TWI519483B - 球狀氫氧化鎂粒子及球狀氧化鎂粒子，以及該等粒子之製造方法 - Google Patents

球狀氫氧化鎂粒子及球狀氧化鎂粒子，以及該等粒子之製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI519483B
TWI519483B TW101104168A TW101104168A TWI519483B TW I519483 B TWI519483 B TW I519483B TW 101104168 A TW101104168 A TW 101104168A TW 101104168 A TW101104168 A TW 101104168A TW I519483 B TWI519483 B TW I519483B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
magnesium hydroxide
particles
group
mass
magnesium oxide
Prior art date
Application number
TW101104168A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201238901A (en
Inventor
黑田明
Original Assignee
達泰豪化學工業股份有限公司
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 達泰豪化學工業股份有限公司 filed Critical 達泰豪化學工業股份有限公司
Publication of TW201238901A publication Critical patent/TW201238901A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI519483B publication Critical patent/TWI519483B/zh

Links

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
    • C01F5/16—Magnesium hydroxide by treating magnesia, e.g. calcined dolomite, with water or solutions of salts not containing magnesium
    • 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
    • C01P2004/20—Particle morphology extending in two dimensions, e.g. plate-like
    • 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
    • C01P2004/50—Agglomerated particles
    • 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
    • C01P2006/14—Pore volume
    • 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
    • C01P2006/16—Pore diameter
    • C01P2006/17—Pore diameter distribution
    • 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
    • C01P2006/22—Rheological behaviour as dispersion, e.g. viscosity, sedimentation stability

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)

Description

球狀氫氧化鎂粒子及球狀氧化鎂粒子，以及該等粒子之製造方法
本發明有關球狀的氫氧化鎂粒子、及球狀的氧化鎂粒子、以及該等粒子之製造方法。
氫氧化鎂粒子、及氧化鎂粒子，在種種領域中被使用。氫氧化鎂粒子之用途，可舉：噴墨用紙的塗層劑、阻燃劑、儲熱材料、觸媒以及電子材料等，氧化鎂粒子之用途，可舉：光學材料、噴墨用紙的塗層劑、觸媒以及電子材料等。
如將氫氧化鎂粒子採用為噴墨用紙的塗層劑、阻燃劑、儲熱材料、觸媒以及電子材料等用途之情形，則希望符合如下之要求。
對塗層劑而言，需求具有與染料印墨所具有之多數OH基親和性高的OH基、及容易被吸附於具有多數負電荷之顏料印墨之正電荷，且持有染料容易染入粒子間之聚集體構造之氫氧化鎂粒子。又，對阻燃劑、儲熱材料以及觸媒中，需求分散性優異、持有顯示高反應性之聚集體構造之氫氧化鎂粒子。再者，對電子材料而言，需求分散性優異而小的氫氧化鎂粒子。
