KR101401099B1 - 경질 탄산칼슘, 그 제조방법 및 이를 사용한 인쇄용지 - Google Patents

경질 탄산칼슘, 그 제조방법 및 이를 사용한 인쇄용지 Download PDF

Info

Publication number
KR101401099B1
KR101401099B1 KR1020097013530A KR20097013530A KR101401099B1 KR 101401099 B1 KR101401099 B1 KR 101401099B1 KR 1020097013530 A KR1020097013530 A KR 1020097013530A KR 20097013530 A KR20097013530 A KR 20097013530A KR 101401099 B1 KR101401099 B1 KR 101401099B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
calcium carbonate
paper
calcium hydroxide
printing paper
carbon dioxide
Prior art date
Application number
KR1020097013530A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20090094117A (ko
Inventor
가즈히사 시모노
다츠오 다카노
도루 가와즈
Original Assignee
오쿠타마 고교 가부시키가이샤
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
Application filed by 오쿠타마 고교 가부시키가이샤 filed Critical 오쿠타마 고교 가부시키가이샤
Publication of KR20090094117A publication Critical patent/KR20090094117A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101401099B1 publication Critical patent/KR101401099B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F11/00—Compounds of calcium, strontium, or barium
    • C01F11/18—Carbonates
    • C01F11/181—Preparation of calcium carbonate by carbonation of aqueous solutions and characterised by control of the carbonation conditions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F11/00—Compounds of calcium, strontium, or barium
    • C01F11/18—Carbonates
    • 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
    • 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
    • D21H17/675—Oxides, hydroxides or carbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/50—Agglomerated particles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/61—Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/62—Submicrometer sized, i.e. from 0.1-1 micrometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/12—Surface area
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/14—Pore volume
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/16—Pore diameter
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/16—Pore diameter
    • C01P2006/17—Pore diameter distribution
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/19—Oil-absorption capacity, e.g. DBP values
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/25—Web or sheet containing structurally defined element or component and including a second component containing structurally defined particles
    • Y10T428/258—Alkali metal or alkaline earth metal or compound thereof
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2982—Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Abstract

본 발명의 미립자 응집체상 경질 탄산칼슘은, BET 비표면적이 10~25 ㎡/g 이하, 질소흡착법에 의한 0~1000Å의 세공(細孔)의 세공용적이 0.05 ㎤/g 이상으로 전체 세공용적에 차지하는 250Å 이하 세공의 세공용적의 비율이 25% 이상, 유동파라핀에 의한 흡유량이 100 cc/100 g 이상이다. 이 경질 탄산칼슘을 인쇄용지의 전료(塡料)로서 사용한 경우에는, 인쇄용지에 우수한 잉크 흡수성, 불투명도(특히 인쇄 후 불투명도)를 부여할 수 있다.

