CN103443028B - 球状的氢氧化镁颗粒和球状的氧化镁颗粒以及它们的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供分散性优异的球状的氢氧化镁颗粒和氧化镁颗粒、以及它们的制造方法。一种氢氧化镁颗粒和氧化镁颗粒,其为鳞片状的一次颗粒聚集而成的球形状,孔径分布中的众数容积为1.4mL/g以上、众数孔径为0.4μm以上。
Description
技术领域
本发明涉及球状的氢氧化镁颗粒和球状的氧化镁颗粒以及它们的制造方法。
背景技术
氢氧化镁颗粒和氧化镁颗粒被使用于各种领域中。作为氢氧化镁颗粒的用途,可列举出喷墨打印用纸的涂布剂、阻燃剂、蓄热材料、催化剂和电子材料等,作为氧化镁颗粒的用途,可列举出光学材料、喷墨打印用纸的涂布剂、催化剂和电子材料等。
将氢氧化镁颗粒用于喷墨打印用纸的涂布剂、阻燃剂、蓄热材料、催化剂和电子材料用途时,存在以下期望。
在涂布剂中,要求具有与染料墨所具有的大量的OH基亲和性高的OH基以及易吸附于具有大量的负电荷的颜料墨的正电荷、且具有染料易渗入颗粒间的聚集物结构的氢氧化镁颗粒。另外,在阻燃剂、蓄热材料和催化剂中,要求具有分散性优异、显示高反应性的聚集物结构的氢氧化镁颗粒。进而,在电子材料中,要求分散性优异的小的氢氧化镁颗粒。
将氧化镁颗粒用于光学材料、喷墨打印用纸的涂布剂、催化剂和电子材料等的用途时,存在以下期望。
在光学材料中,要求具有分散性优异、光易扩散的聚集物结构的氧化镁颗粒。另外,在催化剂中,谋求具有分散性优异、显示高反应性的聚集物结构的氧化镁颗粒。进而,在电子材料中,要求分散性优异的小的氧化镁颗粒。
专利文献1中记载了通过使硫酸离子〔(SO4)2-〕/镁离子〔(Mg)2+〕的离子浓度比处于0.3~2.0的范围而得到的、具有2以上的不同方向的散页(leaflet)状片结合和/或交叉的结构的球状的氢氧化镁颗粒。但是,专利文献1记载的方法不能稳定地得到球状的氢氧化镁,有板状和柱状的氢氧化镁混杂,这样的氢氧化镁颗粒存在对树脂等的分散性不充分这样的的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2003-261796号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明目的在于解决上述的问题,提供对树脂等的分散性优异的球状的氢氧化镁颗粒和氧化镁颗粒、以及它们的制造方法。
本发明人等发现,将反应液与氧化镁颗粒混合,使其在高剪切条件下进行水合反应,由此可得到分散性优异的球状的氢氧化镁颗粒,所述反应液如下得到:在包含选自由Zn、Zr、Hf和Ti的化合物组成的组中的1种以上的化合物的分散液中,添加选自由2价和3价的金属元素的氯化物以及2价和3价的金属元素的硝酸盐组成的组中的1种以上的化合物(其中,Zn、Zr、Hf和Ti的化合物除外),进一步添加有机酸。
另外,本发明人等发现,通过在大气气氛中、500℃~1400℃下焙烧本发明的氢氧化镁颗粒,可得到球状的氧化镁颗粒。
即,本发明涉及一种氢氧化镁颗粒,其为鳞片状的一次颗粒聚集而成的球形状,孔径分布中的众数容积(mode volume)为1.4mL/g以上、众数孔径(mode diameter)为0.4μm以上。
本发明涉及前述所述的氢氧化镁颗粒,其中,利用激光衍射散射式粒度分布测定的体积累计的50%粒径(D50)为0.5~20μm。
本发明涉及前述所述的氢氧化镁颗粒,其吸油量为30mL/100g以上。
