TW201615647A - 新穎氫氧化鎂系固溶體，及含有其之樹脂組成物暨高活性氧化鎂之前驅物 - Google Patents

新穎氫氧化鎂系固溶體，及含有其之樹脂組成物暨高活性氧化鎂之前驅物 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種氫氧化鎂系固溶體，其與習知之氫氧化鎂(Mg(OH)2)相比，一次粒子及二次粒子較小，可提高與酸之反應性，提高樹脂之難燃性、機械強度，又，其作為非沈澱性漿體，可獲得與液體相同之操作性。 本發明之氫氧化鎂系固溶體係由下述式(1)所表示。 Mg(OH)2-xRx (式1) 其中，式中R表示一元有機酸，x表示0<x<1。 上述氫氧化鎂系固溶體係氧化鎂(MgO)前驅物。本發明之合成樹脂用難燃劑係將上述氫氧化鎂系固溶體作為有效成分。本發明之合成樹脂組成物及其成型品之特徵在於：相對於(a)合成樹脂100重量份，調配(b)上述氫氧化鎂系固溶體0.1~50重量份。

Description

新穎氫氧化鎂系固溶體，及含有其之樹脂組成物暨高活性氧化鎂之前驅物
本發明係關於一種下述式(1)所表示之新穎氫氧化鎂系固溶體及將該氫氧化鎂系固溶體作為有效成分之合成樹脂用補強劑難燃劑、及合成樹脂組成物暨高活性氧化鎂之前驅物。
Mg(OH)2-xRx (式1)
(其中，式中R表示一元有機酸，x表示0<x<1)
氫氧化鎂可用於制酸劑(胃酸中和劑)、緩瀉劑、聚氯乙烯之穩定劑、陶瓷原料、重油添加劑、排煙脫硫劑、氧化鎂肥料、食品添加劑(鎂強化劑)等、及發揮物理性特徵之樹脂之難燃劑(利用熱分解時之吸熱性)等多方面。例如，為了對應對合成樹脂之難燃性之要求，氫氧化鎂粒子等受到關注。由於氫氧化鎂粒子之脫水起始溫度約為340℃，故具有可應用於大部分樹脂之優點。進而，於專利文獻1中，開發有較佳地進行結晶成長之新穎氫氧化鎂粒子之合成法，因此使用此法可獲得良好之成形品。其中，提出有與習知之氫氧化鎂粒子相比，構造上之變形較少，粒子之二次凝集較少，又，水分子及空氣之殘留較少之特定性狀之氫氧化鎂粒子。記載中該氫氧化鎂粒子可獲得與聚烯烴等樹脂之親和性較佳、成形時不產生銀條(Silver Streak)而外觀優異之成形品，且可獲得於UL規格94VE中滿足V-0之難燃性之聚丙烯樹脂成形品等。再者，於專利 文獻2中，提出有如下技術：將包含藉由雷射繞射散射法所測定之平均二次粒徑為0.4~1.0μm之氫氧化鎂粒子之難燃劑用於聚烯烴或其共聚合體；於專利文獻3中，提出有如下技術：對具有特定性狀之水滑石類化合物粒子調配一定量之藉由雷射繞射散射法所測定之平均二次粒徑為0.01~10μm之氫氧化鎂，對因二氧化碳所引起之發泡具有抑制效果。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本專利特開昭52-115799號公報
專利文獻2：日本專利第4157560號公報
專利文獻3：WO2011/111487
專利文獻4：日本專利特開平4-10330號公報
然而，習知之氫氧化鎂由於一次粒子及二次粒子相對較大，故於各種利用領域已達到性能之極限。一次粒子可利用布厄特(BET，Brunauer-Emmett-Teller)比表面積進行比較，習知之氫氧化鎂之BET比表面積為50m2/g以下。又，習知之氫氧化鎂於液體介質中會沈澱，且不透明，因此無法製造與粉末相比容易操作，且預期可提高性能之透明性較高之液狀品。因此，本發明之目的在於提供一種與習知之氫氧化鎂比較，可縮小一次粒子之大小，且接近單分散之奈米程度微粒子之氫氧化鎂系化合物。進而，其目的在於提供一種較Mg(OH)2脫水起始溫度下降而可期待難燃性等之提高 之氫氧化鎂系化合物。又，進一步目的在於可製造奈米程度之高分散微粒子，從而製造透明性較高之液狀品。
