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7809239カルシウム系炭酸化合物、組成物、成形板、無機質成形体、及び、カルシウム系炭酸化合物の製造方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2026-01-22
(45)【発行日】2026-01-30
(54)【発明の名称】カルシウム系炭酸化合物、組成物、成形板、無機質成形体、及び、カルシウム系炭酸化合物の製造方法
(51)【国際特許分類】
C01F 11/18 20060101AFI20260123BHJP
B28B 3/02 20060101ALI20260123BHJP
【ＦＩ】
C01F11/18 B
B28B3/02 Z
【請求項の数】
16
(21)【出願番号】P 2025119186
(22)【出願日】2025-07-15
【審査請求日】2025-07-15
(31)【優先権主張番号】P 2025065088
(32)【優先日】2025-04-10
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】390036722
【氏名又は名称】神島化学工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000729
【氏名又は名称】弁理士法人ユニアス国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】村田 寛樹
(72)【発明者】
【氏名】内田 悠斗
【審査官】福田 浩生
(56)【参考文献】
【文献】特開昭５６－１６０３２２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭５１－１２９４２４（ＪＰ，Ａ）
【文献】中国特許出願公開第１１９１９２８７８（ＣＮ，Ａ）
【文献】中国特許出願公開第１０１００３３８３（ＣＮ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２８Ｂ ３／０２
Ｃ０１Ｆ １１／１８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
レーザー回折法による２次粒子の平均粒子径Ｄ２が、１μｍ以上１０μｍ以下の凝集粒子であり、酸可溶性シリカの含有量が、０．１質量％以上３質量％以下であり、
炭酸カルシウムを７０質量％以上含み、
沈降容積が、５０ｍＬ以下であるカルシウム系炭酸化合物。
【請求項2】
前記カルシウム系炭酸化合物の結晶構造が、カルサイト型、アラゴナイト型、及び、バテライト型からなる群より選択される少なくとも１種である、請求項１に記載のカルシウム系炭酸化合物。
【請求項3】
前記凝集粒子が、１次粒子の凝集物であり、前記１次粒子のＳＥＭ画像による平均長径Ｄ１が、０．１μｍ以上５μｍ以下である、請求項１に記載のカルシウム系炭酸化合物。
【請求項4】
前記１次粒子のＳＥＭ画像による平均長径Ｄ１、及び、前記凝集粒子のレーザー回折法による２次粒子の平均粒子径Ｄ２とした際の（Ｄ１／Ｄ２）が、０．０１以上０．７以下である、請求項３に記載のカルシウム系炭酸化合物。
【請求項5】
水に１０質量％濃度で分散した際の粘度（１０％粘度）が、２０ｃＰ以下である、請求項１に記載のカルシウム系炭酸化合物。
【請求項6】
前記１次粒子のＳＥＭ画像による平均長径Ｄ１の前記１次粒子のＳＥＭ画像による平均短径Ｄ３に対するアスペクト比（Ｄ１／Ｄ３）が、１．５以上６以下である、請求項３に記載のカルシウム系炭酸化合物。
【請求項7】
吸油量が、４０ｍＬ／１００ｇ以上１００ｍＬ／１００ｇ以下である、請求項１に記載のカルシウム系炭酸化合物。
【請求項8】
請求項１～７のいずれか１項に記載のあるカルシウム系炭酸化合物を含む、組成物。
【請求項9】
更に、樹脂、及び、ゴムからなる群より選択される少なくとも１種を含む、請求項８に記載の組成物。
【請求項10】
Ｐ漏斗流下時間が１５秒以下である、請求項８に記載の組成物。
【請求項11】
無機質成形体用である、請求項８に記載の組成物。
【請求項12】
請求項１～７のいずれか１項に記載のカルシウム系炭酸化合物を含む、無機質成形体。
【請求項13】
請求項８に記載の組成物の成形体をプレスして得られる成形板の面変化率が、１２０％以下である成形板。
【請求項14】
請求項１～７のいずれか１項に記載のカルシウム系炭酸化合物の製造方法であって、ＣａＯ含有組成物を準備する準備工程、
酸可溶性シリカを含む珪素含有化合物、及び、前記ＣａＯ含有組成物を混合し、スラリーを調製する前処理工程、並びに、
前記ＣａＯ含有組成物と二酸化炭素とを接触させる炭酸化工程を含む、カルシウム系炭酸化合物の製造方法。
【請求項15】
前記準備工程として、篩別工程を含む、請求項１４記載のカルシウム系炭酸化合物の製造方法。
【請求項16】
前記準備工程として、粉砕工程を含む、請求項１４記載のカルシウム系炭酸化合物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、カルシウム系炭酸化合物、組成物、成形板、無機質成形体、及び、カルシウム系炭酸化合物の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、地球温暖化の問題など、環境意識への関心の高まり、大気中への二酸化炭素の放出量の削減が求められており、焼却炉、製鉄所、セメント工場などの産業設備において発生する廃棄物や二酸化炭素などの排ガス、廃熱等の副生成物や副生成エネルギーを再利用する試みがなされつつある。
【0003】
例えば、コンクリート廃材は、その廃棄量が膨大であることから、天然資源の節約、環境保護、資源の有効利用の観点から、その再利用が求められている。
【0004】
前記コンクリート廃材は、カルシウムを含有する廃棄物であり、前記廃棄物を二酸化炭素により炭酸化して炭酸カルシウムを製造する技術が提案されている（特許文献１参照）。
【0005】
また、炭酸カルシウムを用いて得られる無機質成形体は、住宅等の外壁材、屋根下地材、軒天井材等に広く用いられ、無機質成形体に要求される重要な性能の一つである強度を高める技術として、針状の炭酸カルシウムを配合する技術が提案されている（特許文献２照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】特開２００６－６９８６０号公報
【文献】特許第６８９８９２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、前記技術によっても得られる無機質成形体の強度が低下する場合があり、無機質成形体の製造工程において、原料の混合物の流動性が低下したり、混合物中での炭酸カルシウムの分散性が低下するなど、製造工程全般における作業性が低下するおそれがある。
【0008】
そこで、本発明は、製造工程における作業性に優れたカルシウム系炭酸化合物、組成物、無機質成形体、成形板、及び、カルシウム系炭酸化合物の製造方法を提供することを目的とする。なお、前記作業性とは、ろ過性、押出性、洗浄性、成形性などを含むものである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明者は、鋭意検討を重ねた結果、以下の構成により、前記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0010】
すなわち、本発明は、レーザー回折法による２次粒子の平均粒子径Ｄ２が、１μｍ以上１０μｍ以下の凝集粒子であり、酸可溶性シリカの含有量が、０．１質量％以上であり、沈降容積が、５０ｍＬ以下であるカルシウム系炭酸化合物に関する。
【0011】
本発明のカルシウム系炭酸化合物は、前記カルシウム系炭酸化合物が、炭酸カルシウムを７０質量％以上含むことが好ましい。
【0012】
本発明のカルシウム系炭酸化合物は、前記カルシウム系炭酸化合物の結晶構造が、カルサイト型、アラゴナイト型、及び、バテライト型からなる群より選択される少なくとも１種であることが好ましい。
【0013】
本発明のカルシウム系炭酸化合物は、前記凝集粒子が、１次粒子の凝集物であり、前記１次粒子のＳＥＭ画像による平均長径Ｄ１が、０．１μｍ以上５μｍ以下であることが好ましい。
【0014】
本発明のカルシウム系炭酸化合物は、前記１次粒子のＳＥＭ画像による平均長径Ｄ１、及び、前記凝集粒子のレーザー回折法による２次粒子の平均粒子径Ｄ２とした際の（Ｄ１／Ｄ２）が、０．０１以上０．７以下であることが好ましい。
【0015】
本発明のカルシウム系炭酸化合物は、水に１０質量％濃度で分散した際の粘度(１０％粘度)が、２０ｃＰ以下であることが好ましい。
【0016】
本発明のカルシウム系炭酸化合物は、前記１次粒子のＳＥＭ画像による平均長径Ｄ１の前記１次粒子のＳＥＭ画像による平均短径Ｄ３に対するアスペクト比（Ｄ１／Ｄ３）が、１．５以上６以下であることが好ましい。
【0017】
本発明のカルシウム系炭酸化合物は、吸油量が、４０ｍＬ／１００ｇ以上１００ｍＬ／１００ｇ以下であることが好ましい。
【0018】
本発明は、前記カルシウム系炭酸化合物を含む、組成物に関する。
【0019】
本発明の組成物は、更に、樹脂を含むことが好ましい。
【0020】
本発明の組成物は、Ｐ漏斗流下時間が１５秒以下であることが好ましい。
【0021】
本発明の組成物は、無機質成形体用であることが好ましい。
【0022】
本発明は、前記カルシウム系炭酸化合物を含む、無機質成形体に関する。
【0023】
本発明は、前記組成物の成形体をプレスして得られる成形板の面変化率が、１２０％以下である成形板に関する。
【0024】
本発明は、前記カルシウム系炭酸化合物の製造方法であって、ＣａＯ含有組成物を準備する準備工程、酸可溶性シリカを含む珪素含有化合物、及び、ＣａＯ含有組成物を混合し、スラリーを調製する前処理工程、並びに、前記ＣａＯ含有組成物と二酸化炭素とを接触させる炭酸化工程を含む、カルシウム系炭酸化合物の製造方法に関する。
【0025】
本発明のカルシウム系炭酸化合物の製造方法は、前記準備工程として、篩別工程を含むことが好ましい。
【0026】
本発明のカルシウム系炭酸化合物の製造方法は、前記準備工程として、粉砕工程を含むことが好ましい。
【発明の効果】
【0027】
本発明によれば、製造工程における作業性に優れたカルシウム系炭酸化合物、組成物、成形板、無機質成形体、及び、カルシウム系炭酸化合物の製造方法を提供することができ、有用である。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】本発明の実施例１のカルシウム系炭酸化合物のＳＥＭ写真である。
【図2】本発明の実施例２のカルシウム系炭酸化合物のＳＥＭ写真である。
