JPS63147817A

JPS63147817A - 塗工用カオリンの製造方法

Info

Publication number: JPS63147817A
Application number: JP29549786A
Authority: JP
Inventors: Haruyoshi Funae; 晴芳船江; Yoshinobu Watanabe; 義信渡辺
Original assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Current assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Priority date: 1986-12-10
Filing date: 1986-12-10
Publication date: 1988-06-20

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（Ａ＞産業上の利用分野本発明はフィラー用として用いられているカオリンを）
９式粉砕して、特にデラミネーテッドクレーの代替とし
て利用出来る塗工用カオリンを製造する方法に関するも
のである。

（Ｂ）従来の技術及び問題点従来より塗工用カオリンはカオリン原鉱石の選鉱によっ
て１７られる。その方法としては■原鉱石の粉砕を行な
った後、粗粒分を取除くための分級を行ない、漂白して
カオリンを回収する。、■原鉱石の粉砕、分級後、石英
、酸化鉄などの不純物を取除くための浮遊選鉱を行なっ
てから漂白して力オーリンを回収するという２つの方法
が有る。しかし、いずれにしても塗工用カオリンとして
回収されるのは原料の２〜３υ１程度であり、残りは安
価なフィラー用カオリンの用途しかない。

フィラー用カオリンの塗工用への利用方法としては主と
して炭酸カルシウムの湿式粉砕で行なわれている様なカ
ラスご一ズ、ジルコニアビーズ等の硬いメディアを使用
したサンドミル処理か考えられるが、その方法ではフィ
ラー用カオリンは結晶がこわれ、又スラリーの粘度上昇
、及び塗工用塗液の粘度上昇が起こり、良好な塗工用カ
オリンとはならない。

（Ｃ）発明の目的かかる現状に鑑み、本発明者等は、一般にフィラー用カ
オリンとして市販されているグレートのカオリンを処理
する事により、塗工用カオリン、持にデラミネーテッド
クレーに代替出来るカオリンを（１７る事を目的として
種々研究を行なった結末、合成樹脂ビーズを用いた湿式
粉砕を行なう事により良好な塗工用カオリンが得られる
事を見出し本発明に到った。

（Ｄ）問題点を解決するための手段即ち、本発明は、平均粒子径が１８５μ以上、６μ以下
でおるカオリンを合成樹脂ビーズを用いた湿式ボールミ
ル、又はメディア攪拌型ミルによって摩砕することを特
徴とする塗工用カオリンの製造法に関するものでおる。

本発明に於ては、上述の如く、平均粒子径が１゜５μ以
上、６μ以下の力Δリンを使用するが、１゜５μより小
さいカオリンであるとデラミネーテッドクレーとしての
特性が出にくくなる。６μより大ぎいカオリンを用いる
と、使用可能な粒度まで粉砕するのに大きな電力と長時
間を要する為、実用的ではない。

本発明に用いられる合成樹脂ビーズとしては、ナイロン
、ポリエチレン、メラミン樹脂、塩ビ樹脂等、及びそれ
らの変性樹脂があげられるが、硬度はロックウェルＭで
５０から１２０が好ましい。

低いと（Ｕがつき易く、摩砕効果に劣り、高すぎると結
晶かこわれて良くない。ビーズの形状は通常球形のもの
を用い、その直径は５ＩｒＲ以下、好ましくは３ｍ〜１
ｒｒｕｎのものが使用される。

また、粒度が異なるものが混在していても良い。

粒径が小さすぎると摩砕効果が十分でなく、ざらに処理
後のカオリンスラリーとの分離に負荷がかかる。粒径が
大きすぎると粉砕が選択的に起きる為、処理カオリンの
粒度分布が広くなり、良好な塗工用カオリンが得られな
い。また、ビーズの装ＬｒＪ、ωは見掛容積でボールミ
ル内容積の３０〜５０％が好ましい。

又、メディア攪拌型ミルとは、アトライター、アシチー
ジョンミル等の装置であり、機械的に撹拌しながら処理
する事を意味するものである。

処理条件としては処理液の固形分濃度、辺理吊、装置の
回転数、ビーズの種類や量等の各種条件を適宜調節する
ことによってコントロールされるが、処理後のカオリン
の平均粒径が０．８μ以上、好ましくは１．０〜１．８
μの範囲内になる様に処理する事により良好な塗工用カ
オリンを得るものである。

平均粒径が０．８μより小さくなる処理条件ではデラミ
ネーテツドクレーの代替という意味では不充分なものに
なってしまう。平均粒径が１．８μより大きい場合は、
塗工紙の平滑性が劣る上に、操業性、特にブレード塗工
時のストリークの発生原因ともなる。

