JPH02111625A - 高活性高分散性水酸化マグネシウムおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は高活性かつ高分散性の水酸化マグネシウムおよ
びその製造方法に関する。さらに詳しくは、ＢＥＴ比表
面積が２０〜５０ｍ”／ｇ、２次粒子の累積５０％粒子
径が１．５μｍ以下および累積９０％粒子径が４．０μ
ｍ以下である水酸化マグネシウムおよびその製造方法に
関する。

［従来の技術］ 水酸化マグネシウムは塩基性物貰であるため、その化学
的特徴を生かしてＦｒ（Ｐの増粘剤、樹脂中の酸性物質
の中和剤、胃腸薬としての制酸剤等に利用されている。

これらの用途はいずれも水酸化マグネシウムの塩基性即
ち酸中和能力を生かす用途であるから、ＢＥＴ比表面積
が大きく即ち結晶子径が小さく、しかも結晶子の凝集が
少ないもの即ち結晶子の凝集体である２次粒子径が小さ
いもの程好ましい。

しかし従来の水酸化マグネシウムは、ＢＥＴ比表面積が
２０〜５０ｍ２／ｇの範囲のものはあっても、その２次
粒子径の累積５０％粒子径は約３へ２０μｍ、＄積９０
％粒子径は約８〜４０μｍの範囲である。即ち、従来の
ＢＥＴ比表面ｆａ２０ｍ　２７　ｇ以上の高活性水酸化
マグネシウムは分散性が悪いため、ＢＥＴ比表面積から
期待される化学的活性を十分に発揮できていないのが実
情である。

例えば、ＦＲＰの増粘剤として用いた場合、初期粘度が
高すぎることによるガラス繊維への樹脂の含浸不良、増
粘速度が遅いことによる生産性の低下、最終到達粘度が
低いことによる機械強度不足等の課題を有している。ま
た樹脂中の酸の中和剤として用いた場合の樹脂のアイゾ
ツト衝撃強度の低下、フィルムに成形した場合のフィッ
シュアイの大量発生、サスペンション制剤で制酸剤に用
いた場合の沈降性が強い、舌ざわりがざらざらして悪い
等の課題を有している。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は、上記の課題を解決する高活性かつ高分
散性の水酸化マグネシウムおよびその製造方法の提供に
ある。

即ち本発明の水酸化マグネシウムは、ＦＲＰの増粘剤と
して用いた場合には、初期粘度が低く、その後の成形時
の増粘速度が早く、かつ最終ｆす達粘度が高い、いわゆ
る粘度が経時的に８字カーブを描く水酸化マグネシウム
であり、樹脂中の酸中和剤として用いた場合にはアイゾ
ツト衝撃強度等の物性の低下、フィッシュアイ、白ブツ
等の外観不良を生じることのない水酸化マグネシウムで
あり、サスペンション制剤制酸剤として用いた場合には
沈降しにくく、しかも舌ざわりの良好な水酸化マグネシ
ウムである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、ＢＥＴ比表面積が２０−５０ｍ”／ｇ、好ま
しくは２０〜４０ｍ’／ｇ、２次粒子の累積５０％粒子
径が１．５μｍ以下、好ましくは１．０μｍ以下、およ
び累積９０％粒子径が４．０μｍ以下、好ましくは３．
０μｍ以下、とくに好ましくは２．０μｍ以下である水
酸化マグネシウムを提供する。

従来の高活性水酸化マグネシウムは、ＢＥＴ比表面積が
２０〜６０ｍ２／ｇの範囲にあるものでも、その２次粒
子の＄Ｍ５０％粒子径は約３〜２０μｍ、累積９０％粒
子径は約８〜４０μｍである。これに対し本発明の水酸
化マグネシウムは、ＢＥＴ比表面積の範囲ではｆｆｉ複
しても、２次粒子の累積粒子径が従来の水酸化マグネシ
ウムに比して著しく小さい点に特徴を有する。

