JPS6236968B2

JPS6236968B2 -

Info

Publication number: JPS6236968B2
Application number: JP14224982A
Authority: JP
Inventors: Koichi Tanaka; Tetsuo Kumasaka; Noboru Goto
Original assignee: Okutama Kogyo Co Ltd
Current assignee: Okutama Kogyo Co Ltd
Priority date: 1982-08-17
Filing date: 1982-08-17
Publication date: 1987-08-10
Also published as: JPS5935024A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、水分散性合成炭酸カルシウム粒状
体、特に見掛け比重が比較的大きく、微粉の飛散
が極めて少なく、取扱性及び作業性の良好な、し
かも水に容易に分散する実用性の大きい炭酸カル
シウム粒状体に関するものである。炭酸カルシウムは水不溶性で、その白色粉末は
白色顔料、各種充てん剤として塗料、製紙工業そ
の他の技術分野で広く大量に使用されている。そ
れらの利用に際しては、合成炭酸カルシウムは、
微粉状として、その白色性、吸油性、吸水性など
の特性を十分に発揮させるのが普通である。しか
しそれを微粉末としたものは極めてかさ高であ
り、輸送や貯蔵に不便であるばかりでなく、使用
の際に粉立ちが多く、さらに水分散性も悪く作業
性が低くなるのを免れない。また、このような合
成炭酸カルシウムは、過ケーキに低粘化剤を加
えて水性スラリーとしたとき、固形分濃度を60重
量％以上にすることが困難であるため、例えば固
形分濃度65〜70重量％を必要とする塗工用高濃度
カラーには実質上、使用できないという欠点があ
る。他方、粉末炭酸カルシウムの取扱いを容易にす
るために粒状化する試みがなされているが、粒径
をコントロールし、揃えることが極めて困難で、
そのため見掛比重も大きく変動して取扱いが不便
であるばかりでなく、例えば20〜40重量％の水分
を含有する粒状体は、なお表面粘着性を有し、輸
送や貯蔵などの間に粒子相互が結合し、あるいは
崩壊しやすいなどの問題をもたらす。これを防止
するのに、さらに20重量以下に乾燥しなければな
らないが、そのような乾燥は、非常に多くの手間
と時間を要し、工業的に著しく不利である。さら
に悪いことには、この粒状炭酸カルシウムは、水
に分散させるとき、適用する製品の品質を低下さ
せる恐れのあるもの、例えば紙塗工用顔料として
望ましくない325メツシユのふるいを通過しない
粗粒子が１重量％以上残存するため、良質の分散
液が得られず、また高度な乾燥処理を施すため水
分散性もそこなわれることになる。本発明者らは、粉末炭酸カルシウムの粒状化及
び粒状体の上記のような種々の欠点ないし問題点
を克服し、水分散性の優れた合成炭酸カルシウム
粒状体を開発すべく鋭意研究を重ねた結果、アラ
ゴナイト系柱状合成炭酸カルシウムを用いて造粒
し、所定の含水量、粒度に調整することによりそ
の目的を達成しうることを見出し、本発明をなす
に至つた。すなわち、本発明は、アラゴナイト系柱状合成
炭酸カルシウムを少なくとも50重量％含む炭酸カ
ルシウムからなり、含水率２〜35重量％、粒径
0.1〜10mmを有する水分散性合成炭酸カルシウム
粒状体を提供するものである。本発明の粒状体を構成するアラゴナイト系柱状
合成炭酸カルシウムは、必ずしも純粋なものであ
る必要はなく、それを主体とするもの、すなわち
少なくとも50重量％、好ましくは80重量％以上の
アラゴナイト系柱状合成炭酸カルシウムを含む炭
酸カルシウムであればよい。本発明の水分散性合成炭酸カルシウム粒状体を
製造するには、例えば特公昭55−51852号公報に
載されている方法に従い、石灰乳の中へ二酸化炭
素を吹き込むことにより得られるアラゴナイト系
柱状合成炭酸カルシウムを10〜40重量％の濃度で
含有する水性スラリーを、脱水処理して固形分濃
度45〜65重量％のケーキとし、これを粒径0.1〜
10mmの粒状体に造粒したのち、これを乾燥して含
水率２〜35重量％に調整する。この際のアラゴナ
イト系柱状合成炭酸カルシウムとしては、その長
径が約３μ以下、特に２μ以下のものが好適であ
る。水性スラリーの脱水は、常法に従い、普通に使
用されている脱水機を用いて行うことができる。
このような脱水機としては、例えば、オリバーブ
レス、フイルタープレス、遠心脱水機、ベルトプ
レス、加圧脱水機、デカンターなどスラリーを脱
水するのに慣用されているものを挙げることがで
きる。この際、ケーキが粒状化するような脱水機
