JP2710529B2 - 製紙用水和ケイ酸系填料及びその製造方法及びこの填料を内添した紙 - Google Patents
製紙用水和ケイ酸系填料及びその製造方法及びこの填料を内添した紙Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、不透明度に優れた製紙
用水和ケイ酸系填料及びその製造方法及びこの填料を内
添した紙に関する。
用水和ケイ酸系填料及びその製造方法及びこの填料を内
添した紙に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、省資源、省エネルギーの要求を背
景に、紙の軽量化が進行している。紙が軽量、薄口にな
ると、紙の強度が低下する傾向になる他、紙の不透明
度、印刷不透明度が低下し、所謂裏抜けを引き起こし易
い。裏抜けは印刷した絵柄や文字が裏面から透けて見え
る現象で、裏抜けが目立つと読みずらい。裏抜けは、白
紙の不透明度の低下による透き通し(ショースルー)と、
印刷インキのビヒクルが紙の厚さ方向に浸透することに
より不透明度が低下する浸み通し(ストライクスルー)が
相互に関与して生ずる現象である。
景に、紙の軽量化が進行している。紙が軽量、薄口にな
ると、紙の強度が低下する傾向になる他、紙の不透明
度、印刷不透明度が低下し、所謂裏抜けを引き起こし易
い。裏抜けは印刷した絵柄や文字が裏面から透けて見え
る現象で、裏抜けが目立つと読みずらい。裏抜けは、白
紙の不透明度の低下による透き通し(ショースルー)と、
印刷インキのビヒクルが紙の厚さ方向に浸透することに
より不透明度が低下する浸み通し(ストライクスルー)が
相互に関与して生ずる現象である。
【０００３】この裏抜けを防止するために、無機及び有
機系の各種填料を紙に添加することが一般に行われてお
り、現在では比較的安価で代表的な裏抜け防止填料とし
て、特定粒子状態の水和ケイ酸が知られている(特開昭5
2−74620号公報、特開昭58−502004号公報)。また、か
かる製紙用ケイ酸の製造方法としては、例えば特開昭47
−16705号公報、特開昭47−16706号公報、特開昭60−65
713号公報、特開昭61−141767号公報が知られている。
機系の各種填料を紙に添加することが一般に行われてお
り、現在では比較的安価で代表的な裏抜け防止填料とし
て、特定粒子状態の水和ケイ酸が知られている(特開昭5
2−74620号公報、特開昭58−502004号公報)。また、か
かる製紙用ケイ酸の製造方法としては、例えば特開昭47
−16705号公報、特開昭47−16706号公報、特開昭60−65
713号公報、特開昭61−141767号公報が知られている。
【０００４】更に、製紙用ケイ酸填料を使用するに当た
り、例えば非イオン性重合体と併用するもの(特開昭58
−60098号公報、特開昭62−15391号公報)、特殊なケイ
酸を用いるもの(特開昭58−98494号公報)、コロイドケ
イ酸とカチオン化処理両性グアーガムの混合物として使
用するもの(特開昭58−502064号公報)、ＣａＦ2、Ｍｇ
Ｆ2と併用するもの(特開昭60−209099号公報)、尿素樹
脂等を併用するもの(特開昭61−4756号公報、特開昭61
−245399号公報)、ゼオライトまたはアルミノシリケー
トを併用するもの(特開昭61−70098号公報、特開昭61−
97499号公報)、石灰マットを併用するもの(特開昭61−1
79398号公報)、硫酸カルシウム及びケイ酸カルシウムと
併用するもの(特開昭63−99397号公報)等が挙げられ
る。
り、例えば非イオン性重合体と併用するもの(特開昭58
−60098号公報、特開昭62−15391号公報)、特殊なケイ
酸を用いるもの(特開昭58−98494号公報)、コロイドケ
