JPH11508331A

JPH11508331A - 製紙用フィラー及びフィラーの製造方法

Info

Publication number: JPH11508331A
Application number: JP9504193A
Authority: JP
Inventors: ペトリシレニウス; マルックレスケラ
Original assignee: メトサ−セルラオイ
Priority date: 1995-06-29
Filing date: 1996-06-27
Publication date: 1999-07-21
Also published as: CA2223955C; US6375794B2; DE69615192D1; WO1997001670A1; US20010000063A1; DK0835343T3; AU699733B2; FI100729B; EP0835343B1; US20020084050A1; DE69615192T2; CA2223955A1; US6599391B2; FI953238A0; ES2163640T3; ATE205562T1; US6251222B1; AU6227096A; EP0835343A1; NZ311044A

Abstract

(57)【要約】本発明は、紙の製造に用いられて主に炭酸カルシウムよりなるフィラーに関し、また、そのフィラーの製造方法に関する。このフィラーは、沈殿された炭酸カルシウム粒子から形成される多孔質凝集体よりなる。その製造においては、炭酸カルシウムが沈殿される。

Description

【発明の詳細な説明】製紙用フィラー及びフィラーの製造方法本発明は、請求項１の前提部分に定義されるように、製紙用のフィラー、即ちてん（填）料に関する。更に、本発明は、このようなフィラーの製造方法に関する。なお、本明細書では、“紙”は、抄紙機や厚紙製造機で製造される種々の紙及び厚紙のことを指し、この際、コーティングされているか否かは問わない。今日、紙の製造技術では、顧客及び法制により求められる要求が増大しており、その対応が求められている。印刷用紙の購買者からは、郵便料金の節約及び廃棄生成物の減少が求められている。更に、包装や梱包においては、重量に応じて廃棄物処理費用がかかる。一般に、エネルギー税や環境保護税は、恒久的な余剰負担として、紙の値段に上乗せされているようである。これらの理由から、紙の購買者からは、高い品質基準を満たしながら、かつ軽量な紙の製造が望まれている。 FI 931584号明細書には、化学パルプファイバや機械的パルプファイバに基づく複合製造物であって、表面に炭酸カルシウム結晶が沈殿したものが開示されている。更に、FI 944355号には、炭酸カルシウム沈殿物であって、方解石粒子凝結体の形態で少なくとも２５％の粒子が角柱状であるものが開示されている。更に、EP 0604095号には、廃棄物の処理方法であって、無機物質を含んだ廃棄物の表面に炭酸カルシウムを沈殿させる方法が開示されている。この廃棄物としては、有機廃棄ファイバ、例えば製紙工場の廃液内に含まれる、ファイバ長が７５μ ｍより短い廃棄ファイバが挙げられる。上記参照された明細書に記載された炭酸カルシウム生成物は、製紙業界でフィラーとして用いられる。高品質な紙の製造においては、最少の原料で紙を製造することが目的とされる。紙の秤量が減少すると、その不透明性が重要な要因となってくる。この不透明性は、紙の成分におけるフィラーの量を増加することで向上するが、この場合、通常は紙の強度が弱くなる。従って、重要な品質を保持したうえで、紙の構造を変えることが目的となる。情報伝達において、電子化媒体に対する紙媒体の競争力を維持するためには、紙製品の品質を更に向上させる必要がある。これらの総合的な要求により、紙を製造する際の原料に対しては、非常に要求が大きくなってきている。この要求を満たすため、紙の原料及び製紙方法の向上に多くの努力がなされている。本発明の目的は、上述の基準を満たす、製紙用の新種の炭酸カルシウムベースのフィラーを製造することにある。また、本発明は、従来の炭酸カルシウムベースのフィラーよりも不透明性が高い、新種の炭酸カルシウムベースのフィラーを提供することを目的とする。