本発明者らが先に提案した新規構造を有する水酸化マグ
ネシウムは、Ｘ！１回折における〈１０１〉方向の歪が
３．０ｘｌＯ−’以下であり、同じ方向の結晶粒子径が
８００人を越え、ＢＥＴ比表面積が２０ｍ’／ｇ未満で
ある（特開昭第５２−１１５７９９号公報）、これに対
し本発明の水酸化マグネシウムはＢＥＴ比表面積が２０
ｍ’／ｇ以上であり、＜１０１＞方向の結晶粒子径が８
００人未満である点において異なる。即ち上記新規構造
を有する水酸化マグネシウムは本発明の水酸化マグネシ
ウムと同じく高分散性であるが、ＢＥＴ比表面積が小さ
い、即ち結晶が良く発達し、化学的には不活性な水酸化
マグネシウムである。これに対し本発明の水酸化マグネ
シウムは、高分散性であるにも拘わらずＢＥＴ比表面積
が大ぎい、即ち結晶が極めて小さく、化学的に活性な水
酸化マグネシウムである。

一般に結晶が小さくなる程ＢＥＴ比表面積は大きくなる
が、結晶の１ｉ集性も強くなり、結晶の集合体である２
次粒子径は増加する。このため、ＢＥＴ比表面積が２０
ｍ”／ｇ以上でありながら、２次粒子の累８Ｉ５０％粒
子径を１６５μｍ以下、累積９０％粒子径を４．０μｍ
以下とする高分散性水酸化マグネシウムを製造すること
は不可能であった。

本発明の高活性、高分散性水酸化マグネシウムは、　式 ％式％ （式中、ＡはＣＩまたはＮＯ３、Ｘは０〈ｘく０．２、
ｍは０〜６の数を示す） で表され、かつＸ線回折法で次ぎに示す主たる面間隔　
８．２人、４．１人、２．７人、２．０人、■、５６人
、１．５４人を有する塩基性塩化−もしくは塩基性硝酸
−マグネシウムを、反応母液中において大気圧またはそ
れ以下の圧力条件下、約５０〜１２０℃で加熱すること
により製造される。

本発明で使用する塩基性塩化−もしくは塩基性硝酸マグ
ネシウムのＸ線回折像を下表にさらに詳細に示す。

第１表 面間隔 ６人 ８．２ ４．１ ２．７０ ２．２６ ２．０３ １．５６ １．５４ （塩化性塩化マグネシウム） 相対強度　　　面指数 −Ｌ／」ユ　　　ｈｋｌ 第２表　（塩基性硝酸マグネシウム） 面間隔　　　　相対強度　　　面指数 ｄ入　　　　　−Ｌ７り二しユ　　　ｈｋｌ８．２　　
　　１００　　　　００３ ４．１　　　　　４２　　　　００６ ２．６５　　　　１５　　　　１０２ ２．３７　　　　１５　　　　１０５ ２．０２　　　　　９　　　　１．０８１．５６　　　
　１９　　　　１１０ １・５４　　　　　９　　　　１１３ 本発明で使用する上記式で表され、上記衣に示す回折像
を有する塩基性塩化−もしくは塩基性硝酸−マグネシウ
ムの製造方法は、本発明者らの発明に係る特開昭節５２
−１１５７９９号公報に詳細に開示されているが、その
概要を述べると次のとおりである。

塩化マグネシウムらしくは硝酸マグネシウムと水酸化カ
ルシウム、アンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリ
ウム等のアルカリ性物質とを、水性媒体中、好ましくは
塩化カルシウム水溶液媒体中において、約４０℃以下好
ましくは３０℃以下の温度で、マグネシウムイオンに対
するアルカリの当量比０．９５以下、好ましくは０．９
以下の条件下で反応させることにより生成される。

