体色素に含まれる費用対効果の高い炭酸カルシウム

近年、鉱物処理技術の進歩により、鉱物充填剤の機能性への注目が高まっています。硬度の向上、隠蔽性の向上、耐腐食性や耐熱性の向上といった特性への関心が高まっています。

その結果、非金属鉱物充填剤の使用はコーティング機能的な利点が強調され、注目を集めています。これらの充填剤の中でも、炭酸カルシウム粉末はコーティングにおいて特に重要です。

コーティングは通常、4つの基本成分、すなわち皮膜形成物質（樹脂やエマルジョンなど）、顔料（体質顔料を含む）、溶剤、添加剤で構成されます。顔料は主に色彩と隠蔽力を付与します。

それらは次のように分類できます。

色彩に影響を与える着色顔料。

ボディー顔料はフィラーとも呼ばれ、コーティングの厚さと機能性を高めます。

炭酸カルシウム粉末は、その高い費用対効果から、最も広く使用されている非金属鉱物フィラーです。粒子径が細かく、均一で、白色度が高く、光学特性に優れているといった利点があります。水性塗料に炭酸カルシウムを添加すると、塗料の補強性、透明性、チキソトロピー性、レベリング性、耐汚染性、耐擦過性、密着性、沈降防止性が大幅に向上します。

炭酸カルシウムは、製造工程と性能に基づいて、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、ナノ炭酸カルシウムに分類できます。

重炭酸カルシウム

重質炭酸カルシウムは、低コストで入手しやすく、白色度が高く、吸油量が少なく、比重が適度で分散性に優れているため、コーティング業界で広く使用されています。コスト削減に役立ち、ラテックス塗料、防水塗料、軽量防錆工業用塗料、床用塗料、木工用塗料、粉体塗料など、幅広く使用されています。

ただし、重質炭酸カルシウムの品質は使用される原鉱石によって異なり、純度、粒子密度、嵩密度、隠蔽力、洗浄性、光沢度、加工流動性、コーティングにおける安定性に影響します。

いくつかの研究者は、ラテックス塗料、無機塗料、ポリエステル粉体塗料における様々な重質炭酸カルシウムを比較しました。その結果、大きな方解石から作られた重質炭酸カルシウムは、小さな方解石やドロマイトから作られたものよりも、コントラスト比と耐洗濯性に優れ、内壁用ラテックス塗料としてより優れた性能を発揮することが分かりました。

無機内壁塗料においては、ドロマイト由来の重質炭酸カルシウムは安定性が低く不適であったのに対し、方解石由来の炭酸カルシウムは安定性が優れていました。ポリエステル粉体塗料においては、ドロマイト由来の重質炭酸カルシウムは、加工性、塗膜の光沢、白色度、コントラスト比の点で、小粒方解石または大粒方解石由来の製品よりも優れていました。

軽質炭酸カルシウム

軽質炭酸カルシウムは、密度が低く粒子が細かいことで知られていますが、安定性に欠けます。優れた懸濁性と乾燥塗膜の隠蔽性から、かつてはラテックス塗料に広く使用されていました。塗料の懸濁性と隠蔽性を効果的に向上させます。しかし、製造工程が適切に管理されていない場合、遊離カルシウムイオンが過剰になり、エマルジョンの崩壊や塗料の不安定化を引き起こす可能性があります。

その結果、焼成カオリンの導入により、建築用塗料における軽質炭酸カルシウムの使用は減少しました。さらに、軽質炭酸カルシウムは吸油性が高く流動性が低いため、現在では主に砂目状の粉体塗料に使用されています。