【図3】本発明の実施例３のカルシウム系炭酸化合物のＳＥＭ写真である。
【図4】本発明の比較例１のカルシウム系炭酸化合物のＳＥＭ写真である。
【図5】本発明の比較例２のカルシウム系炭酸化合物のＳＥＭ写真である。
【図6】本発明の比較例３のカルシウム系炭酸化合物のＳＥＭ写真である。
【図7】加熱試験器を模式的に示す一部透視図である。
【発明を実施するための形態】
【0029】
本発明の一実施形態に係るカルシウム系炭酸化合物、組成物、成形板、及び、無機質成形体、更に、カルシウム系炭酸化合物の製造方法について、以下に説明する。本発明はこれらの実施形態に限定されない。
【0030】
＜カルシウム系炭酸化合物＞
本発明のカルシウム系炭酸化合物は、レーザー回折法による２次粒子の平均粒子径Ｄ２が、１μｍ以上１０μｍ以下の凝集粒子である。前記レーザー回折法による２次粒子の平均粒子径Ｄ２が前記範囲内の凝集粒子であると、前記カルシウム系炭酸化合物を樹脂やセメントなどと混合した際に分散性が高く、作業性に優れ、好ましい。加えて、前記カルシウム系炭酸化合物の分散性に優れるため、得られる無機質成形体の構造が均一となり、強度をより向上させることができる。
本発明のカルシウム系炭酸化合物は、レーザー回折法による２次粒子の平均粒子径Ｄ２が、１μｍ以上１０μｍ以下の凝集粒子である。前記レーザー回折法による２次粒子の平均粒子径Ｄ２が前記範囲内の凝集粒子であると、前記カルシウム系炭酸化合物を樹脂やセメントなどと混合した際に分散性が高く、作業性に優れ、好ましい。加えて、前記カルシウム系炭酸化合物の分散性に優れるため、得られる無機質成形体の構造が均一となり、強度をより向上させることができる。
【0031】
前記カルシウム系炭酸化合物において、前記レーザー回折法による２次粒子の平均粒子径Ｄ２は、１μｍ以上１０μｍ以下の凝集粒子であり、好ましく１．２μｍ以上８μｍ以下、より好ましくは１．５μｍ以上９μｍ以下、更に好ましくは２μｍ以上６μｍ以下である。
【0032】
本発明のカルシウム系炭酸化合物は、酸可溶性シリカの含有量が、０．１質量％以上である。前記酸可溶性シリカは結晶成長調整剤として機能するため、前記酸可溶性シリカの含有量が前記範囲内であると、前記カルシウム系炭酸化合物が凝集粒子を形成し、前記レーザー回折法による２次粒子（凝集粒子）の平均粒子径Ｄ２を前記範囲内に調整することが可能となり、作業性に優れ、好ましい。
前記カルシウム系炭酸化合物において、前記酸可溶性シリカの含有量は、０．１質量％以上であり、好ましく０．２質量％以上、より好ましくは０．３質量％以上、更に好ましくは０．４質量％以上、また、好ましくは３質量％以下、より好ましくは２．５質量％以下、更に好ましくは２質量％以下である。
なお、前記酸可溶性シリカの含有量が前記範囲を下回ると、所望の平均粒子径を有する２次粒子（凝集粒子）を得られにくくなり、前記カルシウム系炭酸化合物を建築材料に配合(使用)した際に、ろ過性が低下し、前記建築材料の抄造性に劣る恐れがある。
前記カルシウム系炭酸化合物において、前記酸可溶性シリカの含有量は、０．１質量％以上であり、好ましく０．２質量％以上、より好ましくは０．３質量％以上、更に好ましくは０．４質量％以上、また、好ましくは３質量％以下、より好ましくは２．５質量％以下、更に好ましくは２質量％以下である。
なお、前記酸可溶性シリカの含有量が前記範囲を下回ると、所望の平均粒子径を有する２次粒子（凝集粒子）を得られにくくなり、前記カルシウム系炭酸化合物を建築材料に配合(使用)した際に、ろ過性が低下し、前記建築材料の抄造性に劣る恐れがある。
【0033】
本発明のカルシウム系炭酸化合物は、沈降容積が、５０ｍＬ以下である。前記沈降容積が前記範囲内であると、凝集粒子を形成した前記カルシウム系炭酸化合物のろ過性に優れ、つまり、得られる凝集粒子の平均粒子径が低く抑えられ、前記カルシウム系炭酸化合物の分散性に優れるため、得られる無機質成形体の構造が均一となり、強度をより向上させることができる。
前記カルシウム系炭酸化合物において、前記沈降容積は、５０ｍＬ以下であり、好ましく４８ｍＬ以下、より好ましくは４６ｍＬ以下、更に好ましくは４４ｍＬ以下である。
前記カルシウム系炭酸化合物において、前記沈降容積は、５０ｍＬ以下であり、好ましく４８ｍＬ以下、より好ましくは４６ｍＬ以下、更に好ましくは４４ｍＬ以下である。
【0034】
前記カルシウム系炭酸化合物は、炭酸カルシウムを７０質量％以上含むことが好ましく、７５質量％以上がより好ましく、８０質量％以上が更に好ましく、９０質量％以上がより更に好ましく、１００質量％が特に好ましい。
前記カルシウム系炭酸化合物において、前記炭酸カルシウムが前記範囲内であることにより、得られる無機質成形体の強度や耐火性を向上させることができ、好ましい。
前記カルシウム系炭酸化合物において、前記炭酸カルシウムが前記範囲内であることにより、得られる無機質成形体の強度や耐火性を向上させることができ、好ましい。
【0035】
前記カルシウム系炭酸化合物の結晶構造が、カルサイト型、アラゴナイト型、及び、バテライト型からなる群より選択される少なくとも１種であることが好ましく、カルサイト型であることがより好ましい。
【0036】
前記カルシウム系炭酸化合物は、前記凝集粒子が、１次粒子の凝集物であり、前記１次粒子のＳＥＭ画像による平均長径Ｄ１が、０．１μｍ以上５μｍ以下であることが好ましく、０．２μｍ以上４μｍ以下であることがより好ましく、０．３μｍ以上３μｍ以下であることが更に好ましい。
前記カルシウム系炭酸化合物が、凝集粒子であり、１次粒子の凝集物であることにより、前記カルシウム系炭酸化合物を建築材料に配合(使用)した際に、ろ過性に優れ、前記建築材料が抄造性に優れ、好ましい。
また、前記１次粒子のＳＥＭ画像による平均長径Ｄ１が前記範囲内であることにより、１次粒子が均一となり、好ましい。
前記カルシウム系炭酸化合物が、凝集粒子であり、１次粒子の凝集物であることにより、前記カルシウム系炭酸化合物を建築材料に配合(使用)した際に、ろ過性に優れ、前記建築材料が抄造性に優れ、好ましい。
また、前記１次粒子のＳＥＭ画像による平均長径Ｄ１が前記範囲内であることにより、１次粒子が均一となり、好ましい。
【0037】
前記カルシウム系炭酸化合物は、前記１次粒子のＳＥＭ画像による平均長径Ｄ１、及び、前記凝集粒子のレーザー回折法による２次粒子の平均粒子径Ｄ２とした際の（Ｄ１／Ｄ２）が、０．０１以上０．７以下であることが好ましく、０．０５以上０．６以下であることがより好ましく、０．１以上０．５以下であることが更に好ましい。
前記カルシウム系炭酸化合物において、前記（Ｄ１／Ｄ２）が前記範囲内であることにより、２次粒子が均一となり、好ましい。
前記カルシウム系炭酸化合物において、前記（Ｄ１／Ｄ２）が前記範囲内であることにより、２次粒子が均一となり、好ましい。
【0038】
前記カルシウム系炭酸化合物は、水に１０質量％濃度で分散した際の粘度(１０％粘度)が、２０ｃＰ以下であることが好ましく、１８ｃＰ以下がより好ましく、１６ｃＰ以下が更に好ましく、前記カルシウム系炭酸化合物において、前記１０％粘度が前記範囲内であることにより、流動性に優れ、前記カルシウム系炭酸化合物を樹脂やセメントなどと混合した際に分散性が高く、作業性に優れ、好ましい。加えて、前記カルシウム系炭酸化合物の分散性に優れるため、得られる無機質成形体の構造が均一となり、強度をより向上させることができ、好ましい。
【0039】
前記カルシウム系炭酸化合物は、前記１次粒子のＳＥＭ画像による平均長径Ｄ１の前記１次粒子のＳＥＭ画像による平均短径Ｄ３に対するアスペクト比（Ｄ１／Ｄ３）が、１．５以上６以下であることが好ましく、１．６以上５．５以下であることがより好ましく、１．７以上５以下であることが更に好ましい。
前記カルシウム系炭酸化合物において、前記アスペクト比（Ｄ１／Ｄ３）が前記範囲内であることにより、前記カルシウム系炭酸化合物の分散液は、上述した前記範囲の１０％粘度を好適に有することができる。
前記カルシウム系炭酸化合物において、前記アスペクト比（Ｄ１／Ｄ３）が前記範囲内であることにより、前記カルシウム系炭酸化合物の分散液は、上述した前記範囲の１０％粘度を好適に有することができる。
【0040】
前記カルシウム系炭酸化合物は、吸油量が、４０ｍＬ／１００ｇ以上１００ｍＬ／１００ｇ以下であることが好ましく、４５ｍＬ／１００ｇ以上９５ｍＬ／１００ｇ以下であることがより好ましく、５０ｍＬ／１００ｇ以上９０ｍＬ／１００ｇ以下であることが更に好ましい。
【0041】
前記カルシウム系炭酸化合物は、ＢＥＴ比表面積が、２ｍ２／ｇ以上２０ｍ２／ｇ以下であることが好ましく、３ｍ２／ｇ以上１８ｍ２／ｇ以下であることがより好ましく、５ｍ２／ｇ以上１６ｍ２／ｇ以下であることが更に好ましい。
前記カルシウム系炭酸化合物において、前記ＢＥＴ比表面積が前記範囲内であることにより、凝集粒子を形成した前記カルシウム系炭酸化合物の１０％粘度が低く抑えられていることになり、前記カルシウム系炭酸化合物の分散性に優れ、その結果、加熱時の加熱面の収縮及び裏面温度の上昇をそれぞれより高いレベルで抑制することができ、好ましい。
前記カルシウム系炭酸化合物において、前記ＢＥＴ比表面積が前記範囲内であることにより、凝集粒子を形成した前記カルシウム系炭酸化合物の１０％粘度が低く抑えられていることになり、前記カルシウム系炭酸化合物の分散性に優れ、その結果、加熱時の加熱面の収縮及び裏面温度の上昇をそれぞれより高いレベルで抑制することができ、好ましい。
【0042】
＜カルシウム系炭酸化合物の製造方法＞
前記カルシウム系炭酸化合物の製造方法としては、特に限定されず、公知の製造方法を採用することができる。
例えば、前記カルシウム系炭酸化合物の製造方法として、前記カルシウム系炭酸化合物製造用のＣａＯ含有組成物を準備する準備工程、及び、前記ＣａＯ含有組成物と二酸化炭素とを接触させてカルシウム系炭酸化合物を形成する炭酸化工程を含むことにより、前記ＣａＯ含有組成物の炭酸化物であるカルシウム系炭酸化合物中の二酸化炭素（ＣＯ２）の固定化率の向上を図ることができる。
また、前記ＣａＯ含有組成物の炭酸化物を用いることで、廃棄物の減量や有効利用、二酸化炭素の低減に貢献することができる。
前記カルシウム系炭酸化合物の製造方法としては、特に限定されず、公知の製造方法を採用することができる。
例えば、前記カルシウム系炭酸化合物の製造方法として、前記カルシウム系炭酸化合物製造用のＣａＯ含有組成物を準備する準備工程、及び、前記ＣａＯ含有組成物と二酸化炭素とを接触させてカルシウム系炭酸化合物を形成する炭酸化工程を含むことにより、前記ＣａＯ含有組成物の炭酸化物であるカルシウム系炭酸化合物中の二酸化炭素（ＣＯ２）の固定化率の向上を図ることができる。
また、前記ＣａＯ含有組成物の炭酸化物を用いることで、廃棄物の減量や有効利用、二酸化炭素の低減に貢献することができる。
【0043】
