JP2000290452A

JP2000290452A - 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及びＭｇ−Ａｌ系ハイドロタルサイト型粒子粉末の製造法

Info

Publication number: JP2000290452A
Application number: JP2000026730A
Authority: JP
Inventors: Nariya Kobayashi; 斉也小林; Torayuki Honna; 虎之本名; Tsutomu Katamoto; 勉片元; Akinori Yamamoto; 明典山本
Original assignee: Toda Kogyo Corp
Current assignee: Toda Kogyo Corp
Priority date: 1999-02-05
Filing date: 2000-02-03
Publication date: 2000-10-17
Anticipated expiration: 2020-02-03
Also published as: JP4332691B2

Abstract

(57)【要約】【課題】板面径が大きく、適度な厚みを有し、塩素含有
樹脂の安定剤として好適なＭｇ−Ａｌ系ハイドロタルサ
イト型粒子粉末及びその製造法を提供する。【解決手段】板面径が０．１〜１．０μｍであり、厚み
が０．０２〜０．０８μｍであって、カルシウムをＭｇ
及びＡｌの合計モル数に対してモル比で０．０１〜０．
２０含有しているＭｇ−Ａｌ系ハイドロタルサイト型粒
子粉末であって、該粒子粉末を塩化ビニル樹脂１００重
量部に対して３重量部混合して作成した樹脂シートを１
８０℃で加熱した場合の耐熱時間が４時間以上であるＭ
ｇ−Ａｌ系ハイドロタルサイト型粒子粉末であり、該粒
子粉末からなる塩素含有樹脂安定剤である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、板面径が大きく、
適度な厚みを有し、しかも、塩素含有樹脂の安定剤とし
て好適なＭｇ−Ａｌ系ハイドロタルサイト型粒子粉末を
提供するものである。

【０００２】

【従来の技術】周知の通り、層状化合物には、粘土鉱物
等の他、種々の化合物が存在するが、その内、ハイドロ
タルサイト等の層状複水酸化物（ＬａｙｅｒｅｄＤｏ
ｕｂｌｅＨｙｄｒｏｘｉｄｅ）は、層間に種々のイオ
ンや分子等を挿入できる構造を有しているのでアニオン
交換機能を発現させることができる。

【０００３】一般に、ハイドロタルサイトの構造は、日
本化学会誌、１９９５（８）、ｐ６２２〜６２８に記載
されている通り、「〔Ｍ^２＋ _１−ｘＭ^３＋ _ｘ（ＯＨ）_２〕_ｘ ^＋〔Ａｎ⁻
_ｘ／ｎ・ｙＨ_２Ｏ〕_ｘ ⁻ ここでＭ^２＋は、Ｍｇ^２＋、Ｃｏ^２＋、Ｎｉ^２＋、Ｚｎ
^２＋などの二価金属イオン、Ｍ^３＋は、Ａｌ^３＋、Ｆｅ
^３＋、Ｃｒ^３＋などの三価金属イオン、Ａｎ⁻は、ＯＨ
⁻、Ｃｌ⁻、ＣＯ_３ ^２−、ＳＯ_４ ^２−などのｎ価の陰イ
オンで、ｘは一般に０．２〜０．３３の範囲である。結
晶構造は、正の電荷をもつ正八面体のｂｒｕｃｉｔｅ単
位が並んだ二次元基本層と負の電荷を持つ中間層からな
る積層構造をとっている。」とされている。

【０００４】ハイドロタルサイトは、そのアニオン交換
機能を生かした様々な用途への展開、例えば、イオン交
換材、吸着剤、脱臭剤等の用途に使用されてきた。ま
た、ポリエチレン、ポリプロピレン及び塩素含有樹脂
（代表例として、塩化ビニル樹脂）等の樹脂・ゴムの安
定剤、更には、塗料、各種触媒、農業用フィルム、イン
キなど多種多様な用途に用いられている。

【０００５】また、近年は、環境への配慮が求められて
おり、触媒等においても毒性のある金属が含まれていな
いものが望まれることから、毒性がほとんどなく、しか
も、触媒等としての機能も優れるハイドロタルサイト型
粒子粉末は、このような期待に応えられるものといえ
る。

【０００６】殊に、ハイドロタルサイト型粒子粉末の中
でも、二価金属イオンとしてＭｇ^２ ^＋、三価金属イオン
としてＡｌ^３＋を有するＭｇ−Ａｌ系ハイドロタルサイ
ト型粒子粉末は、安定であるため、最も注目されている
ものである。また、ハイドロタルサイト型粒子粉末とし
ては、鉄系のハイドロタルサイト型粒子粉末も挙げられ
る（特開平９−２２７１２７号公報）が、鉄を有してい
ることから樹脂に練り込んだ場合に着色した樹脂とな
り、Ｍｇ−Ａｌ系ハイドロタルサイト型粒子粉末に比べ
て塩素含有樹脂の安定化剤として用いた場合に耐熱性が
十分とは言い難いものである。

【０００７】ハイドロタルサイトの製造法としては、基
本層を構成する二価金属イオン及び三価金属イオンとを
含む金属塩水溶液と、中間層を構成する炭酸イオンを含
む炭酸塩水溶液とを混合して、温度、ｐＨ値等を制御し
て共沈反応により得る方法が一般的である。また、常圧
での反応以外にも、オートクレーブを使用しての水熱反
応により得る方法も知られている。

【０００８】従来、樹脂練り込み用のハイドロタルサイ
ト型粒子粉末としては、樹脂練り込み時の分散性を考慮
して、板面径が大きく、適度な厚みを有する粒子粉末が
要求されているが、板面径が大きなハイドロタルサイト
型粒子粉末の製造には、水熱合成などの特殊な反応条件
が必要とされている。

