(57)【要約】  本発明は、ケイ素を含有するデンプンの複合体、特にデンプンシリカ複合体及びデンプンケイ酸塩複合体、その製造方法、並びに、紙及び厚紙の充填剤として並びにコーティング顔料としてのその使用に関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
デンプンと、シリカ及び／又はケイ酸塩とを含むことを特徴とする、ケイ素を含有するデンプンの複合体。
【請求項２】
前記複合体が、シリカ及び／又はケイ酸塩が上に沈降しているデンプン粒子を含むことを特徴とする請求項１に記載の複合体。
【請求項３】
前記デンプンがアニオン性又は天然又はカチオン性であり、好ましくは、アニオン性の顆粒状デンプンであることを特徴とする請求項１又は２に記載の複合体。
【請求項４】
前記ケイ酸塩が、アルカリ土類金属ケイ酸塩、アルカリ金属ケイ酸塩、アルカリ土類金属アルミニウムケイ酸塩、アルカリ金属アルミニウムケイ酸塩、これらの変性物、上記化合物の混合塩及び組み合わせから成る群から選択され、前記シリカが、沈降二酸化ケイ素から成る群から選択されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の複合体。
【請求項５】
前記複合体が、１０〜９５重量％、好ましくは５０〜８０重量％のシリカ及び／又はケイ酸塩を含有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の複合体。
【請求項６】
デンプン及び任意で補助塩を含有する懸濁液が、沈降化合物を含有する水溶液に添加された後、ケイ素化合物の水溶液並びに任意で沈降化合物及び／又は酸の水溶液がその混合物に添加され、次に、こうして調製されたスラリーのｐＨが、必要であれば７又はそれ以下に調整されることを特徴とする、ケイ素を含有するデンプンの複合体の製造方法。
【請求項７】
前記沈降化合物が、シリカの沈降のために、無機酸及び二酸化硫黄から成る群から選択され、ケイ酸塩の沈降のために、無機酸及びアルカリ土類金属、アルカリ金属、土類金属、並びに硫酸塩、亜硫酸塩、硝酸塩、並びに亜鉛及びアルミニウムの塩、並びに硫酸アンモニウム塩から成る群から選択されることを特徴とする請求項６に記載の製造方法。
【請求項８】
前記ケイ素化合物が、ケイ酸塩を沈降させるために、沈降シリカ、アルカリ金属及びアルカリ土類金属ケイ酸塩、アルカリ金属及びアルカリ土類金属アルミニウムケイ酸塩、並びに前記混合塩の炭酸カルシウム及び炭酸マグネシウム、並びに前記組み合わせから成る群から選択され、シリカを沈降させるために、アルカリ金属及びアルカリ土類金属ケイ酸塩から成る群から選択されることを特徴とする請求項６又は７に記載の製造方法。
【請求項９】
前記補助塩が、アルカリ土類金属の塩及び水酸化物、好ましくはマグネシウム及びカルシウムの塩化物、硫酸塩、炭酸塩、及び水酸化物から成る群から選択されることを特徴とする請求項６〜８のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項１０】
前記デンプンがアニオン性又は天然又はカチオン性であり、好ましくは、アニオン性の顆粒状デンプンであることを特徴とする請求項６〜９のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項１１】
請求項１〜５のいずれか一項に記載のケイ素を含有するデンプンの複合体の、紙又は厚紙の充填剤としての使用。
【請求項１２】
請求項１〜５のいずれか一項に記載のケイ素を含有するデンプンの複合体の、紙及び厚紙のコーティング顔料としての使用。
【請求項１３】
