JP6195718B2 - Method for producing magnesium composite fine particles - Google Patents

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本発明は、マグネシウム系複合微粒子及びその製造方法に関する。   The present invention relates to magnesium-based composite fine particles and a method for producing the same.

近年、プラスチックの物性を改良するために無機フィラーが添加剤として使用されることが多い。その添加目的としては、例えば熱伝導性の向上、線膨張係数の低下、難燃性の付与、ガスバリア性の向上等の多方面にわたっている。   In recent years, inorganic fillers are often used as additives in order to improve the physical properties of plastics. The purpose of the addition includes, for example, various aspects such as improvement of thermal conductivity, reduction of linear expansion coefficient, provision of flame retardancy, improvement of gas barrier properties and the like.

これらの無機フィラーをプラスチックの添加剤として使用した場合、得られる樹脂成形体に濁りが生じることがある。これは、無機フィラーの粒子径が光の波長よりも大きいことによる光散乱が生じることによることのほか、プラスチックと無機フィラーの屈折率の差によるものである(非特許文献1)。そのため、レンズ等の無色透明性が要求される用途では、フィラーの粒子径をナノオーダーのレベルに制御する必要がある。   When these inorganic fillers are used as an additive for plastics, turbidity may occur in the resulting resin molding. This is due to the difference in refractive index between the plastic and the inorganic filler, as well as the fact that light scattering occurs due to the particle size of the inorganic filler being larger than the wavelength of light (Non-patent Document 1). Therefore, in applications that require colorless transparency such as lenses, it is necessary to control the particle size of the filler to a nano-order level.

金又は銀に代表されるように、無機フィラーの材質によっては微粒子化すると発色するものがある。これは、材料のプラズモン吸収、固有のバンドギャップ等によるものである(特許文献1)。そのため、無色透明性を付与する無機フィラーとしては酸化ケイ素、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム等が好ましいとされている。   As represented by gold or silver, some inorganic filler materials develop color when finely divided. This is due to the plasmon absorption of the material, the inherent band gap, etc. (Patent Document 1). For this reason, silicon oxide, titanium oxide, zinc oxide, aluminum oxide, calcium oxide, magnesium oxide, magnesium hydroxide, and the like are preferred as inorganic fillers that impart colorless transparency.

これら無機フィラーの中でも、特に、水酸化マグネシウムは難燃付与効果が高く、プラスチックへの添加剤としても有用であることが知られている(特許文献2)。例えば電子材料基板等の用途では、使用中に発生する熱が蓄積されることによって発火するおそれがあるため、難燃性の付与が必要とされるため、難燃化を目的として水酸化マグネシウムがプラスチックに添加される。   Among these inorganic fillers, in particular, magnesium hydroxide has a high effect of imparting flame retardancy, and is known to be useful as an additive to plastics (Patent Document 2). For example, in applications such as electronic material substrates, there is a risk of ignition due to accumulation of heat generated during use, so it is necessary to impart flame retardancy, so magnesium hydroxide is used for the purpose of flame retardancy. Added to plastic.

また、酸化マグネシウムは、熱伝導性が非常に高いことが知られており、電子材料基板に使用される放熱材料として有効である。しかも、マグネシウムは金属元素の中でも軽量性に優れていることから、プラスチックへの添加剤として使用した際に、成形品の軽量化も期待することができる。プラスチック成形品の軽量化を図ることができれば、運搬する場合のほか、使用する際の省エネルギー化にも貢献することができる。   Magnesium oxide is known to have a very high thermal conductivity and is effective as a heat dissipation material used for an electronic material substrate. Moreover, since magnesium is excellent in lightness among metal elements, when it is used as an additive to plastics, weight reduction of a molded product can be expected. If the plastic molded product can be reduced in weight, it can contribute not only to transportation but also to energy saving during use.

特開2008−88296JP2008-88296 特公平07−042461Japanese Patent Publication 07-04461

「光時代における透明性樹脂」監修:井手文雄、2004年6月30日発行、発行者:辻賢司、発行所:株式会社シーエムシー、p.14−15Supervision of “Transparent Resins in the Light Age”: Fumio Ide, issued on June 30, 2004, Publisher: Kenji Tsuji, Publisher: CMC Corporation, p. 14-15

以上のように、プラスチックの添加剤等として水酸化マグネシウム又は酸化マグネシウムの微粒子が利用されているものの、その分散性において改善の余地がある。すなわち、粒子径を小さくすればするほど粒子同士の凝集力が強くなり、特にナノオーダーになれば凝集が顕著となる。このため、これまで以上に優れた分散性を水酸化マグネシウム粒子等に与えることができれば、より少ない添加量で所定の効果が得られる結果、樹脂特性の改良をより効果的に行うことが可能となる。   As described above, although fine particles of magnesium hydroxide or magnesium oxide are used as plastic additives, there is room for improvement in dispersibility. That is, the smaller the particle diameter, the stronger the cohesion force between the particles, and the aggregation becomes remarkable especially in the nano-order. For this reason, if it is possible to give the magnesium hydroxide particles and the like superior dispersibility than before, a predetermined effect can be obtained with a smaller addition amount, and as a result, the resin characteristics can be improved more effectively. Become.

従って、本発明の主な目的は、ナノオーダーの微粒子であるにもかかわらず、特に分散性に優れたマグネシウム系微粒子を提供することにある。   Therefore, the main object of the present invention is to provide magnesium-based fine particles that are particularly excellent in dispersibility despite being nano-order fine particles.

本発明者は、従来技術の問題点に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、特定の構成を備えたマグネシウム系微粒子が上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies in view of the problems of the prior art, the present inventor has found that magnesium-based fine particles having a specific configuration can achieve the above object, and have completed the present invention.

すなわち、本発明は、下記のマグネシウム系複合微粒子の製造方法に係る。
1. 平均粒子径が500nm以下である微粒子であって、
(1)a)酸化マグネシウム及び水酸化マグネシウムの少なくとも1種のマグネシウム成分と、b)有機成分とを含有し、
(2)前記有機成分が2個以上のヒドロキシル基を有する化合物を含み、
(3)前記有機成分の含有量が0.2〜20重量%である、
ことを特徴とするマグネシウム系複合微粒子を製造する方法であって、
1)マグネシウム塩、2)塩基ならびに3)2個以上のヒドロキシル基を有する化合物を、液相中で反応させることにより反応生成物を得る工程を含み、
2個以上のヒドロキシル基を有する化合物が、1)グリセリン又は2)グリセリンのエステル化合物である、
ことを特徴とするマグネシウム系複合微粒子の製造方法。
2. 前記エステル化合物が、グリセリンと炭素数4〜18の脂肪族モノカルボン酸とのエステル化合物である、前記項1に記載の製造方法。
3. 微粒子の平均粒子径が200nm以下である、前記項1に記載の製造方法。
4. マグネシウム塩がマグネシウムの有機酸塩である、前記項1に記載の製造方法。
5. 塩基が金属アルコキシドである、前記項1に記載の製造方法。
6. 反応生成物をさらに熱処理する工程を含む、前記項1に記載の製造方法。
7. 熱処理の温度が270〜330℃である、前記項6に記載の製造方法。
8. 液相中の溶媒が極性有機溶媒である、前記項1に記載の製造方法。
9. 上記反応が、1)マグネシウム塩を極性有機溶媒に溶解又は分散させて得られた原料液と2)塩基及び3)グリセリン又はグリセリンのエステル化合物を極性有機溶媒に溶解又は分散させて得られた原料液とを混合することにより行われる、前記項1に記載の製造方法。
That is, the present invention relates to the following method for producing magnesium-based composite fine particles.
1. Fine particles having an average particle size of 500 nm or less,
(1) a) containing at least one magnesium component of magnesium oxide and magnesium hydroxide, and b) an organic component,
(2) The organic component includes a compound having two or more hydroxyl groups,
(3) The content of the organic component is 0.2 to 20% by weight.
A method for producing a magnesium-based composite fine particle , characterized in that
1) magnesium salt, 2) a base and 3) a compound having two or more hydroxyl groups, viewed including the step of obtaining a reaction product by reacting in the liquid phase,
The compound having two or more hydroxyl groups is 1) glycerol or 2) an ester compound of glycerol.
A method for producing a magnesium-based composite fine particle.
2. Item 2. The production method according to Item 1, wherein the ester compound is an ester compound of glycerin and an aliphatic monocarboxylic acid having 4 to 18 carbon atoms.
3. Item 2. The method according to Item 1, wherein the average particle size of the fine particles is 200 nm or less.
4). Item 2. The production method according to Item 1 , wherein the magnesium salt is an organic acid salt of magnesium.
5. Item 2. The production method according to Item 1 , wherein the base is a metal alkoxide.
6). Item 2. The production method according to Item 1, further comprising a step of heat-treating the reaction product.
7). Item 7. The method according to Item 6, wherein the heat treatment temperature is 270 to 330 ° C.
8). Item 2. The production method according to Item 1, wherein the solvent in the liquid phase is a polar organic solvent.
9. Raw material obtained by dissolving or dispersing 1) a raw material solution obtained by dissolving or dispersing a magnesium salt in a polar organic solvent, 2) a base, and 3) glycerin or an ester compound of glycerin in a polar organic solvent. The manufacturing method of said claim | item 1 performed by mixing a liquid.

