JP2019518692A - 含水カオリン粘土の製造方法、および前記含水カオリン粘土から製造された製品 - Google Patents

含水カオリン粘土の製造方法、および前記含水カオリン粘土から製造された製品 Download PDF

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Abstract

本願においては、含水カオリン粘土製品の製造方法が開示される。前記方法は、(i)粗粒の粗製カオリン粘土を精製して、精製された粗粒のカオリン粘土を製造すること、および/または第三紀の微細な粗製カオリン粘土を精製して、精製された微細な含水カオリン粘土を製造すること、(ii)前記精製された粗粒のカオリン粘土、前記精製された微細な含水カオリン粘土、またはそれらの配合物を遠心分離して、含水カオリン流をもたらすこと、および(iii)前記含水カオリン流を精製して、含水カオリン粘土製品を製造することを含み得る。含水カオリン流の精製前に、前記含水カオリン流を離層された粗粒のカオリン粘土と配合することができる。含水カオリン粘土製品は、含水カオリン製品の質量の0.2%以下の全アルカリ含有率を有し得る。前記含水カオリン粘土製品を含む、コージエライトセラミック、産業用コーティング、塗料、接着剤、インクおよびフィラーを含む組成物も本願内に記載される。

Description

この開示は概して、含水カオリン粘土、特に、組成物、例えば産業用のコーティング、塗料、インク、フィルム、接着剤およびセラミックハニカム製品中で使用するために配合された含水カオリン粘土に関する。
カオリンは自然には含水形態で生じ、ヒドロキシル官能性を有する結晶構造として存在する。しかしながらカオリンの鉱床は堆積物であるために、不純物で汚染されていることが多く、それによりその白色度および価値が損なわれる。この理由および他の理由から、カオリン産業における多くの注意および研究は、カオリンを精製することおよび主な不純物を除去することに焦点が合わせられてきた。
含水カオリンは、鉱物成分、例えばアルカリおよびアルカリ土類金属酸化物を含有することがある。さらに、アルカリに基づく分散剤は、場合により、粗製カオリンの一次分散段階の間に、引き続く物理的な分離を援助して最終的なカオリン製品の特性を強化するために使用される。アルカリ金属酸化物は、限定されずに、酸化ナトリウム(Na2O)および酸化カリウム(K2O)を含む。カオリンは、該カオリンの総質量に対して、2質量%以上、例えば少なくとも5質量%のアルカリおよびアルカリ土類金属酸化物含有率を有し得る。しかしながら、それらの水準のアルカリおよびアルカリ土類金属酸化物は、いくつかの用途、例えば触媒コンバータにおいて使用される触媒基材の場合に有害な作用を有することがあり、その際、過剰なアルカリ金属の汚染は、NO2吸着サイトの数の減少、熱膨張率の増加(触媒コンバータがセラミックである場合)、または一般にセラミックの構造的な特性の脆弱化の少なくとも1つを引き起こしかねない。さらには、触媒コンバータにおいて触媒基材が有効に機能する能力は、触媒基材の粒子サイズに部分的に依存することがある。
当該技術分野において、より微細且つ急峻な粒子サイズ分布と、有用な性能特性との両方を兼ね備える含水カオリン製品、および様々な用途における性能を改善するためのその製造方法について、現在進行中の未解決のニーズがある。含水カオリン製品から誘導される改善された材料、例えば触媒用セラミック用途のための基材についてのニーズもある。本願内で開示される材料および方法は、それらのニーズおよび他のニーズに取り組んでいる。
本開示の要約
本願においては、含水カオリン粘土製品の製造方法が開示される。前記方法は、(a)白い粗粒の粗製カオリン粘土を精製して、第一の配合成分として精製された白い粗粒のカオリン粘土を形成することを含み得る。前記の白い粗粒のカオリン粘土を、白亜紀の白い粗粒の粗製カオリン粘土から誘導できる。そのような白亜紀の粗粒の白い粗製物は、中央ジョージアのカオリン鉱床中で見つけることができる。白い粗粒の粗製カオリン粘土の精製は、遠心分離および磁気分離を含み得る。精製された白い粗粒のカオリン粘土は、少なくとも80質量%の粒子が直径2μm以下を有する粒子を含み得る。いくつかの実施態様において、精製された白い粗粒のカオリン粘土は、X線回折(XRD)を使用して測定した際に微結晶の平均サイズ600Å〜950Åを示すことができる。精製された白い粗粒のカオリン粘土の酸化鉄含有率は、白い粗粒のカオリン粘土の質量に対して0.3質量%〜0.5質量%であり得る。いくつかの実施態様において、前記方法は、精製された白い粗粒のカオリン粘土を離層することを含み得る。
前記含水カオリン粘土製品の製造方法は、(b)第一のアルカリ含有率を有する第三紀(tertiary)の微細な粗製カオリン粘土を精製して、第二の配合成分として精製された微細な含水カオリン粘土を製造することを含み得る。前記アルカリ含有率は、酸化ナトリウムおよび酸化カリウムの総量に基づく。第一のアルカリ含有率(つまり、第三紀の微細な粗製カオリン粘土のアルカリ含有率)は、第三紀の微細な粗製カオリン粘土の総質量に対して0.2質量%を上回り得る。前記第三紀の微細な粗製カオリン粘土の精製は、第一のアルカリ含有率より低い第二のアルカリ含有率を有する微細な含水カオリン粘土をもたらすために、選択凝集を含み得る。いくつかの実施態様において、第三紀の微細な粗製カオリン粘土の精製はさらに、オゾン処理を含み得る。精製された微細な含水カオリン粘土は、少なくとも90質量%、または少なくとも95質量%の粒子が直径1μm以下を有する粒子を含み得る。精製された微細な含水カオリン粘土は、X線回折(XRD)を使用して測定した際に微結晶の平均サイズ200Å〜450Åを示し得る。
前記含水カオリン粘土製品の製造方法は、(c)精製された白い粗粒のカオリン粘土と、精製された微細な含水カオリン粘土とを配合して、配合物を形成することを含み得る。精製された白い粗粒のカオリン粘土と、精製された微細な含水カオリン粘土とを、質量比95:5〜5:95、例えば50:50〜90:10、または60:40〜70:30で配合することができる。いくつかの実施態様において、前記配合物は、少なくとも80質量%の粒子が直径2μm以下を有する粒子を含み得る。例えば、前記配合物は、少なくとも90質量%、少なくとも98質量%、または90〜98質量%の粒子が直径2μm以下を有する粒子を含み得る。前記配合物の微結晶の平均サイズは300Å〜600Åであってよい。いくつかの実施態様において、前記方法は、(c)精製された白い粗粒のカオリン粘土と、精製された微細な含水カオリン粘土とを配合して、配合物を形成する段階を含まない。
含水カオリン粘土製品の製造方法は、(d)超微細な含水カオリン流をもたらすことを含み得る。超微細な含水カオリン流は、少なくとも70質量%が直径0.3μm以下を有する粒子を含み得る。超微細な含水カオリン流内の粒子の微結晶の平均サイズは、200Å〜400Åであってよい。いくつかの実施態様において、超微細な含水カオリン流をもたらすことは、段階(a)からの精製された白い粗粒のカオリン粘土、段階(b)からの精製された微細な含水カオリン粘土、段階(c)からの配合物、またはそれらの組み合わせを遠心分離することを含み得る。例えば、前記方法は、精製された白い粗粒のカオリン粘土を遠心分離して、超微細な含水カオリン流をもたらすことを含み得る。他の例において、前記方法は、精製された微細な含水カオリン粘土を遠心分離して、超微細な含水カオリン流をもたらすことを含み得る。さらに他の例において、前記方法は、精製された白い粗粒のカオリン粘土と精製された微細な含水カオリン粘土との配合物を遠心分離して、超微細な含水カオリン流をもたらすことを含み得る。
含水カオリン粘土製品の製造方法はさらに、(e)超微細な含水カオリン流を精製して超微細な含水カオリン粘土にすることを含み得る。超微細な含水カオリン流の精製は、凝集(例えば酸およびミョウバンを使用)、漂白、ろ過、再分散(例えばアンモニアに基づく分散剤を使用)、噴霧乾燥、微粉砕またはそれらの組み合わせを含み得る。含水カオリン粘土製品は、含水カオリン製品の質量の0.2%以下の全アルカリ含有率を有し得る。いくつかの実施態様において、含水カオリン粘土製品は、含水カオリン製品の総質量に対して0.15質量%以下の全アルカリ含有率を有し得る。含水カオリン粘土製品の酸化ナトリウム含有率は、含水カオリン粘土製品の総質量に対して0.05質量%以下であることができ、且つ、酸化カリウム含有率は、0.10質量%以下であることができる。含水カオリン粘土製品は、有機材料不含であるか、または痕跡量の有機材料を含み得る。
いくつかの実施態様において、超微細な含水カオリン流の精製前に、超微細な含水カオリン流をさらに、精製され離層された粗粒のカオリン粘土と配合することができる。前記方法は、白亜紀の白い離層された粗粒の粗製カオリン粘土を精製して、第三の成分として、精製された白い離層された粗粒のカオリン粘土を形成することを含み得る。粗粒の白い粗製カオリン粘土の精製は、例えば媒体粉砕機、例えばNetzschミルを使用した遠心分離および離層を含み得る。精製された白い離層された粗粒のカオリン粘土は、少なくとも75質量%、または少なくとも80質量%の粒子が直径2μm以下を有する粒子を含み得る。精製された白い離層された粗粒のカオリン粘土は、微結晶の平均サイズ600Å〜950Åを示すことができる。精製された白い離層された粗粒のカオリン粘土の酸化鉄含有率は、精製された白い離層された粗粒のカオリン粘土の質量に対して0.3質量%〜0.5質量%であり得る。超微細な含水カオリン流と精製され離層された粗粒のカオリン粘土とを、95:5〜5:95の質量比で配合できる。
本願内で記載されるとおり、いくつかの実施態様において、前記方法は、(c)精製された白い粗粒のカオリン粘土と、精製された微細な含水カオリン粘土とを配合する段階を含まない。それらの実施態様において、含水カオリン粘土製品を、粗粒の含水カオリン粘土のみ、または微細な含水カオリン粘土のみから誘導できる。
含水カオリン粘土製品が粗粒の含水カオリン粘土のみから誘導される場合、前記方法は、(i)白い粗粒の粗製カオリン粘土を精製して、少なくとも55質量%の粒子が直径2μm以下を有する粒子を有する精製された白い粗粒のカオリン粘土を製造すること、(ii)精製された白い粗粒のカオリン粘土を遠心分離して、少なくとも75質量%の粒子が直径2μm以下を有する粒子を含む粗粒の含水カオリン流をもたらすこと、および(iii)粗粒の含水カオリン流を磁気分離、漂白、ろ過、再分散、噴霧乾燥、微粉砕またはそれらの組み合わせを使用して精製して、少なくとも89のGEBを有し且つ少なくとも80質量%の粒子が直径2μm以下を有する含水カオリン粘土にすることを含む。粗粒の含水カオリン流の精製は、分散剤の存在下で粗粒の含水カオリン粒を再分散させることを含み得る。分散剤は、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリル酸アンモニウム、ヘキサメタリン酸ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウム、ピロリン酸4ナトリウム、ソーダ灰、カセイアルカリ、アンモニアおよびそれらの混合物から選択することができる。
いくつかの実施態様において、粗粒の含水カオリン流の粒子サイズを、5質量%以上の微細なカオリン粘土(例えば、選択凝集またはオゾン工程によって加工されたもの)を配合することによって調節した後、漂白または噴霧乾燥して、最終製品において97〜99質量%が目標の粒子サイズである2μm未満の粒子サイズを有し且つ少なくとも89.5のGEB白色度を達成できる。
得られる含水カオリン粘土は、少なくとも98質量%の粒子が直径5μm未満を有し、少なくとも84質量%の粒子が直径2μm未満を有し、少なくとも41質量%の粒子が直径0.5μm未満を有し、且つ少なくとも23質量%の粒子が直径0.3μm未満を有する粒子を含み得る。いくつかの例において、含水カオリン粘土は、50ppm以下の+325メッシュの残分を含む。いくつかの例において、含水カオリン粘土は、表面積15m2/g以下を有する。本願内に記載される方法から製造されるカオリン粘土も開示される。いくつかの実施態様において、カオリン粘土は、精製された白い粗粒のカオリン粘土と、精製された微細な含水カオリン粘土との、質量比5:95〜95:5での配合物を含むことができ、ここで、前記配合物は配合物中の粒子の少なくとも70質量%が直径0.3μm以下および微結晶の平均サイズ300Å以下を有する粒子を含み、前記カオリン粘土はカオリン粘土の総質量に対して0.2質量%以下の全アルカリ含有率を有し、且つ、前記カオリン粘土はカオリン粘土の総質量に対して0.2質量%以下の有機酸含有率を有する。
前記含水カオリン粘土製品を含む組成物、および前記組成物の製造方法も本願内で記載される。例えば、含水カオリン粘土を含む組成物は、プラスチック、接着剤、紙、例えば感熱紙、フィラー、セラミックまたはコーティング(例えば産業用コーティング、塗料およびインク)を含む。いくつかの例において、前記組成物は塗料、例えば高光沢塗料、半光沢塗料または艶無し塗料であることができる。