本发明还涉及前述所述的氢氧化镁颗粒,其包含以氧化物换算计为0.01~4.0质量%的、选自由Zn、Zr、Hf和Ti组成的组中的1种以上的金属元素,还包含以金属元素换算计为0.01~5.0质量%的、选自由2价和3价的金属元素组成的组中的1种以上的金属元素(其中,Zn、Zr、Hf和Ti除外)。
本发明涉及一种氧化镁颗粒,其为鳞片状的一次颗粒聚集而成的球形状,孔径分布中的众数容积为1.4mL/g以上、众数孔径为0.4μm以上。
本发明涉及前述所述的氧化镁颗粒,其中,利用激光衍射散射式粒度分布测定的体积累计的50%粒径(D50)为0.5~20μm。
本发明涉及前述所述的氧化镁颗粒,其吸油量为30mL/100g以上。
本发明涉及前述所述的氧化镁颗粒,其还包含以氧化物换算计为0.01~4.0质量%的、选自由Zn、Zr、Hf和Ti组成的组中的1种以上的金属元素,还包含以金属元素换算计为0.01~5.0质量%的、选自由2价和3价的金属元素组成的组中的1种以上的金属元素(其中,Zn、Zr、Hf和Ti除外)。
本发明涉及前述氢氧化镁颗粒的制造方法,其包括如下工序:
(a)在包含选自由Zn、Zr、Hf和Ti的化合物组成的组中的1种以上的化合物的分散液中,添加选自由2价和3价的金属元素的氯化物以及2价和3价的金属元素的硝酸盐组成的组中的1种以上的化合物(其中,Zn、Zr,Hf和Ti的化合物除外),进一步添加有机酸而得到反应液的工序;
(b)将工序(a)的反应液与平均粒径为0.1~30μm的氧化镁颗粒混合,得到混合液的工序;
(此处,
选自由Zn、Zr、Hf和Ti的化合物组成的组中的1种以上的化合物,相对于氧化镁颗粒以氧化物换算计为0.1~5.0质量%、
选自由2价和3价的金属元素的氯化物以及2价和3价的金属元素的硝酸盐组成的组中的1种以上的化合物,相对于氧化镁颗粒以金属元素换算计为0.1~5.0质量%、
有机酸相对于100g氧化镁颗粒为0.01~3.0mol);
(c)在50~100℃的温度下,用圆周速度为7~20m/s的搅拌机将工序(b)的混合液进行混合的工序;
(d)在30~100℃的温度下长时间搅拌而得到氢氧化镁浆料的工序;和
(e)将工序(d)的氢氧化镁浆料过滤、水洗、使其干燥而得到氢氧化镁颗粒的工序。
本发明涉及前述所述的氢氧化镁颗粒的制造方法,其中,工序(b)中的混合液的氧化镁的浓度为20~200g/L。
本发明涉及前述所述氧化镁颗粒的制造方法,其包括将前述所述的氢氧化镁颗粒或利用前述所述的方法得到的氢氧化镁颗粒在大气气氛中、500~1400℃下进行焙烧的工序。
本发明的氢氧化镁颗粒和氧化镁颗粒具有高分散性,在各种领域中是有用的。另外,根据本发明的制造方法,可以容易地制造氢氧化镁颗粒和氧化镁颗粒。
附图说明
图1为本发明的氢氧化镁颗粒的电子显微镜照片。
具体实施方式
本发明的氢氧化镁颗粒为鳞片状的一次颗粒聚集而成的球形状,孔径分布的众数容积为1.4mL/g以上、众数孔径为0.4μm以上。本发明中,一次颗粒的形状为鳞片状,鱗片的厚度(短轴)为例如0.01~0.1μm,鳞片的最大长度相对于厚度的比率(长宽比)为例如10~1000。这样的一次颗粒聚集而成的球形状的颗粒有均匀的细孔存在于颗粒表面,与利用以往的制造方法得到的六角板状的氢氧化镁颗粒相比,液体和气体分子的吸附性高,形状为球状因而对树脂等的分散性高。另外,在将具有这样的众数孔径的氢氧化镁颗粒作为用纸的涂布剂使用时,墨的定影性和吸收性良好。进而,具有这样的众数容积的氢氧化镁颗粒由于构成球状的鳞片状的氢氧化镁不会过度密集,因此墨的吸附性良好。本发明的氢氧化镁颗粒的孔径分布的众数容积优选为1.4~10mL/g,众数孔径优选为0.4~3.0μm,更优选为0.5~2.0μm。
