交差円盤状、ハンバーガー状又は円盤状形態をしたバテライト型炭酸カルシウム及びその製造方法
【課題】不純物をほとんど含まない、広範囲の分野まで利用できる、分散性の良い粒子径の制御された、交差円盤状、ハンバーガー状又は円盤状バテライト型炭酸カルシウム及びその製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】可溶性カルシウム塩及び／又は可溶性炭酸塩と可溶性炭酸塩塩及び／又は可溶性カルシウム塩を０．１〜１モル／Ｌの濃度で、反応温度を５〜６０℃、滴下反応速度を０．１〜１０時間、攪拌の回転速度を変化させて反応させることにより、円盤状基本粒子径１〜２０μｍの交差円盤状、ハンバーガー状又は円盤状バテライト型炭酸カルシウムを製造する。
【解決手段】可溶性カルシウム塩及び／又は可溶性炭酸塩と可溶性炭酸塩塩及び／又は可溶性カルシウム塩を０．１〜１モル／Ｌの濃度で、反応温度を５〜６０℃、滴下反応速度を０．１〜１０時間、攪拌の回転速度を変化させて反応させることにより、円盤状基本粒子径１〜２０μｍの交差円盤状、ハンバーガー状又は円盤状バテライト型炭酸カルシウムを製造する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円盤状炭酸カルシウムを基本粒子とした交差円盤状、ハンバーガー状又は円盤状形態をしたバテライト型炭酸カルシウムの製造方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、不純物をほとんど含まない分散性のよく、粒子径が制御された円盤状炭酸カルシウムを基本粒子とした交差円盤状、ハンバーガー状又は円盤状形態をしたバテライト型炭酸カルシウムを、短時間に、しかも簡単な操作で効率よく製造する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
炭酸カルシウムの工業的製造方法としては、炭酸ガス法が広く採用されているが、この製法による製造過程は、石灰石の焼成から消化・炭酸化過程及び異物除去過程と石灰石焼成排ガスの洗浄と石化乳液への導入の工程が必要であり、複雑な工程と装置が必要である。又、石灰石から混入する不純物の問題があり、用途が工業品あるいは食品までと限られている。用途を拡大するには、石灰石からの不純物を除く石灰乳の高純度化工程を経由しなければならず、そのための工程や装置の複雑化となり、製造コストが高くなる欠点がある。
一方、溶液法は不純物の混入をなくし、製造装置の簡素化ができ、製造コストの低減化が図れる利点がある。しかし、今まで提案されている溶液法で製造される炭酸カルシウムの形状はほとんどが球状形態であり、用途に限界があった。
【０００３】
板状、楕円球状及び花弁状の形態をした炭酸カルシウムの製造方法としては、
板状形態をした水酸化カルシウムを高温で、炭酸ガスで炭酸化する方法（石膏石灰学会誌「石膏と石灰」Ｎｏ．１９６（以下、非特許文献１という））、の記載がある。
特開昭６１−２１９７１７（以下、特許文献１という）に、「板状形態をした塩基性炭酸カルシウムを２００℃以上の温度で、炭酸ガスと接触させて炭酸化し板状炭酸カルシウムを製造する方法」の記載がある。
特開平１１−３１４９１５（以下、特許文献２という）に、「特定量の生石灰及び／又は消石灰と特定量の水を含有するメタノール懸濁液に炭酸ガスを導入し、炭酸化反応途中の特定時点で反応系内温度を特定の温度に調整し、炭酸化反応開始から反応系内の導電率が特定の値に到達する時間を特定化して炭酸化反応を行ない、球状又は楕円球状バテライト炭酸カルシウムの製造方法」の記載がある。
特許第３３６２２３９号（以下、特許文献３という））に「石灰乳に炭酸ガスを導入し、板状形態をした塩基性炭酸カルシウム生成条件下に有機アミン化合物を共存下で炭酸化反応をさせることにより板状炭酸カルシウムを合成する方法」が提案されている。
特開平１−１０８１１７（以下、特許文献４という）に、「カルシウムイオン溶液と炭酸イオン溶液を攪拌混合してバテライト型球状炭酸カルシウムを製造する方法」が記載されている。
特許第３３７６８２６号（以下、特許文献５という）に「縮合リン酸化合物を共存した石灰乳に炭酸ガスを導入し、板状形態をした塩基性炭酸カルシウム生成条件下に新たな縮合リン酸化合物を共存した石灰乳に炭酸ガスを導入することを繰り返し、板状構造をした塩基性炭酸カルシウムの一次粒子を球状に凝集させたものを、加熱下で炭酸ガスと接触させ炭酸化を終了させることにより、多孔質球状炭酸カルシウムを合成する方法」
【０００４】
【特許文献１】特開昭６１−２１９７１７号公報
【特許文献２】特開平１１−３１４９１５号公報
【特許文献３】特許第３３６２２３９号公報
【特許文献４】特開平１−１０８１１７号公報
【特許文献５】特許第３３７６８２６号公報
【非特許文献１】安江任、土田良明、田中健一、荒井康夫、六角板状水酸化カルシウムの加熱炭酸化と炭酸化物の性質、石膏と石灰、日本、石膏石灰学会、１９８６年、Ｎｏ．１９６，１２１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、非特許文献１と特許文献１は、固体の板状形態の水酸化カルシウムカルシウムや塩基性炭酸カルシウムを気体の炭酸ガスと接触反応させ、炭酸化させ炭酸カルシウムを生成させるため、大量の熱エネルギーを必要とし、更に炭酸化に長時間を要し、コスト高となり工業的製造に向いていない。更に、生成する炭酸カルシウムの形態が板状であり、本発明の交差円盤状、ハンバーガー状又は円盤状形態と異なる。
特許文献２の製造方法は、石灰乳に大量のアルコールを加え炭酸ガスで炭酸化する方法で、アルコールの回収に設備と費用がかかりコスト高になると同時に、石灰石由来の石灰乳中の不純物により日本薬局方や食品添加物規格には不適となり、工業的製造に向いていない。更に、生成する炭酸カルシウムの形態が球状又は楕円球状であり、本発明の交差円盤状、ハンバーガー状又は円盤状形態と異なる。
特許文献３の製造方法は、石灰乳の炭酸ガス導入時に塩基性炭酸カルシウム生成条件下で炭酸化を行い、塩基性炭酸カルシウム生成時にアミン化合物を添加するため、生成炭酸カルシウム表面にアミン化合物が吸着するため、日本薬局方や食品添加物規格に不適となり、利用範囲が限られる。更に、生成する炭酸カルシウムの形態が板状であり、本発明の交差円盤状、ハンバーガー状又は円盤状形態と異なる。
