KR20140128997A - 미세 수산화마그네슘 입자 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 목적은, 나노 입자 레벨의 입자 직경을 갖고, 탄소 함량이 적어 백색도가 높고, 투명성이 높은 미세 수산화마그네슘 입자 및 그 제조 방법을 제공하는 것에 있다. 본 발명은, 주파수 해석으로 측정된 평균 2 차 입자 직경이 1 ∼ 100 ㎚ 이고, 또한 탄소 함량이 0.9 중량％ 미만인 미세 수산화마그네슘 입자이다.

Description

미세 수산화마그네슘 입자{MAGNESIUM HYDROXIDE MICROPARTICLES}
본 발명은 미세 수산화마그네슘 입자 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 또, 그 입자를 함유하는 수지 조성물 및 그로부터 형성된 성형품에 관한 것이다.
수산화마그네슘 입자는 예로부터 알려져 있고, 의약용, 공업용으로서 넓은 분야에서 사용되고 있다. 예를 들어, 의약용으로는, 제산제, 사하제 및 동물용 약제 등이 있고, 공업용으로는 열가소성 수지에 배합하여 그 수지에 난연성을 부여하는 난연제, 함유 폐수용 흡착제, 배연 탈황제, 배수 중화제 및 토질 개량제 등이 있다.
최근, 난연제인 수산화마그네슘의 미립자화 및 고분산화함으로 인한 난연 효과 향상 기술이 요구되고 있다. 이것은, 미립자로 분산이 양호할수록 난연 효율이 높아져, 적은 첨가량으로 많은 난연성이 얻어지기 때문이다. 또, 전자 기기 등의 어플리케이션의 소형, 박막화 등도 진행되고 있으므로 대응할 수 있는 미립자 난연제가 필요해지고 있다. 미립자 난연제인 미립자 수산화마그네슘으로는 평균 입자 직경이 10 ∼ 1000 ㎚ 인 수산화마그네슘 미립자가 제안되어 있다 (특허문헌 1). 그러나 이 수산화마그네슘 미립자는 탄소량, 0.9 중량％ 이상을 함유하고 있어, 수지 조성물에 대한 배합에 관해서는 유리한 경우가 있지만, 유기 처리를 필요로 하지 않는 배합계나 수산화마그네슘 순도를 필요로 하는 용도 (유리 등의 세라믹에 대한 첨가제, 마그네슘원으로서의 원료 등) 에는 적합하지 않다.
한편 마이크로리엑터를 이용하여 나노 입자를 제조하는 것이 알려져 있는데, 마이크로리엑터는 반응장 (場) 이 1 변당 1 ㎜ 나 500 ㎛ 보다 작은 스케일에서의 화학 반응 장치로 정의되어 있고, 보다 큰 스케일에서 반응을 실시하는 다른 장치와 비교하여, 에너지 효율, 반응 속도, 수율, 안전성, 온도 제어, 고속으로 균일한 혼합, 농도 균일성의 향상, 스케일 업과 같은 부분의 섬세한 조건의 제어능이 우수하다고 여겨진다. 가느다란 Y 자관의 마이크로리엑터가 유명하고, 나노 입자를 합성할 수 있는 것은 알려져 있지만, 반응장이 미소 공간이므로 수산화마그네슘 입자 등과 같은 정석 (晶析) 반응이라면 배관 막힘이 일어나, 매우 옅은 농도로 밖에 합성할 수 없다는 난점이 있어, 무기 화합물의 정석 반응에는 적합하지 않다. 그러나, 예를 들어 특허문헌 2 에 나타나는 것과 같은, 강제 (强制) 박막식 마이크로리엑터는 반응장이 1 ∼ 30 ㎛ 로 매우 미소한 공간이지만, 도 3 에 나타내는 장치도의 하면 디스크가 회전함으로써, 생성된 나노 입자를 원심력으로 장치 밖으로 배출함으로써, 나노 입자가 장치 내에 폐색되지 않고 고농도로 무기 화합물 나노 입자의 합성을 용이하게 할 수 있다.