（カルシウム系炭酸化合物製造用のＣａＯ含有組成物）
前記ＣａＯ含有組成物としては、酸可溶性シリカを含有するＣａＯ含有原料を含むことが好ましい。このような原料を使用することにより、カルシウム系炭酸化合物の凝集粒子の形成に寄与することができる。
前記ＣａＯ含有原料としては、特に限定されないが、例えば、石灰滓、製紙スラッジの焼却灰、鶏糞の焼却灰、セメントスラッジ、セメントスラッジの焼却灰などが挙げられる。前記石灰滓は、ＣａＯ含有の廃棄物であり、前記石灰滓の利用は、資源の有効利用、天然資源の節約、環境保護につながり、有用である。
前記ＣａＯ含有組成物としては、酸可溶性シリカを含有するＣａＯ含有原料を含むことが好ましい。このような原料を使用することにより、カルシウム系炭酸化合物の凝集粒子の形成に寄与することができる。
前記ＣａＯ含有原料としては、特に限定されないが、例えば、石灰滓、製紙スラッジの焼却灰、鶏糞の焼却灰、セメントスラッジ、セメントスラッジの焼却灰などが挙げられる。前記石灰滓は、ＣａＯ含有の廃棄物であり、前記石灰滓の利用は、資源の有効利用、天然資源の節約、環境保護につながり、有用である。
【0044】
また、前記ＣａＯの含有原料としては、前記石灰滓などに加えて、例えば、製紙スラッジの焼却灰、鶏糞の焼却灰、セメントスラッジ、セメントスラッジの焼却灰、及び、それらの水和物の少なくともいずれかの1種に由来するものを使用することができる。前記ＣａＯ含有原料として種々使用できるが、中でも廃棄物を使用することが、経済性や廃棄物の減量等の観点から好ましい。
【0045】
（粉砕工程）
前記カルシウム系炭酸化合物の製造方法は、前記準備工程として、前記ＣａＯ含有原料を粉砕する粉砕工程を含むことが好ましい。
前記粉砕工程によって、遊離ＣａＯ粒子（あるいは遊離（ＣａＯ）ｍ（Ｈ２Ｏ）ｎ粒子）を粉砕することで、微細化することができ、粉砕前のＣａＯ含有原料と比較して、表面積が大きく、二酸化炭素との反応活性が高いＣａＯ含有組成物を調製することができる。
なお、前記ＣａＯ含有原料は、前記準備工程として、前記粉砕工程に加えて、前記ＣａＯ含有原料を篩にかけ、篩通過分を回収する篩別工程を経た篩別品でも、篩別工程を経ていない未篩別品のいずれでもよい。
前記カルシウム系炭酸化合物の製造方法は、前記準備工程として、前記ＣａＯ含有原料を粉砕する粉砕工程を含むことが好ましい。
前記粉砕工程によって、遊離ＣａＯ粒子（あるいは遊離（ＣａＯ）ｍ（Ｈ２Ｏ）ｎ粒子）を粉砕することで、微細化することができ、粉砕前のＣａＯ含有原料と比較して、表面積が大きく、二酸化炭素との反応活性が高いＣａＯ含有組成物を調製することができる。
なお、前記ＣａＯ含有原料は、前記準備工程として、前記粉砕工程に加えて、前記ＣａＯ含有原料を篩にかけ、篩通過分を回収する篩別工程を経た篩別品でも、篩別工程を経ていない未篩別品のいずれでもよい。
【0046】
粉砕方法は、特に限定されず、公知の粉砕機を用いる方法を採用することができる。粉砕機としては、例えば、ローラーミル；ジェットミル；ハンマーミル、カッターミル、ピンミル等の高速回転粉砕機；回転ミル、振動ミル、遊星ミル等の容器駆動型ミル；アトライター、ビーズミル、ボールミル、ロッドミル等の媒体撹拌ミル等が挙げられる。
【0047】
粉砕時間は、目的とするＣａＯ含有組成物における遊離ＣａＯの含有率や粒径等を考慮して適宜設定することができる。前記粉砕時間としては、１０秒以上１６８時間以下が好ましく、１０分以上７２時間以下がより好ましく、３０分以上２４時間以下がさらに好ましい。
【0048】
粉砕機として、ボールミル、ポットミル等の回転ミルを用いる場合、回転数としては１０ｒｐｍ以上３００ｒｐｍ以下が好ましく、５０ｒｐｍ以上２００ｒｐｍ以下がより好ましく、６０ｒｐｍ以上１５０ｒｐｍ以下がさらに好ましい。
【0049】
前記粉砕工程は、乾式又は湿式のいずれで行ってもよい。前記粉砕工程を湿式で行う場合の分散媒としては、通常、水が用いられる。前記ＣａＯ含有原料を水に分散させる際の濃度は、粉砕効率等を考慮して適宜設定することができる。水１ＬあたりのＣａＯ含有原料の配合量は、１０ｇ以上１０００ｇ以下が好ましく、８０ｇ以上５００ｇ以下がより好ましく、１２０ｇ以上４００ｇ以下がさらに好ましい。
【0050】
前記粉砕工程を湿式で行った場合、懸濁液のまま次工程である炭酸化工程に供してもよく、乾燥させてから供してもよい。
【0051】
以上のように、前記準備工程として、前記粉砕工程を行うことにより、二酸化炭素との反応活性が高いＣａＯ含有組成物を好適に調製することができる。
【0052】
（前処理工程）
また、前記カルシウム系炭酸化合物の製造方法は、前記準備工程として、得られる前記カルシウム系炭酸化合物の酸可溶性シリカの含有量を所望の範囲に調製するため、前記ＣａＯ含有組成物と共に、珪素含有化合物（酸可溶性シリカを含む）を含有した混合物のスラリーを調製する前処理工程を含むことができる。前記スラリーは炭酸化工程を経ることにより、前記カルシウム系炭酸化合物を得ることができる。
前記珪素含有化合物を使用することにより、前記カルシウム系炭酸化合物の酸可溶性シリカの含有量を所望の範囲に調製することができ、前記カルシウム系炭酸化合物が、前記レーザー回折法による２次粒子の平均粒子径Ｄ２を所望の範囲とする凝集粒子を得ることができ、好ましい。特に、前記ＣａＯ含有組成物が酸可溶性シリカを含有しない、もしくは、前記ＣａＯ含有組成物中の酸可溶性シリカの含有割合が低い場合に、有用である。
また、前記カルシウム系炭酸化合物の製造方法は、前記準備工程として、得られる前記カルシウム系炭酸化合物の酸可溶性シリカの含有量を所望の範囲に調製するため、前記ＣａＯ含有組成物と共に、珪素含有化合物（酸可溶性シリカを含む）を含有した混合物のスラリーを調製する前処理工程を含むことができる。前記スラリーは炭酸化工程を経ることにより、前記カルシウム系炭酸化合物を得ることができる。
前記珪素含有化合物を使用することにより、前記カルシウム系炭酸化合物の酸可溶性シリカの含有量を所望の範囲に調製することができ、前記カルシウム系炭酸化合物が、前記レーザー回折法による２次粒子の平均粒子径Ｄ２を所望の範囲とする凝集粒子を得ることができ、好ましい。特に、前記ＣａＯ含有組成物が酸可溶性シリカを含有しない、もしくは、前記ＣａＯ含有組成物中の酸可溶性シリカの含有割合が低い場合に、有用である。
【0053】
前記珪素含有化合物としては、特に限定されないが、例えば、フュームドシリカ、シリカゾル、ケイ酸ソーダなどを挙げることができる。
【0054】
前記珪素含有化合物の酸可溶性シリカの含有割合としては、特に限定されないが、例えば、１～５質量％程度であれば、前記珪素含有化合物の配合量を適宜調製することで、酸可溶性シリカの含有量を所望の範囲に調製したカルシウム系炭酸化合物を得ることができる。
【0055】
（炭酸化工程）
炭酸化工程では、前記準備工程からＣａＯ含有組成物と二酸化炭素（以下、「炭酸ガス」ともいう。）とを接触させてカルシウム系炭酸化合物を形成する。
炭酸化法としては、特に限定されないものの、代表的には、ＣａＯ含有組成物を水に分散させた分散液中に炭酸ガスを吹き込み炭酸化させる炭酸ガス法が好ましい。
炭酸化工程では、前記準備工程からＣａＯ含有組成物と二酸化炭素（以下、「炭酸ガス」ともいう。）とを接触させてカルシウム系炭酸化合物を形成する。
炭酸化法としては、特に限定されないものの、代表的には、ＣａＯ含有組成物を水に分散させた分散液中に炭酸ガスを吹き込み炭酸化させる炭酸ガス法が好ましい。
【0056】
前記分散液中のＣａＯ含有組成物の固形分濃度としては、炭酸化効率を考慮して適宜設定すればよいものの、１０ｇ／Ｌ以上５００ｇ／Ｌ以下が好ましく、２０ｇ／Ｌ以上４００ｇ／Ｌ以下がより好ましく、３０ｇ／Ｌ以上３５０ｇ／Ｌ以下がさらに好ましい。
【0057】
前記粉砕工程を乾式で行った場合は、得られたＣａＯ含有組成物を前記濃度範囲となるように水に分散させればよい。
前記粉砕工程を湿式で行った場合、得られたＣａＯ含有組成物の懸濁液の濃度が前記濃度範囲となるように水を添加又は除去して用いればよい。
前記粉砕工程を湿式で行った場合、得られたＣａＯ含有組成物の懸濁液の濃度が前記濃度範囲となるように水を添加又は除去して用いればよい。
【0058】
前記炭酸化工程における二酸化炭素としては、燃焼機関より排出された二酸化炭素であることが好ましい。
前記炭酸ガス法にて使用する炭酸ガスとしては、カルシウム系炭酸化合物製造プラント等に近接して設置されている石灰焼成炉の煙道排ガス、ボイラー、ごみ焼却炉等の燃焼機関より排出された炭酸ガスを含む排ガスを利用することができる。これにより、産業プロセスにおいて二次的に発生する二酸化炭素を再利用することができ、産業プロセス全体での二酸化炭素の排出量削減に貢献することができる。
前記炭酸ガス法にて使用する炭酸ガスとしては、カルシウム系炭酸化合物製造プラント等に近接して設置されている石灰焼成炉の煙道排ガス、ボイラー、ごみ焼却炉等の燃焼機関より排出された炭酸ガスを含む排ガスを利用することができる。これにより、産業プロセスにおいて二次的に発生する二酸化炭素を再利用することができ、産業プロセス全体での二酸化炭素の排出量削減に貢献することができる。
【0059】
前記炭酸化工程における二酸化炭素の濃度としては、炭酸化効率の観点から、１体積％以上１００体積％以下であることが好ましく、１体積％以上５０体積％以下であってもよく、３体積％以上４０体積％以下であってもよく、５体積％以上３０体積％以下であってもよい。
【0060】
前記炭酸化工程における温度（前記分散液の温度）としては、炭酸化効率の観点から、５℃以上９５℃以下であることが好ましく、１５℃以上８５℃以下であることがより好ましく、２５℃以上７５℃以下であることがさらに好ましい。
【0061】
前記炭酸ガスの流量としては、炭酸化効率および生産能力の観点から、仕込んだ原料ＣａＯ分で１０ｋｇ当たり、１０Ｌ／ｍｉｎ以上２００Ｌ／ｍｉｎ以下が好ましく、２０Ｌ／ｍｉｎ以上１８０Ｌ／ｍｉｎ以下がより好ましく、３０Ｌ／ｍｉｎ以上１５０Ｌ／ｍｉｎ以下がさらに好ましい。
【0062】
前記炭酸化工程においては、炭酸ガスの吹き込みと併せて、撹拌を行うことが好ましい。撹拌翼による撹拌を行う場合、回転速度としては、１００ｒｐｍ以上６００ｒｐｍ以下が好ましく、１５０ｒｐｍ以上５５０ｒｐｍ以下がより好ましく、２００ｒｐｍ以上５００ｒｐｍ以下がさらに好ましい。
【0063】
前記炭酸化の反応時間は、ＣａＯ含有組成物の濃度や炭酸ガスの濃度、流量等を考慮し、炭酸化反応が十分進行するように適宜設定すればよい。前記炭酸化の反応時間は、限定されないものの、０．５時間以上２０時間以下が好ましく、１時間以上１８時間以下が好ましく、２時間以上１５時間以下がさらに好ましい。
【0064】
前記炭酸ガス法のほか、アルカリ（ＮａＯＨ、アミン等）とＣＯ２とを反応させてＮａ２ＣＯ３やアミン炭酸塩を一旦製造し、これとＣａＯとを反応させてＣａＣＯ３を生成させる溶液法も好適である。
