含锌水滑石的制作方法

1.本发明涉及添加到含氯树脂等树脂中的水滑石。


背景技术：

2.水滑石作为含氯树脂(例如氯乙烯系树脂等)的热稳定剂或烯烃系树脂的脱氧剂等添加到树脂中的化合物而广为人知。水滑石具有由于树脂的加工时或使用时的热而在树脂成型体中产生由层间水或结晶水引起的发泡的缺点。这样的缺点通过在200℃～300℃下烧成水滑石进行脱结晶水而得到改善，但是进行了脱结晶水的水滑石由于离子交换能力降低而得不到充分的热稳定性。为了应对这种情况，例如，在专利文献1和2记载的水滑石中，通过与氧化镁和/或氢氧化镁并用来谋求改善。现有技术文献
3.专利文献专利文献1：特开昭63-46248号公报专利文献2：特开平3-157437号公报


技术实现要素：

发明要解决的课题
4.但是，在专利文献1和2记载的改良法中，由于并用氧化镁、氢氧化镁等添加剂，制造工序等变得复杂，在生产率方面存在改善的余地。另外，在使用含氯树脂作为树脂的情况下，由于因加工时的热而从树脂脱离的氯化氢与水滑石表面的中和反应而产生的金属离子(例如mg
2+
等)与由于氯化氢的脱离而形成的树脂分子内的双键部分形成金属配合物，因此存在树脂因该配合物的配位颜色而着色的问题，但在上述专利文献1和2记载的改良法中，没有应对这样的问题。予以说明，关于这样的树脂的着色，虽然可以通过并用zn-st和β-二酮来改善，但是在这样的方法中，由于添加zn-st和β-二酮，制造工序等变得复杂，在生产率方面存在改善的余地。
5.因此，本发明的目的在于提供一种水滑石，其在向含氯树脂等树脂中添加时，能够在不并用添加剂等的情况下抑制发泡且发挥优异的热稳定性，并且能够抑制树脂的着色。解决课题的手段
6.本发明人等为了达到上述目的而进行了深入研究，结果发现，通过在400℃～850℃这样的特定的温度条件下对含有锌(zn)的水滑石进行强烧成，可以得到具有以往水滑石所没有的高比表面积的水滑石，进而发现，当将该水滑石添加到含氯树脂等树脂中时，可以抑制发泡且发挥良好的热稳定性，而且还可以抑制树脂的着色。本发明是基于这样的见解而完成的，包括以下各实施方式。
7.本发明的一实施方式(实施方式1)是水滑石，其特征在于，由下述式(1)表示，通过bet法测定的比表面积为120m2/g～250m2/g，m2+x
zny·m3+zox+y+(3/2)z
ꢀꢀꢀ
(1)(式中，m
2+
表示至少1种二价金属离子，m
3+
表示至少1种三价金属离子，x、y和z各自表示满足0《x≤0.5、0《y≤0.2和0《z≤0.4的数。)
8.本实施方式1的水滑石由上述式(1)表示，是在通过bet法测定的比表面积为120m2/g～250m2/g、即在400℃～850℃的特定温度条件下强烧成的含锌水滑石。对于本实施方式1的水滑石而言，由于存在于层状结构的层间的层间水和碳酸根离子(层间阴离子)通过强烧成被除去，因此能够不易产生由它们产生的发泡。另外，在以往的烧成型水滑石中，由于存在于层状结构的层间的层间水脱离而导致离子交换能力降低，容易产生未被捕捉到的氯离子(cl-)，因此，由此引起的氯化氢(hcl)气体导致热稳定性降低，但在本实施方式1的水滑石中，在通过强烧成而向氧化物变化时，由于释放存在于层状结构的基本层内和层间的水，比表面积大幅增大到120m2/g～250m2/g，因此能够与酸(即cl-)反应的部分增加，容易发生与酸的中和反应(即，具有高的受酸能力)，能够发挥优异的热稳定性。进而，由于本实施方式1的水滑石含有锌(zn)，因此即使假设zn以外的金属离子(例如mg
2+
等)如上述那样与树脂分子内的双键部分形成金属配合物，由于存在同样形成的锌离子(zn
2+
)与树脂分子内的双键部分的金属配合物，因此各配合物的配位颜色成为互补色的关系，相互抵消配位颜色，结果能够抑制树脂的着色。另外，这种含有zn的本实施方式1的水滑石，通过强烧成而在表面形成氧化锌(zno)，该zno与mgo等相比，由于由中和反应而产生的水分量少，因此更不易产生发泡和热稳定性的降低。如上所述，本实施方式1的水滑石在添加到含氯树脂等树脂中时，不并用添加剂等，就能够抑制发泡且发挥优异的热稳定性，并且能够抑制树脂的着色。
