JP5773695B2 - Spherical magnesium hydroxide particles, spherical magnesium oxide particles, and methods for producing them - Google Patents

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Description

本発明は、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に関する。   The present invention relates to spherical magnesium hydroxide particles, spherical magnesium oxide particles, and methods for producing them.

水酸化マグネシウム粒子、及び酸化マグネシウム粒子は、様々な分野で使用されている。水酸化マグネシウム粒子の用途としては、インクジェット用紙のコーティング剤、難燃剤、蓄熱材料、触媒及び電子材料等が挙げられ、酸化マグネシウム粒子の用途としては、光学材料、インクジェット用紙のコーティング剤、触媒及び電子材料等が挙げられる。   Magnesium hydroxide particles and magnesium oxide particles are used in various fields. Applications of magnesium hydroxide particles include inkjet paper coating agents, flame retardants, heat storage materials, catalysts and electronic materials. Magnesium oxide particles applications include optical materials, inkjet paper coating agents, catalysts and electronics. Materials and the like.

水酸化マグネシウム粒子をインクジェット用紙のコーティング剤、難燃剤、蓄熱材料、触媒及び電子材料用途に用いる場合には、以下のことが望まれている。
コーティング剤においては、染料インクが有する多くのＯＨ基と親和性が高いＯＨ基及び多くのマイナス電荷を有する顔料インクに吸着しやすい正電荷を有し、かつ染料が粒子間に染み込みやすい凝集体構造をもつ水酸化マグネシウム粒子が求められている。また、難燃剤、蓄熱材料及び触媒においては、分散性に優れ、高い反応性を示す凝集体構造をもつ水酸化マグネシウム粒子が求められている。さらに、電子材料においては、分散性に優れる小さな水酸化マグネシウム粒子が求められている。 When magnesium hydroxide particles are used for coating agents, flame retardants, heat storage materials, catalysts, and electronic materials for inkjet paper, the following is desired.
In the coating agent, the aggregate structure has a positive charge that is easy to adsorb on the pigment ink having a high affinity with many OH groups and many negative charges in the dye ink, and the dye can easily penetrate between particles. There is a need for magnesium hydroxide particles having In addition, in the flame retardant, the heat storage material, and the catalyst, magnesium hydroxide particles having an aggregate structure exhibiting excellent dispersibility and high reactivity are demanded. Further, in electronic materials, small magnesium hydroxide particles having excellent dispersibility are required.

酸化マグネシウム粒子を、光学材料、インクジェット用紙のコーティング剤、触媒及び電子材料等の用途に用いる場合には、以下のことが望まれている。
光学材料においては、分散性に優れ、光を拡散しやすい凝集体構造をもつ酸化マグネシウム粒子が求められている。また、触媒においては、分散性に優れ、高い反応性を示す凝集体構造をもつ酸化マグネシウム粒子が求められている。さらに、電子材料においては、分散性に優れる小さな酸化マグネシウム粒子が求められている。 When magnesium oxide particles are used in applications such as optical materials, inkjet paper coating agents, catalysts, and electronic materials, the following are desired.
In optical materials, there is a demand for magnesium oxide particles having an aggregate structure that is excellent in dispersibility and easily diffuses light. In addition, as a catalyst, magnesium oxide particles having an aggregate structure that has excellent dispersibility and high reactivity are required. Furthermore, small magnesium oxide particles having excellent dispersibility are required for electronic materials.

特許文献１には、硫酸イオン〔（ＳＯ４）２−〕／マグネシウムイオン〔（Ｍｇ）２＋〕のイオン濃度比を、０．３〜２．０の範囲にすることにより得られる、２以上の異方向のリーフレット状片が結合および／または交叉した構造を有する球状の水酸化マグネシウム粒子が記載されている。しかし、特許文献１に記載の方法では安定して球状の水酸化マグネシウムができず、板状、及び柱状の水酸化マグネシウムが混在してしまい、このような水酸化マグネシウム粒子は、樹脂等に対する分散性が十分ではないという問題があった。 Patent Document 1 discloses that an ion concentration ratio of sulfate ion [(SO 4 ) 2− ] / magnesium ion [(Mg) 2+ ] is in a range of 0.3 to 2.0. Spherical magnesium hydroxide particles having a structure in which leaflets in different directions are joined and / or crossed are described. However, the method described in Patent Document 1 cannot stably form spherical magnesium hydroxide, and plate-like and columnar magnesium hydroxide are mixed, and such magnesium hydroxide particles are dispersed in a resin or the like. There was a problem that the sex was not enough.

特開２００３−２６１７９６号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-261796

本発明は、上記の問題を解決し、樹脂等に対する分散性に優れた球状の水酸化マグネシウム粒子及び酸化マグネシウム粒子、並びにそれらの製造方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide spherical magnesium hydroxide particles and magnesium oxide particles excellent in dispersibility for resins and the like, and methods for producing them.

本発明者らは、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｈｆ、及びＴｉの化合物からなる群より選択される１以上の化合物を含む分散液に、２価及び３価の金属元素の塩化物、並びに２価及び３価の金属元素の硝酸塩からなる群より選択される１以上の化合物（ただし、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｈｆ、及びＴｉの化合物は除く）を添加し、さらに有機酸を添加して得られる反応液と、酸化マグネシウム粒子とを混合して、高せん断下で水和反応させることにより、分散性に優れた球状の水酸化マグネシウム粒子が得られることを見出した。
また、本発明者らは、本発明の水酸化マグネシウム粒子を、大気雰囲気中で５００℃〜１４００℃で焼成することで、球状の酸化マグネシウム粒子が得られることを見出した。 The present inventors have added divalent and trivalent metal element chlorides, divalent and trivalent metals to a dispersion containing one or more compounds selected from the group consisting of Zn, Zr, Hf, and Ti. A reaction liquid obtained by adding one or more compounds selected from the group consisting of nitrates of valent metal elements (excluding Zn, Zr, Hf, and Ti compounds), and further adding an organic acid; It has been found that spherical magnesium hydroxide particles having excellent dispersibility can be obtained by mixing with magnesium oxide particles and causing a hydration reaction under high shear.
In addition, the present inventors have found that spherical magnesium oxide particles can be obtained by firing the magnesium hydroxide particles of the present invention at 500 ° C. to 1400 ° C. in an air atmosphere.

