JP2000264626A - カルシウム−アルミニウム系層状複水酸化物の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構造が安定なカルシウム−アルミニウム系層
状複水酸化物を容易に調製することができるカルシウム
−アルミニウム系層状複水酸化物の製造方法を提供す
る。 【解決手段】 アルミン酸ナトリウム溶液に陰イオンを
含む塩類の溶液と生石灰又は消石灰を加える。陰イオン
を含む塩類は、硝酸型ＬＤＨを製造する場合は、硝酸ア
ルカリ金属塩が使用され、塩化物型ＬＤＨを製造する場
合は、塩化アルカリ金属塩が使用される。反応成分をｐ
Ｈ調整剤によりｐＨ９〜１３の範囲内に調整して、アル
カリ性の条件下で反応させる。ｐＨ調整剤は硝酸型ＬＤ
Ｈを製造する場合は、硝酸が使用され、塩化物型ＬＤＨ
を製造する場合は塩酸が使用される。ｐＨを調整した
後、所定温度で所定時間加温する。そして、得られた固
体生成物を遠心分離、洗浄後、減圧乾燥する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、陰イオン交換能
を有し、有害な陰イオンの除去、制酸剤、プラスチック
やゴムの充填剤等として使用されるカルシウム−アルミ
ニウム系層状複水酸化物の製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】層状複水酸化物（Ｌａｙｅｒｅｄ Ｄｏ
ｕｂｌｅ Ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ 以下、ＬＤＨと略す）
は一般式［Ｍ²⁺ _1-xＭ³⁺ _x（ＯＨ）₂］^x+［Ａ^n- _x/n・ｙＨ
₂Ｏ］^{x -}に示す構造を有するもので、［Ｍ²⁺ _1-xＭ
³⁺ _x（ＯＨ）₂］^x+に示される正の電荷を有する水酸化物
基本層と、［Ａ^n- _x/n・ｙＨ₂Ｏ］^x-に示される負の電荷
を有する中間層とより構成される不定比化合物である。

【０００３】一般式中のＭ²⁺としては、Ｍｇ²⁺、Ｃ
ａ²⁺、Ｍｎ²⁺、Ｎｉ²⁺、Ｚｎ²⁺等の２価の金属イオンが
挙げられ、Ｍ³⁺としては、Ａｌ³⁺、Ｃｒ³⁺、Ｆｅ³⁺、Ｃ
ｏ³⁺等の３価の金属イオンが挙げられる。また、Ａ^n-と
しては、ＣＯ₃ ^2-、ＮＯ₃ ^-、Ｃｌ^-、ＳＯ₄ ^2-等のｎ価の
陰イオンが挙げられる。

【０００４】水酸化物基本層では２価と３価の金属イオ
ンにＯＨが配位して正電荷を帯び、それらの層の間に中
間層が存在している。そして、中間層に存在する陰イオ
ンにより、水酸化物基本層と中間層とが中和する形で存
在している。また、中間層で陰イオンの存在しない空間
は層間水で満たされている。

【０００５】ＬＤＨはマグネシウム−アルミニウム系層
状複水酸化物やカルシウム−アルミニウム系層状複水酸
化物が知られ、マグネシウム−アルミニウム系層状複水
酸化物としては例えば、化学式Ｍｇ₆Ａl₂（ＯＨ）₁₆Ｃ
Ｏ₃・４Ｈ₂Ｏで表されるハイドロタルサイトが挙げられ
る。これは天然に粘土鉱物として産出されるものであ
る。

