WO2013122239A1 - 微細水酸化マグネシウム粒子 - Google Patents

微細水酸化マグネシウム粒子 Download PDF

Info

Publication number
WO2013122239A1
WO2013122239A1 PCT/JP2013/053776 JP2013053776W WO2013122239A1 WO 2013122239 A1 WO2013122239 A1 WO 2013122239A1 JP 2013053776 W JP2013053776 W JP 2013053776W WO 2013122239 A1 WO2013122239 A1 WO 2013122239A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
magnesium hydroxide
hydroxide particles
fine
weight
resin
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/053776
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
中村 司
祐輔 黒木
Original Assignee
協和化学工業株式会社
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 協和化学工業株式会社 filed Critical 協和化学工業株式会社
Priority to CN201380006920.8A priority Critical patent/CN104114492A/zh
Priority to EP13748918.3A priority patent/EP2816011A4/en
Priority to KR1020147022100A priority patent/KR20140128997A/ko
Priority to US14/375,585 priority patent/US20150005429A1/en
Priority to RU2014137149A priority patent/RU2014137149A/ru
Publication of WO2013122239A1 publication Critical patent/WO2013122239A1/ja

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F5/00Compounds of magnesium
    • C01F5/14Magnesium hydroxide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F5/00Compounds of magnesium
    • C01F5/14Magnesium hydroxide
    • C01F5/22Magnesium hydroxide from magnesium compounds with alkali hydroxides or alkaline- earth oxides or hydroxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00Use of pretreated ingredients
    • C08K9/04Ingredients treated with organic substances
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/17Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
    • H01B7/29Protection against damage caused by extremes of temperature or by flame
    • H01B7/295Protection against damage caused by extremes of temperature or by flame using material resistant to flame
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/01Particle morphology depicted by an image
    • C01P2004/04Particle morphology depicted by an image obtained by TEM, STEM, STM or AFM
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/51Particles with a specific particle size distribution
    • C01P2004/52Particles with a specific particle size distribution highly monodisperse size distribution
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/60Particles characterised by their size
    • C01P2004/64Nanometer sized, i.e. from 1-100 nanometer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/60Optical properties, e.g. expressed in CIELAB-values
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/80Compositional purity
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2217Oxides; Hydroxides of metals of magnesium
    • C08K2003/2224Magnesium hydroxide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00Specific properties of additives
    • C08K2201/002Physical properties
    • C08K2201/003Additives being defined by their diameter
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/30Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
    • H01B3/44Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2982Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]

