JP3032601B2 - 改良された製紙用無機充填剤 - Google Patents

改良された製紙用無機充填剤

Info

Publication number
JP3032601B2
JP3032601B2 JP3105185A JP10518591A JP3032601B2 JP 3032601 B2 JP3032601 B2 JP 3032601B2 JP 3105185 A JP3105185 A JP 3105185A JP 10518591 A JP10518591 A JP 10518591A JP 3032601 B2 JP3032601 B2 JP 3032601B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cationic
dispersion
filler
cellulose
inorganic pigment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP3105185A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH04228697A (ja
Inventor
ディヴィッド・ハワード・デュマズ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hercules LLC
Original Assignee
Hercules LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=24021621&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JP3032601(B2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Hercules LLC filed Critical Hercules LLC
Publication of JPH04228697A publication Critical patent/JPH04228697A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3032601B2 publication Critical patent/JP3032601B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/03—Non-macromolecular organic compounds
    • D21H17/05—Non-macromolecular organic compounds containing elements other than carbon and hydrogen only
    • D21H17/17—Ketenes, e.g. ketene dimers
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/03—Non-macromolecular organic compounds
    • D21H17/05—Non-macromolecular organic compounds containing elements other than carbon and hydrogen only
    • D21H17/07—Nitrogen-containing compounds
    • D21H17/08—Isocyanates
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/03—Non-macromolecular organic compounds
    • D21H17/05—Non-macromolecular organic compounds containing elements other than carbon and hydrogen only
    • D21H17/14—Carboxylic acids; Derivatives thereof
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/03—Non-macromolecular organic compounds
    • D21H17/05—Non-macromolecular organic compounds containing elements other than carbon and hydrogen only
    • D21H17/14—Carboxylic acids; Derivatives thereof
    • D21H17/15—Polycarboxylic acids, e.g. maleic acid
    • D21H17/16—Addition products thereof with hydrocarbons
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/63—Inorganic compounds
    • D21H17/67—Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments
    • D21H17/69—Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments modified, e.g. by association with other compositions prior to incorporation in the pulp or paper
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/14—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
    • D21H21/16—Sizing or water-repelling agents