特許文献４の製造方法は、可溶性カルシウム塩と可溶性炭酸塩の反応であるが、急激に混合するためバテライト型結晶であるが、粒子形態が球状となり本発明の交差円盤状、ハンバーガー状又は円盤状形態と異なる。
特許文献５の製造方法は、縮合リン酸化合物を共存した石灰乳に炭酸ガスを導入し、板状形態をした塩基性炭酸カルシウム生成条件下に、新たな縮合リン酸化合物を共存した石灰乳を添加し炭酸ガスを導入することを２回以上繰り返し、板状構造をした塩基性炭酸カルシウムの一次粒子を球状に凝集させたものを生成させ、これを加熱下で炭酸ガスと接触させ炭酸化を終了させることにより、多孔質球状炭酸カルシウムを合成する方法である。
石灰乳を使用することから、石灰石由来の石灰乳中の不純物により日本薬局方に不適であり、塩基性球状炭酸カルシウムの炭酸化過程が固体と炭酸ガスの反応であり、反応に大量の熱エネルギーを必要とし、更に炭酸化に長時間を要し、コスト高となり工業的製造に向いていない。更に、生成する多孔質球状炭酸カルシウムの形態が板状の球状凝集体であり、本発明の交差円盤状、ハンバーガー状又は円盤状形態と異なる。
【０００６】
本発明は、用途が飛躍的に拡大することを目指して、工業的な利用では、今までの加工工程の改良や増量的な使い方から、板状の形態よりも分散性が向上し、物性が改善され配合効果が現れる炭酸カルシウムの形態を円盤状にすることと、粒子径を制御することを目的とし、また、この円盤状炭酸カルシウムを交差させることやハンバーガー状に積層させることにより、利用範囲を飛躍的に拡大させることを目的としている。
【０００７】
さらに、炭酸化反応に大量の熱エネルギーを使用することなく、更に、アルコール等の有機溶剤を使用しないために有機溶剤の回収するための設備や運転費用も要らず、コスト高にならず安価な製造方法で工業生産に向いていること、又、添加剤としての有機アミン化合物を添加しないために、生成炭酸カルシウムに有機アミン化合物の吸着もなく、更に、原料である可溶性カルシウム塩や可溶性炭酸塩は、高純度のものが市場から容易に安価に入手可能なため、得られた炭酸カルシウムは日本薬局方や食品添加物規格に適合するものであり、可溶性のカルシウム塩と炭酸塩の水溶液を滴下反応させる、工業生産に向いている製法により、円盤状バテライト型炭酸カルシウムを合成することと、この円盤状炭酸カルシウムを交差させることやハンバンガ−状に積層させることを目的としている。
本発明は、単分散で粒子径が制御され広範囲の分野に利用できる円盤状バテライト型炭酸カルシウムを、短時間に、しかも簡単な設備と操作で効率よく、かつ経済的に製造し、さらに、この円盤状炭酸カルシウムを交差させることやハンバンガ−状に積層させることにより、さらに、利用範囲を拡大させ得る工業的に有利な方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願発明者は、鋭意研究の結果、前記課題を達成するため、溶液法の簡易さの利点を生かし、可溶性カルシウム塩に可溶性炭酸塩、あるいは可溶性炭酸塩に可溶性カルシウム塩を温度条件と滴下速度及び攪拌速度を制御して炭酸化反応を行うことにより、一次粒子としての円盤状のバテライト型炭酸カルシウムの合成方法を見出し、この反応における攪拌速度の違いにより、生成するバテライト型炭酸カルシウムの形態が、交差円盤状、ハンバーガー状又は円盤状形態に変化することを見出し、実現したものである。
本発明の可溶性カルシウム塩とは、塩化カルシウム、臭化カルシウム、ヨウ化カルシウム、硝酸カルシウム、亜硝酸カルシウム、蟻酸カルシウム、酢酸カルシウム、アスコルビン酸カルシウム、乳酸カルシウム、クエン酸カルシウム、グルコン酸カルシウムの水に可溶性のものであれば単独又は２種類以上を混合して使用しても良い。又、可溶性炭酸塩とは、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムや炭酸アンモニウム又は炭酸水素ナトリウムの水に可溶性のものであれば単独又は２種類以上を混合しても使用しても良い。バテライト型交差円盤状、円盤状及びハンバーガー状炭酸カルシウムを製造する時、この時のそれぞれの可溶性カルシウム塩と可溶性炭酸塩の濃度は、０．１〜１モル／Ｌ、好ましくは０．３〜０．７モル／Ｌが良く、更に滴下時間は、０．１〜１０時間、好ましくは０．５〜２時間が良い。
交差円盤状バテライト型炭酸カルシウムの製造では、反応温度は２０〜６５℃、好ましくは３５〜５５が良く、攪拌速度としては、タービン型攪拌羽根では、回転数は５０〜１０００ｒｐｍ以下、好ましくは３００〜８００ｒｐｍが良い。
ハンバーガー状バテライト型炭酸カルシウムの製造では、反応温度は５〜５０℃、好ましくは２０〜４０℃が良く、攪拌速度としては、タービン型攪拌羽根では、回転数は５００〜１５００ｒｐｍ、好ましくは７５０〜１２５０ｒｐｍが良い。
円盤状バテライト型炭酸カルシウム製造では、反応温度は５〜５０℃、好ましくは２０〜４５が良く、攪拌速度としては、タービン型攪拌羽根では、回転数は１２００ｒｐｍを超える、好ましくは１５００ｒｐｍ以上が良い。
本発明のバテライト型交差円盤状、ハンバーガー状円盤状又は円盤状炭酸カルシウムの製造方法は、可溶性炭酸塩水溶液に可溶性カルシウム塩水溶液を滴下あるいは可溶性カルシウム塩水溶液に可溶性炭酸塩水溶液を滴下させることと反応温度及び攪拌条件を変化せせることを特徴とする。生成する炭酸カルシウムの粒子径は、１〜２０μｍで交差円盤状、ハンバーガー状又は円盤状形態をしたバテライト型炭酸カルシウムである。
【０００９】
溶液濃度が０．１モル／Ｌ未満では、生成炭酸カルシウムの濃度が低いために、濾過・乾燥に時間を要し生産性が悪くなり工業的でない。又、溶液濃度が１モル／Ｌを超えると、反応が不均一となりカルサイト型立方状炭酸カルシウムの生成が多くなり、円盤状バテライト型炭酸カルシウムとカルサイト型立方状炭酸カルシウムの混合物となり、不均一反応生成物となる。更に、滴下時間が０．１時間未満では、混合反応と同様になり球状粒子の生成が多くなり不均一なものになる。又、滴下時間が６時間を超えると、カルサイト型立方状炭酸カルシウムの生成が多くなり不均一なものとなる。
【００１０】
本発明の炭酸カルシウムの生成温度範囲は５〜６５℃であるが、それぞれの形態によりその生成温度範囲が異なり、温度範囲以外の温度での生成物の形態が少し異なる。交差円盤状では、指定の温度を超える場合、バテライト型結晶が生成せずアラゴナイト型結晶が生成し形態も柱状あるいは針状となり、指定温度未満の場合、粒子径の異なる円盤状が密に重なりハンバーガー状に似た形態となる。ハンバー状では、指定の温度未満では、楕円形の形態が生成するが、指定温度を超える場合、交差円盤状とハンバーガー状の混合物となる。円盤状では、指定温度を超える場合、カルサイト型結晶とアラゴナイト型結晶が生成が始まり、形態も立方状と柱状あるいは針状形態となり、指定温度未満の場合、カルサイト型結晶が生成し形態も立方状となる。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、本発明の炭酸カルシウムの製造方法は、可溶性カルシウム塩水溶液に可溶性炭酸塩水溶液を滴下あるいは可溶性炭酸塩水溶液に可溶性カルシウム塩水溶液を、一定の濃度、反応温度、滴下時間と攪拌条件で反応させるだけで、バテライト型交差円盤状、ハンバーガー状円盤状又は円盤状炭酸カルシウムを生成させる製造方法である。今まで発表されている板状又は楕円球状炭酸カルシウムの製造方法に比較して、特別な熱エネルギーが不必要であり、更にメタノール等の有機溶剤を使用しないために有機溶剤の回収費用や特別な回収装置が不必要であり、又特別な添加剤である有機アミン化合物の添加が不必要なため炭酸カルシウムの純度が高くなり、更に、生成バテライト型交差円盤状、ハンバーガー状円盤状又は円盤状炭酸カルシウムが、単分散で粒子径が制御されているため、用途が飛躍的に拡大し、広範囲な事業分野に利用が可能である。
しかも、製造装置が単純であり、操作が簡単であるため効率良く、かつ経済的に製造し得る工業的に有利なバテライト型交差円盤状、ハンバーガー状又は円盤状炭酸カルシウムの製造方法である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は、可溶性カルシウム塩水溶液あるいは可溶性炭酸塩水溶液に可溶性炭酸塩水溶液あるいは可溶性カルシウム塩水溶液を滴下し炭酸化反応を行うことを特徴とする、バテライト型交差円盤状、ハンバーガー状又は円盤状炭酸カルシウムの製造方法である。
純度の高い水溶性カルシウム塩および／またはそれらの水和物を濃度０．１〜１モル／Ｌ、好ましくは０．３〜０．７モル／Ｌの水溶液を作成する。別に純度の高い水溶性炭酸塩および／またはそれらの水和物を濃度０．３〜０．７モル／Ｌの水溶液を作成する。溶液濃度が０．１モル／Ｌ未満では、立方状炭酸カルシウムが多く生成すると同時に、炭酸カルシウムの濃度が低いために濾過・乾燥に時間を要し生産性が悪くなり工業的でない。溶液濃度が０．１モル／Ｌ未満では、生成炭酸カルシウムの濃度が低いために、濾過・乾燥に時間を要し生産性が悪くなり工業的でない。溶液濃度が１モル／Ｌを超えると、反応が不均一となりカルサイト型立方状炭酸カルシウムの生成が多くなり、円盤状バテライト型炭酸カルシウムとカルサイト型立方状炭酸カルシウムの混合物となり、不均一反応生成物となる。この時のカルシウムイオンと炭酸イオンのモル比は、１：１がよく、モル比が異なると、未反応のカルシウムイオンあるいは炭酸イオンが溶液中に残存し、有効資源を廃棄することになり経済的でない。
【００１３】
滴下時間を０．５〜２時間とし、滴下時間が０．１時間未満では、混合反応と同様になりバテライト型球状粒子の生成が多くなり、円盤状バテライト型炭酸カルシウムとバテライト型球状炭酸カルシウムの混合物が生成し不均一なものになる。又、滴下時間が４時間を超えるとカルサイト型立方状炭酸カルシウムの生成少しづつ多くなり、円盤状バテライト型炭酸カルシウムとカルサイト型立方状炭酸カルシウムの混合物が生成し不均一が広がってくる。滴下時間が１０時間を超えると、カルサイト型立方状炭酸カルシウムの生成が主体となる。
【００１４】
反応温度は５〜６０℃の範囲でバテライト型交差円盤状、ハンバーガー状円盤状又は円盤状形態円盤状炭酸カルシウムが生成するが、交差円盤状では３５〜５５℃が最適であり、ハンバーガー状では１５〜３５℃最適であり、円盤状では３０〜４５℃が最適であり、生成したバテライト型交差円盤状、ハンバーガー状又は円盤状炭酸カルシウムは、粒子径１〜２０μｍであり、Ｘ線回析によるバテライト含有量は９０％以上である。反応温度６０℃以上になるとアラゴナイト型針状又は柱状炭酸カルシウムの生成が多くなり、不均一な生成物となる。２０℃以下になると円盤状バテライト型炭酸カルシウムの凝集体が多くなるが、攪拌機と超音波攪拌を併用し攪拌すると反応温度２０℃以下でもバテライト含有率は６０％以上の分散の良い交差円盤状、ハンバーガー状円盤状又は円盤状バテライト型炭酸カルシウムが生成する。反応温度５℃未満では、円盤状バテライト型炭酸カルシウムがほとんど生成せず、冷却のための熱エネルギーを多く使用するために経済的でない。
【００１５】
水に難溶性若しくは不溶性のカルシウム塩又は炭酸塩の使用や、カルシウム塩あるいは炭酸塩のどちらか一方を可溶性塩でもう一方を難溶性塩あるいは不溶性塩を使っても反応はうまく行かず、バテライト型交差円盤状、ハンバーガー状又は円盤状炭酸カルシウムは生成しない。
以下、本発明の実施例及び比較例により説明するが、本発明はこれらにより何ら限定されるものではない。
【実施例１】
【００１６】
試薬特級の塩化カルシウム５．５５ｇを５０℃の温水１００ｍｌで溶解する。試薬特級の炭酸ナトリウム５．３０ｇを１００ｍｌで溶解し、この溶液を、塩化カルシウム溶液をタービン型攪拌機で５００ｒｐｍで撹拌し、撹拌しながら１時間で連続に滴下した。滴下を終了した後、ろ過・水洗し、その後１１０℃で１２時間乾燥した。この乾燥固形物の粉末Ｘ回折結果を図１に示した、このスペクトルを解析した結果、バテライトの含有率が９７％であった。走査電子顕微鏡観察の結果を図２に示す。写真から基本粒子径５〜１５μｍの円盤状結晶の結晶が５〜２０個交差状に結合成長した交差円盤状炭酸カルシウムであった。化学分析の結果９９．９％以上の炭酸カルシウム含有量であった。
【実施例２】
【００１７】
試薬特級の塩化カルシウム２水和物７．３６ｇを４０℃の温水２００ｍｌで溶解する。試薬特級の炭酸ナトリウム５．３０ｇを１００ｍｌで溶解し、この溶液を、塩化カルシウム溶液をタービン型攪拌機で１０００ｒｐｍで撹拌し、撹拌しながら１時間で連続に滴下した。滴下を終了した後、ろ過し、水洗し、その後１１０℃で１２時間乾燥した。この乾燥固形物の粉末Ｘ回折測定スペクトルを解析した結果、バテライトの含有率が９６％であった。走査電子顕微鏡観察の結果を図３から粒子径８〜１２μｍの円盤状結晶がハンバーガー状に重なったハンバーガー状炭酸カルシウムであった。化学分析の結果９９．９％以上の炭酸カルシウム含有量であった。
【実施例３】
【００１８】
試薬特級の塩化カルシウム２水和物７．３６ｇを４０℃の温水２００ｍｌで溶解する。試薬特級の炭酸ナトリウム５．３０ｇを１００ｍｌで溶解し、この溶液を、塩化カルシウム溶液をタービン型攪拌機で３０００ｒｐｍで撹拌し、撹拌しながら１時間で連続に滴下した。滴下を終了した後、ろ過し、水洗し、その後１１０℃で１２時間乾燥した。この乾燥固形物の粉末Ｘ回折測定スペクトルを解析した結果、バテライトの含有率が９２％であった。走査電子顕微鏡観察の結果を図４に示す。写真から粒子径５〜１０μｍの円盤状結晶であった。化学分析の結果９９．９％以上の炭酸カルシウム含有量であった。
〔比較例１〕
【００１９】
塩化カルシウム溶液に炭酸ナトリウム溶液を１分以内で攪拌混合する以外は、実施例２と同様にした。得られた乾燥固形物の粉末Ｘ回折スペクトルを解析した結果、バテライトの含有率は９０％であった。走査電子顕微鏡観察の結果を図５に示す。粒子径は２〜４μｍの球状型バテライトと立方状のカルサイトであった。化学分析の結果９９．９％以上の炭酸カルシウム含有量であった。
〔比較例２〕
【００２０】
反応温度を１５℃で行った以外は、実施例３と同様にした。得られた乾燥固形物の粉末Ｘ回折スペクトルを解析した結果、バテライトの含有率は９２％であった。走査電子顕微鏡観察の結果、その結果、粒子径は一次粒子径の１〜１０μｍの円盤状形態がランダムにに凝集し、分散性の悪い円盤状炭酸カルシウの凝集体であった。化学分析の結果９９．９％以上の炭酸カルシウム含有量であった。
【実施例４】
【００２１】
塩化カルシウム２水和物３．６８ｇと硝酸カルシウム４水和物５．９０ｇを４０℃の温水２００ｍｌで溶解した以外は、実施例１と同様に行なった。得られた乾燥固形物の粉末Ｘ回折を測定した結果を図、バテライトの含有率は９４％であった。走査電子顕微鏡観察の結果、粒子径は３〜６μｍの交差円盤状形態であった。化学分析の結果９９．９％以上の炭酸カルシウム含有量であった。
【実施例５】
【００２２】
試薬特級の塩化カルシウム２水和物１１．０４ｇを５５℃の温水２００ｍｌで溶解する。試薬特級の炭酸ナトリウム１０．３７ｇを１００ｍｌで溶解し、この溶液を、塩化カルシウム溶液をタービン型攪拌機で７００ｒｐｍで撹拌しながら１時間で連続に滴下した。滴下を終了した後、ろ過し、水洗し、その後１１０℃で１２時間乾燥した。この乾燥固形物の粉末Ｘ回折を測定した結果、バテライトの含有率が９０％であった。走査電子顕微鏡観察の結果、基本粒子径４〜８μｍの円盤状結晶の結晶が５〜２０個交差状に結合成長した交差円盤状炭酸カルシウムであった。化学分析の結果９９．９％以上の炭酸カルシウム含有量であった。
〔比較例３〕
【００２３】
反応温度を７０℃にした以外は実施例１と同様に行なった。得られた乾燥固形物の粉末Ｘ回折を測定した結果、バテライトが主体であり、少量のバテライトとカルサイトが認められ混合物であり、アラゴナイトの含有率は９１％で、走査電子顕微鏡観察の結果、粒子径は１〜１０μｍの針状・柱状・立方状の混合物であった。
【実施例６】
【００２４】
試薬特級の塩化カルシウム２水和物１０．３０ｇを３５℃の温水２００ｍｌで溶解する。試薬特級の炭酸ナトリウム７．４２ｇを１００ｍｌで溶解し、この溶液を、塩化カルシウム溶液をタービン型攪拌機で１５００ｒｐｍで撹拌し、撹拌しながら３時間で連続に滴下した。滴下を終了した後、ろ過し、水洗し、その後１１０℃で１２時間乾燥した。この乾燥固形物の粉末Ｘ回折測定スペクトルを解析した結果、バテライトの含有率が９２％であった。走査電子顕微鏡観察の結果を図３から粒子径５〜８μｍの円盤状結晶がハンバーガー状に重なったハンバーガー状炭酸カルシウムであった。化学分析の結果９９．９％以上の炭酸カルシウム含有量であった。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】交差円盤状バテライト型炭酸カルシウムのＸ線回折図である（実施例１）。
【図２】交差円盤状バテライト型炭酸カルシウムの粒子構造を表す走査型電子顕微鏡写真である（実施例１）
【図３】バテライト型ハンバーガー炭酸カルシウムの粒子構造を表す走査型電子顕微鏡写真である（実施例２）。
【図４】円盤状バテライト型炭酸カルシウムの粒子構造を表す走査型電子顕微鏡写真である（実施例３）。
【図５】バテライト型球状炭酸カルシウムの粒子構造を表す走査型電子顕微鏡写真である（比較例１）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円盤状炭酸カルシウムを基本粒子とした交差円盤状、ハンバーガー状又は円盤状形態をしたバテライト型炭酸カルシウムの製造方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、不純物をほとんど含まない分散性のよく、粒子径が制御された円盤状炭酸カルシウムを基本粒子とした交差円盤状、ハンバーガー状又は円盤状形態をしたバテライト型炭酸カルシウムを、短時間に、しかも簡単な操作で効率よく製造する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
炭酸カルシウムの工業的製造方法としては、炭酸ガス法が広く採用されているが、この製法による製造過程は、石灰石の焼成から消化・炭酸化過程及び異物除去過程と石灰石焼成排ガスの洗浄と石化乳液への導入の工程が必要であり、複雑な工程と装置が必要である。又、石灰石から混入する不純物の問題があり、用途が工業品あるいは食品までと限られている。用途を拡大するには、石灰石からの不純物を除く石灰乳の高純度化工程を経由しなければならず、そのための工程や装置の複雑化となり、製造コストが高くなる欠点がある。
一方、溶液法は不純物の混入をなくし、製造装置の簡素化ができ、製造コストの低減化が図れる利点がある。しかし、今まで提案されている溶液法で製造される炭酸カルシウムの形状はほとんどが球状形態であり、用途に限界があった。
【０００３】
板状、楕円球状及び花弁状の形態をした炭酸カルシウムの製造方法としては、
板状形態をした水酸化カルシウムを高温で、炭酸ガスで炭酸化する方法（石膏石灰学会誌「石膏と石灰」Ｎｏ．１９６（以下、非特許文献１という））、の記載がある。
特開昭６１−２１９７１７（以下、特許文献１という）に、「板状形態をした塩基性炭酸カルシウムを２００℃以上の温度で、炭酸ガスと接触させて炭酸化し板状炭酸カルシウムを製造する方法」の記載がある。
特開平１１−３１４９１５（以下、特許文献２という）に、「特定量の生石灰及び／又は消石灰と特定量の水を含有するメタノール懸濁液に炭酸ガスを導入し、炭酸化反応途中の特定時点で反応系内温度を特定の温度に調整し、炭酸化反応開始から反応系内の導電率が特定の値に到達する時間を特定化して炭酸化反応を行ない、球状又は楕円球状バテライト炭酸カルシウムの製造方法」の記載がある。
特許第３３６２２３９号（以下、特許文献３という））に「石灰乳に炭酸ガスを導入し、板状形態をした塩基性炭酸カルシウム生成条件下に有機アミン化合物を共存下で炭酸化反応をさせることにより板状炭酸カルシウムを合成する方法」が提案されている。
特開平１−１０８１１７（以下、特許文献４という）に、「カルシウムイオン溶液と炭酸イオン溶液を攪拌混合してバテライト型球状炭酸カルシウムを製造する方法」が記載されている。
特許第３３７６８２６号（以下、特許文献５という）に「縮合リン酸化合物を共存した石灰乳に炭酸ガスを導入し、板状形態をした塩基性炭酸カルシウム生成条件下に新たな縮合リン酸化合物を共存した石灰乳に炭酸ガスを導入することを繰り返し、板状構造をした塩基性炭酸カルシウムの一次粒子を球状に凝集させたものを、加熱下で炭酸ガスと接触させ炭酸化を終了させることにより、多孔質球状炭酸カルシウムを合成する方法」
【０００４】
【特許文献１】特開昭６１−２１９７１７号公報
【特許文献２】特開平１１−３１４９１５号公報
【特許文献３】特許第３３６２２３９号公報
【特許文献４】特開平１−１０８１１７号公報
【特許文献５】特許第３３７６８２６号公報
【非特許文献１】安江任、土田良明、田中健一、荒井康夫、六角板状水酸化カルシウムの加熱炭酸化と炭酸化物の性質、石膏と石灰、日本、石膏石灰学会、１９８６年、Ｎｏ．１９６，１２１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、非特許文献１と特許文献１は、固体の板状形態の水酸化カルシウムカルシウムや塩基性炭酸カルシウムを気体の炭酸ガスと接触反応させ、炭酸化させ炭酸カルシウムを生成させるため、大量の熱エネルギーを必要とし、更に炭酸化に長時間を要し、コスト高となり工業的製造に向いていない。更に、生成する炭酸カルシウムの形態が板状であり、本発明の交差円盤状、ハンバーガー状又は円盤状形態と異なる。
特許文献２の製造方法は、石灰乳に大量のアルコールを加え炭酸ガスで炭酸化する方法で、アルコールの回収に設備と費用がかかりコスト高になると同時に、石灰石由来の石灰乳中の不純物により日本薬局方や食品添加物規格には不適となり、工業的製造に向いていない。更に、生成する炭酸カルシウムの形態が球状又は楕円球状であり、本発明の交差円盤状、ハンバーガー状又は円盤状形態と異なる。
特許文献３の製造方法は、石灰乳の炭酸ガス導入時に塩基性炭酸カルシウム生成条件下で炭酸化を行い、塩基性炭酸カルシウム生成時にアミン化合物を添加するため、生成炭酸カルシウム表面にアミン化合物が吸着するため、日本薬局方や食品添加物規格に不適となり、利用範囲が限られる。更に、生成する炭酸カルシウムの形態が板状であり、本発明の交差円盤状、ハンバーガー状又は円盤状形態と異なる。
特許文献４の製造方法は、可溶性カルシウム塩と可溶性炭酸塩の反応であるが、急激に混合するためバテライト型結晶であるが、粒子形態が球状となり本発明の交差円盤状、ハンバーガー状又は円盤状形態と異なる。
特許文献５の製造方法は、縮合リン酸化合物を共存した石灰乳に炭酸ガスを導入し、板状形態をした塩基性炭酸カルシウム生成条件下に、新たな縮合リン酸化合物を共存した石灰乳を添加し炭酸ガスを導入することを２回以上繰り返し、板状構造をした塩基性炭酸カルシウムの一次粒子を球状に凝集させたものを生成させ、これを加熱下で炭酸ガスと接触させ炭酸化を終了させることにより、多孔質球状炭酸カルシウムを合成する方法である。
石灰乳を使用することから、石灰石由来の石灰乳中の不純物により日本薬局方に不適であり、塩基性球状炭酸カルシウムの炭酸化過程が固体と炭酸ガスの反応であり、反応に大量の熱エネルギーを必要とし、更に炭酸化に長時間を要し、コスト高となり工業的製造に向いていない。更に、生成する多孔質球状炭酸カルシウムの形態が板状の球状凝集体であり、本発明の交差円盤状、ハンバーガー状又は円盤状形態と異なる。
【０００６】
本発明は、用途が飛躍的に拡大することを目指して、工業的な利用では、今までの加工工程の改良や増量的な使い方から、板状の形態よりも分散性が向上し、物性が改善され配合効果が現れる炭酸カルシウムの形態を円盤状にすることと、粒子径を制御することを目的とし、また、この円盤状炭酸カルシウムを交差させることやハンバーガー状に積層させることにより、利用範囲を飛躍的に拡大させることを目的としている。
【０００７】
さらに、炭酸化反応に大量の熱エネルギーを使用することなく、更に、アルコール等の有機溶剤を使用しないために有機溶剤の回収するための設備や運転費用も要らず、コスト高にならず安価な製造方法で工業生産に向いていること、又、添加剤としての有機アミン化合物を添加しないために、生成炭酸カルシウムに有機アミン化合物の吸着もなく、更に、原料である可溶性カルシウム塩や可溶性炭酸塩は、高純度のものが市場から容易に安価に入手可能なため、得られた炭酸カルシウムは日本薬局方や食品添加物規格に適合するものであり、可溶性のカルシウム塩と炭酸塩の水溶液を滴下反応させる、工業生産に向いている製法により、円盤状バテライト型炭酸カルシウムを合成することと、この円盤状炭酸カルシウムを交差させることやハンバンガ−状に積層させることを目的としている。
本発明は、単分散で粒子径が制御され広範囲の分野に利用できる円盤状バテライト型炭酸カルシウムを、短時間に、しかも簡単な設備と操作で効率よく、かつ経済的に製造し、さらに、この円盤状炭酸カルシウムを交差させることやハンバンガ−状に積層させることにより、さらに、利用範囲を拡大させ得る工業的に有利な方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願発明者は、鋭意研究の結果、前記課題を達成するため、溶液法の簡易さの利点を生かし、可溶性カルシウム塩に可溶性炭酸塩、あるいは可溶性炭酸塩に可溶性カルシウム塩を温度条件と滴下速度及び攪拌速度を制御して炭酸化反応を行うことにより、一次粒子としての円盤状のバテライト型炭酸カルシウムの合成方法を見出し、この反応における攪拌速度の違いにより、生成するバテライト型炭酸カルシウムの形態が、交差円盤状、ハンバーガー状又は円盤状形態に変化することを見出し、実現したものである。
本発明の可溶性カルシウム塩とは、塩化カルシウム、臭化カルシウム、ヨウ化カルシウム、硝酸カルシウム、亜硝酸カルシウム、蟻酸カルシウム、酢酸カルシウム、アスコルビン酸カルシウム、乳酸カルシウム、クエン酸カルシウム、グルコン酸カルシウムの水に可溶性のものであれば単独又は２種類以上を混合して使用しても良い。又、可溶性炭酸塩とは、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムや炭酸アンモニウム又は炭酸水素ナトリウムの水に可溶性のものであれば単独又は２種類以上を混合しても使用しても良い。バテライト型交差円盤状、円盤状及びハンバーガー状炭酸カルシウムを製造する時、この時のそれぞれの可溶性カルシウム塩と可溶性炭酸塩の濃度は、０．１〜１モル／Ｌ、好ましくは０．３〜０．７モル／Ｌが良く、更に滴下時間は、０．１〜１０時間、好ましくは０．５〜２時間が良い。
交差円盤状バテライト型炭酸カルシウムの製造では、反応温度は２０〜６５℃、好ましくは３５〜５５が良く、攪拌速度としては、タービン型攪拌羽根では、回転数は５０〜１０００ｒｐｍ以下、好ましくは３００〜８００ｒｐｍが良い。
ハンバーガー状バテライト型炭酸カルシウムの製造では、反応温度は５〜５０℃、好ましくは２０〜４０℃が良く、攪拌速度としては、タービン型攪拌羽根では、回転数は５００〜１５００ｒｐｍ、好ましくは７５０〜１２５０ｒｐｍが良い。
円盤状バテライト型炭酸カルシウム製造では、反応温度は５〜５０℃、好ましくは２０〜４５が良く、攪拌速度としては、タービン型攪拌羽根では、回転数は１２００ｒｐｍを超える、好ましくは１５００ｒｐｍ以上が良い。
本発明のバテライト型交差円盤状、ハンバーガー状円盤状又は円盤状炭酸カルシウムの製造方法は、可溶性炭酸塩水溶液に可溶性カルシウム塩水溶液を滴下あるいは可溶性カルシウム塩水溶液に可溶性炭酸塩水溶液を滴下させることと反応温度及び攪拌条件を変化せせることを特徴とする。生成する炭酸カルシウムの粒子径は、１〜２０μｍで交差円盤状、ハンバーガー状又は円盤状形態をしたバテライト型炭酸カルシウムである。
【０００９】
溶液濃度が０．１モル／Ｌ未満では、生成炭酸カルシウムの濃度が低いために、濾過・乾燥に時間を要し生産性が悪くなり工業的でない。又、溶液濃度が１モル／Ｌを超えると、反応が不均一となりカルサイト型立方状炭酸カルシウムの生成が多くなり、円盤状バテライト型炭酸カルシウムとカルサイト型立方状炭酸カルシウムの混合物となり、不均一反応生成物となる。更に、滴下時間が０．１時間未満では、混合反応と同様になり球状粒子の生成が多くなり不均一なものになる。又、滴下時間が６時間を超えると、カルサイト型立方状炭酸カルシウムの生成が多くなり不均一なものとなる。
【００１０】
本発明の炭酸カルシウムの生成温度範囲は５〜６５℃であるが、それぞれの形態によりその生成温度範囲が異なり、温度範囲以外の温度での生成物の形態が少し異なる。交差円盤状では、指定の温度を超える場合、バテライト型結晶が生成せずアラゴナイト型結晶が生成し形態も柱状あるいは針状となり、指定温度未満の場合、粒子径の異なる円盤状が密に重なりハンバーガー状に似た形態となる。ハンバー状では、指定の温度未満では、楕円形の形態が生成するが、指定温度を超える場合、交差円盤状とハンバーガー状の混合物となる。円盤状では、指定温度を超える場合、カルサイト型結晶とアラゴナイト型結晶が生成が始まり、形態も立方状と柱状あるいは針状形態となり、指定温度未満の場合、カルサイト型結晶が生成し形態も立方状となる。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、本発明の炭酸カルシウムの製造方法は、可溶性カルシウム塩水溶液に可溶性炭酸塩水溶液を滴下あるいは可溶性炭酸塩水溶液に可溶性カルシウム塩水溶液を、一定の濃度、反応温度、滴下時間と攪拌条件で反応させるだけで、バテライト型交差円盤状、ハンバーガー状円盤状又は円盤状炭酸カルシウムを生成させる製造方法である。今まで発表されている板状又は楕円球状炭酸カルシウムの製造方法に比較して、特別な熱エネルギーが不必要であり、更にメタノール等の有機溶剤を使用しないために有機溶剤の回収費用や特別な回収装置が不必要であり、又特別な添加剤である有機アミン化合物の添加が不必要なため炭酸カルシウムの純度が高くなり、更に、生成バテライト型交差円盤状、ハンバーガー状円盤状又は円盤状炭酸カルシウムが、単分散で粒子径が制御されているため、用途が飛躍的に拡大し、広範囲な事業分野に利用が可能である。
しかも、製造装置が単純であり、操作が簡単であるため効率良く、かつ経済的に製造し得る工業的に有利なバテライト型交差円盤状、ハンバーガー状又は円盤状炭酸カルシウムの製造方法である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は、可溶性カルシウム塩水溶液あるいは可溶性炭酸塩水溶液に可溶性炭酸塩水溶液あるいは可溶性カルシウム塩水溶液を滴下し炭酸化反応を行うことを特徴とする、バテライト型交差円盤状、ハンバーガー状又は円盤状炭酸カルシウムの製造方法である。
純度の高い水溶性カルシウム塩および／またはそれらの水和物を濃度０．１〜１モル／Ｌ、好ましくは０．３〜０．７モル／Ｌの水溶液を作成する。別に純度の高い水溶性炭酸塩および／またはそれらの水和物を濃度０．３〜０．７モル／Ｌの水溶液を作成する。溶液濃度が０．１モル／Ｌ未満では、立方状炭酸カルシウムが多く生成すると同時に、炭酸カルシウムの濃度が低いために濾過・乾燥に時間を要し生産性が悪くなり工業的でない。溶液濃度が０．１モル／Ｌ未満では、生成炭酸カルシウムの濃度が低いために、濾過・乾燥に時間を要し生産性が悪くなり工業的でない。溶液濃度が１モル／Ｌを超えると、反応が不均一となりカルサイト型立方状炭酸カルシウムの生成が多くなり、円盤状バテライト型炭酸カルシウムとカルサイト型立方状炭酸カルシウムの混合物となり、不均一反応生成物となる。この時のカルシウムイオンと炭酸イオンのモル比は、１：１がよく、モル比が異なると、未反応のカルシウムイオンあるいは炭酸イオンが溶液中に残存し、有効資源を廃棄することになり経済的でない。
【００１３】
滴下時間を０．５〜２時間とし、滴下時間が０．１時間未満では、混合反応と同様になりバテライト型球状粒子の生成が多くなり、円盤状バテライト型炭酸カルシウムとバテライト型球状炭酸カルシウムの混合物が生成し不均一なものになる。又、滴下時間が４時間を超えるとカルサイト型立方状炭酸カルシウムの生成少しづつ多くなり、円盤状バテライト型炭酸カルシウムとカルサイト型立方状炭酸カルシウムの混合物が生成し不均一が広がってくる。滴下時間が１０時間を超えると、カルサイト型立方状炭酸カルシウムの生成が主体となる。
【００１４】
反応温度は５〜６０℃の範囲でバテライト型交差円盤状、ハンバーガー状円盤状又は円盤状形態円盤状炭酸カルシウムが生成するが、交差円盤状では３５〜５５℃が最適であり、ハンバーガー状では１５〜３５℃最適であり、円盤状では３０〜４５℃が最適であり、生成したバテライト型交差円盤状、ハンバーガー状又は円盤状炭酸カルシウムは、粒子径１〜２０μｍであり、Ｘ線回析によるバテライト含有量は９０％以上である。反応温度６０℃以上になるとアラゴナイト型針状又は柱状炭酸カルシウムの生成が多くなり、不均一な生成物となる。２０℃以下になると円盤状バテライト型炭酸カルシウムの凝集体が多くなるが、攪拌機と超音波攪拌を併用し攪拌すると反応温度２０℃以下でもバテライト含有率は６０％以上の分散の良い交差円盤状、ハンバーガー状円盤状又は円盤状バテライト型炭酸カルシウムが生成する。反応温度５℃未満では、円盤状バテライト型炭酸カルシウムがほとんど生成せず、冷却のための熱エネルギーを多く使用するために経済的でない。
【００１５】
水に難溶性若しくは不溶性のカルシウム塩又は炭酸塩の使用や、カルシウム塩あるいは炭酸塩のどちらか一方を可溶性塩でもう一方を難溶性塩あるいは不溶性塩を使っても反応はうまく行かず、バテライト型交差円盤状、ハンバーガー状又は円盤状炭酸カルシウムは生成しない。
以下、本発明の実施例及び比較例により説明するが、本発明はこれらにより何ら限定されるものではない。
【実施例１】
【００１６】
試薬特級の塩化カルシウム５．５５ｇを５０℃の温水１００ｍｌで溶解する。試薬特級の炭酸ナトリウム５．３０ｇを１００ｍｌで溶解し、この溶液を、塩化カルシウム溶液をタービン型攪拌機で５００ｒｐｍで撹拌し、撹拌しながら１時間で連続に滴下した。滴下を終了した後、ろ過・水洗し、その後１１０℃で１２時間乾燥した。この乾燥固形物の粉末Ｘ回折結果を図１に示した、このスペクトルを解析した結果、バテライトの含有率が９７％であった。走査電子顕微鏡観察の結果を図２に示す。写真から基本粒子径５〜１５μｍの円盤状結晶の結晶が５〜２０個交差状に結合成長した交差円盤状炭酸カルシウムであった。化学分析の結果９９．９％以上の炭酸カルシウム含有量であった。
【実施例２】
【００１７】
試薬特級の塩化カルシウム２水和物７．３６ｇを４０℃の温水２００ｍｌで溶解する。試薬特級の炭酸ナトリウム５．３０ｇを１００ｍｌで溶解し、この溶液を、塩化カルシウム溶液をタービン型攪拌機で１０００ｒｐｍで撹拌し、撹拌しながら１時間で連続に滴下した。滴下を終了した後、ろ過し、水洗し、その後１１０℃で１２時間乾燥した。この乾燥固形物の粉末Ｘ回折測定スペクトルを解析した結果、バテライトの含有率が９６％であった。走査電子顕微鏡観察の結果を図３から粒子径８〜１２μｍの円盤状結晶がハンバーガー状に重なったハンバーガー状炭酸カルシウムであった。化学分析の結果９９．９％以上の炭酸カルシウム含有量であった。
【実施例３】
【００１８】
試薬特級の塩化カルシウム２水和物７．３６ｇを４０℃の温水２００ｍｌで溶解する。試薬特級の炭酸ナトリウム５．３０ｇを１００ｍｌで溶解し、この溶液を、塩化カルシウム溶液をタービン型攪拌機で３０００ｒｐｍで撹拌し、撹拌しながら１時間で連続に滴下した。滴下を終了した後、ろ過し、水洗し、その後１１０℃で１２時間乾燥した。この乾燥固形物の粉末Ｘ回折測定スペクトルを解析した結果、バテライトの含有率が９２％であった。走査電子顕微鏡観察の結果を図４に示す。写真から粒子径５〜１０μｍの円盤状結晶であった。化学分析の結果９９．９％以上の炭酸カルシウム含有量であった。
〔比較例１〕
【００１９】
塩化カルシウム溶液に炭酸ナトリウム溶液を１分以内で攪拌混合する以外は、実施例２と同様にした。得られた乾燥固形物の粉末Ｘ回折スペクトルを解析した結果、バテライトの含有率は９０％であった。走査電子顕微鏡観察の結果を図５に示す。粒子径は２〜４μｍの球状型バテライトと立方状のカルサイトであった。化学分析の結果９９．９％以上の炭酸カルシウム含有量であった。
〔比較例２〕
【００２０】
反応温度を１５℃で行った以外は、実施例３と同様にした。得られた乾燥固形物の粉末Ｘ回折スペクトルを解析した結果、バテライトの含有率は９２％であった。走査電子顕微鏡観察の結果、その結果、粒子径は一次粒子径の１〜１０μｍの円盤状形態がランダムにに凝集し、分散性の悪い円盤状炭酸カルシウの凝集体であった。化学分析の結果９９．９％以上の炭酸カルシウム含有量であった。
【実施例４】
【００２１】
塩化カルシウム２水和物３．６８ｇと硝酸カルシウム４水和物５．９０ｇを４０℃の温水２００ｍｌで溶解した以外は、実施例１と同様に行なった。得られた乾燥固形物の粉末Ｘ回折を測定した結果を図、バテライトの含有率は９４％であった。走査電子顕微鏡観察の結果、粒子径は３〜６μｍの交差円盤状形態であった。化学分析の結果９９．９％以上の炭酸カルシウム含有量であった。
【実施例５】
【００２２】
試薬特級の塩化カルシウム２水和物１１．０４ｇを５５℃の温水２００ｍｌで溶解する。試薬特級の炭酸ナトリウム１０．３７ｇを１００ｍｌで溶解し、この溶液を、塩化カルシウム溶液をタービン型攪拌機で７００ｒｐｍで撹拌しながら１時間で連続に滴下した。滴下を終了した後、ろ過し、水洗し、その後１１０℃で１２時間乾燥した。この乾燥固形物の粉末Ｘ回折を測定した結果、バテライトの含有率が９０％であった。走査電子顕微鏡観察の結果、基本粒子径４〜８μｍの円盤状結晶の結晶が５〜２０個交差状に結合成長した交差円盤状炭酸カルシウムであった。化学分析の結果９９．９％以上の炭酸カルシウム含有量であった。
