JPS5843331B2 - ０．１〜１．０ミクロンの炭酸カルシウムの製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は平均−次粒子径０．１〜０．０１μｍのほぼ単
一粒子に分散せる二次凝集の少ない極微細炭酸カルシウ
ムのスラリ丁に一次炭酸化石灰乳を供給し、反応系のｐ
Ｈ１０，０以上で攪拌混合を行いながら炭酸ガス含有ガ
スを導通し炭酸化反応を行い、反応物をもとの極微細炭
酸カルシウムを結晶核とし、その表面を結晶成長的に発
達せしめ、希望する粒子径に応じ一次炭酸化石灰乳の絶
対供給量を制御することにより凝集粒子の少ない均一な
０．１〜１μｍの炭酸カルシウムを製造する方法に係る
ものである。

本発明により０．１〜１μｍの希望する粒子径の炭酸カ
ルシウムを自由に製造する事ができ、又得られる炭酸カ
ルシウム製品は凝集粒子が少なく、ゴム・プラスチック
ス・塗料・紙その他多くの分野においてすぐれた分散性
、機械物性、光学物性を与えるものである。

沈降炭酸カルシウムの製造方法として、現在工業的には
炭酸ガス法（石灰乳に石灰石焼成の障碍られるＣＯ２ガ
スを吹きこみ反応させる方法）が多く採用されており、
この方法により０１−１μｍ以下の極微細炭酸カルシウ
ム、あるいは１μｍ以上の紡錘形又は針状の炭酸カルシ
ウムが製造販売されてきた。

しかし、その中間の平均粒子径０．１〜１μｍの均一な
炭酸カルシウムを炭酸ガス法で工業的に有利で確実に製
造する事は長年困難とされていたが、最近において次の
如き方法が提案されている。

（１）炭酸ガスで飽和した水中に炭酸ガスを導入しなが
ら、予め５〜２０％炭酸化した石灰乳を滴下し、酸性又
は中性域で炭酸化反応を行なわせるか、又は安定な膠質
金属酸化物を生成するような塩類又はこれらの塩類と飽
和炭酸水中に石灰乳を加えた時、ｐＨの上昇に対し抑制
効果のある塩類を共存させ、これに５〜２０％炭酸化し
た石灰乳を滴下して径０．４μｍ前後の微細な立方体炭
酸カルシウムを製造する方法（特公昭４２−１４７０４
号）。

（２）石灰乳中のＣａ（ＯＨ）２を２０ ’Ｃ以下の温
度でＣａ （ＯＨ） ２に対し３〜３０％（重量）炭酸
化した石灰乳を造った後、これを水中にＣＯ２ガスを吹
きこみながら滴下し、温度１５〜６０℃、ｐＨ７，５〜
１１の範囲で炭酸化反応させ、０．１〜０．３μｍ程度
の微細径立方形状炭酸カルシウムを製造する方法（特公
昭５０−３０９８号）。

しかるに、（１）の方法で炭酸カルシウムを製造した場
合、化合反応域が酸性又は中性域であるため炭酸ガスの
利用率が悪く、また滴下した一次炭酸化石灰乳の反応速
度が非常に速いため、残存アルカリ分の多い炭酸カルシ
ウムが得られる。

又、酸性又は中性域での化合反応では生成する炭酸カル
シウムの結晶核の凝集性が強く、得られる炭酸カルシウ
ムは大きな凝集体を形成する。

又、（２）の方法で炭酸カルシウムを製造した場合、水
中に滴下した一次炭酸化石灰乳が炭酸化反応をする際に
、炭酸カルシウムの結晶核生成反応とその生成せる結晶
核を核とする結晶成長反応が同一反応系内において同時
に進行するので、得られる炭酸カルシウム粒子は不均一
な大きさをしている。

又、０．１−１μｍの粒子径の炭酸カルシウムを得るた
めに、０．１μｍ未満の極微細炭酸カルシウムに未炭酸
化石灰乳を加えた混合水懸濁液に炭酸ガス含有ガスを吹
きこみ、もとの極微細炭酸カルシウムを核として結晶を
成長させる方法も知られているが、結晶成長を計るため
水酸化カルシウム（未炭酸化石灰乳）を用いるという公
知の方法では、結晶成長反応が主反応となりにくく結晶
核生成反応が主反応として起こり新しい結晶粒子が別に
大量に生威し、たがいに強い凝集力をもった不均一粒子
径の炭酸カルシウムが得られる。

