KR101878846B1 - 높은 비표면적을 갖는 구상의 수산화 마그네슘 입자, 구상의 산화 마그네슘 입자 및 이들의 제조방법 - Google Patents

높은 비표면적을 갖는 구상의 수산화 마그네슘 입자, 구상의 산화 마그네슘 입자 및 이들의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101878846B1
KR101878846B1 KR1020147001904A KR20147001904A KR101878846B1 KR 101878846 B1 KR101878846 B1 KR 101878846B1 KR 1020147001904 A KR1020147001904 A KR 1020147001904A KR 20147001904 A KR20147001904 A KR 20147001904A KR 101878846 B1 KR101878846 B1 KR 101878846B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
particles
magnesium oxide
surface area
specific surface
magnesium hydroxide
Prior art date
Application number
KR1020147001904A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140063575A (ko
Inventor
아키라 구로다
Original Assignee
다테호 가가쿠 고교 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 다테호 가가쿠 고교 가부시키가이샤 filed Critical 다테호 가가쿠 고교 가부시키가이샤
Publication of KR20140063575A publication Critical patent/KR20140063575A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101878846B1 publication Critical patent/KR101878846B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F5/00—Compounds of magnesium
    • C01F5/02—Magnesia
    • C01F5/06—Magnesia by thermal decomposition of magnesium compounds
    • C01F5/08—Magnesia by thermal decomposition of magnesium compounds by calcining magnesium hydroxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F5/00—Compounds of magnesium
    • C01F5/14—Magnesium hydroxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/02—Compounds of alkaline earth metals or magnesium
    • C09C1/028—Compounds containing only magnesium as metal
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H19/00—Coated paper; Coating material
    • D21H19/36—Coatings with pigments
    • D21H19/38—Coatings with pigments characterised by the pigments
    • D21H19/385—Oxides, hydroxides or carbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/50—Solid solutions
    • C01P2002/52—Solid solutions containing elements as dopants
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/01—Particle morphology depicted by an image
    • C01P2004/03—Particle morphology depicted by an image obtained by SEM
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/30—Particle morphology extending in three dimensions
    • C01P2004/32—Spheres
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/30—Particle morphology extending in three dimensions
    • C01P2004/32—Spheres
    • C01P2004/34—Spheres hollow
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/50—Agglomerated particles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/51—Particles with a specific particle size distribution
    • C01P2004/52—Particles with a specific particle size distribution highly monodisperse size distribution
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/61—Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/12—Surface area
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/12—Surface area
    • C01P2006/13—Surface area thermal stability thereof at high temperatures

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Abstract

높은 비표면적을 갖는 구상의 수산화 마그네슘 입자, 구상의 산화 마그네슘 입자 및 이들의 제조방법을 제공하는 것.
비늘조각 형상의 1차입자가 응집된 구형상이고, 레이저 회절 산란식 입도 분포 측정에 의한 체적누적의 50% 입자지름(D50)이 1.0~5.0㎛이고, 비표면적이 10m2/g 이상인 수산화 마그네슘 입자 및 산화 마그네슘 입자.

