JP2010236153A - Method for producing printing paper - Google Patents

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JP2010236153A
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Yasunobu Ooka
康伸 大岡
Shisei Goto
至誠 後藤
Takayuki Yamane
孝之 山根
Taichi Orimo
太一 織裳
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Nippon Paper Industries Co Ltd
Jujo Paper Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for obtaining printing paper with high interlaminar strength by ameliorating the yield of fine components in paper stock on wires, i.e. a method for producing coated paper for printing by neutral papermaking technique at a papermaking speed of not less than 1,300 m/min. <P>SOLUTION: The printing paper with high interlaminar strength can be obtained, by improving the yield in high-speed papermaking process, by combined use of (a) a mixture of a filler and a copolymer 40 moL% or greater in quaternarization rate obtained by polymerization of a monomer component including a hydrophobic monomer and a cationic monomer and (b) an emulsion-type cationic polyacrylamide with a weight-average molecular weight of 10,000,000 or higher as determined by intrinsic viscosity method. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、印刷用紙の製造方法に関する。また、本発明は、印刷用紙を製造するための紙料の調成方法に関する。特に本発明は、オンマシンコーターを備えたギャップフォーマ型抄紙機を用いて中性抄紙法により高速で印刷用紙を製造する方法に関する。   The present invention relates to a printing paper manufacturing method. The present invention also relates to a method for preparing a paper stock for manufacturing printing paper. In particular, the present invention relates to a method for producing printing paper at high speed by a neutral paper making method using a gap former type paper machine equipped with an on-machine coater.

近年、抄紙機の開発・改良が進み、特に、生産性の高さから抄紙機の高速化・広幅化の傾向が顕著である。また、製紙用塗工機(コータ)については、近年、抄紙と塗工を一貫して行うことができるオンマシンコーターが広く普及している。   In recent years, the development and improvement of paper machines have progressed, and in particular, the tendency of speeding up and widening of paper machines is remarkable due to high productivity. Further, as a papermaking coating machine (coater), on-machine coaters capable of consistently performing papermaking and coating have become widespread in recent years.

抄紙機のワイヤパートに関しては、その脱水能力の向上という観点から、長網型フォーマからオントップ型のツインワイヤフォーマ、更にギャップフォーマへと移行してきた。ギャップフォーマ型抄紙機では、ヘッドボックスから噴出された原料ジェットをすぐに2枚のワイヤで挟み込むため原料ジェット表面の乱れが少なく表面性が良好である。また、ギャップフォーマ型抄紙機では、紙層の両側から脱水し、脱水量を調整しやすいことから、長網型やオントップ型のフォーマに比べて高速での抄紙が可能であり、得られる紙の表裏差が小さいという利点がある。一方、ギャップフォーマ型抄紙機では、紙料濃度がごく薄い段階から紙層の両側から急激に脱水されるため、紙層中の微細繊維や填料の分布が表層部へと局在し、紙の中層部の微細繊維量が減少する傾向がある。そのため、ギャップフォーマ型抄紙機には、層間強度が低下し、更には、抄紙工程におけるワイヤ上の紙料及び灰分の歩留まりが低いという課題があった。そのため、ギャップフォーマ型抄紙機で製造された塗工原紙を用いた印刷用塗工紙においては、その層間強度が小さいために、オフセット印刷後、加熱乾燥する際に塗工紙に含まれる水分が蒸発しても、水分が塗工層を通気できないために紙層間で剥離が生じ、塗工層が膨れた現象であるブリスターが発生し、そのため印刷面が荒れるなど、品質上の重大な問題が発生することがある。このため、ギャップフォーマ型抄紙機は、新聞用紙などの製造に限定されていた。   With regard to the wire part of the paper machine, from the viewpoint of improving its dewatering capacity, it has shifted from a long net former to an on-top twin wire former and further to a gap former. In the gap former type paper machine, since the raw material jet ejected from the head box is immediately sandwiched between two wires, the surface of the raw material jet is less disturbed and the surface property is good. In addition, the gap former type paper machine is capable of dewatering from both sides of the paper layer and easily adjusting the amount of dewatering, making it possible to produce paper at a higher speed than the long net type and on-top type formers. There is an advantage that the difference between the front and back is small. On the other hand, in the gap former type paper machine, since the stock concentration is very thin, it is dehydrated rapidly from both sides of the paper layer, so the distribution of fine fibers and filler in the paper layer is localized to the surface layer, and the paper There is a tendency for the amount of fine fibers in the middle layer to decrease. For this reason, the gap former type paper machine has a problem that the interlayer strength is lowered, and further, the yield of the stock and ash on the wire in the paper making process is low. Therefore, in the coated paper for printing using the coated base paper manufactured by the gap former type paper machine, the interlayer strength is small, so that the moisture contained in the coated paper during heat drying after offset printing is low. Even if it evaporates, moisture cannot pass through the coating layer, causing separation between the paper layers, resulting in blistering, which is a phenomenon that the coating layer swells, resulting in serious quality problems such as rough printing. May occur. For this reason, the gap former type paper machine has been limited to the production of newsprint.

印刷用塗工紙のブリスターを改善するためには、用いる塗工原紙の層間強度を高くする必要がある。一般に、層間強度を向上させるためには抄紙工程においてカチオン化澱粉やポリアクリルアミド等の紙力増強剤を添加する方法が用いられる。しかしながら、紙力増強剤を紙料中へ添加しても、紙力増強剤は微細繊維への定着が高いことから、微細繊維が局在した状態では十分な層間強度を得るための添加量が多くなり、濾水性の悪化や地合を損なうなどの問題がある。特に、高価なポリアクリルアミドはコストアップとなり、また凝集性が強いことから地合を悪化させて印刷品質の低下を招くこととなる。また、カチオン化澱粉の場合はポリアクリルアミドに比べて多くの添加量を必要とすることから濾水性を悪化させ、脱水不良や乾燥負荷の増大、湿紙強度の低下などの問題を引き起こす可能性がある。   In order to improve the blister of the coated paper for printing, it is necessary to increase the interlayer strength of the coated base paper to be used. Generally, in order to improve the interlayer strength, a method of adding a paper strength enhancer such as cationized starch or polyacrylamide is used in the paper making process. However, even if a paper strength enhancer is added to the stock, the strength of the paper strength enhancer is high in fixing to fine fibers. There are problems such as increased drainage and impaired formation. In particular, expensive polyacrylamide increases the cost, and the cohesiveness is strong, so the formation is deteriorated and the printing quality is lowered. In addition, cationized starch requires a large amount of addition compared to polyacrylamide, which may deteriorate the drainage and cause problems such as poor dehydration, increased drying load, and reduced wet paper strength. is there.

また、内添の紙力増強剤の添加に加えて、外添用の紙力増強剤を塗布することにより層間強度を向上させる方法も提案されている(特許文献1)。しかし、前述したように、ギャップフォーマ型抄紙機で抄造した紙のように微細繊維が紙表層に局在した状態では、紙力増強剤が原紙内部にまで浸透せず、十分な効果が得られない。   In addition to the addition of the internal paper strength enhancer, a method for improving the interlayer strength by applying a paper strength enhancer for external addition has also been proposed (Patent Document 1). However, as described above, in the state where fine fibers are localized on the surface of the paper as in paper made with a gap former type paper machine, the paper strength enhancer does not penetrate into the base paper, and a sufficient effect is obtained. Absent.

近年、この課題を解決するためにハード面で種々の改良が加えられている。従来は初期の脱水過程においてフォーミングシューやフォーミングボード、サクションボックス等の機器により急激に脱水するため、微細繊維や灰分の紙表層への局在が顕著であったが、現在では、いわゆるロールアンドブレードフォーマ形式のギャップフォーマ型抄紙機では、サクションを有したフォーミングロールによる初期脱水とその直後に脱水ブレードを併用することで緩やかに脱水できるようになり、更には加圧式の脱水ブレードによるパルス力で湿紙層にマイクロタービュランスを与えて繊維の分散を促進することで、紙層中の微細繊維や填料の分布を均一化できるようになり、地合も良好なものが得られている。そのため、紙層に極端に弱い部分はなくなり、また、紙料に添加した紙力増強剤は効果的に紙力を向上させることができるため、層間強度が改善されるようになっている。   In recent years, various improvements have been made in terms of hardware in order to solve this problem. Conventionally, during the initial dehydration process, the dehydration was performed rapidly by equipment such as forming shoes, forming boards, and suction boxes, so the localization of fine fibers and ash on the surface of the paper was prominent. In the former type gap former type paper machine, the initial dehydration by the forming roll with suction and the dehydration blade can be used immediately after the dehydration blade. By imparting microturbulence to the paper layer to promote fiber dispersion, the distribution of fine fibers and fillers in the paper layer can be made uniform, and a good texture is obtained. Therefore, there is no extremely weak portion in the paper layer, and the paper strength enhancer added to the paper stock can effectively improve the paper strength, so that the interlayer strength is improved.

しかしながら、ロールアンドブレードフォーマ形式のギャップフォーマ型抄紙機では初期脱水を緩やかにできるようになったことで紙層構造は改善されたものの、脱水ブレードにより加圧し湿紙内部へパルスを与えることで湿紙内部の微細繊維や填料が抜け出すため、ギャップフォーマ型抄紙機の従来からの課題である紙料歩留りの低下について大きな改善はなされていない。   However, the roll-and-blade former type gap-former type paper machine has improved the paper layer structure by allowing the initial dewatering to be moderated. Since the fine fibers and filler inside the paper come out, no significant improvement has been made with respect to the decrease in the yield of paper, which is a conventional problem of the gap former type paper machine.

このため、歩留りを向上させる技術として、歩留剤としてカチオン性ポリアクリルアミドの添加後、ベントナイトやコロイダルシリカなどのアニオン性の無機微粒子を添加した上、更にアニオン性のポリマーを添加することで良好な地合を維持したまま微細繊維の高い歩留まりを得るなどの処方が提案されている(特許文献2)。しかし、高速化、高灰分化、DIP高配合化が進んでいる状況においては、層間強度、歩留まり、地合について、十分な改善はされていないのが現状である。   For this reason, as a technique for improving the yield, it is preferable to add anionic polymers such as bentonite and colloidal silica after addition of cationic polyacrylamide as a retention agent, and further add an anionic polymer. A prescription such as obtaining a high yield of fine fibers while maintaining the formation has been proposed (Patent Document 2). However, in the situation where speeding up, high ash differentiation, and high DIP blending are progressing, the current situation is that sufficient improvement has not been made in terms of interlayer strength, yield, and formation.

ところで、コータについては、近年、抄紙と塗工を連続して行うオンマシンコータが広く普及している。オンマシンコータはオフマシンコータに比べ設備投資が少なく設置スペースが小さいという利点があり、また、原紙を速やかに塗工できるため生産コストを低減することができる。しかしながら、抄紙と塗工を連続で行うため、断紙が発生した場合、通紙時間が長くなるなど、生産効率の低下が大きくなる。特に、メタリングサイズプレスコータ、ゲートロールコータなどのフィルムトランスファコータを有するオンマシンコータで塗工し、連続して、オンマシンのブレードコータでさらに塗工する場合、原紙表面の異物による断紙が生じ易い。そのため、ブレードコータを効率良く操業するには原料中の異物を出来る限り少なくする必要があり、脱墨パルプなど異物混入の多いパルプの配合が制限されていた。また、断紙を少なくする方法として紙の強度を上げる必要があるため、前述のように強度の出にくいギャップフォーマ型抄紙機の利用が制限されていた。   By the way, as a coater, in recent years, an on-machine coater that continuously performs papermaking and coating has become widespread. The on-machine coater has the advantage of less capital investment and a smaller installation space than the off-machine coater, and can reduce the production cost because the base paper can be applied quickly. However, since papermaking and coating are performed continuously, if a paper break occurs, the production efficiency decreases greatly, for example, the paper passing time becomes longer. In particular, when coating is performed with an on-machine coater having a film transfer coater such as a metering size press coater or a gate roll coater, and then further coating is performed with an on-machine blade coater, paper breaks due to foreign matter on the surface of the base paper It is likely to occur. For this reason, in order to operate the blade coater efficiently, it is necessary to reduce the number of foreign matters in the raw material as much as possible, and the blending of pulp containing a large amount of foreign matters such as deinked pulp has been limited. Further, since it is necessary to increase the strength of the paper as a method for reducing the number of paper breaks, the use of the gap former type paper machine which is difficult to obtain the strength as described above has been limited.

上記異物の原因物質としては、特に、塗工時に発生する損紙(コートブローク)を離解した原料に含まれる塗工層由来のホワイトピッチ、脱墨パルプ由来の粘着異物、機械パルプ由来のナチュラルピッチが挙げられる。このような異物対策として、調成工程において、配合前のコートブローク原料や脱墨パルプ、機械パルプに凝結剤と呼ばれるカチオン性ポリマーを添加することが知られている(特許文献3〜9)。一般に凝結剤は、ホワイトピッチや粘着異物、ナチュラルピッチ等を始めとするアニオン性コロイド粒子の表面電荷を中和し、アニオン性コロイド粒子を出来るだけ小さい状態で緩やかに繊維に定着させたソフトフロックを形成させて、異物トラブルを軽減させるものと考えられている。   As the causative substance of the foreign matter, in particular, white pitch derived from the coating layer contained in the raw material from which the broken paper (coat broke) generated during coating is disaggregated, adhesive foreign matter derived from deinked pulp, natural pitch derived from mechanical pulp Is mentioned. As a countermeasure against such a foreign matter, it is known that a cationic polymer called a coagulant is added to the coating broke raw material, deinked pulp, and mechanical pulp before blending in the preparation step (Patent Documents 3 to 9). In general, the coagulant neutralizes the surface charge of anionic colloidal particles such as white pitch, adhesive foreign matter, and natural pitch, and soft flocs that gently fix the anionic colloidal particles to the fiber in the smallest possible state. It is thought to reduce the foreign matter trouble by forming.

