JPS636493B2 - - Google Patents
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- JPS636493B2 JPS636493B2 JP57176796A JP17679682A JPS636493B2 JP S636493 B2 JPS636493 B2 JP S636493B2 JP 57176796 A JP57176796 A JP 57176796A JP 17679682 A JP17679682 A JP 17679682A JP S636493 B2 JPS636493 B2 JP S636493B2
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- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F11/00—Compounds of calcium, strontium, or barium
- C01F11/18—Carbonates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
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- C01F11/18—Carbonates
- C01F11/185—After-treatment, e.g. grinding, purification, conversion of crystal morphology
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- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F11/00—Compounds of calcium, strontium, or barium
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- C01F11/182—Preparation of calcium carbonate by carbonation of aqueous solutions and characterised by an additive other than CaCO3-seeds
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- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F11/00—Compounds of calcium, strontium, or barium
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- C01F11/182—Preparation of calcium carbonate by carbonation of aqueous solutions and characterised by an additive other than CaCO3-seeds
- C01F11/183—Preparation of calcium carbonate by carbonation of aqueous solutions and characterised by an additive other than CaCO3-seeds the additive being an organic compound
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Description
本発明は、懸濁安定性の良好な、高濃度、か
つ、低粘度の沈降性炭酸カルシウム水系分散体に
関する。 従来から沈降性炭酸カルシウムはその粒子径及
び粒子形に応じてゴムやプラスチツクスの填料や
塗料の体質顔料として、さらに製紙方面において
は、塗被顔料あるいは抄紙内填用填材として広く
用いられている。この沈降性炭酸カルシウムはわ
が国においては、水酸化カルシウムの水懸濁液に
炭酸ガスを導通して炭酸カルシウムを沈殿生成さ
せ、これをフイルタープレスその他の脱水機で炭
酸カルシウム固形分濃度50重量％以上まで脱水
し、それをそのまま含水製品として供給したり、
あるいは、これを更に乾燥して粉末製品として市
場に供給している。この沈降性炭酸カルシウムの
沈殿生成物を脱水機にかけて得られる含水物は固
形分濃度が50重量％以上になると固いケーキ状
（以下これをケーキという）を示し、流動性の全
くない、パイプ流送などの非常に困難な泥状物で
ある。これは炭酸カルシウムの細かい粒子に強く
吸着された厚い水和層の形成により、かなり大量
の水が固定化され、系の流動性に役立つ自由水が
必然的に少なくなるためであると考えられる。 ケーキ状の含水炭酸カルシウムは、これを一度
乾燥して粉砕により粉末状にしたものより、はる
かに二次凝集物が少ないため、これら沈降性炭酸
カルシウムを水系で使用可能な分野、たとえば塗
被紙用顔料、水系塗料及びインキ等の易分散型体
質顔料などに使用する場合には、それら製品の不
