JPH06500067A - 低オイル吸収性高性能顔料、その製造法、及びその利用品 - Google Patents

低オイル吸収性高性能顔料、その製造法、及びその利用品

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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】 低オイル吸収性高性能顔料、その製造法、及びその利用品゛および　′ ここに示される顔料は、選択カオリンクレイのケイ酸ナトリウムとの水熱反応で 調製された合成アルミノケイ酸ナトリウム組成物（ＳＡＭＳ）である０本発明の 生成物は、これらの低オイル吸収特性にも係らずこれらが高品質特性を与える点 で「独自の」ものである。これらの新しい色素調製技術の説明に関わる文献とし て次のものがある。
ｉｌｌ　Ｓ、ＫＪａｓｏｎ、米国特許第４，８１２，２９９号および第４，８６ ３，７９６号（１９８９年）およびそれらに引用された文献。
（２１Ｓ、ＫＪａｓｏｎ＋　Ｊ、Ｓｏｃ、Ｃｏ５５ｅｔ、Ｃｈｅ＋ｉ、、２９： ４９７−５２１（１９７８年８月）。
＋３）　Ｐ、Ｌｅｐｏｕｔｒｅ、　Ｎ、Ｐａｕｌｅｒ、　Ｂ、Ａｌ１ａｎｃｅお よびＭ、Ｒｉｇｄａｈｌ、Ｊ、ｏｆＰｕｌｐ　ａｎｄ　Ｐａｐｅｒ　５ｃｉｅｎ ｃｅ：Ｖｏｌ、１５．　Ｎｏ−５＋　１８３（１９８９年）。
＋４１　Ｒ，Ｅ、■ａｒｄｙおよびＧ、Ｍ、Ｆｒｅｅｍａｎ：Ｇ、Ｍ、Ｆｒｅｅ ＋＋ａｎ：ＴＡＰＰＩ　ＣｏａｔｉｎｇＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　Ｐｒｏｃｅｅｄ ｉｎｇｓ＋　１４７−１５３（１９８９年５月）。
の　今の− 以下に、低オイル吸収特性を有する高品質ＳＡＭＳＩＩ料の調製法について説明 する。これらのＳＡＭＳ組成物は、一般に米国特許第４，８１２，２９９号およ び第４，８６３．７９６号に示されたように、水熱条件の下で行われるケイ酸ナ トリウム／クレイ反応によっても生成される。しかし、これらの特許は技術的に 重要な改良を与えるものであり、初期の−ａｓｏｎ特許のより好適な実施例と考 えることができる。特に、本発明のＳＡＭＳ生成物は、これらの生成物が優れた 性能特性を示すと共に低オイル吸収値を有するという点で従来技術の知識に対し て異常性を与える。従来技術においては、ＳＡＭＳの性能特性は１組のオイル吸 収基準により規定される構造に直接等しいものとなされた０本発明においては、 ポロシメトリに基づく原理から得られたＳＡＭＳｆｉ料構造の新しい定義が提案 され、顔料の構造／特性関係のより一般的な理解を与える。これらの新しい構造 原理によると、反応パラメータの選択かつ不明瞭な組合わせが同定され、さらに 次のようにいくつかの独自の構造特性を有するＳＡＭＳ型顔料を与えるために用 いられる。
１、　非常に大きな全ボア容積（本発明の最も好適な実施例において２．５　ｗ ｌ／ｇｍ以上）を有するボア構造。
２、　０．３　ミクロンのボア径の近くに中心のある比較的狭いポアサイズ分布 （これは可視光の効率的な散乱を与える最適ポロシティ設計である。） ３、　大きなボア容積含量にも係らず１１５　ｇｍ／１００　ｇ＋＋＋以下のオ イル吸収値（これは改良されたーｅｔｏｕｔおよびスラリーレオロジー特性対Ｓ ａｗｔｏｎｅ　５８１製品を保証する。）。
４、Ｘ線セディグラフにより決定されたとき７８〜９０％−２ミクロンの範囲内 の生成物粒度（平均粒径が０．５〜０．７　ミクロン）。
従来技術の多くの構造化ＳＡＭＳＩＩｌｆｉ料は２．５　ａｔ／ｇｍ以上のボア 容積を有するが、上記要約の最後の３つの基準を同時に満足できないことは明ら かである０本発明が与える構造特性の独自の全体の組合わせを有するＳＡＭＳＩ Ｉ料を生成するために、水熱反応工程の若干の利点が実現されなければならなか った。特に、ボア構造および粒度特性を決定する際に反応体混合強度が果たす重 要な役割が見出され、利用されて最終ＳＡＭＳ特性を微細に調整しなければなら なかった。第２に、生成物にスケールアップする際に、反応体をその動作温度お よび圧力までもたらすとき使用される蒸気付加速度はクリティカルであることが 見出されている。生成物粒度に必要な調整は、蒸気流プロフィルを適切に制御す ることにより最終的に実現された。これは、自動蒸気流制御弁システムを用いて 達成された。さらに、反応固体は各ベース／クレイの組み合わせに対して正確に 選択されて、要求されたポアサイズ分布特性を与えなければならない。反応固体 のわずか２％の変化も非常に頻繁な顔料構造に対して大きな影響を与えた。これ らの反応パラメータの重要性は従来のプロセスでは実現されなかった。
皿皿旦■見広豆ユ ここでアプリケーションを伴なう図面を参照する。
図１．　２．　６．および９は、対数差分侵入量対ボア径のプロットであるポア サイズ分布曲線であり、 図３および４は、それぞれ、クレイ粒度の効果を示す曲線および累積ボア体積対 ボア径のプロットであり、図５および８は、それぞれ、累積ボア体積対異なる反 応固体含量に対する径および従来の比較を示す曲線であり、図７は、蒸気流、反 応体圧力と時間を比較する反応体プロフィルのプロットであり、 図１０は、ＳＡＭＳ生成物の４枚の顕微鏡写真を示し、図１１は、本発明の生成 物と従来技術の生成物を示す回折パターンであり、 図１２は例５のＳＡＭＳ生成物のＸ線回折パターンである。
好１星裏施履櫃 本発明は、更に以下の例によって説明するが、それらは車に実施例のいくつかを 示すものであって、本発明を制限するものではない。
以下の例においては、次の商標名を付した生成物に対して参照がなされる。
（１）　Ｈｙｄｒａｇｌｏｓｓ　’”９０−紙料充填剤として有用な微細粒度改 質イースト　ジョーシア　クレイ生成物で、ＧＥ輝度は９０以上である。　Ｊ、 Ｍ、Ｈｕｂｅｒ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されている。
＋２１　ＳＡＭＴＯＮＥ　５８１−Ｊ、門、Ｈｕｂｅｒ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏ ｎから市販の紙料用塗被物。
（３１ＨｙｄｒａｇＩｏｓｓ　”−紙料用充填剤または紙料用塗被物として用い られる微粒子イースト　ジョーシア精製クレイで、Ｊ、Ｍ、ＨｕｂｅｒＣｏｒｐ ｏｒａｔｉｏｎから市販されている。
＋４１　Ｈｙｄｒａｆｉｎｅ　”９０−紙料用充填剤または紙料用塗被物として 有用な離層クレイで、Ｊ、７４．Ｈｌｂｅｒ（：ｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販 されている。
＋５１　Ｈｙｄｒａｓｐｅｒｓｅ　Ｔ″１９０−微粒子精製ジョーシア　クレイ 紙料用充填剤または塗被物で、Ｊ、Ｍ、Ｈｕｂｅｒ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎか ら市販されている。
（６１Ａｎｓｔｌｅｘ９３−焼成りレイ紙料用塗被物でＥｎｇｅｌｈａｒｄ　Ｃ ｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されている。
本発明のＳＡＭＳ生成物は、酸化物成分による実験式：％式％ とし、これは、１１５　ｇｍ／１００　ｇｍ以下のオイル吸収容量を有し、同時 に少なくとも２．０　ｗｄ／ｇｔｓの全ボア容積を有することにより与えられ、 顔料のボア容積は、完全に０．２と０．７　ミクロンの間のボア径、より理想的 には０．３　ミクロン近くのボア径からなる０本発明のＳＡＭＳ生成物は、バッ チ反応混合物。
（０，２−０，５）ＮａｚＯ：ＡＩｚＯ：Ａ１１０＋；（２，３０−２，８３） ＳｉＯｚを利用して注意深く制御した反応条件の組合わせを用いて生成される。
上記バッチ反応混合物において、ケイ酸ナトリウム（Ｂ）対クレイ　（Ｃ）の比 は、０−１７１対０．５　：　１であり、バッチ中のＳｉｎｇ／　ＮａｚＯモル 比は、それぞれ、１．０　：　１から３．３３：１の間にある。
反応時に、高モル比ケイ酸塩を用いるときは８７０モル比は０゜２が要求され、 中間モル比のケイ酸塩を用いると、０．２〜０．３の８７０モル比が要求され、 さらに低モル比ケイ酸塩を用いると０゜２〜０．５のＢ／Ｃ比が要求される。
高モル比ケイ酸塩はここでは２．６〜３．５、好適には３．１〜３，４のＳｉＯ □／ＮａｚＯとして規定される。中間モル比のケイ酸塩は２．０〜２．５の範囲 の５ｉＯｔ／ＮａｔＯモル比を有するものとされる。低モル比のケイ酸塩は１． ０〜１．９の範囲のＳｉＯ□／ＮａｚＯモル比を持つとされる。
本発明はさらに、本発明のＳＡＭＳ生成物を含有する紙料用生成物をコーティン グ顔料および紙料用充填剤として提供する。本発明のコーティング顔料および充 填剤は公知の技術手順に従って用いられる。本発明のＳＡＭＳ生成物はさらに、 オイルベースおよび水ベース塗料の両者に対する塗料顔料としての塗料に有用で ある。さらに、本発明のＳＡＭＳ生成物は補強特性を与えるゴム顔料としても有 用である。
本発明はさらに、本発明の新規なＳＡＭＳ生成物の調整方法を提供し、この方法 は、水熱条件の下でケイ酸ナトリウムをクレイと反応させ、生成物を回収するス テップからなり、前記水熱反応条件においては、Ｂ（ケイ酸ナトリウム）のＣ（ クレイ）に対する比は０．１から０．５の範囲にあり、また高モル比ケイ酸塩は ０．２のＢ／Ｃ比を要求し、中間モル比ケイ酸塩は０．２から０．３のＢＺＣ比 を要求し、さらに低モル比ケイ酸塩は０．３から０．５のＢ／Ｃ比を要求し、さ らに反応中のバッチ組成物は、化学量論的範囲（０，２−０，５）ＮａｚＯ：Ａ ＩｚＯｉ：　（２，３０−２，８３）ＳｉＯｚにより表わされる。
■土 本例においては、水熱条件の下で行われたケイ酸ナトリウム／Ｈｙｄｒａｇｌｏ ｓｓ　Ｔ′１９０反応から調整されたＳＡＭＳ組成物の系統的な研究が行われた 。本発明の目的は、本発明のＳＡＭＳ生成物を与えるために必要なケイ酸塩の種 類とベース／クレイ比の間の独自な関係を示すことにあった。検討した反応の完 全なマトリクスが表１−Ａに要約される。この表に示したように、ＳｔＯ□／Ｎ ａｚＯモル比組成物が３．３３から１．０の間のケイ酸ナトリウム試薬が種々の ８７０モル比で検討された。　ＰＱ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ　（米国）から入 手した各種ケイ酸ナトリウム試薬の組成と特性を詳細に示す表が表１−〇として 与えられる。
全ての場合に、表１−ＡのＳＡＭＳ反応は、１時間タック時間にわたり、２５０ 　ｒｐｍの一定混合速度で１２０　ｐｓｉｇ　（１７２℃）条件を用い、２ガロ ン実験室用Ｐａｒｒリアクタ中１２％固形物において行われた。全反応バッチ重 量は常に５６００ｇｍ＋とした。これに基づいて、例えば、０．１８７０モル比 におけるＨｙｄｒａｇｌｏｓｓ　”　９０クレイとＮ−ケイ酸塩の反応は次のバ ッチ処方を必要とした。
ステップ１　：　６１０．０５ｇｍの活性Ｈｙｄｒａｇｌｏｓｓ　９０スプレイ 乾燥クレイが−ａｒｎｉｎｇブレンダを用いて５０％固形物において水中で形成 された。