更に、本発明は、紙の強度を向上し、特に、従来の炭酸カルシウムフィラーよりも紙の張力強度を向上させる、新種の炭酸カルシウムベースのフィラーを提供する事を目的とする。更にまた、本発明は、従来の炭酸カルシウムベースのフィラーよりも紙が軽量化される、新種の炭酸カルシウムベースのフィラーを提供することを目的とする。更にまた、本発明は、従来の炭酸カルシウムベースのフィラーよりも保持力（ retention）の高い、新種の炭酸カルシウムベースのフィラーを提供することを目的とする。更にまた、本発明は、紙の総製造コストを減少させることのできる、新種の炭酸カルシウムベースのフィラーを製造することを目的とする。本発明の更に他の目的は、上述したフィラーの製造方法を提供することである。本発明の特性的特徴に関しては、各請求項を参照されたい。本発明は、とりわけ、ファイバー及びノイルファイバーに効率的に接着するようにして炭酸カルシウムを沈殿させることが可能であるという、研究により見いだされた事実に基づいてなされたものである。この沈殿は、多孔質の炭酸カルシウムが、フィブリル即ち細いファイバーに凝集して凝集体が形成されることで得られる。この凝集体は、多量の空隙を有してその内部で炭酸カルシウム粒子がノイルフィブリル上に沈殿して接着する。このように炭酸カルシウム粒子が沈殿したノイルフィブリルは、パールネックレスに類似したファイバーを形成し、炭酸カルシウム凝集体は、パールネックレスのクラスターに類似した構成を有する。この凝集体は、フィラーとして用いられている従来の炭酸カルシウムに比較すると、質量に対する有効容積比が非常に大きい。なお、ここでは、紙の顔料によって占有される体積のことを容積比という。本発明に係るフィラーで用いられるノイルフィブリルは、セルロースファイバー及び／又はリファイニング即ち改質や精製による機械的パルプファイバーから製造される。更に、ノイルフィブリルは、好ましくは、フラクションに分割され、その厚みが0.1-2μｍ、長さは主に10-400μｍ、好ましくは10-300μｍ、更に好ましくは10-150μｍとされる。このようにして、ノイルフィブリルは、セルロースファイバー及び／又は機械的パルプファイバーよりなる（この用語は、無機材質が殆ど含まれない、好ましくは全く含まれないという意味で用いられる）ようにされる。凝集体内の炭酸カルシウム粒子の粒径は、約0.2-3μｍ程度、好ましくは約0.3 -1.5μｍ程度である。CaCO₃結晶凝集体の直径は、約2-10μｍ程度である。セルロースベースのノイルは、また、丸みをおびたノイル粒子を含み、これは、沈殿プロセスの後に、炭酸カルシウム粒子によってカバーされる。この場合、その特性に関しては、第一に、炭酸カルシウムフィラー粒子は、単位体積当たりの重量即ち単位重量の小さい中空のフィラー粒子に対応する。実際には、この顔料は、ノイルを有することから、完全に中空という訳ではない。しかし、ノイルの単位重量は、炭酸カルシウムの単位重量よりも小さいので、この粒子は、非常に単位重量が小さくなる。新たに沈殿した、本発明に係る炭酸カルシウムベースのフィラーは、紙の光学的特性を向上させ、かつ、従来の炭酸カルシウムベースのフィラーに比較して明らかに高い強度を有する。更に、本発明のフィラーによれば、その特性、例えば上述した強度特性や張力強度を損なうことなく、紙に占めるフィラー成分を増加させることが可能となる。更に、本発明に係る新しいフィラーは、従来の炭酸カルシウムベースのフィラーに比較して、明らかに良好な保持性を有する。上述した要因の結果として、本発明に係るフィラーを使用することで、紙の製造コストを低く抑えることが可能となる。従来技術においては、中空のプラスチック顔料等の軽量のフィラー顔料が知られており、これらの顔料も、本発明に係る炭酸カルシウムベースのフィラーと同様の利点を有すると思われる。しかし、プラスチック顔料は高価であることから、その使用が制限される。本発明に係るフィラーを、ポア・フィルド・ファイバーやルーメン・フィルド・ファイバーと比較すると、上述したポア・フィルド・ファイバー等とは異なり、本発明に係るフィラー内の炭酸カルシウムは、個々のノイルファイバーの内部にあるのではなく、ノイルファイバーの表面に形成されている。