いくつかの実施態様において、前記組成物はコージエライトセラミックであることができる。コージエライトセラミックを超微細カオリン粘土から製造する方法が本願内に記載される。前記方法は、本願内で記載されるように製造された超微細な含水カオリン粘土を含む前駆体のコージエライトバッチ組成物を調製することを含み得る。前駆体のコージエライトバッチ組成物はさらに、タルク、アルミナ、水酸化アルミニウム、シリカ、結合剤、潤滑剤またはそれらの組み合わせを含み得る。超微細な含水カオリン粘土の量は、前駆体のコージエライトバッチ組成物の10質量%〜30質量%であってよい。前駆体のコージエライトバッチ組成物をグリーン体へと押出し、次いで焼結して、コージエライトセラミックを得ることができる。
本願内に記載される方法から形成されたコージエライトセラミックは、ハニカム構造を有することができる。前記コージエライトセラミックは、熱膨張率(25℃〜800℃)1.25×10-6/℃以下を示すことができる。
本願内で記載されるコージエライトセラミックを含む基材も開示される。前記基材は自動車触媒基材またはディーゼル微粒子フィルタであることができる。
添付の図面は、本明細書の一部として組み込まれ且つ本明細書の一部を構成し、本開示のいくつかの実施態様を説明し、記載と共に本開示の原理を説明するために役立つ。
図1は、本願内に記載される超微細な含水カオリン粘土を製造するための例示的な方法を示すフローチャートである。 図2は、本願内に記載される配合されたカオリン粘土を製造するための例示的な方法を示すフローチャートである。 図3は、配合されたカオリン粘土(緑の線)と対照(赤い線)との熱膨張率を比較する線グラフである。 図4は、配合されたカオリン粘土(赤の線)と対照(緑の線)との%での相対的な熱膨張率を比較する線グラフである。 図5は、例3内に記載される粗粒の含水カオリン粘土を製造するための例示的な方法を示すフローチャートである。 図6は、例4内に記載される微細な含水カオリン粘土を製造するための例示的な方法を示すフローチャートである。 図7は、例5内に記載される超微細な含水カオリン粘土を製造するための例示的な方法を示すフローチャートである。 図8は、超微細顔料を有する高光沢塗料組成物の様々な光学特性を比較する棒グラフである。
詳細な説明
本願内で使用される用語「含む(comprising)」およびその変化形は、用語「含む(including)」およびその変化形と同義的に使用されており、且つ、開放型の、限定されない用語である。用語「含む(comprising)」および「含む(including)」は、本願内で様々な実施態様を記載するために使用されているのだが、用語「本質的に〜からなる」および「からなる」は、「含む(comprising)」および「含む(including)」の代わりに使用されてより特定の実施態様を提供することがあり、且つ、それも開示されている。この開示および付属の特許請求の範囲内で使用される際、単数形は、特段記載されない限り、複数の指示対象を含む。本願内のパーセントの範囲および他の範囲の開示は、その範囲の端点およびその範囲内でもたらされる任意の整数の開示を含む。
超微細な含水カオリン粘土を含む組成物が本願内で開示される。一般に、超微細な含水カオリン粘土の特性は、属性、例えば個々の粒子およびそれらの凝集物の粒子サイズ、形状および組織に依存する。いくつかの態様において、超微細な含水カオリン粘土は、精製された白い粗粒のカオリン粘土と、精製された微細な含水カオリン粘土との配合物を含み得る。超微細な含水カオリン粘土の製造方法および使用方法も本願内で開示される。
粗粒カオリン粘土
精製された白い粗粒のカオリン粘土(精製された白い離層された粗粒のカオリン粘土を含む)を、白い粗粒のカオリン粗製物、例えば白い板状の粗粒のカオリン粘土から、本願内で記載される方法を使用して誘導できる。「精製された白い粗粒のカオリン粘土」との用語は、本願内で「白い粗粒のカオリン粘土」とも称され、且つ、「精製された白い離層された粗粒のカオリン粘土」との用語は、本願内で「白い離層された粗粒のカオリン粘土」とも称される。「精製された白い粗粒のカオリン粘土」は、「精製された白い粗粒のカオリン粘土」が離層されていても離層されていなくてもよいのに対し、「精製された白い離層された粗粒のカオリン粘土」は離層されているという点で、「精製された白い離層された粗粒のカオリン粘土」とは異なる。従って、「精製された白い粗粒のカオリン粘土」との記載は、「精製された白い離層された粗粒のカオリン粘土」にも関する。
いくつかの場合において、精製された白い粗粒のカオリン粘土を、白亜紀の白い粗粒のカオリン粗製物から誘導できる。白い粗粒のカオリン粗製物は、当業者に公知の物理的特性を有する。例えば、白カオリンは堆積物由来、つまり、水の下に堆積され、大きな花崗岩地域から輸送されたものである。それらの花崗岩は、風化によって分解され、それらの花崗岩の一部であった長石がカオリンへと変化された。白カオリンは長石の分解生成物なので、通常は、カオリン以外の粒子、例えば石英、パイライト、硫黄、長石、マイカ、酸化鉄、酸化チタン、アルカリおよびアルカリ土類金属酸化物、他の酸化物および成分、およびカオリンではない粘土、例えばベントナイトおよびアタパルジャイトを伴う。
白い粗粒のカオリン粗製物の、カオリンではないものの含有率は、白い粗粒のカオリン粗製物の総質量に対して質量パーセントとして測定できる。いくつかの実施態様において、白い粗粒のカオリン粗製物は、白い粗粒のカオリン粗製物の25質量%以下、20質量%以下、15質量%以下、12質量%以下、10質量%以下、9質量%以下、8質量%以下、7質量%以下、6質量%以下、または5質量%以下のカオリンではない粒子を含む。いくつかの実施態様において、白い粗粒のカオリン粗製物は、白い粗粒のカオリン粗製物の5質量%以上、6質量%以上、7質量%以上、8質量%以上、9質量%以上、10質量%以上、12質量%以上、15質量%以上または20質量%以上のカオリンではない粒子を含み得る。いくつかの実施態様において、白い粗粒のカオリン粗製物は、白い粗粒のカオリン粗製物の1〜25質量%のカオリンではない粒子を含む。
いくつかの実施態様において、白い粗粒のカオリン粗製物を、中央ジョージア地域のカオリン粘土鉱床から採掘できる。
本願内で記載されるとおり、白い粗粒のカオリン粘土を、本願内に記載される方法の任意の1つを使用して白い粗粒のカオリン粗製物から誘導できる。白い粗粒のカオリン粗製物から得られる白い粗粒のカオリン粘土は、白い粗粒のカオリン粘土の5質量%以下、4質量%以下、3質量%以下、2質量%以下または1質量%以下のカオリンではない粒子を含み得る。いくつかの実施態様において、白い粗粒のカオリン粘土は、白い粗粒のカオリン粘土の0.5質量%以上、1質量%以上、1.5質量%以上、2質量%以上、2.5質量%以上、3質量%以上、3.5質量%以上、4質量%以上または4.5質量%以上のカオリンではない粒子を含み得る。いくつかの実施態様において、白い離層された粗粒のカオリン粘土は、白い粗粒のカオリン粘土の0.5質量%〜5質量%、0.5質量%〜4質量%、0.5質量%〜3質量%、0.5質量%〜2質量%、または0.5質量%〜1質量%のカオリンではない粒子を含み得る。
白い粗粒のカオリン粘土は、白い粗粒のカオリン粘土の総質量に対して1質量%以下のFe23含有率を有し得る。例えば、白い粗粒のカオリン粘土は、白い粗粒のカオリン粘土の総質量に対して0.75質量%以下、0.5質量%以下、0.4質量%以下、0.3質量%以下または0.2質量%以下のFe23含有率を有し得る。いくつかの実施態様において、白い粗粒のカオリン粘土は、白い粗粒のカオリン粘土の総質量に対して0.2質量%〜0.75質量%、または0.3質量%〜0.5質量%のFe23含有率を有し得る。白い粗粒のカオリン粘土は、白い粗粒のカオリン粘土の総質量に対して2質量%以下のTiO2含有率を有し得る。例えば、白い粗粒のカオリン粘土は、白い粗粒のカオリン粘土の総質量に対して1.5質量%以下、1質量%以下、0.5質量%以下のTiO2含有率を有し得る。いくつかの実施態様において、白い粗粒のカオリン粘土は、白い粗粒のカオリン粘土の総質量に対して0.5質量%〜1質量%、または0.3質量%〜1質量%のTiO2含有率を有し得る。白い粗粒のカオリン粘土の含分は、X線蛍光分光法によって測定できる。
白い粗粒のカオリン粘土は、白い粗粒のカオリン粘土の総質量に対して0.5質量%以下のアルカリ含有率を有し得る。例えば、白い粗粒のカオリン粘土は、白い粗粒のカオリン粘土の総質量に対して0.4質量%以下、0.3質量%以下、0.25質量%以下、0.2質量%以下、0.1質量%以下または0.05質量%以下のアルカリ含有率を有し得る。いくつかの実施態様において、白い粗粒のカオリン粘土は、白い粗粒のカオリン粘土の総質量に対して0.05質量%〜0.5質量%、または0.05質量%〜0.2質量%のアルカリ含有率を有し得る。
白い粗粒のカオリン粘土は、白い粗粒のカオリン粘土の総質量に対して0.5質量%以下のK2O含有率を有し得る。例えば、白い粗粒のカオリン粘土は、白い粗粒のカオリン粘土の総質量に対して0.4質量%以下、0.3質量%以下、0.25質量%以下、0.2質量%以下または0.1質量%以下のK2O含有率を有し得る。白い粗粒のカオリン粘土は、白い粗粒のカオリン粘土の総質量に対して0.3質量%以下のNa2O含有率を有し得る。例えば、白い粗粒のカオリン粘土は、白い粗粒のカオリン粘土の総質量に対して0.25質量%以下、0.2質量%以下、0.15質量%以下、または0.1質量%以下のNa2O含有率を有し得る。
白い粗粒のカオリン粘土は、多峰性の粒子サイズ分布を有し得る。例えば、白い粗粒のカオリン粘土は、98質量%以下が粒径10μm以下を有し、90質量%以下が粒径5μm以下を有し、75質量%以下が粒径2μm以下を有し、60質量%以下が粒径1μm以下を有し、且つ/または40質量%以下が粒径0.5μm以下を有する粒子を含み得る。いくつかの実施態様において、白い粗粒のカオリン粘土は、約75質量%〜約80質量%が約2μm未満の粒径を有する粒子を含有する。いくつかの実施態様において、白い粗粒のカオリン粘土は、少なくとも約80質量%が約2μm以下の粒径を有する粒子を含有する。カオリン粘土の粒子サイズは、Micromeritics Sedigraph Model 5100器具を使用して、完全に分散した条件且つ標準的な水性媒体、例えば水中で測定できる。粒子サイズを、質量パーセントに基づく球相当径(e.s.d)として報告できる。白い粗粒のカオリン粘土の表面積は、12m2/g以上、例えば15m2/g以上または18m2/g以上であってよい。
白い粗粒のカオリン粘土の微結晶サイズは、500Å以上であってよい。例えば、白い粗粒のカオリン粘土の微結晶サイズは、550Å以上、600Å以上、650Å以上、700Å以上、750Å以上、800Å以上、850Å以上または900Å以上であってよい。白い粗粒のカオリン粘土の微結晶サイズは、950Å以下であってよい。いくつかの実施態様において、白い粗粒のカオリン粘土の微結晶サイズは、900Å以下、850Å以下、800Å以下、750Å以下、700Å以下、650Å以下、600Å以下または550Å以下であってよい。いくつかの態様において、白い粗粒のカオリン粘土の微結晶サイズは、600Å〜950Å、例えば600Å〜850Å、600Å〜750Å、または600Å〜700Åであってよい。カオリン粘土の微結晶サイズを、X線回折測定によって測定できる。
微細なカオリン粘土
精製された微細な含水カオリン粘土を、本願内に記載される方法を使用して、第三紀の微細な粗製カオリン粘土から誘導できる。精製された微細な含水カオリン粘土を、本願において、微細な含水カオリン粘土とも称する。第三紀の微細な粗製カオリン粘土を、第三紀の粗製物鉱床から採掘できる。カオリン粗製物は、それらが形成された年代を反映する物理的特性を有する。第三紀の粗製物は典型的には、他の年代に堆積された粘土より微細なサイズであり、異なる微量元素のプロファイル、例えばより高いFe23含有率を有し、且つ、より高い密度を有する。第三紀の鉱床に基づく粘土は、典型的には白亜紀の粘土(元々、6500万〜13600万年前に堆積)を含み、それは3700万〜5300万年前に侵食され且つ再堆積された。それらの微細に散在するカオリン粗製物は、カオリンの形成時代および不純物の種類および水準に依存して、灰色、クリーム色、白、茶色、赤またはピンクにわたる色を伴い得る。いくつかの実施態様において、第三紀の微細な粗製カオリン粘土は、中央ジョージア、東ジョージアまたはそれらの組み合わせから採掘された粘土を含み得る。
第三紀の微細な粗製カオリン粘土は、第三紀の微細な粗製カオリン粘土の15質量%以下のカオリンではない粒子を含み得る。例えば、第三紀の微細な粗製カオリン粘土は、第三紀の微細な粗製カオリン粘土の12質量%以下、10質量%以下、9質量%以下、8質量%以下、7質量%以下、6質量%以下または5質量%以下のカオリンではない粒子を含み得る。第三紀の微細な粗製カオリン粘土は、第三紀の微細な粗製カオリン粘土の3質量%以上のカオリンではない粒子を含み得る。例えば、第三紀の微細な粗製カオリン粘土は、第三紀の微細な粗製カオリン粘土の4質量%以上、5質量%以上、6質量%以上、7質量%以上、8質量%以上、9質量%以上、10質量%以上、12質量%以上または15質量%以上のカオリンではない粒子を含み得る。第三紀の微細な粗製カオリン粘土は、第三紀の微細な粗製カオリン粘土の1〜15質量%のカオリンではない粒子を含み得る。
