(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
塩基性炭酸マグネシウムを主成分とする被覆層を表層に有する酸化マグネシウム粉末であって、加熱発生ガス分析（ＥＧＡ−ＭＳ）法において、５０〜５００℃で熱分解して生成したガスのうち水蒸気と二酸化炭素の物質量をそれぞれｍ−Ｈ2Ｏ、ｍ−ＣＯ2としたときに、ｍ−ＣＯ2／（ｍ−Ｈ2Ｏ＋ｍ−ＣＯ2）で表されるモル分率が０．３〜０．６の範囲内であることを特徴とする酸化マグネシウム粉末。
【請求項２】
平均粒子径が０．１〜３００μｍの範囲内であることを特徴とする請求項１に記載の酸化マグネシウム粉末。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の酸化マグネシウム粉末を含むことを特徴とする樹脂組成物。
【請求項４】
塩基性炭酸マグネシウムを主成分とする被覆層を表層に有する酸化マグネシウム粉末の製造方法であって、二酸化炭素の存在下、酸化マグネシウム原料を、３０〜５０℃、相対湿度７０〜９０％の雰囲気で１０〜１０００時間処理することを特徴とする酸化マグネシウム粉末の製造方法。
【請求項５】
前記酸化マグネシウム原料の純度が９８％以上であることを特徴とする請求項４に記載の酸化マグネシウム粉末の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸化マグネシウム粉末及びこれを含む樹脂組成物並びに酸化マグネシウム粉末の製造方法に関し、特に、耐水和性に優れた酸化マグネシウム粉末及びこれを含む樹脂組成物並びに酸化マグネシウム粉末の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
酸化マグネシウムは、熱伝導性や耐熱性などに優れた無機化合物であり、樹脂組成物やこれを成形して得られる樹脂成形物の熱伝導性や耐火性を高めるための熱伝導性フィラーとして様々な樹脂に混合して使用されている。不定形耐火物などのようにバインダーによって酸化マグネシウム粉末を固定化して得られる成形物や、酸化マグネシウムをフィラーとして樹脂中に充填して得られる樹脂混練物の成形物などは、それを形成する酸化マグネシウムの体積安定性によって耐候性や形状安定性が左右される。【０００３】
酸化マグネシウムの体積安定性が悪い原因は、酸化マグネシウムが水和反応を起こすことによって水酸化マグネシウムとなり、このときに体積変化（膨張）が起こるためである。すなわち、酸化マグネシウムは、水和性が比較的高いため、吸水により体積膨張して樹脂のひび割れなどが発生しやすく、このことが酸化マグネシウムを熱伝導性フィラーとして実用化する際の障害となっていた。このため、酸化マグネシウムを熱伝導性フィラーとして用いる場合に、耐水和性を高める技術が求められていた。【０００４】
従来、酸化マグネシウムの耐水和性を高めるために、酸化マグネシウムの表面にシリカやリン酸などの表面処理剤でコートする技術が知られている。しかしながら、このようなコーティング技術は、表面処理剤を使用するため処理コストがかかる。【０００５】
一方、表面処理剤を用いずに酸化マグネシウムの耐水和性を向上させる技術も知られている。例えば、特許文献１には、マグネシアクリンカーの粒子表面が水酸化マグネシウムの微細結晶で被覆され、水や空気中の水蒸気によるペリクレースの消化が抑制された（すなわち、耐水和性に優れた）高純度マグネシアクリンカーが記載されている。また、本文献の実施例、比較例には、マグネシアクリンカーを整粒した後、水を添加して所定の温度の恒温槽に保持することが記載されているが、いずれの例でも温度は３０℃であるか（実施例１など）、あるいは６０℃以上である（実施例４など）。【０００６】