を用いれば、後続の造粒工程を同時に行うことが
できるので有利である。例えばベルトプレスを用
いて脱水した場合、脱水されたケーキはロールに
付着するが、これをスクレーパーでかき取る際、
粒状化して離脱するので、そのまま造粒が行われ
ることになる。この脱水処理により、固形分濃度45〜65重量
％、好ましくは55〜60重量％のケーキが得られ
る。このケーキは次いで押出法などにより、造粒
され、粒径0.1〜10mm、好ましくは１〜５mmの粒
状体としたのち、含水率２〜35重量％、好ましく
は20〜30重量％まで乾燥される。この乾燥は、フラツシユ乾燥、バンド乾燥、流
動乾燥、ロータリー乾燥、加熱ロール乾燥、真空
乾燥、たな乾燥など任意の手段によつて行うこと
ができるが、含水率の制御が容易であり、しかも
粒子の崩壊を少なくすることができるという見地
から、バンド乾燥、たな乾燥及び加熱ロール乾燥
が有利である。また、乾燥温度としては、０〜
300℃、好ましくは50〜150℃の範囲内の温度が選
ばれる。アラゴナイト系柱状合成炭酸カルシウムを主体
とするケーキは比較的低温で容易に乾燥すること
ができるので、工業的に極めて有利であり、また
含水率が35重量％、すなわち固形分65重量％に乾
燥した粒状体は、他種の同程度の炭酸カルシウム
粒状体のような表面のべたつきが全くなく、輸送
や貯蔵中に粒相互の固着などの不都合な現象も全
くない優れた性質を示す。このように、本発明の炭酸カルシウム粒状体
は、比較的含水量が多い場合にも、見掛上あるい
は感触的に良好な乾燥状態であり、取扱いに不都
合がないから、簡単な乾燥でよく、工業的に有利
である。また、本発明の炭酸カルシウム粒状体は
水と接触させるとき極めて容易に分散してスラリ
ー化し、しかも高い固形分濃度のスラリーを形成
することができるので、作業性に優れるとともに
広い利用範囲を有し、その実用的価値は著しく高
い。本発明の炭酸カルシウム粒状体は、上記のよう
な優れた諸性能を有するので、10mmを超えた塊に
形成させてもよいが、その乾燥及び使用に際して
の取扱いを考慮するときは、0.1〜10mmの粒径に
調製することが好ましい。また、その含有水分
は、35重量％を超えると粒状体表面が若干粘着性
を帯び、粒状体が相互に結合したり、粒状体の強
度が低して崩壊する恐れがあるので、含水率を35
重量％以下に乾燥させることが必要である。他
方、一般に炭酸カルシウム中の微量水分を完全に
除去するには多くの時間と経費を要する上に、過
度の乾燥は分散性の低下をもたらすため、本発明
における含有水分の下限としては２重量％が実用
的限度となる。したがつて本発明粒状体の含水率
は２〜35重量％、好ましくは20〜30重量％の範囲
内で選ばれる。また、本発明の炭酸カルシウム粒状体はアラゴ
ナイト系柱状炭酸カルシウムを主体とした炭酸カ
ルシウムで形成されるが、アラゴナイト系柱状炭
酸カルシウム粒状体が少なくとも50重量％存在す
ることが必要であり、50重量％未満では水に対す
る分散性が低下するばかりでなく、上記含水率範
囲内、特に比較的多量の水分を含有する場合の保
形性も悪く、また水に分散させた場合に粗大化し
た粒子の325メツシユ不通過残存量が１％以上と
なり好ましくない。アラゴナイト系柱状炭酸カル
シウムの存在量は、好ましくは70重量％以上、さ
らに好ましくは80重量％以上である。本発明の炭酸カルシウム粒状体は、上記したよ
うに、水分散性に優れ、コーレスミキサーなどの
ような分散機で容易に水性スラリー化することが
でき、また従来の炭酸カルシウム又はその粒状体
からは得られなかつた高濃度、例えば70重量％前
後の高い固形分濃度のスラリーを形成させること
もできる。さらに、本発明の粒状体は比較的高い
含水率の粒状炭酸カルシウムとして提供でき、安
定できかつ取扱いが容易な実用性の優れた炭酸カ
ルシウム供給源となる。次に、実施例により本発明をさらに詳細に説明
する。実施例１平均粒径0.1μ×１μの合成アラゴナイト系柱
状炭酸カルシウム（純度100％）を約20重量％の
固形分濃度で含む水性スラリーをベルトプレスを
用いて含水率45重量％の顆粒状ケーキとしたの
ち、これをバンド乾燥機により、乾燥温度約100
℃乾燥して含水率約2.5重量％の炭酸カルシウム
粒状体を得た。得られた粒状体は粒径１〜３mm、炭酸カルシウ
ム固形分75.2重量％、カサ比重（ｇ／ml）は0.71
であつた。この炭酸カルシウム粒状体を用い、分散機コー
レスミキサーにより、周速25ｍ／secで20分処理
して、固形分約30重量％及び約70重量％のそれぞ
れの水分散液を得た。各分散液について諸性質を
測定し、それらの結果をまとめて第１表に示し
た。なお、固形分約70重量％分散液にはポリアクリ
ル酸ソーダ系分散剤（サンノプコ社製、商80名
「SN5044」）を１重量％を添加した。

