JP2004068163A

JP2004068163A - Newsprint paper for offset printing

Info

Publication number: JP2004068163A
Application number: JP2002224330A
Authority: JP
Inventors: Yorihiro Masumoto; 桝本　頼宏; Hajime Fukuyoshi; 福良　肇; Kazuhiro Nojima; 野島　一博
Original assignee: Oji Paper Co Ltd
Current assignee: New Oji Paper Co Ltd
Priority date: 2002-08-01
Filing date: 2002-08-01
Publication date: 2004-03-04
Anticipated expiration: 2022-08-01
Also published as: JP4154945B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide newsprint paper having excellent printing operation efficiency such as reduced tackiness of a paper surface and excellent color printing quality without causing blanket piling. <P>SOLUTION: The newsprint paper for offset printing is obtained by coating both sides of base paper after drying with a coating liquid of a surface treating agent by a spray method and drying the coated paper and has ≤15 μm average penetration depth of the surface treating agent from the paper surface. The surface treating agent preferably consists essentially of at least one kind selected from starch, a starch derivative or a polyacrylamide resin. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、印刷作業性に優れ、且つ優れたカラー印刷品質を有するオフセット印刷用新聞印刷用紙に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、新聞印刷は従来の凸版印刷方式からオフセット印刷方式への転換が急速に進んでおり、現在では新聞印刷の９割以上がオフセット印刷方式によるといわれている。オフセット印刷は通常ＰＳ版と呼ばれる刷版を作成し、刷版に湿し水とインキを供給して印刷する方式である。刷版は平版であり、刷版上で画線部は親油性の表面となるように処理され、非画線部は親水性の表面になるように処理されている。この刷版に湿し水とインキを供給すると、画線部にはインキが非画線部には水が付着した状態となり、この刷版より、ブランケットを介して紙にインキを転移させて印刷する。
【０００３】
このオフセット印刷では、比較的タックの強いインキを使用するため、用紙の表面の強度が強いことが要求される。また、湿し水で用紙表面を処理するために、表面強度が弱い、あるいは耐水性の弱い表面を持つ用紙を使用すると、紙粉がブランケットに堆積したり、インキに混入することにより、印刷面に所謂カスレが生じるといったトラブルが起こる。
【０００４】
また、新聞用紙の軽量化に伴い、印刷後の高い不透明度への要求が強まっており、紙の不透明度を高めるため、ホワイトカーボンや酸化チタン、タルク等の無機顔料が抄紙時の填料として多く使われるようになった。これらの無機顔料は、オフセット印刷時の湿し水によって容易に紙層内から浸み出し易く、ブランケットにパイリングする紙粉の主な成分の一つである。
【０００５】
このようなブランケットパイリングや印面カスレのようなオフセット印刷時の表面強度低下に関する問題に対応する方法として、従来から新聞用紙の表面に澱粉、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド系樹脂等の接着剤を主成分とする表面処理剤をゲートロールコーターなどを用いて塗布することが一般に行なわれている。しかしながら、表面処理剤の使用量が増大すると、コスト高となるだけでなく、印刷時に紙表面が湿し水で湿った状態で起こる紙表面の粘着性（通称ネッパリ性と呼ばれる）が増大する傾向があり、このネッパリ性が大きくなると、特に非画線部におけるブランケットパイリングを逆に増大させたり、また、印刷時に紙面がブランケットに貼り付き、結果的にシワや断紙といった走行性などの別の不具合を誘発する虞れがあり好ましくない。
【０００６】
また、ゲートロールやメタリングサイズプレスなどの塗工方式においては抄速１２００ｍ／ｍｉｎ．以上の高スピードで塗布する場合、塗りムラやミストなどの操業上のトラブルが起こりやすいため、表面処理剤の塗布量を増大できない原因の一つになっている。
【０００７】
一方で、ロジンエマルジョンサイズ剤等の内添サイズ剤を使用し、紙表面のサイズ度を高め、オフセット印刷時の湿し水の紙層内部への浸透を抑えることにより、紙粉の発生を抑えることが従来行われてきたが、これらの内添サイズ剤は新聞抄紙機の様な高速抄紙機では、白水系で泡立ちによるトラブルを誘発し易い。また、新聞用紙はサイズ効果の発現しにくいグラウンドパルプを原料として多用しているため、内添サイズ剤とともに歩留まり向上剤が併用される場合には抄紙系内のピッチ等も紙中に取り込み、新聞用紙の白色度を低下させるといった難点を抱えている。
