JP2017512850A - 改善された高剪断粘度を有する無機粒子懸濁液 - Google Patents

改善された高剪断粘度を有する無機粒子懸濁液 Download PDF

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Abstract

無機粒子懸濁液は、少なくとも約７０の形状係数を有する第１のカオリンと、約２０以下の形状係数を有する第２のカオリンとを含み得る。第１のカオリン及び第２のカオリンは、約９０：１０〜約５０：５０の範囲の第１のカオリン対第２のカオリンの含有比率を有し得るカオリン組成物を形成する。無機粒子懸濁液は約５５〜約７５の範囲の形状係数を有するカオリン組成物を含むことができ、カオリン組成物の粒子の少なくとも約７０重量％〜約９０重量％が２ミクロン未満の球相当径を有する。懸濁液は「Ａ」ボブを用いて１８．０ダインで約６００ｒｐｍ〜約７００ｒｐｍの範囲のヘラクレス粘度を有することができ、懸濁液は約５５％〜約７５％固体の範囲の固形分を有することができる。【選択図】なし

Description

［優先権の主張］
本ＰＣＴ国際出願は２０１４年２月２６付けで出願された米国仮特許出願第６１／９４４，９７３号（その主題の全体が引用することにより本明細書の一部をなす）の優先権の利益を主張するものである。
本開示は無機粒子懸濁液、特にコーティング組成物に使用される改善された高剪断粘度を有する無機粒子懸濁液に関する。
微粒子カオリン製品は例えば塗料、プラスチック、ポリマー、製紙及び紙コーティングに使用される顔料、充填剤及び増量剤としての使用等、様々に使用されている。チャイナクレー又は湿式カオリンとも称されるカオリン粘土は、少量の様々な不純物とともに、主に鉱物カオリナイト及び含水ケイ酸アルミニウムからなる。
微粒子カオリンは概して、湿式カオリン、焼成カオリン及び化学凝集カオリンの３つの形態で存在する。湿式カオリンは主として天然源から得られた鉱物カオリナイトである。焼成カオリンは湿式カオリンを高温、例えば８００℃を超える温度で加工することによって得られる。化学凝集カオリンは、湿式カオリンを化学物質で処理することによって作製される焼成カオリンに類似した微細構造を有する複合材料である。焼成カオリン及び化学凝集カオリンは、湿式カオリンと比較して或る特定の塗布組成物中で利点を有し得る。しかしながら、焼成カオリン及び化学凝集カオリンと関連する利点には欠点がないわけではない。焼成カオリン及び化学凝集カオリンの生産コストは湿式カオリンよりも顕著に高い。焼成カオリン及び化学凝集カオリンには或る特定の紙特性を改善する効果もあるが、一方で強度等の他の特性に対して悪影響を有する。
カオリンは塗料、プラスチック及び紙コーティング組成物において増量剤又は顔料として使用されている。焼成カオリン顔料は望ましい物理特性及び光学特性をかかる組成物に与える。平坦化（又は艶消し）剤として、カオリン顔料は塗布される基材の表面を滑らかにする助けとなる。乳白剤として、カオリン顔料は明度、白色度、光沢度及び他の望ましい光学特性を付与する。増量剤として、カオリン顔料は二酸化チタン及び他のより高価な顔料を、白色度又は明度の損失を最小限に抑えて部分的に置き換えることを可能にし得る。
紙コーティング剤は、シート材料に材料の光沢度、平滑度、不透明度及び／又は明度の増大を含むが、これらに限定されない多数の目的で塗布される。コーティング剤は表面の凹凸を隠すか、又は表面の印刷受容性を他の方法で改善するためにも塗布することができる。紙コーティング剤は概して、親水性接着剤及び他の任意の成分とともに顔料材料の流体水性懸濁液を形成することによって調製される。
コーティング剤は従来、短滞留時間塗工ヘッドを備える塗工機を用いて塗布されているが、この塗工機はコーティング組成物の捕獲ポンド（captive pond）が、紙をコーティングするのに十分な時間にわたって僅かに上昇させた圧力下で移動する紙匹（paper web）と接触させて保持された後、過剰なコーティング組成物が後方ブレード（trailing blade）によって除去されるデバイスである。
概して、紙コーティング剤及び充填剤に使用されるカオリンは、有利な一連の物理特性及び光学特性、例えば最大光散乱がもたらされるように選択することができる。
例えば、高度板状カオリン（例えば、少なくとも約７０の形状係数を有するカオリン）はかかるコーティング剤に使用することができ、概してコーティングされる基材の品質及び印刷適性を改善するコーティング剤をもたらすことができる。しかしながら、高度板状カオリンはコーティング剤の高剪断粘度を増大する可能性があり、これにより不必要に困難なコーティング剤の塗布が引き起こされ得る。加えて、高剪断粘度はコーティング組成物中の固形分の低減をもたらし、それによりカオリンの充填効果が低減する。したがって、コーティング紙、板紙及び梱包材料に対して改善されたコーティング塗布を達成する、高剪断粘度が低減されたコーティング組成物を提供することが望ましい場合もある。加えて、コーティング組成物の固形分の増大を可能にするために高剪断粘度が低減されたコーティング組成物を提供することが望ましい場合もある。
第１の態様に従うと、無機粒子懸濁液は少なくとも約７０の形状係数を有する第１のカオリンと約２０以下の形状係数を有する第２のカオリンとを含み得る。第１のカオリン及び第２のカオリンはカオリン組成物を形成し、カオリン組成物は約９０：１０〜約５０：５０の範囲の第１のカオリン対第２のカオリンの含有比率を有し得る。例えば、カオリン組成物は約５５〜約７５、約６０〜約７５又は約６３〜約７０の範囲の形状係数を有し得る。幾つかの態様によると、無機粒子懸濁液は約８５：１５〜約６０：４０又は約８０：２０〜約７０：３０の範囲の第１のカオリン対第２のカオリンの含有比率を有し得る。
本明細書中で使用される場合、「形状係数」は、例えば米国特許第５，１２８，６０６号に記載の電気伝導性方法及び装置を用い、またその明細書において導かれる方程式を用いて測定されるような、様々なサイズ及び形状の粒子の集団についての平均粒径対粒子厚の比率の平均値（重量平均ベース）の尺度である。「平均粒径」は、粒子の最大の面と同じ面積を有する円の直径として規定される。試験中の粒子の完全に分散した水性懸濁液の電気伝導性は、細長い管を通るフローを生じる。電気伝導性の測定は（ａ）管の長手軸に沿って互いに分離した電極対と、（ｂ）管の横断方向幅にわたって互いに分離した電極対との間で行われる。この２つの伝導性測定値の差を用いて、試験中の微粒子材料の形状係数を決定することができる。
