【実施例】
【0043】
以下、本発明を実施例、比較例により説明するが、本発明はそれらの実施例に限定されるものではない。
【0044】
参考例1
炭酸カルシウムCaCO
3(高純度化学研究所製、純度99.99%)3.68g、高純度二酸化チタン(石原産業製PT−301、純度99.99%)2.94gをメノウ乳鉢で十分に混合・撹拌した後、アルミナルツボに所定量いれ、1200℃で4時間の焼成を行って、ペロブスカイト型構造のチタン酸カルシウム(CaTiO
3)(試料A)を得た。
試料Aの比表面積は1.03m
2/gであり、その値から算出した平均粒子径は0.72μmであった。なお、クロムの含有量は測定検出限界以下であった。
【0045】
参考例2
炭酸ストロンチウムSrCO
3(高純度化学研究所製、純度99.99%)4.02g、高純度二酸化チタン(石原産業製PT−301、純度99.99%)2.18gをメノウ乳鉢で十分に混合・撹拌した後、アルミナルツボに所定量いれ、1200℃で4時間の焼成を行って、ペロブスカイト型構造のチタン酸ストロンチウム(SrTiO
3)(試料B)を得た。
試料Bの比表面積は1.33m
2/gであった。なお、クロムの含有量は測定検出限界以下であった。
【0046】
参考例3
炭酸バリウムBaCO
3(高純度化学研究所製、純度99.99%)4.23g、高純度二酸化チタン(石原産業製PT−301、純度99.99%)1.71gをメノウ乳鉢で十分に混合・撹拌した後、アルミナルツボに所定量いれ、1200℃で4時間の焼成を行って、ペロブスカイト型構造のチタン酸バリウム(BaTiO
3)(試料C)を得た。
試料Cの比表面積は1.39m
2/gであった。なお、クロムの含有量は測定検出限界以下であった。
【0047】
参考例4
炭酸カルシウムCaCO
3(高純度化学研究所製、純度99.99%)3.68g、高純度二酸化チタン(石原産業製PT−301、純度99.99%)2.94gをメノウ乳鉢で十分に混合・撹拌した後、アルミナルツボに所定量いれ、1400℃で4時間の焼成を行って、ペロブスカイト型構造のチタン酸カルシウム(CaTiO
3)(試料D)を得た。
試料Dの比表面積は0.59m
2/gであり、その値から算出した平均粒子径は1.23μmであった。なお、クロムの含有量は測定検出限界以下であった。
【0048】
参考例5
炭酸カルシウムCaCO
3(高純度化学研究所製、純度99.99%)2.79g、酸化ジルコニウム(高純度化学研究所製、純度99.99%)3.43gをメノウ乳鉢で十分に混合・撹拌した後、アルミナルツボに所定量いれ、1400℃で4時間の焼成を行って、ペロブスカイト型構造のジルコン酸カルシウム(CaZrO
3)(試料E)を得た。なお、クロムの含有量は測定検出限界以下であった。
【0049】
参考例6
炭酸ストロンチウムSrCO
3(高純度化学研究所製、純度99.99%)3.25g、酸化ジルコニウム(高純度化学研究所製、純度99.99%)2.72gをメノウ乳鉢で十分に混合・撹拌した後、アルミナルツボに所定量いれ、1400℃で4時間の焼成を行って、ペロブスカイト型構造のジルコン酸ストロンチウム(SrZrO
3)(試料F)を得た。なお、クロムの含有量は測定検出限界以下であった。
【0050】
参考例7
炭酸カルシウムCaCO
3(高純度化学研究所製、純度99.99%)6.87g、高純度二酸化チタン(石原産業製PT−301、純度99.99%)3.65gをメノウ乳鉢で十分に混合・撹拌した後、融剤として、塩化ナトリウムNaCl(高純度化学研究所製、純度99.99%)及び塩化カリウムKCl(高純度化学研究所製、純度99.99%)を夫々5.26gずつ入れ、更にメノウ乳鉢で十分に混合・撹拌した。その後、アルミナルツボに所定量いれ、1400℃で4時間の焼成を行なった後、水洗を行い、層状ペロブスカイト型構造のチタン酸カルシウム(Ca
3Ti
2O
7)(試料G)を得た。なお、クロムの含有量は測定検出限界以下であった。
【0051】
参考例8
炭酸カルシウムCaCO
3(高純度化学研究所製、純度99.99%)3.68g、高純度二酸化チタン(石原産業製PT−301、純度99.99%)2.93g及び酸化アルミニウムAl
2O
3(高純度化学研究所製、純度99.99%)0.01gをメノウ乳鉢で十分に混合・撹拌した後、アルミナルツボに所定量いれ、1400℃で4時間の焼成を行って、ペロブスカイト型構造のアルミニウム含有チタン酸カルシウム(CaTiO
