KR101028350B1 - 층상 구조의 Ｍｇ-Ｔｉ-Ａｌ 복합금속 수산화물 및 이의 제조방법 - Google Patents

층상 구조의 Ｍｇ-Ｔｉ-Ａｌ 복합금속 수산화물 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본원 발명은 하기 화학식 1의 신규한 Mg-Ti-Al 복합금속 수산화물 및 그 제조방법에 관한 것으로서, Mg-Ti-Al 복합금속 수산화물 입자는 하기 화학식 1의 Mg-Ti-Al 복합금속 수산화물을 구성하는 금속 원소의 비율로 마그네슘염과 티타늄염을 포함하는 용액을 초음파 처리하고 알루미늄염을 포함하는 용액을 고온고압 반응시킴으로써 얻을 수 있고, 할로겐 포획 능력이 뛰어나며 이를 고분자에 사용시 열화와 초기착색 억제 및 투명성이 우수한 효과가 있다.
[화학식 1]
MgaTibAlc (OH)d(A1 n-)e(A2 m-)f ·xH2O
상기 식에서 A1 n- 및 A2 m-는 각각 n 및 m가의 음이온으로, a/c는 1 내지 5이고, b, c, d 및 x는 0<b<5, 0<c≤5, 0<d, 0≤x<5이며, e 및 f는 1≤ne+mf≤5의 조건을 만족하는 수이다.

Description

층상 구조의 Ｍｇ-Ｔｉ-Ａｌ 복합금속 수산화물 및 이의 제조방법{Layered Mg-Ti-Al composite metal hydroxide and method of preparing the same}
본 발명은 층상 구조를 갖는 신규한 Mg-Ti-Al 복합금속 수산화물 및 이의 합성방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하기 화학식 1의 Mg-Ti-Al 복합금속 수산화물, 및 상기 Mg-Ti-Al 복합금속 수산화물을 구성하는 금속 원소의 비율로 마그네슘염과 티타늄염을 포함하는 용액을 초음파 처리함으로써 결정성이 우수하며, 고분자에 첨가할 경우 열화 및 초기 착색이 억제되고 투명성이 우수한 효과를 갖는 Mg-Ti-Al 복합금속 수산화물을 제조하는 방법에 관한 것이다.
[화학식 1]
MgaTibAlc (OH)d(A1 n-)e(A2 m-)f ·xH2O
상기 식에서 A1 n- 및 A2 m-는 각각 n 및 m가의 음이온으로, a/c는 1 내지 5이고, b, c, d 및 x는 0<b<5, 0<c≤5, 0<d, 0≤x<5이며, e 및 f는 1≤ne+mf≤5의 조건을 만족하는 수이다.
합성화학 기술이 발전함에 따라, 섬유를 비롯한 의료용품이나 난연제와 같은 다양한 생활 용품에 고분자 재료가 널리 사용되고 있다. 그런데, 상업적으로 많이 사용되는 고분자 재료 중에서 특히 폴리올레핀계 수지, 할로겐화 수지 및 폴리아미드계 수지는 열 또는 빛 등에 불안정하고, 성형 과정에서 이들을 가열에 의하여 용융시키거나 혹은 높은 온도에서 사용하는 경우 열로 인한 분해 또는 품질 저하가 일어난다. 이로 인하여 최종적으로 합성되는 성형품은 착색되거나 성질이 변하거나 또는 기계적 특성이 저하되는 등의 불이익이 초래된다.
따라서, 이들 수지 성형품에 대한 내열 안정성을 제공할 수 있도록 Pb, Cd 등과 같은 중금속 지방산계, Sn계, Ba계가 단독 또는 2개 이상 복합하여 사용되어 왔다. 그러나 최근 이와 같은 안정제의 독성이 사회적, 환경적으로 문제가 되어 Sn계 및 Ca-Zn계 안정제의 개발이 집중되고 있으나, 이들 안정제 또한 독성 문제 등의 문제가 있다. 이를 개선하기 위해서, 일부에서는 Mg-Al 하이드로탈사이트, Li-Al 하이드로탈사이트 등의 복합금속 수산화물을 사용하는 기술이 제안되고 있다.
하이드로탈사이트(hydrotalcite)는 천연광물로 1842년 스웨덴에서 발견되어 일반적인 구조식이 알려진 이래로 약 100년이 지난 1930년에 화이크네흐트(Feiknecht)에 의해 실험실 합성으로 재현되었다. 층상 이중 수산화물(layered double hydroxide, LDH) 또는 층상 혼합금속 수산화물이라고도 불리는 층상 복합금속 수산화물은 2종의 양이온으로 구성된 양하전을 띠는 이온층과 교환 가능한 음이온으로 전하균형을 이루는 2차원 층상구조물로 음이온 층은 다양한 유무기 이온들로 교환이 가능하다.
이와 같은 층상 복합금속 수산화물은 상업적으로 고순도로 합성되고 있으며, 환경오염 물질의 제거제, 촉매 불활성화제, 제산제, 산흡착제, 난연제, 난연보조제, 고분자의 내열 안정성 상승제, 산중화제, 자외선 차단제, 보온제 등 다양한 분야에서 적용되고 있다.
층상 복합금속 수산화물은 수용성의 금속염을 이용하는 공침법과, 난용성 금속수화물을 이용하여 고온에서 합성하는 수열합성법으로 크게 구분된다.
미국특허 제3,879,523호는 다양한 혼합금속성분 및 음이온 공급 물질을 이용하여 하이드로탈사이트 구조의 층상복합금속 수산화물을 합성하는 방법에 대하여 개시하고 있는데, 상기 미국특허에서는 모두 수용성의 금속염을 이용하는 공침법으로 합성하는 방법으로, 반응공정에서 과량의 세척수가 요구될 뿐 아니라 다량의 부산물이 발생하는 문제가 있다.
한편, 미국특허 제4,458,026호는 질산마그네슘과 같은 2가 금속 무기염과 질산알루미늄과 같은 3가 금속 무기염이 혼합되어 있는 용액을 수산화나트륨과 음이온 공급 물질인 탄산나트륨이 화학양론적으로 혼합되어 있는 용액에 첨가, 반응시켜 하이드로탈사이트 슬러리를 합성한 후, 이를 여과, 세척하고 약 300 ~ 600℃의 온도에서 가열 건조하는 방법으로 하이드로탈사이트 형태의 촉매를 합성하는 방법을 개시하고 있다. 상기 미국특허에 개시된 방법에 의하면 공정 중에 다량의 열이 소모되는 문제점을 안고 있다.