請求項１〜５のいずれか一項に記載のケイ素を含有するデンプンの複合体がパルプに添加された後、従来の紙の製造が行なわれることを特徴とする紙又は厚紙の製造方法。
【請求項１４】
請求項１〜５のいずれか一項に記載のケイ素を含有するデンプンの複合体が、懸濁液として、あるいはコーティングの補助剤と混合されて、既知の方法により紙又は厚紙ウェブ上に施されることを特徴とする紙又は厚紙のコーティング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［発明の分野］
本発明は、ケイ素を含有するデンプンの複合体、特にデンプンシリカ複合体及びデンプンケイ酸塩複合体、その製造方法、並びに、紙及び厚紙(board)の充填剤として並びにコーティング顔料としてのその使用に関する。さらに、本発明は、紙及び厚紙の製造方法並びに紙のコーティング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
［従来技術］
従来、紙及び厚紙の製造では、その光散乱係数等の光学特性を改善するために鉱物充填剤及び合成充填剤の両方が使用されている。紙及び厚紙の製造では、不透明度及びその他の光学特性を改善するために、カオリン、クレイ、粉砕又は沈降炭酸カルシウム、二酸化チタン、又は沈降ケイ酸塩等の微細分散した鉱物顔料がパルプに添加される。鉱物顔料の割合が増大すると光学特性は通常改善されるが、強度特性は低下する。当該分野では、カルボキシメチルセルロース、及びＰＡＭ、ＰＶＡを含む合成ポリマー、並びにラテックス等の乾燥強度添加剤も使用される。これらをより高い濃度で使用すると操作上の問題が生じ、したがって、その適用性が制限される。
【０００３】
紙及び厚紙の製造において、主に製品の強度特性を改善するために、通常、デンプンが水溶液としてパルプに添加される。しかしながら、操作上の問題及びコストのために、デンプンを多量に使用することはできない。
【０００４】
紙の強度特性はパルプの叩解及び微粉の添加によって改善することもできるが、不透明度の低下をもたらすことが多い。さらに、いずれも場合も、脱水が問題となる可能性がある。
【０００５】
国際公開第９９／１６９７２号には、紙及び厚紙の強度を改善するために、デンプンと組み合わせたアルカリ金属ケイ酸塩、特にケイ酸ナトリウムの使用が開示されている。ケイ酸塩及びデンプンはいずれも、ウェブを形成する前にウェットエンドにおいて、微細分散した形態で繊維懸濁液に添加される。デンプンは加熱されておらず、アルカリケイ酸塩は、ウェットエンド温度において水に不溶性であるとともに、乾燥セクションで遭遇する温度においてのみ可溶性であるケイ酸塩から選択される。
【０００６】
英国特許第２２２３０３８号は、３５℃よりも低い温度で水に不溶性のデンプン粒子を、凝集剤、好ましくはポリアクリルアミド及び充填剤粒子と共に水溶液中に含む、紙及び厚紙を製造するための組成物を提示している。炭酸カルシウム等の従来の鉱物充填剤が、適切な充填剤として言及されている。この組成物では、より多量の充填剤を紙の中に取り込むことができ、したがって、所定の強度レベルに対するその明るさ及び不透明度が改善される。
【０００７】
米国特許第６，６２３，５５５号には、沈降炭酸カルシウム（ＰＣＣ）及びケイ酸塩からの複合顔料の調製方法が記載されている。複合顔料は、石灰乳の炭酸塩化により得られる沈降炭酸カルシウムを含有する水性媒体に、可溶性ケイ酸塩化合物を導入することによって製造される。反応混合物を炭酸塩化する、すなわち反応混合物中にＣＯ２をバブリングすることによりこうして形成された炭酸カルシウム上に、不溶性ケイ素化合物が沈降される。
【０００８】