如將氧化鎂粒子採用為光學材料、噴墨用紙的塗層劑、觸媒以及電子材料等用途之情形，則希望符合如下之需求。
對光學材料而言，需求分散性優異、持有容易擴散光線之聚集體構造之氧化鎂粒子。又，對觸媒而言，需求分散性優異、持有顯示高反應性之聚集體構造之氧化鎂粒 子。再者，對電子材料而言，需求分散性優異而小的氧化鎂粒子。
專利文獻1中記載一種將硫酸離子[(SO4)2-]/鎂離子[(Mg)2+]的離子濃度比作成0.3至2.0的範圍而得之具有2以上的異方向的小葉(leaflet)狀片經結合及/或交叉之構造之球狀的氫氧化鎂粒子。然而，如依專利文獻1中所記載之方法則不能穩定生成球狀的氫氧化鎂，以致板狀、及柱狀的氫氧化鎂混合存在，而有此種氫氧化鎂粒子對樹脂等之分散性不足之問題。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2003-261796號公報
本發明之目的在於解決上述問題，以提供對樹脂等之分散性優異的球狀氫氧化鎂粒子及氧化鎂粒子、以及該等粒子之製造方法。
本案發明人等發現，如於含有選自Zn(鋅)、Zr(鋯)、Hf(鉿)、以及Ti(鈦)所成群之1種以上化合物之分散液中，添加選自2價及3價的金屬元素的氯化物、以及2價及3價的金屬元素的硝酸鹽所成群之1種以上的化合物(但，Zn、Zr、Hf、以及Ti的化合物則除外)，再添加有機酸所得之反應液，與氧化鎂粒子進行混合，並在高剪應力之下使進行水合反應，則可製得分散性優異的球狀氫氧化 鎂粒子之事實。
又，本案發明人等發現，如將本發明之氫氧化鎂粒子，於大氣雰圍中在500℃至1400℃下進行燒成，則可製得球狀的氧化鎂粒子之事實。
亦即，本發明有關一種氫氧化鎂粒子，其係經聚集鱗片狀的原粒子(primary particle)之球形狀者，而於細孔分佈之模態體積(mode volume)為1.4ml/g以上，模態直徑(mode diameter)為0.4μm以上。
本發明有關如前述所記載之氫氧化鎂粒子，其中利用雷射繞射散射式粒度分佈測定之累積體積(accumulative volume)的50%粒徑(D50)為0.5至20μm。
本發明有關如前述所記載之氫氧化鎂粒子，其中吸油量為30ml/100g以上。
本發明有關如前述所記載之氫氧化鎂粒子，其中再依氧化物換算計，含有選自Zn、Zr、Hf、以及Ti所成群之1種以上的金屬元素0.01至4.0質量%，再依金屬元素換算計，含有選自2價及3價的金屬元素所成群之1種以上的金屬元素(但，Zn、Zr、Hf、以及Ti則除外)0.01至5.0質量%。
本發明有關一種氧化鎂粒子，其特徵為：係經聚集鱗片狀的原粒子之球形狀者，而於細孔分佈之模態體積為1.4ml/g以上，模態直徑為0.4μm以上。
本發明有關如前述所記載之氧化鎂粒子，其中利用雷射繞射散射式粒度分佈測定之累積體積的50%粒徑(D50)為 0.5至20μm。
本發明有關如前述所記載之氧化鎂粒子，其中吸油量為30ml/100g以上。
本發明有關如前述所記載之氧化鎂粒子，其中再依氧化物換算計，含有選自Zn、Zr、Hf、以及Ti所成群之1種以上的金屬元素0.01至4.0質量%，再依金屬元素換算計，含有選自2價及3價的金屬元素所成群之1種以上的金屬元素(但，Zn、Zr、Hf、以及Ti則除外)0.01至5.0質量%。
本發明有關一種氫氧化鎂粒子之製造方法，其特徵為包含：(a)於含有選自Zn、Zr、Hf、以及Ti的化合物所成群之1種以上的化合物之分散液中，添加選自2價及3價的金屬元素的氯化物以及2價及3價的金屬元素的硝酸鹽所成群之1種以上的化合物(但，Zn、Zr、Hf、以及Ti的化合物則除外)，再添加有機酸以製得反應液之步驟，(b)將步驟(a)的反應液與平均粒徑為0.1至30μm之氧化鎂粒子混合，以製得混合液之步驟
(在此，選自Zn、Zr、Hf、以及Ti的化合物所成群之1種以上的化合物，依氧化物換算計，係相對於氧化鎂粒子為0.1至5.0質量%、選自2價及3價金屬元素的氯化物以及2價及3價金屬元素的硝酸鹽所成群之1種以上的化合物，依金屬元素 換算計，係相對於氧化鎂粒子為0.1至5.0質量%、有機酸係相對於氧化鎂粒子100g為0.01至3.0mol)，(c)將步驟(b)之混合物在50至100℃的溫度之下，採用圓周速度為7至20m(公尺)/s(秒)之攪拌機進行混合之步驟，(d)在30至100℃的溫度下，進行長時間攪拌以製得氫氧化鎂料漿(slurry)之步驟，以及(e)將步驟(d)的氫氧化鎂料漿過濾、水洗、乾燥，以製得氫氧化鎂粒子之步驟。
本發明於步驟(b)之混合液中，氧化鎂的濃度為20至200g/L。
本發明有關一種氧化鎂粒子之製造方法，其特徵為包含：將前述所記載之氫氧化鎂粒子或依前述所記載之方法所製得之氫氧化鎂粒子，於大氣雰圍中，在500至1400℃下進行燒成之步驟。
本發明之氫氧化鎂粒子及氧化鎂粒子，係具有高分散性，在種種領域中有用者。又，如採用本發明之製造方法，則可容易地製造氫氧化鎂粒子及氧化鎂粒子。