イ酸とカチオン化処理両性グアーガムの混合物として使
用するもの(特開昭58−502064号公報)、ＣａＦ2、Ｍｇ
Ｆ2と併用するもの(特開昭60−209099号公報)、尿素樹
脂等を併用するもの(特開昭61−4756号公報、特開昭61
−245399号公報)、ゼオライトまたはアルミノシリケー
トを併用するもの(特開昭61−70098号公報、特開昭61−
97499号公報)、石灰マットを併用するもの(特開昭61−1
79398号公報)、硫酸カルシウム及びケイ酸カルシウムと
併用するもの(特開昭63−99397号公報)等が挙げられ
る。
【０００５】ケイ酸以外の製紙用無機填料としては、例
えばケイ酸マグネシウム(特開昭52−77204号公報)、ゼ
オライト(特開昭55−90417号公報)、ケイ酸カルシウム
(特開昭58−91898号公報、特開昭59−43197号公報)、粘
土鉱物とアルカリ土類金属水酸化物との反応生成物(特
開昭60−200821号公報)、ケイ酸アルミニウムまたはア
ルミニウム変成ケイ酸(特開昭61−502338号公報)、粘土
鉱物のコアに非晶質シリカ膜を形成したもの(特開平１
−77699号公報)など多数が提案されている。
えばケイ酸マグネシウム(特開昭52−77204号公報)、ゼ
オライト(特開昭55−90417号公報)、ケイ酸カルシウム
(特開昭58−91898号公報、特開昭59−43197号公報)、粘
土鉱物とアルカリ土類金属水酸化物との反応生成物(特
開昭60−200821号公報)、ケイ酸アルミニウムまたはア
ルミニウム変成ケイ酸(特開昭61−502338号公報)、粘土
鉱物のコアに非晶質シリカ膜を形成したもの(特開平１
−77699号公報)など多数が提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記の通り、軽量紙で
利用されている無機系の裏抜け防止用の填料では、水和
ケイ酸が最も実用に供されているが、微細な粒子である
ため、抄紙工程において紙中への歩留りが悪いこと、裏
抜け防止効果をより向上させるために水和ケイ酸の内添
量を増大すると、紙の摩擦係数が増大して、印刷機上で
の紙の走行性が悪化するなどの欠点も露見する。
利用されている無機系の裏抜け防止用の填料では、水和
ケイ酸が最も実用に供されているが、微細な粒子である
ため、抄紙工程において紙中への歩留りが悪いこと、裏
抜け防止効果をより向上させるために水和ケイ酸の内添
量を増大すると、紙の摩擦係数が増大して、印刷機上で
の紙の走行性が悪化するなどの欠点も露見する。
【０００７】従って、その使用に当たっては、上記の通
り他の薬剤や填料との併用や表面改質がなされてはいる
が、いずれも本質的改善ではなく、例えば、尿素樹脂粉
末との併用は紙の摩擦係数の低減には優れているけれど
もケイ酸単独添加よりも著しいコストアップになるなど
の問題がある。
り他の薬剤や填料との併用や表面改質がなされてはいる
が、いずれも本質的改善ではなく、例えば、尿素樹脂粉
末との併用は紙の摩擦係数の低減には優れているけれど
もケイ酸単独添加よりも著しいコストアップになるなど
の問題がある。
【０００８】本発明者らは、上記の問題点に鑑み、経済
的にも十分実施可能な範囲で、ケイ酸填料の改善を鋭意
研究したところ、ケイ酸に特定の微細な金属水和酸化物
を存在させると、優れた製紙用填料になることを発見
し、本発明を完成させた。
的にも十分実施可能な範囲で、ケイ酸填料の改善を鋭意
研究したところ、ケイ酸に特定の微細な金属水和酸化物
を存在させると、優れた製紙用填料になることを発見
し、本発明を完成させた。
【０００９】即ち、本発明の目的は、紙の摩擦係数を増
加することなく、不透明度の優れた製紙用水和ケイ酸系
填料及びその製造方法及びこの填料を内添した紙を提供
