JPS60166221A - 微粉バテライト型炭酸カルシウム組成物 - Google Patents

微粉バテライト型炭酸カルシウム組成物

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JPS60166221A
JPS60166221A JP1980284A JP1980284A JPS60166221A JP S60166221 A JPS60166221 A JP S60166221A JP 1980284 A JP1980284 A JP 1980284A JP 1980284 A JP1980284 A JP 1980284A JP S60166221 A JPS60166221 A JP S60166221A
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calcium carbonate
vaterite
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phosphonic acid
organic phosphonic
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Kengo Tatsuoka
立岡 研吾
Kazuhiko Nagira
和彦 柳楽
Yoichi Inagaki
洋一 稲垣
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Mitsubishi Monsanto Chemical Co
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、高温多湿でも安定に存在する微粉状のバテラ
イト型炭酸カルシウムに係る。
炭酸カルシウムは、カルサイト型、アラゴナイト型及び
バテライト型の3結晶構造を有し、バテライト型炭酸カ
ルシウムは非常に不安定であって水分の存在下で長期間
放置すると容易にカルサイト型、アラゴナイト型に転移
するという欠点があり、実用的価値は確認されていなか
った。すなわち、現製造法では石灰乳に炭酸ガスを長期
間吹き込み、かつ高温で乾燥処理し、まだ製造工程が長
くなるため、カルザイト型結晶等留生成せずバテライト
型結晶としてはほとんど市販されていない。
一方、バテライト型炭酸カルシウムは、その形状が球形
であシ、疎水性的性質を有し、ゴム、プラスチックへの
分散性が良く、ゴム、プラスチックの補強剤、充填料と
して、また塗料、インキ、歯みがき、化粧品、□潤滑油
等の添加剤として角形のカルザイト型炭酸カルシウムよ
りも広範囲な用途が期待されている。
従来、微粉砕された沈降炭酸カルシウムの製造方法とし
てアニオン有機ポリホスホン酸塩高分子電解質を含有す
る水酸化カルシウムの水性スラリー中に二酸化炭素を導
入する方法が特開昭57−/グjθ3o号公報に記載さ
れているが、前記高分子電解質は粒度調節剤として作用
し、得られた炭酸カルシウムはカルサイト型の結晶であ
シ、球形のバテライト型結晶は得られていない。
本発明者らは、製造したバテライト型炭酸カルシウムが
高温多湿の条件下においてもカルサイト型に変化させる
ことなく微粉状のバテライト型炭酸カルシウムとして存
在させる方法について鋭意検討した結果、バテライト型
炭酸カルシウムに有機ホスホン酸化合物を含浸するがま
たはバテライト型炭酸カルシウムの表面に有機ホスホン
酸化合物を被覆することによってその目的を達成しうろ
ことを見いだし本発明を完成するに到った。
すなわち、本発明の目的は、多湿高温でも長期間安定に
存在する微粉バテライト型炭酸カルシウムと組成物を提
供するにある。
しかして、本発明の要旨は、バテライト型炭酸カルシウ
ムに有機ホスホン酸化合物を含有せしめた微粉バテライ
ト型炭酸カルシウム組成物に存する。
本発明の詳細な説明するに、本発明の組成物の主原料で
あるバテライト型炭酸カルシウムは、いかなる方法によ
って製造されたものであってもよく、その製造方法は特
に制限されない。例えば、水酸化カル/ラムの水スラリ
=(石灰乳)に炭酸ガスを吹き込む方法、塩化カルシウ
ムにソーダ灰を反応させる方法、石灰乳にソーダ灰を反
応させる方法等の公知の方法によって容易に製造される
。本発明の組成物においては、粒径がo、os−、to
μの範囲、特に0.7〜10μ程度の範囲のものを使用
するのが重重しい。
本発明の組成物に使用しうる有機ホスホン酸化合物とし
ては、その分子鎖中に少なくとも次の構造式で表わされ
るメチレンホスホン酸基ヲ有する化合物があげられる。
〔式中、Mは、水素原子、アルカリ金属原子、アンモニウム基またはアルキル基を示し、それぞれ異なっていてもよい。〕
有機ホスホン酸化合物の好ましい一般的な構造式を示せ