Definitions

  • the present invention relates to fine magnesium hydroxide particles and a method for producing the same. Moreover, it is related with the resin composition containing the particle
  • this magnesium hydroxide fine particle contains carbon content of 0.9% by weight or more, and there are cases where it is advantageous for blending into the resin composition, but the blending system that does not require organic treatment and the purity of magnesium hydroxide Is not suitable for applications that require (additives to ceramics such as glass, raw materials as a magnesium source, etc.).
  • the microreactor it is known to use a microreactor to produce nanoparticles, but the microreactor is defined as a chemical reactor with a reaction field smaller than 1 mm or 500 ⁇ m per side. Compared with other devices that perform the reaction, it has superior energy efficiency, reaction rate, yield, safety, temperature control, high-speed and uniform mixing, improved concentration uniformity, scale-up, and other detailed conditions. It is said.
  • the thin Y-tube microreactor is well known, and it is known that nanoparticles can be synthesized.
  • the reaction field is very small, so if it is a crystallization reaction such as magnesium hydroxide particles, pipe clogging will occur.
  • a problem that it can be synthesized only at a very low concentration, and it is not suitable for crystallization reaction of inorganic compounds.
  • a forced thin film microreactor has a very small reaction field of 1 to 30 ⁇ m, but it is generated by rotating the lower disk of the device diagram shown in FIG.
  • An object of the present invention is to provide fine magnesium hydroxide particles having a particle size at the nanoparticle level, low carbon content, high whiteness, and high transparency, and a method for producing the same.
  • This inventor advanced research about the method of obtaining the fine particle magnesium hydroxide of a nanoparticle level. As a result, when magnesium salt aqueous solution and alkaline material raw material are reacted in a forced thin film microreactor, nano-level fine magnesium hydroxide particles are obtained, and the obtained particles have a very low carbon content and a high purity. The inventors have found that the whiteness is excellent and have reached the present invention.
  • the present invention is fine magnesium hydroxide particles having an average secondary particle diameter measured by frequency analysis of 1 to 100 nm and a carbon content of less than 0.9% by weight.
  • the present invention also provides 100 parts by weight of synthetic resin and 1 to 95 parts by weight of fine magnesium hydroxide particles having an average particle diameter measured by frequency analysis of 1 to 100 nm and a carbon content of less than 0.9% by weight.
  • a resin composition containing Moreover, this invention is a molded article formed from the said resin composition.
  • the present invention also provides the method for producing magnesium hydroxide particles, comprising reacting an aqueous magnesium salt solution and an alkaline material raw material in a forced thin film microreactor having a reaction field clearance of 1 to 30 ⁇ m.
  • FIG. 1 is a particle size distribution of the magnesium hydroxide particles obtained in Example 2.
  • FIG. 2 is a TEM image of the magnesium hydroxide particles obtained in Example 2.
  • FIG. 3 is an example of a forced thin film microreactor.
  • the average secondary particle diameter of the fine magnesium hydroxide particles of the present invention is 1 to 100 nm, preferably 10 to 90 nm, more preferably 15 to 90 nm.
  • the average secondary particle diameter of the particles is measured by frequency analysis.
  • the fine magnesium hydroxide particles of the present invention have a carbon content of less than 0.9 wt%, preferably less than 0.8 wt%, more preferably less than 0.7 wt%.
  • the fine magnesium hydroxide particles of the present invention can be surface treated with a surface treating agent.
  • the surface treatment agent at least one selected from the group consisting of higher fatty acids, titanate coupling agents, silane coupling agents, aluminate coupling agents, polyhydric alcohols and fatty acid phosphates, and anionic surfactants Is preferred.
  • higher fatty acids include fatty acids having 10 or more carbon atoms, such as stearic acid, oleic acid, erucic acid, palmitic acid, and alkali metal salts thereof.
  • titanate coupling agent examples include isopropyl triisostearoyl titanate, isopropyl tris (dioctyl pyrophosphate) titanate, isopropyl tri (N-aminoethyl-aminoethyl) titanate, isopropyl tridecylbenzenesulfonyl titanate, and the like.
  • silane coupling agents vinylethoxysilane, vinyl-tris (2-methoxy) silane, gamma-methacryloxypropyltrimethoxysilane, gamma-aminopropyltrimethoxysilane, beta (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane , Gamma-glycidoxy-propyltrimethoxysilane, gamma-mercaptopropyltrimethoxysilane and the like.
  • the aluminate coupling agent include acetoalkoxyaluminum diisopropylate.
  • polyhydric alcohol phosphates examples include mono- or diesters of stearyl alcohol and orthophosphoric acid, or mixtures thereof.
  • anionic surfactants amide bond aliphatic carboxylates, amide bond sulfate esters, amide bond sulfonates, amide bond alkyl allyl sulfonates, sulfate esters of higher alcohols such as stearyl alcohol, polyethylene glycol ethers
  • examples thereof include sulfate ester salts, ester bond sulfate esters, ester bond sulfonates, ester bond alkyl allyl sulfonates, and ether bond alkyl allyl sulfonates.
  • the surface coating treatment of the fine magnesium hydroxide particles of the present invention using a surface treatment agent can be carried out by a wet method known per se.
  • the surface treatment agent may be added in a liquid or emulsion form to a slurry of fine magnesium hydroxide particles and mechanically mixed sufficiently at a temperature up to about 100 ° C.
  • the surface treatment agent may be added in a liquid, emulsion, or solid form with sufficient stirring with a mixer such as a Henschel mixer, and mixed sufficiently under heating or non-heating.
  • the addition amount of the surface treatment agent can be appropriately selected.
  • the resin composition of the present invention is 1 to 95 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the synthetic resin, the average particle diameter measured by frequency analysis is 1 to 100 nm, and the carbon content is 0.9% by weight.
  • the content of fine magnesium hydroxide particles is preferably 5 to 90 parts by weight, more preferably 10 to 85 parts by weight, and still more preferably 15 to 85 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the synthetic resin.
  • the synthetic resin may be any resin as long as it is usually used as a molded product.
  • C2-C8 olefins such as polyethylene, polypropylene, ethylene / propylene copolymer, polybutene, and poly-4-methylpentene-1.
  • thermoplastic resins preferred examples include polyolefins or copolymers thereof that have excellent flame retardancy, thermal deterioration prevention effects, and mechanical strength retention characteristics due to magnesium hydroxide particles.
  • polypropylene homopolymer polypropylene resin such as ethylene propylene copolymer, high density polyethylene, low density polyethylene, linear low density polyethylene, ultra low density polyethylene, EVA (ethylene vinyl acetate resin), EEA (Ethylene ethyl acrylate resin), EMA (ethylene methyl acrylate copolymer resin), EAA (ethylene acrylic acid copolymer resin), polyethylene resins such as ultrahigh molecular weight polyethylene, polybutene, poly 4-methylpentene-1, etc.
  • thermosetting resins such as epoxy resins, phenol resins, melamine resins, unsaturated polyester resins, alkyd resins, urea resins, and EPDM, butyl rubber, isoprene rubber, SBR, NBR, chlorosulfonated polyethylene, NIR, urethane rubber, butadiene
  • synthetic rubbers such as rubber, acrylic rubber, silicone rubber, and fluorine rubber.
  • the synthetic resin is preferably a polyolefin or a copolymer thereof.
  • the resin composition of the present invention is substantially formed of the synthetic resin and fine magnesium hydroxide particles, and can further contain a flame retardant aid.
  • the flame retardant aid is preferably red phosphorus, carbon powder or a mixture thereof.
  • red phosphorus in addition to normal red phosphorus for flame retardants, for example, red phosphorus whose surface is coated with a thermosetting resin, polyolefin, carboxylic acid polymer, titanium oxide or titanium aluminum condensate can be used.
  • the carbon powder include carbon black, activated carbon, and graphite. This carbon black is prepared by any of the oil furnace method, gas furnace method, channel method, thermal method, or acetylene method. May be.
  • the content of the flame retardant aid is preferably 0.1 to 20 parts by weight, more preferably 0.5 to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the synthetic resin.
  • the resin composition of the present invention may contain other additives. For example, antioxidants, antistatic agents, pigments, foaming agents, plasticizers, fillers, reinforcing materials, organic halogen flame retardants, crosslinking agents, light stabilizers, ultraviolet absorbers, lubricants and the like can be exemplified.