加えて、本発明に係るフィラーにおける炭酸カルシウムとファイバー材料との重量比は、上述のポア・フィルド・ファイバーやルーメン・フィルド・ファイバーよりもずっと大きい。従って、本発明に係るフィラーは、完全に新規なものであり、従来のポア・フィルド・ファイバーやルーメン・フィルド・ファイバーと混同すべきではない。本発明に係るフィラー及びその製造方法は、前述したFI 931585とは、ノイルフィブリルの厚さ及び／又は長さの点で特に異なる。即ち、本発明においては、ノイルフィブリルは、パルプリファイナによって精製あるいは改質がなされている。同様に、本発明に係るフィラー及び／又はその製造方法は、FI 944355号明細書に記載されたフィラー及び製造方法とも、ノイルフィブリルがリファインされている点で異なる。加えて、上記の従来技術に係る明細書では、カルサイト即ち方解石粒子は角柱状であり、その製造には、結晶の種となる特別な材料が必要となる。同様に、本発明に係る生成物及び製造方法は、EP 0604095号明細書に記載されている生成物及びその製造方法とも、ノイルフィブリルのリファインを行う点及びそのサイズの点で異なる。加えて、この明細書で用いられるファイバー材料は、無機物あるいはその他の物質を含んだウェストファイバ即ち廃ファイバーである。概して、上述した相違点に加えて、本発明に係るフィラーは、上述した参照明細書に記載されたフィラーとは異なり、光学的特性、強度特性が良好であり、高い保持性が得られる。特に、高い光学的特性と高い強度特性との組み合わせの点で、他のフィラーとは異なっている。本発明の方法で用いられるファイバーは、化学的、機械的、及び半機械的に得られるパルプであって、それ自体従来から知られているパルプ製造方法及び紙製造方法やその任意の比率での組み合わせによって製造される。この組み合わせの比率は、０−１００重量％のいずれでもよい。パルプからノイルフィブリルへのリファイニングは、パルプ製造業界においてそれ自体従来から知られているどの方法で実施されてもよい。所望により、リファインされたノイルフィブリルのスクリーン処理即ち選別処理を行ってもよく、この選別処理は、パルプ製造業界でそれ自体知られているどのようなフラクショネイティング処理即ちフラクション処理によって行ってもよい。例えば、ワイヤスクリーン処理を行って所望のフィブリルサイズとすることができる。沈殿においては、ノイル、即ち、例えばパルプベースノイルやその他のファイバーベースのノイルは、パルプリファイナによりリファイン及び選別され、好適なフラクションは、例えばワイヤスクリーンフラクションP100-P400である。本発明に係る方法では、炭酸カルシウムは、どのような好適溶液及び混合物から沈殿させてもよく、例えば、Ca(OH)₂水溶液と固体Ca(OH)₃との混合物や、水酸化カルシウム水溶液から沈殿される。このように、沈殿は、炭酸カルシウムを沈殿するどの基質から行ってもよく、例えば、二酸化炭素から沈殿可能である。一例として、気体の二酸化炭素、好適には１−１００％、より好適には１０−１００％の二酸化炭素ガスを用いることができる。水酸化カルシウムと二酸化炭素に代えて、炭酸カルシウムを生成するどのような反応を用いてもよい。例えば、塩化カルシウムと炭酸ナトリウムとによる、炭酸カルシウムと塩化ナトリウムとを生成する反応を用いてもよい。炭酸カルシウムの沈殿は、セルロースファイバー、好適にはノイルフィブリルの表面上になされる。沈殿プロセスにおけるノイルの濃度は、好適には0.0001-1 8重量％、好適には0.4-10重量％である。水酸化カルシウムが用いられる場合、沈殿物中における水酸化カルシウムとセルロースファイとの重量比は、好適には 0.1-20、更に好適には1.4-4である。沈殿温度は、５−１５０℃の範囲、好適には１０−９０℃、更に好適には１５−８０℃である。二酸化炭素を用いる場合の反応式は以下の通りである。 Ca(OH)₂+CO₂ CaCO₃+H₂O 塩素を用いた方法における反応式は、以下の通りである。 CaCl₂+Na₂CO₃ CaCO₃+2NaCl 炭酸カルシウムは、カルシウム化合物が上述の反応式のように反応することで沈殿する。