JPH0647460B2 - 合成アルカリ金属アルミノケイ酸塩、方法及び利用、組成物及びそれらの製造方法 - Google Patents
合成アルカリ金属アルミノケイ酸塩、方法及び利用、組成物及びそれらの製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は、新らしいユニークな合成アルカリ金属アルミ
ノケイ酸塩（ＳＡＭＳ）組成物に関するもので、特に、
カオリン粘土とアルカリ金属珪酸塩の水熱反応によって
作られる合成アルカリ金属アルミノケイ酸塩に関係する
ものである。望ましい方法は、アルカリ金属ケイ酸塩塩
基（Ｂ）対粘土（Ｃ）のモル比が１．０より小でアルカ
リ金属ケイ酸塩と粘土顔料の水分散液との水熱処理を必
要とするが、ＳＡＭＳ組成物及びＳＡＭＳとゼオライト
との混合物は、１．０よりも大きなＢ／Ｃ比で形成する
ことができる。ＳＡＭＳ組成物は、その多種の用途のな
かで紙、ペンキ、ゴム及びポリマー系の強化エキステン
ダーあるいは機能的な顔料として特別な利点を有する。
ＳＡＭＳ組成物は、紙充填用組成物や紙被覆用組成物と
して、特に有用である。
ノケイ酸塩（ＳＡＭＳ）組成物に関するもので、特に、
カオリン粘土とアルカリ金属珪酸塩の水熱反応によって
作られる合成アルカリ金属アルミノケイ酸塩に関係する
ものである。望ましい方法は、アルカリ金属ケイ酸塩塩
基（Ｂ）対粘土（Ｃ）のモル比が１．０より小でアルカ
リ金属ケイ酸塩と粘土顔料の水分散液との水熱処理を必
要とするが、ＳＡＭＳ組成物及びＳＡＭＳとゼオライト
との混合物は、１．０よりも大きなＢ／Ｃ比で形成する
ことができる。ＳＡＭＳ組成物は、その多種の用途のな
かで紙、ペンキ、ゴム及びポリマー系の強化エキステン
ダーあるいは機能的な顔料として特別な利点を有する。
ＳＡＭＳ組成物は、紙充填用組成物や紙被覆用組成物と
して、特に有用である。
発明の背景 ナトリウム・アルミノケイ酸塩のようなアルカリ金属ケ
イ酸塩物質は、よく知られている。広くいえば、２種類
のアルカリ金属アルミノケイ酸塩物質が先行技術で知ら
れており、それらは天然のアルカリ金属アルミノケイ酸
塩と合成のアルカリ金属アルミノケイ酸塩である。天然
ゼオライトとして知られるアルカリ金属アルミノケイ酸
塩は、天然に結晶として産出する鉱産物である。合成ア
ルカリ金属アルミノケイ酸塩は、無定形反応生成物かあ
るいは結晶質の反応生成物のいずれか一方である。結晶
質の合成アルカリ金属アルミノケイ酸塩は、合成ゼオラ
イトとも呼ばれている。各種の無定形合成アルカリ金属
アルミノケイ酸塩は、合成シリカやアルミノケイ酸塩と
同様に知られているものである。
イ酸塩物質は、よく知られている。広くいえば、２種類
のアルカリ金属アルミノケイ酸塩物質が先行技術で知ら
れており、それらは天然のアルカリ金属アルミノケイ酸
塩と合成のアルカリ金属アルミノケイ酸塩である。天然
ゼオライトとして知られるアルカリ金属アルミノケイ酸
塩は、天然に結晶として産出する鉱産物である。合成ア
ルカリ金属アルミノケイ酸塩は、無定形反応生成物かあ
るいは結晶質の反応生成物のいずれか一方である。結晶
質の合成アルカリ金属アルミノケイ酸塩は、合成ゼオラ
イトとも呼ばれている。各種の無定形合成アルカリ金属
アルミノケイ酸塩は、合成シリカやアルミノケイ酸塩と
同様に知られているものである。
本発明を完全に理解するために、本発明の新規な組成物
と、一般的に上記に引用した特別なシリカと合成ケイ酸
塩の先行技術の組成物との間に適切な区別をする必要が
ある。
と、一般的に上記に引用した特別なシリカと合成ケイ酸
塩の先行技術の組成物との間に適切な区別をする必要が
ある。
ゼオライト ゼオライトの性質に関する先行技術における記述は、米
国特許第３，７０２，８８６号に見られ、それは参考と
して、ここに記載されている。
国特許第３，７０２，８８６号に見られ、それは参考と
して、ここに記載されている。
天然ゼオライトと合成ゼオライトは、共に、ユニークな
特性を有する結晶質のアルカリ金属アルミノケイ酸塩あ
るいはアルカリ土類金属アルミノケイ酸塩として、広く
分類できる。合成ゼオライトは、配列された多孔質の結
晶質アルミノケイ酸塩であって、いっそう小さな道筋に
よって相互に結合されている多数の小孔をもち、一定の
結晶構造を持っている。小孔や道筋（チャンネル）は、
正確に均一な大きさになっている。これらの気孔の寸法
は、一定の寸法の吸着分子を受けいれ、一方、大きな寸
法の分子を排除するので、こうした物質は、“分子ふる
い”として知られており、こうした特性の利点を利用す
る、さまざまな方法において使われている。
特性を有する結晶質のアルカリ金属アルミノケイ酸塩あ
るいはアルカリ土類金属アルミノケイ酸塩として、広く
分類できる。合成ゼオライトは、配列された多孔質の結
晶質アルミノケイ酸塩であって、いっそう小さな道筋に
よって相互に結合されている多数の小孔をもち、一定の
結晶構造を持っている。小孔や道筋（チャンネル）は、
正確に均一な大きさになっている。これらの気孔の寸法
は、一定の寸法の吸着分子を受けいれ、一方、大きな寸
法の分子を排除するので、こうした物質は、“分子ふる
い”として知られており、こうした特性の利点を利用す
る、さまざまな方法において使われている。
こうした分子は、それが天然品であっても、合成品であ
っても、多種のさまざまな正イオンを含有する結晶質の
アルミノケイ酸塩を包含する。これらのアルミノケイ酸
塩は、ＳｉＯ４及びＡｌＯ４の固い三次元ネットワーク
として記述することができる。そしてこれらは、アルミ
ニウム原子とケイ素原子との合計対酸素の比が１：２で
あって、そこにおいて酸素原子を分配することによって
四面体が交差結合されている。四面体を含有するアルミ
ニウムの電気原子価は、陽イオンたとえばアルカリ金属
あるいはアルカリ土類金属の陽イオンの結晶中での包摂
によって平衡を保っている。これは、Ｃａ／２、Ｓｒ／
２、Ｎａ、Ｋ又はＬｉのようなさまざまな陽イオンの数
に対するＡｌの比が１に等しくなる式によって表わすこ
とができる。１種の陽イオンは、従来の方法で、イオン
交換手法を使って、その全体又は一部分を別の種類の陽
イオンにより交換できる。そうした陽イオン交換法によ
り、特別な陽イオンを適切に選定することによって、あ
るアルミノケイ酸塩にある小孔の大きさを変えることが
できるようになってきている。四面体間の空間は、脱水
前に、水の分子でふさがっている。
っても、多種のさまざまな正イオンを含有する結晶質の
アルミノケイ酸塩を包含する。これらのアルミノケイ酸
塩は、ＳｉＯ４及びＡｌＯ４の固い三次元ネットワーク
として記述することができる。そしてこれらは、アルミ
ニウム原子とケイ素原子との合計対酸素の比が１：２で
あって、そこにおいて酸素原子を分配することによって
四面体が交差結合されている。四面体を含有するアルミ
ニウムの電気原子価は、陽イオンたとえばアルカリ金属
あるいはアルカリ土類金属の陽イオンの結晶中での包摂
によって平衡を保っている。これは、Ｃａ／２、Ｓｒ／
２、Ｎａ、Ｋ又はＬｉのようなさまざまな陽イオンの数
に対するＡｌの比が１に等しくなる式によって表わすこ
とができる。１種の陽イオンは、従来の方法で、イオン
交換手法を使って、その全体又は一部分を別の種類の陽
イオンにより交換できる。そうした陽イオン交換法によ
り、特別な陽イオンを適切に選定することによって、あ
るアルミノケイ酸塩にある小孔の大きさを変えることが
できるようになってきている。四面体間の空間は、脱水
前に、水の分子でふさがっている。
従前の手法は、非常に多種の合成結晶質アルミノケイ酸
塩を形成させている。これらのアルミノケイ酸塩は、次
のような文字または他の便利な記号で指摘されてきてい
る。
塩を形成させている。これらのアルミノケイ酸塩は、次
のような文字または他の便利な記号で指摘されてきてい
る。
ゼオライトＡ（米国特許第２，８８２，２４３号） ゼオライトＸ（米国特許第２，８８２，２４４号） ゼオライトＹ（米国特許第３，１３０，００７号） ゼオライトＫ−Ｇ（米国特許第３，０５４，６５５号） ゼオライトＺＫ−５（米国特許第３，２４７，１９５
号） ゼオライト・ベータ（米国特許第３，３０８，０６９
号）及び ゼオライトＺＫ−４（米国特許第３，３１４，７５２
号） しかし命名されたものはほんのわずかである。
号） ゼオライト・ベータ（米国特許第３，３０８，０６９
号）及び ゼオライトＺＫ−４（米国特許第３，３１４，７５２
号） しかし命名されたものはほんのわずかである。
ゼオライトの識別 ゼオライトＡとＸは、Ｘ線粉末回折図形とある種の物理
的特性を基本にして、別のゼオライトやケイ酸塩と区別
することができる。組成や密度は、これらのゼオライト
を識別する上で、重要と知られている特性の中の一つで
ある。
的特性を基本にして、別のゼオライトやケイ酸塩と区別
することができる。組成や密度は、これらのゼオライト
を識別する上で、重要と知られている特性の中の一つで
ある。
全ての結晶質ナトリウムゼオライト用の基本式は、次の
ように表わすことができる。
ように表わすことができる。
Ｎａ２Ｏ：Ａｌ２Ｏ３：ｘＳｉＯ２：ｙＨ２Ｏ 一般に、特別な結晶質ゼオライトは、ｘとｙの値として
一定の範囲に入る値を持っている。特別なゼオライトで
は値ｘは、アルミニウム原子とケイ素原子が格子中で、
本質的に等価の位置を専有しているので、いくらか変化
する。これらの原子の相対的な数のわずかな変化は、ゼ
オライトの結晶構造或いは物理的性質を大幅に変えるこ
とはない。ゼオライトＡについては、ｘの平均値は、約
１．８５であって、ｘの値は１．８５±０．５の範囲内
に入る。ゼオライトＸについては、ｘの値は、２．５±
０．５の範囲内に入る。
一定の範囲に入る値を持っている。特別なゼオライトで
は値ｘは、アルミニウム原子とケイ素原子が格子中で、
本質的に等価の位置を専有しているので、いくらか変化
する。これらの原子の相対的な数のわずかな変化は、ゼ
オライトの結晶構造或いは物理的性質を大幅に変えるこ
とはない。ゼオライトＡについては、ｘの平均値は、約
１．８５であって、ｘの値は１．８５±０．５の範囲内
に入る。ゼオライトＸについては、ｘの値は、２．５±
０．５の範囲内に入る。
ｙの値は、すべてのゼオライトの試料に対して、必ずし
も不変ではない。これは事実である。というのは、さま
ざまな交換可能イオンはサイズが異なっており、そし
て、イオン交換に際して結晶格子の寸法に大きな変化が
ないから、水分子を吸収するゼオライトの小孔の空間は
変化するからである。
も不変ではない。これは事実である。というのは、さま
ざまな交換可能イオンはサイズが異なっており、そし
て、イオン交換に際して結晶格子の寸法に大きな変化が
ないから、水分子を吸収するゼオライトの小孔の空間は
変化するからである。
ゼオライトＡについて決定したｙの平均値は、５．１で
ある。ゼオライトＸについては、ｙの平均値は６．２で
ある。
ある。ゼオライトＸについては、ｙの平均値は６．２で
ある。
好適な先行技術の手順に従って合成されたゼオライトに
ついては、酸化ナトリウム対アルミナの比は、１に等し
いであろう。しかも、もし母液にある余分なナトリウム
の全量が沈澱した製品から洗浄されない場合は、分析
は、１以上の比を示すかもわからないし、さらに、も
し、洗浄が、あまり極端に実施される場合は、若干量の
ナトリウムは、水素によりイオン交換されて、その比
は、１よりも低下するだろう。水素交換が容易にできる
ため、ゼオライトＡの比は、次の範囲にあることが発見
されている。
ついては、酸化ナトリウム対アルミナの比は、１に等し
いであろう。しかも、もし母液にある余分なナトリウム
の全量が沈澱した製品から洗浄されない場合は、分析
は、１以上の比を示すかもわからないし、さらに、も
し、洗浄が、あまり極端に実施される場合は、若干量の
ナトリウムは、水素によりイオン交換されて、その比
は、１よりも低下するだろう。水素交換が容易にできる
ため、ゼオライトＡの比は、次の範囲にあることが発見
されている。
ゼオライトＸの比は、次の範囲にある： このようにして、ゼオライトＡの式は、次のように書い
てもよい。
てもよい。
１．０±０．２Ｎａ２Ｏ：Ａｌ２Ｏ３： １．８５±０．５ＳｉＯ２：ｙＨ２Ｏ このようにして、ゼオライトＸの式は、次のように書い
てもよい。
てもよい。
０．９±０．２Ｎａ２Ｏ：Ａｌ２Ｏ３： ２．５±０．５ＳｉＯ２：ｙＨ２Ｏ 上式においてｙは、ゼオライトＡで６までの値であるこ
とができ、ゼオライトＸで８までの値であることができ
る。
とができ、ゼオライトＸで８までの値であることができ
る。
ゼオライトの小孔には、通常は、水が入っている。上記
の式は、ゼオライトＡとＸの化学分析を表わしている。
他の物質が水と同様に小孔に入っていると、化学分析
は、ｙの値を低く示すであろうし、さらに他の吸着質の
存在を示すであろう。約６００℃より低い温度において
揮発性を有する物質が結晶格子内にあることは、小孔
は、普通は、活性化中にそうした物質を含まなくなるか
ら、吸着剤としてのゼオライトの有効性を大きく変える
ことはない。
の式は、ゼオライトＡとＸの化学分析を表わしている。
他の物質が水と同様に小孔に入っていると、化学分析
は、ｙの値を低く示すであろうし、さらに他の吸着質の
存在を示すであろう。約６００℃より低い温度において
揮発性を有する物質が結晶格子内にあることは、小孔
は、普通は、活性化中にそうした物質を含まなくなるか
ら、吸着剤としてのゼオライトの有効性を大きく変える
ことはない。
先行技術の特許 ナトリウムのアルミノケイ酸塩のような合成アルカリ金
属ケイ酸塩は、一般的に、アルカリ金属ケイ酸塩とミョ
ウバンとの反応により作られる。得られる製品は、通常
は、シリカ対アルミナの分子比が約１１である。この種
類の無定形の製品は、知られている。例えば、この種の
無定形の製品は、ゼオレックス（ＺＥＯＬＥＸ）（登録
商標）という商品名のもとにジェイ エム フーバー
コーポレーションが販売している。これらの製品の特別
な例は、それらの製造方法とともに、米国特許第２，７
３９，０７３号、同２，８４８，３４６号及び同３，５
８２，３７９号で公開されている。
属ケイ酸塩は、一般的に、アルカリ金属ケイ酸塩とミョ
ウバンとの反応により作られる。得られる製品は、通常
は、シリカ対アルミナの分子比が約１１である。この種
類の無定形の製品は、知られている。例えば、この種の
無定形の製品は、ゼオレックス（ＺＥＯＬＥＸ）（登録
商標）という商品名のもとにジェイ エム フーバー
コーポレーションが販売している。これらの製品の特別
な例は、それらの製造方法とともに、米国特許第２，７
３９，０７３号、同２，８４８，３４６号及び同３，５
８２，３７９号で公開されている。
これらの特許は、ケイ酸塩塩基対粘土の好適分子比が
１．０より小さいという条件下で、アルカリ金属ケイ酸
塩塩基と粘土との間の水熱反応による、本発明のユニー
クな組成物の合成については、教えていないし、示唆も
していない。
１．０より小さいという条件下で、アルカリ金属ケイ酸
塩塩基と粘土との間の水熱反応による、本発明のユニー
クな組成物の合成については、教えていないし、示唆も
していない。
合成シリカも、約８０℃の温度で、ナトリウムケイ酸塩
と硫酸との反応により作られることが知られている。そ
の製品は、通常は、固定した分子比を持っている。
と硫酸との反応により作られることが知られている。そ
の製品は、通常は、固定した分子比を持っている。
この種のさまざまな製品は、サティシュ・ケイ・ウエイ
ソン(Satish K. Wason) の米国特許で知られており、そ
の特許番号は、第３，８９３，８４０号、第４，０６
７，７４６号、第４，１２２，１６０号及び第４，４２
２，８８０号である。この型の製品は、ゼオ（ＺＥＯ）
、ゼオシル（ＺＥＯＳＹＬ）、ゼオフリー（ＺＥＯ
ＦＲＥＥ）及びゼオデント（ＺＥＯＤＥＮＴ）とい
う商標を付して、ジェイ エム フーバーコーポレーシ
ョンが販売している。
ソン(Satish K. Wason) の米国特許で知られており、そ
の特許番号は、第３，８９３，８４０号、第４，０６
７，７４６号、第４，１２２，１６０号及び第４，４２
２，８８０号である。この型の製品は、ゼオ（ＺＥＯ）
、ゼオシル（ＺＥＯＳＹＬ）、ゼオフリー（ＺＥＯ
ＦＲＥＥ）及びゼオデント（ＺＥＯＤＥＮＴ）とい
う商標を付して、ジェイ エム フーバーコーポレーシ
ョンが販売している。
上述の特許は、アルカリ金属ケイ酸塩塩基（Ｂ）対粘土
（Ｃ）の好適な分子比Ｂ／Ｃ又は、ケイ酸塩塩基対粘土
の分子比が１．０より小さいという条件下で、アルカリ
金属ケイ酸塩塩基（Ｂ）と粘土（Ｃ）との間の水熱反応
による、本発明のユニークな組成物の合成については記
述していないし、示唆もしていない。無定形の合成ケイ
酸塩（ゼオレックス２３）、無定形のシリカ〔ハイシル
（Ｈｉ−Ｓｉｌ）２３３〕及び本発明の合成アルカリ金
属アルミノケイ酸塩（ＳＡＭＳ）のフーリエ変換赤外線
（ＦＴ−ＩＲ）スペクトルの比較を、図１に示す。
（Ｃ）の好適な分子比Ｂ／Ｃ又は、ケイ酸塩塩基対粘土
の分子比が１．０より小さいという条件下で、アルカリ
金属ケイ酸塩塩基（Ｂ）と粘土（Ｃ）との間の水熱反応
による、本発明のユニークな組成物の合成については記
述していないし、示唆もしていない。無定形の合成ケイ
酸塩（ゼオレックス２３）、無定形のシリカ〔ハイシル
（Ｈｉ−Ｓｉｌ）２３３〕及び本発明の合成アルカリ金
属アルミノケイ酸塩（ＳＡＭＳ）のフーリエ変換赤外線
（ＦＴ−ＩＲ）スペクトルの比較を、図１に示す。
さまざまなゼオライト製品も、１００℃より低い温度で
アルミン酸ナトリウムとナトリウムケイ酸塩との反応に
よって合成的に作られることが知られている。一般にこ
の反応は、中間ゲルあるいは、後に結晶する無定形物質
を形成するために進行する。この種のゼオライトは、ゼ
オライトＡ、ゼオライトＸ、ゼオライトＹさらにはその
他の名称で市販されている。これらのゼオライトは、触
媒やその他の分野で、吸着剤、イオン交換剤として使用
されている。この技術の詳細な論文は、米国特許第４，
４４３，４２２号及び同４，４１６，８０５号に記載さ
れており、参考として、ここに記載してある。
アルミン酸ナトリウムとナトリウムケイ酸塩との反応に
よって合成的に作られることが知られている。一般にこ
の反応は、中間ゲルあるいは、後に結晶する無定形物質
を形成するために進行する。この種のゼオライトは、ゼ
オライトＡ、ゼオライトＸ、ゼオライトＹさらにはその
他の名称で市販されている。これらのゼオライトは、触
媒やその他の分野で、吸着剤、イオン交換剤として使用
されている。この技術の詳細な論文は、米国特許第４，
４４３，４２２号及び同４，４１６，８０５号に記載さ
れており、参考として、ここに記載してある。
これらの特許は、アルカリ金属ケイ酸塩塩基（Ｂ）と粘
土（Ｃ）との間の水熱反応を、Ｂ／Ｃのバッチ反応にお
ける好適分子比、又は、ケイ酸塩対粘土の好適分子比が
１．０より小であるという条件下で行うことによる本発
明のユニークな組成物の合成については、数えていない
し、さくさな示唆もしていない。
土（Ｃ）との間の水熱反応を、Ｂ／Ｃのバッチ反応にお
ける好適分子比、又は、ケイ酸塩対粘土の好適分子比が
１．０より小であるという条件下で行うことによる本発
明のユニークな組成物の合成については、数えていない
し、さくさな示唆もしていない。
本発明で述べた方法により製造された合成アルカリ金属
アルミノケイ酸塩（ＳＡＭＳ）と、ゼオライトＡ、Ｘ及
びＹの赤外線スペクトル（ＦＴ−ＩＲ）の比較を、図２
に示す。
アルミノケイ酸塩（ＳＡＭＳ）と、ゼオライトＡ、Ｘ及
びＹの赤外線スペクトル（ＦＴ−ＩＲ）の比較を、図２
に示す。
カオリン粘土とナトリウムケイ酸塩との反応は、Z. Ano
rg. Allg. Chem. の第４２９巻第１５６〜１６１ページ
（１９７７年）にカーバス(Kurbus)その他により報告さ
れているように、さまざまな水熱条件下で研究されてき
ている。これらの反応は、圧力がその中で実施される反
応において、カオリンとナトリウムケイ酸塩の実質的な
当量分子比を使用して、水熱条件下で研究されたもので
ある。Ｘ線、電子顕微鏡及び赤外線法で識別されたよう
に、反応の生成物は、ナトリウムケイ酸塩が、アルミノ
・シリカゲル或いは、次の式の結晶化したゼオライト鉱
物方沸石を形成するために、カオリンと反応することを
示した。
rg. Allg. Chem. の第４２９巻第１５６〜１６１ページ
（１９７７年）にカーバス(Kurbus)その他により報告さ
れているように、さまざまな水熱条件下で研究されてき
ている。これらの反応は、圧力がその中で実施される反
応において、カオリンとナトリウムケイ酸塩の実質的な
当量分子比を使用して、水熱条件下で研究されたもので
ある。Ｘ線、電子顕微鏡及び赤外線法で識別されたよう
に、反応の生成物は、ナトリウムケイ酸塩が、アルミノ
・シリカゲル或いは、次の式の結晶化したゼオライト鉱
物方沸石を形成するために、カオリンと反応することを
示した。
Ｎａ２Ｏ：Ａｌ２Ｏ３：４ＳｉＯ２：２Ｈ２Ｏ 反応において、カオリンは溶解し、アルファクォーツが
同時に、反応生成物中に出現する。カーバスの文献は、
特に、方沸石と呼ばれる先行技術の結晶ゼオライト鉱物
の合成について述べている。この文献では、本発明のユ
ニークな組成物の合成についてはかすかな示唆さえもし
ていない。
同時に、反応生成物中に出現する。カーバスの文献は、
特に、方沸石と呼ばれる先行技術の結晶ゼオライト鉱物
の合成について述べている。この文献では、本発明のユ
ニークな組成物の合成についてはかすかな示唆さえもし
ていない。
簡単にするために、本発明のユニークな組成物が、減衰
されたカオリンのピークをもっているＸ線無定形物質と
して記述されている。その物質は、下記の発明の要約の
部分におい非常に詳細に記述されている。本発明のＳＡ
ＭＳ組成物と方沸石のＦＴ−ＩＲの比較を、図２に示
す。
されたカオリンのピークをもっているＸ線無定形物質と
して記述されている。その物質は、下記の発明の要約の
部分におい非常に詳細に記述されている。本発明のＳＡ
ＭＳ組成物と方沸石のＦＴ−ＩＲの比較を、図２に示
す。
塩基性試薬とカオリン粘土とのさまざまな反応は、カセ
イソーダ、水酸化カルシウム及び類似物との反応を含め
て研究されてきている。
イソーダ、水酸化カルシウム及び類似物との反応を含め
て研究されてきている。
例えば、ハースト(Hurst) の米国特許第３，７６５，８
２５号及び同３，７６９，３８３号は、カセイソーダの
ようなアルカリ金属水酸化物と粘土のスラーリーとの高
温、高圧反応について研究した。この反応において、カ
オリナイトは分解され、アルミノシリカ物質に変換され
た。これらの特許は、ケイ酸塩対粘土の好適分子比が
１．０より小さいという条件下で、アルカリ金属ケイ酸
塩とカオリン粘土間の水熱反応による本発明のユニーク
な組成物の合成については、かすかな示唆さえもしてい
ない。
２５号及び同３，７６９，３８３号は、カセイソーダの
ようなアルカリ金属水酸化物と粘土のスラーリーとの高
温、高圧反応について研究した。この反応において、カ
オリナイトは分解され、アルミノシリカ物質に変換され
た。これらの特許は、ケイ酸塩対粘土の好適分子比が
１．０より小さいという条件下で、アルカリ金属ケイ酸
塩とカオリン粘土間の水熱反応による本発明のユニーク
な組成物の合成については、かすかな示唆さえもしてい
ない。
さまざまな合成無定形ナトリウム・アルミノケイ酸塩物
質が、米国特許第４，２１３，８７４号に述べられた通
り、ナトリウムケイ酸塩とアルミン酸ナトリウムとの反
応により作られてきている。この特許は、アルカリ金属
ケイ酸塩とカオリン粘土との間の水熱反応による本発明
のユニークな組成物の合成については、教示も示唆もし
ていない。
質が、米国特許第４，２１３，８７４号に述べられた通
り、ナトリウムケイ酸塩とアルミン酸ナトリウムとの反
応により作られてきている。この特許は、アルカリ金属
ケイ酸塩とカオリン粘土との間の水熱反応による本発明
のユニークな組成物の合成については、教示も示唆もし
ていない。
米国特許第３，２６４，１３０号において、バリウムま
たはカルシウムの水酸化物は、ケイ酸質の物質と反応し
ている。この特許は、アルカリ金属ケイ酸塩とカオリン
粘土間の水熱反応については教示していない。
たはカルシウムの水酸化物は、ケイ酸質の物質と反応し
ている。この特許は、アルカリ金属ケイ酸塩とカオリン
粘土間の水熱反応については教示していない。
無定形の沈澱したナトリウム・アルミノケイ酸塩顔料
は、米国特許第３，８３４，９２１号で、ナトリウムケ
イ酸塩と硫酸アルミニウムとの反応によって作られる。
米国特許第３，８３４，９２１号の実施例は、シリカ対
アルミナの比が約１１．５のアルミノケイ酸塩顔料の合
成について教示している。その生成物は、硫酸アルミニ
ウムとナトリウムケイ酸塩との反応により作られる。
は、米国特許第３，８３４，９２１号で、ナトリウムケ
イ酸塩と硫酸アルミニウムとの反応によって作られる。
米国特許第３，８３４，９２１号の実施例は、シリカ対
アルミナの比が約１１．５のアルミノケイ酸塩顔料の合
成について教示している。その生成物は、硫酸アルミニ
ウムとナトリウムケイ酸塩との反応により作られる。
上記に述べた特許は、アルカリ金属ケイ酸塩塩基（Ｂ）
対粘土（Ｃ）すなわちＢ／Ｃの好適分子比が１．０より
小という条件下で、アルカリ金属ケイ酸塩塩基（Ｂ）と
粘土（Ｃ）との間の水熱反応による本発明のユニークな
組成物の合成について教示していないし、かすかな示唆
さえもしていない。米国特許第４，０７５，２８０号に
おいて、ゼオライトＡは、水酸化ナトリウムと、か焼粘
土との反応により作られる。この特許は、はっきりした
Ｘ線パターンをもつ熟知されたゼオライトＡの新らしい
製造方法について教えている。
対粘土（Ｃ）すなわちＢ／Ｃの好適分子比が１．０より
小という条件下で、アルカリ金属ケイ酸塩塩基（Ｂ）と
粘土（Ｃ）との間の水熱反応による本発明のユニークな
組成物の合成について教示していないし、かすかな示唆
さえもしていない。米国特許第４，０７５，２８０号に
おいて、ゼオライトＡは、水酸化ナトリウムと、か焼粘
土との反応により作られる。この特許は、はっきりした
Ｘ線パターンをもつ熟知されたゼオライトＡの新らしい
製造方法について教えている。
棒状の微結晶微粒子は、米国特許第３，８３７，８７７
号で、アルカリ金属水酸化物対カオリン粘土の分子比が
少なくとも２：１で、カオリン粘土とアルカリ金属水酸
化物との反応により、作られる。この特許は、アルカリ
金属ケイ酸塩とカオリン粘土との間の水熱反応で作られ
る本発明のユニークな組成物の合成については、かすか
な示唆さえもしていない。
号で、アルカリ金属水酸化物対カオリン粘土の分子比が
少なくとも２：１で、カオリン粘土とアルカリ金属水酸
化物との反応により、作られる。この特許は、アルカリ
金属ケイ酸塩とカオリン粘土との間の水熱反応で作られ
る本発明のユニークな組成物の合成については、かすか
な示唆さえもしていない。
米国特許第３，７８４，３９２号において、アルカリ土
類金属水酸化物、通常は水酸化カルシウムでカオリン粘
土分散液を水熱処理することにより、カオリン粘土から
得られる精細に分割されたアルミノケイ酸塩顔料を製造
する方法が述べられている。その反応は、水熱条件下
で、５０ないし２００℃の温度で、少なくとも１：１の
水酸化物対カオリン顔料の分子比を使って行なわれる。
作られたその生成物は、明るさの増した、しかも紙を被
覆することに特別の有用性をもつ無定形アルミノケイ酸
塩顔料である。この特許は、本発明のユニークな組成物
を生成するためのアルカリ金属ケイ酸塩とカオリンとの
反応について、かすかな示唆さえもしていない。
類金属水酸化物、通常は水酸化カルシウムでカオリン粘
土分散液を水熱処理することにより、カオリン粘土から
得られる精細に分割されたアルミノケイ酸塩顔料を製造
する方法が述べられている。その反応は、水熱条件下
で、５０ないし２００℃の温度で、少なくとも１：１の
水酸化物対カオリン顔料の分子比を使って行なわれる。
作られたその生成物は、明るさの増した、しかも紙を被
覆することに特別の有用性をもつ無定形アルミノケイ酸
塩顔料である。この特許は、本発明のユニークな組成物
を生成するためのアルカリ金属ケイ酸塩とカオリンとの
反応について、かすかな示唆さえもしていない。
先行技術の特許は、ここで述べる新らしいアルカリ金属
アルミノケイ酸塩組成物の合成を教示していない。本発
明の生成物はユニークであり、公開された反応条件によ
る本発明の生成物の製造は、本当に意外なものである。
簡単にするために、本発明の合成アルカリ金属アルミノ
ケイ酸塩は、この明細書の本文を通して、ＳＡＭＳと記
述される。
アルミノケイ酸塩組成物の合成を教示していない。本発
明の生成物はユニークであり、公開された反応条件によ
る本発明の生成物の製造は、本当に意外なものである。
簡単にするために、本発明の合成アルカリ金属アルミノ
ケイ酸塩は、この明細書の本文を通して、ＳＡＭＳと記
述される。
本発明を完全に理解するのに必要なよりつっこんだ背景
概念は、“構造”のそれである。ここで使われているよ
うに、アルカリ金属アルミノケイ酸塩に関して、構造概
念は、次のとおりである。
概念は、“構造”のそれである。ここで使われているよ
うに、アルカリ金属アルミノケイ酸塩に関して、構造概
念は、次のとおりである。
ジェイ エム フーバー コーポレーション(J. M. Hub
er corp.) のエス ケイ ウエイソン(S. K. Wason) の
米国特許第３，８９３，８４０号で定める構造定義に類
似して、変化する構造レベルをもつ、アルカリ金属アル
ミノケイ酸塩すなわちＳＡＭＳ生成物を合成することが
可能である。合成充填剤の粒子サイズの決定のための広
く受け入れられた産業的な方法はなく、さらに、充填剤
供給者の生成物についてＡＳＴＭ−Ｄ．２８１のラブア
ウト(rub-out) オイル吸収試験を実施することは充填剤
供給者の一般慣例であるから、構造の定義は、充填剤粒
子サイズよりもむしろオイル吸収値を独断的に基礎にし
ている。シリカ構造物のために使用されるのと同じ定義
たとえばエス ケイ ウエイソンの「細粒子合成沈でん
シリカのコスメチック特性と構造」〔J. Soc. Cosmet.