  • the present invention includes a molded article formed from the resin composition.
  • the molded article examples include parts for electronic and electrical equipment such as electric wires, cables, heat dissipation sheets, printed wiring boards, and semiconductor encapsulants, home appliance parts, car parts, glass products, ceramic products, and the like.
  • the fine magnesium hydroxide particles of the present invention can be produced by reacting an aqueous magnesium salt solution and an alkaline material raw material in a forced thin film microreactor having a reaction field clearance of 1 to 30 ⁇ m.
  • a microreactor ULREA SS-11 manufactured by M Technique Co., Ltd. can be used for the production of fine magnesium hydroxide particles of the present invention.
  • This apparatus is a forced thin film microreactor having a reaction field clearance of 1 to 30 ⁇ m, and has a mechanism for discharging magnesium hydroxide slurry crystallized by rotating a disk.
  • This is a continuous reaction apparatus that is discharged from the apparatus immediately after the crystallization reaction in the disk. Therefore, even if the reaction field clearance is as fine as 1 to 30 ⁇ m, the produced crystallization product can react at a high concentration without clogging in the reactor, and nanoparticles can be obtained.
  • An example of a forced thin film microreactor used in the present invention is shown in FIG.
  • the forced thin film microreactor has a reaction field formed by a first processing surface (1) and a second processing surface (1) facing each other, and the first processing surface (1) and the second processing surface (2).
  • the raw magnesium salt aqueous solution (A) is supplied to the reaction field from the center of the reactor at a predetermined pressure.
  • the raw material alkaline substance (B) is supplied to the reaction field from a supply port different from the magnesium salt aqueous solution (A).
  • the slurry containing fine magnesium hydroxide produced by the reaction is discharged from the discharge port (3).
  • the reaction can be carried out in the state of a thin film fluid.
  • the rotating disk (4) rotates and the fixed disk (5) does not rotate.
  • the number of rotations fixed to the rotating disk (4) is preferably 300 to 3550 rpm, more preferably 500 to 3000 rpm.
  • the clearance between the first processing surface (1) and the second processing surface (2), that is, the reaction field clearance is 1 to 30 ⁇ m, preferably 3 to 20 ⁇ m, more preferably 5 to 15 ⁇ m.
  • the first processing surface (1) has a hollow disk shape and is fixed to a disk-shaped fixed disk (4).
  • the second processing surface (2) has a hollow disk shape and is fixed to the disk-shaped rotating disk (4).
  • the flow rate of the magnesium salt aqueous solution (A) in the reaction field is preferably 10 to 250 ml / second, more preferably 15 to 200 ml / second.
  • the flow rate of the alkaline substance (B) in the reaction field is preferably 10 to 250 ml / second, more preferably 15 to 200 ml / second.
  • As the raw material magnesium salt aqueous solution an aqueous solution of magnesium chloride, magnesium nitrate, magnesium sulfate or the like is used.
  • As the alkaline material an aqueous solution of caustic soda, ammonia, potassium hydroxide or the like is used.
  • the reaction temperature is preferably 5 to 90 ° C, more preferably 5 to 60 ° C, and further preferably 5 to 50 ° C.
  • the proportion of reaction between magnesium and alkali is preferably 0.2 to 12 mol, more preferably 0.4 to 10 mol, and still more preferably 0.6 to 8 mol of hydroxide (OH) with respect to 1 mol of magnesium.
  • the fine magnesium hydroxide particles as the final product do not contain carbon. If organic treatment is required, conventional organic surface treatment with fatty acid or the like can be performed.
  • the raw material is a 1.409 mol / L magnesium chloride aqueous solution supplied at a flow rate of 30 ml / min and 6.045N caustic soda at a flow rate of 13.3 ml / min, a reaction temperature of 35 ° C., a reaction field clearance of about 10 ⁇ m, a rotating disk
  • a magnesium hydroxide slurry was obtained by a reaction at 1700 rpm. The obtained slurry was filtered with a centrifuge and washed with ion-exchanged water.
  • a magnesium hydroxide slurry was obtained by reaction at 20 ° C., a reaction field clearance of about 10 ⁇ m, and a rotating disk rotating at 1700 rpm.
  • the obtained slurry is filtered with a centrifuge and washed with ion-exchanged water.
  • the solid content after washing was emulsified with ion-exchanged water, treated with ultrasonic waves for 5 minutes, and then measured with Nikkiso's particle size distribution device UPA-UT151 (dynamic light scattering frequency analysis).
  • 1 nm fine magnesium hydroxide particles were obtained. X-ray analysis revealed that it was magnesium hydroxide. Dispersed particles of 50 nm or less could be observed with a transmission electron microscope (TEM).
  • TEM transmission electron microscope
  • Example 3 In the same manner as in Example 1, using ULREA SS-11, the raw material was supplied with 0.764 mol / L magnesium chloride aqueous solution at a flow rate of 10 ml / min, and 0.264 N caustic soda at a flow rate of 250 ml / min, and the reaction temperature.
  • a magnesium hydroxide slurry was obtained by reaction at 77 ° C., a reaction field clearance of about 10 ⁇ m, and a rotating disk rotating at 1700 rpm. The obtained slurry was filtered with a centrifuge and washed with ion-exchanged water.
  • the reaction was carried out at a reaction temperature of 35 ° C., a reaction field clearance of about 10 ⁇ m, and a rotating disk rotating at 1700 rpm to obtain a magnesium hydroxide slurry.
  • the obtained slurry is filtered with a centrifuge and washed with ion-exchanged water.
  • the solid content after washing is emulsified with ion-exchanged water, treated with ultrasonic waves for 5 minutes, and measured with Nikkiso's particle size distribution device UPA-UT151 (dynamic light scattering frequency analysis).
  • the average secondary particle size is 69. .4 nm and fine magnesium hydroxide particles were obtained.
  • Example 6 (Resin blending example) Resin component 100phr
  • Example 4 Nano Magnesium Hydroxide Particles 20 phr (Creation of resin composition) Water of Example 4 prepared to 59.2 g / L in 5.395 g (acrylic resin content 2.460 g) of water-soluble glossy varnish (component: synthetic resin (acrylic), organic solvent, water) of Campe Papio Co., Ltd. 10 ml of magnesium oxide particle slurry was mixed and dispersed for 1 min with ultrasonic waves to obtain an inorganic-organic composite slurry.
  • Example 1 ml of the inorganic / organic composite slurry was cast on a PET plate having a thickness of 125 ⁇ m and naturally dried overnight to obtain an inorganic / organic composite coating film.
  • the thickness of the coating film was 80 to 160 ⁇ m.
  • Comparative Example 2 A resin composition was prepared under the same conditions as in Example 6 using a magnesium hydroxide particle slurry (49.2 g / L) having an average secondary particle system of 0.8 ⁇ m. The coating thickness was 70 to 130 ⁇ m.
  • Example 7 The haze measurement of the coating film of Example 6 and Comparative Example 2 was performed.
  • the fine magnesium hydroxide particles of the present invention have an average secondary particle diameter (measured by a frequency analysis method) of 1 to 100 nm, preferably 10 to 90 nm, do not contain carbon, and have high purity.
  • the fine magnesium hydroxide particles of the present invention have a very small average secondary particle size, and therefore can be expected to be applied in fields that could not be applied to conventional submicron-order particles such as small electronic devices and thin films. Further, since the particle size is fine, the transparency is also high, and use in fields where transparency is required is also conceivable.
  • the fine magnesium hydroxide particles of the present invention have a very small average secondary particle diameter of 100 nm or less and high whiteness (high transparency), so that the conventional average secondary particle diameter exceeds 100 nm.
  • fine magnesium hydroxide particles can be produced by performing a reaction in a forced thin film microreactor using a magnesium salt aqueous solution and an alkaline material raw material.
  • Magnesium hydroxide obtained by grinding is contaminated by contact with grinding media.
  • Magnesium hydroxide obtained by adding an additive containing organic substances may act as an impurity. Since the fine magnesium hydroxide particles of the invention are synthesized from a reaction using a conventional magnesium hydroxide raw material, there is no contamination, and nanoparticles can be obtained without adding additives.
  • the production method of the present invention provides magnesium hydroxide particles having fine particles and good dispersibility. Therefore, even when blended with a resin, high transparency is exhibited.
  • the fine magnesium hydroxide particles of the present invention can be used as a flame retardant, heat conducting agent, acid acceptor, adsorbent, thickener, reinforcing agent, and the like.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

