JP2005089923A - オフセット印刷用紙 - Google Patents

Abstract

【課題】古紙高配合（８０重量％以上）で高速抄紙（１５００ｍ／分以上）で抄紙され、ワインダー仕上げされたもので、巻取り表層に吸湿シワを生じさせないオフセット印刷用紙を提供する。
【解決手段】古紙パルプ配合率が８０重量％以上の紙料を、抄紙速度１５００ｍ／分以上で抄紙され、ロール状に巻きとられ、ワインダー仕上げされたオフセット印刷用紙であって、抄紙後の水分が９．０〜１０．０％となるようにする。
【選択図】なし

Description

本発明は、オフセット印刷用紙に関し、特に新聞用紙に代表される古紙パルプ(ＤＩＰ)を高配合し、高速抄紙(１５００ｍ／分以上)で抄紙され、ワインダー仕上げした際に寸法変化が起こりにくく、表層シワの発生しないオフセット印刷用紙に関する。

近年、印刷技術は、オフセット印刷化、高速大量印刷化、自動化など大きな進歩を遂げている。これに伴い、オフセット印刷用紙に対しても作業性、印刷適性の面から各種の物性の改良が求められている。

特に新聞印刷用紙(新聞用紙、新聞巻き取り用紙)は、一般的に、機械パルプやＤＩＰを主体とする紙であり、最近の新聞印刷用紙は軽量化、ＤＩＰの高配合比などが求められており、これらの点によるマイナス面を克服しながら、各種の改良を行なう必要がある。

ところで従来の製紙(ＤＩＰ配合率が比較的低く、抄紙速度1,000 〜1,400ｍ／分の抄紙による)においては、抄紙機にて抄紙後の紙の水分は８．０〜９．０％とすることで後の工程の操作性がよくなるため、一般には、抄紙機から出された紙の水分は８．０〜９．０％とされている。そして、この抄紙機から出された紙は通常ロール状に巻き取られ、用途に応じて、ワインダー仕上げが施される。抄紙機から出されロール状に巻き取られた紙は、長時間放置しておいても内部まで吸放湿することはほとんどなく、抄紙機から出された後の水分を保持したまま、防湿紙等により包装され出荷される。

しかし、紙の平衡水分率は湿度６０％ＲＨで約１０％、湿度７０％ＲＨで約１１％となるため、抄紙機から出されロール状に巻き取られた紙を巻戻してワインダー仕上げ(巻き取り仕上げ)した場合は、湿度６０％ＲＨ以上で吸湿が起こり、紙の寸法が横方向に伸びることで、特に巻き取り表層にシワ(吸湿シワ)が生じる現象がしばしば見受けられ、これがオフセット印刷後にインキが付着すべきところにインキが確実には付着せず、良質の画線が得られないという問題を生じさせている。

紙の寸法変化は繊維の膨張によるもので、よく叩解された繊維はその間が密になっており、繊維間結合の多い紙は繊維の膨張が次々に隣接繊維に伝達されるため、寸法が変化しやすいものと考えられている。

特にＤＩＰ配合率が８０％以上で１５００ｍ／分以上の高速抄紙の場合には、繊維間が密になっているため、ワインダー仕上げにおいて上記の吸湿による寸法変化が起こり易く、その結果、シワ（表層の吸湿シワ）が入りやすくなっていた。

さらに、新聞印刷がオフセット印刷で行なわれると湿し水で用紙が濡らされるため、最悪の場合には湿し水断紙を生じるということもあった。

このような問題を解決するために、原紙表面に特定のカチオン澱粉、炭酸ジルコニウム塩及びカチオン性ポリスチレン粒子を含有する塗工層を設けたオフセット印刷用新聞用紙が提案されている(例えば特許文献1参照)。この新聞用紙によれば湿し水断紙やネツパリトラブルが解消されるものの、寸法安定性が不十分である。

また、原紙表面に特定の吸水抵抗性コントロール組成物(成分ＡとＢからなり、成分Ａは平均分子量５０万〜２００万以下でアニオン性を有する水溶性ポリアクリルアミド、成分Ｂは疎水性置換基を有するモノマーとカルボキシル基を有するモノマーとの水溶性アニオン性共重合体)の塗工層を設けて、吸水抵抗性が適度に保たれるオフセット印刷新聞用紙が提案されている(例えば特許文献２参照)。しかし、この新聞印刷用紙においても、紙の寸法安定性が不十分である。