することにある。
加することなく、不透明度の優れた製紙用水和ケイ酸系
填料及びその製造方法及びこの填料を内添した紙を提供
することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の製紙用水和ケイ
酸系填料は、アルカリ金属塩類の不在下でのケイ酸ソー
ダ水溶液の中和反応により得られる微細な不定形水和ケ
イ酸において、微細な不定形金属化合物として少なくと
も不定形ケイ酸マグネシウムを含有してなることを構成
上の特徴とする。
酸系填料は、アルカリ金属塩類の不在下でのケイ酸ソー
ダ水溶液の中和反応により得られる微細な不定形水和ケ
イ酸において、微細な不定形金属化合物として少なくと
も不定形ケイ酸マグネシウムを含有してなることを構成
上の特徴とする。
【００１１】また、本発明が提供しようとする製紙用水
和ケイ酸系填料の製造方法は、アルカリ金属塩類の不在
下でケイ酸ソーダ水溶液に硫酸を分割して添加する湿式
法に基づく製紙用ケイ酸系填料の製造方法において、硫
酸の一部を難溶性水和金属酸化物の前駆体である酸性金
属硫酸塩水溶液に代替して、これを反応させることを構
成上の特徴とする。
和ケイ酸系填料の製造方法は、アルカリ金属塩類の不在
下でケイ酸ソーダ水溶液に硫酸を分割して添加する湿式
法に基づく製紙用ケイ酸系填料の製造方法において、硫
酸の一部を難溶性水和金属酸化物の前駆体である酸性金
属硫酸塩水溶液に代替して、これを反応させることを構
成上の特徴とする。
【００１２】更に、本発明にかかる紙は、上記製紙用水
和ケイ酸系填料を内添することを特徴とする。
和ケイ酸系填料を内添することを特徴とする。
【００１３】上記したように、本発明にかかる製紙用水
和ケイ酸系填料は、微細な不定形金属化合物を含有して
いる微細な不定形水和ケイ酸が主剤として構成されたも
のである。
和ケイ酸系填料は、微細な不定形金属化合物を含有して
いる微細な不定形水和ケイ酸が主剤として構成されたも
のである。
【００１４】ここに、微細な不定形金属化合物というの
は、後記する製造法から分かるように、ケイ酸ソーダ水
溶液と酸性の可溶性金属塩との反応生成物であって、多
くの場合、金属ケイ酸塩の微細粒子であるが、一部、加
水分解生成物である水和金属酸化物を含んだものであっ
てもよい。このような金属化合物としては、例えば、マ
グネシウム、ジルコニウムまたはチタニウムから選ばれ
た１種または２種の金属化合物が挙げられるが、マグネ
シウムが最も実用的で好ましい。
は、後記する製造法から分かるように、ケイ酸ソーダ水
溶液と酸性の可溶性金属塩との反応生成物であって、多
くの場合、金属ケイ酸塩の微細粒子であるが、一部、加
水分解生成物である水和金属酸化物を含んだものであっ
てもよい。このような金属化合物としては、例えば、マ
グネシウム、ジルコニウムまたはチタニウムから選ばれ
た１種または２種の金属化合物が挙げられるが、マグネ
シウムが最も実用的で好ましい。
【００１５】金属化合物の含有量は全重量当たり、金属
酸化物換算で好ましくは１〜２０重量％、更に好ましく
は１〜１５重量％の範囲にあり、ケイ酸はＳｉＯ2とし
て８５〜９９重量％の範囲にある。この理由は、後述す
るように紙用填料としての改良特性は金属化合物の含有
量が１重量％未満では不充分であり、多いほど好ましい
けれども２０重量％を越えることは経済的ではないこと
による。
酸化物換算で好ましくは１〜２０重量％、更に好ましく
は１〜１５重量％の範囲にあり、ケイ酸はＳｉＯ2とし
て８５〜９９重量％の範囲にある。この理由は、後述す
るように紙用填料としての改良特性は金属化合物の含有
量が１重量％未満では不充分であり、多いほど好ましい
けれども２０重量％を越えることは経済的ではないこと
による。
【００１６】本発明にかかる製紙用水和ケイ酸系填料
