JP4796282B2 - 低密度印刷用紙 - Google Patents
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Description
[軽質炭酸カルシウム−シリカ複合物の製造方法]
まず軽質炭酸カルシウムを水中に分散させる。この軽質炭酸カルシウムの結晶形態はカルサイト、アラゴナイトのいずれでも良く、また形状についても針状、柱状、紡錘状、球状、立方体状、ロゼッタ型のいずれでも良い。この中でも特にロゼッタ型のカルサイト系の軽質炭酸カルシウムを用いた場合に、特に優れた嵩高、不透明度改善効果が高い軽質炭酸カルシウム−シリカ複合物が得られる。なお、ロゼッタ型とは、紡錘状の軽質炭酸カルシウム一次粒子がいがくり状に凝集した形状を指し、他の軽質炭酸カルシウムより高い比表面積と吸油性を示す特徴がある。また、軽質炭酸カルシウムは粉砕処理を施して使用しても良い。
(1)吸油量:JIS K5101の方法による。
(2)粒度分布測定:軽質炭酸カルシウム−ケイ酸の複合物のスラリーを分散剤ヘキサメタリン酸ソーダ0.2重量%を添加した純水中に滴下混合して均一分散体とし、レーザー法粒度測定機(使用機器:マルバーン社製マスターサイザーS型)を使用して粒度測定し、平均粒子径を求めた。
(3)紙の不透明度、嵩高率、裂断長の測定:熊谷理機工業株式会社製の配向性抄紙機により、抄紙原料としてLBKP(ろ水度CSF370ml)スラリーを用い、軽質炭酸カルシウム−ケイ酸複合物のスラリーを填料として、その添加率を対パルプ5、10、15%として坪量60g/m2になるように抄造して、プレスにより脱水後、送風乾燥機にて乾燥し、各添加率のシートサンプルを作製した。このシートサンプルをJIS P8148、JIS P8149に準じ、色差計(村上色彩研究所製)を用い、白色度、不透明度を測定した。引張強度測定機(Lorentzen&Wettre社製、SE062/064)を用い、裂断長を測定した。
また嵩高率は、このシートサンプルの紙厚を測定し、下記の式に従い算出した。各シートサンプルを525℃にて焼成し灰分量を測定し、紙中填料率と白色度、紙中填料率と不透明度、紙中填料率と裂断長、紙中填料率と嵩高率の関係図を描いた。この図から、紙中填料率7%時の白色度、不透明度、裂断長および嵩高率を求めた。
嵩高率=(1−サンプル密度/填料無添加品の密度)×100
反応容器(12L)中に市販ロゼッタ型軽質炭酸カルシウム(商品名:アルバカー5970、Speciaty Minerals Inc.社製)262gを水に分散し、ここにSiO2濃度18.0wt/wt%、Na2O濃度6.1wt/wt%のケイ酸ソーダ溶液を3,400g加えた後、水を加え、全量を12Lとした。この混合スラリーをラボ用アジテータで十分に攪拌しながら加熱し、85℃とした。このスラリーに、10%硫酸溶液をロータリーポンプにより加えるが、この硫酸添加口付近が十分攪拌されるように、ホモミキサーの攪拌羽根直下とした。このように添加された硫酸が十分に分散される条件のもと、温度一定で、硫酸添加後の最終pHは8.0、全硫酸添加時間は240分間となるように、一定速度で硫酸を添加した。このスラリーは100メッシュ篩で粗粒分を分離した後、No.2のろ紙を用いて吸引ろ過し、さらに約10%に再分散し、平均粒子径、吸油量、手抄き分析用サンプルとした。平均粒子径、吸油量測定用サンプルは吸引ろ過後のサンプルをエタノール中に約10%となるよう再分散した後、ろ過、105℃の乾燥機にて乾燥をおこない、粉体サンプルとした。この軽質炭酸カルシウム/シリカ=30/70の複合物の平均粒子径は7.3μm、吸油量は180ml/100gであった。なお、核に用いた市販ロゼッタ型軽質炭酸カルシウムの平均粒子径は3.0μm、吸油量121ml/100gである。
