JPH11302560A - 充填剤用炭酸カルシウム - Google Patents
充填剤用炭酸カルシウムInfo
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- JPH11302560A JPH11302560A JP11504198A JP11504198A JPH11302560A JP H11302560 A JPH11302560 A JP H11302560A JP 11504198 A JP11504198 A JP 11504198A JP 11504198 A JP11504198 A JP 11504198A JP H11302560 A JPH11302560 A JP H11302560A
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Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 配合した組成物の物性、特に耐熱性の劣化の
原因とならない充填剤用の表面処理炭酸カルシウムを提
供する。 【解決手段】 変性ロジン(不均化ロジン、水添ロジ
ン、重合ロジン;これらの塩(例えば、アルカリ金属
塩、アルカリ土類金属塩)又はエステル)又は変性ロジ
ン及び粘度調整剤(例えば、炭素数6〜31の脂肪酸又
はその金属塩)により炭酸カルシウム粒子を表面処理す
る。
原因とならない充填剤用の表面処理炭酸カルシウムを提
供する。 【解決手段】 変性ロジン(不均化ロジン、水添ロジ
ン、重合ロジン;これらの塩(例えば、アルカリ金属
塩、アルカリ土類金属塩)又はエステル)又は変性ロジ
ン及び粘度調整剤(例えば、炭素数6〜31の脂肪酸又
はその金属塩)により炭酸カルシウム粒子を表面処理す
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、表面処理炭酸カル
シウム及びその製造方法に関する。本発明の表面処理炭
酸カルシウムは、各種高分子材料、例えば、プラスチッ
ク、ゴム、インキ、シーリング材等の充填剤として有用
である。
シウム及びその製造方法に関する。本発明の表面処理炭
酸カルシウムは、各種高分子材料、例えば、プラスチッ
ク、ゴム、インキ、シーリング材等の充填剤として有用
である。
【0002】
【従来の技術】一般に、炭酸カルシウムは、製造方法に
よって、大きく2種類ある。一つは、石灰石原石を機械
的に粉砕・分級し、所望の粒度とする重質炭酸カルシウ
ムと称する天然炭酸カルシウムである。もう一つは、石
灰石原石をコークス等で混焼し、一旦酸化カルシウム
(生石灰)を作製し、それを水と反応させて水酸化カル
シウム(消石灰)とし、焼成時に発生した炭酸ガスと反
応させて、所望の粒径、粒子形状とする軽質炭酸カルシ
ウム又は膠質炭酸カルシウムと称する合成炭酸カルシウ
ムである。
よって、大きく2種類ある。一つは、石灰石原石を機械
的に粉砕・分級し、所望の粒度とする重質炭酸カルシウ
ムと称する天然炭酸カルシウムである。もう一つは、石
灰石原石をコークス等で混焼し、一旦酸化カルシウム
(生石灰)を作製し、それを水と反応させて水酸化カル
シウム(消石灰)とし、焼成時に発生した炭酸ガスと反
応させて、所望の粒径、粒子形状とする軽質炭酸カルシ
ウム又は膠質炭酸カルシウムと称する合成炭酸カルシウ
ムである。
【0003】炭酸カルシウムは、各種高分子材料、例え
ば、プラスチック、ゴム、インキ、シーリング材等の充
填剤として多くの工業分野で使用されている。例えば、
インキ、シーリング等には、その基材となる高分子材料
の粘度特性(特にはチキソ性)、強度特性(特には引張
強度)、被着体への接着強度、さらには光沢等を改善す
るために用いられ、プラスチック、ゴム等では、その基
材となる高分子材料の強度特性(特には引張強度や衝撃
強さ)を改善するために用いられている。
ば、プラスチック、ゴム、インキ、シーリング材等の充
填剤として多くの工業分野で使用されている。例えば、
インキ、シーリング等には、その基材となる高分子材料
の粘度特性(特にはチキソ性)、強度特性(特には引張
強度)、被着体への接着強度、さらには光沢等を改善す
るために用いられ、プラスチック、ゴム等では、その基
材となる高分子材料の強度特性(特には引張強度や衝撃
強さ)を改善するために用いられている。
【0004】充填剤として使用する炭酸カルシウムの分
散性の改良及び各種機能性の付与を目的として、必要に
応じて、ロジンや脂肪酸により被覆することが行われて
いる(特許第624862号等)。
散性の改良及び各種機能性の付与を目的として、必要に
応じて、ロジンや脂肪酸により被覆することが行われて
いる(特許第624862号等)。
【0005】しかしながら、ロジンで被覆した炭酸カル
シウムを高分子材料に充填剤として配合すると、成形工
程や乾燥工程などの処理工程中やその使用環境下で、高
分子材料の熱変色、熱劣化が起こりやすい。熱変色を例
に取れば、インキの変色問題やまた、外観に寄与する部
分に用いられている建設物や車用のプラスティックなど
の高分子材料の変色問題が挙げられる。熱劣化を例に取
れば、高層ビルのカーテンウォール用のシーラントやタ
イヤやガスホース用のゴムなどの高分子材料の熱劣化が
挙げられる。
シウムを高分子材料に充填剤として配合すると、成形工
程や乾燥工程などの処理工程中やその使用環境下で、高
分子材料の熱変色、熱劣化が起こりやすい。熱変色を例
に取れば、インキの変色問題やまた、外観に寄与する部
分に用いられている建設物や車用のプラスティックなど
の高分子材料の変色問題が挙げられる。熱劣化を例に取