本発明のマグネシウム系複合微粒子によれば、マグネシウム成分と有機成分とが所定の割合で粒子に含まれることから、500nm以下という微粒子であるにもかかわらず、高い分散性を発揮することができる。すなわち、マグネシウム系複合微粒子からなる粉末として、高い分散性を発揮することができる。このため、樹脂等に添加することによって効果的に分散させることができる結果、樹脂等の本来の物性を引き出すことができるほか、添加量の低減も期待することができる。   According to the magnesium-based composite fine particles of the present invention, since the magnesium component and the organic component are contained in the particles at a predetermined ratio, high dispersibility can be exhibited even though the particles are 500 nm or less. That is, high dispersibility can be exhibited as a powder composed of magnesium-based composite fine particles. For this reason, as a result of being able to disperse effectively by adding to a resin or the like, the original physical properties of the resin or the like can be derived, and a reduction in the addition amount can also be expected.

また、本発明の製造方法によれば、特定の出発原料を用いて液相中で反応させることから、比較的高い収率で本発明のマグネシウム系複合微粒子を製造することができる。このため、工業的規模での製造に好適である。   Moreover, according to the manufacturing method of this invention, since it makes it react in a liquid phase using a specific starting material, the magnesium type composite fine particle of this invention can be manufactured with a comparatively high yield. For this reason, it is suitable for manufacture on an industrial scale.

実施例1で得られた水酸化マグネシウム微粒子の粒子形態を示す透過型電子顕微鏡写真(×50,000)である。2 is a transmission electron micrograph (× 50,000) showing the particle morphology of magnesium hydroxide fine particles obtained in Example 1. FIG. 実施例2で得られた水酸化マグネシウム微粒子の粒子形態を示す透過型電子顕微鏡写真(×50,000)である。3 is a transmission electron micrograph (× 50,000) showing the particle morphology of magnesium hydroxide fine particles obtained in Example 2. FIG. 実施例3で得られた水酸化マグネシウム微粒子の粒子形態を示す透過型電子顕微鏡写真(×50,000)である。4 is a transmission electron micrograph (× 50,000) showing the particle morphology of magnesium hydroxide fine particles obtained in Example 3. FIG. 実施例4で得られた水酸化マグネシウム微粒子の粒子形態を示す透過型電子顕微鏡写真(×100,000)である。4 is a transmission electron micrograph (× 100,000) showing the particle morphology of magnesium hydroxide fine particles obtained in Example 4. FIG. 実施例5で得られた水酸化マグネシウム微粒子の粒子形態を示す透過型電子顕微鏡写真(×200,000)である。6 is a transmission electron micrograph (× 200,000) showing the particle morphology of magnesium hydroxide fine particles obtained in Example 5. FIG. 実施例6で得られた水酸化マグネシウム微粒子の粒子形態を示す透過型電子顕微鏡写真(×200,000)である。6 is a transmission electron micrograph (× 200,000) showing the particle morphology of magnesium hydroxide fine particles obtained in Example 6. FIG. 実施例7で得られた水酸化マグネシウム微粒子の粒子形態を示す透過型電子顕微鏡写真(×200,000)である。6 is a transmission electron micrograph (× 200,000) showing the particle morphology of magnesium hydroxide fine particles obtained in Example 7. FIG. 比較例2で得られた水酸化マグネシウム微粒子の粒子形態を示す透過型電子顕微鏡写真(×50,000)である。4 is a transmission electron micrograph (× 50,000) showing the particle morphology of magnesium hydroxide fine particles obtained in Comparative Example 2. FIG. 比較例5で得られた水酸化マグネシウム微粒子の粒子形態を示す透過型電子顕微鏡写真(×50,000)である。6 is a transmission electron micrograph (× 50,000) showing the particle morphology of magnesium hydroxide fine particles obtained in Comparative Example 5. 実施例8で得られた酸化マグネシウム微粒子の粒子形態を示す透過型電子顕微鏡写真(×100,000)である。6 is a transmission electron micrograph (× 100,000) showing the particle morphology of magnesium oxide fine particles obtained in Example 8. FIG. 実施例1において得られた水酸化マグネシウム微粒子のX線回折分析結果である。2 is a result of X-ray diffraction analysis of magnesium hydroxide fine particles obtained in Example 1. FIG. 実施例2において得られた水酸化マグネシウム微粒子のX線回折分析結果である。3 is a result of X-ray diffraction analysis of magnesium hydroxide fine particles obtained in Example 2. FIG. 実施例3において得られた水酸化マグネシウム微粒子のX線回折分析結果である。4 is an X-ray diffraction analysis result of magnesium hydroxide fine particles obtained in Example 3. FIG. 実施例4において得られた水酸化マグネシウム微粒子のX線回折分析結果である。4 is a result of X-ray diffraction analysis of magnesium hydroxide fine particles obtained in Example 4. 実施例5において得られた水酸化マグネシウム微粒子のX線回折分析結果である。6 is a result of X-ray diffraction analysis of magnesium hydroxide fine particles obtained in Example 5. FIG. 実施例6において得られた水酸化マグネシウム微粒子のX線回折分析結果である。It is a result of X-ray diffraction analysis of the magnesium hydroxide fine particles obtained in Example 6. 実施例7において得られた水酸化マグネシウム微粒子のX線回折分析結果である。4 is an X-ray diffraction analysis result of magnesium hydroxide fine particles obtained in Example 7. FIG. 比較例2において得られた水酸化マグネシウム微粒子のX線回折分析結果である。3 is an X-ray diffraction analysis result of magnesium hydroxide fine particles obtained in Comparative Example 2. FIG. 比較例5において得られた水酸化マグネシウム微粒子のX線回折分析結果である。7 is an X-ray diffraction analysis result of magnesium hydroxide fine particles obtained in Comparative Example 5. FIG. 実施例8において得られた酸化マグネシウム微粒子のX線回折分析結果である。9 is a result of X-ray diffraction analysis of magnesium oxide fine particles obtained in Example 8. FIG. 実施例1において得られた水酸化マグネシウム微粒子の加熱重量減(TG)測定結果である。2 is a result of measurement of heat loss (TG) of magnesium hydroxide fine particles obtained in Example 1. 実施例8において得られた酸化マグネシウム微粒子の加熱重量減(TG)測定結果である。It is a heat weight loss (TG) measurement result of the magnesium oxide fine particles obtained in Example 8.

1.マグネシウム系複合微粒子
本発明のマグネシウム系複合微粒子(本発明微粒子)は、平均粒子径が500nm以下である微粒子であって、
(1)a)酸化マグネシウム及び水酸化マグネシウムの少なくとも1種のマグネシウム成分と、b)有機成分とを含有し、
(2)前記有機成分が2個以上のヒドロキシル基を有する化合物を含み、
(3)前記有機成分の含有量が0.2〜20重量%である、
ことを特徴とする。
1. Magnesium-based composite fine particles The magnesium-based composite fine particles of the present invention (present fine particles) are fine particles having an average particle diameter of 500 nm or less,
(1) a) containing at least one magnesium component of magnesium oxide and magnesium hydroxide, and b) an organic component,
(2) The organic component includes a compound having two or more hydroxyl groups,
(3) The content of the organic component is 0.2 to 20% by weight.
It is characterized by that.