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Paper (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はケテンダイマーのような
セルロース反応性のサイズ剤でサイズされる紙または厚
紙の製造において使用される無機顔料充填剤に関する。
【０００２】
【従来技術とその問題点】製紙業において無機顔料は充
填剤（填料）として広く使用されている。これは紙の光
学的性質と印刷性を改良するために第一義的には印刷お
よび書写用品位の紙に使用される。これは大抵の顔料は
セルロースパルプより安価であるから、全体の製紙コス
トを低下させる。しかしながら、これは紙の強度を低下
させるが故に、その使用は一方において、必要な光学的
性質を生じさせる量と、他方において、生産性を維持す
る製造速度における応力の下で紙を製紙機械のなかで破
断させる程度に弱化させる量との間に限定される傾向が
ある。この範囲内で、製紙業者は当該機械の最大生産を
維持しながら、鉱物性充填剤の量を増し、コストを削減
することを図る。
【０００３】この範囲内で、充填剤の量はまた適性なサ
イズ度を得る必要性に依存し、紙の最終用途のみなら
ず、製紙機の上でウェブの形成後に過度の水分吸収をし
ないことを考慮しなければならぬ。そのような過剰の水
分は、さらに乾燥時間を増し、生産性を低下する。充填
剤量の増加が従来のセルロース反応性サイズ剤の効率を
低下させることは、例えば米国特許４，７９９，９６４
号によってよく知られている。充填剤の多い紙をサイズ
することの困難はパルプに対する充填剤のより大きな表
面積対体積比によって起されるのかも知れない。内部サ
イズ剤はサイズされるべき表面の接触角を増加させるこ
とによって作用するから、表面積の増加はサイズ剤の必
要量を増す。このことはセルロース反応性サイズ剤につ
いて特にそうである。これは従来のロジンサイズ剤より
効率的であるが。
【０００４】充填剤の量が増加すると、充填剤をウェブ
のなかに保留することがより困難になり、充填剤の保留
度が低下する。上記の米国特許４，７９９，９６４は充
填剤粒子を凝集させる（ｆｌｏｃｃｕｌａｔｅ）ことに
よって、有利な無機充填剤の充填量を増加することを探
求している。この特許はまた凝集化から起るサイズ剤の
ロスを減少させることができると主張している。多分凝
集化は粒子の表面積対体積比を減少させるからであろ
う。しかしながら、この特許によると、スラリーとは別
に加えられる、しかし凝集化しない充填剤を含むスラリ
ーにおいて使用されるより大きいケテンダイマーサイズ
剤の内部サイズ効果は、やはり、充填剤量の増加によっ
て不利に作用される。
【０００５】それゆえ、充填剤量の増加に関連するセル
ロース反応性サイズ剤の効果の低下を避けながら、無機
充填剤の高濃度の使用を容易ならしめ、従来のサイジン
グ要件によって限定されないようにする必要性が認めら
れている。
【０００６】
【発明の構成】本発明によれば、紙および厚紙のための
無機顔料からなる充填剤であって、本質的に約９７ない
し約９９．９ｗｔ％の無機顔料と約０．０２５ないし約
２．７ｗｔ％のセルロース反応性サイズ剤であって、ケ
テンダイマー、アルケニルコハク酸無水物、疎水性イソ
シアナート、カルバモイル・クロリドおよびステアリン
酸無水物からなる群から選ばれるものと、好ましくは約
０．００６２５ないし約２．７ｗｔ％の、少くとも９５
ｗｔ％のカチオン性分散剤からなる分散剤組成物から本
質的になることを特徴とするものが提供される。
【０００７】本発明によれば、製紙機械に加える前に無
機顔料を水に分散することからなる紙または厚紙のため
の充填剤の製造方法であって、乾燥基準で約２５ないし
約７５ｗｔ％のセルロース反応性サイズ剤を約２０ない
し９０ｗｔ％のカチオン分散剤とともに水に分散して処
理分散液を調製し、無機顔料粒子を、乾燥基準で無機顔
料粒子１００重量部につき０．１ないし２０重量部の割
合、好ましくは０．３ないし１．０％の割合で、該分散
液と接触させることからなる方法が提供される。
【０００８】
【発明の構成】本発明によれば、この処理された充填剤
を使用する紙または厚紙の製造方法が提供される。本発
明の充填剤の組成は、処理分散液と該分散液中における
固形分の相対比と無機顔料に依存し、０．１ないし０．
２の範囲の処理分散液の濃度に、分散液中乾燥基準の固
形分割合を乗ずることによって計算される。
【０００９】粘土や粉砕した石灰岩のような天然産の顔
料は顔料が通常水に分散される時に処理することができ
る。一方沈降炭酸カルシウムのような合成顔料は通常の
沈殿の最中または後に処理することができる。
【００１０】処理後に、本発明の充填剤は貯蔵安定性が
あり、すぐに出荷できる。処理された充填剤は、慣用の
紙および厚紙の製造法においてシート形成に先立って何
時でも紙原料に加えることができる。慣用製造法では、
湿式でセルロースシートはセルロース繊維分散液を脱水
し、乾燥して紙または厚紙に形成する。前記の処理は充
填剤をカチオン性にするから、保留系は変更されなけれ
ばならないかも知れないが、この処理された充填剤を使
用したところでは、充填剤の保留もサイズ剤の保留にも
劇的な変化は見られない。
【００１１】驚くべきことに、本発明の充填剤を添加し
ても、予期されたセルロース反応性サイズ剤の損失は避
けられ、充填剤の量も慣用のサイジングの程度によって
限定されない。
