JP2010280763A - 塗料用顔料組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】(A)二酸化チタン粉末20〜80質量%及び(B)軽質炭酸カルシウム粉末80〜20質量%からなる塗料用顔料組成物において、(B)成分として易溶性軽質炭酸カルシウム粉末を用いた塗料用顔料組成物である。
【選択図】なし
Description
例えば、これまでに、式d/D≦2.5(ただし、dはセディグラフX線透過式粒度分布測定法により測定した平均粒子径で、0.1μm≦d≦1.5μmの範囲、DはBET比表面積測定法により測定した比表面積の値より算出した平均粒子径)を充足する沈降性炭酸カルシウム10重量部以上を含有させた接着剤と顔料とを主成分とする塗被層を原紙上に設けたオフセット輪転印刷用塗被紙(特許文献1参照)、長さ0.5〜3μm、径0.1〜0.3μmのアラゴナイト系柱状炭酸カルシウムと粒子径が2〜7μmの板状塩基性炭酸マグネシウムよりなり、かつ比表面積が15〜30m2/gである均一分散状炭酸塩類を含有した紙被覆用組成物(特許文献2参照)、フィルムベースの支持体上に、(a)吸油量30〜55ml/100gの斜方晶形アラゴナイト炭酸カルシウム20〜70重量%と(b)エポキシ樹脂と(c)熱可塑性樹脂とを含有する塗被層を形成した記録用シート(特許文献3参照)、顔料総重量に基づき、アラゴナイト系柱状炭酸カルシウム5〜90重量%、カオリン10〜50重量%を含有する顔料と電子受容性有機顕色剤とからなる顕色層を設けた感圧複写紙用顕色シート(特許文献4参照)、軽質炭酸カルシウムとカオリンとを併用し、該顔料全体の吸油量の加重平均値が35ml/100g以上である顔料と電子受容性顕色剤と接着剤を含有する顕色剤層を支持体上に設けた読み取り用感圧複写紙(特許文献5参照)、三次元的に絡み合ったアラゴナイト系針状炭酸カルシウム粒子で、吸油量80〜150ml/100gの炭酸カルシウムとクレーとを含む白色顔料及びアクリルアミド/ジアリルアミン系共重合体とスチレン−ブタジエン系共重合体を含むバインダーからなる塗工層をもつオフセット印刷用紙(特許文献6参照)、顔料の90質量%以上が平均粒子径1.5μm以上であり、全顔料の60質量%以上が、アラゴナイト系柱状軽質炭酸カルシウムが凝集したイガグリ状粒子であり、バインダーとしてゲル量50〜85%のアクリロニトリル含量5〜20質量%である平均粒子径120nm以上の合成樹脂ラテックス粒子を全顔料に基づき8〜20質量%用いたオフセット印刷用塗工紙(特許文献7参照)などが、提案されている。
また、軽質炭酸カルシウム粉末は、塗料に配合する場合、溶解しにくく均一に分散しないという欠点がある。
そして、本発明者らは、さらに研究を続け、スラリーから粉末化する際の乾燥を気流と接触させずに、加熱した固体面と直接接触させて行うことにより、上記の気孔の形成を抑制し、水に溶解しやすい軽質炭酸カルシウム粉末が得られることを見出し、この知見に基づいて本発明をなすに至った。
この二酸化チタンは、平均粒子径0.1μm〜1.0μm、好ましくは0.2μm〜0.5μmの範囲の粉末として用いられる。
この分散剤としては、軽質炭酸カルシウムの水性スラリーを調製する際に慣用されているものの中から任意に選んで用いることができる。このような分散剤としては、例えば、ポリアクリル酸ナトリウム、ショ糖脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、アクリル酸−マレイン酸共重合体アンモニウム塩、メタクリル酸−ナフトキシポリエチレングリコールアクリレート共重合体、メタクリル酸−ポリエチレングリコールモノメタクリレート共重合体アンモニウム塩、ポリエチレングリコールモノアクリレートなどがある。これらは、単独で用いてもよいし、また2種以上を組み合わせて用いてもよい。
これらの分散剤を用いる場合には、軽質炭酸カルシウム粉末100質量部当り、0.1〜5質量部、好ましくは0.5〜2質量部の割合で添加される。
この際の加熱した固体面の温度としては100〜300℃、好ましくは150〜200℃の範囲が選ばれる。
(A)成分の割合が20質量%よりも少ないと、隠蔽力及び鏡面光沢度が不十分になるし、また、80質量%よりも多くなると、厚塗り性、調色性、流動性、貯蔵性が低下する。
(1)平均粒径
堀場製作所製レーザー回折散乱式粒度分布測定装置(製品記号「LA−920」)を用いて測定した。
(2)見掛け密度
JIS K 5101に規定された方法に従って測定した。
(3)B型粘度
トキメック社製B型粘度計を用い、ローター回転数60rpm、スラリー温度25℃において測定した。
(4)鏡面光沢度
JIS K 5600−4−7(60度)に従って、隠蔽力の測定に用いたのと同じ試験片により測定した。
(5)隠蔽力
JIS K 5600−4−1(試験方法B)に従って、塗布量を40g/m2の試験片を作成し、測定した。
(6)細孔容積
マイクロメリテックス社製の細孔容積測定装置「ポアサイザ9320」を用いて測定した。
水酸化カルシウムを20℃の水に混合して400g/リットルの濃度に調整したのち、コーレスミキサーで処理して25℃における粘度2500mPa・sの水酸化カルシウム水性懸濁液を得た。この水酸化カルシウム水性懸濁液を水で希釈して200g/リットルに調整し、そのうちの15リットルを回分式反応槽に供給した。この反応槽中の懸濁液の液温を40℃に調整したのち、工業用二酸化炭素ガス(純度99.9vol%)を0.2m3/hの割合で導入し、炭酸化反応を行い、平均粒径0.47μmのアラゴナイト柱状炭酸カルシウムスラリーを得た。このスラリーをフィルタープレスを用いて脱水処理し、ケーキ状のアラゴナイト柱状炭酸カルシウムを得た。
このようにして得た、アラゴナイト柱状炭酸カルシウムケーキ100質量部(固形分換算)にポリアクリル酸ナトリウム分散剤を1.2質量%(固形分/固形分)添加し、羽分散機を用いて一次分散を行い、続いてサンドミルを用いて二次分散処理を施し、固形分濃度63質量%の分散スラリーとした。
次に、ルチル型二酸化チタン(石原産業社製、商品名「タイペークR820」)70質量部に上記のアラゴナイト柱状炭酸カルシウム粉末30質量部を、コーレスミキサーで混合することにより、塗料用顔料組成物(I)を調製した。
このようにして得た、カルサイト紡錘状炭酸カルシウムケーキ100質量部(固形分換算)にポリアクリル酸ナトリウム分散剤を1.0質量%(固形分/固形分)添加し、羽分散機を用いて一次分散を行い、続いてサンドミルを用いて二次分散処理を施し、固形分濃度65質量%の分散スラリーとした。
次に、ルチル型二酸化チタン(石原産業社製、商品名「タイペークR820」)70質量部に上記のカルサイト紡錘状炭酸カルシウム粉末30質量部を、コーレスミキサーで混合することにより、塗料用顔料組成物(IV)を調製した。
実施例1と同様にして調製したアラゴナイト柱状炭酸カルシウムケーキを、ケージミルを備えた気流乾操機を用いて乾操、粉砕することにより、水分0.29質量%、見かけ密度0.16g/cm3のアラゴナイト柱状炭酸カルシウム乾燥粉末を得た。これを走査型電子顕微鏡で観察したところ、主として10μm未満の粒子で構成されていることが分かった。また、このものの細孔容積は1.83cm3/gであった。
比較例1における二酸化チタン粉末70質量部及びアラゴナイト柱状炭酸カルシウム粉末30質量部の割合を、二酸化チタン粉末60質量部及びアラゴナイト柱状炭酸カルシウム粉末40質量部の割合に変える以外は、比較例1と同様にして塗料用顔料組成物(II´)を調製した。
比較例1における二酸化チタン粉末70質量部及びアラゴナイト柱状炭酸カルシウム粉末30質量部の割合を、二酸化チタン粉末50質量部及びアラゴナイト柱状炭酸カルシウム粉末50質量部の割合に変える以外は、比較例1と同様にして塗料用顔料組成物(III´)を調製した。
実施例4と同様にして調製したカルサイト紡錘状炭酸カルシウムケーキを、ケージミルを備えた気流乾燥機を用いて乾燥、粉砕することにより、水分0.31質量%、見かけ密度0.19g/cm3のカルサイト紡錘状炭酸カルシウム乾燥粉末を得た。これを走査型電子顕微鏡で観察したところ、主として10μm未満の粒子で構成されていることが分かった。また、このものの細孔容積は1.61cm3/gであった。
比較例4における二酸化チタン粉末70質量部及びカルサイト紡錘状炭酸カルシウム粉末30質量部の割合を、二酸化チタン粉末60質量部及びカルサイト紡錘状炭酸カルシウム粉末40質量部の割合に変える以外は、比較例4と同様にして塗料用顔料組成物(V´)を調製した。
比較例4における二酸化チタン粉末70質量部及びカルサイト紡錘状炭酸カルシウム粉末30質量部の割合を、二酸化チタン粉末50質量部及びカルサイト紡錘状炭酸カルシウム粉末50質量部の割合に変える以外は、比較例4と同様にして塗料用顔料組成物(VI´)を調製した。
<ミルベースの調製>
実施例1ないし6及び比較例1ないし6で得た塗料用顔料組成物(I)〜(VI)、(I´)〜(VI´)のそれぞれを210質量部用い、これに水130質量部、増粘剤(花王社製、商品名「ポイズ310」)3質量部、消泡剤(花王社製、商品名「No8」)3質量部、分散剤(花王社製、商品名「ポイズ532A」)3質量部、湿潤剤(花王社製、商品名「ペレックスOTP」)0.3質量部、凍結防止剤(エチレングリコール)13質量部を配合して、ミルベースを調製した。このミルベースの配合組成を、下記の表1中に示す。
次に、上記のミルベース108.7質量部に対し、アクリル系バインダー(日本合成化学社製、商品名「モビニールDM772」)174質量部、消泡剤(花王社製、商品名「No8」)0.9質量部、造膜助剤(テキサノール)9質量部及び増粘剤(花王社製、商品名「ポイズ310」)4.5質量部を加えることにより、塗料を調製した。この塗料の配合組成を、下記の表2中に示す。
Claims (3)
- (A)二酸化チタン粉末20〜80質量%及び(B)軽質炭酸カルシウム粉末80〜20質量%からなる塗料用顔料組成物において、(B)成分として易溶性軽質炭酸カルシウム粉末を用いることを特徴とする塗料用顔料組成物。
- 易溶性軽質炭酸カルシウム粉末が、細孔容積1.0cm3/g以下の二次凝集粒子からなる低気孔率軽質炭酸カルシウム粉末である請求項1記載の塗料用顔料組成物。
- 易溶性軽質炭酸カルシウム粉末が、炭酸カルシウムの高濃度分散スラリーを加熱した固体面に直接接触させて乾燥した粉末である請求項1又は2記載の塗料用顔料組成物。
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