JPH02126933A - Spherical calcium carbonate and production thereof - Google Patents

Spherical calcium carbonate and production thereof

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JPH02126933A
JPH02126933A JP28101888A JP28101888A JPH02126933A JP H02126933 A JPH02126933 A JP H02126933A JP 28101888 A JP28101888 A JP 28101888A JP 28101888 A JP28101888 A JP 28101888A JP H02126933 A JPH02126933 A JP H02126933A
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spherical
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crystal
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Abstract

PURPOSE:To obtain very stable spherical calcium carbonate having satisfactory shelf stability by coating spherical calcium carbonate contg. distributed sodium polystyrenesulfonate with a polymer of an ethylenic unsatd. compd. CONSTITUTION:Spherical calcium carbonate is crystallized in an aq. system contg. dissolved sodium polystyrenesulfonate. An ethylenic unsatd. compd. such as styrene or methyl methacrylate is polymerized on the spherical calcium carbonate as seed to coat the spherical calcium carbonate granules with a polymer of the ethylenic unsatd. compd. The shelf stability of the spherical calcium carbonate is remarkably improved and the spherical crystal form is maintained even in warm water or even after immersion in water over a long period of time.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、球状炭酸カルシウムおよびその製法に関す
るものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] This invention relates to spherical calcium carbonate and a method for producing the same.

〔従来の技術] 従来から炭酸カルシウム、特に沈降性炭酸カルシウムが
ゴム、プラスチックス、紙用の填料としてまた塗料、イ
ンキ用の顔料、あるいは医薬品。
[Prior Art] Calcium carbonate, especially precipitated calcium carbonate, has traditionally been used as a filler for rubber, plastics, and paper, as a pigment for paints and inks, and as a pharmaceutical agent.

化粧品1食品、農薬用等の添加剤として利用されている
Used as an additive for cosmetics, foods, agricultural chemicals, etc.

このような炭酸カルシウムには菱面体晶であるカルサイ
ト、棒状のアラゴナイト球状のバテライトという三種類
の結晶が存在し、通常(常温常圧)カルサイトが安定相
であるが、常温常圧力下ではこれら三種類の結晶形状の
形状間の自由エネルギーの差は小さい。現在工業的に合
成されるのは、安定相である菱面体晶のカルサイトであ
り、場合によって棒状のアラゴナイトが準安定相として
存在する。従来から粉体を球状化することによって、分
散性、充填性、滑性(滑り)、伸展性(伸び)、塗置性
、感触、研磨性等さまざまな粉体物性が改良され、好ま
しい特性が付与されるところから各種粉体の球状化が試
みられており、炭酸カルシウムにおいても球状のバテラ
イト型炭酸カルシウムの合成が注目されている。
Calcium carbonate has three types of crystals: calcite, which is a rhombohedral crystal, and vaterite, which is rod-shaped aragonite and spherical. Normally (at room temperature and normal pressure) calcite is the stable phase, but at room temperature and pressure, The difference in free energy between these three types of crystal shapes is small. Currently, what is industrially synthesized is rhombohedral calcite, which is a stable phase, and in some cases, rod-shaped aragonite exists as a metastable phase. Traditionally, by spheroidizing powders, various physical properties of powders such as dispersibility, filling properties, lubricity (sliding), extensibility (elongation), application properties, feel, and polishing properties have been improved, and desirable properties have been achieved. Attempts have been made to spheroidize various powders from the point of application, and with respect to calcium carbonate, the synthesis of spherical vaterite-type calcium carbonate is attracting attention.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

