JPH0364640B2 - - Google Patents
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- JPH0364640B2 JPH0364640B2 JP55167386A JP16738680A JPH0364640B2 JP H0364640 B2 JPH0364640 B2 JP H0364640B2 JP 55167386 A JP55167386 A JP 55167386A JP 16738680 A JP16738680 A JP 16738680A JP H0364640 B2 JPH0364640 B2 JP H0364640B2
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Description
本発明は、強度、及び不透明度が高く、しかも
インクの裏抜け防止効果が優れた印刷用紙に関す
る。 近年、木材資源の不足による木材価格の高騰、
及び石油の値上りによる輸送価格の高騰に対処す
るため、新聞用紙をはじめとする印刷用紙の厚さ
を薄くして坪量の低減を図る、所謂紙の軽量化が
試みられている。しかしながら、紙の軽量化によ
り、新聞用紙等の印刷用紙に必要とされる特性で
ある強度、不透明度、及びインクの裏抜け防止効
果が低下するという問題が生ずる。そのため、従
来は強度が高い紙が得られる化学パルプと不透明
度が高い紙が得られる機械パルプとを混合して用
いることにより、前記各特性の向上を図り、上記
特性の低下を抑えて印刷用紙の軽量化を行なつて
いた。しかしながら、化学パルプは紙の強度を向
上させる反面、紙の不透明度を低下させ、機械パ
ルプは紙の不透明度を向上させる反面、紙の強度
を低下させる傾向がある。そのため、上記手段で
は強度、及び不透明度を共に満足して印刷用紙を
軽量化することは困難であつた。また、上記方法
によつて得られた紙は、インクの裏抜け防止効果
の向上をほとんど達成できないのが現状である。 本発明者等は、上述した印刷用紙の軽量化にお
ける問題を解決すべく研究を重ねた。その結果、
機械パルプと化学パルプとよりなる混合パルプに
特定の性状を有する無機粉体を添加することによ
り、強度、不透明度、及びインクの裏抜け防止効
果が共に優れ、軽量化に適した印刷用紙が得られ
ることを見い出し本発明を完了した。 即ち、本発明は機械パルプ95〜50重量％と化学
パルプ５〜50重量％よりなる混合パルプ100重量
部に対して、長手方向の平均直径が0.1〜30ミク
ロン、厚さが0.005〜0.1ミクロンの薄片の集合形
態を有する (a) ジヤイロライトを骨格とし、ジヤイロライト
基準で４乃至70重量％の範囲の二酸化珪素を取
込んだ形で含有する珪酸カルシウム (b) ジヤイロライトを骨格とし、ジヤイロライト
基準で４乃至70重量％の二酸化珪素と13重量％
までの硫酸カルシウムとを取込んだ形で含有す
る珪酸カルシウム・硫酸カルシウム複合体 (c) 前記珪酸カルシウム或いは珪酸カルシウム・
硫酸カルシウム複合体と酸化アルミニウムとの
複合体。 より選ばれた少なくとも１種の無機粉体を0.1
〜６重量部含有した印刷用紙である。 本発明において、印刷用紙を構成するパルプと
しては機械パルプ及び化学パルプよりなる混合パ
ルプが使用される。上記機械パルプは印刷用紙の
不透明性を維持するためのもので、木材またはチ
ツプを機械的に処理して得られたパルプが特に制
限なく使用される。例えば、砕木パルプ（GP）、
リフアイナー砕木パルプ（RGP）、サーモメカニ
カルパルプ（TMP）、ケミメカニカルパルプ等が
一般的である。また、該機械パルプとして上記パ
ルプの故紙パルプも使用することができる。上記
機械パルプのうち、砕木パルプ及びリフアイナー
砕木パルプは、不透明度が高いため特に好適に使
用される。また、前記化学パルプは印刷用紙の強
度を維持するためのもので、木材またはチツプを
化学的に処理して得られたパルプが特に制限なく
使用される。例えば、亜硫酸パルプ（SP）、クラ
フトパルプ（KP）、ソーダパルプ等が一般的であ
る。特に亜硫酸パルプ及びクラフトパルプは強度
があり本発明に好適に使用される。 本発明において、混合パルプにおける機械パル
プと化学パルプの混合比率は機械パルプ95〜50重
量％、好ましくは93〜70重量％、化学パルプ５〜
50重量％、好ましくは７〜30重量％が好適であ
る。該混合パルプにおいて、機械パルプの比率が
上記範囲より多いと得られる紙の不透明度はある
程度向上するが、強度が低下する傾向がある。ま
た、化学パルプの比率が前記範囲より多いと得ら
れる紙の強度は向上するが、不透明度が低下する
傾向があり、軽量化に適した紙を得ることが困難
となる。 本発明に用いる無機粉体は長手方向の平均直径
が0.1乃至30ミクロン、厚さが0.005乃至0.1ミクロ
ンの薄片の集合形態を有する (a) ジヤイロライトを骨格とし、ジヤイロライト
基準で４乃至70重量％の範囲の二酸化珪素を取
込んだ形で含有する珪酸カルシウム (b) ジヤイロライトを骨格とし、ジヤイロライト
基準で４乃至70重量％の二酸化珪素と13重量％
