KR101818278B1 - 고애스펙트비 수산화마그네슘 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 높은 애스펙트비를 갖는 수산화마그네슘, 그 제조 방법 및 그것을 함유하는 수지 조성물을 제공하는 것에 있다.
(A) 수용성 마그네슘염과 1 가 유기산 혹은 그 염의 혼합 수용액에 알칼리를 첨가하여 공침시키고, 또는 (B) 수용성 마그네슘염의 수용액에 알칼리의 수용액을 첨가하여 공침시킨 후, 1 가 유기산 혹은 그 염을 첨가하여, (C) 얻어진 슬러리를 100 ℃ 이상에서 수열처리하는 각 공정을 포함하는, 장경 (가로폭) 이 0.5 ㎛ 이상이며 애스펙트비가 10 이상인 수산화마그네슘의 제조 방법이다.

Description

고애스펙트비 수산화마그네슘{HIGH-ASPECT-RATIO MAGNESIUM HYDROXIDE}

본 발명은 높은 애스펙트비 (결정의 두께에 대한 가로폭의 비) 를 갖는 수산화마그네슘, 그 제조 방법 및 그것을 배합한 수지 조성물에 관한 것이다.

수산화마그네슘의 결정은 육방정계에 속하고, a 축 방향과 c 축 방향에서 결정의 성장이 상이하기 때문에, c 축 방향을 두께, a 축 방향을 가로폭으로 하는 외형이 판형상인 것이 일반적이다.

종래의 수산화마그네슘은, 두께가 약 0.01 ∼ 1.0 ㎛, 가로폭이 0.01 ∼ 1 ㎛ 의 범위에 있고, 또한 그들의 애스펙트비가 약 2 ∼ 6 의 범위에 있다.

따라서, 종래의 수산화마그네슘의 용도는, 화학적 특징을 이용한 제산제 (위산 중화제), 염화비닐의 안정제, 완하제, 배연 탈황제, 산화마그네슘 비료, 식품첨가물 (마그네슘 강화제) 등과 물리적 특징을 살린 수지의 난연제 (열분해시 흡열성의 이용) 이다.

수산화마그네슘은 최고 레벨의 무독성을 갖는 얼마 안되는 물질이고, 게다가 원료가 자원 풍부한 해수, 지하관수 등이기 때문에 저렴하다. 그러나, 용도가 적다. 따라서, 신규 기능을 부여함으로써, 신규 용도를 개발하는 것은 환경적으로도 경제적으로도 가치가 있다.

본 발명자는 이미 결정이 잘 발달되고 단 (單) 분산성에 가까운 (2 차 응집이 거의 없는) 수산화마그네슘을 발명하여, 수지의 난연제로서의 새로운 용도를 제안하고 (일본 공개특허공보 소52-115799호), 현재도 널리 사용되고 있다. 유기 할로겐화물, 인산에스테르 등의 다른 난연제가 독성 등에 문제가 있는 반면에 안전성 면에서는 전혀 문제가 없다.

그러나 수산화마그네슘은, 수지 100 중량부에 약 170 중량부 이상 배합시킬 필요가 있고, 수지 본래의 물성, 예를 들어 기계적 강도를 저하시키는 문제가 있어, 더 적은 배합량으로도 난연성이 저하되지 않는 신규 수산화마그네슘이 요구된지 오래다.

본 발명의 목적은, 높은 애스펙트비를 갖는 수산화마그네슘 및 그 제조 방법을 제공하는 것에 있다. 또 본 발명의 목적은, 높은 애스펙트비를 갖는 수산화마그네슘을 함유하고, 굽힘 탄성률, 충격 강도 등이 우수한 수지 조성물을 제공하는 것에 있다. 또한 본 발명의 목적은, 함유량이 적어도 난연성이 우수한 수지 조성물을 제공하는 것에 있다.

본 발명자는, 높은 애스펙트비를 갖는 수산화마그네슘을 제조하는 방법에 대해 예의 검토하였다. 그 결과, 수용성 마그네슘염에 알칼리를 첨가하여 공침시킨 슬러리를 수열처리하여 수산화마그네슘을 제조할 때에, 1 가 유기산을 존재하게 하면, 애스펙트비가 높은 수산화마그네슘가 얻어지는 것을 알아내어 본 발명을 완성시켰다.

즉 본 발명은, 이하의 발명을 포함한다.

