JP2004183183A

JP2004183183A - Coated paper for offset rotary press

Info

Publication number: JP2004183183A
Application number: JP2002355256A
Authority: JP
Inventors: Yukio Tani; 幸雄谷; Yukiko Suzuki; 由紀子鈴木; Daisuke Watanabe; 大輔渡辺; Tetsuya Hirabayashi; 哲也平林
Original assignee: Oji Paper Co Ltd
Current assignee: New Oji Paper Co Ltd
Priority date: 2002-12-06
Filing date: 2002-12-06
Publication date: 2004-07-02
Anticipated expiration: 2022-12-06
Also published as: JP4155013B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a coated paper for offset rotary press, generating less waviness (offset rotary creases) on the offset rotary pressing and also reducing the drying load on its production. <P>SOLUTION: This coated paper for offset rotary press is provided by installing ≥1 layer of a pigment coated layer on at least one side surface of a stock paper which is equipped with layers containing a polyacrylamide on both surfaces of a base paper, and having ≤0.3 % dry shrinkage of the coated paper measured in accordance with the following measuring method. "The method for measuring the dry shrinkage (%)" is provided by cutting out a moisture-conditioned coated paper sample by 2 mm width so as to cross at right angle to a machinery flow direction, setting the sample on a thermomechanical analyzer in 20 mm length span so as to be loaded by a prescribed weight of 5 gf, elevating temperature up to a set temperature of 300°C from 23°C by heating rate of 200°C/min, holding at 300°C for 2 min and obtaining the dry shrinkage (%) from the sample length before the temperature elevation and the sample length after 1.5 min from starting the temperature elevation. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オフセット輪転印刷に際してヒジワの発生が少なく、しかも製造時の乾燥負荷が軽減されたオフセット輪転印刷用塗被紙に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、印刷業界においても、省力化に伴い、高速で印刷後工程の自動化の進んだオフセット輪転（以後、オフ輪と称する）印刷機の採用が年々増加する傾向にある。しかし、オフ輪印刷では、印刷後に印刷物が高温で乾燥されるために、他の印刷方式では見られない火ぶくれ（所謂、ブリスタ）や、紙が流れ方向に沿って波打つ現象、所謂ヒジワ（以後、オフ輪じわと称する）が発生し易い。ブリスタやオフ輪じわの発生は、印刷物の外観を著しく悪化せしめ、商品価値を大きく損うため、オフ輪印刷に供してもブリスタやオフ輪じわを発生しない印刷用塗被紙が渇望されている。
【０００３】
ブリスタとは次のような現象として理解されている。即ち、オフセット輪転印刷用塗被紙は、オフセット輪転印刷の工程で熱乾燥される際に塗被紙中の水分が瞬時に水蒸気となり、紙層外に逸散しようとする。しかしながら、顔料塗被層がそのバリアとして作用するために、水蒸気は逃げ場を失って、水蒸気圧の上昇を招き、ついには紙層を破壊してブリスタ（火ぶくれ現象）を発生させる。
ブリスタを起こさせない抵抗力（以後、耐ブリスタ適性と称する）を得る方法としては、従来より、原紙の内部強度を上げる方法や顔料塗被層をポーラスにして、塗被紙の透気度を下げる方法等が知られている。因みに、原紙の内部強度を上げる方法としては、例えば、抄紙段階あるいはサイズプレスにおいて各種加工澱粉、ポリアクリルアミド等の紙力増強剤や接着剤を、紙層内にしみ込ませてパルプ繊維同士の接着強度を高める方法が提案されている（特許文献１，２，３参照。）。
【０００４】
また、顔料塗被層を透気度の低いポーラスな構造とする手段としては、顔料塗被層の構成成分の１つである顔料として、嵩密度の低い軽質炭酸カルシウムを多用したり、接着剤としてガラス転移温度（Ｔｇ）の高いラテックスを使用したり、あるいはゲル含有量の少ない共重合体ラテックスを使用することが提案されている。しかし、これらの手段はいずれも顔料塗被層の表面強度を低下させるという問題がある。
【０００５】
オフ輪じわの発生要因については、幾つかの研究がなされており、オフ輪じわは、高温乾燥による非画線部と画線部の収縮差に起因すると考えられている。即ち、印刷後の乾燥工程で、画線部の表面はインキ塗膜で覆われているため、非画線部に比較し紙中の水分が蒸発し難い。そのために非画線部が画線部よりも先に収縮し始め、画線部に横方向の圧縮力がかるので、画線部にシワが発生する。このとき、紙層の内部強度が高くて繊維間結合が強いと、乾燥工程中の収縮量が大きくなり、オフ輪じわのレベルがより悪くなるため、内部強度を出来るだけ下げたいが、内部強度の減少は、上述のごとく耐ブリスタ適性面から望ましくない。
【０００６】
オフ輪じわの発生を抑制するために、従来提案されている具体的手段の一つは、オフ輪印刷用塗被紙における原紙のパルプのフリーネスを特定範囲に保持すると共に、当該原紙の透気度を特定の透気性がよい領域に規定してオフ輪じわの発生を抑制する方法である（特許文献４参照。）。しかし、オフ輪印刷用塗被紙は、パルプ調成、抄紙、塗工、キャレンダによる加圧仕上げおよび巻取り等の一連の工程を経て製品化するものであるから、単純にパルプのフリーネスや原紙の透気度を調整しただけでは、必ずしも所期のオフ輪印刷用塗被紙を得ることができないのが現状である。
また、巻取り水分と原紙の内部層間強度を規定することにより、オフ輪じわを解消若しくは軽減する技術も提案されている（特許文献５参照。）。しかし、内部層間強度を下げることは、オフ輪印刷用塗被紙のもう一つの課題であるブリスタ（火ぶくれ）の発生を助長する。これを抑制するためには、塗被紙水分を低くしておく必要があるが、水分低下はその後の折り工程で塗被紙の表面が割れてしまう現象、いわゆる「折り割れ」を発生させる虞がある。
【０００７】
また、基紙の両面にケン化度が８５モル％以上であるポリビニルアルコール（以下ＰＶＡと称する）を、乾燥重量で１〜６ｇ／ｍ^２塗工して原紙とし、この原紙に顔料塗被層を設けることでオフ輪じわの軽減を図る技術が提案されている（特許文献６参照。）。さらには、基紙の両面に、特定の粘度を有するＰＶＡ水溶液を塗布するなどして、顔料塗被紙の乾燥収縮力を特定範囲内に収めることでオフ輪じわを軽減ないし解消する方法が提案されている（特許文献７参照。）。これらは、顔料塗被層が設けられる原紙の両面を、ＰＶＡ含有層で被覆しておくことで、その印刷用塗被紙に印刷を施した際の非画線部からの水分の蒸発を抑制し、以って画線部と非画線部との乾燥収縮差を解消させることを目論んでいる。
このようなＰＶＡ含有層を表裏両面に備えた原紙に、顔料塗被層を設けたオフセット輪転印刷用塗被紙は、耐ブリスタ適性の点でも、またオフ輪じわの発生を防止できる点でも、実用上満足できる結果が得られる。
しかしながら、ＰＶＡ水溶液の粘度は極めて高く、例えば鹸化度８５モル％以上で重合度５００のＰＶＡの３０重量％水溶液のＢ型粘度計による粘度（２０℃）は、２００００ｍＰａ・ｓ以上である。
一般に、Ｂ型粘度計による粘度（２０℃）が８０００ｍＰａ・ｓを越えると、生産ラインでは塗料の調製ができない。また、塗工装置にもよるが、通常、塗料のハイシェア粘度（２０℃）が５０ｍＰａ・ｓを越えると実機での塗工が困難になる。このように、塗料の調製には、調製時および塗工時の粘度に留意して塗料を調製する必要がある。
このため、ＰＶＡ水溶液を用いる場合には、調製・塗工適性を確保するため、適正な粘度領域となるようにＰＶＡの固形分濃度を１５〜２０重量％程度まで希釈する必要がある。また、ＰＶＡと顔料からなる水性液を用いる場合であっても、基紙上に良好なＰＶＡ被膜を形成することでオフ輪じわの解消を図る技術であるため、むやみに顔料の割合を増大することはできず、かかる水性液の固形分濃度は３０重量％程度が上限である。
このように、ＰＶＡ水溶液あるいはＰＶＡと顔料からなる水性液を基紙の両面に塗布・乾燥してＰＶＡ含有層を形成した原紙上に、顔料塗被層を形成する方法には、オフ輪じわ並びに耐ブリスタ適性の双方を満足するオフセット輪転印刷用塗被紙が得られるものの、その製造工程における乾燥負荷が大きいという難点がある。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１０−２５１９９１号公報
【特許文献２】
特開平１０−２８０２９６号公報
【特許文献３】
特開平１１−２４１２９５号公報
【特許文献４】
特開昭５８−１８６７００号公報
【特許文献５】
特開平９−２９１４９６号公報
【特許文献６】
特開平１１−３５０３９１公報
【特許文献７】
特開２０００−０４５１９９号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、オフセット輪転印刷に際してオフ輪じわを殆ど発生することがなく、しかも製造時の乾燥負荷の少ないオフセット輪転印刷用塗被紙を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、原紙の少なくとも片面に、顔料塗被層を１層以上設けてなるオフセット輪転印刷用塗被紙において、該原紙が基紙の両面にポリアクリルアミドを含有する層を備え、かつ下記測定方法に準拠して測定した該塗被紙の乾燥収縮率が０．３％以下であることを特徴とするオフセット輪転印刷用塗被紙である。
