JP4669707B2

JP4669707B2 - オフセット印刷用新聞用紙とその製造方法

Info

Publication number: JP4669707B2
Application number: JP2005037744A
Authority: JP
Inventors: 知弘干潟; 文就野々村; 知宏横原; 智石岡
Original assignee: Nippon Paper Industries Co Ltd
Current assignee: Nippon Paper Industries Co Ltd
Priority date: 2005-02-15
Filing date: 2005-02-15
Publication date: 2011-04-13
Anticipated expiration: 2025-02-15
Also published as: JP2006225775A

Description

本発明は、オフセット印刷におけるインキ着肉性と裏抜けが良好であり、且つ抄紙方向(MD)の初期純曲げこわさが高いオフセット印刷用新聞用紙に関する。

近年の新聞印刷用紙は軽量化が進行し、現在は一部の大手ユーザーで40.5ｇ/ｍ²の超々軽量新聞が使用されている。また、タワープレス型オフセット印刷機の登場により両面カラー印刷も可能になったことから、ここ数年は新聞紙でカラー面の増加が急激に進み、近い将来は半分近くのページがカラー面となることも予想される。

このような背景から、オフセット印刷用新聞用紙の品質に対する要求は年々高くなっている。中でも、インキ着肉性と裏抜け(印刷時の不透明度；印刷時に反対面の文字や絵柄が透けて見える現象)に対する要求は高い。

インキ着肉性を向上するための最も一般的な方法として、紙のカレンダー処理が挙げられる。カレンダー処理を施すことで、紙表面の平滑性が向上し、オフセット印刷機のブランケットからの紙へのインキ転移を向上させることができるものの、従来から用いられている金属ロールから成るカレンダー装置により紙の平滑性を向上させた場合、紙層の潰れが大きく、紙厚は下がる。この紙厚の低下は紙の不透明度を低下させ、裏抜けの低下につながるという問題がある。

また、裏抜け対策としては、紙中填料の含有率を増加させることが最も効果的であるが、新聞印刷用紙の紙中填料率を高くすると、通常、紙厚が低下し、抄紙方向(以下、MDと記述する)の初期純曲げこわさ、つまり紙の剛度が低下するという問題が発生する。また、オフセット印刷時に填料が脱落しやすく、この脱落填料が原因となり印刷面に欠陥を生じることもある。一方、紙厚の低下を抑制するために、カレンダー処理時の線圧を下げると、新聞印刷用紙の平滑性が悪化するという問題があった。

新聞印刷用紙用の填料としては、酸性抄紙法ではインキ吸収性が高いホワイトカーボン、水和珪酸(特許文献１、２、３参照)などの珪酸物質や隠蔽効果が高い二酸化チタン(特許文献４参照)などが従来から用いられているが、紙力低下や粉落ちなどを考慮すると、これらの紙中填料率には限界があるため、抄造される新聞印刷用紙の裏抜けを完全には解消できなかった。

中性抄紙法では炭酸カルシウムを使用する技術(特許文献５参照)があるが、裏抜けを抑えるためには紙中填料率を高くする必要があった。また、二酸化チタン−炭酸カルシウム複合物を使用する技術(特許文献６参照)があるが、高価な二酸化チタンを原料とするため実用的ではない。

このため、新聞印刷用紙においてインキ着肉性と裏抜け、更にMD剛度を同時に向上するのは非常に困難な状況にあった。

特許第2666638号公報特許第2960001号公報特許第3026933号公報特開2000-54287号公報特許第2889159号公報特開2001-240765号公報

以上の状況から、インキ着肉性と裏抜けが優れ、且つMD剛度が高いオフセット印刷用新聞用紙、およびその製造技術の確立が望まれていた。

本発明の課題は、オフセット印刷時のインキ着肉性および裏抜けが良好で、かつMDの剛度が高いオフセット印刷用新聞用紙の提供と、その製造方法を提供することにある。

オフセット印刷用新聞用紙のカレンダー未処理紙を、金属ロールと弾性樹脂製のエンドレスベルトを有するシューロールで処理することで、紙厚やMD剛度の低下が少なく、インキ着肉性や裏抜けが良好なオフセット印刷用新聞用紙が得られる。

シューロールでカレンダー処理して得られる本発明のオフセット印刷用新聞用紙は、従来の金属ロールのみから成るカレンダーやソフトニップカレンダーで処理して得られるオフセット印刷用新聞用紙に比較して、同一坪量では、紙厚やMD剛度の低下が少なく、インキ着肉性や裏抜けが良好である。また、インキ着肉性や裏抜けを同一とする場合には、紙が厚くなくため、オフセット印刷用新聞用紙をより軽量化することができる。

オフセット印刷後のインキ着肉性や裏抜けが良好で、且つ紙の強度、特にMD剛度が高いオフセット印刷用新聞用紙は、オフセット印刷用新聞用紙のカレンダー未処理品を、金属ロールと弾性樹脂製のエンドレスベルトを有するシューロールで処理することで得られる。