Description

경질 탄산칼슘, 그 제조방법 및 이를 사용한 인쇄용지{Lightweight calcium carbonate, process for producing the same, and printing paper containing the same}
본 발명은 제지 내전용(內塡用) 전료(塡料)로서 적합한 고흡유성 경질 탄산칼슘 및 이를 사용한 인쇄용지에 관한 것으로, 특히 인쇄 후의 불투명도가 개선된 인쇄용지에 관한 것이다.
일반적으로 인쇄용지의 품질로서, 종이 그 자체의 은폐성(백지 불투명도)과 인쇄 후에 잉크의 뒤로 번져나옴이 적은 것(인쇄 후 불투명도)이 요구된다. 종래, 비결정질 실리카를 전료로서 사용함으로써, 이들 품질을 향상시키고 있으나, 비결정질 실리카는 고가이고, 또한, 최근, 인쇄용지, 특히 신문용지의 원료로서 포함되는 폐지의 비율이 급증하고 있는 것으로 인해 신문용지의 초지(抄紙) 프로세스가 중성화를 향하고 있는 것 등으로부터, 비결정질 실리카를 대신하는, 중성환경에서 사용 가능한 백지 불투명도 및 인쇄 후 불투명도를 향상시킬 수 있는 전료가 요구되고 있다.
한편, 탄산칼슘은 안료, 충전제 등에 널리 사용되고 있고, 제지 내전용 전료로서 특성이 개선된 경질 탄산칼슘도 제안되어 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에는, BET 비표면적이 25~50 ㎡/g이고, 고쿠라법(小倉法)(끓인 아마인유)에 의한 흡유량이 120 ㎖/100 g 이상인 고흡유성 탄산칼슘이 제안되어 있다. 이 탄산칼슘은 킬레이트제 등을 포함하는 수산화칼슘 현탁액을 사용하여, 17~38℃의 개시온도에서 탄산화반응을 행함으로써 얻어지는 연쇄상 입자이다.
또한 본 출원인에 있어서도, 제지 내전용으로 적합한 탄산칼슘으로서, 애스펙트비가 큰 1차 입자를 플록 응집시킨, BET 비표면적이 8~20 ㎡/g이고, 세공용적이 1.5~3.5 ㎤/g인 경질 탄산칼슘을 제안하고 있다(특허문헌 2). 이 탄산칼슘은 세공용적을 특정 범위로 함으로써, 전료로서 사용되었을 때에 부피가 큰 내전지(內塡紙)의 제조를 가능하게 하고 있다.
특허문헌 1 : 일본국 특허공고 평5-11051호 공보
특허문헌 2 : 국제공개공보 WO2004/108597
발명의 개시
발명이 해결하고자 하는 과제
일반적으로 전료의 흡유량이 클수록 잉크의 흡수성이 좋은 것이 알려져 있다. 특히 흡유량이 큰 것으로 인해, 잉크의 뒤로 번져나옴의 높은 방지효과가 얻어진다. 특허문헌 1에 기재된 탄산칼슘은 흡유량을 120 ㎖/100 g 이상으로 함으로써 높은 잉크 흡수성을 실현하고 있다. 그러나 이 탄산칼슘은 BET 비표면적이 25 ㎡/g 이상으로 커서, 전료로서 사용한 경우에, 지료(紙料) 슬러리에 첨가하는 사이즈제, 천연 고분자, 수율 향상제 등의 제지 보조제의 양이 많아진다는 문제가 있다. 제지 보조제량의 증가는, 첨가제의 비용 상승과 종이 질의 저하로 이어진다.
또한 경질 탄산칼슘 제조공정에 있어서의 탄산화는 발열반응이지만, 고흡유성 탄산칼슘을 제조하기 위해서는, 종래, 반응온도를 예를 들면 8~30℃ 등의 낮은 범위로 억제할 필요가 있어, 냉각설비를 사용하여 반응온도를 제어해야만 한다는 문제가 있다.
또한 본 발명자 등의 연구에 따르면, 잉크의 흡수성, 특히 잉크의 흡수속도는, 흡유량 뿐 아니라 세공(細孔)의 공경(孔徑)이나 분포에도 크게 의존하는 것이 명확해졌다.
이에 본 발명은 BET 비표면적이 25 ㎡/g 이하이고 또한 흡유량이 큰 탄산칼슘으로서, 인쇄용지의 전료로서 사용한 경우에는, 인쇄용지에 우수한 잉크 흡수성, 불투명도(특히 인쇄 후 불투명도)를 부여할 수 있는 경질 탄산칼슘을 제공하는 것을 목적으로 한다.
과제를 해결하기 위한 수단