なお、錠剤製造用の酸化マグネシウム粒子に関する内容であるが、特許文献２には、表面が水酸化マグネシウム及び／又は炭酸マグネシウムからなる被覆層で覆われている酸化マグネシウム粒子が記載されている。さらに、この酸化マグネシウム粒子は、酸化マグネシウム粒子に水蒸気又は水蒸気と二酸化炭素ガスの混合ガスを接触させることで製造することも記載されている。また、本文献の実施例では、酸化マグネシウム粒子に対して、スチームを導入して９５℃で２時間保持して被覆層を形成するか、あるいはスチームを導入して９０℃で保持し、その後炭酸ガスを導入して３時間保持することで被覆層を形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−３１５９１４号公報（請求項１、段落００１１〜段落００２２など）
【特許文献２】特開２００６−２４９０５２号公報（請求項１、請求項２、段落００１７、段落００２１など）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１と特許文献２では、二酸化炭素（空気中に含まれるものも含む）と水（水蒸気）との存在下で酸化マグネシウムを反応させることで、酸化マグネシウムと二酸化炭素及び水との反応物からなる被覆層を表面に形成している。これにより、酸化マグネシウムの表面が被覆層で保護され耐水和性が向上する。【０００９】
特許文献１と特許文献２のいくつかの実施例では、酸化マグネシウムを６０℃以上の高温条件下で反応させている。このような条件では、後述する実施形態に記載したように、酸化マグネシウムの表面に正炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ３・３Ｈ２Ｏ）や水酸化マグネシウムが多く形成されると推測される。一方、特許文献１のいくつかの実施例では、酸化マグネシウムを水と混合した後３０℃で反応させている。このような条件では、後述する実施形態に記載したように、酸化マグネシウムの表面に水酸化マグネシウムが多く形成されると推測される。そして、いずれの反応条件で得られる酸化マグネシウム粉末でも耐水和性は十分ではなく、このためより耐水和性に優れた酸化マグネシウム粉末が求められていた。【００１０】
本発明の目的は、耐水和性に優れた酸化マグネシウム粉末及びこれを含む樹脂組成物を提供することにある。また、本発明の他の目的は、特別な表面処理剤による処理を行わなくても耐水和性に優れた酸化マグネシウム粉末を製造することが可能な製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、以上の目的を達成するために、鋭意検討した結果、正炭酸マグネシウムや水酸化マグネシウムではなく塩基性炭酸マグネシウムの被覆層のほうが酸化マグネシウムの耐水和性を顕著に向上させることがわかった。そして、酸化マグネシウム原料の温度と湿度の条件を所定の範囲内とすることでほぼ塩基性炭酸マグネシウムのみからなる被覆層を形成できることを見出し、本発明を完成させるに至った。【００１２】
すなわち、本発明は、塩基性炭酸マグネシウムを主成分とする被覆層を表層に有する酸化マグネシウム粉末であって、加熱発生ガス分析（ＥＧＡ−ＭＳ）法において、５０〜５００℃で熱分解して生成したガスのうち水蒸気と二酸化炭素の物質量をそれぞれｍ−Ｈ２Ｏ、ｍ−ＣＯ２としたときに、ｍ−ＣＯ２／（ｍ−Ｈ２Ｏ＋ｍ−ＣＯ２）で表されるモル分率が０．３〜０．６の範囲内であることを特徴とする酸化マグネシウム粉末である。【００１３】
また、本発明は、塩基性炭酸マグネシウムを主成分とする被覆層を表層に有する酸化マグネシウム粉末であって、二酸化炭素の存在下、酸化マグネシウム原料を、３０〜５０℃、相対湿度７０〜９０％の雰囲気で１０〜１０００時間処理することで得られることを特徴とする酸化マグネシウム粉末である。【００１４】
これらの場合において、平均粒子径が０．１〜３００μｍの範囲内であることが好ましい。【００１５】
