JPH11263679A - 多孔性無機粒状物質 - Google Patents

多孔性無機粒状物質

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JPH11263679A
JPH11263679A JP10315702A JP31570298A JPH11263679A JP H11263679 A JPH11263679 A JP H11263679A JP 10315702 A JP10315702 A JP 10315702A JP 31570298 A JP31570298 A JP 31570298A JP H11263679 A JPH11263679 A JP H11263679A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】充填材としての多孔性無機粒状物質及びその製
造方法を提供する。 【解決手段】粒状アルミノシリケート物質を、アルミニ
ウムと化学的に反応し、或いはアルミニウムを溶解し
て、アルミニウムをアルミノシリケート物質から浸出さ
せる浸出剤で処理する。該粒状アルミノシリケート物質
は、フラッシュ焼成された粒状含水アルミノシリケート
物質である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、多孔性無機粒状物
質及びその物質の製造方法及び使用に関し、特に、アル
ミノシリケート、例えば、粘土鉱物から導かれるアルミ
ノシリケートから成る多孔性無機物質に関する。
【0002】
【従来の技術】焼成されたアルミノシリケート粒状物
質、例えば、粘土の酸浸出は、様々な先行特許明細書、
例えば、GB2120571Bによって公知である。
【発明が解決しようとする課題】然しながら、それら先
行引用例に開示されている方法において、酸浸出工程に
掛けられる物質は、従来の焼成方法で製造されたメタカ
オリンの様な物質である。
【課題を解決するための手段】本発明は、酸浸出工程を
伴う、以下に述べる予期せぬ生成物の利点を与える、新
規な方法で焼成したアルミノシリケート粒状物質に対す
る酸浸出の適用に関する。第一の観点の本発明によれ
ば、多孔性無機粒状物質の製造方法であって、粒状アル
ミノシリケート物質を、アルミニウムと化学的に反応
し、或いは溶解して、アルミニウムをアルミノシリケー
ト物質から浸出させる浸出剤で処理する工程を含み、該
粒状アルミノシリケート物質が、フラッシュ焼成された
粒状含水アルミノシリケート物質である事を特徴とする
方法が提供される。
【0003】
【発明の実施の態様】含水アルミノシリケート物質は、
粘土鉱物、例えば、カンダイト及び/又はスメクタイト
タイプの粘土物質から成っていても良い。カンダイトタ
イプの粘土鉱物としては、チャイナクレー、ボールクレ
ー、耐火粘土、デッカイト、ナクライト及びハロイサイ
トの様なカオリン含有鉱物が挙げられる。スメクタイト
タイプの粘土鉱物としては、ベントナイト及びその多の
モンモリロナイト含有物質、ヘクトライト及びサポナイ
トが挙げられる。含水カオリン及びカオリン含有物質、
例えば、少なくとも90重量%のカオリンを含有する物
質、望ましくは少なくとも96重量%のカオリンを含有
する物質が、アルミノシリケート物質として好ましい。
フラッシュ焼成粒状物質とは、極端に、急速に、例え
ば、0.5秒未満、時に0.1秒未満の期間焼成する事
によって焼成されたものである。アルミノシリケート粒
状物質のフラッシュ焼成の為の好ましい方法は、以下に
述べられる。含水アルミノシリケートのフラッシュ焼成
では、水分は急速加熱によって追い出される。好ましく
は、水和アルミノシリケート粒状物質を加熱する速度
は、形成される水蒸気の膨張速度が、粒子の結晶構造を
通過する水蒸気の拡散速度よりも大きい速度である。こ
れは、粒子の内側に水蒸気の圧力の内部発生をもたら