【０００８】
また、表面サイズ剤を塗工することにより、紙表面の接触角を高め、上記のブランケットパイリングを改善する方法（特公開２０００−２３４２９２号公報）が提案されているが、ブランケットパイリング等の改善効果は認められるものの、ネッパリ性が悪化するなどの問題があり、ブランケットパイリング、印面カスレ、ネッパリの問題をすべて解決することは、極めて困難であるのが実情である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者等は、オフセット印刷適性に優れた新聞用紙について研究を重ねた結果、表面処理剤塗液を、スプレー方式にて塗布、乾燥して、表面処理剤が特定の浸透深さになるようにすることによって、ブランケットパイリングの発生がなく、ネッパリ性に優れる等の印刷作業性に優れ、且つ優れたカラー印刷品質を有するオフセット印刷用新聞用紙を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、乾燥後の原紙の両面に、表面処理剤塗液をスプレー方式により塗布、乾燥して得られる、表面処理剤の平均浸透深さが紙表面から１５μｍ以下であるオフセット印刷用新聞用紙に関する。
本発明は、前記表面処理剤が、澱粉、澱粉誘導体またはポリアクリルアミド系樹脂から選ばれる少なくとも１種を主成分とすることが好ましい。
本発明は、前記表面処理剤塗液の、温度２０℃、剪断速度１．８×１０^５ｓｅｃ^−１における粘度が、３〜７×１０^−３Ｐａ・ｓであることが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
前述したように、従来オフセット印刷用新聞用紙には澱粉、ポリビニルアルコール、あるいはポリアクリルアミド系樹脂等を紙表面へ塗布することが一般に行われているが、塗工方法としては、ゲートロールコーターやメタリングサイズプレス等のロール上に液膜を形成して転写する方式、所謂フィルム転写方式が一般的に行なわれている。これらの塗工方式は１０００ｍ／ｍｉｎ．以上の高速塗工が可能であるという長所を持つ反面、１２００ｍ／ｍｉｎ．以上特に１４００ｍ／ｍｉｎ．以上の高速塗工においては、筋状の塗工ムラやロール間ニップ出口におけるミスト発生などのトラブルが著しくなる欠点を有する。
【００１２】
本発明のスプレー方式は、スプレーノズルチップ先端から表面処理剤塗液を霧状に噴射して紙表面に塗工する方式であり、所望する塗工量などにより、スプレーノズルチップ先端のオリフィス径や噴射角度を適宜選択し、使用することができる。なお、１５００ｍ／ｍｉｎ．以上の高速塗工が可能なものとしては、メッツオペーパー社のオプティスプレーがあげられ、平成１３年度紙パルプ技術協会年次大会講演要旨集Ｐ．１２３−１４２やＷＯＣＨＥＮＢＬＡＴＴ　ＦＵＲ　ＰＡＰＩＥＲＦＡＢＲＩＫＡＴＩＯＮ　１７・２００１等で紹介されている。
【００１３】
また、スプレーノズルの種類としては特に限定するものではないが、予め高圧に加圧された液体をノズルへ送り噴霧する一流体ノズルやノズル先端にエアー用と液体用のノズルがあり、噴霧時に両者が混合されて吹付ける二流体ノズルがあるが、噴霧圧力を高くできる一流体ノズルが比較的好ましく使用される。
【００１４】
紙表面に表面処理剤塗液を塗布する場合、ゲートロールコーターやメタリングサイズプレス等のフィルム転写方式にくらべて、スプレー方式のほうが、良好な表面強度とネッパリ性を得ることができる理由としては次のようなことが考えられる。すなわち、フィルム転写方式の場合、２本のアプリケーターロール間のニップで紙を挟みこむようにして塗工するため、ニップ圧によって表面処理剤塗液が比較的紙層内部に押し込まれ、原紙の凹凸や厚みムラに影響され塗布ムラが生じやすい。
【００１５】
一方、スプレー方式は紙表面へ直接液滴を吹きかけるため比較的表面に表面処理剤塗液を塗布することができ、原紙の凹凸部に沿って均一に輪郭塗工ができる。その結果、塗布ムラは、フィルム転写方式の場合と比較して少なく良好な表面強度とネッパリ性を得ることができると考えられる。
【００１６】
次にこのスプレー方式を用いて、紙表面に表面処理剤塗液を塗布、乾燥する場合、表面処理剤の平均浸透深さが紙表面から１５μｍ以下にするように調節することが重要である。すなわち、片面あたり２ｇ／ｍ^２以下の塗工量で紙表面から内部への表面処理剤の浸透を抑えることによって、印刷時のブランケットパイリングの原因になる表面の微細繊維をより効率的に接着させ、印刷時の表面強度を高めることができると同時に塗布ムラが少ないため、ネッパリを防ぐことができる。しかし、平均浸透深さが紙表面から１５μｍを超えると、同じ塗工量において、表面の微細繊維をより効率的に接着させることが難しく、ブランケットパイリングの改善効果が少なく好ましくない。
【００１７】
なお、表面処理剤の平均浸透深さについては、次のようにして測定した。表面処理剤が澱粉を主成分とする場合、ヨウ素／澱粉反応を利用して測定を行なった。即ち、予め塗布サンプルの２つの表面に０．１規定の（ＫＩ＋Ｉ_２）溶液を＃０のマイヤーバーを使用して塗布、自然乾燥した試料を用意する。引き続き、ヨウ素／澱粉反応により表面が発色した該試料を、ミクロトームを用いて約５ｍｍ×２０μｍの断層切片に切り、光学顕微鏡（商品名；ＦＬＵＯＰＨＯＴ、日本光学社製）を使用し、倍率４８０倍にてランダムに３ヶ所の断面画像を得る。さらに、この断層写真を用い、発色部分の紙層表面からの深さを巾方向１０μｍピッチで２０ヶ所の測定を行い、合計６０点での平均値を算出し、表面の片面における表面処理剤の平均浸透深さを求めた。同様にして、同じ断層写真を用い、もう一方の表面における表面処理剤の平均浸透深さを求めた。