透明性、光沢度、印刷適性等の物性をより良好な
らしめるため、二次凝集物の少ないケーキ状の含
水炭酸カルシウムを使用するのが望ましい。 しかしながら、このような用途に使用する場
合、非流動性で固いケーキ状の含水炭酸カルシウ
ムは、出荷時あるいは使用時における容器からの
出し入れ、あるいは顔料調合、顔料分散工程にお
いて多大の人的もしくは機械的エネルギーを必要
とするが、これを流動性のある懸濁安定性の良好
な高濃度かつ低濃度の炭酸カルシウム水系分散体
に変えうるならば、簡単な操作で使用が可能とな
り、又紙用塗被料塗料、インキ中の炭酸カルシウ
ム顔料濃度を高めることができるなど含水炭酸カ
ルシウムの用途面で大きなメリツトが得られる。
特に製紙業界においては塗被紙の乾燥コストの低
減及び塗被紙面の光沢良好な塗被紙を得る手段と
してより高濃度のコーテイングカラーの開発が急
務となつており、そのためにもより高濃度かつ、
低粘度の炭酸カルシウム水系分散体が望まれてい
る。従来このような懸濁安定性の良好な高濃度か
つ、低粘度の炭酸カルシウム水系分散体としては
最も一般的には分散剤として、ヘキサメタリン酸
ソーダ、ピロリン酸ソーダ等のリン酸系、リグノ
スルホネート、ナフチルスルホネートのようなア
ニオン界面活性剤系、クエン酸、リンゴ酸又はこ
れらの塩類のような、ポリカルボン酸系、アクリ
ル酸重合物、アクリル酸とマレイン酸の共重合物
などの高分子ポリカルボン酸あるいはそれらのソ
ーダ塩、アンモニウム塩などをそれぞれ炭酸カル
シウム水分散系に添加したものが公知である。 しかし、これらの方法は、沈殿生成した炭酸カ
ルシウムの粒子表面における水和層形成の少ない
比較的粒子径の大きい炭酸カルシウムにはある程
度効果が認められるが、平均粒子径1μｍ以下の
コロイド質沈降炭酸カルシウムに対しては固形分
濃度60重量％以上で易流動性を呈する炭酸カルシ
ウム水系分散体を得るには効果として充分とはい
えず、また多量に分散剤を必要とする欠点を有す
る。さらに最近の塗料及び製紙等の分野において
要求される易流動性を呈する沈降性炭酸カルシウ
ム水系分散体は70重量％以上に達しており、前記
公知の分散剤を使用してこの要求を満足しうる炭
酸カルシウム水系分散体の製造は不可能に近く、
またかりに前記公知の分散剤を大量に添加し、70
重量％以上の易流動性を呈する沈降性炭酸カルシ
ウム水系分散体を製造しえたとしても短時間のう
ちに増粘しプリン状にさらにはスポンジ状へと変
化し現実の使用に供される値にしないものとなつ
てしまう。また製紙塗工用として前記のように大
量の分散剤を添加することにより、短時間のみ易
流動性な炭酸カルシウム水系分散体を使用し得た
としても、過剰の分散剤が悪影響をおよぼし、塗
工時にスクラツチやビーデイングが発生しやす
く、また得られる塗工紙にぬりむらが発生した
り、光沢の低下がおこりかねない。 本発明は、これらの欠点をなくし、非常に少な
い分散剤の使用量で充分に解膠した、しかも長時
間にわたつて、低粘度で安定な高濃度の沈降性炭
酸カルシウムの水系分散体を提供することを目的
とし、沈降性炭酸カルシウムと水と高分子ポリカ
ルボン酸又はそのアルカリ塩類とから成る沈降性
炭酸カルシウム水系分散体において、Sr塩又は
Ba塩もしくはその両者とが添加されるとともに、
撹拌混合されることにより調製されることを特徴
とするものである。 本発明において、コロイド質沈降炭酸カルシウ
ムと高分子ポリカルボン酸系分散剤とSr塩又は
Ba塩もしくはその両者との併用とからなる分散
体が顕著な効果をもたらす理由については未だ詳
らかでない点もあるが、主たる理由は次のように
考えられる。即ち、高分子ポリカルボン酸又はそ
のアルカリ塩類の炭酸カルシウム水系分散体に対
する分散性向上、粘度低下効果については、一般
に高分子ポリカルボン酸又はそのアルカリ塩類が
水和層を伴う炭酸カルシウムの粒子表面に吸着
し、荷電的、立体障害的に炭酸カルシウム粒子の
分散を助け、凝集を防ぎ粘度が低下すると考えら
れている。その場合Sr塩又はBa塩もしくはその
両者を高分子ポリカルボン酸又はそのアルカリ塩
類と併用して使用すると、水和層を併う炭酸カル
シウム粒子表面における高分子ポリカルボン酸又
はそのアルカリ塩類の吸着がSr塩、Ba塩なしの
高分子ポリカルボン酸又はそのアルカリ塩類の単
独の場合より、水和層と置き換つての吸着が充分
に行われ、少量添加でも有効的に密な状態に吸着
し、そのため自由水が増加して粘度低下効果が一
層顕著に現われるものと考えられる。本発明に係
るコロイド質沈降炭酸カルシウム（普通は、平均
粒子系1μｍ以下）としては、水酸化カルシウム
水濁液と炭酸ガスの反応によつて得られるいわゆ
る炭酸ガス化合法によつて生成された炭酸カルシ
ウム、塩化カルシウム水溶液に炭酸ソーダ又は炭
酸アンモニウム水溶液を添加して得られるいわゆ
る塩化カルシウム法により生成された炭酸カルシ
ウム、その他いずれの方法による沈降性炭酸カル
シウムでも使用できる。 本発明において使用する高分子ポリカルボン酸
又はそのアルカリ塩類としては、アクリル酸重合
物、アクリル酸とアクリレート共重合物、アクリ
ル酸とマレイン酸共重合物、マレイン酸とスチレ
ン、酢酸ビニル、エチレン、ブチレン、イソブチ