일본 공개특허공보 2009-62214호 일본 공개특허공보 2009-131831호
본 발명의 목적은 나노 입자 레벨의 입자 직경을 갖고, 탄소 함량이 적어 백색도가 높으며, 투명성이 높은 미세 수산화마그네슘 입자 및 그 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명자는 나노 입자 레벨의 미세 수산화마그네슘 입자를 얻는 방법에 대해 연구를 진행시켰다. 그 결과, 강제 박막식 마이크로리엑터 중에서 마그네슘염 수용액과 알칼리 물질 원료를 반응시키면 나노 입자 레벨의 미세 수산화마그네슘 입자가 얻어지고, 또, 얻어진 입자는 탄소 함유량이 매우 적어 순도가 우수하고 백색도가 높은 것을 알아내어 본 발명에 도달하였다.
즉, 본 발명은 주파수 해석으로 측정된 평균 2 차 입자 직경이 1 ∼ 100 ㎚ 이고, 또한 탄소 함량이 0.9 중량％ 미만인 미세 수산화마그네슘 입자이다. 또, 본 발명은 100 중량부의 합성 수지 및 1 ∼ 95 중량부의, 주파수 해석으로 측정된 평균 입자 직경이 1 ∼ 100 ㎚ 이고, 탄소 함량이 0.9 중량％ 미만인 미세 수산화마그네슘 입자를 함유하는 수지 조성물이다. 또 본 발명은 상기 수지 조성물로부터 형성된 성형품이다. 또 본 발명은, 반응장의 클리어런스 1 ∼ 30 ㎛ 를 갖는 강제 박막식 마이크로리엑터 중에서 마그네슘염 수용액과 알칼리 물질 원료를 반응시키는 것을 특징으로 하는 상기 수산화마그네슘 입자의 제조 방법이다.
본 발명의 미세 수산화마그네슘 입자, 평균 2 차 입자 직경 (주파수 해석법으로 측정) 이 1 ∼ 100 ㎚, 바람직하게는 10 ∼ 90 ㎚ 이고, 또한 탄소를 함유하지 않고, 순도가 높다. 본 발명의 미세 수산화마그네슘 입자는 평균 2 차 입자 직경이 매우 작기 때문에, 소형 전자 기기나 박막 등 지금까지의 서브 미크론 오더의 입자에서는 적용할 수 없었던 분야에서의 응용을 기대할 수 있다. 또, 입자 사이즈가 미세하기 때문에 투명성도 높아, 투명성이 필요시되는 분야에서의 사용도 생각할 수 있다.
또 본 발명의 미세 수산화마그네슘 입자는 평균 2 차 입자 직경이 100 ㎚ 이하로 매우 작고, 또한 백색도가 높기 (투명성이 높기) 때문에, 종래의 평균 2 차 입자 직경이 100 ㎚ 를 초과하는 수산화마그네슘보다 난연 효과가 높고, 또한 투명성이 우수한 성형품을 얻을 수 있다.
본 발명의 제조 방법에 의하면, 마그네슘염 수용액과 알칼리 물질 원료를 사용하여 강제 박막식 마이크로리엑터 중에서 반응을 실시하는 것에 의해 미세 수산화마그네슘 입자를 제조할 수 있다. 분쇄로 얻어진 수산화마그네슘은, 분쇄 미디어와의 접촉에 의한 오염이 있어, 유기물 등을 함유하는 첨가제를 첨가하여 얻어지는 수산화마그네슘은 그 첨가제가 불순물로서 작용할 가능성이 있지만, 본 발명의 미세 수산화마그네슘 입자는, 종래의 수산화마그네슘 원료를 사용한 반응으로부터의 합성이므로 오염이 없어, 첨가제를 첨가하지 않아도 나노 입자가 얻어진다. 또 종래의 반응 용기를 사용한 수산화마그네슘 입자의 반응에서는, 분산성이 나빠 응집 입자가 되어 버리지만, 본 발명의 제조 방법에서는 미립자로 분산성이 양호한 수산화마그네슘 입자가 얻어진다. 그 때문에, 수지에 배합한 경우에도, 높은 투명성을 나타낸다.
도 1 은 실시예 2 에서 얻어진 수산화마그네슘 입자의 입도 분포이다.
도 2 는 실시예 2 에서 얻어진 수산화마그네슘 입자의 TEM 화상이다.
도 3 은 강제 박막식 마이크로리엑터의 일례이다.