また、凝結剤の添加方法についても種々の報告がされている。例えば、古紙パルプに対して、抄紙機の原料調成工程へ流送する前に凝結剤を添加する方法(特許文献10)、古紙再生処理工程から配合チェストに流送される前に凝結剤を添加する方法(特許文献11・12)、種箱に供給する前の調成工程において複数の紙料に対して凝結剤を添加する方法(特許文献13)、雑誌古紙を主体とする配合前の原料にカチオン性水溶性高分子を添加する方法(特許文献14)などである。その他にも、配合前の一種以上の製紙原料それぞれにカチオン性水溶性高分子を添加した後、前記製紙原料を含むその他の製紙原料と混合した配合原料に対しカチオン性高分子歩留り剤を添加する方法(特許文献15)、回収清澄水と塗工損紙の混合物に他のパルプを添加した後の離解工程にてカチオン性高分子を添加する方法(特許文献16)などが報告されている。   Various reports have been made on the method of adding a coagulant. For example, a method of adding a coagulant to waste paper pulp before being fed to the raw material preparation process of the paper machine (Patent Document 10), and a coagulant before being fed from the waste paper recycling process to the blending chest. A method of adding (Patent Documents 11 and 12), a method of adding a coagulant to a plurality of stocks in a preparation step before supplying to a seed box (Patent Document 13), For example, a method of adding a cationic water-soluble polymer to a raw material (Patent Document 14). In addition, after adding a cationic water-soluble polymer to each of at least one papermaking raw material before blending, a cationic polymer retention agent is added to the blended raw material mixed with the other papermaking raw materials including the papermaking raw material. The method (patent document 15), the method (patent document 16), etc. which add a cationic polymer in the disaggregation process after adding another pulp to the mixture of recovered clarified water and coating waste paper are reported.

しかしながら、凝結剤は前述のように繊維との結合が緩やかなソフトフロックを形成させるため、特に、せん断力が強い高速抄紙機では、原料に対して添加した凝結剤の効果が工程を経るにつれ漸減し、定着したコロイド粒子が脱着する問題がある。このため、コロイド粒子の電荷を再度中和するために過剰量の凝結剤の添加や、脱着した粒子を再定着させるための歩留り剤添加量の増加を招き、コスト的に不利になるだけでなく、中途半端に粗粒化した異物と過剰量のカチオン薬品による二次的なデポジットの発生といった障害を生じていた。一般的に、粗粒化した異物に分子量の大きいカチオン薬品を添加すると、粗粒化した異物が紙へ定着し、結果として、紙の欠陥や断紙の増加を招くことが知られている。   However, since the coagulant forms a soft floc that loosely bonds with the fibers as described above, the effect of the coagulant added to the raw material gradually decreases as it goes through the process, especially in high-speed paper machines with strong shearing force. However, there is a problem that fixed colloidal particles are desorbed. For this reason, an excessive amount of a coagulant is added to neutralize the charge of the colloidal particles again, and an increase in the amount of a retention agent added to re-fix the desorbed particles. However, there were problems such as generation of secondary deposits due to foreign particles coarsened halfway and an excessive amount of cationic chemicals. In general, it is known that when a cationic chemical having a large molecular weight is added to coarse particles, the coarse particles are fixed on paper, resulting in an increase in paper defects and paper breaks.

また、複数のパルプを含む製紙原料組成物に対して、カチオンポリマーとカチオンモノマーとの混合物を添加する方法が知られている(特許文献17)。しかしながら、この方法では、他のパルプや薬品と接触することによるコロイド物質の粗粒化や異物の不安定化が発生した後で凝結剤を添加するため、紙面異物トラブルなどを引き起しやすく、かえって紙の断紙につながることがある。   Moreover, the method of adding the mixture of a cationic polymer and a cationic monomer with respect to the papermaking raw material composition containing a some pulp is known (patent document 17). However, in this method, since the coagulant is added after the coarsening of the colloidal substance due to contact with other pulp or chemicals or the destabilization of the foreign matter has occurred, it tends to cause troubles such as paper foreign matter, On the contrary, it may lead to paper breaks.

さらに、抄紙系においてカチオン性の歩留り・濾水向上剤を添加するに際し、多価金属塩およびカチオン性ポリマーの少なくとも一方を、少なくとも2箇所に分割して添加する方法が報告されている(特許文献18)。しかし、この方法では、歩留り向上を目的としてカチオン性ポリマーを原料配合後の紙料に添加しているため、寧ろコロイド物質などの粗粒化が積極的に促されることになる。そのため、前述のようなコートブロークや脱墨パルプ、機械パルプに由来するデポジットの発生や断紙などの操業性に関する問題を抑制することはできず、逆にこれらの問題を誘発する場合がある。   Furthermore, a method of adding at least one of a polyvalent metal salt and a cationic polymer in at least two locations when adding a cationic yield / drainage improver in a papermaking system has been reported (Patent Document). 18). However, in this method, since the cationic polymer is added to the stock after mixing the raw materials for the purpose of improving the yield, coarsening of the colloidal substance or the like is actively promoted. For this reason, it is not possible to suppress problems related to operability such as the generation of deposits derived from coat broke, deinked pulp, and mechanical pulp as described above, and paper breakage, and conversely, these problems may be induced.

さらにまた、複数のパルプを含む抄紙原料の調製工程と種箱からワイヤーパートへの供給過程に対して凝結剤を添加する方法が報告されている(特許文献19)。この方法では、種箱以降の白水が多量に配合され、固形分濃度が一般的に1.5%未満となっている2次ポンプの後段のスクリーン前に凝結剤を添加し、さらに、スクリーン後に凝集剤を添加している。しかし、この方法でも、前述のようなコートブロークや脱墨パルプ、機械パルプに由来するデポジットの発生や断紙などの操業性に関する問題を抑制することはできず、逆にこれらの問題を誘発する場合がある。   Furthermore, a method of adding a coagulant to the preparation process of the papermaking raw material containing a plurality of pulps and the supply process from the seed box to the wire part has been reported (Patent Document 19). In this method, a coagulant is added before the screen downstream of the secondary pump in which a large amount of white water from the seed box is mixed and the solid content is generally less than 1.5%. Is added. However, even with this method, it is not possible to suppress the problems related to operability such as the generation of deposits and paper breaks derived from coat broke, deinked pulp, and mechanical pulp as described above, and conversely induce these problems. There is a case.

このように、従来の技術では、特に高速抄紙機での抄紙に関して、コロイド物質や異物などの粗粒化によるデポジットなどの問題を回避することが出来ず、生産性の低下を十分に克服することが出来なかった。また、これら異物を繊維に定着させるため過剰な歩留り剤の添加が必要となり、その結果、地合や填料分布が不均一になるといった紙品質の低下を招いていた。特に、ギャップフォーマ型抄紙機などの高速抄紙機で製造された塗工原紙から、オンラインで連続してコータを用いて塗工紙を製造する場合、断紙などの操業性の問題を回避することが出来ず、生産性が低下するとともに、紙品質の低下が生じる場合があった。   In this way, with the conventional technology, it is not possible to avoid problems such as deposits due to coarsening of colloidal substances and foreign matters, particularly with respect to papermaking with a high-speed paper machine, and sufficiently overcome the decline in productivity. I couldn't. Further, in order to fix these foreign matters to the fibers, it is necessary to add an excessive retention agent. As a result, the paper quality is deteriorated such that the formation and the distribution of the filler become uneven. In particular, when manufacturing coated paper using a coater on-line continuously from coated base paper manufactured by a high-speed paper machine such as a gap former type paper machine, avoid operational problems such as paper breaks. In some cases, the productivity is lowered and the paper quality is lowered.

オンマシンコーターに関しては、サイズプレスの吸液量が多くなる場合、ドライヤーでの乾燥付加がかかり、抄速を上げられないことや、断紙が発生することがあった。そこで、中性ロジン(特許文献20)やアルキルケテンダイマー系(以下、AKD)(特許文献21〜31)サイズ剤を使用する技術が利用されている。また、その他の内添サイズ剤として、アルケニル無水コハク酸(以下、ASA)、スチレンアクリル系などを使用する技術も知られている(特許文献32〜35)。しかし、AKDはサイズ性の立ち上がりが遅いことからサイズプレスでの吸液量を抑制できないことが問題であった。ASAについては、系内の汚れが発生し易く、欠陥や断紙が頻発する問題が起きる。中性ロジンは、高灰分紙においてサイズ性が悪く、またスチレンアクリル系はAKDやASAに比べてサイズ性が劣っていた。また、内添サイズ剤として疎水性モノマーおよびカチオン性モノマーを含むモノマー成分を重合して得られる4級化率が40モル%以上の共重合体と填料の混合物である製紙用添加剤を添加する技術が報告されているが(特許文献36)、ギャップフォーマ型抄紙機のように歩留りが低くなる抄紙条件では、当該製紙用添加剤の歩留りが低く、充分なサイズ性を発現することが困難であった。   With respect to the on-machine coater, when the amount of liquid absorbed by the size press increases, drying addition with a dryer takes place, and the paper making speed cannot be increased, and paper breakage may occur. Then, the technique using a neutral rosin (patent document 20) and an alkyl ketene dimer type | system | group (henceforth AKD) (patent documents 21-31) sizing agent is utilized. Moreover, the technique using alkenyl succinic anhydride (henceforth ASA), a styrene acryl type | system | group, etc. is also known as another internally added sizing agent (patent documents 32-35). However, AKD has a problem in that the amount of liquid absorption in a size press cannot be suppressed because the rise in size is slow. As for ASA, dirt in the system is likely to occur, and there is a problem that defects and paper breaks occur frequently. Neutral rosin was poor in size in high ash paper, and styrene acrylic was inferior in size compared to AKD and ASA. Further, an additive for papermaking, which is a mixture of a copolymer and a filler having a quaternization ratio of 40 mol% or more obtained by polymerizing a monomer component containing a hydrophobic monomer and a cationic monomer as an internal additive sizing agent, is added. Although the technology has been reported (Patent Document 36), under the papermaking conditions where the yield is low as in the gap former type paper machine, the yield of the papermaking additive is low, and it is difficult to express sufficient size. there were.

特開平10−280296号公報参照See JP-A-10-280296 WO2001/34910号公報WO2001 / 34910 特開2005−206978号公報JP 2005-206978 A 特開2005−179831号公報JP 2005-179831 A 特開2005−133238号公報JP 2005-133238 A 特開2004−60084号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2004-60084 特開2001−262487号公報JP 2001-262487 A 特許第3681655号公報Japanese Patent No. 3681655 特開2005−2523号公報JP 2005-2523 A 特開2005−206978号公報JP 2005-206978 A 特開2005−179831号公報JP 2005-179831 A 特開2005−133238号公報JP 2005-133238 A 特開2004−60084号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2004-60084 特開2001−262487号公報JP 2001-262487 A 特許第3681655号公報Japanese Patent No. 3681655 特開2005−2523号公報JP 2005-2523 A 特開2003−183995号公報JP 2003-183955 A 特開2000−282390号公報JP 2000-282390 A 特開2006−138044号公報JP 2006-138044 A 特開2008−231602号公報JP 2008-231602 A 特開2008−274464号公報JP 2008-274464 A 特開2007−177378号公報JP 2007-177378 A 特開2006−193842号公報JP 2006-193842 A 特開2006−138045号公報JP 2006-138045 A 特開2006−132012号公報JP 2006-132012 A 特開2006−132013号公報JP 2006-132013 A 特開2006−132018号公報JP 2006-132018 A 特開2006−118076号公報JP 2006-118076 A 特開2006−118077号公報JP 2006-118077 A 特開2006−118078号公報JP 2006-118078 A 特開2006−118079号公報JP 2006-118079 A 特開2008−255503号公報JP 2008-255503 A 特開2000−303382号公報JP 2000-303382 A 特開2008−274524号公報JP 2008-274524 A 特開2009−35831号公報JP 2009-35831 A WO2008/90787号公報WO 2008/90787

このような状況に鑑み、本発明は、フォーミングロールによる初期脱水の直後に脱水ブレードによる脱水機構を有したロールアンドブレードフォーマ形式のギャップフォーマ型抄紙機とオンマシンコーターを用いて、中性抄紙法により印刷用塗工紙を連続的に製造する場合において、特に、紙中填料率が高い印刷用塗工原紙を高速条件で抄造する場合であっても、サイズプレスの吸液量を抑制でき、紙料中の微細パルプ繊維や填料などの微細成分のワイヤ上での歩留りを大幅に改善でき、層間強度が良好で耐ブリスター性などの印刷品質の良好な塗工紙の製造方法を提供することを目的とする。   In view of such circumstances, the present invention uses a roll-and-blade former type gap former type paper machine having a dewatering mechanism with a dewatering blade immediately after initial dewatering with a forming roll, and an on-machine coater. In the case where the coated paper for printing is produced continuously, the amount of liquid absorbed by the size press can be suppressed, especially when the coated paper for printing with a high filler content is made under high speed conditions. To provide a method for producing coated paper that can greatly improve the yield on the wire of fine components such as fine pulp fibers and fillers in paper stock, has good interlayer strength, and has good printing quality such as blister resistance. With the goal.

