JP2018062715A - 印刷用紙及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の一実施形態に係る印刷用紙は、原紙、この原紙の表裏面(両面)から含浸している含浸層、及び上記含浸層の少なくとも一方の外面に積層される被覆層を有する。
上記原紙は、原料パルプ(パルプ繊維)を主成分とし、アミドアミン化合物とポリアクリルアミド系紙力増強剤とが少なくとも含有されている。上記原紙は、アミドアミン化合物、ポリアクリルアミド系紙力増強剤及び必要に応じてその他の添加剤が添加された原料パルプのスラリーを抄紙して得られる。
上記原料パルプとしては、広葉樹クラフトパルプ(NKP)を75質量%以上含有し、上記原料パルプのフリーネスが400mL以上であるものが用いられる。原料パルプに用いられるパルプとしては、例えばバージンパルプ、古紙パルプ、これらを組み合わせたもの等を適宜用いることができる。
アミドアミン化合物は、良好な柔軟性や付随的な効果として低密度性等を付与するために添加される。また、アミドアミン化合物は、他の界面活性剤や脂肪酸類の柔軟剤と比べて、発泡性が低く、効率的な抄紙を行うことができる。上記アミドアミン化合物としては、下記式(1)で表される化合物又はこの塩を挙げることができる。
ポリアクリルアミド系紙力増強剤としては、アニオン性ポリアクリルアミド、カチオン性ポリアクリルアミド、及び両性ポリアクリルアミドのいずれも好適に用いることができる。
上記原紙には、内添サイズ剤がさらに含有されていることが好ましい。内添サイズ剤が含有されていることで、パルプ繊維の疎水性が高まり、柔軟性をより高めることなどができる。
上記原紙には、本発明の効果を損なわない範囲でその他の製紙用助剤が添加されていてもよい。その他の製紙用助剤としては、例えば、ポリアクリルアミド系紙力増強剤以外の内添紙力増強剤、歩留り向上剤(凝結剤、凝集剤)、填量等が挙げられる。なお、軽量化を図るために、原料パルプには積極的に填量を添加しないことが好ましい。
上記含浸層は、上記原紙の両面双方からの含浸液の含浸により形成されている。この含浸層により当該印刷用紙の強度を高めることができる。また、原紙への顔料の沈み込みを抑制することができ、その結果当該印刷用紙の柔軟性、平坦性、印刷適性(着肉性)等を高めることもできる。
上記澱粉としては、コーンスターチ(とうもろこし澱粉)、馬鈴薯澱粉、甘藷澱粉、タピオカ澱粉等の各種の未加工、又は加工澱粉を使用することができる。
上記表面サイズ剤はスチレン系サイズ剤を主成分とする。スチレン系サイズ剤は、原紙への含浸性も良好であり、効果的にサイズ性を発揮することなどができる。スチレン系サイズ剤としては、スチレン/アクリル酸共重合体、スチレン/(メタ)アクリル酸共重合体、スチレン/(メタ)アクリル酸/(メタ)アクリル酸エステル共重合体、スチレン/マレイン酸共重合体、スチレン/マレイン酸半エステル共重合体、スチレン/マレイン酸エステル共重合体等を挙げることができる。
上記被覆層は、顔料と接着剤とを含有し、通常、この顔料と接着剤とを主成分とする。当該印刷用紙がこのような被覆層を有することなどにより、印刷用紙として十分な着肉性等を発揮することができる。上記被覆層は、通常、上記含浸層が形成された原紙への塗工液の塗工により積層される。被覆層は、原紙の少なくとも片面に積層されるが、原紙の両面に積層されていてもよい。なお、「顔料と接着剤とを主成分とする被覆層」とは、被覆層が顔料と接着剤とを被覆層全体に対して固形分換算で50質量%以上、好ましくは70質量%以上、より好ましくは80質量%以上含有することをいう。被覆層は、本発明の効果を損なわない範囲で、顔料及び接着剤以外のその他の塗工用助剤を任意に含有することもできる。
上記顔料としては、炭酸カルシウム、クレー、タルク、カオリン、サチンホワイト、亜硫酸カルシウム、石膏、硫酸バリウム、ホワイトカーボン、焼成カオリン、構造化カオリン、珪藻土、炭酸マグネシウム、二酸化チタン、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、シリカ、水酸化マグネシウム、水酸化亜鉛、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、ベントナイト、セリサイト等の無機顔料やポリスチレン樹脂微粒子、尿素ホルマリン樹脂微粒子、微小中空粒子、多孔質微粒子等が挙げられる。これらの中でも、炭酸カルシウム及びクレーが好ましい。炭酸カルシウム及びクレーを用いることで、平滑性が高く、柔軟性及び印刷適性により優れた印刷用紙を提供することができる。