本发明的众数容积和众数孔径利用压汞法来测定,此处,众数容积为log微分细孔容积分布曲线的最大值,众数孔径为与log微分细孔容积分布曲线的最大值对应的孔径。利用压汞法测定本发明的氢氧化镁颗粒或氧化镁颗粒的聚集物的孔径分布时,众数孔径与构成球状颗粒的氢氧化镁颗粒或氧化镁颗粒彼此之间的空隙对应。
本发明的氢氧化镁颗粒的利用激光衍射散射式粒度分布测定的体积基准的累计50%的粒径(D50)为0.5~20μm。若为这样的范围,则对树脂等的混合时粘度不会变的过高,另外颗粒的聚集得到抑制,因此分散性良好。另外,将具有这样的粒径的氢氧化镁颗粒作为用纸的涂布剂使用时,颗粒不会从墨接收层突出,进而粒径不会过大,因此对光学材料和电子材料是有用的。本发明的氢氧化镁颗粒的D50优选为1.0~20μm。
本发明的氢氧化镁颗粒的吸油量为30mL/100g以上。本发明的吸油量为邻苯二甲酸二辛酯吸油量。吸油量是评价粉末对树脂的填充性的指标,可以将该方法用于填充性的评价(杂志“工業材料”vol.39、No.1、p116-117(1991))。吸油量具体而言是通过向试样粉末滴加邻苯二甲酸二辛酯(DOP)并且捏合,测定整体变为一个硬块时需要的DOP量而求得,用每100g试样粉末的DOP量(mL/100g)表示。若吸油量为30mL/100g以上,则对树脂等的分散性良好,另外作为用纸的涂布剂使用时,墨的定影性和吸收性良好。本发明的氢氧化镁颗粒的吸油量优选为50~300mL/100g。
本发明的氢氧化镁颗粒还可以包含在其制造工序中使用的化合物的金属元素。
本发明的氢氧化镁颗粒包含以氧化物换算计为0.01~4.0质量%的、选自由Zn、Zr、Hf和Ti组成的组中的1种以上的金属元素,还包含以金属元素换算计为0.01~5.0质量%的、选自由2价和3价的金属元素组成的组中的1种以上的金属元素(其中,Zn、Zr、Hf和Ti除外)。若为这样的金属元素的含量,则在将氢氧化镁颗粒作为涂布剂使用时,白色度、紫外线吸收性和折射率等充分。
选自由Zn、Zr、Hf和Ti组成的组中的1种以上的金属元素、即Zn、Zr、Hf、Ti或它们的混合物的含量以氧化物换算计,优选为0.05~4.0质量%,更优选为0.2~4.0质量%,进一步优选为0.4~4.0质量%。
本发明中,作为选自由2价和3价的金属元素组成的组中的1种以上的金属元素(其中,Zn、Zr、Hf和Ti除外),没有特别的限定,可列举出Ag、Al、B、Ba、Bi、Cd、Co、Cr、Cu、Fe、Ga、In、Mn、Mo、Ni、Pb、Sr、Tl和V,优选Al和Fe。
选自由2价和3价的金属元素组成的组中的1种以上的金属元素(其中,Zn、Zr、Hf和Ti除外)的含量以金属元素换算计,优选为0.05~5.0质量%,更优选为0.1~5.0质量%,进一步优选为0.3~4.0质量%。
本发明的氧化镁颗粒为鳞片状的一次颗粒聚集而成的球形状,孔径分布的众数容积为1.4mL/g以上、众数孔径为0.4μm以上。这样的氧化镁颗粒对树脂等的分散性优异。具体而言,具有这样的众数孔径的氧化镁颗粒在作为用纸的涂布剂而使用时,墨的定影性和吸收性良好,另外具有这样的众数容积的氧化镁颗粒由于构成球状的鳞片状的氧化镁不会过度密集,墨的吸附性良好。孔径分布的众数容积优选为1.4~10mL/g,众数孔径优选为0.4~3.0μm,更优选为0.5~2.0μm。
本发明的氧化镁颗粒利用激光衍射散射式粒度分布测定的体积基准的累计50%的粒径(D50)为0.5~20μm。若为这样的范围,则对树脂等的混合时粘度不会变的过高,另外颗粒的聚集得到抑制,因此分散性良好。另外,作为用纸的涂布剂使用时,颗粒不会从墨接收层突出,进而,粒径不会过大,因此对光学材料和电子材料是有用的。本发明的氧化镁颗粒的体积基准的累计50%的粒径(D50)优选为1~20μm。