ステップ２Ａ　：　１６４．８　ｇｍのＮ−ケイ酸塩試薬（入手したまま）と４ ２１５．１ｇ−の水の組合わせによりケイ酸ナトリウム溶液が調製された。
ステップ３　：　Ｈｙｄｒａｇｌｏｓｓ　９０タレイスラリ−およびケイ酸ナト リウム溶液が組み合わされ、十分に混合され、続いてＰａｒｒリアクタにチャー ジされ、１７５℃の加熱が行われた。
表１−Ａに示した残る反応物も全く同様に処理された。１２０　ｐｓｉｇ　（１ ７２℃）における１時間タック期間の完了に際して、各々の生成物スラリーは約 ６５℃に冷却され、ブフナー漏斗で濾過された。
濾過ケーキ材料が３容積の水で洗浄され、続いて約２０％固形物において低剪断 力の下で再分散され、Ｎｆｃｈｏｌｓ　５３型乾燥機中でスプレィ乾燥された。
次に、スプレィ乾燥生成物は、パーセント白色度やセディグラフ粒度、オイル吸 収量、および水銀侵入によるボア容積分析などの物理特性試験が実施された。水 銀ボロシメトリデータ、特に全ボア容積とボア今イズ分布は、構造化ＳＡＭＳ顔 料の潜在的光学機能の評価に重要である。
上記従来技術において、すなわち、Ｗａｔｓｏｎらの米国特許第４，８１２．２ ９９号およびＪ、Ｓｏｃ、Ｃｏ５ｔｓｅｔ、Ｃｈｅｔａ、　、　２９：４９７− ５２１（１９７８）において、シリカおよびケイ酸塩顔料の構造特性は１組のオ イル吸収基準を用いて大雑把に規定されている。この方法は、この顔料のオイル 吸収容量に基づいて顔料の概略構造レベルの分類を試みている（分類に関しては 表１−Ｂを参照）。この構造概念の固有の意味は、高構造の（すなわち、高オイ ル吸収）の顔料が低オイル吸収の顔料より一層すぐれたＩ！能性を提供すると考 えられることにある（米国特許第４，８１２，２９９号）。この基本的なガイド ラインを用いて、従来技術の好適な実施例を表わすＳＡＭＳ反応生成物はそれら のオイル吸収容量を最大にする観点で製造された。
ＳＡＭＳｌｌｌ＃＋構造はオイル吸収値により適切には規定できないことが明ら かになっている。この方法は、全ての顔料多孔度は毛細管作用を介してのオイル 浸透を受けることができるという誤った仮定に基づいている。顔料構造のオイル 吸収測定はボア容積の相対的な評価を与えるが、実際にはオイルを受け入れるの に十分な径のあるボアのみが考慮されている。後に例５で与えるデータは、オイ ル吸収特性が光散乱効率に非常に重要な顔料の多孔度の大きな部分を無視してい ることを示している。このオイル吸収測定法の他の固有の弱点は、平均ポアサイ ズまたはポアサイズ分布に間して何らの情報も得られないことにある。
ＳＡＭＳ生成物における多孔度／構造関係のより一般的な理解が、水銀侵入によ る全ボア容積およびポアサイズ分布情報を収集し、これに基づいて構造特性を比 較することにより得られている。
ここでは、ＳＡＭＳｆｉ料の概略的な構造レベルがその全ボア容積に基づいて規 定される（各種構造分類に関しては表１−Ｂを参照）。
他で示されるＣＬｅ　Ｐｏｕｔｒｅら）従来の光学的な検討から、与えられた微 小空隙構造の全ボア容積および特にポアサイズ分布は全体にわたる顔料性能に関 係づけるべきことがわかる。光学理論によると、屈折率１．５の多孔性媒体に対 して０．２〜０．７　ミクロン径の微小空隙が効率的な可視光散乱に対して必要 とされる。一様な０゜３ミクロン径の微小空隙により最適散乱効率が得られる。
このような理論的基礎に基づくと、性能特性が増強したある種の独自のＳＡＭＳ ｍ成物が各種反応パラメータを適切に選択することにより生成可能である。重要 なＳＡＭＳ反応パラメータとしては、−含水クレイ供給原料（出発粒度） −ケイ酸ナトリウムのモル比組成 一ベース／クレイモル比 一反応時間 一反応温度／圧力 ー反応固形分 一反応体混合強度 −蒸気供給プロファイル 特に、ＳＡＭＳ構造および粒度特性に対する混合強さ、パーセント反応固形分、 および１気供給プロファイルの特定の影響は従来プロセスでは認識されなかった 。これらのプロセスに関係する要点は後の例において詳細に説明する。要するに 、本発明はＳＡＭＳ組成物とそれらの調整の改良された方法を提供するものであ り、これらは独自なものであり、その性能特性は従来技術の知識からは予測され ないものである。
表１−Ａにより検討された反応の大きなマトリクスから、本発明の一般的実施例 を示すＳＡＭＳ生成物を生成した反応が表１−Ｃにリストされる。同様に、これ らの生成物のそれぞれの物理的特性が表１−Ｃに要約される。本発明のＳＡＭＳ 組成物を説明するのに用いられる物理的性質の基準は次の通りである。
１、　３ＡＭＳ生成物は１１５　ｇｍ／１００　ｇ盾より少ないオイル吸収容量 を有し、同時に少なくとも２．０　ｄｌｇｍの全ボア容積を有する。
ＳＡＭＳ生成物は、水性スラリー生成物を生成するとき、受容できる湿潤および レオロジー挙動を与えるために、１１５　ｇｍ／１００　ｇｍより少ないオイル 吸収容量を持つことが非常に重要である。本ＳＡＭＳ発明の主要な目的は、Ｓａ ｍｔｏｎｅ　５８１に等価な機能、すなわちアルミノケイ酸ナトリウム紙料コー ティングを開発することにあり、このコーティングはさらに高い固形分含有スラ リーとしてバルクで需要者に出荷できるものである。　Ｓａ＋５ｔｏｎｅ　５８ １は、スラリー生成物の機能がレオロジー的添加物として作用する微粒度含水ク レイの大量の付加により大きく低減されない限りは５０％固形分においてスラリ ー化することはできない（実施例６参照）。少なくとも５０％固形分のＳＡＭＳ 生成物スラリーの生成能力は商業的に重要である。何故なら、多くの需要者（特 に製紙工場）は殆んどの場合にバッグまたはサックの形態の乾燥生成物を購入す ることを好まないことによる。多くの労働コストは、乾燥ハング生成物が需要者 の施設側で「製造」されなければならないときに生じる。また、５０％以上のス ラリー固形分が必要とされ、さもないと運賃レートはコスト禁止的になることも 注目されるべきである。
同様に、Ｓａｍｔｏｎｅ　５８１は（焼成りレイとは異なって）、その湿潤特性 が十分でないことがらバルク散布カーより需要者に供給することはできない。従 って、エンドユース用途において高い顔料性能属性を維持しつつバルクスラリー の能力を与える第２世代の低オイル吸収ＳＡＭＳ生成物を開発することが必要に なった。良好な光学特性を与えるために、ＳＡＭＳ構造化顔料は少なくとも２゜ ０ｄ／ｇｍの全ボア容積ををさなければならない。このような生成物の高いボア 容積は、可視光の散乱のために存在する微小空隙の゛　個数を増加させることに より各種紙料およびコートシステムの光学的効率を増強するものである。また、 ＳＡＭＳのオイル吸収特性の低下およびそのレオロジーの改良は他の実際的な分 岐を有することも注目されるべきである０例えば、良好なレオロジーは、より高 いＳＡＭＳｉｌｉ料充填が大きな剪断形条件の下で紙料に塗布されるべき紙料コ ーティング方式に用いられることを可能にする。
２、本発明のより好適な実施例においては、１１５　ｇｍ／１００　ｇ−より少 ないオイル吸収量のＳＡＭＳＩｌｉ料は少なくとも２．０　ｄｌｇｍの全ボア容 積を有し、顔料ボア容積は完全に、０．２〜０．７　ミクロン間の大きさ、更に 理想的には０．３　ミクロン近傍の大きさのボア径から構成される。初期に示し た光学的考察に基づいて、大きさが可視光の波長範囲と同等の径を有する微少ボ イドは最も効率的な光散乱体であるべきである。これに基づいて、優れた光学的 性能のＳＡＭＳ顔料を与えるのに適した反応マトリクスはその範囲がかなり低減 される。表１−Ｃにリストした反応生成物のいくつかは好適な実施例のより厳し い基準を満足しない。それにも係わらず、好適な実施例の基準を満足する反応生 成物は１．０から３．３３の範囲の５ｉＯｚ／ＮａｚＯモル比組成のケイ酸ナト リウム試薬から生成可能である。しかしながら、正確なベース／クレイ反応比要 件はケイ酸塩の種類に応してかなり変化する。好適なＳＡＭＳ生成物組成を生成 するケイ酸塩プラスペース／クレイ比の組み合わせは次のように要約される。
上記ＳＡＭＳ反応に対して、関連するバッチ組成物は一般に、化学量論的範囲 （０，２−０，５）ＮａｚＯ：Ａｌｚ０３：　（２，３０−２，８３）ｓｉｏｚ により表わすことができる。この方式は、絶対的なものというよりも、好適なケ イ酸塩プラスＢ／Ｃ比の組合わせに対する一般的なガイドラインであることが意 図される。これは、他の反応パラメータは得られたボア構造特性に若干の影響を 有することによる。
ＳＡＭＳポア構造に固有のものとしてのケイ酸塩モル比組成とＢ／Ｃ反応比の間 の相互に依存する関係をより良好に理解するために、図１および図２のポアサイ ズ分布曲線を検討しなければならない、これらの図において、対数差分侵入量対 ボア径のプロットは相対的ポアサイズ分布の変化を説明するために用いられる。
図１において、異なるケイ酸ナトリウム試薬から生成された０、３８／Ｃ比の幾 つかのＳＡＭＳ生成物に対するポアサイズ分布が比較される。これらの曲線は、 ケイ酸ナトリウムモル比組成が１．０から３．３３に増加されたとき、ポアサイ ズ分布がより大きなボア径に向けてかなり拡がることを示している。より大きな り／Ｃ反応比が用いられたとき、より大きなボア径に向けてのポアサイズ分布の 同様の系統的拡がりも図２に見出すことができる。図２において１．　３．　、 　４．および、６のＢ／Ｃモル比においてＢＷ−５０ケイ酸塩およびＨｙｄｒａ ｇｌｏｓｓ　９０からなるＳＡＭＳ生成物が比較される。両試験シナリオにおい て、反応固形分が１２％で維持された。
図１および２のボア分布曲線は、より高いモル比組成のケイ酸ナトリウム試薬が 選択され使用されたとき、より小さなり／Ｃ反応比がいかに必要とされるかを示 すものである。
３、本発明の最も好適な実施例においては、１１５　ｇ１１／１００　ｇｍより 少ないオイル吸収量を有するＳＡＭＳＩＩＩ料は２．５　ｍｌ／ｇｍ以上の全ボ ア容積を有することになり、その場合ボアは最適光散乱特性を与えるため０．３ 　ミクロンのほぼ一様なポアサイズ径を有することになる。表１−〇にリストし たＳＡＭＳ生成物のいずれもこれらの新しい基準を満足しないが、このような生 成物は、もしケイ酸塩の種類およびＢ／Ｃ比を越える他の反応パラメータが考慮 され、十分に最適化されると、生成可能である０例５に示されるＳＡＭＳＩＩ料 は、上記基準を満足すると共に最も発展した「技術水準」の生成物を代表するも のである。もし、他の反応パラメータからの影響が十分に考慮されると、ＳＡＭ Ｓ生成物の生成に用いられる使用可能なケイ酸塩試薬の間で幾つかの明瞭な選択 が生じる。約２．０６の５ｉＯｚ／ＮａｚＯモル比を有するケイ酸ナトリウムが 次の理由から最も好適である。
ａ、より高いモル比組成（特に３．３３　Ｍ、Ｒ，におけるＮ）のケイ酸ナトリ ウムはより粗い粒度およびまたより高いオイル吸収量のＳＡＭＳ生成物を与える より大きな性質を有する。これらの特性は、このようなケイ酸ナトリウム試薬に より与えられるより高いシリカ含量から得られるものである。これらの傾向は共 に所望のＳＡＭＳ顔料特性に逆行するものである。