レン、ブタジエンなどのモノマーとの共重合体な
どのうち、分子量500〜100000好ましくは1000〜
50000でこの重合物中カルボン酸基が少なくとも
15％以上好ましくは20％以上含有する重合物およ
びこれらのアルカリ金属塩、アンモニウム塩、ア
ミン塩などのアルカリ塩で水溶性のものが挙げら
れる。これら高分子ポリカルボン酸又はそのアル
カリ塩の使用量は、使用する炭酸カルシウムある
いは最終的に得ようとする水系散体の粘度によつ
て異なるものであるが、本発明における炭酸カル
シウムの平均粒子径1μｍ以下の低粘度の水系分
散体を得るには0.1〜５重量％で充分である。ま
た、本発明におけるSr塩又はBa塩としては各々
の炭酸塩、硫酸塩、塩化物、水酸化物、酸化物等
を挙げることができる。これらSr塩又はBa塩も
しくは、その両者の添加量は水系分散体を構成す
る炭酸カルシウムに対しSr又はBaもしくはその
両者が0.005％以上好ましくは0.01％以上である
ことが必要であり、Sr又はBaもしくはその両者
の添加量が0.005％未満の場合、それらの添加に
よる効果は確認しがたく、高分子ポリカルボン酸
又はそのアルカリ塩の単独添加使用による結果と
さほどかわりはない。また、これらSr塩又はBa
塩もしくはその両者の添加時期は炭酸カルシウム
ケーキ、高分子ポリカルボン酸又はそのアルカリ
塩と共に添加する炭酸カルシウム水系分散体の製
造時で充分その添加効果を発揮するが、さらに好
ましくは炭酸カルシウム水系分散体に使用する沈
降性炭酸カルシウムを前記のような方法で製造す
る炭酸化工程の開始前又は炭酸化工程中に添加す
るか、また炭酸化工程完了後得られる炭酸カルシ
ウム懸濁液中に添加するのが好ましい。本発明の
炭酸カルシウム水系分散体を製造する撹拌装置は
一般に用いられているもので充分であり、例え
ば、リボンミキサー、ニーダー、ボールミル、高
速デイスパー、ホモジナイザーなどがある。かく
して得られる炭酸カルシウム水系分散体は、炭酸
カルシウム固形分濃度が50〜75重量％と高濃度に
もかかわらず低粘度であり、なおかつ長期間放置
してもプリン状あるいはスポンジ状にならない懸
濁安定性の良好な性質を有し、従来にはなかつた
工業的に有用な新しい組成物を本発明によつて始
めて提供することが可能となるものである。本発
明炭酸カルシウム水系分散体は、紙、ゴム、ラテ
ツクス、水系の合成樹脂、塗料、インキ、接着剤
などに対し、優れた機械的性質、光学的性質を付
与し、また操業性を非常に良好ならしめる易分散
型充填剤又は顔料として用いることができるが、
目的、用途によつては本発明炭酸カルシウム水系
分散体をベースにし、これに他の充填剤、顔料、
その他の必要添加剤の粉末または水分散体にした
ものを適宜まぜて易分散型混合分散体として使用
することもでき、本発明の利用法の一つとして工
業的に有用に利用されるものである。以下、実施
例を具体的に説明する。 実施例１〜実施例５、比較例１ 水酸化カルシウムを145ｇ／の濃度で含む30
℃に調製した石灰乳180中に二酸化炭素濃度が
20容量％の炭酸ガスを1500／hrの速度で導通
し、360rpmの撹拌速度で反応液を撹拌しつつ炭
酸化反応を行い、反応開始16時間後PH7.0、温度
70℃で炭酸化反応を停止した。このようにして得
られた炭酸カルシウムは0.2〜0.4μｍの粒子径
（電子顕微鏡視野による１次粒子の大きさであり、
以下電顕写真視野という）を有する炭酸カルシウ
ムであつた。炭酸化反応停止後、炭酸カルシウム
水懸濁液を６等分し６個の容器に移しかえた後、
その内１個をのぞく他の５個に表−１に示すよう
にSr塩、Ba塩を添加し、１時間撹拌を続け、こ
の後各々の炭酸カルシウム水懸濁液をフイルター
プレスを用い脱水し約71％のプレスケーキを得
た。このようにして得られた炭酸カルシウムのプ
レスケーキに分散剤〔アクリル酸とマレイン酸の
共重合物（モル比：100／30）のナトリウム塩で
分子量が14000〕を添加した後高速ラボデイスパ
ー（特殊機化工業(株)製、デイゾルバータイプの撹
拌羽根、羽根直径50mm、回転数4000rpm、以下同
じ）を用いて炭酸カルシウム水系分散体を調製し
た。添加剤名、Sr、Baの添加率、分散剤の添加
率、炭酸カルシウム水系分散体の固形分濃度及び
粘度変化を表−１に示す。表−１の結果から本発
明品（実施例１〜５）はSr塩又はBa塩無使用で
ある比較例１とくらべ良好な結果を示しており、
Sr塩又はBa塩の添加が低粘度炭酸カルシウム水
系分散体の調製には不可欠であることは明確であ
る。 比較例 ２ 水酸化カルシウムを145ｇ／の濃度で含む30
℃に調製した石灰乳30中に二酸化炭素濃度が20
容量％の炭酸ガスを500／hrの速度で導通し、
360rpmの撹拌速度で反応液を撹拌しつつ炭酸化
反応を行い、反応開始12時間後PH7.2、温度65℃
で炭酸化反応を停止した。このようにして得られ
た炭酸カルシウムは0.2〜0.4μｍの粒子径（電顕
写真視野）を有する炭酸カルシウムであつた。炭
酸化反応停止後炭酸カルシウム水懸濁液をフイル
タープレスを用いて脱水し約71％のプレスケーキ
を得た。このようにして得られた炭酸カルシウム
のプレスケーキに分散剤〔アクリル酸とマレイン
