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JPH0913298A - 吸水性を改良した印刷用紙、新聞印刷用紙、並びにその製造方法 - Google Patents

吸水性を改良した印刷用紙、新聞印刷用紙、並びにその製造方法

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JPH0913298A
JPH0913298A JP15763295A JP15763295A JPH0913298A JP H0913298 A JPH0913298 A JP H0913298A JP 15763295 A JP15763295 A JP 15763295A JP 15763295 A JP15763295 A JP 15763295A JP H0913298 A JPH0913298 A JP H0913298A
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JP15763295A
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Toshiyuki Takano
俊幸 高野
Motoi Fukuda
基 福田
Yukiko Uehori
由紀子 上堀
Hisami Satake
寿巳 佐竹
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Nippon Paper Industries Co Ltd
Jujo Paper Co Ltd
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Nippon Paper Industries Co Ltd
Jujo Paper Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 吸水性を改良した印刷用紙、特に、新聞印刷
用紙の提供。 【構成】 印刷用紙に、成分A(化工澱粉、あるいは澱
粉)、成分B(カチオン性ポリアクリルアミド、あるい
は両性ポリアクリルアミドなど)、および成分C(疎水
性置換基を有するアニオン性ポリマー)の3者を主体と
する吸水性コントロ−ル組成物を含有する塗工層を設け
ることにより、目的とする印刷用紙を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、吸水性などが改良され
た印刷用紙、特に、新聞印刷用紙、およびそれらの製造
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、印刷技術は、オフセット印刷化、
カラー印刷化、高速大量印刷化、自動化など大きな進歩
を遂げてきている。これに伴い、印刷用紙に対しても、
作業性、印刷適性の面から各種の物性の改良が求められ
ている。
【0003】特に、新聞印刷用紙は、一般的に、メカニ
カルパルプや脱墨パルプ(以下、DIPと略す)を主体
とする紙であり、中・下級紙に分類される紙でありなが
ら、他方では、新聞印刷は、指定された時間帯の指定さ
れた時間内に、指定された部数を確実に印刷しなければ
ならず、一般印刷用紙以上に厳しい品質を要求される紙
である。この点では、新聞印刷用紙は、特殊な紙であ
り、紙の分類上も独自な分類がされている。最近の新聞
印刷用紙は、軽量化、DIPの高配合化などが求められ
ており、これらの点によるマイナス面を克服しながら、
各種の改良を行う必要がある。そのような意味からする
と、新聞印刷用紙の改良は、一般印刷用紙の改良とは、
かなり次元の異なるものとなっている。
【0004】新聞印刷についても、近年、各種の要求
(例えば、印刷の高速化の要求、カラ−紙面の要求、多
品種印刷の要求、自動化の要求など)の点から、新聞印
刷へのコンピューターシステム導入の時期と相まって、
凸版印刷からオフセット印刷への転換が急速にすすんで
きている。
【0005】このオフセット印刷の普及は、新聞印刷用
紙に対して、凸版印刷用の新聞印刷用紙とは異なった品
質を要求している。例えば、(1) 湿潤強度があり、水切
れなどがないこと、(2) 吸水性が適度に保たれているこ
と、(3) 紙粉の発生がないことなどの品質である。要求
されている品質の中でも、特に、吸水性の保持、言い換
えれば吸水性コントロールは、重要な課題となってい
る。
【0006】一般印刷用紙では、吸水性コントロール
は、例えば、サイズ剤などの薬品を内添、あるいは外添
により添加して、印刷用紙にサイズ性を付与する方法な
どにより行われている。内添とは、いわゆるウエットエ
ンドで、パルプスラリー中に薬品を添加し、抄紙と同時
に紙内部に薬品を含有させる方法のことであり、外添と
は、抄紙後、サイズプレス、あるいはゲートロールコー
ターなどに代表される塗工機を用いて、薬品を紙表面に
塗布する方法である。
【0007】内添用のサイズ剤としては、酸性抄紙の場
合、強化ロジンサイズ剤、エマルジョンサイズ剤、合成
系サイズ剤などが、中性抄紙の場合、アルキルケテンダ
イマー(AKD)、アルケニルコハク酸無水物(AS
A)などが知られている。また、特開昭60-88196号公
報、および特開平4-363301号公報などには、カチオン化
デンプンとアルキルケテンダイマーから成るサイズ剤が
開示されている。
【0008】また、外添用のサイズ剤(表面サイズ剤と
も呼ばれる)としては、スチレン/マレイン酸系共重合
体、スチレン/アクリル酸系共重合体などのアニオン性
ポリマー;ロジン、トール油、およびフタル酸などのア
ルキド樹脂ケン化物、石油樹脂とロジンのケン化物など
のアニオン性低分子化合物;スチレン系ポリマー、イソ
シアネート系ポリマーなどのカチオン性ポリマーなどが
知られている。
【0009】これに対し、新聞印刷用紙における吸水性
コントロールは、例えば、(a) サイズ剤、耐水化剤など
の薬品の内添、(b) 原料配合の変更、(c) 抄紙条件の変
更などにより対処しているのが現状である。
【0010】一方、新聞印刷用紙自体の最近の大きな流
れとして、軽量化、DIPの高配合化などの流れがあ
る。
【0011】新聞印刷用紙の軽量化については、例え
ば、1989年には、坪量46g/m2 の新聞印刷用紙が96%
を占めていたのが、1993年には、坪量43g/m2 の新聞
印刷用紙が約80%を占めるに至っている。このような軽
量化は、新聞印刷用紙の不透明度の低下、紙力の低下な
どの問題を引き起こしている。一方、DIPの高配合化
は、DIP由来の各種成分(微細繊維、填料、および顔
料など)の増加を招いている。これらの成分の増加は、
紙紛落ち、紙力の低下などの問題を引き起こしており、
これらの問題も、DIPの配合率が増加するほど、重大
な問題となっている。これらの新聞印刷用紙の傾向は、
特に、表面強度の点で、大きなマイナス要因となってい
る。
【0012】したがって、オフセット印刷用新聞印刷用
紙は、吸水性の改良に加えて、軽量化、DIPの高配合
化によるマイナス面を克服しながら、表面強度の改良も
行う必要があり、一般印刷用紙より格段に厳しい品質の
改良を要求され、例えば、坪量46g/m2 未満の新聞印
刷用紙の改良は、坪量46g/m2 以上の新聞印刷用紙の
改良より非常に困難な課題となってきている。
【0013】新聞印刷用紙の表面強度の改良は、大別し
て非塗工での対策と塗工による対策の2つが知られてい