すなわち、本発明は、鱗片状の一次粒子が凝集した球形状であり、細孔分布における、モード容積が１．４ｍｌ/ｇ以上であり、モード径が０．４μｍ以上である、水酸化マグネシウム粒子に関する。
本発明は、レーザ回折散乱式粒度分布測定による体積累積の５０％粒子径（Ｄ５０）が０．５〜２０μmである、前記に記載の水酸化マグネシウム粒子に関する。
本発明は、吸油量が３０ｍｌ/１００ｇ以上である、前記に記載の水酸化マグネシウム粒子に関する。
本発明は、さらに、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｈｆ、及びＴｉよりなる群から選択される１以上の金属元素を、酸化物換算で０．０１〜４．０質量％含み、さらに、２価及び３価の金属元素からなる群より選択される１以上の金属元素（ただし、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｈｆ、及びＴｉは除く）を、金属元素換算で０．０１〜５．０質量％含む、前記に記載の水酸化マグネシウム粒子に関する。
本発明は、鱗片状の一次粒子が凝集した球形状であり、細孔分布における、モード容積が１．４ｍｌ/ｇ以上であり、モード径が０．４μｍ以上である、酸化マグネシウム粒子に関する。
本発明は、レーザ回折散乱式粒度分布測定による体積累積の５０％粒子径（Ｄ５０）が０．５〜２０μｍである、前記に記載の酸化マグネシウム粒子に関する。
本発明は、吸油量が３０ｍｌ/１００ｇ以上である、前記に記載の酸化マグネシウム粒子に関する。
本発明は、さらに、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｈｆ、及びＴｉからなる群より選択される１以上の金属元素を、酸化物換算で０．０１〜４．０質量％含み、さらに、２価及び３価の金属元素からなる群より選択される１以上の更なる金属元素（ただし、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｈｆ、及びＴｉは除く）を、金属元素換算で０．０１〜５．０質量％含む、前記に記載の酸化マグネシウム粒子に関する。
本発明は、水酸化マグネシウム粒子の製造方法であって、
（ａ）Ｚｎ、Ｚｒ、Ｈｆ、及びＴｉの化合物からなる群より選択される１以上の化合物を含む分散液に、２価及び３価の金属元素の塩化物、並びに２価及び３価の金属元素の硝酸塩からなる群より選択される１以上の化合物（ただし、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｈｆ、及びＴｉの化合物は除く）を添加し、さらに、有機酸を添加して反応液を得る工程、
（ｂ）工程（ａ）の反応液及び平均粒子径が０．１〜３０μｍである酸化マグネシウム粒子を混合して、混合液を得る工程、
（ここで、
Ｚｎ、Ｚｒ、Ｈｆ、及びＴｉの化合物からなる群より選択される１以上の化合物は、酸化マグネシウム粒子に対して、酸化物換算で、０．１〜５．０質量％であり、
２価及び３価の金属元素の塩化物、並びに２価及び３価の金属元素の硝酸塩からなる群より選択される１以上の化合物は、酸化マグネシウム粒子に対して、金属元素換算で、０．１〜５．０質量％であり、
有機酸は、酸化マグネシウム粒子１００ｇに対して、０．０１〜３．０ｍｏｌである）
（ｃ）工程（ｂ）の混合液を、５０〜１００℃の温度で、周速が７〜２０ｍ／ｓである撹拌機を用いて混合する工程、
（ｄ）３０〜１００℃の温度で、長時間撹拌して水酸化マグネシウムスラリーを得る工程、
及び
（ｅ）工程（ｄ）の水酸化マグネシウムスラリーをろ過、水洗、乾燥させて、水酸化マグネシウム粒子を得る工程
を含む、水酸化マグネシウム粒子の製造方法に関する。
本発明は、工程（ｂ）の混合液における、酸化マグネシウムの濃度が２０〜２００ｇ／Ｌである、前記に記載の水酸化マグネシウム粒子の製造方法に関する。
本発明は、酸化マグネシウム粒子の製造方法であって、前記に記載の水酸化マグネシウム粒子又は前記に記載の方法により得られた水酸化マグネシウム粒子を、大気雰囲気中で、５００〜１４００℃で焼成する工程を含む、酸化マグネシウム粒子の製造方法に関する。 That is, the present invention has a spherical shape in which flaky primary particles are aggregated, and has a mode volume of 1.4 ml / g or more and a mode diameter of 0.4 μm or more in a pore distribution. About.
The present invention relates to the magnesium hydroxide particles as described above, wherein the 50% particle diameter (D 50 ) of volume accumulation by laser diffraction scattering type particle size distribution measurement is 0.5 to 20 μm.
The present invention relates to the magnesium hydroxide particles described above, wherein the oil absorption is 30 ml / 100 g or more.
The present invention further includes 0.01 to 4.0% by mass of one or more metal elements selected from the group consisting of Zn, Zr, Hf, and Ti in terms of oxides, and further includes divalent and trivalent elements. Including one to one or more metal elements selected from the group consisting of metal elements (excluding Zn, Zr, Hf, and Ti) in terms of metal elements of 0.01 to 5.0% by mass It relates to magnesium hydroxide particles.
The present invention relates to magnesium oxide particles having a spherical shape in which scaly primary particles are aggregated, having a mode volume of 1.4 ml / g or more and a mode diameter of 0.4 μm or more in a pore distribution.
The present invention relates to the magnesium oxide particles described above, wherein the 50% particle diameter (D 50 ) of cumulative volume by laser diffraction scattering particle size distribution measurement is 0.5 to 20 μm.
The present invention relates to the magnesium oxide particles described above having an oil absorption of 30 ml / 100 g or more.
The present invention further includes one or more metal elements selected from the group consisting of Zn, Zr, Hf, and Ti in an amount of 0.01 to 4.0% by mass in terms of oxides. One to one or more further metal elements selected from the group consisting of metal elements (excluding Zn, Zr, Hf, and Ti) are contained in an amount of 0.01 to 5.0% by mass in terms of metal elements, It relates to the described magnesium oxide particles.
The present invention is a method for producing magnesium hydroxide particles,
(A) In a dispersion containing one or more compounds selected from the group consisting of Zn, Zr, Hf, and Ti, divalent and trivalent metal element chlorides, and divalent and trivalent metals Adding one or more compounds selected from the group consisting of elemental nitrates (excluding Zn, Zr, Hf, and Ti compounds), and further adding an organic acid to obtain a reaction solution;
(B) a step of mixing the reaction solution of step (a) and magnesium oxide particles having an average particle size of 0.1 to 30 μm to obtain a mixed solution;
(here,
One or more compounds selected from the group consisting of compounds of Zn, Zr, Hf, and Ti are 0.1 to 5.0% by mass in terms of oxides with respect to the magnesium oxide particles,
One or more compounds selected from the group consisting of chlorides of divalent and trivalent metal elements, and nitrates of divalent and trivalent metal elements are in the form of 0. 1 to 5.0 mass%,
(The organic acid is 0.01 to 3.0 mol with respect to 100 g of magnesium oxide particles)
(C) A step of mixing the mixed liquid of step (b) at a temperature of 50 to 100 ° C. using a stirrer having a peripheral speed of 7 to 20 m / s,
(D) a step of stirring for a long time at a temperature of 30 to 100 ° C. to obtain a magnesium hydroxide slurry;
And (e) relates to a method for producing magnesium hydroxide particles, comprising the step of filtering, washing and drying the magnesium hydroxide slurry in step (d) to obtain magnesium hydroxide particles.
The present invention relates to the method for producing magnesium hydroxide particles as described above, wherein the concentration of magnesium oxide in the mixed liquid in step (b) is 20 to 200 g / L.
The present invention is a method for producing magnesium oxide particles, wherein the magnesium hydroxide particles described above or the magnesium hydroxide particles obtained by the method described above are fired at 500 to 1400 ° C. in an air atmosphere. The present invention relates to a method for producing magnesium oxide particles, including a step.

本発明の水酸化マグネシウム粒子及び酸化マグネシウム粒子は、高い分散性を有し、様々な分野に有用である。また、本発明の製造方法によれば、水酸化マグネシウム粒子及び酸化マグネシウム粒子を容易に製造することができる。   The magnesium hydroxide particles and magnesium oxide particles of the present invention have high dispersibility and are useful in various fields. Moreover, according to the manufacturing method of this invention, a magnesium hydroxide particle and a magnesium oxide particle can be manufactured easily.

本発明の水酸化マグネシウム粒子の電子顕微鏡写真である。It is an electron micrograph of the magnesium hydroxide particle of this invention.

本発明の水酸化マグネシウム粒子は、鱗片状の一次粒子が凝集した球形状であり、細孔分布のモード容積が１．４ｍｌ/ｇ以上であり、モード径が０．４μｍ以上である。本発明において、一次粒子の形状は鱗片状であり、鱗片の厚み（短軸）が、例えば０．０１〜０．１μｍであり、厚みに対する鱗片の最大長さの比率（アスペクト比）が、例えば１０〜１０００である。このような一次粒子が凝集した球形状の粒子は、均一な細孔が粒子表面に存在し、従来の製造方法により得られる六角板状の水酸化マグネシウム粒子に比べて、液体及び気体分子の吸着性が高く、形状が球状であることから樹脂等に対する分散性が高い。また、このようなモード径を有する水酸化マグネシウム粒子を用紙のコーティング剤として使用した場合、インクの定着性及び吸収性が良好である。さらに、このようなモード容積を有する水酸化マグネシウム粒子は、球状を構成している鱗片状の水酸化マグネシウムが密集しすぎないため、インクの吸着性が良好である。本発明の水酸化マグネシウム粒子の細孔分布のモード容積は、好ましくは１．４〜１０ｍｌ/ｇであり、モード径は、好ましくは０．４〜３．０μｍであり、より好ましくは０．５〜２．０μｍである。   The magnesium hydroxide particle of the present invention has a spherical shape in which scaly primary particles are aggregated, has a mode volume of pore distribution of 1.4 ml / g or more, and a mode diameter of 0.4 μm or more. In the present invention, the shape of the primary particles is scaly, the thickness of the scale (short axis) is, for example, 0.01 to 0.1 μm, and the ratio of the maximum length of the scale to the thickness (aspect ratio) is, for example, 10 to 1000. Spherical particles in which primary particles are agglomerated have uniform pores on the particle surface and adsorb liquid and gas molecules compared to hexagonal plate-like magnesium hydroxide particles obtained by conventional manufacturing methods. High dispersibility with respect to resins and the like due to its spherical shape. In addition, when the magnesium hydroxide particles having such a mode diameter are used as a paper coating agent, the ink fixing property and absorption property are good. Furthermore, the magnesium hydroxide particles having such a mode volume have good ink adsorbability because the scale-like magnesium hydroxide constituting the sphere is not too dense. The mode volume of the pore distribution of the magnesium hydroxide particles of the present invention is preferably 1.4 to 10 ml / g, and the mode diameter is preferably 0.4 to 3.0 μm, more preferably 0.5. ˜2.0 μm.

本発明のモード容積及びモード径は、水銀圧入法によって測定され、ここで、モード容積は、log微分細孔容積分布曲線の最大値であり、モード径は、log微分細孔容積分布曲線の最大値に対応する細孔直径である。本発明の水酸化マグネシウム粒子、又は酸化マグネシウム粒子の凝集体の細孔分布を、水銀圧入法によって測定した場合、モード径は、球状粒子を構成している水酸化マグネシウム粒子、又は酸化マグネシウム粒子同士の間の空隙に対応する。   The mode volume and mode diameter of the present invention are measured by mercury porosimetry, where the mode volume is the maximum value of the log differential pore volume distribution curve and the mode diameter is the maximum value of the log differential pore volume distribution curve. The pore diameter corresponding to the value. When the pore distribution of the aggregate of magnesium hydroxide particles or magnesium oxide particles of the present invention is measured by a mercury intrusion method, the mode diameter is between magnesium hydroxide particles or magnesium oxide particles constituting spherical particles. Corresponds to the gap between.

