JP3004852B2 - 軽質炭酸カルシウム‐水酸アパタイト複合体及び軽質炭酸カルシウム‐アパタイト複合体の製造方法 - Google Patents
軽質炭酸カルシウム‐水酸アパタイト複合体及び軽質炭酸カルシウム‐アパタイト複合体の製造方法Info
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しくは研磨剤、製紙用顔料もしくは填料、塗料用顔料、
プラスチック、ゴム又はフイルム用充填剤、食品添加
剤、化粧品などに有用な、耐酸性及び生体親和性に優れ
る上、さらに高pH値による悪影響が改善された軽質炭
酸カルシウム‐水酸アパタイト複合体、及びそのような
性質を有する軽質炭酸カルシウム‐アパタイト複合体の
製造方法に関するものである。
無毒性、安価であることから、紙、ゴム、プラスチッ
ク、塗料、食品などの分野において多用されているが、
酸性領域での使用が困難であること、pH値が高いこと
に起因する悪影響により、用途面や使用量の点でおのず
と制約を受けているのが実状である。
従来の炭酸カルシウムの欠点を克服し、耐酸性及び生体
親和性に優れる上、さらに高pH値による悪影響が改善
された軽質炭酸カルシウム‐アパタイト複合体を提供す
ることを目的としてなされたものである。
好ましい特性を有する軽質炭酸カルシウム‐アパタイト
複合体を開発するために種々研究を重ねた結果、軽質炭
酸カルシウムの表面をアパタイトで被覆することによ
り、その目的を達成しうることを見出し、この知見に基
づいて本発明を完成するに至った。
懸濁液に水溶性リン酸類の水溶性塩の水溶液又は水懸濁
液を加え、pH9〜11の範囲で被覆処理してなる、軽
質炭酸カルシウムの表面が水酸アパタイトで被覆されて
成る軽質炭酸カルシウム‐水酸アパタイト複合体を提供
するものである。また、本発明は、アパタイトが水酸ア
パタイト、炭酸アパタイト又はフッ素アパタイトからな
る各軽質炭酸カルシウム‐アパタイト複合体の製造方法
であって、軽質炭酸カルシウム‐水酸アパタイト複合体
は軽質炭酸カルシウム懸濁液に水溶性リン酸類の水溶性
塩の水溶液又は水懸濁液を加え、塩基性領域で、常圧又
は加圧下、5〜250℃の温度で被覆処理することによ
り、また軽質炭酸カルシウム‐炭酸アパタイト複合体は
軽質炭酸カルシウム懸濁液に水溶性リン酸類の水溶性塩
の水溶液又は水懸濁液を加え、CO2含有ガスを、ある
いは尿素や炭酸塩を水溶液又は水懸濁液の状態で反応系
に存在させ、塩基性領域で、常圧又は加圧下、5〜25
0℃の温度で被覆処理することにより、また軽質炭酸カ
ルシウム‐フッ素アパタイト複合体は軽質炭酸カルシウ
ム懸濁液に水溶性リン酸類の水溶性塩の水溶液又は水懸
濁液を加え、フッ化物を水溶液又は水懸濁液の状態で反
応系に存在させ、塩基性領域で、常圧又は加圧下、5〜
250℃の温度で被覆処理することにより、それぞれ製
造される。本発明方法においては、被覆処理後、水洗、
ろ過、乾燥などの処理を施してもよい。
れる各軽質炭酸カルシウム‐アパタイト複合体は、基材
が軽質炭酸カルシウムからなり、この基材表面が所定ア
パタイトで被覆されて成るものであって、基材の軽質炭
酸カルシウムと比較して耐酸性に優れ、pH値も低下す
るため、従来軽質炭酸カルシウムの利用が制約されてい
た種々の分野、例えば化粧品に用いる場合、皮膚のpH
値が弱酸性であるため、弱アルカリの炭酸カルシウムを
使用した場合、膚荒れなどが起きたり、また製紙内填剤
として使用する場合、サイズ剤として硫酸アルミニウム
を用いる酸性抄紙においては、炭酸カルシウムが溶解又
は形態変化を起こすという理由から使用が制限されてい
たが、これらの分野への利用が可能となる。
いては特に制限はなく、球状、角状、紡錘状、柱状、針
状、繊維状などの形態のものが用いられる。
ウム懸濁液は、水100重量部当り、軽質炭酸カルシウ
ムを5〜100重量部、好ましくは10〜50重量部懸
濁させたものである。この軽質炭酸カルシウムの量が少
なすぎて低濃度になりすぎると生産性が低下するし、ま
た多すぎて高濃度になりすぎても水溶性リン酸類の水溶
性塩の水溶液や水懸濁液の分散性が良好でなく、局所反
応が起こりやすくなり、アパタイトによる均一な被覆が
得られにくくなる上に、炭酸カルシウムとアパタイトの
混合物が生成しやすくなるので好ましくない。
る水溶性リン酸類の水溶性塩の水溶液あるいは水懸濁液
については、軽質炭酸カルシウムの全表面にアパタイト
被覆層を形成させるに十分な量や適当な濃度のものを用
いることが重要である。軽質炭酸カルシウムと水溶性リ
ン酸類の水溶性塩とのCa/P(モル比)は通常2〜2
0、好ましくは10〜20の範囲で選ばれる。この比が
小さすぎると軽質炭酸カルシウムとアパタイトの混合物
が生成するし、また大きすぎても軽質炭酸カルシウムの
全表面へのアパタイト被覆層の形成が不十分になるので