【0065】
以上の工程を経ることにより、前記ＣａＯ含有組成物の炭酸化物として得られるカルシウム系炭酸化合物を製造することができる。得られたカルシウム系炭酸化合物をろ取し、乾燥して粉末状としてもよく、ろ取及び乾燥を経ることなく、スラリー状やケーキ状のままカルシウム系炭酸化合物源として用いてもよい。
【0066】
＜カルシウム系炭酸化合物を含む組成物＞
本発明は、前記カルシウム系炭酸化合物を含む、組成物に関する。前記カルシウム系炭酸化合物を含む組成物としては、例えば、前記カルシウム系炭酸化合物に加えて、セメント、紙、ゴム、及び、塗料などを含む組成物を挙げることができ、中でも、使用量の点から、セメント等を含むことが好ましい。
本発明は、前記カルシウム系炭酸化合物を含む、組成物に関する。前記カルシウム系炭酸化合物を含む組成物としては、例えば、前記カルシウム系炭酸化合物に加えて、セメント、紙、ゴム、及び、塗料などを含む組成物を挙げることができ、中でも、使用量の点から、セメント等を含むことが好ましい。
【0067】
本発明の組成物は、更に、樹脂、及び、ゴムからなる群より選択される少なくとも１種を含むことが好ましく、前記樹脂としては、例えば、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などを挙げることができ、中でも、汎用性の点から、熱可塑性樹脂等を用いることが好ましい。前記ゴムとしては、例えば、天然ゴム、ニトリルゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム、イソプレンゴム、スチレンゴム、クロロプレンゴムなどを挙げることができ、中でも、汎用性の点からクロロプレンゴムを用いることが好ましい。
【0068】
本発明の組成物は、Ｐ漏斗流下時間が１５秒以下であることが好ましく、１０秒以下がより好ましい。
前記カルシウム系炭酸化合物含む組成物において、前記Ｐ漏斗流下時間が前記範囲内であることにより、前記組成物は流動性に優れ、その結果、流下時間が短くなり、作業性に優れ、好ましい。
前記カルシウム系炭酸化合物含む組成物において、前記Ｐ漏斗流下時間が前記範囲内であることにより、前記組成物は流動性に優れ、その結果、流下時間が短くなり、作業性に優れ、好ましい。
【0069】
本発明の組成物は、無機質成形体用であることが好ましい。前記カルシウム系炭酸化合物は、硬化に寄与するシリカ（酸可溶性シリカ）を含んでいるため、前記無機質成形体などの用途に用いることができ、有用である。
【0070】
＜カルシウム系炭酸化合物の用途＞
前記カルシウム系炭酸化合物の用途は特に限定されないが、例えば、建築材料に代表される無機質成形体用の高機能化材、樹脂用の充填剤等として好適である。以下、カルシウム系炭酸化合物を無機質成形体に用いる態様について説明する。
前記カルシウム系炭酸化合物の用途は特に限定されないが、例えば、建築材料に代表される無機質成形体用の高機能化材、樹脂用の充填剤等として好適である。以下、カルシウム系炭酸化合物を無機質成形体に用いる態様について説明する。
【0071】
＜無機質成形体＞
本発明は、前記カルシウム系炭酸化合物を含む、無機質成形体に関する。前記カルシウム系炭酸化合物を含む無機質成形体は、酸可溶性シリカを含むカルシウム系炭酸化合物を使用するため、硬化に寄与することができ、また、分散性に優れた前記カルシウム系炭酸化合物を用いることで、得られる無機質成形体の構造が均一となり、強度をより向上したものとなり、有用である。
本発明は、前記カルシウム系炭酸化合物を含む、無機質成形体に関する。前記カルシウム系炭酸化合物を含む無機質成形体は、酸可溶性シリカを含むカルシウム系炭酸化合物を使用するため、硬化に寄与することができ、また、分散性に優れた前記カルシウム系炭酸化合物を用いることで、得られる無機質成形体の構造が均一となり、強度をより向上したものとなり、有用である。
【0072】
前記無機質成形体としては、特に限定されず、代表的には、建築材料用の成形板やコンクリート建造物（コンクリート成形体）等が挙げられる。以下、適用し得る組成等を用途に応じて詳述する。
【0073】
前記無機質成形体は、大部分が水硬性材料や珪酸質材料等の無機物質で構成されている成形体であり、耐火性、軽量、高強度、作業性等の特性を有することから、住宅等の外壁材、屋根下地材、軒天井材等に広く用いられている。また、強度や耐火性が求められる建造物の基礎部分や壁、柱、床等にも広く用いられている。このように裾野の広い無機質成形体に特定のカルシウム系炭酸化合物を用いることで、産業プロセス全体での環境負荷低減を図ることができる。
【0074】
（建築材料用の成形板）
前記成形板は、好ましくは、水硬性材料、珪酸質材料、補強繊維材料、カルシウム系炭酸化合物を含む。
前記成形板は、好ましくは、水硬性材料、珪酸質材料、補強繊維材料、カルシウム系炭酸化合物を含む。
【0075】
（水硬性材料）
前記水硬性材料としては、セメント質材料、石膏、石灰、スラグ等が挙げられる。セメント質材料としては、一般的に使用されるセメント、例えば、普通ポルトランドセメント、早強セメント、中庸熱セメント、フライアッシュセメント、高炉スラグセメント及びアルミナセメントが挙げられる。石膏としては、無水石膏、半水石膏、二水石膏等が挙げられる。スラグとしては、高炉スラグ、転炉スラグ等が挙げられる。これらの水硬性材料は、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。
前記水硬性材料としては、セメント質材料、石膏、石灰、スラグ等が挙げられる。セメント質材料としては、一般的に使用されるセメント、例えば、普通ポルトランドセメント、早強セメント、中庸熱セメント、フライアッシュセメント、高炉スラグセメント及びアルミナセメントが挙げられる。石膏としては、無水石膏、半水石膏、二水石膏等が挙げられる。スラグとしては、高炉スラグ、転炉スラグ等が挙げられる。これらの水硬性材料は、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。
【0076】
前記水硬性材料の含有率は、成形板を構成する材料の全量を基準として、５質量％以上４５質量％以下が好ましく、８質量％以上４２質量％以下がより好ましく、１０質量％以上４０質量％以下がさらに好ましい。前記水硬性材料の含有率を前記範囲内とすることで、成形板の曲げ強度や剥離強さ等の物性を向上させることができるとともに、成形板の高嵩比重化を抑制して施工時の作業性等を高めることができる。
【0077】
（珪酸質材料）
前記珪酸質材料としては、例えば、珪砂、珪石粉、シリカヒューム、フライアッシュ、珪藻土、層状ケイ酸塩（例えば、マイカ、タルク、カオリン、ベントナイト）、パーライト、ワラストナイト、軽量骨材（例えばフライアッシュバルーン、パーライト、シラスバルーン、ガラス発泡体等）等のＳｉＯ２を多く含む材料が挙げられる。これらの珪酸質材料は、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。タルクやマイカ、ワラストナイトは後述の補強繊維材料としても用いることができる。
前記珪酸質材料としては、例えば、珪砂、珪石粉、シリカヒューム、フライアッシュ、珪藻土、層状ケイ酸塩（例えば、マイカ、タルク、カオリン、ベントナイト）、パーライト、ワラストナイト、軽量骨材（例えばフライアッシュバルーン、パーライト、シラスバルーン、ガラス発泡体等）等のＳｉＯ２を多く含む材料が挙げられる。これらの珪酸質材料は、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。タルクやマイカ、ワラストナイトは後述の補強繊維材料としても用いることができる。
【0078】
前記珪酸質材料の含有率は、成形板を構成する材料の全量を基準として、１０質量％以上５５質量％以下が好ましく、１２質量％以上５０質量％以下がより好ましく、１５質量％以上４５質量％以下がさらに好ましい。珪酸質材料の含有率が前記範囲にあれば、成形板の曲げ強さ、嵩比重、吸水率、寸法安定性等を目的の範囲に設定することが可能となる。なお、珪酸質材料として、パーライト、フライアッシュバルーン、シラスバルーン等の単位容積質量が０．５ｇ／ｃｍ３以下の軽量骨材を配合する場合、嵩比重が軽くなりすぎ、曲げ強さや剥離強さ等の強度が弱くなることを防ぐため、成形板を構成する材料の全量を基準として、軽量骨材の含有率が２０質量％以下となるよう、他の珪酸質材料を併用することが好ましい。
【0079】
（補強繊維材料）
前記補強繊維材料としては、例えば、針葉樹パルプ、広葉樹パルプ、これらをフィブリル化したパルプ、古紙を解繊したパルプ等のパルプ類、ビニロン繊維、アクリロニトリル繊維、ポリプロピレン繊維等の有機補強繊維材料、ロックウール、ガラス繊維等の無機補強繊維材料を使用することができる。これらの補強繊維材料は、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて使用することが可能である。
前記補強繊維材料としては、例えば、針葉樹パルプ、広葉樹パルプ、これらをフィブリル化したパルプ、古紙を解繊したパルプ等のパルプ類、ビニロン繊維、アクリロニトリル繊維、ポリプロピレン繊維等の有機補強繊維材料、ロックウール、ガラス繊維等の無機補強繊維材料を使用することができる。これらの補強繊維材料は、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて使用することが可能である。
【0080】
前記成形板の強度の向上、靭性の付与のため、補強繊維材料の含有率は、成形板を構成する材料の全量を基準として、２質量％以上３０質量％以下が好ましく、３質量％以上２６質量％以下であることがより好ましく、４質量％以上２２質量％以下であることがさらに好ましい。補強繊維材料の含有率を前記範囲内とすることで、十分な補強効果を発揮しつつ、成形板表面に繊維が突出することを抑制して平滑性を向上させることができる。平均繊維長が１ｍｍ以上５０ｍｍ以下の無機補強繊維材料を補強繊維材料として配合する場合は、成形板の平滑性を良好にするために、成形板を構成する材料の全量を基準として、その含有率が１０質量％以下となるように他の補強繊維材料を併用することが好ましい。
【0081】
（カルシウム系炭酸化合物）
前記カルシウム系炭酸化合物としては、上述のカルシウム系炭酸化合物を好適に採用することができる。
前記カルシウム系炭酸化合物としては、上述のカルシウム系炭酸化合物を好適に採用することができる。
【0082】
前記カルシウム系炭酸化合物の含有量は、成形板を構成する材料の全量を基準として、５質量％以上６０質量％以下が好ましく、８質量％以上５５質量％以下がより好ましく、１２質量％以上５０質量％以下がさらに好ましい。低熱伝導性のカルシウム系炭酸化合物を前記範囲の含有量で配合することにより、成形板の強度や耐火性を向上させることができる。