本発明微粒子の平均粒子径は、通常500nm以下であり、好ましくは200nm以下であり、より好ましくは100nm以下である。このように、本発明では、ナノオーダーの微粒子からなる粉末を提供することができる。   The average particle diameter of the fine particles of the present invention is usually 500 nm or less, preferably 200 nm or less, and more preferably 100 nm or less. Thus, in the present invention, a powder composed of nano-order fine particles can be provided.

本発明微粒子(粉末)は、a)酸化マグネシウム及び水酸化マグネシウムの少なくとも1種のマグネシウム成分と、b)有機成分とを含有する。   The fine particles (powder) of the present invention contain a) at least one magnesium component of magnesium oxide and magnesium hydroxide, and b) an organic component.

上記a)に関し、本発明微粒子は、マグネシウム成分として酸化マグネシウム及び水酸化マグネシウムの少なくとも1種を含む。すなわち、本発明微粒子は、マグネシウム成分として1)酸化マグネシウム単独で含む場合、2)水酸化マグネシウム単独で含む場合、3)酸化マグネシウム及び水酸化マグネシウムの両者を含む場合のいずれも包含される。   Regarding the above a), the fine particles of the present invention contain at least one of magnesium oxide and magnesium hydroxide as a magnesium component. That is, the fine particles of the present invention include 1) containing magnesium oxide alone as the magnesium component, 2) containing magnesium hydroxide alone, and 3) containing both magnesium oxide and magnesium hydroxide.

前記3)の場合において、本発明微粒子に含まれる酸化マグネシウムと水酸化マグネシウムとの比率は限定されず、本発明微粒子の用途、使用条件等に応じて適宜設定することができる。なお、両者の比率は、例えば熱処理等により水酸化マグネシウムから酸化マグネシウムと変化させるよって任意に制御することができる。   In the case of 3) above, the ratio of magnesium oxide and magnesium hydroxide contained in the fine particles of the present invention is not limited, and can be appropriately set according to the use, use conditions, etc. of the fine particles of the present invention. The ratio between the two can be arbitrarily controlled by changing from magnesium hydroxide to magnesium oxide by, for example, heat treatment.

本発明微粒子に含まれる酸化マグネシウム及び水酸化マグネシウムの合計量が占める割合は特に限定的ではないが、80〜99重量%とすることが好ましく、特に90〜99重量%であることが好ましい。   The proportion of the total amount of magnesium oxide and magnesium hydroxide contained in the fine particles of the present invention is not particularly limited, but is preferably 80 to 99% by weight, and particularly preferably 90 to 99% by weight.

上記b)に関し、本発明微粒子は、前記マグネシウム成分のほかに有機成分を含有する。かかる有機成分は、2個以上のヒドロキシル基を有する化合物を含む。   Regarding the above b), the fine particles of the present invention contain an organic component in addition to the magnesium component. Such organic components include compounds having two or more hydroxyl groups.

2個以上のヒドロキシル基を有する化合物としては本発明微粒子(粉末)に所望の分散性を与えるものであれば特に限定されず、例えば二価アルコール、三価アルコール等の多価アルコールを好適に用いることができる。これらの多価アルコールは、第一級アルコール、第二級アルコール、第三級アルコールのいずれタイプであっても良い。   The compound having two or more hydroxyl groups is not particularly limited as long as it imparts desired dispersibility to the fine particles (powder) of the present invention. For example, polyhydric alcohols such as dihydric alcohols and trihydric alcohols are preferably used. be able to. These polyhydric alcohols may be any type of primary alcohol, secondary alcohol, and tertiary alcohol.

本発明では、前記の2個以上のヒドロキシル基を有する化合物として、例えばメチレングリコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール等の二価アルコール;グリセリン等の三価アルコールを挙げることができる。本発明では、特にグリセリンを好適に用いることができる。   In the present invention, examples of the compound having two or more hydroxyl groups include dihydric alcohols such as methylene glycol, ethylene glycol, propylene glycol, and diethylene glycol; and trihydric alcohols such as glycerin. In the present invention, glycerin can be particularly preferably used.

また、2個以上のヒドロキシル基を有する化合物として、例えば3個以上のヒドロキシル基を有する多価アルコールのエステル化合物を使用することができる。例えば、3個以上のヒドロキシル基を有する多価アルコールにおいて、そのうちの1個のヒドロキシル基がエステル化されたエステル化合物を用いることができる。前記エステル化合物は、多価アルコールとカルボン酸とのエステル化反応により製造できる。前記カルボン酸としては、例えば酢酸、プロピオン酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、シュウ酸、コハク酸、アクリル酸、マレイン酸、フマル酸等を挙げることができる。この中でも、カルボン酸として炭素数4〜18の脂肪族モノカルボン酸と多価アルコール化合物とのエステル化合物を好適に用いることができる。このようなエステル化合物としては、例えばグリセリンモノカプレート、グリセリンモノラウレート、グリセリンモノステアレート、グリセリンモノオレート等を挙げることができる。   Moreover, as a compound which has 2 or more hydroxyl groups, the ester compound of the polyhydric alcohol which has 3 or more hydroxyl groups can be used, for example. For example, in a polyhydric alcohol having three or more hydroxyl groups, an ester compound in which one hydroxyl group is esterified can be used. The ester compound can be produced by an esterification reaction between a polyhydric alcohol and a carboxylic acid. Examples of the carboxylic acid include acetic acid, propionic acid, caprylic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, stearic acid, oxalic acid, succinic acid, acrylic acid, maleic acid, and fumaric acid. Among these, an ester compound of an aliphatic monocarboxylic acid having 4 to 18 carbon atoms and a polyhydric alcohol compound can be suitably used as the carboxylic acid. Examples of such ester compounds include glycerol monocaprate, glycerol monolaurate, glycerol monostearate, glycerol monooleate and the like.

さらに、2個以上のヒドロキシル基を有する化合物として、例えば3個以上のヒドロキシル基を有する多価アルコールのエーテル化合物を使用することもできる。例えば、3個以上のヒドロキシル基を有する多価アルコールにおいて、そのうちの1個のヒドロキシル基がエーテル化されたエーテル化合物を用いることができる。前記エーテル化合物は、多価アルコールとモノアルコールの脱水反応により製造できる。前記モノアルコールとしては、例えばメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、ノナノール、デカノール、ウンデカノール、ドデカノール等を挙げることができる。この中でも、モノアルコールとして炭素数4〜18のモノアルコール化合物とのエーテル化合物を好適に用いることができる。このようなエーテル化合物としては、例えば3−ブトキシ−1,2−プロパンジオール、3−ヘキシルオキシ−1,2−プロパンジオール、3−オクチルオキシ−1,2−プロパンジオール、3−オクタデシルオキシ−1,2−プロパンジオール等を挙げることができる。   Furthermore, as a compound having two or more hydroxyl groups, for example, an ether compound of a polyhydric alcohol having three or more hydroxyl groups can be used. For example, in a polyhydric alcohol having 3 or more hydroxyl groups, an ether compound in which one hydroxyl group is etherified can be used. The ether compound can be produced by a dehydration reaction between a polyhydric alcohol and a monoalcohol. Examples of the monoalcohol include methanol, ethanol, propanol, butanol, pentanol, hexanol, heptanol, octanol, nonanol, decanol, undecanol, dodecanol and the like. Among these, an ether compound with a monoalcohol compound having 4 to 18 carbon atoms can be suitably used as the monoalcohol. Examples of such ether compounds include 3-butoxy-1,2-propanediol, 3-hexyloxy-1,2-propanediol, 3-octyloxy-1,2-propanediol, and 3-octadecyloxy-1. , 2-propanediol and the like.