第三紀の微細な粗製カオリン粘土は、第三紀の微細な粗製カオリン粘土の総質量に対して0.1質量%以上のアルカリ含有率を有し得る。例えば、第三紀の微細な粗製カオリン粘土は、第三紀の微細な粗製カオリン粘土の総質量に対して0.2質量%以上、0.3質量%以上、0.4質量%以上、0.5質量%以上、0.7質量%以上、1質量%以上または1.5質量%以上のアルカリ含有率を有し得る。第三紀の微細な粗製カオリン粘土は、第三紀の微細な粗製カオリン粘土の総質量に対して2質量%以下のアルカリ含有率を有し得る。例えば、第三紀の微細な粗製カオリン粘土は、第三紀の微細な粗製カオリン粘土の総質量に対して1.5質量%以下、1質量%以下、例えば0.7質量%以下、0.5質量%以下、0.4質量%以下または0.3質量%以下のアルカリ含有率を有し得る。いくつかの実施態様において、第三紀の微細な粗製カオリン粘土は、第三紀の微細な粗製カオリン粘土の総質量に対して0.1質量%〜2質量%のアルカリ含有率を有し得る。
いくつかの実施態様において、第三紀の微細な粗製カオリン粘土は、第三紀の微細な粗製カオリン粘土の総質量に対して1質量%以下、例えば0.5質量%以下、0.25質量%以下、0.15質量%以下または0.10質量%以下のK2O含有率を有し得る。いくつかの実施態様において、第三紀の微細な粗製カオリン粘土は、第三紀の微細な粗製カオリン粘土の総質量に対して1質量%以下、例えば0.5質量%以下、0.2質量%以下または0.15質量%以下のNa2O含有率を有し得る。いくつかの実施態様において、第三紀の微細な粗製カオリン粘土は、第三紀の微細な粗製カオリン粘土の総質量に対して1.5質量%以下、例えば0.8質量%以下のFe23含有率を有し得る。いくつかの実施態様において、第三紀の微細な粗製カオリン粘土は、第三紀の微細な粗製カオリン粘土の総質量に対して3.5質量%以下、例えば1.7質量%以下のTiO2含有率を有し得る。
本願内で記載されるとおり、微細な含水カオリン粘土を、第三紀の微細な粗製カオリン粘土から誘導できる。例えば、第三紀の微細な粗製カオリン粘土から誘導された微細な含水カオリン粘土は、微細な含水カオリン粘土の総質量に対して5質量%以下、4質量%以下、3質量%以下、2質量%以下または1質量%以下のカオリンではない粒子を含み得る。いくつかの実施態様において、微細な含水カオリン粘土は、微細な含水カオリン粘土の総質量に対して、0.5質量%以上、1質量%以上、1.5質量%以上、2質量%以上、2.5質量%以上、3質量%以上、3.5質量%以上、4質量%以上、4.5質量%以上または5質量%以上のカオリンではない粒子を含み得る。いくつかの実施態様において、微細な含水カオリン粘土は、微細な含水カオリン粘土の総質量に対して0.5質量%〜5質量%、0.5質量%〜4質量%、0.5質量%〜3質量%、0.5質量%〜2質量%、または1質量%〜5質量%のカオリンではない粒子を含み得る。
第三紀の微細な粗製カオリン粘土を、選択凝集に供して、それによりアルカリ含有率を第一のアルカリ含有率から第二のアルカリ含有率へと低下させることができる。例えば、第二のアルカリ含有率は、第一のアルカリ含有率の10質量%以下、20質量%以下、30質量%以下、40質量%以下、50質量%以下、60質量%以下、65質量%以下、70質量%以下または75質量%以下であってよい。いくつかの実施態様において、微細な含水カオリン粘土中のアルカリ含有率(第二のアルカリ含有率)は、現在の精製された含水カオリン粘土に比して40%以下であってよい。例えば、微細な含水カオリン粘土は、微細な含水カオリン粘土の総質量に対して1質量%以下のアルカリ含有率を有し得る。いくつかの実施態様において、微細な含水カオリン粘土は、微細な含水カオリン粘土の総質量に対して0.7質量%以下、0.6質量%以下、0.5質量%以下、0.3質量%以下、0.2質量%以下、0.15質量%以下または0.1質量%以下のアルカリ含有率を有し得る。微細な含水カオリン粘土は、微細な含水カオリン粘土の総質量に対して0.1質量%以上のアルカリ含有率を有し得る。いくつかの実施態様において、微細な含水カオリン粘土は、微細な含水カオリン粘土の総質量に対して0.15質量%以上、0.2質量%以上、0.4質量%以上または0.5質量%以上のアルカリ含有率を有し得る。いくつかの実施態様において、微細な含水カオリン粘土は、微細な含水カオリン粘土の総質量に対して0.05質量%〜0.15質量%のアルカリ含有率を有し得る。
微細な含水カオリン粘土は、微細な含水カオリン粘土の総質量に対して1質量%以下のNa2O、K2O、MgOおよびCaOの合計の含有率を有し得る。例えば、微細な含水カオリン粘土は、微細な含水カオリン粘土成分の総質量に対して0.7質量%以下、0.5質量%以下、0.4質量%以下、0.3質量%以下、0.25質量%以下、0.2質量%以下または0.15質量%以下のNa2O、K2O、MgOおよびCaOの合計の含有率を有し得る。いくつかの実施態様において、微細な含水カオリン粘土は、微細な含水カオリン粘土成分の総質量に対して0.1質量%以上、例えば0.2質量%以上、0.3質量%以上、0.4質量%以上、0.5質量%以上、0.7質量%以上または1質量%以上のNa2O、K2O、MgOおよびCaOの合計の含有率を有し得る。微細な含水カオリン粘土は、微細な含水カオリン粘土の総質量に対して0.10質量%〜0.25質量%のNa2O、K2O、MgOおよびCaOの合計の含有率を有し得る。
いくつかの実施態様において、微細な含水カオリン粘土は、微細な含水カオリン粘土の総質量に対して0.5質量%以下、例えば0.25質量%以下、0.20質量%以下、0.15質量%以下、0.10質量%以下または0.05質量%以下のK2O含有率を有し得る。いくつかの実施態様において、微細な含水カオリン粘土は、微細な含水カオリン粘土の総質量に対して0.3質量%以下、例えば0.25質量%以下、0.20質量%以下、0.15質量%以下、0.10質量%以下、0.05質量%以下または0.03質量%以下のNa2O含有率を有し得る。いくつかの実施態様において、微細な含水カオリン粘土は、微細な含水カオリン粘土の総質量に対して1質量%以下、例えば0.7質量%以下、または0.5質量%以下のFe23含有率を有し得る。いくつかの実施態様において、微細な含水カオリン粘土は、微細な含水カオリン粘土の総質量に対して2質量%以下、例えば1.5質量%以下、1質量%以下または0.5質量%以下のTiO2含有率を有し得る。
微細な含水カオリン粘土成分は、多峰性の粒子サイズ分布を有し得る。微細な含水カオリン粘土は、少なくとも約97質量%が粒径約2μm以下を有し、少なくとも約90質量%の粒子が直径1μm以下を有し、少なくとも約89質量%の粒子が直径0.5μm以下を有し、且つ/または少なくとも約67%の粒子が直径0.3μm以下を有する粒子を含み得る。いくつかの実施態様において、微細な含水カオリン粘土は、少なくとも約99質量%が粒径約2μm以下を有し、少なくとも約95質量%の粒子が直径1μm以下を有し、少なくとも約85質量%の粒子が直径0.5μm以下を有し、且つ/または少なくとも約70%の粒子が直径0.3μm以下を有する粒子を含み得る。いくつかの実施態様において、微細な含水カオリン粘土は、少なくとも約90質量%の粒子が直径1μm以下を有する粒子を含み得る。微細な含水カオリン粘土の表面積は、18m2/g以上、例えば20m2/g以上、22m2/g以上または24m2/g以上であってよい。
微細な含水カオリン粘土の微結晶サイズは、200Å以上、例えば250Å以上、300Å以上、350Å以上または400Å以上であってよい。いくつかの実施態様において、微細な含水カオリン粘土の微結晶サイズは、450Å以下、400Å以下、または350Å以下であってよい。いくつかの実施態様において、微細な含水カオリン粘土粒子の微結晶のサイズは、200Å〜450Å、250Å〜450Å、300Å〜450Å、300Å〜425Å、または325Å〜450Åであってよい。
配合物および含水カオリン粘土製品
本願内で記載されるとおり、含水カオリン粘土製品は、白い粗粒のカオリン粘土のみ、微細な含水カオリン粘土のみ、または白い粗粒のカオリン粘土と微細な含水カオリン粘土との配合物を含み得る。前記配合物は、少なくとも80質量%が直径2μm以下を有する粒子を含み得る。例えば、前記配合物は、少なくとも90質量%、少なくとも93質量%、少なくとも96質量%、または少なくとも98質量%が直径2μm以下を有する粒子を含み得る。いくつかの実施態様において、前記配合物は、80質量%〜98質量%、90質量%〜98%質量%、または93質量%〜94質量%が直径2μm以下を有する粒子を含み得る。配合されたカオリン粘土の不純物プロファイルは、0.1質量%以下のNa2O、0.25質量%以下のK2O、1.5質量%以下のTiO2、1質量%以下のFe23、0.1質量%以下のCaO、0.1質量%以下のP25を含み得る。
含水カオリン粘土製品が配合物を含む場合、白い粗粒のカオリン粘土と微細な含水カオリン粘土との間の質量比は変化し得る。いくつかの実施態様において、白い粗粒のカオリン粘土と微細な含水カオリン粘土との間の質量比は5:95〜95:5であってよい。例えば、白い粗粒のカオリン粘土と微細な含水カオリン粘土との間の質量比は、10:90以上、10:80以上、10:70以上、10:60以上、10:50以上、10:40以上、10:30以上、10:20以上、10:10以上、20:10以上、30:10以上、40:10以上、50:10以上、60:10以上、70:10以上、80:10以上または90:10以上であってよい。いくつかの実施態様において、白い粗粒のカオリン粘土と微細な含水カオリン粘土との間の質量比は、90:10以下、80:10以下、70:10以下、60:10以下、50:10以下、40:10以下、30:10以下、20:10以下、1:1以下、10:20以下、10:30以下、10:40以下、10:50以下、10:60以下、10:70以下、10:80以下、または10:90以下であってよい。いくつかの実施態様において、白い粗粒のカオリン粘土と微細な含水カオリン粘土との間の質量比は50:50〜90:10、60:40〜70:30、または70:30〜80:20であってよい。特定の場合において、白い粗粒のカオリン粘土と微細な含水カオリン粘土との間の比は、少なくとも93質量%の粒子が直径2μm以下を有する配合物が得られるような量であってよい。
粗粒のカオリン成分対微細なカオリン成分の質量比の正確な選択は、最終製品中で求められている組成に依存し(つまり、カオリン配合物の正確な比は、他の原料およびコージエライトの製造において使用されるバッチを含む正確な量に依存する)、且つ最終製品の所望の特性(例えば改善された熱膨張率、改善された寸法精度、低減されたクラック形成傾向、全体的な多孔性および孔径)に依存する。例えば、微細なカオリン粘土は、コージエライト形成配合物の押出の間に小板の配向を和らげる機能に役立つことができる。しかしながら、離層されていない粗粒成分が使用される場合、微細な成分の、粗粒成分に対する比を減少させて、離層されていない(あまり板状ではない)粗粒成分の使用について補償することができる。当業者は、過度の実験を行うことなく、コージエライトの製造において使用される他の原料に依存して、必要とされる粗粒のカオリン成分対微細なカオリン成分の比を知ることができる。
配合されたカオリン粘土粒子の微結晶の平均サイズは、300Å以上、350Å以上、400Å以上、450Å以上、500Å以上または550Å以上であってよい。いくつかの実施態様において、配合されたカオリン粘土粒子の微結晶の平均サイズは、600Å以下、550Å以下、500Å以下、450Å以下、400Å以下または350Å以下であってよい。いくつかの場合において、配合されたカオリン粘土粒子の微結晶の平均サイズは、300Å〜600Å、400Å〜600Å、または500Å〜600Åあってよい。
含水カオリン粘土製品(粗粒のカオリンのみ、微細なカオリンのみ、または粗粒のカオリンと微細なカオリンとの配合物に由来するものを含む)は、含水カオリン粘土製品の総質量に対して0.2質量%以下のアルカリ含有率を有し得る。いくつかの実施態様において、含水カオリン粘土製品は、含水カオリン粘土製品の総質量に対して0.18質量%以下、0.15質量%以下、0.13質量%以下、0.10質量%以下、0.08質量%以下または0.05質量%以下のアルカリ含有率を有し得る。いくつかの実施態様において、含水カオリン粘土製品は、含水カオリン製品の総質量に対して0.05質量%〜0.2質量%のアルカリ含有率を有し得る。