被覆層は接着剤を含有することで、原紙表面に顔料を定着させることができる。接着剤としては、特に限定されず、公知のものを用いることができる。例えばカゼイン、大豆蛋白等の蛋白質類;スチレン−ブタジエン共重合体ラテックス、メチルメタクリレート−ブタジエン共重合体ラテックス、スチレン−メチルメタクリレート−ブタジエン共重合体ラテックス等の共役ジエン系ラテックス;アクリル酸エステル及び/又はメタクリル酸エステルの重合体ラテックス若しくは共重合体ラテックス等のアクリル系ラテックス;エチレン−酢酸ビニル重合体ラテックス等のビニル系ラテックス;これらの各種共重合体ラテックスをカルボキシル基等の官能基含有単量体で変性したアルカリ部分溶解性又は非溶解性のラテックス等のラテックス類;オレフィン−無水マレイン酸樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、ウレタン樹脂等の合成樹脂系接着剤;酸化澱粉、カチオン化澱粉、エステル化澱粉、デキストリン等の天然高分子系接着剤;カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース等のセルロース誘導体等が挙げられる。
その他の塗工用助剤としては、特に限定されないが、例えば蛍光増白剤、消泡剤、着色剤、保水剤等が挙げられる。
当該印刷用紙におけるZ軸方向の剥離強度は600kPa以上であり、700kPa以上が好ましく、750kPa以上がより好ましい。当該印刷用紙が、このような高い剥離強度を有することで、高速オフセット印刷への適合性が高まる。なお、このZ軸強度の上限としては、例えば1,500kPaである。ここで、Z軸方向の剥離強度は、TAPPI T 541に準拠して測定される値を言う。当該印刷用紙におけるZ軸方向の剥離強度(kPa)は、TAPPI T 541に準拠して、Lorentzen & Wettre製の「L&W ZDTENSILE TESTER」(ZDT法)を用いて測定できる。なお、剥離強度は、含浸層の塗工量、原料パルプの種類、フリーネス、その他各種添加剤の添加量等によって調整することができる。
当該印刷用紙の製造方法としては、特に限定されないが、公知の印刷用紙の製造方法にて得ることができるが、好ましい製造方法は以下のとおりである。すなわち、本願発明の一実施形態に係る印刷用紙の製造方法は、
原料パルプ、アミドアミン化合物及びポリアクリルアミド系紙力増強剤を含有し、上記原料パルプが広葉樹クラフトパルプを75質量%以上含有し、上記原料パルプのフリーネスが400mL以上である原料パルプスラリーを抄紙する工程、
上記抄紙工程を経て得られた原紙の表裏面から、澱粉、及びスチレン系サイズ剤を主成分とする表面サイズ剤を含有する含浸液を2ロールサイズプレスにより原紙の厚み方向全域に含浸させる工程、及び
上記含浸工程を経た原紙の少なくとも片面側に、顔料及び接着剤を含有する被覆層を積層する工程
を備える。
TAPPI T 541に準拠して、Lorentzen&Wettre製のZDTテスター「L&W ZDTENSILE TESTER」を用いて測定した。
印刷用紙(試験体)を、流れ方向2cm、幅方向10cmに調製し、23℃、50%RH条件下で24時間調湿したのち、一定温度に調整したオイルバス(シリコンオイル)に4秒間浸けた。この試験を3回行い、ブリスター(紙層の破壊)が発生した温度のうち、最も低い温度をブリスター発生温度とした。
JIS−P−8117(2009年)に記載のガーレー法に準拠して測定した。
JIS−P−8251(2003年)に記載の「紙、板紙及びパルプ−灰分試験方法−525℃燃焼法」に準拠して測定した。
JIS−P−8118(1998年)に記載の「紙及び板紙−厚さ及び密度の試験方法」に準拠して測定した。
JIS−P−8143(2009年)に記載の「紙−こわさ試験方法−クラークこわさ試験機法」に準拠して、縦及び横の剛度を測定した。
オフセット印刷機(小森コーポレーション社の「小森SYSTEMC−20」)を使用し、インキ(大日本インキ化学工業社の「ニューズゼットナチュラリス(墨)」にて連続10000部の印刷を行った。得られた印刷物について、画像の鮮明さ及び濃淡ムラを目視にて観察し、以下の評価基準に基づいて評価した。
(評価基準)
5:画像が鮮明で濃淡ムラが全くなく、インキ着肉性に優れる。
4:画像が鮮明で濃淡ムラが殆どなく、インキ着肉性が良好である。
3:一部に、画像が不鮮明な箇所及び濃淡ムラがややある。
2:一部に、画像が不鮮明な箇所及び濃淡ムラがあり、インキ着肉性が良好でない。
1:全体的に、画像が不鮮明で濃淡ムラが著しく、インキ着肉性に劣る。
(柔軟剤)
・アミドアミン化合物:日油社の「ニチユマーAC−1」
・脂肪酸エステル系化合物:花王社の「KB210」
・脂肪酸アマイド系化合物:ミヨシ油脂社の「ペレミンTS−218」
・ポリアミン系化合物:第一工業製薬社の「DKSタフロンNT−350J」
(紙力増強剤)
・両性ポリアクリルアミド:ハリマ化成社の両性「ハーマイドDN760」)