例えば、不透明度及び光散乱係数を含む光学特性、並びにスコットボンド値と呼ばれることも多い結合強度は、印刷紙の最も重要な特性のうちのいくつかである。厚紙及び紙、特にグラフィック紙では一般に、光学特性及び強度特性を同時に改善することが必要とされている。
【０００９】
エネルギー生産のための無機鉱物顔料を含有する古紙の焼却は多量の灰分をもたらし、その処分は問題を引き起こす。欧州連合内では、２０１０年までに達成すべきエネルギー生産全体におけるバイオエネルギーの割合に関する目標が設定されている。目標を達成するためには、紙及び厚紙においてできるだけ多くの再生可能な有機材料を使用することも望ましい。
【００１０】
上記で述べたことに基づいて、その光学特性及び強度特性を同時に改善することができ、紙及び厚紙中の再生可能で可燃性（compustible）の有機材料の割合を増大させることができる、紙及び厚紙のための新規の充填剤及びコーティング顔料が明らかに必要とされている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
［発明の目的］
本発明の目的は、ケイ素を含有するデンプンの新規の複合体、特にデンプンシリカ複合体及びデンプンケイ酸塩複合体を提供することである。
【００１２】
本発明のもう１つの目的は、ケイ素を含有するデンプンの複合体、特にデンプンシリカ複合体及びデンプンケイ酸塩複合体の製造方法を提供することである。
【００１３】
さらに、本発明の他の目的は、紙及び厚紙の製造における、紙及び厚紙の充填剤としての、並びにコーティング顔料としての、ケイ素を含有するデンプンの複合体、特にデンプンシリカ複合体及びデンプンケイ酸塩複合体の使用である。
【００１４】
本発明のさらに他の目的は、紙及び厚紙の製造方法を提供することである。
【００１５】
さらに、本発明の他の目的は、紙及び厚紙のコーティング方法を提供することである。
【００１６】
本発明によるケイ素を含有するデンプンの複合体、特にデンプンシリカ複合体及びデンプンケイ酸塩複合体、その製造方法、その使用、紙及び厚紙のコーティング方法、並びに紙及び厚紙の製造方法の独特な特徴は、添付の特許請求の範囲において提示される。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
［発明の概要］
本発明は、ケイ素を含有するデンプンの複合体、特に、デンプン並びにシリカ及び／又はケイ酸塩を含むデンプンシリカ複合体及びデンプンケイ酸塩複合体に関する。本発明のデンプンシリカ複合体及びデンプンケイ酸塩複合体は、シリカ及び／又はケイ酸塩をデンプン上に沈降させることによって製造することができる。こうして得られるデンプンシリカ複合体及びデンプンケイ酸塩複合体は、従来の充填剤と比較して製品の光学特性及び強度特性を同時に改善するために、紙及び厚紙の充填剤として使用することができる。さらに、本発明の複合体は、紙及び厚紙のコーティング顔料として使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
［発明の詳細な説明］
驚くことに、本発明の手順によって、従来技術の解決法に関連する問題が回避、あるいは少なくとも実質的に低減され得ることが分かった。本発明は、シリカ及び／又はケイ酸塩がデンプン上に沈降され、その結果、コーティング顔料及び充填剤の両方として紙及び厚紙の製造に適切なデンプンシリカ複合体及び／又はデンプンケイ酸塩複合体をもたらすことができるという事実に基づく。
【００１９】
本発明の複合体において使用すべきデンプンは、大麦、オート麦、米又はトウモロコシデンプン等の植物性デンプン又はこれらの混合物である。デンプンのゼラチン化温度は、少なくとも５０℃である。デンプンは、天然デンプン、アニオン性デンプン、カチオン性デンプン及びこれらの混合物から成る群から選択され、好ましくはデンプンはアニオン性デンプンである。デンプンは好ましくは顆粒状粒子から成り、粒の平均粒径は、通常３〜２０μｍの間で様々である。