本發明發現：於將NaOH或Ca(OH)2等鹼添加至MgCl2等水溶性鎂鹽之水溶液中而生成氫氧化鎂之習知製造方法中，藉由新添加與源自鹼之OH-競爭之甲酸、乙醇酸、乳酸之1種以上進行反應，可獲得將氫氧化鎂(Mg(OH)2)之OH之一部分取代為甲酸、乙醇酸、乳酸之一種以上的下式所表示之本發明之氫氧化鎂系固溶體。
Mg(OH)2-xRx (式1)
其中，式中R表示一元有機酸，x表示0<x<1，較佳為表示0<x≦0.2。於x大於1之情形時，超過一元有機酸對氫氧化鎂之固溶極限。
本發明之主旨在於以下(1)至(7)所記載之氫氧化鎂系固溶體。
(1)一種氫氧化鎂系固溶體，其由下述式1所表示，Mg(OH)2-xRx (式1)
其中，式中R表示一元有機酸，x表示0<x<1。
(2)如上述(1)所記載之氫氧化鎂系固溶體，其中x為0<x≦0.2。
(3)如上述(1)或(2)所記載之氫氧化鎂系固溶體，其中一元有機酸為甲酸、乙醇酸、乳酸之1種以上。
(4)如上述(1)至(3)中任一項所記載之氫氧化鎂系固溶體，其平均二次粒徑為200nm以下。
(5)如上述(1)至(4)中任一項所記載之氫氧化鎂系固溶體，其脫 水起始溫度約為300℃。
(6)如上述(1)至(5)中任一項所記載之氫氧化鎂系固溶體，其係藉由選自由高級脂肪酸類、高級脂肪酸之鹼金屬鹽、陰離子性界面活性劑、磷酸酯類、矽烷系、鈦酸酯系、鋁系之偶合劑、多元醇與脂肪酸之酯類、高級醇之硫酸酯、矽化合物、磷系化合物、鋁系化合物、無機酸或有機酸、聚矽氧所組成之群組之至少一種表面處理劑進行表面處理。
(7)如上述(1)至(6)中任一項所記載之氫氧化鎂系固溶體，其係氧化鎂(MgO)前驅物。
又，本發明之主旨在於以下(8)所記載之合成樹脂用難燃劑、(9)及(10)所記載之合成樹脂組成物及其成型品。
(8)一種合成樹脂用難燃劑，其將上述(1)至(6)中任一項所記載之氫氧化鎂系固溶體作為有效成分。
(9)一種合成樹脂組成物及其成型品，其特徵在於：相對於(a)合成樹脂100重量份，調配(b)上述(1)至(6)中任一項所記載之氫氧化鎂系固溶體0.1~50重量份。
(10)如上述(9)所記載之合成樹脂組成物及其成型品，其中合成樹脂為聚烯烴或其共聚合體。
本發明之氫氧化鎂系固溶體由下述式所表示，與習知之氫氧化鎂(Mg(OH)2)相比，可縮小其一次粒子及二次粒子。其結果，可提高與酸之反應性，提高樹脂之難燃性、機械強度。又，其作成非沈澱性漿體，可獲得與液體相同之操作性。進而，因較Mg(OH)2脫水起始溫度下降，故可期待其難燃性等提高。再者，其 作為奈米程度之高分散微粒子MgO之前驅物是可行的。
Mg(OH)2-xRx (式1)
(其中，式中R表示一元有機酸，x表示0<x<1)
本發明之氫氧化鎂系固溶體之製造係以將NaOH或Ca(OH)2等鹼添加至MgCl2等水溶性鎂鹽之水溶液中而生成氫氧化鎂之習知之製造方法為基礎，藉由新添加與源自鹼之OH-競爭之甲酸、乙醇酸、乳酸之1種以上進行反應，而獲得將氫氧化鎂(Mg(OH)2)之OH之一部分取代為甲酸、乙醇酸、乳酸之一種以上的本發明之氫氧化鎂系固溶體。
下述式所表示之本發明之氫氧化鎂系固體溶體可藉由將Mg(OH)2之OH之一部分取代為單羧酸或單氧羧酸，而大幅度抑制一次粒子之成長。其原因在於：藉由於反應時存在離子徑較OH基大、且與Mg之化學鍵結力較OH強之上述單羧酸，對於作為接近OH基在c軸方向進行最密填充之構造的Mg(OH)2之結晶成長，發揮抑制、進而阻礙之作用。其結果，與習知之氫氧化鎂相比，可縮小其一次粒子，且可進行水熱處理，進行接近單分散之奈米程度之微粒子之合成。進而，因較Mg(OH)2脫水起始溫度下降，故可期待難燃性等之提高。又，藉由進而對水熱處理物施加珠磨機等之濕式微粉碎處理，可用來製造奈米程度之高分散微粒子，亦可製造透明性較高之液狀品。
Mg(OH)2-xRx (式1)
(其中，式中R表示一元有機酸，x表示0<x<1)
本發明之固溶體之一次粒子明顯小於習知方法，亦可容易地製造利用BET法測得之比表面積為100m2/g以上者。本發明之固溶體可藉由珠磨機處理等之濕式粉碎、或約150度以下之水熱處理，而製成二次粒徑為0.3μm以下，進而為0.1μm以下之奈米程度之微粒子。且可製造非沈澱性之透明性較高之漿體(液狀)。又，亦可使分解之脫水起始溫度較Mg(OH)2降低40~50℃。
本發明之氫氧化鎂系固溶體具有上述特徵，除此以外之物性與習知之氫氧化鎂相當相似，可無障礙地於習知之利用領域使用。本發明之氫氧化鎂系固溶體之平均二次粒徑為300nm以下，較佳為200nm以下，進而較佳為100nm以下。
本發明之氫氧化鎂系固溶體由於平均二次粒徑為300nm以下，較佳為200nm以下，進而較佳為100nm以下，故可做為高活性氧化鎂(MgO)之前驅物，可於使用MgO之多方面使用。作為前驅物，例如已知有：鎂烷氧化物(Mg(OR)2)、乙醯丙酮鎂(Mg(acac)2)、氫氧化鎂(Mg(OH)2)、碳酸鎂(MgCO2)、氯化鎂(MgCl2)、硫酸鎂(MgSO4)、硝酸鎂(Mg(NO3)2)、草酸鎂(MgC2O4)中之任1種以上之化合物。視該等化合物之不同，通常亦有水合物形態之情況。亦可使用水合物作為前驅物。氧化鎂(MgO)前驅物可採用如下等使用方法：藉由形成多孔性半導體層後，自多孔性半導體層之表面塗佈作為絕緣性氧化物之MgO前驅物溶液進行熱處理之方法，以MgO被覆多孔性半導體層之觸媒層之表面(包括空孔之內表面)來製作光電轉換元件。又，除了真空蒸鍍法或電子束(EB，electron beam)法、濺鍍法等薄膜形成法以外，可藉由使用作為MgO 之前驅物有機材料之印刷法(厚膜形成法)等進行形成保護層之MgO之成膜。其中於印刷法中，例如如專利文獻4所提出般，藉由將液體之有機材料與玻璃材料混合，將其旋轉塗佈於面板玻璃表面，並於600℃左右下進行煅燒而使MgO結晶，形成保護層。印刷法與真空蒸鍍法或EB法、濺鍍法相比，具有步驟相對簡單且可以低成本進行之優點，再者，由於此法可不使用真空製程，故就產出量之方面而言亦優異。
<表面處理>
本發明之氫氧化鎂系固溶體較佳為在與樹脂進行複合化之情形時進行表面處理。作為表面處理劑，可列舉：高級脂肪酸等之陰離子性界面活性劑、磷酸酯、矽烷偶合劑、鈦酸酯偶合劑、鋁偶合劑、聚矽氧等。表面處理劑相對於氫氧化鎂較佳為使用1~20重量%之量。較佳為藉由濕式或乾式進行表面處理。所謂濕式係將氫氧化鎂系固溶體分散至水或醇等溶劑中，於攪拌下添加表面處理劑之方法。所謂乾式係將表面處理劑添加至利用亨舍爾攪拌機等高速攪拌機攪拌下之粉末狀之氫氧化鎂系固溶體中之方法。