そして、本発明者らは、フォーミングロールによる初期脱水の直後に脱水ブレードによる脱水機構を有したロールアンドブレードフォーマ形式のギャップフォーマ型抄紙機を用いて印刷用塗工原紙を抄造する場合に、歩留り改善、及び塗工原紙としての品質向上について鋭意研究した結果、(a)疎水性モノマーおよびカチオン性モノマーを含むモノマー成分を重合して得られる4級化率が40モル%以上の共重合体と填料の混合物と(b)超高分子量のカチオン性ポリアクリルアミド系物質とを併用するによって、サイズプレスの吸液量を抑制でき、紙層中の微細繊維や填料の分布を均一なまま歩留まりを改善でき、層間強度が良好で耐ブリスター性などの印刷品質の良好な印刷用紙が製造できることを見出し、本発明を完成するに至った。
(1) フォーミングロールによる初期脱水の直後に脱水ブレードによる脱水機構を有したロールアンドブレードフォーマ形式のギャップフォーマ型抄紙機およびオンマシンコーターを用いて、中性抄紙法により1300m/分以上の速度で印刷用塗工紙を製造する方法であって、紙料に対して、(a)疎水性モノマーおよびカチオン性モノマーを含むモノマー成分を重合して得られる4級化率が40モル%以上の共重合体と填料との混合物、および、(b)極限粘度法による重量平均分子量が1000万以上のエマルション型のカチオン性ポリアクリルアミドを添加することを含む、上記印刷用塗工紙の製造方法。
(2) 前記共重合体が、カチオン性共重合体、または、アニオン性モノマーをさらに含む両性共重合体である、(1)に記載の製造方法。
(3) 前記填料が炭酸カルシウムである、(1)または(2)のいずれかに記載の製造方法。
(4) ロッドメタリングサイズプレス方式のコーターを用いて原紙上に最初に塗工する、(1)〜(3)のいずれか1項に記載の製造方法。
(5) 前記共重合体の添加量が、パルプ固形分に対して0.05〜0.5重量%である、(1)〜(4)のいずれか1項に記載の製造方法。
(6) 前記印刷用塗工紙の原紙坪量が30〜70g/m2である、(1)〜(5)のいずれか1項に記載の製造方法。
(7) 原料パルプに20重量%以上の脱墨パルプ(DIP)が含まれる、(1)〜(6)のいずれか1項に記載の製造方法。
Then, the inventors of the present invention, when making a printing base paper using a roll and blade former type gap former type paper machine having a dewatering mechanism with a dewatering blade immediately after initial dewatering with a forming roll, yields. As a result of earnest research on improvement and quality improvement as a coating base paper, (a) a copolymer having a quaternization rate of 40 mol% or more obtained by polymerizing a monomer component containing a hydrophobic monomer and a cationic monomer; By using a mixture of fillers and (b) an ultra-high molecular weight cationic polyacrylamide material, the amount of liquid absorbed by the size press can be suppressed, and the yield can be improved while the distribution of fine fibers and fillers in the paper layer is uniform. And found that it is possible to produce printing paper with good interlayer strength and good printing quality such as blister resistance, and completed the present invention.
(1) Immediately after the initial dewatering by the forming roll, using a roll and blade former type gap former type paper machine and an on-machine coater having a dewatering mechanism by a dewatering blade, at a speed of 1300 m / min or more by a neutral papermaking method. A method for producing a coated paper for printing, wherein (a) a quaternization rate obtained by polymerizing a monomer component containing a hydrophobic monomer and a cationic monomer is 40 mol% or more. A method for producing a coated paper for printing, comprising adding a mixture of a polymer and a filler, and (b) an emulsion-type cationic polyacrylamide having a weight average molecular weight of 10,000,000 or more by an intrinsic viscosity method.
(2) The production method according to (1), wherein the copolymer is a cationic copolymer or an amphoteric copolymer further containing an anionic monomer.
(3) The production method according to any one of (1) and (2), wherein the filler is calcium carbonate.
(4) The manufacturing method according to any one of (1) to (3), wherein coating is first performed on a base paper using a rod metering size press type coater.
(5) The manufacturing method according to any one of (1) to (4), wherein an addition amount of the copolymer is 0.05 to 0.5% by weight with respect to a pulp solid content.
(6) The manufacturing method according to any one of (1) to (5), wherein a base paper basis weight of the coated paper for printing is 30 to 70 g / m2.
(7) The manufacturing method according to any one of (1) to (6), wherein the raw pulp contains 20% by weight or more of deinked pulp (DIP).

本発明により、高い歩留りや層間強度を達成することができる。特に抄紙速度が速く、紙中填料率が高い印刷用塗工紙の抄造に本発明を適用すると本発明の効果を大きく享受することができる。本発明は、抄紙速度が特に高速である場合において、ギャップフォーマ型抄紙機またはツインワイヤー型抄紙機を使用する場合、該抄紙機にメタリングサイズプレスコータ、ゲートローコータなどのフィルムトランスファロールコーターを備えたオンマシンコーターにて塗工する場合、更にフィルムトランスファロールコーターを備えたオンマシンコーターに続いてオンラインのブレードコーターなどで塗工液を塗工する場合などに、特に好適であり、サイズプレスの吸液量を抑制でき、紙料中の微細パルプ繊維や填料などの微細成分のワイヤ上での歩留りを大幅に改善でき層間強度が良好で耐ブリスター性などの印刷品質の良好な塗工紙を得ることができる。   According to the present invention, high yield and interlayer strength can be achieved. In particular, when the present invention is applied to the production of a coated paper for printing with a high paper making speed and a high filler content in the paper, the effects of the present invention can be greatly enjoyed. In the case where a gap former type paper machine or a twin wire type paper machine is used when the paper making speed is particularly high, the present invention is provided with a film transfer roll coater such as a metering size press coater or a gate row coater. The size press is particularly suitable when coating with an on-machine coater equipped, and when applying a coating solution with an online blade coater following an on-machine coater equipped with a film transfer roll coater. Coated paper with good print quality such as blistering resistance, which can significantly reduce the amount of water absorbed, greatly improve the yield of fine components such as fine pulp fibers and fillers on the wire. Can be obtained.

本発明は、フォーミングロールによる初期脱水の直後に脱水ブレードによる脱水機構を有したロールアンドブレードフォーマ形式のギャップフォーマ型抄紙機およびオンマシンコーターを用いて、中性抄紙法により抄紙速度が1300m/分以上で印刷用塗工紙を連続的に製造する方法に関する。本発明においては、(a)疎水性モノマーおよびカチオン性モノマーを含むモノマー成分を重合して得られる4級化率が40モル%以上の共重合体と填料の混合物である製紙用添加剤と、(b)極限粘度法による重量平均分子量が1000万以上のエマルション型のカチオン性ポリアクリルアミド系物質が、紙料に添加される。   The present invention uses a gap-former type paper machine of a roll and blade former type and an on-machine coater having a dewatering mechanism with a dewatering blade immediately after initial dewatering with a forming roll, and a papermaking speed of 1300 m / min by a neutral papermaking method. The present invention relates to a method for continuously producing coated paper for printing. In the present invention, (a) a papermaking additive which is a mixture of a copolymer having a quaternization rate of 40 mol% or more obtained by polymerizing a monomer component containing a hydrophobic monomer and a cationic monomer, and a filler; (B) An emulsion-type cationic polyacrylamide material having a weight average molecular weight of 10 million or more according to the intrinsic viscosity method is added to the stock.

抄紙
従来のギャップフォーマ型抄紙機を用いて高速条件で印刷用塗工原紙を抄造する場合、脱水が紙層の両側から行われるために紙面の表裏差は良好となるものの、微細成分の紙表層部への局在化や歩留りの低下による操業の不安定化といった問題が生じていた。この問題を改良すべく、紙層中の微細成分を均一化できるロールアンドブレードフォーマ形式のギャップフォーマ型抄紙機が提案されているが、微細繊維の歩留りの低下が大きくなると、脱水のバランスが調整できないために紙層中の微細成分の局在化が起こり、表面性の表裏差拡大といった問題を引き起こしていた。
If papermaking printing for coated base paper at a high speed conditions using the papermaking conventional gap former type paper machine, although dehydration sidedness of the paper to be done from both sides of the paper layer becomes good, the paper surface of the fine component There have been problems such as localization of parts and unstable operation due to a decrease in yield. In order to remedy this problem, a gap-former type paper machine of the roll and blade former type that can uniformize the fine components in the paper layer has been proposed, but the balance of dewatering is adjusted as the yield of fine fibers increases greatly Because it was not possible, localization of fine components in the paper layer occurred, causing problems such as an increase in the difference between the front and back surfaces.

また、紙料の歩留りは、抄紙機の抄紙速度が高速、紙中填料率が高い、坪量が低いほど低下する傾向にあるが、現在の紙の製造方法は、高速、高灰分、低坪量化する傾向にあり、印刷用塗工紙原紙も同様である。   Also, the yield of paper stock tends to decrease as the paper making speed of the paper machine is high, the paper filling rate is high, and the basis weight is low, but the current paper production method is high speed, high ash content, low basis weight. The same applies to base paper for coated paper for printing.

本発明の印刷用塗工紙の製造方法は、フォーミングロールによる初期脱水の直後に脱水ブレードによる脱水機構を有したロールアンドブレードフォーマ形式のギャップフォーマ型抄紙機を用いる製造方法である。特に本発明の製造方法は、上記ロールアンドブレードフォーマ形式のギャップフォーマ型抄紙機を用いる抄紙速度が高速の製造方法であり、紙中填料率が高いことが好ましい。   The method for producing a coated paper for printing of the present invention is a production method using a gap former type paper machine of a roll and blade former type having a dewatering mechanism using a dewatering blade immediately after initial dewatering using a forming roll. In particular, the production method of the present invention is a production method with a high paper making speed using the above-mentioned roll-and-former type gap former type paper machine, and preferably has a high paper filling rate.

本発明の抄紙速度は1300m/分以上であるが、本発明を適用して得られる効果は高速抄紙において特に大きくなることから、本発明は、1500m/分以上、さらには1600m/分以上での抄紙に適しており、1800〜2500m/分程度での抄紙も可能である。   The paper-making speed of the present invention is 1300 m / min or more, but the effect obtained by applying the present invention is particularly great in high-speed papermaking, so the present invention is 1500 m / min or more, more preferably 1600 m / min or more. It is suitable for papermaking, and papermaking at about 1800-2500 m / min is also possible.

製紙用添加剤
本発明は、上述したように、(a)疎水性モノマーおよびカチオン性モノマーを含むモノマー成分を重合して得られる4級化率が40モル%以上の共重合体と填料との混合物を、製紙用添加剤として紙料に添加する。本発明の製紙用添加剤(a)に用いる共重合体のイオン性は、カチオン性モノマーを含むためカチオン性であるか、または、アニオン性モノマーをさらに含む場合は両性である。このような共重合体と填料を混合することで、填料に撥水性を付与でき、また、カチオン性基を有する共重合体と組み合わされた填料がアニオン性を帯びたパルプに吸着できるため、パルプと填料の両方を効率よく疎水化でき、紙のサイズ性を向上できる。紙のサイズ性が向上した結果、本発明においては、サイズプレスでの吸液量を抑制でき、断紙を防止し、抄速を高くすることができる。
As described above , the present invention provides a papermaking additive comprising : (a) a copolymer having a quaternization rate of 40 mol% or more obtained by polymerizing a monomer component containing a hydrophobic monomer and a cationic monomer; and a filler. The mixture is added to the stock as a papermaking additive. The ionicity of the copolymer used for the papermaking additive (a) of the present invention is cationic because it contains a cationic monomer, or amphoteric when it further contains an anionic monomer. By mixing such a copolymer and filler, water repellency can be imparted to the filler, and the filler combined with the copolymer having a cationic group can be adsorbed to the anionic pulp. Both the filler and the filler can be efficiently hydrophobized and the paper size can be improved. As a result of the improvement in paper size, in the present invention, the amount of liquid absorbed by the size press can be suppressed, paper breakage can be prevented, and the paper making speed can be increased.

<共重合体のモノマー組成>
本発明の製紙用添加剤(a)に用いる共重合体は、疎水性モノマー(A)およびカチオン性モノマー(B)を必須とするモノマー成分から重合される。
<Monomer composition of copolymer>
The copolymer used for the papermaking additive (a) of the present invention is polymerized from monomer components essentially comprising the hydrophobic monomer (A) and the cationic monomer (B).

上記疎水性モノマー(A)は、スチレンまたはその誘導体、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリル酸のアルキルエステルなどであり、特に、スチレンまたはその誘導体、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリル酸のC〜C12アルキルエステルが好ましい。 The hydrophobic monomer (A) is styrene or a derivative thereof, (meth) acrylonitrile, an alkyl ester of (meth) acrylic acid, etc., and in particular, styrene or a derivative thereof, (meth) acrylonitrile, C of (meth) acrylic acid. 1 -C 12 alkyl esters are preferred.

なお、本発明においては、「(メタ)アクリル」は「アクリル」または「メタクリル」を意味するものであり、同様に、「(メタ)アクリロ」は「アクリロ」または「メタクリロ」を、「(メタ)アクリレート」は「アクリレート」または「メタクリレート」を意味する。   In the present invention, “(meth) acryl” means “acryl” or “methacryl”. Similarly, “(meth) acrylo” means “acrylo” or “methacrylo” and “(meth) ) Acrylate "means" acrylate "or" methacrylate ".

上記スチレンまたはその誘導体としては、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、エチルビニルトルエン、クロロメチルスチレン、ビニルピリジンなどが挙げられ、スチレンが好ましい。   Examples of the styrene or derivatives thereof include styrene, α-methyl styrene, vinyl toluene, ethyl vinyl toluene, chloromethyl styrene, vinyl pyridine and the like, and styrene is preferable.

上記(メタ)アクリル酸のC〜C12アルキルエステルとしては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、iso−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレートなどの炭化水素エステルが挙げられ、脂肪族だけでなく、脂環系や芳香族系の炭化水素基を含有する(メタ)アクリル酸エステルも使用できる。特に好ましくは、メチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、iso−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレートである。 Examples of the (meth) C 1 -C 12 alkyl esters of acrylic acid, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, n- butyl (meth) acrylate, iso- butyl (meth) acrylate , Hydrocarbon esters such as t-butyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, and the like. A (meth) acrylic acid ester containing a cyclic or aromatic hydrocarbon group can also be used. Particularly preferred are methyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, iso-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, and lauryl (meth) acrylate.