【０００９】また、塩化ビニル樹脂等の塩素を含有した
樹脂・ゴムの安定剤としてハイドロタルサイト型粒子粉
末を用いる場合、耐熱性に優れた樹脂・ゴム製品を得る
ためには、樹脂・ゴム中に十分に分散され、且つ、塩素
イオンを捕捉する能力がより高いことが必要とされてい
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】板面径が大きく、適度
な厚みを有し、塩素含有樹脂の安定剤として好適なＭｇ
−Ａｌ系ハイドロタルサイト型粒子粉末は現在最も要求
されているところであるが、この要求を満たすようなＭ
ｇ−Ａｌ系ハイドロタルサイト型粒子粉末は未だ得られ
ていない。

【００１１】即ち、従来の共沈反応による方法では、板
面径の大きなハイドロタルサイト型粒子粉末を得ること
ができず、また、水熱合成などの特殊な反応条件下では
板面径の大きなハイドロタルサイト型粒子粉末を得るこ
とができるが、該粒子粉末を安定剤として用いた塩素含
有樹脂の耐熱性は十分とは言い難いものである。

【００１２】本発明は、板面径が大きく、適度な厚みを
有し、塩素含有樹脂の安定剤として好適なＭｇ−Ａｌ系
ハイドロタルサイト型粒子粉末を得ることを技術的課題
とする。

【００１３】

【課題を解決する為の手段】前記技術的課題は、次の通
りの本発明によって達成できる。

【００１４】即ち、本発明は、板面径が０．１〜１．０
μｍであり、厚みが０．０２〜０．０８μｍであって、
カルシウムをＭｇ及びＡｌの合計モル数に対してモル比
で０．０１〜０．２０含有しているＭｇ−Ａｌ系ハイド
ロタルサイト型粒子粉末であって、該粒子粉末を下記測
定方法で測定した耐熱時間が４時間以上であることを特
徴とするＭｇ−Ａｌ系ハイドロタルサイト型粒子粉末で
ある（本発明１）。塩化ビニル樹脂中にハイドロタルサイト型粒子粉末及
び添加剤を下記の組成割合で混合し、得られた混合物５
０ｇを熱間ロールを用いて練り込み、練り込みシートを
得た。練り込む条件は、練り込み温度１５５℃、ロール
間隙０．７５ｍｍ、練り込み時間３ｍｉｎである。ハイドロタルサイト型粒子粉末：３重量部、塩化ビニル樹脂（重合度１３００）（商品名：ＴＫ−１３００、信越化学製）：１００重量部、フタル酸ジエチルヘキシル（ＤＯＰ、大八化学製）：５０重量部、ステアリン酸カルシウム（一級試薬）：２重量部、ステアリン酸亜鉛（一級試薬）：０．４重量部、１、３ジフェニル−１、３プロパンジオン（一級試薬）：０．２重量部、亜リン酸ジエチル（一級試薬）：０．５重量部。得られた練り込みシートを熱間プレスで加圧処理し、
シート片（厚さ１．５ｍｍ）を作成した。加圧条件は、
プレス温度１６０℃、プレス圧１００ｋｇ／ｃｍ ^２、プ
レス時間１分、プレス間隙１．５ｍｍ、処理量３５ｇで
ある。得られたシート片（２０ｍｍ×２０ｍｍ）を空気中１
８０℃のオーブンに入れ、耐熱テストを行う。シート片
全体が黒変した時間を耐熱時間とする。

【００１５】また、本発明は、粒子表面がケイ素の水酸
化物又はケイ素の酸化物、高級脂肪酸、有機シラン化合
物、ロジン類から選ばれる１種以上で被覆されている本
発明１のＭｇ−Ａｌ系ハイドロタルサイト型粒子粉末で
あって、該粒子粉末を本発明１記載の測定方法で測定し
た耐熱時間が４時間以上であることを特徴とするＭｇ−
Ａｌ系ハイドロタルサイト型粒子粉末である（本発明
２）。

【００１６】また、本発明は、本発明１又は本発明２の
Ｍｇ−Ａｌ系ハイドロタルサイト型粒子粉末からなる塩
素含有樹脂安定剤である。

【００１７】また、本発明は、アニオンを含有したアル
カリ性水溶液、マグネシウム塩水溶液及びアルミニウム
塩水溶液とを混合し、該混合溶液にＭｇとＡｌの合計モ
ル数に対してモル比で０．０１〜０．２０のカルシウム
塩水溶液を添加し、ｐＨ値が１０〜１４であり、６０〜
１０５℃の温度範囲で熟成することを特徴とする上記の
Ｍｇ−Ａｌ系ハイドロタルサイト型粒子粉末の製造法で
ある。

【００１８】本発明の構成をより詳しく説明すれば次の
通りである。

【００１９】先ず、本発明に係るＭｇ−Ａｌ系ハイドロ
タルサイト型粒子粉末について述べる。

【００２０】本発明に係るＭｇ−Ａｌ系ハイドロタルサ
イト型粒子粉末は、板状であって、板面径が０．１〜
１．０μｍ、厚みが０．０２〜０．０８μｍである。

【００２１】本発明に係るＭｇ−Ａｌ系ハイドロタルサ
イト型粒子粉末の板面径が０．１μｍ未満の場合には、
樹脂に練り込む際の分散性が不十分である。１．０μｍ
を超える場合には、工業的に生産することが困難であ
る。好ましくは０．２〜０．８μｍである。