る。非塗工での対策は、原料配合の変更、抄紙条件の変
更、紙力増強剤の増量などによる方法であるが、もはや
これだけではオフセット印刷用新聞印刷用紙への厳しい
品質要求に対応することは困難な状況である。これに対
し、塗工による対策は、澱粉、化工澱粉(酸化澱粉、澱
粉誘導体など)やポリビニルアルコール(以下、PVA
と略す)などの表面処理剤を、新聞印刷用紙原紙に表面
塗工(外添)する方法であり、表面強度の改良に有効な
手段となっている。そのため、新聞印刷用紙の場合、薬
品を外添する方法は、表面強度の改良という面も無視で
きない要素である。
【0014】しかし、薬品を外添する方法において、薬
品を多量に用いた場合、その薬品が水で湿潤された状態
では粘着性を示すため、新聞印刷用紙の製造時あるいは
印刷時に、ロールと紙とが剥がれにくい、あるいは印刷
後の紙同士が滑りにくい等の粘着性に起因するトラブル
(いわゆる「ネッパリ」と呼ばれる現象)を起こす問題
があった。そのため、薬品を外添する方法において、塗
工品の剥離性について考慮する必要もあった。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、新聞印
刷用紙における吸水性コントロール対策のうち、一般印
刷用紙でも用いられているサイズ剤などの薬品を内添す
る方法(内添サイズ)は、(1) 薬品を低濃度パルプスラ
リーに添加する必要がある。(2) パルプシートへの薬品
の定着量が一定しない。(薬品の定着量が低い)(3) 循
環白水を使用している。、などの点から、薬品の添加量
のコントロールが難しく、過剰添加の必要があった。こ
の過剰添加は、紙力の低下、マシーントラブル、著しい
白水系の汚れなどを引き起こしやすく、コスト、品質、
操業性などの面から問題があった。
【0016】また、原料配合の変更や抄紙条件の変更す
ることは、例えば、実機では原料の大きな変動などがあ
り、一時的対応策としてはともかく、長期的対応策とし
ては、不適当であった。
【0017】表面強度対策として行われている澱粉、化
工澱粉(酸化澱粉、澱粉誘導体など)、PVAなどの表
面処理剤を外添する方法は、表面強度の点では、確かに
効果があるが、吸水性を改良することはできなかった。
【0018】また、一般印刷用紙で用いられている表面
サイズ剤を外添することも考えられる。しかし、これら
の表面サイズ剤は、表面強度対策材料としての性格も必
要であり、これらの表面サイズ剤は、澱粉、化工澱粉
(酸化澱粉、澱粉誘導体など)、PVAなどに比べて、
表面強度と吸水性をバランスよく改良することはできな
かった。また、材料の経済性、および塗工品の剥離性の
点で、満足の行くものではなかった。
【0019】そこで、本発明では、薬品の外添のみによ
り、吸水性、および表面強度の両方バランスよくを改良
した印刷用紙、特に新聞印刷用紙と、その製造方法の提
供を課題とした。
【0020】
【課題を解決するための手段】上記課題は、印刷用原紙
上に、化工澱粉(あるいは澱粉)、カチオン性(あるい
は両性)ポリアクリルアミド、およびアニオン性水溶性
共重合体の3者を主体とする吸水性コントロール層を設
けることにより解決を図った。この方法は、一般印刷用
紙においても有効であるが、とりわけ新聞印刷用紙に有
効なので、以下新聞印刷用紙として説明する。
【0021】新聞印刷用紙原紙に、化工澱粉(例えば、
酸化澱粉、エーテル化澱粉など)、澱粉、非イオン性ポ
リアクリルアミド、カチオン性ポリアクリルアミド(第
3級アミン基、あるいは第4級アンモニウム基を有する
水溶性ポリアクリルアミド)、および両性ポリアクリル
アミドを単独で塗布しても、表面強度の向上を図ること
ができるものの、吸水性を改良することはできなかっ
た。例えば、酸化澱粉を新聞印刷用紙原紙に、塗布量
0.5〜 1.0g/m2 の範囲で塗布しても、後述の点滴吸
水度法で数秒程度であった。
【0022】また、アニオン性の疎水基を有する共重合
体単独の塗工は、剥離性に問題のないレベルで、吸水性
を改良することはできなかった。
【0023】また、後に述べるが、本発明の吸水性コン
トロール層は、イオン的なコンプレックスによるものと
考えることもできると思われる。このようなコンプレッ
クスを紙用薬品に応用した例としては、例えば、紙パ技
協誌(VOL.45, No.2, (1991)245-249)に、アニオン性
紙力剤と特殊なカチオン性紙力剤を混合して、高分子量
のイオンコンプレックスを形成させた紙力増強剤を、パ
ルプスラリーに添加する方法が記載されている。しかし
ながら、この方法は、あくまでも薬品を内添する方法で
あり、また吸水性の向上を目的としたものではない。ま
た、特開昭60-119297 号公報などにも、アニオン型疎水
性サイズ剤とカチオン型保持剤による紙のサイズ方法が
されている。しかしながら、この方法も、薬品を内添す
る方法であり、前述のような内添に伴う諸問題を解決す
ることはできない。
【0024】一方、特開昭52-148211 号公報、特開昭56
-118995 号公報、特開平3-54609 号公報などに、アニオ
ン性樹脂、およびカチオン性樹脂を含有する塗布液を用
いた表面サイジング方法などが開示されている。特開昭
52-148211 号公報では、アニオン性樹脂、およびカチオ
ン性樹脂を含有する塗布液を用いた段ボール用強化中芯
紙の製造方法について記載されている。しかしながら、
この方法は、主として、圧縮強度、および剛度の改良を
図ったものであり、特に、吸水性の向上を目的としたも
のではない。また、この方法では、塗布量も10g/m2
度であり、一般印刷用紙に適応されるには、ほど遠いレ
ベルである。特開昭56-118995 号公報では、例えば、酸
化澱粉、塩化ビニリデン/アクリルアミド共重合体、ポ
リエチレンイミンから成る表面サイズ剤を用いる耐油紙
の製造方法が記載されている。しかしながら、耐油紙
が、油に対する抵抗性がもとめられる紙であるのに対
し、本発明の印刷用紙はオフセット印刷における高速印
刷に対応して、油(言い換えれば、インク)に対しての
吸収性が求められる紙であり、全く正反対の技術であ
る。また、特開昭56-118995 号公報では、ケテン2量
体、カチオン化澱粉、およびアニオン性重合体の3者か
ら成る表面サイジング剤が開示されているが、摩擦係数
の低下の問題がある。
【0025】さらに、特開昭62-122781 号公報、および
特開昭62-146674 号公報などには、塩基性ポリマーと酸
性ポリマーとのポリマーコンプレックスを含有するイン
ク受容層を有するインクジェット記録用被記録材が開示
されている。しかし、これらの公報では、両ポリマー
は、ジメチルホルムアミドなどの有機溶媒に溶解して、
塗布液としているため、一般印刷用紙に適応するのは困
難である。また、インクジェット記録用被記録材は、水
−多価アルコール混合系から成るインクに対する受容性
(言い換えれば、吸収性)を要求されるものであり、本
発明で求めている吸水度とは、異なるものである。
【0026】しかしながら、本発明者らは、化工澱粉、
あるいは澱粉と、特定のポリアクリルアミド、およびア
ニオン性の疎水基を有する共重合体の3者を組み合わせ
ることによりはじめて、外添のみにより吸水性を改良
し、かつ表面強度と剥離性をバランスよく改良した新聞
印刷用紙が得られることを見出だし、本発明を完成する
に至った。
【0027】すなわち、本発明は、紙表面に、下記の成
分A、成分B、および成分Cの3成分を主体とする吸水