上記カチオン性モノマー(B)は、1〜3級アミノ基含有(メタ)アクリルアミド、1〜3級アミノ基含有(メタ)アクリレート、4級アンモニウム塩基含有(メタ)アクリルアミド、4級アンモニウム塩基含有(メタ)アクリレート、ジアリルジアルキルアンモニウムハライド等のように、分子内にカチオン性基を1個乃至複数個有するものであり、特に、3級アミノ基含有(メタ)アクリルアミド、3級アミノ基含有(メタ)アクリレート、ジアリルジアルキルアンモニウムハライドが好ましい。   The cationic monomer (B) contains a primary to tertiary amino group-containing (meth) acrylamide, a primary to tertiary amino group-containing (meth) acrylate, a quaternary ammonium base-containing (meth) acrylamide, and a quaternary ammonium base (meta). ) One or more cationic groups in the molecule, such as acrylate, diallyldialkylammonium halide, etc., especially tertiary amino group-containing (meth) acrylamide, tertiary amino group-containing (meth) acrylate Diallyldialkylammonium halides are preferred.

上記3級アミノ基含有(メタ)アクリルアミドとしては、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミドなどのジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。   Examples of the tertiary amino group-containing (meth) acrylamide include dialkylaminoalkyl (meth) such as dimethylaminoethyl (meth) acrylamide, dimethylaminopropyl (meth) acrylamide, diethylaminoethyl (meth) acrylamide, and diethylaminopropyl (meth) acrylamide. Examples include acrylamide.

上記3級アミノ基含有(メタ)アクリレートとしては、ジメチルアミノエチル(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、ジエチルアミノエチル(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ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート等が挙げられる。   Examples of the tertiary amino group-containing (meth) acrylates include dialkylaminoalkyl (meth) such as dimethylaminoethyl (meth) acrylate, dimethylaminopropyl (meth) acrylate, diethylaminoethyl (meth) acrylate, and diethylaminopropyl (meth) acrylate. An acrylate etc. are mentioned.

また、上記1〜2級アミノ基含有(メタ)アクリルアミドとしては、アミノエチル(メタ)アクリルアミドなどの1級アミノ基含有(メタ)アクリルアミド、或は、メチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、エチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、t−ブチルアミノエチル(メタ)アクリルアミドなどの2級アミノ基含有(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。   The primary or secondary amino group-containing (meth) acrylamide is a primary amino group-containing (meth) acrylamide such as aminoethyl (meth) acrylamide, or methylaminoethyl (meth) acrylamide, ethylaminoethyl ( Secondary amino group-containing (meth) acrylamides such as meth) acrylamide and t-butylaminoethyl (meth) acrylamide are exemplified.

上記1〜2級アミノ基含有(メタ)アクリレートとしては、アミノエチル(メタ)アクリレートなどの1級アミノ基含有(メタ)アクリレート、或は、メチルアミノエチル(メタ)アクリレート、エチルアミノエチル(メタ)アクリレート、t−ブチルアミノエチル(メタ)アクリレートなどの2級アミノ基含有(メタ)アクリレート等が挙げられる。   Examples of the primary or secondary amino group-containing (meth) acrylate include primary amino group-containing (meth) acrylates such as aminoethyl (meth) acrylate, methylaminoethyl (meth) acrylate, and ethylaminoethyl (meth). Examples thereof include secondary amino group-containing (meth) acrylates such as acrylate and t-butylaminoethyl (meth) acrylate.

上記4級アンモニウム塩基含有(メタ)アクリルアミドおよび4級アンモニウム塩基含有(メタ)アクリレートとしては、3級アミノ基含有(メタ)アクリルアミド又は3級アミノ基含有(メタ)アクリレートを、塩化メチル、塩化ベンジル、硫酸メチル、エピクロルヒドリンなどの4級化剤で4級化したモノ4級塩基含有モノマーが挙げられる。具体的には、アクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロリド、アクリルアミドプロピルベンジルジメチルアンモニウムクロリド、メタクリロイロキシエチルジメチルベンジルアンモニウムクロリド、アクリロイロキシエチルジメチルベンジルアンモニウムクロリド、(メタ)アクリロイルアミノエチルトリメチルアンモニウムクロリド、(メタ)アクリロイルアミノエチルトリエチルアンモニウムクロリド、(メタ)アクリロイロキシエチルトリメチルアンモニウムクロリド、(メタ)アクリロイロキシエチルトリエチルアンモニウムクロリドなどが挙げられる。   As the quaternary ammonium base-containing (meth) acrylamide and quaternary ammonium base-containing (meth) acrylate, tertiary amino group-containing (meth) acrylamide or tertiary amino group-containing (meth) acrylate, methyl chloride, benzyl chloride, Mono-quaternary base-containing monomers quaternized with a quaternizing agent such as methyl sulfate or epichlorohydrin. Specifically, acrylamidopropyltrimethylammonium chloride, acrylamidopropylbenzyldimethylammonium chloride, methacryloyloxyethyldimethylbenzylammonium chloride, acryloyloxyethyldimethylbenzylammonium chloride, (meth) acryloylaminoethyltrimethylammonium chloride, (meth) acryloyl Examples include aminoethyltriethylammonium chloride, (meth) acryloyloxyethyltrimethylammonium chloride, (meth) acryloyloxyethyltriethylammonium chloride, and the like.

上記カチオン性共重合体を構成するモノマー成分としては、上記疎水性モノマー(A)および上記カチオン性モノマー(B)以外に、必要に応じて、その他のモノマーを使用することができる。上記その他のモノマーとしては、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートのような水酸基含有(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミド、ジメチル(メタ)アクリルアミド、ジエチル(メタ)アクリルアミド、iso−プロピル(メタ)アクリルアミドのようなアミド基含有モノマー、酢酸ビニルなどが挙げられる。   As a monomer component which comprises the said cationic copolymer, another monomer can be used as needed other than the said hydrophobic monomer (A) and the said cationic monomer (B). Examples of other monomers include hydroxyl-containing (meth) acrylates such as hydroxyethyl (meth) acrylate and hydroxypropyl (meth) acrylate, (meth) acrylamide, dimethyl (meth) acrylamide, diethyl (meth) acrylamide, and iso-propyl. Examples include amide group-containing monomers such as (meth) acrylamide and vinyl acetate.

上記カチオン性共重合体を構成するモノマー成分は、単用又は併用できる。モノマー成分の組成比は、填料に適度の撥水性を付与できる範囲で任意に設定できるが、疎水性モノマー(A)の含有量は60〜90重量%程度、カチオン性モノマー(B)の含有量は10〜40重量%程度がそれぞれ好ましい。   The monomer component constituting the cationic copolymer can be used alone or in combination. The composition ratio of the monomer component can be arbitrarily set within a range in which appropriate water repellency can be imparted to the filler, but the content of the hydrophobic monomer (A) is about 60 to 90% by weight, and the content of the cationic monomer (B) Is preferably about 10 to 40% by weight.

本発明の共重合体は、疎水性モノマー(A)およびカチオン性モノマー(B)に加えて、アニオン性モノマー(C)を含むモノマー成分から重合することにより、両性共重合体とすることができる。   The copolymer of the present invention can be made into an amphoteric copolymer by polymerizing from a monomer component containing an anionic monomer (C) in addition to a hydrophobic monomer (A) and a cationic monomer (B). .

上記アニオン性モノマー(C)は、α,β−不飽和カルボン酸類、α,β−不飽和スルホン酸類などである。上記α,β−不飽和カルボン酸類としては、(メタ)アクリル酸、(無水)マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、(無水)シトラコン酸、そのナトリウム、カリウム、アンモニウム塩などが挙げられる。上記α,β−不飽和スルホン酸類としては、ビニルスルホン酸、(メタ)アリルスルホン酸、スチレンスルホン酸、スルホプロピル(メタ)アクリレート、2−(メタ)アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、その塩などが挙げられる。   Examples of the anionic monomer (C) include α, β-unsaturated carboxylic acids and α, β-unsaturated sulfonic acids. Examples of the α, β-unsaturated carboxylic acids include (meth) acrylic acid, (anhydrous) maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, (anhydrous) citraconic acid, its sodium, potassium, and ammonium salts. Examples of the α, β-unsaturated sulfonic acids include vinyl sulfonic acid, (meth) allyl sulfonic acid, styrene sulfonic acid, sulfopropyl (meth) acrylate, 2- (meth) acrylamide-2-methylpropane sulfonic acid, and salts thereof Etc.

上記両性共重合体を構成するモノマー成分の場合も、上記各モノマーは単用又は併用できる。モノマー成分の組成比は、填料に適度の撥水性を付与できる範囲で任意に設定できるが、疎水性モノマー(A)の含有量は60〜90重量%程度、カチオン性モノマー(B)の含有量は9.8〜40重量%程度、アニオン性モノマー(C)の含有量は0.2〜10重量%程度がそれぞれ好ましい。   In the case of the monomer component constituting the amphoteric copolymer, each monomer can be used alone or in combination. The composition ratio of the monomer component can be arbitrarily set within a range in which appropriate water repellency can be imparted to the filler, but the content of the hydrophobic monomer (A) is about 60 to 90% by weight, and the content of the cationic monomer (B) Is preferably about 9.8 to 40% by weight, and the content of the anionic monomer (C) is preferably about 0.2 to 10% by weight.

上記両性共重合体を構成するモノマー成分にあっては、カチオン性モノマー(B)のカチオン当量に対するアニオン性モノマー(C)のアニオン当量の比率が0.1〜90%であることが必要である。好ましい当量比率は5〜20%であり、より好ましくは5〜15%である。すなわち、本発明における両性共重合体は、カチオン当量がリッチでアニオン当量の少ない方がサイズ効果を発現し易い。カチオン当量に対するアニオン当量の比率が多すぎると、アニオン性モノマー(C)がカチオン部分とイオンコンプレックスを形成して、パルプ繊維へのカチオンの作用を低下させ、サイズ性が発現しない恐れがあるので、上記比率の範囲のアニオン性モノマー(C)のアニオン当量が必要である。   In the monomer component constituting the amphoteric copolymer, the ratio of the anionic equivalent of the anionic monomer (C) to the cation equivalent of the cationic monomer (B) needs to be 0.1 to 90%. . A preferable equivalent ratio is 5 to 20%, more preferably 5 to 15%. That is, the amphoteric copolymer in the present invention is more likely to exhibit a size effect when the cation equivalent is richer and the anion equivalent is smaller. If the ratio of the anion equivalent to the cation equivalent is too large, the anionic monomer (C) forms an ionic complex with the cation portion, which reduces the action of the cation on the pulp fiber, and there is a possibility that the size property will not be expressed. An anionic equivalent of the anionic monomer (C) within the above range is required.

<4級化>
本発明の共重合体は上記モノマー成分を重合して得られるが、その4級化率は40モル%以上であることが重要である。4級化率は、好ましくは50〜100モル%である。4級化率が40モル%未満であると、填料及びパルプ繊維への有効な撥水性付与効果が得られにくくなる恐れがある。
<Fourth grade>
The copolymer of the present invention can be obtained by polymerizing the above monomer components, and it is important that the quaternization rate is 40 mol% or more. The quaternization rate is preferably 50 to 100 mol%. If the quaternization rate is less than 40 mol%, it may be difficult to obtain an effective water repellency imparting effect to the filler and pulp fiber.

上記カチオン性共重合体または両性共重合体の4級化に際しては、例えば、カチオン性モノマー(B)として3級アミノ基含有モノマーを含むモノマー成分を重合した後、得られた共重合体を4級化剤で4級化してもよいし、予め4級化して得られた4級アンモニウム塩基含有モノマーをカチオン性モノマー(B)として用いて重合するようにしてもよい。4級化剤としては、塩化メチル、塩化ベンジル、エピクロルヒドリンなどを用いることができる。   In quaternization of the cationic copolymer or amphoteric copolymer, for example, a monomer component containing a tertiary amino group-containing monomer as the cationic monomer (B) is polymerized, and then the obtained copolymer is converted to 4 It may be quaternized with a classifier, or may be polymerized using a quaternary ammonium base-containing monomer obtained by quaternization in advance as the cationic monomer (B). As the quaternizing agent, methyl chloride, benzyl chloride, epichlorohydrin and the like can be used.

<填料>
本発明の製紙用添加剤(a)は、上記共重合体と填料とを混合して得られる。使用する填料としては、公知のものを任意で使用できる。例えば、炭酸カルシウム、クレー、シリカ、カオリン、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化チタンなどの無機填料、尿素−ホルマリン樹脂、メラミン系樹脂、ポリスチレン樹脂、フェノール樹脂などの有機填料を単用または併用することができる。また、製紙スラッジや脱墨フロス等を原料とした再生填料も使用することができる。本発明では、カチオン性共重合体および両性共重合体が炭酸カルシウムへの作用に優れていること、炭酸カルシウムが安価であり且つ光学特性に優れていることから、炭酸カルシウムを使用することが好ましい。炭酸カルシウムとしては、炭酸カルシウム−シリカ複合物(例えば、特開2003−212539号公報あるいは特開2005−219945号公報等に開示の軽質炭酸カルシウム−シリカ複合物)も使用可能である。
<Filler>
The papermaking additive (a) of the present invention is obtained by mixing the copolymer and filler. As a filler to be used, a known material can be arbitrarily used. For example, calcium carbonate, clay, silica, kaolin, magnesium carbonate, barium carbonate, barium sulfate, aluminum hydroxide, zinc oxide, titanium oxide and other inorganic fillers, urea-formalin resin, melamine resin, polystyrene resin, phenol resin, etc. Organic fillers can be used alone or in combination. In addition, recycled fillers made from papermaking sludge, deinking floss, etc. can also be used. In the present invention, it is preferable to use calcium carbonate because the cationic copolymer and the amphoteric copolymer are excellent in action on calcium carbonate, and because calcium carbonate is inexpensive and excellent in optical properties. . As calcium carbonate, a calcium carbonate-silica composite (for example, a light calcium carbonate-silica composite disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-212539 or Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-219945) can also be used.

