JPH0583680B2

JPH0583680B2 -

Info

Publication number: JPH0583680B2
Application number: JP3070785A
Authority: JP
Inventors: Shiro Motoyoshi; Tadashi Saito; Minoru Hanazaki; Hiroyuki Hisakuni; Noritsugu Ebisuya
Original assignee: Maruo Calcium Co Ltd
Current assignee: Maruo Calcium Co Ltd
Priority date: 1985-02-19
Filing date: 1985-02-19
Publication date: 1993-11-29
Also published as: JPS61194298A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は製紙用填料及びそれを用いる製紙中性
抄造方法に関し、更に詳しくは安価で、プラスチ
ツクワイヤー摩耗が極めて良好な填料組成物及び
抄造方法に関するものである。製紙抄造方法には、使われるサイズ剤等の種類
によつて酸性及び中性の２つの抄造方法がある。
これら２つの抄造方法は使用するサイズ剤、定着
剤、填料の種類によつて区別される。紙質におい
て一長一短があるが、トータルコストや技術的な
問題で大部分が酸性抄造であるのが現状であり、
中性抄造は一部のみ行われている。酸性抄造方法は、サイズ剤としてロジン、定着
剤として硫酸アルミ（通称アラムまたはバンド）
を用いる。これらロジン、硫酸アルミは価格が安
価であり、さらに硫酸アルミがロジンサイズの定
着効果のみならず、スライムの発生防止、さらに
は抄紙系内のピツチ付着防止等広範囲にわたり抄
紙工程において大変重要な役割を果たしており、
経済的にもまた技術的にも有利な抄造方法であ
る。また、この酸性抄造には填料が用いられる。
填料としてはカオリン、タルク、クレー、二酸化
チタン等が用いられ、これら填料の歩留り向上に
も硫酸アルミは寄与している。しかし、これら填
料は経済的に欠点があり、例えば良質のタルクは
国内で入手し難く、二酸化チタンはその製造工程
上コスト高を免がれない。さらに、酸性抄紙によ
つて抄造された成紙は紙が酸性化されているた
め、湿度が高くなり、紙の吸着水分が増加すると
水素イオンが増加し、炭水化物は酸化、加水分解
を受けたり、また別のイオン種による作用で分解
や変性が生じやすく紙の劣化速度がはやいため、
長年月保管を必要とするような百科事典等の書
籍、公文書用紙等への使用は望ましくないとされ
ている。また、酸性抄紙の場合、通常PH４〜PH５
で抄造されるため、抄紙機その他の金属部分の腐
食が著しい。一方、中性抄紙はアルキルケテンダイマー系サ
イズ剤、アルキルコハク酸系サイズ剤等の中性サ
イズ剤とカチオン系の定着剤や乳化剤を使用し、
抄紙工程における原料、白水系がPH７以上に調節
される抄紙方法で「アルカリ抄紙」とも言われて
いる。ところで、紙の白色度、不透明度、平滑性、イ
ンキ受理性、筆記特性、塗工適性等を向上させる
点では前記填料と同等の効果をもつものとして従
来から炭酸カルシウムが考えられているが、これ
は国内で大量に安価に入手できるが、酸性抄造で
は硫酸アルミと化学反応を起こしてしまうため、
残念ながら使用することができない。しかるに、
この中性抄造では炭酸カルシウムを使用すること
ができる。実際に炭酸カルシウムを填料としてイ
ンデイアペーパー、ライスペーパーや裏カーボン
原紙等が抄造されている。この中性抄紙によると
紙の白色度、不透明性向上、紙質の劣化防止等の
紙質改良となるばかりでなく、酸性紙とくらべて
33〜５％程度填料を増加しても同一紙質が得ら
れ、紙の灰文アツプによるコストメリツトも期待
できる。さらには叩解電力減少、析出塩類減少に
よる白水の再利用率の向上、白水再利用率向上に
