(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＢＥＴ比表面積が８０ｍ２／ｇ以上３００ｍ２／ｇ以下であり、かつＣＡＡ４０％が３０秒以下であり、
乾式粒度分布の平均粒子径が５μｍ以上６．４μｍ以下である酸化マグネシウム粒子、又はその表面処理物を含む酸化マグネシウム系添加剤。
【請求項２】
前記酸化マグネシウム粒子は、湿式粒度分布の平均粒子径が３．５μｍ以上４．３μｍ以下である請求項１に記載の酸化マグネシウム系添加剤。
【請求項３】
前記酸化マグネシウム粒子は、細孔半径が３ｎｍ以上４ｎｍ以下におけるｌｏｇ微分細孔容積のピークが３００ｍｍ３／ｇ以上５００ｍｍ３／ｇ以下である請求項１又は２に記載の酸化マグネシウム系添加剤。
【請求項４】
高級脂肪酸、高級脂肪酸アルカリ土類金属塩、カップリング剤、脂肪酸と多価アルコールとからなるエステル類、及びリン酸と高級アルコールとからなるリン酸エステル類からなる群より選択される少なくとも１種の表面処理剤により表面処理されている請求項１〜３いずれか１項に記載の酸化マグネシウム系添加剤。
【請求項５】
請求項１〜４いずれか１項に記載の酸化マグネシウム系添加剤と、ゴム、樹脂、又は接着剤とを含有する組成物。
【請求項６】
樹脂として、ＡＢＳ系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリフェニレン系樹脂、ポリエステル系樹脂及びポリアミド系樹脂からなる群より選択される少なくとも１種の樹脂を含有する請求項５に記載の組成物。
【請求項７】
ゴムとして、クロロプレンゴム、アクリルゴム、ニトリルゴム、イソプレンゴム、ウレタンゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、エピクロルヒドリンゴム、シリコーンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、フッ素ゴム及びポリイソブチレンゴムからなる群より選択される少なくとも１種のゴムを含有する請求項５に記載の組成物。
【請求項８】
請求項５〜７いずれか１項に記載の組成物より得られる成形体。
【請求項９】
焼成用原料として、水酸化マグネシウムスラリーを調製する工程、
前記水酸化マグネシウムスラリーを湿式粉砕する工程、及び
前記湿式粉砕を経て得られる水酸化マグネシウムを３５０〜９００℃で焼成する工程
を含む酸化マグネシウムの製造方法であって、
前記水酸化マグネシウムのＢＥＴ比表面積が３０ｍ２／ｇ以上７０ｍ２／ｇ以下であり、かつ沈降容積が３５ｍＬ以上９５ｍＬ以下である酸化マグネシウムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高活性な酸化マグネシウム系添加剤、該酸化マグネシウム系添加剤を含有するゴム組成物、樹脂組成物、接着剤組成物（以下、「ゴム組成物等」ともいう）及び該ゴム組成物等を用いた成形体に関し、ゴム組成物等の受酸性、耐スコーチ性、引張強度、粘性及び分散性等を改善する技術として有用である。
【背景技術】
【０００２】
従来、酸化マグネシウムは、安価で、化学的に安定であり、塩基性を示すとともに、無毒性を有するという特性を有することから、樹脂等の受酸剤やクロロプレンゴム等の加工中に発生する塩素を吸着して、ゴムの早期架橋を防止するスコーチ防止剤として使用されてきた（例えば、非特許文献１）。しかし、従来の酸化マグネシウムでは、樹脂やゴムへの分散性が良好でなかったりして、受酸剤やスコーチ防止剤としての機能が十分ではなかったり、樹脂やゴムに配合した際にはそれらの材料物性は低下していた。
【０００３】
上記問題に対して、ゴム等への高い分散性を有する酸化マグネシウム粒子が提案されている（例えば、特許文献１参照）。かかる特許文献１には、ＢＥＴ比表面積が１０〜２００ｍ２／ｇで、平均粒子径が０．１〜１．５μｍである高分散性酸化マグネシウムを用いることで、耐スコーチ性や引張強度を向上させる効果を有することが記載されている。しかし、本発明者らの検討によると、特許文献１に記載されている酸化マグネシウムでは、活性が十分ではなく受酸剤やスコーチ防止剤としての機能を更に改善する余地があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平２−１４１４１８号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】郷田兼成ほか著、「国産酸化マグネシウムの特性値とイオウ変性ＣＲの物性値との関係」、日本ゴム協会誌、第３７巻  第７号（１９６４）、ｐ．４２〜４８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明の目的は、高活性であり、受酸剤やスコーチ防止剤としての機能を十分に発揮でき、ゴム等と組み合わせた後でもその材料物性の低下をきたさない高活性な酸化マグネシウム系添加剤、該酸化マグネシウム系添加剤を含有するゴム組成物等および該ゴム組成物等を用いた成形体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、鋭意検討を重ねた結果、原料となる水酸化マグネシウムスラリーを焼成前に湿式粉砕する工程を経て調製された、高活性な酸化マグネシウム粒子を用いることにより、前記した課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
