JPH10130020A - 粒子径が制御された立方体炭酸カルシウムの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 粒子の均一性、分散性が良好で、粉体の白色
度、熱安定性が高く、粒子径の制御可能な立方体炭酸カ
ルシウムを提供する。 【解決手段】 炭酸イオン濃度が０．１〜３．０mol/L
の炭酸塩溶液と、カルシウムイオン濃度が０．１〜３．
０mol/L からなるカルシウム塩溶液とを混合し炭酸カル
シウムを製造するに際し、炭酸塩溶液をカルシウム塩溶
液中に又はカルシウム塩溶液を炭酸塩溶液中に、３０秒
以上の時間で滴下混合せしめ、混合系内温度を３〜３０
℃に維持して炭酸化を行い、ｐＨ１０以下の炭酸カルシ
ウム水懸濁液を得、次いでこれを水洗することを特徴と
する、粒子径が０．０５〜５．０μｍの立方体炭酸カル
シウムの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、粒子の均一性およ
び分散性が良好で、粉体の白色度および熱安定性性が高
く、粒子径制御の可能な立方体炭酸カルシウムの製造方
法に関するものである。本発明で得られる新規な立方体
炭酸カルシウムは、光拡散剤、蛍光体材料、光硬化樹脂
材料、その他光学用材料、電子材料、センサー用材料、
食品用カルシウム強化剤、接着剤、プラスチック・ゴム
・塗料・インキ・シーリング材および製紙の充填剤、繊
維およびフィルムのブロッキング防止剤等各種の分野に
有用である。また、上記各種の用途を複合させることに
より、更に新規な用途展開も期待される。

【０００２】

【従来の技術】炭酸カルシウムは、その原料である石灰
石が国内で豊富に産出するため、多方面の分野に利用さ
れている。この炭酸カルシウムは、一般に重質炭酸カル
シウムと沈降製炭酸カルシウム（合成炭酸カルシウム）
の二種に大別される。重質炭酸カルシウムは、石灰石を
機械的に粉砕し、該粉砕物を分級することにより、各種
グレードに類別し、調製される炭酸カルシウムであり、
比較的安価に製造できる特徴を有している。

【０００３】一方、合成炭酸カルシウムの工業的製法と
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
せて石灰乳（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に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。ところで、これらはいずれも天然の石灰石を原料と
しているため、粉体白色度等に悪影響を及ぼすＦｅ等の
不純物が多く含有され、このため、各種用途には不適当
であるばかりか、サブミクロン〜数ミクロンの粒子を製
造しにくいという問題があった。

【０００４】これに対して本発明者らは、既に特開平７
−１９６３１６号公報で、反応緩衝剤を含有せしめた条
件下で、炭酸塩溶液とカルシウム塩溶液を混合し、添加
剤を添加することにより、分散性、粒子の均一性に優
れ、取り得る粒度範囲が広く、且つ任意にその粒子径を
設定できることを主な特徴とする立方体状炭酸カルシウ
ムの製造方法を開示した。この方法で得られる炭酸カル
シウムの形状特徴は、頂点の角部分及びエッジ部分が丸
みを有しており、シャープなナイフ状のエッジ部分が極
めて少ないことである。この炭酸カルシウムは主に粒子
の均一性および分散性を重要とするポリエステル、ポリ
オレフィン等の合成樹脂用ブロッキング防止剤としては
優れた効果があるが、例えば、アクリル樹脂、スチレン
樹脂またはポリカーボネイト樹脂等の光拡散剤用途にお
いては、樹脂の黄変あるいは加水分解を惹き起こすた
め、このような白色度を要求する用途には、さらに熱安
定性や純度を向上させる等の改良の余地がある。

【０００５】一方、サブミクロン〜数ミクロンの粒子の
制御方法としては、例えば、特開昭５６−１７９２４号
公報、特開昭５９−２１７６２１号公報あるいは特開昭
６０−９０８１８号公報等で開示されているように、炭
酸化の際に、コロイド状炭酸カルシウム（種結晶）に水
酸化カルシウムを添加し、炭酸ガスを導入する段数化合
あるいは滴下化合が一般的によく知られている。しかし
ながら、このような化合法は紡錘状結晶が生成しやす
く、立方体状を維持させながら粒子径を大きくするため
には、種結晶と水酸化カルシウムと炭酸ガスの設定濃度
が極めて複雑で、再現性に乏しく非常に難しい。また、
特開昭６３−３０３１７号公報では、ｐＨ制御下におい
て石灰乳に炭酸ガスを導通し、種結晶を後添加する方法
が開示されているが、この方法も種結晶を添加する方法
であるため、石灰乳の活性度によってｐＨ制御が難し
く、また粒子径及び形状の再現性等が乏しいという問題
点がある。