＜미세 수산화마그네슘 입자＞
본 발명의 미세 수산화마그네슘 입자의 평균 2 차 입자 직경은, 1 ∼ 100 ㎚, 바람직하게는 10 ∼ 90 ㎚, 보다 바람직하게는 15 ∼ 90 ㎚ 이다. 입자의 평균 2 차 입자 직경은 주파수 해석으로 측정한다.
본 발명의 미세 수산화마그네슘 입자의 탄소 함량은 0.9 중량％ 미만, 바람직하게는 0.8 중량％ 미만, 보다 바람직하게는 0.7 중량％ 미만이다.
본 발명의 미세 수산화마그네슘 입자는 표면 처리제로 표면 처리를 할 수 있다. 표면 처리제로서, 고급 지방산류, 티타네이트 커플링제, 실란 커플링제, 알루미네이트 커플링제, 다가 알코올과 지방산의 인산에스테르류 및 아니온계 계면활성제로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1 종이 바람직하다.
고급 지방산류로서, 탄소수 10 이상의 지방산, 예를 들어, 스테아르산, 올레산, 에루크산, 팔미트산 등 및 그 알칼리 금속염류를 들 수 있다.
티타네이트 커플링제로서, 이소프로필트리이소스테아로일티타네이트, 이소프로필트리스(디옥틸파이로포스페이트)티타네이트, 이소프로필트리(N-아미노에틸-아미노에틸)티타네이트, 이소프로필트리데실벤젠술포닐티타네이트 등을 들 수 있다.
실란 커플링제로서, 비닐에톡시실란, 비닐-트리스(2-메톡시)실란, 감마-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 감마-아미노프로필트리메톡시실란, 베타-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 감마-글리시독시-프로필트리메톡시실란, 감마-메르캅토프로필트리메톡시실란 등을 들 수 있다.
알루미네이트 커플링제로서, 아세토알콕시알루미늄디이소프로필레이트 등을 들 수 있다.
다가 알코올의 인산에스테르류로서, 스테아릴알코올과 오르토인산의 모노 또는 디에스테르 또는 그들의 혼합물을 들 수 있다.
아니온계 계면활성제로서, 아미드 결합 지방족 카르복실산염, 아미드 결합 황산에스테르염, 아미드 결합 술폰산염, 아미드 결합 알킬알릴술폰산염, 스테아릴알코올 등의 고급 알코올의 황산에스테르염, 폴리에틸렌글리콜에테르의 황산에스테르염, 에스테르 결합 황산에스테르염, 에스테르 결합 술폰산염, 에스테르 결합 알킬알릴술폰산염, 에테르 결합 알킬알릴술폰산염 등을 들 수 있다.
표면 처리제를 사용하여, 본 발명의 미세 수산화마그네슘 입자의 표면 코팅 처리를 하기 위해서는, 그 자체 공지된 습식법에 의해 실시할 수 있다. 예를 들어 습식법으로는, 미세 수산화마그네슘 입자의 슬러리에 그 표면 처리제를 액상 또는 에멀션상으로 첨가하고, 약 100 ℃ 까지의 온도에서 기계적으로 충분히 혼합하면 된다. 건식법으로는, 수산화마그네슘의 분말을 헨셸 믹서 등의 혼합기에 의해, 충분히 교반 하에서 표면 처리제를 액상, 에멀션상, 고형상으로 첨가하고, 가열 또는 비가열 하에 충분히 혼합하면 된다. 표면 처리제의 첨가량은, 적절히 선택할 수 있다.
＜수지 조성물＞
본 발명의 수지 조성물은, 100 중량부의 합성 수지에 대해, 1 ∼ 95 중량부의, 주파수 해석으로 측정된 평균 입자 직경이 1 ∼ 100 ㎚ 이고, 또한 탄소 함량이 0.9 중량％ 미만인 미세 수산화마그네슘 입자를 함유한다.
미세 수산화마그네슘 입자의 함유량은, 100 중량부의 합성 수지에 대해, 바람직하게는 5 ∼ 90 중량부, 보다 바람직하게는 10 ∼ 85 중량부, 더욱 바람직하게는 15 ∼ 85 중량부이다.