上記共重合体と填料との混合は、通常、パルプスラリーに添加する前に、予め当該共重合体の水溶液と填料スラリーとを混合撹拌することにより行う。混合温度は10〜50℃程度、混合時間は1分以上が好ましい。   The copolymer and the filler are usually mixed by mixing and stirring the aqueous solution of the copolymer and the filler slurry in advance before adding to the pulp slurry. The mixing temperature is preferably about 10 to 50 ° C., and the mixing time is preferably 1 minute or more.

上記共重合体と填料とを混合する際の、填料100重量部に対する共重合体の割合は0.1〜10重量部が好ましく、より好ましくは0.2〜5重量部であり、さらに好ましくは0.2〜2重量部である。共重合体の割合が少なすぎると、充分なサイズ効果が得られないおそれがある。一方、共重合体の割合を前記範囲より多くしても、得られるサイズ性の向上効果にはあまり変化がなく、コストの無駄になる傾向がある。   The ratio of the copolymer to 100 parts by weight of the filler when mixing the copolymer and filler is preferably 0.1 to 10 parts by weight, more preferably 0.2 to 5 parts by weight, and still more preferably. 0.2 to 2 parts by weight. If the proportion of the copolymer is too small, a sufficient size effect may not be obtained. On the other hand, even if the proportion of the copolymer is made larger than the above range, there is not much change in the obtained size improvement effect, and the cost tends to be wasted.

カチオン性ポリアクリルアミド系歩留り向上剤
本発明は、上記の填料・共重合体混合物に加えて、(b)極限粘度法による重量平均分子量が1000万以上のエマルション型のカチオン性ポリアクリルアミドを併用する。上述したように、カチオン性基を有する共重合体と填料とを組み合わせて添加することにより、紙のサイズ性が高くなり、サイズプレスでの吸液量を抑制できる。しかし、本発明のように、ギャップフォーマ抄紙機により、高灰分・高速条件で抄紙する場合、灰分歩留が低くなるため、カチオン性基を有する共重合体と填料との上記組合せ物の歩留も低くなってしまい、求められるサイズ性を得ることが困難であった。そこで、本発明のように、(b)極限粘度法による重量平均分子量が1000万以上のエマルション型のカチオン性ポリアクリルアミドを用いると、灰分歩留が向上し、上記組み合わせ物の効果を十分に発揮させることができるため、紙のサイズ性も向上することを見出した。
Cationic Polyacrylamide Yield Improvement Agent In addition to the filler / copolymer mixture described above, the present invention uses (b) an emulsion type cationic polyacrylamide having a weight average molecular weight of 10 million or more by the intrinsic viscosity method. As described above, by adding a copolymer having a cationic group and a filler in combination, the size of the paper is increased, and the amount of liquid absorption in the size press can be suppressed. However, as in the present invention, when paper is made under a high ash content / high speed condition by a gap former paper machine, the ash content yield is low, so the yield of the above combination of the copolymer having a cationic group and the filler is low. As a result, it was difficult to obtain the required size. Therefore, as in the present invention, when (b) an emulsion type cationic polyacrylamide having a weight average molecular weight of 10 million or more by the intrinsic viscosity method is used, the ash yield is improved and the effect of the above combination is sufficiently exhibited. It was found that the size of the paper is also improved.

本発明は、極限粘度法による重量平均分子量が1000万以上、好ましくは1200万以上の直鎖または分岐型のカチオン性ポリアクリルアミド(PAM)系物質を歩留まり向上剤として紙料に添加して抄紙する。本発明のカチオン性ポリアクリルアミド系歩留り向上剤の分子量は、1500万以上であれば、後述するアニオン性微粒子を併用しなくても、地合、層間強度が優れた塗工原紙を高い歩留りで製造することができ、好適である。   In the present invention, paper is made by adding a linear or branched cationic polyacrylamide (PAM) substance having a weight average molecular weight of 10 million or more, preferably 12 million or more by an intrinsic viscosity method, as a yield improver to a paper stock. . If the molecular weight of the cationic polyacrylamide-based yield improver of the present invention is 15 million or more, a coated base paper having excellent formation and interlayer strength can be produced at a high yield without using anionic fine particles described later. This is preferable.

本発明の製造方法で使用するカチオン性ポリアクリルアミド系物質の形態は、エマルジョン型であるが、この具体的な組成としては、該物質中にアクリルアミドモノマーユニットを構造単位として含むものであれば特に限定はないが、例えば、アクリル酸エステルの4級アンモニウム塩とアクリルアミドとの共重合物、あるいはアクリルアミドとアクリル酸エステルを共重合させた後、4級化したアンモニウム塩が挙げられる。該カチオン性ポリアクリルアミド系物質のカチオン電荷密度は特に限定はないが、印刷用塗工原紙の紙料には塗被液由来のアニオン性物質が多く含まれるためにそのカチオン要求量は極めて高いので、歩留りを高める観点からカチオン電荷密度は高いほうが良く、具体的には1.0 meq/g以上が好ましく、1.5 meq/g以上がより好ましく、2.0 meq/g以上がさらに好ましい。カチオン電荷密度が10.0 meq/gを超える場合は系内電荷バランスが陽転する可能性があるため不適である。   The form of the cationic polyacrylamide type material used in the production method of the present invention is an emulsion type, but this specific composition is particularly limited as long as it contains an acrylamide monomer unit as a structural unit. However, for example, a copolymer of quaternary ammonium salt of acrylate ester and acrylamide, or a quaternized ammonium salt after copolymerization of acrylamide and acrylate ester may be mentioned. The cationic charge density of the cationic polyacrylamide-based material is not particularly limited. However, since the base material of the printing base paper contains a large amount of anionic substances derived from the coating liquid, its cation requirement is extremely high. From the viewpoint of increasing the yield, the cation charge density is preferably high, specifically 1.0 meq / g or more is preferable, 1.5 meq / g or more is more preferable, and 2.0 meq / g or more is more preferable. If the cation charge density exceeds 10.0 meq / g, the charge balance in the system may be reversed, which is not suitable.

抄紙機前処理工程では、パルプ原料と内添抄紙薬品をミキサーで混合した紙料に、ファンポンプの前でフレッシュな填料が添加され、均一混合されるのが通常である。従って、カチオン性ポリアクリルアミド系物質の添加場所は、この填料添加後〜抄紙機ストックインレット前の間が好ましい。   In the paper machine pre-treatment process, a fresh filler is usually added to the paper stock obtained by mixing the pulp raw material and the internally added paper making chemicals with a mixer, and the mixture is uniformly mixed. Therefore, the addition location of the cationic polyacrylamide-based material is preferably between after the filler is added and before the paper machine stock inlet.

また、本発明のカチオン性PAMを、アニオン性微粒子と併用することもできる。アニオン性微粒子としては、ベントナイトやコロイダルシリカ、ポリ珪酸、ポリ珪酸もしくはポリ珪酸塩ミクロゲルおよびこれらのアルミニウム改質物などの無機系の微粒子と、アクリルアミドが架橋重合したいわゆるマイクロポリマーといわれる粒径100μm以下の有機系の微粒子が挙げられ、一種以上のアニオン性微粒子を使用できる。好ましい無機系の微粒子としては、ベントナイトかコロイダルシリカである。有機系の微粒子としては、アクリル酸とアクリルアミドの共重合物が好ましい。また、無機系の微粒子と有機系の微粒子を併用する場合においてもベントナイトもしくはコロイダルシリカが好ましく、この場合の有機系の微粒子としてもアクリル酸とアクリルアミドの共重合物が好ましい。   Further, the cationic PAM of the present invention can be used in combination with anionic fine particles. Examples of the anionic fine particles include inorganic fine particles such as bentonite, colloidal silica, polysilicic acid, polysilicic acid or polysilicate microgel, and modified aluminum thereof, and a particle size of 100 μm or less, which is a so-called micropolymer in which acrylamide is cross-linked. Organic fine particles can be mentioned, and one or more anionic fine particles can be used. Preferable inorganic fine particles are bentonite or colloidal silica. As the organic fine particles, a copolymer of acrylic acid and acrylamide is preferable. In addition, bentonite or colloidal silica is preferred when inorganic fine particles and organic fine particles are used in combination, and a copolymer of acrylic acid and acrylamide is also preferred as the organic fine particles in this case.

カチオン性ポリアクリルアミド系歩留り向上剤とアニオン性微粒子歩留り向上剤とを併用する場合には、カチオン性ポリアクリルアミド系物質を添加した後に、アニオン性微粒子を添加することが好ましい。本発明のカチオン性ポリアクリルアミド歩留まり向上剤の添加場所は、填料添加後〜一次スクリーン前の間が好ましい。   When the cationic polyacrylamide type yield improver and the anionic fine particle yield improver are used in combination, it is preferable to add the anionic fine particles after adding the cationic polyacrylamide type substance. The addition location of the cationic polyacrylamide yield improver of the present invention is preferably between after the filler is added and before the primary screen.

歩留剤として添加する該カチオン性ポリアクリルアミド系物質の添加量は、紙料の性状や抄紙速度に応じて適宜決定されるので一概には言えないが、通常は、紙料固形分重量に対して50〜750ppmであり、50〜600ppmが好ましく、100〜600ppmがより好ましく、100〜500ppmが更に好ましい。該カチオン性高分子物質の添加量が50ppm未満であると、印刷用塗工原紙の地合は良好であるが、微細成分の充分な歩留りが得られない。750ppmを超えて添加すると、微細成分の歩留りは高くなるが、地合が悪化し、地合ムラに起因する印刷ムラなどの印刷不良の問題が発生する。   The amount of the cationic polyacrylamide-based substance added as a retention agent is not properly determined because it is appropriately determined according to the properties of the stock and the paper making speed. 50 to 750 ppm, preferably 50 to 600 ppm, more preferably 100 to 600 ppm, and still more preferably 100 to 500 ppm. If the amount of the cationic polymer substance added is less than 50 ppm, the formation of the coating base paper for printing is good, but a sufficient yield of fine components cannot be obtained. If it is added in excess of 750 ppm, the yield of fine components increases, but the formation deteriorates, and printing defects such as printing unevenness caused by uneven formation occur.

製紙原料
本発明で製造される印刷用紙のパルプ原料としては、特に限定されるものではなく、機械パルプ(MP)、脱墨パルプ(DIP)、広葉樹クラフトパルプ(LKP)、針葉樹クラフトパルプ(NKP)など、印刷用紙の抄紙原料として一般的に使用されているものであればよく、適宜、これらの1種類または2種類以上を配合して使用される。機械パルプとしては、砕木パルプ(GP)、リファイナー砕木パルプ(RGP)、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)、ケミグランドパルプ(CGP)、セミケミカルパルプ(SCP)などが挙げられる。脱墨パルプとしては、上質紙、中質紙、下級紙、新聞紙、チラシ、雑誌などの選別古紙やこれらが混合している無選別古紙を原料とする脱墨パルプであれば良く、特に限定はない。本発明においては、脱墨パルプが対パルプ20重量%以上、あるいは30重量%以上、更には50重量%以上配合しても、地合、歩留まり、層間強度を向上する効果を発揮することができる。
Papermaking raw materials The pulp raw materials for the printing paper produced in the present invention are not particularly limited, and are mechanical pulp (MP), deinked pulp (DIP), hardwood kraft pulp (LKP), and softwood kraft pulp (NKP). Any material may be used as long as it is generally used as a papermaking raw material for printing paper, and one or two or more of these may be used as appropriate. Examples of mechanical pulp include groundwood pulp (GP), refiner groundwood pulp (RGP), thermomechanical pulp (TMP), chemithermomechanical pulp (CTMP), chemiground pulp (CGP), and semi-chemical pulp (SCP). . The deinked pulp may be any deinked pulp made from high-quality paper, medium-quality paper, low-grade paper, newspaper, flyers, magazines, etc., or unselected waste paper mixed with these. Absent. In the present invention, even if the deinked pulp is blended in an amount of 20% by weight or more, 30% by weight or more, and further 50% by weight or more, the effect of improving formation, yield, and interlayer strength can be exhibited. .

本発明で使用される填料は公知のものを任意に使用でき、一般に無機填料および有機填料と呼ばれる粒子、または、その混合物を使用することができる。具体的には、無機填料として、例えば、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、クレー、シリカ、軽質炭酸カルシウム−シリカ複合物、カオリン、焼成カオリン、デラミカオリン、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、硫酸バリウム、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、酸化亜鉛、タルク、ステアリン酸亜鉛、酸化チタン、ケイ酸ナトリウムの鉱産による中和で製造される非晶質シリカ、ケイ酸ナトリウムと鉱酸から製造されるシリカ(ホワイトカーボン、シリカ/炭酸カルシウム複合体、シリカ/二酸化チタン複合体など)、二酸化チタン、白土、ベントナイト、珪藻土、硫酸カルシウム、脱墨工程から得られる灰分を再生して利用する無機填料、および、再生する過程でシリカや炭酸カルシウムと複合体を形成した無機填料などが挙げられる。なお、炭酸カルシウム−シリカ複合物としては、特開2003−212539号公報や特開2005−219945号公報に記載の複合物を例示できる。炭酸カルシウムおよび/または軽質炭酸カルシウム−シリカ複合物以外に、ホワイトカーボンのような非晶質シリカを併用しても良い。この中でも、中性抄紙やアルカリ抄紙における代表的な填料である炭酸カルシウムや軽質炭酸カルシウム−シリカ複合物が好ましく使用される。有機填料としては、メラミン系樹脂、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、アクリルアミド複合体、木材由来の物質(微細繊維、ミクロフィブリル繊維、粉体ケナフ)、変性不溶化デンプン、未糊化デンプンなどが挙げられる。これらは単独でも2種類以上の組合せでも構わない。   The filler used in the present invention can be arbitrarily selected from known ones, and particles generally called inorganic fillers and organic fillers, or a mixture thereof can be used. Specifically, as an inorganic filler, for example, heavy calcium carbonate, light calcium carbonate, clay, silica, light calcium carbonate-silica composite, kaolin, calcined kaolin, deramikaolin, magnesium carbonate, barium carbonate, barium sulfate, water Amorphous silica, sodium silicate and mineral acid produced by neutralization of aluminum oxide, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, zinc hydroxide, zinc oxide, talc, zinc stearate, titanium oxide, sodium silicate mineral Silica (white carbon, silica / calcium carbonate composite, silica / titanium dioxide composite, etc.), titanium dioxide, white clay, bentonite, diatomaceous earth, calcium sulfate, and ash obtained from the deinking process are regenerated and used. Inorganic fillers and silica and calcium carbonate in the process of regeneration Inorganic filler and the like in complex with. In addition, as a calcium carbonate-silica composite, the composite as described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2003-212539 and Unexamined-Japanese-Patent No. 2005-219945 can be illustrated. In addition to calcium carbonate and / or light calcium carbonate-silica composite, amorphous silica such as white carbon may be used in combination. Among these, calcium carbonate and light calcium carbonate-silica composite, which are typical fillers for neutral papermaking and alkaline papermaking, are preferably used. Organic fillers include melamine resins, urea-formalin resins, polystyrene resins, phenolic resins, fine hollow particles, acrylamide composites, wood-derived substances (fine fibers, microfibril fibers, powder kenaf), modified insolubilized starch, Examples include gelatinized starch. These may be used alone or in combination of two or more.

