【手続補正書】
【提出日】平成21年8月29日(2009.8.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９８】
＜試験方法１＞
メタカオリンテスト条件
試料１：コート紙１０gを燃焼し、集まった灰を更にるつぼに入れ摂氏６００℃以上で完
全燃焼させ残った灰中の無機質を回収し、無機質中のメタカオリン化した灰成分に本発明
を適用する。灰分は２．５g発生した。
コート紙を燃焼したものは、ペーパースラッジを燃焼したものと同じである。
灰の白色度はＪＩＳ８０度以上のコート紙を基準と比較し、灰色に色相が変化し、そのま
までは製紙原料として使用できないものであった。
試料２：石炭１０gを燃焼し、集まった灰を更にるつぼに入れ摂氏６００℃以上に完全燃
焼させ残った灰中の無機質を回収し、無機質中のメタカオリン化した灰成分に本発明を適
用する。灰分は１．５g発生した。
灰の白色度はＪＩＳ８０度以上のコート紙を基準と比較し、灰色に色相が変化し、そのま
までは製紙原料として使用できないものであった。
試薬  ：ａ蒸留水    （市販品）
ｂ〜ｄ強誘電体試薬
ｂウレア      （市販品）  純度９９重量％以上無色結晶を蒸留水で１６．７重量％水溶
液にして使用。
大洋製薬株式会社製
ｃエタノール（市販品）  純度９９．５重量％以上無色液体
健栄製薬株式会社製
ｄグリセリン＋エタノール混合液(市販品)  無色液体  液体歯磨き液
花王株式会社
１）メタカオリン・有機物複合体製造テスト
白色度がＪＩＳ８０度よりも低下した灰を白色度基準のコート紙、カオリン原料と対比し
、同じ白色度以上(一定基準以上)になるか評価する。
＜テスト＞
試料１ＰＳ灰、試料２石炭灰の各０.２gに対して、摂氏２３℃（常温）で試薬ａ、ｂ、ｃ
、ｄ１．５gを添加した。
＜試験結果＞
試料１ＰＳ灰、試料２石炭灰の試薬添加前、コート紙(基準紙)、カオリン原料と対比し、
試薬添加前の灰色からコート紙(基準紙)、カオリン原料(天然石)と同等以上の白色に変化
した。また、メタカオリン・有機物複合体となったサンプルを再度るつぼで摂氏６００℃
燃焼した結果、有機成分が変化し、茶色を帯びた灰になった。乾燥に留意する必要があり
、必要以上に加熱するとメタカオリン・有機物複合体の成分、結晶構造が変化することを
示している。品質を維持できる温度で水分を揮発させることで、白色化した天然鉱石の代
用品として使用することが可能である。
２）メタカオリン・有機物複合体のインク吸着性能(脱インク)の確認テスト
再度試料１ＰＳ灰、試料２石炭灰のメタカオリン・有機物複合体１．５g用意し、摂氏２
３℃（常温）でインク水溶液に入れ、攪拌し１時間放置した。
＜試験結果＞
着色成分を吸着し、溶液の底にメタカオリン・有機物複合体が沈降し、メタカオリン・有
機物複合体を加えないインク水溶液と対比し、清澄していることを確認した。
３）メタカオリン・有機物複合体の結晶構造の確認。
３）−ａ水熱条件で、メタカオリン・有機物複合体１．５ｇを摂氏１２０℃で１時間加熱
し、結晶構造を確認する。
厳密には異なるが、溶媒を水からサラダ油に替え、メタカオリン・有機物複合体を含ませ
て、テストは摂氏１２０℃で１時間加熱し、結晶構造の変化を確認した。
３）−ｂ水熱条件で、メタカオリン・有機物複合体１．５ｇを摂氏２００℃で１時間加熱
し、結晶構造を確認する。
厳密には異なるが、溶媒を水からサラダ油に替え、メタカオリン・有機物複合体を含ませ
て、テストは摂氏２００℃で１時間加熱し、結晶構造の変化を確認した。
＜試験結果＞
３）−ａの条件ではテスト前に比べ、メタカオリン・有機物複合体が微粒化し、均一に溶
媒に分散し、浮遊するようになった。顕微鏡で観察すると球状となった結晶構造が増加し
ている。
３）−ｂの条件ではテスト前に比べ、メタカオリン・有機物複合体が集合し、平板状の結
晶を構成し、小さな塊を成形している。顕微鏡で観察すると平板状の結晶構造が増加して
いる。
４）石炭灰のメタカオリン・有機物複合体のアルカリ煮沸による珪酸ソーダ製造テスト。
→石炭灰９２ｇにウレア水をインターカレートし、苛性ソーダ５０ｇ、水１４０ｇを１０