ｂ１機能的に等価なＳＡＭＳ生成物を与えるため、非常に低いモル比組成（１， ０Ｍ、Ｒ，におけるｍｅｔａのように）のケイ酸ナトリウムはわずかに高いベー ス／クレイ反応比を要求する。製造コストを増加させる観点からはより多量のケ イ酸塩試薬の使用は望ましくない。
Ｎ（３，３３ＳｉＯｚ／ＮａｚＯＭ、Ｒ，）　０．１　０．５　１２．０ＲＵ（ ２，４７ＳｉＯｚ／ＮａｚＯＭ、Ｒ，）　０．１　０．５　１２．０Ｄ（２，０ ６ＳｉＯｚ／ＮａｚＯＭ−Ｒ，）　０．１　０．６　１２．０ＢＷ−５０（２， ０６ＳｉＯｚ／ＮａｚＯＭ、Ｒ，）　０．１　０．６　１２．０Ｍｅｔａ（１， ０ＳｉＯｚ／ＮａｚＯＭ、Ｒ，）　０．１−０．６　１２．０注意二＊　ここに 示された全てのケイ酸ナトリウムはＰＱ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販され ている。各々のケイ酸塩のＳｉＯ□／ＮａｚＯモル比組成は括弧内に水組成ある 。
本本　これらの反応に利用される水熱条件は次のようになる。
−１２０ｐｓｉｇ　（１７２℃） 一クック時間１時間 一２ガロン研究用Ｐａｒｒリアクタにおける混合速度２５０ｐｍ ｌ上二旦 顔料構造定義の比較ニオイル吸収量対ボア容量ＶＨ３（非常に高い構造）２００ 以上　３．３以上ＨＳ（高い構造）　１７５−２００　２．５−３．３Ｍ５（中 間構造）　１２５−１７５　１．６−２．５ＬＳ（低い構造）　７５−１２５　 ０．８−１．６ＶＬＳ　（非常に低い構造）７５未満　０．８未満注意二本　Ａ ＳＴＭ−０，２８１のラブアウト法により決定されたオイル吸収値、文献１およ び２から取られた構造定義率＊　マイクロメリティックスＡｕｔｏ　Ｐｏｒｅ− Ｕ　９２２０ユニツトを用い水銀侵入量ポロジメトリにより決定された値、ボア 容積は１０．０−６．０２９ｐｓｉｇの侵入圧力範囲にわたって決定された。デ ータは、１３０度の前進接触角および侵　・入量測定点にあたり１０秒の圧力平 衡時間を用いて収集された。
表エニ旦 本発明を示すＳＡＭＳ生成物。
基本的な物理的適性基準： ｉ）ＳＡＭＳは１１５　ｇ／１００　ｇより少ないオイル吸収量を有するが、ま た少なくとも２．０ｄ１ｇの全ボア容積を有する。
ｉｉ）より好適な実施例では、顔料ボア容積が単に０．２から０．７ミクロンの 大きさのボア径からなることが必要とされる。
斑１ 本実験は、得られたＳＡＭＳ生成物特性に対する、クレイ供給原料粒度が有する 重要な影響を示すものである。特に、ＳＡＭＳポア構造およびＳＡＭＳ生成物粒 度に対する影響が検討される。
この研究においては、本発明の物理的基準を満足する低オイル吸収ＳＡＭＳ生成 物がそれぞれ４種類の異なる含水クレイ供給原料から調整された。クレイ供給原 料の平均ストークス等価粒径は０゜２と０．７　ミクロンの間であった。要約す ると、検討されたクレイ供給原料は、Ｊ、Ｍ、）ｔｕｂｅｒによりＨｙｄｒａｇ ｌｏｓｓ　９０　、ＨｙｄｒａｇｌｏｓｓＳＢｙｄｒａｆｉｎｅ　”　９０　、 およびＨｙｄｒａｓｐｅｒｓｅ　”　９０の商品名の下で現在市販されている仕 分は番号１および２の形態の含水クレイ生成物を与える。
各々のクレイ供給原料に対して、類似のＳＡＭＳ生成物が２ガロン研究用Ｐａｒ ｒリアクタを用いて生成された。これらの反応は、０．２および１４％リアクタ 固形分のＢ／Ｃモル比において適切な含水クレイを有するＤ−ケイ酸塩（２，０ ６モル比組成）を利用した。
反応は、１５０　ｒｐｔａのＰａｒｒ混合速度を用い１時間にわたる１２０　ｐ ｓｆｇ（１７２℃）タックを行なった。　５６００ｇ−の全バッチ重量に対して 、これは、反応化学量論を与えるため、６８５．２　ｇ−の活性スプレィ乾燥ク レイ　（続いて５０％固形分になされる）が２２４．Ｏｇｒ−のＤ−ケイ酸塩試 薬（入手のままの）および４，００５，５　ｇ、の希釈水と結合されることが必 要であった０反応生成物は、例１で既に示したように、濾過され、洗浄され、ス プレィ乾燥された。
表２に示したように、各種ＳＡＭＳＲ料の物理的性質はボア構造および初期クレ イ供給原料粒度の関数としての最終粒度のかなりの変化を示した。クレイ供給原 料の平均粒度が増加するにつれて、ＳＡＭＳ生成物粒度が対応して増加した。同 時に、顔料ポア容積の減少が見出され、またポアサイズ分布はより大きなボア径 に向けてシフトした。これらのボア径構造の傾向は図３および図４にそれぞれグ ラフとして示しである。ポアサイズ分布曲線に関する最大値は、初期クレイ供給 原料に対して決定された平均ストークス等価粒径値に非常に近い粒度で生ずるこ とが非常に興味深く注目される。例１で示された光学的光散乱概念に基づくと、 ０゜２〜０．６　ミクロンの平均粒径のクレイ供給原料が好適な特性を存するＳ ＡＭＳ生成物を生成するために利用されなければならない。
しかしながら、同様の寸法のＳＡＭＳポア径が生成されることから、０．２〜０ ．３　ミクロン平均粒径の供給原料の使用は非常に好適である。一様な０．３　 ミクロン粒径の微小空隙を与えるＳＡＭＳ顔料は光学的に最も効率的なことが予 測されている。表２に報告されたオイル吸収値の変動は非常にわずかであり、従 ってオイル吸収に基づいてＳＡＭＳＩＩＩ料構造を規定することは殆んど予測的 な値を保持するように思われる。
各種クレイ供給料から生成された低オイル吸収ＳＡ？ｌＳ”ＳＡＭＳ　出発クレ イ供給原料”９ １理煎豊立　ＨＧ−９０匹　ＨＰ−９０ＨＨ刊ニし白色度　χ　９２．０　８８ ．０　９０．８　９０．６比重　２．５２　２．５２　２．５２　２．５２セテ ィグラフ粒度 Ｘ−２ミ９ｕン　８０．５　８０．０　６７．５　４９．５ト　ｌ　ミクロン　 ５７．０　５７．５　３６．０　２３．５χ−０，５ミクＵン　２５．０　２４ ．５　９．０　４．０オイル　吸収量　ｇ／１００ｇ　８９　８６　８７　９０ ＢＥＴ表面領域ｔｓ”１ｇ　２２．１　２１．８　１７，９　１５．３ボア容積 　Ｍ１／ｇ （水銀侵入量＞　２．３３　２．２６　２．１４　２．０４ポアサイズ分布 （ボピュレーシフン最大） ミクロンによる径　０．３０　０．３０　０．６０　０．７９注意二＊　これら の生成物はクレイ十〇−ケイ酸塩反応から生成され、全ては０．２ベ一ス／クレ イモル比、１４％反応固形分、１時間にねたり１２０　ｐｓｉｇ　（１７２℃） タック、１５０　ｒｐｎ＋　Ｐａｒｒ混合速度で行われた。
傘車　出発クレイ供給原料の粒度および白色度は次のようになる。
平均的ストークス等価　セディグラ７粒度　χ白色度　粒旦−ユ江ムーーー　％ −２園　−口１１支Ｈｙｄｒａｇｌｏｓｓ　９０　０．２　９８．０　９１．Ｏ Ｈｙｄｒａｇｌｏｓｓ　Ｏ，３９５，０８７，５Ｈｙｄｒａｆｉｎｅ　９０　０ ．６　９２．０　９０．５Ｈｙｄｒａｓｐｅｒｓｅ　９０　０．７　８２．０　 ９０．０勇１ 本例においては、ＳＡＭＳ構造特性に対する反応固形分およびリアクタ混合強度 の影響がそれぞれ検討される。例１に示された選択ガイドラインを用い、０．３ のベース／クレイモル比における我々の実験においてＤ−ケイ酸塩（２，０６モ ル比）が利用された。
全ての場合に、Ｄ−ケイ酸塩／クレイ反応は１時間にわたり１２０ｐｓｉｇ　（ １７２℃）で、２ガロン研究用Ｐａｒｒリアクタを用いて行われた。従って、他 の反応パラメータに関する特定の詳細（パーセント反応固形分、含水クレイ供給 原料、および／またはＰａｒｒ混合強度など）が表３に要約される。全ての反応 バンチは、例１および２と同様に、５６００ｇｍの全リアクタチャージ量に基づ いて与えられた。反応生成物はさらに、既に示したように、濾過され、洗浄され 、スプレィ乾燥された。
本研究の第１部において、０ｍｎ１ｆｉｌに基づ＜ＳＡＭＳｍ成物が１０〜１６ χの異なる反応固形分において生成された。これらの反応生成物の物理的特性は 、反応固形分が変化されるにつれ、ボア構造ならびに最終粒度にかなりの変化を 示した（表３参照）。反応固形分が１０χ固形分から最終的に１６　Ｘ固形分ま で系統的に増加されるにつれて、ＳＡＭＳ生成物粒度も対応して増加された。同 時に、ポアサイズ分布も、より大きな径のポアサイズに向けてわずかに対応して 増加するのが観測された０反応固形分の増加と共に全ボア容積の変化も認められ たが、観測された変化が平行するあるいは規則的な傾向を示すとは思われなかっ た。反応固形分変化から生じるボア構造変化が図５および図６にグラフとして示 しである。図６に示したように、ポアサイズ分布の拡がりは実際にはより高い反 応固形分が用いられたとき形成されるバイモーダルボア特性の結果であった。本 発明により好適な特性を有するＳＡＭＳＩＩＩｉ料を生成する反応バッチを設計 する場合は、適切な反応固形分の選択にかなりの注意が払われなければならない 。生成物ボア容積を最大にする反応体固形分レベルが好適であるが、この因子は 粒度に対して、また反応条件から生じるポアサイズ分布の検討結果に対して比較 されなければならない。このため、本発明の反応は、生成物粒度が一般に微細で あり、またポアサイズ分布が０゜３ミクロンの径の大きさに近く中心を置くこと から、１０〜１４χ固形分範囲内で一般的に最良になされる。機能性能に対する 生成物粒度の重要性ば例４で示される。オイル吸収方法はこれらのＳＡＭＳ生成 物における構造差を識別できなかったことが再び指摘されるべきである。
本研究の第２部においては、ＳＡＭＳ生成物に基づ□Ｉｙｄｒａｇｌ。
ｓｓ　９０が１４χ反応固形分で生成され、その場合の１５０から３５０　ｒｐ −に範囲する混合強度が検討された。これらのＳＡＭＳ生成物の物理的特性は、 混合強度の変化につれ構造変化が生じることを示している。Ｐａｒｒ混合速度が １５０から２５０に、次に最終的に２５０　ｒｐ糟まで増加されると、ＳＡＭＳ 生成物粒度が対応して増加された（表３参照）。これと同時に、顔料のボア容積 がかなり減少されつつあり、一方オイル吸収容量が実際に増加された。ａ料のボ ア容積を増加させ、またオイル吸収容量を低減させる最小混合速度を用いること は本発明のＳＡＭＳ反応の重要な側面である。より遅い混合速度もより微細な粒 度（８５χ近傍で２ミクロンが好適である。例４参照）のＳＡＭＳを与える観点 から好適でもある。
表１ １０反応固形分の影響 反応＝０．３ベース／クレイモル比、１時間にわたる１２０　ｐｓｉｇ　（１７ ２℃）タック、および１５０　ｒｐ−のＰａｒｒ混合速度、１０〜１６χの範囲 のりアクタ固形分における０ｍｎ１ｆｕｌ　クレイ＋Ｄ−ケイ酸塩反応。
Ｄ−ケイ酸塩（ＰＱ　Ｃｏｒｐ、）は２．０６ＳｉＯｚ／　ＮａｚＯモル比を有 する。
ＳＡＭＳ　バユ土反庭皿展分 量１劃月１庄　且　且　１４　１６ 白色度　χ　８４．２　８４．２　８４．０　８３．８比重　２．５２　２．５ ２　２．５２　２．５２セティグラフ粒度 ！−２ミクロン　８２．５　７８．０　６４．０　４９．５χ−１ミクロン　５ ９．５　５４．０　４２．５　２９．０χ−０，５ミクＵン　４２．５　２３． ５　１９．５　１１．５オイル　吸収量　ｇ／１００ｇ　９９　１０１　１０３ 　９９ＢＥＴ表面′Ｎ域履”１ｇ　２２　２２　２２　２３ボア容積　ｍ／ｇ （水銀侵入量）　２．６５　２．５７　２．５７　２．５３ポアサイズ分布 （最大）ミクロンによる径　０．３７　０．３９　０．４４　０．５５０．３３ 　０．３６　０．３３ ■６反応体混合速度の影響 反応：０．３ベ一ス／クレイモル比、１時間にわたる１２０　ｐｓｉｇ　（１７ ２℃）タック、１４χ固形分、１５０から２５０まで、次に最後に３５Ｏｒｐｓ ＋におけるＨｙｄｒａｇｌｏｓｓＴＭ９０クレイ＋Ｄ−ケイ酸塩反応。Ｄ−ケイ 酸塩（ＰＱ　Ｃｏｒｐ、）は２．０６ＳｉＯｚ／　ＮａｔＯモル比組成全組成る 。