含水カオリン粘土製品は、含水カオリン粘土製品の総質量に対して1質量%以下のNa2O、K2O、MgOおよびCaOの合計の含有率を有し得る。例えば、含水カオリン粘土製品は、含水カオリン粘土製品の総質量に対して0.7質量%以下、0.5質量%以下、0.4質量%以下、0.3質量%以下または0.2質量%以下のNa2O、K2O、MgOおよびCaOの合計の含有率を有し得る。いくつかの実施態様において、含水カオリン粘土製品は、含水カオリン粘土製品の総質量に対して0.3質量%以下、例えば0.25質量%以下、0.20質量%以下、0.15質量%以下または0.10質量%以下のK2O含有率を有し得る。いくつかの実施態様において、含水カオリン粘土製品は、含水カオリン粘土製品の総質量に対して0.3質量%以下、例えば0.25質量%以下、0.20質量%以下、0.15質量%以下、0.10質量%以下、0.05質量%以下、0.03質量%以下、0.02質量%以下、または0.01質量%以下のNa2O含有率を有し得る。いくつかの実施態様において、含水カオリン粘土製品は、含水カオリン粘土製品の総質量に対して1質量%以下、例えば0.7質量%以下、または0.5質量%以下のFe23含有率を有し得る。いくつかの実施態様において、含水カオリン粘土製品は、含水カオリン粘土製品の総質量に対して2質量%以下、例えば1.5質量%以下、1質量%以下または0.5質量%以下のTiO2含有率を有し得る。
含水カオリン粘土製品は、有機物不含であるか、または痕跡量水準の有機材料を含有し得る。
含水カオリン粘土製品は、少なくとも99質量%が直径2μm以下を有し、少なくとも96質量%の粒子が直径1μm以下を有し、少なくとも89質量%の粒子が直径0.5μm以下を有し、且つ/または少なくとも70%の粒子が直径0.3μm以下を有する粒子を含み得る。いくつかの実施態様において、含水カオリン粘土製品は、より粗大な粒子サイズを有し得る。例えば、含水カオリン粘土製品が粗粒のカオリン粘土のみから製造される場合、その含水カオリン粘土製品は、少なくとも98質量%の粒子が直径5μm未満を有し、少なくとも84%質量%の粒子が直径2μm未満を有し、少なくとも41質量%の粒子が直径0.5μm未満を有し、且つ少なくとも23%の粒子が直径0.3μm未満を有する粒子を含み得る。
いくつかの実施態様において、含水カオリン粘土の表面積は、少なくとも15m2/g、少なくとも16m2/g、少なくとも17m2/g、少なくとも18m2/g、少なくとも20m2/g、少なくとも22m2/gまたは少なくとも24m2/gであってよい。
含水カオリン粘土製品の+325メッシュの残留物含有率は、50ppm以下、45ppm以下、40ppm以下、38ppm以下または35ppm以下であってよい。
含水カオリン粘土製品の微結晶サイズは、200Å以上、例えば250Å以上、300Å以上、350Å以上であってよい。いくつかの実施態様において、含水カオリン粘土製品の微結晶サイズは、400Å以下、350Å以下、300Å以下、または250Å以下であってよい。いくつかの実施態様において、含水カオリン粘土製品の微結晶サイズは、200Å〜400Å、200Å〜375Å、または200Å〜350Åであってよい。
製造方法
含水カオリン粘土製品の製造方法をここに開示する。開示される方法は、含水カオリン粘土の効率的な製造を可能にする。本願内で記載されるとおり、含水カオリン粘土を、白い粗粒のカオリン粘土のみ、微細な含水カオリン粘土のみ、または白い粗粒のカオリン粘土と微細な含水カオリン粘土との配合物から製造できる。配合物が使用される場合、粗粒のカオリン成分と微細なカオリン成分との配合を、カオリン粘土の採掘および加工の間の任意の点で行うことができる。例えば、噴霧乾燥前、または噴霧乾燥後に、粗粒のカオリン成分と微細なカオリン成分とを配合できる。正味の結果が、この文献内で概説される特性を有する配合物を製造できる2種のカオリン成分の添加である限り、粗粒のカオリン成分および微細なカオリン成分を、個々の成分としてコージエライト原料バッチに添加してもよい。カオリン試料の配合前に、前記方法は、白い粗粒の粗製カオリン粘土を精製して、白い粗粒のカオリン粘土を製造すること、および/または第一のアルカリ含有率を有する第三紀の微細な粗製カオリン粘土を精製して、微細な含水カオリン粘土を製造することを含み得る。
カオリン粗製物(粗粒のカオリン粗製物および/または微細なカオリン粗製物)の精製は、任意の適した方式での混練(blunging)、デグリッティング(degritting)、浮選、オゾン処理、遠心分離、選択凝集、磁気分離および精錬の1つまたはそれより多くを含んで、含水カオリン粘土をもたらすことができる。
いくつかの実施態様において、カオリン粗製物のスラリーを、カオリン粗製物と水、および任意に分散剤とを合わせることによって形成できる。分散剤をスラリーに添加して、さらなる流動性をもたらし、引き続く(デグリッティングを含む)工程を容易にすることができる。分散剤は有機分散剤または無機分散剤であってよい。適した無機の分散剤は、リン酸塩およびケイ酸塩を含む。リン酸塩の例は、無機のポリリン酸塩およびピロリン酸塩(実際にはポリリン酸塩の一種である)、ヘキサメタリン酸ナトリウム(SHMP)、トリポリリン酸ナトリウム(STPP)、ピロリン酸四ナトリウム(TSPP)、およびケイ酸ナトリウムを含む。適した有機分散剤は、アンモニアに基づく分散剤、スルホネート分散剤、カルボン酸分散剤、およびポリマー分散剤(例えばポリアクリレート分散剤)、並びにカオリン顔料の加工において通常用いられる他の有機分散剤を含み得る。有機分散剤の例は、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリル酸アンモニウム、およびそれらの混合物を含み得る。いくつかの例において、分散剤は、ケイ酸ナトリウムとポリアクリル酸ナトリウム分散剤の組み合わせを含み得る。スラリー中で使用される分散剤の量は、カオリン粗製物の質量に対して0.01〜1質量%であってよい。カオリン粗製物を、固形分水準50%以上、例えば55%以上または60%以上で、4Lのセルを備えたラボ用のワーリングブレンダー(Waring blended)を使用して混練することができる。混練段階の間、カオリンスラリーのpHを、8.5〜10.5、例えば8.5〜9.5、または10.0〜10.5に調節できる。前記のpHを、ソーダ灰、カセイアルカリまたはアンモニアの1つまたはそれより多くを使用して調節できる。
カオリン粗製物の精製方法は、スラリーのデグリッティングを含むことができる。デグリッティングを、任意の公知の方式において、ふるい、砂箱、重力沈降またはハイドロサイクロンの1つまたはそれより多くを使用して実施できる。湿式または乾式のいずれかのデグリッティングを用いることができる。いくつかの実施態様において、デグリッティングを、カオリン粗製物と水とを合わせて、スラリー化された混合物を、ふるい、例えば325メッシュのふるいまたは200メッシュのふるいに通すことによって行うことができる。得られるデグリッティングされたカオリン粗製物は、通常、スライム(0.3μmより微細)から約15μmにわたる広い範囲のサイズを有するカオリン粒子で主に構成され得る。
デグリッティング後、得られるデグリッティングされたカオリンを浮選、選択凝集、および/または磁気分離に供することができる。浮選、選択凝集、および/または磁気分離は、カオリン粗製物のチタニア含有率を1.5質量%未満に低減し、且つ/または酸化鉄含有率を1.5質量%未満に低減するために役立つ。いくつかの実施態様において、選択凝集は、チタニア含有率を0.7質量%以下、0.5質量%以下、または0.4質量%以下に低減し、且つ/または酸化鉄含有率を1.25質量%以下、1質量%以下、または0.75質量%以下に低減できる。選択凝集は、カオリンのアルカリ含有率を上記のように低減できる。いくつかの実施態様において、選択凝集は、アルカリ含有率をカオリン粘土の0.2質量%以下、0.15質量%以下または0.1質量%以下に低減できる。磁気分離は、カオリン粘土の酸化鉄を低減できる。いくつかの実施態様において、磁気分離は、カオリン粘土の酸化鉄含有率を0.75質量%未満に低減できる。
選択凝集を任意の慣例的な方式で行ってよい。選択凝集において、装填された無機または有機の分子を使用して鉱物を鉱物種の相違に基づき互いに選択的に凝集させる。いくつかの実施態様において、凝集用ポリマーは100000Daを上回る分子量を有する高分子量のアニオン性ポリマーを含み得る。高分子量のアニオン性ポリマーを、アニオン性ポリアクリルアミド、アクリレートアクリルアミドコポリマー、アクリル酸アクリルアミドコポリマーおよびそれらの組み合わせから選択できる。選択凝集工程は、灰色の粗製物のみ、または様々な色のカオリン粘土の粗製配合物を加工して、高級な白色カオリン製品を得るものである。
前記方法はさらに、カオリン懸濁液を調質した後、そこに凝集用ポリマーを添加することを含み得る。調質段階は、選択凝集段階の間にカオリン粘土中の不純物(例えばチタニアまたは鉄を含有する不純物)上へのポリマーの吸着(高分子量のアニオン性ポリマー)を容易にするための様々な調質用化学物質を添加することを含み得る。カオリン懸濁液は固形分40%〜50%に調質され得る。他の適した調質段階は、カオリン懸濁液を少なくとも30分間エージングしてカオリン懸濁液のpHを調節した後、その懸濁液をエージングして、分散された水性懸濁液をもたらした後にナトリウム塩をカオリン懸濁液に添加するか、またはエージングの間に機械的にカオリン懸濁液を撹拌することを含み得る。
いくつかの実施態様において、少量の低分子量ポリアクリル酸ナトリウム分散剤を他の調質用化学物質(例えばオレイン酸および塩化カルシウム)と組み合わせてカオリン懸濁液に添加することによって、カオリン懸濁液を調質できる。その量の調質用化学物質およびポリアクリル酸ナトリウム分散剤は、選択凝集工程の間のカオリンの回収を改善できる。特に、適切な量の調質化学物質およびポリアクリル酸ナトリウム分散剤の場合、70質量%または75質量%もの高さのカオリン回収率で選択凝集から回収できる一方で、90を上回るGEBの、微細な粘土流の漂白された最終製品の白色度が保持される。
浮選を、湿式浮選、ウルトラ浮選、フロス浮選またはTREP浮選(チタニア除去および抽出工程)を含む任意の慣例的な方式で実施できる。浮選の一般的な方法は、Mathur, S.,“Kaolin Flotation”, Journal of Colloid and Interface Science, 256, pp.153−158, 2002内に記載されており、これに関して参照をもって本願内に含まれるものとする。
浮選、選択凝集および/または磁気分離する前にカオリンを遠心分離し、引き続く遠心分離作業が所望の粒子サイズ分布をもたらすように粒子サイズ分布を調節できる。理論に束縛されることを望むものではないが、遠心分離の使用はいくつかの不純物、例えば着色不純物の除去をもたらし、ひいては粘土の白色度を高めると考えられる。遠心分離を単独の段階または多段階で実施できる。いくつかの実施態様において、前記方法は高速遠心分離処理を含むことができ、その際、遠心分離は1000超〜10000の「g」の力で稼働できる。例えば、高速遠心分離処理を、2000〜7500、または2500〜5000の「g」の力で稼働できる。本願内で記載される方法において使用できる遠心分離の例は、バードソリッドボウル機、高速遠心分離機、水平三相遠心分離機、およびその種のものを含み得る。
加工中のカオリンを、任意にオゾン処理に供するか、または過酸化水素もしくは次亜塩素酸ナトリウムで処理してよい。オゾン処理は、オゾンを使用して成分、例えば、存在し得る有機の変色物を漂白することを含む。オゾンは、変色する有機物の実質的な部分を除去するために役立つだけでなく、有機添加剤、例えば分散剤またはポリマーの酸化分子を(もしそのような化合物が存在する場合は)破壊または解体するためにも役立つ。しかしながら、オゾンは、無機の分散剤にいかなる著しい影響も及ぼさない。オゾン、過酸化水素または次亜塩素酸ナトリウムを、粗製カオリンに関連するかまたは粘土加工段階の間に導入される有機の不純物を除去するために使用できる。
オゾンは、高水準の灰色粒子を含む粗製物を加工する際に有効であり得る。例えば、オゾンを使用して、80質量%以上までの灰色の粗製物(例えば90質量%以上、または100質量%までが灰色の粗製物)を加工し、さらに不純物を除去し、且つ最終カオリン製品の物理的特性(例えば白色度)を強化できる。デグリッティング直後、または物理的な選鉱段階、例えば選択凝集または磁気分離の後にオゾンを適用してよい。
オゾン処理を、適した用量水準、例えばカオリン1トンあたり0.1〜20ポンド(0.045〜9.072kg)のオゾンで行うことができる。いくつかの実施態様において、オゾン処理を、カオリン1トンあたり0.5〜10ポンド(0.227〜4.536kg)のオゾンの用量水準で行うことができる。オゾンを、スラリーを上向きに通過できる泡の流れとして適用することができる。これは、バッチ工程または連続工程であってよく、その際、オゾンの泡はパイプまたは他の導管、例えば混合および充填カラム中のスラリーの流れに対して向流で通過する。
デグリッティング、浮選、オゾン処理、遠心分離、選択凝集および磁気分離の1つまたはそれより多くから得られるカオリンをさらに精製できる。例えば、カオリンを、凝集、漂白、ろ過、再分散、乾燥、配合、および微粉砕の少なくとも1つを含む方法を使用してさらに精製して、含水カオリン製品をもたらすことができる。凝集は、同種の鉱物から1つの種の鉱物を分離することを含み、例えば、超微細カオリン粒子を微細または粗粒のカオリン粒子から分離する。凝集を、無機材料、例えば酸を使用して行うことができる。いくつかの実施態様において、硫酸をミョウバンと組み合わせて凝集のために使用できる。