Description

높은 비표면적을 갖는 구상의 수산화 마그네슘 입자, 구상의 산화 마그네슘 입자 및 이들의 제조방법{SPHERICAL MAGNESIUM HYDROXIDE PARTICLES AND MAGNESIUM OXIDE PARTICLES HAVING A LARGE SPECIFIC SURFACE AREA, AS WELL AS METHOD FOR PRODUCING SAME}
본 발명은, 높은 비표면적(比表面積)을 갖는 구상(球狀)의 수산화 마그네슘 입자, 구상의 산화 마그네슘 입자 및 이들의 제조방법에 관한 것이다.
수산화 마그네슘 입자 및 산화 마그네슘 입자는 다양한 분야에서 사용되고 있다. 수산화 마그네슘 입자의 용도로서는 잉크젯 용지의 코팅제, 난연제(難燃劑), 축열재료(蓄熱材料), 촉매 및 전자재료 등을 들 수 있고, 산화 마그네슘 입자의 용도로서는 광학재료, 잉크젯 용지의 코팅제, 촉매 및 전자재료 등을 들 수 있다.
수산화 마그네슘 입자를 잉크젯 용지의 코팅제, 난연제, 축열재료, 촉매 및 전자재료 용도로 사용할 경우에는 이하의 것이 요구된다. 코팅제에 있어서는, 염료 잉크가 갖는 많은 OH기와 친화성이 높은 OH기 및 많은 마이너스 전하를 갖는 안료 잉크에 흡착되기 쉬운 정(正)전하를 가지며, 또한 염료가 입자간에 배어들기 쉬운 응집체 구조를 갖는 수산화 마그네슘 입자가 요구된다. 또한, 난연제, 축열재료 및 촉매에 있어서는 분산성이 뛰어나고 높은 반응성을 나타내는 응집체 구조를 갖는 수산화 마그네슘 입자가 요구된다. 또한, 전자재료에 있어서는 분산성이 뛰어난 작은 수산화 마그네슘 입자가 요구된다.
산화 마그네슘 입자를 광학재료, 잉크젯 용지의 코팅제, 촉매 및 전자재료 등의 용도로 사용할 경우에는 이하의 것이 요구된다. 광학재료에 있어서는 분산성이 뛰어나고 광을 확산시키기 쉬운 응집체 구조를 갖는 산화 마그네슘 입자가 요구된다. 또한, 촉매에 있어서는 분산성이 뛰어나고 높은 반응성을 나타내는 응집체 구조를 갖는 산화 마그네슘 입자가 요구된다. 또한, 전자재료에 있어서는 분산성이 뛰어난 작은 산화 마그네슘 입자가 요구된다.
특허문헌1에는, 황산이온[(SO4)2-]/마그네슘이온[(Mg)2+]의 이온 농도비를 0.3~2.0의 범위로 함으로써 얻어지는, 2 이상의 다른 방향의 리플릿형 조각(leaflet pieces)이 결합 및/또는 교차된 구조를 갖는 구상의 수산화 마그네슘 입자가 기재되어 있다. 그러나, 특허문헌1에 기재된 방법으로는 안정적으로 구상의 수산화 마그네슘이 생기지 않고, 판상(坂狀) 및 주상(柱狀)의 수산화 마그네슘이 혼재되어 버리며, 이러한 수산화 마그네슘 입자는 수지 등에 대한 분산성이 충분하지 않으며, 촉매 등에 사용한 경우에는 비표면적이 낮아서 반응성이 적다는 문제가 있었다.
특개2003-261796호 공보
본 발명은, 높은 비표면적을 갖는 구상의 수산화 마그네슘 입자, 구상의 산화 마그네슘 입자 및 이들의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은 Zn, Zr, Hf 및 Ti의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 화합물을 포함하는 분산액에, 2가 및 3가의 금속원소의 염화물과 2가 및 3가의 금속원소의 질산염으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 화합물(단, Zn, Zr, Hf 및 Ti의 화합물은 제외함)을 첨가하고, 다시 유기산을 첨가하여 얻어지는 반응액과, 항온가습기 등으로 산화 마그네슘 입자의 표면을 부분적으로 수화(水和)시킨 산화 마그네슘 입자를 혼합하여, 고전단(高剪斷) 하에서 수화반응시킴으로써, 분산성이 뛰어나고 반응성이 높으며 높은 비표면적을 갖는 구상의 수산화 마그네슘 입자를 얻을 수 있음을 찾아냈다. 또한, 본 발명자들은, 본 발명의 수산화 마그네슘 입자를 대기분위기 중에서 500℃~1400℃로 소성(燒成)함으로써, 높은 비표면적을 갖는 구상의 산화 마그슘 입자를 얻을 수 있음을 찾아냈다.
즉, 본 발명은 비늘조각 형상의 1차입자가 응집된 구형상이고, 레이저 회절(回折) 산란식(散亂式) 입도(粒度) 분포 측정에 의한 체적누적의 50% 입자지름(D50)이 1.0~5.0㎛이고 비표면적이 10m2/g 이상인 수산화 마그네슘 입자에 관한 것이다.
본 발명은, 또한, Zn, Zr, Hf 및 Ti로 이루어진 군으로부터 선택된 금속원소를 산화물환산으로 0.01~4.0질량% 포함하고, 2가 및 3가의 금속으로 이루어진 군으로부터 선택된 추가의 금속원소(단, Zn, Zr, Hf 및 Ti는 제외함)를 금속원소환산으로 0.01~5.0질량% 포함한, 상기에 기재된 수산화 마그네슘 입자에 관한 것이다.
본 발명은, 비늘조각 형상의 1차입자가 응집된 구형상이고, 레이저 회절 산란식 입도 분포 측정에 의한 체적누적의 50% 입자지름(D50)이 1.0~5.0㎛이고, 비표면적이 10m2/g 이상인 산화 마그네슘 입자에 관한 것이다.
본 발명은, 다시, Zn, Zr, Hf 및 Ti로 이루어진 군으로부터 선택된 금속원소를 산화물환산으로 0.01~4.0질량% 포함하고, 2가 및 3가의 금속으로 이루어지는 군으로부터 선택된 추가의 금속원소(단, Zn, Zr, Hf 및 Ti는 제외함)를 금속원소환산으로 0.01~5.0질량% 포함한, 상기에 기재된 산화 마그네슘 입자에 관한 것이다.
본 발명은, 수산화 마그네슘 입자의 제조방법으로서,
(a) Zn, Zr, Hf 및 Ti의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 화합물을 포함하는 분산액에, 2가 및 3가의 금속원소의 염화물과 2가 및 3가의 금속원소의 질산염으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 화합물(단, Zn, Zr, Hf 및 Ti의 화합물은 제외함)을 첨가하고, 다시, 유기산을 첨가하여 반응액을 얻는 공정,
(b) 공정(a)의 반응액 및 레이저 회절 산란식 입도 분포 측정에 의한 체적누적의 50% 입자지름(D50)이 0.1~10㎛이고, 비표면적이 1.0~20.0m2/g이며, Ig-loss가 2.0~25.0%인 일부 수화 산화 마그네슘을 혼합하여 혼합액을 얻는 공정,
(여기서, Zn, Zr, Hf 및 Ti의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 화합물은, 일부 수화 산화 마그네슘에 대하여 산화물환산으로 0.1~5.0질량%이고,
2가 및 3가의 금속원소의 염화물과 2가 및 3가의 금속원소의 질산염으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 화합물은, 일부 수화 산화 마그네슘에 대하여 금속원소환산으로 0.1~5.0질량%이며,
유기산은 일부 수화 산화 마그네슘 100g에 대하여 0.01~3.0mol임),
(c) 공정(b)의 혼합액을 50~100℃의 온도에서 주속(周速)이 7~20m/s인 교반기를 이용하여 혼합하는 공정,
(d) 30~100℃의 온도에서 교반하여 수산화 마그네슘 슬러리(slurry)를 얻는 공정, 및
(e) 공정(d)의 수산화 마그네슘 슬러리를 여과, 수세, 건조시켜서 수산화 마그네슘 입자를 얻는 공정
을 포함하는 수산화 마그네슘 입자의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은, 공정(b)의 일부 수화 산화 마그네슘이 레이저 회절 산란식 입도 분포 측정에 의한 체적누적의 50% 입자지름(D50)이 0.1~10㎛이고, 비표면적이 1.0~15.0m2/g인 산화 마그네슘 입자를 온도 40~95℃, 습도 60~95%의 항온고습기(恒溫高濕機) 내에 0.5~24시간 둠으로써 얻어지는, 상기에 기재된 방법에 관한 것이다.
본 발명은, 공정(b)의 혼합액에서의 일부 수화 산화 마그네슘의 농도가 20~200g/L인, 상기에 기재된 방법에 관한 것이다.
본 발명은, 산화 마그네슘 입자의 제조방법으로서, 상기에 기재된 수산화 마그네슘 입자 또는 상기에 기재된 방법에 의해 얻어진 수산화 마그네슘 입자를, 대기분위기 중에서 500~1400℃로 소성하는 공정을 포함하는 산화 마그네슘 입자의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 의해 높은 비표면적을 갖는 구상의 수산화 마그네슘 입자, 구상의산화 마그네슘 입자 및 이들의 제조 방법이 제공된다. 본 발명의 수산화 마그네슘 입자 및 산화 마그네슘 입자는, 높은 비표면적을 가지고 높은 분산성을 가지며 다양한 분야에 유용하다. 또한, 본 발명의 제조방법에 따르면, 수산화 마그네슘 입자 및 산화 마그네슘 입자를 용이하게 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 수산화 마그네슘 입자의 전자현미경 사진이다.
본 발명의 수산화 마그네슘 입자는, 비늘조각 형상의 1차입자가 응집된 구형상이고, 레이저 회절 산란식 입도 분포 측정에 의한 체적누적의 50% 입자지름(D50)이 1.0~5.0㎛이며, 비표면적이 10m2/g 이상이다. 본 발명에 있어서, 1차입자의 형상은 비늘조각 형상이고, 비늘조각의 두께(단축)가 예를 들면 0.01~0.1㎛이며, 두께에 대한 비늘조각의 최대길이의 비율(어스펙트비)이 예를 들면 10~1000이다. 이러한 1차입자가 응집된 구형상의 입자는, 균일한 세공이 입자 표면에 존재하고, 종래의 제조방법에 의해 얻어지는 육각판상의 수산화 마그네슘 입자에 비해 비표면적이 높으므로 액체 및 기체 분자의 흡착성이 높고, 형상이 구상이므로 수지 등에 대한 분산성이 높다. 또한, 이러한 1차입자가 응집된 구형상의 입자를 용지의 코팅제로서 사용한 경우, 구상을 구성하고 있는 비늘조각 형상의 수산화 마그네슘이 지나치게 밀집되지 않기 때문에 잉크의 흡착성이 양호하다.
