(57)【要約】【課題】高純度で水との親和性の高い表面多孔質化炭酸カルシウム粉粒体及びそれからなる低粘度の含水スラリーを提供すること。【解決手段】原料炭酸カルシウム粉粒体表面にカルボン酸のカルシウム塩からなる被覆層を形成してから熱処理して、表面多孔質化炭酸カルシウム粉粒体を得る。当該表面多孔質化炭酸カルシウム粉粒体は、炭酸カルシウムからなる中心部の表面が多孔質炭酸カルシウムからなる被覆層で覆われることで、当該粉粒体と水との親和性が向上しており、その含水スラリーの粘度を低下させることが可能である。【選択図】　図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭酸カルシウムからなる中心部の表面が多孔質炭酸カルシウムからなる被覆層で覆われてなる表面多孔質化炭酸カルシウム粉粒体。
【請求項２】
表面多孔質化炭酸カルシウム粉粒体全体に対する前記被覆層の含有量（Ａ）が０．１〜１０質量％である請求項１記載の表面多孔質化炭酸カルシウム粉粒体。
【請求項３】
原料炭酸カルシウム粉粒体を処理して得られた表面多孔質化炭酸カルシウム粉粒体であって、表面多孔質化炭酸カルシウム粉粒体全体に対する前記被覆層の含有量（Ａ）、原料炭酸カルシウム粉粒体の比表面積（Ｂ）及び表面多孔質化炭酸カルシウム粉粒体の比表面積（Ｃ）が、下記式（１）を満足する請求項１又は２記載の表面多孔質化炭酸カルシウム粉粒体。
１０≦（Ｃ−Ｂ）×１００／Ａ　　　（１）
但し、
Ａは表面多孔質化炭酸カルシウム粉粒体全体の重量に対する被覆層の含有量（質量％）
Ｂは原料炭酸カルシウム粉粒体の比表面積（ｍ２／ｇ）
Ｃは表面多孔質化炭酸カルシウム粉粒体の比表面積（ｍ２／ｇ）
【請求項４】
原料炭酸カルシウム粉粒体表面にカルボン酸のカルシウム塩からなる被覆層を形成してから熱処理する表面多孔質化炭酸カルシウム粉粒体の製造方法。
【請求項５】
原料炭酸カルシウム粉粒体とカルボン酸とを混合して、原料炭酸カルシウム粉粒体表面にカルボン酸のカルシウム塩からなる被覆層を形成する請求項４記載の表面多孔質化炭酸カルシウム粉粒体の製造方法。
【請求項６】
原料炭酸カルシウム粉粒体とカルボン酸のカルシウム塩とを混合して、原料炭酸カルシウム粉粒体表面にカルボン酸のカルシウム塩からなる被覆層を形成する請求項４記載の表面多孔質化炭酸カルシウム粉粒体の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜３のいずれか記載の表面多孔質化炭酸カルシウム粉粒体及び水からなるスラリー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、炭酸カルシウム粉粒体及びその製造方法に関する。特に、炭酸カルシウムからなる中心部の表面が多孔質炭酸カルシウムからなる被覆層で覆われてなる表面多孔質化炭酸カルシウム粉粒体に関する。また、原料炭酸カルシウム粉粒体表面にカルボン酸のカルシウム塩からなる被覆層を形成してから熱処理する表面多孔質化炭酸カルシウム粉粒体の製造方法に関する。さらに、上記表面多孔質化炭酸カルシウム粉粒体及び水からなるスラリー、特に低粘度のスラリーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
炭酸カルシウム粉粒体は塗料、セメント、紙、プラスチック、食品、建材、地盤改良材など幅広い分野で使用されている。その製品や使用工程において、炭酸カルシウム粉粒体と水との混合スラリーとして利用する場合も少なくない。その場合、水の量をできるだけ少なくして、スラリーの流動性を確保する必要がある。例えば、水の量を少なくできれば、乾燥コストやスラリーの輸送コストを低減できる。また、単位体積あたりの炭酸カルシウム量を多くできるので、脱硫剤の場合には脱硫性能の向上も期待できるし、塗料の場合には、その塗膜層を厚くできる。このように、スラリーの流動性の向上は製品の高性能化やコスト低減効果をもたらす。