本発明で製造される印刷用塗工原紙の紙中填料率は1〜40固形分重量%が好ましく、5〜35固形分重量%がより好ましく、10〜35固形分重量%がさらに好ましい。抄紙においては紙中填料率が高いほど歩留りは低下する。従って、紙中填料率が高い印刷用塗工原紙の製造に本発明を適用したほうが本発明の効果が大きい。   1-40 solid content weight% is preferable, as for the filler content in the paper of the printing coating base paper manufactured by this invention, 5-35 solid content weight% is more preferable, and 10-35 solid content weight% is further more preferable. In papermaking, the yield decreases as the filler content in the paper increases. Therefore, the effect of the present invention is greater when the present invention is applied to the production of a printing base paper having a high filler content in the paper.

中性抄紙
本発明の製造方法は中性抄紙である。本発明において中性抄紙法とは、pHが6.0〜9.0の紙料系を用いて抄紙することである。より好ましい態様において、本発明はpH7.0〜8.5の紙料を用いて抄紙を行う。また、本発明は中性抄紙であることから、特に填料として炭酸カルシウムを内添することが好ましい。炭酸カルシウムにより、低コストでありながら、高白色度、高不透明度の塗工原紙を得ることができる。
Neutral papermaking The production method of the present invention is neutral papermaking. In the present invention, the neutral papermaking method is to make paper using a paper system having a pH of 6.0 to 9.0. In a more preferred embodiment, the present invention performs paper making using a paper stock having a pH of 7.0 to 8.5. In addition, since the present invention is neutral papermaking, it is particularly preferable to internally add calcium carbonate as a filler. With calcium carbonate, a coated base paper having high whiteness and high opacity can be obtained at low cost.

内添薬品
内添薬品としては、乾燥紙力向上剤、紙用嵩高剤、湿潤紙力向上剤、凝結剤、濾水性向上剤、染料などの薬品を必要に応じて使用しても良い。乾燥紙力向上剤としてはポリアクリルアミド、カチオン化澱粉が挙げられ、湿潤紙力向上剤としてはポリアミドアミンエピクロロヒドリンなどが挙げられる。凝結剤としてはポリエチレンイミンおよび第三級および/または四級アンモニウム基を含む改質ポリエチレンイミン、ポリアルキレンイミン、ジシアンジアミドポリマー、ポリアミン、ポリアミン/エピクロヒドリン重合体、並びにジアルキルジアリル第四級アンモニウムモノマー、ジアルキルアミノアルキルアクリレート、ジアルキルアミノアルキルメタクリレート、ジアルキルアミノアルキルアクリルアミドおよびジアルキルアミノアルキルメタクリルアミドとアクリルアミドの重合体、モノアミン類とエピハロヒドリンからなる重合体、ポリビニルアミンおよびビニルアミン部を持つ重合体やこれらの混合物などのカチオン性のポリマーに加え、前記ポリマーの分子内にカルボキシル基やスルホン基などのアニオン基を共重合したカチオンリッチな両イオン性ポリマー、カチオン性ポリマーとアニオン性または両イオン性ポリマーとの混合物などが挙げられる。また、カチオン性や両イオン性、アニオン性の変性澱粉なども使用できる。サイズ剤としては、製紙用添加剤のみ添加してもよいし、中性ロジンやAKD、ASAと併用することもできる。その他にも、濾水性向上剤、着色剤、染料、蛍光染料などの従来から使用されている内添薬品、さらに紙を嵩高化(低密度化)するための紙用嵩高剤などを使用することができる。これらの薬品は地合や操業性などの影響の無い範囲で添加される。紙用嵩高剤を具体的に化合物で例示すると、油脂系非イオン界面活性剤、糖アルコール系非イオン活性剤、糖系非イオン界面活性剤、多価アルコール型非イオン界面活性剤、多価アルコールと脂肪酸のエステル化合物、高級アルコールあるいは高級脂肪酸のポリオキシアルキレン付加物、高級脂肪酸エステルのポリオキシアルキレン付加物、多価アルコールと脂肪酸のエステル化合物のポリオキシアルキレン付加物、脂肪酸ポリアミドアミン、脂肪酸ジアミドアミン、脂肪酸モノアミドアミンなどが挙げられ、特に限定は無い。嵩高剤の使用により紙力が低下する傾向があるため、嵩高剤を含む紙料に本発明を適用すると紙力維持の観点から好適である。
As the internal additive chemicals , chemicals such as a dry paper strength improver, a paper bulking agent, a wet paper strength improver, a coagulant, a drainage improver, and a dye may be used as necessary. Examples of the dry paper strength improver include polyacrylamide and cationized starch, and examples of the wet paper strength improver include polyamidoamine epichlorohydrin. Coagulants include polyethyleneimine and modified polyethyleneimines containing tertiary and / or quaternary ammonium groups, polyalkyleneimines, dicyandiamide polymers, polyamines, polyamine / epichlorohydrin polymers, and dialkyldiallyl quaternary ammonium monomers, dialkylamino Cationic properties such as alkyl acrylates, dialkylaminoalkyl methacrylates, dialkylaminoalkylacrylamides and polymers of acrylamide and acrylamide, polymers of monoamines and epihalohydrin, polymers with polyvinylamine and vinylamine moieties, and mixtures thereof In addition to the polymers mentioned above, an anion group such as a carboxyl group or a sulfone group is copolymerized in the polymer molecule. Nritchi a zwitterionic polymers, and a mixture of cationic polymer and an anionic or zwitterionic polymer. Cationic, amphoteric and anionic modified starches can also be used. As the sizing agent, only a papermaking additive may be added, or it may be used in combination with neutral rosin, AKD, or ASA. In addition, conventional internal additives such as drainage improvers, colorants, dyes, fluorescent dyes, and paper bulking agents for bulking (lowering the density of) paper should be used. Can do. These chemicals are added within a range that does not affect the formation and operability. Specific examples of the bulking agent for paper include oil-based nonionic surfactants, sugar alcohol-based nonionic surfactants, sugar-based nonionic surfactants, polyhydric alcohol-type nonionic surfactants, polyhydric alcohols. And fatty acid ester compound, higher alcohol or polyoxyalkylene adduct of higher fatty acid, polyoxyalkylene adduct of higher fatty acid ester, polyoxyalkylene adduct of polyhydric alcohol and fatty acid ester compound, fatty acid polyamidoamine, fatty acid diamidoamine And fatty acid monoamidoamines, and the like are not particularly limited. Since the paper strength tends to decrease due to the use of the bulking agent, it is preferable to apply the present invention to the paper stock containing the bulking agent from the viewpoint of maintaining paper strength.

抄紙機
本発明の製造方法におけるフォーミングパートはロールアンドブレード形式のギャップフォーマであり、最初の脱水はバキュームを有したフォーミングロールのラップエリアで行われ、その直後に加圧ブレードモジュールによるブレード脱水が行われる。この機構より従来のフォーマよりも緩慢な脱水が可能となるため、均一な紙層構造や地合を有した紙が得られる。この時に使用されるフォーミングロールはその径が小さいと十分な抱き角度を得ることができず脱水の調整が不十分となるため1500 mm以上が望ましい。フォーミングロールやブレードによる脱水機構に加えて、その後段にサクションユニットやハイバキュームサクションボックスなどの脱水装置を適宜用いることでドライネスの調整を行うことができる。ブレード圧等の脱水条件としては特に限定はなく、通常の操業範囲で適宜設定できる。
Forming part of the manufacturing method of a paper machine The present invention is a gap former of roll and blade type, the first dewatering place in the lap area of a forming roll having a vacuum, the blade dewatering line by pressing the blade module immediately thereafter Is called. This mechanism makes it possible to perform dewatering slower than that of a conventional former, so that paper having a uniform paper layer structure and texture can be obtained. If the diameter of the forming roll used at this time is small, a sufficient holding angle cannot be obtained, and adjustment of dewatering becomes insufficient, so that it is preferably 1500 mm or more. In addition to a dewatering mechanism using a forming roll or a blade, dryness can be adjusted by appropriately using a dewatering device such as a suction unit or a high vacuum suction box in the subsequent stage. The dehydrating conditions such as blade pressure are not particularly limited and can be set as appropriate within the normal operating range.

本発明の製造方法におけるプレスパートは、シュープレスを用いることが好ましく、抄紙速度が高速の場合、より好ましくは2段以上で処理することによりプレス後のドライネスを向上できることから、層間強度や裂断長などの強度が向上する。本発明のシュープレスはニップ幅が概ね150〜250mmの範囲にあってよく、回転駆動するプレスロールと油圧で押し上げる加圧シューの間を通紙させるもので、フェルトと加圧シューの間にスリーブを走行させるタイプであってよい。プレス圧はプレス出口水分や表裏差を加味して適宜調整でき、好ましくは400〜1200kN/mであり、更に好ましくは1000〜1200kN/mである。   The press part in the production method of the present invention preferably uses a shoe press. When the paper making speed is high, the dryness after pressing can be improved by more preferably processing in two or more stages. Strength such as length is improved. The shoe press of the present invention may have a nip width in the range of about 150 to 250 mm, and allows a sheet to pass between a press roll that is rotationally driven and a pressure shoe that is hydraulically pushed up, and a sleeve between the felt and the pressure shoe. It may be the type that runs. The press pressure can be appropriately adjusted in consideration of the moisture at the press outlet and the difference between the front and back sides, preferably 400 to 1200 kN / m, more preferably 1000 to 1200 kN / m.

抄紙機プレドライヤー、アフタードライヤーも公用の装置を用いることができ、乾燥条件も特に限定はなく、通常の操業範囲で適宜設定できる。   The paper machine pre-dryer and after-dryer can also use a public apparatus, and the drying conditions are not particularly limited, and can be appropriately set within the normal operating range.

塗工紙
本発明は、上述のような原料および装置を用いて塗工原紙を製造するが、その塗工原紙に顔料塗工層を塗工して塗工紙を製造することもできる。1つの態様においては、本発明は、本発明により得られた塗工原紙に塗工液を塗工することを含む、印刷用塗工紙の製造方法である。本発明によって塗工紙を得る場合、オンマシンコータを用いるが、本発明によれば、コートブロークなどを製紙原料としても操業性の低下を招かないため、本発明は、オンマシンコーターを備える抄紙機への適用に好適である。また、本発明は、オンマシンコータを備えたギャップフォーマ型抄紙機を用いて抄紙から塗工工程をオンラインで連続して生産するため、製造効率が極めて高い。
Coated paper In the present invention, a coated base paper is manufactured using the raw materials and apparatuses as described above, and a coated paper can also be manufactured by applying a pigment coating layer to the coated base paper. In one aspect, the present invention is a method for producing a coated paper for printing, which comprises applying a coating liquid to the coated base paper obtained according to the present invention. When a coated paper is obtained according to the present invention, an on-machine coater is used. However, according to the present invention, even if a coat broke or the like is used as a papermaking raw material, the operability is not lowered. Suitable for machine application. In addition, since the present invention continuously produces the coating process online from papermaking using a gap former type paper machine equipped with an on-machine coater, the production efficiency is extremely high.

本発明によって塗工紙を製造する場合、顔料塗工層は1つであっても複数であってもよい。   When the coated paper is produced according to the present invention, the number of pigment coating layers may be one or plural.

本発明において複数の顔料塗工層を設ける場合、顔料と接着剤を主成分とする下塗り顔料塗工液に使用する顔料については、重質炭酸カルシウムを好適に使用できるが、要求品質に応じて軽質炭酸カルシウム、カオリン、クレー、タルク、サチンホワイト、プラスチックピグメント、二酸化チタン等を併用する。また、顔料塗工液に使用する接着剤としては、スチレン・ブタジエン系、スチレン・アクリル系、エチレン・酢酸ビニル系等の各種共重合体エマルジョン及びポリビニルアルコール、無水マレイン酸共重合体等の合成系接着剤、酸化デンプン、エステル化デンプン、酵素変性デンプン、エーテル化デンプンやそれらをフラッシュドライして得られる冷水可溶性デンプン等を用いる。本発明の顔料塗工液には分散剤、増粘剤、保水剤、消泡剤、耐水化剤等通常の塗工紙用顔料に配合される各種助剤を使用しても良い。   When providing a plurality of pigment coating layers in the present invention, heavy calcium carbonate can be suitably used for the pigment used in the primer coating liquid mainly composed of pigment and adhesive, but depending on the required quality Use together with light calcium carbonate, kaolin, clay, talc, satin white, plastic pigment, titanium dioxide, etc. In addition, the adhesive used in the pigment coating liquid includes various copolymer emulsions such as styrene / butadiene, styrene / acrylic, ethylene / vinyl acetate, and synthetic systems such as polyvinyl alcohol and maleic anhydride copolymer. Adhesive, oxidized starch, esterified starch, enzyme-modified starch, etherified starch, cold water soluble starch obtained by flash drying them, and the like are used. In the pigment coating liquid of the present invention, various auxiliary agents blended in ordinary coating paper pigments such as a dispersant, a thickener, a water retention agent, an antifoaming agent, and a water resistance agent may be used.