Chem. ２９，４９７−５２１（１９７８年８月）〕に従
って、合成アルカリ金属アルミノケイ酸塩すなわちＳＡ
ＭＳ生成物は、オイル吸収値が２００ml１００ｇ以上の
時は、ＶＨＳ（非常に高い構造）型と呼ばれ、また、オ
イル吸収値が７５ml／１００ｇ以下の時は、ＶＬＳ（非
常に低い構造）型と呼ばれる。“構造”を基にした合成
アルカリ金属アルミノケイ酸塩すなわちＳＡＭＳ組成物
の分類は、オイル吸収に関係して、表Ｉに示したとおり
である。
er corp.) のエス ケイ ウエイソン(S. K. Wason) の
米国特許第３，８９３，８４０号で定める構造定義に類
似して、変化する構造レベルをもつ、アルカリ金属アル
ミノケイ酸塩すなわちＳＡＭＳ生成物を合成することが
可能である。合成充填剤の粒子サイズの決定のための広
く受け入れられた産業的な方法はなく、さらに、充填剤
供給者の生成物についてＡＳＴＭ−Ｄ．２８１のラブア
ウト(rub-out) オイル吸収試験を実施することは充填剤
供給者の一般慣例であるから、構造の定義は、充填剤粒
子サイズよりもむしろオイル吸収値を独断的に基礎にし
ている。シリカ構造物のために使用されるのと同じ定義
たとえばエス ケイ ウエイソンの「細粒子合成沈でん
シリカのコスメチック特性と構造」〔J. Soc. Cosmet.
Chem. ２９，４９７−５２１（１９７８年８月）〕に従
って、合成アルカリ金属アルミノケイ酸塩すなわちＳＡ
ＭＳ生成物は、オイル吸収値が２００ml１００ｇ以上の
時は、ＶＨＳ（非常に高い構造）型と呼ばれ、また、オ
イル吸収値が７５ml／１００ｇ以下の時は、ＶＬＳ（非
常に低い構造）型と呼ばれる。“構造”を基にした合成
アルカリ金属アルミノケイ酸塩すなわちＳＡＭＳ組成物
の分類は、オイル吸収に関係して、表Ｉに示したとおり
である。
本発明は、新らしい合成アルカリ金属アルミノケイ酸塩
すなわちＳＡＭＳ組成物とそれらを製造するための方法
を提供する。そして、これらは、粘土とアルカリ金属ケ
イ酸塩との反応を含む先行技術の知識を考慮した場合、
ユニークであり、意外なものである。
すなわちＳＡＭＳ組成物とそれらを製造するための方法
を提供する。そして、これらは、粘土とアルカリ金属ケ
イ酸塩との反応を含む先行技術の知識を考慮した場合、
ユニークであり、意外なものである。
発明の要約 本発明は、以下、合成アルカリ金属アルミノケイ酸塩す
なわち「ＳＡＭＳ」又は単にＳＡＭＳと称されるユニー
クな合成組成物の新らしい種族に関係している。本発明
の生成物は、ユニークな合成物質の新しい種族に関係し
ており、それは組成と形態学においてユニークであるこ
とが、透過電子顕微鏡検査（ＴＥＭ）、フーリエ変換赤
外線分光学（ＦＴ−ＩＲ）、Ｘ線回折（ＸＲＤ）及び電
子回折により示され、特性的に、ＳＡＭＳ組成物のＸ線
回折図形で見られるカオリンの特性ピークを与える、部
分的に変換されたカオリン粒子を少ない割合で含有する
が、さらに、大きな部分として主としてエッジの回り
に、しかし、ＴＥＭ図１８ないし２３で図示したように
変換されたカオリン粒子の表面にもある程度まで非回折
無定形または微結晶反応生成物をも含んでいる。
なわち「ＳＡＭＳ」又は単にＳＡＭＳと称されるユニー
クな合成組成物の新らしい種族に関係している。本発明
の生成物は、ユニークな合成物質の新しい種族に関係し
ており、それは組成と形態学においてユニークであるこ
とが、透過電子顕微鏡検査（ＴＥＭ）、フーリエ変換赤
外線分光学（ＦＴ−ＩＲ）、Ｘ線回折（ＸＲＤ）及び電
子回折により示され、特性的に、ＳＡＭＳ組成物のＸ線
回折図形で見られるカオリンの特性ピークを与える、部
分的に変換されたカオリン粒子を少ない割合で含有する
が、さらに、大きな部分として主としてエッジの回り
に、しかし、ＴＥＭ図１８ないし２３で図示したように
変換されたカオリン粒子の表面にもある程度まで非回折
無定形または微結晶反応生成物をも含んでいる。
ＴＥＭ図１８ないし２３は、ＳＡＭＳ生成物が無定形で
非回折のアルカリ金属ケイ酸塩カオリン反応生成物の統
合されたふち付き区域を有するカオリン小板であること
を示す。ＳＡＭＳ生成物の統合された組成物は、下式の
一般的な組成を有するユニークな実在物である。
非回折のアルカリ金属ケイ酸塩カオリン反応生成物の統
合されたふち付き区域を有するカオリン小板であること
を示す。ＳＡＭＳ生成物の統合された組成物は、下式の
一般的な組成を有するユニークな実在物である。
ｘＭ２Ｏ：Ａｌ２Ｏ３：ｙＳｉＯ２：ｚＨ２Ｏ ここに、ｘはアルカリ金属酸化物のモル数であり、Ｍは
アルカリ金属、ｙはＳＡＭＳ組成物中のＳｉＯ２のモル
数であり、そしてｚは結合水のモル数である。
アルカリ金属、ｙはＳＡＭＳ組成物中のＳｉＯ２のモル
数であり、そしてｚは結合水のモル数である。
ユニークな生成物は、図３３、３４、３５及び３６に示
したように、実質的に無定形であり、減衰したカオリン
ピークを有することが、Ｘ線回折（ＸＲＤ）により、さ
らに特性づけられる。ＳＡＭＳ生成物は、出発物質であ
る粘土、ゼオライト及び結晶質と無定形のシリカとケイ
酸塩の赤外線スペクトル（ＩＲ）とは異なる赤外線スペ
クトルを有することでも特性づけられる。図１は、ＳＡ
ＭＳ組成物の赤外線スペクトルと、無定形の合成ケイ酸
塩（ゼオレックス２３）及びシリカ（ハイシル２３
３）、さらにはか焼カオリン粘土のスペクトルとを比較
している。図２は同様に、ＳＡＭＳ組成物の赤外線スペ
クトルと、ゼオライトＡ、Ｘ、Ｙ及び方沸石のスペクト
ルを比較している。図１と２において、ＳＡＭＳ組成物
の赤外線スペクトルは、他の物質のスペクトルとはかな
り異なっている。図３と４においては、実施例１と２の
ＳＡＭＳ組成物の赤外線スペクトルをそれぞれの出発物
質である粘土と比較している。いずれの場合も、波数が
８００ないし４００の領域の部分が粘土とＳＡＭＳ共に
全く同じであるけれども、ＳＡＭＳ組成物のスペクトル
は出発物質である粘土のスペクトルとは、かなり異なっ
ている。主なスペクトルの違いは、波数が１２００ない
し８７５の領域であり、そこではＳＡＭＳ組成物が広く
てあまり明らかでないＳｉ−Ｏの伸びピーク（１２００
ないし９５０cm-1）を示している。
したように、実質的に無定形であり、減衰したカオリン
ピークを有することが、Ｘ線回折（ＸＲＤ）により、さ
らに特性づけられる。ＳＡＭＳ生成物は、出発物質であ
る粘土、ゼオライト及び結晶質と無定形のシリカとケイ
酸塩の赤外線スペクトル（ＩＲ）とは異なる赤外線スペ
クトルを有することでも特性づけられる。図１は、ＳＡ
ＭＳ組成物の赤外線スペクトルと、無定形の合成ケイ酸
塩（ゼオレックス２３）及びシリカ（ハイシル２３
３）、さらにはか焼カオリン粘土のスペクトルとを比較
している。図２は同様に、ＳＡＭＳ組成物の赤外線スペ
クトルと、ゼオライトＡ、Ｘ、Ｙ及び方沸石のスペクト
ルを比較している。図１と２において、ＳＡＭＳ組成物
の赤外線スペクトルは、他の物質のスペクトルとはかな
り異なっている。図３と４においては、実施例１と２の
ＳＡＭＳ組成物の赤外線スペクトルをそれぞれの出発物
質である粘土と比較している。いずれの場合も、波数が
８００ないし４００の領域の部分が粘土とＳＡＭＳ共に
全く同じであるけれども、ＳＡＭＳ組成物のスペクトル
は出発物質である粘土のスペクトルとは、かなり異なっ
ている。主なスペクトルの違いは、波数が１２００ない
し８７５の領域であり、そこではＳＡＭＳ組成物が広く
てあまり明らかでないＳｉ−Ｏの伸びピーク（１２００
ないし９５０cm-1）を示している。
簡単に云えば、ＳＡＭＳ組成物は、実質的に無定形のア
ルカリ金属ケイ酸塩−カオリン粘土反応生成物の１つ以
上の近接区域と統合された変換されたカオリン粘土小板
からなる多成分物質として、記述されるであろう。
ルカリ金属ケイ酸塩−カオリン粘土反応生成物の１つ以
上の近接区域と統合された変換されたカオリン粘土小板
からなる多成分物質として、記述されるであろう。
本発明の好適なユニークな組成物は、アルカリ金属ケイ
酸塩と粘土との水熱反応により製造されるが、その際に
バッチ組成物のＢ／Ｃ比が１．０より小に確保するが、
１．０より小さい値に限定されない。ここで、Ｂは、バ
ッチ組成物中のアルカリ金属ケイ酸塩のモルを表わし、
Ｃは、カオリン粘土のモルを表わしている。好ましいＳ
ＡＭＳ組成物は、１．０より小さいＢ／Ｃ比で作られる
が、ユニークなＳＡＭＳ生成物は、１．０より大きいＢ
／Ｃ比でも作ることができ、この場合は、バッチ組成、
圧力、温度及び水熱反応の反応時間を調整する。このユ
ニークなバッチ組成物は、５０psi ないし３６０psi 、
好ましくは９０ないし１５０psi の蒸気圧と、１５分な
いし４時間、好ましくは４５分ないし２時間の反応時間
を使って、かきまぜ反応器中で加熱される。希望する反
応時間の最後に、反応器は冷却され、そしてユニークな
ＳＡＭＳ生成物は、ろ過され、洗浄され、乾燥され、そ
して、希望の細かさに製粉される。ＳＡＭＳ反応で、塩
基といわれるアルカリ金属ケイ酸塩は、１ないし６のＳ
ｉＯ２対アルカリ金属酸化物の比を有する。アルカリ金
属ケイ酸塩がナトリウムケイ酸塩である時は、Ｓｉ
Ｏ２：Ｎａ２Ｏ比は、２．０ないし３．３が好ましく、
さらに、ＳＡＭＳ組成物の好ましいナトリウム形態は、
酸化物のモル比という用語で次のように表わすことがで
き、作られる。
酸塩と粘土との水熱反応により製造されるが、その際に
バッチ組成物のＢ／Ｃ比が１．０より小に確保するが、
１．０より小さい値に限定されない。ここで、Ｂは、バ
ッチ組成物中のアルカリ金属ケイ酸塩のモルを表わし、
Ｃは、カオリン粘土のモルを表わしている。好ましいＳ
ＡＭＳ組成物は、１．０より小さいＢ／Ｃ比で作られる
が、ユニークなＳＡＭＳ生成物は、１．０より大きいＢ
／Ｃ比でも作ることができ、この場合は、バッチ組成、
圧力、温度及び水熱反応の反応時間を調整する。このユ
ニークなバッチ組成物は、５０psi ないし３６０psi 、
好ましくは９０ないし１５０psi の蒸気圧と、１５分な
いし４時間、好ましくは４５分ないし２時間の反応時間
を使って、かきまぜ反応器中で加熱される。希望する反
応時間の最後に、反応器は冷却され、そしてユニークな
ＳＡＭＳ生成物は、ろ過され、洗浄され、乾燥され、そ
して、希望の細かさに製粉される。ＳＡＭＳ反応で、塩
基といわれるアルカリ金属ケイ酸塩は、１ないし６のＳ
ｉＯ２対アルカリ金属酸化物の比を有する。アルカリ金
属ケイ酸塩がナトリウムケイ酸塩である時は、Ｓｉ
Ｏ２：Ｎａ２Ｏ比は、２．０ないし３．３が好ましく、
さらに、ＳＡＭＳ組成物の好ましいナトリウム形態は、
酸化物のモル比という用語で次のように表わすことがで
き、作られる。
ｘＮａ２Ｏ：Ａｌ２Ｏ３：ｙＳｉＯ２：ｚＨ２Ｏ ここに、ｘは、０．０１ないし２．０の値を持つ整数で
あり、ｙは２．０より大きい値を持つ整数で、ｚは０な
いし１０の整数で０ないし５．０が好ましい。対応的
に、アルカリ金属ケイ酸塩がケイ酸カリウムの時は、好
ましいＳｉＯ２：Ｋ２Ｏ比は、２．８ないし３．９であ
り、また、アルカリ金属ケイ酸塩がケイ酸リチウムの時
は、好ましいＳｉＯ２：Ｌｉ２Ｏ比は、４．８ないし
５．６である。
あり、ｙは２．０より大きい値を持つ整数で、ｚは０な
いし１０の整数で０ないし５．０が好ましい。対応的
に、アルカリ金属ケイ酸塩がケイ酸カリウムの時は、好
ましいＳｉＯ２：Ｋ２Ｏ比は、２．８ないし３．９であ
り、また、アルカリ金属ケイ酸塩がケイ酸リチウムの時
は、好ましいＳｉＯ２：Ｌｉ２Ｏ比は、４．８ないし
５．６である。
したがって、補強剤、補強増量剤、機能的充填剤、及び
／又は紙、ペンキ、プラスチック、その他特殊製品のた
めの不透明化剤として有効である新らしい合成アルカリ
金属アルミノケイ酸塩（ＳＡＭＳ）生成物あるいは顔料
を提供することが本発明のひとつの目的である。
／又は紙、ペンキ、プラスチック、その他特殊製品のた
めの不透明化剤として有効である新らしい合成アルカリ
金属アルミノケイ酸塩（ＳＡＭＳ）生成物あるいは顔料
を提供することが本発明のひとつの目的である。
本発明の上気以外の目的は、ユニークなバッチ組成と制
御された反応時間、温度および圧力条件を使用して、水
熱条件下において、粘土とアルカリ金属ケイ酸塩との反
応により、新らしい合成アルカリ金属アルミノケイ酸塩
生成物を生産する方法を提供することである。
御された反応時間、温度および圧力条件を使用して、水
熱条件下において、粘土とアルカリ金属ケイ酸塩との反
応により、新らしい合成アルカリ金属アルミノケイ酸塩
生成物を生産する方法を提供することである。
比較的高価ではないカオリンあるいは関連物質から価値
の高いユニークな組成物を製造することが本発明の一般
的な目的であり、その生成物は、採掘され、精製された
カオリンから作られた制御された構造の合成アルカリ金
属アルミノケイ酸塩である。
の高いユニークな組成物を製造することが本発明の一般
的な目的であり、その生成物は、採掘され、精製された
カオリンから作られた制御された構造の合成アルカリ金
属アルミノケイ酸塩である。
さらに本発明の別の目的は、出発物質であるカオリン生
成物よりも、もっと明るくて、いちじるしく不透明なユ
ニークなカオリンにもとづく組成物を製造することであ
る。
成物よりも、もっと明るくて、いちじるしく不透明なユ
ニークなカオリンにもとづく組成物を製造することであ
る。
本発明の別な目的は、か焼粘土と比較した場合に、非常
に低い摩耗特性を持つユニークなＳＡＭＳ組成物を生成
することであり、さらにか焼粘土を上回る優れた紙被覆
特性のある合成顔料を提供することである。本発明の別
な目的は、高価な機能的充填剤、増量剤、顔料及びか焼
粘土、フュームドシリカ(fumed silica)及びシリカ・ゲ
ル、合成ケイ酸塩、合成ケイ酸カルシウム及び関連コン
パウンドのような高い価値を有する生成物を伸ばすこと
ができるユニークな合成生成物を提供することである。
に低い摩耗特性を持つユニークなＳＡＭＳ組成物を生成
することであり、さらにか焼粘土を上回る優れた紙被覆
特性のある合成顔料を提供することである。本発明の別
な目的は、高価な機能的充填剤、増量剤、顔料及びか焼
粘土、フュームドシリカ(fumed silica)及びシリカ・ゲ
ル、合成ケイ酸塩、合成ケイ酸カルシウム及び関連コン
パウンドのような高い価値を有する生成物を伸ばすこと
ができるユニークな合成生成物を提供することである。
本発明のさらに別な重要且つ特別な目的は、最終的に
紙、ペンキ、ゴム及びプラスチック濃縮物のような最終
用途において高価な二酸化チタン組成物を伸ばすことに
使用するための、高い散乱係数と優れた不透明化特性を
持つユニークなＳＡＭＳ組成物を生成することである。
紙、ペンキ、ゴム及びプラスチック濃縮物のような最終
用途において高価な二酸化チタン組成物を伸ばすことに
使用するための、高い散乱係数と優れた不透明化特性を
持つユニークなＳＡＭＳ組成物を生成することである。
本発明のなお別な目的は、補強剤または機能的充填剤ま
たは増量剤として、粘土及びアルカリ金属ケイ酸塩の水
熱反応により生成された新しい合成アルカリ金属アルミ
ノケイ酸塩を含有する、紙、ラテックスペンキ、プラス
チック、ペンキ艶消し、ゴム、ドライ・リキッド・キャ
リヤー、消泡剤、アンチブロッキング、及びその他の生
成物を包含する製造工業品を提供することである。
たは増量剤として、粘土及びアルカリ金属ケイ酸塩の水
熱反応により生成された新しい合成アルカリ金属アルミ
ノケイ酸塩を含有する、紙、ラテックスペンキ、プラス
チック、ペンキ艶消し、ゴム、ドライ・リキッド・キャ
リヤー、消泡剤、アンチブロッキング、及びその他の生
成物を包含する製造工業品を提供することである。
本発明のその他の目的と利点は、本発明の記述が進むに
つれて、明らかになるであろう。
つれて、明らかになるであろう。
前述の目的と利点をみたすことに関して、この発明によ
って合成アルカリ金属アルミノケイ酸塩（ＳＡＭＳ）が
提供される。そしてそのものは、実質的に無定形のアル
カリ金属ケイ酸塩塩基−カオリン粘土反応生成分の１つ
以上の近接区域に統合された変換されたカオリン粘土小
板からなり、さらに、そのものは一般式ｘＭ２Ｏ：Ａｌ
２Ｏ３：ｙＳｉＯ２：ｚＨ２Ｏをもつ。ここにおいて、
ｘはアルカリ金属酸化物のモル数、Ｍはアルカリ金属、
ｙはＳｉＯ２のモル数、ｚは、結合水のモル数である。
これらの生成物は、実質的に、Ｘ線回折技術の現状によ
って特徴付けられるように減衰したカオリン・ピークを
有する実質的な無定形として特徴付けられるであろう
し、しかも、ＳＡＭＳ型生成物の増加の特徴化における
習熱曲線として、今後、マイクロ結晶であると考慮され
るかもわからない。本発明は、ＴＥＭにより、変換され
たカオリン小板と統合した無定形組成物であると示され
るユニークなＳＡＭＳ生成物が提供される。ＳＡＭＳ生
成物は４０ないし２００ml／１００ｇ以上の範囲のオイ
ル吸収値、２ないし３００m2／ｇの範囲の表面積、２０
０ミリ当量／１００ｇまでのオーダーの１価の陽イオン
を交換する高い能力及び非常に低い摩耗特性を持ってい
る。
って合成アルカリ金属アルミノケイ酸塩（ＳＡＭＳ）が
提供される。そしてそのものは、実質的に無定形のアル
カリ金属ケイ酸塩塩基−カオリン粘土反応生成分の１つ
以上の近接区域に統合された変換されたカオリン粘土小
板からなり、さらに、そのものは一般式ｘＭ２Ｏ：Ａｌ
２Ｏ３：ｙＳｉＯ２：ｚＨ２Ｏをもつ。ここにおいて、
ｘはアルカリ金属酸化物のモル数、Ｍはアルカリ金属、
ｙはＳｉＯ２のモル数、ｚは、結合水のモル数である。
これらの生成物は、実質的に、Ｘ線回折技術の現状によ
って特徴付けられるように減衰したカオリン・ピークを
有する実質的な無定形として特徴付けられるであろう
し、しかも、ＳＡＭＳ型生成物の増加の特徴化における
習熱曲線として、今後、マイクロ結晶であると考慮され
るかもわからない。本発明は、ＴＥＭにより、変換され
たカオリン小板と統合した無定形組成物であると示され
るユニークなＳＡＭＳ生成物が提供される。ＳＡＭＳ生
成物は４０ないし２００ml／１００ｇ以上の範囲のオイ
ル吸収値、２ないし３００m2／ｇの範囲の表面積、２０
０ミリ当量／１００ｇまでのオーダーの１価の陽イオン
を交換する高い能力及び非常に低い摩耗特性を持ってい
る。
さらに、本発明により提供されたものは、これらの合成
アルカリ金属アルミノケイ酸塩生成物の製造方法であ
る。そしてその方法は、ユニークなＳＡＭＳ組成物が、
事前に選定された反応条件下で、１．０より高い比で作
られることができるけれども、出発反応混合物における
アルカリ金属ケイ酸塩塩基（Ｂ）対粘土（Ｃ）の好適な
分子比が１．０より小である条件におけるアルカリ金属
ケイ酸塩と粘土のスラリーとの水熱反応から成る。
アルカリ金属アルミノケイ酸塩生成物の製造方法であ
る。そしてその方法は、ユニークなＳＡＭＳ組成物が、
事前に選定された反応条件下で、１．０より高い比で作
られることができるけれども、出発反応混合物における
アルカリ金属ケイ酸塩塩基（Ｂ）対粘土（Ｃ）の好適な
分子比が１．０より小である条件におけるアルカリ金属
ケイ酸塩と粘土のスラリーとの水熱反応から成る。
さらに本発明により提供されるものは、紙、ペンキ、プ
ラスチック、ゴム、消泡剤、及び特別生成分から成る組
成物であって、これらは、この発明の新らしい合成アル
カリ金属アルミノケイ酸塩物質を含有する。
ラスチック、ゴム、消泡剤、及び特別生成分から成る組
成物であって、これらは、この発明の新らしい合成アル
カリ金属アルミノケイ酸塩物質を含有する。
図面の概略説明 本発明の理解を容易にするために、ここで添付図面に言
及しようと思う。図面は、発明を限定するものとして解
釈されるべきものではなくて、単なる模範である。
及しようと思う。図面は、発明を限定するものとして解
釈されるべきものではなくて、単なる模範である。
図１は、ゼオレックス２３、無定形ナトリウム、アルミ
ノケイ酸塩、ハイシル２３３、無定形合成シリカ、ハイ
カル、か焼カオリン及び実施例２からのＳＡＭＳ組成物
のＦＴ−ＩＲ走査の比較を示す。
ノケイ酸塩、ハイシル２３３、無定形合成シリカ、ハイ
カル、か焼カオリン及び実施例２からのＳＡＭＳ組成物
のＦＴ−ＩＲ走査の比較を示す。
図２は、ゼオライトＡ、Ｘ、ＹのＦＴ−ＩＲ走査の比較
と、実施例２からのＳＡＭＳ組成物のＦＴ−ＩＲと方沸
石との比較を示す。
と、実施例２からのＳＡＭＳ組成物のＦＴ−ＩＲと方沸
石との比較を示す。
図３は、出発物質であるオムニフィル粘土と実施例１か
らのＳＡＭＳ組成物のＦＴ−ＩＲ走査の比較を示す。
らのＳＡＭＳ組成物のＦＴ−ＩＲ走査の比較を示す。
図４は、出発物質であるハイドラグロス９０粘土と実施
例２からのＳＡＭＳ組成物のＦＴ−ＩＲ走査の比較を示
す。
例２からのＳＡＭＳ組成物のＦＴ−ＩＲ走査の比較を示
す。
図５は、Ｂ／Ｃ比が０．５（実施例２）、１．０及び
２．０（それぞれ実施例５、試験１及び２）で製造され
たＳＡＭＳ組成物とハイドラグロス９０とのＦＴ−ＩＲ
走査の比較を示す。
２．０（それぞれ実施例５、試験１及び２）で製造され
たＳＡＭＳ組成物とハイドラグロス９０とのＦＴ−ＩＲ
走査の比較を示す。
図６は、オムニフィル粘土から、Ｂ／Ｃ比が０．５とい
う条件を使用して異なるモル比のナトリウムケイ酸塩塩
基から作られた実施例６のＳＡＭＳ組成物のＦＴ−ＩＲ
走査の比較を示す。
う条件を使用して異なるモル比のナトリウムケイ酸塩塩
基から作られた実施例６のＳＡＭＳ組成物のＦＴ−ＩＲ
走査の比較を示す。
図７は、Ｂ／Ｃ比が０．７５ないし５．０で、ハイドラ
グロス９０と２．５モル比のナトリウムケイ酸塩から作
られた実施例９のＳＡＭＳ組成物のＦＴ−ＩＲ走査の比
較を示す。
グロス９０と２．５モル比のナトリウムケイ酸塩から作
られた実施例９のＳＡＭＳ組成物のＦＴ−ＩＲ走査の比
較を示す。
図８は、０．７５ないし５．０のＢ／Ｃ比で、ハイドラ
グロスと水酸化ナトリウムの反応により作られた実施例
９のＳＡＭＳ組成物のＦＴ−ＩＲ走査の比較を示す。
グロスと水酸化ナトリウムの反応により作られた実施例
９のＳＡＭＳ組成物のＦＴ−ＩＲ走査の比較を示す。
図９は、ゼオライトＡの走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真
を示す。
を示す。
図１０は、ゼオライトＸのＳＥＭ写真を示す。
図１１は、ゼオライトＹのＳＥＭ写真を示す。
図１２は、方沸石のＳＥＭ写真を示す。
図１３は、実施例１のＳＡＭＳ組成物のＳＥＭ写真を示
す。
す。
図１４は、実施例２のＳＡＭＳ成分のＳＥＭ写真を示
す。
す。
図１５は、先行技術の無定形ナトリウム・アルミノケイ
酸塩、ゼオレックス２３のＴＥＭ写真を示す。
酸塩、ゼオレックス２３のＴＥＭ写真を示す。
図１６は、先行技術の無定形合成シリカ、ハイシル２３
３のＴＥＭ写真を示す。
３のＴＥＭ写真を示す。
図１７は、先行技術のか焼粘土、ハイカルのＴＥＭ写真
を示す。
を示す。
図１８は、０．７５のＢ／Ｃ比で、オムニフィル東ジョ
ージア粘土から誘導された本発明のＳＡＭＳ組成物（実
施例１）のＴＥＭ写真を示す。
ージア粘土から誘導された本発明のＳＡＭＳ組成物（実
施例１）のＴＥＭ写真を示す。
図１９は、実施例１のＳＡＭＳ組成物のＴＥＭ写真を示
す。
す。
図２０は、０．５のＢ／Ｃ比で、ハイドラグロス９０東
ジョージア粘土から誘導された本発明のＳＡＭＳ組成物
（実施例２）のＴＥＭ写真を示す。
ジョージア粘土から誘導された本発明のＳＡＭＳ組成物
（実施例２）のＴＥＭ写真を示す。
図２１は、実施例２のＳＡＭＳ組成物のＴＥＭ写真を示
す。
す。
図２２は、１．０のＢ／Ｃ比で、ハイドラグロス９０か
ら誘導された本発明のＳＡＭＳ本発明のＴＥＭ写真を示
す（実施例５、試験１）。
ら誘導された本発明のＳＡＭＳ本発明のＴＥＭ写真を示
す（実施例５、試験１）。
図２３は、２．０のＢ／Ｃ比で、ハイドラグロス９０か
ら誘導された本発明のＳＡＭＳ組成物のＴＥＭ写真を示
す（実施例５、試験２）。
ら誘導された本発明のＳＡＭＳ組成物のＴＥＭ写真を示
す（実施例５、試験２）。
図２４は、コントロール・オムニフィル粘土のＴＥＭ写
真を示す。
真を示す。
図２５は、コントロール・ハイドラグロス９０粘土のＴ
ＥＭ写真を示す。
ＥＭ写真を示す。
図２６は、ゼオライトＡのＸＲＤ走査である。
図２７は、ゼオライトＸのＸＲＤ走査である。
図２８は、ゼオライトＹのＸＲＤ走査である。
図２９は、方沸石のＸＲＤ走査である。
図３０は、ゼオライト２３のＸＲＤ走査である。
図３１は、ハイシル２３３のＸＲＤ走査である。
図３２は、ハイカルのＸＲＤ走査である。
図３３は、減衰したカオリン・ピークだけを示している
実施例１のＳＡＭＳ組成物のＸＲＤ走査である。
実施例１のＳＡＭＳ組成物のＸＲＤ走査である。
図３４は、減衰したカオリン・ピークだけを示している
実施例２のＳＡＭＳ組成物のＸＲＤ走査である。
実施例２のＳＡＭＳ組成物のＸＲＤ走査である。
図３５は、減衰したカオリン・ピークだけを示している
実施例５、試験１のＳＡＭＳ組成物のＸＲＤ走査であ
る。
実施例５、試験１のＳＡＭＳ組成物のＸＲＤ走査であ
る。
図３６は、減衰したカオリン・ピークだけを示している
実施例５、試験２のＳＡＭＳ組成物のＸＲＤ走査であ
る。
実施例５、試験２のＳＡＭＳ組成物のＸＲＤ走査であ
る。
図３７は、出発物質であるオムニフィル粘土のＸＲＤ走
査である。
査である。
図３８は、出発物質であるハイドラグロス９０粘土のＸ
ＲＤ走査である。
ＲＤ走査である。
図３９Ａと３９Ｂは、実施例４試験２（図３９Ａ）と試
験４（図３９Ｂ）のカリウムＳＡＭＳ組成物のＳＥＭ写
真を示す。
験４（図３９Ｂ）のカリウムＳＡＭＳ組成物のＳＥＭ写
真を示す。
図４０は、０．２５のＢ／Ｃ比で、ハイドラプリント粘
土から誘導されたプラティ(platey)ＳＡＭＳ組成物のＳ
ＥＭ写真を示す（実施例１１）。
土から誘導されたプラティ(platey)ＳＡＭＳ組成物のＳ
ＥＭ写真を示す（実施例１１）。
図４１は、０．７５のＢ／Ｃ比で、ハイドラプリント粘