본 발명의 수산화 마그네슘 입자는 D50이 1.0~5.0㎛이고, 비표면적이 10m2/g 이상이다. 이러한 범위라면, 수지 등으로의 배합시에 점도가 지나치게 높아지지 않고, 또한 입자의 응집을 억제할 수 있기 때문에 분산성이 양호하다. 또한, 이러한 입자지름을 갖는 수산화 마그네슘 입자를 용지의 코팅제로서 사용한 경우에는, 입자가 잉크 수용층으로부터 돌출되지 않고, 잉크의 정착성 및 흡수성이 양호하다. 또한, 입자지름이 지나치게 크지 않기 때문에 광학재료 및 전자재료에 유용하다. 본 발명의 수산화 마그네슘 입자의 D50은 바람직하게는 2.0~5.0㎛이고 보다 바람직하게는 3.0~5.0㎛이며, 비표면적은 바람직하게는 10~120m2/g이고 보다 바람직하게는 20~100m2/g이다. 본 발명에 있어서 비표면적은 BET법에 의해 구해진다.
본 발명의 수산화 마그네슘 분말은, 레이저 회절 산란식 입도 분포 측정에 의한 체적기준의 누적 10% 입자지름(D10)과 누적 90% 입자지름(D90)과의 비(D90/D10)가, 바람직하게는 3 이하, 보다 바람직하게는 1~3의 범위이다. 이러한 D90/D10라면, 수산화 마그네슘 분말의 입도 분포가 좁고 입자의 응집이 적기 때문에, 더욱 뛰어난 분산성을 얻을 수 있다.
본 발명의 수산화 마그네슘 입자는 그 제조공정에서 사용되는 화합물의 금속원소를 더 포함하고 있어도 된다. 본 발명의 수산화 마그네슘 입자는 Zn, Zr, Hf 및 Ti로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 금속원소를 산화물환산으로 0.01~4.0질량% 포함하고, 또한 2가 및 3가의 금속원소로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 추가의 금속원소(단, Zn, Zr, Hf 및 Ti는 제외함)를 금속원소환산으로 0.01~5.0질량% 포함한다. 이들 금속원소의 함유량이면, 수산화 마그네슘 입자를 코팅제로서 사용한 경우에 백색도(白色度), 자외선흡수성 및 굴절률 등이 충분하다. Zn, Zr, Hf 및 Ti로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 금속원소, 즉 Zn, Zr, Hf, Ti 또는 이들의 혼합물의 함유량은, 산화물환산으로 바람직하게는 0.05~4.0질량%이고, 보다 바람직하게는 0.05~3.0질량%이며, 더욱 바람직하게는 0.05~2.5질량%이다.
본 발명에 있어서, 2가 및 3가의 금속원소로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 추가의 금속원소(단, Zn, Zr, Hf 및 Ti는 제외함)로서는, 특별히 한정되지 않고, Ag, Al, B, Ba, Bi, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Ga, In, Mn, Mo, Ni, Pb, Sr, Tl 및 V를 들 수 있고, Al 및 Fe가 바람직하다. 2가 및 3가의 금속원소로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 추가의 금속원소(단, Zn, Zr, Hf 및 Ti는 제외함)의 함유량은, 금속원소환산으로 바람직하게는 0.05~5.0질량%이고, 보다 바람직하게는 0.1~5.0질량%이며, 더욱 바람직하게는 0.3~4.0질량%이다.
본 발명의 산화 마그네슘 입자는, 비늘조각 형상의 1차입자가 응집된 구형상이고, 레이저 회절 산란식 입도 분포 측정에 의한 체적누적의 50% 입자지름(D50)이 1.0~5.0㎛이고, 비표면적이 10m2/g 이상이다. 이러한 산화 마그네슘 입자는 수지 등으로의 분산성이 뛰어나다. 구체적으로는, 이러한 입자지름 및 비표면적을 갖는 산화 마그네슘 입자는, 용지의 코팅제로서 사용한 경우, 입자가 잉크 수용층으로부터 돌출되지 않고, 잉크의 정착성 및 흡수성이 양호한, 또한 수지 등으로의 배합시에 점도가 너무 높아지지 않으며, 입자의 응집이 억제되기 때문에 분산성이 양호하다. 또한, 입자지름이 너무 크지 않기 때문에 광학재료 및 전자재료에 유용하다. 본 발명의 산화 마그네슘 입자의 D50은 바람직하게는 2.0~5.0㎛이고 보다 바람직하게는 3.0~5.0㎛이며, 비표면적은 바람직하게는 10~120m2/g이고 보다 바람직하게는 20~100m2/g이다.
본 발명의 산화 마그네슘 분말은, 레이저 회절 산란식 입도 분포 측정에 의한 체적기준의 누적 10% 입자지름(D10)과 누적 90% 입자지름(D90)과의 비(D90/D10)가, 바람직하게는 3 이하이고 보다 바람직하게는 1~3의 범위이다. 이러한 비(D90/D10)라면, 산화 마그네슘 분말의 입도 분포가 좁고 입자의 응집이 적기 때문에, 더욱 뛰어난 분산성을 얻을 수 있다.
본 발명의 산화 마그네슘 입자는, 그 제조공정에서 사용되는 화합물의 금속 원소를 더 포함하고 있어도 된다. 본 발명의 산화 마그네슘 입자는 Zn, Zr, Hf 및 Ti로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 금속원소를 산화물환산으로 0.01~4.0질량% 포함하고, 또한 2가 및 3가의 금속원소로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 추가의 금속원소(단, Zn, Zr, Hf 및 Ti는 제외함)를 금속원소환산으로 0.01~5.0질량% 포함한다. 이러한 금속원소의 함유량이면, 산화 마그네슘 입자를 코팅제로서 사용한 경우에 백색도, 자외선흡수성 및 굴절률 등이 충분하다. Zn, Zr, Hf 및 Ti로 이루어지는 군으로부터 선택된 1 이상의 금속원소, 즉 Zn, Zr, Hf, Ti 또는 이들 혼합물의 함유량은, 산화물환산으로 바람직하게는 0.05~4.0질량%이고, 보다 바람직하게는 0.2~4.0질량%이며, 더욱 바람직하게는 0.4~4.0질량%이다.
2가 및 3가의 금속원소로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 추가의 금속원소(단, Zn, Zr, Hf 및 Ti는 제외함)로서는, 특별히 한정되지 않고 Ag, Al, B, Ba, Bi, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Ga, In, Mn, Mo, Ni, Pb, Sr, Tl 및 V를 들 수 있고, Al 및 Fe가 바람직하다. 2가 및 3가의 금속원소로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 추가의 금속원소(단, Zn, Zr, Hf 및 Ti는 제외함)의 함유량은, 금속원소환산으로 바람직하게는 0.1~5.0질량%이고, 보다 바람직하게는 0.3~4.0질량%이며, 더욱 바람직하게는 0.4~4.0질량%이다.
본 발명의 수산화 마그네슘 입자의 제조방법은,
(a) Zn, Zr, Hf 및 Ti의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 화합물을 포함하는 분산액에, 2가 및 3가의 금속원소의 염화물과 2가 및 3가의 금속원소의 질산염으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 화합물(단, Zn, Zr, Hf 및 Ti의 화합물은 제외함)을 첨가하고, 다시, 유기산을 첨가하여 반응액을 얻는 공정,
(b) 공정(b)의 반응액 및 레이저 회절 산란식 입도 분포 측정에 의한 체적 누적의 50% 입자지름(D50)인 평균 입자지름이 0.1~10㎛이고, 비표면적이 1.0~20.0m2/g이며, Ig-loss가 2.0~25.0%인 일부 수화 산화 마그네슘을 혼합하여 혼합액을 얻는 공정,
(여기서, Zn, Zr, Hf 및 Ti의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 화합물은, 일부 수화 산화 마그네슘에 대하여 산화물환산으로 0.1~5.0질량%이고,
2가 및 3가의 금속원소의 염화물과 2가 및 3가의 금속원소의 질산염으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 화합물은, 일부 수화 산화 마그네슘에 대하여 금속원소환산으로 0.1~5.0질량%이며,
유기산은 일부 수화 산화 마그네슘 100g에 대하여 0.01~3.0mol임),
(c) 공정(b)의 혼합액을 50~100℃의 온도에서 주속이 7~20m/s인 교반기를 이용하여 혼합하는 공정,
(d) 30~100℃의 온도에서 교반하여 수산화 마그네슘 슬러리를 얻는 공정, 및
(e) 공정(d)의 수산화 마그네슘 슬러리를 여과, 수세, 건조시켜서 수산화 마그네슘 입자를 얻는 공정
을 포함한다.
공정(a)는 산화 마그네슘을 수화반응시키기 위한 반응액을 얻는 공정이다. Zn, Zr, Hf 및 Ti의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 화합물은, 본 발명의 수산화 마그네슘 입자 및 산화 마그네슘 입자인, 복합 수산화물 및 복합 산화물을 작성하기 위해서 첨가된다. 이것에 의해, 백색도, 자외선흡수성 및 굴절률 등이 향상되고, 광학재료나 잉크젯 용지의 코팅제에 적합한 본 발명의 수산화 마그네슘 및 산화 마그네슘 입자를 얻을 수 있다.