【００２２】本発明に係るＭｇ−Ａｌ系ハイドロタルサ
イト型粒子粉末の厚みが０．０２μｍ未満の場合には、
樹脂に練り込む際の分散性が不十分である。０．０８μ
ｍを超える場合には、工業的に生産することが困難であ
る。好ましくは０．０２５〜０．０７５μｍである。

【００２３】本発明に係るＭｇ−Ａｌ系ハイドロタルサ
イト型粒子粉末は、カルシウムをＭｇ及びＡｌの合計モ
ル数に対してモル比で０．０１〜０．２０含有する。好
ましくは０．０３〜０．１５である。

【００２４】本発明に係るＭｇ−Ａｌ系ハイドロタルサ
イト型粒子粉末のカルシウム含有量が、Ｍｇ及びＡｌの
合計モル数に対してモル比で０．０１未満の場合及び
０．２０を超える場合には、Ｍｇ−Ａｌ系ハイドロタル
サイト型粒子粉末の板面径を十分に大きくすることがで
きない。

【００２５】本発明に係るＭｇ−Ａｌ系ハイドロタルサ
イト型粒子粉末は、該粒子粉末を塩化ビニル樹脂１００
重量部に対して３重量部混合して作成した樹脂シートを
１８０℃で加熱した場合の耐熱時間が４時間以上であ
る。

【００２６】この耐熱時間が４時間未満のものは、塩素
含有樹脂の安定剤とした場合に該樹脂の耐熱性が十分と
は言い難いものとなる。好ましくは５時間以上のもので
ある。耐熱時間の上限は１０時間である。

【００２７】本発明に係るＭｇ−Ａｌ系ハイドロタルサ
イト型粒子粉末の組成式は下記の通りである。

【００２８】［Ｍｇ_ｘＣａ_ｙ］・Ａｌ_ｚ・（ＯＨ）_２・
Ａ^ｎ− _ｐ・ｍＨ_２Ｏ０．２≦ｚ／（ｘ＋ｚ）≦０．６、０．０１≦ｙ／（ｘ＋ｚ）≦０．２０、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１ｐ＝（２（ｘ＋ｙ−１）＋３ｚ）／ｎ、Ａ：ｎ価のアニオン、ｍ＞０。

【００２９】本発明に係るＭｇ−Ａｌ系ハイドロタルサ
イト型粒子粉末のＭｇとＡｌ含有量の割合は、Ａｌ／
（Ｍｇ＋Ａｌ）＝ｚ／（ｘ＋ｚ）とした場合に、ｚ／
（ｘ＋ｚ）は０．２〜０．６である。ｚ／（ｘ＋ｚ）が
０．２未満の場合（Ｍｇ：Ａｌ＝４：１）及び０．６を
超える場合（Ｍｇ：Ａｌ＝２：３）には、ハイドロタル
サイト型粒子粉末の単相が得られにくい。ｚ／（ｘ＋
ｚ）の好ましい範囲は、０．２〜０．５６である。

【００３０】なお、ｘ、ｙ及びｚの合計は１である。

【００３１】本発明に係るＭｇ−Ａｌ系ハイドロタルサ
イト型粒子粉末に含有されているアニオン（Ａ^ｎ−）の
種類は、水酸イオン（ＯＨ⁻）、炭酸イオン（ＣＯ_３
^２−）及び硫酸イオン（ＳＯ_４ ^２−）などであり、特に
好ましくは炭酸イオンである。

【００３２】本発明に係るＭｇ−Ａｌ系ハイドロタルサ
イト型粒子粉末は、板状比（板面径／厚み）は２〜１５
が好ましく、より好ましくは２〜１３であり、ＢＥＴ比
表面積値は８〜９０ｍ^２／ｇが好ましく、より好ましく
は８〜７０ｍ^２／ｇであり、粉体ｐＨ値は９．０〜１
０．８が好ましく、より好ましくは９．０〜１０．５で
ある。

【００３３】本発明に係るＭｇ−Ａｌ系ハイドロタルサ
イト型粒子粉末は、必要により、粒子表面がケイ素の水
酸化物又はケイ素の酸化物もしくはケイ素の水酸化物及
びケイ素の酸化物（以下、「ケイ素の水酸化物等」とい
う）、高級脂肪酸、有機シラン化合物、ロジン類から選
ばれる１種以上によって被覆されてもよい。表面被覆物
で被覆されたＭｇ−Ａｌ系ハイドロタルサイト型粒子粉
末を塩素含有樹脂安定剤として用いた場合には、塩素含
有樹脂中により均一に分散し、塩素イオンを捕捉する能
力がより向上し、樹脂の安定性及び耐熱性がより向上す
る。

【００３４】本発明に係るＭｇ−Ａｌ系ハイドロタルサ
イト型粒子粉末の粒子表面のケイ素の水酸化物等による
被覆量は、Ｍｇ−Ａｌ系ハイドロタルサイト型粒子粉末
に対してＳｉＯ_２換算で０．０５〜５０重量％が好まし
く、より好ましくは０．０５〜４５重量％である。ケイ
素化合物の被覆量が０．０５重量％未満の場合には、ケ
イ素化合物による被覆効果が得られない。５０重量％を
超える場合には、被覆効果が飽和するため、必要以上に
被覆する意味がない。

【００３５】本発明に係るＭｇ−Ａｌ系ハイドロタルサ
イト型粒子粉末表面への高級脂肪酸による被覆量は、Ｍ
ｇ−Ａｌ系ハイドロタルサイト型粒子粉末に対してＣ換
算で０．２〜２０．０重量％が好ましく、より好ましく
は０．５〜１８．０重量％である。被覆量が０．２重量
％未満の場合には、高級脂肪酸による被覆効果が得られ
ない。２０．０重量％を超える場合には、被覆効果が飽
和するため、必要以上に被覆する意味がない。

