JP2005240216A

JP2005240216A - 嵩高印刷用紙

Info

Publication number: JP2005240216A
Application number: JP2004051163A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Miyoshi; 達也三好; Hiroaki Katsube; 浩明勝部
Original assignee: Daio Paper Corp
Current assignee: Daio Paper Corp
Priority date: 2004-02-26
Filing date: 2004-02-26
Publication date: 2005-09-08

Abstract

【課題】表面強度および印刷適性に優れた嵩高印刷用紙が得られるようにする。
【解決手段】機械パルプを４０〜１００重量％の割合で配合するとともに、カチオン化澱粉を０．３〜１．６重量％、カチオンＰＡＭを０．４〜３重量％それぞれ添加し、紙密度を０．４５〜０．７ｇ／ｃｍ³となして、嵩高な品質を有し、クリアコート塗工を行わなくとも、ＲＩ印刷試験機を用いた表面の繊維取られが、夾雑物試験機によるしきい値１４０％での測定による白抜け面積率が３０ｍｍ²／ｍ²以下の実機印刷において問題のない紙が得られるようにしている。
【選択図】なし

Description

本願発明は、表面強度および印刷適性に優れた機械パルプ配合の嵩高印刷用紙に関するものである。

近年、印刷用紙（特に、フリーペーパーや出版用紙）としては、米坪が軽く且つ手肉感のある嵩高な低密度の紙が要求されるとともに、環境問題により原料に古紙パルプを配合した紙が要求されるため、印刷時の作業性と最終の印刷物の仕上がりと高い表面強度とが要求されることとなっている。

表面強度を上げる方法としては、塗工設備を付けてクリアコート剤を塗布する方法、クラフトパルプの配合率を増やして濾水度（Ｃ．Ｓ．Ｆ）を下げる方法、内添の紙力増強剤としてカチオン澱粉やポリアクリルアミドなどを多量添加する方法があるが、クラフトパルプの配合率を増やす方法や濾水度（Ｃ．Ｓ．Ｆ）を下げる方法では、思ったほど低密度にならないし、紙力増強剤を増やすだけでは、抄造時の欠陥が多発し易く、製品の歩留まりが低くなる等の不具合があり、すべてを満足するものが得られないのが現状である。

ところで、アニオン澱粉の水性スラリーに高分子量カチオンポリマーを添加して、アニオン澱粉の粒子表面に該カチオンポリマーを吸着させて得られる自己定着性澱粉において、原資アニオン澱粉として特定の低粘度を有するものを用いることにより、印刷用紙の表面強度向上効果およびベッセルピック抑制効果が得られるようにした提案が既になされている（特許文献１参照）。

特開２００３−４９３９９号公報。

本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、機械パルプを所定配合割合で含む嵩高印刷用紙において、所定量のカチオン化澱粉およびカチオンＰＡＭ（カチオンポリアクリルアミド）を添加することにより、低密度で且つ表面強度の強い紙が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。

本願発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、表面強度および印刷適性に優れた嵩高印刷用紙が得られるようにすることを目的としている。

本願発明の嵩高印刷用紙は、機械パルプを４０〜１００重量％の割合で配合するとともに、カチオン化澱粉を０．３〜１．６重量％、カチオンＰＡＭを０．４〜３重量％それぞれ添加し、紙密度を０．４５〜０．７ｇ／ｃｍ³となしたことを特徴としている。

上記のように構成したことにより、嵩高な品質を有し、クリアコート塗工を行わなくとも、ＲＩ印刷試験機を用いた表面の繊維取られが、夾雑物試験機によるしきい値１４０％での測定による白抜け面積率が３０ｍｍ²／ｍ²以下の実機印刷において問題のない紙が得られる。従って、実機印刷時の作業性と印刷仕上がりが良好な嵩高印刷用紙が得られることとなる。

原料中における機械パルプの配合割合は上記数値範囲が好適であるが、５０重量％以上とするのがより好ましい。なお、機械パルプの配合割合が４０重量％未満になると、紙密度が高くなり、嵩高な紙が得られなくなる。

また、カチオン澱粉およびカチオンＰＡＭの添加量は、上記数値範囲が好適であるが、０．８〜１．６重量％および１〜３重量％の範囲とするのがより好ましい。なお、カチオン澱粉およびカチオンＰＡＭの添加量がそれぞれ０．３重量％未満および０．４重量％未満となると、紙表面の強度が不足し、印刷時において紙ムケが発生するというトラブルとなるし、カチオン澱粉およびカチオンＰＡＭの添加量がそれぞれ１．６重量％および３重量％を超えると、原料繊維に未定着の薬品が白水内に残り、欠陥発生のトラブルとなる。

本願発明の嵩高印刷用紙において、クリアコート剤を両面に１．０〜２．０ｇ／ｍ²塗布した場合、少ない塗布量であっても、紙の表面強度が増強されることとなり、印刷適性もより向上する。