土から誘導されたプラティ(platey)ＳＡＭＳ組成物のＳ
ＥＭ写真を示す（実施例１３）。
土から誘導されたプラティ(platey)ＳＡＭＳ組成物のＳ
ＥＭ写真を示す（実施例１３）。
図４２は、０．７５のＢ／Ｃ比で、ハイドラプリント粘
土から誘導されたプラティ(platey)ＳＡＭＳ組成物の作
成に使用されたハイドラプリント粘土のＳＥＭ写真を示
す（実施例１３）。
土から誘導されたプラティ(platey)ＳＡＭＳ組成物の作
成に使用されたハイドラプリント粘土のＳＥＭ写真を示
す（実施例１３）。
図４３は、０．７５のＢ／Ｃ比で、リスシル４リチウム
ケイ酸塩とハイドラグロス９０から誘導されたリチウム
ＳＡＭＳ組成物のＴＥＭ写真を示す（実施例１４、試験
３）。
ケイ酸塩とハイドラグロス９０から誘導されたリチウム
ＳＡＭＳ組成物のＴＥＭ写真を示す（実施例１４、試験
３）。
好適な具体化の記述 本発明による合成アルカリ金属アルミノケイ酸塩（ＳＡ
ＭＳ）は、紙、塗料、プラスチック、ゴムおよび特殊な
材料のための補強剤または機能的充填剤として著しく有
用なユニークな製品である。好ましい製品は、特に、増
強された不透明度と構造をもっている縁（ふち）のある
アルカリ金属アルミノケイ酸塩の組成物として、また出
発物質である粘土と比較すると、ユニークな形態である
として特徴付けられるものである。さらに、結果的に出
来る製品の明るさは、しばしば出発物質である粘土より
実質的に高く、また、紙、塗料、プラスチックおよび同
様の物の補強剤または機能的充填剤として現在使用され
ている各種の粘土物質と比肩し得るか、それらより優れ
ているのである。ＳＡＭＳ組成物の不透明度と明るさが
出発物質よりはるかに増加するであろうと云うことは、
全く予期されないことである。
ＭＳ）は、紙、塗料、プラスチック、ゴムおよび特殊な
材料のための補強剤または機能的充填剤として著しく有
用なユニークな製品である。好ましい製品は、特に、増
強された不透明度と構造をもっている縁（ふち）のある
アルカリ金属アルミノケイ酸塩の組成物として、また出
発物質である粘土と比較すると、ユニークな形態である
として特徴付けられるものである。さらに、結果的に出
来る製品の明るさは、しばしば出発物質である粘土より
実質的に高く、また、紙、塗料、プラスチックおよび同
様の物の補強剤または機能的充填剤として現在使用され
ている各種の粘土物質と比肩し得るか、それらより優れ
ているのである。ＳＡＭＳ組成物の不透明度と明るさが
出発物質よりはるかに増加するであろうと云うことは、
全く予期されないことである。
本発明によるアルカリ金属アルミノケイ酸塩の製品は、
また、期待しなかったほど高い吸油性の特徴を持ってい
る。すなわちその吸油性は、ＳＡＭＳ製品１００グラム
当り油のミリリットル単位で約４０ないし２００ｍｌ／
１００ｇの範囲である。これは、約３０ｍｌ／１００ｇ
の非常に低い吸油性の水を含む粘土が、この発明により
低ないし高構造のＳＡＭＳ製品に変わっているという点
で全く著しいことなのである。構造の定義については、
表Ｉを参照されたい。
また、期待しなかったほど高い吸油性の特徴を持ってい
る。すなわちその吸油性は、ＳＡＭＳ製品１００グラム
当り油のミリリットル単位で約４０ないし２００ｍｌ／
１００ｇの範囲である。これは、約３０ｍｌ／１００ｇ
の非常に低い吸油性の水を含む粘土が、この発明により
低ないし高構造のＳＡＭＳ製品に変わっているという点
で全く著しいことなのである。構造の定義については、
表Ｉを参照されたい。
この明細書においては、ＳＡＭＳ製品は、構造をもつ集
塊として定義されているが、そこでは主要な粒子は、本
質的に無定形のアルカリ金属ケイ酸塩塩基とカオリン粘
土との反応生成物の１つ以上の隣接する領域と統合され
て変化した血小板状のカオリン粘土から成り、またこれ
らのＳＡＭＳ製品の主要な粒子は、Ｘ線回折図形で組成
物中のカオリンの残り物から減衰したカオリン粘土のピ
ークを持っている。またこれらの製品は、図３−６で示
される特徴的なＩＲ走査を持ち、また、これらの製品は
ＴＥＭ図１８ないし２３および４３で示されている。
塊として定義されているが、そこでは主要な粒子は、本
質的に無定形のアルカリ金属ケイ酸塩塩基とカオリン粘
土との反応生成物の１つ以上の隣接する領域と統合され
て変化した血小板状のカオリン粘土から成り、またこれ
らのＳＡＭＳ製品の主要な粒子は、Ｘ線回折図形で組成
物中のカオリンの残り物から減衰したカオリン粘土のピ
ークを持っている。またこれらの製品は、図３−６で示
される特徴的なＩＲ走査を持ち、また、これらの製品は
ＴＥＭ図１８ないし２３および４３で示されている。
構造的集塊の形態と粒子の大きさは、特定の反応条件と
使用される構成要素によって変化する。例えば、アルカ
リ金属ケイ酸塩と微細粒子の粘土（ハイドラグロス９０
のような）との反応によって形成される集塊であるＳＡ
ＭＳ製品は、通常は回転楕円体状の形態をもつのである
が、一方、粗い粒子の大きさの薄片に分けられた粘土
（ハイドラプリントのような）から得られるものは、血
小板状の形態をもつのである。ケイ酸ナトリウムとケイ
酸カリウムから出来る製品は、減衰したカオリンのピー
クを持つ縁（ふち）の付いた物質を形成するが、一方、
ケイ酸リチウムから生産される製品は、表面に突起をも
ち、減衰したカオリンのピークを持つ。
使用される構成要素によって変化する。例えば、アルカ
リ金属ケイ酸塩と微細粒子の粘土（ハイドラグロス９０
のような）との反応によって形成される集塊であるＳＡ
ＭＳ製品は、通常は回転楕円体状の形態をもつのである
が、一方、粗い粒子の大きさの薄片に分けられた粘土
（ハイドラプリントのような）から得られるものは、血
小板状の形態をもつのである。ケイ酸ナトリウムとケイ
酸カリウムから出来る製品は、減衰したカオリンのピー
クを持つ縁（ふち）の付いた物質を形成するが、一方、
ケイ酸リチウムから生産される製品は、表面に突起をも
ち、減衰したカオリンのピークを持つ。
『縁（ふち）をもつ』という言葉は、変化した主要な粒
子が、肝要な境界をもつ中心となる物質か、または中心
となるものとは異なる構成の外側の端の物質から構成さ
れているという意味である。ケイ酸リチウムは、縁より
もむしろ突起部をもち、そして突起は中心部とともに肝
要である。縁の領域または突起部は、Ｘ線無定形である
ばかりでなく、電子回折無定形のように思われるが、一
方、中心部は、Ｘ線回折で減衰したカオリンピークをも
つと思われる。主要な粒子は、一般的には、薄片（六角
形に似た形の板に対して不規則な）の形をしている。縁
は、通常は、板の周辺を実質的に取り囲んでいる外側の
端または境界部である。縁および突起部は、一般的に、
粒子の外表面から中心部の始まりの部分まで測定した場
合、そぞれ２０ないし１２００オングストロームの環状
の巾または直径をもっている。『無定形』という言葉
は、物質が特徴的なＸ線回折図形をもたないということ
を意味する。『減衰したカオリンピーク』という言葉
は、Ｘ線回折においてカオリンの特徴的な位置にあるピ
ークを示すが、Ｘ線回折において見られるカオリンの通
常のピークより低いか、または弱められているというこ
とを意味する。この明細書では、『機能的顔料』という
言葉は、他の物質中で好ましい性質を高めるか、場合に
よっては、結果的に出来る混合物の原価を減らす、色を
もたない物質を意味する。
子が、肝要な境界をもつ中心となる物質か、または中心
となるものとは異なる構成の外側の端の物質から構成さ
れているという意味である。ケイ酸リチウムは、縁より
もむしろ突起部をもち、そして突起は中心部とともに肝
要である。縁の領域または突起部は、Ｘ線無定形である
ばかりでなく、電子回折無定形のように思われるが、一
方、中心部は、Ｘ線回折で減衰したカオリンピークをも
つと思われる。主要な粒子は、一般的には、薄片（六角
形に似た形の板に対して不規則な）の形をしている。縁
は、通常は、板の周辺を実質的に取り囲んでいる外側の
端または境界部である。縁および突起部は、一般的に、
粒子の外表面から中心部の始まりの部分まで測定した場
合、そぞれ２０ないし１２００オングストロームの環状
の巾または直径をもっている。『無定形』という言葉
は、物質が特徴的なＸ線回折図形をもたないということ
を意味する。『減衰したカオリンピーク』という言葉
は、Ｘ線回折においてカオリンの特徴的な位置にあるピ
ークを示すが、Ｘ線回折において見られるカオリンの通
常のピークより低いか、または弱められているというこ
とを意味する。この明細書では、『機能的顔料』という
言葉は、他の物質中で好ましい性質を高めるか、場合に
よっては、結果的に出来る混合物の原価を減らす、色を
もたない物質を意味する。
この明細書では、『水熱の』という言葉は、高められた
温度と大気圧よりははるかに大きい圧力の水性条件のも
とで反応が進められることを意味する。好ましい温度は
１４０ないし２５０℃の範囲にある。好ましい圧力条件
は、５０ないし３６０psig（平方インチ当りポンド）の
範囲にある圧力を含む。反応は、撹拌状態のもとで進め
られるが、撹拌の速度は反応により異なる。
温度と大気圧よりははるかに大きい圧力の水性条件のも
とで反応が進められることを意味する。好ましい温度は
１４０ないし２５０℃の範囲にある。好ましい圧力条件
は、５０ないし３６０psig（平方インチ当りポンド）の
範囲にある圧力を含む。反応は、撹拌状態のもとで進め
られるが、撹拌の速度は反応により異なる。
この発明の特定のＳＡＭＳ製品は、次の反応で製造する
ことができる。
ことができる。
アルカリ金属ケイ酸塩（Ｂ）＋カオリン（Ｃ） ＝ＳＡＭＳ バッチ組成物中のカオリン粘土（Ｃ）に対するアルカリ
金属ケイ酸塩の比率であるＢ／Ｃ比は、ＴＥＭ図１８な
いし２３に見られるように、この発明の数えにより生産
できるＳＡＭＳ組成物の変種を決定する。１未満のＢ／
Ｃ比は、この発明の好ましい具体化である。一般的に、
１．０より高いＢ／Ｃ比では、特にケイ酸ナトリウムを
使用した５．０より高いＢ／Ｃ比では、場合により、Ｓ
ＡＭＳ製品と一緒にゼオライトが産出される。ただし、
望ましい形態と好ましい組成のＳＡＭＳは、特別の反応
条件を使用することによりゼオライト系のいろいろの種
を副生することなしに、生産することもできる。
金属ケイ酸塩の比率であるＢ／Ｃ比は、ＴＥＭ図１８な
いし２３に見られるように、この発明の数えにより生産
できるＳＡＭＳ組成物の変種を決定する。１未満のＢ／
Ｃ比は、この発明の好ましい具体化である。一般的に、
１．０より高いＢ／Ｃ比では、特にケイ酸ナトリウムを
使用した５．０より高いＢ／Ｃ比では、場合により、Ｓ
ＡＭＳ製品と一緒にゼオライトが産出される。ただし、
望ましい形態と好ましい組成のＳＡＭＳは、特別の反応
条件を使用することによりゼオライト系のいろいろの種
を副生することなしに、生産することもできる。
ユニークなＳＡＭＳ組成物を製造するための好ましい原
料は、アルカリ金属ケイ酸塩とカオリン粘土である。代
表的には、アルカリ金属ケイ酸塩は、次のような組成か
らなる。
料は、アルカリ金属ケイ酸塩とカオリン粘土である。代
表的には、アルカリ金属ケイ酸塩は、次のような組成か
らなる。
Ｍ２Ｏ：ｒＳｉＯ２ ただし、Ｍはアルカリ金属であり、ｒはアルカリ金属酸
化物の１モルに結合されるＳｉＯ２のモル数である。Ｍ
がナトリウムの場合、アルカリ金属ケイ酸塩は、ケイ酸
ナトリウムと呼ばれ、ｒの値は、ＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏの
モル比である。ＳＡＭＳ反応に使用されるアルカリ金属
ケイ酸塩は、ｒが１．０ないし６．０の値をもち、好ま
しい反応物質であるケイ酸ナトリウムは、１．０ないし
４．０のｒの値をもつであろう。
化物の１モルに結合されるＳｉＯ２のモル数である。Ｍ
がナトリウムの場合、アルカリ金属ケイ酸塩は、ケイ酸
ナトリウムと呼ばれ、ｒの値は、ＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏの
モル比である。ＳＡＭＳ反応に使用されるアルカリ金属
ケイ酸塩は、ｒが１．０ないし６．０の値をもち、好ま
しい反応物質であるケイ酸ナトリウムは、１．０ないし
４．０のｒの値をもつであろう。
ＳＡＭＳ反応で使用されるカオリン粘土は、Ａｌ
２Ｏ３：２ＳｉＯ２：２Ｈ２Ｏの式で表わすことができ
る。Ｂ／Ｃ比の計算では、カオリン粘土中の結合水の割
合（ＬＯＩ＝１３．４％）は、カオリとして使用される
分子量中で説明される。したがって、純粋なカオリンの
分子量は、２５８である。ＴｉＯ２やＦｅ２Ｏ３のよう
な不純物として紹介される可能性のある成分は、通常
は、粘土の分子量には含まれていないが、出発物質であ
る粘土物質に帰される％活性中で、後に説明される。
２Ｏ３：２ＳｉＯ２：２Ｈ２Ｏの式で表わすことができ
る。Ｂ／Ｃ比の計算では、カオリン粘土中の結合水の割
合（ＬＯＩ＝１３．４％）は、カオリとして使用される
分子量中で説明される。したがって、純粋なカオリンの
分子量は、２５８である。ＴｉＯ２やＦｅ２Ｏ３のよう
な不純物として紹介される可能性のある成分は、通常
は、粘土の分子量には含まれていないが、出発物質であ
る粘土物質に帰される％活性中で、後に説明される。
この反応では、使用できるアルカリ金属ケイ酸塩は、ケ
イ酸ナトリウム、ケイ酸カリウムおよびケイ酸リチウム
である。ケイ酸ナトリウムと粘土との反応では、主要な
粒子がすべての場合において特徴的な中心部と縁の組み
合せをもつＳＡＭＳ製品が作られる。この製品では、Ｓ
ＴＥＭ／ＥＤＡＸ（走査透過電子顕微鏡／分子分散分
析）により決定されるように、縁の領域はシリカ濃度が
中心部に対して高い。この型の分析は、物質中における
与えられた元素の相対的分布を決定する（すなわち、こ
の型の分析は、元素地図を与える）。さらに、この分析
で、ナトリウムは、一般的に、変化した粒子全体、つま
り中心部と縁の両方を通してよく分散していることが判
る。この種の製品は、塩基対粘土のあらゆる割合で得ら
れるが、高いＢ／Ｃ比では、ゼオライト形成のけはいが
増加する。したがって、この発明では、反応がカオリン
粘土とケイ酸ナトリウムとの反応を含む場合には、Ｂ／
Ｃ比は５．０より高くない方が好ましく、０．１ないし
５．０の範囲が好ましいが、もっと好ましいのは０．２
５ないし０．９の範囲である。さらに、１未満のＢ／Ｃ
比では、製造は、シリカの濃度が高い無定形の縁をもち
残留カオリンを幾らか含む。１より大きいＢ／Ｃ比で
は、反応は、Ｐ型やＳ型のゼオライトのような結晶質の
ゼオライトを形成する傾向をもつ。またケイ酸ナトリウ
ム中でＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏ比が減少するにつれて、この
反応でゼオライト形成が増加する傾向がある。それゆえ
に、ケイ酸ナトリウム中の好ましいＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏ
モル比は、少なくとも２．０、より好ましいのは２．５
ないし３．３である。商業的に入手可能な（ＰＱ社から
入手できる）Ｎ品種とＲＵ品種のケイ酸ナトリウムが好
ましい。
イ酸ナトリウム、ケイ酸カリウムおよびケイ酸リチウム
である。ケイ酸ナトリウムと粘土との反応では、主要な
粒子がすべての場合において特徴的な中心部と縁の組み
合せをもつＳＡＭＳ製品が作られる。この製品では、Ｓ
ＴＥＭ／ＥＤＡＸ（走査透過電子顕微鏡／分子分散分
析）により決定されるように、縁の領域はシリカ濃度が
中心部に対して高い。この型の分析は、物質中における
与えられた元素の相対的分布を決定する（すなわち、こ
の型の分析は、元素地図を与える）。さらに、この分析
で、ナトリウムは、一般的に、変化した粒子全体、つま
り中心部と縁の両方を通してよく分散していることが判
る。この種の製品は、塩基対粘土のあらゆる割合で得ら
れるが、高いＢ／Ｃ比では、ゼオライト形成のけはいが
増加する。したがって、この発明では、反応がカオリン
粘土とケイ酸ナトリウムとの反応を含む場合には、Ｂ／
Ｃ比は５．０より高くない方が好ましく、０．１ないし
５．０の範囲が好ましいが、もっと好ましいのは０．２
５ないし０．９の範囲である。さらに、１未満のＢ／Ｃ
比では、製造は、シリカの濃度が高い無定形の縁をもち
残留カオリンを幾らか含む。１より大きいＢ／Ｃ比で
は、反応は、Ｐ型やＳ型のゼオライトのような結晶質の
ゼオライトを形成する傾向をもつ。またケイ酸ナトリウ
ム中でＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏ比が減少するにつれて、この
反応でゼオライト形成が増加する傾向がある。それゆえ
に、ケイ酸ナトリウム中の好ましいＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏ
モル比は、少なくとも２．０、より好ましいのは２．５
ないし３．３である。商業的に入手可能な（ＰＱ社から
入手できる）Ｎ品種とＲＵ品種のケイ酸ナトリウムが好
ましい。
カオリン粘土とケイ酸カリウムとの反応によるＳＡＭＳ
製品の形成においては、結果として造られるＳＡＭＳ製
品の変化した主要な粒子は、すべての場合に縁を示す
が、ケイ酸カリウムＳＡＭＳ製品に形成される無定形の
縁は、ケイ酸ナトリウム製品とは異なる。そして後者に
おいては、縁にシリカとカリウムが集中している。ケイ
酸カリウムとカオリンを使用する場合には、受け入れら
れるＢ／Ｃ比は０．１０ないし５．０の範囲であり、さ
らに好ましいのは０．１ないし０．９であるが、５．０
のような高いモル比においてさえも実質的なゼオライト
形成は見られない。上記のように、縁の変化は、これら
の反応中に起るが、縁の物質にはシリカとカリウム（中
心部の物質と対比して）が集中している。ケイ酸カリウ
ム集塊の形態は、通常は、ケイ酸ナトリウム製品の形態
と類似している。しかし、粘土との反応に使用されるケ
イ酸カリウム中でＳｉＯ２／Ｋ２Ｏ比が増加するにつれ
て、反応は、集塊構造がさんごに似ている物質によく似
ている１つの製品を生産する傾向をもつ。低い比では、
この物質は、ケイ酸ナトリウムからできる物質といっそ
う類似している。商業的ケイ酸カリウムであるカシル
（ＫＡＳＩＬ）１，カシル６およびカシル４２が反応物
質として選択される場合には、好ましいＳｉＯ２／Ｋ２
Ｏ比は、２．８ないし３．９である。
製品の形成においては、結果として造られるＳＡＭＳ製
品の変化した主要な粒子は、すべての場合に縁を示す
が、ケイ酸カリウムＳＡＭＳ製品に形成される無定形の
縁は、ケイ酸ナトリウム製品とは異なる。そして後者に
おいては、縁にシリカとカリウムが集中している。ケイ
酸カリウムとカオリンを使用する場合には、受け入れら
れるＢ／Ｃ比は０．１０ないし５．０の範囲であり、さ
らに好ましいのは０．１ないし０．９であるが、５．０
のような高いモル比においてさえも実質的なゼオライト
形成は見られない。上記のように、縁の変化は、これら
の反応中に起るが、縁の物質にはシリカとカリウム（中
心部の物質と対比して）が集中している。ケイ酸カリウ
ム集塊の形態は、通常は、ケイ酸ナトリウム製品の形態
と類似している。しかし、粘土との反応に使用されるケ
イ酸カリウム中でＳｉＯ２／Ｋ２Ｏ比が増加するにつれ
て、反応は、集塊構造がさんごに似ている物質によく似
ている１つの製品を生産する傾向をもつ。低い比では、
この物質は、ケイ酸ナトリウムからできる物質といっそ
う類似している。商業的ケイ酸カリウムであるカシル
（ＫＡＳＩＬ）１，カシル６およびカシル４２が反応物
質として選択される場合には、好ましいＳｉＯ２／Ｋ２
Ｏ比は、２．８ないし３．９である。
ケイ酸リチウムと粘土とからできる製品は、突起また
は、中心と一緒になった隆起した塊をもつ中心物質を含
む。電子回折分析は、これらの突起が全面的に無定形で
あるのに対して、残留する血小板状区域がカオリナイト
としての典型的回折図を示すことを指摘する。最も重要
なことは、突起または隆起した塊は、血小板状粘土の端
にだけ形成されるものでなく、血小板状部については多
少でたらめに出現することである。幾つかの六角に似た
血小板状の粘土では、ＴＥＭ（透過電子顕微鏡）写真で
いっそう明らかに見られるが、これは反応の不均一性が
大きいことを示している。ＳＴＥＭ／ＥＤＡＸ分析によ
るリチウムＳＡＭＳ物質中のＳｉとＡｌの含有量の元素
配列図作成は、変化した物質（つまり突起部）は、変化
しなかったカオリナイトの領域に比べて、シリコが非常
に多くて、アルミニウムが不充分であることを示す。リ
チウムの元素配列図は可能でなかった。なぜならば、リ
チウムの原子量が測定器の検出の限界以下であるからで
ある。
は、中心と一緒になった隆起した塊をもつ中心物質を含
む。電子回折分析は、これらの突起が全面的に無定形で
あるのに対して、残留する血小板状区域がカオリナイト
としての典型的回折図を示すことを指摘する。最も重要
なことは、突起または隆起した塊は、血小板状粘土の端
にだけ形成されるものでなく、血小板状部については多
少でたらめに出現することである。幾つかの六角に似た
血小板状の粘土では、ＴＥＭ（透過電子顕微鏡）写真で
いっそう明らかに見られるが、これは反応の不均一性が
大きいことを示している。ＳＴＥＭ／ＥＤＡＸ分析によ
るリチウムＳＡＭＳ物質中のＳｉとＡｌの含有量の元素
配列図作成は、変化した物質（つまり突起部）は、変化
しなかったカオリナイトの領域に比べて、シリコが非常
に多くて、アルミニウムが不充分であることを示す。リ
チウムの元素配列図は可能でなかった。なぜならば、リ
チウムの原子量が測定器の検出の限界以下であるからで
ある。
ＳＡＭＳ組成物は、水熱条件下での粘土とアルカリ金属
ケイ酸塩との反応により生産される。使用できる粘土
は、粘土と、粘土の同効物質との混合物と同じく、粗製
の粘土、浮遊選別された粘土、水洗された粘土を含め
て、すべてのカオリン型の粘土を含む。純粋な粘土も、
不純な粘土も使うことができる。好ましい粘土の幾つか
は、オムニフィル(OMNIFIL) 、ハイドラスパーズ(HYDRA
-SPERSE) 、ハイドラプリント(HYDRAPRINT)およびハイ
ドラグロス（HYDRAGLOSS)の商標を付して商業的に売ら
れているカオリン粘土である。粘土とアルカリ金属ケイ
酸塩に存在するシリカ−アルミナ値に相当する他の鉱物
資源も使用できる。アルミナ、アルミン酸ナトリウム、
水酸化アルミニウムのようなアルミナ源か、または他の
アルミニウム源がこの発明の精神から離れないで使用で
きる。シリカ源は、合成シリカ、反応性シリカ、ケイ酸
ナトリウム、または同効物質を含むことができる。
ケイ酸塩との反応により生産される。使用できる粘土
は、粘土と、粘土の同効物質との混合物と同じく、粗製
の粘土、浮遊選別された粘土、水洗された粘土を含め
て、すべてのカオリン型の粘土を含む。純粋な粘土も、
不純な粘土も使うことができる。好ましい粘土の幾つか
は、オムニフィル(OMNIFIL) 、ハイドラスパーズ(HYDRA
-SPERSE) 、ハイドラプリント(HYDRAPRINT)およびハイ
ドラグロス（HYDRAGLOSS)の商標を付して商業的に売ら
れているカオリン粘土である。粘土とアルカリ金属ケイ
酸塩に存在するシリカ−アルミナ値に相当する他の鉱物
資源も使用できる。アルミナ、アルミン酸ナトリウム、
水酸化アルミニウムのようなアルミナ源か、または他の
アルミニウム源がこの発明の精神から離れないで使用で
きる。シリカ源は、合成シリカ、反応性シリカ、ケイ酸
ナトリウム、または同効物質を含むことができる。
アルカリ金属ケイ酸は、技術分野で知られているものの
どのタイプでもよいが、好ましいのは、ケイ酸リチウム
またはこれらの混合物または反応して同等の化合物をつ
くることのできる組成等を使用することである。
どのタイプでもよいが、好ましいのは、ケイ酸リチウム
またはこれらの混合物または反応して同等の化合物をつ
くることのできる組成等を使用することである。
この発明の重要な特徴は、アルカリ金属ケイ酸塩の量と
使用される粘土の量との間のこのシステムで開発された
モル比である。アルカリ金属ケイ酸塩と粘土とのモル比
を制御する必要がある。さもないとゼオライト状の結晶
質製品か、無定形と結晶質品種との混合物が生産される
であろう。本発明の製品は、代表的には、ＴＥＭ図１８
ないし２３に描写されているように縁の付いた組成物で
ある。アルカリ金属ケイ酸塩と粘土とのモル比を、望ま
しいＳＡＭＳ製品を生産するよう制御することが望まし
い。
使用される粘土の量との間のこのシステムで開発された
モル比である。アルカリ金属ケイ酸塩と粘土とのモル比
を制御する必要がある。さもないとゼオライト状の結晶
質製品か、無定形と結晶質品種との混合物が生産される
であろう。本発明の製品は、代表的には、ＴＥＭ図１８
ないし２３に描写されているように縁の付いた組成物で
ある。アルカリ金属ケイ酸塩と粘土とのモル比を、望ま
しいＳＡＭＳ製品を生産するよう制御することが望まし
い。
さらに、本発明の反応は、アルカリ金属ケイ酸塩の水溶
液と混合された粘土の水性スラリーを使用して、水性系
中で行われる。生産される粘土とアルカリ金属ケイ酸塩
のスラリーは、１ないし２０重量パーセントの固体濃度
をもつことが望ましく、さらに好ましいのは５ないし１
５パーセントである。
液と混合された粘土の水性スラリーを使用して、水性系
中で行われる。生産される粘土とアルカリ金属ケイ酸塩
のスラリーは、１ないし２０重量パーセントの固体濃度
をもつことが望ましく、さらに好ましいのは５ないし１
５パーセントである。
方法の好ましい操作は、出発物質である粘土物質とアル
カリ金属ケイ酸塩とのスラリーが作られ、次に系は閉じ
られ、徐々に温度を上昇させるために加熱する。一般的
には、系中の圧力は、約１４０ないし２５０℃の範囲の
温度において約５０ないし３６０psigの範囲であろう。
温度は、工程を操作するために特に望ましい条件範囲
