JPH03197314A - 水酸化マグネシウム結晶の成長方法 - Google Patents

水酸化マグネシウム結晶の成長方法

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JPH03197314A
JPH03197314A JP33691189A JP33691189A JPH03197314A JP H03197314 A JPH03197314 A JP H03197314A JP 33691189 A JP33691189 A JP 33691189A JP 33691189 A JP33691189 A JP 33691189A JP H03197314 A JPH03197314 A JP H03197314A
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JP
Japan
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magnesium hydroxide
hydration reaction
magnesia
magnesium
amount
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JP33691189A
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English (en)
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Keiichi Iida
飯田 恵一
Masahiro Hieda
檜枝 正博
Miki Nanbu
南部 美樹
Seiji Kobayashi
精司 小林
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Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
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Publication date
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    • 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
    • C01F5/16Magnesium hydroxide by treating magnesia, e.g. calcined dolomite, with water or solutions of salts not containing magnesium

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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

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】 [産業上の利用分野] 本発明は水酸化マグネシウム結晶の成長方法に係り、詳
しくは分散性に優れた六角板状結晶の水酸化マグネシウ
ムを低コストに、かつ工業的に有利に製造することがで
きる水酸化マグネシウム結晶の成長方法に関するもので
ある。
[従来の技術] 水酸化マグネシウムは各種分野において幅広い用途を有
している。その中の一つとして、熱可塑性樹脂の非ハロ
ゲン難燃剤としての利用が注目を集めている。このよう
な難燃剤フィラーとして水酸化マグネシウムを使用する
場合、水酸化マグネシウムとしては結晶径が大きく、シ
かも二次凝集のないものが要望されている。即ち、結晶
径が小さいものでは二次凝集体を形成し易く、樹脂との
混練の際、樹脂に対する分散性が極めて悪く、加工性、
難燃性、MA械強度、耐水絶縁性等の諸物性に悪影響を
及ぼす。
従来、結晶径の大きい高分散性の水酸化マグネシウムを
製造する方法としては、次の■〜■などの方法が提案さ
れている。
■ 比表面積が30〜60d/gの水酸化マグネシウム
を10〜40重量%の塩化カルシウム水溶液中に加え、