【０００６】また、高純度炭酸カルシウムの製造方法
は、これまで特開昭５２−１０９００号公報、特開昭６
２−３６０２１号公報あるいは特開昭６３−１５６０１
２号公報等で開示されている。しかしながら、これらの
製造方法は、高純度炭酸カルシウムの製造に留まり、粒
子径制御による所望粒子の選択性や、実施例に記載され
ているように、炭酸カルシウムと同時に副産物として生
成される副塩（例えば、硝酸アンモニウム、塩化アンモ
ニウム）の残存量に関して改善の余地が残されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記実情に
鑑み、高度な工業用、試薬用あるいは食品用に有用で、
粒子の均一性、分散性が良好で、粉体の白色度および熱
安定性が高く、粒子径の制御可能な立方体炭酸カルシウ
ムを簡便且つ安価に提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意検討した結果、特定濃度の炭酸塩溶液
とカルシウム塩溶液を、特定温度、特定時間において混
合反応させることにより、熟成を必要とせず、熱安定性
および純度が高く、粒子径が特定の範囲に制御されたカ
ルサイト型立方体炭酸カルシウムを安価且つ簡便に製造
できることを見いだし本発明を完成した。

【０００９】即ち、炭酸イオン濃度が０．１〜３．０mo
l/L の炭酸塩溶液と、カルシウムイオン濃度が０．１〜
３．０mol/L からなるカルシウム塩溶液とを混合し炭酸
カルシウムを製造するに際し、炭酸塩溶液をカルシウム
塩溶液中に又はカルシウム塩溶液を炭酸塩溶液中に、３
０秒以上の時間で滴下混合せしめ、混合系内温度を３〜
３０℃に維持して炭酸化を行い、ｐＨ１０以下の炭酸カ
ルシウム水懸濁液を得、次いでこれを水洗することを特
徴とする、粒子径が０．０５〜５．０μｍの立方体炭酸
カルシウムの製造方法を内容とするものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明をさらに詳細に説明
する。本発明に使用する炭酸塩としては、炭酸化により
晶折した炭酸カルシウム水懸濁液のｐＨが１０より高い
場合、熱安定性あるいは純度に悪影響を及ぼすため、ｐ
Ｈが１０以下になる炭酸塩であればよく、例えばナトリ
ウム、カリウム、アンモニウムの炭酸塩が挙げられ、こ
れらは単独で又は２種以上組み合わせて使用される。中
でも経済的観点から、アンモニウムを含む炭酸塩が好ま
しく用いられ、純度を要求する用途には高純度炭酸塩が
さらに好ましく、その場合、溶媒においても、純水、イ
オン交換水、ＲＯ水が望ましい。

【００１１】該炭酸塩を水に溶解し炭酸イオン溶液を調
製する。炭酸塩濃度は０．１mol/L（リッター、以下同
じ）〜化合温度における炭酸塩の飽和濃度以下であれば
よいが、経済的に化合温度における炭酸塩の飽和濃度よ
り若干少ない程度、即ち３．０mol/L 程度が好ましい。
炭酸塩濃度が０．１mol/L 未満の場合は経済的に不利で
あるばかりでなく、満足な粒子径制御が不可能になる。

【００１２】本発明に使用するカルシウム塩としては、
塩化カルシウム、硝酸カルシウム、亜硝酸カルシウム、
臭化カルシウム、ヨウ化カルシウム等が例示でき、これ
らは単独でまたは２種以上組み合わせて用いられる。９
９．９％（３Ｎ）以上の炭酸カルシウムを目的とする場
合は、市販の高純度カルシウム塩が好ましいが、工業用
でも濾過すれば別段問題はない。４Ｎ以上の炭酸カルシ
ウムを目的とする場合は、生石灰あるいは消石灰から不
純物元素の除去操作を行いカルシウム塩溶液を作成する
ことが好ましい。