０℃で煮沸し続け、蒸発水分を湯で補充しながら、珪酸ソーダが製造できることを確認し
た。
５）珪酸ソーダ（＋水酸化アルミニウム）の溶液に硫酸を混合し、無結晶硫酸ナトリウム
・珪素酸化物・アルミニウム酸化物複合体(ゲル状)を製造テスト
→珪酸ソーダ（＋水酸化アルミニウム）１７４ｇ(濃度４０重量％)、硫酸７６ｇ（濃度４
５重量％）に希釈水を混合し、１０００ｍＬになるように調整し、反応を確認した。
無結晶硫酸ナトリウム・珪素酸化物・アルミニウム酸化物複合体(ゲル状)が生成するのが
確認できた。
尚、硫酸は希硫酸を煮沸し、約濃度４５重量％まで高めたものを使用。
６）メタカオリン・有機物複合体硫酸処理後の廃液を用いたカルシウム酸化物・アルミニ
ウム酸化物・硫酸カルシウム複合体製造テスト。
→廃液９００ｇ、生石灰３０ｇを混合し、一旦加熱して、徐々に冷却し放置した。廃液ｐ
Ｈを測定したところ、ｐＨが７から１０の間にあったことからカルシウム酸化物・アルミ
ニウム酸化物・硫酸カルシウム複合体ができたことが確認できた。
７）塗工液製造と塗工テスト（白色度ＪＩＳ８０度）
カルシウム酸化物・アルミニウム酸化物・珪素酸化物有機物複合体を抄紙工程において、
８０重量％と重質カルシウム１０重量％と配合し、塗工液用顔料が液総重量の９０重量％
を占めるように製造し、また、塗工液用顔料の他に酸化澱粉１０重量％を塗工液に配合し
、紙匹表面へ両面で、１２〜１５ｇ/ｍ２に塗工して、アイロンで表面に光沢を出し、白
色度ＪＩＳ８０度の塗工紙と対比試験を行った。
＜試験結果＞
メタカオリン・有機物複合体を原料としても基準紙と同等な塗工紙ができた。
８）酸性白土(珪酸アルミニウム)、活性白土(活性珪酸ゲル無定形)のリグニン質含有の吸
着剤テスト
８）−ａ木片を煮立てリグニン質を溶出させた水溶液にメタカオリンを混合・撹拌し、混
合しなかったものと状態の変化を対比し、吸着効果の確認を行った。
＜試験結果＞
酸性白土(珪酸アルミニウム)、活性白土(活性珪酸ゲル無定形)を混合しなかったものは、
水溶液が黒色に着色したままであるが、酸性白土(珪酸アルミニウム)、活性白土(活性珪
酸ゲル無定形)を混合したものは、無色層と黒色層に分離し、上澄み液が清澄することを
確認した。また、吸着剤として酸性白土(珪酸アルミニウム)、活性白土(活性珪酸ゲル無
定形)が機能することが確認されている。
９）カルシウム酸化物・アルミニウム酸化物・珪素酸化物複合体製造テスト
メタカオリン・有機物複合体（テストではａウレア、ｂチオウレアをインターカレートし
たものを使用）を１．５ｇ準備し、試料ａでは生石灰０．３ｇ、試料ｂでは生石灰０．２
７ｇと混合し、るつぼへ投入し、水３ｍｌで溶解後、６０〜９５℃の間で加熱し、カルシ
ウム酸化物・アルミニウム酸化物・珪素酸化物複合体が生成することを確認。生成したカ
ルシウム酸化物・アルミニウム酸化物・珪素酸化物複合体の白色度を基準試料と対比し、
白色度を確認する。
＜試験結果＞
試料ａ、試料ｂそれぞれから白色度８０度以上(推定で９５度程度)のカルシウム酸化物・
アルミニウム酸化物・珪素酸化物複合体が生成されたのを確認できた。
１０）パルプ手抄き試験による炭酸カルシウムの歩留テスト
３００〜５５０カナディアンスタンダードフリーネスの新聞紙由来のＤＩＰパルプ絶乾０
．０４ｇにカチオン化デンプン０．１６ｍｇとＰＳ灰由来の粘土性物質０．１６ｍｇを配
合し、炭酸カルシウム６ｍｇを配合し、１０００ｍＬになるように水で希釈分散させた状
態で、手抄きでパルプシートを作り、５分間置き、パルプに残留している炭酸カルシウム
歩留を確認した。
＜試験結果＞
炭酸カルシウムが７５重量％パルプシートに残留し、歩留効果があることが確認できた。
＜まとめ＞
テストの結果、ＰＳ、石炭灰中のメタカオリンに強誘電体である有機物を加え、白色化で
きたことで、多岐に亘る有効利用の可能性を示している。公開特許文献５、８、１０から
も特に製紙業に重要な白色鉱物系の代用品として使用が可能なことを示している。
高品質、機能的原材料として、製造コストを抑え、環境対応型の新規製品を製造すること
ができる。