【００１２】好ましくは、無機顔料充填剤は炭酸カルシ
ウム、粘土、二酸化チタン、タルクおよび水和シリカ粘
土からなる群から選択される慣用の粒状物質で、より好
ましくは炭酸カルシウム、カオリン粘土または二酸化チ
タンであり、最も好ましい材料は沈降炭酸カルシウムで
ある。この好ましいセルロース反応性サイズ剤は一般式 で表わされ、Ｒ1とＲ2が炭素原子数８ないし３０の炭化
水素基であるケテンダイマーである。より好しいセルロ
ース反応性サイズ剤は、前記式で表わされＲ1とＲ2が炭
素原子数１２ないし２２のケテンダイマー、アルケニル
基の炭素原子数が１２ないし３０のアルケニルコハク酸
である。
【００１３】最も好ましいセルロース反応性サイズ剤は
Ｒ1とＲ2が炭素原子数１４ないし１６の飽和炭化水素基
であるケテンダイマーで、そのようなカチオン性ケテン
ダイマーはＨｅｒｃｕｌｅｓ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅ
ｄからＨａｒｃｏｎ（登録商標）４０、４８または８５
および７０の商標名で発売されている。
【００１４】本発明によって得られる分散液の好適組成
物は、乾燥基準で３５ないし５５ｗｔ％のケテンダイマ
ーを含む。好適なカチオン分散剤は、天然産のカチオン
性ポリマー（好ましくはでん粉）、合成カチオンポリマ
ー（好ましくはポリアミン樹脂）または両者の組合せで
ある。固形分を分散させるに必要な量は慣用の標準によ
って決定される。
【００１５】もし天然産カチオンポリマーが単独で使用
されるならば、その量は、好ましくは、分散液に対して
１０ないし３５ｗｔ％の間で変化する。合成カチオンポ
リマーの濃度は１０ないし７５ｗｔ％である。両者が一
緒に使用される場合は、合計量は好ましくは少くとも１
０％であり、そのうち天然ポリマーは約９ないし約２０
ｗｔ％で合成ポリマーは約７０ｗｔ％までである。両者
の併用が好ましく、合成カチオンポリマーの天然カチオ
ンポリマーに対する比は少くとも２：１である。
【００１６】好ましくは、カチオン分散剤は、カチオン
でん粉、カチオンガム、カチオン性ポリアミン、カチオ
ン性ポリアミド、カチオン性ポリウリレンおよびそれら
の混合物であり、最も好ましくはカチオンでん粉、カチ
オンポリアミドおよび両者の混合物である。
【００１７】上記のセルロース反応性サイズ剤は本発明
において使用するにすべてが適するが、以下に特記され
るあるものは好適ケテンダイマーと呼ばれるものであ
る。好ましくは、カチオン性分散剤はカチオンでん粉、
カチオンガム、カチオン性ポリアミン、カチオン性ポリ
アミド、カチオン性ポリウリレンおよびそれらの混合物
である。好ましくは、カチオン合成ポリマーのカチオン
天然ポリマーに対する比は少くとも約２：１である。
【００１８】本発明に従って処理された充填剤の組成
は、上記の限界内で、処理に使用される分散液の組成に
依存する。好ましくは充填剤組成物は約９８ないし９
９．７ｗｔ％の無機顔料と０．１ないし１．８ｗｔ％
の、より好ましくは０．１５ないし０．９ｗｔ％のセル
ロース反応性サイズ剤を含む。また、より好ましくは、
充填剤は好ましくは０．０２５ないし１．８ｗｔ％、も
っとも好ましくは０．０３７５ないし０．９ｗｔ％の分
散剤を含む。
【００１９】カチオン分散剤は分散剤の１００％を占め
る必要はないから、５％までの残りの部分はアニオンま
たはノニオン分散剤であってよい。 （実施態様の具体的記載） 以下の実施例においては、手すき紙が、５０％硬木５０
％軟木クラフトパルプがカナダ標準濾水度（ＣＳＦ）５
００まで、炭酸カルシウムとして硬度１００ｐｐｍ、ア
ルカリ度１５０ｐｐｍの水中で叩解された。パルプはプ
ロポーショナーで濃度０．２５％まで希釈された。それ
からパルプはデッケルボックス中で濃度０．０２３％ま
で希釈され、ｐＨ約７．５−８．５でシートに形成され
た。デッケルボックス中における希釈の直前にプロポー
ショナーから得られる一部に「Ｈｅｒｃｏｎ（登録商
標）４８」を加え、得られる分散物を、パルプの乾燥重
量に基づいて０．２０％のサイズ剤組成物が得られるに
充分な量で加えた。閉回路白水系が使用された。形成さ
れたシートは３３％固形分となるまで圧縮され、スチー
ムで加熱されたドラム・ドライアーで２４０°Ｆ（１１
５．６℃）で４５秒間乾燥された。製造された紙の最初
の４枚は捨て、次の５枚のサイズ性が試験された。試験
結果は５枚の平均として表に示されている。手すき紙は
４０ポンド／３０００平方フィートの標準重量があっ
た。
【００２０】サイズ性の試験液Ｎｏ．２で８０％反射率
でハーキュリーズ・サイズ・テスト（ＨＳＴ）によって
行われた。オフマシーンデータ（ＯＭ）は乾燥後３分以
内に得られ、自然熟成データ（ＮＡ）は７２°Ｆ（２
２．２℃）、５０％相対湿度で７日間貯蔵後に得られ
た。以下の実施例の記載で、部と％は特にことわらない
限り、重量に基づく。
【００２１】実施例１−２、比較例Ｃ１−Ｃ５ （充填剤の処理） クロンダイク粘土が水で２０％固形分まで希釈され、プ
ラスチックの容器のなかでワーリング・ブレンダーで高
速で分散された。表に分散剤Ａ、分散液Ａと表示される
ものが加えられ、さらに２分間撹拌された。得られたス
ラリーはそのまま使用かるか、サイジング容器に加える
前に再撹拌した。手すき紙調製後に得られた結果は表１
にまとめてある。すべての成分は紙の重量に基づく固形
分重量として記載されている。
【００２２】これらの実施例、比較例は、本発明による
粘土充填剤の処理が、未処理の対照およびカチオン樹脂