白色度　χ　９２．０　９２．０　９１．７比重　２．５２　２．５２　２．５ ２ セティグラ７粒度 χ−２ミクロン　７０．０　６１．５　５７．５χ−Ｉ　ミクロン　４７．５　 ４１．０　３５．０Ｚ−Ｏ，Ｓミクロン　２２．５　１９．０　１５．０オイル 　吸収量　ｇ／１００ｇ　９４　１０５　１０６ＢＥＴ表面領域■”１ｇ　２６ 　２６　２４ボア容積　−１ｇ （水銀侵入量）　２．８６　２．７６　２．６２五土 例１〜３で示した反応パラメータの概念（ケイ酸塩の種類およびＢ／Ｃ比の選択 、並びにパーセント固形分、混合強度、およびクレイ供給原料要件に関する）を 用いて、本発明の好適な生成物が２５０ガロンＰｉｌｏｔスケールリアクタを用 いて生成された。この高圧リアクタは、可変速度機能を有する１フインチ径マリ ンスタイルインペラを備え、また研究用Ｐａｒｒリアクタと異なり、外部熱源に よるよりも内部蒸気散布により完全に加熱された。
表４−Ａに示した条件に従って、Ｈｙｄｒａｇｌｏｓｓ　９０クレイのＤ−ケイ 酸塩およびメタ−ケイ酸塩との水熱反応がそれぞれ行われた。
＃１および＃２のＤ−ケイ酸塩との反応は、リアクタ混合強度の変化を防いで同 等であった。低速度および高速度におけるメタ−ケイ酸塩との反応も行われたが 、得られた低速度材料の濾過特性が非常に不満足なため、その仕上げスプレィ乾 燥生成物への他の処理は阻害された。
表４−Ａの材料セクションで示したように、パイロ、ト反応における初期バッチ 固形分は蒸気凝縮から生じるある固形分希釈を許容するまで調節されなければな らなかった。動作温度および圧力における最終反応固形分は約１０％であった。
タック期間を完了した後、生成物スラリーがドロンプタンクに吐出され、続いて １９Ｏガロンの新鮮水で希釈された。次に、付属洗浄用プラグ７１−を備えた回 転真空ストリング吐出形フィルタを用いて、フィルタケーキ材料を４００暮ｏｈ ｓ以下の導電率値まで洗浄するように濾過された。洗浄ブランケットは、生成物 の導電率を下げ（可溶性アルカリを除去することにより）かつ最大生成物白色度 を得るために要求された。ＳＡＭＳフィルタケーキが、低剪断混合によりほぼ２ ２％固形分で再分散され、続いてスプレィ乾燥され、テスト作業に供された。各 々の生成物の物理的特性も表４−Ａに要約される。
各々の生成物の非常に高いボア容積も注目されるべきである。比較として、Ｓａ ｍｔｏｎｅ　５８１　（従来技術の）は約１５０　ｇｍ／１００　ｇｌｍのオイ ル吸収値を存する。既に見たように、より高い混合強度はより粗い粒度のＳＡＭ Ｓ生成物を生成した（生成物＃１と２を比較せよ。）。
本研究の第２部において、表４−Ａの生成物がウェットエンド紙料用途における 充填材として、またＬＷＣ／グラビア形コーテコ−ティング用途るコーティング 顔料として評価された。紙料充填剤研究においては、３つのＳＡＭＳ生成物がプ レミアム焼成りレイ対照品（Ａｎｓｉｌａｘ　９３）に対して評価された。それ ぞれ、４．８、および１２部の充填材を含有するハンドシートが調製された。
組成並びにその他のテストパラメータに関する詳細が表４−Ｂに要約される。補 正された不透明度、明るさ、および白色度を含む光学的性質が各テスト毎に形成 された５枚のハンドシートに対して決定され、また平均結果も表４−Ｂに報告さ れる。
シートの不透明度を用いて、表４−Ｂの充填材データは、より微細な粒度の２つ のＳＡＭＳ生成物（すなわち、ＡおよびＣ）が焼成されたクレイに対して、一般 的に優れていなくても（特に１２％の充填剤レベルにおいて）等価な性能を与え ることを示している。ＳＡＭＳ［料Ａも焼成りレイと同等の明るさと白色度を与 えた。これらのボア構造における類似性にも係らず、顔料Ｂはボードを横切る低 減された不透明特性対ＳＡＭＳ含量ＡまたはＣを与えた。この性能低下は顔料Ｂ のはるかに粗い粒度に帰結された。
これに基づくと、本発明のＳＡＭＳ生成物に対する好適な平均粒径範囲は０．５ 〜０．７　ミクロン（ストークスの法則による）または約８％で２ミクロンであ る。
コーティング研究において、反応＃３のＳＡＭＳ　（表４−Ａによる）が、５部 の構造化顔料と９５部の離層されたクレイとを組合わせて使用し、ＬＷＣ／ｒｏ ｔｏ形処方におけるＳａ＋ｗｔｏｎｅ　５８１　と比較された。６０／４０離層 ／＃２クレイ顔料の組合わせは通常の対照処方のように用いられた。コーティン グ処方またはｒｃＬｃＪコーティングパラメータに関する他の詳細が表４−Ｃに 要約される。
各々のシステムのコーティング特性もそこに報告されている０両ＳＡＭＳを含有 する処方（ＦおよびＧ）は優れた不透明度および明るさ対照度（Ｅ）特性を与え た。不透明度、シート光沢および印刷光沢特性においては、本発明のＳＡＭＳの 性能は明らかに５ａｓｔｏｎｅ　５８１より優れるものであった。特に、Ｓａｍ ｔｏｎｅ　５８１に優る不透明度の改良は、より効率的な可視光散乱を与える優 れた顔料ボア構造に基づいて説明することができる。新しいＳＡＭＳを含有する 処方は、高剪断および低剪断コーティング粘度においてＳａ■ｔｏｎｅ　５８１ 処方に対して著しい利点を示したが、これはそのより低いオイル吸収特性の直接 の結果である。新しいＳＡＭＳ処方（Ｇ）に対するより低いコーティング粘度は ｒＣＬＣＪバイロフトコーターに対して改良された装置走行性を与えた。
表土二人 新しい低オイル吸収ＳＡＭＳ生成物の バイロフトプラントでのスケールアンプＳＡＭＳ　１、 反夏雄シ≧づ−１土　＃２　ｕ クレイ供給原料　ＨＧ−９０ＨＧ−９０ＨＧ−９０ケイ酸ナトリウム　Ｄ　Ｄ　 Ｍｅ　ｔａベース／クレイモル比　０．３　０．３　０．５反応固形分　χ　１ ０　１０　１０ 反応圧力　ｐｓｉｇ　１２０（１７２℃）　１２０（１７２℃’）　１２０（１ ７２℃）タック時間　Ｈｒｓ、　１．０　１．０　１．０混合速度　ｒｐｍ　４ １　５４　５４ （ｆｐｔｍチフプ速度）　（１８２ｆｐｍ）　（２４０ｆｐｍ）　（２４０ｆｐ ｍ）註粁バＬ元之二上　虹　且１　基主 バフチ水　１　ｂｓ　、　９Ｂ６　、０　９８６　、０　９３３　、４ケイ酸塩 　１ｂｓ、　７１．６　７１．６　３１．８ＨＧ−９０スラリー （６７χ固形分）　ｌｂｓ、　２１７．９　２１７．９　２００．６初期固形分 　χ　１３．９　１３．９　１４．３蒸気凝縮物　１ｂｓ、　５００．２　５０ ０．２　５００．２バツチ全量　１ｂｓ、　１，７７５．７　Ｌ７７５．７　１ ，６６６．０注意：＊　Ｄ−ケイ酸塩（ＰＱ　Ｃｏｒｐ）は２．０６ＳｉＯｚ／ 　ＮａｚＯモル比組成全組成；　ｇ＋ｅｔａ（Ｍｅｔｓｏ　２０４８）は１．０ モル比を有する。
生双批ｑ隻ユ旌豊血　虹　並１　並ユ 明るさ　χ　９２．６　９２．４　９２．０比重　２．５２　２．５２　２．４ ６ セテイクラフ粒度 χ−２ミクロン　８７．０　７８．６　８６．０Ｌｌ　ミクロン　６６．５　５ ５．０　６５．０χ−０，５ミク■ン　４２．５　３５．５　３７．０平均スト ークス 等価粒径　ミクロン　０．６０　０．８２　０．６６オイ１４吸収量、　ｇ／１ ００ｇ顔料　１０８　１１２　１０９ｆ１容積　−７ｇ （水銀侵入量）　２．６６　２．６２　２．７０１↓二旦 紙料充填剤用途における幾つかの低 オイル吸収ＳＡＭＳ顔料の比較性能 ハンドシートパラメータ１ 顔料：　Ａ　ＳＡＭＳ（表４−Ａの＃１）充填剤レベル　４χ、８χａｎｄ　１ ２χ　それぞれ組成　６０％　ＡＯ−２（硬材）　ａｎｄ　４０χＩｎｔｅｒｎ ａｔｉｏｎａｌＰｉｎｅ　（軟材） 自由性　３３６　ｃｓｆ 基本重量　４０薯／ｒｅａｔａ ｐｉ　アラムで４．５　に調整 ’１テンシｗン助材、　０．０２５χ　ＢｅＬｚ　１２６０カレンダー機：　２ ニツプ（スチール■−序のみの重量）注意二＊　ハンドシートは、「パルプの物 理試験に対するハンドシートの形成」と題するＴａｐｐｉ　Ｍｅｔｈｏｄ　Ｔ２ Ｏ５ｏ＋５−８８゜ｒｅｖ、　１９８Ｂを用いて形成された。
充填剤　充填剤　補正子　明るさ　白色度１賃」午Ｌ−−レベル　χ　ｊ３４す Ｌが【χ　χ　ｌ旨ＪじＬ−−Ａ　４　７８．６　８４．４　６５．７８　４　 ７７．１　８４．３　６３．４Ｃ４７９，１８４，２６５，５ Ｄ　４　７８．５　８４，７　６５．６Ａ　８　８２．４　８６，９　６７．０ ８　８　８２．１　８５．９　６７．４Ｃ８８２，３８５，７６７，１ Ｄ　８　８１．８　８６．１　６７．９Ａ　１２　８５．７　８６．９　６９． ２８　２２　８３．６　８６．７　６９．４ＣＩ２　８５．４　８６．５　６８ ．５Ｄ　１２　８４．０　８６．９　６９．９１土二旦 ＬＷＣ／グラビアコーティング 用途におけるＳＡＭＳ顔料の性能 紙料コーティング処方　（部） 呈　ヱ　旦 離層クレイ　（Ｈｙｄｒａｐｒｉｎｔ）　６０　９５　９５阻２カオリンクレイ 　（Ｈｙｄｒａｓｐｅｒｓｅ）　４０　−−　−−３ＡＭＴＯＮＥ　５８Ｂ中間 ｔ４ｈ　％収ＳＡＭＡ顔料）”−５−ＳＡＭＳ（表４−Ａ／Ｒｘｎ生成物１１３ 低オイル吸収量から一ヘー５ポリアクリレート分散剤　０．１５　０．１５　０ ．１５ＳＢＲラテツクス（Ｄｏｗ６２０）　３　３　３でんぷん（Ｐｅｎｆｏｒ ｄ　Ｇｕ＋ｗ　２９５）　６　６　６ステアリン酸カルシウム　０．５　０．５ 　０．５１：＊（米国特許第４，８６３，７９６号；例２）で説明された顔料− ユニｌコじ６乙東佳： コーティング固形分＝６０．Ｏχ コート重量＝６．ＯＩｌ／ｒｅａｗ ベース原料＝３２雪／ｒｅａａ＋　ｗｏｏｄｆｒｅｅ　ｐａｐｅｒコーティング 方法＝２５０Ｏｆｐｍで動作する　ｒＣＬＣＪ　バイロフトコータースーパーカ レンダーを施さｈる　−２：７ブ　ａ　８００　ｐｌｉ、１５０　”Ｆ　ｈｅａ ｔ。
１−二ラ−」！］こン６序ｉ！ｌ： コート　れたシー 豊立　Ｅ　Ｆ　Ｇ 明るさ　！　７１．２　７２．１　７２．２光沢　χ　４０．９　３９．５　４ ０．６不透明度　８５．８　８６．２　８７．０ＩＧＴ、Ｎｏ、３　インク　（ ｃｍ／５ｅｅ）　２２８　２０Ｂ　２０４印刷光沢　！　５０．３　４８．４　 ５２．８コ一テイング粘度 Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｃ！（２Ｏｒｐｍ。
Ｎｏ、４　スピンドル）、ｃｐｓ　６０００　６８４０　５７００Ｈｅｒｃｕｌ ｅｓ　（４４００ｒｐｔａ。
Ｅ−ｂｏｂ）　、ｃｐｓ　７７．１　９４．５　８７．５汎工 本研究においては、例４の＃１反応生成物が７２００ガロン高圧リアクタまで適 切にスケールアンプされた。フルスケールの生成実験が開始され、その際、３１ ．９３４２ｂｓの水および２．０４０　ｌｂｓのＤ−ケイ酸ナトリウムが（入手 されたまま）リアクタに仕込まれた。