【0083】
（任意成分）
前記成形板には、前記材料の他に、様々な機能を付与するために、樹脂中空体、木片、木粉、樹脂粉末、消泡剤、凝集剤、撥水剤、増粘剤（メチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース等）、分散剤等の材料を、目的に応じて種々配合することが可能である。また、前記成形板を加工する際に発生する端材等を粉砕したリサイクル材を適宜添加して使用することも可能である。
前記成形板には、前記材料の他に、様々な機能を付与するために、樹脂中空体、木片、木粉、樹脂粉末、消泡剤、凝集剤、撥水剤、増粘剤（メチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース等）、分散剤等の材料を、目的に応じて種々配合することが可能である。また、前記成形板を加工する際に発生する端材等を粉砕したリサイクル材を適宜添加して使用することも可能である。
【0084】
（成形板の製造方法）
本実施形態に係る成形板の製造方法については、特に限定はされず、一般的に用いられている抄造法、押出成形法、フローオン成形法、流し込み成形法、プレス（圧縮）成形等を用いることができる。成形板は、これらの方法で成形したグリーンシートをプレス脱水またはエンボス等による柄付け加工した後、常温養生、蒸気養生、オートクレーブ養生等で養生して得ることが可能である。さらに、乾燥を行い、必要に応じて、形状加工や塗装を行ってもよい。
本実施形態に係る成形板の製造方法については、特に限定はされず、一般的に用いられている抄造法、押出成形法、フローオン成形法、流し込み成形法、プレス（圧縮）成形等を用いることができる。成形板は、これらの方法で成形したグリーンシートをプレス脱水またはエンボス等による柄付け加工した後、常温養生、蒸気養生、オートクレーブ養生等で養生して得ることが可能である。さらに、乾燥を行い、必要に応じて、形状加工や塗装を行ってもよい。
【0085】
前記成形板のかさ密度は、０．７ｇ／ｃｍ３以上２．０ｇ／ｃｍ３以下であることが好ましく、０．８ｇ／ｃｍ３以上１．８ｇ／ｃｍ３以下であることがより好ましく、０．９ｇ／ｃｍ３以上１．６ｇ／ｃｍ３以下であることがさらに好ましい。
【0086】
本発明の成形板は、前記組成物の成形体をプレスして得られる成形板の面変化率が、１２０％以下であることが好ましく、１１８％以下がより好ましく、１１６％以下が更に好ましい。
前記成形板の面変化率が、前記範囲内であることにより、得られる無機質成形体の成形性が一定となり、抄造性に優れ、好ましい。
なお、前記組成物の成形体は、抄造法などにより得ることができ、これを複数枚積層して成形板を製造し、この成形板をプレスすることで、面変化率を測定することができる。
前記成形板の面変化率が、前記範囲内であることにより、得られる無機質成形体の成形性が一定となり、抄造性に優れ、好ましい。
なお、前記組成物の成形体は、抄造法などにより得ることができ、これを複数枚積層して成形板を製造し、この成形板をプレスすることで、面変化率を測定することができる。
【0087】
（成形板の用途）
前記成形板の用途は、特に限定されず、建築壁材、床材、屋根材、各種ボード、外部装飾部材、建具等の内外装仕上げ材、シール材、断熱材、吸音材、防水用材等の性能維持材として好適に用いることができる。成形板は、セメント質材料を含むセメント系成形板であることが好ましく、けい酸カルシウム成形体がより好ましい。
前記成形板の用途は、特に限定されず、建築壁材、床材、屋根材、各種ボード、外部装飾部材、建具等の内外装仕上げ材、シール材、断熱材、吸音材、防水用材等の性能維持材として好適に用いることができる。成形板は、セメント質材料を含むセメント系成形板であることが好ましく、けい酸カルシウム成形体がより好ましい。
【0088】
（コンクリート建造物）
前記コンクリート建造物は、水硬性組成物の硬化体で構成されている。水硬性組成物は、カルシウム系炭酸化合物に加えて、高炉スラグ、膨張材、消石灰、生石灰、フライアッシュおよびポルトランドセメントのうちの少なくとも１種類を含む粉体からなる。カルシウム系炭酸化合物としては、上述のカルシウム系炭酸化合物を好適に採用することができる。
前記コンクリート建造物は、水硬性組成物の硬化体で構成されている。水硬性組成物は、カルシウム系炭酸化合物に加えて、高炉スラグ、膨張材、消石灰、生石灰、フライアッシュおよびポルトランドセメントのうちの少なくとも１種類を含む粉体からなる。カルシウム系炭酸化合物としては、上述のカルシウム系炭酸化合物を好適に採用することができる。
【0089】
前記水硬性組成物に加えて、砂や砂利等の骨材、コンクリート用化学混和剤等の薬剤、金属や高分子材料による繊維材料などを配合して水硬性組成物混合材料としてもよい。
【0090】
前記水硬性組成物の硬化体は、前記水硬性組成物に水を混練して得たペーストを硬化させたものである。また、水硬性組成物混合材料の硬化体は、上記水硬性組成物混合材料に水を混練して得た混練物（フレッシュモルタルやフレッシュコンクリートに相当）を硬化させたものであり、モルタルやコンクリートに相当するものである。
【0091】
前記カルシウム系炭酸化合物の前記粉体中の割合（セメントに対するカルシウム系炭酸化合物の割合）は、好ましくは１質量％以上６０質量％以上、より好ましくは３質量％以上５０質量％以下、さらに好ましくは５質量％以上４０質量％以下である。
【0092】
前記高炉スラグには、ＪＩＳ（日本工業規格）Ｒ５２１１「高炉セメント」で使用される高炉スラグ微粉末またはＪＩＳ Ａ６２０６「コンクリート用高炉スラグ」に適合する高炉スラグ微粉末を使用するのが望ましい。
また、前記高炉スラグとしては、比表面積が、好ましくは２０００ｃｍ２／ｇ以上１００００ｃｍ２／ｇ以下、より好ましくは３５００ｃｍ２／ｇ以上７０００ｃｍ２／ｇ以下のものを使用する。
また、前記高炉スラグとしては、比表面積が、好ましくは２０００ｃｍ２／ｇ以上１００００ｃｍ２／ｇ以下、より好ましくは３５００ｃｍ２／ｇ以上７０００ｃｍ２／ｇ以下のものを使用する。
【0093】
前記膨張材には、例えば、ＪＩＳ Ａ６２０２「コンクリート用膨張材」に規定される膨張材を使用すればよい。膨張材は、水硬性組成物全体に対して２～９質量％割合で添加するのが望ましい。
【0094】
前記消石灰には、例えば、ＪＩＳ Ｒ９００１「工業用石灰」に規定されるものを使用すればよい。また、生石灰は水と接触すると消石灰になるため、例えば、ＪＩＳ Ｒ９００１「工業用石灰」に規定される生石灰を消石灰の代わりに使用することができる。なお、この場合には、生石灰が消石灰に変化する際に必要な水の量を補正しておくとよい。フライアッシュには、例えばＪＩＳ Ａ６２０１「コンクリート用フライアッシュ」に適合するものを使用すればよい。
【0095】
前記ポルトランドセメントには、普通ポルトランドセメントを使用するが、ポルトランドセメントには、この他、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント、耐硫酸塩ポルトランドセメント等、ＪＩＳ Ｒ５２１０「ポルトランドセメント」において規定されるもの、およびＪＩＳ Ｒ５２１４「エコセメント」も使用可能である。
【0096】
前記水硬性組成物中にポルトランドセメントを含む場合には、カルシウム系炭酸化合物以外の粉体中のポルトランドセメントの割合を７０質量％以下とし、３０質量％以下とすることが好ましい。
【0097】
また、ポルトランドセメントと、高炉スラグまたはフライアッシュを用いる場合には、当該成分を予め混合してある、例えばＪＩＳ Ｒ５２１１「高炉セメント」、または、例えばＪＩＳ Ｒ５２１３「フライアッシュセメント」をそれぞれ単独で、あるいは混合して用いてもよい。
【0098】
前記特徴を有するカルシウム系炭酸化合物を用いているため、水硬性組成物や水硬性組成物混合材料は、良好な流動性を示すとともに、そのコンクリート硬化体は優れた圧縮強度を発揮することができる。
【0099】
前記コンクリート建造物の密度は、０．７ｇ／ｃｍ３以上であることが好ましく、０．８ｇ／ｃｍ３以上であることがより好ましく、０．９ｇ／ｃｍ３以上であることがさらに好ましい。これにより、前記コンクリート建造物の強度が向上となる。
【実施例】
【0100】
以下、本発明に関し実施例を用いて詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、物性等の測定と評価は、次のようにして行なった。
【0101】
＜カルシウム系炭酸化合物の製造＞
[実施例１]
邪魔板付き８Ｌ容量ＳＵＳ容器内に水６Ｌを張った後、ＣａＯ含有組成物(石灰滓、神島化学工業株式会社社製)１．０ｋｇを撹拌下に容器内に投入した。その後４０℃まで昇温し、その温度下でタービン翼を備えた攪拌機を用いて回転速度３００ｒｐｍで攪拌した。ＬＮＧ(液化天然ガス)を燃料とする水蒸気製造用ボイラーの排気出口に排ガス取り出し用配管を繋げ、試験用ブロアーを用いて排気ガスを引き込んだ。ＣＯ２濃度測定器（新コスモス電機株式会社製ＸＰ－３１４０）で測定したところ、排ガス中のＣＯ２濃度は１０体積％を示した。前述した８Ｌ容量ＳＵＳ容器内に試験用ブロアーを用いて速度３．３Ｌ／ｍｉｎで排ガスを導入して１０時間反応させた。次いで、ろ過し、ろ別した湿潤物を１１０℃で１２時間乾燥し、粉砕することで、カルシウム系炭酸化合物１の試料粉末を得た（図１参照）。なお、ＣａＯ含有組成物の分析用としては、１１０℃で１２時間乾燥したものを用いた。
[実施例１]
邪魔板付き８Ｌ容量ＳＵＳ容器内に水６Ｌを張った後、ＣａＯ含有組成物(石灰滓、神島化学工業株式会社社製)１．０ｋｇを撹拌下に容器内に投入した。その後４０℃まで昇温し、その温度下でタービン翼を備えた攪拌機を用いて回転速度３００ｒｐｍで攪拌した。ＬＮＧ(液化天然ガス)を燃料とする水蒸気製造用ボイラーの排気出口に排ガス取り出し用配管を繋げ、試験用ブロアーを用いて排気ガスを引き込んだ。ＣＯ２濃度測定器（新コスモス電機株式会社製ＸＰ－３１４０）で測定したところ、排ガス中のＣＯ２濃度は１０体積％を示した。前述した８Ｌ容量ＳＵＳ容器内に試験用ブロアーを用いて速度３．３Ｌ／ｍｉｎで排ガスを導入して１０時間反応させた。次いで、ろ過し、ろ別した湿潤物を１１０℃で１２時間乾燥し、粉砕することで、カルシウム系炭酸化合物１の試料粉末を得た（図１参照）。なお、ＣａＯ含有組成物の分析用としては、１１０℃で１２時間乾燥したものを用いた。
【0102】
[実施例２]