본 발명의 탄산칼슘은 BET 비표면적이 10 ㎡/g 이상 25 ㎡/g 이하, 질소흡착법(질소가스흡착에 의한 세공분포 측정: BJH법)에 의한 세공직경 0~1000Å인 세공의 세공용적이 0.05 ㎤/g 이상으로 전체 세공용적에 차지하는 세공직경 250Å 이하인 세공의 세공용적의 비율이 25% 이상, 유동파라핀법(JIS K5101-13)에 의한 흡유량이 100 cc/100 g 이상인 미립자 응집체상 경질 탄산칼슘이다.
본 발명의 탄산칼슘은 세공직경 0~1000Å인 세공의 세공용적이 0.05 ㎤/g 이상으로서, 세공직경이 250Å 이하인 미세한 세공의 비율이 25% 이상인 것으로 인해, 종이에 내전(內塡)했을 때, 높은 잉크 흡수속도와 인쇄 후 불투명도를 실현할 수 있다. 특히 인쇄 후 불투명도에 대해서는 비결정질 실리카와 동등한 불투명도를 달성할 수 있다.
또한 본 발명의 탄산칼슘은 고흡유성이면서, BET 비표면적이 25 ㎡/g 이하이기 때문에, 종이에 내전했을 때, 적은 제지 보조제량으로 잉크의 뒤로 번져나옴의 높은 방지효과가 얻어진다.
본 발명의 탄산칼슘은 방추상 입자를 1차 입자로 하는 응집체로, 1차 입자의 입자경은 0.05~0.20 ㎛, 2차 입자의 입자경은 4.0~6.0 ㎛이다. 본 발명의 탄산칼슘은 입자경 0.20 ㎛ 이하의 1차 입자의 응집체인 것으로부터, 밀도가 작아, 종이에 내전했을 때, 부피가 크고 백색도가 높은 인쇄용지로 할 수 있다.
또한 본 발명의 탄산칼슘의 제조방법은, 생석회를 습식 소화함으로써 석회유(石灰乳)를 얻는 공정(1)과, 수산화칼슘을 물에 현탁해서 얻어진 수산화칼슘 현탁액에 탄산가스를 불어넣고, 탄산화율 20% 이하로 탄산화하여 교질입자상 수산화칼슘 현탁액을 얻는 공정(2)과, 공정(1)에서 얻은 석회유에, 공정(2)에서 얻은 교질입자상 수산화칼슘 현탁액을 첨가하고, 탄산가스를 불어넣어, 탄산화율 100%까지 반응시키는 공정(3)을 포함하는 것을 특징으로 하는 미립자 응집체상 경질 탄산칼슘의 제조방법이다.
본 발명의 제조방법을 채용함으로써, 비교적 높은(35~75℃) 반응개시온도의 반응으로, 전술한 본 발명의 경질 탄산칼슘을 제조할 수 있다. 다만 본 발명의 경질 탄산칼슘을 제조하는 방법은, 전술한 제조방법에 한정되는 것은 아니다.
또한 본 발명의 인쇄용지는, 전료로서 전술한 본 발명의 경질 탄산칼슘을 사용한 내전 인쇄용지이다. 본 발명의 인쇄용지는, 높은 잉크 흡수성(잉크의 뒤로 번져나옴 방지효과 및 잉크 흡수속도)과 높은 불투명도, 특히 인쇄 후 불투명도를 갖는다.
이하, 본 발명의 경질 탄산칼슘의 제조방법을 상세하게 기술한다.
본 발명의 경질 탄산칼슘의 제조방법에서는, 원료로서 생석회로부터 얻은 석회유와, 수산화칼슘 현탁액을 일부 탄산화한 교질입자상 수산화칼슘 현탁액을 사용한다.
석회유는 생석회, 예를 들면 석회석을 소성한 덩어리상 또는 분말상의 생석회를 물에 의해 습식 소화함으로써 얻어진다. 석회유의 농도는 90~150 g/L(수산화칼슘 환산), 바람직하게는 100~120 g/L로 한다.
교질입자상 수산화칼슘 현탁액은, 분말상의 수산화칼슘을 물에 현탁하여 얻어진 수산화칼슘 슬러리에 탄산가스 함유 가스를 불어넣고, 탄산화율 10~25%, 바람직하게는 15~20%에서 반응을 정지한 것이다. 수산화칼슘 슬러리의 농도는 15~40 g/L(수산화칼슘 환산), 바람직하게는 25~35 g/L로 한다. 탄산화반응에 사용하는 탄산가스 함유 가스는, 탄산가스를 포함하는 가스라면 특별히 한정되지 않고, 석회석 소성로, 발전 보일러, 쓰레기 소각로의 배기가스 등의 배기가스를 이용해도 된다. 통상, 탄산가스농도 20% 이상의 것을 사용한다. 또한 반응개시온도는 10~20℃, 바람직하게는 10~15℃로 한다.
교질입자상 수산화칼슘 현탁액은, 후술하는 탄산화반응에 있어서 결정의 핵이 되는 탄산칼슘 미립자가 수산화칼슘 현탁액 중에 분산된 것으로, 이 부분 탄산화를 행할 때의 반응개시온도, 현탁액농도, 탄산화율 등의 반응조건을 제어함으로써, 최종적인 탄산화반응으로 생성되는 탄산칼슘의 형상을 제어할 수 있어, 미세한 1차 입자의 생성을 촉진할 수 있다.