Zn, Zr, Hf 및 Ti의 화합물로서, 이들 금속원소를 갖는 화합물이면 특별히 한정되지 않고, 산화물, 수산화물, 수소화물, 할로겐화물(플루오르화물, 염화물, 브롬화물 및 요오드화물), 인산염, 탄산염 및 질산염 등을 들 수 있고, 산화아연, 수산화아연, 염화아연, 질산아연, 산화지르코늄, 수산화지르코늄, 염화지르코늄, 질산지르코늄, 산화하프늄, 수산화하프늄, 염화하프늄, 질산하프늄, 산화티타늄, 수산화티타늄, 염화티타늄 및 질산티타늄이 바람직하다. Zn, Zr, Hf 및 Ti의 화합물은, 순도가 99.0% 이상인 것이 바람직하고, 99.5% 이상인 것이 보다 바람직하다. 본 발명에 있어서, 순도는 Zn, Zr, Hf 및 Ti의 화합물 중의 불순물원소(Ag, Al, B, Ba, Bi, Cd, Cl, Co, Cr, Cu, Fe, Ga, In, K, Li, Mg, Mn, Mo, Na, Ni, P, Pb, S, Si, Sr, Tl, V, Zn, Ti 및 Zr)의 함유량을 측정하고, 이들의 합계 함유량을 100질량%로부터 뺀 값으로 한다. 또한 대상이 되는 Zn, Zr, Hf 및 Ti의 화합물 자체를 구성하는 원소가, 상기한 Zn, Zr, Hf 및 Ti의 화합물 중의 불순물원소에 해당할 경우, 해당 원소는 불순물원소에 포함되지 않는다. 예를 들어, 공정(a)에서 사용되는 Zn, Zr, Hf 및 Ti의 화합물이 ZnO인 경우, ZnO를 구성하는 Zn은 상기한 Zn, Zr, Hf 및 Ti의 화합물 중의 불순물원소에 포함되지 않는다. 이들 불순물원소의 함유량의 측정방법으로서는, ICP발광 분석 장치를 이용한 측정방법을 들 수 있다. Zn, Zr, Hf 및 Ti의 화합물은 D50이 0.1~100㎛인 것이 바람직하고, 0.5~50㎛인 것이 보다 바람직하다.
Zn, Zr, Hf 및 Ti의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 화합물을 포함하는 분산액에서의 용액으로서, 이온교환수를 들 수 있다. 공정(a)에서 사용되는 분산액은, 예를 들어 이온교환수에 Zn, Zr, Hf 및 Ti의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 화합물을 첨가함으로써 얻을 수 있다.
2가 및 3가의 금속원소의 염화물과 2가 및 3가의 금속원소의 질산염은, 본 발명의 수산화 마그네슘 입자의 용해도 및 석출 속도를 제어하기 위해서 첨가된다. 2가 및 3가의 금속원소의 염화물과 2가 및 3가의 금속원소의 질산염으로서, 염화알루미늄, 염화철, 질산알루미늄 및 질산철이 바람직하다. 2가 및 3가의 금속원소의 염화물과 2가 및 3가의 금속원소의 질산염은, 순도가 99.0% 이상인 것이 바람직하고, 99.5% 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 2가 및 3가의 금속원소의 염화물과 2가 및 3가의 금속원소의 질산염은, D50이 0.1~100㎛인 것이 바람직하고, 0.5~50㎛인 것이 보다 바람직하다.
본 발명에 있어서, 유기산은 원료인 산화 마그네슘 입자의 용해도를 억제하기 위해서 첨가된다. 유기산으로서는, 카르복실기를 갖는 지방족 또는 방향족의 유기산을 들 수 있고, 포름산, 초산, 프로피온산, 낙산 및 안식향산이 바람직하다.
공정(b)는, 공정(a)에서 얻어진 수화반응을 위한 반응액 및 일부 수화 산화 마그네슘 입자를 혼합하는 공정이다. 공정(b)에서 사용되는 일부 수화 산화 마그네슘 입자는 산화 마그네슘 입자의 활성도가 조정된 것이다. 공정(b)에서 사용된 일부 수화 산화 마그네슘 입자는, 레이저 회절 산란식 입도 분포 측정에 의한 체적 누적의 50% 입자지름(D50)이 0.1~10㎛이고, 비표면적이 1.0~20.0m2/g이며, Ig-loss가 2.0~25.0%인, 표면의 일부가 수화된 산화 마그네슘, 즉 부분적으로 수화된 산화 마그네슘이다. 이러한 일부 수화 산화 마그네슘을 이용함으로써, 높은 비표면적을 갖는 수산화 마그네슘 입자를 얻을 수 있다.
공정(b)에서 사용되는 일부 수화 산화 마그네슘 입자의 D50이 0.1㎛보다 작으면, 수화속도가 지나치게 빨라져서 거칠고 엉성한 응집 입자가 된다. 또한, D50이 10㎛보다 크면, 충분히 수화반응이 진행되지 않아 산화 마그네슘을 포함한 입자가 남는다. D50는 0.1~5.0㎛인 것이 바람직하다. 공정(b)에서 사용되는 일부 수화 산화 마그네슘 입자의 비표면적이 20.0m2/g를 넘으면, 수화속도가 너무 빨라져서 거칠고 엉성한 응집 입자가 된다. 또한, 비표면적이 1.0m2/g 미만이면, 충분히 수화반응이 진행되지 않아 산화 마그네슘을 포함한 입자가 남는다. 비표면적은 2.0~18.0m2/g인 것이 바람직하고, 3.0~15.0m2/g인 것이 보다 바람직하다.
공정(b)에서 사용되는 일부 수화 산화 마그네슘 입자의 부착수분과 수화물 구조 중의 수분의 합계를 나타내는 Ig-loss(강열감량;强熱感量)은 2.0~25.0%이다. 즉, Ig-loss는 본 발명에서의 일부 수화 산화 마그네슘 입자에서의 수화의 정도를 나타낸다. Ig-loss가 25.0%를 넘어 버리면, 수화반응이 억제되고, 더 이상 수화될 수 없는 산화 마그네슘이 잔류하여 바람직하지 못하다. 수화반응을 충분히 진행시키고, 또한 높은 비표면적을 갖는 수산화 마그네슘을 얻기 위해서는, Ig-loss는 2.0~20.0%인 것이 바람직하고, 3.0~18.0%인 것이 보다 바람직하다. 본 발명에 있어서 Ig-loss는, 일부 수화 산화 마그네슘 입자를 1273K로 3600초 소성한 후에 측정함으로써 구해진다.
이러한 공정(b)에서 준비되는 일부 수화 산화 마그네슘은, 레이저 회절 산란식 입도 분포 측정에 의한 체적누적의 50% 입자지름(D50)이 0.1~10㎛이고, 비표면적이 1.0~15.0m2/g인 산화 마그네슘 입자를, 온도 40~95℃ 및 습도 60~95%의 항온고습기 내에, 0.5~24시간 두는 공정에 의해 얻을 수 있다. 통상, 원료인 산화 마그네슘의 Ig-loss는 0.1~1.0%이고, 항온고습기 내에 두는 시간을 증가시킴으로써, Ig-loss를 증가시킬 수 있다. 공정(b)에서 준비되는 일부 수화 산화 마그네슘의 원료가 되는 산화 마그네슘의 D50은 0.1~5.0㎛인 것이 바람직하다. 또한, 공정(b)에서 준비되는 일부 수화 산화 마그네슘의 원료가 되는 산화 마그네슘의 비표면적은, 2.0~15.0m2/g인 것이 바람직하고, 3.0~15.0m2/g인 것이 보다 바람직하다.
공정(b)에서 사용되는 일부 수화 산화 마그네슘 및 분산액에 포함되는 각 성분의 양은 이하와 같다.
Zn, Zr, Hf 및 Ti의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 이상의 화합물의 양은, 일부 수화 산화 마그네슘 입자에 대해서 산화물환산으로 0.1~5.0질량%이다. Zn, Zr, Hf 및 Ti의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 화합물의 양이 0.1질량%보다 작으면, 코팅제로서 사용한 경우, 백색도, 자외선흡수성 및 굴절률 등이 충분하지 않고, 입자형상도 비늘조각 형상의 1차입자가 응집된 구형상 입자가 되지 않으며 육각판상의 입자가 된다. 또한, Zn, Zr, Hf 및 Ti의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 화합물의 양이 5.0질량%보다 크면, 본 발명과 같은 비늘조각 형상의 1차입자가 응집된 구형상 입자가 되지 않고 육각주상(六角柱狀)의 입자가 된다. Zn,Zr,Hf 및 Ti의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 이상의 화합물의 양은, 일부 수화 산화 마그네슘 입자에 대해서 바람직하게는 0.4~4.0질량%이다.
2가 및 3가의 금속원소의 염화물과 2가 및 3가의 금속원소의 질산염으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 화합물의 양은, 일부 수화 산화 마그네슘 입자에 대해서 금속원소환산으로 0.1~5.0질량%이다. 첨가물이 0.1질량%보다 작으면 결정의 석출속도가 느려져서 단분석된 육각주상의 입자가 되고, 첨가량이 5.0질량%보다 크면 결정의 석출속도가 너무 빨라져서 거칠고 엉성한 응집입자가 된다. 2가 및 3가의 금속원소의 염화물과 2가 및 3가의 금속원소의 질산염으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 화합물의 양은, 일부 수화 산화 마그네슘 입자에 대해서 금속원소환산으로 0.4~4.0질량%인 것이 보다 바람직하다.
유기산의 첨가량은, 일부 수화 산화 마그네슘 입자 100g에 대해서 0.01~3.0mol이다. 유기산의 첨가량이 일부 수화 산화 마그네슘 입자 100g에 대해서, 0.01mol보다 작으면 결정의 석출속도가 느려져서, 단분산된 육각주상의 입자가 되고, 3.0mol보다 크면 결정의 석출속도가 너무 빨라져서 거칠고 엉성한 응집입자가 된다. 유기산의 첨가량은, 일부 수화 산화 마그네슘 100g에 대해서 바람직하게는 0.01~2.0mol이다.
