【手続補正書】
【提出日】平成16年11月10日(2004.11.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カルシウム（Ｃａ）とアルミニウム（Ａｌ）を酸化物（ＣａＯ、Ａｌ２Ｏ３）換算のモル比で１１．８：７．２〜１２．２：６．８含有し、しかも非晶質のカルシウムアルミネートを原料に用い、前記原料を酸素分圧４×１０４Ｐａ以上の雰囲気下１１００℃以上溶融温度以下に加熱することで、当該カルシウムアルミネート中に１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３（以下、Ｃ１２Ａ７という）を形成し、しかも前記Ｃ１２Ａ７が酸素ラジカルを１０２０ｃｍ−３以上含有させることを特徴とするカルシウムアルミネートの製造方法。
【請求項２】
ＣａとＡｌを酸化物（ＣａＯ、Ａｌ２Ｏ３）換算のモル比で１１．８：７．２〜１２．２：６．８含有し、しかもＦｅ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｋのいずれか１種以上が含有された原料を、酸素分圧４×１０４Ｐａ以上の雰囲気下１１００℃以上溶融温度以下の温度に加熱することで、酸素ラジカルを１０２０ｃｍ−３以上のＣ１２Ａ７を含有するカルシウムアルミネートを形成させることを特徴とするカルシウムアルミネートの製造方法。
【請求項３】
前記原料が、ＦｅをＦｅ２Ｏ３換算で０．１〜２質量％、ＳｉをＳｉＯ２換算で０．１〜４質量％、ＴｉをＴｉＯ２換算で０．１〜１０質量％、ＫをＫ２Ｏ換算で０．１〜１質量％を含有することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のカルシウムアルミネートの製造方法。
【請求項４】
請求項１、請求項２又は請求項３記載のカルシウムアルミネートの製造方法によって得たカルシウムアルミネートを粉砕してなる粉末であって、２ｍ２／ｇ以上の比表面積値を有することを特徴とするカルシウムアルミネート粉末。
【請求項５】
カルシウム（Ｃａ）とアルミニウム（Ａｌ）を酸化物（ＣａＯ、Ａｌ２Ｏ３）換算のモル比で１１．８：７．２〜１２．２：６．８含有し、２ｍ２／ｇ以上の比表面積値を有するカルシウムアルミネート粉末を、成形し、酸素分圧４×１０４Ｐａ以上の雰囲気下１１００℃以上溶融温度以下に加熱してなることを特徴とするカルシウムアルミネート焼結体。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明は、カルシウム（Ｃａ）とアルミニウム（Ａｌ）を酸化物（ＣａＯ、Ａｌ２Ｏ３）換算のモル比で１１．８：７．２〜１２．２：６．８含有し、しかも非晶質のカルシウムアルミネートを原料に用い、前記原料を酸素分圧４×１０４Ｐａ以上の雰囲気下１１００℃以上溶融温度以下に加熱することで、当該カルシウムアルミネート中に１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３（以下、Ｃ１２Ａ７という）を形成し、しかも前記Ｃ１２Ａ７が酸素ラジカルを１０２０ｃｍ−３以上含有させることを特徴とするカルシウムアルミネートの製造方法である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
また、本発明は、ＣａとＡｌを酸化物（ＣａＯ、Ａｌ２Ｏ３）換算のモル比で１１．８：７．２〜１２．２：６．８含有し、しかもＦｅ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｋのいずれか１種以上が含有された原料を、酸素分圧４×１０４Ｐａ以上の雰囲気下１１００℃以上溶融温度以下に加熱することで、酸素ラジカルを１０２０ｃｍ−３以上のＣ１２Ａ７を含有するカルシウムアルミネートを形成させることを特徴とするカルシウムアルミネートの製造方法である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
加えて、本発明は、前記のカルシウムアルミネートの製造方法によって得たカルシウムアルミネートを粉砕してなる粉末であって、２ｍ２／ｇ以上の比表面積値を有することを特徴とするカルシウムアルミネート粉末であり、更に、カルシウム（Ｃａ）とアルミニウム（Ａｌ）を酸化物（ＣａＯ、Ａｌ２Ｏ３）換算のモル比で１１．８：７．２〜１２．２：６．８含有し、２ｍ２／ｇ以上の比表面積値を有するカルシウムアルミネート粉末を、成形し、酸素分圧４×１０４Ｐａ以上の雰囲気下１１００℃以上溶融温度以下に加熱してなることを特徴とするカルシウムアルミネート焼結体である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