本願内で記載される方法は、カオリン粒子の漂白を含み得る。一般に、漂白はカオリンの白色度を高めることを含む。漂白は、カオリンを、適した量のハイドロサルファイト(亜ジチオン酸)塩、過マンガン酸カリウム、酸素ガス、重クロム酸アルカリ、塩素酸アルカリ、亜塩素酸アルカリ、過硫酸アンモニウム、可溶性ペルオキシド、例えば過酸化ナトリウムおよび過酸化水素、または次亜塩素酸ナトリウムの1つ以上と接触させることを含み得る。いくつかの実施態様において、本願内で記載される方法は、漂白を含まない。
ろ過を用いてカオリン試料の固体含有率を(例えば55%以上まで)高め、且つ/または2μmより大きな粒子を実質的に除去できる。場合によっては、固体含有率を高めることが、引き続く噴霧乾燥作業の効率を改善する。ろ過を、回転円筒真空フィルタを使用して行うことができる。
ろ過から得られたろ過ケークを、pH約7.0で、適した分散剤を用いて再分散させることができる。いくつかの実施態様において、分散剤は、本願内で記載される分散剤の任意の1つ、例えばポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリル酸アンモニウム、ヘキサメタリン酸ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウム、テトラピロリン酸ナトリウム、ソーダ灰、カセイアルカリ、アンモニアまたはそれらの混合物を含み得る。
カオリンの乾燥、例えば噴霧乾燥を実施して、カオリンの湿分水準を低減できる。カオリンの乾燥は、引き続くカオリンの微粉砕を容易にすることができる。カオリンを噴霧乾燥、フラッシュ乾燥、回転乾燥、またはそれらの組み合わせによって乾燥させることができる。いくつかの実施態様において、乾燥後にカオリンは1.5質量%未満、1質量%未満、または0.5質量%未満の湿分水準を有し得る。
本願内で記載される方法は、カオリン粒子の微粉砕を含み得る。いくつかの実施態様において、カオリンを少なくとも1回微粉砕してよい。微粉砕は、存在し得る任意の集塊物を解体できる。そのような集塊物は、乾燥の間に生じることがあり、遠心分離および他の工程の作用によって達成される粒子サイズを変える。
いくつかの実施態様において、含水カオリン粘土製品の製造方法は、白い粗粒の粗製カオリン粘土を精製して、白い粗粒のカオリン粘土を製造することを含み得る。白い粗粒の粗製カオリン粘土の精製は、白い粗粒の粗製カオリン粘土のデグリッティング、浮選、オゾン処理、遠心分離、媒体粉砕、および/または磁気分離の1つまたはそれより多くを含んで、白い粗粒のカオリン粘土を製造できる。いくつかの実施態様において、含水カオリン製品の製造方法は、白い粗粒の粗製カオリン粘土を精製して、白い離層された粗粒のカオリン粘土を製造することを含み得る。例えば、粗粒のカオリン粘土を、精製後に、離層工程に供することができる。ガラスビーズ、シリカ砂、スチレンまたは高密度または低密度のセラミックビーズを、離層のための粉砕媒体として使用できる。
いくつかの実施態様において、含水カオリン粘土製品の製造方法は、第一のアルカリ含有率を有する第三紀の微細な粗製カオリン粘土を精製して、微細な含水カオリン粘土を製造することを含み得る。第三紀の微細な粗製カオリン粘土の精製は、第三紀の微細な粗製カオリン粘土のデグリッティング、浮選、選択凝集、および/またはオゾン処理の1つまたはそれより多くを含んで、微細な含水カオリン粘土を製造できる。微細な含水カオリン粘土は、第三紀の微細な粗製カオリン粘土のアルカリ含有率よりも低いアルカリ含有率を有し得る。
前記方法は、白い粗粒のカオリン粘土と微細な含水カオリン粘土とを適した質量比、例えば95:5〜5:95で配合して、配合物を製造することを含み得る。白い粗粒のカオリン粘土と微細な含水カオリン粘土との配物は、少なくとも80質量%が直径2μm以下、および微結晶の平均サイズ550Å以下、例えば530Å以下または510Å以下を有する粒子を有し得る。
遠心分離を使用して、超微細な含水カオリン流をもたらすことができる。いくつかの場合において、超微細な含水カオリン流をもたらすことは、精製された白い粗粒のカオリン粘土、精製された微細な含水カオリン粘土、それらの配合物、またはそれらの組み合わせを遠心分離することを含み得る。例えば、前記方法は、精製された白い粗粒のカオリン粘土を遠心分離して、超微細な含水カオリン流をもたらすことを含み得る。他の例において、前記方法は、精製された微細な含水カオリン粘土を遠心分離して、超微細な含水カオリン流をもたらすことを含み得る。さらに他の例において、前記方法は、精製された白い粗粒のカオリン粘土と、精製された微細な含水カオリン粘土との配合物を遠心分離して、超微細な含水カオリン流をもたらすことを含み得る。超微細な含水カオリン流は、少なくとも70質量%が直径0.3μm以下、および微結晶の平均サイズ400Å以下、例えば380Å以下、または350Å以下、または250Å以下を有する粒子を含み得る。
いくつかの実施態様において、含水カオリン粘土製品の製造方法は、超微細な含水カオリン流を精製して超微細な含水カオリン粘土にすることを含み得る。超微細含水カオリン流の精製は、凝集、漂白、ろ過、再分散、噴霧乾燥、微粉砕またはそれらの組み合わせの1つまたはそれより多くを含み得る。
超微細含水カオリン流の精製前に、本願内で記載される方法は、超微細な含水カオリン流を離層された粗粒のカオリン粘土と配合することを含み得る。
いくつかの実施態様において、前記方法は、精製された白い粗粒のカオリン粘土と、精製された微細な含水カオリン粘土とを配合する段階を含まない。例えば、含水カオリン粘土製品を、粗粒の含水カオリン流のみから、微細な含水カオリン流のみから、または離層された粗粒のカオリン粘土と組み合わせて、誘導できる。
含水カオリン製品が粗粒の含水カオリン流のみから誘導される場合、前記方法は、白い粗粒の粗製カオリン粘土の精製を含んで、本願内で記載される粒子を有する精製された白い粗粒のカオリン粘土を製造できる。白い粗粒の粗製カオリン粘土の精製は、白い粗粒の粗製カオリン粘土の混練および/またはデグリッティングの1つまたはそれより多くを含んで、白い粗粒のカオリン粘土を製造できる。前記方法はさらに、精製された白い粗粒のカオリン粘土を遠心分離して、本願内に記載される粗粒の含水カオリン流をもたらすことを含み得る。最後に、前記方法は、粗粒の含水カオリン流を、磁気分離、漂白、ろ過、再分散、噴霧乾燥、微粉砕またはそれらの組み合わせを使用して含水カオリン粘土製品へと精製することを含み得る。いくつかの例において、粗粒の含水カオリン流の粒子サイズを、5質量%以上の微細なカオリン粘土(例えば、選択凝集またはオゾン工程によって加工されたもの)を配合することによって調節した後、漂白または噴霧乾燥して、最終製品において97〜99質量%が目標の粒子サイズである2μm未満の粒子サイズを有し且つ少なくとも89.5のGEB白色度を達成できる。
本願において開発されるカオリン粘土製品は、セラミックハニカム用に製造されるコージエライト体の熱膨張および収縮特性の調節を助ける。
コージエライトセラミックおよびコージエライトセラミックの製造方法も開示される。前記方法は、本願内で記載される超微細な含水カオリン粘土を含む前駆体のコージエライトバッチ組成物を調製することを含み得る。前駆体のコージエライトバッチ組成物をさらに、材料、例えばタルク、アルミナ、水酸化アルミニウム、シリカ、結合剤、潤滑剤またはそれらの組み合わせと混合できる。前記方法は、前駆体のコージエライトバッチ組成物をグリーン体へと押出すことを含み得る。前記方法はさらに、グリーン体を焼結して、コージエライトセラミックを得ることを含み得る。
いくつかの実施態様において、前駆体のコージエライトバッチ組成物は10質量%〜30質量%、または15質量%〜25質量%の超微細な含水カオリン粘土を含む。
いくつかの実施態様において、前記コージエライトセラミックは、熱膨張率(25℃〜800℃)1.25×10-6/℃以下、または1.20×10-6/℃以下を示すことができる。例えば、ハニカム構造におけるコージエライトセラミックは、熱膨張率(25℃〜800℃)1.25×10-7/℃以下、または1.20×10-7/℃以下を有し得る。
使用方法
本願内で開示される含水カオリンを、カオリンが使用され得る任意の用途において使用することもできる。例えば、含水カオリン粘土製品を、コージエライト組成物中で有利に用いることができる。本願内で記載される含水カオリン粘土製品を、熱特性が強化されたコージエライトセラミックハニカムの焼結における原料成分として使用できる。本願内で記載されるとおり、含水カオリン粘土製品は、白い粗粒の含水カオリン粘土および微細な含水カオリン粘土を含み得る。それら2つの材料の組み合わせは、最終製品中でのコージエライトの結晶配向の程度を操作するための機構を作り出すことによって、コージエライトハニカムの熱機械的特性を強化すると予測される。
理論に束縛されることを望むものではないが、微細な粘土をより大きな離層された粘土と組み合わせて使用することは、複数の利点を有することがある。微細な粘土を使用して、押出の間の離層されたカオリンおよびタルクの配向を和らげ、低い熱膨張率を維持するように配向したコージエライトの結晶構造をもたらす一方で、セラミックハニカムの軸方向および横切る方向における熱膨張率の異方性の程度を最小化することがある。これは、典型的には標準の触媒コンバータまたはろ過動作の間に観察される温度変化に関連するマイクロクラック形成の程度を減少することがある。微細な粒子サイズの粘土は、グリーン体内で粒子の充填の改善も可能にする。より微細な含水粘土は、焼結された粘土では不可能な他のより大きな原料結晶の間の空隙を充填し得る。グリーン体内での粒子の充填の改善により、グリーン強度が高められ、基材の乾燥および焼成前の製品の変形をなくし得る。
グリーン体内でコージエライト前駆体がより均質な分布を有することが望ましく、そのことは、微細な含水カオリン成分の添加によって潜在的に可能にし得る。均質性の増加により、前駆体のコージエライトへの変換率の改善が可能になり、セラミック全体の熱膨張率を増加させかねない結晶構造内での不純物相の形成を制限し得る。より微細な含水粘土に関連して増加した表面積および低下した結晶性は、より低い反応温度を有することもあり、そのことにより、コージエライトへの全体的な変換率に影響を及ぼすことなく基材の温度または焼成時間を減少させることが可能となる。このことが、製品の製造に関連するエネルギーのコストを低減し得る。
本願内で記載されるコージエライトセラミックを含む基材も開示される。前記基材は自動車触媒基材またはディーゼル微粒子フィルタを含み得る。
含水カオリン粘土製品を、例えばコーティングにおける他の組成物中で使用することもできる。コーティング組成物を、産業用コーティング(例えば自動車用コーティングおよび建築用コーティング)、インク、フィルム、接着剤および塗料を含むいくつかの用途のために使用できる。いくつかの実施態様において、コーティングを塗料組成物、例えば高光沢塗料、半光沢塗料または艶消し塗料中で使用できる。
いくつかの実施態様において、含水カオリン粘土製品を、接着剤中で使用できる。含水カオリン粘土製品を、プラスチック、紙、例えば感熱紙として、またはフィラーとして使用することもできる。本願内で開示されるカオリン粘土製品の製造方法は、本願内に記載される全ての工程段階を含まなくてもよいことに留意すべきである。例えば、カオリン粘土製品を、遠心分離段階から生成された粗粒の部分から製造できる。特に、遠心分離段階から生成された粗粒の部分を、追加的な加工を介して、例えば磁気分離、引き続く離層を使用してさらに加工して、タイヤまたはゴム用途およびその種のものにおけるフィラー/エクステンダーとして使用される広範な高アスペクト比の製品を得ることができる。
限定されない例として、本開示の特定の実施態様の例を以下に示す。
以下の例は、本願内で特許請求される組成物および/または方法をどのように行い且つ評価するのかについての完全な開示および説明を当業者に提供するために示され、純粋に説明のためであることが意図され、且つ、本開示の範囲を限定することは意図されていない。特段記載されない限り、部は質量部であり、温度は℃であるかまたは周囲温度であり、且つ圧力は大気圧または大気圧付近である。
例1: 微細な粒子サイズのカオリン流の製造
例1は、超微細な粒子サイズのカオリン流を得るための粗粒および微細な粗製物の製造方法を概説する。粗粒のカオリン粘土は、中央ジョージアの鉱床中に見出される白い粘土を含み得る。微細な粘土は、中央ジョージアから採掘された第三紀のカオリン、または東ジョージア地域から採掘された第三紀のカオリンを含み得る。微細に散在するカオリン粗製物は、カオリンの形成時代および不純物の種類および水準に依存して、灰色、クリーム色、白、茶色、赤、ピンク色にわたる色のものであってよい。
この例においては、中央ジョージアからの粗粒の白い組成物を、4Lのセルを備えたラボ用のワーリングブレンダーを使用して固形分60%で混練した。ケイ酸ナトリウムおよびポリアクリル酸ナトリウム分散剤の組み合わせを粗粒の白い粗製試料中に組み込んだ。混練の間、粘土スラリーのpHをソーダ灰で調節して目標水準の9.0にした。その粘土スリップを次に200メッシュのふるいを使用して固形分40%でデグリッティングし、次いで遠心分離して、Sedigraph Model 5100(Micromeritics製)によって測定された際に76質量%の粒子が直径2μm未満を示す目標の粒子サイズが得られた。遠心分離された粘土(微細部分)を次に、2段階で磁気分離に供して、チタニア・鉄を含む不純物を除去した。
