JPH0431315A - Monodispersed spherical or elliptic vaterite calcium carbonate and production thereof - Google Patents

Monodispersed spherical or elliptic vaterite calcium carbonate and production thereof

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JPH0431315A
JPH0431315A JP13748290A JP13748290A JPH0431315A JP H0431315 A JPH0431315 A JP H0431315A JP 13748290 A JP13748290 A JP 13748290A JP 13748290 A JP13748290 A JP 13748290A JP H0431315 A JPH0431315 A JP H0431315A
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Abstract

PURPOSE:To obtain a spherical or elliptic vaterite calcium carbonate having high dispersibility and containing little secondary aggregate by introducing carbon dioxide gas into a methanol suspension containing a specific amount of quick lime and/or staked lime and a specific amount of water and carrying out the carbonation reaction under specific condition. CONSTITUTION:A mixture of methanol, quick lime and/or slaked lime and water is produced by adding water to a methanol suspension of quick lime and/or slaked lime having a concentration of 0.5-12wt.% (in terms of quick lime). The amount of water is 5-20mol per 1mol of the quick lime (in the case of using slaked lime, the amount is reduced to the same molar amount of quick lime). Carbon dioxide gas is introduced into the mixture and carbonation reaction is carried out while adjusting the system temperature to >=30 deg.C before the electrical conductivity of the carbonation reaction system reaches the peak in the electrical conductivity curve of the reaction system and adjusting the time from the start of the carbonation reaction to the time to attain a conductivity of 100muS/cm to be shorter than 120min.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 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及びその製造方
法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to spherical or ellipsoidal vaterite calcium carbonate with almost no secondary aggregation and good dispersibility, and a method for producing the same.

〔従来の技術と問題点〕[Conventional technology and problems]

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(M
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。
Currently, the industrial manufacturing method for synthetic calcium carbonate is as follows:
The carbon dioxide method is widely used. This carbon dioxide method is a quicklime (M
This quicklime is reacted with water to obtain lime milk (an aqueous suspension of calcium hydroxide), and carbon dioxide gas generated when calcining limestone is passed through the lime milk to cause a reaction, thereby producing calcium carbonate. This is the way to obtain.

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。
Synthetic calcium carbonate produced by this carbon dioxide method can be used for rubber, plastic, etc. depending on the size of its primary particles.
It is widely used in large quantities as a filler or pigment in paper, paint, etc. In addition, in order to further improve the physical properties of synthetic calcium carbonate used in these applications,
Particle surfaces are generally treated with various inorganic or organic treatment agents depending on the purpose of use.

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、はぼ一次粒子に
まで分散させることは不可能であるとされている。
However, synthetic calcium carbonate produced by this carbon dioxide method originally has very strong cohesive force between primary particles, and many primary particles aggregate to form large secondary particles (coarse coagulation of primary particles). It is said that it is impossible to disperse this slurry of secondary particles into primary particles even if the slurry is vigorously stirred for a long time.

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。
When synthetic calcium carbonate containing a large number of aggregates of primary particles is used as a filler or pigment for rubber, plastic, paper, paint, etc., the secondary particles behave just like primary particles, causing dispersion. Good physical properties such as defects, decreased strength, decreased gloss, and poor fluidity cannot be obtained, and the blending effect that would normally be obtained when primary particles are blended cannot be obtained. Similarly, even if synthetic calcium carbonate containing a large number of aggregates is treated with an inorganic or organic surface treatment agent, only the surface of the secondary particles will be treated, and the effect will not be sufficient. Not enough to demonstrate.

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ピ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ピーズ表面も粉砕破
壊されるため、分散処理後の炭酸カルシウム中に20μ
m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。
To date, many methods for dispersing these primary particle aggregates have been reported, but generally a method of crushing them by forcefully using a ball mill, a sand grinder mill, etc. has been adopted. However, since this method involves grinding and grinding using a large amount of energy, the primary particles are destroyed at the same time as the aggregates are dispersed, and as a result, the surface state is extremely unstable. Moreover, it is difficult to say that this is a preferable method because particles smaller than the desired primary particle size and secondary agglomerated particles with incomplete dispersion will be mixed, resulting in a wide particle size distribution. Wet grinders such as sand grinders usually use minute glass beads as the grinding media, but since the surface of these glass beads is also crushed and broken during the crushing process of calcium carbonate, 20μ
It is not preferable to disperse and prepare calcium carbonate, which is used as a filler for a thin film having a thickness of about 15 μm, by using such a wet grinding method because a large number of coarse glass pieces of about 15 μm in size will be mixed in.

炭酸カルシウムには、同質異像として大方晶系のカルサ
イト型結晶、斜方晶系のアラブナイト結晶、および擬人
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。
Calcium carbonate has allomorphic forms, including macrogonal calcite crystals, orthorhombic arabite crystals, and anthropomorphic vaterite crystals. Most of the crystals used are cubic or spindle-shaped calcite crystals, or acicular or columnar aragonite crystals. On the other hand, in the case of vaterite-type calcium carbonate, its morphological characteristics indicate that it has relatively good dispersibility compared to other two-crystalline types and does not contain large coarse aggregates. pigments for paper, paint, or rubber and plastic;
When used as a filler, it can be expected to have effects such as improving coating properties and filling properties, and in turn improving the physical strength, glossiness, etc. of the product.
It is thought that this leads to improvement in whiteness or printing characteristics.

