JP7485440B1 - 硬化型樹脂組成物用表面処理炭酸カルシウム填料、およびそれを用いた硬化型樹脂組成物 - Google Patents
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- RQIDQEBURXNDKG-MDZDMXLPSA-N ximenic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C\CCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O RQIDQEBURXNDKG-MDZDMXLPSA-N 0.000 description 1
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
表面処理剤で表面処理されている表面処理炭酸カルシウム粒子を含み、かつ以下の式(1)~(5)を満足する、硬化型樹脂組成物用表面処理炭酸カルシウム填料:
(1)5≦Sw≦50 (m2/g)
(2)50≦Mp≦100 (質量%)
(3)45≦UFa≦80 (質量%)
(4)20≦Nr≦50 (質量%)
(5)1.00≦Es≦4.50 (mg/m2)
該Swは、該表面処理炭酸カルシウム粒子のBET比表面積(m2/g)であり、
該Mpは、該表面処理剤に含まれる脂肪酸類であって、46℃以下の融点を有する脂肪酸、およびその塩からなる群から選択される少なくとも1種である脂肪酸類の含有量(質量%)であり、
該Nrは、該表面処理炭酸カルシウム粒子をエタノールで還流して得られる対イオンを構成する1価の脂肪酸塩の、該表面処理剤の総表面処理量に対する割合(質量%)であり、
該Esは、該表面処理炭酸カルシウム粒子の単位比表面積当たりの該表面処理剤の量(mg/m2)である。
まず、本発明の表面処理炭酸カルシウム填料について説明する。
本発明における表面処理炭酸カルシウム粒子は、所定のBET比表面積(Sw;m2/g)を有する。本発明において、表面処理炭酸カルシウム粒子のSwは5~50m2/gであり、好ましくは10~40m2/gであり、より好ましくは15~35m2/gである。表面処理炭酸カルシウム粒子のSwが5m2/gを下回ると、その一次粒子が大き過ぎることになり、得られる硬化型樹脂組成物に対して十分なチキソ性を付与することが困難になる場合がある。表面処理炭酸カルシウム粒子のSwが50m2/gを上回ると、原料となる炭酸カルシウム粒子の表面を被覆するために必要な表面処理剤量が多くなり、得られる硬化型樹脂組成物の耐熱後の物性変化率が大きくなる場合がある。
なお、Swは表面処理炭酸カルシウム粒子を窒素吸着法(BET法)で測定した場合の値であり、下記試験方法により測定される。
表面処理炭酸カルシウム粒子のSwは、例えば、株式会社マウンテック社製Macsorb HM model-1201を使用して以下のようにして測定され得る。
本発明における表面処理炭酸カルシウム粒子はまた、当該粒子に付与された表面処理剤内に所定量の脂肪酸類が含有されている。ここで、用語「脂肪酸類」は、脂肪酸、脂肪酸塩、およびそれらの組み合わせのいずれをも包含する。
本発明における表面処理炭酸カルシウム粒子はまた、当該粒子に付与された表面処理剤を構成する1価の水溶性脂肪酸塩に含まれる不飽和脂肪酸部分が所定範囲の割合(UFa;質量g)で含まれている。本発明において、表面処理炭酸カルシウム粒子に付与された表面処理剤を構成する1価の水溶性脂肪酸塩に含まれる不飽和脂肪酸部分の割合(UFa)は45~80質量%であり、好ましくは50~70質量%であり、より好ましくは55~65質量%である。表面処理炭酸カルシウム粒子に付与された表面処理剤におけるUFaが45質量%を下回ると、得られる硬化型樹脂組成物の粘度が低温時に高くなり、施工業者の作業性を低下させることになる。表面処理炭酸カルシウム粒子に付与された表面処理剤におけるUFaが80質量%を上回ると、得られる硬化型樹脂組成物の耐熱性が低下するとともに変色し易く、伸び率が低下する。
表面処理炭酸カルシウム粒子のUFaは、例えば、ガスクロマトグラフとして、熱分解装置(フロンティア・ラボ株式会社製PY-2020D)を併設したガスクロマトグラフ質量分析計(株式会社島津製作所製GCMS-QP2010A)を使用して以下のようにして測定され得る。
本発明における表面処理炭酸カルシウム粒子はまた、当該粒子をエタノールで還流して得られる対イオンを構成する1価の脂肪酸塩の、表面処理剤の総表面処理量に対する割合(Nr)が所定の範囲内を満たす。本発明において、表面処理炭酸カルシウム粒子のNrは20~50質量%であり、好ましくは25~45質量%であり、より好ましくは30~40質量%である。表面処理炭酸カルシウム粒子のNrが20質量%を下回ると、得られる硬化型樹脂組成物の伸び率が低下して高寿命化された樹脂組成物を得ることが困難となる。表面処理炭酸カルシウム粒子のNrが50質量%を上回ると、得られる硬化型樹脂組成物は、低モジュラスかつ高伸びではあるが耐水性が低下する上、接着性も低下して長期間の防水性能に支障をきたしてしまうものとなる。
表面処理炭酸カルシウム粒子のNrは以下のようにして測定され得る。
(b)次いで、アルミニウム箔で軽くフラスコの口を覆い、90℃以上のウォーターバス上で沸騰させ、当該沸騰の開始後さらに1時間加熱した後、ウォーターバスから取り出して室温で1日放冷する。
(c)30℃に温度調節し、フラスコ内の内容物をPTFE製のメンブレンフィルター(孔径0.5μm)を用いて吸引濾過し、濾液がビーカーに集められる。
(d)得られた濾液を秤量済みの200mLのビーカーに取り、80℃以上の湯浴に浸けて95%エタノールを蒸発させる。放冷後ビーカーの質量が測定される(なお、上記濾過前には空ビーカーの質量も測定される)。
(e)その後、表面処理炭酸カルシウム粒子1g当たりの遊離物の量F(mg/g)が以下のようにして算出される。
F(mg/g)=[濾過・放冷後のビーカー質量(mg)-空ビーカー質量(mg)]/炭酸カルシウムサンプル質量(g)
(f)次いで、上記(e)で得られた遊離物が、フェノールフタレイン溶液を数滴加えた2-プロパノール25mL中で溶解させられる。
(g)上記(f)で得られた2-プロパノール溶液が0.1mol/L水酸化カリウム水溶液で中和滴定される。
(h)上記(g)の水酸化カリウム滴定量から表面処理炭酸カルシウム粒子1g当たりの遊離物量中の遊離脂肪酸量(a(mg/g))が以下の式に基づいて算出され得る:
遊離脂肪酸量a(mg/g)=0.1mol/Lの水酸化カリウム滴定量(mL)×10-4×表面処理炭酸カルシウム粒子上に付与された表面処理剤の分子量×103(mg)/表面処理炭酸カルシウム粒子のサンプル質量(g)
ここで、200~500℃の表面処理炭酸カルシウム粒子1g当たりの熱減量(総表面処理剤量)をTg(mg/g)とすると、表面処理炭酸カルシウム粒子をエタノール抽出して求められる遊離脂肪酸量の総表面処理剤量に対する割合Zfは以下のようにして算出され得る:
Zf=(a/Tg)×100 (質量%)
同様に、上記(g)の水酸化カリウム滴定量から表面処理炭酸カルシウム粒子1g当たりの遊離物中の対イオンを構成する1価の脂肪酸塩の量s(mg/g)は、以下のようにして算出され得る:
1価の脂肪酸塩量s=遊離物量F-遊離脂肪酸量a (mg/g)
表面処理炭酸カルシウムをエタノール還流して得られる遊離物中の対イオンを構成する1価の脂肪酸塩の、表面処理剤の総表面処理剤量に対する割合Nrは、以下のようにして算出され得る:
Nr=(s/Tg)×100 (質量%)
本発明における表面処理炭酸カルシウム粒子はまた、表面処理炭酸カルシウム粒子の単位比表面積当たりの該表面処理剤の量(Es)が所定の範囲内を満たす。本発明において、表面処理炭酸カルシウム粒子のEsは1.00~4.50mg/m2であり、好ましくは1.50~4.00mg/m2であり、より好ましくは2.00~3.00mg/m2である。表面処理炭酸カルシウム粒子のEsが1.00mg/m2を下回ると、表面処理炭酸カルシウム粒子における表面処理の効果が不十分となる傾向があり、また、処理不足により未処理面が露出して水分を吸着し易くなる。表面処理炭酸カルシウム粒子のEsが4.50mg/m2を上回ると、余剰の表面処理剤が滑剤として働くことになり、得られる硬化型樹脂組成物の耐熱性に悪影響を及ぼす恐れがあることに加え、経済的に不利である。なお、上記表面処理炭酸カルシウム粒子の比表面積(粒度)のBET比表面積Swに応じて表面処理量を変量するのが好ましい。
表面処理炭酸カルシウム粒子のEsは以下のように表面処理炭酸カルシウム1g当たりの熱減量(mg/g)(Tg;総表面処理剤量ともいう)を、上記BET比表面積(m2/g)(Sw)で除することにより算出することができる:
Es(mg/m2)=Tg(mg/g)/Sw(m2/g)
ここで、Tgは熱分析装置(株式会社リガク製ThermoPlusEV02)を用い、直径10mmの試料パン(白金製)に表面処理炭酸カルシウム100mgを採取し、昇温速度15℃/分で常温から510℃まで昇温させたときの200℃~500℃の熱減量を測定することにより、表面処理炭酸カルシウム1g当たりの熱減量(mg/g)として得ることができる。
上記のように本発明の表面処理炭酸カルシウム填料は、その構成成分である表面処理炭酸カルシウム粒子が式(1)~(5)のすべてを満たすものである。このような表面処理炭酸カルシウム粒子は、表面処理剤で表面処理されている表面処理炭酸カルシウム粒子である。
ここで、未改質の炭酸カルシウム粒子は、樹脂との混練時の脱気性の観点から、微粉粒子を多く含有している天然の白色糖晶質石灰石(重質炭酸カルシウム)よりもむしろ、天然の灰色緻密質石灰石を焼成した合成法により調製された合成炭酸カルシウム(例えば、軽質・コロイド炭酸カルシウム)の粒子である。
表面処理剤は、粒子の流動性改善、炭酸カルシウムの耐アルカリ性や耐活性、その他、炭酸カルシウム填料の特性を向上させる目的で、上記未改質の炭酸カルシウム粒子に対して使用されるものである。表面処理剤の例としては、上記脂肪酸類が挙げられる。
上記表面処理剤を用いて、未改質の炭酸カルシウム粒子の表面処理は例えば以下のようにして行われる。
次に、本発明の硬化型樹脂組成物について説明する。
硬化型樹脂は、例えば23℃にて好ましくは30Pa・s以上、より好ましくは50~100Pa・sの樹脂粘度を有するものである。例えば30Pa・s未満の樹脂は、低温作業性に問題がないため、上記表面処理炭酸カルシウム填料との併用を敢えて必要としない。
具体的には、23℃の環境下で樹脂を300mLのカップに300g入れ、10rpmにて1分間撹拌した後、粘度計(例えば、東機産業株式会社製VISCOMETER TV-100を用いて(レンジU、ローターNo.H6)測定され得る。
本発明の硬化型樹脂組成物は可塑剤を含有していてもよい。使用され得る可塑剤の例としては、アジピン酸ジオクチル(DOA)、アジピン酸ジイソノニル(DINA)、アジピン酸ジイソデシル(DIDA)、アジピン酸ジ-n-アルキル、ジブチルジグリコールアジペート(BXA)、アゼライン酸ビス(2-エチルヘキシル)(DOZ)、セバシン酸ジブチル(DBS)、セバシン酸ジオクチル(DOS)、マレイン酸ジブチル(DBM)、マレイン酸ジ-2-エチルヘキシル(DOM)、フマル酸ジブチル(DBF)、リン酸トリクレシル(TCP)、トリエチルホスフェート(TEP)、トリブチルホスフェート(TB20P)、トリス・(2-エチルヘキシル)ホスフェート(TOP)、トリ(クロロエチル)ホスフェート(TCEP)、トリスジクロロプロピルホスフェート(CRP)、トリブトキシエチルホスフェート(TBXP)、トリス(β-クロロプロピル)ホスフェート(TMCPP)、トリフェニルホスフェート(TPP)、オクチルジフェニルホスフェート(CDP)、クエン酸アセチルトリエチル、アセチルクエン酸トリブチル、トリメリット酸系可塑剤、ポリエステル系可塑剤、塩素化パラフィン、ステアリン酸系可塑剤、シリコーンオイル(例えばジメチルポリシロキサン)、石油系高沸点溶剤(例えば、ポリオキシプロピレングリコール系、パラフィン系、ナフテン系、イソパラフィン系等の石油系高沸点溶剤)などが挙げられる。可塑剤の具体的な例としては、アクリル系ポリマー(東亞合成株式会社製アルフォンUP-1000,1110,1120等)が挙げられる。
上記可塑剤は、特に限定されないが、硬化型樹脂100質量部に対して、例えば80~150質量部が用いられる。
本発明の硬化型樹脂組成物は、上記表面処理炭酸カルシウム填料以外に他の充填剤を含有していてもよい。使用され得る他の充填剤の例としては、無機系充填剤および有機系充填剤、ならびにそれらの組み合わせが挙げられる。
本発明の硬化型樹脂組成物は他の添加剤を含有していてもよい。他の添加剤の例としては、硬化触媒、老化防止剤、着色剤、シランカップリング剤、ワックス、発泡剤、希釈剤、溶剤などが挙げられる。
(B)表面処理炭酸カルシウムのBET比表面積(Sw)、
(C)表面処理剤を構成する1価の水溶性脂肪酸塩類に含まれる不飽和脂肪酸部分の割合(UFa)、
(D)表面処理炭酸カルシウム粒子をエタノールで乾留して得られる対イオンを構成する1価の脂肪酸塩の表面処理剤の総表面処理量に対する割合(Nr)、
(E)表面処理炭酸カルシウム粒子の単位比表面積当たりの表面処理剤の量(Es)
(A)~(E)に関してはそれぞれ前述の測定方法で測定した。
各実施例および比較例で得られたシーラントを23℃で1日間静置した後、カートリッジガンを用いて100mLのポリプロピレン(PP)カップへ詰め、TV型粘度計(東機産業株式会社製VISCOMETER TV-100)を用いて(レンジU、ローターNo.H7で)測定した。
各実施例および比較例で得られたシーラントを充填したカートリッジを低温環境下(5℃)で1日保管した後、当該シーラントを、カートリッジガンを用いて100mLのPPカップへ詰め、TV型粘度計(東機産業株式会社製VISCOMETER TV-100)を用いて(レンジU、ローターNo.H7で)測定した。粘度について2rpmでは測定開始2分後の値を、10rpmでは測定開始1分後の値を測定し、それぞれ粘度値とした。また、TI値については2rpmでの粘度値を10rpmでの粘度値で除算することにより算出し、得られた値を以下の基準にしたがって判定した。
◎:TIが2.8以上であった。
○:TIが2.3以上2.8未満であった。
△:TIが1.8以上2.3未満であった。
×:TIが1.8未満であるか、または10rpmでの粘度値が600Pa・s以上であった。
アルミニウム板(50mm×50mm×3mm)表面に、プライマー(横浜ゴム株式会社製No.40)を塗布し、60分間乾燥させた後、各実施例および比較例で得られたシーラントを充填(形状12mm×12mm×50mm)し、JIS A 1439:2016(建築用シーリング材 5.12.2、引張試験体の作製)に準拠して、H型試験体を作成した。
加熱後強度(最大強度)および加熱後伸び率(最大伸び率)の各値について、以下の基準により判定を行った。
初期強度(最大強度/Tmax):
◎:0.40N/mm2以上であった。
○:0.30N/mm2以上0.40N/mm2未満であった。
△:0.20N/mm2以上0.30N/mm2未満であった。
×:0.20N/mm2未満であった。
◎:600%以上であった。
○:450%以上600%未満であった。
△:300%以上450%未満であった。
×:300%未満であった。
加熱後強度(最大強度/Tmax):
◎:0.30N/mm2以上であった。
○:0.20N/mm2以上0.30N/mm2未満であった。
△:0.10N/mm2以上0.20N/mm2未満であった。
×:0.1N/mm2未満であった。
◎:350%以上であった。
○:250%以上350%未満であった。
△:150%以上250%未満であった。
×:150%未満であった。
なお、得られたシーラントについてシーラントの破断が接着表面で生じるのではなく、シーラントの内部(中心)で生じることが好ましい。
○:CF100%であった。
△:CF50%~CF99%であった。
×:CF50%未満(AF50%以上)であった。
○:CF100%であった
△:CF50%~CF99%であった。
×:CF50%未満(AF50%以上)であった。
固形分濃度10.0重量%、温度50℃に調整した、BET比表面積27m2/gの合成炭酸カルシウムの水スラリー10Lに対して、80℃の温水1L中で組成を調整した混合脂肪酸(ラウリン酸:ミリスチン酸:パルミチン酸:ステアリン酸:オレイン酸=6:6:22:16:50(質量比))65gを苛性ソーダで中和し、混合脂肪酸ナトリウム塩として、加えて炭酸カルシウムスラリーと共に強く撹拌した。この炭酸カルシウムスラリーを固形分60%まで脱水し、110℃の箱型乾燥機で12時間乾燥後、粉砕してBET比表面積23m2/gの表面処理炭酸カルシウム粒子(E1)を得た。得られた表面処理炭酸カルシウム粒子(E1)の特徴を表1に示す。
表面処理剤として混合脂肪酸の組成を、ラウリン酸:ミリスチン酸:パルミチン酸:ステアリン酸:オレイン酸=10:4:28:4:54(質量比)(表面処理剤の添加量は65gを苛性ソーダで中和)に変更したこと以外は実施例1と同様にして表面処理炭酸カルシウム粒子(E2)を得た。得られた表面処理炭酸カルシウム粒子(E2)の特徴を表1に示す。
実施例1と同様の混合脂肪酸の組成を用い、表面処理剤の添加量を53gを苛性ソーダで中和して使用に変更したこと以外は実施例1と同様にして表面処理炭酸カルシウム粒子(E3)を得た。得られた表面処理炭酸カルシウム粒子(E3)の特徴を表1に示す。
実施例1と同様の混合脂肪酸の組成を用い、表面処理剤の添加量を77gを苛性ソーダで中和して使用に変更したこと以外は実施例1と同様にして表面処理炭酸カルシウム粒子(E4)を得た。得られた表面処理炭酸カルシウム粒子(E4)の特徴を表1に示す。
実施例1で表面処理剤として、混合脂肪酸の組成(ラウリン酸:ミリスチン酸:パルミチン酸:ステアリン酸:オレイン酸=0:1:25:22:52(質量比))を苛性ソーダで中和して使用に変更し、表面処理剤の添加量を63gに変更したこと以外は実施例1と同様にして表面処理炭酸カルシウム粒子(E5)を得た。得られた表面処理炭酸カルシウム粒子(E5)の特徴を表1に示す。
実施例1で使用する合成炭酸カルシウムのBET比表面積を17m2/gに変更し、処理剤組成を実施例1と同様にし、表面処理剤の添加量を42gに変更したこと以外は実施例1と同様にして表面処理炭酸カルシウム粒子(E6)を得た。得られた表面処理炭酸カルシウム粒子(E6)の特徴を表1に示す。
実施例1で使用する合成炭酸カルシウムのBET比表面積を55m2/gに変更し、処理剤組成を実施例1と同様にし、表面処理剤の添加量を109gに変更したこと以外は実施例1と同様にして表面処理炭酸カルシウム粒子(E7)を得た。得られた表面処理炭酸カルシウム粒子(E7)の特徴を表1に示す。
実施例1で表面処理剤として、混合脂肪酸の組成(ラウリン酸:ミリスチン酸:パルミチン酸:ステアリン酸:オレイン酸=2:5:30:20:43(質量比)、表面処理剤の添加量は65gを苛性ソーダで中和して使用)に変更したこと以外は実施例1と同様にして表面処理炭酸カルシウム粒子(E8)を得た。得られた表面処理炭酸カルシウム粒子(E8)の特徴を表1に示す。
実施例1で表面処理剤として、混合脂肪酸の組成(ラウリン酸:ミリスチン酸:パルミチン酸:ステアリン酸:オレイン酸=60:0:0:0:40(質量比)、表面処理剤の添加量は65gを苛性ソーダで中和して使用)に変更したこと以外は実施例1と同様にして表面処理炭酸カルシウム粒子(E9)を得た。得られた表面処理炭酸カルシウム粒子(E9)の特徴を表1に示す。
実施例1で表面処理剤として、混合脂肪酸の組成(ラウリン酸:ミリスチン酸:パルミチン酸:ステアリン酸:オレイン酸=6:6:26:24:38(質量比)、表面処理剤の添加量は65gを苛性ソーダで中和して使用)に変更したこと以外は実施例1と同様にして表面処理炭酸カルシウム粒子(E10)を得た。得られた表面処理炭酸カルシウム粒子(E10)の特徴を表1に示す。
実施例1で表面処理剤として、混合脂肪酸の組成(ラウリン酸:ミリスチン酸:パルミチン酸:ステアリン酸:オレイン酸=4:2:12:10:72(質量比)、表面処理剤の添加量は65gを苛性ソーダで中和して使用)に変更したこと以外は実施例1と同様にして表面処理炭酸カルシウム粒子(E11)を得た。得られた表面処理炭酸カルシウム粒子(E11)の特徴を表1に示す。
実施例1と同様の組成で脂肪酸を苛性ソーダで中和したものに、同組成の脂肪酸を添加し表面処理を実施した(脂肪酸Na塩:脂肪酸=8:2(質量比)、表面処理剤の添加量は脂肪酸Na塩が52g、脂肪酸が13g)こと以外は実施例1と同様にして表面処理炭酸カルシウム粒子(E12)を得た。得られた表面処理炭酸カルシウム粒子(E12)の特徴を表1に示す。
表面処理前の炭酸カルシウムスラリーに苛性ソーダを0.5%添加し、pHを11以上にしたこと以外は実施例1と同様にして表面処理炭酸カルシウム粒子(E13)を得た。得られた表面処理炭酸カルシウム粒子(E13)の特徴を表1に示す。
実施例1と同様の混合脂肪酸の組成にて苛性ソーダで中和し、表面処理剤の添加量を32gに変更したこと以外は実施例1と同様にして表面処理炭酸カルシウム粒子(E14)を得た。得られた表面処理炭酸カルシウム粒子(E14)の特徴を表1に示す。
実施例1と同様の混合脂肪酸の組成にて苛性ソーダで中和し、表面処理剤の添加量を111gに変更したこと以外は実施例1と同様にして表面処理炭酸カルシウム粒子(E15)を得た。得られた表面処理炭酸カルシウム粒子(E15)の特徴を表1に示す。
実施例1で使用する合成炭酸カルシウムのBET比表面積を65m2/gに変更し、処理剤組成は実施例1と同様にし、表面処理剤の添加量を139gに変更したこと以外は実施例1と同様にして表面処理炭酸カルシウム粒子(E16)を得た。得られた表面処理炭酸カルシウム粒子(E16)の特徴を表1に示す。
実施例1で使用する合成炭酸カルシウムのBET比表面積を12m2/gに変更し、処理剤組成は実施例1と同様にし、表面処理剤の添加量を28gに変更したこと以外は実施例1と同様にして表面処理炭酸カルシウム粒子(E17)を得た。得られた表面処理炭酸カルシウム粒子(E17)の特徴を表1に示す。
実施例1で使用する合成炭酸カルシウムのBET比表面積を8m2/gに変更し、処理剤組成は実施例1と同様にし、表面処理剤の添加量を17gに変更したこと以外は実施例1と同様にして表面処理炭酸カルシウム粒子(E18)を得た。得られた表面処理炭酸カルシウム粒子(E18)の特徴を表1に示す。
表面処理剤として、混合脂肪酸の組成(ラウリン酸:ミリスチン酸:パルミチン酸:ステアリン酸:オレイン酸=0:0:28:52:20(質量比)、表面処理剤の添加量は65gを苛性ソーダで中和)に変更したこと以外は実施例1と同様にして表面処理炭酸カルシウム粒子(C1)を得た。得られた表面処理炭酸カルシウム粒子(C1)の特徴を表2に示す。
表面処理剤として、混合脂肪酸の組成(ラウリン酸:ミリスチン酸:パルミチン酸:ステアリン酸:オレイン酸=100:0:0:0:0(質量比)、表面処理剤の添加量は65gを苛性ソーダで中和)に変更したこと以外は実施例1と同様にして表面処理炭酸カルシウム粒子(C2)を得た。得られた表面処理炭酸カルシウム粒子(C2)の特徴を表2に示す。
表面処理剤として、混合脂肪酸の組成(ラウリン酸:ミリスチン酸:パルミチン酸:ステアリン酸:オレイン酸=0:0:0:0:100(質量比)、表面処理剤の添加量は65gを苛性ソーダで中和)に変更したこと以外は実施例1と同様にして表面処理炭酸カルシウム粒子(C3)を得た。得られた表面処理炭酸カルシウム粒子(C3)の特徴を表2に示す。
実施例1と同様の組成で脂肪酸を苛性ソーダで中和したものに、同組成の脂肪酸を添加して表面処理を行った(脂肪酸Na塩:脂肪酸=1:1(質量比)、表面処理剤の添加量は脂肪酸Na塩が38g、脂肪酸が38g)こと以外は実施例1と同様にして表面処理炭酸カルシウム粒子(C4)を得た。得られた表面処理炭酸カルシウム粒子(C4)の特徴を表2に示す。
表面処理前の炭酸カルシウムスラリーに苛性ソーダを1.0%添加してpH12以上に調整し、実施例1と同様の処理剤組成を用い、表面処理剤の添加量を76gに変更したこと以外は実施例1と同様にして表面処理炭酸カルシウム粒子(C5)を得た。得られた表面処理炭酸カルシウム粒子(C5)の特徴を表2に示す。
実施例1と同様の混合脂肪酸ナトリウム塩の組成を用い、表面処理剤の添加量を27gに変更したこと以外は実施例1と同様にして表面処理炭酸カルシウム粒子(C6)を得た。得られた表面処理炭酸カルシウム粒子(C6)の特徴を表2に示す。
実施例1と同様の混合脂肪酸ナトリウム塩の組成を用い、表面処理剤の添加量を120gに変更したこと以外は実施例1と同様にして表面処理炭酸カルシウム粒子(C7)を得た。得られた表面処理炭酸カルシウム粒子(C7)の特徴を表2に示す。
実施例1で使用した合成炭酸カルシウムのBET比表面積を19m2/gに変更し、混合脂肪酸の組成(ラウリン酸:ミリスチン酸:パルミチン酸:ステアリン酸:オレイン酸=5:4:25:24:42(質量比)、表面処理剤の添加量は50gを苛性ソーダで中和)に変更したこと以外は実施例1と同様にして表面処理炭酸カルシウム粒子(C8)を得た。得られた表面処理炭酸カルシウム粒子(C8)の特徴を表2に示す。
実施例1で使用した合成炭酸カルシウムのBET比表面積を18m2/gに変更し、混合脂肪酸の組成(ラウリン酸:ミリスチン酸:パルミチン酸:ステアリン酸:オレイン酸=6:3:40:22:29(質量比)、表面処理剤の添加量は35gを苛性ソーダで中和)に変更したこと以外は実施例1と同様にして表面処理炭酸カルシウム粒子(C9)を得た。得られた表面処理炭酸カルシウム粒子(C9)の特徴を表2に示す。
実施例1で使用した合成炭酸カルシウムのBET比表面積を60m2/gに変更し、実施例1と同様の処理剤組成を用い、表面処理剤の添加量を170gに変更したこと以外は実施例1と同様にして表面処理炭酸カルシウム粒子(C10)を得た。得られた表面処理炭酸カルシウム粒子(C10)の特徴を表2に示す。
実施例1で使用した合成炭酸カルシウムのBET比表面積を6m2/gに変更し、実施例1と同様の処理剤組成を用い、表面処理剤の添加量を11gに変更したこと以外は実施例1と同様にして表面処理炭酸カルシウム粒子(C11)を得た。得られた表面処理炭酸カルシウム粒子(C11)の特徴を表2に示す。
実施例1~18で得られた表面処理炭酸カルシウム粒子(E1)~(E18)をそのまま填料として用い、以下に示す各成分と混練することにより、1成分形変成シリコーン系シーラント(SE19)~(SE34)を作製した。
メタアクリル系重合体を含む変成シリコーン樹脂
(株式会社カネカ製XMAP SB-802) 100質量部
酸化防止剤
(株式会社ADEKA製アデカスタブAO-60) 1質量部
可塑剤(アクリル系可塑剤)
(東亜合成株式会社製アルフォンUP-1000) 80質量部
重質炭酸カルシウム
(丸尾カルシウム株式会社製スーパーS) 80質量部
実施例1~16で得られた表面処理炭酸カルシウム粒子 120質量部
脱水剤
(信越化学工業株式会社製KBM-1003) 5質量部
スズ触媒
(日東化成株式会社製ネオスタンU-220H) 2質量部
アミノシラン
(信越化学工業株式会社製KBM-603) 2質量部
合計 390質量部
重質炭酸カルシウムの含有量を50質量部に変更し、かつ表面処理炭酸カルシウム粒子を実施例17で得られた表面処理炭酸カルシウム粒子(E17)150質量部に変更したこと以外は実施例19と同様にしてシーラント(SE35)を得た。得られたシーラント(SE35)の各成分を表3に示し、当該シーラント(SE35)の評価結果を表5に示す。
重質炭酸カルシウムの含有量を50質量部に変更し、かつ表面処理炭酸カルシウム粒子を実施例18で得られた表面処理炭酸カルシウム粒子(E18)50質量部に変更したこと以外は実施例19と同様にしてシーラント(SE36)を得た。得られたシーラント(SE36)の各成分を表3に示し、当該シーラント(SE36)の評価結果を表5に示す。
使用した変成シリコーン樹脂を、メタアクリル系重合体を含む変成シリコーン樹脂(株式会社カネカ製XMAP SB-802)70質量部およびポリオキシアルキレン系重合体を含む変成シリコーン樹脂(株式会社カネカ製S-203)30質量部に変更したこと以外は実施例19と同様にしてシーラント(SE37)を得た。得られたシーラント(SE37)の各成分を表3に示し、当該シーラント(SE37)の評価結果を表5に示す。
使用した変成シリコーン樹脂を、メタアクリル系重合体を含む変成シリコーン樹脂(株式会社カネカ製XMAP SB-802)51質量部およびポリオキシアルキレン系重合体を含む変成シリコーン樹脂(株式会社カネカ製S-203)49質量部に変更したこと以外は実施例19と同様にしてシーラント(SE38)を得た。得られたシーラント(SE38)の各成分を表3に示し、当該シーラント(SE38)の評価結果を表5に示す。
使用した可塑剤を、アクリル系可塑剤(東亜合成株式会社製アルフォンUP-1000)61質量部およびフタル酸系可塑剤(株式会社ジェイプラス製DINP)19質量部に変更したこと以外は実施例19と同様にしてシーラント(SE39)を得た。得られたシーラント(SE39)の各成分を表3に示し、当該シーラント(SE39)の評価結果を表5に示す。
使用した変成シリコーン樹脂を、メタアクリル系重合体を含む変成シリコーン樹脂(株式会社カネカ製XMAP SB-802)70質量部およびポリオキシアルキレン系重合体を含む変成シリコーン樹脂(株式会社カネカ製S-203)30質量部に変更し、かつ使用した可塑剤を、アクリル系可塑剤(東亜合成株式会社製アルフォンUP-1000)61質量部およびフタル酸系可塑剤(株式会社ジェイプラス製DINP)19質量部に変更したこと以外は実施例19と同様にしてシーラント(SE40)を得た。得られたシーラント(SE40)の各成分を表3に示し、当該シーラント(SE40)の評価結果を表5に示す。
使用した変成シリコーン樹脂を、メタアクリル系重合体を含む変成シリコーン樹脂(株式会社カネカ製XMAP SB-802)51質量部およびポリオキシアルキレン系重合体を含む変成シリコーン樹脂(株式会社カネカ製S-203)49質量部に変更し、かつ使用した可塑剤を、アクリル系可塑剤(東亜合成株式会社製アルフォンUP-1000)61質量部およびフタル酸系可塑剤(株式会社ジェイプラス製DINP)19質量部に変更したこと以外は実施例19と同様にしてシーラント(SE41)を得た。得られたシーラント(SE41)の各成分を表3に示し、当該シーラント(SE41)の評価結果を表5に示す。
比較例1~11で得られた表面処理炭酸カルシウム粒子(C1)~(C11)をそのまま填料として用い、以下に示す各成分と混合することにより、1成分形変成シリコーン系シーラント(SC12)~(SC21)を作製した。
メタアクリル系重合体を含む変成シリコーン樹脂
(株式会社カネカ製XMAP SB-802) 100質量部
酸化防止剤
(株式会社ADEKA製アデカスタブAO-60) 1質量部
可塑剤(アクリル系可塑剤)
(東亜合成株式会社製アルフォンUP-1000) 80質量部
重質炭酸カルシウム
(丸尾カルシウム株式会社製スーパーS) 80質量部
比較例1~12で得られた表面処理炭酸カルシウム粒子 120質量部
脱水剤
(信越化学工業株式会社製KBM-1003) 5質量部
スズ触媒
(日東化成株式会社製ネオスタンU-220H) 2質量部
アミノシラン
(信越化学工業株式会社製KBM-603) 2質量部
合計 390質量部
重質炭酸カルシウムの含有量を50質量部に変更し、かつ表面処理炭酸カルシウム粒子を比較例11で得られた表面処理炭酸カルシウム粒子150質量部に変更したこと以外は比較例12と同様にしてシーラント(SC22)を得た。得られたシーラント(SC22)の各成分を表4に示し、当該シーラント(SC22)の評価結果を表6に示す。
使用した変成シリコーン樹脂を、メタアクリル系重合体を含む変成シリコーン樹脂(株式会社カネカ製XMAP SB-802)50質量部およびポリオキシアルキレン系重合体を含む変成シリコーン樹脂(株式会社カネカ製S-203)50質量部に変更したこと以外は比較例12と同様にしてシーラント(SC23)を得た。得られたシーラント(SC23)の各成分を表4に示し、当該シーラント(SC23)の評価結果を表6に示す。
使用した変成シリコーン樹脂を、メタアクリル系重合体を含む変成シリコーン樹脂(株式会社カネカXMAP SB-802)30質量部およびポリオキシアルキレン系重合体を含む変成シリコーン樹脂(株式会社カネカ製S-203)70質量部に変更したこと以外は比較例12と同様にしてシーラント(SC24)を得た。得られたシーラント(SC24)の各成分を表4に示し、当該シーラント(SC24)の評価結果を表6に示す。
使用した変成シリコーン樹脂を、メタアクリル系重合体を含む変成シリコーン樹脂(株式会社カネカ製XMAP SB-802)0質量部およびポリオキシアルキレン系重合体を含む変成シリコーン樹脂(株式会社カネカ製S-203)100質量部に変更したこと以外は比較例12と同様にしてシーラント(SC25)を得た。得られたシーラント(SC25)の各成分を表4に示し、当該シーラント(SC25)の評価結果を表6に示す。
Claims (8)
- 23℃にて30Pa・s以上の樹脂粘度を有する硬化型樹脂に用いるための表面処理炭酸カルシウム填料であって、
表面処理剤で表面処理されている表面処理炭酸カルシウム粒子を含み、かつ以下の式(1)~(5)を満足する、硬化型樹脂組成物用表面処理炭酸カルシウム填料。
(1)5≦Sw≦50 (m2/g)
(2)50≦Mp≦100 (質量%)
(3)45≦UFa≦80 (質量%)
(4)20≦Nr≦50 (質量%)
(5)1.00≦Es≦4.50 (mg/m2)
該Swは、該表面処理炭酸カルシウム粒子のBET比表面積(m2/g)であり、
該Mpは、該表面処理剤に含まれる脂肪酸類であって、46℃以下の融点を有する脂肪酸、およびその塩からなる群から選択される少なくとも1種である脂肪酸類の含有量(質量%)であり、
該UFaは、該表面処理剤を構成する1価の水溶性脂肪酸塩に含まれる不飽和脂肪酸部分の割合(質量%)であり、
該Nrは、該表面処理炭酸カルシウム粒子をエタノールで還流して得られる対イオンを構成する1価の脂肪酸塩の、該表面処理剤の総表面処理量に対する割合(質量%)であり、
該Esは、該表面処理炭酸カルシウム粒子の単位比表面積当たりの該表面処理剤の量(mg/m2)である。 - 前記表面処理剤に含まれる46℃以下の融点を有する前記脂肪酸類が、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、ウンデカン酸、ラウリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、およびそれらの塩からなる群から選択される少なくとも1種の化合物である、請求項1に記載の硬化型樹脂組成物用表面処理炭酸カルシウム填料。
- 前記硬化型樹脂が、アルコキシシリル基を有する(メタ)アクリル系単独重合体と、アルコキシシリル基を有するポリオキシアルキレン系重合体と(メタ)アクリル系重合体との混合物とからなる群から選択される少なくとも1種である、請求項1に記載の硬化型樹脂組成物用表面処理炭酸カルシウム填料。
- 請求項1に記載の硬化型樹脂組成物用表面処理炭酸カルシウム填料と、硬化型樹脂とを含有する、硬化型樹脂組成物。
- 前記硬化型樹脂が、アルコキシシリル基を有する(メタ)アクリル系単独重合体と、アルコキシシリル基を有するポリオキシアルキレン系重合体と(メタ)アクリル系重合体との混合物とからなる群から選択される少なくとも1種である、請求項4に記載の硬化型樹脂組成物。
- シーリング材または接着剤として使用される、請求項4に記載の硬化型樹脂組成物。
- 1成分形の樹脂組成物または2成分形の樹脂組成物である、請求項4に記載の硬化型樹脂組成物。
- 全体質量に対して5質量%以下のフタル酸系可塑剤を含有する、請求項4に記載の硬化型樹脂組成物。
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