邪魔板付き８Ｌ容量ＳＵＳ容器内に水６Ｌを張った後、ＣａＯ含有組成物(消石灰、土佐石灰株式会社社製、工業用消石灰１号、特選消石灰)１．０ｋｇを撹拌下に容器内に投入した。さらに３号ケイ酸ソーダ（ＪＩＳ Ｋ１４０８）を３．０質量％添加し、撹拌を続ける。その後４０℃まで昇温し、その温度下でタービン翼を備えた攪拌機を用いて回転速度３００ｒｐｍで攪拌した。ＬＮＧを燃料とする水蒸気製造用ボイラーの排気出口に排ガス取り出し用配管を繋げ、試験用ブロアーを用いて排気ガスを引き込んだ。ＣＯ２濃度測定器（新コスモス電機株式会社製ＸＰ－３１４０）で測定したところ、排ガス中のＣＯ２濃度は１０体積％を示した。前述した８Ｌ容量ＳＵＳ容器内に試験用ブロアーを用いて速度３．３Ｌ／ｍｉｎで排ガスを導入して１０時間反応させた。次いで、ろ過し、ろ別した湿潤物を１１０℃で１２時間乾燥し、粉砕することで、カルシウム系炭酸化合物２の試料粉末を得た（図２参照）。なお、ＣａＯ含有組成物の分析用としては、１１０℃で１２時間乾燥したものを用いた。
邪魔板付き８Ｌ容量ＳＵＳ容器内に水６Ｌを張った後、ＣａＯ含有組成物(消石灰、土佐石灰株式会社社製、工業用消石灰１号、特選消石灰)１．０ｋｇを撹拌下に容器内に投入した。さらに３号ケイ酸ソーダ（ＪＩＳ Ｋ１４０８）を３．０質量％添加し、撹拌を続ける。その後４０℃まで昇温し、その温度下でタービン翼を備えた攪拌機を用いて回転速度３００ｒｐｍで攪拌した。ＬＮＧを燃料とする水蒸気製造用ボイラーの排気出口に排ガス取り出し用配管を繋げ、試験用ブロアーを用いて排気ガスを引き込んだ。ＣＯ２濃度測定器（新コスモス電機株式会社製ＸＰ－３１４０）で測定したところ、排ガス中のＣＯ２濃度は１０体積％を示した。前述した８Ｌ容量ＳＵＳ容器内に試験用ブロアーを用いて速度３．３Ｌ／ｍｉｎで排ガスを導入して１０時間反応させた。次いで、ろ過し、ろ別した湿潤物を１１０℃で１２時間乾燥し、粉砕することで、カルシウム系炭酸化合物２の試料粉末を得た（図２参照）。なお、ＣａＯ含有組成物の分析用としては、１１０℃で１２時間乾燥したものを用いた。
【0103】
[実施例３]
邪魔板付き８Ｌ容量ＳＵＳ容器内に水６Ｌを張った後、ＣａＯ含有組成物(消石灰、土佐石灰株式会社社製、工業用消石灰１号、特選消石灰)１．０ｋｇを撹拌下に容器内に投入した。さらにシリカゾル(商品名スノーテックスＯ、日産化学(株))を５．０質量％添加し、撹拌を続ける。その後４０℃まで昇温し、その温度下でタービン翼を備えた攪拌機を用いて回転速度３００ｒｐｍで攪拌した。ＬＮＧを燃料とする水蒸気製造用ボイラーの排気出口に排ガス取り出し用配管を繋げ、試験用ブロアーを用いて排気ガスを引き込んだ。ＣＯ２濃度測定器（新コスモス電機株式会社製ＸＰ－３１４０）で測定したところ、排ガス中のＣＯ２濃度は１０体積％を示した。前述した８Ｌ容量ＳＵＳ容器内に試験用ブロアーを用いて速度３．３Ｌ／ｍｉｎで排ガスを導入して１０時間反応させた。次いで、ろ過し、ろ別した湿潤物を１１０℃で１２時間乾燥し、粉砕することで、カルシウム系炭酸化合物３の試料粉末を得た（図３参照）。なお、ＣａＯ含有組成物の分析用としては、１１０℃で１２時間乾燥したものを用いた。
邪魔板付き８Ｌ容量ＳＵＳ容器内に水６Ｌを張った後、ＣａＯ含有組成物(消石灰、土佐石灰株式会社社製、工業用消石灰１号、特選消石灰)１．０ｋｇを撹拌下に容器内に投入した。さらにシリカゾル(商品名スノーテックスＯ、日産化学(株))を５．０質量％添加し、撹拌を続ける。その後４０℃まで昇温し、その温度下でタービン翼を備えた攪拌機を用いて回転速度３００ｒｐｍで攪拌した。ＬＮＧを燃料とする水蒸気製造用ボイラーの排気出口に排ガス取り出し用配管を繋げ、試験用ブロアーを用いて排気ガスを引き込んだ。ＣＯ２濃度測定器（新コスモス電機株式会社製ＸＰ－３１４０）で測定したところ、排ガス中のＣＯ２濃度は１０体積％を示した。前述した８Ｌ容量ＳＵＳ容器内に試験用ブロアーを用いて速度３．３Ｌ／ｍｉｎで排ガスを導入して１０時間反応させた。次いで、ろ過し、ろ別した湿潤物を１１０℃で１２時間乾燥し、粉砕することで、カルシウム系炭酸化合物３の試料粉末を得た（図３参照）。なお、ＣａＯ含有組成物の分析用としては、１１０℃で１２時間乾燥したものを用いた。
【0104】
[比較例１]
邪魔板付き８Ｌ容量ＳＵＳ容器内に水６Ｌを張った後、ＣａＯ含有組成物(消石灰、土佐石灰株式会社製、工業用消石灰１号、特選消石灰)１．０ｋｇを撹拌下に容器内に投入した。その後４０℃まで昇温し、その温度下でタービン翼を備えた攪拌機を用いて回転速度３００ｒｐｍで攪拌した。ＬＮＧを燃料とする水蒸気製造用ボイラーの排気出口に排ガス取り出し用配管を繋げ、試験用ブロアーを用いて排気ガスを引き込んだ。ＣＯ２濃度測定器（新コスモス電機株式会社製ＸＰ－３１４０）で測定したところ、排ガス中のＣＯ２濃度は１０体積％を示した。前述した８Ｌ容量ＳＵＳ容器内に試験用ブロアーを用いて速度３．３Ｌ／ｍｉｎで排ガスを導入して１０時間反応させた。次いで、ろ過し、ろ別した湿潤物を１１０℃で１２時間乾燥し、粉砕することで、カルシウム系炭酸化合物４の試料粉末を得た（図４参照）。なお、ＣａＯ含有組成物の分析用としては、１１０℃で１２時間乾燥したものを用いた。
邪魔板付き８Ｌ容量ＳＵＳ容器内に水６Ｌを張った後、ＣａＯ含有組成物(消石灰、土佐石灰株式会社製、工業用消石灰１号、特選消石灰)１．０ｋｇを撹拌下に容器内に投入した。その後４０℃まで昇温し、その温度下でタービン翼を備えた攪拌機を用いて回転速度３００ｒｐｍで攪拌した。ＬＮＧを燃料とする水蒸気製造用ボイラーの排気出口に排ガス取り出し用配管を繋げ、試験用ブロアーを用いて排気ガスを引き込んだ。ＣＯ２濃度測定器（新コスモス電機株式会社製ＸＰ－３１４０）で測定したところ、排ガス中のＣＯ２濃度は１０体積％を示した。前述した８Ｌ容量ＳＵＳ容器内に試験用ブロアーを用いて速度３．３Ｌ／ｍｉｎで排ガスを導入して１０時間反応させた。次いで、ろ過し、ろ別した湿潤物を１１０℃で１２時間乾燥し、粉砕することで、カルシウム系炭酸化合物４の試料粉末を得た（図４参照）。なお、ＣａＯ含有組成物の分析用としては、１１０℃で１２時間乾燥したものを用いた。
【0105】
[比較例２]
ＣａＯ含有組成物(消石灰、土佐石灰株式会社製、工業用消石灰１号、特選消石灰)をＣａＯ換算で２３２ｇ、アラゴナイトの種結晶粉末を２１ｇ、および、リン酸水素二ナトリウム・１２水和物を１７ｇ準備し、それぞれ水６Ｌを予め張った邪魔板付き８Ｌ容量ＳＵＳ容器内に撹拌下に投入して原料の混合スラリーを調製した。その後７０℃まで昇温し、その温度下でタービン翼を備えた攪拌機を用いて回転速度３００ｒｐｍで攪拌した。ＬＮＧを燃料とする水蒸気製造用ボイラーの排気出口に排ガス取り出し用配管を繋げ、試験用ブロアーを用いて排気ガスを引き込みながら、ＣＯ２濃度測定器（新コスモス電機株式会社製ＸＰ－３１４０）で測定したところ、ＣＯ２濃度は１０体積％を示した。前述した８Ｌ容量ＳＵＳ容器内に試験用ブロアーを用いて速度３．３Ｌ／ｍｉｎで排ガス導入して７時間反応させた。その後、ろ過し、ろ別した湿潤物を１１０℃で１２時間乾燥、粉砕し、カルシウム系炭酸化合物５の試料粉末を得た（図５参照）。
ＣａＯ含有組成物(消石灰、土佐石灰株式会社製、工業用消石灰１号、特選消石灰)をＣａＯ換算で２３２ｇ、アラゴナイトの種結晶粉末を２１ｇ、および、リン酸水素二ナトリウム・１２水和物を１７ｇ準備し、それぞれ水６Ｌを予め張った邪魔板付き８Ｌ容量ＳＵＳ容器内に撹拌下に投入して原料の混合スラリーを調製した。その後７０℃まで昇温し、その温度下でタービン翼を備えた攪拌機を用いて回転速度３００ｒｐｍで攪拌した。ＬＮＧを燃料とする水蒸気製造用ボイラーの排気出口に排ガス取り出し用配管を繋げ、試験用ブロアーを用いて排気ガスを引き込みながら、ＣＯ２濃度測定器（新コスモス電機株式会社製ＸＰ－３１４０）で測定したところ、ＣＯ２濃度は１０体積％を示した。前述した８Ｌ容量ＳＵＳ容器内に試験用ブロアーを用いて速度３．３Ｌ／ｍｉｎで排ガス導入して７時間反応させた。その後、ろ過し、ろ別した湿潤物を１１０℃で１２時間乾燥、粉砕し、カルシウム系炭酸化合物５の試料粉末を得た（図５参照）。
【0106】
[比較例３]
炭酸ナトリウムの試薬(和光純薬製：純度９９．８％)８５１０ｇを、水１００Ｌを予め張った邪魔板付き２２０Ｌ容量ＳＵＳ容器内に撹拌下に投入して炭酸ナトリウムを調製した。一方、神島化学工業株式会社内で排出される海水から水酸化マグネシウムを除去した後の海水１０００Ｌ（Ｃａ２＋含有量：０．２５ｇ／ｄＬ）を２０００Ｌ容量のポリエチレン製容器内に入れ、２５℃の撹拌下に前述の炭酸ナトリウム水溶液１００Ｌを一気に添加後、約３０分間の撹拌を継続することで反応させたその後、ろ過し、固形分に対して約５倍の水で洗浄し、１１０℃で１２時間乾燥、粉砕し、カルシウム系炭酸化合物６の試料粉末を得た（図６参照）。
炭酸ナトリウムの試薬(和光純薬製：純度９９．８％)８５１０ｇを、水１００Ｌを予め張った邪魔板付き２２０Ｌ容量ＳＵＳ容器内に撹拌下に投入して炭酸ナトリウムを調製した。一方、神島化学工業株式会社内で排出される海水から水酸化マグネシウムを除去した後の海水１０００Ｌ（Ｃａ２＋含有量：０．２５ｇ／ｄＬ）を２０００Ｌ容量のポリエチレン製容器内に入れ、２５℃の撹拌下に前述の炭酸ナトリウム水溶液１００Ｌを一気に添加後、約３０分間の撹拌を継続することで反応させたその後、ろ過し、固形分に対して約５倍の水で洗浄し、１１０℃で１２時間乾燥、粉砕し、カルシウム系炭酸化合物６の試料粉末を得た（図６参照）。
【0107】
＜評価＞
実施例等で得られたカルシウム系炭酸化合物、前記カルシウム系炭酸化合物を用いて得られるセメントミルク、セメント成形体、成形板(積層板)、無機質成形体の評価・分析を行い、評価結果を表１に示す。
実施例等で得られたカルシウム系炭酸化合物、前記カルシウム系炭酸化合物を用いて得られるセメントミルク、セメント成形体、成形板(積層板)、無機質成形体の評価・分析を行い、評価結果を表１に示す。
【0108】
［ＢＥＴ比表面積］
８連式プリヒートユニット（ＭＯＵＮＴＥＣＨ社製）を用いて窒素ガス雰囲気下、約１３０℃、約３０分間で前処理したカルシウム系炭酸化合物の試料粉末を、ＢＥＴ比表面積測定装置としてＭａｃｓｏｒｂ ＨＭ Ｍｏｄｅｌ－１２０８（ＭＯＵＮＴＥＣＨ社製）を用いて、窒素ガス吸着法で、ＢＥＴ比表面積（ｍ２／ｇ）を測定した。
８連式プリヒートユニット（ＭＯＵＮＴＥＣＨ社製）を用いて窒素ガス雰囲気下、約１３０℃、約３０分間で前処理したカルシウム系炭酸化合物の試料粉末を、ＢＥＴ比表面積測定装置としてＭａｃｓｏｒｂ ＨＭ Ｍｏｄｅｌ－１２０８（ＭＯＵＮＴＥＣＨ社製）を用いて、窒素ガス吸着法で、ＢＥＴ比表面積（ｍ２／ｇ）を測定した。
【0109】
［レーザー回折法による２次粒子の平均粒子径（Ｄ２）］
エタノール５０ｍＬを１００ｍＬ容量のビーカーに採り、ここにカルシウム系炭酸化合物の試料粉末約０．２ｇを投入し、３分間の超音波処理（トミー精工社製 ＵＤ－２０１）を施して分散液を調製した。この分散液をレーザー回折法－粒度分布計（日機装株式会社製 Ｍｉｃｒｏｔｒａｃ ＨＲＡ Ｍｏｄｅｌ ９３２０－Ｘ１００）を用いて、体積基準のＤ５０値を２次粒子(凝集粒子)の平均粒子径（μｍ）として、測定した。