し、多様な封止空隙が、急速な膨れ効果(blistering ef
fect) により粒子の核で生成される。好ましくは、フラ
ッシュ焼成での粒子の加熱速度は、物質の温度が、毎秒
103 ℃より大きい速度で、例えば、少なくとも毎秒5
x103 ℃、或る場合には、少なくとも毎秒104 ℃で
上昇する速度である。
【0004】好ましくは、アルミノシリケート物質がカ
オリンから成る場合は、フラッシュ焼成方法の条件とし
ては、製造されたフラッシュ焼成粒状物質の少なくとも
一部が、好ましくは、少なくとも90重量%、望ましく
は、少なくとも96重量%がメタカオリンから成る条件
である。膨れ効果は、従来の焼成方法であって、一般に
「浸漬焼成」(soak calcining)として知られる方法では
生起しない。その理由は、従来の焼成方法では、物質
は、実質的な期間、例えば、数秒又は数分間にわたって
加熱され、その加熱速度は、十分に迅速なものではない
からである。アルミニウムは、カオリンからよりもメタ
カオリンから浸出させる方が遥かに容易である。これ
は、アルミニウムの化学的環境が、アルミニウムをより
一層反応的なものとする焼成によってもたらされる結晶
内で、長い範囲のオーダーの崩壊によって変更される為
である。然しながら、焼成温度が、高過ぎるか、及び/
又は、実質的な融剤が存在する場合は、メタカオリンは
溶融し、ガラス相内のアルミニウムが多量に造られ、反
応性が低下する。従って、アルミノシリケート物質及び
使用される焼成温度は、フラッシュ焼成生成物として、
主として、好ましくは、本質的にメタカオリンを形成す
るのに適当なものである事が望ましい。
【0005】本発明の第一の観点による方法で粒子を加
熱する為の最大温度は、フラッシュ焼成方法で使用され
る粒状アルミノシリケート物質に依存する。一般に、加
熱温度は、300℃〜1200℃の範囲である。カオリ
ン含有出発物質に対しては、物質の粒子は、400℃〜
950℃の範囲、特に、少なくとも90重量%のカオリ
ンを含有する出発物質に対しては、500℃〜750℃
の範囲の最大温度に加熱されても良い。本発明者は、フ
ラッシュ焼成で造られた上記空隙が内部部位を用意し、
その内部部位から、溝及び孔のネットワークが、本発明
の第一の観点による方法の浸出工程によって直ちに形成
される事を見出した。浸出工程によって得られた生成物
は、従って、従来の方法、即ち、上記で引用した「浸漬
焼成」によって製造された酸浸出アルミノシリケートに
よって得られたものとは異なる微細構造を有する。
【0006】公知の酸浸出浸漬焼成物質と比較して、本
発明の第一の観点の方法で製造された物質は、(i) 高
い比表面積、(ii) 異なる、そして一層広範囲の孔構
造、及び(iii) 低い比重を持つ事が出来る。これらの利
点は、以下に述べる用途の使用を見出すものである。浸
出工程に従って得られる粒状生成物は、少なくとも90
重量%のカオリンを含有する粘土を焼成する事によって
製造されたフラッシュ焼成粘土を浸出工程で使用して、
高い外部及び内部表面積、例えば、200m2 /g(N
2 BET)より大きい表面積を有する。有利にして且つ
驚くべき事に、その表面積は、少なくとも220m2
g、或る場合には少なくとも250m2 /gにもなる。
本発明の第一の観点による方法で使用するフラッシュ焼
成される含水アルミノシリケートは、フラシュ焼成前
に、周知の方法で、例えば、鉱物形態で存在する望まし
くない不純物を除去する為に、及び適当な粒度分布を用
意する為に、周知の方法で処理されても良い。物質の精
製は、燃料源(例えば、ボールクレーに存在するリグニ
ン)、又は焼成生成物を妨害する、例えば、メタカオリ
ンのガラス相を形成することによって焼成生成物を妨害
する融剤(例えば、石英及び長石)を除去する工程を含
んでも良い。粒度分布は、最終生成物用途に適する様に
選択される。一般に、フラッシュ焼成に掛けられる含水
アルミノシリケート物質は、その少なくとも50重量%