석회유에 첨가하는 교질입자상 수산화칼슘 현탁액의 양은 12~20 질량% 정도로 한다. 즉 현탁액의 양이 12 질량% 보다 적은 경우에는 1차 입자경이 조대(粗大)해져, 목표로 하는 세공용적, 흡유량이 얻어지기 어려워, 종이의 내전제로서 사용한 경우에 종이의 인쇄 후 불투명도를 개선하는 효과가 작다. 또한 20 질량% 보다 많으면 1차 입자경이 지나치게 작아져, 종이에 사용한 경우에 우수한 백색도 및 불투명도가 얻어지지 않는다.
다음으로 석회유에 교질입자상 수산화칼슘 현탁액을 첨가한 원료에, 탄산가스 함유 가스를 불어넣고, 탄산화율 100%가 될 때까지 반응시킨다. 이 탄산화반응에 사용하는 탄산가스 함유 가스는, 교질입자상 수산화칼슘 현탁액의 조제에 사용한 것과 동일한 것을 사용할 수 있다. 통상, 탄산가스농도 20~50%의 것을 사용하여, 반응개시시의 수산화칼슘 1 ㎏당 순(純)이산화탄소(농도 100%) 환산으로 1~30 L/분, 바람직하게는 12~25 L/분으로 불어넣어 반응시킨다.
생성된 탄산칼슘(응집체)은 필요에 따라 분급(分級)하여, 원심탈수, 가압탈수 등 공지의 탈수법으로 탈수한 후, 용도에 따라 필요한 고형분농도의 슬러리를 조제한다.
본 발명의 제조방법에 의해 전술한 BET 비표면적이 10 ㎡/g 이상 25 ㎡/g 이하, 질소흡착법에 의한 세공직경 0~1000Å인 세공의 세공용적이 0.05 ㎤/g 이상으로 전체 세공용적에 차지하는 세공직경 250Å 이하인 세공의 세공용적의 비율이 25% 이상, 유동파라핀에 의한 흡유량이 100 cc/100 g 이상인 미립자 응집체상 경질 탄산칼슘이 얻어진다.
본 발명의 탄산칼슘은 종래의 제지 내전용 전료와 동일하게 사용할 수 있고, 예를 들면, 펄프, 호료(糊料) 등을 포함하는 지료 슬러리 중에, 회분량이 0.5% 이상, 50% 이하가 되도록 첨가하여, 통상의 초지(抄紙)방법으로 초지함으로써, 본 발명의 내전지(內塡紙)를 얻을 수 있다. 또한 회분을 0.5% 이상으로 함으로써, 전료로서의 효과를 발휘할 수 있다. 또한 50% 이하로 함으로써, 강도가 약해지지 않고 머신에 의한 초조(抄造)를 원활하게 행하는 것이 가능해진다. 또한 50%를 초과하여 첨가한 경우에는, 사이즈성의 저하를 초래하여, 사이즈제를 늘림으로써 비용 상승으로 이어진다.
본 발명의 내전지는 내전용 전료로서 흡유성이 크고, 미세한 세공의 비율이 높은 미립자 응집체 탄산칼슘을 사용한 것으로 인해, 잉크 흡수성이 우수하고, 불투명도, 특히 인쇄 후 불투명도가 우수하다.
이하, 본 발명의 실시예를 설명한다.
또한 이하의 실시예에 있어서, 1차 입자 평균직경은 주사형 전자현미경(SEM) 사진(1만배)으로 촬영한 탄산칼슘입자의 입자 단경(短徑)을 데지마직 노기스로 50개 계측한 평균값이다. 또한, 2차 입자 평균직경은 호리바 제작소사제 레이저식 입 도분포계 LA-920, BET 비표면적은 Micro Meritics사제 Flow Sorb II, 세공용적 및 세공분포는 Micro Meritics사제 Tristar3000을 사용하여, 각각 측정한 값이다. 흡유량은 JISK5101-13(단, 유동파라핀을 사용), 회분은 JIS P8128, 밀도는 JIS P8118, 백색도는 JIS P8148, 불투명도는 JIS P8149, 인쇄 후 불투명도는 JAPAN TAPPI No45에 각각 따라 측정을 행하였다.
1. 경질 탄산칼슘의 제조
[실시예 1]
<원료의 조정>
생석회(오쿠타마 고교사제 JIS 특호 생석회) 20 ㎏을 60℃의 물 100 L를 사용하여 소화하고, 1시간 교반하여 얻어진 석회유를, 325 메시 체로 여과하여 소화 잔사를 제거한 후, 3액 분리형 액체 사이클론(오오이시 기계사제 「TR10」)을 사용하여 유입 압력 5 ㎏/㎠로 처리하여 톱(상부) 및 미들(중간부)로부터의 토출 석회유를 동일 용기로 옮겨, 180 L의 원료 석회유를 얻었다. 이 석회유의 농도는 102 g/L(수산화칼슘 환산)였다.