【００２０】
ケイ酸塩は、アルカリ土類金属ケイ酸塩、アルカリ金属ケイ酸塩、アルカリ土類金属及びアルカリ金属アルミニウムケイ酸塩等の金属ケイ酸塩、並びにアルカリ土類金属塩及び水酸化物との混合塩を含むこれらの変性物、さらに上記化合物の混合塩及び組み合わせから成る群から選択される。ケイ酸塩は、好ましくは、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸ナトリウムアルミニウム、ケイ酸ナトリウムマグネシウム、ケイ酸ナトリウム又はケイ酸アルミニウムであり、特に好ましくはケイ酸ナトリウムアルミニウムである。
【００２１】
シリカは、沈降二酸化ケイ素から成る群から選択される。
【００２２】
本発明によると、シリカ及びケイ酸塩の組み合わせが使用されてもよい。
【００２３】
本発明の複合体は、１０〜９５重量％、好ましくは５０〜８０重量％のシリカ及び／又はケイ酸塩を含有する。
【００２４】
本発明のデンプンシリカ複合体及び／又はデンプンケイ酸塩複合体の製造方法において、シリカ及び／又はケイ酸塩は、デンプン粒子上に沈降される。このために、ケイ素化合物は適切な沈降化合物と反応させられ、デンプン粒子上での沈降が可能になる。
【００２５】
シリカの沈降
二酸化ケイ素又はシリカ（ＳｉＯ２）を、例えば、以下の反応式（１）に従って沈降させることができる。適切なケイ素化合物、すなわち卑金属（basic metal）ケイ酸塩、及び典型的なケイ酸ナトリウム（水ガラス）の水溶液を、沈降化合物、この場合には鉱酸、通常はＨ２ＳＯ４と反応させる。
［Ｎａ２Ｏ：ｘＳｉＯ２］＋Ｈ２ＳＯ４→ｘＳｉＯ２＋Ｎａ２ＳＯ４＋Ｈ２Ｏ    （１）
【００２６】
また、沈降シリカは、アルカリ金属ケイ酸塩と、亜硫酸又は二酸化硫黄とを反応させることによって得られる。加えて、アルカリ金属亜硫酸塩又は亜硫酸水素塩の水溶液が形成される。
【００２７】
ケイ酸塩の沈降
合成ケイ酸塩は、ケイ素化合物と沈降化合物とを反応させることによって得られる。沈降化合物は、反応中にその場で形成されてもよい。この結果は、ケイ酸ナトリウムアルミニウム、ケイ酸カルシウム及びケイ酸アルミニウム等のケイ酸塩である。これらのうち、特にケイ酸ナトリウムアルミニウムが製紙において最も一般的に使用される。
【００２８】
適切なケイ素化合物には、沈降シリカ、アルカリ土類金属ケイ酸塩及びアルカリ金属ケイ酸塩、アルカリ土類及びアルカリ金属アルミニウムケイ酸塩等の金属シリカ（metal silicas）、並びにアルカリ土類金属塩及び水酸化物との混合塩を含むこれらの変性物、さらに上記化合物の混合塩及び組み合わせが含まれる。
【００２９】
ケイ酸塩、例えばケイ酸ナトリウムアルミニウムは、以下の反応式（２）に従って沈降され得る。硫酸アルミニウム又はミョウバンは、ケイ酸ナトリウム水溶液と反応する。
［Ｎａ２Ｏ：ｘＳｉＯ２］＋Ａｌ２（ＳＯ４）３→
Ｎａ２Ｏ・Ａｌ２Ｏ３・４［ｘＳｉＯ２］・４〜６Ｈ２Ｏ＋Ｎａ２ＳＯ４      （２）
【００３０】
あるいは、アルカリ金属ケイ酸塩は、亜硫酸アルミニウム水溶液を用いて反応され、沈降したアルカリ金属アルミニウムケイ酸塩と、反応の最終段階のｐＨ値に応じてアルカリ金属の亜硫酸塩又は亜硫酸水素塩を含有する水相とをもたらすことができる。
【００３１】