また、本発明は、上記のいずれかの酸化マグネシウム粉末を含むことを特徴とする樹脂組成物である。【００１６】
さらにまた、本発明は、塩基性炭酸マグネシウムを主成分とする被覆層を表層に有する酸化マグネシウム粉末の製造方法であって、二酸化炭素の存在下、酸化マグネシウム原料を、３０〜５０℃、相対湿度７０〜９０％の雰囲気で１０〜１０００時間処理することを特徴とする酸化マグネシウム粉末の製造方法である。【００１７】
この場合において、前記酸化マグネシウム原料の純度が９５％以上であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、酸化マグネシウムの表層にほぼ塩基性炭酸マグネシウムからなる被覆層が形成されているため、酸化マグネシウム粒子の耐水和性が優れており、水和による体積膨張などが生じにくい。また、本発明の樹脂組成物によれば、このような耐水和性に優れた酸化マグネシウム粉末を含むため、酸化マグネシウム粒子の体積膨張などが生じにくく、したがって、樹脂成形物のひび割れなども生じにくい。
さらに、本発明によれば、このような耐水和性に優れた酸化マグネシウム粒子を製造することが可能な製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】（ａ）は実施例１の酸化マグネシウム粉末を走査透過型電子顕微鏡で撮像した暗視野写真、（ｂ）は（ａ）の丸で囲った部分の電子線回折像である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
１．酸化マグネシウム粉末
本発明の酸化マグネシウム粉末（以下、単に「酸化マグネシウム粉末」ということがある）は、塩基性炭酸マグネシウムを主成分とする被覆層を表層に有する酸化マグネシウム粉末である。さらに、酸化マグネシウム粉末は、加熱発生ガス分析（ＥＧＡ−ＭＳ）法において、５０〜５００℃で熱分解して生成したガスのうち水蒸気と二酸化炭素の物質量をそれぞれｍ−Ｈ２Ｏ、ｍ−ＣＯ２としたときに、ｍ−ＣＯ２／（ｍ−Ｈ２Ｏ＋ｍ−ＣＯ２）で表されるモル分率が０．３〜０．６の範囲内である。以下、酸化マグネシウム粉末の詳細について説明する。
【００２１】
（１）酸化マグネシウム原料
本発明の酸化マグネシウム粉末の原料となる酸化マグネシウム粉末（以下、「酸化マグネシウム原料」という）は、金属マグネシウムを燃焼して酸化する方法や、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、塩化マグネシウム、硝酸マグネシウム、硫酸マグネシウムなどのマグネシウム塩を焼成して熱分解する方法などで得ることができる。水酸化マグネシウムとしては、海水中のマグネシウム塩と水酸化カルシウムとの反応で沈殿したものなどを使用することができる。また、炭酸マグネシウムとしては、マグネサイト鉱石などを使用することができる。水酸化マグネシウムや炭酸マグネシウムの焼成条件としては特に制限はなく、一般的には焼成温度は１３００℃以上、好ましくは１３００℃〜２８００℃、より好ましくは１４００〜２４００℃の範囲内、焼成時間は１０分間〜１０時間の範囲内である。酸化マグネシウム原料としては、高温焼成品、電融品のいずれも使用することができる。さらに、酸化マグネシウム原料は粉砕・分級することによって所定の粒度に調整して使用することもできる。
【００２２】
酸化マグネシウム原料の粒子形状は、特には限定されず、球状、立方体状、直方体状、八面体、十四面体などの多面体状、不定形、繊維状のものを適宜使用することができる。酸化マグネシウム原料の純度は、９５質量％以上であることが好ましく、９８質量％以上であることがより好ましく、９９質量％以上であることが特に好ましい。酸化マグネシウム原料に含まれる不純物としては、酸化カルシウム、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム（ＩＩＩ）、酸化鉄（III）、酸化ホウ素などを挙げることができる。
