(57)【要約】本発明の目的は、ＢＥＴ法比表面積が８０ｍ２／ｇ以上である水酸化マグネシウム粒子およびその製造方法を提供することにある。  本発明は、下記式（１）      Ｍｇ（ＯＨ）２−ｘ（ＣＯ３）０．５ｘ・ｍＨ２Ｏ            （１）              但し、式中ｘおよびｍは下記の条件を満足する。              ０．０２≦ｘ≦０．７              ０≦ｍ≦１で表され、ＢＥＴ法による比表面積が８０〜４００ｍ２／ｇである水酸化マグネシウム粒子およびその製造方法である。【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記式（１）
Ｍｇ（ＯＨ）２−ｘ（ＣＯ３）０．５ｘ・ｍＨ２Ｏ            （１）
但し、式中ｘおよびｍは下記の条件を満足する。
０．０２≦ｘ≦０．７
０≦ｍ≦１
で表され、ＢＥＴ法による比表面積が８０〜４００ｍ２／ｇである水酸化マグネシウム粒子。
【請求項２】
０．０４≦ｘ≦０．６を満足する請求項１記載の水酸化マグネシウム粒子。
【請求項３】
ＢＥＴ法による比表面積が８０〜３５０ｍ２／ｇである請求項１記載の水酸化マグネシウム粒子。
【請求項４】
請求項１に記載の水酸化マグネシウム粒子を４００℃以上で焼成して得られる焼成物。
【請求項５】
ＣＯ３イオンの存在下で、ＭｇイオンとＯＨイオンとを水中で接触させることからなる下記式（１）
Ｍｇ（ＯＨ）２−ｘ（ＣＯ３）０．５ｘ・ｍＨ２Ｏ            （１）
但し式中ｘおよびｍは下記の条件を満足する。
０．０２≦ｘ≦０．７
０≦ｍ≦１
で表される水酸化マグネシウム粒子の製造方法。
【請求項６】
２（ＯＨ）：ＣＯ３＝９９：１〜６５：３５のモル比で接触させる請求項５記載の製造方法。
【請求項７】
塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム、硝酸マグネシウムまたは酢酸マグネシウム由来のＭｇイオンを用いる請求項５記載の製造方法。
【請求項８】
アルカリ金属水酸化物または水酸化アンモニウム由来のＯＨイオンを用いる請求項５記載の製造方法。
【請求項９】
アルカリ金属炭酸塩または炭酸アンモニウム由来のＣＯ３イオンを用いる請求項５記載の製造方法。
【請求項１０】
アルカリ金属炭酸塩の存在下で、マグネシウム塩水溶液と、アルカリ金属水酸化物の水溶液とを、接触させる請求項５記載の製造方法。
【請求項１１】
得られた粒子をアルカリ希薄水溶液で洗浄する工程を含む請求項５記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＯ３イオンの存在下で合成したＢＥＴ法比表面積が大きい水酸化マグネシウム粒子およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
水酸化マグネシウム粒子は古くから知られており、医薬用、工業用および農業用として広い分野で使用されている。例えば、医薬用としては制酸剤や緩下剤など、工業用としては難燃剤、排煙脱硫剤、排水中和剤、セラミックス原料および焼結助剤などに利用されている。農業用では酸性土壌の中和やミネラル補給のために苦土肥料として利用されている。
水酸化マグネシウム粒子の代表的な製造方法として、海水と消石灰とを反応させる海水法が挙げられる。しかし、海水中にはＣＯ２換算で約０．１ｇ／ＬのＣＯ３イオンが含まれているため、前処理なしで消石灰を加えるとＣａＣＯ３が生成し不純物として混入する。そこで、通常、海水は脱炭酸処理をしてから反応に使用されている。他にはＭｇ源に苦汁、アルカリ源に苛性ソーダを用いて反応する方法、ＭｇＯを水和する方法、マグネシウム塩とアンモニアを反応して水酸化マグネシウム結晶を晶析する方法などがある。これらの従来の水酸化マグネシウムの製造方法では、ＣａＣＯ３やＭｇＣＯ３等の不純物を生成させるＣＯ３イオンは嫌われ、出来るだけ反応系から除外される傾向にあった。
一方、炭酸マグネシウムは、マグネシウム塩溶液と炭酸ナトリウムとを反応させるソーダ灰法、マグネシウム塩溶液と炭酸アンモニウム溶液とを反応させる炭安法、水酸化マグネシウムに炭酸ガスを作用させる炭酸ガス法などにより製造されている。これらの方法は、炭酸マグネシウムを得ることを目的にしているために多量のＣＯ３イオンが投入されて、最終生成物の化学式は（３〜５）ＭｇＣＯ３・Ｍｇ（ＯＨ）２・（３〜７）Ｈ２Ｏとなり、水酸化マグネシウムとは異なる塩基性炭酸マグネシウム特有のＸ線回折像を示すとともにそのＢＥＴ法比表面積が８０ｍ２／ｇを超えることはない。