本發明之氫氧化鎂粒子，係經聚集鱗片狀的原粒子之球形狀者，其細孔分佈的模態體積為1.4ml/g以上，模態直徑為0.4μm以上。本發明中，原粒子的形狀係鱗片狀者，鱗片的厚度(短軸)，係例如為0.01至0.1μm，鱗片 的最大長度相對於厚度之比例(縱寬比，aspect ratio)，係例如為10至1000。此種經聚集原粒子之球形狀的粒子，由於均勻的細孔存在於粒子表面，對液體及氣體分子的吸附性較由傳統製造方法所得之六角板狀的氫氧化鎂粒子為高，且因形狀為球狀之故，對樹脂等之分散性高。如將具有此種模態直徑之氫氧化鎂粒子使用為用紙之塗層劑時，則印墨的固定性及吸收性良好。再者，具有此種模態體積之氫氧化鎂粒子，由於構成球狀之鱗片狀的氫氧化鎂不會過於密集之故，印墨的吸附性良好。本發明之氫氧化鎂粒子的細孔分佈的模態體積，較佳為1.4至10ml/g，模態直徑較佳為0.4至3.0μm，更佳為0.5至2.0μm。
本發明之模態體積及模態直徑，係依水銀壓入法所測定者，在此，模態體積係指log(對數)微分細孔容積分佈曲線的最大值之意，而模態直徑，係指對應於log微分細孔容積分佈曲線的最大值之細孔直徑之意。如將本發明之氫氧化鎂粒子，或氧化鎂粒子的聚集體的細孔分佈，依水銀壓入法進行測定時，則模態直徑即對應於構成球狀粒子之氫氧化鎂粒子，或氧化鎂粒子互相之間的空隙。
本發明之氫氧化鎂粒子，根據雷射繞射散射式粒度分佈測定法所測定之體積基準的累積50%粒徑(D50)為0.5至20μm。如在此範圍內，則在對樹脂等的調配時之黏度不致於過高，又由於可抑制粒子之聚集，故分散性良好。又，如將具有此種粒徑之氫氧化鎂粒子作為用紙之塗層劑使用，則由於粒子不會從印墨受納層突出，且粒徑不致於過 大，故作為光學材料及電子材料有用。本發明之氫氧化鎂粒子的D50，較佳為1.0至20μm。
本發明之氫氧化鎂粒子的吸油量，係在30ml/100g以上。於本發明中之吸油量，為鄰苯二甲酸二辛酯吸油量。吸油量係評價對粉末樹脂之填充性之指標，此種方法可使用為填充性之評價(雜誌「工業材料」第39卷第1冊，第116頁至第117頁(1991))。具體而言，吸油量係在對試料粉末中滴下鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)之下進行捏合，並測定全體能成為1個硬塊所需要之DOP量即可求得，可以對試料粉末每100g的DOP量(ml/100g)表示之。如吸油量在30ml/100g以上，則對樹脂等的分散性良好，又，如作為用紙的塗膜劑使用時，印墨的固定性及吸收性良好。本發明之氫氧化鎂粒子的吸油量，較佳為50至300ml/100g。
本發明之氫氧化鎂粒子，可再含有於其製造步驟中所用之化合物的金屬元素。
本發明之氫氧化鎂粒子，依氧化物換算計，含有選自Zn、Zr、Hf、以及Ti所成群之1種以上的金屬元素0.01至4.0質量%，再依金屬元素換算計，含有選自2價及3價的金屬元素所成群之1種以上的其他金屬元素(但，Zn、Zr、Hf、以及Ti則除外)0.01至5.0質量%。如係此等金屬元素的含量，當將氫氧化鎂粒子作為塗層劑使用時，則白度、紫外線吸收性、以及折射率等均充分。
依氧化物換算計，選自Zn、Zr、Hf、以及Ti所成群之1種以上的金屬元素，亦即，Zn、Zr、Hf、Ti、或此等 的混合物的含量，較佳為0.05至4.0質量%，更佳為0.2至4.0質量%，再更佳為0.4至4.0質量%。
於本發明中，選自2價及3價的金屬元素所成群之1種以上的金屬元素(但，Zn、Zr、Hf、以及Ti則除外)並無特別限定，可例舉：Ag(銀)、Al(鋁)、B(硼)、Ba(鋇)、Bi(鉍)、Cd(鎬)、Co(鈷)、Cr(鉻)、Cu(銅)、Fe(鐡)、Ga(鎵)、In(銦)、Mn(錳)、Mo(鉬)、Ni(鎳)、Pb(鉛)、Sr(鍶)、Tl(鉈)、以及V(釩)，其中，較佳為Al及Fe。
依金屬元素換算計，選自2價及3價的金屬元素所成群之1種以上的其他金屬元素(但，Zn、Zr、Hf、以及Ti則除外)的含量，較佳為0.05至5.0質量%，更佳為0.1至5.0質量%，再更佳為0.3至4.0質量%。
本發明之氧化鎂粒子，係經聚集鱗片狀的原粒子之球形狀者，其細孔分佈的模態體積為1.4ml/g以上，模態直徑為0.4μm以上。此種氧化鎂粒子，係對樹脂等的分散性優異者。具體而言，具有此種模態直徑之氧化鎂粒子，如作為用紙之塗層劑使用時，印墨的固定性及吸收性良好，又，具有此種模態體積之氧化鎂粒子，由於構成球狀之鱗片狀的氧化鎂不會過於密集之故，印墨的吸附性會良好。細孔分佈的模態體積，較佳為1.4至10ml/g，而模態直徑，較佳為0.4至3.0μm，更佳為0.5至2.0μm。
本發明之氧化鎂粒子，根據雷射繞射散射式粒度分佈測定法所測定之體積基準的累積50%粒徑(D50)為0.5至20μm者。如在此範圍內，則對樹脂等調配時之黏度不致於 過高，又由於可抑制粒子的聚集之故分散性為良好者。又，如作為用紙的塗層劑使用時，由於粒子不會從印墨受納層突出，且粒徑不致於過大之故作為光學材料及電子材料有用者。本發明之氧化鎂粒子的體積基準的累積50%粒徑(D50)，較佳為1至20μm。
本發明之氧化鎂粒子的吸油量，係在30ml/100g以上者。如在此種範圍內，則對樹脂等之分散性良好，又，如作為用紙的塗層劑使用時，則印墨的固定性及吸收性良好。本發明之氧化鎂粒子的吸油量，較佳為50至300ml/100g。