即ち、本発明の酸化マグネシウム系添加剤は、ＢＥＴ比表面積が８０ｍ２／ｇ以上３００ｍ２／ｇ以下であり、かつＣＡＡ４０％が３０秒以下である酸化マグネシウム粒子又はその表面処理物を含むことを特徴とする。本発明における各種の物性値は、実施例において採用する方法により測定される値である。
【０００９】
本発明の酸化マグネシウム系添加剤によると、酸化マグネシウム粒子のＢＥＴ比表面積とＣＡＡ４０％が上記の範囲内となり高活性なため、低活性のものと比較して、受酸剤としてもスコーチ防止剤としても十分な機能を発揮することができる。これにより、ゴム等に配合した際にも耐スコーチ性や引張強度などの機械特性を改善することができる。
【００１０】
上記において、酸化マグネシウム粒子の乾式粒度分布の平均粒子径が５μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。このような平均粒子径であると、樹脂やゴムへの分散性や塩素吸着が良好になると共に、適切なＢＥＴ比表面積とＣＡＡ４０％が得られやすくなり、本発明の効果がより確実に得られやすくなる。
【００１１】
また、酸化マグネシウム粒子の細孔半径が３ｎｍ以上４ｎｍ以下におけるｌｏｇ微分細孔容積のピークが３００ｍｍ３／ｇ以上５００ｍｍ３／ｇ以下であることが好ましい。このようなｌｏｇ微分細孔容積であると、樹脂やゴムへの分散性や塩素吸着が良好になると共に適切なＢＥＴ比表面積とＣＡＡ４０％が得られやすくなり、本発明の効果がより確実に得られやすくなる。
【００１２】
一方、酸化マグネシウム粒子の原料となる水酸化マグネシウムは、ＢＥＴ比表面積が３０ｍ２／ｇ以上７０ｍ２／ｇ以下であり、かつ沈降容積が３５ｍＬ以上９５ｍＬ以下である水酸化マグネシウムを焼成する工程を経て得られることが好ましい。これにより、所望レベルの特性を満たす酸化マグネシウム粒子又は酸化マグネシウム系添加剤を効率良く得ることができる。
【００１３】
本発明の酸化マグネシウム系添加剤は、高級脂肪酸、高級脂肪酸アルカリ土類金属塩、カップリング剤、脂肪酸と多価アルコールとからなるエステル類、及びリン酸と高級アルコールとからなるリン酸エステル類からなる群より選択される少なくとも１種の表面処理剤により表面処理されていることが好ましい。このような表面処理物を用いることにより、ゴム等又は成形体への分散性をより向上させることができる。
【００１４】
本発明の組成物は、酸化マグネシウム系添加剤と、ゴム、樹脂、又は接着剤とを含有することが好ましい。これにより、本発明の酸化マグネシウム系添加剤が、受酸剤やスコーチ防止剤として機能するため、耐スコーチ性及び引張強度などの機械特性を改善することができる。
【００１５】
本発明の組成物は、樹脂として、ＡＢＳ系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリフェニレン系樹脂、ポリエステル系樹脂及びポリアミド系樹脂からなる群より選択される少なくとも１種の樹脂を含有することが好ましい。
【００１６】
上記において、本発明の酸化マグネシウム系添加剤を受酸剤として配合しているので、組成物から得られる成形体の強度を十分なレベルとすることができるとともに、樹脂調製の際に存在する酸成分等による変色を効率良く防止することができる。
【００１７】
本発明の組成物は、ゴムとして、クロロプレンゴム、アクリルゴム、ニトリルゴム、イソプレンゴム、ウレタンゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、エピクロルヒドリンゴム、シリコーンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、フッ素ゴム及びポリイソブチレンゴムからなる群より選択される少なくとも１種のゴムを含有することが好ましい。
【００１８】
上記において、本発明の酸化マグネシウム系添加剤をスコーチ防止剤として配合しているので、組成物ないしその成形体の保管等における早期の架橋進行を防止することができるとともに、酸化マグネシウム系添加剤の良好な分散性により、粒子が塊状となったいわゆるブツ等の外観劣化も防止することができる。
【００１９】
また、本発明の成形体は、当該酸化マグネシウム系添加剤を含有する組成物より得られることが好ましい。これにより、本発明の酸化マグネシウム系添加剤が受酸剤やスコーチ防止剤として配合されているので、成形体の強度改善や変色の防止ができ、耐スコーチ性の改善や外観劣化も防止することができる。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
［酸化マグネシウム系添加剤］
