松散聚集的薄膜氧化镁粒子的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及纵横比高的、松散聚集的氧化镁粒子。
【背景技术】
[0002] 氧化镁粒子通过烧制氢氧化镁得到，其从古至今被用于多种领域。
[0003] 近年来，在薄膜状电子材料、光学用陶瓷、介电陶瓷使用等中变得需要超高品质的 氧化镁，需要高纯度、具有超高分散性等的氧化镁。
[0004] 高纯度氧化镁可以如下制造：使含有镁的碱性矿物或碱性镁化合物以悬浊水溶液 的状态与二氧化碳反应，从得到的碳酸氢镁水溶液分离不溶性杂质制得澄清的碳酸氢镁水 溶液，将其分解，得到碳酸镁，进一步将其烧制而制得（专利文献1)。此外，还可以向氯化 镁水溶液中添加氨而制造（专利文献2)。在专利文献1和2中，不仅存在氧化镁的纯度的 问题，而且也没有提及薄膜状电子材料、光学用陶瓷等中所要求的分散性、纵横比等物理特 性。
[0005] 专利文献3中提及了纵横比在10以上的板状结晶氧化镁，由于其为板状且纵横比 高，因此体积高、加工性差。例如，具有捏合入树脂或与浆料配混时，粘度变高、加工困难的 问题。
[0006](专利文献1)日本特开昭58-60616号公报 [0007](专利文献2)日本特开昭61-209911号公报
[0008](专利文献3)日本特愿2012-89470号公报
【发明内容】
[0009] 本发明的目的为，提供松散聚集的且当在合成树脂、陶瓷、各种涂布剂中配混使用 时分散性良好、纵横比为3?10的、加工性良好的氧化镁。
[0010] 本发明人为了达到上述目的而专心研宄，其结果发现，通过将特定的氢氧化镁在 特定的温度和条件下烧制，能够得到松散聚集的、纵横比为3?10的氧化镁粒子。
[0011] 即，本发明为通过扫描探针显微镜测定的纵横比为3?10的氧化镁粒子。
【附图说明】
[0012] 图1为实施例中得到的氧化镁粒子的SEM照片（倍率2000倍）。
[0013] 图2为显示利用扫描探针显微镜测定纵横比的方法的图。
[0014]图3为测定CAA(柠檬酸活性）时使用的带恒温槽的搅拌机的图。
【具体实施方式】
[0015] 以下，进一步详细说明本发明。
[0016]〈氧化镁粒子〉
[0017] 本发明的氧化镁粒子的体积低、粘度不增加、加工性良好。
[0018] 本发明的氧化镁粒子的纵横比为3?10,优选4?8。当在3以下时，成为立方体 粒子，对使用材料的附加值下降，当在10以上时，体积高、加工性变差。纵横比为，利用扫描 探针显微镜，对于5个粒子，求出从粒子的纵方向（C-D方向）的宽度与高度求得的纵横比 (宽/高）以及从粒子的横方向（A-B方向）的宽度与高度求得的纵横比（宽/高）的平均 值而得到的平均值。
[0019] 本发明的氧化镁粒子，通过激光衍射散射法在水溶剂中测定的粒度的90%的值与 在水溶剂中在超声处理后进行测定得到的粒度的10%的值的比率优选在15以上，更优选 在18以上，进一步优选在20以上。在15以上的情况下具有高纵横比粒子特有的取向性， 成为分散性良好的粒子。
[0020] 本发明的氧化镁粒子的BET法比表面积优选为5?30m2/g，更优选为7?28m2/g， 进一步优选为10?25m2/g。BET法比表面积在5m2/g以上的情况下，活性高，能够用于多种 用途，在30m2/g以上的情况下，水合性低。
[0021] 本发明的氧化镁粒子的CAA(朽1檬酸活性（CitricAcidActivity))40%的值于 30°C优选为40?120秒，更优选50?110秒，进一步优选60?100秒。在40秒以上的情 况下反应性不会过高，在120秒以下的情况下，受酸性（受酸性）、反应性变得良好。
[0022] 本发明的氧化镁粒子的堆积比重优选为0. 15?0. 35g/mL，更优选0. 18?0. 32g/ mL，进一步优选0. 20?0. 30g/mL。堆积比重在0. 15以上的情况下，体积不会过高，加工性 良好，在0. 35g/mL以下的情况下，聚集性低，分散性变得良好。
[0023]〈氧化镁粒子的制造〉
[0024] 本发明的氧化镁粒子通过烧制、粉碎特定的氢氧化镁而得到。
[0025] 原料氢氧化镁可以如下制造：以相对于硝酸镁使氨水为0. 5?3. 0当量，于15? 50°C，使硝酸镁与氨水反应，然后于55?99°C加热或于100?150°C进行水热处理，过滤、 水洗、干燥而制得。原料氢氧化镁的BET比表面积在50m2/g以下，粒径的50%在20ym以 下。
[0026] 烧制可以利用公知的方法进行。将烧制成的氧化镁粒子粉碎，能够得到BET在 30m2/g以下的氧化镁。
[0027] 实施例
[0028] 通过以下实施例更加详细地说明本发明。
[0029] 1、特性值
[0030] 实施例中本发明的氧化镁粒子的（a)纵横比、（b)利用激光衍射散射法进行粉末 测定得到的粒度、（c)进行超声处理后利用激光衍射散射法测定的粒度、（d)BET法比表面 积、（e)堆积比重、（f)密合强度、（h)CAA(柠檬酸活性）指通过下述测定方法测定的值。
[0031] (a)纵横比：
[0032] 使用岛津制作所制的SFT-3500进行SPM(扫描探针显微镜（ScanningProbe Microscope))观察，测定5次粒子的宽和高，求得平均纵横比。