特許文献１には、水酸化マグネシウムと非晶質ケイ酸とを水性媒体中で加熱し、水酸化マグネシウム粒子の表面にケイ酸マグネシウムを形成させ、比表面積が大きい水酸化マグネシウム粒子を製造する方法が開示されている。しかしながら、この製法で得られた水酸化マグネシウム粒子の比表面積が大きいのは、表面にのみ形成されたケイ酸マグネシウム塩と一部未反応で残留していると思われる非晶質ケイ酸の両者の影響と推定され、水酸化マグネシウム粒子の比表面積が大きくなったとは言い難い。
【特許文献１】特開２００３−４０６１６号公報
【発明の開示】
【０００３】
本発明の目的は、ＢＥＴ法比表面積が大きい水酸化マグネシウム粒子およびその製造方法を提供することにある。また本発明は、水酸化マグネシウム粒子を焼成したＢＥＴ法比表面積が大きい焼成物を提供することにある。
本発明者らは、水酸化マグネシウム粒子が生成する過程において、水酸化マグネシウム粒子の結晶成長を阻害する二価アニオンを添加することによって、ＢＥＴ法比表面積が大きい水酸化マグネシウム粒子が得られるのではないかという着想を持った。この着想の下に、マグネシウム塩溶液とアルカリ物質とをＣＯ３イオンの存在下で反応させたところ、従来と比べてＢＥＴ法比表面積が大きい水酸化マグネシウム粒子が得られることを見出し、本発明を完成した。
即ち本発明は、下記式（１）
Ｍｇ（ＯＨ）２−ｘ（ＣＯ３）０．５ｘ・ｍＨ２Ｏ            （１）
但し、式中ｘおよびｍは下記の条件を満足する。
０．０２≦ｘ≦０．７
０≦ｍ≦１
で表され、ＢＥＴ法による比表面積が８０〜４００ｍ２／ｇである水酸化マグネシウム粒子である。
また本発明によれば、ＣＯ３イオンの存在下で、ＭｇイオンとＯＨイオンとを水中で接触させることからなる下記式（１）
Ｍｇ（ＯＨ）２−ｘ（ＣＯ３）０．５ｘ・ｍＨ２Ｏ            （１）
但し式中ｘおよびｍは下記の条件を満足する。
０．０２≦ｘ≦０．７
０≦ｍ≦１
で表される水酸化マグネシウム粒子の製造方法が提供される。
さらに本発明によれば、上記水酸化マグネシウム粒子を４００℃以上で焼成して得られる焼成物が提供される。
以下、本発明についてさらに詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
図１は、実施例６で得られた水酸化マグネシウム粒子のＸ線回折像である。
図２は、比較例１で得られた水酸化マグネシウム粒子のＸ線回折像である。
図３は、比較例４で得られた塩基性炭酸マグネシウム粒子のＸ線回折像である。
図４は、実施例６で得られた水酸化マグネシウム粒子の示差熱分析曲線（ＤＴＡ）である。
図５は、比較例３で得られた水酸化マグネシウム粒子の示差熱分析曲線（ＤＴＡ）である。
図６は、比較例４で得られた塩基性炭酸マグネシウム粒子の示差熱分析曲線（ＤＴＡ）である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
〈水酸化マグネシウム粒子〉
本発明の水酸化マグネシウム粒子は、下記式（１）
Ｍｇ（ＯＨ）２−ｘ（ＣＯ３）０．５ｘ・ｍＨ２Ｏ            （１）
で表される組成を有する。
式中ｘは、０．０２≦ｘ≦０．７を満足する。ｘは、好ましくは０．０４≦ｘ≦０．６、より好ましくは０．０６≦ｘ≦０．３を満足する。
式中ｍは、０≦ｍ≦１を満足する。ｍは、好ましくは０≦ｍ≦０．５を満足する。
（ＢＥＴ法比表面積）
本発明の水酸化マグネシウム粒子のＢＥＴ法比表面積は、８０〜４００ｍ２／ｇである。本発明の水酸化マグネシウム粒子のＢＥＴ法比表面積の下限は８０ｍ２／ｇであり、好ましくは１００ｍ２／ｇであり、より好ましくは１２０ｍ２／ｇである。一方、ＢＥＴ法比表面積の上限は４００ｍ２／ｇであり、好ましくは３５０ｍ２／ｇであり、より好ましくは３００ｍ２／ｇである。本発明の水酸化マグネシウム粒子のＢＥＴ法比表面積は、好ましくは８０〜３５０ｍ２／ｇである。
本発明の水酸化マグネシウム粒子は、粒子中にＣＯ３イオンをＣＯ２換算で約０．７５〜２３ｗｔ％含有していながら、Ｘ線回折像や示差熱分析（ＤＴＡ）では水酸化マグネシウム特有の特徴を示し、かつＢＥＴ法比表面積が８０〜４００ｍ２／ｇである。ＣＯ３イオンの含有量が多いほど、水酸化マグネシウム粒子の結晶成長は阻害され、得られる水酸化マグネシウム粒子のＢＥＴ法比表面積は大きくなる。しかし、ＣＯ２含有量が２３ｗｔ％を超えると、Ｘ線回折像や示差熱分析（ＤＴＡ）で炭酸マグネシウムの生成が確認されるとともに、今度はＣＯ３イオンが炭酸マグネシウムを結晶成長させる方向に働き、ＢＥＴ法比表面積が低下してしまうため好ましくない。