【００２３】
酸化マグネシウム原料の平均粒子径は特に制限はないが、レーザー回折・散乱法により求めた平均粒子径が０．１〜３００μｍの範囲内のものが好ましく、１〜１００μｍの範囲内のものが特に好ましい。粒子径が大きすぎると樹脂等に充填した場合に外観や表面の平滑性に悪影響を生じやすく、粒子径が小さすぎると耐水和性が悪くなりやすくなる。
【００２４】
（２）被覆層
上記の酸化マグネシウム粉末の粒子の表層には被覆層が形成されている。本発明の被覆層は、塩基性炭酸マグネシウムを主成分としている。これは、被覆層が塩基性炭酸マグネシウム以外の成分をほとんど含まずに、ほぼ塩基性炭酸マグネシウム単独で構成されることを意味する。
【００２５】
塩基性炭酸マグネシウムは、以下の化（１）で示す組成を有している。
ｍＭｇＣＯ３・Ｍｇ（ＯＨ）２ｎＨ２Ｏ    ・・・化（１）
（ここで、ｍは３〜５の整数、ｎは３〜８の整数）
なお、ｍとｎの値は、反応条件によって異なるため特に制限はないが、耐水和性が高いことから、ｍ＝４、ｎ＝５が好ましい。
【００２６】
塩基性炭酸マグネシウムを主成分とする被覆層の外形は、鱗片状である。被覆層の層厚は、特に制限はないが、通常は１〜５００ｎｍの範囲内であり、特に１０〜１００ｎｍの範囲内である。被覆層の層厚が１ｎｍを下回ると、耐水和性が低くなりやすく、層厚が５００ｎｍを超えるものは酸化マグネシウムとしての特性、例えば熱伝導率が低下する。
【００２７】
（３）酸化マグネシウム粉末（被覆層を表層に有する酸化マグネシウム粉末）
酸化マグネシウム粉末の平均粒子径は、特に制限はないが、上記のレーザー回折・散乱法により求められる平均粒子径が、０．１〜３００μｍの範囲内が好ましく、１〜１００μｍの範囲内の範囲内がより好ましく、５〜５０μｍが特に好ましい。平均粒子径が０．１μｍを下回ると、樹脂と混合して樹脂組成物としたときに粘度が上昇して取扱い性に劣る傾向にある。一方、平均粒子径が３００μｍを超えると、粒子径が大きすぎるため、樹脂成形物の外観を損ないやすい。酸化マグネシウム粉末の粒子径は、破砕、分級を組み合わせることによって調整してもよい。
【００２８】
酸化マグネシウム粉末のＢＥＴ比表面積は、特に限定されないが、通常、０．０１〜２０ｍ２／ｇであり、好ましくは０．０３〜１０ｍ２／ｇであり、より好ましくは０．１〜３ｍ２／ｇである。ＢＥＴ比表面積が０．０１ｍ２／ｇを下回ると、粒子径的に大き過ぎ、２０ｍ２／ｇを上回ると比表面積が大きくなりすぎて耐水和性に劣りやすくなる。
【００２９】
酸化マグネシウム粉末に含まれる酸化マグネシウムの含有量は、９５質量％以上であることが好ましく、９８質量％以上であることがより好ましく、９９質量％以上であることが特に好ましい。酸化マグネシウム粉末に含まれる不純物としては、酸化カルシウム、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム（ＩＩＩ）、酸化鉄（III）、酸化ホウ素などを挙げることができる。
【００３０】
被覆層が塩基性炭酸マグネシウムを主成分とするかどうかは、酸化マグネシウム粉末に対して走査透過型電子顕微鏡と電子線回折による同定方法で評価することができる。酸化マグネシウム原料に二酸化炭素及び水を反応させた場合、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、正炭酸マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウムが生成しうるが、走査透過型電子顕微鏡を用いた電子線回折により同定することができる。
【００３１】