球状バテライト型炭酸カルシウムの製法としては炭酸ガ
スの吹き込み法(特開昭48−35159号)と、塩の
複分解法(特開昭55−95617号)、塩化カルシウ
ムと炭酸水素ナトリウムの反応において、反応終了時の
スラリーOpH値が6.8になるようあらかじめアンモ
ニアを共存させる方法(特開昭54−150397号)
等が提案されている。しかしながら、これらの方法は製
造工程が複雑で生産性、経済性の点でも好ましくなく、
しかも生成した球状バテライト型炭酸カルシウムは、水
を含有する系においては、容易に球状結晶形を失い、安
定相である菱面体晶のカルサイト型に変態(転移)する
という難点がある。このような球状バテライト型から菱
面体晶のカルサイト型への変態は、球形としての前記特
性を喪失するのみならず、それを含有する組成物の品質
安定性をも低下せしめる。
Spheroidal vaterite-type calcium carbonate can be produced by the carbon dioxide blowing method (Japanese Patent Application Laid-Open No. 48-35159), the double decomposition method of salt (Japanese Patent Application Laid-open No. 55-95617), and the reaction between calcium chloride and sodium hydrogen carbonate. A method of coexisting ammonia in advance so that the slurry OpH value at the end is 6.8 (Japanese Patent Application Laid-open No. 150397/1983)
etc. have been proposed. However, these methods require complicated manufacturing processes and are unfavorable in terms of productivity and economy.
Moreover, the generated spherical vaterite type calcium carbonate has the disadvantage that in a system containing water, it easily loses its spherical crystal form and transforms (transitions) into a rhombohedral calcite type which is a stable phase. Such transformation from the spherical vaterite type to the rhombohedral calcite type not only causes the loss of the above-mentioned spherical properties, but also reduces the quality stability of the composition containing it.

この点に鑑み本発明者らは、球状炭酸カルシウムを工業
的に製造しうる方法として、水溶性スルホン化ポリマー
が溶存している水系中で炭酸化反応を行う方法(特開昭
62−91416号)を提案した。この方法によれば、
真球に近似した球状のバテライト型結晶の炭酸カルシウ
ムを量産することができる。しかしながら、スケールア
ップの生産段階において、上記球状炭酸カルシウムは結
晶の形状安定性に改良の余地があることが判明した。
In view of this, the present inventors proposed a method of carrying out a carbonation reaction in an aqueous system in which a water-soluble sulfonated polymer is dissolved as a method for industrially producing spherical calcium carbonate (Japanese Unexamined Patent Publication No. 62-91416). ) was proposed. According to this method,
It is possible to mass produce spherical vaterite-type crystal calcium carbonate that approximates a true sphere. However, in the scale-up production stage, it was found that there was room for improvement in the crystal shape stability of the above-mentioned spherical calcium carbonate.

本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、真珠
に近似した球状形態を有し、粒形が均一で実質的にバテ
ライト型結晶から構成されていて、水中における長期保
存安定性に優れた球状炭酸カルシウムおよびそれを製造
する方法の提供をその目的とする。
The present invention was developed in view of these circumstances, and has a spherical shape similar to a pearl, a uniform particle shape, substantially composed of vaterite crystals, and excellent long-term storage stability in water. The object of the present invention is to provide a spherical calcium carbonate and a method for producing the same.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記の目的を達成するため本発明は、ポリスチレンスル
ホン酸ナトリウムが全体に分布している球状炭酸カルシ
ウム結晶をエチレン性不飽和化合物の重合体で被覆した
球状炭酸カルシウムを第1の要旨とし、その球状炭酸カ
ルシウムを製造する方法であって、ポリスチレンスルホ
ン酸ナトリウムと硝酸カルシウムとが溶解している水溶
液に炭酸ナトリウム水溶液を添加して球状の炭酸カルシ
ウム結晶を晶析させる工程と1.上記球状炭酸カルシウ
ム結晶が存在している水溶液にエチレン性不飽和化合物
とその重合触媒とを加えて重合させその生成重合体で上
記球状炭酸カルシウム結晶を被覆する工程を備えている
球状炭酸カルシウムの製法を第2の要旨とする。
In order to achieve the above object, the first aspect of the present invention is to provide a spherical calcium carbonate crystal in which sodium polystyrene sulfonate is distributed throughout and coated with a polymer of an ethylenically unsaturated compound. A method for producing calcium carbonate, which includes the steps of: adding an aqueous sodium carbonate solution to an aqueous solution in which sodium polystyrene sulfonate and calcium nitrate are dissolved to crystallize spherical calcium carbonate crystals; A method for producing spherical calcium carbonate comprising the step of adding an ethylenically unsaturated compound and its polymerization catalyst to an aqueous solution in which the spherical calcium carbonate crystals are present, polymerizing the resulting polymer, and coating the spherical calcium carbonate crystals with the resulting polymer. is the second gist.