別の態様によると、カオリン組成物の粒子の少なくとも約７０重量％〜約９０重量％が２ミクロン未満の球相当径を有し得る。例えば、カオリン組成物の粒子の少なくとも約７５重量％〜約８５重量％が２ミクロン未満の球相当径を有し得る。更なる態様によると、カオリン組成物の粒子の少なくとも約２０％重量％〜約４０重量％が０．２５ミクロン未満の球相当径を有し得る。例えば、カオリン組成物の粒子の少なくとも約２５％重量％〜約３５重量％が０．２５ミクロン未満の球相当径を有し得る。
本明細書中で、例えば粒度分布（ｐｓｄ）との関連で使用される「粒度」は、球相当径（ｅｓｄ）の観点から測定することができる。本開示において言及される粒度特性は既知の方法で、例えばMicromeritics Corporationによって供給されるＳＥＤＩＧＲＡＰＨ ５１００（商標）機を用いた水性媒体中の完全分散条件での微粒子材料の沈降によって測定することができる。かかる機械は、当該技術分野で「球相当径」（ｅｓｄ）と称されるサイズが所与のｅｓｄ値未満である粒子の累積重量パーセントの測定値及びプロットを与えることができる。例えば平均粒度ｄ５０は、このようにして決定することができる粒子ｅｓｄの値であり、そのｄ５０値未満のｅｓｄを有する５０重量％の粒子が存在する。
また別の態様によると、無機粒子懸濁液は約５５％〜約７５％固体の範囲の固形分を有し得る。例えば、無機粒子懸濁液は約６０％〜約７５％固体、約６５％〜約７５％固体又は約６５％〜約７０％固体の範囲の固形分を有し得る。
更なる態様によると、無機粒子懸濁液は「Ａ」ボブを用いて１８．０ダインで約６００ｒｐｍ〜約７００ｒｐｍの範囲のヘラクレス粘度（Hercules viscosity）を有し得る。例えば、無機粒子懸濁液は「Ａ」ボブを用いて１８．０ダインで約６１０ｒｐｍ〜約６９０ｒｐｍ、又は「Ａ」ボブを用いて１８．０ダインで約６２０ｒｐｍ〜約６８５ｒｐｍの範囲のヘラクレス粘度を有し得る。
更なる態様によると、無機粒子懸濁液は２０ｒｐｍで＃２スピンドルを用いて約２８０ｃｐｓ〜約５８０ｃｐｓの範囲のブルックフィールド粘度を有し得る。例えば、無機粒子懸濁液は２０ｒｐｍで＃２スピンドルを用いて約３００ｃｐｓ〜約５５０ｃｐｓ、２０ｒｐｍで＃２スピンドルを用いて約３５０ｃｐｓ〜約５５０ｃｐｓ、２０ｒｐｍで＃２スピンドルを用いて約５００ｃｐｓ〜約５５０ｃｐｓの範囲のブルックフィールド粘度を有し得る。
更なる態様によると、第１のカオリンは約７５超の形状係数を有し得る。また更なる態様によると、第１のカオリンは約２〜約１５ミクロンの範囲の平均板径を有し得る。平均板径は、中央粒度（ｄ５０）に、２．３５６を形状係数（ＳＦ）で除算した結果の平方根を乗算したものに等しいJenningsの方程式、すなわち平均板径＝ｄ５０×（２．３５６／ＳＦ）１／２によって決定することができる。
また別の態様によると、第１のカオリンの粒子の少なくとも約６５重量％〜約８５重量％が２ミクロン未満の球相当径を有し得る。更に別の態様によると、第１のカオリンの粒子の少なくとも約１５％重量％〜約３０重量％が０．２５ミクロン未満の球相当径を有し得る。
別の態様によると、第２のカオリンは約１５以下の形状係数を有し得る。更なる態様によると、第２のカオリンの粒子の少なくとも約９５重量％が２ミクロン未満の球相当径を有し得る。別の態様では、第２のカオリンの粒子の少なくとも約５０重量％〜約６５重量％が０．２５ミクロン未満の球相当径を有し得る。
更なる態様によると、無機粒子懸濁液は約５５〜約７５の範囲の形状係数を有するカオリン組成物を含んでいてもよく、カオリン組成物の粒子の少なくとも約７０重量％〜約９０重量％が２ミクロン未満の球相当径を有する。無機粒子懸濁液は「Ａ」ボブを用いて１８．０ダインで約６００ｒｐｍ〜約７００ｒｐｍの範囲のヘラクレス粘度を有していてもよく、無機粒子懸濁液は約５５％〜約７５％固体の範囲の固形分を有していてもよい。
別の態様によると、カオリン組成物は約６０〜約７５又は約６３〜約７０の範囲の形状係数を有し得る。
更なる態様によると、カオリン組成物の粒子の少なくとも約７５重量％〜約８５重量％が２ミクロン未満の球相当径を有し得る。また別の態様によると、カオリン組成物の粒子の少なくとも約２０％重量％〜約４０重量％が０．２５ミクロン未満の球相当径を有し得る。例えば、カオリン組成物の粒子の少なくとも約２５％重量％〜約３５重量％が０．２５ミクロン未満の球相当径を有し得る。
更なる態様によると、無機粒子懸濁液は約６０％〜約７５％固体の範囲の固形分を有し得る。例えば、無機粒子懸濁液は約６５％〜約７５％固体の範囲の固形分を有していてもよく、又は無機粒子懸濁液は約６５％〜約７０％固体の範囲の固形分を有していてもよい。
別の態様によると、無機粒子懸濁液は「Ａ」ボブを用いて１８．０ダインで約６１０ｒｐｍ〜約６９０ｒｐｍ、又は「Ａ」ボブを用いて１８．０ダインで約６２０ｒｐｍ〜約６８５ｒｐｍの範囲のヘラクレス粘度を有し得る。
また別の態様によると、無機粒子懸濁液は２０ｒｐｍで＃２スピンドルを用いて約３００ｃｐｓ〜約５５０ｃｐｓの範囲のブルックフィールド粘度を有し得る。例えば、無機粒子懸濁液は２０ｒｐｍで＃２スピンドルを用いて約３５０ｃｐｓ〜約５５０ｃｐｓ、２０ｒｐｍで＃２スピンドルを用いて約５００ｃｐｓ〜約５５０ｃｐｓの範囲のブルックフィールド粘度を有し得る。
上述の概要及び以下の詳細な説明はどちらも単に例示的かつ説明的なものであり、本発明を限定するものではないことを理解されたい。
ここで、本発明の例示的な実施形態に詳細に言及する。
出願人は驚くべきことに、細塊状（fine blocky）カオリン（例えば、約２０以下の形状係数、及び粒子の少なくとも約９５％が２ミクロン未満であるようなｅｓｄを有するカオリン）と高度板状カオリン（例えば、少なくとも約７０の形状係数を有するカオリン）とをブレンドすることにより、高度板状カオリン組成物を含有する無機粒子懸濁液の高剪断粘度を減少させる、コーティング組成物に使用される無機粒子懸濁液に使用されるカオリン組成物が得られることを見出した。加えて、得られるカオリン組成物はスラリー固形分の増大も可能にする。例えば、幾つかの実施形態によると、固形分は高度板状カオリンのみ（すなわち、細塊状カオリンを含まない）及び他の非カオリン固体を含有する顔料スラリーに対して約１％〜約１０％（例えば２％〜約７％）増大し得る。
幾つかの実施形態によると、無機粒子懸濁液は少なくとも約７０の形状係数を有する第１のカオリンと約２０以下の形状係数を有する第２のカオリンとを含み得る。第１のカオリン及び第２のカオリンはカオリン組成物を形成し、カオリン組成物は約９０：１０〜約５０：５０の範囲の第１のカオリン対第２のカオリンの含有比率を有し得る。例えば、カオリン組成物は約５５〜約７５、約６０〜約７５又は約６３〜約７０の範囲の形状係数を有し得る。幾つかの実施形態によると、無機粒子懸濁液は約８５：１５〜約６０：４０又は約８０：２０〜約７０：３０の範囲の第１のカオリン対第２のカオリンの含有比率を有し得る。