好ましくない。
例えばオルトリン酸、メタリン酸、ピロリン酸、ポリリ
ン酸などの水溶性塩、例えばNH4H2PO4、(NH4)
2HPO4、(NH4)3PO4、NaH2PO4、Na2HP
O4、Na3PO4、KH2PO4、K2HPO4、K3PO4
などが挙げられる。これらは1種用いてもよいし、また
2種以上を組み合わせて用いてもよい。
は、通常pH8〜13、好ましくはpH9〜11の範囲
で選ばれる。このpH値が低すぎるとリン酸水素カルシ
ウム二水和物(CaHPO4・2H2O)などのアパタイ
ト以外のリン酸カルシウムを生成するし、また高すぎて
も反応後の懸濁液のpH値が高くなるので好ましくな
い。
関係もあり、好適な範囲も変動するが、高温あるいは高
圧になるほど被覆処理の速度が増大する傾向がみられ
る。また、撹拌速度が高くなるほど被覆処理の速度が増
大する傾向がみられる。
ト複合体のうち、アパタイトが炭酸アパタイトであるも
のを得るには、すなわち軽質炭酸カルシウム表面に炭酸
アパタイトを生成させるには、水酸アパタイト系複合体
の製造要件に加えて、さらにCO2含有ガスを、あるい
は尿素や、(NH4)2CO3、Na2CO3、K2CO3な
どの炭酸塩を水溶液又は水懸濁液の状態で反応系に存在
させる必要がある。これらは1種用いてもよいし、また
2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、前記軽質
炭酸カルシウム‐アパタイト複合体のうち、アパタイト
がフッ素アパタイトであるものを得るには、すなわち軽
質炭酸カルシウム表面にフッ素アパタイトを生成させる
には、水酸アパタイト系複合体の製造要件に加えて、さ
らにNH4F、KF、NaFなどのフッ化物を水溶液又
は水懸濁液の状態で反応系に存在させる必要がある。こ
れらは1種用いてもよいし、また2種以上を組み合わせ
て用いてもよい。
に優れる上、さらに高pH値による悪影響も改善された
軽質炭酸カルシウム‐アパタイト複合体が提供され、し
たがってこの軽質炭酸カルシウム‐アパタイト複合体
は、例えば歯の表面の再石灰化に効果的な歯磨き用基材
もしくは研磨剤、製紙用顔料もしくは填料、塗料用顔
料、プラスチック、ゴム又はフイルム用充填剤、食品添
加剤、化粧品などに有用である。
明する。
液2lに0.1M(NH4)2HPO4水溶液1lを添加
し、80℃で24時間撹拌反応させた。図1〜図4に示
した、粉末X線回折、粒子構造を示す走査型電子顕微鏡
写真、電子マイクロウエーブ分析の結果から、生成物は
軽質炭酸カルシウムの粒子表面に水酸アパタイトが均一
に被覆した軽質炭酸カルシウム‐アパタイト複合体であ
ることが分った。このものの10wt%懸濁液のpH値
は8.2であった。
濁液2lに0.1M(NH4)2HPO4水溶液1lを添
加し、80℃で24時間撹拌反応させた。粉末X線回
折、走査型電子顕微鏡写真及び電子マイクロウエーブ分
析の結果、生成物は実施例1と同様に軽質炭酸カルシウ
ムの粒子表面に水酸アパタイトが均一に被覆した軽質炭
酸カルシウム‐アパタイト複合体であった。このものの
10wt%懸濁液のpH値は8.0であった。
炭酸カルシウム懸濁液2lに0.1M(NH4)2HPO
4水溶液1lを添加し、80℃で24時間撹拌反応させ
た。粉末X線回折、走査型電子顕微鏡写真及び電子マイ
クロウエーブ分析の結果、生成物は軽質炭酸カルシウム
の粒子表面に水酸アパタイトが均一に被覆した軽質炭酸
カルシウム‐アパタイト複合体であった。このものの1
0wt%懸濁液のpH値は8.1であった。
ルシウム懸濁液2lに0.1M(NH4)2HPO4水溶
液1lを添加し、80℃で24時間撹拌反応させた。粉
末X線回折、走査型電子顕微鏡写真及び電子マイクロウ
エーブ分析の結果、生成物は軽質炭酸カルシウムの粒子
表面に水酸アパタイトが均一に被覆した軽質炭酸カルシ
ウム‐アパタイト複合体であった。このものの10wt
%懸濁液のpH値は8.0であった。
液2lに0.1MNH4H2PO4水溶液1lを添加し、8
0℃で24時間撹拌反応させた。粉末X線回折、走査型
電子顕微鏡写真及び電子マイクロウエーブ分析の結果、
生成物は軽質炭酸カルシウムの粒子表面に水酸アパタイ
トが均一に被覆した軽質炭酸カルシウム‐アパタイト複
合体であった。このものの10wt%懸濁液のpH値は
8.2であった。
液2lに0.1MNH4H2PO4水溶液1lを添加し、
80℃で24時間撹拌反応させた。粉末X線回折、走査
型電子顕微鏡写真及び電子マイクロウエーブ分析の結
果、生成物は軽質炭酸カルシウムの粒子表面に水酸アパ
タイトが均一に被覆した軽質炭酸カルシウム‐アパタイ
ト複合体であった。このものの10wt%懸濁液のpH
値は8.0であった。
炭酸カルシウム懸濁液2lに0.1MNH4H2PO4水
溶液1lを添加し、80℃で2時間撹拌反応させた。粉
末X線回折、走査型電子顕微鏡写真及び電子マイクロウ
エーブ分析の結果、生成物は軽質炭酸カルシウムの粒子
表面に水酸アパタイトが均一に被覆した軽質炭酸カルシ
ウム‐アパタイト複合体であった。このものの10wt
%懸濁液のpH値は8.2であった。
ルシウム懸濁液2lに0.1MNH4H2PO4水溶液1
lを添加し、80℃で2時間撹拌反応させた。粉末X線
回折、走査型電子顕微鏡写真及び電子マイクロウエーブ
分析の結果、生成物は軽質炭酸カルシウムの粒子表面に
水酸アパタイトが均一に被覆した軽質炭酸カルシウム‐
アパタイト複合体であった。このものの10wt%懸濁
液のpH値は8.2であった。
イト複合体の粉末X線回折図。
イト複合体の粒子構造を示す走査型電子顕微鏡写真。
イト複合体の電子マイクロウエーブスペクトル図。
イト複合体の電子マイクロウエーブによる元素分布模式
図であって、(a)はCaの分布模式図、(b)はPの
分布模式図。
Claims (7)
- 【請求項1】 軽質炭酸カルシウム懸濁液に水溶性リン
酸類の水溶性塩の水溶液又は水懸濁液を加え、pH9〜
11の範囲で被覆処理してなる、軽質炭酸カルシウムの
表面が水酸アパタイトで被覆されて成る軽質炭酸カルシ
ウム‐水酸アパタイト複合体。 - 【請求項2】 軽質炭酸カルシウム懸濁液に水溶性リン
酸類の水溶性塩の水溶液又は水懸濁液を加え、塩基性領
域で、常圧又は加圧下、5〜250℃の温度で被覆処理
することを特徴とする軽質炭酸カルシウム‐水酸アパタ
イト複合体の製造方法。 - 【請求項3】 軽質炭酸カルシウム懸濁液に水溶性リン
酸類の水溶性塩の水溶液又は水懸濁液を加え、CO2含
有ガスを、あるいは尿素や炭酸塩を水溶液又は水懸濁液
の状態で反応系に存在させ、塩基性領域で、常圧又は加
圧下、5〜250℃の温度で被覆処理することを特徴と
する軽質炭酸カルシウム‐炭酸アパタイト複合体の製造
方法。 - 【請求項4】 軽質炭酸カルシウム懸濁液に水溶性リン
酸類の水溶性塩の水溶液又は水懸濁液を加え、フッ化物
を水溶液又は水懸濁液の状態で反応系に存在させ、塩基
性領域で、常圧又は加圧下、5〜250℃の温度で被覆
処理することを特徴とする軽質炭酸カルシウム‐フッ素
アパタイト複合体の製造方法。 - 【請求項5】 軽質炭酸カルシウムと水溶性リン酸類の
水溶性塩とのCa/P(モル比)が2〜20の範囲であ
る請求項2記載の製造方法。 - 【請求項6】 軽質炭酸カルシウムと水溶性リン酸類の
水溶性塩とのCa/P(モル比)が2〜20の範囲であ
る請求項3記載の製造方法。 - 【請求項7】 軽質炭酸カルシウムと水溶性リン酸類の
水溶性塩とのCa/P(モル比)が2〜20の範囲であ
る請求項4記載の製造方法。
Priority Applications (1)
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JP5282092A JP3004852B2 (ja) | 1993-10-18 | 1993-10-18 | 軽質炭酸カルシウム‐水酸アパタイト複合体及び軽質炭酸カルシウム‐アパタイト複合体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP5282092A JP3004852B2 (ja) | 1993-10-18 | 1993-10-18 | 軽質炭酸カルシウム‐水酸アパタイト複合体及び軽質炭酸カルシウム‐アパタイト複合体の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH07118011A JPH07118011A (ja) | 1995-05-09 |
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Family
ID=17648022
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5282092A Expired - Lifetime JP3004852B2 (ja) | 1993-10-18 | 1993-10-18 | 軽質炭酸カルシウム‐水酸アパタイト複合体及び軽質炭酸カルシウム‐アパタイト複合体の製造方法 |
Country Status (1)
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-
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- 1993-10-18 JP JP5282092A patent/JP3004852B2/ja not_active Expired - Lifetime
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