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JPS61194298A - Papermaking filler and neutral papermaking method using the same - Google Patents

Papermaking filler and neutral papermaking method using the same

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Publication number
JPS61194298A
JPS61194298A JP3070785A JP3070785A JPS61194298A JP S61194298 A JPS61194298 A JP S61194298A JP 3070785 A JP3070785 A JP 3070785A JP 3070785 A JP3070785 A JP 3070785A JP S61194298 A JPS61194298 A JP S61194298A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
composition
sieve
weight
calcium carbonate
measured
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
JP3070785A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0583680B2 (en
Inventor
源吉 嗣郎
斉藤 直史
花崎 実
久国 浩之
戎屋 典次
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Maruo Calcium Co Ltd
Original Assignee
Maruo Calcium Co Ltd
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 Maruo Calcium Co Ltd filed Critical Maruo Calcium Co Ltd
Priority to JP3070785A priority Critical patent/JPS61194298A/en
Priority to US06/830,809 priority patent/US4725318A/en
Publication of JPS61194298A publication Critical patent/JPS61194298A/en
Publication of JPH0583680B2 publication Critical patent/JPH0583680B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

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、プラスチックワイヤー摩
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。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a paper-making filler and a paper-making neutral paper-making method using the same, and more particularly to a filler composition and paper-making method that is inexpensive and exhibits extremely good plastic wire abrasion.

製紙抄造方法には、使われるサイズ剤等の種類によって
酸性及び中性の2つの抄造方法がある。
There are two papermaking methods, acidic and neutral, depending on the type of sizing agent used.

これら2つの抄造方法は使用するサイズ剤、定着剤、填
料の種類によって区別される0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、中性抄造は一部でのみ行わ
れている。
These two papermaking methods have advantages and disadvantages in terms of paper quality, which is distinguished by the type of sizing agent, fixing agent, and filler used, but at present most of them are acidic papermaking methods due to total cost and technical issues. Neutral papermaking is only carried out in some areas.

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ッチ付着防止等広
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。
The acidic papermaking method uses rosin as a sizing agent and aluminum sulfate (commonly known as alum or band) as a fixing agent. These rosin and aluminum sulfate are inexpensive, and aluminum sulfate plays a very important role in the papermaking process in a wide range of ways, including not only fixing the rosin size, but also preventing slime generation and pitch adhesion within the papermaking system. This papermaking method is economically and technically advantageous.

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かれない、さらに、酸性抄紙
によっ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。
In addition, filler is used in this acidic papermaking. Kaolin, talc, clay, titanium dioxide, etc. are used as fillers, and aluminum sulfate also contributes to improving the yield of these fillers. However, these fillers have economic disadvantages; for example, high-quality talc is difficult to obtain domestically, and titanium dioxide has high costs due to its manufacturing process. Furthermore, paper made by acid papermaking has Because it is acidified,
・As humidity increases and the amount of water absorbed by paper increases, hydrogen ions increase, and carbohydrates are subject to oxidation and hydrolysis, and decomposition and denaturation are likely to occur due to the action of other ionic species, resulting in faster paper deterioration. It is considered undesirable to use it for books such as encyclopedias, official document paper, etc. that require storage for many years.

また、酸性抄紙の場合、通常pH4〜1)H5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。
In addition, in the case of acidic paper making, since the paper is usually made at a pH of 4 to 1) H5, corrosion of the paper machine and other metal parts is significant.

一方、中性抄紙はアルキルケテンダイマー系サイズ剤、
アルキルコハク酸基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。
On the other hand, for neutral papermaking, alkyl ketene dimer-based sizing agents,
This papermaking method uses neutral sizing agents such as alkyl succinic acid group sizing agents, cationic fixing agents, and emulsifiers, and adjusts the white water system, which is the raw material in the papermaking process, to a pH of 7 or higher, and is also called "alkaline papermaking." .

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、塗工通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ィ
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は
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、紙の天文アップによるコストメリ
ットも期待できる。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l!減少によるウェ
ットパートの付着粕減少等のエネルキー原単位の軽減及
び操業上の利点も期待できる。さらにまた、最近では紙
のコーティング分野において、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ィングカラー
の高濃度化が進んでおり、コーティ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ってきているが
、このような重質炭酸カルシウムを大量にコーティング
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−硫酸アルミ系に
よる内填サイズ処理ができ難(なったり、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。
By the way, calcium carbonate has traditionally been considered to have the same effect as the above-mentioned fillers in terms of improving the whiteness, opacity, smoothness, ink receptivity, writing characteristics, coating permeability, etc. of paper. This is available in large quantities at low cost in Japan, but unfortunately it cannot be used in acidic papermaking because it causes a chemical reaction with aluminum sulfate.However, in neutral papermaking, calcium carbonate can be used. . In fact, India paper, rice paper, back carbon base paper, etc. are made using calcium carbonate as a filler. This neutral paper not only improves paper quality by improving paper whiteness, improving opacity, and preventing deterioration of paper quality, but also allows the same paper quality to be obtained even when the filler is increased by 33 to 5% compared to acid paper. , we can also expect cost benefits from improving paper astronomy. Furthermore, reduction of beating power, improvement of white water reuse rate due to reduction of precipitated salts, reduction of fresh water heating steam amount due to improved white water reuse rate, and precipitated salts! Due to this reduction, we can expect a reduction in energy consumption, such as a reduction in scum adhering to wet parts, and operational benefits. Furthermore, recently, in the field of paper coating, coating colors are becoming more concentrated with the aim of improving the physical properties of coated paper and reducing energy costs, and heavy calcium carbonate with fine particle diameters is being used as a coating material. Kaolin is now being used in combination with kaolin in larger quantities than before, and the waste paper (waste from paper making, finishing operations, etc.) of coated paper coated with large amounts of heavy calcium carbonate is used to make acid paper. When reprocessing with a rosin-aluminum sulfate system, calcium carbonate causes a chemical reaction with the acid in aluminum sulfate, and carbon dioxide gas is generated and released, causing foaming. Calcium sulfate, etc. that are generated may settle and solidify inside tanks and pipes, causing unexpected problems in the liquid transfer process and other operations.