9.另外，在本发明的另一实施方式(实施方式2)中，其特征在于，对于上述实施方式1的水滑石而言，上述比表面积为150m2/g～200m2/g。
10.由于本实施方式2的水滑石的比表面积在上述特定的范围内，因此能够更可靠地发挥上述实施方式1的作用效果。
11.本发明的另一实施方式(实施方式3)的特征在于，对于上述实施方式1或2的水滑石而言，上述式(1)中的m
2+
为mg
2+
，m
3+
为al
3+
。
12.由于本实施方式3的水滑石具有上述特定的组成，因此能够更可靠地发挥上述实施方式1的作用效果。
13.在本发明的另一实施方式(实施方式4)中，其特征在于，对于上述实施方式1～3任一项的水滑石而言，500℃的强热时的重量减少率为10％以下。
14.本实施方式4的水滑石在强热时的重量减少率为10％以下，其大部分是由于附着水分的减少而引起的，因此能够更可靠地抑制发泡的发生。发明效果
15.根据本发明，可以提供一种水滑石，其在添加到含氯树脂等树脂中时，不并用添加剂等就能够抑制发泡且发挥优异的热稳定性，并且能够抑制树脂的着色。
附图说明
16.[图1]图1是用于说明水滑石的烧成引起的结构变化的示意图。[图2]图2是表示本发明的实施例和比较例的x射线衍射法(xrd)的测定结果的图。[图3]图3是表示本发明的实施例和比较例的静态热稳定性试验结果的一览表。
具体实施方式
[0017]
以下，详细说明本发明的水滑石。
[0018]
[水滑石]本发明的水滑石是通过在400℃～850℃的特定温度条件下对未烧成的含锌水滑石进行强烧成而得到的、由下述式(1)表示且通过bet法测定的比表面积为120m2/g～250m2/g的强烧成型含锌水滑石。m
2+x
zny·m3+zox+y+(3/2)z
ꢀꢀꢀ
(1)(式中，m
2+
表示至少1种二价金属离子，m
3+
表示至少1种三价金属离子，x、y和z各自表示满足0《x≤0.5、0《y≤0.2和0《z≤0.4的数。)
[0019]
本发明的水滑石由于通过强烧成而除去了存在于烧成前的水滑石层状结构的层间的层间水和碳酸根离子(层间阴离子)，因此即使用作树脂组合物或成型体的添加成分，也不易产生由层间水或碳酸根离子引起的发泡。
[0020]
另外，在以往的烧成型水滑石中，由于层间水脱离，离子交换能力降低，容易产生未被捕捉到的氯离子(cl-)，由此引起的氯化氢(hcl)气体导致热稳定性降低，但在本发明的水滑石中，如图1所示，在通过强烧成而向氧化物变化时(参照图1(d))，由于存在于层状结构的基本层内和层间的水被释放，比表面积大幅增大到120m2/g～250m2/g，因此能够与酸(即cl-)反应的部分增加，容易发生与酸的中和反应(即，具有高的受酸能力)，能够发挥优异的热稳定性。
[0021]
在此，图1是用于说明水滑石的烧成引起的结构变化的示意图。具体而言，在图1中，(a)表示未烧成的不含锌的水滑石的层状结构，(b)表示将未烧成的不含锌的水滑石在200℃～300℃的温度条件下(即以往的烧成温度条件下)烧成而得到的烧成型的不含锌水滑石的层状结构，(c)表示将未烧成的不含锌的水滑石在400℃～850℃的温度条件下强烧成而得到的、强烧成型的不含锌水滑石的层状结构，(d)表示将未烧成的含锌水滑石在400℃～850℃的温度条件下强烧成而得到的、强烧成型的含锌水滑石(即，本发明的水滑石)的层状结构。予以说明，在图1中，符号bl表示水滑石的基本层，符号ml表示水滑石的中间层。
[0022]
由于本发明的水滑石含有锌(zn)，因此即使假设zn以外的金属离子(例如mg
2+
等)如上述那样与树脂分子内的双键部分形成金属配合物，由于存在同样形成的锌离子(zn
2+