합성 수지는, 통상, 성형품으로서 사용되는 것이면 되고, 그 예로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌/프로필렌 공중합체, 폴리부텐, 폴리·4-메틸펜텐-1 등과 같이 C2 ∼ C8 올레핀 (α-올레핀) 의 중합체 혹은 공중합체, 이들 올레핀과 디엔의 공중합체류, 에틸렌-아크릴레이트 공중합체, 폴리스티렌, ABS 수지, AAS 수지, AS 수지, MBS 수지, 에틸렌/염화비닐 공중합 수지, 에틸렌아세트산비닐코폴리머 수지, 에틸렌-염화비닐-아세트산비닐그래프트 중합 수지, 염화비닐리덴, 폴리염화비닐, 염소화폴리에틸렌, 염소화폴리프로필렌, 염화비닐프로필렌 공중합체, 아세트산비닐 수지, 페녹시 수지, 폴리아세탈, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리카보네이트, 폴리술폰, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리페닐렌설파이드, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 메타크릴 수지 등의 열가소성 수지를 예시할 수 있다.
이들 열가소성 수지 중 바람직한 예로는, 수산화마그네슘 입자에 의한 난연 효과, 열열화 방지 효과 및 기계적 강도 유지 특성이 우수한 폴리올레핀 또는 그 공중합체가 있다. 구체적으로는, 폴리프로필렌 호모폴리머, 에틸렌프로필렌 공중합체와 같은 폴리프로필렌계 수지, 고밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 직사슬형 저밀도 폴리에틸렌, 초저밀도 폴리에틸렌, EVA (에틸렌비닐아세테이트 수지), EEA (에틸렌에틸아크릴레이트 수지), EMA (에틸렌아크릴산메틸 공중합 수지), EAA (에틸렌아크릴산 공중합 수지), 초고분자량 폴리에틸렌과 같은 폴리에틸렌계 수지, 및 폴리부텐, 폴리4-메틸펜텐-1 등의 C2 ∼ C6 의 올레핀 (α-에틸렌) 의 중합체 혹은 공중합체이다.
또한, 에폭시 수지, 페놀 수지, 멜라민 수지, 불포화 폴리에스테르수지, 알키드 수지, 우레아 수지 등의 열경화성 수지 및 EPDM, 부틸 고무, 이소프렌 고무, SBR, NBR, 클로로술폰화폴리에틸렌, NIR, 우레탄 고무, 부타디엔 고무, 아크릴 고무, 실리콘 고무, 불소 고무 등의 합성 고무를 예시할 수 있다. 합성 수지가 폴리올레핀 또는 그 공중합체인 것이 바람직하다.
본 발명의 수지 조성물은, 상기 합성 수지 및 미세 수산화마그네슘 입자로 실질적으로 형성되는데, 추가로 난연 보조제를 배합할 수 있다. 이 난연 보조제를 배합함으로써, 미세 수산화마그네슘 입자의 배합 비율을 줄일 수 있고, 또 난연 효과를 증대시킬 수 있다.
난연 보조제로는, 적인, 탄소 분말 혹은 이들의 혼합물인 것이 바람직하다. 적인으로는, 난연제용의 통상적인 적인 외에, 예를 들어 열경화성 수지, 폴리올레핀, 카르복실산 중합체, 산화티탄 혹은 티탄알루미늄 축합물로 표면 피복한 적인을 사용할 수 있다. 또, 탄소 분말로는, 카본 블랙, 활성탄 혹은 흑연을 들 수 있고, 이 카본 블랙으로는, 오일 퍼네이스법, 가스 퍼네이스법, 채널법, 서멀법 또는 아세틸렌법의 어느 방법에 의해 조제된 것이어도 된다.
난연 보조제의 함유량은 100 중량부의 합성 수지에 대해, 바람직하게는 0.1 ∼ 20 중량부, 보다 바람직하게는 0.5 ∼ 15 중량부이다.
본 발명의 수지 조성물은 다른 첨가제를 배합하여도 된다. 예를 들어, 산화 방지제, 대전 방지제, 안료, 발포제, 가소제, 충전제, 보강재, 유기 할로겐 난연제, 가교제, 광 안정제, 자외선 흡수제, 활제 등을 예시할 수 있다.
＜성형품＞
본 발명은 상기 수지 조성물로부터 형성된 성형품을 포함한다. 성형품으로서, 전선, 케이블, 방열 시트, 프린트 배선 기판, 반도체 봉지제 등의 전자 전기 기기용 부품, 가전 부품, 차 부품, 유리 제품, 세라믹 제품 등을 들 수 있다.