は、圧力が１００ないし２００psigで温度が１６４ない
し１９４℃である。
カリ金属ケイ酸塩とのスラリーが作られ、次に系は閉じ
られ、徐々に温度を上昇させるために加熱する。一般的
には、系中の圧力は、約１４０ないし２５０℃の範囲の
温度において約５０ないし３６０psigの範囲であろう。
温度は、工程を操作するために特に望ましい条件範囲
は、圧力が１００ないし２００psigで温度が１６４ない
し１９４℃である。
温度は、蒸気を使用する場合のように、圧力と相関関係
があることが望ましい。反応時間は、約０．２５ないし
４時間である。反応の完了後、加熱を停止し、混合物は
冷却され、その後に系は開けられる。そして製品はろ過
または遠心分離により分離され、水洗され、乾燥され
る。スプレー乾燥は、人口が１０００゜Ｆ（５３８℃）
で、出口が２５０゜Ｆ（１２１℃）の時には、好まし
い。
があることが望ましい。反応時間は、約０．２５ないし
４時間である。反応の完了後、加熱を停止し、混合物は
冷却され、その後に系は開けられる。そして製品はろ過
または遠心分離により分離され、水洗され、乾燥され
る。スプレー乾燥は、人口が１０００゜Ｆ（５３８℃）
で、出口が２５０゜Ｆ（１２１℃）の時には、好まし
い。
生産物は、約４０ないし２２０ml／１００ｇの範囲の吸
油値をもつものと特徴付けることができる。表面積は、
約２ないし３００m2/gの範囲である。さらに好ましいの
は、製品が８０ないし１６０ml／１００ｇの範囲の吸油
性の値をもち、１０ないし３０m2/gの範囲の表面積をも
つことである。
油値をもつものと特徴付けることができる。表面積は、
約２ないし３００m2/gの範囲である。さらに好ましいの
は、製品が８０ないし１６０ml／１００ｇの範囲の吸油
性の値をもち、１０ないし３０m2/gの範囲の表面積をも
つことである。
特に好ましいＳＡＭＳ製品は、薄片に分けられた粘土と
アルカリ金属ケイ酸塩との反応により生産されたもので
ある。アルカリ金属ケイ酸塩との反応に使用するための
適切な薄片粘土は、ジェイ エム フーバー コーポレ
ーション(J. M. HUBER CORPORATION) ハイドラプリント
(HYDRAPRINT)の商標を付して商業的に売られている薄片
粘土である。ハイドラプリントは、白堊質のミドル ジ
ョージア(MIDDLE GEORGIA)粘土の薄片分離により生産さ
れる粗い粒子の大きさの薄片粘土である。アルカリ金属
ケイ酸塩と薄片粘土との反応により形成されるＳＡＭＳ
製品は、血小板状の形態をもち、それはこゝでは『板の
ような』物質と呼んでいるが、製品を軽い紙のコーティ
ングに使用するのに優れたものにする−−その技術は紙
を非常に滑らかにする−−。これらの板のような物質
は、ポリエチレンに優れた衝撃強さを与えるから、高密
度ポリエチレンのようなプラスチックに混ぜるのにもま
た特に有用である。
アルカリ金属ケイ酸塩との反応により生産されたもので
ある。アルカリ金属ケイ酸塩との反応に使用するための
適切な薄片粘土は、ジェイ エム フーバー コーポレ
ーション(J. M. HUBER CORPORATION) ハイドラプリント
(HYDRAPRINT)の商標を付して商業的に売られている薄片
粘土である。ハイドラプリントは、白堊質のミドル ジ
ョージア(MIDDLE GEORGIA)粘土の薄片分離により生産さ
れる粗い粒子の大きさの薄片粘土である。アルカリ金属
ケイ酸塩と薄片粘土との反応により形成されるＳＡＭＳ
製品は、血小板状の形態をもち、それはこゝでは『板の
ような』物質と呼んでいるが、製品を軽い紙のコーティ
ングに使用するのに優れたものにする−−その技術は紙
を非常に滑らかにする−−。これらの板のような物質
は、ポリエチレンに優れた衝撃強さを与えるから、高密
度ポリエチレンのようなプラスチックに混ぜるのにもま
た特に有用である。
実施例 次の各実施例は、発明を説明するためのもので、それを
制限するとは考えられない。
制限するとは考えられない。
実施例および明細書を通して、「部」は、特に他に明記
しない限り、重さによるものである。
しない限り、重さによるものである。
実施例１ オムニフィル粘土からＳＡＭＳの合成 水１，５０８ガロン（１２，６２９ポンド）を２，５０
０ガロンの圧力反応器に加えた。水には、ジェイ エム
フーバー コーポレーションがオムニフィルとして商
業的に販売している６７．７％固体のカオリン粘土スラ
リを１０１．３ガロン（１，４５８ポンド）加えた。こ
れは、表IIに示されている特性をもつ東ジョージア鉱床
から産出されて水で精練されたカオリン粘土である。粘
土−水のスラリーには、ＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏモル比が
２．５であり、固体が３４．９％のケイ酸ナトリウムの
新鮮な水中の溶液の１４７．２ガロン（１，７００ポン
ド）を加えた。これらの条件のもとでは、最終製品の固
体は約１０％であり、バッチの組成は、塩基対粘土のモ
ル比が約０．７５である。反応のためのバッチ組成は次
のように表わすことができ、 Na20：1.33Al2O3 ：5.21SiO2：278H2O Ｈ／Ｎ（水のモル／Ｎａ２Ｏのモル）比が２７８で、Ｓ
／Ｎ（ＳｉＯ２のモル／Ｎａ２Ｏのモル）比が５．２で
あり、Ｓ／Ａ（ＳｉＯ２モル／Ａｌ２Ｏ３モル）比が
３．９である。
０ガロンの圧力反応器に加えた。水には、ジェイ エム
フーバー コーポレーションがオムニフィルとして商
業的に販売している６７．７％固体のカオリン粘土スラ
リを１０１．３ガロン（１，４５８ポンド）加えた。こ
れは、表IIに示されている特性をもつ東ジョージア鉱床
から産出されて水で精練されたカオリン粘土である。粘
土−水のスラリーには、ＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏモル比が
２．５であり、固体が３４．９％のケイ酸ナトリウムの
新鮮な水中の溶液の１４７．２ガロン（１，７００ポン
ド）を加えた。これらの条件のもとでは、最終製品の固
体は約１０％であり、バッチの組成は、塩基対粘土のモ
ル比が約０．７５である。反応のためのバッチ組成は次
のように表わすことができ、 Na20：1.33Al2O3 ：5.21SiO2：278H2O Ｈ／Ｎ（水のモル／Ｎａ２Ｏのモル）比が２７８で、Ｓ
／Ｎ（ＳｉＯ２のモル／Ｎａ２Ｏのモル）比が５．２で
あり、Ｓ／Ａ（ＳｉＯ２モル／Ａｌ２Ｏ３モル）比が
３．９である。
バッチは、１２０psigの反応圧力と１７２℃の温度で加
熱された。この混合物は、かきまぜながら１時間反応さ
せられた。１時間の反応時間の最後に混合物はドロップ
タンクに入れられ、得られた混合物は次にろ過され、洗
浄され、スプレー乾燥された。
熱された。この混合物は、かきまぜながら１時間反応さ
せられた。１時間の反応時間の最後に混合物はドロップ
タンクに入れられ、得られた混合物は次にろ過され、洗
浄され、スプレー乾燥された。
実施例１の製品は、各種の試験方法で評価され、特徴付
けられた。本発明を代表する、結果として生産された合
成アルカリ金属アルミノケイ酸塩組成物すなわちＳＡＭ
Ｓは、表IIに掲げられている。出発物質であるオムニフ
ィル粘土対照の特性を、比較のために表IIに掲げた。
けられた。本発明を代表する、結果として生産された合
成アルカリ金属アルミノケイ酸塩組成物すなわちＳＡＭ
Ｓは、表IIに掲げられている。出発物質であるオムニフ
ィル粘土対照の特性を、比較のために表IIに掲げた。
実施例２ ハイドラグロス90粘土によるＳＡＭＳの合成 第２の反応は、表IIIに示される特性をもつジェイ エ
ム フーバー コーポレーションのハイドラグロス９０
として商業販売されている７０．１％固体量のカオリン
粘土スラリー１１０ガロン（１，６１３ポンド）を１，
５００ガロン（１２，５６２ポンド）の水に加えて行っ
た。粘土−水のスラリーには、２．５のＳｉＯ２／Ｎａ
２Ｏ比をもつケイ酸ナトリウムの３４．９％固体量の新
鮮な水中の溶液１１２．４ガロン（１，２９８ポンド）
を加えた。これらの条件のもとでは、最終製品の固体は
約１０％であり、バッチ組成は約０．５０の塩基対粘土
のモル比をもつ。反応のためのバッチ組成は次のように
表わすことができ、 0.76Na2O：1.52Al2O3 ：4.94SiO2：278H2O そうしてＨ／Ｎが３６６、Ｓ／Ｎが６．５、Ｓ／Ａが
３．２５である。
ム フーバー コーポレーションのハイドラグロス９０
として商業販売されている７０．１％固体量のカオリン
粘土スラリー１１０ガロン（１，６１３ポンド）を１，
５００ガロン（１２，５６２ポンド）の水に加えて行っ
た。粘土−水のスラリーには、２．５のＳｉＯ２／Ｎａ
２Ｏ比をもつケイ酸ナトリウムの３４．９％固体量の新
鮮な水中の溶液１１２．４ガロン（１，２９８ポンド）
を加えた。これらの条件のもとでは、最終製品の固体は
約１０％であり、バッチ組成は約０．５０の塩基対粘土
のモル比をもつ。反応のためのバッチ組成は次のように
表わすことができ、 0.76Na2O：1.52Al2O3 ：4.94SiO2：278H2O そうしてＨ／Ｎが３６６、Ｓ／Ｎが６．５、Ｓ／Ａが
３．２５である。
バッチは、１２０psigの反応圧力で摂氏１７２℃の温度
まで加熱された。この混合物は、かきまぜを継続しなが
ら１時間反応させられた。１時間の反応時間の最後に混
合物はドロップタンクに注入され、生成した混合物は次
にろ過され、洗浄され、スプレー乾燥された。
まで加熱された。この混合物は、かきまぜを継続しなが
ら１時間反応させられた。１時間の反応時間の最後に混
合物はドロップタンクに注入され、生成した混合物は次
にろ過され、洗浄され、スプレー乾燥された。
実施例２の製品は、各種の試験に付された。下に表III
に示すものは、得られた本発明を代表する合成アルカリ
金属アルミノケイ酸塩すなわちＳＡＭＳと、ＳＡＭＳ組
成物を製造するための原料となったカオリン粘土対照物
の物理的特性である。
に示すものは、得られた本発明を代表する合成アルカリ
金属アルミノケイ酸塩すなわちＳＡＭＳと、ＳＡＭＳ組
成物を製造するための原料となったカオリン粘土対照物
の物理的特性である。
表IIおよび表IIIに掲げたデータを特徴付けるために、
次の手順を使用した。
次の手順を使用した。
化学的分析（％ＴｉＯ２、％Ｆｅ２Ｏ３、％ＳｉＯ２、
％Ａｌ２Ｏ３）はＸ線螢光により決定した。最終製品の
ナトリウムの含有量（Ｎａ２Ｏ）は、原子吸収により決
定した。
％Ａｌ２Ｏ３）はＸ線螢光により決定した。最終製品の
ナトリウムの含有量（Ｎａ２Ｏ）は、原子吸収により決
定した。
燃焼損失は、ＳＡＭＳ製品を、摂氏１１０℃で一定の重
さになるまで前もって乾燥し、摂氏９２５℃に１時間加
熱し、冷却した。燃焼損失の計算は、次のように行っ
た。
さになるまで前もって乾燥し、摂氏９２５℃に１時間加
熱し、冷却した。燃焼損失の計算は、次のように行っ
た。
ｐＨは、標準のｐＨ計を使用して、水と固体２０％（重
量による）の製品の混合物で測定した。
量による）の製品の混合物で測定した。
比表面積は、１９３８年に発行された『ジャーナル・オ
ブ・ジ・アメリカン・ケミカル・ソサイエティ（Journa
l of the American Chemical Society）』第６０巻、第
３０９ページにBrunauer、Emett およびTeller(BET) に
よって述べられた窒素吸収法によって決定された。一点
表面積の決定は、ガスを抜いた状態で３００℃の温度で
３時間ＳＡＭＳ組成物について行った。
ブ・ジ・アメリカン・ケミカル・ソサイエティ（Journa
l of the American Chemical Society）』第６０巻、第
３０９ページにBrunauer、Emett およびTeller(BET) に
よって述べられた窒素吸収法によって決定された。一点
表面積の決定は、ガスを抜いた状態で３００℃の温度で
３時間ＳＡＭＳ組成物について行った。
実施例１および２の出発物質と最終製品の吸油量は、油
こすり取り法(oil rub-out method)により決定した。こ
の方法は、こわれたり分離したりしない固いパテのよう
な練り物が形成されるまで、滑らかな表面上でヘラでこ
することによって、製品に亜麻仁油を混ぜる原理に基づ
いている。拡げると曲がるような練り物混合物を作るた
めに必要な油の量を測定することによって、製品の吸油
量の値……この値は、製品の吸収能力を飽和させるため
に製品の単位重量当り必要な油の量を表わす……を計算
することができる。吸油量の値の計算は、次の式によっ
て行った： 陽イオン交換能力は、製品（０．２５ｇ−０．１mgまで
重さを測った）を、タールを塗った、ねじキャップ付き
の１５mlの遠心機管に加えて決定した。試料は、飽和す
る陽イオンの０．５Ｍ溶液の１０mlで３回、遠心分離機
で洗った。試料は、引き続いて飽和する陽イオンの0.05
Ｍ溶液で５回洗った。５回の洗浄と、表面に浮かぶ溶液
のデカンテーションの後に、管にふたをして重さを測っ
た。この重さ（試料の重量より少ない）は、０．０５Ｍ
の飽和する溶液の余剰の量を表わす。吸収された（可溶
性）そうして交換できる陽イオンは、取って代わる陽イ
オンの０．５Ｍの溶液で３回洗うことにより取り替えら
れ、洗浄液を１００mlの容積測定用のフラスコに集めら
れた。飽和するための陽イオン［アンモニウム（Ｎ
Ｈ4 +）を除外する］の量は、原子吸収スペクトル分析に
より決定した。アンモニウム（ＮＨ4 +）は電圧滴定によ
って決めた。交換可能な陽イオンの正味の量は、可溶性
で吸収された陽イオンの量（正味重さ×０．０５Ｍ）
を、分析された全量から差し引くことにより計算した。
こすり取り法(oil rub-out method)により決定した。こ
の方法は、こわれたり分離したりしない固いパテのよう
な練り物が形成されるまで、滑らかな表面上でヘラでこ
することによって、製品に亜麻仁油を混ぜる原理に基づ
いている。拡げると曲がるような練り物混合物を作るた
めに必要な油の量を測定することによって、製品の吸油
量の値……この値は、製品の吸収能力を飽和させるため
に製品の単位重量当り必要な油の量を表わす……を計算
することができる。吸油量の値の計算は、次の式によっ
て行った： 陽イオン交換能力は、製品（０．２５ｇ−０．１mgまで
重さを測った）を、タールを塗った、ねじキャップ付き
の１５mlの遠心機管に加えて決定した。試料は、飽和す
る陽イオンの０．５Ｍ溶液の１０mlで３回、遠心分離機
で洗った。試料は、引き続いて飽和する陽イオンの0.05
Ｍ溶液で５回洗った。５回の洗浄と、表面に浮かぶ溶液
のデカンテーションの後に、管にふたをして重さを測っ
た。この重さ（試料の重量より少ない）は、０．０５Ｍ
の飽和する溶液の余剰の量を表わす。吸収された（可溶
性）そうして交換できる陽イオンは、取って代わる陽イ
オンの０．５Ｍの溶液で３回洗うことにより取り替えら
れ、洗浄液を１００mlの容積測定用のフラスコに集めら
れた。飽和するための陽イオン［アンモニウム（Ｎ
Ｈ4 +）を除外する］の量は、原子吸収スペクトル分析に
より決定した。アンモニウム（ＮＨ4 +）は電圧滴定によ
って決めた。交換可能な陽イオンの正味の量は、可溶性
で吸収された陽イオンの量（正味重さ×０．０５Ｍ）
を、分析された全量から差し引くことにより計算した。
明るさの測定は、1976年に出版された標準ＴＡＰＰＩ(T
echnical Association of Pulp and Paper Industry)手
順Ｔ−５３４ ｐｍ−７６によって行った。
echnical Association of Pulp and Paper Industry)手
順Ｔ−５３４ ｐｍ−７６によって行った。
粒子の大きさは、ジョージア（Georgia）州ノークロス
(Norcross)のマイクロメリティクス インスツルメント
コーポレーション(Micromeritics Instrument Corporat
ion) のセディグラフ(Sedigraph) ５０００ ＥＴ粒子
サイズ分析器を使用して決定した。この測定器は、スト
ークスの法則の変形として、粒子の大きさの分布を測定
するたい積(sedimentation) 技術を使用している。この
手順は、１９８３年５月３日に発刊された『測定器便覧
−セディグラフ ５０００ＥＴ 粒子サイズ分析器』に
記載されている。
(Norcross)のマイクロメリティクス インスツルメント
コーポレーション(Micromeritics Instrument Corporat
ion) のセディグラフ(Sedigraph) ５０００ ＥＴ粒子
サイズ分析器を使用して決定した。この測定器は、スト
ークスの法則の変形として、粒子の大きさの分布を測定
するたい積(sedimentation) 技術を使用している。この
手順は、１９８３年５月３日に発刊された『測定器便覧
−セディグラフ ５０００ＥＴ 粒子サイズ分析器』に
記載されている。
フーリエ変換赤外線分光器（ＦＴ−ＩＲ）、透過電子顕
微鏡（ＴＥＭ）、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）およびＸ線
回折(XRD) の走査は、標準技術を使用して決定された。
微鏡（ＴＥＭ）、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）およびＸ線
回折(XRD) の走査は、標準技術を使用して決定された。
上のデータから、本発明の方法は、物理的特性と化学的
特性の新しい組み合せをもつ新しい製品を産出すること
がわかるであろう。
特性の新しい組み合せをもつ新しい製品を産出すること
がわかるであろう。
表IIおよび表IIIで示したように、本発明の、商業的カ
オリン粘土から製造された合成アルカリ金属アルミノケ
イ酸塩は、陽イオン交換能力、吸油量および明るさにお
いて重要な改善を示している。適切な価値のある水を含
む粘土製品が、本発明の比較的単純な手順によって非常
に価値の高い合成製品に変えられたということは、全く
驚くべきことである。特に興味のあることは、高い構造
の製品がこの発明の結果として形成されたことを示す吸
油量の重要な改善である。
オリン粘土から製造された合成アルカリ金属アルミノケ
イ酸塩は、陽イオン交換能力、吸油量および明るさにお
いて重要な改善を示している。適切な価値のある水を含
む粘土製品が、本発明の比較的単純な手順によって非常
に価値の高い合成製品に変えられたということは、全く
驚くべきことである。特に興味のあることは、高い構造
の製品がこの発明の結果として形成されたことを示す吸
油量の重要な改善である。
実施例１および２のＳＡＭＳ組成物の赤外線スペクトル
は、それぞれ図３および４で示されているそれぞれの原
料粘土の赤外線スペクトルと比較されている。赤外線分
光術に慣れている者なら誰でも判るように、ＳＡＭＳ組
成物の赤外線スペクトルは、それぞれの原料粘土の、特
に波数１２００−８７５（cm-1）の吸収領域でのスペク
トルとかなり異なる。波数が１２００と９５０の間のＳ
ｉ−Ｏの拡がる帯域(stretching band) は、対照粘土よ
りＳＡＭＳの方がより広く、より不明確であり、このこ
とはＳＡＭＳ組成物がかなりの無定形物質を含んでいる
ことを示している。さらに、波数が９５０と８７５の間
のアルミニウムＯ−Ｈ振動は、ＳＡＭＳ組成物とその原
料粘土において本質的に同一であるが、ＳＡＭＳ組成物
はピークの強さでわずかに減衰していることを示してい
ることが異なるだけである。
は、それぞれ図３および４で示されているそれぞれの原
料粘土の赤外線スペクトルと比較されている。赤外線分
光術に慣れている者なら誰でも判るように、ＳＡＭＳ組
成物の赤外線スペクトルは、それぞれの原料粘土の、特
に波数１２００−８７５（cm-1）の吸収領域でのスペク
トルとかなり異なる。波数が１２００と９５０の間のＳ
ｉ−Ｏの拡がる帯域(stretching band) は、対照粘土よ
りＳＡＭＳの方がより広く、より不明確であり、このこ
とはＳＡＭＳ組成物がかなりの無定形物質を含んでいる
ことを示している。さらに、波数が９５０と８７５の間
のアルミニウムＯ−Ｈ振動は、ＳＡＭＳ組成物とその原
料粘土において本質的に同一であるが、ＳＡＭＳ組成物
はピークの強さでわずかに減衰していることを示してい
ることが異なるだけである。
図１において、実施例２のＳＡＭＳ組成物のＦＴ−ＩＲ
走査が、無定形合成ケイ酸塩（ゼオレックス２３）、か
焼カオリン（ハイカル）および無定形合成シリカ（ハイ
シル ２３３）と比較されている。ＳＡＭＳ組成物のス
ペクトルは、ゼオレックス ２３、ハイカルおよびハイ
シルのスペクトルと、波数が１２００ないし９５０のＳ
ｉ−Ｏの拡がる帯域において類似しているが、波数が９
５０〜４００の領域においてはかなり異なっている、Ｓ
ＡＭＳ組成物だけが波数９５０と８７５の間でアルミニ
ウムＯ−Ｈ振動バンドをもつている。
走査が、無定形合成ケイ酸塩（ゼオレックス２３）、か
焼カオリン（ハイカル）および無定形合成シリカ（ハイ
シル ２３３）と比較されている。ＳＡＭＳ組成物のス
ペクトルは、ゼオレックス ２３、ハイカルおよびハイ
シルのスペクトルと、波数が１２００ないし９５０のＳ
ｉ−Ｏの拡がる帯域において類似しているが、波数が９
５０〜４００の領域においてはかなり異なっている、Ｓ
ＡＭＳ組成物だけが波数９５０と８７５の間でアルミニ
ウムＯ−Ｈ振動バンドをもつている。
図２で、実施例２のＳＡＭＳ組成物のＦＴ−ＩＲスペク
トルがゼオライトＡ，Ｘ，Ｙおよび方沸石のスペクトル
と比較されている。ＳＡＭＳ組成物のスペクトルは、Ｉ
Ｒスペクトル全体を通して結晶質ゼオライトのスペクト
ルと異なる。ゼオライトのＳｉ−Ｏバンド（１２００−
９５０cm-1）は非常に鋭く、ゼオライトの結晶化度が良
いことを示しているが、ＳＡＭＳのバンドは広い。再度
強調するが、ＳＡＭＳスペクトルだけがアルミニウムの
Ｏ−Ｈ振動バンドを示すのである。
トルがゼオライトＡ，Ｘ，Ｙおよび方沸石のスペクトル
と比較されている。ＳＡＭＳ組成物のスペクトルは、Ｉ
Ｒスペクトル全体を通して結晶質ゼオライトのスペクト
ルと異なる。ゼオライトのＳｉ−Ｏバンド（１２００−
９５０cm-1）は非常に鋭く、ゼオライトの結晶化度が良
いことを示しているが、ＳＡＭＳのバンドは広い。再度
強調するが、ＳＡＭＳスペクトルだけがアルミニウムの
Ｏ−Ｈ振動バンドを示すのである。
赤外線スペクトルに基づいて、下記のとおり結論され
る。すなわち、この発明のＳＡＭＳ組成物は、先行技術
の出発物質である粘土や結晶性ゼオライト、無定形ゼオ
ライト、合成ケイ酸塩および合成シリカとは非常に異な
るユニークな実体である。
る。すなわち、この発明のＳＡＭＳ組成物は、先行技術
の出発物質である粘土や結晶性ゼオライト、無定形ゼオ
ライト、合成ケイ酸塩および合成シリカとは非常に異な
るユニークな実体である。
この発明の合成アルカリ金属アルミノケイ酸塩（ＳＡＭ
Ｓ）がユニークな特性をもつことは、実施例１および２
のＳＡＭＳ組成物のＳＥＭ写真（それぞれ図１３、１
４）と先行技術のゼオライトＡ、Ｘ、Ｙおよび方沸石
（それぞれ図９、１０、１１および１２）のＳＥＭ写真
とを比較しても明らかである。ＳＥＭ写真は従来技術の
ゼオライトが大きくて、よく結晶化した物質であるのに
対してＡＭＳ組成物は、小さくて平らな血小板状のもの
から成る構造凝集体に見えることを示している。
Ｓ）がユニークな特性をもつことは、実施例１および２
のＳＡＭＳ組成物のＳＥＭ写真（それぞれ図１３、１
４）と先行技術のゼオライトＡ、Ｘ、Ｙおよび方沸石
（それぞれ図９、１０、１１および１２）のＳＥＭ写真
とを比較しても明らかである。ＳＥＭ写真は従来技術の
ゼオライトが大きくて、よく結晶化した物質であるのに
対してＡＭＳ組成物は、小さくて平らな血小板状のもの
から成る構造凝集体に見えることを示している。
本発明の好ましい教えに従って製造された、実施例１の
ＳＡＭＳ組成物（Ｂ／Ｃ比が１．０未満）のＴＥＭ写真
と、Ｂ／Ｃ比が１．０か、またはそれ以上のもとで製造
されたＳＡＭＳ組成物の写真が図１８ないし２３に示さ
れているが、これらの写真によってＳＡＭＳが組成と形
態においてユニークであることがわかる。ＴＥＭ写真
（図１８ないし２３）は、ＳＡＭＳ組成物がアルカリ金
属ケイ酸塩−カオリン反応生成物の縁どり領域の統合さ
れた部分をもつ変化した血小板状粘土の残留物を含んで
いることを示している。縁どり部は、電子回折（ＥＤ）
によって無定形で非回折であることがわかる。図１８な
いし２３に示されているＳＡＭＳ組成物は、ユニークで
あり、出発物質であるオムニフィル及びハイドラグロス
９０粘土（それぞれ図２４及び図２５に示す）や、先行
技術であるケイ酸塩、シリカおよびか焼粘土（図１５な
いし１７に示す）とは外観がかなり異なる。
ＳＡＭＳ組成物（Ｂ／Ｃ比が１．０未満）のＴＥＭ写真
と、Ｂ／Ｃ比が１．０か、またはそれ以上のもとで製造
されたＳＡＭＳ組成物の写真が図１８ないし２３に示さ
れているが、これらの写真によってＳＡＭＳが組成と形
態においてユニークであることがわかる。ＴＥＭ写真
（図１８ないし２３）は、ＳＡＭＳ組成物がアルカリ金
属ケイ酸塩−カオリン反応生成物の縁どり領域の統合さ
れた部分をもつ変化した血小板状粘土の残留物を含んで
いることを示している。縁どり部は、電子回折（ＥＤ）
によって無定形で非回折であることがわかる。図１８な
いし２３に示されているＳＡＭＳ組成物は、ユニークで
あり、出発物質であるオムニフィル及びハイドラグロス
９０粘土（それぞれ図２４及び図２５に示す）や、先行
技術であるケイ酸塩、シリカおよびか焼粘土（図１５な
いし１７に示す）とは外観がかなり異なる。
実施例１、２および５（図３３ないし３６）のＳＡＭＳ
組成物のＸ線回折図形を、出発物質である粘土（図３７
および３８）のＸＲＤ図形とを比較すると、カオリン残
留物の減衰したカオリンピークだけを観察することがで
きる。ＳＡＭＳ組成物のＸＲＤ図形はまた、図２６ない