【００３６】本発明に係るＭｇ−Ａｌ系ハイドロタルサ
イト型粒子粉末表面への有機シラン化合物による被覆量
は、Ｍｇ−Ａｌ系ハイドロタルサイト型粒子粉末に対し
てＣ換算で０．２〜１８．０重量％が好ましく、より好
ましくは０．４〜１６．５重量％である。被覆量が０．
２重量％未満の場合には、有機シラン化合物による被覆
効果が得られない。１８．０重量％を超える場合には、
被覆効果が飽和するため、必要以上に被覆する意味がな
い。

【００３７】本発明に係るＭｇ−Ａｌ系ハイドロタルサ
イト型粒子粉末表面へのロジン類による被覆量は、Ｍｇ
−Ａｌ系ハイドロタルサイト型粒子粉末に対してＣ換算
で０．２〜２５．０重量％が好ましく、より好ましくは
０．５〜２０．０重量％である。被覆量が０．２重量％
未満の場合には、ロジン類による被覆効果が得られな
い。２５．０重量％を超える場合には、被覆効果が飽和
するため、必要以上に被覆する意味がない。

【００３８】本発明に係るケイ素の水酸化物等、高級脂
肪酸、有機シラン化合物、ロジン類で表面被覆されてい
るＭｇ−Ａｌ系ハイドロタルサイト型粒子粉末は、表面
被覆されていない本発明に係るＭｇ−Ａｌ系ハイドロタ
ルサイト型粒子粉末とほぼ同程度の板面径、厚み、板状
比及びＢＥＴ比表面積値を有している。

【００３９】本発明に係るケイ素の水酸化物等、高級脂
肪酸、有機シラン化合物、ロジン類で表面被覆されてい
るＭｇ−Ａｌ系ハイドロタルサイト型粒子粉末は、粉体
ｐＨ値が７．５〜９．５が好ましく、より好ましくは
７．５〜９．０であり、表面被覆されていない本発明に
係るＭｇ−Ａｌ系ハイドロタルサイト型粒子粉末に比べ
て粉体ｐＨ値が低下する。

【００４０】本発明に係るＭｇ−Ａｌ系ハイドロタルサ
イト型粒子粉末を塩化ビニル樹脂安定剤として用いる場
合の混合割合は、塩化ビニル樹脂１００重量部に対し
て、Ｍｇ−Ａｌ系ハイドロタルサイト型粒子粉末が０．
５〜１０重量部である。混合割合が０．５重量部未満の
場合には、樹脂の耐熱性向上効果が期待できず、１０重
量部を超える場合には、耐熱性向上の効果が飽和するた
め必要以上に添加する意味がない。好ましくは１〜８重
量部であり、より好ましくは１〜６重量部である。

【００４１】次に、本発明に係るＭｇ−Ａｌ系ハイドロ
タルサイト型粒子粉末の製造法について述べる。

【００４２】本発明に係るＭｇ−Ａｌ系ハイドロタルサ
イト型粒子粉末は、アニオンを含有したアルカリ性水溶
液とマグネシウム塩水溶液とアルミニウム塩水溶液とを
混合し、混合水溶液にカルシウム塩水溶液を添加し、ｐ
Ｈ値が１０〜１４、６０〜１０５℃の温度範囲で、２〜
２４時間熟成することにより得ることができる。

【００４３】本発明におけるアニオンを含むアルカリ性
水溶液としては、アニオンを含む水溶液と水酸化アルカ
リ水溶液との混合アルカリ水溶液が好ましい。

【００４４】アニオンを含む水溶液としては、炭酸ナト
リウム水溶液、炭酸カリウム水溶液、炭酸水素ナトリウ
ム水溶液、炭酸水素カリウム水溶液などを使用すること
ができ、好ましくは炭酸ナトリウム水溶液である。

【００４５】水酸化アルカリ水溶液としては、水酸化ナ
トリウム水溶液が好ましい。

【００４６】本発明におけるマグネシウム塩水溶液とし
ては、硫酸マグネシウム水溶液、塩化マグネシウム水溶
液及び硝酸マグネシウム水溶液などを使用することがで
き、好ましくは硫酸マグネシウム水溶液、塩化マグネシ
ウム水溶液である。

【００４７】本発明におけるアルミニウム塩水溶液とし
ては、硫酸アルミニウム水溶液、塩化アルミニウム水溶
液及び硝酸アルミニウム水溶液などを使用することがで
き、好ましくは硫酸アルミニウム水溶液、塩化アルミニ
ウム水溶液である。

【００４８】アニオンを含有するアルカリ水溶液、マグ
ネシウム塩水溶液及びアルミニウム塩水溶液の混合順序
は、特に限定されるものではなく、また、各水溶液を同
時に混合してもよい。好ましくはアニオンを含有するア
ルカリ水溶液に、あらかじめマグネシウム塩水溶液とア
ルミニウム塩水溶液を混合した水溶液を添加する。

【００４９】また、各水溶液を添加する場合には、該水
溶液を一度に添加する場合、２回以上に分割して添加す
る場合又は連続的に滴下する場合のいずれで行ってもよ
い。

【００５０】本発明におけるカルシウム塩水溶液は、ア
ニオンを含有したアルカリ性水溶液、マグネシウム塩水
溶液及びアルミニウム塩水溶液との混合溶液に添加す
る。

【００５１】本発明におけるカルシウム塩水溶液として
は、塩化カルシウム水溶液、硝酸カルシウム水溶液など
を使用することができ、好ましくは塩化カルシウム水溶
液である。