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
用する中量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−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ッ
プ材料となっており、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
行が困難な状況にある。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。
For the reasons mentioned above, it is desired to switch from acidic papermaking to neutral papermaking. However, despite current development research and cost reduction research being carried out on the medium weight sizing agent used in neutral papermaking, it is extremely expensive compared to the rosin-aluminum sulfate system. and
It is the only cost-increasing material in neutral papermaking, which aims to reduce costs, and it will be difficult to transition to neutral papermaking unless the total cost is reduced by using the cheapest filler possible. be. However, when cheap calcium carbonate is used as a filler, the problem of wire wear in the paper machine arises as described below.

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
事となっており、これに呼応してプラスチックワイヤー
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ックワ
イヤー化が浸透し、中〜小型規模のマシンでもプラスチ
ックワイヤーが使われるようになっている。このように
プラスチックワイヤーが従来使用されていたブロンズワ
イヤーに替わって浸透してきた理由は、プラスチックワ
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ッ
クワイヤー使用時の方が著しく低い値を示し、プラスチ
ッ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、プラスチッ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ッ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興なり、プラス
チッ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ッ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
プラスチックワイヤーの填料による摩耗は使用する填料
の種類によっ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ェツジ状の突
起物が多い程ワイヤー摩耗は増加する傾向にある。
In recent years, as paper machines have become larger and faster, wire life has become a particular concern in terms of productivity and workability. Practical use begins,
Nowadays, most large machines are made of plastic wire, and even small to medium-sized machines are now using plastic wire. The reason why plastic wire has become so popular in place of the conventionally used bronze wire is that plastic wire is less prone to wire fatigue and corrosion than bronze wire, is easier to maintain, and is also suitable for acid paper making. The wire abrasion resistance of talc and kaolin, which have been mainly used as fillers, is significantly lower when using plastic wire than when using bronze wire, and the lifespan of plastic wire is about 5% lower than that of bronze wire.
It is said that you can expect up to 10 times more. However, it is a different story when the filler changes from talc, kaolin, etc. to calcium carbonate, and when neutral paper is made using calcium carbonate as a filler in a paper machine that uses plastic wire, the behavior of calcium carbonate against wear of the plastic wire is different from that of talc. When kaolin is used, the abrasion resistance of the plastic wire is higher than that of bronze, so the abrasion of the plastic wire becomes significantly worse, which has a serious negative impact on papermaking efficiency. Wire that is extremely worn must be replaced with new wire, and the paper machine will stop operating during this time.
Its productivity will drop significantly. Generally, the wear of plastic wires due to fillers is greatly influenced by the type of filler used. Further, it is said that it depends on the size and shape of the filler particles, and the wire wear tends to increase as the filler particles become larger and as the particle surface has more knife-like protrusions.

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太き(二種類に大別
され、その一つはヨーロッパで大量に産出するチョーク
(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
の大きさは比較的均一であり、粒子表面にはナイフェツ
ジ状突起物はほとんどない、ヨーロッパでプラスチック
ワイヤーを使用した中性抄紙がさかんであるのは、かか
るプラスチックワイヤーに対する摩耗の小さいチョーク
を入手できるからである。
By the way, the calcium carbonate used as a filler for papermaking includes precipitated calcium carbonate, which is chemically produced by introducing carbon dioxide gas into milk of lime, and heavy calcium carbonate, which is produced by mechanically crushing and classifying limestone. There is. In addition, the raw limestone that is the raw material for heavy calcium carbonate is also thick (roughly divided into two types, one of which is chalk, which is produced in large quantities in Europe, and this is caused by thermal metamorphosis due to magmatic activity in the earth). Because it is not subjected to heat, it is very easy to crush, the size of the particles obtained is relatively uniform, and there are almost no knife-like protrusions on the particle surface. Neutral paper making using plastic wire is popular in Europe. This is because chokes are available that have less wear on such plastic wires.

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。
On the other hand, the other type of limestone is commonly known as Marble, which is a hard limestone that has undergone thermal metamorphosis due to magmatic activity, and almost all of the limestone produced in Japan, which is the raw material for heavy calcium carbonate, belongs to this type.

このMa’rble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
数のナイフェツジが存在しているため、プラスチックワ
イヤーに対する摩耗が大きく、プラスチックワイヤーを
使用した中性抄紙の填料としては不通である。
The particles of heavy calcium carbonate produced using this Ma'rble-based raw stone have an irregular shape, and there are many knifests on the surface of the particles, which causes a large amount of abrasion to the plastic wire. It cannot be used as a filler for the neutral papermaking paper used.

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ェツジが少なく、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ックワイヤー摩耗が少なくライス
ペーパー、インディアペーパーの填料として広(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。
Because precipitated calcium carbonate is chemically produced, the particle size is uniform, and there are fewer knifings on the particle surface. Also, the width of the particle size distribution is relatively narrow, so compared to heavy calcium carbonate, there is less wear on plastic wires, making it easier to rice. It is widely used as a filler in paper and India paper, but on the other hand, it has to be expensive due to the manufacturing process, and the yield is low due to the small particle size, and furthermore, it cannot impart sufficient paper strength to paper. It has the disadvantage of
In particular, it is unsuitable as a filler for neutral papermaking, which requires the use of inexpensive fillers, and is recommended as a substitute for expensive titanium oxide.
Alternatively, its use is limited to filler for high value-added paper such as information recording paper.