Ｄ−ケイ酸塩試薬は２．０６のＳｉＯ□ＮａｚＯモル比組成を有し、４４．１％ 活性である。次に、８，０１５ボンドのＨｙｄｒａｇｌｏｓｓ　９０分散フィル タケーキスラリーが５１．９％固形分で加えられた。リアクタ内容が１３ｒｐ量 で回転する（１８０．１　ｆｐｍチップ速度）機械的撹拌機により連続的に混合 され、さらにライブ蒸気を用いて１７５℃の（１３０ｐｓｉｇ）最終温度に加熱 された。蒸気の付加は内部蒸気散布システムにより実現された。
本発明の動作温度および圧力に達する際に、反応固形分は１０χに達した。全体 で６５分にねたり１３０　ｐｓｉｇにおいて反応ハツチを加熱した後、得られた 生成物スラリーはドロップタンクに吐出され、続いて濾過され、水で洗浄され、 再分散され、さらに約３χの水分含量までスプレィ乾燥された。パイロットスケ ール作業の場合と同様に、補助ブランケットを備えるストリング吐出回転真空フ ィルタが用いられ、４００　＋ｗｏｈｓ以下の導電率を有する湿潤フィルターケ ーキ材料が得られた。経験的に、本発明者らは、４００　ｍｏｈｓの導電率が、 生成物に最大可能明るさを与えるのに十分な生成物洗浄が成されていることを保 証すると決定している。この水熱工程に用いられるＤ−ケイ酸塩、Ｈｙｄｒａｇ ｌｏｓｓ　９０クレイ、および水の量が与えられると、反応バッチ組成物は１０ χ固形分において、０゜３χのベース／クレイモル比を有するものとして、ある いはＡＩｇ。
３モル含量に対して規格化されたとき、酸化物組成を用いて０．３ＯＮａｚＯ： ＡｌｚＯｚ：２．６２ＳｉＯｚ：１５９ＨｚＯとして、説明することができる０ 本発明の反応生成物は各種のテスト法により評価され、特徴づけられた。このＳ ＡＭＳ生成物の化学的および物理的特性は表５−Ａに要約される。一般に、この 生成物はアルミノケイ酸ナトリウム組成物として説明することができる。従来の ＳＡＭＳ技術によるＨｙｃｌｒａｇｌｏｓｓ　９０クレイ供給原料および５ａｒ ａｔｏｎｅ　５８１の特性も、比較のために、表５−Ａにリストされる。本発明 の好適なＳＡＭＳ生成物に対する特定の組成は、基本的な分析データに基づいて 、その酸化物構成要素を用いて、 ０．１５ＮａｇＯ：Ａｌｚｏｓ＝２．３４ＳｉＯｚ：２．０ＨｚＯとして表わす ことができる。さらに一般的には、本発明の範囲内のＳＡＭＳ組成物の範囲は （０，０ｆ−０，５）　ＮａｚＯ：Ａｌ　！ｏ３　：　（２，０１−３，０）　 Ｓｉｎｇ　：　（１、０−３，０）　８２０として与えられる。２．０１−３． ０のＳｉＯ□／ＡｈＯｓモル比範囲は従来技術の５ａｔａｔｏｔａｅ　５８１生 成物に対して明らかに組成的に独自のものである。Ｓａｍｔｏｔｓｅ　５８１　 は、２．０ＮａｚＯｓ：３．３ＳｉＯｚ：２．２ＬＯの酸化物組成を有するもの であった。
本例において、ＳＡＭＳを生成する反応工程の決定的特徴にはりアクタの内容を １３０　ｐｓｉｇ　（１７５℃）までもたらすのに用いられる蒸気流の注意深い 制御が含まれている０表５−Ｂには、所望のＳＡＭＳ生成＊生成−ゲット粒子サ イズは８５χで２ミクロンに等しい、）を生成するのに必要とされる水熱条件が 要約しである。
以前の生成実験においては、粗粒度のＳＡＭＳ生成物（７０χで２ミクロン）は 、２７分にわたる線形の圧力上昇プロフィルが用いられたとき生成された。この 粒度問題は、リアクタの機械的混合強度においてさらに調整されることには係わ りなしに、後に残された。
本反応においては、８　ｒｐｍ以下の混合速度における下方に向けての調整はＳ ＡＭＳ生成物の粒度をさらに減少させるものではなかつた。従って、リアクタの 立ち上げ時間を３５分まで伸ばすような低減されたスロープの新しい圧力上昇プ ロファイルが確立された（図７参照）、この方法は、蒸気流が自動式蒸気流制御 弁システムを用いて迅速にほぼ５０χ低減された。これらの変化は集塊物形成に 係わる反応を遅らせるように作用し、従ってより微細な粒度のＳＡＭＳ生成物を 与えた。室内実験は、ＳＡＭＳ生成物の粒度が圧力上昇段階で大きく確立され、 またタック期間内に入って約１５分の後に何らかの変化が生じる場合は殆んどな いということを示している。従って、蒸気流の変化が粒度形成に影響するという 事実は驚くことではない。粒度制御時における蒸気添加速度の重要性は従来の生 成工程においては認識されなかった。
表５−Ａかられかるように、本発明の好適なＳＡＭＳ生成物は、出発のＨｙｄｒ ａｇｌｏｓｓ　９０クレイおよびＳａｍｔｏｎｅ　５８１生成物に対して新規な 特性の組合わせを示している。特に重要なのは、新しいＳＡＭＳ生成物とＳａｍ ｔｏｎｅ　５８１の間のオイル吸収容量の大きな差異であり、ところが、水銀侵 入量により決定されたこれらの２つの生成物の全ボア容積は殆んど同等である（ 共に２．８５＋ｄ／ｇｍに等しい）。例５のＳＡＭＳおよび５ａｔａｔｏｎｅ　 ５８１に対する累積ボア容量曲線が比較のために図８に示されて、これらの侵入 プロフィルの実質的な差異は明らかである。ポアサイズ分布の差異は図９に示し たようになり、これは、対数差分侵入量対ボア径（ただし、対数差分侵入量はｄ Ｖ／ｄ　１ｏｇＤに等しい）の微分形プロア）として与えられる０図９から、例 ５のＳＡＭＳの低オイル吸収容量をその微細なポアサイズ分布対Ｓａｍｔｏｎｅ 　５８１に基づいて説明するのは容易である。例５のＳＡＭＳが多くのボアを有 し、これらのボアは通常の毛細管作用を通してオイル吸収に参加するにはあまり にも小さいことは明らかである。確立されたオイル吸収基準（文献１〜３）に基 づいて特徴づけると、例５のＳＡＭＳは、これが実際に大きなボア容積を有する ときは「低構造」として分類される。
したがって構造／オイル吸収基準は、例５のＳＡＭＳが、各種のエンドコース用 途において光学的および機能的特性がＳａｍｔｏｎｅ　５８１より低くなること を間違って示唆することになる。以下の例にアプリケーションデータを示すが、 これらのデータは新しいＳＡＭＳ生成物の優れた機能性能を明瞭に示すものであ る。
例１に示したように、一様な０．３　ミクロン径の微小空隙を含有する屈折率１ ．５の媒質は可視光に対して最適光散乱効率を与えるべきである。一様な０．３ 微小空隙は等価平均サイズの広い形状のボア分布より効率的であることも予測さ れる０図９かられかるように、Ｓａｍｔｏｎｅ　５８１はむしろ広いバイモーダ ル形ポアサイズ分布を有し、その最大位置はそれぞれ０．９５および０．３８ミ クロンのボア径において生じている。一方、例５のＳＡＭＳは、０．３ミクロン に近接して中心のある比較的狭いポアサイズ分布を有する大きなボア容積構造を 含むように合成手段により処理される。このとき例５のＳＡＭＳが、従来技術の ものに比べて優れた光学的性能特性を示すであろうことは驚くことではない。水 銀侵入法により決定される全ボア容積およびポアサイズ分布は、オイル吸収測定 よりも一般的なＳＡＭＳ構造化顔料性能の説明に対する基礎を与える。
５ａａｔｏｎｅ　５８１と同様に、例５のＳＡＭＳは小さな平坦プレートレフト からなる構造化集塊物としてＳＥＭ写真に示しである（図１０参照）、同様に、 本発明のＳＡＭＳはアモルファス非回折性アルカリ金属ケイ酸塩−カオリン反応 生成物の積分されたリム化領域を有する改質されたクレイプレートレフトの残留 物を含有する。
上記用語「リム化（ｒｉ■−ｅｄ）　Ｊとは、改質された主粒子がコア材料から なり、このコア材料がコアとは異なる構成の必須な境界または外部エツジ材料を 有していることを意味するものである。主粒子は一般にラメラ（擬似六角形状板 に対して不規則な）の形態をなしている。リムは、通常板の周囲をほぼ包囲する 外部エツジまたは境界である。用語「アモルファス」とは、材料が特性Ｘ線回折 パターンを有さないということを意味するものである０例５のＳＡＭＳと５ａｓ ｔｏｎｅ　５８１のＸ線回折パターンを出発材料のＨｙｄｒａｇｌｏｓｓ　９０ クレイと比較すると、カオリンクレイ残留物から生じる減衰カオリナイトピーク が同様に観測される。ただし、本発明のＳＡＭＳのタレイブレートレフト改質度 が、通常、Ｓａｍｔｏｎｅ　５８１のものより低いということに注目すると非常 に興味深い（図１１参照）。図１１において、カオリナイト、ＳＡＭＳの例５、 およびＳａｍｔｏｎｅ　５８１の０．０１回折ピーク（それぞれ上部から底部へ ）が比較され、また相対的なピーク高さがより大きなパーセンテージのカオリナ イト含量が例５のＳＡＭＳ生成物中に残されていることを示している。図１２に おいて、１０〜４０度の２つのツェータ領域にわたるＳＡＭＳ例５の通常のＸＲ Ｄ走査が与えられ、減衰カオリナイトパターンを示している。クレイ改質の程度 に関する同様の結論が、２つのＳＡＭＳ生成物に対する灼熱減量のパーセント値 を比較することにより得られる（灼熱減量値−ＬＯＩ値はクレイ改質の程度が増 加するにつれて減少する。）。
ｉｔ二人 代表的特性の比較： 商業的スケールのＳＡＭＳ生成物とＨｙｄｒａｇｌｏｓｓ　９０供給原料Ｔｉ０ 　０Ｊ４　０．５１　０．５０ ＦｅＯＯ，９８０，８３０，８０ Ｓｉ０　４４．７９　５４．５７　４７．７４ＡＩＯ３８，３７２７，９５３４ ，６６Ｎａ０　０．０３　６．７５　３．２３８０　（χＬＯＩ）”　１３．８ ６　１０．７１　１２．２３ＸＲＤ　ｊオリナイト　減衰カオリン　減衰力オリ ンｊ１１１ｐ賞１１ｔ１ ボア容積、−７ｇ （水銀侵入による）”　０．６０　２．８５　２．８５ＢＥＴ表面積、　ｍ”７ ｇ　２２．０　２１．５　２２．０ｐＨ（２０χ固形分における）　６．８　１ １．２　１０．６オイル吸収量 ｇ／１００ｇ顔料　４０　１５０　１０５Ｆｉｎｌｅｈｎｅｒ摩耗 ｓｇ　ｗｉｒｅ　１ｏｓｓ／１００ｇ　４．０　３．５　２．８明るさ、χ　９ １．４　９２．６　９２．２比重　２．６０　２．４３　２．５２ 注意：＊　ＬＯＩ”灼熱減量（＠９２５℃）寧傘　全ボア容積はｌＯ０θ〜６０ ２９　ｐｓｉｇの侵入圧力範囲にわたって決定された。データは、１３０″の前 進接触角および侵入量測定点あたり１０秒の圧力平衡時間を用いて収集された。
全ての測定に対して旧ｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ　Ａｕｔ。
Ｐｏｒｅ−ＩＩ　９２２０　ポロシメータを使用した。
率寧＊　米国特許第４，８６３，７９６号による例２の顔料。
表５−Ｂ ＳＡＭＳ生成物形成に与えるリアクタ蒸気流の効果オイル　ＳＡＭＳの　ス　− ルの 中間圧力点 ５２１７７１時間、　分　３５　２７ 最終タツク圧力　１３０　１３０ タンク時間１分　６５６５ リアクタ混合速度　８８ （ｆｐ＋ｓ　チップ　速度）　（１００，５）　（１００，５）注意二＊　蒸気 流が急速に低減されるランプ・アップ段階時の圧力点、自動蒸気制御弁による設 定パーセンテージ＊率　得られた蒸気流およびリアクタ圧力プロフィルに関して は図３を参照。
肛 本実験においては、Ｓａ■ｔｏｎｅ　５８１に対するＳＡＭＳ例５の優れたスラ リーメークダウンおよびレオロジー特性が示される。さらに、高性能特性を与え ると共に５０χ最小固形分を有するＳＡＭＳ構造化顔料スラリーの調整工程が示 される。生成スケールの試行実験においては、例５のＳＡＭＳから得られた構造 化顔料スラリーが高剪断力Ｃｏｗｌｅｓ、連続メータダウン形工程を用いて生成 された。メータダウンにおいては、連続的に直接スラリー固形分を形成するため にＳ　Ａ　Ｍ　Ｓ　／　Ｈｙｄｒａｇｌｏｓｓ　９０のスプレィ乾燥９５１５複 合ブレンドを用いた。メータダウンシステムは、３　、０００ガロン容量の第２ 　Ｃｏｗｌｅｓ混合タンクとシーケンスで用いられる７００ガロンＣｏｗｌｅｓ ウェットアウトタンクで構成される０次に、Ｃｏｗｌｅｓタンクに残る複合スラ リーが空気式ダイヤフラムポンプにより、生成物の幾つかのタンクカーを保持で きる大形の攪拌付き貯蔵タンクに導かれた。