本發明之氧化鎂粒子，可再含有於其製造步驟中所用之化合物的金屬元素。
本發明之氧化鎂粒子，依氧化物換算計，含有選自Zn、Zr、Hf、以及Ti所成群之1種以上的金屬元素0.01至4.0質量%，再依金屬元素換算計，含有選自2價及3價的金屬元素所成群之1種以上的其他金屬元素(但，Zn、Zr、Hf、以及Ti則除外)0.01至5.0質量%。如係此等金屬元素的含量，當將氧化鎂粒子作為塗膜劑使用時，則白度、紫外線吸收性、以及折射率等均充分。
依氧化物換算計，選自Zn、Zr、Hf、以及Ti所成群之1種以上的金屬元素，亦即，Zn、Zr、Hf、Ti、或此等的混合物的含量，較佳為0.05至4.0質量%，更佳為0.2至4.0質量%，再更佳為0.4至4.0質量%。
選自2價及3價的金屬元素所成群之1種以上的其他金屬元素(但，Zn、Zr、Hf、以及Ti則除外)，並未特別加 以限定，可例舉：Ag、Al、B、Ba、Bi、Cd、Co、Cu、Fe、Ga、In、Mn、Mo、Ni、Pb、Sr、Tl、以及V，其中，較佳為Al及Fe。
依金屬元素換算計，選自2價及3價的金屬元素所成群之1種以上的其他金屬元素(但，Zn、Zr、Hf、以及Ti則除外)的含量，較佳為0.1至5.0質量%，更佳為0.3至4.0質量%，再更佳為0.4至4.0質量%。
本發明之氫氧化鎂粒子之製造方法，包含：(a)於含有選自Zn、Zr、Hf、以及Ti的化合物所成群之1種以上的化合物之分散液中，添加選自2價及3價金屬元素的氯化物以及2價及3價金屬元素的硝酸鹽所成群之1種以上的化合物(但，Zn、Zr、Hf、以及Ti的化合物則除外)，再添加有機酸以製得反應液之步驟，(b)進行步驟(a)的反應液與平均粒徑為0.1至30μm之氧化鎂粒子之混合，以製得混合液之步驟(在此，選自Zn、Zr、Hf、以及Ti的化合物所成群之1種以上的化合物，依氧化物換算計，相對於氧化鎂為0.1至5.0質量%，選自2價及3價金屬元素的氯化物以及2價及3價金屬元素的硝酸鹽所成群之1種以上的化合物，依金屬元素換算計，相對於氧化鎂為0.1至5.0質量%，有機酸，相對於氧化鎂100g，為0.01至3.0mol)，(c)將步驟(b)之混合物在50至100℃的溫度之下，採 用圓周速度為7至20m/s之攪拌機進行混合之步驟，(d)在30至100℃的溫度下，進行長時間攪拌以製得氫氧化鎂料漿之步驟，以及(e)進行步驟(d)的氫氧化鎂料漿之過濾、水洗、乾燥，以製得氫氧化鎂粒子之步驟。
步驟(a)，係為製得使氧化鎂進行水合反應之用的反應液之步驟。
選自Zn、Zr、Hf、以及Ti的化合物所成群之1種以上的化合物，係為製作本發明之氫氧化鎂粒子及氧化鎂粒子之複合氫氧化物及複合氧化物之用所添加者。由此，可提升白度、紫外線吸收性以及折射率等，可製得適合於光學材料或噴墨用紙的塗層劑之本發明之氫氧化鎂及氧化鎂粒子。
Zn、Zr、Hf、以及Ti之化合物，祇要是具有此等金屬元素之化合物，則並不特別加以限定，可例舉：氧化物、氫氧化物、氫化物、鹵化物(氟化物、氯化物、溴化物、以及碘化物)、磷酸鹽、碳酸鹽、以及硝酸鹽等，而較佳為氧化鋅、氫氧化鋅、氯化鋅、硝酸鋅、氧化鋯、硝酸鋯、氧化鉿、氫氧化鉿、氯化鉿、硝酸鉿、氧化鈦、氫氧化鈦、氯化鈦、以及硝酸鈦。
Zn、Zr、Hf、以及Ti的化合物，較佳為純度在99.0%以上，更佳為在99.5%以上。於本發明中，純度係指測定對象粒子中的不純物元素(Ag、Al、B、Ba、Bi、Cd、Cl、 Co、Cr、Cu、Fe、Ga、In、K、Li、Mn、Mo、Na、Ni、P、Pb、S、Si、Sr、Tl、V、Zn、Ti以及Zr)的含量後，並將此等的合計量從100質量%相減後之值之意。此等不純物元素的含量之測定方法而言，可例舉：採用ICP(感應式偶合電漿)發光分析裝置之測定方法。
Zn、Zr、Hf、以及Ti的化合物，較佳為平均粒徑在0.1至100μm，更佳為0.5至50μm。
於步驟(a)中，選自Zn、Zr、Hf、以及Ti之化合物所成群之1種以上的化合物之量，相對於步驟(b)中所使用之氧化鎂粒子，為0.1至5.0質量%。如選自Zn、Zr、Hf、以及Ti的化合物所成群之化合物之量在0.1質量%以下時，則當作為塗膜劑使用時，白度、紫外線吸收性以及折射率等會不足夠，而且粒子形狀亦不會成為經聚集鱗片狀的原粒子之球狀粒子而成為六角板狀之粒子。又，選自Zn、Zr、Hf、以及Ti的化合物所成群之化合物之量在5.0質量%以上時，則不會成為如本發明之經聚集鱗片狀的原粒子之球狀粒子而成為六角柱狀之粒子。選自Zn、Zr、Hf、以及Ti的化合物所成群之1種以上的化合物之量，相對於氧化鎂粒子的重量，較佳為0.4至4.0質量%。
含有Zn、Zr、Hf、以及Ti的化合物所成群之1種以上的化合物之分散液，例如於離子交換水(ion exchange water)中添加選自Zn、Zr、Hf、以及Ti的化合物所成群之1種以上的化合物，即可製得。
2價及3價的金屬元素的氯化物、以及2價及3價的 金屬元素的硝酸鹽，係為控制本發明之氫氧化鎂粒子之複合氫氧化物的溶解度及析出速度之用而添加者。
作為2價及3價的金屬元素的氯化物、以及2價及3價的金屬元素的硝酸鹽，較佳為氯化鋁、氯化鐵、硝酸鋁、以及硝酸鐵。