또한, 미국특허 제4,904,457호에서는 탄산마그네슘 또는 수산화마그네슘과 같은 마그네슘 화합물을 고온에서 가열하여 활성화시킨 뒤, 알루미늄염, 탄산염 및 수산기 이온이 함유된 용액에 pH 13을 넘는 범위에서 활성화된 마그네슘을 반응시켜 75% 이상의 높은 수율의 하이드로탈사이트를 합성하는 방법을 개시한다. 그러나, 상기 미국특허에 제시된 공정은 과도한 에너지가 소모될 뿐 아니라, 염기성 화합물성 조건에서 반응시킴으로써, 최종적으로 생성된 하이드로탈사이트의 열적 안정성 효율이 크게 떨어진다.
한편, 대한민국 공개특허 제2001-0108920호에서는 결정성 금속수산화물의 혼합물을 물에 분산시키고, 수용성의 금속수산화물의 혼합물, 층간음이온 공급물질 및 알칼리금속 수산화물 용액을 혼합한 뒤, 고온/고압 조건에서 하이드로탈사이트 형의 층상복합금속수산화물을 합성하는 방법을 개시하고 있다. 상기 대한민국 공개특허는 공침법과 수열합성법의 장단점을 이용하여 최종 생성된 층상복합금속수산화물의 물리적, 화학적 성질을 제어할 수 있다고 기술되어 있으나, 수용성의 금속 수산화물을 과량 사용하기 때문에 많은 부산물이 생성될 뿐 아니라, 높은 pH에서 반응시킴으로써, 수질오염이 유발되고 과다한 세척이 요구되는 단점이 있다.
또한, 대한민국 공개특허 제 2000-0049194호에서는 할로겐 함유 수지용 안정제로 리튬금속이 함유되어 있는 복합금속수산화물을 합성하는 방법을 개시하고 있으나, 3가지 금속과 고가의 리튬을 사용하기 때문에 경제성이 떨어지는 문제점이 있다.
또한, 일반적으로 Mg-Al 층상구조에 다른 불순물을 첨가하면 결정성이 떨어져 성능 악화가 되는 문제점이 있다(Microporous and Mesoporous Materials 111 (2008) pp12-17).
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있도록 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 초음파 처리를 함으로써 고분자에 첨가한 경우 열화 및 초기 착색이 억제되어 내열성 및 투명성이 우수하며, 용액 중의 유무기 화합물, 특히 할로겐의 포착능이 우수한 금속복합 수산화물 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다. 또한, 사용하는 원료 물질의 가격이 경제적이며 수질 오염 등의 환경 문제가 해결된 금속복합 수산화물 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 상기 목적 및 기타 목적들은 하기 설명된 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여
본 발명은 하기 화학식 1로 나타내어지는 층상 구조의 Mg-Ti-Al 복합금속 수산화물을 제공한다.
[화학식 1]
MgaTibAlc (OH)d(A1 n-)e(A2 m-)f ·xH2O
상기 식에서 A1 n- 및 A2 m-는 각각 n 및 m가의 음이온으로, a/c는 1 내지 5이고, b, c, d 및 x는 0<b<5, 0<c≤5, 0<d, 0≤x<5이며, e 및 f는 1≤ne+mf≤5의 조건을 만족하는 수이다.
또한, 본 발명은 (a) 마그네슘염, 티타늄염 및 용매를 혼합한 혼합 용액을 초음파로 처리하는 단계; (b) 알루미늄염, pH 조절제 및 음이온 용액을 혼합한 혼합 용액을 준비하는 단계; (c) (b) 단계의 혼합 용액에 (a) 단계의 혼합 용액을 혼합하고 고온, 고압 조건에서 반응시키는 단계; (d) 상기 (c) 단계에서 얻어진 슬러리를 필터 및 세척하여 용매를 분리하고 물에 분산한 후 음이온 용액을 첨가하여 반응시키는 단계; (e) 상기 (d) 단계에서 얻어진 결과물을 필터 및 세척하여 용매를 분리하고 표면 처리하는 단계; 및 (f) 상기 (e) 단계의 결과물을 필터, 세척 및 건조하여 입자를 수득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 화학식 1로 나타내어지는 층상 구조의 Mg-Ti-Al 복합금속 수산화물의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 의한 신규한 Mg-Ti-Al 복합금속 수산화물 입자는 각종 수지 중에 함유된 미량의 할로겐을 포착할 수 있으며, 우수한 열화 억제 효과, 초기착색 억제효과 및 투명성을 발휘할 수 있다. 또한, 본 발명에 의한 Mg-Ti-Al 복합금속 수산화물 입자는 입자 자체가 용해하지 않고, 분말상 또는 성형체로서, 용액으로부터 음이온성의 유무기 화합물을 포착하는 기능을 최대한으로 발휘한다.
도 1은 본 발명에 따라 층상 구조의 Mg-Ti-Al 복합금속 수산화물을 합성하는 공정을 개략적으로 도시한 플로 차트이다.
도 2는 실시예 1, 비교예 1 및 2에 따른 층상 구조의 복합금속 수산화물의 X선 회절분석 그래프이다.
도 3은 비교예 1, 비교예 2, 비교예 3, 실시예 1 및 실시예 2에 따른 층상 구조의 복합금속 수산화물의 고분자의 내열성을 측정한 그래프이다.
도 4은 실시예 3, 실시예 4, 실시예 5, 실시예 6 및 실시예 7에 따른 층상 구조의 복합금속 수산화물의 고분자의 내열성을 측정한 그래프이다.
도 5은 실시예 8, 실시예 9, 실시예 10, 실시예 11 및 실시예 12에 따른 층상 구조의 복합금속 수산화물의 고분자의 내열성을 측정한 그래프이다.
도 6는 비교예 1, 비교예 2, 비교예 3 및 실시예 1 에 따른 층상 구조의 복합금속 수산화물의 고분자의 프레스 특성을 평가한 그래프이다.
도 7는 실시예 1, 실시예 2, 실시예 3 및 실시예 4 에 따른 층상 구조의 복합금속 수산화물의 고분자의 프레스 특성을 평가한 그래프이다.
도 8는 실시예 5, 실시예 6, 실시예 7 및 실시예 8 에 따른 층상 구조의 복합금속 수산화물의 고분자의 프레스 특성을 평가한 그래프이다.
도 9는 실시예 9, 실시예 10, 실시예 11 및 실시예 12 에 따른 층상 구조의 복합금속 수산화물의 고분자의 프레스 특성을 평가한 그래프이다.