【０００６】カルシウム−アルミニウム系層状複水酸化
物（以下、Ｃａ−Ａｌ系ＬＤＨと略す）としては、Ｃａ
−Ａｌ−ＮＯ₃ＬＤＨやＣａ−Ａｌ−ＣｌＬＤＨが挙げ
られる。例えば、Ｃａ−Ａｌ−ＮＯ₃ＬＤＨを製造する
場合は、まず、硝酸カルシウムを、生石灰と硝酸とによ
り合成する。そして、得られた硝酸カルシウム溶液｛Ｃ
ａ（ＮＯ₃）₂・４Ｈ₂Ｏ｝をアルミン酸ナトリウム溶液
（ＮａＡｌＯ₂）に滴下する。すると、その反応系は酸
性となるため、ｐＨ調整剤により反応系をアルカリ性に
する。さらに、加温熟成して固体生成物とし、その固体
生成物に遠心分離、洗浄等を行うことによりＣａ−Ａｌ
−ＮＯ₃ＬＤＨを製造することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、Ｃａ−Ａｌ
−ＮＯ₃ＬＤＨの製造過程において、硝酸カルシウム溶
液｛Ｃａ（ＮＯ₃）₂・４Ｈ₂Ｏ｝と、高ｐＨにおいてＡ
ｌＯ₂ ^-として存在するアルミン酸ナトリウム溶液（Ｎａ
ＡｌＯ₂）とを反応させているため、低ｐＨのＣａ（Ｎ
Ｏ₃）₂の滴下時に、α−Ａｌ（ＯＨ）₃が生成される。
また、ＡｌＯ₂ ^-が陰イオンとして層と層との間に入り込
み、ＮＯ₃ ^-と共存してしまう。そのため、水酸化物基本
層におけるＡｌ量が減少してしまう。

【０００８】そのため、理想とする組成式の、モル比が
Ｃａ：Ａｌ：ＮＯ₃ ^-＝２：１：１を有するＣａ−Ａｌ−
ＮＯ₃ＬＤＨを調製することができず、得られるＣａ−
Ａｌ系ＬＤＨは構造が不安定であるという問題があっ
た。

【０００９】この発明は、このような従来技術に存在す
る問題点に着目してなされたものである。その目的とす
るところは、構造が安定なカルシウム−アルミニウム系
層状複水酸化物を容易に調製することができるカルシウ
ム−アルミニウム系層状複水酸化物の製造方法を提供す
ることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に記載の発明のカルシウム−アルミニウ
ム系層状複水酸化物の製造方法は、アルミン酸ナトリウ
ム溶液に陰イオンを含む塩類の溶液と生石灰又は消石灰
を加え、それらの反応成分をアルカリ性の条件下で反応
させるものである。

【００１１】請求項２に記載の発明のカルシウム−アル
ミニウム系層状複水酸化物の製造方法は、請求項１に記
載の発明において、前記アルカリ性は水素イオン濃度
（ｐＨ）９〜１３の範囲内である。

【００１２】請求項３に記載の発明のカルシウム−アル
ミニウム系層状複水酸化物の製造方法は、請求項１又は
請求項２に記載の発明において、前記陰イオンを含む塩
類は硝酸アルカリ金属塩又は塩化アルカリ金属塩であ
る。

【００１３】請求項４に記載の発明のカルシウム−アル
ミニウム系層状複水酸化物の製造方法は、請求項１〜請
求項３のいずれかに記載の発明において、前記アルカリ
性の条件はｐＨ調整剤を使用して調整され、そのｐＨ調
整剤は硝酸又は塩酸である。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を、図
面に基づいて詳細に説明する。層状複水酸化物は一般式
［Ｍ²⁺ _1-xＭ³⁺ _x（ＯＨ₂）］^x+［Ａ^n- _x/n・ｙＨ₂Ｏ］^{x -}
に示すような結晶構造を有するもので、［Ｍ²⁺ _1-xＭ³⁺ _x
（ＯＨ₂）］^x+に示される正の電荷を有する水酸化物基
本層と、［Ａ^n- _x/n・ｙＨ₂Ｏ］^x-に示される負の電荷を
有する中間層とより構成される不定比化合物である。

【００１５】化学式中のＭ²⁺としては、Ｍｇ²⁺、Ｃ
ａ²⁺、Ｍｎ²⁺、Ｎｉ²⁺、Ｚｎ²⁺等の２価の金属イオンが
挙げられ、Ｍ³⁺としては、Ａｌ³⁺、Ｃｒ³⁺、Ｆｅ³⁺、Ｃ
ｏ³⁺等の３価の金属イオンが挙げられる。また、Ａ^n-と
しては、ＣＯ₃ ^2-、ＮＯ₃ ^-、Ｃｌ^-、ＳＯ₄ ^2-等のｎ価の
陰イオンが挙げられる。