3:Al)(試料H)を得た。なお、アルミニウムとチタンの原子比(モル比)(Al/Ti)は0.005であった。クロムの含有量は測定検出限界以下であった。
【0052】
参考例9
炭酸カルシウムCaCO
3(高純度化学研究所製、純度99.99%)3.70g、高純度二酸化チタン(石原産業製PT−301、純度99.99%)2.86g及び酸化アルミニウムAl
2O
3(高純度化学研究所製、純度99.99%)0.06gをメノウ乳鉢で十分に混合・撹拌した後、アルミナルツボに所定量いれ、1400℃で4時間の焼成を行って、ペロブスカイト型構造のアルミニウム含有チタン酸カルシウム(CaTiO
3:Al)(試料I)を得た。
試料Iの比表面積は0.13m
2/gであり、その値から算出した平均粒子径は11μmであった。なお、アルミニウムとチタンの原子比(モル比)(Al/Ti)は0.03であった。クロムの含有量は測定検出限界以下であった。
【0053】
参考例10〜16
炭酸カルシウムCaCO
3(高純度化学研究所製、純度99.99%)、高純度二酸化チタン(石原産業製PT−301、純度99.99%)及び二酸化マンガンMnO
2(高純度化学研究所製、純度99.99%)について夫々表1に記載の量を分取し、メノウ乳鉢で十分に混合・撹拌した後、アルミナルツボに所定量いれ、1400℃で4時間焼成を行って、ペロブスカイト型構造のマンガン含有チタン酸カルシウム(試料J〜P)を得た。
試料J〜Pのマンガンとチタンの原子比(モル比)(Mn/Ti)は、蛍光X線分析(RIX2100、リガク製)の結果から夫々0.11、0.25、0.41、0.67、0.96、1.5、2.22であった。なお、いずれの試料もクロムの含有量は測定検出限界以下であった。また、試料J、L、N、Pの比表面積、その値から算出した平均粒子径を表1に示した。
【0054】
【表1】
【0055】
参考例17〜20
炭酸カルシウムCaCO
3(高純度化学研究所製、純度99.99%)、高純度二酸化チタン(石原産業製PT−301、純度99.99%)及び三酸化二鉄Fe
2O
3(高純度化学研究所製、純度99.99%)について夫々表2に記載の量を分取し、メノウ乳鉢で十分に混合・撹拌した後、アルミナルツボに所定量いれ、1400℃で4時間焼成を行って、ペロブスカイト型構造の鉄含有チタン酸カルシウム(試料Q〜T)を得た。
試料Q〜Tの鉄とチタンの原子比(モル比)(Fe/Ti)は、蛍光X線分析(RIX2100、リガク製)の結果から夫々0.12、0.28、0.43、0.70であった。なお、いずれの試料もクロムの含有量は測定検出限界以下であった。
【0056】
【表2】
【0057】
実施例
1
炭酸カルシウムCaCO
3(高純度化学研究所製、純度99.99%)3.59g、高純度二酸化チタン(石原産業製PT−301、純度99.99%)2.02g、二酸化マンガンMnO
2(高純度化学研究所製、純度99.99%)0.94g及び酸化マグネシウム(高純度化学研究所製、純度99.99%)0.01gを分取し、メノウ乳鉢で十分に混合・撹拌した後、アルミナルツボに所定量いれ、1400℃で4時間焼成を行って、ペロブスカイト型構造のマンガン及びマグネシウム含有チタン酸カルシウム(CaTiO
3:Mn、Mg)(試料U)を得た。なお、マグネシウムとカルシウムの原子比(モル比)(Mg/Ca)は0.01であり、マンガンとチタンの原子比(モル比)(Mn/Ti)は0.43であった。クロムの含有量は測定検出限界以下であった。
【0058】
参考例21
炭酸カルシウムCaCO
3(高純度化学研究所製、純度99.99%)3.62g、高純度二酸化チタン(石原産業製PT−301、純度99.99%)2.02g、二酸化マンガンMnO
2(高純度化学研究所製、純度99.99%)0.94g及びα−アルミナα−Al
2O
3(高純度化学研究所製、純度99.99%)0.01gを分取し、メノウ乳鉢で十分に混合・撹拌した後、アルミナルツボに所定量いれ、1400℃で4時間焼成を行って、ペロブスカイト型構造のマンガン及びアルミニウム含有チタン酸カルシウム(CaTiO
3:Mn、Al)(試料V)を得た。
試料Vの比表面積は0.50m
2/gであり、その値から算出した平均粒子径は2.86μmであった。なお、マンガンとチタンの原子比(モル比)(Mn/Ti)は0.43であり、アルミニウムとチタンの原子比(モル比)(Al/Ti)は0.007であった。クロムの含有量は測定検出限界以下であった。
【0059】
参考例22