（分散剤Ａ）による処理よりも、すぐれたサイジングを
与えることを示す。最初の３比較例の比較は充填剤添加
の通常の効果を示す。即ち、灰分の増加により、４６９
秒の浸透抵抗から３秒のそれに急激に低下する。充填剤
をサイズ剤で処理するに、充填剤でカチオン性樹脂で処
理しても、比較例に比してわずかしか増加しない。これ
に対してカチオン・ケテンダイマーで処理すると、１０
％、２０％の充填剤の添加に対して劇的な効果の増大が
認められる。
【００２３】実施例３−４、比較例Ｃ６−Ｃ８ 充填剤の処理は、実施例１、２に記載されたとおりに実
施した。手すき紙製造後の試験の結果は表２に示されて
いる。この実施例はカチオン・ケテンダイマー分散液で
沈降炭酸カルシウムで処理することのサイジング効果の
改良を例示する。比較例を比較すると、充填剤の増加に
よるサイジング効果の減少がわかる。灰分と不透明性の
データは、充填剤の処理がこれらの性質に悪影響を及ぼ
さないことがわかる。これは、全体的灰分保留率と充填
剤の光学的効率に変化がないことを示す。
【００２４】（カラマズー・ラボラトリー製紙機（Ｋａ
ｌａｍａｚｏｏ ＬａｂＦｏｒｍｅｒ）） カラマズー・ラボラトリー製紙機（ＫＬＦ）は原料調
製、リファイニング、貯蔵を含む、工業的長網式抄紙機
を模した小型抄紙機である。Ｗｅｙｅｒｈａｕｓｅｒ社
漂白クラフト７０％／Ｒａｙｏｎｉｅｒ社漂白クラフト
３０％混合物が実施例１に記載されたように標準硬水に
分散させられた。このパルプは二重ディスク・リファイ
ナーによって２．５％の濃度にリファインされ、再循環
によって濾水度５００ＣＳＦとされた。この原料を機械
の箱にくみ入れ、清水で約１．０％の固形分まで希釈し
た。
【００２５】この原料は箱から、定水準貯蔵タンクに重
力によって供給された。原料はそこから、一連のインラ
イン混合機（混合ボックス（複数）、ＭＢ）にポンプで
くみ入れられ、そこで添加物が混合される。４個の混合
（添加）位置があり、それぞれがインライン混合機を有
する。最初に充填剤がＭＢ Ｎｏ．１に加えられ、つい
でＭＢ Ｎｏ．２でカチオン性じゃがいもでん粉（Ｓｔ
ａｌｅｙ Ｉｎｃ．製の「Ｓｔａｌｏｋ（登録商標）４
００」）が乾燥基準で０．７５％加えられ、ＭＢ Ｎ
ｏ．３で、内部サイズ剤が、それぞれの実施例に示され
ているように添加された。最後にＭＢ Ｎｏ．４で、カ
チオン性ポリアクリルアミド保留助剤（Ｈｅｒｃｕｌｅ
ｓ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ製の「Ｒｅｔｅｎ（登録
商標）５００」が０．０３７５％の割合で加えられた。
混合機を通って、原料はファン・ポンプに入り、そこで
白水で固形分約０．２％まで希釈される。
【００２６】原料はファン・ポンプからフロー・スプレ
ッダーへ、さらにスライスへ送られ、そこで１２インチ
の巾の長網に上に置かれた。その直後に２個の真空ボッ
クスで真空脱水された。クーチ濃度は通常１４ないし１
５％である。湿ったシートはクーチからモーターで駆動
されるピックアップ・フェルトに移され、その点で、水
はシートとフェルトから、真空ポンプに連なる真空箱に
よって除かれる。このシートはさらにフェルト・プレス
で脱水され、固形分３８−４０％でこのプレス部を去
る。乾燥部は７個の鋼製ドラム・ドライアーからなり、
上部と下部はフェルトが貼られている。ドライアーの温
度は別々に変えることができ、１００ないし２４０°Ｆ
である。シートはリールの部分で水分３ないし５％まで
乾燥される。
【００２７】実施例５−１０、比較例Ｃ９−Ｃ１１ （充填剤の処理） 充填剤を製紙の２４時間前に、固形分１５％になるよう
分散した。製紙の日に、ライトニング（Ｌｉｇｈｔｅｎ
ｉｎｇ）ミキサーを使用して充填剤を処理し、処理後、
さらに５分間撹拌した。処理の程度はそれぞれの実施に
ついて記されている。紙シートはＫＬＦで下記の手法で
造られた。内部サイジングでは、すべての実施例におい
て、固形分として０．０８％の「Ｈｅｒｃｏｎ（登録商
標）７０」と、Ｈｅｒｃｕｌｅｓ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａ
ｔｅｄから市販されているカチオン性ケテンダイマーを
含んでいた。充填剤の処理の程度と得られた結果は表３
にまとめてある。
【００２８】これらの実施例は高度の充填剤使用の場合
についての充填剤の事前処理の重要性を示す。未処理の
充填剤はサイジング効果の通常の低下を示す。しかし処
理された充填剤は、充填剤添加量が１０％から３０％に
増加しても、サイジング効果の低下を本質的に起さな
い。
【００２９】実施例１１−１９、比較例Ｃ１２−Ｃ１４ 紙シートが上記の手法によってＫＬＦで造られた。内部
サイズ剤として、すべての実施例、比較例は固形分とし
て０．１１％の「Ｈｅｒｃｏｎ（登録商標）７０」と、
Ｈｅｒｃｕｌｅｓ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄから市販
されているカチオン・ケテンダイマー分散液を含んでい
た。充填剤と処理の程度と結果は表４に示されている。
これらの実施例は実施例５−１０に示したと同じ効果を
示す。ただしより高度の内部サイジングにおいて得られ
た結果である。
【００３０】実施例２０−２１、比較例Ｃ１５ 紙シートが上記の手法によってＫＬＦで造られた。内部
サイズ剤として、すべての実施例、比較例は固形分とし
て０．０８％のアルケニルコハク酸（ＡＳＡ）分散物と