本発明の工程におけるウェットアウトタンクは４３００　ｆｐ曽のチップ速度で 動作する２００馬力Ｃｏｗｌｅｓを備えている（ブレード径比に対して３：１の タンク、およびバフフルはない）、より大きな混合タンクは５０００　ｆｐｍの チップ速度で動作する３５０馬力Ｃｏｗｌｅｓを備えている（タンク対ブレード 径比が４：１でパンフル付）。この第２Ｃｏｗｌｅｓタンクで受容される付加的 な高剪断混合は、これが生成物の分散性を改善すると共にＨｅｒｃｕｌｅｓの粘 度を低下させることから非常に重要である。ｉｌ常、生成物のスルーアウトレー トは平均４．０乾燥トン／時であった。
このメータダウン工程で用いられるスラリーおよびスプレー乾燥供給原料は次の ように調製された。　１５０．０００ガロン貯蔵タンクにおいて、例５のＳ　Ａ 　Ｍ　Ｓ　１４６，９００ガロンが（２２，０χ固形分の分散されたフィルタケ ーキスラリーとして）　２５５０ガロンの５２．２χ固形分Ｈｙｄｒａｇｌｏｓ ｓ　９０分散フィルタケーキスラリとブレンドされ、９５１５乾燥重量比複合顔 料スラリーを得た。このフィルタケーキスラリーブレンドは２２．６２全固形分 において１６３．６乾燥トンの複合顔料であった。　Ｄａｘａｄ　３０有機分散 剤の量は全体で０．０３χであった（活性ポリマーに基づいて）。通常の商用乾 燥条件の下で約７５ＫＸの本発明によるフィルタケーキスラリーブレンドがスプ レィ乾燥された０次に、乾燥複合顔料が残るフィルタケーキスラリーブレンドと 結合使用され、５０　Ｘ固形分の最終スラリー生成物を与えた。
乾燥およびスラリー供給原料の結合はそれらを、それぞれ９８１ｂ／分および１ ６．５　ｇａｌ／分の速度でＣｏｗｌｅｓウェットアウトタンクに同時に供給す ることにより実現された。この乾燥複合顔料は自動乾燥ビン／供給システムによ り計量された。上記供給速度により４．０乾燥トン／時の連続スルーブツトにお いて、約５２χ固形分を有する９５１５複合スラリーが形成された。メイクダウ ン工程は、１５０乾燥トンのスラリー生成物が生成されるまで（固形分は比重チ ェックにより５２．０χであると検証された）継続された。全てのスラリー生成 物が大きな貯蔵タンクに蓄積されると、水により固形分が５０．０χまで低減さ れ、そして粘度値が決定された。その際Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｃ！　（２Ｏｒｐｍ ＋）およびＨｅｒｃｕｌｅｓ　（Ａ　−Ｂｏｂ　）粘度は、それぞれ、１８０セ ンチポアズおよび１Ｂ＋６５５　ｒｐｗであった（表６−Ａ参照）、同様の高剪 断力Ｃｏｗｌｅｓメイクダウン条件の下で生成された５０χ固形分のＳａｗｔｏ ｎｅ　５８１　／Ｈｙｄｒａｇｌｏｓｓ　９０クレイ複合スラリーの粘度値が比 較のために同様に表に示しである。同等のスラリーメークダウンおよびレオロジ ー特性を実現するには、２０部のＨＶｄｒａｇｌｏｓｓ　９０クレイ　（１度５ よりもむしろ）がレオロジカルな添加物として５ａｔａｔｏｎｅ　５８１　と共 に使用されなげればならない、このような高いパーセンテージのＨｙｄｒａｇＩ ｏｓｓ　９０の添加は、それがＳＡＭＳに対する多くの紙料関連用途において不 透明化特性と妥協するのが難しいことから実用的ではない。本発明の、例５のＳ ＡＭＳから調製された構造化顔料スラリーの紙料コーテイング性能は後に表６０ で取り上げることにする。
本発明の９５１５構造化顔料スラリーのＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ粘度が相対的に低 いと（２Ｏｒｐｍにおいて１８０センチポアズ）、スラリーの安定性の低下は不 可避であった。安定性の研究によると、わずか３日後に硬い沈殿物の存在が示さ れた。このため、重合体増粘剤、好適には、Ａｃｒｙｓｏｌ　ＴＴ−６１５のよ うなアルカリ可溶性アクリルポリマーエマルジョンが用いられ、顔料懸濁特性を 改良した（文献７参照）。スラリーがタンクカーによりバルク状態で長距離にわ たって出荷されるときは良好な顔料懸濁特性が必要になる０元のメークダウン工 程から生成された１５０乾燥トンのスラリーに対してＡｃｒｙｓｏｌ　ＴＴ−６ １５ポリマーが引き続き添加された。このポリマーは、注入ポート／インライン ミキサの組み合わせ体を備えたタンク再循環ラインにより取り込まれた。全体と して、１８０．０活性ボンドのＡｃｒｙｓｏｌ　ＴＴ−６１５が添加され（０， ０６重量％）で、６６０センチポアズのＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ　（２０ｒｐｍ） 粘度およびＡ−Ｂｏｂを用いて１Ｂ”　／６４Ｑ　ｒｐ■のＨｅｒｃｕｌｅｓ粘 度（ダインで）を有する最終スラリー生成物を得た。これにより、スラリー生成 物は４週間にわたり良好な安定特性を示し、また通常の遠心形ポンプを用いて需 要者によりポンプ可能になる。良好な安定性とポンプ機能特性を有する５０χ固 形分構造化顔料スラリーを実現することは本発明の重要な目的であった。付加的 な試行実験から得られた製造経験に基づく、本発明の９５７５構造化顔料スラリ ーに対して見出された特性の典型的な範囲を表６−Ｂに要約する。最後に、スラ リー工程の決定的な特徴として５２　Ｘ固形分への初期メータダウン、次に５０ １へのグイルージョンバックが含まれ、これがないと遠心ボンピングに適したＨ ｅｒｃｕｌｅｓ粘度は一般に実現されないということが注目されるべきである。
本発明の他の重要な目的は、例５のスプレー乾燥ＳＡＭＳ対照物に対して妥協の ない性能特性を与えるＳＡＭＳ構造化顔料スラリー（上記により）を生成するこ とにあった。従って、オフセント式コーティング処方において３種の異なるＳＡ ＭＳ生成物の性能を比較する応用研究が行われた。コーティング処方および「Ｃ ＬＣＪコーティング条件に関する特定の詳細事項を表６−Ｃに要約する。本発明 のコーティング処方の顔料部分は＃１１部度クレイ／ＳＡＭＳＭ料の９０／１０ ブレンドで構成され、Ｓａｓ＋ｔｏｎｅ　５８１、ＳＡＭＳ例５、および９５１ ５構造化顔料スラリーが厳密に比較された。観測されたコーティング特性による と、例５のＳＡＭＳから高固形分スラリーを生成する結果としてシートの不透明 度に対する有害な効果は示唆されなかった。実際、シートの光沢および印刷光沢 におけるかなりの改善がその元のスプレィ乾燥対照物に対するスラリー化ＳＡＭ Ｓにより実際に与えられる（処方ＣからＢを比較せよ）、性能上の利点は、Ｓａ ａ＋ｔｏｎｅ　５８１　（Ａ）を含をする処方に対して（Ｃ）を比較するときに むしろ大きくなる。
ｌ工二人 ＳＡＭＴＯＮＢ　５８１および低オイル吸収ＳＡＭＳ”から生成された構造化顔 料スラリーの比較 スラリーメイクタウン条件　高剪断力　高剪断力ＭＳ／ＦＩＧ−９０重量比　８ ０／２０　９５１５スラリー固形分、　χ　５０．０　５０．０スラリー粘度（ Ａｃｒｙｓｏｌ　ｇリマー安定化以前）−Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ（２０ｒｐｍ） 、ｃｐｓ　１７２　１８０注意：＊　例５のＳＡＭＳ生成物（表５−Ａ）率寧　 このシステムに関するレオロジカルデータおよび情報は文献７の例１　（表１− Ａ）から取られる。
ｌエニ旦 ＳＡＭＳ構造化顔料スラリーに対する規格−隻且可豊血　叉二ヱヱ上１ 乾燥重量によるＳＡＭＳ”　／ＨＧ−９０比　９５１５スラリー固形分、χ　４ ９−５１ カｏｙ、　ｔｂあたりの重量　１１．８４−１２．０５Ａｃｒｙｓｏｌ　ＴＣ５ ４Ｐｏｌｙｍｅｒ配合量。
有効重量％（乾燥顔料に対して）　０．０４−０．０９粒度（ｓｅｄｉｇｒａｐ ｈ）＋χ−２ミクａン　９２　−　９６湿潤篩分は残留物、　３２５　Ｍｅｓｈ 　（Ｍａｘ、）、χ　０．０１注意：＊　例５の低オイル吸収ＳＡＭＳ生成物ｌ エニ旦 オフセットコーティング用途における ＳＡＭＳ顔料の比較性能 ・コーティングル　゛　。にお番る） 人旦旦 寛１徽細クレイ（Ｈｙｄｒａｇｌｏｓｓ）　９０　９０　９０ＳＡＭＴＯＮＥ　 ５８Ｈ中間オイル吸収ＳＡＭＳ顔料）”１０１０−−５Ａ　（例５１表５−Ａ、 低オイル吸収顔料から）　−１０−５ＡＭＳ／ＨＧ−９０（９５１５ＳＡＭＳ／ ＨＧ−９０Ｘうｌ−プｌ／：／Ｆ）”　−−１０ポリアクリル酸エステル分散剤 　０．１　０．１　０．ｌ５ＥＩ？　ラテックス（Ｄｏｗ　６２０）　１０　１ ０　１０デンプン（Ｐｅｎｆｏｒｄ　Ｇｕｍ　２９０）　４　４　４ステアリン 酸カルシウム　０．５　０．５　０．５注意二＊　米国特許第４，８６３，７９ ６号；例２に既に示された顔料率零　表６−Ｂの複合スラリー生成物 ユニ天工ｌ久粂止 コーティング固形分＝６４．５χ コート重量　＝　７．５薯／Ｒｅａｍ べ一スストフク　＝４５１／Ｒｅａｗ　ｗｏｏｄｆｒｅｅ　ｐａｐｅｒコーティ ング方法　＝　”ＣＩＣ’バイロフト　コーター　、２００Ｏｆｐｍ　で運転ス ーパーカレンゲ処理−２ｎ１ｐｓ　ｉｉ　８００　ｐｌｉ、１５０”Ｆ　ｈｅａ ｔｒ−二ラ−ごロニニンｍ コートされたシート 豊−ユ　人　旦　旦 明るさ３％　８２．２　８２．３　８２．３光　沢１％　５６．０　６３．７　 ６４．５不透明度１％　８６．０　８６．１　８６．１印刷光沢１％　７１．５ 　７１．９　７３．４Ｐａｒｋｅｒ　Ｐｒ１ｎｔ　５ｕｒｆ ａ　５　Ｋｇｆ　２．１９　２．２９　２．２２ａ　１０　Ｋｇｆ　１．６１　 １．６４　１．５７Ｆｉ　２０　Ｋｇｆ　１．２５　１．２６　１．１９１ｊ一 本例においては、若干の典型的なＬＷＣ／オフセット紙コーティング用途におけ るＳＡＭＳ例５の二酸化チタン拡張機能を説明するため評価研究が行われた。２ 種類の個別のコーティング処方が検討され、両者の場合にＴｉ０ｉｌｌ料の５部 までが例５のＳＡＭＳ生成物と置換され、良好な結果が得られた（表７−Ａおよ び７−Ｂをそれぞれ参照）。
第１のコーティング処方においては、９０／１０＃１微粒子クレイ／ＴｉＯ□顔 料ブレンドが、Ｔｉ０ｚの２．５部、次に最終的に５．０部が置換されるように 修正された０例５のＳＡＭＳ生成物がそれぞれ３゜７　＝１および′１：１の相 対乾燥重量置換に基づいて添加された。
全顔料の１００部が処方中に維持された。コーティング処方またばｒＣＬＣｌコ ーティング条件に関するその他の詳細は表７−Ａに見出すことができる。表７− Ａのコーティング性能データから明らかなように、ＳＡＭＳ顔料は、Ｔｉ０ｚの ５部までがシートの不透明度または明るさの大きな減少なしに処方から除去され ることを許容し、また印刷光沢がそれに伴って改善されたａ　Ｐａｒｋｅｒ　Ｐ ｒ１ｎｔＳｕｒｆにより測定されたシートの平滑度は対照コーティング処方とほ とんど等価であった。