沈殿条件を調整することで、結晶のサイズ及び／又は形状を調整することも可能である。この沈殿は、特定のリアクタ内で例えば水酸化カルシウムとノイルとを混合されることで、有利な効果が得られる。炭酸化反応は、例えば二酸化炭素ガス等の二酸化炭素をリアクタ内に供給することで実施される。反応の進行は、混合物の pHや伝導性を測定することで監視が可能である。ガスの混合及び供給は、ノイルのpHに依存して、混合物のpHが約7.5に達した時点で停止される。炭酸化は、例えばCa(OH)₂の水溶液や混合物内で行なわれる。所望により、ヘキサメタリン酸ナトリウム（Na-HMF）やその他の分散剤を、製造されるフィラーに添加してもよい。本発明に係るフィラーは、上述したように用いることができ、あるいは、他の一種以上のフィラーと任意の比率で混合してもよい。紙に用いられるフィラーの量は、0.1-50重量％、好ましくは、0.1-30重量％である。本発明に係るフィラー及びその製造方法は、図面を参照して、以下の実施例によって一層詳細に説明される。図１は、本発明に係る方法に用いられる装置の説明図である。図２〜図４は、本発明に係るフィラーの電子顕微鏡写真である。図５〜図８は、従来のフィラーと本発明に係るフィラーとの特性を比較したグラフである。試験例１.フィラーの製造漂白した硫酸パインパルプ(bleached pine sulphate pulp)を、オランダのバレー研究所で（Valley laboratory hollander）、SCAN-C 25:-76 標準で2.5時間リファイン処理を行なった。リファイン処理されたパルプは、バウアー-マクネットスクリーン（Bauer-McNett screen）を用い、最初に14-50-100-200メッシュのワイヤシークエンスを用いて選別された。一回で選別された乾燥物質の量は、４５gであった。２００メッシュワイヤを通過したフラクション（P200 フラクション）を保存して、２日間沈殿処理を行ない、その表面の水相を分離させた。 P200フラクションは、更に、１００-２００-２９０-４００メッシュのワイヤシークエンスによってフラクション化された。スクリーンプロセスを均一化するために１００メッシュワイヤが用いられ、２００メッシュワイヤがスクリーンプロセスの最初の段階で目詰まりしないようにした。４００メッシュワイヤを通過したフラクション（P400 フラクション）が保存され、ノイルフラクションが沈殿した後に、表面の水相が分離された。 P400 フラクションは、遠心分離によって、濃度が4.7g/lとなるまで濃縮され、これによりノイルは、フィラーの製造に使用できる状態となる。フィラーは、図１の混合タンク反応装置１内で製造された。この反応装置の容量は５リットルであり、その温度は、ケーシング内の水循環システム２を通じて調整可能である。この反応装置は、混合効率を向上させるための、４つの垂直なファウルプレート（foul plate）を有する。二酸化炭素と窒素とのガス混合物は、パイプ３を通じて、攪拌体の下方へと供給される。ガス混合物のフロー及び二酸化炭素成分は、ガスパイプ３、４に設けられた調整バルブ５、６を用いて調整可能である。測定用センサ７、８、９は、カバー内の穴を通じて反応装置内に設けられてる。これらの測定用機器は、コンピュータ１０に接続され、測定されたデータが集められて保管されるようになっている。沈殿は、３５℃においてなされ、ガス混合物中の炭素成分は、１５vol％となるように調整された。反応装置の容積は、3.2リットルであった。フィラーは、３つの異なるCa(OH)₃/ノイル比で製造された。原料の成分比を表１に示す。反応を開始する前に、反応装置内で混合速度６００(1/min)で５分間ノイルの混合を行なうことで、ノイルを均質化した。この段階で、窒素を少量フローさせて、ガスパイプが詰まることを防いだ。その後、混合速度を１０００(1/min)に調整し、反応装置内に水酸化カルシウムを添加した。測定センサを反応装置内に配置するとともに、二酸化炭素のフローも開始することで、反応を開始させた。反応の進行は、参照符号８で示されるpH測定、及び参照符号９で示される混合物の伝導性の測定を行うことで監視された。