)与树脂分子内的双键部分的金属配合物，因此各配合物的配位颜色成为互补色的关系，相互抵消配位颜色，结果能够抑制树脂的着色。
[0023]
另外，这样的含有zn的本发明的水滑石如图1(d)表示，通过强烧成在表面形成氧化锌(zno)，该zno与mgo等相比，由于由中和反应产生的水分量少，因此更不易产生发泡和热稳定性的降低。
[0024]
这样，本发明的水滑石在添加到含氯树脂等树脂中时，不并用添加剂等，就能够抑
制发泡且发挥优异的热稳定性，并且能够抑制树脂的着色。
[0025]
予以说明，在本发明的水滑石中，对上述式(1)中的m
2+
(2价金属离子)和m
3+
(3价金属离子)的金属的种类没有特别限定，可以采用可以包含在水滑石中的任意金属。其中，本发明的水滑石优选上述式(1)中的m
2+
为镁离子(mg
2+
)、m
3+
为铝离子(al
3+
)。当水滑石具有这样的特定组成时，能够更可靠地发挥上述作用效果。
[0026]
另外，本发明的水滑石的通过bet法测定的比表面积必须为120m2/g～250m2/g，优选150m2/g～200m2/g。当通过bet法测定的比表面积在这样的特定范围内时，能够更可靠地发挥上述作用效果。
[0027]
这样的具有特定的比表面积(即，通过bet法测定的比表面积为120m2/g～250m2/g)且由上述式(1)表示的本发明的水滑石如上所述可以通过对未烧成的含锌水滑石在400℃～850℃的特定温度条件下进行强烧成而得到。予以说明，在本发明的水滑石的制造中可以使用的未烧成的水滑石只要是含有锌的水滑石就没有特别限制，可以使用公知的任意的含锌的水滑石。
[0028]
(烧成温度)在此，说明制造本发明的水滑石时的烧成温度。以往认为，当对水滑石在400℃以上的高温下进行强烧成时，层间水脱离，难以发挥离子交换能力，因此当使用这种水滑石作为树脂填料时，不能捕捉氯离子(cl-)，热稳定性降低，也容易产生着色。因此，以往的烧成型水滑石在200℃～300℃左右的温度条件下被烧成是实际情况。另一方面，在本发明中，通过使用含有锌的水滑石，即使在400℃～850℃的高温条件下进行强烧成，也能够发挥优异的热稳定性，并且能够抑制树脂的着色。
[0029]
予以说明，当对含锌水滑石在低于400℃的温度下烧成时，难以得到具有高酸反应性的氧化物，当在超过850℃的温度下烧成时，无法保持水滑石的层状结构，容易形成尖晶石型结构，结果热稳定性容易降低。在本发明中，烧成温度的优选范围为450℃～800℃。
[0030]
在这样的特定温度条件下进行强烧成而成的水滑石可以通过由上述bet法测定的比表面积来确认，除此以外还可以通过x射线衍射法(xrd)或热重-差热分析法(tg-dta)分析来确认。例如，在xrd中，可以确认有无通过烧成而形成的氧化物或尖晶石型结构等，另外，在tg-dta中，可以确认水滑石中含有的层间水或层间阴离子、基本层中的羟基(oh基)的有无等。
[0031]
(烧成时间)对制造本发明的水滑石时的烧成时间没有特别限制，只要是能够烧成通过xrd可确认氧化物峰的程度的时间即可。作为这样的烧成时间，也取决于烧成温度，例如可举出30分钟以上的烧成时间，优选1小时以上的烧成时间，更优选2小时以上的烧成时间。
[0032]
(强热时的重量减少率)另外，本发明的水滑石在500℃的强热时的重量减少率优选为10％以下。以往的烧成型水滑石在120℃左右的干燥工序中除去粒子表面的附着水，但在通常的烧成工序(即200℃～300℃的烧成工序)中难以除去层间水、层间阴离子、水滑石的基本层中含有的oh基等，因此500℃的强热时的重量减少率容易变高(例如为20％以上)，结果
容易产生由层间水等引起的发泡。另一方面，本发明的水滑石由于通过强烧成容易除去层间水、层间阴离子、oh基等，因此500℃的强热时的重量减少率容易降低，结果不易产生由层间水等引起的发泡。特别是，当强热时的重量减少率为10％以下时，其大部分是由附着水分的减少而引起的，因此具有能够更可靠地抑制发泡的发生的优点。
