含浸處理碳酸鈣、其製造方法、聚合物組合物和聚合物前體組合物的製作方法
2023-08-05 14:07:31
含浸處理碳酸鈣、其製造方法、聚合物組合物和聚合物前體組合物的製作方法
【專利摘要】本發明提供一種不易飛散、在聚合物組合物中的分散性優異的含浸處理碳酸鈣、其製造方法和含有含浸處理碳酸鈣的聚合物組合物。該含浸處理碳酸鈣是通過使表面處理碳酸鈣含浸相對於表面處理碳酸鈣100重量份為3～22重量份的常溫下為液體的有機化合物而得到的，該表面處理碳酸鈣是通過利用脂肪酸、樹脂酸以及它們的衍生物中的至少一種對碳酸鈣進行表面處理而得到的。
【專利說明】含浸處理碳酸鈣、其製造方法、聚合物組合物和聚合物前體組合物
【技術領域】
[0001]本發明涉及含浸處理碳酸鈣、其製造方法、含有含浸處理碳酸鈣的聚合物組合物和聚合物前體組合物。
【背景技術】 [0002]目前，以對樹脂、橡膠等聚合物組合物賦予各種特性為目的，進行著在聚合物中配合碳酸鈣的技術。以改善聚合物組合物的強度等特性為目的而配合碳酸鈣的情況下，例如，有時使用BET比表面積的值為10~40m2 / g左右的微細碳酸鈣。
[0003]例如，在專利文獻I中公開了在樹脂等中配合利用脂肪酸鹽進行表面處理後的BET比表面積為IOm2 / g以上的碳酸鈣的方案。
[0004]但是，在碳酸鈣的粒徑小時，碳酸鈣容易飛散，存在操作困難的問題。另外，利用脂肪酸等進行表面處理後的碳酸鈣也存在容易飛散的問題。
[0005]現有技術文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻1:日本特開2010 - 228976號公報
【發明內容】
[0008]發明所要解決的課題
[0009]本發明的主要目的在於:提供一種不易飛散、在聚合物組合物中的分散性優異的含浸處理碳酸鈣、其製造方法、含有含浸處理碳酸鈣的聚合物組合物和聚合物前體組合物。
[0010]用於解決課題的手段
[0011]本發明的含浸處理碳酸鈣是通過使表面處理碳酸鈣含浸常溫下為液體的有機化合物而得到的，該表面處理碳酸鈣是通過利用脂肪酸、樹脂酸以及它們的衍生物中的至少一種對碳酸鈣進行表面處理而得到的。常溫下為液體的有機化合物的含浸量相對於表面處理碳酸1丐100重量份為3~22重量份。
[0012]本發明的含浸處理碳酸鈣，相對於表面處理碳酸鈣100重量份含浸有3重量份以上的常溫下為液體的有機化合物，因此不易飛散。因此，本發明的含浸處理碳酸鈣的操作容易。另外，本發明的含浸處理碳酸鈣，相對於表面處理碳酸鈣100重量份含浸有3重量份~22重量份的常溫下為液體的有機化合物，因此在與聚合物混合時，能夠在聚合物等中迅速且均勻地分散。
[0013]其中，在本發明中，「含浸」是指使常溫下為液體的有機化合物滲入表面處理碳酸鈣的顆粒間。
[0014]在本發明中，常溫下為液體的有機化合物優選增塑劑、油劑和聚丙二醇類中的至少一種。
[0015]在本發明中，作為油劑，可以列舉礦物油、合成油、植物油等。[0016]在本發明中，碳酸鈣優選為合成碳酸鈣。
[0017]在本發明中，表面處理碳酸鈣的平均粒徑優選為20nm~200nm。
[0018]在本發明中，表面處理碳酸鈣的BET比表面積優選為IOm2 / g~IOOm2 / g。
[0019]在本發明中，脂肪酸、樹脂酸以及它們的衍生物中的至少一種相對於碳酸鈣的處理量，優選相對於碳酸韓100重量份為2重量份~15重量份。
[0020]本發明的聚合物組合物含有聚合物和含浸處理碳酸鈣。本發明的聚合物組合物，在聚合物組合物中均勻地分散有含浸處理碳酸鈣。因此，本發明的聚合物組合物能夠適用於各種用途。
[0021]本發明的聚合物前體組合物含有聚合物的前體和含浸處理碳酸鈣。本發明的聚合物前體組合物，在聚合物前體組合物中均勻地分散有含浸處理碳酸鈣。因此，本發明的聚合物前體組合物能夠適用於各種用途。
[0022]本發明的含浸處理碳酸鈣的製造方法包括:利用脂肪酸、樹脂酸以及它們的衍生物中的至少一種對碳酸鈣進行表面處理，得到表面處理碳酸鈣的工序；和相對於表面處理碳酸鈣100重量份，含浸3~22重量份的常溫下為液體的有機化合物的工序。
[0023]發明效果