参考例21において、α−アルミナ0.01gを0.02gに代えたこと以外は、
参考例21と同様にして、ペロブスカイト型構造のマンガン及びアルミニウム含有チタン酸カルシウム(CaTiO
3:Mn、Al)(試料W)を得た。なお、マンガンとチタンの原子比(モル比)(Mn/Ti)は0.43であり、アルミニウムとチタンの原子比(モル比)(Al/Ti)は0.014であった。クロムの含有量は測定検出限界以下であった。
【0060】
参考例23
参考例21において、α−アルミナ0.01gに代えて酸化ガリウム(高純度化学研究所製、純度99.99%)0.03gを用いたこと以外は、
参考例21と同様にして、ペロブスカイト型構造のマンガン及びガリウム含有チタン酸カルシウム(CaTiO
3:Mn、Ga)(試料X)を得た。なお、マンガンとチタンの原子比(モル比)(Mn/Ti)は0.43であり、ガリウムとチタンの原子比(モル比)(Ga/Ti)は0.014であった。クロムの含有量は測定検出限界以下であった。
【0061】
参考例24
炭酸カルシウムCaCO
3(高純度化学研究所製、純度99.99%)3.59g、高純度二酸化チタン(石原産業製PT−301、純度99.99%)1.43g、二酸化マンガンMnO
2(高純度化学研究所製、純度99.99%)1.56g及びα−アルミナα−Al
2O
3(高純度化学研究所製、純度99.99%)0.01gを分取し、メノウ乳鉢で十分に混合・撹拌した後、アルミナルツボに所定量いれ、1400℃で4時間焼成を行って、ペロブスカイト型構造のマンガン及びアルミニウム含有チタン酸カルシウム(CaTiO
3:Mn、Al)(試料Y)を得た。
試料Yの比表面積は0.74m
2/gであり、その値から算出した平均粒子径は1.88μmであった。なお、マンガンとチタンの原子比(モル比)(Mn/Ti)は1.01であり、アルミニウムとチタンの原子比(モル比)(Al/Ti)は0.01であった。クロムの含有量は測定検出限界以下であった。
【0062】
参考例25
炭酸カルシウムCaCO
3(高純度化学研究所製、純度99.99%)3.64g、高純度二酸化チタン(石原産業製PT−301、純度99.99%)1.16g、二酸化マンガンMnO
2(高純度化学研究所製、純度99.99%)1.27g及びα−アルミナα−Al
2O
3(高純度化学研究所製、純度99.99%)0.19gを分取し、メノウ乳鉢で十分に混合・撹拌した後、アルミナルツボに所定量いれ、1400℃で4時間焼成を行って、ペロブスカイト型構造のマンガン及びアルミニウム含有チタン酸カルシウム(CaTiO
3:Mn、Al)(試料Z)を得た。なお、マンガンとチタンの原子比(モル比)(Mn/Ti)は1.25であり、アルミニウムとチタンの原子比(モル比)(Al/Ti)は0.25であった。クロムの含有量は測定検出限界以下であった。
【0063】
参考例26
炭酸カルシウムCaCO
3(高純度化学研究所製、純度99.99%)3.60g、高純度二酸化チタン(石原産業製PT−301、純度99.99%)1.87g、二酸化マンガンMnO
2(高純度化学研究所製、純度99.99%)0.94g及び酸化亜鉛ZnO(高純度化学研究所製、純度99.99%)0.15gをメノウ乳鉢で十分に混合・撹拌した後、アルミナルツボに所定量いれ、1400℃で4時間の焼成を行って、ペロブスカイト型構造のマンガン及び亜鉛含有チタン酸カルシウム(CaTiO
3:Mn、Zn)(試料a)を得た。なお、マンガンとチタンの原子比(モル比)(Mn/Ti)は0.77であり、亜鉛とチタンの原子比(モル比)(Zn/Ti)は0.08であった。クロムの含有量は測定検出限界以下であった。
【0064】
参考例27
炭酸ストロンチウムSrCO
3(高純度化学研究所製、純度99.99%)3.31g、酸化ジルコニウム(高純度化学研究所製、純度99.99%)2.48g及び二酸化マンガンMnO
2(高純度化学研究所製、純度99.99%)0.19gをメノウ乳鉢で十分に混合・撹拌した後、アルミナルツボに所定量いれ、1400℃で4時間の焼成を行って、ペロブスカイト型構造のマンガン含有ジルコン酸ストロンチウム(SrZrO
3:Mn)(試料b)を得た。なお、マンガンとジルコニウムの原子比(モル比)(Mn/Zr)は0.11であった。クロムの含有量は測定検出限界以下であった。
【0065】
参考例28
炭酸ストロンチウムSrCO
3(高純度化学研究所製、純度99.99%)3.31g、酸化ジルコニウム(高純度化学研究所製、純度99.99%)2.48g、二酸化マンガンMnO