酸の共重合物（モル比：100／80）のナトリウム
塩で分子量が13000〕を添加した後、高速ラボデ
イスパー（特殊機化工業(株)製）を用いて炭酸カル
シウム水系分散剤を調製した。分散剤の添加率、
炭酸カルシウム水系分散体の固形分濃度及び粘度
変化を表−２に示す。 実施例 ６、７、８ 比較例２に用いた石灰乳に表−２に示すように
Sr塩又はBa塩を同じく表−２に示す添加率で添
加した後炭酸化反応を行うことをのぞいて比較例
２と同様の方法で炭酸カルシウム水系分散体を調
製した。添加剤名、Sr、Baの添加率、炭酸カル
シウム水系分散体の固形分濃度及び粘度変化を表
−２に示す。なお、実施例６〜８で得られた炭酸
カルシウムはすべて0.2〜0.4μｍ（電顕写真視野）
の粒子径を有する炭酸カルシウムであつた。表−
２の結果から本発明品（実施例６〜８）は比較例
２とくらべて良好な結果を示しており、Sr塩又
はBa塩の添加が高濃度かつ低粘度の炭酸カルシ
ウム水系分散体の調製には不可欠であることが明
確である。 比較例 ３ 実施例６に用いた添加剤SrCO3の添加量を1/30
に変更することをのぞき、実施例６と同様の方法
で炭酸化を行い、同様の方法で炭酸カルシウム水
系分散体を調製した。これにより得られた炭酸カ
ルシウムは0.2〜0.4μｍ（電顕写真視野）の粒子
径を有する炭酸カルシウムであつた。表−３に炭
酸カルシウム水系分散体中の炭酸カルシウムに対
するSr、分散剤及び炭酸カルシウム水系分散体
の固形分濃度及び粘度変化を示す比較例３では
SrCO3が炭酸カルシウム水系分散体中の炭酸カル
シウムに対しSrとして0.0033％添加されるとはい
え表−３の結果から比較例２の結果と大差なく
SrCO3の添加による効果は確認されていない。
つ、低粘度の沈降性炭酸カルシウム水系分散体に
関する。 従来から沈降性炭酸カルシウムはその粒子径及
び粒子形に応じてゴムやプラスチツクスの填料や
塗料の体質顔料として、さらに製紙方面において
は、塗被顔料あるいは抄紙内填用填材として広く
用いられている。この沈降性炭酸カルシウムはわ
が国においては、水酸化カルシウムの水懸濁液に
炭酸ガスを導通して炭酸カルシウムを沈殿生成さ
せ、これをフイルタープレスその他の脱水機で炭
酸カルシウム固形分濃度50重量％以上まで脱水
し、それをそのまま含水製品として供給したり、
あるいは、これを更に乾燥して粉末製品として市
場に供給している。この沈降性炭酸カルシウムの
沈殿生成物を脱水機にかけて得られる含水物は固
形分濃度が50重量％以上になると固いケーキ状
（以下これをケーキという）を示し、流動性の全
くない、パイプ流送などの非常に困難な泥状物で
ある。これは炭酸カルシウムの細かい粒子に強く
吸着された厚い水和層の形成により、かなり大量
の水が固定化され、系の流動性に役立つ自由水が
必然的に少なくなるためであると考えられる。 ケーキ状の含水炭酸カルシウムは、これを一度
乾燥して粉砕により粉末状にしたものより、はる
かに二次凝集物が少ないため、これら沈降性炭酸
カルシウムを水系で使用可能な分野、たとえば塗
被紙用顔料、水系塗料及びインキ等の易分散型体
質顔料などに使用する場合には、それら製品の不
透明性、光沢度、印刷適性等の物性をより良好な
らしめるため、二次凝集物の少ないケーキ状の含
水炭酸カルシウムを使用するのが望ましい。 しかしながら、このような用途に使用する場
合、非流動性で固いケーキ状の含水炭酸カルシウ
ムは、出荷時あるいは使用時における容器からの
出し入れ、あるいは顔料調合、顔料分散工程にお
いて多大の人的もしくは機械的エネルギーを必要
とするが、これを流動性のある懸濁安定性の良好
な高濃度かつ低濃度の炭酸カルシウム水系分散体
に変えうるならば、簡単な操作で使用が可能とな
り、又紙用塗被料塗料、インキ中の炭酸カルシウ
ム顔料濃度を高めることができるなど含水炭酸カ
ルシウムの用途面で大きなメリツトが得られる。
特に製紙業界においては塗被紙の乾燥コストの低
減及び塗被紙面の光沢良好な塗被紙を得る手段と
してより高濃度のコーテイングカラーの開発が急
務となつており、そのためにもより高濃度かつ、
低粘度の炭酸カルシウム水系分散体が望まれてい
る。従来このような懸濁安定性の良好な高濃度か
つ、低粘度の炭酸カルシウム水系分散体としては
最も一般的には分散剤として、ヘキサメタリン酸
ソーダ、ピロリン酸ソーダ等のリン酸系、リグノ
スルホネート、ナフチルスルホネートのようなア
ニオン界面活性剤系、クエン酸、リンゴ酸又はこ
れらの塩類のような、ポリカルボン酸系、アクリ
ル酸重合物、アクリル酸とマレイン酸の共重合物
などの高分子ポリカルボン酸あるいはそれらのソ
ーダ塩、アンモニウム塩などをそれぞれ炭酸カル
シウム水分散系に添加したものが公知である。 しかし、これらの方法は、沈殿生成した炭酸カ
ルシウムの粒子表面における水和層形成の少ない
比較的粒子径の大きい炭酸カルシウムにはある程
度効果が認められるが、平均粒子径1μｍ以下の
コロイド質沈降炭酸カルシウムに対しては固形分
濃度60重量％以上で易流動性を呈する炭酸カルシ
ウム水系分散体を得るには効果として充分とはい
えず、また多量に分散剤を必要とする欠点を有す
る。さらに最近の塗料及び製紙等の分野において
