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公開番号2025107743
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-22
出願番号2024001133
出願日2024-01-09
発明の名称炭酸カルシウムおよび炭酸カルシウムの製造方法
出願人株式会社白石中央研究所
代理人弁理士法人グローバル・アイピー東京
主分類C01F 11/18 20060101AFI20250714BHJP(無機化学)
要約【課題】新規な階層構造を有する炭酸カルシウム、好ましくはカルサイト型炭酸カルシウムを提供すること、および前記炭酸カルシウムを製造する新規な方法を提供すること。
【解決手段】炭酸カルシウム緻密粒子の集合体からなるペレットの表面に、筒状、針状または柱状の細長構造を有する炭酸カルシウムが配列した、炭酸カルシウムである。前記炭酸カルシウム緻密粒子の直径が、10-200μmであり、細長構造を有する炭酸カルシウムの断面直径が0.1-1.0μmの範囲であり、細長構造を有する炭酸カルシウムの長さが0.1-30μmの範囲であることが好ましい。
【選択図】図1-A
特許請求の範囲【請求項１】
炭酸カルシウム緻密粒子の集合体からなるペレットの表面に、筒状、針状または柱状の細長構造を有する炭酸カルシウムが配列した、炭酸カルシウム。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
炭酸カルシウム緻密粒子の直径が、１０－２００μｍであり、細長構造を有する炭酸カルシウムの断面直径が０．１－１．０μｍの範囲であり、細長構造を有する炭酸カルシウムの長さが０．１－３０μｍの範囲である、請求項１に記載の炭酸カルシウム。
【請求項３】
以下の工程：
カルサイト型炭酸カルシウム粒子と、ゼラチンと、水とを混合し、加熱攪拌し、ゼラチン／カルサイト型炭酸カルシウム粒子混合スラリーＡを得る工程：
界面活性剤を、油に溶解させ、攪拌し、溶液Ｂを得る工程：
ゼラチン／カルサイト型炭酸カルシウム粒子混合スラリーＡを溶液Ｂに加え、攪拌し、エマルジョン乳状液Ｃを得る工程：
エマルジョン乳状液Ｃに、架橋剤を添加し、攪拌し、ゼラチン／カルサイト型炭酸カルシウム複合粒子を含む乳状液Ｄを得る工程：
ゼラチン／カルサイト型炭酸カルシウム複合粒子を含む乳状液Ｄを遠心分離して、ゼラチン／カルサイト型炭酸カルシウム複合粒子を得る工程：
ゼラチン／カルサイト型炭酸カルシウム複合粒子を基材の表面に配置して、ゼラチン／カルサイト型炭酸カルシウム複合粒子の集合体を得る工程：
ゼラチン／カルサイト型炭酸カルシウム複合粒子の集合体を焼成し、カルサイト型炭酸カルシウム緻密粒子の集合体からなるペレットを得る工程：および
カルサイト型炭酸カルシウム緻密粒子の集合体からなるペレットを、少なくとも二酸化炭素を含む雰囲気下に置き、炭酸カルシウム緻密粒子の集合体からなるペレットの表面に、筒状、針状または柱状の細長構造を有する炭酸カルシウムが配列した、炭酸カルシウムを得る工程
を含む、炭酸カルシウムの製造方法。
【請求項４】
ゼラチン／カルサイト型炭酸カルシウム粒子混合スラリーＡにおいて、ゼラチンと、カルサイト型炭酸カルシウム粒子との質量比が、５：１０－２０：１０の範囲である、請求項３に記載の炭酸カルシウムの製造方法。
【請求項５】
溶液Ｂにおいて、界面活性剤と、油との体積比が、１：１００－５：１００の範囲である、請求項４に記載の炭酸カルシウムの製造方法。
【請求項６】
ゼラチン／カルサイト型炭酸カルシウム粒子混合スラリーＡと、溶液Ｂとの体積比が、１：１０－１０：１０の範囲である、請求項４に記載の炭酸カルシウムの製造方法。
【請求項７】
ゼラチン／カルサイト型炭酸カルシウム粒子混合スラリーＡと、溶液Ｂとの体積比が、１：１０－１０：１０の範囲である、請求項５に記載の炭酸カルシウムの製造方法。
【請求項８】
ゼラチンと、架橋剤の質量比が、１：１－１：２０の範囲となるように、エマルジョン乳状液Ｃに、架橋剤を添加する、請求項４に記載の炭酸カルシウムの製造方法。
【請求項９】
ゼラチンと、架橋剤の質量比が、１：１－１：２０の範囲となるように、エマルジョン乳状液Ｃに、架橋剤を添加する、請求項５に記載の炭酸カルシウムの製造方法。
【請求項１０】