2(高純度化学研究所製、純度99.99%)0.19g及びα−アルミナα−Al
2O
3(高純度化学研究所製、純度99.99%)0.01gをメノウ乳鉢で十分に混合・撹拌した後、アルミナルツボに所定量いれ、1400℃で4時間の焼成を行って、ペロブスカイト型構造のマンガン及びアルミニウム含有ジルコン酸ストロンチウム(SrZrO
3:Mn、Al)(試料c)を得た。なお、マンガンとジルコニウムの原子比(モル比)(Mn/Zr)は0.11であり、アルミニウムとジルコニウムの原子比(モル比)(Al/Zr)は0.006であった。クロムの含有量は測定検出限界以下であった。
【0066】
参考例29
炭酸カルシウムCaCO
3(高純度化学研究所製、純度99.99%)7.18g、二酸化チタン(石原産業製TTO−55A、水酸化アルミニウムを粒子表面に存在させた二酸化チタン(Al/Ti=0.03))2.83g、二酸化マンガンMnO
2(高純度化学研究所製、純度99.99%)3.12g及びα−アルミナα−Al
2O
3(高純度化学研究所製、純度99.99%)0.02gを分取し、メノウ乳鉢で十分に混合・撹拌した後、アルミナルツボに所定量いれ、1200℃で4時間焼成を行って、ペロブスカイト型構造のマンガン及びアルミニウム含有チタン酸カルシウム(CaTiO
3:Mn、Al)(試料d)を得た。
なお、マンガンとチタンの原子比(モル比)(Mn/Ti)は1.01であり、アルミニウムとチタンの原子比(モル比)(Al/Ti)は0.040であった。チタン、マンガン、アルミニウムの合計量1モルに対して、カルシウムは1モルであった。
【0067】
参考例30
炭酸カルシウムCaCO
3(高純度化学研究所製、純度99.99%)7.48g、二酸化チタン(石原産業製TTO−55A、水酸化アルミニウムを粒子表面に存在させた二酸化チタン(Al/Ti=0.03))2.79g、二酸化マンガンMnO
2(高純度化学研究所製、純度99.99%)3.07g及びα−アルミナα−Al
2O
3(高純度化学研究所製、純度99.99%)0.02gを分取し、メノウ乳鉢で十分に混合・撹拌した後、アルミナルツボに所定量いれ、1200℃で4時間焼成を行って、ペロブスカイト型構造のマンガン及びアルミニウム含有チタン酸カルシウム(CaTiO
3:Mn、Al)(試料e)を得た。
なお、マンガンとチタンの原子比(モル比)(Mn/Ti)は1.01であり、アルミニウムとチタンの原子比(モル比)(Al/Ti)は0.040であった。チタン、マンガン、アルミニウムの合計量1モルに対して、カルシウムは1.06モルであった。
【0068】
参考例31
炭酸カルシウムCaCO
3(高純度化学研究所製、純度99.99%)7.67g、二酸化チタン(石原産業製TTO−55A、水酸化アルミニウムを粒子表面に存在させた二酸化チタン(Al/Ti=0.03))2.76g、二酸化マンガンMnO
2(高純度化学研究所製、純度99.99%)3.03g及びα−アルミナα−Al
2O
3(高純度化学研究所製、純度99.99%)0.02gを分取し、メノウ乳鉢で十分に混合・撹拌した後、アルミナルツボに所定量いれ、1200℃で4時間焼成を行って、ペロブスカイト型構造のマンガン及びアルミニウム含有チタン酸カルシウム(CaTiO
3:Mn、Al)(試料f)を得た。
なお、マンガンとチタンの原子比(モル比)(Mn/Ti)は1.01であり、アルミニウムとチタンの原子比(モル比)(Al/Ti)は0.040であった。チタン、マンガン、アルミニウムの合計量1モルに対して、カルシウムは1.10モルであった。
【0069】
参考例32
炭酸カルシウムCaCO
3(高純度化学研究所製、純度99.99%)2.87g、二酸化チタン(石原産業製TTO−55A、水酸化アルミニウムを粒子表面に存在させた二酸化チタン(Al/Ti=0.03))1.13g、二酸化マンガンMnO
2(高純度化学研究所製、純度99.99%)1.25g及び水酸化アルミニウムAl(OH)
3(高純度化学研究所製、純度99.99%)0.01gを分取し、メノウ乳鉢で十分に混合・撹拌した。得られた混合物を水でスラリーにした後、蒸発乾固した。次いで、得られた固体をメノウ乳鉢で粉砕した後、アルミナルツボに所定量いれ、1200℃で4時間焼成を行って、ペロブスカイト型構造のマンガン及びアルミニウム含有チタン酸カルシウム(CaTiO
3:Mn、Al)(試料g)を得た。