本発明では、有機成分は本発明微粒子中に含有されていれば良く、その位置は限定されない。例えば、本発明微粒子の内部、本発明微粒子の表面部等のいずれに含まれていても良い。特に、本発明では、少なくとも本発明微粒子表面の一部又は全部にあることが好ましい。すなわち、少なくとも本発明微粒子の表面の一部又は全部が有機成分で被覆されていることが好ましい。   In this invention, the organic component should just be contained in this invention microparticles | fine-particles, The position is not limited. For example, it may be contained either inside the fine particles of the present invention or on the surface of the fine particles of the present invention. In particular, in the present invention, it is preferable to be at least part or all of the surface of the fine particles of the present invention. That is, it is preferable that at least part or all of the surface of the fine particles of the present invention is coated with an organic component.

2個以上のヒドロキシル基を有する化合物が有機成分中に占める割合は限定的ではない。例えば、通常は50〜100重量%とし、好ましくは80〜100重量%とし、より好ましくは90〜100重量%とすれば良い。   The proportion of the compound having two or more hydroxyl groups in the organic component is not limited. For example, it is usually 50 to 100% by weight, preferably 80 to 100% by weight, and more preferably 90 to 100% by weight.

本発明微粒子中における有機成分の含有量は通常0.2〜20重量%とし、特に0.2〜10重量%とすることが好ましい。有機成分の含有量が0.2重量%未満の場合は本発明微粒子が所望の分散性を発揮できなくなる。また、有機成分の含有量が20重量%を超える場合は、マグネシウム成分の本来の特性が損なわれるおそれがある。   The content of the organic component in the fine particles of the present invention is usually 0.2 to 20% by weight, particularly preferably 0.2 to 10% by weight. When the content of the organic component is less than 0.2% by weight, the fine particles of the present invention cannot exhibit the desired dispersibility. Moreover, when content of an organic component exceeds 20 weight%, there exists a possibility that the original characteristic of a magnesium component may be impaired.

本発明微粒子中には、前記のようなマグネシウム成分と有機成分とが含まれるが、本発明の効果を妨げない範囲内において他の成分が含まれていても良い。従って、一般的にはマグネシウム成分と有機成分との合計量が本発明微粒子中95〜100重量%占めることが好ましく、特に99〜100重量%占めることがより好ましく、100重量%占めることが最も好ましい。他の成分としては、本発明微粒子を合成する際に使用された出発原料の未反応物等(但し、有機成分は除く。)が例示される。   The fine particles of the present invention contain the magnesium component and the organic component as described above, but may contain other components within a range not impeding the effects of the present invention. Therefore, generally, the total amount of the magnesium component and the organic component preferably occupies 95 to 100% by weight in the fine particles of the present invention, more preferably 99 to 100% by weight, and most preferably 100% by weight. . Examples of the other components include unreacted starting materials used when the fine particles of the present invention are synthesized (excluding organic components).

本発明微粒子は、そのままの形態(粉末)で使用することができるほか、溶媒に分散させて使用することもできる。すなわち、本発明は、マグネシウム系複合微粒子を溶媒に分散させてなる分散液も包含する。分散液を使用することによって、コーティング等の方法によって本発明微粒子を含む塗膜等を好適に形成することができる。溶媒としては、限定的でなく、例えばプロトン性溶媒、非プロトン系溶媒、フェノール系溶媒、エーテル系溶媒、カーボネート系溶媒等の有機溶媒を好適に用いることができる。これらの中でも、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、γ−ブチロラクトン、1,3−ジメチルイミダゾリジノン、アセトン、シクロヘキサノン、メタノール、エタノール、o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾール、1,4−ジオキサン、テトラヒドロフラン、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル等の高極性溶媒を使用することが望ましい。分散液中におけるマグネシウム系複合微粒子の分散量は限定的ではないが、通常は1〜30重量%程度の範囲内で適宜設定することができる。上記の分散液中には、必要に応じて分散剤、有機バインダー等の公知の添加剤が含まれていても良い。   The fine particles of the present invention can be used in the form (powder) as they are, or can be used by being dispersed in a solvent. That is, the present invention also includes a dispersion obtained by dispersing magnesium-based composite fine particles in a solvent. By using the dispersion liquid, a coating film containing the fine particles of the present invention can be suitably formed by a method such as coating. The solvent is not limited, and for example, an organic solvent such as a protic solvent, an aprotic solvent, a phenol solvent, an ether solvent, or a carbonate solvent can be suitably used. Among these, N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, γ-butyrolactone, 1,3-dimethylimidazolidinone, acetone, cyclohexanone, methanol, ethanol, o-cresol , M-cresol, p-cresol, 1,4-dioxane, tetrahydrofuran, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether and the like are preferably used. The amount of the magnesium-based composite fine particles dispersed in the dispersion is not limited, but can be appropriately set within a range of about 1 to 30% by weight. The dispersion liquid may contain known additives such as a dispersant and an organic binder as necessary.

2.マグネシウム系複合微粒子の製造方法
本発明の製造方法は、マグネシウム系複合微粒子(本発明微粒子)を製造する方法であって、1)マグネシウム塩、2)塩基ならびに3)2個以上のヒドロキシル基を有する化合物を液相中で反応させることにより反応生成物を得る工程を含むことを特徴とする。
2. Method for Producing Magnesium-Based Composite Fine Particles The production method of the present invention is a method for producing magnesium-based composite fine particles (fine particles of the present invention) having 1) a magnesium salt, 2) a base, and 3) two or more hydroxyl groups. It includes a step of obtaining a reaction product by reacting a compound in a liquid phase.

本発明の製造方法では、出発原料として1)マグネシウム塩、2)塩基ならびに3)2個以上のヒドロキシル基を有する化合物を用いる。   In the production method of the present invention, 1) a magnesium salt, 2) a base, and 3) a compound having two or more hydroxyl groups are used as starting materials.

マグネシウム塩としては、特に限定的ではなく、例えば無機酸(鉱酸)の塩として塩化物、炭酸塩、硫酸塩、硝酸塩、リン酸塩等;有機酸塩としてギ酸塩、酢酸塩、シュウ酸塩等が挙げられ、その他にも有機金属塩が挙げられる。本発明では、これらの中でもマグネシウムの有機酸塩(特にカルボン酸塩)が有機溶媒への溶解性という点で好ましい。従って、例えば酢酸マグネシウム、ステアリン酸マグネシウム等を好ましく用いることができる。   The magnesium salt is not particularly limited. For example, a salt of inorganic acid (mineral acid) such as chloride, carbonate, sulfate, nitrate, phosphate, etc .; organic acid formate, acetate, oxalate In addition, organic metal salts are also included. In the present invention, among these, an organic acid salt of magnesium (particularly a carboxylate) is preferable in terms of solubility in an organic solvent. Therefore, for example, magnesium acetate and magnesium stearate can be preferably used.

塩基としては、特に限定されず、例えば金属アルコキシド、アミン化合物、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等を使用することができる。特に、本発明では、金属アルコキシドを好適に用いることができる。金属アルコキシドとしては、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムブトキシド等が例示される。塩基の添加量は、通常はマグネシウム塩1モルに対し、通常1〜10モル程度、好ましくは2〜5モルとすれば良い。   It does not specifically limit as a base, For example, a metal alkoxide, an amine compound, sodium hydroxide, potassium hydroxide etc. can be used. In particular, in the present invention, a metal alkoxide can be preferably used. Examples of the metal alkoxide include sodium methoxide, sodium ethoxide, potassium butoxide and the like. The addition amount of the base is usually about 1 to 10 mol, preferably 2 to 5 mol, per 1 mol of the magnesium salt.