본 발명자들은 전술한 것과 같이, 각 원료 물질을 혼합하여 소정 조건에서 초음파 처리하는 경우 하기 층상 구조의 화학식 1의 Mg-Ti-Al 복합금속 수산화물 입자의 합성이 가능하게 되었다.
[화학식 1]
MgaTibAlc (OH)d(A1 n-)e(A2 m-)f ·xH2O
상기 식에서 A1 n- 및 A2 m-는 각각 n 및 m가의 음이온으로, a/c는 1 내지 5이고, b, c, d 및 x는 0<b<5, 0<c≤5, 0<d, 0≤x<5이며, e 및 f는 1≤ne+mf≤5의 조건을 만족하는 수이다.
상기 화학식 1에서 A1 n- 및 A2 m-는 F-, Cl-, Br-, NO3 -, OH-, CO3 2 -, HPO4 2 -, HPO3 2 -, PO3 3 -, SO4 2-, SO3 2 -, S2O3 -, H2BO3 -, SiO3 2 -, HSiO3 -, HSi2O5 -, Si2O5 2 -, CrO4 2 - 및 Cr2O7 2 -로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 선택되며, 바람직하게는 A1 n-는 SiO3 2 -, HSiO3 -, Si2O5 2 - 또는 HSi2O5 -를 포함하는 규산이온이고, A2 m-는 CO3 2 -, SO4 2 -, NO3 -, Cl- 또는 OH-일 수 있다.
상기 화학식 1의 Mg-Ti-Al 복합금속 수산화물을 제조하는 방법은 (a) 마그네슘염, 티타늄염 및 용매를 혼합한 혼합 용액을 초음파로 처리하는 단계; (b) 알루미늄염, pH 조절제 및 음이온 용액을 혼합한 혼합 용액을 준비하는 단계; (c) (b) 단계의 혼합 용액에 (a) 단계의 혼합 용액을 혼합하고 고온, 고압 조건에서 반응시키는 단계; (d) 상기 (c) 단계에서 얻어진 슬러리를 필터 및 세척하여 용매를 분리하고 물에 분산한 후 음이온 용액을 첨가하여 반응시키는 단계; (e) 상기 (d) 단계에서 얻어진 결과물을 필터 및 세척하여 용매를 분리하고 표면 처리하는 단계; 및 (f) 상기 (e) 단계의 결과물을 필터, 세척 및 건조하여 입자를 수득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 (d), (e), (f) 단계에서 필터 및 세척을 수회 반복 실시하거나, (e) 단계의 표면 처리 후에 필터-세척-필터 공정을 더욱 실시하는 것이 바람직하다.
더욱 상세하게 설명하자면 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 Mg-Ti-Al 복합금속 수산화물을 제조하는 방법은 (a1) 마그네슘염 원료, 티타늄염 원료를 용매와 함께 혼합하여 혼합 용액을 합성하는 단계; (a2) 상기 혼합 용액을 초음파로 처리하는 단계; (a3) 알루미늄염 원료를 pH 조절제와 혼합하고 가온하여 알루미늄 원료를 용해한 용액을 합성하는 단계; (a4) 가온 상태의 (a3) 단계의 용액에 음이온 용액을 혼합하여 혼합 용액을 합성하는 단계; (a5) 가온 상태의 (a4) 단계의 용액에 (a2) 단계의 용액을 혼합하여 혼합 용액을 합성하는 단계; (a6) 상기 (a5) 단계의 용액을 고온, 고압 반응하는 단계; (a7) 상기 (a6) 단계에서 얻어진 슬러리를 필터 및 세척하여 용매를 분리하고 물에 분산한 후 음이온 용액을 첨가하여 반응시키는 단계; (a8) 상기 (a7) 단계에서 얻어진 결과물을 필터 및 세척하여 용매를 분리하고 표면 처리하는 단계; 및 (a9) 상기 용액을 필터 및 세척을 반복하여 용매를 분리하고 얻어진 결과물을 건조하여 층상 구조의 화학식 1의 Mg-Ti-Al 복합금속 수산화물 입자를 수득하는 단계로 이루어져 있다.
마그네슘 및 티타늄염을 원하는 Mg-Ti-Al 복합금속 수산화물 입자를 구성하는 금속 원소의 비율로 함유하는 용액을 초음파 처리한 후에 그 용액을 알루미늄염, pH 조절제, 음이온 용액을 포함하는 혼합용액과 혼합하여 온도 150 ~ 220℃, 압력 5 ~ 15 ㎏·f/㎠의 고온/고압 반응 조건에서 1~8시간 반응시켜 Mg-Ti-Al 복합금속 수산화물 입자를 합성하고 필터, 세척 후 표면처리 과정을 거친 뒤에 건조하여 Mg-Ti-Al 복합금속 수산화물 분말을 얻는다.
이하, 본 발명의 Mg-Ti-Al 복합금속 수산화물의 합성을 상세하게 설명한다.
마그네슘염/ 티타늄염 혼합 용액의 초음파 처리
마그네슘염과 티타늄염을 혼합한 후 초음파 처리를 하는데, 이는 Mg-Ti-Al 복합금속 수산화물 입자를 합성하는 데에 중요한 도구이다. 액체에 초음파를 조사하면 초음파 공동(Ultrasonic cavitation)이 형성된다. 초음파 공동은 기포의 형성, 성장 그리고 내파 붕괴(implosive collapse)와 관련되어 있다. 또한 초음파 공동은 고온(>5000K), 압력(>20MPa) 그리고 냉각 속도(>1010Ks-1)와 같은 여러 가지 물리적이고 화학적인 영향을 만들어 낼 수 있다. 따라서 매우 극단적인 조건에서 화학적 반응이 일어나도록 하는 독특한 환경을 제공할 수 있다. 초음파 처리 공정을 진행함에 있어서, 초음파의 주파수는 10 내지 50 kHz 및 파워는 100 내지 1500W로 하고, 온도는 100℃이하로 하는 것이 바람직하다. 초음파 처리 시간은 1 내지 10시간, 바람직하게는 2 내지 4시간 진행하는 것이 좋다. 1시간 미만의 초음파 처리는 불균일한 초음파 공동이 생성되고, 10시간 초과의 초음파 처리는 마그네슘과 티타늄 각각의 수산화물이 생성되어 입자가 서로 응집되어 급격하게 커진다. 따라서, 입자가 균일하게 생성되어 배열되기 위해서는 1 내지 10시간 동안 초음파 처리를 행하는 것이 바람직하다.