よる清水の加温蒸気量の減少、析出塩類減少によ
るウエツトパートの付着粕減少等のエネルギー原
単位の軽減及び操業上の利点も期待できる。さら
にまた、最近では紙のコーテイング分野におい
て、塗工紙物性の向上及びエネルギーコスト低減
化を目的としてコーテイングカラーの高濃度化が
進んでおり、コーテイング材料として微細な粒子
径を有する重質炭酸カルシウムが従来以上の割合
で大量にカオリンと併用されるようになつてきて
いるが、このような重質炭酸カルシウムを大量に
コーテイングしたコート紙の損紙（抄紙、仕上げ
作業等から出る紙くず）を酸性抄紙により再処理
する場合、炭酸カルシウムが硫酸アルミ中の酸と
化学反応をおこし炭酸ガスが生成遊離して泡立ち
が起きるため、ロジン一硫酸アルミ系による内填
サイズ処理ができ難くなつたり、又、生成する硫
酸カルシウム等が槽やパイプ内部に沈着固化し、
液送工程その他操業上で思わぬトラブルを引きお
こす原因となりかねない。以上のような理由により、酸性抄紙から中性抄
紙への切り替えが望まれている。しかし乍ら、こ
の中性抄紙に使用する中世サイズ剤は現時点にお
いて多方面からの開発研究、コスト軽減の研究が
行われているにもかかわらず、ロジン一硫酸アル
ミ系にくらべて非常に高価であり、コスト節減を
指向する中性抄紙の中で唯一のコストアツプ材料
となつており、可能な限り安価な填料を使用して
トータルコストの節減を行なわなければ中性抄造
への移行が困難な状況になる。ところが安価な炭
酸カルシウムを填料として使用すると、次に述べ
るように抄紙機のワイヤー摩耗の問題が生じる。近年、抄紙機の大型化、高速化に伴い、ワイヤ
ーライフについては生産性および作業性の面から
特に大きな関心事となつており、これに呼応して
プラスチツクワイヤーが開発され1960年代の後半
頃から実用化が始まり、現在では大型マシンにつ
いてはほとんどプラスチツクワイヤー化が浸透
し、中〜小型規模のマシンでもプラスチツクワイ
ヤーが使われるようになつている。このようにプ
ラスチツクワイヤーが従来使用されていたブロン
ズワイヤーに替わつて浸透してきた理由は、プラ
スチツクワイヤーの方がブロンズワイヤーよりワ
イヤーの疲労、腐食がおこり難く、保守管理が容
易であり、更には酸性抄紙用填料として主として
使用されてきたタルク、カオリンのワイヤー摩耗
性がブロンズワイヤーよりプラスチツクワイヤー
使用時の方が著しく低い値を示し、プラスチツク
ワイヤーの寿命はブロンズワイヤーのそれより約
５〜10倍期待できるとさえ言われているからであ
る。しかし填料がタルク、カオリン等から炭酸カ
ルシウムに変わると話は別で、プラスチツクワイ
ヤーを使用する抄紙機で炭酸カルシウムを填料と
する中性抄紙を行うと、炭酸カルシウムのプラス
チツクワイヤーの摩耗に対する挙動がタルク、カ
オリンを使用する場合と異なり、プラスチツクワ
イヤーに対する摩耗性の方がブロンズのそれより
も高い値を示すためプラスチツクワイヤー摩耗は
著しく悪くなり、抄紙効率に重大な悪影響を与え
る。摩耗のはなはだしいものは新しいワイヤーと
取り替えねばならないため、その間抄紙機の運転
は停止することになり、その生産性は著しく低下
することになる。一般に、このプラスチツクワイ
ヤーの填料による摩耗は使用する填料の種類によ
つて大きく左右される。また、填料粒子の大きさ
及び粒子の形状に依存すると言われており、填料
粒子が大きい程、さらには粒子表面にナイフエツ
ジ状の突起物が多い程ワイヤー摩耗は増加する傾
向にある。ところで抄紙用填料として利用される炭酸カル
シウムには、石灰乳に炭酸ガスを導入して化学的
に製造する沈降製炭酸カルシウムと、石灰石を機
械的に粉砕後分級して製造される重質炭酸カルシ
ウムがある。又、重質炭酸カルシウムの原料とな
る石灰石原石も大きく二種類に大別され、その一
つはヨーロツパで大量に産出するチヨーク（白
亜）であり、これは大地のマグマ活動による熱変
成をうけていないため非常に粉砕しやすく、得ら
れる粒子の大ききさは比較的均一であり、粒子表
