JPH04279673A - 表面改質タルクおよびその製造方法並びに該表面改質タルク配合の熱可塑性樹脂組成物 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱可塑性樹脂にタルク
粉末を充填剤として使用するとき、熱可塑性樹脂の着色
、臭気の発生を防止できるタルク粉末、および、これを
添加した熱可塑性樹脂を提供するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ポリプロピレン樹脂、塩化ビニル
樹脂を代表とする熱可塑性樹脂においては、樹脂に剛性
、強度、寸法安定性、耐熱性を付与するために、充填剤
として鉱物粉末を添加することが行われている。特に、
偏平微細なタルク粉末の添加は上記物性の向上効果が著
しいことが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、樹脂に
タルク粉末を添加すると、樹脂が着色してしまうという
欠点、また、臭気が発生するという欠点があった。

【０００４】熱可塑性樹脂が着色してしまうと、着色を
隠蔽するために酸化チタンなど高価な白色顔料の使用が
必要となってしまう。着色が強い場合には白色顔料の使
用量も増大し経済的にも不利であった。また、着色のた
めに、任意の色付けが困難となったり、色合わせが難し
くなる等の不都合も招来していた。

【０００５】さらに、この着色はタルク粉末の樹脂への
添加量の増加に伴いより強くなる不都合があり、高純度
、高白色のタルク原石を使用したタルク粉末によっても
防止することができなかった。

【０００６】一方、臭気は樹脂とタルク粉末を混練する
際に特に強く発生するため、製品製造時の作業環境を悪
化させるという弊害も惹起していた。

【０００７】これらの問題を解決するための試みとして
高純度、高白色のタルク原石を使用したタルク粉末を使
用することも試みられたが、多少の改善は見られても十
分な解決手段とはなり得なかった。

【０００８】着色及び臭気発生の機構は解明されていな
いが、本発明者は、タルク粒子の持っている表面活性と
微量に含有されるＦｅイオンに代表される金属イオンに
起因すものと考えている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述のような
課題を上述のような知見に基づき解決したものであり、
タルクを充填剤として使用したとき熱可塑性樹脂の着色
、臭気の発生を防止できる表面改質タルクおよびその製
造方法を提供し、また、タルクを充填剤として使用した
とき該表面改質タルクを使用することにより、着色、臭
気の発生を防止した熱可塑性樹脂組成物を提供せんとす
るものである。

【００１０】すなわち、本発明の要旨とするところは、
１．酢酸、酢酸塩、クエン酸塩、炭酸塩およびリン酸塩
のうち１種または２種以上を使用して表面改質を施した
ことを特徴とする熱可塑性樹脂充填用表面改質タルク、
にあり、また、 ２．平均粒径が０．５〜２０ミクロン、かつ、最大粒子
径７５ミクロン以下であることを特徴とする前記１項記
載の表面改質タルク、にあり、また、 ３．酢酸、酢酸塩、クエン酸塩、炭酸塩およびリン酸塩
のうち１種または２種以上を使用して表面改質を施すこ
とを特徴とする表面改質タルクの製造方法、にあり、ま
た、 ４．タルク１００部に対して、酢酸、酢酸塩、クエン酸
塩、炭酸塩およびリン酸塩のうち１種または２種以上を
０．０１〜２０部添加し、粉砕機により粉砕して表面改
質を施すことを特徴とする表面改質タルクの製造方法、
にあり、また、 ５．タルク粉末１００部に対して、酢酸、酢酸塩、クエ
ン酸塩、炭酸塩およびリン酸塩のうち１種または２種以
上を０．０１〜２０部添加し、混合機により混合して表
面改質を施すことを特徴とする表面改質タルクの製造方
法、にあり、 ６．前記１または２項記載の表面改質タルクを配合した
ことを特徴とする熱可塑性樹脂組成物、にある。

【００１１】まず、本発明者等は、着色及び臭気発生が
タルク粉末粒子の持っている表面活性と金属イオンに起
因するものと考え、タルク粉末粒子の表面の改質、金属
イオンの固定により着色及び臭気発生が防止できるので
はないかと考えた。

【００１２】そこで、種々の物質によりタルク粉末粒子
の表面改質を試みたところ、酢酸、酢酸ナトリウム等の
酢酸塩、クエン酸ナトリウム等のクエン酸塩、炭酸水素
ナトリウム等の炭酸塩、及びリン酸ナトリウム等のリン
酸塩、および、これらの混合物が着色及び臭気発生の防
止に効果があることが分かった。本発明はこの知見に基
づき完成されたものである。

【００１３】すなわち、本発明で使用する表面改質剤と
しては、酢酸、酢酸ナトリウム等の酢酸塩、クエン酸ナ
トリウム等のクエン酸塩、炭酸水素ナトリウム等の炭酸
塩、及びリン酸ナトリウム等のリン酸塩のうち、１種又
は２種以上を用いることができる。

