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JP3258290B2 - Method for producing spherical or elliptical spherical vaterite calcium carbonate - Google Patents
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JP3258290B2 - Method for producing spherical or elliptical spherical vaterite calcium carbonate - Google Patents

Method for producing spherical or elliptical spherical vaterite calcium carbonate

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JP3258290B2
JP3258290B2 JP03539699A JP3539699A JP3258290B2 JP 3258290 B2 JP3258290 B2 JP 3258290B2 JP 03539699 A JP03539699 A JP 03539699A JP 3539699 A JP3539699 A JP 3539699A JP 3258290 B2 JP3258290 B2 JP 3258290B2
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carbonation reaction
quicklime
conductivity
vaterite
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知正 毎田
直史 斎藤
嗣郎 源吉
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は二次凝集がほとんど
無く、分散性の良好な球状又は楕円球状バテライト炭酸
カルシウムの製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing spherical or oval spherical vaterite calcium carbonate having little secondary aggregation and good dispersibility.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、合成炭酸カルシウムの工業的製造
方法としては、炭酸ガス法が広く採用されている。この
炭酸ガス法とは、天然に産する石灰石を焼成することに
より生石灰(酸化カルシウム)を得、この生石灰と水を
反応させ石灰乳(水酸化カルシウムの水懸濁液)を得、
この石灰乳に石灰石を焼成する際発生する炭酸ガスを導
通し反応させることにより炭酸カルシウムを得る方法で
ある。
2. Description of the Related Art At present, a carbon dioxide gas method is widely used as an industrial production method of synthetic calcium carbonate. With the carbon dioxide method, natural limestone is calcined to obtain quicklime (calcium oxide), and the quicklime is reacted with water to obtain lime milk (water suspension of calcium hydroxide).
This is a method of obtaining calcium carbonate by passing carbon dioxide gas generated when calcining limestone through this lime milk and causing it to react.

【0003】この炭酸ガス法により製造される合成炭酸
カルシウムは、その一次粒子の大きさに応じてゴム、プ
ラスチック、紙、塗料等の填料又は顔料として、広く大
量に使用されている。また、これらの用途に用いられる
合成炭酸カルシウムは、その配合時の物性をさらに向上
させるため、粒子表面にその使用目的に応じた無機系又
は有機系の様々な処理剤が表面処理され一般に使用され
ている。
[0003] Synthetic calcium carbonate produced by the carbon dioxide method is widely used in large quantities as a filler or pigment for rubber, plastic, paper, paint, etc., depending on the size of its primary particles. In addition, in order to further improve the physical properties at the time of compounding, various types of inorganic or organic treating agents depending on the intended use are surface-treated on synthetic calcium carbonate used for these applications, and are generally used. ing.

【0004】しかし乍ら、この炭酸ガス法で製造される
合成炭酸カルシウムは、元来一次粒子間の凝集力が非常
に強いものであり、一次粒子が多数凝集して大きな二次
粒子(一次粒子の粗大凝集体)を形成しており、この二
次粒子のスラリーは、長時間強力に攪拌を続けても、ほ
ぼ一次粒子にまで分散させることは不可能であるとされ
ている。
However, the synthetic calcium carbonate produced by the carbon dioxide method originally has a very strong cohesive force between primary particles, and a large number of primary particles aggregate to form large secondary particles (primary particles). It is said that it is impossible to disperse the slurry of the secondary particles to almost the primary particles even if the stirring is continued for a long time.

【0005】このような一次粒子の凝集体を多数含有す
る合成炭酸カルシウムを、ゴム、プラスチック、紙、塗
料等の填料又は顔料として使用した場合、二次粒子があ
たかも一次粒子のような挙動を示すため、分散不良、強
度の低下、光沢の低下、流動性の悪化等、良好な物性が
得られず、本来一次粒子を配合した場合の様な配合効果
が得られない。また同様に、このように多数の凝集体を
含有する合成炭酸カルシウムに、無機系又は有機系の表
面処理剤を処理しても二次粒子表面のみが処理されるに
すぎず、充分な効果を発揮するに至らない。
[0005] When synthetic calcium carbonate containing a large number of aggregates of such primary particles is used as a filler or pigment for rubber, plastic, paper, paint, etc., the secondary particles behave as if they were primary particles. Therefore, good physical properties such as poor dispersion, decrease in strength, decrease in gloss, deterioration in fluidity, etc. cannot be obtained, and the mixing effect as in the case of mixing primary particles cannot be obtained. Similarly, even if a synthetic calcium carbonate containing such a large number of aggregates is treated with an inorganic or organic surface treating agent, only the surface of the secondary particles is treated, and a sufficient effect is obtained. It doesn't work.

【0006】現在まで、これら一次粒子凝集体を分散さ
せる方法は幾多報告されているが、一般にボールミル、
サンドグラインダーミル等により、強力に粉砕破壊する
方法が採用されている。しかし乍ら、このような方法は
強大なエネルギーを使用した摩砕粉砕であるため、凝集
体の分散が行われると同時に一次粒子の破壊も行われ、
その結果、表面状態の非常に不安定な、しかも希望する
一次粒子径よりさらに小さな粒子と、分散が不完全な二
次凝集粒子とが混在し、粒度の分布が幅広くなってしま
うため、好ましい方法であるといいがたい。また、この
ようなサンドグラインダー等の湿式粉砕機には、通常粉
砕用メディアとして微少なガラスビーズが用いられる
が、炭酸カルシウムの粉砕破壊工程時これらガラスビー
ズ表面も粉砕破壊されるため、分散処理後の炭酸カルシ
ウム中に20μm前後の粗大ガラス片が多数混入するこ
とになり、例えば15μm前後の厚みの薄物フィルムの
充填剤として使用するような炭酸カルシウムをこのよう
な湿式粉砕方法を用いて分散調製することは好ましくな
い。
[0006] To date, there have been reported many methods of dispersing these primary particle aggregates.
A method of strongly pulverizing and breaking by a sand grinder mill or the like is employed. However, since such a method is grinding and pulverization using a large amount of energy, the aggregates are dispersed and the primary particles are destroyed at the same time.
As a result, a very unstable surface state, and particles smaller than the desired primary particle diameter, and secondary agglomerated particles with incomplete dispersion are mixed, and the particle size distribution is widened. I do not want to be. Further, in a wet pulverizer such as a sand grinder, fine glass beads are usually used as a pulverizing medium, but the surface of these glass beads is also pulverized and destroyed during the pulverization and destruction step of calcium carbonate. A large number of coarse glass pieces of about 20 μm will be mixed in the calcium carbonate of the present invention. For example, calcium carbonate used as a filler for a thin film having a thickness of about 15 μm is dispersed and prepared using such a wet grinding method. It is not preferable.

【0007】炭酸カルシウムには、同質異像として六方
晶系のカルサイト型結晶、斜方晶系のアラゴナイト結
晶、および擬六方晶系のバテライト型結晶があるが、こ
の中で工業的に製造され多種の用途に利用されているの
は、立方体もしくは紡錘形のカルサイト型結晶、または
針状もしくは柱状のアラゴナイト結晶が大半である。こ
れに対して、バテライト型の炭酸カルシウムの場合は、
その形態的な特徴からして、他の2結晶型と比べて比較
的分散性が良好であり、大きな粗大凝集体を含有しない
とされているため、紙、塗料、あるいはゴム、プラスチ
ック用の顔料、填料として用いた場合、塗工性の改善、
充填性の向上等の効果が期待でき、ひいては製品の物理
強度、光沢性、白色度、あるいは印刷特性の向上につな
がると考えられる。
[0007] Calcium carbonate includes hexagonal calcite-type crystals, orthorhombic aragonite crystals, and pseudo-hexagonal vaterite-type crystals as polymorphs. Cubic or spindle-shaped calcite-type crystals or acicular or columnar aragonite crystals are mostly used for various applications. In contrast, for vaterite-type calcium carbonate,
Due to its morphological characteristics, it has relatively good dispersibility compared to other two-crystal types and does not contain large coarse aggregates. Therefore, pigments for paper, paint, rubber, and plastics , When used as a filler, improves coatability,
It is expected that effects such as improvement of the filling property can be expected, and eventually, the physical strength, glossiness, whiteness, or printing characteristics of the product will be improved.

【0008】以上の観点から従来より、バテライト炭酸
カルシウムを工業的に製造するための方法が種々検討さ
れて来ている。例えば特開昭60−90822には、マ
グネシウム化合物を含む水酸化カルシウム水懸濁液に二
酸化炭素含有気体を導入し、ある一定の炭酸化率に達し
た時点で縮合リン酸アルカリ又はそのアルカリ金属塩を
添加することによって、バテライト炭酸カルシウムを得
る方法が、また特開昭54−150397には塩化カル
シウムと炭酸水素カルシウムの反応において反応終了時
のスラリーのpHが■8になるように予めアンモニアを共
存させることによってバテライト型炭酸カルシウムを得
る方法が記載されている。
From the above viewpoints, various methods for industrially producing vaterite calcium carbonate have been conventionally studied. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-90822 discloses a method in which a carbon dioxide-containing gas is introduced into an aqueous calcium hydroxide suspension containing a magnesium compound, and when a certain degree of carbonation is reached, condensed alkali phosphate or an alkali metal salt thereof. In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-15097 discloses a method of obtaining vaterite calcium carbonate by adding ammonia in advance so that the pH of the slurry at the end of the reaction in the reaction between calcium chloride and calcium bicarbonate becomes ■ 8. A method for obtaining vaterite-type calcium carbonate by performing the reaction is described.

【0009】しかし乍ら、これらの方法はいずれも、従
来の立法体や紡錘形の炭酸カルシウム結晶の製造方法に
比べて、製造方法が非常に複雑であるばかりではなく、
得られるバテライト炭酸カルシウムの一次粒子径が不均
一であり、分散性も良好でない。
[0009] However, all of these methods are not only extremely complicated in their production methods as compared with the conventional methods of producing cubic or spindle-shaped calcium carbonate crystals,
The obtained vaterite calcium carbonate has a non-uniform primary particle size and poor dispersibility.

【0010】また最近、有機溶媒中に含まれる水酸化カ
ルシウムを炭酸化させることによりバテライト炭酸カル
シウムを製造する方法が多種提案されている。例えば、
特開昭59−64527の比較例1には、水酸化カルシ
ウム水懸濁液とメタノールの混合溶液に炭酸ガスを導通
し、バテライト炭酸カルシウムを得る方法が、また特開
昭61−77622には、水酸化カルシウム+水+アル
コール類の懸濁液系に炭酸ガスを吹き込んで非晶質又は
バテライト等の結晶質炭酸カルシウムを生成させる方法
が記載されている。
Recently, various methods have been proposed for producing vaterite calcium carbonate by carbonating calcium hydroxide contained in an organic solvent. For example,
Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 61-77622 discloses a method for producing vaterite calcium carbonate by passing carbon dioxide gas through a mixed solution of calcium hydroxide aqueous solution and methanol. A method is described in which carbon dioxide gas is blown into a suspension of calcium hydroxide + water + alcohols to produce amorphous or crystalline calcium carbonate such as vaterite.

【0011】しかし乍ら、これらはいずれの方法でも、
バテライト炭酸カルシウムは高い収率で得ることは可能
であるが、一次粒子が均一で、しかも単分散した分散良
好な球状又は楕円球状バテライト炭酸カルシウムを安定
して製造することはできない。従って、従来の方法によ
って調製されたバテライト型炭酸カルシウムを、高度な
分散性と粒子の均一性が不可欠とされる様な工業用途、
例えば5μm以下のフィルム、特に8mmビデオデッキ等
に使用される8mmビデオテープに使用されるポリエステ
ルのベースフィルム、コンデンサー用フィルム等のポリ
エステルフィルムのブロッキング防止剤として使用する
ことはできず、分散性と粒子の均一性等の物性が高度に
改善された炭酸カルシウムが各方面から熱望されてい
た。
[0011] However, in either case,
Although it is possible to obtain vaterite calcium carbonate in a high yield, spherical or elliptical spherical vaterite calcium carbonate in which primary particles are uniform and monodispersed with good dispersion cannot be stably produced. Therefore, veterite-type calcium carbonate prepared by a conventional method is used for industrial applications in which high dispersibility and uniformity of particles are indispensable,
For example, it cannot be used as an anti-blocking agent for polyester films such as films of 5 μm or less, especially polyester films used for 8 mm video tapes used for 8 mm video decks, films for capacitors, etc. There has been a long-awaited demand for calcium carbonate having improved properties such as uniformity.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
を解決し、前述した様なポリエステルのベースフィルム
等の高度な分散性、粒子の均一性が要求される分野にも
充分使用可能な球状又は楕円球状バテライト炭酸カルシ
ウムを製造する方法を提供するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above problems and can be sufficiently used in fields requiring a high degree of dispersibility and uniformity of particles such as a polyester base film as described above. It is intended to provide a method for producing spherical or elliptical spherical vaterite calcium carbonate.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意研究の
結果、特定量の生石灰及び/又は消石灰と特定量の水を
含有するメタノール懸濁液に炭酸ガスを導通し、炭酸化
反応途中の特定時点で反応系内の温度を特定の温度に調
整し、炭酸化反応開始から反応系内の導電率が特定の値
に到達する時間を特定化して炭酸化反応を行うことによ
り、所望の球状又は楕円球状バテライト炭酸カルシウム
が容易かつ安定に製造でき、得られる球状又は楕円球状
バテライト炭酸カルシウムが、特有の一次粒子の均一性
及び分散性を有していることを見出した。本発明は、こ
れらの新しい知見に基づいて完成されたものである。
Means for Solving the Problems As a result of diligent research, the present inventors conducted carbon dioxide gas to a methanol suspension containing a specific amount of quicklime and / or slaked lime and a specific amount of water, and during the carbonation reaction. At a specific point in time, the temperature in the reaction system is adjusted to a specific temperature, and the carbonation reaction is performed by specifying the time when the conductivity in the reaction system reaches a specific value from the start of the carbonation reaction, thereby performing a desired carbonation reaction. It has been found that spherical or elliptical spherical vaterite calcium carbonate can be easily and stably produced, and that the resulting spherical or elliptical spherical vaterite calcium carbonate has unique primary particle uniformity and dispersibility. The present invention has been completed based on these new findings.

【0014】即ち、本発明は、生石灰換算濃度が0.5
〜12重量%である生石灰及び/又は消石灰のメタノー
ル懸濁液に、生石灰(消石灰の場合は同一モルの生石灰
に換算)に対し5〜20倍モル相当量の水を加え、メタ
ノールと生石灰及び/又は消石灰と水との混合系を調製
後、該混合系に炭酸ガスを導通し、炭酸化反応系内の導
電率変化曲線において、炭酸化反応系内の導電率が極大
点Bに到達する以前に系内温度を30℃以上に調整し、
炭酸化反応開始点Aから炭酸化反応系内導電率が100
μS/cmである点Dに到達するまでの時間を120分未
満になるよう調整して炭酸化反応を行うことを特徴とす
る、単分散球状又は楕円球状バテライト炭酸カルシウム
の製造方法を内容とするものである。
That is, according to the present invention, the concentration in terms of quicklime is 0.5
To a methanol suspension of quicklime and / or slaked lime of about 12% by weight, water is added in an amount equivalent to 5 to 20 times the molar amount of quicklime (in the case of slaked lime, converted to the same mole of quicklime), and methanol and quicklime and / or Alternatively, after preparing a mixed system of slaked lime and water, carbon dioxide gas is passed through the mixed system, and in the conductivity change curve in the carbonation reaction system, before the conductivity in the carbonation reaction system reaches the maximum point B. Adjust the temperature inside the system to 30 ° C or higher.
From the carbonation reaction start point A, the conductivity in the carbonation reaction system is 100
The method includes producing a monodisperse spherical or elliptical spherical vaterite calcium carbonate, wherein the carbonation reaction is performed by adjusting the time until the point D of μS / cm is reached to less than 120 minutes. Things.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の球状又は楕円球状
バテライト炭酸カルシウムの製造方法につき記述する。
本発明は、特定量の生石灰及び/又は消石灰と特定量の
水を含有するメタノール懸濁液に炭酸ガスを導通し、炭
酸化反応途中の特定時点で反応系内の温度を特定の温度
に調整し、炭酸化反応開始から反応系内の導電率が特定
の値に到達する時間を特定化して炭酸化反応を行うこと
により球状又は楕円球状バテライト炭酸カルシウムを製
造する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a method for producing spherical or elliptical spherical vaterite calcium carbonate of the present invention will be described.
According to the present invention, carbon dioxide gas is passed through a methanol suspension containing a specific amount of quick lime and / or slaked lime and a specific amount of water, and the temperature in the reaction system is adjusted to a specific temperature at a specific time during the carbonation reaction. Then, a spherical or elliptical spherical vaterite calcium carbonate is produced by performing a carbonation reaction by specifying a time at which the conductivity in the reaction system reaches a specific value from the start of the carbonation reaction.

【0016】まず、生石灰粉体及び/又は消石灰粉体を
メタノール中に投入し、生石灰及び/又は消石灰のメタ
ノール懸濁液を調製する。生石灰及び/又は消石灰の濃
度は、生石灰換算濃度(消石灰の場合は同一モルの生石
灰に換算した濃度、以下生石灰濃度と略称する)として
メタノールに対し0.5〜12重量%、好ましくは1〜
8重量%であればよい。生石灰濃度が0.5重量%未満
の場合、単位メタノール必要量が増大し不経済であるば
かりではなく、以降の炭酸化反応工程における反応条件
のコントロールが困難になるため、本発明のバテライト
炭酸カルシウムの収率が非常に悪くなる。また、生石灰
濃度が12重量%を越えた場合、以降の炭酸化反応工程
において系内がゲル化しやすく、さらに得られる炭酸カ
ルシウムの粒子の形状、大きさが不均一となり、さらに
粒子の分散状態も良好でない炭酸カルシウムしか得られ
ない。
First, quicklime powder and / or slaked lime powder are charged into methanol to prepare a suspension of quicklime and / or slaked lime in methanol. The concentration of quicklime and / or slaked lime is 0.5 to 12% by weight, preferably 1 to 1% by weight of methanol as a concentration of quicklime (in the case of slaked lime, the concentration converted to quicklime of the same mole, hereinafter abbreviated as quicklime).
It may be 8% by weight. When the concentration of quicklime is less than 0.5% by weight, the unit methanol requirement increases, which is not only uneconomical, but also makes it difficult to control the reaction conditions in the subsequent carbonation reaction step. Yield is very poor. When the concentration of quicklime exceeds 12% by weight, the inside of the system is apt to gel in the subsequent carbonation reaction step, and the shape and size of the obtained calcium carbonate particles become non-uniform. Only poor calcium carbonate is obtained.

【0017】生石灰の代わりに生石灰と同一モル重量の
消石灰を用いても目的とする炭酸カルシウムは得られる
が、生石灰を原料とする場合と比較し、炭酸化反応工程
における反応条件が非常に幅の狭いものとなるため、生
石灰を使用するのが好ましい。また、生石灰の好ましい
活性度は80以上であり、以下の方法で測定される。
The desired calcium carbonate can be obtained by using slaked lime having the same molar weight as quick lime instead of quick lime, but the reaction conditions in the carbonation reaction step are much wider than in the case where quick lime is used as a raw material. It is preferable to use quicklime because it is narrow. The preferred activity of quicklime is 80 or more, and is measured by the following method.

【0018】活性度:1000ccのビーカーに40℃の
脱イオン水500mlを入れ、攪拌機で攪拌しながらフェ
ノールフタレイン2〜3滴を加えた後、生石灰10gを
一挙に投入すると同時に、ストップウオッチで計時を始
める。1分経過後から、溶液がわずかに赤味を呈するの
を持続するよう、4N−HClを継続して滴下する。1
分ごとにそれまでの4N−HClの滴下量を記録し、2
0分間この作業を続ける。活性度は10分経過後の累積
滴下量(ml)をもって表示する。
Activity: 500 ml of deionized water at 40 ° C. is put into a 1000 cc beaker, and 2 to 3 drops of phenolphthalein are added while stirring with a stirrer. start. After 1 minute, 4N-HCl is continuously added dropwise to keep the solution slightly reddish. 1
Record the amount of 4N-HCl added dropwise every minute,
Continue this work for 0 minutes. The activity is indicated by the cumulative amount (ml) after 10 minutes.

【0019】本発明で使用される生石灰及び消石灰は、
一定の粒度に調整するため、乾式粉砕機を用いての乾式
粉砕、または湿式粉砕機を用いた生石灰、消石灰のメタ
ノール懸濁液の湿式解砕を行った後使用するのが好まし
い。
The quicklime and slaked lime used in the present invention are:
In order to adjust the particle size to a certain value, it is preferable to use after dry grinding using a dry grinding machine or wet grinding of a methanol suspension of quicklime and slaked lime using a wet grinding machine.

【0020】次に、この生石灰及び/又は消石灰のメタ
ノール懸濁液に、生石灰に対して5〜20倍モル相当量
の水、好ましくは5〜15倍モル相当量の水を加え、
(メタノール+生石灰または消石灰)+水の混合系を調
製する。加える水の量が5倍モル未満の場合は、以降の
炭酸化反応工程においてゲル化しやすく、また20倍モ
ルを越える場合は、本発明のバテライト炭酸カルシウム
以外にカルサイト、アラゴナイト等の結晶型の炭酸カル
シウムが多数混在する炭酸カルシウムが得られることに
なり好ましくない。
Next, water is added to the suspension of quicklime and / or slaked lime in methanol in an amount equivalent to 5 to 20 times the molar amount of the quicklime, preferably 5 to 15 times the molar amount of the quicklime,
Prepare a mixed system of (methanol + quicklime or slaked lime) + water. When the amount of water to be added is less than 5 moles, gelation is apt to occur in the subsequent carbonation reaction step, and when it exceeds 20 moles, crystal forms such as calcite and aragonite other than the vaterite calcium carbonate of the present invention are used. Calcium carbonate containing a large amount of calcium carbonate is undesirably obtained.

【0021】次に、このメタノールと生石灰及び/又は
消石灰と水との混合系に炭酸ガス(炭酸ガスを含有する
ガスでもよい)を導通し、炭酸化反応を行う。炭酸ガス
の単位供給量は、図1に示された炭酸化反応系内の導電
率変化曲線において、炭酸化反応開始点Aから炭酸化反
応系内導電率が100μS/cmである点Dに到達するま
での時間が120分未満、好ましくは100分未満にな
るよう調整される。従って、例えば炭酸ガスの反応効率
が100%の場合、通常反応系内の生石灰1モル当り
0.224リットル/min 以上の炭酸ガス単位供給量で
炭酸化を開始し、反応系内pHが6.5付近になるまで炭
酸ガスの導通を継続し、反応系内導電率が100μS/
cm(図1の点D)に達した場合、確実に本発明のバテラ
イト炭酸カルシウムは製造される。また、前記反応例に
おいて、反応系内pHを10.0で炭酸ガスの導通を停止
したとしても、メタノール中に残存していた炭酸ガス等
の影響で反応系のpHが自然に低下し、反応系内導電率が
100μS/cm(図1の点D)に達した場合、炭酸化反
応開始から炭酸化反応系内導電率が点Dに到達するまで
の時間が120分未満であれば本発明の目的は達成され
る。
Next, carbon dioxide gas (or a gas containing carbon dioxide gas) is passed through the mixed system of methanol and quicklime and / or slaked lime and water to carry out a carbonation reaction. The unit supply amount of carbon dioxide gas reaches a point D where the conductivity in the carbonation reaction system is 100 μS / cm from the carbonation reaction start point A in the conductivity change curve in the carbonation reaction system shown in FIG. It is adjusted so that the time until the time is less than 120 minutes, preferably less than 100 minutes. Therefore, for example, when the reaction efficiency of carbon dioxide gas is 100%, carbonation is started at a carbon dioxide gas unit supply amount of 0.224 l / min or more per mol of quick lime in the reaction system, and the pH in the reaction system is 6. The conductivity of the carbon dioxide gas is continued until the value reaches around 5, and the conductivity in the reaction system is 100 μS /
cm (point D in FIG. 1), the vaterite calcium carbonate of the invention is reliably produced. Further, in the above reaction example, even if the conduction of carbon dioxide gas was stopped at a pH of 10.0 in the reaction system, the pH of the reaction system naturally dropped due to the influence of carbon dioxide gas remaining in methanol, and the reaction was stopped. When the electric conductivity in the system reaches 100 μS / cm (point D in FIG. 1), the present invention is applicable if the time from the start of the carbonation reaction until the electric conductivity in the carbonation reaction system reaches point D is less than 120 minutes. Is achieved.

【0022】しかし乍ら、前記反応例と同様に反応系内
の生石灰1モル当り0.224リットル/min 以上の炭
酸ガス単位供給量で炭酸化を開始し、反応系内pHを1
0.5で炭酸ガスの導通を停止したとしても、系内に残
存していたアルカリの影響でpHが上昇し、系内導電率が
点Dに到達しないまま上昇した場合、板状炭酸カルシウ
ムが多数混在した不揃いの炭酸カルシウムが得られるこ
とになり、また、これらの炭酸カルシウムの分散性は良
好とは言えず、本発明の目的は達成されない。
However, in the same manner as in the above reaction example, carbonation was started at a carbon dioxide gas unit supply of 0.224 liter / min or more per mol of quicklime in the reaction system, and the pH in the reaction system was raised to 1
Even if the conduction of the carbon dioxide gas is stopped at 0.5, if the pH rises due to the alkali remaining in the system and the conductivity in the system rises without reaching the point D, the plate-like calcium carbonate becomes Many mixed and irregular calcium carbonates can be obtained, and the dispersibility of these calcium carbonates cannot be said to be good, and the object of the present invention cannot be achieved.

【0023】また、炭酸ガスの単位供給量の不足、ある
いは反応装置の攪拌力不足等による炭酸ガスの反応効率
の低下等の理由により、炭酸化反応開始から炭酸化反応
系内導電率が点Dに到達するまでの時間が120分を超
えた場合、例えば点Dに到達するまでの時間が200分
の場合は、板状炭酸カルシウムが得られることになり、
本発明の目的が達成されないことは言うまでもない。ま
た、炭酸化反応の開始時点の混合系の温度は、炭酸化反
応工程中におけるゲル化防止のため、好ましくは20℃
以上、より好ましくは30℃以上に設定したほうがよい
が、図1に示された炭酸化反応系内の導電率変化曲線に
おいて、炭酸化反応系内の導電率が極大点Bに到達する
以前に系内温度を30℃以上、好ましくは40℃以上に
調整しさえすれば、炭酸化反応の開始時点の混合系の温
度に関係なく本発明の目的は達成される。炭酸化反応系
内の導電率が極大点Bに到達する以前の系内の温度が3
0℃未満の場合、炭酸化反応系内の導電率が極大点Bに
到達した時点以降、炭酸化反応系の粘度が急上昇しゲル
化しやすく、炭酸化反応を継続出来ない状態になりやす
い。また、炭酸化反応系の粘度が急上昇した場合、強力
な攪拌等を行うことにより炭酸化反応を継続しえたとし
ても、系内の炭酸化反応が不均一な反応となるため、得
られる炭酸カルシウムの粒子の均一性が悪く、良好な分
散性を有するバテライト炭酸カルシウムは得られない。
Further, the conductivity in the carbonation reaction system is reduced to a point D from the start of the carbonation reaction due to the shortage of the unit supply amount of the carbon dioxide gas or the reduction of the reaction efficiency of the carbon dioxide gas due to the insufficient stirring power of the reactor. If the time to reach the point exceeds 120 minutes, for example, if the time to reach the point D is 200 minutes, plate-like calcium carbonate will be obtained,
It goes without saying that the object of the present invention is not achieved. The temperature of the mixed system at the start of the carbonation reaction is preferably 20 ° C. in order to prevent gelation during the carbonation reaction step.
As described above, it is more preferable to set the temperature to 30 ° C. or higher. However, in the conductivity change curve in the carbonation reaction system shown in FIG. 1, before the conductivity in the carbonation reaction system reaches the maximum point B, As long as the temperature in the system is adjusted to 30 ° C. or higher, preferably 40 ° C. or higher, the object of the present invention is achieved irrespective of the temperature of the mixing system at the start of the carbonation reaction. Before the conductivity in the carbonation reaction system reaches the maximum point B, the temperature in the system is 3
When the temperature is lower than 0 ° C., after the conductivity in the carbonation reaction system reaches the maximum point B, the viscosity of the carbonation reaction system rapidly rises and gels easily, and the carbonation reaction tends to be unable to be continued. Further, when the viscosity of the carbonation reaction system rises sharply, even if the carbonation reaction can be continued by vigorous stirring or the like, the carbonation reaction in the system becomes a heterogeneous reaction. Are not uniform and vaterite calcium carbonate having good dispersibility cannot be obtained.

【0024】このようにして得られる球状又は楕円球状
バテライト炭酸カルシウムは、下記に示すように、電子
顕微鏡により測定される平均粒子径と粒度分布測定機に
より計測される平均粒子径がほとんど近似であるばかり
でなく、粒度分布もきわめてシャープであり、分散媒中
に凝集せずに単分散される。
The spherical or elliptical spherical vaterite calcium carbonate obtained as described above has almost the same average particle diameter as measured by an electron microscope and the average particle diameter measured by a particle size distribution analyzer as shown below. Not only that, the particle size distribution is extremely sharp, and the particles are monodispersed without agglomeration in the dispersion medium.

【0025】本発明によれば、下記(ア)、(イ)、
(ウ)、(エ)、(オ)及び(カ)の要件を共に具備し
てなる、球状又は楕円球状バテライト炭酸カルシウムを
得ることが可能である。 (ア)0.1μm≦DS≦2.0μm (イ)DP3/DS≦1.25 (ウ)1.0≦DP2/DP4≦1.4 (エ)1.0≦DP1/DP5≦2.5 (オ)(DP2−DP4)/DP3≦0.35 (カ)S≧40 但し、 DS:走査電子顕微鏡(SEM)により調べた平均粒子
径(μm)であり、一次粒子を同一体積を有する球に換
算し、該球の粒子径の平均値を計算し算出したもの DP1:遠心沈降式粒度分布測定機(島津製作所製SA
−CP3)を用いて測定した粒度分布において、大きな
粒子径側から起算した重量累計10%の時の粒子径(μ
m) DP2:上記測定機を用いて測定した粒度分布におい
て、大きな粒子径側から起算した重量累計25%の時の
粒子径(μm) DP3:上記測定機を用いて測定した粒度分布におい
て、大きな粒子径側から起算した重量累計50%の時の
粒子径(μm) DP4:上記測定機を用いて測定した粒度分布におい
て、大きな粒子径側から起算した重量累計75%の時の
粒子径(μm) DP5:上記測定機を用いて測定した粒度分布におい
て、大きな粒子径側から起算した重量累計90%の時の
粒子径(μm) S:バテライト粒子の投影図に外接する円の面積に対す
る粒子の投影面積割合 S=(粒子の投影断面積/粒子に外接する円の面積)×
100
According to the present invention, the following (A), (A),
It is possible to obtain spherical or oval spherical vaterite calcium carbonate satisfying all of the requirements of (c), (d), (e) and (f). (A) 0.1 μm ≦ DS ≦ 2.0 μm (A) DP3 / DS ≦ 1.25 (C) 1.0 ≦ DP2 / DP4 ≦ 1.4 (D) 1.0 ≦ DP1 / DP5 ≦ 2.5 (E) (DP2-DP4) /DP3≦0.35 (f) S ≧ 40, where DS is an average particle diameter (μm) examined by a scanning electron microscope (SEM), and primary particles are spheres having the same volume. DP1: Centrifugal sedimentation type particle size distribution analyzer (SA manufactured by Shimadzu Corporation)
-CP3), the particle size (μ) at a cumulative weight of 10% calculated from the larger particle size side.
m) DP2: In the particle size distribution measured using the above measuring device, the particle size (μm) at 25% of the cumulative weight calculated from the larger particle diameter side DP3: In the particle size distribution measured using the above measuring device, Particle size at 50% cumulative weight calculated from particle size side (μm) DP4: Particle size at 75% cumulative weight calculated from large particle size side (μm) DP5: In the particle size distribution measured using the above measuring device, the particle size (μm) at a cumulative weight of 90% calculated from the larger particle size side. S: The particle size relative to the area of the circle circumscribed in the projected view of the vaterite particles. Projected area ratio S = (projected cross-sectional area of particle / area of circle circumscribing particle) ×
100

【0026】本発明における遠心沈降式粒度分布測定機
による粒子径の計測は、下記の要領で測定計算されたも
のである。 測定機種:島津製作所製SA−CP3 測定方法: 溶媒:イオン交換水にポリアクリル酸ソーダ0.004
重量%溶解させた水溶液 予備分散:超音波分散100秒 測定温度:25.0℃±2.5℃ 計測方法:以下の計算例の通りとする。
The measurement of the particle size by the centrifugal sedimentation type particle size distribution analyzer in the present invention is measured and calculated in the following manner. Measurement model: SA-CP3 manufactured by Shimadzu Corporation Measurement method: Solvent: sodium ionized polyacrylate 0.004 in ion exchanged water
Preliminary dispersion: 100 seconds of ultrasonic dispersion Measured temperature: 25.0 ° C. ± 2.5 ° C. Measurement method: The following calculation example is used.

【0027】[0027]

【表1】 [Table 1]

【0028】上記粒度分布測定結果から計算したDP
1,2,3,4,5は以下の通りとなる DP1=2.00+(11.0 −10.0) ×(3.00 −2.00) ÷(11.
0 −6.0)=2.20 DP2=0.80+(28.0 −25.0) ×(1.00−0.80) ÷(28.0
−18.0) =0.86 DP3=0.50+(58.0 −50.0) ×(0.60 −0.50) ÷(58.
0 −42.0) =0.55 DP4=0.30+(82.0 −75.0) ×(0.40 −0.30) ÷(82.
0 −72.0) =0.37 DP5=0.15+(94.0 −90.0) ×(0.20 −0.15) ÷(94.
0 −89.0) =0.19 本発明のDSの測定には、日立製作所製走査型電子顕微
鏡を使用し、倍率20000倍で観察した。
The DP calculated from the above particle size distribution measurement results
1, 2, 3, 4, and 5 are as follows: DP1 = 2.00 + (11.0-10.0) x (3.00-2.00) ÷ (11.
0 -6.0) = 2.20 DP2 = 0.80 + (28.0-25.0) x (1.00-0.80) ÷ (28.0
-18.0) = 0.86 DP3 = 0.50 + (58.0-50.0) x (0.60-0.50) ÷ (58.
0−42.0) = 0.55 DP4 = 0.30 + (82.0−75.0) × (0.40−0.30) ÷ (82.
0−72.0) = 0.37 DP5 = 0.15 + (94.0−90.0) × (0.20−0.15) ÷ (94.
0-89.0) = 0.19 The DS of the present invention was measured using a scanning electron microscope manufactured by Hitachi, Ltd. at a magnification of 20,000.

【0029】本発明において、得られたバテライト炭酸
カルシウムが単分散された分散液を濃縮、脱水等の方法
で固液分離を行ない、固液分離により得られるメタノー
ルを再度炭酸カルシウムの合成に用いることができる。
また、本発明により得られたバテライト炭酸カルシウム
の分散液に、単分散された粒子の安定性をさらに高める
ために、得られた分散液中に、カルボン酸又はそのアル
カリ塩等を添加することにより、長期間安定な分散性を
有するバテライト炭酸カルシウムの分散体を得ることが
可能となる。また、分散液中のメタノールを別の有機溶
媒に置換することも容易であり、例えば単分散した球状
又は楕円球状バテライト炭酸カルシウムのエチレングリ
コールスラリーは、ポリエステル繊維、ポリエステルフ
ィルム等へ応用され、良好なブロッキング防止性を発揮
する。さらにまた、本発明によって得られたバテライト
炭酸カルシウムが単分散された分散液に脂肪酸、樹脂酸
又はそのアルカリ塩等を添加した後乾燥すれば、分散性
のよいバテライト炭酸カルシウム粉体が調製され、従来
公知の用途、即ち塗料、インクの体質顔料、ゴム、プラ
スチックの充填剤、製紙用の顔料として良好な光学的特
性、力学的特性、良好な流動性や充填性を有する炭酸カ
ルシウムが調製される。
In the present invention, the dispersion obtained by monodispersing the obtained vaterite calcium carbonate is subjected to solid-liquid separation by a method such as concentration and dehydration, and methanol obtained by the solid-liquid separation is used again for the synthesis of calcium carbonate. Can be.
Further, to further increase the stability of the monodispersed particles in the dispersion of vaterite calcium carbonate obtained according to the present invention, by adding a carboxylic acid or an alkali salt thereof to the obtained dispersion. Thus, it becomes possible to obtain a dispersion of vaterite calcium carbonate having a long-term stable dispersibility. It is also easy to replace methanol in the dispersion with another organic solvent.For example, monodisperse spherical or elliptical spherical ethylene carbonate slurry of vaterite calcium carbonate is applied to polyester fibers, polyester films, etc. Exhibits anti-blocking properties. Furthermore, if the vaterite calcium carbonate obtained according to the present invention is dried after adding a fatty acid, a resin acid or an alkali salt thereof to the monodispersed dispersion, a vaterite calcium carbonate powder having good dispersibility is prepared, Calcium carbonate having good optical properties, mechanical properties, good fluidity and filling properties as pigments for coatings, inks, fillers for rubber and plastics, and papermaking for known applications, such as fillers for paints and inks, is prepared. .

【0030】[0030]

【実施例】以下、本発明を実施例及び比較例により説明
するが、本発明はこれらにより何ら限定されるものでは
ない。尚、導電率の測定及びpHの測定は下記の方法で
行った。 導電率の測定:東亜電波工業製CM−40S電導度計を
使用した。ただし、基準温度を25℃とした値。 pHの測定:横河電気製パーソナルpHメーターPH81−
11−Jを使用した。
The present invention will be described below with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples. The measurement of conductivity and the measurement of pH were performed by the following methods. Measurement of conductivity: Toa Denpa Kogyo CM-40S conductivity meter was used. However, the value when the reference temperature is 25 ° C. Measurement of pH: Yokogawa's personal pH meter PH81-
11-J was used.

【0031】調製例:実施例及び比較例に使用するメタ
ノール懸濁液分散体の調製 活性度が82の粒状生石灰(試薬特級)、及び消石灰
(試薬特級)を乾式粉砕機(コロプレックス、アルピネ
社製)で粉砕し、得られた生石灰粉体をメタノール中に
投入し、200メッシュの篩を用いて粗粒を除去した
後、生石灰としての固形分濃度20%の、生石灰のメタ
ノール懸濁液及び消石灰のメタノール懸濁液を調製し
た。該メタノール懸濁液を湿式粉砕機(ダイノーミルP
ILOT型、WAB社製)により解砕処理し、生石灰の
メタノール懸濁液分散体及び消石灰のメタノール懸濁液
分散体をそれぞれ調製した。
Preparation Example: Preparation of Dispersions of Methanol Suspension Used in Examples and Comparative Examples Granular quicklime (reagent grade) and slaked lime (reagent grade) having an activity of 82 were crushed with a dry pulverizer (Coloplex, Alpine Company). Lime), the obtained quicklime powder is put into methanol, coarse particles are removed using a 200-mesh sieve, and then a quicklime methanol suspension having a solid content concentration of 20% as quicklime and A methanol suspension of slaked lime was prepared. The methanol suspension is wet-milled (Dynomill P
(ILOT type, manufactured by WAB Co., Ltd.) to prepare a suspension of quicklime and a suspension of slaked lime in methanol.

【0032】実施例1 前記調製例で得られた生石灰のメタノール懸濁液分散体
にメタノールを追加添加し、生石灰濃度が3.0重量%
となるように希釈し、さらに生石灰に対し11倍相当モ
ルの水を添加し、メタノールと生石灰と水の混合系を調
製した。200gの生石灰を含有する該混合系を42℃
に調整した後、攪拌条件下該混合系中に炭酸ガスを生石
灰1モル当り0.082モル/min の導通速度で導通
し、炭酸化反応を開始した。炭酸化反応開始5分後に系
内の導電率が極大点(図1の点Bに相当する点)に達
し、該極大点における系内温度は45℃になるよう調節
した。その後も炭酸化反応を継続し、炭酸化反応開始1
9分後に系内の導電率が100μS/cmに達した点(図
1の点Dに相当する点)で炭酸ガスの供給を停止し、炭
酸化反応を停止した。点Dにおける系内pHは7.0であ
った。本実施例1の炭酸化反応中の系内の導電率測定結
果及びpHの測定結果を図2に示す。また、本実施例1の
炭酸化反応条件を表2に示す。更に、本実施例1によっ
て調製された炭酸カルシウムはX線回折測定の結果、1
00%バテライト構造を有する炭酸カルシウムであり、
該バテライト炭酸カルシウムの物性を表4に、走査型電
子顕微鏡による写真を図3に示す。表4及び図3の結果
から、実施例1により調製された炭酸カルシウムは、二
次凝集がほとんどない分散性良好なバテライト炭酸カル
シウムであることがわかる。
Example 1 Methanol was additionally added to the methanol dispersion of quick lime obtained in the above preparation example to give a quick lime concentration of 3.0% by weight.
Then, water was added in an amount equivalent to 11 times mol of quicklime to prepare a mixed system of methanol, quicklime and water. The mixed system containing 200 g of quicklime was heated to 42 ° C.
Then, carbon dioxide gas was passed through the mixed system at a flow rate of 0.082 mol / min per mol of quick lime under stirring to initiate a carbonation reaction. Five minutes after the start of the carbonation reaction, the conductivity in the system reached a maximum point (point corresponding to point B in FIG. 1), and the temperature in the system at the maximum point was adjusted to 45 ° C. Thereafter, the carbonation reaction was continued, and the carbonation reaction was started 1
After 9 minutes, when the conductivity in the system reached 100 μS / cm (point corresponding to point D in FIG. 1), the supply of carbon dioxide gas was stopped, and the carbonation reaction was stopped. The pH in the system at point D was 7.0. FIG. 2 shows the measurement results of the conductivity and the pH in the system during the carbonation reaction of Example 1. Table 2 shows the conditions of the carbonation reaction in Example 1. Further, the calcium carbonate prepared according to Example 1 showed 1
A calcium carbonate having a 00% vaterite structure,
Table 4 shows the physical properties of the vaterite calcium carbonate, and FIG. 3 shows a photograph taken with a scanning electron microscope. From the results shown in Table 4 and FIG. 3, it can be seen that the calcium carbonate prepared according to Example 1 was a highly dispersed vaterite calcium carbonate having almost no secondary aggregation.

【0033】実施例2、実施例3 表2に示されている実施例1の製造方法の特定値を、同
表に示す特定値に変更することを除き、実施例1と同じ
手順で炭酸カルシウムを合成した。本実施例2、3によ
って調製された炭酸カルシウムはX線回折の結果、10
0%バテライト構造を有する炭酸カルシウムであり、該
バテライト炭酸カルシウムの物性を表4に示す。表4の
結果から、実施例2、3により調製された炭酸カルシウ
ムは、二次凝集がほとんどない分散性良好なバテライト
炭酸カルシウムであることがわかる。
Examples 2 and 3 Calcium carbonate was prepared in the same manner as in Example 1 except that the specific values of the production method of Example 1 shown in Table 2 were changed to the specific values shown in the same table. Was synthesized. As a result of X-ray diffraction, calcium carbonate prepared according to Examples 2 and 3
The calcium carbonate has a 0% vaterite structure. Table 4 shows the physical properties of the vaterite calcium carbonate. From the results in Table 4, it can be seen that the calcium carbonate prepared in Examples 2 and 3 is a vaterite calcium carbonate having little secondary aggregation and good dispersibility.

【0034】実施例4 実施例1と同様の方法で炭酸化反応を開始した後、炭酸
化反応開始13分後に、系内pHが10.0になった時点
で炭酸ガスの供給を停止した。炭酸ガス供給停止後も系
内の攪拌を継続し、炭酸化反応開始20分後に系内の導
電率が100μS/cmに達した。点Dにおける系内pHは
9.7であった。本実施例4の炭酸化反応中の系内の導
電率測定結果及びpHの測定結果を図4に示す。また本実
施例4の炭酸化反応条件を表2に示す。更に、本実施例
4によって調製された炭酸カルシウムはX線回折の結
果、100%バテライト構造を有する炭酸カルシウムで
あり、該バテライト炭酸カルシウムの物性を表4に、走
査型電子顕微鏡による写真を図5に示す。表4及び図5
の結果から、実施例4により調製された炭酸カルシウム
は、二次凝集がほとんどない分散性良好なバテライト炭
酸カルシウムであることがわかる。
Example 4 After the carbonation reaction was started in the same manner as in Example 1, the supply of carbon dioxide gas was stopped 13 minutes after the start of the carbonation reaction, when the pH in the system reached 10.0. The stirring in the system was continued even after the supply of carbon dioxide was stopped, and the conductivity in the system reached 100 μS / cm 20 minutes after the start of the carbonation reaction. The pH in the system at point D was 9.7. FIG. 4 shows the results of measuring the conductivity and the pH of the system during the carbonation reaction of Example 4. Table 2 shows the conditions of the carbonation reaction in Example 4. Further, as a result of X-ray diffraction, the calcium carbonate prepared in Example 4 was a calcium carbonate having a 100% vaterite structure. Table 4 shows the physical properties of the vaterite calcium carbonate, and FIG. Shown in Table 4 and FIG.
From the results, it can be seen that the calcium carbonate prepared in Example 4 is a vaterite calcium carbonate having little secondary aggregation and good dispersibility.

【0035】実施例5 実施例1に使用した生石灰のメタノール懸濁液分散体を
前記調製例で得られた消石灰のメタノール懸濁液分散体
に変更し、更に表2に示されている実施例1の製造方法
の特定値を同表に示す特定値に変更することを除き、実
施例1と同じ手順で炭酸カルシウムを合成した。本実施
例5によって調製された炭酸カルシウムはX線回折の結
果、100%バテライト構造を有する炭酸カルシウムで
あり、該バテライト炭酸カルシウムの物性を表4に示
す。表4の結果から、実施例5により調製された炭酸カ
ルシウムは、二次凝集がほとんどない分散性良好なバテ
ライト炭酸カルシウムであることがわかる。
Example 5 The methanol suspension dispersion of quicklime used in Example 1 was changed to the methanol suspension dispersion of slaked lime obtained in the above preparation example. Calcium carbonate was synthesized in the same procedure as in Example 1, except that the specific value of the production method 1 was changed to the specific value shown in the same table. As a result of X-ray diffraction, the calcium carbonate prepared in Example 5 was a calcium carbonate having a 100% vaterite structure. Table 4 shows the physical properties of the vaterite calcium carbonate. From the results in Table 4, it can be seen that the calcium carbonate prepared according to Example 5 is a vaterite calcium carbonate having little secondary aggregation and good dispersibility.

【0036】比較例1 表2に示されている実施例1の製造方法の特定値を表3
に示す特数値に変更することを除き、実施例1と同じ手
順で炭酸化反応を行った。しかし炭酸化反応途中に系内
が著しく増粘し系内がシャーベット状となり、炭酸化反
応の継続が困難になったため、炭酸化反応を中止した。
Comparative Example 1 Table 3 shows the specific values of the production method of Example 1 shown in Table 2.
The carbonation reaction was carried out in the same procedure as in Example 1 except that the special values shown in (1) were used. However, during the carbonation reaction, the inside of the system was remarkably thickened and the inside of the system became a sherbet-like state, making it difficult to continue the carbonation reaction. Therefore, the carbonation reaction was stopped.

【0037】比較例2〜5 表2に示されている実施例1の製造方法の特定値を表3
に示す特数値に変更することを除き、実施例1と同じ手
順で炭酸カルシウムを合成した。比較例2〜5によって
調製された炭酸カルシウムの物性を表5に示す。比較例
5の炭酸化反応中の系内の導電率測定結果及びpHの測定
結果を図6に示す。表5から、比較例2、4により調製
されたバテライト炭酸カルシウムは、極めて分散性の悪
い炭酸カルシウムであることがわかる。また、比較例3
により調製された炭酸カルシウムには、カルサイト炭酸
カルシウムやアラゴナイト炭酸カルシウムが多数混在し
ており、その粒度分布がブロードで不良であることがわ
かる。また、比較例5により調製された炭酸カルシウム
は、走査型電子顕微鏡写真で確認した結果、板状の形態
を有する炭酸カルシウムであった。
Comparative Examples 2 to 5 Specific values of the production method of Example 1 shown in Table 2 are shown in Table 3.
Calcium carbonate was synthesized in the same procedure as in Example 1 except that the characteristic values were changed to the following. Table 5 shows the physical properties of calcium carbonate prepared in Comparative Examples 2 to 5. FIG. 6 shows the measurement results of conductivity and pH in the system during the carbonation reaction of Comparative Example 5. From Table 5, it can be seen that the vaterite calcium carbonate prepared in Comparative Examples 2 and 4 is calcium carbonate having extremely poor dispersibility. Comparative Example 3
It can be seen that the calcium carbonate prepared by the method described above contains a large number of calcite calcium carbonate and calcium aragonite carbonate, and the particle size distribution is broad and poor. Further, the calcium carbonate prepared in Comparative Example 5 was confirmed by a scanning electron micrograph to be a calcium carbonate having a plate shape.

【0038】比較例6 生石灰に水を加え調製された石灰乳を、比重1.07
0、温度10℃に調製し、該石灰乳7.2m3中に炭酸ガ
ス濃度25重量%の炉ガスを20m3/min の導通速度で
供給し炭酸化反応を行ない、pH6.5で炭酸化反応を終
了した。該炭酸化反応の終了した炭酸カルシウムの水懸
濁液の液温を50℃に調製し、24時間攪拌した。この
ようにして調製された炭酸カルシウムは、カルサイト型
の炭酸カルシウムであり、走査型電子顕微鏡写真による
1次粒子径は0.2μmであった。この炭酸カルシウム
の水懸濁液を常法に従い脱水し、得られた脱水ケーキに
ポリアクリル酸ソーダを炭酸カルシウム固形分に対し
1.5重量%添加し、強力に攪拌することにより、固形
分濃度35重量%の炭酸カルシウムの水スラリーを得
た。該水スラリーを、60cc/min の流量で繰り返し1
0回、湿式粉砕機(ダイノーミルPilot型、WAB
社製、メディア充填率80%、メディア0.6〜0.9
mm、回転数1500rpm )を通過せしめ湿式粉砕を行な
い、凝集体の分散を行った。本比較例6によって調製さ
れた炭酸カルシウムの物性を表5に、走査型電子顕微鏡
による写真を図7に示す。表5及び図7の結果から、比
較例6により調製された炭酸カルシウムは、強力な湿式
粉砕を繰り返し行って調製されているにもかかわらず、
その粒度分布はブロードであり、また粒子形が不均一で
あることがわかる。
Comparative Example 6 Lime milk prepared by adding water to quick lime was mixed with a specific gravity of 1.07.
0, the temperature was adjusted to 10 ° C., and furnace gas having a carbon dioxide gas concentration of 25% by weight was supplied at a conduction rate of 20 m 3 / min into 7.2 m 3 of the lime milk to carry out a carbonation reaction. The reaction was completed. The temperature of the aqueous calcium carbonate suspension after the completion of the carbonation reaction was adjusted to 50 ° C., and the mixture was stirred for 24 hours. The calcium carbonate thus prepared was calcite-type calcium carbonate and had a primary particle diameter of 0.2 μm in a scanning electron micrograph. The aqueous suspension of calcium carbonate was dehydrated according to a conventional method, and sodium polyacrylate was added to the obtained dehydrated cake in an amount of 1.5% by weight based on the solid content of calcium carbonate. An aqueous slurry of 35% by weight of calcium carbonate was obtained. The water slurry was repeated at a flow rate of 60 cc / min.
0 times, wet pulverizer (Dyno mill Pilot type, WAB
Company, media filling rate 80%, media 0.6-0.9
mm, rotation speed 1500 rpm) and wet pulverization was performed to disperse the aggregates. Table 5 shows the physical properties of calcium carbonate prepared in Comparative Example 6, and FIG. 7 shows a photograph taken with a scanning electron microscope. From the results in Table 5 and FIG. 7, the calcium carbonate prepared in Comparative Example 6 was prepared by repeatedly performing strong wet pulverization.
It can be seen that the particle size distribution is broad and the particle shape is non-uniform.

【0039】[0039]

【表2】 [Table 2]

【0040】生石灰換算濃度:炭酸化反応前のメタノー
ル懸濁液分散体中の生石灰換算濃度(重量%) 水添加量:炭酸化反応前のメタノール懸濁液分散体中の
生石灰1モルに対し添加される水の添加量(モル) 温度1:炭酸化反応開始時点の系内温度(℃) 速度1:炭酸化反応前のメタノール懸濁液分散体中の生
石灰1モルに対し供給される炭酸ガスの供給速度(モル
/分) 温度2:系内の導電率の極大点Bの系内温度(℃) ゲル化の有無:炭酸化反応途中の増粘・ゲル化の有無 pH1:炭酸ガス供給途中停止時の系内pH 時間1:炭酸化反応開始時点から炭酸ガス供給途中停止
時までの経過時間(分) 時間3:最初の炭酸化反応開始後から系内の導電率が1
00μS/cmに達した点Dに到達するまでの経過時間
(分) pH2:炭酸ガス供給最終停止時の系内pH
Quick lime equivalent concentration: quick lime equivalent concentration in methanol suspension dispersion before carbonation reaction (% by weight) Water addition amount: added to 1 mol of quick lime in methanol suspension dispersion before carbonation reaction Amount of added water (mol) Temperature 1: In-system temperature at the start of carbonation reaction (° C) Rate 1: Carbon dioxide gas supplied to 1 mol of quicklime in methanol suspension dispersion before carbonation reaction Temperature (mol / min) Temperature 2: Temperature in the system at the maximum point B of conductivity in the system (° C.) Gelation: Presence of thickening / gelation during carbonation reaction pH1: Carbon dioxide supply PH in the system at the time of shutdown Time 1: Elapsed time (minute) from the start of the carbonation reaction to the stoppage of the carbon dioxide gas supply halfway Time 3: The conductivity in the system is 1 after the start of the first carbonation reaction
Elapsed time (minutes) until reaching point D at which 00 μS / cm is reached.

【0041】[0041]

【表3】 [Table 3]

【0042】[0042]

【表4】 [Table 4]

【0043】[0043]

【表5】 [Table 5]

【0044】[0044]

【発明の効果】叙上の通り、本発明によれば、二次凝集
がほとんど無く、分散性に優れた球状又は楕円球状バテ
ライト炭酸カルシウムが提供される。
As described above, according to the present invention, spherical or elliptical spherical vaterite calcium carbonate having little secondary aggregation and excellent dispersibility is provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】炭酸化反応系内の導電率変化曲線である。FIG. 1 is a conductivity change curve in a carbonation reaction system.

【図2】実施例1の炭酸化反応系内の導電率測定結果及
びpH測定結果を示す。
FIG. 2 shows the results of conductivity measurement and pH measurement in the carbonation reaction system of Example 1.

【図3】実施例1で得られたバテライト炭酸カルシウム
の粒子構造を示す電子顕微鏡写真である。
FIG. 3 is an electron micrograph showing the particle structure of vaterite calcium carbonate obtained in Example 1.

【図4】実施例4の炭酸化反応系内の導電率測定結果及
びpH測定結果を示す。
FIG. 4 shows the results of conductivity measurement and pH measurement in the carbonation reaction system of Example 4.

【図5】実施例4で得られたバテライト炭酸カルシウム
の粒子構造を示す電子顕微鏡写真である。
FIG. 5 is an electron micrograph showing the particle structure of vaterite calcium carbonate obtained in Example 4.

【図6】比較例5の炭酸化反応系内の導電率測定結果及
びpH測定結果を示す。
6 shows the results of conductivity measurement and pH measurement in the carbonation reaction system of Comparative Example 5. FIG.

【図7】比較例6で得られた炭酸カルシウムの粒子構造
を示す電子顕微鏡写真である。
FIG. 7 is an electron micrograph showing the particle structure of calcium carbonate obtained in Comparative Example 6.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

A 炭酸化反応開始点 B 炭酸化反応系内の導電率の極大点 C 炭酸化反応系内の導電率の降下開始点 D 炭酸化反応系内の導電率が100μS/cmである点 A carbonation reaction start point B conductivity maximum point in carbonation reaction system C conductivity drop start point in carbonation reaction system D point where conductivity in carbonation reaction system is 100 μS / cm

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−77622(JP,A) 特開 昭63−103824(JP,A) 特開 平1−301511(JP,A) 特開 昭64−72916(JP,A) 特開 平2−243514(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C01F 11/18 C09C 1/02 D21H 17/67 Continuation of the front page (56) References JP-A-61-77622 (JP, A) JP-A-63-103824 (JP, A) JP-A-1-301511 (JP, A) JP-A-64-72916 (JP) (A) JP-A-2-243514 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C01F 11/18 C09C 1/02 D21H 17/67

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 生石灰換算濃度が0.5〜12重量%で
ある生石灰及び/又は消石灰のメタノール懸濁液に、生
石灰(消石灰の場合は同一モルの生石灰に換算)に対し
5〜20倍モル相当量の水を加え、メタノールと生石灰
及び/又は消石灰と水との混合系を調製した後、該混合
系に炭酸ガスを導通し、炭酸化反応系内の導電率変化曲
線において、炭酸化反応系内の導電率が極大点に到達す
る以前に系内温度を30℃以上に調整し、炭酸化反応開
始点から炭酸化反応系内導電率が100μS/cmである
点に到達するまでの時間を120分未満になるよう調整
して炭酸化反応を行うことを特徴とする、単分散球状又
は楕円球状バテライト炭酸カルシウムの製造方法。
1. In a methanol suspension of quicklime and / or slaked lime having a quicklime-converted concentration of 0.5 to 12% by weight, 5 to 20 times mol of quicklime (in the case of slaked lime, it is converted to the same mole of quicklime). After adding a considerable amount of water to prepare a mixed system of methanol and quicklime and / or slaked lime and water, carbon dioxide gas is passed through the mixed system, and the carbonation reaction curve in the carbonation reaction system shows Before the conductivity in the system reaches the maximum point, adjust the temperature in the system to 30 ° C. or more, and time from the start point of the carbonation reaction to the point where the conductivity in the carbonation reaction system reaches 100 μS / cm. Wherein the carbonation reaction is carried out by adjusting the temperature to less than 120 minutes, thereby producing a monodisperse spherical or elliptical spherical vaterite calcium carbonate.
【請求項2】 メタノール懸濁液中の生石灰換算濃度
が、1〜8重量%である請求項1記載の製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein the concentration of quicklime in the methanol suspension is 1 to 8% by weight.
【請求項3】 生石灰に対し加えられる水の量が、5〜
15倍モル相当量である請求項1記載の製造方法。
3. The amount of water added to quicklime is 5 to 5.
2. The production method according to claim 1, wherein the amount is 15-fold molar equivalent.
【請求項4】 導電率が極大点に到達する以前に調整さ
れる系内温度が、40℃以上である請求項1記載の製造
方法。
4. The method according to claim 1, wherein the temperature in the system adjusted before the conductivity reaches the maximum point is 40 ° C. or higher.
【請求項5】 炭酸化反応開始から炭酸化反応系内導電
率が100μS/cmである点に到達するまでの時間が、
100分未満である請求項1記載の製造方法。
5. The time from the start of the carbonation reaction to the point at which the conductivity in the carbonation reaction system reaches 100 μS / cm,
The method according to claim 1, wherein the time is less than 100 minutes.
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