【００１８】
また、表面処理剤が澱粉を含有しない場合は、表面処理剤の平均浸透深さについては、次のようにして測定した。まず、紙サンプルの両面にテープを貼りつけ、層間剥離させて２層に分割し、分割した紙片をさらに層間剥離を繰り返しおこなって、合計８層に分割させる。例えば、８層に分割された場合、片方の塗布された表面層から、もう一方の塗布された表面層までの各層は、それぞれ第１層、第２層、第３層・・・第８層となる。各層の重量を第１層から順にＷ_１ｇ／ｍ^２、Ｗ_２ｇ／ｍ^２、Ｗ_３ｇ／ｍ^２、・・・Ｗ_８ｇ／ｍ^２とし、紙サンプルの坪量をＷｇ／ｍ^２紙厚をＤμｍとすると、Ｗ＝Ｗ_１＋Ｗ_２＋Ｗ_３＋・・・＋Ｗ_８となり、次式により、浸透深さが求められる。
【００１９】
例えば、第３層および第６層に表面処理剤が確認されなければ、各表面からの表面処理剤の浸透深さは、断層方向の密度を一定と仮定した場合は、次式により得られる。一方の表面からの表面処理剤の浸透深さは、Ｄ×（Ｗ_１＋Ｗ_２）／Ｗであり、もう一方の表面からの表面処理剤の浸透深さは、Ｄ×（Ｗ_７＋Ｗ_８）／Ｗとなる。このような点を２０ヶ所測定し、該平均値を算出して、平均浸透深さを求めた。分割される層が多いほど、浸透深さの精度はあがる。なお、表面処理剤を確認する分析方法としては、熱分解ＧＣ／ＭＳ（ガスクロマトグラフィー質量分析法）にてモノマー成分を特定し、既知の濃度のものを比較分析することにより定量することができる。
【００２０】
また、スプレー方式を用いて表面処理剤塗液を紙表面に均一に塗工するためには、塗布される表面処理剤塗液の、温度２０℃、剪断速度１．８×１０^５ｓｅｃ^−１における粘度が、３〜７×１０^−３Ｐａ・ｓであることが好ましい。剪断速度１．８×１０^５ｓｅｃ^−１における粘度とは、具体的には、ハーキュレス型高剪断粘度計ＤＶ−１０型を使用し、Ｆボブにて８８００ｒｐｍで測定された粘度に相当する。該粘度が３×１０^−３Ｐａ・ｓ未満の場合は、紙層内への液の浸透が進み、本発明の目的とする平均浸透深さが１５μｍ以下を得ることが困難になる。一方、７×１０^−３Ｐａ・ｓを超えると、スプレーの均一な液滴噴霧が困難となり、塗布ムラを生じる虞れがある。
【００２１】
本発明に使用される表面処理剤の主成分としては、トウモロコシ、馬鈴薯、タピオカ、小麦、米等の澱粉やこれらの酸化澱粉、ジアルデヒド澱粉、リン酸変性澱粉、カチオン化澱粉などの澱粉誘導体、ポリアクリルアミド系樹脂やポリビニルアルコールなどの合成水溶性バインダー、スチレン−ブタジエン共重合体などの共重合体ラテックスなどの接着剤が挙げられる。ポリアクリルアミド系樹脂としては、分子量が数万〜２００万程度のものであって、アクリルアミドの重合体、メタアクリルアミドの重合体、アクリルアミドとメタアクリルアミドの共重合体、あるいは、これらの重合体や共重合体を部分加水分解および部分メチロール化した重合体等があげられる。そのなかで、ネッパリ性が良好であり、安価であることから澱粉または澱粉誘導体が好ましく使用される。また、表面強度が良好であることより、ポリアクリルアミド系樹脂が好ましく使用される。
【００２２】
スチレン−アクリル酸共重合体やスチレン−マレイン酸共重合体などの表面サイズ剤を上記接着剤に対し５〜５０質量％添加することも表面のサイズ性を向上させる目的で適宜行なわれる。また、不透明度向上を目的とし、炭酸カルシウム、カオリン、ホワイトカーボン、無定形シリカ、酸化チタン、プラスチックピグメントなどの顔料を上記接着剤に対し２００質量％以下の割合で添加することも有効である。なお、表面処理剤全固形分に対して、澱粉、澱粉誘導体またはポリアクリルアミド系樹脂から選ばれる接着剤の質量％は、３０〜１００質量％の範囲が好ましい。
【００２３】
このようにして得られた表面処理剤は、固形分濃度が２％〜１５％の範囲で印刷用新聞用紙の原紙上に塗布されるが、塗布量は、一般に片面当たり０．０５〜２ｇ／ｍ^２、好ましくは０．１〜１ｇ／ｍ^２の範囲で塗布される。塗布量が０．０５ｇ／ｍ^２未満の場合は十分な表面強度が得られ難く、２ｇ／ｍ^２をこえるとネッパリ強度が増加し、ブランケットへの貼り付きのトラブルを引き起こすため好ましくない。
【００２４】
本発明で用いる印刷用新聞用紙の原紙としては、原料パルプとして化学パルプ（ＮＢＫＰ、ＬＢＫＰ等）、機械パルプ（ＧＰ、ＣＧＰ、ＲＧＰ、ＰＧＷ、ＴＭＰ等）、古紙パルプ（ＤＩＰ等）等を単独または任意の比率で混合して使用される。また、ホワイトカーボン、クレー、無定形シリカ、タルク、酸化チタン、炭酸カルシウム、などの製紙用填料が抄紙時に添加される。紙力増強剤、歩留まり向上剤、耐水化剤、紫外線吸収剤等の一般に公知公用の抄紙用薬品が添加され、一般に公知公用の抄紙機にて抄紙される。原紙の坪量としては、特に限定されるものではないが、一般に３５〜５０ｇ／ｍ^２の範囲である。
【００２５】
また、塗布後に一般にカレンダー掛けによる表面平滑化処理が行われるが、両面金属ロールによるマシンカレンダー仕上げや、金属ロールと弾性ロールを使用したソフトカレンダー仕上げ等が行われる。
【００２６】
【実施例】
以下に実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明するが、勿論これらに限定されるものではない。また、例中の部および％は特に断らない限り、それぞれ質量部および質量％を示す。
【００２７】
実施例１
▲１▼新聞用原紙の作成
針葉樹クラフトパルプ１０部、サーモメカニカルパルプ４０部、脱墨古紙パルプ５０部の割合で混合して離解し、レファイナーでフリーネス１２０ｍｌＣ．Ｓ．Ｆ．（カナダ標準フリーネス）に調製したパルプに、ホワイトカーボンを填料として対絶乾パルプ当たり２％添加し、抄造を行い、米坪４０ｇ／ｍ^２の新聞用原紙を得た。
【００２８】
▲２▼オフセット印刷用新聞用紙の作成