【表】ただし、上記測定項目の測定法ないし測定器は
次のとおりである。粘度：25℃、60rpm.1分値 PH：ガラス電極粒度：光透過式粒度分布測定機（重量％は固形分
に基く）白色度：Kett式白色度計 325メツシユ残：325メツシユふるい不通過残部
（重量％は固形分に基く）実施例２実施例１と同様にして、平均粒径0.2μ×２μ
のアラゴナイト系柱状合成炭酸カルシウム（純度
100％）を含有する水性スラリーから、含水率
21.9重量％の炭酸カルシウム粒状体を調製した。
得られた粒状体の粒径は１〜３mmであり、カサ比
重は0.68であつた。得られた炭酸カルシウム粒状体を用い、実施例
１と同様にして固形分約30重量％及び約70重量％
の分散液を調製し、諸物性を測定した。それらの
結果を第２表に示す。

【表】

【表】実施例３平均粒径約0.3μ×３μ以下のアラゴナイト系
柱状炭酸カルシウムを含有する水性スラリーを用
い、実施例１と同様にして含水率20.1重量％の粒
状体を調製した。このものの粒径は１〜３mmで、
カサ比重は0.65であつた。これを用いて、実施例１と同様の方法で、固形
分約30重量％及び約70重量％の分散液をそれぞれ
調製し、各分散液の諸性質を測定した。それらの
結果を第３表に示す。

【表】比較例１実施例２と同じ平均粒径0.2μ×２μのアラゴ
ナイト系柱状炭酸カルシウムを含有する水性スラ
リーを用い、同様に操作して含水率39.8重量％の
顆粒状体を調製した。この場合、乾燥が不十分で
水分が多いため、粒状体相互の付着を生じる状態
で粒状体が形成される結果、粒径は１〜20mmの広
い範囲でばらつき、またカサ比重のばらつきも大
きかつた。比較例２平均粒径0.4μ×１μのカルサイト紡錘状炭酸
カルシウムを含有する水性スラリーを用い、実施
例１と同様にして含水率24.9重量％の顆粒を調製
した。このものの粒径は１〜５mmであつて、カサ
比重は0.62であつた。得られた粒状体を実施例１と同様に操作して、
固形分濃度約30重量％及び約70重量％の分散液を
それぞれ調製し、それらの物性を測定して結果を
第４表にまとめて示した。