[0033]
予以说明，强热时的重量减少率优选为5％以下，更优选为3％以下。另外，对强热时的重量减少率的下限没有特别限定，例如为0.5％。
[0034]
(表面处理)另外，也可以对本发明的水滑石实施用于提高在树脂中的分散性的表面处理。可用于该表面处理的表面处理剂没有特别限定，例如可举出：阴离子系表面活性剂、阳离子系表面活性剂、磷酸酯类处理剂、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝偶联剂、有机硅系处理剂、硅酸、水玻璃等。特别优选的表面处理剂可举出选自油酸、硬脂酸、辛酸(octanoic acid)和辛酸(octylic acid)中的至少1种表面处理剂。予以说明，表面处理剂的量没有特别限定，相对于水滑石的质量，例如为0.01～20质量％，优选为0.1～15质量％。
[0035]
本发明的水滑石可以与以往的水滑石同样地使用，例如，可以用作含氯树脂(例如，氯乙烯系树脂等)的热稳定剂或烯烃系树脂的脱氧剂等配合到树脂中的添加成分。
[0036]
以下，详细说明含有本发明水滑石的树脂组合物。
[0037]
[树脂组合物]本发明的树脂组合物是含有任意的树脂和由上述式(1)表示且通过bet法测定的比表面积为120m2/g～250m2/g的强烧成型含锌水滑石的树脂组合物。本发明的树脂组合物由于含有强烧成型的含锌水滑石，因此可用于生产率和热稳定性优异、并且抑制发泡和着色发生的成型体的制造。
[0038]
(树脂)本发明的树脂组合物中可以使用的树脂可以采用应对各种用途的任意树脂，例如可举出含氯树脂等热塑性树脂、热固性树脂等。予以说明，这些树脂可以单独使用，也可以组合使用2种以上。
[0039]
作为本发明的树脂组合物中可以使用的热塑性树脂的一例的含氯树脂，没有特别限定，例如可举出：聚氯乙烯、氯化聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、氯化聚乙烯、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、氯乙烯-乙烯共聚物、氯乙烯-丙烯共聚物、氯乙烯-苯乙烯共聚物、氯乙烯-异丁烯共聚物、氯乙烯-偏氯乙烯共聚物、氯乙烯-苯乙烯-马来酸酐三元共聚物、氯乙烯-苯乙烯-丙烯腈共聚物、氯乙烯-丁二烯共聚物、氯乙烯-异戊二烯共聚物、氯乙烯-氯丙烯共聚物、氯乙烯-偏氯乙烯-乙酸乙烯酯三元共聚物、氯乙烯-马来酸酯共聚物、氯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物、氯乙烯-丙烯腈共聚物、氯乙烯-各种乙烯基醚共聚物等氯乙烯系树脂；氯丁橡胶、氯化丁基橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、氯化聚乙烯橡胶、表氯醇橡胶等氯系橡胶等。这些含氯树脂可以单独使用，也可以组合使用2种以上。另外，这些含氯树脂可以与不含氯的其他热塑性树脂，例如丙烯腈-苯乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、乙烯-乙烯乙烯酯共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸乙酯共聚物、聚酯等并用，例如可以以嵌段共聚物或接枝共聚物等形式使用含氯树脂和不含氯的其他热塑性树脂的混合物。
[0040]