高温高圧下のオートクレープ養生によって、比表面積が
10m’/g以下の水酸化マグネシウムを製造する方法
(特開昭57−100918号)。
■ 塩基性塩化マグネシウム又は塩基性硝酸マグネシウ
ムを10〜20℃のアルカリ性溶液中で加温した後、高
温高圧下のオートクレーブ養生によフてl〜zoni”
/gの比表面積を有する水酸化マグネシウムを製造する
方法(特開昭52−115799号)。
■ 1400℃以上で焼成した酸化マグネシウムを原料
酸化マグネシウムの当量数の0.5%以上の当量数に相
当する酸基及び原料の酸化カルシウムの当量数に相当す
る酸基の合計量を酸又はマグネシウム塩として含む水懸
濁スラリー状態で水和する方法(特開昭56−1098
20号)。
■ 水酸化マグネシウムを1150〜1350℃で仮焼
、粉砕して得られた<200>方向の結晶子径が800
〜1500Aの範囲でBET比表面積が0.7〜2ゴ/
gの範囲かつ平均粒子径が2〜5μmの範囲にある酸化
マグネシウム微粉末をマグネシウム塩共存下で水和させ
る方法(特開平1−131022号)。
[発明が解決しようとする課題] 上記従来の方法のうち、■、■の方法は、高濃度の塩化
カルシウム水溶液等を用いて処理するため、オートクレ
ーブが腐食し易いという問題がある。また、■、■の方
法では、高温で焼成した酸化マグネシウム(マグネシア
クリンカ−)を微粉砕し水和反応を行うため、焼成工程
、粉砕工程などを要し、処理操作が煩雑であるとともに
、製造コストが高くなるという問題点がある。
本発明は上記従来法の焼成工程、粉砕工程を除去し、か
つ装置の腐食を緩和して、粒子径の大きな六角板状結晶
で二次凝集の問題が改善された水酸化マグネシウムであ
フて、結晶径の大ぎい水酸化マグネシウムを、低コスト
にかつ工業的に有利に製造することができる水酸化マグ
ネシウム結晶の成長方法を提供することを目的とする。
[課題を解決するための手段] 本発明の水酸化マグネシウム結晶の成長方法は、50℃
以上に保持された0、01〜1重量%濃度の有機酸及び
/又はそのマグネシウム塩の溶液を入れた超音波発生装
置付攪拌温水槽に、所定量の粉砕軽焼マグネシアを投入
して超音波を照射しなから水和反応させる第1工程と、
前工程で得られた水酸化マグネシウムスラリーに該前工
程の粉砕軽焼マグネシア投入量の1/3〜3倍量の粉砕
軽焼マグネシアを投入して超音波を照射しながら水和反
応させる第2以上の高次工程とからなることを特徴とす
る。
以下に本発明の詳細な説明する。
本発明において使用される有機酸及び/又はそのマグネ
シウム塩としては酢酸、ギ酸、酪酸、プロピオン酸等の
有機酸又はそのマグネシウム塩が挙げられ、これらは1
種を単独で或いは2種以上を混合して用いることができ
る。有機酸又はそのマグネシウム塩としては特に、酢酸
マグネシウムが好適である。
このような有機酸及び/又はそのマグネシウム塩は、0
.01〜1重量%濃度の溶液として使用する。この濃度
が0.01重量%未満では二次凝集を形成し易い粒子が
生成するため好ましくない、また、1重量%を超えると
生成粒子が薄片状となるため好ましくない。本発明にお
いては、有機酸及び/又はそのマグネシウム塩は特に0
.05〜0.1重量%濃度の水溶液とするのが好ましい
このような有機酸及び/又はそのマグネシウム塩の溶液
を入れる超音波発生装置付攪拌温水槽の温度は50℃以
上であって、反応スラリーの沸騰温度以下とする。温度
が50℃未満では水和反応に長時間を要し、工業的に不
利である。水和反応速度を考慮した場合、温度は60〜
80℃の範囲とするのが最も好ましい。
一方、本発明で使用する粉砕軽焼マグネシアとしては、
水和反応速度の面から、比表面積が3〜20rrl”/
Hの粉末状のものが好ましい、粉砕軽焼マグネシアの比
表面積が3m”/g未満ではマグネシアの水和速度が著
しく遅いために水和反応の完結に長時間を要し工業的に
不利である。一方、マグネシアの比表面積が2om”/
gを超えると本発明の目的である二次凝集の少ない分散
性の良い水酸化マグネシウムを得ることができない、そ
の主な理由としては、マグネシアの水和速度が速すぎる
ために、結晶形状が不均一となり凝集体を形成するため
と考えられる。