本発明のオフセット印刷用新聞用紙は、酸性抄紙法または中性抄紙法で抄造される。

本発明のオフセット印刷用新聞用紙の抄紙方法は、酸性抄紙でも中性〜アルカリ抄紙でも良い。原料パルプとしては、化学パルプ(NBKP、LBKP等)、機械パルプ(GP、CGP、RGP、PGW、TMP等)、古紙パルプ(DIP等)等の単独または２種以上のパルプを適宜混合し使用する。

また、填料としては、ホワイトカーボン、クレー、無定形シリカ、タルク、二酸化チタン、炭酸カルシウム、炭酸カルシウム−シリカ複合物等の単独または２種以上を使用する。中性抄紙法においては、炭酸カルシウムが配合されるが、その中でも軽質炭酸カルシウムや炭酸カルシウム−シリカ複合物が好適に使用される。この炭酸カルシウム−シリカ複合物としては、例えば、本出願人が出願した特開2003-212539号公報、特願2004-83767号に記載の軽質炭酸カルシウム−シリカ複合物が挙げられる。

更に必要に応じて、内添薬品として、無機凝結剤(バンド等)、有機系凝結剤、乾燥紙力剤(ポリアクリルアミド、カチオン化澱粉等)、湿潤紙力剤(ポリアミドアミンエピクロロヒドリン等)、内添サイズ剤(ロジンエマルジョン、アルキルケテンダイマー、アルケニル無水コハク酸等)、歩留り向上剤、消泡剤、スライムコントロール剤等を添加することができる。

本発明のオフセット印刷用新聞用紙を抄造するために用いられる抄紙機は、両面脱水機構を有しているギャップフォーマー、ハイブリッドフォーマー、オントップフォーマーなどが望ましいが、これに限定されるものではない。

本発明のオフセット印刷用新聞用紙には表面処理剤を塗布こともできる。該表面処理剤は、表面強度を高めるために使用される水溶性高分子物質のみでも良いし、耐水性を付与するために使用される表面サイズ剤と水溶性高分子物質とを混合したものでも良い。

該水溶性高分子物質としては、例えば、澱粉、酵素変性澱粉、熱化学変性澱粉、酸化澱粉、エステル化澱粉、エーテル化澱粉（例えば、ヒドロキシエチル化澱粉など）、カチオン化澱粉などの澱粉類、ポリビニルアルコール、完全ケン化ポリビニルアルコール、部分ケン化ポリビニルアルコール、カルボキシル変性ポリビニルアルコール、シラノール変性ポリビニルアルコール、カチオン変性ポリビニルアルコール、末端アルキル変性ポリビニルアルコールなどのポリビニルアルコール類、ポリアクリルアミド、カチオン性ポリアクリルアミド、アニオン性ポリアクリルアミド、両性ポリアクリルアミドなどのポリアクリルアミド類、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、メチルセルロースなどのセルロース誘導体、スチレンブタジエン共重合体、ポリ酢酸ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリル酸エステルなどが挙げられる。これらは、単独、または2種類以上混合して用いられる。

該表面サイズ剤としては、スチレン−マレイン酸系共重合体樹脂、スチレン−アクリル酸系共重合体樹脂、α−オレフィン−マレイン酸系共重合体樹脂、アクリル酸エステル−アクリル酸系共重合体樹脂など一般的な表面サイズ剤を塗布することができる。中性抄紙法で抄造されるオフセット印刷用新聞用紙の場合、特に、カチオン性のスチレン系表面サイズ剤を塗布することが好ましい。該カチオン性スチレン系表面サイズ剤としては、例えば、本出願人が出願したWO2005/003457号明細書に記載のものが挙げられる。

塗工方式としては、ゲートロールコーター、ロッドメタリングサイズプレスなどが望ましいが、これに限定されるものではない。

以上のようにして抄造されたオフセット印刷用新聞用紙のカレンダー未処理紙は、シューカレンダーで処理され、本発明のオフセット印刷用新聞用紙が製造される。ここで言うシューカレンダーとは、例えば、特許第2800908号公報、特開2001-303488号公報に示された回転可能な金属ロールと弾性樹脂製のエンドレスベルトを有するシューロールを備えたカレンダーのことを指す。

シューロールは、弾性樹脂製のエンドレスベルトを有し、更に必要に応じてその他の部材を有する。なお、シューロールにはエンドレスベルトの他に、加圧ユニット、及び潤滑剤を循環させる循環システムを備える。

弾性樹脂製のエンドレスベルトは、例えば、厚手の布等の支持体を有し、該支持体上に弾性樹脂を被覆して形成することができる。弾性樹脂としては、例えば、エポキシ系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリイミドアミド系樹脂、ポリウレタン樹脂、ブタジエン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ナイロン系樹脂、ポリエーテル系樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は、単独でも併用してもよい。これらエンドレスベルトの硬度はJIS Z 2246に定められたショア硬度で、80°〜98°が好ましい。また、表面粗さは、1.50μｍ以下が好ましい。