エタノール５０ｍＬを１００ｍＬ容量のビーカーに採り、ここにカルシウム系炭酸化合物の試料粉末約０．２ｇを投入し、３分間の超音波処理（トミー精工社製 ＵＤ－２０１）を施して分散液を調製した。この分散液をレーザー回折法－粒度分布計（日機装株式会社製 Ｍｉｃｒｏｔｒａｃ ＨＲＡ Ｍｏｄｅｌ ９３２０－Ｘ１００）を用いて、体積基準のＤ５０値を２次粒子(凝集粒子)の平均粒子径（μｍ）として、測定した。
【0110】
［結晶構造］
所定の試料台にカルシウム系炭酸化合物の試料粉末をスパチュラのヘラで圧粉固着させた後、ＸＲＤ装置（リガク株式会社製ＭｉｎｉＦｌｅｘ６００－Ｃ）を用いて測定を行い、結晶物質としての同定解析を行った。なお、測定角度２θにおいて、約２９°に現れるピークはカルサイトの主ピークであり、約４６°に現れるピークはアラゴナイトの主ピークである。
所定の試料台にカルシウム系炭酸化合物の試料粉末をスパチュラのヘラで圧粉固着させた後、ＸＲＤ装置（リガク株式会社製ＭｉｎｉＦｌｅｘ６００－Ｃ）を用いて測定を行い、結晶物質としての同定解析を行った。なお、測定角度２θにおいて、約２９°に現れるピークはカルサイトの主ピークであり、約４６°に現れるピークはアラゴナイトの主ピークである。
【0111】
［平均長径（Ｄ１）、平均短径（Ｄ３）、及び、アスペクト比（Ｄ１／Ｄ３）］
アルミ試料台上に両面テープを貼り付け、その上からカルシウム系炭酸化合物の試料粉末をスパチュラのヘラでなぞるように塗布した。白金蒸着を行った後、試料粉末の粒子像を走査電子顕微鏡（ＦＥＳＥＭ：日立製作所株式会社製Ｓ－４７００）を用いて１万倍の写真を撮った。得られたＳＥＭ写真について、画像解析ソフト（Ｉｍａｇｅ Ｊ）を用いて、写真中の粒子２０個を無作為に選択し、１次粒子の長径、短径及びアスペクト比（長径の短径に対する比）の平均値をそれぞれ求めた。
アルミ試料台上に両面テープを貼り付け、その上からカルシウム系炭酸化合物の試料粉末をスパチュラのヘラでなぞるように塗布した。白金蒸着を行った後、試料粉末の粒子像を走査電子顕微鏡（ＦＥＳＥＭ：日立製作所株式会社製Ｓ－４７００）を用いて１万倍の写真を撮った。得られたＳＥＭ写真について、画像解析ソフト（Ｉｍａｇｅ Ｊ）を用いて、写真中の粒子２０個を無作為に選択し、１次粒子の長径、短径及びアスペクト比（長径の短径に対する比）の平均値をそれぞれ求めた。
【0112】
［走査電子顕微鏡観察］
アルミ試料台上に両面テープを貼り付け、その上からカルシウム系炭酸化合物の試料粉末をスパチュラのヘラでなぞるように塗布した。白金蒸着を行った後、試料粉末の粒子像を走査電子顕微鏡（ＦＥ－ＳＥＭ：日立製作所株式会社製Ｓ－４７００）を用いて、１００００倍のＳＥＭ写真を撮影した。なお、得られたカルシウム系炭酸化合物１～６については、それぞれ図１～図６に示すＳＥＭ写真を撮影し、それらの形状を判断した。
アルミ試料台上に両面テープを貼り付け、その上からカルシウム系炭酸化合物の試料粉末をスパチュラのヘラでなぞるように塗布した。白金蒸着を行った後、試料粉末の粒子像を走査電子顕微鏡（ＦＥ－ＳＥＭ：日立製作所株式会社製Ｓ－４７００）を用いて、１００００倍のＳＥＭ写真を撮影した。なお、得られたカルシウム系炭酸化合物１～６については、それぞれ図１～図６に示すＳＥＭ写真を撮影し、それらの形状を判断した。
【0113】
[酸可溶性シリカの含有量]
＜ＩＣＰ－ＡＥＳ法＞
カルシウム系炭酸化合物の試料粉末０.２ｇを量り取り、水で湿らせ、分注器で塩酸（濃塩酸と水とを１：１の体積比で混合した液）１０ｍＬを加えて、加熱、溶解した。この混合液をろ過した後、ろ液を冷却後、２５０ｍＬメスフラスコに移し、２５０ｍＬ同量まで水を加えてメスアップした。ここから２０ｍＬを５０ｍＬメスフラスコに分取し、５０ｍＬ同量まで水を加えて測定用検体液とした。
一方、前記した２５０ｍＬメスアップした水溶液から２０ｍＬを５０ｍＬメスフラスコに分取し、ケイ素原子（Ｓｉ）の標準液を任意に追加添加して濃度の異なる検量線用標準液を調製した。
なお、ケイ素原子の標準液は、１０００ｐｐｍ原子吸光用標準液（市販）を用いた。
ケイ素原子を追加添加した濃度の異なる検量線用標準液と測定用検体液とを誘導結合プラズマ発光分光分析（ＩＣＰ－ＡＥＳ）装置（日立ハイテクサイエンス社製、「ＳＰＥＣＴＲＯＢＬＵＥ ＦＭＳ３６型」）のオートサンプラーにセットし、下記の条件でケイ素原子（Ｓｉ）の量（ｐｐｍ）を測定し、前記ケイ素原子の量から酸化物換算して、酸可溶性シリカ（ｓ－ＳｉＯ２）の含有量(質量％)を算出した。
（測定条件）
高周波出力：１．４ｋＷ
キャリアガス（加湿）流量：０．９Ｌ／ｍｉｎ
プラズマガス流量：１３．０Ｌ／ｍｉｎ
液性：水溶液
積分回数：３回
試料順序：試料毎
測定方法：標準添加法
検量線の重み付け：なし
測定波長：
ケイ素原子：２５１．６１２ｎｍ
＜ＩＣＰ－ＡＥＳ法＞
カルシウム系炭酸化合物の試料粉末０.２ｇを量り取り、水で湿らせ、分注器で塩酸（濃塩酸と水とを１：１の体積比で混合した液）１０ｍＬを加えて、加熱、溶解した。この混合液をろ過した後、ろ液を冷却後、２５０ｍＬメスフラスコに移し、２５０ｍＬ同量まで水を加えてメスアップした。ここから２０ｍＬを５０ｍＬメスフラスコに分取し、５０ｍＬ同量まで水を加えて測定用検体液とした。
一方、前記した２５０ｍＬメスアップした水溶液から２０ｍＬを５０ｍＬメスフラスコに分取し、ケイ素原子（Ｓｉ）の標準液を任意に追加添加して濃度の異なる検量線用標準液を調製した。
なお、ケイ素原子の標準液は、１０００ｐｐｍ原子吸光用標準液（市販）を用いた。
ケイ素原子を追加添加した濃度の異なる検量線用標準液と測定用検体液とを誘導結合プラズマ発光分光分析（ＩＣＰ－ＡＥＳ）装置（日立ハイテクサイエンス社製、「ＳＰＥＣＴＲＯＢＬＵＥ ＦＭＳ３６型」）のオートサンプラーにセットし、下記の条件でケイ素原子（Ｓｉ）の量（ｐｐｍ）を測定し、前記ケイ素原子の量から酸化物換算して、酸可溶性シリカ（ｓ－ＳｉＯ２）の含有量(質量％)を算出した。
（測定条件）
高周波出力：１．４ｋＷ
キャリアガス（加湿）流量：０．９Ｌ／ｍｉｎ
プラズマガス流量：１３．０Ｌ／ｍｉｎ
液性：水溶液
積分回数：３回
試料順序：試料毎
測定方法：標準添加法
検量線の重み付け：なし
測定波長：
ケイ素原子：２５１．６１２ｎｍ
【0114】
[カルシウム系炭酸化合物中のＣａＣＯ３の含有率]
カルシウム系炭酸化合物中のＣａＣＯ３の含有率（質量％）は下記式より求めた。
前記カルシウム系炭酸化合物中のＣａＣＯ３の含有率は、原料由来のＣａＣＯ３と新たにＣＯ２を固定化したＣａＣＯ３との合計の含有率を示す。
（式中、ｄは、カルシウム系炭酸化合物中のＣＯ２含有率（質量％）である。）
なお、前記カルシウム系炭酸化合物中のＣａＣＯ３の含有率としては、環境側面の観点から高いほどよいが、７０質量％以上が好ましく、７５質量％以上がより好ましく、８０質量％以上が更に好ましい。また、前記カルシウム系炭酸化合物を配合した無機質成形体の強度維持の観点から、前記カルシウム系炭酸化合物中のＣａＣＯ３の含有率としては、９６質量％未満でもよく、９４質量％未満であってもよく、９２質量％未満であってもよい。
カルシウム系炭酸化合物中のＣａＣＯ３の含有率（質量％）は下記式より求めた。
前記カルシウム系炭酸化合物中のＣａＣＯ３の含有率は、原料由来のＣａＣＯ３と新たにＣＯ２を固定化したＣａＣＯ３との合計の含有率を示す。
【数1】
なお、前記カルシウム系炭酸化合物中のＣａＣＯ３の含有率としては、環境側面の観点から高いほどよいが、７０質量％以上が好ましく、７５質量％以上がより好ましく、８０質量％以上が更に好ましい。また、前記カルシウム系炭酸化合物を配合した無機質成形体の強度維持の観点から、前記カルシウム系炭酸化合物中のＣａＣＯ３の含有率としては、９６質量％未満でもよく、９４質量％未満であってもよく、９２質量％未満であってもよい。
【0115】
[吸油量]
カルシウム系炭酸化合物の試料粉末２．００ｇを採取して時計皿上に置き、ビュレットに入れたフタル酸ジオクチル（ＤＯＰ）を１滴ずつ落としながら、へらで練り上げる。凝集固化した試料に１滴の注加により、急に軟化現象を生じたときに中止し、最終固化までに用いた油の量（ｍＬ）を求め、次式によって試料１００ｇ当たりの吸油量（ｍＬ／１００ｇ）を算出する。
（式中、Ａは吸油量（ｍＬ／１００ｇ）、Ｖは固化までに用いた油の量（ｍＬ）、Ｓは試料量（ｇ）である。）
カルシウム系炭酸化合物の試料粉末２．００ｇを採取して時計皿上に置き、ビュレットに入れたフタル酸ジオクチル（ＤＯＰ）を１滴ずつ落としながら、へらで練り上げる。凝集固化した試料に１滴の注加により、急に軟化現象を生じたときに中止し、最終固化までに用いた油の量（ｍＬ）を求め、次式によって試料１００ｇ当たりの吸油量（ｍＬ／１００ｇ）を算出する。
【数2】
【0116】
[１０％粘度]
カルシウム系炭酸化合物の試料粉末を水に分散させ、１０質量％スラリーを得た。そして、得られたスラリーの粘度(２０℃)を、ＢＩＩ型粘度計(東機産業株式会社製)を用い、水に１０質量％濃度で分散した際の粘度(１０％粘度)を測定（ｃＰ）した。
カルシウム系炭酸化合物の試料粉末を水に分散させ、１０質量％スラリーを得た。そして、得られたスラリーの粘度(２０℃)を、ＢＩＩ型粘度計(東機産業株式会社製)を用い、水に１０質量％濃度で分散した際の粘度(１０％粘度)を測定（ｃＰ）した。
【0117】
[沈降容積]
カルシウム系炭酸化合物の試料粉末を水に分散させ、５質量％スラリーを得た。そして、得られたスラリーを１００ｍＬメスシリンダーに１００ｍＬ移し、ゴム栓をしたのち、１００回手動で振とうさせる。３０分間静置させ、スラリーの沈降容積（ｍＬ）を測定した。
カルシウム系炭酸化合物の試料粉末を水に分散させ、５質量％スラリーを得た。そして、得られたスラリーを１００ｍＬメスシリンダーに１００ｍＬ移し、ゴム栓をしたのち、１００回手動で振とうさせる。３０分間静置させ、スラリーの沈降容積（ｍＬ）を測定した。
【0118】
[Ｐ漏斗流下時間]
（セメントミルクの作製）
セメント（トクヤマ社製、「普通ポルトランドセメント（Ｎ）」）２ｋｇを水１６００ｍＬに２０秒程度で投入し、カルシウム系炭酸化合物の試料粉末を２００g入れ、投入開始から３分間撹拌機（ヤマト科学株式会社製、「ラボスターラ（ＬＲ５００Ｂ）」）で混合した。撹拌を停止し３分間静置した後、人手で攪拌棒（アズワン株式会社製、「攪拌棒（ＰＯＭ製）φ１０×３００ｍｍ」）により１０回かき混ぜてセメントミルクを作製した。
（Ｐ漏斗流下時間試験方法）
「プレパックドコンクリートの注入モルタルの流動性試験方法（Ｐ漏斗による方法）」（ＪＳＣＥ－Ｆ５２１－１９９９）に準拠して、Ｐ漏斗流下時間を測定した。Ｐ漏斗の排出口を指で押さえ、Ｐ漏斗の標線まで前記調製した各セメントミルクを注ぎ（１７５０ｍｌ）、タイムウォッチで指を離すと同時に測定を始め、Ｐ漏斗からセメントミルクが排出されるまでの時間（Ｐ漏斗流下時間）（秒）を測定した