〔比較例３〕
【００２３】
反応温度を７０℃にした以外は実施例１と同様に行なった。得られた乾燥固形物の粉末Ｘ回折を測定した結果、バテライトが主体であり、少量のバテライトとカルサイトが認められ混合物であり、アラゴナイトの含有率は９１％で、走査電子顕微鏡観察の結果、粒子径は１〜１０μｍの針状・柱状・立方状の混合物であった。
【実施例６】
【００２４】
試薬特級の塩化カルシウム２水和物１０．３０ｇを３５℃の温水２００ｍｌで溶解する。試薬特級の炭酸ナトリウム７．４２ｇを１００ｍｌで溶解し、この溶液を、塩化カルシウム溶液をタービン型攪拌機で１５００ｒｐｍで撹拌し、撹拌しながら３時間で連続に滴下した。滴下を終了した後、ろ過し、水洗し、その後１１０℃で１２時間乾燥した。この乾燥固形物の粉末Ｘ回折測定スペクトルを解析した結果、バテライトの含有率が９２％であった。走査電子顕微鏡観察の結果を図３から粒子径５〜８μｍの円盤状結晶がハンバーガー状に重なったハンバーガー状炭酸カルシウムであった。化学分析の結果９９．９％以上の炭酸カルシウム含有量であった。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】交差円盤状バテライト型炭酸カルシウムのＸ線回折図である（実施例１）。
【図２】交差円盤状バテライト型炭酸カルシウムの粒子構造を表す走査型電子顕微鏡写真である（実施例１）
【図３】バテライト型ハンバーガー炭酸カルシウムの粒子構造を表す走査型電子顕微鏡写真である（実施例２）。
【図４】円盤状バテライト型炭酸カルシウムの粒子構造を表す走査型電子顕微鏡写真である（実施例３）。
【図５】バテライト型球状炭酸カルシウムの粒子構造を表す走査型電子顕微鏡写真である（比較例１）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可溶性炭酸塩と可溶性カルシウム塩を攪拌し、水溶液中で反応させてなる円盤状炭酸カルシウムを基本粒子として積み重ねた１〜２０μｍの交差円盤状、ハンバーガー状形態をしたバテライト型炭酸カルシウム。
【請求項２】
可溶性炭酸塩と可溶性カルシウム塩を攪拌し、水溶液中で反応させてなる円盤状炭酸カルシウムを基本粒子として積み重ねた１〜２０μｍの交差円盤状、ハンバーガー状又は円盤状形態をしたバテライト型炭酸カルシウムの製造方法。
【請求項３】
可溶性炭酸塩が炭酸ナトリウム、炭酸カリウム又は炭酸アンモニウムから選ばれた少なくとも一つであり、可溶性カルシウム塩が塩化カルシウム、硝酸カルシウム又は乳酸カルシウムから選ばれた少なくとも一つである請求項２に記載のバテライト型炭酸カルシウムの製造方法。
【請求項４】
可溶性炭酸塩と可溶性カルシウム塩の濃度を０．１〜１モル／Ｌとし、滴下時間を０．１〜１０時間とし、更に反応温度を５〜６０℃とする請求項１から３のいずれかに記載の円盤状炭酸カルシウムを基本粒子とし、攪拌状態を変化させることにより、交差円盤状、ハンバーガー状又は円盤状形態をしたバテライト型炭酸カルシウムの製造方法。
【請求項５】
請求項２から請求項４のいずれかに記載の攪拌状態を変化させることが、反応温度は２０〜６５℃、回転数は５０〜１０００ｒｐｍの反応条件である交差円盤状バテライト型炭酸カルシウムの製造方法、
反応温度は５〜５０℃、回転数は５００〜１５００ｒｐｍの反応条件であるハンバーガー状バテライト型炭酸カルシウムの製造方法、
反応温度は５〜５０℃、回転数は１２００〜５０００ｒｐｍの反応条件である円盤状バテライト型炭酸カルシウム製造方法。
【請求項１】
可溶性炭酸塩と可溶性カルシウム塩を攪拌し、水溶液中で反応させてなる円盤状炭酸カルシウムを基本粒子として積み重ねた１〜２０μｍの交差円盤状、ハンバーガー状形態をしたバテライト型炭酸カルシウム。
【請求項２】
可溶性炭酸塩と可溶性カルシウム塩を攪拌し、水溶液中で反応させてなる円盤状炭酸カルシウムを基本粒子として積み重ねた１〜２０μｍの交差円盤状、ハンバーガー状又は円盤状形態をしたバテライト型炭酸カルシウムの製造方法。
【請求項３】
可溶性炭酸塩が炭酸ナトリウム、炭酸カリウム又は炭酸アンモニウムから選ばれた少なくとも一つであり、可溶性カルシウム塩が塩化カルシウム、硝酸カルシウム又は乳酸カルシウムから選ばれた少なくとも一つである請求項２に記載のバテライト型炭酸カルシウムの製造方法。
【請求項４】
可溶性炭酸塩と可溶性カルシウム塩の濃度を０．１〜１モル／Ｌとし、滴下時間を０．１〜１０時間とし、更に反応温度を５〜６０℃とする請求項１から３のいずれかに記載の円盤状炭酸カルシウムを基本粒子とし、攪拌状態を変化させることにより、交差円盤状、ハンバーガー状又は円盤状形態をしたバテライト型炭酸カルシウムの製造方法。
【請求項５】
請求項２から請求項４のいずれかに記載の攪拌状態を変化させることが、反応温度は２０〜６５℃、回転数は５０〜１０００ｒｐｍの反応条件である交差円盤状バテライト型炭酸カルシウムの製造方法、
反応温度は５〜５０℃、回転数は５００〜１５００ｒｐｍの反応条件であるハンバーガー状バテライト型炭酸カルシウムの製造方法、
反応温度は５〜５０℃、回転数は１２００〜５０００ｒｐｍの反応条件である円盤状バテライト型炭酸カルシウム製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００７−１４５６２８（Ｐ２００７−１４５６２８Ａ）
【公開日】平成１９年６月１４日（２００７．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３４０６００（Ｐ２００５−３４０６００）
【出願日】平成１７年１１月２５日（２００５．１１．２５）
【出願人】（３９８０４６２９７）有限会社ニューライム研究社 (6)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月１４日（２００７．６．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月２５日（２００５．１１．２５）
【出願人】（３９８０４６２９７）有限会社ニューライム研究社 (6)
【Ｆターム（参考）】
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