【００１４】タルク粉末粒子の表面を改質する具体的な
方法には種々の方法があるが、通常は、タルクを粉砕す
る際に予め上記のような表面改質剤を混合しておく方法
、あるいは、タルク粉末に上記のような表面改質剤を混
合する方法、が簡便である。粉砕機としては、ローラー
ミル、ミクロンミル、ジェットミル、振動ミル、ボール
ミル等が適当である。また、粉末状の表面改質剤を使用
すれば、ブレンダーにタルク粉末と適量の表面改質剤を
投入・混合することで、タルク粉末粒子の表面改質を簡
易に行うことができる。

【００１５】上述の改質方法のいずれの場合にも、表面
改質剤の添加量はタルク１００部に対し０．０１〜２０
部が好ましく、より好ましくはタルク１００部に対し０
．１〜５部である。

【００１６】本発明のタルク粉末は、平均粒径０．５〜
２０ミクロン、最大粒子径７５ミクロン以下とすること
がより好ましい。

【００１７】

【作用】本発明は、特定の表面改質剤を使用することに
よって、タルク粉末粒子表面を改質でき、表面活性を抑
え、金属イオンを固定でき、これにより熱可塑性樹脂の
着色及び臭気発生が防止できるものと考えられる。

【００１８】

【実施例】

【００１９】

【実施例１】ボールミル粉砕機を用い、高白色タルク原
石１００部に対し、０．３部の酢酸（無水）、０．７部
の酢酸（無水）、０．２５部の酢酸ナトリウム（無水）
、１部の酢酸ナトリウム（無水）、１部のクエン酸三ナ
トリウム、２部のクエン酸三ナトリウム、５部のクエン
酸三ナトリウム、０．３部の酢酸カルシウム、２部のク
エン酸カルシウム、５部の炭酸水素ナトリウム、０．１
５部の酢酸ナトリウム（無水）と１部のクエン酸三ナト
リウムをそれぞれ表１に示すように単独または２種を同
時に加え、平均粒子径４〜８ミクロン（μｍ）となるよ
うに粉砕、表面改質を実施した。これらの表面改質を施
した本発明実施例タルク粉末及び従来例の未処理タルク
粉末を、それぞれ塩化ビニール樹脂に下記の条件で使用
添加し、ロール練りし、塩化ビニール樹脂成形体を得た
。各塩化ビニール樹脂成形体の明度及び白色度を測定し
た。その結果を表１に示す。本発明実施例表面改質タル
クの塩化ビニール樹脂への添加条件、各試験の試験評価
方法は以下の通りである。

【００２０】（塩化ビニール樹脂への添加条件）本発明
実施例表面改質タルク及び従来例未処理タルクをそれぞ
れ塩化ビニール樹脂と混合、ロール練りした。ロール練
り条件は次の通りとした。

【００２１】 　　配合　　塩化ビニール樹脂　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　１００部　　　　　　　　ジオクチルフタレー
ト［Ｃ６　Ｈ４　（ＣＯＯＣ８　Ｈ１７）２　］　　　
　　　７５部　　　　　　　　実施例又は従来例タルク
粉末（充填剤）　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　５０部　　　　　　　　三塩基性硫酸鉛　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　５部　　　　　
　　　ステアリン酸鉛　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　０．５部　　　　　　　　二塩基性ステアリン酸鉛
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　１部　　ロール温度　　１
５５〜１６５度（℃）（評価方法）上述のようにして製
造した樹脂成形体の白色度、明度の測定を下記の測定機
により行った。

【００２２】 　　白色度・明度の測定機 　　スガ試験機株式会社製　　ＳＭカラーコンピュータ
ー　　ＳＭ−５　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　使用標準板　　Ｃ−２°　　Ｘ７７．７３
　　Ｙ８０．２４　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　Ｚ９３．５２　　粒度分布測定機 　　株式会社セイシン企業製　　ミクロンホトサイザー
　　ＳＫＣ−２０００　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　光透過法表１の結果から明らか
なように、本願発明実施例タルクを使用した塩化ビニー
ル樹脂成形体は、従来の表面改質を施さないタルクを使
用したものに比し、明度、白色度共に著しく向上した。

【００２３】

【表１】

【００２４】

【実施例２】ボールミル粉砕機を用い、高白色タルク原
石１００部に対し、０．７部の酢酸（無水）、０．２５
部の酢酸ナトリウム（無水）、１部の酢酸ナトリウム（
無水）、０．２５部のクエン酸三ナトリウム、２部のク
エン酸三ナトリウム、２部のクエン酸カルシウム、５部
の炭酸水素ナトリウム、５部のリン酸三ナトリウム、２
部のリン酸三カリウム、０．１５部の酢酸ナトリウム（
無水）と１部のクエン酸三ナトリウムをそれぞれ表２に
示すように単独または２種を同時に加え、平均粒子径４
〜８ミクロン（μｍ）に粉砕し、表面改質を実施した。 こうして得られた本発明実施例タルク粉末及び従来例の
未処理タルク粉末をそれぞれ使用し、下記の条件でポリ
プロピレン樹脂と溶融混練し、樹脂成形体を製造した。 各ポリプロピレン樹脂成形体の明度及び白色度を測定し
、臭気をテストした。その結果を表２に示す。各試験の
試験評価方法は実施例１と同様に行った。各樹脂成形体
は、表２に示すように未改質タルクを混練した樹脂成形
体に比し、著しく明度、白色度が向上し、樹脂臭気の著
しい減少が認められた。特に酢酸ナシリウム０．２５部
の場合は無臭に近い結果を示した。

【００２５】（本発明実施例表面改質タルクのポリプロ
ピレン樹脂への添加条件）本発明実施例表面改質タルク
とポリプロピレン樹脂を混合、溶融混練した。溶融混練
するときの配合、混練条件は次の通りとした。

【００２６】 　　配合　　ポリプロピレン樹脂　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　８０部　　　　　　　　表面改質タルク粉末
（充填剤）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　２０部　　混練温度　　２４０〜
２５０度（℃）

【００２７】

【表２】

【００２８】（評価方法）上述のようにして溶融混練し
た樹脂を約径１０ｃｍ、厚さ３〜４ｍｍの円板に成形し
、この成形体の白色度、明度の測定を前述測定機により
行った。

【００２９】臭気の評価は試験員５人による感応試験に
より、臭気強い（×）、臭気改善され弱い（〇）、臭気
微少または無臭（◎）の３段階に分け、最多数の試験員
が下した評価によった。

【００３０】

【実施例３】ローラミル、ミクロンミルを用い、高白色
タルク原石１００部に対して酢酸ナトリウム（無水）０
．３部を加え、粉砕、表面改質を実施し、平均粒子径８
ミクロン（μｍ）及び６ミクロン（μｍ）のタルク粉末
を得た。これらの表面改質タルク粉末及び従来例の未処
理タルク粉末をポリプロピレン樹脂と溶融混練し、樹脂
成形体を得た。タルク粉末のポリプロピレン樹脂への添
加条件、及び各試験の試験評価方法は実施例２と同様に
行った。本発明実施例表面改質タルクを混練した各樹脂
成形体は、表３に示すように未改質タルクに比し著しく
明度、白色度が向上し、白色成形体が得られた。樹脂臭
気もほとんど無くなりポリプロピレン樹脂自体の臭い程
度まで改善された。

【００３１】

【表３】

【００３２】

【実施例４】平均粒子径１０ミクロン（μｍ）の高白色
タルク原石１００部に粉末状酢酸ナトリウム（無水）を
３部添加し、円錐型混合機で混合し、表面改質タルク粉
末を得た。このタルク粉末及び従来例の未処理タルク粉
末をポリプロピレン樹脂と溶融混練し、樹脂成形体を製
造した。それぞれのタルク粉末のポリプロピレン樹脂へ
の添加条件、及び各試験の試験評価方法は実施例２と同
様に行った。この樹脂成形体は、表４に示す通り、高白
色となり、樹脂臭気も従来の未処理タルク粉末添加のも
のに比し減少した。

【００３３】

【表４】

【００３４】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、タルク
を熱可塑性樹脂に添加しても、着色及び臭気の発生の問
題を生じないという顕著な効果がある。すなわち、熱可
塑性樹脂に添加しても着酌及び臭気の発生の問題を生じ
ないタルク、及び、タルクを添加した熱可塑性樹脂であ
るにもかかわらず着色及び臭気の発生の問題を生じない
熱可塑性樹脂、を提供することに成功したものであり、
また、そのようなタルクを容易に製造する方法を完成し
たものであり、その産業上の効果は極めて大なるもので
ある。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　酢酸、酢酸塩、クエン酸塩、炭酸塩お
   よびリン酸塩のうち１種または２種以上を使用して表面
   改質を施したことを特徴とする熱可塑性樹脂充填用表面
   改質タルク。
2. 【請求項２】　　平均粒径が０．５〜２０ミクロン（μ
   ｍ）、かつ、最大粒子径７５ミクロン（μｍ）以下であ
   ることを特徴とする請求項１記載の表面改質タルク。
3. 【請求項３】　　酢酸、酢酸塩、クエン酸塩、炭酸塩お
   よびリン酸塩のうち１種または２種以上を使用して表面
   改質を施すことを特徴とする表面改質タルクの製造方法
   。
4. 【請求項４】　　タルク１００部に対して、酢酸、酢酸
   塩、クエン酸塩、炭酸塩およびリン酸塩のうち１種また
   は２種以上を０．０１〜２０部添加し、粉砕機により粉
   砕して表面改質を施すことを特徴とする表面改質タルク
   の製造方法。
5. 【請求項５】　　タルク粉末１００部に対して、酢酸、
   酢酸塩、クエン酸塩、炭酸塩およびリン酸塩のうち１種
   または２種以上を０．０１〜２０部添加し、混合機によ
   り混合して表面改質を施すことを特徴とする表面改質タ
   ルクの製造方法。
6. 【請求項６】　　請求項１または２の表面改質タルクを
   配合したことを特徴とする熱可塑性樹脂組成物。