本発明の酸化マグネシウム系添加剤は、酸化マグネシウム粒子、又はその表面処理物を含むものである。本発明における酸化マグネシウム粒子は、酸化マグネシウムを主成分とする紛体からなるものであり、主成分となる酸化マグネシウムの割合は９５％以上が好ましく、９８％以上がより好ましく、９９％以上が更に好ましい。なお、原料由来の不純物成分を含むことができる。また、樹脂やゴム等に配合可能な成分を、本発明の効果を損なわない範囲で含有させることもできる。一般的には、酸化マグネシウムは、原料となる水酸化マグネシウムや炭酸マグネシウム等のマグネシウム原料を焼成等して製造することができる。本発明では、原料となる水酸化マグネシウムスラリーを焼成前に湿式粉砕する工程を経て得られる酸化マグネシウムの紛体を含むことが好ましい。一般に酸化マグネシウムは、安価で、化学的に安定であり、塩基性を示すとともに、無毒性を有するという特性を有することから、樹脂等の受酸剤やクロロプレンゴム等のゴムの早期架橋を防止するスコーチ防止剤としての機能を有する。
【００２１】
本発明の酸化マグネシウム系添加剤は、酸化マグネシウム粒子のＢＥＴ比表面積が８０ｍ２／ｇ以上３００ｍ２／ｇ以下であり、かつＣＡＡ４０％が３０秒以下であることにより、活性が高く、受酸剤やスコーチ防止剤といったゴム等用の機能性添加剤として有用である。
【００２２】
酸化マグネシウム系添加剤に含まれる酸化マグネシウム粒子のＢＥＴ比表面積は、８０ｍ２／ｇ以上３００ｍ２／ｇ以下であり、９０ｍ２／ｇ以上２８０ｍ２／ｇ以下が好ましく、１００ｍ２／ｇ以上２６０ｍ２／ｇ以下がより好ましい。ＢＥＴ比表面積が上記範囲内であると、酸化マグネシウム系添加剤の分散性が良好となり、また、活性度が高くなるので、樹脂組成物とした際の受酸作用やゴム組成物とした際のスコーチ防止性も十分に発揮されることになる。ＢＥＴ比表面積が８０ｍ２／ｇ未満であると、樹脂組成物とした際の受酸作用が低下して成形体の変色をきたしたり、ゴム組成物とした際のスコーチ防止性が低下して貯蔵安定性が低下したりする。また、ＢＥＴ比表面積が３００ｍ２／ｇを超えると、樹脂等への分散性が低下するおそれがある。
【００２３】
酸化マグネシウム系添加剤に含まれる酸化マグネシウム粒子のＣＡＡ４０％の上限は、３０秒以下であればよいものの、２８秒以下が好ましく、２６秒以下がより好ましい。上記範囲内にあると、得られるゴム組成物等又は成形体の強度が確保され、スコーチ防止性等の機械特性も達成することができる。上記ＣＡＡ４０％が３０秒を超えると、活性が低下してゴム組成物等とした場合の耐スコーチ性や引張強度が低下したりする。一方、ＣＡＡ４０％の下限は、製造のし易さ等の観点から、１０秒以上が好ましく、１５秒以上がより好ましい。
【００２４】
ＢＥＴ比表面積が８０ｍ２／ｇ以上３００ｍ２／ｇ以下の場合には、従来の製造方法で上記範囲のＣＡＡ４０％の酸化マグネシウム粒子を得ることは難しかった。しかし、本発明のように原料となる水酸化マグネシウムを焼成前に湿式粉砕する工程を経ることによって、ＣＡＡ４０％を上記範囲内にすることが可能となった。即ち、本発明の酸化マグネシウム系添加剤は、水酸化マグネシウムを焼成前に湿式粉砕する工程を経て得られたものが好ましい。
【００２５】
酸化マグネシウム系添加剤に含まれる酸化マグネシウム粒子の乾式粒度分布での平均粒子径の上限は、１０μｍ以下が好ましく、９.５μｍ以下がより好ましく、９μｍ以下が更に好ましい。一方、平均粒子径の下限は５μｍ以上が好ましく、５．３μｍ以上がより好ましく、５．５μｍ以上が更に好ましい。上記範囲内であると、得られるゴム組成物等又は成形体の強度を確保しつつ、スコーチ防止性等の機械特性も達成することができる。従来の測定方法である湿式粒度分布では、ゴム物性等が良い粒子、悪い粒子でも平均粒子径の測定結果に差は生じていないが、乾式粒度分布では測定結果にはっきりと差が生じている。これは、湿式粒度分布では粒子間のファンデルワールス力の減少や、粒子間に生じる静電気的なエネルギー障壁により、微小粒子の特徴を反映することが出来なかったことが原因だと考えられる。また、溶媒による影響を受けやすいことも原因の一つだと考えられる。一方、乾式粒度分布では、前記問題の影響を全く受けることなく平均粒子径を測定することが可能である。本発明者は微粒子ほどゴム物性及び樹脂物性が良いと考えており、乾式粒度分布では微粒子の凝集が強く働いて、平均粒子径が大きいものと推察される。
【００２６】
酸化マグネシウム系添加剤に含まれる酸化マグネシウム粒子の細孔半径が３ｎｍ以上４ｎｍ以下におけるｌｏｇ微分細孔容積のピーク（最高値）の上限は、５００ｍｍ３／ｇ以下が好ましく、４９０ｍｍ３／ｇ以下がより好ましく、４８０ｍｍ３／ｇ以下が更に好ましい。ｌｏｇ微分細孔容積のピーク（最高値）の下限は３００ｍｍ３／ｇ以上が好ましく、３０５ｍｍ３／ｇ以上がより好ましく、３１０ｍｍ３／ｇ以上が更に好ましい。ｌｏｇ微分細孔容積が上記範囲内であると、酸化マグネシウム系添加剤の塩素吸着性能が良好となり、得られるゴム組成物等又は成形体の強度が向上し、かつ、スコーチ防止性等の機械特性も十分に発揮されることになる。
【００２７】
酸化マグネシウム系添加剤に含まれる酸化マグネシウム粒子の原料である水酸化マグネシウムのＢＥＴ比表面積は、３０ｍ２／ｇ以上７０ｍ２／ｇ以下であることが好ましく、３３ｍ２／ｇ以上６７ｍ２／ｇ以下がより好ましく、３５ｍ２／ｇ以上６５ｍ２／ｇ以下が更に好ましい。ＢＥＴ比表面積が上記範囲内であると、焼成後の酸化マグネシウム系添加剤において得られるゴム組成物等又は成形体の強度を確保しつつ、スコーチ防止性等の機械特性も十分に発揮されることになる。
【００２８】
