JPS591571A - 微粒子炭酸カルシウム顔料の製法 - 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、塗料に体質顔料として配合して分散性が著し
く良好で、増粘性が高く、すぐれた塗工性および塗膜光
沢を付与する微粒子炭酸カルシウム顔料の製法に関する
ものである。

ゴム、プラスチックなどの充填剤として、一般的に用い
られている表面処理炭酸カルシウム、すなわち、脂肪酸
石けん、樹脂酸石けんのような陰イオン界面活性剤、あ
るいはアルキルアンモニウム塩、アルキルアミン塩のよ
う寿カチオン界面活性剤を単独処理した微粒子炭酸カル
シウムは、塗料の製造に一般的に用いられているサンド
グラインダーのような破砕力の弱い分散機を用いた場合
には、塗料中に容易に分散しないという欠点があった。

そこで、すでに微粒子炭酸カルシウムについて塗料への
分散性を改良する方法が種々検討され、樹脂酸石けん、
または脂肪酸石けんのようなカルボン酸型の陰イオン界
面活性剤とドデシルベンゼンスルホン酸のようなスルホ
ン酸型の界面活性剤とを併用処理する方法が発明され（
特公昭４６−１５７７１）、微粒子炭酸カルシウムが塗
料用に広　　゛〈使用されるさきがけとなった。その後
、微粒子炭酸カルシウムの塗料への適性を改善する方法
として、オキシ高級脂肪酸と、ヒドロキシル基を有しな
い高級脂肪酸または樹脂酸とを併用処理する方法（特公
昭４８−４３１７０　）、界面活性剤で乳化した脂肪酸
エステルを配合する方法（特開昭５４−１０７２９）、
あるいは、硫酸エステル型またはスルホン酸型の陰イオ
ン界面活性剤と芳香族カルボン酸のエステルを併用処理
する方法（特開昭５７−２８１６４　）、なども提案さ
れているが、それらの方法によって得られる炭酸カルシ
ウムであっても。

現在の塗料用体質顔料の使用要求に対して充分満足する
ものではない。

すなわち、従来、塗料に対して炭酸カルシウムは増容あ
るＡけコストダウンを目的としたいわゆる体質顔料とし
て応用されているので、塗料用炭酸カルシウムとしては
、１）易分散性、高光沢。

あるいは２）易分散性、高光沢、高増粘性のものが有用
であった。ところが最近は、塗工作業能率を高めるため
に、従来の刷毛塗り塗装以外に、ローラー塗工も広く採
用されるようになり、従来の微粒子炭酸カルシウム顔料
を配合した塗料は、刷毛塗り塗装では、塗面に泡が殆ど
発生し々いが。

ローラー塗工では泡立ちが激しいという欠点のあること
が明らかになったつ従来の炭酸カルシウム顔料を配合し
た塗料に対して、泡立ち防止剤を添加することによって
、ローラー塗工時の泡立ちをある程度防止出来るが、良
好な塗工性能をもつ塗料は得られず、泡立ち防止剤の添
加は塗料コストのアップにつながり好ましくないので、
塗料製造に広く使用されている炭酸カルシウム顔料によ
る泡立ち防止が期待されるところとなり、炭酸カルシウ
ム顔料としては１分散性が良好で、増粘性が高く、シか
も刷毛塗り、およびローラー塗工で泡立ちがなく、高光
沢の塗料を与えるものの出現が望まれるところとなった
。

そこで本発明者は、微粒子炭酸カルシウムについて１種
々有機化合物による表面処理研究を重ね。

遂に、塗料に応用した場合に１分散が容易で、増粘性が
高く、シかも刷毛塗りおよびローラー塗工で泡立ちがな
く、高光沢の塗料を与える微粒子炭酸カルシウム顔料の
製法を発明した。

本発明は平均粒子径が［Ｌ０５〜ｏ、１μｍの微粒子炭
酸カルシウムの水懸濁液に、（Ａ）脂肪酸、および（Ｂ
）スルホン酸型または硫酸エステル型の陰イオン界面活
性剤の少なくても１種を炭酸カルシウム１００重量部当
り０５〜１０重量部併用し、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の
併用割合をＡ／１３−２／１〜１／２で添加して、炭酸
カルシウムの粒子表面を処理することを特徴とする微粒
子炭酸カルシウム顔料の製法である。

本発明において、使用する炭酸カルシウムは。

従来公知の沈降製炭酸カルシウムの製法によって得られ
る炭酸カルシウムであって、平均粒子径がα０５〜０．
１μｍのものである。ただし、平均粒子径とは、いわゆ
るＢＥＴ法で測定した比表面積から、炭酸カルシウム粒
子を立方体粒子と仮定して求めた立方形結晶の一辺の長
さをいうものとする。

すでに、特公昭４６−１５７７１に脂肪酸石けんのよう
な脂肪酸の塩である界面活性剤と、スルホン酸型または
硫酸エステル型の界面活性剤とを併用処理する炭酸カル
シウムの製法が開示されているが１本発明は、（Ａ）脂
肪酸と（Ｂ）スルホン酸型または硫酸エステル型の界面
活性剤の少なくても１種とを併用処理する炭酸カルシウ
ム顔料の製法であって２本発明では、脂肪酸の塩である
界面活性剤を用いずに脂肪酸を用いるところに特長があ
り。

脂肪酸の塩である界面活性剤を用いた場合に比較して２
表面処理炭酸カルシウム顔料について得られる作用効果
に著しい差のあることに基づいてなされた発明である。

本発明で使用する（Ａ）成分としてはＣ数が１０以上の
飽和脂肪酸が好ましいが、不飽和炭素−炭素結合および
ヒドロキシル基を含有する脂肪酸であってもよく、牛脂
脂肪酸、トール油脂肪酸、あるいはヒマシ油脂肪酸であ
ってもよい。また（Ｂ）成分としてはアルキルベンゼン
スルホン酸、アルキルナフタレンスルホン酸、パラフィ
ンスルホン酸、αオレフィンスルボン酸アルキルスルホ
コハク酸９長鎖アルコール硫酸エステル、ポリオキシエ
チレンアルキルエーテル硫酸エステル、［酸化油など、
またはこれらのナトリー−ム、カリウム等のアルカリ金
属塩、これらのカルシウム、マグネシウム等のアルカリ
土類金属塩等を挙げることが出来、これらのうち少なく
ても１種を用りる。

（Ａ）成分および（Ｂ）成分の使用量は、炭酸カルシウ
ム１００重量部に対して１合計［Ｌ５〜１０重量部が適
当である。０．５重量部未満では炭酸カルシウムの表面
処理が充分に行なわれず、また１０重量部を越えて使用
しても得られる効果は変らず、経済的に好ましくない。

また、（Ａ）成分に併用添加される（Ｂ）成分は。

（Ａ）成分の１／２以上が必要であり、その併用する目
的は、（Ａ）成分の水中乳化と当該炭酸カルシウム粒子
の水中での分散に有効に作用させることにある。しかし
くＢ）成分の２倍以上の添加は、その目的達成に不必要
で、むしろ過大な泡を生成し。

処理済炭酸カルシウム懸濁液のｐ過脱水作業能率を低下
させる。従って、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の併用割合と
しては　Ａ／１３　＝　２／１〜１／２が適当である。

（Ａ）および（Ｂ）成分の添加方法としては、従来公知
のいずれの方法も採用出来るが９例えば炭酸カルシウム
の５〜２０チ水懸濁液を５〜９５°Ｃの温度、攪拌下に
（Ａ）成分および（Ｂ）成分を添加する。

添加順序としては（Ｂ）成分を添加してから（Ａ）成分
を添加するか、または（Ａ）および（Ｂ）成分を同時に
添加しても良いが、好ましくは（Ａ）成分を（Ｂ）成分
により乳化物とした後に添加するのがよい。

（Ａ）および（Ｂ）成分の添加後、さらに適当時間攪拌
を続は炭酸カルシウムの表面処理を均一にし。

処理済炭酸カルシウムを濾過脱水、乾燥、粉砕して１本
発明の微粒子炭酸カルシウム顔料の粉末品を得る。

本発明の微粒子炭酸カルシウムは、溶剤塗料。

水エマルジヨン塗料および水溶性塗料などの塗料に広範
囲に使用され、いずれの塗料にも容易に分散し、増粘性
が高く、シかも刷毛塗りおよびローラー塗工で泡立ちの
ない、高光沢の塗料を与える。

また１本発明の微粒子炭酸カルシウムは、ゴム。

プラスチック、あるいはシーリング剤などの充填剤とし
て使用した場合にも、優れた分散性を示し。

高い光沢あるいは強度的性質を与える。

以下実施例により１本発明の特徴をより一層明らかにす
る。

実施例１ まずドデシルベンゼンスルホン酸３Ｆを含む水溶液６６
ｙを５０°Ｃに加温し、ディスパーにより強く攪拌しな
がらステアリン酸４ｔを滴下し、ステアリン酸４１とド
デシルベンゼンスルホン酸３Ｆを含む乳化物７０１を調
製した。粒子径００２〜０、１０　ｐｍの沈降製炭酸カ
ルシウムの１０％懸濁液を９０°Ｃに加温して熟成均質
化した炭酸カルシウムの１０チ懸濁液１．０００７をデ
ィスパーで攪拌しつつ、先に調製したステアリン酸のド
デシルベンゼンスルホン酸による乳化物を７０°Ｃに加
温Ｌ−ｒ滴下し５０分間攪拌を続けた。その後吸引濾過
し。

６０°Ｃで乾燥後、粉砕して、平均粒子径［１０８μｍ
の炭酸カルシウム顔料を得た。（実施例１試料）実施例
２ 実施例１において、ステアリン酸の代りにトール油脂肪
酸を用いた乳化物を調製し、その後の操作は実施例１に
準じて行なり炭酸カルシウム顔料を得た。（実施例２試
料） １比較例１ 平均粒子径０．０８／Ａｆｆｌの沈降製炭酸カルシウム
の１０チ水懸濁液１．０００ｙ−を攪拌しながら水添ロ
ジンンーダの１０％水溶液３０ｐを添加し、３０分間　
９− 攪拌したのち、吸引濾過し、６０”０１ｌｉ、燥後粉砕
して表面処理炭酸カルシウムを得た。（比較例１試料）
比較例２ まずフタール酸ジブチル３ｆに水２７ｆを加え。

５０°Ｃに加温し、ディスパーにより強く攪拌しなカラ
、　別に作ったドデシルベンゼンスルホン酸１０チ水溶
液２０ｐを注入し、フタール酸ジプチル３？とドデシル
ベンゼンスルホン酸２ｆｔ含むフタール酸ジブチル乳化
物５ａｙを調製した。平均粒子径（１０Ｂμｍの沈降製
炭酸カルシウムの１０チ水懸濁液１．０００Ｐを攪拌し
ながら、先に調製したフタール酸ジブチルのドデシルベ
ンゼンスルホン酸による乳化物ｓｏｙを添加し、３０分
間攪拌を続けたのち、吸引濾過し、６０°Ｃで乾燥後、
粉砕して、炭酸カルシウム顔料を得た。（比較例２試料
）以下、実施例および比較−によって得た試料について
、水系および溶剤型塗料に配合した場合の性質を比較す
る。

表１に水系塗料試験配合処方を示す。内容積１２の磁製
ボールミル中にミルベース配合材料を計−１０＝ りとシ、直径１０紘の高アルミナ磁器ボール１．１００
１を投入して１７時間グラインディングした。こうして
得たミルベースにアクリルスチレン共重合エマルジョン
樹脂［ボンコートＪ　ＥＣ８２１（大日本インキ化学工
業■製品）およびブチルセロソルブ水溶液を追加し、さ
らに１時間グラインディングを行った。塗料性質を表２
に示す。

実施例１．２にかかる炭酸カルシウム顔料は。

いずれも比較例炭酸カルシウムより分散が容易で。

調合塗料の粘度が高く、シかもローラー塗工時に泡立ち
もなく、すぐれた塗膜光沢が得られた。

表１ ミルベース 試料（表面処理炭酸カルシウム）　　５ｆＬ４ｆチタン
白（石原産業■製［タイベ ークＪＩＬ９３０）　　　　　　　　　ｓｏ、ｂｙ水　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１３！ａ４
Ｆ分散剤（花王アトラス■製「ディ モールＪＥＰ）　　　　　　　　　　五１１消泡剤（サ
ンノブコ■製「ノブコ」 ＮＤＷ）　　　　　　　　　　　　　１．５Ｐ調合 アクリルスチレン共重合エマルジ ョン樹脂（大日本インキ化学工業 ■製「ボンコート」ＥＣ８２１）２１αＢｔ水／ブチル
セロソルブの１／１混合液１７．２ｆ調合塗料の顔料容
積濃度　３［１０％ 調合塗料の不揮発分　　４ａ３チ 表３に溶剤系塗料試験配合処方を示す。内容積４５０ｄ
のマヨネーズ瓶中にミルベース配合材料を計シとジ、直
径３′ＩｕＬのガラス球５６０ｆを投入して。

レッドデビル社製ペイントコンディショナーで２θ分間
グラインディングした。こうして得たミルベースに樹脂
、ドライヤーおよび皮張シ防止剤を追加し、さらに１０
分間グラインディングを行った。

塗料配合性質を表４に示す。

実施例１，２Ｋかかる炭酸カルシウム顔料は。

いずれも比較例炭酸カルシウムよシミルベース分散が容
易で、１Ｉｉｉ１合塗料粘度が高く、シかもローラー塗
工時に泡立ちもな（、優れた塗膜光沢が得らたた・ 表６ ミルベース 試料（表面処理炭酸カルシウム）　　　５０ｙ−チタン
白（石層産業■製「タイベーク」Ｒ９３０）　　　　　
　　　　　　　５０ｆｌ大豆油変性長油アルキツド樹脂
溶液〔大日本インキ化学■業■製「ベッコゾール」Ｐ４
７０−７０（ＮＶ−７０チ）〕のミネラルスピリット稀
釈溶液（ＮＹ−ｓｏ％）　　　　７０ｙ−調合 大豆油変性長油アルキッド樹脂溶液 （上！ｉｌｌ：同Ｕ　）　（ＮＶ−７０％）　　　　７
５．５１ナフテン酸ドライヤー （金属含有量６．ｏ％、Ｃｏ：Ｚｒ＝１：２）ｎ９ｙ皮
張り防止剤（大日本インキ化学工 業■製［スキンナ−ＴＭＪ）　　　　　　［Ｌ３ｙ−合
　　　計　　　　　　　　　　２２６．５　ｆ調合塗料
の顔料容積濃度　２５．０チ チタン白　１２．６係 試　　　料　　１Ｚ４ｑｂ 調合塗料の不揮発分　　６７．９％

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 平均粒子径が［１Ｌ０５〜ａ１μｍの微粒子炭酸カルシ
   ウムの水懸濁液に、（Ａ）脂肪酸および（Ｂ）スルホン
   酸型または硫酸エステル型の隘イオン界面活性剤の少な
   くても１種を炭酸カルシウム１００重量部当り［１５〜
   １０重量部併用し、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の併用割合
   を”ＩＢ　＝　２／１〜１／２で添加して。 炭酸カルシウムの粒子表面を処理することを特徴とする
   微粒子炭酸カルシウム顔料の製法