本明細書中で使用される場合、「形状係数」は、例えば米国特許第５，１２８，６０６号に記載の電気伝導性方法及び装置を用い、またその明細書において導かれる方程式を用いて測定されるような、様々なサイズ及び形状の粒子の集団についての平均粒径対粒子厚の比率の平均値（重量平均ベース）の尺度である。「平均粒径」は、粒子の最大の面と同じ面積を有する円の直径として規定される。試験中の粒子の完全に分散した水性懸濁液の電気伝導性は、細長い管を通るフローを生じる。電気伝導性の測定は（ａ）管の長手軸に沿って互いに分離した電極対と、（ｂ）管の横断方向幅にわたって互いに分離した電極対との間で行われる。この２つの伝導性測定値の差を用いて、試験中の微粒子材料の形状係数を決定することができる。
幾つかの実施形態によると、カオリン組成物の粒子の少なくとも約７０重量％〜約９０重量％が２ミクロン未満の球相当径を有し得る。例えば、カオリン組成物の粒子の少なくとも約７５重量％〜約８５重量％が２ミクロン未満の球相当径を有し得る。幾つかの実施形態によると、カオリン組成物の粒子の少なくとも約２０％重量％〜約４０重量％が０．２５ミクロン未満の球相当径を有し得る。例えば、カオリン組成物の粒子の少なくとも約２５％重量％〜約３５重量％が０．２５ミクロン未満の球相当径を有し得る。
幾つかの実施形態によると、カオリン組成物の粒子の少なくとも約９５重量％が１０ミクロン未満の球相当径を有し得る。例えば、カオリン組成物の粒子の少なくとも約９７重量％が１０ミクロン未満の球相当径を有していてもよく、又はカオリン組成物の粒子の少なくとも約９７重量％が１０ミクロン未満の球相当径を有していてもよい。幾つかの実施形態によると、カオリン組成物の粒子の少なくとも約９４重量％が５ミクロン未満の球相当径を有し得る。例えば、カオリン組成物の粒子の少なくとも約９５重量％が５ミクロン未満の球相当径を有し得る。
幾つかの実施形態によると、カオリン組成物の粒子の少なくとも約５５重量％〜約７５重量％が１ミクロン未満の球相当径を有し得る。例えば、カオリン組成物の粒子の少なくとも約６０重量％〜約７０重量％が１ミクロン未満の球相当径を有し得る。幾つかの実施形態によると、カオリン組成物の粒子の少なくとも約４０重量％〜約６０重量％が０．５ミクロン未満の球相当径を有し得る。例えば、カオリン組成物の粒子の少なくとも約４５重量％〜約５５重量％が０．５ミクロン未満の球相当径を有し得る。
幾つかの実施形態によると、無機粒子懸濁液は約５５％〜約７５％固体の範囲の固形分を有し得る。例えば、無機粒子懸濁液は約６０％〜約７５％固体、約６５％〜約７５％固体又は約６５％〜約７０％固体の範囲の固形分を有し得る。
幾つかの実施形態によると、無機粒子懸濁液は「Ａ」ボブを用いて１８．０ダインで約６００ｒｐｍ〜約７００ｒｐｍの範囲のヘラクレス粘度を有し得る。例えば、無機粒子懸濁液は「Ａ」ボブを用いて１８．０ダインで約６１０ｒｐｍ〜約６９０ｒｐｍ、又は「Ａ」ボブを用いて１８．０ダインで約６２０ｒｐｍ〜約６８５ｒｐｍの範囲のヘラクレス粘度を有し得る。
「粘度」は本明細書中で使用される場合、カオリン粘土のレオロジー特性の尺度である。特に、粘度は流量の変化に対するカオリンの抵抗性の尺度である。当業者は、ヘラクレス粘度及びブルックフィールド粘度を含む粘度を測定する典型的な方法に精通している。
ヘラクレス粘度計は無機粒子懸濁液、例えばカオリンスラリーの高剪断粘度の尺度を与える。ヘラクレス粘度は通例、適切な直径及び長さのシリンダー（ボブ）（通例、Ａボブ又はＥボブ）をサンプルスラリー中に入れることによって測定される。様々なサンプルのヘラクレス粘度はサンプルの固体濃度％、ボブのサイズ及び適用されるトルクを一定に維持することによって比較することができる。ヘラクレス粘度計によりトルクがボブに適用され、これによりボブが制御された加速度でスピンする。粘度計によりボブのスピン速度を増大すると、カップに対する粘性抵抗が増大する。高剪断レオロジーが低いスラリーは、「良好な」高剪断レオロジーを有するスラリーよりも低いボブのｒｐｍで、カップに対する最大可測トルクを示す。したがって、ヘラクレス粘度は通例、ボブのスピン速度又は毎分回転数（ｒｐｍ）の観点から表される。「ダインエンドポイント」は非常に低いヘラクレス粘度の指標である。ダインエンドポイントは、カップに対して最大可測トルクが示される前にボブがその最大ｒｐｍに達する場合に達成される。場合によっては、「１８．０ダイン」を１．８×１０７ダイン−ｃｍ又は１８メガダイン−ｃｍの省略形として使用することができる。
幾つかの実施形態によると、無機粒子懸濁液は２０ｒｐｍで＃２スピンドルを用いて約２８０ｃｐｓ〜約５８０ｃｐｓの範囲のブルックフィールド粘度を有し得る。例えば、無機粒子懸濁液は２０ｒｐｍで＃２スピンドルを用いて約３００ｃｐｓ〜約５５０ｃｐｓ、２０ｒｐｍで＃２スピンドルを用いて約３５０ｃｐｓ〜約５５０ｃｐｓ、２０ｒｐｍで＃２スピンドルを用いて約５００ｃｐｓ〜約５５０ｃｐｓの範囲のブルックフィールド粘度を有し得る。
ブルックフィールド粘度計は、センチポアズ（ｃｐｓ）の単位で表される無機粒子懸濁液、例えばカオリンスラリーの低剪断粘度の尺度を与える。１センチポアズは１センチメートル−グラム−秒単位に等しい（１センチポアズは１ポアズの１００分の１（１×１０−２）である）。このため、他の全条件が同じであれば、１００センチポアズのサンプルは５００センチポアズのサンプルよりも低い粘度を有する。
幾つかの実施形態によると、第１のカオリンは約７５超の形状係数を有し得る。幾つかの実施形態によると、第１のカオリンは約２〜約１５の範囲の平均板径を有し得る。平均板径は、中央粒度（ｄ５０）に、２．３５６を形状係数（ＳＦ）で除算した結果の平方根を乗算したものに等しいJenningsの方程式、すなわち平均板径＝ｄ５０×（２．３５６／ＳＦ）１／２によって決定することができる。
幾つかの実施形態によると、第１のカオリンの粒子の少なくとも約６５重量％〜約８５重量％が２ミクロン未満の球相当径を有し得る。更に別の態様によると、第１のカオリンの粒子の少なくとも約１５％重量％〜約３０重量％が０．２５ミクロン未満の球相当径を有し得る。
幾つかの実施形態によると、第１のカオリンの粒子の少なくとも約９５重量％が１０ミクロン未満の球相当径を有し得る。例えば、第１のカオリンの粒子の少なくとも約９７重量％が１０ミクロン未満の球相当径を有し得る。幾つかの実施形態によると、第１のカオリンの粒子の少なくとも約９０重量％が５ミクロン未満の球相当径を有し得る。例えば、第１のカオリンの粒子の少なくとも約９３重量％が５ミクロン未満の球相当径を有していてもよく、又は第１のカオリンの粒子の少なくとも約９４重量％が５ミクロン未満の球相当径を有していてもよい。