は、Ｘ線回折分析では、明確ないかなる回折線特性も認
められないことから不定形であり、また、電子顕微鏡観
察によっても、主剤たる水和ケイ酸と金属化合物との識
別はできない微細な不定形の均一凝集体となっている。
は、Ｘ線回折分析では、明確ないかなる回折線特性も認
められないことから不定形であり、また、電子顕微鏡観
察によっても、主剤たる水和ケイ酸と金属化合物との識
別はできない微細な不定形の均一凝集体となっている。
【００１７】本発明にかかる製紙用水和ケイ酸系填料
は、多くの場合、後記の製造法により得られるスラリー
を洗浄して乾燥することなく製紙工程へ使用することが
できるが、必要に応じ、これを乾燥した粉末を使用に際
してスラリー化して使用することができる。しかし、こ
の場合には、コロイドミル、ホモジナイザーの如き強力
剪断分散処理により再アグロメレーションを施し、更に
必要に応じて湿式分級等を施した後に使用することが望
ましい。
は、多くの場合、後記の製造法により得られるスラリー
を洗浄して乾燥することなく製紙工程へ使用することが
できるが、必要に応じ、これを乾燥した粉末を使用に際
してスラリー化して使用することができる。しかし、こ
の場合には、コロイドミル、ホモジナイザーの如き強力
剪断分散処理により再アグロメレーションを施し、更に
必要に応じて湿式分級等を施した後に使用することが望
ましい。
【００１８】なお、上記乾燥粉末において、金属化合物
の含有量が多くなるに従って、吸油量及び白色度は減少
するが、そのスラリーを用いた填料内添紙にあっては、
特に不透明度が漸増して裏抜け防止に好ましい機能を有
し、白色度は逆に向上する。
の含有量が多くなるに従って、吸油量及び白色度は減少
するが、そのスラリーを用いた填料内添紙にあっては、
特に不透明度が漸増して裏抜け防止に好ましい機能を有
し、白色度は逆に向上する。
【００１９】使用する原料ケイ酸ソーダ水溶液はＳｉＯ
2／Ｎａ2Ｏのモル比が２〜４の範囲のもので、特にＪＩ
Ｓ３号ケイ酸ソーダが好適であり、これを水で希釈して
ＳｉＯ2として５〜１５重量％、特に５〜１０重量％の
範囲にある濃度のものである。他方、原料硫酸として
は、特に濃度限定はないが、生産性の点から、本発明で
は濃硫酸であってもよい。更に、本発明の特徴である硫
酸の一部代替として使用する原料金属硫酸塩としては、
硫酸マグネシウム、硫酸ジルコニウム、硫酸チタニウ
ム、オキシ硫酸ジルコニウム、オキシ硫酸チタニウム等
の水溶液をいい、濃度は上記理由と同様濃い方が好まし
い。かかる金属硫酸塩の使用量は金属酸化物として上記
した範囲となるような量に原料硫酸と混合して使用す
る。
2／Ｎａ2Ｏのモル比が２〜４の範囲のもので、特にＪＩ
Ｓ３号ケイ酸ソーダが好適であり、これを水で希釈して
ＳｉＯ2として５〜１５重量％、特に５〜１０重量％の
範囲にある濃度のものである。他方、原料硫酸として
は、特に濃度限定はないが、生産性の点から、本発明で
は濃硫酸であってもよい。更に、本発明の特徴である硫
酸の一部代替として使用する原料金属硫酸塩としては、
硫酸マグネシウム、硫酸ジルコニウム、硫酸チタニウ
ム、オキシ硫酸ジルコニウム、オキシ硫酸チタニウム等
の水溶液をいい、濃度は上記理由と同様濃い方が好まし
い。かかる金属硫酸塩の使用量は金属酸化物として上記
した範囲となるような量に原料硫酸と混合して使用す
る。
【００２０】本発明はケイ酸ソーダ水溶液に金属硫酸塩
含有の混合液を反応系の温度７０℃以上、好ましくは８
０〜９５℃において反応させることが必要で、この場
合、該混合液は後記反応式(１)及び(２)の反応に必要な
化学量論量を少なくとも２回に分けて断続的に添加す
る。
含有の混合液を反応系の温度７０℃以上、好ましくは８
０〜９５℃において反応させることが必要で、この場