［乾燥収縮率（％）の測定方法］
ＪＩＳＰ８１１１（１９９８）に準拠して調湿した塗被紙サンプルを、マシン流れ方向に直交するように２ｍｍの幅に切り取り、長さ２０ｍｍのスパンで熱機械分析機［ＴＭＡ／ＳＳ６０００；セイコー電子工業（株）製］に５ｇｆの一定荷重がかかるようにセットし、当該分析機における端子プローブのＰＩＤ制御の値として、Ｐ（比例）＝１００、Ｉ（積分）＝１、Ｄ（微分）＝１００を使用し、２３℃より２００℃／分の加温速度で設定温度３００℃まで昇温させて、設定温度３００℃で２分間保持した場合の、昇温前のサンプル長さと昇温開始から１．５分後のサンプル長さから、下記式（１）により乾燥収縮率（％）を求める。
乾燥収縮率（％）＝［（昇温前のサンプル長さ−昇温開始から１．５分後のサンプル長さ）／昇温前のサンプル長さ］×１００………（１）
また、本発明は、原紙の少なくとも片面に、顔料塗被層を１層以上設けてなるオフセット輪転印刷用塗被紙において、基紙の両面に、分子構造が分岐状であるポリアクリルアミドを含有する水性塗液を塗布乾燥してポリアクリルアミドを含有する層を備えた原紙を調製し、該原紙の少なくとも片面に、顔料と接着剤を主成分とする顔料塗被液を１層以上塗布乾燥したことを特徴とするオフセット輪転印刷用塗被紙である。
本発明において、ポリアクリルアミドの乾燥塗工量は、片面当り０．５〜６ｇ／ｍ^２の範囲が好ましい。
また、ポリアクリルアミドを含有する層は、さらに顔料を含有していても良い。
さらに、ポリアクリルアミドを含有する層が顔料を含有する場合は、ポリアクリルアミド含有層の全固形分に対し、顔料が７０重量％以下であるのが好ましい。
【００１１】
本発明において、「原紙」とは、本発明の最終製品である印刷用塗被紙を得るに当たって使用する紙シートを指し、当該紙シートは両面にポリアクリルアミドの塗工層が設けられた紙シートであって、顔料組成物の塗被層が未だ設けられていない紙シートを意味する。そして、「原紙」を得る前のポリアクリルアミドの塗工層が設けられていない紙シートを、今後「基紙」と称し「原紙」と区別する。
なお、本発明で言う「基紙」には、当業界で塗被紙用原紙と通称される紙シートが含包される。この塗被紙用原紙は、一般に、２ロールサイズプレスコーター、ロールコーター、ブレードコーター、ゲートロールサイズプレスコーター、フィルムメタリングサイズプレスコーター等を使用して、紙シート表面に澱粉または澱粉と顔料の混合物が予備塗工されている。
また、本発明において、ポリアクリルアミド単独の水性塗液をポリアクリルアミド水溶液と称し、ポリアクリルアミドと顔料からなる水性塗液をポリアクリルアミド水性液と称し、両者を区分けすることがある。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明者等は、オフセット輪転印刷における加熱乾燥に際して、印刷用塗被紙の乾燥収縮を抑制し、オフ輪じわの発生を軽減ないしは解消し得る被膜形成材料、特に塗工適性を損なうことなく水性塗液の高濃度化が図れる被膜形成材料について、幅広く検討した。
その結果、ある種のポリアクリルアミドは、ＰＶＡに比べて、水性塗液を高濃度化しても調製や塗工時の適性を損なわない粘度範囲に収めることができること、しかも、かかるポリアクリルアミドを基紙の両面に塗布乾燥して得た原紙を用いてオフセット輪転印刷用塗被紙に仕上げると、オフ輪じわの発生が顕著に抑制されることを見出し、本発明を完成したものである。
さらに、かかるポリアクリルアミドについて、その物性や分子構造を検討した結果、ポリマー分子が分岐構造を有するポリアクリルアミドが所望の効果を発揮することを見出したものである。
因みに、ポリマー分子が直鎖構造を有するポリアクリルアミドを用いた場合には、所望するオフ輪じわの抑制効果は得られない。
【００１３】
ここで述べる分岐構造とは、直線状に配列しているポリマー分子に対し、枝分れしたポリマー分子を多数有している状態を指す。直鎖構造と分岐構造の違いは、構造的には同一分子量のポリマーにおける分子サイズの違い、もしくは分子密度の違いとして区別される。また、性状的には一定粘度のときの濃度や分子量の比較によって直鎖状か分岐状かを判別することができる。例えば、Ｂ型粘度計で測定した２０℃における粘度が１０００〜４０００ｍＰａ・ｓのポリアクリルアミドを比較したとき、直鎖状構造を有するものは固形分濃度２０重量％でこの範囲の粘度を示し、その平均分子量は２０万程度であるのに対し、分岐状構造を有するものは固形分濃度３０重量％でこの範囲の粘度を示し、その平均分子量は３０万以上である。
なお、ポリマー分子が“分岐構造を有する”との規定は、あくまでも水溶液ないしは水性液中におけるものであって、乾燥されたポリアクリルアミドの被膜において分岐構造を有する状態で存在することを要するものではない。
【００１４】
上記の如きポリマー分子が分岐構造を有するポリアクリルアミドとしては、例えば、荒川化学工業株式会社から市販されている「ポリマセットＨＰ−７１０」や「ポリマセットＨＰ−７１５」を挙げることができる。
また、アクリルアミドやメタクリルアミドと、Ｎ−置換（メタ）アクリルアミド類、さらに必要に応じてアニオン性ビニルモノマーやカチオン性ビニルモノマーをモノマー成分とし、重合開始剤として過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩、またはこれらと亜硫酸水素ナトリウムの如き還元剤とを組合せたレドックス系重合開始剤を用いて常法に従って重合したポリアクリルアミドを使用することもできる。
ここで、Ｎ−置換（メタ）アクリルアミド類は、Ｎ−アルキル基中のメチル基またはメチレン基が連鎖移動点として機能することを利用して、ポリマー分子中に多くの分岐構造を導入するために用いるものである。かかるＮ−置換（メタ）アクリルアミド類の具体例としては、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−エチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−イソプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル（メタ）アクリルアミド等が挙げられるが、共重合性や連鎖移動性の点でＮ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミドが好ましい。
また、アニオン性ビニルモノマーとしては、例えば（メタ）アクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマール酸、イタコン酸、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸等の各種有機酸、またはこれらの有機酸のナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩が挙げられる。さらに、カチオン性ビニルモノマーとしては、例えばジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノプロピル（メタ）アクリレートなどの第三級アミノ基を有するビニルモノマーや、これらの塩酸、硫酸あるいは酢酸の塩類、更には、これらの第三級アミノ基を有するビニルモノマーとメチルクロライド、ベンジルクロライド、ジメチル硫酸、エピクロルヒドリン等の四級化剤との反応によって得られる第四級アンモニウム塩を含有するビニルモノマー等を例示することができる。
Ｎ−置換（メタ）アクリルアミド類の使用量は、分岐構造を有するポリアクリルアミドを構成するモノマーの総モル和に対して、通常、０．１〜１０モル％程度、好ましくは０．５〜１０モル％程度である。
また、ポリアクリルアミドをアニオン性またはカチオン性、さらには両性にするために共重合するアニオン性ビニルモノマーやカチオン性ビニルモノマーの使用量は、分岐構造を有するポリアクリルアミドを構成するモノマーの総モル和に対して、通常、２０モル％以下である。
分岐構造を有するポリアクリルアミドの重合度については、固形分濃度３０重量％の水溶液のＢ型粘度計による粘度（２０℃）が１０００〜８０００ｍＰａ・ｓ程度の範囲となるように調節すればよく、概ね平均分子量で２０万〜２００万、好ましくは２０万〜１２０万の範囲である。
【００１５】
前述の如く、本発明は、原紙の少なくとも片面に、顔料塗被層を１層以上設けてなるオフセット輪転印刷用塗被紙において、該原紙が基紙の両面にポリアクリルアミドを含有する層を備え、かつ該塗被紙の乾燥収縮率が０．３％以下であることを特徴とするオフセット輪転印刷用塗被紙を対象とするもので、乾燥収縮率の測定に当たっては、下記の測定方法に準拠して測定する。
［乾燥収縮率（％）の測定方法］
ＪＩＳＰ８１１１（１９９８）に準拠して調湿（温度２３±１℃、相対湿度５０±２％）した塗被紙サンプルを、マシン流れ方向（ＭＤ方向）に直交するように幅２ｍｍに切り取り、長さ２０ｍｍのスパンで熱機械分析機［ＴＭＡ／ＳＳ６０００；セイコー電子工業（株）製］に５ｇｆの一定荷重がかかるようにセットし、当該分析機における端子プローブのＰＩＤ制御の値として、Ｐ（比例）＝１００、Ｉ（積分）＝１、Ｄ（微分）＝１００を使用し、２３℃より２００℃／分の加温速度で設定温度３００℃まで昇温させて、設定温度３００℃で２分間保持した場合の、昇温前のサンプル長さと昇温開始から１．５分後のサンプル長さから、下記式（１）により乾燥収縮率（％）を求める。
乾燥収縮率（％）＝［（昇温前のサンプル長さ−昇温開始から１．５分後のサンプル長さ）／昇温前のサンプル長さ］×１００………（１）
【００１６】
ちなみに、ＴＭＡ／ＳＳとは「ＴｈｅｒｍｏＭｅｃｈａｎｉｃａｌＡｎａｌｙｚｅｒ／ＳｔｒｅｓｓＳｔｒａｉｎ」の略称であって、熱物性測定器の一種を指す。
本発明のオフセット輪転印刷用塗被紙では、上記乾燥収縮率が０．３％以下、好ましくは０．２％以下であることが必要であり、かかる乾燥収縮率が０．３％を越えた場合には、所望するオフ輪じわの軽減効果が得られない。なお、乾燥収縮率の数値は小さいほど好ましく、その下限は０％である。
【００１７】
本発明では、ポリマー分子が分岐構造を有するポリアクリアミドの水性塗液（水溶液ないしは水性液）を、基紙の両面に塗布乾燥して得た原紙を用いることを特徴とする。
かかるポリアクリアミドは分岐状構造を有するため、固形分濃度が３０重量％の水溶液であってもＢ型粘度計による２０℃における粘度は３０００〜６０００ｍＰａ・ｓ程度であり、またハイシェア粘度も５０ｍＰａ・ｓ以下で、塗料調製や塗工適性を阻害することはない。因みに、鹸化度８５モル％以上で重合度５００のＰＶＡの場合には、同一濃度の水溶液のＢ型粘度が２００００ｍＰａ・ｓ以上であり、希釈をしないと塗料調製も塗工もできない。
このため、ＰＶＡを使用する場合に比べて、塗布乾燥時の乾燥負荷を大幅に下げることができ、結果として、乾燥に要するコストを低減でき、製造ラインにおいてはライン速度を高めて生産性を向上させることができる。
【００１８】
本発明において、ポリアクリルアミドの塗工量は、乾燥重量で片面当り０．５〜６ｇ／ｍ^２、好ましくは１〜４ｍ^２である。ちなみに、０．５ｇ／ｍ^２未満では、乾燥収縮率が０．３％を越えて、オフ輪じわの発生を抑制することができない虞がある。一方、６ｇ／ｍ^２を越える過度の塗布は、経済上好ましくない。