[0024]根據本發明，能夠提供一種不易飛散、在聚合物組合物和聚合物前體組合物中的分散性優異的含浸處理碳酸鈣。另外，根據本發明，能夠提供一種均勻分散有含浸處理碳酸鈣的聚合物組合物和聚合物前`體組合物。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]圖1是在實施例1~4和比較例I~3中用於分散性評價的粉末測試機的示意圖。
[0026]圖2是表示實施例1~4和比較例I~3中的分散性與混煉時間的關係的圖。
[0027]圖3是表示實施例1~4和比較例I~3中、直到分散度A的時間的圖。
[0028]圖4是表不實施例5和實施例6中的分散性與混煉時間的關係的圖。
[0029]圖5是表示實施例5和實施例6中、直到分散度A的時間的圖。
[0030]圖6是表示實施例7和比較例4中的分散性與混煉時間的關係的圖。
[0031 ]圖7是表示實施例8和比較例5中的分散性與混煉時間的關係的圖。
[0032]圖8是表示實施例9和比較例6中的分散性與混煉時間的關係的圖。
【具體實施方式】
[0033]以下，對本發明的優選實施方式的一個例子進行說明。但是，下述的實施方式僅僅是例示。本發明不被下述的實施方式限定。
[0034]在本實施方式中，含浸處理碳酸鈣是通過使利用脂肪酸、樹脂酸以及它們的衍生物中的至少一種對碳酸鈣進行表面處理而得到的碳酸鈣含浸常溫下為液體的有機化合物而得到的。
[0035](碳酸鈣)
[0036]構成含浸處理碳酸鈣的碳酸鈣沒有特別限定。例如，可以使用現有公知的碳酸鈣。作為碳酸鈣的具體例，可以列舉合成碳酸鈣、天然碳酸鈣(重質碳酸鈣)等。碳酸鈣優選為合成碳酸鈣。[0037]合成碳酸鈣沒有特別限定。作為合成碳酸鈣，例如可以列舉沉降性(膠質)碳酸鈣、輕質碳酸鈣等。合成碳酸鈣例如可以通過使氫氧化鈣與二氧化碳反應而製造。氫氧化鈣例如可以通過使氧化鈣與水反應而製造。氧化鈣例如可以通過利用焦炭等對石灰石原石進行混燒而製造。在該情況下，由於燒制時產生二氧化碳氣體，因此能夠通過使該二氧化碳氣體與氫氧化鈣反應而製造碳酸鈣。
[0038]天然碳酸鈣是通過利用公知的方法將天然出產的碳酸鈣原石粉碎而得到的。作為粉碎碳酸鈣原石的方法，可以列舉利用輥式研磨機、高速旋轉研磨機(衝擊剪切研磨機)、容器驅動介質研磨機(球磨機)、介質攪拌研磨機、行星球磨機、噴射磨等進行粉碎的方法。
[0039]碳酸鈣的平均粒徑通常為20nm~200nm左右，優選為20nm~150nm左右，更優選為30nm~IOOnm左右。另外，碳酸鈣的平均粒徑是通過由透射型電子顯微鏡得到的圖像解析而測得的值。
[0040](脂肪酸、樹脂酸以及它們的衍生物)
[0041]脂肪酸及其衍生物沒有特別限定。作為脂肪酸及其衍生物，例如可以列舉脂肪酸、其金屬鹽、其酯化物等。
[0042]作為脂肪酸，例如可以列舉碳原子數為6~31的飽和或不飽和的脂肪酸。
[0043]作為飽和脂肪酸的具體例，可以列舉己酸、辛酸、壬酸、癸酸、十一烷酸、月桂酸、肉豆蘧酸、棕櫚酸、硬脂酸、花生酸、山嵛酸、二十四烷酸、二十六烷酸、二十八烷酸、三十烷酸等。其中，優選使用棕櫚酸、硬脂酸和月桂酸。
[0044]另外，作為不飽和脂肪酸，可以列舉十碳-4-烯酸、癸烯酸、十一碳烯酸、十二碳-5-烯酸、十四碳-4-烯酸、抹香鯨烯酸、肉豆蘧烯酸、棕櫚油酸、十八碳-6-烯酸、油酸、反油酸、asclepinic acid、異油酸、二十碳_9_烯酸、巨頭鯨魚酸、鯨蠟烯酸、芥子酸、巴西烯酸、神經酸、西門木烯酸、三十碳烯酸、山梨酸、亞油酸等。
[0045]作為脂肪酸的金屬鹽，例如可以列舉上述脂肪酸的鈉鹽、鉀鹽等的鹼金屬鹽，鎂鹽、鈣鹽等的鹼土金屬鹽等。其中，優選上述脂肪酸的鈉鹽、鉀鹽等的鹼金屬鹽。
[0046]作為脂肪酸的酯化物，例如可以列舉硬脂酸硬脂醇酯、硬脂酸月桂酯、棕櫚酸硬脂醇酯、棕櫚酸月桂酯等。
[0047]作為更優選的脂肪酸及其衍生物，可以列舉碳原子數為9~21的飽和脂肪酸的鈉鹽、鉀鹽。其中，特別優選棕櫚酸鈉、硬脂酸鈉和月桂酸鈉。
[0048]樹脂酸及其衍生物沒有特別限定。作為樹脂酸及其衍生物，例如可以列舉樹脂酸、其金屬鹽、其他衍生物等。
[0049]作為樹脂酸的具體例，可以列舉松香酸、海松酸、左旋海松酸、新松香酸、長葉松酸、脫氫松香酸、二氫松香酸、四松香酸、右旋海松酸、異右旋海松酸等。