この混合及びガス供給は、８で示されるpHの値が7.5になったときに停止された。得られた生成物の電子顕微鏡(SEM)による撮影結果を図２、３、４に示す。これらのSEM写真から、これらの生成物は、ノイルフィブリルに凝集した多孔質の炭酸カルシウム凝集体よりなり、かつ、多数の空隙部を有するとともに、CaCO3 粒子がノイルフィブリルに沈殿して接着していることが示される。凝集体内の炭酸カルシウム粒子の直径は0.3-1.5μｍで丸型（roundish）であり、部分的にシャトル状の形状をしている。凝集体の直径は、２−１０μｍで変動している。ノイル／CaCO₃フィブリルは、パールネックレスに類似の形状であるということができ、凝集体は、パールネックレスのクラスタ状であるといえる。また、丸いノイル粒子（図３）も見られ、これらは、小さなCaCO₃結晶によって覆われている。この場合、中空のCaCO₃を、単位重量の小さな顔料と呼ぶことさえできる（顔料内にはノイルがあることから、この顔料は完全な中空ではないものの、ノイルの単位重量は、炭酸カルシウムよりも小さい）。X−回折分析によれば、沈殿した炭酸カルシウムは、１００％カルサイトであった。試験例２.紙の特性紙の製造におけるフィラーの技術的可能性を試験するために一連のシート試験を行い、本発明により上述のように得られた二つのフィラーと、既に市販されている炭酸カルシウムフィラー、PCC(Albacar LO)とGC(Fincarb 6005)と、の紙の特性を比較した。試験用シートの製造のために、７５重量％の漂白された機械パルプと２５重量％の漂白された硫酸パインパルプとのパルプ混合物を調製した。このパルプは、前述したオランダのバレー研究所で、SCAN-C25:76標準（SCAN- C 25:76 standard）によってSR番号３０(SR number 30)にリファインされた。リファイン時間は３８分であった。図１の沈殿１及び２から得られたフィラーは、実験シートの生成物内に希釈されずに用いられ、沈殿３からのフィラーは、沈殿後にそのコンシステンシーあるいは密度が１／２となるように希釈された。参照用シートを生成するために、コンシステンシーが２５g/lである溶液を、市販のCaCO₃フィラーから調製した。実験シートモールドで、水の循環を行わずに、６０g/m²のシートを製造した。この際、ドラムの乾燥及びシートの対応する湿式プレスを除いては、標準SCSN-C 26:76及びSCAN-M 5:76に従って製造を行った。この際、保持剤として、ファイバーの質量に対して、カチオンスターチ（Raisamyl 135）0.65%及びシリカ0.15% を用いた。ドラム乾燥に対応する湿式プレスに関しては、以下に示すようにシートがパイルアップ(pile up)された。パイルの頂部→ プレスプレート２枚の乾燥吸取りボード新しい吸取りボード実験シートカウチングボード２枚の乾燥吸取りボードパイルの底部→ プレスプレートシートパイルは、プレス内に配置され、シートを４９０±kPaの圧力で４分間プレスした。湿式プレスの後に、シートの両サイドの吸取りボードをシートに付けたままで、シートをコールド・ドライング・ドラム内に配置した。これらのシートは、ドラム内で、１０００℃で２時間乾燥された。乾燥の後に、吸取りボードをシートから取り外し、２３±１℃、相対湿度５０±２％でシートを少なくとも２４時間シーズニングした。最終的に得られたシートにおいては、炭酸カルシウム成分量、重量、ISO白色度、光散乱度係数、及び張力インデックスを測定した。その結果を表２、３、４に示す。炭酸カルシウムのリテンション即ち保持性は、本発明に係るフィラーでは平均９２％、市販の沈殿された炭酸カルシウム（PCC）では６４％、市販のグラインドされた炭酸カルシウム(ground calcium carbonate:GC)では６２％であった。図５〜図８に、上記結果をグラフで示す。図５〜図８において、参照符号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３は、それぞれ、沈殿１、２、３から得られるフィラーを用いた表に示される結果に対応する。