第２のオフセーントコーティング研究においては、微細タレイーカーボネート形 の処方が用いられた。＃１１部度クレイ、超微細重質炭酸カルシウム、およびＴ ｉ０ｉ顔料の、それぞれ、７０／２０／１０顔料ブレンドが、Ｔｉ０ｇの５．０ 部が、１．５　：　１乾燥重量置換比に基づいて例５のＳＡＭＳと置換されるよ うに改質された。全顔料の１００部が、従って微細クレイ含量を調整することに より処方中に維持された。コーティング処方あるいはｒＣＬＣＪコーティング条 件に関するその他の詳細事項は表７−Ｂに要約しである。表７−Ｂのコーティン グ性能データは第１のコーティング処方で見出されたものと類似の性能傾向を示 している。シートの不透明度、明るさ、および平滑度の全てが維持され、一方Ｔ ｉＯ□ｓ部とＳＡＭＳＡｓ２Ｓ３との置換と共に印刷光沢が改善された。ただし 、本発明のＳＡＭＳのＴｉＯ□置換効率はカーボネート非含有処方のものより本 オフセット処方における方がより良好であった＠　（ＴｉＯ２に対するＳＡＭＳ の１．５：１対１．９　＝１）。
結論として、コーティング処方において微小空隙の量を増加させ、次にコーティ ングの光散乱容量を増加させる独自の顔料システムが提供されている。この光散 乱の増強によりある二酸化チタンの除去が効率的に許容される。光学特性の低下 を最少にしたままＴｉＯ□顔料の５０χまでの除去が実現された。ＳＡＭＳ構造 化顔料は、粘度を過剰ではなく、わずかに増大させた。
ｌに２人 微細クレイのオフセットトコ−ティング処方における低オイル吸収ＳＡＭＳＭ料 のＴｉ（ｈ拡張能力・コーティング几　Ｉ　（。における）八　旦　旦 隘１徽細クレイ（Ｂｙｄｒａｇｌｏｓｓ）　９０．０　８３．１　８５．５二酸 化チタン　１０．０　？、５　５．Ｏ５Ａ？ｌＳ　（例５２表５−Ａ、低オイル 吸収顔料）　９−２　９．５ポリアクリル酸エステル分散１　０．１　０．１　 ０．ｌ５ＥＲラテックス（Ｄｏｗ　６２０）　１２　１２　１２酸化トウモ■コ シ澱粉　４　４　４ ステアリン　＃Ｉカルシウム　０．５　０．５　０．５：２−’九ご１」こン’ Ｊｋｎ コーティング固形分＝６４．Ｏχ コート重量　−７，！Ｍ／Ｒｅａｍ ベース　ストック　−４５８／Ｒｅａｍ　ｗｏｏｄｆｒｅｅ　ｐａｐｅｒコーテ ィング方法　−’ｃｔじルイロフ）　コーター　２５００　ｆｐｍｒ　で運転ス ーパー＊に、ｔｆ処理−２ニフブ　ａ　８００　ｐｉｔ、１５０”Ｆ　加熱≦シ ：二乏−イーン」ごＪ１土１ コートされたシート 豊−二　人　旦　１ 明るさ９％　８３．２　８３．１　８３．０光　沢１％　７０．４　７０．２　 ７０．０不透明度２％　９４．４　９４．４　９４．４印刷光沢９％　７５．３ 　７５．５　７７．４白色度指数　６６．１　６６．２　６４．７ＴＧＴ　Ｎｏ 、５　インク　（ｃＬｌ／５ｅｅ）　１８２　１７９　１８９Ｐａｒｋｅｒ　Ｐ ｒ１ｎｔ　５ｕｒｆ ａ　５　Ｋｇｆ　３．１１　３．１９　３．３８ａ　１０　Ｋｇｆ　２．４６　 ２．３９　２．５０ａ　２０　Ｋｇｆ　１．８９　１．８７　１．９６コ一テイ ング粘度： 微細クレイ／カーボネートコーティング処方における低オイル吸収ＳＡＭＳｉｌ ｌｉ料のＴｉＯ□拡張能力・コーティング八　ｕ　（６におしる）夏　旦 ＰｋＬｌ徽細クレイ（Ｈｙｄｒａｇｌｏｓｓ）　７０　６７．５超微細重質炭酸 方ルシウム２０　２０ 二酸化チタン　１０５ １０５５Ａ例５１表５−Ａ、低オイル吸収顔料）７．５ｆす７クリ廖酸ニスｙ序 分散剤　０．１　０．１ＳＥＩ？　ラテックス（Ｄｏｗ　６２０）　１４　１４ 酸化トウモロコシ澱粉　４４ ステアリン　酸カルシウム　０．５　０．５；Ｌ：二」乙二イー≧二２二３トｆ １ コーティング固形分＝６５．Ｏχ コート重量　＝　７．５＃／Ｒｅａｍ ペース　ストック　＝４５４１／ＲｅａＩＩ　ｗｏｏｄｆｒｅｅ　ｐａｐｅｒコ ーティング方法　＝“ＣＩＣ″バ旬フト　コーター　２５００　ｆｐｍｒ　で運 転スーパーカレンゲ処理−２ｎ１ｐｓ　ａ　８００　ｐｌｉ、１５０　＠Ｆ　ｈ ｅａｔ：２−５−　＠二］−ンーユＬ土Ｌ コートされたシート 豊−二　旦　１ 明るさ１％　８３．９　８３．７ 光　沢２％　７３．０　７２．５ 不透明度２％　９４．４　９４．３ 印刷光沢１％　７６．０　？８．４ 白色度指数　６６．３　６５．２ １ＧＴ　Ｎｏ、５　インク　（ｃｍ／５ｅｃ）　２２４　２０６Ｐａｒｋｅｒ　 Ｐｒ１ｎｔ　５ｕｒｆ ３　５　Ｋｇｆ　２．２５　２．２２ ａ　１０　Ｋｇｆ　１．８４　１．８０ａ　２０　Ｋｇｆ　１．５８　１．６４ コ一テイング粘度： ■ 本研究においては、ウェットエンド紙料充填剤用途におけるＳＡＭＳＡｓ２Ｓ３ 的性能がＳａｍｔｏｎｅ　５８１のものと比較された。性能特性が充填剤量６χ および１２χにおいてそれぞれ比較された。
組成およびその他のテスト条件に関する詳細を表８に要約する。
補正された不透明度、明るさ、および白色度を含む光学的特性が各々のテストに 対して形成された５枚のハンドシートに対して決定された。平均された結果も表 ８に報告しである。
紙料充填剤用途におけるＳＡＭＳ顔料の性能比較ハンドシートバーメ−１ 顔　料：　Ａ　ＳＡＭＴＯＮＥ　５８Ｎ米国特許第４，８６３．７９６号の例２ ） 表５−Ａ　旦　低オイル吸収ＳＡＭＳ　（例５）充填剤レベル：　６χ及び１２ χ 構　成　二６０χＡＯ−２（硬木）及び４０χＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｐ ｉｎｅ（軟材）自由度　：　３５０　ｃｓｆ 基本重量：　４０１１／Ｒｅａｍ ｐＨ：　Ｔｏ　ｐＨ４，５ｗｉｔｈ　Ａ１ｕ＋ｍリテンシ３ン助剤：　０．０２ ５χ 機械カレンダー　：　２　ニフブ　（スチールロールのみの重量）注意：＊　ハ ンドシートはＴａｐｐｉ　Ｍｅｔｈｏｄ　Ｔ２Ｏ５ｏｓ−８８，ｒｅｖ。
１９８８を用いて形成された。
Ａ　６　８１．６　８４．５　６６．８８　６　８２．１　Ｂ４．５　６７．５ Ａ　１２　８５．２　８６．２　６８．９Ｂ　１２　８５．４　８６．３　６９ ．１劃」一 本プログラムにおいては、内部ラテックス平坦塗料処方において、ＳＡＭＳ例５ の光学的性能特性が従来の生成物Ｓａｍｈｉｄｅ　５８３のものと比較された。
この塗料研究にはフラッシュされた焼成りレイ顔料Ｏｐｔｉｗｈｉｔｅも含まれ 、従来の対照処方を与え、比較に供された。テスト処方の詳細なアウトラインを 表９に与える。そこに示されるように、３種類の全ての処方に共通の顔料にはＴ ｉ（ｈ　（１５０，０ｌｂｇ、／１００　ｇａｌにおける）および粗粉砕重質炭 酸カルシウム（１２３，Ｏｌｂｓ、／１００　ｇａｌにおける）が含まれた。こ れらの処方の顔料容積濃度は５８．９χであった。
本塗料研究におけるＳＡＭＳテスト顔料は大きな明るさ、微細粒度含水クレイ　 （Ｈｕｂｅｒ　ＨＧ−９０）と組み合わされ使用された０両者の場合に、５５／ ４５乾燥重量比のＨＧ−９０／ＳＡＭＳが用いられ、複合顔料システムを与えた 。次に、ＩＩＧ−９０３／　Ｓ　Ａ　Ｍ　Ｓ組成物が、ＰｖＣを一定に保つよう に、等容積置換に基づいてＯｐｔｉｗｈｉｔｅ焼成りレイとヘッド・ツー・ヘッ ドに比較された。これらの処方の塗料特性を表９に与える０例５のＳＡＭＳを含 有する塗料Ｂは、隠蔽力（すなわち収縮比）において、またＳａ■ｈｉｄｅ　５ ８３を含有する塗料Ａに対する相対的着色力おいて重要な性能利点を示した。
光輝および光沢の観点から、塗料Ｂは他の処方によりわずかに大きな値を示した 。この特性は、本発明のＳＡＭＳ例５およびＨｕｂｓｒ　ＨＧ−９０生成物の微 粒度性に帰結することができる。このような性能特徴は、これがより大きな処方 の柔軟性を与えるという観点から都合がよいと考えられる。従って、平坦なもの から梨地仕上に到るラテックス塗料処方はＳＡＭＳ例５を利用するが、Ｓａｍｈ ｉｄｅ５８３は後者で用いられる非常に大きな平坦化効率をしばしば与える。
内部ラテックス平坦塗料用途における ＳＡＭＡ顔料の性能比較 ■１．−−−クス几 （ＳＡＭＨＩＤＥ　（ＳＡＭＳ− ５８３）　例５　）　（Ｏｐｔｉｗｈｉｔｅ）底−立　人　旦　１ 水　２４５．４６　２４５．４６　２４５．４６Ｎａｔｒｏｓｏｌ　２５０　Ｍ ＢＲ５，００５，００５，００Ｃｏｌｌｏｉｄ　６４３　１．８８　１．８Ｂ　 １．８８Ｔａｍｏｌ　８５０−３０　７．４３　７．４３　７．４３ｆｇｅｐａ ｌ　Ｃｏ−６３０２，００２，００２，０ＯＡＭＰ−９５２，００２，００２， ００Ｔｉ−Ｐｕｒｅ　Ｒ−９０１１５０，００１５０，００１５０，００Ｈｕｂ ｅｒ　Ｃａｒｂ　Ｑ−３２５１２３，００１２３，００１２３，０ＯＮｕｏｓｅ ｐｔ−９５２，００２，００２，００これらを徹底的にプレミックス Ｈｕｂｅｒ　ＨＧ−９０スラリー、７０Ｘ　１２１．４７　１２３．７２　−５ ＡＭＨｒＤＥ　５８：Ｔ　６９．９７　−　−低オイル吸収ＳＡＭＳ　（表５− Ａ１例５）　−７０，８６−Ｏｐｔｉｗｈｉｔｅ　−−１３５，４０水　−一５ ６．０４ ２０分間高速分散 水　１５４．７０　１５４．７０　’１５４．７ＯＮａｔｒｏｓｏｌ　２５０　 ＭＢＲ１，００１，００１，００ＡＭＰ−９５１，００Ｌ、００　１．００Ｅｔ ｈｙｌｅｎｅ　Ｇｌｙｃｏｌ　２３．１３　２３．１３　２３．１３Ｔｅｘａｎ ｏｌ　７．９０　７．９０　７．９０ＵＣＡＲ３６７、５５χ　２２０．００　 ２２０．００　２２０．００１１３７．９４　１１４１．０Ｂ　１１３７．９４ Ｐ、Ｖ、Ｃ，、＄　５８．９　５８．９　５８．９注意：＊　米国特許第４，８ ６３．７９６号の例２に示されている。
■−ヱ且豊二 １皿！粁豊二　八　旦　旦 固形分　χ　４９．５５　４９．６１　４７．５４稠度　７７　８１　７１ 粉砕物Ｈｅｇｍａの粉末度　４　３．５　３．５監瓜ヱ土西ム豊血 正方向反射率、　Ｙ　ｆ！　χ　９１．５　９１．９　９１．１コントラスト比 　０．９８０　０．９８８　０．９７９色味反射率、　Ｙ　Ｗ　Ｘ　５０．７　 ５２．１０　４９．２相対色相強度χ　＋１０．８　−８．６Ｓｈｅｅｎ、Ｗｈ ｉｔｅ　５ｕｂｓｔｒａｔｅ、８５　”　２．８　４．３　２．６Ｇｌｏｓｓ、 Ｗｈｉｔｅ　５ｕｂｓｔｒａｔｅ、６０　＠２．８　３．０　２．７■上立 本研究においては、本発明による低オイル吸収性ＳＡＭＳ顔料（表４−Ａの反応 生成物＃１）が白色ゴム処方における明るさの高い補強充填剤として検討された 。本研究に用いられるゴム処方は白色側壁タイヤ用途に対するものの典型例であ る９本発明のスクリーニング処方の成分に関する特定の詳細は表１０−Ｂに示し である。
本発明のＳＡＭＳ生成物が、初めに生成されるものとして（例４により）、また ｐＨ！ｉ！整された形態で検討された。後者の生成物は十分な硫酸をＳＡＭＳ分 散フィルタケーキ材料に加えて６．２のスラリーｐＨを得、次に以前と同様にス プレィ乾燥することにより生成された。本発明のゴム研究において対照として用 いた充填剤はＳａｍｆｌｅｘ　５８５　（従来のＳＡＭＳ技術による）とＮｕｃ ａｐ　１００Ｗ　（高い明るさ、微粒度、メルカプトシラン改質カオリンクレイ ）を含有するものであった。全てのＳＡＭＳ材料はメルカプトシラン処理を行う ことなしに用いられた。各種テスト充填剤の物理的特性の比較結果を表１０−Ａ に要約する。
表１０−Ｂには、本研究からの物理的試験の結果を要約しである。