表面処理剤塗液として、酸化トウモロコシ澱粉（商品名；エースＡ、王子コーンスターチ社製）の水溶液（固形分濃度６％、温度２０℃、剪断速度１．８×１０^５ｓｅｃ^−１における粘度；４．５×１０^−３Ｐａ・ｓ）を使用し、上記の新聞用原紙の両面に、相当オリフィス径０．２８ｍｍの一流体スプレーノズル（スプレーイングシステムスジャパン社製、チップ番号６５００１７−ＴＣ）を使用して、エアー圧力５８８．４Ｎにて片面あたり０．３ｇ／ｍ^２塗布、乾燥した後、金属ロールと弾性ロールを使用したソフトカレンダーにて線圧１４７×１０^３Ｐａ・ｍの条件で１ニップ通紙を行い、オフセット印刷用新聞用紙を得た。
【００２９】
実施例２
実施例１において、表面処理剤塗液をポリアクリルアミド重合体（商品名；サンタックスＮＰ−１４、三井化学社製）の水溶液（固形分濃度３％、温度２０℃、剪断速度１．８×１０^５ｓｅｃ^−１における粘度；５．７×１０^−３Ｐａ・ｓ）に変更した以外は、実施例１と同様にしてオフセット印刷用新聞用紙を得た。このときの塗布量は、片面当り０．１５ｇ／ｍ^２であった。
【００３０】
実施例３
実施例１において、表面処理剤塗液をポリビニルアルコール（商品名；ＰＶＡ−１１７、クラレ社製）の水溶液（固形分濃度２．８％、温度２０℃、剪断速度１．８×１０^５ｓｅｃ^−１における粘度；６．６×１０^−３Ｐａ・ｓ）に変更した以外は、実施例１と同様にしてオフセット印刷用新聞用紙を得た。このときの塗布量は、片面当り０．１５ｇ／ｍ^２であった。
【００３１】
実施例４
実施例１において、表面処理剤塗液をリン酸エステル化澱粉（商品名；ＧＲＣ４０、王子コーンスターチ社製）の水溶液（固形分濃度６％、温度２０℃、剪断速度１．８×１０^５ｓｅｃ^−１における粘度；４×１０^−３Ｐａ・ｓ）に変更した以外は、実施例１と同様にしてオフセット印刷用新聞用紙を得た。このときの塗布量は、片面当り０．３ｇ／ｍ^２であった。
【００３２】
実施例５
実施例１において、一流体スプレーノズルを二流体ノズルに変更（スプレーイングシステムスジャパン社製、液キャップ２８５０、エアーキャップ６７２２８−４５°）し、エアー圧力１９６Ｎにて片面あたり０．３ｇ／ｍ^２塗布した以外は実施例１と同様にしてオフセット印刷用新聞用紙を得た。
【００３３】
実施例６
実施例１において、表面処理剤塗液の固形分濃度を１１％（温度２０℃、剪断速度１．８×１０^５ｓｅｃ^−１における粘度；７．２×１０^−３Ｐａ・ｓ）とし、塗布量を片面当り０．５ｇ／ｍ^２とした以外は実施例１と同様にしてオフセット印刷用新聞用紙を得た。
【００３４】
比較例１
実施例１において、表面処理剤塗液をゲートロールコーターにて片面あたり０．３ｇ／ｍ^２とした以外は実施例１と同様にしてオフセット印刷用新聞用紙を得た。
【００３５】
比較例２
実施例２において、表面処理剤塗液をゲートロールコーターにて片面あたり０．１５ｇ／ｍ^２とした以外は実施例１と同様にしてオフセット印刷用新聞用紙を得た。
【００３６】
比較例３
実施例３において、表面処理剤塗液をゲートロールコーターにて片面あたり０．１５ｇ／ｍ^２とした以外は実施例１と同様にしてオフセット印刷用新聞用紙を得た。
【００３７】
比較例４
実施例１において、表面処理剤塗液の固形分濃度を２％（温度２０℃、剪断速度１．８×１０^５ｓｅｃ^−１における粘度；２．１×１０^−３Ｐａ・ｓ）とし、ノズルを３基直列に使用してウェットでの塗布量を増加して、片面当り０．３ｇ／ｍ^２とした以外は実施例１と同様にしてオフセット印刷用新聞用紙を得た。
【００３８】
比較例５
実施例４において、表面処理剤塗液の固形分濃度を２％（温度２０℃、剪断速度１．８×１０^５ｓｅｃ^−１における粘度；１．８×１０^−３Ｐａ・ｓ）とし、ノズルを３基直列に使用してウェットでの塗布量を増加して、片面当り０．５ｇ／ｍ^２とした以外は実施例１と同様にしてオフセット印刷用新聞用紙を得た。
【００３９】
かくして得られた１１種類のオフセット印刷用新聞用紙について、下記の物性を測定し、その結果を表１に示した。
【００４０】
（表面処理剤の平均浸透深さ）
前記方法で測定した。
【００４１】
（ブランケットパイリング）
オフセット印刷機（三菱リソピアＬ−ＢＴ３−１１００）を使用し、カラー４色刷りを行い、５０００部印刷を行った後、ブランケット非画線部への紙粉の堆積度合いを目視にて判定した。
◎：紙粉の発生がほとんど認められない。
○：紙粉の発生がやや認められるが、実用上問題のないレベル。
△：紙粉の発生が明確に認められる。
×：ブランケット上に紙粉が多く堆積している。
【００４２】
（ネッパリ強度）
新聞用紙サンプル２枚を適当な大きさに切り、水に１０秒間浸漬した後、２枚を素早く密着させ、カレンダーにて線圧９８×１０^３Ｐａ・ｍの条件で通紙し、２４時間室温乾燥した後、３ｃｍ巾に切り、引っ張り試験機（オートグラフＡＧＳ−５００ＮＧ、島津製作所社製）を用いて、剥離速度；５０ｍｍ／ｍｉｎ．、剥離角度；１８０°の条件で２枚の紙の剥離強度を測定した。数値が大きい程、粘着性が高い。
【００４３】
（印面カスレ）
前記オフセット印刷機を使用し、連続２０００部の墨単色印刷を行った後、印刷面のカスレの度合いを目視にて判定した。
○：印刷面のインキ濃度が高く、カスレの発生が認められない。
△：カスレの発生がやや認められる。
×：カスレの程度が多く、印刷面のインキ濃度が低い。
【００４４】
【表１】

【００４５】
【発明の効果】
表１から明らかなように、本発明に係る新聞用紙は、表面強度に優れ、ブランケットパイリング、ネッパリ、印面カスレ等のトラブルの無いオフセット印刷用新聞用紙である。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to newsprint paper for offset printing having excellent printing workability and excellent color printing quality.
