KR100284727B1 - 수중 처리용 충전제 표면처리제 및 당해 표면처리제로 처리된 충전제 - Google Patents

수중 처리용 충전제 표면처리제 및 당해 표면처리제로 처리된 충전제 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가수분해성이 아닌 측쇄의 용해성 파라미터 x가 6.5 내지 12인 지르콘산염계 및/또는 알루민산염계 커플링제 100중량부에 대해 HLB값 y가 2 내지 30이며 분자 내에 양성자성 수소를 갖지 않는 비이온계 계면활성제를 3 내지 30중량부 배합하여 이루어지는 동시에 x와 y의 관계가 4x-24y4x-18을 만족시키는 수중 처리용 충전제 표면처리제 및 커플링제의 가부분해성이 아닌 측쇄와 용제의 용해성 파라미터의 몰 분을 가산치 z가 6.5 내지 12이고 점도가 200cps 이상인 지르콘산염계 및/또는 알루민산염계 커플링제 100중량부와 물에 불용성인 용제 30 내지 3000중량부의 혼합물에 대해 비이온계 계면활성제를 3 내지 1000중량부 배합하여 이루어지는 동시에 z 와 y의 관계가 4z-24y

Description

수중 처리용 충전제 표면처리제 및 당해 표면처리제로 처리된 충전제
본 발명은 수중에서 처리함으로써 발수(撥水)효과 및 수지 속에서의 가공성등을 부여하는 표면 개질제에 관한 것이다.
종래에 티탄산염계 커플링제는 무기 충전제 등의 표면 에너지를 조절함으로써 충전제에 발수성, 흡유량 저하, 수지내 분산성 및 가공성 등을 부여하는 표면처리제로서 공지되어 있다. 수지나 용제 등의 유기 매트릭스 속에서 충전제의 분산성 및 가공성 등을 향상시킬 때에는 커플링제를 유기 매트릭스의 습윤성에 맞춤으로써 효과를 발휘하고 각종 유기 매트릭스에 대응하기 위한 여러 가지 품종이 있다. 예를 들면, 폴리올레핀 등의 극성이 낮은 수지에는 극성이 낮은 측쇄를 갖는 티탄산염계 커플링제를 사용하고 폴리아미드와 같이 극성이 높은 수지에는 극성이 높은 품종을 사용한다.
한편, 커플링제에 의한 충전제의 처리방법을 크게 두 가지로 분류하면 충전제를 미리 커플링제로 처리하는 전처리법과 충전제를 유기 매트릭스와 혼합할 때에 커플링제를 첨가하는 인테그럴 블렌드법이 있다. 이러한 인테그럴 블렌드법은 처리 효율이 약간 떨어지므로, 도료 등의 분야에 한정된다. 또한, 전처리법은 다시 혼합기 등으로 충전제와 커플링제를 직접 혼합시키는 건식법과 양쪽을 액제 속에서 처리한 다음, 액제를 제거하는 습식법으로 나눠지지만, 습식법으로는 다시 유기 용제를 사용하는 용제법과 수중에서 실시하는 수중 처리법이 있다. 이 중에서 건식법은 가장 일반적인 방법이지만, 습식법과 비교하여 충전제의 표면처리 효과의 점에서 약간 떨어진다. 이것은 커플링제가 완전히 균일하게 혼합되지 않기 때문이라고 생각된다. 또한, 건식법의 경우에는 쉐어(shear)가 큰 혼합기를 사용하므로 중공 충전제나 침상 충전제 등의 파괴되기 쉬운 충전제에서는 적합하지 않다. 용제법은 충전제의 표면처리시에는 확실하지만 최근에 용제 규제 등으로 기피되는 경향이 있다.
수처리법은 용제 규제의 걱정은 적으며 온화한 혼합 조건에서 균일하게 처리할 수 있지만, 커플링제가 물에 녹는 품종이 적으며 특히 극성이 낮은 유기 매트릭스에 대응하는 것이므로, 수용성인 것은 적당하지 않다. 이러한 점을 해결하기 위해 커플링제를 계면활성제와 병용함으로써 수계에 분산시킬 수 있는 것이 켄리치 페트로케미컬즈사(Kenrich Petrochemicals Inc.)의 켄-리액트 레퍼런스 매뉴얼(Ken-React Reference Manual)(1985년)이나 일본국 공개특허공보 제(평)4-25568호에 기재되어 있다. 그러나, 상기에 기재된 계면활성제는 티탄산 염계 등의 커플링제에 혼합시켜 보존하면 경시적으로 반응하여 물에 대한 유화력이 현저하게 저하된다. 따라서, 미리 계면활성제를 커플링제에 배합하여 일액성(一液性)으로 하는 경우, 보존안정성이 문제가 된다.