＜미세 수산화마그네슘 입자의 제조 방법＞
본 발명의 미세 수산화마그네슘 입자는 반응장의 클리어런스 1 ∼ 30 ㎛ 를 갖는 강제 박막식 마이크로리엑터 중에서 마그네슘염 수용액과 알칼리 물질 원료를 반응시켜 제조할 수 있다.
본 발명의 미세 수산화마그네슘 입자의 제조에, 엠·테크닉 주식회사 제조의 마이크로리엑터 ULREA SS-11 을 사용할 수 있다. 이 장치는 반응장의 클리어런스 1 ∼ 30 ㎛ 를 갖는 강제 박막식 마이크로리엑터로, 디스크가 회전함으로써 정석시킨 수산화마그네슘 슬러리를 배출하는 기구를 갖는다. 디스크 내에서 정석 반응 후, 즉시 장치 밖으로 배출되는 연속식의 반응 장치이다. 그 때문에 1 ∼ 30 ㎛ 로 미세한 반응장 클리어런스라도 생성된 정석물이 리엑터 내에서 막히지 않고 고농도로 반응할 수 있어, 나노 입자를 얻을 수 있다.
본 발명에서 사용하는 강제 박막식 마이크로리엑터의 일례를 도 3 에 나타낸다. 강제 박막식 마이크로리엑터는, 서로 대향하는 제 1 처리면 (1) 과 제 2 처리면 (1) 에 의해 형성된 반응장을 갖고, 제 1 처리면 (1) 과 제 2 처리면 (2) 은 상대적으로 회전하고, 또한 상대적으로 접근하거나 이반시키거나 하는 것이 가능하고, 원료의 공급압에 의해 2 개의 처리용 면을 이반시키는 방향으로 힘을 발생시키며, 또한 2 개의 처리용 면을 접근시키는 방향으로 이동시키는 힘을 별도 가하여, 반응장을 미소 간격으로 유지하는 것이다. 제 1 처리면 (1) 과 제 2 처리면 (2) 은, 일방이 회전하고 타방이 정지되어 있어도 되고, 또 쌍방이 역방향으로 회전하여도 된다.
원료의 마그네슘염 수용액 (A) 은 소정의 압력으로 리엑터의 중앙부로부터 반응장에 공급된다. 원료의 알칼리 물질 (B) 은, 마그네슘염 수용액 (A) 과는 다른 공급구로부터 반응장에 공급된다. 반응에 의해 생성된 미세 수산화마그네슘을 함유하는 슬러리는 배출구 (3) 로부터 배출된다. 강제 박막식 마이크로리엑터를 사용하면, 박막 유체 상태에서 반응을 실시할 수 있다.
도 3 중, 회전 디스크 (4) 는 회전하고, 고정 디스크 (5) 는 회전하지 않는다. 회전 디스크 (4) 고정의 회전수는 바람직하게는 300 ∼ 3550 rpm, 보다 바람직하게는 500 ∼ 3000 rpm 이다.
제 1 처리면 (1) 과 제 2 처리면 (2) 의 간극, 즉 반응장의 클리어런스는, 1 ∼ 30 ㎛, 바람직하게는 3 ∼ 20 ㎛, 보다 바람직하게는 5 ∼ 15 ㎛ 이다.
제 1 처리면 (1) 은, 중공 원판상으로, 원판상의 고정 디스크 (4) 에 고정되어 있다. 또 제 2 처리면 (2) 은, 중공 원판상으로, 원판상의 회전 디스크 (4) 에 고정되어 있다.
마그네슘염 수용액 (A) 의 반응장에서의 유량은, 바람직하게는 10 ∼ 250 ㎖/초, 보다 바람직하게는 15 ∼ 200 ㎖/초이다. 알칼리 물질 (B) 의 반응장에서의 유량은, 바람직하게는 10 ∼ 250 ㎖/초, 보다 바람직하게는 15 ∼ 200 ㎖/초이다.
원료의 마그네슘염 수용액으로는, 염화마그네슘, 질산마그네슘, 황산마그네슘 등의 수용액을 사용한다. 또 알칼리 물질 원료로는, 가성 소다, 암모니아, 수산화칼륨 등의 수용액을 사용한다.