【００１３】該カルシウム塩を水に溶解もしくは希釈
し、カルシウムイオン溶液を調製する。カルシウムイオ
ン溶液の濃度は、０．１mol/L 〜化合温度におけるカル
シウム塩の飽和濃度以下であればよいが、経済的に化合
温度におけるカルシウム塩の飽和濃度より若干少ない程
度、即ち３．０mol/L 程度、もしくは炭酸塩濃度から理
論的に炭酸化に必要なカルシウム塩濃度を調整すること
が好ましい。カルシウム塩濃度が０．１mol/L 未満の場
合は、経済的に不利であるばかりでなく、満足な粒子径
制御が不可能になる。

【００１４】次に、上記方法により調製される炭酸塩溶
液、又はカルシウム塩溶液、あるいはその両者に緩衝剤
を添加することにより、粒子径が小さい方にシフトし易
くなる。本発明で使用する緩衝剤としては、得られる炭
酸カルシウムの熱安定性あるいは純度に悪影響を及ぼさ
ないものであればよく、例えば、アンモニウムの水酸化
物、硝酸塩、塩化物、尿素等が挙げられ、これらは単独
で又は２種以上組み合わせて使用できる。経済的な観点
からアンモニアが好ましい。４．５〜５μｍの立方体炭
酸カルシウム粒子を製造する場合は、緩衝剤の添加は特
に必要とされないが、４．５μｍより小さい立方体炭酸
カルシウム粒子を製造する場合は、緩衝剤を添加するこ
とにより、さらに粒子径の制御が容易となる。しかしな
がら、添加量が多過ぎると球状バテライト結晶が生成さ
れ易く、カルサイト結晶への転位が抑制されてしまい、
満足な立方体炭酸カルシウムが製造できないことがある
ため、カルシウム塩に対し、アンモニアとして５０重量
％以下が好ましい。なお、下限については微量でも効果
があり、特に制限されない。

【００１５】緩衝剤の添加方法に関しては、炭酸塩溶
液、カルシウム塩溶液のいづれか、もしくは両方に添加
して、滴下による炭酸化反応を行うが、その混合方法に
おいても、炭酸塩溶液をカルシウム塩溶液中に滴下混合
してもよく、またその逆でもよい。

【００１６】次に、混合時の回転翼による攪拌機構は、
懸濁液系全体が均一に攪拌できるものであればよく、プ
ロペラ型攪拌機、高速インペラ攪拌機、タービン型攪拌
機、ディゾルバー型攪拌機等が使用される。動力条件に
関しては、特に制限はないが、生成する炭酸カルシウム
の結晶形態がバテライト型を経由せず直接カルサイト型
立方体炭酸カルシウムが生成することが望ましいため、
動力（Ｐ）＝３^0.5 ×力率（COS φ）×電流（Ａ）×電
圧（Ｖ）で定義される動力値が０．１〜５．０kw／m³の
範囲が好ましい。動力が０．１kw／m³よりも小さい場合
は、攪拌力が弱いためバテライトが生成し、熟成させカ
ルサイト転位しても、緩衝剤の添加量あるいは滴下時間
を問わず、サブミクロン粒子を作成することが困難とな
る傾向があり、また、動力が５．０kw／m³よりも大きい
場合は、経済的に不利になるばかりか、２次凝集が強い
コロイド状粒子が混在しやすい。