酸化マグネシウム系添加剤に含まれる酸化マグネシウム粒子の原料である水酸化マグネシウムの沈降容積は、３５ｍＬ以上９５ｍＬ以下であることが好ましく、３７ｍＬ以上９０ｍＬ以下がより好ましく、４０ｍＬ以上８５ｍＬ以下が更に好ましい。沈降容積が上記範囲内であると、酸化マグネシウム系添加剤の分散性が良好となり、ゴム組成物等又は成形体の強度を確保しつつ、スコーチ防止性等の機械特性も十分に発揮されることになる。
【００２９】
本発明の酸化マグネシウム系添加剤は、酸化マグネシウム粒子を表面処理剤を用いるなどして表面処理された表面処理物であってもよい。表面処理剤としては当該用途に用いられる公知の化合物を用いることができる。前記表面処理は、高級脂肪酸、高級脂肪酸アルカリ土類金属塩、カップリング剤、脂肪酸と多価アルコールとからなるエステル類、及びリン酸と高級アルコールとからなるリン酸エステル類からなる群より選択される少なくとも１種を用いて行われることが好ましい。この構成によれば、酸化マグネシウム系添加剤が所定の表面処理剤により処理されているので酸化マグネシウム系添加剤の樹脂等への分散性の向上、並びにこれによる樹脂組成物、ゴム組成物、接着剤組成物及び成形体の物性の維持ないし向上を図ることができる。その他、表面処理剤として界面活性剤も用いることができる。
【００３０】
高級脂肪酸としては、例えば、ステアリン酸、エルカ酸、パルミチン酸、ラウリン酸、ベヘニン酸等の炭素数１０以上の高級脂肪酸が挙げられ、ステアリン酸が分散性やハンドリング性の点で好ましい。高級脂肪酸アルカリ土類金属塩としては、上述の高級脂肪酸のアルカリ土類金属塩が挙げられ、アルカリ土類金属としては、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、ラジウム等を好適に用いることができる。分散性の観点から高級脂肪酸アルカリ土類金属塩が好ましく、中でも、ステアリン酸マグネシウムがより好ましい。これらは、単独で用いても２種以上併用してもよい。
【００３１】
カップリング剤としては、例えば、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ｐ−トリメトキシシリルスチレン、ｐ−トリエトキシシリルスチレン、ｐ−トリメトキシシリル−α−メチルスチレン、ｐ−トリエトキシシリル−α−メチルスチレン３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−２（アミノエチル）  ３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−２（アミノエチル）  ３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２（アミノエチル）３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−プロピル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、４−アミノブチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシランなどシラン系カップリング剤や、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリス（ジオクチルパイロフォスフェート）チタネート、イソプロピルトリ（Ｎ−アミノエチル−アミノエチル）チタネート、イソプロピルトリデシルベンゼンスルホニルチタネート等のチタネート系カップリング剤、さらには、アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレート等のアルミニウム系カップリング剤が挙げられる。このようなカップリング剤は、単独で用いても２種以上併用してもよい。
【００３２】
脂肪酸と多価アルコールとからなるエステル類としては、例えば、グリセリンモノステアレート、グリセリンモノオレエート等の多価アルコールと脂肪酸とのエステル等が挙げられる。
【００３３】
リン酸と高級アルコールとからなるリン酸エステル類としては、例えば、オルトリン酸とオレイルアルコール、ステアリルアルコール等のモノまたはジエステルまたは両者の混合物であって、それらの酸型またはアルカリ土類金属塩等のリン酸エステル等が挙げられる。
【００３４】
界面活性剤としては、非イオン系界面活性剤が好適に使用可能である。非イオン系界面活性剤としては、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレン高級アルコールエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル；ポリオキシエチレン誘導体；ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタントリステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタントリオレエート、ソルビタンセスキオレエート、ソルビタンジステアレート等のソルビタン脂肪酸エステル；ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレエート等のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル；テトラオレイン酸ポリオキシエチレンソルビット等のポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル；グリセロールモノステアレート、グリセロールモノオレエート、自己乳化型グリセロールモノステアレート等のグリセリン脂肪酸エステル；ポリエチレングリコールモノラウレート、ポリエチレングリコールモノステアレート、ポリエチレングリコールジステアレート、ポリエチレングリコールモノオレエート等のポリオキシエチレン脂肪酸エステル：ポリオキシエチレンアルキルアミン；ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油；アルキルアルカノールアミド等が挙げられる。
【００３５】
このような表面処理剤を用いて、酸化マグネシウム粒子の表面処理を行うには、公知の乾式法ないし湿式法を適用することができる。乾式法としては、酸化マグネシウムの粉末をヘンシェルミキサー等の混合機により、攪拌下で表面処理剤を液状、エマルジョン状、あるいは固体状で加え、加熱又は非加熱下に充分に混合すればよい。湿式法としては、酸化マグネシウムの粉末を非水系溶媒スラリーに表面処理剤を溶液状態又はエマルジョン状態で加え、例えば１〜１００℃程度の温度で機械的に混合し、その後、乾燥等によって非水系溶媒を除去すればよい。非水系溶媒としては、例えばイソプロピルアルコールやメチルエチルケトン等が挙げられる。表面処理剤の添加量は適宜選択することができるが、乾式法を採用する場合、湿式法に比べて不均一な表面処理レベルとなりやすいため、湿式法よりは若干多めの添加量とした方が良い。具体的には、酸化マグネシウム粒子１００質量％に対して０．５〜１０質量％の範囲が好ましく、１〜５質量％の範囲がより好ましい。湿式法を採用する場合、充分な表面処理及び表面処理剤の凝集防止の点から、酸化マグネシウム粒子１００質量％に対して０．１〜５質量％の範囲が好ましく、０．３〜３質量％の範囲がより好ましい。
【００３６】
表面処理を行った酸化マグネシウム系添加剤は、必要に応じて、造粒、乾燥、粉砕、及び分級等の手段を適宜選択して実施し、最終的な製品（受酸剤、スコーチ防止剤）とすることができる。
【００３７】
［酸化マグネシウム系添加剤の製造方法］
酸化マグネシウム系添加剤に含まれる酸化マグネシウム粒子は、水溶性マグネシウム塩、海水又は潅水と、アルカリ金属水酸化物水溶液、アルカリ土類金属水酸化物水溶液又はアンモニア水溶液とを反応させて分散液を調製する工程、前記分散液に対し、１℃以上１００℃以下での種晶反応を１回以上行い焼成用原料を得る工程、及び前記焼成用原料を３５０℃以上９００℃以下で焼成する工程を経て得られることができる。本発明では、特に、焼成用原料として得られる水酸化マグネシウムのスラリーを更に湿式粉砕する工程を経て酸化マグネシウム系添加剤を製造することが好ましい。
【００３８】
該工程で用い得る水溶性マグネシウム塩としては、塩化マグネシウム六水和物、塩化マグネシウム二水和物、塩化マグネシウム無水和物が好適に挙げられる。通常、水溶性マグネシウム塩は水溶液として用いる。その他、マグネシウム原料として海水、潅水を用いてもよい。各水溶液中のマグネシウムイオン濃度としては、反応を充分に進行させる観点から、０．０１〜５ｍｏｌ／Ｌが好ましく、０．０５〜４ｍｏｌ／Ｌがより好ましい。
【００３９】
アルカリ原料であるアルカリ金属水酸化物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等を用いることができる。また、アルカリ土類金属水酸化物としては、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム等を用いることができる。アルカリ水溶液のアルカリ濃度としては、０．１〜１８Ｎ程度であればよく、０．５〜１５Ｎが好ましい。
【００４０】
上記手順でそれぞれ調製した水溶性マグネシウム塩とアルカリ水溶液とを１〜１００℃程度で０．０１〜１０時間反応させることで水酸化マグネシウムを含む分散液を調製することができる。
【００４１】
当該工程で種晶反応（種結晶から結晶成長させて粒子を得る手法）を採用する場合には、上記で得られた分散液を種とし、これに上記マグネシウム原料と同じ塩化マグネシウム水溶液を加え、さらに水酸化ナトリウム等のアルカリ水溶液を添加して撹拌するという手順を１サイクルの種晶反応とし、これを１〜５０サイクル繰り返すことにより水酸化マグネシウムスラリーを調製することができる。種晶反応の際のマグネシウムイオン濃度としては、反応を充分に進行させる観点から、０．０５〜４ｍｏｌ／Ｌが好ましい。また、アルカリ水溶液のアルカリ濃度としては、０．５〜１５Ｎ程度が好ましい。塩化マグネシウム水溶液とアルカリ水溶液とを混合した後の撹拌温度としては１〜１００℃が好ましく、５〜９５℃がより好ましく、１０〜９０℃がさらに好ましい。また、撹拌時間としては、０．０１〜１０時間が好ましく、０．１〜８時間がより好ましい。得られた種晶スラリーを真空ろ過後、水で十分洗浄し、水を加えて乳化し、水酸化マグネシウムスラリーを調製することができる。
【００４２】