までの硫酸カルシウムとを取込んだ形で含有す
る珪酸カルシウム・硫酸カルシウム複合体 或いは (c) 前記珪酸カルシウム或いは珪酸カルシウム・
硫酸カルシウム複合体と酸化アルミニウムとの
複合体 の少なくとも１種からなつている。 これらの無機粉体は、次の方法で合成できる。
例えば、珪素ナトリウム、珪酸カリウム等の水溶
性珪酸塩と塩化カルシウム、硝酸カルシウム、石
膏等の水溶性カルシウム化合物をSiO2／CaOの
モル比が1.6〜3.2の範囲で150〜250℃の反応温度
下に反応させることによりジヤイロライト型結晶
構造を有し、SiO2／CaOのモル比が1.6〜3.2の珪
酸カルシウムが得られる。この珪酸カルシウムは
一般式2CaO・SiO2・nSiO2・mH2O（但し、ｍは
正の数でｎは一般に0.1〜3.4の数）で示されるも
のと推定され無定形二酸化珪素が結晶中に取込ま
れた形で存在し、その粒界或いは構成結合形態に
ついては透過型電子顕微鏡を用いた２〜20万倍程
度の写真からも識別することができない。 また、活性白土、含水珪酸、珪藻土等の不溶性
二酸化珪素と消石灰、生石灰等のカルシウム化合
物とをSiO2／CaOモル比が1.8〜2.5の範囲で170
〜250℃の反応温度下に反応させることにより二
酸化珪素を混入した前記珪酸カルシウムを得るこ
とができる。上述した珪酸カルシウムの製造方法
のうち、水溶性珪酸塩を原料とする方法によつて
得られた珪酸カルシウムは、後述する紙の強度、
不透明度、及びインクの裏抜け防止効果を向上さ
せる効果が高く本発明に好適に使用される。 前記方法で得られた珪酸カルシウムは電子顕微
鏡写真（3000〜10000倍）をとることにより、バ
ラの花弁に類似する薄片が集合している形態を確
認できる。該薄片の大きさ、形状等は原料の種
類、原料比、製造条件等によつて異なり一概に限
定出来ないが一般には長手方向の平均直径が0.1
〜30ミクロン、厚みが0.005〜0.1ミクロン程度の
円状、楕円状等をしたものが多い。以下、本明細
書において前記珪酸カルシウムを花弁状珪酸カル
シウムという場合もある。 前記水溶性カルシウム化合物として硫酸カルシ
ウム即ち、石膏（本明細書において石膏とは二水
塩のみならず、半水塩、無水塩を含めた意味で用
いるものとする。）を用いる場合は、石膏水性懸
濁液中に珪素アルカリを徐々に加えて反応させた
混合系を、又は反応した沈澱物を濾別し、必要に
応じて洗浄後スラリー溶液としたものを水熱処理
することによつて花弁状珪酸カルシウムを得るこ
とができる。但し、原料中のCaSO4／Na2O又は
K2Oのモル比が1.1以上になると花弁状珪酸カル
シウムと石膏との複合体が得られる。該石膏は花
弁状珪酸カルシウム中の無定形二酸化珪素と同様
に花弁状珪酸カルシウム中に取込まれた形で存在
し、一般に石膏含有量が13重量％程度までは電子
顕微鏡写真をとつてもその粒界或いは構成結合形
態は確認できない。しかし、該石膏の含有量が一
般に13重量％を越えると前記花弁状珪酸カルシウ
ムと石膏との複合体の他に石膏がブレンドされた
ものが得られ、該ブレンド状で、即ち花弁状珪酸
カルシウムと石膏との複合体に混合された状態の
石膏が多くなると得られる印刷用紙の強度の向上
効果が低下する傾向がある。従つて、花弁状珪酸
カルシウムと石膏との複合体中の石膏含有量は10
重量％以下にするのが好ましい。 また、前記花弁状珪酸カルシウム或いは花弁状
珪酸カルシウムと石膏との複合体を硫酸バンド
〔Al2（SO4）3・18H2O〕と反応させることにより
珪酸カルシウム・酸化アルミニウム複合体にな
る。該複合体は一般式、aAl2O3・２−3a／２CaO・ bSiO2・mH2O（但し、ａは0.06〜0.2、ｂは1.6〜
3.2であり、ｍは正の数である。）で示されるもの
でる。 本発明の印刷用紙の最大の特徴は前記特定の混
合パルプに対して上記無機粉体を含有させたこと
にある。前述した如く、化学パルプと機械パルプ
との混合パルプを用いても、強度及び不透明度が
共に優れた紙を得ることはほとんど不可能であ
る。またインクの裏抜け防止効果についてもほと
んど改善されない。本発明においては、該無機粉
体を前記した特定の混合パルプに含有させること
により、前記混合パルプのみでは達成できなかつ
た強度及び不透明度が共に優れ、しかもインクの
裏抜け防止効果にも優れた印刷用紙を得ることが
できる。本発明の印刷用紙において、混合パルプ
と無機粉体との割合は混合パルプ100重量部に対
して無機粉体0.1〜６重量部、好ましくは0.3〜４
重量部である。該無機粉体の量が上記範囲より少
ないと印刷用紙の強度、不透明度及びインクの裏
抜け防止効果が低減する傾向がある。また、該無
機粉体は上記範囲より多く用いても効果は頭打ち
となり経済的でない。 本発明の印刷用紙の製造方法は、公知の湿式抄
紙法が制限なく採用される。 また、本発明の印刷用紙は、前記特性に悪影響
を与えない範囲内の量、一般に混合パルプ、100
重量部に対して100重量部以下の量で公知の填料、
顔料、紙力増強剤等の添加物、及びセミケミカル
パルプ等の他のパルプを適宜含有させてもよい。 以上の説明より理解される如く、本発明の印刷