【００１７】次に、粒子径制御を目的とする滴下混合時
間は、一方の塩溶液を他方の塩溶液に滴下混合開始して
から３０秒以上の混合時間で滴下終了すればよい。滴下
時間が遅延するほど炭酸カルシウムの１次粒子径は小さ
い方にシフトし易いが、例えば、滴下混合時間を２４時
間にしても、これ以上粒子径を小さくすることができな
いため経済的に不利益である。一方、滴下混合時間が３
０秒未満となると、粒子径制御における緩衝剤の役割が
高くなるだけでなく、粒子径制御のバラツキ率が高くな
り、製造上支障がある。そのため、好ましくは６０〜１
８００秒、さらに好ましくは１２０〜１５００秒であ
る。上記炭酸化反応系内の温度は３〜３０℃である。３
℃未満では水溶媒以外の溶媒（低級アルコール溶媒等）
との併用になり装置上煩雑で経済的に不利となり、また
３０℃を越えると針状アラゴナイトの混在率が高くな
る。また球状バテライト型炭酸カルシウムを混在させな
いためには、５〜２０℃に維持されるのが好ましく、７
〜１５℃がさらに好ましい。以上の方法により、ｐＨ１
０以下の炭酸カルシウムを含む水懸濁液を得る。該水懸
濁液のｐＨが１０を越えると前記した如く、得られた炭
酸カルシウムの熱安定性あるいは純度に悪影響が出る。
次いで、これを濾過水洗することにより本発明の目的と
する、粒子径が０．０５〜５．０μｍの立方体炭酸カル
シウムが得られる。水洗方法については、特に制限はな
く、遠心脱水機、ＵＦ膜、ＭＦ膜、ロータリーフィルタ
ー等を用い、濃縮、水希釈を繰り返せばよい。

【００１８】尚、水洗の際、濾液の電気伝導度は特に制
限はないが、通常５００μＳ／cm以下に調整するのがよ
く、好ましくは３００μＳ／cm以下、さらに好ましくは
２００μＳ／cm以下がよい。上記、電気伝導度の主たる
原因は、炭酸カルシウムと同時に産出する副塩であり、
炭酸カルシウム濃度が１０重量％の純水懸濁液中におけ
る電気伝導度が１００μＳ／cm以下になるように調整す
ることが好ましく、試薬用、食品用あるいは高純度を必
要とする高度な工業用分野においては、５０μＳ／cm以
下がさらに好ましい。

【００１９】本発明の方法により調製される炭酸カルシ
ウムは、粒子の均一性、分散性が良好で、粉体の白色度
および熱安定性が高く、粒子径制御可能な炭酸カルシウ
ムであり、従来の炭酸カルシウムが使用されてきた高度
な工業用途あるいは食品用途に応用できる。

【００２０】また本発明の方法により調製される炭酸カ
ルシウムは、分散性、安定性等をさらに高めるため、あ
るいは目的用途に応じ、有機酸、例えば脂肪酸、樹脂
酸、アクリル酸、メタクリル酸、シュウ酸、クエン酸等
の有機酸、酒石酸、燐酸、縮合燐酸、フッソ酸等の無機
酸、それらのポリマー、それらのアルカリ金属塩、アン
モニウム塩、アルカリ土類金属塩、又はそれらエステル
類等の表面処理剤、シラン、チタン等のカップリング
剤、界面活性剤等の分散剤等で、常法に従い表面処理し
て使用されるのが好ましい。これらは一般に炭酸カルシ
ウムに対し５重量％以下の量が使用される。なお、下限
については微量でも効果があり、特に制限されない。

【００２１】本発明の方法により調製される炭酸カルシ
ウムは、脱水濃縮した後、乾燥粉砕し、粉体にして各種
用途に用いることができることはもちろん、用途に応じ
て水懸濁液の状態、あるいは他の溶媒の懸濁液としても
有用である。また本発明の方法により調製される炭酸カ
ルシウムは、工業用途に用いられる他の粒子、例えばア
クリル樹脂分野においては、酸化チタン、タルク、シリ
カ、硫酸バリウム等の１種又は２種以上と併用しても差
し支えない。

【００２２】

【実施例】以下、実施例を挙げてさらに具体的に説明す
るが、本発明はかかる実施例のみに限定されるものでは
ない。なお実施例での各特性値の測定は下記の方法で行
った。

【００２３】１．平均粒子径 炭酸カルシウム水懸濁液を超音波分散機（日本精機製作
所製：ＵＳ−３００Ｔ）を用いて６０秒間分散せしめて
水分散液を調製し、該水分散液をレーザー式粒度分布測
定機（日機装株式会社製：マイクロトラックＦＲＡ）を
用いて、測定した粒度分布における大きな粒子側から起
算した重量累計５０％の粒子径（μｍ）を平均粒径とし
た。