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
From the above viewpoint, various methods for industrially producing vaterite calcium carbonate have been studied.

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p
nが6.8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。
For example, in JP-A-60-90822, a carbon dioxide-containing gas is introduced into an aqueous suspension of calcium hydroxide containing a magnesium compound, and when a certain carbonation rate is reached, a condensed alkali phosphate or an alkali metal salt thereof is introduced. There is also a method of obtaining vaterite calcium carbonate by adding
A method for obtaining vaterite-type calcium carbonate by coexisting ammonia in advance so that n is 6.8 is described.

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Z・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。
However, all of these methods are not only much more complex to produce than conventional methods for producing cube-shaped or spindle-shaped calcium carbonate crystals, but also produce primary particles of Z-vaterite calcium carbonate. The diameter is uneven,
Dispersibility is also not good.

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。
Recently, various methods have been proposed for producing vaterite calcium carbonate by carbonating calcium hydroxide contained in an organic solvent.

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+
水子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。
For example, Comparative Example 1 of JP-A No. 59-64527 describes a method for obtaining vaterite calcium carbonate by introducing carbon dioxide gas into a mixed solution of calcium hydroxide aqueous suspension and methanol.
Moreover, in JP-A-61-77622, calcium hydroxide +
A method is described in which amorphous or crystalline calcium carbonate such as vaterite is produced by blowing carbon dioxide gas into a suspension system of water alcohols.

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、−
成粒子が均一で、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8閣ビデオデツキ等に使用される
8閣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−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。
However, although it is possible to obtain vaterite calcium carbonate in high yield with any of these methods, -
It is not possible to stably produce spherical or elliptic spherical vaterite calcium carbonate with uniform particle size, monodisperse, and good dispersion. Therefore, vaterite-type calcium carbonate prepared by the conventional method can be used in industrial applications where high dispersibility and particle uniformity are essential, e.g.
It cannot be used as an anti-blocking agent for the following films, especially the polyester base films used in the 8-kaku video tapes used in the 8-kaku video decks, polyester films such as condenser films, etc. Calcium carbonate, which has highly improved physical properties such as uniformity, has been eagerly desired from all quarters.

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

本発明者ら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炭酸カルシウム
について鋭意研究の結果、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1.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−性及び分散性を有していることを見
出した0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。
The present inventors solved the above problems and as a result of intensive research into calcium carbonate, which can be used in fields such as polyester base films that require high dispersibility and particle uniformity, Carbon dioxide is introduced into a methanol suspension containing a specific amount of quicklime and/or slaked lime and a specific amount of water, and the temperature within the reaction system is adjusted to a specific temperature at a specific point in the middle of the carbonation reaction. By carrying out the carbonation reaction by specifying the time from the start of the reaction until the conductivity within the reaction system reaches a specific value, 1. It has been found that the desired spherical or ellipsoidal vaterite calcium carbonate can be produced easily and stably, and that the obtained spherical or ellipsoidal vaterite calcium carbonate has unique primary particle uniformity and dispersibility. The invention was completed based on these new findings.

即ち、本発明の第1は、下記(ア)、(イ)、(つ)、
(1)、(オ)及び(力)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内容とす
るものである。
That is, the first aspect of the present invention is the following (a), (b), (t),
(1), (E) and (Power) are all met.
It contains spherical or ellipsoidal vaterite calcium carbonate.