さらに、原紙両面に中空有機顔料と接着剤を主成分とする表面処理剤を塗布、乾燥してなる米坪４５ｇ／ｍ^２以下であって、中空有機顔料の塗布量が乾燥重量で片面あたり０．１〜２ｇ／ｍ^２、かつ表面処理剤塗布後の紙表面の走査型電子顕微鏡による倍率５０００倍の表面写真で１０μｍ×１０μｍの領域内に球状の中空有機顔料が５個以上確認されるオフセット印刷新聞用紙が提案されている(例えば特許文献３参照)。しかし、この新聞用紙においても、紙の寸法安定性が不十分である。
特開２０００−６４１９３号公報 特開２０００−１２９５９３号公報 特開２０００−３４６９４号公報

本発明の第１目的は、ＤＩＰが高配合で高速抄紙(１５００m／分以上)により抄紙され、ワインダー仕上げした後で巻き取り表層に吸湿によるシワが入るのを防止したオフセット印刷用紙を提供するものである。本発明の第２の目的は、オフセット印刷での湿し水によって吸湿断紙が生じないオフセット印刷用紙を提供するものである。

本発明者は、ＤＩＰ配合率８０％以上で１５００ｍ／分以上の高速抄紙で従来どおりの抄紙を行い、ロール状に巻き取り、さらに巻き戻してワインダー仕上げを行なったところ、予期したように巻き取られた用紙の表層に吸湿シワの発生するのを見届けた。

そこで、改めて(i)抄紙条件、(ii)ワインダー仕上げ条件、(iii)紙の繊維配向性等について検討を行なったところ、次のような知見を得た。

すなわち、上記(i)については、ＤＩＰ配合率８０％以上、１５００ｍ／分以上の高速抄紙において抄紙後の水分を９〜１０％とすることで、巻き取り仕上げ(ワインダー仕上げ)後も紙の水分は９〜１０％が維持され、湿度６０〜７０％ＲＨで平均とした水分(１０〜１１％)とほぼ同等にすることができ、印刷前の吸湿シワの生じるのを効果的に抑制することができる。

(ii)については、ワインダー仕上げを実施する際、ワインダーテンションを０．２５〜０．３５ｋＮ／ｍとして巻き取り行なうことによって、紙幅が短くなるのが防止され、さらに良好な寸法安定性が得られる。

(iii)については、紙の繊維配向比(ＭＤ／ＣＤ)を１．８０〜２．２０とし、かつＭＤ／ＣＤの変移差を０．２５以下とすることで、吸湿時の紙の寸法変移の不均一化をより効果的に防止することができる。

本発明は、これらの見地に基づいてなされたものであり、上記課題は次の(１)
(２)(３)によって達成される。

(１)ＤＩＰ配合率が８０％以上(８０〜１００％)の紙料を、抄紙速度１５００ｍ／分以上、好ましくは１５００〜２２００ｍ／分で高速抄紙され、ロール状に巻きとられ、ワインダー仕上げされたオフセット印刷用紙であって、抄紙後の水分が９．０〜１０．０％であることを特徴とするオフセット印刷用紙。

(２)前記ワインダーでの巻き取り仕上げ時の巻戻しテンションが０．２５〜０．３５ｋＮ／ｍであることを特徴とする上記(1)に記載のオフセット印刷用紙。

(３)ＭＤ方向とＣＤ方向の繊維配向比がＭＤ／ＣＤ＝１．８０〜２．２０であり、かつＭＤ／ＣＤの変移差が０．２５以下(０〜０．２５)であることを特徴とする上記(１)または(２)に記載のオフセット印刷用紙。

請求項１に係わる発明によれば、オフセット印刷用紙がＤＩＰ配合率８０％以上で高速抄紙(抄紙速度１５００ｍ／分以上)され、抄紙後の水分が９．０〜１０．０％であることにより、湿度６０〜７０％ＲＨで平均とした水分と同等にすることができ、ロール状に巻き取られた用紙を巻き戻しワインダー仕上げした後の紙の表層に吸湿シワの入るのが極力防止され、印刷前シワの問題を解消することができる。

請求項２に係わる発明によれば、ワインダー仕上げ時のワインダーテンションを０．２５〜０．３５ｋＮ／ｍとしたことで繊維が密になることを低減できる。

請求項３に係わる発明によれば、ＭＤ／ＣＤ＝１．８０〜２．２０で、かつＭＤ／ＣＤの変移差を０．２５以下として吸湿時の紙の寸法変移の不均一化が防止できたことで、ワインダー仕上げ後のオフセット印刷用紙は表層の吸湿シワの入るのが一層効果的に防止される。さらに、オフセット印刷時の湿し水による吸湿断紙もより効果的に防ぐことができるようになる。

以下、本発明をさらに詳細に説明する。

本発明のオフセット印刷用紙は、ＤＩＰ配合率が８０％以上の紙料を高速抄紙（抄紙速度１５００ｍ/分以上）し、抄紙後の水分すなわち、ドライヤーパートを通過した後の水分が９．０〜１０．０％になるように抄紙され、ドライヤーパートを出た紙はカレンダーパートを通り、カレンダー後は抄紙機の出口（リール）で巻き取られ、巻き取られた紙はワインダーで仕上げられる。

抄紙後の水分を９．０〜１０．０％になるように抄紙するには、ドライヤーパートでの条件を適宜変えることによって行える。例えば、プレスパートで機械的に搾水し、水分５０〜５８％になった湿紙をドライヤーパートに導き、ドライヤーパートを構成しているシリンダーの内部の蒸気量、蒸気温度に配慮して行うことができる。

なお、用紙表面に塗工層が設けられる場合には、アフタードライヤーパートにより、再び蒸気等による水分の除去（水分９．０〜１０．０％とされる）が行われ、塗工終了後の紙が巻き取られる。

抄紙機から出た紙の水分、アフタードライヤーからでた紙の水分を管理する方法は、オンラインＢＭ計による測定や、抄紙機から出た紙及びアフタードライヤーから出た紙の水分を実測する等により行われる。

ワインダーでの巻取り仕上げは、ワインダーテンションを０．２５〜０．３５ｋＮ／ｍで行うのが好ましく、これにより紙幅が短くなるのが防止されるため繊維が密になることを低減できる。

繊維比（ＭＤ／ＣＤ）を１．８０〜２．２０、かつＭＤ／ＣＤの変移差を０．２５以下に収めるには、例えば、抄紙機のすき網部での制御によって行なうことができる。すなわち、例えばスライスからすき網に薄い膜状のジェットとして流出させる方向を制御すればよい。このような繊維配向性を有することにより、紙の寸法安定性が増すだけでなく、紙の強度も強いものとなり、巻取り仕上げで発生する吸湿によるシワ入りをより効果的に防止でき、印刷前シワの問題を解消することができる。

なお、紙の繊維配向性は、一般に繊維配向角と繊維配向強度とで表現され、前者は平均的な繊維の並び方向（すなわち、繊維が最も多く並んでいる方向）を意味し、通常マシン方向をゼロ度として抄紙機の下流に向かって時計方向をプラス（正）の角度で、反時計方向をマイナス（負）の角度で表わしている。また後者は、このようにして表される繊維配向角に直角な方向（この方向を通常、繊維が最も少なく並んでいる方向としている）に並んでいる繊維の本数に対する繊維配向角に並んでいる繊維の本数の比（配向比とも言われている）を意味している。

紙の繊維配向性を測定する方法としては、例えばマシン方向に対して種々な角度で試験片を採取し、それぞれの試験片に対して引張試験を行って、マシン方向に対する各角度における引張強度から前記繊維配向角などの繊維配向性を測定する方法がある。

本発明の原紙を抄造によって得る際の原料パルプとしては、通常の新聞用紙と同様のパルプを使用することができ、その種類は何ら限定されない。したがって、例えば、ストーングランドパルプ（ＳＧＰ）、加圧ストーングランドパルプ（ＰＧＰ）、リファイナーグランドパルプ（ＲＧＰ）、ケミグランドパルプ（ＣＧＰ）、サーモグランドパルプ（ＴＧＰ）、砕木パルプ（ＧＰ）、サーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ）、ケミサーモメカニカルパルプ（ＣＴＭＰ）、リファイナーメカニカルパルプ（ＲＭＰ）等の機械パルプや、古紙パルプ（ＤＩＰ）から１種あるいは数種を適宜選択して使用することができる。なお、必要によっては、クラフトパルプ等の化学パルプも使用することができる。

本発明に使用するＤＩＰは、新聞印刷古紙、中質印刷古紙から脱墨されたＤＩＰである。そしてなお、古紙パルプは紙料全体（固形分）の８０％以上を占める量である。

本発明に係るオフセット用紙は、まず前記原料パルプに、ホワイトカーボン、クレー、タルク、炭酸カルシウム、二酸化チタン、水酸化アルミニウムなどの
填量や、サイズ剤（強化ロジンサイズ剤、エマルジョンサイズ剤など）、紙力増強剤、歩留まり向上剤、耐水化剤、紫外線防止剤等の一般に公知の抄紙用薬品が添加された後、公知の抄造工程により抄紙し、ロール状に巻取り、さらにワインダー仕上げして得られる。原料パルプの抄紙に際しては、酸性域で行っても、中性ないしアルカリ性域で行ってもよいが、好ましくはｐＨ６〜８の中性域で行うのがよい。