【０００３】
従来、スラリーの流動性の確保又は水量の低減のために、リグニンスルホン酸塩やナフタリンスルホン酸ホルムアルデヒド高縮合物ナトリウム塩などの界面活性剤が用いられてきた。さらに、近年では、ポリカルボン酸などの合成高分子やその塩からなる分散剤あるいは低粘化剤を使用した上で、物理的な処理を施して低粘度化する手法も提案されている。
【０００４】
例えば、特開平１０−３１６４１９号公報（特許文献１）には、分散剤を添加した高濃度軽質炭酸カルシウムスラリーを湿式解砕処理する方法が記載されている。また、特開平１１−３３５１１９号公報（特許文献２）には、軽質炭酸カルシウム高濃度スラリーに低粘化剤を添加してミキサーで一次分散処理した後、サンドグライディング処理による二次分散処理を行う方法が記載されている。
【０００５】
また、特開平１０−７４１９号公報（特許文献３）には、炭酸カルシウムや水酸化カルシウムなどのカルシウム質粉体の表面に酸化アルミニウム又は水酸化アルミニウム層が形成されてなる表面多孔質化カルシウム質粉粒体が記載されている。このとき、表面に形成された酸化アルミニウム層は、多孔性でかつ親水性が高いことから、コーティングした粉粒体の表面に水が吸着してスラリーの粘度が低下するとされている。
【０００６】
一方、特開平７−２２３８１３号公報（特許文献４）には、炭酸カルシウムをリン酸系化合物と反応させて表面に空孔を多数形成させたことを特徴とする多孔質炭酸カルシウム系化合物が記載されている。こうして得られた炭酸カルシウムは炭酸カルシウム表面にリン酸カルシウムが定着して、多孔質状態を形成し、比表面積が大きくなるとされている。したがって、比表面積を生かした各種の用途、例えば、濾過助剤、製紙用原料、乾燥剤、成形助剤、潤滑油キャリヤー、徐放剤、担持体、増粘剤などに使用できる旨記載されている。
【０００７】
また、特開平５−１７３９４号公報（特許文献５）には、高粘度乳酸液と炭酸カルシウムの粉末とを混合して中和反応を行うことを特徴とする多孔質乳酸カルシウムの製造方法が記載されている。こうして得られる乳酸カルシウムは充填密度が高く取り扱い性に優れているとされている。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１０−３１６４１９号公報
（特許請求の範囲、００１７欄）
【特許文献２】
特開平１１−３３５１１９号公報
（特許請求の範囲、００１７欄）
【特許文献３】
特開平１０−７４１９号公報
（特許請求の範囲、００１０欄）
【特許文献４】
特開平７−２２３８１３号公報
（特許請求の範囲、第３頁）
【特許文献５】
特開平５−１７３９４号公報
（特許請求の範囲、０００３欄）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
特開平１０−３１６４１９号公報や、特開平１１−３３５１１９号公報に記載されているように、界面活性剤などの有機化合物を使用してスラリーの粘度を低下させることは可能である。しかしながらこの場合には、界面活性剤が他の目的で添加する有機化合物と反応して特性に悪影響を与えるおそれがある。特開平１０−７４１９号公報に記載されているようにアルミニウム化合物で表面を覆ってスラリーの粘度を低下させることも可能であるが、コーティング剤にアルミナを用いるため、コスト高になるおそれがある。また、上記いずれの方法においても、炭酸カルシウム以外の成分を含有することになるので、高純度を要求される用途に対しては使用できない場合があり、特に食品用途に使用することは困難である。
【００１０】