【００２４】２．ｐＨメーター パーソナルｐＨメーター（横河電機株式会社製：Ｍｏｄ
ｅｌ ＰＨ８１）を使用して測定した。

【００２５】３．電気伝導度 パーソナル電気伝導度メーター（横河電機株式会社製：
Ｍｏｄｅｌ ＳＣ８２）を使用して測定した。

【００２６】４．不純物金属の定量分析 Ｆｅ、Ｓｒ、Ｍｇは高周波プラズマ発光分析装置（セイ
コー電子工業株式会社製：ＳＰＳ４００Ｓ）を使用して
定量分析し、Ａｌ、Ｎａ、Ｋは電子吸光分析装置（日立
製作所製：Ｚ−８２００）を使用して定量分析した。

【００２７】５．５００℃における熱減量率 試料を１１０℃で３時間乾燥後、熱天秤装置（理学株式
会社製：ＴＧ ８１１０）を用いて１０℃／分で昇温し
て５００℃に到達したときの重量減量率を測定した。

【００２８】実施例１、４〜７ 濃度ｘmol/L の工業用重炭酸アンモニウム（日産化学工
業株式会社製）水溶液と、液体塩化カルシウム（旭硝子
株式会社製）を濃度ｙmol/L に調整した水溶液を各１０
０リッター、及び２５％アンモニア水をｚリッター（表
中の括弧内の数値はカルシウム塩に対するアンモニアの
重量％）用意した。該アンモニア水と重炭酸アンモニウ
ム水溶液を混合し混合溶液を調製し、該混合溶液と塩化
カルシウム水溶液の液温を共にｔ℃に調整した。次に、
該混合溶液に塩化カルシウム水溶液１００リッターを滴
下し、動力（Ｐ）の攪拌条件で混合して炭酸化反応を行
い、滴下開始ｓ秒後に滴下混合を終了した。その時のｐ
ＨはＭであった。以上のようにして調製された炭酸カル
シウム水懸濁液を遠心脱水機を用いて濃縮し、濃縮液に
水を加えて希釈し攪拌した後、再度希釈液を遠心脱水機
を用いて濃縮し、遠心脱水機の濾液の電気伝導度が２０
０μＳ／cm以下に降下するまで水洗し濃縮した。得られ
た炭酸カルシウムの１０重量％の純水懸濁液の電気伝導
度を測定したところδμＳ／cmであった。得られた炭酸
カルシウムを電子顕微鏡観察したところ、その形状は頂
角の角部分及びエッジ部分が角張っている立方体状の炭
酸カルシウムであった。また、Ｘ線回折装置により広角
強度曲線を測定した結果、得られた炭酸カルシウムの結
晶型は、ほぼカルサイトであることが確認された。本実
施例の製造条件および平均粒子径（Ｄ）を表１に、純度
分析値および５００℃熱減量率を表２に示す。

【００２９】実施例２ 実施例１で工業用重炭酸アンモニウム（日産化学工業株
式会社製）を試薬特級炭酸アンモニウム（キシダ化学工
業株式会社製）に変更し、液体塩化カルシウム（旭硝子
株式会社製）を（カートリッジ）フィルター（ＡＤＶＡ
ＮＴＥＣ製ＴＣＰＤ−０３Ａ）をパスさせた食品用粒状
塩化カルシウム（旭硝子株式会社製）に変更し、混合溶
液に塩化カルシウム水溶液１００リッターを滴下する代
わりに塩化カルシウム水溶液を混合溶液に滴下するよう
に変更することを除き、実施例１と同様の製造方法で炭
酸カルシウムを調製した。得られた炭酸カルシウムを電
子顕微鏡観察したところ、頂点の角部分及びエッジ部分
が角張っている立方体状の炭酸カルシウムであった。ま
た、Ｘ線回折装置による広角強度曲線を測定した結果、
得られた炭酸カルシウムの結晶型は、ほぼカルサイトで
あることが確認された。本実施例の製造条件および平均
粒子径（Ｄ）を表１に、純度分析値および５００℃熱減
量率を表２に示す。