1. 장경 (가로폭) 이 0.5 ㎛ 이상이며 애스펙트비가 10 이상인 수산화마그네슘.

2. 장경이 1.0 ㎛ 이상인 전항 1 에 기재된 수산화마그네슘.

3. 애스펙트비가 20 이상인 전항 1 에 기재된 수산화마그네슘.

4. 장경이 1 ㎛ 이상이며 애스펙트비가 20 이상인 전항 1 에 기재된 수산화마그네슘.

5. 아니온계 계면활성제, 실란계, 티탄계 혹은 알루미늄계 커플링제, 인산에스테르 및 실리콘 오일로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종으로 표면 처리되어 있는 전항 1 에 기재된 수산화마그네슘.

6. 100 중량부의 수지 및 0.1 ∼ 200 중량부의 장경이 0.5 ㎛ 이상이며 애스펙트비가 10 이상인 수산화마그네슘을 함유하는 수지 조성물.

7. 수지가 폴리프로필렌 또는 폴리프로필렌과 올레핀계 고무의 혼합물이고, 100 중량부의 수지에 대해 1 ∼ 100 중량부의 수산화마그네슘을 함유하는 자동차의 범퍼 또는 대시보드용의 전항 6 에 기재된 수지 조성물.

8. 100 중량부의 수지에 대해 50 ∼ 170 중량부의 수산화마그네슘을 함유하는 전항 6 에 기재된 수지 조성물.

9. (A) 수용성 마그네슘염과 1 가 유기산 혹은 그 염의 혼합 수용액에 알칼리를 첨가하여 공침시키고, 또는

(B) 수용성 마그네슘염의 수용액에 알칼리의 수용액을 첨가하여 공침시킨 후, 1 가 유기산 혹은 그 염을 첨가하여,

(C) 얻어진 슬러리를 100 ℃ 이상에서 수열처리하는 각 공정을 포함하는 전항 1 에 기재된 수산화마그네슘의 제조 방법.

본 발명의 수산화마그네슘은, 높은 애스펙트비와 충분히 발달된 가로폭을 갖는 신규 구조를 갖는다. 본 발명의 수산화마그네슘은, 이 구조적 특징으로부터 유리 섬유, 탤크, 마이카 등을 능가하는 수지의 강화제 또는 보강재로서 유용하다.

본 발명의 수산화마그네슘을 함유하는 수지 조성물은 굽힘 탄성률, 충격 강도가 우수하다. 또 수산화마그네슘이 고순도이기 때문에 내열성도 개량되어 각종 강화제로서의 용도, 예를 들어 자동차의 범퍼, 대시보드 등에 유용하다.

또, 본 발명의 수산화마그네슘을 함유하는 수지 조성물은 난연성이 우수하다. 난연성 개량의 메커니즘은, 종래의 수산화마그네슘보다 두께가 얇아짐으로써, 수산화마그네슘으로 둘러싸인 수지의 두께가 보다 얇아지고, 수지 부분이 보다 소분할되어 수지 연소에 의한 발열량이 감소되기 때문으로 생각된다. 게다가, 수산화마그네슘 자체의 분해 개시 온도가, 두께가 얇아질수록 저하됨으로써, 그 흡열 작용이 보다 효율적으로 작용하는 것으로 생각된다.

＜수산화마그네슘＞

(장경, 두께)

본 발명의 수산화마그네슘은, 장경 (가로폭) 이 0.5 ㎛ 이상, 바람직하게는 1 ㎛ 이상, 보다 바람직하게는 2 ㎛ 이상의 범위에 있다. 장경의 상한은 바람직하게는 10 ㎛ 이다.

본 발명의 수산화마그네슘은, 결정의 두께가 바람직하게는 0.01 ∼ 0.5 ㎛, 보다 바람직하게는 0.2 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 0.1 ㎛ 이하이다.

본 발명에 있어서, 장경, 두께의 측정 방법은, (1) 수산화마그네슘의 SEM 사진 중의 임의의 10 개의 결정자의 가로폭, 두께의 측정값의 산술 평균으로부터 구한다.