また、本発明では、ポリアクリルアミドの水溶液中に重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、クレー、カオリン、タルク、水酸化アルミニウム、プラスチックピグメント等の顔料を配合して水性液としたり、これらの水溶液や水性液中に、必要に応じて消泡剤、界面活性剤等の助剤を添加し、これを基紙に塗布乾燥することもできる。かかる顔料の配合割合は、水性液の全固形分に対して７０重量％以下とするのが好ましい。なお、顔料を併用した水性液の乾燥塗工量は、上記と同様に、ポリアクリルアミドの乾燥塗工量が片面当り０．５〜６ｇ／ｍ^２となる範囲で調節すればよい。ちなみに、顔料を併用した場合には、水性液の固形分濃度を４５重量％以上に高めることも可能である。
【００１９】
上記の如く、本発明では、分子構造が分岐状であるポリアクリルアミドを用いるが、かかる分岐状ポリアクリルアミドが特異な効果を発揮する理由については、次のように推定される。即ち、分岐状ポリアクリルアミドは、ポリマー分子間で立体的なネットワークを形成し易く、また、分子サイズの割には分子量が大きいので分子密度が高い。このため、高密度で層形成できることが考えられ、結果として、バリヤ性の高い被膜となり、印刷用塗被紙の熱収縮を抑制するものと推察される。
【００２０】
本発明における基紙は、パルプスラリーを常法通り抄紙して製造することができる。パルプ構成は特に限定されず、例えば、広葉樹晒クラフトパルプ、針葉樹晒クラフトパルプ、高歩留りパルプ、古紙パルプ等の中から任意に選択して配合され、叩解工程等を経て、酸性あるいは中性乃至はアルカリ性抄紙法にて抄造される。なお、パルプの漂白に際して、塩素系化合物の使用量を制限した所謂ＥＣＦパルプやＴＣＦパルプを使用することもできる。
【００２１】
紙料中には、通常、填料が内添され、かかる填料としては、一般に使用されているものを使用することでき、特に限定されるものではないが、例えば、クレー、焼成クレー、ケイソウ土、タルク、カオリン、焼成カオリン、デラミカオリン、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ケイ素、非晶質シリカ、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、水酸化亜鉛等の無機填料、尿素−ホルマリン樹脂、ポリスチレン樹脂、フェノール樹脂、微小中空粒子などの有機填料を、単独もしくは適宜２種類以上を組み合わせて使用される。上記填料の配合割合は、パルプ１００重量部に対して５〜２０重量部が好ましい。なお、填料の配合割合が多くなると、紙の層間強度が低くなるので、ブリスタ等の紙質との調和を図ることが必要である。
さらに、紙料中には、サイズ剤、定着剤、紙力増強剤、蛍光増白剤、着色染料等を必要に応じて適宜添加することができる。
【００２２】
また、上記の一般填料の他に繊維間結合を低減させる物質をブリスタ適性が損なわれない程度に、紙料中に内添するとオフ輪じわの発生が低減されて、より好ましい。繊維間結合を低減させる物質とは、分子内に疎水基と親水基の両方を有するもので、高級アルコールのエチレンオキサイド付加物、高級アルコールのプロピレンオキサイド付加物、高級アルコールのブチレンオキサイド付加物、多価アルコールと脂肪酸のエステル化合物等のノニオン界面活性剤、脂肪族ポリアミドアミン、ポリアルキレングリコールなどを例示することができる。現在販売されている薬品の中で代表的なものは、ＢＡＳＦ社のスルゾールＶＬ、Ｂａｙｅｒ社のバイボリュームＰリキッド、三晶（株）のリアクトペイク、花王（株）のＫＢ−１１０といった薬品である。いずれも、パルプ繊維の繊維間に入り込み定着し繊維間の結合距離を増加させることにより、繊維間結合を低減する。その結果、印刷時の加熱乾燥収縮量が低減されるため、オフ輪じわの発生が低減されるものと考えられる。繊維間結合を低減させる物質の添加量は、パルプ１００重量部当り０．１〜５重量部の範囲が好ましい。ちなみに０．１重量部未満であると、効果が認められず、５重量部を超えると繊維間結合が低下し、ブリスタ適性が劣るため好ましくない。また、繊維間結合を低減させる物質を外添塗料に含有させて、２ロールサイズプレスやゲートロールコーターで塗布しても良い。外添の場合は、紙料に添加して内添する場合と比較して効果が劣るので、添加量は、繊維間結合低減物質以外の固形分１００重量部に対して３〜３０重量部が好ましい。３重量部未満ではオフ輪じわの低減効果が見られず、３０重量部を超えると、繊維間結合が低下し、ブリスタ適性が劣るため好ましくない。
【００２３】
基紙を抄紙するにあたって、パルプ繊維の配向性を小さくするとオフ輪じわがより改善されるので、例えばマイクロ波分子配向計（王子計測株式会社製）で測定したマイクロ波透過強度の最大値と最小値の比（ＭＯＲ値）が１．１０〜１．５０の範囲となるように抄造するのが好ましい。パルプ繊維の配向性を調整する方法としては、パルプ繊維の種類や配合割合、抄紙速度、パルプスラリーのワイヤー上への流出速度とワイヤー速度との比（ジェット／ワイヤー比）、フォーミングボードあるいはハイドロフォイルのアレンジメント、およびワイヤーシェーキングあるいはダンディーロールの適性化等が挙げられ、これらの条件を適宜組合せることで、上記範囲に調節することができる。
【００２４】
なお、本発明者等の検討によると、分岐状ポリアクリルアミドを基紙へ塗布する際、基紙のステキヒトサイズ度を１秒以上、より好ましくは１０秒以上に調整しておくと、ポリアクリルアミドの基紙層への浸透が抑えられ、本発明が所望する効果を得る上でより好ましいことが判明した。なお、基紙のステキヒトサイズ度の上限については、特に限定するものではないが、紙料の調製や抄紙条件等を考慮すると、上限は５０秒程度である。
【００２５】
分岐状ポリアクリルアミドを基紙の両面に塗工するに際しては、一般の塗被紙製造分野で使用される塗工装置が使用でき、例えば、ブレードコーター、エアーナイフコーター、ロールコーター、リバースロールコーター、バーコーター、カーテンコーター、ダイスロットコーター、グラビアコーター、チャンプレックスコーター、２ロールサイズプレスコーター、フィルムメタリングサイズプレスコーター、ゲートロールサイズプレスコーター等の塗工装置が、オンマシンあるいはオフマシンで使用できる。
ポリアクリルアミド水溶液、あるいはポリアクリルアミドと顔料を含む水性液の塗布時の固形分濃度については、使用するポリアクリルアミドの粘度、併用する顔料の配合割合、使用する塗工装置の最適粘度等を考慮する必要はあるが、乾燥負荷の軽減およびオフ輪じわの抑制という本発明の目的を達成するためには、極力高濃度で塗工することが必要である。かかる固形分濃度としては、ポリアクリルアミド水溶液の場合は２０重量％以上、顔料を併用した水性液の場合は３５重量％以上とするのが望ましい。
また、ポリアクリルアミドの塗工量は、前述の如く、ポリアクリルアミドの乾燥重量として、片面当り０．５〜６ｇ／ｍ^２、好ましくは１〜４ｇ／ｍ^２である。
【００２６】
基紙の両面に分岐状ポリアクリルアミドを含有する層を形成して製造された原紙の少なくとも片面には、顔料塗被層を単層または複層（典型的には２層）で設けることによって、印刷用塗被紙に仕上げられる。顔料塗被層の形成には、従前の印刷用塗被紙を製造する場合と同様、顔料と接着剤を主成分とする塗被組成物が使用される。顔料としては、従来公知公用のものが何れも使用可能であり、例えば、クレー、カオリン、水酸化アルミニウム、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、二酸化チタン、硫酸バリウム、酸化亜鉛、サチンホワイト、硫酸カルシウム、タルク、プラスチックピグメント、有機中空微粒子等の１種以上を適宜選択して使用できる。接着剤についても特に限定されず、例えば、澱粉、カゼイン、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ポリアクリル酸等の水溶性高分子やスチレン−ブタジエン共重合体ラテックス、スチレン−アクリル酸系共重合体ラテックス等の天然系および合成系の接着剤の１種又は２種以上が適宜使用できる。
なお、顔料塗被層を原紙の片面あたり２層以上設ける場合は、原紙に近い顔料塗被層（下塗り層）には比較的安価な炭酸カルシウム等の顔料を多用し、最外層には印刷適性を高めるような顔料、例えばカオリン、プラスチックピグメントを多く配合することが経済的にも好ましい。
【００２７】
塗被組成物における顔料と接着剤との配合比率は、所望の顔料塗被層が得られる範囲で調整される。通常は、固形分対比で顔料１００重量部に対し、接着剤５〜５０重量部、より好ましくは５〜３０重量部の範囲で選ばれる。塗被組成物中には、必要に応じて、消泡剤、着色剤、離型剤、流動変性剤等の各種助剤を配合することができる。塗被組成物の塗工量は、一般的に、乾燥重量で片面当り３〜３０ｇ／ｍ^２、より好ましくは５〜２５ｇ／ｍ^２の範囲にある。なお、顔料塗被層を例えば原紙の片面あたり２層設ける場合には、合計の乾燥塗工量が片面当り３〜３０ｇ／ｍ^２となる範囲内で、所望する印刷品質等を考慮し、下塗り層と最外層の塗工量が３０：７０〜７０：３０の割合となるように配分すればよい。
【００２８】
原紙に塗被組成物を塗工するに際しては、一般の塗被紙製造分野で使用される塗工装置が使用でき、例えば、ブレードコーター、エアーナイフコーター、ロールコーター、リバースロールコーター、バーコーター、カーテンコーター、ダイスロットコーター、グラビアコーター、チャンプレックスコーター、２ロールサイズプレスコーター、ゲートロールサイズプレスコーター等の塗工装置が、オンマシン又はオフマシンで使用可能である。
【００２９】
このようにして得られたオフセット輪転印刷用塗被紙は、通常キャレンダーに通紙して加圧平滑化処理が施された後、巻取り製品として仕上げられる。この場合のキャレンダー装置についても特に限定されるものではなく、グロスあるいはマットキャレンダーとして、例えばスーパーキャレンダー、グロスキャレンダー、ソフトコンパクトキャレンダー等の金属またはドラムと弾性ロールより構成される各種キャレンダーが、オンマシンまたはオフマシン仕様で、任意に選択、使用される。
【００３０】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明は、それらの実施例に限定されるものではない。なお、実施例および比較例中の「部」および「％」は特に断らない限り、それぞれ固形分換算した「重量部」および「重量％」を示す。
なお、実施例１〜３、比較例１〜３、および参考比較例１〜２に示したポリアクリルアミドおよびポリビニルアルコールの水性塗液の固形分濃度は、これ以上濃度を高めると水性塗液が流動性を失い、Ｂ型粘度もしくはハイシェア粘度が高くなり過ぎる、所謂、限界塗料調製濃度を表す。
また、実施例、比較例および参考比較例に記載したＢ型粘度は、何れも６０ｒｐｍ、２０℃における粘度を示し、ハイシェア粘度はハーキュレス高剪断粘度計で８８００ｒｐｍにおける粘度を示す。
【００３１】
実施例１
〈基紙の製造〉