(ア)0.1μm≦DS≦2. Ou m(イ)DP3
/DS≦1.25 (つ)1.0≦DP2/DP4≦1.4(1)1.0≦
DPI/DP5≦2.5(オ’)(DP2−DP4)/
DP3≦0.35(力)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、核球の粒子径の平均値を計1し夏出したもの ppi:光透過式粒度分布測定II(1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 (μm) 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(μ m) 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Cμ m) 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(μ m) 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(μ m) S:パ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)X
100 更に、上記バテライト炭酸カルシウムを得るための本発
明の第2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yt>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100μS/cmであ
る点り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。
(a) 0.1μm≦DS≦2. Ou m(ii) DP3
/DS≦1.25 (T) 1.0≦DP2/DP4≦1.4 (1) 1.0≦
DPI/DP5≦2.5(O')(DP2-DP4)/
DP3≦0.35 (force) S≧40 However, DS = average particle diameter (μm) examined by scanning electron microscope (SEM), converting the primary particle into a sphere with the same volume, and the particle diameter of the nuclear sphere. Total average value of 1 and summer value ppi: Light transmission type particle size distribution measurement II (SA made by Itsu Seisakusho)
-Particle size (μm) when the cumulative weight is 10% starting from the larger particle size side in the particle size distribution measured using the above measuring device DP2: In the particle size distribution measured using the above measuring device, starting from the larger particle size side Particle diameter (μ m) when the cumulative weight is 25% DP3: Particle diameter Cμ m when the cumulative weight is 50% from the larger particle size side in the particle size distribution measured using the above measuring device DP4: In the particle size distribution measured using the above measuring device, the particle diameter (μm) when the cumulative weight is 75% starting from the large particle size side DP5: In the particle size distribution measured using the above measuring device, the particle size on the large particle size side Particle diameter (μm) when the cumulative weight is 90% calculated from S: Ratio of the projected area of the particle to the area of the circle circumscribing the projected diagram of the puterite particle area)
100 Furthermore, the second aspect of the present invention for obtaining the above-mentioned vaterite calcium carbonate is to add quicklime (in the case of slaked lime, the same After adding water in an amount equivalent to 5 to 20 times the mole of quicklime (yt) to prepare a mixed system of methanol and quicklime and/or slaked lime and water, carbon dioxide gas is passed through the mixed system to carbonate it. In the electrical conductivity change curve in the reaction system, before the electrical conductivity in the carbonation reaction system reaches the maximum point B, the temperature in the system is adjusted to 30°C or higher, and the temperature in the carbonation reaction system is adjusted from the carbonation reaction starting point A to A method for producing monodisperse spherical or elliptic spherical vaterite calcium carbonate, characterized in that the carbonation reaction is carried out by adjusting the time until reaching a point where the conductivity is 100 μS/cm to be less than 120 minutes. The content shall be as follows.

本発明における光透過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夏されたものである。
In the present invention, the particle diameter is measured using a light transmission type particle size distribution analyzer in the following manner.

測定機種:1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、 OO
4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:以下の計夏例の通りとする。
Measuring model: SA-CP3 made by Ichitsu Seisakusho Measuring method: Solvent: Sodium polyacrylate 0, OO in ion exchange water
Preliminary dispersion of an aqueous solution containing 4% by weight: Ultrasonic dispersion for 100 seconds Measurement temperature = 25.0°C ± 2.5°C Measurement method: Follow the measurement example below.

粒度分布測定結果(−例) 上記粒度分布測定結果から計夏したDPI3.4.5は
以下の通りとなる D P I =2.00+ (il、o−10,0) 
X (3,00−2,00)÷(11,0−6,0) 
=2.20 D P 2−0.80+ (28,0−25,0) x
 (1,00−0,80)+ (28,0−18,0)
 =0.86D P 3−0.50+ (58,0−5
0,0) x (0,60−0,50)÷(58,0−
42,0) =0.552゜ D P 4−0.30+ (82,0−75,0) x
 (0,40−0,30)÷(82,0−72,0) 
−0,37D P 5 =0.15+ (94,0−9
0,0) X (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。
Particle size distribution measurement results (-example) DPI3.4.5 calculated from the above particle size distribution measurement results is as followsD P I =2.00+ (il, o-10,0)
X (3,00-2,00)÷(11,0-6,0)
=2.20 D P 2-0.80+ (28,0-25,0) x
(1,00-0,80)+ (28,0-18,0)
=0.86D P 3-0.50+ (58,0-5
0,0) x (0,60-0,50)÷(58,0-
42,0) =0.552゜D P 4-0.30+ (82,0-75,0) x
(0,40-0,30)÷(82,0-72,0)
-0,37D P5 =0.15+ (94,0-9
0,0) X (0,20-0,15)+(94,0-
89,0)=0.19 A scanning electron microscope manufactured by Hitachi, Ltd. was used to measure the DS of the present invention, and observation was performed at a magnification of 20,000 times.

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。
The method for producing the spherical or ellipsoidal vaterite calcium carbonate of the present invention will be described below.

本発明の球状又は楕円球状バテライト炭酸カルシウムは
、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製
造される。
The spherical or elliptic spherical vaterite calcium carbonate of the present invention is produced by introducing carbon dioxide gas into a methanol suspension containing a specific amount of quicklime and/or slaked lime and a specific amount of water, and then entering the reaction system at a specific point in the middle of the carbonation reaction. The carbonation reaction is produced by adjusting the temperature to a specific temperature and specifying the time from the start of the carbonation reaction until the conductivity within the reaction system reaches a specific value.

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。
First, quicklime powder and/or slaked lime powder is poured into methanol to prepare a methanol suspension of quicklime and/or slaked lime. The concentration of quicklime and/or slaked lime is 0.5 to 12% by weight, preferably 1 to 8% by weight of methanol, in terms of quicklime conversion concentration (in the case of slaked lime, the concentration converted to the same mole of quicklime, hereinafter referred to as quicklime concentration). It suffices if it is % by weight.