参照符号PCC,GCは、それぞれ、市販の沈殿された炭酸カルシウム及びグラインドされた炭酸カルシウムから得られる結果を示す。図５、図６から、本発明に係るフィラーは、CaCO₃成分量が等しく対応する市販のCaC O₃フィラーの特性に比較して、光学特性に優れていることが示される。図７から、本発明に係るフィラーの張力強度は、明らかに、市販のCaCO₃成分量が等しいフィラーよりも優れていることがわかる。加えて、図８に、光散乱係数を張力インデックスの関数として示す。この測定では、紙の光学的特性と、製紙機械での流しやすさと、の双方が考慮されている。この測定では、本発明に係るフィラーは、市販のCaCO₃フィラーよりも明らかに良好な特性を示した。別の言い方をすれば、光分散特性が同じであれば、本発明のフィラーは、市販のCaCO₃フィラーよりも明らかに高い張力強度が得られる。これらのグラフから、沈殿中のｍ_CA(O _H)2 ／ｍ_noilの値が大きくなるにつれて、光学的特性を向上して張力強度が低くなるという傾向が見られる。上述のような新しい多孔質CaCO₃フィラーの優れた特性により、CaCO₃成分を増加させることができ、かつ、その他の紙の重要な特性を損なうことなく、紙を更に軽量化することができる。紙の製造における本発明のフィラーの優れた保持性を考慮すると、上述した良好な結果からも、コストが低減できることがわかる。上述の実施試験例は、あくまでも本発明の一例であり、本発明を制限するものではない。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】１９９７年７月２１日【補正内容】請求の範囲１．紙の製造に用いられるフィラーであって、炭酸カルシウム粒子により形成されるとともにノイルの表面に沈殿された多孔質凝集体よりなるものにおいて、前記炭酸カルシウムは、セルロースファイバー及び／又は機械的パルプファイバーをリファイニングし、かつ、フラクションＰ１００に対応するフラクションが得られるようにフラクション化して得られる、フラクション化されたノイルフィブリルの表面上に沈殿されていることを特徴とするフィラー。２．前記ノイルフィブリルは、フラクションＰ２００に対応するようにフラクション化されていることを特徴とする請求項１記載のフィラー。３．前記炭酸カルシウムは、フラクション化されたノイルフィブリルの表面に沈殿されて、ノイルフィブリルに凝集したCaCO₃結晶凝集体を形成していることを特徴とする請求項１又は２記載のフィラー。４．前記ノイルフィブリルの表面に沈殿した炭酸カルシウム粒子の直径は、０ .２〜３μｍ程度であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のフィラ。５．前記CaCO₃結晶凝集体の直径は、２〜１０μｍであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のフィラー。６．前記フィラー内の炭酸カルシウムとノイルとの質量比は、１３.５〜２７００％であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のフィラー。７．前記ノイルフィブリルの厚さは、主に０.１〜２μｍ、その長さは１０〜４００μｍ、好ましくは１０〜３００μｍ、好ましくは１０〜１５０μｍであることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のフィラー。８．紙の製造に用いられるフィラーの製造方法であって、前記フィラーは、主に、炭酸カルシウム粒子より形成される多孔質凝集体よりなり、前記炭酸カルシウムは、ノイルの表面に沈殿されているものにおいて、前記炭酸カルシウムは、ノイルフィブリルの表面状に沈殿されており、かつ、このノイルフィブリルは、セルロースファイバー及び／又は機械的パルプファイバーをリファイニングするとともに、フラクションＰ１００に対応するフラクションが得られるようにフラクション化されて得られたものであることを特徴とするフィラーの製造方法。９．前記ノイルフィブリルは、フラクションＰ２００に対応するようにフラクション化されていることを特徴とする請求項８記載のフィラー。１０．沈殿中のノイルのコンシステンシーは、０.