本発明の高活性、高分散性水酸化マグネシウムは、上記
のようにして生成された塩基性塩化−もしくは塩基性硝
酸−マグネシウムを、その反応母液中で、大気圧または
それ以下の圧力条件下で、約５０℃〜１２０℃で加熱す
ることにより得られる０反応母液の共存は塩基性塩化−
もしくは塩基性硝酸−マグネシウムの加水分解分抑制す
るため、より凝集の少ない、本発明の高活性、高分散性
水酸化マグネシウムの生成に必須である６反応母液中に
は塩化カルシウムを共存せしめることが好ましい、塩化
カルシウムを塩基性塩化−もしくは塩基性硝酸−マグネ
シウムの生成原料中、または加熱分解前の塩基性塩化−
もしくは塩基性硝酸−マグネシウムに添加することによ
り、生成する水酸化マグネシウムの分散性が向上するに
のような効果を十分に発揮させるためには、反応母液中
における塩化カルシウムの添加濃度は少なくとも０゜１
モル／１、好ましくは０．５モル／ｌが必要である。

ＢＥＴ比表面積は、加熱温度が高くなる程小さくなる傾
向にあるので、加熱温度を変化させることにより、水酸
化マグネシウムの活性をコントロールしてもよい。

なお、本発明者らが先に提案した水酸化マグネシウムの
製造法（特開昭節５２−１１５７９９号公報）と本発明
の製造法とは、該塩基性塩化−もしくは塩基性硝酸マグ
ネシウムの加熱条件および反応母液の存在を必須とする
か否かにより区別され、その相違が本発明の新規な高活
性、高分散性水酸化マグネシウムの製造を可能ならしめ
た。

本発明において、ＢＥＴ比表面積、２次粒子の累積５０
％粒子径および累積９０％粒子径、および＜１０１＞方
向の結晶粒子径は、以下の測定法により測定された値で
ある。

ＢＥＴ比表面積：一 窒素吸着法により３点プロット法で求める。ただしＮ、
の分子吸着面積は、１６．２人２として計算した。また
各測定試料はあらかじめ１００℃で３０分間真空で排気
処理した後、窒素の吸着等混線を測定した。

２次粒子径ニー 試料０．７ｇを１００ｍ１ビーカーに入れ、脱イオン水
７０ｍ１を徐々に加えてよく分散させる。

次いで超音波ホモジナイザーを用いて、３分間分散処理
をする。この後、直ちにその１部を採り、ＬＥＥＤＳ＆
Ｎ０ＲＴＨＲＯＰ　　ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ社製マイ
クロトラック粒度分析計を用いて測定する。

＜１０１＞方向の結晶粒子径ニー Ｊｏｎｅｓの方法：　Ｊｏｎｅｓ、Ｆ、Ｗ、（１９３８
）Ｔｈｅ　　ｍｅａｓｕｒｍｅｎｔ　　ｏｒ　　ｐａｒ
ｔｉｃｌｅ　　５ｉｚｅ　　ｂｙＬｈｅ　Ｘ−ｒａｙ　
ｓ＋ｅｔｈｏｄ；　Ｐｒｏｃ、　Ｒｅｙ、　Ｓｅｅ、　
Ｌｏｎｄｏｎ　Ａ　ｉ６６．１６−４２、 により、（１０１）面と（２０２）面のピークプロファ
イルから測定した。

以下実施例に基づき本発明をより詳細に説明する。

実施例１〜３ ４．０モル／ｌの塩化マグネシウム水溶液２１（液温２
０℃ンを約１０１のステンレス製丸型反応槓に入れ、ケ
ミスターラーで撹拌する。これに２モル／ｌの水酸化カ
ルシウム水溶液（液温２０℃）を、マグネシウムに対し
０．８当量に相当する３゜２１を約２分間で全量加えた
。得られた白色沈澱を含む懸濁液の１部を直ちに減圧濾
過した後、多量のアセトンで洗浄、脱水した。この物を
約１時間乾燥した後、Ｘ線回折と化学分析に供した。