固形分として０．１６％のカチオンでん粉（Ｓｔａｌｏ
ｋ ４００）を含んでいた。（室温で２０００ｐｓｉ
（１４０ｋｇ／ｃｍ2）に加圧）。この分散剤は使用前
２０℃に保たれ、調製後３時間以内に使用された。ＡＳ
ＡはＮａｔｉｏｎａｌ Ｓｔａｒｃｈ Ｃｏ．から市販
される「Ｆｉｂｒａｎ（登録商標）７０」であった。充
填剤と処理の程度と結果は表５に示されている。これら
の実施例はカチオン性に分散されたケデンダイマー分散
液がＡＳＡとともに内部サイズ剤として使用される時に
顕著に改良されたサイズ効果を示すことを例示する。
【００３１】実施例２２−２３、比較例Ｃ１６ 紙シートが上記の手法によってＫＬＦで造られた。すべ
ての実施例と比較例は実施例５−６と同様に内部サイジ
ングされた。充填剤と処理の程度と結果は表６に示され
ている。これらの実施例は充填剤でＡＳＡで処理された
時の改良を示す。
【００３２】実施例２４、比較例Ｃ１７−Ｃ１８ 紙シートが上記の手法によってＫＬＦで造られた。すべ
ての実施例は実施例５−１０と同様に内部サイジングさ
れた。充填剤と処理の程度と結果は表７に示されてい
る。この実施例は、充填剤をカチオン・ケテンダイマー
で処理すると顕著サイジング効果の向上を示すが、一方
カチオン性ポリアミン樹脂による処理では何等の改良が
ないことを示す。
【表１】 実施例 粘 土 灰 分 充填剤の処理 ＨＳＴ（秒） ％ ％ ＯＭ ＮＡ Ｃ１ ０ ０．３ − ３４０ ４６９ Ｃ２ １０ ８．３ − １４８ １５６ Ｃ３ ２０ １６．３ − ２ ３ Ｃ４ １０ ８．３ 分散剤Ａ(1） １３７ １７５ Ｃ５ ２０ １６．７ 分散剤Ａ ４ ５ １ １０ ８．２ 分散液Ａ(2） ２３０ ２７５ ２ ２０ １６．２ 分散液Ａ ２４ ２７ (1）ポリアミノ／ポリアミド・カチオン熱硬化樹脂 (2）５５％パルミチン酸と４５％ステアリン酸から合成
された混合ケテンダイマー３６％とカチオン分散剤Ａを
含むカチオン・ケテンダイマー分散液
【表２】 実施例 充填剤(1） 充填剤の処理 ＨＳＴ／ＮＡ 不透明度 灰 分 ％ 秒 ％ Ｃ６ なし ４００ ７４．５ ０．３５ Ｃ７ １０ ７５ ８４．４ ５．１１ Ｃ８ ２０ ３ ８８．１ ９．８３ ３ １０ 分散液Ｂ(2） １１６ ８４．１ ５．２９ ４ ２０ 分散液Ｂ １６ ８８．０ ９．２９ (1）Ａｌｂａｇｌｏｓｓ ＳＦ（Ｐｆｉｚｅｒ Ｉｎ
ｃ．発売の沈降炭酸カルシウム、平均粒径約０．７３ミ
クロン (2）５５％パルミチン酸と４５％ステアリン酸から合成
された混合ケテンダイマー４７％とチッ素含有量０．２
％を越えるカチオン性ロウ状とうもろこしでん 粉か
らなる分散液
【表３】 実施例 充填剤(1） 充填剤の処理 ＨＳＴ−ＮＡ ％ 秒 Ｃ９ １０ − １７４ Ｃ１０ ２０ − ２８ Ｃ１１ ３０ − ７ ５ １０ ０．２３％分散液Ｃ(2） ２２６ ６ ２０ ０．２３％分散液Ｃ １７２ ７ ３０ ０．２３％分散液Ｃ １０９ ８ １０ ０．４６％分散液Ｃ ２５７ ９ ２０ ０．４６％分散液Ｃ ２６３ １０ ３０ ０．４６％分散液Ｃ ２８３ (1）Ａｌｂａｃａｒ ５９７０（Ｐｆｉｚｅｒ Ｉｎ
ｃ．発売の沈降炭酸カルシウム、平均粒径約２ミクロン (2）５５％パルミチン酸と４５％ステアリン酸から合成
された混合ケテンダイマー４５％とカチオン分散剤とし
てポリアミン樹脂からなる
【表４】 実施例 Ａｌｂａｃａｒ 5970 充填剤の処理 ＨＳＴ−ＮＡ ％ 秒 Ｃ１２ １０ − ２１０ Ｃ１３ ２０ − １５４ Ｃ１４ ３０ − ２７ １１ １０ ０．２３％分散液Ｂ ２１９ １２ ２０ ０．２３％分散液Ｂ ２８４ １３ ３０ ０．２３％分散液Ｂ ２０３ １４ １０ ０．４６％分散液Ｂ ２３８ １５ ２０ ０．４６％分散液Ｂ ３６１ １６ ３０ ０．４６％分散液Ｂ ３３８ １７ １０ ０．６９％分散液Ｂ ２０３ １８ ２０ ０．６９％分散液Ｂ ４８０ １９ ３０ ０．６９％分散液Ｂ ４２６
【表５】 実施例 Ａｌｂａｃａｒ 5970 充填剤の処理 ＨＳＴ−ＮＡ ％ 秒 Ｃ１５ ２０ １ ２０ ２０ ０．０８％分散液Ｂ １１０ ２１ ２０ ０．０５％分散液Ｃ(1） ４１ (1）７４％の、５５％のパルミチン酸と４５％のステア
リン酸から合成された混合ケテンダイマーを含む分散液
であって、その中でカチオン性分散剤は、チッ素含有量
が０．２％を越えるカチオン性ロウ状とうもろこしでん
粉である。
【表６】 実施例 Ａｌｂａｃａｒ 5970 充填剤の処理 ＨＳＴ−ＮＡ ％ 秒 Ｃ１６ ２０ ５３ ２２ ２０ ０．６％ＡＳＡ(1） １１２ ２３ ２０ １．２％ＡＳＡ ２７７ (1）実施例２０、２１で使用されたものと同じ
【表７】 実施例 Ａｌｂａｃａｒ 5970 充填剤の処理 ＨＳＴ−ＮＡ ％ 秒 Ｃ１７ ２０ ５３ Ｃ１８ ２０ ０．４％Nalco 754(1) ４６ ２４ ２０ ０．４％分散液Ｂ ４１６ (1）Ｎａｌｃｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社から市販のカチ
オン性ポリアミン樹脂、ジメチルアミンとエピクロルヒ
ドリンから合成される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特公 昭42−12291（ＪＰ，Ｂ１) 米国特許2865743（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) D21H 17/00 - 17/74

