JPS587433A - 充填材の処理法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、各種高分子材料に対する親和性および分散性
に優れ練込特性の優れた充填材を得る方法に関するもの
である。

各種金属塩および硅酸塩粉末は、ゴム、プラスチックス
、塗料紙等の増量剤、補強剤、ゲル化剤などとして広く
用いられている。しかし天然に産する各種金属塩等を粉
砕してそのまま高分子材料へ添加した場合には、両物質
の親和性が乏しいことおよび二次凝集を起すことなどに
より分散不良となるために、その使用および用途も限定
され、性能向上効果も充分でなかった。

この様な欠陥を克服するため、従来から粉体粒子の粒子
径を均一にする方法、あるいは表面処理を施す等の方法
がとられてきた。しかしながら、前者の場合は粉体と有
機物質の親和性が欠如し二次凝集による不均一化、分散
不良等の点でその改善効果は充分ではなかった。

また、後者の粉末表面を処理する等の例では、水酸化カ
ルシウムの水溶液に界面活性剤、金属セッケン、あるい
は脂肪酸等を加えて炭酸ガスを通じて炭酸カルシウムを
生成させ、この炭酸カルシウムを脱水、乾燥後、再粉砕
して、表面性状の良好な表面処理炭酸カルシウム粉末を
製造する方法、あるいは、ステアリン酸等の有機カルボ
ン酸またはその誘導体例えばステアリン酸の各種エステ
ルの水溶液中に炭酸カルシウムを投入して攪拌し、乾燥
後粉砕して表面性状の良好な表面処理炭酸カルシウム粉
末を製造する方法、等の湿式法が提案されている。しか
しながら、これら湿式法については製造の煩雑性、低効
率高コスト等の欠点があった。

また各種金属塩粉末と上記の如き架材を脱水条件下で攪
拌混合して金属塩粒子表面に有機カルボン酸カルシウム
塩及び、その他の塩の被覆を形成させる方法が古くから
知られているが、分散性、光面光沢性等が必らずしも充
分ではなく、その処理効果は半減されていた。

本発明者らはこの様な欠点を克服するために鋭意研究を
重ねた結果、金属炭酸塩または硅酸塩粒子について従来
の表面処理のほかに、可塑剤もしくは分散剤等の薬剤を
吸着または結合させることによりすぐれた分散性、表面
特性およびその他の性能向上効果が得られることを見い
出し、この知見にもとすいて本発明をなすに至った。

すなわち、本発明は当該金属炭酸塩または硅酸塩粉末を
少量の有機カルボン酸またはその誘導体で表面処理する
際に同時にまたはこれに引続いて、該粉末１００重量部
当り０．２〜５．０重量部の可塑剤もしくは分散剤等の
薬剤を添加して十分に混合することにより該粉末粒子表
面に被覆を形成させることを特徴とする充填材の製造方
法を提供するものである。

本発明は、従来性われてきた高分子材料と充填材の親和
性もしくは結合効果を高めることを目的とした各種薬剤
、例えば有機カルボン酸またはその誘導体による表面処
理手法に対し、それらの効果の他に更に充填材の分散性
向上を計るため、あらかじめ充填材に所要の可塑剤もし
くは分散剤等の薬剤を吸着もしくは結合せしめるもので
あり、これにより高分子材料に対する充填材の練込特性
を飛躍的に改善することを特徴とする。

本発明において周期律表第■族の金属の炭酸塩または硅
酸塩の粒子が使用され、例えば平均粒子径十数ミクロン
以下の炭酸カルシウム粉末をいう。

これらは単独もしくは混合物でも良く、水和物、複塩も
しくは鉱物の如き組成の一部として含有されてもよい。

本発明に用いられる有機カルボン酸およびその誘導体と
は、例えばパルミチン酸、ステアリン酸、リノール酸、
リル／酸等の飽和脂肪酸あるいは不飽和脂肪酸またはこ
れらの各種エステル等であり、通常は１種類または２種
類以上を混合して使用する。その使用量は使用目的およ
び条件により適当に選択できるが、本発明の目的を充分
に発揮するためには金属炭酸塩粉末等の１００重量部に
対して０．１〜１０重量部好ましくは０．２〜４．０重
量部がよい。

本発明に用いられる可塑剤または分散剤等の薬剤は表１
に示される各種薬剤でこれらは単独または数種混合して
使用される。この可塑剤、分散剤等の薬剤の添加量は金
属炭酸塩等の粉末１００重量部に対して０．１〜１０．
０重量部好ましくは０．２〜５．０重量部が適当である
。

表１　本発明に使用する可塑剤９分散剤等の架材（前頁
の続き） −ｇ−（次頁に続く） （前頁の続き） 　９− （前頁の続き） （前頁の続き） 本発明に使用する薬剤、即ち有機カルボン酸またはその
誘導体、並びに可塑剤と分散剤等の薬剤は、粒子表面に
均一に吸着もしくは結合させそれによって最終的な練込
特性向上を計るために、水、アルコール、エーテル等の
溶剤で希しやくして使用する。その溶剤量は使用する有
機カルボン酸及びその誘導体又は可塑剤、分散剤等の薬
剤に対して通常重量比で５倍以下であり、溶剤を用いな
い場合もある。本発明における処理方法にあたっては金
属炭酸塩等の粉末を高速せん断ミキサー、リボンプレン
ダーあるいは流動噴流式ミキサー中にて加熱攪拌しなが
ら前記各種薬剤を添加する。架材の添加は有機カルボン
酸またはその誘導体と、可塑剤または分散剤等の薬剤と
について別々に添加する場合もあり、また同時に添加す
る場合もあるが、好ましくは有機カルボン酸またはその
誘導体による処理を先に行うのが適当である。