【発明の実施の形態】本発明の第１は、カルシウム（Ｃａ）とアルミニウム（Ａｌ）を酸化物（ＣａＯ、Ａｌ２Ｏ３）換算のモル比で１１．８：７．２〜１２．２：６．８含有する非晶質のカルシウムアルミネートを原料に用い、前記原料を酸素分圧４×１０４Ｐａ以上の雰囲気下１１００℃以上溶融温度以下に加熱することで、当該カルシウムアルミネート中にＣ１２Ａ７を形成し、しかも前記Ｃ１２Ａ７が酸素ラジカルを１０２０ｃｍ−３以上含有させることを特徴とするカルシウムアルミネートの製造方法である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
本発明の原料のカルシウムアルミネートは、ＣａとＡｌを酸化物（ＣａＯ、Ａｌ２Ｏ３）換算のモル比で１１．８：７．２〜１２．２：６．８含有し、非晶質であり、好ましくは、更にＦｅ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｋのいずれか１種以上を含有する。ここで、ＣａとＡｌのモル比が前記範囲外の場合、得られるカルシウムアルミネートにおいてＣ１２Ａ７が主たる鉱物相とならない。また、本発明では、Ｆｅ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｋのいずれか１種以上を含有することが好ましく、これは本発明者が実験的に見いだしたことである。原料中にＦｅ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｋのいずれか１種以上が存在することにより、存在しない場合、即ち従来技術による場合に比べて、より低温域で高酸素ラジカル濃度のＣ１２Ａ７が形成することができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
本発明の第２は、ＣａとＡｌを酸化物（ＣａＯ、Ａｌ２Ｏ３）換算のモル比で１１．８：７．２〜１２．２：６．８含有し、しかもＦｅ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｋのいずれか１種以上が含有された原料を、酸素分圧４×１０４Ｐａ以上の雰囲気下１１００℃以上１３００℃未満の温度で加熱することで、酸素ラジカル濃度が１０２０ｃｍ−３以上のＣ１２Ａ７を含有するカルシウムアルミネートを形成させることを特徴とするカルシウムアルミネートの製造方法である。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
本発明においては、前述の原料を用い、第１の発明における非晶質のカルシウムアルミネートと同様な組成、即ち、ＣａとＡｌを酸化物（ＣａＯ、Ａｌ２Ｏ３）換算のモル比で１１．８：７．２〜１２．２：６．８とし、更にＦｅ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｋのいずれか１種以上を含ませた組成の原料粉末を調整し、これを用いて特定条件で処理することにより、酸素ラジカル濃度が１０２０ｃｍ−３以上のＣ１２Ａ７を含有するカルシウムアルミネートを形成させる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
また、本発明は、カルシウム（Ｃａ）とアルミニウム（Ａｌ）を酸化物（ＣａＯ、Ａｌ２Ｏ３）換算のモル比で１１．８：７．２〜１２．２：６．８含有し、２ｍ２／ｇ以上の比表面積値を有するカルシウムアルミネート粉末を、成形し、酸素分圧４×１０４Ｐａ以上の雰囲気下１１００℃以上溶融温度以下に加熱してなることを特徴とするカルシウムアルミネート焼結体である。前記条件で作成される焼結体は、相対密度が９０％以上にまで緻密となり、その結果気体通過性が著しく小さく、実質的に気体通過性のない性質を有するので、例えば、燃料電池用隔壁に用いる場合等、ガス通過性が低くしかも酸素ラジカルを輸送することが必要とされる用途向けの焼結体として好適である。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
【実施例】〔実施例１〕カルシウム（Ｃａ）とアルミニウム（Ａｌ）を酸化物（ＣａＯ、Ａｌ２Ｏ３）換算のモル比で１２：７に含有し、Ｆｅ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｋを含有した非晶質のカルシウムアルミネート原料を、酸素分圧５×１０４Ｐａの雰囲気で１１００℃で２時間焼成した。得られた化合物は、ジルコニアを粉砕媒体として乾式でボールミルにより粉砕することで、比表面積３．３ｍ２／ｇの粉末を得た。前記粉末について、１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３であることをＸ線回折により確認した。また、前記粉末にはＦｅ２Ｏ３が０．５質量％、ＳｉＯ２が１．３質量％、ＴｉＯ２が２．０質量％、Ｋ２Ｏが０．２質量％含有していることをＸＲＦ測定により確認した。また、前記粉末の室温および７７ＫでのＥＳＲスペクトルを測定した。それぞれの吸収バンドの強度からＯ２−イオンラジカルおよびＯ−イオンラジカルの濃度はそれぞれ５×１０２0ｃｍ−３と定量された。