Ｘ線回折の結果１本物質は第１表に示す塩基性塩化マグ
ネシウムと実質的に同じＸ性回折像を示した。また化学
分析の結果、この物の化学組成はＭｇ　（ＯＨ）　ｔ、
ｓｓｃ　１６．＋４−　ｍＨ，０であった。

白色沈澱を含む懸濁液を、水洗することなく、反応母液
とともに８０℃で２時間（実施例１）。

９０℃で２時間（実施例２）、１０８℃で２時間（実施
例３）、それぞれ加熱した。加熱処理後、脱水、水洗、
乾燥して粉砕した。粉砕はアトマイザ−（不ニバウダル
社製）により、スクリーンの目開き直径２ｍｍの条件で
粉砕した後、２００メツシユのフルイを通した。以下の
実施例においても粉砕方法は同じである。

得られた物質は、Ｘ線回折像により、すべて水酸化マグ
ネシウムであることが確認された。これら各物質のＢＥ
Ｔ比表面積、２次粒子の累積５０％粒子径および累積９
０％粒子径の測定結果を第３表に示す。

比較例１〜２ ４０モル／１の塩化マグネシウム水溶液（液温３０℃）
２１と、２モル／１の水酸化カルシウム水溶液（ｉ温３
０℃）とをそれぞれ定量ポンプを用いて、マグネシウム
に対しアルカリがｌＯ当量に相当する１００ｍ１／分、
２００ｍ１／分の速度で、あらかじめ２１の３０℃の水
を入れ撹拌している容量１０１の反応槽に、連続的に供
給し反応させた。得られた反応物を、減圧濾過後十分に
洗浄した。

水洗後の物質は、Ｘ線回折の結果、水酸化マグネシウム
の回折像２示した。水洗物の１部を脱水、乾燥、粉砕し
、試験に供した（比較例１）。

水洗物の１部を水に再懸濁後、オートクレーブにより１
２０℃で４時間加温加圧し、その後脱水、乾燥、粉砕し
、試験に供した（比較例２）、これらの水酸化マグネシ
ウムのＢＥＴ比表面積と、２次粒子の累積５０％粒子径
および９０％粒子径を第３表に示す。

比較例３ 実施例１と同様にして得られた反応物を水洗することな
く、反応母液と共にオートクレーブに入れ、１５０℃で
４時間加温、加圧処理した。得られた物質を脱水、乾燥
、粉砕し、試験に供した。

得られた水酸化マグネシウムのＢＥＴ比表面積と、２次
粒子の累積５０％粒子径および９０％粒子径を第３表に
示す。

実施例４ ２モル／ｌの塩化マグネシウムと、１．２モル／ｌの塩
化カルシウムを含有する液温１５℃の水溶液５１を入れ
た容量１ＯＮの反応槽に、ケミスターラーで撹拌しなが
らマグネシウムに対し０１ｇ当量に相当する４モル／１
のアンモニア水４．５１（液温１５°Ｃ）を約５分間で
全量加えた１反応物の１部を採取し、脱水後、アセトン
で洗浄し、室温で２時間乾燥した。この物のＸ線回折像
は第１表に示すものとほぼ同じであった。また化学分析
の結果、この物の化学組成は Ｍｇ　（ＯＨ）　＋、ａｚＣＩｏ、Ｉｓ・ｍＨｚ。

であった。

残りの反応物を反応母液と共に７０℃で１時間加熱した
。その後、水洗、乾燥、粉砕して試験に供した。この物
のＢＥＴ比表面積と、２次粒子の累積５０％粒子径およ
び９０％粒子径を第３表に示す。

実施例５ ２モル／ｌの鞘酸マグネシウム水溶液（液温２５℃）５
１を入れた容量１０１の反応槽にケミスターラーで撹拌
しながら、マグネシウムに対し０７当景に相当する２モ
ル／１の水酸化カルシウム水溶液（液温２５℃＞３．５
１を約５分間で全量加えた。

反応物の１部を採取し、脱水後アセトンで洗浄し、室温
で２時間乾燥し、試験に供した。この物のＸ線回折像は
第２表のそれとほぼ同じであった。

また化学分析の結果、化学組成は Ｍ　ｇ　（ＯＨ）　１．１＠　（ＮＯｉ）　ｏ−＋２・
ｍＨｚ。

であった。

残りの反応物を反応母液と共に１００℃で１時間加熱し
た。その後水洗、乾燥、粉砕し、試験に供した。この物
のＢＥＴ比表面積と、２次粒子の累積５０％粒子径およ
び９０％粒子径を第３表に第３表 ＢＥＴ比表面積 」〕ビビニ１ ２次粒子径（μｍ） Ｌ鼠ｊ旦３ ０．９８ ０．８７ ０．８１ ０．７３ ０．５８ ４．１７ ２．９０ ０．７８ 第３表（続き） ２次粒子径（μｍ＞　　＜１０１＞方向の実施例　−累
」え夕」Ｌ％−結１１粒［径−←ムラ−１２，７２５９
０ ２２，００６５１ ３１，７２７２０ ４１，５１４９５ ５１，３６７６４ 比較例 １　　　１７．２１　　　　　　３６７２　　　　９．
８７　　　　　　５１８３　　　　１．６１　　　　　
１８２５参考例　（ＦＲＰの増粘剤） 不飽和ポリエステル樹脂（日本触媒社製、エボラツクＮ
−２１）１００重呈器量炭酸カルシウム（日東粉化社製
、ＮＳ−１００）１００重量部、水酸化マグネシウム（
増粘剤）４重量部とを２分間ホモジナイザーで混合した
後、３５℃のオーブンに入れ粘度の経時変化をブルック
フィールド粘度計を用いて測定した。水酸化マグネシウ
ムは実施例２、比較例１および比較例３で得たものを使
用した。その結果を第１図に示す。

［発明の効果］ 本発明によれば、高活性であり、かつ高分散性である新
規な水酸化マグネシウムおよびその製造方法が提供され
る。

本発明によれば、ＢＥＴ比表面積が大きく即ち結晶粒子
径が小さく、しかも結晶子の凝集が少ない新規な水酸化
マグネシウムおよびその製造方法が提供される。

本発明によれば、樹脂の増粘剤として増粘効果に優れた
新規な水酸化マグネシウムおよびその製造方法が提供さ
れる。

本発明によれば、樹脂に混練した時該樹脂の物理的特性
、外観等を損なうことなく樹脂中の酸を中和できる新規
な水酸化マグネシウムおよびその製造方法が提供される
。

本発明によれば、サスペンション制剤制酸剤として使用
した時、沈降しにくく、しかも舌ざわりの良好な新規な
水酸化マグネシウムおよびその製造方法が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例１および比較例１〜３で得られた水酸化
マグネシウムを樹脂中に混入した時の増粘効果の相違を
示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ＢＥＴ比表面積が２０〜５０ｍ＾２／ｇ、２次粒子
   の累積５０％粒子径が１．５μｍ以下および累積９０％
   粒子径が４．０μｍ以下である水酸化マグネシウム。 ２、式 Ｍｇ（ＯＨ）＿２＿−＿ｘＡ＿ｘ・ｍＨ＿２Ｏ（式中、
   ＡはＣｌまたはＮＯ＿３、ｘは０＜ｘ＜０．２、ｍは０
   〜６の数を示す） で表され、かつＸ線回折法で次ぎに示す主たる面間隔８
   ．２Å、４．１Å、２．７Å、２．０Å、１．５６Å、
   １．５４Åを有する塩基性塩化−もしくは塩基性硝酸−
   マグネシウムを、反応母液中において大気圧またはそれ
   以下の圧力条件下、約５０〜１２０℃で加熱することを
   特徴とする請求項１記載の水酸化マグネシウムの製造方
   法。