一方、特開平７−２２３８１３号公報に記載されているように、炭酸カルシウムをリン酸系化合物と反応させて、炭酸カルシウム表面にリン酸カルシウムを定着させて多孔質状態を形成して比表面積を大きくする方法が知られている。しかしながら、当該方法で表面を覆っているのはリン酸カルシウムであり、炭酸カルシウム以外の化合物で表面が覆われているため、前述の手法と同様、高純度を要求される用途に対しては使用できない場合がある。また、得られる多孔質炭酸カルシウム系化合物が、増粘剤に使用できることが記載されているくらいであり、スラリーの低粘度化については何ら記載されていない。
【００１１】
特開平５−１７３９４号公報に記載されているように、乳酸と炭酸カルシウムとの中和反応を行わせることは知られているものの、そこで得られているのは多孔質乳酸カルシウムであって、炭酸カルシウムを製造しているわけではない。
【００１２】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、高純度で水との親和性の高い表面多孔質化炭酸カルシウム粉粒体及びその製造方法を提供することを目的とするものである。また、その表面多孔質化炭酸カルシウム粉粒体及び水からなる低粘度のスラリーを提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、炭酸カルシウムからなる中心部の表面が多孔質炭酸カルシウムからなる被覆層で覆われてなる表面多孔質化炭酸カルシウム粉粒体を提供することによって達成される。このような構成とすることによって、実質的に炭酸カルシウムのみからなる高純度の炭酸カルシウム粉粒体でありながら、その表面を親水性にすることができ、低粘度のスラリーを得ることができる。
【００１４】
このとき、表面多孔質化炭酸カルシウム粉粒体全体に対する前記被覆層の含有量（Ａ）が０．１〜５質量％であることが好適である。また、原料炭酸カルシウム粉粒体を処理して得られた表面多孔質化炭酸カルシウム粉粒体であって、表面多孔質化炭酸カルシウム粉粒体全体に対する前記被覆層の含有量（Ａ）、原料炭酸カルシウム粉粒体の比表面積（Ｂ）及び表面多孔質化炭酸カルシウム粉粒体の比表面積（Ｃ）が、下記式（１）を満足することも好適である。
１０≦（Ｃ−Ｂ）×１００／Ａ　　　（１）
但し、
Ａは表面多孔質化炭酸カルシウム粉粒体全体の重量に対する被覆層の含有量（質量％）
Ｂは原料炭酸カルシウム粉粒体の比表面積（ｍ２／ｇ）
Ｃは表面多孔質化炭酸カルシウム粉粒体の比表面積（ｍ２／ｇ）
【００１５】
上記課題は、原料炭酸カルシウム粉粒体表面にカルボン酸のカルシウム塩からなる被覆層を形成してから熱処理する表面多孔質化炭酸カルシウム粉粒体の製造方法を提供することによっても達成される。このとき、原料炭酸カルシウム粉粒体とカルボン酸とを混合して、原料炭酸カルシウム粉粒体表面にカルボン酸のカルシウム塩からなる被覆層を形成することが好適な実施態様である。また、原料炭酸カルシウム粉粒体とカルボン酸のカルシウム塩とを混合して、原料炭酸カルシウム粉粒体表面にカルボン酸のカルシウム塩からなる被覆層を形成することも好適な実施態様である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の表面多孔質化炭酸カルシウム粉粒体は、炭酸カルシウムからなる中心部の表面が多孔質炭酸カルシウムからなる被覆層で覆われてなるものである。その製造方法は特に限定されるものではないが、好適には、原料炭酸カルシウム粉粒体表面にカルボン酸のカルシウム塩からなる被覆層を形成してから熱処理することによって製造される。
【００１７】
ここで用いられる原料炭酸カルシウム粉粒体としては、結晶、非結晶の炭酸カルシウムが使用可能であり、その種類は特に限定されない。また、粒径も微粉末から粒状物まで、用途に対応して各種のものを使用できる。
【００１８】