合、該混合液は後記反応式(１)及び(２)の反応に必要な
化学量論量を少なくとも２回に分けて断続的に添加す
る。
【００２１】ケイ酸ソーダ水溶液の中和により水和ケイ
酸を製造する場合、このような酸の分割添加方式は公知
(例えば特公昭51−25235号公報や特開昭62−252312号公
報参照)であり、本発明でも操作上かつ製品品質上、同
様に必要で、特に濃硫酸を用いる場合には重要である。
例えば、第１回目の上記混合液の添加量は化学量論量の
２０〜５０％、特に３０〜４５％が好適であり、第２回
目で実質的に反応させ、更に、第３回目では残量を反応
系のｐＨ調整としてｐＨが５前後になるまで添加して反
応を終了させる。なお、反応系は強力剪断作用が働くよ
うにポンプ循環させておくことが望ましく、また、各回
の混合液添加終了後は、例えば１〜２時間程度の所望の
熟成時間を設けて添加間隔をおくことが必要である。
酸を製造する場合、このような酸の分割添加方式は公知
(例えば特公昭51−25235号公報や特開昭62−252312号公
報参照)であり、本発明でも操作上かつ製品品質上、同
様に必要で、特に濃硫酸を用いる場合には重要である。
例えば、第１回目の上記混合液の添加量は化学量論量の
２０〜５０％、特に３０〜４５％が好適であり、第２回
目で実質的に反応させ、更に、第３回目では残量を反応
系のｐＨ調整としてｐＨが５前後になるまで添加して反
応を終了させる。なお、反応系は強力剪断作用が働くよ
うにポンプ循環させておくことが望ましく、また、各回
の混合液添加終了後は、例えば１〜２時間程度の所望の
熟成時間を設けて添加間隔をおくことが必要である。
【００２２】反応終了後は、常法により母液を分離し、
必要であればこの母液を硫酸ソーダとして回収し、他
方、濾過ケーキは洗浄後のスラリーを所望の濃度に調整
して、製紙用水和ケイ酸塩系填料として製品とすること
ができ、必要に応じて粉体として製品化してもよい。な
お、上記で得られたスラリーを必要であれば、湿式粉砕
あるいは湿式分級して粘度調整後、製品スラリーとする
こともできる。
必要であればこの母液を硫酸ソーダとして回収し、他
方、濾過ケーキは洗浄後のスラリーを所望の濃度に調整
して、製紙用水和ケイ酸塩系填料として製品とすること
ができ、必要に応じて粉体として製品化してもよい。な
お、上記で得られたスラリーを必要であれば、湿式粉砕
あるいは湿式分級して粘度調整後、製品スラリーとする
こともできる。
【００２３】
【作用】本発明にかかる製紙用水和ケイ酸系填料の製造
法は、原理的には、ケイ酸ゾーダ水溶液と硫酸との中和
による湿式法水和ケイ酸の製造法と同様であるが、本発
明では、硫酸に替わり金属硫酸塩含有硫酸を用いること
を特徴とするものである。この場合、(１)式で示される
主反応が生じ、 Ｎａ2Ｏ・ｎＳｉＯ2＋Ｈ2ＳＯ4→ｎＳｉＯ2↓＋Ｎａ2ＳＯ4＋Ｈ2Ｏ・・・(１) また、金属硫酸塩を硫酸マグネシウムとする場合には、
(２)式で示される主反応が生じ、 Ｎａ2Ｏ・ｎＳｉＯ2＋ＭｇＳＯ4→ＭｇＯ・ｎＳｉＯ2↓＋Ｎａ2ＳＯ4・・(２) また、反応系がアルカリであるところから、(３)式の加
水分解が生じることも考えられる。 ＭｇＳＯ4＋２ＮａＯＨ→Ｍｇ(ＯＨ)2↓＋Ｎａ2ＳＯ4 ・・・(３)
法は、原理的には、ケイ酸ゾーダ水溶液と硫酸との中和
による湿式法水和ケイ酸の製造法と同様であるが、本発
明では、硫酸に替わり金属硫酸塩含有硫酸を用いること
を特徴とするものである。この場合、(１)式で示される
主反応が生じ、 Ｎａ2Ｏ・ｎＳｉＯ2＋Ｈ2ＳＯ4→ｎＳｉＯ2↓＋Ｎａ2ＳＯ4＋Ｈ2Ｏ・・・(１) また、金属硫酸塩を硫酸マグネシウムとする場合には、
(２)式で示される主反応が生じ、 Ｎａ2Ｏ・ｎＳｉＯ2＋ＭｇＳＯ4→ＭｇＯ・ｎＳｉＯ2↓＋Ｎａ2ＳＯ4・・(２) また、反応系がアルカリであるところから、(３)式の加