なお、マンガンとチタンの原子比(モル比)(Mn/Ti)は1.01であり、アルミニウムとチタンの原子比(モル比)(Al/Ti)は0.040であった。
【0070】
参考例33
参考例32において、水酸化アルミニウムを粒子表面に存在させた二酸化チタンに代えて、水酸化アルミニウムを粒子表面に存在させていない二酸化チタン(石原産業製TTO−55N)1.11gを用いること、水酸化アルミニウムAl(OH)
3(高純度化学研究所製、純度99.99%)0.04gを用いること以外は
参考例32と同様にして、ペロブスカイト型構造のマンガン及びアルミニウム含有チタン酸カルシウム(CaTiO
3:Mn、Al)(試料h)を得た。
なお、マンガンとチタンの原子比(モル比)(Mn/Ti)は1.01であり、アルミニウムとチタンの原子比(モル比)(Al/Ti)は0.040であった。
【0071】
参考例34
参考例32において、混合物のスラリーに炭酸カリウムK
2CO
3(キシダ化学社製、純度99.5%)0.31gを加えた後、蒸発乾固すること以外は、
参考例32と同様にして、ペロブスカイト型構造のマンガン及びアルミニウム含有チタン酸カルシウム(CaTiO
3:Mn、Al)(試料i)を得た。
なお、マンガンとチタンの原子比(モル比)(Mn/Ti)は1.01であり、アルミニウムとチタンの原子比(モル比)(Al/Ti)は0.040であった。
【0072】
参考例35
参考例32において、混合物のスラリーに炭酸リチウムLi
2CO
3(キシダ化学社製、純度99.99%)0.17gを加えた後、蒸発乾固すること以外は、
参考例32と同様にして、ペロブスカイト型構造のマンガン及びアルミニウム含有チタン酸カルシウム(CaTiO
3:Mn、Al)(試料j)を得た。
なお、マンガンとチタンの原子比(モル比)(Mn/Ti)は1.01であり、アルミニウムとチタンの原子比(モル比)(Al/Ti)は0.040であった。
【0073】
参考例36
炭酸カルシウムCaCO
3(高純度化学研究所製、純度99.99%)7.00g、二酸化チタン(石原産業製TTO−55A、水酸化アルミニウムを粒子表面に存在させた二酸化チタン(Al/Ti=0.03))2.46g、二酸化マンガンMnO
2(高純度化学研究所製、純度99.99%)3.04g、水酸化アルミニウムAl(OH)
3(高純度化学研究所製、純度99.99%)0.03g及び二酸化スズSnO
2(高純度化学研究所製、純度99.99%)0.53gを分取し、メノウ乳鉢で十分に混合・撹拌した後、アルミナルツボに所定量いれ、1200℃で4時間焼成を行って、ペロブスカイト型構造のマンガン、アルミニウム及びスズ含有チタン酸カルシウム(CaTiO
3:Mn、Al、Sn)(試料k)を得た。
なお、マンガンとチタンの原子比(モル比)(Mn/Ti)は1.12であり、アルミニウムとチタンの原子比(モル比)(Al/Ti)は0.040であり、スズとチタンの原子比(モル比)(Sn/Ti)は0.11であった。
【0074】
参考例37
炭酸カルシウムCaCO
3(高純度化学研究所製、純度99.99%)7.07g、二酸化チタン(石原産業製TTO−55A、水酸化アルミニウムを粒子表面に存在させた二酸化チタン(Al/Ti=0.03))2.51g、二酸化マンガンMnO
2(高純度化学研究所製、純度99.99%)3.07g、水酸化アルミニウムAl(OH)
3(高純度化学研究所製、純度99.99%)0.03g及び二酸化ジルコニウムZrO
2(高純度化学研究所製、純度99.99%)0.44gを分取し、メノウ乳鉢で十分に混合・撹拌した後、アルミナルツボに所定量いれ、1200℃で4時間焼成を行って、ペロブスカイト型構造のマンガン、アルミニウム及びジルコニウム含有チタン酸カルシウム(CaTiO
3:Mn、Al、Zr)(試料l)を得た。
なお、マンガンとチタンの原子比(モル比)(Mn/Ti)は1.12であり、アルミニウムとチタンの原子比(モル比)(Al/Ti)は0.040であり、ジルコニウムとチタンの原子比(モル比)(Zr/Ti)は0.11であった。
【0075】
参考例38
炭酸カルシウムCaCO
3(高純度化学研究所製、純度99.99%)7.19g、二酸化チタン(石原産業製TTO−55A、水酸化アルミニウムを粒子表面に存在させた二酸化チタン(Al/Ti=0.03))2.78g、二酸化マンガンMnO
2(高純度化学研究所製、純度99.99%)3.12g、水酸化アルミニウムAl(OH)
3(高純度化学研究所製、純度99.99%)0.03g及び二酸化ケイ素SiO