〈焼成物〉
本発明は、上記水酸化マグネシウム粒子を４００℃以上で焼成して得られる焼成物を包含する。本発明の水酸化マグネシウム粒子は従来の水酸化マグネシウム粒子より分解温度がやや低いため３７０℃以上であれば酸化マグネシウムが得られるが、酸化マグネシウムの安定性を考慮すると焼成温度は４００℃以上が好ましい。
〈水酸化マグネシウム粒子の製造方法〉
本発明の水酸化マグネシウム粒子は、ＣＯ３イオンの存在下で、ＭｇイオンとＯＨイオンとを水中で接触させることにより製造することができる。
（Ｍｇイオン）
本発明の製造方法においてＭｇイオンは、マグネシウム塩の水溶液の形態で用いることが好ましい。マグネシウム塩として、塩化マグネシウム（Ｃａを除去した苦汁を含む）、硫酸マグネシウム、硝酸マグネシウム、酢酸マグネシウム等が挙げられる。
本発明では水酸化マグネシウム粒子の結晶成長を阻害する目的でＣＯ３イオンを添加するため、マグネシウム塩の水溶液は、Ｃａイオンを可能な限り含まないものが好ましい。反応系にＣａイオンが存在すると、水酸化マグネシウム粒子の結晶成長阻害の目的で添加したＣＯ３イオンと反応してＣａＣＯ３を生じるからである。また二価のアニオンであるＳＯ４イオンにもＣＯ３イオンと同様に水酸化マグネシウム粒子の結晶成長を阻害する作用があるので、マグネシウム塩の水溶液が硫酸マグネシウム水溶液の場合、苛性ソーダと硫酸マグネシウム水溶液のみで反応してもある程度比表面積が大きい水酸化マグネシウム粒子が得られる。しかし、ＣＯ３イオンを添加するとさらに格段に比表面積を大きくすることができる。
（ＯＨイオン）
本発明の製造方法においてＯＨイオンは、アルカリ金属水酸化物、水酸化アンモニウム等の水溶液の形態で用いることが好ましい。アルカリ金属水酸化物として、苛性ソーダが好ましい。
（ＣＯ３イオン）
本発明の製造方法においてＣＯ３イオンは、アルカリ金属炭酸塩や炭酸アンモニウム等の炭酸塩類水溶液、またはＣＯ２ガスの形態から供給可能であるが、ＯＨイオンとＣＯ３イオンの存在比率を制御するためには炭酸塩類水溶液が好ましい。
本発明の製造方法においては、アルカリ金属炭酸塩の存在下で、マグネシウム塩水溶液と、アルカリ金属水酸化物の水溶液とを接触させることが好ましい。
（ＯＨイオン／ＣＯ３イオン）
本発明の製造方法は、ＯＨイオンとＣＯ３イオンとの反応時における存在比率が要点となる。なぜならＯＨイオンとＣＯ３イオンの存在比率により本発明の水酸化マグネシウム粒子の化学組成が決定するからである。ＣＯ３イオンが多いと当然のことながら炭酸マグネシウムを生じ、その存在がＸ線回折像や示差熱分析（ＤＴＡ）で確認されるとともに、生成した水酸化マグネシウム粒子の比表面積の低下を招く。本発明者らの研究によれば、２（ＯＨ）：ＣＯ３＝９９：１〜６５：３５の範囲のモル比であれば、水酸化マグネシウム粒子の比表面積を大きくし、かつＸ線回折像や示差熱分析（ＤＴＡ）において水酸化マグネシウム粒子の特徴が得られることが見出された。モル比は、２（ＯＨ）：ＣＯ３＝９８：２〜７０：３０であることが好ましく、２（ＯＨ）：ＣＯ３＝９７：３〜７５：２５であることがさらに好ましい。
ＣＯ３イオンは、水酸化マグネシウム粒子が生成する際にＯＨイオンとともに取り込まれることによって水酸化マグネシウム粒子の結晶成長を阻害するため、水酸化マグネシウム粒子が生成した後にＣＯ３イオンを添加しても本発明のような高いＢＥＴ法比表面積を有する水酸化マグネシウム粒子は得られない。従ってＯＨイオンとＣＯ３イオンとを一定の比率で安定して供給することが大切であり、そのためには、ＯＨイオンとＣＯ３イオンの混合溶液を調製して反応に用いることが好ましい。ＯＨイオンとＣＯ３イオンの混合溶液としては、苛性ソーダと炭酸ソーダとの混合水溶液やアンモニアと炭酸アンモニウムとの混合水溶液などが挙げられるが、水酸化マグネシウム粒子の収率の面で苛性ソーダと炭酸ソーダとの混合水溶液の方が好ましい。
またマグネシウム塩水溶液に撹拌下、ＯＨイオンとＣＯ２ガスとを同時に連続注加しても、本発明の水酸化マグネシウム粒子が得られる。この場合には、ＣＯ２ガス濃度と流量を制御し、ＯＨイオンとＣＯ３イオンとの反応系における存在比率を一定に保持することが肝要である。
（反応温度）
反応温度は、好ましくは０〜１００℃、より好ましくは１０〜８０℃である。
（反応時間）