본 발명의 목적은 충전제의 표면을 수중에서 발수 처리할 수 있고, 또한 보존안정성이 우수한 일액성의 충전제 표면처리제를 개발하는 것이다.
본 발명자는 상기한 과제를 해결하기 위해 예의 검토를 거듭한 결과, 지르콘 산염계 또는 알루민산염계 커플링제에 이의 측쇄의 극성에 대응하는 비이온계 계면 활성제를 첨가함으로써 수중에 용이하게 분산시켜 충전제를 표면 처리할 수 있으며, 또한 구조내에 양성자성 수소를 갖지 않는 비이온계 계면활성제를 사용하면 경시적으로 유화력이 저하되는 것을 방지할 수 있으며, 또한, 점도가 높은 커플링제의 경우에는 물에 불용인 용제를 병용할 수 있는 것을 밝혀내어 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명은 가수분해성이 아닌 측쇄의 용해성 파라미터 x가 6.5 내지 12인 지르콘산염계 및/또는 알루민산염계 커플링제 100중량부에 대해 HLB 값 y가 2 내지 30이며 분자내에 양성자성 수소를 갖지 않는 비이온계 계면활성제를 3 내지 30중량부 배합하여 이루어지는 동시에, x와 y의 관계가 4x-24≤y≤4x-18을 만족시킴을 특징으로 하는 수중 처리용 충전제 표면처리제 및 커플링제의 가수분해성이 아닌 측쇄와 용제의 용해성 파라미터의 몰분율 가산치 z가 6.5 내지 12이고 점도가 200cps 이상인 지르콘산염계 및/또는 알루민산염계 커플링제 100중량부와 물에 불용성인 용제 30 내지 3000중량부의 혼합물에 대해 HLB 값 y가 2 내지 30이며 분자내에 양성자성 수소를 갖지 않는 비이온계 계면활성제를 3 내지 1000중량부 배합하여 이루어지는 동시에, z와 y의 관계가 4z-24≤y≤4z-18을 만족시킴을 특징으로 하는 수중 처리용 충전제 표면처리제, 및 이와 같은 표면처리제로 표면처리된 충전제에 관한 것이다.
본 발명에 사용되는 지르콘산염계 또는 알루민산염계 커플링제 내의 가수분해성이 아닌 측쇄라는 것은 커플링제가 충전제와 결합할 때에 떨어져 나가는 탄소수 4 이하의 알콕사이드, 글리콜산 및 에틸렌 글리콜 등 가수분해되기 쉬운 관능기 이외의 측쇄를 말한다. 이러한 가수분해성이 아닌 측쇄는 수지 등의 유기 매트릭스와의 습윤성 조정에 직접 관여하는 부분이다. 이들의 예는 옥타노일, 이소스테아로일 등의 카복실산 잔기, 옥틸벤젠설포닐, 도데실벤젠설포닐 등의 설폰산 잔기, 디옥틸피로포스페이트 등의 피롤린산 에스테르 잔기, 디옥틸포스페이트 등의 인산 에스테르 잔기, 2,2-디알릴옥시메틸-1-부틸옥틸 등의 알콕실기, 디옥틸포스파이트, 디트리데실포스파이트 등의 아인산에스테르 잔기, 쿠밀 페닐 등의 페놀 잔기, 아세토아세트산 알킬 등을 들 수 있다.
이들 측쇄 용해성 파라미터는 표면처리제의 수중 분산성의 견지에서 6.5 내지 12이다. 이것을 실험을 통해 구하기는 곤란하나 계산에 의해 값을 산출할 수 있다. 이것은 문헌[참조: P. A. Small, J. Appl. Chem., 3, 71 (1953)]의 방법에 따라 산출한다. 측쇄 계산치의 경우, 비중은 알 수 없으므로 커플링제 자체의 비중을 계산에 사용한다.