2個以上のヒドロキシル基を有する化合物としては、前記1.で挙げたものを使用することができる。例えばメチレングリコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリンモノエステル等の二価アルコール;グリセリン等の三価アルコールのほか、3個以上のヒドロキシル基を有する多価アルコール化合物のエステル化合物を挙げることができる。本発明では、特にグリセリン、グリセリンモノエステル等を好適に用いることができる。グリセリンモノエステルとしては、例えばグリセリンモノカプレート、グリセリンモノラウレート、グリセリンモノステアレート、グリセリンモノオレート等を挙げることができる。   Examples of the compound having two or more hydroxyl groups include the above-mentioned 1. Can be used. Examples include dihydric alcohols such as methylene glycol, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, and glycerin monoester; trihydric alcohols such as glycerin and ester compounds of polyhydric alcohol compounds having three or more hydroxyl groups. . In the present invention, glycerol, glycerol monoester and the like can be particularly preferably used. Examples of the glycerin monoester include glycerin monocaprate, glycerin monolaurate, glycerin monostearate, and glycerin monooleate.

本発明の製造方法において、2個以上のヒドロキシル基を有する化合物の添加量は、通常はマグネシウム塩1モルに対し、通常1〜20モル程度、好ましくは1〜10モルとすれば良い。   In the production method of the present invention, the addition amount of the compound having two or more hydroxyl groups is usually about 1 to 20 mol, preferably 1 to 10 mol, per 1 mol of the magnesium salt.

出発原料としては、これらの成分のほか、本発明の効果を妨げない範囲内で他の成分が含まれていても良いが、特に上記1)〜3)の3成分からなることがより好ましい。   In addition to these components, the starting material may contain other components within a range not impeding the effects of the present invention, but it is more preferably composed of the above three components 1) to 3).

これらの出発原料を液相中で反応させることによって反応物を生成させる。従って、液相として通常は有機溶媒を使用することができる。この場合、例えば前記の2個以上のヒドロキシル基を有する化合物が常温・常圧下で液体であるようなときは、それが出発原料としての役割を果たすとともに、有機溶媒としての役割を果たすことができるので、別途に有機溶媒を使用しなくて済むこともある。有機溶媒を使用する場合、その使用できる有機溶媒としては特に限定されないが、例えばメタノール、エタノール、プロパノール等の極性有機溶媒を好適に用いることができる。有機溶媒の使用量は限定的ではないが、前記のマグネシウム塩の濃度が通常0.1〜1.0モル/L、特に0.2〜0.8モル/Lとなるように適宜調整すれば良い。   Reactants are produced by reacting these starting materials in the liquid phase. Therefore, an organic solvent can usually be used as the liquid phase. In this case, for example, when the compound having two or more hydroxyl groups is liquid at normal temperature and pressure, it can serve as a starting material and as an organic solvent. Therefore, it may not be necessary to use an organic solvent separately. When an organic solvent is used, the organic solvent that can be used is not particularly limited, but a polar organic solvent such as methanol, ethanol, propanol, or the like can be suitably used. The amount of the organic solvent used is not limited, but it can be adjusted as appropriate so that the concentration of the magnesium salt is usually 0.1 to 1.0 mol / L, particularly 0.2 to 0.8 mol / L. good.

また、上記の反応条件としては、反応温度は5〜40℃程度とし、反応圧力は通常は大気圧下とすれば良い。反応時間は、反応温度、出発原料等によって異なるが、一般的には1〜24時間程度とすれば良い。   Moreover, as said reaction conditions, reaction temperature shall be about 5-40 degreeC and reaction pressure should just be under atmospheric pressure normally. The reaction time varies depending on the reaction temperature, starting materials and the like, but is generally about 1 to 24 hours.

反応させる手順としては、特に制限されず、例えば;
(A)出発原料を同時に液相中に添加して反応させる方法、
(B)1)マグネシウム塩、2)塩基ならびに3)2個以上のヒドロキシル基を有する化合物の少なくとも1種をそれぞれ有機溶剤に溶解又は分散させて得られた各原料液を混合することにより反応させる方法、
(C)1)マグネシウム塩を有機溶剤に溶解又は分散させて得られた原料液と2)塩基及び3)2個以上のヒドロキシル基を有する化合物を有機溶媒に溶解又は分散させて得られた原料液とを混合することにより反応させる方法
等のいずれであっても良い。
The reaction procedure is not particularly limited, for example;
(A) A method in which starting materials are simultaneously added to the liquid phase and reacted.
(B) 1) Magnesium salt, 2) Base, and 3) React by mixing each raw material solution obtained by dissolving or dispersing at least one compound having two or more hydroxyl groups in an organic solvent. Method,
(C) 1) A raw material solution obtained by dissolving or dispersing a magnesium salt in an organic solvent, 2) a base, and 3) a raw material obtained by dissolving or dispersing a compound having two or more hydroxyl groups in an organic solvent. Any of the method of making it react by mixing a liquid may be sufficient.

本発明では、2個以上のヒドロキシル基を有する化合物の水酸基が塩基によりイオン化しやすく、水酸化マグネシウム微粒子又は酸化マグネシウム微粒子への吸着が生じやすいという見地より、特に前記(C)の方法を好適に採用することができる。   In the present invention, the method (C) is particularly preferred from the standpoint that the hydroxyl group of a compound having two or more hydroxyl groups is easily ionized by a base and is easily adsorbed to magnesium hydroxide fine particles or magnesium oxide fine particles. Can be adopted.

本発明の製造方法では、さらに上記反応生成物を熱処理することもできる。これによって、上記反応生成物である水酸化マグネシウムの一部又は全部を酸化マグネシウムに変化させることができる。   In the production method of the present invention, the reaction product can be further heat-treated. Thereby, part or all of the magnesium hydroxide as the reaction product can be changed to magnesium oxide.

熱処理温度は限定的ではないが、特に、水酸化マグネシウムの一部又は全部が酸化マグネシウムに変化する温度であって、なおかつ、有機成分が分解又は気化しない温度の範囲内とすることが好ましい。換言すれば、熱処理をする場合においては、水酸化マグネシウムの一部又は全部が酸化マグネシウムに変化する温度下でも変化しない有機成分を採用することが好ましい。例えば、有機成分としてグリセリンを使用すれば、300℃前後(例えば270〜330℃程度)での熱処理を実施することができるので、好適に酸化マグネシウムの微粒子を調製することができる。熱処理雰囲気は、通常は大気中又は酸化性雰囲気とすれば良い。   The heat treatment temperature is not limited, but it is particularly preferable that the heat treatment temperature is a temperature at which part or all of the magnesium hydroxide changes to magnesium oxide and the organic component is not decomposed or vaporized. In other words, when heat treatment is performed, it is preferable to employ an organic component that does not change even at a temperature at which part or all of the magnesium hydroxide changes to magnesium oxide. For example, if glycerin is used as the organic component, heat treatment can be performed at around 300 ° C. (for example, about 270 to 330 ° C.), so that magnesium oxide fine particles can be suitably prepared. The heat treatment atmosphere is usually in the air or an oxidizing atmosphere.

以下に実施例及び比較例を示し、本発明の特徴をより具体的に説明する。ただし、本発明の範囲は、実施例に限定されない。なお、実施例及び比較例中の各特性の測定方法、化合物の略称は以下の通りである。   The features of the present invention will be described more specifically with reference to the following examples and comparative examples. However, the scope of the present invention is not limited to the examples. In addition, the measuring method of each characteristic in an Example and a comparative example and the abbreviation of a compound are as follows.