상기 마그네슘염으로는 수산화마그네슘(magnesium hydroxide), 아세트산마그네슘(magnesium acetate), 브롬화마그네슘(magnesium bromide), 탄산마그네슘(magnesium carbonate), 염화마그네슘(magnesium chloride), 플루오르화마그네슘(magnesium fluoride), 질산마그네슘(magnesium nitrate), 과염소산마그네슘(magnesium perchlorate), 인산마그네슘(magnesium phosphate) 또는 황산마그네슘(magnesium sulfate)에서 어느 하나를 단독으로 사용할 수도 있고 두 종류 이상을 조합하여 사용할 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 티타늄염으로는 티타늄 n-부톡사이드(titanium(IV) n-butoxide), 사염화티타늄(titanium tetrachloride), 티타늄 에톡사이드(titanium(IV) ethoxide), 티타늄 이소프로폭사이드(titanium(IV) isopropoxide), 황산티타늄(titanium(IV) sulfate), 티타늄 프로폭사이드(titanium(IV) propoxide) 또는 수산화티타늄(titanium hydroxide)에서 어느 하나를 단독으로 사용할 수도 있고 두 종류 이상을 조합하여 사용할 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
혼합 용액 합성을 위해 사용되는 용매는 물이 사용될 수 있고 또는 높은 비점으로 높은 온도의 반응에서도 용액의 손실 없이 유용하게 사용될 수 있는 알코올계 유기용제가 사용될 수 있다. 알코올계 유기용제로는 예를 들어, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올, 이소부탄올, 3-메틸-3메톡시 부탄올, 트리데실 알코올, 펜탄올, 에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 디프로필렌글리콜, 헥실렌글리콜, 부틸렌글리콜, 수크로오스, 소르비톨 및 글리세린 등의 2가, 3가 또는 다가 지방족 알코올 등이 사용될 수 있다.
알루미늄염 , pH 조절제 및 음이온 용액의 혼합 용액 제조
알루미늄염으로는 수산화알루미늄(aluminum hydroxide), 아세트산알루미늄(aluminum acetate), 염화알루미늄(aluminum chloride), 플루오르화알루미늄(aluminum fluoride), 알루미늄 이소폭사이드(aluminum isopropoxide), 질산알루미늄(aluminum nitrate), 인산알루미늄(aluminum phosphate), 황산알루미늄(aluminum sulfate)에서 어느 하나를 단독으로 사용할 수도 있고 두 종류 이상을 조합하여 사용할 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 pH 조절제로는 산성 용액과 알카리성 용액을 사용하며, 이를 이용하여 pH 7~11이 되도록 조절하며, 더욱 바람직하게는 pH 8~10이 되도록 조절한다. 산성 용액은 질산 또는 염산을 이용하는 것이 바람직하고, 알카리성 용액은 알카리성 용액으로, 예를 들어 암모니아수, 수산화나트륨, 수산화칼슘 등을 이용할 수 있다. pH 조절제는 산성 용액과 알칼리성 용액을 각각 사용하거나 산성 용액과 알카리성 용액을 혼합하여 사용할 수 있는데, 이 때 각각의 산성 용액과 알칼리성 용액 중 어느 하나를 단독으로 사용할 수도 있고 두 종류 이상을 조합하여 사용할 수도 있다.
층간 음이온 물질은 하기 화학식 1로 표시되는 Mg-Ti-Al 복합 입자에서 혼합 금속 성분 사이의 상하 양면을 구성하는 음이온 성분으로서, 일례로 F-, Cl-, Br-, NO3 -, CO3 2 -, HPO4 2-, HPO3 2 -, PO3 3 -, SO4 2 -, SO3 2 -, S2O3 -, H2BO3 -, SiO3 2 -, HSi2O5 -, Si2O5 2 -, CrO4 2 -, Cr2O7 2 - 등의 물질이 사용될 수 있다. 예를 들어, 규소화합물, 붕소화합물 또는 알루미늄 화합물에는 메타규산나트륨, 오르토규산나트륨, 1,2 또는 3 호 물유리 등의 규산나트륨, 규산리튬, 메타규산칼륨, 오르토규산칼륨, 4붕산나트륨, 메타붕산나트륨, 오르토알루민산나트륨, 오르토알루민산칼륨, 메타알루민산나트륨, 메타알루민산칼륨, 염화알루미늄, 질산알루미늄, 황산알루미늄, 인산알루미늄 등을 사용할 수 있다. 층간 음이온은 어느 하나를 단독으로 사용할 수도 있고 두 종류 이상을 조합하여 사용할 수도 있다. 상기 음이온 용액에서 음이온에 대한 양이온으로는 수소이온, Na+, K+ 등의 알카리 금속 이온 또는 Mg2 +, Ca2 + 등의 알카리 토금속 이온 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
고온/고압 반응
알루미늄염, pH 조절제 및 음이온 용액의 혼합 용액에 마그네슘/티타늄 혼합 용액을 혼합하고 120 내지 250℃의 온도, 2 내지 20 ㎏·f/㎠의 압력에서 1 내지 24시간 동안 반응을 진행한다. 바람직하게는 2 내지 8 시간 동안 반응을 진행한다. 반응 온도 120℃ 미만, 압력 2 ㎏·f/㎠ 미만에서는 Mg-Ti-Al 복합금속 수산화물 입자의 생성이 늦어 반응시간이 오래 걸리고 반응 온도 250℃ 초과, 압력 20 ㎏·f/㎠ 초과에서는 Mg-Ti-Al 복합금속 수산화물 입자의 미립화가 되어 입자의 응집이 발생하며 대량의 제품 생산시 고비용의 생산시설이 요구된다.
필터, 세척 및 표면처리
고온/고압 반응을 거친 생성물을 필터 및 세척하여 용매를 분리하고 물에 재분산한 후 표면 처리 및 건조시킨다.
표면처리는 Mg-Ti-Al 복합금속 수산화물 입자를 고분자에 사용할 때 가공시 발생하는 할로겐에 의한 Mg-Ti-Al 복합금속 수산화물 입자 자체의 열화를 억제하고 입자의 분산성을 향상시키기 위한 공정으로 60 내지 130℃의 온도에서 1 내지 4시간 동안 처리한다.