2(高純度化学研究所製、純度99.99%)0.04gを分取し、メノウ乳鉢で十分に混合・撹拌した後、アルミナルツボに所定量いれ、1200℃で4時間焼成を行って、ペロブスカイト型構造のマンガン、アルミニウム及びケイ素含有チタン酸カルシウム(CaTiO
3:Mn、Al、Si)(試料m)を得た。
なお、マンガンとチタンの原子比(モル比)(Mn/Ti)は1.03であり、アルミニウムとチタンの原子比(モル比)(Al/Ti)は0.040であり、ケイ素とチタンの原子比(モル比)(Si/Ti)は0.021であった。
【0076】
参考例39
参考例32で得られた試料gを純水に懸濁させ、超音波分散を10分間実施し、スラリーを調製した。
このスラリーを加温し、75℃に保持しながら撹拌下、ケイ酸ナトリウムをSiO
2として10重量%の量を60分間かけて添加した後、90℃で30分間撹拌した。その後、2%硫酸を用いてpH8となるまで80分間かけて添加した。設定温度を60℃に設定した後、熟成60分間行った。
次いで、スラリーのpHを9に調整した後、スラリー温度を60℃でアルミン酸ナトリウムをAl
2O
3として2重量%の量を硫酸と同時に添加し、60分間かけて実施した。熟成30分間行った後、ろ過洗浄し、乾燥して、第一層目に10重量%のシリカ、第二層目に2重量%のアルミナを被覆したペロブスカイト型構造のマンガン及びアルミニウム含有チタン酸カルシウム(CaTiO
3:Mn、Al)(試料n)を得た。
【0077】
参考例40
参考例39で得られた試料nをアルミナルツボに所定量いれ、700℃で1時間再度焼成を行って、シリカ、アルミナを被覆したペロブスカイト型構造のマンガン及びアルミニウム含有チタン酸カルシウム(CaTiO
3:Mn、Al)(試料o)を得た。
【0078】
参考例41
参考例32の試料gをアルミナルツボに所定量いれ、900℃で4時間再度焼成処理を行って、ペロブスカイト型構造のマンガン及びアルミニウム含有チタン酸カルシウム(CaTiO
3:Mn、Al)(試料p)を得た。
なお、BET比表面積値は1.23m
2/gであった。
【0079】
参考例42
参考例32の試料gをアルミナルツボに所定量いれ、800℃で2時間再度焼成処理を行って、ペロブスカイト型構造のマンガン及びアルミニウム含有チタン酸カルシウム(CaTiO
3:Mn、Al)(試料q)を得た。
【0080】
比較例1
石原産業製二酸化チタン(近赤外線反射用白色系材料)を比較試料rとした。
【0081】
比較例2
酸化イットリウムY
2O
3(高純度化学研究所製、純度99.99%)2.94g、二酸化マンガンMnO
2(高純度化学研究所製、純度99.99%)2.27gをメノウ乳鉢で十分に混合・撹拌した後、アルミナルツボに所定量いれ、1200℃で4時間の焼成を行って、マンガン酸イットリウム(YMnO
3)(比較試料s)を得た。
【0082】
比較例3
市販の赤外線反射酸化物系黒色系材料、Pigment Black 17<Cr2O3>、Pigment Black 27<(Co、Fe)(Fe、Cr)2O4>を夫々比較試料t、比較試料uとした。
【0083】
実施例
、参考例で得た試料(A〜Z、a〜q)のX線回折の結果、試料fを除いて、それぞれの組成の化合物だけが確認でき、単相であることがわかった。
【0084】
参考例、比較例で得た試料(A〜I、r)をメノウ乳鉢で十分に粉砕した後、30mmφのアルミリングに試料をいれ、9.8MPaの加重をかけ、プレス成型し、白色度計NW−1(日本電色工業社製)で粉体の色を測定し、その結果を表3に示した。
また、
参考例、比較例で得た試料(A〜I、r)を専用セルに入れ、紫外可視近赤外分光光度計V−570(日本分光社製、標準反射板としてスペクトラロン<Labsphere社製>を使用)で分光反射率(波長350〜2100nmの光の反射率)を測定し、次いで、JIS R 3106に準じて日射反射率(太陽光中の波長700〜2100nmの範囲の近赤外線の反射率)を計算し、表3に示した。
参考例で得られた試料A〜IのL
*値は75以上を有し、十分な白色性を有することがわかった。また、試料A〜F、H、IのL
*値は90以上を有し、比較試料rと同程度以上であり、優れた白色性を有することがわかった。しかも、a
*値は−3〜10程度であり、b
*値は1〜10程度の色相を示すことから、本発明は白色系材料として使用が可能であることがわかった。
また、