本発明の水酸化マグネシウム粒子は、レーザ回折散乱式粒度分布測定による体積基準の累積５０％粒子径（Ｄ５０）が、０．５〜２０μmである。このような範囲であれば、樹脂等への配合時に粘度が高くなりすぎず、また粒子の凝集が抑えられるため分散性が良好である。また、このような粒子径を有する水酸化マグネシウム粒子を用紙のコーティング剤として使用した場合には、粒子がインク受容層から突出せず、さらに、粒子径が大きすぎないため光学材料及び電子材料に有用である。本発明の水酸化マグネシウム粒子のＤ５０は、好ましくは１．０〜２０μｍである。 The magnesium hydroxide particles of the present invention have a volume-based cumulative 50% particle diameter (D 50 ) of 0.5 to 20 μm by laser diffraction scattering type particle size distribution measurement. Within such a range, the viscosity does not become too high when blended with a resin or the like, and the agglomeration of particles is suppressed, so that the dispersibility is good. In addition, when magnesium hydroxide particles having such a particle size are used as a paper coating agent, the particles do not protrude from the ink receiving layer, and the particle size is not too large. Useful. The D 50 of the magnesium hydroxide particles of the present invention is preferably 1.0 to 20 μm.

本発明の水酸化マグネシウム粒子の吸油量は、３０ｍｌ/１００ｇ以上である。本発明における吸油量は、フタル酸ジオクチル吸油量である。吸油量は、粉末の樹脂への充填性を評価する指標であり、この方法が充填性の評価に使用できる（雑誌「工業材料」ｖｏｌ．３９、Ｎｏ．１、ｐ１１６−１１７（１９９１））。吸油量は、具体的には、試料粉末にフタル酸ジオクチル（ＤＯＰ）を滴下しつつ練り合わせ、全体が硬い一つの塊となるのに必要なＤＯＰ量を測定することにより求められ、試料粉末１００ｇあたりのＤＯＰ量（ｍｌ／１００ｇ）で表される。吸油量が３０ｍｌ／１００ｇ以上であれば、樹脂等への分散性が良好であり、また用紙のコーティング剤として使用した場合、インクの定着性及び吸収性が良好である。本発明の水酸化マグネシウム粒子の吸油量は、好ましくは５０〜３００ｍｌ/１００ｇである。   The oil absorption of the magnesium hydroxide particles of the present invention is 30 ml / 100 g or more. The oil absorption amount in the present invention is the dioctyl phthalate oil absorption amount. The oil absorption is an index for evaluating the filling property of the powder into the resin, and this method can be used for the evaluation of the filling property (magazine "Industrial Materials" vol. 39, No. 1, p116-117 (1991)). Specifically, the oil absorption is determined by measuring the amount of DOP necessary to form a hard lump as a whole, by kneading the sample powder while adding dioctyl phthalate (DOP) dropwise to the sample powder. Of DOP (ml / 100 g). When the oil absorption is 30 ml / 100 g or more, the dispersibility in resin or the like is good, and when used as a paper coating agent, the ink fixability and absorbability are good. The oil absorption of the magnesium hydroxide particles of the present invention is preferably 50 to 300 ml / 100 g.

本発明の水酸化マグネシウム粒子は、その製造工程において用いられる化合物の金属元素をさらに含んでいてもよい。
本発明の水酸化マグネシウム粒子は、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｈｆ、及びＴｉからなる群より選択される１以上の金属元素を、酸化物換算で０．０１〜４．０質量％含み、さらに２価及び３価の金属元素からなる群より選択される１以上の更なる金属元素（ただし、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｈｆ、及びＴｉは除く）を、金属元素換算で０．０１〜５．０質量％含む。これらの金属元素の含有量であれば、水酸化マグネシウム粒子をコーティング剤として使用した場合に、白色度、紫外線吸収性、及び屈折率等が十分である。 The magnesium hydroxide particles of the present invention may further contain a metal element of a compound used in the production process.
The magnesium hydroxide particles of the present invention contain 0.01 to 4.0% by mass of one or more metal elements selected from the group consisting of Zn, Zr, Hf, and Ti in terms of oxides, and are further divalent and One or more additional metal elements selected from the group consisting of trivalent metal elements (excluding Zn, Zr, Hf, and Ti) are contained in an amount of 0.01 to 5.0% by mass in terms of metal elements. With these metal element contents, whiteness, ultraviolet absorption, refractive index, and the like are sufficient when magnesium hydroxide particles are used as the coating agent.

Ｚｎ、Ｚｒ、Ｈｆ、及びＴｉからなる群より選択される１以上の金属元素、つまりＺｎ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｔｉ、又はそれらの混合物の含有量は、酸化物換算で、好ましくは０．０５〜４．０質量％であり、より好ましくは０．２〜４．０質量％であり、さらに好ましくは０．４〜４．０質量％である。   The content of one or more metal elements selected from the group consisting of Zn, Zr, Hf, and Ti, that is, Zn, Zr, Hf, Ti, or a mixture thereof is preferably 0.05 to It is 4.0 mass%, More preferably, it is 0.2-4.0 mass%, More preferably, it is 0.4-4.0 mass%.

本発明において、２価及び３価の金属元素からなる群より選択される１以上の更なる金属元素（ただし、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｈｆ、及びＴｉは除く）としては、特に限定されず、Ａｇ、Ａｌ、Ｂ、Ｂａ、Ｂｉ、Ｃｄ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｒ、Ｔｌ、及びＶが挙げられ、Ａｌ及びＦｅが好ましい。
２価及び３価の金属元素からなる群より選択される１以上の更なる金属元素（ただし、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｈｆ、及びＴｉは除く）の含有量は、金属元素換算で、好ましくは０．０５〜５．０質量％であり、より好ましくは０．１〜５．０質量％であり、さらに好ましくは０．３〜４．０質量％である。 In the present invention, one or more additional metal elements selected from the group consisting of divalent and trivalent metal elements (excluding Zn, Zr, Hf, and Ti) are not particularly limited, and Ag, Examples include Al, B, Ba, Bi, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Ga, In, Mn, Mo, Ni, Pb, Sr, Tl, and V, and Al and Fe are preferable.
The content of one or more additional metal elements selected from the group consisting of divalent and trivalent metal elements (excluding Zn, Zr, Hf, and Ti) is preferably 0.00 in terms of metal elements. It is 05-5.0 mass%, More preferably, it is 0.1-5.0 mass%, More preferably, it is 0.3-4.0 mass%.

本発明の酸化マグネシウム粒子は、鱗片状の一次粒子が凝集した球形状であり、細孔分布のモード容積が１．４ｍｌ/ｇ以上であり、モード径が０．４μｍ以上である。このような酸化マグネシウム粒子は、樹脂等への分散性が優れている。具体的には、このようなモード径を有する酸化マグネシウム粒子は、用紙のコーティング剤として使用した場合、インクの定着性及び吸収性が良好であり、またこのようなモード容積を有する酸化マグネシウム粒子は、球状を構成している鱗片状の酸化マグネシウムが密集しすぎず、インクの吸着性が良好である。細孔分布のモード容積は、好ましくは１．４〜１０ｍｌ/ｇであり、モード径は、好ましくは０．４〜３．０μｍであり、より好ましくは０．５〜２．０μｍである。   The magnesium oxide particles of the present invention have a spherical shape in which scaly primary particles are aggregated, have a pore distribution mode volume of 1.4 ml / g or more, and a mode diameter of 0.4 μm or more. Such magnesium oxide particles have excellent dispersibility in a resin or the like. Specifically, when the magnesium oxide particles having such a mode diameter are used as a paper coating agent, the fixability and absorbability of the ink are good, and the magnesium oxide particles having such a mode volume are In addition, the scale-like magnesium oxide constituting the sphere is not too dense, and the ink adsorbability is good. The mode volume of the pore distribution is preferably 1.4 to 10 ml / g, and the mode diameter is preferably 0.4 to 3.0 μm, more preferably 0.5 to 2.0 μm.

本発明の酸化マグネシウム粒子は、レーザ回折散乱式粒度分布測定による体積基準の累積５０％粒子径（Ｄ５０）が、０．５〜２０μｍである。このような範囲であれば、樹脂等への配合時に粘度が高くなりすぎず、また粒子の凝集が抑えられるため分散性が良好である。また、用紙のコーティング剤として使用した場合には、粒子がインク受容層から突出せず、さらに、粒子径が大きすぎないため光学材料及び電子材料に有用である。本発明の酸化マグネシウム粒子の体積基準の累積５０％粒子径（Ｄ５０）は、好ましくは１〜２０μｍである。 The magnesium oxide particles of the present invention have a volume-based cumulative 50% particle diameter (D 50 ) of 0.5 to 20 μm by laser diffraction scattering type particle size distribution measurement. Within such a range, the viscosity does not become too high when blended with a resin or the like, and the agglomeration of particles is suppressed, so that the dispersibility is good. Further, when used as a paper coating agent, the particles do not protrude from the ink receiving layer, and the particle diameter is not too large, which is useful for optical materials and electronic materials. The volume-based cumulative 50% particle diameter (D 50 ) of the magnesium oxide particles of the present invention is preferably 1 to 20 μm.