본 발명의 표면 처리 및/또는 코팅 처리와 관련하여, 표면 처리제로는 지방산, 지방산 염, 금속 알콕사이드, 실란 커플링제 또는 이들 혼합물이 사용될 수 있다. 예를 들어 지방산으로는 탄소수 10-30의 직쇄 또는 측쇄의 탄화수소기를 갖는 산으로서, 카프린산(capric acid), 라우르산(lauric acid), 미리스틴산(myristic acid), 팔미틴산(palmitic acid), 스테아린산(stearic acid), 올레산(oleic acid), 리놀레산(linoleic acid), 리놀렌산(linolenic acid), 에이코산산(eicosanoic acid), 아라키돈산(arachinonic acid), 에루시산(erucic acid), 7,10,13,16,19-도코사펜타에녹식산과 같은 포화 또는 불포화지방산이 사용될 수 있고, 스테아린산 아연, 스테아린산 칼슘, 스테아린산나트륨, 올레인산나트륨, 올레인산아연, 팔미트산아연 등과 같은 지방산 금속염이 사용될 수 있다.
한편, 금속 알콕사이드는 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 테트라프로폭시실란, 테트라부톡시 실란, 티타늄 테트라에톡사이드, 티타늄 테트라프로폭사이드, 티타늄 테트라부톡사이드, 지르코늄 테트라에톡사이드, 지르코늄 테트라프로폭사이드, 지르코늄테트라부톡사이드, 알루미늄 트리에톡사이드, 알루미늄 트리프로사이드, 알루미늄 트리부톡사이드의 메탈 알콕사이드류를 사용할 수 있다.
실란커플링제는 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시 프로필트리에톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리스(2-메톡시-에톡시)-실란, 2-(아크릴옥시에톡시)트리메틸실란, N-(3-아크릴옥시-2-하이드록시프로필)-3-아미노프로필트리에톡시실란, (3-아크릴옥시프로필) 디메틸메톡시실란, (3-아크릴옥시프로필)메틸 비스-(트리메틸실옥시)실란, (3-아크릴옥시프로필)메틸디메톡시실란, 3-(N-아릴아미노)프로필트리메톡시실란, 아릴디메톡시실란, 아릴트리에톡시실란, 부테닐트리에톡시실란, 2-(클로로메틸)아릴트리메톡시실란, [2-(3-사이클로헥센닐)에틸]트리메톡시실란, 5-(바이사이클로헵테닐)트리에톡시실란, (3-사이클로펜타디에닐프로필)트리에톡시실란, 1,1-다이에톡시-1-시릴 아크릴로펜-3엔, (퍼퓨릴옥시메틸)트리에톡시실란, O-(에타아크릴옥시에틸)-N-(트리에톡시실릴프로필)우레탄, N-(3-메타아크릴로일-2-하이드록시프로필)-3-아미노프로필트리에톡시실란, (메타아크릴옥시메틸)비스 (트리메틸실옥시)메틸실란, (메타아크릴옥시메틸)디메틸에톡시실란, 메타아크릴옥시메틸트리에톡시실란, 메타아크릴옥시메틸트리메톡시실란, 3-메타아크릴옥시프로필 비스(트리메틸실옥시)메틸실란, 메타아크릴옥시프로필디메틸메톡시실란, 메타아크릴옥시프로필디메틸메톡시실란, 메타아크릴옥시프로필메틸디에톡시실란, 메타아크릴옥시프로필메틸디메톡시실란, (3-아크릴옥시프로필)트리메톡시실란, 메타아크릴옥시프로필 트리스 (메톡시에톡시)실란, 메타아크릴옥시프로필트리스(비닐디메톡시실옥시)실란, 3-(N-스티릴메틸-2-아미노에틸아미노)-프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필트 리메톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-트리에톡시시릴-N-(1,3-디메틸-부틸리덴)프로필아민, N-페닐-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-(비닐벤질)-2-아미노에틸-3-아미노프로필트리메톡시실란 하이드로클로라이드, 3-우레이도프로필트리에톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란, 3-글리시딜옥시프로필트리메톡시실란, 3-글리시딜옥시프로필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, 3-머캅토프로필트리메톡시실란, 3-머캅토프로필트리에톡시실란, 3-머캅토프로필메틸디메톡시실란, 비스(트리에톡시시릴프로필)테트라설파이드, 3-이소시아나토프로필트리에톡시실란, 3-이소시아나토프로필트리메톡시 실란, 디메틸디메톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 3-아미노프로필메틸디에톡시실란 및 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)-에틸트리메톡시실란으로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 1종을 사용할 수 있다. 상기 표면처리제는 어느 하나를 단독으로 사용할 수도 있고 두 종류 이상을 조합하여 사용할 수도 있다. 표면처리제의 첨가량은 0.1~10wt%, 바람직하게는 0.5~5wt%이다. 0.1wt% 미만에서는 분산성이 좋지 않으며 10wt% 초과에서는 미반응된 표면처리제에 의한 부작용과 경제적인 불이익이 생긴다.
이하, 본 발명을 실시예를 들어 더욱 상세히 설명하나, 이는 발명의 구체적 이해를 돕기 위한 것으로, 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
본 발명에 따라 층상 구조의 Mg-Ti-Al 복합금속 수산화물 입자를 합성하기 위하여, Ti혼(horn)이 구비된 초음파 발생장치, 반응기, 항온조 및 가열기로 이루어진 초음파 처리장치기를 설치하였다.
본 발명에서 사용한 초음파장치는 SONIC & MATERIALS사 (모델명VCX 1500)의 장치를 사용하였으며, 주파수는 20kHz로, 출력은 1000W로 고정하고 반응을 진행하였다. 또한 온도를 일정하게 유지하기 위하여 항온조를 사용하였다.
실시예 1
원료를 혼합하기 위해서 물 1.5㎏을 반응기에 넣은 후 염화마그네슘 4몰과 사염화티타늄 0.1몰을 위 반응기에 넣고 20분간 교반하고 40 ℃의 온도에서1시간 동안 초음파 처리한 후 자연 냉각시켰다. 이어서 수산화알루미늄 2몰과 가성소다 5.5몰을 물 1.0㎏에 넣은 후 가온, 용해시키고 탄산나트륨 1.5몰을 혼합하여 혼합용액을 만들었다. 이 혼합용액에 마그네슘/티타늄 용액을 첨가하고 온도 170 ℃, 압력 6.5 ㎏·f/㎠을 유지한 상태에서 4시간 동안 고온, 고압 반응을 시켰다. 반응 단계가 완료된 후, 필터 및 세척을 반복하고 슬러리를 물 3.0 kg에 분산 후 90 ℃에서 형성된 물질의 외부에 3호 규산나트륨(SiO2 0.1몰)으로 2시간 교반한 후 필터 및 세척을 반복하였다. 위 결과물을 분리하여 물 3.0 kg에 재분산 후 95 ℃에서 스테아린산나트륨으로 표면 처리를 하였다. 표면 처리 단계가 완료되면 필터 후 소량의 물로 1회 더 세척하고 다시 필터시킨 후 150 ℃ 이하의 온도에서 건조시켜 층상 구조의 Mg-Ti-Al 복합금속 수산화물 입자를 합성하였다.