[0050]作為樹脂酸的金屬鹽，例如可以列舉上述樹脂酸的鈉鹽、鉀鹽等的鹼金屬鹽，鎂鹽、鈣鹽等的鹼土金屬鹽等。
[0051]另外，作為樹脂酸的衍生物，也可以列舉氫化松香、歧化松香、聚合松香、松香酯、
馬來松香、馬來松香酯、松香改性酚等。
[0052]作為優選的樹脂酸及其衍生物，可以列舉松香酸、新松香酸、脫氫松香酸、四松香酸、海松酸、右旋海松酸、氫化松香、歧化松香、馬來松香。
[0053]脂肪酸、樹脂酸以及它們的衍生物中的至少一種相對於碳酸鈣的處理量，相對於碳酸鈣100重量份，通常為2重量份~15重量份左右，優選為2重量份~10重量份左右，更優選為2.5重量份~5重量份左右。在脂肪酸、樹脂酸以及它們的衍生物中的至少一種相對於碳酸鈣的處理量過少時，表面處理碳酸鈣變得容易凝集而不優選。另外，在脂肪酸、樹脂酸以及它們的衍生物中的至少一種的處理量過多時，不能得到與表面處理量成比例的效果，同時成本增高，在經濟方面不利而不優選。
[0054]其中，脂肪酸、樹脂酸以及它們的衍生物中的至少一種，其上述處理量的80~99重量％左右附著在碳酸鈣的表面。即，脂肪酸、樹脂酸以及它們的衍生物中的至少一種相對於碳酸鈣100重量份的附著量通常為1.6重量份~14.9重量份左右，優選為1.6重量份~
9.9重量份左右，更優選為2.0重量份~4.9重量份左右。
[0055](常溫下為液體的有機化合物)
[0056]常溫下為液體的有機化合物沒有特別限定。其中，所謂常溫下為液體是指I大氣壓下、25°C時為液體。
[0057]常溫下為液體的有機化合物的平均分子量通常為30~6000g/mol左右。另外，常溫下為液體的有機化合物的粘度優選為5mPa.s/20 V~3500mPa.s/20°C左右。
[0058]作為常溫下為液體的有機化合物，例如可以列舉增塑劑、油劑、聚丙二醇類等。
[0059]增塑劑沒有特別限定。作為增塑劑，例如可以列舉能夠在樹脂、橡膠等的聚合物組合物中添加的公 知的增塑劑。作為增塑劑，優選苯二甲酸類增塑劑、聚酯類增塑劑、磺酸類增塑劑、磷酸類增塑劑等。作為苯二甲酸類增塑劑的具體例，可以列舉鄰苯二甲酸二-2-乙基己酯(D0P)、鄰苯二甲酸二甲酯(DMP)、鄰苯二甲酸二異壬酯(DINP)、鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)、鄰苯二甲酸二異癸酯(DIDP)等。作為聚酯類增塑劑的具體例，可以列舉聚己二酸丙酯、聚癸二酸丙酯等。作為磺酸類增塑劑的具體例，可以列舉丁替苯磺醯胺等。作為磷酸類增塑劑的具體例，可以列舉磷酸三甲苯酯、磷酸三辛酯、磷酸三苯酯等。
[0060]作為油劑，可以列舉礦物油、合成油、植物油等。
[0061]礦物油是在原油的生產過程中得到的重質油。礦物油沒有特別限定。礦物油的粘度優選為5mPa.s/20 V~3500mPa.s/20 °C左右，更優選為IOmPa.s/20 V~1000mPa.s/20°C左右。
[0062]礦物油優選選自鏈烷烴類礦物油、環烷烴類礦物油和芳香族類礦物油中的至少一種，更優選為鏈烷烴類礦物油或環烷烴類礦物油，進一步優選為環烷烴類礦物油。
[0063]作為鏈烷烴類礦物油，可以列舉作為操作油所使用的物質。作為鏈烷烴類礦物油的具體例，可以列舉出光興產株式會社生產的Diana Process Oil Pff - 32,Pff - 90,Pff-380、PS — 32、PS — 90、PS — 430 (均為商品名)等。
[0064]作為環烷烴類礦物油，可以列舉作為操作油所使用的物質。作為環烷烴類礦物油的具體例，可以列舉出光興產株式會社生產的Diana Process Oil NS - 24,NS - 100,NR-68、NM — 26、NM — 280、NP — 24 等。
[0065]作為芳香族類礦物油，可以列舉作為操作油所使用的物質。作為芳香族類礦物油的具體例，可以列舉出光興產株式會社生產的Diana Process Oil AC — 12、AC460、AH —16, AH — 24 等。
[0066]合成油沒有特別限定。作為合成油，可以列舉聚-α-烯烴、多元醇酯等的化學合成油等。[0067]作為植物油，可以列舉蓖麻油、大豆油、菜籽油、玉米油、紅花油、米糠油、棉籽油、芝麻油、花生油、橄欖油、棕櫚油等。