（セメントミルクの作製）
セメント（トクヤマ社製、「普通ポルトランドセメント（Ｎ）」）２ｋｇを水１６００ｍＬに２０秒程度で投入し、カルシウム系炭酸化合物の試料粉末を２００g入れ、投入開始から３分間撹拌機（ヤマト科学株式会社製、「ラボスターラ（ＬＲ５００Ｂ）」）で混合した。撹拌を停止し３分間静置した後、人手で攪拌棒（アズワン株式会社製、「攪拌棒（ＰＯＭ製）φ１０×３００ｍｍ」）により１０回かき混ぜてセメントミルクを作製した。
（Ｐ漏斗流下時間試験方法）
「プレパックドコンクリートの注入モルタルの流動性試験方法（Ｐ漏斗による方法）」（ＪＳＣＥ－Ｆ５２１－１９９９）に準拠して、Ｐ漏斗流下時間を測定した。Ｐ漏斗の排出口を指で押さえ、Ｐ漏斗の標線まで前記調製した各セメントミルクを注ぎ（１７５０ｍｌ）、タイムウォッチで指を離すと同時に測定を始め、Ｐ漏斗からセメントミルクが排出されるまでの時間（Ｐ漏斗流下時間）（秒）を測定した
【0119】
［圧縮強度］
（セメント成形体の製造）
円柱状のポリエチレン袋(直径約５０ｍｍ×長さ約５５０ｍｍ×厚さ約０．０５ｍｍ)の標線まで前記調製したセメントミルクを４００ｍＬ注ぎ込んだ。空気を可能な限り注入して封をした後、２２℃に設定した降温機内に吊り下げた。降温機内に吊り下げたまま２８日間放置し、内容物を硬化させることでセメント成形体を計３個製造した。得られたセメント成形体は円柱状であり、直径約５ｃｍ、長さ約２０ｃｍであった。
（セメント成形体の製造）
円柱状のポリエチレン袋(直径約５０ｍｍ×長さ約５５０ｍｍ×厚さ約０．０５ｍｍ)の標線まで前記調製したセメントミルクを４００ｍＬ注ぎ込んだ。空気を可能な限り注入して封をした後、２２℃に設定した降温機内に吊り下げた。降温機内に吊り下げたまま２８日間放置し、内容物を硬化させることでセメント成形体を計３個製造した。得られたセメント成形体は円柱状であり、直径約５ｃｍ、長さ約２０ｃｍであった。
【0120】
(圧縮強度試験)
ＪＩＳ Ａ１１０８：２０１８(コンクリートの圧縮試験方法)に準拠して、得られたセメント成形体の圧縮強度(Ｎ／ｍｍ２)を測定した。
前記圧縮強度としては、好ましくは２４Ｎ／ｍｍ２以上、より好ましくは２５Ｎ／ｍｍ２以上、更に好ましくは２６Ｎ／ｍｍ２以上である。
ＪＩＳ Ａ１１０８：２０１８(コンクリートの圧縮試験方法)に準拠して、得られたセメント成形体の圧縮強度(Ｎ／ｍｍ２)を測定した。
前記圧縮強度としては、好ましくは２４Ｎ／ｍｍ２以上、より好ましくは２５Ｎ／ｍｍ２以上、更に好ましくは２６Ｎ／ｍｍ２以上である。
【0121】
[面変化率]
（成形板(積層板)の製造）
以下の手順に沿って、抄造法により、成形板(積層板)を製造した。
まず、成形板の原料として、セメント２７質量部、珪砂２３質量部、パルプ５質量部、ワラストナイト１０質量部、及び、それぞれ得られたカルシウム系化合物３５質量部をポリ容器に投入して、攪拌混合し原料スラリーを得た。
続いて、フェルトを敷いたろ過器に、原料スラリーを分割して投入し、真空ポンプにて吸引ろ過を行い、成形板(積層板、長辺２８ｍｍ×短辺２４ｍｍ×厚さ１８ｍｍ）を作製した。
（成形板(積層板)の製造）
以下の手順に沿って、抄造法により、成形板(積層板)を製造した。
まず、成形板の原料として、セメント２７質量部、珪砂２３質量部、パルプ５質量部、ワラストナイト１０質量部、及び、それぞれ得られたカルシウム系化合物３５質量部をポリ容器に投入して、攪拌混合し原料スラリーを得た。
続いて、フェルトを敷いたろ過器に、原料スラリーを分割して投入し、真空ポンプにて吸引ろ過を行い、成形板(積層板、長辺２８ｍｍ×短辺２４ｍｍ×厚さ１８ｍｍ）を作製した。
【0122】
（面変化率の測定）
得られた成形板をろ過器から取り出し、ノギスを用いて長辺長さ(Ｌ１)・短辺長さ(ｌ１)を測定する。その後脱水プレスを行い、再度を長辺長さ(Ｌ２)・短辺長さ(ｌ２)測定し、下記式に基づいて面変化率(％)を算出した。
得られた成形板をろ過器から取り出し、ノギスを用いて長辺長さ(Ｌ１)・短辺長さ(ｌ１)を測定する。その後脱水プレスを行い、再度を長辺長さ(Ｌ２)・短辺長さ(ｌ２)測定し、下記式に基づいて面変化率(％)を算出した。
【数3】
【0123】
[加熱試験]
（無機質成形板(無機質成形体)の製造）
上記成形板(積層板)の製造方法により得られた成形板(積層板)をろ過器から取り出し、脱水プレスを行った。プレス後の厚さは１３ｍｍであった。オートクレーブ養生（養生圧力（ゲージ圧）：９ｋｇｆ／ｃｍ２、養生時間：１２時間）後、プレス体を乾燥機（１０５℃）で２４ｈｒ乾燥させた。両面をサンダーにて研磨し厚さを１２ｍｍに調整し、無機質成形板(無機質成形体)を得た。
（無機質成形板(無機質成形体)の製造）
上記成形板(積層板)の製造方法により得られた成形板(積層板)をろ過器から取り出し、脱水プレスを行った。プレス後の厚さは１３ｍｍであった。オートクレーブ養生（養生圧力（ゲージ圧）：９ｋｇｆ／ｃｍ２、養生時間：１２時間）後、プレス体を乾燥機（１０５℃）で２４ｈｒ乾燥させた。両面をサンダーにて研磨し厚さを１２ｍｍに調整し、無機質成形板(無機質成形体)を得た。
【0124】
（加熱面収縮と裏面温度上昇の測定）
加熱試験を次の装置及び手順で行った。図７は、加熱試験器を模式的に示す一部透視図である。図７に示すように、熱源として電熱器を使用して９００℃前後で安定させることができるように、試験体と熱源との間を耐火材で組み上げ、熱電対で試験体（無機質成形板）の裏面の温度が測定できるようにした。具体的には、熱源設備として電熱器（１．２ｋｗヒーター）をが測定できるようにした。具体的には、熱源設備として電熱器（１．２ｋｗヒーター）を使用し、Ｋ熱電対及び温度調節器を接続した。また、各熱電対はデータロガーに接続した。試験体の加熱面側と熱源との距離は約７０ｍｍとなるように固定した。試験手順は次のとおりであった。
（１）捨て板を設置し、９０２℃まで予備加熱を行った後、加熱を一旦した。
（２）加熱面側が２００℃以下になってから試験体に挿し換えた。
（３）試験体の裏面（図中、上面）中央に熱電対をのせ、けい酸カルシウム板（約３０ｍｍ×７０ｍｍ）及び錘を乗せて固定した。
（４）加熱を開始し、所定時間(４５分)放置し、表面側・裏面側の温度をデータロガーで記録する。この間、電熱器の温度設定は加熱面側で９０２℃とし、９００℃を下限として温調器で管理した。また、データロガーの温度測定間隔は１０秒毎とし、この間隔でデータを記録した。
（５）試験終了後、試験体を取り出し、以下の項目を測定した（試験前にも各項目を測定しておいた）。
・寸法：裏面及び加熱面の縦横の長さをノギスで測定した。試験前後での加熱面の面積（ｍｍ２）を算出し、下記式に基づいて加熱面収縮（％）を求めた。
前記加熱面収縮（％）としては、好ましくは３％以下、より好ましくは２％以下、更に好ましくは１％以下である。
前記試験前後での前記裏面温度上昇としては、好ましくは４６０℃以下、より好ましくは４５５℃以下、更に好ましくは４５０℃以下である。
（式中、Ｓ０は試験前の加熱面の面積であり、Ｓ１は試験後の加熱面の面積である。）
加熱試験を次の装置及び手順で行った。図７は、加熱試験器を模式的に示す一部透視図である。図７に示すように、熱源として電熱器を使用して９００℃前後で安定させることができるように、試験体と熱源との間を耐火材で組み上げ、熱電対で試験体（無機質成形板）の裏面の温度が測定できるようにした。具体的には、熱源設備として電熱器（１．２ｋｗヒーター）をが測定できるようにした。具体的には、熱源設備として電熱器（１．２ｋｗヒーター）を使用し、Ｋ熱電対及び温度調節器を接続した。また、各熱電対はデータロガーに接続した。試験体の加熱面側と熱源との距離は約７０ｍｍとなるように固定した。試験手順は次のとおりであった。
（１）捨て板を設置し、９０２℃まで予備加熱を行った後、加熱を一旦した。
（２）加熱面側が２００℃以下になってから試験体に挿し換えた。
（３）試験体の裏面（図中、上面）中央に熱電対をのせ、けい酸カルシウム板（約３０ｍｍ×７０ｍｍ）及び錘を乗せて固定した。
（４）加熱を開始し、所定時間(４５分)放置し、表面側・裏面側の温度をデータロガーで記録する。この間、電熱器の温度設定は加熱面側で９０２℃とし、９００℃を下限として温調器で管理した。また、データロガーの温度測定間隔は１０秒毎とし、この間隔でデータを記録した。
（５）試験終了後、試験体を取り出し、以下の項目を測定した（試験前にも各項目を測定しておいた）。
・寸法：裏面及び加熱面の縦横の長さをノギスで測定した。試験前後での加熱面の面積（ｍｍ２）を算出し、下記式に基づいて加熱面収縮（％）を求めた。
前記加熱面収縮（％）としては、好ましくは３％以下、より好ましくは２％以下、更に好ましくは１％以下である。
前記試験前後での前記裏面温度上昇としては、好ましくは４６０℃以下、より好ましくは４５５℃以下、更に好ましくは４５０℃以下である。
【数4】
【0125】
【表1】
【0126】
上記表１の評価結果より、全ての実施例において、酸可溶性シリカの含有量が、所定の範囲であり、所定の範囲の平均粒子径を有する凝集粒子が得られ沈降容積も所定の範囲のカルシウム系炭酸化合物であり、これを用いたセメントミルクでは、Ｐ漏斗流下時間の増加を招来することがなく、良好な流動性を有し、作業性に優れることが確認できた。また、セメント成形体の圧縮強度は高く維持され、成形板(積層板)の面変化率も小さく抑えられ、抄造性に優れ、得られる無機質成形板についても、加熱面収縮、及び、裏面温度上昇が抑えられることが確認できた。
【0127】
一方、比較例１及び２は、得られたカルシウム系炭酸化合物の酸可溶性シリカの含有量が低く、比較例３は、カルシウム系炭酸化合物ではなく、炭酸ナトリウムを使用し、酸可溶性シリカの含有量が低いため、実施例と比較して、凝集粒子を形成できず、全ての特性を同時に満足できるものではないことが確認された。
【要約】
【課題】製造工程における作業性に優れたカルシウム系炭酸化合物、組成物、成形板、無機質成形体、及び、カルシウム系炭酸化合物の製造方法を提供する。
【解決手段】レーザー回折法による２次粒子の平均粒子径Ｄ２が、１μｍ以上１０μｍ以下の凝集粒子であり、酸可溶性シリカの含有量が、０．１質量％以上であり、沈降容積が、５０ｍＬ以下であるカルシウム系炭酸化合物。
【選択図】図１
【解決手段】レーザー回折法による２次粒子の平均粒子径Ｄ２が、１μｍ以上１０μｍ以下の凝集粒子であり、酸可溶性シリカの含有量が、０．１質量％以上であり、沈降容積が、５０ｍＬ以下であるカルシウム系炭酸化合物。
【選択図】図１
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
