JP6625046B2 - ロゼッタ型軽質炭酸カルシウムを内填した紙 - Google Patents
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Description
(1) 一次粒子が放射状に凝集したロゼッタ型軽質炭酸カルシウムを内填した紙であって、ロゼッタ型軽質炭酸カルシウムのBET比表面積が1.0〜8.0m2/g、平均粒子径(D50)が3.0〜15.0μmである、上記紙。
(2) 前記ロゼッタ型軽質炭酸カルシウムのBET比表面積が3.0m2/g以上である、(1)に記載の紙。
(3) 前記ロゼッタ型軽質炭酸カルシウムの平均粒子径(D50)が3.5μm以上である、(1)または(2)に記載の紙。
(4) 紙中灰分が10重量%以上である、(1)〜(3)のいずれかに記載の紙。
(5) 内添する填料の10重量%以上が前記ロゼッタ型軽質炭酸カルシウムである(1)〜(4)のいずれかに記載の紙。
(6) 顔料塗工層を有しない非塗工紙である、(1)〜(5)のいずれかに記載の紙。
軽質炭酸カルシウムの製造法は、一般的に、消石灰スラリーに炭酸ガスを吹き込んで反応させる「液−ガス」法(炭酸ガス法)および炭酸ナトリウムなどを用いる「液−液」法(可溶化塩法)などが挙げられ、本発明においてはいずれの製法で得られた軽質炭酸カルシウムも使用することができる。一般に軽質炭酸カルシウムは、カルサイト型、アラゴナイト型などの結晶系を有し、柱状、針状、紡錘状、立方体状など各種形状を有する。
ロゼッタ型軽質炭酸カルシウムを填料として使用した本発明の紙は、紙の光学特性を損なうことなく、表面平滑性が良好で、引張強さなどの強度特性が優れており、またサイズの発現性も良好であるため、特に制限なく種々の用途に使用することができる。紙の種類としては、各種塗工用原紙、新聞用紙、上質紙や中質紙、電子写真用転写紙、インクジェット用紙、感熱紙、感圧紙、クラフト用紙、圧着記録紙、包装用紙、紙容器、板紙、壁紙、繊維板、写真用原紙、含浸用原紙、難燃紙などが挙げられる。中でも一つの態様において、本発明の紙はオフセット印刷やグラビア印刷等の各種印刷方式に供される印刷用紙として好適である。
本発明の軽質炭酸カルシウムを填料として内填した非塗工紙の坪量については、特に限定は無いが、所望する効果が発揮されるのは、30〜650g/m2程度の範囲である。一つの態様において本発明に係る非塗工紙の坪量は、35〜200g/m2程度であり、40〜120g/m2程度であってもよい。なお、本発明の軽質炭酸カルシウムはこの範囲を超えた多層抄きの板紙、カード等の厚紙にも添加できる。
本発明の軽質炭酸カルシウムを内填した紙を塗工原紙とし、顔料と接着剤を主成分とする塗工層を少なくとも1層有する塗工紙とすることもできる。本発明の軽質炭酸カルシウムを内添することで、層間強度が向上するため、ブリスター適性に優れ、かつ、良好なサイズ性発現性が得られるため、表面平滑性に優れる塗工紙が得られる。
本発明の特定の軽質炭酸カルシウムを内添した紙を用いて電子写真用転写紙を製造することができる。本発明の軽質炭酸カルシウムを内填することで、相関強度が向上するため、印刷時のカールや紙粉が発生しにくい電子写真用転写紙を得ることができる。また、本発明の軽質炭酸カルシウムは抄紙機のワイヤーを摩耗させにくいため、一般的な抄紙機を用いる抄紙に使用することができる。特に、電子写真用転写紙を抄造するために用いられる抄紙機は、両面脱水機構を有しているハイブリッドフォーマー、オントップフォーマーなどが望ましいが、これに限定されるものではない。
各項目を以下の評価方法によって評価した。
(1)平均粒子径:レーザー回折/散乱式粒度分布測定器(マルバーン製、マスターサイザー2000)を用いて、体積累積分布の50%点(D50)を平均粒子径とした。
(2)BET比表面積:JIS Z 8830−2001に準じて測定を行った。
(3)坪量:JIS P 8124に準じて測定した。
(4)紙厚:JIS P 8118に準じて測定した。
(5)密度:JIS P 8118に準じて坪量と紙厚から求めた。
(6)引張り強さ:JIS P 8113に準じて測定した。
(7)裂断長:JIS P 8113に準じて測定した。
(8)曲げこわさ:JIS P 8125に準じて測定した。
(9)層間剥離強度:TAPPIT569に準じて、インターナルボンドテスター (熊谷理機工業製)を用いて測定した。
(10)ステキヒトサイズ度:JIS P 8122に準じて測定した。
(11)灰分:JIS−P8251に順じ、灰化温度は525℃とした。
以下の形状を有する軽質炭酸カルシウムを炭酸ガス法において、反応時の温度と撹拌条件を適宜調整して合成し、これらの軽質炭酸カルシウムを用いて紙を製造した。なお、下表の炭酸カルシウム5の電子顕微鏡写真を図1に示す。
カナディアンスタンダードフリーネス(CSF)を500mLに調整した広葉樹晒クラフトパルプ(LBKP)75%とCSFを475mLに調整した針葉樹晒クラフトパルプ(NBKP)25%を混合したスラリーを攪拌しながら、パルプ絶乾重量当たり、カチオン化澱粉0.7%、硫酸アルミニウム2.0%、中性ロジンサイズ剤0.5%を順次添加し、紙中灰分が約10〜28%になるように軽質炭酸カルシウム1〜4を加えた。パルプスラリーを希釈した後、歩留向上剤をパルプ絶乾重量当たり、100ppm加えて紙料を調成した。
参考例として、針状の1次粒子が凝集して2次粒子を形成している炭酸カルシウム(炭酸カルシウム4:同等粒径のロゼッタ型炭酸カルシウムと比較して比表面積が小さい)を填料として用いて紙を製造した。カナディアンスタンダードフリーネスを450mLに調製した広葉樹晒クラフトパルプ100%のスラリーを攪拌しながら、パルプ絶乾重量当たり、カチオン化澱粉0.8%、硫酸アルミニウム0.5%、アルキルケテンダイマー0.1%を順次添加し、紙中灰分が12.0%になるように軽質炭酸カルシウム4(平均粒子径7.0μm、BET比表面積7.9m2/g)を加えた。パルプスラリーを希釈した後、歩留向上剤をパルプ絶乾重量当たり、0.1%加えて紙料とし、角型シートマシンで手抄きを行い坪量60g/m2のシートを得た。プレス搾水後、シリンダードライヤーで110℃にて乾燥し、手差しチルドカレンダにて、紙厚90μmとなるように処理を行った。
(上質紙1:坪量64g/m2)
広葉樹晒クラフトパルプ(LBKP、CSF:360ml)91%と広葉樹晒クラフトパルプ(NBKP、CSF:500ml)9%からなるパルプスラリーに、パルプスラリーの全固形分に対して硫酸アルミニウム0.5%、カチオン澱粉0.9%、アルキルケテンダイマーサイズ剤0.08%、紙中灰分が約18〜23%になるようにロゼッタ型軽質炭酸カルシウム5〜6を添加した後、歩留剤0.1%と0.1%を順次添加し、紙料を調成した。
広葉樹晒クラフトパルプ(LBKP、CSF:300ml)95%と広葉樹晒クラフトパルプ(NBKP、CSF:460〜500ml)5%からなるパルプスラリーに、パルプスラリーの全固形分に対して硫酸アルミニウム0.9%、カチオン澱粉0.9%、アルキルケテンダイマーサイズ剤0.08%、紙中灰分が約18〜23%になるようにロゼッタ型軽質炭酸カルシウム7〜8を添加した後、歩留剤0.1%と0.1%を順次添加し、紙料を調成した。
古紙パルプ(DIP、CSF:220ml)80%、機械パルプ(MP、CSF:70ml)15%、針葉樹晒クラフトパルプ(NBKP、CSF:520ml)5%を混合したスラリーを攪拌しながら、パルプ絶乾重量当たり、硫酸アルミニウム2.0%を添加し、紙中灰分が約18%になるようにロゼッタ型軽質炭酸カルシウム11〜14を加えた。パルプスラリーを0.5%に希釈した後、パルプ絶乾重量当たり100ppmの歩留向上剤を加えて紙料を調成した。
広葉樹晒クラフトパルプ(LBKP、CSF:350ml)86%と広葉樹晒クラフトパルプ(NBKP、CSF:600ml)8%、古紙パルプ(DIP、CSF:240ml)6%からなるパルプスラリーに、パルプスラリーの全固形分に対して硫酸アルミニウム0.9%、MK0.4%、紙力剤0.3%、紙中灰分が約15〜17%になるように軽質炭酸カルシウム9〜10を添加した後、歩留剤80ppmを添加し、紙料を調成した。
Claims (8)
- 一次粒子が放射状に凝集したロゼッタ型軽質炭酸カルシウムを内添した紙であって、ロゼッタ型軽質炭酸カルシウムのBET比表面積が1.0〜8.0m2/g、X線透過法により測定した平均粒子径(d50)が2.0〜5.0μm、レーザー回折法により測定した平均粒子径(D50)が3.5〜8.7μmであり、内添填料100重量部あたり50重量部以上がロゼッタ型軽質炭酸カルシウムである、上記紙。
- 前記ロゼッタ型軽質炭酸カルシウムのBET比表面積が3.0m2/g以上である、請求項1に記載の紙。
- 紙中灰分が10重量%以上である、請求項1または2に記載の紙。
- 内添填料100重量部あたり60重量部以上が前記ロゼッタ型軽質炭酸カルシウムである、請求項1〜3のいずれかに記載の紙。
- 内添填料100重量部あたり70重量部以上が前記ロゼッタ型軽質炭酸カルシウムである、請求項1〜4のいずれかに記載の紙。
- 顔料塗工層を有しない非塗工紙である、請求項1〜5のいずれかに記載の紙。
- 前記ロゼッタ型軽質炭酸カルシウムの一次粒子が紡錘状である、請求項1〜6のいずれかに記載の紙。
- 電子写真用転写紙である、請求項1〜7のいずれかに記載の紙。
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