本願発明の嵩高印刷用紙によれば、機械パルプを４０〜１００重量％の割合で配合するとともに、カチオン化澱粉を０．３〜１．６重量％、カチオンＰＡＭを０．４〜３重量％それぞれ添加し、紙密度を０．４５〜０．７ｇ／ｃｍ³となして、嵩高な品質を有し、クリアコート塗工を行わなくとも、ＲＩ印刷試験機を用いた表面の繊維取られが、夾雑物試験機によるしきい値１４０％での測定による白抜け面積率が３０ｍｍ²／ｍ²以下の実機印刷において問題のない紙が得られるようにしたので、実機印刷時の作業性と印刷仕上がりが良好な嵩高印刷用紙が得られるという効果がある。

以下、本願発明を好適な実施の形態について説明する。

この嵩高印刷用紙は、フリーペーパーや出版用紙として使用されるものであり、機械パルプを４０〜１００重量％の割合で配合するとともに、カチオン化澱粉を０．３〜１．６重量％、カチオンＰＡＭを０．４〜３重量％それぞれ添加し、紙密度を０．４５〜０．７ｇ／ｃｍ³となしたことを特徴としている。

上記のように構成したことにより、嵩高な品質を有し、クリアコート塗工を行わなくとも、ＲＩ印刷試験機（ＲＩ−２型、明製作所製）を用いた表面の繊維取られが、夾雑物試験機（ＥＳＫシステムクリエイト社製）によるしきい値１４０％での測定による白抜け面積率が３０ｍｍ²／ｍ²以下の実機印刷において問題のない紙が得られる。従って、実機印刷時の作業性と印刷仕上がりが良好な嵩高印刷用紙が得られることとなる。

本願発明に用いられるカチオン澱粉とは、その粒子表面にカチオンを有する澱粉であって、変性され且つカチオン化され、パルプ表面のマイナスイオンに対して定着できる澱粉である。

また、本願発明に用いられるカチオンＰＡＭの具体例としては、カチオン変性ポリアクリルアミド（ＰＡＭ）、ポエチレンイミン、カチオン変性ポリ（メタ）アクリレート、ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド、キトサンなどが挙げられる。これらの中でも、経済性からみて、カチオン変性ポリアクリルアミド系のもの、例えば、ジエチルアミノエチルメタクリレート、ジアリルジエチルアンモニウムクロライド、メタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド、メタクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロライドなどのカチオン性モノマーを共重合せしめた共重合ＰＡＭ、マンニッヒ変性ＰＡＭ、ホフマン分解ＰＡＭなどが好適である。

本願発明の嵩高印刷用紙は、各種パルプから通常の製紙工程によって製造される。原料パルプには、化学パルプ（針葉樹の晒または未晒クラフトパルプ、広葉樹の晒または未晒クラフトパルプ等）、機械パルプ（グランドパルプ、サーモメカニカルパルプ、ケミサーモメカニカルパルプ等）、古紙パルプなどを単独または任意の割合で混合して使用することができる。抄紙時のｐＨは、酸性、中性、アルカリ性のいずれでも良い。

本願発明の嵩高印刷用紙は填料を含有してもよい。填料としては、一般に使用されているものが使用でき、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、水酸化亜鉛などの無機填料、尿素ーホルマリン樹脂、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が、単独または適宜２種類以上を組み合わせて使用される。

上記製紙用内添助剤としては、例えば、硫酸バンド、塩化アルミニウム、アルミン酸ソーダや、塩基性塩化アルミニウム、塩基性ポリ水酸化アルミニウム等の塩基性アルミニウム化合物や、水に易分解性のアルミナゾル等の水溶性アルミニウム化合物、硫酸第一鉄、硫酸第二鉄等の多価金属化合物、シリカゾル等が挙げられる。

さらに、染料、蛍光増白剤、ｐＨ調整剤、消泡剤、ピッチコントロール剤、スライムコントロール剤等の抄紙用内添剤を用途に応じて適宜添加することもできる。なお、本願発明の嵩高印刷用紙の製造方法は、その抄紙方法が、例えば抄紙ｐＨが４．５付近である酸性抄紙によるものか、あるいは炭酸カルシウム等のアルカリ性填料を主成分として含み、抄紙ｐＨが約６の弱酸性〜約９の弱アルカリ性で行う、所謂中性抄紙によるものか等については特に限定されず、全ての抄紙方法によって得られる紙を対象とする。また、抄紙機も長網抄紙機、ツインワイヤー機、ヤンキー抄紙機等を適宜使用できる。

次に、本願発明を、下記表１に示す実施例１〜４および比較例１〜３に基づいて詳述する。なお、本願発明は、これらの実施例によって限定されるものではない。

機械パルプとして加圧グランドウッドパルプＰＧＷ（Ｃ．Ｓ．Ｆ１２０ｃｃ）を４０重量％、広葉樹晒クラフトパルプＬＢＫＰ（Ｃ．Ｓ．Ｆ４８０ｃｃ）３０重量％、脱墨チラシ古紙パルプＤＩＰ（Ｃ．Ｓ．Ｆ２００ｃｃ）３０重量％からなる原料パルプに対して、カチオン化澱粉（日本食品加工製）を固形分換算で０．５ｋｇ／ＰＴ（対パルプトン当たり）、カチオンＰＡＭＤＳ４０１（星光ＰＭＣ製）を固形分換算で０．６ｋｇ／ＰＴ（対パルプトン当たり）添加し、さらに、硫酸バンド１．５％を添加し、抄速６００ｍ／分で７９ｇ／ｍ²、１２２μを目標に抄紙した。