ＬＢＫＰ７０部（フリーネス４００ｍｌ／ｃｓｆ）、ＮＢＫＰ３０部（フリーネス４８０ｍｌ／ｃｓｆ）からなるパルプスラリーに、填料として軽質炭酸カルシウムを紙灰分が６．５％となるように添加し、さらにパルプに対して、内添サイズ剤としてＡＫＤサイズ剤（商品名：サイズパインＫ−９０２／荒川化学製）０．１％および硫酸アルミニウム０．５％をそれぞれ添加した紙料を調成し、抄速７５０ｍ／分で抄紙し、さらに連続して予め糊化した酸化澱粉（商品名：エースＡ／王子コーンスターチ製）で２ロールサイズプレスコータを使用してサイズプレス（酸化澱粉塗工量は両面で２．５ｇ／ｍ^２）処理して基紙を得た。なお、マイクロ波分子配向計（ＭＯＡ−３００１Ａ、王子計測製）で測定したマイクロ波透過強度の最大値と最小値の比（ＭＯＲ値）は１．３２であった。
【００３２】
〈原紙の製造〉
これとは別に、平均分子量３０万の分子構造が分岐状であるポリアクリルアミド水溶液（商品名：ポリマセットＨＰ−７１０／荒川化学製、固形分濃度３０重量％、Ｂ型粘度３０００ｍＰａ・ｓ）１００部（固形分換算）に対して、平均粒子径０．６μｍの重質炭酸カルシウム（商品名：ＦＭＴ９０／ファイマテック製）の水分散液を固形分換算で１６７部混合した。得られた混合水性塗液の固形分濃度は４６重量％であった。この水性塗液を、先に調製した基紙の両面に塗工した。塗工にはブレードコータを用い、塗工量は乾燥重量で片面当り２．８ｇ／ｍ^２とした。得られた原紙の米坪は７５ｇ／ｍ^２であった。なお、水性塗液の２０℃におけるＢ型粘度は２７００ｍＰａ・ｓ、ハイシェア粘度は４３ｍＰａ・ｓであった。
【００３３】
〈顔料塗被液の調製〉
重質炭酸カルシウム（商品名：ＦＭＴ９０／ファイマテック製）４０部、エンジニアードカオリン（商品名：ミラクリプスＰＧ／エンゲルハード製）６０部からなる顔料を、コーレス分散機で水中に分散して顔料スラリを得た。このスラリにスチレン−ブタジエン共重合体ラテックス（商品名：ＰＡ−９０００／日本エイアンドエル製）１０部（固形分）、予め糊化した酸化澱粉（商品名：エースＡ／前出）１．０部（固形分）を添加し、最終的に固形分濃度６４％の顔料塗被液を調製した。
【００３４】
〈印刷用塗被紙の製造〉
この顔料塗被液を、上記した原紙に、片面当たり乾燥重量で１５ｇ／ｍ^２になるようにブレードコータで片面づつ塗工、乾燥して両面塗被紙を得た。次いで、この両面塗被紙を、金属ロール（ロール温度１２０℃）と樹脂ロールよりなる加熱ソフトカレンダーに密度が１．２ｇ／ｃｍ^３となるように、それぞれの面が２回金属ロールに接触するように通紙してオフセット輪転印刷用塗被紙を得た。
【００３５】
実施例２
実施例１の〈原紙の製造〉において、分子構造が分岐状であるポリアクリルアミドとして、平均分子量１００万のポリアクリルアミド水溶液（商品名：ポリマセットＨＰ−７１５／荒川化学製、固形分濃度３０重量％、粘度５５００ｍＰａ・ｓ）を使用し、固形分濃度４６重量％の混合水性塗液を調製し、この水性塗液を用いた以外は実施例１と全く同様にしてオフセット輪転印刷用塗被紙を得た。なお、水性塗液のＢ型粘度は５０００ｍＰａ・ｓ、ハイシェア粘度は４８ｍＰａ・ｓであった。
【００３６】
実施例３
実施例１の〈原紙の製造〉において、ポリアクリルアミドと重質炭酸カルシウムの混合水性塗液の代りに、分岐状ポリアクリルアミド（商品名：ポリマセットＨＰ−７１０／前出）の単独水溶液（固形分濃度３０重量％）を水性塗液として使用した以外は実施例１と全く同様にしてオフセット輪転印刷用塗被紙を得た。なお、水性塗液の粘度は３０００ｍＰａ・ｓ、ハイシェア粘度は４１ｍＰａ・ｓであった。
【００３７】
比較例１
実施例１の〈原紙の製造〉において、分子構造が分岐状であるポリアクリルアミドの代りに、平均分子量２０万の分子構造が直鎖状であるポリアクリルアミドの水溶液（商品名：ポリマセット５１２／荒川化学製、固形分濃度２０重量％、粘度２５００ｍＰａ・ｓ）を用いて重質炭酸カルシウムとの混合水性塗液（固形分濃度３６重量％）を調製し、この水性塗液を使用した以外は実施例１と全く同様にしてオフセット輪転印刷用塗被紙を得た。なお、水性塗液のＢ型粘度は２１００ｍＰａ・ｓ、ハイシェア粘度は４５ｍＰａ・ｓであった。
【００３８】
比較例２
実施例１の〈原紙の製造〉において、分子構造が分岐状であるポリアクリルアミドの代りに、あらかじめ糊化した酸化澱粉（商品名：エースＡ／前出、固形分濃度１５重量％）を用いて重質炭酸カルシウムとの混合水性塗液（固形分濃度３０重量％）を調製し、この水性塗液を使用した以外は実施例１と全く同様にしてオフセット輪転印刷用塗被紙を得た。なお、水性塗液のＢ型粘度は３０００ｍＰａ・ｓ、ハイシェア粘度は３５ｍＰａ・ｓであった。
【００３９】
比較例３
重質炭酸カルシウム（商品名：ＦＭＴ９０／前出）１００部からなる顔料をコーレス分散機で水中に分散して顔料スラリを得た。このスラリにスチレン−ブタジエン共重合体ラテックス（商品名：ＰＡ−９０００／前出）９部（固形分）、予め糊化した酸化澱粉（商品名：エースＡ／前出）３．０部（固形分）を添加し、最終的に固形分濃度６４％の顔料組成物を得た。この顔料組成物の２０℃におけるＢ型粘度は１４００ｍＰａ・ｓ、ハイシェア粘度は３５ｍＰａ・ｓであった。実施例１の〈原紙の製造〉において、分子構造が分岐状であるポリアクリルアミドと重質炭酸カルシウムからなる混合水性塗液の代りに、上記で得た顔料組成物を、実施例１で使用したのと同一の基紙に、乾燥重量で片面９ｇ／ｍ^２となるようにブレードコータを用い、片面ずつ両面塗工し、乾燥して原紙を得た。
こうして得た原紙に、実施例１で使用したのと同一の顔料塗被液を片面あたり乾燥重量で９ｇ／ｍ^２となるようにブレードコータで片面づつ両面塗工し、乾燥して両面塗被紙を得た。この両面塗被紙を実施例１と全く同様に処理してオフセット輪転印刷用塗被紙を得た。
【００４０】
参考比較例１
実施例１の〈原紙の製造〉において、分子構造が分岐状であるポリアクリルアミドの代りに、重合度５００、鹸化度９８モル％のポリビニルアルコール（商品名：ポバール１０５／クラレ製）を用いて重質炭酸カルシウムとの混合水性塗液（固形分濃度３０重量％）を調製し、この水性塗液を使用した以外は実施例１と全く同様にしてオフセット輪転印刷用塗被紙を得た。なお、水性塗液のＢ型粘度は３００ｍＰａ・ｓ、ハイシェア粘度は４８ｍＰａ・ｓであった。
【００４１】
参考比較例２
実施例３の〈原紙の製造〉において、分子構造が分岐状であるポリアクリルアミド単独水溶液の代りに、重合度５００、鹸化度９８モル％のポリビニルアルコール（商品名：ポバール１０５／前出）を用い、固形分濃度１５重量％のポリビニルアルコール水溶液を調製し、この水溶液を水性塗液として使用した以外は実施例３と全く同様にしてオフセット輪転印刷用塗被紙を得た。なお、水溶液のＢ型粘度は３５０ｍＰａ・ｓ、ハイシェア粘度は４４ｍＰａ・ｓであった。
【００４２】
実施例４
実施例１の〈原紙の製造〉において、分岐状ポリアクリルアミドと重質炭酸カルシウムとの混合水性塗液を固形分濃度が３０重量％になるように希釈し、この水性塗液を２ロールサイズプレスコータで塗工した以外は実施例１と全く同様にしてオフセット輪転印刷用塗被紙を得た。
【００４３】
実施例５
実施例２の〈原紙の製造〉において、分岐状ポリアクリルアミドと重質炭酸カルシウムとの混合水性塗液を固形分濃度が３０重量％になるように希釈し、この水性塗液を２ロールサイズプレスコータで塗工した以外は実施例２と全く同様にしてオフセット輪転印刷用塗被紙を得た。
【００４４】
実施例６
実施例３の〈原紙の製造〉において、分岐状ポリアクリルアミドの水溶液を固形分濃度が２３重量％になるように希釈し、この水溶液を水性塗液として用い、２ロールサイズプレスコータで塗工した以外は実施例３と全く同様にしてオフセット輪転印刷用塗被紙を得た。
【００４５】
比較例４
比較例１の〈原紙の製造〉において、直鎖状ポリアクリルアミドと重質炭酸カルシウムとの混合水性塗液を固形分濃度が２７重量％になるように希釈し、この水性塗液を２ロールサイズプレスコータで塗工した以外は比較例１と全く同様にしてオフセット輪転印刷用塗被紙を得た。
【００４６】
比較例５
比較例３の〈原紙の製造〉において、基紙の両面に塗工した顔料組成物を固形分濃度が５０重量％になるように希釈し、この顔料組成物を水性塗液として使用し、２ロールサイズプレスで塗工した以外は比較例３と全く同様にしてオフセット輪転印刷用塗被紙を得た。
【００４７】
参考比較例３
参考比較例１の〈原紙の製造〉において、ポリビニルアルコールと重質炭酸カルシウムの混合水性塗液の固形分濃度を２７重量％になるように希釈し、この水性塗液を２ロールサイズプレスで塗工した以外は参考比較例１と全く同様にしてオフセット輪転印刷用塗被紙を得た。
【００４８】
参考比較例４
参考比較例２の〈原紙の製造〉において、ポリビニルアルコール水溶液の固形分濃度を１２重量％になるように希釈し、この水溶液を水性塗液として用いて２ロールサイズプレスで塗工した以外は参考比較例２と全く同様にしてオフセット輪転印刷用塗被紙を得た。
【００４９】
各実施例、比較例および参考比較例で得られたオフセット輪転印刷用塗被紙について、次に示す方法で乾燥収縮率を測定し、また、オフセット輪転印刷を施し、印刷された各塗被紙について、オフ輪じわ発生の有無を、それぞれ次の基準で評価した。結果を表１に示す。
【００５０】
［乾燥収縮率］
ＪＩＳ−Ｐ−８１１１（１９９８）に準拠して調湿（室温２３±１℃、相対湿度５０±２％）した塗被紙サンプルを、マシンの流れ方向に直交するように幅２ｍｍ、長さ２０ｍｍのスパンが取れるように切り取って、熱機械分析機〔ＴＭＡ／ＳＳ６０００；セイコー電子工業（株）〕に５ｇｆの一定荷重がかかるようにセットする。次いで、端子プローブのＰＩＤ制御の値として、Ｐ（比例）＝１００、Ｉ（積分）＝１、Ｄ（微分）＝１００を使用した上で２３℃より２００℃／分の速さで設定温度３００℃まで昇温を行い、３００℃で２分間保持した場合の、昇温開始前のサンプル長さと昇温開始から１．５分後のサンプル長さから、乾燥により発生した収縮率を測定する。
乾燥収縮率（％）＝［（昇温前のサンプル長さ−昇温開始から１．５分後のサンプル長さ）／昇温前のサンプル長さ］×１００
【００５１】
［オフセット輪転印刷］
三菱重工製のオフセット輪転印刷機（三菱リソピアＬ−ＢＴ３−１１００）を用いて、４色ベタ図柄の両面印刷を行った。印刷条件としては、印刷速度６００ｒｐｍ、乾燥機出口での紙面温度１４０℃を採用し、乾燥機通過後の冷却ロールには１０℃の冷却水を通した。
【００５２】
［オフ輪じわの評価基準］
○：軽度のオフ輪じわの発生が認められる。
△：明確なオフ輪じわの発生が認められるが、実用上耐えうるレベル。
×：きついオフ輪じわの発生が認められ、製本した場合など波うちとなり実用に適さないレベル。
【００５３】
【表１】

【００５４】
表１に示す結果から明らかなように、分子構造が分岐状であるポリアクリルアミドを用いた本発明のオフセット輪転印刷用塗被紙は、乾燥収縮率が小さく、オフ輪じわの発生を大幅に抑制することができ、しかも分子構造が直鎖状のポリアクリルアミドやポリビニルアルコールを用いた場合と比較して、高濃度で塗工することができるため、乾燥負荷を軽減できる優れた印刷用塗被紙であった。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a coated paper for offset rotary printing in which the occurrence of wrinkles during offset rotary printing is reduced and the drying load during manufacturing is reduced.