処理するカオリンの分散に用いる分散剤は一般的に使用
されている、アクリル酸重合物、アクリル酸とマイレン
酸の共重合物などのポリカルボン酸あるいはそれらのソ
ーダ塩・、アンモニウム塩、ヘキサメタリン酸ソーダ、
ピロリン酸ソーダ等のリン酸系、リグノスルホネート、
ナフチルスルボネートのようなアニオン界面活性剤系、
クエン酸、リンゴ酸又ｔよこれらの塩類の１種以上が適
宜使用出来る。

本発明の方法によって得られたカオリンは、塗工紙に用
いられるが、併用するその他の顔料は特に限定されるも
のではなく、カオリン、炭酸カルシウム、クレー、ザチ
ンホワイト、タルク、酸化チタン、水止化アルミニウム
、シリカ、酸化亜鉛、活性白土、珪素土、レーキ、プラ
スチックピグメント等が適宜使用出来る。塗工紙用塗液
に用いるバインダーとしてはスチレン・ブタジェン系、
スチレン・アクリル系、酢ビ系、アクリル系、エチレン
・酢ビ系、ブタジェン・メチルメタク１′）ル系、酢ビ
・ブチルアクリレート系等の各種共重合体及びポリビニ
ルアルコール、無水マイレン正・スチレン共重合体、イ
ソブチン・無水マイレン酸共重合体、アクリル酸・メチ
ルメタクリレート系共重合体等の合成バインダー、醸化
澱：）シ）、エーテル化澱扮、エステル化澱粉、酵素変
性澱粉やそれらをフラッシュドライして得られる冷水可
溶性澱粉、カビイン・大豆タン白等の天然系バインダー
などの一般に知られたバインダーが挙げられる。また８
瞳に応じて、分散剤、増粘剤、保水剤、消泡剤、耐水化
剤、着色剤等の通常用いられている各（ｆ助剤が適宜使
用出来る。

塗工方法についても特に限定されるものではなく、エア
ーナーイフコーター、ロールコータ−、ブレードコータ
ー、ビルブレード、ツインブレード、チャンプレックス
コーター、バーコーター、サイズプレス、グートロール
コーター等各種塗工装置が用いられる。塗工乾燥後の仕
上げ方法についても従来から用いられているスーパーカ
レンダー、クロスカレンダー、ブラシ処理、熱ドラムキ
Ａ・ストコーター等が適用される。

（［）作用本発明の粒子径のカオリンを合成樹脂ビーズによってボ
ールミルで湿式１５）砕すれば、粒径が大きいものは優
先的に衝撃圧縮粉砕により小さくなる。

粒径が小さいもは摩砕作用により結晶の厚みがうすくな
って塗工用カオリンとして有効なものが得られる。又湿
式粉砕法で行なう為、摩砕される粒子が一粒、−粒水中
によく分散していることにより、上記の摩砕効果がざら
に向上していると考えられる。特に、硬度の低い合成樹
脂ビーズを用いる為に微粉砕よりも摩砕作用が優先され
るものと考えられ、アスペクト比の大きい、デラミネー
テットクレーに近いものが（９られる。

本発明の塗工用カオリンは塗工紙用塗液に用いる事によ
り、特に印刷光沢の良好な塗工紙を得る事が出来る。

（Ｆ）実施例以下に本発明の効果を実施例により説明するが、本発明
はこれにより限定されるものではない。

なお、実施例中の「部」および「％］はそれぞれ「重量
部」および「重但％」を示す。

実施例１〜３平均粒子径が１．８μのカオリンをポリアクリル酸ソー
ダ０．６部を用い、固形分温度７０ｆｆｌＵ％のスラリ
ーを調整し、直径が３面のプラスチックビーズ、１３０
ｍ１を４０Ｃ）ｄの容量のボールミルに装填して、表１
の様に処理時間を変えたものを得た。

得られたスラリーを固形分換篇で５０部、２扱カオリン
（ＥＭＣ社製ＨＴクレー）をポリアクリル酸ソーダで水
分酸後固形分換算で５０部を混合１骨拌後、スヂレン・
ブダジエンラテックスを固形分で１０部、リン酸エステ
ル化澱粉を固形分て５部を加えて攪拌混合後、Ｎ　Ｈ４
０ＨでｐＨを９．５に調節して６３部濃度の塗工液を得
た。この塗工液組成物を６０９　／　ｒｒ（の塗工用原
紙に固形分として片面１３９／尻になる様に両面塗工し
、屹燥調湿後スーパーカレンダー処理を行なった。各塗
工紙の品質比較を行ない、塗工液液性の結果と合わせ表
１に示した。