沈降したアルカリ金属アルミニウムケイ酸塩は、二酸化硫黄、亜硫酸溶液、又は硫酸溶液の存在下でアルカリ金属ケイ酸塩の溶液をアルカリ金属アルミン酸塩で処理することによっても得られる。さらに、アルカリ金属亜硫酸塩を含有する水相が得られる。この場合、亜硫酸アルミニウム沈降試薬は、反応中にその場で形成される。
【００３２】
ケイ酸亜鉛は、ケイ酸ナトリウム溶液及び塩化亜鉛溶液を混合すると共に、反応の最終段階で塩化亜鉛溶液の代わりに硫酸溶液を用いることによって沈降され得る。
【００３３】
本発明の方法では、沈降化合物を含有する水溶液に、デンプンを含有する懸濁液が添加され、任意で、補助剤として別の塩が添加されてもよく、その後、ケイ素化合物水溶液、及び任意で沈降化合物水溶液又は鉱酸水溶液が混合物に添加され、次に、こうして調製されたスラリーのｐＨが、必要であれば７又はそれ以下に調整される。
【００３４】
シリカの沈降のために、沈降化合物は、無機酸及び二酸化硫黄、好ましくは硫酸、亜硫酸及び二酸化硫黄から成る群から選択される。
【００３５】
ケイ酸塩の沈降のために、沈降化合物は、無機酸及びアルカリ土類金属、アルカリ金属、土類金属、亜鉛及びアルミニウムの塩、好ましくは硫酸塩、亜硫酸塩、硝酸塩及び硫酸アンモニウム（ammoniumsulfate）塩から成る群から選択される。特に好ましくは、沈降は、二酸化硫黄、亜硫酸又は硫酸の存在下で、硫酸アルミニウム、亜硫酸アルミニウム又はアルカリ金属アルミン酸塩を用いて実行される。あるいは、沈降は、塩化亜鉛を用い、反応の最終段階で前記塩化亜鉛の代わりに硫酸溶液を用いて実行されてもよい。
【００３６】
補助剤として使用すべき塩は、アルカリ土類金属の塩及び水酸化物から成る群から選択される。適切な塩には、マグネシウム及びカルシウム等のアルカリ土類金属の塩化物、硫酸塩及び炭酸塩が含まれる。好ましくは水酸化マグネシウムが使用される。
【００３７】
ケイ酸塩の沈降のために、ケイ素化合物は、沈降シリカ、アルカリ金属及びアルカリ土類金属ケイ酸塩、アルカリ金属及びアルカリ土類金属アルミニウムケイ酸塩、並びにアルカリ土類金属塩及び水酸化物との混合塩を含むこれらの変性物、さらに上記化合物の混合塩及び組み合わせから成る群から選択される。
【００３８】
シリカの沈降のために、ケイ素化合物は、アルカリ金属及びアルカリ土類金属ケイ酸塩から成る群から選択される。
【００３９】
本発明の方法では、通常は酸性範囲のｐＨを有する沈降化合物の水溶液が調製された後、デンプンが分散された懸濁液が添加される。最後に、沈降される化合物の水溶液、及び沈降化合物の水溶液、及び／又は反応混合物のｐＨを７又はそれ以下、好ましくは４〜７の範囲内に調整するための酸が、同時に添加される。
【００４０】
本発明の好ましい実施形態では、沈降化合物（硫酸アルミニウムＡｌ２（ＳＯ４）３×１４,３Ｈ２Ｏ））は、１０℃〜９０℃、好ましくは３０℃〜６０℃の範囲の温度を有する過剰な量の水に溶解される。次に、過剰な量の水に分散された顆粒状デンプンが溶液に添加される。このように調製された懸濁液に、沈降を改善するために塩、好ましくは水酸化マグネシウムが補助剤として任意で添加されてもよく、その後、混合物は、１０℃〜９０℃の範囲の温度で攪拌される。
【００４１】
沈降される化合物（金属ケイ酸塩、この場合にはケイ酸ナトリウム（Ｎａ４ＳｉＯ４））及び沈降化合物（硫酸アルミニウム）の水溶液は、次に懸濁液に添加される。次に、所望のケイ素化合物（ケイ酸ナトリウムアルミニウム）が前記デンプン顆粒上に沈降し、デンプンケイ酸塩複合体を含有する懸濁液がもたらされる。懸濁液の粘度は、水を添加することによって適切に調整される。懸濁液のｐＨ値は、沈降化合物（硫酸アルミニウム）によって７又はそれ以下、好ましくは４〜６に調整される。懸濁液は、さらなる処理／ろ過／乾燥を行なうことなくそのまま使用されてもよいし、任意で、ろ過、洗浄及び乾燥されてもよい。必要であれば、例えば研削によって粒径を最適化してもよい。所望される場合には、分散剤等の補助剤が懸濁液に添加されてもよい。