また、被覆層が塩基性炭酸マグネシウムを主成分とするかどうかは、酸化マグネシウム粉末に対して加熱発生ガス分析（ＥＧＡ−ＭＳ）法で成分を分析することで評価することができる。さらに、ＥＧＡ−ＭＳ法では、塩基性炭酸マグネシウムの組成も分析することができる。以下、ＥＧＡ−ＭＳ法による評価の詳細について説明する。
【００３２】
上記化（１）の塩基性炭酸マグネシウムは、高温で加熱すると、以下の化（２）で示す反応により、二酸化炭素と水とを生成する。
ｍＭｇＣＯ３・Ｍｇ（ＯＨ）２・ｎＨ２Ｏ  ＝（ｍ＋１）ＭｇＯ＋ｍＣＯ２＋（ｎ＋１）Ｈ２Ｏ    ・・化（２）
【００３３】
したがって、酸化マグネシウム粉末を加熱して生成する二酸化炭素と水とをＥＧＡ−ＭＳ法で定量することにより、塩基性炭酸マグネシウムが生じているかどうかを評価できるとともに、生じている場合はどのような組成かについても知ることができる。
【００３４】
本発明の酸化マグネシウム粉末は、加熱発生ガス分析（ＥＧＡ−ＭＳ）法において、５０〜５００℃で熱分解して生成したガスのうち水蒸気と二酸化炭素の物質量をそれぞれｍ−Ｈ２Ｏ、ｍ−ＣＯ２としたときに、ｍ−ＣＯ２／（ｍ−Ｈ２Ｏ＋ｍ−ＣＯ２）で表されるモル分率が０．３〜０．６の範囲内である。このモル分率が０．３を下回ると、被覆層の主成分が水酸化マグネシウムであるため、耐水和性が低くなる。一方、このモル分率が０．６を上回ると、被覆層の主成分が正炭酸マグネシウムであるため、耐水和性が低くなる。
【００３５】
酸化マグネシウム粉末は、耐水和性が高く、製造方法にもよるが、具体的には、温度１５２℃、０．５ＭＰａ、湿度１００％で３時間保持した後の下記式（２）で示される質量増加率が５質量％以下であり、好ましくは４質量％以下、特に好ましくは３質量％以下とすることも可能である。
質量増加率＝（保持後の酸化マグネシウム粉末の質量増加分／保持前の酸化マグネシウム粉末の質量）×１００（％）    ・・式（２）
【００３６】
２．酸化マグネシウム粉末の製造方法
本発明の酸化マグネシウム粉末は、酸化マグネシウム粉末を準備する工程と、酸化マグネシウム粉末と二酸化炭素及び水とを反応させる工程（反応工程）と、を行うことで製造することができる。反応工程によって酸化マグネシウム粉末の表層を被覆層に改質する。ここで使用する二酸化炭素は、空気中に含まれる二酸化炭素であってもよく、濃縮した二酸化炭素ガスであってもよい。
【００３７】
反応温度は３０〜５０℃の範囲内が好ましく、３５〜４５℃の範囲内が特に好ましい。反応温度が５０℃を上回ると、水酸化マグネシウムや正炭酸マグネシウムが生成しやすくなる。一方、反応温度が３０℃を下回ると、酸化マグネシウム原料と二酸化炭素との反応が進みにくくなり塩基性炭酸マグネシウムが生成しにくくなる。
【００３８】
相対湿度は７０〜９０％の範囲内が好ましく、８０〜８５％の範囲内が特に好ましい。相対湿度が７０％を下回ると、反応系の水が少なすぎるため、塩基性炭酸マグネシウムが生成しにくくなる。一方、相対湿度が９０％を上回ると、反応系の水が多すぎるため、水酸化マグネシウムが多く生成しやすくなる。
【００３９】
反応時間は、１０〜１０００時間の範囲内が好ましく、５０〜５００時間の範囲内が特に好ましい。反応時間が１０時間を下回ると、酸化マグネシウム原料の反応が十分ではなく塩基性炭酸マグネシウムが生成しにくくなる。一方、反応時間が１０００時間を超えると、酸化マグネシウム原料の反応が過剰となって被覆層の膜厚が厚くなりすぎ、酸化マグネシウムとしての特性、例えば熱伝導率が低下する。
【００４０】
酸化マグネシウム原料の反応は、公知の恒温恒湿槽を使用して行うことができる。恒温恒湿槽に酸化マグネシウム原料を入れ、空気又は二酸化炭素ガスと水蒸気とを供給しながら、所定の反応温度に保持することで反応を進行させることができる。
【００４１】
３．樹脂組成物