 本発明の目的は、ナノ粒子レベルの粒子径を有し、炭素含量が少なく白色度の高く、透明性の高い微細水酸化マグネシウム粒子およびその製造方法を提供することにある。 本発明は、周波数解析で測定された平均二次粒子径が1~100nmであり、かつ炭素含量が0.9重量%未満の微細水酸化マグネシウム粒子である。

Description

微細水酸化マグネシウム粒子
 本発明は、微細水酸化マグネシウム粒子およびその製造方法に関する。また、その粒子を含む樹脂組成物およびそれから形成された成形品に関する。
 水酸化マグネシウム粒子は古くから知られており、医薬用、工業用として広い分野で使用されている。例えば、医薬用としては、制酸剤、瀉下剤および動物用薬剤などがあり、工業用としては熱可塑性樹脂に配合して該樹脂に難燃性を賦与する難燃剤、含油廃水用吸着剤、排煙脱硫剤、排水中和剤および土質改良剤などがある。
 近年、難燃剤である水酸化マグネシウムの微粒子化および高分散化することでの難燃効果向上技術が求められている。これは、微粒子で分散が良いほど難燃効率が上がり、少ない添加量で高い難燃性が得られるためである。また、電子機器などのアプリケーションの小型、薄膜化なども進んでいるので対応できるような微粒子難燃剤が必要とされている。微粒子難燃剤である微粒子水酸化マグネシウムとしては平均粒子径が10~1000nmの水酸化マグネシウム微粒子が提案されている(特許文献1)。しかしこの水酸化マグネシウム微粒子は炭素量、0.9重量%以上を含有しており、樹脂組成物への配合に関しては有利な場合があるが、有機処理を必要としない配合系や水酸化マグネシウム純度を必要とする用途(ガラス等のセラミックへの添加剤、マグネシウム源としての原料等)には不向きである。
 一方マイクロリアクターを利用してナノ粒子を製造することが知られているが、マイクロリアクターは反応場が1辺あたり1mmか500μmより小さなスケールでの化学反応装置と定義されており、より大きなスケールで反応を行う他の装置と比べ、エネルギー効率、反応速度、収率、安全性、温度制御、高速で均一な混合、濃度均一性の向上、スケールアップ、といった部分の細かな条件の制御能に優れるとされる。細いY字管のマイクロリアクターが有名であり、ナノ粒子が合成できることは知られているが、反応場が微小空間であるので水酸化マグネシウム粒子等のような晶析反応だと配管詰まりが起こり、非常に薄い濃度でしか合成できないという難点があり無機化合物の晶析反応には向いていない。しかし、例えば特許文献2に示されるような、強制薄膜式マイクロリアクターは反応場が1~30μmと非常に微小な空間であるが、図3に示す装置図の下面ディスクが回転することで、生成したナノ粒子を遠心力で装置外に排出することで、ナノ粒子が装置内に閉塞することなく高濃度で無機化合物ナノ粒子の合成が容易にできる。
特開2009−62214号 特開2009−131831号
 本発明の目的は、ナノ粒子レベルの粒子径を有し、炭素含量が少なく白色度の高く、透明性の高い微細水酸化マグネシウム粒子およびその製造方法を提供することにある。
 本発明者は、ナノ粒子レベルの微細水酸化マグネシウム粒子を得る方法について研究を進めた。その結果、強制薄膜式マイクロリアクター中でマグネシウム塩水溶液とアルカリ物質原料とを反応させるとナノ粒子レベルの微細水酸化マグネシウム粒子が得られ、また得られた粒子は、炭素含有量が極めて少なく純度に優れ白色度の高いことを見出し本発明に到達した。
 すなわち本発明は、周波数解析で測定された平均二次粒子径が1~100nmであり、かつ炭素含量が0.9重量%未満の微細水酸化マグネシウム粒子である。また本発明は、100重量部の合成樹脂および1~95重量部の、周波数解析で測定された平均粒子径が1~100nmであり、炭素含量が0.9重量%未満の微細水酸化マグネシウム粒子を含有する樹脂組成物である。また本発明は前記樹脂組成物より形成された成形品である。また本発明は、反応場のクリアランス1~30μmを有する強制薄膜式マイクロリアクター中でマグネシウム塩水溶液とアルカリ物質原料とを反応させることを特徴とする前記水酸化マグネシウム粒子の製造方法である。
 図1は、実施例2で得られた水酸化マグネシウム粒子の粒度分布である。
 図2は、実施例2で得られた水酸化マグネシウム粒子のTEM画像である。
 図3は、強制薄膜式マイクロリアクターの一例である。
<微細水酸化マグネシウム粒子>
 本発明の微細水酸化マグネシウム粒子の平均二次粒子径は、1~100nm、好ましくは10~90nm、より好ましくは15~90nmである。粒子の平均二次粒子径は、周波数解析で測定する。
 本発明の微細水酸化マグネシウム粒子の炭素含量は、0.9重量%未満、好ましくは0.8重量%未満、より好ましくは0.7重量%未満である。
 本発明の微細水酸化マグネシウム粒子は表面処理剤で表面処理をすることが出来る。表面処理剤として、高級脂肪酸類、チタネートカップリング剤、シランカップリング剤、アルミネートカップリング剤、多価アルコールと脂肪酸のリン酸エステル類およびアニオン系界面活性剤からなる群から選ばれた少なくとも一種が好ましい。
 高級脂肪酸類として、炭素数10以上の脂肪酸、例えば、ステアリン酸、オレイン酸、エルカ酸、パルミチン酸等およびそのアルカリ金属塩類が挙げられる。
 チタネートカップリング剤として、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリス(ジオクチルパイロフォスフェート)チタネート、イソプロピルトリ(N−アミノエチル−アミノエチル)チタネート、イソプロピルトリデシルベンゼンスルホニルチタネート等が挙げられる。
 シランカップリング剤として、ビニルエトキシシラン、ビニル−トリス(2−メトキシ)シラン、ガンマ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ガンマ−アミノプロピルトリメトキシシラン、ベーター(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、ガンマ−グリシドキシ−プロピルトリメトキシシラン、ガンマ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
 アルミネートカップリング剤として、アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレート等が挙げられる。
 多価アルコールのリン酸エステル類として、ステアリルアルコールとオルトリン酸とのモノまたはジエステルまたはそれらの混合物が挙げられる。
 アニオン系界面活性剤として、アミド結合脂肪族カルボン酸塩、アミド結合硫酸エステル塩、アミド結合スルホン酸塩、アミド結合アルキルアリルスルホン酸塩、ステアリルアルコール等の高級アルコールの硫酸エステル塩、ポリエチレングリコールエーテルの硫酸エステル塩、エステル結合硫酸エステル塩、エステル結合スルホン酸塩、エステル結合アルキルアリルスルホン酸塩、エーテル結合アルキルアリルスルホン酸塩等が挙げられる。
 表面処理剤を使用して、本発明の微細水酸化マグネシウム粒子の表面コーティング処理をするには、それ自体公知の湿式法により実施できる。例えば湿式法としては、微細水酸化マグネシウム粒子のスラリーに該表面処理剤を液状またはエマルジョン状で加え、約100℃までの温度で機械的に十分混合すればよい。乾式法としては、水酸化マグネシウムの粉末をヘンシェルミキサー等の混合機により、十分攪拌下で表面処理剤を液状、エマルジョン状、固形状で加え、加熱または非加熱下に十分に混合すればよい。表面処理剤の添加量は、適宜選択できる。
<樹脂組成物>
 本発明の樹脂組成物は、100重量部の合成樹脂に対して、1~95重量部の、周波数解析で測定された平均粒子径が1~100nmであり、かつ炭素含量が0.9重量%未満の微細水酸化マグネシウム粒子を含有する。
 微細水酸化マグネシウム粒子の含有量は、100重量部の合成樹脂に対して、好ましくは5~90重量部、より好ましくは10~85重量部、さらに好ましくは15~85重量部である。
 合成樹脂は、通常、成形品として使用されるものであればよく、その例としてはポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン/プロピレン共重合体、ポリブテン、ポリ・4−メチルペンテン−1等の如きC2~C8オレフィン(α−オレフィン)の重合体もしくは共重合体、これらオレフィンとジエンとの共重合体類、エチレン−アクリレート共重合体、ポリスチレン、ABS樹脂、AAS樹脂、AS樹脂、MBS樹脂、エチレン/塩ビ共重合樹脂、エチレン酢ビコポリマー樹脂、エチレン−塩ビ−酢ビグラフト重合樹脂、塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、塩ビプロピレン共重合体、酢酸ビニル樹脂、フェノキシ樹脂、ポリアセタール、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、メタクリル樹脂等の熱可塑性樹脂が例示できる。
 これらの熱可塑性樹脂のうち好ましい例としては、水酸化マグネシウム粒子による難燃効果、熱劣化防止効果および機械的強度保持特性の優れたポリオレフィンまたはその共重合体がある。具体的には、ポリプロピレンホモポリマー、エチレンプロピレン共重合体の様なポリプロピレン系樹脂、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、EVA(エチレンビニルアセテート樹脂)、EEA(エチレンエチルアクリレート樹脂)、EMA(エチレンアクリル酸メチル共重合樹脂)、EAA(エチレンアクリル酸共重合樹脂)、超高分子量ポリエチレンの様なポリエチレン系樹脂、およびポリブテン、ポリ4−メチルペンテン−1等のC2~C6のオレフィン(α−エチレン)の重合体もしくは共重合体である。
 さらに、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、尿素樹脂等の熱硬化性樹脂およびEPDM、ブチルゴム、イソプレンゴム、SBR、NBR、クロロスルホン化ポリエチレン、NIR、ウレタンゴム、ブタジエンゴム、アクリルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の合成ゴムを例示することができる。合成樹脂がポリオレフィンまたはその共重合体であることが好ましい。
 本発明の樹脂組成物は、前記合成樹脂および微細水酸化マグネシウム粒子で実質的に形成されるが、さらに難燃助剤を配合することが出来る。この難燃助剤を配合することにより、微細水酸化マグネシウム粒子の配合割合を少なくすることが出来るし、また難燃効果を増大することが出来る。
 難燃助剤としては、赤リン、炭素粉末あるいはこれらの混合物であることが好ましい。赤リンとしては、難燃剤用の通常の赤リンの他に、例えば熱硬化性樹脂、ポリオレフィン、カルボン酸重合体、酸化チタンあるいはチタンアルミ縮合物で表面被覆した赤リンが使用しうる。また、炭素粉末としては、カーボンブラック、活性炭あるいは黒鉛が挙げられ、このカーボンブラックとしては、オイルファーネス法、ガスファーネス法、チャンネル法、サーマル法またはアセチレン法のいずれの方法によって調製されたものであってもよい。
 難燃助剤の含有量は、100重量部の合成樹脂に対して、好ましくは0.1~20重量部、より好ましくは0.5~15重量部である。
 本発明の樹脂組成物は他の添加剤を配合してもよい。例えば、酸化防止剤、帯電防止剤、顔料、発泡剤、可塑剤、充填剤、補強材、有機ハロゲン難燃剤、架橋剤、光安定剤、紫外線吸収剤、滑剤等を例示出来る。
<成形品>
 本発明は、前記樹脂組成物より形成された成形品を包含する。成形品として、電線、ケーブル、放熱シート、プリント配線基板、半導体封止剤等の電子電気機器用部品、家電部品、車部品、ガラス製品、セラミック製品等が挙げられる。
<微細水酸化マグネシウム粒子の製造方法>
 本発明の微細水酸化マグネシウム粒子は、反応場のクリアランス1~30μmを有する強制薄膜式マイクロリアクター中でマグネシウム塩水溶液とアルカリ物質原料とを反応させ製造することができる。
 本発明の微細水酸化マグネシウム粒子の製造に、エム・テクニック株式会社製のマイクロリアクターULREA SS−11を使用することができる。この装置は反応場のクリアランス1~30μmを有する強制薄膜式マイクロリアクターで、ディスクが回転することにより晶析した水酸化マグネシウムスラリーを排出する機構を有する。ディスク内で晶析反応後、直ちに装置外に排出される連続式の反応装置である。そのため1~30μmと微細な反応場クリアランスであっても生成した晶析物がリアクター内で詰まることなく高濃度で反応でき、ナノ粒子を得ることが出来る。
 本発明で用いる強制薄膜式マイクロリアクターの一例を図3に示す。強制薄膜式マイクロリアクターは、互いに対向する第1処理面(1)と第2処理面(1)とにより形成された反応場を有し、第1処理面(1)と第2処理面(2)とは相対的に回転し、かつ相対的に接近したり離反したりすることが可能で、原料の供給圧によって2つの処理用面を離反させる方向に力を発生させ、かつ2つの処理用面を接近させる方向に移動させる力を別途加え、反応場を微小間隔に維持するものである。第1処理面(1)と第2処理面(2)とは、一方が回転し他方が静止していてもよいし、また双方が逆方向に回転してもよい。
 原料のマグネシウム塩水溶液(A)は、所定の圧力でリアクターの中央部から反応場に供給される。原料のアルカリ物質(B)は、マグネシウム塩水溶液(A)とは別の供給口から反応場に供給される。反応により生成された微細水酸化マグネシウムを含有するスラリーは排出口(3)から排出される。強制薄膜式マイクロリアクターを用いると、薄膜流体の状態で反応を行うことができる。
 図3中、回転ディスク(4)は回転し、固定ディスク(5)は回転しない。回転ディスク(4)固定の回転数は好ましくは300~3550rpm、より好ましくは500~3000rpmである。
 第1処理面(1)と第2処理面(2)との隙間、すなわち反応場のクリアランスは、1~30μm、好ましくは3~20μm、より好ましくは5~15μmである。
 第1処理面(1)は、中空円板状で、円板状の固定ディスク(4)に固定されている。また第2処理面(2)は、中空円板状で、円板状の回転ディスク(4)に固定されている。
 マグネシウム塩水溶液(A)の反応場での流量は、好ましくは10~250ml/秒、より好ましくは15~200ml/秒である。アルカリ物質(B)の反応場での流量は、好ましくは10~250ml/秒、より好ましくは15~200ml/秒である。
 原料のマグネシウム塩水溶液としては、塩化マグネシウム、硝酸マグネシウム、硫酸マグネシウムなどの水溶液を用いる。またアルカリ物質原料としては、苛性ソーダ、アンモニア、水酸化カリウム等の水溶液を用いる。
 反応の温度は、好ましくは5~90℃、より好ましくは5~60℃、さらに好ましくは5~50℃である。
 マグネシウムとアルカリの反応の割合は、好ましくはマグネシウム1molに対して水酸化物(OH)が0.2~12mol、より好ましくは0.4~10mol、さらに好ましくは0.6~8molである。
 本発明の微細水酸化マグネシウムの製造方法では上記の通り、炭素を含まない原料を使用するので、最終製品である微細水酸化マグネシウム粒子は炭素を含まない。また有機処理が必要ならば従来技術である脂肪酸等での有機表面処理を行うことができる。
 以下、本発明を実施例および比較例により詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
 なお実施例において水酸化マグネシウム粒子の(a)粒度分布および平均二次粒子径、(b)TEM観察径、(c)炭素含量、(d)X線構造解析、また、樹脂組成物の実施例において、(e)塗膜厚、(f)ヘーズ測定、は以下に記載する測定法によって測定された値を示す。
(a)粒度分布および平均二次粒子径:
 日機装の粒度分布装置UPA−UT151(動的光散乱法 周波数解析)、日機装のマイクロトラックMT3300EX II(レーザー回折法)を用いて測定。測定時の溶媒はイオン交換水、水酸化マグネシウムスラリーを超音波で5分処理後に測定。合計2回の測定を行い、それぞれの測定で得られた%50を試料の平均二次粒子径とする。
(b)TEM観察径:
 JEOL社のJEM−2100を使用。試料は水酸化マグネシウムスラリーを超音波で5分処理後にコロジオン膜に滴下して作成して観測した。
(c)炭素含量:
 島津製作所の全有機炭素計TOC−5000を使用し測定した。
(d)X線構造解析:
 リガク社のRINT2200Vを用い測定した。
(e)塗膜厚
 高分子計器株式会社の試験片測厚器SDA−25型を使用し測定した。
(f)ヘーズ測定
 (有)東京電色、AUTOMATIC HAZEMETER OPTICALUNIT TC−HIIIDPを使用して、全光線透過率、曇り度を測定した。
実施例1
 リアクターとして、エム・テクニック株式会社製の強制薄膜式マイクロリアクターULREA SS−11を用いた。原料は1.409mol/Lの塩化マグネシウム水溶液を30ml/分の流量で、6.045Nの苛性ソーダを13.3ml/分の流量で供給し、反応温度35℃、反応場クリアランス約10μm、回転ディスクの回転数1700rpmで反応して水酸化マグネシウムスラリーを得た。
 得られたスラリーを遠心分離機で濾別、イオン交換水で洗浄した。洗浄後の固形分をイオン交換水で乳化し、超音波で5分処理後、日機装の粒度分布装置UPA−UT151(動的光散乱法 周波数解析)で測定したところ、平均二次粒子径15.8nmの、微細水酸化マグネシウム粒子が得られた。X線解析したところ、水酸化マグネシウムであった。
実施例2
 実施例1と同様にULREA SS−11を用いて、原料は0.764mol/Lの塩化マグネシウム水溶液を10ml/分の流量で、0.264Nの苛性ソーダを250ml/分の流量で供給し、反応温度20℃、反応場クリアランス約10μm、回転ディスクの回転数1700rpmで反応して水酸化マグネシウムスラリーを得た。
 得られたスラリーを遠心分離機で濾別、イオン交換水で洗浄する。洗浄後の固形分をイオン交換水で乳化し、超音波で5分処理後、日機装の粒度分布装置UPA−UT151(動的光散乱法 周波数解析)で測定したところ、平均二次粒子径38.1nmの微細水酸化マグネシウム粒子が得られた。X線解析したところ、水酸化マグネシウムであった。透過型電子顕微鏡(TEM)で50nm以下の分散粒子が観察できた。
実施例3
 実施例1と同様にULREA SS−11を用いて、原料は0.764mol/Lの塩化マグネシウム水溶液を10ml/分の流量で、0.264Nの苛性ソーダを250ml/分の流量で供給し、反応温度77℃、反応場クリアランス約10μm、回転ディスクの回転数1700rpmで反応して水酸化マグネシウムスラリーを得た。
 得られたスラリーを遠心分離機で濾別、イオン交換水で洗浄した。洗浄後の固形分をイオン交換水で乳化し、超音波で5分処理後、日機装の粒度分布装置UPA−UT151(動的光散乱法 周波数解析)で測定したところ、平均二次粒子径60.1nmであり、微細水酸化マグネシウム粒子が得られた。X線解析したところ、水酸化マグネシウムであった。
実施例4
 実施例1と同様にULREA SS−11を用いて、原料は0.7045mol/Lの塩化マグネシウム水溶液を100ml/分の流量で、3.023Nの苛性ソーダを44.3ml/分の流量で供給し、反応温度35℃、反応場クリアランス約10μm、回転ディスクの回転数1700rpmで反応して水酸化マグネシウムスラリーを得た。
 得られたスラリーを遠心分離機で濾別、イオン交換水で洗浄する。洗浄後の固形分をイオン交換水で乳化し、超音波で5分処理後、日機装の粒度分布装置UPA−UT151(動的光散乱法 周波数解析)で測定したところ、平均二次粒子径は69.4nmであり、微細水酸化マグネシウム粒子が得られた。
実施例5
 ULREA SS−11を用いて、原料は1.409mol/Lの塩化マグネシウム水溶液を100ml/分の流量で、6.045Nの苛性ソーダを44.3ml/分の流量で供給し、反応温度35℃、反応場クリアランス約10μm、回転ディスクの回転数1700rpmで反応して水酸化マグネシウムスラリーを得た。
 得られたスラリーを遠心分離機で濾別、イオン交換水で洗浄する。洗浄後の固形分をイオン交換水で乳化し、超音波で5分処理後、日機装の粒度分布装置UPA−UT151(動的光散乱法 周波数解析)で測定したところ、平均二次粒子径89.4nmであり、微細水酸化マグネシウム粒子が得られた。X線解析したところ、水酸化マグネシウムであった。
比較例1
 スレンレス製の反応容器中でのバッチ反応で、温調35℃撹拌下の1.409mol/Lの塩化マグネシウム水溶液100ml中に、6.045Nの苛性ソーダ44.3mlを5分かけて注加して水酸化マグネシウムスラリーを得た。
 遠心分離機で濾別、イオン交換水で洗浄。洗浄後の固形分をイオン交換水で乳化し、日機装のマイクロトラックMT3300EX IIを用いてレーザー回折散乱法に粒度測定を行ったところ、平均二次粒子径1280nmであった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
実施例6
(樹脂の配合例)
樹脂成分               100phr
実施例4のナノ水酸化マグネシウム粒子  20phr
(樹脂組成物の作成)
 株式会社カンペパピオの水溶性つやだしニス(成分:合成樹脂(アクリル)、有機溶剤、水)5.395g(アクリル樹脂含有量2.460g)に、49.2g/Lに調製した実施例4の水酸化マグネシウム粒子スラリー10mlを混合して、超音波で1min分散処理して無機有機複合スラリーを得た。厚みが125umのPET板上に無機有機複合スラリー1mlをキャストして一晩自然乾燥させて、無機有機複合塗膜を得た。塗膜の厚みは80~160μmであった。
比較例2
平均二次粒子系0.8μmの水酸化マグネシウム粒子スラリー(49.2g/L)を用いて、実施例6と同じ条件で樹脂組成物を作成した。塗膜厚みは70~130μmであった。
実施例7
 実施例6と比較例2の塗膜のヘーズ測定を行った。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
発明の効果
 本発明の微細水酸化マグネシウム粒子、平均二次粒子径(周波数解析法で測定)が1~100nm、好ましくは10~90nmであり、かつ炭素を含まず、純度が高い。本発明の微細水酸化マグネシウム粒子は、平均二次粒子径が非常に小さいため、小型電子機器や薄膜などこれまでのサブミクロンオーダーの粒子では適用できなかった分野での応用が期待できる。また、粒子サイズが微細なため透明性も高く、透明性が必要とされる分野での使用も考えられる。
 また本発明の微細水酸化マグネシウム粒子は平均二次粒子径が100nm以下と非常に小さく、かつ白色度が高い(透明性が高い)ので、従来の平均二次粒子径が100nmを超える水酸化マグネシウムよりも難燃効果が高く、かつ透明性に優れた成形品を得ることができる。
 本発明の製造方法によれば、マグネシウム塩水溶液とアルカリ物質原料を使用して強制薄膜式マイクロリアクター中で反応を行うことによって微細水酸化マグネシウム粒子を製造することができる。粉砕で得られた水酸化マグネシウムは、粉砕メディアとの接触によるコンタミがあり、有機物などを含む添加剤を添加して得られる水酸化マグネシウムはその添加剤が不純物として働く可能性があるが、本発明の微細水酸化マグネシウム粒子は、従来の水酸化マグネシウム原料を用いた反応からの合成であるのでコンタミがなく、添加剤を添加しなくてもナノ粒子が得られる。また従来の反応容器を用いた水酸化マグネシウム粒子の反応では、分散性が悪く凝集粒子となってしまうが、本発明の製造方法では微粒子で分散性の良い水酸化マグネシウム粒子が得られる。そのため、樹脂に配合した場合も、高い透明性を示す。
 本発明の微細水酸化マグネシウム粒子は、難燃剤、熱伝導剤、受酸剤、吸着剤、増粘剤、補強剤等として使用できる。
1 第1処理面
2 第2処理面
3 排出口
4 回転ディスク
5 固定ディスク
A マグネシウム塩水溶液
B アルカリ物質

Claims (8)

  1.  周波数解析で測定された平均二次粒子径が1~100nmであり、かつ炭素含量が0.9重量%未満の微細水酸化マグネシウム粒子。
  2.  高級脂肪酸類、チタネートカップリング剤、シランカップリング剤、アルミネートカップリング剤、多価アルコールと脂肪酸のリン酸エステル類およびアニオン系界面活性剤からなる群から選ばれた少なくとも一種の表面処理剤で表面処理されている請求項1記載の水酸化マグネシウム粒子。
  3.  100重量部の合成樹脂および1~95重量部の、周波数解析で測定された平均粒子径が1~100nmであり、炭素含量が0.9重量%未満の微細水酸化マグネシウム粒子を含有する樹脂組成物。
  4.  合成樹脂がポリオレフィンまたはその共重合体である請求項3記載の樹脂組成物。
  5.  請求項3記載の樹脂組成物より形成された成形品。
  6.  電線またはケーブルである請求項5記載の成形品。
  7.  反応場のクリアランス1~30μmを有する強制薄膜式マイクロリアクター中で、マグネシウム塩水溶液とアルカリ物質原料とを反応させることを特徴とする請求項1記載の微細水酸化マグネシウム粒子の製造方法。
  8.  強制薄膜式マイクロリアクターは、互いに対向する第1処理面(1)と第2処理面(1)とにより形成された反応場を有し、第1処理面(1)と第2処理面(2)とは相対的に回転し、かつ相対的に接近したり離反したりすることが可能で、原料の供給圧によって2つの処理用面を離反させる方向に力を発生させ、かつ2つの処理用面を接近させる方向に移動させる力を別途加え、反応場を微小間隔に維持するものである請求項7記載の製造方法。
PCT/JP2013/053776 2012-02-13 2013-02-08 微細水酸化マグネシウム粒子 WO2013122239A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201380006920.8A CN104114492A (zh) 2012-02-13 2013-02-08 氢氧化镁微粒
EP13748918.3A EP2816011A4 (en) 2012-02-13 2013-02-08 MAGNESIUM HYDROXIDE-MICROPARTICLES
KR1020147022100A KR20140128997A (ko) 2012-02-13 2013-02-08 미세 수산화마그네슘 입자
US14/375,585 US20150005429A1 (en) 2012-02-13 2013-02-08 Magnesium hydroxide fine particles
RU2014137149A RU2014137149A (ru) 2012-02-13 2013-02-08 Тонкодисперсные частицы гидроксида магния

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012028480 2012-02-13
JP2012-028480 2012-02-13
JP2012-066828 2012-03-23
JP2012066828 2012-03-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013122239A1 true WO2013122239A1 (ja) 2013-08-22

Family

ID=48984347

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2013/053776 WO2013122239A1 (ja) 2012-02-13 2013-02-08 微細水酸化マグネシウム粒子

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20150005429A1 (ja)
EP (1) EP2816011A4 (ja)
JP (1) JPWO2013122239A1 (ja)
KR (1) KR20140128997A (ja)
CN (1) CN104114492A (ja)
RU (1) RU2014137149A (ja)
TW (1) TW201343555A (ja)
WO (1) WO2013122239A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190039835A (ko) 2016-09-07 2019-04-15 교와 가가꾸고교 가부시키가이샤 미립자 복합 금속 수산화물, 그 소성물, 그 제조 방법 및 그 수지 조성물
JP2021024780A (ja) * 2019-08-02 2021-02-22 株式会社宮本製作所 水酸化マグネシウム懸濁液、マグネシウム反応液、pH上昇剤、水酸化マグネシウム懸濁液の製造方法、マグネシウム反応液の製造方法、入浴剤および化粧品