【００４２】
本発明によるケイ素を含有するデンプン複合体、特にデンプンシリカ複合体及び／又はデンプンケイ酸塩複合体は、紙及び厚紙の充填剤として使用することができる。本発明の複合体は、上質紙と、機械パルプを含有する紙、例えばＬＷＣ、ＭＷＣ、及びＳＣとの両方に適切な充填剤である。
【００４３】
本発明のデンプンシリカ複合体及び／又はデンプンケイ酸塩複合体は、機械パルプを含有する紙、例えばＬＷＣ印刷紙のためのコーティング顔料として、さらに厚紙、例えばＦＢＢ厚紙のためのコーティング顔料としても使用することができる。
【００４４】
紙又は厚紙を製造する本発明の方法では、紙及び厚紙中の充填剤含量、すなわち、１重量％〜５０重量％の範囲である紙又は厚紙中のデンプンシリカ複合体及び／又はデンプンケイ酸塩複合体の量を得るために、紙及び厚紙の製造中に、押圧セクションの上流側のシステムの適切な地点において、好ましくは短い循環で、そして特に好ましくは混合ポンプの吸引側等のヘッドボックスの近く、あるいはヘッドボックスの供給ポンプの近くで、デンプンシリカ複合体及び／又はデンプンケイ酸塩複合体がパルプに添加され、その後、従来の方法で、紙又は厚紙の製造が完了される。次に、デンプンは、乾燥セクションで受ける温度でゼラチン化され、したがってシリカ／ケイ酸塩粒子を紙又は厚紙に結合させる。接触乾燥、すなわちシリンダー乾燥のように従来どおりに乾燥を行なうことができ、シリンダーの表面温度は通常１００℃〜１６０℃であるが、乾燥は、他の乾燥方法を用いて実行されてもよい。
【００４５】
紙をコーティングする本発明の方法では、デンプンシリカ複合体及び／又はデンプンケイ酸塩複合体は、上記の懸濁液の形態でそのまま適用されるか、あるいはコーティング顔料において使用されるデンプン又はラテックス等の既知のバインダー、カルボキシメチルセルロース等の増粘剤もしくはその他の添加剤との混合物として適用され、通常は８０重量％〜９５重量％の範囲であるコーティングペースト中の顔料の割合が得られる。紙又は厚紙ウェブにおける適用は、任意の既知のコーティング方法で実行され得る。
【００４６】
本発明のデンプンシリカ複合体及びデンプンケイ酸塩複合体は、従来技術の既知の充填剤及びコーティング顔料と比較して、いくつかの利点に関連する。同時に、紙及び厚紙の特性、特に光散乱係数等の光学特性、並びに結合強度及び引張指数値等の強度特性の重要な釣合いは、複合体によって有利に影響され得る。さらに、複合体を用いることにより紙及び厚紙の坪量は減少され得る。デンプン粒子を含有する懸濁液の粘度は、加熱したデンプンの粘度よりも低い。本発明のデンプン複合体では、乾燥強度添加剤として通常使用されるパルプデンプンの使用量を低減することが可能である。したがって、強度及び脱水特性の釣合いに関する利点も達成され得る。
【００４７】
本発明の複合体では、紙及び厚紙中の再生可能な有機材料の割合を増大させ、もはや再生利用できない紙及び厚紙の燃焼による利用を改善することが可能である。ＥＵ内では、堆肥化可能な材料の埋立地への処分は、将来禁止されるであろう。したがって、廃棄物処分の代わりに燃焼が重要であろう。
【００４８】
次に、本発明を以下の実施例によって説明するが、これらの実施例でその範囲を限定することは望まない。
【実施例１】
【００４９】
デンプンケイ酸塩複合体の調製