・ノニオンポリアクリルアミド:ハリマ化成社の「ハーマイドDN420」
・アニオンポリアクリルアミド:荒川化学社の「ポリマセット500」
(内添サイズ剤):
・カチオン性アルキルケテンダイマー(AKD):東邦化学工業株式会社の「FK34」
・中性アルケニル無水コハク酸(ASA):荒川化学社の「サイズパインSA864」
・アニオン性ロジン系サイズ剤:荒川化学社製の「サイズパインE」
(澱粉及びその他の表面紙力増強剤)
・酸化澱粉:日本食品加工社の「MS3800」
・両性澱粉:日本NSC社の「Cato3210」
・カチオン化澱粉:日澱化学社の「EX−3」
・カチオン性尿素リン酸エステル化澱粉:日本食品化工社製の「スターコート14」
・カチオン化タピオカ澱粉:アベベジャパン社の「アミロファックスT−2600」
・ポリアクリルアミド(PAM):ハリマ化成社の「ハリコートG51」
・ポリビニルアルコール(PVA):日本合成化学社の「P7400」
(表面サイズ剤)
・アニオン・スチレン系表面サイズ剤(スチレンアクリレートエマルジョン系サイズ剤):星光PMC社の「SE2066」
・アニオン・アルキルケテンダイマー系表面サイズ剤:星光PMC社の「AD1635」
・カチオン・アルキルケテンダイマー系表面サイズ剤:荒川化学工業社の「サイズパインK921」
・カチオン・スチレン系表面サイズ剤:荒川化学工業社の「ポリマロン360」
・アニオン・オレフィン系サイズ剤:星光PMC社の「SS2550」
広葉樹晒クラフトパルプ(LBKP)と針葉樹晒クラフトパルプ(NBKP)とを98:2の質量比で配合し、フリーネス500mLの原料パルプを得た。このパルプ(絶乾量)に対して、各々固形分で、柔軟剤としてのアミドアミン化合物6kg/パルプt、紙力増強剤としてのポリアクリルアミド0.4kg/パルプt、及び内添サイズ剤としてのアルキルケテンダイマー0.35kg/パルプtを添加してパルプスラリーを得た。
原料パルプの配合比、原料パルプのフリーネス、柔軟剤の種類及び量、紙力増強剤の種類及び量、内添サイズ剤の量、含浸液における澱粉又はその代替品の種類及び量、含浸液における表面サイズ剤の種類、並びに含浸液の塗工量及び塗工方法を表1、表2に示す通りとしたこと以外は実施例1と同様にして、実施例2〜27及び比較例1〜16の各印刷用紙を得た。
得られた各印刷用紙について、上記方法にて、剛度、Z軸方向の剥離強度、ブリスター発生温度、透気度、灰分及び密度を測定し、着肉性の評価を行った。結果を表3に示す。また、得られた実施例1〜27の印刷用紙の断面を顕微鏡観察したところ、含浸層が原紙の厚み方向全域に形成されていることが確認できた。
11、21:原紙
12、22a、22b:含浸層
13、23:被覆層
Claims (5)
- 原料パルプ、アミドアミン化合物及びポリアクリルアミド系紙力増強剤を含有し、上記原料パルプが広葉樹クラフトパルプを75質量%以上含有し、上記原料パルプのフリーネスが400mL以上である原紙と、
上記原紙の表裏面から含浸し、澱粉、及びスチレン系サイズ剤を主成分とする表面サイズ剤から形成された含浸層と、
上記含浸層の少なくとも一方の外面に積層され、顔料及び接着剤を含有する被覆層と
を有し、
Z軸方向の剥離強度が600kPa以上、ブリスター発生温度が170℃以上である印刷用紙。 - 上記アミドアミン化合物の上記原料パルプに対する固形分含有量が2kg/パルプt以上10kg/パルプt以下であり、
上記ポリアクリルアミド系紙力増強剤が両性であり、かつ上記ポリアクリルアミド系紙力増強剤の上記原料パルプに対する固形分含有量が0.4kg/パルプt以上1.6kg/パルプt以下であり、
上記含浸層の片面あたりの固形分含有量が0.4g/m2以上1.2g/m2以下であり、
上記含浸層が上記原紙の厚み方向全域に形成されている請求項1に記載の印刷用紙。 - 上記原紙が内添サイズ剤をさらに含有し、かつ上記内添サイズ剤がカチオン性のアルキルケテンダイマーサイズ剤である請求項1又は請求項2に記載の印刷用紙。
- 上記スチレン系サイズ剤がアニオン性のスチレンアクリレートサイズ剤である請求項1、請求項2又は請求項3に記載の印刷用紙。
- 原料パルプ、アミドアミン化合物及びポリアクリルアミド系紙力増強剤を含有し、上記原料パルプが広葉樹クラフトパルプを75質量%以上含有し、上記原料パルプのフリーネスが400mL以上である原料パルプスラリーを抄紙する工程、
上記抄紙工程を経て得られた原紙の表裏面から、澱粉、及びスチレン系サイズ剤を主成分とする表面サイズ剤を含有する含浸液を2ロールサイズプレスにより原紙の厚み方向全域に含浸させる工程、及び
上記含浸工程を経た原紙の少なくとも片面側に、顔料及び接着剤を含有する被覆層を積層する工程
を備える印刷用紙の製造方法。
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