또, (2) 장경, 두께를, 레이저 회절 산란법으로 측정된 평균 2 차 입경 및 BET 법으로 측정된 비표면적으로부터 계산할 수도 있다. 이 경우, 본 발명의 수산화마그네슘은, 장경 (가로폭) 이 0.1 ㎛ 이상, 바람직하게는 1.0 ㎛ 이상, 보다 바람직하게는 5.0 ㎛ 이상의 범위에 있다. 장경의 상한은 바람직하게는 10.0 ㎛ 이다. 결정의 두께는 바람직하게는 0.01 ∼ 0.5 ㎛, 보다 바람직하게는 0.1 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 0.05 ㎛ 이하이다.

또한, (3) 장경, 두께를, 원자간력 현미경으로 실측할 수도 있다. 이 경우, 본 발명의 수산화마그네슘은, 장경 (가로폭) 이 0.1 ㎛ 이상, 바람직하게는 1.0 ㎛ 이상, 보다 바람직하게는 5.0 ㎛ 이상의 범위에 있다. 장경의 상한은 바람직하게는 10 ㎛ 이다. 결정의 두께는 바람직하게는 0.01 ∼ 0.2 ㎛, 보다 바람직하게는 0.1 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 0.05 ㎛ 이하이다.

(애스펙트비)

본 발명의 수산화마그네슘은, 애스펙트비 (장경/두께) 가 10 이상, 바람직하게는 20 이상, 보다 바람직하게는 30 이상이다. 애스펙트비는, 가로폭의 산술 평균을 두께의 산술 평균으로 나눈 값이다. 가로폭 및 두께는 상기 (1) 의 방법으로 구한 것이다.

본 발명의 수산화마그네슘의 상기 (2) 의 방법으로 구한 애스펙트비 (장경/두께) 는 10 이상, 바람직하게는 20 이상, 보다 바람직하게는 30 이상이다. 또 본 발명의 수산화마그네슘의 상기 (3) 의 방법으로 구한 애스펙트비 (장경/두께) 는 10 이상, 바람직하게는 30 이상, 보다 바람직하게는 50 이상이다.

본 발명의 수산화마그네슘은 배향성이 높기 때문에, 상기 신규 용도 이외에 여러 가지 다른 용도 예를 들어 포장용 수지 필름의 가스 배리어성 개선제, 방청 도료의 방녹제, 차열재, 펄 안료의 하지재 등에 이용할 수 있다.

본 발명의 수산화마그네슘은 하기 식으로 나타내어진다.

Mg(OH)₂

수산화마그네슘의 얇은 결정이 수지 필름면에 평행하게 배향되고, 수산화마그네슘 자체는 가스를 투과시키지 않으므로, 산소 등의 가스 투과성이 높은 수지를 가스 배리어성으로 변질할 수 있다. 또, 도료에 있어서는, 부식 발생 원인 물질인 수분 및 이온의 도포막 통과의 침투 속도를 늦춰, 금속으로의 도달을 억제시킨다. 게다가, 염소 이온 등의 부식 원인 아니온을 흡착하므로, 방청성을 향상시킬 수 있다.

또, 수산화마그네슘을 수지용 난연제로서 사용하는 경우에는, 일본 공개특허공보 평9-227784호에 기재된 바와 같이 불순물 함유량이 적은 쪽이 난연성이 높다. 본 발명의 수산화마그네슘은 불순물로서 철 화합물 및 망간 화합물의 합계량이 금속 (Fe＋Mn) 으로서 환산하여 200 ppm 이하, 바람직하게는 100 ppm 이하의 것이다. 더욱 바람직한 것은, 코발트 화합물, 크롬 화합물, 구리 화합물, 바나듐 화합물 및 니켈 화합물의 함유량도 포함하여 중금속 화합물의 금속으로서 (Fe＋Mn＋Co＋Cr＋Cu＋V＋Ni) 의 함유량이 200 ppm 이하, 바람직하게는 100 ppm 이하인 것이 한층 더 유리하다.

또한, 본 발명에서는 불순물로서 수용성의 함유량이 Na 환산으로 500 ppm 이하, 바람직하게는 300 ppm 이하, 가장 바람직하게는 100 ppm 이하인 수산화마그네슘이 성형품의 우수한 내수 절연성 및 내산성을 유지하기 위해서 사용된다.

(표면 처리)

본 발명의 수산화마그네슘은, 수지와 복합화시키는 경우에는 표면 처리하는 것이 바람직하다. 표면 처리제로서 고급 지방산 등의 아니온계 계면활성제, 인산에스테르, 실란 커플링제, 티타네이트 커플링제, 알루미늄 커플링제, 실리콘 등을 들 수 있다. 표면 처리제는, 수산화마그네슘에 대해 바람직하게는 0.1 ∼ 5 중량％ 의 양 사용한다.