[0002]
[Prior art]
In recent years, the newspaper printing has rapidly changed from the letterpress printing method to the offset printing method, and it is said that 90% or more of the newspaper printing is now based on the offset printing method. Offset printing is a method in which a printing plate, usually called a PS plate, is prepared, and printing is performed by supplying dampening water and ink to the printing plate. The printing plate is a lithographic plate, and the image portion on the printing plate is treated to have a lipophilic surface, and the non-image portion is treated to have a hydrophilic surface. When fountain solution and ink are supplied to this plate, ink is applied to the image area and water is attached to the non-image area. From this plate, ink is transferred to paper via a blanket and printed. I do.
[0003]
In the offset printing, since ink having a relatively high tack is used, it is required that the surface of the paper has high strength. Also, when using paper with a weak surface strength or a surface with low water resistance to treat the paper surface with dampening water, paper dust may accumulate on the blanket or mix into the ink, causing Troubles such as so-called blurring occur.
[0004]
In addition, the demand for high opacity after printing is increasing along with the weight reduction of newsprint paper, and inorganic pigments such as white carbon, titanium oxide, and talc are often used as fillers in papermaking to increase the opacity of paper. Became used. These inorganic pigments are easily leached out of the paper layer by fountain solution during offset printing, and are one of the main components of the paper powder to be piled on the blanket.
[0005]
As a method for addressing the problem of surface strength reduction during offset printing such as blanket piling and stamped surface scum, adhesives such as starch, polyvinyl alcohol, and polyacrylamide resin have conventionally been used as a main component on the surface of newsprint. It is common practice to apply a surface treating agent to be applied using a gate roll coater or the like. However, an increase in the amount of the surface treatment agent not only increases the cost, but also tends to increase the tackiness (commonly referred to as "Nippari") of the paper surface that occurs when the paper surface is moistened with dampening water during printing. When the napping property is increased, the blanket piling especially in the non-image area is increased, or the paper surface sticks to the blanket at the time of printing, resulting in another problem such as running property such as wrinkles and paper breakage. There is a possibility that a trouble may be caused, which is not preferable.
[0006]
Further, in a coating method such as a gate roll or a metalling size press, a paper making speed of 1200 m / min. When applying at a high speed as described above, operational troubles such as coating unevenness and mist are likely to occur, which is one of the reasons why the application amount of the surface treatment agent cannot be increased.
[0007]
On the other hand, the use of internal sizing agents such as rosin emulsion sizing agents increases the sizing degree of the paper surface and suppresses the penetration of dampening water into the paper layer during offset printing, thereby suppressing the generation of paper dust. However, these internal sizing agents easily cause troubles due to foaming in a white water system in a high-speed paper machine such as a newspaper paper machine. In addition, since newsprint frequently uses ground pulp as a raw material, which hardly exhibits a size effect, when a yield improver is used together with an internal sizing agent, the pitch etc. in the papermaking system is incorporated into the paper, and the newspaper is used. It has the drawback of reducing the whiteness of paper.
[0008]
In addition, a method of increasing the contact angle of the paper surface by applying a surface sizing agent to improve the blanket piling (Japanese Patent Publication No. 2000-234292) has been proposed. However, it is difficult to solve all of the problems of blanket piling, seal imprint, and Nappari.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
The present inventors have conducted research on newsprint excellent in offset printing suitability. As a result, the surface treatment agent coating liquid is applied by a spray method and dried so that the surface treatment agent has a specific penetration depth. Accordingly, the present invention provides newsprint paper for offset printing which is free from blanket piling, excellent in printing workability such as excellent nepari properties, and has excellent color printing quality.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to newsprint paper for offset printing wherein the average penetration depth of the surface treatment agent is 15 μm or less from the paper surface, obtained by applying and drying the surface treatment agent coating solution on both sides of the dried base paper by a spray method. About.
In the present invention, it is preferable that the surface treatment agent contains, as a main component, at least one selected from starch, a starch derivative, and a polyacrylamide resin.