本発明においては、まず、第1工程として、50℃以上
に保持された0、01〜1重量%濃度の有機酸及び/又
はそのマグネシウム塩の溶液を入れた超音波発生装置付
攪拌温水槽に、超音波を照射させつつ一定量の粉砕軽焼
マグネシアを投入して、水和反応を完結させる。この第
1工程において、粉砕軽焼マグネシアの投入量は、有機
酸及び/又はそのマグネシウム塩の溶液に含有される有
機酸及び/又はそのマグネシウム塩の重量に対して5〜
50倍程度とするのが好ましい。
第1工程及び第2工程以降で、水和反応完結に要する時
間は反応温度等により異なるが、比表面積2〜12tr
?/gの粉砕軽焼マグネシアを用い、水和反応温度60
〜80℃の好適な範囲で行った場合、通常2〜6時間時
間子ある。
次いで、第2工程として、第1工程で得られた水酸化マ
グネシウムスラリーに、第1工程における粉砕軽焼マグ
ネシア投入量のyJ〜3倍相当量、好ましくは第1工程
における粉砕軽量マグネシア投入量とほぼ同量の粉砕軽
焼マグネシアを投入して超音波を照射しなから水和反応
を完結させる。
更に、必要に応じて第3工程として、第2工程で得られ
た水酸化マグネシウムスラリーに、第2工程における粉
砕軽焼マグネシア投入量のyJ〜3倍相当量、好ましく
は第2工程における粉砕軽焼マグネシア投入量の約2倍
の粉砕軽焼マグネシアを投入して超音波を照射しながら
水和反応を完結させる。
以降、同様にして、必要に応じて、第4、第5以降の工
程を行なう、即ち、第4工程においては第3工程の粉砕
軽焼マグネシア投入量の1/3〜3倍、第5工程におい
ては第4工程の粉砕軽焼マグネシア投入量のy1〜3倍
というように、前工程の粉砕軽焼マグネシア投入量の尾
〜3倍の粉砕軽焼マグネシアを投入して水和反応を完結
させる。
特に、本発明においては、各工程におけるスラリー中へ
の粉砕軽焼マグネシアの合計没入量が前工程における粉
砕軽焼マグネシアの合計投入量の2倍となるように投入
するのが好ましい、即ち、第1工程における粉砕軽焼マ
グネシアの投入量をXとした場合、各投入量は下記の如
くとするのが最適である。
なお、本発明においては、必要に応じて、各工程におけ
る粉砕軽焼マグネシア投入前に、スラリー中に有機酸及
び/又はそのマグネシウム塩を補給しても良い。
本発明においては、このような反応工程は2工程以上、
好ましくは2〜5工程行なうことにより、良好な水酸化
マグネシウム結晶を得ることができる。
なお、本発明において、最終工程で得られる水酸化マグ
ネシウムスラリー濃度は3〜70重量%、特に20〜5
0重量%であることが好ましい。水酸化マグネシウムス
ラリー濃度が70重量%を超える高濃度になるとスラリ
ーの流動性が減少し攪拌機やポンプ輸送等の装置の運転
に支障をきたし、また、3重量%未満の低濃度では製造
効率が低い。
一連の反応により得られた水酸化マグネシウム結晶は、
例えば濾過、乾燥及び粉砕等の処理を経て製品とされる
[作用] 本発明の方法により、分散性に優れた六角板状水酸化マ
グネシウム結晶が生成する理由の詳細は明らかではない
が、前工程において、有機酸及び/又はそのマグネシウ
ム塩溶液中で生成した分散性の良い、微粒の水酸化マグ
ネシウムが種子となり、各々、次工程において水和する
マグネシアの溶解と生成する水酸化マグネシウムの析出
が微妙に作用し、二次凝集粒子を実質的に付随しない六
角板状の良好な結晶が成長することによるものと考えら
れる。特に、本発明においては、この反応、結晶の生成
及び成長に際し、超音波を照射することにより、二次凝
集粒子の生成をほぼ完全に防止することができる。
[実施例] 以下に実施例及び比較例を挙げて本発明を更に具体的に
説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の
実施例に限定されるものではない。
実施例1 80℃に保持した21ビーカー中の温水1.5kgに超
音波(42kHz、600W)を発振し、0.48gの
酢酸マグネシウム4水和物を加えて0.02重量%濃度
の水溶液とした。更に、超音波発振を継続し、この水溶
液中に比表面積7.2d/gの粉砕軽焼マグネシア75
gを投入して6時間ケミスターラーで攪拌し水和反応を
行った(第1工程)0次に、超音波発振を継続し、1.