又、結晶核に用いる０、１μｍ未満の極微細炭酸カルシ
ウムスラリー中の炭酸カルシウムは一次粒子が非常に小
さいため、元来粒子間の凝集作用が強く、その分散状態
が石灰乳混合後の炭酸化反応における結晶成長反応及び
結晶核生成反応に大きく影響をおよぼし、得られる炭酸
カルシウムの粒子径及びその分散状態を大きく左右する
ので、はぼ−次粒子にまで分散せしめる分散工程を通さ
ない０．１μｍ未満の極微細炭酸カルシウムを結晶核と
した場合、より一層得られる炭酸カルシウムの粒子径は
不均一となり、かつ大きな凝集体粒子の集合体となる。

本発明者は、以上の様な欠点をなくし均一で凝集体の非
常に少ない炭酸カルシウムを得る為、公知の方法により
０．１〜０．０１μｍの極微細炭酸カルシウムを得た後
、その強固な二次粒子凝集体を破壊し、はぼ−次粒子に
まで分散せしめる分散工程処理後、−次炭酸化した石灰
乳を供給し、炭酸ガス含有ガスを導通しつつ攪拌状態下
において炭酸化反応を行った。

その結果、別の結晶粒子をほとんど生成することなく均
一な結晶成長反応によって、もとの極微細炭酸カルシウ
ム結晶粒子を順次発達させる事に成功し、工業的有利か
つ確実に凝集粒子の少ない均一な０．１〜１μｍの炭酸
カルシウムを製造する方法を完成した。

本発明は次の製造工程Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤよりなるもので
あるが、以下詳細説明する。

製造工程Ａ 本工程は製造工程Ｂ及びＣに使用する一次炭酸化石灰乳
を製造する工程である。

一般に炭酸ガス化合法により炭酸カルシウムを製造する
場合、製造される炭酸カルシウムの粒子径は石灰乳の一
次炭酸化の条件によりはぼ決定される事が知られており
、０．０５μｍ前後のコロイド状炭酸カルシウム及び１
μｍ以上の紡錘形炭酸カルシウム等の希望する粒径の炭
酸カルシウムを一次炭酸化条件を制御する事により製造
する事が可能である。

そこで、次に示す一次炭酸化条件により一次炭酸化石灰
乳■及び■を製造する。

−次炭酸化石灰乳■−水酸化カルシウムの濃度を５〜１
５重量％、温度を２０℃未満に調整しＣａ（ＯＨ）２１
にｇ当りの供給速度２５１／分以上で炭酸化率５〜２５
％に達するまで炭酸ガス含有ガス（内ＣＯ２濃度を約２
５％とする）を導通する。

この−次炭酸化石灰乳に、さらに炭酸ガス含有ガスを導
通し炭酸化反応を完結した場合、０．０１〜０．０５μ
ｍ程度のコロイド状炭酸カルシウムが得られる。

−次炭酸化石灰乳■−水酸化カルシウムの濃度を１０〜
２０重量％、温度を２０℃以上に調整しＣａ（ＯＨ）２
：ｔｙ当りの供給速度１０１３７分以下で炭酸化率１〜
５％に達するまで炭酸ガス含有ガス（内ＣＯ２濃度を約
２５％とする）を導通する。

この−次炭酸化石灰乳に、さらに炭酸ガス含有ガスを導
通し炭酸化反応を完結した場合、１μｍ以上の紡錘形炭
酸カルシウムが得られる。

製造工程Ｂ 本工程は、製造工程りにおける結晶核となる平均粒子径
０．０１〜０．１ ｐｍ、特に０．０７〜０．１μｍの
極微細炭酸カルシウムを製造する工程である。

製造工程りにおける結晶核用の炭酸カルシウムとしては
、公知の方法、即ち石灰乳の一次炭酸化条件を制御する
事により得られる０、１〜０．０１μｍの炭酸カルシウ
ムが適当である。

