JPH1053724A - 疎水性高分子物質含有組成物配合用の無機粒状物質 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 粒状物質の粒子が水溶性分散剤を用いて水性
媒体中で加工され、かつ粒子がその後処理されて、疎水
性高分子物質を含む組成物に使用するのに適するように
改良された粒状物質及びその製法を提供する。 【解決手段】 粒状物質を水性懸濁液中に分散させるた
めに使用する分散剤、界面活性剤及び表面処理剤を含む
表面処理剤組成物を含む粒状物質。（ａ）水溶性分散剤
の存在下において無機粒状物質の水性懸濁液を加工する
工程、（ｂ）粒状物質に界面活性剤を添加する工程、及
び（ｃ）粒状物質を乾燥させる工程を含む無機粒状物質
の製法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は粒状物質に関する。特に
本発明は、疎水性高分子組成物に使用するための改良さ
れた表面処理無機物質及びその製法及びそのような物質
の用途に関する。

【０００２】

【従来の技術】高分子物質に無機粒状充填剤物質を均質
混合することは一般的である。例えば、熱可塑性組成物
に添加されたそのような充填剤は、組成物の剛性及び耐
衝撃性を改良しうる。特に組成物が、例えば自動車部品
又は家庭電化製品のケーシングとして使用される成形品
の製造に使用される場合にはそうである。近年、真空掃
除機、フードプロセッサー及び芝刈機のような家庭電化
製品のケーシング、及び多くの自動車部品、特に内装
品、及び金属物質ではない物質を基剤とする多くのその
他のプラスチック又は高分子の製品の製造は増大する傾
向がある。初期にはこれらの成分はアクリロニトリル−
ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）共重合体又はエンジニ
アリングプラスチック型のその他のポリマーブレンドか
ら製造されたが、これらの物質は高価である。比較的低
価格であるため、これらの目的に魅力的な物質はポリオ
レフィンである。しかしながら、一般的にはポリオレフ
ィン組成物は剛性及び耐衝撃性が低く、機械的性質を許
容しうる程度に改良するためにはポリオレフィン組成物
に無機充填剤物質を添加する必要があることが見いださ
れた。

【０００３】適する無機充填剤物質は、例えば少なくと
も５０重量％、通常約７０乃至８０重量％の粒状固体物
質、例えば炭酸カルシウム、及び粒状固体物質の分散剤
を含む濃厚水性懸濁液を、第EP-A-0681155号に記載され
ている種類の熱ガス押退けアトリション粉砕ミルに供給
することにより調製しうる。粒状固体物質が乾燥すると
同時に処理剤で処理されるように、例えば、ステアリン
酸又はステアリン酸塩のような表面処理剤も粉砕ミル中
の粒状固体物質に添加しうる。表面処理剤は粒状物質を
疎水性にして、特に物質が熱可塑性物質のような疎水性
高分子物質に均質混合される場合にその後の処理を助け
る。得られた生成物の前記ミル内のその後の処理により
水の含量は約０．３重量％未満となり、実質的に凝結体
も凝集体もない。しかしながら、表面処理粒状物質を、
例えばポリプロピレンのようなポリオレフィン、又はポ
リ塩化ビニルを含む熱可塑性組成物に均質混合する場合
には、粒状物質は凝結又は凝集する傾向があり、その結
果熱可塑性物質に分散するのが困難になる。したがって
均質混合する場合には、衝撃強さ及び靱性のような機械
的性質の劣った、表面の光沢が劣った充填剤入りの熱可
塑性物質となる。熱可塑性物質内の表面処理剤の有無に
かかわらず、粒状物質の凝結又は凝集は、例えばJ.W.Es
s 及びP.R.Hornsby によるPlastics and Rubber Proces
sing and Applications 第８巻(1987)第147-156 頁に記
載されている。