<化合物の略号>
[2個以上のヒドロキシル基を有する化合物]
GLY:グリセリン
GLY−Cap:グリセリンモノカプレート 理研ビタミン株式会社製「ポエムM−200」
GLY−Lau:グリセリンモノラウレート 理研ビタミン株式会社製「ポエムM−300」
GLY−Ste:グリセリンモノステアレート 理研ビタミン株式会社製「リケマールS−100A」
GLY−Ole:グリセリンモノオレート 理研ビタミン株式会社製「リケマールXO−100」
[反応溶媒]
NMP :N−メチル−2−ピロリドン
<Abbreviation of compound>
[Compound having two or more hydroxyl groups]
GLY: Glycerin GLY-Cap: Glycerin monocaprate “Poem M-200” manufactured by Riken Vitamin Co., Ltd.
GLY-Lau: Glycerin monolaurate “Poem M-300” manufactured by Riken Vitamin Co., Ltd.
GLY-Ste: Glycerin monostearate “Riquemar S-100A” manufactured by Riken Vitamin Co., Ltd.
GLY-Ole: Glycerol monooleate “Riquemar XO-100” manufactured by Riken Vitamin Co., Ltd.
[Reaction solvent]
NMP: N-methyl-2-pyrrolidone

<微粒子(実施例8を除く。)の有機成分含有量の測定(TG測定)>
微粒子の有機成分含有量Cを式(1)に従って算出した。
式(1) C=A−[B(100−A)/(100−B)]
A:100〜600℃での微粒子の重量%減(下記条件で測定)
B:30.9%(水酸化マグネシウムが酸化マグネシウムに熱変換した際に生じる脱水の重量%減)
C:有機成分含有量(%)
[測定条件]
装置 :SIIナノテクノロジー株式会社製 TG/DTA6200
測定温度:50〜600℃
昇温速度:10℃/min
測定雰囲気:窒素200mL/min
<Measurement of organic component content of fine particles (excluding Example 8) (TG measurement)>
The organic component content C of the fine particles was calculated according to the formula (1).
Formula (1) C = A- [B (100-A) / (100-B)]
A: Weight% reduction of fine particles at 100 to 600 ° C. (measured under the following conditions)
B: 30.9% (weight% reduction of dehydration generated when magnesium hydroxide is thermally converted to magnesium oxide)
C: Organic component content (%)
[Measurement condition]
Apparatus: TG / DTA6200 manufactured by SII Nano Technology Co., Ltd.
Measurement temperature: 50-600 ° C
Temperature increase rate: 10 ° C / min
Measurement atmosphere: Nitrogen 200 mL / min

<実施例8の微粒子の有機成分含有量の測定(TG測定)>
下記条件でTG測定し、100〜600℃での重量%減を微粒子の有機成分含有量とした。
[測定条件]
装置 :SIIナノテクノロジー株式会社製 TG/DTA6200
測定温度:50〜600℃
昇温速度:10℃/min
測定雰囲気:窒素200mL/min
<Measurement of organic component content of fine particles of Example 8 (TG measurement)>
TG measurement was performed under the following conditions, and the weight percent decrease at 100 to 600 ° C. was defined as the organic component content of the fine particles.
[Measurement condition]
Apparatus: TG / DTA6200 manufactured by SII Nano Technology Co., Ltd.
Measurement temperature: 50-600 ° C
Temperature increase rate: 10 ° C / min
Measurement atmosphere: Nitrogen 200 mL / min

<微粒子の構成成分(無機成分)の同定>
調製された微粒子の構成成分は、Rigaku株式会社製RINT−2500を用いてX線回折分析にて同定した。
[測定条件]
装置 :Rigaku株式会社製RINT−2500
走査モード :連続
走査軸 :2θ/θ
積算回数 :1回
スキャンスピード:4.000°/min
走査範囲 :10.000〜80.000°
サンプリング幅 :0.020°
θオフセット :0.000°
<Identification of component (inorganic component) of fine particles>
The components of the prepared fine particles were identified by X-ray diffraction analysis using RINT-2500 manufactured by Rigaku Corporation.
[Measurement condition]
Apparatus: RINT-2500 manufactured by Rigaku Corporation
Scanning mode: Continuous Scanning axis: 2θ / θ
Integration count: 1 scan speed: 4.000 ° / min
Scanning range: 10.000-80.000 °
Sampling width: 0.020 °
θ offset: 0.000 °

<平均粒子径の測定>
透過型電子顕微鏡(TEM)による測定にて20個以上の粒子を計測し、その平均値を求めた。
<Measurement of average particle diameter>
Twenty or more particles were measured by measurement with a transmission electron microscope (TEM), and the average value was obtained.

<分散性の評価>
得られた微粒子の含有量が10重量%となるようにNMPに加え、超音波装置を用いて15分間分散することによって分散液を調製した。その後、1時間静置し、目視にて凝集物の生成の有無をもって「○」又は「×」で評価した。
○:1時間静置した後においても、凝集物の生成が見られず、分散液が無色透明を維持していた。
×:1時間以内に、凝集物の生成・沈降が明らかに認められた。
<Evaluation of dispersibility>
In addition to NMP so that the content of the obtained fine particles was 10% by weight, a dispersion was prepared by dispersing for 15 minutes using an ultrasonic device. Then, it left still for 1 hour and evaluated by "(circle)" or "x" with the presence or absence of the production | generation of the aggregate visually.
○: Even after standing for 1 hour, the formation of aggregates was not observed, and the dispersion kept colorless and transparent.
X: Formation and sedimentation of aggregates were clearly observed within 1 hour.

実施例1
撹拌機・窒素導入管を備えた5Lの4つ口フラスコに、塩基としてナトリウムメトキシドの28%メタノール溶液617g(3.2mol)、2個以上のヒドロキシル基を有する化合物としてGLY147g(1.6mol)加え、室温にて1時間撹拌して溶液Aを調製した。これとは別に、酢酸マグネシウム・四水和物343g(1.6mol)をメタノール1700gに溶解させた溶液Bを調製した。次いで、撹拌しながら溶液Bを溶液Aに加え、室温にて20時間反応させた。析出した白色沈殿物を遠心分離器にて得た後、メタノール2Lに撹拌しながら加えて再分散させた。遠心分離器にて白色沈殿物を回収した後、これをアセトン2Lにて撹拌しながら加えて再分散させた。遠心分離にて白色沈殿物を回収した後、大気下80℃で30分間乾燥して微粒子89gを得た。得られた微粒子の透過型電子顕微鏡による観察結果を図1に示す。得られた微粒子は、X線回折分析にて水酸化マグネシウムを主成分として含有していることを確認した。X線回折分析の結果を図11に示す。また、微粒子の加熱重量減(TG)を測定した結果を図21に示す。微粒子の平均粒子径及び有機成分含有量、NMPへの分散測定結果を表1に示す。
Example 1
In a 5 L four-necked flask equipped with a stirrer and a nitrogen inlet tube, 617 g (3.2 mol) of a 28% methanol solution of sodium methoxide as a base, and 147 g (1.6 mol) of GLY as a compound having two or more hydroxyl groups In addition, the solution A was prepared by stirring at room temperature for 1 hour. Separately from this, a solution B in which 343 g (1.6 mol) of magnesium acetate tetrahydrate was dissolved in 1700 g of methanol was prepared. Next, the solution B was added to the solution A with stirring and reacted at room temperature for 20 hours. The precipitated white precipitate was obtained with a centrifuge, and then added to 2 L of methanol with stirring and redispersed. After collecting the white precipitate with a centrifuge, it was added with stirring with 2 L of acetone and redispersed. The white precipitate was collected by centrifugation and then dried at 80 ° C. for 30 minutes in the air to obtain 89 g of fine particles. The observation result of the obtained fine particles with a transmission electron microscope is shown in FIG. It was confirmed by X-ray diffraction analysis that the obtained fine particles contained magnesium hydroxide as a main component. The result of X-ray diffraction analysis is shown in FIG. Moreover, the result of having measured the heating weight loss (TG) of microparticles | fine-particles is shown in FIG. Table 1 shows the average particle diameter of fine particles, the organic component content, and the results of dispersion measurement in NMP.

実施例2
2個以上のヒドロキシル基を有する化合物としてGLY735g(8.0mol)を使用したほかは、実施例1と同様の方法で微粒子91gを得た。得られた微粒子の透過型電子顕微鏡による観察結果を図2に示す。得られた微粒子はX線回折分析にて水酸化マグネシウムを主成分として含有していることを確認した。X線回折分析の結果を図12に示す。微粒子の平均粒子径及び有機成分含有量、NMPへの分散測定結果を表1に示す。
Example 2
91 g of fine particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that GLY735 g (8.0 mol) was used as the compound having two or more hydroxyl groups. The observation result of the obtained fine particles with a transmission electron microscope is shown in FIG. It was confirmed by X-ray diffraction analysis that the obtained fine particles contained magnesium hydroxide as a main component. The result of the X-ray diffraction analysis is shown in FIG. Table 1 shows the average particle diameter of fine particles, the organic component content, and the results of dispersion measurement in NMP.