要求される易流動性を呈する沈降性炭酸カルシウ
ム水系分散体は70重量％以上に達しており、前記
公知の分散剤を使用してこの要求を満足しうる炭
酸カルシウム水系分散体の製造は不可能に近く、
またかりに前記公知の分散剤を大量に添加し、70
重量％以上の易流動性を呈する沈降性炭酸カルシ
ウム水系分散体を製造しえたとしても短時間のう
ちに増粘しプリン状にさらにはスポンジ状へと変
化し現実の使用に供される値にしないものとなつ
てしまう。また製紙塗工用として前記のように大
量の分散剤を添加することにより、短時間のみ易
流動性な炭酸カルシウム水系分散体を使用し得た
としても、過剰の分散剤が悪影響をおよぼし、塗
工時にスクラツチやビーデイングが発生しやす
く、また得られる塗工紙にぬりむらが発生した
り、光沢の低下がおこりかねない。 本発明は、これらの欠点をなくし、非常に少な
い分散剤の使用量で充分に解膠した、しかも長時
間にわたつて、低粘度で安定な高濃度の沈降性炭
酸カルシウムの水系分散体を提供することを目的
とし、沈降性炭酸カルシウムと水と高分子ポリカ
ルボン酸又はそのアルカリ塩類とから成る沈降性
炭酸カルシウム水系分散体において、Sr塩又は
Ba塩もしくはその両者とが添加されるとともに、
撹拌混合されることにより調製されることを特徴
とするものである。 本発明において、コロイド質沈降炭酸カルシウ
ムと高分子ポリカルボン酸系分散剤とSr塩又は
Ba塩もしくはその両者との併用とからなる分散
体が顕著な効果をもたらす理由については未だ詳
らかでない点もあるが、主たる理由は次のように
考えられる。即ち、高分子ポリカルボン酸又はそ
のアルカリ塩類の炭酸カルシウム水系分散体に対
する分散性向上、粘度低下効果については、一般
に高分子ポリカルボン酸又はそのアルカリ塩類が
水和層を伴う炭酸カルシウムの粒子表面に吸着
し、荷電的、立体障害的に炭酸カルシウム粒子の
分散を助け、凝集を防ぎ粘度が低下すると考えら
れている。その場合Sr塩又はBa塩もしくはその
両者を高分子ポリカルボン酸又はそのアルカリ塩
類と併用して使用すると、水和層を併う炭酸カル
シウム粒子表面における高分子ポリカルボン酸又
はそのアルカリ塩類の吸着がSr塩、Ba塩なしの
高分子ポリカルボン酸又はそのアルカリ塩類の単
独の場合より、水和層と置き換つての吸着が充分
に行われ、少量添加でも有効的に密な状態に吸着
し、そのため自由水が増加して粘度低下効果が一
層顕著に現われるものと考えられる。本発明に係
るコロイド質沈降炭酸カルシウム（普通は、平均
粒子系1μｍ以下）としては、水酸化カルシウム
水濁液と炭酸ガスの反応によつて得られるいわゆ
る炭酸ガス化合法によつて生成された炭酸カルシ
ウム、塩化カルシウム水溶液に炭酸ソーダ又は炭
酸アンモニウム水溶液を添加して得られるいわゆ
る塩化カルシウム法により生成された炭酸カルシ
ウム、その他いずれの方法による沈降性炭酸カル
シウムでも使用できる。 本発明において使用する高分子ポリカルボン酸
又はそのアルカリ塩類としては、アクリル酸重合
物、アクリル酸とアクリレート共重合物、アクリ
ル酸とマレイン酸共重合物、マレイン酸とスチレ
ン、酢酸ビニル、エチレン、ブチレン、イソブチ
レン、ブタジエンなどのモノマーとの共重合体な
どのうち、分子量500〜100000好ましくは1000〜
50000でこの重合物中カルボン酸基が少なくとも
15％以上好ましくは20％以上含有する重合物およ
びこれらのアルカリ金属塩、アンモニウム塩、ア
ミン塩などのアルカリ塩で水溶性のものが挙げら
れる。これら高分子ポリカルボン酸又はそのアル
カリ塩の使用量は、使用する炭酸カルシウムある
いは最終的に得ようとする水系散体の粘度によつ
て異なるものであるが、本発明における炭酸カル
シウムの平均粒子径1μｍ以下の低粘度の水系分
散体を得るには0.1〜５重量％で充分である。ま
た、本発明におけるSr塩又はBa塩としては各々
の炭酸塩、硫酸塩、塩化物、水酸化物、酸化物等
を挙げることができる。これらSr塩又はBa塩も
しくは、その両者の添加量は水系分散体を構成す
る炭酸カルシウムに対しSr又はBaもしくはその
両者が0.005％以上好ましくは0.01％以上である
ことが必要であり、Sr又はBaもしくはその両者
の添加量が0.005％未満の場合、それらの添加に
よる効果は確認しがたく、高分子ポリカルボン酸
又はそのアルカリ塩の単独添加使用による結果と
さほどかわりはない。また、これらSr塩又はBa
塩もしくはその両者の添加時期は炭酸カルシウム
ケーキ、高分子ポリカルボン酸又はそのアルカリ
塩と共に添加する炭酸カルシウム水系分散体の製
造時で充分その添加効果を発揮するが、さらに好
ましくは炭酸カルシウム水系分散体に使用する沈
降性炭酸カルシウムを前記のような方法で製造す
る炭酸化工程の開始前又は炭酸化工程中に添加す
るか、また炭酸化工程完了後得られる炭酸カルシ
ウム懸濁液中に添加するのが好ましい。本発明の
炭酸カルシウム水系分散体を製造する撹拌装置は
一般に用いられているもので充分であり、例え
ば、リボンミキサー、ニーダー、ボールミル、高
速デイスパー、ホモジナイザーなどがある。かく
して得られる炭酸カルシウム水系分散体は、炭酸
カルシウム固形分濃度が50〜75重量％と高濃度に