幾つかの実施形態によると、第１のカオリンの粒子の少なくとも約５０重量％〜約７０重量％が１ミクロン未満の球相当径を有し得る。幾つかの実施形態によると、第１のカオリンの粒子の少なくとも約５５重量％〜約６５重量％が１ミクロン未満の球相当径を有し得る。幾つかの実施形態によると、第１のカオリンの粒子の少なくとも約３５重量％〜約５５重量％が０．５ミクロン未満の球相当径を有し得る。幾つかの実施形態によると、第１のカオリンの粒子の少なくとも約４０重量％〜約５０重量％が０．５ミクロン未満の球相当径を有し得る。
幾つかの実施形態によると、第２のカオリンは約２０以下の形状係数を有し得る。幾つかの実施形態によると、第２のカオリンの粒子の少なくとも約９５重量％が２ミクロン未満の球相当径を有し得る。幾つかの実施形態によると、第２のカオリンの粒子の少なくとも約５０重量％〜約６５重量％が０．２５ミクロン未満の球相当径を有し得る。
幾つかの実施形態によると、第２のカオリンの粒子の１００重量％が１０ミクロン未満の球相当径を有し得る。幾つかの実施形態によると、第２のカオリンの粒子の１００重量％が５ミクロン未満の球相当径を有し得る。幾つかの実施形態によると、第２のカオリンの粒子の少なくとも約９７重量％が２ミクロン未満の球相当径を有し得る。幾つかの実施形態によると、第２のカオリンの粒子の少なくとも約８０重量％〜約９０重量％が０．５ミクロン未満の球相当径を有し得る。
幾つかの実施形態によると、無機粒子懸濁液は約５５〜約７５の範囲の形状係数を有するカオリン組成物を含んでいてもよく、カオリン組成物の粒子の少なくとも約７０重量％〜約９０重量％が２ミクロン未満の球相当径を有する。無機粒子懸濁液は「Ａ」ボブを用いて１８．０ダインで約６００ｒｐｍ〜約７００ｒｐｍの範囲のヘラクレス粘度を有していてもよく、無機粒子懸濁液は約５５％〜約７５％固体の範囲の固形分を有していてもよい。
幾つかの実施形態によると、カオリン組成物は約６０〜約７５又は約６３〜約７０の範囲の形状係数を有し得る。
幾つかの実施形態によると、カオリン組成物の粒子の少なくとも約７５重量％〜約８５重量％が２ミクロン未満の球相当径を有し得る。幾つかの実施形態によると、カオリン組成物の粒子の少なくとも約２０％重量％〜約４０重量％が０．２５ミクロン未満の球相当径を有し得る。例えば、カオリン組成物の粒子の少なくとも約２５％重量％〜約３５重量％が０．２５ミクロン未満の球相当径を有し得る。
幾つかの実施形態によると、無機粒子懸濁液は約６０％〜約７５％固体の範囲の固形分を有し得る。例えば、無機粒子懸濁液は約６５％〜約７５％固体の範囲の固形分を有していてもよく、又は無機粒子懸濁液は約６５％〜約７０％固体の範囲の固形分を有していてもよい。
幾つかの実施形態によると、無機粒子懸濁液は「Ａ」ボブを用いて１８．０ダインで約６１０ｒｐｍ〜約６９０ｒｐｍ、又は「Ａ」ボブを用いて１８．０ダインで約６２０ｒｐｍ〜約６８５ｒｐｍの範囲のヘラクレス粘度を有し得る。
幾つかの実施形態によると、無機粒子懸濁液は２０ｒｐｍで＃２スピンドルを用いて約２８０ｃｐｓ〜約５８０ｃｐｓの範囲のブルックフィールド粘度を有し得る。例えば、無機粒子懸濁液は２０ｒｐｍで＃２スピンドルを用いて約３００ｃｐｓ〜約５５０ｃｐｓ、２０ｒｐｍで＃２スピンドルを用いて約３５０ｃｐｓ〜約５５０ｃｐｓ、又は２０ｒｐｍで＃２スピンドルを用いて約５００ｃｐｓ〜約５５０ｃｐｓの範囲のブルックフィールド粘度を有し得る。
幾つかの実施形態によると、コーティング組成物は無機粒子懸濁液及び増粘剤、例えば約０．１％〜約０．９％（組成物の有効乾燥重量による）の範囲の量で存在する増粘剤を含み得る。例えば、増粘剤はアルカリ可溶性エマルションポリアクリレート増粘剤、疎水性修飾アルカリ可溶性エマルションポリアクリレート増粘剤及びＣＭＣ（カルボキシメチルセルロース）増粘剤の少なくとも１つから選択することができる。
幾つかの実施形態によると、（ａ）未加工の又は部分的に加工したカオリン粘土と水とを混合し、水性カオリン懸濁液を形成する工程と、（ｂ）工程（ａ）によって作製される懸濁液を、カオリン粘土の平均形状係数が増大するプロセスによる微粒子粉砕媒体を用いた磨砕に供する工程と、（ｃ）粉砕カオリン粘土の懸濁液を微粒子粉砕媒体から分離する工程と、（ｄ）例えば遠心分離機を用いて分級することによって粗成分を得る工程と、（ｅ）工程（ｃ）において分離される粉砕粗カオリン粘土の懸濁液を脱水し、それからカオリン顔料を回収する工程とを含む例示的な方法に従って未加工微粒子湿式カオリンを加工して、カオリン顔料を作製することができる。
工程（ａ）において処理されるカオリン粘土の水性懸濁液を調製する場合、幾つかの実施形態によると、カオリン粘土の分散剤をカオリン粘土に添加しても又は添加しなくてもよい。
幾つかの実施形態によると、カオリン粘土を例えば工程（ａ）と工程（ｂ）との間に１つ又は複数の既知の精製工程に供し、望ましくない不純物を除去することができる。例えば、カオリン粘土の水性懸濁液をフロス浮選処理操作に供し、フロス中のチタン含有不純物を除去することができる。代替的又は付加的には、懸濁液を高強度磁気選別機に通し、鉄含有不純物を除去することができる。
幾つかの実施形態によると、工程（ｂ）は、例えば粘土１トン（乾燥重量ベース）当たり約４０ｋＷｈ〜約２５０ｋＷｈのエネルギーを懸濁液中に消散させる、カオリン粘土の懸濁液を媒体磨砕によって処理するプロセスを含み得る。幾つかの実施形態によると、工程（ｂ）は少なくとも２つの段階、例えばカオリン粘土の剥離を行う第１の段階（ｂ１）と、カオリン粘土のプレートレットの微粉砕を行う第２の段階（ｂ２）とを含むプロセスを含み得る。
未加工カオリン粘土中に存在する複合粒子を分解するために、カオリン粘土の懸濁液を比較的穏やかな微粉砕工程（ｂ１）、例えば微粒子粉砕媒体を用いた粉砕に供することが有益であり得ることが見出された。かかる複合粒子は概して、特にカオリン粘土が沈殿物に由来する場合に、個々の六角プレート状粒子の凝集性のスタック又はブロックを含み得る。カオリン粘土を例えば工程（ｂ１）の粉砕による比較的穏やかな微粉砕に供する場合、複合粒子が分解して個々の薄い実質的に六角形のプレートが生じる。かかるプロセスは概して「剥離」と称することができ、カオリン粘土の平均形状係数の増大をもたらす。例えば、この例示的なプロセスによりカオリン粘土の形状係数が増大し得る。本明細書中で使用される場合、「比較的穏やかな粉砕」とは微粒子粉砕媒体を有する磨砕ミルでの粉砕を意味し、磨砕ミルの内容物が、懸濁液中に渦を生じるには不十分な速度、特に約１０メートル／秒未満の周速で回転するインペラーを用いて撹拌され、粉砕時に懸濁液中で消散するエネルギーの量が乾燥重量ベースでカオリン粘土１トン当たり約７５ｋＷｈ未満、例えば１トン当たり約５５ｋＷｈ未満である。微粒子粉砕媒体は比重が例えば２以上と比較的高くてもよく、例えば概して大きくとも約２ミリメートル、かつ小さくとも約０．２５ｍｍの直径を有するケイ砂の粒を含んでいてもよい。