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】無機顔料を含む紙または厚紙のための本質
    的に９７−９９．９ｗｔ％の無機顔料と、約０．０２５
    −２．７ｗｔ％のケテンダイマー、アルケニルコハク酸
    無水物、疎水性イソシアナート、カルバモイル・クロリ
    ド、ステアリン酸無水物からなる群から選ばれるセルロ
    ース反応性サイズ剤と、さらに、０．００６２５−２．
    ７ｗｔ％の、少なくとも９５ｗｔ％のカチオン性分散剤
    からなる分散剤組成物とを含むことを特徴とする充填
    剤。
  2. 【請求項２】さらに、無機顔料が炭酸カルシウム、粘
    土、二酸化チタン、タルク、水和シリカ粘土からなる群
    から選ばれる粒状物質からなることを特徴とする請求項
    １に記載の充填剤。
  3. 【請求項３】さらに、無機顔料が沈降炭酸カルシウムか
    らなることを特徴とする請求項２に記載の充填剤。
  4. 【請求項４】セルロース反応性サイズ剤が一般式： （式中、Ｒ1とＲ2は炭素原子数８−３０の炭化水素基で
    ある）を有するケテンダイマー、またはそのアルケニル
    基が１２−３０の炭素原子を有するアルケニルコハク酸
    無水物であることを特徴とする請求項１−３のいずれか
    １項に記載の充填剤。
  5. 【請求項５】さらに、セルロース反応性サイズ剤が、ケ
    テンダイマーであって、そのＲ1とＲ2が炭素原子数１４
    −１６の飽和炭化水素基であるものであることを特徴と
    する請求項４に記載の充填剤。
  6. 【請求項６】さらに、セルロース反応性サイズ剤が、
    ０．１−１．８ｗｔ％の量で存在することを特徴とする
    請求項１−５のいずれか１項に記載の充填剤。
  7. 【請求項７】さらに、カチオン性分散剤が天然に存在す
    るカチオン性ポリマー、合成のカチオン性ポリマー及び
    それらの組み合わせからなる群から選ばれるものである
    ことを特徴とする請求項１−６のいずれか１項に記載の
    充填剤。
  8. 【請求項８】さらに、カチオン性分散剤がカチオンでん
    粉、カチオンガム、カチオンポリアミン、カチオンポリ
    アミド、カチオンポリウリレン及びそのいずれかの混合
    物からなる群から選ばれるものであることを特徴とする
    請求項６に記載の充填剤。
  9. 【請求項９】さらに、カチオン性分散剤がカチオンポリ
    アミドとカチオンでん粉の重量比で少なくとも２対１で
    ある組み合わせであることを特徴とする請求項８に記載
    の充填剤。
  10. 【請求項１０】さらに、カチオン性分散剤が０．０２５
    −１．８ｗｔ％の量で存在することを特徴とする請求項
    １−９のいずれか１項に記載の充填剤。
  11. 【請求項１１】製紙機械に加える前に無機顔料を水に分
    散することからなる請求項１−１０のいずれか１項に記
    載の紙または厚紙のための充填剤の製造法であって、乾
    燥基準で２５−７５ｗｔ％のセルロース反応性サイズ剤
    を乾燥基準で２０−９０ｗｔ％のカチオン性分散剤とと
    もに水中に分散して処理分散液を形成し、次いで無機顔
    料粒子を、その１００部につき乾燥基準で分散液のサイ
    ズ剤固形分０．１−２．０重量部の割合で分散液を接触
    させることからなることを特徴とする前記方法。
  12. 【請求項１２】さらに、無機顔料の粒子を、乾燥基準で
    無機顔料粒子１００重量部につき、分散液中のサイズ剤
    固形分０．３−１．０重量部の割合で分散液と接触させ
    ることからなることを特徴とする請求項１１に記載の方
    法。
  13. 【請求項１３】さらに、カチオン性分散剤が天然に存在
    するカチオンポリマーであって分散液に対して乾燥重量
    で（以下同じ）１０−３５ｗｔ％の量で存在するか、合
    成カチオンポリマーであって分散液に対して１０−７５
    ｗｔ％で存在するか、あるいは両者の混合物であって合
    計量が少なくとも１０％であり、天然ポリマーが９−２
    ０ｗｔ％であり合成ポリマーが７０ｗｔ％までであるこ
    とを特徴とする請求項１１または１２に記載の方法。
  14. 【請求項１４】湿式で製造されたセルロースシートをセ
    ルロース繊維分散液の脱水乾燥によって紙または厚紙に
    形成することからなる紙または厚紙の製造方法におい
    て、上記請求項１−１０のいずれか１項に記載された充
    填剤の分散液をセルロース繊維の分散液に加えることか
    らなる前記方法。
JP3105185A 1990-04-11 1991-04-11 改良された製紙用無機充填剤 Expired - Fee Related JP3032601B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US50815690A 1990-04-11 1990-04-11
US07/508,156 1990-04-11