공정(b)에 있어서, 혼합액에서의 일부 수화 산화 마그네슘의 농도는 바람직하게는 20~200g/L이고, 보다 바람직하게는 50~180g/L이며, 더욱 바람직하게는 50~150g/L이다. 즉, 공정(a)에서 얻어지는 반응액에 대한 일부 수화 산화 마그네슘의 양을, 바람직하게는 20~200g/L, 보다 바람직하게는 50~180g/L, 더욱 바람직하게는 50~150g/L로 조정한다. 이러한 반응액에서의 일부 수화 산화 마그네슘 농도라면 수화반응이 충분히 진행된다.
공정(b)에 있어서, 반응액의 온도는, 바람직하게는 50~100℃이고, 보다 바람직하게는 50~95℃이며, 더욱 바람직하게는 70~90℃이다. 이러한 온도라면 수화반응이 충분히 진행된다.
공정(c)는, 50~100℃의 온도에서 주속이 7~20m/s인 교반기를 이용하여 혼합하는 공정이다. 교반의 회전수는 반응시의 분산상태를 제어하기 위해서 조정된다. 주속이 7m/s보다 작으면, 비늘조각 형상의 1차입자가 응집된 구상의 수산화 마그네슘을 얻을 수 없다. 또한, 주속이 20m/s보다 크면, 수산화 마그네슘 입자가 핵생성시에 충분히 분산되어 단분산된 육각주상의 수산화 마그네슘 입자가 되며, 본 발명과 같은 구상의 수산화 마그네슘 입자를 얻을 수 없다. 이러한 교반을 위한 장치로서, 호모디스퍼(프라이믹스사, T.K.호모디스퍼) 등을 들 수 있다. 주속은 바람직하게는 8~18m/s이고, 보다 바람직하게는 9~15m/s이다. 공정(c)에서의 반응 온도는, 바람직하게는 55~95℃이고, 보다 바람직하게는 60~95℃이다. 공정(c)에 있어서, 혼합 시간은, 수화반응의 정도에 따라서 변경할 수 있으며, 예를 들어 10~360분, 바람직하게는 20~200분으로 할 수 있다.
공정(d)는, 30~100℃의 온도에서 교반하여 수산화 마그네슘 슬러리를 얻는 공정이다. 이것에 의해, 공정(c)에 있어서 미반응의 일부 수화 산화 마그네슘의 수화반응을 촉진시켜서 수산화 마그네슘으로 할 수 있다. 온도는 바람직하게는 50~95℃이고, 보다 바람직하게는 70~90℃이다. 교반 속도는 수산화 마그네슘 슬러리를 충분히 교반할 수 있는 정도면 되고, 특별히 제한은 없지만, 예를 들어 3장 용수철의 교반기로 100~500rpm으로 할 수 있다. 교반 시간은, 수화반응이 충분히 진행되어 원하는 수산화 마그네슘 슬러리를 얻을 수 있는 시간이라면, 특별히 제한이 없고, 예를 들어 0.5~6시간으로 할 수 있다.
공정(e)는, 공정(d)의 수산화 마그네슘 슬러리를 여과, 수세, 건조시켜서 수산화 마그네슘 입자를 얻는 공정이다. 이것에 의해, 본 발명의 수산화 마그네슘 입자를 얻을 수 있다.
본 발명의 산화 마그네슘 입자는, 본 발명의 수산화 마그네슘 입자 또는 본 발명의 공정(a)~공정(e)를 포함하는 제조방법에 의해 얻어지는 수산화 마그네슘 입자를, 대기분위기 중에서 500~1400℃로 소성하는 공정을 포함하는 방법에 의해 얻어진다. 바람직하게는, 600~1300℃로 소성하는 공정을 포함하는 방법에 의해 얻어진다. 예를 들면, 본 발명의 수산화 마그네슘 입자 또는 본 발명의 공정(a)~공정(e)를 포함하는 제조 방법에 의해 얻어지는 수산화 마그네슘 입자를, 대기분위기 중에서 승온속도 1~20℃/분(바람직하게는 3~10℃/분)로 500~1400℃, 바람직하게는 600~1300℃까지 승온하고, 승온 후 500~1400℃, 바람직하게는 600~1300℃에서 0.1~5시간 소성함으로써, 본 발명의 산화 마그네슘 입자를 얻을 수 있다. 소성온도가 500℃ 미만이면 열량이 부족하여 수산화 마그네슘이 남는다. 한편, 소성온도가 1400℃를 넘으면 산화 마그네슘이 입자 성장하여 비늘조각 형상의 1차입자가 응집된 구상의 산화 마그네슘이 되지 못한다.
이렇게 하여, 분산성이 뛰어난 구상의 수산화 마그네슘 입자 및 산화 마그네슘 입자를 얻을 수 있다. 본 발명의 수산화 마그네슘 및 산화 마그네슘의 제조 방법은, 원료인 산화 마그네슘을 항온고습기 등으로 수화 조정하는 것만으로, 간단히 비표면적을 컨트롤할 수 있기 때문에, 용이하게 수산화 마그네슘 및 산화 마그네슘을 제조할 수 있다.
본 발명의 수산화 마그네슘 입자 및 산화 마그네슘 입자는 구상이고, 평균 입자지름이 작으며, 또한 균일하고, 분산성이 양호하고, 높은 비표면적을 갖기 때문에 다양한 분야에서 유용성이 높다. 또한, 본 발명의 제조방법은, 상기한 바와 같은 수산화 마그네슘 및 산화 마그네슘 입자를 용이하게 조제할 수 있기 때문에, 편리성이 높다. 본 발명의 수산화 마그네슘 입자는, 잉크젯용지의 코팅제, 난연제, 축열재료, 촉매 및 전자재료 등을 들 수 있고, 산화 마그네슘 입자의 용도로서는, 광학재료, 잉크젯용지의 코팅제, 촉매 및 전자재료 등의 용도로 이용할 수 있다.
[실시예]
이하, 본 발명을 실시예 및 비교예에 의해 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
[분석 방법]
(1) 레이저 회절 산란식 입도 분포 측정
레이저 회절 산란식 입도 분포 측정 장치(상품명:MT3300, 니키소사제)를 사용하여, 체적기준의 누적 10% 입자지름(D10), 체적기준의 누적 50% 입자지름(D50) 및 체적기준의 누적 90% 입자지름(D90)을 측정하였다.
(2) 원소의 질량 측정법
입자 중의 측정 대상이 되는 원소(Al, Fe, Zn, Zr, Hf, Ti)는, ICP 발광 분석 장치(상품명:SPS-5100, 세이코 인스트루먼트제)를 사용하여, 시료를 산에 용해한 뒤 질량을 측정하였다.
(3) BET비표면적 측정법
비표면적 측정 장치(상품명:Macsorb1210, 마운텍사제)를 사용하여, 가스 흡착법에 의해 비표면적을 측정하였다.
(4) Ig-loss 측정법
전기로(마루소 전기 주식회사제)를 사용하여, 1273K에서 3600초인 조건에 의해 Ig-loss를 측정하였다.
[실시예1]
평균 입자지름(D50)이 1.08㎛이고 비표면적이 10.94m2/g인 산화 마그네슘을, 온도 80℃, 습도 90%의 항온고습기 내에 3시간 두고, 표면을 일부 수화시켜서 비표면적이 13.11m2/g이고 Ig-loss가 9.08%인, 일부 수화 산화 마그네슘을 얻었다.
반응에 사용하는 일부 수화 산화 마그네슘에 대해서 0.5질량%의 산화아연 및 이온교환수 1리터를 포함하는 이온교환수 용액에, 금속원소환산으로 0.5질량%의 염화알루미늄·6수화물 및 일부 수화 산화 마그네슘 100g에 대해서 0.02mol의 프로피온산을 첨가함으로써 반응액을 제작하였다. 제작한 반응액의 온도를 60℃까지 승온시키고, 표면을 일부 수화시킨 산화 마그네슘을 100g 투입하여 혼합액을 얻었다. 산화 마그네슘을 투입한 후, 반응액의 온도를 95℃까지 상승시키고, 교반기(프라이믹스사제 T.K.호모디스퍼)로 주속이 9m/s이 되도록 조정하여 1시간 반응시켰다.
그 후, 90℃에서 슬러리를 충분히 교반할 수 있을 정도의 회전속도로 4시간 교반함으로써, 수산화 마그네슘 슬러리를 제작하였다. 제작한 수산화 마그네슘 슬러리를 여과, 수세, 건조시켜서 본 발명의 수산화 마그네슘 입자를 얻었다.
[실시예2]
평균 입자지름이 2.58㎛이고 비표면적이 3.59m2/g인 산화 마그네슘을, 온도 60℃, 습도 90%의 항온고습기 내에 1시간 두고, 표면을 일부 수화시켜서 비표면적을 4.23m2/g, Ig-loss를 4.72%로 한 것 외에는, 실시예1과 마찬가지로 행하였다.
[실시예3]
평균 입자지름이 0.68㎛이고 비표면적이 12.68m2/g인 산화 마그네슘을, 온도 60℃, 습도 90%의 항온고습기 내에 24시간 두고, 표면을 일부 수화시켜서 비표면적을 16.72m2/g, Ig-loss를 16.97%로 한 것 외에는, 실시예1과 마찬가지로 행하였다.
[실시예4]
산화아연의 첨가량을 3.0질량%로 한 것 외에는 실시예1과 마찬가지로 행하였다.
[실시예5]
산화아연의 첨가량을 0.1질량%로 한 것 외에는 실시예1과 마찬가지로 행하였다.
[실시예6]
프로피온산을 0.02mol의 초산으로 한 것 외에는 실시예1과 마찬가지로 행하였다.
[실시예7]
프로피온산을 0.02mol의 낙산으로 한 것 외에는 실시예1과 마찬가지로 행하였다.
[실시예8]
실시예1에서 제작한 수산화 마그네슘을 대기분위기 중에서 800℃×1시간 소성하고 산화 마그네슘 입자를 얻었다.
[비교예1]
평균 입자지름이 5.88㎛이고, 비표면적이 1.34m2/g인 산화 마그네슘의 표면을 일부 수화시키지 않고 이용한 것 외에는, 실시예1과 마찬가지로 행하였다. 또한, 원료인 산화 마그네슘의 Ig-loss는 0.44%였다.
[비교예2]
평균 입자지름이 0.76㎛이고 비표면적이 19.68m2/g인 산화 마그네슘의 표면을 온도 60℃, 습도 90%의 항온고습기 내에 1시간 두고, 표면을 일부 수화시켜서 비표면적을 20.78m2/g, Ig-loss를 2.58%로 한 것 외에는, 실시예1과 마찬가지로 행하였다.
[비교예3]
평균 입자지름이 1.86㎛이고 비표면적이 1.59m2/g인 산화 마그네슘을, 온도 80℃, 습도 90%의 항온고습기 내에 30시간 두고, 비표면적을 3.8m2/g, Ig-loss를 25.3%로 한 것 외에는, 실시예1과 마찬가지로 행하였다.
[비교예4]
실시예1에서 제작한 수산화 마그네슘을 대기분위기 중에서 1,500℃×1시간 소성하고 산화 마그네슘 입자를 얻었다.
이상의 실시예에 의해 얻어진 수산화 마그네슘 입자 및 산화 마그네슘 입자에 관한 측정 결과를 표1에 나타내고, 비교예에 의해 얻어진 수산화 마그네슘 입자 및 산화 마그네슘 입자에 관한 측정 결과를 표2에 나타낸다.
제조조건 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 실시예6 실시예7 실시예8