幾つかの実施形態によると、本方法の２段階形態の工程（ｂ）の段階（ｂ２）である粉砕は、粉砕時にミル内の懸濁液中に渦が形成されるような速度で回転することが可能な撹拌機を備える磨砕ミル内で行うことができる。微粒子粉砕媒体は２以上の比重を有していてもよく、概して大きくとも約２ｍｍ、かつ小さくとも約０．２５ｍｍの直径を有するケイ砂の粒を含んでいてもよい。段階（ｂ２）の前に段階（ｂ１）の比較的穏やかな微粉砕を行う場合、段階（ｂ２）においてカオリン粘土の懸濁液中で消散するエネルギーの量は、カオリン粘土１乾燥トン当たり約４０ｋＷｈ〜約１２０ｋＷｈの範囲であり得る。しかしながら、比較的穏やかな微粉砕の工程（ｂ１）が省略される場合、工程（ｂ）においてカオリン粘土の懸濁液中で消散するエネルギーの量は、カオリン粘土１乾燥トン当たり約１００ｋＷｈ〜約２５０ｋＷｈの範囲であるのが好ましい。
工程（ｃ）の幾つかの実施形態によると、粉砕カオリン粘土の懸濁液は微粒子粉砕媒体から既知の方法で、例えば懸濁液を適切な開口サイズの篩、例えば約０．１ｍｍ〜約０．２５ｍｍの範囲の公称開口サイズを有する篩に通すことによって分離することができる。
工程（ｄ）の幾つかの実施形態によると、粉砕カオリン粘土の懸濁液は遠心分離機（例えば、Alfa Laval又はMerco）を使用して分級することができる。
工程（ｃ）、工程（ｄ）又は工程（ｅ）の後、幾つかの実施形態によると、カオリン粘土を更に処理して、その特性の１つ又は複数を改善することができる。例えば、例えば高速ミキサーを用いた高エネルギー液体作用（working）を、例えば工程（ｅ）の前、又は工程（ｅ）及びその後の例えばコーティング組成物のメイクダウン（makedown）時の水性媒体への再分散の後に、スラリー形態の生成物に適用することができる。
幾つかの実施形態によると、工程（ｅ）では、粉砕カオリンの懸濁液を当該技術分野で既知の方法の１つ、例えば濾過、遠心分離、蒸発等で脱水することができる。例えば、フィルタープレスが約１５重量％〜約３５重量％の範囲の含水量を有するケーキを形成するために使用され得る。このケーキをカオリン粘土の分散剤と混合し、それにより流体スラリーへと変換し、これをこの形態で輸送及び販売することができる。代替的には、カオリン粘土を、例えばカオリン粘土の流体スラリーを噴霧乾燥機に導入することによって熱乾燥させ、それにより実質的に乾燥した形態で輸送することができる。
幾つかの実施形態によると、本明細書に記載のカオリンは、本明細書に記載されるような紙又は板紙製品コーティングにおいて顔料製品として使用することができる。
幾つかの実施形態によると、紙又は板紙製品及び他の基材へのコーティング剤の作製に使用されるコーティング組成物は、親水性接着剤又は結合剤とともに微粒子顔料の水性懸濁液を含んでいてもよく、この微粒子顔料がカオリンを含んでいてもよい。例えば、紙コーティング組成物の固形分は約６０重量％超、例えば少なくとも約６５％、又は可能な限り高くてもよいが、依然として適切にコーティングに使用することができる流体組成物をもたらす。
幾つかの実施形態によると、コーティング組成物は分散剤、例えば存在する顔料の乾燥重量ベースで最大約２重量％の高分子電解質を含み得る。例えば、ポリアクリレート及びポリアクリレート単位を含有するコポリマーを好適な高分子電解質として使用することができる。カオリンは、幾つかの実施形態によるとコーティング組成物中に単独で使用しても、又は例えば焼成カオリン、二酸化チタン、硫酸カルシウム、サテンホワイト（satin white）、タルク及びいわゆる「プラスチック顔料」等の１つ若しくは複数の他の既知の顔料と併用してもよい。顔料の混合物を使用する場合、幾つかの実施形態によるカオリン組成物は、顔料の混合物中に混合顔料の全乾燥重量の少なくとも約８０％の量で存在し得る。
幾つかの実施形態によると、コーティング組成物の結合剤は既知の植物源、例えばコムギ、トウモロコシ、ジャガイモ又はタピオカから得られる天然デンプンに由来する接着剤を含み得るが、デンプンを結合剤成分として使用することは必須ではない。デンプンの有無にかかわらず使用することができる他の結合剤は後述する。
幾つかの実施形態によると、結合剤成分として用いられるデンプンは未修飾若しくは未加工デンプンであっても、又は１つ若しくは複数の化学処理によって修飾されていてもよい。例えばデンプンを酸化して、その−ＣＨ２ＯＨ基の一部を−ＣＯＯＨ基へと変換することができる。場合によっては、デンプンは少ない割合でアセチル、−ＣＯＣＨ３基を有し得る。代替的には、デンプンを化学処理してカチオン性、又は特にカチオン電荷及びアニオン電荷の両方を有する両性にすることができる。デンプンを、一部の−ＯＨ基を例えば−Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ２ＯＨ基、−Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ３基又は−Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＨ２−ＯＨ基に置き換えることによってデンプンエーテル又はヒドロキシアルキル化デンプンへと変換することもできる。使用することができる化学処理デンプンの更なる種類はリン酸デンプンである。代替的には、未加工デンプンを希酸又は酵素を用いて加水分解し、デキストリンタイプのガムを作製することができる。
幾つかの実施形態によると、コーティング組成物中に使用されるデンプン結合剤の量は顔料の乾燥重量ベースで約４重量％〜約２５重量％であり得る。デンプン結合剤は１つ又は複数の他の結合剤、例えばラテックス又はポリ酢酸ビニル又はポリビニルアルコールタイプの合成結合剤と併用することができる。デンプン結合剤を別の結合剤、例えば合成結合剤と併用する場合、デンプン結合剤及び合成結合剤のどちらも乾燥顔料重量ベースで、デンプン結合剤の量は約２重量％〜約２０重量％とすることができ、合成結合剤の量は約２重量％〜約１２重量％とすることができる。例えば、結合剤混合物の少なくとも約５０重量％が修飾又は未修飾デンプンを含む。