92gの酢酸マグネシウム4水和物を第1工程で得られ
た80℃のスラリー中に加えて、酢酸マグネシウムを0
.1重量%濃度とした後、更に比表面積7.2d/gの
粉砕軽焼マグネシア75gを投入し、6時間ケミスター
ラーで攪拌して水和反応を行った(第2工程)、第2工
程終了後、スラリーを濾過、洗浄及び乾燥して水酸化マ
グネシウム粉末を得た。
得られた水酸化マグネシウム粉末の電子顕微鏡写真を第
1図に示す、第1図より明らかなように、二次凝集の少
ない粒径のそろった分散性の良好な六角板状結晶が得ら
れた。この水酸化マグネシウムのBET法による比表面
積値はBd/gであった。また、粒度分布は第1表に示
す通りであった。
実施例2 80℃に保持したInビーカー中の温水500gに超音
波(45kHz、35W)を発振し、0.16gの酢酸
マグネシウム4水和物を加えて0.02重量%濃度の水
溶液とした。更に、超音波発振を継続し、この水溶液中
に比表面積3、Orn”7gの粉砕軽焼マグネシア25
gを投入して、8時間ケミスターラーで攪拌し水和反応
を行った(第1工程)0次に、超音波発振を[Mし、0
.64gの酢酸マグネシウム4水和物を第1工程で得ら
れた80℃のスラリー中に加えて酢酸マグネシウムを0
.1重量%濃度とした後、更に比表面積3.am”7g
の粉砕軽焼マグネシア25gを投入し、8時間ケミスタ
ーラーで攪拌して水和反応を行った(第2工程)、第2
工程終了後、スラリーを濾過、洗浄及び乾燥して水酸化
マグネシウム粉末を得た。
得られた水酸化マグネシウムは、BET法による比表面
積値が10rr?/gで、その粒度分布は第1表に示す
通りであった。また、このものは、第2図に示す電子顕
微鏡からも明らかなように六角板状の結晶であり、分散
性が良好であった。
比較例1 80℃に保持した21ビーカー中の温水1.5kgに比
表面積7.2d/gの粉砕軽焼マグネシア75gを投入
し、6時間ケミスターラーで攪拌して水和反応を行った
(第1工程)0次に、比表面積7.2m”/Hの粉砕軽
焼マグネシア75gを第1工程で得られた80℃のスラ
リー中に投入し、6時間ケミスターラーで攪拌して水和
反応を行った(第2工程)、第2工程終了後、スラリー
を濾過、洗浄及び乾燥して水酸化マグネシウム粉末を得
た。
得られた水酸化マグネシウムはBET法による比表面積
値が7rn’/gで、その粒度分布は第1表に示す通り
であった。また、このものは第3図に示す電子顕微鏡写
真からも明らかなように、凝集塊が生じていた。
比較例2 80℃に保持した11ビーカー中の温水500kgに比
表面積3.0m’/gの粉砕軽焼マグネシア25gを投
入し、8時間ケミスターラーで攪拌して水和反応を行っ
た(第1工程)、更に、第1工程で得られた80℃のス
ラリー中に比表面積3、Orn”7gの粉砕軽焼マグネ
シア25gを投入し、8時間ケミスターラーで攪拌して
水和反応を行った(第2工程)、第2工程終了後、スラ
リーを濾過、洗浄及び乾燥して水酸化マグネシウム粉末
を得た。
得られた水酸化マグネシウムはBET法による比表面積
値が14m’/gで、その粒度分布は第1表に示す通り
であった。また、このものは第4図に示す電子顕微鏡写
真からも明らかなように凝集塊が生じていた。
第1表 [発明の効果] 以上詳述した通り、本発明の水酸化マグネシウム結晶の
成長方法によれば、焼成工程、粉砕工程を経ることなく
、また、オートクレーブ等の装置腐食の問題を生起する
ことなく、常圧にて、電子顕微鏡下で二次凝集の少ない
六角板状結晶かつ規則正しい格子配列を有する分散性に
優れた水酸化マグネシウム結晶を容易かつ効率的に低コ
ストに製造することができる。
しかして、得られた水酸化マグネシウムは、前述の熱可
塑性樹脂用の非ハロゲン難燃剤のフィラー等として有効
に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図、第3図及び第4図は各々実施例1.2
及び比較例1.2で得られた水酸化マグネシウムの粒子
構造を示す顕微鏡写真(1万倍)である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)50℃以上に保持された0.01〜1重量%濃度
    の有機酸及び/又はそのマグネシウム塩の溶液を入れた
    超音波発生装置付攪拌温水槽に所定量の粉砕軽焼マグネ
    シアを投入して超音波を照射しながら水和反応させる第
    1工程と、前工程で得られた水酸化マグネシウムスラリ
    ーに該前工程の粉砕軽焼マグネシア投入量の1/3〜3
    倍量の粉砕軽焼マグネシアを投入して超音波を照射しな
    がら水和反応させる第2以上の高次工程とからなること
    を特徴とする水酸化マグネシウム結晶の成長方法。
JP33691189A 1989-12-26 1989-12-26 水酸化マグネシウム結晶の成長方法 Pending JPH03197314A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5662881A (en) * 1992-10-29 1997-09-02 Daicel Abosisangyo Co. Apparatus and method for the production of active magnesium hydroxide

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5662881A (en) * 1992-10-29 1997-09-02 Daicel Abosisangyo Co. Apparatus and method for the production of active magnesium hydroxide

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