원료산화마그네슘		 평균입자지름(D50) ㎛ 1.08 3.48 0.68 1.08 1.08 1.08 1.08 1.08
비표면적 m2/g 10.94 3.59 12.68 10.94 10.94 10.94 10.94 10.94

일부수화산화마그네슘		 항온고습기 ℃ 80 60 60 80 80 80 80 80
습도 90 90 90 90 90 90 90 90
시간 3 1 24 3 3 3 3 3
비표면적 m2/g 13.11 4.23 16.72 13.11 13.11 13.11 13.11 13.11
Ig-loss % 9.08 4.72 16.97 9.08 9.08 9.08 9.08 9.08
산화아연 질량% 0.5 0.5 0.5 3.0 0.1 0.5 0.5 0.5
염화알루미늄(Al환산) 질량% 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
온도 ℃ 95 95 95 95 95 95 95 95
주속 m/s 9 9 9 9 9 9 9 9
프로피온산 mol 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 - - 0.02
초산 mol - - - - - 0.02 - -
낙산 mol - - - - - - 0.02 -
소성온도 ℃ - - - - - - - 800
물질 수산화마그네슘 수산화마그네슘 수산화마그네슘 수산화마그네슘 수산화마그네슘 수산화마그네슘 수산화마그네슘 산화마그네슘
입자형상 구상 구상 구상 구상 구상 구상 구상 구상
D50 ㎛ 4.2 3.1 3.3 3.4 4.7 4.2 4.4 4.5
D90/10 비 2.56 2.86 2.92 2.44 2.67 2.73 2.95 2.19
비표면적 m2/g 56.73 30.07 99.26 50.28 42.89 66.80 58.20 12.80
금속원료함유량 ZnO % 0.37 0.38 0.34 2.25 0.077 0.35 0.32 0.50
Al2O3(Al환산) % 1.02 1.02 1.02 1.54 1.66 1.54 1.52 2.11
Fe2O3(Fe환산) % 0.07 0.07 0.07 0.06 0.06 0.07 0.07 0.08
SO3 % 0.03 0.03 0.03 0.02 0.03 0.02 0.02 0.04
제조조건 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4
원료산화마그네슘 평균입자지름(D50) ㎛ 5.88 0.76 1.86 1.08
비표면적 m2/g 1.34 19.68 1.59 10.94