本発明の製造方法においては、原料炭酸カルシウム粉粒体の表面に、カルボン酸のカルシウム塩からなる被覆層が形成される。カルシウム塩を形成するカルボン酸は特に限定されるものではなく、安全性やコストなどを考慮して、酢酸、プロピオン酸、乳酸、クエン酸、リンゴ酸、コハク酸など各種のカルボン酸が使用可能であるが、乳酸やクエン酸が好適に使用される。
【００１９】
カルボン酸のカルシウム塩からなる被覆層を形成する方法として好適な方法の一つは、原料炭酸カルシウム粉粒体とカルボン酸とを混合して、原料炭酸カルシウム粉粒体表面にカルボン酸のカルシウム塩からなる被覆層を形成する方法である。この方法によれば、原料炭酸カルシウム粉粒体の表面において、炭酸カルシウムと乳酸との間で中和反応が進行して、脱炭酸しながら乳酸カルシウムが生成することになる。この反応は通常水溶液中で行われ、乳酸水溶液中に原料炭酸カルシウム粉粒体が投入され、ミキサー等を使用して混合撹拌される。混合操作に際しては、炭酸ガスの発生が終了するまで十分に撹拌を行う。混合操作に引き続いて、乾燥操作に供される。このときの乾燥方法は、水分を蒸発させることが可能であれば特に限定されず、通常、５０〜１５０℃の乾燥機中で０．５〜５時間程度乾燥させる。こうして、炭酸カルシウム粉粒体表面にカルボン酸のカルシウム塩からなる被覆層が形成される。
【００２０】
カルボン酸のカルシウム塩からなる被覆層を形成する方法として好適な別の方法は、原料炭酸カルシウム粉粒体とカルボン酸のカルシウム塩とを混合して、原料炭酸カルシウム粉粒体表面にカルボン酸のカルシウム塩からなる被覆層を形成する方法である。この方法では、カルボン酸のカルシウム塩の溶液、好適には水溶液中に、原料炭酸カルシウム粉粒体が投入され、ミキサー等を使用して混合撹拌される。混合操作に引き続いて、上記方法と同様に乾燥することによって、カルボン酸のカルシウム塩からなる被覆層が形成される。
【００２１】
乾燥操作の後に、加熱処理を施す。これによって、粉粒体表面のカルボン酸のカルシウム塩が熱分解して炭酸カルシウムが生成する。加熱処理温度は２００〜６００℃とすることが好ましい。２００℃未満ではカルボン酸塩が熱分解されにくく、より好適には２５０℃以上である。一方、６００℃を超えると炭酸カルシウムが熱分解して脱炭酸するおそれがある上に、エネルギーの消費コストも大きくなる。したがって、より好適には５００℃以下であり、さらに好適には４００℃以下である。加熱時間は特に限定されないが、通常０．５〜５時間程度である。また、このときの加熱処理は空気中で行うことができる。このような熱処理操作によって、カルシウム塩中の有機成分が脱離し、細孔が形成されるため、多孔質炭酸カルシウムからなる被覆層が形成される。
【００２２】
こうして得られた表面多孔質化炭酸カルシウム粉粒体は、炭酸カルシウムからなる中心部の表面が多孔質炭酸カルシウムからなる被覆層で覆われてなるものである。ここで、炭酸カルシウムからなる中心部とは、上記製造方法において、カルボン酸のカルシウム塩からなる被覆層が形成された部分よりも中心側の部分のことをいい、原料の炭酸カルシウムの化学組成が製造過程において変化していない部分をいう。したがって、一旦カルボン酸のカルシウム塩になってから、熱分解して再度炭酸カルシウムになっている被覆層の炭酸カルシウムに比べると、細孔の少ない密な構造になっている部分である。
【００２３】
この中心部を覆う形で、多孔質炭酸カルシウムからなる被覆層が形成されている。表面多孔質化炭酸カルシウム粉粒体全体に対する当該被覆層の含有量（Ａ）は０．１〜１０質量％であることが好ましい。０．１質量％未満では、スラリーの低粘度化が十分に認められないおそれがあり、より好適には０．２質量％以上、さらに好適には０．５質量％以上である。一方、含有量（Ａ）が１０質量％を超える場合には、それ以上のスラリーの低粘度化が望めない場合が多いことから、カルボン酸の使用量が増加してコスト負担が大きくなるだけである。したがって含有量（Ａ）は、より好適には５質量％以下であり、さらに好適には２質量％以下である。ここで、当該含有量（Ａ）は、前述の製造方法で製造されたものであれば、表面多孔質化炭酸カルシウム粉粒体全体のカルシウム元素の量に対する、製造工程において熱処理前に形成されたカルボン酸のカルシウム塩からなる被覆層中のカルシウム元素の量の比から求められるものである。したがって、原料炭酸カルシウム粉粒体の量と、使用したカルボン酸又はカルボン酸のカルシウム塩の量から算出可能なものである。