し３２に示される先行技術であるゼオライト、ケイ酸
塩、シリカ、およびか焼粘土とは明らかに異なる。
組成物のＸ線回折図形を、出発物質である粘土（図３７
および３８）のＸＲＤ図形とを比較すると、カオリン残
留物の減衰したカオリンピークだけを観察することがで
きる。ＳＡＭＳ組成物のＸＲＤ図形はまた、図２６ない
し３２に示される先行技術であるゼオライト、ケイ酸
塩、シリカ、およびか焼粘土とは明らかに異なる。
最終用途への応用 本発明の新しいＳＡＭＳ製品は、多様な最終用途組成物
において評価された。ＳＡＭＳ製品の本当に注目すべき
性能が、以下に記されている。
において評価された。ＳＡＭＳ製品の本当に注目すべき
性能が、以下に記されている。
１．紙の被覆組成物 ハイドラグロス９０粘土による実施例２のＳＡＭＳ製品
は、紙を被覆するための代表的な成組物において評価さ
れたが、評価データは、表IVに示されている。
は、紙を被覆するための代表的な成組物において評価さ
れたが、評価データは、表IVに示されている。
被覆は、紙の生地に、主に印刷性を改善するために施さ
れるが、明るさや紙の光沢のような光学的特性の改善も
得られるのである。実施例２においてハイドラグロス９
０から生産されたＳＡＭＳ製品を被覆組成物に低いレベ
ルで含ませ、そして商業級薄片カオリン粘土ハイドラプ
リントのみを使用した組成物、薄片粘土を含む組成物、
および、かなり明るい、摩耗性の低いか焼した商業的に
得られる粘土ハイカルを低いレベルに含む組成物と比較
するために、重さの軽い出版物向けの等級の紙に適用し
た。この特定の紙の最終用途とその被覆処方は、輪転グ
ラビア印刷による印刷技術に存在する。被覆は、キーガ
ンラボラトリ（Keegan Laboratory）のブレードコータ
ーを使用して、前記の等級において代表的な被覆の重さ
になるように、商業的に生産された紙の生地に適用され
た。スーパーカレンダー仕上げの後で、被覆された紙
は、下記のＴＡＰＰＩの規格に従って光学的特性につい
ての試験に付された。
れるが、明るさや紙の光沢のような光学的特性の改善も
得られるのである。実施例２においてハイドラグロス９
０から生産されたＳＡＭＳ製品を被覆組成物に低いレベ
ルで含ませ、そして商業級薄片カオリン粘土ハイドラプ
リントのみを使用した組成物、薄片粘土を含む組成物、
および、かなり明るい、摩耗性の低いか焼した商業的に
得られる粘土ハイカルを低いレベルに含む組成物と比較
するために、重さの軽い出版物向けの等級の紙に適用し
た。この特定の紙の最終用途とその被覆処方は、輪転グ
ラビア印刷による印刷技術に存在する。被覆は、キーガ
ンラボラトリ（Keegan Laboratory）のブレードコータ
ーを使用して、前記の等級において代表的な被覆の重さ
になるように、商業的に生産された紙の生地に適用され
た。スーパーカレンダー仕上げの後で、被覆された紙
は、下記のＴＡＰＰＩの規格に従って光学的特性につい
ての試験に付された。
Ｔ−４５２：パルプ、紙および板紙の明るさ Ｔ−４８０：７５度で紙および板紙の鏡面光沢 輪転グラビア印刷性は、ダイアモンド ナショナル(Dia
mond National)の印刷平滑性試験器を使用して決めた。
これに続く手順は、紙を被覆し、カレンダー仕上げを行
い、ドットからなる一連の行を使用して輪転グラビア印
刷によって紙の試料を印刷することである。ドットは、
輪転グラビア印刷シリンダー上に彫刻された、それぞれ
が同一の直径と深さをもつ印刷セルの結果である。紙に
移らないドットの数をかぞえて、多数のドットが移らな
い場合には輪転グラビア印刷性が貧弱であると解釈す
る。
mond National)の印刷平滑性試験器を使用して決めた。
これに続く手順は、紙を被覆し、カレンダー仕上げを行
い、ドットからなる一連の行を使用して輪転グラビア印
刷によって紙の試料を印刷することである。ドットは、
輪転グラビア印刷シリンダー上に彫刻された、それぞれ
が同一の直径と深さをもつ印刷セルの結果である。紙に
移らないドットの数をかぞえて、多数のドットが移らな
い場合には輪転グラビア印刷性が貧弱であると解釈す
る。
表IVからわかるように、か焼した粘土の１／２の負荷レ
ベルで使用した場合、意外なことに、本発明の製品は、
同等の輪転グラビア印刷性の紙をつくり出し、そして薄
片粘土のみを使用したものより明らかに優れていた。こ
のように、本発明の製品の１部は、か焼粘度の２部（２
倍）の代りとなり、紙の被覆の技術に通暁した者のため
に、かなりの原価節約をもたらす。さらに、高価なか焼
粘土で同じ負荷レベルでこの発明のＳＡＭＳ製品を使用
した場合には、この発明のＳＡＭＳ製品は、比肩できる
光学的特性と明らかに優れた輪転グラビア印刷性をもっ
た紙をつくり出した。
ベルで使用した場合、意外なことに、本発明の製品は、
同等の輪転グラビア印刷性の紙をつくり出し、そして薄
片粘土のみを使用したものより明らかに優れていた。こ
のように、本発明の製品の１部は、か焼粘度の２部（２
倍）の代りとなり、紙の被覆の技術に通暁した者のため
に、かなりの原価節約をもたらす。さらに、高価なか焼
粘土で同じ負荷レベルでこの発明のＳＡＭＳ製品を使用
した場合には、この発明のＳＡＭＳ製品は、比肩できる
光学的特性と明らかに優れた輪転グラビア印刷性をもっ
た紙をつくり出した。
２．微細紙充填組成物 種々の理由によって顔料が紙の充填剤として使われてい
るが、その中に、明るさや不透明性のような光学的特性
の改善がある。この目的のための最も効率の高い顔料は
二酸化チタンであるが、その価格は、この用途に二酸化
チタンだけを使用することを禁止するほど高価である。
二酸化チタン増量剤（二酸化チタン展延剤）として知ら
れている１群の顔料は、多少は安価であるが、まだそれ
でも高価である。これらの顔料を二酸化チタンと組み合
せて使用すれば、光学的特性を維持しながら、これらの
顔料で二酸化チタンの使用量を少くすることができる。
るが、その中に、明るさや不透明性のような光学的特性
の改善がある。この目的のための最も効率の高い顔料は
二酸化チタンであるが、その価格は、この用途に二酸化
チタンだけを使用することを禁止するほど高価である。
二酸化チタン増量剤（二酸化チタン展延剤）として知ら
れている１群の顔料は、多少は安価であるが、まだそれ
でも高価である。これらの顔料を二酸化チタンと組み合
せて使用すれば、光学的特性を維持しながら、これらの
顔料で二酸化チタンの使用量を少くすることができる。
非常に効果的なこのグループの顔料には、か焼カオリン
粘土と無定形シリコアルミン酸ナトリウム［ハイドレッ
クス（Hydrex）］の２種の顔料がある。実施例２におい
てハイドラグロス９０から生産されたＳＡＭＳ製品は、
５０％のNo.２級の粘土［ハイドラスパーズHYDRASPERS
E)］、１７％の二酸化チタン［デュポン（Dupon ）社の
ＬＷ］および３３％の増量剤顔料を含む充填剤供給物に
おいて、直接的に、二酸化チタン増量剤顔料、か焼粘土
（ハイカル）およびシリコ・アルミン酸ナトリウム［ハ
イドレックス（Hydrex）］の代用をした。英国標準手す
き紙型(British Standard Handsheet Mould) を使用し
て手すきの紙を形成し、均一な基準重量をたしかめるた
めに計量し、そして既述のＴＡＰＰＩ規格に従って試験
を行った。
粘土と無定形シリコアルミン酸ナトリウム［ハイドレッ
クス（Hydrex）］の２種の顔料がある。実施例２におい
てハイドラグロス９０から生産されたＳＡＭＳ製品は、
５０％のNo.２級の粘土［ハイドラスパーズHYDRASPERS
E)］、１７％の二酸化チタン［デュポン（Dupon ）社の
ＬＷ］および３３％の増量剤顔料を含む充填剤供給物に
おいて、直接的に、二酸化チタン増量剤顔料、か焼粘土
（ハイカル）およびシリコ・アルミン酸ナトリウム［ハ
イドレックス（Hydrex）］の代用をした。英国標準手す
き紙型(British Standard Handsheet Mould) を使用し
て手すきの紙を形成し、均一な基準重量をたしかめるた
めに計量し、そして既述のＴＡＰＰＩ規格に従って試験
を行った。
Ｔ−４２５：紙の不透明性 Ｔ−４５２：パルブ、紙および板紙の明るさ さらに、散乱係数および吸光係数（それぞれＳおよび
Ｋ）は、クベルカームンクの式(Kubelka-Munk equatio
n) を使って決定された。次にＫ／Ｓの値を決め、それ
を散乱効率として示した。Ｋ／Ｓの値がゼロに接近する
につれて大きな効率が認められる。紙の充填剤組成物と
して使用されるＳＡＭＳと他の増量剤の比較評価の試料
は、表Ｖに示される。
Ｋ）は、クベルカームンクの式(Kubelka-Munk equatio
n) を使って決定された。次にＫ／Ｓの値を決め、それ
を散乱効率として示した。Ｋ／Ｓの値がゼロに接近する
につれて大きな効率が認められる。紙の充填剤組成物と
して使用されるＳＡＭＳと他の増量剤の比較評価の試料
は、表Ｖに示される。
本発明の製品は、高価な増量剤顔料と比較しても、それ
ぞれの充填剤負荷レベルですべてのパラメータにおいて
優れていることが表Ｖからわかるであろう。本発明のＳ
ＡＭＳ製品が、紙産業で通常使用されている最も高価な
増量剤顔料に匹敵することができるということは、全く
驚くべきことである。
ぞれの充填剤負荷レベルですべてのパラメータにおいて
優れていることが表Ｖからわかるであろう。本発明のＳ
ＡＭＳ製品が、紙産業で通常使用されている最も高価な
増量剤顔料に匹敵することができるということは、全く
驚くべきことである。
３．ＳＡＭＳを含有する新聞印刷用紙組成物 非被覆紙において充填剤が果たすもうひとつの役割は、
用紙裏面の変色の原因となるインキがしみこむ量を抑制
することである。この問題は「プリント ショー スル
ー」または「プリント スルー」といわれるもので、新
聞印刷で一般に経験するものである。新聞印刷用紙の品
質基準及び同様の格付けが引続き強化されているので、
この特性の改善について一層関心が高まっているのであ
る。
用紙裏面の変色の原因となるインキがしみこむ量を抑制
することである。この問題は「プリント ショー スル
ー」または「プリント スルー」といわれるもので、新
聞印刷で一般に経験するものである。新聞印刷用紙の品
質基準及び同様の格付けが引続き強化されているので、
この特性の改善について一層関心が高まっているのであ
る。
オムニフィル及びハイドラグロス９０の２種類の粘土か
らつくった実施例１及び実施例２のＳＡＭＳ製品のプリ
ント スルー低減力を、それぞれの出発物質と比較し、
また、商用グレードの高輝度、低摩耗性のか焼カオリ粘
土（アンシレックス）及び高輝度のアルミノケイ酸ナト
リウム（ゼオレックス ２３ｐ）と比較する。
らつくった実施例１及び実施例２のＳＡＭＳ製品のプリ
ント スルー低減力を、それぞれの出発物質と比較し、
また、商用グレードの高輝度、低摩耗性のか焼カオリ粘
土（アンシレックス）及び高輝度のアルミノケイ酸ナト
リウム（ゼオレックス ２３ｐ）と比較する。
ハンドシートはノーブル アンド ウッドのシート・マ
シンを使用して商用の新聞印刷用紙バルブで作り、下記
のタッピー基準に従って試験した。
シンを使用して商用の新聞印刷用紙バルブで作り、下記
のタッピー基準に従って試験した。
Ｔ−４１０ 紙および板紙の坪量 Ｔ−４２５ 紙の不透明度 Ｔ−４５２ バルブ、紙、板紙の明るさ さらに、標準的な温度と湿度条件の下で標準的な新聞印
刷用紙インキと活字を高く取付けた印刷板を使用して、
ユニバーサル No.１ ヴァンダークック プルーフ印
刷機で試験印刷を実施した。上記の印刷版は４インチ×
４1/4インチ四方の固体部分を印刷するように設計し
た。印刷はプレス・ベッドの調整により４ミル刷りで行
ない、印刷の前後に用紙１枚ずつの重量を測ってインキ
の「のり」を調べた。印刷とインキの「のり」が変動す
るので各アッシュ・レベルを３つのインキ・レベルで印
刷し、インキののりを正確に２．０ｇ／m2として印刷値
を図表示することが必要であった。
刷用紙インキと活字を高く取付けた印刷板を使用して、
ユニバーサル No.１ ヴァンダークック プルーフ印
刷機で試験印刷を実施した。上記の印刷版は４インチ×
４1/4インチ四方の固体部分を印刷するように設計し
た。印刷はプレス・ベッドの調整により４ミル刷りで行
ない、印刷の前後に用紙１枚ずつの重量を測ってインキ
の「のり」を調べた。印刷とインキの「のり」が変動す
るので各アッシュ・レベルを３つのインキ・レベルで印
刷し、インキののりを正確に２．０ｇ／m2として印刷値
を図表示することが必要であった。
印刷したシートは、７３Ｆ゜、相対湿度５０％の条件下
に一晩放置した後、印刷面の反対面で４５７ｎｍで明る
さ試験機により測定した。ショー スルーは下記のラロ
ックの式により算出した。
に一晩放置した後、印刷面の反対面で４５７ｎｍで明る
さ試験機により測定した。ショー スルーは下記のラロ
ックの式により算出した。
ＳＡＭＳおよびその他の増量材顔料の新聞印刷における
評価の比較データを表VIに示す。
評価の比較データを表VIに示す。
実施例２から作ったＳＡＭＳ製品は明るさの改善度にお
いてか焼粘土と同等であり、他の顔料より優秀であり、
また不透明度の改善度においては最も優れた顔料である
ことが表VIからわかる。実施例１から作ったＳＡＭＳ製
品もその優秀さは驚異的である。不透明度で実施例１よ
りも優れているのは僅かに実施例２から作った製品だけ
で、実施例１は実施例１よりも光輝度が高い２つの顔料
であるアンシレックスとゼオレックス２３をともに抜い
ている。ショー スルーについては、出発物質の含水粘
土（オムニフィルとハイドラグロス９０）を使用する
と、現実にはショー スルーは、充填剤不使用試料にお
いて見られるよりも多い結果となることが表IVからわか
る。か焼粘土を使用する場合、充填剤を４％充填すると
ショー スルーは適度に改善されるが、２％レベルでは
用紙は充填しない場合と変らない。本発明による製品
は、直接２％の充填でゼオレックス２３顔料の代りに用
いると、この顔料はこの目的で実用するために選んだ製
品であるだけに、結果は確かに驚異的なものであった。
実施例２から作ったＳＡＭＳ製品は実際、ゼオレックス
２３顔料を抜いており、他方実施例１で作ったＳＡＭＳ
製品は僅かながら不十分である。本発明による製品はよ
り高い充填レベルのゼオレックス２３よりも幾分効率が
落ちるものの、その出発物質である安価な粘土（対照
物）や高価なか焼粘土よりも明らかに優れている。さら
に、ゼオレックス２３顔料の価格が高いため、本発明の
製品のショースルーを１単位減らすための費用はゼオレ
ックス２３のそれよりも遥かに有利であることがすぐに
わかる。従って、本発明の製品は、同等のショースルー
減が得られるだけの十分な量が使われるならば、このよ
うな用途において大幅なコスト節減をもたらすのであろ
う。
いてか焼粘土と同等であり、他の顔料より優秀であり、
また不透明度の改善度においては最も優れた顔料である
ことが表VIからわかる。実施例１から作ったＳＡＭＳ製
品もその優秀さは驚異的である。不透明度で実施例１よ
りも優れているのは僅かに実施例２から作った製品だけ
で、実施例１は実施例１よりも光輝度が高い２つの顔料
であるアンシレックスとゼオレックス２３をともに抜い
ている。ショー スルーについては、出発物質の含水粘
土（オムニフィルとハイドラグロス９０）を使用する
と、現実にはショー スルーは、充填剤不使用試料にお
いて見られるよりも多い結果となることが表IVからわか
る。か焼粘土を使用する場合、充填剤を４％充填すると
ショー スルーは適度に改善されるが、２％レベルでは
用紙は充填しない場合と変らない。本発明による製品
は、直接２％の充填でゼオレックス２３顔料の代りに用
いると、この顔料はこの目的で実用するために選んだ製
品であるだけに、結果は確かに驚異的なものであった。
実施例２から作ったＳＡＭＳ製品は実際、ゼオレックス
２３顔料を抜いており、他方実施例１で作ったＳＡＭＳ
製品は僅かながら不十分である。本発明による製品はよ
り高い充填レベルのゼオレックス２３よりも幾分効率が
落ちるものの、その出発物質である安価な粘土（対照
物）や高価なか焼粘土よりも明らかに優れている。さら
に、ゼオレックス２３顔料の価格が高いため、本発明の
製品のショースルーを１単位減らすための費用はゼオレ
ックス２３のそれよりも遥かに有利であることがすぐに
わかる。従って、本発明の製品は、同等のショースルー
減が得られるだけの十分な量が使われるならば、このよ
うな用途において大幅なコスト節減をもたらすのであろ
う。
４．ＳＡＭＳ含有ラテックス塗料の組成物 以前は、機能的増量剤顔料は、高価な下塗り顔料やバイ
ンダーに代る混ぜ物として塗料に主として用いられた。
それによって塗料調製費を下げたのである。しかし新し
い改良された機能的増量剤顔料が出現し、これら顔料の
使用が増大している。現在、それらは塗料調合物に使用
され、白色度、隠蔽力またはコントラスト比、色彩力な
ど視覚特性を向上させている。
ンダーに代る混ぜ物として塗料に主として用いられた。
それによって塗料調製費を下げたのである。しかし新し
い改良された機能的増量剤顔料が出現し、これら顔料の
使用が増大している。現在、それらは塗料調合物に使用
され、白色度、隠蔽力またはコントラスト比、色彩力な
ど視覚特性を向上させている。
これに関して、実施例２でHydragloss９０から作ったＳ
ＡＭＳ製品を、ＳＡＭＳ混合物を作るのに用いたカオリ
ン粘土、およびラテックスをベースとした塗料で機能的
増量剤として使われている主な市販顔料と比較した。
ＡＭＳ製品を、ＳＡＭＳ混合物を作るのに用いたカオリ
ン粘土、およびラテックスをベースとした塗料で機能的
増量剤として使われている主な市販顔料と比較した。
白色度（方向性反射率、Ｙ値）とコントラスト比は、対
照物の粘土（ハイドラグロス９０）、ハイドラグロス９
０で作った実施例２から作ったＳＡＭＳ製品、市販の増
量剤顔料（ハイシル４２２）及びか焼粘土（フーバー９
０Ｃ）を含む塗料を、反射測定に十分な大きさの黒と白
の部分から成る不透明度チャートの上にドローダウンし
て決定した。なお、同チャートは、レネタ(Leneta)カン
パニー［所在地 ニュージャージー州ホーホーカス(Ho-
Ho-Kus) ］から売り出されている。方向性反射率、Ｙ値
は、チャートの黒色部分と白色部分の両方の上に塗った
乾燥塗料膜上で、ガードナーXL-20 三刺激値測色計を使
用して決定される。白色性は白色部分の上で出したＹ値
として報告される。コントラスト比は、チャートの黒色
部分上のＹ値を同じく白色部分上のＹ値で割って算出さ
れ、塗料の相対不透明度の尺度とする。
照物の粘土（ハイドラグロス９０）、ハイドラグロス９
０で作った実施例２から作ったＳＡＭＳ製品、市販の増
量剤顔料（ハイシル４２２）及びか焼粘土（フーバー９
０Ｃ）を含む塗料を、反射測定に十分な大きさの黒と白
の部分から成る不透明度チャートの上にドローダウンし
て決定した。なお、同チャートは、レネタ(Leneta)カン
パニー［所在地 ニュージャージー州ホーホーカス(Ho-
Ho-Kus) ］から売り出されている。方向性反射率、Ｙ値
は、チャートの黒色部分と白色部分の両方の上に塗った
乾燥塗料膜上で、ガードナーXL-20 三刺激値測色計を使
用して決定される。白色性は白色部分の上で出したＹ値
として報告される。コントラスト比は、チャートの黒色
部分上のＹ値を同じく白色部分上のＹ値で割って算出さ
れ、塗料の相対不透明度の尺度とする。
相対色調強度は、ランプブラック着色料を重量で１％を
各塗料に混ぜ、不透明度チャートの上にドローダウン
し、チャートの白色部分に塗った乾燥塗料膜のＹ値を出
して決める。相対色調強度はこのＹ値として報告され
る。
各塗料に混ぜ、不透明度チャートの上にドローダウン
し、チャートの白色部分に塗った乾燥塗料膜のＹ値を出
して決める。相対色調強度はこのＹ値として報告され
る。
ユニークなＳＡＭＳ製品と他の高価な増量剤顔料との塗
料性能比較結果を表VIIに示す。
料性能比較結果を表VIIに示す。
表VIIでは、対照粘土のハイドラグロス９０と市販品の
ハイシル４２２（微粒子状脱水シリカ顔料）フーバ９０
Ｃ（高光沢、低摩耗性か焼粘土）の白色度、コントラス
ト比、色調強度を実施例２のハイドラグロス９０製品と
比較してある。顔料容積濃度が高く、均一な内部用一般
ビニール・アクリル系塗料で上記の各種顔料の評価を行
なった。同塗料の色素沈着は、金紅石二酸化チタン１
７．６％、標準的なか焼粘土１９．６％および粒径が粗
大な炭酸カルシウム５８．８％、評価顔料４％で構成し
た。表VIIから本発明のＳＡＭＳ製品は、白色度、コン
トラスト比、相対明度において、本発明の製品を作った
カオリン粘土に比べ大幅に改善されることがわかるであ
ろう。さらに意外でさえあることであるが、本発明の製
品のコントラスト比を向上させ、それよりも価格の高い
機能的増量剤ハイシル４２２よりも優れた相対明度を達
成していることが表VIIからわかる。
ハイシル４２２（微粒子状脱水シリカ顔料）フーバ９０
Ｃ（高光沢、低摩耗性か焼粘土）の白色度、コントラス
ト比、色調強度を実施例２のハイドラグロス９０製品と
比較してある。顔料容積濃度が高く、均一な内部用一般
ビニール・アクリル系塗料で上記の各種顔料の評価を行
なった。同塗料の色素沈着は、金紅石二酸化チタン１
７．６％、標準的なか焼粘土１９．６％および粒径が粗
大な炭酸カルシウム５８．８％、評価顔料４％で構成し
た。表VIIから本発明のＳＡＭＳ製品は、白色度、コン
トラスト比、相対明度において、本発明の製品を作った
カオリン粘土に比べ大幅に改善されることがわかるであ
ろう。さらに意外でさえあることであるが、本発明の製
品のコントラスト比を向上させ、それよりも価格の高い
機能的増量剤ハイシル４２２よりも優れた相対明度を達
成していることが表VIIからわかる。
さらに、表VIIからわかるように、本発明のＳＡＭＳ製
品は、高価格の市販増量剤顔料に比べ、白色度、コント
ラスト比（ないしは隠蔽力）、相対明度が最も優れてい
る。価格が安い対照粘土が本発明の数えるところによっ
て機能的製品ＳＡＭＳに変ったことはまことに驚くべき
ことである。
品は、高価格の市販増量剤顔料に比べ、白色度、コント
ラスト比（ないしは隠蔽力）、相対明度が最も優れてい
る。価格が安い対照粘土が本発明の数えるところによっ
て機能的製品ＳＡＭＳに変ったことはまことに驚くべき
ことである。
５．ＳＡＭＳ含有NATSYN２２００ゴムの組成物 ゴム化合物を強化するために、あるいは希釈剤としてゴ
ム化合物には充填剤が添加される。小粒子の物質は、加
硫物に高度の耐摩耗性、引裂き強さ及び引張り強さを与
え、ゴムの剛性が若干増せば、ゴムを強化すると見なさ
れる。強化剤に求められる最も重要な特性は、微粒子の
大きさであることである。非黒色充填剤の中で引張り応
力と引張り強さが最も優れているのは析出シリカ（ハイ
シル）で、合成ナトリウムシリコアルミネート（ゼオレ
ックス）がそれに次いでいる。多くのシリカのように形
がほぼ形状の微粒子の充填剤は、針状ないしは板状の粒
子よりも引裂き強さと耐摩耗性が良い。
ム化合物には充填剤が添加される。小粒子の物質は、加
硫物に高度の耐摩耗性、引裂き強さ及び引張り強さを与
え、ゴムの剛性が若干増せば、ゴムを強化すると見なさ
れる。強化剤に求められる最も重要な特性は、微粒子の
大きさであることである。非黒色充填剤の中で引張り応
力と引張り強さが最も優れているのは析出シリカ（ハイ
シル）で、合成ナトリウムシリコアルミネート（ゼオレ
ックス）がそれに次いでいる。多くのシリカのように形
がほぼ形状の微粒子の充填剤は、針状ないしは板状の粒
子よりも引裂き強さと耐摩耗性が良い。
実施例１および実施例２から作ったＳＡＭＳをゴム化合
物で評価し、その性能をより高価な微粒子析出無定形シ
リカ水和物製品ハイシル２３３と比較した。
物で評価し、その性能をより高価な微粒子析出無定形シ
リカ水和物製品ハイシル２３３と比較した。
本発明で使用できるゴムには天然ゴム及び合成ゴムの双
方が含まれる。適当な合成ゴムを挙げると、スチレン・
ブタジエンゴム、ブチルゴム、ニトリルゴム、ネオプレ
ンゴム、ポリブタジエン、ポリイソプレン、エチレン・
プロピレン、アクリル、炭化フッ素ゴム、多硫化ゴム、
シリコンゴムなどがある。以上の合成ゴムの共重合体の
混合物は単独であるいは天然ゴムと組合せて使うことが
できる。最も好まれるゴムは天然ゴム、ポリイソプレ
ン、ニトリルゴム、スチレンブタジエン及びこれらを混
合したものである。
方が含まれる。適当な合成ゴムを挙げると、スチレン・
ブタジエンゴム、ブチルゴム、ニトリルゴム、ネオプレ
ンゴム、ポリブタジエン、ポリイソプレン、エチレン・
プロピレン、アクリル、炭化フッ素ゴム、多硫化ゴム、
シリコンゴムなどがある。以上の合成ゴムの共重合体の
混合物は単独であるいは天然ゴムと組合せて使うことが
できる。最も好まれるゴムは天然ゴム、ポリイソプレ
ン、ニトリルゴム、スチレンブタジエン及びこれらを混
合したものである。
実施例２でハイドラグロス９０から作ったＳＡＭＳ製品
を、非黒色合成ポリイソプレン（ナッチン２２００）ゴ
ム調合物中の微粒子析出無定形シリカ水和物製品（ハイ
シル２３３）と比較して評価した。
を、非黒色合成ポリイソプレン（ナッチン２２００）ゴ
ム調合物中の微粒子析出無定形シリカ水和物製品（ハイ
シル２３３）と比較して評価した。
ＳＡＭＳとシリカ製品はゴム１００に対し３８ないしは
４０の割合で用いた。充填剤製品は引張応力と引張強さ
（ＡＳＴＭ Ｄ１４５６）、熱蓄積（２つのおもりの間
を水平に振動する方形ブロック）、圧縮永久ひずみ（Ａ
ＳＴＭ ３９５…圧縮応力が長時間働いた後において弾
性特性を維持できるゴム化合物の能力）、引裂き強さ
（ＡＳＴＭ ６２４）について比較した。
４０の割合で用いた。充填剤製品は引張応力と引張強さ
（ＡＳＴＭ Ｄ１４５６）、熱蓄積（２つのおもりの間
を水平に振動する方形ブロック）、圧縮永久ひずみ（Ａ