In the present invention, the viscosity of the surface treatment agent coating liquid at a temperature of 20 ° C. and a shear rate of 1.8 × 10 ⁵ sec ⁻¹ is preferably ^{3 to} 7 × 10 ⁻³ Pa · s.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
As described above, conventionally, starch, polyvinyl alcohol, polyacrylamide resin, or the like is generally applied to newsprint for offset printing on the paper surface. However, as a coating method, a gate roll coater or a meta roll is used. A method of forming a liquid film on a roll such as a ring size press and transferring the film, that is, a so-called film transfer method is generally performed. These coating methods are 1000 m / min. While having the advantage of being capable of high-speed coating as described above, 1200 m / min. In particular, 1400 m / min. The high-speed coating described above has a drawback that troubles such as streak-like coating unevenness and generation of mist at the nip exit between rolls become remarkable.
[0012]
The spray method of the present invention is a method in which the surface treatment agent coating liquid is sprayed from the tip of the spray nozzle tip in a mist state to coat the paper surface, and the orifice diameter or the like at the tip of the spray nozzle tip depends on a desired coating amount or the like. The injection angle can be appropriately selected and used. In addition, 1500 m / min. The above-mentioned high-speed coating is possible with Metso Paper's Optispray. 123-142 and WOCHENBLATT FUR PAPIERFABRIKATION 17, 2001, etc.
[0013]
Although the type of the spray nozzle is not particularly limited, there are a one-fluid nozzle for sending a liquid pre-pressurized to a high pressure to the nozzle and spraying, and a nozzle for air and a nozzle at the nozzle tip. There is a two-fluid nozzle that mixes and sprays, but a one-fluid nozzle that can increase the spray pressure is relatively preferably used.
[0014]
When applying a surface treatment agent coating solution to the paper surface, the spray method can provide better surface strength and sliminess compared to film transfer methods such as gate roll coater and metalling size press. The following can be considered. That is, in the case of the film transfer method, since the paper is applied so as to sandwich the paper in the nip between the two applicator rolls, the surface treatment agent coating liquid is relatively pushed into the paper layer by the nip pressure, and the unevenness and thickness of the base paper are applied. Coating unevenness is likely to occur due to the unevenness.
[0015]
On the other hand, the spray method sprays liquid droplets directly on the paper surface, so that the surface treatment agent coating liquid can be applied relatively to the surface, and the contour can be uniformly applied along the irregularities of the base paper. As a result, it is considered that coating unevenness is small and good surface strength and nepari property can be obtained as compared with the case of the film transfer method.
[0016]
Next, when the surface treatment agent coating liquid is applied to the paper surface by using this spray method and dried, it is important to adjust the average penetration depth of the surface treatment agent to 15 μm or less from the paper surface. That is, by suppressing the penetration of the surface treatment agent from the paper surface to the inside with a coating amount of ² g / m ² or less per one surface, the fine fibers on the surface which causes blanket piling at the time of printing can be more efficiently bonded. In addition, the surface strength at the time of printing can be increased, and at the same time, coating unevenness is small, so that napping can be prevented. However, if the average penetration depth exceeds 15 μm from the paper surface, it is difficult to adhere the fine fibers on the surface more efficiently at the same coating amount, and the effect of improving blanket pile is small, which is not preferable.
[0017]
The average penetration depth of the surface treatment agent was measured as follows. When the surface treating agent was mainly composed of starch, the measurement was carried out using an iodine / starch reaction. That is, a 0.1N (KI + I ₂ ) solution is previously applied to two surfaces of the application sample using a # 0 Meyer bar, and a sample which is naturally dried is prepared. Subsequently, the sample whose surface was colored by the iodine / starch reaction was cut into a tomographic section of about 5 mm × 20 μm using a microtome, and the magnification was increased to 480 times using an optical microscope (trade name: FLUOPHOT, manufactured by Nippon Kogaku). To randomly obtain three cross-sectional images. Further, using this tomographic photograph, the depth of the coloring portion from the surface of the paper layer was measured at 20 locations at a pitch of 10 μm in the width direction, and the average value at a total of 60 points was calculated. The average penetration depth was determined. Similarly, using the same tomographic image, the average penetration depth of the surface treatment agent on the other surface was determined.
[0018]
When the surface treatment agent did not contain starch, the average penetration depth of the surface treatment agent was measured as follows. First, a tape is stuck on both sides of a paper sample, delaminated, and divided into two layers, and the divided paper pieces are repeatedly delaminated to divide into a total of eight layers. For example, when divided into eight layers, each layer from one applied surface layer to the other applied surface layer is a first layer, a second layer, a third layer,. It becomes. The weight of each layer is W ₁ g / m ² , W ₂ g / m ² , W ₃ g / m ² ,... W ₈ g / m ^{2 in} order from the first layer, and the basis weight of the paper sample is Wg / m. ^{2 If the} paper thickness is D μm, W = W ₁ + W ₂ + W ₃ +... + W ₈ , and the penetration depth is obtained by the following equation.
[0019]
For example, if the surface treatment agent is not confirmed in the third layer and the sixth layer, the penetration depth of the surface treatment agent from each surface can be obtained by the following equation, assuming that the density in the fault direction is constant. The penetration depth of the surface treatment agent from one surface is D × (W ₁ + W ₂ ) / W, and the penetration depth of the surface treatment agent from the other surface is D × (W ₇ + W ₈ ). / W. Twenty such points were measured, the average value was calculated, and the average penetration depth was determined. The more layers that are split, the better the penetration depth accuracy. In addition, as an analysis method for confirming the surface treatment agent, the monomer component can be specified by pyrolysis GC / MS (gas chromatography mass spectrometry), and quantification can be performed by comparing and analyzing those having a known concentration. .