本発明の酸化マグネシウム粒子の吸油量は、３０ｍｌ/１００ｇ以上である。このような範囲であれば、樹脂等への分散性が良好であり、また用紙のコーティング剤として使用した場合、インクの定着性及び吸収性が良好である。本発明の酸化マグネシウム粒子の吸油量は、好ましくは５０〜３００ｍｌ/１００ｇである。   The oil absorption of the magnesium oxide particles of the present invention is 30 ml / 100 g or more. If it is such a range, the dispersibility to resin etc. will be favorable, and when it is used as a paper coating agent, the fixability and absorbability of ink will be favorable. The oil absorption of the magnesium oxide particles of the present invention is preferably 50 to 300 ml / 100 g.

本発明の酸化マグネシウム粒子は、その製造工程において用いられる化合物の金属元素をさらに含んでいてもよい。
本発明の酸化マグネシウム粒子は、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｈｆ、及びＴｉからなる群より選択される１以上の金属元素を、酸化物換算で０．０１〜４．０質量％含み、さらに２価及び３価の金属元素からなる群より選択される１以上の更なる金属元素（ただし、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｈｆ、及びＴｉは除く）を、金属元素換算で０．０１〜５．０質量％含む。これらのような金属元素の含有量であれば、酸化マグネシウム粒子をコーティング剤として使用した場合に、白色度、紫外線吸収性及び屈折率等が十分である。 The magnesium oxide particles of the present invention may further contain a metal element of a compound used in the production process.
The magnesium oxide particles of the present invention contain 0.01 to 4.0% by mass of one or more metal elements selected from the group consisting of Zn, Zr, Hf, and Ti, in terms of oxides. One or more additional metal elements selected from the group consisting of valent metal elements (excluding Zn, Zr, Hf, and Ti) are contained in an amount of 0.01 to 5.0% by mass in terms of metal elements. With these metal element contents, whiteness, ultraviolet absorptivity, refractive index, etc. are sufficient when magnesium oxide particles are used as a coating agent.

Ｚｎ、Ｚｒ、Ｈｆ、及びＴｉからなる群より選択される１以上の金属元素、つまりＺｎ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｔｉ、又はそれらの混合物の含有量は、酸化物換算で、好ましくは０．０５〜４．０質量％であり、より好ましくは０．２〜４．０質量％であり、さらに好ましくは０．４〜４．０質量％である。   The content of one or more metal elements selected from the group consisting of Zn, Zr, Hf, and Ti, that is, Zn, Zr, Hf, Ti, or a mixture thereof is preferably 0.05 to It is 4.0 mass%, More preferably, it is 0.2-4.0 mass%, More preferably, it is 0.4-4.0 mass%.

２価及び３価の金属元素からなる群より選択される１以上の更なる金属元素（ただし、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｈｆ、及びＴｉは除く）としては、特に限定されず、Ａｇ、Ａｌ、Ｂ、Ｂａ、Ｂｉ、Ｃｄ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｒ、Ｔｌ、及びＶが挙げられ、Ａｌ及びＦｅが好ましい。
２価及び３価の金属元素からなる群より選択される１以上の更なる金属元素（ただし、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｈｆ、及びＴｉは除く）の含有量は、金属元素換算で、好ましくは０．１〜５．０質量％であり、より好ましくは０．３〜４．０質量％であり、さらに好ましくは０．４〜４．０質量％である。 One or more additional metal elements selected from the group consisting of divalent and trivalent metal elements (excluding Zn, Zr, Hf, and Ti) are not particularly limited, and Ag, Al, B, Examples include Ba, Bi, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Ga, In, Mn, Mo, Ni, Pb, Sr, Tl, and V, and Al and Fe are preferable.
The content of one or more additional metal elements selected from the group consisting of divalent and trivalent metal elements (excluding Zn, Zr, Hf, and Ti) is preferably 0.00 in terms of metal elements. It is 1-5.0 mass%, More preferably, it is 0.3-4.0 mass%, More preferably, it is 0.4-4.0 mass%.

本発明の水酸化マグネシウム粒子の製造方法は、
（ａ）Ｚｎ、Ｚｒ、Ｈｆ、及びＴｉの化合物からなる群より選択される１以上の化合物を含む分散液に、２価及び３価の金属元素の塩化物、並びに２価及び３価の金属元素の硝酸塩からなる群より選択される１以上の化合物（ただし、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｈｆ、及びＴｉの化合物は除く）を添加し、さらに、有機酸を添加して反応液を得る工程、
（ｂ）工程（ａ）の反応液及び平均粒子径が０．１〜３０μｍである酸化マグネシウム粒子を混合して、混合液を得る工程、
（ここで、
Ｚｎ、Ｚｒ、Ｈｆ、及びＴｉの化合物からなる群より選択される１以上の化合物は、酸化マグネシウムに対して、酸化物換算で、０．１〜５．０質量％であり、
２価及び３価の金属元素の塩化物、及び２価及び３価の金属元素の硝酸塩からなる群より選択される１以上の化合物は、酸化マグネシウムに対して、金属元素換算で０．１〜５．０質量％であり、
有機酸は、酸化マグネシウム１００ｇに対して、０．０１〜３．０ｍｏｌである）、
（ｃ）工程（ｂ）の混合液を、５０〜１００℃の温度で、周速が７〜２０ｍ／ｓである撹拌機を用いて、混合する工程、
（ｄ）３０〜１００℃の温度で、長時間撹拌して水酸化マグネシウムスラリーを得る工程、
及び
（ｅ）工程（ｄ）の水酸化マグネシウムスラリーをろ過、水洗、乾燥させて、水酸化マグネシウム粒子を得る工程
を含む。 The method for producing magnesium hydroxide particles of the present invention comprises:
(A) In a dispersion containing one or more compounds selected from the group consisting of Zn, Zr, Hf, and Ti, divalent and trivalent metal element chlorides, and divalent and trivalent metals Adding one or more compounds selected from the group consisting of elemental nitrates (excluding Zn, Zr, Hf, and Ti compounds), and further adding an organic acid to obtain a reaction solution;
(B) a step of mixing the reaction solution of step (a) and magnesium oxide particles having an average particle size of 0.1 to 30 μm to obtain a mixed solution;
(here,
One or more compounds selected from the group consisting of compounds of Zn, Zr, Hf, and Ti are 0.1 to 5.0% by mass in terms of oxides with respect to magnesium oxide,
One or more compounds selected from the group consisting of chlorides of divalent and trivalent metal elements and nitrates of divalent and trivalent metal elements are 0.1 to 0.1 in terms of metal elements with respect to magnesium oxide. 5.0% by weight,
The organic acid is 0.01 to 3.0 mol with respect to 100 g of magnesium oxide)
(C) A step of mixing the mixed liquid of step (b) at a temperature of 50 to 100 ° C. using a stirrer having a peripheral speed of 7 to 20 m / s,
(D) a step of stirring for a long time at a temperature of 30 to 100 ° C. to obtain a magnesium hydroxide slurry;
And (e) a step of filtering, washing with water and drying the magnesium hydroxide slurry in step (d) to obtain magnesium hydroxide particles.