用紙は紙の強度、不透明度、及びインクの裏抜け
防止効果の総てにおいて優れているため、印刷用
紙の軽量化に有用である。特に、軽量化による上
記各特性の低下が激しい坪量40〜50ｇ／m2の印刷
用紙として好適に使用される。 本発明を具体的に説明するため以下実施例を示
すが、本発明はこれらの実施例に限定されるもの
ではない。 参考例 １ 880ｇの二水石膏と20の水を混合反応器に加
え、よく撹拌した。（反応工程）次いでこのスラ
リーを撹拌しながら、大気圧下25℃で0.243モ
ル／酸酸ナトリウム（SiO2／Na2Oモル比2.5）
20を0.5／分の速度で40分間かけて加えた。
この場合の仕込CaSO4／Na2O・nSiO2モル比は
1.05であつた。前記反応工程で得られたスラリー
を濾布をしいたヌツチエに取り出し減圧（400mm
Hg）濾過した後、水30を加え生成物を洗浄し
た。（洗浄工程）上記洗浄工程で得られたケーク
は撹拌槽に移送し水35を加え均一に撹拌しスラ
リー状物とした。（スラリー化工程）該スラリー
化工程で得られたスラリーをオートクレーブ（内
容積50）に移送し密閉して、200℃で５時間、
水熱処理を行なつた。反応終了後生成物スラリー
を得た。スラリーの一部をヌツチエに取り減圧濾
過して得られた生成物は110℃で８時間以上乾燥
し物性を測定した。嵩比容積は12.8c.c.／ｇ、吸油
量は4.2c.c.／ｇであつた。尚、Ｘ線回折の結果、
ジヤイロライト型珪酸カルシウムのパターンを示
した。 化学分析の結果はCaO 24.9％、SiO2 65.8％、
灼熱減量が9.3％であつた。この結果より前記操
作で得られた珪酸カルシウムは2CaO・3SiO2・
1.93SiO2・2.32H2Oであることが確認された。電
子顕微鏡の10000倍の写真から長手方向の平均直
径が約2μで、厚みが0.1μ以下の花弁の集合体で構
成されていることが確認された。 参考例 ２ 0.3144モル／の塩化カルシウム水溶液（100
c.c.）と0.3144モル／の珪酸ナトリウム（SiO2／
Na2Oモル比2.6）水溶液（100c.c.）を大気圧下25
℃で混合（仕込SiO2／CaOモル比2.6）した。混
合と同時に白色の沈澱を生じたがそのままオート
クレーブに入れ密閉し200℃の温度下に５時間反
応させた。この時の圧力は15Kg／cm2Ｇで水比は30
であつた。反応物は過し、イオン交換100c.c.で
２回繰り返して水洗した後100℃で８時間乾燥し
た。この乾燥物の収量は7.35ｇであつた。 この乾燥物は、乾燥中にも収縮せず固化もせ
ず、柔かいもので簡単に粉化するものであつた。
また嵩比容積は、14.2c.c.／ｇ、吸油量は、4.21
c.c.／ｇ、屈折率は、1.50であつた。 前記操作で得られた珪酸カルシウムの一般式
は、化学分析の結果から2CaO・3SiO2・
2.05SiO2・2.42H2Oと表示出来た。この珪酸カル
シウムを走査電子顕微鏡写真で１万倍に拡大した
結果から長手方向の平均直径が２ミクロンで、厚
さが0.1ミクロン以下の薄片の集合体で構成され、
あたかも花弁の如き形状が認められた。 また透過電子顕微鏡写真で10万倍に写した結
果、本実験で得られた珪酸カルシウムは、二酸化
珪素を含むにもかかわらずその粒界或いは結合形
態を判別することが出来なかつた。 また上記珪酸カルシウムのＸ線回折結果からジ
ヤイロライト結晶をしていることが判つた。更に
また前記で得られた花弁状珪酸カルシウム１ｇに
蒸溜水100c.c.を加え、卓上超音波洗浄器（50W）
によつて30分間分散させたところ二酸化珪素は全
く分散されなかつたことから二酸化珪素が混在し
ないことが確認された。 参考例 ３ 6.5ｇの二水石膏（100メツシユ全通）を98c.c.の
水に投じ20分間撹拌する。このスラリーを撹拌し
ながら大気圧下25℃で0.3144モル／の珪酸ナト
リウム（SiO2／Na2Oモル比2.6）100c.c.を６c.c.／
分の速度で16分40秒かけて加えた。その後の操作
は参考例１と同様に行ない8.2ｇの粉体を得た。 この粉体のＸ線回折の結果は型無水石膏とジ
ヤイロライト型珪酸カルシウムのピークが混在し
ていた。また該粉体の一般式は化学分析の結果か
ら2CaO・3SiO2・2.05SiO2・0.20CaSO4・
2.37H2Oで表示出来ることが確認された。上記粉
体を走査電子顕微鏡で１万倍に拡大して写した結
果、長手方向の直径２ミクロン、厚さ0.1ミクロ
ン以下の花弁状薄片で構成されていることが確認
された。しかしながら該写真では型無水石膏と
思われる結晶は外見上識別出来なかつた。該粉体
の嵩比容積は15.2c.c.／ｇ、吸油量は4.30c.c.／ｇで
あつた。 参考例 ４ 参考例１と同様にして得た花弁状珪酸カルシウ
ム1.0ｇを10％スラリーとした後10％硫酸バンド
〔Al2（SO4）3・18H2O〕４mlをゆつくりと加え撹
拌しながら１時間反応させた。反応物は過し、
イオン交換水100c.c.で２回水洗した後100℃で８時
間乾燥した。この乾燥物は、乾燥して粉体化して
も或いはスラリーのままでも化学的に安定であつ
た。また上記乾燥物の嵩比容積は、13.8c.c.／ｇ、