进而，作为本发明的树脂组合物中可以使用的含氯树脂以外的热塑性树脂，没有特别限定，例如可举出：烯烃系树脂、聚苯乙烯、乙烯和乙烯乙烯酯的共聚物、乙烯和丙烯酸醚的共聚物、乙烯和丙烯酸甲酯的共聚物、乙烯与乙酸乙烯酯的共聚物、乙烯与丙烯酸醚的共聚物、乙烯与丙烯酸甲酯的共聚物、聚丙烯、丙烯与其它α-烯烃的共聚物、聚丁烯-1、聚4-甲基戊烯-1、聚苯乙烯、苯乙烯与丙烯腈的共聚物、乙烯与丙二烯橡胶的共聚物、乙烯与丁二烯的共聚物、聚乙烯乙烯酯、聚乳酸、聚乙烯醇、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚氨酯、聚酯、聚醚、聚酰胺、abs、聚碳酸酯、聚苯硫醚、合成橡胶等。予以说明，在上述热塑性树脂中，作为烯烃系树脂，没有特别限定，例如可举出：聚乙烯、乙烯与其他α-烯烃的共聚物、聚丙烯、丙烯与其他α-烯烃的共聚物、聚丁烯-1、聚4-甲基戊烯-1等烯烃系树脂等，进而，作为合成橡胶，没有特别限定，例如可举出：三元乙丙橡胶(epdm)、丁苯橡胶(sbr)、丁腈橡胶(nbr)、丁基橡胶、异戊橡胶、硅橡胶、氟橡胶、溴化丁基橡胶、表氯醇橡胶等。这些热塑性树脂可以单独使用，也可以组合使用2种以上。
[0041]
另外，作为本发明的树脂组合物中可以使用的热固性树脂，没有特别限定，例如可举出：酚醛树脂、三聚氰胺树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、醇酸树脂等。这些热固性树脂可以单独使用，也可以组合使用2种以上。
[0042]
在上述各种树脂中，在本发明的树脂组合物中，优选含有含氯树脂。含氯树脂是特别容易产生上述的发泡、热稳定性降低、着色等问题的树脂，但本发明的树脂组合物含有强烧成型的含锌水滑石，因此，即使树脂组合物含有含氯树脂，也能够有效地发挥上述的作用效果，即生产率和热稳定性优异，并且能够抑制发泡和着色发生的作用效果。
[0043]
予以说明，在本发明的树脂组合物中，强烧成型的含锌水滑石的含量只要不阻碍本发明的效果，就没有特别限制，例如，相对于100质量份树脂，其含量可举出0.1质量份～250质量份，优选1质量份～200质量份。
[0044]
(其他添加剂)本发明的树脂组合物在不阻碍本发明效果的范围内也可以含有强烧成型含锌水滑石以外的其他添加剂。作为这样的其他添加剂，没有特别限定，例如可举出：抗氧化剂、滑石等增强剂、紫外线吸收剂、润滑剂、微粒二氧化硅等消光剂、炭黑等颜料、溴系阻燃剂或磷酸酯系阻燃剂等阻燃剂、锡酸锌或锡酸碱金属盐、碳粉等阻燃助剂、碳酸钙等填充剂等。这些添加剂可以单独使用或组合配合2种以上。另外，这些添加剂的配合量只要不阻碍本发明的效果就没有特别限制，例如，相对于100质量份树脂，可举出0.01质量份～50质量份的配合量。
[0045]
本发明的树脂组合物可以通过至少将上述树脂和强烧成型的含锌水滑石混合或混炼而得到。树脂和强烧成型含锌水滑石的混合手段(装置)或混炼手段(装置)没有特别限定，例如可举出：单螺杆或双螺杆挤出机、辊、班伯里密炼机等。
[0046]
[成型体]另外，本发明的树脂组合物可以通过公知的任意的成型手段(装置)来制造期望的成型体。予以说明，制造成型体时的成型手段(装置)没有特别限制，可以采用与树脂或成型体的种类等对应的任意的成型手段(装置)。作为这样的成型手段(装置)，没有特别限定，例如可举出：注塑成型、挤出成型、吹塑成型、压塑成型、旋转成型、压延成型、片材成型、传递
成型、层压成型、真空成型等。
[0047]
由本发明的树脂组合物形成的成型体是由树脂组合物形成的，该树脂组合物含有任意的树脂和由上述式(1)表示且通过bet法测定的比表面积为120m2/g～250m2/g的强烧成型的含锌水滑石，因此，其可用作生产率和热稳定性优异、并且抑制发泡和着色发生的、外观和各种物性均优异的树脂制品。
[0048]
予以说明，本发明不限于上述各实施方式和后述的实施例等，在不脱离本发明的目的和宗旨的范围内，可以适当地组合、替代、变更等。实施例
[0049]
以下，例示出实施例和比较例更具体地说明本发明，但本发明并不仅限定于这些实施例。
[0050]