工程（ａ）は、酸化マグネシウムを水和反応させるための反応液を得る工程である。
Ｚｎ、Ｚｒ、Ｈｆ、及びＴｉの化合物からなる群より選択される１以上の化合物は、本発明の水酸化マグネシウム粒子及び酸化マグネシウム粒子である、複合水酸化物及び複合酸化物を作成するために添加される。これにより、白色度、紫外線吸収性及び屈折率等が向上し、光学材料や、インクジェット用紙のコーティング剤に適する本発明の水酸化マグネシウム及び酸化マグネシウム粒子が得られる。
Ｚｎ、Ｚｒ、Ｈｆ、及びＴｉの化合物として、これらの金属元素を有する化合物であれば特に限定されず、酸化物、水酸化物、水素化物、ハロゲン化物（フッ化物、塩化物、臭化物、及びヨウ化物）、リン酸塩、炭酸塩、及び硝酸塩などが挙げられ、酸化亜鉛、水酸化亜鉛、塩化亜鉛、硝酸亜鉛、酸化ジルコニウム、水酸化ジルコニウム、塩化ジルコニウム、硝酸ジルコニウム、酸化ハフニウム、水酸化ハフニウム、塩化ハフニウム、硝酸ハフニウム、酸化チタン、水酸化チタン、塩化チタン、及び硝酸チタンが好ましい。
Ｚｎ、Ｚｒ、Ｈｆ、及びＴｉの化合物は、純度が９９．０％以上であることが好ましく、９９．５％以上であることがより好ましい。本発明において、純度は、対象粒子中の不純物元素（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及びＺｒ）の含有量を測定し、これらの合計含有量を１００質量％から差し引いた値とする。これらの不純物元素の含有量の測定方法としては、ＩＣＰ発光分析装置を用いた測定方法が挙げられる。
Ｚｎ、Ｚｒ、Ｈｆ、及びＴｉの化合物は、平均粒子径が０．１〜１００μｍであることが好ましく、０．５〜５０μｍであることがより好ましい。 Step (a) is a step of obtaining a reaction solution for hydrating magnesium oxide.
One or more compounds selected from the group consisting of Zn, Zr, Hf, and Ti compounds are magnesium hydroxide particles and magnesium oxide particles of the present invention to produce composite hydroxides and composite oxides. Added. Thereby, whiteness, ultraviolet absorption, refractive index and the like are improved, and the magnesium hydroxide and magnesium oxide particles of the present invention suitable for an optical material or a coating agent for inkjet paper can be obtained.
The compound of Zn, Zr, Hf, and Ti is not particularly limited as long as it is a compound having these metal elements, and is an oxide, hydroxide, hydride, halide (fluoride, chloride, bromide, and iodine). ), Phosphates, carbonates, nitrates, etc., zinc oxide, zinc hydroxide, zinc chloride, zinc nitrate, zirconium oxide, zirconium hydroxide, zirconium chloride, zirconium nitrate, hafnium oxide, hafnium hydroxide, Hafnium chloride, hafnium nitrate, titanium oxide, titanium hydroxide, titanium chloride, and titanium nitrate are preferred.
The compound of Zn, Zr, Hf, and Ti preferably has a purity of 99.0% or more, and more preferably 99.5% or more. In the present invention, purity refers to impurity elements (Ag, Al, B, Ba, Bi, Cd, Cl, Co, Cr, Cu, Fe, Ga, In, K, Li, Mn, Mo, Na, The contents of Ni, P, Pb, S, Si, Sr, Tl, V, Zn, Ti, and Zr) are measured, and the total content is subtracted from 100% by mass. As a measuring method of the content of these impurity elements, a measuring method using an ICP emission analyzer can be mentioned.
The compound of Zn, Zr, Hf, and Ti preferably has an average particle size of 0.1 to 100 μm, and more preferably 0.5 to 50 μm.

工程（ａ）において、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｈｆ、及びＴｉの化合物からなる群より選択される１以上の化合物の量は、工程（ｂ）で使用される酸化マグネシウム粒子に対して、０．１〜５．０質量％である。Ｚｎ、Ｚｒ、Ｈｆ、及びＴｉの化合物からなる群より選択される化合物の量が０．１質量％より小さいと、コーティング剤として使用した場合、白色度、紫外線吸収性及び屈折率等が十分ではなく、粒子形状も鱗片状の一次粒子が凝集した球状粒子にならず六角板状の粒子になる。また、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｈｆ、及びＴｉの化合物からなる群より選択される化合物の量が５．０質量％より大きいと、本発明のような鱗片状の一次粒子が凝集した球状粒子にならず六角柱状の粒子になる。Ｚｎ、Ｚｒ、Ｈｆ、及びＴｉの化合物からなる群より選択される１以上の化合物の量は、酸化マグネシウム粒子の重量に対して、好ましくは０．４〜４．０質量％である。
Ｚｎ、Ｚｒ、Ｈｆ、及びＴｉの化合物からなる群より選択される１以上の化合物を含む分散液は、例えばイオン交換水にＺｎ、Ｚｒ、Ｈｆ、及びＴｉの化合物からなる群より選択される１以上の化合物を添加することにより得ることができる。 In the step (a), the amount of one or more compounds selected from the group consisting of Zn, Zr, Hf, and Ti is 0.1 to 0.1% with respect to the magnesium oxide particles used in the step (b). 5.0% by mass. When the amount of the compound selected from the group consisting of Zn, Zr, Hf, and Ti is less than 0.1% by mass, when used as a coating agent, the whiteness, ultraviolet absorptivity and refractive index are not sufficient. In addition, the particle shape is not a spherical particle in which the scaly primary particles are aggregated but a hexagonal plate-like particle. Further, when the amount of the compound selected from the group consisting of compounds of Zn, Zr, Hf, and Ti is larger than 5.0% by mass, the flaky primary particles as in the present invention are not agglomerated spherical particles. Hexagonal columnar particles. The amount of one or more compounds selected from the group consisting of Zn, Zr, Hf, and Ti is preferably 0.4 to 4.0% by mass with respect to the weight of the magnesium oxide particles.
The dispersion containing one or more compounds selected from the group consisting of Zn, Zr, Hf, and Ti is, for example, selected from the group consisting of Zn, Zr, Hf, and Ti in ion exchange water. It can be obtained by adding the above compounds.

２価及び３価の金属元素の塩化物、並びに２価及び３価の金属元素の硝酸塩は、本発明の水酸化マグネシウム粒子である、複合水酸化物の溶解度及び析出速度を制御するために添加される。
２価及び３価の金属元素の塩化物、並びに２価及び３価の金属元素の硝酸塩として、塩化アルミニウム、塩化鉄、硝酸アルミニウム、及び硝酸鉄が好ましい。
２価及び３価の金属元素の塩化物、並びに２価及び３価の金属元素の硝酸塩は、純度が９９．０％以上であることが好ましく、９９．５％以上であることがより好ましい。
また、２価及び３価の金属元素の塩化物、並びに２価及び３価の金属元素の硝酸塩は、平均粒子径が０．１〜１００μｍであることが好ましく、０．５〜５０μｍであることがより好ましい。 Divalent and trivalent metal element chlorides and divalent and trivalent metal element nitrates are added to control the solubility and precipitation rate of the composite hydroxide, magnesium hydroxide particles of the present invention. Is done.
As chlorides of divalent and trivalent metal elements and nitrates of divalent and trivalent metal elements, aluminum chloride, iron chloride, aluminum nitrate, and iron nitrate are preferable.
The chlorides of divalent and trivalent metal elements and nitrates of divalent and trivalent metal elements preferably have a purity of 99.0% or more, and more preferably 99.5% or more.
In addition, the divalent and trivalent metal element chlorides and the divalent and trivalent metal element nitrates preferably have an average particle diameter of 0.1 to 100 μm, preferably 0.5 to 50 μm. Is more preferable.

２価及び３価の金属元素の塩化物、並びに２価及び３価の金属元素の硝酸塩からなる群より選択される１以上の化合物の量は、工程（ｂ）で使用される酸化マグネシウム粒子に対して、金属元素換算で０．１〜５．０質量％である。添加量が０．１質量％より小さいと結晶の析出速度が遅くなり、単分散した六角柱状の粒子になり、添加量が５．０質量％より大きいと結晶の析出速度が速くなりすぎ、粗大な凝集粒子になる。２価及び３価の金属元素の塩化物、並びに２価及び３価の金属元素の硝酸塩からなる群より選択される１以上の化合物の量は、酸化マグネシウム粒子に対して、金属元素換算で０．４〜４．０質量％であるのがより好ましい。   The amount of one or more compounds selected from the group consisting of chlorides of divalent and trivalent metal elements and nitrates of divalent and trivalent metal elements is the amount of magnesium oxide particles used in step (b). On the other hand, it is 0.1 to 5.0% by mass in terms of metal element. When the addition amount is less than 0.1% by mass, the crystal precipitation rate becomes slow, resulting in monodispersed hexagonal columnar particles, and when the addition amount is more than 5.0% by mass, the crystal precipitation rate becomes too fast and coarse. Agglomerated particles. The amount of one or more compounds selected from the group consisting of chlorides of divalent and trivalent metal elements and nitrates of divalent and trivalent metal elements is 0 in terms of metal elements relative to the magnesium oxide particles. It is more preferable that it is 4-4.0 mass%.

本発明において、有機酸は、原料である酸化マグネシウム粒子の溶解度を抑制するために添加される。有機酸としては、カルボキシル基を持つ脂肪族又は芳香族の有機酸が挙げられ、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、及び安息香酸が好ましい。
有機酸の添加量は、工程（ｂ）で使用される酸化マグネシウム粒子１００ｇに対して、０．０１〜３．０ｍｏｌである。有機酸の添加量が酸化マグネシウム粒子１００ｇに対して、０．０１ｍｏｌより小さいと結晶の析出速度が遅くなり、単分散した六角柱状の粒子になり、３．０ｍｏｌより大きいと結晶の析出速度が速くなりすぎ、粗大な凝集粒子になる。有機酸の添加量は、工程（ｂ）で使用される酸化マグネシウム１００ｇに対して、好ましくは０．０１〜２．０ｍｏｌである。 In the present invention, the organic acid is added to suppress the solubility of the magnesium oxide particles as a raw material. Examples of the organic acid include aliphatic or aromatic organic acids having a carboxyl group, and formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, and benzoic acid are preferable.
The addition amount of the organic acid is 0.01 to 3.0 mol with respect to 100 g of the magnesium oxide particles used in the step (b). When the amount of organic acid added is less than 0.01 mol with respect to 100 g of magnesium oxide particles, the rate of crystal precipitation is slow, resulting in monodispersed hexagonal columnar particles, and when it is greater than 3.0 mol, the rate of crystal precipitation is high. Becomes too coarse and becomes agglomerated particles. The amount of the organic acid added is preferably 0.01 to 2.0 mol with respect to 100 g of magnesium oxide used in step (b).