【００２４】
また、原料炭酸カルシウム粉粒体を処理して得られた表面多孔質化炭酸カルシウム粉粒体であって、表面多孔質化炭酸カルシウム粉粒体全体に対する前記被覆層の含有量（Ａ）、原料炭酸カルシウム粉粒体の比表面積（Ｂ）及び表面多孔質化炭酸カルシウム粉粒体の比表面積（Ｃ）が、下記式（１）を満足することが好適である。
１０≦（Ｃ−Ｂ）×１００／Ａ　　　（１）
但し、
Ａは表面多孔質化炭酸カルシウム粉粒体全体の重量に対する被覆層の含有量（質量％）
Ｂは原料炭酸カルシウム粉粒体の比表面積（ｍ２／ｇ）
Ｃは表面多孔質化炭酸カルシウム粉粒体の比表面積（ｍ２／ｇ）
【００２５】
ここで、表面多孔質化炭酸カルシウム粉粒体と原料炭酸カルシウム粉粒体の比表面積の差（Ｃ−Ｂ）に１００／Ａを掛けたのは、炭酸カルシウム粉粒体全体としての比表面積の増加分に対する、多孔質被覆層の寄与の程度を表すためである。これは、多孔質層含有量と比表面積との関係を示した図１における比表面積カーブの傾きに相当するものであり、言わば多孔質層自体の比表面積を示すものである。この値が、１０ｍ２／ｇ以上の大きな値になっていることから、少量の多孔質炭酸カルシウムで覆うことによって粉粒体全体の比表面積（Ｂ）を大きく上昇させられるものである。
【００２６】
（Ｃ−Ｂ）×１００／Ａの値が、１０ｍ２／ｇ未満の場合には、スラリーの低粘度化が不十分になるおそれがあり、より好適には２０ｍ２／ｇ以上であり、さらに好適には５０ｍ２／ｇ以上である。一方、（Ｃ−Ｂ）×１００／Ａの値は、通常１０００ｍ２／ｇ以下である。
【００２７】
こうして得られた本発明の表面多孔質化炭酸カルシウム粉粒体の用途は特に限定されない。なかでも、当該粉粒体及び水からなるスラリーは、高濃度でありながら低粘度にすることができるので特に好適な実施態様である。スラリー中の水含有量は、低粘度化できる実益が大きいことから７０質量％以下であることが好ましく、６０質量％以下であることがより好ましく、５０質量％以下であることがさらに好ましい。また通常２０質量％以上である。スラリーを構成する液体は水であることが好ましいが、本発明の趣旨を阻害しない範囲でアルコールなどの有機溶媒を少量加えても構わない。
【００２８】
本発明の炭酸カルシウムスラリーは、高濃度であっても低粘度にすることができて流動性に優れるから、同一の操作性であれば、より水分量を少なくすることができて、乾燥コストや輸送コストを低減できる。また、同一体積のスラリーを添加あるいは塗工することによって、より大きな効果を得ることができる。したがって、塗料、セメント、紙、プラスチック、食品、建材、地盤改良材など幅広い分野で好適に使用することができる。
【００２９】
本発明の表面多孔質化炭酸カルシウム粉粒体は、実質的に炭酸カルシウムのみからなり、しかもスラリー中に界面活性剤を加えなくても低粘度化できることから、高純度の炭酸カルシウムスラリーが要求される用途、例えば食品用途に対して、特に好適に使用される。なお、用途によってはさらに界面活性剤を添加して一段と粘度を低下させることが好ましい場合もある。
【００３０】
【実施例】
以下、実施例を用いて本発明をさらに詳細に説明する。本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００３１】
実施例１