[0020]
Further, in order to uniformly apply the surface treatment agent coating solution to the paper surface by using the spray method, the temperature of the applied surface treatment agent coating solution is 20 ° C., and the shear rate is 1.8 × 10 ⁵ sec ^−1. Is preferably ^{3 to} 7 × 10 ⁻³ Pa · s. Specifically, the viscosity at a shear rate of 1.8 × 10 ⁵ sec ⁻¹ corresponds to a viscosity measured at 8800 rpm with an F bob using a Hercules-type high shear viscometer DV-10. When the viscosity is less than 3 × 10 ⁻³ Pa · s, the penetration of the liquid into the paper layer proceeds, and it is difficult to obtain an average penetration depth of 15 μm or less, which is the object of the present invention. On the other hand, if it exceeds 7 × 10 ⁻³ Pa · s, it is difficult to spray a uniform droplet, and there is a possibility that application unevenness may occur.
[0021]
As a main component of the surface treatment agent used in the present invention, starch such as corn, potato, tapioca, wheat, rice and the like, oxidized starch, dialdehyde starch, phosphate-modified starch, starch derivatives such as cationized starch, An adhesive such as a synthetic water-soluble binder such as a polyacrylamide resin or polyvinyl alcohol, and a copolymer latex such as a styrene-butadiene copolymer may be used. The polyacrylamide-based resin has a molecular weight of about tens of thousands to two million, and is a polymer of acrylamide, a polymer of methacrylamide, a copolymer of acrylamide and methacrylamide, or a polymer or copolymer of these. Polymers obtained by partial hydrolysis and partial methylolation of the union are exemplified. Among them, starch or starch derivatives are preferably used because they have good napari properties and are inexpensive. Further, polyacrylamide resins are preferably used because of their good surface strength.
[0022]
The addition of a surface sizing agent such as a styrene-acrylic acid copolymer or a styrene-maleic acid copolymer to the above-mentioned adhesive in an amount of 5 to 50% by mass is appropriately performed for the purpose of improving the surface sizing property. For the purpose of improving the opacity, it is also effective to add pigments such as calcium carbonate, kaolin, white carbon, amorphous silica, titanium oxide, and plastic pigment at a ratio of 200% by mass or less to the adhesive. The mass% of the adhesive selected from starch, starch derivative or polyacrylamide resin is preferably in the range of 30 to 100% by mass based on the total solid content of the surface treatment agent.
[0023]
The surface treating agent thus obtained is applied to the base paper of newsprint for printing in a solid content range of 2% to 15%, and the application amount is generally 0.05 to 2 g / side per side. m ² , preferably in the range of 0.1 to 1 g / m ² . Hardly sufficient surface strength can not be obtained if the coating amount is less than ^{0.05g / m 2, 2g / m} 2 increase exceeds the Neppari strength and undesirably to cause sticking problems in the blanket.
[0024]
As base paper for newsprint for printing used in the present invention, as raw material pulp, chemical pulp (NBKP, LBKP, etc.), mechanical pulp (GP, CGP, RGP, PGW, TMP, etc.), waste paper pulp (DIP, etc.) alone or They are used in a mixture at any ratio. Papermaking fillers such as white carbon, clay, amorphous silica, talc, titanium oxide and calcium carbonate are added during papermaking. A generally known chemical for papermaking, such as a paper strength enhancer, a retention enhancer, a water-proofing agent, and an ultraviolet absorber, is added, and the paper is generally formed on a publicly known public paper machine. The basis weight of the base paper is not particularly limited, but is generally in the range of 35 to 50 g / m ² .
[0025]
After the application, the surface is generally smoothed by calendering. Machine calendering with a double-sided metal roll, soft calendering with a metal roll and an elastic roll, and the like are performed.
[0026]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but is not limited thereto. Parts and% in Examples are parts by mass and% by mass, respectively, unless otherwise specified.
[0027]
Example 1
{Circle around (1)} Preparation of base paper for newspaper A mixture of 10 parts of softwood kraft pulp, 40 parts of thermomechanical pulp, and 50 parts of deinked waste paper pulp was mixed and disintegrated. S. F. The pulp was prepared (Canadian Standard Freeness) was added 2% per pair bone dry pulp white carbon as a filler, it performed papermaking to yield the newspaper base paper basis weight 40 g / m ^2.
[0028]
(2) Preparation of newsprint for offset printing As a surface treatment agent coating solution, an aqueous solution of corn starch (trade name; Ace A, manufactured by Oji Cornstarch Co., Ltd.) (solid content: 6%, temperature: 20 ° C., shear rate: 1.8) The viscosity at × 10 ⁵ sec ^-1 ; 4.5 × 10 ⁻³ Pa · s) was used, and a one-fluid spray nozzle (equivalent orifice diameter: 0.28 mm) was sprayed on both sides of the above newspaper base paper (Spraying Systems Japan). Co., Ltd., chip No. 650017-TC), applying 0.3 g / m ² per side at an air pressure of 588.4 N and drying, and then applying a linear pressure of 147 with a soft calender using a metal roll and an elastic roll. One nip was passed under the conditions of × 10 ³ Pa · m to obtain newsprint for offset printing.
[0029]
Example 2
In Example 1, an aqueous solution of a polyacrylamide polymer (trade name: Santax NP-14, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) (solid content concentration: 3%, temperature: 20 ° C., shear rate: 1.8 × 10) was used in Example 1. Newspaper for offset printing was obtained in the same manner as in Example 1 except that the viscosity at ⁵ sec ^-1 was changed to 5.7 × 10 ⁻³ Pa · s). The coating amount at this time was 0.15 g / m ² per one side.