しかし、製造工程りにおける炭酸化反応による結晶核成
長反応の反応時間を短縮するためには、０．１０．０１
μｍのうち比較的大きな０．０７μｍ＝０．１μｍの炭
酸カルシウムがより一層望ましい。

又、本工程において製造する炭酸カルシウムは、製造工
程りにおいて結晶核として使用する為、粒子径の均一な
炭酸カルシウムが要求される。

しかるに、公知の方法により得られる０、０７〜０．１
μｍの炭酸カルシウムの製造条件は１μｍ以上の紡錘形
炭酸カルシウムの製造条件と近接しており０．０１〜０
．０５μｍ前後のコロイド状炭酸カルシウムの製造条件
に比べて条件の範囲がせまく、また粒子径が不均一な炭
酸カルシウムが得られやすい。

そこで本発明者は、公知の方法に比べより容易に０．０
７〜０．１μｍの均一な炭酸カルシウムを製造する方法
を次のようにみいだした。

本工程では、その知見にもとずき、製造工程Ａにおいて
製造せる一次炭酸化石灰乳■の１００倍に対し、−次炭
酸化石灰乳■の１００部〜３００部を攪拌混合後、炭酸
ガス含有ガスを導通し炭酸化反応を行うことにより、０
．１〜０．０７μｍの均一な極微細炭酸カルシウムを製
造することができた。

０．０５μｍ前後のコロイド状炭酸カルシウムを製造す
る一次炭酸化の条件下で炭酸化した一次炭酸化石灰乳■
と１μｍ以上の紡錘形炭酸カルシウムを製造する一次炭
酸化の条件下で炭酸化した一次炭酸化石灰乳■を混合し
て炭酸化を行なう事により、０．０７〜０．１μｍの炭
酸カルシウムが得られる反応機構は不明であるが、この
方法により製造すれば、使用する一次炭酸化石灰乳■、
■共に比較的容易に製造できる条件下にあり、容易に０
．０７〜０．１μｍの均一な炭酸カルシウムを得る事が
できる。

製造工程Ｃ 本工程は、製造工程りにおいて結晶核として使用する平
均粒子径０．１〜０．０１μｍの炭酸カルシウムスラリ
ー中の二次凝集体を破壊せしめ、はぼ１次粒子にまで分
散せしめる工程である。

一般に、分散工程処理を行なわない０．１μｍ未満の炭
酸カルシウムは一次粒子が非常に小さいため凝集力が強
く１μｍ以上の粗大な凝集体二次粒子を形成しているた
め、製造工程りの結晶核として使用する場合、工程りで
得られる炭酸カルシウムの粒子径は不均一となり５〜１
０μｍの大きな凝集体二次粒子の集合体となるので不適
当である。

炭酸カルシウムスラリー中の炭酸カルシウムの二次凝集
体を破壊し分散せしめる方法の研究は幾多報告されてい
るが、本発明者は工業的により容易に、かつより安価に
０．１〜０．０１μｍの炭酸カルシウムの分散体スラリ
ーの製造方法を以下のようにみいだした。

即ち、公知の方法により平均粒子径０．１〜０，０１μ
ｍの炭酸カルシウムを製造する炭酸化反応において、あ
るいは製造工程Ｂにおける炭酸化反応において、その炭
酸化率が９５％〜９９．５％反応系のｐＨが７，２〜９
，０、望ましくはｐＨ７，５〜８．０において、炭酸ガ
ス含有ガスの導通を停止する。

その後、炭酸化反応停止時点における炭酸カルシウムス
ラリー中の炭酸カルシウムの二次凝集体を破壊し、（／
′ｌＩ￥−次粒子に１次号子せしめるため、３０℃以上
望１しくは５０〜６０℃で攪拌を行い、攪拌系のｐＨを
１０．０〜１１．５に上昇サセ、さらに５時間以上の攪
拌を行う。

又、炭酸化率を９９．５〜ｉｏ。％、反応系のｐＨが７
．２以下で炭酸化反応を停止させた場合、得られた炭酸
カルシウム１００重量部に対し０．１ １．０部、望ま
しくは０．５〜０．２部のＣａ（ＯＨ）２を添加し攪拌
混合を行い攪拌系のｐＨを１０．０〜１１．５に調整し
、その後３０℃以上望１しくは５０〜６０℃で攪拌を行
なえばよい。