본 발명에 사용되는 지르콘산염계 또는 알루민산염계 커플링제는 구조가 특별하게 한정되지 않으며, 단량체형 및 중합체형 어느 것이나 관계없다. 단량체형의 예는 네오알콕시 트리스네오데카노일지르코네이트, 네오알콕시트리스(도데실) 벤젠설포닐지르코네이트, 네오알콕시트리스(디옥틸)포스파이트 지르코네이트, 네오알콕시트리스(디옥틸)피로포스파이트지르코네이트, 네오알콕시트리스(에틸렌디아미노)에틸지르코네이트, 네오알콕시트리스(m-아미노)페닐지르코네이트 및 아세트알콕시 알루미늄디이소프로필레이트 등을 들 수 있다. 또한, 중합체형의 예는 일본국 공개특허공보 제(소) 64-52786호에 기재되어 있는 환상형, 제(평) 1-108277호에 기재되어 있는 직쇄형 및 제(평) 1-129031호에 기재되어 있는 사다리 형을 들 수 있다.
본 발명에 사용되는 계면활성제는 분자 중에 양성자성 수소를 갖고 있지 않는 비이온계 계면활성제에 한정되며, 그 외의 계면활성제를 사용하면 커플링제의 공존하에서 반응하여 유화력이 경시적으로 악화된다. 이러한 비이온계 계면활성제는 하기 일반식(I) 내지 (V) 중의 어느 하나로 표시되는 폴리옥시알킬렌 알킬에테르카복실산 에스테르, 폴리옥시알킬렌 디카복실산 에스테르, 폴리옥시알킬렌 디알킬 에테르, 폴리옥시에틸렌 글리세릴 카복실산 에스테르 및 폴리옥시에틸렌 글리세릴 알킬 에테르 등을 들 수 있다. 또한, 폴리옥시알킬렌 글리세릴이 한 분자 내에서 알킬에테르화 및 에스테르화된 하이브리드형, 솔비톨 등 당류 또는 이의 폴리옥시알킬렌 부가물의 분자내의 양성자성 수소를 모두 알킬에스테르화 및/또는 에테르화한 것 및 기타 일반적으로 시판되고 있는 비이온계 계면활성제의 분자내에 있는 양성자성 수소를 모두 알킬 에스테르화 및/또는 에테르화시킨 것을 사용해도 무관하다.
단, 하기 일반식 중 n, m 및 ℓ은 각각 독립적으로 1 내지 30의 정수이고, a, b 및 c는 각각 독립적으로 1 내지 30의 정수이며, X, Y 및 Z는 공유 단일결합 또는 페닐렌(C6H4)를 나타낸다.
본 발명에 사용되는 계면활성제의 HLB 값 y는 표면처리제의 수중 분산성의 견지에서 2 내지 30이다. 또한, y는 지르콘산염계 및/또는 알루민산염계 커플링제의 용해성 파라미터를 x로 한 경우에 4x-24≤y≤4x-18이다. 이보다 크거나 작아도 수분산성이 나쁘다. x는 통상적인 지르콘산염계 또는 알루민산염계 커플링제의 경우 7 내지 14이며, 12 이상인 것은 물에 용해되는 것이 많다. 또한, 지르콘산염계 및 알루민산염계 커플링제를 둘 다 병용할 수 있으며, 계면활성제의 첨가량은 커플링제 총량 100중량부에 대해 3 내지 30중량부이다. 이보다 적으면 분산성이 저하되고, 이보다 많으면 충전제에 대한 커플링제의 발수성 부여가 방해를 받는다.
본 발명에 있어서, 점도가 200cps 이상인 지르콘산염계 또는 알루민산염계 커플링제는 계면활성제를 첨가해도 수중에서 잘 분산되지 않지만 점도가 낮은 용제를 첨가함으로써 분산시킬 수 있다. 이들 커플링제는 지르콘산염계 또는 알루민산염계이면 특별한 제한은 없으나, 네오알콕시트리스 네오데카노일지르코네이트, 아세토알콕시알루미늄디이소프로필레이트 등을 들 수 있다. 이러한 경우에도 양성자성 수소를 갖거나 이온성 계면활성제를 사용하면 경시적으로 유화성이 현저하게 악화된다.
또한, 본 발명에서 사용되는 수불용성인 용제라는 것은 물에 대한 용해도가 20℃에서 25% 이하이며, 바람직하게는 10% 이하인 것을 말하며, 톨루엔, 크실렌 등의 방향족계, 헥산, 옥탄 등의 탄화수소계, 아세트산에틸, 아세트산부틸 등의 에스테르계 및 에틸에테르 등의 에테르계 등을 들 수 있지만 기타 면에서 특별히 한정되지 않는다.
용제의 첨가량은 커플링제 총량 100중량부에 대해 30 내지 3000중량부이다. 이보다 적으면 점도 저하가 적어서 분산되지 않으며, 이보다 많으면 처리 효과가 작다.
용제 배합계의 경우, 첨가하는 계면활성제의 HLB의 사고 방식은 동일하며 용액 전체의 용해성 파라미터로부터 결정된다. 구체적으로는, 지르콘산염계 및/또는 알루민산염계 커플링제와 용제의 용해성 파라미터의 몰 분율 가산치를 z로 하고 계면활성제의 HLB를 y로 하여 4z-24≤y≤4z-18이다.
또한, 계면활성제의 첨가량은 커플링제 총량 100중량부에 대해 3 내지 1000중량부를 배합하지만, 이는 당해 커플링제 및 용제의 총량을 100중량부로 하는 경우의 약 3 내지 30중량부에 상응한다. 이보다 적으면 분산성이 약하고, 이보다 많으면 커플링제의 발수성 부여에 방해가 된다.
또한, 커플링제, 용제 및 계면활성제는 최종 혼합물 중에서의 비율이 100중량부, 30 내지 3000중량부 및 3 내지 1000중량부의 비율이면 어떠한 순서로 혼합하더라도 본 발명의 표면처리제에 포함된다. 이와 같은 혼합물 중에서 커플링제와 용제와의 혼합물이 본 발명의 의미에서 동일계내에서 생성되기 때문이다.
본 발명의 수중 처리용 표면처리제를 사용한 충전제의 처리법에는 특별한 제한은 없고, 종래에 공지된 수처리법으로 할 수 있으며, 예를 들면, 다음과 같이 할 수 있다: 물, 충전제 및 본 발명의 표면처리제를 혼합하고 실온에서 10 내지 30분동안 교반한다. 이 때, 물, 충전제 및 표면처리제의 첨가 순서는 특별한 제한이 없다. 다음에, 그대로 혹은 여과를 거쳐 건조시켜 처리된 가루(표면처리된 충전제)를 만든다. 이러한 표면처리제의 첨가량은 충전제 100중량부에 대해 0.05 내지 20중량%이며, 바람직하게는 0.1 내지 10중량부이다. 물의 양은 슬러리 전체가 유동하는 양 이상이라는 것 이외에는 특별한 제한이 없다.
본 발명의 표면처리제로 표면처리될 충전제에도 특별한 제한은 없고, 예를 들면, 사마륨코발트, 네오듐철코발트, 지르코늄코발트 등의 희토류계 자성 분말; MO·Fe2O3(M은 Ba, Sr, Ca, Mg, Zn 및 Pb 중의 하나 이상이다) 등의 페라이트 자성 분말; 철, 아연, 구리, 은, 니켈, 텅스텐, 몰리브덴, 레늄, 니오븀, 탄탈륨, 납 등의 금속; 삼산화텅스텐, 산화 알루미늄, 산화란타늄, 산화카드뮴, 산화크롬, 산화이트륨, 산화티탄, 산화구리, 아산화구리, 아산화납, 산화아연, 산화가돌리늄, 삼이산화철, 사삼산화철, 감마 산화제이철 등의 금속 산화물; 탄산납, 탄산스트론튬, 탄산칼슘, 탄산바륨 등의 금속 탄산염, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 수산화크롬, 수산화니켈 등의 금속 수산화물 등 이외에 크롬납, 감청, 군청, 코발트청, 인산크롬, 인산아연, 시안산납, 납산칼슘, 염기성 실리코크롬산염, 탄소 안료, 황연, 카드뮴황, 아연황, 네뷸러즈황, 로다민, 벤지딘 옐로우 등의 안료; 활석, 고령토, 실리카, 벤토나이트, 유리, 탄화텅스텐, 파라텅스텐산암모늄, 석면, 실리콘 카바이드, 아세틸렌 블랙, 흑연, 카본 블랙, 티탄산바륨, 황화카드뮴, 황산바륨, 불화탄소, 플루오르화 흑연, 입상 염안, 리사지, 티탄산지르콘산염, 인산이수소암모늄 등의 무기 충전제를 들 수 있다. 또한, 프탈로시아닌 블루, 한자 옐로우, 리틀 레드, 프탈로시아닌 그린, 퀴나크리돈 레드, 아닐린 블랙 등의 유기 안료 및 타르타르산에틸렌디아민 등과 같은 유기 충전제에 적용해도 아무 지장이 없다.
또한, 이들 충전제의 형상에는 특별한 제한은 없으며, 분체, 입상체 뿐만 아니라 봉상, 판상, 선상, 괴상, 응집상(flocculent) 및 중공 등 여러 가지 형상의 것이 포함된다.
또한, 표면처리제로 처리된 충전제를 충전할 수지에도 특별한 제한은 없으며, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀, 염소화 폴리에틸렌 등의 염소화 폴리올레핀, 천연 고무, 에틸렌-프로필렌 공중합체 고무, 부틸 고무, 부타디엔 고무, 이소프렌 고무, 니트릴 고무, 클로로프렌 고무 등의 고무, 나일론 12, 나일론 46, 나일론 11, 나일론 6, 나일론 66 등의 폴리아미드, PPS, 불포화 폴리에스테르, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 스티렌-아크릴 공중합체, 폴리에스테르 및 에폭시 수지 등을 들 수 있다.
또한, 본 발명의 표면처리제를 금속이나 도막에 하도제로서 도포해도 아무런 지장이 없다.
본 발명의 수중 처리용 충전제 표면처리제는 수중에서 충전제를 발수 처리할 수 있으며 처리된 충전제는 발수성 이외에 흡유량 저하, 수지중 점도 저하 및 수지의 고충전 등이 가능해진다.
[실시예]
아래 실시예로 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 또한, 아래 실시예는 본 발명의 범위를 한정하려는 것은 아니며, 본 발명의 성질을 더욱 명확하게 예시하기 위한 것이다.
[실시예 1]
지르콘산염계 커플링제[켄리치 페트로케미칼즈(주) 제품, 「LZ01」, 측쇄의 용해성 파라미터 약 8] 95중량부에 계면활성제로서 스테아르산폴리옥시에틸렌라우릴에테르[닛폰 에멀죤(주) 제품, 「에마렉스 LWS-l5」, HLB=9] 5중량부를 첨가하고 실온에서 10분 동안 교반하여 충전제의 표면처리제를 조제한다.
이것을 100℃에서 12시간 동안 가열하여 보존안정성 가속시험을 수행한다. 이와 같이 가속시험한 처리제 0.1g을 물 40ml에 혼합하고, 유화 상태를 육안으로 판정한다. 여기에, 중질 탄산칼슘[산쿄세이훈(주) 제품, 평균 입계 6㎛] 10g을 첨가하고, 실온에서 10분 동안 교반한 다음, 여과하고 잔분을 85℃에서 1시간 동안 감압 건조시켜 처리 분말로 한다. 이러한 처리 분말(표면처리된 충전제) 0.2g을 IR 타정기로 성형(200kg/cm2)하고 이 위에 물을 한 방을 적가한 직후의 접촉각을 접촉각 자동 측정장치로 측정한다. 또한, 비교용으로 가속시험 전에 처리제를 사용하여 동일한 시험을 수행한다. 결과를 표 1에 기재한다.
[비교실시예 1]
계면활성제로서 폴리옥시에틸렌솔비탄 모노올레이트(HLB=14)를 사용하는 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 물에 대한 유화성을 관찰하고 접촉각을 측정한다. 결과를 표 1에 기재한다.
[실시예 2]
지르콘산염계 커플링제[켄리치 페트로케미칼즈(주) 제품, 「LZ-38」, 측쇄 용해성 파라미터 약 9.1] 95중량부에 톨루엔 95중량부(용해성 파라미터 8.9) 및 계면활성제로서 트리이소스테아르산폴리옥시에틸렌글리세릴[니혼에멀죤(주) 제품 「에마렉스 GWIS-360」, HLB=14] 10중량부를 첨가하여 표면처리 제를 만든다. 이를 사용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 중질 탄산칼슘을 처리하여 물에 대한 유화성을 관찰하고 접촉각을 측정한다. 결과를 표 1에 기재한다.
[비교실시예 2]
계면활성제로서 폴리옥시에틸렌옥틸페닐에테르[니혼 에멀죤(주) 제품 「에마렉스 OP-15」, HLB=14] 5중량부를 첨가하여 처리제로 한다. 이러한 처리제를 사용하는 것 이외에는, 실시예 2와 동일한 방법으로 물에 대한 유화성을 관찰하고 접촉각을 측정한다. 결과를 표 1에 기재한다.
[비교실시예 3]
계면활성제로서 폴리옥시에틸렌솔비탄 모노올레이트(HLB=14)를 사용하는 것이외에는, 실시예 2와 동일한 방법으로 물에 대한 유화성을 관찰하고 접촉각을 측정한다. 결과를 표 1에 기재한다.
[실시예 3]
커플링제로서 알루미늄계 커플링제[가와켄 화인케미칼 (주) 제품 「알고마-S」, 측쇄 용해성 파라미터 약 8]를 사용하는 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 물에 대한 유화성을 관찰하고 접촉각을 측정한다. 결과를 표 1에 기재한다.
[비교실시예 4]
계면활성제로서 폴리옥시에틸렌솔비탄 모노올레이트(HLB=14)를 사용하는 것이외에는, 실시예 3과 동일한 방법으로 물에 대한 유화성을 관찰하고 접촉각을 측정한다. 결과를 표 1에 기재한다.
[실시예 4]
알루민산염계 커플링제[아지노모토(주) 제품 「ALM」, 측쇄 용해성 파라미터 약 8.5] 95중량부에 톨루엔 95중량부(용해성 파라미터 8.9) 및 계면활성제로서 트리이소스테아르산 폴리옥시에틸렌글리세릴[니혼에멀죤(주) 제품 「에마렉스 GWIS-360」, HLB=14] 10중량부를 첨가하여 표면처리제를 만든다. 이를 사용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 중질 탄산칼슘을 처리하여 물에 대한 유화성을 관찰하고 접촉각을 측정한다. 결과를 표 1에 기재한다.
[비교실시예 5]
계면활성제로서 폴리옥시에틸렌옥틸페닐에테르[니혼 에멀죤(주) 제품 「에마렉스 OP-15」, HLB=14] 5중량부를 첨가하여 처리제로 한다. 이러한 처리제를 사용하는 것 이외에는, 실시예 4와 동일한 방법으로 물에 대한 유화성을 관찰하고 접촉각을 측정한다. 결과를 표 1에 기재한다.
[비교실시예 6]
계면활성제로서 폴리옥시에틸렌솔비탄 모노올레이트(HLB=14)를 사용하는 것이외에는, 실시예 4와 동일한 방법으로 물에 대한 유화성을 관찰하고 접촉각을 측정한다. 결과를 표 1에 기재한다.
[표 1]
[유화성 및 물에 대한 처리 CaCO3의 접촉각]
[실시예 5]
(1) 검사에 제공된 표면처리제:
(a) 지르콘산염계 커플링제[켄리치 페트로케미칼즈(주) 제품 「LZ-38」, 측쇄 용해성 파라미터 약 9.1] 95중량부에 톨루엔 95중량부 및 트리이소스테아르산폴리옥시에틸렌글리세릴[니혼 에멀죤(주) 제품 「에마렉스 GWIS-360」] 10중량부를 첨가 혼합하여 표면처리제 Z를 만든다.
(b) 알루민산염계 커플링제[아지노모토(주) 제품 「AL-M」, 측쇄 용해성 파라미터 약 8.5] 95중량부에 톨루엔 95중량부(용해성 파라미터 8.9) 및 트리이소스테아르산폴리옥시에틸렌 글리세릴[니혼에멀죤(주) 제품 「에마렉스 GWIS-360」, HLB=14] 10중량부를 첨가 혼합하여 표면처리제 A를 만든다.
(c) 비교용으로 티탄산염계 커플링제[아지노모토(주) 제품 「KR 46B」, 측쇄 용해성 파라미터 약 8] 95중량부에 트리이소스테아르산폴리옥시에틸렌글리세릴[니혼에멀죤(주) 제품 「에마렉스 GWIS-360」, HLB=9] 5중량부를 첨가하고 실온에서 10분 동안 교반하여 표면처리제 T로 한다.
(2) 실험:
[실험 실시예 1]
[카본 블랙의 처리]
카본 블랙[미쯔비시카세이(주) 제품 「#52」] 10g에 물 40ml 및 상기 표면처리제 T 1.0g을 첨가하고, 실온에서 10분 동안 혼합한 다음, 감압 여과한다. 이러한 잔사를 120℃에서 3시간 동안 감압 건조시켜, 처리 분말 C-T로 한다. 또한, 처리제 A를 사용하는 이외에는, 완전히 동일한 방법으로 처리 분말 C-A를 조제한다.
이들 처리 분말 0.1g을 톨루엔 20ml에 분산시킨 바, C-T는 1시간 후에 침강했지만, C-A는 하루가 지나도 안정하게 분산되어 있었다.
[실험실시예 2]
[이산화티탄의 처리]
이산화티탄[준세이가가쿠(주) 제품 「루틸형」] 10g에 물 40ml 및 상기 표면 처리제 T 0.2g을 첨가하고, 실온에서 10분 동안 혼합한 다음, 감압 여과한다. 이러한 잔사를 120℃에서 3시간 동안 감압 건조시켜 처리 분말 T-T로 한다. 또한, 처리제 A, 처리 분말 T-A 및 처리제 Z를 사용하여 처리 분말 T-Z를 조제한다.
이들 처리 분말의 백색도(L 값)를 측정한 경우, 처리 분말 T-T가 90이고, T-A가 95이며 T-Z는 96이다. 육안으로 보아도 T-T는 황변되어 있다.
(3) 결론:
티탄산염계에 비하여 알루민산염계 및 지르콘산염계를 배합한 충전제의 표면처리제는 안료의 색조를 손상시키지 않는다. 또한, 알루민산염계 배합 표면처리제는 카본 블랙의 처리에 적합하다. 대체로, 알루민산염계 및 지르콘산염계 커플링제를 배합한 표면처리제는 티탄산염계 커플링제를 배합한 것에 대해 우위성을 나타내는 것으로 이해된다.
본 발명에 따라, 수중에서 충전제의 발수처리가 가능하고 보존안정성이 우수한 충전제의 표면처리제를 쉽게 제공할 수 있다.

Claims (4)

  1. 가수분해성이 아닌 측쇄의 용해성 파라미터 x가 6.5 내지 12인 지르콘산염계 및/또는 알루민산염계 커플링제 100중량부에 대해 HLB 값 y가 2 내지 30이며 분자내에 양성자성 수소를 갖지 않는 비이온계 계면활성제를 3 내지 30중량부 배합하여 이루어지는 동시에 x와 y의 관계가 4x-24≤y≤4x-18을 만족시킴을 특징으로 하는 수중 처리용 충전제 표면처리제.
  2. 커플링제의 가수분해성이 아닌 측쇄와 용제의 용해성 파라미터의 몰분율 가산치 z가 6.5 내지 12이고 점도가 200cps 이상인 지르콘산염계 및/또는 알루민산염계 커플링제 100중량부와 물에 불용성인 용제 30 내지 3000중량부의 혼합물에 대해 HLB 값 y가 2 내지 30이며 분자 내에 양성자성 수소를 갖지 않는 비이온계 계면활성제를 3 내지 1000중량부 배합하여 이루어지는 동시에 z와 y의 관계가 4z-24≤y≤4z-18을 만족시킴을 특징으로 하는 수중 처리용 충전제 표면처리제.
  3. 제1항에 있어서, 비이온계 계면활성제가 하기 일반식(I) 내지 (V)의 화합물 중의 하나 이상인 수중 처리용 충전제 표면처리제.
    상기식에서, n, m 및 ℓ은 각각 독립적으로 1 내지 30의 정수이고, a, b 및 c는 각각 독립적으로 1 내지 30의 정수이며, X, Y 및 Z는 각각 독립적으로 공유 단일결합 또는 페닐렌(C6H4)이다.
  4. 제1항에 따르는 충전제 표면처리제 0.05 내지 20중량%[충전제의 총중량을 기준으로 함]로 표면처리된 것을 특징으로 하고, 희토류계 자성 분말, 페라이트 자성 분말, 금속, 금속 산화물, 금속 탄산염, 금속 수산화물, 무기 안료, 카본 블랙 및 유기 안료로 이루어진 그룹으로부터 선택된 충전제.
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