표면 처리는 습식 또는 건식에서 실시하는 것이 바람직하다. 습식이란, 물이라든지 알코올 등의 용매에 수산화마그네슘을 분산시키고, 교반 하에 표면 처리제를 첨가하는 방법이다. 건식이란, 헨셀 믹서 등의 고속 교반기로 교반 하의 분말상의 수산화마그네슘에 표면 처리제를 첨가하는 방법이다.

＜수산화마그네슘의 제조 방법＞

본 발명의 수산화마그네슘은,

(A) 수용성 마그네슘염과 1 가 유기산 혹은 그 염의 혼합 수용액에 알칼리를 첨가하여 공침시키고, 또는

(B) 수용성 마그네슘염의 수용액에 알칼리의 수용액을 첨가하여 공침시킨 후, 1 가 유기산 혹은 그 염을 첨가하여,

(C) 얻어진 슬러리를 100 ℃ 이상에서 수열처리하는 각 공정에 의해 제조 할 수 있다.

수용성 마그네슘염으로서 염화마그네슘, 질산마그네슘, 황산마그네슘, 아세트산마그네슘, 락트산마그네슘 등을 들 수 있다.

1 가 유기산으로서 포름산, 아세트산, 프로피온산, 부탄산, 락트산 등의 모노카르복실산을 들 수 있다. 또 메탄술폰산, p-톨루엔술폰산, 술파닐산 등의 모노술폰산을 들 수 있다. 1 가 유기산으로서 모노카르복실산이 바람직하다. 그 중에서도 아세트산, 프로피온산, 부탄산이 특히 바람직하다.

1 가 유기산의 염으로서 나트륨, 칼륨 등의 알칼리 금속염, 암모늄염 등을 들 수 있다.

알칼리로서 수산화나트륨, 수산화칼륨 등의 알칼리 금속 수산화물, 수산화칼슘 등의 알칼리 토금속 수산화물, 수산화암모늄 등을 들 수 있다.

수열처리는, 100 ℃ 이상, 바람직하게는 120 ℃ ∼ 250 ℃, 보다 바람직하게는 130 ℃ ∼ 200 ℃ 에서 실시한다. 처리 시간은 바람직하게는 1 ∼ 20 시간이다.

수열처리 후, 여과, 수세, 유화, 표면 처리, 여과, 건조, 분쇄, 분급 등의 관용 공정을 적절히 선택하여 실시함으로써, 본 발명의 고애스펙트비 수산화마그네슘을 제조할 수 있다.

(수지 조성물)

본 발명의 수지 조성물은, 수지 100 중량부에 대해 0.1 ∼ 200 중량부, 바람직하게는 1 ∼ 150 중량부의 수산화마그네슘을 함유한다.

수지와 수산화마그네슘의 혼합, 혼련 방법에는 특별한 제약은 없고, 양자를 균일하게 혼합할 수 있는 방법이면 된다. 예를 들어, 1 축 또는 2 축 압출기, 롤, 밴버리 믹서 등에 의해 혼합, 혼련된다.

성형 방법에도 특별한 제약은 없고, 수지 및 고무의 종류, 원하는 성형품의 종류 등에 따라 그 자체 공지된 성형 수단을 임의로 채용할 수 있다. 예를 들어 사출 성형, 압출 성형, 블로우 성형, 프레스 성형, 회전 성형 캘린더 성형, 시트 포밍 성형, 트랜스퍼 성형, 적층 성형, 진공 성형 등이다.

본 발명에서 사용하는 수지란, 수지 및/또는 고무를 의미하고, 예를 들어 폴리에틸렌, 에틸렌과 그 밖의 α-올레핀의 공중합체, 에틸렌과 아세트산 비닐, 아크릴산에틸 또는 아크릴산메틸의 공중합체, 폴리프로필렌, 프로필렌과 그 밖의 α-올레핀의 공중합체, 폴리부텐-1, 폴리4-메틸펜텐-1, 폴리스티렌, 스티렌과 아크릴로니트릴, 에틸렌과 프로필렌디엔고무 또는 부타디엔의 공중합체, 폴리아세트산비닐, 폴리비닐알코올, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리에테르, 폴리아미드, ABS, 폴리카보네이트, 폴리페닐렌술파이드 등의 열가소성 수지, 페놀 수지, 멜라민 수지, 에폭시 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 알 키드 수지 등의 열경화성 수지, EPDM, SBR, NBR, 부틸 고무, 클로로프렌 고무, 이소프렌 고무, 클로로술폰화 폴리에틸렌 고무, 실리콘 고무, 불소 고무, 염소화 부틸 고무, 브롬화 부틸 고무, 에피클로르하이드린 고무, 염소화 폴리에틸렌 등이 예시된다.