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2535105A1 (en) * 2011-06-14 2012-12-19 Corning Incorporated Systems and methods for scale-up of microreactors
RU2561379C2 (ru) * 2013-10-29 2015-08-27 Открытое Акционерное Общество "Каустик" Наночастицы антипирена гидроксида магния и способ их производства
EP3187483B1 (en) * 2014-08-26 2019-08-14 Kyowa Chemical Industry Co., Ltd Novel magnesium hydroxide-based solid solution, and resin composition and precursor for highly active magnesium oxide which include same
CN114573956B (zh) * 2022-01-25 2023-11-24 浙江恒逸石化研究院有限公司 一种纳米氢氧化镁改性可降解共聚酯的制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006232982A (ja) * 2005-02-24 2006-09-07 Fuji Xerox Co Ltd 表面被覆難燃性粒子及びその製造方法、並びに難燃性樹脂組成物及びその製造方法
JP2009062214A (ja) 2007-09-05 2009-03-26 Kanto Denka Kogyo Co Ltd 水酸化マグネシウム微粒子及びその製造方法
JP2009131831A (ja) 2007-11-09 2009-06-18 M Technique Co Ltd 微粒子の製造方法及びその微粒子
JP2011195384A (ja) * 2010-03-19 2011-10-06 Fujifilm Corp 金属水酸化物微粒子の製造方法
WO2011148463A1 (ja) * 2010-05-25 2011-12-01 エム・テクニック株式会社 ドープ元素量を制御された析出物質の製造方法
JP2011245474A (ja) * 2011-02-07 2011-12-08 M Technique Co Ltd ドープ元素量を制御された析出物質の製造方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3299921B2 (ja) * 1997-10-17 2002-07-08 協和化学工業株式会社 水酸化マグネシウムを含有する耐酸性熱可塑性樹脂組成物
US6376077B1 (en) * 1998-04-10 2002-04-23 Kyowa Chemical Industry Co., Ltd. Process for the production of coupling agent-treated inorganic particles and use thereof
WO2005103138A1 (ja) * 2004-04-20 2005-11-03 Yazaki Corporation ポリオレフィン樹脂組成物及びそれを用いた電線
KR101378413B1 (ko) * 2007-08-09 2014-03-27 엠. 테크닉 가부시키가이샤 반도체 미립자의 제조방법 및 그 미립자
RU2567910C2 (ru) * 2010-03-09 2015-11-10 Киова Кемикал Индастри Ко., Лтд. Наполнитель для синтетической смолы, композиция синтетической смолы, способ ее получения и изготовленное из нее формованное изделие
JPWO2012008596A1 (ja) * 2010-07-13 2013-09-09 協和化学工業株式会社 樹脂組成物の引張強度を向上させる方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006232982A (ja) * 2005-02-24 2006-09-07 Fuji Xerox Co Ltd 表面被覆難燃性粒子及びその製造方法、並びに難燃性樹脂組成物及びその製造方法
JP2009062214A (ja) 2007-09-05 2009-03-26 Kanto Denka Kogyo Co Ltd 水酸化マグネシウム微粒子及びその製造方法
JP2009131831A (ja) 2007-11-09 2009-06-18 M Technique Co Ltd 微粒子の製造方法及びその微粒子
JP2011195384A (ja) * 2010-03-19 2011-10-06 Fujifilm Corp 金属水酸化物微粒子の製造方法
WO2011148463A1 (ja) * 2010-05-25 2011-12-01 エム・テクニック株式会社 ドープ元素量を制御された析出物質の製造方法
JP2011245474A (ja) * 2011-02-07 2011-12-08 M Technique Co Ltd ドープ元素量を制御された析出物質の製造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2816011A4

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190039835A (ko) 2016-09-07 2019-04-15 교와 가가꾸고교 가부시키가이샤 미립자 복합 금속 수산화물, 그 소성물, 그 제조 방법 및 그 수지 조성물
KR20200023553A (ko) 2016-09-07 2020-03-04 교와 가가꾸고교 가부시키가이샤 미립자 복합 금속 수산화물, 그 소성물, 그 제조 방법 및 그 수지 조성물
JP2021024780A (ja) * 2019-08-02 2021-02-22 株式会社宮本製作所 水酸化マグネシウム懸濁液、マグネシウム反応液、pH上昇剤、水酸化マグネシウム懸濁液の製造方法、マグネシウム反応液の製造方法、入浴剤および化粧品
JP7382643B2 (ja) 2019-08-02 2023-11-17 株式会社宮本製作所 水酸化マグネシウム懸濁液、その製造方法、水酸化マグネシウム飽和水溶液の製造方法およびpH上昇剤、ならびに、入浴剤、化粧品、医薬品、医薬部外品、除菌剤、防カビ剤およびそれらの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
TW201343555A (zh) 2013-11-01
EP2816011A4 (en) 2015-11-04
EP2816011A1 (en) 2014-12-24
JPWO2013122239A1 (ja) 2015-05-18
US20150005429A1 (en) 2015-01-01
KR20140128997A (ko) 2014-11-06
RU2014137149A (ru) 2016-04-10
CN104114492A (zh) 2014-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5895046B2 (ja) ハイドロタルサイト粒子の製造方法
WO2013122239A1 (ja) 微細水酸化マグネシウム粒子
JP5911153B2 (ja) 微細ハイドロタルサイト粒子の製造方法
US20090226710A1 (en) Magnesium hydroxide with improved compounding and viscosity performance
WO2008146089A2 (en) Process for producing magnesium hydroxide
JP5128882B2 (ja) 水酸化マグネシウム微粒子及びその製造方法
CA2860971C (en) Heat conductivity improving agent
JP2009249389A (ja) 水酸化マグネシウム難燃剤及び難燃性ポリマー組成物
JP5865998B2 (ja) 複合難燃剤、樹脂組成物および成形品
ES2751278T3 (es) Nueva solución sólida a base de hidróxido de magnesio y composición de resina y precursor para óxido de magnesio altamente activo que incluye los mismos
JP2009114016A (ja) 水酸化マグネシウム難燃剤及びその製造方法並びに難燃性組成物
WO2018117114A1 (ja) 高アスペクト比板状ハイドロタルサイト、その製造方法及びその樹脂組成物
JPWO2018047841A1 (ja) 微粒子複合金属水酸化物、その焼成物、その製造方法及びその樹脂組成物
Chen et al. Optimization and Characterization of Nano Aluminum Trihydrate-Based Flame-Retardant Materials in the Rotating Packed Bed Reactor
TW200817282A (en) Coated aluminum hydroxide particles produced by mill-drying

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13748918

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2013558764

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14375585

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2013748918

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20147022100

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2014137149

Country of ref document: RU