面にはナイフエツジジ状突起物はほとんどない。
ヨーロツパでプラスチツクワイヤーを使用した中
性抄紙がさかんであるのは、かかるプラスチツク
ワイヤーに対する摩耗の小さいチヨークを入手で
きるからである。一方、他の一つは通称Marbleとよばれるマグ
マ活動による熱変成をうけた硬い石灰石であり、
国内で産出する重質炭酸カルシウムの原料となる
石灰石のほとんど全てはこのタイプに属してい
る。このMarble系原石を用いて製造される重質
炭酸カルシウムの粒子は不定形をしており、粒子
表面には多数のナイフエツジが存在しているた
め、プラスチツクワイヤーに対する摩耗が大き
く、プラスチツクワイヤーを使用した中性抄紙の
填料としては不適である。沈降製炭酸カルシウムは化学的に製造されるた
め粒子径が均一で、しかも粒子表面にナイフエツ
ジが少なく、また粒度分布の幅が比較的せまいた
め、重質炭酸カルシウムとくらべてプラスチツク
ワイヤー摩耗が少なくライスペーパー、インデイ
アペーパーの填料として広く使用されているが、
その反面製造工程上高価にならざるをえず、また
粒子径が小さいため歩留りが悪く、さらには成紙
に充分な紙力を付与できないという欠点を有して
おり、特に安価な填料を使用しなければならない
中性抄紙の填料としては不適当であり、高価な酸
化チタンとの代替、あるいは情報記録紙等の高付
加価値紙の填料にその使用用途は限定される。これに対し重質炭酸カルシウムは、沈降製炭酸
カルシウムに較べて製造方法が容易であるため安
価であるが、前述の様な国内に産出するMarble
系原石を使用する以上、製造される粒子は不定形
をしており、粒子表面には多数のナイフエツジが
存在し、中性抄紙用填料として使用した場合は抄
紙機のプラスチツクワイヤー摩耗は著しい。又、
プラスチツクワイヤー摩耗の低減を目的として粒
子径の非常に小さい重質炭酸カルシウムを中性抄
紙用填料として使用することも考えられるが、こ
のような微細重質炭酸カルシウムの工業的生産量
は微量であり、又、コスト的においてもタルクと
同程度以上の高い価格となり、さらには粒子が小
さくなる分だけ紙中への歩留り率が悪くなり、且
つ紙力も低下することから良好な方法であるとは
いい難い。以上の様な理由により、国内においてはヨーロ
ツパの様に沈降製炭酸カルシウムと同程度の良好
なプラスチツクワイヤー摩耗を示すチヨーク系と
同様の重質炭酸カルシウムが存在しないため、中
性抄紙及びプラスチツクワイヤーの両者共各々の
利点を確認されているにもかかわらず、プラスチ
ツクワイヤーを使用した中性抄紙は本格的におこ
なわれるに至つておらず、安価でしかもチヨーク
と同程度又はそれ以下のプラスチツクワイヤー摩
耗であり、さらに歩留りが良好で白色度及び紙力
も低下させることのない重質炭酸カルシウムを大
量に生産する方法についてその開発が待望されて
おり、多方面から研究検討されている。例えば特開昭56−144296号明細書には重質炭酸
カルシウムをサンドミル処理することにより、粒
子表面のナイフエツツジを摩砕し粒子形状に丸味
を帯びさせ、良好な物性を有する抄紙用填料が得
られると記載されている。しかるに、このような
重質炭酸カルシウムを得るためには30〜85％の重
質炭酸カルシウムの水分散液を１回又は複数回サ
ンドミル処理する必要があるためエネルギーコス
ト的に不利であり、又、処理効率を上昇させるた
めに使用する分散剤は抄紙工程で填料歩留りを著
しく悪化させかねない。本発明者らはかかる実情に鑑み鋭意研究の結
果、より安価でかつプラスチツクワイヤー摩耗が
驚異的に低減される製紙用填料及び製紙中性抄造
方法を提供するに至つたものである。即ち、本発明の第１の重質炭酸カルシウム100
重量部に対し、下記(ア)〜(ウ)を満たす粒状組成物を
0.1重量部以上添加してなる製紙用填料； (ア)：ゼーター電位（純水中での懸濁液濃度
1000ppm、測定温度20℃）が負の値を有し、 (イ)：該粒状組成物の10重量％水懸濁液を超音波分
散機により10分間分散処理後JIS Z8801の標準
ふるいを用いて測定した組成物の粒子径ｄが
22μm＜ｄ≦150μmであり、 (ウ)：BET法による該粒状組成物の比表面積Ｓ
（cm²／ｇ）が下記の式(1)に示される範囲にある
こと；Ｓ＞100000／Ｄ・ρ −(1) Ｄ：組成物の平均粒子径（μm） ρ：組成物の比重（但し、上記式(1)中のＤ及びρは下記の方法に
より測定される；Ｄ：該組成物の10重量％水懸濁液を超音波分散機
により10分間分散処理後125μm（119メツシユ）
ふるいを通過させ、その通過分を更に100μm
（149メツシユ）ふるいを通過させ、以下、同様
の方法で75μm（200メツシユ）ふるい、45μm
（330メツシユ）ふるいを通過させ、各々のふる
い上の不通過分及び45μmふるい通過分の５階
級に分級された組成物を乾燥させ各々の重量を
測定し、各階級について総重量に対する重量％
を求め各段級の粒子径の中央値を下記第１表の
如く設定し、下記の式(2)により求められるも
の；

【表】Ｄ＝Σwi／Σ（wi／di） −(2) ρ：JIS Ｋ 5101「顔料分散方法」に記載されて
いる比重の測定方法により測定されるもの）を内容とし、本発明の第２は前記填料を用いるこ
とを特徴とする製紙中性抄造方法を内容とするも
のである。本発明において、炭酸マグネシウムが含まれる
ドロマイト質石灰石等を使用したような場合には
炭酸カルシウムと炭酸マグシウムが同効のもので
あるとして計算する。本発明において、重質炭酸カルシウムに添加し
て使用される粒状組成物は、前述の様に(ア)〜(ウ)の
条件を共に満足する天然品又は合成品等の組成物
（以下、この組成物を組成物Ａと略記す）から任
意に選択すればよく、それ以外には特別の制限は
ない。重質炭酸カルシウムを単独使用で抄造する場合
と比較して、組成物Ａを重質炭酸カルシウムに含
ませることによりプラスチツクワイヤー摩耗が著
しく改善される理由については未だ不明な点も多
いが、組成物Ａの次の様な特性によるものと推察
される。即ち、組成物Ａが水中において負のゼーター電位を
有する22μmより大きく150μm以下の粒子径を
有する粒状組成物である事、及び組成物ＡのBET法による比表面積Ｓ（cm²／
ｇ）がＳ＞100000／Ｄ・ρ Ｄ：組成物の平均粒子径 ρ：組成物の比重に示される範囲に属している組成物であることを
要件とし、該組成物と同じ粒子径を有する石英砂
の単結晶（１次粒子のみからなる粒子）、石灰石
の単結晶等の模式図第１図に示すような組成物の
BET法による比表面積がＳ≒60000±20000／
Ｄ・ρであることから、組成物Ａが模式図第２
図、第３図、第４図に示す様に微細粒子が多数凝
集して構成されているか、組成物Ａの表面が多孔
質であるか、あるいは組成物Ａが層状構造を有し
ているものと推定される。このことは後記する実
施例１，２，３に使用する組成物Ａの顕微鏡写真
の結果からも明らかである。また、模式図第２
図、第３図、第４図に如き形状を有する組成物Ａ
が前記第１図に示すような単結晶物質と比較して
外部からの応力による部分崩壊性が高いことは容
易に理解される。すなわち、重質炭酸カルシウム
単独使用で抄造する場合、模式図第５図に示す如
く、重質炭酸カルシウム１は水中において一般に
正に帯電しており、一般には負に帯電するプラス
チツクワイヤー２の表面に吸着され、プラスチツ
クワイヤー２と抄紙機のセラミツク部分３との間
に発生する応力により、常に重質炭酸カルシウム
１がワイヤー２を傷つけるため、プラスチツクワ
イヤー２の摩耗速度は著しく悪くなる。これに反
して、組成物Ａ重質炭酸カルシウムに混合使用す
る本発明においては、模式図第６図に示す様に、
重質炭酸カルシウムより粒子径がかなり大きな組
成物Ａ４が水中で負の電位を有し、正の電位を有
する抄紙機のセラミツク部分３に吸着され、プラ
スチツクワイヤー２の保持材的機能を果たすた
め、重質炭酸カルシウム１はプラスチツクワイヤ
ー２とセラミツク３との間を抜け、重質炭酸カル
シウム１とワイヤー２との接触が少なくなり、そ
の結果プラスチツクワイヤー２の摩耗が低減され
る。更に又、プラスチツクワイヤー２とセラミツ
ク３との間に生じる応力により、ワイヤー保持材
である組成物Ａ４がその形状特性により徐々に破
壊分散されることにより応力分散し、プラスチツ
クワイヤー２を直接傷つけることも少なくない。
この２つの減少の相乗結果により、プラスチツク
ワイヤーの摩耗は著しく低減されるものと考えら
れる。しかしながら、ゼーター電位が負であつても、
模式図第７図に示す様に、前記式Ｓ＞100000／
Ｄ・ρを満たさない模式図第１図の如き組成物を
用いる場合は、前述のプラスチツクワイヤー２の
保持材機能を第１図の組成物が果たすため、模式
図第６図と同様の理由によりプラスチツクワイヤ
ー摩耗の低減効果は一部達成されるものの、ワイ
ヤー保持材自身がワイヤー２とセラミツク部分３
との間に発生する応力により容易に破壊分散され
ないため、応力の反発力により、保持材自身がワ
イヤー面を直接傷つけることになり、ワイヤー摩
耗の低減効果は著しく減じられることになる。第８図に、日本フイルコン式填料摩耗試験機に
よる摩耗測定時間とプラスチツクワイヤー摩耗量
との関係を示す。又、本発明において、組成物Ａの代替としてゼ
ーター電位が正の値を有する組成物を用いた場合
は、模式図第６図においてワイヤー保持材である
前記組成物がプラスチツクワイヤー側に吸着さ
れ、保持材とプラスチツクワイヤーとの接触度数
が増加し、ワイヤーを傷つけることになり好まし
くない。さらに又、組成物Ａの代替として22μm以下の
粒子径を有する組成物を用いる場合は、重質炭酸
カルシウム中の粗粒子と粒子径が近似となりワイ
ヤー保持材としての機能を充分発揮することがで
きないため、プラスチツクワイヤー摩耗の低減に
は効果がなく、一方、150μmより大きな粒子径を
有する組成物を用いる場合は成紙の表面の平滑性
が阻害され、印刷工程等におけるトラブルの原因
となりかねないので好ましくない。本発明において、組成物Ａの添加量は重質炭酸
カルシウム100重量部に対し0.1重量部以上、好ま
しくは１〜30重量部であり、0.1重量部未満では
本発明の目的を充分達成することができない。上
限については特に制限されないが、平滑性、紙力
等の観点から50重量部程度が好ましい。以上の通り、本発明は重質炭酸カルシウムと特
定物性を有する組成物Ａを特定の割合で混合して
なる組成物を抄紙用填料として使用することによ
り、重質炭酸カルシウムを単独で抄紙用填料とし
て使用する場合と比較して、プラスチツクワイヤ
ー摩耗を驚異的に低減させることが可能となる。
かくして、従来まで使用検討されてきた重質炭酸
カルシウムより一段階比表面積の小さい（平均粒
子径の大きい）重質炭酸カルシウム、換言すれば
価格的により安価な重質炭酸カルシウムを使用す
ることが可能となり、紙力低下及び歩留り低下を
伴わない理想的な製紙用填料組成物及び製紙抄造
方法を提供することが出来る。以下、本発明の実施例を比較例とともに示して
本発明のと特徴を具体的に説明するが、本発明は
これらにより何ら制限されないことは勿論であ
る。なお、プラスチツクワイヤーの摩耗性は0.85Kg
のおもりをつけたプラスチツク製の抄紙ワイヤー
（日本フイルコン製、OS−H60）をセラミツクロ
ールと接触させ、そのロールを283ｍ／minの速
度で回転させながら填料濃度2wt％の試料分散液
を１／minの流量でワイヤー上に供給し、一定
時間後のワイヤーの重量減を測定して抄紙用プラ
スチツクワイヤーの摩耗量とした。ゼーター電位は乾燥粉末試料２ｇをイオン交換
水に懸濁し懸濁液濃度1000ppmのスラリーを調整
し「LASER ZEE Mode 501」を用いて測定し
た。比重はJIS Ｋ 5101−1978に従い測定した。
また、組成物Ａの粒子径及び平均粒子径の測定に
は、JIS Ｚ 8801−1982の網ふるいを用いた。更
に、本発明に使用する組成物Ａなどの水中分散に
は、卓上型超音波分散機VS−50を用い、共振周
波数35KHz±2KHzで分散処理した。実施例１市販ベントナイト（商品名「赤城」豊順洋行
製）粉末を水に懸濁させ100rpmで10分間撹拌し、
20wt％のベントナイト懸濁液を調製後、24時間
静置し粗粒分を沈澱させ、沈澱開始24時間後上澄
液を除去し、得られた沈澱物を水で稀釈し10wt
％の沈澱物懸濁液を調製した。この沈澱物懸濁液を超音波分散機を用いて10分
間分散処理後、100メツシユ（150μm）ふるいを
用いて150μmより粗い粒子を、又580メツシユ
（22μm）ふるいを用いて22μm以下の細かい粒子
を除去し、粒子径ｄが22μm＜ｄ≦150μmの組成
物懸濁液を得た。この組成物Ａを重質炭酸カルシウム（商品名
「スーパー3S」丸尾カルシウム製、恒圧通気式測
定法による比表面積11500cm²／ｇ）100重量部に対
し固形物として４重量部添加し、製紙用填料組成
物を調製し、これを用いてプラスチツクワイヤー
摩耗を測定した。測定値を第３表に示す。なお、本実施例において重質炭酸カルシウムに
添加して使用した組成物懸濁液を119メツシユ、
149メツシユ、200メツシユ、330メツシユの各ふ
るいを用いて測定した平均粒子径Ｄは53μm、JIS
Ｋ 5101の方法により測定した比重ρは2.43であ
り、該組成物懸濁液を乾燥して得られた粉末のゼ
ーター電位は−20.5mV、柴田科学製BET法Ｐ−
700型表面積測定装置による比表面積Ｓは6300
cm²／ｇであつた。この結果から、Ｓ＞100000／
Ｄ・ρであることが確認された。なお、重質炭酸
カルシウムに添加して使用した組成物Ａの電子顕
微鏡写真を第９図〜第１４図に示す。即ち、組成
物Ａは第９図、第１１図及び第１３図に示した３
種類の粒子構造から主として構成されており、第
１０図、第１２図、第１４図はそれぞれ第９図、
第１１図、第１３図の拡大顕微鏡写真である。実施例２ Ca（OH）₂の水懸濁液濃度19％、液温30℃の石
灰乳にCO₂濃度25％の炭酸ガス含有ガスを0.3
／Ca（OH）₂1ｇの流量で導通し炭酸化反応を行
い、PH6.8で炭酸ガス含有ガスの℃導通を停止し、
炭酸カルシウムの水懸濁液を得た。この炭酸カル
シウム水懸濁液に同容量の前記石灰乳を添加し、
同様の方法で再び炭酸化反応を行い、さらにこの
操作によつて得られた炭酸カルシウム水懸濁液に
同容量の石灰乳を加え、炭酸化する操作を合計５
回行つた。この様にして得られた炭酸カルシウムの水懸濁
液の系を85℃に加温後、３号水ガラスの10％稀釈
液を系内に滴下し、さらに系のPHが8.0になる様
炭残ガス含有ガスを導通し、炭酸カルシウム表面
に微細なアモルフアスシリカを沈澱させ、系内の
炭酸カルシウム100重量部に対し、SiO₂が17重量
部に達した時、３号水ガラス稀釈液及び炭酸ガス
含有ガスの導通を停止した。この様にして得られたシリカ表面処理炭酸カル
シウム水懸濁液をフイルタープレスを用いて脱
水、乾燥し、白色粉末を得た。この白色粉末の電
子顕微鏡写真を第１５図に示す。次に、シリカ表面処理炭酸カルシウムの白色粉
末を水に懸濁させ10wt％の水懸濁液を調製し、
超音波分散機を用いて分散処理後100メツシユ
（150μm）ふるい及び580メツシユ（22μm）ふる
いを用いて分級し、粒子径ｄが22μm＜ｄ≦
150μmの組成物懸濁液を得た。この組成物Ａを重質炭酸カルシウム「スーパー
35」100重量部に対し固形分として10重量部添加
し、製紙様填料組成物を調製し、これを用いてプ
ラスチツクワイヤー摩耗を測定した。測定値を第
３表に示す。又、本実施例において重質炭酸カルシウムに添
加して使用した組成物の性状を実施例１と同様の
方法で測定した。その結果、平均粒子径Ｄは
30μm、比重ρは2.61、BET法比表面積Ｓは85000
cm²／ｇ、ゼーターヒ電位は−22.3mVであつた。実施例３日本地科学社より販売されているチヨークの鉱
物標本を擂潰機で解砕し粉末化した後、該粉末の
10wt％の水懸濁液を調製し、実施例１と同様の
方法で粒子径ｄが22μm＜ｄ≦150μmの組成物懸
濁液を得た。この電子顕微鏡写真を第１６図に示
す。この組成物Ａを重質炭酸カルシウム「スーパー
3S」100重量部に対し固形分として30重量部添加
し製紙用填料組成物を調製後、プラスチツクワイ
ヤー摩耗を測定した。測定値を第３表に示す。又、本実施例において重質炭酸カルシウムに添
加して使用した組成物の性状を実施例１と同様の
方法で測定した。その結果、平均粒子径Ｄは
45μm、比重ρは2.58、BET法比表面積Ｓは4200
cm²／ｇ、ゼーター電位は−8mVであつた。実施例４タルク（商品名Ｄ−35、富士タルク製）を水に
懸濁させ10wt％の水懸濁液を調製し超音波分散
機を用いて分散処理後、実施例１と同様の方法で
粒子径ｄが22μm＜ｄ≦150μmの組成物懸濁液を
得た。この電子顕微鏡写真を第１７図及び同拡大
写真を第１８図に示す。この組成物Ａを重質炭酸カルシウム「スーパー
3S」100重量部に対し固形分として４重量部添加
し製紙用填料組成物を調製後、プラスチツクワイ
ヤー摩耗を測定した。測定値を第３表に示す。又、本実施例において重質炭酸カルシウムに添
加して使用した組成物の性状を実施例１と同様の
方法で測定した。その結果、平均粒子径Ｄは
68μm、比重ρは2.72、BET法比表面積Ｓは1400
cm²／ｇ、ゼーター電位は−15mVであつた。参考例１〜３粒径の異なる重質炭酸カルシウム「「スーパー
3S」、「スーパー＃1500」、」、「スーパー＃2000」
（共に丸尾カルシウム製、恒圧通気式測定法によ
る比表面積は順に11500cm²／ｇ、1500cm²／ｇ、
19300cm²／ｇ）を各々単独使用で各々プラスチツ
クワイヤー摩耗を測定した。この結果を第３表に
示す。比較例１粒子径の粗い重質炭酸カルシウム（商品名「Ｒ
重炭」、丸尾カルシウム製、恒圧通気式測定法に
よる比表面積1900cm²／ｇ）を水に懸濁させ、
10wt％の水懸濁液を調製し、超音波分散機を用
いて分散処理後実施例１と同様の方法で粒子径Ｄ
が22μm＜ｄ≦150μmの組成物懸濁液を得た。こ
の電子顕微鏡写真を第１９図に示す。この組成物を重質炭酸カルシウム「スーパー
3S」100重量部に対し固形分として10重量部添加
し製紙用填料組成物を調製後、プラスチツクワイ
ヤー摩耗を測定した。測定値を第３表に示す。又、本比較例において重質炭酸カルシウムに添
加して使用した組成物の性状を実施例１と同様の
方法で測定した。その結果、平均分子径Ｄは
82μm、比重ρは2.63、BET法比表面積Ｓは450
cm²／ｇ、ゼーター電位は＋41mVであつた。比較例２石英砂粉（商品名「KIクレー」山森土本鉱業
所製）を水に懸濁させ10wt％の水懸濁液を調製
し、超音波分散機を用いて分散処理後、実施例１
と同様の方法で粒子径ｄが22μm＜ｄ≦150μmの
組成物懸濁液を得た。この電子顕微鏡写真を第２
０図に示す。この組成物を重質炭酸カルシウム「スーパー
3S」100重量部に対し固形分として５重量部添加
し、製紙用填料組成物を調製後、プラスチツクワ
イヤー摩耗を測定した。測定値を第３表に示す。又、本比較例において重質炭酸カルシウムに添
加して使用した組成物の性状を実施例１と同様の
方法で測定した。その結果、平均粒子径Ｄは
35μm、比重ρは2.55、BET法比表面積Ｓは590
cm²／ｇ、ゼーター電位は−28mVであつた。比較例３実施例４で調製したタルク「Ｄ−35」の10wt
％の水懸濁液を超音波分散機を用いて分散処理後
580メツシユ（22μm）ふるいを用いて分級し、粒
子径ｄがｄ＜22μmの組成物懸濁液を得た。この
電子顕微鏡写真を第２１図に示す。この組成物を
重質炭酸カルシウム「スーパー3S」100重量部に
対し固形分として４重量部添加し製紙用填料組成
物を調製後、プラスチツクワイヤー摩耗を測定し
た。測定値を第３表に示す。本比較例において重質炭酸カルシウムに添加し
て使用した組成物の性状は、平均粒子径ＤはＤ＜
22μm、比重ρは2.48、BET法比表面積Ｓは38000
cm²／ｇ、ゼーター電位は−34mVであつた。比較例４実施例１において、重質炭酸カルシウムに添加