工程（ｂ）は、工程（ａ）で得られた水和反応のための反応液及び原料である酸化マグネシウム粒子を混合する工程である。
原料として用いられる酸化マグネシウム粒子は、平均粒子径が０．１〜３０μｍである。平均粒子径が０．１μｍより小さいと、水和速度が速くなりすぎ、粗大な凝集粒子になる。また、平均粒子径が３０μｍより大きいと、十分に水和反応が進まず粒子酸化マグネシウムを含んだ粒子が残る。酸化マグネシウム粒子の平均粒子径は、より好ましくは０．５〜１５μｍである。
工程（ｂ）において、混合液における、酸化マグネシウムの濃度は、好ましくは２０〜２００ｇ／Ｌであり、より好ましくは５０〜１８０ｇ／Ｌである。すなわち、工程（ａ）で得られる反応液に対する酸化マグネシウムの量は、２０〜２００ｇ／Ｌに調整することが好ましく、５０〜１５０ｇ／Ｌであることがより好ましい。このような反応液における酸化マグネシウム濃度であれば、水和反応が十分に進む。
工程（ｂ）において、反応液の温度は、好ましくは５０〜１００℃であり、より好ましくは５０〜９５℃であり、さらに好ましくは７０℃〜９０℃である。このような温度であれば、水和反応が十分に進む。 Step (b) is a step of mixing the reaction liquid for the hydration reaction obtained in step (a) and the magnesium oxide particles as the raw material.
Magnesium oxide particles used as a raw material have an average particle diameter of 0.1 to 30 μm. If the average particle size is smaller than 0.1 μm, the hydration rate becomes too fast, resulting in coarse aggregated particles. On the other hand, if the average particle diameter is larger than 30 μm, the hydration reaction does not proceed sufficiently and particles containing particulate magnesium oxide remain. The average particle diameter of the magnesium oxide particles is more preferably 0.5 to 15 μm.
In the step (b), the concentration of magnesium oxide in the mixed solution is preferably 20 to 200 g / L, more preferably 50 to 180 g / L. That is, the amount of magnesium oxide in the reaction solution obtained in step (a) is preferably adjusted to 20 to 200 g / L, and more preferably 50 to 150 g / L. With such a magnesium oxide concentration in the reaction solution, the hydration reaction proceeds sufficiently.
In the step (b), the temperature of the reaction solution is preferably 50 to 100 ° C, more preferably 50 to 95 ° C, and further preferably 70 ° C to 90 ° C. At such a temperature, the hydration reaction proceeds sufficiently.

工程（ｃ）は、５０〜１００℃の温度で、周速が７〜２０ｍ／ｓである撹拌機を用いて混合する工程である。撹拌の回転数は、反応時の分散状態を制御するために調整される。本発明において、周速が７ｍ／ｓより小さいと、鱗片状の一次粒子が凝集した球状の水酸化マグネシウムが得られない。また、周速が２０ｍ／ｓより大きいと、水酸化マグネシウム粒子が核生成時に十分に分散し、単分散した六角柱状の水酸化マグネシウム粒子になり、本発明のような球状の水酸化マグネシウム粒子が得られない。このような撹拌のための装置として、ホモディスパー（プライミクス社、Ｔ．Ｋ．ホモディスパー）等が挙げられる。周速は、好ましくは８〜１８ｍ／ｓであり、より好ましくは９〜１５ｍ／ｓである。
また、工程（ｃ）における反応温度は、好ましくは５５〜９５℃であり、より好ましくは６０〜９５℃である。
工程（ｃ）において、混合時間は、水和反応の程度に応じて変更でき、例えば１０分〜３６０分、好ましくは２０分〜２００分とすることができる。 A process (c) is a process of mixing using the stirrer whose peripheral speed is 7-20 m / s at the temperature of 50-100 degreeC. The number of rotations of stirring is adjusted to control the dispersion state during the reaction. In the present invention, when the peripheral speed is less than 7 m / s, spherical magnesium hydroxide in which scaly primary particles are aggregated cannot be obtained. On the other hand, when the peripheral speed is higher than 20 m / s, the magnesium hydroxide particles are sufficiently dispersed at the time of nucleation to form monodispersed hexagonal columnar magnesium hydroxide particles, and the spherical magnesium hydroxide particles as in the present invention are formed. I can't get it. Examples of such an apparatus for stirring include homodispers (Primics Co., Ltd., TK homodispers). The peripheral speed is preferably 8 to 18 m / s, and more preferably 9 to 15 m / s.
Moreover, the reaction temperature in a process (c) becomes like this. Preferably it is 55-95 degreeC, More preferably, it is 60-95 degreeC.
In the step (c), the mixing time can be changed according to the degree of the hydration reaction, and can be, for example, 10 minutes to 360 minutes, preferably 20 minutes to 200 minutes.

工程（ｄ）は、３０〜１００℃の温度で、長時間撹拌して水酸化マグネシウムスラリーを得る工程である。これにより、未反応の酸化マグネシウムの水和反応を促進させて、水酸化マグネシウムとすることができる。温度は、好ましくは５０〜９５℃であり、より好ましくは７０〜９０℃である。
撹拌速度は、水酸化マグネシウムスラリーが十分撹拌できる程度であればよく、特に制限はないが、例えば、３枚ばねの攪拌機で１００〜５００ｒｐｍとすることができる。撹拌時間は、水和反応が十分に進み所望の水酸化マグネシウムスラリーが得られる時間であれば、特に制限なく、例えば、０．５〜６時間とすることができる。 Step (d) is a step of obtaining a magnesium hydroxide slurry by stirring for a long time at a temperature of 30 to 100 ° C. Thereby, the hydration reaction of unreacted magnesium oxide can be promoted to obtain magnesium hydroxide. The temperature is preferably 50 to 95 ° C, more preferably 70 to 90 ° C.
The stirring speed is not particularly limited as long as the magnesium hydroxide slurry can be sufficiently stirred. For example, the stirring speed can be set to 100 to 500 rpm with a three-spring stirrer. The stirring time is not particularly limited as long as the hydration reaction sufficiently proceeds and a desired magnesium hydroxide slurry can be obtained, and can be, for example, 0.5 to 6 hours.

工程（ｅ）は、工程（ｄ）の水酸化マグネシウムスラリーをろ過、水洗、乾燥させて、水酸化マグネシウム粒子を得る工程である。これにより、本発明の水酸化マグネシウム粒子が得られる。   Step (e) is a step of obtaining magnesium hydroxide particles by filtering, washing and drying the magnesium hydroxide slurry of step (d). Thereby, the magnesium hydroxide particle of this invention is obtained.

本発明の酸化マグネシウム粒子は、本発明の工程（ａ）〜工程（ｅ）を含む製造方法により得られる水酸化マグネシウム粒子を、大気雰囲気中で、５００〜１４００℃で焼成する工程を含む方法により得られる。好ましくは、６００〜１３００℃で焼成する工程を含む方法により得られる。   The magnesium oxide particles of the present invention are obtained by a method including a step of firing magnesium hydroxide particles obtained by the production method including steps (a) to (e) of the present invention at 500 to 1400 ° C. in an air atmosphere. can get. Preferably, it is obtained by a method including a step of baking at 600 to 1300 ° C.

例えば、水酸化マグネシウム粒子を、大気雰囲気中で、昇温速度１〜２０℃／分（好ましくは３〜１０℃／分）で５００℃〜１４００℃、好ましくは６００〜１３００℃まで昇温し、昇温後、５００℃〜１４００℃、好ましくは６００〜１３００℃で０．１〜５時間焼成することにより、本発明の酸化マグネシウム粒子を得ることができる。焼成温度が５００℃未満であると、熱量が不足し水酸化マグネシウムが残る。一方、焼成温度が１４００℃を超えると、酸化マグネシウムが粒成長して、鱗片状の一次粒子が凝集した球状の酸化マグネシウムにはならない。   For example, magnesium hydroxide particles are heated to 500 ° C. to 1400 ° C., preferably 600 to 1300 ° C. at a heating rate of 1 to 20 ° C./min (preferably 3 to 10 ° C./min) in an air atmosphere. After the temperature rise, the magnesium oxide particles of the present invention can be obtained by firing at 500 to 1400 ° C., preferably 600 to 1300 ° C. for 0.1 to 5 hours. If the firing temperature is less than 500 ° C., the amount of heat is insufficient and magnesium hydroxide remains. On the other hand, when the firing temperature exceeds 1400 ° C., magnesium oxide grows and does not become spherical magnesium oxide in which scaly primary particles are aggregated.

このようにして、分散性に優れた球状の水酸化マグネシウム粒子及び酸化マグネシウム粒子が得られる。   In this way, spherical magnesium hydroxide particles and magnesium oxide particles having excellent dispersibility are obtained.

以下、本発明を実施例及び比較例により更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例により限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example demonstrate this invention further in detail, this invention is not limited by these Examples.

［分析方法］
（１）レーザ回折散乱式粒度分布測定
レーザ回折散乱式粒度分布測定装置（商品名：ＭＴ３３００、日機装社製）を使用して、体積基準の累積５０％粒子径（Ｄ５０）を測定した。 [Analysis method]
(1) Laser diffraction / scattering particle size distribution measurement Using a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring device (trade name: MT3300, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.), a volume-based cumulative 50% particle size (D50) was measured.