[0002]
[Prior art]
In recent years, in the printing industry, employment of an offset rotary (hereinafter, referred to as an off-wheel) printing machine in which post-printing steps have been automated at a high speed has been increasing year by year due to labor saving. However, in the off-press printing, since the printed matter is dried at a high temperature after printing, blisters (so-called blisters) which are not seen in other printing methods, and a phenomenon in which paper undulates in the flow direction, so-called hijiwa ( Hereinafter, this will be referred to as off-wheel wrinkles). The occurrence of blisters and wrinkles on the outside of the print significantly deteriorates the appearance of the printed material and greatly impairs the commercial value. ing.
[0003]
Blister is understood as the following phenomenon. That is, when the coated paper for offset rotary printing is thermally dried in the step of offset rotary printing, the moisture in the coated paper instantly becomes water vapor and tends to escape to the outside of the paper layer. However, as the pigmented coating acts as its barrier, the water vapor loses its escape and causes an increase in the water vapor pressure, eventually destroying the paper layer and causing blistering.
As a method of obtaining a resistance to prevent blistering (hereinafter referred to as blister resistance), conventionally, a method of increasing the internal strength of the base paper or making the pigment coated layer porous to lower the air permeability of the coated paper Methods and the like are known. Incidentally, as a method of increasing the internal strength of the base paper, for example, in the papermaking stage or size press, various processed starches, a paper strength enhancer such as polyacrylamide or an adhesive is impregnated into the paper layer to bond the pulp fibers together. Has been proposed (see Patent Documents 1, 2, and 3).
[0004]
As a means for making the pigment coated layer a porous structure with low air permeability, light pigment of low bulk density is frequently used as a pigment which is one of the constituent components of the pigment coated layer, or an adhesive is used. It has been proposed to use a latex having a high glass transition temperature (Tg) or use a copolymer latex having a low gel content. However, all of these methods have a problem that the surface strength of the pigment coating layer is reduced.
[0005]
Several studies have been conducted on the cause of the occurrence of the off-rim wrinkle, and it is considered that the off-rim wrinkle is caused by a difference in shrinkage between the non-image portion and the image portion due to high-temperature drying. That is, in the drying step after printing, the surface of the image area is covered with the ink coating film, so that moisture in the paper is less likely to evaporate than in the non-image area. As a result, the non-image portion starts to contract before the image portion, and a horizontal compressive force is applied to the image portion, so that wrinkles occur in the image portion. At this time, if the internal strength of the paper layer is high and the bonding between fibers is strong, the amount of shrinkage during the drying process increases, and the level of off-wrinkle becomes worse, so we want to reduce the internal strength as much as possible. The decrease in strength is undesirable from the viewpoint of blister resistance as described above.
[0006]
In order to suppress the occurrence of wrinkles on the web, one of the specific means proposed in the related art is to maintain the freeness of the pulp of the base paper in the coated paper for web offset printing within a specific range, and to set the transparency of the base paper. This is a method in which the degree of air is defined as a specific region having good air permeability to suppress occurrence of off-wheel wrinkles (see Patent Document 4). However, coated paper for web offset printing is manufactured through a series of processes such as pulp preparation, papermaking, coating, calendering finishing and winding, etc. At present, it is not always possible to obtain the desired coated paper for web offset printing simply by adjusting the air permeability of the paper.
In addition, a technique for eliminating or reducing off-wheel wrinkles by specifying the winding moisture and the inner interlayer strength of the base paper has been proposed (see Patent Document 5). However, lowering the internal interlayer strength promotes blistering, another problem with coated paper for web offset printing. In order to suppress this, it is necessary to keep the water content of the coated paper low. However, the reduced water content may cause a phenomenon that the surface of the coated paper is broken in a subsequent folding step, so-called “fold cracking”. There is.
[0007]
A polyvinyl alcohol having a saponification degree of 85 mol% or more (hereinafter referred to as PVA) is coated on both sides of the base paper with a dry weight of 1 to 6 g / m 2. ² A technique has been proposed in which a base paper is applied by coating and a pigment coating layer is provided on the base paper to reduce off-wheel wrinkles (see Patent Document 6). Further, there is a method of reducing or eliminating off-wheel wrinkles by applying a PVA aqueous solution having a specific viscosity to both sides of a base paper to keep the drying shrinkage force of the pigment-coated paper within a specific range. It has been proposed (see Patent Document 7). In these, by coating both sides of the base paper on which the pigment coating layer is provided with a PVA-containing layer, evaporation of moisture from non-image areas when printing is performed on the printing coated paper is suppressed. Thus, it is intended to eliminate the difference in drying shrinkage between the image portion and the non-image portion.
Coated paper for offset rotary printing, in which a pigment coating layer is provided on a base paper having such a PVA-containing layer on both front and back sides, is not only in terms of blister resistance, but also in that occurrence of off-wheel wrinkles can be prevented. Thus, practically satisfactory results can be obtained.
However, the viscosity of an aqueous PVA solution is extremely high, and for example, the viscosity (20 ° C.) of a 30% by weight aqueous solution of PVA having a degree of saponification of 85 mol% or more and a polymerization degree of 500 measured by a B-type viscometer is 20,000 mPa · s or more.
Generally, when the viscosity (20 ° C.) measured by a B-type viscometer exceeds 8000 mPa · s, it is not possible to prepare a paint on a production line. In addition, although it depends on the coating apparatus, usually, when the high shear viscosity (20 ° C.) of the coating exceeds 50 mPa · s, it becomes difficult to perform coating on an actual machine. As described above, in preparing a paint, it is necessary to pay attention to the viscosity at the time of preparation and at the time of application.
Therefore, when a PVA aqueous solution is used, it is necessary to dilute the solid content concentration of PVA to about 15 to 20% by weight so as to have an appropriate viscosity range in order to ensure the suitability for preparation and coating. Further, even when an aqueous liquid composed of PVA and a pigment is used, this is a technique for eliminating off-wrinkles by forming a good PVA coating on the base paper, so that the proportion of the pigment is unnecessarily increased. The upper limit of the solid concentration of such an aqueous liquid is about 30% by weight.
As described above, a method for forming a pigment coating layer on a base paper having a PVA-containing layer formed by applying and drying a PVA aqueous solution or an aqueous liquid composed of PVA and a pigment on both sides of a base paper includes an off-rolling method. In addition, although coated paper for offset rotary printing that satisfies both the resistance to blister resistance can be obtained, there is a drawback that the drying load in the manufacturing process is large.
[0008]
[Patent Document 1]
JP-A-10-251991
[Patent Document 2]
JP-A-10-280296
[Patent Document 3]
JP-A-11-241295
[Patent Document 4]
JP-A-58-186700
[Patent Document 5]
JP-A-9-291496
[Patent Document 6]
JP-A-11-350391
[Patent Document 7]
JP-A-2000-045199
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a coated paper for offset rotary printing that hardly generates off-wheel wrinkles during offset rotary printing and has a small drying load during manufacturing.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a coated paper for offset rotary printing wherein at least one surface of a base paper is provided with one or more pigment coated layers, wherein the base paper is provided with a layer containing polyacrylamide on both sides of a base paper, and A coated paper for offset rotary printing, characterized in that the dry shrinkage of the coated paper measured according to the method is 0.3% or less.
[Method of measuring drying shrinkage (%)]
A coated paper sample conditioned in accordance with JIS P 8111 (1998) is cut into a width of 2 mm so as to be perpendicular to the machine flow direction, and a thermomechanical analyzer [TMA / SS6000; Made by Kogyo Co., Ltd.] so that a constant load of 5 gf is applied, and P (proportional) = 100, I (integral) = 1, D (differential) = Using 100, the sample was heated from 23 ° C. at a heating rate of 200 ° C./min to the set temperature of 300 ° C., and held at the set temperature of 300 ° C. for 2 minutes. From the sample length after 1.5 minutes, the dry shrinkage (%) is determined by the following equation (1).
Drying shrinkage (%) = [(sample length before heating-sample length 1.5 minutes after starting heating) / sample length before heating] × 100 (1)
Further, the present invention provides a coated paper for offset rotary printing comprising one or more pigment coating layers provided on at least one surface of a base paper, wherein both sides of the base paper contain polyacrylamide having a branched molecular structure. A base paper having a layer containing polyacrylamide was prepared by applying and drying an aqueous coating liquid, and at least one layer of a pigment coating liquid mainly containing a pigment and an adhesive was applied and dried on at least one surface of the base paper. This is a coated paper for web offset printing.
In the present invention, the dry coating amount of polyacrylamide is 0.5 to 6 g / m3 per side. ² Is preferable.
Further, the layer containing polyacrylamide may further contain a pigment.
Further, when the layer containing polyacrylamide contains a pigment, the pigment is preferably 70% by weight or less based on the total solid content of the layer containing polyacrylamide.
[0011]
In the present invention, "base paper" refers to a paper sheet used in obtaining a coated printing paper as a final product of the present invention, and the paper sheet is a paper sheet provided with a coating layer of polyacrylamide on both sides. And a paper sheet on which a coating layer of a pigment composition has not yet been provided. Then, a paper sheet on which the polyacrylamide coating layer before obtaining the “base paper” is not provided is referred to as a “base paper” in the future and is distinguished from the “base paper”.
The “base paper” referred to in the present invention includes a paper sheet commonly referred to as a base paper for coated paper in the art. The base paper for coated paper is generally formed on a paper sheet surface using a two-roll size press coater, a roll coater, a blade coater, a gate roll size press coater, a film metalling size press coater, or the like. The mixture has been pre-coated.
In the present invention, the aqueous coating liquid of polyacrylamide alone is referred to as an aqueous polyacrylamide solution, and the aqueous coating liquid composed of polyacrylamide and a pigment is referred to as an aqueous polyacrylamide liquid, and the two may be separated.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The present inventors, during heating drying in offset rotary printing, suppress the drying shrinkage of the coated paper for printing, reduce or eliminate the occurrence of wrinkles off the film-forming material, particularly without impairing the coating suitability. A wide range of film forming materials capable of increasing the concentration of the aqueous coating liquid was studied.
As a result, certain types of polyacrylamide can be kept in a viscosity range that does not impair the suitability for preparation and coating even when the concentration of the aqueous coating solution is increased, as compared with PVA. It has been found that, when a base paper obtained by coating and drying both surfaces of the above is used to finish coated paper for offset rotary printing, generation of off-wheel wrinkles is remarkably suppressed, and the present invention has been completed.
Furthermore, as a result of examining the physical properties and molecular structure of such polyacrylamide, it has been found that polyacrylamide having a branched structure in the polymer molecule exhibits a desired effect.
Incidentally, when polyacrylamide having a linear molecular structure is used for the polymer molecule, a desired effect of suppressing off-ring wrinkles cannot be obtained.
[0013]
The term “branched structure” as used herein refers to a state in which a polymer molecule has a large number of branched polymer molecules in a linearly arranged polymer molecule. The difference between a linear structure and a branched structure is structurally distinguished as a difference in molecular size or a difference in molecular density in polymers having the same molecular weight. In terms of properties, it is possible to determine whether it is linear or branched by comparing the concentration and the molecular weight when the viscosity is constant. For example, when comparing polyacrylamides having a viscosity at 20 ° C. of 1000 to 4000 mPa · s measured by a B-type viscometer, those having a linear structure show a viscosity in this range at a solid content concentration of 20% by weight. While the average molecular weight is about 200,000, those having a branched structure show a viscosity in this range at a solid concentration of 30% by weight, and the average molecular weight is 300,000 or more.
It should be noted that the definition that the polymer molecule has a “branched structure” is merely an aqueous solution or an aqueous liquid, and does not require that the polymer molecule be present in a dried polyacrylamide film in a state of having a branched structure. .
[0014]
Examples of the polyacrylamide in which the polymer molecule has a branched structure as described above include “Polymer Set HP-710” and “Polymer Set HP-715” marketed by Arakawa Chemical Industries, Ltd.
Further, acrylamide or methacrylamide, N-substituted (meth) acrylamides, and, if necessary, anionic vinyl monomers or cationic vinyl monomers as monomer components, and a polymerization initiator such as potassium persulfate or ammonium persulfate such as persulfate. It is also possible to use a salt or a polyacrylamide polymerized according to a conventional method using a redox polymerization initiator obtained by combining these with a reducing agent such as sodium bisulfite.
Here, N-substituted (meth) acrylamides are used to introduce many branched structures into a polymer molecule by utilizing the fact that a methyl group or a methylene group in an N-alkyl group functions as a chain transfer point. It is used. Specific examples of such N-substituted (meth) acrylamides include N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N-methyl (meth) acrylamide, N-ethyl (meth) acrylamide, N-isopropyl (meth) acrylamide, Examples thereof include -tert-butyl (meth) acrylamide, and N, N-dimethyl (meth) acrylamide is preferred in view of copolymerizability and chain transfer.
Examples of the anionic vinyl monomer include various organic compounds such as (meth) acrylic acid, crotonic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, vinylsulfonic acid, styrenesulfonic acid, and 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid. Acids, or the sodium, potassium, and ammonium salts of these organic acids. Further, examples of the cationic vinyl monomer include vinyl monomers having a tertiary amino group such as dimethylaminoethyl (meth) acrylate, diethylaminoethyl (meth) acrylate, dimethylaminopropyl (meth) acrylate, and diethylaminopropyl (meth) acrylate. Or a salt of hydrochloric acid, sulfuric acid or acetic acid, or a tertiary amino group-containing vinyl monomer with a quaternizing agent such as methyl chloride, benzyl chloride, dimethyl sulfate or epichlorohydrin. Examples thereof include a vinyl monomer containing a quaternary ammonium salt.
The amount of the N-substituted (meth) acrylamides is usually about 0.1 to 10 mol%, preferably 0.5 to 10 mol, based on the total mol of the monomers constituting the polyacrylamide having a branched structure. %.
Further, the amount of the anionic vinyl monomer or the cationic vinyl monomer used for the copolymerization to make the polyacrylamide anionic or cationic and further amphoteric is based on the total molar sum of the monomers constituting the polyacrylamide having a branched structure. On the other hand, it is usually at most 20 mol%.
The degree of polymerization of the polyacrylamide having a branched structure may be adjusted so that the viscosity (20 ° C.) of an aqueous solution having a solid content of 30% by weight measured by a B-type viscometer is in the range of about 1000 to 8000 mPa · s. The average molecular weight is in the range of 200,000 to 2,000,000, preferably 200,000 to 1,200,000.
[0015]
As described above, the present invention relates to a coated paper for offset rotary printing comprising one or more pigment coated layers provided on at least one side of a base paper, wherein the base paper includes a layer containing polyacrylamide on both sides of a base paper. The coated paper for offset rotary printing is characterized in that the coated paper has a drying shrinkage of 0.3% or less. In the measurement of the drying shrinkage, the following measurement method is used. Measure according to.
[Method of measuring drying shrinkage (%)]
A coated paper sample which has been subjected to humidity control (temperature 23 ± 1 ° C., relative humidity 50 ± 2%) in accordance with JIS P 8111 (1998) is cut into a width of 2 mm so as to be orthogonal to the machine flow direction (MD direction). A thermomechanical analyzer [TMA / SS6000; manufactured by Seiko Instruments Inc.] was set so that a constant load of 5 gf was applied thereto over a span of 20 mm in length. Using proportional (proportional) = 100, I (integral) = 1, and D (differential) = 100, the temperature was raised from 23 ° C. to a set temperature of 300 ° C. at a heating rate of 200 ° C./min. The drying shrinkage (%) is determined from the sample length before the temperature rise and the sample length 1.5 minutes after the start of the temperature rise by the following equation (1) when the temperature is held for one minute.
Drying shrinkage (%) = [(sample length before heating-sample length 1.5 minutes after starting heating) / sample length before heating] × 100 (1)
[0016]
Incidentally, TMA / SS is an abbreviation of “Thermo Mechanical Analyzer / Strain Strain” and refers to a kind of thermophysical property measuring instrument.
In the coated paper for web offset printing of the present invention, the drying shrinkage ratio needs to be 0.3% or less, preferably 0.2% or less, and the drying shrinkage ratio exceeds 0.3%. In this case, the desired effect of reducing off-wheel wrinkles cannot be obtained. In addition, the numerical value of the drying shrinkage ratio is preferably as small as possible, and the lower limit is 0%.
[0017]
The present invention is characterized in that a base paper obtained by applying and drying an aqueous coating solution (aqueous solution or aqueous solution) of polyacrylamide having a branched structure of polymer molecules on both sides of a base paper is used.
Since such polyacrylamide has a branched structure, the viscosity at 20 ° C. measured by a B-type viscometer is about 3000 to 6000 mPa · s, and the high shear viscosity is also 50 mPa · At s or less, there is no hindrance to paint preparation and coating suitability. Incidentally, in the case of PVA having a saponification degree of 85 mol% or more and a polymerization degree of 500, the B-type viscosity of the aqueous solution having the same concentration is 20,000 mPa · s or more, and neither paint preparation nor coating can be performed without dilution.
For this reason, compared with the case of using PVA, the drying load at the time of coating and drying can be greatly reduced, and as a result, the cost required for drying can be reduced, and in a production line, the line speed is increased to improve productivity. Can be done.
[0018]
In the present invention, the coating amount of the polyacrylamide is 0.5 to 6 g / m2 on a dry weight basis. ² , Preferably 1-4 m ² It is. By the way, 0.5g / m ² If it is less than 3, the drying shrinkage rate exceeds 0.3%, and there is a possibility that occurrence of off-wheel wrinkles cannot be suppressed. On the other hand, 6 g / m ² Excessive application exceeding 10 is economically undesirable.
Further, in the present invention, a pigment such as heavy calcium carbonate, light calcium carbonate, clay, kaolin, talc, aluminum hydroxide, plastic pigment, etc. is blended into an aqueous solution of polyacrylamide to form an aqueous liquid, or an aqueous solution or aqueous solution of these. If necessary, an auxiliary agent such as an antifoaming agent or a surfactant may be added to the liquid, and the resulting liquid may be applied to a base paper and dried. It is preferable that the mixing ratio of such a pigment be 70% by weight or less based on the total solid content of the aqueous liquid. In addition, the dry coating amount of the aqueous liquid combined with the pigment was 0.5 to 6 g / m2 per one side in the same manner as described above. ² It may be adjusted within the range as follows. Incidentally, when a pigment is used in combination, it is possible to increase the solid content concentration of the aqueous liquid to 45% by weight or more.
[0019]
As described above, in the present invention, polyacrylamide having a branched molecular structure is used. The reason why such a branched polyacrylamide exhibits a unique effect is presumed as follows. In other words, the branched polyacrylamide easily forms a three-dimensional network between polymer molecules, and has a high molecular density because of its large molecular weight compared to its molecular size. For this reason, it is conceivable that a layer can be formed at a high density, and as a result, a film having a high barrier property is presumed to be formed, which suppresses thermal contraction of the coated paper for printing.
[0020]
The base paper in the present invention can be produced by making a pulp slurry into a paper as usual. Pulp composition is not particularly limited, for example, hardwood bleached kraft pulp, softwood bleached kraft pulp, high yield pulp, blended arbitrarily selected from waste paper pulp and the like, through a beating process and the like, acidic or neutral or It is made by alkaline papermaking. When bleaching the pulp, so-called ECF pulp or TCF pulp in which the amount of the chlorine compound used is limited can be used.
[0021]
In the paper material, a filler is usually added internally, and as the filler, those generally used can be used, and are not particularly limited, for example, clay, calcined clay, diatomaceous earth, Talc, kaolin, calcined kaolin, delamikaolin, heavy calcium carbonate, light calcium carbonate, magnesium carbonate, barium carbonate, titanium dioxide, zinc oxide, silicon oxide, amorphous silica, aluminum hydroxide, calcium hydroxide, magnesium hydroxide And inorganic fillers such as zinc hydroxide, and organic fillers such as urea-formalin resin, polystyrene resin, phenolic resin, and fine hollow particles are used alone or in appropriate combination of two or more kinds. The mixing ratio of the filler is preferably 5 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the pulp. It should be noted that if the blending ratio of the filler increases, the interlayer strength of the paper decreases, so it is necessary to achieve harmony with the paper quality such as blister.
Further, a sizing agent, a fixing agent, a paper strength enhancer, a fluorescent whitening agent, a coloring dye, and the like can be appropriately added to the stock as needed.