2價及3價的金屬元素的氯化物、以及2價及3價的金屬元素的硝酸鹽，較佳為純度在99.0%以上，更佳為99.5%以上。
又，2價及3價的金屬元素的氯化物、以及2價及3價的金屬元素的硝酸鹽，較佳為平均粒徑在0.1至100μm，更佳為0.5至50μm。
選自2價及3價金屬元素的氯化物、以及2價及3價金屬元素的硝酸鹽所成群之1種以上的化合物之量，依金屬元素換算計，係相對於步驟(b)中所使用之氧化鎂粒子為0.1至5.0質量%。如添加量在0.1質量%以下時，則結晶的析出速度遲緩，以致成為經單分散之六角柱狀的粒子，如添加量在5.0質量%以上時，則結晶的析出速度過快，以致成為粗大的聚集粒子。選自2價及3價金屬元素的氯化物、以及2價及3價金屬元素的硝酸鹽所成群之1種以上之1種以上的化合物之量，依金屬元素換算計，相對於對氧化鎂粒子較佳為0.4至4.0質量%。
於本發明中，有機酸係為抑制作為原料之氧化鎂粒子的溶解度之用而添加者。有機酸可例舉：持有羧基之脂肪族或芳香族的有機酸，其中較佳為甲酸、乙酸、丙酸、丁 酸、以及安息香酸。
有機酸的添加量，係相對於步驟(b)中所使用之氧化鎂粒子100g為0.01至3.0mol。如有機酸的添加量，係相對於氧化鎂粒子100g為0.01mol以下時，則結晶的析出速度遲緩，以致成為經單分散之六角柱狀的粒子，如添加量在3.0mol以上時，則結晶的析出速度過快，以致成為粗大的聚集粒子。有機酸的添加量，相對於步驟(b)中所使用之氧化鎂100g，較佳為0.01至2.0mol。
步驟(b)，係將步驟(a)中所得之水合反應之用的反應液與作為原料之氧化鎂粒子進行混合之步驟。
作為原料使用之氧化鎂粒子，平均粒徑為0.1至30μm。如平均粒徑在0.1μm以下時，則水合速度過快，以致會成為粗大的聚集粒子。又，如平均粒徑在30μm以上時，則水合反應不會充分進行，以致殘留含有粒子氧化鎂之粒子。氧化鎂粒子的平均粒徑，較佳為0.5至15μm。
步驟(b)中，混合液之氧化鎂濃度，較佳為20至200g/L，更佳為50至180g/L。亦即，相對於步驟(a)所得之反應液，氧化鎂的量較佳為調整在20至200g/L，更佳為50至150g/L。如反應液中係此種氧化鎂濃度，則水合反應充分進行。
於步驟(b)中，反應液的溫度較佳為50至100℃，更佳為50至95℃，再更佳為70至90℃。如係此種溫度，則水合反應會充分進行。
步驟(c)，係在50至100℃的溫度下，採用圓周速度7至20m/s之攪拌機進行混合之步驟。攪拌的旋轉數，係為 控制反應時的分散狀態而調整者。本發明中，如圓周速度在7m/s以下時，則不能製得經聚集鱗片狀的原粒子之球狀的氫氧化鎂。又，如圓周速度在20m/s以上時，則氫氧化鎂粒子在晶核產生時充分分散，而成為經單分散之六角柱狀的氫氧化鎂粒子，以致不能製得如本發明般的球狀的氫氧化鎂粒子。為了此種攪拌用之裝置而言，可例舉：均態分散機(homo-disper)(布萊米克斯社，T.K.均態分散機)等。圓周速度，較佳為8至18m/s，更佳為9至15m/s。
又，於步驟(c)中之反應溫度，較佳為55至95℃，更佳為60至95℃。
於步驟(c)中，混合時間，可按照水合反應之程度而加以變更，例如，可為10分鐘至360分鐘，較佳為20分鐘至200分鐘。
步驟(d)，係在30至100℃的溫度下，進行長時間攪拌以製得氫氧化鎂料漿之步驟。由此，則可促進未反應的氧化鎂的水合反應，以作成氫氧化鎂。溫度較佳為50至95℃，更佳為70至90℃。
攪拌速度，祇要是能充分攪拌氫氧化鎂料漿之程度即可，並不特別加以限制，例如，可使用3片彈簧的攪拌機之100至500rpm之程度。攪拌時間，祇要是能充分進行水合反應而可製得所需要的氫氧化鎂料漿之時間，則並不特別加以限制，例如，可為0.5至6小時。
步驟(e)，係進行步驟(d)的氫氧化鎂料漿之過濾、水洗、乾燥，以製得氫氧化鎂粒子之步驟。由此，可製得本 發明之氫氧化鎂粒子。
本發明之氧化鎂粒子，係將經由本發明之包含步驟(a)至步驟(e)之製造方法所得之氫氧化鎂粒子，採用包含於大氣雰圍中，在500至1400℃下燒成之步驟所製得者。較佳為採用包含在600至1300℃下燒成之步驟之方法以製得。
例如，將氫氧化鎂粒子，在大氣雰圍中，依升溫速度1至20℃/分鐘(較佳為3至10℃/分鐘)升溫為500℃至1400℃，較佳為600℃至1300，並在升溫後，在500℃至1400℃，較佳為600℃至1300℃燒成0.1至5小時，則可製得本發明之氧化鎂粒子。如燒成溫度在500℃以下時，則熱量不足之故會殘留氫氧化鎂。另一方面，如燒成溫度在1400℃以上時，則氧化鎂即進行顆粒成長，以致不會成為經聚集鱗片狀的原粒子之球狀的氧化鎂。
如此，即可製得分散性優異的球狀氫氧化鎂粒子及氫化鎂粒子。
[實施例]
以下，藉由實施例及比較例而將本發明內容加以詳細說明，惟本發明不因此等實施例而有所限定。
[分析方法]
(1)雷射繞射散射式粒度分佈測定
使用雷射繞射散射式粒度分佈測定裝置(商品名：MT3300，日機裝社製)，測定體積基準的累積50%粒徑(D50)。
(2)元素之質量測定法
作為粒子中的測定對象元素(Al、Fe、Zn、Zr、Hf、Ti)， 係使用ICP發光分析裝置(商品名：SPS-5100，精工儀器製)，使試料溶解之後，測定質量。