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04228697A JPH04228697A (ja) 1992-08-18
JP3032601B2 true JP3032601B2 (ja) 2000-04-17

Family

ID=24021621

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3105185A Expired - Fee Related JP3032601B2 (ja) 1990-04-11 1991-04-11 改良された製紙用無機充填剤

Country Status (11)

Country Link
US (1) US5972100A (ja)
EP (1) EP0451842A1 (ja)
JP (1) JP3032601B2 (ja)
KR (1) KR100214895B1 (ja)
AR (1) AR244372A1 (ja)
AU (1) AU645074B2 (ja)
BR (1) BR9101439A (ja)
CA (1) CA2040089A1 (ja)
FI (1) FI116535B (ja)
NO (1) NO178937C (ja)
ZA (1) ZA912719B (ja)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5066546A (en) * 1989-03-23 1991-11-19 Kennametal Inc. Wear-resistant steel castings
FR2679574B1 (fr) * 1991-07-25 1993-11-12 Aussedat Rey Composition pour rendre, un support a caractere papetier ou textile, resistant a l'eau, a l'huile et aux solvants, support traite et procede de realisation du support traite.
GB2293991B (en) * 1994-10-14 1998-06-10 Ecc Int Ltd Improving the quality of coated paper
US5885340A (en) * 1994-10-14 1999-03-23 Ecc International Ltd. Quality of multiple coated paper
GB9603909D0 (en) * 1996-02-23 1996-04-24 Allied Colloids Ltd Production of paper
US6565646B1 (en) * 2001-11-02 2003-05-20 Luzenac America, Inc. Talc composition and use in paper products
US20060060814A1 (en) * 2002-12-17 2006-03-23 Lucyna Pawlowska Alkenylsuccinic anhydride surface-applied system and method for using the same
US7943789B2 (en) * 2002-12-17 2011-05-17 Kemira Oyj Alkenylsuccinic anhydride composition and method of using the same
TW200504265A (en) * 2002-12-17 2005-02-01 Bayer Chemicals Corp Alkenylsuccinic anhydride surface-applied system and uses thereof
FR2857365B1 (fr) * 2003-07-08 2005-09-30 Roquette Freres Nouvelle composition amylacee cationique liquide et ses utilisations
US9156990B2 (en) * 2003-12-22 2015-10-13 Eka Chemicals Ab Filler for papermaking process
CA2550261C (en) 2003-12-22 2012-02-14 Eka Chemicals Ab Filler for papermaking process
US20090281212A1 (en) * 2005-04-28 2009-11-12 Lucyna Pawlowska Alkenylsuccinic anhydride surface-applied system and uses thereof
US7892398B2 (en) 2005-12-21 2011-02-22 Akzo Nobel N.V. Sizing of paper
WO2007073321A1 (en) * 2005-12-21 2007-06-28 Akzo Nobel N.V. Sizing of paper
KR20090023579A (ko) * 2006-06-01 2009-03-05 아크조 노벨 엔.브이. 종이의 사이징 방법
US20070277949A1 (en) * 2006-06-01 2007-12-06 Akzo Nobel N.V. Sizing of paper
US8349135B2 (en) 2007-01-26 2013-01-08 Harima Chemicals, Inc. Papermaking additive and filled paper
US8980059B2 (en) * 2009-08-12 2015-03-17 Nanopaper, Llc High strength paper
CA2875659A1 (en) 2012-06-15 2013-12-19 Nanopaper, Llc Additives for papermaking
CN104562846B (zh) * 2014-12-23 2017-01-11 金东纸业（江苏）股份有限公司 一种造纸浆内施胶的方法及纸张
FI128162B (en) * 2017-03-27 2019-11-29 Kemira Oyj Process for making paper or paperboard and paper or paperboard product