して使用した組成物と同一物を重質炭酸カルシウ
ム「スーパー3S」100重量部に対し固形分として
0.01重量部添加し、製紙用填料組成物を調製後、
プラスチツクワイヤー摩耗を測定した。測定値を
第３表に示す。

【表】

【表】【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は、いずれも粒子構造の模式
図、第５図乃至第７図は、いずれもプラスチツク
ワイヤー摩耗のメカニズムを示す模式図、第８図
は測定時間とプラスチツクワイヤー摩耗量との関
係を示すグラフ、第９図乃至第２１図は、いずれ
も填料組成物の粒子構造を示す顕微鏡写真であ
り、第１０図、第１２図、第１４図、第１８図は
それぞれ第９図、第１１図、第１３図、第１７図
の拡大写真である。１…重質炭酸カルシウム、２…プラスチツクワ
イヤー、３…セラミツク部分、４…填料組成物
Ａ。

Claims

【特許請求の範囲】１重質炭酸カルシウム100重量部に対し、下記
(ア)〜(ウ)を満たす粒状組成物を0.1重量部以上添加
してなる製紙用填料； (ア)：ゼーター電位（純水中での懸濁液濃度
1000ppm、測定温度20℃）が負の値を有し、 (イ)：該粒状組成物の10重量％水懸濁液を超音波分
散機により10分間分散処理後JIS Z8801の標準
ふるいを用いて測定した組成物の粒子径ｄが
22μm＜ｄ≦150μmであり、 (ウ)：BET法による該粒状組成物の比表面積Ｓ
（cm²／ｇ）が下記の式(1)に示される範囲にある
こと；Ｓ＞100000／Ｄ・ρ −(1) Ｄ：組成物の平均粒子径（μm） ρ：組成物の比重（但し、上記式(1)中のＤ及びρは下記の方法に
より測定される；Ｄ：該組成物の10重量％水懸濁液を超音波分散機
により10分間分散処理後125μm（119メツシユ）
ふるいを通過させ、その通過分を更に100μm
（149メツシユ）ふるいを通過させ、以下、同様
の方法で75μm（200メツシユ）ふるい、45μm
（330メツシユ）ふるいを通過させ、各々のふる
い上の不通過分及び45μmふるい通過分の５階
級に分級された組成物を乾燥させ各々の重量を
測定し、各階級について総重量に対する重量％
を求め各段級の粒子径の中央値を下記第１表の
如く設定し、下記の式(2)により求められるも
の；【表】Ｄ＝Σwi／Σ（wi／di） −(2) ρ：JIS Ｋ 5101「顔料分散方法」に記載されて
いる比重の測定方法により測定されるもの）２重質炭酸カルシウム100重量部に対し、下記
(ア)〜(ウ)を満たす粒状組成物を0.1重量部以上添加
してなる製紙用填料を用いることを特徴とする製
紙中性抄造方法； (ア)：ゼーター電位（純水中での懸濁液濃度
1000ppm、測定温度20℃）が負の値を有し、 (イ)：該粒状組成物の10重量％水懸濁液を超音波分
散機により10分間分散処理後JIS Z8801の標準
ふるいを用いて測定した組成物の粒子径ｄが
22μm／ｄ≦150μmであり、 (ウ)：BET法による該粒状組成物の比表面積Ｓ
（cm²／ｇ）が下記の式(1)に示される範囲にある
こと；Ｓ＞100000／Ｄ・ρ −(1) Ｄ：組成物の平均粒子径（μm） ρ：組成物の比重（但し、上記式(1)中のＤ及びρは下記の方法に
より測定される；Ｄ：該組成物の10重量％水懸濁液を超音波分散機
により10分間分散処理後125μm（119メツシユ）
ふるいを通過させ、その通過分を更に100μm
（149メツシユ）ふるいを通過させ、以下、同様
の方法で75μm（200メツシユ）ふるい、45μm
（330メツシユ）ふるいを通過させ、各々のふる
い上の不通過分及び45μmふるい通過分の５階
級に分級された組成物を乾燥させ各々の重量を
測定し、各階級について総重量に対する重量％
を求め各段級の粒子径の中央値を下記第１表の
如く設定し、下記の式(2)により求められるも
の；【表】【表】Ｄ＝Σwi／Σ（wi／di） −(2) ρ：JIS Ｋ 5101「顔料分散方法」に記載されて
いる比重の測定方法により測定されるもの）。