위 수산화물의 분석을 통한 실제 구조식은
Figure 112010022518520-pat00001
이다.
실시예 2
실시예 1에서 사염화티타늄 0.1몰, 수산화알루미늄 2몰, 가성소다 5.5몰 대신 사염화티타늄 0.6몰, 수산화알루미늄 1.5몰, 가성소다 6.5몰을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 절차를 반복하였다.
위 수산화물의 분석을 통한 실제 구조식은
Figure 112010022518520-pat00002
이다.
실시예 3
실시예 1에서 사염화티타늄 0.1몰, 수산화알루미늄 2몰, 가성소다 5.5몰 대신 사염화티타늄 1.1몰, 수산화알루미늄 1몰, 가성소다 7.5몰을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 절차를 반복하였다.
위 수산화물의 분석을 통한 실제 구조식은
Figure 112010022518520-pat00003
이다.
실시예 4
실시예 1에서 3호 규산나트륨 대신 인산칼륨, 탄산나트륨 1.5몰 대신 탄산나트륨 1.0몰과 황산나트륨 1.0몰의 혼합용액을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 절차를 반복하였다.
위 수산화물의 분석을 통한 실제 구조식은
Figure 112010022518520-pat00004
이다.
실시예 5
실시예 1에서 3호 규산나트륨(SiO2 0.1몰) 대신 황산나트륨 1.0몰을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 절차를 반복하였다.
위 수산화물의 분석을 통한 실제 구조식은
Figure 112010022518520-pat00005
이다.
실시예 6
실시예 1에서 물 1.5 ㎏ 대신 에탄올 1.0 L을 반응기에 넣은 후 염화마그네슘 4몰과 사염화티타늄 0.1몰을 위 반응기에 넣는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 절차를 반복하였다.
위 수산화물의 분석을 통한 실제 구조식은
Figure 112010022518520-pat00006
이다.
실시예 7
실시예 1에서 물 1.5 ㎏ 대신 물 0.5 kg과 에탄올 0.7 L을 반응기에 넣은 후 염화마그네슘 4몰과 사염화티타늄 0.1몰을 위 반응기에 넣는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 절차를 반복하였다.
위 수산화물의 분석을 통한 실제 구조식은
Figure 112010022518520-pat00007
이다.
실시예 8
실시예 1에서 물 1.5 ㎏ 대신 프로판올 1 L을 반응기에 넣은 후 염화마그네슘 4몰과 사염화티타늄 0.1몰을 위 반응기에 넣는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 절차를 반복하였다.
위 수산화물의 분석을 통한 실제 구조식은
Figure 112010022518520-pat00008
이다.
실시예 9
실시예 1에서 염화마그네슘 대신 질산마그네슘, 수산화알루미늄 대신 질산알루미늄으로 변화시키는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 절차를 반복하였다.
위 수산화물의 분석을 통한 실제 구조식은
Figure 112010022518520-pat00009
이다.
실시예 10
실시예 1에서 사염화티타늄 대신 황산티타늄으로 변화시키는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 절차를 반복하였다.
위 수산화물의 분석을 통한 실제 구조식은
Figure 112010022518520-pat00010
이다.
실시예 11
실시예 1에서 수산화나트륨 대신 암모니아수로 변화시키는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 절차를 반복하였다.
위 수산화물의 분석을 통한 실제 구조식은
Figure 112010022518520-pat00011
이다.
실시예 12
실시예 1에서 온도 170 ℃, 압력 6.5 ㎏·f/㎠로 유지한 대신 온도 200 ℃, 압력 12 ㎏·f/㎠로 유지한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 절차를 반복하였다.
위 수산화물의 분석을 통한 실제 구조식은
Figure 112010022518520-pat00012
이다.
비교예 1
실시예 1에서 초음파 처리를 제외하고는 실시예 1과 동일한 절차를 반복하였다.
위 수산화물의 분석을 통한 실제 구조식은
Figure 112010022518520-pat00013
이다.
비교예 2
상용제품 MAGCELER(Kyowa Chemical Industry Co., Ltd., Mg4Al2(OH)12(CO3)· 3H2O)을 사용하여 실시하였다.
비교예 3
상용제품 NAOX-33(TODA KOGYO CORPORATION, Mg4Al2(OH)12(CO3)·3H2O)을 사용하여 실시하였다.
[실험예]
열안정성 (내열성) 측정
본 실험예에서는 상기 실시예 1 내지 12와 비교예 1 내지 3에서 합성된 Mg-Ti-Al 복합금속 수산화물 입자의 염소 함유 수지(PVC 수지)에 대한 열안정성 효과를 비교, 확인하였다. 상기 실시예 1, 비교예 1 내지 3의 수지에 대한 열적 안정성을 위해서 사용된 배합물의 조성은 다음과 같다. 조성물 중의 단위는 PHR(parts per hundred resin)이다.
PVC Resin (Polyvinylchloride Resin, Hanwha L&C Co., Ltd.) 100 PHR
DOP(di-octyl phthalate, LG Chem., Ltd.) 25 PHR
Zn-St(Zinc-Stearate.Sinwon Chem., Ltd.) 0.3 PHR
Ca-St(Calcium-Stearate, Faci Asia Pacific Pte., Ltd.) 0.2 PHR
DBM(Di-benzoylmethane, Changzhou nano chem., Ltd. ) 0.1 PHR
Sample 2.0 PHR
상기와 같이 구성되는 배합 조성물을 170 ℃의 롤밀(Mixing Roller, Ocean Science Ltd.)에서 90 rpm으로 3분간 혼련하여 약 0.6 ㎜ 두께의 시편을 합성하였다. 각각 합성된 시편을 일정한 크기로 자른 뒤, 매티스오븐(Matis Oven, Ocean Science Ltd.)에 넣고 200℃, 3mm/min의 조건으로 평가한 자료는 하기 도 3 내지 도 5에 표시되어 있다.
프레스 특성(투명성)
각각 합성된 시편을 일정한 크기로 자른 뒤 약 3mm(0.6mm*5)의 시편을 가열시편제작기(Heating Press, Ocean Science Ltd.)에 넣은 후 30분 경과 후 변색 유무를 측정하였다. 측정은 분광측색계(Spectro Photometer CM-3600, Konica Minolta Holdings, Inc.)를 이용하여 하였으며, 측정한 L*(D65), a*(D65), b*(D65), WI(CIE), YI(D1925) 값은 도 6 내지 도 9에 도시하였다.