工業的に製造される炭酸カルシウムスラリーの炭酸カル
シウムの濃度は、一般に工業的有利さ及びその扱いやす
さから１５重量％前後であり、そのスラリー粘度は炭酸
カルシウムの凝集状態により若干具なると＆’ａ−え２
０℃、 ６０ ｒｐｍで１００〜２００ｃｐｓ前後であ
るが、前述の分散工程処理により、次オに二次凝集粒子
が破壊さされ、はぼ−次粒子にまで分散されるに従い、
スラリー粘度は増大し、その粘度は２０００ ｃｐｓ以
上にもなる。

以上のようにして、はぼ−次粒子にまで分散された０、
１〜０．０１μｍの炭酸カルシウムの高粘度スラリーを
得ることができる。

炭酸ガス化合法等の化学的方法によって製造されるコロ
イド性を示す如き微細粒子沈降炭酸カルシウムは、元来
極めて親水性が強く、−次粒子が小さくなる程その表面
積が著しく大きくなるため多量の水分子を水利層として
粒子表面に厚く強力に吸着すると言われているが、一般
には極微細な０．１μｍ未満の炭酸カルシウムのスラリ
ー中においては、−次粒子が凝集し粗大な二次凝集体粒
子を形成し、それ等の二次粒子があたかも一次粒子とし
ての挙動を示すため、一般にそれ等のスラリー粘度は比
較的低い価を示すのが普通である。

それ等二次凝集体粒子を形成した極微細の炭酸カルシウ
ムのスラリーのｐＨを前述のようにＣａ（ＯＨ）２を用
いて上昇させ攪拌する事により、その荷電的あるいは立
体障害的な作用から、それ等二次凝集体粒子は徐々に破
壊され一次粒子に分散され、それぞれの分散された極微
細−次粒子の表面は強固に、かつ多量の水利量を形成す
るので多量の自由水をうばうと考えられ、はぼ−次粒子
にまで分散された時点では極度に自由水が減少し炭酸カ
ルシウムスラリーの粘度が増大すると考えられる。

平均粒子径が電子顕微鏡写真視野において０．１μｍ１
炭酸力ルシウム濃度が１５重量％の炭酸カルシウムスラ
リーが前述のような分散工程により分散された際のスラ
リー粘度とその時点での凝集体粒子の粘度分布の関係を
以下に示す。

製造工程り 本工程は、製造工程Ｃにおいて製造した高粘度炭酸カル
シウムスラリー中の炭酸カルシウムを結晶核とし、順次
結晶を成長せしめ０．１〜１μｍの炭酸カルシウムを製
造する工程である。

製造工程Ｃにおいて製造した高粘度炭酸カルシウム分散
系中に製造工程Ａにおいて製造した一次炭酸化石灰乳■
を供給し、同時に炭酸ガス含有ガスを導通し反応系のｐ
Ｈを１０以上に調整し攪拌混合を行ないながら炭酸化反
応を行い高粘度炭酸カルシウムスラリー中の０．１μｍ
未満の分散せる極微細炭酸カルシウムを核とし、その表
面に炭酸カルシウムを結晶成長的に生成させて結晶粒子
を順次発達させていき希望する粒子径になった段階で一
次炭酸化石灰乳の滴下を停止し、さらに炭酸ガス含有ガ
スを導通し炭酸化反応を完結せしめる製造法である。

供給−次炭酸化石灰乳の、もとのｏ、ｉμｍ未満の極微
細炭酸カルシウムに対する合計供給量は、生成炭酸カル
シウム粒子の粒子径の大きさに直接関係す叔π希望する
粒子径に応じて調整し、又その供給量は希望する反応時
間に応じて自由に設定すればよい。

反応時間は１０時間以上が好ましく、それ以下の場合生
成せる炭酸カルシウム中における残存アルカリが多くな
り、得られた炭酸カルシウムを水に浸漬した場合アルカ
リ性（ｐＨ１１以上）を呈する。