(2)(軽質炭酸カルシウム−シリカ複合物)B
上記(1)において、反応に使用した市販ロゼッタ型軽質炭酸カルシウム612gをとした以外は、同様にして製造した。この軽質炭酸カルシウム/シリカ=50/50の複合物の平均粒子径は4.4μm、吸油量は160ml/100gであった。
(2)(軽質炭酸カルシウム−シリカ複合物)C
上記(1)において、反応に使用した市販ロゼッタ型軽質炭酸カルシウムを1,436gとした以外は、同様にして製造した。この軽質炭酸カルシウム/シリカ=70/30の複合物の平均粒子径は3.6μm、吸油量は140ml/100gであった。
填料として、(軽質炭酸カルシウム−シリカ複合物)Aを使用し、上記の方法で紙を作成し、紙中填料7%時の白色度、不透明度、裂断長および嵩高率を表1に示した。
填料として、(軽質炭酸カルシウム−シリカ複合物)Bを使用し、上記の方法で紙を作成し、紙中填料7%時の白色度、不透明度、裂断長および嵩高率を表1に示した。
填料として、(軽質炭酸カルシウム−シリカ複合物)Cを使用し、上記の方法で紙を作成し、紙中填料7%時の白色度、不透明度、裂断長および嵩高率を表1に示した。
填料として、市販ロゼッタ型軽質炭酸カルシウム(商品名:アルバカー5970、Speciaty Minerals Inc.社製)を複合化せずそのまま用いた以外は、実施例1と同様にして紙を作成し、紙中填料7%時の白色度、不透明度、裂断長および嵩高率を表1に示した。
填料として、市販紡錘状軽質炭酸カルシウム(商品名:TP121、奥多摩工業株式会社社製)を複合化せずそのまま用いた以外は、実施例1と同様にして紙を作成し、紙中填料7%時の白色度、不透明度、裂断長および嵩高率を表1に示した。なお、TP121は紡錘状の一次粒子からなる軽質炭酸カルシウムであり、一次粒子が凝集して二次粒子を形成したものではない。
填料として、市販ホワイトカーボン(商品名:TIXOLEX17、Rhdia Silica Korea社製)を複合化せずそのまま用いた以外は、実施例1と同様にして紙を作成し、紙中填料7%時の白色度、不透明度、裂断長および嵩高率を表1に示した。
填料として、市販ホワイトカーボン(商品名:TIXOLEX17、Rhdia Silica Korea社製)と市販ロゼッタ型軽質炭酸カルシウム(商品名:アルバカー5970、Speciaty Minerals Inc.社製)を50:50で混合したものを複合化せずそのまま用いた以外は、実施例1と同様にして紙を作成し、紙中填料7%時の白色度、不透明度、裂断長および嵩高率を表1に示した。なお、TIXOLEX17/アルバカー5970=50/50の混合填料の平均粒子径は3.8μm、吸油量は137ml/100gであった。
填料を用いない以外は、実施例1と同様にして紙を作成し、、紙中填料7%時の白色度、不透明度、裂断長および嵩高率を表1に示した。
Claims (1)
- 紡錘状の一次粒子が凝集して二次粒子を形成しているロゼッタ型カルサイト系軽質炭酸カルシウム粒子の表面をシリカで被覆した軽質炭酸カルシウム−シリカ複合物を、紙中填料率として1〜25固形分重量%含有し、該軽質炭酸カルシウム−シリカ複合物が、固形分重量比で、軽質炭酸カルシウム/シリカ=30/70〜70/30 で、
かつ、該軽質炭酸カルシウム−シリカ複合物は、平均粒子径が10μm以下であり、
サイズ剤の添加量パルプは絶乾重量に対して0.05〜5重量%であり、
下記の式によって求められる紙の嵩高率が7.3〜8.0%であること
を特徴とする低密度印刷用紙。
嵩高率=(1−サンプル密度/填料無添加品の密度)×100
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