实施例1(450℃烧成mgalzn型水滑石的制造)将作为原料的、1.5mol/l氯化镁和0.50mol/l氯化铝的酸混液(a)、5.7mol/l的氯化锌水溶液(b)、以及3.3n苛性钠和0.2mol/l碳酸钠的碱混合水溶液(c)，使用1l容积的反应槽，以流量比a：b：c＝1：0.04：1.38进行连续反应，得到反应产物。反应时的ph为9.5。将这样得到的反应产物通过吸滤器进行固液分离，将得到的固体物质用离子交换水水洗，在105℃下干燥24小时。再将得到的干燥物用锤磨机粉碎后，用150微米的过滤器过筛，得到粉末。接着，将得到的粉末放入坩锅中，将该坩锅投入预先加热保持在450℃的烧成炉中，在大气下在相同温度下进行2小时的烧成。从烧成后的坩锅中取出内容物，得到实施例1的450℃烧成mgalzn型水滑石粉末。
[0051]
实施例2(600℃烧成mgalzn型水滑石的制造)将烧成温度变更为600℃，除此以外，与实施例1同样操作，得到实施例2的600℃烧成mgalzn型水滑石粉末。
[0052]
实施例3(800℃烧成mgalzn型水滑石的制造)将烧成温度变更为800℃，除此以外，与实施例1同样操作，得到实施例3的800℃烧成mgalzn型水滑石粉末。
[0053]
比较例1(未烧成mgal型水滑石的制造)在1l容积的反应槽中，一边对规定的离子交换水进行搅拌，一边向其中同时添加1.5mol/l的氯化镁水溶液160ml、1mol/l的氯化铝水溶液120ml、8mol/l的氢氧化钠水溶液90ml以及1mol/l的碳酸钠水溶液60ml的混合溶液，使其反应，得到反应产物。反应时的ph为9.5。将这样得到的反应产物通过吸滤器进行固液分离，将得到的固体物质用离子交换水水洗后，再次加入离子交换水，得到再乳化浆料。再将得到的再乳化浆液在170℃进行13小时水热处理，冷却。然后，将得到的浆料加热到80℃，在搅拌下向该浆料中缓慢加入硬脂酸钠0.55g的
水溶液(80℃)，将该状态维持30分钟。接着，将该浆料通过吸滤器进行固液分离，将得到的固体物质用离子交换水水洗，在105℃下干燥18小时。将这样得到的干燥物用锤磨机粉碎后，用150微米的过滤器过筛，得到比较例1的未烧成mgal型水滑的石粉末。
[0054]
比较例2(250℃烧成mgal型水滑石的制造)将比较例1的未烧成mgal型水滑石的粉末放入不锈钢制托盘中，将该托盘投入预先加热保持在250℃的送风恒温恒湿器(
ヤマト
科学株式会社制，dkn602型)中，在大气下在相同温度下进行2小时的烧成。从烧成后的托盘中取出内容物，得到比较例2的250℃烧成mgal型水滑石的粉末。
[0055]
比较例3(600℃烧成mgal型水滑石的制造)在1l容积的反应槽中，一边对规定的离子交换水进行搅拌，一边向其中同时添加1.5mol/l的氯化镁水溶液160ml、1mol/l的氯化铝水溶液120ml、8mol/l的氢氧化钠水溶液90ml以及1mol/l的碳酸钠水溶液60ml的混合溶液，使其反应，得到反应产物。反应时的ph为9.5。将这样得到的反应产物通过吸滤器进行固液分离，将得到的固体物质用离子交换水水洗，在105℃下干燥18小时。再将得到的干燥物用锤磨机粉碎后，用150微米的过滤器过筛，得到粉末。接着，将得到的粉末放入坩锅中，将该坩锅投入预先加热保持在600℃的烧成炉中，在大气下在相同温度下进行2小时的烧成。从烧成后的坩锅中取出内容物，得到比较例3的600℃烧成mgal型水滑石的粉末。
[0056]
比较例4(未烧成mgalzn型水滑石的制造)将作为原料的、1.5mol/l氯化镁和0.50mol/l氯化铝的酸混液(a)、5.7mol/l的氯化锌水溶液(b)、以及3.3n苛性钠和0.2mol/l碳酸钠的碱混合水溶液(c)，使用1l容积的反应槽以流量比a：b：c＝1：0.04：1.38进行连续反应，得到反应产物。反应时的ph为9.5。将这样得到的反应产物通过吸滤器进行固液分离，将得到的固体物质用离子交换水水洗后，再次加入离子交换水，得到再乳化浆料。再将得到的再乳化浆液在160℃进行14小时水热处理，冷却。然后，将得到的浆料加热到80℃，在搅拌下向该浆料中缓慢加入硬脂酸钠0.55g的水溶液(80℃)，将该状态维持30分钟。接着，将该浆料通过吸滤器进行固液分离，将得到的固体物质用离子交换水水洗，在105℃下干燥18小时。将这样得到的干燥物用锤磨机粉碎后，用150微米的过滤器过筛，得到比较例4的未烧成mgalzn型水滑石的粉末。