[0033] 纵横比为，在C-D方向和A-B方向这2个方向上，测定一个粒子的宽和厚，将各个 方向的纵横比（宽/厚）的平均值作为该粒子的纵横比。对于5个粒子同样求得纵横比， 得到平均值。
[0034] 具体而言，图2所示的粒子，其C-D方向的长度为144. 87nm，厚度为31. 46nm，计算 出纵横比为4.6。其A-B方向的长度为127. 76nm，厚度为30. 87nm，计算出纵横比为4. 1。将 4. 6与4. 1的平均值4. 35作为纵横比。
[0035] 对5个粒子进行以上的测定，将它们的平均值作为纵横比。
[0036] (b)利用激光衍射散射法进行粉末测定得到的粒度：
[0037] 使用日机装株式会社制的粒度分析仪Y<夕口卜7 7夕HRA，向循环器VSR中加 入溶剂（水），适量添加样品粉末，3分钟后进行两次测定，求得平均粒度。
[0038] (c)进行超声处理后，利用激光衍射散射法测定的粒度：
[0039] 使用日机装株式会社制的粒度分析仪Y<夕口卜7 7夕HRA，向循环器VSR中加 入溶剂（水或六偏磷酸钠溶液），向溶剂（水或六偏磷酸钠溶液）70mL中加入样品粉末 〇. 7g，利用超声装置进行3分钟超声处理（280± 10yA)，制得样品溶液。添加规定量的样品 溶液，1分钟后进行两次测定，求得平均粒度。
[0040] (d) BET法比表面积：
[0041] 根据杂志"触媒"（Vol. 2,No. 4,473页1960年高木德二）记载的方法进行测定。
[0042] (e)堆积比重：
[0043] 称量10. 0g样品，缓慢加入至100mL玻璃制量筒中，求得其mL读数值的倒数。
[0044] (f)密合强度
[0045] 密合强度通过以下操作测定。
[0046] 1、操作
[0047](1)将纯水加热至30°C，取150mL，加入混合器中。
[0048] (2)用电子托盘天平称取20g氧化镁粒子，加入混合器中放置30秒后，搅拌1分 钟。
[0049](3)在测量质量后的铁板的一面上涂布，用橡胶辊挤压。
[0050](4)用电炉进行500 °C X 30秒的干燥。
[0051] (5)再次反复进行（3)、⑷的操作。
[0052](6)测定（化学测量）经涂布的铁板的质量（约10分钟后）
[0053] (7)将铁板安装于振荡器上，加入400g沙子。
[0054] (8)将振荡器安装于转动轻敲式振荡器（口一夕7 7°振t 3器）上，使其振动30 秒。
[0055](9)测定铁板的质量。
[0056]2、装置条件等
[0057]a、铁板：长150mmX宽80mmX厚0? 3mm
[0058]b、混合器：都市场混合器（MX-934G)
[0059]c、橡胶辊：有槽（S'/切*9 )橡胶辊
[0060]d、转动轻敲式：旋转290转/分（饭田制作所制）（无断点（打点旮L))
[0061]e、沙子：20?40目
[0062] 3、计算
[0063] (((9)-X)g+((6)_X)g)X100 =密合强度（％ )
[0064]X:涂布前的铁板质量（g)
[0065] 标准涂布量：10. 5g/m2
[0066] (h)CAA(柠檬酸活性）的测定方法
[0067] CAA利用以下方法测定。准备图3所示的带恒温槽的搅拌机，将温度预先调节至 30± 1°C(使用水银温度计）。向200mL烧杯中精确加入2/15mol/L柠檬酸溶液100mL(调 配滴定管（分注器）），利用电热器将温度加热至30±1°C(使用水银温度计），加入至恒温 槽中。然后放入转子（直径8mmX长35mm，外装7°7只于7夕制），在顺畅地旋转的同时使 其定位（旋转速度：910r.p.m)，浸入pH电极。
[0068] 通过化学测量，根据下表1称量样品。
[0069]表1
[0070]
【主权项】
1. 一种氧化镁粒子，其通过扫描探针显微镜测定的纵横比为3?10。
2. 根据权利要求1所述的氧化镁粒子，其通过激光衍射散射法在水溶剂中测定的粒度 的90%的值与在水溶剂中在超声处理后进行测定得到的粒度的10%的粒度的比率在15以 上。
3. 根据权利要求1所述的氧化镁粒子，其BET法比表面积为5?30m2/g。
4. 根据权利要求1所述的氧化镁粒子，其于30°C的CAA(柠檬酸活性）40%的值为40? 120 秒。
5. 根据权利要求1所述的氧化镁粒子，其堆积比重的值为0. 15?0. 35g/mL。
6. -种氧化镁的制造方法，其包括以下工序： (i)以相对于硝酸镁使氨水为〇.5?3. 0当量，于15?50°C使硝酸镁和氨水反应，然 后于55?99°C加热或于100?150°C进行水热处理，得到氢氧化镁，然后， (ii)烧制所得到的氢氧化镁。
【专利摘要】本发明目的为提供纵横比高的、松散聚集的氧化镁粒子。本发明为一种通过扫描探针显微镜测定的纵横比为3～10的氧化镁粒子。
【IPC分类】C08K3-22, C01F5-08, C01F5-20
【公开号】CN104603058
【申请号】CN201380045672
【发明人】小桥健一, 马场秀明, 村尾诚哉
【申请人】协和化学工业株式会社
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2013年9月13日
【公告号】EP2896599A1, US20150239745, WO2014042287A1