中央ジョージア鉱山からの灰色、茶色、赤およびピンク色の微細な粘土の混合物を、4Lのセルを備えたラボ用のワーリングブレンダーを使用して固形分60%で混練した。この例において、灰色の粗製物の量は40%に保持された。ケイ酸ナトリウムおよびポリアクリル酸ナトリウム分散剤の組み合わせを微細な粘土粗製物中で使用した。混練の間、粘土スラリーのpHをソーダ灰で調節して目標水準の10.0にした。次いで、粘土スリップを200メッシュのふるいを使用して固形分45%でデグリッティングし、次に選択凝集して、選鉱された微細なカオリン流が得られ、2段階の磁気分離工程から得られた上述の粗粒の流と配合した。選択凝集段階前に、粘土スリップを固形分40〜50%で、様々な調質用化学物質を使用して調質し、選択凝集段階の間のチタニア・鉄を含む不純物上へのポリマーの吸着を容易にした(高分子量のアニオン性ポリアクリルアミド)。選択分離容器への供給物の固形分を20%に調節して、ポリマーで補助しながら凝集相を沈殿させて、変色した不純物をカオリン粘土から効率的に除去した。沈殿速度は1インチ(2.54cm)あたり7.5分に保持した。沈殿が完了した後、選鉱されたカオリン粘土が上方から得られる一方で、白い凝集された変色した不純物が選択凝集装置の底部から除去された。カオリン粘土を次に、オゾンに供して、残留ポリマーを除去し、また、カオリン粘土と関連する有機化合物を排除した。
選鉱された粗粒のカオリン粘土流および微細なカオリン粘土流を次に配合して、Sedigraphによって測定する際に93質量%の粒子が2μm未満である目標粒子サイズにした。この例においては、75%の微細な流と25%の粗粒の流との配合物が、遠心分離機の供給物のための目標粒子サイズをもたらした。この配合物を次に、高速遠心分離に供して(AlphaLavalのディスクノズル遠心分離機を模倣)、粒子の最低70質量%が直径0.3μm以下である微細な流のカオリン粘土が得られた。遠心分離機の粘土を次に、硫酸およびミョウバンを用いてフロック処理し(flocked)、ろ過し、ポリアクリル酸アンモニウム分散剤を用いて再分散させた。図1に示されるフローチャートは、カオリン微細流の製造方法を概説する。表1は、上述の例から得られた最終的なカオリン微細流の物理的特性を示す。対照および例示的な微細流におけるXRFの結果を表2に示す。
従来の方法を使用して対照を製造した。従来の方法においては、粗製のカオリンをケイ酸ナトリウム/ミョウバンおよびソーダ灰分散剤の存在下で分散させて、分散液を製造した。その分散液を次にハイドロサイクロン処理し、篩別し、遠心分離によりサイズ分級した。遠心分離された粘土を次に、浮選に供して、チタニア・鉄を含む不純物を除去した。浮選段階の間、様々な有機および無機の化学物質を使用して浮選を促進する。浮選段階において使用される主な有機化学物質は、トールオイル脂肪酸およびヒドロキサメートである。浮選から得られる改良されたカオリン粘土を次に、オゾンに供して、有機物に基づく化学物質を含む有機成分およびカオリン自体中の有機物を除去した。オゾン処理された粘土を次に、AlphaLavalディスクスタック遠心分離機を使用して遠心分離し、対象のカオリン粘土のために望ましい粒子サイズが得られた。遠心分離機の粘土を酸性pH(〜3)で、ミョウバンおよび硫酸を使用して漂白した。フロック処理工程に続き、真空ろ過を適用して水、可溶性塩およびカオリン粒子からの鉄を除去した。また、ろ過は、ろ過ケークにおける固形分を60%にまで高めた。ろ過された粘土を、ポリアクリル酸アンモニウムを使用して分散させた。分散剤は、次の噴霧乾燥のための流動性をもたらす。粘土を次に最終的な用途のために噴霧乾燥/微粉砕した。
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表2に示されるとおり、両方の一価(Na+、K+)アルカリ、二価のカチオン(Mg2+、Ca2+)およびリンの水準は、対照の微細流に比して、例示的な微細流中では低い。カチオン性のアルカリ種およびアニオン種は、セラミックハニカムの熱特性(熱膨張係数および熱安定性を含む)に不利であることがある。従って、より低い値のアルカリ種およびアニオン種は、製造されるセラミックハニカム体のより良好な熱特性と言い換えることができる。
例2: 微細な粒子サイズのカオリン流の製造
離層されたおよび微細な粒子サイズのカオリン流の配合物を図2に示すとおりに製造した。対照の試料を上記の例に記載したように製造した。粗粒の離層された流は、中央ジョージア地域の2つの異なる源の粗粒の粘土から得られた。微細な粘土は、中央ジョージア地域から採掘された第三紀のカオリンからなった。表3は、例2から得られた最終的なカオリン微細流の物理的特性を示す。対照および例示的な微細流におけるXRFの結果を表4に示す。
図3および4は、配合されたカオリン粘土および対照を含むセラミックディスクの熱膨張率の比較である。配合されたカオリン粘土を含むセラミックディスクは、同一の材料を含むセラミックハニカムの熱膨張率よりも10倍小さい熱膨張率を有することが予測され得る。
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カオリン製品における残留有機物分析
質量分析法を使用して、セラミック基材について、対照の含水カオリン製品および本発明の微細な含水カオリン製品において有機物分析を行った。製造された2つ(対照および本発明の製品)の試料を、Phenomenex ZB−5MSiカラムにおいて、1マイクロリットル容積のスプリットレス式の注入を用いて直接的に分析した。質量分析は、有機物の水準に関する限りは、試験された2つの試料のクロマトグラムにおいて顕著な相違はないことを示した。実際に、分析結果によれば、本発明の微細なカオリン製品は、より清浄な誘導抽出物をもたらした。従って、新たに開発された方法が、セラミック基材について同様の微細なカオリン製品をもたらし得ることが、質量分析法により確認される。
例3: 粗粒のカオリン顔料の製造
例3は、粗粒のカオリン粗製物からの粗い粒子サイズのカオリン製品の製造方法を概説する(図5にも描く)。この例において使用される粗粒のカオリン粗製物は典型的には、中央ジョージアのカオリン鉱床中で見つけられる白い色であり得る。
この例において、粗粒の白い粗製物(BASFの中央ジョージア鉱床から得られた)を、固形分60質量%で、ケイ酸ナトリウムおよびポリアクリル酸ナトリウム分散剤の存在下で、4Lのセルを備えたラボ用ワーリングブレンダーを使用して混練して、粘土スラリーを製造した。混練段階の間に、ソーダ灰を使用して粘土スラリーのpHを8.5〜9.0に調節して、粘土スリップを製造した。その粘土スリップを次に200メッシュのふるいを使用して固形分40%でデグリッティングし、次いで、遠心分離して、Sedigraph Model 5100によって測定された際に75〜80質量%の範囲で2μm未満の粒子サイズを有する目標の粒子サイズが得られた。遠心分離された生成物(微細部分)を次に、磁気分離に供して、チタニア・鉄を含む不純物を除去した。遠心分離段階から生成された粗粒の部分を、追加的な加工を介して、例えば磁気分離、引き続く離層を使用してさらに加工して、タイヤ/ゴム用途などにおけるフィラー/エクステンダーとして使用される広範な高アスペクト比の製品を得ることができることが注記されるべきである。
微細な部分の磁気分離から得られた生成物を次に、硫酸およびミョウバンを用いてフロック処理し、次いでろ過した。ろ過ケークを、固形分約60%で、適切な分散剤を用いてpH約7.0で再分散させて、解凝集された粘土スラリーが得られた。有用な分散剤は、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリル酸アンモニウム、ヘキサメタリン酸ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウム、ピロリン酸4ナトリウム、ソーダ灰、カセイアルカリ、アンモニアおよびそれらの配合物を含む。生じる分散されたカオリンスラリーを次に噴霧乾燥して、粗粒のカオリン顔料が得られた。そのような粗粒のカオリン顔料は、数ある産業用途のコーティング、塗料、接着剤、インクおよび感熱紙からの多くの用途を有する。
図5は粗粒のカオリン顔料を製造するための工程のフローシートであり、表5に本発明の粗粒のカオリン製品の物理的特性を要約する。表5に示されるとおり、89.9のGEBを有し且つ84質量%の粒子が2μm未満の粒子サイズを有する最終製品が得られた。粗粒のカオリン顔料の粒子サイズを、還元性の漂白または噴霧乾燥前に選択凝集およびオゾンによって処理された5%以上の微細な含水カオリン粘土を添加することによって調節して、目標の粒子サイズおよび少なくともGEB89.5の白色度を粗粒カオリン製品上で達成できることが注記されるべきである。
表5には、比較のため、BASFの製造設備から得られた対照の顔料(市販品)の物理的特性が含まれる。対照の顔料を浮選および他の加工段階によって加工する。
粗粒のカオリン製品を、76%のPVC(顔料体積濃度)を有する艶無し塗料として配合した。塗料の塗布試験結果を表6に要約する。表6に示されるとおり、粗粒顔料は、対照の粗粒顔料に比して、艶無し配合物中で同様の光学的特性(隠ぺい率、反射率、白度(whiteness)、光沢および着色力)をもたらす。
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例4: 微細な粒子サイズのカオリンの製造
例4は、図6の工程フローシートに示されるとおり、粗粒および微細な粗製物からの微細な粒子サイズのカオリン顔料の製造を記載する。
概論: この例においては、80〜82%が2μm未満の粒子サイズである加工された粗粒のカオリン粘土流を、95〜96%が2μm未満の粒子サイズである加工された微細なカオリン流と、約20/80から30/70までの配合比で配合して、90〜94%が2μm未満の粒子サイズを有する最終的な本発明の微細な粘土顔料が得られた。ここで、粗粒および微細な粒子サイズの流の配合を、工程中の任意の点、つまり、加工された流の物理的な分離段階の後、還元性漂白工程の間もしくはその後、またはろ過の後/噴霧乾燥の前で用いて、最終的な本発明の微細なカオリン顔料が得られることに言及する価値がある。
この例において使用された粗粒のカオリン粘土は典型的には、中央ジョージア鉱床中で見出されるような白い色であり得る一方で、微細な粘土は、中央ジョージアから採掘された第三紀のカオリンまたは東ジョージア地域から採掘された第三紀のカオリンからなる。それらの微細に散在するカオリン粗製物は、カオリンの形成時代および不純物の種類および水準に依存して、灰色、クリーム色、赤、ピンク、茶色にわたる色を伴って、鉱床中で見つけることができる。記載された方法は、様々な色および不純物を有するそのようなカオリン粗製物を加工および改良するための汎用性がある。この開示の一部として、高水準の灰色の粗製物の加工においてオゾンが効果的であることが判明している。特に、80%まで、またはそれより多くの灰色粗製物(例えば100%の灰色粗製物)を、微細な粘土流内で加工して、最終的な微細なカオリン顔料を得ることができる。粗粒の粗製プロセス流と微細な粗製プロセス流との両方にオゾンを適用して、不純物をさらに除去し且つ最終的なカオリン製品の特性(例えば白色度)を高めることができる。オゾンをデグリッティング直後、または物理的な選鉱段階、例えば選択凝集または磁気分離の後に適用できる。
微細なカオリン製品の製造: この例においては、中央ジョージアの鉱床からの粗粒の白い粗製物を、固形分60質量%で、4Lのセルを備えたラボ用のワーリングブレンダーを使用して、ケイ酸ナトリウムおよびポリアクリル酸ナトリウム分散剤の存在下で混練して、粘土スラリーを製造した。混練段階の間、ソーダ灰を用いて粘土スラリーのpHを目標水準の8.5〜9.0に調節して、粘土スリップを製造した。その粘土スリップを次に、固形分40質量%で200メッシュのふるいを使用してデグリッティングし、次いで遠心分離して、Sedigraph Model 5100によって測定された際に75〜80質量%が2μm未満の粒子サイズを有する目標の粒子サイズが得られた。遠心分離された生成物(微細部分)を次に、磁気分離に供して、チタニア・鉄を含む不純物を除去した。
微細な粗製物のために、中央ジョージア鉱山からの灰色、クリーム色、茶色、赤およびピンク色の微細な粘土の混合物を、固形分60質量%で、4Lのセルを備えたラボ用のワーリングブレンダーを使用して、ケイ酸ナトリウムおよびポリアクリル酸ナトリウム分散剤の存在下で混練して、粘土スラリーを製造した。混練段階の間に、ソーダ灰を用いて粘土スラリーのpHを目標水準の10.0〜10.5に調節して、粘土スリップを製造した。その粘土スリップを次に、固形分45質量%で、200メッシュのふるいを使用してデグリッティングし、次いで選択凝集を行って、選鉱された微細なカオリン流が得られた。微細な粗製物を単独で加工して、高級な白色カオリン製品を得ることもできるし、先述のとおり、それらの粗製物は様々な色のカオリン粘土の配合物であってもよいことが注記されるべきである。
