[发明专利]轻质碳酸钙、其制造方法以及使用该轻质碳酸钙的印刷用纸

说明书

技术领域

本发明涉及适宜作为制纸内填用填料的高吸油性轻质碳酸钙以及 使用该轻质碳酸钙的印刷用纸，特别涉及印刷后的不透明度得以改善 的印刷用纸。

背景技术

通常，作为印刷用纸的品质，要求纸本身的隐蔽性(白纸不透明 度)和印刷后油墨的渗墨少(印刷后不透明度)。以往，通过使用非 晶质二氧化硅作为填料来提高上述品质，但由于非晶质二氧化硅价格 高昂，并且近年来作为印刷用纸尤其是报纸用纸的原料而含有的废纸 的比例急剧增加，由此报纸用纸的抄纸工序趋向中性化等，因而需要 能够代替非晶质二氧化硅的、能在中性环境下使用的可提高白纸不透 明度和印刷后不透明度的填料。

另一方面，碳酸钙广泛用于颜料、填充剂等，还提出了特性得以 改善的轻质碳酸钙作为制纸内填用填料。例如，在专利文献1中，提 出了BET比表面积为25～50m²/g且用小仓法(熟亚麻油)测得的吸油 量为120ml/100g以上的高吸油性碳酸钙。该碳酸钙是使用含有螯合剂 等的氢氧化钙悬浮液、通过在17～38℃的开始温度下进行碳酸化反应 而得到的链状粒子。

另外本申请人也提出了使纵横比大的一次粒子絮凝得到的BET比 表面积为8～20m²/g且细孔容积为1.5～3.5cm³/g的轻质碳酸钙作为适 用于制纸内填的碳酸钙(专利文献2)。该碳酸钙通过使细孔容积在特 定的范围内，在作为填料使用时能制造体积密度高的内填纸。

专利文献1：日本特公平5-11051号公报

专利文献2：国际公开公报WO2004/108597

发明内容

众所周知，通常填料的吸油量越大，油墨的吸收性越好。特别是 吸油量大时，能得到较高的防油墨渗墨效果。通过使专利文献1中记 载的碳酸钙的吸油量为120ml/100g以上，能实现高油墨吸收性。但是， 该碳酸钙的BET比表面积大，为25m²/g以上，当作为填料使用时，存 在纸料浆液中的施胶剂、天然高分子、成品率提高剂等制纸助剂的添 加量增多的问题。制纸助剂量的增加会导致添加剂的成本上升和纸质 下降。

另外，轻质碳酸钙制造工序中的碳酸化是发热反应，为了制造高 吸油性碳酸钙，以往需要将反应温度控制在例如8～30℃等低范围内， 存在必须使用冷却设备来控制反应温度的问题。

本发明者研究发现：油墨的吸收性、特别是油墨的吸收速度不仅 与吸油量有关，还较大程度上取决于细孔的孔径和分布。

因此，本发明的目的在于提供如下轻质碳酸钙，其BET比表面积 为25m²/g以下且吸油量大，当作为印刷用纸的填料使用时，能赋予印 刷用纸优异的油墨吸收性、不透明度(特别是印刷后不透明度)。

本发明的碳酸钙是一种微粒凝聚体状轻质碳酸钙，其BET比表面 积为10m²/g以上25m²/g以下，用氮吸附法(利用氮气吸附的细孔分布 测定：BJH法)测得的细孔径为0～1000的细孔的细孔容积为 0.05cm³/g以上，细孔径为250以下的细孔的细孔容积占总细孔容积 的比例为25％以上，用液体石蜡法(JIS K5101-13)测得的吸油量为 100cc/100g以上。

本发明的碳酸钙由于细孔径为0～1000的细孔的细孔容积为 0.05cm³/g以上，细孔径为250以下的微细细孔的比例为25％以上， 因此当内填于纸中时，能实现高油墨吸收速度和印刷后不透明度。特 别是对于印刷后不透明度，能实现与非晶质二氧化硅同等的不透明度。

另外，本发明的碳酸钙由于具有高吸油性且BET比表面积为 25m²/g以下，因此当内填于纸中时，用少量制纸助剂获得高防止油墨 渗墨效果。

本发明的碳酸钙是以纺锤状粒子为一次粒子的凝聚体，一次粒子 的粒径为0.05～0.20μm，二次粒子的粒径为4.0～6.0μm。本发明的碳 酸钙由于是粒径为0.20μm以下的一次粒子的凝聚体，因此密度小，当 内填于纸中时，能制造体积密度高且白度高的印刷用纸。