反応時間は、好ましくは１２０分以内、より好ましくは６０分以内である。
（反応形式）
本発明の水酸化マグネシウム粒子は例えば、マグネシウム塩の水溶液（Ｍｇイオン）と、苛性ソーダ（ＯＨイオン）および炭酸ソーダ（ＣＯ３イオン）の混合水溶液とを、反応槽に連続して供給し、反応槽から連続して生成物を抜き出す、連続攪拌槽反応（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  ｓｔｉｒｒｅｄ  ｔａｎｋ  ｒｅａｃｔｉｏｎ）により製造することができる。この反応における滞留時間は、好ましくは１２０分以内、より好ましくは６０分以内である。
また、反応槽中のマグネシウム塩の水溶液（Ｍｇイオン）に、苛性ソーダ（ＯＨイオン）および炭酸ソーダ（ＣＯ３イオン）の混合水溶液を添加するバッチ反応によっても製造することができる。
（アルカリ洗浄）
原料のマグネシウム塩溶液として、塩化マグネシウム（Ｃａを除去した苦汁を含む）や硫酸マグネシウムを用いた場合、反応により得られた水酸化マグネシウム粒子には不純物としてＣｌイオンやＳＯ４イオンが含まれる場合がある。Ｃｌイオンの含有量は、好ましくは０．５ｗｔ％以下、０．３ｗｔ％以下である。ＳＯ４イオンの含有量は、好ましくは２ｗｔ％以下、１．５ｗｔ％以下である。
水酸化マグネシウム粒子の用途により、これらの不純物が少ない方が良い場合には、反応により得られた水酸化マグネシウム粒子をさらに乳化洗浄もしくはアルカリ希釈水溶液で洗浄することによりこれらの不純物を半分以下に除去削減することができる。洗浄用のアルカリ希釈水溶液としては、苛性ソーダ希釈水溶液もしくは炭酸ソーダ希釈水溶液が好ましい。加熱処理によっても不純物を削減できるが、加熱熟成すると本発明の特徴である比表面積が低下する。
また本発明の水酸化マグネシウム粒子は、ＢＥＴ法比表面積が大きいにも関わらず極めて優れた濾過性を有している。これはＣＯ３イオンを添加せずに合成した従来の水酸化マグネシウム粒子と比べると凝集二次粒子径が大きくなっているためと推測され、速やかかつ容易に反応スラリーの脱水や洗浄を行なうことができる。
（ろ過、脱水、乾燥、粉砕）
反応により得られたスラリー生成物は、ろ過した後、水やアルカリ希釈水溶液で洗浄し、乾燥することが好ましい。乾燥は、棚式熱風乾燥、スプレー乾燥等で行なうことができる。この場合の乾燥は水を除去するために、８０〜２５０℃で行うことが好ましい。また水分を有機溶剤で置換して熱をかけずに真空乾燥することもできる。棚式熱風乾燥物や真空乾燥物は塊状なので、使用目的に応じて粉砕し粉体化することが好ましい。
【実施例】
【０００６】
以下の実施例に基づき本発明を具体的に説明する。
実施例１
１．５ｍｏｌ／ＬのＣａ除去精製苦汁６．６７Ｌと総アルカリ濃度を３．０Ｎに調製した苛性ソーダと炭酸ソーダとのアルカリ混液（２ＮａＯＨ：Ｎａ２ＣＯ３＝９９：１（モル比））６．４０Ｌを撹拌条件下で、反応温度４０℃、滞留時間１５分で連続注加反応を行った。得られた反応スラリー約１３Ｌのうち２．３０Ｌを濾過し、２Ｌの水にて通水洗浄後、脱水し、棚式乾燥機にて１０５℃で１６時間乾燥した。乾燥物を乳鉢で粉砕し、目開き１５０μｍの金網を通して、ＢＥＴ法比表面積８５ｍ２／ｇの白色粉末９８ｇを得た。得られた水酸化マグネシウム粒子は、式（１）において、ｘが０．０４５で、ｍが０．１１の粒子であった。また得られた水酸化マグネシウムには、苦汁由来の不純物としてＳＯ４−およびＣｌ−イオンが含有していた。
実施例２（アルカリ洗浄）
実施例１の反応スラリー２．３０Ｌを濾過し、１Ｌの水にて通水洗浄後、続けて０．０２ｍｏｌ／Ｌの炭酸ソーダ希釈水溶液２Ｌを通水し、さらに、１Ｌの水にて通水洗浄後、脱水し、棚式乾燥機にて１０５℃で１６時間乾燥した。乾燥物を乳鉢で粉砕し、目開き１５０μｍの金網を通して、ＢＥＴ法比表面積９０ｍ２／ｇの白色粉末９７ｇを得た。
実施例３
１．５ｍｏｌ／ＬのＣａ除去精製苦汁６．６７Ｌと総アルカリ濃度を３．０Ｎに調製した苛性ソーダと炭酸ソーダとのアルカリ混液（２ＮａＯＨ：Ｎａ２ＣＯ３＝９８：２（モル比））６．４０Ｌを撹拌条件下で、反応温度４０℃、滞留時間１５分で連続注加反応を行った。得られた反応スラリー約１３Ｌのうち２．３０Ｌを濾過し、２Ｌの水にて通水洗浄後、脱水し、棚式乾燥機にて１０５℃で１６時間乾燥した。乾燥物を乳鉢で粉砕し、目開き１５０μｍの金網を通して、ＢＥＴ法比表面積１１５ｍ２／ｇの白色粉末９７ｇを得た。
実施例４（アルカリ洗浄）