한편, 수산화칼슘(오쿠타마 고교사제 초특선 소석회)을 물에 현탁하여 얻어진 30 g/L의 수산화칼슘 슬러리 30 L를 반응조에 첨가하고, 슬러리온도를 15℃로 조정한 후, 탄산가스농도 39%의 탄산가스 함유 가스를 불어넣어, 탄산화율이 20%가 된 시점에서 반응을 정지하고, 교질입자상 수산화칼슘 현탁액을 얻었다.
<탄산칼슘 합성>
102 g/L의 원료 석회유에 물을 첨가하여 100 g/L로 희석한 것을 30 L의 반응조에 첨가하고, 50℃로 조정한 후, 교질입자상 수산화칼슘을 수산화칼슘 환산 중량비율로 15 중량% 첨가하고, 반응개시온도 50℃에서 탄산가스농도 30%의 탄산가스 함유 가스를 불어넣어, 탄산화율이 100%가 될 때까지 반응시켜, 탄산칼슘 슬러리를 얻었다. 얻어진 슬러리를 필터프레스로 탈수하고, 그 탄산칼슘 케이크에 물을 첨가하여, 쓰리원 모터로 교반하여 고형분농도 30%의 미립자 응집체상 경질 탄산칼슘 슬러리를 얻었다.
[실시예 2]
실시예 1의 탄산칼슘 합성에 있어서, 교질입자상 수산화칼슘을 수산화칼슘 환산 중량비율로 20 중량% 첨가한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 탄산화반응을 행하여, 고형분농도 30%의 미립자 응집체상 경질 탄산칼슘 슬러리를 얻었다.
[비교예 1]
102 g/L의 원료 석회유에 물을 첨가하여 100 g/L로 희석한 것을 30 L의 반응조에 첨가하고, 반응개시온도 20℃로 조정한 후, 탄산가스농도 30%의 탄산가스 함유 가스를 불어넣고, 탄산화율이 100%가 될 때까지 반응시켜, 탄산칼슘 슬러리를 얻었다. 얻어진 슬러리를 필터프레스로 탈수하고, 그 탄산칼슘 케이크에 물을 첨가하여, 쓰리원 모터로 교반하여 고형분농도 30%의 미립자 응집체상 경질 탄산칼슘 슬러리를 얻었다.
실시예 1, 2 및 비교예 1에서 얻어진 경질 탄산칼슘(분체)의 물성을 표 1에 나타낸다. 비교예 2로서, 시판의 내전용 경질 탄산칼슘 슬러리(오쿠타마 고교사제 「TP-121S」), 비교예 3으로서 시판의 부피가 큰 특성 내전용 경질 탄산칼슘 슬러 리(오쿠타마 고교사제 「TP-221BM」), 비교예 4로서 시판의 내전용 비결정질 실리카(도소 실리카사제 「Nipsil NSP」)의 분체 물성을 함께 표 1에 나타낸다.
Figure 112009039195022-pct00001
실시예 1, 2의 경질 탄산칼슘은, 비교예 1~3의 경질 탄산칼슘에 비해 흡유량이 크고, 또한 세공직경 0~250Å의 세공이 차지하는 비율이 많은 것을 알 수 있다.
2. 초지시험 및 지질(紙質) 물성평가
실시예 1, 2 및 비교예 1~3의 경질 탄산칼슘 및 비교예 4의 비결정질 실리카를 전료로서 사용하고, 이하와 같이 하여 초지시험을 행하여, 얻어진 종이 시료의 지질 물성을 평가하였다.
시판의 갱지(오우지 제지사제「도마코」)를 코레스믹서로 해리하여 얻어진 섬유에, 전료 회분으로 4%가 되도록 전료를 첨가하여 내전하였다. 펄프 슬러리를 0.5 질량%로 희석한 후, 수율향상제(씨바 스페셜티 케미컬즈사제 「Percol 47」)를 섬유분에 대해 100 ppm 첨가하여 지료로 하고, 각형(角型) 시트 머신으로 손으로 종이를 떠서 미터평량 43 g/㎡의 시트를 얻었다.
얻어진 시트의 회분, 밀도, 백색도, 불투명도 및 인쇄 후 불투명도를 측정하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.
Figure 112009039195022-pct00002
표 2에 나타내는 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 전료로서 본 발명의 경질 탄산칼슘을 사용한 것으로 인해, 백색도, 불투명도, 인쇄 후 불투명도에 있어서, 거의 비결정질 실리카를 사용한 경우와 동등한 특성이 얻어졌다. 또한 종래의 경질 탄산칼슘에 비해 밀도도 향상되었다.
본 발명에 의하면, 제지 내전용으로 적합하여, 고가의 비결정질 실리카에 대체 가능한 경질 탄산칼슘이 제공된다.