반응의 온도는 바람직하게는 5 ∼ 90 ℃, 보다 바람직하게는 5 ∼ 60 ℃, 더욱 바람직하게는 5 ∼ 50 ℃ 이다.
마그네슘과 알칼리의 반응의 비율은, 바람직하게는 마그네슘 1 ㏖ 에 대해 수산화물 (OH) 이 0.2 ∼ 12 ㏖, 보다 바람직하게는 0.4 ∼ 10 ㏖, 더욱 바람직하게는 0.6 ∼ 8 ㏖ 이다.
본 발명의 미세 수산화마그네슘의 제조 방법에서는 상기와 같이, 탄소를 함유하지 않는 원료를 사용하므로, 최종 제품인 미세 수산화마그네슘 입자는 탄소를 함유하지 않는다. 또 유기 처리가 필요하다면 종래 기술인 지방산 등으로의 유기 표면 처리를 실시할 수 있다.
실시예
이하, 본 발명을 실시예 및 비교예에 의해 상세하게 설명하는데, 본 발명은 이들 실시예에만 한정되는 것은 아니다.
또한 실시예에 있어서 수산화마그네슘 입자의 (a) 입도 분포 및 평균 2 차 입자 직경, (b) TEM 관찰 직경, (c) 탄소 함량, (d) X 선 구조 해석, 또, 수지 조성물의 실시예에 있어서, (e) 도포막 두께, (f) 헤이즈 측정은 이하에 기재하는 측정법에 의해 측정된 값을 나타낸다.
(a) 입도 분포 및 평균 2 차 입자 직경：
닛키소의 입도 분포 장치 UPA-UT151 (동적 광 산란법 주파수 해석), 닛키소의 마이크로 트랙 MT3300EX II (레이저 회절법) 를 이용하여 측정. 측정시의 용매는 이온 교환수, 수산화마그네슘 슬러리를 초음파로 5 분 처리 후에 측정. 합계 2 회의 측정을 실시하고, 각각의 측정으로 얻어진 ％ 50 을 시료의 평균 2 차 입자 직경으로 한다.
(b) TEM 관찰 직경：
JEOL 사의 JEM-2100 을 사용. 시료는 수산화마그네슘 슬러리를 초음파로 5 분 처리 후에 콜로디온막에 적하하여 제조하여 관측하였다.
(c) 탄소 함량：
시마즈 제작소의 전체 유기 탄소계 TOC-5000 을 사용하여 측정하였다.
(d) X 선 구조 해석：
리가쿠사의 RINT2200V 를 사용하여 측정하였다.
(e) 도포막 두께
고분자 계기 주식회사의 시험편측 두께기 SDA-25 형을 사용하여 측정하였다.
(f) 헤이즈 측정
(유) 도쿄덴쇼쿠, AUTOMATIC HAZEMETER OPTICAL UNIT TC-HⅢDP 를 사용하고, 전광선 투과율, 흐림도를 측정하였다.
실시예 1
리엑터로서, 엠·테크닉 주식회사 제조의 강제 박막식 마이크로리엑터 ULREA SS-11 을 사용하였다. 원료는 1.409 ㏖/ℓ 의 염화마그네슘 수용액을 30 ㎖/분의 유량으로, 6.045 N 의 가성 소다를 13.3 ㎖/분의 유량으로 공급하고, 반응 온도 35 ℃, 반응장 클리어런스 약 10 ㎛, 회전 디스크의 회전수 1700 rpm 으로 반응하여 수산화마그네슘 슬러리를 얻었다.
얻어진 슬러리를 원심 분리기로 여과 분리, 이온 교환수로 세정하였다. 세정 후의 고형분을 이온 교환수로 유화하고, 초음파로 5 분 처리 후, 닛키소의 입도 분포 장치 UPA-UT151 (동적 광 산란법 주파수 해석) 로 측정한 결과, 평균 2 차 입자 직경 15.8 ㎚ 의, 미세 수산화마그네슘 입자가 얻어졌다. X 선 해석한 결과, 수산화마그네슘이었다.
실시예 2
실시예 1 과 동일하게 ULREA SS-11 을 사용하고, 원료는 0.764 ㏖/ℓ 의 염화마그네슘 수용액을 10 ㎖/분의 유량으로, 0.264 N 의 가성 소다를 250 ㎖/분의 유량으로 공급하고, 반응 온도 20 ℃, 반응장 클리어런스 약 10 ㎛, 회전 디스크의 회전수 1700 rpm 으로 반응하여 수산화마그네슘 슬러리를 얻었다.