性コントロ−ル組成物を含有した塗工層を設けた新聞印
刷用紙に関する。
【0028】成分A:化工澱粉、あるいは澱粉 成分B:1)非イオン性ポリアクリルアミド 2)カチオン性ポリアクリルアミド(第3級アミン基を有
する水溶性ポリアクリルアミド) 3)カチオン性ポリアクリルアミド(第4級アンモニウム
基を有する水溶性ポリアクリルアミド) 4)両性ポリアクリルアミド 上記1)〜4)から、少なくとも一つ選ばれた水溶性ポリア
クリルアミド 成分C:炭素数6〜10の疎水性置換基を有すモノマー
と、カルボキシル基またはスルホン酸基を有するモノマ
ーとのアニオン性共重合体 本発明の吸水性コントロール組成物は、上記成分A、
B、Cの3成分を主体として構成される。
【0029】本発明の吸水性コントロール組成物で用い
られる成分Aは、化工澱粉、あるいは澱粉であり、ま
た、化工澱粉と澱粉の混合物でもよい。化工澱粉につい
ては、例えば、“中村道徳、鈴木繁男編:澱粉科学ハン
ドブック、(株)朝倉書店、1977年、p496-522”などに
詳しいが、本発明で使用される化工澱粉としては、変性
澱粉(過硫酸アンモニウム(APS)変性澱粉、酵素変
性澱粉、特開昭60-28475公報記載の熱化学変性用澱粉、
特開平163471号公報記載の熱化学変性用澱粉など)、ア
ルファー化澱粉、酸化澱粉、澱粉誘導体(エステル化澱
粉、エーテル化澱粉、架橋澱粉など)、グラフト化澱粉
などが挙げられる。本発明では、これらの澱粉は、単独
で用いてもよいし、2種類以上混合して使用してもよ
い。これらの中でも、ゲートロール塗工適性、すなわち
(a) 溶液濃度が高く低粘度である、(b) 耐老化性が高
い、(c) フィルム形成能に優れるなどの性質を有するも
のがよく、酸化澱粉、エーテル化澱粉などがより好まし
い。
【0030】本発明の吸水性コントロール組成物で用い
られる成分Bは、カチオン性を有する特定の水溶性ポリ
アクリルアミド(以下、PAMと略す)であり、非イオ
ン性PAM、カチオン性PAM(第3級アミン基および
/または第4級アンモニウム基を有するPAM)、両性
PAMが含まれる。非イオン性PAMは、アミド構造の
一部がアミディニウム(−CONH3 + )の形で存在
し、若干のカチオン性を帯びていると考えられるので、
本発明で用いられる成分Bとして、使用することが可能
である。また、成分Bとしては、各PAM単独でもよい
し、混合して用いてもよい。
【0031】成分Bとして用いられる各PAMは、対応
するモノマーを、従来公知の方法、例えば、水溶液重合
法、溶媒重合法、逆相乳化重合法、沈殿重合法、懸濁重
合法などの方法で、重合、あるいは共重合させればよ
い。
【0032】成分Bとして使用される非イオン性PAM
としては、例えば、(メタ)アクリルアミド(ここで、
(メタ)はメタがある場合も含むという表示として使用
し、(メタ)アクリルアミドとは、メタアクリルアミド
および/またはアクリルアミドを意味する。以下、同様
とする)の重合体、あるいは共重合体、(メタ)アクリ
ルアミドと共重合可能な非イオン性モノマーと(メタ)
アクリルアミドの共重合体などが挙げられる。
【0033】また、成分Bとして用いられるカチオン性
PAM、および両性PAMは、カチオン性残基として、
第3級アミン基および/または第4級アンモニウム基を
有するPAMのことである。基本的に、カチオン性残基
以外にアニオン性残基を有していないPAMが、カチオ
ン性PAMであり、他方、カチオン性残基以外にアニオ
ン性残基を有するPAMが両性PAMである。これらの
PAMの中のカチオン性残基の比率は、 0.1モル%以上
であることが望ましい。カチオン性残基の比率は、 0.1
モル%未満であると、吸水性コントロールの効果が若干
弱くなる傾向がある。
【0034】カチオン性残基をPAMに導入する方法と
しては、例えば、(a) 第3級アミン基、あるいは第4級
アンモニウム基を有するモノマーを共重合させる方法、
(b)PAMのポリマーをマンニッヒ反応を利用して変性
させる方法、(c) PAMのポリマーをホフマン分解反応
を利用して変性させる方法、(d) 第3級アミン基を有す
るモノマーを共重合させた後、アルキル化、アリール化
などの反応により、第4級アンモニウム基に変換する方
法などが挙げられる。
【0035】(a) の共重合させる方法では、(メタ)ア
クリルアミドとカチオン性モノマー(第3級アミン基、
あるいは第4級アンモニウム基を有するモノマー)を用
いて共重合させればよい。この方法において、用いられ
る第3級アミン基を有するモノマーとしては、例えば、
N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-
ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジメ
チルアミノプロピル(メタ)アクリレート、N,N-ジメチ
ルアミノヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、N-
メチル,N- エチルアミノエチル(メタ)アクリレート、
N,N-ジフェニルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,
N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、N,N-
ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N-
ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチル(メ
タ)アクリルアミド、2-ビニルピリジン、4-ビニルピリ
ジン、2-メチル-5- ビニルピリジンなどが挙げられる。
【0036】また、使用可能な第4級アンモニウム基を
有するモノマーとしては、(メタ)アクロイルオキシエ
チルトリメチルアンンモニウムクロライド、(メタ)ア
クロイルオキシエチルジメチルベンジルアンンモニウム
クロライド、(メタ)アクロイルオキシエチルトリエチ
ルアンンモニウムクロライド、(メタ)アクリロイルオ
キシエチルジエチルベンジルアンンモニウムクロライ
ド、(メタ)アクリルアミドプロピルトリメチルアンモ
ニウムクロライド、(メタ)アクリルアミドプロピルト
リエチルアンモニウムクロライド、(メタ)アクリルア
ミドプロピルジメチルベンジルアンモニウムクロライ
ド、ジアリルジメチルアンモニウムクロライド、ジアリ
ルジエチルアンモニウムクロライド、(メタ)アクロイ
ルオキシエチルトリメチルアンモニウムサルフェートな
どが例示される。
【0037】この共重合させる方法では、本発明に支障
のない範囲で、さらに、(メタ)アクリルアミド、ある
いは上述のカチオン性モノマーと共重合可能なモノマー
を使用してもよい。共重合可能なモノマーとしては、例
えば、エチレン、ブタジエン、スチレン、α−メチルス
チレン、イソプレン、プロピレン、酢酸ビニル、ビニル
カルバゾール、ビニルピロリドン、(メタ)アクリロニ
トリル、(メタ)アクリル酸エステル、N-メチロール化
(メタ)アクリルアミド、メチレンビスアクリルアミ
ド、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒド
ロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-スルホエチル
(メタ)アクリレート、エチレンジ(メタ)アクリレー
ト、アクリル酸、メタアクリル酸、マレイン酸、フマー
ル酸、イタコン酸、ムコン酸、クロトン酸、アリルグリ
シジルエーテル、グリシジル(メタ)アクリレート、エ
チレンスルホネートのナトリウム塩、p-スチレンスルホ
ネートのナトリウム塩、ビニルベンジルスルホニウム
塩、ビニルベンジルホスホニウム塩などが挙げられる。
これらのモノマーのうち、アクリル酸、イタコン酸など
のアニオン性モノマーを使用すれば、両性PAMを得る
ことが可能である。
【0038】(d) の第3級アミン基から第4級アンモニ
ウム基への変換する方法において、用いられるアルキル
化剤としては、例えば、ジメチル硫酸、塩化メチル、臭
化メチル、ヨウ化メチル、塩化ベンジル、臭化ベンジル
などが挙げられる。
【0039】本発明の成分Bとして使用されるPAM
は、1万〜 400万程度の重量平均分子量であることが適
当であり、さらに望ましくは5万〜 100万の範囲が望ま
しい。分子量が1万より小さい場合、成分BのPAM
は、十分な被膜形成を行えず、表面強度、および吸水性
コントロールの点で好ましくない。他方、分子量が 400
万より大きい場合、そのPAMの粘性が高くなり、操業
上の問題を生じる恐れがある。
【0040】成分Bとして用いられるPAMの中でも、
カチオン性PAM(第3級アミン基および/または第4
級アンモニウム基を有するPAM)、および両性PAM
が、吸水性コントロール(吸水性付与)の点では、非イ
オン性PAMに比べて、より望ましい。というのは、非
イオン性PAMでは、一部存在するアミディニウム構造
に由来するカチオン性が微弱であるためである。また、
カチオン性PAMと両性PAMを比較すると、高い吸水
性を得たい場合は、カチオン性PAMがより好ましい。
【0041】本発明の吸水性コントロール組成物で用い
られる成分Cは、アニオン性モノマー(カルボキシル
基、もしくはスルホン酸基を有するモノマー)と炭素数
6〜10個から構成される疎水性置換基を有するモノマー
との共重合体のことである。
【0042】カルボキシル基、もしくはスルホン酸基を
有するモノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタア
クリル酸、マレイン酸、フマール酸、イタコン酸、ムコ
ン酸、クロトン酸、2-アクリルアミド-2- メチルプロパ
ンスルホン酸、2-スルホエチルメタクリレート、スチレ
ンスルホン酸、エチレンスルホン酸などが挙げられる。
【0043】疎水性置換基を有するモノマーとしては、
スチレン、α−メチルスチレン、(メタ)アクリル酸エ
ステル、マレイン酸エステル、オレフィン類(例えば、
オクテン、デセンなど)などが挙げられる。
【0044】この共重合体において、アニオン性モノマ
ーと疎水性置換基を有するモノマーの比率は、60:40〜
10:90の範囲が望ましい。アニオン性モノマー、および
疎水性置換基を有するモノマーは、各々、少なくとも1
種類以上用いればよい。
【0045】また、この共重合体では、本発明に支障の
ない範囲で、上述のアニオン性モノマーおよび/または
疎水性置換基を有するモノマーと重合可能なアニオン
性、もしくは非イオン性モノマーと少量共重合させても
よい。
【0046】この共重合体の製造方法としては、例え
ば、水溶液重合法、溶媒重合法、逆相乳化重合法、沈殿
重合法、懸濁重合法などの方法を挙げることができる。
【0047】この共重合体は、言葉を変えれば、アニオ
ン性親水性ポリマーであり、その酸価が50〜 500の範囲
にあることが好ましく、さらに限定するならば、 100〜
300の範囲にあることが望ましい。酸価が50より小さい
場合、その共重合体は、水溶性が十分でなく、かつ成分
Bとの相互作用が弱く、そのため好ましくない。また、
酸価が 500より大きい場合、その共重合体は、アニオン
性が強すぎて、よくない。
【0048】さらに、この共重合体は、 0.1万〜 300万
程度の重量平均分子量であればよく、さらに望ましくは
0.1 万〜10万の範囲が望ましい。分子量が 0.1万より小
さい場合、成分Cの共重合体が十分な被膜形成を行え
ず、表面強度、および吸水性コントロ−ルの点で好まし
くない。他方、分子量が 300万より大きい場合、塗工液
の高粘度などに由来する操業上の問題を生じる恐れがあ
る。
【0049】成分Cとして用いられる共重合体は、具体
的に述べると、スチレン/(メタ)アクリル酸共重合
体、スチレン/(メタ)アクリル酸/(メタ)アクリル
酸エステル共重合体、(メタ)アクリル酸/(メタ)ア
クリル酸エステル共重合体、スチレン/マレイン酸共重
合体、スチレン/マレイン酸アルコ−ルエステル共重合
体、オレフィン/マレイン酸共重合体などを挙げること
ができる。これらの中でも、スチレン/(メタ)アクリ
ル酸共重合体、スチレン/(メタ)アクリル酸/(メ
タ)アクリル酸エステル共重合体、およびオレフィン/
マレイン酸共重合体が、吸水性付与の点で、より好まし
い。また、特に、親水性置換基と疎水性置換基のバラン
スが優れている点で、スチレン/(メタ)アクリル酸共
重合体、およびスチレン/(メタ)アクリル酸/(メ
タ)アクリル酸エステル共重合体がより望ましい。
【0050】本発明の吸水性コントロール組成物は、前
述したように、成分A、B、Cの3成分を主体として構
成される。この組成物の各成分の比率(重量比)は、製
造される新聞印刷用紙に対して、求められる吸水性の程
度、剥離性の程度、あるいはこの組成物の塗布量にも依
存するため、必ずしも限定できるものではない。しかし
ながら、あえて限定すれば、成分Aと、残り2成分(成
分B+成分C)の比率(A:(B+C))が、10: 0.3
〜 0.3:10の範囲にあり、かつ成分Bと成分Cの比率
(B:C)が、20:80〜80:20の範囲にあればよく、経
済性も考慮すると、さらに望ましくは、A:(B+C)
=10:1 〜10:10の範囲で、かつB:C=40:60〜60:
40の範囲がよい。
【0051】本発明で用いられる吸水性コントロール組
成物は、成分A、B、およびCの3者のみから構成され
ればよく、後述の塗布量領域では、それらだけでも良好
な剥離性を得ることが可能である。しかし、さらに剥離
性を向上させるため、言い換えれば、ネッパリ対策のた
めに、本発明に支障のない範囲(例えば、吸水性に悪影
響を与えない、塗工時の泡立ちが塗工に問題ないレベル
であるなど)で、少量の粘着防止剤を添加してもよい。
剥離成分としては、例えば、特公昭63-58960号公報記載
のモノアルケニルコハク酸塩、特開平6-57688 号公報記
載の有機フルオロ化合物から成る粘着防止剤、特開平6-
192995号公報記載の置換コハク酸および/または置換コ
ハク酸誘導体を有効成分とする粘着防止剤などが挙げら
れる。粘着防止剤の添加率は、5%以下(重量%)が適
当である。添加率が5%より高い場合、塗工時の泡立ち
の問題などを引き起こす恐れがある。
【0052】本発明の吸水性コントロール組成物は、基
本的に、他のバインダー的な成分を併用する必要はない
が、本発明に支障のない範囲(特に、剥離性に対して差
支えない範囲)で、そのような成分を少量含有させる場
合もある。他のバインダー的な成分として、例えば、メ
チルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチル
セルロースなどのセルロース類;スチレン/ブタジエン
共重合体、スチレン/アクリロニトリル共重合体、スチ
レン/ブタジエン/アクリル酸エステル共重合体などの
ラテックス類;完全ケン化PVA、部分ケン化PVA、
アミド変性PVA、カルボキシ変性PVA、スルホン酸
変性PVAなどのPVA類;シリコン樹脂、石油樹脂、
テルペン樹脂、ケトン樹脂、クマロン樹脂などの各種樹
脂類などが挙げられる。特に、PVA類は、紙に塗布し
た時に、湿潤時の紙の粘着性を上げる傾向にあるので、
併用する際には、その併用量について十分な注意が必要
である。
【0053】また、本発明の吸水性コントロール組成物
は、本発明に影響のない範囲で、防腐剤、消泡剤、紫外
線防止剤、蛍光増白剤、粘度安定剤などの助剤や填料を
含有してもよい。
【0054】本発明で用いる新聞印刷用紙原紙は、グラ
ンドパルプ(GP)、サーモメカニカルパルプ(TM
P)、セミケミカルパルプなどのメカニカルパルプ(M
P)、クラフトパルプ(KP)に代表されるケミカルパ
ルプ(CP)、およびこれらのパルプを含む故紙を脱墨
して得られる脱墨パルプ(DIP)、および抄紙工程か
らの損紙を離解して得られる回収パルプなどを、単独、
あるいは任意の比率で混合したものである。本発明の効
果が顕著なのは、坪量46g/m2 未満に抄造した原紙で
ある。坪量46g/m2 以上の原紙の場合、その原紙は、
表面強度を十分に持っていると考えられ、またオフセッ
ト印刷時における湿し水に起因する用紙の寸法変化、あ
るいは強度低下も無視できる程度であると考えられるの
で、必ずしも、薬品の外添により吸水性、および表面強
度の両者を同時に改良する必要はない。また、DIPの
配合率については、任意の範囲( 0〜 100%)で配合す
ればよい。最近のDIPの高配合化の流れからすると、
30〜70%の範囲がより好ましい。
【0055】この新聞印刷用紙原紙は、必要に応じて、
ホワイトカーボン、クレー、シリカ、タルク、酸化チタ
ン、炭酸カルシウム、合成樹脂(塩化ビニル樹脂、ポリ
スチレン樹脂、尿素ホルマリン樹脂、メラミン系樹脂、
スチレン/ブタジエン系共重合体系樹脂など)などの製
紙用填料;ポリアクリルアミド系高分子、ポリビニルア
ルコール系高分子、カチオン化澱粉、尿素/ホルマリン
樹脂、メラミン/ホルマリン樹脂などの紙力増強剤;ア
クリルアミド/アミノメチルアクリルアミドの共重合物
の塩、カチオン化澱粉、ポリエチレンイミン、ポリエチ
レンオキサイド、アクリルアミド/アクリル酸ナトリウ
ム共重合物などのろ水性/歩留まり向上剤;硫酸アルミ
ニウム(硫酸バンド)、紫外線防止剤、退色防止剤など
の助剤などを含有してもよい。しかし、これらの薬剤の
添加量は、外添による吸水性コントロールを損なわない
範囲で行う必要がある。この原紙の物性は、オフセット
印刷機で印刷できるものである必要があり、通常の新聞
印刷用紙程度の引張り強度、引裂き強度、伸びなどの物
性を有するものであればよい。
【0056】また、この新聞印刷用紙原紙は、内添サイ
ズを施したものを用いてもよい。しかしながら、本発明
では、前述したような内添に伴う問題を解決する意味も
あるので、どちらかと言えば、内添サイズ剤を施してい
ない原紙を用いた方が、本発明の効果をより発揮させる
ことができる。吸水性の点から考えれば、後述の点滴吸
水度法で言えば、点滴吸水度が10秒以下である原紙を用
いればよい。
【0057】本発明の吸水性の改良された新聞印刷用紙
は、前述の新聞印刷用紙原紙の片面、あるいは両面に、
前述の吸水性コントロール組成物を塗工機により外添す
ることにより製造される。
【0058】新聞印刷用紙のようなサイズ性の低い用紙
の紙面の吸水性の評価方法として、2つの方法が知られ
ている。1つの方法は、Japan TAPPI No.33 に準拠した
点滴吸水度法である。この方法は、紙面に水1μlを滴
下し、水滴が紙面に吸収されるまでの時間を測定する方
法である。もう1つの方法は、接触角を測定する方法
(接触角法)である。本発明では、水5μlを滴下し、
一定時間(5秒)経過後の水滴の接触角を測定する方法
とした。吸水性が高い(耐吸水性である)ほど、点滴吸
水度法では、吸収時間が長くなり、接触角法では、接触
角が大きく、また長時間保持される。
【0059】本発明の吸水性コントロール組成物を含有
する塗工層を、新聞印刷用紙原紙に設けることにより、
点滴吸水度法で10秒から 600秒にわたる広い範囲で吸水
性を制御することが可能である。また接触角法で言う
と、前述の方法で、接触角が75〜95度の範囲で吸水性を
コントロールすることができる。すなわち、新聞印刷用
紙の吸水性は、各成分の種類、各成分の配合比、組成物
の塗布量などにより、所定の吸水性にコントロールする
ことが可能である。
【0060】吸水性の程度については、製品に求められ
る仕様により、適宜決定されればよく、特に限定される
ものではない。しかし、あえて限定すれば、点滴吸水度
法で15秒〜 150秒の範囲がより好ましい吸水性の程度で
ある。
【0061】本発明の吸水性コントロール組成物は、そ
の塗布量が0.05〜 1.0g/m2 (片面あたり)の範囲
で、有効にその効果を発揮する。塗布量が0.05g/m2
未満では、吸水性コントロール組成物が十分なバリヤー
層を形成できないためか、吸水性を改良することができ
ない。他方、塗布量を 1.0g/m2 より高くしても、剥
離性が悪化する(ネッパリ現象が生ずる)という不都合
が生じる。また、コスト的にも不経済である。新聞印刷
用紙への適用を考えた場合、表面強度、剥離性などを総
合的に考慮すれば、本発明の吸水性コントロール組成物
の塗布量は、 0.1〜 0.5g/m2 (片面あたり)の範囲
が望ましい。当然のことながら、塗布量は、新聞印刷用
紙に対して求められる吸水性の程度に応じて決定される
べきであり、その範囲に、特に限定されるものではい。
また、求められる吸水性の程度に応じて、できるだけ少
ない塗布量で、吸水性を付与させることが望ましいこと
は、言うまでもない。
【0062】塗工機としては、サイズプレス、バーコー
ター、エアーナイフコーター、ゲートロールコーター、
ブレードロッドメタリングコーターなどが挙げられる。
これらのコーターの中でも、ゲートロールコーター、ブ
レードロッドメタリングコーターなどの転写型のコータ
ーが好ましく、さらには、ゲートロールコーターが最も
望ましい。転写型のコーターによる塗工方式は、例え
ば、サイズプレスによる方式が、原紙を一旦ロール間に
存在する塗工液のポンド(液溜まり)に浸せきさせる方
式であるのに対し、あらかじめ所望の塗布量に相当する
塗料を一定の厚さの膜としてロール表面に形成し、その
塗料膜を原紙に塗布する方式である。そのため、この転
写型コーターによる方式では、非常に効率よく原紙表面
に塗料を塗布することが可能である。本発明の新聞印刷
用紙では、前述したように、塗布量が低いので、転写型
のコーター(特に、ゲートロールコーター、ブレードロ
ッドメタリングコーター)を用いるのが効果的である。
【0063】また、本発明の吸水性コントロール組成物
は、特に、ゲートロールコーターを用いる方式の時、そ
の効果を大きく発揮する。すなわち、本発明の吸水性コ
ントロール組成物は、ゲートロールコーターによる塗工
方式を用いることにより、前述の塗布量領域で、効率よ
く、吸水性を改良することができる。
【0064】コーターのメインテナンスなどを考える
と、本発明の新聞印刷用紙では、ゲートロールコーター
による両面塗工が最も望ましい。当然のことながら、生
産性の点から、コーターは、オンマシーンコーターが望
ましいのは言うまでもない。
【0065】すなわち、本発明の吸水性コントロール組
成物は、点滴吸水度で10秒以下の新聞印刷用紙原紙に、
塗布量0.05〜 1.0g/m2 の範囲で、ゲートロールコー
ターにより塗布すればよい。
【0066】新聞印刷用紙の場合、用紙の表面が均一で
なく、外添により、低塗布量領域で、用紙表面に吸水性
のバリヤー層を設けることが困難であるとされている。
しかしながら、本発明の吸水性コントロール組成物は、
比較的低塗布量で、その効果が得られるという優れた特
徴がある。また、この組成物は、フェルト面の方がワイ
ヤー面と比較して、少ない塗布量で、吸水性を向上させ
ることが可能である。
【0067】また、本発明の吸水性コントロール組成物
を含有する塗工層を、新聞印刷用紙原紙に設けても、摩
擦係数の低下は認められない。例えば、一般に、アニオ
ン性スチレン/酸モノマー共重合体は、サイズプレスに
より紙に塗工した場合、その塗工紙の動/静摩擦係数を
低下させることが知られている。しかし、本発明の吸水
性コントロール組成物は、そのような傾向は認められ
ず、特に、防滑剤を配合させる必要はない。本発明の新
聞印刷用紙の動摩擦係数は、0.40〜0.70の範囲にあるこ
とが望ましい。
【0068】本発明の吸水性コントロール組成物を主成
分とする塗工液は、ゲートロールコーター適性にも優れ
ている。例えば、酸化澱粉を単独でゲートロールコータ
ーで塗工した場合、塗工品に、すじ状のパターンがかな
り認められるのに対して、本発明で用いられる塗布液を
塗工した場合、そのようなすじ状のパターンがほとんど
認められず、より均一に塗布することが可能である。
【0069】本発明の新聞印刷用紙は、吸水性を広い範
囲でコントロールすることが可能なので、印刷時に使用
される各種インクに幅広く対応することができる。例え
ば、油性インク中に湿し水を混入させたエマルジョンイ
ンクなどの特殊インク、水なし平版用のタック性の高い
インクなどへの対応も考えられる。
【0070】前述したように、新聞印刷用紙の改良は、
一般印刷用紙と比較して、困難である。そのため、一般
印刷用紙用の技術を、新聞印刷用紙用の技術に直接転用
するには無理がある。しかしながら、逆に、新聞印刷用
紙用の技術を一般印刷用紙用の技術に転用するのは、比
較的簡単である。それ故、本発明の吸水性コントロール
組成物は、新聞印刷用紙に限らず、一般印刷用紙に適応
することも可能であり、同様な効果(例えば、吸水性の
改良など)を得ることができる。
【0071】本発明の吸水性コントロール組成物を用い
ることにより、操業上の問題を生じやすい内添サイズを
行うことなく、サイズ性の異なる多品種の銘柄の印刷用
紙を容易に製造することが可能である。また、この印刷
用紙は、表面強度も同時に改良されている。
【0072】
【作用】印刷用紙原紙、特に新聞印刷用紙原紙に、3成
分(成分A、B、およびC)を主成分とする吸水性コン
トロール組成物を、ゲートロールコーターを用いて、0.
05〜 1.0g/m2 の範囲の低塗布量領域で塗布すること
により、吸水性、および表面強度に優れた高速オフセッ
ト印刷に適した用紙を得ることができる。
【0073】その理由については、明確な理由は、未だ
解明されていないが、以下のように推定される。
【0074】本発明の吸水性コントロール組成物は、原
紙に塗工、次いで乾燥される際、吸水性をコントロール
することが可能な疎水性コンプレックス被膜を形成する
たまだと考えられる。すなわち、成分B(カチオン性P
AM)、および成分C(疎水性基を有するアニオン性水
溶性ポリマー)が、イオン的なコンプレックスを形成
し、ついには疎水性置換基を外側に向けて配向した被膜
を作り、紙表面に疎水性バリヤー層が得られるものと考
えられる。
【0075】また、成分A(化工澱粉、あるいは澱粉)
は、成分BおよびCが構成する疎水性コンプレックスを
紙表面上に、薄く均一に広げるのに役立っており、疎水
性バリヤ−層の形成を促進し、表面強度を向上させる働
きもあると思われる。吸水性の改良という点のみを考え
れば、成分BおよびCの2成分の塗工でも行えると考え
ることもできるが、成分Aを用いることにより、2成分
の塗工の場合より、成分BおよびCの使用量を削減する
ことが可能であり、コスト的にも有利である。成分B、
および成分Cは、前述したように、イオン的なコンプレ
ックスを形成し、吸水性の向上に寄与していると思われ
る。見方を変えれば、成分Bは、紙表面上で、成分C
(疎水性基を有するアニオン性水溶性ポリマー)を、イ
オン的、あるいは化学的面などから保持しているとも考
えられる。
【0076】
【実施例】以下、本発明を、合成例、実施例、および比
較例に従って、詳細に説明するが、本発明はこれらに限
定されるものではない。なお、説明中、部、およびパー
セントは、それぞれ重量部、および重量パーセントを示
す。
【0077】〈新聞印刷用紙原紙の製造〉DIP35部、
TMP30部、GP20部、KP15部の割合で混合離解し、
フリーネスを 200に調製した混合パルプをベルベフォー
マー型抄紙機にて、抄紙速度1000m/min で抄紙し、坪量
43g/m2 の未サイズ、ノーカレンダーの新聞印刷用紙
原紙を得た。(点滴吸水度= 5秒)
【0078】〈成分Bの合成〉 [合成例1] B−1の合成(カチオン性PAM) 還流冷却管を備えた四ツ口フラスコに、N,N-ジエチルア
ミノエチルメタアクリレート(7.8g)、40%アクリルア
ミド水溶液(168.6g)、および水(300g)を仕込み、窒
素雰囲気下60℃まで加熱後、その反応液に、過硫酸アン
モニウム1%水溶液(10g )、および亜硫酸水素ナトリ
ウム1%水溶液(2g)を加え、85℃で0.5 時間反応させ
た後、冷却して、ポリマー(B−1)を得た。このポリ
マーの重量平均分子量は、22万であった。
【0079】[合成例2] B−2の合成(カチオン
性PAM) 還流冷却管を備えた四ツ口フラスコに、N,N-ジエチルア
ミノエチルメタアクリレート(15.6g )、40%アクリル
アミド水溶液(160.8g)、および水(300g)を仕込み、
窒素雰囲気下60℃まで加熱後、その反応液に、過硫酸ア
ンモニウム1%水溶液(10g )、および亜硫酸水素ナト
リウム1%水溶液(2g)を加え、85℃で1時間反応させ
た後、冷却して、ポリマー(B−2)を得た。このポリ
マーの重量平均分子量は、72万であった。
【0080】[合成例3] B−3の合成(カチオン
性PAM) 還流冷却管を備えた四ツ口フラスコに、N,N-ジエチルア
ミノプロピルメタアクリルアミド(7.8g)、40%アクリ
ルアミド水溶液(168.6g)、および水(300g)を仕込
み、窒素雰囲気下60℃まで加熱後、その反応液に、過硫
酸アンモニウム1%水溶液(15g )、および亜硫酸水素
ナトリウム1%水溶液(3g)を加え、85℃で3時間反応
させた後、冷却して、ポリマー(B−3)を得た。この
ポリマーの重量平均分子量は、220 万であった。
【0081】[合成例4] B−4の合成(カチオン
性PAM) 還流冷却管を備えた四ツ口フラスコに、80%メタアクロ
イルオキシトリメチルアンモニウムクロライド水溶液
(13g )、40%アクリルアミド水溶液(168.6g)、およ
び水(300g)を仕込み、窒素雰囲気下60℃まで加熱後、
その反応液に、過硫酸アンモニウム1%水溶液(10g
)、および亜硫酸水素ナトリウム1%水溶液(2g)を
加え、85℃で1時間反応させた後、冷却して、ポリマー
(B−4)を得た。このポリマーの重量平均分子量は、
65万であった。
【0082】[合成例5] B−5の合成(両性PA
M) 還流冷却管を備えた四ツ口フラスコに、60%メタアクロ
イルオキシエチルジメチルベンジルアンモニウムクロラ
イド水溶液(22.5g )、40%アクリルアミド水溶液(16
0g)、80%アクリル酸水溶液(4.5g)、および水(50g
)を仕込み、窒素雰囲気下60℃まで加熱後、その反応
液に、過硫酸アンモニウム1%水溶液(10g )、および
亜硫酸水素ナトリウム1%水溶液(2g)を加え、85℃で
0.5 時間反応させた後、冷却して、ポリマー(B−5)
を得た。このポリマーの重量平均分子量は、6万であっ
た。
【0083】[合成例6] B−6の合成(両性PA
M) 還流冷却管を備えた四ツ口フラスコに、60%メタアクロ
イルオキシエチルジメチルベンジルアンモニウムクロラ
イド水溶液(22.5g )、40%アクリルアミド水溶液(20
0g)、および80%アクリル酸水溶液(3.5g)を仕込み、
窒素雰囲気下60℃まで加熱後、その反応液に、過硫酸ア
ンモニウム1%水溶液(10g )、および亜硫酸水素ナト
リウム1%水溶液(2g)を加え、85℃で1.5 時間反応さ
せた後、冷却して、ポリマー(B−6)を得た。このポ
リマーの重量平均分子量は、125万であった。
【0084】[合成例7] B−7の合成(両性PA
M) 還流冷却管を備えた四ツ口フラスコに、60%アクリルア
ミドプロピルジメチルベンジルアンモニウムクロライド
水溶液(23.6g )、40%アクリルアミド水溶液(200
g)、80%イタコン酸水溶液(4.0g)、および水(30g
)を仕込み、窒素雰囲気下60℃まで加熱後、その反応
液に、過硫酸アンモニウム1%水溶液(10g )、および
亜硫酸水素ナトリウム1%水溶液(2g)を加え、85℃で
1時間反応させた後、冷却して、ポリマー(B−7)を
得た。このポリマーの重量平均分子量は、82万であっ
た。
【0085】[合成例8] B−8の合成(ノニオン
性(弱カチオン性PAM)) 還流冷却管を備えた四ツ口フラスコに、40%アクリルア
ミド水溶液(177.8g)、および水(300g)を仕込み、窒
素雰囲気下60℃まで加熱後、その反応液に、過硫酸アン
モニウム1%水溶液(10g )、および亜硫酸水素ナトリ
ウム1%水溶液(2g)を加え、85℃で1時間反応させた
後、冷却して、ポリマー(B−8)を得た。このポリマ
ーの重量平均分子量は、85万であった。
【0086】[合成例9] B−9の合成(アニオン
性PAM) 還流冷却管を備えた四ツ口フラスコに、80%アクリル酸
水溶液(5.2g)、40%アクリルアミド水溶液(174.0
g)、および水(300g)を仕込み、窒素雰囲気下60℃ま
で加熱後、その反応液に、過硫酸アンモニウム1%水溶
液(10g )、および亜硫酸水素ナトリウム1%水溶液
(2g)を加え、85℃で1時間反応させた後、冷却して、
ポリマー(B−9)を得た。このポリマーの重量平均分
子量は、92万であった。
【0087】〈成分Cについて〉成分Cについては、以
下の3種類のポリマーを用いた。 C−1:スチレン・マレイン酸共重合体 重量平均分子量=13000 C−2:スチレン・アクリル酸共重合体 重量平均分子量=39000 C−3:αオレフィン・マレイン酸共重合体 重量平均分子量=25000 *C−2の酸化値は、 230である。
【0088】〈新聞印刷用紙の製造〉 [実施例1〜20]化工澱粉(酸化澱粉(商品名:SK-20
/日本コーンスターチ(株)製)、あるいはエーテル化
澱粉(商品名:PG-280/Penford Products Co.製))の
糊液に、成分B用のポリマー(B−1〜B−8)の溶
液、および成分C用ポリマー(C−1〜C−8)の溶液
を所定の配合比(表1参照)で加え、塗布液(固形分濃
度7〜15%)を調製した。この塗布液を、前述の新聞印
刷用紙原紙に、メイヤーバーで塗布した。塗布後、カレ
ンダー処理を行い、新聞印刷用紙を得た。
【0089】[比較例1〜8]表2に示した成分、およ
びその配合比で、塗布液(固形分濃度7〜15%)を調製
した。この塗布液を、前述の新聞印刷用紙原紙に、メイ
ヤーバーで塗布した。塗布後、カレンダー処理を行い、
比較例用の新聞印刷用紙を得た。
【0090】実施例1〜20、および比較例1〜8の新聞
印刷用紙について、塗布量、点滴吸水度を測定した。そ
の結果を表1、表2に示す。
【0091】・塗布量の測定:サンプル( 100cm2 )を
裁断し、蒸留水50ml中に加え、沸騰湯浴中で1時間保持
し、澱粉の抽出を行った。その抽出液を濾過した後、濾
液を100mlに希釈し、その中の10mlをサンプリングし、
2N-塩酸 2.5ml、ヨウ化カリウム/ヨウ素溶液 2.5mlを
加え、全量を50mlにする。 580nmの吸光度を測定し、予
め作成した検量線より澱粉量を測定した。塗布量は、得
られた澱粉量と塗布液の配合比より逆算して求めた。 ・点滴吸水度の測定:Japan TAPPI No.33 (吸収性の紙
の吸水速度試験方法)に準じて、滴下水量1μlで測定
した。
【0092】
【表1】
【表2】 [実施例21〜28]表3に示した成分、およびその配合比
で、塗布液(固形分濃度7〜15%)を調製した。この塗
布液を、前述の新聞印刷用紙原紙に、ゲートロールテス
トコーターで、塗工速度300m/minで、所定の塗布量範囲
で塗工した。塗工後、スーパーカレンダー処理を行い、
新聞印刷用紙を得た。
【0093】[比較例9〜14]表3に示した成分、およ
びその配合比で、塗布液(固形分濃度7〜15%)を調製
した。この塗布液を、前述の新聞印刷用紙原紙に、メイ
ヤーバーで塗布した。塗布後、カレンダー処理を行い、
比較例用の新聞印刷用紙を得た。
【0094】実施例21〜28、および比較例9〜14の新聞
印刷用紙について、塗布量、点滴吸水度、接触角、ネッ
パリ強度、表面強度A(プリュフバウ印刷試験機による
印刷強度)、および表面強度B(FRT(Fiber rising
test ))を測定した。その結果を表3に示す。
【0095】・接触角の測定:Dynamic Absorption Tes
ter 1100 DAT(Fibro 社製)を用いて、滴下水量5μl
で5秒後の接触角を測定した。 ・ネッパリ強度の測定:新聞印刷用紙を4×6cmに2枚
切り取り、塗工面を温度20℃の水に5秒間浸せき後、塗
工面同士を密着させた。外側両面に新聞印刷用紙原紙を
重ね、50kg/cm2 の圧力でロールに通し、25℃、60
%RHで24時間調湿した。3×6cmの試料片とした後、引
っ張り試験機で、引っ張り速度30mm/minの条件で測定を
行った。測定値が大きいほど、剥がれにくい(逆の言い
方をすると、粘着性が強い)ことを意味する。本発明の
新聞印刷用紙では、ネッパリ強度が25.0g/3cm 以下のも
のを、“剥離性が良好である”とした。 ・表面強度の測定:表面強度は、2種類の測定方法、す
なわちプリュフバウ印刷試験機による印刷強度の測定、
およびFRT(Fiber rising test )の測定を行い、測
定値が両方とも良いものを“表面強度に優れている”と
した。 ・表面強度A(プリュフバウ印刷試験機による印刷強
度) プリュフバウ印刷試験機のゴムロ−ルに紅インキ(大日
本インキ化学工業(株)製)をのせ、新聞印刷用紙(印
刷面積: 4×20cm)に、印圧:15N/m、印刷速度:6.0m/s
ecで塗布した。塗布時におけるゴムロ−ルと新聞印刷用
紙が剥がれる際の繊維の立上がりの個数を、顕微鏡で測
定した。測定値が小さいほど、表面強度が強いことを意
味する。本発明では、繊維の立上がりの個数が20以下を
“表面強度に優れている”とした。 ・表面強度B(FRT) 新聞印刷用紙をマシーン方向に、 300mm×幅35mmに切り
取り、表面解析装置FIBR 1000 (Fibro system AB 製)
を用いて、一定面積(1m2 )における繊維の0.1mmよ
り長い毛羽立ちの数を求めた。測定値が小さいほど、表
面強度が優れていることを示している。本発明の新聞印
刷用紙では、1m2 当たりの毛羽立ちの数が22個以下の
ものを、“表面強度に優れている”とした。
【0096】
【表3】 動/静摩擦係数については、本発明の吸水性コントロー
ル組成物を塗布しても特に、著しく悪化することはなか
った。例えば、実施例21の新聞印刷用紙 動摩擦係数=0.45 静摩擦係数=O.57 新聞印刷用紙原紙 動摩擦係数=0.43 静摩擦係数=O.56 であった。
なお、動/静摩擦係数の測定は、JAPAN TAPPI No.30-79
(紙および板紙の摩擦係数試験方法)に従った。
【0097】[実施例29]酸化澱粉(SK-20 )、B−
4、およびC−2から成る溶液に、さらに剥離成分(炭
素数10〜16のアルケニルコハク酸のナトリウム塩(特公
昭63-58960号公報記載物))を添加し、塗布液を調製し
た。この塗布液を、前述の新聞印刷用紙原紙に、ゲート
ロールテストコーターで、塗工速度300m/minで塗工し
た。塗工後、スーパーカレンダー処理を行い、新聞印刷
用紙を得た。 配合比:A:B:C:剥離剤=10: 2: 2:0.25 塗布量:0.30g/m2 、吸水度:81秒、ネッパリ強度:1
4.0g/3cm 表面強度A:10、表面強度B:16
【0098】[実施例30]酸化澱粉(SK-20 )、B−
1、およびC−1から成る溶液(実施例21で使用したも
の。配合比:A:B:C=10: 1: 1)を、上質紙(坪
量:78g/m2 、吸水度: 9秒)、吸水に、ゲートロール
テストコーターで、塗工速度300m/minで塗工した。塗工
後、スーパーカレンダー処理を行った。 塗布量:0.32g/m2 、吸水度=82秒
【0099】[実施例31]酸化澱粉(SK-20 )、B−
4、およびC−2から成る溶液(実施例23で使用したも
の。配合比:A:B:C=10: 2: 2)を、上質紙(坪
量:78g/m2 、吸水度: 9秒)に、ゲートロールテスト
コーターで、塗工速度300m/minで塗工した。塗工後、ス
ーパーカレンダー処理を行った。 塗布量:0.40g/m2 、吸水度= 110秒
【0100】[比較例15]酸化澱粉(SK-20 )、B−
9、およびC−1から成る溶液(比較例9で使用したも
の。配合比:A:B:C=10: 5: 5)を、上質紙(坪
量:78g/m2 、吸水度: 9秒)に、ゲートロールテスト
コーターで、塗工速度300m/minで塗工した。塗工後、ス
ーパーカレンダー処理を行った。 塗布量:0.30g/m2 、吸水度= 9秒
【0101】
【発明の効果】本発明の吸水性コントロール組成物をゲ
ートロールコーターで塗工することにより、吸水性が改
良され、かつ表面強度、および剥離性をバランスよく有
した印刷用紙を得ることが可能である。特に新聞印刷用
紙においては、高速オフセット印刷に適したものが得ら
れる。また、本発明の新聞印刷用紙では、内添サイズを
施さなくても、本発明の吸水性コントロール組成物を外
添のみにより、サイズ性を付与させることができ、薬品
の内添に伴う諸問題の解決を図ることも可能である。さ
らに、本発明の吸水性コントロール組成物の塗布量、配
合比、材料の種類などを任意に変えることにより、幅広
い品種に対応することも容易である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐竹 寿巳 東京都北区王子5丁目21番1号 日本製紙 株式会社中央研究所内

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 印刷用紙原紙に、下記の成分A、成分
    B、および成分Cの3成分を主体とする吸水性コントロ
    ール組成物を含有した塗工層を設けた印刷用紙。 成分A:化工澱粉、あるいは澱粉 成分B:1)非イオン性ポリアクリルアミド 2)カチオン性ポリアクリルアミド(第3級アミン基を有
    する水溶性ポリアクリルアミド) 3)カチオン性ポリアクリルアミド(第4級アンモニウム
    基を有する水溶性ポリアクリルアミド) 4)両性ポリアクリルアミド 上記1)〜4)から、少なくとも一つ選ばれた水溶性ポリア
    クリルアミド 成分C:炭素数6〜10の疎水性置換基を有すモノマー
    と、カルボキシル基またはスルホン酸基を有するモノマ
    ーとのアニオン性共重合体
  2. 【請求項2】 新聞印刷用紙原紙に、請求項1記載の成
    分A、成分B、および成分Cの3成分を主体とする吸水
    性コントロール組成物を含有した塗工層を設けた新聞印
    刷用紙。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の成分Cが、スチレン/マ
    レイン酸共重合体であることを特徴とする請求項2記載
    の新聞印刷用紙。
  4. 【請求項4】 請求項2記載の成分Cが、スチレン/ア
    クリル酸共重合体であることを特徴とする請求項2記載
    の新聞印刷用紙。
  5. 【請求項5】 請求項2記載の成分Cが、αオレフィン
    /マレイン酸共重合体であることを特徴とする請求項2
    記載の新聞印刷用紙。
  6. 【請求項6】 請求項2、請求項3、請求項4、あるい
    は請求項5記載の新聞印刷用紙において、その吸水性コ
    ントロール組成物の塗布量が、0.05〜 1.0g/m2 (片面
    当たり)の範囲にあることを特徴とする新聞印刷用紙。
  7. 【請求項7】 請求項2、請求項3、請求項4、あるい
    は請求項5記載の新聞印刷用紙において、その吸水コン
    トロール組成物の配合比が、成分A:(成分B+成分
    C)=10:1〜10:10 の範囲であり、かつ成分B:成分C
    =40:60 〜60:40 の範囲にあることを特徴とする新聞印
    刷用紙。
  8. 【請求項8】 請求項2、請求項3、請求項4、請求項
    5、あるいは請求項6記載の新聞印刷用紙において、点
    滴吸水度(Japan TAPPI No.33 に凖拠、滴下水量1μl
    で測定)が15秒〜 150秒の範囲にある新聞印刷用紙。
  9. 【請求項9】 請求項1記載の吸水性コントロール組成
    物をゲートロールコーターを用いて、印刷用紙原紙に塗
    工層として設けた印刷用紙。
  10. 【請求項10】 請求項2、請求項3、請求項4、請求
    項5、請求項6、あるいは請求項7記載の新聞印刷用紙
    において、その吸水性コントロール組成物をゲートロー
    ルコーターを用いて、新聞印刷用紙原紙に塗工層として
    設けた新聞印刷用紙。
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