の粒子が、2μm未満のesd(等価球体直径(equival
ent spherical diameter) 、例えば、Maicrometrics Co
rp. USA のSEDIGRAPH5100を使用して沈降による周知の
方法で測定される)である様なものである。アルミノシ
リケート物質のd50値、即ち、粒子の50重量%が有す
る粒径値は、0.5μm〜10μm、例えば、1μm〜
3μm、特に、1.5μm〜2.5μmが好ましい。一
般に、フラッシュ焼成される含水アルミノシリケート物
質の粒度分布は、フラッシュ焼成及び酸浸出に従って得
られる最終生成物の粒度分布に決められる(及び似せら
れる)。
【0007】フラッシュ焼成は、環状流動加熱帯が確立
される炉中で行われるのが有利である。環状流動型の炉
は、それ自体公知である。その様な炉は、例えば、米国
特許第4479920号明細書及びWO98/0325
6に記載されており、Torftech Ltd. (Mortimer, Engla
nd) 及びその実施権者から、商標名TORBEDとして市販さ
れている。その様な炉では、加熱ガスは、炉の操作室に
設けられた羽根のリング中で、角度を持った羽根と羽根
との間の隙間を通過する。羽根リングは、室の壁と中央
ブロック、例えば、上向きに位置している円錐部分で、
室の中心線上に配置されている中央ブロックとの間の環
状の隙間に形成される。ガス流は、ブロックの周りのド
ーナツ状領域及び回転路内の個々の渦巻きの中の回転路
に従がわさせられることとなる。これは、ガス流中にお
いて加熱される物質、例えば、粒状物質への効率的な熱
移動を確実にする。
【0008】環状流動炉で得る事の出来る非常に効率的
なガス−固体接触及び高衝撃速度は、本発明の第一の観
点による方法において、多くの方法的利点を用意する事
が出来る。即ち、 (i)エネルギー効率の改善:トンネルキルン、多段炉
床キルン(Herreschoff type)、及び流動床の様な「大容
量」の従来の炉構造では、大きな構造的表面積が、熱損
失に大いに貢献する放熱損失をもたらす。環状流動炉
は、その設計によって、その様な損失を抑制し、然も、
若し、必要ならば、熱回収システムの使用が、システム
の熱エネルギー効率を更に改善する。 (ii)方法動力学の改善:これは、微細な粒子が処理さ
れているにもかかわらず、環状流動炉において許容され
得る高速流動流の使用によって達成される。この効果
は、方法動力学に影響を及ぼし得る全ての因子が制限さ
れる効果である。高い熱勾配が維持され、焼成生成物
(例えば、水分)が、それらが生成するにつれて排出さ
れ、粒子の周りの断熱ガス層が連続して薄くなる。 (iii) 製品品質管理の改善:上記の因子によって可能と
される急速処理速度は、その炉を、いずれの時でも処理
帯において、少量の物質を伴うコンパクトな装置とする
(例えば、5tphプラントでは、凡そ25kgが、処
理室に在ることが必要である)。製品の品質における様
々な変化は、変更された効果の急速なフィードバック
で、加工条件を様々に変更することによって補正するこ
とが出来る。
【0009】環状流動加熱帯型の炉の使用によって、焼
成物質は、その他のフラッシュ焼成方法によって製造さ
れたものよりも、より均一な粒度と空間分布を有する空
隙を造り出すことが出来る。本発明の第一の観点による
方法では、浸出剤での処理は、酸含有媒体から成る適用
な浸出剤中でのフラッシュ焼成粒状アルミノシリケート
物質の浸漬を含んでも良い。酸含有媒体は、アルミニウ
ムを溶解する酸の水溶液を含んでも良い。酸は、有機
酸、例えば、蟻酸又はクエン酸を代わって含むことが出
来るけれども、強無機酸、例えば、硫酸、塩酸、硝酸又
は燐酸を含んでも良い。浸出剤は、代りに、或いは更
に、EDTAの様なアルミニウムキレート剤を含んでも良
い。処理は、昇温、例えば、30℃〜100℃の範囲、
特に、50℃〜90℃の範囲の温度を使用して行っても