[0030]
Example 3
In Example 1, the surface treatment agent coating liquid was used as an aqueous solution of polyvinyl alcohol (trade name: PVA-117, manufactured by Kuraray Co., Ltd.) (solid concentration 2.8%, temperature 20 ° C., shear rate 1.8 × 10 ⁵ sec ^{−). 1,} the viscosity was 6.6 × 10 ⁻³ Pa · s), except that newsprint paper for offset printing was obtained in the same manner as in Example 1. The coating amount at this time was 0.15 g / m ² per one side.
[0031]
Example 4
In Example 1, the surface treatment agent coating liquid was used as an aqueous solution of phosphate esterified starch (trade name: GRC40, manufactured by Oji Cornstarch Co., Ltd.) (solid content: 6%, temperature: 20 ° C., shear rate: 1.8 × 10 ⁵ sec ^−). viscosity at ^1; except for changing 4 × to 10 -3 ^{Pa ·} s) was obtained newsprint for offset printing in the same manner as in example 1. The coating amount at this time was 0.3 g / m ² per one side.
[0032]
Example 5
In Example 1, the one-fluid spray nozzle was changed to a two-fluid nozzle (Spraying Systems Japan, liquid cap 2850, air cap 67228-45 °), and 0.3 g / m ² per side at an air pressure of 196 N. Except for the coating, a newsprint for offset printing was obtained in the same manner as in Example 1.
[0033]
Example 6
In Example 1, the solid content concentration of the surface treatment agent coating solution was set to 11% (viscosity at a temperature of 20 ° C. and a shear rate of 1.8 × 10 ⁵ sec ⁻¹ ; 7.2 × 10 ⁻³ Pa · s). Newsprint paper for offset printing was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount was 0.5 g / m ² per side.
[0034]
Comparative Example 1
Newsprint paper for offset printing was obtained in the same manner as in Example 1 except that the surface treatment agent coating solution was changed to 0.3 g / m ² per one side by a gate roll coater.
[0035]
Comparative Example 2
In Example 2, newsprint paper for offset printing was obtained in the same manner as in Example 1, except that the coating solution for the surface treatment agent was changed to 0.15 g / m ² per one side by a gate roll coater.
[0036]
Comparative Example 3
In Example 3, newsprint paper for offset printing was obtained in the same manner as in Example 1, except that the surface treatment agent coating solution was changed to 0.15 g / m ² per one side by a gate roll coater.
[0037]
Comparative Example 4
In Example 1, the solid content concentration of the surface treatment agent coating liquid was set to 2% (viscosity at a temperature of 20 ° C. and a shear rate of 1.8 × 10 ⁵ sec ^-1 ; 2.1 × 10 ⁻³ Pa · s), and the nozzle Were used in series to obtain newsprint paper for offset printing in the same manner as in Example 1 except that the wet coating amount was increased to 0.3 g / m ² per one side.
[0038]
Comparative Example 5
In Example 4, the solid concentration of the surface treatment agent coating liquid was set to 2% (viscosity at a temperature of 20 ° C. and a shear rate of 1.8 × 10 ⁵ sec ^-1 ; 1.8 × 10 ⁻³ Pa · s), Were used in series to obtain newsprint paper for offset printing in the same manner as in Example 1 except that the wet coating amount was increased to 0.5 g / m ² per one side.
[0039]
The following physical properties were measured for the thus obtained 11 types of newsprint for offset printing, and the results are shown in Table 1.
[0040]
(Average penetration depth of surface treatment agent)
It measured by the said method.
[0041]
(Blanket piling)
Using an offset printing machine (Mitsubishi Risopia L-BT3-1100), four-color printing was performed, and after printing 5000 copies, the degree of deposition of paper powder on the blanket non-image area was visually determined.
A: Almost no generation of paper dust was observed.
：: A level at which generation of paper dust is slightly recognized but has no practical problem.
Δ: Generation of paper dust is clearly recognized.
×: A lot of paper powder is deposited on the blanket.
[0042]
(Nepari strength)
Two newsprint samples were cut to an appropriate size, immersed in water for 10 seconds, and then quickly brought into close contact with each other, passed through a calender under the conditions of a linear pressure of 98 × 10 ³ Pa · m, and kept at room temperature for 24 hours. After drying, it was cut into a width of 3 cm and peeled off at a rate of 50 mm / min. Using a tensile tester (Autograph AGS-500NG, manufactured by Shimadzu Corporation). The peel strength of the two sheets of paper was measured under the conditions of: 180 °. The higher the value, the higher the tackiness.
[0043]
(Seal on seal)
After the continuous printing of 2,000 copies of black ink was performed using the offset printing machine, the degree of blurring of the printing surface was visually determined.
：: The ink density on the printing surface is high, and no blurring is observed.
Δ: Scattering is slightly observed.
X: The degree of blur is large, and the ink density on the printed surface is low.
[0044]
[Table 1]

[0045]
【The invention's effect】
As is clear from Table 1, the newsprint according to the present invention is excellent in surface strength and free from troubles such as blanket piling, nappar, and blurring of the stamp face.

Claims

Newsprint paper for offset printing wherein the average penetration depth of the surface treatment agent is 15 μm or less from the paper surface, obtained by applying and drying the surface treatment agent coating solution on both surfaces of the dried base paper by a spray method.

The newsprint paper for offset printing according to claim 1, wherein the surface treatment agent contains at least one selected from starch, starch derivatives, and polyacrylamide-based resins.

The offset printing newspaper according to claim ^1, wherein the viscosity of the surface treatment agent coating solution at a temperature of 20 ° C. and a shear rate of 1.8 × 10 ⁵ sec ⁻¹ is 3 to 7 × 10 ⁻³ Pa · s. Paper.