水分解が生じることも考えられる。 ＭｇＳＯ4＋２ＮａＯＨ→Ｍｇ(ＯＨ)2↓＋Ｎａ2ＳＯ4 ・・・(３)
【００２４】従って、本発明にかかる製紙用水和ケイ酸
系填料は、水和ケイ酸を主剤として、ケイ酸マグネシウ
ムや水酸化マグネシウム等のごとき不溶性の金属化合物
が同時に共沈して微細な不定形粒子の混合物と考えられ
るものである。かかる混合物は従来の水和ケイ酸である
製紙用填料に較べて、特に紙の不透明度を向上させて裏
抜け防止に効果があり、改善されたものとなっている。
系填料は、水和ケイ酸を主剤として、ケイ酸マグネシウ
ムや水酸化マグネシウム等のごとき不溶性の金属化合物
が同時に共沈して微細な不定形粒子の混合物と考えられ
るものである。かかる混合物は従来の水和ケイ酸である
製紙用填料に較べて、特に紙の不透明度を向上させて裏
抜け防止に効果があり、改善されたものとなっている。
【００２５】
【実施例】以下に本発明を具体的に説明するため、実施
例及び比較例を挙げて説明する。 実施例１ 撹拌機及び循環ポンプ付きの反応容器に、ＪＩＳ３号ケ
イ酸ソーダ１００重量部及び水３００重量部を仕込み、
激しく撹拌しながら、反応系を終始温度８５〜９０℃に
保つ。次いで、濃硫酸(９８重量％)１４.３重量部、硫
酸マグネシウム結晶(ＭｇＳＯ4・７Ｈ2Ｏ)１.８重量部
及び水２.６重量部の混合溶液(１８.７重量部)を表１に
示す要領で添加及び熟成しながら反応を行った。
例及び比較例を挙げて説明する。 実施例１ 撹拌機及び循環ポンプ付きの反応容器に、ＪＩＳ３号ケ
イ酸ソーダ１００重量部及び水３００重量部を仕込み、
激しく撹拌しながら、反応系を終始温度８５〜９０℃に
保つ。次いで、濃硫酸(９８重量％)１４.３重量部、硫
酸マグネシウム結晶(ＭｇＳＯ4・７Ｈ2Ｏ)１.８重量部
及び水２.６重量部の混合溶液(１８.７重量部)を表１に
示す要領で添加及び熟成しながら反応を行った。
【００２６】
【表１】 第１回目 第２回目 第３回目 添加量(全量に対する％) ４０ ４０ ４０ 添加時間(分) ８ １５ ３０ 熟成時間(分) １２０ ３０ ３０
【００２７】反応終了後、反応系のｐＨを５.５に調整
した後、熟成して次いで濾過分散化し、水洗後、水に再
分散して９重量％スラリーとして製品を得た。
した後、熟成して次いで濾過分散化し、水洗後、水に再
分散して９重量％スラリーとして製品を得た。
【００２８】実施例２ 実施例１において、濃硫酸と硫酸マグネシウム結晶(Ｍ
ｇＳＯ4・７Ｈ2Ｏ)との混合溶液３３.４重量部(濃硫酸
１１.４重量部、硫酸マグネシウム９重量部、水１３重
量部)を用いた以外は実施例１と同じ操作と条件で分割
添加と熟成により反応させて９重量％のスラリーを得
た。
ｇＳＯ4・７Ｈ2Ｏ)との混合溶液３３.４重量部(濃硫酸
１１.４重量部、硫酸マグネシウム９重量部、水１３重
量部)を用いた以外は実施例１と同じ操作と条件で分割
添加と熟成により反応させて９重量％のスラリーを得
た。
【００２９】実施例３ 実施例１において、濃硫酸と硫酸マグネシウム結晶(Ｍ
ｇＳＯ4・７Ｈ2Ｏ)との混合溶液５１.７重量部(濃硫酸
７.７重量部、硫酸マグネシウム１７.９重量部、水２
５.９重量部)を用いた以外は実施例１と同じ操作と条件
で分割添加と熟成により反応させて９重量％のスラリー
を得た。
ｇＳＯ4・７Ｈ2Ｏ)との混合溶液５１.７重量部(濃硫酸
７.７重量部、硫酸マグネシウム１７.９重量部、水２
５.９重量部)を用いた以外は実施例１と同じ操作と条件
で分割添加と熟成により反応させて９重量％のスラリー
を得た。
【００３０】実施例４ 実施例１において、濃硫酸と硫酸マグネシウム結晶(Ｍ
ｇＳＯ4・７Ｈ2Ｏ)との混合溶液８８重量部(濃硫酸０.