【００１６】図１に示すように、水酸化物基本層では２
価と３価の金属イオン（図１の●）にＯＨ（図１の○）
が配位して正電荷を帯び、それらの層間に中間層が存在
している。そして、中間層に存在する陰イオンにより、
水酸化物基本層と中間層とが中和する形で存在してい
る。また、中間層で陰イオンの存在しない空間は層間水
で満たされている。

【００１７】層と層との間は比較的弱い結合力で結合し
ているため、その間に種々の分子やイオンを挿入するこ
とができるようになっている。例えば、陰イオンが層間
に入り込むと、中間層の陰イオンが放出される。そのた
め、ＬＤＨは陰イオン交換能を有し、ＬＤＨに有害イオ
ンを含む物質を供することにより、その有害イオンがＬ
ＤＨに取り込まれ、その代わりに中間層の陰イオンが放
出されて、有害イオンを除去することができる。また、
制酸剤としての効果も発揮することができる。

【００１８】カルシウム−アルミニウム系層状複水酸化
物（以下、Ｃａ−Ａｌ系ＬＤＨと略す）はＭ²⁺にＣａ²⁺
が位置し、Ｍ³⁺にＡｌ³⁺が位置している。具体的な組成
としてはＣａ−Ａｌ−ＮＯ₃ＬＤＨ（以下、硝酸型ＬＤ
Ｈと略す）やＣａ−Ａｌ−ＣｌＬＤＨ（以下、塩化物型
ＬＤＨと略す）が挙げられ、水酸化物基本層はＣａ²⁺成
分とＡｌ³⁺成分から構成され、中間層は硝酸型ＬＤＨの
場合は陰イオン成分としてのＮＯ₃ ^-と層間水により構成
され、塩化物型ＬＤＨの場合は陰イオン成分としてのＣ
ｌ^-と層間水とにより構成されている。

【００１９】硝酸型ＬＤＨは面間隔ｄ＝８．６２オング
ストローム（Å）で塩化物型ＬＤＨは面間隔ｄ＝７．７
６Åである。また、硝酸型ＬＤＨは、その粒子の直径が
約１〜１０μｍ、厚さが約０．５μｍの六方晶系板状結
晶構造であった。塩化物型ＬＤＨでも、板状結晶であっ
た。そのため、Ｃａ−Ａｌ系ＬＤＨをプラスチックやゴ
ム等に充填材として添加することにより、それらの成形
加工性を向上させたりすることができる。

【００２０】硝酸型ＬＤＨの組成式は例えば、Ｃａ_0.66
Ａｌ_0.34（ＯＨ）_2.0（ＮＯ₃）_0.38・０．３４Ｈ₂Ｏで
示され、Ｃａ：Ａｌ：ＮＯ₃ ^-のモル比は２：１：１とな
っている。これは、Ａｌモル分の正電荷を帯びたＣａと
Ａｌとにより構成される水酸化物基本層間に、Ａｌと同
モルのＮＯ₃ ^-が取り込まれていると考えられる。

【００２１】また、硝酸型ＬＤＨを炭酸ナトリウム（Ｎ
ａ₂ＣＯ₃）又は炭酸水素ナトリウム（ＮａＨＣＯ₃）に
より陰イオン交換を行うと、硝酸型ＬＤＨの中間層に存
在するＮＯ₃ ^-がＣＯ₃ ^2-に交換され、Ｃａ−Ａｌ−ＣＯ₃
ＬＤＨを調製することができる。