良い。昇温は、濃無機酸溶液を、フラッシュ焼成アルミ
ノシリケート物質に添加する発熱添加によって、初期に
達成しても良い。好ましくは、無機酸が浸出剤として使
用される場合は、酸浸出の為に使用される媒体中の酸濃
度は、0.5M(即ち、約5%濃度)〜10M(即ち、
約98%濃度)の範囲である。好ましい酸浸出媒体は、
1M〜3Mの濃度の硫酸である。例えば、硫酸の希釈1
M〜3M酸溶液は、濃酸、例えば、10Mの酸溶液を水
で希釈することによって容易に調製できる。酸を希釈す
る為に酸に添加される水は、処理されるフラッシュ焼成
アルミノシリケート物質を含むことが好ましく、それに
よって、希釈熱が、反応混合物の温度上昇による脱アル
ミニウム反応(dealuminising reaction)を初期に活性化
する。この温度は、浸出反応の発熱的性質によって維持
されても良い。
【0010】攪拌は、浸出工程での処理を補助する為に
適用しても良い。本発明の第一の観点による方法の浸出
工程では、アルミノシリケート物質中に存在する全ての
アルミニウムを浸出剤で溶解する必要はない。主たる要
件は、アルミノシリケート構造を攻撃する浸出剤にとっ
ては、密封された或いは開放された溝又は、フラッシュ
焼成から製造された空隙から広がる孔を形成し、アルミ
ノシリケート粒子構造の空隙率を増加し、粒子の表面積
を更に増加する事である。好ましくは、少なくとも60
重量%、望ましくは、少なくとも70重量%のアルミニ
ウムが除去される。メタカオリンから成るフラッシュ焼
成粒子では、220m2 /g以上の表面積を達成する為
には、少なくと80重量%、例えば、80%〜90重量
%のアルミニウムが除去されることが望ましい(これ
は、メタカオリンの重量含有量の約32%〜約38%の
除去に等しい)。アルミノシリケート物質が浸出剤に暴
露されている時間の長さは、使用される特定の浸出剤、
その濃度及び採用されるその他の処理条件、例えば、温
度に依存する。本発明者は、以下の実施例で例示される
様に、所望の表面積を達成する為には、一般に、1〜2
時間の反応時間が必要とされる事を見出した。
【0011】上述の方法の浸出によって、本発明の第二
の観点による適当な粒状生成物の形成後に、その粒状生
成物は、公知の方法、例えば、濾過によって、例えば、
真空濾過によって浸出媒体から分離されても良い。その
後、生成物は、清潔な水で洗浄し、乾燥、或いはユーザ
ーへ配達する為に清潔な水に懸濁させても良い。生成物
の温度は、分離、洗浄及び乾燥工程中は、昇温、例え
ば、50℃より高く、好ましくは、60℃以上に保たれ
る事が望ましい。好ましくは、大量の加熱水(例えば、
少なくとも60℃の温度の)が、洗浄中使用される。こ
れらの方法は、アルミニウム含有物の沈殿を防止する。
第二の観点の本発明によれば、粒状無機アルミノシリケ
ート物質を含有する粒状生成物であって、該粒状無機ア
ルミノシリケート物質が、フラッシュ焼成含水アルミノ
シリケート物質の粒子を含み、該粒子がフラッシュ焼成
中に、アルミノシリケート物質に含まれる水分の急速な
加熱によって生成された内部空隙及び、該空隙の生成に
続くアルミニウム浸出工程によって造られる空隙から又
は空隙間に広がる溶蝕溝又は孔を含む粒状生成物が提供
される。第二の観点による生成物は、上述の第一の観点
による方法によって製造されても良い。
【0012】本発明の第二の観点による生成物は、低比
重、例えば、2.2以下、望ましくは、2.1以下の比
重、及び高表面積、例えば、200m2 /gより大き
い、好ましくは、220m2 /g以上、或る場合には少
なくとも250m2 /gの表面積を有する。生成物は、
白色顔料物質から成っていても良い。第二の観点による
生成物は、d50値が、0.5μm〜3μmの範囲に在
り、好ましくは、その粒子の少なくとも50重量%が、
2μm未満のesdを有する粒度分布を有する。本発明
の第二の観点による粒状生成物の孔は、公知の方法の熱