れば、高層ビルのカーテンウォール用のシーラントやタ
イヤやガスホース用のゴムなどの高分子材料の熱劣化が
挙げられる。
【0006】特にインキに関しては色相の変化が顕著に
表れるので、充填剤自身の白色度低下の少ないものが好
まれる。これは、高分子材料自身の耐熱性が弱いのでは
なく、充填剤の耐熱性が問題であると考えられる。すな
わち、その原因としては、高分子材料を加熱すると炭酸
カルシウムを被覆しているロジンが熱分解し、高分子材
料の物性劣化の原因となることが考えられる。
表れるので、充填剤自身の白色度低下の少ないものが好
まれる。これは、高分子材料自身の耐熱性が弱いのでは
なく、充填剤の耐熱性が問題であると考えられる。すな
わち、その原因としては、高分子材料を加熱すると炭酸
カルシウムを被覆しているロジンが熱分解し、高分子材
料の物性劣化の原因となることが考えられる。
【0007】例えば、特開平9-227780で示される発明で
は、シリコーンシーラントの被着体への接着強度を改善
する目的で、炭酸カルシウムにロジンで表面処理した表
面処理炭酸カルシウムをシリコーン樹脂に配合する。こ
の方法によると、比較的良い接着性質を示すが、ロジン
自体の耐熱性が劣るため長期間、温水に浸させておくと
接着強度の低下をきたす問題があった。
は、シリコーンシーラントの被着体への接着強度を改善
する目的で、炭酸カルシウムにロジンで表面処理した表
面処理炭酸カルシウムをシリコーン樹脂に配合する。こ
の方法によると、比較的良い接着性質を示すが、ロジン
自体の耐熱性が劣るため長期間、温水に浸させておくと
接着強度の低下をきたす問題があった。
【0008】この他、米国特許5405889で示される発明
では、シリコーンシーラントの被着体への耐温水接着強
度を改善する目的で、ロジンを変性したロジンエステル
を用いている。この方法によると、炭酸カルシウムとロ
ジンエステルとを個別にシリコーン樹脂に配合するた
め、即ち、ロジンエステルを単独で樹脂に配合するた
め、樹脂中に均質に分散させることが難しく、その結果
良好な耐温水接着強度が得られないという問題がある。
また、この方法で良好な耐温水接着強度を発揮させるた
めには、より多くのロジンエステルを必要とし、シリコ
ーンシーラントの製造コストを高くするという問題も発
生する。
では、シリコーンシーラントの被着体への耐温水接着強
度を改善する目的で、ロジンを変性したロジンエステル
を用いている。この方法によると、炭酸カルシウムとロ
ジンエステルとを個別にシリコーン樹脂に配合するた
め、即ち、ロジンエステルを単独で樹脂に配合するた
め、樹脂中に均質に分散させることが難しく、その結果
良好な耐温水接着強度が得られないという問題がある。
また、この方法で良好な耐温水接着強度を発揮させるた
めには、より多くのロジンエステルを必要とし、シリコ
ーンシーラントの製造コストを高くするという問題も発
生する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、配合
した組成物の物性、特に耐熱性の劣化の原因とならない
表面処理炭酸カルシウムを提供することにある。
した組成物の物性、特に耐熱性の劣化の原因とならない
表面処理炭酸カルシウムを提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記のよ
うな課題を解決するため研究し、炭酸カルシウムを高価
な酸化され難い特定の変性ロジン、例えば、いわゆる不
均化ロジン、水添ロジン又は重合ロジンで表面処理する
ことにより、充填剤としての耐熱性が向上することを見
出し、本発明を完成した。本発明は、以下の表面処理炭
酸カルシウム及びその製造方法にある。
うな課題を解決するため研究し、炭酸カルシウムを高価
な酸化され難い特定の変性ロジン、例えば、いわゆる不
均化ロジン、水添ロジン又は重合ロジンで表面処理する
ことにより、充填剤としての耐熱性が向上することを見
出し、本発明を完成した。本発明は、以下の表面処理炭
酸カルシウム及びその製造方法にある。
【0011】変性ロジン(デヒドロアビエチン酸、ジヒ
ドロアビエチン酸;アビエチン酸類の重合体;不均化ロ
ジン、水添ロジン、重合ロジン;これらの塩(例えば、
アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩)又はエステル)
又は変性ロジン及び粘度調整剤(例えば、炭素数6〜3
1の脂肪酸又はその金属塩)により表面処理された炭酸
カルシウム粒子(好ましくは80重量%以上の一次粒子
径が0.01〜10μmである炭酸カルシウム粒子、特
に合成炭酸カルシウム)からなる表面処理炭酸カルシウ
ム。
ドロアビエチン酸;アビエチン酸類の重合体;不均化ロ
ジン、水添ロジン、重合ロジン;これらの塩(例えば、
アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩)又はエステル)
又は変性ロジン及び粘度調整剤(例えば、炭素数6〜3
1の脂肪酸又はその金属塩)により表面処理された炭酸
カルシウム粒子(好ましくは80重量%以上の一次粒子
径が0.01〜10μmである炭酸カルシウム粒子、特
に合成炭酸カルシウム)からなる表面処理炭酸カルシウ
ム。
【0012】変性ロジン(デヒドロアビエチン酸、ジヒ
ドロアビエチン酸;アビエチン酸類の重合体;不均化ロ
ジン、水添ロジン、重合ロジン;これらの塩(例えば、
アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩)又はエステル)
又は変性ロジンと粘度調整剤(例えば、炭素数6〜31