[0057]
比较例5(250℃烧成mgalzn型水滑石的制造)将比较例4的未烧成mgalzn型水滑石粉末放入不锈钢制托盘中，将该托盘投入预先加热保持在250℃的送风恒温恒湿器(
ヤマト
科学株式会社制，dkn602型)中，在大气下在
相同温度下进行2小时的烧成。从烧成后的托盘中取出内容物，得到比较例5的250℃烧成mgalzn型水滑石的粉末。
[0058]
比较例6(350℃烧成mgalzn型水滑石的制造)将烧成温度变更为350℃，除此以外，与比较例5同样操作，得到比较例6的350℃烧成mgalzn型水滑石的粉末。
[0059]
比较例7(900℃烧成mgalzn型水滑石的制造)将烧成温度变更为900℃，除此以外，与实施例1同样操作，得到比较例7的900℃烧成mgalzn型水滑石的粉末。
[0060]
比较例8(1000℃烧成mgalzn型水滑石的制造)将烧成温度变更为1000℃，除此以外，与实施例1同样操作，得到比较例8的1000℃烧成mgalzn型水滑石的粉末。
[0061]
对如上所述得到的实施例1～3和比较例1～8的各水滑石，通过x射线衍射法(xrd)和热重-差热分析法(tg-dta)确认其结构。在xrd中，使用panalytical公司制的“empyrian”,从峰图确认有无通过烧成形成的氧化物或尖晶石型结构等。另外，在tg-dta中，使用bruker axs公司制的tg-dta 2000sa，以升温速度10℃/分钟测定到800℃，根据其重量减少曲线确认水滑石中所含的层间水、层间阴离子、基本层中的羟基(oh基)的有无。
[0062]
xrd的分析结果示于下述表1和图2，tg-dta的分析结果示于下述表1。予以说明，关于xrd的分析结果，表1中的“ht”是指“水滑石”。另外，关于tg-dta的分析结果，表1中的a～d分别表示以下含义。a：均不含层间水、层间阴离子及基本层中的oh基b：不含层间水及层间阴离子，但含有基本层中的oh基c：不含层间水，但含有层间阴离子及基本层中的oh基d：含有层间水、层间阴离子及基本层中的oh基的每一种
[0063]
进而，对实施例1～3和比较例1～8的各水滑石，如下测定通过bet法的比表面积和500℃强热时的重量减少率。予以说明，这些测定结果示于下述表1。
[0064]
(通过bet法的比表面积)通过bet法的比表面积，使用
マイクロトラック
·
ベル
株式会社的“belsorp-mini”进行测定。具体而言，通过采用氮气的定容量式气体吸附法进行测定，通过采用bet多点法的分析求出比表面积(m2/g)。
[0065]
(500℃的强热时的重量减少率)另外，500℃的强热时的重量减少率按照以下步骤测定。(1)将样品放入不锈钢盘中，在120℃下干燥2小时。(2)将1g干燥的样品放入坩锅中。
(3)将坩锅放入烧成炉中，在500℃下烧成1小时。(4)烧成后，取出坩锅，称量样品的重量(g)，算出重量的减少率(％)。
[0066]
进而，使用实施例1～3和比较例1～8的各水滑石，按照以下顺序制作成型体，评价各成型体的热稳定性、着色性及发泡性。
[0067]
(成型体的制造)将100质量份氯乙烯树脂(信越化学工业株式会社制，等级名：tk-1300)、50质量份增塑剂(大八化学工业株式会社制，等级名：dinp(邻苯二甲酸二异壬酯))和30质量份碳酸钙(白石钙株式会社制，等级名：
ホワイトン
sb)在80℃的亨舍尔混合器(日本焦炭工业株式会社制)中混合，得到树脂组合物。接着，向得到的树脂组合物180g中添加作为评价对象的实施例1～3和比较例1～8的水滑石3g和硬脂酸0.1g，使用8英寸辊磨机(安田精机制作所制)在170℃、5分钟的条件下混炼，得到成型体。