【００２２】次に、Ｃａ−Ａｌ系ＬＤＨの製造方法につ
いて説明する。水酸化物基本層を構成するＣａ²⁺成分の
材料としては生石灰（ＣａＯ）又は消石灰｛Ｃａ（Ｏ
Ｈ）₂｝が使用される。また、Ａｌ³⁺成分の材料として
はアルミン酸ナトリウム溶液（ＮａＡｌＯ₂）が使用さ
れる。中間層を構成する陰イオンを生じさせるための材
料は、陰イオンを含む塩類の溶液が使用される。硝酸型
ＬＤＨを製造する場合は硝酸アルカリ金属塩が使用さ
れ、具体的には硝酸ナトリウム（ＮａＮＯ₃）又は硝酸
カリウム（ＫＮＯ₃）が使用され、塩化物型ＬＤＨを製
造する場合は塩化アルカリ金属塩が使用され、具体的に
は塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）又は塩化カリウム（ＫＣ
ｌ）が使用される。

【００２３】まず、容器内にアルミン酸ナトリウム溶液
を入れ、そこにアルミン酸ナトリウム溶液と等しいモル
濃度Ｍ（モル／リットル）の硝酸アルカリ金属塩又は塩
化アルカリ金属塩を所定量滴下する。その後、消石灰又
は生石灰を添加する。このとき、容器を恒温槽により、
温度５０℃で維持するとともに、容器内を窒素ガス雰囲
気にして攪拌しながら合成を行う。そのため、窒素ガス
により容器内で酸素等による有害な影響が反応系に及ぼ
されるのを防止することができる。

【００２４】この際、反応成分はアルカリ性となってい
る。そのため、例えば、硝酸カルシウム溶液を使用して
硝酸型ＬＤＨを製造するときのように、高ｐＨでＡｌＯ
₂ ^-として存在するアルミン酸ナトリウム溶液に、低ｐＨ
の硝酸カルシウム溶液を滴下する時にα−Ａｌ（ＯＨ）
₃が生成されるのが防止される。また、ＡｌＯ₂ ^-が陰イ
オンとして層内に入り込み、ＮＯ₃ ^-と共存することが防
止される。そのため、調製されるＣａ−Ａｌ系ＬＤＨの
水酸化物基本層のＡｌ量が減少するのを防止して、水酸
化物基本層の構造が不安定になるのが防止される。

【００２５】反応時に配合される原料中におけるＣａと
Ａｌのモル数で示した配合比は、反応中に水酸化カルシ
ウムの生成を防止し、Ｃａ−Ａｌ系ＬＤＨを確実に製造
するために、Ｃａ：Ａｌ＝２：１〜３．５：１の範囲内
に設定されるのが好ましく、２．８：１〜３．２：１の
範囲内に設定されるのが特に好ましい。

【００２６】消石灰又は生石灰の添加後、溶液内のｐＨ
をｐＨ調整剤を使用して調整する。ｐＨ調整剤として
は、硝酸型ＬＤＨを製造し、中間層に陰イオン成分とし
てＮＯ ₃ ^-を存在させるときは硝酸（ＨＮＯ₃）が使用さ
れ、塩化物型ＬＤＨを製造し、中間層に陰イオン成分と
してＣｌ^-を存在させるときは塩酸（ＨＣｌ）が使用さ
れる。

【００２７】そのため、Ｃａ−Ａｌ系ＬＤＨの中間層に
存在する陰イオン成分がＮＯ₃ ^-又はＣｌ^-のみにより構
成され、中間層が不安定になるのを防止することができ
る。従って、陰イオン交換能を発揮させることができ、
また、Ｃａ−Ａｌ系ＬＤＨの構造を安定化させることが
できる。

【００２８】このとき、α−Ａｌ（ＯＨ）₃の生成を防
止し、Ｃａ−Ａｌ系ＬＤＨを確実に製造するために、溶
液内はｐＨ９〜１３内に調整されるのが好ましく、ｐＨ
１０〜１１に調整されるのが特に好ましい。