[0022]
It is more preferable to add a substance that reduces inter-fiber bonding to the paper stock to the extent that the suitability of the blister is not impaired, in addition to the above-mentioned general filler, since the occurrence of wrinkles is reduced. Substances that reduce inter-fiber bonds include those having both a hydrophobic group and a hydrophilic group in the molecule, and include higher alcohol ethylene oxide adducts, higher alcohol propylene oxide adducts, higher alcohol butylene oxide adducts, Examples thereof include nonionic surfactants such as ester compounds of polyhydric alcohols and fatty acids, aliphatic polyamidoamines, polyalkylene glycols, and the like. Representative of the currently marketed chemicals are Sursol VL from BASF, Bivolume P Liquid from Bayer, React-Pake from Sansei, and KB-110 from Kao Corporation. In each case, the fiber-to-fiber bond is reduced by penetrating and fixing between the fibers of the pulp fiber and increasing the bond distance between the fibers. As a result, the amount of heat drying shrinkage during printing is reduced, and it is considered that the occurrence of off-wheel wrinkles is reduced. The amount of the substance that reduces the interfiber bond is preferably in the range of 0.1 to 5 parts by weight per 100 parts by weight of the pulp. If the amount is less than 0.1 part by weight, the effect is not recognized. If the amount is more than 5 parts by weight, the inter-fiber bonding is reduced, and the blister suitability is not preferable. Further, a substance for reducing the fiber-to-fiber bond may be contained in the external coating material and applied by a two-roll size press or a gate roll coater. In the case of external addition, since the effect is inferior to the case of adding internally to the stock, the addition amount is 3 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the solid content other than the inter-fiber bond reducing substance. preferable. If the amount is less than 3 parts by weight, the effect of reducing the wrinkle off the ring is not observed, and if the amount is more than 30 parts by weight, the inter-fiber bonding is reduced, and the blister suitability is poor.
[0023]
When making the base paper, reducing the orientation of the pulp fibers improves the wrinkle off-ring more. For example, the maximum and minimum values of the microwave transmission intensity measured by a microwave molecular orientation meter (manufactured by Oji Scientific Co., Ltd.) It is preferable to make the paper so that the ratio of the values (MOR value) is in the range of 1.10 to 1.50. Methods for adjusting the orientation of pulp fibers include the type and mixing ratio of pulp fibers, papermaking speed, ratio of pulp slurry outflow onto wire to wire speed (jet / wire ratio), forming board or hydrofoil. And appropriateness of wire shaking or dandy roll, etc., and by appropriately combining these conditions, the above range can be adjusted.
[0024]
According to the study of the present inventors, when the branched polyacrylamide is applied to the base paper, the polystyrene is adjusted to a degree of Steckigt size of 1 second or more, more preferably 10 seconds or more. Has been found to be more preferable in obtaining the desired effect of the present invention. The upper limit of the degree of stiffig sizing of the base paper is not particularly limited, but the upper limit is about 50 seconds in consideration of preparation of stock, papermaking conditions, and the like.
[0025]
When coating the branched polyacrylamide on both sides of the base paper, a coating device used in a general coated paper manufacturing field can be used, for example, a blade coater, an air knife coater, a roll coater, a reverse roll coater, Coating equipment such as bar coater, curtain coater, die slot coater, gravure coater, champlex coater, 2 roll size press coater, film metalling size press coater, gate roll size press coater can be used on-machine or off-machine .
Regarding the solid content concentration when applying a polyacrylamide aqueous solution or an aqueous liquid containing polyacrylamide and a pigment, it is necessary to consider the viscosity of the polyacrylamide used, the mixing ratio of the pigment used together, the optimum viscosity of the coating equipment used, etc. However, in order to achieve the object of the present invention of reducing the drying load and suppressing off-wheel wrinkles, it is necessary to apply as high a concentration as possible. The solid content concentration is desirably 20% by weight or more for an aqueous solution of polyacrylamide, and 35% by weight or more for an aqueous solution containing a pigment.
The coating amount of polyacrylamide is, as described above, 0.5 to 6 g / m3 per one side as a dry weight of polyacrylamide. ² , Preferably 1-4 g / m ² It is.
[0026]
By providing a pigment coating layer as a single layer or a multi-layer (typically, two layers) on at least one side of a base paper manufactured by forming a layer containing a branched polyacrylamide on both sides of a base paper, Finished as coated paper for printing. For the formation of the pigment coated layer, a coating composition containing a pigment and an adhesive as main components is used as in the case of producing a conventional coated paper for printing. As the pigment, any of those conventionally known and used can be used, for example, clay, kaolin, aluminum hydroxide, heavy calcium carbonate, light calcium carbonate, titanium dioxide, barium sulfate, zinc oxide, satin white, calcium sulfate , Talc, plastic pigment, organic hollow fine particles and the like can be appropriately selected and used. The adhesive is not particularly limited, and may be, for example, starch, casein, polyvinyl alcohol, methylcellulose, carboxymethylcellulose, hydroxymethylcellulose, water-soluble polymers such as polyacrylic acid, styrene-butadiene copolymer latex, styrene-acrylic acid copolymer. One or more natural and synthetic adhesives such as polymer latex can be used as appropriate.
When two or more pigment coating layers are provided on one side of the base paper, relatively inexpensive pigments such as calcium carbonate are frequently used for the pigment coating layer (undercoat layer) close to the base paper, and the printability is suitable for the outermost layer. It is economically preferable to incorporate a large amount of a pigment such as kaolin or plastic pigment which enhances the pigment content.
[0027]
The mixing ratio of the pigment and the adhesive in the coating composition is adjusted within a range where a desired pigment coating layer can be obtained. Usually, the adhesive is selected in the range of 5 to 50 parts by weight, more preferably 5 to 30 parts by weight, based on 100 parts by weight of the pigment based on the solid content. Various assistants such as an antifoaming agent, a coloring agent, a release agent, and a flow modifier can be added to the coating composition, if necessary. The coating amount of the coating composition is generally 3 to 30 g / m 2 on a dry weight basis. ² , More preferably 5 to 25 g / m ² In the range. When two pigment coating layers are provided on one side of the base paper, for example, the total dry coating amount is 3 to 30 g / m3 per side. ² In consideration of the desired print quality and the like, the coating amounts of the undercoat layer and the outermost layer may be distributed so as to be in a ratio of 30:70 to 70:30.
[0028]
When coating the coating composition on the base paper, a coating apparatus used in a general coated paper manufacturing field can be used, for example, a blade coater, an air knife coater, a roll coater, a reverse roll coater, a bar coater, Coating devices such as a curtain coater, a die slot coater, a gravure coater, a chaplex coater, a two roll size press coater, and a gate roll size press coater can be used on-machine or off-machine.
[0029]
The coated paper for web offset printing thus obtained is usually passed through a calender, subjected to a pressure smoothing treatment, and then finished as a rolled product. The calender in this case is also not particularly limited, and various types of gross or mat calenders such as super calenders, gross calenders, soft compact calenders, or various types of calenders composed of drums and elastic rolls can be used. The render is arbitrarily selected and used in on-machine or off-machine specifications.
[0030]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples. Unless otherwise specified, “parts” and “%” in Examples and Comparative Examples indicate “parts by weight” and “% by weight” in terms of solid content, respectively.
The solid concentration of the aqueous coating solution of polyacrylamide and polyvinyl alcohol shown in Examples 1 to 3, Comparative Examples 1 to 3, and Reference Comparative Examples 1 and 2 is such that when the concentration is further increased, the aqueous coating solution flows. This is a so-called critical paint preparation concentration at which the B-type viscosity or the high shear viscosity becomes too high due to loss of properties.
The B-type viscosities described in Examples, Comparative Examples, and Reference Comparative Examples all indicate viscosities at 60 rpm and 20 ° C., and high shear viscosities indicate viscosities at 8800 rpm using a Hercules high shear viscometer.
[0031]
Example 1
<Manufacture of base paper>
Light calcium carbonate was added as a filler to a pulp slurry consisting of 70 parts of LBKP (400 ml / csf freeness) and 30 parts of NBKP (480 ml / csf freeness) as a filler so that the paper ash content was 6.5%. A paper stock was prepared by adding 0.1% of an AKD sizing agent (trade name: Size Pine K-902 / Arakawa Chemical Co.) and 0.5% of aluminum sulfate as an additive sizing agent, and papermaking was performed at a speed of 750 m / min. Then, using a two-roll size press coater with oxidized starch (trade name: Ace A, manufactured by Oji Cornstarch) continuously and pregelatinized, the coated amount of oxidized starch is 2.5 g / m2 on both sides. ² ) To obtain a base paper. The ratio (MOR value) between the maximum value and the minimum value of the microwave transmission intensity measured with a microwave molecular orientation meter (MOA-3001A, manufactured by Oji Scientific Instruments) was 1.32.
[0032]
<Manufacture of base paper>
Separately, 100 parts of an aqueous solution of polyacrylamide having an average molecular weight of 300,000 and a branched molecular structure (trade name: Polymer Set HP-710 / Arakawa Chemical Co., solid content concentration 30% by weight, B-type viscosity 3000 mPa · s) With respect to (solid content), 167 parts of an aqueous dispersion of heavy calcium carbonate (trade name: FMT90 / Fimatec) having an average particle diameter of 0.6 μm was mixed in terms of solid content. The solid content concentration of the obtained mixed aqueous coating liquid was 46% by weight. This aqueous coating liquid was applied to both sides of the base paper prepared above. A blade coater was used for coating, and the coating amount was 2.8 g / m2 on a dry weight basis. ² And The obtained base paper is 75 g / m2 ² Met. The B-type viscosity at 20 ° C. of the aqueous coating liquid was 2700 mPa · s, and the high shear viscosity was 43 mPa · s.
[0033]
<Preparation of pigment coating liquid>
A pigment composed of 40 parts of heavy calcium carbonate (trade name: FMT90 / manufactured by Fimatec) and 60 parts of engineered kaolin (trade name: Miracrips PG / manufactured by Engelhard) is dispersed in water with a Coreless disperser to form a pigment slurry. Obtained. 10 parts (solid content) of styrene-butadiene copolymer latex (trade name: PA-9000 / manufactured by Nippon A & L) and 1.0 part of pregelatinized oxidized starch (trade name: Ace A / supra) were added to this slurry. (Solid content) to finally prepare a pigment coating liquid having a solid content concentration of 64%.
[0034]
<Manufacture of coated paper for printing>
This pigment coating solution was applied to the above-mentioned base paper at a dry weight of 15 g / m ² Was coated one by one with a blade coater and dried to obtain a double-side coated paper. Next, this double-side coated paper was placed on a heated soft calender consisting of a metal roll (roll temperature: 120 ° C.) and a resin roll to have a density of 1.2 g / cm. ³ Then, the paper was passed twice so that each surface was in contact with the metal roll to obtain a coated paper for rotary offset printing.
[0035]
Example 2
In <Manufacture of base paper> of Example 1, as a polyacrylamide having a branched molecular structure, an aqueous solution of polyacrylamide having an average molecular weight of 1,000,000 (trade name: Polymer Set HP-715 / Arakawa Chemical, solid content concentration 30% by weight) , A viscosity of 5500 mPa · s) to prepare a mixed aqueous coating liquid having a solid content concentration of 46% by weight. Except for using this aqueous coating liquid, a coated paper for offset rotary printing was produced in the same manner as in Example 1. Obtained. In addition, the B-type viscosity of the aqueous coating liquid was 5000 mPa · s, and the high shear viscosity was 48 mPa · s.