〔作用〕[Effect]

すなわち、本発明者らは、本発明の基礎となる製造法に
よって得られる球状炭酸カルシウムの保存安定性を大幅
に向上させるため、一連の研究を重ねる過程で、特に水
溶性スルホン化ポリマーとして、ポリスチレンスルホン
酸ナトリウムを使用すると好結果が得られることを突き
とめた。そして、さらにこれを中心に研究を重ねた結果
、ポリスチレンスルホン酸ナトリウムが溶存している水
系中で球状炭酸カルシウムを晶析させ、得られた球状炭
酸カルシウムを水に分散させ、この系で、上記球状炭酸
カルシウムをシードとしてエチレン性不飽和化合物をシ
ード重合させると、球状炭酸カルシウム粒子がエチレン
性不飽和化合物の重合体で被覆され、それによって球状
炭酸カルシウムの保存安定性が著しく向上し、温水中や
長期水中においても球状結晶形が維持されるようになる
ことを見出しこの発明に到達した。
That is, in order to significantly improve the storage stability of spherical calcium carbonate obtained by the production method that is the basis of the present invention, the present inventors conducted a series of researches in which polystyrene was used as a water-soluble sulfonated polymer. It has been found that good results are obtained using sodium sulfonate. As a result of further research focusing on this, we crystallized spherical calcium carbonate in an aqueous system containing dissolved sodium polystyrene sulfonate, dispersed the obtained spherical calcium carbonate in water, and in this system, When seed polymerizing an ethylenically unsaturated compound using spherical calcium carbonate as a seed, the spherical calcium carbonate particles are coated with the polymer of the ethylenically unsaturated compound, which significantly improves the storage stability of the spherical calcium carbonate and allows it to be easily heated in hot water. The present invention was achieved by discovering that the spherical crystal shape can be maintained even when immersed in water for a long period of time.

本発明の球状炭酸カルシウムは、ポリスチレンスルホン
酸ナトリウムと、硝酸カルシウムと、炭酸ナトリウムと
、エチレン性不飽和化合物と、その重合触媒とを用いて
得られる。
The spherical calcium carbonate of the present invention is obtained using sodium polystyrene sulfonate, calcium nitrate, sodium carbonate, an ethylenically unsaturated compound, and a polymerization catalyst thereof.

上記ポリスチレンスルホン酸ナトリウム(以下rpss
、と略す)としては特に制限するものではなく、下記の
一般式で表される繰り返し単位からなるものであればど
のようなものでも使用することができる。
The above sodium polystyrene sulfonate (hereinafter referred to as rpss)
, abbreviated as ) is not particularly limited, and any unit can be used as long as it consists of a repeating unit represented by the following general formula.

また上記硝酸カルシウムおよび炭酸ナトリウムも特に制
限するものではな〈従来公知のものをそのまま使用する
ことができる。
Further, the above-mentioned calcium nitrate and sodium carbonate are not particularly limited, and conventionally known ones can be used as they are.

シード重合に使用する結晶が分散している水溶液中に添
加するエチレン性不飽和化合物としては、スチレン(S
T)、メタクリル酸メチル(MMA)、アクリル酸ブチ
ル(BA)、 ジメチルアミノプロピルアクリルアミド
(DMAPAA)等があげられる。これらは単独で使用
してもよいし併せて用いてもよい、なお、メラミン+フ
ェノールの組み合わせ物も使用することができる。した
がって、この発明によるエチレン性不飽和化合物には、
狭義のもののみならずメラミン+フェノールの組み合わ
せ物も含めるものである。
Styrene (S
T), methyl methacrylate (MMA), butyl acrylate (BA), dimethylaminopropylacrylamide (DMAPAA), and the like. These may be used alone or in combination, and a combination of melamine and phenol can also be used. Therefore, the ethylenically unsaturated compounds according to the invention include:
It includes not only a narrow definition but also a combination of melamine and phenol.