又、反応時間を短かくした場合０．１μｍ未満の極微細
粒子およびそれらの凝集体二次粒子が生成混入し全体の
粒子径が不均一となりやすいので好ましくない。

供給する一次炭酸化石灰乳の一次炭酸化率は５％以上が
好ましくそれ以下の炭酸化率の一次炭酸化石灰乳では本
工程において製造される炭酸カルシウムの粒子径が不均
一となる。

又、本工程中の炭酸化反応において反応系のｐＨが１０
００未満の場合は均一な粒子径の炭酸カルシウムが得ら
れにくく、又０．１μｍ未満の極微細な炭酸カルシウム
の凝集体が多数混入するので好ましくない。

本工程における一次炭酸化石灰乳の供給は回分法でも実
施することができ、連続に供給する方法と同様に０．１
〜１μｍの均一で分散良好な炭酸カルシウムを製造する
ことができる。

本発明により得られる炭酸カルシウム製品は、凝集粒子
が少ない０．１〜１μｍの均一な粒子であるので、適当
な有機物又は無機物で表面処理することによりゴム・合
成樹脂に充填剤として使用してすぐれた機械的特性を与
へ、また塗料用あるいは塗被紙用の顔料として用いて高
い光沢とすぐれた隠ぺい力を与える。

次に、本発明の実施例を記載する。

実施例中に使用する一次炭酸化石灰乳を次のように条件
を変えて製造した。

■ 比重１，０６０の石灰乳（Ｃａ（ＯＨ）２含有量１
０％）を１２℃に調整し水酸化カルシウム１ゆあたり２
７１／分の炭酸ガス含有ガス（内２５％Ｃ０２）を導通
し一次炭酸化を行ない、炭酸化率２０％で炭酸化反応を
停止した。

◎ 比重１，０６０の石灰乳（Ｃａ（ＯＨ）２含有量１
０％）を１８℃に調整し水酸化カルシウム１ゆあたり２
７１／分の炭酸ガス含有ガス（内２５％ｃｏ２）を導通
し一次炭酸化を行ない、炭酸化率１０％で炭酸化反応を
停止した。

Ｏ比重１，０９０の石灰乳（Ｃａ（ＯＨ）２含有量１４
．９％）を３０’Ｃに調整し水酸化カルシウム１ゆあた
り８１／分の炭酸ガス含有ガス（内２５％Ｃ０２）を導
通し一次炭酸化反応を行い、炭酸化率２％で炭酸化反応
を停止した。

実施例 １ 一次炭酸化石灰乳■６０１（２３６ＯＡを３００１の反
応器にとり、混合し１２０１とした後、炭酸ガス含有ガ
ス（内ＣＯ２２５％）を１５１／分の速度で導通し攪拌
下において炭酸化反応を行い、反応系のｐＨ７，５にお
いて炭酸化反応を停止させた。

このスラリー中の炭酸カルシウムの平均粒径は０．０８
μｍであった。

次に、５５℃で攪拌を行いスラリーのｐＨを１１．０に
上昇せしめ、さらに１２時間の攪拌を行ない２２００ｃ
ｐｓ（２０°Ｇ、６０ｒｐｍ）の炭酸カルシウムスラリ
ーを得た。

この高粘度炭酸カルシウムスラリー中に、−次炭酸化石
灰乳＠を１２０１加へ攪拌混合しスラリーｐＨを１２．
８５とした後、炭酸ガス含有ガス（内ＣＯ２２５％）を
１５１／分の速度で導通し攪拌下において炭酸化反応を
行い、１４時間後、炭酸化反応を完結せしめ分散性良好
な平均粒子径０．１５μｍの炭酸カルシウムを４０ｋｇ
得た。

実施例 ２ 一次炭酸化石灰乳■４０１３．＠８ｏｌを６００１の反
応器にとり、混合し１２０１とした後、炭酸ガス含有ガ
ス（内ＣＯ２２５％）を１５１／分の速度で導通し、攪
拌下において炭酸化反応を行い、反応開始１７時間後、
反応系のｐＨ７，８において炭酸化反応を停止させた。