実施例３の反応スラリー２．３０Ｌを濾過し、１Ｌの水にて通水洗浄後、続けて０．０２ｍｏｌ／Ｌの炭酸ソーダ希釈水溶液２Ｌを通水し、さらに、１Ｌの水にて通水洗浄後、脱水し、棚式乾燥機にて１０５℃で１６時間乾燥した。乾燥物を乳鉢で粉砕し、目開き１５０μｍの金網を通して、ＢＥＴ法比表面積１２３ｍ２／ｇの白色粉末９９ｇを得た。
実施例５
１．５ｍｏｌ／ＬのＣａ除去精製苦汁６．６７Ｌと総アルカリ濃度を６．５Ｎに調製した苛性ソーダと炭酸ソーダとのアルカリ混液（２ＮａＯＨ：Ｎａ２ＣＯ３＝９４：６（モル比））２．９５Ｌを撹拌条件下で、反応温度４０℃、滞留時間１５分で連続注加反応を行った。得られた反応スラリー約９．５Ｌのうち１．８０Ｌを濾過し、２Ｌの水にて通水洗浄後、脱水し、棚式乾燥機にて１０５℃で１６時間乾燥した。乾燥物を乳鉢で粉砕し、目開き１５０μｍの金網を通して、ＢＥＴ法比表面積１９７ｍ２／ｇの白色粉末９７ｇを得た。
実施例６（アルカリ洗浄）
実施例５の反応スラリー１．８０Ｌを濾過し、１Ｌの水にて通水洗浄後、続けて０．０４ｍｏｌ／Ｌの苛性ソーダ希釈水溶液２Ｌを通水し、さらに、１Ｌの水にて通水洗浄後、脱水し、棚式乾燥機にて１０５℃で１６時間乾燥した。乾燥物を乳鉢で粉砕し、目開き１５０μｍの金網を通して、ＢＥＴ法比表面積１７７ｍ２／ｇの白色粉末９６ｇを得た。
実施例７（アルカリ洗浄）
実施例５の反応スラリー１．８０Ｌを濾過し、１Ｌの水にて通水洗浄後、続けて０．０２ｍｏｌ／Ｌの炭酸ソーダ希釈水溶液２Ｌを通水し、さらに、１Ｌの水にて通水洗浄後、脱水し、棚式乾燥機にて１０５℃で１６時間乾燥した。乾燥物を乳鉢で粉砕し、目開き１５０μｍの金網を通して、ＢＥＴ法比表面積１９７ｍ２／ｇの白色粉末９８ｇを得た。
実施例８
１．５ｍｏｌ／Ｌの硫酸マグネシウム水溶液１．２Ｌを４０℃まで加熱し、そこに総アルカリ濃度を３．０Ｎに調製した苛性ソーダと炭酸ソーダとのアルカリ混液（２ＮａＯＨ：Ｎａ２ＣＯ３＝９０：１０（モル比））１．１３Ｌを撹拌下添加し、４０℃で３０分反応を行った。得られた反応スラリー約２．３Ｌのうち１．０Ｌを濾過し、１Ｌの水にて通水洗浄後、脱水し、棚式乾燥機にて１０５℃で１６時間乾燥した。乾燥物を乳鉢で粉砕し、目開き１５０μｍの金網を通して、ＢＥＴ法比表面積２２９ｍ２／ｇの白色粉末４６ｇを得た。
実施例９（アルカリ洗浄）
実施例８の反応スラリー１．０Ｌを濾過し、０．５Ｌの水にて通水洗浄後、続けて０．０４ｍｏｌ／Ｌの苛性ソーダ希釈水溶液１Ｌを通水し、さらに、０．５Ｌの水にて通水洗浄後、脱水し、棚式乾燥機にて１０５℃で１６時間乾燥した。乾燥物を乳鉢で粉砕し、目開き１５０μｍの金網を通して、ＢＥＴ法比表面積２１６ｍ２／ｇの白色粉末４６ｇを得た。
実施例１０
１．５ｍｏｌ／Ｌの硫酸マグネシウム水溶液６．６７Ｌと総アルカリ濃度を１．０Ｎに調製した苛性ソーダと炭酸ソーダとのアルカリ混液（２ＮａＯＨ：Ｎａ２ＣＯ３＝９０：１０（モル比））１７．０Ｌを撹拌条件下で、反応温度２５℃、滞留時間８分で連続注加反応を行った。得られた反応スラリー約２３．５Ｌのうち４．６５Ｌを濾過し、２Ｌの水にて通水洗浄後、脱水し、棚式乾燥機にて１０５℃で１６時間乾燥した。乾燥物を乳鉢で粉砕し、目開き１５０μｍの金網を通して、ＢＥＴ法比表面積２５６ｍ２／ｇの白色粉末１００ｇを得た。
実施例１１（アルカリ洗浄）
実施例１０の反応スラリー４．６５Ｌを濾過し、１Ｌの水にて通水洗浄後、続けて０．０２ｍｏｌ／Ｌの炭酸ソーダ希釈水溶液２Ｌを通水し、さらに、１Ｌの水にて通水洗浄後、脱水し、棚式乾燥機にて１０５℃で１６時間乾燥した。乾燥物を乳鉢で粉砕し、目開き１５０μｍの金網を通して、ＢＥＴ法比表面積２４９ｍ２／ｇの白色粉末１００ｇを得た。
実施例１２
１．５ｍｏｌ／Ｌの酢酸マグネシウム水溶液６．６７Ｌと総アルカリ濃度を１．０Ｎに調製した苛性ソーダと炭酸ソーダとのアルカリ混液（２ＮａＯＨ：Ｎａ２ＣＯ３＝９０：１０（モル比））１８．０Ｌを撹拌条件下で、反応温度２５℃、滞留時間８分で連続注加反応を行った。得られた反応スラリー約２４．５Ｌのうち４．５５Ｌを濾過し、１Ｌの水にて通水洗浄後、続けて０．０２ｍｏｌ／Ｌの炭酸ソーダ希釈水溶液２Ｌを通水し、さらに、１Ｌの水にて通水洗浄後、脱水し、棚式乾燥機にて１０５℃で１６時間乾燥した。乾燥物を乳鉢で粉砕し、目開き１５０μｍの金網を通して、ＢＥＴ法比表面積２５１ｍ２／ｇの白色粉末９７ｇを得た。
実施例１３（焼成物）
実施例１１のＢＥＴ法比表面積が２４９ｍ２／ｇの水酸化マグネシウムを４００℃で２時間焼成した。
実施例１４（焼成物）
実施例６のＢＥＴ法比表面積が１７７ｍ２／ｇの水酸化マグネシウムを７５０℃で２時間焼成した。