幾つかの実施形態によると、コーティング組成物を使用する方法はコーティング組成物を紙又は板紙のシートに塗布することと、紙又は板紙をカレンダー加工（calendering）して、その上に光沢塗膜を形成することとを含み得る。幾つかの実施形態によると、光沢塗膜は紙又は板紙の片面又は両面上に形成される。幾つかの実施形態によると、カレンダー加工は、コーティングされる紙シート又は板紙をカレンダーニップ又はローラー間に１回又は複数回通して紙又は板紙の平滑度及び光沢度を改善し、嵩を低減することを含み得る。幾つかの実施形態によると、エラストマーコーティングローラーを用いて高固体組成物をプレスしても、高温を適用しても、及び／又はニップに５回以上通してもよい。
幾つかの実施形態によると、コーティング及びカレンダー加工後の紙又は板紙は３０ｇ／ｍ２〜７０ｇ／ｍ２、例えば４９ｇ／ｍ２〜６５ｇ／ｍ２又は３５ｇ／ｍ２〜４８ｇ／ｍ２の範囲の単位面積当たりの総重量を有し得る。最終コーティング剤は好ましくは３ｇ／ｍ２〜２０ｇ／ｍ２、例えば５ｇ／ｍ２〜１３ｇ／ｍ２の単位面積当たりの重量を有し得る。かかるコーティング剤は紙の両面に塗布することができる。幾つかの実施形態によると、紙の光沢度は４５ ＴＡＰＰＩ単位超であり、各々の紙コーティング剤の圧力１ＭＰａでのＰａｒｋｅｒ Ｐｒｉｎｔ Ｓｕｒｆ値は１ミクロン未満であり得る。
コーティングされる紙又は板紙表面の光沢度は、ＴＡＰＰＩ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｎｏ ４８０ ｔｓ−６５において定められる試験を用いて測定することができる。紙又は板紙の表面から或る角度で反射される光の強度を測定し、既知の光沢度値の標準と比較する。入射光及び反射光のビームはどちらも表面の法線に対して７５度の角度である。結果はＴＡＰＰＩ光沢度単位で表される。幾つかの実施形態によると、顔料製品の光沢度は約５０超、例えば５５，ＴＡＰＰＩ単位超である。
Ｐａｒｋｅｒ Ｐｒｉｎｔ Ｓｕｒｆ試験は紙表面の平滑度の尺度を与え、圧縮空気の出口を備える上部プレートと、上面が試験される紙又は板紙の性質に応じて軟質又は硬質の参照支持材料のシートで覆われている下部プレートとの間に既知の標準力下で固定されたコーティング紙又は板紙のサンプルから加圧下の空気が漏れる速度を測定することを含む。空気の流出速度から、紙表面と参照材料との間の二乗平均平方根差（ミクロン）を算出する。この差の値が小さいほど、試験される紙の表面の平滑度がより高くなる。
幾つかの実施形態によると、コーティング組成物の接着剤又は結合剤は、コーティング組成物の固形分の４重量％〜３０重量％、例えば８重量％〜２０重量％（例えば８重量％〜１５重量％）を占めることができる。用いられる量は、コーティング組成物及びそれ自体が１つ又は複数の成分を含む可能性がある接着剤のタイプに応じて異なり得る。例えば、以下の接着剤又は結合剤成分の１つ又は複数を含む親水性接着剤は、以下に述べる量で使用することができる：（ａ）ラテックス：４重量％〜２０重量％の範囲のレベル（ラテックスは例えばスチレンブタジエン、アクリルラテックス、酢酸ビニルラテックス又はスチレンアクリルコポリマーを含み得る）、及び（ｂ）他の結合剤：４重量％〜２０重量％の範囲のレベル。他の結合剤の例としては、カゼイン、ポリビニルアルコール及びポリ酢酸ビニルが挙げられる。
コーティング組成物のタイプ及び／又はコーティングされる材料に応じて、様々な種類の添加剤がコーティング組成物中に含まれ得る。かかる種類の任意の添加剤の例は以下のとおりである：
（ａ）例えば５重量％までのレベルの架橋剤（例えばグリオキサール、メラミンホルムアルデヒド樹脂、炭酸ジルコニウムアンモニウム）、
（ｂ）例えば２重量％までのレベルの保水助剤（water retention aids）（例えばナトリウムカルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ＰＶＡ（ポリ酢酸ビニル）、デンプン、タンパク質、ポリアクリレート、ガム、アルギン酸塩、ポリアクリルアミドベントナイト、及びかかる用途のために販売される他の市販の製品）、
（ｃ）例えば２重量％までのレベルの粘度調整剤又は他の増粘剤（例えばポリアクリレート、エマルションコポリマー、ジシアナミド、トリオール、ポリオキシエチレンエーテル、尿素、硫酸化ヒマシ油、ポリビニルピロリドン、モンモリロナイト、アルギン酸ナトリウム、キサンタンガム、ケイ酸ナトリウム、アクリル酸コポリマー、ＨＭＣ（ヒドロキシメチルセルロース）、ＨＥＣ（ヒドロキシエチルセルロース））、
（ｄ）例えば２重量％までのレベルの潤滑性／カレンダー加工助剤（例えばステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アンモニウム、ステアリン酸亜鉛、ろうエマルション、ろう、アルキルケテンダイマー、グリコール）、
（ｅ）例えば２重量％までのレベルの分散剤（例えばポリアクリレート、及びポリアクリレート種、例えばポリアクリル酸塩（例えば、任意にＩＩ族金属塩を含むナトリウム及びアルミニウム）を含有するコポリマー等の高分子電解質、ヘキサメタリン酸ナトリウム、非イオン性ポリオール、ポリリン酸、縮合リン酸ナトリウム、非イオン性界面活性剤、アルカノールアミン、及びこの機能のために一般に使用される他の試薬）、
（ｆ）例えば１重量％までのレベルの消泡剤／脱泡剤（例えば界面活性剤のブレンド、リン酸トリブチル、脂肪酸ポリオキシエチレンエステル＋脂肪アルコール、脂肪酸石けん、シリコーンエマルション及び他のシリコーン含有組成物、鉱物油中のろう及び無機微粒子、乳化炭化水素のブレンド、及びこの機能を発揮するために市販される他の化合物）、
（ｇ）例えば２重量％までのレベルのドライ又はウェットピック改善添加剤（例えばメラミン樹脂、ポリエチレンエマルション、尿素ホルムアルデヒド、メラミンホルムアルデヒド、ポリアミド、ステアリン酸カルシウム、スチレン無水マレイン酸等）、
（ｈ）例えば２重量％までのレベルの乾燥又は湿った摩擦改善剤（rub improvement）改善及び耐摩耗性添加剤（例えばグリオキサールベースの樹脂、酸化ポリエチレン、メラミン樹脂、尿素ホルムアルデヒド、メラミンホルムアルデヒド、ポリエチレンろう、ステアリン酸カルシウム等）、
（ｉ）例えば２重量％までのレベルの光沢インク保持（gloss-ink hold-out）添加剤（例えば酸化ポリエチレン、ポリエチレンエマルション、ろう、カゼイン、グアーガム、ＣＭＣ、ＨＭＣ、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アンモニウム、アルギン酸ナトリウム等）、
（ｊ）例えば１重量％までのレベルの光学光沢剤（ＯＢＡ）及び蛍光増白剤（ＦＷＡ）（例えばスチルベン誘導体）、
（ｋ）例えば０．５重量％までのレベルの染料、