（２）元素の質量測定法
粒子中の測定対象となる元素（Ａｌ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｔｉ）は、ＩＣＰ発光分析装置（商品名：ＳＰＳ−５１００、セイコーインスツルメンツ製）を使用して、試料を酸に溶解したのち質量を測定した。 (2) Element mass measurement method The elements to be measured in the particles (Al, Fe, Zn, Zr, Hf, Ti) use an ICP emission analyzer (trade name: SPS-5100, manufactured by Seiko Instruments Inc.). Then, after the sample was dissolved in acid, the mass was measured.

（３）細孔分布（モード容積及びモード径）の測定
水銀圧入式細孔分布測定装置は、マイクロメトリックス社製オートポア９４１０を使用し測定した。なお、水銀は、純度９９．５ｍａｓｓ％以上、密度１３．５３３５×１０３ｋｇ／ｍ３である特級の水銀試薬を用いた。水銀圧入式細孔分布測定により得られるlog微分細孔容積分布曲線の最大値（モード容積）及び、モード容積に対応する細孔直径（モード径）を求めた。 (3) Measurement of pore distribution (mode volume and mode diameter) The mercury intrusion pore distribution measuring apparatus was measured using an auto pore 9410 manufactured by Micrometrics. As the mercury, a special grade mercury reagent having a purity of 99.5 mass% or more and a density of 13.5335 × 10 3 kg / m 3 was used. The maximum value (mode volume) of the log differential pore volume distribution curve obtained by mercury intrusion pore distribution measurement and the pore diameter (mode diameter) corresponding to the mode volume were determined.

（４）吸油量の測定
試料粉末２．５×１０ｇに、フタル酸ジオクチル（ＤＯＰ）を滴下しつつ練り合わせ、全体が硬い一つの塊となる点を終点とし、その時のＤＯＰ量を吸油量とした。 (4) Measurement of oil absorption amount Dioctyl phthalate (DOP) was added dropwise to 2.5 × 10 g of sample powder and kneaded, and the end point was the point where the whole became a hard lump, and the DOP amount at that time was defined as the oil absorption amount. .

〔実施例１〕
反応に使用する酸化マグネシウムに対し０．４質量％の酸化亜鉛、及びイオン交換水１リットルを含むイオン交換水の溶液に、金属元素換算で０．５質量％の塩化アルミニウム・６水和物、及び酸化マグネシウム１００ｇに対し０．０３molのプロピオン酸を添加することで反応液を作製した。
作製した反応液の温度を６０℃まで昇温させ、平均粒子径が８．８μｍの酸化マグネシウムを１００ｇ投入して、混合液を得た。酸化マグネシウムを投入後、反応液の温度を９５℃まで上昇させ、撹拌機（プライミクス社製 T.K.ホモディスパー）で、周速が９ｍ/ｓなるように調整し、１時間反応させた。
その後、９０℃で、スラリ−が十分撹拌できる程度の回転速度で４時間撹拌することにより、水酸化マグネシウムスラリーを作製した。作製した水酸化マグネシウムスラリーをろ過、水洗、乾燥させて、本発明の水酸化マグネシウム粒子を得た。 [Example 1]
In a solution of ion exchange water containing 0.4% by mass of zinc oxide and 1 liter of ion exchange water with respect to magnesium oxide used in the reaction, 0.5% by mass of aluminum chloride hexahydrate in terms of metal element, The reaction solution was prepared by adding 0.03 mol of propionic acid to 100 g of magnesium oxide.
The temperature of the prepared reaction solution was raised to 60 ° C., and 100 g of magnesium oxide having an average particle size of 8.8 μm was added to obtain a mixed solution. After adding magnesium oxide, the temperature of the reaction liquid was raised to 95 ° C., and the peripheral speed was adjusted to 9 m / s with a stirrer (TK homodisper manufactured by Primics) and reacted for 1 hour.
Then, the magnesium hydroxide slurry was produced by stirring at 90 degreeC for 4 hours with the rotation speed which can fully stir the slurry. The produced magnesium hydroxide slurry was filtered, washed with water, and dried to obtain magnesium hydroxide particles of the present invention.

〔実施例２〕
酸化亜鉛の添加量を３．０質量％にした以外は実施例１と同様に行った。 [Example 2]
The same operation as in Example 1 was performed except that the amount of zinc oxide added was changed to 3.0% by mass.

〔実施例３〕
酸化亜鉛の添加量を０．１質量％にした以外は，実施例１と同様に行った。 Example 3
The same operation as in Example 1 was performed except that the amount of zinc oxide added was 0.1% by mass.

〔実施例４〕
酸化亜鉛を０．５質量％の酸化チタンにした以外は、実施例１と同様に行った。 Example 4
The same operation as in Example 1 was carried out except that the zinc oxide was changed to 0.5% by mass of titanium oxide.

〔実施例５〕
塩化アルミニウム・６水和物の添加量を、金属元素換算で３．０質量％にした以外は実施例１と同様に行った。 Example 5
The same procedure as in Example 1 was carried out except that the amount of aluminum chloride hexahydrate added was 3.0% by mass in terms of metal element.

〔実施例７〕
塩化アルミニウム・６水和物を０．５質量％の塩化鉄に変更した以外は、実施例１と同様に行った。 Example 7
The same procedure as in Example 1 was conducted except that the aluminum chloride hexahydrate was changed to 0.5% by mass of iron chloride.

〔実施例８〕
塩化アルミニウム・６水和物を０．５質量％の硝酸アルミニウムに変更した以外は、実施例１と同様に行なった。 Example 8
The same procedure as in Example 1 was conducted except that aluminum chloride hexahydrate was changed to 0.5 mass% aluminum nitrate.

〔実施例９〕
プロピオン酸の添加量を０．５molにした以外は、実施例１と同様に行った。 Example 9
The same procedure as in Example 1 was conducted except that the addition amount of propionic acid was changed to 0.5 mol.

〔実施例１０〕
プロピオン酸を０．０２molの酢酸にした以外は、実施例１と同様に行った。 Example 10
The same procedure as in Example 1 was performed except that propionic acid was changed to 0.02 mol of acetic acid.

〔実施例１１〕
プロピオン酸を０．０２molの酪酸にした以外は、実施例１と同様に行った。 Example 11
The same procedure as in Example 1 was performed except that propionic acid was changed to 0.02 mol of butyric acid.

〔実施例１２〕
水和反応時の撹拌機の周速を１４ｍ/ｓにした以外は、実施例１と同様に行った。 Example 12
The same procedure as in Example 1 was performed except that the peripheral speed of the stirrer during the hydration reaction was 14 m / s.

〔実施例１３〕
水和反応時の撹拌機の周速を７ｍ/ｓにした以外は、実施例１と同様に行った。 Example 13
The same procedure as in Example 1 was performed except that the peripheral speed of the stirrer during the hydration reaction was changed to 7 m / s.

〔実施例１４〕
実施例７で作製した水酸化マグネシウムを、大気雰囲気中で８００℃×１時間焼成し、酸化マグネシウム粒子を得た。 Example 14
Magnesium hydroxide produced in Example 7 was baked at 800 ° C. for 1 hour in an air atmosphere to obtain magnesium oxide particles.

〔実施例１５〕
焼成温度を１０００℃にした以外は、実施例１４と同様に行なった。 Example 15
It carried out like Example 14 except having made calcination temperature into 1000 ° C.

〔実施例１６〕
焼成温度を１２００℃にした以外は、実施例１４と同様に行なった。 Example 16
It carried out like Example 14 except having made calcination temperature into 1200 ° C.

〔比較例１〕
酸化亜鉛の添加量を６．０質量％にした以外は、実施例１と同様に行った。 [Comparative Example 1]
The same operation as in Example 1 was performed except that the amount of zinc oxide added was 6.0% by mass.

〔比較例２〕
酸化亜鉛を添加しない以外は、実施例１と同様に行った。 [Comparative Example 2]
It carried out like Example 1 except not adding zinc oxide.

〔比較例３〕
塩化アルミニウム・６水和物を０．５質量％の硫酸アルミニウムにした以外は、実施例１と同様に行なった。 [Comparative Example 3]
The same procedure as in Example 1 was conducted except that aluminum chloride hexahydrate was changed to 0.5 mass% aluminum sulfate.

〔比較例４〕
プロピオン酸を添加しない以外は、実施例１と同様に行った。 [Comparative Example 4]
The same procedure as in Example 1 was conducted except that propionic acid was not added.

〔比較例６〕
塩化アルミニウム・６水和物を酢酸アルミニウムにした以外は、実施例１と同様に行った。 [Comparative Example 6]
The same procedure as in Example 1 was conducted except that aluminum acetate hexahydrate was changed to aluminum acetate.

〔比較例７〕
水和反応時の撹拌機の周速を２１ｍ/ｓにした以外は、実施例１と同様に行った。 [Comparative Example 7]
The same procedure as in Example 1 was performed except that the peripheral speed of the stirrer during the hydration reaction was changed to 21 m / s.