下塗り顔料塗工液の塗工量は、原紙の片面当たり固形分で0.7〜10.0g/mの範囲で塗工するのが好ましく、より好ましくは1.0〜5.0g/m、2〜5g/mの範囲で塗工するのが最も好ましい。0.7g/mより少ない量の塗被は装置上の限界から困難であり、塗工液濃度を下げた場合には、塗工液の原紙内部への浸透が大きくなり表面性が低下しやすい。10g/mより多い量を塗工する場合は、塗工液濃度を高くする必要があり、装置上塗工量のコントロールがしにくい。下塗り塗工後乾燥された塗工紙は、上塗り顔料塗工液の塗布前にソフトカレンダー等によるプレカレンダ処理を施しても良い。 The coating amount of the undercoat pigment coating liquid is preferably applied in the range of 0.7 to 10.0 g / m 2 in terms of solid content per side of the base paper, more preferably 1.0 to 5.0 g / m. 2 are most preferably coated in the range of 2-5 g / m 2. Coating with an amount of less than 0.7 g / m 2 is difficult due to the limitations of the apparatus, and when the coating solution concentration is lowered, the penetration of the coating solution into the base paper increases and the surface properties are reduced. Cheap. When applying an amount larger than 10 g / m 2 , it is necessary to increase the concentration of the coating solution, and it is difficult to control the coating amount on the apparatus. The coated paper dried after the undercoating may be subjected to a pre-calender treatment with a soft calender or the like before the application of the topcoat pigment coating solution.

また、上塗り顔料塗工液の顔料、接着剤組成、配合量、塗被量等は特に限定されず、一般に使用される顔料、接着剤で良い。塗工液濃度は55〜70%が好ましく、塗被量は通常片面当たり固形分で6〜20g/mが好ましく、6〜14g/mがより好ましい。上塗り塗被装置は、特に限定されないが、通常ファウンテンブレード、あるいはロールアプリケーションブレードが用いられ、オフのコーターでもオンマシンコータでも構わない。 Further, the pigment, adhesive composition, blending amount, coating amount and the like of the topcoat pigment coating solution are not particularly limited, and generally used pigments and adhesives may be used. The coating solution concentration is preferably 55 to 70%, and the coating amount is usually preferably 6 to 20 g / m 2 , more preferably 6 to 14 g / m 2 in terms of solid content on one side. The top coating apparatus is not particularly limited, but a fountain blade or a roll application blade is usually used, and may be an off coater or an on-machine coater.

上塗り顔料塗工液を塗工後乾燥された塗工紙は、通常のごとくスーパーカレンダー、ソフトカレンダー等の表面処理工程により光沢付けがなされる。カレンダー装置の種類と処理条件は特に限定はなく、金属ロールから成る通常のカレンダーやソフトニップカレンダー、高温ソフトニップカレンダーなどの公用の装置を適宜選定し、印刷用紙の品質目標値に応じて、これらの装置の制御可能な範囲内で条件を設定すれば良い。   The coated paper that has been dried after being coated with the topcoat pigment coating solution is glossed by a surface treatment process such as a super calender or a soft calender as usual. There are no particular limitations on the type and processing conditions of the calendar device, and publicly available devices such as ordinary calenders made of metal rolls, soft nip calenders, and high-temperature soft nip calenders are selected as appropriate, depending on the quality target value of the printing paper. The conditions may be set within the controllable range of the apparatus.

このようにして得られる本発明の印刷用塗工紙は、耐ブリスター性などの印刷品質に優れる。塗工紙の坪量に限定はないが、通常30〜120g/mであり、好ましくは35〜100g/mであり、より好ましくは40〜80g/mでより効果を発揮するものである。また、塗工原紙の坪量も特に限定されないが、通常20〜80g/mであり、好ましくは25〜60g/mであり、より好ましくは25〜50g/mである。 The coated paper for printing of the present invention thus obtained is excellent in printing quality such as blister resistance. Although not limited to the basis weight of the coated paper, is usually 30 to 120 g / m 2, preferably 35~100g / m 2, more preferably one that more effective at 40 and 80 g / m 2 is there. The basis weight of the coating base paper is not particularly limited, but is usually 20 to 80 g / m 2, preferably 25~60g / m 2, more preferably from 25 to 50 g / m 2.

また、本発明で製造される印刷用塗工原紙を用いて製造された印刷用塗工紙は、オフセット印刷用、グラビア印刷用などの各種印刷用途に好適に使用できる。   Moreover, the coating paper manufactured using the printing base paper manufactured by this invention can be used conveniently for various printing uses, such as for offset printing and gravure printing.

以下、本発明を、実施例を挙げて説明するが、当然のことながら、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、例中、部および%は、特に断らない限り、それぞれ重量部及び重量%を示す。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated, naturally this invention is not limited to these. In the examples, “parts” and “%” respectively represent “parts by weight” and “% by weight” unless otherwise specified.

<測定方法>
(1)歩留りの測定方法
ストックインレット原料とワイヤを抜け落ちた白水(ワイヤ下白水と記述する)について、それぞれ固形分濃度と灰分濃度を測定した。灰分は、ストックインレット原料とワイヤ白水について、その固形分を525℃で灰化して測定した。
<Measurement method>
(1) Yield Measurement Method The solid content concentration and the ash concentration were measured for the stock inlet raw material and the white water that passed through the wire (referred to as white water under the wire). The ash content was measured by ashing the solid content of the stock inlet raw material and wire white water at 525 ° C.

下記式(1)により紙料歩留りを、下記式(2)により灰分歩留りを測定した。   Paper yield was measured by the following formula (1), and ash yield was measured by the following formula (2).

Figure 2010236153
Figure 2010236153

(2)紙の地合の測定方法
紙の地合は野村商事(株)製の地合計FMT−III(光透過光変動法)により評価した。なお、測定値が小さい程、地合は良好であることを示す。
(2) Measuring method of paper formation The formation of paper was evaluated by the total land FMT-III (light transmission fluctuation method) manufactured by Nomura Corporation. In addition, it shows that a formation is so favorable that a measured value is small.

(3)紙の層間強度の測定方法
L&W ZD Tensile Tester SE 155(Lorentzen&Wettre社製)で、層間強度を測定した。
(3) Measuring method of interlaminar strength of paper
Interlaminar strength was measured with L & W ZD Tensile Tester SE 155 (Lorentzen & Wettre).

(4)サイズプレス吸液量
ロッドメタリングサイズプレスに設置したオンラインの吸液量計により、サイズプレス吸液量を測定した。
(4) Size press liquid absorption The size press liquid absorption was measured with the online liquid absorption meter installed in the rod metering size press.

(5)印刷評価
オフセット輪転印刷機(4色、東芝製 B2T600)にて、オフ輪印刷用インキ(東洋インキ製造社製 レオエコー SOY M)を用いて印刷速度500rpm、乾燥時の紙面温度120℃で印刷した。得られた印刷物の墨単色50%網点部についてインキ着肉性を以下の基準で目視評価した(○:良好、△:やや劣る、×:劣る)。更に、4色ベタ部についてブリスターの発生の有無を確認した(○:ブリスター発生なし、△:ブリスターの発生ほとんどなし×:ブリスター発生)。
(5) Printing evaluation Using an offset rotary printing press (4 colors, Toshiba B2T600) with an off-wheel printing ink (Reo Echo SOY M manufactured by Toyo Ink Manufacturing Co., Ltd.) at a printing speed of 500 rpm and a paper surface temperature of 120 ° C during drying. Printed. Ink solidity of the obtained printed matter was visually evaluated with respect to the halftone dot portion of black 50% (◯: good, Δ: slightly inferior, ×: inferior). Furthermore, the presence or absence of occurrence of blisters was confirmed for the four-color solid portion (◯: no blister occurred, Δ: almost no blister occurred x: blister occurred).

<カチオン性共重合体および両性共重合体の合成>
(1)合成例1
温度計、攪拌機、還流冷却管および窒素導入管を備えた0.5リットルの四つ口フラスコに、イソプロパノール30部、スチレン50部、メタクリル酸メチル20部、ブチルアクリレート10部、ジメチルアミノエチルメタクリレート20部、n−ドデシルメルカプタン1.5部を加え、攪拌しながら加熱し、温度を85℃まで上昇させた。次いで、温度を85〜90℃に保持しながら、t−ブチルパーオキシエチルヘキサネート1.5部とイソプロパノール3部からなる重合開始剤溶液を3時間で全量滴下し、1時間熟成させて、反応を完結させた。その後、温度を80℃に保持してカチオン性共重合体中和用の90%酢酸8.5部と温水260部を30分かけて添加して1時間保持し、エピクロルヒドリン9.5部を添加して80℃で2時間保持し、完全に水溶化させた。
<Synthesis of cationic copolymer and amphoteric copolymer>
(1) Synthesis example 1
In a 0.5 liter four-necked flask equipped with a thermometer, stirrer, reflux condenser and nitrogen inlet tube, 30 parts of isopropanol, 50 parts of styrene, 20 parts of methyl methacrylate, 10 parts of butyl acrylate, dimethylaminoethyl methacrylate 20 And 1.5 parts of n-dodecyl mercaptan were added and heated with stirring to raise the temperature to 85 ° C. Next, while maintaining the temperature at 85 to 90 ° C., a polymerization initiator solution consisting of 1.5 parts of t-butyl peroxyethyl hexanate and 3 parts of isopropanol was dropped in 3 hours, and aged for 1 hour. Was completed. Thereafter, while maintaining the temperature at 80 ° C., 8.5 parts of 90% acetic acid for neutralizing the cationic copolymer and 260 parts of warm water were added over 30 minutes and maintained for 1 hour, and 9.5 parts of epichlorohydrin was added. Then, it was kept at 80 ° C. for 2 hours to completely dissolve it.

冷却後、水を添加して、固形分20%のカチオン性共重合体水溶液を得た。   After cooling, water was added to obtain a cationic copolymer aqueous solution having a solid content of 20%.

(2)合成例2
温度計、攪拌機、還流冷却管および窒素導入管を備えた0.5リットルの四つ口フラスコに、イソプロパノール25部、90%酢酸7.6部を入れ、撹拌しながら温度を80℃まで加熱した。次いで、スチレン30部、iso−ブチルメタクリレート50部、無水マレイン酸1部、ジメチルアミノエチルメタクリレート19部のモノマー混合物に、n−ドデシルメルカプタン1.5部とアゾビスイソブチロニトリル1部を溶解した混合液を、フラスコ内温を80〜85℃に保ちながら3時間で全量滴下し、1時間熟成させて反応を完結させた。その後、温度を80℃に保持して温水300部を添加して1時間保持し、エピクロルヒドリン9部を添加して80℃で2時間保持し、完全に水溶化させた。冷却後、水を添加して、固形分20%の両性共重合体水溶液を得た。
(2) Synthesis example 2
In a 0.5 liter four-necked flask equipped with a thermometer, a stirrer, a reflux condenser, and a nitrogen introduction tube, 25 parts of isopropanol and 7.6 parts of 90% acetic acid were placed and heated to 80 ° C. with stirring. . Next, 1.5 parts of n-dodecyl mercaptan and 1 part of azobisisobutyronitrile were dissolved in a monomer mixture of 30 parts of styrene, 50 parts of iso-butyl methacrylate, 1 part of maleic anhydride and 19 parts of dimethylaminoethyl methacrylate. The entire amount of the mixed solution was dropped in 3 hours while maintaining the temperature inside the flask at 80 to 85 ° C., and aged for 1 hour to complete the reaction. Thereafter, the temperature was kept at 80 ° C., 300 parts of warm water was added and kept for 1 hour, 9 parts of epichlorohydrin was added and kept at 80 ° C. for 2 hours, and completely water-solubilized. After cooling, water was added to obtain an amphoteric copolymer aqueous solution having a solid content of 20%.

<印刷用塗工紙の製造>
(1)抄紙機:ロールアンドブレードフォーマ形式のギャップフォーマ型抄紙機、もしくはブレードフォーマ形式のギャップフォーマ型抄紙機。
<Manufacture of coated paper for printing>
(1) Paper machine: A gap-former type paper machine of a roll and blade former type or a gap-former type paper machine of a blade former type.

(2)パルプ原料配合:針葉樹クラフトパルプ(濾水度CSF=600ml)30%、脱墨パルプ(濾水度CSF=240ml)70%
(3)原紙の紙中填料率(原紙の紙中灰分):ロゼッタ型軽質炭酸カルシウム(平均粒子径2.5μm)を使用し、目標の紙中灰分となるように添加量を適宜調整した。
(2) Pulp raw material composition: Conifer kraft pulp (freeness CSF = 600ml) 30%, deinked pulp (freeness CSF = 240ml) 70%
(3) Filler ratio of base paper (base paper ash content): Rosetta-type light calcium carbonate (average particle size 2.5 μm) was used, and the addition amount was adjusted as appropriate so as to achieve the target paper ash content.

(4)ロッドメタリングサイズプレスにおける下塗り用塗工液:重質炭酸カルシウム(白石カルシウム(株)、ハイドロカーボ90)100部に対して、分散剤(東亜合成(株)、アロンT−40)を0.3部添加し、カウレス分散機を用いて水に分散した後、接着剤としてリン酸エステル化デンプン15部、スチレン・ブタジエン系ラテックス3部を配合し、固形分濃度48%の下塗り顔料塗工液を調製した。   (4) Undercoat coating liquid in rod metering size press: 100 parts of heavy calcium carbonate (Shiraishi Calcium Co., Ltd., Hydrocarbon 90), dispersant (Toa Gosei Co., Ltd., Aron T-40) After adding 0.3 part of water and dispersing in water using a cowless disperser, 15 parts of phosphate esterified starch and 3 parts of styrene / butadiene latex are blended as an adhesive, and an undercoat pigment having a solid content concentration of 48%. A coating solution was prepared.