（ｌ）例えば１重量％までのレベルの殺生物剤／損傷抑制剤（例えばメタホウ酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、チオシアン酸塩、有機硫黄、安息香酸ナトリウム、及びこの機能のために市販されている他の化合物、例えばCalgon Corporationにより販売される一連の殺生物剤ポリマー）、
（ｍ）例えば２重量％までのレベルのレベリング及び平滑化（evening）助剤（例えば非イオン性ポリオール、ポリエチレンエマルション、脂肪酸、エステル及びアルコール誘導体、アルコール／エチレンオキシド、ナトリウムＣＭＣ、ＨＥＣ、アルギン酸塩、ステアリン酸カルシウム、及びこの機能のために市販されている他の化合物）、
（ｎ）例えば２重量％までのレベルの耐油脂性及び耐油性添加剤（例えば酸化ポリエチレン、ラテックス、ＳＭＡ（スチレン無水マレイン酸）、ポリアミド、ろう、アルギン酸塩、タンパク質、ＣＭＣ及びＨＭＣ）、
（ｏ）例えば２重量％までのレベルの耐水性添加剤（例えば酸化ポリエチレン、ケトン樹脂、アニオン性ラテックス、ポリウレタン、ＳＭＡ、グリオキサール、メラミン樹脂、尿素ホルムアルデヒド、メラミンホルムアルデヒド、ポリアミド、グリオキサール、ステアリン酸塩、及びこの機能のために市販されている他の材料）、並びに、
（ｐ）例えば２重量％までのレベルの不溶化剤。
上に列挙した添加剤の全てについて、提示の重量パーセントは組成物中に存在する顔料の乾燥重量をベースとするものである。添加剤が最少量で存在する場合、最少量は顔料の乾燥重量ベースで０．０１重量％であり得る。
幾つかの実施形態によると、基材はシート成形機上（すなわち「オンマシン」）、又はコーター若しくは塗工機上の「オフマシン」でコーティングすることができる。高固体コーティング組成物の使用は、かかる組成物がコーティングプロセス後に水をあまり蒸発させないために望ましい場合がある。しかしながら、固体レベルは高粘度及びレベリングの問題を生じるほど高くないものとする。
幾つかの実施形態によると、コーティング方法は、（ｉ）コーティング組成物をコーティング対象の基材に塗布する手段、例えばアプリケーターと、（ｉｉ）所望のレベルのコーティング組成物が塗布されることを確実にする手段、例えば計量デバイスとを含み得る。過剰なコーティング組成物がアプリケーターに適用される場合、計量デバイスはアプリケーターの下流に設けることができる。代替的には、正確な量のコーティング組成物を、例えばフィルムプレスとして計量デバイスによりアプリケーターに適用することができる。コーティング塗布及び計量の時点で、コーティング対象の基材を支持するためにバッキングロール（例えば１つ又は２つのアプリケーター）を使用しても、又は何も使用しなくてもよい（すなわちウェブ張力）。過剰なコーティング剤が最終的に除去されるまでのコーティング剤が基材と接触する時間（すなわち滞留時間）は短くても、長くても、又は変動させてもよい。
幾つかの実施形態によると、コーティング組成物はコーティングステーションで塗工ヘッドによって添加することができる。所望のコーティング品質に応じて、基材を単層コーティング、二層コーティング及び三層コーティングすることができる。２つ以上の塗膜を設ける場合、初期コーティング剤（すなわちプレコーティング剤）はより安価な配合を有していても、任意にコーティング組成物中の顔料が少なくてもよい。二層コーティング剤（すなわち基材の各面のコーティング剤）を塗布するコーターは、各々のヘッドによりコーティングされる面の数に応じて２つ又は４つの塗工ヘッドを有し得る。一部の塗工ヘッドでは一度に１面しかコーティングされないが、一部のロールコーター（例えばフィルムプレス、ゲートロール、サイズプレス）は単一パスで基材の両面をコーティングすることができる。
工程（ｂ）に用いることができるコーターの例としては、エアナイフコーター、ブレードコーター、ロッドコーター、バーコーター、マルチヘッドコーター、ロールコーター、ロール／ブレードコーター、キャストコーター、実験室コーター、グラビアコーター、キスコーター、液体塗布システム、リバースロールコーター及び押出コーターが挙げられる。
本明細書に記載のコーティング組成物の幾つかの実施形態によると、水を固体に添加して、所望の標的コーティング重量までシートにコーティングされる場合に、約１〜約１．５バールの圧力（例えばブレード圧）を用いてコーティングされる組成物に好適なレオロジーを有する固体の濃度を得ることができる。例えば、固形分は約６０重量％〜約７０重量％であり得る。
カオリン組成物を含む本発明の無機粒子懸濁液の２つのサンプルを調製及び試験し、試験結果を下記表１に示す。サンプル１及びサンプル２を、細塊状カオリンの一例と高度板状カオリンの一例とをブレンドすることによって各々調製した。サンプル１を９０：１０の高度板状カオリン対塊状カオリン比でブレンドし、サンプル２を８０：１０の高度板状カオリン対塊状カオリン比でブレンドした。その後、例示的なカオリン組成物サンプルを試験して、明度、％固体、ｐＨ、３２５メッシュでの％残渣、形状係数、ブルックフィールド粘度、ヘラクレス粘度及び粒度を含む、カオリン組成物サンプル自体の特徴及びサンプルを含有する無機粒子懸濁液の特徴を決定した。
Figure 2017512850
 表１
下記表２はサンプル１及びサンプル２に関連する付加的なデータを示す。
Figure 2017512850
 表２
サンプル１及びサンプル２によって示されるように、例示的な高度板状カオリンに対する例示的な細塊状カオリンの添加は驚くべきことに、ヘラクレス粘度の試験結果によって示されるように高度板状カオリン組成物を含有する無機粒子懸濁液の高剪断粘度を減少させる、コーティング組成物に使用される無機粒子懸濁液に使用されるカオリン組成物をもたらし、これにより無機粒子懸濁液を含むコーティング組成物の高剪断粘度が減少し得る。加えて、得られるカオリン組成物により無機粒子懸濁液のスラリー固形分も増大し、これにより無機粒子懸濁液を含むコーティング組成物の固形分が増大し得る。例えば、試験された無機粒子懸濁液サンプルにおいて、固形分は高度板状カオリンのみを含有する（すなわち、細塊状カオリンを含まない）無機粒子懸濁液及び他の非カオリン固体に対して約１％（サンプル１）及び３．２％（サンプル２）増大した。
他の実施形態が、本明細書の考察及び本明細書に開示される実施形態の実施から当業者に明らかとなる。本明細書及び実施例は単なる例示とみなされることが意図される。

Claims (44)

  1. 無機粒子懸濁液であって、
    少なくとも約７０の形状係数を有する第１のカオリンと、
    約２０以下の形状係数を有する第２のカオリンと、
    を含み、前記第１のカオリン及び前記第２のカオリンがカオリン組成物を形成し、該カオリン組成物の第１のカオリン対第２のカオリンの含有比率が約９０：１０〜約５０：５０の範囲である、無機粒子懸濁液。