Claims (7)

  1. BET 비표면적이 10 ㎡/g 이상 25 ㎡/g 이하, 질소흡착법에 의한 0~1000Å의 세공용적이 0.05 ㎤/g 이상으로 전체 세공용적에 차지하는 250Å 이하의 세공용적의 비율이 25% 이상, 유동파라핀에 의한 흡유량이 100 cc/100 g 이상이며, 1차 입자의 입자경이 0.05~0.20 ㎛, 2차 입자의 입자경이 4.0~6.0 ㎛인 미립자 응집체상 경질 탄산칼슘.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항의 미립자 응집체상 경질 탄산칼슘을 제조하는 방법으로서,
    생석회를 습식 소화함으로써 석회유(石灰乳)를 얻는 공정(1)과,
    분말상의 수산화칼슘을 물에 현탁해서 얻어진 수산화칼슘 현탁액에 탄산가스를 불어넣고, 탄산화율 20% 이하로 탄산화하여 교질입자상 수산화칼슘 현탁액을 얻는 공정(2)과,
    공정(1)에서 얻은 석회유에, 공정(2)에서 얻은 교질입자상 수산화칼슘 현탁액을 첨가하고, 반응개시시의 수산화칼슘 1 ㎏당 순(純)이산화탄소(농도 100%) 환산으로 12~30 L/분으로 탄산가스 함유가스를 불어넣어, 탄산화율 100%까지 반응시키는 공정(3)을 포함하는 것을 특징으로 하는 미립자 응집체상 경질 탄산칼슘의 제조방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 공정(3)에 있어서의 반응개시온도가 35~75℃인 것을 특징으로 하는 미립자 응집체상 경질 탄산칼슘의 제조방법.
  6. 종이재에 전료(塡料)를 내전(內塡)해서 되는 인쇄용지로서, 상기 전료로서 제1항의 미립자 응집체상 경질 탄산칼슘을 사용한 것을 특징으로 하는 인쇄용지.
  7. 종이재에 전료를 내전해서 되는 인쇄용지로서, 상기 전료로서 제4항 또는 제5항의 제조방법으로 제조한 경질 탄산칼슘을 사용한 것을 특징으로 하는 인쇄용지.
KR1020097013530A 2006-11-30 2007-11-28 경질 탄산칼슘, 그 제조방법 및 이를 사용한 인쇄용지 KR101401099B1 (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2006-324426 2006-11-30
JP2006324426 2006-11-30
JPJP-P-2007-134014 2007-05-21
JP2007134014A JP5408562B2 (ja) 2006-11-30 2007-05-21 軽質炭酸カルシウム、その製造方法およびそれを用いた印刷用紙
PCT/JP2007/072922 WO2008066065A1 (fr) 2006-11-30 2007-11-28 Carbonate de calcium léger, son procédé de fabrication et papier d'impression le contenant