５重量部、硫酸マグネシウム３５.８重量部、水５１.７
重量部)を用いた以外は実施例１と同じ操作と条件で分
割添加と熟成により反応させて９重量％のスラリーを得
た。
ｇＳＯ4・７Ｈ2Ｏ)との混合溶液８８重量部(濃硫酸０.
５重量部、硫酸マグネシウム３５.８重量部、水５１.７
重量部)を用いた以外は実施例１と同じ操作と条件で分
割添加と熟成により反応させて９重量％のスラリーを得
た。
【００３１】実施例５ 実施例１において、ＪＩＳ３号ケイ酸ソーダの替わりに
ＪＩＳ２号ケイ酸ソーダ(ＳｉＯ2＝２８.３％、Ｎａ2Ｏ
＝１１.７％)１００重量部を用い、濃硫酸と硫酸マグネ
シウム結晶(ＭｇＳＯ4・７Ｈ2Ｏ)との混合溶液１１３重
量部(濃硫酸０.１重量部、硫酸マグネシウム４６.２重
量部、水６６.７重量部)を用いた以外は実施例１と同じ
操作と条件で分割添加と熟成により反応させて９重量％
のスラリーを得た。
ＪＩＳ２号ケイ酸ソーダ(ＳｉＯ2＝２８.３％、Ｎａ2Ｏ
＝１１.７％)１００重量部を用い、濃硫酸と硫酸マグネ
シウム結晶(ＭｇＳＯ4・７Ｈ2Ｏ)との混合溶液１１３重
量部(濃硫酸０.１重量部、硫酸マグネシウム４６.２重
量部、水６６.７重量部)を用いた以外は実施例１と同じ
操作と条件で分割添加と熟成により反応させて９重量％
のスラリーを得た。
【００３２】比較例１ 実施例１において、濃硫酸と硫酸マグネシウムとの混合
溶液の替わりに全量濃硫酸１５重量部を実施例１と同じ
操作と条件で分割添加と熟成により反応させて９重量％
のスラリーを得た。なお、上記で得られた各スラリーを
洗浄及び濾過した後、温度１１０℃で１２時間乾燥及び
粉砕した後、２０℃で６５％ＲＨで調湿して得られた白
色微粉末の性状を調べたところ表２の結果が得られた。
溶液の替わりに全量濃硫酸１５重量部を実施例１と同じ
操作と条件で分割添加と熟成により反応させて９重量％
のスラリーを得た。なお、上記で得られた各スラリーを
洗浄及び濾過した後、温度１１０℃で１２時間乾燥及び
粉砕した後、２０℃で６５％ＲＨで調湿して得られた白
色微粉末の性状を調べたところ表２の結果が得られた。
【００３３】
【表２】
【００３４】抄造例 熊谷理機工業(株)製の配向性抄紙機により、抄紙原料と
してＮＢＫＰ：ＬＢＫＰ：ＴＭＰ：ＧＰ＝１０：１０：
５０：３０の混合比率のパルプスラリーを用い、填料と
して実施例１〜５及び比較例１で調製した填料スラリー
を用い、坪量４０ｇ／ｍ2、紙中灰分２％となるように
抄造して、プレスにより脱水後、シリンダードライヤー
にて乾燥した。なお、填料スラリー無添加で抄造したも
のをブランクとした。２０℃、６５％ＲＨの雰囲気中で
調湿後、不透明度、白色度、印刷不透明度、動摩擦係数
を測定した。これらの測定結果を表３に示す。
してＮＢＫＰ：ＬＢＫＰ：ＴＭＰ：ＧＰ＝１０：１０：
５０：３０の混合比率のパルプスラリーを用い、填料と
して実施例１〜５及び比較例１で調製した填料スラリー
を用い、坪量４０ｇ／ｍ2、紙中灰分２％となるように
抄造して、プレスにより脱水後、シリンダードライヤー
にて乾燥した。なお、填料スラリー無添加で抄造したも
のをブランクとした。２０℃、６５％ＲＨの雰囲気中で
調湿後、不透明度、白色度、印刷不透明度、動摩擦係数
を測定した。これらの測定結果を表３に示す。
【００３５】
【表３】
【００３６】
【発明の効果】本発明にかかる製紙用水和ケイ酸系填料
は、従来のケイ酸系填料に較べて紙の不透明度及び白色
度を向上させるのみならず、紙の摩擦係数を低下せし
め、その程度は金属化合物の含有量に比例して良好とな
る。また、本発明によれば、従来の水和ケイ酸と同様な
製造方式を採用して実質的に変えることなく、工業的に
有利に、改良された製紙用水和ケイ酸系填料を製造する
ことができる。
は、従来のケイ酸系填料に較べて紙の不透明度及び白色
度を向上させるのみならず、紙の摩擦係数を低下せし
め、その程度は金属化合物の含有量に比例して良好とな
る。また、本発明によれば、従来の水和ケイ酸と同様な
製造方式を採用して実質的に変えることなく、工業的に
有利に、改良された製紙用水和ケイ酸系填料を製造する
ことができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 克宏 東京都北区王子５丁目21番１号 十條製 紙株式会社中央研究所内 (72)発明者 鹿野 勲 東京都北区王子５丁目21番１号 十條製 紙株式会社中央研究所内 (56)参考文献 特開 平５−311599（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−157786（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−141767（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−320219（ＪＰ，Ａ)