(3)細孔分佈(模態體積及模態直徑)之測定
水銀壓入式細孔分佈測定裝置，係使用Micrometrix公司製Autopore 9410進行測定。在此，水銀採用純度99.5質量%以上、密度13.5335×103kg/m3之特級水銀試藥。由水銀壓入式細孔分佈測定求得log微分細孔容積分佈曲線之最大值(模態體積)，及對應於模態體積之細孔直徑(模態直徑)。
(4)吸油量之測定
對試料粉末2.5×10g中，一邊滴下鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)一邊加以捏合，以全體成為一個硬塊之點作為終點，並將此時的DOP量作為吸油量。
[實施例1]
於含有相對於反應所使用之氧化鎂為0.4質量%的氧化鋅及離子交換水1公升之離子交換水的溶液中，添加依金屬元素換算計為0.5質量%的氯化鋁6水合物，及相對於氧化鎂100g為0.03mol的丙酸，以製作反應液。
將所製作之反應液的溫度升溫為60℃後，置入平均粒徑為8.8μm的氧化鎂100g，以製得混合液。置入氧化鎂後，使反應液的溫度升溫為95℃，並使用攪拌機(布萊米克斯公司製，T.K.均分散機)，調整圓周速度為9m/s，進行反應1小時。
然後，在90℃下，依能充分攪拌料漿之程度的旋轉速度進行攪拌1小時，以製作氫氧化鎂料漿。使所製得之氫 氧化鎂料漿過濾、水洗、乾燥，以製得本發明之氫氧化鎂粒子。
[實施例2]
除將氧化鋅的添加量定為3.0質量%以外，其餘依實施例1之同樣方式實施。
[實施例3]
除將氧化鋅的添加量定為0.1質量%以外，其餘依實施例1之同樣方式實施。
[實施例4]
除將氧化鋅改為0.5質量%的氧化鈦以外，其餘依實施例1之同樣方式實施。
[實施例5]
除將氯化鋁6水合物的添加量，依金屬元素換算計，定為3.0質量%以外，其餘依實施例1之同樣方式實施。
[實施例6]
除將氯化鋁6水合物的添加量，依金屬元素換算計，定為0.1質量%以外，其餘依實施例1之同樣方式實施。
[實施例7]
除將氯化鋁6水合物改為0.5質量%的氯化鐵以外，其餘依實施例1之同樣方式實施。
[實施例8]
除將氯化鋁6水合物改為0.5質量%的硝酸鋁以外，其餘依實施例1之同樣方式實施。
[實施例9]
除將丙酸的添加量定為0.5mol以外，其餘依實施例1之同樣方式實施。
[實施例10]
除將丙酸改為0.02mol之乙酸以外，其餘依實施例1之同樣方式實施。
[實施例11]
除將丙酸改為0.02mol之丁酸以外，其餘依實施例1之同樣方式實施。
[實施例12]
除將水合反應時攪拌機的圓周速度定為14m/s以外，其餘依實施例1之同樣方式實施。
[實施例13]
除將水合反應時攪拌機的圓周速度定為7m/s以外，其餘依實施例1之同樣方式實施。
[實施例14]
將實施例7製作之氫氧化鎂，在大氣雰圍中以800℃燒成1小時，以製得氧化鎂粒子。
[實施例15]
除將燒成溫度定為1000℃以外，其餘依實施例14之同樣方式實施。
[實施例16]
除將燒成溫度定為1200℃以外，其餘依實施例14之同樣方式實施。
[比較例1]
除將氧化鋅的添加量定為6.0質量%以外，其餘依實施例1之同樣方式實施。
[比較例2]
除不添加氧化鋅以外，其餘依實施例1之同樣方式實施。
[比較例3]
除將氯化鋁6水合物改為0.5質量%的硫酸鋁以外，其餘依實施例1之同樣方式實施。
[比較例4]
除不添加丙酸以外，其餘依實施例1之同樣方式實施。
[比較例5]
除不添加氯化鋁6水合物以外，其餘依實施例1之同樣方式實施。
[比較例6]
除將氯化鋁6水合物改為乙酸鋁以外，其餘依實施例1之同樣方式實施。
[比較例7]
除將水合反應時攪拌機的圓周速度定為21m/s以外，其餘依實施例1之同樣方式實施。
[比較例8]
除將燒成溫度定為1500℃以外，其餘依實施例14之同樣方式實施。
將有關上述實施例所得之氫氧化鎂粒子及氧化鎂粒子之測定結果，表示於表1中，而將有關比較例所得之氫氧化鎂粒子及氧化鎂粒子之測定結果，表示於表2中。
[產業上之利用可能性]
本發明之氫氧化鎂粒子及氧化鎂粒子，係球狀者，粒徑小、且均勻，由於分散性良好之故在各種領域中之有用性高。又，如採用本發明之製造方法，則容易調製如上述般的粒子、方便性高。
本發明之氫氧化鎂粒子的用途，可例舉：噴墨用紙的塗層劑、阻燃劑、儲熱材料、觸媒以及電子材料等，而氧化鎂粒子的用途，可例舉：光學材料、噴墨用紙的塗層劑、觸媒以及電子材料等。
第1圖係本發明之氫氧化鎂粒子的電子顯微鏡照片。
由於本案的圖為電子顯微鏡照片，並非本案的代表圖。故本案無指定代表圖。

Claims (9)

  1. 一種氫氧化鎂粒子，其係經聚集鱗片狀的原粒子而成之球形狀者，於細孔分佈之模態體積為1.4至10ml/g，模態直徑為0.4至3.0μm，其中，依氧化物換算計，含有選自Zn、Zr、Hf、以及Ti所成群之金屬元素0.01至4.0質量%，且依金屬元素換算計，含有選自3價金屬所成群之其他金屬元素(但，Zn、Zr、Hf、以及Ti除外)0.01至5.0質量%。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之氫氧化鎂粒子，其中，藉由雷射繞射散射式粒度分佈測定之累積體積的50%粒徑(D50)為0.5至20μm。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之氫氧化鎂粒子，其中，吸油量為30ml/100g以上。
