| 研究概要 |
発ガン性が危惧されている繊維状無機粒子の代替材料として板状の粒子形態に着目し,製造原料の資源や使用後における廃棄処理を考慮した場合,環境への負荷が低いアルミノケイ酸カルシウムの板状粒子を開発する研究を平成14年度〜平成15年度の2年間で行った。その結果,次の成果を得ることができた。
1.Ca-Al系層状複水酸化物(LDH)の合成
(1)アルミン酸ナトリウム(NaAlO_2)水溶液に石灰石の焼成によって得られる粉状生石灰を直接添加し,かきまぜるという新しい方法によってCa-Al系硝酸型ならびに塩化物型LDHの板状粒子を合成することができ,その最適条件を得ることができた。
(2)LDH層間の陰イオンの大部分は炭酸イオンにより交換することができた。
(3)少量の陰イオン界面活性剤の存在下で同上の合成を行うことにより,アスペクト比約60,5〜15μm径の六角板状のLDH粒子を得ることができた。また,200℃で水熱処理することにより10〜20μm径のさらに大型のLDH粒子を得ることができた。
2.アルミノケイ酸カルシウム板状粒子の合成
(1)得られたCa-Al系LDHを水ガラスの希薄溶液で処理(50℃,24h)することにより,ケイ酸型LDHならびに粒子表面にケイ酸イオンが付着したLDHの混合物が得られた。
(2)この生成LDHを900℃で加熱することにより,アルミノケイ酸カルシウムGehlenite(Ca_2Al_2SiO_7)やケイ酸カルシウムWollastonite(CaSiO_3)の無機粒子が得られた。
(3)これらのカルシウム塩はLDH本来の板状形状を保持していることが明らかとなった。
(4)カルシウム原料として,ホタテ貝殻を用いてもほとんど同様のLDH生成物を得ることができた。
以上の結果から,ホスト-ゲスト反応を活用した新規方法によりアスペクト比の大きなアルミノケイ酸カルシウムの大型板状粒子を合成することが可能となった。
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