酸化マグネシウム粉末は、熱伝導性が高いため、樹脂に充填することで熱伝導性フィラーとして樹脂組成物やこれを成形した樹脂成形物の熱伝導性を高めることができる。以下、本発明の樹脂組成物（以下、単に「樹脂組成物」という）について説明する。
【００４２】
樹脂組成物の樹脂の種類としては、用途などに応じて適宜設定することができるが、例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド樹脂、ポリフェニレンスルファイド樹脂などの熱可塑性樹脂でもよく、エポキシ樹脂やフェノール樹脂、シリコーン樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステルなどの熱硬化性樹脂、シリコーンゴム、ブチルゴム、ブタジエンゴム、アクリルゴム、ウレタンゴムなどの合成ゴムでもよい。各成分の配合量は、樹脂組成物の全質量を１００質量部としたときに、酸化マグネシウム粉末が１０〜９８質量部、樹脂が２〜９０質量部である。酸化マグネシウム粉末の配合量が１０質量部を下回ると、得られる樹脂組成物の耐水和性や熱伝導性が低くなりやすい。また、酸化マグネシウム粉末の配合量が９８質量部を上回ると、酸化マグネシウム粉末の割合が高くなるため製造コストが上がるほか、樹脂の比率が相対的に低くなるため樹脂特性が悪化しやすくなる。
【００４３】
樹脂組成物は、樹脂と酸化マグネシウム粉末とを公知の方法で混練することで製造することができる。また、得られた樹脂組成物は、押出成形など公知の方法で成形し、所望の形状に加工することで樹脂成形物とすることができる。
【００４４】
樹脂組成物は、各種部材に適用することができるが、特に高い熱伝導率と耐水性が求められる部材に対して好適に使用することができる。このような部材としては、例えば自動車分野では、ランプソケット、各種電装部品を挙げることができる。また、電子機器分野では、ヒートシンク、ダイパッド、プリント配線基板、半導体パッケージ用部品、冷却ファン用部品、ピックアップ部品、コネクタ、スイッチ、軸受け、ケースハウジングなどを挙げることができる。
【００４５】
樹脂組成物を成形した樹脂成形物の耐水和性は、１２１℃−１００％ＲＨの環境下で２４時間保持した後の下記式（３）で示される質量増加率により評価できる。
質量増加率＝（保持後の酸化マグネシウム粉末の質量増加分／保持前の酸化マグネシウム粉末の質量）×１００（％）    ・・式（３）
【００４６】
また、樹脂成形物の体積変化は１２１℃−１００％ＲＨの環境下で２４時間保持した後の下記式（４）で示される体積変化率により評価できる。
体積変化率＝（保持後の樹脂成形物の体積増加／保持前の樹脂成形物の体積）×１００（％）    ・・式（４）
【００４７】
酸化マグネシウム粉末は白色性に優れているため、得られる樹脂成形物も白色性に優れたものとすることができる。透明な樹脂を使用した場合、樹脂成形物の白色度は、具体的には、白色度（Ｌ＊）の値が５０以上と高く、好ましくは６０以上であり、さらに好ましくは７０以上とすることができる。また、樹脂成形物は、赤〜緑（ａ＊）の値が−１．０以上であり、好ましくは−０．５以上とすることができる。さらに、樹脂成形物は、黄〜青（ｂ＊）の値が５以下であり、好ましくは３以下とすることができる。
【実施例】
【００４８】
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、これらは本発明の目的を限定するものではなく、また、本発明は、これら実施例に限定されるものではない。【００４９】
１．酸化マグネシウム粉末の製造及び反応率の評価
（実施例１）
原料となる水酸化マグネシウムを、ロータリーキルンにて１８００℃、３０分焼成することで得た純度９９．５％の酸化マグネシウム原料を粉砕・分級することで平均粒子径２６μｍに揃えたものを恒温恒湿槽（ｅｓｐｅｃ社製  ＳＨ−６４２）にて３５℃−８５％ＲＨの環境下１００時間処理した後、１２０℃で1時間乾燥して酸化マグネシウム粉末を製造し反応率を測定した。この時、下記式（５）で表される処理前後の質量増加率を反応率とした。その結果を表１に示す。
反応率＝（処理後の質量増加分／処理前の酸化マグネシウム原料の質量）×１００    ・・式（５）【００５０】
（比較例１）
恒温恒湿槽での保管条件を６０℃−６０％ＲＨとした以外は実施例１と同じ条件で酸化マグネシウム粉末を製造し、評価した。その結果を表１に示す。【００５１】
（比較例２）
恒温恒湿槽での保管条件を６０℃−８５％ＲＨとした以外は実施例１と同じ条件で酸化マグネシウム粉末を製造し、評価した。その結果を表１に示す。【００５２】
（比較例３）
恒温恒湿槽での保管条件を８５℃−８５％ＲＨとした以外は実施例１と同じ条件で酸化マグネシウム粉末を製造し、評価した。その結果を表１に示す。【００５３】
（比較例４）
恒温恒湿槽での保管条件を９９℃−８５％ＲＨとした以外は実施例１と同じ条件で酸化マグネシウム粉末を製造し、評価した。その結果を表１に示す。【００５４】
（比較例５）
実施例１で粉砕・分級した酸化マグネシウム原料をそのまま評価した。その結果を表１に示す。【００５５】
【表１】
0006622285.tif 000002
【００５６】
表１に示すように、実施例１、比較例１〜４と、比較例５とを比べると、酸化マグネシウム原料を処理することで質量増加がみられたことから、酸化マグネシウム原料と二酸化炭素及び水との反応が進んでいることが確認された。また、比較例１と比較例２とを比べた結果、湿度を８５％から６０％に下げると、酸化マグネシウム原料と水との反応効率が悪くなることがわかった。【００５７】
２．表面生成物の定量評価（ＥＧＡ−ＭＳ法による測定）
実施例１、比較例１、比較例３〜５のサンプルに対して、ＥＧＡ−ＭＳ法により被覆層の構成成分を定量的に分析した。ＥＧＡ−ＭＳ法による測定条件は以下のとおりである。試料を加熱炉（フロンティア・ラボ株式会社製ＰＹ−２０２０ｉＤ）を用いて、Ｈｅガス雰囲気下で５０℃〜５００℃まで１０℃／ｍｉｎで昇温した時の発生ガスを質量分析装置（島津製作所製ＱＰ−５０００）に導入し、発生ガスの分析を行った。ＣＯ２とＨ２Ｏの定量は、標準試料としてシュウ酸カルシウム水和物を用いて検量線を作成して行った。
得られた結果を表２に示す。【００５８】
【表２】
0006622285.tif 000003
【００５９】
実施例１は、ＣＯ２が約４０モル％、Ｈ２Ｏが約６０モル％であることから、したがって、実施例１の被覆層はほぼ塩基性炭酸マグネシウムから構成され、その組成は、「Ｍｇ５（ＣＯ３）４（ＯＨ）２・５Ｈ２Ｏ」であることがわかった。一方、比較例１〜５は、ＣＯ２が３０モル％未満であり、Ｈ２Ｏが７０モル％超であることから、被覆層はほぼ水酸化マグネシウムから構成されることがわかった。【００６０】
３．走査透過型電子顕微鏡と電子線回折
実施例１の酸化マグネシウム粉末に対して、暗視野走査透過型電子顕微鏡観察と電子線回折により被覆層の成分を同定した。まず電界放射型透過電子顕微鏡ＪＥＭ−２１００Ｆ（日本電子社製）を使用して加速電圧１２０ｋＶにて暗視野像を撮像した（図１（ａ））。次に、写真のうち酸化マグネシウム粉末の被覆層の部分に対して、制限視野電子線回折をカメラ長１００ｃｍ、制限視野領域１４０ｎｍによる回折像を得た。得られた回折像で確認される点について中心から同心円を描き（図１（ｂ））、生成物を同定した。得られた主な表面生成物の同定結果を表３に示す。【００６１】
【表３】
0006622285.tif 000004
【００６２】
４．被覆層の膜厚