吸油量は、4.09c.c.／ｇであつた。また前記操作で
得られた乾燥物は珪酸カルシウムの酸化アルミニ
ウム複合体で、その一般式は化学分析の結果から
0.11Al2O3・0.835CaO・2.52SiO2・2.4H2Oで表示
出来るものであつた。 実施例 １ 無機粉体として参考例１で得られた珪酸カルシ
ウムの水熱合成後のスラリーを用いた。パルプは
機械パルプとして、GP20重量％、RGP56重量％
と化学パルプとして、NBKP24重量％よりなる
混合パルプとその他にセミケミカルパルプとして
CGPを上記混合パルプ100重量部に対し33重量部
加えたものを用いた。 前述したパルプに水を加えて充分解綿したもの
に、前記無機粉体を水熱合成後のスラリー状態
で、該混合パルプに対する割合を夫々変えて加え
た後、硫酸バンド〔Al2（SO4）3・18H2O〕上記パ
ルプ（絶乾）100重量部に対し１重量部を水溶液
にして加え、均一に撹拌して、JISP 8209の「パ
ルプ試験用手すき紙調製方法」に準じ抄紙した。
尚、得られる印刷用紙の坪量が49ｇ／m2になるよ
うに抄紙を行なつた。得られた印刷用紙の諸特性
を表−１に示す。また比較のために前記無機粉体
を加えない場合の抄紙結果も表−１に示す。
インクの裏抜け防止効果が優れた印刷用紙に関す
る。 近年、木材資源の不足による木材価格の高騰、
及び石油の値上りによる輸送価格の高騰に対処す
るため、新聞用紙をはじめとする印刷用紙の厚さ
を薄くして坪量の低減を図る、所謂紙の軽量化が
試みられている。しかしながら、紙の軽量化によ
り、新聞用紙等の印刷用紙に必要とされる特性で
ある強度、不透明度、及びインクの裏抜け防止効
果が低下するという問題が生ずる。そのため、従
来は強度が高い紙が得られる化学パルプと不透明
度が高い紙が得られる機械パルプとを混合して用
いることにより、前記各特性の向上を図り、上記
特性の低下を抑えて印刷用紙の軽量化を行なつて
いた。しかしながら、化学パルプは紙の強度を向
上させる反面、紙の不透明度を低下させ、機械パ
ルプは紙の不透明度を向上させる反面、紙の強度
を低下させる傾向がある。そのため、上記手段で
は強度、及び不透明度を共に満足して印刷用紙を
軽量化することは困難であつた。また、上記方法
によつて得られた紙は、インクの裏抜け防止効果
の向上をほとんど達成できないのが現状である。 本発明者等は、上述した印刷用紙の軽量化にお
ける問題を解決すべく研究を重ねた。その結果、
機械パルプと化学パルプとよりなる混合パルプに
特定の性状を有する無機粉体を添加することによ
り、強度、不透明度、及びインクの裏抜け防止効
果が共に優れ、軽量化に適した印刷用紙が得られ
ることを見い出し本発明を完了した。 即ち、本発明は機械パルプ95〜50重量％と化学
パルプ５〜50重量％よりなる混合パルプ100重量
部に対して、長手方向の平均直径が0.1〜30ミク
ロン、厚さが0.005〜0.1ミクロンの薄片の集合形
態を有する (a) ジヤイロライトを骨格とし、ジヤイロライト
基準で４乃至70重量％の範囲の二酸化珪素を取
込んだ形で含有する珪酸カルシウム (b) ジヤイロライトを骨格とし、ジヤイロライト
基準で４乃至70重量％の二酸化珪素と13重量％
までの硫酸カルシウムとを取込んだ形で含有す
る珪酸カルシウム・硫酸カルシウム複合体 (c) 前記珪酸カルシウム或いは珪酸カルシウム・
硫酸カルシウム複合体と酸化アルミニウムとの
複合体。 より選ばれた少なくとも１種の無機粉体を0.1
〜６重量部含有した印刷用紙である。 本発明において、印刷用紙を構成するパルプと
しては機械パルプ及び化学パルプよりなる混合パ
ルプが使用される。上記機械パルプは印刷用紙の
不透明性を維持するためのもので、木材またはチ
ツプを機械的に処理して得られたパルプが特に制
限なく使用される。例えば、砕木パルプ（GP）、
リフアイナー砕木パルプ（RGP）、サーモメカニ
カルパルプ（TMP）、ケミメカニカルパルプ等が
一般的である。また、該機械パルプとして上記パ
ルプの故紙パルプも使用することができる。上記
機械パルプのうち、砕木パルプ及びリフアイナー
砕木パルプは、不透明度が高いため特に好適に使
用される。また、前記化学パルプは印刷用紙の強
度を維持するためのもので、木材またはチツプを
化学的に処理して得られたパルプが特に制限なく
使用される。例えば、亜硫酸パルプ（SP）、クラ
フトパルプ（KP）、ソーダパルプ等が一般的であ
る。特に亜硫酸パルプ及びクラフトパルプは強度
があり本発明に好適に使用される。 本発明において、混合パルプにおける機械パル
プと化学パルプの混合比率は機械パルプ95〜50重
量％、好ましくは93〜70重量％、化学パルプ５〜
50重量％、好ましくは７〜30重量％が好適であ
る。該混合パルプにおいて、機械パルプの比率が
上記範囲より多いと得られる紙の不透明度はある
程度向上するが、強度が低下する傾向がある。ま
た、化学パルプの比率が前記範囲より多いと得ら
れる紙の強度は向上するが、不透明度が低下する
傾向があり、軽量化に適した紙を得ることが困難
となる。 本発明に用いる無機粉体は長手方向の平均直径