【００２９】そして、ｐＨ調整後、所定温度で所定時
間、溶液を攪拌して熟成させる。結晶を成長させ、Ｃａ
−Ａｌ系ＬＤＨを確実に製造するために、熟成時間とし
ては１〜５時間の範囲内が好ましく、熟成温度としては
２５〜１００℃が好ましい。そして、得られる固体生成
物を遠心分離した後、沈殿物を洗浄し、さらに、所定温
度で減圧乾燥することによりＣａ−Ａｌ系ＬＤＨを製造
することができる。

【００３０】また、得られた硝酸型ＬＤＨに炭酸ナトリ
ウム又は炭酸水素ナトリウムを添加し、空気雰囲気下で
２５℃で加温し、所定時間振とうする。すると、硝酸型
ＬＤＨの中間層に存在する陰イオン成分としてのＮＯ₃ ^-
がＣＯ₃ ^2-に交換され、Ｃａ−Ａｌ−ＣＯ₃ＬＤＨを調製
することができる。

【００３１】前記の実施形態によって発揮される効果に
ついて、以下に記載する。 ・ Ｃａ−Ａｌ系ＬＤＨの製造時に、Ｃａ²⁺成分の材料
として生石灰又は消石灰が使用されるため、α−Ａｌ
（ＯＨ）₃が生成されるのが防止される。また、ＡｌＯ₂
^-が陰イオンとして層内に入り込み、中間層の陰イオン
成分と共存することが防止される。そのため、水酸化物
基本層におけるＡｌ量が減少するのを防止してモル比が
Ｃａ：Ａｌ：ＮＯ₃ ^-＝２：１：１又はＣａ：Ａｌ：Ｃｌ
^-＝２：１：１を有するＣａ−Ａｌ系ＬＤＨを調製する
ことができ、構造が安定なＣａ−Ａｌ系ＬＤＨを製造す
ることができる。

【００３２】・ Ｃａ−Ａｌ系ＬＤＨの製造時に、Ｃａ
²⁺成分の材料として生石灰又は消石灰が使用されるた
め、生石灰と硝酸から硝酸カルシウムを合成する手間を
省くことができ、製造工程を簡略化することができる。

【００３３】・ Ｃａ−Ａｌ系ＬＤＨの製造時に、Ｃａ
²⁺成分の材料として生石灰又は消石灰が使用される。生
石灰又は消石灰は天然資源として地中に多量に存在する
ため安価に入手することができ、Ｃａ−Ａｌ系ＬＤＨの
製造コストの低減を図ることができる。

【００３４】・ Ｃａ−Ａｌ系ＬＤＨの製造時に、溶液
はｐＨ９〜１３に調整される。そのため、α−Ａｌ（Ｏ
Ｈ）₃の生成を防止し、Ｃａ−Ａｌ系ＬＤＨを確実に製
造することができる。

【００３５】・ 陰イオンを含む塩類としては、硝酸型
ＬＤＨを製造する場合は硝酸アルカリ金属塩が使用さ
れ、具体的には硝酸ナトリウム又は硝酸カリウムが使用
される。塩化物型ＬＤＨを製造する場合は塩化アルカリ
金属塩が使用され、具体的には塩化ナトリウム又は塩化
カリウムが使用される。そのため、硝酸型ＬＤＨの中間
層にＮＯ₃ ^-を存在させ、塩化物型ＬＤＨの中間層にＣｌ
^-を存在させることができ、陰イオン交換能を発揮させ
ることができる。

【００３６】・ 硝酸型ＬＤＨを製造する場合は硝酸を
使用してｐＨ調整が行われ、塩化物型ＬＤＨを製造する
場合は塩酸を使用しｐＨ調整が行われる。そのため、Ｃ
ａ−Ａｌ系ＬＤＨの中間層に存在する陰イオン成分がＮ
Ｏ₃ ^-又はＣｌ^-のみにより構成され、中間層が不安定に
なるのを防止することができる。従って、Ｃａ−Ａｌ系
ＬＤＨの構造を安定化させることができる。

【００３７】・ 配合される原料中におけるＣａとＡｌ
とをモル数で示した配合比はＣａ：Ａｌ＝２：１〜３．
５：１の範囲内に設定される。そのため、水酸化カルシ
ウムの生成を防止し、Ｃａ−Ａｌ系ＬＤＨを確実に製造
することができる。