ＳＴＭ ３９５…圧縮応力が長時間働いた後において弾
性特性を維持できるゴム化合物の能力）、引裂き強さ
（ＡＳＴＭ ６２４）について比較した。
ＳＡＭＳと市販の高価格合成シリカ（ハイシル２３３）
の強化特性に関する評価結果を表VIIIに示す。
の強化特性に関する評価結果を表VIIIに示す。
表VIIIから本発明のＳＡＭＳ製品が引張応力、圧縮永久
ひずみ、熱蓄積において無定形シリカ製品よりも優れて
おることがわかる。なお、無定形シリカ製品は本発明の
ＳＡＭＳ製品に比べると熱蓄積が２倍である。安い粘土
が独特な機能的ＳＡＭＳ組成物に変ったことは誠に驚く
べきことである。このＨＢＵ（熱蓄積）が低いという独
特な特性により本発明のＳＡＭＳ製品は、摩擦熱の発生
が低いためタイヤやホース、ベルトの寿命を大幅に延ば
すのでこれら製品での使用に特に適していることとな
る。このことによって、本発明の合成アルカリ金属アル
ミノシリケートは、標準的なエラストマーシステムでは
高温にさらされると激しい劣化が生ずるような場合に、
エラストマーとして有利に使用することができる。
ひずみ、熱蓄積において無定形シリカ製品よりも優れて
おることがわかる。なお、無定形シリカ製品は本発明の
ＳＡＭＳ製品に比べると熱蓄積が２倍である。安い粘土
が独特な機能的ＳＡＭＳ組成物に変ったことは誠に驚く
べきことである。このＨＢＵ（熱蓄積）が低いという独
特な特性により本発明のＳＡＭＳ製品は、摩擦熱の発生
が低いためタイヤやホース、ベルトの寿命を大幅に延ば
すのでこれら製品での使用に特に適していることとな
る。このことによって、本発明の合成アルカリ金属アル
ミノシリケートは、標準的なエラストマーシステムでは
高温にさらされると激しい劣化が生ずるような場合に、
エラストマーとして有利に使用することができる。
タイヤ業界では、ゴム調合物で熱蓄積が低い強化充填剤
を求めている。表VIIIで試料が明確に示すように、本発
明のＳＡＭＳが出す熱蓄積量は市販の高価なシリカ、ハ
イシル２３３のほぼ1/2である。独特なＳＡＭＳ組成物
の制御された構造により、優れたゴム強化特性が得られ
るのである。
を求めている。表VIIIで試料が明確に示すように、本発
明のＳＡＭＳが出す熱蓄積量は市販の高価なシリカ、ハ
イシル２３３のほぼ1/2である。独特なＳＡＭＳ組成物
の制御された構造により、優れたゴム強化特性が得られ
るのである。
６．ＳＡＭＳ含有大型タイヤ・ゴム組成物 実施例１と実施例２のオムニフィル及びハイドラグロス
９０で作ったＳＡＭＳ製品を、Ｎ２２０カーボン・ブラ
ックを含むオフロード用大型タイヤのトレッドの天然ゴ
ム調合物の微粒子、析出無定形シリカ水和物製品（ハイ
シル２３３）と比較して、評価を行なった。ＳＡＭＳ製
品とシリカ製品は、ゴム１００に対し１５の割合で、ま
たＮ２２０カーボン・ブラックは４０の割合で使用し
た。
９０で作ったＳＡＭＳ製品を、Ｎ２２０カーボン・ブラ
ックを含むオフロード用大型タイヤのトレッドの天然ゴ
ム調合物の微粒子、析出無定形シリカ水和物製品（ハイ
シル２３３）と比較して、評価を行なった。ＳＡＭＳ製
品とシリカ製品は、ゴム１００に対し１５の割合で、ま
たＮ２２０カーボン・ブラックは４０の割合で使用し
た。
引張応力、引張強さ、引裂き強さ、熱蓄積、について比
較し、たわみ疲労破損テスト（ＡＳＴＭ Ｄ１０５２…
Ｒｏｓｓたわみ機を使用。試料のゴムに穴をあけ、棒の
上で９０゜自由に曲げて試料が破損するまでの回数を求
める。）を実施した。表IXのテスト結果から、オムニフ
ィルおよびハイドラグロス９０から作った本発明のＳＡ
ＭＳ製品は、引張応力、引張強さ、引裂き強さ、熱蓄
積、たわみ疲労のいずれにおいても価格の高い無定形シ
リカ製品と同等、ないしはそれよりも優れていることが
わかる。中でも事に興味深いのは、曲げ応力や引張り応
力が多大にかかる緩衝器、ホース、チューブ、ブッシン
グ等、エラストマー系で大変重要なたわみ疲労特性の著
しい強化である。
較し、たわみ疲労破損テスト（ＡＳＴＭ Ｄ１０５２…
Ｒｏｓｓたわみ機を使用。試料のゴムに穴をあけ、棒の
上で９０゜自由に曲げて試料が破損するまでの回数を求
める。）を実施した。表IXのテスト結果から、オムニフ
ィルおよびハイドラグロス９０から作った本発明のＳＡ
ＭＳ製品は、引張応力、引張強さ、引裂き強さ、熱蓄
積、たわみ疲労のいずれにおいても価格の高い無定形シ
リカ製品と同等、ないしはそれよりも優れていることが
わかる。中でも事に興味深いのは、曲げ応力や引張り応
力が多大にかかる緩衝器、ホース、チューブ、ブッシン
グ等、エラストマー系で大変重要なたわみ疲労特性の著
しい強化である。
表IXのテスト・データを詳しく調べることによって、こ
の他に類のないＳＡＭＳ製品は、高価な市販シリカ製品
ハイシル２３３に比べ、抜群のたわみ疲労保護をゴム化
合物に与えることがはっきりとわかる。
の他に類のないＳＡＭＳ製品は、高価な市販シリカ製品
ハイシル２３３に比べ、抜群のたわみ疲労保護をゴム化
合物に与えることがはっきりとわかる。
安価な粘土製品が本発明の数えるところにより、ＳＡＭ
Ｓという有用な付加価値材料へと変ったことは大変注目
すべきことである。ゴム化合物におけるＳＡＭＳの性能
特性は他に類のないものであり、全く予想外のものであ
る。本発明の新しいＳＡＭＳ組成物は、性質上制御され
た構造であり、ゴム組成物に最適の充填剤・ポリマー相
互作用を与えるものと思われる。
Ｓという有用な付加価値材料へと変ったことは大変注目
すべきことである。ゴム化合物におけるＳＡＭＳの性能
特性は他に類のないものであり、全く予想外のものであ
る。本発明の新しいＳＡＭＳ組成物は、性質上制御され
た構造であり、ゴム組成物に最適の充填剤・ポリマー相
互作用を与えるものと思われる。
７．濃縮着色料のプラスチック配合物 濃縮着色料を作るとき顔料、充填剤、増量剤をプラスチ
ック・レジンと混ぜる。二酸化チタンと着色顔料は、着
色プラスチック濃縮物の製造に広く使われている。５０
％のＴｉＯ２濃縮物を高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）
レジンで作る研究を行なった。この濃縮物を対照濃縮物
とした。
ック・レジンと混ぜる。二酸化チタンと着色顔料は、着
色プラスチック濃縮物の製造に広く使われている。５０
％のＴｉＯ２濃縮物を高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）
レジンで作る研究を行なった。この濃縮物を対照濃縮物
とした。
実施例２から作ったＳＡＭＳ製品を使用し、対照濃縮物
のＴｉＯ２の重量の１０％および２０％をＳＡＭＳに代
えて同ＴｉＯ２を増量した。下記のプラスチック配合物
により各種の濃縮物を作った。
のＴｉＯ２の重量の１０％および２０％をＳＡＭＳに代
えて同ＴｉＯ２を増量した。下記のプラスチック配合物
により各種の濃縮物を作った。
対照濃縮物とＳＡＭＳをそれぞれ５％、１０％含んだ濃
縮物ＡとＢを３＃ファレンバンバリーで混ぜ合わせた。
次に各試料を硫化し、押出し、圧搾してテストした。次
いで各濃縮物の光学特性を評価した。
縮物ＡとＢを３＃ファレンバンバリーで混ぜ合わせた。
次に各試料を硫化し、押出し、圧搾してテストした。次
いで各濃縮物の光学特性を評価した。
対照濃縮物とＳＡＭＳ含有濃縮物の不透明性と光沢を表
Ｘに示した。この研究は、本発明のＳＡＭＳは不透明性
と光沢を失うことなく着色濃縮物に用いることができる
ことを示唆している。
Ｘに示した。この研究は、本発明のＳＡＭＳは不透明性
と光沢を失うことなく着色濃縮物に用いることができる
ことを示唆している。
データを表Ｘに列記する。
８．消泡剤配合物 消泡剤配合物は製紙、塗料、食品、そのほか多数の専門
業種で泡の発生を抑えるのに使用されている。
業種で泡の発生を抑えるのに使用されている。
消泡剤配合物は次の配合物を使って調製した。
上記の調合に必要な鉱油を軽量し、ステンレス製カップ
に入れた。対照粘土または実施例２から作ったＳＡＭＳ
を鉱油と手で混ぜ合せた。こうして混ぜ合せたものをホ
ックメイヤーミキサーで５分間、２３００ｒｐｍで分散
した。次に消泡薬を加えてから炭酸アンモニウムを加え
た。配合物全体をさらに３分間混合した。
に入れた。対照粘土または実施例２から作ったＳＡＭＳ
を鉱油と手で混ぜ合せた。こうして混ぜ合せたものをホ
ックメイヤーミキサーで５分間、２３００ｒｐｍで分散
した。次に消泡薬を加えてから炭酸アンモニウムを加え
た。配合物全体をさらに３分間混合した。
ステンレス・カップの中味を５００ｍｌのフラスコに移
し、泡がとまるまで８０℃で加熱した。次ぎに温度を１
０５℃に上げ、混合物を同温度で２時間保った。フラス
コを加熱器からおろし、冷却するのを待ったのち、貯蔵
のために中味を1/2パイント缶に移した。この時点で消
泡剤配合物を評価するのである。
し、泡がとまるまで８０℃で加熱した。次ぎに温度を１
０５℃に上げ、混合物を同温度で２時間保った。フラス
コを加熱器からおろし、冷却するのを待ったのち、貯蔵
のために中味を1/2パイント缶に移した。この時点で消
泡剤配合物を評価するのである。
消泡剤配合物の消泡特性について調べた。流量毎分５
の重力送り循環ポンプに取付けた２５００ｍｌビュレッ
トの中へ黒クラフト液（固形物１５％）１を入れた。
の重力送り循環ポンプに取付けた２５００ｍｌビュレッ
トの中へ黒クラフト液（固形物１５％）１を入れた。
黒液が静止している間に消泡剤組成物０．０２ｇ（ない
しは２滴）をビュレットへ加えた。ポンプとストップウ
ォッチを同時にスタートさせ、泡の高さが最初の液静止
点から６インチに達するまでの所要時間を記録した。
しは２滴）をビュレットへ加えた。ポンプとストップウ
ォッチを同時にスタートさせ、泡の高さが最初の液静止
点から６インチに達するまでの所要時間を記録した。
泡が６インチの高さに達するのを最も長い間抑える消泡
剤組成物が最も優れた消泡剤とされる。
剤組成物が最も優れた消泡剤とされる。
消泡剤の効率データを表XIに示す。
ＳＡＭＳは開始クレーに比べると優れた消泡剤となるこ
とが表XIのデータから明らかである。事実、実施例２か
ら作ったＳＡＭＳの消泡効率はHydragloss９０含有対照
配合物よりも約７６２％優れている。本発明がハイドラ
グロス９０クレーを消泡剤組成物用として無類の効率を
持つ付加価値ＳＡＭＳ製品に変えたことは、まことに驚
くべきことである。
とが表XIのデータから明らかである。事実、実施例２か
ら作ったＳＡＭＳの消泡効率はHydragloss９０含有対照
配合物よりも約７６２％優れている。本発明がハイドラ
グロス９０クレーを消泡剤組成物用として無類の効率を
持つ付加価値ＳＡＭＳ製品に変えたことは、まことに驚
くべきことである。
９．ドライアップする液体または担体の配合物 液体、活性気質およびゴム薬品が微細粒子の担体上でド
ライアップする。乾いた、さらさらする粉末は、粉末を
液体に加え、乾いた、さらさらした粉末が出来上るまで
ホバートミキサーで混ぜ合せることによってつくられ
る。担体固形物で担送される液体の重量から担体粉末の
担送容量を算出することができる。
ライアップする。乾いた、さらさらする粉末は、粉末を
液体に加え、乾いた、さらさらした粉末が出来上るまで
ホバートミキサーで混ぜ合せることによってつくられ
る。担体固形物で担送される液体の重量から担体粉末の
担送容量を算出することができる。
鉱油及びフレキソン（エクソン）プロセス油の担送容量
について、実施例２から作ったＳＡＭＳ製品と対照粘土
（ハイドラグロス９０）との比較をした。これらの液体
は、存在する液体の重量パーセント（％、活性）として
示された担送容量を持つ乾いた、さらさらする粉末に変
った。担送容量のデータを表XIIに示す。
について、実施例２から作ったＳＡＭＳ製品と対照粘土
（ハイドラグロス９０）との比較をした。これらの液体
は、存在する液体の重量パーセント（％、活性）として
示された担送容量を持つ乾いた、さらさらする粉末に変
った。担送容量のデータを表XIIに示す。
表XIIのデータから、本発明のＳＡＭＳは対照粘土に比
し担送容量が優れていることが容易に分かる。本発明の
教えるところによって粘土が機能担体ＳＡＭＳに変って
いるのは全く驚くべきことである。
し担送容量が優れていることが容易に分かる。本発明の
教えるところによって粘土が機能担体ＳＡＭＳに変って
いるのは全く驚くべきことである。
１０．塗料コーティング配合物 木、金属、紙、プラスチックなどの各種の表面を保護し
その外観をよくするために、これらの表面を分散または
懸濁したつや消し剤の粒子を含有していてコーティング
や下地の光沢またはつやを減らすはたらきをする透明な
つや消し組成物でコーティングすることが行なわれてい
る。このつや消し剤はつや消しコーティングの透明性を
実質的に低下させないものであることが望ましい。たと
えば、木の仕上げ剤は表面のすり傷と汚れを防ぐのに役
立ち、その上木目の美しさを隠してしまわないのである
が、通常はシリカのような材料の分散微粒子であるつや
消し剤を入れて手で磨いた仕上げ材に見せかけるように
作られる。最良の効果はサブミクロン程度の均一粒子サ
イズのシリカによって得られる。白の斑点がなく、ある
いはコーティングの外観を損なうような灰色化効果を起
すことなく、なめらかなコーティングを実現するには粒
子のサイズが小さいことと、均一であることとが必要で
ある。
その外観をよくするために、これらの表面を分散または
懸濁したつや消し剤の粒子を含有していてコーティング
や下地の光沢またはつやを減らすはたらきをする透明な
つや消し組成物でコーティングすることが行なわれてい
る。このつや消し剤はつや消しコーティングの透明性を
実質的に低下させないものであることが望ましい。たと
えば、木の仕上げ剤は表面のすり傷と汚れを防ぐのに役
立ち、その上木目の美しさを隠してしまわないのである
が、通常はシリカのような材料の分散微粒子であるつや
消し剤を入れて手で磨いた仕上げ材に見せかけるように
作られる。最良の効果はサブミクロン程度の均一粒子サ
イズのシリカによって得られる。白の斑点がなく、ある
いはコーティングの外観を損なうような灰色化効果を起
すことなく、なめらかなコーティングを実現するには粒
子のサイズが小さいことと、均一であることとが必要で
ある。
塗料のつや消しとして、本発明の実施例２から作ったＳ
ＡＭＳ１０ｇを、ニトロセルロース・ラッカー（１９５
９年８月発行の第２７号、軍用規格ＭＩＬ−Ｌ−１０２
８７Ａ改正２、タイプIIに適合）３５０ｇと混ぜ、ハミ
ルトン ビーチ ＃３０ミックスマスターを低速にセッ
トして３分間混ぜ合せた。分散ＳＡＭＳを含有するラッ
カーのヘグマン粉砕粒度テストを行なった。
ＡＭＳ１０ｇを、ニトロセルロース・ラッカー（１９５
９年８月発行の第２７号、軍用規格ＭＩＬ−Ｌ−１０２
８７Ａ改正２、タイプIIに適合）３５０ｇと混ぜ、ハミ
ルトン ビーチ ＃３０ミックスマスターを低速にセッ
トして３分間混ぜ合せた。分散ＳＡＭＳを含有するラッ
カーのヘグマン粉砕粒度テストを行なった。
実施例２の分散ＳＡＭＳを含むラッカーの塗料つや消し
特性評価を実施した。＃３４のワイヤコーティング塗布
棒を使用してカララガラス上にドローダウンした。カラ
ラガラス ドローダウンを乾かすためにほこりのない条
件下に４５分間おいた。ドローダウンは、上記の方法を
用いて行い、通常、この用途に使用される対照合成シリ
カも使用した。
特性評価を実施した。＃３４のワイヤコーティング塗布
棒を使用してカララガラス上にドローダウンした。カラ
ラガラス ドローダウンを乾かすためにほこりのない条
件下に４５分間おいた。ドローダウンは、上記の方法を
用いて行い、通常、この用途に使用される対照合成シリ
カも使用した。
ガードナーの多角度光沢計を使用して、色々のドローダ
ウンについて光沢とつやを６０゜と８５゜で測定した。
これらの測定値を、対照シリカをラッカーで分散したと
きに測定した値と比較した。
ウンについて光沢とつやを６０゜と８５゜で測定した。
これらの測定値を、対照シリカをラッカーで分散したと
きに測定した値と比較した。
本発明のＳＡＭＳにより、より清潔なヘグマン粉砕物が
得られる結果となり、ラッカー内に分散するときに、透
明度が向上する。
得られる結果となり、ラッカー内に分散するときに、透
明度が向上する。
表XIIIに挙げたつや消しデータは、本発明の新ＳＡＭＳ
の光沢とつやの値は、管理シリカよりも低い値を示すこ
とを示唆している。光沢とつやの値は低い方が好まれて
おり、塗料やつや消しを行なう場合に有利である。
の光沢とつやの値は、管理シリカよりも低い値を示すこ
とを示唆している。光沢とつやの値は低い方が好まれて
おり、塗料やつや消しを行なう場合に有利である。
表XIIIを詳しく調べると、本発明のＳＡＭＳ配合物は、
対照シリカと比べ、つや消し特性が優れていることがは
っきりと分かる。本発明の教示するところによってクレ
ーが付加価値機能製品に変ったことは全く注目すべきこ
とである。
対照シリカと比べ、つや消し特性が優れていることがは
っきりと分かる。本発明の教示するところによってクレ
ーが付加価値機能製品に変ったことは全く注目すべきこ
とである。
１１．洗剤配合物 一般的な家庭用選択洗剤は通常５０〜６０％の固形物ス
ラリーとして調合され、噴霧乾燥されて周知の粉末製品
となる。ごく代表的な家庭用洗濯洗剤の成分は次のよう
になっている。
ラリーとして調合され、噴霧乾燥されて周知の粉末製品
となる。ごく代表的な家庭用洗濯洗剤の成分は次のよう
になっている。
表面活性剤は主に陰イオン性の・リニア・アルキルベン
ゼンスルホン酸塩（ＬＡＳ）と非イオン性のアルコール
ベース エトキシレート（ＡＥＯ）から成っている。
洗剤ビルダーの性能を高めるには表面活性剤が洗剤に必
要である。
ゼンスルホン酸塩（ＬＡＳ）と非イオン性のアルコール
ベース エトキシレート（ＡＥＯ）から成っている。
洗剤ビルダーの性能を高めるには表面活性剤が洗剤に必
要である。
非イオン表面活性剤を、洗剤配合物の他の成分の重量に
基いて４〜６％加える（現在用いられている代表的な非
イオン表面活性剤はシェルのネオドール２５−７と４５
−１１である）。出来上ったスラリーを噴霧乾燥する。
非イオン表面活性剤には「軽留分」と呼ばれる短鎖長分
子が少し含まれている。噴霧乾燥段階では、「軽留分」
は完成した洗剤ビードに入らず、乾燥機の排気口から出
ていって「羽毛」と呼ばれる白雲となる。
基いて４〜６％加える（現在用いられている代表的な非
イオン表面活性剤はシェルのネオドール２５−７と４５
−１１である）。出来上ったスラリーを噴霧乾燥する。
非イオン表面活性剤には「軽留分」と呼ばれる短鎖長分
子が少し含まれている。噴霧乾燥段階では、「軽留分」
は完成した洗剤ビードに入らず、乾燥機の排気口から出
ていって「羽毛」と呼ばれる白雲となる。
洗剤製造者はこの「羽毛」を除きたがっており、排出ガ
スを除去するためのいくつかの機械的な改善がなされた
がこれらの除去作業は１００％有効ではない。その上、
同排出ガスを除去する機械は大変高価なものである。
スを除去するためのいくつかの機械的な改善がなされた
がこれらの除去作業は１００％有効ではない。その上、
同排出ガスを除去する機械は大変高価なものである。
我々は、本発明のＳＡＭＳを使って液体の非イオン表面
活性剤を乾いた、サラサラする粒子に変え、ドライアッ
プした表面活性剤を噴霧乾燥した洗剤調合物に後から加
えられるようにするという安価な問題解決方法を見付け
たのである。このように、本発明のＳＡＭＳ配合物は非
イオン表面活性剤をサラサラする形に乾かすのに役立
つ。従って、「羽毛現象」という空気汚染問題を解決す
るのにＳＡＭＳを洗剤配合物に使用することができる。
活性剤を乾いた、サラサラする粒子に変え、ドライアッ
プした表面活性剤を噴霧乾燥した洗剤調合物に後から加
えられるようにするという安価な問題解決方法を見付け
たのである。このように、本発明のＳＡＭＳ配合物は非
イオン表面活性剤をサラサラする形に乾かすのに役立
つ。従って、「羽毛現象」という空気汚染問題を解決す
るのにＳＡＭＳを洗剤配合物に使用することができる。
表面活性剤ネオドール２５−９（シェル ケミカル カ
ンパニー製品）を実施例１及び実施例２から作ったＳＡ
ＭＳで乾燥させた。ネオドールの最大乾燥可能性を表XI
Vに記載する。
ンパニー製品）を実施例１及び実施例２から作ったＳＡ
ＭＳで乾燥させた。ネオドールの最大乾燥可能性を表XI
Vに記載する。
上記の表IVのデータから、実施例１および実施例２のＳ
ＡＭＳ配合物は、実施例２で用いた対応する対照粘土に
比べ、流れ特性と乾燥能力が優れていることが明白であ
る。
ＡＭＳ配合物は、実施例２で用いた対応する対照粘土に
比べ、流れ特性と乾燥能力が優れていることが明白であ
る。
上記のように非イオン表面活性剤ドライアップ法により
乾燥度が優れた表面活性剤粉末が出来上る。これらの表
面活性剤粉末は洗剤配合物に後から加えて効率よく使用
することができる。このように、本発明のＳＡＭＳは洗
剤配合物において役に立ち、これらのＳＡＭＳ顔料は重
要な空気汚染問題の解決に役立つ優れた特性を与えるも
のである。
乾燥度が優れた表面活性剤粉末が出来上る。これらの表
面活性剤粉末は洗剤配合物に後から加えて効率よく使用
することができる。このように、本発明のＳＡＭＳは洗
剤配合物において役に立ち、これらのＳＡＭＳ顔料は重
要な空気汚染問題の解決に役立つ優れた特性を与えるも
のである。
１２．プラスチック・フィルムのブロック防止配合物 低密度のポリエチレン（ＬＤＰＥ）フィルムやポリプロ
ピレン（ＰＰ）フィルムは互いに粘着する傾向がある。
この現象は「ブロッキング」といわれている。ＳＡＭＳ
をブロッキング防止剤としてＬＤＰＥやＰＰ、その他の
プラスチック・フィルムに使えるかどうかを決めるため
に本発明のＳＡＭＳ顔料の評価を行なった。
ピレン（ＰＰ）フィルムは互いに粘着する傾向がある。
この現象は「ブロッキング」といわれている。ＳＡＭＳ
をブロッキング防止剤としてＬＤＰＥやＰＰ、その他の
プラスチック・フィルムに使えるかどうかを決めるため
に本発明のＳＡＭＳ顔料の評価を行なった。
実施例１および実施例２のＬＤＰＥおよびＳＡＭＳ組成
物と、実施例２の対照粘土とをそれぞれ約1300g No. ３
バンバリーの中で合成した。次いで、各試料を粒状化
し、２０／１００／６０メッシュ・スクリーン・バック
を使って１．５インチのデイヴィス標準押出し成形機で
押出した。押出された各試料には９０％のLDPEガルフレ
ジン５２００と、実施例１および実施例２から作ったＳ
ＡＭＳ配合物か、または実施例２から作った対照粘土の
いずれかが１０％含まれていた。各試料から作られた濃
縮物が押出され、各試料から作られた各材料の品質と分
散が決定された。
物と、実施例２の対照粘土とをそれぞれ約1300g No. ３
バンバリーの中で合成した。次いで、各試料を粒状化
し、２０／１００／６０メッシュ・スクリーン・バック
を使って１．５インチのデイヴィス標準押出し成形機で
押出した。押出された各試料には９０％のLDPEガルフレ
ジン５２００と、実施例１および実施例２から作ったＳ
ＡＭＳ配合物か、または実施例２から作った対照粘土の
いずれかが１０％含まれていた。各試料から作られた濃
縮物が押出され、各試料から作られた各材料の品質と分
散が決定された。
次いで１インチのキリオン押出し成形機の上にフィルム
が作られた。すべてのフィルム試料は同一の機械で同一
の日に一定回転数で、同一の温度条件、一定のフィルム
厚で作られた。
が作られた。すべてのフィルム試料は同一の機械で同一
の日に一定回転数で、同一の温度条件、一定のフィルム
厚で作られた。
フィルム試料は、ブロック防止添加物をフィルム表面に
移動させるためのフィルム エージングを２４時間行な
った後加熱した。ブロッキング力、摩擦係数（ＣＯＦ）
及びパーセント ヘーズを各フィルム試料について測定
した。これらの結果を表XVにまとめた。
移動させるためのフィルム エージングを２４時間行な
った後加熱した。ブロッキング力、摩擦係数（ＣＯＦ）
及びパーセント ヘーズを各フィルム試料について測定
した。これらの結果を表XVにまとめた。
表XVのデータは、ＳＡＭＳには始めのレジンや対照粘土
よりも優れたブロッキング防止特性があることをはっき
り示している。また、ＳＡＭＳを含むフィルムのＣＯＦ
とヘーズ特性は対照粘土を含むフィルムよりも明らかに
優れている。
よりも優れたブロッキング防止特性があることをはっき
り示している。また、ＳＡＭＳを含むフィルムのＣＯＦ
とヘーズ特性は対照粘土を含むフィルムよりも明らかに
優れている。
Ｂ／Ｃ比率とＳＡＭＳ合成物との相関関係 以下に掲げる実施例は、特記しない限り容量が２、１
ガロンまたは２ガロンの反応容器を用い、実施例１及び
実施例２の方法に従って行なわれた。これらの実施例は
Ｂ／Ｃ比率に焦点を合わせて記述され、その他の事項の
記述は省略された。実験は実験室規模で行なった。
ガロンまたは２ガロンの反応容器を用い、実施例１及び
実施例２の方法に従って行なわれた。これらの実施例は
Ｂ／Ｃ比率に焦点を合わせて記述され、その他の事項の
記述は省略された。実験は実験室規模で行なった。
実施例３ ハイドラグロス９０と２．５モル比の珪酸ナトリウムを
用いて圧力１３５ｐｓｉ、反応時間１時間で実施例２に
よる反応を行ない、広範囲な塩とクレーの比率にわたっ
て本発明が斬新性を示すことを例証した。条件と結果を
表XVＩに示す。
用いて圧力１３５ｐｓｉ、反応時間１時間で実施例２に
よる反応を行ない、広範囲な塩とクレーの比率にわたっ
て本発明が斬新性を示すことを例証した。条件と結果を
表XVＩに示す。
これは明らかに、対照粘土に比べると、油の吸収力が高
く、イオン交換能力が高い多様なＳＡＭＳ組成物が本発
明の教えるところによって調製できることを示してい
る。
く、イオン交換能力が高い多様なＳＡＭＳ組成物が本発
明の教えるところによって調製できることを示してい