所望レベルのＣＡＡ４０％をもつ高活性な酸化マグネシウム系添加剤を得るために、上記工程で調製された水酸化マグネシウムスラリーは、焼成前に湿式粉砕工程を経ることが好ましい。湿式粉砕は、ボールミル、タワーミル、円形振動ミル、らせん施動振動ミル、遊星形粉砕機、サンドグラインダー、アトマイザー、パルペライザー、スーパーミクロンミル、コロイドミルなど湿式で使用できるものであれば特に限定されないが、なかでも水酸化マグネシウムスラリーを微粒子化する観点からボールミルが使用される。
【００４３】
材質も特に限定されないが、珪石、アルミナ、ゴムなどで内部をライニングしたボールミルに、アルミナやジルコニアなどのボール状メディアを使用することが好ましい。水酸化マグネシウムスラリーの濃度は一般に５質量％以上２０質量％以下が好ましく、７質量％以上１8質量％以下がより好ましい。この水酸化マグネシウムスラリーをアルミナ製ポットミルにて回転数５０〜２００ｒｐｍで、０．１〜１０時間程度湿式粉砕を施すことにより、焼成用原料である水酸化マグネシウムを得ることができる。
【００４４】
焼成用の水酸化マグネシウムを３５０〜９００℃の加熱炉にて０．１〜８時間焼成し、その後必要に応じて粉砕することにより、本発明における酸化マグネシウム粒子を得ることができる。
【００４５】
得られた酸化マグネシウム粒子に対し、必要に応じて上記表面処理の手順により表面処理を行ってもよい。
【００４６】
［樹脂組成物］
本発明における樹脂剤組成物は、酸化マグネシウム系添加剤を所定の樹脂に配合した樹脂組成物である。酸化マグネシウム系添加剤は、樹脂の調製の際に系内に存在する触媒成分や酸成分を中和するための受酸剤として好適に機能し得る。
【００４７】
樹脂組成物に含まれる樹脂としては、ＡＢＳ系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリフェニレン系樹脂、ポリエステル系樹脂及びポリアミド系樹脂からなる群より選択される少なくとも１種が好ましい。これらは用途に応じて選択すればよい。
【００４８】
上記樹脂組成物では、上記樹脂１００質量部に対し、当該酸化マグネシウム系添加剤を０．０１〜５質量部配合しており、好ましくは０．０５〜３質量部、より好ましくは０．１〜１質量部配合する。酸化マグネシウム系添加剤の配合量を上記範囲内とすることで、受酸剤としての機能を充分に発揮可能であるとともに、樹脂組成物ないし成形体において凝集を防止して所望の材料物性及び外観を発揮することができる。
【００４９】
上記樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、上記成分以外に他の添加剤を配合してもよい。このような添加剤としては、例えば酸化防止剤、帯電防止剤、顔料、発泡剤、可塑剤、充填剤、補強剤、難燃剤、架橋剤、光安定剤、紫外線吸収剤、及び滑剤等が挙げられる。
【００５０】
上記他の添加剤の配合量は、本発明の効果を損なわなければ良いとの観点から特に限定されないものの、上記樹脂１００質量部に対し、０．１〜１０質量部配合するのが好ましい。
【００５１】
［ゴム組成物］
本発明におけるゴム組成物は、酸化マグネシウム系添加剤を所定のゴムに配合したゴム組成物である。酸化マグネシウム系添加剤は、ゴム組成物を貯蔵する際の架橋進行を防ぎ、次工程で成型加硫し易くするためのスコーチ防止剤として好適に機能し得る。
【００５２】
樹脂組成物に含まれるゴムとしては、クロロプレンゴム、アクリルゴム、ニトリルゴム、イソプレンゴム、ウレタンゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、エピクロルヒドリンゴム、シリコーンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、フッ素ゴム及びポリイソブチレンゴムからなる群より選択される少なくとも１種が好ましい。これらは用途に応じて選択すればよい。
【００５３】
上記ゴム組成物では、上記ゴム１００質量部に対し、当該酸化マグネシウム系添加剤を０．０１〜１０質量部、好ましくは０．１〜８質量部、より好ましくは１〜６質量部配合する。酸化マグネシウム系添加剤の配合量を上記範囲内とすることで、スコーチ防止剤としての機能を充分に発揮可能であるとともに、ゴム組成物ないし成形体において凝集を防止して所望の材料物性及び外観を発揮することができる。
【００５４】
上記ゴム組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、上記樹脂組成物の場合と同様に各種添加剤を配合することができる。
【００５５】
［接着剤組成物］
本発明における接着剤組成物は、酸化マグネシウム系添加剤を所定の接着剤に配合した接着剤組成物である。本発明の酸化マグネシウム系添加剤を接着剤に配合した場合、樹脂に配合する場合と同様に、接着剤組成物の接着強度を改善することができる。
【００５６】
接着剤組成物に含まれる接着剤としては、上記の樹脂組成物に配合される樹脂を含有する接着剤の他、ゴム系接着剤、エポキシ系接着剤、シアノアクリル系接着剤、ビニール系接着剤、シリコーンゴム系接着剤、酢酸ビニール系接着剤などが挙げられる。
【００５７】