수지가 폴리프로필렌인 것이 바람직하다. 또 수지가 폴리프로필렌과 올레핀계 고무의 혼합물인 것이 바람직하다. 올레핀계 고무의 함유량은 폴리프로필렌 100 중량부에 대해 바람직하게는 5 ∼ 60 중량부, 보다 바람직하게는 10 ∼ 40 중량부이다.

본 발명의 수지 조성물은, 수산화마그네슘 이외에, 탤크, 마이카, 유리 섬유, 염기성 황산마그네슘 섬유 등의 종래 공지된 강화제를 병용해도 된다. 이들 강화제의 배합량은 수지 100 중량부에 대해 1 ∼ 50 중량부이다.

강화제 이외에, 관용되는 다른 첨가제, 예를 들어, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 활제, 카본 블랙 등의 안료, 브롬계 또는 인산에스테르계의 난연제, 주석산아연, 주석산 알칼리 금속염, 탄소 분말 등의 난연 보조제 탄산칼슘 등의 충전제를 적절히 선택하여 배합할 수 있다.

산화 방지제의 배합량은 수지 100 중량부에 대해 바람직하게는 0.01 ∼ 5 중량부이다. 자외선 흡수제의 배합량은 수지 100 중량부에 대해 바람직하게는 0.01 ∼ 5 중량부이다. 활제의 배합량은 수지 100 중량부에 대해 바람직하게는 0.1 ∼ 5 중량부이다. 안료의 배합량은 수지 100 중량부에 대해 바람직하게는 0.01 ∼ 5 중량부이다. 난연제의 배합량은 수지 100 중량부에 대해 바람직하게는 0.1 ∼ 50 중량부이다. 난연 보조제의 배합량은 수지 100 중량부에 대해 바람직하게는 0.01 ∼ 10 중량부이다. 충전제의 배합량은 수지 100 중량부에 대해 바람직하게는 1 ∼ 50 중량부이다.

실시예

이하, 실시예에 의해 본 발명을 더 상세하게 설명하는데, 본 발명은 이들의 실시예에만 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

시약 1 급의 염화마그네슘과 아세트산소다의 혼합 수용액 (Mg＝1.0 몰/L, 아세트산소다＝1.5 몰/L, 30 ℃) 4 L 에, 2 몰/L 의 수산화나트륨 수용액 (30 ℃) 3.4 L 를 교반 하에 첨가하여 공침 반응시켰다. 이 반응물 1 L 를 취하여 오토클레이브에 의해 160 ℃ 에서 5 시간 수열처리를 실시하였다. 100 ℃ 이하로 냉각 후, 오토클레이브로부터 꺼내어 여과, 수세, 건조, 분쇄시켜 수산화마그네슘을 얻었다.

얻어진 수산화마그네슘을 SEM 으로 관찰하고 사진을 찍어 10 개의 결정자의 가로폭과 두께를 측정하여 평균냈다. 그 결과 가로폭은 2.1 ㎛, 두께는 0.09 ㎛, 따라서 애스펙트비가 23 이었다.

실시예 2

시약 1 급의 질산마그네슘과 아세트산암모늄의 혼합 수용액 (Mg＝1.5 몰/L, 아세트산암모늄＝1.5 몰/L, 35 ℃) 4 L 에 4 몰/L 의 암모니아수 (35 ℃) 3 L 를 교반 하에 첨가하여 공침 반응시켰다. 이 반응물 1 L 를 취하여 오토클레이브에 의해 200 ℃ 에서 4 시간 수열처리를 실시한 후, 실시예 1 과 동일하게 하여 수산화마그네슘을 얻었다.

얻어진 수산화마그네슘을 SEM 으로 관찰하고 사진을 찍어 측정한 결과, 결정자의 가로폭은 3.2 ㎛, 두께는 0.08 ㎛, 애스펙트비는 40 이었다.

실시예 3

실시예 1 에 있어서, 아세트산소다 대신에 프로피온산소다의 0.5 몰/L 를 사용하는 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 실시하여 수산화마그네슘을 제조하였다. 얻어진 수산화마그네슘을 SEM 관찰하고 사진을 찍어 측정한 결과, 결정자의 가로폭은 1.8 ㎛, 두께는 0.11 ㎛, 애스펙트비는 16 이었다.

비교예 1

실시예 1 에 있어서, 아세트산소다를 사용하지 않는 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 실시하여 수산화마그네슘을 제조하였다. 얻어진 수산화마그네슘의 결정자의 가로폭은 1.1 ㎛, 두께는 0.30 ㎛, 애스펙트비가 4 였다.

표 1 에 실시예 1 ∼ 3 에서 제조한 수산화마그네슘의 불순물량을 나타낸다.

표 2 에 실시예 1 ∼ 3, 비교예 1 에서 제조한 수산화마그네슘의 애스펙트비를 나타낸다.

실시예 4 (수지 조성물)

실시예 1 의 방법으로 제조된 고애스펙트비의 수산화마그네슘의 분말 500 g를 헨셀 믹서에 넣고, 고속 교반 하에 수산화마그네슘의 중량에 대해 1 ％ 에 상당하는 5 g 의 비닐 실란을 50 mL 의 에탄올에 희석 후, 첨가하여 표면 처리하였다. 이것을 120 ℃ 에서 건조 후, 폴리프로필렌(에틸렌-프로필렌 공중합체, BC-6) 100 중량부에 대해 43 중량부의 비율로 혼합한 후, 2 축의 압출기를 사용하여 190 ℃ 에서 용융 혼련하여 냉각, 절단시켜 펠릿을 제조하였다. 이 펠릿을 진공 건조기에 넣어 건조 후, 약 230 ℃ 에서 사출 성형하여 시험편을 제조하였다.

얻어진 시험편을 사용하여 기계적 강도를 측정한 결과를 표 3 에 나타낸다.

비교예 2 (수지 조성물)

자동차의 대시보드 등에 사용되는 수지의 강화제로서 범용되고 있는 탤크 (다츠모리사 CRS-6002) 를 실시예 4 의 요령으로 탤크에 대해 1 중량％ 의 아미노 실란에 의해 표면 처리를 실시하였다. 그 후, 실시예 4 와 동일하게 하여 폴리프로필렌과 용융 혼련, 성형하여 시험편을 제조하였다. 그 평가 결과를 표 3 에 나타낸다.

비교예 3 (수지 조성물)

비교예 1 에 나타낸 종래의 방법으로 제조한 수산화마그네슘을, 실시예 4 와 동일하게 실시하여 표면 처리 후, 폴리프로필렌과 용융 혼련, 성형하여 시험편을 제조하였다. 그 평가 결과를 표 3 에 나타낸다.

표 3 에서 알 수 있는 바와 같이, 고애스펙트비 수산화마그네슘은 수지의 강화제인 탤크 이상의 강화 효과가 있다.

실시예 5 (수지 조성물의 난연성)

실시예 4 에 있어서, 수지를 폴리에틸렌 (EEA) 으로 대체하고, 고애스펙트비의 수산화마그네슘의 배합량을, 폴리에틸렌과 수산화마그네슘의 합계 중량에 대한 비율로 63 ％ 에서 1 ％ 씩 55 ％ 까지 변경한 시험편을 실시예 4 와 동일하게 실시하여 제조하였다. 제조된 두께 1/8 인치 (약 3.2 mm) 의 시험편으로 난연성의 평가를 UL94 의 수직 시험법으로 실시하였다.

그 결과, 규격 V-0 에 합격한 최소 수산화마그네슘 배합량이 57 중량％ 임을 알 수 있었다.

비교예 4 (수지 조성물의 난연성)

비교예 1 에 나타낸 종래의 방법으로 제조한 수산화마그네슘을 실시예 5 와 동일하게 하여 폴리프로필렌에 배합량을 변경한 시험편을 제조하여 난연성을 평가하였다. 그 결과 규격 V-0 에 합격한 수산화마그네슘의 최소 배합량은 63 중량％ 였다. 따라서, 고애스펙트비 수산화마그네슘은 종래의 수산화마그네슘보다 난연 효과가 우수하다.

발명의 효과

본 발명의 수산화마그네슘은, 높은 애스펙트비와 충분히 발달된 가로폭을 갖는 신규 구조를 갖는다. 본 발명의 수산화마그네슘은, 이 구조적 특징으로부터 유리 섬유, 탤크, 마이카 등을 능가하는 수지의 강화제 또는 보강재로서 유용하다.

본 발명의 수산화마그네슘을 함유하는 수지 조성물은 굽힘 탄성률, 충격 강도가 우수하다. 또 수산화마그네슘이 고순도이기 때문에 내열성도 개량되어 각종 강화제로서의 용도, 예를 들어 자동차의 범퍼, 대시보드 등에 유용하다.

또, 본 발명의 수산화마그네슘을 함유하는 수지 조성물은 난연성이 우수하다. 난연성 개량의 메커니즘은, 종래의 수산화마그네슘보다 두께가 얇아짐으로써, 수산화마그네슘으로 둘러싸인 수지의 두께가 보다 얇아지고, 수지 부분이 보다 소분할되어 수지 연소에 의한 발열량이 감소되기 때문으로 생각된다. 게다가, 수산화마그네슘 자체의 분해 개시 온도가, 두께가 얇아질수록 저하됨으로써, 그 흡열 작용이 보다 효율적으로 작용하는 것으로 생각된다.

Claims (12)

1. (ⅰ) 하기 식 (1) 로 나타내어지고,
   Mg(OH)₂ (1)
   (ⅱ) 장경 (가로폭) 이 1 ∼ 10 ㎛ 이며 두께가 0.2 ㎛ 이하이고, 또한 애스펙트비가 20 이상이고,
   (ⅲ) 철 화합물 및 망간 화합물의 합계 함유량이 금속 (Fe+Mn) 으로 환산하여 200 ppm 이하인 고애스펙트비 수산화마그네슘.
2. 제 1 항에 있어서,
   두께가 0.1 ㎛ 이하인 고애스펙트비 수산화마그네슘.
3. 제 1 항에 있어서,
   장경 (가로폭) 이 2 ∼ 10 ㎛ 이며 두께가 0.1 ㎛ 이하이고, 또한 애스펙트비가 30 이상인 고애스펙트비 수산화마그네슘.
4. 제 1 항에 있어서,
   철 화합물, 망간 화합물, 코발트 화합물, 크롬 화합물, 구리 화합물, 바나듐 화합물 및 니켈 화합물의 합계 함유량이, 금속 (Fe＋Mn＋Co＋Cr＋Cu＋V＋Ni) 으로 환산하여 200 ppm 이하인 고애스펙트비 수산화마그네슘.
5. (Ⅰ) 100 중량부의 수지 및
   (Ⅱ) 0.1 ∼ 200 중량부의
   (ⅰ) 하기 식 (1) 로 나타내어지고,
   Mg(OH)₂ (1)
   (ⅱ) 장경이 1 ∼ 10 ㎛ 이며 두께가 0.2 ㎛ 이하이고, 또한 애스펙트비가 20 이상이고,
   (ⅲ) 철 화합물 및 망간 화합물의 합계 함유량이 금속 (Fe+Mn) 으로 환산하여 200 ppm 이하인 고애스펙트비 수산화마그네슘을 함유하는 수지 조성물.
6. 제 5 항에 있어서,
   고애스펙트비 수산화마그네슘은, 장경이 2 ∼ 10 ㎛ 이며 두께가 0.1 ㎛ 이하이고, 또한 애스펙트비가 30 이상인 수지 조성물.
7. (A) 수용성 마그네슘염과 1 가 유기산 혹은 그 알칼리 금속염 및/또는 암모늄염의 혼합 수용액에 알칼리를 첨가하여 공침시키고, 또는
   (B) 수용성 마그네슘염의 수용액에, 알칼리의 수용액을 첨가하여 공침시킨 후, 1 가 유기산 혹은 그 알칼리 금속염 및/또는 암모늄염을 첨가하여,
   (C) 얻어진 슬러리를 100 ∼ 250 ℃ 에서 수열처리하는 각 공정을 포함하는 제 1 항에 기재된 고애스펙트비 수산화마그네슘의 제조 방법.
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