る。
実施例４ いろいろなアルカリ金属珪酸塩の利用に関して本発明を
記述するため、珪酸カリウム（とくにカシル４２とカシ
ル１）とハイドラグロス９０クレーとを、１０％固形物
を使い圧力１２０ｐｓｉｇで１．５時間にわたって反応
させた。反応は０．２５から５．０までのＢ／Ｃ比率で
行ない、表ＸVIIに記す結果を得た。
記述するため、珪酸カリウム（とくにカシル４２とカシ
ル１）とハイドラグロス９０クレーとを、１０％固形物
を使い圧力１２０ｐｓｉｇで１．５時間にわたって反応
させた。反応は０．２５から５．０までのＢ／Ｃ比率で
行ない、表ＸVIIに記す結果を得た。
出発物質の珪酸塩のＳｉＯ２／Ｋ２Ｏモル比は カシル４２＝２．８ カシル１＝３．９ 珪酸塩はＰ Ｑ コーポレーションから市販されてい
る。
る。
表ＸVIIのデータは、珪酸カリウムもユニークなＳＡＭ
Ｓ組成物の合成に使えることをはっきりと示している。
珪酸カリウムから作ったＳＡＭＳ製品の独自の特性はＢ
／Ｃ比率が５．０と高くてもゼオライトが形成されない
ことである。
Ｓ組成物の合成に使えることをはっきりと示している。
珪酸カリウムから作ったＳＡＭＳ製品の独自の特性はＢ
／Ｃ比率が５．０と高くてもゼオライトが形成されない
ことである。
Ｂ／Ｃ比率が高い場合（すなわちＢ／Ｃ＞１のときは）
珪酸カリウムとクレーの反応によって必ずゼオライトで
はなく完全に無定形の物質が生ずるのが認められた。同
様の反応条件下では珪酸カリウムとクレーの反応では一
般にゼオライトを生ずるのが一般である（比較のため実
施例９を参照）。カリウムＳＡＭＳ製品のもう一つの特
徴は、反応に使われた珪酸カリウムのＳｉＯ２／Ｋ２Ｏ
モル比率が２．８から３．９まで上昇するときにカリウ
ムＳＡＭＳ製品の形態に変化が認められることである。
Ｂ／Ｃ比率がいずれも０．５であるカシル４２とカシル
１から調製したカリウムＳＡＭＳを比較したＳＥＭ写真
を図３９に示す。製品の塊結化形態における変化、すな
わち一般には回転楕円状からさんご状への変化は、カシ
ル４２よりもカシル１が使われた場合に現われた。
珪酸カリウムとクレーの反応によって必ずゼオライトで
はなく完全に無定形の物質が生ずるのが認められた。同
様の反応条件下では珪酸カリウムとクレーの反応では一
般にゼオライトを生ずるのが一般である（比較のため実
施例９を参照）。カリウムＳＡＭＳ製品のもう一つの特
徴は、反応に使われた珪酸カリウムのＳｉＯ２／Ｋ２Ｏ
モル比率が２．８から３．９まで上昇するときにカリウ
ムＳＡＭＳ製品の形態に変化が認められることである。
Ｂ／Ｃ比率がいずれも０．５であるカシル４２とカシル
１から調製したカリウムＳＡＭＳを比較したＳＥＭ写真
を図３９に示す。製品の塊結化形態における変化、すな
わち一般には回転楕円状からさんご状への変化は、カシ
ル４２よりもカシル１が使われた場合に現われた。
実施例５ 本発明の教えるところに従って、実施例５はＳｉＯ２／
Ｎａ２Ｏモル比率の異なる珪酸アルカリ金属を使用して
Ｂ／Ｃ比率１．０ないし２．０で、ＳＡＭＳ配合物が形
成されることを示している。本発明のこの点を記述する
ため、ハイドラグロス９０クレーをモル比率２．５と
３．３の珪酸カリウムと、１０％の固形物で約１００ｐ
ｓｉで１時間反応させた。結果を表ＸVIIIに示す。
Ｎａ２Ｏモル比率の異なる珪酸アルカリ金属を使用して
Ｂ／Ｃ比率１．０ないし２．０で、ＳＡＭＳ配合物が形
成されることを示している。本発明のこの点を記述する
ため、ハイドラグロス９０クレーをモル比率２．５と
３．３の珪酸カリウムと、１０％の固形物で約１００ｐ
ｓｉで１時間反応させた。結果を表ＸVIIIに示す。
表XV IIIのデータは、ＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏモル比が異な
る珪酸アルカリ金属塩基を使って１．０以上のＢ／Ｃ比
率でＳＡＭＳが形成されることをはっきり示している。
ＳＡＭＳ組成物は低構造（ＬＳ）から高構造（ＨＳ）ま
での材料に対応する油吸収値を示した。図２２及び２３
も、同じユニークなＳＡＭＳ組成物と、Ｂ／Ｃ比率０．
５と０．７５で調製したＳＡＭＳ配合物（図１８から２
１まで）の形態を示している。
る珪酸アルカリ金属塩基を使って１．０以上のＢ／Ｃ比
率でＳＡＭＳが形成されることをはっきり示している。
ＳＡＭＳ組成物は低構造（ＬＳ）から高構造（ＨＳ）ま
での材料に対応する油吸収値を示した。図２２及び２３
も、同じユニークなＳＡＭＳ組成物と、Ｂ／Ｃ比率０．
５と０．７５で調製したＳＡＭＳ配合物（図１８から２
１まで）の形態を示している。
図５は、ハイドラグラス９０管理クレー、Ｂ／Ｃ０．５
で実施例２から作ったＳＡＭＳ及びＢ／Ｃ１．０と２．
０で実施例５から作ったＳＡＭＳのＦＴ−ＩＲスペクト
ルを比較したものである。ＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏモル比が
２．５の珪酸カリウムをＳＡＭＳ合成に使用した。ＳＡ
ＭＳ組成物の１Ｒスペクトルで見られた唯一の差異はＳ
ｉ−Ｏ伸張ピークの１２００〜９５波数域で生じた。Ｓ
ＡＭＳ組成物のＢ／Ｃが高くなるのに伴ってピークは幅
が広くなるとともに精細でなくなった。これはＳＡＭＳ
組成物に存在する無定形物質の量が増えたことを示すも
のであろう。ＴＥＭＳとＦＴ−ＩＲスペクトルは、Ｂ／
Ｃ比率１以上でユニークなＳＡＭＳ組成物の形成が可能
なことをはっきり示している。
で実施例２から作ったＳＡＭＳ及びＢ／Ｃ１．０と２．
０で実施例５から作ったＳＡＭＳのＦＴ−ＩＲスペクト
ルを比較したものである。ＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏモル比が
２．５の珪酸カリウムをＳＡＭＳ合成に使用した。ＳＡ
ＭＳ組成物の１Ｒスペクトルで見られた唯一の差異はＳ
ｉ−Ｏ伸張ピークの１２００〜９５波数域で生じた。Ｓ
ＡＭＳ組成物のＢ／Ｃが高くなるのに伴ってピークは幅
が広くなるとともに精細でなくなった。これはＳＡＭＳ
組成物に存在する無定形物質の量が増えたことを示すも
のであろう。ＴＥＭＳとＦＴ−ＩＲスペクトルは、Ｂ／
Ｃ比率１以上でユニークなＳＡＭＳ組成物の形成が可能
なことをはっきり示している。
いろりるなＢ／Ｃ比率で調製した様々なＳＡＭＳ組成物
の機能上での特徴をさらに例証するため、テスト１から
４までの製品について、前に述べたと同様の典型的な塗
料配合物の機能エキステンダーとしての評価を実施し
た。
の機能上での特徴をさらに例証するため、テスト１から
４までの製品について、前に述べたと同様の典型的な塗
料配合物の機能エキステンダーとしての評価を実施し
た。
表ＸIXでは、テスト１から４までの製品のコントラスト
比を、ゼオレックス８０、ハイドラグロス９０、市販さ
れている高輝度か焼クレーのサティントン５と比較し
た。
比を、ゼオレックス８０、ハイドラグロス９０、市販さ
れている高輝度か焼クレーのサティントン５と比較し
た。
表ＸIXに見られるように、中ないし高構造のＳＡＭＳ組
成物は、塗料特性において市販のか焼粘土、ないしはシ
リカの数値と同等、もしくはそれを上回る抜群のコント
ラスト比を数値で示した。
成物は、塗料特性において市販のか焼粘土、ないしはシ
リカの数値と同等、もしくはそれを上回る抜群のコント
ラスト比を数値で示した。
実施例６ 様々なＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏ比率から成る珪酸塩の使用に
関して本発明を記述するために、オムニフィルと色々な
珪酸塩を圧力１２０ｐｓｉで、反応時間１時間、固形物
１０％で反応させたところ、表ＸＸに示すような結果が
得られた。
関して本発明を記述するために、オムニフィルと色々な
珪酸塩を圧力１２０ｐｓｉで、反応時間１時間、固形物
１０％で反応させたところ、表ＸＸに示すような結果が
得られた。
表ＸＸのデータからわかるように、低ないし中の構造の
ＳＡＭＳ組成物が、様々なＳｉＯ２ＮＡ２Ｏモル比の珪
酸アルカリ金属を使い、Ｂ／Ｃが１．０未満の好ましい
条件下で形成された。低構造のＳＡＭＳ組成物はメタ珪
酸ナトリウムを使ってテストＮｏ．５と６で調製した。
テスト６のＸＲＤパターンはゼオライト物質の存在を示
した。図６は、色々なモル比の珪酸ナトリウムを用い
て、０．５のＢ／Ｃ比で調製した実施例６のＳＡＭＳ配
合物の赤外線スペクトルを比較から調製したＳＡＭＳの
ＩＲスペクトルは本質的に同一であり、実施例１、実施
例２、及び実施例５（図３、４及び５）のＳＡＭＳ組成
物のＩＲパターンと酷似している。メタ珪酸塩で調製し
たＳＡＭＳのＩＲスペクトルは出発原料粘土のそれと一
層酷似しており（図３）、開始反応混合物の珪酸塩含有
量がより低いことのあらわれである。このことは、殊
に、波数１２００ないし９５０のＳｉ−Ｏ伸張域におい
ていえることである。実施例１及び実施例２で調製され
た組成物と同じユニークなＳＡＭＳ組成物は、１．０未
満のＢ／Ｃ比率で１．０ないし３．３のＳｉＯ２／Ｎａ
２Ｏル比の珪酸カリウムとクレーを反応させて形成した
ものと、物理的データならびに分析データから見て結論
しなければならない。
ＳＡＭＳ組成物が、様々なＳｉＯ２ＮＡ２Ｏモル比の珪
酸アルカリ金属を使い、Ｂ／Ｃが１．０未満の好ましい
条件下で形成された。低構造のＳＡＭＳ組成物はメタ珪
酸ナトリウムを使ってテストＮｏ．５と６で調製した。
テスト６のＸＲＤパターンはゼオライト物質の存在を示
した。図６は、色々なモル比の珪酸ナトリウムを用い
て、０．５のＢ／Ｃ比で調製した実施例６のＳＡＭＳ配
合物の赤外線スペクトルを比較から調製したＳＡＭＳの
ＩＲスペクトルは本質的に同一であり、実施例１、実施
例２、及び実施例５（図３、４及び５）のＳＡＭＳ組成
物のＩＲパターンと酷似している。メタ珪酸塩で調製し
たＳＡＭＳのＩＲスペクトルは出発原料粘土のそれと一
層酷似しており（図３）、開始反応混合物の珪酸塩含有
量がより低いことのあらわれである。このことは、殊
に、波数１２００ないし９５０のＳｉ−Ｏ伸張域におい
ていえることである。実施例１及び実施例２で調製され
た組成物と同じユニークなＳＡＭＳ組成物は、１．０未
満のＢ／Ｃ比率で１．０ないし３．３のＳｉＯ２／Ｎａ
２Ｏル比の珪酸カリウムとクレーを反応させて形成した
ものと、物理的データならびに分析データから見て結論
しなければならない。
実施例７ 別の産地の粘土から作製された粘土顔料に関する本発明
の有効性を示すため、表ＸXIに示す性質を持つ薄片に分
けられたセントラルジョージア粘土（ハイドラプリン
ト）を採用して、モル比３．３３のケイ酸ナトリウムを
用いて１２０ｐｓｉ、および固体分１０％で３時間反応
させた。反応の結果を表ＸXIに示す。
の有効性を示すため、表ＸXIに示す性質を持つ薄片に分
けられたセントラルジョージア粘土（ハイドラプリン
ト）を採用して、モル比３．３３のケイ酸ナトリウムを
用いて１２０ｐｓｉ、および固体分１０％で３時間反応
させた。反応の結果を表ＸXIに示す。
表ＸXIの吸油データは、ハイドラプリントのような比較
的粗粒径で表面積の小さな粘土をアルカリ金属ケイ酸塩
塩基と反応させることによって、中間構造から高構造を
持つユニークなＳＡＭＳ組成物が生成できるということ
を示唆しているであろう。
的粗粒径で表面積の小さな粘土をアルカリ金属ケイ酸塩
塩基と反応させることによって、中間構造から高構造を
持つユニークなＳＡＭＳ組成物が生成できるということ
を示唆しているであろう。
実施例８ ＳＡＭＳの合成において反応時間ならびに圧力／温度を
制御することの重要性を示すため、圧力を１００ないし
１５０ｐｓｉの範囲、反応時間を１ないし３時間の範囲
で変化させて、一連のＳＡＭＳ反応を起こさせた。この
試験結果を表ＸXIIに示す。反応は、薄片に分けられた
セントラルジョージア粘土ハイドラプリントを使用し、
塩基対粘土比（Ｂ／Ｃ）を０．８に設定して、固体分を
１０％として実施された。
制御することの重要性を示すため、圧力を１００ないし
１５０ｐｓｉの範囲、反応時間を１ないし３時間の範囲
で変化させて、一連のＳＡＭＳ反応を起こさせた。この
試験結果を表ＸXIIに示す。反応は、薄片に分けられた
セントラルジョージア粘土ハイドラプリントを使用し、
塩基対粘土比（Ｂ／Ｃ）を０．８に設定して、固体分を
１０％として実施された。
上記の試験は、粘土とアルカリ金属ケイ酸塩を反応させ
ることによって各種のＳＡＭＳ組成物が生成できるとい
うことを示している。生成されるＳＡＭＳ組成物の明る
さ、吸油量および表面積は、反応時間ならびに蒸気圧
（温度）を変化させることにより変えることができる。
上気データは、ＳＡＭＳ組成物中にゼオライト系物質が
存在することが望ましくない場合には、反応圧力および
反応時間の両方またはそのいずれか一方を抑えることに
よりゼオライト物質を除去することができることを示し
ている。
ることによって各種のＳＡＭＳ組成物が生成できるとい
うことを示している。生成されるＳＡＭＳ組成物の明る
さ、吸油量および表面積は、反応時間ならびに蒸気圧
（温度）を変化させることにより変えることができる。
上気データは、ＳＡＭＳ組成物中にゼオライト系物質が
存在することが望ましくない場合には、反応圧力および
反応時間の両方またはそのいずれか一方を抑えることに
よりゼオライト物質を除去することができることを示し
ている。
実施例９ 粘土−ケイ酸ナトリウム反応のユニークさを示すため
に、反応試験を実施し、ハイドラグロス９０（イースト
ジョージア粘土）を使用し、Ｂ／Ｃ比０．７５ないし
５．０でモル比２．５のケイ酸ナトリウムおよび水酸化
ナトリウムの両者を反応させた。固体分１０％、１２０
ｐｓｉで２時間反応させた。試験結果を表ＸXIIIに示
す。
に、反応試験を実施し、ハイドラグロス９０（イースト
ジョージア粘土）を使用し、Ｂ／Ｃ比０．７５ないし
５．０でモル比２．５のケイ酸ナトリウムおよび水酸化
ナトリウムの両者を反応させた。固体分１０％、１２０
ｐｓｉで２時間反応させた。試験結果を表ＸXIIIに示
す。
水酸化ナトリウムとの反応ではヒドロキシ・ソーダライ
トのみが生成された。さらに、明るさ、吸油量および表
面積が小さいことからも、ＳＡＭＳ組成物は生成されな
かったことがわかる。対照的に、ケイ酸ナトリウム反応
では明るさ、構造（吸油量）および表面積の大きなＳＡ
ＭＳ組成物が得られた。ケイ酸塩反応生成物のＸＲＤ分
析から、Ｂ／Ｃ比が１．０以上の反応合成物におけるゼ
オライトの存在が明らかにされた。Ｂ／Ｃ比５のケイ酸
塩反応における無定形の性質および小さな表面積は、新
しい相の形成を示している。
トのみが生成された。さらに、明るさ、吸油量および表
面積が小さいことからも、ＳＡＭＳ組成物は生成されな
かったことがわかる。対照的に、ケイ酸ナトリウム反応
では明るさ、構造（吸油量）および表面積の大きなＳＡ
ＭＳ組成物が得られた。ケイ酸塩反応生成物のＸＲＤ分
析から、Ｂ／Ｃ比が１．０以上の反応合成物におけるゼ
オライトの存在が明らかにされた。Ｂ／Ｃ比５のケイ酸
塩反応における無定形の性質および小さな表面積は、新
しい相の形成を示している。
図７に、表ＸXIIIのケイ酸塩反応生成物のスペクトルの
比較データを示す。このスペクトルはＳＡＭＳの存在を
示しているが、同時に、Ｂ／Ｃ比の高い反応においてＳ
ｉ−Ｏ分子の伸縮ピーク（波数１，２００ないし９５
０）がより鋭いピーク波形を示し、カオリン特有の波数
８００と４００の間のピークが消えることによって、ゼ
オライトの生成が増加することも示される。
比較データを示す。このスペクトルはＳＡＭＳの存在を
示しているが、同時に、Ｂ／Ｃ比の高い反応においてＳ
ｉ−Ｏ分子の伸縮ピーク（波数１，２００ないし９５
０）がより鋭いピーク波形を示し、カオリン特有の波数
８００と４００の間のピークが消えることによって、ゼ
オライトの生成が増加することも示される。
同時に、図８は水酸化ナトリウム反応生成物の赤外線ス
ペクトルの比較データを示している。Ｓｉ−Ｏ伸縮ピー
ク（波数１，２００ないし９５０）波形が鋭く、一つの
結晶質相（ヒドロキシ ソーダライト）の形成を示して
おり、ケイ酸塩反応と比べてＢ／Ｃ比の小さな反応にお
いて波数８００ないし４００の領域でのピークが小さく
なることが観察される。
ペクトルの比較データを示している。Ｓｉ−Ｏ伸縮ピー
ク（波数１，２００ないし９５０）波形が鋭く、一つの
結晶質相（ヒドロキシ ソーダライト）の形成を示して
おり、ケイ酸塩反応と比べてＢ／Ｃ比の小さな反応にお
いて波数８００ないし４００の領域でのピークが小さく
なることが観察される。
実施例１０ ＳＡＭＳを含むナイロン・プラスチック組成物 プラスチックを強化するために、あるいはプラスチック
の物理的性質を損なうことなく安価なプラスチック希釈
剤としての働きをさせるために、充填剤をプラスチック
に添加することが行われている。実施例２のＳＡＭＳ生
成物について、無定形ナイロン６６の強化充填剤として
の機能を充填率５，１０および２０％でそれぞれ評価し
た。これらのＳＡＭＳ充填組成物の物理的性質を未充填
のナイロン プラスチックのそれと比較し、ＳＡＭＳの
強化潜在能力を評価した。
の物理的性質を損なうことなく安価なプラスチック希釈
剤としての働きをさせるために、充填剤をプラスチック
に添加することが行われている。実施例２のＳＡＭＳ生
成物について、無定形ナイロン６６の強化充填剤として
の機能を充填率５，１０および２０％でそれぞれ評価し
た。これらのＳＡＭＳ充填組成物の物理的性質を未充填
のナイロン プラスチックのそれと比較し、ＳＡＭＳの
強化潜在能力を評価した。
無定形ナイロン用充填剤としてのＳＡＭＳの評価結果を
下表に示す。
下表に示す。
ここで注目すべきことは、ＳＡＭＳ充填組成物が未充填
の対照物と比べて引張係数および曲げ係数値において著
しく優れているということである。同様にＳＡＭＳの充
填率が２０％になっても優れた衝撃特性を示している。
しかも、これらの物理的性質は引張降伏や曲げ強さを低
下することなしに得られたのである。安価な粘土をＳＡ
ＭＳへ変換することによって、このようなナイロン用の
ユニークな機能的充填剤が得られるということは注目に
値する。
の対照物と比べて引張係数および曲げ係数値において著
しく優れているということである。同様にＳＡＭＳの充
填率が２０％になっても優れた衝撃特性を示している。
しかも、これらの物理的性質は引張降伏や曲げ強さを低
下することなしに得られたのである。安価な粘土をＳＡ
ＭＳへ変換することによって、このようなナイロン用の
ユニークな機能的充填剤が得られるということは注目に
値する。
実施例１１ ＳＡＭＳを含むコンジット・パイプ組成物 さらにＳＡＭＳのプラスチック強化特性を示すために、
実施例１のＳＡＭＳについて、高密度ポリエチレン・塩
基樹脂を利用しているコンジット・パイプ組成物（フィ
リップスＣ・５８８）の充填剤としての機能を評価し
た。この特定用途においては、実施例１のＳＡＭＳを標
準的な市販品等級のアジド・シラン結合剤（ヘラクルス
ＡＺ−ｌＣＵＰ ＭＣ）を用いて処理レベル０．７５％
で表面改質した。この変性したＳＡＭＳを充填レベル２
５％でＨＤＰＥ樹脂に添加した。粘土技術における周知
の手法によってシラン変性を行った。すなわち、アジド
シランを純粋な形態で１０％までの液体を含むようにメ
チレンクロライドまたはメタノールに加えて希釈し、つ
いでシグマ プレード ミキサーのような装置でＳＡＭ
Ｓとの低剪断の固体−液体混合を行った。ＳＡＭＳ／Ｈ
ＤＰＥ複合物の物理的性質を未充填のＨＤＰＥ対照物と
比較した。コンジット化合物に関するインテグラル社
（テキサス州ダラス市）の基準として、良好な処理性、
高い引張特性およびかたさ特性と最小アイゾッド衝撃値
２．７ｆｔ−１ｂｓ／ｉｎが挙げられる。各複合物から
制作された外径φ１５／８インチ・パイプの試験結果を
下表に示す。
実施例１のＳＡＭＳについて、高密度ポリエチレン・塩
基樹脂を利用しているコンジット・パイプ組成物（フィ
リップスＣ・５８８）の充填剤としての機能を評価し
た。この特定用途においては、実施例１のＳＡＭＳを標
準的な市販品等級のアジド・シラン結合剤（ヘラクルス
ＡＺ−ｌＣＵＰ ＭＣ）を用いて処理レベル０．７５％
で表面改質した。この変性したＳＡＭＳを充填レベル２
５％でＨＤＰＥ樹脂に添加した。粘土技術における周知
の手法によってシラン変性を行った。すなわち、アジド
シランを純粋な形態で１０％までの液体を含むようにメ
チレンクロライドまたはメタノールに加えて希釈し、つ
いでシグマ プレード ミキサーのような装置でＳＡＭ
Ｓとの低剪断の固体−液体混合を行った。ＳＡＭＳ／Ｈ
ＤＰＥ複合物の物理的性質を未充填のＨＤＰＥ対照物と
比較した。コンジット化合物に関するインテグラル社
（テキサス州ダラス市）の基準として、良好な処理性、
高い引張特性およびかたさ特性と最小アイゾッド衝撃値
２．７ｆｔ−１ｂｓ／ｉｎが挙げられる。各複合物から
制作された外径φ１５／８インチ・パイプの試験結果を
下表に示す。
試験データは、ＳＡＭＳ／ＨＤＰＥ複合物がコンジット
用途においてインテグラル社が要求するすべての物理的
性質に関する基準を満たしていることをはっきり示して
いる。未充填のＨＤＰＥ対照物と比べた場合、変性ＳＡ
ＭＳの添加によって引張応力と曲げ係数、曲げ強さとア
イゾッド衝撃特性が著しく向上していることがわかる。
従って、ＳＡＭＳがこのようなプラスチック系において
高機能充填剤としての働きを示すことは明らかである。
用途においてインテグラル社が要求するすべての物理的
性質に関する基準を満たしていることをはっきり示して
いる。未充填のＨＤＰＥ対照物と比べた場合、変性ＳＡ
ＭＳの添加によって引張応力と曲げ係数、曲げ強さとア
イゾッド衝撃特性が著しく向上していることがわかる。
従って、ＳＡＭＳがこのようなプラスチック系において
高機能充填剤としての働きを示すことは明らかである。
実施例１２ 本発明の教示に従って、ＳＡＭＳ製品について、充填率
２５％で高濃度ポリエチレンの強化充填剤としての機能
を評価した。このような充填剤としての用途に使うＳＡ
ＭＳ製品は、実施例８の手順に従ってそれぞれＢ／Ｃ比
０．２５、０．５０および０．７５で用いたケイ酸ナト
リウムと組み合わせた粗粒径のセントラルジョージア産
の薄片に分離された粘土（すなわちハイドラプリント）
から調製した。ＳＡＭＳ製品は、圧力１２０ｐｓｉ反応
時間１時間固体分１０％の反応によって上記のバッチ合
成から作製したものである。この凝集体製品は、血小板
状であった。ＨＤＰＥにおけるこれらの板状ＳＡＭＳの
強化特性を、含水離層粘土のそれと比較した。結果を下
表に示す。
２５％で高濃度ポリエチレンの強化充填剤としての機能
を評価した。このような充填剤としての用途に使うＳＡ
ＭＳ製品は、実施例８の手順に従ってそれぞれＢ／Ｃ比
０．２５、０．５０および０．７５で用いたケイ酸ナト
リウムと組み合わせた粗粒径のセントラルジョージア産
の薄片に分離された粘土（すなわちハイドラプリント）
から調製した。ＳＡＭＳ製品は、圧力１２０ｐｓｉ反応
時間１時間固体分１０％の反応によって上記のバッチ合
成から作製したものである。この凝集体製品は、血小板
状であった。ＨＤＰＥにおけるこれらの板状ＳＡＭＳの
強化特性を、含水離層粘土のそれと比較した。結果を下
表に示す。
試験結果から明らかなように、血小板状ＳＡＭＳ製品を
ＨＤＰＥの充填剤として使用した場合、向上したアイゾ
ッド衝撃に関するもの以外、物理的性質は含水粘土のそ
れと本質的に同等である。板状ＳＡＭＳはアイゾット衝
撃値が著しく優れており、特にＢ／Ｃ比が０．２５から
０．７５に上がると顕著である。実際のところ薄片に分
離された粘土をＢ／Ｃ比の高い板状ＳＡＭＳ製品に変換
することにより、ＨＤＰＥのためのユニークな独自な機
能的充填剤が得られることは期待されない。衝撃強さが
約５ポイント上がって１２ｆｔ−１ｂｓ／ｉｎに向上し
たことは、非常に意味のあることと考えられる。
ＨＤＰＥの充填剤として使用した場合、向上したアイゾ
ッド衝撃に関するもの以外、物理的性質は含水粘土のそ
れと本質的に同等である。板状ＳＡＭＳはアイゾット衝
撃値が著しく優れており、特にＢ／Ｃ比が０．２５から
０．７５に上がると顕著である。実際のところ薄片に分
離された粘土をＢ／Ｃ比の高い板状ＳＡＭＳ製品に変換
することにより、ＨＤＰＥのためのユニークな独自な機
能的充填剤が得られることは期待されない。衝撃強さが
約５ポイント上がって１２ｆｔ−１ｂｓ／ｉｎに向上し
たことは、非常に意味のあることと考えられる。
実施例１３ 実施例１２の要領で調整したＢ／Ｃ比０．２５、０．５
０および０．７５の板状ＳＡＭＳ製品について、輪転グ
ラビア法による印刷用途に供して紙被覆顔料としての機
能を評価した。すべての顔料塗料は、キーガン研究所の
ブレード塗工機を使用し被膜重量５．０＃／Ｒで紙基質
に塗布された。スーパー仕上げをした後、被覆されたシ
ートの平滑度及び種々の光学的性質（明るさ、不透明度
及び印刷光沢を含む）について標準タッピー試験法に従
って検査した。板状ＳＡＭＳを含む試験用被覆組成物
は、ただ標準市販等級の薄片に分離された粘土（ハイド
ラプリント）の５％を所望のＳＡＭＳ製品と交換するこ
とによって調製した。同じく顔料部分に関してハイドラ
プリント１００％およびハイドラプリント９０％／か焼
粘土１０％（ハイカル）から成る塗料組成物も調製し、
比較対照として評価した。輪転グラビア印刷の結果を下
表に示す。
０および０．７５の板状ＳＡＭＳ製品について、輪転グ
ラビア法による印刷用途に供して紙被覆顔料としての機
能を評価した。すべての顔料塗料は、キーガン研究所の
ブレード塗工機を使用し被膜重量５．０＃／Ｒで紙基質
に塗布された。スーパー仕上げをした後、被覆されたシ
ートの平滑度及び種々の光学的性質（明るさ、不透明度
及び印刷光沢を含む）について標準タッピー試験法に従
って検査した。板状ＳＡＭＳを含む試験用被覆組成物
は、ただ標準市販等級の薄片に分離された粘土（ハイド