【０００４】粒状物質は通常、例えば二軸スクリュー配
合機中で溶融配合することにより熱可塑性組成物中に分
散させる。熱可塑性物質は一般的には粒状の形で配合機
の供給端部に導入し、充填剤は粉末の形で配合機の供給
及び放出端部間の中間点に、又は充填剤と少量の熱可塑
性物質のプレミックスの形で配合機の供給端部に大部分
の熱可塑性物質とともに添加しうる。熱可塑性物質の存
在下での水溶性分散剤の助けをかりて調製した粒状充填
剤の凝結又は凝集の問題は、配合装置に供給するエネル
ギーの量を増大させることによりある程度克服しうる
が、明らかにこれは経済的な理由から魅力的な手段では
なく、かなりの量の追加のエネルギーを消費しても充填
剤入りの熱可塑性物質の性質は水溶性分散剤の助けをか
りないで調製した充填剤を使用した場合に得られる性質
より劣っている。水溶性分散剤を用いて調製した充填剤
をその他の疎水性すなわち親油性高分子組成物に均質混
合する場合にも同様な問題が生ずる。水溶性分散剤を含
まない充填剤は、例えば原料の充填剤物質を乾式粉砕
し、次いで風力分別することにより調製しうる。しかし
ながら、この方法で経済的に所望の粒度分布の充填剤を
製造することは困難である。あるいは、充填剤物質は分
散剤の不在下で湿式粉砕することもできる。しかしなが
ら、この場合には比較的低い固体濃度でのみ粉砕作業を
実施することが可能であり、粉砕された充填剤物質の懸
濁液は、充填剤物質を経済的に輸送する前に一般的には
熱エネルギーを消費して濃厚にしなければならない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従って本発明の目的
は、粒状物質の粒子が水溶性分散剤を用いて水性媒体中
で加工され、かつ粒子がその後処理されて、疎水性高分
子物質を含む組成物に使用するのに適するように改良さ
れた粒状物質及びその製法を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、第一の
面においては、（ａ）水溶性分散剤の存在下において無
機粒状物質の水性懸濁液を加工する工程、（ｂ）粒状物
質に界面活性剤を添加する工程、及び（ｃ）粒状物質を
乾燥させる工程を含む、疎水性高分子物質を含む組成物
に配合するのに適する無機粒状物質を調製する方法が提
供される。界面活性剤は乾燥工程（ｃ）中又はその後に
添加してもよいが、粒状物質が乾燥前の前記水性懸濁液
の形の間に便宜上粒状物質に添加する。界面活性剤は、
親水性及び疎水性（親油性）部分を有する分子を含み、
界面活性剤を分散剤で処理した粒状物質に添加すると、
界面活性剤分子と分散剤で処理した粒子の結合を引き起
こす。本出願人らは予期せぬことに、工程（ｂ）及び
（ｃ）後の粒状物質の粒子が界面活性剤の添加により疎
水性化表面処理剤に対して親和性となり、親和度は粒状
物質の種類、存在する水溶性分散剤の量及び種類及び添
加する界面活性剤の量及び種類に依存することを見いだ
した。工程（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）において処理され
た粒状物質の粒子は、更なる工程（ｄ）、すなわち疎水
性化表面処理剤の添加により疎水性化されうる。使用す
る場合には、そのような疎水性化剤は好ましくは界面活
性剤の添加（工程（ｂ））後に使用する。前記疎水性化
表面処理剤は乾燥工程（ｃ）中又はその後に添加しう
る。

【０００７】工程（ｄ）において添加する疎水性化表面
処理剤は、先行技術において公知の疎水性化表面処理剤
の一でもよい。例えば表面処理剤は、酪酸、ラウリル
酸、オレイン酸及びステアリン酸、又はそれらの塩のよ
うな炭化水素連鎖中に３乃至２０個の炭素原子を有する
カルボン酸、有機シランカップリング剤、有機チタネー
ト及びジルコアルミネートのようなアニオン性表面処理
剤の一以上から選択しうる。好ましい表面処理剤は、ス
テアリン酸及びその塩である。界面活性剤は、一般的に
言えば、公知の非イオン界面活性剤のいずれかである非
イオン界面活性剤でもよい。例えば、非イオン界面活性
剤は、第一、第二及び第三アルコールエトキシレート、
アルキルフェノール、エトキシ化ジアルキルフェノー
ル、アルキレンオキシドを含むブロックコポリマー、ア
ルキルフェノキシポリエトキシアルカノール及びポリオ
キシエチル化アセチレングリコールから選択される一以
上の化合物を含む水溶性の非イオン界面活性剤でもよ
い。非イオン界面活性剤として使用するにはアルコール
エトキシレートが好ましい。好ましくは、非イオン界面
活性剤は５乃至１４、例えば８乃至１１の親水性／親油
性バランス（ＨＬＢ）を有する。適する市販の非イオン
界面活性剤の例は、それぞれTRITON X-100、DOBANOL 91
-6及びNEODOL 91-6 の商標名で市販されている製品であ
る。好ましくは、界面活性剤は、無機粒状物質の乾燥重
量に対して１％までの量、特に０．５重量％以下、例え
ば０．０１乃至０．２重量％が無機粒状物質とともに存
在する。

【０００８】本発明の範囲は特定の結合機構理論に限定
されるとは解釈されないけれども、以下の機構、つまり
界面活性剤分子が水素結合によりすでに無機粒子にイオ
ン的に結合している分散剤分子に結合し、疎水性化剤の
分子が同様な水素結合により界面活性剤分子に結合する
という機構が適合すると本出願人は考える。分散剤−界
面活性剤連鎖は、疎水性化表面処理剤の結合に都合のよ
い結合サイトを提供し、それにより分散剤で処理した無
機粒状物質を効果的かつ能率的に疎水性化する。粒状無
機物質は、第一の面による方法を用いると、水溶性分散
剤を用いて製造される種類の先行技術の物質より、疎水
性すなわち親油性媒体、特に高分子物質中に分散させる
のに適する形で製造されることが驚くべきことにかつ有
益であることに見いだされた。例えば、そのような物質
が疎水性高分子物質中に分散している場合に先行技術に
おいて得られる凝結体及び凝集体は回避されるか最少化
され、例えばそのような無機粒状物質の均質混合により
製造された充填剤入りの熱可塑性物質の光沢及び場合に
よっては機械的性質、例えば耐衝撃性が有利に改良され
る。

【０００９】粒状物質の水性懸濁液を加工する工程、す
なわち工程（ａ）は、一以上の粉砕工程、例えば一以上
の湿った生成物の分別手段（例えば遠心分離）と組み合
わせることも可能な一以上の粉砕工程を含みうる。その
ような工程自体は無機質加工業界では公知である。例え
ば、使用する粉砕工程は、例えば本出願人の第EP614948
A 号に記載されているようなアトリション粉砕媒体を用
いて粉砕することを含みうる。粉砕媒体は、粒状物質の
粉砕において公知の硬質無機物質の一を含みうる。例え
ば、約０．１乃至４mm、例えば０．２乃至２mmの中程度
の粒度の珪砂は好ましい粉砕媒体である。あるいは、粉
砕媒体は酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、珪酸ジ
ルコニウム、珪酸アルミニウム、硬鋼又はこれらの物質
のいずれかの混合物でもよい。破砕工程で消費されるエ
ネルギーは、粉砕された粒状物質１トン（乾燥）当たり
少なくとも１００キロワット時である。分散剤は、加工
工程（ａ）、例えば粉砕中に、そのような加工中に高い
固体濃度の使用を容易にするために存在しうる。分散剤
は、高い固体濃度における加工中に粒状物質の粒子の凝
集を防ぐのに役立つ。本明細書において“高い固体濃
度”という用語は、乾燥重量に基づいて存在する固体が
懸濁液の少なくとも５０重量％、望ましくは少なくとも
６０重量％である水性懸濁液の濃度を意味する。一般的
には、もっと低い固体濃度、すなわち５０重量％未満の
固体濃度における無機粒状物質の加工では実質的に分散
剤の使用を必要としない。そのような加工後、粒状物質
は、例えば熱的蒸発によるような多くの公知の方法の一
で乾燥しうる。望ましくは粒状物質は、粒状物質が０．
５重量％未満、好ましくは０．３重量％未満の水を含む
ような程度に乾燥させる。粒状物質は、例えば自生粉砕
するように乾燥中に更に処理しうる。これは、例えば第
EP681155A号に記載されているような熱ガス押退けアト
リション粉砕ミル中で公知の方法により実施しうる。

【００１０】本発明の第一の面による方法の好ましい態
様は以下のとおりである。まず粒状物質と分散剤（粒状
物質の水性懸濁液のための）との水性懸濁液を、例えば
その前の湿式加工工程の生成物として得る。好ましく
は、懸濁液は少なくとも６０重量％（乾燥重量に基づ
く）の粒状物質を含む。次いで懸濁液に非イオン界面活
性剤を添加する。次いで界面活性剤で処理した懸濁液
を、例えば第EP-A-681155A号に記載されているような種
類の熱ガス押退けアトリション粉砕ミルのような粉砕ミ
ルとしても役立つ乾燥装置に供給し、疎水性化表面処理
剤を乾燥装置内の粒状物質に添加する。この工程の生成
物は実質的に乾燥した、すなわち、約０．３重量％以下
の水を含む、表面処理した粒状物質であり、ほとんど完
全に凝結体又は凝集体がない。第一の面による方法の別
の態様は以下のとおりである。第一の面による方法の好
ましい態様と同様に、非イオン界面活性剤を、分散剤を
含む粒状物質の濃厚懸濁液に添加して、懸濁液を乾燥さ
せる。粒状物質、分散剤及び界面活性剤を含むそのよう
な水性懸濁液を乾燥させることにより調製した実質的に
乾燥した無機粒状物質を、少なくとも７５℃の温度で作
業する高エネルギーミル内で実質的に乾燥状態で疎水性
化表面処理剤と混合する。

【００１１】本発明によれば、第二の面においては、疎
水性高分子物質に配合するのに適し、実質的に乾燥した
形で、第一の面による方法の生成物、すなわち水性懸濁
液中に粒状物質を分散させるために使用する種類の分散
剤、非イオン界面活性剤、及び疎水性化表面処理剤を含
む表面処理組成物の結合した粒状物質を含む無機粒状物
質が提供される。存在する分散剤、界面活性剤及び表面
処理剤の相対的な量は以下に示すような量である。第二
の面による粒状物質は、疎水性すなわち親油性組成物を
含む組成物中に添加剤として便宜上使用される公知の顔
料、充填剤、エキステンダー及び、性質改良剤物質から
選択される無機粒状物質を含みうる。例えば無機粒状物
質は、炭酸カルシウム、カオリナイトクレー、焼成カオ
リナイトクレー、雲母、タルク、長石及びカスミ石閃長
岩のような天然の珪酸アルミニウムを含む珪酸アルミニ
ウム、ケイ灰石のような天然の珪酸カルシウムを含む珪
酸カルシウム、ボーキサイト、アルミナ三水和物、白雲
石、マグネシウムの炭酸塩又は水酸化物、硫酸カルシウ
ム、二酸化チタン、又はこれらの二以上の混合物を含み
うる。最も有利には、粒状物質は化学的沈殿により合成
的に、又は例えば大理石、チョーク、石灰石又は白雲石
のような鉱石を含む天然の炭酸カルシウムを粉砕するこ
とにより調製しうる物質、あるいは沈殿した物質と粉砕
した物質のブレンドを含む炭酸カルシウムを含む。

【００１２】一般的には、第二の面による無機粒状物質
の粒度分布は、無機物質を充填する疎水性高分子物質の
用途に依存するであろう。望ましくは、多くの用途にお
いては、第二の面による無機粒状物質は、等価球直径
（equivalent spherical diameter)（ｅｓｄ）（沈降に
より測定したのと同一速度において落ちる球の直径）が
２ミクロン（μm ）未満の無機粒子を少なくとも８０
％、好ましくは９０％含む。例えば家庭用のような、光
沢のある、耐衝撃性の高い充填剤入りの熱可塑性物質の
用途においては、無機粒状物質は好ましくは、主として
ｅｓｄが０．５ミクロン未満の炭酸カルシウムを少なく
とも５０重量％含む。例えば接着剤、シーラント等の充
填剤のような更に一般的な目的の用途においては、粒状
物質は望ましくは、ｅｓｄが１ミクロン未満の粒子を少
なくとも５０重量％含む。水性懸濁液の形で粒状物質を
加工するのに使用するための前記分散剤は、好ましくは
アニオン性高分子電解質であり、最も好ましくは、例え
ば一部又は全部が中和されたポリ（アクリル酸）及び／
又はポリ（メタクリル酸）の水溶性塩のようなポリカル
ボキシレートである。ポリカルボキシレートは好ましく
は重量平均分子量が約１，０００乃至２０，０００であ
る。本発明の第二の面による物質においては、分散剤は
粒状物質の乾燥重量に対して０．０１乃至２．０％、特
に０．５乃至１．０％存在しうる。界面活性剤は、存在
する無機粒状物質の乾燥重量に対して１重量％まで、例
えば０．５重量％まで、特に０．０１乃至０．２重量％
存在しうる。表面処理剤は、存在する無機粒状物質の乾
燥重量に対して５重量％まで、例えば０．５乃至５重量
％、特に２乃至３重量％存在しうる。

【００１３】本発明によれば、第三の面においては、組
成物中に高分子物質とともに、第二の面による粒状物質
を均質混合して含む疎水性すなわち親油性の高分子物質
を含む組成物を製造する方法が提供される。本発明によ
れば、第四の面においては、第三の面による方法の生成
物である変性高分子物質が提供される。本発明の第三及
び第四の面の高分子物質は、例えば顔料、充填剤、エキ
シテンダー、性質改良剤、強化又はコーティング物質の
ような無機粒状物質が均質混合されていることが知られ
ている疎水性すなわち親油性（実質的に水不溶性）の高
分子物質のうちいずれでもよい。そのような物質は、例
えば造形品のような、連続したポリマーマトリックスに
充填剤が添加されたものを含みうる。そのような物質
は、熱可塑性物質、熱硬化性物質、常温硬化物質又は水
を基剤としない樹脂又は樹脂組成物を含みうる。そのよ
うな物質は、成形プラスチック製品、エラストマー、ゴ
ム、シーラント、接着剤、ワニス、塗料等のような種々
の公知の用途に使用しうる。高分子物質中に分配させる
ために公知の方法で特定の物質を高分子物質に添加しう
る。あるいは、高分子物質が塗布される物体を含む場合
には、その表面のような高分子物質の極一部の領域に特
定の物質を添加しうる。

【００１４】第三の面による方法においては、当業者に
公知の適する製品の形成工程の一により製品を形成する
ために、第二の面による粒状物質を高分子物質の物体に
直接均質混合するか添加しうる。あるいは、例えば第US
4,803,231号又は第WO 95/17441 号に記載されているよ
うにして、例えば粒状又はペレットの形で、粒状物質は
熱可塑性物質又は熱可塑性物質形成物質とともに中間体
生成物を形成しうる。それは、次いで、製品の形成のた
めの、例えば熱可塑性物質のような高分子物質に添加し
うる。第US 4,803,231号又は第WO 95/17441 号に記載さ
れている高分子物質はいずれもこの目的に使用しうる。
特に、粒状物質は、ポリプロピレン又はポリプロピレン
／ポリエチレンコポリマーのような例えば非晶質又は蝋
質物質のポリオレフィン物質とともに中間体生成物を形
成しうる。滑剤のようなその他の公知の薬剤は中間体生
成物の形成に含まれうる。中間体生成物の形成の有無に
かかわらず第二の面による粒状物質を均質混合する熱可
塑性物質の例には、ポリオレフィンホモポリマー又はコ
ポリマー（例えば低密度又は高密度ポリエチレン、線状
ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン
コポリマー、エチレン−酢酸ビニルコポリマー、及びエ
チレン−アクリル酸コポリマー）、ハロゲン化ポリエチ
レン（例えば塩素化ポリエチレン）、ポリブテン、ポリ
メチルブテン、ポリイソブチレン及びポリスチレン誘導
体（例えばＳＢ、ＡＢＳ、ＳＡ及びＳＢＳゴム）、ＰＶ
Ｃ、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルス
ルホン、ＰＥＥＫ、飽和ポリエステル（例えばポリエチ
レンテレフタレート及び／又はポリブチレンテレフタレ
ート）、及びポリフェニレンオキシド及びこれらのブレ
ンド、混合物又はコポリマーが含まれる。

【００１５】第二の面による物質がポリプロピレンホモ
ポリマー又はコポリマーへの均質混合に特に適すること
が見いだされた。前述のように、第四の面による物質が
熱可塑性物質を含む場合には、前述のように熱可塑性物
質とそれに添加する粒状充填剤物質から粉末として又は
粒状又はペレット状中間体生成物として生成物を形成す
るのに使用する生成物形成工程は当業者に公知の方法の
一でよい。その例には、溶融配合したのち、フィルム、
管、造形品、ストリップ及び塗料を、紙、金属シート、
ホイルのようなその他の物質上に押し出すこと、射出成
形、吹き込み成形、キャスチング及び熱成形する方法が
含まれる。溶融配合は、例えば適する配合機又はスクリ
ュー押出機中で実施しうる。配合する熱可塑性物質は粒
状又はペレット状が適する。配合及び成形、造形又は押
出加工の温度は、加工される熱可塑性物質及びそれに均
質混合する物質に依存するであろう。温度は熱可塑性物
質の軟化点より高いであろう。高分子物質が、例えば熱
硬化性又は常温硬化性樹脂のような非熱可塑性物質の場
合には、公知の方法で第二の面による物質の均質混合と
ともに加工しうる。第四の面による物質は、第二の面に
よる粒状物質を８０重量％まで、特に１乃至５０重量
％、例えば１０乃至４０重量％含みうる。その量は含ま
れる物質及び生成物の用途に依存する。第四の面による
物質は、滑剤のような加工剤、熱的又は光化学的安定
剤、着色剤、可塑剤、帯電防止剤、難燃剤、酸化防止
剤、金属パシベート剤又は、天然又は人工遷移、金属粒
子、ストランド又はホイル、ガラスビーズ又はミクロス
フェア等又はその他の鉱物（無機）充填剤のようなその
他の強化剤又は充填剤のような当業者には公知のその他
の添加剤を含みうる。生成物は単独又はプラスチック、
金属、耐火物、木材、紙等のようなその他の物質とも
に、ラミネート、コーティング等の形で形成されうる。

【００１６】

【実施例】本発明の実施態様を、以下の実施例に関して
実施例として記載する。実施例１ 粉砕して、ｅｓｄが２μm 未満の粒子が９０重量％であ
るような粒度分布の生成物とした天然大理石を７８重量
％含み、乾燥大理石の重量に対して０．７重量％のポリ
アクリル酸ナトリウム分散剤を含む懸濁液を調製した。
次いでこの懸濁液に、大理石の乾燥重量に対して０．０
３重量％の、"TRITON X-100"という商標名で市販されて
いるオクチルフェノールエトキシレート型の非イオン性
界面活性剤を添加した。界面活性剤は懸濁液中で十分混
合し、混合懸濁液Ａを形成した。この懸濁液に界面活性
剤を添加しないこと以外は前述のようにして、微粉状大
理石の第二の懸濁液Ｂを調製した。次いで各懸濁液を、
第EP-A-0681155号に記載されている種類の熱ガス押退け
アトリション粉砕ミルに導入し、ミル中で乾燥させて水
含量を０．３重量％以下とし、微細な実質的に凝結体の
ない粉末状とした。各懸濁液Ａ及びＢから得られた生成
物の粉末を２つのポーションに分けた。次いで、８０℃
の温度及び３０００ｒｐｍのローター速度で１０乃至１
５分間Steele and Cowlishawミキサー中で乾燥粉末と固
体ステアリン酸を混合することにより、各ポーションを
ステアリン酸で表面処理した。ポーションＡ１及びＢ１
を、存在する無機粒状物質の乾燥重量に対して１．５重
量％のステアリン酸で処理し、ポーションＡ２及びＢ２
を、存在する無機粒状物質の乾燥重量に対して２．５重
量％のステアリン酸で処理した。次いで表面処理した粒
状物質のポーションを、４０重量％の粒状物質及び６０
重量％のポリプロピレン粒体の割合でポリプロピレン組
成物と均質混合した。各場合において、使用したポリプ
ロピレン物質は、"GWE 27"の商標名でImperial Chemica
l Industries plcにより製造されているホモポリマーで
あった。組成物は、ダイ温度が２１０℃になるように電
気的に加熱されているBaker Perkins MP2030二軸スクリ
ュー配合機中で配合した。配合により形成された生成物
は、以下の試験のための多くの標準試験片を形成するた
めに、ノズル温度が２３０℃で金型温度が６０℃のArbu
rg 320M 射出成形機で射出成形した。

【００１７】ノッチ付衝撃強さは、深さ２mmのノッチを
付けた標準試験片のノッチを付けた端部に試験片を破壊
するのに十分な運動量で重り付き振り子を固定した距離
から振り動かす方法により測定した。振り子が試験片を
打つ速度はいずれも３．４６ｍ・ｓ^-1であった。試験片
の単位面積当たりの吸収されたエネルギーはＫＪ・ｍ ^-2
の単位で記録した。ノッチなしの逆衝撃強さは、振り子
を試験片のノッチなしの端部に接触させる同様な試験に
より測定した。これらの方法はISO 標準 No.180 に従
う。落錘すなわち多軸衝撃エネルギーは、２０mmの半球
状の頭部を有する２５kgの重りを、衝撃時の頭部の速度
が内径４５mmの環上に支持された幅８０mm、厚さ２mmの
正方形の試験片上で４．４ｍ・ｓ^-1であった。落錘と接
触した後の時間に伴うディスクの中心の垂直方向の偏向
を変換器で追跡し、破壊が起こる前に吸収されたエネル
ギー（単位ジュール）を計算した。この方法はISO 標準
No.6603-2に従う。光沢は、試験片の平面に対する法線
に対してそれぞれ６０°及び２０°の角度に設定したGa
rdner Haze-gloss測定器により測定した。結果は法線に
関して選択された角度で反射する入射光の百分率として
表した。この方法はISO 標準 No.2813に従う。結果を以
下の表１に示す。

【００１８】

【表１】 ポーション ステアリン 光沢 (%) 衝撃強さ 酸の wt% 20°60° 多軸 アイゾッド アイゾッド (J・mm^-1) ノッチ付き ノッチなし (kJ・m ^-2) (kJ・m ^-2) A1 (本発明) 1.5 62 76 3 1.6 18 B1 (比較例) 1.5 54 71 3 1.8 20 A2 (本発明) 2.5 70 81 8 2.9 47 B2 (比較例) 2.5 66 78 7 2.7 32

【００１９】これらの結果は、ステアリン酸を用いた処
理の前に非イオン性界面活性剤で充填剤物質を処理する
と、界面活性剤で処理していない物質を充填したポリプ
ロピレン組成物と比較して表面の光沢が優れた充填剤入
りポリプロピレン組成物が得られることを示す。又、充
填剤の乾燥重量に対して２．５重量％のステアリン酸で
処理した充填剤物質の場合には、まず界面活性剤で処理
した充填剤の場合に衝撃強さがより高くなることが見い
だされた。

【００２０】実施例２ 前記実施例１において記載したもの同一の粉砕した大理
石を７８重量％含む懸濁液を実施例１と同様にして調製
した。この懸濁液に、乾燥大理石の重量に対して０．０
３重量％の、実施例１で使用したものと同一の非イオン
性界面活性剤を添加した。界面活性剤は懸濁液中で十分
混合し、混合懸濁液“Ａ”を形成した。この懸濁液に界
面活性剤を添加しないこと以外は前述のようにして、微
粉状大理石の第二の懸濁液“Ｂ”を調製した。次いで各
懸濁液を、第EP-A-0681155号に記載されている種類の熱
ガス押退けアトリション粉砕ミルに導入し、ミル中で乾
燥させて水含量を０．３重量％以下とし、微細な実質的
に凝結体のない粉末状とした。同時に、乾燥大理石の重
量に対して２．４重量％のステアリン酸をミルに導入し
た。次いで各懸濁液Ａ及びＢから得られた表面処理した
充填剤を、４０重量％の充填剤及び６０重量％のポリプ
ロピレン粒体の割合でポリプロピレン組成物と均質混合
した。各場合において使用したポリプロピレンは、実施
例１で使用したものと同一であった。組成物はWerner a
nd Pfleiderer ZSK40 配合機中で配合し、得られた配合
物は、前記実施例１において記載した多軸、ノッチ付き
及びノッチなし衝撃試験のための標準試験片を形成する
ために、ノズル温度が２３０℃のArburg 320M 射出成形
機で射出成形した。結果を以下の表２に示す。

【００２１】

【表２】 懸濁液 衝撃強さ 多軸 アイゾッド アイゾッド (J・mm^-1) ノッチ付き ノッチなし (kJ・m ^-2) (kJ・m ^-2) Ａ (本発明) 9 3.6 67 Ｂ (比較例) 4 2.7 32

【００２２】ステアリン酸を用いた表面処理の前に非イ
オン性界面活性剤で粉砕した炭酸カルシウムの懸濁液を
処理すると、三種類の試験の各々により測定された衝撃
強さが有意に改良された。実施例３ 粉砕して、ｅｓｄが１μm 未満の粒子が９０重量％であ
るような粒度分布の生成物とした天然大理石を７５重量
％含み、乾燥大理石の重量に対して０．７重量％のポリ
アクリル酸ナトリウム分散剤を含む懸濁液を調製した。
懸濁液を３つのポーションＡ、Ｂ、及びＣに分けた。ポ
ーションＡには界面活性剤を添加せず、ポーションＢ及
びＣには、それぞれ０．１重量％の、実施例１において
記載したものと同一の界面活性剤（界面活性剤ｉ）及び
０．０３重量％の、"DOBANOL 91-6"という商標名でShel
l Chemicals Limited より市販されているエトキシ化ア
ルコール型の非イオン性界面活性剤（界面活性剤ｉｉ）
を添加した。いずれの場合も重量百分率は乾燥大理石の
重量に対してであった。次いで各懸濁液を、第EP-A-068
1155号に記載されている種類の熱ガス押退けアトリショ
ン粉砕ミルに導入し、ミル中で乾燥させて水含量を０．
３重量％以下とし、微細な実質的に凝結体のない粉末状
とした。同時に、乾燥大理石の重量に対して３．０重量
％のステアリン酸をミルに導入した。次いで各懸濁液
Ａ、Ｂ及びＣから得られた表面処理した粒状物質を、４
０重量％の充填剤及び６０重量％のポリプロピレン粒体
の割合でポリプロピレン組成物と均質混合した。各場合
において使用したポリプロピレン物質は、実施例１で使
用したものと同一であった。組成物はWerner and Pflei
derer ZSK40 配合機中で配合し、得られた配合物は、前
記実施例１において記載した多軸、ノッチ付き及びノッ
チなし衝撃試験及び表面の光沢測定のための標準試験片
を形成するために、ノズル温度が２３０℃のArburg 320
M 射出成形機で射出成形した。結果を以下の表３に示
す。

【００２３】

【表３】 ポーション 界面活性剤 光沢 (%) 衝撃強さ 種類 wt% 20°60° 多軸 アイゾッド アイゾッド (J・mm^-1) ノッチ付き ノッチなし (kJ・m ^-2) (kJ・m ^-2) Ａ - 0 72 86 3 5.2 29 Ｂ i 0.1 76 89 5 5.2 38 Ｃ ii 0.03 75 88 5 5.1 32

【００２４】表３は、界面活性剤が添加されていないポ
ーションＡと比較して、乾燥前に非イオン性界面活性剤
を懸濁液に添加したポーションＢ及びＣの場合には光沢
及び衝撃強さが改良されることを示す。実施例４ 公知の方法で天然大理石の懸濁液を湿式粉砕することに
より炭酸カルシウムスラリを製造した。スラリは以下の
性質を有した。 固体含量：７５重量％ 分散剤：０．７重量％（炭酸カルシウムの乾燥重量に対
して）のポリアクリル酸ナトリウム ｅｓｄが２μm 未満の粒子の百分率：９０％ ｅｓｄが１μm 未満の粒子の百分率：６５％ スラリの第一のバッチに、０．０６重量％（存在する固
体の乾燥重量に対して）の、アルコール１モル当たりエ
チレンオキシドが６モルの第一アルコールエトキシレー
トである、Neodol 91-6 という商標名で市販されている
非イオン性界面活性剤を添加した。スラリの第二のバッ
チは界面活性剤で処理しなかった。スラリの両方のバッ
チを、５００kWで作業する、第EP681,155 号に記載され
ている種類の熱ガス押退けアトリション粉砕ミル中で乾
燥させた。いずれの場合のスラリも乾燥させながら、ス
テアリン酸を添加し、炭酸カルシウム粒子の疎水性化表
面処理を行った。乾燥粒子に対して存在するステアリン
酸の量は２．５重量％であった。各場合に製造された、
乾燥させ、表面処理した炭酸カルシウムを、二軸スクリ
ュー配合機でポリプロピレンホモポリマーと混合するこ
とにより別々に熱可塑性組成物とした。ポリプロピレン
及び配合機は実施例１で使用したものであり、炭酸カル
シウム：ポリプロピレンの重量比は４０：６０であっ
た。６０℃の温度で一晩乾燥させた後、製造された２つ
の熱可塑性組成物を実施例１のように射出成形した。そ
のようにして製造された生成物試料の光沢及び衝撃特性
は実施例１のように測定した。得られた結果を以下の表
４に示す。試料１は、非イオン性界面活性剤を炭酸カル
シウムスラリに添加する方法により製造された熱可塑性
組成物を示し、試料２は、非イオン性界面活性剤を添加
しないで製造された組成物である。

【００２５】

【表４】 試料 光沢 (%) 多軸衝撃データ 衝撃強さ 20°60° 破壊エネルギー アイゾッド 逆アイゾッド (J・mm^-1) (kJ・m ^-2) (kJ・m ^-2) Ａ 60 78 10 5.1 50 Ｂ 58 77 7 4.7 43

【００２６】表４から分かるように、非イオン性界面活
性剤を使用しない試料２と比較して、乾燥前に炭酸カル
シウムスラリを処理するために試料１の調製において非
イオン性界面活性剤を使用することにより、光沢は僅か
に改良され、衝撃強さは有意に改良された。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｋ 7/18 Ｃ０８Ｋ 7/18 9/04 9/04 Ｃ０８Ｌ 23/00 Ｃ０８Ｌ 23/00 101/00 101/00 (72)発明者 ディーバ マリアン アンサリ イギリス コーンウォール ティーアール １ ３ジェイエイチ トルーロ フェーリ ス タウン 26

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 疎水性高分子物質を含む組成物に配合す
   るのに適する無機粒状物質を調製する方法であって、前
   記方法が、（ａ）水溶性分散剤の存在下において無機粒
   状物質の水性懸濁液を加工する工程、（ｂ）前記粒状物
   質に界面活性剤を添加する工程、及び（ｃ）前記粒状物
   質を乾燥させる工程を含む方法。
2. 【請求項２】 前記界面活性剤を添加した前記無機粒状
   物質を、疎水性化表面処理剤である更なる表面処理剤を
   添加することにより更に処理する請求項１記載の方法。
3. 【請求項３】 前記更なる表面処理剤を乾燥工程（ｃ）
   中又は後に前記粒状物質に添加する請求項２記載の方
   法。
4. 【請求項４】 前記工程（ａ）における水性懸濁液の加
   工が一以上の粉砕工程を含む請求項１記載の方法。
5. 【請求項５】 前記工程（ａ）における加工中の水性懸
   濁液が少なくとも５０重量（乾燥）％の固体を含む請求
   項１乃至４のいずれかに記載の方法。
6. 【請求項６】 前記無機粒状物質を、工程（ｃ）におい
   て、０．５重量％未満の水を含むような程度に乾燥させ
   る請求項１乃至５のいずれかに記載の方法。
7. 【請求項７】 前記粒状物質が乾燥工程（ｃ）の前の水
   性懸濁液の形であるときに、前記粒状物質に前記界面活
   性剤を添加する請求項１乃至６のいずれかに記載の方
   法。
8. 【請求項８】 疎水性高分子物質を含む組成物に配合す
   るのに適する粒状物質であって、前記粒状物質がそこに
   添加された、前記粒状物質を水性懸濁液中に分散させる
   ために使用する種類の高分子電解質分散剤、非イオン界
   面活性剤及び疎水性化表面処理剤を含む更なる処理剤を
   含む表面処理剤組成物を含むことを特徴とする粒状物
   質。
9. 【請求項９】 請求項１乃至７のいずれかに記載の方法
   により調製した請求項８記載の粒状物質。
10. 【請求項１０】 前記疎水性化表面処理剤が、存在する
    前記無機粒状物質の乾燥重量に対して０．５乃至５重量
    ％存在する請求項８又は９記載の粒状物質。
11. 【請求項１１】 前記界面活性剤が、前記無機粒状物質
    の乾燥重量に対して０．０１乃至０．５重量％存在する
    請求項８乃至１０のいずれかに記載の粒状物質。
12. 【請求項１２】 前記分散剤が、前記無機粒状物質の乾
    燥重量に対して０．０１乃至２．０重量％存在する請求
    項８乃至１１のいずれかに記載の粒状物質。
13. 【請求項１３】 前記無機粒状物質が、等価球直径が２
    μm 未満の無機粒子を８０重量％以上含む請求項８乃至
    １２のいずれかに記載の粒状物質。
14. 【請求項１４】 前記無機粒状物質が、炭酸カルシウ
    ム、カオリナイトクレー、焼成カオリナイトクレー、雲
    母、タルク、珪酸アルミニウム、珪酸カルシウム、ボー
    キサイト、 水酸化マグネシウム、硫酸カルシウム及び
    二酸化チタンの一以上から選択される請求項８乃至１３
    のいずれかに記載の粒状物質。
15. 【請求項１５】 前記物質が主として炭酸カルシウムを
    含み、等価球直径が１．０μm 未満の粒子を５０重量％
    以上含む請求項１４記載の粒状物質。
16. 【請求項１６】 高分子物質とともに請求項８乃至１５
    のいずれかに記載の粒状物質を均質配合して組成物とす
    ることを含む疎水性高分子物質を含む組成物の製造方
    法。
17. 【請求項１７】 前記粒状物質が、前記組成物中で充填
    剤、エキステンダー、性質改良剤、強化又はコーティン
    グ物質として作用し、前記粒状物質が前記組成物の８０
    重量％までを構成する請求項１６記載の方法。
18. 【請求項１８】 前記無機粒状物質が、生成物を形成す
    るための高分子物質に添加する前に熱可塑性物質ととも
    に中間粒体を形成する請求項１６又は１７記載の方法。
19. 【請求項１９】 前記高分子物質が熱可塑性物質を含む
    請求項１６乃至１８のいずれかに記載の方法。
20. 【請求項２０】 前記熱可塑性物質がポリオレフィンホ
    モポリマー又はコポリマーを含む請求項１９記載の方
    法。
21. 【請求項２１】 疎水性高分子物質を含み、請求項８乃
    至１５のいずれかに記載の粒状物質をそこに添加するか
    均質混合する組成物。
22. 【請求項２２】 前記組成物が造形品の形である請求項
    ２１記載の組成物。