実施例3
2個以上のヒドロキシル基を有する化合物としてGLY1473g(16mol)を使用したほかは、実施例1と同様の方法で微粒子91gを得た。得られた微粒子の透過型電子顕微鏡による観察結果を図3に示す。得られた微粒子はX線回折分析にて水酸化マグネシウムを主成分として含有していることを確認した。X線回折分析の結果を図13に示す。微粒子の平均粒子径及び有機成分含有量、NMPへの分散測定結果を表1に示す。
Example 3
91 g of fine particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that GLY 1473 g (16 mol) was used as the compound having two or more hydroxyl groups. The observation result of the obtained fine particles with a transmission electron microscope is shown in FIG. It was confirmed by X-ray diffraction analysis that the obtained fine particles contained magnesium hydroxide as a main component. The result of the X-ray diffraction analysis is shown in FIG. Table 1 shows the average particle diameter of fine particles, the organic component content, and the results of dispersion measurement in NMP.

実施例4
2個以上のヒドロキシル基を有する化合物としてGLY−Cap394g(1.6mol)を使用したほかは、実施例1と同様の方法で微粒子88gを得た。得られた微粒子の透過型電子顕微鏡による観察結果を図4に示す。得られた微粒子はX線回折分析にて水酸化マグネシウムを主成分として含有していることを確認した。X線回折分析の結果を図14に示す。微粒子の平均粒子径及び有機成分含有量、NMPへの分散測定結果を表1に示す。
Example 4
88 g of fine particles were obtained in the same manner as in Example 1, except that GLY-Cap 394 g (1.6 mol) was used as the compound having two or more hydroxyl groups. The observation result of the obtained fine particles with a transmission electron microscope is shown in FIG. It was confirmed by X-ray diffraction analysis that the obtained fine particles contained magnesium hydroxide as a main component. The result of the X-ray diffraction analysis is shown in FIG. Table 1 shows the average particle diameter of fine particles, the organic component content, and the results of dispersion measurement in NMP.

実施例5
2個以上のヒドロキシル基を有する化合物としてGLY−Lau439g(1.6mol)を使用したほかは、実施例1と同様の方法で微粒子88gを得た。得られた微粒子の透過型電子顕微鏡による観察結果を図5に示す。得られた微粒子はX線回折分析にて水酸化マグネシウムを主成分として含有していることを確認した。X線回折分析の結果を図15に示す。微粒子の平均粒子径及び有機成分含有量、NMPへの分散測定結果を表1に示す。
Example 5
88 g of fine particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that 439 g (1.6 mol) of GLY-Lau was used as the compound having two or more hydroxyl groups. The observation result of the obtained fine particles with a transmission electron microscope is shown in FIG. It was confirmed by X-ray diffraction analysis that the obtained fine particles contained magnesium hydroxide as a main component. The result of X-ray diffraction analysis is shown in FIG. Table 1 shows the average particle diameter of fine particles, the organic component content, and the results of dispersion measurement in NMP.

実施例6
2個以上のヒドロキシル基を有する化合物としてGLY−Ste574g(1.6mol)を使用したほかは、実施例1と同様の方法で微粒子89gを得た。得られた微粒子の透過型電子顕微鏡による観察結果を図6に示す。得られた微粒子はX線回折分析にて水酸化マグネシウムを主成分として含有していることを確認した。X線回折分析の結果を図16に示す。微粒子の平均粒子径及び有機成分含有量、NMPへの分散測定結果を表1に示す。
Example 6
89 g of fine particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that GLY-St 574 g (1.6 mol) was used as the compound having two or more hydroxyl groups. The observation result of the obtained fine particles with a transmission electron microscope is shown in FIG. It was confirmed by X-ray diffraction analysis that the obtained fine particles contained magnesium hydroxide as a main component. The result of the X-ray diffraction analysis is shown in FIG. Table 1 shows the average particle diameter of fine particles, the organic component content, and the results of dispersion measurement in NMP.

実施例7
2個以上のヒドロキシル基を有する化合物としてGLY−Ole570g(1.6mol)を使用したほかは、実施例1と同様の方法で微粒子82gを得た。得られた微粒子の透過型電子顕微鏡による観察結果を図7に示す。得られた微粒子はX線回折分析にて水酸化マグネシウムを主成分として含有していることを確認した。X線回折分析の結果を図17に示す。微粒子の平均粒子径及び有機成分含有量、NMPへの分散測定結果を表1に示す。
Example 7
82 g of fine particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that 570 g (1.6 mol) of GLY-Ole was used as the compound having two or more hydroxyl groups. The observation result of the obtained fine particles with a transmission electron microscope is shown in FIG. It was confirmed by X-ray diffraction analysis that the obtained fine particles contained magnesium hydroxide as a main component. The result of the X-ray diffraction analysis is shown in FIG. Table 1 shows the average particle diameter of fine particles, the organic component content, and the results of dispersion measurement in NMP.

比較例1
GLYに代えて乳酸144g(1.6mol)を使用したほかは、実施例1と同様の方法で微粒子を製造しようと試みたが、沈殿物は得られなかった。
Comparative Example 1
An attempt was made to produce fine particles by the same method as in Example 1 except that 144 g (1.6 mol) of lactic acid was used instead of GLY, but no precipitate was obtained.

比較例2
塩基としてナトリウムメトキシドの28%メタノール溶液1542g(8.0mol)を使用し、かつ、GLYに代えて乳酸144g(1.6mol)を使用したほかは、実施例1と同様の方法で微粒子89gを得た。得られた微粒子の透過型電子顕微鏡による観察結果を図8に示す。得られた微粒子はX線回折分析にて水酸化マグネシウムを主成分として含有していることを確認した。X線回折分析の結果を図18に示す。微粒子の平均粒子径及び有機成分含有量、NMPへの分散測定結果を表1に示す。
Comparative Example 2
89 g of fine particles were prepared in the same manner as in Example 1 except that 1542 g (8.0 mol) of a 28% methanol solution of sodium methoxide was used as a base and 144 g (1.6 mol) of lactic acid was used instead of GLY. Obtained. The observation result of the obtained fine particles with a transmission electron microscope is shown in FIG. It was confirmed by X-ray diffraction analysis that the obtained fine particles contained magnesium hydroxide as a main component. The result of the X-ray diffraction analysis is shown in FIG. Table 1 shows the average particle diameter of fine particles, the organic component content, and the results of dispersion measurement in NMP.

比較例3
GLYに代えてクエン酸307g(1.6mol)を使用したほかは、実施例1と同様の方法で微粒子を製造しようと試みたが、クエン酸がメタノールに溶解しなかったため、製造できなかった。
Comparative Example 3
Although it tried to manufacture microparticles | fine-particles by the method similar to Example 1 except having used 307 g (1.6 mol) of citric acid instead of GLY, it was not able to manufacture because citric acid did not melt | dissolve in methanol.

比較例4
GLYに代えてクエン酸307g(1.6mol)を使用し、かつ、塩基として水酸化ナトリウムの10%水溶液1280g(3.2mol)を使用し、溶液B調製のメタノールを水1700gに変更したほかは、実施例1と同様の方法で微粒子を製造しようと試みたが、沈殿物は得られなかった。
Comparative Example 4
Except that 307 g (1.6 mol) of citric acid was used instead of GLY, 1280 g (3.2 mol) of 10% aqueous solution of sodium hydroxide was used as the base, and the methanol prepared in solution B was changed to 1700 g of water. An attempt was made to produce fine particles by the same method as in Example 1, but no precipitate was obtained.