このスラリー中の炭酸カルシウムの平均粒子径は０．０
９μｍであった。

次に、５５℃で攪拌を行いスラリーのｐＨを１０．８に
上昇せしめ、さらに１２時間攪拌を行ない２０００ｃｐ
ｓ（２００Ｇ 、 ６０ｒｐｍ ）の炭酸カルシウムス
ラリーを得た。

さらに、この高粘度炭酸カルシウム中に一次炭酸化石灰
乳＠を３００ ＣＣ７分で供給し同時に炭酸ガス含有ガ
ス（内ＣＯ２２５％）を４４１／分の速度で導通し攪拌
下において反応系のｐＨが１２．０で炭酸化反応を行い
、供給開始より２０時間後、供給を停止し炭酸化反応を
完結せしめ分散性良好な平均粒子径０．３０μｍの炭酸
カルシウムを７４ｋｇ得た。

実施例 ３ 一次炭酸化石灰乳■４０１ｏ８０１を１０００１反応器
にとり、混合し１２０１とした後、炭酸ガス含有ガス（
内ＣＯ２２５％）を１５１／分の速度で導通し攪拌下に
おいて炭酸化反応を行い、化合開始１７時間後、反応系
のｐＨ６，９において炭酸化反応を停止させた。

このスラリー中の炭酸カルシウムの平均粒子形は０．０
９μｍであった。

この炭酸カルシウムスラリー中に比重１，０９０の石灰
乳４００ｃｃ（Ｃａ（ＯＨ）２として６７ｇ１炭酸カル
シウムスラリー中の炭酸カルシウム１００重量部に対し
Ｃａ（ＯＨ）２として０．３重量部）を加へ炭酸カルシ
ウムスラリーのｐＨを１０．５とし温度５５℃で１５時
間攪拌を行ない１８００ｃｐｓ、ｐＨ１１，３のスラリ
ーを得た。

さらに、この高粘度炭酸カルシウムスラリー中に一次炭
酸化石灰乳■を６００ＣＣ／分で供給し、同時に炭酸ガ
ス含有ガス（内ＣＯ２２５％）を９０ ｌ１分で導通し
、反応系のｐＨ１２，２で炭酸化反応を行い供給開始よ
り２０時間後、供給を停止し炭酸化反応を完結せしめ分
散良好な平均粒子径０．５５μｍの炭酸カルシウムを１
３０ｋｇ得た。

実施例 ４ 一次炭酸化石灰乳■１２０１を６００７の反応器にとり
炭酸ガス含有ガス（内ＣＯ２２５％）を１５１／分で導
通し攪拌下において炭酸化反応を行い、反応開始１７時
間後、反応系のｐＨ８，０において炭酸化反応を停止し
た。

このスラリー中の炭酸カルシウムの平均粒子径は０．０
３μｍであった。

次に、６０℃で攪拌を行いスラ’）−ｐＨを１１．１に
上昇せしめ、さらに１０時間攪拌を行い、２５００ｃｐ
ｓの炭酸カルシウムのスラリーを得た。

さらに、この高粘度炭酸カルシウムスラリー中に、−次
炭酸化石灰乳＠を３００ ＣＣ７分で供給し同時に炭酸
ガス含有ガス（内ＣＯ２２５％）を４４１／分で導通し
、攪拌下において反応系のｐＨが１０．６で炭酸化反応
を行い、供給開始より２０時間後、供給を停止し炭酸化
反応を完結せしめ分散良好な平均粒子径０．２０μｍの
炭酸カルシウム７０ｋｇを得た。

比較例 １ 一次炭酸化石灰乳■１２０１を６００１の反応器にとり
炭酸ガス含有ガス（内ＣＯ２２５％）を１５１／分で導
通し攪拌下において炭酸化反応を停止した。

このスラリー粘度は１２０ ｃｐｓでありスラリー中の
炭酸カルシウムの平均粒子径は０．０３μｍであった。

次に、この炭酸カルシウムスラリー中に一次炭酸化石灰
乳◎を３００ＣＣ／分で供給し、同時に炭酸ガス含有ガ
ス（内ＣＯ２２５％）を４４１／分で導通し攪拌下にお
いて反応系のｐＨ１１，０で炭酸化反応を行い、供給開
始２０時間後、供給を停止し炭酸化反応を完結せしめた
。

その結果炭酸カルシウム７０−を得たが、本発明の製造
工程Ｃを欠いているので粒子径が０．０５〜０．４μｍ
の範囲で不均一であり、特に０．０５〜０．１μｍの一
次粒子が１〜３μｍの大きな凝集二次粒子を形成してい
た。

比較例 ２ 一次炭酸化石灰乳＠１２０１を６０（ｌの反応器にとり
炭酸ガス含有ガス（内ＣＯ２２５％）を１５１／分で導
通し攪拌下において炭酸化反応を行い、反応開始１８時
間後、反応系のｐＨ６，８において炭酸化反応を停止し
た。

このスラリー粘度は１００ ｃｐｓでありスラリー中の
炭酸カルシウムの平均粒子径は０．０５μｍであった。

次に、この炭酸カルシウムスラリー中に一次炭酸化をし
ない石灰乳（比重１，０６０）を３００ ｃｃ／分で供
給し同時に炭酸ガス含有ガス（内ＣＯ２２５％）を４４
１／分で導通し攪拌下において反応系のｐＨ１２，４で
炭酸化反応を行い、供給開始２２時間後、供給を停止し
炭酸化反応を完結せしめた。

その結果、炭酸カルシウム７０ｋｇを得たが粒子径０．
０５〜３μｍの一次粒子が混在しており、特に０．０５
〜０．１μｍの一次粒子は１〜５μｍの大きな凝集体二
次粒子を形成していた。

比較例 ３ 実施例２に従い、高粘度炭酸カルシウムスラリーを得た
後、−次炭酸化石灰乳＠を３０００ＣＣ／分で供給し、
同時に炭酸ガス含有ガス（内ＣＯ２２５％）を４４０１
７分で導通し攪拌下において反応系のｐＨが１２．０で
炭酸化反応を完結せしめた。

その結果、炭酸カルシウム７４ゆを得たが０．０５〜１
μｍの一次粒子の凝集体と０．２〜０．２５μｍの一次
粒子が混在しており、又、この炭酸カルシウムスラリー
を乾燥して得られた炭酸カルシウムを水に浸漬した時の
炭酸カルシウムスラリーはアルカリ性（ｐＨ１１，５）
を呈した。

比較例 ４ 実施例２に従い、高粘度炭酸カルシウムスラリーを得た
後、炭酸ガス含有ガス（内ＣＯ２２５％）を４７１／分
で導通しスラリーのｐＨを６．９にした後、−次炭酸化
石灰乳（ロ）を３００ ｃｃ／分で供給し攪拌下におい
て反応系のｐＨ６，９で炭酸化反応を行い、供給開始よ
り２０時間後、供給を停止し炭酸化反応を完結せしめた
。

その結果炭酸カルシウム７４ｋｇを得たが０．０５〜０
．２μｍの一次粒子が５〜１０μｍの凝集体二次粒子を
形成していた。

実施例１〜４、比較例１〜４において結晶核として使用
した０、１〜０．０１μｍの極微細炭酸カルシウムの凝
集体の粒度分布を以下に示す。

実施例１〜４、比較例１〜４により製造された炭酸カル
シウムの凝集体の粒度分布を以下に示す。

応用例 １ 実施例１，２及び比較例３，４によって製造されたそれ
ぞれの炭酸カルシウムを用いて塗工試験を行った。

まず、炭酸カルシウム５０．７重量％、スターチ３．５
重量％、ラテックス５．０重量％、分散剤０．８重量％
及び水４０重量％からなる塗工液を調整し、これを坪量
６４ ｇ ／ ｍのコート原紙にコーチインブロンドで
１３ｇ／ｍ片面塗工を行いこれを温度６０℃、ニップ圧
５０ ｋｇ／ｃｍ ３回通紙の条件下でスーパーカレン
ダーにかけて塗上紙を得た。

なお、比較のため市販の炭酸カルシウム及びカオリンク
レーを用いて上記と同一組成の塗工液を調整し、前記と
同一条件で塗工紙試験を行った。

ただし、カオリンクレーの場合は炭酸カルシウムとカオ
リンクレーと置換した塗工液を調整した。

この結果を以下に示す。

以上のような塗工紙試験結果から明らかなように、本発
明品は各物性において市販炭酸カルシウムと比較して優
れており、特にその光沢はカオリンクレーにほぼ匹敵す
る値を示している。