さらに、表面強度やサイズ性向上の目的で、水溶性高分子を主成分とする表面処理剤の塗布を行なってもよい。水溶性高分子としては、澱粉、酸化澱粉、加工澱粉、カルボキシメチルセルロース、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール等の表面処理剤として通常使用されるものを単独、あるいはこれらの混合物を使用することができる。また、表面処理剤の中には、水溶性高分子の他に耐水化、表面強度向上を目的とした紙力増強剤やサイズ性付与を目的とした外添サイズ剤を添加することができる。

この塗工層の乾燥塗布量は０．３〜３．０ｇ／ｍ^２、好ましくは０．５〜２．０ｇ／ｍ^２である。０．３ｇ／ｍ^２未満であると十分な表面強度が得られず、３．０ｇ／ｍ^２を超えているとネッパリ性ウェット状態での粘着性が高くなり、ブランケットへの貼り付き、断紙等のトラブルを生じさせるおそれが生じる。

塗布装置としては特に限定されるものではないが、例えば２ロールサイズプレス、ブレードメタリングサイズプレス、ロッドメタリングサイズプレス、ゲートロールコーター、ブレードコーターバーコーター、ロッドブレードコーター、エアーナイフコーター等が適宜使用される。

このようにして得られる、本発明のオフセット印刷用紙は、寸法安定性にすぐれ表層シワが発生しないだけでなく、通常のオフセット印刷用紙（特に、オフセット印刷新聞用紙）程度の引張り強度、引裂き強度を有するものである。

次に、実施例をあげて本発明をより具体的に説明する。ここでの部は重量基準である。
（実施例1〜４、比較例１〜３）

(実施例１)
新聞脱墨古紙パルプ（ＤＴＰ）１００部の比較構成になるパルプスラリーを調整した。かくして得られたパルプスラリーに固形分対比でパルプに対してロジンエマルジョンサイズ（品名：AL-120／星光PMC社製）０．３重量％、硫酸バンド１重量％、および填料としてホワイトカーボンを２．５重量％となるように添加し、ツインワイヤー型抄紙機を使用して抄紙を行い、さらにワインダー仕上げを行って米坪４５ｇ／ｍ^２のオフセット印刷用新聞用紙を得た。抄紙速度は１７００m／分、抄紙後水分を９．５％、ＭＤ方向とＣＤ方向の繊維配向比ＭＤ／ＣＤ＝２．３かつMD／CDの変移差を０．２として、ワインダーテンション０．４ｋN／mにて巻き取りを仕上げ表層に発生するシワの本数を観察した。

(実施例２)
ワインダーテンションを０．３ｋN／mにて巻き取りを仕上た以外は実施例１と同様にして巻き取りを得た。

(実施例３)
繊維配向比ＭＤ／ＣＤ＝２．０として抄紙した以外は実施例1と同様にして巻き取りを得た。

(実施例４)
繊維配向比ＭＤ／ＣＤ＝２．０として抄紙し、ワインダーテンションを０．３ｋN／mにて巻き取りを仕上げた以外は実施例１と同様にして巻き取りを得た。

(比較例１)
抄紙水分を８．５％として抄紙した以外は、実施例１と同様にして巻き取りを得た。

(比較例２)
抄紙速度を１４００ｍ／分とした以外は比較例１と同様にして巻き取りを得た。

(比較例３)
針葉樹クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）１０部、サーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ）２５部、グラウンドパルプ（ＧＰ）５部、新聞脱墨古紙パルプ（ＤＴＰ）６０部の比較構成のパルプスラリーとした以外は比較例２と同様にして巻き取りを得た。

これら実施例１〜４、及び比較例１〜３で得られたオフセット印刷用紙の製造条件、及び評価結果を表１に示す。

吸湿シワの評価は幅5〜10mm、高さ1〜2mmのシワが表層に現れた本数による。
抄紙後水分、ワインダー仕上げ後水分の測定は(JIS P 8127)による。ＭＤ、ＣＤの測定は（SST 3000／野村商事株式会社製）による。

Claims (3)

1. 古紙パルプ配合率が８０％以上の紙料を、抄紙速度１５００ｍ／分以上で抄紙され、ロール状に巻き取られ、ワインダー仕上げされてなるオフセット印刷用紙であって、抄紙後の水分が９．０〜１０．０％であることを特徴とするオフセット印刷用紙。
2. 前記ワインダーでの巻取り仕上げ時の巻戻しテンションが０．２５〜０．３５ｋＮ／ｍであることを特徴とする請求項１記載のオフセット印刷用紙。
3. ＭＤ方向とＣＤ方向の繊維向比がＭＤ／ＣＤ＝１．８０〜２．２０で、かつＭＤ／ＣＤの変移差が０．２５以下であることを特徴とする請求項１または２記載のオフセット印刷用紙。