  2. 前記含有比率が約８５：１５〜約６０：４０の範囲である、請求項１に記載の無機粒子懸濁液。
  3. 前記含有比率が約８０：２０〜約７０：３０の範囲である、請求項１に記載の無機粒子懸濁液。
  4. 前記カオリン組成物が約５５〜約７５の範囲の形状係数を有する、請求項１に記載の無機粒子懸濁液。
  5. 前記カオリン組成物が約６０〜約７５の範囲の形状係数を有する、請求項１に記載の無機粒子懸濁液。
  6. 前記カオリン組成物が約６３〜約７０の範囲の形状係数を有する、請求項１に記載の無機粒子懸濁液。
  7. 前記カオリン組成物の粒子の少なくとも約７０重量％〜約９０重量％が２ミクロン未満の球相当径を有する、請求項１に記載の無機粒子懸濁液。
  8. 前記カオリン組成物の粒子の少なくとも約７５重量％〜約８５重量％が２ミクロン未満の球相当径を有する、請求項１に記載の無機粒子懸濁液。
  9. 前記カオリン組成物の粒子の少なくとも約２０％重量％〜約４０重量％が０．２５ミクロン未満の球相当径を有する、請求項１に記載の無機粒子懸濁液。
  10. 前記カオリン組成物の粒子の少なくとも約２５％重量％〜約３５重量％が０．２５ミクロン未満の球相当径を有する、請求項１に記載の無機粒子懸濁液。
  11. 約５５％〜約７５％固体の範囲の固形分を有する、請求項１に記載の無機粒子懸濁液。
  12. 約６０％〜約７５％固体の範囲の固形分を有する、請求項１に記載の無機粒子懸濁液。
  13. 約６５％〜約７５％固体の範囲の固形分を有する、請求項１に記載の無機粒子懸濁液。
  14. 約６５％〜約７０％固体の範囲の固形分を有する、請求項１に記載の無機粒子懸濁液。
  15. 「Ａ」ボブを用いて１８．０ダインで約６００ｒｐｍ〜約７００ｒｐｍの範囲のヘラクレス粘度を有する、請求項１に記載の無機粒子懸濁液。
  16. 「Ａ」ボブを用いて１８．０ダインで約６１０ｒｐｍ〜約６９０ｒｐｍの範囲のヘラクレス粘度を有する、請求項１に記載の無機粒子懸濁液。
  17. 「Ａ」ボブを用いて１８．０ダインで約６２０ｒｐｍ〜約６８５ｒｐｍの範囲のヘラクレス粘度を有する、請求項１に記載の無機粒子懸濁液。
  18. ２０ｒｐｍで＃２スピンドルを用いて約２８０ｃｐｓ〜約５８０ｃｐｓの範囲のブルックフィールド粘度を有する、請求項１に記載の無機粒子懸濁液。
  19. ２０ｒｐｍで＃２スピンドルを用いて約３００ｃｐｓ〜約５５０ｃｐｓの範囲のブルックフィールド粘度を有する、請求項１に記載の無機粒子懸濁液。
  20. ２０ｒｐｍで＃２スピンドルを用いて約３５０ｃｐｓ〜約５５０ｃｐｓの範囲のブルックフィールド粘度を有する、請求項１に記載の無機粒子懸濁液。
  21. ２０ｒｐｍで＃２スピンドルを用いて約５００ｃｐｓ〜約５５０ｃｐｓの範囲のブルックフィールド粘度を有する、請求項１に記載の無機粒子懸濁液。
  22. 「Ａ」ボブを用いて１８．０ダインで約６００ｒｐｍ〜約７００ｒｐｍの範囲のヘラクレス粘度を有する、請求項１に記載の無機粒子懸濁液。
  23. 前記第１のカオリンが約７５超の形状係数を有する、請求項１に記載の無機粒子懸濁液。
  24. 前記第１のカオリンが約２〜約１５の範囲の平均板径を有する、請求項１に記載の無機粒子懸濁液。
  25. 前記第１のカオリンの粒子の少なくとも約６５重量％〜約８５重量％が２ミクロン未満の球相当径を有する、請求項１に記載の無機粒子懸濁液。
  26. 前記第１のカオリンの粒子の少なくとも約１５％重量％〜約３０重量％が０．２５ミクロン未満の球相当径を有する、請求項１に記載の無機粒子懸濁液。
  27. 前記第２のカオリンが約１５以下の形状係数を有する、請求項１に記載の無機粒子懸濁液。
  28. 前記第２のカオリンの粒子の少なくとも約９５重量％が２ミクロン未満の球相当径を有する、請求項１に記載の無機粒子懸濁液。
  29. 前記第２のカオリンの粒子の少なくとも約５０重量％〜約６５重量％が０．２５ミクロン未満の球相当径を有する、請求項１に記載の無機粒子懸濁液。
  30. 無機粒子懸濁液であって、
    約５５〜約７５の範囲の形状係数を有するカオリン組成物、を含み、
    前記カオリン組成物の粒子の少なくとも約７０重量％〜約９０重量％が２ミクロン未満の粒度径を有し、コーティング組成物が「Ａ」ボブを用いて１８．０ダインで約６００ｒｐｍ〜約７００ｒｐｍの範囲のヘラクレス粘度を有し、該コーティング組成物が約５５％〜約７５％固体の範囲の固形分を有する、無機粒子懸濁液。
  31. 前記カオリン組成物が約６０〜約７５の範囲の形状係数を有する、請求項３０に記載の無機粒子懸濁液。
  32. 前記カオリン組成物が約６３〜約７０の範囲の形状係数を有する、請求項３０に記載の無機粒子懸濁液。
  33. 前記カオリン組成物の粒子の少なくとも約７５重量％〜約８５重量％が２ミクロン未満の球相当径を有する、請求項３０に記載の無機粒子懸濁液。
  34. 前記カオリン組成物の粒子の少なくとも約２０％重量％〜約４０重量％が０．２５ミクロン未満の粒度径を有する、請求項３０に記載の無機粒子懸濁液。
  35. 前記カオリン組成物の粒子の少なくとも約２５％重量％〜約３５重量％が０．２５ミクロン未満の球相当径を有する、請求項３０に記載の無機粒子懸濁液。
  36. 約６０％〜約７５％固体の範囲の固形分を有する、請求項３０に記載の無機粒子懸濁液。
  37. 約６５％〜約７５％固体の範囲の固形分を有する、請求項３０に記載の無機粒子懸濁液。
  38. 約６５％〜約７０％固体の範囲の固形分を有する、請求項３０に記載の無機粒子懸濁液。
  39. 「Ａ」ボブを用いて１８．０ダインで約６１０ｒｐｍ〜約６９０ｒｐｍの範囲のヘラクレス粘度を有する、請求項３０に記載の無機粒子懸濁液。
  40. 「Ａ」ボブを用いて１８．０ダインで約６２０ｒｐｍ〜約６８５ｒｐｍの範囲のヘラクレス粘度を有する、請求項３０に記載の無機粒子懸濁液。
  41. ２０ｒｐｍで＃２スピンドルを用いて約２８０ｃｐｓ〜約５８０ｃｐｓの範囲のブルックフィールド粘度を有する、請求項３０に記載の無機粒子懸濁液。
  42. ２０ｒｐｍで＃２スピンドルを用いて約３００ｃｐｓ〜約５５０ｃｐｓの範囲のブルックフィールド粘度を有する、請求項３０に記載の無機粒子懸濁液。
  43. ２０ｒｐｍで＃２スピンドルを用いて約３５０ｃｐｓ〜約５５０ｃｐｓの範囲のブルックフィールド粘度を有する、請求項３０に記載の無機粒子懸濁液。
  44. ２０ｒｐｍで＃２スピンドルを用いて約５００ｃｐｓ〜約５５０ｃｐｓの範囲のブルックフィールド粘度を有する、請求項３０に記載の無機粒子懸濁液。
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