もかかわらず低粘度であり、なおかつ長期間放置
してもプリン状あるいはスポンジ状にならない懸
濁安定性の良好な性質を有し、従来にはなかつた
工業的に有用な新しい組成物を本発明によつて始
めて提供することが可能となるものである。本発
明炭酸カルシウム水系分散体は、紙、ゴム、ラテ
ツクス、水系の合成樹脂、塗料、インキ、接着剤
などに対し、優れた機械的性質、光学的性質を付
与し、また操業性を非常に良好ならしめる易分散
型充填剤又は顔料として用いることができるが、
目的、用途によつては本発明炭酸カルシウム水系
分散体をベースにし、これに他の充填剤、顔料、
その他の必要添加剤の粉末または水分散体にした
ものを適宜まぜて易分散型混合分散体として使用
することもでき、本発明の利用法の一つとして工
業的に有用に利用されるものである。以下、実施
例を具体的に説明する。 実施例１〜実施例５、比較例１ 水酸化カルシウムを145ｇ／の濃度で含む30
℃に調製した石灰乳180中に二酸化炭素濃度が
20容量％の炭酸ガスを1500／hrの速度で導通
し、360rpmの撹拌速度で反応液を撹拌しつつ炭
酸化反応を行い、反応開始16時間後PH7.0、温度
70℃で炭酸化反応を停止した。このようにして得
られた炭酸カルシウムは0.2〜0.4μｍの粒子径
（電子顕微鏡視野による１次粒子の大きさであり、
以下電顕写真視野という）を有する炭酸カルシウ
ムであつた。炭酸化反応停止後、炭酸カルシウム
水懸濁液を６等分し６個の容器に移しかえた後、
その内１個をのぞく他の５個に表−１に示すよう
にSr塩、Ba塩を添加し、１時間撹拌を続け、こ
の後各々の炭酸カルシウム水懸濁液をフイルター
プレスを用い脱水し約71％のプレスケーキを得
た。このようにして得られた炭酸カルシウムのプ
レスケーキに分散剤〔アクリル酸とマレイン酸の
共重合物（モル比：100／30）のナトリウム塩で
分子量が14000〕を添加した後高速ラボデイスパ
ー（特殊機化工業(株)製、デイゾルバータイプの撹
拌羽根、羽根直径50mm、回転数4000rpm、以下同
じ）を用いて炭酸カルシウム水系分散体を調製し
た。添加剤名、Sr、Baの添加率、分散剤の添加
率、炭酸カルシウム水系分散体の固形分濃度及び
粘度変化を表−１に示す。表−１の結果から本発
明品（実施例１〜５）はSr塩又はBa塩無使用で
ある比較例１とくらべ良好な結果を示しており、
Sr塩又はBa塩の添加が低粘度炭酸カルシウム水
系分散体の調製には不可欠であることは明確であ
る。 比較例 ２ 水酸化カルシウムを145ｇ／の濃度で含む30
℃に調製した石灰乳30中に二酸化炭素濃度が20
容量％の炭酸ガスを500／hrの速度で導通し、
360rpmの撹拌速度で反応液を撹拌しつつ炭酸化
反応を行い、反応開始12時間後PH7.2、温度65℃
で炭酸化反応を停止した。このようにして得られ
た炭酸カルシウムは0.2〜0.4μｍの粒子径（電顕
写真視野）を有する炭酸カルシウムであつた。炭
酸化反応停止後炭酸カルシウム水懸濁液をフイル
タープレスを用いて脱水し約71％のプレスケーキ
を得た。このようにして得られた炭酸カルシウム
のプレスケーキに分散剤〔アクリル酸とマレイン
酸の共重合物（モル比：100／80）のナトリウム
塩で分子量が13000〕を添加した後、高速ラボデ
イスパー（特殊機化工業(株)製）を用いて炭酸カル
シウム水系分散剤を調製した。分散剤の添加率、
炭酸カルシウム水系分散体の固形分濃度及び粘度
変化を表−２に示す。 実施例 ６、７、８ 比較例２に用いた石灰乳に表−２に示すように
Sr塩又はBa塩を同じく表−２に示す添加率で添
加した後炭酸化反応を行うことをのぞいて比較例
２と同様の方法で炭酸カルシウム水系分散体を調
製した。添加剤名、Sr、Baの添加率、炭酸カル
シウム水系分散体の固形分濃度及び粘度変化を表
−２に示す。なお、実施例６〜８で得られた炭酸
カルシウムはすべて0.2〜0.4μｍ（電顕写真視野）
の粒子径を有する炭酸カルシウムであつた。表−
２の結果から本発明品（実施例６〜８）は比較例
２とくらべて良好な結果を示しており、Sr塩又
はBa塩の添加が高濃度かつ低粘度の炭酸カルシ
ウム水系分散体の調製には不可欠であることが明
確である。 比較例 ３ 実施例６に用いた添加剤SrCO3の添加量を1/30
に変更することをのぞき、実施例６と同様の方法
で炭酸化を行い、同様の方法で炭酸カルシウム水
系分散体を調製した。これにより得られた炭酸カ
ルシウムは0.2〜0.4μｍ（電顕写真視野）の粒子
径を有する炭酸カルシウムであつた。表−３に炭
酸カルシウム水系分散体中の炭酸カルシウムに対
するSr、分散剤及び炭酸カルシウム水系分散体
の固形分濃度及び粘度変化を示す比較例３では
SrCO3が炭酸カルシウム水系分散体中の炭酸カル
シウムに対しSrとして0.0033％添加されるとはい
え表−３の結果から比較例２の結果と大差なく
SrCO3の添加による効果は確認されていない。
【表】
【表】
【表】
実施例９〜11、比較例４
水酸化カルシウムを120ｇ／の濃度で含む12
℃調整した石灰乳180中に二酸化炭素濃度が25
容量％の炭酸ガスを20000／hrの速度で15分導
通し、その後、同様の炭酸ガスを2000／hrの速