本发明的氧化镁颗粒的吸油量为30mL/100g以上。若为这样的范围,则对树脂等的分散性良好,另外在作为用纸的涂布剂使用时,墨的定影性和吸收性良好。本发明的氧化镁颗粒的吸油量优选为50~300mL/100g。
本发明的氧化镁颗粒还可以包含在其制造工序中使用的化合物的金属元素。
本发明的氧化镁颗粒包含以氧化物换算计为0.01~4.0质量%的、选自由Zn、Zr、Hf和Ti组成的组中的1种以上的金属元素,还包含以金属元素换算计为0.01~5.0质量%的、选自由2价和3价的金属元素组成的组中的1种以上的金属元素(其中,Zn、Zr、Hf和Ti除外)。若为像这样的金属元素的含量,则将氧化镁颗粒作为涂布剂使用时,白色度、紫外线吸收性和折射率等充分。
选自由Zn、Zr、Hf和Ti组成的组中的1种以上的金属元素、即Zn、Zr、Hf、Ti或它们的混合物的含量以氧化物换算计,优选为0.05~4.0质量%,更优选为0.2~4.0质量%,进一步优选为0.4~4.0质量%。
作为选自由2价和3价的金属元素组成的组中的1种以上的金属元素(其中,Zn、Zr、Hf和Ti除外),没有特别的限定,可列举出Ag、Al、B、Ba、Bi、Cd、Co、Cr、Cu、Fe、Ga、In、Mn、Mo、Ni、Pb、Sr、Tl和V,优选Al和Fe。
进一步选自由2价和3价的金属元素组成的组中的1种以上的金属元素(其中,Zn、Zr、Hf和Ti除外)的含量以金属元素换算计,优选为0.1~5.0质量%,更优选为0.3~4.0质量%,进一步优选为0.4~4.0质量%。
本发明的氢氧化镁颗粒的制造方法包括以下工序:
(a)在包含选自由Zn、Zr、Hf和Ti的化合物组成的组中的1种以上的化合物的分散液中,添加选自由2价和3价的金属元素的氯化物以及2价和3价的金属元素的硝酸盐组成的组中的1种以上的化合物(其中,Zn、Zr、Hf和Ti的化合物除外),并进一步添加有机酸而得到反应液的工序;
(b)将工序(a)的反应液与平均粒径为0.1~30μm的氧化镁颗粒混合,得到混合液的工序;
(此处,
选自由Zn、Zr、Hf和Ti的化合物组成的组中的1种以上的化合物相对于氧化镁,以氧化物换算计为0.1~5.0质量%、
选自由2价和3价的金属元素的氯化物以及2价和3价的金属元素的硝酸盐组成的组中的1种以上的化合物相对于氧化镁,以金属元素换算计为0.1~5.0质量%、
有机酸相对于100g氧化镁为0.01~3.0mol);
(c)在50~100℃的温度下,用圆周速度为7~20m/s的搅拌机将工序(b)的混合液进行混合的工序;
(d)在30~100℃的温度下长时间搅拌,得到氢氧化镁浆料的工序;和
(e)将工序(d)的氢氧化镁浆料过滤、水洗、使其干燥而得到氢氧化镁颗粒的工序。
工序(a)为用于得到使氧化镁进行水合反应的反应液的工序。
Zn、Zr、Hf和Ti的化合物组成的组中的1种以上的化合物是为了制作作为本发明的氢氧化镁颗粒和氧化镁颗粒的复合氢氧化物和复合氧化物而添加的。由此,白色度、紫外线吸收性和折射率等提高,可得到适于光学材料、喷墨打印用纸的涂布剂的本发明的氢氧化镁和氧化镁颗粒。
作为Zn、Zr、Hf和Ti的化合物,只要是具有这些金属元素的化合物就没有特别的限定,可列举出氧化物、氢氧化物、氢化物、卤化物(氟化物、氯化物、溴化物和碘化物)、磷酸盐、碳酸盐和硝酸盐等,优选氧化锌、氢氧化锌、氯化锌、硝酸锌、氧化锆、氢氧化锆、氯化锆、硝酸锆、氧化铪、氢氧化铪、氯化铪、硝酸铪、氧化钛、氢氧化钛、氯化钛和硝酸钛。