本発明により得られる充填材は、二次凝集がほとんど認
められず、高分子材料と混練した際には光沢性、分散性
、有機物との親和性等にすぐれた性能を示す。また、製
造方法も簡易かつ安価な方法であり更に分散性にすぐれ
ているので高分子材料に対して高濃度配合が可能である
等経済的にもすぐれた充填材とすることができる。

次に、実施例によって発明の詳細な説明する。

実施例 平均粒径１．１　μｍ、比表面積２１　Ｘ　１０”　ｃ
ＩＬ／ｆ　Ｏ重質炭酸カルシウム粉末１００重量部をヘ
ンシェルミキサーに装入し、これを１σｏ　ｃ−に保持
して、表面処理剤を添加して高分子材料用充填材を製造
する。

この表面処理剤の種類と添加量（重量部）およびその処
理条件を表２に示した。

得られた階１〜７の充填材を、ＳＢＲ（スチレンブタジ
ェンゴム）にロール混練機を用いて配合した。

その配合条件は次のとおりである。

ＳＢＲす１５０２　　　　１００．０　　重量部充填材
　　　　　　　１００．０　　重量部亜鉛華　　　　　
　　　５．０　　重量部ステアリン酸　　　　　１．０
　　重量部促進剤　ＭＢＴＳ”　　　　１．０　　重量
部玲 促進剤　Ｄ、Ｐ、Ｇ、　　　　　０．５　　重量部硫黄
　　　　　　　　　２．０　　重量部※１・・・ジベン
ゾチアジルジサルファイド×２・・・１，３−ジフェニ
ルグアニジンこの混線後、１５０℃±２℃で７〜２０分
間加硫処理し、得られた加硫物をＪＩＳ規格に従ってそ
の特性を各々２回づつ測定し、表３の結果を得た。なお
、表３には、対照例として本発明に従う処理を行なわな
かった充填材、すなわち、平均粒径１．１μ、比表面積
２１　Ｘ　１ｏ”、、、ｊ／　ｙの重質炭酸カルシウム
粉末そのもの、を配合した場合、および参考例として、
高級膠質炭酸カルシウムを配合した場合も、併記した。

表３ 表３の結果から、本発明に従う場合は練込特性は非常に
向上することがわかる。

次に表２で得られたＮ（Ｌｌ、２．４および乙の充填材
４０％と、ポリプロピレン（ｄ　＝　０．９　ｔ／ｃｒ
ＬＭＩ＝８）６０％とを、バンバリーミキサ−で樹脂温
度２５０Ｃで５分間混練して樹脂組成物を調整し、この
樹脂組成物で射出成形機で樹脂温度２１０Ｃ１金型温度
５０Ｃの条件下で成形してＡＳＴＭ規格試験片を作成し
諸物性を測定した。得られた結果を表４に示した。なお
、表中の対照例は、本発明に従う処理を行なわなかった
充填材、すなわち、平均粒径１．１μ、比表面積２１　
Ｘ　１０３ｃｄ／ｌの重質炭酸カルシウムをそのものを
配合した例である。

表４ 表４の結果から本発明に従う充填材はポリプロピレンに
対しても練込特性の向上が見られる。

出願人　　金平鉱業株式会社

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）周期律表第■族に属する金属の炭酸塩または硅酸
   塩の粉末を高分子材料の充填材として使用するにあたり
   、該粉末の表面を有機カルボン酸またはその誘導体で処
   理するさいにこれと同時にまたはこれに引続いて高分子
   材料用の可塑剤または分散剤等の薬剤を該粉末表面に被
   着または一合させることを特徴とする充填材の処理法。
2. （２）粉末は天然の炭酸カルシウムである特許請求の範
   囲第１項記載の処理法。
3. （３）被着結合処理は、ミキサーによって行なう特許請
   求の範囲第１項または第２項記載の処理法。
4. （４）可塑剤または分散剤等の薬剤は該粉末１００重量
   部当り０．２〜５．０重量−の量で被着結合させる特許
   請求の範囲第１項、第２項または第３項記載の処理法。
5. （５）有機カルボン酸またはその誘導体が、飽和カルボ
   ン酸、不飽和カルボン酸、脂肪族カルボン酸、芳香族カ
   ルボン酸、およびそれらのエステルの群から選ばれた少
   なくとも１種である特許請求の範囲第１項、第２項、第
   ３項または第４項記載の処理法。
6. （６）可塑剤が、フタル酸誘導体、インフタル酸誘導体
   、アジビン酸誘導、アゼライン酸誘導体、マレイン酸誘
   導体、フマル酸誘導体、トリメリット酸誘導体、クエン
   酸誘導体、インタル酸誘導体、オレイン酸誘導体、リシ
   ノール酸誘導体、りん酸誘導体、グリコール誘導体およ
   び有機過酸化物ヒドロキノン誘導体、の群から選ばれた
   少なくとも１種である特許請求の範囲第１項、第２項、
   第３項、第４項または第５項記載の処理法。