生石灰濃度が0.5重量%未溝の場合、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。
If the quicklime concentration is 0.5% by weight, the amount of methanol required per unit increases, which is not only uneconomical, but also makes it difficult to control the reaction conditions in the subsequent carbonation reaction step. Calcium yield becomes very poor. In addition, if the quicklime concentration exceeds 12% by weight, the system tends to gel in the subsequent carbonation reaction process, and the shape of the resulting calcium carbonate particles also changes.
Calcium carbonate can only be obtained with non-uniform size and poor particle dispersion.

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
ても本発明の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。
Although the calcium carbonate of the present invention can be obtained by using slaked lime with the same molar weight as quicklime instead of quicklime, the reaction conditions in the carbonation reaction step are very narrow compared to when quicklime is used as a raw material. Therefore, it is preferable to use quicklime, and the preferable activity of quicklime is 80 or more, which is measured by the following method.

活性度: 1000ccのビーカーに40℃の脱イオン水500m
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、ストップウォ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、4
N−H(l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、20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(alりをも
って表示する。
Activity: 500m of deionized water at 40℃ in a 1000cc beaker
Add phenolphthalein 2 while stirring with a stirrer.
After adding ~3 drops, add 10g of quicklime all at once and start timing with a stopwatch. After 1 minute, add 4 ml to keep the solution slightly reddish.
Continuously drop N-HCl (l). Record the amount of 4N-HCl dropped every minute and continue this process for 20 minutes. The activity is calculated by the cumulative amount of dropped 10 minutes (al Displayed with.

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。
In order to adjust the quicklime and slaked lime to a constant particle size, the quicklime and slaked lime used in the present invention are dry-pulverized using a dry-type pulverizer, or wet-pulverized using a wet-type pulverizer to wet a methanol suspension of quicklime and slaked lime. It is preferable to use it after washing.

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)土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、アラブ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, to this methanol suspension of quicklime and/or slaked lime, water is added in an amount equivalent to 5 to 20 times the molar amount of quicklime, preferably 5 to 15 times the molar amount of water, and (methanol +
(quicklime or slaked lime) Prepare a soil/water mixture system. If the amount of water added is less than 5 times the molar amount, gelation tends to occur in the subsequent carbonation reaction step, and if it exceeds 20 times the molar amount, crystal forms such as calcite, arabite, etc. are added in addition to the vaterite calcium carbonate of the present invention. This is not preferable since calcium carbonate containing a large amount of calcium carbonate is obtained.

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。
Next, carbon dioxide gas (a gas containing carbon dioxide gas may be used) is passed through the mixed system of methanol, quicklime and/or slaked lime, and water to carry out a carbonation reaction.

炭酸ガスの単位供給量は、第1図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/CIIである点
りに到達するまでの時間が120分未満、好ましくは1
00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 j! /sin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/e1m(第1図の点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(第1図
の点D)に達した場合、炭酸化反応開始から炭酸化反応
系内導電率が点り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。
The unit supply amount of carbon dioxide gas is calculated from the carbonation reaction starting point A to the point where the conductivity in the carbonation reaction system is 100 μS/CII on the conductivity change curve in the carbonation reaction system shown in Figure 1. Time to reach less than 120 minutes, preferably 1
Adjusted to be less than 00 minutes. Therefore, for example, if the reaction efficiency of carbon dioxide gas is 100%, usually 0.224 j! per mole of quicklime in the reaction system! Carbonation starts with a unit supply of carbon dioxide of /sin or more, and the pH in the reaction system is 6.5.
When the conductivity of carbon dioxide gas is continued until the conductivity within the reaction system reaches 100 μS/e1m (point D in FIG. 1), the vaterite calcium carbonate of the present invention is reliably produced. In addition, in the reaction example, the pH within the reaction system was set to 10.
Even if the conduction of carbon dioxide gas is stopped at 0, the pH of the reaction system will naturally decrease due to the influence of carbon dioxide gas remaining in methanol, and the conductivity in the reaction system will decrease to 100 μS/cm (point in Figure 1). When D) is reached, the object of the present invention can be achieved if the time from the start of the carbonation reaction until the electrical conductivity within the carbonation reaction system reaches a point is less than 120 minutes.

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0.2241 /+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10゜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pt+が上昇し、系内導電率が点りに到
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, as in the reaction example above, carbonation was started with a unit supply of carbon dioxide of 0.2241/+min per mole of quicklime in the reaction system, and the pH in the reaction system was set at 10°5 to conduct carbon dioxide. Even if the system is stopped, pt+ increases due to the influence of the alkali remaining in the system, and if the conductivity in the system increases without reaching the point, irregular calcium carbonate containing many plate-shaped calcium carbonate Moreover, the dispersibility of these calcium carbonates cannot be said to be good, and the object of the present invention cannot be achieved.