도 3 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따라 합성된 층상 복합금속 수산화물은 비교예보다 초기착색 및 탄화시점이 우수하고, 프레스 특성의 투명성에서도 우수함을 알 수 있다. 비교예 2의 경우 본 발명의 실시예 1에서 합성된 것과 비교하였을 때 PVC 수지의 초기착색, 탄화시점 및 프레스 특성의 투명성에서도 성능이 떨어지는 것을 알 수 있다. 또한, 도 2에 의한 층상 구조의 복합금속 수산화물의 X선 회절분석 그래프를 통하여 본원 발명의 실시예 1에 따른 Mg-Ti-Al 복합금속 수산화물은 비교예에 비하여 우수한 결정성을 가짐을 확인할 수 있었다.
상기에서 본 발명은 기재된 구체예를 중심으로 상세히 설명하였지만, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당 생산/연구분야에 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.

Claims (15)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. (a) 마그네슘염, 티타늄염 및 용매를 혼합한 혼합 용액을 초음파로 처리하는 단계;
    (b) 알루미늄염, pH 조절제 및 음이온 용액을 혼합한 혼합 용액을 준비하는 단계;
    (c) (b) 단계의 혼합 용액에 (a) 단계의 혼합 용액을 혼합하고 고온, 고압 조건에서 반응시키는 단계;
    (d) 상기 (c) 단계에서 얻어진 슬러리를 필터 및 세척하여 용매를 분리하고 물에 분산한 후 음이온 용액을 첨가하여 반응시키는 단계;
    (e) 상기 (d) 단계에서 얻어진 결과물을 필터 및 세척하여 용매를 분리하고 표면 처리하는 단계; 및
    (f) 상기 (e) 단계의 결과물을 필터, 세척 및 건조하여 입자를 수득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하기 화학식 1로 나타내어지는 층상 구조의 Mg-Ti-Al 복합금속 수산화물의 제조방법.
    [화학식 1]
    MgaTibAlc (OH)d(A1 n-)e(A2 m-)f ·xH2O
    상기 식에서 A1 n- 및 A2 m-는 각각 n 및 m가의 음이온으로, a/c는 1 내지 5이고, b, c, d 및 x는 0<b<5, 0<c≤5, 0<d, 0≤x<5이며, e 및 f는 1≤ne+mf≤5의 조건을 만족하는 수이다.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 (e) 단계에서 얻은 결과물을 건조하여 입자를 수득하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 층상 구조의 Mg-Ti-Al 복합금속 수산화물의 제조방법.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 (d), (e) 또는 (f) 단계에서 필터 및 세척을 수회 반복 실시하거나, (e) 단계의 표면 처리 후에 필터-세척-필터 공정을 더욱 실시하는 것을 특징으로 하는 층상 구조의 Mg-Ti-Al 복합금속 수산화물의 제조방법.
  6. 제 3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마그네슘염은 수산화마그네슘(magnesium hydroxide), 아세트산마그네슘(magnesium acetate), 브롬화마그네슘(magnesium bromide), 탄산마그네슘(magnesium carbonate), 염화마그네슘(magnesium chloride), 플루오르화마그네슘(magnesium fluoride), 질산마그네슘(magnesium nitrate), 과염소산마그네슘(magnesium perchlorate), 인산마그네슘(magnesium phosphate) 및 황산마그네슘(magnesium sulfate)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 층상 구조의 Mg-Ti-Al 복합금속 수산화물의 제조방법.
  7. 제 3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 티타늄염은 티타늄 n-부톡사이드(titanium(IV) n-butoxide), 사염화티타늄(titanium tetrachloride), 티타늄 에톡사이드(titanium(IV) ethoxide), 티타늄 이소프로폭사이드(titanium(IV) isopropoxide), 황산티타늄(titanium(IV) sulfate), 티타늄 프로폭사이드(titanium(IV) propoxide), 수산화티타늄(titanium hydroxide)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 층상 구조의 Mg-Ti-Al 복합금속 수산화물의 제조방법.
  8. 제 3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용매는 물 또는 알코올계 유기용제인 것을 특징으로 하는 층상 구조의 Mg-Ti-Al 복합금속 수산화물의 제조방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 알코올계 유기용제는 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올, 이소부탄올, 3-메틸-3메톡시 부탄올, 트리데실 알코올, 펜탄올, 에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 디프로필렌글리콜, 헥실렌글리콜, 부틸렌글리콜, 수크로오스, 소르비톨 및 글리세린으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 층상 구조의 Mg-Ti-Al 복합금속 수산화물의 제조방법.
  10. 제 3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 (a) 단계의 초음파 처리는 10 내지 50 kHz 의 주파수에서 100 내지 1500W의 초음파 파워로 100℃이하의 온도에서 진행하는 것을 특징으로 하는 층상 구조의 Mg-Ti-Al 복합금속 수산화물의 제조방법.
  11. 제 3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 알루미늄염은 수산화알루미늄(aluminium hydroxide), 아세트산알루미늄(aluminum acetate), 염화알루미늄(aluminum chloride), 플루오르화알루미늄(aluminum fluoride), 알루미늄 이소폭사이드(aluminum isopropoxide), 질산알루미늄(aluminum nitrate), 인산알루미늄(aluminum phosphate), 황산알루미늄(aluminum sulfate)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 층상 구조의 Mg-Ti-Al 복합금속 수산화물의 제조방법.
  12. 제 3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 pH 조절제는 질산, 염산, 암모니아수, 수산화나트륨 및 수산화칼슘으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 층상 구조의 Mg-Ti-Al 복합금속 수산화물의 제조방법.
  13. 제 3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 (c) 단계는 120 내지 250℃의 온도, 2 내지 20 ㎏·f/㎠의 압력에서 1 내지 24시간 동안 반응하는 것을 특징으로 하는 층상 구조의 Mg-Ti-Al 복합금속 수산화물의 제조방법.