参考例で得られた試料A〜Iの日射反射率は比較試料rの値よりいずれも高く、比較試料rの日射反射率を100とした相対値で表すと109〜124であり、十分な赤外線反射能を有することがわかった。また、アルミニウムを含有することにより、日射反射率の向上が認められた。
【0085】
【表3】
【0086】
実施例、
参考例、比較例で得た試料(J〜Z、a〜c、s〜u)の粉体の色を前記の方法で測定し、その結果を表4に示した。また、前記の方法で日射反射率(太陽光中の波長700〜2100nmの範囲の近赤外線の反射率)を計算し、表4に示した。
参考例で得られた試料J〜P(マンガン含有チタン酸カルシウム)は十分な黒色度を有しており、特に試料K〜PではL
*値が40以下であり、しかも、a
*値は0〜20程度であり、b
*値は−1〜10程度の色相を示すことから、本発明は黒色系材料として用いられるものであることがわかった。また、試料J〜Pの日射反射率は比較試料uの値よりいずれも高く、比較試料uの日射反射率を100とした相対値で表すと試料K〜Pでは117〜249であり、十分な赤外線反射能を有することがわかった。また、試料K〜Mは、比較試料s、tと比べても遜色なく、優れた赤外線反射能を有する黒色系材料であることがわかった。
また、
参考例で得られた試料Q〜T(鉄含有チタン酸カルシウム)は十分な黒色度を有しており、L
*値が40以下であり、しかも、a
*値は0〜10程度であり、b
*値は1〜5程度の色相を示すことから、本発明は黒色系材料として用いられるものであることがわかった。また、試料Q〜Tの日射反射率は比較試料uを越えることがなかったが、クロムを含有していない点で有利であり、特に試料Qは、比較試料uと同程度の日射反射率、黒色度を有することがわかった。
また、マンガン含有チタン酸カルシウムにおいて、マグネシウム、アルミニウム、ガリウム、亜鉛を含有させた試料U〜Z、aは、マグネシウム、アルミニウム、ガリウム、亜鉛を含有させることにより、日射反射率の向上が認められた。
また、ジルコン酸ストロンチウムにおいても、マンガンを含有させることにより黒色化を図ることができること、更にアルミニウムを含有させることにより、日射反射率の向上を図ることができることを確認した。
【0087】
【表4】
【0088】
参考例で得た試料(d〜f)を用いて前記の方法で日射反射率(太陽光中の波長700〜2100nmの範囲の近赤外線の反射率と太陽光中の波長300〜2100nmの範囲の反射率)を計算し、表5に示した。また、試料d〜fの粉体の色を前記の方法で測定し、その結果を表6に示した。
試料e(α/β=1.06のマンガン及びアルミニウム含有チタン酸カルシウム)の日射反射率は、試料d(α/β=1.00のマンガン及びアルミニウム含有チタン酸カルシウム)の日射反射率を100とした相対値で表すと104程度であり、より優れた赤外線反射能を有する黒色系顔料であることがわかった。一方、試料f(α/β=1.10のマンガン及びアルミニウム含有チタン酸カルシウム)は、日射反射率は高いものの、別相での生成が認められた。
【0089】
【表5】
【0090】
【表6】
【0091】
参考例で得た試料(g〜j)を用いて前記の方法で日射反射率(太陽光中の波長700〜2100nmの範囲の近赤外線の反射率)を計算し、表7に示した。
試料gと試料hとを比較すると、予め二酸化チタンの粒子表面に水酸化アルミニウムを存在させたものを用いた試料gのほうが、日射反射率が良く、赤外線反射能が高くなることがわかった。
試料i(カリウム化合物を添加したもの)、試料j(リチウム化合物を添加したもの)の日射反射率は、試料g(カリウム化合物、リチウム化合物を添加していないもの)に比べて同程度であった。
試料g、i、jの電子顕微鏡写真を
図1〜
図3に示す。試料i、jは、試料gに比べて、粒子径がより均一になっていることがわかった。また、試料i、試料gの粒度分布を画像処理装置(ルーゼックスAP、セイシン企業製)で測定した結果を
図4に示す。試料i(図中●で表す)は、試料g(図中■で表す)と比べて粒度分布が狭く、しかも、試料gの平均粒子径が1.65μmに対して試料iの平均粒子径は1.23μmと小さくなっていることがわかった。
【0092】
【表7】
【0093】
参考例で得た試料(k〜m)を用いて前記の方法で日射反射率(太陽光中の波長700〜2100nmの範囲の近赤外線の反射率と太陽光中の波長300〜2100nmの範囲の反射率)を計算し、表8に示した。
試料k〜mは、比較試料u(Pigment Black 27<(Co、Fe)(Fe、Cr)2O4>)に比べて、より優れた赤外線反射能を有する黒色系顔料であることがわかった。
【0094】
【表8】
【0095】
参考例32で得た試料gを用いて、比較試料r(二酸化チタン近赤外線反射用白色系材料)と所定量混合して、混合物を得た。また、比較として市販のカーボンブラック(比較試料v、高純度化学研究所製)と比較試料rとを所定量混合して、比較混合物を得た。これらの混合物の日射反射率(太陽光中の波長700〜2100nmの範囲の近赤外線の反射率と太陽光中の波長300〜2100nmの範囲の反射率)を前記の方法で計算し、表9に示した。また、混合物の粉体の色を前記の方法で測定し、その結果を表10に示した。
試料gに比較試料r(二酸化チタン)を混合すると、比較試料rの割合が高くなるにともない日射反射率は徐々に高くなるものの、L
*値も徐々に高くなる。また、カーボンブラック(比較試料v)に比較試料r(二酸化チタン)を混合しても同じような結果であるが、L
*値が72〜74のものを比較すると、試料gを混合したものが日射反射率が高くなることがわかった。
【0096】
【表9】
【0097】
【表10】
【0098】
参考例12で得られた試料Lと下記の方法で調製したマンガン酸カルシウム(Ca
2MnO
4)の水溶出性を下記の方法で評価した。
夫々の試料5gを、塩酸でpH3に調整した水溶液500mlに入れ、pHコントローラー(FD−02、東京硝子器械社製)を使用してpH3に維持しながら、10分後、40分後、120分後、330分後にサンプリングを行った。サンプリングしたスラリーはメンブランフィルター(A045A047A、アドバンテック社製)で濾過し、ろ液を回収した。回収したろ液に含まれるカルシウムイオン濃度を、マルチICP発光分光分析装置(バリアン テクノロジーズ ジャパン リミテッド社製、730−ES型)で測定し、10分後のカルシウムイオン濃度を初期値として、40分後、120分後、330分後の夫々のカルシウムイオン濃度から初期値を差し引いた値を表11に示す。
参考例12の試料Lの水溶出量はマンガン酸カルシウムに比べ大幅に低く、耐水溶出性に優れていることが確認できた。
【0099】
マンガン酸カルシウムの調製方法
炭酸カルシウムCaCO
3(高純度化学研究所製、99.99%)を5.03g、二酸化マンガンMnO
2(高純度化学研究所製、99.99%)を2.18g、それぞれ分取し、メノウ乳鉢で十分に混合・撹拌した後、アルミナルツボに所定量いれ、1200℃で4時間焼成を行って、マンガン酸カルシウム(Ca
2MnO
4)を合成した。
【0100】
【表11】
【0101】
参考例で得られた試料g、n〜qの700〜2100nmにおける日射反射率の結果を表12に示す。また試料g、o、pの水溶出性を前記の方法で評価した結果を表13に示す。
試料n〜qの日射反射率は試料gに比べてそん色がないことがわかった。また、試料g、o、pのカルシウムの水溶出量は
参考例32の試料gに比べ大幅に低く、耐水溶出性に優れていることが確認できた。
【0102】
【表12】
【0103】
【表13】
【0104】
更に、
参考例で得られた試料g、p、qの水溶出性を下記の方法で評価した結果を表14に示す。
夫々の試料5gを、0.2モル/Lに調整した塩酸水溶液500mL中にいれ(濃度;10g/L)、40℃の温度を維持しながら、2時間の撹拌を行った後、そのスラリーをメンブランフィルター(A045A047A、アドバンテック社製)でろ過し、ろ液を回収した。回収したろ液に含まれるカルシウムイオン濃度を、マルチICP発光分光分析装置(バリアン テクノロジーズ ジャパン リミテッド社製、730−ES型)で測定した(1回目)。
次に、メンブランフィルターに残った粉体を60℃で2時間乾燥し、再度0.2モル/Lに調整した塩酸水溶液500mL中にいれ(濃度;10g/L)、40℃で2時間の撹拌を行い、メンブランフィルターで粉体とろ液を回収して、ろ液は、上記ICP発光分光分析装置でカルシウムイオン濃度を測定した(2回目)。
続いて、この操作を繰り返して、全部で4回のカルシウムイオン濃度を測定し、試料gのカルシウムイオン濃度の測定値から試料p、qのカルシウムイオン濃度の測定値を引いた差分値を表14に示す。
この結果、試料p、qのカルシウムの水溶出量は試料gに比べて低く、耐水溶出性に優れていることが確認できた。
【0105】
【表14】
【0106】
実施例
、参考例で得られた試料A〜Z、a〜qはいずれも粉末であるため塗料や樹脂組成物に配合できることを確認した。