ゼラチンと、架橋剤の質量比が、１：１－１：２０の範囲となるように、エマルジョン乳状液Ｃに、架橋剤を添加する、請求項６に記載の炭酸カルシウムの製造方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、炭酸カルシウムおよび炭酸カルシウムの製造方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
炭酸カルシウムは、ゴム、プラスチック、紙、シーラント、塗料・インキ等の補強充填剤、食品、飼料等のカルシウム強化剤、肥料等におけるアルカリ剤などとして広く用いられている。これらの用途に使用される炭酸カルシウムは、水酸化カルシウム水性懸濁液に炭酸ガスを吹き込んで炭酸化反応を行うことにより得られる軽質炭酸カルシウムと、良質な石灰石を機械的に粉砕・分級することにより得られる重質炭酸カルシウムとに大別される。
【０００３】
炭酸カルシウムにはカルサイト、アラゴナイト、バテライトの３種類の結晶相があることが知られている。これらのうちカルサイトは最も安定な結晶相であり、たとえばバテライトは、経時的にカルサイトに転移していく。カルサイト型炭酸カルシウムは、一般的には菱面体や立方体の結晶であり、密な構造を有する。すなわち炭酸カルシウムを常法にて結晶成長させた高次構造の炭酸カルシウムは、殆どの場合、菱面体や立方体の形状を有する安定なカルサイトの結晶となる。炭酸カルシウムは、低価格で、調製が簡単であり、白色度が高く、かつ生体性や分解性に優れるため、たとえば医薬品や化粧品等の分野における積極的な活用を意図して、様々な形態の炭酸カルシウムを作り分ける試みが多く成されている。
【０００４】
特許文献１には、結晶の形状が、柱状であって、長軸方向に中空であり、前記長軸方向の中空は、前記結晶の一方の端部で閉じ、他方の端部では開口していることを特徴とする炭酸カルシウムが開示されている。特許文献１で得られる中空柱状炭酸カルシウムは、長軸方向に中空である特徴を持つ柱状粒子で、一方の端部は閉塞し、他方は開口した形状を有するアラゴナイト結晶であるため、より安定性の高いカルサイト型の炭酸カルシウムに転換しうる。結晶形が転換する際に、中空柱状が維持されているかどうかは不明である。
一方、非特許文献１には、結晶成長調整剤としてクエン酸と、テンプレートとして二酸化炭素バブルとを併用し、塩化カルシウム水溶液および炭酸ナトリウム水溶液を微細孔フィルムの両側に流し、反応させて、カルサイト型炭酸カルシウムナノチューブを合成したことが開示されている。非特許文献１の方法は、生成したカルサイト型炭酸カルシウムナノチューブからクエン酸を完全異除去することが難しく、また、合成時に用いる二酸化炭素バブルのサイズや形の制御も非常に難しい。
【０００５】
特許文献１や非特許文献１に提案されたように、新規な構造を有する炭酸カルシウムは、常に要望されているが、構造が複雑になるほど、それを得る製造方法も複雑になり、効率的に複雑な構造を有する炭酸カルシウムを得る方法は提案されていない。より安定で、かつこれまでには合成できなかったより複雑な構造を有するカルサイト結晶形炭酸カルシウムを製造することが望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特許第４５１５７８０号公報
【非特許文献】
【０００７】
Ｂｉｏｌ．ＴｒａｃｅＥｌｅｍ．Ｒｅｓ．，２０１２，１４７：４０８－１７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って、本発明は、新規な階層構造を有する炭酸カルシウム、好ましくはカルサイト型炭酸カルシウムを提供することを目的とする。さらに本発明は、新規な階層構造を有する炭酸カルシウム、好ましくはカルサイト型炭酸カルシウムを提供する新規な方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の態様は、炭酸カルシウム緻密粒子の集合体からなるペレットの表面に、筒状、針状または柱状の細長構造を有する炭酸カルシウムが配列した、炭酸カルシウムである。
【００１０】
ここで、炭酸カルシウム緻密粒子の直径が、１０－２００μｍであり、細長構造を有する炭酸カルシウムの断面直径が０．１－１．０μｍの範囲であり、細長構造を有する炭酸カルシウムの長さが０．１－３０μｍの範囲であることが好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

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