ラプリント）の５％を所望のＳＡＭＳ製品と交換するこ
とによって調製した。同じく顔料部分に関してハイドラ
プリント１００％およびハイドラプリント９０％／か焼
粘土１０％（ハイカル）から成る塗料組成物も調製し、
比較対照として評価した。輪転グラビア印刷の結果を下
表に示す。
観察されたシート特性は、薄片に分離された粘土５％を
板状ＳＡＭＳと交換しただけで、多くのの顕著な性能改
善がもたらされることを示している。修正していない薄
片に分離された粘土合成物と比べて、５％の板状ＳＡＭ
Ｓにより、白色度、不透明度および用紙の平滑度が有意
に改善された。交換率５％の板状ＳＡＭＳは、１０％の
焼成粘土により与えられる用紙の明るさおよび不透明度
レベルには及ばないものの、板状ＳＡＭＳによって与え
られる印刷光沢および用紙の平滑度はずっと優れてい
る。従って、印刷光沢および用紙の平滑度が最大限重要
な印刷用途において、板状ＳＡＭＳの性能は、２倍の濃
度レベルで使用された焼成粘土の性能レベルではない。
さらに上記の試験データにより、Ｂ／Ｃ比の低い（すな
わち０．２５％の）板状ＳＡＭＳ製品は、総合性能特性
にもとづき好ましい被覆顔料であることもはっきりと示
されている。
板状ＳＡＭＳと交換しただけで、多くのの顕著な性能改
善がもたらされることを示している。修正していない薄
片に分離された粘土合成物と比べて、５％の板状ＳＡＭ
Ｓにより、白色度、不透明度および用紙の平滑度が有意
に改善された。交換率５％の板状ＳＡＭＳは、１０％の
焼成粘土により与えられる用紙の明るさおよび不透明度
レベルには及ばないものの、板状ＳＡＭＳによって与え
られる印刷光沢および用紙の平滑度はずっと優れてい
る。従って、印刷光沢および用紙の平滑度が最大限重要
な印刷用途において、板状ＳＡＭＳの性能は、２倍の濃
度レベルで使用された焼成粘土の性能レベルではない。
さらに上記の試験データにより、Ｂ／Ｃ比の低い（すな
わち０．２５％の）板状ＳＡＭＳ製品は、総合性能特性
にもとづき好ましい被覆顔料であることもはっきりと示
されている。
薄片に分離された粘土（すなわちハイドラプリント）か
ら調製したナトリウムＳＡＭＳ製品の板形状態は、図４
０ないし図４１の走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真にはっ
きりと示されている。出発物質ハイドラプリントの比較
走査顕微鏡（ＳＥＭ）写真を図４２に示す。上記の写真
は、ハイドラプリントから調整したＳＡＭＳが主に離層
粘土に固有の板状構造を維持していることを示唆してい
る。従って、かかる板状ＳＡＭＳにより呈示されたユニ
ークな独自の物理的性質は、観察されたリム修正物質に
より得られたものである。リム修正の度合（すなわちリ
ム幅）は、採用する特定の合成条件に応じて板状ＳＡＭ
Ｓについて容易に変化させることができる。Ｂ／Ｃ比
０．２５と０．７５で調製した板状ＳＡＭＳの比較（図
４０と図４１）により、Ｂ／Ｃが高い方でリム修正度が
向上していることがわかる。従って、これら両ＳＡＭＳ
の物理的性質は、下表に示す通りかなり異なる。
ら調製したナトリウムＳＡＭＳ製品の板形状態は、図４
０ないし図４１の走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真にはっ
きりと示されている。出発物質ハイドラプリントの比較
走査顕微鏡（ＳＥＭ）写真を図４２に示す。上記の写真
は、ハイドラプリントから調整したＳＡＭＳが主に離層
粘土に固有の板状構造を維持していることを示唆してい
る。従って、かかる板状ＳＡＭＳにより呈示されたユニ
ークな独自の物理的性質は、観察されたリム修正物質に
より得られたものである。リム修正の度合（すなわちリ
ム幅）は、採用する特定の合成条件に応じて板状ＳＡＭ
Ｓについて容易に変化させることができる。Ｂ／Ｃ比
０．２５と０．７５で調製した板状ＳＡＭＳの比較（図
４０と図４１）により、Ｂ／Ｃが高い方でリム修正度が
向上していることがわかる。従って、これら両ＳＡＭＳ
の物理的性質は、下表に示す通りかなり異なる。
板状ＳＡＭＳは、実施例１と２のＳＡＭＳの凝集体のよ
うには構造化されていない。水熱反応時に凝集する大き
な薄片にわけられた粘土小板の見かけのリラクタンス
は、板状ＳＡＭＳ形成に寄与している。ハイドラプリン
トから調製されたＳＡＭＳの板状構造を仮定すると、こ
れらの製品が紙被覆顔料として用いられた場合優れた用
紙の平滑度と印刷光沢を与えることは驚くに及ばない。
うには構造化されていない。水熱反応時に凝集する大き
な薄片にわけられた粘土小板の見かけのリラクタンス
は、板状ＳＡＭＳ形成に寄与している。ハイドラプリン
トから調製されたＳＡＭＳの板状構造を仮定すると、こ
れらの製品が紙被覆顔料として用いられた場合優れた用
紙の平滑度と印刷光沢を与えることは驚くに及ばない。
実施例１４ 本実施例では、ＳＡＭＳ製品作製のため適切なアルカリ
金属ケイ酸塩としてケイ酸リチウム使用に関し本発明に
ついてさらに記述を加える。ケイ酸リチウム（リスシル
４）と９０％ハイドログロス粘土との反応を、それぞれ
Ｂ／Ｃ比０．２５、０．５０および０．７５を用いて１
２０ｐｓｉ、反応時間１．５時間、反応固体分１０％の
条件で実施した。これらのケイ酸リチウム／粘土反応の
結果を下表に示す。
金属ケイ酸塩としてケイ酸リチウム使用に関し本発明に
ついてさらに記述を加える。ケイ酸リチウム（リスシル
４）と９０％ハイドログロス粘土との反応を、それぞれ
Ｂ／Ｃ比０．２５、０．５０および０．７５を用いて１
２０ｐｓｉ、反応時間１．５時間、反応固体分１０％の
条件で実施した。これらのケイ酸リチウム／粘土反応の
結果を下表に示す。
上記のデータから明らかなように、ケイ酸リチウムはユ
ニークなＳＡＭＳ組成物の合成に用いることができる。
ニークなＳＡＭＳ組成物の合成に用いることができる。
ＴＥＭならびにＳＴＥＭ／ＥＤＡＸ法によるリチウムＳ
ＡＭＳ組成物の調査により、実際、ケイ酸リチウム／粘
土反応の結果として変質生成物が得られることが明らか
にされた。Ｂ／Ｃ比０．７５の製品（図４３参照）のＴ
ＥＭ写真から、カオリナイト小板上に幾つか暗いしみ状
の塊または突起が存在していることがはっきりわかる。
電子回析分析によれば、これらの突起またはしみ状の塊
は全体として無定形であり、これに対して残りの小板部
分はカオリナイトの典型的な回析パターンを示してい
る。最も重要なのは、このしみ状の塊または突起がもっ
ぱら粘土小板の縁にのみ形成されているのではなく、粘
土小板に多かれ少なかれランダムに現われているという
ことに注目すべきである。ＴＥＭ写真には数個の疑似六
角形の粘土小板が依然はっきり認められ、反応に大きな
不均一性があることを示している。ＳＴＥＭ／ＤＥＡＸ
分析によるリチウムＳＡＭＳ材料内のケイ素およびアル
ミニウム含有量の元素写像から、変質生成物（すなわち
しみ状の塊）は、非変質カオリナイト領域に対してケイ
素がずっと多くアルミニウムは少ないことがわかった。
リチウムの原子量が計測器の検出限界以下のため、リチ
ウムの元素写像は不可能であった。
ＡＭＳ組成物の調査により、実際、ケイ酸リチウム／粘
土反応の結果として変質生成物が得られることが明らか
にされた。Ｂ／Ｃ比０．７５の製品（図４３参照）のＴ
ＥＭ写真から、カオリナイト小板上に幾つか暗いしみ状
の塊または突起が存在していることがはっきりわかる。
電子回析分析によれば、これらの突起またはしみ状の塊
は全体として無定形であり、これに対して残りの小板部
分はカオリナイトの典型的な回析パターンを示してい
る。最も重要なのは、このしみ状の塊または突起がもっ
ぱら粘土小板の縁にのみ形成されているのではなく、粘
土小板に多かれ少なかれランダムに現われているという
ことに注目すべきである。ＴＥＭ写真には数個の疑似六
角形の粘土小板が依然はっきり認められ、反応に大きな
不均一性があることを示している。ＳＴＥＭ／ＤＥＡＸ
分析によるリチウムＳＡＭＳ材料内のケイ素およびアル
ミニウム含有量の元素写像から、変質生成物（すなわち
しみ状の塊）は、非変質カオリナイト領域に対してケイ
素がずっと多くアルミニウムは少ないことがわかった。
リチウムの原子量が計測器の検出限界以下のため、リチ
ウムの元素写像は不可能であった。
摘 要 上記の実施例によって示唆されたように、本発明の材料
は、ペイントおよび紙用途における効果的な顔料（二酸
化チタン）増量剤として、プラスチックおよびエラスト
マーの機能的充填剤または強化剤として、触媒調製の触
媒支持体および担体として、チキソトロープ、コンディ
ショニングおよびフリーフロー剤として、またあわ消し
剤組成物において使用することができる。摩耗性が小さ
いため、本発明の材料は、ゼロックスおよび静電式複写
機用紙の充填剤としても使用できる。同時に本発明の製
品は、各種の特定用途においても使用でき、乳白剤、ジ
アゾ用紙充填剤、つや消し剤として、シリコーン・ゴム
用途および他の用途においても使用可能である。
は、ペイントおよび紙用途における効果的な顔料（二酸
化チタン）増量剤として、プラスチックおよびエラスト
マーの機能的充填剤または強化剤として、触媒調製の触
媒支持体および担体として、チキソトロープ、コンディ
ショニングおよびフリーフロー剤として、またあわ消し
剤組成物において使用することができる。摩耗性が小さ
いため、本発明の材料は、ゼロックスおよび静電式複写
機用紙の充填剤としても使用できる。同時に本発明の製
品は、各種の特定用途においても使用でき、乳白剤、ジ
アゾ用紙充填剤、つや消し剤として、シリコーン・ゴム
用途および他の用途においても使用可能である。
さらに、ＳＡＭＳ組成物は、ユニークな物理的・化学的
性質を有するため、予め水素、アンモニアなどの適切な
陽イオンと交換するすなわち別個の粒子としての陽イオ
ンと交換するか、あるいは炭化水素変換触媒の成分と密
接に混合したものと交換すれば、ある種の触媒用途にお
いて使用することができる。さらに、表面積、細孔容
積、ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３比およびイオン交換容量（溶
液相またはガス相）において広範囲の変化を実現できる
ことは、放出制御触媒としておよび金属補集における用
途、残留材料の掃除および／または特に流体触媒分解
（クラッキング）装置に供給されたレジット形フィード
の掃除における用途が示唆されている。
性質を有するため、予め水素、アンモニアなどの適切な
陽イオンと交換するすなわち別個の粒子としての陽イオ
ンと交換するか、あるいは炭化水素変換触媒の成分と密
接に混合したものと交換すれば、ある種の触媒用途にお
いて使用することができる。さらに、表面積、細孔容
積、ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３比およびイオン交換容量（溶
液相またはガス相）において広範囲の変化を実現できる
ことは、放出制御触媒としておよび金属補集における用
途、残留材料の掃除および／または特に流体触媒分解
（クラッキング）装置に供給されたレジット形フィード
の掃除における用途が示唆されている。
本発明の好ましい実施態様において、ｘは０．０１ない
し２．０の数、ｙは２．０以上好ましくは２．０ないし
２０．０の数、ｚは１．０ないし５．０の数である。
し２．０の数、ｙは２．０以上好ましくは２．０ないし
２０．０の数、ｚは１．０ないし５．０の数である。
この明細書に用いられた名称ハイドラプリント、ハイド
ラグロス、ラバー９０Ｃ、オムニフィル、ハイドラスパ
ース、ハイカル、ゼオレックス２３、ハイドレックス、
ゼオレックス、ゼオレックス２３ｐ、ゼオ、ゼオシル、
ゼオフリーおよびゼオデントは、ジェイ エム フーバ
ー社の商標である。ハイシルはＰＰＧの登録商標で、ま
たアンシレックスはエンゲルハード社の登録商標であ
る。
ラグロス、ラバー９０Ｃ、オムニフィル、ハイドラスパ
ース、ハイカル、ゼオレックス２３、ハイドレックス、
ゼオレックス、ゼオレックス２３ｐ、ゼオ、ゼオシル、
ゼオフリーおよびゼオデントは、ジェイ エム フーバ
ー社の商標である。ハイシルはＰＰＧの登録商標で、ま
たアンシレックスはエンゲルハード社の登録商標であ
る。
上記の詳細な説明の中で本発明の特定の好ましい実施態
様について述べたが、この説明は本発明を本明細書で開
示した特定の形体または実施態様に限定することを意図
したものではない。本開示は限定的な開示としてよりも
むしろ例示的な開示として認識されるべきである。さら
に本技術に熟達した人たちにとって明らかなのは、本発
明がそれほど限定的なものではないということである。
本発明には、例示の目的により本明細書で開示した本発
明の特定の実施例のあらゆる変更および修正が含まれる
ことを宣言する。なお、例示の目的は本発明の精神およ
び範囲から逸脱するものではない。
様について述べたが、この説明は本発明を本明細書で開
示した特定の形体または実施態様に限定することを意図
したものではない。本開示は限定的な開示としてよりも
むしろ例示的な開示として認識されるべきである。さら
に本技術に熟達した人たちにとって明らかなのは、本発
明がそれほど限定的なものではないということである。
本発明には、例示の目的により本明細書で開示した本発
明の特定の実施例のあらゆる変更および修正が含まれる
ことを宣言する。なお、例示の目的は本発明の精神およ
び範囲から逸脱するものではない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０９Ｄ 5/00 ＰＮＹ 6904−4Ｊ 7/12 ＰＳＫ 7211−4Ｊ Ｄ２１Ｈ 17/67 19/38
Claims (20)
- 【請求項１】酸化物のモル比に関して下記の組成を有す
るアルカリ金属アルミノケイ酸塩 xM2O：Al2O3 ：ySiO2 ：zH2O ただし、式中の ｘはアルカリ金属酸化物のモル数であって、０．０１か
ら２．０までであり、 Ｍはアルカリ金属であり、 ｙはこの組成に伴う二酸化ケイ素のモル数であって、
２．０から２０．０までであり、 ｚは結合水のモル数であって、１．０から５．０までで
あり、 また、上記のアルカリ金属アルミノケイ酸塩の一次粒子
は、本質的に無定形なアルカリ金属ケイ酸塩塩素とカオ
リン粘土との反応生成物の隣接区域と一体となったカオ
リン粘土小板の芯から構成される。 - 【請求項２】請求の範囲の第１項に記載のアルカリ金属
アルミノケイ酸塩（ＳＡＭＳ）組成物であって、図１８
ないし図２３の透過電子顕微鏡写真に示すような必須の
縁つき粒子の形態を有するもの。 - 【請求項３】実質的に無定形なアルカリ金属ケイ酸塩塩
基とカオリン粘土との反応生成物の一つまたはそれより
多くの隣接区域と一体となった小板状の端部において変
質したカオリン粘土から構成されるアルカリ金属アルミ
ノケイ酸塩であって、酸化物のモル比に関して下記の組
成を有し、 xM2O：Al2O3 ：ySiO2 ：zH2O ただし、式中の Ｍはナトリウムまたはカリウム、 ｘは酸化ナトリウムまたは酸化カリウムのモル数で０．
０１ないし２．０の数であり、 ｙは組成物における二酸化ケイ素のモル数で２．０を越
える数であり、 ｚは結合水のモル数で１．０ないし５．０の数であり、 また、上記のアルカリ金属アルミノケイ酸塩生成物の一
次粒子は、組成物内カオリン残留物によるＸ線回折図形
におけるカオリンピークがカオリンと比較して減衰して
おり、また、図３ないし図６に示された赤外線の走査を
持つアルカリ金属アルミノケイ酸塩。 - 【請求項４】請求の範囲第３項に記載のアルカリ金属ア
ルミノケイ酸塩（ＳＡＭＳ）組成物であって、アルカリ
金属ケイ酸塩はケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウムまた
はケイ酸リチウムであって、シリカまたはシリカおよび
カリウムまたは無定形突起を持つ小板を含むＳＡＭＳ生
成物からなる縁つき構造を有するもの。 - 【請求項５】請求の範囲第３項に記載のアルカリ金属ア
ルミノケイ酸塩（ＳＡＭＳ）組成物であって、少なくと
も痕跡量のゼオライト組成物をも含むことを特徴とする
もの。 - 【請求項６】請求の範囲第１項に記載の組成物であっ
て、ＳＡＭＳ組成物は制御された構造を有し、オイル吸
収値が約４０ないし２２０ｍｌ／１００ｇの範囲で、表
面積が約２ないし３００m2／ｇの範囲にあるもの。 - 【請求項７】５０ないし３６０ｐｓｉｇの圧力および１
４０℃ないし２５０℃の温度の水熱条件下でひとつの水
性反応バッチにおいて、カオリン粘土（Ｃ）をアルカリ
金属ケイ酸塩塩基（Ｂ）とＢ／Ｃのモル比が０．２５な
いし５．０で反応させることを特徴とする新規なＳＡＭ
Ｓ組成物の製造法。 - 【請求項８】カオリン粘土（Ｃ）とアルカリ金属ケイ酸
塩塩基（Ｂ）とをＢ／Ｃのモル比が１．０未満で反応さ
せることを特徴とする請求の範囲第７項に記載の新規な
ＳＡＭＳ組成物の製造法。 - 【請求項９】カオリン粘土（Ｃ）とアルカリ金属ケイ酸
塩塩基（Ｂ）とをＢ／Ｃモル比１．０ないし５．０の範
囲で反応させることを特徴とする請求の範囲第７項に記
載の新規なＳＡＭＳ組成物の製造法。 - 【請求項１０】Ｂ／Ｃモル比範囲が０．１ないし０．９
である請求の範囲第８項に記載の新規なＳＡＭＳ組成物
の製造法。 - 【請求項１１】反応を実施するための水熱条件が、水蒸
気の圧力の範囲が５０ｐｓｉｇないし３６０ｐｓｉｇで
あり、対応する温度範囲が１４０℃ないし２５０℃であ
り、反応時間範囲が０．２５ないし４時間である閉鎖系
から成ることを特徴とする請求の範囲第７項に記載の製
造法。 - 【請求項１２】粘土が薄片に分離されたカオリン粘土で
あり、ＳＡＭＳ生成物が小板状であることを特徴とする
請求の範囲第１１項に記載の製造法。 - 【請求項１３】酸化物のモル比に関して下記の組成を有
し、 xM2O：Al2O3 ：ySiO2 ：zH2O ただし、式中の ｘはアルカリ金属酸化物のモル数、 Ｍはアルカリ金属、 ｙはこの組成に伴う二酸化ケイ素のモル数、 ｚは結合水のモル数であり、 また、上記のアルカリ金属アルミノケイ酸塩の一次粒子
は、本質的に無定形なアルカリ金属ケイ酸塩塩基とカオ
リン粘土との反応生成物の隣接区域と一体となった変質
カオリン粘土小板から構成されるアルカリ金属アルミノ
ケイ酸塩（ＳＡＭＳ）組成物を含有する紙。 - 【請求項１４】機能的充填剤またはコーティング用顔料
としてのＳＡＭＳ組成物を含有する請求の範囲の第１３
項に記載の紙。 - 【請求項１５】酸化物のモル比に関して下記の組成を有
し、 xM2O：Al2O3 ：ySiO2 ：zH2O ただし、式中の ｘはアルカリ金属酸化物のモル数、 Ｍはアルカリ金属、 ｙはこの組成に伴う二酸化ケイ素のモル数、 ｚは結合水のモル数であり、 また、上記のアルカリ金属アルミノケイ酸塩の一次粒子
は、本質的に無定形なアルカリ金属ケイ酸塩塩基とカオ
リン粘土との反応生成物の隣接区域と一体となった変質
カオリン粘土小板から構成されるアルカリ金属アルミノ
ケイ酸塩（ＳＡＭＳ）組成物を顔料不透明化剤またはつ
や消し剤として含有するペイント組成物。 - 【請求項１６】酸化物のモル比に関して下記の組成を有
し、 xM2O：Al2O3 ：ySiO2 ：zH2O ただし、式中の ｘはアルカリ金属酸化物のモル数、 Ｍはアルカリ金属、 ｙはこの組成に伴う二酸化ケイ素のモル数、 ｚは結合水のモル数であり、 また、上記のアルカリ金属アルミノケイ酸塩の一次粒子
は、本質的に無定形なアルカリ金属ケイ酸塩塩基とカオ
リン粘土との反応生成物の隣接区域と一体となった変質
カオリン粘土小板から構成されるアルカリ金属アルミノ
ケイ酸塩（ＳＡＭＳ）組成物を補強充填剤として含有す
るゴム組成物。 - 【請求項１７】酸化物のモル比に関して下記の組成を有
し、 xM2O：Al2O3 ：ySiO2 ：zH2O ただし、式中の ｘはアルカリ金属酸化物のモル数、 Ｍはアルカリ金属、 ｙはこの組成に伴う二酸化ケイ素のモル数、 ｚは結合水のモル数であり、 また、上記のアルカリ金属アルミノケイ酸塩の一次粒子
は、本質的に無定形なアルカリ金属ケイ酸塩塩基とカオ
リン粘土との反応生成物の隣接区域と一体となった変質
カオリン粘土小板から構成されるアルカリ金属アルミノ
ケイ酸塩（ＳＡＭＳ）組成物をカラー濃縮物または充填
剤として含有するプラスチック組成物。 - 【請求項１８】酸化物のモル比に関して下記の組成を有
し、 xM2O：Al2O3 ：ySiO2 ：zH2O ただし、式中の ｘはアルカリ金属酸化物のモル数、 Ｍはアルカリ金属、 ｙはこの組成に伴う二酸化ケイ素のモル数、 ｚは結合水のモル数であり、 また、上記のアルカリ金属アルミノケイ酸塩の一次粒子
は、本質的に無定形なアルカリ金属ケイ酸塩塩基とカオ
リン粘土との反応生成物の隣接区域と一体となった変質
カオリン粘土小板から構成されるアルカリ金属アルミノ
ケイ酸塩（ＳＡＭＳ）組成物を機能的充填剤として含有
するあわ消し剤組成物。 - 【請求項１９】酸化物のモル比に関して下記の組成を有
し、 xM2O：Al2O3 ：ySiO2 ：zH2O ただし、式中の ｘはアルカリ金属酸化物のモル数、 Ｍはアルカリ金属、 ｙはこの組成に伴う二酸化ケイ素のモル数、 ｚは結合水のモル数であり、 また、上記のアルカリ金属アルミノケイ酸塩の一次粒子
は、本質的に無定形なアルカリ金属ケイ酸塩塩基とカオ
リン粘土との反応生成物の隣接区域と一体となった変質
カオリン粘土小板から構成されるアルカリ金属アルミノ
ケイ酸塩（ＳＡＭＳ）組成物を機能キャリヤーとして含
有するドライアップ液／キャリヤー組成物。 - 【請求項２０】酸化物のモル比に関して下記の組成を有
し、 xM2O：Al2O3 ：ySiO2 ：zH2O ただし、式中の ｘはアルカリ金属酸化物のモル数、 Ｍは水素、アンモニウムまたは他の適当な陽イオンで置
換されたアルカリ金属、 ｙはこの組成に伴う二酸化ケイ素のモル数、 ｚは結合水のモル数であり、 また、上記のアルカリ金属アルミノケイ酸塩の一次粒子
は、本質的に無定形なアルカリ金属ケイ酸塩塩基とカオ
リン粘土との反応生成物の隣接区域と一体となった変質
カオリン粘土小板から構成されているアルカリ金属アル
ミノケイ酸塩（ＳＡＭＳ）組成物を触媒担体として持
ち、表面積、陽イオン交換容量および細孔容量が大きい
という望ましい特性を有することを特徴とする触媒組成
物。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US87512086A | 1986-06-17 | 1986-06-17 | |
| US875,120 | 1986-06-17 | ||
| PCT/US1987/001359 WO1987007884A1 (en) | 1986-06-17 | 1987-06-12 | Synthetic alkali metal alumino-silicates, methods and uses, compositions and their methods of preparation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01500424A JPH01500424A (ja) | 1989-02-16 |
| JPH0647460B2 true JPH0647460B2 (ja) | 1994-06-22 |
Family
ID=25365234
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62503805A Expired - Lifetime JPH0647460B2 (ja) | 1986-06-17 | 1987-06-12 | 合成アルカリ金属アルミノケイ酸塩、方法及び利用、組成物及びそれらの製造方法 |
Country Status (11)
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|---|---|
| EP (1) | EP0270650B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0647460B2 (ja) |
| AR (1) | AR246496A1 (ja) |
| AU (1) | AU603115B2 (ja) |
| BR (1) | BR8707349A (ja) |
| CA (1) | CA1293239C (ja) |
| DE (1) | DE3789657D1 (ja) |
| DK (1) | DK82488A (ja) |
| FI (1) | FI84905C (ja) |
| NZ (1) | NZ220741A (ja) |
| WO (1) | WO1987007884A1 (ja) |
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| US5352287A (en) * | 1988-08-05 | 1994-10-04 | J. M. Huber Corporation | Precipitated encapsulated paper pigments and methods |
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- 1987-06-12 DE DE3789657T patent/DE3789657D1/de not_active Expired - Lifetime
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-
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- 1988-02-15 FI FI880699A patent/FI84905C/fi not_active IP Right Cessation
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