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090094117A KR20090094117A (ko) 2009-09-03
KR101401099B1 true KR101401099B1 (ko) 2014-05-28

Family

ID=39467855

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020097013530A KR101401099B1 (ko) 2006-11-30 2007-11-28 경질 탄산칼슘, 그 제조방법 및 이를 사용한 인쇄용지

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8252413B2 (ko)
EP (1) EP2100852A4 (ko)
JP (1) JP5408562B2 (ko)
KR (1) KR101401099B1 (ko)
CN (1) CN101541682B (ko)
TW (1) TWI421212B (ko)
WO (1) WO2008066065A1 (ko)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012138890A1 (en) * 2011-04-06 2012-10-11 Specialty Minerals (Michigan) Inc. Pcc filler composition for improved printability of supercalendered papers
MX369660B (es) 2011-10-05 2019-11-15 Imerys Sa Particulas precipitadas de carbonato de calcio y uso de las mismas.
EP2781557A1 (en) 2013-03-18 2014-09-24 Solvay Sa Precipitated calcium carbonate, a method for its manufacture and uses thereof
CN105377575B (zh) 2013-04-26 2017-12-08 太平洋纳米产品公司 包括沉淀碳酸钙的纤维结构无定形二氧化硅、由其制造的物质组合物、及其使用方法
BE1021832B1 (fr) 2013-09-19 2016-01-21 S.A. Lhoist Recherche Et Developpement Composition minerale a base d'une phase solide mixte de carbonates de calcium et de magnesium et procede de preparation d'une telle composition
BE1021769B1 (fr) * 2013-12-06 2016-01-15 S.A.Lhoist Recherche Et Developpement Composition de liant pour mortiers et enduits perctionnes.
JP2015168912A (ja) * 2014-03-10 2015-09-28 奥多摩工業株式会社 塗工紙用塗布液及びそれを用いた塗工紙
WO2015146964A1 (ja) * 2014-03-27 2015-10-01 日本製紙株式会社 ロゼッタ型軽質炭酸カルシウムを内填した紙
JP6411934B2 (ja) * 2014-03-31 2018-10-24 日本製紙株式会社 炭酸カルシウム微粒子の製造方法
JP7127833B2 (ja) * 2016-11-10 2022-08-30 丸尾カルシウム株式会社 樹脂用炭酸カルシウム填料、及びそれを含有してなる樹脂組成物
JP6719779B2 (ja) * 2017-07-27 2020-07-08 白石工業株式会社 炭酸カルシウムを含む食品
JP7085325B2 (ja) * 2017-09-01 2022-06-16 奥多摩工業株式会社 アラゴナイト型軽質炭酸カルシウム及びその製造方法
WO2021029351A1 (ja) * 2019-08-15 2021-02-18 日本製紙株式会社 軽質炭酸カルシウムを内添した紙

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5007964A (en) * 1988-03-09 1991-04-16 Shiraishi Central Laboratories Co., Ltd. Calcium carbonate, calcium carbonate pigment, process for preparing same, coating composition for information recording paper and information recording paper
JPH0656422A (ja) * 1992-08-04 1994-03-01 Okutama Kogyo Kk 紡錘状炭酸カルシウムの製造方法
WO2004108597A1 (ja) * 2003-06-05 2004-12-16 Okutama Kogyo Co., Ltd. 軽質炭酸カルシウム、その製造方法及びそれを用いた製紙内填用填料