【００３８】・ 溶液のｐＨを調整した後、所定温度で
所定時間、溶液を攪拌して熟成させるとき、熟成時間は
１〜５時間の範囲内に設定され、熟成温度は２５〜１０
０℃に設定される。そのため、結晶を成長させてＣａ−
Ａｌ系ＬＤＨを確実に製造することができる。

【００３９】・ 硝酸型ＬＤＨに炭酸ナトリウム又は炭
酸水素ナトリウムを添加し、所定温度で加温し、所定時
間振とうすることにより、硝酸型ＬＤＨの中間層に存在
する陰イオン成分としてのＮＯ₃ ^-がＣＯ₃ ^2-に交換さ
れ、Ｃａ−Ａｌ−ＣＯ₃ＬＤＨを製造することができ
る。

【００４０】

【実施例】以下、実施例及び比較例により前記実施形態
をさらに具体的に説明する。 （実施例１）実施例１ではＣａ²⁺成分の材料として生石
灰を使用し、陰イオン成分の材料として硝酸ナトリウム
溶液を使用して硝酸型ＬＤＨを製造した。

【００４１】まず、４口フラスコに０．５Ｍのアルミン
酸ナトリウム溶液を所定量入れ、０．５Ｍ硝酸ナトリウ
ム溶液を所定量加えた後、電気炉で焼成した生石灰を所
定量滴下した。このとき、４口フラスコ内を窒素ガス雰
囲気下にし、恒温槽で温度を５０℃に維持しながら攪拌
した。生石灰滴下後、硝酸により反応成分のｐＨを１
０．３に調整した。

【００４２】ｐＨを調整した後、１時間攪拌熟成し、さ
らに１００℃で４時間熟成させた。そして、得られた固
体生成物を遠心分離、洗浄後、６０℃で２４時間減圧乾
燥し、硝酸型ＬＤＨを得た。

【００４３】そして、得られた硝酸型ＬＤＨ１ｇ当たり
のＣａ²⁺のモル量をＥＤＴＡ法により測定し、Ａｌ³⁺の
モル量をＡＡＳにより測定した。また、得られた硝酸型
ＬＤＨ中の硝酸イオンのモル量をケルダール法により測
定した。その結果、得られた硝酸型ＬＤＨは組成式Ｃａ
_0.66Ａｌ_0.34（ＯＨ）_2.0（ＮＯ₃）_0.38・０．３４Ｈ ₂
Ｏで示され、Ｃａ：Ａｌ：ＮＯ₃ ^-のモル比は２：１：１
となった。

【００４４】（比較例１）比較例１ではＣａ²⁺成分及び
陰イオン成分の材料として硝酸カルシウム溶液を使用し
て硝酸型ＬＤＨを製造した。

【００４５】まず、４口フラスコに０．５Ｍのアルミン
酸ナトリウム溶液を１００ｍｌ入れ、０．５Ｍ硝酸カル
シウム溶液を３００ｍｌ滴下した。このとき、４口フラ
スコ内を窒素ガス雰囲気下にし、恒温槽で５０℃に維持
しながら攪拌した。硝酸カルシウム溶液滴下後、水酸化
ナトリウムにより反応成分のｐＨを１０．３に調整し
た。

【００４６】ｐＨを調整した後、１時間攪拌熟成し、さ
らに１００℃で４時間熟成させた。得られた固体生成物
を遠心分離、洗浄後、６０℃で２４時間減圧乾燥し、硝
酸型ＬＤＨを得た。

【００４７】そして、得られた硝酸型ＬＤＨを実施例１
と同様にＥＤＴＡ法、ＡＡＳ及びケルダール法により分
析した。その結果、Ｃａ_0.51Ａｌ_0.49（ＯＨ）_2.2（Ｎ
Ｏ₃） _0.25・０．７２Ｈ₂Ｏで示され、Ｃａ：Ａｌ：ＮＯ
₃ ^-のモル比は２：２：１となった。

【００４８】また、実施例１の硝酸型ＬＤＨと比較例１
の硝酸型ＬＤＨをＸ線回折に供した。Ｘ線回折は、Ｘ線
回折装置を使用し、対陰極に銅を採用し、Ｘ線の波長を
Ｋαとして、フルスケールレンジを２０ｋｃｐｓに設定
する。そして、測定角度範囲（２θ）５〜４０の範囲内
でＸ線を照射し、回折図を得るとともに、ピークの先端
から２θを求め、面間隔ｄを算出した。その回折図を図
２に示す。回折図において、横軸は測定角度範囲を表
し、縦軸は回折強度を表す。なお、実施例２〜９及び比
較例１においても、同様の設定でＸ線回折を行った。

【００４９】図２に示すように、実施例１で得られた硝
酸型ＬＤＨにはα−Ａｌ（ＯＨ）₃のピークが確認され
なかったが、比較例１で得られた硝酸型ＬＤＨにはα−
Ａｌ（ＯＨ）₃のピークが確認された。

【００５０】（実施例２〜５及び比較例２）実施例２〜
５では、原料中におけるＣａとＡｌのモル数で示した配
合比をＣａ：Ａｌ＝２：１、２．５：１、３：１、３．
５：１に変更してそれぞれ反応させ、ｐＨ１０に調整し
て硝酸型ＬＤＨを製造した。比較例２ではＣａ：Ａｌ＝
１：０にして反応させ、ｐＨ１０に調整して硝酸型ＬＤ
Ｈを製造した。そして、得られた硝酸型ＬＤＨの水酸化
カルシウムの生成状況を測定するために実施例２〜５の
硝酸型ＬＤＨと比較例２の硝酸型ＬＤＨをＸ線回折に供
した。その結果を図３に示す。

【００５１】図３に示すように、比較例１の場合のみ、
水酸化カルシウムのピークが確認された。 （実施例６〜９）実施例６〜９では、原料中におけるＣ
ａとＡｌのモル数で示した配合比をＣａ：Ａｌ＝３：
１、ｐＨ１０の条件下で調製された試料を、温度及び熟
成温度を変更して硝酸型ＬＤＨを調製し、その結晶の成
長状態を測定した。実施例６では温度を５０℃にし、熟
成を行わず、実施例７では温度を５０℃にし、熟成温度
を１００℃にした。実施例８では温度を２５℃にし、熟
成を行わず、実施例９では温度を２５℃にし、熟成温度
も２５℃にした。そして、得られた各硝酸型ＬＤＨをＸ
線回折に供した。その結果を図４に示す。

【００５２】図４に示すように、温度が２５℃よりも５
０℃の場合の方が結晶が成長することが示された。ま
た、熟成を行う方が結晶が成長することが示された。さ
らに、前記実施形態より把握できる技術的思想について
以下に記載する。

【００５３】（１） 所定温度で所定時間加温しながら
アルミン酸ナトリウム溶液に陰イオンを含む塩類の溶液
と生石灰又は消石灰を加える請求項１〜請求項４のいず
れかに記載のカルシウム−アルミニウム系層状複水酸化
物の製造方法。

【００５４】このように構成した場合、得られるカルシ
ウム−アルミニウム系層状複水酸化物の結晶を成長させ
ることができる。 （２） 前記所定温度は２５〜１００℃の範囲内で、所
定時間は１〜５時間である前記（１）に記載のカルシウ
ム−アルミニウム系層状複水酸化物の製造方法。

【００５５】このように構成した場合、得られるカルシ
ウム−アルミニウム系層状複水酸化物の結晶を成長させ
ることができる。 （３） アルミン酸ナトリウム溶液と生石灰又は消石灰
とを、それらのＣａとＡｌのモル数で示した配合比が
２：１〜３．５：１の範囲内となるように添加する請求
項１〜請求項４のいずれかに記載のカルシウム−アルミ
ニウム系層状複水酸化物の製造方法。

【００５６】このように構成した場合、カルシウム−ア
ルミニウム系層状複水酸化物の製造時に、水酸化カルシ
ウムが生成されるのを防止することができ、安定した構
造のカルシウム−アルミニウム系層状複水酸化物を製造
することができる。

【００５７】（４） 所定温度で所定時間加温しながら
アルミン酸ナトリウム溶液に陰イオンを含む塩類の溶液
と生石灰又は消石灰を加え、それらの反応成分をアルカ
リ性の条件下で反応させた後、所定時間熟成し、得られ
る固体生成物を遠心分離し、沈殿物を洗浄後、減圧乾燥
する請求項１〜請求項４のいずれかに記載のカルシウム
−アルミニウム系層状複水酸化物の製造方法。

【００５８】このように構成した場合も、カルシウム−
アルミニウム系層状複水酸化物を製造することができ
る。

【００５９】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、次のような効果を奏する。請求項１に記載の発明の
カルシウム−アルミニウム系層状複水酸化物の製造方法
によれば、構造が安定なカルシウム−アルミニウム系層
状複水酸化物を容易に調製することができる。

【００６０】請求項２に記載の発明のカルシウム−アル
ミニウム系層状複水酸化物の製造方法によれば、請求項
１に記載の発明の効果に加えて、カルシウム−アルミニ
ウム系層状複水酸化物の製造時に、α−Ａｌ（ＯＨ）₃
が生成されるのを防止し、構造が安定なカルシウム−ア
ルミニウム系層状複水酸化物を容易に調製することがで
きる。

【００６１】請求項３に記載の発明のカルシウム−アル
ミニウム系層状複水酸化物の製造方法によれば、請求項
１又は請求項２に記載の発明の効果に加えて、中間層に
陰イオン成分としてのＮＯ₃ ^-又はＣｌ^-を配置すること
ができ、陰イオン交換能を発揮させることができる。

【００６２】請求項４に記載の発明のカルシウム−アル
ミニウム系層状複水酸化物の製造方法によれば、請求項
１〜請求項３のいずれかに記載の発明の効果に加えて、
中間層に存在する陰イオン成分がＮＯ₃ ^-又はＣｌ^-のみ
により構成され、中間層が不安定になるのを防止するこ
とができる。従って、カルシウム−アルミニウム系層状
複水酸化物の構造を安定化させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 カルシウム−アルミニウム系層状複水酸化物
を示す概念図。

【図２】 実施例１及び比較例１の硝酸型ＬＤＨのＸ線
回折図。

【図３】 実施例２〜５及び比較例２の硝酸型ＬＤＨの
Ｘ線回折図。

【図４】 実施例６〜９の硝酸型ＬＤＨのＸ線回折図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4G076 AA06 AA10 AA12 AA14 AA16 AA18 AA19 AA21 AB02 AB04 AB06 AB07 AB09 BA26 BA43 BA45 BC08 BD01 BD02 CA01 CA33 DA02

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アルミン酸ナトリウム溶液に陰イオンを
   含む塩類の溶液と生石灰又は消石灰を加え、それらの反
   応成分をアルカリ性の条件下で反応させるカルシウム−
   アルミニウム系層状複水酸化物の製造方法。
2. 【請求項２】 前記アルカリ性は水素イオン濃度（ｐ
   Ｈ）９〜１３の範囲内である請求項１に記載のカルシウ
   ム−アルミニウム系層状複水酸化物の製造方法。
3. 【請求項３】 前記陰イオンを含む塩類は硝酸アルカリ
   金属塩又は塩化アルカリ金属塩である請求項１又は請求
   項２に記載のカルシウム−アルミニウム系層状複水酸化
   物の製造方法。
4. 【請求項４】 前記アルカリ性の条件はｐＨ調整剤を使
   用して調整され、そのｐＨ調整剤は硝酸又は塩酸である
   請求項１〜請求項３のいずれかに記載のカルシウム−ア
   ルミニウム系層状複水酸化物の製造方法。