の脂肪酸又はその金属塩)を含有する炭酸カルシウム粒
子(特に合成炭酸カルシウム)の水分散体を脱水するこ
とを特徴とする表面処理炭酸カルシウムの製造方法。
ドロアビエチン酸;アビエチン酸類の重合体;不均化ロ
ジン、水添ロジン、重合ロジン;これらの塩(例えば、
アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩)又はエステル)
又は変性ロジンと粘度調整剤(例えば、炭素数6〜31
の脂肪酸又はその金属塩)を含有する炭酸カルシウム粒
子(特に合成炭酸カルシウム)の水分散体を脱水するこ
とを特徴とする表面処理炭酸カルシウムの製造方法。
【0013】本発明では、炭酸カルシウムと変性ロジン
が結合して、炭酸カルシウム表面を処理した表面処理炭
酸カルシウムを充填剤として、例えば、シーラントに配
合するものであり、炭酸カルシウムとロジン酸エステル
とを個別にシーラントに配合する前記米国特許5405889
の内容とは異なる。
が結合して、炭酸カルシウム表面を処理した表面処理炭
酸カルシウムを充填剤として、例えば、シーラントに配
合するものであり、炭酸カルシウムとロジン酸エステル
とを個別にシーラントに配合する前記米国特許5405889
の内容とは異なる。
【0014】本発明は、炭酸カルシウムにロジンで表面
処理した表面処理炭酸カルシウムより、耐熱性が向上す
る炭酸カルシウムに変性ロジンで表面処理した表面処理
炭酸カルシウムにあり、特開平9-227780の炭酸カルシウ
ムにロジンで表面処理した表面処理炭酸カルシウムの内
容とも異なる。
処理した表面処理炭酸カルシウムより、耐熱性が向上す
る炭酸カルシウムに変性ロジンで表面処理した表面処理
炭酸カルシウムにあり、特開平9-227780の炭酸カルシウ
ムにロジンで表面処理した表面処理炭酸カルシウムの内
容とも異なる。
【0015】すなわち、本発明の充填剤用炭酸カルシウ
ムは、変性ロジンと炭酸カルシウムが結合して得られる
表面処理炭酸カルシウムであり、さらに好ましくは粘度
調整剤として脂肪酸を併用して結合してなる表面処理炭
酸カルシウムである。
ムは、変性ロジンと炭酸カルシウムが結合して得られる
表面処理炭酸カルシウムであり、さらに好ましくは粘度
調整剤として脂肪酸を併用して結合してなる表面処理炭
酸カルシウムである。
【0016】本発明の効果としては、例えばシリコーン
シーラントに配合する場合、前記米国特許5405889や特
開平9-227780の方法に比べて、本発明の表面処理炭酸カ
ルシウムを配合したシリコーンシーラントでは、当該表
面処理炭酸カルシウムの使用量が少量でも高い耐温水接
着強度が得られる。また、インク、ゴム、プラスチック
などの高分子材料へ本発明の表面処理炭酸カルシウムを
配合した場合も、高い耐候性を示す。
シーラントに配合する場合、前記米国特許5405889や特
開平9-227780の方法に比べて、本発明の表面処理炭酸カ
ルシウムを配合したシリコーンシーラントでは、当該表
面処理炭酸カルシウムの使用量が少量でも高い耐温水接
着強度が得られる。また、インク、ゴム、プラスチック
などの高分子材料へ本発明の表面処理炭酸カルシウムを
配合した場合も、高い耐候性を示す。
【0017】
【発明の実施の形態】炭酸カルシウム粒子 炭酸カルシウム(粒子)としては、各種高分子材料の充
填剤として使用されているものをいずれも使用すること
ができる。炭酸カルシウムには、天然炭酸カルシウム
(重質炭酸カルシウム)及び合成炭酸カルシウム(軽質
(膠質)炭酸カルシウム)がある。天然炭酸カルシウム
は、石灰石原石から直接製造されるもので、例えば、石
灰石原石を機械的に粉砕・分級することによって製造す
ることができる。
填剤として使用されているものをいずれも使用すること
ができる。炭酸カルシウムには、天然炭酸カルシウム
(重質炭酸カルシウム)及び合成炭酸カルシウム(軽質
(膠質)炭酸カルシウム)がある。天然炭酸カルシウム
は、石灰石原石から直接製造されるもので、例えば、石
灰石原石を機械的に粉砕・分級することによって製造す
ることができる。
【0018】合成炭酸カルシウムは、水酸化カルシウム
から製造されるもので、例えば、水酸化カルシウムを炭
酸ガスと反応させることによって製造することができ
る。水酸化カルシウムは、例えば、酸化カルシウムを水
と反応させることによって製造することができる。酸化
カルシウムは、例えば、石灰石原石をコークス等で混焼
することによって製造することができる。この場合、焼
成時に炭酸ガスが発生し、この炭酸ガスを水酸化カルシ
ウムと反応さることによって炭酸カルシウムを製造する
ことができる。
から製造されるもので、例えば、水酸化カルシウムを炭
酸ガスと反応させることによって製造することができ
る。水酸化カルシウムは、例えば、酸化カルシウムを水
と反応させることによって製造することができる。酸化
カルシウムは、例えば、石灰石原石をコークス等で混焼
することによって製造することができる。この場合、焼
成時に炭酸ガスが発生し、この炭酸ガスを水酸化カルシ
ウムと反応さることによって炭酸カルシウムを製造する
ことができる。
【0019】変性ロジン ロジンは天然に存在し、一般にアビエチン酸を主成分と
して構成されている。アビエチン酸は、ロジンをそのま
ま又は塩酸を加えて加熱異性化して得られる代表的なジ
テルペンの一種であり、炭素六員環が三個縮合した構造
の縮合環を有する式(4)で表される化合物である。ア
ビエチン酸は、縮合環において共役二重結合を有する。
変性ロジンは、アビエチン酸の縮合環における脱水素及