얻어진 슬러리를 원심 분리기로 여과 분리, 이온 교환수로 세정한다. 세정 후의 고형분을 이온 교환수로 유화하고, 초음파로 5 분 처리 후, 닛키소의 입도 분포 장치 UPA-UT151 (동적 광 산란법 주파수 해석) 로 측정한 결과, 평균 2 차 입자 직경 38.1 ㎚ 의 미세 수산화마그네슘 입자가 얻어졌다. X 선 해석한 결과, 수산화마그네슘이었다. 투과형 전자 현미경 (TEM) 으로 50 ㎚ 이하의 분산 입자가 관찰되었다.
실시예 3
실시예 1 과 동일하게 ULREA SS-11 을 사용하고, 원료는 0.764 ㏖/ℓ 의 염화마그네슘 수용액을 10 ㎖/분의 유량으로, 0.264 N 의 가성 소다를 250 ㎖/분의 유량으로 공급하고, 반응 온도 77 ℃, 반응장 클리어런스 약 10 ㎛, 회전 디스크의 회전수 1700 rpm 으로 반응하여 수산화마그네슘 슬러리를 얻었다.
얻어진 슬러리를 원심 분리기로 여과 분리, 이온 교환수로 세정하였다. 세정 후의 고형분을 이온 교환수로 유화하고, 초음파로 5 분 처리 후, 닛키소의 입도 분포 장치 UPA-UT151 (동적 광 산란법 주파수 해석) 로 측정한 결과, 평균 2 차 입자 직경 60.1 ㎚ 로, 미세 수산화마그네슘 입자가 얻어졌다. X 선 해석한 결과, 수산화마그네슘이었다.
실시예 4
실시예 1 과 동일하게 ULREA SS-11 을 사용하고, 원료는 0.7045 ㏖/ℓ 의 염화마그네슘 수용액을 100 ㎖/분의 유량으로, 3.023 N 의 가성 소다를 44.3 ㎖/분의 유량으로 공급하고, 반응 온도 35 ℃, 반응장 클리어런스 약 10 ㎛, 회전 디스크의 회전수 1700 rpm 으로 반응하여 수산화마그네슘 슬러리를 얻었다.
얻어진 슬러리를 원심 분리기로 여과 분리, 이온 교환수로 세정한다. 세정 후의 고형분을 이온 교환수로 유화하고, 초음파로 5 분 처리 후, 닛키소의 입도 분포 장치 UPA-UT151 (동적 광 산란법 주파수 해석) 로 측정한 결과, 평균 2 차 입자 직경은 69.4 ㎚ 로, 미세 수산화마그네슘 입자가 얻어졌다.
실시예 5
ULREA SS-11 을 사용하고, 원료는 1.409 ㏖/ℓ 의 염화마그네슘 수용액을 100 ㎖/분의 유량으로, 6.045 N 의 가성 소다를 44.3 ㎖/분의 유량으로 공급하고, 반응 온도 35 ℃, 반응장 클리어런스 약 10 ㎛, 회전 디스크의 회전수 1700 rpm 으로 반응하여 수산화마그네슘 슬러리를 얻었다.
얻어진 슬러리를 원심 분리기로 여과 분리, 이온 교환수로 세정한다. 세정 후의 고형분을 이온 교환수로 유화하고, 초음파로 5 분 처리 후, 닛키소의 입도 분포 장치 UPA-UT151 (동적 광 산란법 주파수 해석) 로 측정한 결과, 평균 2 차 입자 직경 89.4 ㎚ 로, 미세 수산화마그네슘 입자가 얻어졌다. X 선 해석한 결과, 수산화마그네슘이었다.
비교예 1
스텐레스제의 반응 용기 중에서의 배치 반응으로, 온도 조정 35 ℃ 교반 하의 1.409 ㏖/ℓ 의 염화마그네슘 수용액 100 ㎖ 중에, 6.045 N 의 가성 소다 44.3 ㎖ 를 5 분에 걸쳐 주입하여 수산화마그네슘 슬러리를 얻었다.