４ｌの結晶化容器内でデンプン粒上にケイ酸塩を沈降させることによって、デンプンケイ酸塩複合体を実験室規模で調製した。添加の前に試薬の温度を等しくし、反応の間、反応混合物のｐＨを測定した。６．６ｇの硫酸アルミニウム、及び１，０００ｇの脱イオン水、１５０ｇの脱イオン水中に分散された３１ｇのアニオン性デンプン粒、さらに１．１ｇの水酸化マグネシウムを結晶化容器中に添加した。混合物を４０℃で混ぜた。次に、３８８．６ｇの脱イオン水中に溶解した４１４ｇのケイ酸ナトリウム及び６７．４ｇの硫酸アルミニウムを、４０℃の初期温度で５分の間に同時に混合物に添加し、その後４０℃で混合物を攪拌した。反応の間、ゲル化を回避するためにｐＨを７又はそれ以下の値に調整した。沈降したケイ酸ナトリウムアルミニウムをろ過した。こうして調製されたケイ酸ナトリウムアルミニウムデンプン複合体のＳＥＭ画像は添付の図１ａ及び図１ｂに提示され、デンプン粒上に沈降したケイ酸塩粒子が明白に示される。レーザー回折法によって、複合体の粒径を決定した。平均粒径は約３０μｍであり、大きさは、凝集粒子を含めて、２μｍ〜３００μｍの範囲であった。複合体は、８０重量％のケイ酸ナトリウムアルミニウム及び２０重量％のデンプンを含有していた。
【実施例２】
【００５０】
天然顆粒状デンプンを用いて、ナトリウムアルミニウムデンプン複合体を実施例１と同様に調製した。得られた複合体のＳＥＭ画像は、添付の図２において提示される。
【実施例３】
【００５１】
紙の充填剤としてのデンプンケイ酸塩複合体の使用
７０％の漂白したカバノキ（birch）パルプと、３０％の漂白した針葉樹パルプとを含有するパルプからシートを製造し、当該シートは、１）アニオン性デンプンから調製された本発明の複合充填剤を含有するか、あるいは２）アニオン性デンプンから調製された本発明の複合充填剤を含有し、さらに熱処理された。３）充填剤を含まないシート、及び４）充填剤として市販の沈降ケイ酸塩を含有するシートをそれぞれコントロールとして使用した。標準ＳＣＡＮ  Ｃ２６：７６に従って６０ｇ／ｍ２の坪量を有するシートを調製した。コントロールシート中の鉱物充填剤の含量は、６重量％及び１４重量％であった。複合充填剤では、全充填剤含量は７．５重量％及び１７．５重量％であった。いくつかのシート（２）を、従来の条件下で乾燥させる前に９０℃で１０分間熱処理した。ＳＣＡＮ−Ｐ８：９３、ＴＡＰＰＩ  Ｔ  ５６９及びＳＣＡＮ−Ｐ６７：９３の方法を用いて、光散乱係数、スコットボンド値としての結合強度、及び引張指数値を決定した。図３は、光散乱係数を結合強度の関数としてグラフで示している。この図は、本発明の複合充填剤を用いることによって、光散乱係数及び結合強度の両方が同時に改善され得ることを明白に示す。図４は、光散乱係数を引張指数の関数として示している。これから、引張指数及び光散乱係数の両方を同時に改善できることが分かるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１ａ】アニオン性デンプンを用いて調製された本発明によるデンプンケイ酸塩複合体のＳＥＭ画像を示す。
【図１ｂ】アニオン性デンプンを用いて調製された本発明によるデンプンケイ酸塩複合体のＳＥＭ画像を示す。
【図２】天然デンプンを用いて調製された本発明によるデンプンケイ酸塩複合体のＳＥＭ画像を示す。
【図３】光散乱係数を結合強度の関数として示すグラフである。
【図４】光散乱係数を引張指数の関数として示すグラフである。
【図１ａ】
2008503630.tif 000002
【図１ｂ】
2008503630.tif 000003
【図２】
2008503630.tif 000004
【図３】
2008503630.tif 000005
【図４】
2008503630.tif 000006
【国際調査報告】
2008503630.tif 000007
2008503630.tif 000008