【００３０】実施例３ 実施例１で工業用重炭酸アンモニウム（日産化学工業株
式会社製）を試薬特級炭酸アンモニウム（キシダ化学工
業株式会社製）水（イオン変換水）溶液に、液体塩化カ
ルシウム（旭硝子株式会社製）を下記の方法で作成した
高純度液体塩化カルシウムに変更することを除き、実施
例１と同様の製造方法で炭酸カルシウムを調製した。得
られた炭酸カルシウムを電子顕微鏡観察したところ、図
１に示す如く、頂点の角部分及びエッジ部分が角張って
いる立方体状の炭酸カルシウムであった。また、Ｘ線回
折装置による広角強度曲線を測定した結果、得られた炭
酸カルシウムの結晶型は、ほぼカルサイトであることが
確認された。本実施例の製造条件および平均粒子径
（Ｄ）を表１に、純度分析値および５００℃熱減量率を
表２に示す。 ＜高純度液体塩化カルシウムの作成＞高純度塩化カルシ
ウム水溶液を１００リッター調製するために、まずＣａ
と同族の元素（アルカリ土類金属）を除去するため、比
重１．０５９の石灰乳を７０℃に昇温濾過し、比重１．
２４の石灰乳を得、次いで１．６mol/L の塩化アンモニ
ウムの水溶液を１００リッター用意した。該塩化アンモ
ニウム水溶液１００リッターと比重１．２４の石灰乳１
７Kgを混合し、塩化カルシウム水溶液を得た。次いで、
不純物金属を析出させるため、該水溶液をｐＨ＝１２以
上になるよう液温を１０℃に調整した。該混合水溶液を
（カートリッジ）フィルター（ＡＤＶＡＮＴＥＣ製ＴＣ
ＰＤ−０３Ａ）をパスさせ不純物元素を除去し、高純度
混合水溶液１００リッターを調製した。

【００３１】比較例１〜４ 製造条件および平均粒子径（Ｄ）を表３に記載のように
変更することを除き、実施例１と同様の製造方法で炭酸
カルシウムを調製し、電子顕微鏡観察およびＸ線回折に
よる測定結果を下記に示す。また、純度分析値および５
００℃熱減量率を表４に、比較例２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を図２に示す。

【００３２】比較例１は、重炭酸アンモニウムが幾分残
存しており、微粒立方状カルサイト型炭酸カルシウムが
多数凝集した２次粒子が存在していた。比較例２は、化
合直後、球状バテライト型炭酸カルシウムが生成し、熟
成後も大きな立方状カルサイト型炭酸カルシウムが１次
粒子として存在していた（図２）。比較例３は、球状バ
テライト型炭酸カルシウムが生成し、熟成後も大きめの
立方状カルサイト型炭酸カルシウムが生成していた。比
較例４は、球状バテライト型と針状アラゴナイト型炭酸
カルシウムが生成し、熟成後も針状アラゴナイト型炭酸
カルシウムが存在していた。

【００３３】比較例５ 濃度０．５mol/L の工業用炭酸ナトリウム（旭硝子株式
会社製）水溶液と、液体塩化カルシウム（旭硝子株式会
社製）を濃度０．５mol/L に調整した水溶液を各１００
リッタ−、及び２４％水酸化ナトリウム水溶液を０．２
５リッタ−用意した。該水酸化ナトリウム水溶液と炭酸
ナトリウム水溶液を混合し混合溶液を調製し、該混合溶
液と塩化カルシウム水溶液の液温を共に１７℃に調整し
た。次に該混合溶液に塩化カルシウム水溶液１００リッ
ターを滴下し、動力０．５の攪拌条件で混合し炭酸化反
応を行い、滴下開始２５０秒後に滴下供給を終了した。
その時のｐＨは１１．７であった。滴下終了１８０秒
後、反応系内に存在する炭酸カルシウム理論生成量の
０．４重量％相当量のヘキサメタ燐酸ナトリウム２０ｇ
を添加し、さらに５分間攪拌した。以上のようにして調
製された炭酸カルシウム水懸濁液を遠心脱水機を用いて
濃縮し、濃縮液に水を加えて希釈し攪拌後、再度希釈液
を遠心脱水機を用いて濃縮し、遠心脱水機の濾液の 電
気伝導度が２００μＳ／cm以下に降下するまで水洗し濃
縮した。得られた炭酸カルシウムの１０重量％の純水懸
濁液の電気伝導度を測定したところ２４３μＳ／cmであ
った。得られた炭酸カルシウムを電子顕微鏡観察したと
ころ、図３に示す如く、その形状は頂点の角部分及びエ
ッジ部分が丸みを有している立方体状の炭酸カルシウム
であった。 また、Ｘ線回折装置による広角強度曲線を
測定した結果、得られた炭酸カルシウムの結晶型は、ほ
ぼカルサイトであることが確認された。本比較例の製造
条件および平均粒子径（Ｄ）を表３に、純度分析値およ
び５００℃熱減量率を表４に示す。表４から明かな如
く、得られた炭酸カルシウムは熱安定性に劣っている。