일부수화산화마그네슘		 항온고습기 ℃ - 60 80 80
습도 - 90 90 90
시간 - 1 30 3
비표면적 m2/g 1.34 20.78 3.80 13.11
Ig-loss % 0.44 2.58 25.3 9.08
산화아연 질량% 0.5 0.5 0.5 0.5
염화알루미늄(Al환산) 질량% 0.5 0.5 0.5 0.5
온도 ℃ 95 95 95 95
주속 m/s 9 9 9 9
프로피온산 mol 0.02 0.02 0.02 0.02
초산 mol - - - -
낙산 mol - - - -
소성온도 ℃ - - - 1500
물질 수산화마그네슘 수산화마그네슘 수산화마그네슘 산화마그네슘
입자형상 구상 판상 판상 다각형상
D50 ㎛ 1.8 2.0 5.4 1.6
D90/10 비 5.89 5.29 4.62 3.20
비표면적 m2/g 9.84 93.34 23.15 4.30
금속원료함유량 ZnO % 0.37 0.38 0.33 2.25
Al2O3(Al환산) % 1.06 1.03 1.03 1.54
Fe2O3(Fe환산) % 0.07 0.07 0.07 0.06
SO3 % 0.03 0.03 0.03 0.02

Claims (8)

  1. 비늘조각 형상의 1차입자가 응집된 구형상이고, 레이저 회절 산란식 입도 분포 측정에 의한 체적누적의 50% 입자지름(D50)이 1.0~5.0㎛이며, 비표면적이 10m2/g 이상이고,
    또한, Zn, Zr, Hf 및 Ti로 이루어진 군으로부터 선택된 금속원소를 산화물환산으로 0.01~4.0질량% 포함하고, 2가 및 3가의 금속으로 이루어진 군으로부터 선택된 추가의 금속원소(단, Zn, Zr, Hf 및 Ti는 제외함)를 금속원소환산으로 0.01~5.0질량% 포함하는 수산화 마그네슘 입자.
  2. 비늘조각 형상의 1차입자가 응집된 구형상이고, 레이저 회절 산란식 입도 분포 측정에 의한 체적누적의 50% 입자지름(D50)이 1.0~5.0㎛이며, 비표면적이 10m2/g 이상이고,
    또한, Zn, Zr, Hf 및 Ti로 이루어진 군으로부터 선택된 금속원소를 산화물환산으로 0.01~4.0질량% 포함하고, 2가 및 3가의 금속으로 이루어진 군으로부터 선택된 추가의 금속원소(단, Zn, Zr, Hf 및 Ti는 제외함)를 금속원소환산으로 0.01~5.0질량% 포함하는 산화 마그네슘 입자.
  3. 수산화 마그네슘 입자의 제조방법으로서,
    (a) Zn, Zr, Hf 및 Ti의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 화합물을 포함하는 분산액에, 2가 및 3가의 금속원소의 염화물과 2가 및 3가의 금속원소의 질산염으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 화합물(단, Zn, Zr, Hf 및 Ti의 화합물은 제외함)을 첨가하고, 다시, 유기산을 첨가하여 반응액을 얻는 공정,
    (b) 공정(a)의 반응액 및 레이저 회절 산란식 입도 분포 측정에 의한 체적누적의 50% 입자지름(D50)이 0.1~10㎛이고, 비표면적이 1.0~20.0m2/g이며, Ig-loss가 2.0~25.0%인, 일부 수화 산화 마그네슘을 혼합하여 혼합액을 얻는 공정,
    (여기서, Zn, Zr, Hf 및 Ti의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 화합물은, 일부 수화 산화 마그네슘 입자에 대해서 산화물환산으로 0.1~5.0질량%이고,
    2가 및 3가의 금속원소의 염화물과 2가 및 3가의 금속원소의 질산염으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 화합물은, 일부 수화 산화 마그네슘에 대해서 금속원소환산으로 0.1~5.0질량%이며,
    유기산은 일부 수화 산화 마그네슘 100g에 대해서 0.01~3.0mol임),
    (c) 공정(b)의 혼합액을 50~100℃의 온도에서 주속이 7~20m/s인 교반기를 이용하여 혼합하는 공정,
    (d) 30~100℃의 온도에서 교반하여 수산화 마그네슘 슬러리를 얻는 공정, 및
    (e) 공정(d)의 수산화 마그네슘 슬러리를 여과, 수세, 건조시켜서 수산화 마그네슘 입자를 얻는 공정
    을 포함하는 수산화 마그네슘 입자의 제조방법.
  4. 제3항에 있어서,
    공정(b)의 일부 수화 산화 마그네슘이, 레이저 회절 산란식 입도 분포 측정에 의한 체적누적의 50% 입자지름(D50)이 0.1~10㎛이고, 비표면적이 1.0~15.0m2/g인 산화 마그네슘 입자를, 온도 40~95℃, 습도 60~95%의 항온고습기 내에 0.5~24시간 둠으로써 얻어지는 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    공정(b)의 혼합액에서의 일부 수화 산화 마그네슘의 농도가 20~200g/L인 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    공정(b)의 혼합액에서의 일부 수화 산화 마그네슘의 농도가 20~200g/L인 방법.
  7. 산화 마그네슘 입자의 제조방법으로서, 청구항 1에 기재된 수산화 마그네슘 입자 또는 청구항 3 ~ 6 중 어느 한 항에 기재된 방법에 의해 얻어진 수산화 마그네슘 입자를, 대기분위기 중에서 500 ~ 1400℃로 소성하는 공정을 포함하는 산화 마그네슘 입자의 제조방법.
  8. 삭제
KR1020147001904A 2011-09-16 2012-09-11 높은 비표면적을 갖는 구상의 수산화 마그네슘 입자, 구상의 산화 마그네슘 입자 및 이들의 제조방법 KR101878846B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2011-203776 2011-09-16
JP2011203776A JP5864178B2 (ja) 2011-09-16 2011-09-16 高い比表面積を有する球状の水酸化マグネシウム粒子、及び球状の酸化マグネシウム粒子、並びにそれらの製造方法
PCT/JP2012/073169 WO2013039055A1 (ja) 2011-09-16 2012-09-11 高い比表面積を有する球状の水酸化マグネシウム粒子、及び球状の酸化マグネシウム粒子、並びにそれらの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140063575A KR20140063575A (ko) 2014-05-27
KR101878846B1 true KR101878846B1 (ko) 2018-07-17