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
は多数のナイフェツジが存在し、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ックワイヤー摩耗は著
しい、又、プラスチッ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。
On the other hand, heavy calcium carbonate is cheaper because it is easier to produce than precipitated calcium carbonate, but since it uses domestically produced marble stones as mentioned above, the particles produced are free. It has a regular shape, and there are many knives on the surface of the particles, and when used as a neutral papermaking filler, the plastic wire in the paper machine will wear out significantly. It is also possible to use small, heavy calcium carbonate as a neutral papermaking filler, but the industrial production of such fine, heavy calcium carbonate is small;
In addition, it is not a good method because it is as expensive as talc or more, and the yield rate in the paper becomes worse as the particles become smaller, and the paper strength also decreases. .

以上の様な理由により、国内においてはヨーロッパの様
に沈降製炭酸カルシウムと同程度の良好なプラスチック
ワイヤー摩耗を示すチョ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ックワイ
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、プラスチッ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っておらず、安価でしかもチョーク
と同程度又はそれ以下のプラスチッ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。
For the reasons mentioned above, there is no heavy calcium carbonate in Japan, which is similar to chalk-based calcium carbonate, which shows the same good plastic wire abrasion as precipitated calcium carbonate, so it is difficult to use neutral paper and plastic wire. Although both have been confirmed to have their own advantages, neutral paper making using plastic wire has not yet been carried out in earnest, and it is inexpensive and has the same or lower wear on plastic wire than chalk. Furthermore, there is a long-awaited development of a method for mass-producing heavy calcium carbonate that has a good yield and does not reduce whiteness or paper strength, and is being researched and considered from various angles.

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
のナイフェ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。
For example, JP-A No. 56-144296 discloses that heavy calcium carbonate is subjected to a sand mill treatment to grind away the knife edges on the particle surface and make the particle shape rounder, thereby obtaining a papermaking filler with good physical properties. It is stated that. However, in order to obtain such heavy calcium carbonate, it is necessary to sand mill an aqueous dispersion of 30 to 85% heavy calcium carbonate once or multiple times, which is disadvantageous in terms of energy cost. Dispersants used to increase processing efficiency can significantly impair filler retention in the papermaking process.

本発明者らはかかる実情に鑑み鋭意研究の結果、より安
価でかつプラスチッ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った
ものである。
In view of the above circumstances, the present inventors have conducted extensive research and have now provided a filler for paper manufacturing and a method for making neutral paper, which is less expensive and which surprisingly reduces plastic wire abrasion.

即ち、本発明の第1は重質炭酸カルシウム100重量部
に対し、下記(ア)〜(つ)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l(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JfS  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、(つ) :BET法による該
粒状組成物の比表面積S (cd/g)が下記の式(1
)に示される範囲にあること; S >100.000 / D −12−(1)D:組
成物の平均粒子径(μm) p: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メツシュ)ふ
るいを通過させ、その通過分を更に100μm(149
メツシュ)ふるいを通過させ、以下、同様の方法で75
μff1(20Gメフシユ)ふるい、45μm(330
メツシュ)ふるいを通過させ、各々のふるい上の不通過
分及び45μmふるい遭過分の5rtf錫に分易された
US、物を歓慢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%を求め各階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; D−Σwi/Σ (wi/di)         (
2)ρ:JIS  K、5101r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。
That is, the first aspect of the present invention is to add 0.0% of a granular composition that satisfies the following (a) to (t) to 100 parts by weight of heavy calcium carbonate.
A papermaking filler containing 1 part by weight or more; (a): Zeta potential (suspension concentration in pure water l) (b): A 10% by weight aqueous suspension of the granular composition is subjected to an ultrasonic dispersion machine. After dispersion treatment for 10 minutes, the particle diameter d of the composition measured using a standard sieve of JfS Z8801 was 22 μm.
<d≦150 μm, and (t): The specific surface area S (cd/g) of the granular composition by the BET method is expressed by the following formula (1
); S > 100.000/D -12-(1) D: Average particle diameter of the composition (μm) p: Specific gravity of the composition (However, D in the above formula (1) and ρ are measured by the following method; D: A 10% by weight aqueous suspension of the composition is dispersed for 10 minutes using an ultrasonic disperser, passed through a 125 μm (119 mesh) sieve, and the passed portion is further 100 μm (149
Pass through a mesh) sieve, and then proceed in the same manner to
μff1 (20G mesh) sieve, 45μm (330
Pass through the sieves and separate the unpassed portion on each sieve and the 45 μm sieve passed portion into 5rtf tin, measure the weight of each, and weigh % of total weight for each class. The median particle diameter of each class is set as shown in Table 1 below, and it is determined by the following formula (2): D-Σwi/Σ (wi/di) (
2) ρ: Measured by the specific gravity measuring method described in JIS K, 5101r Pigment Dispersion Method), and the second aspect of the present invention is a neutral papermaking process characterized by using the above-mentioned filler. The content is the method.

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。
In the present invention, when dolomitic limestone or the like containing magnesium carbonate is used, calculations are made assuming that calcium carbonate and magnesium carbonate have the same effect.

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)〜(つ)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。
In the present invention, the granular composition used by adding it to heavy calcium carbonate is a composition such as a natural product or a synthetic product (hereinafter referred to as this composition) that satisfies both conditions (a) to (ii) as described above. The composition may be arbitrarily selected from the following (abbreviated as composition A), and there are no other particular limitations.