度で導通し、360rpmの撹拌速度で反応液を撹拌
しつつ炭酸化反応を行い、反応開始10時間後PH
7.2、温度60℃で炭酸化反応を停止した。このよ
うにして得られた炭酸カルシウムは0.07〜0.1μｍ
の粒子径（電顕写真視野）を有するものであつ
た。かかる炭酸カルシウム水懸濁液を４等分し、
その内１個をのぞく他の３個に表−４に示すよう
にSr塩、Br塩を添加し、１時間撹拌を行い、そ
の後各々の炭酸カルシウム懸濁液をフイルタープ
レスを用いて脱水し約61％のプレスケーキを得
た。かかるプレスケーキに分散剤〔アクリル酸、
イタコン酸及びスチレンスルホン酸の共重合物
（モル比：100／22／３）のアンモニウム塩で分子
量が10000〕を添加した後、実施例１と同様の方
法で炭酸カルシカム水系分散体を調製した。添加
剤名、Sr、Brの添加率、炭酸カルシウム水系分
散体の固形分濃度及び粘度変化を表−４に示す。 表−４の結果から、従来スラリーの困難であつ
たもの（比較例４）でも本発明（実施例９〜11）
により、高濃度・低粘度で安定な炭酸カルシウム
水系分散単の調製が可能となることが理解でき
る。
℃調整した石灰乳180中に二酸化炭素濃度が25
容量％の炭酸ガスを20000／hrの速度で15分導
通し、その後、同様の炭酸ガスを2000／hrの速
度で導通し、360rpmの撹拌速度で反応液を撹拌
しつつ炭酸化反応を行い、反応開始10時間後PH
7.2、温度60℃で炭酸化反応を停止した。このよ
うにして得られた炭酸カルシウムは0.07〜0.1μｍ
の粒子径（電顕写真視野）を有するものであつ
た。かかる炭酸カルシウム水懸濁液を４等分し、
その内１個をのぞく他の３個に表−４に示すよう
にSr塩、Br塩を添加し、１時間撹拌を行い、そ
の後各々の炭酸カルシウム懸濁液をフイルタープ
レスを用いて脱水し約61％のプレスケーキを得
た。かかるプレスケーキに分散剤〔アクリル酸、
イタコン酸及びスチレンスルホン酸の共重合物
（モル比：100／22／３）のアンモニウム塩で分子
量が10000〕を添加した後、実施例１と同様の方
法で炭酸カルシカム水系分散体を調製した。添加
剤名、Sr、Brの添加率、炭酸カルシウム水系分
散体の固形分濃度及び粘度変化を表−４に示す。 表−４の結果から、従来スラリーの困難であつ
たもの（比較例４）でも本発明（実施例９〜11）
により、高濃度・低粘度で安定な炭酸カルシウム
水系分散単の調製が可能となることが理解でき
る。
【表】
実施例 12〜17
実施例１に用いた分散剤を表−５に示す分散剤
に変更することを除いて、実施例１と同様の方法
で炭酸カルシウム水系分散体を調製した。添加剤
名、Srの添加率、使用する分散剤の組成、分散
剤の添加率、炭酸カルシウム水系分散体の固形分
濃度及び粘度変化を表−５に示す。
に変更することを除いて、実施例１と同様の方法
で炭酸カルシウム水系分散体を調製した。添加剤
名、Srの添加率、使用する分散剤の組成、分散
剤の添加率、炭酸カルシウム水系分散体の固形分
濃度及び粘度変化を表−５に示す。
【表】
比較例 ５〜10
実施例12〜17において、SrCO3を使用しないこ
とを除いて、実施例12〜17と同様の方法で炭酸カ
ルシウム水系分散体を調製した。使用する分散剤
の組成、分散剤の添加率、炭酸カルシウム水系分
散体の固形分濃度及び粘度変化を表−６に示す。
とを除いて、実施例12〜17と同様の方法で炭酸カ
ルシウム水系分散体を調製した。使用する分散剤
の組成、分散剤の添加率、炭酸カルシウム水系分
散体の固形分濃度及び粘度変化を表−６に示す。
【表】
応用例 １
実施例６及び比較例２によつて製造されたそれ
ぞれの炭酸カルシウム水系分散体を用いて紙塗工
試験を行つた。 まず炭酸カルシウム51.15重量％、スターチ
（MS4600）3.5重量％ラテツクス（JSR0616）5.0
重量％分散剤0.35重量％及び水40重量％からなる
塗工液を調製し、これを米坪64ｇ／m2のコース紙
にコーテイングロツドで11ｇ／m2片面塗工を行
い、これを温度70℃ニツプ圧50Kg／cm３回通紙の
条件下でスーパーカレンダーにかけて塗工紙を得
た。 この結果を表−７に示す。
ぞれの炭酸カルシウム水系分散体を用いて紙塗工
試験を行つた。 まず炭酸カルシウム51.15重量％、スターチ
（MS4600）3.5重量％ラテツクス（JSR0616）5.0
重量％分散剤0.35重量％及び水40重量％からなる
塗工液を調製し、これを米坪64ｇ／m2のコース紙
にコーテイングロツドで11ｇ／m2片面塗工を行
い、これを温度70℃ニツプ圧50Kg／cm３回通紙の
条件下でスーパーカレンダーにかけて塗工紙を得
た。 この結果を表−７に示す。
【表】
なお、各試験の評価は次の方法により行つた。
１ 60rpm Low−Vis：Ｂ型粘度計25℃で測定
２ 4400rpmHi−Vis：ハーキユレス粘度計25℃
で測定 ３ 白紙光沢度：グロスメーター75−75゜測定 ４ 印刷光沢度：同上 ５ 不透明度：ハンター式白色度計測定 ６ 表面強度：IGT印刷適性試験機測定 以上のような塗工紙試験結果から明らかなよう
に、本発明方法により得た炭酸カルシウム水系分
散体は、紙塗工用として、各物性において良好で
あることが確認される。