Family

ID=47883285

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020147001904A KR101878846B1 (ko) 2011-09-16 2012-09-11 높은 비표면적을 갖는 구상의 수산화 마그네슘 입자, 구상의 산화 마그네슘 입자 및 이들의 제조방법

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP5864178B2 (ko)
KR (1) KR101878846B1 (ko)
CN (1) CN103827036B (ko)
TW (1) TWI546257B (ko)
WO (1) WO2013039055A1 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180215627A1 (en) * 2016-05-13 2018-08-02 Konoshima Chemical Co., Ltd. Magnesium oxide powder, and method for producing the same
JP6726146B2 (ja) * 2017-09-19 2020-07-22 宇部マテリアルズ株式会社 赤潮駆除剤及びこれを用いた赤潮駆除方法
CN109293246A (zh) * 2018-10-29 2019-02-01 刘凡领 一种高绝缘隔热封接玻璃的制备方法
CN111717926A (zh) * 2020-07-31 2020-09-29 河北镁神科技股份有限公司 一种塑料母粒用氧化镁的制备方法及其制备出的氧化镁
CN115926492B (zh) * 2022-11-07 2024-05-28 广东金戈新材料股份有限公司 一种可降低氧化镁吸油值的矿化剂制备方法及其用法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000357537A (ja) * 1999-06-16 2000-12-26 Mitsubishi Chemicals Corp 非水電解液精製用酸化マグネシウム及びその製造方法
JP2007217201A (ja) * 2006-02-14 2007-08-30 Merck Ltd 多孔質マグネシアとその製造方法
KR20090125212A (ko) * 2007-03-30 2009-12-03 우베 마테리알즈 가부시키가이샤 수산화마그네슘 분말 및 그 제조 방법
KR20100022047A (ko) * 2007-06-27 2010-02-26 다테호 가가쿠 고교 가부시키가이샤 산화마그네슘 입자 응집체 및 그 제조 방법

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6136119A (ja) * 1984-07-27 1986-02-20 Asahi Glass Co Ltd 高耐水性酸化マグネシウムの製造方法
JP2835473B2 (ja) * 1990-12-26 1998-12-14 利昌工業株式会社 封止樹脂用充填材およびその製造法
JPH06171928A (ja) * 1992-12-01 1994-06-21 Kyowa Chem Ind Co Ltd 高耐水和性、高流動性酸化マグネシウムの製造方法
JP4412879B2 (ja) 2002-03-11 2010-02-10 メルク株式会社 体質顔料およびその製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000357537A (ja) * 1999-06-16 2000-12-26 Mitsubishi Chemicals Corp 非水電解液精製用酸化マグネシウム及びその製造方法
JP2007217201A (ja) * 2006-02-14 2007-08-30 Merck Ltd 多孔質マグネシアとその製造方法
KR20090125212A (ko) * 2007-03-30 2009-12-03 우베 마테리알즈 가부시키가이샤 수산화마그네슘 분말 및 그 제조 방법
KR20100022047A (ko) * 2007-06-27 2010-02-26 다테호 가가쿠 고교 가부시키가이샤 산화마그네슘 입자 응집체 및 그 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140063575A (ko) 2014-05-27
CN103827036A (zh) 2014-05-28
CN103827036B (zh) 2015-11-25
JP5864178B2 (ja) 2016-02-17
JP2013063878A (ja) 2013-04-11
WO2013039055A1 (ja) 2013-03-21
TW201323334A (zh) 2013-06-16
TWI546257B (zh) 2016-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5992846B2 (ja) 高い比表面積を有する棒状の水酸化マグネシウム粒子、及び棒状の酸化マグネシウム粒子、並びにそれらの製造方法
KR101859071B1 (ko) 구상의 수산화 마그네슘 입자, 구상의 산화 마그네슘 입자 및 이들의 제조방법
KR101878846B1 (ko) 높은 비표면적을 갖는 구상의 수산화 마그네슘 입자, 구상의 산화 마그네슘 입자 및 이들의 제조방법
JP4801617B2 (ja) 導電性酸化亜鉛粒子及びその製造方法
EP1462475B1 (en) Mg-Zn-Al based hydrotalcite-type particles and resin composition containing the same
JP4288452B2 (ja) Ｍｇ−Ａｌ系ハイドロタルサイト型粒子粉末の製造法及び塩素含有樹脂安定剤並びに塩素含有樹脂組成物
US5582909A (en) Electro-conductive oxide particle and processes for its production
KR102421421B1 (ko) 황산바륨 분체의 제조 방법 및 황산바륨 분체
TWI386369B (zh) Magnesium oxide powder
JP6031177B2 (ja) 高い比表面積を有する球状の水酸化マグネシウム粒子、及びその製造方法
JP5695087B2 (ja) 高い耐光性および耐候性を備えたアナターゼ白色顔料
JP2003160332A (ja) Ｌｉ−Ａｌ系層状複水酸化物複合粒子粉末及びその製造法
JP5558287B2 (ja) アルミニウムドープ酸化亜鉛粒子及びその製造方法
JP5224031B2 (ja) Ｍｇ−Ａｌ系ハイドロタルサイト型粒子粉末、塩素含有樹脂安定剤
WO2023063413A1 (ja) 球状酸化マグネシウム、その製造方法、樹脂フィラー及び樹脂組成物
JP6389781B2 (ja) 導電性酸化亜鉛粉及びこれを含む導電性組成物

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant