オフセット印刷用中性新聞用紙
【課題】本願発明が解決しようとする課題は、ネッパリの問題がなく、かつ適度なこわさを有し、オフセット印刷作業性を損なうことがなく、35〜43g/m2の低坪量であり、かつ紙中灰分が10〜20固形分重量％の高灰分のオフセット印刷用中性新聞用紙を提供することにある。
【解決手段】紙中灰分10〜20％の中性新聞印刷用紙の原紙に、変性澱粉及びカチオン性表面サイズ剤を含有する表面処理剤を、変性澱粉塗布量が両面で0.5〜6.0固形分g/m2となるように塗布後、乾燥することにより、適度なこわさを有し、しかもネッパリの問題がないオフセット印刷用中性新聞用紙が得られる。
【解決手段】紙中灰分10〜20％の中性新聞印刷用紙の原紙に、変性澱粉及びカチオン性表面サイズ剤を含有する表面処理剤を、変性澱粉塗布量が両面で0.5〜6.0固形分g/m2となるように塗布後、乾燥することにより、適度なこわさを有し、しかもネッパリの問題がないオフセット印刷用中性新聞用紙が得られる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オフセット印刷用中性新聞用紙に関し、更に詳しくは、適度なこわさを有し、オフセット印刷作業性を損なうことがなく、低坪量かつ高灰分のオフセット印刷用中性新聞用紙に関する。
【背景技術】
【０００２】
新聞印刷用紙は過去10年の間に、従来坪量50g/m2であったものが、坪量43g/m2の超軽量新聞へ、更には40g/m2の超々軽量新聞へと低坪量化(軽量化)が進んだ。その背景には原材料削減による省資源、低コスト、軽量化への要望があり、それに応えるべく軽量化に対応したオフセット印刷技術、製紙技術の進歩が軽量化を促進させてきた。
【０００３】
また、森林資源の保護やパルプ資源を有効に活用する観点から、近年、古紙の配合率が高まっており、現状50%以上の配合率となっている。古紙は、そのリサイクル過程で離解や脱墨工程を経るため、繊維自体が損傷を受けることや薬品により剛直さが失われるため、古紙の高配合化は曲げこわさにとってはマイナスの方向となる。
【０００４】
更に近年では紙中填料を高配合した中性新聞印刷用紙が増えてきている。この中性新聞印刷用紙は、白色度や不透明度が高いため、印刷仕上がりでカラー刷り面の映えや裏抜けが優れるという特性を有している。中性新聞印刷用紙を軽量化及び／又は高填料化すると、紙の物性面では従来の酸性紙に比べ、紙厚や曲げこわさが低下する。新聞巻取の直径は印刷所ごとに管理されており、印刷用紙の紙厚低下により新聞巻取の直径を酸性紙並みの水準に維持することが困難となる、また、曲げこわさの低下により印刷時の皺の発生、印刷時の湿し水付着による紙腰低下など、従来の酸性紙にはなかった新たな問題が発生している。紙が均質な材料で構成されていると仮定した場合、材料力学的に見て、紙の曲げこわさは紙厚の３乗に比例するので、中性新聞印刷用紙の軽量化及び／又は高填料化に伴い、紙厚が低下し、曲げこわさは急激に低下してしまう。
【０００５】
最近の新聞用紙では特に広告等で全面フルカラー印刷が増える中で、インキ着肉性は新聞印刷用紙の印刷品質の中で特に重要な要素となる。紙厚の低下に対し、抄造面ではカレンダー線圧を下げ紙厚の低下を抑え、曲げこわさの低下を抑制する手法がとられるが、カレンダー線圧を下げることで、用紙の平滑性が低下し、ガサツキやムラなどのインキ着肉不良が発生する。
【０００６】
新聞印刷用紙の表面処理剤としては、オフセット印刷時のブランケットへの紙粉パイリングを抑制する目的で、澱粉等の水溶性の表面紙力剤が用いられている。通常、表面紙力剤の塗布量は、用紙の両面当たり0.1〜1.0g/m2程度である。紙の曲げこわさを向上させるために澱粉等の表面紙力剤の塗布量を1.0g/m2以上とすると、オフセット印刷時に湿し水により用紙表面にある水溶性の表面紙力剤が膨潤された状態では、用紙表面の粘着性が悪化し、オフセット印刷時に印刷機のブランケットに新聞用紙が張り付く、いわゆるネッパリが発生するので、澱粉等の表面紙力剤の塗布量を増加させることには限界があり、十分な曲げこわさを得ることができなかった。表面紙力剤の塗布量の増加は、紙粉パイリングやインキ着肉にも有効な手段となるため、ネッパリを抑制しながら表面紙力剤の塗布量を増大できる技術の開発が望まれていた。
【０００７】
オフセット印刷用新聞用紙のこわさを改善すべく、種々の面から検討されている。オフセット印刷用新聞用紙の紙層構造の面からの改良を図った例として、表層に化学パルプを、中間層にDIPとMPを配合する方法(特許文献１参照)、カレンダー前で加熱蒸気を付与した後、ソフトカレンダー処理し紙厚を高める方法(特許文献２参照)が挙げられる。しかし、これらはパルプ原料、製造装置などの面で制限を受け、現在使用されている設備やパルプで実行できるものではない。
【０００８】
一方、表面処理剤によるオフセット印刷用新聞用紙の品質の改善技術としては、酸化澱粉が多用されているが、この酸化澱粉のみから成る表面処理剤を塗布する場合、ネッパリの発生を避けるためには酸化澱粉の塗布量に制限があり、こわさを十分には高めることはできない。他の外添薬品により紙のこわさを向上させる技術としては、例えば、水ガラスと高分子エマルジョンまたはラテックスを特定配合した剛度向上用組成物が開示されている（特許文献３参照）。ポリビニルアルコール系重合体成分とポリアクリルアミド系重合体成分からなるブロック共重合体を含有するコーティング剤を塗布する方法(特許文献４参照)、ポリビニルアルコール系重合体存在下に、アクリルアミド系モノマーを特定重量比でラジカル重合して得られた重合体組成物を含有するコーティング剤を塗布する方法(特許文献５参照)、アセト酢酸エステル基を含有するポリビニルアルコール系樹脂とジルコニウム塩とを含む水溶液からなる紙加工剤を塗布する方法(特許文献６参照)、(メタ)アクリルアミド、α，β−不飽和カルボン酸、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−メチロール（メタ）アクリルアミド１モル当たり0.3〜1モルのエチレン尿素、を重合成分とした水溶性共重合体を含有してなる紙加工剤を塗布する方法(特許文献７参照)、アルキルビニルエーテルと無水マレイン酸共重合体による方法(特許文献８参照)、ポリアミドエピクロロヒドリンやグリオキザールまたはメラニンホルマリン樹脂からなる耐水化剤とポリビニルアルコール、澱粉、ポリアクリルアミドやカルボキシメチルセルロース等の水溶性樹脂を塗布する方法が開示されている(特許文献９参照)。しかしながら、これらの開示された方法は、実施には特別な装置や特殊な化合物を用いるため生産性やコストの面で問題があり、またネッパリの問題が考慮されていないため新聞印刷用紙の高速オフセット印刷には不適であり、古紙として使用した場合の離解性が悪化する等の問題がある。軽量・中性高填料化に適した表面処理剤が望まれている。さらに、曲げこわさに加え、インキ着肉や裏抜けなどの印刷品質やサイズ性を向上させる方法は全く知られていなかった。
【０００９】
【特許文献１】特開平３−２２７５００号公報
【特許文献２】特開平４−３６１６８６号公報
【特許文献３】特開昭５９−１３０３９８号公報
【特許文献４】特開昭６０−１７３１９７号公報
【特許文献５】特開昭６０−２５２８００号公報
【特許文献６】特開平１−１５６５９７号公報
【特許文献７】特開平６−６５８９３号公報
【特許文献８】特開平７−２３８９０号公報
【特許文献９】特開平８−１００３８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ネッパリの問題がなく、かつ適度なこわさを有し、オフセット印刷作業性を損なうことがなく、低坪量かつ高灰分のオフセット印刷用中性新聞用紙を提供すること。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
紙中灰分10〜20％の中性新聞印刷用紙の原紙に、変性澱粉及びカチオン性表面サイズ剤を含有する表面処理剤を、変性澱粉の塗布量で両面で0.5〜6.0固形分g/m2となるように塗布後、乾燥してオフセット印刷用中性新聞用紙を得る。
【発明の効果】
【００１２】
ネッパリの問題がなく、かつ適度なこわさを有し、オフセット印刷作業性を損なうことがなく、低坪量かつ高灰分のオフセット印刷用中性新聞用紙を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明者らは低坪量かつ高灰分のオフセット印刷用中性新聞用紙のこわさを改善すべく、鋭意検討した結果、特定範囲の粘度を有する変性澱粉の塗布量を多くすればこわさを改善できること、変性澱粉の塗布量を多くした新聞印刷用紙のネッパリの問題は表面処理剤中にカチオン性表面サイズ剤を配合すれば解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１４】
本発明のオフセット印刷用中性新聞用紙の原料パルプは、新聞印刷用紙に通常使用されているパルプであれば良く、特に限定はない。例えば、ストーングランドパルプ(SGP)、加圧ストーングランドパルプ(PGP)、リファイナーグランドパルプ(RGP)、ケミグランドパルプ(CGP)、サーモグランドパルプ(TGP)、砕木パルプ(GP)、サーモメカニカルパルプ(TMP)、ケミサーモメカニカルパルプ(CTMP)、リファイナーメカニカルパルプ(RMP)等の機械パルプや、脱墨パルプ(DIP)等の古紙パルプから、１種あるいは数種を適宜選択して使用することができる。また、必要によっては、クラフトパルプ(KP)等の化学パルプ(CP)も使用することができる。パルプ資源の有効利用の観点からDIP配合率は全パルプに対して50〜100重量％が好ましい。
【００１５】
また、本発明のオフセット印刷用中性新聞用紙は、その抄造時、従来の酸性抄紙に比べ硫酸バンドの添加量を減らすことや、填料として使用する炭酸カルシウムや古紙由来の炭酸カルシウムのバッファー効果によって抄紙pHが５〜9で抄造される。
【００１６】
本発明のオフセット印刷用中性新聞用紙では、中性抄紙で通常使用されている填料であれば何ら制限はなく使用することができる。一例を挙げると重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、パルプ苛性化工程で発生する軽質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム−シリカ複合物、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化亜鉛、クレー、焼成カオリン、デラミカオリン、二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化珪素、非晶質シリカ等の無機填料や、尿素−ホルマリン樹脂、ポリスチレン樹脂、フェノール樹脂、微小中空粒子等から選ばれる１種類以上を併用することができる。
【００１７】
本発明のオフセット印刷用中性新聞用紙の紙中灰分については、古紙由来の灰分とフレッシュな填料添加による灰分の合計で、10〜20重量％である。通常の新聞用紙における灰分は10重量％未満であるのに対し、このように灰分を高配合すると、高白色度、高不透明度が得られ、インキ裏抜けが格段に改善されるが、一方で表面強度が低下するため、オフセット印刷時に紙粉が脱落しやすくなる等の問題がある。この紙中灰分の範囲内であれば、本発明のように澱粉系の表面紙力剤を両面に高塗布量することで、曲げこわさだけでなく紙粉抑制の効果も得られる。変性澱粉の塗布量は両面で0.5〜6.0固形分g/m2が好ましく、1.0〜6.0固形分g/m2がより好ましく、2.0〜6.0固形分g/m2が更に好ましい。しかし、紙中灰分が20％を超えると、曲げこわさだけでなく引き裂き強さ、引張り強さなどの強度物性が過度に低下し、、本発明のように澱粉系の表面紙力剤を両面に高塗布量にても印刷走行性に支障をきたすという問題がある。
【００１８】
パルプ原料と共に必要ならば、中性サイズ剤、紙力向上剤、歩留向上剤、湿潤紙力増強剤、染料、蛍光増白剤、消泡剤、ピッチコントロール剤、スライムコントロール剤などの製紙用補助薬品を内添しても良い。
【００１９】
オフセット印刷用中性新聞用紙の原紙に塗布する表面処理剤は、変性澱粉とカチオン性表面サイズ剤を主成分として含有するものである。変性澱粉の種類としては、酸化澱粉、ヒドロキシエチル化澱粉、カチオン化澱粉、カチオン化酸化澱粉、アセチル化澱粉、エステル化澱粉、熱変性澱粉、酵素変性澱粉、アルデヒド化澱粉、などを用いる。これらの中でも機械的安定性や耐老化安定性が優れる酸化澱粉、ヒドロキシエチル化澱粉を使用することが好ましい。
【００２０】
本発明では、表面処理剤を塗布する装置としては、ゲートロールコーター、サイズプレスコーター、ロッドメタリングサイズプレスコーター等のロール方式のコーター、エアーナイフコーター、ブレードコーター、ロッドコーター、メタリングバーコーター、グラビアコーター、スプレーコーター等のいずれの装置を使用しても良い。
【００２１】
新聞印刷用紙の塗工装置としては主に1,000m/min以上の高速ゲートロールコーターが用いられており、本発明のオフセット印刷用中性新聞用紙の製造に際しても、ゲートロールコーターを用いることが好ましい。
【００２２】
ゲートロールコーターを用いて、前記の変性澱粉とカチオン性サイズ剤を主成分とした表面処理剤を塗布する場合に、高速塗工では表面処理剤の粘度が高いとボイリングなど操業面で支障があるため、表面処理剤の粘度を下げる必要がある。一方、塗布量を両面で0.5固形分g/m2以上と特に多くする場合には、ゲートロールコーターの特性上、表面処理剤の濃度を上げるか粘度を高くする必要があるが、粘度を高めると前述のようにボイリングなどの問題が発生する。従って、ゲートロールコーターを用いて安定操業かつ塗布量を多くするためには、表面処理剤を高濃度かつ低粘度にすればよいことが解る。変性澱粉に比較してカチオン性サイズ剤の粘度が低いことから、表面処理剤の粘度を下げるためには、配合する変性澱粉の粘度を下げる必要がある。つまり、出来るだけ低分子量で粘度の低い変性澱粉を用いる必要がある。本発明者らは変性澱粉の粘度について検討した結果、変性澱粉糊液の濃度が10％、液温30℃の時に60rpmのＢ型粘度が100mPa・s以下であれば、ボイリングの問題もなく塗布量0.5g/m2以上、3.0g/m2以下が得られることを見出した。また、ゲートロール以外の装置においてもこのような粘度物性をもつ変性澱粉を含む表面処理剤を用いれば、最大で塗布量６g/m2までの操業が安定して行えることも分かった。すなわち、変性澱粉の両面の必要塗布量が0.5〜3.0g/m2であれば、ゲートロールコーターでも２−ロールサイズプレスでも塗布可能であり、必要塗布量が3.0〜6.0g/m2では２−ロールサイズプレスを用いて塗布する。
【００２３】
すなわち、酸化澱粉、ヒドロキシエチル化澱粉、カチオン化澱粉、カチオン化酸化澱粉、アセチル化澱粉、エステル化澱粉、熱変性澱粉、酵素変性澱粉、アルデヒド化澱粉などの種類の変性澱粉の中から、濃度が10％、液温30℃の時に60rpmのＢ型粘度が100mPa・s以下の澱粉を選定して使用することが好ましい。あるいはこれらの一般に入手できる変性澱粉を更に、酵素変性、酸化変性などの公知の方法による低分子化処理を施し、濃度が10％、液温30℃の時に60rpmのＢ型粘度が100mPa・s以下としたものを使用することが好ましい。
【００２４】
カチオン性表面サイズ剤は公知のものを使用できる。具体的には、WO2005/003457号パンフレット、特開2005-105488号公報、特開2005-248338号公報、特開2006-16713号公報、特開2006-16712号公報などに記載のカチオン性表面サイズ剤、また、本件出願人の出願である特願2004-283987、特願2005-144636、特願2005-223106、特願2005-312381、特願2006-17607に記載のカチオン性表面サイズ剤が挙げられる。この中でも下記のカチオン性表面サイズ剤Aまたはカチオン性表面サイズ剤Bを使用することが好ましい。
【００２５】
［カチオン性表面サイズ剤A］
（a）３級アミノ基含有モノマーを２０〜４０重量％と、(b)（メタ）アクリル酸のＣ４〜Ｃ１８アルキルエステルを１０〜８０重量％と、(c)スチレン類０〜７０重量％とを、
アゾ系重合開始剤を用いて連鎖移動剤の存在下で重合して得られる、重量平均分子量３万〜６万の共重合体を４級化した共重合体である。
【００２６】
［カチオン性表面サイズ剤B］
下記の成分（a）、成分（b）を共重合して得られた共重合物、または成分（a）、成分（b）、成分（c）を共重合して得られた共重合物、あるいは、これらの共重合物のうち成分（b）として第３級アミン基含有ビニルモノマーをしようした共重合物を、成分（d）で第４級化した共重合物である
・成分(a)：スチレン系モノマー
スチレン、α−メチルスチレン、クロロスチレン、シアノスチレンから選ばれる少なくとも１種類以上のスチレン系モノマー。
・成分（b）：カチオン性モノマー
第１級アミノ基、第２級アミノ基、第３級アミノ基、第４級アンモニウム基のいずれか1つを含有するビニルモノマー。
・成分（c）：その他の疎水性モノマー
共重合可能なモノマーであり、メタクリル酸エステル類、アクリル酸エステル類から選ばれる少なくとも１種類の疎水性モノマー。
・成分（ｄ）：４級化剤
エピクロルヒドリン、塩化メチル、塩化エチル、塩化ベンジル、ジメチル硫酸、ジエチル硫酸、オキシド類、エポキシ化合物、有機ハロゲン化物から選ばれる少なくとも１種類の４級化剤。
【００２７】
変性澱粉とカチオン性表面サイズ剤との混合比は固形分重量で100/5〜100/30である。この混合比の範囲内でカチオン性サイズ剤を併用することにより、変性澱粉の塗布量が0.5〜6.0g/m2と多い場合でもネッパリ強度が低く、ネッパリトラブルを起こすことなく曲げこわさを向上させることができる。このメカニズムは明らかではないが、変性澱粉とカチオン性表面サイズ剤を含有する表面処理剤を原紙に塗布、乾燥して得た新聞印刷用紙は、オフセット印刷時に湿し水が付与されたも、変性澱粉がカチオン性表面サイズ剤によりある程度疎水化されるため、湿し水による変性澱粉の膨潤が抑制されるため、ネッパリ強度が低く、ネッパリも問題がなくなるものと考えている。カチオン性サイズ剤の混合比率がこの範囲より低いと、ネッパリ強度が高く問題となる。一方、カチオン性サイズ剤の混合比率がこの範囲よりも高くてもネッパリ強度を低下させる効果は少なく、不経済である。また、オフセット印刷用中性新聞用紙の原紙にカチオン性サイズ剤を塗布して得られるオフセット印刷用中性新聞用紙は、従来の主にアニオン性サイズ剤を塗布した酸性新聞印刷用紙以上のサイズ性が得られる。更に、変性澱粉の塗布量が多いため、紙表面の目止め効果により被覆性が向上し、カチオン性表面サイズ剤の塗布量が少なくても良好なサイズ性が得られる。
【００２８】
本発明のオフセット印刷用中性新聞用紙の抄造に用いる抄紙機は公知の装置であれば良く、長網抄紙機、オントップツインワイヤー抄紙機、ギャップフォーマーなどが用いられる。
【００２９】
本発明のオフセット印刷用中性新聞用紙の坪量は、35〜43g/m2である。カレンダー処理を行う場合、ホットソフトニップカレンダーを用いることが好ましい。ホットソフトニップカレンダーはハードニップカレンダーに比べ、同じ線圧では平滑性が高く、また同じ平滑性を得るのに紙厚の低下が少ない。本発明の低坪量かつ高灰分のオフセット印刷用中性新聞用紙では紙中灰分が多く繊維が少なくなるに従い紙厚は低下する傾向なので、ホットソフトニップカレンダーにより紙厚の低下を抑えて曲げこわさを高くする技術が好適に用いられる。カレンダー処理後の紙厚は55〜75μｍが好ましい。
【実施例】
【００３０】
以下に、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。以下の実施例、比較例で使用した変性澱粉の固形分濃度10％、液温30℃、60rpmで測定したＢ型粘度の値を表１に示した。
【００３１】
【表１】
【００３２】
［実施例１］
TMP20部、DIP75部、NBKP5部から成る混合パルプスラリーを調製し、この混合パルプ100部(固形分重量)に対して硫酸バンドを1.3部、炭酸カルシウム9部(商品名：オプチカルHF、イメリス社製、平均粒子径1.5μm)を添加し、ツインワイヤー型抄紙機にて、坪量43g/m2、厚さ85μm、灰分12％の中性新聞印刷用紙の原紙を得た。ヒドロキシエチル化澱粉A(商品名：ETHYLEX-2025、STAYLEY社製)を蒸煮したものを濃度12%に調製し、カチオン性表面サイズ剤A（商品名：LC-123L、ハリマ化成株式会社製）を添加して表面処理剤を調製した。次にゲートロールコーターにて塗工速度1200m/分で上記の原紙に表面処理剤を澱粉塗布量が両面あたり2.0g/m2、カチオン性サイズ剤Aの塗布量が両面あたり0.08g/m2になるように塗工し乾燥後、130℃のホットソフトニップカレンダーで1ニップ処理し、オフセット印刷用中性新聞用紙を得た。なお、ホットソフトニップカレンダーの線圧は、紙厚が72μmとなるように調整した。
【００３３】
［実施例２］
ヒドロキシエチル化澱粉Aの蒸煮後の調整濃度を10％にして澱粉塗布量を両面あたり1.5g/m2にした以外は実施例１と同様にしてオフセット印刷用中性新聞用紙を得た。
【００３４】
［実施例３］
ヒドロキシエチル化澱粉Aの蒸煮後の調整濃度を６％にして澱粉塗布量を両面あたり0.5g/m2にした以外は実施例１と同様にしてオフセット印刷用中性新聞用紙を得た。
【００３５】
［実施例４］
ヒドロキシエチル化澱粉Aの代わりにヒドロキシエチル化澱粉B(商品名：ETHYLEX-2035、STAYLEY社製)を使用し、蒸煮後の調整濃度を10％にして澱粉塗布量を両面あたり2.0g/m2にした以外は実施例１と同様にしてオフセット印刷用中性新聞用紙を得た。
【００３６】
［実施例５］
ヒドロキシエチル化澱粉Aの代わりにヒドロキシエチル化澱粉C(商品名：PG295、PENFORD社製)を使用し、蒸煮後の調整濃度を14％にして澱粉塗布量を両面あたり2.0g/m2にした以外は実施例１と同様にしてオフセット印刷用中性新聞用紙を得た。
【００３７】
［実施例６］
ヒドロキシエチル化澱粉Aの代わりにヒドロキシエチル化澱粉D(商品名：PG280、PENFORD社製)を使用し、蒸煮後の調整濃度を12％にして澱粉塗布量を両面あたり2.0g/m2にした以外は実施例１と同様にしてオフセット印刷用中性新聞用紙を得た。
【００３８】
［実施例７］
ヒドロキシエチル化澱粉Aの代わりに酸化澱粉(商品名：SK-20、日本コーンスターチ株式会社製)を使用し、蒸煮後の調整濃度を12％にして澱粉塗布量を両面あたり2.0g/m2にした以外は実施例１と同様にしてオフセット印刷用中性新聞用紙を得た。
【００３９】
［実施例８］
ヒドロキシエチル化澱粉Aの代わりにアセチル化澱粉(商品名：XMJP、長春大成社製)を使用し、蒸煮後の調整濃度を4.5％にして澱粉塗布量を両面あたり1.5g/m2にした以外は実施例１と同様にしてオフセット印刷用中性新聞用紙を得た。
【００４０】
［実施例９］
ヒドロキシエチル化澱粉Aの代わりにアセチル化澱粉を使用し、蒸煮後の調整濃度を3.5％にして澱粉塗布量を両面あたり0.5g/m2にした以外は実施例１と同様にしてオフセット印刷用中性新聞用紙を得た。
【００４１】
［実施例１０］
カチオン性表面サイズ剤Aの代わりにカチオン性表面サイズ剤B（商品名：LC-5、ハリマ化成株式会社製）を使用した以外は実施例１と同様にしてオフセット印刷用中性新聞用紙を得た。
【００４２】
［実施例１１］
ヒドロキシエチル化澱粉Aの調整濃度を10％にして、塗工方式をゲートロールコーターから２−ロールサイズプレスに変更し、澱粉塗布量を両面あたり5.5g/m2にした以外は実施例１と同様にしてオフセット印刷用中性新聞用紙を得た。
【００４３】
［実施例１２］
炭酸カルシウムを12部添加し、灰分15％の中性新聞印刷用紙の原紙に変更し、更にヒドロキシエチル化澱粉Aの蒸煮後の調整濃度を10％にして澱粉塗布量を両面あたり1.5g/m2にした以外は、実施例１と同様にしてオフセット印刷用中性新聞用紙を得た。
【００４４】
［実施例１３］
ホットソフトニップカレンダー処理の代わりにハードニップカレンダー処理を行い、実施例１と同等の平滑度となるようにカレンダー線圧を調整し、カレンダー処理後の紙厚を68μmとした以外は、実施例１と同様にしてオフセット印刷用中性新聞用紙を得た。
【００４５】
［比較例１］
カチオン性表面サイズ剤Aの代わりにアニオン性表面サイズ剤（商品名：KN-520、ハリマ化成株式会社製）を使用した以外は、実施例３と同様にしてオフセット印刷用中性新聞用紙を得た。
【００４６】
［比較例２］
ヒドロキシエチル化澱粉Aの蒸煮後の調整濃度を10％にして澱粉塗布量を両面あたり1.5g/m2にした以外は比較例１と同様にしてオフセット印刷用中性新聞用紙を得た。
【００４７】
［比較例３］
ヒドロキシエチル化澱粉Aの蒸煮後の調整濃度を3％にして澱粉塗布量を両面あたり0.2g/m2にした以外は比較例１と同様にしてオフセット印刷用中性新聞用紙を得た。
【００４８】
［比較例４］
炭酸カルシウムを６部添加し、灰分８％の中性新聞印刷用紙の原紙に変更し、更にヒドロキシエチル化澱粉Aの蒸煮後の調整濃度を６％にして澱粉塗布量を両面あたり0.5g/m2にした以外は、比較例１と同様にしてオフセット印刷用中性新聞用紙を得た。
【００４９】
［比較例５］
ヒドロキシエチル化澱粉Aの代わりにアセチル化澱粉を使用し、蒸煮後の調整濃度を3.5％にして澱粉塗布量を両面あたり0.5g/m2にした以外は、比較例１と同様にしてオフセット印刷用中性新聞用紙を得た。
【００５０】
［比較例６］
表面処理剤を一切塗布しないこと以外は、比較例１と同様にしてオフセット印刷用中性新聞用紙を得た。
【００５１】
上記実施例及び比較例で得られたオフセット印刷用中性新聞用紙について以下の測定を行った。
(1)澱粉塗布量：バイオセンサBF２(王子計測機器株式会社製)を用いて測定した。
(2)曲げこわさ：L&W Bending Tester Code 160(Lorentzen & Wettre社製)を用いて曲げ抵抗を測定し、次式により曲げこわさを算出した。
Sb =（F・L2・60）/（θ・π・ｂ）
（ここで、Sbは曲げこわさ(mN)、Fは曲げ抵抗(mNm)、Lは紙片長さ(10mm)、θは曲げ角度(15°)、ｂは紙片幅(38mm)である）
(3)インキ濃度：紙サンプルに、ＲＩ印刷機を用いて、新聞インキ(商品名：New King VANTEAN Eco墨ST、東洋インキ株式会社製)を使用して片面印刷を施した。マクベス反射濃度計RD-918(米国コルモーゲンコーポレーション社製)を用いて墨印刷ベタ面のインキ濃度を測定した。
(4)ネッパリ強度：新聞用紙を4×6cmに２枚切り取り、一方の紙片のワイヤー面を温度20℃の水に5秒間浸漬した後、この面をもう一方の紙片のフェルト面に貼り付けた。更に張り合わせた2枚の紙片を大きめの寸法の濾紙の間に挟み、50kg/m2の圧力でロールに通し、23℃、50RH%で24時間調湿した。張り合わせた紙片を3×6cmの寸法に切り取り、引張り試験機で、引張り速度30mm/minの条件で引張り強度を測定した。測定値が大きい程、剥離性が悪い、すなわち新聞用紙は湿潤した状態での粘着性が強く、ネッパリトラブルが起こり易いことを意味する。
(5)点滴吸水度：印刷用紙のフェルト面側をJAPAN TAPPI No.33に従い測定した。数値が高い程、吸水抵抗性が高い。オフセット印刷での湿し水付着による水切れ断紙などの走行性と多色印刷での2色目以降のウェット着肉の点から、点滴吸水度は高い程良い。
【００５２】
実施例及び比較例のオフセット印刷用中性新聞用紙の評価結果を表１に示す。
【００５３】
【表２】
【００５４】
得られたオフセット印刷用中性新聞用紙の紙質の結果は次の通りであった。実施例、比較例ともに澱粉塗布量を増やせば曲げこわさは高くなった。しかし、実施例３と比較例１との比較、実施例２と比較例２との比較、実施例９と比較例５との比較から、変性澱粉とアニオン性サイズ剤を併用した表面処理剤を塗布した比較例では塗布量の増加に伴いネッパリ強度が著しく上昇するのに対し、変性澱粉とカチオン性表面サイズ剤を併用した表面処理剤を塗布した実施例ではネッパリ強度の増加は僅かであり変性澱粉高塗布でも問題がないレベルであった。さらに、澱粉塗布量が多い程、平滑度やインキ濃度が高く、また同じサイズ剤塗布量でも点滴吸水度が高くなることが分かった。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オフセット印刷用中性新聞用紙に関し、更に詳しくは、適度なこわさを有し、オフセット印刷作業性を損なうことがなく、低坪量かつ高灰分のオフセット印刷用中性新聞用紙に関する。
【背景技術】
【０００２】
新聞印刷用紙は過去10年の間に、従来坪量50g/m2であったものが、坪量43g/m2の超軽量新聞へ、更には40g/m2の超々軽量新聞へと低坪量化(軽量化)が進んだ。その背景には原材料削減による省資源、低コスト、軽量化への要望があり、それに応えるべく軽量化に対応したオフセット印刷技術、製紙技術の進歩が軽量化を促進させてきた。
【０００３】
また、森林資源の保護やパルプ資源を有効に活用する観点から、近年、古紙の配合率が高まっており、現状50%以上の配合率となっている。古紙は、そのリサイクル過程で離解や脱墨工程を経るため、繊維自体が損傷を受けることや薬品により剛直さが失われるため、古紙の高配合化は曲げこわさにとってはマイナスの方向となる。
【０００４】
更に近年では紙中填料を高配合した中性新聞印刷用紙が増えてきている。この中性新聞印刷用紙は、白色度や不透明度が高いため、印刷仕上がりでカラー刷り面の映えや裏抜けが優れるという特性を有している。中性新聞印刷用紙を軽量化及び／又は高填料化すると、紙の物性面では従来の酸性紙に比べ、紙厚や曲げこわさが低下する。新聞巻取の直径は印刷所ごとに管理されており、印刷用紙の紙厚低下により新聞巻取の直径を酸性紙並みの水準に維持することが困難となる、また、曲げこわさの低下により印刷時の皺の発生、印刷時の湿し水付着による紙腰低下など、従来の酸性紙にはなかった新たな問題が発生している。紙が均質な材料で構成されていると仮定した場合、材料力学的に見て、紙の曲げこわさは紙厚の３乗に比例するので、中性新聞印刷用紙の軽量化及び／又は高填料化に伴い、紙厚が低下し、曲げこわさは急激に低下してしまう。
【０００５】
最近の新聞用紙では特に広告等で全面フルカラー印刷が増える中で、インキ着肉性は新聞印刷用紙の印刷品質の中で特に重要な要素となる。紙厚の低下に対し、抄造面ではカレンダー線圧を下げ紙厚の低下を抑え、曲げこわさの低下を抑制する手法がとられるが、カレンダー線圧を下げることで、用紙の平滑性が低下し、ガサツキやムラなどのインキ着肉不良が発生する。
【０００６】
新聞印刷用紙の表面処理剤としては、オフセット印刷時のブランケットへの紙粉パイリングを抑制する目的で、澱粉等の水溶性の表面紙力剤が用いられている。通常、表面紙力剤の塗布量は、用紙の両面当たり0.1〜1.0g/m2程度である。紙の曲げこわさを向上させるために澱粉等の表面紙力剤の塗布量を1.0g/m2以上とすると、オフセット印刷時に湿し水により用紙表面にある水溶性の表面紙力剤が膨潤された状態では、用紙表面の粘着性が悪化し、オフセット印刷時に印刷機のブランケットに新聞用紙が張り付く、いわゆるネッパリが発生するので、澱粉等の表面紙力剤の塗布量を増加させることには限界があり、十分な曲げこわさを得ることができなかった。表面紙力剤の塗布量の増加は、紙粉パイリングやインキ着肉にも有効な手段となるため、ネッパリを抑制しながら表面紙力剤の塗布量を増大できる技術の開発が望まれていた。
【０００７】
オフセット印刷用新聞用紙のこわさを改善すべく、種々の面から検討されている。オフセット印刷用新聞用紙の紙層構造の面からの改良を図った例として、表層に化学パルプを、中間層にDIPとMPを配合する方法(特許文献１参照)、カレンダー前で加熱蒸気を付与した後、ソフトカレンダー処理し紙厚を高める方法(特許文献２参照)が挙げられる。しかし、これらはパルプ原料、製造装置などの面で制限を受け、現在使用されている設備やパルプで実行できるものではない。
【０００８】
一方、表面処理剤によるオフセット印刷用新聞用紙の品質の改善技術としては、酸化澱粉が多用されているが、この酸化澱粉のみから成る表面処理剤を塗布する場合、ネッパリの発生を避けるためには酸化澱粉の塗布量に制限があり、こわさを十分には高めることはできない。他の外添薬品により紙のこわさを向上させる技術としては、例えば、水ガラスと高分子エマルジョンまたはラテックスを特定配合した剛度向上用組成物が開示されている（特許文献３参照）。ポリビニルアルコール系重合体成分とポリアクリルアミド系重合体成分からなるブロック共重合体を含有するコーティング剤を塗布する方法(特許文献４参照)、ポリビニルアルコール系重合体存在下に、アクリルアミド系モノマーを特定重量比でラジカル重合して得られた重合体組成物を含有するコーティング剤を塗布する方法(特許文献５参照)、アセト酢酸エステル基を含有するポリビニルアルコール系樹脂とジルコニウム塩とを含む水溶液からなる紙加工剤を塗布する方法(特許文献６参照)、(メタ)アクリルアミド、α，β−不飽和カルボン酸、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−メチロール（メタ）アクリルアミド１モル当たり0.3〜1モルのエチレン尿素、を重合成分とした水溶性共重合体を含有してなる紙加工剤を塗布する方法(特許文献７参照)、アルキルビニルエーテルと無水マレイン酸共重合体による方法(特許文献８参照)、ポリアミドエピクロロヒドリンやグリオキザールまたはメラニンホルマリン樹脂からなる耐水化剤とポリビニルアルコール、澱粉、ポリアクリルアミドやカルボキシメチルセルロース等の水溶性樹脂を塗布する方法が開示されている(特許文献９参照)。しかしながら、これらの開示された方法は、実施には特別な装置や特殊な化合物を用いるため生産性やコストの面で問題があり、またネッパリの問題が考慮されていないため新聞印刷用紙の高速オフセット印刷には不適であり、古紙として使用した場合の離解性が悪化する等の問題がある。軽量・中性高填料化に適した表面処理剤が望まれている。さらに、曲げこわさに加え、インキ着肉や裏抜けなどの印刷品質やサイズ性を向上させる方法は全く知られていなかった。
【０００９】
【特許文献１】特開平３−２２７５００号公報
【特許文献２】特開平４−３６１６８６号公報
【特許文献３】特開昭５９−１３０３９８号公報
【特許文献４】特開昭６０−１７３１９７号公報
【特許文献５】特開昭６０−２５２８００号公報
【特許文献６】特開平１−１５６５９７号公報
【特許文献７】特開平６−６５８９３号公報
【特許文献８】特開平７−２３８９０号公報
【特許文献９】特開平８−１００３８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ネッパリの問題がなく、かつ適度なこわさを有し、オフセット印刷作業性を損なうことがなく、低坪量かつ高灰分のオフセット印刷用中性新聞用紙を提供すること。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
紙中灰分10〜20％の中性新聞印刷用紙の原紙に、変性澱粉及びカチオン性表面サイズ剤を含有する表面処理剤を、変性澱粉の塗布量で両面で0.5〜6.0固形分g/m2となるように塗布後、乾燥してオフセット印刷用中性新聞用紙を得る。
【発明の効果】
【００１２】
ネッパリの問題がなく、かつ適度なこわさを有し、オフセット印刷作業性を損なうことがなく、低坪量かつ高灰分のオフセット印刷用中性新聞用紙を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明者らは低坪量かつ高灰分のオフセット印刷用中性新聞用紙のこわさを改善すべく、鋭意検討した結果、特定範囲の粘度を有する変性澱粉の塗布量を多くすればこわさを改善できること、変性澱粉の塗布量を多くした新聞印刷用紙のネッパリの問題は表面処理剤中にカチオン性表面サイズ剤を配合すれば解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１４】
本発明のオフセット印刷用中性新聞用紙の原料パルプは、新聞印刷用紙に通常使用されているパルプであれば良く、特に限定はない。例えば、ストーングランドパルプ(SGP)、加圧ストーングランドパルプ(PGP)、リファイナーグランドパルプ(RGP)、ケミグランドパルプ(CGP)、サーモグランドパルプ(TGP)、砕木パルプ(GP)、サーモメカニカルパルプ(TMP)、ケミサーモメカニカルパルプ(CTMP)、リファイナーメカニカルパルプ(RMP)等の機械パルプや、脱墨パルプ(DIP)等の古紙パルプから、１種あるいは数種を適宜選択して使用することができる。また、必要によっては、クラフトパルプ(KP)等の化学パルプ(CP)も使用することができる。パルプ資源の有効利用の観点からDIP配合率は全パルプに対して50〜100重量％が好ましい。
【００１５】
また、本発明のオフセット印刷用中性新聞用紙は、その抄造時、従来の酸性抄紙に比べ硫酸バンドの添加量を減らすことや、填料として使用する炭酸カルシウムや古紙由来の炭酸カルシウムのバッファー効果によって抄紙pHが５〜9で抄造される。
【００１６】
本発明のオフセット印刷用中性新聞用紙では、中性抄紙で通常使用されている填料であれば何ら制限はなく使用することができる。一例を挙げると重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、パルプ苛性化工程で発生する軽質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム−シリカ複合物、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化亜鉛、クレー、焼成カオリン、デラミカオリン、二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化珪素、非晶質シリカ等の無機填料や、尿素−ホルマリン樹脂、ポリスチレン樹脂、フェノール樹脂、微小中空粒子等から選ばれる１種類以上を併用することができる。
【００１７】
本発明のオフセット印刷用中性新聞用紙の紙中灰分については、古紙由来の灰分とフレッシュな填料添加による灰分の合計で、10〜20重量％である。通常の新聞用紙における灰分は10重量％未満であるのに対し、このように灰分を高配合すると、高白色度、高不透明度が得られ、インキ裏抜けが格段に改善されるが、一方で表面強度が低下するため、オフセット印刷時に紙粉が脱落しやすくなる等の問題がある。この紙中灰分の範囲内であれば、本発明のように澱粉系の表面紙力剤を両面に高塗布量することで、曲げこわさだけでなく紙粉抑制の効果も得られる。変性澱粉の塗布量は両面で0.5〜6.0固形分g/m2が好ましく、1.0〜6.0固形分g/m2がより好ましく、2.0〜6.0固形分g/m2が更に好ましい。しかし、紙中灰分が20％を超えると、曲げこわさだけでなく引き裂き強さ、引張り強さなどの強度物性が過度に低下し、、本発明のように澱粉系の表面紙力剤を両面に高塗布量にても印刷走行性に支障をきたすという問題がある。
【００１８】
パルプ原料と共に必要ならば、中性サイズ剤、紙力向上剤、歩留向上剤、湿潤紙力増強剤、染料、蛍光増白剤、消泡剤、ピッチコントロール剤、スライムコントロール剤などの製紙用補助薬品を内添しても良い。
【００１９】
オフセット印刷用中性新聞用紙の原紙に塗布する表面処理剤は、変性澱粉とカチオン性表面サイズ剤を主成分として含有するものである。変性澱粉の種類としては、酸化澱粉、ヒドロキシエチル化澱粉、カチオン化澱粉、カチオン化酸化澱粉、アセチル化澱粉、エステル化澱粉、熱変性澱粉、酵素変性澱粉、アルデヒド化澱粉、などを用いる。これらの中でも機械的安定性や耐老化安定性が優れる酸化澱粉、ヒドロキシエチル化澱粉を使用することが好ましい。
【００２０】
本発明では、表面処理剤を塗布する装置としては、ゲートロールコーター、サイズプレスコーター、ロッドメタリングサイズプレスコーター等のロール方式のコーター、エアーナイフコーター、ブレードコーター、ロッドコーター、メタリングバーコーター、グラビアコーター、スプレーコーター等のいずれの装置を使用しても良い。
【００２１】
新聞印刷用紙の塗工装置としては主に1,000m/min以上の高速ゲートロールコーターが用いられており、本発明のオフセット印刷用中性新聞用紙の製造に際しても、ゲートロールコーターを用いることが好ましい。
【００２２】
ゲートロールコーターを用いて、前記の変性澱粉とカチオン性サイズ剤を主成分とした表面処理剤を塗布する場合に、高速塗工では表面処理剤の粘度が高いとボイリングなど操業面で支障があるため、表面処理剤の粘度を下げる必要がある。一方、塗布量を両面で0.5固形分g/m2以上と特に多くする場合には、ゲートロールコーターの特性上、表面処理剤の濃度を上げるか粘度を高くする必要があるが、粘度を高めると前述のようにボイリングなどの問題が発生する。従って、ゲートロールコーターを用いて安定操業かつ塗布量を多くするためには、表面処理剤を高濃度かつ低粘度にすればよいことが解る。変性澱粉に比較してカチオン性サイズ剤の粘度が低いことから、表面処理剤の粘度を下げるためには、配合する変性澱粉の粘度を下げる必要がある。つまり、出来るだけ低分子量で粘度の低い変性澱粉を用いる必要がある。本発明者らは変性澱粉の粘度について検討した結果、変性澱粉糊液の濃度が10％、液温30℃の時に60rpmのＢ型粘度が100mPa・s以下であれば、ボイリングの問題もなく塗布量0.5g/m2以上、3.0g/m2以下が得られることを見出した。また、ゲートロール以外の装置においてもこのような粘度物性をもつ変性澱粉を含む表面処理剤を用いれば、最大で塗布量６g/m2までの操業が安定して行えることも分かった。すなわち、変性澱粉の両面の必要塗布量が0.5〜3.0g/m2であれば、ゲートロールコーターでも２−ロールサイズプレスでも塗布可能であり、必要塗布量が3.0〜6.0g/m2では２−ロールサイズプレスを用いて塗布する。
【００２３】
すなわち、酸化澱粉、ヒドロキシエチル化澱粉、カチオン化澱粉、カチオン化酸化澱粉、アセチル化澱粉、エステル化澱粉、熱変性澱粉、酵素変性澱粉、アルデヒド化澱粉などの種類の変性澱粉の中から、濃度が10％、液温30℃の時に60rpmのＢ型粘度が100mPa・s以下の澱粉を選定して使用することが好ましい。あるいはこれらの一般に入手できる変性澱粉を更に、酵素変性、酸化変性などの公知の方法による低分子化処理を施し、濃度が10％、液温30℃の時に60rpmのＢ型粘度が100mPa・s以下としたものを使用することが好ましい。
【００２４】
カチオン性表面サイズ剤は公知のものを使用できる。具体的には、WO2005/003457号パンフレット、特開2005-105488号公報、特開2005-248338号公報、特開2006-16713号公報、特開2006-16712号公報などに記載のカチオン性表面サイズ剤、また、本件出願人の出願である特願2004-283987、特願2005-144636、特願2005-223106、特願2005-312381、特願2006-17607に記載のカチオン性表面サイズ剤が挙げられる。この中でも下記のカチオン性表面サイズ剤Aまたはカチオン性表面サイズ剤Bを使用することが好ましい。
【００２５】
［カチオン性表面サイズ剤A］
（a）３級アミノ基含有モノマーを２０〜４０重量％と、(b)（メタ）アクリル酸のＣ４〜Ｃ１８アルキルエステルを１０〜８０重量％と、(c)スチレン類０〜７０重量％とを、
アゾ系重合開始剤を用いて連鎖移動剤の存在下で重合して得られる、重量平均分子量３万〜６万の共重合体を４級化した共重合体である。
【００２６】
［カチオン性表面サイズ剤B］
下記の成分（a）、成分（b）を共重合して得られた共重合物、または成分（a）、成分（b）、成分（c）を共重合して得られた共重合物、あるいは、これらの共重合物のうち成分（b）として第３級アミン基含有ビニルモノマーをしようした共重合物を、成分（d）で第４級化した共重合物である
・成分(a)：スチレン系モノマー
スチレン、α−メチルスチレン、クロロスチレン、シアノスチレンから選ばれる少なくとも１種類以上のスチレン系モノマー。
・成分（b）：カチオン性モノマー
第１級アミノ基、第２級アミノ基、第３級アミノ基、第４級アンモニウム基のいずれか1つを含有するビニルモノマー。
・成分（c）：その他の疎水性モノマー
共重合可能なモノマーであり、メタクリル酸エステル類、アクリル酸エステル類から選ばれる少なくとも１種類の疎水性モノマー。
・成分（ｄ）：４級化剤
エピクロルヒドリン、塩化メチル、塩化エチル、塩化ベンジル、ジメチル硫酸、ジエチル硫酸、オキシド類、エポキシ化合物、有機ハロゲン化物から選ばれる少なくとも１種類の４級化剤。
【００２７】
変性澱粉とカチオン性表面サイズ剤との混合比は固形分重量で100/5〜100/30である。この混合比の範囲内でカチオン性サイズ剤を併用することにより、変性澱粉の塗布量が0.5〜6.0g/m2と多い場合でもネッパリ強度が低く、ネッパリトラブルを起こすことなく曲げこわさを向上させることができる。このメカニズムは明らかではないが、変性澱粉とカチオン性表面サイズ剤を含有する表面処理剤を原紙に塗布、乾燥して得た新聞印刷用紙は、オフセット印刷時に湿し水が付与されたも、変性澱粉がカチオン性表面サイズ剤によりある程度疎水化されるため、湿し水による変性澱粉の膨潤が抑制されるため、ネッパリ強度が低く、ネッパリも問題がなくなるものと考えている。カチオン性サイズ剤の混合比率がこの範囲より低いと、ネッパリ強度が高く問題となる。一方、カチオン性サイズ剤の混合比率がこの範囲よりも高くてもネッパリ強度を低下させる効果は少なく、不経済である。また、オフセット印刷用中性新聞用紙の原紙にカチオン性サイズ剤を塗布して得られるオフセット印刷用中性新聞用紙は、従来の主にアニオン性サイズ剤を塗布した酸性新聞印刷用紙以上のサイズ性が得られる。更に、変性澱粉の塗布量が多いため、紙表面の目止め効果により被覆性が向上し、カチオン性表面サイズ剤の塗布量が少なくても良好なサイズ性が得られる。
【００２８】
本発明のオフセット印刷用中性新聞用紙の抄造に用いる抄紙機は公知の装置であれば良く、長網抄紙機、オントップツインワイヤー抄紙機、ギャップフォーマーなどが用いられる。
【００２９】
本発明のオフセット印刷用中性新聞用紙の坪量は、35〜43g/m2である。カレンダー処理を行う場合、ホットソフトニップカレンダーを用いることが好ましい。ホットソフトニップカレンダーはハードニップカレンダーに比べ、同じ線圧では平滑性が高く、また同じ平滑性を得るのに紙厚の低下が少ない。本発明の低坪量かつ高灰分のオフセット印刷用中性新聞用紙では紙中灰分が多く繊維が少なくなるに従い紙厚は低下する傾向なので、ホットソフトニップカレンダーにより紙厚の低下を抑えて曲げこわさを高くする技術が好適に用いられる。カレンダー処理後の紙厚は55〜75μｍが好ましい。
【実施例】
【００３０】
以下に、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。以下の実施例、比較例で使用した変性澱粉の固形分濃度10％、液温30℃、60rpmで測定したＢ型粘度の値を表１に示した。
【００３１】
【表１】
【００３２】
［実施例１］
TMP20部、DIP75部、NBKP5部から成る混合パルプスラリーを調製し、この混合パルプ100部(固形分重量)に対して硫酸バンドを1.3部、炭酸カルシウム9部(商品名：オプチカルHF、イメリス社製、平均粒子径1.5μm)を添加し、ツインワイヤー型抄紙機にて、坪量43g/m2、厚さ85μm、灰分12％の中性新聞印刷用紙の原紙を得た。ヒドロキシエチル化澱粉A(商品名：ETHYLEX-2025、STAYLEY社製)を蒸煮したものを濃度12%に調製し、カチオン性表面サイズ剤A（商品名：LC-123L、ハリマ化成株式会社製）を添加して表面処理剤を調製した。次にゲートロールコーターにて塗工速度1200m/分で上記の原紙に表面処理剤を澱粉塗布量が両面あたり2.0g/m2、カチオン性サイズ剤Aの塗布量が両面あたり0.08g/m2になるように塗工し乾燥後、130℃のホットソフトニップカレンダーで1ニップ処理し、オフセット印刷用中性新聞用紙を得た。なお、ホットソフトニップカレンダーの線圧は、紙厚が72μmとなるように調整した。
【００３３】
［実施例２］
ヒドロキシエチル化澱粉Aの蒸煮後の調整濃度を10％にして澱粉塗布量を両面あたり1.5g/m2にした以外は実施例１と同様にしてオフセット印刷用中性新聞用紙を得た。
【００３４】
［実施例３］
ヒドロキシエチル化澱粉Aの蒸煮後の調整濃度を６％にして澱粉塗布量を両面あたり0.5g/m2にした以外は実施例１と同様にしてオフセット印刷用中性新聞用紙を得た。
【００３５】
［実施例４］
ヒドロキシエチル化澱粉Aの代わりにヒドロキシエチル化澱粉B(商品名：ETHYLEX-2035、STAYLEY社製)を使用し、蒸煮後の調整濃度を10％にして澱粉塗布量を両面あたり2.0g/m2にした以外は実施例１と同様にしてオフセット印刷用中性新聞用紙を得た。
【００３６】
［実施例５］
ヒドロキシエチル化澱粉Aの代わりにヒドロキシエチル化澱粉C(商品名：PG295、PENFORD社製)を使用し、蒸煮後の調整濃度を14％にして澱粉塗布量を両面あたり2.0g/m2にした以外は実施例１と同様にしてオフセット印刷用中性新聞用紙を得た。
【００３７】
［実施例６］
ヒドロキシエチル化澱粉Aの代わりにヒドロキシエチル化澱粉D(商品名：PG280、PENFORD社製)を使用し、蒸煮後の調整濃度を12％にして澱粉塗布量を両面あたり2.0g/m2にした以外は実施例１と同様にしてオフセット印刷用中性新聞用紙を得た。
【００３８】
［実施例７］
ヒドロキシエチル化澱粉Aの代わりに酸化澱粉(商品名：SK-20、日本コーンスターチ株式会社製)を使用し、蒸煮後の調整濃度を12％にして澱粉塗布量を両面あたり2.0g/m2にした以外は実施例１と同様にしてオフセット印刷用中性新聞用紙を得た。
【００３９】
［実施例８］
ヒドロキシエチル化澱粉Aの代わりにアセチル化澱粉(商品名：XMJP、長春大成社製)を使用し、蒸煮後の調整濃度を4.5％にして澱粉塗布量を両面あたり1.5g/m2にした以外は実施例１と同様にしてオフセット印刷用中性新聞用紙を得た。
【００４０】
［実施例９］
ヒドロキシエチル化澱粉Aの代わりにアセチル化澱粉を使用し、蒸煮後の調整濃度を3.5％にして澱粉塗布量を両面あたり0.5g/m2にした以外は実施例１と同様にしてオフセット印刷用中性新聞用紙を得た。
【００４１】
［実施例１０］
カチオン性表面サイズ剤Aの代わりにカチオン性表面サイズ剤B（商品名：LC-5、ハリマ化成株式会社製）を使用した以外は実施例１と同様にしてオフセット印刷用中性新聞用紙を得た。
【００４２】
［実施例１１］
ヒドロキシエチル化澱粉Aの調整濃度を10％にして、塗工方式をゲートロールコーターから２−ロールサイズプレスに変更し、澱粉塗布量を両面あたり5.5g/m2にした以外は実施例１と同様にしてオフセット印刷用中性新聞用紙を得た。
【００４３】
［実施例１２］
炭酸カルシウムを12部添加し、灰分15％の中性新聞印刷用紙の原紙に変更し、更にヒドロキシエチル化澱粉Aの蒸煮後の調整濃度を10％にして澱粉塗布量を両面あたり1.5g/m2にした以外は、実施例１と同様にしてオフセット印刷用中性新聞用紙を得た。
【００４４】
［実施例１３］
ホットソフトニップカレンダー処理の代わりにハードニップカレンダー処理を行い、実施例１と同等の平滑度となるようにカレンダー線圧を調整し、カレンダー処理後の紙厚を68μmとした以外は、実施例１と同様にしてオフセット印刷用中性新聞用紙を得た。
【００４５】
［比較例１］
カチオン性表面サイズ剤Aの代わりにアニオン性表面サイズ剤（商品名：KN-520、ハリマ化成株式会社製）を使用した以外は、実施例３と同様にしてオフセット印刷用中性新聞用紙を得た。
【００４６】
［比較例２］
ヒドロキシエチル化澱粉Aの蒸煮後の調整濃度を10％にして澱粉塗布量を両面あたり1.5g/m2にした以外は比較例１と同様にしてオフセット印刷用中性新聞用紙を得た。
【００４７】
［比較例３］
ヒドロキシエチル化澱粉Aの蒸煮後の調整濃度を3％にして澱粉塗布量を両面あたり0.2g/m2にした以外は比較例１と同様にしてオフセット印刷用中性新聞用紙を得た。
【００４８】
［比較例４］
炭酸カルシウムを６部添加し、灰分８％の中性新聞印刷用紙の原紙に変更し、更にヒドロキシエチル化澱粉Aの蒸煮後の調整濃度を６％にして澱粉塗布量を両面あたり0.5g/m2にした以外は、比較例１と同様にしてオフセット印刷用中性新聞用紙を得た。
【００４９】
［比較例５］
ヒドロキシエチル化澱粉Aの代わりにアセチル化澱粉を使用し、蒸煮後の調整濃度を3.5％にして澱粉塗布量を両面あたり0.5g/m2にした以外は、比較例１と同様にしてオフセット印刷用中性新聞用紙を得た。
【００５０】
［比較例６］
表面処理剤を一切塗布しないこと以外は、比較例１と同様にしてオフセット印刷用中性新聞用紙を得た。
【００５１】
上記実施例及び比較例で得られたオフセット印刷用中性新聞用紙について以下の測定を行った。
(1)澱粉塗布量：バイオセンサBF２(王子計測機器株式会社製)を用いて測定した。
(2)曲げこわさ：L&W Bending Tester Code 160(Lorentzen & Wettre社製)を用いて曲げ抵抗を測定し、次式により曲げこわさを算出した。
Sb =（F・L2・60）/（θ・π・ｂ）
（ここで、Sbは曲げこわさ(mN)、Fは曲げ抵抗(mNm)、Lは紙片長さ(10mm)、θは曲げ角度(15°)、ｂは紙片幅(38mm)である）
(3)インキ濃度：紙サンプルに、ＲＩ印刷機を用いて、新聞インキ(商品名：New King VANTEAN Eco墨ST、東洋インキ株式会社製)を使用して片面印刷を施した。マクベス反射濃度計RD-918(米国コルモーゲンコーポレーション社製)を用いて墨印刷ベタ面のインキ濃度を測定した。
(4)ネッパリ強度：新聞用紙を4×6cmに２枚切り取り、一方の紙片のワイヤー面を温度20℃の水に5秒間浸漬した後、この面をもう一方の紙片のフェルト面に貼り付けた。更に張り合わせた2枚の紙片を大きめの寸法の濾紙の間に挟み、50kg/m2の圧力でロールに通し、23℃、50RH%で24時間調湿した。張り合わせた紙片を3×6cmの寸法に切り取り、引張り試験機で、引張り速度30mm/minの条件で引張り強度を測定した。測定値が大きい程、剥離性が悪い、すなわち新聞用紙は湿潤した状態での粘着性が強く、ネッパリトラブルが起こり易いことを意味する。
(5)点滴吸水度：印刷用紙のフェルト面側をJAPAN TAPPI No.33に従い測定した。数値が高い程、吸水抵抗性が高い。オフセット印刷での湿し水付着による水切れ断紙などの走行性と多色印刷での2色目以降のウェット着肉の点から、点滴吸水度は高い程良い。
【００５２】
実施例及び比較例のオフセット印刷用中性新聞用紙の評価結果を表１に示す。
【００５３】
【表２】
【００５４】
得られたオフセット印刷用中性新聞用紙の紙質の結果は次の通りであった。実施例、比較例ともに澱粉塗布量を増やせば曲げこわさは高くなった。しかし、実施例３と比較例１との比較、実施例２と比較例２との比較、実施例９と比較例５との比較から、変性澱粉とアニオン性サイズ剤を併用した表面処理剤を塗布した比較例では塗布量の増加に伴いネッパリ強度が著しく上昇するのに対し、変性澱粉とカチオン性表面サイズ剤を併用した表面処理剤を塗布した実施例ではネッパリ強度の増加は僅かであり変性澱粉高塗布でも問題がないレベルであった。さらに、澱粉塗布量が多い程、平滑度やインキ濃度が高く、また同じサイズ剤塗布量でも点滴吸水度が高くなることが分かった。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙中灰分10〜20固形分重量％の中性新聞印刷用紙の原紙に、変性澱粉、及びカチオン性表面サイズ剤を含有する表面処理剤を塗布し、該変性澱粉の塗布量が両面で0.5〜6.0g/m2であり、坪量が35〜43g/m2の範囲にあるオフセット印刷用中性新聞用紙。
【請求項２】
変性澱粉が、固形分濃度10%、液温30℃、60rpmで測定したＢ型粘度で100mPa・s以下であることを特徴とする請求項１記載のオフセット印刷用中性新聞用紙。
【請求項３】
該カチオン性サイズ剤が、
（a）３級アミノ基含有モノマーを20〜40重量％と、
(b)(メタ)アクリル酸のC4〜C18アルキルエステルを10〜80重量％と、
(c)スチレン類0〜70重量％とを、
アゾ系重合開始剤を用いて連鎖移動剤の存在下で重合して得られる、重量平均分子量３万〜６万の共重合体を４級化した共重合体であることを特徴とする請求項１または２記載のオフセット印刷用中性新聞用紙。
【請求項４】
該カチオン性表面サイズ剤が、(1)下記の成分(a)及び成分(b)を共重合して得られた共重合体、(2)成分(a)、成分(b)及び成分(c)を共重合して得られた共重合体、又は(3)これらの共重合体のうち成分(b)として第３級アミン基含有ビニルモノマーを使用して得られた共重合体を成分(d)で第４級化した共重合体、のいずれかであることを特徴とする請求項１または２記載のオフセット印刷用中性新聞用紙。
成分(a)：スチレン系モノマー
スチレン、α−メチルスチレン、クロロスチレン、シアノスチレンから選ばれる少なくとも１種類以上のスチレン系モノマー。
成分（b）：カチオン性モノマー
第１級アミノ基、第２級アミノ基、第３級アミノ基、第４級アンモニウム基のいずれか1つを含有するビニルモノマー。
成分（c）：その他の疎水性モノマー
共重合可能なモノマーであり、メタクリル酸エステル類、アクリル酸エステル類から選ばれる少なくとも１種類の疎水性モノマー。
成分（ｄ）：４級化剤
エピクロルヒドリン、塩化メチル、塩化エチル、塩化ベンジル、ジメチル硫酸、ジエチル硫酸、オキシド類、エポキシ化合物、有機ハロゲン化物から選ばれる少なくとも１種類の４級化剤。
【請求項５】
該中性新聞印刷用紙の原紙の全パルプ中の古紙パルプの割合が50重量％以上であり、さらに紙厚が55〜75μmとなるようにホットソフトニップカレンダーで平滑化処理を施したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載のオフセット印刷用中性新聞用紙。
【請求項１】
紙中灰分10〜20固形分重量％の中性新聞印刷用紙の原紙に、変性澱粉、及びカチオン性表面サイズ剤を含有する表面処理剤を塗布し、該変性澱粉の塗布量が両面で0.5〜6.0g/m2であり、坪量が35〜43g/m2の範囲にあるオフセット印刷用中性新聞用紙。
【請求項２】
変性澱粉が、固形分濃度10%、液温30℃、60rpmで測定したＢ型粘度で100mPa・s以下であることを特徴とする請求項１記載のオフセット印刷用中性新聞用紙。
【請求項３】
該カチオン性サイズ剤が、
（a）３級アミノ基含有モノマーを20〜40重量％と、
(b)(メタ)アクリル酸のC4〜C18アルキルエステルを10〜80重量％と、
(c)スチレン類0〜70重量％とを、
アゾ系重合開始剤を用いて連鎖移動剤の存在下で重合して得られる、重量平均分子量３万〜６万の共重合体を４級化した共重合体であることを特徴とする請求項１または２記載のオフセット印刷用中性新聞用紙。
【請求項４】
該カチオン性表面サイズ剤が、(1)下記の成分(a)及び成分(b)を共重合して得られた共重合体、(2)成分(a)、成分(b)及び成分(c)を共重合して得られた共重合体、又は(3)これらの共重合体のうち成分(b)として第３級アミン基含有ビニルモノマーを使用して得られた共重合体を成分(d)で第４級化した共重合体、のいずれかであることを特徴とする請求項１または２記載のオフセット印刷用中性新聞用紙。
成分(a)：スチレン系モノマー
スチレン、α−メチルスチレン、クロロスチレン、シアノスチレンから選ばれる少なくとも１種類以上のスチレン系モノマー。
成分（b）：カチオン性モノマー
第１級アミノ基、第２級アミノ基、第３級アミノ基、第４級アンモニウム基のいずれか1つを含有するビニルモノマー。
成分（c）：その他の疎水性モノマー
共重合可能なモノマーであり、メタクリル酸エステル類、アクリル酸エステル類から選ばれる少なくとも１種類の疎水性モノマー。
成分（ｄ）：４級化剤
エピクロルヒドリン、塩化メチル、塩化エチル、塩化ベンジル、ジメチル硫酸、ジエチル硫酸、オキシド類、エポキシ化合物、有機ハロゲン化物から選ばれる少なくとも１種類の４級化剤。
【請求項５】
該中性新聞印刷用紙の原紙の全パルプ中の古紙パルプの割合が50重量％以上であり、さらに紙厚が55〜75μmとなるようにホットソフトニップカレンダーで平滑化処理を施したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載のオフセット印刷用中性新聞用紙。
【公開番号】特開２００７−２６１２２３（Ｐ２００７−２６１２２３Ａ）
【公開日】平成１９年１０月１１日（２００７．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−９２７１７（Ｐ２００６−９２７１７）
【出願日】平成１８年３月３０日（２００６．３．３０）
【出願人】（０００１８３４８４）日本製紙株式会社 (981)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月１１日（２００７．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月３０日（２００６．３．３０）
【出願人】（０００１８３４８４）日本製紙株式会社 (981)
【Ｆターム（参考）】
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