【表】このカルサイト系紡錘状炭酸カルシウム粒状体
は約25重量％の含水率でも多少の粘着性を有し、
またこれを水性スラリーとするとき、もとの微細
粒子に分散しにくく、特に325メツシユアツパー
の粗粒残留分が１重量％以上未崩壊状態で残り、
水分散性の良好な粒状体とはいえないものであ
る。比較例３平均粒径0.2〜0.4μのカルサイト系立方体状炭
酸カルシウムを含有する水性スラリーを実施例１
と同様の条件で処理し、含水率19.9重量％の粒状
体を得た。得られた粒状体の粒径は１〜８mmで、
カサ比重は0.61であつた。この炭酸カルシウム粒状体から実施例１と同様
にして、固形分濃度が約30重量％及び70重量％の
水分散液をそれぞれ調製し、各分散液の諸物質を
測定した。測定結果を第５表に示す。

【表】

【表】カルサイト系立方体状炭酸カルシウムを用いて
得た粒状体は、固形分濃度を80重量％程度にまで
乾燥しても、なお粒状体表面に粘着性があり、取
扱いが困難であつた。また、分散液とした場合
に、未崩壊の粗粒物が多く、易水分散性粒状体と
して不適当であつた。参考例前記実施例１〜３の本発明の粒状体及び比較の
ために市販炭酸カルシウム粉末（VW90）を用
い、それぞれ塗工用組成物を調製し、コート原紙
として68ｇ／m²の上質紙の表面に下記条件で塗工
した。・塗工方法コーテイングロツド手塗（塗布量
20ｇ／m²）・スーパーカレンダー処理条件１線圧 100Kg／cm ２温度 55℃ ３通紙回数３回４カレンダー速度８ｍ／min 得られた各塗工紙の特性を第６表に示す。

【表】なお、表中の光学的特性及び印刷特性は、次の
方法によつた。光学的特性・白色度、不透明度−ハンター式白色度計・白紙光沢−グロスメーター75゜−75゜印刷特性・印刷光沢−グロスメーター75゜−75゜
（TKUG紅−ロ0.4ml）・Ｋ＆NInk受理性−ハンター式白色度計（Ｋ＆
N2分値）・IGT Pick−IGT印刷適性試験機（SMX墨
TKU）（使用インキ東洋イキウルトラキン
グ）また、実施例１〜３の炭酸カルシウム粒状体を
それぞれ用いた内添紙の諸物性を適用した紙の物
性とともに第７表に示す。

【表】なお、この表における内添紙の各試験方法は下
記のとおりである。メートル坪量（ｇ／m²）：JIS Ｐ 8124 紙厚（mm）：(株)東京計測機製作所BT−２型ベン
チシツクネスケージ使用紙中の灰分（％）：JIS Ｐ 8129 歩留（％）：JIS Ｐ 8129より算出白色度（％）：JIS Ｐ 8123 不透明度（％）：JIS Ｐ 8138 散乱係数（cm²／ｇ）：ハンター白色度計にて測
定、算出引張強さ（Kg）：JIS Ｐ 8113 伸び（％）：JIS Ｐ 8113 裂断長（Km）：JIS Ｐ 8113より算出破裂強さ（Kg／cm²）JIS Ｐ 8112 比破裂強さ（Kg／cm²）：JIS Ｐ 8112より算出吸水度（mm）：JIS Ｐ 8141

Claims

【特許請求の範囲】１アラゴナイト系柱状合成炭酸カルシウムを少
なくとも50重量％含む炭酸カルシウムからなり、
含水率２〜35重量％、粒径0.1〜10mmを有する水
分散性合成炭酸カルシウム粒状体。２石灰乳の中へ二酸化炭素を吹き込んで得られ
る、アラゴナイト系柱状合成炭酸カルシウムを10
〜40重量％の濃度で含有する水性スラリーを、固
形分濃度45〜65重量％になるまで脱水したのち、
粒径0.1〜10mmの粒状体に造粒し、次いで乾燥し
て含水率２〜35重量％に調整することを特徴とす
る水分散性合成炭酸カルシウム粒状体の製造方
法。