Zn、Zr、Hf和Ti的化合物优选纯度为99.0%以上,更优选为99.5%以上。本发明中,纯度是测定对象颗粒中的杂质元素(Ag、Al、B、Ba、Bi、Cd、Cl、Co、Cr、Cu、Fe、Ga、In、K、Li、Mn、Mo、Na、Ni、P、Pb、S、Si、Sr、Tl、V、Zn、Ti和Zr)的含量并从100质量%中减去它们的总含量而得到的值。作为这些杂质元素的含量的测定方法,可列举出使用ICP发射光谱分析装置的测定方法。
Zn、Zr、Hf和Ti的化合物优选平均粒径为0.1~100μm,更优选为0.5~50μm。
相对于工序(b)中使用的氧化镁颗粒,工序(a)中,选自由Zn、Zr、Hf和Ti的化合物组成的组中的1种以上的化合物的量为0.1~5.0质量%。若选自由Zn、Zr、Hf和Ti的化合物组成的组中的化合物的量小于0.1质量%,则作为涂布剂使用时,白色度、紫外线吸收性和折射率等不充分,颗粒形状也不会成为鳞片状的一次颗粒聚集而成的球状颗粒,而成为六角板状的颗粒。另外,若选自由Zn、Zr、Hf和Ti的化合物组成的组中的化合物的量大于5.0质量%,则不会成为本发明这样的鳞片状的一次颗粒聚集而成的球状颗粒,而成为六棱柱状的颗粒。相对于氧化镁颗粒的重量,选自由Zn、Zr、Hf和Ti的化合物组成的组中的1种以上的化合物的量优选为0.4~4.0质量%。
包含选自由Zn、Zr、Hf和Ti的化合物组成的组中的1种以上的化合物的分散液可以通过例如在离子交换水中添加选自由Zn、Zr、Hf和Ti的化合物组成的组中的1种以上的化合物而得到。
2价和3价的金属元素的氯化物以及2价和3价的金属元素的硝酸盐是用来控制作为本发明的氢氧化镁颗粒的复合氢氧化物的溶解度和析出速度而添加的。
作为2价和3价的金属元素的氯化物以及2价和3价的金属元素的硝酸盐,优选氯化铝、氯化铁、硝酸铝和硝酸铁。
2价和3价的金属元素的氯化物以及2价和3价的金属元素的硝酸盐优选纯度为99.0%以上,更优选为99.5%以上。
另外,2价和3价的金属元素的氯化物以及2价和3价的金属元素的硝酸盐优选平均粒径为0.1~100μm,更优选为0.5~50μm。
相对于工序(b)中使用的氧化镁颗粒,选自由2价和3价的金属元素的氯化物以及2价和3价的金属元素的硝酸盐组成的组中的1种以上的化合物的量以金属元素换算计为0.1~5.0质量%。添加量小于0.1质量%时,晶体的析出速度变慢,成为单分散的六棱柱状的颗粒,添加量大于5.0质量%时,晶体的析出速度变得过快,成为粗大的聚集颗粒。相对于氧化镁颗粒,选自由2价和3价的金属元素的氯化物以及2价和3价的金属元素的硝酸盐组成的组中的1种以上的化合物的量更优选为以金属元素换算计为0.4~4.0质量%。
本发明中,有机酸是为了抑制作为原料的氧化镁颗粒的溶解度而添加的。作为有机酸,可列举出带有羧基的脂肪族或芳香族的有机酸,优选蚁酸、醋酸、丙酸、丁酸和苯甲酸。
相对于100g工序(b)中使用的氧化镁颗粒,有机酸的添加量为0.01~3.0mol。相对于100g氧化镁颗粒,有机酸的添加量小于0.01mol时,晶体的析出速度变慢,成为单分散的六棱柱状的颗粒,大于3.0mol时,晶体的析出速度变得过快,成为粗大的聚集颗粒。相对于100g工序(b)中使用的氧化镁,有机酸的添加量优选为0.01~2.0mol。
工序(b)为将工序(a)中得到的用于水合反应的反应液与作为原料的氧化镁颗粒混合的工序。
作为原料使用的氧化镁颗粒的平均粒径为0.1~30μm。平均粒径小于0.1μm时,水合速度变得过快,成为粗大的聚集颗粒。另外,平均粒径大于30μm时,水合反应不能充分进行,有包含颗粒氧化镁的颗粒残留。氧化镁颗粒的平均粒径更优选为0.5~15μm。
在工序(b)中,混合液中的氧化镁的浓度优选为20~200g/L,更优选为50~180g/L。即,氧化镁相对于工序(a)中得到的反应液的量优选调整为20~200g/L,更优选为50~150g/L。若为这样的反应液中的氧化镁浓度,则水合反应充分进行。
在工序(b)中,反应液的温度优选为50~100℃,更优选为50~95℃,进一步优选为70℃~90℃。若为这样的温度,则水合反应充分进行。
工序(c)为在50~100℃的温度下,用圆周速度为7~20m/s的搅拌机进行混合的工序。搅拌的转速为了控制反应时的分散状态而进行调整。在本发明中,圆周速度小于7m/s时,不能得到鳞片状的一次颗粒聚集而成的球状的氢氧化镁。另外,圆周速度大于20m/s时,氢氧化镁颗粒在核生成时充分分散,成为单分散的六棱柱状的氢氧化镁颗粒,不能得到本发明这样的球状的氢氧化镁颗粒。作为用于这样的搅拌的装置,可列举出HOMO DISPER(PRIMIXCorporation、T.K.HOMO DISPER)等。圆周速度优选为8~18m/s,更优选为9~15m/s。
另外,工序(c)中的反应温度优选为55~95℃,更优选为60~95℃。
在工序(c)中,混合时间可以根据水合反应的程度而变化,例如可以设为10分钟~360分钟,优选为20分钟~200分钟。
工序(d)为在30~100℃的温度下长时间搅拌而得到氢氧化镁浆料的工序。由此,可以促进未反应的氧化镁的水合反应而制成氢氧化镁。温度优选为50~95℃,更优选为70~90℃。
搅拌速度只要是能够充分搅拌氢氧化镁浆料的程度即可,没有特别的限定,例如可以用3片叶片的搅拌机设为100~500rpm。搅拌时间只要是水合反应充分进行、可得到期望的氢氧化镁浆料的时间就没有特别的限制,例如可以设为0.5~6小时。
工序(e)为将工序(d)的氢氧化镁浆料过滤、水洗、使其干燥而得到氢氧化镁颗粒的工序。由此,可得到本发明的氢氧化镁颗粒。
本发明的氧化镁颗粒是通过包括如下工序的方法而得到的,所述工序为在大气气氛中、500~1400℃下将利用包括本发明的工序(a)~工序(e)的制造方法而得到的氢氧化镁颗粒进行焙烧的工序。优选的是,通过包括在600~1300℃下进行焙烧的工序的方法而得到。
例如,在大气气氛中,将氢氧化镁颗粒以升温速度1~20℃/分钟(优选为3~10℃/分钟)升温至500℃~1400℃、优选升温至600~1300℃,升温后,在500℃~1400℃、优选为在600~1300℃下进行0.1~5小时焙烧,由此可以得到本发明的氧化镁颗粒。焙烧温度不足500℃时,热量不足而残留氢氧化镁。另一方面,焙烧温度超过1400℃时,氧化镁颗粒生长,不能变为鳞片状的一次颗粒聚集而成的球状的氧化镁。
如此操作,可以得到分散性优异的球状的氢氧化镁颗粒和氧化镁颗粒。
实施例
以下利用实施例和比较例更详细地对本发明进行说明,但本发明并不限定于这些实施例。
[分析方法]
(1)激光衍射散射式粒度分布测定
使用激光衍射散射式粒度分布测定装置(商品名:MT3300、日机装公司制造)测定体积基准的累计50%的粒径(D50)。
(2)元素的质量测定法
作为颗粒中的测定对象的元素(Al、Fe、Zn、Zr、Hf、Ti)使用ICP发射光谱分析装置(商品名:SPS-5100、Seiko Instruments Inc.制造)测定将试样溶解于酸后的质量。
(3)孔径分布(众数容积和众数孔径)的测定
压汞式孔径分布测定装置使用MicroMetrics,Inc.制造的Autopore9410进行测定。需要说明的是,汞使用纯度为99.5mass%以上,密度为13.5335×103kg/m3的特级的汞试剂。求出利用压汞式孔径分布测定而得到的log微分孔容分布曲线的最大值(众数容积)和与众数容积对应的孔径(众数孔径)。
(4)吸油量的测定
向2.5×10g试样粉末中滴加邻苯二甲酸二辛酯(DOP)并且进行捏合,以整体变为一个硬块的点作为终点,将此时的DOP量作为吸油量。
[实施例1]
在包含相对于反应中使用的氧化镁为0.4质量%的氧化锌和1升离子交换水的离子交换水的溶液中,添加以金属元素换算计为0.5质量%的氯化铝·六水合物和相对于100g氧化镁为0.03mol的丙酸,从而制作反应液。
使制作的反应液的温度升温至60℃,投入100g平均粒径为8.8μm的氧化镁,得到混合液。投入氧化镁后,使反应液的温度上升至95℃,使用搅拌机(PRIMIX Corporation制造的T.K.HOMO DISPER)、调整圆周速度为9m/s,使其反应1小时。
其后,在90℃下,在能够充分搅拌浆料的程度的转速下搅拌4小时,从而制作氢氧化镁浆料。将制作的氢氧化镁浆料过滤、水洗、使其干燥而得到本发明的氢氧化镁颗粒。
[实施例2]
使氧化锌的添加量为3.0质量%,除此以外,与实施例1同样地进行。
[实施例3]
使氧化锌的添加量为0.1质量%,除此以外,与实施例1同样地进行。
[实施例4]
将氧化锌变更为0.5质量%的氧化钛,除此以外,与实施例1同样地进行。
[实施例5]
使氯化铝·六水合物的添加量以金属元素换算计为3.0质量%,除此以外,与实施例1同样地进行。
[实施例6]
使氯化铝·六水合物的添加量以金属元素换算计为0.1质量%,除此以外,与实施例1同样地进行。
[实施例7]
将氯化铝·六水合物变更为0.5质量%的氯化铁,除此以外,与实施例1同样地进行。
[实施例8]
将氯化铝·六水合物变更为0.5质量%的硝酸铝,除此以外,与实施例1同样地进行。
[实施例9]
使丙酸的添加量为0.5mol,除此以外,与实施例1同样地进行。
[实施例10]
将丙酸变更为0.02mol的醋酸,除此以外,与实施例1同样地进行。
[实施例11]
将丙酸变更为0.02mol的丁酸,除此以外,与实施例1同样地进行。
[实施例12]
使水合反应时的搅拌机的圆周速度为14m/s,除此以外,与实施例1同样地进行。
[实施例13]
使水合反应时的搅拌机的圆周速度为7m/s,除此以外,与实施例1同样地进行。
[实施例14]
在大气气氛中将实施例7中制作的氢氧化镁进行800℃×1小时的焙烧,得到氧化镁颗粒。
[实施例15]
使焙烧温度为1000℃,除此以外,与实施例14同样地进行。
[实施例16]
使焙烧温度为1200℃,除此以外,与实施例14同样地进行。
[比较例1]
使氧化锌的添加量为6.0质量%,除此以外,与实施例1同样地进行。
[比较例2]
不添加氧化锌,除此以外,与实施例1同样地进行。
[比较例3]
将氯化铝·六水合物变更为0.5质量%的硫酸铝,除此以外,与实施例1同样地进行。
[比较例4]
不添加丙酸,除此以外,与实施例1同样地进行。
[比较例5]
不添加氯化铝·六水合物,除此以外,与实施例1同样地进行。
[比较例6]
将氯化铝·六水合物变更为醋酸铝,除此以外,与实施例1同样地进行。
[比较例7]
使水合反应时的搅拌机的圆周速度为21m/s,除此以外,与实施例1同样地进行。
[比较例8]
使焙烧温度为1500℃,除此以外,与实施例14同样地进行。
以上的关于通过实施例而得到的氢氧化镁颗粒和氧化镁颗粒的测定结果示于表1,关于通过比较例而得到的氢氧化镁颗粒和氧化镁颗粒的测定结果示于表2。
[表1]
[表2]
产业上的可利用性
本发明的氢氧化镁颗粒和氧化镁颗粒为球状,其粒径小且均匀,分散性优良,因此在各种领域中可用性高。另外,根据本发明的制造方法,能够容易地制备上述那样的颗粒,便利性高。
作为本发明的氢氧化镁颗粒的用途,可列举出喷墨打印用纸的涂布剂、阻燃剂、蓄热材料、催化剂和电子材料等,作为氧化镁颗粒的用途,可列举出光学材料、喷墨打印用纸的涂布剂、催化剂和电子材料等。
Claims (13)
1.一种氢氧化镁颗粒,其为鳞片状的一次颗粒聚集而成的球形状,孔径分布中的众数容积为1.4mL/g以上、众数孔径为0.4μm以上。
2.根据权利要求1所述的氢氧化镁颗粒,其中,利用激光衍射散射式粒度分布测定的体积累计50%的粒径D50为0.5~20μm。
3.根据权利要求1或2所述的氢氧化镁颗粒,其吸油量为30mL/100g以上。
4.根据权利要求1或2所述的氢氧化镁颗粒,其还包含以氧化物换算计为0.01~4.0质量%的、选自由Zn、Zr、Hf和Ti组成的组中的金属元素。
5.根据权利要求1或2所述的氢氧化镁颗粒,其还包含以金属元素换算计为0.01~5.0质量%的、选自由2价和3价的金属组成的组中的金属元素,其中,Zn、Zr、Hf和Ti除外。
6.一种氧化镁颗粒,其为鳞片状的一次颗粒聚集而成的球形状,孔径分布中的众数容积为1.4mL/g以上、众数孔径为0.4μm以上。
7.根据权利要求6所述的氧化镁颗粒,其中,利用激光衍射散射式粒度分布测定的体积累计50%的粒径D50为0.5~20μm。
8.根据权利要求6或7所述的氧化镁颗粒,其吸油量为30mL/100g以上。
9.根据权利要求6或7所述的氧化镁颗粒,其还包含以氧化物换算计为0.01~4.0质量%的、选自由Zn、Zr、Hf和Ti组成的组中的金属元素。
10.根据权利要求6或7所述的氧化镁颗粒,其还包含以金属元素换算计为0.01~5.0质量%的、选自由2价和3价的金属组成的组中的金属元素,其中,Zn、Zr、Hf和Ti除外。
11.一种权利要求1所述的氢氧化镁颗粒的制造方法,其包括以下工序:
(a)在包含选自由Zn、Zr、Hf和Ti的化合物组成的组中的1种以上的化合物的分散液中添加选自由2价和3价的金属元素的氯化物以及2价和3价的金属元素的硝酸盐组成的组中的1种以上的化合物,并进一步添加有机酸而得到反应液的工序,所述选自由2价和3价的金属元素的氯化物以及2价和3价的金属元素的硝酸盐组成的组中的1种以上的化合物是除Zn、Zr,Hf和Ti的化合物以外的金属元素化合物;
(b)将工序(a)的反应液与平均粒径为0.1~30μm的氧化镁颗粒混合,得到混合液的工序,
此处,
选自由Zn、Zr、Hf和Ti的化合物组成的组中的1种以上的化合物,相对于氧化镁以氧化物换算计为0.1~5.0质量%,
选自由2价和3价的金属元素的氯化物以及2价和3价的金属元素硝酸盐组成的组中的1种以上的化合物,相对于氧化镁以金属元素换算计为0.1~5.0质量%,
有机酸相对于100g氧化镁为0.01~3.0mol;
(c)在50~100℃的温度下,用圆周速度为7~20m/s的搅拌机将工序(b)的混合液进行混合的工序;
(d)在30~100℃的温度下长时间搅拌而得到氢氧化镁浆料的工序;和
(e)将工序(d)的氢氧化镁浆料过滤、水洗、使其干燥而得到氢氧化镁颗粒的工序。
12.根据权利要求11所述的方法,其中,工序(b)的混合液中的氧化镁的浓度为20~200g/L。
13.一种权利要求6所述的氧化镁颗粒的制造方法,其包括将权利要求1~5中任一项所述的氢氧化镁颗粒或利用权利要求11~12中任一项所述的方法得到的氢氧化镁颗粒在大气气氛中、500~1400℃下进行焙烧的工序。
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