的多孔度測定法(thermoporometry) で測定することが出
来、その様にして測定された孔は、1nm〜10nm、
特に3nm〜8nmの平均内孔径を示す。第二の観点に
よる生成物は、高度の空隙率及び低比重及び/又は高粒
状表面積を有する、微細無機粒状物質、特に、白色顔料
充填又は増量物質が必要とされる様々な用途に使用する
事が出来る。以下は、第二の観点による生成物に適する
用途の例である。 (a)紙製品:生成物は、、公知の方法でセルロース繊
維中の組成物を造る、及び/又はセルロース繊維の上に
被覆される組成物を被覆する、紙又はシート状物質で使
用される顔料又は充填物質を形成することが出来る。 (b)ポリマーベース製品:生成物は、ポリマー、例え
ば、ポリオレフィンの様な熱可塑性物質、塗料、樹脂、
シーラント等の顔料、充填又は増量材として使用するこ
とが出来る。 (c)生成物が、軽量ポゾラン添加材として使用される
セメント製品。 (d)ガス又は液体吸収媒体。 (e)化学品、例えば、殺生剤、芳香剤、フェロモン、
耐酸化防止剤等の為の貯蔵及び調節放出媒体。
【0013】第二の観点による生成物の粒子の高表面積
及び多孔性構造は、生成物を、特に以下の特別な用途に
おいて、魅力在るものとする。 (a)被覆紙で使用される被覆組成物における軽量熱バ
リヤー層として、例えば、熱転写方法での使用。(b)
紙製造、紙被覆及びマット塗料組成物における、軽量、
高不透明、高散乱顔料成分として、(c)新聞紙での使
用(例えば、10重量%未満の充填含有量で)の為の多
孔性、高表面積充填材として、(d)カード及びその他
の低品質セルロースシート製品の充填材として、(e)
非カーボン複写紙用充填材として、(f)紙シート形成
工程における保持、排液、及び形成を向上させる為の微
細粒子系の成分として、(g)排出ガスフィルター又は
精製媒体として、(h)油吸収媒体として。
【0014】用途(f)の紙製造での微細粒子系での第
二の観点による生成物の使用は、次の様にして行っても
良い。紙製造工程では、高分子量凝集ポリマー、例え
ば、カチオンアクリルアミドポリマーが、任意に、低分
子量凝集ポリマーの添加後に、通常普通の無機充填材を
含む紙製造パルプ流に、剪断工程前に添加される。一例
として、無機粒子は、剪断工程(パルプ流からの紙シー
トの形成前の最後の剪断工程であっても良い)後に添加
される。無機粒子は、公知の方法の紙シート形成方法で
の良好な保持、排液及び形成を促進する助材として、ポ
リマーの機能を高める。この公知の方法は、例えば、E
P235893Bに記載されている。この方法に対する
第二の観点による生成物の用途において、生成物は、剪
断工程の後に(剪断工程の前に凝集ポリマーが添加され
る)、無機粒子として使用される。生成物は、この用途
に魅力的な高粒状表面積の利点を有する。本発明の第二
の観点による生成物が、紙製造において特殊充填顔料と
して使用される場合は(通常、前述の微細粒子無機粒子
の保持よりも早い処理工程で、パルプ流に添加され
る)、紙製造方法において、1つ以上の次の更なる利点
を提供する。 (i)紙が印刷される時のシートインクのしみ通り(str
ike-through)(或いは、印刷しみ通りとして知られる)
での改善。 (ii)紙シート摩擦係数の改善。 (iii)紙シートの印刷後のインク擦れ取りの改善、
及び、 (iv)GB2,314,324に開示の方法におけ
る、ウエットエンドでの「粘着性」をピックアップして
調節する為の媒体。
【0015】本発明の実施態様は、以下の実施例及び添
付図面を参照することによって記述される。
【実施例】〔実施例1〕メタカオリン粒子から成るフラ
ッシュ焼成粘土(FCC)を、TORBED炉中で、生成物の
50(沈降法によって測定した)が、約2μmである粒
度分布を有する高純度カオリン粒状生成物を焼成する事
によって調製した。1kgのFCCと4kgの水を熱的
に断熱した10dm3 の丸底フラスコに添加した。フラ