比較例5
GLYに代えてクエン酸307g(1.6mol)を使用し、塩基として水酸化ナトリウムの10%水溶液3840g(9.6mol)を使用し、溶液B調製のメタノールを水1700gに変更したほかは、実施例1と同様の方法で微粒子80gを得た。得られた微粒子の透過型電子顕微鏡による観察結果を図9に示す。得られた微粒子はX線回折分析にて水酸化マグネシウムを主成分として含有していることを確認した。X線回折分析の結果を図19に示す。微粒子の平均粒子径及び有機成分含有量、NMPへの分散測定結果を表1に示す。
Comparative Example 5
Implementation was performed except that 307 g (1.6 mol) of citric acid was used instead of GLY, 3840 g (9.6 mol) of 10% aqueous solution of sodium hydroxide was used as the base, and methanol prepared in Solution B was changed to 1700 g of water. In the same manner as in Example 1, 80 g of fine particles were obtained. The observation result of the obtained fine particles with a transmission electron microscope is shown in FIG. It was confirmed by X-ray diffraction analysis that the obtained fine particles contained magnesium hydroxide as a main component. The result of the X-ray diffraction analysis is shown in FIG. Table 1 shows the average particle diameter of fine particles, the organic component content, and the results of dispersion measurement in NMP.

実施例8
実施例1と同様の方法にて得られた水酸化マグネシウム微粒子20gを100mLビーカーに入れ、大気中300℃で1時間焼成することにより微粒子13.4gを得た。得られた微粒子の透過型電子顕微鏡による観察結果を図10に示す。得られた微粒子はX線回折分析にて酸化マグネシウムを主成分として含有していることを確認した。微粒子の平均粒子径は6nmであった。X線回折分析の結果を図20に示す。また、微粒子の加熱重量減(TG)を測定した結果を図22に示す。微粒子の平均粒子径及び有機成分含有量、NMPへの分散測定結果を表1に示す。
Example 8
20 g of magnesium hydroxide fine particles obtained by the same method as in Example 1 was placed in a 100 mL beaker and baked at 300 ° C. for 1 hour in the air to obtain 13.4 g of fine particles. The observation result of the obtained fine particles with a transmission electron microscope is shown in FIG. It was confirmed by X-ray diffraction analysis that the obtained fine particles contained magnesium oxide as a main component. The average particle diameter of the fine particles was 6 nm. The result of the X-ray diffraction analysis is shown in FIG. Moreover, the result of having measured the heating weight loss (TG) of microparticles | fine-particles is shown in FIG. Table 1 shows the average particle diameter of fine particles, the organic component content, and the results of dispersion measurement in NMP.

表1の結果からも明らかなように、比較例2及び5の微粒子は平均粒子径100nm以下と小さいが、有機成分含有量が0.1%以下と少ないことから凝集が生じ、NMPへの分散性が低いことがわかる。これに対し、本発明のマグネシウム系複合微粒子は、有機成分含有量が0.2〜10%であり、平均粒子径が100nm以下と小さいにもかかわらず、NMPのような極性溶媒への分散性も優れていることが明らかである。   As is clear from the results in Table 1, the fine particles of Comparative Examples 2 and 5 were as small as an average particle size of 100 nm or less, but the aggregation occurred because the organic component content was as small as 0.1% or less. It turns out that the nature is low. On the other hand, the magnesium-based composite fine particles of the present invention have an organic component content of 0.2 to 10% and a dispersibility in a polar solvent such as NMP even though the average particle size is as small as 100 nm or less. Is also clearly superior.

すなわち、本発明のマグネシウム系複合微粒子は、2個以上のヒドロキシル基を有する化合物を0.2%以上10%以下含有しており、小さな平均粒子径、高分散性を同時に満たす水酸化マグネシウム微粒子である。 また、実施例8に示すように、水酸化マグネシウム微粒子を所定の温度で熱処理することによって酸化マグネシウムを主成分とする微粒子の製造も可能となることがわかる。   That is, the magnesium-based composite fine particles of the present invention contain 0.2% or more and 10% or less of a compound having two or more hydroxyl groups, and are magnesium hydroxide fine particles that simultaneously satisfy a small average particle size and high dispersibility. is there. Further, as shown in Example 8, it can be seen that it is possible to produce fine particles mainly composed of magnesium oxide by heat-treating the magnesium hydroxide fine particles at a predetermined temperature.

本発明のマグネシウム系複合微粒子は、平均粒子径が500nm以下(特に200nm以下)であり、なおかつ、所定量の有機成分を含有していることから高分散性を発揮することができる。そのため、本発明のマグネシウム系複合微粒子をプラスチック材料等へ分散させることで得られる成形体は、レンズ等の無色透明性が要求される材料に配合することができる。その他にも、また、本発明のマグネシウム系複合微粒子は、例えば難燃剤、放熱材、ガスバリア性向上材等の各種用途に使用することが可能である。   The magnesium-based composite fine particles of the present invention have an average particle diameter of 500 nm or less (particularly 200 nm or less), and can exhibit high dispersibility since they contain a predetermined amount of organic components. Therefore, the molded body obtained by dispersing the magnesium-based composite fine particles of the present invention in a plastic material or the like can be blended with a material such as a lens that requires colorless transparency. In addition, the magnesium-based composite fine particles of the present invention can be used for various applications such as a flame retardant, a heat dissipation material, and a gas barrier property improving material.

Claims (9)

平均粒子径が500nm以下である微粒子であって、
(1)a)酸化マグネシウム及び水酸化マグネシウムの少なくとも1種のマグネシウム成分と、b)有機成分とを含有し、
(2)前記有機成分が2個以上のヒドロキシル基を有する化合物を含み、
(3)前記有機成分の含有量が0.2〜20重量%である、
ことを特徴とするマグネシウム系複合微粒子を製造する方法であって、
1)マグネシウム塩、2)塩基ならびに3)2個以上のヒドロキシル基を有する化合物を、液相中で反応させることにより反応生成物を得る工程を含み、
2個以上のヒドロキシル基を有する化合物が、1)グリセリン又は2)グリセリンのエステル化合物である、
ことを特徴とするマグネシウム系複合微粒子の製造方法。
Fine particles having an average particle size of 500 nm or less,
(1) a) containing at least one magnesium component of magnesium oxide and magnesium hydroxide, and b) an organic component,
(2) The organic component includes a compound having two or more hydroxyl groups,
(3) The content of the organic component is 0.2 to 20% by weight.
A method for producing a magnesium-based composite fine particle , characterized in that
1) magnesium salt, 2) a base and 3) a compound having two or more hydroxyl groups, viewed including the step of obtaining a reaction product by reacting in the liquid phase,
The compound having two or more hydroxyl groups is 1) glycerol or 2) an ester compound of glycerol.
A method for producing a magnesium-based composite fine particle.
前記エステル化合物が、グリセリンと炭素数4〜18の脂肪族モノカルボン酸とのエステル化合物である、請求項1に記載の製造方法。The production method according to claim 1, wherein the ester compound is an ester compound of glycerin and an aliphatic monocarboxylic acid having 4 to 18 carbon atoms. 微粒子の平均粒子径が200nm以下である、請求項1に記載の製造方法。The manufacturing method of Claim 1 whose average particle diameter of microparticles | fine-particles is 200 nm or less. マグネシウム塩がマグネシウムの有機酸塩である、請求項1に記載の製造方法。 The manufacturing method of Claim 1 whose magnesium salt is an organic acid salt of magnesium. 塩基が金属アルコキシドである、請求項1に記載の製造方法。 The production method according to claim 1 , wherein the base is a metal alkoxide. 反応生成物をさらに熱処理する工程を含む、請求項1に記載の製造方法。 The manufacturing method of Claim 1 including the process of heat-processing the reaction product further. 熱処理の温度が270〜330℃である、請求項6に記載の製造方法。The manufacturing method of Claim 6 whose temperature of heat processing is 270-330 degreeC. 液相中の溶媒が極性有機溶媒である、請求項1に記載の製造方法。The production method according to claim 1, wherein the solvent in the liquid phase is a polar organic solvent. 上記反応が、1)マグネシウム塩を極性有機溶媒に溶解又は分散させて得られた原料液と2)塩基及び3)グリセリン又はグリセリンのエステル化合物を極性有機溶媒に溶解又は分散させて得られた原料液とを混合することにより行われる、請求項1に記載の製造方法。Raw material obtained by dissolving or dispersing 1) a raw material solution obtained by dissolving or dispersing a magnesium salt in a polar organic solvent, 2) a base, and 3) glycerin or an ester compound of glycerin in a polar organic solvent. The manufacturing method of Claim 1 performed by mixing a liquid.
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