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2865743A (en) * 1957-03-11 1958-12-23 Hercules Powder Co Ltd Ketene dimer sizing composition and process for sizing paper therewith
US4115187A (en) * 1970-03-31 1978-09-19 Welwyn Hall Research Association Agglomerated fillers used in paper
US4181567A (en) * 1975-07-17 1980-01-01 Martin Clark Riddell Paper manufacture employing filler and acrylamide polymer conglomerates
US4295931A (en) * 1976-03-08 1981-10-20 Hercules Incorporated Sizing method and sizing composition for use therein
US4279794A (en) * 1979-04-26 1981-07-21 Hercules Incorporated Sizing method and sizing composition for use therein
DE3035634C2 (de) * 1980-09-20 1982-10-21 Feldmühle AG, 4000 Düsseldorf Verfahren zur Herstellung eines Calciumcarbonat als Füllstoff enthaltenden massegeleimten Papiers oder Kartons
US4725318A (en) * 1985-02-19 1988-02-16 Maruo Calcium Company, Limited Filler for paper-making and neutral paper-making process by the use thereof
US4799964A (en) * 1985-07-29 1989-01-24 Grain Processing Corporation Preparation of filler compositions for paper
GB8531558D0 (en) * 1985-12-21 1986-02-05 Wiggins Teape Group Ltd Loaded paper
DE69112239T2 (de) * 1990-03-08 1996-05-02 Minerals Tech Inc Mit kationischem Polymer modifizierter Füllstoff, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung in der Papierherstellung.
US5147507A (en) * 1990-03-08 1992-09-15 Pfizer Inc. Cationic polymer-modified filler material, process for its prepartion and method of its use in papermaking
US5270076A (en) * 1991-04-11 1993-12-14 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for coating alkyl ketene dimer on titanium dioxide

Also Published As

Publication number Publication date
NO178937C (no) 1996-07-03
KR910018635A (ko) 1991-11-30
FI911704A0 (fi) 1991-04-09
NO178937B (no) 1996-03-25
AR244372A1 (es) 1993-10-20
ZA912719B (en) 1991-12-24
CA2040089A1 (en) 1991-10-12
KR100214895B1 (ko) 1999-08-02
BR9101439A (pt) 1991-11-26
JPH04228697A (ja) 1992-08-18
NO911371L (no) 1991-10-14
EP0451842A1 (en) 1991-10-16
FI116535B (fi) 2005-12-15
AU645074B2 (en) 1994-01-06
US5972100A (en) 1999-10-26
NO911371D0 (no) 1991-04-09
FI911704A (fi) 1991-10-12
AU7432791A (en) 1991-10-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3032601B2 (ja) 改良された製紙用無機充填剤
US4753710A (en) Production of paper and paperboard
US4913775A (en) Production of paper and paper board
US5514212A (en) Process for enhancing sizing efficiency in filled papers
US4522686A (en) Aqueous sizing compositions
US5527430A (en) Modified filler material for alkaline paper and method of use thereof in alkaline paper making
EP0960236B1 (en) Lumen loading of mineral filler into cellulose fibers for papermaking
JP2017500454A (ja) ポリマー乳化剤によって乳化されたａｓａエマルションのサイズ効率を改善する方法
JP2011074528A (ja) セルロースナノファイバーを添加して抄紙した紙およびその製造方法
JP2528557B2 (ja) 陽イオン重合体で改質された充填材、その製造方法および製紙におけるその使用方法
EP0074544B1 (en) Aqueous sizing compositions
EP1918456A1 (en) Method of producing a fibrous web containing fillers
KR100339882B1 (ko) 종이 사이징 분산물
JPH10505883A (ja) 二重表面処理填料物質、その製造方法及び製紙における使用
JP2000506486A (ja) 酸耐性炭酸カルシウム組成物およびその使用
EP1095186B1 (en) Surface modified fillers for sizing paper
US6228219B1 (en) Rosin sizing at neutral to alkaline pH
US5484834A (en) Liquid slurry of bentonite
KR100496704B1 (ko) 양이온성 전분을 이용한 종이 제조 방법
RU2008386C1 (ru) Бумажная масса
WO2004022850A1 (en) Method for sizing of paper or paperboard.
WO2002002870A2 (en) Process for preparing a paper web
JPH10212697A (ja) 製紙用表面サイズ剤組成物及び表面サイジング方法

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080210

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090210

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090210

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100210

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees