JPH03170326A - フッ化マグネシウム粉末の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業−ヒの利用分野」 本発明は、陰極線管や液晶表示装置の画像表示面上など
に塗着される反射防止膜用塗料に好適に配合される、低
屈折率フィラーとしてのフッ化マグネシウム粉末の製造
方法に関する。

「従来技術とその課題」 一般に陰極線管や液晶表示装置の画像表示面上には、外
光反射を低減するため、またはレンズでの光の透過を高
めるために反射防止膜用塗料が塗着されている。このよ
うな反射防１ヒ用塗料には当然屈折率が低いことが必須
となることなどから、配合されるフィラーとしては従来
より低屈折率を有するフッ化マグネソウム（ＭｇＦ２）
を使用することが知られている ところで、このような反射防止膜にあっては、その膜厚
が反射防止するための光の波長の！／４に近くなければ
ならない。すなわち可視光線の波長の下限が０　３８〜
０．４μｍであることから、反射防止膜の膜厚は０８１
μｍ程度にしなければならないのである。また、この塗
膜面を滑らかにするためにはフィラーの最大径を膜厚の
１／５以下にしなければならず、したがってフィラーと
して混人ずるＭｇＦ２の粒径を０．０２μｍ以下の超微
粒子にしなくてはならない。

しかしながら、従来一般に採用されている物理的粉砕法
では、平均粒径で１〜Ｏ．ＩＢｍまでの粒度に粉砕する
のが限界であり、これ以下にしようとしても微粒分が粉
砕時の応力によって再結合し、粗粒になってしまう。ま
た、ＭｇＦ２の粒径を００２μｍ以下にするための他の
方法としては、当該物質をガス状態から析出固化する気
相法や、水溶液になっている状態から化学反応によって
固体微粒子として析出させる共沈法が考えられる。

共沈法は、気相法に比べると量産性に優れ、得られる粒
子の粒径も均一になるノこめ好ましいが、出発物質を可
溶性にするために強酸または強塩基の化合物を使用する
ので、反応後には所望する物質の超微粒子が反応系中で
懸濁する。この場合、反応系中には強酸あるいは強塩基
との反応生戚物が可溶分となって反応肢中に不純物とし
て残るので、反応後洗浄が過して生成固形物を分離する
必要がある。すなわちＭｇＦ２を生成するに際しては、
例えば塩化マグネシウムや硫酸マグネシウムに対してフ
ッ化アンモニウムを加えた場合、固形分としてのＭｇＦ
２が生成するとともに、不純物として塩化アンモニウム
、硫酸アンモニウムの水溶肢が反応系中に残り、後工程
でこれら水溶肢中の塩を分離除去しなけらばならないの
である。

しかし、共沈法によって得られる沈澱物は一般に超微粒
子であるため、通常のが布を用いると沈澱物が枦布を通
過したり枦布の目に詰まるといったことから、このよう
な沈澱物を枦過分離するには多大な時間が必要となり、
かつ廃水量も非常に多くなって枦過が非常に困難になる
といった問題がある。なおこの場合、強酸あるいは強塩
基との反応生戒物である不純物が不溶性のものになると
、目的物質の分離が極めて困難になるため避けなければ
ならない。

また、」二記の酸根や塩基分を硝酸根やアンモニウム基
などにして仮焼し、これらを気化せしめろことによって
微粒子から除去することも考えられるが、その場合には
４００℃以−ヒに加熱する必要があり、共比法により生
成せしめた超微粒子が大きく威長してしまうといった不
都合がある。

また、イオン交換樹脂を用いて不純物を除去することも
考えられるが、−ヒ述したごとく固形分と溶液分の分離
が困難であることから、単一にこれを用いるだけでは効
果的な分離を可能にするには至らない。

本発明は」二記事情に鑑みてなされたもので、そ３ の目的とするところは、外光反射を低減したりまたはレ
ンズでの光の透過を高めるための反射防１１−膜に用い
られるフィラーとしてのＭｇＰ２超微粒子を、その超微
粒子としての粒径を保持しつつ容易に製造し得る方法を
提供することにある。

「課題を解決するための手段−１ 本発明のフッ化マグネシウム粉末の製造方法では、カチ
オン交撫基がマグネシウムであるカチオン交換樹脂にフ
ッ化水素酸を加え、得られたフッ化マグネシウム粒子を
反応系より分離して得ることを上記課題の解決手段とし
た。

共沈法においては、強酸と強塩基とを使用して原料を水
溶性にするため必ず可嬉性の不純分が共成する。したが
ってこの溶液を生成微粒子から分離する必要が生じるが
、微粒子分は液中で固形分というよりむしろ液状となっ
て挙動するので、両者の分離が非常に困難になるのであ
る。このような技術背景に基づき、本発明者らは鋭意研
究の結果、以下の知見に得ることによって本発明を完成
した。

４ すなわち、不純分を不溶でかつ粗粒の固形分にしてやれ
ば、岐状となって流動する生成超微粒子は、不溶の固形
分となって注澱した不純物から容易に分離できるように
なる点である。

この知見に基づき、本発明では、カチオン交換基がマグ
ネシウムであるカチオン交換樹脂にフッ化水素酸を加え
、イオン交換樹脂中のＭ　ｇ２−とフッ化水素酸中のＰ
−を結合せしめてＭｇＦ，の超微粒子を生成せしめるよ
うにした。

以下、本発明のフッ化マグネシウム粉末の製造方法を詳
しく説明する。

カチオン交換樹脂（イオン交換樹脂）としては、例えば
アンバライト（商品名；オルガノ株式会社製）が好適に
用いらる。そして、これに塩化マグネシウムなどのマグ
ネシウム塩の水溶液を接触せしめることにより、カチオ
ン交換樹脂のカチオンをマグネシウムに置換する。

次に、このカチオンをマグネシウムに置換したカチオン
交換樹脂に１〜５％程度の濃度のフッ化，水素酸を加え
、カチオン交換樹脂中のＭ　ｇ２゜とフッ化水素酸中の
Ｆ−とを結合せしめてＭｇＦ　２の超微粒子を生成せし
める。ここでフッ化水素酸を加える量としては、反応系
の肢のｐＨが７以下になるように凋整し、Ｆ−が反応系
の液中に残存しないようにするのが好ましい。なぜなら
、Ｆ−が残存すると後処理でＦ−を除去しなければなら
ず、またフッ化水素酸を過剰に加えることになることか
らフフ化水素酸のロスにもなり、さらに残肢用の設備を
テフロンなどの耐フッ化水素酸性の高価な材料にしなけ
ればならないからである。しかし、Ｆ−が残存したとし
てもフッ化水素酸は１　２　０　’Ｃ以下で気化するの
で、通常の塩溶液のような洗浄をする必要がない。した
がって、カチオン交挽樹脂とフヅ化水素酸との反応条件
を、Ｆ−が残存するようにしてもあるいは残存しないよ
うにしても、いずれも末発明の技術思想の範囲内である
のは勿論である。

次いで、上記カチオン交換樹脂と生戒したＭｇＦ，超微
粒子とを分散せしめた反応系に水を通し、ＭｇＰｔ超微
粒子を流し出すことによってこれをカチオン交換樹脂か
ら分離せしめる。その後、得られた液に枦過を施し、超
微粒子のＭｇＦｔを得る。

ここで炉過方法としては、通常のが布方式のいずれもが
採用できる。ただし枦布方式を採用した場合には、枦布
の目が粗いと、枦布の目がある程度詰まるまではＭｇＦ
２超微粒子が抜け出てしまいロス分が多くなり、特にオ
リバーフィルタ一方式であると、炉布−Ｌの沈澱物を常
に掻き落としていることから微粉のすり抜けが多く、し
かもが過圧が低いことからが過効率が悪くなる。したが
って、この点からは限外炉過方式の方が好ましいものの
、いずれも末発明の実施を妨げるものでないことは勿論
である。

この上うなＭ　ｇ　Ｆ　ｔ超微粒子の製造方法によれば
、化学反応により製造するにもかかわらず、共成する不
純分が固形のイオン交換樹脂でありかつ該樹脂が粗粒て
あり、一方目的物質であるＭｇＰｔが超微粒子であるた
め、この超微粒子を水流に同伴せしめることによって容
易に反応系から分離できる。

したがって、従来のごとく時間と設備と洗浄水と７ を多量に使用する方法と異なり、単にＭｇＦ２を含有す
る液を流出させるだけで純粋なＭｇｐｔを得ることがで
きることから、従来に比較してその製造コストを著しく
低減せしめることができる。

「実施例」 以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。

まず、カチオン交換樹脂（商品名；アンバライ１・，オ
ルガノ株式会社製）１００重磯部を用意し、これを水４
５０重量部に溶解して液樹脂カラムに充填した。次に、
この岐樹脂力ラム中に塩化マグネシウム５０重量部を通
し、カラム中の水溶液のＤＨを５程度にした。

次いで、このカラム中に純水を加えてｐＨが７になるま
で洗浄し、ざらにカラム中に１％のフッ化水素酸溶液を
流化してＭｇＦ２粒子を生成せしめた。そして、カラム
中の水溶液のｆ）Ｈが７．０になったらフッ化水素酸の
流下を止め、ＭｇＦ２粒子を含む液分のみを別容器に移
した。ここで、液中のＭｇＦ２粒子を電子顕微鏡で観察
したところ、そ８ の粒径が３〜ＩＯｎｍであり、超微粒になっていること
が確認された。

その後、このＭｇＦ２含有肢を適宜蒸発濃縮し、バイン
ダー等を加えて水系の塗料を作製した。

なお、フラッシング法により水分を有機溶剤に変えてや
れば、これを有機バインダーに配合することによりＭｇ
Ｆｔを含有した有機系塗料を作製することができる。

また、乾燥されたＭｇＦｔ超微粒粉を得るには、例えば
スプレードライ法やオートクレープ法などの公知の方法
により水分を除去することによって得ることができる。

そして、このようにして得られたＭｇＦ．超微粒子を反
射防止膜作製用塗料のフィラーとして用いることができ
る。

「発明の効果」 以」二説明したように本発明のフッ化マグネシウム粉末
の製造方法は、カチオン交換基がマグネシウムであるカ
チオン交換樹脂にフッ化水素酸を加え、得られたフッ化
マグネシウム粒子を反応系より分離して得る方法である
。したがって、共成する不純分が固形のイオン交換樹脂
であり、一方目的物質であるＭｇＦ，が超微粒子である
ため、この超微粒子を水流に同伴せしめることによって
容易に反応系から分離せしめることができ、これにより
従来に比較してその製造コストを著しく低減せしめるこ
とができる。

また、本発明で得られたＭｇＦ２超微粒子を、陰極線管
や液晶表示装置の画像表示面−１二に塗着される反射防
止膜用塗料にフィラーとして甫いることにより、該反射
防止膜の、外光反射を低減したり、またはレンズでの光
の透過を高めるといった効果をより一層顕著にならしめ
ることができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. カチオン交換基がマグネシウムであるカチオン交換樹脂
   にフッ化水素酸を加え、得られたフッ化マグネシウム粒
   子を反応系より分離して得ることを特徴とするフッ化マ
   グネシウム粉末の製造方法。