スコを、ステンレススチールパドル攪拌機、還流冷却器
及び1リットル滴下漏斗用のアクセスを持ったフランジ
リッドで固定した。FCC及び水を、FCCが完全に懸
濁するまで、10分間混合した。この後、1kgの98
%硫酸を、滴下漏斗から、2時間掛けて懸濁液に添加し
た。この物質を十分に攪拌し、温度は、酸希釈熱によっ
て、約80℃に維持された。2時間後、物質を、予備加
熱したステンレススチールブフナー漏斗中に急速に真空
濾過し、次いで、約5dm3 の温水(60℃以上)で洗
浄した。次いで、この溶蝕物質を80℃で、12時間、
オーブン中で乾燥した。酸処理前に、FCCは、N2
着BET法で測定して、25m2 /gの表面積を有して
いた。処理後、表面積は、250m2 /gに増加した。
2 吸着等温線の形成は、微細孔物質が生成されたこと
を示すものである。
【0016】〔実施例2〕実施例1で製造した微細孔生
成物を、熱的多孔度測定法を使用して更に検討した。熱
的多孔度測定法は、多孔性物質の孔径分布、細孔容積及
び表面積を測定する為に使用する事の出来る熱量測定方
法である。これは、例えば、「メソ多孔性MCM−41
材料の分析での新しい手段としての熱的多孔度測定法」
(K. R. Kloestra, H. W. Zandbergen, M. A. van Kote
n, H. van Bekkum, Catalysis Letters, 33 (1995, 145
-156) に記載されている。熱的多孔度測定法は、純粋な
物質の固体、液体及び気体相の平衡条件が、固ー液界面
の曲率に依存すると言う事実に基づくものである。多孔
性物質内に含まれる液体の場合、固ー液界面の曲率は、
孔の寸法に強く依存する。多孔性媒体内に含まれる純水
の固化温度記録を記録することによって、孔径は、水の
凝固点降下から計算出来、その細孔容積は、含まれるエ
ネルギーの量から計算出来る。この方法の重要な利点
は、単に、孔の入口のサイズだけでなく、孔全体の寸法
に感応する点である。実施例1で調製された酸−溶蝕F
CCに対する熱的多孔度測定法トレースを作った。デー
タは、パーキン−エルマーシリーズ7DSCで、走査速
度0.5℃/分で収集した。凝固点降下、Δtを検出
し、得られたトレースで、−33℃と測定された。上記
で特定された基準によって、孔、Rp 、の平均直径は、
次式から計算できる。 Rp =−64.67/Δt+0.57 従って、熱的多孔度測定法で与えられる酸−溶蝕FCC
の孔の平均直径は、約51Å(5.1nm)である。
【0017】〔実施例3〕実施例1と同様にして、酸浸
出FCCを調製した。酸浸出工程中の様々な段階で、酸
含有懸濁液の酸のアリコットを採取し、酸中に存在する
アルミニウムの量を通常の実験室分析方法で測定した。
各ケースでのこの量は、粒状FCC物質から浸出したア
ルミニウムの測定の為に採取した。それぞれの相当する
段階で、粒状FCC物質の表面積が、窒素BETで測定
した。各段階で得られた2つの結果を、グラフにプロッ
トした。得られたグラフ(図1)は、生成物粒状表面積
とアルミニウム除去範囲との間の相関関係を示す。
【0018】〔実施例4〕実施例1の方法で製造された
粒状FCC生成物の様々なサンプルを、英国標準による
公知の方法を使用して、油吸収の検討を行った。各生成
物を使用して、あまに油の摂取が測定された。比較測定
を、類似の方法で、様々な公知の市販粒状充填製品、即
ち、二酸化チタン、カオリン、炭酸カルシウム及び通常
の焼成粘土のサンプルを使用して行った。得られた結果
を、次の表1に示す。
【0019】
【表1】 表1 充填材 油吸収(ml/100g) 二酸化チタン 20−45 カオリン 30−40 炭酸カルシウム 40−60 焼成粘土 60−90 酸溶蝕FCC(実施例1の製品) 120−160
【0020】〔実施例5〕新聞印刷での実施例1の生成
物の使用に就いての検討を行った。通常のTAPPI方