ば、例えば、一般式(It)0 0 1 〔式中、Mは、水素原子、アルカリ金属原子、素原子、
水酸基、炭素原子数/〜IOのアルキR1 −R1−0H2−P−(O基、nは、θ〜3の整数、X
及びR1はnの数によフそれぞれ異なっていてもよい。
をそれぞれ示す。〕 または一般式 〔式中、Mは、一般式[1’)と同じ原子または基、R
2は、水素原子、フェニル基、ベンジル基マタは炭素原
子数l−ψのアルキル基、R3は、水素原子、水酸基、
アミノ基、または炭素原子数/〜グのアルキル基、mは
、/〜/θの整数、R2及びR3はmの数によりそれぞ
れ異なっていてもよい。
をそれぞれ示す。〕 で表わされる有機ホスホン酸化合物があげられる。
上述の化合物を具体的に挙げれば、イミノジ(メチレン
ホスポン酸)、ニトリロトリ(メチレンホスホン酸)、
n−へキシルアミノジ(メチレンホスホン酸)、エチレ
ンジアミンジ(メチレンホスホン酸)、エチレンジアミ
ントす(メチレンホスホン酸)、エチレンシアミントラ
(メチレンホス7ホン酸)、トリメチレンジアミンテト
ラ(メチレンホスポン酸)、ヘキサメチレンジアミンジ
(メチレンポスポン酸)、ヘキサメチレンジアミントリ
(メチレンホスポン酸)、ヘキサメチレンジアミンテト
ラ(メチレンホスホン酸)、ペンタメチレンジアミンテ
トラ(メチレンホスホン酸)、オクタメチレンジアミン
テトラ(メチレンポスポン酸)、ノナメチレンジアミン
テトラ(メチレンホスポン酸)、デカメチレンジアミン
テトラ(メチレンポスポン酸)、4=−ヒドロキシ−グ
ーアザヘプタン−/、7−ジアミンテトラ(メチレンホ
スポン酸)、グーメチル−グーアザへブタン−/、7−
ジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)、ジエチレント
リアミントリ(メチレンホスホン酸)、ジエチレントリ
アミンペンタ(メチレンホスポン練トリエチレンテトラ
ミンヘキサ(メチレンポスホン酸)またはこれらのナト
リウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩等、及びメチレ
ンジポスホン酸、l−ヒドロキシエチリデン−/、/−
ジホスホン酸、イソプロビリデンジホスポン酸、トリメ
チレンジホスホン酸、デカメチレンジホスホン酸、/、
乙−ジヒドロキシ−t、乙−ジメチルへキサメチレンジ
ホスホン酸、/−アミノ−!−フェニルエタンーl、/
−ジホスホン酸、/、3−ジヒドロキシ−/、3−ジグ
ロピルトリメチレンジホスホン酸、/−アミノエタン−
/、/−ジホスホン酸、ジヒドロキシ−ジエチル−エチ
レンジホスホン酸またはこれらのナトリウム塩、カリウ
ム塩、アンモニウム塩等であシ、そのほかにモルホリン
ホスホン酸、λ−ホスホノブタンー/、、2.tI−)
リカルボン酸、メチレンホスホン酸アクリレート、メチ
レンホスホン酸メタクリレート、スチリルホスホン酸、
ビニルホスホン酸等のナトリウム塩、カリウム塩、アン
モニウム塩等または、メチレンホスホン酸アクリレート
以下3者の重合物、共重合物が挙げられ、これらの一種
または二種以上が混合して使用される。
有機ホスホン酸化合物は、上記の具体例に限定されるも
のではない。本発明においては特にニトリロトリ(メチ
レンホスホン酸)、エチレンジアミンテトラ(メチレン
ホスホン酸)、ジI−F−レントリアミンベンタ(メチ
レンホスホン酸)、/−ヒドロキシエチリデン−/、/
−ジホスホン酸及びそれらのナトリウム、カリウム等の
アルカリ金属塩が好ましい。
一般式〔I〕において、Mがアルキル基の場合、炭素原
子数はj個程度までのものが望ましく、水溶液にしたと
き容易に加水分解できるものであるのが好ましい。
しかして、有機ホスホン酸化合物の使用量は、その種類
によって相違するが、バテライト型炭酸カルシウムio
o重量部当B o、oos〜10重量部、好ましくは0
.0 / −/重量部の範囲である。使用量がo、oo
s重量部よシ少ないと高温多湿の雰囲気においてバテラ
イト型結晶がカルサイト型結晶に転移し易く、逆に10
重量部よシ多いと経済的に不利とな9.5重量部特に7
重量部以下の範囲で選択するのが望ましい。
本発明の有機ホスホン酸化合物を含有した微粉バテライ
ト型炭酸カルシウム組成物を製造するには、例えばバテ
ライト型炭酸カルシウムのスラリーに有機ホスホン酸化
合物を添加して、? 炭酸カル7ウムに有機ホスホン酸化合物多吸収させたの
ち濾過して乾燥して微粉状にする方法、バテライト型炭
酸カルシウムを濾過しだ後、またはその後に乾燥の工程
を経た後、液状媒体に溶解した有機ホスホン酸化合物の
濃厚液少量に分散し、または含浸17、次いで液状媒体
とともに乾燥して微粉状にする方法、微粉状バテライト
型炭酸カルシウムに有機ホスホン酸化合物の溶媒溶液を
噴霧した後乾燥する方法等各種の方法が採用される。要
は、炭酸カルシウムにそれ700重量部肖り、有機ホス