０００１〜１８重量％、好ましくは０.４〜１０重量％であることを特徴とする請求項８又は９記載の方法。１１．前記沈殿は、二酸化炭素を用いて形成され、かつ、前記沈殿における水酸化カルシウムとノイルとの質量比は、０.１〜２０、好ましくは１.４〜４であることを特徴とする請求項８〜１０のいずれかに記載の方法。１２．前記沈殿は、クロライド法により形成され、沈殿中の塩化カルシウムとノイルとの質量比は、０.１５〜３０、好ましくは２.１〜６であることを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載の方法。１３．前記沈殿は、５〜１５０℃、好ましくは１０〜９０℃、より好ましくは１５〜８０℃で行われることを特徴とする請求項８〜１２のいずれかに記載の方法。１４．前記ノイルフィブリルは、その厚さが主に０.１〜２μｍ、その長さは主に１０〜４００μｍ、好ましくは１０〜３００μｍ、更に好ましくは１０〜１５０μｍとなるようにフラクション化されていることを特徴とする請求項８〜１３のいずれかに記載の方法。

Claims

【特許請求の範囲】１．紙の製造に用いられるフィラーであって、炭酸カルシウム粒子により形成されるとともにノイルの表面に沈殿された多孔質凝集体よりなるものにおいて、前記炭酸カルシウムは、セルロースファイバー及び／又は機械的パルプファイバーをリファイニングして得られるノイルフィブリルの表面上に沈殿されていることを特徴とするフィラー。２．前記炭酸カルシウムは、フラクション化されたノイルフィブリルの表面に沈殿されて、ノイルフィブリルに凝集したCaCO₃結晶凝集体を形成していることを特徴とする請求項１記載のフィラー。３．前記ノイルフィブリルの厚さは、主に０.１〜２μｍ、その長さは１０〜４００μｍ、好ましくは１０〜３００μｍ、好ましくは１０〜１５０μｍであることを特徴とする請求項１又は２記載のフィラー。４．前記ノイルフィブリルの表面に沈殿した炭酸カルシウム粒子の直径は、０ .２〜３μｍ程度であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のフィラー。５．前記CaCO₃結晶凝集体の直径は、２〜１０μｍであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のフィラー。６．前記フィラー内の炭酸カルシウムとノイルとの質量比は、１３.５〜２７００％であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のフィラー。７．紙の製造に用いられるフィラーの製造方法であって、前記フィラーは、主に、炭酸カルシウム粒子より形成される多孔質凝集体よりなり、前記炭酸カルシウムは、ノイルの表面に沈殿されているものにおいて、前記炭酸カルシウムは、セルロースファイバー及び／又は機械的パルプファイバーをリファイニングして得られるノイルフィブリルの表面状に沈殿されていることを特徴とするフィラーの製造方法。８．前記ノイルフィブリルは、その厚さが主に０.１〜２μｍ、その長さは主に１０〜４００μｍ、好ましくは１０〜３００μｍ、好ましくは１０〜１５０μ ｍとなるようにフラクション化されていることを特徴とする請求項７記載の方法。９．沈殿中のノイルのコンシステンシーは、０.０００１〜１８重量％、好ましくは０.４〜１０重量％であることを特徴とする請求項７又は８記載の方法。１０．前記沈殿は、二酸化炭素を用いて形成され、かつ、前記沈殿における水酸化カルシウムとノイルとの質量比は、０.１〜２０、好ましくは１.４〜４であることを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載の方法。１１．前記沈殿は、クロライド法により形成され、沈殿中の塩化カルシウムとノイルとの質量比は、０.１５〜３０、好ましくは２.１〜６であることを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載の方法。１２．前記沈殿は、５〜１５０℃、好ましくは１０〜９０℃、より好ましくは１５〜８０℃で行われることを特徴とする請求項７〜１１のいずれかに記載の方法。