【００５２】カルシウム塩水溶液の添加量は、Ｍｇ及び
Ａｌの合計モル数に対してモル比で０．０１〜０．２０
であり、好ましくは０．０３〜０．１５である。

【００５３】本発明におけるアニオンを含有するアルカ
リ水溶液、マグネシウム塩水溶液、アルミニウム塩水溶
液及びカルシウム塩水溶液を混合した反応溶液中の濃度
は、マグネシウム塩は０．１〜１．５ｍｏｌ／ｌが好ま
しく、より好ましくは０．１〜１．２ｍｏｌ／ｌであ
り、アルミニウム塩は０．０３〜１．０ｍｏｌ／ｌが好
ましく、より好ましくは０．０４〜０．８ｍｏｌ／ｌで
あり、カルシウム塩は０．００１〜０．２ｍｏｌ／ｌが
好ましく、より好ましくは０．０１〜０．１５ｍｏｌ／
ｌであり、アニオンは０．０５〜１．４ｍｏｌ／ｌが好
ましく、より好ましくは０．０６〜１．２ｍｏｌ／ｌで
あり、水酸化アルカリ水溶液は０．５〜８ｍｏｌ／ｌが
好ましく、より好ましくは０．８〜６ｍｏｌ／ｌであ
る。なお、反応溶液中のアニオンとアルミニウムとの比
は０．５〜２．０が好ましく、より好ましくは０．５〜
１．５である。

【００５４】本発明における熟成反応中の温度は６０〜
１０５℃であり、好ましくは８０〜１０５℃である。６
０℃未満の場合にもハイドロタルサイト型粒子粉末は生
成するが、板面径の大きなハイドロタルサイト型粒子粉
末を得ることができない。１０５℃を越える場合には、
オートクレーブ等の耐圧容器が必要となり経済的ではな
い。

【００５５】本発明における熟成反応中のｐＨ値は１０
〜１４であり、好ましくは１１〜１４である。ｐＨ値が
１０未満の場合、板面径が大きく、適度な厚みを有した
ハイドロタルサイト型粒子粉末が得られない。

【００５６】本発明における熟成反応の反応時間は２〜
２４時間が好ましい。熟成時間が２時間未満の場合に
は、板面径が大きく、適度な厚みを有したハイドロタル
サイト型粒子粉末が得られ難い。２４時間を超える熟成
は経済的ではない。

【００５７】熟成反応終了後においては、常法により水
洗、乾燥をすれば、Ｍｇ−Ａｌ系ハイドロタルサイト型
粒子粉末が得られる。

【００５８】ケイ素の水酸化物等によるＭｇ−Ａｌ系ハ
イドロタルサイト型粒子粉末の表面被覆処理は、本発明
に係るＭｇ−Ａｌ系ハイドロタルサイト粒子粉末を分散
して得られる水懸濁液に、ケイ素化合物を添加して水懸
濁液の温度を２０〜９０℃に調整して混合攪拌すること
により、又は、必要により、混合攪拌後に水懸濁液のｐ
Ｈ値を調整することにより、前記Ｍｇ−Ａｌ系ハイドロ
タルサイト型粒子粉末の粒子表面を、ケイ素の水酸化物
又はケイ素の酸化物もしくはケイ素の水酸化物及びケイ
素の酸化物で被覆し、次いで、濾別、水洗、乾燥、粉砕
する。

【００５９】ケイ素化合物としては、３号水ガラス、オ
ルトケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、コロイ
ダルシリカ等が使用できる。好ましくは３号水ガラスで
ある。

【００６０】ケイ素化合物の添加量は、Ｍｇ−Ａｌ系ハ
イドロタルサイト型粒子粉末に対し、ＳｉＯ_２換算で
０．０５〜５０．００重量％である。０．０５重量％未
満である場合には、粒子表面に充分な量のケイ素の水酸
化物等を被覆することが困難である。５０．００重量％
を超える場合には、被覆効果が飽和するため、必要以上
に添加する意味がない。

【００６１】高級脂肪酸による粒子表面の被覆は、乾式
表面処理、湿式表面処理いずれでも行うことができる。
乾式表面処理を行う場合は、Ｍｇ−Ａｌ系ハイドロタル
サイト型粒子粉末をヘンシェルミキサー、サンドミル、
エッジランナー、タニナカ式粉砕機、らいかい機等に入
れ、高級脂肪酸を添加して乾式混合する。

【００６２】高級脂肪酸としては、ステアリン酸、ラウ
リン酸、オレイン酸等が使用できる。好ましくはステア
リン酸、ラウリン酸である。

【００６３】湿式表面処理を行う場合は、Ｍｇ−Ａｌ系
ハイドロタルサイト粒子粉末を分散して得られる水懸濁
液に、高級脂肪酸塩水溶液を添加して水温を２０〜９０
℃に調整して混合攪拌することにより、又は、必要によ
り、混合攪拌後にｐＨ値を調整することにより、前記Ｍ
ｇ−Ａｌ系ハイドロタルサイト型粒子粉末の粒子表面
を、高級脂肪酸で被覆し、次いで、濾別、水洗、乾燥、
粉砕する。

【００６４】高級脂肪酸塩としては、ステアリン酸ナト
リウム、ラウリル酸ベンゼンスルホン酸ナトリウム、オ
レイン酸ナトリウム等が使用できる。好ましくはステア
リン酸ナトリウム、ラウリル酸ベンゼンスルホン酸ナト
リウムである。

【００６５】高級脂肪酸塩又は高級脂肪酸の添加量は、
Ｍｇ−Ａｌ系ハイドロタルサイト型粒子粉末に対し、Ｃ
換算で０．２〜２０．０重量％である。０．２重量％未
満である場合には、粒子表面に充分な量の高級脂肪酸を
被覆することが困難である。２０．０重量％を超える場
合には、被覆効果が飽和するため、必要以上に添加する
意味がない。

【００６６】有機シラン化合物よる粒子表面の被覆は、
Ｍｇ−Ａｌ系ハイドロタルサイト型粒子粉末をヘンシェ
ルミキサー、サンドミル、エッジランナー、タニナカ式
粉砕機、らいかい機等に入れ、有機シラン化合物を添加
して乾式混合する。

【００６７】有機シラン化合物としては、デシルトリメ
トキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラ
ン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等が使用で
きる。好ましくはデシルトリメトキシシラン、γ−アミ
ノプロピルトリエトキシシランである。

【００６８】有機シラン化合物の添加量は、Ｍｇ−Ａｌ
系ハイドロタルサイト型粒子粉末に対し、Ｃ換算で０．
２〜１８．０重量％である。０．２重量％未満である場
合には、粒子表面に充分な量の有機シラン化合物を被覆
することが困難である。１８．０重量％を超える場合に
は、被覆効果が飽和するため、必要以上に添加する意味
がない。

【００６９】ロジン類による粒子表面の被覆は、湿式表
面処理、乾式表面処理いずれでも行うことができる。湿
式表面処理を行う場合は、Ｍｇ−Ａｌ系ハイドロタルサ
イト粒子粉末を分散して得られる水懸濁液に、水溶性ロ
ジンの水溶液を添加して水温を２０〜９０℃に調整して
混合攪拌することにより、又は、必要により、混合攪拌
後にｐＨ値を調整することにより、前記Ｍｇ−Ａｌ系ハ
イドロタルサイト型粒子粉末の粒子表面を、ロジン類で
被覆し、次いで、濾別、水洗、乾燥、粉砕する。

【００７０】乾式表面処理を行う場合は、Ｍｇ−Ａｌ系
ハイドロタルサイト型粒子粉末をヘンシェルミキサー、
サンドミル、エッジランナー、タニナカ式粉砕機、らい
かい機等に入れ、ロジン類を添加して乾式混合する。

【００７１】ロジン類としては、湿式表面処理を行う場
合は水溶性ロジン、乾式表面処理を行う場合は、天然ロ
ジン、水添ロジン等が使用できる。

【００７２】ロジン類の添加量は、Ｍｇ−Ａｌ系ハイド
ロタルサイト型粒子粉末に対し、Ｃ換算で０．２〜２
５．０重量％である。０．２重量％未満である場合に
は、粒子表面に充分な量を被覆することが困難である。
２５．０重量％を超える場合には、被覆効果が飽和する
ため、必要以上に添加する意味がない。

【００７３】

【発明の実施の形態】本発明の代表的な実施の形態は次
の通りである。

【００７４】ハイドロタルサイト型粒子粉末の板面径は
電子顕微鏡写真から測定した数値の平均値で示したもの
である。

【００７５】ハイドロタルサイト型粒子粉末の粒子の厚
みは、「Ｘ線回折装置ＲＡＤ−２Ａ（理学電機（株）
製）」（管球：Ｆｅ、管電圧：４０ｋＶ、管電流：２０
ｍＡ、ゴニオメーター：広角ゴニオメーター、サンプリ
ング幅：０．０１０°、走査速度：０．５°／ｍｉｎ、
発散スリット：１°、散乱スリット：１°、受光スリッ
ト：０．３０ｍｍ）を使用し、ハイドロタルサイト粒子
の（００３）結晶面の回折ピーク曲線から、シェラーの
式を用いて計算した値で示したものである。

【００７６】ハイドロタルサイト型粒子粉末の同定はＸ
線回折測定で行った。Ｘ線回折測定は、前記Ｘ線回折装
置を使用し、回折角２θが５〜９０°で測定した。

【００７７】Ｍｇ−Ａｌ系ハイドロタルサイト型粒子粉
末における組成式［Ｍｇ_ｘＣａ_ｙ］・Ａｌ_ｚ・（ＯＨ）_２・Ａ^ｎ− _ｐ・ｍ
Ｈ_２Ｏにおける指数ｘ、ｙ及びｚは、Ｍｇ−Ａｌ系ハイドロタ
ルサイト型粒子粉末を酸で溶解し、「プラズマ発光分光
分析装置ＳＰＳ４０００（セイコー電子工業
（株））」で測定して求めた。

【００７８】なお、アニオン（Ａ^ｎ−）としてＣＯ_３
^２−用いた場合の炭酸イオン含有量、及び粒子表面の高
級脂肪酸、有機シラン化合物、ロジン類による被覆量
は、カーボン・サルファーアナライザー：ＥＭＩＡ−２
２００（ＨＯＲＩＢＡ製）により、炭素含有量（重量
％）測定して評価した。粒子表面の高級脂肪酸、有機シ
ラン化合物、ロジン類による被覆量は、表面処理の前後
での炭素含有量の増加分から評価した。

【００７９】Ｍｇ−Ａｌ系ハイドロタルサイト型粒子粉
末の粒子表面に存在するＳｉ量は、「蛍光Ｘ線分析装置
３０６３Ｍ型（理学電機（株）製）」を使用し、ＪＩＳ
Ｋ０１１９の「蛍光Ｘ線分析通則」に従って測定し
た。

【００８０】比表面積値はＢＥＴ法により測定した値で
示した。

【００８１】粉体ｐＨ値は、試料５ｇを３００ｍｌの三
角フラスコに秤り取り、煮沸した純水１００ｍｌを加
え、加熱して煮沸状態を約５分間保持した後、栓をして
常温まで放冷し、減量に相当する水を加えて再び栓をし
て１分間振り混ぜ、５分間静置した後、得られた上澄み
液のｐＨ値をＪＩＳＺ８８０２−７に従って測定
し、得られた値を粉体ｐＨ値とした。

【００８２】Ｍｇ−Ａｌ系ハイドロタルサイト型粒子粉
末の塩化ビニル樹脂中の耐熱時間は前記の方法で評価し
た。

【００８３】＜Ｍｇ−Ａｌ系ハイドロタルサイト型粒子
粉末の製造＞ＣＯ_３ ^２−イオン濃度が０．８７５ｍｏｌ
／ｌの炭酸ナトリウム水溶液５００ｍｌと５．３０８ｍ
ｏｌ／ｌの水酸化ナトリウム水溶液３ｌ（ｐＨ値＝１
４．２）を混合し、６０℃に保持して、反応容器中で撹
拌しておく。これに３．７５ｍｏｌ／ｌの硫酸マグネシ
ウム水溶液５００ｍｌと０．６２５ｍｏｌ／ｌの硫酸ア
ルミニウム水溶液５００ｍｌの混合溶液を添加した後、
０．７５ｍｏｌ／ｌの塩化カルシウム水溶液２００ｍｌ
を添加し、全量を５ｌとした。反応容器内を撹拌しなが
らｐＨ値が１２．５、９５℃で１８時間熟成して白色沈
殿物を生成した。この白色沈殿物を濾過、水洗の後、６
０℃にて乾燥することにより白色粒子粉末を得た。この
白色粒子粉末を同定した結果、ハイドロタルサイト型粒
子粉末であることが認められた。

【００８４】得られたＭｇ−Ａｌ系ハイドロタルサイト
型粒子粉末は、平均板面径が０．４０μｍ、厚みが０．
０６０５μｍであり、ＢＥＴ比表面積が１１．６ｍ^２／
ｇであった。

【００８５】上記Ｍｇ−Ａｌ系ハイドロタルサイト型粒
子粉末３重量部を上記組成割合で混合し練り込みシート
を作成した。得られたシート片の１８０℃での耐熱時間
は６時間であった。

【００８６】

【作用】本発明において重要な点は、共沈反応において
カルシウム塩水溶液を特定量添加することにより、常圧
下で板面径が大きく、適度な厚みを有するＭｇ−Ａｌ系
ハイドロタルサイト型粒子粉末が得られる点である。

【００８７】板面径が大きく、適度な厚みを有するＭｇ
−Ａｌ系ハイドロタルサイト型粒子粉末が得られる理由
は未だ不明であるが、本発明者は、カルシウム塩水溶液
を添加することによって、大きなイオン半径を有するカ
ルシウムがＭｇ−Ａｌ層（ｂｒｕｃｉｔｅ層）のネット
ワーク中に入り込むことによって、イオン半径の小さい
アルミニウムがもたらす結晶構造の歪みを解消し、結晶
成長を促進するものと考えている。

【００８８】本発明に係るＭｇ−Ａｌ系ハイドロタルサ
イト型粒子粉末を塩素含有樹脂などの樹脂練り込み用途
に用いた場合に、耐熱性が向上する理由として、本発明
者は、ｂｒｕｃｉｔｅ層にカルシウムが取り込まれ、ハ
イドロタルサイト型粒子粉末がより高い塩素イオン捕捉
能力を有することにより、塩素含有樹脂中の不安定な塩
素イオンを捕捉する能力が高くなり、熱や光による塩素
含有樹脂の分解に伴って発生する塩素含有樹脂中の不安
定な塩素イオンを容易に捕捉することができ、塩素イオ
ンによって連鎖的に進行する塩素含有樹脂の分解を抑制
できるので、樹脂の安定性が向上したものと考えてい
る。

【００８９】本発明に係る粒子表面がケイ素の水酸化物
等、高級脂肪酸、有機シラン化合物及びロジン類から選
ばれる１種以上で被覆されたＭｇ−Ａｌ系ハイドロタル
サイト型粒子粉末を塩素含有樹脂などの樹脂練り込み用
途に用いた場合に、耐熱性がさらに向上する理由とし
て、本発明者は、ハイドロタルサイト型粒子粉末の樹脂
への分散性が改良され、塩素含有樹脂中に均一に分散す
ること、及び粒子粉末自体の塩素含有樹脂中の不安定な
塩素イオンを捕捉する能力が向上したことに起因して、
樹脂の安定性、更には耐熱性も向上するものと考えてい
る。また、前記被覆により、Ｍｇ−Ａｌ系ハイドロタル
サイト型粒子粉末の表面塩基性が低下することによっ
て、樹脂の分解が抑制され、樹脂の安定性、耐熱性が向
上するものと考えている。

【００９０】

【実施例】次に、実施例並びに比較例を挙げる。

【００９１】実施例１〜８、比較例１〜７マグネシウム化合物の種類、濃度、アルミニウム化合物
の種類、濃度、炭酸ナトリウム塩の濃度、アルカリ水溶
液の濃度、カルシウム塩の添加量、カルシウム塩の濃
度、カルシウム塩添加時期及び熟成温度を種々変化させ
た以外は、前記発明の実施の形態と同様にしてＭｇ−Ａ
ｌ系ハイドロタルサイト型粒子粉末を得た。なお、比較
例７はオートクレーブを使用してＭｇ−Ａｌ系ハイドロ
タルサイト型粒子粉末を得た。