法により、通常の新聞印刷繊維スラリーと、保持助材化
学品TRP954(Calgon Corp.)を使用
して、通常の新聞印刷提供を表すハンドシートを作成し
た。4重量%の検討対象の充填生成物を、この提供に使
用した。その他、様々の市販の通常の焼成粘土を、同様
の方法で検討対象とした。又、酸浸出工程前の実施例1
で製造したフラッシュ焼成粘土と、市販の合成高表面積
アルミノシリケート物質を比較対象に含めた。比較対象
に含まれた充填物質を、次の表2に示す。
【0021】
【表2】 表2 充填材 充填材タイプ 1 浸漬焼成粘土 2 浸漬焼成粘土 3 浸漬焼成粘土 4 浸漬焼成粘土 5 合成高表面積アルミノシリケート 6 フラッシュ焼成粘土 7 酸浸出フラッシュ焼成粘土(実施例1の 製品) 充填材1〜7を使用して製造したハンドシートについて
の様々な性質を、通常のTAPPI方法によって測定し
た。得られた結果を、次の表3に示す。
【0022】
【表3】 表3 充填材 ISO輝度(%) 散乱 印刷不透明性 引張り指数 COF正接 (N*m/g) 1 61.4 684 92.4 19.5 0.63 2 60.9 666 92.2 22.4 0.6 3 61.8 712 92.8 20.4 0.59 4 61.5 702 92.7 20.6 0.66 5 61.3 669 91.9 20.8 0.75 6 61.1 669 92.2 21.5 0.62 7 62.2 691 92.2 21.7 0.72
【0023】
【表4】 表3(続き充填材 しみ通り 透視性 1 0.14 0.14 2 0.14 0.15 3 0.14 0.14 4 0.14 0.14 5 0.14 0.14 6 0.14 0.13 7 0.14 0.13 表3において、COF正接は、検討対象の充填材を導入
している各ハンドシートの摩擦係数の測定を表す。検討
対象の充填材の内、本発明の実施態様である充填材7
は、測定された性質の最高の組合せを示す。特に、それ
は、高輝度、高引張り指数、及び高摩擦係数を示すと同
時に、受入れ可能な不透明性、散乱、しみ通り及び透視
性を示す。充填材5は、充填材7より僅かに良い摩擦係
数を示すが、全体として、充填材7の様な良好な性質の
組合せを示さず、いずれにおいても合成(即ち、天然鉱
物資源からのものではない)であるが故に非常に高価な
製品である。充填材5よりもより安く製造、販売するこ
とが、充填材7には可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施態様の方法で製造された粒状生成
物の、アルミニウム除去対表面積のグラフである。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C09D 7/12 C09D 7/12 Z C09K 3/10 C09K 3/10 Q // C08K 3/36 C08K 3/36 (72)発明者 クリストファー デレク ペインター イギリス トルーロ ティーアール2 4 アールワイ グラムパウンド オールド ヒル ザ ニュー バンガロウ (番地な し)

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】多孔性無機粒状物質の製造方法であって、
    粒状アルミノシリケート物質を、アルミニウムと化学的
    に反応し、或いはアルミニウムを溶解して、アルミニウ
    ムをアルミノシリケート物質から浸出させる浸出剤で処
    理する工程を含み、該粒状アルミノシリケート物質が、
    フラッシュ焼成された粒状含水アルミノシリケート物質
    である事を特徴とする方法。
  2. 【請求項2】フラッシュ焼成されたアルミノシリケート
    物質が、カンダイト及び/又はスメクタイト粘土から成
    る、請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】フラッシュ焼成されたアルミノシリケート