上記エチレン性不飽和化合物の重合触媒も特に制限する
ものではなく、過酸化ベンゾイル、クメンヒドロパーオ
キサイド、過硫酸アンモン、アゾビスブチロニトリルな
どの過酸化物触媒等が用いられる。
The polymerization catalyst for the ethylenically unsaturated compound is not particularly limited, and peroxide catalysts such as benzoyl peroxide, cumene hydroperoxide, ammonium persulfate, and azobisbutyronitrile can be used.

本発明は、上記の成分原料を用い、炭酸塩溶液化合法を
応用し、例えばつぎのようにして球状炭酸カルシウムを
製造する。ずなわら、硝酸カルシウムを水に溶解して水
溶液にすると同時に、炭酸ナトリウムを水に溶解して水
溶液にする。そして、これらの水溶液のいずれか一方あ
るいは双方に上記PSSを添加し溶解する。つぎに、上
記硝酸カルシウム水溶液に上記炭酸ナトリウム水溶液を
混合する。この混合は、全量を一時に混合してもよいし
、炭酸ナトリウム水溶液を滴下することにより行っても
差し支えはない。このような混合の結果、球状炭酸カル
シウムが晶析し、水溶液が懸濁液化する。したがって、
この結晶を濾過等によって採取し、必要に応じて水洗し
、常法にしたがって加熱乾燥し、さらに必要により粉砕
することによりバテライト型結晶からなる球状炭酸カル
シウムを粉末状で得ることができる。この場合、水溶液
中におけるPSSの添加量が、上記球状炭酸カルシウム
の生成に大きく影響するのであり、その添加量は、r’
ssの濃度が500〜110000ppになるように設
定することが好適である。より好適には、6000〜1
10000pp迄の範囲内である。すなわち、上記PS
Sの添加量が上記の範囲を下回ると、球状結晶の生成割
合が低くなるからである。また、上記炭酸カルシウム水
溶液と炭酸ナトリウム水溶液の濃度は、いずれも飽和濃
度以下であればよいが、より好ましいのは0゜20〜1
.00モル/lの範囲内であり、このような濃度の溶液
を再化合物の量が当量となるように混合し、炭酸化反応
を生起させるのが好適である。
In the present invention, spherical calcium carbonate is produced using the above-mentioned component raw materials and applying a carbonate solution formation method, for example, in the following manner. At the same time, calcium nitrate is dissolved in water to form an aqueous solution, and at the same time, sodium carbonate is dissolved in water to form an aqueous solution. Then, the above PSS is added and dissolved in either or both of these aqueous solutions. Next, the sodium carbonate aqueous solution is mixed with the calcium nitrate aqueous solution. This mixing may be performed by mixing the entire amount at once, or by dropping the aqueous sodium carbonate solution. As a result of such mixing, spherical calcium carbonate crystallizes and the aqueous solution becomes a suspension. therefore,
Spherical calcium carbonate consisting of vaterite crystals can be obtained in powder form by collecting the crystals by filtration or the like, washing with water if necessary, heating and drying according to a conventional method, and pulverizing if necessary. In this case, the amount of PSS added in the aqueous solution greatly influences the formation of the spherical calcium carbonate, and the amount added is r'
It is preferable to set the concentration of ss to 500 to 110,000 pp. More preferably 6000-1
It is within the range of up to 10,000 pp. That is, the above PS
This is because if the amount of S added is below the above range, the proportion of spherical crystals produced will be low. In addition, the concentrations of the calcium carbonate aqueous solution and the sodium carbonate aqueous solution may both be below the saturation concentration, but more preferably 0.20 to 1.
.. 00 mol/l, and it is preferable to mix solutions with such a concentration so that the amount of the re-compound is equivalent to cause the carbonation reaction.

この場合における液温が40°Cをこえると、不定型の
炭酸カルシウム結晶が一部析出してくる傾向が認められ
るため、それ以下の温度、特に従来と同様の15〜30
゛Cの温度に保持することが望ましい。また、上記炭酸
化反応の終点は、系内における炭酸カルシウム結晶の晶
出、成長が定常状態となった時点(通常、上記再溶液の
混合後30〜60分経過時点)とするのが好ましい。
In this case, if the liquid temperature exceeds 40°C, there is a tendency for some amorphous calcium carbonate crystals to precipitate.
It is desirable to maintain the temperature at ˚C. The end point of the carbonation reaction is preferably set at the time when the crystallization and growth of calcium carbonate crystals in the system reach a steady state (usually 30 to 60 minutes after mixing the re-solution).

つぎに、上記のようにして得られた球状炭酸カルシウム
をシード粒子とし、この表面でシード重合を行わせるこ
とにより球状炭酸カルシウム粒子を重合体で被覆し、カ
プセル化する。すなわち、上記球状炭酸カルシウム粒子
を水に分散し、これに上記エチレン性不飽和化合物(モ
ノマー)を分散させると同時に、重合開始剤を加え重合
を開始させる。そして、この重合を所定時間、例えば2
4時間程度継続させる。その結果、球状炭酸カルシウム
表面が重合体で被覆され、いわばカプセル化された状態
になる。この場合、モノマーの使用割合は、固形分基準
で、球状炭酸カルシウム100重量部(以下「部」と略
す)あたり5〜500部、好適には50〜200部程度
の範囲内になるように設定することが好ましい。すなわ
ち、上記範囲を下回ると、重合体による球状炭酸カルシ
ウム表面の被覆が不充分となり、逆に上記範囲を上回る
と溶液の粘度が高くなり過ぎ、シード重合が円滑に行わ
れなくなるからである。このようにして重合を行った後
、重合液を遠心分離機にかけて上澄み液系と固形分系と
を分離し、さらに固形分系をフィルターで濾過すること
により、重合体で表面が被覆されたバテライト型結晶の
球状炭酸カルシウム粒子が得られる。このようにして得
られた球状炭酸カルシウムは、表面が重合体で被覆され
ているため、保存安定性に極めて富んでおり、そのため
水中において1力月以上浸漬しても結晶形の変化はなく
、また、それを煮沸しても結晶形が変化することがない
Next, the spherical calcium carbonate particles obtained as described above are used as seed particles, and seed polymerization is performed on the surface of the spherical calcium carbonate particles to coat the spherical calcium carbonate particles with a polymer and encapsulate them. That is, the spherical calcium carbonate particles are dispersed in water, the ethylenically unsaturated compound (monomer) is dispersed therein, and at the same time, a polymerization initiator is added to initiate polymerization. Then, this polymerization is carried out for a predetermined time, for example, 2
Continue for about 4 hours. As a result, the surface of the spherical calcium carbonate is coated with the polymer and becomes, so to speak, in an encapsulated state. In this case, the proportion of the monomer used is set to be within the range of 5 to 500 parts, preferably 50 to 200 parts, per 100 parts by weight of spherical calcium carbonate (hereinafter abbreviated as "parts") on a solid content basis. It is preferable to do so. That is, if it is below the above range, the surface of the spherical calcium carbonate will be insufficiently coated with the polymer, whereas if it exceeds the above range, the viscosity of the solution will become too high and seed polymerization will not be carried out smoothly. After polymerization is carried out in this way, the polymerization liquid is centrifuged to separate the supernatant liquid system and the solid content system, and the solid content system is further filtered through a filter. Spherical calcium carbonate particles with type crystals are obtained. The surface of the spherical calcium carbonate obtained in this way is coated with a polymer, so it has extremely high storage stability.Therefore, even if it is immersed in water for more than a month, the crystal shape will not change. Moreover, even if it is boiled, its crystal form does not change.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように、この発明の球状炭酸カルシウムは、ポリ
スチレンスルホン酸ナトリウムが全体に分布している球
状炭酸カルシウムをエチレン性不飽和化合物の重合体で
被覆した状態になっているため、極めて安定であり保存
安定性に冨んでいる。
As described above, the spherical calcium carbonate of the present invention is extremely stable because the spherical calcium carbonate in which sodium polystyrene sulfonate is distributed throughout is coated with a polymer of an ethylenically unsaturated compound. It has excellent storage stability.

したがって、水中に長時間浸漬しても、また、それを煮
沸しても球状を維持する。また、このような表面が重合
体で被覆されている球状炭酸カルシウムを製造する際に
、球状炭酸カルシウム結晶の表面に存在するポリスチレ
ンスルホン酸ナトリウムがエチレン性不飽和化合物と結
晶との仲立ちをするため、エチレン性不飽和化合物の重
合体による上記結晶の被覆が円滑に行われるようになる
Therefore, it maintains its spherical shape even if it is immersed in water for a long time or boiled. In addition, when producing spherical calcium carbonate whose surface is coated with a polymer, sodium polystyrene sulfonate present on the surface of the spherical calcium carbonate crystal acts as an intermediary between the ethylenically unsaturated compound and the crystal. , the coating of the crystals with the polymer of the ethylenically unsaturated compound is carried out smoothly.

この被覆は、電子顕微鏡で観察した結果では略完全被覆
の状態であるが、ミクロ的には、部分的に結晶が露出し
ているところがあると思われる。したがって、得られた
表面被覆球状炭酸カルシウムを塩酸(濃度IN)中に浸
漬した場合には、そのわずかに露出した部分から塩酸溶
液が侵入するため、炭酸ガスが極微量発生する。しかし
、マク[1的には結晶の全体が略完全な状態で被覆され
ているといいうるちのであり、その結果、先に述べたよ
うな過酷な条件(水中ないし煮沸)下においても、球状
形状を長期にわたって保持しうるのである。
Although this coating was observed under an electron microscope, it was found to be almost completely covered, but from a microscopic perspective, it appears that some crystals are exposed in some areas. Therefore, when the obtained surface-coated spherical calcium carbonate is immersed in hydrochloric acid (concentration IN), the hydrochloric acid solution enters from the slightly exposed portion, and a very small amount of carbon dioxide gas is generated. However, it is said that the entire crystal is covered almost completely, and as a result, even under the harsh conditions mentioned above (underwater or boiling), it is possible to maintain the spherical shape. It can maintain its shape for a long time.

つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。Next, examples will be described together with comparative examples.

〔実施例1〕 濃度10%のCa(No:+)zにポリスチレンスルホ
ン酸(NSC社製、VER3A−TL502、分子量5
0万)1.2gを溶解し、水溶液をつくった。この水溶
液120gを200ccの三角フラスコに入れ、20°
Cの恒温槽中に浸し攪拌した。
[Example 1] Polystyrene sulfonic acid (manufactured by NSC, VER3A-TL502, molecular weight 5) was added to Ca(No:+)z at a concentration of 10%.
0,000) was dissolved to prepare an aqueous solution. Pour 120g of this aqueous solution into a 200cc Erlenmeyer flask, and
It was immersed in a constant temperature bath of C and stirred.

水溶液の温度が定常状態になった段階で、ローラーポン
プを用い20°Cに調温した。つぎに、濃度6.46重
量%のNaz Co3水溶液40gを2.087分のス
ピードで滴下し、炭酸化反応を行わせた。これによって
、炭酸カルシウム結晶が晶析を開始し水溶液がQ濁液化
した。
When the temperature of the aqueous solution reached a steady state, the temperature was adjusted to 20°C using a roller pump. Next, 40 g of Naz Co3 aqueous solution having a concentration of 6.46% by weight was added dropwise at a speed of 2.087 minutes to cause a carbonation reaction. As a result, calcium carbonate crystals started to crystallize, and the aqueous solution turned into a Q-turbid liquid.

つぎに、上記の懸濁液を、0.2μmのメンブランフィ
ルタ−で濾過することにより固形分を濾別し、これを充
分に水洗し減圧乾燥して粉末結晶を得た。この結晶を走
査型電子顕微鏡(SEM)で観察した結果、平均粒径3
μmの球状炭酸カルシウム結晶であることが確認された
。また、X線回折法により上記結晶形態を調べた結果、
100%がバテライトであることが確認できた。
Next, the above suspension was filtered through a 0.2 μm membrane filter to remove the solid content, which was thoroughly washed with water and dried under reduced pressure to obtain powder crystals. As a result of observing this crystal with a scanning electron microscope (SEM), the average grain size was 3.
It was confirmed that it was a spherical calcium carbonate crystal of μm size. In addition, as a result of examining the above crystal form by X-ray diffraction method,
It was confirmed that 100% was vaterite.

つぎに、200ccの四つロフラスコに、撹拌棒。Next, add a stirring bar to a 200cc four-loop flask.

アリーンコンデンサー、ゴム栓および攪拌シールを装着
し、その状態で恒温槽中に取りつけた。ついで、上記フ
ラスコに、前記のようにして得られた球状炭酸カルシウ
ム粉末結晶1.0gと、水50gならびにスチレンモノ
マーを0.5gを加え、300rpmの速度で1時間攪
拌した(液温20゛c)。つぎに、その後、70°Cに
昇温させ、30分間窒素置換した。このようにして攪拌
と窒素供給とを継続しながら、0.1gの過硫酸カリウ
ムを加え、重合を開始させた。そして、30分後に窒素
置換を止め、温度70°Cで24時間重合を行った。
An Aline condenser, a rubber stopper, and a stirring seal were attached, and the container was placed in a constant temperature bath. Next, 1.0 g of the spherical calcium carbonate powder crystals obtained as described above, 50 g of water, and 0.5 g of styrene monomer were added to the above flask, and the mixture was stirred at a speed of 300 rpm for 1 hour (liquid temperature: 20°C). ). Next, the temperature was raised to 70° C. and the atmosphere was replaced with nitrogen for 30 minutes. While stirring and nitrogen supply were continued in this manner, 0.1 g of potassium persulfate was added to initiate polymerization. After 30 minutes, nitrogen substitution was stopped, and polymerization was carried out at a temperature of 70°C for 24 hours.

重合後、溶液を遠心分離機で上澄み液系と固形分系に分
離してから、固形分系を0.2μmのメンブランフィル
タ−で濾過した。水洗後、減圧乾燥してポリスチレン被
覆球状炭酸カルシウム粉末結晶を得た。このようにして
得られた粉末結晶をSEMに掛けて観察した結果、球状
炭酸カルシウム結晶の表面がポリスチレンの微細粒子で
略完全に被覆されていることが確認された。また、X線
回折法により結晶構造を確認した結果、バテライト10
0%であった。
After polymerization, the solution was separated into a supernatant liquid system and a solid content system using a centrifuge, and the solid content system was filtered through a 0.2 μm membrane filter. After washing with water, it was dried under reduced pressure to obtain polystyrene-coated spherical calcium carbonate powder crystals. As a result of observing the powder crystal thus obtained under SEM, it was confirmed that the surface of the spherical calcium carbonate crystal was almost completely covered with fine polystyrene particles. In addition, as a result of confirming the crystal structure by X-ray diffraction method, vaterite 10
It was 0%.

〔実施例2〜4〕 エチレン性不飽和化合物(スチレンモノマー)の使用量
を後記の表のように変えた。それ以外は実施例1と同様
にしてポリスチレン被覆球状炭酸カルシウム粉末結晶を
得た。得られた直後および水中1力月放置後における結
晶のX線回折の結果は、後記の表のとおりであった。
[Examples 2 to 4] The amount of the ethylenically unsaturated compound (styrene monomer) used was changed as shown in the table below. Other than that, polystyrene-coated spherical calcium carbonate powder crystals were obtained in the same manner as in Example 1. The results of X-ray diffraction of the crystal immediately after being obtained and after being left in water for a month were as shown in the table below.

〔実施例5〜9〕 エチレン性不飽和化合物として、後記の表に示すものを
使用すると同時に、その使用量を同表に示すように変え
た。それ以外は実施例1と同様にしてプラスチック被覆
球状炭酸カルシウム粉末結晶を得た。得られた直後およ
び水中1力月放置後における結晶のX線回折の結果は後
記の表のとおりであった。
[Examples 5 to 9] As ethylenically unsaturated compounds, those shown in the table below were used, and at the same time, the amounts used were changed as shown in the table. Other than that, plastic-coated spherical calcium carbonate powder crystals were obtained in the same manner as in Example 1. The results of X-ray diffraction of the crystal immediately after it was obtained and after being left in water for a month were as shown in the table below.

〔比較例1〜4〕 水溶性高分子として後記の表に示すものを使用すると同
時に、エチレン性不飽和化合物(スチレンモノマー)の
使用量を後記の表のように変えた。
[Comparative Examples 1 to 4] Water-soluble polymers shown in the table below were used, and at the same time, the amount of ethylenically unsaturated compound (styrene monomer) used was changed as shown in the table below.

それ以外は実施例1と同様にしてポリスチレン被覆球状
炭酸カルシウム粉末(比較例1品のみ未被覆)を得た。
Other than that, polystyrene-coated spherical calcium carbonate powder (only one comparative example was not coated) was obtained in the same manner as in Example 1.

得られた直後および水中1力月放置後における結晶のX
線回折の結果は後記の表のとおりであった。
X of the crystal immediately after being obtained and after being left in water for a month
The results of line diffraction were as shown in the table below.

前記の表から明らかなように、実施例布は、いずれも炭
酸カルシウム結晶は、バテライト型結晶の球状炭酸カル
シウムであり、水中1力月放置後もその結晶形態は変化
していす、保存安定性に富んでいることがわかる。これ
に対して比較例品は、炭酸カルシウム結晶自体を製造す
る際の水溶性高分子として、PSS以外のものを使用し
ているため、晶析する炭酸カルシウム結晶が球状のバテ
ライト型結晶ではなく、菱面体晶であるカルサイトとな
っていた。
As is clear from the above table, the calcium carbonate crystals in all of the example fabrics are vaterite-type spherical calcium carbonate crystals, and even after being left in water for a month, the crystal morphology changes. It can be seen that it is rich in On the other hand, the comparative example product uses something other than PSS as a water-soluble polymer when producing the calcium carbonate crystal itself, so the calcium carbonate crystal that crystallizes is not a spherical vaterite type crystal. It was calcite, a rhombohedral crystal.

(以下余白) 手続補正書 (自発) 特 許 庁 長 官 殿 1゜ 事件の表示 昭和63年特許願第281018号 2゜ 発明の名称 球状炭酸カルシウムおよびその製法 3゜ 補正をする者 事件との関係(Margin below) Procedural amendment (spontaneous) Special permission Agency long Government Sir 1゜ Display of incidents 1988 Patent Application No. 281018 2゜ name of invention Spherical calcium carbonate and its manufacturing method 3゜ person who makes corrections Relationship with the incident

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)ポリスチレンスルホン酸ナトリウムが全体に分布
している球状炭酸カルシウム結晶をエチレン性不飽和化
合物の重合体で被覆したことを特徴とする球状炭酸カル
シウム。
(1) A spherical calcium carbonate characterized by coating a spherical calcium carbonate crystal in which sodium polystyrene sulfonate is distributed throughout with a polymer of an ethylenically unsaturated compound.
(2)エチレン性不飽和化合物が、スチレン、メタクリ
ル酸メチル、アクリル酸ブチルおよびジメチルアミノプ
ロピルアクリルアミドからなる群から選ばれた少なくと
も一種の化合物である請求項(1)記載の球状炭酸カル
シウム。
(2) The spherical calcium carbonate according to claim (1), wherein the ethylenically unsaturated compound is at least one compound selected from the group consisting of styrene, methyl methacrylate, butyl acrylate, and dimethylaminopropylacrylamide.
(3)ポリスチレンスルホン酸ナトリウムと硝酸カルシ
ウムとが溶解している水溶液に炭酸ナトリウム水溶液を
添加して球状の炭酸カルシウム結晶を晶析させる工程と
、上記球状炭酸カルシウム結晶が存在している水溶液に
エチレン性不飽和化合物とその重合触媒とを加えて重合
させその生成重合体で上記球状炭酸カルシウム結晶を被
覆する工程を備えていることを特徴とする球状カルシウ
ムの製法。
(3) Adding a sodium carbonate aqueous solution to an aqueous solution in which sodium polystyrene sulfonate and calcium nitrate are dissolved to crystallize spherical calcium carbonate crystals, and adding ethylene to the aqueous solution in which the spherical calcium carbonate crystals are present. 1. A method for producing spherical calcium, comprising the step of adding and polymerizing a sexually unsaturated compound and a polymerization catalyst thereof, and coating the spherical calcium carbonate crystals with the resulting polymer.
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