実施例１で得られた酸化マグネシウム粉末の粒子表層に生成した塩基性炭酸マグネシウムの膜厚を以下のように求めた。平均粒子径から求めた球の体積Ｖ、球の表面積Ｓ、処理前後の質量増加率ａ、塩基性炭酸マグネシウムの密度２．１６ｇ／ｃｃ、酸化マグネシウム粉末の密度３．５８ｇ／ｃｃ、塩基性炭酸マグネシウム（Ｍｇ５（ＣＯ３）４（ＯＨ）２）の分子量４３１．６０ｇ／ｍｏｌ、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）の分子量４０．３０ｇ／ｍｏｌ、二酸化炭素（ＣＯ２）の分子量４４．０１ｇ／ｍｏｌ、水（Ｈ２Ｏ）の分子量１８．０２ｇ／ｍｏｌとすると、塩基性炭酸マグネシウムの膜厚は以下の式で計算できる。ここでは計算の簡略化のため、結晶水については考えないものとする。【００６３】
【数１】
0006622285.tif 000005
【００６４】
また、球の体積Ｖと表面積Ｓとの関係は次の数（２）のように表すことができる。【００６５】
【数２】
0006622285.tif 000006
【００６６】
ここで、処理前後の質量増加率ａ＝０．３％、平均粒子径２６μｍ（日機装株式会社製マイクロトラックＨＲＡ型にて測定）を用い、これを数（１）に代入して以下の数（３）を計算したところ、膜厚は約４０ｎｍとなった。【００６７】
【数３】
0006622285.tif 000007
【００６８】
５．質量増加率の評価
実施例１、比較例１、比較例５について、学振法４（マグネシアクリンカーの消化特性評価方法）に基づき、１５２℃−０．５ＭＰａで３時間処理したときの質量増加率を評価した。その結果を表４に示す。この結果から、実施例１は、未処理の場合（比較例５）と比較して１／１０にまで質量増加が減少しており、耐水和性に優れていることがわかった。【００６９】
【表４】
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【００７０】
６．樹脂成形物とその評価
実施例１、比較例１、比較例５で得られた酸化マグネシウム粉末を使用して樹脂組成物と樹脂成形品を製造し、その評価を行った。まず、エチレンエチルアクリレート（宇部丸善ポリエチレン株式会社製  ＺＥ７０８）１００質量部に対し、酸化マグネシウム粉末１００質量部、酸化防止剤（ＢＡＳＦ社製  イルガノックス１０１０）０．１質量部を混合した。次に、加熱ロール（東洋精機株式会社製試験ロール）を用いて混合物を１４０℃で混練して樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物をホットプレスにて１４０℃でプレスすることで、１２０×１２０×１ｍｍのシートに成形し、傷、気泡の見られない部位から５０×５０×１ｍｍの試験片を切断して樹脂成形品を作製した。【００７１】
色差計（日本電色工業株式会社製  ＺＥ６０００）を用いて得られた試験片の４点色差を測定し、白色度（Ｌ＊）、赤〜緑（ａ＊）、黄〜青（ｂ＊）についてそれぞれ平均して求めた。得られた試験片の厚み４点と４辺の長さを、ノギスを用いて測定し、「体積＝（厚み４点の平均値）×（４辺の長さの積の平方根）」を計算した。試験片をＳＵＳ製のバット上に置き、ＰＣＴ試験機（株式会社平山製作所製  ＰＣ−２４２ＨＳＲ型）を用いて１２１℃−１００％ＲＨの環境下で２４時間保管した後の体積変化率と質量変化率を求めた。これらの結果を表５に示す。【００７２】
【表５】
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【００７３】
この結果から、実施例１では比較例１や比較例５とほぼ同等の白色度（Ｌ＊）を保ったまま、赤〜緑（ａ＊）、黄〜青（ｂ＊）ともに０に近づいており、比較例１や比較例５と比べて色味が改善されていることがわかった。また、実施例１では、比較例１や比較例５と比べて、体積変化率、質量変化率ともに大幅に小さくなっており、樹脂成形物の耐水和性に優れていることがわかった。
【図１】
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