上記接着剤組成物では、上記接着剤１００質量部に対し、酸化マグネシウム系添加剤を４〜１０質量部配合することが好ましい。酸化マグネシウム系添加剤の配合量を上記範囲内とすることで、樹脂に配合する場合と同様に、接着剤組成物の接着強度を改善することができる。
【００５８】
［成形体］
成形体は前記ゴム組成物、樹脂組成物又は接着剤組成物を用いて得ることができる。このような成形体は、樹脂等に所定量の酸化マグネシウム系添加剤を配合した後、公知の成形方法により得ることができる。このような成形方法としては、例えば押出成形、射出成形、カレンダー成形などである。
【００５９】
成形体には、前述した所定の酸化マグネシウム系添加剤が配合されているので、衝撃強度に優れるとともに、成形品の外観にも優れている。このような成形体は耐衝撃性等が求められる各種用途に用いることができ、例えば、ＯＡ機器、自動車部品（内外装品）、ゲーム機、建築部材（室内用）、電気製品（エアコン、冷蔵庫の外側、いわゆる電子・電気機器全般のハウジング用途）、雑貨、文具、家具、楽器（リコーダー）、機械部品等の用途に用いることができる。
【実施例】
【００６０】
以下、本発明に関し実施例を用いて詳細に説明するが、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。
【００６１】
［実施例１］
２００Ｌ容量のポリエチレン製容器に、マグネシウム原料として硫酸でｐＨ＝３に調製した海水を１６．７Ｌ秤量した。これにアルカリ原料として８．３ＮのＮａＯＨ水溶液１８０ｍＬを攪拌下にゆっくりと添加し（Ｍｇ２＋モル数：ＯＨ−モル数は１：１．８であった）、Ｍｇ（ＯＨ）２サスペンジョンを調製した。このＭｇ（ＯＨ）２サスペンジョンを種とし、その上から海水１６．７Ｌを加え、さらに８．３ＮのＮａＯＨ水溶液１８０ｍＬを攪拌下にゆっくりと添加後、５分間攪拌して、第１回目の種晶反応を行った。このような種晶反応を合計８回繰り返した。得られた種晶スラリーを真空ろ過後、Ｍｇ（ＯＨ）２固形分に対し２０倍容量以上の純水で十分洗浄し、純水を加えて乳化し、１０ｇ／ｄＬのＭｇ（ＯＨ）２濃度のスラリーを調製した。このスラリー１Ｌを分取し、直径３ｍｍのアルミナボールが１ｋｇ投入された３Ｌ容量のアルミナ製ポットミルに流し込んだ。このポットミルを１００ｒｐｍで３０分間回転させ湿式粉砕した。この湿式粉砕後のスラリーを真空ろ過後、乾燥後、バンタムミルで粉砕して焼成用Ｍｇ（ＯＨ）２粉末の原料ａ−１を得た。
【００６２】
３００ｍＬ容量のアルミナ製るつぼに原料ａ−１を１００ｇ充填し、電気炉を用いて、４５０℃で２時間焼成し、その後、バンタムミルで粉砕してＭｇＯ粉末の試料Ａ−１を得た。
【００６３】
［実施例２］
１００Ｌ容量のポリエチレン製容器に、マグネシウム原料として硫酸でｐＨ＝３に調製した海水を１６．７Ｌ秤量した。これにアルカリ原料として８．３ＮのＮａＯＨ水溶液１８０ｍＬを攪拌下にゆっくりと添加し（Ｍｇ２＋モル数：ＯＨ−モル数は１：１．８であった）、Ｍｇ（ＯＨ）２サスペンジョンを調製した。このＭｇ（ＯＨ）２サスペンジョンを種とし、その上から海水１６．７Ｌを加え、さらに８．３ＮのＮａＯＨ水溶液１８０ｍＬを攪拌下にゆっくりと添加後、５分間攪拌して、第１回目の種晶反応を行った。このような種晶反応を合計３回繰り返した。これら一連の操作以外は、実施例１の原料ａ−１及び試料Ａ−１の調製と同様な操作を行って、原料ａ−２及び試料Ａ−２を得た。
【００６４】
［実施例３］
実施例１において、原料ａ−１の焼成を４３０℃で１.５時間行なうこと以外は、実施例１と全く同じ条件でＭｇＯ粉末の製造を行ない、試料Ａ−３を得た。
【００６５】
［比較例１］
１５Ｌ容量のポリエチレン製容器に、マグネシウム原料として高純度ＭｇＣｌ２・６Ｈ２Ｏを４８０ｇ秤量し、純水１Ｌを加えて攪拌し、ＭｇＣｌ２水溶液を調製した。これにアルカリ原料として８．３ＮのＮａＯＨ水溶液５１０ｍＬを攪拌下にゆっくりと添加し（Ｍｇ２＋モル数：ＯＨ−モル数は１：１．８であった）、Ｍｇ（ＯＨ）２サスペンジョンを調製した。このＭｇ（ＯＨ）２サスペンジョンを種とし、その上から高純度ＭｇＣｌ２・６Ｈ２Ｏの４８０ｇを純水１Ｌで溶解したＭｇＣｌ２水溶液を加え、さらに８．３ＮのＮａＯＨ水溶液５１０ｍＬを攪拌下にゆっくりと添加後、５分間攪拌して、第１回目の種晶反応を行った。このような種晶反応を合計８回繰り返した。得られた種晶スラリーを真空ろ過後、Ｍｇ（ＯＨ）２固形分に対し２０倍容量以上の純水で十分洗浄し、乾燥後、バンタムミルで粉砕して焼成用Ｍｇ（ＯＨ）２粉末の原料ｂ−１を得た。これら一連の操作以外は、実施例１の試料Ａ−１の調製と同様な操作を行って、試料Ｂ−１を得た。
【００６６】
［比較例２］
２００Ｌ容量のポリエチレン製容器に、マグネシウム原料として硫酸でｐＨ＝３に調製した海水を１６．７Ｌ秤量した。これにアルカリ原料として８．３ＮのＮａＯＨ水溶液１８０ｍＬを攪拌下にゆっくりと添加し（Ｍｇ２＋モル数：ＯＨ−モル数は１：１．８であった）、Ｍｇ（ＯＨ）２サスペンジョンを調製した。このＭｇ（ＯＨ）２サスペンジョンを種とし、その上から海水１６．７Ｌを加え、さらに８．３ＮのＮａＯＨ水溶液１８０ｍＬを攪拌下にゆっくりと添加後、５分間攪拌して、第１回目の種晶反応を行った。このような種晶反応を合計８回繰り返した。これら一連の操作以外は、比較例１の原料ｂ−１及び試料Ｂ−１の調製と同様な操作を行って、原料ｂ−２及び試料Ｂ−２を得た。
【００６７】
［比較例３］
平均粒子径３μｍの天然ブルーサイト粉砕品を原料ｂ−３とした。３００ｍＬ容量のアルミナ製るつぼに原料ｂ−３を１００ｇ充填し、電気炉を用いて、４５０℃で２時間焼成し、その後、バンタムミルで粉砕してＭｇＯ粉末の試料Ｂ−３を得た。
【００６８】
［原料粉末及び試料粉末の分析］
実施例及び比較例で得られた原料粉末及び試料粉末について、以下のような分析を行った。各分析結果を表１に示す。
【００６９】
ＢＥＴ比表面積：８連式プリヒートユニット（ＭＯＵＮＴＥＣＨ社製）を用いて窒素ガス雰囲気下、約１３０℃、約３０分間で前処理した測定試料（酸化マグネシウム）を、ＢＥＴ比表面積測定装置としてＭａｃｓｏｒｂ  ＨＭ  Ｍｏｄｅｌ−１２０８（ＭＯＵＮＴＥＣＨ社製）等を用いて、窒素ガス吸着法で測定した。
【００７０】
ＣＡＡ４０％：フェノールフタレイン指示薬１滴を含む１００ｍＬの０．４Ｎクエン酸水溶液を２００ｃｃビーカーにとり、３０℃±０．５℃に調整した。その溶液に秤量した当該酸化マグネシウム粉末４ｇを1秒以内に添加後、添加終了と同時にマグネティックスターラーを５５０ｒｐｍで回転させることにより溶液を撹拌した。撹拌を開始してから、測定溶液の色が無色から赤紫色へと変化するまでに要した時間を測定し、この時間（秒）をＣＡＡ４０％の値とした。
【００７１】
乾式粒度分布の平均粒子径：試料粉末について、レーザー回折散乱式粒度分布測定器（セイシン企業製  ＬＭＳ−２０００ｅ）と分散ユニット（セイシン企業製  ２０００Ｄ−Ｏｎｅ−Ｓｈｏｔ）用いて、酸化マグネシウムの屈折率を１．７３０、送風圧０．４ＭＰａの条件で乾式粒度分布を求めた。乾式粒度分布の累積５０％の粒子径を平均粒子径とした。
【００７２】
湿式粒度分布の平均粒子径：前処理として、試料粉末２．０ｇを１００ｍｌビーカーに入れて、全量５０ｍｌになるまでソルミックスを加えて、超音波ホモジナイザー（トミー精工社製  ＵＤ−２０１）で３分間分散させた。分散終了後、直ぐに循環器（ＨｏｎｅｙＷｅｌｌ社製  Ｍｉｃｒｏｔｒａｃ  ＶＳＲ）に全量を加えて、粒度分析計（Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ社製  Ｍｉｃｒｏｔｒａｃ  ＨＲＡ）で湿式粒度分布を求めた。湿式粒度分布の累積５０％の粒子径を平均粒子径とした。  
【００７３】
ｌｏｇ微分細孔容積：試料粉末について、高精度全自動ガス吸着装置（日本ベル会社製  ＢＥＬＳＯＲＰ  ２８ＳＡ）を用いて、恒温槽温度４０℃、吸着温度７７．０Ｋで窒素ガス吸着によるｌｏｇ微分細孔容積を求めた。
【００７４】
沈降容積：栓付き１００ｍＬ容量メスシリンダーに原料粉末５ｇと純水を加えて全量１００ｍＬに調製し、栓をした。原料粉末が十分に拡散するまでメスシリンダーを振った後、静置し、２時間後の白濁部と透明部の界面の値を読み取り、沈降容積を求めた。
【００７５】
［ゴム組成物の評価］
クロロプレンゴム（昭和ネオプレン（株）社製、ネオプレンＧＮＲ）をゴム成分として１００質量部、ステアリン酸０．５質量部、フェニル−α−ナフチルアミン２質量部、亜鉛華５質量部、ＭｇＯ試料粉末４質量部を、ロールを用いて常温で５分間混練し、クロロプレンゴム組成物を得た。
【００７６】
クロロプレンゴム組成物のムーニースコーチ試験は、ＪＩＳ  Ｋ６３００に準拠して、Ｌ型ローターを使用して、試験温度１５０℃におけるスコーチタイムを測定した。スコーチタイムの目標値として１３分以上とした。
【００７７】
クロロプレンゴム組成物を１５３℃で３０ＭＰａで１５分間加硫させたシートをＪＩＳ  Ｋ７１１３に準じた２号形ダンベルに打ち抜いて、引張り試験機（島津製作所製  オートグラフＡＧ−５０００Ａ）で引張り強度を測定した。
【００７８】
［樹脂組成物の評価］
ＡＢＳ樹脂（ＵＭＧ  ＡＢＳ株式会社製  ＥＸ−１２０）１００質量部、ＭｇＯ試料粉末０．５質量部を、ラボプラストミル（東洋精機製）により２２０℃で５分間溶融混練した。この混練物をシュレッダーにて径５ｍｍ以下に切断してペレット状の樹脂組成物を作成した。この樹脂組成物を射出成型機（株式会社日本製鋼所製、Ｊ−５０Ｅ２）を用いて、出口温度２２０℃で射出成型し、幅１２ｍｍ×厚さ３ｍｍ×長さ６５ｍｍのＡＢＳ試験片を得た。ＪＩＳ  Ｋ  ７１１０に準拠して各ＡＢＳ試験片のアイゾット衝撃強度を測定した。
【００７９】
受酸剤としての効果を調べるために、１００℃のギヤオーブン中に各ＡＢＳ試験片を入れ、３０日後の色目を目視確認した。色目の変化がなかった場合を「○」、色目の変化がほとんどなかった場合を「△」、色目が変化した場合を「×」として評価した。
【００８０】
以上の分析および評価の結果を表１に示す。
【００８１】
【表１】
0006301208.tif 000002
【００８２】
表１に示すように、実施例１〜３では、ゴム組成物として十分なスコーチ時間を確保することができ、引張強度も十分な強度を確保することができ、樹脂組成物の受酸剤としての効果も良好であった。一方、ＣＡＡ４０％の時間が長過ぎる比較例１〜３では、スコーチ時間が短く、引張強度も不十分であり、受酸剤としての効果も不十分であった。これは、ＣＡＡ４０％の時間が長くなり、活性が低くなったためと考えられる。