(5)上塗り用塗工液:上記重質炭酸カルシウムを70部、カオリン30部に対して、ポリアクリル酸ソーダ系分散剤0.3部を添加し、カウレス分散機を用いて水に分散し、接着剤としてリン酸エステル化デンプン5部とスチレン・ブタジエン系共重合ラテックスを10部配合し、固形分濃度65%の上塗り顔料塗工液を調製した。   (5) Topcoat coating solution: 70 parts of the above heavy calcium carbonate and 30 parts of kaolin are added 0.3 part of sodium polyacrylate dispersing agent and dispersed in water using a cowless disperser. As an adhesive, 5 parts of phosphate esterified starch and 10 parts of styrene / butadiene copolymer latex were blended to prepare a topcoat pigment coating solution having a solid content of 65%.

<塗工紙の評価>
塗工原紙を塗料で塗工した後の塗工紙について、画像解析法に基づいて0.05mm以上の紙面ダート個数をSpecScan2000(アポジーテクノロジー社製)を用いて測定した。
<Evaluation of coated paper>
With respect to the coated paper after coating the coated base paper with a paint, the number of paper surface dirts of 0.05 mm or more was measured using SpecScan 2000 (Apoge Technology) based on the image analysis method.

オフセット輪転印刷機(B2T600、4色、東芝製)にて、オフ輪印刷用インキ(レオエコー SOY M、東洋インキ製造社製)を用いて印刷速度500rpm、乾燥時の紙面温度120℃で印刷した。得られた印刷物の墨単色50%網点部について、印刷再現性を目視評価した(○:良好、△:やや劣る、×:劣る)。   Using an offset rotary printing press (B2T600, 4 colors, manufactured by Toshiba), printing was performed at a printing speed of 500 rpm and a paper surface temperature of 120 ° C. during drying using ink for off-wheel printing (Reo Echo SOY M, manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.). The print reproducibility of the black 50% halftone dot portion of the obtained printed matter was visually evaluated (◯: good, Δ: slightly inferior, ×: inferior).

<顔料塗工液の作成>
・下塗り用塗工液:重質炭酸カルシウム(ハイドロカーボ90、白石カルシウム(株))100部に対して、分散剤(アロンT−40、東亜合成(株))を0.3部添加し、カウレス分散機を用いて水に分散した後、接着剤としてリン酸エステル化デンプン15部、スチレン・ブタジエン系ラテックス3部を配合し、固形分濃度48%の下塗り顔料塗工液を調製した。
<Creation of pigment coating liquid>
-Undercoat coating solution: 0.3 parts of dispersant (Aron T-40, Toagosei Co., Ltd.) is added to 100 parts of heavy calcium carbonate (HydroCarbo 90, Shiraishi Calcium Co., Ltd.) After dispersing in water using a cowless disperser, 15 parts of phosphate esterified starch and 3 parts of styrene-butadiene latex were blended as an adhesive to prepare an undercoat pigment coating solution having a solid content concentration of 48%.

・上塗り用塗工液:上記重質炭酸カルシウムを70部、カオリン30部に対して、ポリアクリル酸ソーダ系分散剤0.3部を添加し、カウレス分散機を用いて水に分散し、接着剤としてリン酸エステル化デンプン5部とスチレン・ブタジエン系共重合ラテックスを10部配合し、固形分濃度65%の上塗り顔料塗工液を調製した。   ・ Coating solution for top coating: 70 parts of the above heavy calcium carbonate and 30 parts of kaolin are added 0.3 part of sodium polyacrylate dispersing agent, dispersed in water using a cowless disperser, and bonded. As an agent, 5 parts of phosphate esterified starch and 10 parts of styrene / butadiene copolymer latex were blended to prepare a topcoat pigment coating solution having a solid content of 65%.

実施例1
パルプに、凝結剤(片山ナルコ社製、N7527)をコートブロークに紙料固形分重量当たり250ppm、Mixチェストに紙料固形分重量当たり150ppm添加し、内添用合成紙力増強剤の両性ポリアクリルアミド(星光PMC株式会社製、DS4340)を紙料固形分重量当たり0.2%添加し、合成例1により調製したカチオン性共重合体水溶液と軽質炭酸カルシウムから調製した製紙用添加剤をカチオン性共重合体水溶液の添加率が対パルプ重量当たり0.1%となるように添加し、極限粘度法による重量平均分子量が2,000万のカチオン性ポリアクリルアミド系歩留剤(ソマール株式会社製リアライザーR300、カチオン電荷密度1.96meq/g)を紙料固形分重量当たり350ppm添加し、タンデムシュープレスを2基有し、フォーミングロール径が1600mmであるロールアンドブレードフォーマ形式のギャップフォーマ型抄紙機を用いて抄紙速度1,600m/分で原子坪量34g/m、原紙の紙中灰分15%の印刷用塗工原紙を得た。その後、ロッドメタリングサイズプレスコータを用いて下塗り用塗工液を片面あたり2.5g/m両面塗工し、更にブレードコータを用いて上塗り用塗工液を片面あたり6g/m両面塗工した。表面処理として、金属ロール表面温度150℃、線圧300kg/cm、カレンダーニップ数6ニップの条件で高温ソフトニップカレンダー処理を行い、坪量51g/mの印刷用塗工紙を得た。本実施例においては、オンマシンコータを備えたギャップフォーマ型抄紙機を用いて、抄紙から塗工工程をオンラインで連続して生産した。
Example 1
A coagulant (N7527, manufactured by Katayama Narco Co., Ltd.) is added to the pulp, 250 ppm per solid weight of the paper stock in the coat broke, 150 ppm per solid weight of the paper stock in the Mix chest, and amphoteric polyacrylamide as a synthetic paper strength enhancer for internal use. (DS4340, manufactured by Seiko PMC Co., Ltd.) was added at 0.2% per weight of the solid content of the paper, and the cationic copolymer was prepared from the aqueous solution of the cationic copolymer prepared in Synthesis Example 1 and the paper additive prepared from light calcium carbonate. A cationic polyacrylamide retention agent having a weight average molecular weight of 20 million as determined by the intrinsic viscosity method (Rializer R300 manufactured by Somaar Co., Ltd., cationic charge density 1.96). meq / g) is added to 350ppm of the solid weight of the stock, has two tandem shoe presses, and has a forming roll diameter of 1600mm. Machine speed 1,600 m / min in atomic basis weight 34g / m 2 using a gap former type paper machine to obtain a printing coating base paper in the paper base paper ash content 15%. Then, use a rod metering size press coater to apply 2.5 g / m 2 double-sided coating on one side, and then use a blade coater to apply 6 g / m 2 double-sided coating on one side. did. As the surface treatment, high-temperature soft nip calendering was performed under the conditions of a metal roll surface temperature of 150 ° C., a linear pressure of 300 kg / cm, and a calender nip number of 6 nips to obtain a coated paper for printing having a basis weight of 51 g / m 2 . In this example, a gap former type paper machine equipped with an on-machine coater was used to continuously produce the coating process online from paper.

実施例2
合成例1のカチオン性共重合体に代えて合成例2の両性共重合体を用いた以外は、実施例1と同様に印刷用塗工紙を得た。
Example 2
A coated paper for printing was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amphoteric copolymer of Synthesis Example 2 was used instead of the cationic copolymer of Synthesis Example 1.

実施例3
実施例1の抄速を1300m/minとした以外は、実施例1と同様に印刷用塗工紙を得た。
Example 3
A coated paper for printing was obtained in the same manner as in Example 1 except that the paper making speed in Example 1 was 1300 m / min.

比較例1
実施例1の製紙用添加剤に代えてAKDサイズ剤(星光PMC社製)と軽質炭酸カルシウムの混合物を用いた以外は、実施例1と同様に印刷用塗工紙を得た。
Comparative Example 1
A coated paper for printing was obtained in the same manner as in Example 1, except that a mixture of AKD sizing agent (manufactured by Seiko PMC) and light calcium carbonate was used in place of the paper additive of Example 1.

比較例2
実施例1の歩留剤をDR5700(ハイモ社製、分子量700万、カチオン性ポリアクリルアミド、電荷密度2.2meq/g)とした以外は、実施例1と同様に印刷用塗工紙を得た。
Comparative Example 2
A coated paper for printing was obtained in the same manner as in Example 1 except that DR5700 (manufactured by Hymo Co., Ltd., molecular weight: 7 million, cationic polyacrylamide, charge density: 2.2 meq / g) was used as the yielding agent of Example 1.

比較例3
実施例2の抄速を1300m/minとした以外は、実施例1と同様に印刷用塗工紙を得た。
Comparative Example 3
A coated paper for printing was obtained in the same manner as in Example 1 except that the paper making speed in Example 2 was 1300 m / min.

Figure 2010236153
Figure 2010236153

表1に結果を示す。なお、紙料/灰分歩留は、58/28%以上で非常に良好、55/24〜57/27%で良好、54/26%以下で非常に悪いと判断した。サイズプレス吸液量は、5.5g/m以下で良好、5.6〜6.0g/mで悪く、6.1g/m以上で非常に悪いと判断した。 Table 1 shows the results. The stock / ash yield was determined to be very good at 58/28% or more, good at 55/24 to 57/27%, and very bad at 54/26% or less. Size press liquid absorption amount, 5.5 g / m 2 good below poor in 5.6~6.0g / m 2, it is determined that the very poor at 6.1 g / m 2 or more.

実施例1〜3より、本発明の製紙用添加剤を用いるとサイズプレスの吸液量が抑制されており、その結果、インキ着肉性が良好となった。また、実施例1と比較例2を比較すると、歩留剤として高分子量のカチオン性ポリアクリルアミド(R300)を併用すると、紙料や灰分歩留が特に向上している。このため、微細繊維の歩留りが改善され、印刷用紙の層間強度および耐ブリスター性が向上した。一方、比較例2は、歩留りが低く、層間強度、耐ブリスター性、インキ着肉性も悪かった。   From Examples 1 to 3, when the paper additive of the present invention was used, the amount of liquid absorbed by the size press was suppressed, and as a result, the ink deposition property was improved. Moreover, when Example 1 and Comparative Example 2 are compared, when a high molecular weight cationic polyacrylamide (R300) is used in combination as a retention agent, the stock and ash yield are particularly improved. For this reason, the yield of fine fibers was improved, and the interlayer strength and blister resistance of the printing paper were improved. On the other hand, Comparative Example 2 had a low yield and poor interlayer strength, blister resistance, and ink depositability.

実施例3では、実施例1より抄速1300m/minに下げたことで歩留がさらに向上し、サイズプレス吸液量、層間強度も良好であることが示されている。また、比較例3は、抄速1300m/minに下げたため、比較例2より歩留りが若干向上しているものの、R300には及ばす、望まれる品質の塗工紙が得られていないことが示されている。   In Example 3, it was shown that the yield was further improved by reducing the papermaking speed to 1300 m / min from Example 1, and the size press liquid absorption amount and interlayer strength were also good. In Comparative Example 3, the yield was slightly improved as compared with Comparative Example 2 because the paper making speed was reduced to 1300 m / min, but it was shown that the coated paper having the desired quality as compared with R300 was not obtained. Has been.

Claims (7)

フォーミングロールによる初期脱水の直後に脱水ブレードによる脱水機構を有したロールアンドブレードフォーマ形式のギャップフォーマ型抄紙機およびオンマシンコーターを用いて、中性抄紙法により1300m/分以上の速度で印刷用塗工紙を製造する方法であって、
紙料に対して、(a)疎水性モノマーおよびカチオン性モノマーを含むモノマー成分を重合して得られる4級化率が40モル%以上の共重合体と填料との混合物、および、(b)極限粘度法による重量平均分子量が1000万以上のエマルション型のカチオン性ポリアクリルアミドを添加することを含む、上記印刷用塗工紙の製造方法。
Immediately after the initial dewatering by the forming roll, using a roll and blade former type gap former type paper machine and an on-machine coater having a dewatering mechanism by a dewatering blade, the coating for printing is performed at a speed of 1300 m / min or more by a neutral papermaking method. A method of manufacturing craft paper,
(A) a mixture of a copolymer and a filler having a quaternization ratio of 40 mol% or more obtained by polymerizing a monomer component containing a hydrophobic monomer and a cationic monomer, and (b) A method for producing a coated paper for printing, comprising adding an emulsion type cationic polyacrylamide having a weight average molecular weight of 10 million or more by an intrinsic viscosity method.
前記共重合体が、カチオン性共重合体、または、アニオン性モノマーをさらに含む両性共重合体である、請求項1に記載の製造方法。   The production method according to claim 1, wherein the copolymer is a cationic copolymer or an amphoteric copolymer further containing an anionic monomer. 前記填料が炭酸カルシウムである、請求項1または2のいずれかに記載の製造方法。   The production method according to claim 1, wherein the filler is calcium carbonate. ロッドメタリングサイズプレス方式のコーターを用いて原紙上に最初に塗工する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の製造方法。   The manufacturing method according to any one of claims 1 to 3, wherein coating is first performed on a base paper using a rod metering size press type coater. 前記共重合体の添加量が、パルプ固形分に対して0.05〜0.5重量%である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の製造方法。   The manufacturing method of any one of Claims 1-4 whose addition amount of the said copolymer is 0.05 to 0.5 weight% with respect to pulp solid content. 前記印刷用塗工紙の原紙坪量が30〜70g/mである、請求項1〜5のいずれか1項に記載の製造方法。 The base paper basis weight of coated printing paper is 30~70g / m 2, the production method according to any one of claims 1 to 5. 原料パルプに20重量%以上の脱墨パルプ(DIP)が含まれる、請求項1〜6のいずれか1項に記載の製造方法。   The manufacturing method of any one of Claims 1-6 in which 20 weight% or more of deinked pulp (DIP) is contained in raw material pulp.
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