び/又は水素添加及び/又は重合により誘導される化学
構造を有するカルボン酸(アビエチン酸以外のアビエチ
ン酸類又はアビエチン酸類の重合体)又はその塩若しく
はエステルである。縮合環において共役二重結合を有し
ない変性ロジンを使用することにより、特に充填剤とし
ての耐熱性が良好な表面処理炭酸カルシウムとすること
ができる。
して構成されている。アビエチン酸は、ロジンをそのま
ま又は塩酸を加えて加熱異性化して得られる代表的なジ
テルペンの一種であり、炭素六員環が三個縮合した構造
の縮合環を有する式(4)で表される化合物である。ア
ビエチン酸は、縮合環において共役二重結合を有する。
変性ロジンは、アビエチン酸の縮合環における脱水素及
び/又は水素添加及び/又は重合により誘導される化学
構造を有するカルボン酸(アビエチン酸以外のアビエチ
ン酸類又はアビエチン酸類の重合体)又はその塩若しく
はエステルである。縮合環において共役二重結合を有し
ない変性ロジンを使用することにより、特に充填剤とし
ての耐熱性が良好な表面処理炭酸カルシウムとすること
ができる。
【0020】
【化2】
【0021】アビエチン酸類は、相互に縮合環の一ヶ所
又は二ヶ所において直接又はメチレン基等を介して重合
することができる。塩としては、例えば、アルカリ金属
塩、アルカリ土類金属塩等の水溶性の金属塩を使用する
ことができる。エステルとしては、メチルエステル、エ
チルエステル、プロピルエステル、イソプロピルエステ
ル、ブチルエステル、sec-ブチルエステル、tert-ブチ
ルエステル等の低級脂肪族アルコールとのエステルを使
用することができる。アビエチン酸類は、単独で又は混
合物として使用することができる。
又は二ヶ所において直接又はメチレン基等を介して重合
することができる。塩としては、例えば、アルカリ金属
塩、アルカリ土類金属塩等の水溶性の金属塩を使用する
ことができる。エステルとしては、メチルエステル、エ
チルエステル、プロピルエステル、イソプロピルエステ
ル、ブチルエステル、sec-ブチルエステル、tert-ブチ
ルエステル等の低級脂肪族アルコールとのエステルを使
用することができる。アビエチン酸類は、単独で又は混
合物として使用することができる。
【0022】変性ロジンは、市販されており、公知の方
法によって製造することができ、例えば、天然のロジン
(アビエチン酸)から製造することができる。変性ロジ
ンには、アビエチン酸同士の不均化反応によって生成す
る式(1)で表されるデヒドロアビエチン酸及び式
(2)で表されるジヒドロアビエチン酸を主成分とする
不均化ロジン、アビエチン酸の水素添加によって生成す
る式(2)で表されるジヒドロアビエチン酸を主成分と
する水添ロジン、水素添加した二個のアビエチン酸同士
がメチレン基を介して二ヶ所結合した構造を有する式
(3)で表されるアビエチン酸類の二量体を主成分とす
る重合ロジンがある。式(1)〜(3)で表される化合
物は、単独で又は混合物として使用することができる。
法によって製造することができ、例えば、天然のロジン
(アビエチン酸)から製造することができる。変性ロジ
ンには、アビエチン酸同士の不均化反応によって生成す
る式(1)で表されるデヒドロアビエチン酸及び式
(2)で表されるジヒドロアビエチン酸を主成分とする
不均化ロジン、アビエチン酸の水素添加によって生成す
る式(2)で表されるジヒドロアビエチン酸を主成分と
する水添ロジン、水素添加した二個のアビエチン酸同士
がメチレン基を介して二ヶ所結合した構造を有する式
(3)で表されるアビエチン酸類の二量体を主成分とす
る重合ロジンがある。式(1)〜(3)で表される化合
物は、単独で又は混合物として使用することができる。
【0023】
【化3】
【0024】本発明の表面処理炭酸カルシウムにおいて
は、炭酸カルシウム粒子の表面に露出しているカルシウ
ム原子に、変性ロジンの少なくとも一部に由来する塩基
が、遊離したカルボキシル基を介して結合しているもの
と考えられ、その他の変性ロジンは被覆層を形成して炭
酸カルシウム粒子の表面に付着しているものと考えられ
る。変性ロジンの含有量を、CaCO3100重量部に
対して0.1〜30重量部、好ましくは0.2〜30重
量部、より好ましくは0.2〜5重量部とすることによ
り、充填剤として好適な特性(例えば、高い分散性)を
有する表面処理炭酸カルシウムとすることができる。表
面処理炭酸カルシウム中の変性ロジンの含有量は、例え
ば、示差熱分析によって測定することができる。
は、炭酸カルシウム粒子の表面に露出しているカルシウ
ム原子に、変性ロジンの少なくとも一部に由来する塩基
が、遊離したカルボキシル基を介して結合しているもの
と考えられ、その他の変性ロジンは被覆層を形成して炭
酸カルシウム粒子の表面に付着しているものと考えられ
る。変性ロジンの含有量を、CaCO3100重量部に
対して0.1〜30重量部、好ましくは0.2〜30重
量部、より好ましくは0.2〜5重量部とすることによ
り、充填剤として好適な特性(例えば、高い分散性)を
有する表面処理炭酸カルシウムとすることができる。表
面処理炭酸カルシウム中の変性ロジンの含有量は、例え
ば、示差熱分析によって測定することができる。
【0025】粘度調整剤 粘度調整剤としては、各種高分子材料の粘度を調整する
ために使用されている各種の化合物を使用することがで
きる。粘度調整剤としては、例えば、炭素数6〜31、
好ましくは8〜26、より好ましくは9〜21の脂肪酸
又はその金属塩を使用することができる。脂肪酸の金属
塩としては、アルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩を