乳酸を２０質量％含有する水溶液と、炭酸カルシウム粉体（平均粒径４μｍ）をヘンシェルミキサーで混合し、炭酸カルシウム粒子表面に乳酸カルシウム被覆層を形成した。その際、乳酸の混合量は乳酸と反応する炭酸カルシウムが炭酸カルシウム全体に対して０．１、０．５、１、２及び５％になるように調整した。定温乾燥機中、１００℃で３時間乾燥した後、３００℃で２時間の熱処理を施して、乳酸カルシウム被覆層から多孔質炭酸カルシウム被覆層を形成させ、表面を多孔質化した炭酸カルシウム粉体を作製した。
【００３２】
こうして得られた、表面を多孔質化した炭酸カルシウム粉体（以後、表面多孔質化炭酸カルシウム粉体と称する）について、比表面積、水蒸気吸着量、沈降容積を測定した。また、水とのスラリーを調製しその見かけ粘度を測定した。比表面積は、ユアサアイオニクス株式会社製比表面積計「モノソーブ」を使用し、窒素吸着のＢＥＴ１点法により測定した。このとき、１５０℃、３時間の乾燥処理、及び１５０℃、３０分の測定前処理を施してから測定した。また、水蒸気吸着量は１５０℃、１Ｐａ以下で以下の条件で４時間前処理した試料０．５ｇを２５℃の恒温槽中に静置し、徐々に水蒸気分圧を高めた時の試料に吸着した水蒸気量を測定したものであり、日本ベル株式会社製自動蒸気吸着量測定装置「ＢＥＬＳＯＲＰ１８」を使用して測定した。沈降容積は試料２ｇと水１００ｃｍ３を１分間混合した後、２４時間静置した時の沈殿層の体積を測定した。見かけ粘度は、粉体と水を所定の割合で混合したスラリーをコーン／プレート型粘度計で測定したものであり、ブルックフィールド社製プログラマブルレオメーターＤＶ−ＩＩＩを使用して測定した。
【００３３】
図１に多孔質層含有量（表面多孔質化炭酸カルシウム粉体全体に対する前記被覆層の含有量（Ａ））と表面多孔質化炭酸カルシウム粉体の比表面積（Ｂ）との関係を示す。未処理炭酸カルシウム粉体（原料炭酸カルシウム粉体）の比表面積が１．３ｍ２／ｇであるのに対し、多孔質炭酸カルシウム層の増加とともに比表面積（Ｂ）は高くなり、多孔質層含有量２質量％以上の試料では、比表面積（Ｂ）が３ｍ２／ｇまで上昇した。この際、多孔質化されたのは表面の被覆層であるので、その被覆層自体の重量に対する比表面積に対応する値（Ｃ−Ｂ）×１００／Ａを算出すれば、多孔質層含有量０〜２質量％の範囲では、８０〜１００ｍ２／ｇ程度と算出される。このように、この表面多孔質化炭酸カルシウム粉体は炭酸カルシウム粉体の表面に高比表面積を有する多孔質炭酸カルシウム被覆層を有する複合粒子になっているといえる。
【００３４】
図２に未処理炭酸カルシウム粉体と多孔質層含有量１質量％の表面多孔質化炭酸カルシウム粉体についての、水蒸気分圧と水蒸気吸着量の関係を示す。未処理炭酸カルシウム粉体は加湿してもあまり水蒸気を吸着しないが、表面多孔質化炭酸カルシウム粉体の水蒸気吸着量は水蒸気分圧の上昇とともに大幅に上昇し、親水性の高い粉体であることがわかった。これは、表面が多孔質化されたことにより、水蒸気の吸着面積が高くなり水蒸気が吸着しやすくなったものである。
【００３５】
表１に未処理炭酸カルシウム粉体と多孔質層含有量１質量％の表面多孔質化炭酸カルシウム粉体の沈降容積を示す。未処理炭酸カルシウム粉体の沈降容積が９．５ｃｍ３／ｇであるのに対し、表面多孔質化炭酸カルシウム粉体の沈降容積は４ｃｍ３／ｇとなり、沈降容積は大幅に低下した。沈降容積が小さいことは、水中での粉体の分散性が高いことを示すことから、表面多孔質化炭酸カルシウム粉体は水に対する分散性が向上していることがわかった。これは、表面多孔質化炭酸カルシウム粉体の親水性が高まることにより、粉体表面に吸着する水層が増加し、立体保護作用により分散性が向上したものである。
【００３６】
【表１】
2004142954.tif 000003
【００３７】