ホン酸化合物をo、oos重量部以上の割合で含浸させ
るかまたは被覆させればよい。本発明では炭酸カルシウ
ムを濃厚溶液少量とともに乾燥する方法を採用するのが
経済的に最も好捷しい。また、微粉バテライト型炭酸カ
ルシウムの粒径は、有機ホスホン酸化合物を含有・させ
る前または後に必要に応じ所望の粒径にすればよい。
本発明の微粉バテライト型炭酸カルシウム組成物は、高
温多湿の環境条件下においても球形のバテライト型結晶
構造を示し、従来から製造し得なかった微粉のバテライ
ト型炭酸カルシウムを工業的に製造することができるよ
うになった。そして、本発明の微粉バテライト型炭酸力
剤、プラスチックの充填制として利用価値が高い。また
熱硬化性樹脂の充填材として多量に温熱 加しても蝶度上昇が少なくなる。その細歯みがき、化粧
品、インキ、塗料、潤滑油等の充填拐として、クレンザ
−として広範囲の用途が期待される。
以下に本発明の微粉バテライト型炭酸カルシウム組成物
を実施例にて詳述するのが、本発明はその要旨を超えな
い限9以下の実施例に限定されるものではない。
参考例/(バテライト型炭酸カル/ウムの製造渋り) 塩化カルシウム0.2モル/℃の水溶液70βを室温下
(,0℃)で攪拌しながら炭酸す) IJウム0、.2
2モル/氾の水溶液10℃を添加した。30分間攪拌後
濾過し、710℃、2時間乾燥した。
製造工程は上述の通や極めて短時間であった。
得られた炭酸カルシウムは、200fであった。
乾燥品の走査型電子顕微鏡観察によυ粒径約10μの凹
凸表面を有する球形粒子でバテライト型炭酸カルシウム
の特徴を示した。
X−線回折の測定により回折角(,2θ) J、2.7
°、!7.0°、λt、り0にバテライト型結晶固有の
回折角が得られ、カルサイト型及びアラゴナイト型結晶
の回折角は認められなかった。
参考例、2(バテライト型炭酸カルシウムの製造法−2
) 塩化カルシウムコ、、!モル/lのアンモニア水溶液で
pHg〜りに調整した水溶液juに、炭酸アンモニウム
2モル//fV、のアンモニア水でpHf〜りに調整し
た水溶液j2を加え、30分間攪拌後、参考例/と同様
にした。炭酸カルシウムは10θ02であった。
走査型電子顕微鏡の観察によ、!1l13〜jμの球形
粒子であシ、X線回折分析により全てがバテライト型−
結晶であることを確認した。
実施例1 /−ヒドロキシエチリデン−/、/−ジホスホン酸のt
o%水溶液と3■(ホスホン酸重量o、ooti−タg
1)を、tovtlの水に溶かし、これに参考例1で製
造した炭酸カルシウム109を加え室温で均一に攪拌し
た後そのまま乾燥し、微粉バテライト型炭酸カルシウム
組成物を得だ。
該組成物を温度、23℃、湿度100%の雰囲気条件で
3ケ月保持した後の、走査型電子顕微鏡の観察による外
観、またX線回折角は、3ケ月前と同じ結果を示した。
比較例/ 参考例1で製造したバテライト型炭酸カルシウム10t
を有機ホスホン酸化合物で処理することなく、温度、2
3℃、湿度100%の雰囲気条件で3ケ月保持した。
走査型電子顕微鏡観察の結果大部分(約90係)が直方
体形状を示していた。またX線回折の結果回折角(,2
θ)3/、ao、λタグ0を示し力ルザイト型結晶に転
移していた。
実施例2〜6 実施例/と同様にして、参考例/及び参考例λで製造し
たバテライト型炭酸カルシウムヲ第1表記載の有機ホス
ホン酸化合物で処理し、微粉バテライト型炭酸カルシウ
ム組成物を製造した。該組成物を温度、23℃、湿度1
0o%の雰囲気中に保持し、カルサイト型結晶の生成状
況を調べ、第1表に併記した。
実施例7、比較例! 実施例/で製造した微粉バテライト型炭酸カルシウム絹
成物及び参考例/で製造したバテライト型炭酸カルシウ
ムを第2表に示す安定化テスト条件雰囲気下で保持した
後、結晶形の変化を調べ、第2表に併記した。
第2表

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) バテライト型炭酸カルシウムに有機ホスホン酸
    化合物を含有せしめた微粉バテライト型炭酸カルシウム
    組成物。
  2. (2) 有機ホスホン酸の含有量が炭酸カルシウムのl
    00重量部当り01005〜10重量部の範囲である特
    許請求の範囲第1項記載の微粉バテライト型炭酸カルシ
    ウム組成物。
  3. (3) 炭酸カルシウムの粒径がO,OS〜10μの範
    囲である特許請求の範囲第1項または第2項記載の微粉
    バテライト型炭酸カルシウム組成物。
JP1980284A 1984-02-06 1984-02-06 微粉バテライト型炭酸カルシウム組成物 Pending JPS60166221A (ja)

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