で測定 ３ 白紙光沢度：グロスメーター75−75゜測定 ４ 印刷光沢度：同上 ５ 不透明度：ハンター式白色度計測定 ６ 表面強度：IGT印刷適性試験機測定 以上のような塗工紙試験結果から明らかなよう
に、本発明方法により得た炭酸カルシウム水系分
散体は、紙塗工用として、各物性において良好で
あることが確認される。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 沈降性炭酸カルシウムと水と高分子ポリカル
ボン酸又はそのアルカリ塩類とから成る沈降性炭
酸カルシウム水系分散体において、Sr塩又はBa
塩もしくはその両者とが添加されるとともに、撹
拌混合されることにより調製されることを特徴と
する、沈降性炭酸カルシウム水系分散体。 ２ Sr又はBaもしくはその両者の添加量が炭酸
カルシウムに対し0.005％以上であることを特微
とする特許請求の範囲第１項記載の水系分散体。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57176796A JPS5969426A (ja) | 1982-10-06 | 1982-10-06 | 沈降性炭酸カルシウム水系分散体 |
| KR1019830004235A KR910003343B1 (ko) | 1982-10-06 | 1983-09-06 | 침강제 탄산칼슘 수계분산체 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57176796A JPS5969426A (ja) | 1982-10-06 | 1982-10-06 | 沈降性炭酸カルシウム水系分散体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5969426A JPS5969426A (ja) | 1984-04-19 |
| JPS636493B2 true JPS636493B2 (ja) | 1988-02-10 |
Family
ID=16019988
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57176796A Granted JPS5969426A (ja) | 1982-10-06 | 1982-10-06 | 沈降性炭酸カルシウム水系分散体 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5969426A (ja) |
| KR (1) | KR910003343B1 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07100920B2 (ja) * | 1985-02-20 | 1995-11-01 | コツパ−ス コムパニ− インコ−ポレ−テツド | 図書材料の脱酸方法 |
| JPH07107239B2 (ja) * | 1985-10-02 | 1995-11-15 | 奥多摩工業株式会社 | 製紙方法 |
| JPS6295338A (ja) * | 1985-10-21 | 1987-05-01 | Diafoil Co Ltd | ポリエステル組成物 |
| EP0460640A1 (en) * | 1990-06-07 | 1991-12-11 | Diafoil Hoechst Co., Ltd | Polyester film for magnetic recording media |
| EP0590570B1 (en) * | 1992-09-29 | 2001-06-13 | Diafoil Hoechst Co., Ltd | Biaxially oriented polyester film for magnetic recording medium |
| US7105139B2 (en) | 2002-04-25 | 2006-09-12 | Imerys Pigments, Inc. | Stabilization of the viscosity of formamidine sulfinic acid bleached calcium carbonate slurries |
| JP6146848B2 (ja) * | 2011-02-28 | 2017-06-14 | ソリューションズ アイイーエス インコーポレイテッド | 土壌及び地下水改質のための現場でのｐＨ調節 |
-
1982
- 1982-10-06 JP JP57176796A patent/JPS5969426A/ja active Granted
-
1983
- 1983-09-06 KR KR1019830004235A patent/KR910003343B1/ko not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5969426A (ja) | 1984-04-19 |
| KR910003343B1 (ko) | 1991-05-28 |
| KR840006469A (ko) | 1984-11-30 |
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