    物質が、少なくとも90重量%がカオリンである物質か
    ら成る、請求項2に記載の方法。
  4. 【請求項4】アルミノシルケート物質を最大温度に加熱
    する工程が、アルミノシリケート物質の温度を、加熱
    中、毎秒少なくとも5x103 ℃の速度で上昇させる方
    法でアルミノシリケート物質がフラッシュ焼成されてい
    る、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
  5. 【請求項5】フラッシュ焼成によって製造されたアルミ
    ノシリケート物質の少なくとも90重量%がメタカオリ
    ンである、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
  6. 【請求項6】フラッシュ焼成された含水アルミノシリケ
    ート物質が、少なくとも90重量%のカオリンを含み、
    フラッシュ焼成方法で該物質に適用される最大温度が、
    500℃〜950℃の範囲である、請求項5に記載の方
    法。
  7. 【請求項7】浸出剤が、無機酸、有機酸及びアルミニウ
    ムキレート剤から選ばれる、請求項1〜6のいずれか1
    項に記載の方法。
  8. 【請求項8】浸出工程が、30℃〜100℃の範囲の温
    度で行われる、請求項1〜7のいずれか1項に記載の方
    法。
  9. 【請求項9】浸出によって処理されるフラッシュ焼成ア
    ルミノシリケート物質の水性懸濁液の温度が、濃無機酸
    を該懸濁液に添加する事によって初期に上昇する、請求
    項8に記載の方法。
  10. 【請求項10】フラッシュ焼成アルミノシリケート物質
    を浸出することによって得られる粒状生成物が、浸出媒
    体から分離され、水中で洗浄される、請求項1〜9のい
    ずれか1項に記載の方法。
  11. 【請求項11】粒状生成物の温度が、分離及び洗浄工程
    中、50℃以上に維持される、請求項10に記載の方
    法。
  12. 【請求項12】粒状無機アルミノシリケート物質を含有
    する粒状生成物であって、該粒状無機アルミノシリケー
    ト物質がフラッシュ焼成含水アルミノシリケート物質の
    粒子を含み、該粒子がフラッシュ焼成中に、該アルミノ
    シリケート物質に含まれる水分の急速な加熱によって生
    成された内部空隙及び、該空隙の生成に続くアルミニウ
    ム浸出工程によって生成された空隙から又は空隙間の溶
    蝕溝又は孔を含む事を特徴とする粒状生成物。
  13. 【請求項13】請求項1〜11のいずれか1項に記載の
    方法で製造された請求項12に記載の粒状生成物。
  14. 【請求項14】少なくとも200m2 /gの表面積を有
    する、請求項12又は13に記載の粒状生成物。
  15. 【請求項15】粒度分布のd50値が、0.5μm〜3μ
    mの範囲にある粒度分布を有する、請求項12〜14の
    いずれか1項に記載の粒状生成物。
  16. 【請求項16】生成物の粒子の孔の平均内径が、1nm
    〜10nmの範囲にある、請求項12〜15のいずれか
    1項に記載の生成物。
  17. 【請求項17】生成物の比重が、2.2以下である、請
    求項12〜16のいずれか1項に記載の生成物。
  18. 【請求項18】熱可塑性物質、塗料、樹脂、シーラント
    及び、その他のポリマーベース生成物、感熱印刷コピー
    用紙、コート紙、新聞印刷物及びその他の紙製品、ガス
    及び液体吸収媒体及び化学的貯蔵及び調節放出媒体から
    選ばれる製品での、請求項12〜17に記載の粒状生成
    物の使用。
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