使用することができる。
ために使用されている各種の化合物を使用することがで
きる。粘度調整剤としては、例えば、炭素数6〜31、
好ましくは8〜26、より好ましくは9〜21の脂肪酸
又はその金属塩を使用することができる。脂肪酸の金属
塩としては、アルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩を
使用することができる。
【0026】脂肪酸及びその金属塩は、広く高分子材料
の粘度調整剤として使用されている。粘度調整剤の含有
量をCaCO3100重量部に対して0.1〜30重量
部、好ましくは0.2〜30重量部、より好ましくは
0.2〜5重量部とすることにより、充填剤として好適
な特性(例えば、高い分散性)を有する表面処理炭酸カ
ルシウムとすることができる。表面処理炭酸カルシウム
中の粘度調整剤の含有量は、例えば、示差熱分析によっ
て測定することができる。
の粘度調整剤として使用されている。粘度調整剤の含有
量をCaCO3100重量部に対して0.1〜30重量
部、好ましくは0.2〜30重量部、より好ましくは
0.2〜5重量部とすることにより、充填剤として好適
な特性(例えば、高い分散性)を有する表面処理炭酸カ
ルシウムとすることができる。表面処理炭酸カルシウム
中の粘度調整剤の含有量は、例えば、示差熱分析によっ
て測定することができる。
【0027】表面処理炭酸カルシウム 表面処理炭酸カルシウム粒子の80重量%以上、好まし
くは90重量%以上、より好ましくは95重量%以上の
一次粒子径を0.01〜10μm、好ましくは0.02
〜3.0μm、さらに好ましくは0.02〜0.5μm
の範囲とすることにより、各種高分子材料の充填剤とし
て好適な特性を有する表面処理炭酸カルシウムとするこ
とができる。表面処理炭酸カルシウム粒子の粒子径は、
例えば、レーザー粒度分布測定法によって測定すること
ができる。
くは90重量%以上、より好ましくは95重量%以上の
一次粒子径を0.01〜10μm、好ましくは0.02
〜3.0μm、さらに好ましくは0.02〜0.5μm
の範囲とすることにより、各種高分子材料の充填剤とし
て好適な特性を有する表面処理炭酸カルシウムとするこ
とができる。表面処理炭酸カルシウム粒子の粒子径は、
例えば、レーザー粒度分布測定法によって測定すること
ができる。
【0028】表面処理炭酸カルシウムの製造 表面処理炭酸カルシウムは、例えば、炭酸カルシウム粒
子の水分散液に変性ロジン又は変性ロジン及び粘度調整
剤を添加して撹拌した後、脱水することによって製造す
ることができる。炭酸カルシウム粒子としては、表面処
理炭酸カルシウムの所望の粒子径を考慮して、例えば、
80重量%以上、好ましくは90重量%以上、より好ま
しくは95重量%以上の一次粒子径が0.01〜10μ
m、好ましくは0.02〜3.0μm、さらに好ましく
は0.02〜0.5μmの範囲のものを使用することが
できる。炭酸カルシウム粒子の粒子径は、例えば、レー
ザー粒度分布測定法によって測定することができる。
子の水分散液に変性ロジン又は変性ロジン及び粘度調整
剤を添加して撹拌した後、脱水することによって製造す
ることができる。炭酸カルシウム粒子としては、表面処
理炭酸カルシウムの所望の粒子径を考慮して、例えば、
80重量%以上、好ましくは90重量%以上、より好ま
しくは95重量%以上の一次粒子径が0.01〜10μ
m、好ましくは0.02〜3.0μm、さらに好ましく
は0.02〜0.5μmの範囲のものを使用することが
できる。炭酸カルシウム粒子の粒子径は、例えば、レー
ザー粒度分布測定法によって測定することができる。
【0029】水分散体(スラリー)を調製するための水
の使用量は、操作(炭酸カルシウム粒子の分散)の容易
さ、脱水の容易さ等を考慮して調節することができ、炭
酸カルシウム粒子の粒子径等によって好ましい使用量が
異なるが、例えば、水分散体の固形分含有量が2〜30
重量%、好ましくは5〜20重量%程度となるようにす
ることにより、適度な粘度の水分散体とすることができ
る。水の使用量を多くし過ぎると、脱水が困難となり、
排水処理等の点でも好ましくない。
の使用量は、操作(炭酸カルシウム粒子の分散)の容易
さ、脱水の容易さ等を考慮して調節することができ、炭
酸カルシウム粒子の粒子径等によって好ましい使用量が
異なるが、例えば、水分散体の固形分含有量が2〜30
重量%、好ましくは5〜20重量%程度となるようにす
ることにより、適度な粘度の水分散体とすることができ
る。水の使用量を多くし過ぎると、脱水が困難となり、
排水処理等の点でも好ましくない。
【0030】水分散体を調製するための水の温度は、3
0〜100℃、好ましくは50〜80℃に調製すること
ができる。
0〜100℃、好ましくは50〜80℃に調製すること
ができる。
【0031】変性ロジンの添加量は、得られる表面処理
炭酸カルシウムに要求される特性に応じて調節すること
ができ、例えば、水分散体中の炭酸カルシウム粒子10
0重量部に対して0.1〜30重量部、好ましくは0.
2〜20重量部、より好ましくは0.2〜5重量部とす
ることができる。粘度調整剤の添加量も、得られる表面
処理炭酸カルシウムに要求される特性に応じて調節する
ことができ、例えば、水分散体中の炭酸カルシウム粒子
100重量部に対して0.1〜30重量部、好ましくは
0.2〜2重量部、より好ましくは0.2〜5重量部と
することができる。
炭酸カルシウムに要求される特性に応じて調節すること
ができ、例えば、水分散体中の炭酸カルシウム粒子10
0重量部に対して0.1〜30重量部、好ましくは0.
2〜20重量部、より好ましくは0.2〜5重量部とす
ることができる。粘度調整剤の添加量も、得られる表面
処理炭酸カルシウムに要求される特性に応じて調節する
ことができ、例えば、水分散体中の炭酸カルシウム粒子
100重量部に対して0.1〜30重量部、好ましくは
0.2〜2重量部、より好ましくは0.2〜5重量部と
することができる。
【0032】高分子材料 本発明の表面処理炭酸カルシウムは、従来のロジンで表
面処理した炭酸カルシウムと比較して優れた耐熱性を有
するので、プラスチック、ゴム、インキ、シーリング材
等の高分子材料の充填剤として配合した場合に、その耐
熱性を向上させることができる。高分子材料に対する表
面処理炭酸カルシウムの配合量は、配合目的、高分子材
料に求められる特性等に応じて調節することができる。
面処理した炭酸カルシウムと比較して優れた耐熱性を有
するので、プラスチック、ゴム、インキ、シーリング材
等の高分子材料の充填剤として配合した場合に、その耐
熱性を向上させることができる。高分子材料に対する表
面処理炭酸カルシウムの配合量は、配合目的、高分子材
料に求められる特性等に応じて調節することができる。
【0033】例えば、プラスチック成形体の場合には高
分子材料(プラスチック)100重量部に対して通常
0.5〜500重量部程度、ゴム組成物の場合にはゴム
100重量部に対して通常5〜300重量部程度、イン
キの場合にはインキ中の樹脂成分100重量部に対して
通常5〜100重量部程度、シーリング材、例えばウレ
タン樹脂系シーリング材の場合にはシーリング材中の樹
脂成分100重量部に対して通常10〜400重量部程
度配合することができる。
分子材料(プラスチック)100重量部に対して通常
0.5〜500重量部程度、ゴム組成物の場合にはゴム
100重量部に対して通常5〜300重量部程度、イン
キの場合にはインキ中の樹脂成分100重量部に対して
通常5〜100重量部程度、シーリング材、例えばウレ
タン樹脂系シーリング材の場合にはシーリング材中の樹
脂成分100重量部に対して通常10〜400重量部程
度配合することができる。
【0034】
【実施例】〔表面処理炭酸カルシウムの製造〕実施例1 合成炭酸カルシウム2kgに固形分10重量%になるよ
うに80℃に調製した水を加え撹拌型分散機を用いてス
ラリーとした。該スラリーを分散機により撹拌しながら
鹸化したデヒドロアビエチン酸含有量が65重量%でジ
ヒドロアビエチン酸含有量が25重量%である不均化ロ
ジン20gと鹸化したラウリン酸(粘度調整剤)90g
を添加し、5分間撹拌した後、プレス脱水した。得られ
た脱水ケーキを乾燥後、粉末化することにより、不均化
ロジンとラウリン酸で表面処理した表面処理炭酸カルシ
ウム約2kgが得られた。
うに80℃に調製した水を加え撹拌型分散機を用いてス
ラリーとした。該スラリーを分散機により撹拌しながら
鹸化したデヒドロアビエチン酸含有量が65重量%でジ
ヒドロアビエチン酸含有量が25重量%である不均化ロ
ジン20gと鹸化したラウリン酸(粘度調整剤)90g
を添加し、5分間撹拌した後、プレス脱水した。得られ
た脱水ケーキを乾燥後、粉末化することにより、不均化
ロジンとラウリン酸で表面処理した表面処理炭酸カルシ
ウム約2kgが得られた。
【0035】実施例2 不均化ロジンに代えて水添ロジン(ジヒドロアビエチン
酸含有量70重量%)を使用した他は、実施例1と同様
にして、水添ロジンとラウリン酸で表面処理した表面処
理炭酸カルシウム約2kgを得た。
酸含有量70重量%)を使用した他は、実施例1と同様
にして、水添ロジンとラウリン酸で表面処理した表面処
理炭酸カルシウム約2kgを得た。
【0036】実施例3 不均化ロジンに代えて重合ロジン(式(3)で表される
化合物の含有量25重量%)を使用した他は、実施例1
と同様にして、重合ロジンとラウリン酸で表面処理した
表面処理炭酸カルシウム約2kgを得た。
化合物の含有量25重量%)を使用した他は、実施例1
と同様にして、重合ロジンとラウリン酸で表面処理した
表面処理炭酸カルシウム約2kgを得た。
【0037】比較例1 不均化ロジンに代えてロジンを使用した他は、実施例1
と同様にして、ロジンとラウリン酸で表面処理した表面
処理炭酸カルシウム約2kgを得た。
と同様にして、ロジンとラウリン酸で表面処理した表面
処理炭酸カルシウム約2kgを得た。
【0038】比較例2 実施例1で不均化ロジンを添加せずにラウリン酸のみを
使用した他は、実施例1と同様にして、ラウリン酸で表
面処理した表面処理炭酸カルシウム2kgにデヒドロア
ビエチン酸含有量が65重量%でジヒドロアビエチン酸
含有量が25重量%である不均化ロジン20g粉末を物
理的に混合して表面処理炭酸カルシウム約2kgを得
た。
使用した他は、実施例1と同様にして、ラウリン酸で表
面処理した表面処理炭酸カルシウム2kgにデヒドロア
ビエチン酸含有量が65重量%でジヒドロアビエチン酸
含有量が25重量%である不均化ロジン20g粉末を物
理的に混合して表面処理炭酸カルシウム約2kgを得
た。
【0039】〔表面処理炭酸カルシウムの耐熱性試験〕
各表面処理炭酸カルシウム(初期)の白色度を測定し、
さらに100℃又は150℃で6時間加熱処理した後の
白色度を測定し、その変化を調べた。また、各表面処理
炭酸カルシウム100重量部と可塑剤のジオクチルフタ
レート(DOP)100重量部とを30分間、減圧下で
配合し、得られたDOPゾルの白色度を測定し、さらに
100℃又は150℃で6時間加熱処理した後の白色度
を測定し、その変化を調べた。
各表面処理炭酸カルシウム(初期)の白色度を測定し、
さらに100℃又は150℃で6時間加熱処理した後の
白色度を測定し、その変化を調べた。また、各表面処理
炭酸カルシウム100重量部と可塑剤のジオクチルフタ
レート(DOP)100重量部とを30分間、減圧下で
配合し、得られたDOPゾルの白色度を測定し、さらに
100℃又は150℃で6時間加熱処理した後の白色度
を測定し、その変化を調べた。
【0040】白色度は、ケットの白色度計によって測定
した。白色度の値は、相対値(%)で示され、表面処理
前の炭酸カルシウムの白色度が100%である。結果を
表1に示す。加熱処理による白色度の低下は、各表面処
理炭酸カルシウム中の変性ロジン等の変質(炭化等)に
由来するものと考えられる。表1の結果より、変性ロジ
ンによって表面処理した各実施例の表面処理炭酸カルシ
ウムは、ロジンによって表面処理した比較例1の表面処
理炭酸カルシウムと比較して、加熱処理による白色度の
低下が少ないことが判る。これは、炭酸カルシウムの表
面処理に使用した変性ロジンが、ロジンと比較して、変
質しにくいこと、即ち、耐熱性が優れていることを意味
する。
した。白色度の値は、相対値(%)で示され、表面処理
前の炭酸カルシウムの白色度が100%である。結果を
表1に示す。加熱処理による白色度の低下は、各表面処
理炭酸カルシウム中の変性ロジン等の変質(炭化等)に
由来するものと考えられる。表1の結果より、変性ロジ
ンによって表面処理した各実施例の表面処理炭酸カルシ
ウムは、ロジンによって表面処理した比較例1の表面処
理炭酸カルシウムと比較して、加熱処理による白色度の
低下が少ないことが判る。これは、炭酸カルシウムの表
面処理に使用した変性ロジンが、ロジンと比較して、変
質しにくいこと、即ち、耐熱性が優れていることを意味
する。
【0041】
【表1】 実施例1 実施例2 実施例3 比較例1 比較例2 表面処理炭酸カルシウムの白色度(%) 初期 96.8 96.9 96.3 93.0 92.5 100℃×6時間 95.7 95.5 94.8 87.6 87.0 150℃×6時間 91.1 86.2 86.3 72.3 71.5 DOPゾルの白色度(%) 初期 73.9 72.1 71.1 57.7 58.0 100℃×6時間 73.6 70.9 70.6 48.5 48.3 150℃×6時間 68.0 70.6 67.3 45.8 44.4
【0042】〔ゴム組成物の耐熱性〕各表面処理炭酸カ
ルシウムについてSBRゴム配合試験を行った。表2に
示す配合のゴム組成物を製造し、各ゴム組成物で試作し
たゴム片の引張強度を測定した(JIS−K−6301
1975)。さらに、100℃で48時間加熱処理し
た後の引張強度を測定し(老化試験)、維持率を求め
た。結果を表3に示す。表3の結果より、各実施例の表
面処理炭酸カルシウムを使用したゴム片は、比較例のも
のよりも、老化後の引張強度の維持率が高く、耐熱性が
優れていることが判る。
ルシウムについてSBRゴム配合試験を行った。表2に
示す配合のゴム組成物を製造し、各ゴム組成物で試作し
たゴム片の引張強度を測定した(JIS−K−6301
1975)。さらに、100℃で48時間加熱処理し
た後の引張強度を測定し(老化試験)、維持率を求め
た。結果を表3に示す。表3の結果より、各実施例の表
面処理炭酸カルシウムを使用したゴム片は、比較例のも
のよりも、老化後の引張強度の維持率が高く、耐熱性が
優れていることが判る。
【0043】
【表2】配合成分 配合割合(重量部) SBR1502 100.0 亜鉛華 5.0 ステアリン酸 1.0 ジベンゾチアゾールジサルファイド 1.2 テトラメチルチウラムジサルフィド 0.2 硫黄 2.0表面処理炭酸カルシウム 100.0
【0044】
【表3】
【0045】〔シリコーン樹脂系シーリング材の耐熱性
試験〕各表面処理炭酸カルシウム100重量部とシリコ
ーン樹脂のα,ω−ビス−ヒドロキシ−ポリジメチルシ
ロキサン100重量部とを30分間、常圧下で配合し、
得られたシリコーンゾルの粘度を測定し、150℃で1
4日加熱処理した後の粘度を測定し、その変化を調べ
た。
試験〕各表面処理炭酸カルシウム100重量部とシリコ
ーン樹脂のα,ω−ビス−ヒドロキシ−ポリジメチルシ
ロキサン100重量部とを30分間、常圧下で配合し、
得られたシリコーンゾルの粘度を測定し、150℃で1
4日加熱処理した後の粘度を測定し、その変化を調べ
た。
【0046】粘度は、BH型粘度計(TOKIMEC
製)によって20rpmの条件で測定した。上昇率の値
は、相対値(%)で示され、加熱処理前のシリコーンゾ
ルの粘度が100%である。結果を表4に示す。加熱処
理による粘度の上昇は、各表面処理炭酸カルシウム中の
変性ロジン等の変質(炭化等)に由来するものと考えら
れる。表4の結果より、変性ロジンによって表面処理し
た各実施例の表面処理炭酸カルシウムは、ロジンによっ
て表面処理した比較例1の表面処理炭酸カルシウムと比
較して、加熱処理による粘度の上昇が少ないことが判
る。これは、炭酸カルシウムの表面処理に使用した変性
ロジンが、ロジンと比較して、変質しにくいこと、即
ち、耐熱性が優れていることを意味する。
製)によって20rpmの条件で測定した。上昇率の値
は、相対値(%)で示され、加熱処理前のシリコーンゾ
ルの粘度が100%である。結果を表4に示す。加熱処
理による粘度の上昇は、各表面処理炭酸カルシウム中の
変性ロジン等の変質(炭化等)に由来するものと考えら
れる。表4の結果より、変性ロジンによって表面処理し
た各実施例の表面処理炭酸カルシウムは、ロジンによっ
て表面処理した比較例1の表面処理炭酸カルシウムと比
較して、加熱処理による粘度の上昇が少ないことが判
る。これは、炭酸カルシウムの表面処理に使用した変性
ロジンが、ロジンと比較して、変質しにくいこと、即
ち、耐熱性が優れていることを意味する。
【0047】
【表4】
【0048】
【発明の効果】本発明に係る表面処理炭酸カルシウム
は、それ自身耐熱性に優れている(表1参照)。また、
表面が濡れている状態でも同様に耐熱性が優れている
(表1参照)。従って、各種高分子材料の充填剤として
使用した場合にも、優れた耐熱性を示すことが期待され
る。
は、それ自身耐熱性に優れている(表1参照)。また、
表面が濡れている状態でも同様に耐熱性が優れている
(表1参照)。従って、各種高分子材料の充填剤として
使用した場合にも、優れた耐熱性を示すことが期待され
る。
【0049】本発明の表面処理炭酸カルシウムによれ
ば、従来のロジンを被覆した炭酸カルシウムの用途、即
ち、高分子材料であるシーリン材、プラスチック、ゴ
ム、インキ等において、従来のロジンを被覆した炭酸カ
ルシウムが有する充填剤としての使用特性を低下させる
ことなく、高分子材料の耐熱性の低下を抑制することが
できるという特有の効果を発揮する。その結果、本発明
の表面処理炭酸カルシウムを配合した高分子材料は、耐
熱性の必要な部分に使用されても、熱変色及び熱劣化を
生じないという効果が発揮され、その有用性は非常に大
きい。
ば、従来のロジンを被覆した炭酸カルシウムの用途、即
ち、高分子材料であるシーリン材、プラスチック、ゴ
ム、インキ等において、従来のロジンを被覆した炭酸カ
ルシウムが有する充填剤としての使用特性を低下させる
ことなく、高分子材料の耐熱性の低下を抑制することが
できるという特有の効果を発揮する。その結果、本発明
の表面処理炭酸カルシウムを配合した高分子材料は、耐
熱性の必要な部分に使用されても、熱変色及び熱劣化を
生じないという効果が発揮され、その有用性は非常に大
きい。
Claims (9)
- 【請求項1】 変性ロジンにより表面処理された炭酸カ
ルシウム粒子からなる表面処理炭酸カルシウム。 - 【請求項2】 変性ロジン及び粘度調整剤により表面処
理された炭酸カルシウム粒子からなる表面処理炭酸カル
シウム。 - 【請求項3】 粘度調整剤が炭素数6〜31の脂肪酸又
はその金属塩である請求項2に記載の表面処理炭酸カル
シウム。 - 【請求項4】 粘度調整剤の含有量がCaCO3100
重量部に対して0.1〜30重量部である請求項2又は
3に記載の表面処理炭酸カルシウム。 - 【請求項5】 変性ロジンが、式(1)〜(3)のいず
れかで表されるカルボン酸並びにこれらの塩及びエステ
ルからなる群から選ばれる一種又は二種以上である請求
項1〜4のいずれかに記載の表面処理炭酸カルシウム。 【化1】 - 【請求項6】 変性ロジンが、不均化ロジン、水添ロジ
ン及び重合ロジン並びにこれらの塩及びエステルからな
る群から選ばれる一種又は二種以上である請求項1〜4
のいずれかに記載の表面処理炭酸カルシウム。 - 【請求項7】 変性ロジンの含有量がCaCO3100
重量部に対して0.1〜30重量部である請求項1〜6
のいずれかに記載の表面処理炭酸カルシウム。 - 【請求項8】 表面処理された炭酸カルシウム粒子の8
0重量%以上が0.01〜10μmの一次粒子径である
請求項1〜7のいずれかに記載の表面処理炭酸カルシウ
ム。 - 【請求項9】 炭酸カルシウム粒子が合成炭酸カルシウ
ムである請求項1〜8のいずれかに記載の表面処理炭酸
カルシウム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11504198A JPH11302560A (ja) | 1998-04-24 | 1998-04-24 | 充填剤用炭酸カルシウム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11504198A JPH11302560A (ja) | 1998-04-24 | 1998-04-24 | 充填剤用炭酸カルシウム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11302560A true JPH11302560A (ja) | 1999-11-02 |
Family
ID=14652734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11504198A Pending JPH11302560A (ja) | 1998-04-24 | 1998-04-24 | 充填剤用炭酸カルシウム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11302560A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2006025423A1 (ja) * | 2004-09-01 | 2008-05-08 | 白石工業株式会社 | 白色粉末状加硫活性成分組成物及びゴム組成物 |
| CN102532730A (zh) * | 2010-12-15 | 2012-07-04 | 住友橡胶工业株式会社 | 包覆橡胶组合物和使用其的免震或减震装置 |
-
1998
- 1998-04-24 JP JP11504198A patent/JPH11302560A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2006025423A1 (ja) * | 2004-09-01 | 2008-05-08 | 白石工業株式会社 | 白色粉末状加硫活性成分組成物及びゴム組成物 |
| JP4873480B2 (ja) * | 2004-09-01 | 2012-02-08 | 白石工業株式会社 | 白色粉末状加硫活性成分組成物及びゴム組成物 |
| CN102532730A (zh) * | 2010-12-15 | 2012-07-04 | 住友橡胶工业株式会社 | 包覆橡胶组合物和使用其的免震或减震装置 |
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