〔比較例８〕
焼成温度を１５００℃にした以外は、実施例１４と同様に行なった。 [Comparative Example 8]
The same operation as in Example 14 was performed except that the firing temperature was 1500 ° C.

以上の実施例によって得られた水酸化マグネシウム粒子及び酸化マグネシウム粒子に関する測定結果を表１に示し、比較例によって得られた水酸化マグネシウム粒子及び酸化マグネシウム粒子に関する測定結果を表２に示す。   The measurement results regarding the magnesium hydroxide particles and magnesium oxide particles obtained by the above examples are shown in Table 1, and the measurement results regarding the magnesium hydroxide particles and magnesium oxide particles obtained by the comparative example are shown in Table 2.


本発明の水酸化マグネシウム粒子及び酸化マグネシウム粒子は、球状であり、粒子径が小さく、かつ均一であり、分散性が良いため様々な分野で有用性が高い。また、本発明の製造方法によれば、上記のような粒子を容易に調製することができ、利便性が高い。
本発明の水酸化マグネシウム粒子の用途としては、インクジェット用紙のコーティング剤、難燃剤、蓄熱材料、触媒及び電子材料等が挙げられ、酸化マグネシウム粒子の用途としては、光学材料、インクジェット用紙のコーティング剤、触媒及び電子材料等が挙げられる。 The magnesium hydroxide particles and magnesium oxide particles of the present invention are spherical, have a small particle size, are uniform, and have good dispersibility, so they are highly useful in various fields. Moreover, according to the production method of the present invention, the particles as described above can be easily prepared, which is highly convenient.
Examples of the use of the magnesium hydroxide particles of the present invention include inkjet paper coating agents, flame retardants, heat storage materials, catalysts, and electronic materials. Magnesium oxide particles are used as optical materials, ink jet paper coating agents, Examples include catalysts and electronic materials.

Claims (9)

鱗片状の一次粒子が凝集した球形状であり、細孔分布における、モード容積が１．４ｍｌ/ｇ以上であり、モード径が０．４μｍ以上である、水酸化マグネシウム粒子であって、さらに、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｈｆ、及びＴｉからなる群より選択される金属元素を酸化物換算で０．０１〜４．０質量％含み、３価の金属元素（ただし、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｈｆ、及びＴｉは除く）を金属元素換算で０．０１〜５．０質量％含む、水酸化マグネシウム粒子。 Magnesium hydroxide particles having a spherical shape in which scaly primary particles are aggregated, in a pore distribution, having a mode volume of 1.4 ml / g or more, and a mode diameter of 0.4 μm or more, A metal element selected from the group consisting of Zn, Zr, Hf and Ti contains 0.01 to 4.0% by mass in terms of oxide, and a trivalent metal element (however, Zn, Zr, Hf and Ti are Hydroxide) particles containing 0.01 to 5.0% by mass in terms of metal element . レーザ回折散乱式粒度分布測定による体積累積の５０％粒子径（Ｄ５０）が０．５〜２０μmである、請求項１記載の水酸化マグネシウム粒子。 50% particle diameter on a volume cumulative by laser diffraction scattering particle size distribution measurement (D 50) is 0.5 to 20 [mu] m, the magnesium hydroxide particles of claim 1, wherein. 吸油量が３０ｍｌ/１００ｇ以上である、請求項１又は２記載の水酸化マグネシウム粒子。   Magnesium hydroxide particles according to claim 1 or 2, wherein the oil absorption is 30 ml / 100 g or more. 鱗片状の一次粒子が凝集した球形状であり、細孔分布における、モード容積が１．４ｍｌ/ｇ以上であり、モード径が０．４μｍ以上である、酸化マグネシウム粒子であって、さらに、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｈｆ、及びＴｉからなる群より選択される金属元素を酸化物換算で０．０１〜４．０質量％含み、３価の金属元素（ただし、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｈｆ、及びＴｉは除く）を金属元素換算で０．０１〜５．０質量％含む、酸化マグネシウム粒子。 Magnesium oxide particles having a spherical shape in which flaky primary particles are aggregated, in a pore distribution, having a mode volume of 1.4 ml / g or more and a mode diameter of 0.4 μm or more, and further comprising Zn A metal element selected from the group consisting of Zr, Zr, Hf, and Ti is contained in an amount of 0.01 to 4.0% by mass in terms of oxide, and a trivalent metal element (however, Zn, Zr, Hf, and Ti are excluded) ) Magnesium oxide particles containing 0.01 to 5.0% by mass in terms of metal element . レーザ回折散乱式粒度分布測定による体積累積の５０％粒子径（Ｄ５０）が０．５〜２０μｍである、請求項４記載の酸化マグネシウム粒子。 50% particle diameter on a volume cumulative by laser diffraction scattering particle size distribution measurement (D 50) is 0.5 to 20 [mu] m, magnesium oxide particles according to claim 4, wherein. 吸油量が３０ｍｌ/１００ｇ以上である、請求項４又は５記載の酸化マグネシウム粒子。 The magnesium oxide particles according to claim 4 or 5 , wherein the oil absorption is 30 ml / 100 g or more. 水酸化マグネシウム粒子の製造方法であって、
（ａ）Ｚｎ、Ｚｒ、Ｈｆ、及びＴｉの化合物からなる群より選択される１以上の化合物を含む分散液に、３価の金属元素の塩化物及び３価の金属元素の硝酸塩からなる群より選択される１以上の化合物（ただし、Ｚｎ、Ｚｒ，Ｈｆ、及びＴｉの化合物は除く）を添加し、さらに、有機酸を添加して反応液を得る工程、
（ｂ）工程（ａ）の反応液及び平均粒子径が０．１〜３０μｍである酸化マグネシウム粒子を混合して、混合液を得る工程
（ここで、
Ｚｎ、Ｚｒ、Ｈｆ、及びＴｉの化合物からなる群より選択される１以上の化合物は、酸化マグネシウムに対して、酸化物換算で０．１〜５．０質量％であり、
３価の金属元素の塩化物及び３価の金属元素硝酸塩からなる群より選択される１以上の化合物は、酸化マグネシウムに対して、金属元素換算で０．１〜５．０質量％であり、
有機酸は、酸化マグネシウム１００ｇに対し、０．０１〜３．０ｍｏｌである）、
（ｃ）工程（ｂ）の混合液を５０〜１００℃の温度で、周速が７〜２０ｍ／ｓである撹拌機を用いて混合する工程、
（ｄ）３０〜１００℃の温度で、長時間撹拌して水酸化マグネシウムスラリーを得る工程、
及び
（ｅ）工程（ｄ）の水酸化マグネシウムスラリーをろ過、水洗、乾燥させて、水酸化マグネシウム粒子を得る工程
を含む、水酸化マグネシウム粒子の製造方法。 A method for producing magnesium hydroxide particles, comprising:
(A) Zn, Zr, Hf , and the dispersion comprising one or more compounds selected from the group consisting of compounds of Ti, from the group consisting of nitrates chloride and a trivalent metal element trivalent metallic element Adding one or more selected compounds (excluding compounds of Zn, Zr, Hf, and Ti), and further adding an organic acid to obtain a reaction solution;
(B) A step of mixing the reaction solution of step (a) and magnesium oxide particles having an average particle size of 0.1 to 30 μm to obtain a mixed solution (here,
One or more compounds selected from the group consisting of compounds of Zn, Zr, Hf, and Ti are 0.1 to 5.0% by mass in terms of oxides with respect to magnesium oxide,
Trivalent one or more compounds selected from the group consisting of chlorides and trivalent metal elements nitrates of the metal element, relative to the magnesium oxide is 0.1 to 5.0 mass% in terms of metal elements,
The organic acid is 0.01 to 3.0 mol with respect to 100 g of magnesium oxide)
(C) A step of mixing the mixed liquid in step (b) at a temperature of 50 to 100 ° C. using a stirrer having a peripheral speed of 7 to 20 m / s,
(D) a step of stirring for a long time at a temperature of 30 to 100 ° C. to obtain a magnesium hydroxide slurry;
And (e) A method for producing magnesium hydroxide particles, comprising the step of filtering, washing with water and drying the magnesium hydroxide slurry in step (d) to obtain magnesium hydroxide particles. 工程（ｂ）の混合液における、酸化マグネシウムの濃度が２０〜２００ｇ／Ｌである、請求項７記載の方法。 The method of Claim 7 whose density | concentration of magnesium oxide in the liquid mixture of a process (b) is 20-200 g / L. 酸化マグネシウム粒子の製造方法であって、請求項１〜３いずれか１項記載の水酸化マグネシウム粒子又は請求項７〜８いずれか１項記載の方法により得られた水酸化マグネシウム粒子を、大気雰囲気中で、５００〜１４００℃で焼成する工程を含む、酸化マグネシウム粒子の製造方法。 A method of manufacturing a magnesium oxide particles, the claim 1-3 any one magnesium hydroxide particles or the claims 7-8 any one magnesium hydroxide particle obtained by the method described description, an air atmosphere Inside, the manufacturing method of a magnesium oxide particle including the process baked at 500-1400 degreeC.
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