テストデータによると、ｐＨ６，２の新しいＳＡＭＳはＮｕｃａｐ　１００−の ものと等価な補強特性を与えた。未処理クレイに基づく生成物はメルカプト処理 クレイに等価なモジュラスおよび引裂特性を与え、これは非常に著しい、従来技 術のＳａｒｍｆｌｅｘ　５８５と比較すると、ｐＨ６，２の新しいＳＡＭＳはは るかに優れたモジュラスおよび引裂特性を示した０本発明の低オイル吸収ＳＡＭ ＳのｐＨ１１整は（処方ＢおよびＣと比較）硬化時間を望ましい状態に長くし、 かつ、モジュラスと引裂特性を改善するように思われた。ただし、モジュラスと 引裂特性は引張および伸び特性を犠牲にして得られた。特に注目すべき結果は、 その他の充填剤に比べて新しいＳＡＭＳ生成物（初めの、またはｐｉ調整された ）の光学的性能が優れていることであった。さらに、出発時の明るさが低いＳＡ ＭＳ充填材は、ゴム化合物の明るさおよび白色度において５ａａｆｌｅｘ　５８ ５に優り、これは非常に著しかった。この性能特徴はＴｉＯ□の伸び特性の優れ た能力に基づいて説明することができる。
要約すると、本発明からのＳＡＭＳ生成物の優れた補強および光学的性能特性は これらの材料を白色ゴム処方に対して非常に望ましい充填材にある。さらに、本 発明による新しいＳＡＭＳのより大きな補強特性はオイル吸収に基づ〈従来の構 造／性能の概念からは予測されないものである。
表１０−Ａ 白色側壁ゴム化合物における充填材として用いられるＳＡＭＳ生成物 特許第４．８６３．７９６号の例２による）ＳＡＭＦＬＥＸ５８５　９２．６　 ６０　１５０　１０．８　２．４３低オイル吸収ＳＡＭＳ　９１．８　８７　１ ０８　１０．６　２．５２低オイル　吸収ＳＡＭＳ （ｐＨ調整）　９１．８　８７　１０８　６．２　２．５２Ｎｕｃａｐ１００Ｗ 　８８．０　９５　４０　６．３　２．６０表１０−Ｂ 白色側壁ゴム化合物における ＳＡＭＳ充填材の性能比較 ヱー人−処−１テスト化合動 態−Ｊ”　ＡＢＣＤ 天然ゴムＳＭＲ−Ｌ　６０．０　６０．０　６０．０　６０．０Ｖｉｓｔａｌｏ ｎ　２５０４　２０．０　２０．０　２０．０　２０．０Ｃｈｌｏｒｏｂｕｔｙ ｌ　ＦＩＴ−１０６６２０，０２０，０２０，０２０，ＱＳＡＭＦＬＦＸ５８５ 　４７．０８　−　−　−低オイル吸収ＳＡＭＳ　４５．４０　−、　−低オイ ル吸収ＳＡＭＳ（ｐ）Ｉ調整）−４５，４Ｏ−Ｎｕｃａｐ　１００Ｗ　−−４４ ，００二酸化チタン（アナター七）　３５．００　３５．００　３５．００　３ ５．００Ｓｕｎｏｌｉｔｅ　２４０　２．５０　２．５０　２．５０　２．５０ Ｓｕｎｏｌｉｔｅ　６６６　２．５０　２．５０　２．５０　２．５０ステアリ ン＃　１．００　１．００　１．００　１．００群青　０．２０　０．２０　０ ．２０　０．２０酸化亜鉛　５．００　５．００　５．００　５．００硫黄　０ ．５０　０．５０　０．５０　０．５０Ｖｕｌｔａｃ　１．２５　１．２５　１ ．２５　１．２５Ａｌｔａｘ　Ｏ，７５０，７５０，７５０，７５全質量”　１ ９５．７８　１９４．１０　１９４．１０　１９２．７０注意二＊　成分レベル はゴム１００あたりの部（ｐｈｒ）を用いて規定される。
傘車　最終ゴム処方において一定比重を維持するために充填剤レベルが調節され た。
本率率　充填剤の詳細は表１０−Ａを参照のこと。
レオメータ（Ｔ−９０％、＋ｓｉｎ、）　６．００　６．４５　１６．４５　１ ７．００ヂユロメータ　（Ａ）、ｐｔｓ、　５４　５６　５５　５４引張強さ　 ｐｓｉ　２０２０　２１３０　２０５０　２０９０伸び、χ　７１０　６８０　 ６００　５９０ｔ９ｚ５ス　ａ　１００１　Ｅ、ｐｓｉ　１８０　２００　２４ ０　２２０モ５ｘ？Ｘ　ａ　２００２　Ｅ、ｐｓｉ　２９＜）　３４０　４５０ 　４４０モジユラＸ　ａ　３００Ｘ　Ｅ、ｐｓｉ　４１０　４８０　６７０　６ ８０引裂　Ｄｉｅ　’Ｃ”、　ｐｌｉ　１６２　１８３　１９４　２０１比重± ０．０２　１．３２　１．３２　１．３２　１．３２化合物明るさ、χ　７８． ２　８０．２　８１．４　７９．０化合物白色度、Ｗ、１．　７７．０　８１． ０　８０．７　７５．７国際調査報告 フロントページの続き （５１）　Ｉｎｔ、Ｃ１，Ｓ　識別記号　庁内整理番号Ｃ０９Ｄ　７／１２　Ｐ ＳＬ　７２１１−４ＪＤ２１Ｈ１７／６７ Ｉ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １．酸化物成分による実験式： （０．０１−０．５）Ｎａ２Ｏ：Ａｌ２Ｏ３：（２．０１−３．０）ＳｉＯ２： （１．０−３．０）Ｈ２Ｏを有するアルミノケイ酸ナトリウム顔料であって、ケ イ酸ナトリウム（Ｂ）対クレイ（Ｃ）の比が０．１：１ないし０．５：１である 水性媒体中においてケイ酸ナトリウムとクレイの本然反応により生成され、 少なくとも２．０ｍｌ／ｇｍのポア容積構造と、比較的狭いポアサイズ分布と、 約１１５ｇｍ／１００ｇｍより少ないオイル吸収およびＸ線セディグラフにより 決定された０．５−０．７の平均粒径とを有することを特徴とし、 前記水熱反応は、 （０．２−０．５）Ｎａ２Ｏ：Ａｌ２Ｏ３：（２．３０−２．８３）ＳｉＯ２か らなるバッチ反応混合物を含む注意深く制御された組合わせ反応条件を用いて行 われるアルミノケイ酸ナトリウム顔料。 ２．バッチ反応におけるＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏモル比が０．１：１から３．３３： １の範囲にあり、さらにポア容積が２．５ｍｌ／ｇｍ以上である請求項１記載の アルミノケイ酸ナトリウム顔料。 ３．反応に際して、使用されるケイ酸塩は高モル比のケイ酸塩であり、さらにＢ ／Ｃモル比が０．２から０．３の範囲にある請求項２記載のアルミノケイ酸ナト リウム顔料。 ４．Ｂ／Ｃ比が０．３から０．５の範囲にあり、また出発ケイ酸塩のＳｉＯ２／ Ｎａ２Ｏモル比が１．０から１．９の範囲にあり、さらにオイル吸収量が３０ｇ ｍ／１００ｇｍから１１５／１００ｇｍの範囲にある請求項２記載のアルミノケ イ酸ナトリウム顔料。 ５．ケイ酸ナトリウム（Ｂ）対クレイ（Ｃ）のモル比が０．１ないし０．５にお ける水熱反応条件の下でのＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏモル比が１．０ないし３．３３の ケイ酸ナトリウムの反応からなり、この反応はバッチ反応混合物 （０．２−０．５）Ｎａ２Ｏ：Ａｌ２Ｏ３：（２．３０−２．８３）ＳｉＯ２を 用いて行われるアルミノケイ酸ナトリウムの生成方法。 ６．反応の間、反応固体は１０から１４ｗｔ％の範囲にある請求項５記載の方法 。 ７．反応が充分な蒸気をリアクタに加えることにより、リアクタ圧力を５５ｐｓ ｉまで上昇させるのに充分な蒸気圧の下で１０分から４５分の期間を越える範囲 の熱反応条件を確立するように行われる請求項５記載の方法。 ８．バッチ反応におけるＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏモル比が、それぞれ０．１：１から ３．３３：１の範囲にある請求項５記載の方法。 ９．ケイ酸ナトリウム（Ｂ）とカオリンクレイ（Ｃ）とのＢ／Ｃ比が０．１：１ ないし０．５：１における水熱条件下の反応により生成した構造化集塊物からな る複合生成物であって、前記構造化集塊物は、 （ａ）これらの構造化集塊物内の微小空隙の和が２．０ｍｌ／ｇｍより大きな全 ポアサイズと、 （ｂ）０．２から０．７ミクロンのポア径サイズを有し、該ポア径サイズが１． ５の屈折率を有する多孔性材料に対する効率的な光散乱にとって最適多孔度の近 くにある前記構造化集塊物内の微小空隙からなるポア容積と、 （ｃ）１１５ｇｍ／１００ｇｍより少ないオイル吸収と、（ｄ）粒子の８６％が ２ミクロンより小さくて、集塊化粒度が約０．５から０．７ミクロンであること 、 を特徴とする複合生成物。 １０．効率的な可視光散乱に対する０．３ミクロンの最適多孔度設計の近くに中 心のあるポアサイズ分布を有するアルミナケイ酸ナトリウム顔料の調製方法であ って、 （ａ）セディグラフ測定に基づいて約０．２ないし０．６ミクロンの平均最終粒 度を有するカオリンクレイ反応材を選択すること、（ｂ）約１．０：１ないし３ ．３３：１のＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏモル比を有するケイ酸ナトリウム溶液を用意す ること、 （ｃ）水性媒体中でケイ酸ナトリウム（Ｂ）に対するカオリンクレイ（Ｃ）の比 が０．１：１ないし０．５：１であり、また、バッチ反応混合物が （０．２−０．５）Ｎａ２Ｏ：Ａｌ２Ｏ３：（２．３０−２．８３）ＳｉＯ２で あるように、カオリンクレイをケイ酸ナトリウム溶液と混合すること、 （ｄ）蒸気を存在させて１００から１５０ｐｓｉｇの範囲の圧力および最高１７ ５℃までの温度に加熱して水熱条件の下で前記混合物を反応させること、 （ｅ）ケイ酸ナトリウムに対して十分な期間前記反応を継続してカオリンクレイ と反応させ、かつ集塊化された小さく平らなプレートレットからなる構造化集塊 物を形成し、プレートレットがアモルファス非分散性ケイ酸ナトリウムクレイ反 応生成物の集積した周辺領域を有すると共に一次粒子が一般に不規則な形態ない し擬似六角形状板であり、前記構造化集塊物は、（１）１１５ｇｍ／１００ｇｍ より少ないオイル吸収と、（２）２ミクロンより小さくて粒子の８５％が約０． ５〜０．７ミクロンである集塊化粒度と、 （３）２．０ｍｌ／ｇｍより大きな全ポア容積と、さらに、（４）前記構造化集 塊物内の０．２ないし０．７ミクロンのポア径を有する微小空隙からポア容積が 構成される、という特性を備えており、前記全ポア容積（３）が前記構造化集塊 物内に含有される微小空隙の全体和で実質的に表わされるアルミノケイ酸ナトリ ウム顔料の調製方法。 １１．有効な可視光散乱に対する最適波長範囲と同等の大きさの空隙径の測定ミ クロン値を有する微小空隙の和により表わされるポア容積を有する顔料の調製方 法であって、（ａ）所定の屈折率を有する多孔性クレイ媒体の最適散乱効率を決 定すること、 （ｂ）効率的な可視光散乱に対する最適波長範囲に必要な微小空隙のミクロンサ イズと同等のミクロンで表わした平均最終粒度を有する前記所定の屈折率のクレ イ出発材料を選択すること、（ｃ）水熱条件の下、水性媒体中でケイ酸ナトリウ ム溶液（Ｂ）を前記クレイ（Ｃ）と反応させて集塊化生成物を生成すること、（ ｄ）集塊化された小さな平坦プレートレットからなり、前記集塊化生成物はクレ イ出発材料の粒度と同等の集塊粒度を有し、効率的な可視光散乱に対する最適波 長範囲を有する顔料のポア容積に同等の、前記集塊物中の粒子間の微小空隙の和 により表わされる全ポア容積とを有する集塊化反応生成物を回収すること、から なる顔料調製方法。 １２．顔料または充填剤として請求項１のアルミノケイ酸ナトリウムを含有する 紙料組成物。 １３．塗料顔料として請求項１のアルミノケイ酸ナトリウムを含有する塗料組成 物。 １４．補強用顔料として請求項１のアルミノケイ酸ナトリウムを含有するコム組 成物。
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