が0.1乃至30ミクロン、厚さが0.005乃至0.1ミクロ
ンの薄片の集合形態を有する (a) ジヤイロライトを骨格とし、ジヤイロライト
基準で４乃至70重量％の範囲の二酸化珪素を取
込んだ形で含有する珪酸カルシウム (b) ジヤイロライトを骨格とし、ジヤイロライト
基準で４乃至70重量％の二酸化珪素と13重量％
までの硫酸カルシウムとを取込んだ形で含有す
る珪酸カルシウム・硫酸カルシウム複合体 或いは (c) 前記珪酸カルシウム或いは珪酸カルシウム・
硫酸カルシウム複合体と酸化アルミニウムとの
複合体 の少なくとも１種からなつている。 これらの無機粉体は、次の方法で合成できる。
例えば、珪素ナトリウム、珪酸カリウム等の水溶
性珪酸塩と塩化カルシウム、硝酸カルシウム、石
膏等の水溶性カルシウム化合物をSiO2／CaOの
モル比が1.6〜3.2の範囲で150〜250℃の反応温度
下に反応させることによりジヤイロライト型結晶
構造を有し、SiO2／CaOのモル比が1.6〜3.2の珪
酸カルシウムが得られる。この珪酸カルシウムは
一般式2CaO・SiO2・nSiO2・mH2O（但し、ｍは
正の数でｎは一般に0.1〜3.4の数）で示されるも
のと推定され無定形二酸化珪素が結晶中に取込ま
れた形で存在し、その粒界或いは構成結合形態に
ついては透過型電子顕微鏡を用いた２〜20万倍程
度の写真からも識別することができない。 また、活性白土、含水珪酸、珪藻土等の不溶性
二酸化珪素と消石灰、生石灰等のカルシウム化合
物とをSiO2／CaOモル比が1.8〜2.5の範囲で170
〜250℃の反応温度下に反応させることにより二
酸化珪素を混入した前記珪酸カルシウムを得るこ
とができる。上述した珪酸カルシウムの製造方法
のうち、水溶性珪酸塩を原料とする方法によつて
得られた珪酸カルシウムは、後述する紙の強度、
不透明度、及びインクの裏抜け防止効果を向上さ
せる効果が高く本発明に好適に使用される。 前記方法で得られた珪酸カルシウムは電子顕微
鏡写真（3000〜10000倍）をとることにより、バ
ラの花弁に類似する薄片が集合している形態を確
認できる。該薄片の大きさ、形状等は原料の種
類、原料比、製造条件等によつて異なり一概に限
定出来ないが一般には長手方向の平均直径が0.1
〜30ミクロン、厚みが0.005〜0.1ミクロン程度の
円状、楕円状等をしたものが多い。以下、本明細
書において前記珪酸カルシウムを花弁状珪酸カル
シウムという場合もある。 前記水溶性カルシウム化合物として硫酸カルシ
ウム即ち、石膏（本明細書において石膏とは二水
塩のみならず、半水塩、無水塩を含めた意味で用
いるものとする。）を用いる場合は、石膏水性懸
濁液中に珪素アルカリを徐々に加えて反応させた
混合系を、又は反応した沈澱物を濾別し、必要に
応じて洗浄後スラリー溶液としたものを水熱処理
することによつて花弁状珪酸カルシウムを得るこ
とができる。但し、原料中のCaSO4／Na2O又は
K2Oのモル比が1.1以上になると花弁状珪酸カル
シウムと石膏との複合体が得られる。該石膏は花
弁状珪酸カルシウム中の無定形二酸化珪素と同様
に花弁状珪酸カルシウム中に取込まれた形で存在
し、一般に石膏含有量が13重量％程度までは電子
顕微鏡写真をとつてもその粒界或いは構成結合形
態は確認できない。しかし、該石膏の含有量が一
般に13重量％を越えると前記花弁状珪酸カルシウ
ムと石膏との複合体の他に石膏がブレンドされた
ものが得られ、該ブレンド状で、即ち花弁状珪酸
カルシウムと石膏との複合体に混合された状態の
石膏が多くなると得られる印刷用紙の強度の向上
効果が低下する傾向がある。従つて、花弁状珪酸
カルシウムと石膏との複合体中の石膏含有量は10
重量％以下にするのが好ましい。 また、前記花弁状珪酸カルシウム或いは花弁状
珪酸カルシウムと石膏との複合体を硫酸バンド
〔Al2（SO4）3・18H2O〕と反応させることにより
珪酸カルシウム・酸化アルミニウム複合体にな
る。該複合体は一般式、aAl2O3・２−3a／２CaO・ bSiO2・mH2O（但し、ａは0.06〜0.2、ｂは1.6〜
3.2であり、ｍは正の数である。）で示されるもの
でる。 本発明の印刷用紙の最大の特徴は前記特定の混
合パルプに対して上記無機粉体を含有させたこと
にある。前述した如く、化学パルプと機械パルプ
との混合パルプを用いても、強度及び不透明度が
共に優れた紙を得ることはほとんど不可能であ
る。またインクの裏抜け防止効果についてもほと
んど改善されない。本発明においては、該無機粉
体を前記した特定の混合パルプに含有させること
により、前記混合パルプのみでは達成できなかつ
た強度及び不透明度が共に優れ、しかもインクの
裏抜け防止効果にも優れた印刷用紙を得ることが
できる。本発明の印刷用紙において、混合パルプ
と無機粉体との割合は混合パルプ100重量部に対
して無機粉体0.1〜６重量部、好ましくは0.3〜４
重量部である。該無機粉体の量が上記範囲より少
ないと印刷用紙の強度、不透明度及びインクの裏
抜け防止効果が低減する傾向がある。また、該無
機粉体は上記範囲より多く用いても効果は頭打ち
となり経済的でない。 本発明の印刷用紙の製造方法は、公知の湿式抄