選択凝集前に、デグリッティングされた粘土スリップを固形分40〜50質量%で調質し、選択凝集段階の間のチタニア・鉄を含む不純物上へのポリマーの吸着を容易にした(高分子量のアニオン性ポリアクリルアミド)。調質段階の間、少量の低分子量のポリアクリル酸ナトリウム分散剤を、他の調質用化学物質(オレイン酸および塩化カルシウム)と一緒にカオリン粘土に添加して、変色したチタニア・鉄を含む不純物を粘土粒子から除去することを強化するとともに、選択凝集工程の間のカオリンの回収率を改善した。
選択分離容器への供給固形分を次に、20%に調節して、ポリマーで補助しながら凝集相を沈殿させて、変色した不純物をカオリン粘土から効率的に除去した。沈殿速度は1インチあたり7.5分に保持した。沈殿が完了した後、選鉱されたカオリン生成物が上方から得られる一方で、白い凝集された変色した不純物は選択凝集装置の底部から除去された。カオリン生成物を次にオゾンに供して、残留ポリマーを除去し、また、カオリン粘土と関連する有機化合物を排除した。この例においては、意外なことに、適切な量の調質用化学物質およびポリアクリル酸ナトリウム分散剤を使用することにより、選択凝集からの70質量%または75質量%までもの高さのカオリン回収率を達成できる一方で、90GEBを上回る、微細粘土流の最終的な漂白された製品の白色度が保持されることが判明した。
選鉱された粗粒および微細なカオリン生成物流を次に配合して、Sedigraphによって測定する際に90〜94質量%の粒子が2μm未満である目標粒子サイズにした。この例においては、75質量%の微細な流および25質量%の粗粒の流の配合物が、目標の粒子サイズをもたらした。この配合された生成物を次に、硫酸およびミョウバンを用いて、pH2.8〜3.0でフロック処理し、ハイドロサルファイトナトリウムで漂白し、ろ過し/濯いで、適切な分散剤を用いて再分散させた。再分散されたろ過生成物を次に、噴霧乾燥させ、得られる噴霧乾燥生成物を0.02”のふるいを備えたマイクロ微粉砕機を使用して微粉砕し、最終的な微粉砕された製品が得られた。
カオリン製品の最終的な用途に依存して、広範な分散剤、例えばポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリル酸アンモニウム、ヘキサメタリン酸ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウム、ピロリン酸4ナトリウム、ソーダ灰、カセイアルカリ、アンモニアおよびそれらの配合物を、ろ過後(post filter)の分散剤として、微細なカオリン顔料を製造するための噴霧乾燥前に使用できる。場合により、微粉砕段階を除外し、且つ噴霧乾燥された顔料をこの例において得られたようなビードの形態で使用できる。
表7に、例4から得られた微細カオリン顔料の物理的特性を要約する。この表には、比較のため、BASFの製造設備から得られた対照の顔料(市販品)の物理的特性が含まれる。対照の顔料を浮選および他の加工段階によって加工する。表7に示されるとおり、微細カオリン顔料の物理的特性は、対照の顔料に比して同様であるか、または改善されている。
前記の微細カオリン顔料を、高光沢塗料、エッグシェル塗料、および艶無し塗料として調合した。塗料の塗布試験結果を表8〜10に要約する。表8〜10に示されるとおり、微細顔料は、対照の微細顔料に比して、同様の光学的特性をもたらす。
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例5: 超微細な粒子サイズのカオリン顔料の製造
例5は、粗粒および微細な粗製物からの超微細な粒子サイズのカオリン顔料の製造方法を記載する(図7に示される工程フローシート)。微細な流および粗粒の流は(配合前に)例4に記載されるように得られた。微細な流および粗粒の流を配合し、公称93〜94質量%が2μm未満の粒子サイズを有する、つまり、粗粒のカオリン流と微細なカオリン流とを質量比25/75で合わせた。一般に、微細な流と粗粒の流とを配合して、80〜96質量%が2μm未満である公称粒子サイズにすることができる。その配合物を次に、ディスクノズル遠心分離機(AlphaLaval)を使用して遠心分離して、少なくとも70質量%が0.3μm未満の粒子サイズを有する超微細な流が得られた。
少なくとも70質量%が0.3μmよりも微細な粒子サイズであるAlphaLaval遠心分離機から得られた超微細な流を、硫酸およびミョウバンを用いて、pH2.8〜2.9でフロック処理し、次に、ハイドロサルファイトナトリウムを用いて漂白し、ろ過し/濯ぎ、分散剤を使用して(例4に記載したとおり)pH=約7.5(典型的なpH範囲は6.0〜8.0であってよい)で再分散させた。再分散されたろ過生成物を次に、噴霧乾燥させ、得られる噴霧乾燥生成物を0.02”のふるいを備えたマイクロ微粉砕機を使用して微粉砕し、最終的な微粉砕された製品が得られた。いくつかの用途においては、噴霧乾燥された超微細な顔料を、この形態で、微粉砕は行わずに使用することもある。
本発明の超微細カオリン顔料の物理的特性を表11に要約する。この表には、対照の超微細顔料の物理的特性が含まれる。この表に示されるとおり、本発明の超微細粘土顔料の物理的特性は、対照の顔料に比して同様であり、本発明の微細顔料の白色度値は対照の顔料よりもいくぶん高い。
表11は、上述の例から得られた本発明の超微細カオリン顔料の物理的特性を示す。この表には、比較のため、BASFの製造設備から得られた対照の顔料(市販品)の物理的特性が含まれる。対照の顔料を浮選および他の加工段階によって加工する。表11に示されるとおり、超微細カオリン顔料の物理的特性は、対照の顔料に比して同様であるか、または改善されていた。
前記の超微細カオリン顔料を、高光沢塗料および半光沢塗料として調合した。塗料の塗布試験結果を表12および13に要約する。表12および13に示されるとおり、超微細顔料は、対照の超微細顔料に比して、同様の光学的特性をもたらす。
Figure 2019518692
Figure 2019518692
Figure 2019518692
添付の特許請求の範囲の組成物および方法は、本願内に記載される特定の組成物および方法による範囲に限定されず、本願内に記載される特定の組成物および方法は特許請求の範囲のいくつかの態様の説明として意図されており、且つ、機能的に等価である全ての組成物および方法が、特許請求の範囲内であることが意図されている。本願内に示され且つ記載されたものの他に、組成物および方法の様々な変更物が、添付の特許請求の範囲内であることが意図されている。さらには、本願内で開示された一定の代表的な材料および方法段階のみが特に記載されている一方で、材料および方法段階の他の組み合わせも、特に述べられていなくても、添付の特許請求の範囲内であることが意図されている。従って、段階、要素、成分または構成要素の組み合わせは、本願内で明確に言及されていていることもあるが、しかし、段階、要素、成分または構成要素の他の組み合わせが、明示的に述べられていなくても含まれる。

Claims (54)

  1. 超微細な含水カオリン粘土の製造方法であって、
    (i) 白い粗粒の粗製カオリン粘土を精製して、少なくとも80質量%の粒子が直径2μm以下を有する粒子を有する精製された白い粗粒のカオリン粘土を製造すること、および/または、第一のアルカリ含有率を有する第三紀の微細な粗製カオリン粘土を精製して、少なくとも90質量%の粒子が直径1μm以下を有する粒子を有する精製された微細な含水カオリン粘土を製造すること、
    ここで、前記第三紀の微細な粗製カオリン粘土の精製は選択凝集を含み、前記第一のアルカリ含有率よりも低い第二のアルカリ含有率を有する精製された微細な含水カオリン粘土をもたらす、
    (ii) 前記精製された白い粗粒のカオリン粘土、前記精製された微細な含水カオリン粘土、または前記精製された白い粗粒のカオリン粘土と前記精製された微細な含水カオリン粘土との配合物を遠心分離して、超微細な含水カオリン流をもたらすこと、
    ここで、前記超微細な含水カオリン流は、少なくとも70質量%が直径0.3μm以下を有し且つ微結晶の平均サイズが400Å以下である粒子を含む、
    および
    (iii) 前記超微細な含水カオリン流を、凝集、漂白、ろ過、再分散、噴霧乾燥、微粉砕またはそれらの組み合わせを使用して精製して、超微細な含水カオリン粘土にすること、
    ここで、前記超微細な含水カオリン粘土は、前記超微細な含水カオリン粘土の0.2質量%以下の全アルカリ含有率を有する、
    を含む、前記方法。
  2. (i)が、前記白い粗粒の粗製カオリン粘土を精製して、精製された白い粗粒のカオリン粘土を製造することを含み、且つ(ii)が、前記精製された白い粗粒のカオリン粘土を遠心分離することを含む、請求項1に記載の方法。
  3. (i)が、前記第三紀の微細な粗製カオリン粘土を精製して、精製された微細な含水カオリン粘土を製造することを含む、請求項1または2に記載の方法。
  4. (ii)が、前記精製された微細な含水カオリン粘土を遠心分離することを含む、請求項3に記載の方法。
  5. 超微細な含水カオリン粘土の製造方法であって、
    (a) 白い粗粒の粗製カオリン粘土を精製して、少なくとも80質量%の粒子が直径2μm以下を有する粒子を有する精製された白い粗粒のカオリン粘土を製造すること、
    (b) 第一のアルカリ含有率を有する第三紀の微細な粗製カオリン粘土を精製して、少なくとも90質量%の粒子が直径1μm以下を有する粒子を有する精製された微細な含水カオリン粘土を製造すること、
    ここで、第三紀の微細な粗製カオリン粘土の精製は選択凝集を含み、前記第一のアルカリ含有率よりも低い第二のアルカリ含有率を有する精製された微細な含水カオリン粘土をもたらす、
    (c) 前記精製された白い粗粒のカオリン粘土と前記精製された微細な含水カオリン粘土とを、質量比95:5〜5:95で配合して、少なくとも80質量%の粒子が直径2μm未満を有する配合物を製造すること、
    (d) 前記配合物を遠心分離して、超微細な含水カオリン流をもたらすこと、および
    (e) 前記超微細な含水カオリン流を精製して、超微細な含水カオリン粘土にすること、
    ここで、精製は、凝集、漂白、ろ過、再分散、噴霧乾燥、微粉砕またはそれらの組み合わせを含み、且つ、前記超微細な含水カオリン粘土は、前記超微細な含水カオリン粘土の0.2質量%以下の全アルカリ含有率を有する、
    を含む、前記方法。
  6. 前記超微細な含水カオリン流は、少なくとも70質量%の粒子が直径0.3μm以下を有する粒子を含む、請求項5に記載の方法。
  7. 前記超微細な含水カオリン流は、微結晶の平均サイズ400Å以下を有する粒子を含む、請求項5または6に記載の方法。
  8. 前記配合物は、90〜98質量%の粒子が直径2μm以下を有する粒子を含む、請求項5から7までのいずれか1項に記載の方法。
  9. 前記配合物は、少なくとも98質量%の粒子が直径2μm以下を有する粒子を含む、請求項5から7までのいずれか1項に記載の方法。
  10. 前記配合物は、微結晶の平均サイズ300Å〜600Åを示す、請求項5から9までのいずれか1項に記載の方法。
  11. 前記精製された白い粗粒のカオリン粘土と前記精製された微細な含水カオリン粘土との配合が、前記精製された白い粗粒のカオリン粘土と前記精製された微細な含水カオリン粘土とを質量比50:50〜90:10で配合することを含む、請求項5から10までのいずれか1項に記載の方法。
  12. 前記精製された白い粗粒のカオリン粘土と前記精製された微細な含水カオリン粘土との配合が、前記精製された白い粗粒のカオリン粘土と前記精製された微細な含水カオリン粘土とを質量比60:40〜70:30で配合することを含む、請求項11に記載の方法。
  13. 前記超微細な含水カオリン流を精製する前に、前記超微細な含水カオリン流と、精製され離層された粗粒のカオリン粘土とを配合することをさらに含み、ここで、前記精製され離層された粗粒のカオリン粘土は、少なくとも80質量%の粒子が直径2μm以下を有する粒子を有する、請求項1から12までのいずれか1項に記載の方法。
  14. 前記超微細な含水カオリン流と前記精製され離層された粗粒のカオリン粘土との間の質量比は5:95〜95:5である、請求項13に記載の方法。
  15. 前記精製された白い粗粒のカオリン粘土は、微結晶の平均サイズ600Å〜950Åを示す、請求項14に記載の方法。
  16. 前記精製された微細な含水カオリン粘土は、微結晶の平均サイズ200Å〜450Åを示す、請求項1から15までのいずれか1項に記載の方法。
  17. 前記超微細な含水カオリン粘土は、前記超微細な含水カオリン粘土の総質量に対して0.15質量%以下の全アルカリ含有率を有する、請求項1から16までのいずれか1項に記載の方法。
  18. 前記超微細な含水カオリン粘土は、前記超微細な含水カオリン粘土の総質量に対して、酸化ナトリウム含有率0.05質量%以下、および酸化カリウム含有率0.10質量%以下を有する、請求項1から17までのいずれか1項に記載の方法。
  19. 前記第三紀の微細な粗製カオリン粘土の精製が、さらにオゾン処理を含む、請求項1から18までのいずれか1項に記載の方法。