比較例１
１．５ｍｏｌ／ＬのＣａ除去精製苦汁６．６７Ｌと総アルカリ濃度を６．５Ｎの苛性ソーダ２．９５Ｌを撹拌条件下で、反応温度４０℃、滞留時間１５分で連続注加反応を行った。得られた反応スラリー約９．５Ｌのうち１．８０Ｌを濾過し、２Ｌの水にて通水洗浄後、脱水し、棚式乾燥機にて１０５℃で１６時間乾燥した。乾燥物を乳鉢で粉砕し、目開き１５０μｍの金網を通して、ＢＥＴ法比表面積４０ｍ２／ｇの白色粉末９８ｇを得た。
比較例２
協和化学工業（株）製  水酸化マグネシウム「キスマＳＤ」を用いた。ＢＥＴ法比表面積は３７ｍ２／ｇであった。
比較例３
協和化学工業（株）製  水酸化マグネシウム「キスマＦ」を用いた。ＢＥＴ法比表面積は５８ｍ２／ｇであった。
比較例４
協和化学工業（株）製  軽質塩基性炭酸マグネシウム「ケタ」を用いた。ＢＥＴ法比表面積は２６ｍ２／ｇであった。
比較例５（焼成物）
比較例２のＢＥＴ法比表面積が３７ｍ２／ｇの水酸化マグネシウムを４００℃で２時間焼成した。
比較例６（焼成物）
比較例３のＢＥＴ法比表面積が５８ｍ２／ｇの水酸化マグネシウムを４００℃で２時間焼成した。
比較例７（焼成物）
比較例３のＢＥＴ法比表面積が５８ｍ２／ｇの水酸化マグネシウムを７５０℃で２時間焼成した。
実施例１〜１４および比較例１〜７について次の方法により分析を行った。組成分析およびＢＥＴ法比表面積の測定結果を表１に、Ｘ線回折装置による構造解析を図１〜３に、示差熱天秤による熱分析曲線を図４〜６に示す。
（１）炭酸塩（ＣＯ２）；ＪＩＳ  Ｒ９１０１  水酸化ナトリウム溶液−塩酸滴定法
（２）硫酸塩（ＳＯ４）、塩化物（Ｃｌ）；蛍光Ｘ線分析装置（リガクＲＩＸ２０００）
（３）ＢＥＴ法比表面積；液体窒素吸着法装置（ユアサアイオニクスＮＯＶＡ２０００）
（４）Ｘ線構造解析；自動Ｘ線回折装置（リガクＲＩＮＴ２２００Ｖ）
（５）熱分析；示差熱天秤（ブルカーＡＸＳ  ＴＧ−ＤＴＡ２０００ＳＡ）
【表１】
2008123566.tif 000002
発明の効果
本発明の水酸化マグネシウム粒子は、ＢＥＴ法比表面積が大きい。本発明の製造方法によれば、ＢＥＴ法比表面積が大きい水酸化マグネシウム粒子を製造することができる。本発明の水酸化マグネシウム粒子を焼成して得られる酸化マグネシウム（焼成物）は、高いＢＥＴ法比表面積を有する。
【産業上の利用可能性】
【０００７】
本発明の水酸化マグネシクム粒子は、従来の水酸化マグネシウムや塩基性炭酸マグネシウムと比較すると極めて高いＢＥＴ法比表面積を有している。そのため吸着剤や中和剤としてはもちろん、各種フィラーやセラミック素材、食品添加物や制酸剤等多岐にわたる利用が期待できる。またアルカリ希薄水溶液で洗浄してＣｌを低減した本発明の水酸化マグネシウム粒子を焼成して得られる酸化マグネシウムは、従来の水酸化マグネシウムを焼成して得られる酸化マグネシウムよりも高いＢＥＴ法比表面積を有しているため、多岐にわたる利用が期待できる。
【図１】
2008123566.tif 000003
【図２】
2008123566.tif 000004
【図３】
2008123566.tif 000005
【図４】
2008123566.tif 000006
【図５】
2008123566.tif 000007
【図６】
2008123566.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成20年7月18日(2008.7.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記式（１）
Ｍｇ（ＯＨ）２−ｘ（ＣＯ３）０．５ｘ・ｍＨ２Ｏ            （１）
但し、式中ｘおよびｍは下記の条件を満足する。
０．０２≦ｘ≦０．７
０≦ｍ≦１
で表され、ＢＥＴ法による比表面積が８０〜４００ｍ２／ｇである水酸化マグネシウム粒子。
【請求項２】
０．０４≦ｘ≦０．６を満足する請求項１記載の水酸化マグネシウム粒子。
【請求項３】
ＢＥＴ法による比表面積が８０〜３５０ｍ２／ｇである請求項１記載の水酸化マグネシウム粒子。
【請求項４】
（削除）
【請求項５】
ＣＯ３イオンの存在下で、ＭｇイオンとＯＨイオンとを水中で接触させることからなる下記式（１）
Ｍｇ（ＯＨ）２−ｘ（ＣＯ３）０．５ｘ・ｍＨ２Ｏ            （１）
但し式中ｘおよびｍは下記の条件を満足する。
０．０２≦ｘ≦０．７
０≦ｍ≦１
で表される水酸化マグネシウム粒子の製造方法。
【請求項６】