紙法が制限なく採用される。 また、本発明の印刷用紙は、前記特性に悪影響
を与えない範囲内の量、一般に混合パルプ、100
重量部に対して100重量部以下の量で公知の填料、
顔料、紙力増強剤等の添加物、及びセミケミカル
パルプ等の他のパルプを適宜含有させてもよい。 以上の説明より理解される如く、本発明の印刷
用紙は紙の強度、不透明度、及びインクの裏抜け
防止効果の総てにおいて優れているため、印刷用
紙の軽量化に有用である。特に、軽量化による上
記各特性の低下が激しい坪量40〜50ｇ／m2の印刷
用紙として好適に使用される。 本発明を具体的に説明するため以下実施例を示
すが、本発明はこれらの実施例に限定されるもの
ではない。 参考例 １ 880ｇの二水石膏と20の水を混合反応器に加
え、よく撹拌した。（反応工程）次いでこのスラ
リーを撹拌しながら、大気圧下25℃で0.243モ
ル／酸酸ナトリウム（SiO2／Na2Oモル比2.5）
20を0.5／分の速度で40分間かけて加えた。
この場合の仕込CaSO4／Na2O・nSiO2モル比は
1.05であつた。前記反応工程で得られたスラリー
を濾布をしいたヌツチエに取り出し減圧（400mm
Hg）濾過した後、水30を加え生成物を洗浄し
た。（洗浄工程）上記洗浄工程で得られたケーク
は撹拌槽に移送し水35を加え均一に撹拌しスラ
リー状物とした。（スラリー化工程）該スラリー
化工程で得られたスラリーをオートクレーブ（内
容積50）に移送し密閉して、200℃で５時間、
水熱処理を行なつた。反応終了後生成物スラリー
を得た。スラリーの一部をヌツチエに取り減圧濾
過して得られた生成物は110℃で８時間以上乾燥
し物性を測定した。嵩比容積は12.8c.c.／ｇ、吸油
量は4.2c.c.／ｇであつた。尚、Ｘ線回折の結果、
ジヤイロライト型珪酸カルシウムのパターンを示
した。 化学分析の結果はCaO 24.9％、SiO2 65.8％、
灼熱減量が9.3％であつた。この結果より前記操
作で得られた珪酸カルシウムは2CaO・3SiO2・
1.93SiO2・2.32H2Oであることが確認された。電
子顕微鏡の10000倍の写真から長手方向の平均直
径が約2μで、厚みが0.1μ以下の花弁の集合体で構
成されていることが確認された。 参考例 ２ 0.3144モル／の塩化カルシウム水溶液（100
c.c.）と0.3144モル／の珪酸ナトリウム（SiO2／
Na2Oモル比2.6）水溶液（100c.c.）を大気圧下25
℃で混合（仕込SiO2／CaOモル比2.6）した。混
合と同時に白色の沈澱を生じたがそのままオート
クレーブに入れ密閉し200℃の温度下に５時間反
応させた。この時の圧力は15Kg／cm2Ｇで水比は30
であつた。反応物は過し、イオン交換100c.c.で
２回繰り返して水洗した後100℃で８時間乾燥し
た。この乾燥物の収量は7.35ｇであつた。 この乾燥物は、乾燥中にも収縮せず固化もせ
ず、柔かいもので簡単に粉化するものであつた。
また嵩比容積は、14.2c.c.／ｇ、吸油量は、4.21
c.c.／ｇ、屈折率は、1.50であつた。 前記操作で得られた珪酸カルシウムの一般式
は、化学分析の結果から2CaO・3SiO2・
2.05SiO2・2.42H2Oと表示出来た。この珪酸カル
シウムを走査電子顕微鏡写真で１万倍に拡大した
結果から長手方向の平均直径が２ミクロンで、厚
さが0.1ミクロン以下の薄片の集合体で構成され、
あたかも花弁の如き形状が認められた。 また透過電子顕微鏡写真で10万倍に写した結
果、本実験で得られた珪酸カルシウムは、二酸化
珪素を含むにもかかわらずその粒界或いは結合形
態を判別することが出来なかつた。 また上記珪酸カルシウムのＸ線回折結果からジ
ヤイロライト結晶をしていることが判つた。更に
また前記で得られた花弁状珪酸カルシウム１ｇに
蒸溜水100c.c.を加え、卓上超音波洗浄器（50W）
によつて30分間分散させたところ二酸化珪素は全
く分散されなかつたことから二酸化珪素が混在し
ないことが確認された。 参考例 ３ 6.5ｇの二水石膏（100メツシユ全通）を98c.c.の
水に投じ20分間撹拌する。このスラリーを撹拌し
ながら大気圧下25℃で0.3144モル／の珪酸ナト
リウム（SiO2／Na2Oモル比2.6）100c.c.を６c.c.／
分の速度で16分40秒かけて加えた。その後の操作
は参考例１と同様に行ない8.2ｇの粉体を得た。 この粉体のＸ線回折の結果は型無水石膏とジ
ヤイロライト型珪酸カルシウムのピークが混在し
ていた。また該粉体の一般式は化学分析の結果か
ら2CaO・3SiO2・2.05SiO2・0.20CaSO4・
2.37H2Oで表示出来ることが確認された。上記粉
体を走査電子顕微鏡で１万倍に拡大して写した結
果、長手方向の直径２ミクロン、厚さ0.1ミクロ
ン以下の花弁状薄片で構成されていることが確認
された。しかしながら該写真では型無水石膏と
思われる結晶は外見上識別出来なかつた。該粉体
の嵩比容積は15.2c.c.／ｇ、吸油量は4.30c.c.／ｇで
あつた。 参考例 ４ 参考例１と同様にして得た花弁状珪酸カルシウ
ム1.0ｇを10％スラリーとした後10％硫酸バンド