  14. 제 3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 표면 처리는 지방산, 지방산 염, 금속 알콕사이드 및 실란 커플링제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 표면처리제에 의하여 실시되는 것을 특징으로 하는 층상 구조의 Mg-Ti-Al 복합금속 수산화물의 제조방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 표면처리제의 첨가량은 0.1~10wt%인 것을 특징으로 하는 층상 구조의 Mg-Ti-Al 복합금속 수산화물의 제조방법.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101590349B1 (ko) * 2015-11-24 2016-02-18 (주)엔나노텍 재생폐산을 이용하여 층상복합금속수산화물을 합성하는 방법
KR101727068B1 (ko) 2016-11-08 2017-04-14 (재)서해환경과학연구소 폐알루미늄 분진 및 보일러 비산재를 이용한 이중층상수산화물의 제조방법
CN113684476A (zh) * 2021-07-27 2021-11-23 华南理工大学 一种在钛合金表面制备ZnAl-LDHs膜层的方法
CN114703471A (zh) * 2022-03-10 2022-07-05 重庆大学 一种基于超声空化辅助的镁合金表面转化膜的制备方法

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101028350B1 (ko) * 2010-04-08 2011-04-11 신원산업 주식회사 층상 구조의 Ｍｇ-Ｔｉ-Ａｌ 복합금속 수산화물 및 이의 제조방법
CN103964391B (zh) * 2013-01-28 2015-10-14 北京化工大学 一种片状结构层状复合氢氧化物及其制备方法
CN103159238B (zh) * 2013-03-20 2015-03-04 北京化工大学 一种纳米尺寸层状复合氢氧化物及其分步沉淀制备方法
CN103274437B (zh) * 2013-06-21 2014-11-05 北京化工大学 一种三维花状层状复合氢氧化物及其制备方法
CA2917750C (en) 2013-07-08 2017-11-28 Phinergy Ltd. Regeneration based on membrane electrolysis
WO2015159288A1 (en) 2014-04-13 2015-10-22 Alcoa Inc. Systems and methods for regeneration of aqueous alkaline solution
CN106517261B (zh) * 2016-11-11 2018-11-02 中国科学院青海盐湖研究所 镁基复合金属氢氧化物的制备方法
CN106517304B (zh) * 2016-11-11 2019-04-26 中国科学院青海盐湖研究所 三维复合金属氢氧化物的制备方法
CN106517274B (zh) * 2016-11-11 2018-10-09 中国科学院青海盐湖研究所 副产氢氧化镁的综合利用方法
DE112020000085T5 (de) * 2019-06-19 2021-05-20 Ngk Insulators, Ltd. Für hydroxidionen leitfähiger separator und zinksekundärbatterie
CN113708085B (zh) * 2021-08-09 2022-05-20 大连理工大学 一种纳米多孔碳包覆磁性纳米粒子复合物的制备方法
CN113645824B (zh) * 2021-08-09 2022-05-20 大连理工大学 一种纳米多孔碳镶嵌惰性金属粒子复合物的制备方法
CN114380987B (zh) * 2022-03-23 2022-05-27 中化学科学技术研究有限公司 一种钛基纳米片、包括该钛基纳米片的催化剂及其制备方法和应用

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0749941A1 (de) * 1995-06-24 1996-12-27 Basf Aktiengesellschaft Titan-Verbindungen mit Hydrotalcit-Struktur

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3796792A (en) 1969-12-12 1974-03-12 Kyowa Chem Ind Co Ltd Composite metal hydroxides
US4904457A (en) 1974-03-30 1990-02-27 Aluminum Company Of America Synthetic hydrotalcite
US4458026A (en) 1982-06-02 1984-07-03 Union Carbide Corporation Catalysts for aldol condensations
US4904634A (en) * 1986-12-29 1990-02-27 Aluminum Company Of America Active material useful as adsorbent comprising metal oxide/hydroxide surfaces reacted with one or more phosphorous-containing materials having selected organic radicals attached thereto
DE59502106D1 (de) * 1994-02-03 1998-06-10 Chemson Polymer Additive Basische schichtgitterverbindungen
KR20000049194A (ko) 1996-10-16 2000-07-25 니시다 야스마사 신규한 복합 금속 수산화물 염, 할로겐 함유 수지용 안정제 및할로겐 함유 수지 조성물
JP4054144B2 (ja) * 1998-12-01 2008-02-27 協和化学工業株式会社 層間のアニオンとしてその一部または全部が珪素系、燐系及び硼素系多量体酸素酸イオンの少なくとも一種のアニオンとそれ以外のアニオンとを保持したハイドロタルサイト系化合物、その製法、農業用フィルム用赤外線吸収剤及び該赤外線吸収剤を含有する農業用フィルム
KR100388097B1 (ko) 2000-06-01 2003-06-18 주식회사 두본 결정성 금속수산화물과 수용성 금속화합물의 혼합물로부터 층상 혼합금속 수산화물을 제조하는 방법
JP2002201310A (ja) * 2000-12-27 2002-07-19 Bridgestone Corp ゴム組成物
US20030165638A1 (en) * 2001-07-06 2003-09-04 Louks John W. Inorganic fiber substrates for exhaust systems and methods of making same
KR101130589B1 (ko) * 2005-05-17 2012-03-30 에이지씨 세이미 케미칼 가부시키가이샤 리튬 2 차 전지 정극용 리튬 함유 복합 산화물의 제조 방법
WO2006136191A1 (de) * 2005-06-23 2006-12-28 Catena Additives Gmbh & Co. Kg Koordinationspolymere triethanolaminperchlorato (triflato)-metall-innerkomplexe als additive für synthetische polymere
WO2008069610A1 (en) * 2006-12-07 2008-06-12 Doobon Inc. Oxide-like hydrotalcite and manufacturing process thereof
JP4942513B2 (ja) * 2007-03-02 2012-05-30 株式会社Ａｄｅｋａ 塩化ビニル系樹脂組成物
JP5244728B2 (ja) * 2009-07-28 2013-07-24 株式会社日立製作所 バイオマス由来エポキシ樹脂組成物
KR101028350B1 (ko) * 2010-04-08 2011-04-11 신원산업 주식회사 층상 구조의 Ｍｇ-Ｔｉ-Ａｌ 복합금속 수산화물 및 이의 제조방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0749941A1 (de) * 1995-06-24 1996-12-27 Basf Aktiengesellschaft Titan-Verbindungen mit Hydrotalcit-Struktur

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101590349B1 (ko) * 2015-11-24 2016-02-18 (주)엔나노텍 재생폐산을 이용하여 층상복합금속수산화물을 합성하는 방법
KR101727068B1 (ko) 2016-11-08 2017-04-14 (재)서해환경과학연구소 폐알루미늄 분진 및 보일러 비산재를 이용한 이중층상수산화물의 제조방법
CN113684476A (zh) * 2021-07-27 2021-11-23 华南理工大学 一种在钛合金表面制备ZnAl-LDHs膜层的方法
CN114703471A (zh) * 2022-03-10 2022-07-05 重庆大学 一种基于超声空化辅助的镁合金表面转化膜的制备方法

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