  4. 一種氧化鎂粒子，其係經聚集鱗片狀的原粒子而成之球形狀者，於細孔分佈之模態體積為1.4至10ml/g，模式直徑為0.4至3.0μm，其中，依氧化物換算計，含有選自Zn、Zr、Hf、以及Ti所成群之金屬元素0.01至4.0質量%，且依金屬元素換算計，含有選自3價金屬所成群之其他金屬元素(但，Zn、Zr、Hf、以及Ti除外)0.01至5.0質量%。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之氧化鎂粒子，其中，藉由雷射繞射散射式粒度分佈測定之累積體積的50%粒徑 (D50)為0.5至20μm。
  6. 如申請專利範圍第4項或第5項所述之氧化鎂粒子，其中，吸油量為30ml/100g以上。
  7. 一種氫氧化鎂粒子之製造方法，其係包含下列步驟：(a)於含有選自Zn、Zr、Hf、以及Ti的化合物所成群之1種以上的化合物之分散液中，添加選自3價金屬元素的氯化物、以及3價金屬元素的硝酸鹽所成群之1種以上的化合物(但，Zn、Zr、Hf、以及Ti的化合物除外)，再添加有機酸以製得反應液之步驟，(b)將步驟(a)的反應液與平均粒徑為0.1至30μm之氧化鎂粒子混合，以製得混合液之步驟(在此，選自Zn、Zr、Hf、以及Ti的化合物所成群之1種以上的化合物，依氧化物換算計，係相對於氧化鎂為0.1至5.0質量%，選自3價金屬元素的氯化物、以及3價金屬元素的硝酸鹽所成群之1種以上的化合物，依金屬元素換算計，係相對於氧化鎂為0.1至5.0質量%，有機酸係相對於氧化鎂100g為0.01至3.0mol)，(c)將步驟(b)之混合液在50至100℃的溫度下，採用圓周速度為7至20m/s之攪拌機進行混合之步驟，(d)在30至100℃的溫度下，進行長時間攪拌以製得氫氧化鎂料漿之步驟，以及 (e)將步驟(d)的氫氧化鎂料漿過濾、水洗、乾燥，以製得氫氧化鎂粒子之步驟。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之氫氧化鎂粒子之製造方法，其中，於步驟(b)之混合液中，氧化鎂的濃度為20至200g/L。
  9. 一種氧化鎂粒子之製造方法，其係包含：將申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之氫氧化鎂粒子或依申請專利範圍第7項或第8項所述之方法所製得之氫氧化鎂粒子，於大氣雰圍中，在500至1400℃下進行燒成之步驟。
TW101104168A 2011-03-23 2012-02-09 球狀氫氧化鎂粒子及球狀氧化鎂粒子，以及該等粒子之製造方法 TWI519483B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011064481A JP5773695B2 (ja) 2011-03-23 2011-03-23 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
TW201238901A TW201238901A (en) 2012-10-01
TWI519483B true TWI519483B (zh) 2016-02-01

Family

ID=46879059

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW101104168A TWI519483B (zh) 2011-03-23 2012-02-09 球狀氫氧化鎂粒子及球狀氧化鎂粒子，以及該等粒子之製造方法

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP5773695B2 (zh)
KR (1) KR101859071B1 (zh)
CN (1) CN103443028B (zh)
TW (1) TWI519483B (zh)
WO (1) WO2012127889A1 (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5992846B2 (ja) * 2013-02-13 2016-09-14 タテホ化学工業株式会社 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
JP6817235B2 (ja) * 2017-02-17 2021-01-20 タテホ化学工業株式会社 球状酸化マグネシウム及びその製造方法
JP6901726B2 (ja) * 2017-08-31 2021-07-14 タテホ化学工業株式会社 化学蓄熱材及びその製造方法
WO2020203711A1 (ja) * 2019-03-29 2020-10-08 タテホ化学工業株式会社 球状酸化マグネシウム、その製造方法、熱伝導性フィラー及び樹脂組成物