〔Al2（SO4）3・18H2O〕４mlをゆつくりと加え撹
拌しながら１時間反応させた。反応物は過し、
イオン交換水100c.c.で２回水洗した後100℃で８時
間乾燥した。この乾燥物は、乾燥して粉体化して
も或いはスラリーのままでも化学的に安定であつ
た。また上記乾燥物の嵩比容積は、13.8c.c.／ｇ、
吸油量は、4.09c.c.／ｇであつた。また前記操作で
得られた乾燥物は珪酸カルシウムの酸化アルミニ
ウム複合体で、その一般式は化学分析の結果から
0.11Al2O3・0.835CaO・2.52SiO2・2.4H2Oで表示
出来るものであつた。 実施例 １ 無機粉体として参考例１で得られた珪酸カルシ
ウムの水熱合成後のスラリーを用いた。パルプは
機械パルプとして、GP20重量％、RGP56重量％
と化学パルプとして、NBKP24重量％よりなる
混合パルプとその他にセミケミカルパルプとして
CGPを上記混合パルプ100重量部に対し33重量部
加えたものを用いた。 前述したパルプに水を加えて充分解綿したもの
に、前記無機粉体を水熱合成後のスラリー状態
で、該混合パルプに対する割合を夫々変えて加え
た後、硫酸バンド〔Al2（SO4）3・18H2O〕上記パ
ルプ（絶乾）100重量部に対し１重量部を水溶液
にして加え、均一に撹拌して、JISP 8209の「パ
ルプ試験用手すき紙調製方法」に準じ抄紙した。
尚、得られる印刷用紙の坪量が49ｇ／m2になるよ
うに抄紙を行なつた。得られた印刷用紙の諸特性
を表−１に示す。また比較のために前記無機粉体
を加えない場合の抄紙結果も表−１に示す。
【表】
実施例 ２
参考例１において、原料の珪酸塩とカルシウム
化合物のモル比を変えて表−２に示す３種類の花
弁状珪酸カルシウムを合成し実施例１と同様に水
熱合成後のスラリー状態で無機粉体として用い
た。尚、表−２のSiO2／CaOモル比、吸油量、
嵩比容積は、水熱合成後のスラリーをオーブン
（110℃で８時間以上）にて乾燥した後に測定した
値である。
化合物のモル比を変えて表−２に示す３種類の花
弁状珪酸カルシウムを合成し実施例１と同様に水
熱合成後のスラリー状態で無機粉体として用い
た。尚、表−２のSiO2／CaOモル比、吸油量、
嵩比容積は、水熱合成後のスラリーをオーブン
（110℃で８時間以上）にて乾燥した後に測定した
値である。
【表】
前記の花弁状珪酸カルシウムを無機粉体として
用いた以外は、実施例１と同様な操作を行ない抄
紙した。その結果を表−３に示す。
用いた以外は、実施例１と同様な操作を行ない抄
紙した。その結果を表−３に示す。
【表】
尚、No.１は比較例である。
実施例 ３ 混合パルプとして表−４に示すものを用いた以
外は、実施例１と同様な操作を行ない抄紙した。
その結果を表−５に示す。
実施例 ３ 混合パルプとして表−４に示すものを用いた以
外は、実施例１と同様な操作を行ない抄紙した。
その結果を表−５に示す。
【表】
【表】
尚、１、２、３、７及び８は比較例であ
る。
実施例 ４ パルプの組成を機械パルプとして、GP20重量
％、RGP10重量％、TMP45重量％、その他のパ
ルプとしてセミケミカルパルプCGP25重量％の
組成に固定し、これに化学パルプとしてNBKP
を用いた。得られる印刷用紙の引張強度が2.0Kg
ｆになるように無機粉体、NBKP、前記した組
成が固定されたパルプの量をかえた以外は実施例
１と同様にして抄紙を行なつた。結果を表−６に
示す。 表−６から明らかな如く、花弁状珪酸カルシウ
ムは紙力増強作用を有することから、NBKPの
添加量を減少でき、且つ白色度、不透明度および
裏抜け防止に効果を有することが確認された。 尚、表−６のNo.１は花弁状珪酸カルシウムを加
えない場合の比較例である。
る。
実施例 ４ パルプの組成を機械パルプとして、GP20重量
％、RGP10重量％、TMP45重量％、その他のパ
ルプとしてセミケミカルパルプCGP25重量％の
組成に固定し、これに化学パルプとしてNBKP
を用いた。得られる印刷用紙の引張強度が2.0Kg
ｆになるように無機粉体、NBKP、前記した組
成が固定されたパルプの量をかえた以外は実施例
１と同様にして抄紙を行なつた。結果を表−６に
示す。 表−６から明らかな如く、花弁状珪酸カルシウ
ムは紙力増強作用を有することから、NBKPの
添加量を減少でき、且つ白色度、不透明度および
裏抜け防止に効果を有することが確認された。 尚、表−６のNo.１は花弁状珪酸カルシウムを加
えない場合の比較例である。
【表】
実施例 ５
実施例４において、印刷用紙の坪量49ｇ／m2を
45ｇ／m2に軽量化した以外は、実施例４と同様に
して印刷用紙の引張強度を2.0Kgｆに調整した。
結果を表−７に示す。 表−７から明らから如く、49ｇ／m2の物性（引
張強度、不透明度）を保持させるためにはパルプ
の配合のみでは困難である。しかしながら花弁状
珪酸カルシウムを共存させた場合は、いずれも引
張強度、不透明度とも向上しており且つ白色度、
裏抜け防止に効果を有していることが確認でき
た。
45ｇ／m2に軽量化した以外は、実施例４と同様に
して印刷用紙の引張強度を2.0Kgｆに調整した。
結果を表−７に示す。 表−７から明らから如く、49ｇ／m2の物性（引
張強度、不透明度）を保持させるためにはパルプ
の配合のみでは困難である。しかしながら花弁状
珪酸カルシウムを共存させた場合は、いずれも引
張強度、不透明度とも向上しており且つ白色度、
裏抜け防止に効果を有していることが確認でき
た。
【表】
実施例 ６
無機粉体として参考例２で得られた花弁状珪酸
カルシウムをスラリー状態で用いた以外は実施例
１と同様な操作を行なつた。比較のため填料を加
えない場合の抄紙結果を含めて表−８に示す。
カルシウムをスラリー状態で用いた以外は実施例
１と同様な操作を行なつた。比較のため填料を加
えない場合の抄紙結果を含めて表−８に示す。
【表】
比較例 １
実施例１の無機粉体に代えてタルク（平均粒径
９〜10μ）を用いた以外は、実施例１と同様な操
作を行なつた。比較のため填料を加えない場合の
抄紙結果を含めて表−９に示す。
９〜10μ）を用いた以外は、実施例１と同様な操
作を行なつた。比較のため填料を加えない場合の
抄紙結果を含めて表−９に示す。
【表】
実施例 ７
実施例１において、無機粉体として参考例３で
得られた珪酸カルシウムの石膏複合体及び参考例
４で得られた珪酸カルシウムの酸化アムミニウム
複合体を用い、且つパルプの成分にセミケミカル
パルプを加えなかつた以外は同様にして印刷用紙
を製造した。得られた印刷用紙の諸特性を表−10
に示す。
得られた珪酸カルシウムの石膏複合体及び参考例
４で得られた珪酸カルシウムの酸化アムミニウム
複合体を用い、且つパルプの成分にセミケミカル
パルプを加えなかつた以外は同様にして印刷用紙
を製造した。得られた印刷用紙の諸特性を表−10
に示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 機械パルプ95〜50重量％と化学パルプ５〜50
重量％よりなる混合パルプ100重量部に対して、
長手方向の平均直径が0.1〜30ミクロン、厚さが
0.005〜0.1ミクロンの薄片の集合形態を有する (a) ジヤイロライトを骨格とし、ジヤイロライト
基準で４乃至70重量％の範囲の二酸化珪素を取
込んだ形で含有する珪酸カルシウム。 (b) ジヤイロライトを骨格とし、ジヤイロライト
基準で４乃至70重量％の二酸化珪素と13重量％
までの硫酸カルシウムとを取込んだ形で含有す
る珪酸カルシウム・硫酸カルシウム複合体。 或いは (c) 前記珪酸カルシウム或いは珪酸カルシウム・
硫酸カルシウム複合体と酸化アルミニウムとの
複合体。 より選ばれた少なくとも１種の無機粉体を0.1〜
６重量部含有した印刷用紙。 ２ 坪量が40〜50ｇ／m2である特許請求の範囲第
１項記載の印刷用紙。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16738680A JPS5795400A (en) | 1980-11-29 | 1980-11-29 | Printing paper |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16738680A JPS5795400A (en) | 1980-11-29 | 1980-11-29 | Printing paper |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5795400A JPS5795400A (en) | 1982-06-14 |
| JPH0364640B2 true JPH0364640B2 (ja) | 1991-10-07 |
Family
ID=15848737
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16738680A Granted JPS5795400A (en) | 1980-11-29 | 1980-11-29 | Printing paper |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5795400A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5122872B2 (ja) * | 2006-06-23 | 2013-01-16 | 中越パルプ工業株式会社 | 中性紙、および中性紙の製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5482015A (en) * | 1977-12-12 | 1979-06-29 | Nec Corp | Reversible motor controller |
-
1980
- 1980-11-29 JP JP16738680A patent/JPS5795400A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5795400A (en) | 1982-06-14 |
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