[0068]
使用这样得到的成型体，进行以下的静态热稳定性试验、着色性试验和发泡试验，评价各个成型体的热稳定性、着色性和发泡性。
[0069]
(静态热稳定性试验)将作为试验对象的成型体放入设定为190℃的齿轮烘箱(
エスペック
社制)中，每隔5分钟取出成型体，确认成型体的颜色的变化。另外，静态热稳定性试验的结果如图3所示。
[0070]
(着色性试验)对作为试验对象的成型体，使用压制成型机(神藤金属工业所社制)，在190℃、2mpa、5分钟的条件下进行片材成型，得到片材。对这样得到的片材，通过使用色差计(日本电色工业社制)测定yi(黄度)，确认着色性。予以说明，着色性试验的结果示于下述表1。
[0071]
(发泡试验)对作为试验对象的成型体，使用电子密度计sd120l机(alfa mirage公司制)测定密度(g/cm3)，将其作为发泡前密度。然后，对作为试验对象的成型体，使用压制成型机(神藤金属工业所社制)，在230℃、1mpa、5分钟的条件下进行片材成型，得到片材。对这样得到的片材，使用电子密度计sd120l机(alfa mirage公司制)测定密度(g/cm3)，将其作为发泡后密度。接着，使用发泡前密度和发泡后密度，根据下式计算密度的减少率(％)。减少率(％)＝100
×
(va-vb)/va(上式中，va表示发泡前密度，vb表示发泡后密度。)由此得到的减少率根据以下基准进行评价。
◎
：减少率为0～3％
○
：减少率为3～6％
×
：减少率为6％以上予以说明，各成型体的发泡性试验的结果示于下述表1。
[0073][0073]
如表1和图3所示，经强烧成而得到的实施例1～3的含锌水滑石具有优异的热稳定性，同时可以充分抑制着色和发泡。
另一方面，未烧成或在以往的烧成温度下烧成而得到的比较例1、2、4～6的含锌或不含锌的水滑石如表1和图3所示，热稳定性差，也不能充分抑制着色和发泡。进而，如表1和图3所示，虽然被强烧成但不含锌的比较例3的水滑石也热稳定性差、不能充分抑制着色和发泡。另外，在900℃和1000℃的高烧成温度下过度烧成而得到的比较例7和8的含锌水滑石如表1和图3所示，均热稳定性差，特别是比较例8的含锌水滑石，也不能充分抑制着色和发泡。产业实用性
[0074]
本发明的强烧成型的含锌水滑石无毒且安全性高，因此，例如在医疗和食品包装等领域中可用作树脂组合物或成型体的稳定剂。另外，由于即使在高的加工温度下也能抑制发泡、且热稳定性和着色性也优良，因此，例如可以在建材和汽车用的内外装饰材料、家电、食品用包装材料、绝缘材料等从软质到硬质的大范围的、使用含氯树脂的塑料领域中使用。而且，在加工温度高的氯化pvc(cpvc)和农业用薄膜等聚烯烃树脂(非含氯树脂)等的塑料领域中也可以利用。

技术特征：
1.水滑石，其特征在于，由下述式(1)表示，通过bet法测定的比表面积为120m2/g～250m2/g，m
2+x
zn
y
·
m
3+z
o
x+y+(3/2)z
(1)式中，m
2+
表示至少1种二价金属离子，m
3+
表示至少1种三价金属离子，x、y和z各自表示满足0<x≤0.5、0<y≤0.2和0<z≤0.4的数。2.权利要求1所述的水滑石，其特征在于，所述比表面积为150m2/g～200m2/g。3.权利要求1或2所述的水滑石，其特征在于，在所述式(1)中，m
2+
为mg
2+
，m
3+
为al
3+
。4.权利要求1～3任一项所述的水滑石，其特征在于，500℃的强热时的重量减少率为10％以下。

技术总结
本发明提供一种水滑石，其在添加到含氯树脂等树脂中时，能够在不并用添加剂等的情况下抑制发泡且发挥优异的热稳定性，并且能够抑制树脂的着色。本发明的水滑石的特征在于，由下述式(1)表示，通过BET法测定的比表面积为120m2/g～250m2/g。M


技术研发人员：细井贤
受保护的技术使用者：世拓拉斯控股公司
技术研发日：2022.11.16
技术公布日：2023/10/7