近年の急速な発展に伴い、 炭酸カルシウムの加工技術 カルシウム粉末表面処理技術の急速な発展により、製品のコストを削減できるだけでなく、製品の多くの特性を改善し、材料の全体的な性能を大幅に向上させ、製品の付加価値を高めることができます。
GCCの一般的な修正効果
(1) 複合材料の剛性向上
炭酸カルシウム 複合材料の曲げ強度、曲げ弾性率、硬度、耐摩耗性などの特性を向上させることができます。プラスチックフィルムの場合、複合材料の剛性によりフィルムの剛性が大幅に向上し、フィルムの滑らかさとカール性が向上します。
(2) 複合材料の寸法安定性の向上
寸法安定性の向上は、収縮の減少、反りの減少、線膨張係数の減少、クリープの減少、良好な等方性などに反映されます。GCC 充填により、寸法安定性が大幅に向上します。
(3)複合材料の耐熱性向上
炭酸カルシウムは分解を促進する物質を吸収するため、複合材料の熱安定性を向上させることができます。たとえば、PBAT/カルシウム粉末複合材料の熱安定性は、純粋なPBATよりも大幅に高くなります。別の例として、軽質炭酸カルシウムをPVC製品に添加すると、分解によって生成された塩化水素を吸収し、PVCの加工熱安定性を大幅に向上させることができます。
(4) フィルムの耐引裂性の向上
一般的なプラスチックフィルムは、縦方向の強度が高く、横方向の強度が低いという欠点があり、特にPBS、PLA、PHA脂肪族ポリエステルフィルムでは、カルシウム粉末を添加すると、複合材料の等方性が向上し、引き裂き抵抗が大幅に向上します。
炭酸カルシウムの特殊な改質特性
(1) 引張特性および衝撃特性への影響
すべての炭酸カルシウムがプラスチックフィルムの引張強度と衝撃強度を改善できるわけではない。 粒子サイズ カルシウム粉末と表面処理。
粒子サイズの影響：炭酸カルシウムの粒子サイズによって、プラスチックの改質効果が異なります。表1を参照してください。一般的に、粒子サイズは1000メッシュ未満です。段階的な改質に使用されます。粒子サイズは1000〜3000メッシュで、10%未満を追加します。これにより、わずかな改質効果があります。粒子サイズは5000メッシュ以上です。これは機能性カルシウムパウダーであり、強力な改質効果があります。引張強度と衝撃強度を向上させることができます。ナノスケールのカルシウムパウダーは粒子サイズが細かくなります。しかし、分散しにくく、8000メッシュの炭酸カルシウムの改質効果にしか匹敵しません。
| 重質炭酸カルシウム（30%）メッシュサイズのカップリング剤処理 | 2000 | 1250 | 800 | 500 |
| メルトフローインデックス (g/10min) | 4.0 | 5.0 | 5.6 | 5.5 |
| 引張強さ(MPa) | 19.3 | 18.4 | 18.7 | 18.1 |
| 破断伸び(%) | 422 | 420 | 341 | 367 |
| 曲げ強さ(MPa) | 28 | 28.6 | 28.2 | 28.4 |
| 曲げ弾性率(MPa) | 1287 | 1291 | 1303 | 1294 |
| アイゾット衝撃強さ(J/m) | 113 | 89 | 86 | 78 |
表より、炭酸カルシウムの粒子径が細かくなると、衝撃強度、引張強度、破断伸びが増加し、曲げ強度と曲げ弾性率は同じであるが、流動性が低下することがわかる。
表面処理が適切であれば、炭酸カルシウムが役立ちます。炭酸カルシウムの粒子は適切なサイズでなければなりません。そうすることで、複合材料の引張強度と衝撃強度が向上します。近年、複合理論の発展が進み、CaCO3は単なる充填剤から新しい機能的な充填剤に変わりました。たとえば、CaCO3を充填したPPホモポリマーのノッチ付き衝撃強度は、ベースプラスチックの2倍以上になる可能性があります。
(2)燃焼時の発煙抑制効果
CaCO3 は優れた煙抑制効果があります。原理は、煙中のハロゲン化水素と反応（捕捉）して安定した CaCl2 を生成することです。そのため、CaCO3 は燃焼時にハロゲン化水素を生成するポリマーの煙を抑制できます。これらには、塩化ビニル、クロロスルホン化ポリエチレン、クロロプレンゴムが含まれます。燃焼反応は固体とガスの不均一反応です。これは固体粒子の表面でのみ発生します。そのため、CaCO3 粒子のサイズは煙抑制効果にとって重要です。小さな粒子だけがはるかに大きな比表面積を持ちます。炭酸カルシウムの粒子サイズが細かいほど、煙抑制効果は向上します。
(3)付着防止剤
カルシウム粉末を配合した円筒状のインフレーションフィルムは、開封性に優れ、カールしても接着しません。GCC が開封剤として作用します。
(4) 熱伝導率を高める
炭酸カルシウムを添加すると、フィルムの熱伝導率が上がり、インフレーションフィルムのフィルムバブルの冷却が速くなり、生産効率が向上し、押出機の出力が向上します。 25%軽質カルシウム粉末をPVCシートに添加した場合を例にとると、純粋なPVCシートの場合は200℃まで加熱するのに10.8秒かかるのに対し、200℃まで加熱するのに3.5秒しかかからず、熱伝導率は3倍も増加します。
(5) 流動性の向上
GCC は複合システムの流動性を向上させ、溶融粘度と押出機トルクを低減し、押出機出力を増加させ、生産効率を向上させることができます。炭酸カルシウムの種類によって流動性への影響が異なります。具体的な複合材料の流動性の順序は、大方解石炭酸カルシウム > 大理石カルシウム粉末、ドロマイトカルシウム粉末 > 小方解石炭酸カルシウム > 軽質炭酸カルシウムです。
(6) 色合わせ性能
白色顔料の代わりに、高白色度カルシウム粉末を使用します。高価な白色顔料である二酸化チタンの代わりに使用できます。大方解石カルシウム粉末が最適です。白色度が高く、隠蔽力に優れています。炭酸カルシウムは白色顔料になることができます。ある程度の隠蔽力があります。塗料の隠蔽力とは、表面を覆う能力です。背景色を隠すために必要な塗料の最小量です。g/m2 を使用すると、コーティング中のさまざまな着色剤の隠蔽力が表 2 に表示されます。
| 顔料名 | 隠蔽力 (g/cm2) |
| 対位法 赤（明るい色調） | 18.1-16.3 |
| 対位法 赤（ダークトーン） | 17.1-15.0 |
| レイクレッドC | 23.8-18.8 |
| リソルレッド（バ湖） | 33.7-21.7 |
| リソルレッド（Ca湖） | 49.0-33.7 |
| リソル ルビーレッド | 33.9 |
| 顔料スカーレットレーキ | 88.5 |
| ローダミン Y (タングステン酸塩沈殿) | 25.1 |
| ローダミン B (リンタングステン酸塩沈殿) | 16.1 |
| トルイジンマルーン | 34.8-34.7 |
| 耐光性デイトレッドBL | 12.4 |
| 二酸化チタン （ルチル型、アナターゼ型） | 18.4 19.5 |
| 亜鉛華（酸化亜鉛） | 24.8 |
| 硫酸バリウム | 30.6 |
| 炭酸カルシウム | 31.4 |
| ハンザイエローG | 54.9 |
| ハンザイエロー 10G | 58.8 |
| フォーエバーオレンジ | 29.6 |
| マラカイトグリーン | 5.4 |
| 色素率B | 2.7 |
| マラカイトブルー（リンタングステン酸塩沈殿） | 7.7 |
| ピーコックブルー | 68.5 |
| メチルバイオレット（リンタングステン酸塩沈殿） | 7.6 |
| メチルバイオレット（タンニン沈殿） | 4.9 |
| デイライトファストパープル | 10.2 |
| フタロシアニンブルー | 4.5 |
| 亜鉛バリウムホワイト | 23.6 |
| 鉛白（塩基性硫酸鉛） | 26.9 |
| 三酸化アンチモン | 22.7 |
| タルカムパウダー | 32.2 |
材料の被覆力は屈折率に関係します。屈折率が高いほどカバー力が大きくなり、白色の色相が高くなります。さまざまな白色材料の屈折率を表 3 に示します。
| 白い素材 | 着色剤インデックス番号 | 屈折率 |
| 酸化チタン（ルチル型） | ピグメントホワイト6 | 2.70 |
| 酸化チタン（アナターゼ型） | ピグメントホワイト6 | 2.55 |
| ジルコニア | ピグメントホワイト12 | 2.40 |
| 硫化亜鉛 | ピグメントホワイト7 | 2.37 |
| 三酸化アンチモン | ピグメントホワイト11 | 2.19 |
| 酸化亜鉛 | ピグメントホワイト4 | 2.00 |
| リトポン（亜鉛バリウムホワイト） | ピグメントホワイト21 | 2.10 |
| 硫酸バリウム | ピグメントホワイト18 | 1.64 |
| 炭酸カルシウム | ピグメントホワイト27 | 1.58 |
| タルカムパウダー | — | 1.54 |
色への影響
着色への影響: 炭酸カルシウムの自然な色は白色ですが、これは明るい色のマッチングに影響を及ぼし、明るい色にはマッチングできません。黒との相性にも影響しますし、特に黒には合わせられません。
カラーライトへの影響: 炭酸カルシウムは白色に加えて、さまざまな色の光を発することが多く、色の純度に影響を与えます。カラー光は、物体の主要な色以外の付随的な色です。カラーホイール直径の両端の色光は補色です。たとえば、青の補色は黄色です。混合すると白色光が得られ、色光を除去する効果的な方法となります。
さまざまな地域における炭酸カルシウムの影響
重炭酸カルシウムでは、起源の異なる炭酸カルシウムは異なる背景色を発します。たとえば、四川省の炭酸カルシウムは背景が青色、広西省の炭酸カルシウムは背景が赤色、江西省の炭酸カルシウムは背景が青みがかっています。特定の色合わせでは、炭酸カルシウムの色光が主要な着色色と一致している必要があります。たとえば、青色光を含む炭酸カルシウムは、黄色の顔料の着色力を排除します。青色の炭酸カルシウムは、製品の黄色を消すためによく使用されます。
プラスチック製品の乱視を改善します。 炭酸カルシウムを添加すると、プラスチック製品の光沢は増加しませんが、光沢を低下させるつや消し効果があります。
(7) 通気性を高める
カルシウム粉末を充填したプラスチックフィルムは、引き伸ばされたときにフィルムに小さな孔が形成され、水蒸気のみを通過でき、液体の水は通過できません。そのため、通気性のあるプラスチック製品の製造に使用できます。たとえば、一般的な通気性フィルムは、銅と大量の炭酸カルシウムで作られています。パディングとフィルムの引き伸ばしで作られています。通常、通気性フィルムを製造するためのカルシウム粉末には、3000メッシュの炭酸カルシウムしか選択できず、粒度分布は狭くなければなりません。
(8) 製品の分解性能の向上
炭酸カルシウムを含むポリエチレンビニール袋を地中に埋めると、炭酸カルシウムが二酸化炭素と水と反応してCa(HCO3)2を形成し、水に溶けてフィルムから離れ、フィルムに小さな穴が残り、危険性が高まります。プラスチックフィルムの周囲の空気が微生物と接触し、製品の劣化を促進する領域。
(9) 核となる役割を果たす
ナノ CaCO3 はポリプロピレンの結晶核生成を誘発する効果があり、これによりベータ結晶含有量が増加し、それによってポリプロピレンの衝撃靱性が向上します。
(10) PA樹脂の吸水率を低減する
PA /カルシウム粉末複合材料の吸水率はPA純樹脂より低く、例えばPA6に25%のカルシウム粉末を充填すると、複合材料の吸水率は56%低下します。
(11) 表面性の向上
炭酸カルシウムは複合材料の表面張力を高め、優れた吸着特性を持ち、複合材料のメッキ性を向上させます。 コーティング および印刷プロパティ。
（１２）カルシウム粉末の泡立ちへの影響
カルシウム粉末がプラスチック材料の発泡性能に影響を与えるかどうかは非常に複雑で、添加するサイズと量によって異なります。炭酸カルシウムの粒子サイズが発泡剤と一致すると、核剤として作用し、発泡に積極的な役割を果たします。具体的な適切なサイズは5μm未満で、凝集しないサイズよりも大きいです。