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
点りに到達するまでの時間が120分を超えた場合、例
えば点り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、第1図に
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30゛C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。
In addition, the electrical conductivity within the carbonation reaction system may reach a point from the start of the carbonation reaction due to reasons such as a decrease in the reaction efficiency of carbon dioxide gas due to insufficient unit supply of carbon dioxide gas or insufficient stirring power of the reaction device. It goes without saying that if the time to reach the point of burning exceeds 120 minutes, for example if the time to reach the point of lightness is 200 minutes, plate-shaped calcium carbonate will be obtained and the object of the present invention will not be achieved. In addition, the temperature of the mixing system at the start of the carbonation reaction should preferably be set at 20°C or higher, more preferably 30°C or higher, in order to prevent gelation during the carbonation reaction process. In the shown conductivity change curve within the carbonation reaction system, the temperature within the system must be adjusted to 30°C or higher, preferably 40°C or higher before the conductivity within the carbonation reaction system reaches maximum point B. For example, the object of the present invention is achieved regardless of the temperature of the mixing system at the beginning of the carbonation reaction. If the temperature in the system before the electrical conductivity in the carbonation reaction system reaches the maximum point B is less than 30°C, the carbonation reaction will start after the electrical conductivity in the carbonation reaction system reaches the maximum point B. The viscosity of the system increases rapidly and tends to gel, making it difficult to continue the carbonation reaction. In addition, if the viscosity of the carbonation reaction system increases rapidly, even if the carbonation reaction can be continued by performing strong stirring, etc., the carbonation reaction within the system becomes a non-uniform reaction, and the calcium carbonate obtained The uniformity of the particles is poor, and vaterite calcium carbonate with good dispersibility cannot be obtained.

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、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ている。
The spherical or ellipsoidal vaterite calcium carbonate obtained in this way not only has an average particle diameter measured by an electron microscope and an average particle diameter measured by a particle size distribution analyzer, but also has an extremely sharp particle size distribution. It is monodispersed in the dispersion medium without agglomeration.

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
により得られたノ飄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 obtained dispersion in which vaterite calcium carbonate is monodispersed is subjected to solid-liquid separation by methods such as concentration and dehydration, and methanol obtained by solid-liquid separation can be used again for the synthesis of calcium carbonate. Further, in order to further increase the stability of the monodispersed particles in the dispersion of nototerite calcium carbonate obtained according to the present invention, a carboxylic acid or an alkali salt thereof is added to the dispersion obtained. This makes it possible to obtain a dispersion of vaterite calcium carbonate that has stable dispersibility over a long period of time. In addition, it is easy to replace methanol in the dispersion with another organic solvent. For example, an ethylene glycol slurry of monodispersed spherical or ellipsoidal vaterite calcium carbonate can be applied to polyester fibers, polyester films, etc., and has good properties. Demonstrates anti-blocking properties. Furthermore, if a fatty acid, a resin acid, or an alkali salt thereof, etc. are added to a monodispersed dispersion of vaterite calcium carbonate obtained by the present invention and then dried, a vaterite calcium carbonate powder with good dispersibility can be prepared. Calcium carbonate is prepared with good optical properties, mechanical properties, and good fluidity and filling properties for use in conventionally known applications, such as extender pigments in paints and inks, fillers in rubber and plastics, and pigments for paper manufacturing. .

〔実施例〕〔Example〕

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。
EXAMPLES The present invention will be explained below with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited by these in any way.

導電率の測定:東亜電波工業型CM−40S電導度計を
使用した。ただし、基準部 度を25℃とした値。
Measurement of conductivity: A Toa Denpa Kogyo model CM-40S conductivity meter was used. However, the value is based on the standard temperature of 25°C.

pnの測定:横河電気製パーソナルpi(メーターPH
81−11−Jを使用した。
Measurement of pn: Yokogawa Electric personal pi (meter PH
81-11-J was used.

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(コロブレックス、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メツシユ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PILO
T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 methanol suspension dispersion used in Examples and Comparative Examples Granular quicklime (reagent special grade) with an activity of 82 and slaked lime (
Reagent grade) was crushed using a dry crusher (Colorbrex, manufactured by Alpine), the resulting quicklime powder was poured into methanol, and coarse particles were removed using a 200-mesh sieve.
A methanol suspension of quicklime and a methanol suspension of slaked lime were prepared, each having a solid concentration of 20% as quicklime. The methanol suspension was processed using a wet pulverizer (Dyno Mill PILO).
Type T, manufactured by WAB Corporation) to prepare a methanol suspension dispersion of quicklime and a methanol suspension dispersion of slaked lime, respectively.

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/ Ill n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(第1図の点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19分後に系内の導電率が100μS / C1l
に達した点(第1図の点りに相当する点)で炭酸ガスの
供給を停止し、炭酸化反応を停止した。
Example 1 Methanol was additionally added to the methanol suspension dispersion of quicklime obtained in the above preparation example, and the quicklime concentration was 3.0% by weight.
The mixture of methanol, quicklime, and water was prepared by diluting the mixture and adding water in an amount equivalent to 11 times the molar amount of quicklime. The mixed system containing 200g of quicklime was heated to 42°C.
After adjusting the temperature, carbon dioxide gas was introduced into the mixed system under stirring conditions at a rate of 0.082 mol/Illn per mol of quicklime to start the carbonation reaction. Five minutes after the start of the carbonation reaction, the electrical conductivity in the system reached a maximum point (corresponding to point B in FIG. 1), and the temperature in the system at this maximum point was adjusted to 45°C. After that, the carbonation reaction continued, and 19 minutes after the start of the carbonation reaction, the conductivity in the system reached 100μS/C1l.
At the point where the temperature reached (corresponding to the point in Figure 1), the supply of carbon dioxide gas was stopped, and the carbonation reaction was stopped.