しかし比較例３，４により製造した炭酸カルシウムは、
その物性値から紙塗工用顔料として適当ではない。

応用例 ２ 塩化ビニル樹脂の充填剤として実施例４及び比較例３に
より製造した炭酸カルシウムと市販炭酸カルシウムを使
用して比較した結果を以下に示す。

配合 ＰＶＣ樹脂 １００部 ＤＯＰ ４３／／ 塩化パラフィン １５／ｌ トリベース １〃 ステアリン酸鉛 １〃 ステアリン酸バリウム １〃 炭酸カルシウム ５０〃 市販炭酸カルシウムＣ：平均粒子径 ０，０７μ〃
Ｄ：平均粒子径 ０．７μ 以上の結果から明らかなように、本発明により製造せる
炭酸カルシウムは市販品炭酸カルシウムと比較して各物
性において優れており、塩化ビニル樹脂の充填剤として
好適である。

しかし、比較例３により製造せる炭酸カルシウムは、そ
の物性値から塩化ビニル樹脂の充填剤として好ましくな
いことがわかる。

応用例 ３ 実施例１及び２により製造された、それぞれの炭酸カル
シウムにステアリン酸ソーダ３．０重量％処理したもの
を用いて、ポリプロピレンの充填剤としてＪＩＳ−に５
４００に準じて耐衝撃性試験を行った。

上記の方法により作成したシートのデュポン衝撃強度を
測定した結果を以下に示す。

以上の結果から、本発明により製造した炭酸カルシウム
は、比較例及び市販品炭酸カルシウムと比較すると、ポ
リプロピレンに充填した場合、耐衝撃性の優れたものが
得られることがわかる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 石灰乳に炭酸ガス含有ガスを導通させ一次炭酸化し
   て得られる炭酸カルシウムを含有する石灰乳（以下、−
   次炭酸化石灰乳という）を、平均−次粒子径０．０１〜
   ０．１ミクロンの極微細炭酸カルシウムのスラリー中に
   供給し、攪拌混合しながら炭酸ガス含有ガスを導通し、
   反応系のｐＨが１０．０以上で炭酸化反応を行うことに
   より、最初の極微細炭酸カルシウムを結晶核とし結晶を
   順次成長させ所望粒子径の炭酸カルシウムを生成させる
   ことを特徴とする均一で凝集粒子の少ない平均粒子径０
   、１−１．０ミクロンの炭酸カルシウムの製造法。 ２ 炭酸カルシウムスラリーが、分散処理されて該スラ
   リー中の炭酸カルシウムの二次凝集体を破壊分散させた
   ものであり、かつ２０℃、６０ ｒｐｍにおける粘度を
   １０００ｃｐｓ以上としたものである特許請求の範囲第
   １項記載の製造法。 ３−次炭酸化条件の異なる２種またはそれ以上の一次炭
   酸化石灰乳をつくり、それを適当な比率に混合攪拌後、
   炭酸ガス含有ガスを導通し炭酸化反応を完結させ０．０
   ７〜０．１ミクロンの炭酸カルシウムを製造し、これを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の製造法。 ４ 炭酸カルシウムスラリーの分散処理において、０．
   ０１〜０．１μｍの炭酸カルシウム製造時の炭酸化率が
   ９５〜９９．５％、反応系のｐＨが７．２〜９．０で炭
   酸ガス含有ガスの導通を停止し、３０℃以上で攪拌する
   特許請求の範囲第２項記載の製造法。 ５ 炭酸カルシウムスラリーの分散処理において、０．
   ０１’−０，１μｍの炭酸カルシウム製造時の炭酸化率
   が９９．５〜１００％、反応系の田が７．２〜６．５で
   炭酸ガス含有ガスの導通を停止し、得られた炭酸カルシ
   ウムスラリー中の炭酸カルシウムｉｏｏ部に対し、Ｃａ
   （ＯＨ）２を０．１〜１．０部を添加し、混合後、３
   ０℃以上で攪拌する特許請求の範囲第２項記載の製造法
   。