較佳用作表面處理劑者例示如下。(a)硬脂酸、芥子酸、棕櫚酸、月桂酸、山萮酸等碳數10以上之高級脂肪酸類，(b)上述高級脂肪酸之鹼金屬鹽，(c)聚乙二醇醚之硫酸酯鹽、醯胺鍵結硫酸酯鹽、酯鍵結硫酸酯鹽、酯鍵結磺酸酯、醯胺鍵結磺酸鹽、醚鍵結磺酸鹽、醚鍵結烷基芳基磺酸酯、酯鍵結烷基芳基磺酸鹽、醯胺鍵結烷基芳基磺酸鹽等陰離子性界面活性劑類，(d)正磷酸與油醇、硬脂醇等之單酯或二酯或兩者之混合物、該等之酸型或鹼金屬 鹽或胺鹽等磷酸酯類，(e)乙烯基乙氧基矽烷、乙烯基-三(2-甲氧基-乙氧基)矽烷、γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、β(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-巰基丙基三甲氧基矽烷等矽烷偶合劑類；異丙基三異硬脂醯基鈦酸酯、異丙基三(二辛基焦磷醯氧基)鈦酸酯、異丙基三(N-胺基乙基-胺基乙基)鈦酸酯、異丙基三癸基苯磺醯基鈦酸酯等鈦酸酯系偶合劑類；乙醯烷氧基二異丙醇鋁等鋁系偶合劑類，(f)甘油單硬脂酸酯、甘油單油酸酯等多元醇與脂肪酸之酯類，(g)硬脂醇、油醇等高級醇之硫酸酯鹽，(h)具有SiO(OH)3 -、Al(OH)4 -、Cl-、NO3 -、H2PO4 -、C6H7O7 -、SiO2(OH)2 2-、Si2O6(OH)6 2-、HPO4 2-、C6H6O7 2-、PO4 3-、C6H507 3-、SiO4 4-或Si4O8(OH)4 4-等之矽化合物、磷系化合物、鋁系化合物。
進行過表面處理之氫氧化鎂粒子可視需要適當選擇例如水洗、脫水、造粒、乾燥、粉碎、分級等手段並加以實施，製成最終製品形態。
<氫氧化鎂系固溶體之製造方法>
(A)將幾乎與Mg等量之鹼添加至水溶性鎂鹽與一元有機酸或其鹽之混合水溶液中並使之共沈澱。視需要，其後將反應物之漿體加熱熟成。較佳為於100℃以上進行水熱處理。(B)將鹼之水溶液添加至水溶性鎂鹽之水溶液並使之共沈澱產生氫氧化鎂，再添加一元有機酸或其鹽，於100℃以上進行水熱處理。(C)可藉由對利用(A)及/或(B)法所獲得之固溶體進行珠磨機等之濕式粉碎處理，藉由能更縮小二次粒子之方法進行製造。
作為水溶性鎂鹽，可列舉：氯化鎂、硝酸鎂、硫酸鎂、乙酸鎂等。作為鹼，可列舉：氫氧化鈉、氫氧化鉀等鹼金屬氫氧化物、氫氧化鈣等鹼土類金屬氫氧化物、氫氧化銨等。作為一元有機酸，可列舉：甲酸、乙醇酸、乳酸等，作為其鹽，可列舉：鈉鹽、鉀鹽等水溶性鹽。
水熱處理於100℃以上進行，較佳為於105℃~150℃下進行，更佳為於110℃~130℃下進行。處理時間較佳為1~20小時。水熱處理後，適當選擇並進行過濾、水洗、乳化、表面處理、過濾、乾燥、粉碎、分級等慣用之步驟，藉此可製造本發明之氫氧化鎂系固溶體。
(樹脂組成物)
本發明之樹脂組成物係相對於樹脂100重量份，調配氫氧化鎂系固溶體0.1~100重量份，較佳為1~50重量份而製造。樹脂與本發明之氫氧化鎂系固溶體之混合、揉合方法並無特別限定，只要為可均勻地將兩者混合之方法即可。例如，利用單軸擠出機或雙軸擠出機、輥、班布里攪拌機等進行混合、揉合。成形方法亦並無特別限定，可根據樹脂及橡膠之種類、所需成型品之種類等，任意採用其本身公知之成型手段。例如射出成型、擠出成型、吹塑成型、加壓成型、旋轉成型、壓光成型、板料成型、轉注成型、積層成型、真空成型等。
調配有本發明之氫氧化鎂系固溶體之合成樹脂，意指樹脂及/或橡膠，通常為可以成形品之形式使用者即可，作為其例，可例示：聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚合體、聚丁烯、聚(4-甲 基-1-戊烯)等之類之C2~C8烯烴(α-烯烴)之聚合體或共聚合體、該等烯烴與二烯之共聚合體類、乙烯-丙烯酸酯共聚合體、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS，acrylonitrile-butadiene-styrene)樹脂、丙烯腈-丙烯酸酯-苯乙烯(AAS，acrylonitrile-acrylate-styrene)樹脂、丙烯腈-苯乙烯(AS，acrylonirile-styrene)樹脂、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯(MBS，methyl methacrylate-butadiene-styrene)樹脂、乙烯-氯乙烯共聚合樹脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚合樹脂、乙烯-氯乙烯-乙酸乙烯酯接枝聚合樹脂、偏二氯乙烯、聚氯乙烯、氯化聚乙烯、氯化聚丙烯、氯乙烯-丙烯共聚合體、乙酸乙烯酯樹脂、苯氧樹脂、聚縮醛、聚醯胺、聚醯亞胺、聚碳酸酯、聚碸、聚苯醚、聚苯硫醚、聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、甲基丙烯酸系樹脂等熱塑性樹脂。
作為該等熱塑性樹脂中較佳之例，可例示聚烯烴、或其共聚合體，具體而言，有：聚丙烯均聚合體、乙烯-丙烯共聚合體之類之聚丙烯系樹脂、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、直鏈狀低密度聚乙烯、超低密度聚乙烯、EVA(ethylene vinyl acetate，乙烯-乙酸乙烯酯樹脂)、EEA(ethylene-ethyl acrylate，乙烯-丙烯酸乙酯樹脂)、EMA(ethylene-methyl acrylate，乙烯-丙烯酸甲酯共聚合樹脂)、EAA(ethylene-acrylic acid，乙烯-丙烯酸共聚合樹脂)、超高分子量聚乙烯之類之聚乙烯系樹脂、及聚丁烯、聚(4-甲基-1-戊烯)等C2~C6之烯烴(α-乙烯)之聚合體或共聚合體。進而，可例示：環氧樹脂、酚樹脂、三聚氰胺樹脂、不飽和聚酯樹脂、醇酸樹脂、脲樹脂等熱固性樹脂及三元乙丙橡膠(EPDM，Ethylene Propylene Diene Monomer)、丁基橡膠、異戊二烯橡膠、苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR， Styrene Butadiene Rubber)、丁腈橡膠(NBR，Nitrile Butadiene Rubber)、氯磺化聚乙烯、丙烯腈-異戊二烯橡膠(NIR，Acrylonitrile Isoprene Rubber)、胺基甲酸乙酯橡膠、丁二烯橡膠、丙烯酸系橡膠、聚矽氧橡膠、氟橡膠等合成橡膠。
本發明之樹脂組成物實質上由上述合成樹脂及氫氧化鎂系固溶體形成，但進而可調配較小比例之難燃助劑。藉由調配該難燃助劑，可進而減小氫氧化鎂系固溶體之調配比例，又可增大難燃效果。
作為難燃助劑，較佳為紅磷、碳粉末或該等之混合物。作為紅磷，除了難燃劑用之通常之紅磷以外，例如表面被覆有熱硬化性樹脂、聚烯烴、羧酸聚合體、氧化鈦或鈦鋁縮合物之紅磷亦可使用。又，作為碳粉末，可列舉：碳黑、活性碳或石墨，作為該碳黑，可藉由燃油爐法、燃氣爐法、導槽法、熱裂解法或乙炔法之任一方法進行製備。
於調配難燃助劑之情形時，其比例相對於熱塑性樹脂及氫氧化鎂系固溶體之合計重量為0.5~20重量%，較佳為1~15重量%之範圍較適當。本發明之樹脂組成物藉由其本身公知之手段，以上述比例將上述合成樹脂及氫氧化鎂系固溶體、視需要之難燃助劑混合即可。
本發明之樹脂組成物除了本發明之氫氧化鎂系固溶體以外，亦可併用滑石、雲母、玻璃纖維、鹼性硫酸鎂纖維等習知公知之強化劑。該等強化劑之調配量相對於樹脂100重量份為1~50重量份。進而，可選擇適當慣用之其他添加材料例如抗氧化劑、紫外線吸收劑、滑劑、碳黑等顏料、溴系或磷酸酯系難燃劑、碳酸 鈣等填充劑進行調配。關於該等添加材料之調配量，相對於樹脂100重量份，抗氧化劑為0.01~5重量份、紫外線吸收劑為0.01~5重量份、滑劑為0.1~5重量份、顏料為0.01~5重量份、難燃劑為0.1~100重量份、填充劑為1~50重量份。
以下，藉由實施例對本發明更詳細地進行說明，但本發明並不僅限定於該等實施例。於實施例中，藉由以下所記載之測定方法測定氫氧化鎂系固溶體之(A)平均二次粒徑、(B)分解起始溫度、(C)沈澱性、(D)全光線透過率(透明性)。
(A)平均二次粒徑
使用MICROTRAC粒度分佈計SPA型(LEEDS&NORTHRUP INSTRUMENTS公司製造)進行測定。將試樣粉末700mg添加至70ml之水中，以超音波(NISSEI公司製造，型號US-300，電流300μA)進行3分鐘分散處理後，採集其分散液2-4ml，添加至收容有250mL之脫氣水之上述粒度分佈計之試樣室，使分析儀作動，使該懸濁液循環8分鐘後，測定粒度分佈。合計進行2次測定，算出各自之測定所獲得之50%累積二次粒徑之算術平均值，設為試樣之平均二次粒徑。
(B)分解起始溫度
升溫速度5℃/分鐘，根據大氣氛圍下所測定之示差熱-熱重量分析結果(TG-DTA，Thermo-Gravimetric/Differential Thermal analysis)決定。
(C)沈澱性
將固形物濃度25g/L之懸濁液放入至50mL之量筒中，測定上清液之液量隨時間變化量。
(D)全光線透過率(透明性)
依據JIS K-7361進行測定。
[實施例1]
於攪拌下將3mol/L之氫氧化鈉溶液320mL添加至放有1.5mol/L之氯化鎂溶液320mL之1L容量不鏽鋼製反應槽中，使其共沈澱。將65g甲酸鈉添加至該懸濁液並混合。其次，利用1L容量之高壓釜將該懸濁液於140℃下進行2小時熟成。熟成後，將懸濁液固液分離、洗淨、脫水、乾燥、粉碎，藉此獲得試樣1。
[實施例2]
將離子交換水添加至放有3mol/L之氯化鎂溶液154mL及0.93g乙醇酸鈉之1L容量不鏽鋼製反應槽中，定容至321.7mL，製成混合溶液。於攪拌下將3.3mol/L之氫氧化鈉溶液280mL添加至該混合溶液中，使其共沈澱。其次，利用1L容量之高壓釜將該懸濁液於120℃下進行2小時熟成。熟成後，將懸濁液固液分離、洗淨、脫水、乾燥、粉碎，藉此獲得試樣2。
[實施例3]
將離子交換水添加至放有3mol/L之氯化鎂溶液180mL及2.40g之50%乳酸鈉溶液之1L容量不鏽鋼製反應槽中，定容至380.0mL，製成混合溶液。於攪拌下將3mol/L之氫氧化鈉溶液360mL添加至該混合溶液，使其共沈澱。利用1L容量之高壓釜將共沈澱物於120℃下進行2小時熟成。熟成後，將懸濁液固液分離、洗淨、脫水、乾燥、粉碎，藉此獲得試樣3之粉體。
[實施例4]
利用均質機使實施例3中所獲得之粉碎物分散至水中而獲得試樣4之懸濁液。藉由直徑為0.05mm之氧化鋯珠對共沈澱物之懸濁液進行濕式粉碎，而獲得平均二次粒徑為50nm之試樣5之懸濁液。進而，藉由直徑為0.03mm之氧化鋯珠對試樣5之懸濁液進行濕式粉碎，而獲得平均二次粒徑為20nm之試樣6之懸濁液。測定該等懸濁液之沈澱性且示於表2。
(比較例1)
於攪拌下將3mol/L之氫氧化鈉溶液320mL添加至放有1.5mol/L之氯化鎂溶液320mL之1L容量不鏽鋼製反應槽中，製作氫氧化鎂懸濁液。利用1L容量之高壓釜將所獲得之懸濁液於150℃下進行2小時熟成。熟成後，將懸濁液固液分離、洗淨、脫水、乾燥、粉碎。
(產業上之可利用性)
本發明之氫氧化鎂系固溶體與習知之氫氧化鎂[Mg(OH)2]相比可縮小一次粒子及二次粒子之大小。其結果，可提高與酸之反應性且提高與樹脂之難燃性、機械強度。又，其作為非沈澱性之漿體，可獲得與液體相同之操作性。進而，其較Mg(OH)2脫水起始溫度下降，難燃性提高。再者，作為奈米程度之高分子微粒子MgO之前驅物是可行的。本發明解決了氫氧化鎂因一次粒子及二次粒子相對較大，而於各種利用領域，例如，用於制酸劑(胃酸中和劑)、緩瀉劑、氯乙烯之穩定劑、陶瓷原料、重油添加劑、排煙脫硫劑、氧化鎂肥料、食品添加劑(鎂強化劑)等、及發揮物理性特徵之樹脂之難燃劑(利用熱分解時之吸熱性)等多方面，但達到了性能極限之問題，從而可期待進一步擴大利用之。

Claims (10)

  1. 一種氫氧化鎂系固溶體，其由下述式(1)所表示，Mg(OH)2-xRx (式1)其中，式中R表示一元有機酸，x表示0<x<1。
  2. 如請求項1之氫氧化鎂系固溶體，其中，x係0<x≦0.2。
  3. 如請求項1之氫氧化鎂系固溶體，其中，一元有機酸係甲酸、乙醇酸、乳酸之1種以上。
  4. 如請求項1之氫氧化鎂系固溶體，其平均二次粒徑為200nm以下。
  5. 如請求項1之氫氧化鎂系固溶體，其脫水起始溫度約為300℃。
  6. 如請求項1之氫氧化鎂系固溶體，其係藉由選自由高級脂肪酸類、高級脂肪酸之鹼金屬鹽、陰離子系界面活性劑、磷酸酯類、矽烷系、鈦酸酯系、鋁系之偶合劑、多元醇與脂肪酸之酯類、高級醇之硫酸酯、矽化合物、磷系化合物、鋁系化合物、無機酸或有機酸、聚矽氧所組成之群組之至少一種表面處理劑進行表面處理。
  7. 如請求項1之氫氧化鎂系固溶體，其係氧化鎂(MgO)前驅物。
  8. 一種合成樹脂用難燃劑，其將請求項1之氫氧化鎂系固溶體作為有效成分。
  9. 一種合成樹脂組成物及其成型品，其特徵在於：相對於(a)合成樹脂100重量份，調配(b)請求項1之氫氧化鎂系固溶體0.1~50重量份。
  10. 如請求項9之合成樹脂組成物及其成型品，其中，合成樹脂係聚烯烴或其共聚合體。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3031847A1 (en) * 2014-12-11 2016-06-15 Solvay Acetow GmbH Polymer composition comprising basic additive, process and articles comprising said polymer composition
CN109052437B (zh) * 2018-09-19 2020-07-07 常州大学 一种由纳米粒子组成的花状形貌的介孔氧化镁的制备方法
KR20200077133A (ko) 2018-12-20 2020-06-30 빈운택 스마트 건조 시스템
JP7148772B2 (ja) * 2021-03-15 2022-10-06 株式会社海水化学研究所 高配向性金属複合塩
CN113086998B (zh) * 2021-04-07 2022-06-24 长治学院 一种Mg6Al2(OH)18·4.5H2O纳米片及其制备方法和应用

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1514081A (en) 1975-05-30 1978-06-14 Kyowa Chem Ind Co Ltd Particulate magnesium hydroxide
JPS52115799A (en) 1976-03-25 1977-09-28 Kyowa Kagaku Kougiyou Kk Magnesiumhydroxide having novel structure intermediate thereof and process for preparing same
JPS6054915A (ja) 1983-09-01 1985-03-29 Tokuyama Soda Co Ltd 球状塩基性炭酸マグネシウム及びその製造方法
JPS63277511A (ja) * 1987-05-11 1988-11-15 Shin Nippon Kagaku Kogyo Co Ltd 水酸化マグネシウムの製造方法および表面処理水酸化マグネシウムの製造方法
JP3007117B2 (ja) 1990-04-27 2000-02-07 沖電気工業株式会社 ガス放電表示装置およびその製造方法
US6025424A (en) 1995-12-19 2000-02-15 Kyowa Chemical Industry Co Ltd Heat deterioration resistant flame retardant, resin composition and molded articles
JP3638738B2 (ja) 1995-12-19 2005-04-13 協和化学工業株式会社 ポリオレフィンまたはその共重合体よりなる耐熱劣化性樹脂組成物および成形品
JPH11349592A (ja) * 1998-06-01 1999-12-21 Daicel Amihoshi Sangyo Kk 有機酸マグネシウム水溶液の製造方法
US7686986B2 (en) * 2006-01-05 2010-03-30 Headwaters Technology Innovation, Llc Magnesium hydroxide nanoparticles, methods of making same and compositions incorporating same
JP5732040B2 (ja) 2010-03-09 2015-06-10 協和化学工業株式会社 合成樹脂用充填剤の発泡障害を抑制する剤および方法
EP2816011A4 (en) * 2012-02-13 2015-11-04 Kyowa Chem Ind Co Ltd MAGNESIUM HYDROXIDE-MICROPARTICLES
HUE031054T2 (en) * 2012-04-10 2017-06-28 Kyowa Chem Ind Co Ltd Flame retardant composite, resin composition and cast product
JP2016094490A (ja) * 2013-02-19 2016-05-26 神島化学工業株式会社 難燃剤、難燃性組成物及び成形体

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