点りにおける系内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ptiの測定
結果を第2図に示す。また、本実施例】の炭酸化反応条
件を第1表に示す。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、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第3表に、走査型電子顕微鏡
による写真を第3図に示す。
The pH in the system at the time of lighting was 7.0. FIG. 2 shows the results of measuring the electrical conductivity and Pti in the system during the carbonation reaction of Example 1. Further, the carbonation reaction conditions of this example are shown in Table 1. Further, as a result of X-ray diffraction measurement, the calcium carbonate prepared in Example 1 was found to be calcium carbonate having a 100% vaterite structure, and the physical properties of the vaterite calcium carbonate are shown in Table 3, and a photograph taken with a scanning electron microscope is It is shown in Figure 3.

第3表及び第3図の結果から、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。
From the results shown in Table 3 and FIG. 3, it can be seen that the calcium carbonate prepared in Example 1 is vaterite calcium carbonate with good dispersibility and almost no secondary aggregation.

実施例2、実施例3 第1表に示されている実施例工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。
Example 2, Example 3 The specific values of the manufacturing method of the example work shown in Table 1 are as follows:
Calcium carbonate was synthesized using the same procedure as in Example 1, except for changing the specific values shown in the table.

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、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
第3表に示す。
Calcium carbonate prepared according to this Example 2.3 was
As a result of line diffraction, it was found that the calcium carbonate had a 100% vaterite structure, and the physical properties of the vaterite calcium carbonate are shown in Table 3.

第3表の結果から、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。
From the results in Table 3, it can be seen that the calcium carbonate prepared in Example 2.3 is vaterite calcium carbonate with good dispersibility and almost no secondary aggregation.

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pi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/C1mに達した。
Example 4 After starting a carbonation reaction in the same manner as in Example 1, the supply of carbon dioxide gas was stopped when the pi in the system reached 10.0, 13 minutes after the start of the carbonation reaction. Stirring in the system was continued even after the carbon dioxide gas supply was stopped, and the electrical conductivity in the system reached 100 μS/C1m 20 minutes after the start of the carbonation reaction.

点りにおける系内pN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
果を第4図に示す。また本実施例4の炭酸化反応条件を
第1表に示す。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、該へテライト炭酸カ
ルシウムの物性を第3表に、走査型電子顕微鏡による写
真を第5図に示す。
The in-system pN in the test was 9.7. FIG. 4 shows the results of measuring the electrical conductivity and pH within the system during the carbonation reaction of Example 4. Further, the carbonation reaction conditions of Example 4 are shown in Table 1. Furthermore, as a result of X-ray diffraction, the calcium carbonate prepared in Example 4 was found to be calcium carbonate having a 100% vaterite structure. The physical properties of the heterite calcium carbonate are shown in Table 3, and a photograph taken with a scanning electron microscope It is shown in FIG.

第3表及び第5図の結果から、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。
From the results shown in Table 3 and FIG. 5, it can be seen that the calcium carbonate prepared in Example 4 is vaterite calcium carbonate with good dispersibility and almost no secondary aggregation.

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、更に第1表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診き、
実施例1と同じ手順で炭酸カルシウムを合成した0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第3表に
示す。
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, and the dispersion of Example 1 shown in Table 1 was further changed. Examining the need to change the specific value of the manufacturing method to the specific value shown in the same table,
Calcium carbonate was synthesized using the same procedure as in Example 1. As a result of X-ray diffraction, the calcium carbonate prepared in Example 5 was found to be calcium carbonate having a 100% vaterite structure. Shown in the table.

第3表の結果から、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。
From the results in Table 3, it can be seen that the calcium carbonate prepared in Example 5 is vaterite calcium carbonate with good dispersibility and almost no secondary aggregation.

比較例工 第1表に示されている実施例1の製造方法の特定値を第
2表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 A carbonation reaction was carried out in the same manner as in Example 1, except that the specific values of the manufacturing method of Example 1 shown in Table 1 were changed to the special values shown in Table 2. However, during the carbonation reaction, the viscosity in the system increased significantly and the system became sherbet-like, making it difficult to continue the carbonation reaction, so the carbonation reaction was discontinued.

比較例2〜5 第1表に示されている実施例1の製造方法の特定値を第
2表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。
Comparative Examples 2 to 5 Calcium carbonate was synthesized using the same procedure as in Example 1, except that the specific values of the manufacturing method of Example 1 shown in Table 1 were changed to the special values shown in Table 2.

比較例2〜5によって調製された炭酸カルシウムの物性
を第4表に示す、比較例5の炭酸化反応中の系内の導電
率測定結果及びpiの測定結果を第6図に示す。
The physical properties of the calcium carbonates prepared in Comparative Examples 2 to 5 are shown in Table 4, and the results of measuring the electrical conductivity and pi in the system during the carbonation reaction of Comparative Example 5 are shown in FIG.

第4表から、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
ブ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。
Table 4 shows that the vaterite calcium carbonate prepared in Comparative Example 2.4 is calcium carbonate with extremely poor dispersibility. Further, it can be seen that the calcium carbonate prepared in Comparative Example 3 contained a large amount of calcite calcium carbonate and arabite calcium carbonate, and its particle size distribution was broad and poor. Further, the calcium carbonate prepared in Comparative Example 5 was found to have a plate-like shape as confirmed by scanning electron micrograph.

比較例6 生石灰に水を加え調製された石灰乳を、比重1゜070
、温度10℃に調製し、該石灰乳7.2イ中に炭酸ガス
濃度25重量%の炉ガスを20rrr/*in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ll&!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力ルソウム固形
分に対し1.5重量%添加し、強力にWI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/+winの流
量で繰り返し10回、湿式粉砕機(ダイノーミルPi 
lot型、WAB社製、メディア充填率80%、メディ
ア0.6〜0.9 m、回転数150Orpm)を通過
せしめ湿式粉砕を行ない、凝集体の分散を行った。
Comparative Example 6 Milk of lime prepared by adding water to quicklime had a specific gravity of 1°070.
The temperature was adjusted to 10°C, and a furnace gas with a carbon dioxide concentration of 25% by weight was supplied into the milk of lime at a conduction rate of 20rrr/*in to carry out a carbonation reaction, and the carbonation reaction was carried out at a pH of 6°5. has ended. The temperature of the aqueous suspension of calcium carbonate after the carbonation reaction was adjusted to 50° C., and the suspension was stirred for 24 hours. In this way ll&! The obtained calcium carbonate was calcite-type calcium carbonate, and the primary particle diameter according to a scanning electron micrograph was 0.2 μm. This aqueous suspension of calcium carbonate was dehydrated according to a conventional method, and 1.5% by weight of sodium polyacrylate was added to the resulting dehydrated cake based on the solid content of russoum carbonate. An aqueous slurry of calcium carbonate with a concentration of 35% by weight was obtained. The water slurry was repeatedly processed 10 times at a flow rate of 60cc/+win using a wet grinder (Dyno Mill Pi).
The agglomerates were dispersed by passing through a lot type (manufactured by WAB Co., Ltd., media filling rate 80%, media 0.6 to 0.9 m, rotation speed 150 rpm) for wet pulverization.

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
第4表に、走査型電子顕微鏡による写真を第7図に示す
The physical properties of calcium carbonate prepared in Comparative Example 6 are shown in Table 4, and a photograph taken with a scanning electron microscope is shown in FIG.

第4表及び第7図の結果から、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、 均一であることがわかる。
From the results in Table 4 and Figure 7, the particle size distribution of the calcium carbonate prepared in Comparative Example 6 is broad and uniform, even though it was prepared by repeated intensive wet grinding. I understand that.

また粒子形が不 生石灰換XNa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(”C)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7分) 温度2:系内の導電率の極大点Bの系内温度(’C)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 / C1lに達した点り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第 表 第 表 〔作用・効果〕 軟土の通り、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。
In addition, the particle form is inert lime equivalent to Amount of water added to (mol) Temperature 1: Temperature inside the system at the start of carbonation reaction ("C) Rate 1
: Quicklime 1 in methanol suspension dispersion before carbonation reaction
Supply rate of carbon dioxide gas supplied per mole (7 minutes per mole) Temperature 2: Temperature within the system at the maximum point B of electrical conductivity within the system ('C) Presence or absence of gelation: Thickening and gelation during the carbonation reaction Presence or absence of carbonation pH 1: pH within the system when carbon dioxide gas supply is stopped midway Time 1: Elapsed time (minutes) from the start of carbonation reaction to when carbon dioxide gas supply is stopped midway Time 3: Inside system after the start of the first carbonation reaction conductivity is 1
Elapsed time (minutes) until reaching the point at which 00μS/C1l is reached pH2: System pH at final stop of carbon dioxide gas supply Table Table 1 [Function/Effect] According to the present invention, as in soft soil, Spherical or ellipsoidal vaterite calcium carbonate with almost no secondary aggregation and excellent dispersibility is provided.