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
杓プラスチックワイヤー磨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−電位を有する2
2μm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 (cd/g)
が S >100.000 /D・ρ D二組酸物の平均粒径 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
3′460,000±20.000/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図の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
チックワイヤー(2)の表面に吸着され、プラスチック
ワイヤー(2)と抄紙機のセラミック部分(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、プラスチックワイヤ
ー(2)の摩耗速度は著しく悪くなる。これに反して、
組成#Af!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A(4)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ック部
分(3)に吸着され、プラスチックワイヤー(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
プラスチックワイヤー(2)とセラミック(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、その結果プラスチックワイヤー(
2)の摩耗が低減される。更に又、プラスチックワイヤ
ー(2)とセラミック(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A(4)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
ラスチックワイヤー(2)を直接傷つけることも少なく
ない、この2つの減少の相乗効果により、プラスチック
ワイヤーの摩耗は著しく低減されるものと考えられる。
There are still many points that are unclear as to why the wear of the ladle plastic wire is significantly improved by including Composition A in heavy calcium carbonate compared to papermaking using heavy calcium carbonate alone. This is presumably due to the following properties of composition A. That is, (2) Composition A has a negative zeta potential in water.
The granular composition must have a particle diameter of more than 2 μm and no more than 150 μm, and (1) Specific surface area S (cd/g) of composition A determined by the BET method.
is S > 100.000 /D・ρ Average particle size of D-component acid ρ: The composition must belong to the range shown in the specific gravity of the composition, and the particle size must be the same as that of the composition. A single crystal of quartz sand with (1
Since the specific surface area of a composition as shown in Figure 1, which is a schematic diagram of a single crystal of limestone (particles consisting only of particles of Composition A is composed of a large number of fine particles aggregated as shown in the schematic diagrams 2, 3 and 4, the surface of composition A is porous, or composition A is It is estimated that it has a layered structure. This is also clear from the results of microscopic photographs of Composition A used in Example 1.2.3, which will be described later. In addition, schematic diagrams 2 and 3,
It is easily understood that composition A having a shape as shown in FIG. 4 has a higher tendency to partially disintegrate due to external stress than a single crystal material as shown in FIG. 1. That is, when making paper using heavy calcium carbonate alone, as shown in the schematic diagram in Figure 5, heavy calcium carbonate (1) is generally positively charged in water, and generally negatively charged plastic wire (2) is ) and due to the stress generated between the plastic wire (2) and the ceramic part (3) of the paper machine, the heavy calcium carbonate (1)
damages the wire (2), so the wear rate of the plastic wire (2) is significantly reduced. On the contrary,
Composition #Af! In the present invention, which is mixed with ground calcium carbonate, composition A (4), which has a considerably larger particle size than ground calcium carbonate, has a negative potential in water and a positive potential, as shown in the schematic diagram in Figure 6. The heavy calcium carbonate (1) is adsorbed to the electrically charged ceramic part (3) of the paper machine and acts as a holding material for the plastic wire (2), so the heavy calcium carbonate (1) is absorbed between the plastic wire (2) and the ceramic (3). The contact between the heavy calcium carbonate (1) and the wire (2) is reduced, and as a result, the plastic wire (
2) Wear is reduced. Furthermore, due to the stress generated between the plastic wire (2) and the ceramic (3), the composition A (4), which is a wire holding material, is gradually broken and dispersed due to its shape characteristics, and the stress is dispersed. It is thought that the synergistic effect of these two reductions, which often directly damage the wire (2), significantly reduces the wear of the plastic wire.

しかしながら、ゼータ−電位が負であっても、模式図第
7図に示す様に、前記式S >100.000 /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、前述のプラスチックワイヤー(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
由によりプラスチッ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)
とセラミック部分(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。
However, even if the zeta potential is negative, as shown in the schematic diagram FIG.
When using a composition as shown in Fig. 1 of the schematic diagram that does not satisfy ρ, the composition shown in Fig. 1 fulfills the function of the holding material for the plastic wire (2) described above, and for the same reason as shown in Fig. 6 of the schematic diagram. Although the effect of reducing plastic wire wear is partially achieved, the wire holding material itself is a wire (2).
Because the stress generated between the wire and the ceramic part (3) does not easily break and disperse, the holding material itself directly damages the wire surface due to the repulsive force of the stress, and the wire wear reduction effect is significantly reduced. become.

第8図に、日本フィ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ックワイヤー摩耗量との関係を示す
FIG. 8 shows the relationship between the wear measurement time using the Nippon Filcon filler wear tester and the amount of plastic wire wear.

又、本発明において、組成物Aの代替としてゼータ−電
位が止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
ックワイヤー側に吸着され、保持材とプラスチックワイ
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。
In addition, in the present invention, when a composition having a zeta potential of a stop value is used as a substitute for composition A, the structure shown in schematic diagram 6
In the figure, the composition that is the wire holding material is adsorbed to the plastic wire side, which increases the frequency of contact between the holding material and the plastic wire, which is undesirable as it may damage the wire.

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位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、プラスチック
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。
Furthermore, if a composition having a particle size of 22 μm or less is used as a substitute for composition A, the particle size will be close to the coarse particles in heavy calcium carbonate, and the function as a wire holding material will not be fully exerted. 150 μm, it is not effective in reducing plastic wire wear.
When a composition having a larger particle size is used, the smoothness of the surface of the paper is impaired, which may cause trouble in the printing process, etc., which is not preferable.

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。
In the present invention, the amount of composition A added is 0.1 part by weight or more, preferably 1 part by weight, per 100 parts by weight of ground calcium carbonate.
-30 parts by weight, and if it is less than 0.1 part by weight, the object of the present invention cannot be fully achieved.The upper limit is not particularly limited, but from the viewpoint of smoothness, paper strength, etc., about 50 parts by weight is preferable.

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、
プラスチッ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。
As described above, the present invention uses a composition obtained by mixing heavy calcium carbonate and composition A having specific physical properties as a papermaking filler, thereby making it possible to use heavy calcium carbonate alone as a papermaking filler. Compared to using it as
It becomes possible to amazingly reduce plastic wire wear.

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。
In this way, it is possible to use heavy calcium carbonate, which has a one step smaller specific surface area (larger average particle size) than the heavy calcium carbonate that has been considered for use in the past, or in other words, it is cheaper in terms of price. Therefore, it is possible to provide an ideal papermaking filler composition and papermaking method that do not cause a decrease in paper strength or yield.

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。
EXAMPLES Hereinafter, the features and characteristics of the present invention will be specifically explained by showing examples of the present invention together with comparative examples, but it goes without saying that the present invention is not limited to these in any way.

なお、プラスチ゛ンクワイヤーの摩耗性は0.85Kg
のおもりをつけたプラスチック製の抄紙ワイヤー(日本
フィルコン製、O3−H60)をセラミックロールと接
触させ、そのロールを283m/sinの速度で回転さ
せながら填料濃度2wt%の試料分散液を14/sin
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ックワイヤーの摩耗量
とした。
Furthermore, the abrasion resistance of the plastic wire is 0.85Kg.
A plastic paper-making wire (manufactured by Nippon Filcon, O3-H60) with a weight attached thereto was brought into contact with a ceramic roll, and while the roll was rotating at a speed of 283 m/sin, a sample dispersion with a filler concentration of 2 wt% was heated at 14 m/sin.
The amount of abrasion of the papermaking plastic wire was determined by measuring the weight loss of the wire after a certain period of time.

ゼータ−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11000ppのスラリーを調整し、rL
AsERZEE  Plods  501J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−soを用い
、共振周波数35KHz ±2 KHzで分散処理した
The zeta potential was determined by suspending 2 g of a dry powder sample in ion-exchanged water to prepare a slurry with a suspension concentration of 11,000 pp.
Measurement was performed using AsERZEE Plods 501J. Specific gravity was measured according to JIS K 5101-1978. In addition, a JIS Z 8801-1982 mesh sieve was used to measure the particle size and average particle size of Composition A. Further, composition A used in the present invention was dispersed in water using a tabletop ultrasonic dispersion machine vs-so at a resonance frequency of 35 KHz ±2 KHz.

実施例1 市販ベントナイト(商品名「赤城」豊頃洋行製)粉体を
水に懸濁させ1100rpで10分間攪拌し、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lQwt%の沈澱物懸濁液を
調製した。
Example 1 Commercially available bentonite (trade name "Akagi" manufactured by Toyokoro Yoko) powder was suspended in water and stirred at 1100 rpm for 10 minutes to obtain 20 wt.
% of bentonite suspension was prepared, it was allowed to stand for 24 hours to precipitate the coarse particles, and 24 hours after the start of precipitation, the supernatant liquid was removed, and the resulting precipitate was diluted with water to obtain a suspension of 1Qwt% of the precipitate. A suspension was prepared.

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メツシュ(150μm)ふるいを用いて
150μmより粗い粒子を、又580メツシュ(22μ
m)ふるいを用いて22μm以下の綱かい粒子を除去し
、粒子径dが22μm<d≦150μmの組成物懸濁液
を得た。
After dispersing this sediment suspension for 10 minutes using an ultrasonic dispersion machine, particles coarser than 150 μm were removed using a 100 mesh (150 μm) sieve, and particles coarser than 150 μm were separated using a 580 mesh (22 μm) sieve.
m) Using a sieve, rope particles of 22 μm or less were removed to obtain a composition suspension with a particle diameter d of 22 μm<d≦150 μm.

この組成物Aを重質炭酸カルシウム(商品名「スーパ−
3SJ丸尾カルシウム製、恒圧通気式測定法による比表
面積11500cj/g)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mat、、、
これを用いてプラスチックワイヤー摩耗を測定した。測
定値を第3表に示す。
This composition A was mixed with heavy calcium carbonate (trade name "Super").
3SJ Maruo Calcium Co., Ltd., specific surface area 11,500cj/g by constant pressure aeration method) 4 parts by weight of solid content was added to 100 parts by weight of the papermaking filler composition.
Plastic wire wear was measured using this. The measured values are shown in Table 3.

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メツシュ、149メツシ
ュ、200メツシュ、330メツシュの各ふるいを用い
て測定した平均粒子径りは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−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6300cd/gで
あった。この結果から、S >100.000 /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1
1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。
In addition, the average particle diameter of the composition suspension added to heavy calcium carbonate and used in this example was measured using 119 mesh, 149 mesh, 200 mesh, and 330 mesh sieves, which was 53 μm, JIS K.
The specific gravity ρ measured by the method of No. 5101 was 2.43, and the zeta potential of the powder obtained by drying the suspension of the composition was -20°5 mV. The specific surface area S determined by the device was 6300 cd/g. From this result, S > 100.000/D,
It was confirmed that ρ. Incidentally, electron micrographs of composition A added to heavy calcium carbonate are shown in FIGS. 9 to 14. That is, composition A is shown in FIGS.
It is mainly composed of the three types of particle structures shown in Figures 1 and 13, and Figures 10, 12, and 14 are enlarged micrographs of Figures 9, 11, and 13, respectively. be.

実施例2 Ca (OH)2  の水懸濁液濃度19%、液温30
℃の石灰乳にC02濃度25%の炭酸ガス含有ガスを0
.3 j / Ca (OH)2 1 g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。
Example 2 Ca (OH)2 aqueous suspension concentration 19%, liquid temperature 30
Carbon dioxide containing gas with a C02 concentration of 25% is added to milk of lime at ℃.
.. A carbonation reaction was carried out by conducting the solution at a flow rate of 3 j / 1 g of Ca (OH) 2 , and at pH 6.8, the conduction of the carbon dioxide-containing gas was stopped to obtain an aqueous suspension of calcium carbonate.

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
操作によっ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回行った。
Add the same volume of the milk of lime to this aqueous suspension of calcium carbonate, perform the carbonation reaction again in the same manner, and add the same volume of milk of lime to the aqueous suspension of calcium carbonate obtained by this operation. , carbonation operation was performed a total of 5 times.

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になる様炭酸ガス含
有ガスを導通し、炭酸カルシウム表面に微細なアモルフ
ァスシリカを沈澱させ、系内の炭酸カルシウム100!
量部に対し、5i02が17重量部に達した時、3号水
ガラス稀釈波及び炭酸ガス含有ガスの導通を停止した。
After heating the thus obtained calcium carbonate aqueous suspension system to 85°C, a 10% dilution of No. 3 water glass was dropped into the system, and the pH of the system was further adjusted to 8. A carbon dioxide-containing gas is passed through the system to precipitate fine amorphous silica on the calcium carbonate surface, and the calcium carbonate in the system becomes 100%!
When 5i02 reached 17 parts by weight, the No. 3 water glass dilution wave and the conduction of the carbon dioxide-containing gas were stopped.

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
懸濁液をフィ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。
The silica surface-treated calcium carbonate aqueous suspension thus obtained was dehydrated and dried using a filter press to obtain a white powder. An electron micrograph of this white powder is shown in FIG.

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l Qwt%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メツシュ(150μm)ふ
るい及び580メツシュ(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。
Next, the white powder of silica surface-treated calcium carbonate was suspended in water to prepare a 1 Qwt% aqueous suspension, and after dispersion treatment using an ultrasonic dispersion machine, it was passed through a 100 mesh (150 μm) sieve and a 580 mesh (22 μm) sieve. ) Classification was performed using a sieve to obtain a composition suspension having a particle size d of 22 μm<d≦150 μm.

この組成物Aを重質炭酸カルシウム「スーパ−35J1
00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ックワイ
ヤー摩耗を測定した。測定値を第3表に示す。
This composition A was mixed with heavy calcium carbonate "Super-35J1".
A paper-like filler composition was prepared by adding 10 parts by weight as a solid content to 00 parts by weight, and using this, plastic wire abrasion was measured. The measured values are shown in Table 3.

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、平均粒子径りは308m1比重ρは2.6
1、BET法比表面積Sは上山−ノ 85000c+J/g、ゼータヒ電位は−22,3mV
であった。
Further, the properties of the composition used by adding it to ground calcium carbonate in this example were measured in the same manner as in Example 1. As a result, the average particle size is 308 m1, and the specific gravity ρ is 2.6.
1. BET method specific surface area S is Ueyama-no 85000c+J/g, zetahy potential is -22.3mV
Met.

実施例3 日本地科学社より販売されているチョークの鉱物標本を
播潰機で解砕し粉末化した後、該粉末の19wt%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2
2μmad≦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。
Example 3 A chalk mineral specimen sold by Nippon Geikagakusha was crushed and powdered using a crusher, and a 19 wt % aqueous suspension of the powder was prepared, and the same method as in Example 1 was carried out. and the particle diameter d is 2
A composition suspension of 2 μmad≦150 μm was obtained. This electron micrograph is shown in FIG. 16.

この&u成物Aを重質炭酸カルシウム「スーパ−3SJ
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、プラスチックワイヤー摩耗を測
定した。測定値を第3表に示す。
This &u product A was added to heavy calcium carbonate ``Super 3SJ''.
After preparing a filler composition for paper making by adding 30 parts by weight as a solid content to 100 parts by weight, plastic wire abrasion was measured. The measured values are shown in Table 3.

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、平均粒子径りは45μm、比重ρは2.5
8、BET法比表面積Sは4200d/g、ゼータ−電
位は一8mVであった。
Further, the properties of the composition used by adding it to ground calcium carbonate in this example were measured in the same manner as in Example 1. As a result, the average particle diameter was 45 μm, and the specific gravity ρ was 2.5.
8. The BET method specific surface area S was 4200 d/g, and the zeta potential was -8 mV.

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19wt%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22μ
m<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。
Example 4 Talc (trade name D-35, manufactured by Fuji Talc) was suspended in water to prepare a 19 wt% aqueous suspension, and after dispersion treatment using an ultrasonic dispersion machine, the suspension was treated in the same manner as in Example 1. Particle diameter d is 22μ
A composition suspension with m<d≦150 μm was obtained. An electron micrograph of this is shown in FIG. 17, and an enlarged photograph of the same is shown in FIG.

この組成物Aを重質炭酸カルシウム「スーパ−3SJ1
00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、プラスチックワイヤー摩耗を測定し
た。測定値を第3表に示す。
This composition A was mixed with heavy calcium carbonate "Super-3SJ1".
After preparing a filler composition for paper making by adding 4 parts by weight as a solid content to 00 parts by weight, plastic wire abrasion was measured. The measured values are shown in Table 3.

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、平均粒子径りは68μm、比重ρは2.7
2、BET法比表面積Sは1400cj/g、ゼータ−
電位は一15mVであった。
Further, the properties of the composition used by adding it to ground calcium carbonate in this example were measured in the same manner as in Example 1. As a result, the average particle diameter was 68 μm, and the specific gravity ρ was 2.7.
2. BET method specific surface area S is 1400cj/g, zeta
The potential was -15 mV.

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#1500J、「スーパー#2000J  (
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11500aJ/g、14500aJ/g、1
930 M/g)を各々単独使用で各々プラスチックワ
イヤー摩耗を測定した。
Reference Examples 1 to 3 Heavy calcium carbonate “Super 3S” and “
Super #1500J, “Super #2000J (
Both are made by Maruo Calcium, and the specific surface area measured by constant pressure aeration method is 11,500aJ/g, 14,500aJ/g, and 1
930 M/g) was used alone to measure plastic wire wear.

この結果を第3表に示す。The results are shown in Table 3.

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1
900cd/g)を水に懸濁させ、10wt%の水!F
iI4j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22μmad≦15
0μmの組成物懸濁液を得た。
Comparative Example 1 Heavy calcium carbonate with coarse particle size (trade name "R heavy carbon",
Manufactured by Maruo Calcium, specific surface area 1 measured by constant pressure ventilation method
900 cd/g) was suspended in water, 10 wt% water! F
iI4j liquid was prepared, and after dispersion treatment using an ultrasonic dispersion machine, the particle size d was 22μmad≦15 in the same manner as in Example 1.
A composition suspension of 0 μm was obtained.

この電子顕微鏡写真を第19図に示す。This electron micrograph is shown in FIG. 19.

この組成物を重質炭酸カルシウム「スーパ−3SJ10
0重量部に対し固形分として1(l置部添加し製紙用填
料組成物を調製後、プラスチックワイヤー摩耗を測定し
た。測定値を第3表に示す。
This composition was added to heavy calcium carbonate "Super-3SJ10".
After preparing a filler composition for paper making by adding 1 (1 part) as a solid content to 0 part by weight, the wear of the plastic wire was measured. The measured values are shown in Table 3.

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、平均粒子径りは82μm、比重ρは2.6
3、BET法比表面積Sは450cffl/g、ゼーク
ー電位は+41mVであった。
Further, in this comparative example, the properties of the composition used by adding it to ground calcium carbonate were measured in the same manner as in Example 1. As a result, the average particle diameter was 82 μm, and the specific gravity ρ was 2.6.
3. The BET method specific surface area S was 450 cffl/g, and the Seeku potential was +41 mV.

比較例2 石英砂粉(商品名rKIクレー」山森土本鉱業所製)を
水に懸濁させlQwt%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<ds150μmの組成物懸濁液を得た
。この電子顕微鏡写真を第20図に示す。
Comparative Example 2 A 1Qwt% water suspension was prepared by suspending quartz sand powder (trade name: rKI Clay, manufactured by Yamamori Tsuchimoto Mining Co., Ltd.) in water, and after dispersion treatment using an ultrasonic disperser, Example 1 was prepared. A composition suspension having a particle size d of 22 μm<ds150 μm was obtained in the same manner as above. This electron micrograph is shown in FIG.

この組成物を重質炭酸カルシウム「スーパ−3SJ10
0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、プラスチックワイヤー摩耗を測定し
た。測定値を第3表に示す。
This composition was added to heavy calcium carbonate "Super-3SJ10".
After adding 5 parts by weight as solid content to 0 parts by weight to prepare a filler composition for paper manufacturing, the wear of the plastic wire was measured. The measured values are shown in Table 3.

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、平均粒子径りは35pm、比重ρは2o 
55、BE’r法比表面積Sは590cd/g、ゼータ
−電位は一28mVであった。
Further, in this comparative example, the properties of the composition used by adding it to ground calcium carbonate were measured in the same manner as in Example 1. As a result, the average particle diameter was 35pm, and the specific gravity ρ was 2o.
55, BE'r method specific surface area S was 590 cd/g, and zeta potential was -28 mV.

比較例3 実施例4で調製したタルクrD−35J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
シュ(22μm)ふるいを用いて分級し、粒子径dがd
く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。
Comparative Example 3 A 10 wt % aqueous suspension of talc rD-35J prepared in Example 4 was dispersed using an ultrasonic dispersion machine and then classified using a 580 mesh (22 μm) sieve, and the particle size d was d.
A suspension of the composition having a diameter of 22 μm was obtained. This electron micrograph is shown in FIG. 21.

この組成物を重質炭酸カルシウム[スーパ−3SJ10
0i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、プラスチックワイヤー摩耗を測定した
。′a1定値を第3表に示す。
This composition was prepared using heavy calcium carbonate [Super-3SJ10].
After adding 4 parts by weight as a solid content to 0i parts to prepare a filler composition for paper making, plastic wire abrasion was measured. 'a1 constant values are shown in Table 3.

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、平均粒子径りはD〈22μm、比重
ρは2.48、BET法比表面積Sは38000d/g
、ゼータ−電位は一34mVであった。
The properties of the composition used by adding it to heavy calcium carbonate in this comparative example are as follows: average particle size D<22 μm, specific gravity ρ 2.48, and BET method specific surface area S 38000 d/g.
The zeta potential was -34 mV.

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−3
SJ100f!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、プラスチックワイ
ヤー摩耗を測定した。
Comparative Example 4 In Example 1, the same composition used by adding to heavy calcium carbonate was added to heavy calcium carbonate "Super 3".
SJ100f! After adding 0.01 part by weight as a solid content per part by weight to prepare a paper-making filler composition, the abrasion of the plastic wire was measured.

測定値を第3表に示す。The measured values are shown in Table 3.

*1 恒圧通気式測定法による比表面積(ca!/g) *2 プラスチックワイヤー摩耗量は200mgをこえ
ると横糸破断を開始するので、200mg以上の値につ
いては記載していない *3 ワイヤー切断時間は測定開始後180分以上でも
破断しないものは測定せず
*1 Specific surface area (ca!/g) measured by constant pressure ventilation method *2 Plastic wire wear amount starts to break when weft exceeds 200 mg, so values above 200 mg are not listed *3 Wire cutting time Items that do not break even after 180 minutes from the start of measurement will not be measured.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

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、いずれもプラスチックワイヤー摩耗の
メカニズムを示す模式図、第8図は測定時間とプラスチ
ッ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 3・・・セラミック部分 4・・・填料組成物A
Figures 1 to 4 are all schematic diagrams of particle structures;
Figures 7 to 7 are schematic diagrams showing the mechanism of plastic wire wear, Figure 8 is a graph showing the relationship between measurement time and amount of plastic wire wear, and Figures 9 to 21 are filler compositions. 10, 12, 14, and 18 are micrographs showing the particle structure of objects.
The figures are enlarged photographs of FIG. 9, FIG. 11, FIG. 13, and FIG. 17, respectively. 1... Heavy calcium carbonate 3... Ceramic portion 4... Filler composition A

Claims (1)

【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1000
ppm、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 Z 8801の
標準ふるいを用いて測定した組成物の粒子径dが22μ
m<d≦150μmであり、 (ウ):BET法による該粒状組成物の比表面積S(c
m^2/g)が下記の式(1)に示される範囲にあるこ
と; S>100,000/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メッシュ)ふ
るいを通過させ、その通過分を更に100μm(149
メッシュ)ふるいを通過させ、以下、同様の方法で75
μm(200メッシュ)ふるい、45μm(330メッ
シュ)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%を求め各階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
; 第1表 ▲数式、化学式、表等があります▼ 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1000
ppm、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 Z 8801の
標準ふるいを用いて測定した組成物の粒子径dが22μ
m<d≦150μmであり、 (ウ):BET法による該粒状組成物の比表面積S(c
m^2/g)が下記の式(1)に示される範囲にあるこ
と; S>100,000/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メッシュ)ふ
るいを通過させ、その通過分を更に100μm(149
メッシュ)ふるいを通過させ、以下、同様の方法で75
μm(200メッシュ)ふるい、45μm(330メッ
シュ)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%を求め各階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
; 第1表 ▲数式、化学式、表等があります▼ 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)
[Scope of Claims] 1. A filler for paper manufacturing made by adding 0.1 part by weight or more of a granular composition satisfying the following (a) to (c) to 100 parts by weight of heavy calcium carbonate; (a): Zeta potential (suspension concentration in pure water 1000
ppm, measurement temperature 20°C) has a negative value, (a): A 10% by weight aqueous suspension of the granular composition is dispersed for 10 minutes using an ultrasonic disperser, and then a JIS Z 8801 standard sieve is used. The particle diameter d of the composition measured by
m<d≦150 μm, (c): specific surface area S(c
m^2/g) is in the range shown by the following formula (1); S>100,000/D・ρ-(1) D: Average particle diameter of the composition (μm) ρ: The average particle diameter of the composition (μm) Specific gravity (however, D and ρ in the above formula (1) are measured by the following method; D: 125 μm (119 pass through a sieve of 100 μm (149 mm)
mesh) through a sieve, and then 75% in the same way.
The composition was passed through a μm (200 mesh) sieve and a 45 μm (330 mesh) sieve, and the composition was classified into five classes, the portion that did not pass through each sieve and the portion that passed through the 45 μm sieve.The composition was dried and the weight of each was measured. Determine the weight percent of the total weight for each class, and calculate the median particle diameter for each class using the following method.
Set as shown in the table, and determined by the following formula (2); Table 1 ▲ Contains mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ ρ: Based on the specific gravity measurement method described in JIS K 5101 "Pigment dispersion method" 2. A papermaking filler is used, which is obtained by adding 0.1 part by weight or more of a granular composition satisfying the following (a) to (c) to 100 parts by weight of heavy calcium carbonate. Neutral papermaking method; (a): Zeta potential (suspension concentration in pure water 1000
ppm, measurement temperature 20°C) has a negative value, (a): A 10% by weight aqueous suspension of the granular composition is dispersed for 10 minutes using an ultrasonic disperser, and then a JIS Z 8801 standard sieve is used. The particle diameter d of the composition measured by
m<d≦150 μm, (c): specific surface area S(c
m^2/g) is in the range shown by the following formula (1); S>100,000/D・ρ-(1) D: Average particle diameter of the composition (μm) ρ: The average particle diameter of the composition (μm) Specific gravity (however, D and ρ in the above formula (1) are measured by the following method; D: 125 μm (119 pass through a sieve of 100 μm (149 mm)
mesh) through a sieve, and then 75% in the same way.
The composition was passed through a μm (200 mesh) sieve and a 45 μm (330 mesh) sieve, and the composition was classified into five classes, the portion that did not pass through each sieve and the portion that passed through the 45 μm sieve.The composition was dried and the weight of each was measured. Determine the weight percent of the total weight for each class, and calculate the median particle diameter for each class using the following method.
Set up as shown in the table and obtain by the following formula (2); Table 1 ▲ Contains mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ D-Σwi/Σ(wi/di)-(2) ρ: JIS K 5101 (measured by the specific gravity measurement method described in "Pigment dispersion method")
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01174700A (en) * 1987-12-28 1989-07-11 Sanyo Kokusaku Pulp Co Ltd Neutral paper making method
US5893372A (en) * 1997-04-07 1999-04-13 Schweitzer Maudit International, Inc. High opacity wrapping paper
US6823872B2 (en) 1997-04-07 2004-11-30 Schweitzer-Mauduit International, Inc. Smoking article with reduced carbon monoxide delivery

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