CN113874323A (zh) * 2019-03-29 2021-12-31 达泰豪化学工业株式会社 球状氧化镁、其制造方法、导热性填料和树脂组合物
JP7478631B2 (ja) * 2020-09-15 2024-05-07 デンカ株式会社 酸化マグネシウム粉末、フィラー組成物、樹脂組成物、及び放熱部品
WO2023063413A1 (ja) * 2021-10-15 2023-04-20 タテホ化学工業株式会社 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
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

Family Cites Families (7)

* 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
JPS61168522A (ja) * 1985-01-19 1986-07-30 Asahi Glass Co Ltd 水酸化マグネシウム及びその製法
DE3685121D1 (de) * 1985-01-19 1992-06-11 Asahi Glass Co Ltd Magnesiumhydroxyd, verfahren zu seiner herstellung und eine dasselbe enthaltende harzzusammensetzung.
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
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
CN101679058B (zh) * 2007-03-30 2012-11-14 宇部材料工业株式会社 氢氧化镁粉末及其制备方法
JP5016993B2 (ja) * 2007-06-27 2012-09-05 タテホ化学工業株式会社 酸化マグネシウム粒子凝集体及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
TW201238901A (en) 2012-10-01
KR101859071B1 (ko) 2018-05-17
KR20140019345A (ko) 2014-02-14
CN103443028A (zh) 2013-12-11
JP2012201511A (ja) 2012-10-22
WO2012127889A1 (ja) 2012-09-27
JP5773695B2 (ja) 2015-09-02
CN103443028B (zh) 2015-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI519483B (zh) 球狀氫氧化鎂粒子及球狀氧化鎂粒子，以及該等粒子之製造方法
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
JP5720848B2 (ja) 多面体形状のα−アルミナ微粒子の製造方法
WO2012043564A1 (ja) 水酸化マグネシウム微粒子及び酸化マグネシウム微粒子、並びにそれらの製造方法
JP5864178B2 (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、及び球状の酸化マグネシウム粒子、並びにそれらの製造方法
JP2012201511A5 (zh)
JP5673273B2 (ja) 近赤外線吸収粒子およびその製造方法、ならびに分散液、樹脂組成物、近赤外線吸収塗膜を有する物品および近赤外線吸収物品
TWI386369B (zh) Magnesium oxide powder
JP5016935B2 (ja) 立方体状酸化マグネシウム粉末及びその製法
JP5944714B2 (ja) 水酸化マグネシウム粒子、及びそれを含む樹脂組成物
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
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
KR102347578B1 (ko) 광흡수 기능성 판상 단결정 알루미나 분말의 제조방법
WO2013146222A1 (ja) 複合金属水酸化物粒子、及びそれを含む樹脂組成物
JP2013010056A (ja) 重金属イオン吸着材およびその製造方法
JP2018027874A (ja) 金属酸化物ナノ粒子の製造方法
JP2013230967A (ja) 四三酸化マンガン組成物及びその製造法、並びにそれを用いたリチウムマンガン系複合酸化物の製造方法
KR20230116777A (ko) 산화니오븀 입자 및 산화니오븀 입자의 제조 방법
TW202005913A (zh) 氧化鈰－氧化鋯系複合氧化物分散液之製造方法
JPH0497914A (ja) ガーネット微粒子粉末