図３に未処理炭酸カルシウム粉体及び多孔質層含有量１質量％の表面多孔質化炭酸カルシウム粉体と、水とからなるスラリーについて、水含有量と見かけ粘度の関係を示す。これは、せん断速度２００ｓｅｃ−１で測定したものである。いずれの粉体も水量の増加とともに見かけ粘度は低下したが、未処理炭酸カルシウム粉体の見かけ粘度が１００〜２２００ｍＰａ・ｓであったのに対し、表面多孔質化炭酸カルシウム粉体は５〜３００ｍＰａ・ｓとなり、見かけ粘度は大幅に低下した。水含有量６０質量％の未処理炭酸カルシウム粉体と水含有量４０質量％の表面多孔質化炭酸カルシウム粉体が同程度あることから、多孔質化することによりスラリーの水量を約２／３に低減できる。
【００３８】
図４に、水含有量６０質量％、せん断速度２００ｓｅｃ−１のときの多孔質層含有量とスラリーの見かけ粘度の関係を示す。多孔質炭酸カルシウムからなる被覆層の増加とともに見かけ粘度は低下し、多孔質層含有量２質量％での見かけ粘度は１５ｍＰａ・ｓとなり、５質量％では５ｍＰａ・ｓまで低下した。
【００３９】
実施例２
実施例１で２０質量％乳酸水溶液を使用した代わりに、１４質量％クエン酸水溶液及び１４質量％乳酸カルシウム水溶液を使用した以外は、実施例１と同様にして表面多孔質化炭酸カルシウム粉体を作製した。このとき、多孔質炭酸カルシウムからなる被覆層の含有量は１質量％とした。得られた表面多孔質化炭酸カルシウム粉体の比表面積を実施例１と同様にして測定した。また、水とのスラリー（水含有量６０質量％）を調製し、その見かけ粘度を実施例１と同様にして測定した。
【００４０】
表２に、得られた表面多孔質化炭酸カルシウム粉体の比表面積を示す。クエン酸と乳酸カルシウムのいずれで処理した表面多孔質化炭酸カルシウム粉体も未処理粉体より高い比表面積となった。
【００４１】
【表２】
2004142954.tif 000004
【００４２】
図５に得られた表面多孔質化炭酸カルシウム粉体のせん断速度と見かけ粘度の関係を示す。比較のため、未処理炭酸カルシウム粉体の結果も併せて示した。いずれの粉体もせん断速度が高くなるに従い見かけ粘度が低下する「非ニュートン性」の流動性を示した。未処理炭酸カルシウムの見かけ粘度が１５０〜３０００ｍＰａ・ｓであったのに対し、各表面多孔質化炭酸カルシウム粉体は１０〜２０００ｍＰａ・ｓとなり、見かけ粘度は大幅に低下した。せん断速度の小さな条件では乳酸カルシウム処理が見かけ粘度を低下させるのに有効で、せん断速度の大きな条件ではクエン酸処理が見かけ粘度を低下させるのに有効であった。
【００４３】
【発明の効果】
本発明の表面多孔質化炭酸カルシウム粉粒体は、未処理の炭酸カルシウム粉粒体に比べ親水性が向上し、水中での分散性が高まることから、それと水との混合スラリーは、大幅に粘度が低下し、流動性が向上する。その効果により、本発明の表面多孔質化炭酸カルシウム粉粒体は各種用途に対して好適に使用できる。実質的に炭酸カルシウムのみからなる高純度の炭酸カルシウム粉粒体でありながら、界面活性剤を添加しなくても低粘度のスラリーを提供できるので、純度が要求される用途、特に食品用途に好適に使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】多孔質層含有量と表面多孔質化炭酸カルシウム粉体の比表面積との関係を示した図である。
【図２】未処理炭酸カルシウム粉体と表面多孔質化炭酸カルシウム粉体についての水蒸気分圧と水蒸気吸着量の関係を示した図である。
【図３】未処理炭酸カルシウム粉体及び表面多孔質化炭酸カルシウム粉体と水とからなるスラリーについて水含有量と見かけ粘度の関係を示した図である。
【図４】多孔質層含有量とスラリーの見かけ粘度の関係を示した図である。
【図５】各炭酸カルシウム粉体のせん断速度と見かけ粘度の関係を示した図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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