２（ＯＨ）：ＣＯ３＝９９：１〜６５：３５のモル比で接触させる請求項５記載の製造方法。
【請求項７】
塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム、硝酸マグネシウムまたは酢酸マグネシウム由来のＭｇイオンを用いる請求項５記載の製造方法。
【請求項８】
アルカリ金属水酸化物または水酸化アンモニウム由来のＯＨイオンを用いる請求項５記載の製造方法。
【請求項９】
アルカリ金属炭酸塩または炭酸アンモニウム由来のＣＯ３イオンを用いる請求項５記載の製造方法。
【請求項１０】
アルカリ金属炭酸塩の存在下で、マグネシウム塩水溶液と、アルカリ金属水酸化物の水溶液とを、接触させる請求項５記載の製造方法。
【請求項１１】
得られた粒子をアルカリ希薄水溶液で洗浄する工程を含む請求項５記載の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
（ろ過、脱水、乾燥、粉砕）
反応により得られたスラリー生成物は、ろ過した後、水やアルカリ希釈水溶液で洗浄し、乾燥することが好ましい。乾燥は、棚式熱風乾燥、スプレー乾燥等で行なうことができる。この場合の乾燥は水を除去するために、８０〜２５０℃で行うことが好ましい。また水分を有機溶剤で置換して熱をかけずに真空乾燥することもできる。棚式熱風乾燥物や真空乾燥物は塊状なので、使用目的に応じて粉砕し粉体化することが好ましい。
実施例
以下の実施例に基づき本発明を具体的に説明する。
実施例１
１．５ｍｏｌ／ＬのＣａ除去精製苦汁６．６７Ｌと総アルカリ濃度を３．０Ｎに調製した苛性ソーダと炭酸ソーダとのアルカリ混液（２ＮａＯＨ：Ｎａ２ＣＯ３＝９９：１（モル比））６．４０Ｌを撹拌条件下で、反応温度４０℃、滞留時間１５分で連続攪拌槽反応を行った。得られた反応スラリー約１３Ｌのうち２．３０Ｌを濾過し、２Ｌの水にて通水洗浄後、脱水し、棚式乾燥機にて１０５℃で１６時間乾燥した。乾燥物を乳鉢で粉砕し、目開き１５０μｍの金網を通して、ＢＥＴ法比表面積８５ｍ２／ｇの白色粉末９８ｇを得た。得られた水酸化マグネシウム粒子は、式（１）において、ｘが０．０４５で、ｍが０．１１の粒子であった。また得られた水酸化マグネシウムには、苦汁由来の不純物としてＳＯ４−およびＣｌ−イオンが含有していた。
実施例２（アルカリ洗浄）
実施例１の反応スラリー２．３０Ｌを濾過し、１Ｌの水にて通水洗浄後、続けて０．０２ｍｏｌ／Ｌの炭酸ソーダ希釈水溶液２Ｌを通水し、さらに、１Ｌの水にて通水洗浄後、脱水し、棚式乾燥機にて１０５℃で１６時間乾燥した。乾燥物を乳鉢で粉砕し、目開き１５０μｍの金網を通して、ＢＥＴ法比表面積９０ｍ２／ｇの白色粉末９７ｇを得た。
実施例３
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
１．５ｍｏｌ／ＬのＣａ除去精製苦汁６．６７Ｌと総アルカリ濃度を３．０Ｎに調製した苛性ソーダと炭酸ソーダとのアルカリ混液（２ＮａＯＨ：Ｎａ２ＣＯ３＝９８：２（モル比））６．４０Ｌを撹拌条件下で、反応温度４０℃、滞留時間１５分で連続攪拌槽反応を行った。得られた反応スラリー約１３Ｌのうち２．３０Ｌを濾過し、２Ｌの水にて通水洗浄後、脱水し、棚式乾燥機にて１０５℃で１６時間乾燥した。乾燥物を乳鉢で粉砕し、目開き１５０μｍの金網を通して、ＢＥＴ法比表面積１１５ｍ２／ｇの白色粉末９７ｇを得た。
実施例４（アルカリ洗浄）
実施例３の反応スラリー２．３０Ｌを濾過し、１Ｌの水にて通水洗浄後、続けて０．０２ｍｏｌ／Ｌの炭酸ソーダ希釈水溶液２Ｌを通水し、さらに、１Ｌの水にて通水洗浄後、脱水し、棚式乾燥機にて１０５℃で１６時間乾燥した。乾燥物を乳鉢で粉砕し、目開き１５０μｍの金網を通して、ＢＥＴ法比表面積１２３ｍ２／ｇの白色粉末９９ｇを得た。
実施例５
１．５ｍｏｌ／ＬのＣａ除去精製苦汁６．６７Ｌと総アルカリ濃度を６．５Ｎに調製した苛性ソーダと炭酸ソーダとのアルカリ混液（２ＮａＯＨ：Ｎａ２ＣＯ３＝９４：６（モル比））２．９５Ｌを撹拌条件下で、反応温度４０℃、滞留時間１５分で連続攪拌槽反応を行った。得られた反応スラリー約９．５Ｌのうち１．８０Ｌを濾過し、２Ｌの水にて通水洗浄後、脱水し、棚式乾燥機にて１０５℃で１６時間乾燥した。乾燥物を乳鉢で粉砕し、目開き１５０μｍの金網を通して、ＢＥＴ法比表面積１９７ｍ２／ｇの白色粉末９７ｇを得た。
実施例６（アルカリ洗浄）