  20. 前記超微細な含水カオリン流中の粒子は、微結晶の平均サイズ200Å〜400Åを示す、請求項1から19までのいずれか1項に記載の方法。
  21. 前記精製された白い粗粒のカオリン粘土が、前記精製された白い粗粒のカオリン粘土の質量に対して0.3質量%〜0.5質量%の酸化鉄含有率を有する、請求項1から20までのいずれか1項に記載の方法。
  22. 前記第三紀の微細な粗製カオリン粘土が、前記第三紀の微細な粗製カオリン粘土の総質量に対して0.2質量%を上回る第一のアルカリ含有率を有する、請求項1から21までのいずれか1項に記載の方法。
  23. コージエライトセラミックの製造方法であって、
    (a) 請求項1から22までのいずれか1項に記載の方法によって製造された超微細な含水カオリン粘土を含む前駆体のコージエライトバッチ組成物を調製すること、
    (b) 前記前駆体のコージエライトバッチ組成物をグリーン体へと押出すこと、および
    (c) 前記グリーン体を焼結して、コージエライトセラミックを得ること、
    を含む、前記方法。
  24. 前記前駆体のコージエライトバッチ組成物が、10〜30質量%の前記超微細な含水カオリン粘土を含む、請求項23に記載の方法。
  25. 前記前駆体のコージエライトバッチ組成物がさらに、タルク、アルミナ、水酸化アルミニウム、シリカ、結合剤、潤滑剤またはそれらの組み合わせを含む、請求項23または24に記載の方法。
  26. 請求項23から25までのいずれか1項に記載の方法により製造されたコージエライトセラミック。
  27. 前記コージエライトセラミックが、熱膨張率(25℃〜800℃)1.25×10-6/℃以下を示す、請求項26に記載のコージエライトセラミック。
  28. 前記コージエライトセラミックが、熱膨張率(25℃〜800℃)1.25×10-7/℃以下を示す、請求項27に記載のコージエライトセラミック。
  29. 前記コージエライトセラミックがハニカム構造を有する、請求項26から28までのいずれか1項に記載のコージエライトセラミック。
  30. 請求項26から29までのいずれか1項に記載のコージエライトセラミックを含む基材。
  31. 前記基材が、自動車触媒基材またはディーゼル微粒子フィルタである、請求項30に記載の基材。
  32. 請求項1から22までのいずれか1項に記載の方法により製造された超微細な含水カオリン粘土を含む組成物。
  33. 前記組成物が、コーティング、塗料、インク、接着剤またはフィラーである、請求項32に記載の組成物。
  34. 前記組成物が塗料である、請求項32または33に記載の組成物。
  35. 前記塗料が、高光沢塗料、半光沢塗料、エッグシェル塗料または艶無し塗料から選択される、請求項34に記載の組成物。
  36. 粘土中の少なくとも70質量%の粒子が直径0.3μm以下を有し且つ微結晶の平均サイズ300Å以下を有する、精製された含水カオリン粘土を含むカオリン粘土であって、ここで、前記カオリン粘土が前記カオリン粘土の総質量に対して0.2質量%以下の全アルカリ含有率を有する、前記カオリン粘土。
  37. 前記カオリン粘土が、有機酸不含であるか、または痕跡量の有機酸を含む、請求項36に記載のカオリン粘土。
  38. 前記精製された含水カオリン粘土が、精製された白い粗粒のカオリン粘土と精製された微細な含水カオリン粘土との、質量比5:95〜95:5での配合物である、請求項36または37に記載のカオリン粘土。
  39. 前記質量比が、50:50〜90:10である、請求項38に記載のカオリン粘土。
  40. 前記質量比が、60:40〜70:30である、請求項39に記載のカオリン粘土。
  41. 離層された粗粒のカオリン粘土をさらに含む、請求項38から40までのいずれか1項に記載のカオリン粘土。
  42. 前記カオリン粘土が、前記カオリン粘土の総質量に対して、酸化ナトリウム含有率0.05質量%以下、および酸化カリウム含有率0.10質量%以下を有する、請求項36から41までのいずれか1項に記載のカオリン粘土。
  43. 前記粘土中の少なくとも75質量%の粒子が、直径2μm以下を有する、請求項36から42までのいずれか1項に記載のカオリン粘土。
  44. 前記粘土中の少なくとも92質量%の粒子が、直径2μm以下を有する、請求項36から43までのいずれか1項に記載のカオリン粘土。
  45. 含水カオリン顔料の製造方法であって、
    (i) 白い粗粒の粗製カオリン粘土を精製して、少なくとも55質量%の粒子が直径2μm以下を有する粒子を有する精製された白い粗粒のカオリン粘土を製造すること、
    (ii) 前記精製された白い粗粒のカオリン粘土を遠心分離して、粗粒の含水カオリン流をもたらすこと、
    ここで、前記粗粒の含水カオリン流は、少なくとも75質量%の粒子が直径2μm未満を有する粒子を含む、および
    (iii) 前記粗粒の含水カオリン流を磁気分離、漂白、ろ過、再分散、噴霧乾燥、微粉砕またはそれらの組み合わせを使用して精製して粗粒の含水カオリン粘土にすること、
    ここで、前記粗粒の含水カオリン粘土は少なくとも89.5のGEBを有し且つ少なくとも80質量%の粒子が直径2μm未満を有する、
    を含む、前記方法。
  46. 前記粗粒の含水カオリン流の精製が、前記粗粒の含水カオリン流を、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリル酸アンモニウム、ヘキサメタリン酸ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウム、ピロリン酸4ナトリウム、ソーダ灰、カセイアルカリ、アンモニアおよびそれらの混合物から選択される分散剤の存在下で再分散させることを含む、請求項45に記載の方法。
  47. 前記含水カオリン粘土が、少なくとも98質量%の粒子が直径5μm未満を有し、少なくとも80質量%の粒子が直径2μm未満を有し且つ平均粒子サイズ0.6μm以下を有する粒子を含む、請求項45または46に記載の方法。
  48. 前記含水カオリン粘土は、50ppm以下の+325メッシュの残分を含む、請求項45から47までのいずれか1項に記載の方法。
  49. 前記含水カオリン粘土は、表面積15m2/g以下を有する、請求項45から48までのいずれか1項に記載の方法。
  50. 前記粗粒の含水カオリン流を、5質量%以上の微細な含水カオリン粘土と配合した後、漂白または噴霧乾燥させて、前記粗粒の含水カオリン粘土中で、97〜99質量%が2μm未満の粒子サイズを有する目標の粒子サイズおよび少なくとも89.5のGEB白色度を達成する、請求項45から49までのいずれか1項に記載の方法。
  51. 請求項45から50までのいずれか1項に記載の方法により製造された含水カオリン粘土を含む組成物。
  52. 前記組成物が、コーティング、塗料、インク、接着剤またはフィラーである、請求項51に記載の組成物。
  53. 前記組成物が塗料である、請求項51または52に記載の組成物。
  54. 前記塗料が、高光沢塗料、半光沢塗料、エッグシェル塗料または艶無し塗料から選択される、請求項53に記載の組成物。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR112020017474A2 (pt) * 2018-03-28 2020-12-22 Nippon Steel Corporation Líquido de revestimento para formação de revestimento isolante para chapa de aço elétrico com grão orientado, método de produção de chapa de aço elétrico com grão orientado, e chapa de aço elétrico com grão orientado

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61236647A (ja) * 1985-04-11 1986-10-21 コリア アドバンスト インステイチユ−ト オブ サイエンス アンド テクノロジ− カオリン及び粘土の電解精製方法
JPH0316950A (ja) * 1989-03-31 1991-01-24 Fmc Corp 精製鉱物被膜製法
US20060086289A1 (en) * 2004-07-07 2006-04-27 Sharad Mathur Kaolin pigments and methods of making the same
US20060186024A1 (en) * 2005-01-31 2006-08-24 Criscuolo Paulo S R Method for processing fine kaolin
JP2008510875A (ja) * 2004-08-26 2008-04-10 バスフ・カタリスツ・エルエルシー 超微細含水カオリン顔料、前記顔料の製造方法そして前記顔料を光沢塗料配合で用いる方法
JP2012500178A (ja) * 2008-08-19 2012-01-05 ビーエーエスエフ、カタリスツ、エルエルシー 新規混合含水カオリン粘土製品

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6585822B2 (en) * 2001-01-05 2003-07-01 Engelhard Corporation Kaolin clay glossing pigment and preparation thereof
US7122080B2 (en) * 2001-09-14 2006-10-17 Imerys Pigments, Inc. Integrated process for simultaneous beneficiation, leaching, and dewatering of kaolin clay suspension
EP1603849B1 (en) * 2003-03-19 2014-01-08 Imerys Kaolin, Inc. Unusually narrow particle size distribution calcined kaolins
US8545787B2 (en) * 2006-02-07 2013-10-01 Imerys Pigments, Inc. Method of treating an aqueous suspension of kaolin
WO2007104006A2 (en) * 2006-03-09 2007-09-13 Imerys Kaolin, Inc. Large particle, high mineral purity delaminated kaolins and methods of preparing and using same
US20090012999A1 (en) * 2007-07-03 2009-01-08 Danconia Media Pushing a targeted audience to a particular location
US8530368B2 (en) * 2008-08-19 2013-09-10 Basf Corporation Blended hydrous kaolin clay product
US8129302B2 (en) * 2008-08-19 2012-03-06 Basf Corporation Blended hydrous kaolin clay product
CN103145400B (zh) * 2013-02-27 2014-02-19 中国高岭土有限公司 一种高性能蜂窝陶瓷用高岭土的制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61236647A (ja) * 1985-04-11 1986-10-21 コリア アドバンスト インステイチユ−ト オブ サイエンス アンド テクノロジ− カオリン及び粘土の電解精製方法
JPH0316950A (ja) * 1989-03-31 1991-01-24 Fmc Corp 精製鉱物被膜製法
US20060086289A1 (en) * 2004-07-07 2006-04-27 Sharad Mathur Kaolin pigments and methods of making the same
JP2008510875A (ja) * 2004-08-26 2008-04-10 バスフ・カタリスツ・エルエルシー 超微細含水カオリン顔料、前記顔料の製造方法そして前記顔料を光沢塗料配合で用いる方法
US20060186024A1 (en) * 2005-01-31 2006-08-24 Criscuolo Paulo S R Method for processing fine kaolin
JP2012500178A (ja) * 2008-08-19 2012-01-05 ビーエーエスエフ、カタリスツ、エルエルシー 新規混合含水カオリン粘土製品

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