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB562544A (en) * 1942-08-05 1944-07-06 Du Pont Manufacture of calcium carbonate
JP2567916B2 (ja) * 1988-06-10 1996-12-25 奥多摩工業株式会社 炭酸カルシウム凝集体の製造方法
JPH0699150B2 (ja) * 1990-05-11 1994-12-07 株式会社白石中央研究所 感熱紙用炭酸カルシウム顔料、その製造法、感熱紙用塗被組成物及び感熱紙
JP2727410B2 (ja) * 1993-04-23 1998-03-11 日本製紙株式会社 転写紙及びその製造方法
JPH0781931A (ja) * 1993-09-09 1995-03-28 Karushiide:Kk 球状カルサイト型炭酸カルシウム凝集体及びその製造方法
KR100497114B1 (ko) * 1996-10-14 2005-06-29 에프피-피그멘츠 오와이 침강 탄산칼슘 및 이의 제조 방법
FI105471B (fi) * 1997-09-08 2000-08-31 Fp Pigments Oy Menetelmä kalsiumkarbonaattipartikkelien valmistamiseksi
JP4571367B2 (ja) * 2002-02-26 2010-10-27 奥多摩工業株式会社 メソ孔担持炭酸カルシウム、その製造方法及びそれを用いた塗工紙
US7611606B2 (en) * 2004-03-30 2009-11-03 Nippon Paper Industries Co., Ltd. Low-density neutral paper
JP5319074B2 (ja) * 2007-03-20 2013-10-16 大王製紙株式会社 印刷用紙

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5007964A (en) * 1988-03-09 1991-04-16 Shiraishi Central Laboratories Co., Ltd. Calcium carbonate, calcium carbonate pigment, process for preparing same, coating composition for information recording paper and information recording paper
JPH0656422A (ja) * 1992-08-04 1994-03-01 Okutama Kogyo Kk 紡錘状炭酸カルシウムの製造方法
WO2004108597A1 (ja) * 2003-06-05 2004-12-16 Okutama Kogyo Co., Ltd. 軽質炭酸カルシウム、その製造方法及びそれを用いた製紙内填用填料

Also Published As

Publication number Publication date
CN101541682B (zh) 2012-06-20
US20100068506A1 (en) 2010-03-18
TWI421212B (zh) 2014-01-01
EP2100852A4 (en) 2011-10-26
JP5408562B2 (ja) 2014-02-05
CN101541682A (zh) 2009-09-23
EP2100852A1 (en) 2009-09-16
TW200837014A (en) 2008-09-16
WO2008066065A1 (fr) 2008-06-05
KR20090094117A (ko) 2009-09-03
US8252413B2 (en) 2012-08-28
JP2008156204A (ja) 2008-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101401099B1 (ko) 경질 탄산칼슘, 그 제조방법 및 이를 사용한 인쇄용지
JP3274141B2 (ja) 廃紙脱インキプラント残留物からの無機充填剤のリサイクル
KR101094545B1 (ko) 경질 탄산칼슘, 그 제조방법 및 그것을 사용한 제지 충전용 전료
JP2909371B2 (ja) 廃棄物質懸濁液の処理方法
CN107686118B (zh) 一种液相动态水热合成法制备硅酸钙粉体的方法
US20170113945A1 (en) Calcium carbonate microparticles and processes for preparing them
JP2008503630A (ja) ケイ素を含有するデンプンの複合体、その製造方法、並びに紙及び厚紙を製造するための使用
CN102432054A (zh) 一种浆状和膏状轻质碳酸钙的生产方法
JP3995761B2 (ja) 軽質炭酸カルシウムの製造方法
US20090169890A1 (en) High Brightness and Low Abrasion Calcined Kaolin
JP5230135B2 (ja) 炭酸カルシウム−シリカ複合材料およびその製造方法
JP2011073892A (ja) 炭酸カルシウムの製造方法
JP3924019B2 (ja) 軽質炭酸カルシウムの製造方法
CN109667189B (zh) 一种菊花状轻质碳酸钙填料的制备方法
EP0681559A1 (en) Amorphous silica, its preparation and uses
JP2010138009A (ja) 炭酸カルシウム−シリカ複合体の製造方法
JPH07107239B2 (ja) 製紙方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170420

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180418

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190423

Year of fee payment: 6