[0036]
Example 3
In <Production of base paper> in Example 1, a single aqueous solution (solid content) of branched polyacrylamide (trade name: Polymer Set HP-710 / supra) was used instead of the mixed aqueous coating solution of polyacrylamide and heavy calcium carbonate. (Concentration: 30% by weight) was used as an aqueous coating solution to obtain a coated paper for offset rotary printing in exactly the same manner as in Example 1. The viscosity of the aqueous coating solution was 3000 mPa · s, and the high shear viscosity was 41 mPa · s.
[0037]
Comparative Example 1
In <Manufacture of base paper> in Example 1, an aqueous solution of polyacrylamide having an average molecular weight of 200,000 and a linear molecular structure (trade name: Polymer Set 512 / Arakawa) was used instead of polyacrylamide having a branched molecular structure. A mixed aqueous coating solution (solid content concentration: 36% by weight) with heavy calcium carbonate was prepared using a chemical product, solid content concentration: 20% by weight, viscosity: 2500 mPa · s). A coated paper for web offset printing was obtained in exactly the same manner as in Example 1. The B-type viscosity of the aqueous coating liquid was 2100 mPa · s, and the high shear viscosity was 45 mPa · s.
[0038]
Comparative Example 2
In <Manufacture of base paper> in Example 1, instead of polyacrylamide having a branched molecular structure, a pregelatinized oxidized starch (trade name: ACE A / supra, solid content concentration 15% by weight) was used. A mixed aqueous coating solution (solid content: 30% by weight) with heavy calcium carbonate was prepared, and a coated paper for rotary offset printing was obtained in exactly the same manner as in Example 1 except that this aqueous coating solution was used. The B-type viscosity of the aqueous coating liquid was 3000 mPa · s, and the high shear viscosity was 35 mPa · s.
[0039]
Comparative Example 3
A pigment consisting of 100 parts of heavy calcium carbonate (trade name: FMT90 / supra) was dispersed in water with a Cores disperser to obtain a pigment slurry. 9 parts (solid content) of a styrene-butadiene copolymer latex (trade name: PA-9000 / supra) and 3.0 parts (solid) of pregelatinized oxidized starch (trade name: Ace A / supra) were added to the slurry. And a pigment composition having a solid content of 64%. The B type viscosity at 20 ° C. of this pigment composition was 1,400 mPa · s, and the high shear viscosity was 35 mPa · s. In <Production of base paper> of Example 1, the pigment composition obtained above was used in Example 1 in place of the mixed aqueous coating liquid composed of polyacrylamide having a branched molecular structure and heavy calcium carbonate. 9g / m on one side on a dry basis on the same base paper ² Using a blade coater, both sides were coated one by one and dried to obtain a base paper.
The base paper thus obtained was coated with the same pigment coating liquid as used in Example 1 in a dry weight of 9 g / m2 on one side. ² Was coated on both sides one by one with a blade coater and dried to obtain a double-side coated paper. This double-side coated paper was treated in exactly the same manner as in Example 1 to obtain a coated paper for offset rotary printing.
[0040]
Reference Comparative Example 1
In <Production of base paper> in Example 1, instead of polyacrylamide having a branched molecular structure, polyvinyl alcohol (trade name: Povar 105 / manufactured by Kuraray) having a degree of polymerization of 500 and a saponification degree of 98 mol% was used. An aqueous coating solution (solid content: 30% by weight) was prepared in the same manner as in Example 1 except that this aqueous coating solution was used to obtain a coated paper for offset rotary printing. The B type viscosity of the aqueous coating liquid was 300 mPa · s, and the high shear viscosity was 48 mPa · s.
[0041]
Reference Comparative Example 2
In <Production of base paper> of Example 3, polyvinyl alcohol having a polymerization degree of 500 and a saponification degree of 98 mol% (trade name: Povar 105 / supra) was used instead of the aqueous solution of polyacrylamide alone having a branched molecular structure. A polyvinyl alcohol aqueous solution having a solid content of 15% by weight was prepared, and a coated paper for offset rotary printing was obtained in exactly the same manner as in Example 3 except that this aqueous solution was used as an aqueous coating solution. The B-type viscosity of the aqueous solution was 350 mPa · s, and the high shear viscosity was 44 mPa · s.
[0042]
Example 4
In <Manufacture of base paper> of Example 1, the mixed aqueous coating liquid of branched polyacrylamide and heavy calcium carbonate was diluted so that the solid content concentration became 30% by weight, and the aqueous coating liquid was subjected to a two-roll size press. A coated paper for offset rotary printing was obtained in exactly the same manner as in Example 1 except that the coating was performed with a coater.
[0043]
Example 5
In <Manufacture of base paper> of Example 2, the mixed aqueous coating liquid of branched polyacrylamide and heavy calcium carbonate was diluted so that the solid content concentration became 30% by weight, and this aqueous coating liquid was subjected to 2 roll size pressing. A coated paper for offset rotary printing was obtained in exactly the same manner as in Example 2 except that the coating was performed with a coater.
[0044]
Example 6
In <Production of base paper> of Example 3, an aqueous solution of a branched polyacrylamide was diluted so that the solid content concentration became 23% by weight, and the aqueous solution was used as an aqueous coating solution, and coated with a two-roll size press coater. Except for the above, a coated paper for offset rotary printing was obtained in exactly the same manner as in Example 3.
[0045]
Comparative Example 4
In <Production of base paper> of Comparative Example 1, a mixed aqueous coating solution of linear polyacrylamide and heavy calcium carbonate was diluted so that the solid content concentration became 27% by weight, and this aqueous coating solution was sized to 2 rolls. A coated paper for offset rotary printing was obtained in exactly the same manner as in Comparative Example 1 except that the coating was performed with a press coater.
[0046]
Comparative Example 5
In <Production of base paper> of Comparative Example 3, the pigment composition coated on both sides of the base paper was diluted so that the solid content concentration became 50% by weight, and this pigment composition was used as an aqueous coating liquid. A coated paper for offset rotary printing was obtained in exactly the same manner as in Comparative Example 3 except that coating was performed with a roll size press.
[0047]
Reference Comparative Example 3
In <Production of base paper> of Reference Comparative Example 1, the solid content concentration of a mixed aqueous coating solution of polyvinyl alcohol and heavy calcium carbonate was diluted to 27% by weight, and the aqueous coating solution was applied using a two-roll size press. A coated paper for offset rotary printing was obtained in exactly the same manner as in Reference Comparative Example 1 except for the processing.
[0048]
Reference Comparative Example 4
In Reference Production Example 2 <manufacture of base paper>, the polyvinyl alcohol aqueous solution was diluted so that the solid content concentration became 12% by weight, and this aqueous solution was used as an aqueous coating solution, and was applied by a two-roll size press. A coated paper for offset rotary printing was obtained in exactly the same manner as in Comparative Example 2.
[0049]
Each coated paper for offset rotary printing obtained in each of Examples, Comparative Examples and Reference Comparative Examples was measured for dry shrinkage by the following method, and was subjected to offset rotary printing, and each coated coated paper was printed. The presence or absence of off-wheel wrinkles was evaluated according to the following criteria. Table 1 shows the results.
[0050]
[Dry shrinkage]
A coated paper sample subjected to humidity control (room temperature 23 ± 1 ° C., relative humidity 50 ± 2%) in accordance with JIS-P-8111 (1998) was applied with a width of 2 mm and a length of 20 mm perpendicular to the machine flow direction. And set it so that a constant load of 5 gf is applied to a thermomechanical analyzer [TMA / SS6000; Seiko Denshi Kogyo KK]. Next, using P (proportional) = 100, I (integral) = 1, and D (differential) = 100 as the values of the PID control of the terminal probe, the set temperature is set to 300 ° C. at a speed of 200 ° C./min from 23 ° C. When the temperature was raised to 0 ° C., and the sample was held at 300 ° C. for 2 minutes, the shrinkage caused by drying was measured from the sample length before the start of the temperature increase and the sample length 1.5 minutes after the start of the temperature increase.
Drying shrinkage (%) = [(Sample length before heating-Sample length 1.5 minutes after starting heating) / Sample length before heating] × 100
[0051]
[Offset rotary printing]
Using a Mitsubishi Heavy Industries offset rotary printing press (Mitsubishi Risopier L-BT3-1100), double-sided printing of a four-color solid design was performed. As printing conditions, a printing speed of 600 rpm and a paper surface temperature of 140 ° C. at the outlet of the dryer were adopted, and cooling water at 10 ° C. was passed through a cooling roll after passing through the dryer.
[0052]
[Evaluation criteria for off-wheel wrinkles]
：: Slight off-wheel wrinkles are observed.
Δ: Clear wrinkle wrinkles are observed, but at a level practically endurable.
X: A level that is not suitable for practical use because the occurrence of severe off-ring wrinkles is observed, and the book is bound and becomes wavy.
[0053]
[Table 1]

[0054]
As is evident from the results shown in Table 1, the coated paper for offset rotary printing of the present invention using polyacrylamide having a branched molecular structure has a small drying shrinkage and significantly reduces off-wheel wrinkles. Excellent printing coating that can suppress the drying load because it can be applied and can be applied at a higher concentration than when polyacrylamide or polyvinyl alcohol having a linear molecular structure is used. It was paper.

Claims

In a coated paper for offset rotary printing comprising one or more pigment coated layers provided on at least one side of the base paper, the base paper is provided with a layer containing polyacrylamide on both sides of the base paper, and according to the following measurement method. The coated paper for offset rotary printing, characterized in that the coated paper has a drying shrinkage of 0.3% or less as measured by the above method.
[Method of measuring drying shrinkage (%)]
A coated paper sample conditioned in accordance with JIS P 8111 (1998) is cut into a width of 2 mm so as to be perpendicular to the machine flow direction, and a thermomechanical analyzer [TMA / SS6000; Made by Kogyo Co., Ltd.] so that a constant load of 5 gf is applied, and P (proportional) = 100, I (integral) = 1, D (differential) = Using 100, the sample was heated from 23 ° C. at a heating rate of 200 ° C./min to the set temperature of 300 ° C., and held at the set temperature of 300 ° C. for 2 minutes. From the sample length after 1.5 minutes, the dry shrinkage (%) is determined by the following equation (1).
Drying shrinkage (%) = [(sample length before heating-sample length 1.5 minutes after starting heating) / sample length before heating] × 100 (1)

In an offset rotary printing coated paper having at least one surface of a base paper provided with at least one pigment coating layer, an aqueous coating solution containing polyacrylamide having a branched molecular structure is applied to both sides of the base paper and dried. A base paper provided with a layer containing polyacrylamide, and applying at least one layer of a pigment coating liquid containing a pigment and an adhesive as a main component on at least one surface of the base paper, and drying the coated paper. Coated paper for printing.

Dry coating amount of polyacrylamide, claim 1 or 2 web offset printing coated paper, wherein the per side 0.5~6g / m ^2.

The coated paper for web offset printing according to any one of claims 1 to 3, wherein the layer containing polyacrylamide further contains a pigment.

The coated paper for offset rotary printing according to claim 4, wherein the content of the pigment is 70% by weight or less of the total solid content of the layer containing polyacrylamide.