実施例４．５平均粒子径５μのカオリンを実施例１〜３と同様にして
ボールミルて処理し、表１の様に処理時間を変えたもの
を得た。

得られたサンプルを実施例１〜３と同様にして塗工液を
調整後、塗工し１．塗工紙を得た。

評価結果は表１に示した。

比較例１〜３平均粒子径か８μのカオリンを実施例１〜３と同様にし
てボールミルで表１の条件で処理し、サンプルを（ｑた
。

１７られたサンプルを用いて実施例１〜３と同様にして
塗工紙を得た。計１」結果は表１に示した。

実施例６〜８平均粒子径が１．８μのカオリンをポリアクリル酸ソー
ダ０．６部を用いて固形分濃度７０重量％のスラリーを
調整し、直径が３履のプラスチックビーズを用いた５！
ｌのアトライター（三井三池化工（珠製）で表１の係に
処理時間を変えて処理し、サンプルを得た。

得られたサンプルを用いて実施１シリ１〜３と同様にし
て塗工紙を得た。評価結果）よ表１に示した。

比較例４．５平均粒子径が１．８μのカオリンをポリアクリル正ソー
ダ０．６部を用いて固形分濃度７０重帛％のスラリーを
調整し、直径が３ｍｍ及び１　ｍｍのｌｊプラスーズを
用いて１１のダイノミルで充填率８０％で５回処理し、
サンプルを１ｑだ。１ｑられたサンプルを用いて実施例
１〜３と同様にして塗工紙を１ｑた。評価結果を表１に
示した。

比較例６．７平均粒子径が１．８μのカオリンをポリアクリル酸ソー
ダ０．６部を用いて固形分）芸Ｉ宴７０重量％のスラリ
ーを調整し、直径が１＃のジルコニアビーズ１２０７ｆ
を４００ｒｎ１のボールミルに装填し、表１の様に処理
時間を変えたサンプルを得た。

得られたサンプルを用いて実施例１〜３と同様にして塗
工紙を得た。評価結果は表１に示した。

比較例８デラミネーテッドクレー（ＥＭＣ社製Ｎｕ　ｃｌａｙ　
）をポリアクリル酸ソーダ０．４部によって水に分散し
、６８％スラリーを得た。同様にして２級カオリンの７
０％スラリーを作成し、各々固形分５０部ずつを混合し
、スチレン・アダジエンラテックス１０部、リン酸エス
テル化澱粉５部を加えて攪拌混合後、Ｎ　ｔｌ　４０　
ＨでｐＨを９．５に調節して６３部濃度の塗工液を得た
。この塗工液を６０ｇ／Ｔｒｔの塗工用原紙に固形分と
して片面１３！？／ｍになる様に両面塗工し、乾燥調湿
後スーパーカレンダー処理を行なった。各塗工紙の品質
比較を行ない、塗工液液性の結果と合わせ表１に示した
。

測定条件は下記の様である。

（１）高剪断粘度：コーンプレート型粘度計にて剪断速
度１．８　ｘ　１０’　５ｅｃ−１での粘度を測定（Ｃ
ｐＳ）。

（２）平滑度ニスムースター平滑度試験器（東英電子Ｋ
Ｋ製）による数値（ｍｕｆｆ＞。

（３）白紙光沢度：ＪＩＳＰ８１４２法に従い、角　、
度７５°で測定した（％）。

（４）印刷光沢１哀：ローランドオフセット印刷機にて
印刷し、マゼンダ単色及びシアン、マゼンタ、イエロー
、３色重ね部の印刷光沢を６０部角度で測定した（％）
。

（５）塗層強度：塗被紙の表面強度をＲＩＥＩ■：１適
［生試験機（明製作所）を用いて判定した。

数値５は、ムケない状態であり、３以下では、問題が有
る。

表１の結果より、本発明の実施例では塗工液に処理カオ
リンを使用した場合、液１生は良好であり、塗工紙の紙
質も良好な結果をｊ７る。

（以下余白）（Ｇ）発明の効果本発明は、特定の平均粒径のカオリンを合成樹脂ビーズ
を用いてボールミル又はメディア攪拌型ミルによって摩
砕する事により、カオリンの結晶をこねずことなく、塗
液の粘度上昇を起さない良好な塗工用カオリンを得るも
のて必る。

Claims

【特許請求の範囲】

１）平均粒子径が１．５μ以上、６μ以下であるカオリ
ンを合成樹脂ビーズを用いた湿式ボールミル又はメディ
ア攪拌型ミルによつて摩砕することを特徴とする塗工用
カオリンの製造方法。