원심 분리기로 여과 분리, 이온 교환수로 세정. 세정 후의 고형분을 이온 교환수로 유화하고, 닛키소의 마이크로 트랙 MT3300EX II 를 이용하여 레이저 회절 산란법으로 입도 측정을 실시한 결과, 평균 2 차 입자 직경 1280 ㎚ 였다.
Figure pct00001
실시예 6
(수지의 배합예)
수지 성분 100 phr
실시예 4 의 나노 수산화마그네슘 입자 20 phr
(수지 조성물의 제조)
주식회사 칸페파피오의 수용성 광택내기 니스 (성분：합성 수지 (아크릴), 유기용제, 물) 5.395 g (아크릴 수지 함유량 2.460 g) 에, 49.2 g/ℓ 로 조제한 실시예 4 의 수산화마그네슘 입자 슬러리 10 ㎖ 를 혼합하고, 초음파로 1 min 분산 처리하여 무기 유기 복합 슬러리를 얻었다. 두께가 125 ㎛ 인 PET 판 위에 무기 유기 복합 슬러리 1 ㎖ 를 캐스트하고 하룻밤 자연 건조시켜, 무기 유기 복합 도포막을 얻었다. 도포막의 두께는 80 ∼ 160 ㎛ 였다.
비교예 2
평균 2 차 입자 직경 0.8 ㎛ 의 수산화마그네슘 입자 슬러리 (49.2 g/ℓ) 를 사용하여, 실시예 6 과 동일한 조건으로 수지 조성물을 제조하였다. 도포막 두께는 70 ∼ 130 ㎛ 였다.
실시예 7
실시예 6 과 비교예 2 의 도포막의 헤이즈 측정을 실시하였다.
Figure pct00002
산업상 이용가능성
본 발명의 미세 수산화마그네슘 입자는 난연제, 열전도제, 수산제 (受酸劑), 흡착제, 증점제, 보강제 등으로서 사용할 수 있다.
1 제 1 처리면
2 제 2 처리면
3 배출구
4 회전 디스크
5 고정 디스크
A 마그네슘염 수용액
B 알칼리 물질

Claims (8)

  1. 주파수 해석으로 측정된 평균 2 차 입자 직경이 1 ∼ 100 ㎚ 이고, 또한 탄소 함량이 0.9 중량％ 미만인 미세 수산화마그네슘 입자.
  2. 제 1 항에 있어서,
    고급 지방산류, 티타네이트 커플링제, 실란 커플링제, 알루미네이트 커플링제, 다가 알코올과 지방산의 인산에스테르류 및 아니온계 계면활성제로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1 종의 표면 처리제로 표면 처리되어 있는 수산화마그네슘 입자.
  3. 100 중량부의 합성 수지 및 1 ∼ 95 중량부의, 주파수 해석으로 측정된 평균 입자 직경이 1 ∼ 100 ㎚ 이고, 탄소 함량이 0.9 중량％ 미만인 미세 수산화마그네슘 입자를 함유하는 수지 조성물.
  4. 제 3 항에 있어서,
    합성 수지가 폴리올레핀 또는 그 공중합체인 수지 조성물.
  5. 제 3 항에 기재된 수지 조성물로부터 형성된 성형품.
  6. 제 5 항에 있어서,
    전선 또는 케이블인 성형품.
  7. 반응장 (場) 의 클리어런스 1 ∼ 30 ㎛ 를 갖는 강제 (强制) 박막식 마이크로리엑터 중에서, 마그네슘염 수용액과 알칼리 물질 원료를 반응시키는 것을 특징으로 하는 제 1 항에 기재된 미세 수산화마그네슘 입자의 제조 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    강제 박막식 마이크로리엑터는, 서로 대향하는 제 1 처리면 (1) 과 제 2 처리면 (1) 에 의해 형성된 반응장을 갖고, 제 1 처리면 (1) 과 제 2 처리면 (2) 은 상대적으로 회전하고, 또한 상대적으로 접근하거나 이반시키거나 하는 것이 가능하고, 원료의 공급압에 의해 2 개의 처리용 면을 이반시키는 방향으로 힘을 발생시키며, 또한 2 개의 처리용 면을 접근시키는 방향으로 이동시키는 힘을 별도 가하여, 반응장을 미소 간격으로 유지하는 것인 제조 방법.
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