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

第1図は炭酸化反応系内の導電率変化曲線である。第2
図は実施例1の炭酸化反応系内の導電率測定結果及びp
H測定結果を示し、第3図は実施例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、
第4図は実施例4の炭酸化反応系内の導電率測定結果及
びpH測定結果を示し1、第5図は実施例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、第6図は比較例5の炭酸化反応系内の導電率測定
結果及びpH測定結果を示し、第7図は比較例6で得ら
れた戻酸カルシウムの粒子構造を示す電子顕微鏡写真で
ある。 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膝下開始点D・・・炭酸化反応系
内の導電率が100μS/1である点 第3図 第1図 糞り叫閘(句 ガ) 第2図 第4図 経過時間(min) 経過時間<min> 第5図 第6図 経過時間(min) 第7図
FIG. 1 is a conductivity change curve within the carbonation reaction system. Second
The figure shows the conductivity measurement results in the carbonation reaction system of Example 1 and p
H measurement results are shown, and FIG. 3 is an electron micrograph showing the particle structure of vaterite calcium carbonate obtained in Example 1.
FIG. 4 shows the conductivity measurement results and pH measurement results in the carbonation reaction system of Example 41, and FIG. 5 shows an electron micrograph showing the particle structure of vaterite calcium carbonate obtained in Example 4. FIG. 6 shows the conductivity measurement results and pH measurement results in the carbonation reaction system of Comparative Example 5, and FIG. 7 is an electron micrograph showing the particle structure of the returned calcium oxide obtained in Comparative Example 6. A...Carbonation reaction starting point B...Maximum point of electrical conductivity in the carbonation reaction system C...Below the knee starting point of electrical conductivity in the carbonation reaction system D...In the carbonation reaction system The point where the conductivity is 100 μS/1 Fig. 3 Fig. 1 Elapsed time (min) Fig. 2 Fig. 4 Elapsed time (min) Fig. 5 Fig. 6 Elapsed time (min) Figure 7

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、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。 (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:光透過式粒度分布測定機(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 (μm) 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(μ m) 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(μ m) 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(μ m) 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(μ m) 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 2、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。 3、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2記載の製造方法。 4、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2記載の製造方法。 5、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2記載の製造方法。 6、炭酸化反応開始から炭酸化反応系内導電率が100
μS/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2記載の製造方法。
[Scope of Claims] 1. A spherical or ellipsoidal vaterite calcium carbonate that satisfies the following requirements (a), (b), (c), (d), (e), and (f). (a) 0.1μm≦DS≦2.0μm (b) 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 However, DS: Average particle diameter (μm) examined by scanning electron microscope (SEM), calculated by converting the primary particle into a sphere having the same volume and calculating the average value of the particle diameter of the sphere. DP1: Light transmission type particle size distribution analyzer (SA- manufactured by Shimadzu Corporation)
In the particle size distribution measured using CP3), the particle diameter (μm) when the cumulative weight is 10% starting from the larger particle size side DP2: In the particle size distribution measured using the above measuring device, starting from the larger particle size side Particle diameter (μ m) when the cumulative weight is 25% DP3: Particle diameter (μ m) when the cumulative weight is 50% starting from the larger particle size side in the particle size distribution measured using the above measuring device DP4: In the particle size distribution measured using the above measuring device, the particle diameter (μm) when the cumulative weight is 75% starting from the large particle size side DP5: In the particle size distribution measured using the above measuring device, the particle size on the large particle size side Particle diameter (μm) when the cumulative weight is 90% calculated from S: Projected area ratio of the particle to the area of the circle circumscribing the projected diagram of the vaterite particle area) x 100 2. Add 5 to 20 times more quicklime (in the case of slaked lime, to the same mole of quicklime) to a methanol suspension of quicklime and/or slaked lime with a quicklime equivalent concentration of 0.5 to 12% by weight. After adding a molar equivalent amount of water to prepare a mixed system of methanol and quicklime and/or slaked lime and water, carbon dioxide gas is introduced into the mixed system, and the carbonation Before the electrical conductivity in the reaction system reaches the maximum point, the temperature in the system is adjusted to 30°C or higher, and the temperature from the carbonation reaction start point to the point where the electrical conductivity in the carbonation reaction system reaches a point of 100 μS/cm is A method for producing monodisperse spherical or ellipsoidal vaterite calcium carbonate, the method comprising performing a carbonation reaction for a time of less than 120 minutes. 3. The manufacturing method according to claim 2, wherein the concentration of quicklime in the methanol suspension is 1 to 8% by weight. 4. The manufacturing method according to claim 2, wherein the amount of water added to the quicklime is 5 to 15 times the molar equivalent. 5. The manufacturing method according to claim 2, wherein the temperature within the system that is adjusted before the electrical conductivity reaches the maximum point is 40° C. or higher. 6. The conductivity within the carbonation reaction system is 100 from the start of the carbonation reaction.
3. The manufacturing method according to claim 2, wherein the time required to reach a certain μS/cm point is less than 100 minutes.
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JP2010222161A (en) * 2009-03-23 2010-10-07 Taiheiyo Cement Corp Vaterite-type spherical calcium carbonate and method for producing the same
JP2018502042A (en) * 2015-01-14 2018-01-25 アイメリーズ ユーエスエー,インコーポレーテッド Controlled process for precipitating precipitated calcium carbonate and vaterite precipitated calcium carbonate composition formed by the process
CN113201459A (en) * 2021-06-17 2021-08-03 浙江海洋大学 Method for quick freeze-drying preservation of microorganisms

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