【００９２】実施例９実施例１で得られたＭｇ−Ａｌ系ハイドロタルサイト型
粒子粉末を含有する懸濁液（濃度：５６．７ｇ／ｌ）を
加熱して７０℃とし、３号水ガラス８．９ｇを徐々に加
え、添加終了後、６０分間熟成した。次いで、濾別、水
洗、乾燥、粉砕して、粒子表面がケイ素の水酸化物等で
被覆されたＭｇ−Ａｌ系ハイドロタルサイト型粒子粉末
を得た。

【００９３】実施例１０、１１Ｍｇ−Ａｌ系ハイドロタルサイト型粒子粉末、３号水ガ
ラスの添加量を変化させた以外は、実施例９と同様にし
て、粒子表面がケイ素の水酸化物等で被覆されたＭｇ−
Ａｌ系ハイドロタルサイト型粒子粉末を得た。

【００９４】実施例１２実施例１で得られたのと同じＭｇ−Ａｌ系ハイドロタル
サイト型粒子粉末５００ｇとステアリン酸１５ｇをヘン
シェルミキサーに入れ、５分間粉砕混合して、粒子表面
がステアリン酸で被覆されたＭｇ−Ａｌ系ハイドロタル
サイト型粒子粉末を得た。

【００９５】実施例１３、１４Ｍｇ−Ａｌ系ハイドロタルサイト型粒子粉末、ステアリ
ン酸の添加量を変化させた以外は、実施例１２と同様に
して、粒子表面がステアリン酸で被覆されたＭｇ−Ａｌ
系ハイドロタルサイト型粒子粉末を得た。

【００９６】実施例１５〜１９表面処理剤の種類、添加量を変化させた以外は、実施例
９、１２と同様にして、粒子表面が各種表面処理剤で被
覆されたＭｇ−Ａｌ系ハイドロタルサイト型粒子粉末を
得た。

【００９７】このときの製造条件を表１、２に、得られ
たＭｇ−Ａｌ系ハイドロタルサイト型粒子粉末の諸特性
を表３、４に示した。

【００９８】

【表１】

【００９９】

【表２】

【０１００】

【表３】

【０１０１】

【表４】

【０１０２】

【発明の効果】本発明に係るＭｇ−Ａｌ系ハイドロタル
サイト型粒子粉末は、板面径が大きく、適度な厚みを有
し、塩素含有樹脂に練り込んだ場合には耐熱性が優れる
ため、塩素含有樹脂用の安定剤として好適である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０８Ｋ 5/524 Ｃ０８Ｋ 5/524 9/06 9/06 (72)発明者山本明典広島県広島市中区舟入南４丁目１番２号戸田工業株式会社創造センター内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】板面径が０．１〜１．０μｍであり、厚
みが０．０２〜０．０８μｍであって、カルシウムをＭ
ｇ及びＡｌの合計モル数に対してモル比で０．０１〜
０．２０含有しているＭｇ−Ａｌ系ハイドロタルサイト
型粒子粉末であって、該粒子粉末を下記測定方法で測定
した耐熱時間が４時間以上であることを特徴とするＭｇ
−Ａｌ系ハイドロタルサイト型粒子粉末。塩化ビニル樹脂中にハイドロタルサイト型粒子粉末及
び添加剤を下記の組成割合で混合し、得られた混合物５
０ｇを熱間ロールを用いて練り込み、練り込みシートを
得た。練り込む条件は、練り込み温度１５５℃、ロール
間隙０．７５ｍｍ、練り込み時間３ｍｉｎである。ハイドロタルサイト型粒子粉末：３重量部、塩化ビニル樹脂（重合度１３００）（商品名：ＴＫ−１３００、信越化学製）：１００重量部、フタル酸ジエチルヘキシル（ＤＯＰ、大八化学製）：５０重量部、ステアリン酸カルシウム（一級試薬）：２重量部、ステアリン酸亜鉛（一級試薬）：０．４重量部、１、３ジフェニル−１、３プロパンジオン（一級試薬）：０．２重量部、亜リン酸ジエチル（一級試薬）：０．５重量部。得られた練り込みシートを熱間プレスで加圧処理し、
シート片（厚さ１．５ｍｍ）を得た。加圧条件は、プレ
ス温度１６０℃、プレス圧１００ｋｇ／ｃｍ^２、プレス
時間１分、プレス間隙１．５ｍｍ、処理量３５ｇであ
る。得られたシート片（２０ｍｍ×２０ｍｍ）を空気中１
８０℃のオーブンに入れ、耐熱テストを行う。シート片
全体が黒変した時間を耐熱時間とする。
【請求項２】粒子表面がケイ素の水酸化物又はケイ素
の酸化物、高級脂肪酸、有機シラン化合物、ロジン類か
ら選ばれる１種以上で被覆されている請求項１記載のＭ
ｇ−Ａｌ系ハイドロタルサイト型粒子粉末であって、該
粒子粉末を請求項１記載の測定方法で測定した耐熱時間
が４時間以上であることを特徴とするＭｇ−Ａｌ系ハイ
ドロタルサイト型粒子粉末。
【請求項３】請求項１又は請求項２記載のＭｇ−Ａｌ
系ハイドロタルサイト型粒子粉末からなる塩素含有樹脂
安定剤。
【請求項４】アニオンを含有したアルカリ性水溶液、
マグネシウム塩水溶液及びアルミニウム塩水溶液とを混
合し、該混合溶液にＭｇとＡｌの合計モル数に対してモ
ル比で０．０１〜０．２０のカルシウム塩水溶液を添加
し、ｐＨ値が１０〜１４であり、６０〜１０５℃の温度
範囲で熟成することを特徴とする請求項１記載のＭｇ−
Ａｌ系ハイドロタルサイト型粒子粉末の製造法。