【００３４】比較例６ 比較例５で２４％水酸化ナトリウム０．２５リッタ−を
２５％アンモニア水４．５リッタ−に変更することを除
き、比較例５と同様の製造方法で炭酸カルシウムを製造
した。その時の滴下終了時のｐＨは１０．８、得られた
炭酸カルシウムの１０重量％の純水懸濁液の電気伝導度
は１６２μＳ／cmであった。得られた炭酸カルシウムを
電子顕微鏡観察したところ、その形状は頂点の角部分及
びエッジ部分が丸みを有しているカルサイト型立方体
と、頂点の角部分及びエッジ部分が角張っているカルサ
イト型立方体との中間体であった。また、Ｘ線回折装置
による広角強度曲線を測定した結果、得られた炭酸カル
シウムの結晶型は、ほぼカルサイトであることが確認さ
れた。本比較例の製造条件および平均粒子径（Ｄ）を表
３に、純度分析値および５００℃熱減量率を表４に示
す。

【００３５】

【表１】 ※塩化カルシウム溶液調製時にアンモア混在

【００３６】

【表２】

【００３７】

【表３】

【００３８】

【表４】

【００３９】

【発明の効果】叙上のとおり、本願発明によれば、粒子
の均一性及び分散性が良好で、白色度及び熱安定性の高
い立方体炭酸カルシウムが提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例３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。

【図２】比較例２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。

【図３】比較例５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。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斉藤 直史 兵庫県明石市魚住町金ヶ崎1458−１ (72)発明者 源吉 嗣郎 兵庫県明石市大久保町山手台１−126

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 炭酸イオン濃度が０．１〜３．０mol/L
   の炭酸塩溶液と、カルシウムイオン濃度が０．１〜３．
   ０mol/L からなるカルシウム塩溶液とを混合し炭酸カル
   シウムを製造するに際し、炭酸塩溶液をカルシウム塩溶
   液中に又はカルシウム塩溶液を炭酸塩溶液中に、３０秒
   以上の時間で滴下混合せしめ、混合系内温度を３〜３０
   ℃に維持して炭酸化を行い、ｐＨ１０以下の炭酸カルシ
   ウム水懸濁液を得、次いでこれを水洗することを特徴と
   する、粒子径が０．０５〜５．０μｍの立方体炭酸カル
   シウムの製造方法。
2. 【請求項２】 炭酸塩溶液とカルシウム塩溶液の滴下混
   合時間が６０〜１８００秒である請求項１記載の製造方
   法。
3. 【請求項３】 炭酸塩溶液とカルシウム塩溶液の滴下混
   合時間が１２０〜１５００秒である請求項１記載の製造
   方法。
4. 【請求項４】 炭酸塩がアンモニウムを含む炭酸塩であ
   る請求項１記載の製造方法。
5. 【請求項５】 炭酸塩溶液又はカルシウム塩溶液の何れ
   か一方又はその両方に、緩衝剤をカルシウム塩に対して
   ５０重量％以下添加する請求項１〜４のいずれか１項に
   記載の製造方法。
6. 【請求項６】 緩衝剤がアンモニウムの水酸化物、硝酸
   塩、硫酸塩および塩化物からなる群から選ばれる少なく
   とも１種である請求項５記載の製造方法。
7. 【請求項７】 混合系内温度を５〜２０℃に維持して炭
   酸化反応を行う請求項１〜６のいずれか１項に記載の製
   造方法。
8. 【請求項８】 滴下混合時の攪拌条件が、動力（Ｐ）＝
   ３^0.5 ×力率（COSφ）×電流（Ａ）×電圧（Ｖ）で定
   義される動力値が０．１〜５．０kw／m³である請求項１
   〜７のいずれか１項に記載の製造方法。
9. 【請求項９】 得られる炭酸カルシウムの粒子径が、
   ０．１〜３．０μｍである請求項１〜８のいずれか１項
   に記載の製造方法。