原料パルプに対してカチオン化澱粉（日本食品加工製）を固形分換算で１．５ｋｇ／ＰＴ（対パルプトン当たり）、カチオンＰＡＭＤＳ４０１（星光ＰＭＣ製）を固形分換算で１．８ｋｇ／ＰＴ（対パルプトン当たり）添加した以外は実施例１と同様にして抄紙した。

抄紙した紙にクリアコート剤として酸化澱粉を両面で１．０ｇ／ｍ²塗布した以外は実施例１と同様にして抄紙した。

原料パルプに対してカチオン化澱粉（日本食品加工製）を固形分換算で０．３ｋｇ／ＰＴ（対パルプトン当たり）、カチオンＰＡＭＤＳ４０１（星光ＰＭＣ製）を固形分換算で２ｋｇ／ＰＴ（対パルプトン当たり）添加した以外は実施例１と同様にして抄紙した。

比較例１

原料パルプに対してカチオン化澱粉を使用せず、カチオンＰＡＭＤＳ４０１（星光ＰＭＣ製）のみを固形分換算で０．４ｋｇ／ＰＴ（対パルプトン当たり）添加した以外は実施例１と同様にして抄紙した。

比較例２

原料パルプに対してカチオン化澱粉（日本食品加工製）を固形分換算で０．３ｋｇ／ＰＴ（対パルプトン当たり）、カチオンＰＡＭＤＳ４０１（星光ＰＭＣ製）を固形分換算で０．２ｋｇ／ＰＴ（対パルプトン当たり）添加した以外は実施例１と同様にして抄紙した。

比較例３

原料パルプに対してカチオン化澱粉（日本食品加工製）を固形分換算で０．８ｋｇ／ＰＴ（対パルプトン当たり）、カチオンＰＡＭＤＳ４０１（星光ＰＭＣ製）を固形分換算で４ｋｇ／ＰＴ（対パルプトン当たり）添加した以外は実施例１と同様にして抄紙した。

上記した実施例および比較例にて製造した印刷用紙について、下記の項目を測定した。結果は表１に示す。

《評価方法》
〈白抜け〉
ＲＩ印刷試験機（ＲＩ−２型、明製作所製）を用いた表面の繊維取られを、夾雑物試験機（ＥＳＫシステムクリエイト社製）により、解像度１２００ｄｐｉ、しきい値１４０％で測定し、ダート面積を白抜け面積とし、白抜け面積率を測定した。白抜け面積が３０ｍｍ²／ｍ²以下であれば、実機印刷において問題のない紙とされる。
〈紙ムケ〉
ローランド印刷機〔ローランド社製、型式：ＲＶＫ−３Ｂ、印刷スピード：四六半裁（７８８ｍｍ×５４０ｍｍ）で７，０００回転／時〕により、１０，０００枚印刷して印刷物の紙ムケによる白抜けの有無を確認した。
◎：白抜けはほどんど発生確認できない。
○：０．２５ｍｍ²以下の紙ムケによる白抜けが発生した。
×：０．２５ｍｍ²より大きい紙ムケによる白抜けが発生した。
〈系内汚れ評価〉
抄紙機で６０，０００ｍ抄造時にオムロン社製の透過・反射併用式欠陥検出器にて検出される欠陥で系内汚れに起因する欠陥（０．３ｍｍ²以上）の個数で評価した。
○：未定着カチオン化澱粉、ＰＡＭに起因する欠陥が１個以下である。
△：未定着カチオン化澱粉、ＰＡＭに起因する欠陥が１〜２個である。
×：未定着カチオン化澱粉、ＰＡＭに起因する欠陥が２個以上である。

上記表１に示す結果によれば、実施例１〜４は、「白抜け評価」は３０ｍｍ²／ｍ²以下で、「紙ムケ評価」、「欠陥評価」のいずれにおいても良好であるが、比較例１、２の場合、「白抜け評価」は３０ｍｍ²／ｍ²以上で、「紙ムケ評価」においても不良であった。比較例３の場合、「白抜け評価」は３０ｍｍ²／ｍ²以下で、「紙ムケ評価」も良好であるが、「欠陥評価」において不良である。

Claims

機械パルプを４０〜１００重量％の割合で配合するとともに、カチオン化澱粉を０．３〜１．６重量％、カチオンＰＡＭを０．４〜３重量％それぞれ添加し、紙密度を０．４５〜０．７ｇ／ｃｍ³となしたことを特徴とする嵩高印刷用紙。
クリアコート剤を両面に１．０〜２．０ｇ／ｍ²塗布したことを特徴とする前記請求項１記載の嵩高印刷用紙。