[0068]常溫下為液體的有機化合物相對於表面處理碳酸鈣的含浸量，相對於表面處理碳酸鈣100重量份為3重量份~22重量份左右。常溫下為液體的有機化合物的含浸量，相對於表面處理碳酸鈣100重量份優選為5重量份~20重量份左右，更優選為5重量份~15重量份左右。即，常溫下為液體的有機化合物相對於表面處理碳酸鈣的附著量，相對於表面處理碳酸1丐100重量份,通常為3重量份~22重量份左右,優選為5重量份~20重量份左右，更優選為5重量份~15重量份左右。
[0069]在常溫下為液體的有機化合物相對於表面處理碳酸鈣的含浸量過少時，表面處理碳酸鈣容易飛散，在聚合物組合物中的分散性也不能改善。另外，在常溫下為液體的有機化合物的含浸量過多時，在聚合物組合物中的分散性變差。
[0070]常溫下為液體的有機化合物的含浸量不受表面處理碳酸鈣的平均粒徑、BET比表面積、脂肪酸表面處理量等的影響。
[0071]如上所述，含浸處理碳酸鈣是通過使表面處理碳酸鈣含浸常溫下為液體的有機化合物而得到的，該表面處理碳酸鈣是通過利用脂肪酸、樹脂酸以及它們的衍生物中的至少一種對碳酸鈣進行表面處理而得到的。即，含浸處理碳酸鈣的製造方法包括:利用脂肪酸、樹脂酸以及它們的衍生物中的至少一種對碳酸鈣進行表面處理，得到表面處理碳酸鈣的表面處理工序；和相對於表面處理碳酸鈣100重量份，含浸3~22重量份的常溫下為液體的有機化合物的含浸工序。
[0072](表面處理)
[0073]利用脂肪酸、樹脂酸以及它們的衍生物中的至少一種對碳酸鈣進行表面處理的方法沒有特別限定。`
[0074]表面處理例如可以採用向含有碳酸鈣和水的漿料中添加脂肪酸、樹脂酸以及它們的衍生物中的至少一種，之後進行脫水、乾燥的方法等。例如，作為利用脂肪酸的鹼金屬鹽對碳酸鈣進行表面處理的具體方法，可以列舉如下的方法。
[0075]在NaOH水溶液、KOH水溶液等的鹼金屬水溶液中將脂肪酸加熱並使其鹼化，製成脂肪酸的鹼金屬水溶液。接著，在碳酸鈣和水的漿料中，添加脂肪酸的鹼金屬水溶液並進行攪拌。由此，能夠利用脂肪酸對碳酸鈣的表面進行表面處理。
[0076]碳酸鈣和水的漿料中的碳酸鈣的固態成分含量可以考慮碳酸鈣的平均粒徑、碳酸鈣在漿料中的分散性、漿料脫水的容易性等進行適當地調整。一般而言，通過將漿料的固態成分含量調整為2~30重量％左右、優選5~20重量％左右，能夠製成適當粘度的漿料。
[0077]漿料的脫水例如可以通過壓濾等的方法進行。另外，乾燥可以通過例如箱型乾燥機等進行。
[0078]另外，也可以不將脂肪酸鹼化成脂肪酸的金屬鹽，而使用脂肪酸對碳酸鈣的表面進行處理。例如，將碳酸鈣加溫到脂肪酸的熔點以上的溫度並進行攪拌，向其中添加脂肪酸並攪拌，由此能夠利用脂肪酸對碳酸鈣的表面進行處理。同樣，可以將碳酸鈣加溫到脂肪酸的酯的熔點以上並進行攪拌，向其中添加脂肪酸的酯，由此能夠利用脂肪酸的酯對碳酸鈣的表面進行處理。
[0079]表面處理碳酸鈣的BET比表面積通常為IOm2 / g~IOOm2 / g左右，優選為IOm2 /g~60m2 / g左右,更優選為15m2 / g~40m2 / g左右。
[0080]另外，表面處理碳酸鈣的平均粒徑通常為20nm~200nm左右，優選為20nm~150nm左右，更優選為30nm~IOOnm左右。其中，在本發明中，表面處理碳酸鈣的平均粒徑是通過由透射型電子顯微鏡得到的圖像解析而測得的值。
[0081](含浸處理)
[0082]使表面處理碳酸鈣含浸處理常溫下為液體的有機化合物的方法沒有特別限定。例如，通過混合表面處理碳酸鈣和常溫下為液體的有機化合物，能夠得到含浸處理碳酸鈣。作為含浸處理的具體例，可以列舉向乾燥的表面處理碳酸鈣噴霧常溫下為液體的有機化合物、並進行攪拌的方法。進行攪拌的方法沒有特別限定，例如可以利用混合機、超級混合機等進行攪拌。
[0083]另外，混合表面處理碳酸鈣和常溫下為液體的有機化合物的溫度沒有特別限定。例如，可以在室溫(25°C)下進行混合。混合時間通常為0.1秒~10分鐘左右即可。
[0084](聚合物組合物)
[0085]聚合物組合物含有聚合物和含浸處理碳酸鈣。作為聚合物組合物，例如可以列舉樹脂組合物、橡膠組合物等。聚合物組合物所含有的聚合物沒有特別限定。作為聚合物，例如可以列舉樹脂、橡膠等。
[0086][樹脂組合物]
[0087]樹脂組合物所含有的樹脂沒有特別限定。作為樹脂，可以列舉聚氯乙烯樹脂、聚氨酯樹脂、改性矽酮樹脂、聚硫化物樹脂、丙烯酸樹脂、矽酮樹脂、聚丙二醇類等的公知的樹脂。
[0088]根據需要，樹脂組合物還可以含有樹脂增塑劑、填充劑、交聯劑、其他添加劑。樹脂增塑劑、填充劑、交聯劑以及其他添加劑可以只由I種構成，也可以由多種構成。
[0089]作為樹脂增塑劑，例如可以列舉鄰苯二甲酸二甲酯(DMP)、鄰苯二甲酸二乙酯(DEP)、鄰苯二甲酸二正丁酯(DBP)、鄰苯二甲酸二庚酯(DHP)、鄰苯二甲酸二辛酯(D0P)、鄰苯二甲酸二異壬酯(DINP)、鄰苯二甲酸二異癸酯(DIDP)、鄰苯二甲酸二-十三烷基酯(DTDP)、鄰苯二甲酸丁酯苯甲酯(BBP)、鄰苯二甲酸二環己酯(DCHP)、四氫鄰苯二甲酸酯、己二酸二辛酯(D0A)、己二酸二異壬酯(DINA)、己二酸二異癸酯(DIDA)、己二酸二正烷基酯、己二酸二丁基二甘酯(BXA)、壬二酸二(2—乙基己酯)(D0Z)、癸二酸二丁酯(DBS)、癸二酸二辛酯(DOS)、馬來酸二丁酯(DBM)、馬來酸二一 2 —乙基己酯(D0M)、富馬酸二丁酯(DBF)、磷酸三甲苯酯(TCP)、磷酸三乙酯(TEP)、磷酸三丁酯(TBP)、磷酸三(2 —乙基己基)酯(TOP)、磷酸三(氯乙基)酯(TCEP)、磷酸三-二氯丙基酯(CRP)、磷酸三丁氧基乙酯(TBXP )、磷酸三(β —氯丙基)酯(TMCPP)、磷酸三苯酯(TPP)、磷酸辛酯二苯酯(⑶P)、乙醯三乙基檸檬酸酯、乙醯檸檬酸三丁酯、偏苯三酸類增塑劑、聚酯類增塑劑、氯化石蠟、硬脂酸類增塑劑、二甲基聚矽氧烷等。
[0090]作為填充劑(包括增粘材料)，可以列舉無機類的填充劑和有機類的填充劑。作為無機類的填充劑，例如可以列舉本發明的含浸處理碳酸鈣所使用的碳酸鈣以外的碳酸鈣(天然品、合成品)、鈣.鎂碳酸鹽(天然品、合成品)、鹼式碳酸鎂、石英粉、二氧化矽粉、微粉矽酸(乾式品、溼式品、凝膠法品)、微粉末矽酸鈣、微粉矽酸鋁、高嶺土粘土、葉蠟石粘土、滑石、絹雲母、雲母、膨潤土、霞石正長巖、氫氧化鋁、氫氧化鎂、硫酸鋇、炭黑(爐法炭黑、熱炭黑、乙炔炭黑)、石墨、海泡石、矽灰石、硬矽鈣石、鈦酸鉀、碳纖維、礦物質纖維、玻璃纖維、火山灰球(shirasu balloon)、飛灰球(fly ash balloon)、玻璃球(glass balloon)、二氧化矽珠、氧化鋁珠、玻璃珠等。作為有機類的填充劑，例如可以列舉木粉、核桃粉、軟木粉、小麥粉、澱粉、硬質橡膠粉末、橡膠粉末、木質素、酚醛樹脂、高苯乙烯樹脂、聚乙烯樹脂、矽樹脂、尿素樹脂等的粉末狀或珠狀的物質、纖維素粉末、紙漿粉末、合成纖維粉末、醯胺蠟、蓖麻油臘等。
[0091]樹脂組合物可以通過混合樹脂、含浸處理碳酸鈣、根據需要的樹脂增塑劑、填充劑、交聯劑、其他添加劑而得到。作為將樹脂和含浸處理碳酸鈣混合的方法，例如可以列舉通過萬能混合攪拌機進行混合的方法。
[0092][橡膠組合物]
[0093]橡膠組合物中所含有的橡膠沒有特別限定。作為橡膠，可以列舉天然橡膠和合成橡膠。
[0094]天然橡膠是由天然植物得到的橡膠狀高分子物質。天然橡膠只要是具有順式一1，4 一聚異戊二烯結構的物質，對形狀、色調等沒有特別限定。
[0095]作為合成橡膠，例如可以列舉異戊二烯橡膠、苯乙烯丁二烯橡膠、丁二烯橡膠、氯丁二烯橡膠、丙烯腈丁二烯橡膠、丁基橡膠、滷代丁基橡膠、乙丙橡膠、聚氨酯橡膠、矽酮橡膠、氟橡膠、氯磺化聚乙烯、表氯醇橡膠、多硫化橡膠等。另外，橡膠也可以是以橡膠為主體的乳膠。
[0096]橡膠組合物中可以含有通常使用的各種橡膠用配合劑。作為橡膠用配合劑，例如可以列舉炭黑、二氧化矽、粘土、其他碳酸鈣等的填充劑、矽烷偶聯劑、硫化促進助劑、活性劑、油、鋅華、硬脂酸、軟化劑、抗老化劑、阻滯劑等的添加劑、硫黃硫化促進劑等的硫化劑
坐寸ο
[0097]作為硫化促進劑，例如可以列舉二硫化二一 2 —苯並噻唑(DM)、2 —巰基苯並噻唑(M)等的噻唑類、N 一環己基一 2 —苯並噻唑次磺醯胺(CZ)、N 一叔丁基一 2 —苯並噻唑次磺醯胺(NS)、N, N 一二環己基一 2 —苯並噻唑次磺醯胺(DZ)等的次磺醯胺類、一硫化四甲基秋蘭姆(TS )、二硫化四甲基秋蘭姆(TT )等的秋蘭姆類、二甲基硫代氨基甲酸鋅(PZ )等的硫代氨基甲酸類、異丙基黃原酸鋅(ZIX)等的黃原酸鹽類的硫化促進劑。
[0098]橡膠組合物可以通過混合橡膠和含浸處理碳酸鈣而製造。作為混合橡膠和含浸處理碳酸鈣的方法，可以列舉一邊利用班伯裡混煉機或加壓捏和機、密煉機(intermix)等的密閉式混煉機、開放式輥等對橡膠進行混煉，一邊混合含浸處理碳酸鈣的方法等。
[0099]聚合物組合物中的含浸處理碳酸鈣的含量，相對於聚合物組合物100重量份，通常為10重量份~400重量份左右,優選為10重量份~300重量份左右。
[0100](聚合物前體組合物)
[0101]聚合物前體組合物含有聚合物的前體和含浸處理碳酸鈣。作為聚合物的前體組合物，可以列舉含有上述的樹脂的前體的組合物、含有上述的橡膠的前體的組合物等。根據需要，聚合物的前體組合物還可以含有與上述相同的樹脂增塑劑、填充劑、交聯劑、其他添加劑、各種橡膠用配合劑等。聚合物前體組合物中的含浸處理碳酸鈣的含量，相對於聚合物前體組合物100重量份,通常為10重量份~400重量份左右,優選為10重量份~300重量份左右。[0102]本發明的含浸處理碳酸鈣相對於聚合物組合物和聚合物前體組合物的分散性優異，因此能夠適合用作墨水、塗料、封接材料、PVC溶膠、丙烯酸溶膠、樹脂、橡膠等的配合劑。另外，本發明的樹脂組合物和樹脂的前體組合物均勻地分散有含浸處理碳酸鈣，所以能夠適合用作密封材料、PVC溶膠、丙烯酸溶膠、粘結劑等。本發明的橡膠組合物和橡膠的前體組合物均勻地分散有含浸處理碳酸鈣，所以能夠適合用作防振橡膠、襯墊、擋風雨條、軟管、墊圈、O形環等。
[0103]在現有技術中，以改善樹脂、橡膠等的聚合物組合物的強度等特性為目的，例如配合BET比表面積的值為10~40m2 / g左右、平均粒徑為幾十納米~幾百納米左右的微細碳酸鈣。
[0104]但是，粒徑小的碳酸鈣容易飛散，操作困難。因此，為了對這樣的微細碳酸鈣進行操作，需要想一些對策。
[0105]本發明的含浸處理碳酸鈣中，相對於表面處理碳酸鈣100重量份含浸有3~22重量份的常溫下為液體的有機化合物。由此，即使表面處理碳酸鈣的平均粒徑非常微細，例如為20nm~200nm左右，也不易飛散，容易操作。
[0106]另外，令人驚奇的是，本發明的含浸處理碳酸鈣，在樹脂、橡膠等的聚合物組合物和聚合物前體組合物中的分散性也非常優異。特別是本發明的含浸處理碳酸鈣與樹脂、橡膠等的聚合物或聚合物的前體等混合時，達到均勻的時間非常短。並且，本發明的含浸處理碳酸鈣與樹脂增塑劑等混合的情況下，也非常快地均勻分散。因此，本發明的含浸處理碳酸鈣能夠與聚合物或聚合物的前體容易地混合，可以製成聚合物組合物或聚合物前體組合物。
[0107]本發明的聚合物組合物均勻分散有含浸處理碳酸鈣。因此，本發明的聚合物組合物能夠適用於各種用途。
[0108]另外，與本發`明的含浸處理碳酸鈣相同，可以使氧化鈣或氫氧化鈣等的無機顆粒含浸處理常溫下為液體的有機化合物，製成含浸處理無機顆粒。這樣的含浸處理無機顆粒，相對於聚合物組合物和聚合物前體組合物的分散性也優異。另外，即使含浸處理無機顆粒的平均粒徑非常微細，例如為20nm~200nm左右，也不易飛散，容易操作。
[0109]下面，利用具體例對本發明進行說明。本發明不被以下的具體例限定。
[0110](實施例1)
[0111]向BET比表面積為20m2 / g的合成碳酸鈣2kg加溫水，使得固態成分為10重量％，使用攪拌型分散機調製碳酸鈣漿料液。一邊利用分散機對該漿料液進行攪拌，一邊加入硬脂酸鈉60g，再攪拌5分鐘。接著，利用壓濾機對得到的漿料進行脫水，之後，利用箱型乾燥機進行乾燥、粉末化，由此得到由硬脂酸鈉進行表面處理後的表面處理碳酸鈣約2kg。
[0112]接著，將得到的表面處理碳酸鈣200g投入混合機(株式會社Kawata生產的流動混合機SMP - 2)中，進行攪拌。接著，向混合機內噴霧作為環烷烴類礦物油的出光興產株式會社生產的Diana Process Oil NP — 24 (商品名)IOg,進行攪拌,得到含浸處理碳酸鈣。調整Diana Process Oil NP - 24的處理量，相對於表面處理碳酸鈣100重量份為5重量份。
[0113]接著，按照如下方法，對實施例1中得到的含浸處理碳酸鈣的飛散性(分散度)進行評價。[0114][飛散性評價]
[0115]飛散性評價使用Hosokawa Micron株式會社生產的粉末測試機PT — D型。如圖1所示，使用粉末測試機1，在玻璃圓筒2 (半徑5cm、長度35cm)的下部設置圓形的表面皿
4(半徑5cm),使試樣5 (含浸處理碳酸鈣)IOg從圓形的試樣臺3 (半徑2.5cm)自然落下。從試樣臺3的下部到玻璃圓筒的上部的距離為16cm，從玻璃圓筒2的下部到表面皿4的距離為11cm。飛散性(分散度)利用由以下的式子得到的值進行評價。將結果表示在下述表I中。
[0116]飛散性(分散度)=(1-(表面皿上的試樣量/從試樣臺落下的試樣量))XlOO
[0117]通過該評價方法，將含浸處理碳酸鈣的飛散性、即飛散的容易程度數值化。數值越大，粉末越容易飛舞。
[0118][樹脂膏的製作]
[0119]接著，按照下述表2所示的配比，向混煉機中添加作為樹脂的聚氯乙烯(Da1-1chiVinyl Corporation生產的PVC膏樹脂ZEST P21)150重量份、作為樹脂增塑劑的鄰苯二甲酸二異壬酯(新日本理化株式會社生產的鄰苯二甲酸類酯Sansocizer DINP) 95重量份、作為填充劑的重質碳酸鈣(備北粉化工株式會社生產的重質碳酸鈣BF300) 75重量份，進行混合製成樹脂膏。向得到的樹脂膏中添加上述含浸處理碳酸鈣105重量份，進一步進行混煉。按照以下的方法，對含浸處理碳酸鈣在樹脂膏中的分散性進行評價。
[0120][分散性評價]
[0121]在混煉中，對樹脂膏和含浸處理碳酸鈣進行經時地取樣。將取得的試樣適量地放在黑色紙上，利用500 μ m 塗布器(applicator)進行塗布。按照下述表3的分散性評價基準，根據塗布的試樣的塗膜中所存在的、顆粒的數量及其尺寸，分成A~E的5級評價分散性。將結果表示在下述表4中。另外，將表示分散性與混煉時間的關係的圖表示在圖2中。將表示直到分散度A的時間的圖表示在圖3中。
[0122](實施例2)
[0123]除了將Diana Process Oil NP — 24 (商品名)的量設成相對於表面處理碳酸鈣100重量份為10重量份之外，與實施例1同樣操作，得到含浸處理碳酸鈣。接著，與實施例1同樣操作，對實施例2中得到的含浸處理碳酸鈣的飛散性(分散度)進行評價。將結果表示在下述表1中。接著，與實施例1同樣操作，混合實施例2中得到的含浸處理碳酸鈣和樹月旨，調製樹脂膏，對含浸處理碳酸鈣在得到的樹脂膏中的分散性進行評價。將添加了含浸處理碳酸鈣的樹脂膏所含有的各成分的配合量的比表示在表2中。將分散性的評價結果表示在表4、圖2和圖3中。
[0124](實施例3)
[0125]除了將Diana Process Oil NP — 24 (商品名)的量設成相對於表面處理碳酸鈣100重量份為14重量份之外，與實施例1同樣操作，得到含浸處理碳酸鈣。接著，與實施例1同樣操作，對實施例3中得到的含浸處理碳酸鈣的飛散性(分散度)進行評價。將結果表示在下述表1中。接著，與實施例1同樣操作，混合實施例3中得到的含浸處理碳酸鈣和樹月旨，調製樹脂膏，對含浸處理碳酸鈣在樹脂膏中的分散性進行評價。將添加了含浸處理碳酸鈣的樹脂膏所含有的各成分的配合量的比表示在表2中。將分散性的評價結果表示在表4、圖2和圖3中。[0126](實施例4)
[0127]除了將Diana Process Oil NP — 24 (商品名)的量設成相對於表面處理碳酸鈣100重量份為20重量份之外，與實施例1同樣操作，得到含浸處理碳酸鈣。接著，與實施例1同樣操作，對實施例4中得到的含浸處理碳酸鈣的飛散性(分散度)進行評價。將結果表示在下述表1中。接著，與實施例1同樣操作，混合實施例4中得到的含浸處理碳酸鈣和樹月旨，調製樹脂膏，對含浸處理碳酸鈣在樹脂膏中的分散性進行評價。將添加了含浸處理碳酸鈣的樹脂膏所含有的各成分的配合量的比表示在表2中。將分散性的評價結果表示在表4、圖2和圖3中。
[0128](比較例I)
[0129]與實施例1同樣操作，得到由硬脂酸鈉進行表面處理後的表面處理碳酸鈣。接著，不進行含浸處理，與實施例1同樣操作，對比較例I中得到的由硬脂酸鈉進行表面處理後的表面處理碳酸鈣的飛散性(分散度)進行評價。將結果表示在下述表1中。
[0130]接著,與實施例1同樣操作,製作樹脂膏,再向樹脂膏中添加Diana Process OilNP — 24 (商品名),進行攪拌,得到樹脂膏。Diana Process Oil NP — 24 (商品名)的添加量，相對於添加到樹脂中的表面處理碳酸鈣100重量份為10重量份。向得到的樹脂膏中添加比較例I中得到的表面處理碳酸鈣，與實施例1同樣操作，對表面處理碳酸鈣在樹脂膏中的分散性進行評價。將添加了表面處理碳酸鈣的樹脂膏所含有的各成分的配合量的比表示在表2中。將分散性的評價結果表示在表4、圖2和圖3中。
[0131](比較例2)
[0132]除了將Diana Process Oil NP — 24 (商品名)的量設成相對於表面處理碳酸鈣100重量份為2重量份之外，與實施例1同樣操作，得到含浸處理碳酸鈣。接著，與實施例1同樣操作，對比較例2中得到的含浸處理碳酸鈣的飛散性(分散度)進行評價。將結果表示在下述表1中。接著，與實施例1同樣操作，混合比較例2中得到的含浸處理碳酸鈣和樹月旨，調製樹脂膏，對含浸處理碳酸鈣的分散性進行評價。將添加了含浸處理碳酸鈣的樹脂膏所含有的各成分的配合量的比表示在表2中。將分散性的評價結果表示在表4、圖2和圖3中。
[0133](比較例3)
[0134]除了將Diana Process Oil NP — 24 (商品名)的量設成相對於表面處理碳酸鈣100重量份為25重量份之外，與實施例1同樣操作，得到含浸處理碳酸鈣。接著，與實施例1同樣操作，對比較例3中得到的含浸處理碳酸鈣的飛散性(分散度)進行評價。將結果表示在下述表1中。與實施例1同樣操作，混合比較例3中得到的含浸處理碳酸鈣和樹脂，調製樹脂膏，對含浸處理碳酸鈣在樹脂膏中的分散性進行評價。將添加了含浸處理碳酸鈣的樹脂膏所含有的各成分的配合量的比表示在表2中。將分散性的評價結果表示在表4、圖2和圖3中。
[0135][表 I]
[0136]
【權利要求】
1.一種含浸處理碳酸鈣，其特徵在於: 其是通過使表面處理碳酸鈣含浸相對於100重量份的所述表面處理碳酸鈣為3~22重量份的常溫下為液體的有機化合物而得到的， 所述表面處理碳酸鈣是通過利用脂肪酸、樹脂酸以及它們的衍生物中的至少一種對碳酸鈣進行表面處理而得到的。
2.如權利要求1所述的含浸處理碳酸鈣，其特徵在於: 所述有機化合物為增塑劑、油劑和聚丙二醇類中的至少一種。
3.如權利要求1或2所述的含浸處理碳酸鈣，其特徵在於: 所述油劑為礦物油。
4.如權利要求1~3中任一項所述的含浸處理碳酸鈣，其特徵在於:所述碳酸鈣為合成碳酸鈣。
5.如權利要求1~4中任一項所述的含浸處理碳酸鈣，其特徵在於:所述表面處理碳酸鈣的平均粒徑為20nm~200nm。
6.如權利要求1~5中任 一項所述的含浸處理碳酸鈣，其特徵在於:所述表面處理碳酸鈣的BET比表面積為IOm2 / g~IOOm2 / g。
7.如權利要求1~6中任一項所述的含浸處理碳酸鈣，其特徵在於:脂肪酸、樹脂酸以及它們的衍生物中的至少一種相對於所述碳酸鈣的處理量，相對於所述碳酸鈣100重量份為2重量份~15重量份。
8.一種聚合物組合物，其特徵在於: 含有權利要求1~7中任一項所述的含浸處理碳酸鈣。
9.一種聚合物前體組合物，其特徵在於: 含有權利要求1~7中任一項所述的含浸處理碳酸鈣。
10.一種含浸處理碳酸鈣的製造方法，其特徵在於，包括: 利用脂肪酸、樹脂酸以及它們的衍生物中的至少一種對碳酸鈣進行表面處理，得到表面處理碳酸鈣的工序；和 相對於所述表面處理碳酸鈣100重量份，含浸3~22重量份的常溫下為液體的有機化合物的工序。
【文檔編號】C08K9/04GK103608292SQ201280028883
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2012年6月12日 優先權日:2011年6月13日
【發明者】酒井悠, 萱野善貞, 筬部周浩 申請人:白石工業株式會社