Claims (5)
- 【請求項１】 アルカリ金属塩類の不在下でのケイ酸ソ
ーダ水溶液の中和反応により得られる微細な不定形水和
ケイ酸において、微細な不定形金属化合物として少なく
とも不定形ケイ酸マグネシウムを含有してなることを特
徴とする製紙用水和ケイ酸系填料。 - 【請求項２】 微細な不定形金属化合物の含有量が酸化
物換算で１〜２０重量％である請求項１記載の製紙用水
和ケイ酸系填料。 - 【請求項３】 アルカリ金属塩類の不在下でケイ酸ソー
ダ水溶液に硫酸を分割して添加する湿式法に基づく製紙
用ケイ酸系填料の製造方法において、硫酸の一部を難溶
性水和金属酸化物の前駆体である酸性金属硫酸塩水溶液
に代替して、これを反応させることを特徴とする製紙用
水和ケイ酸系填料の製造方法。 - 【請求項４】 酸性金属硫酸塩水溶液は硫酸マグネシウ
ム水溶液である請求項３記載の製紙用水和ケイ酸系填料
の製造方法。 - 【請求項５】 請求項１ないし３のいずれか１項に記載
の製紙用水和ケイ酸系填料を内添することを特徴とする
紙。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4320604A JP2710529B2 (ja) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | 製紙用水和ケイ酸系填料及びその製造方法及びこの填料を内添した紙 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4320604A JP2710529B2 (ja) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | 製紙用水和ケイ酸系填料及びその製造方法及びこの填料を内添した紙 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06166987A JPH06166987A (ja) | 1994-06-14 |
| JP2710529B2 true JP2710529B2 (ja) | 1998-02-10 |
Family
ID=18123266
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4320604A Expired - Fee Related JP2710529B2 (ja) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | 製紙用水和ケイ酸系填料及びその製造方法及びこの填料を内添した紙 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2710529B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2265234A1 (en) | 1998-03-12 | 1999-09-12 | Oji Paper Co., Ltd. | Process for producing silica particles suitable for use as filler for paper |
| CA2282211C (en) * | 1998-10-16 | 2007-01-09 | Grain Processing Corporation | Process for preparing a paper web |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57157786A (en) * | 1981-03-24 | 1982-09-29 | Mitsubishi Paper Mills Ltd | Recording paper for ink jet printer |
| JP3084125B2 (ja) * | 1992-04-28 | 2000-09-04 | 株式会社トクヤマ | 紙用填料及びそれを用いた紙 |
-
1992
- 1992-11-30 JP JP4320604A patent/JP2710529B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06166987A (ja) | 1994-06-14 |
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