実施例５の反応スラリー１．８０Ｌを濾過し、１Ｌの水にて通水洗浄後、続けて０．０４ｍｏｌ／Ｌの苛性ソーダ希釈水溶液２Ｌを通水し、さらに、１Ｌの水にて通水洗浄後、脱水し、棚式乾燥機にて１０５℃で１６時間乾燥した。乾燥物を乳鉢で粉砕し、目開き１５０μｍの金網を通して、ＢＥＴ法比表面積１７７ｍ２／ｇの白色粉末９６ｇを得た。
実施例７（アルカリ洗浄）
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
実施例５の反応スラリー１．８０Ｌを濾過し、１Ｌの水にて通水洗浄後、続けて０．０２ｍｏｌ／Ｌの炭酸ソーダ希釈水溶液２Ｌを通水し、さらに、１Ｌの水にて通水洗浄後、脱水し、棚式乾燥機にて１０５℃で１６時間乾燥した。乾燥物を乳鉢で粉砕し、目開き１５０μｍの金網を通して、ＢＥＴ法比表面積１９７ｍ２／ｇの白色粉末９８ｇを得た。
実施例８
１．５ｍｏｌ／Ｌの硫酸マグネシウム水溶液１．２Ｌを４０℃まで加熱し、そこに総アルカリ濃度を３．０Ｎに調製した苛性ソーダと炭酸ソーダとのアルカリ混液（２ＮａＯＨ：Ｎａ２ＣＯ３＝９０：１０（モル比））１．１３Ｌを撹拌下添加し、４０℃で３０分バッチ反応を行った。得られた反応スラリー約２．３Ｌのうち１．０Ｌを濾過し、１Ｌの水にて通水洗浄後、脱水し、棚式乾燥機にて１０５℃で１６時間乾燥した。乾燥物を乳鉢で粉砕し、目開き１５０μｍの金網を通して、ＢＥＴ法比表面積２２９ｍ２／ｇの白色粉末４６ｇを得た。
実施例９（アルカリ洗浄）
実施例８の反応スラリー１．０Ｌを濾過し、０．５Ｌの水にて通水洗浄後、続けて０．０４ｍｏｌ／Ｌの苛性ソーダ希釈水溶液１Ｌを通水し、さらに、０．５Ｌの水にて通水洗浄後、脱水し、棚式乾燥機にて１０５℃で１６時間乾燥した。乾燥物を乳鉢で粉砕し、目開き１５０μｍの金網を通して、ＢＥＴ法比表面積２１６ｍ２／ｇの白色粉末４６ｇを得た。
実施例１０
１．５ｍｏｌ／Ｌの硫酸マグネシウム水溶液６．６７Ｌと総アルカリ濃度を１．０Ｎに調製した苛性ソーダと炭酸ソーダとのアルカリ混液（２ＮａＯＨ：Ｎａ２ＣＯ３＝９０：１０（モル比））１７．０Ｌを撹拌条件下で、反応温度２５℃、滞留時間８分で連続攪拌槽反応を行った。得られた反応スラリー約２３．５Ｌのうち４．６５Ｌを濾過し、２Ｌの水にて通水洗浄後、脱水し、棚式乾燥機にて１０５℃で１６時間乾燥した。乾燥物を乳鉢で粉砕し、目開き１５０μｍの金網を通して、ＢＥＴ法比表面積２５６ｍ２／ｇの白色粉末１００ｇを得た。
実施例１１（アルカリ洗浄）
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
実施例１０の反応スラリー４．６５Ｌを濾過し、１Ｌの水にて通水洗浄後、続けて０．０２ｍｏｌ／Ｌの炭酸ソーダ希釈水溶液２Ｌを通水し、さらに、１Ｌの水にて通水洗浄後、脱水し、棚式乾燥機にて１０５℃で１６時間乾燥した。乾燥物を乳鉢で粉砕し、目開き１５０μｍの金網を通して、ＢＥＴ法比表面積２４９ｍ２／ｇの白色粉末１００ｇを得た。
実施例１２（アルカリ洗浄）
１．５ｍｏｌ／Ｌの酢酸マグネシウム水溶液６．６７Ｌと総アルカリ濃度を１．０Ｎに調製した苛性ソーダと炭酸ソーダとのアルカリ混液（２ＮａＯＨ：Ｎａ２ＣＯ３＝９０：１０（モル比））１８．０Ｌを撹拌条件下で、反応温度２５℃、滞留時間８分で連続攪拌槽反応を行った。得られた反応スラリー約２４．５Ｌのうち４．５５Ｌを濾過し、１Ｌの水にて通水洗浄後、続けて０．０２ｍｏｌ／Ｌの炭酸ソーダ希釈水溶液２Ｌを通水し、さらに、１Ｌの水にて通水洗浄後、脱水し、棚式乾燥機にて１０５℃で１６時間乾燥した。乾燥物を乳鉢で粉砕し、目開き１５０μｍの金網を通して、ＢＥＴ法比表面積２５１ｍ２／ｇの白色粉末９７ｇを得た。
実施例１３（焼成物）
実施例１１のＢＥＴ法比表面積が２４９ｍ２／ｇの水酸化マグネシウムを４００℃で２時間焼成した。
実施例１４（焼成物）
実施例６のＢＥＴ法比表面積が１７７ｍ２／ｇの水酸化マグネシウムを７５０℃で２時間焼成した。
比較例１
１．５ｍｏｌ／ＬのＣａ除去精製苦汁６．６７Ｌと総アルカリ濃度を６．５Ｎの苛性ソーダ２．９５Ｌを撹拌条件下で、反応温度４０℃、滞留時間１５分で連続攪拌槽反応を行った。得られた反応スラリー約９．５Ｌのうち１．８０Ｌを濾過し、２Ｌの水にて通水洗浄後、脱水し、棚式乾燥機にて１０５℃で１６時間乾燥した。乾燥物を乳鉢で粉砕し、目開き１５０μｍの金網を通して、ＢＥＴ法比表面積４０ｍ２／ｇの白色粉末９８ｇを得た。
【国際調査報告】
2008123566.tif 000009
2008123566.tif 000010
2008123566.tif 000011
2008123566.tif 000012