これらのシューロールに対応する金属ロールとしては、表面の平滑な円筒状または円柱状のロールであり、その内部に加熱手段を有する物であれば、既知の金属ロールを適宜選択して使用できる。但し、表面平滑粗さは平滑なほど好ましく、0.30μｍ以下が好ましい。また、金属ロール温度は60℃〜300℃が好ましく、より好ましくは80℃〜220℃である。

本発明において、金属ロールとシューロールにより形成されるニップ幅は、40ｍｍ〜300ｍｍが好ましい。ニップ幅がこれより狭い場合、基紙がニップ部を通過する時間が短くなり、カレンダー効果が低くなり、これより広い場合、ニップ圧が低くなり、カレンダー効果が低くなり好ましくない。

さらに、カレンダー線圧は好ましくは50〜350kN/mであり、より好ましくは70〜300kN/mとすることで、所望の密度、平滑性、表面強度を得ることができる。また、処理するニップ数は、1ニップ以上行えばよいが好ましくは、2〜4ニップである。また、通紙速度が1000m／分以上の高速でも本発明の効果を有する。

抄紙機エンドに設置されている通常の金属ロールのみから成るカレンダーに代えて、シューカレンダーを設置し、抄紙機上でオンラインで処理しても良いし、一旦、抄紙機でカレンダー未処理紙の巻取りを抄造後、この巻取りをオフラインのシューカレンダーで処理しても良い。シューカレンダー処理時には温度をかけて処理すると効果が大きいので、シューカレンダーは抄紙機エンドに設置した方が好ましい。

シューカレンダーは従来のカレンダーよりニップ幅が広く、従来カレンダー処理品と同平滑度となる様に処理を行った場合、紙にかかる圧力が分散され、紙層、特に紙表面を極力潰すことなく、更に温度の掛けられる滞留時間を劇的に増加させて処理を行うことができるという特徴を有する。

以下、本発明を実施例及び比較例をあげてより具体的に説明するが、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、実施例、比較例中の％は特に断りのない限り重量％を示す。実施例で使用するオフセット印刷用新聞用紙用のカレンダー未処理紙の製造方法と、製造したオフセット印刷用新聞用紙の紙質の測定方法または評価方法を以下に示す。

(1)カレンダー未処理紙の製造方法
製紙用原料パルプとして、新聞DIP(ろ水度CSF＝120ml)、TMP(ろ水度100ml）、NKP(ろ水度CSF＝520ml)を75：15：10の配合割合で混合したパルプスラリーに、填料として炭酸カルシウムをパルプ絶乾重量当たり10固形分重量％添加し、ギャップフォーマー型抄紙機を用いて抄速1200ｍ/分で、坪量43ｇ/ｍ²の新聞用紙原紙を抄造し、更にオンマシンのサイズプレスコーターでヒドロキシエチル化デンプンを塗工量がフェルト面、ワイヤー面ともに0.3ｇ/ｍ²となるように塗布し、オフセット印刷用新聞用紙用のカレンダー未処理紙を得た。以下の実施例、比較例において、該カレンダー未処理紙を原紙と記述する。

(2)PPS−ラフネスの測定方法
23℃、50RHで調湿後、パーカー・プリント・サーフ・ラフネステスター(MESSMER BCHEL社製)で、ソフトバッキング、1,000kPaの条件で、F面およびW面をそれぞれ4点測定し、その平均値を算出した。

(3)初期純曲げこわさの測定方法
23℃、50%RHで調湿後、MD100ｍｍ、CD100ｍｍに裁断した試験片のMDについて、純曲げ剛度試験機(商品名JTC-1、（株）日本精機製作所製)で、変形速度0.2ｃｍ^-1/秒で曲げを与え、曲率とトルクを測定し、得られた曲げモーメント−曲率曲線の勾配から初期純曲げこわさを算出した。

(4)インキ着肉性の評価方法
東芝オフセット輪転機を用い、印刷速度900rpmで墨単色印刷(墨インキ濃度1.05)を行い、１万部印刷時の墨ベタ面を目視して評価した。評価は、◎(インキ着肉にムラが全くない)、○(インキ着肉にムラがほとんど見られない)、△(インキ着肉にややムラが見られる)、×(インキ着肉にムラが多く見られる)の４段階とした。

(5)裏抜けの評価方法
東芝オフセット輪転機を用い、印刷速度900rpmで墨単色印刷(墨インキ濃度1.05)を行い、1万部印刷時の墨ベタ面を裏面から目視して評価した。評価は、◎(全く問題なし)、○(問題なし)、△(やや裏抜けが見られる)、×(裏抜けが目立つ)の４段階とした。

［実施例１］
原紙を、処理速度1200m/分、金属ロール温度100℃、1パス目はF面、2パス目はW面を金属ロールに接するようにし、線圧100kN/mにてシューカレンダで処理し、オフセット印刷用新聞用紙を得た。紙質測定結果を表1に示した。尚、シューカレンダーの他の条件は次の通りであり、以下の実施例２〜６も同じ条件である。
＜他のシューカレンダー条件＞
(1)エンドレスベルト硬度：ショア硬度85°
(2)エンドレスベルト表面平均粗さ：0.6μｍ
(3)金属ロール表面平均粗さ：0.1μｍ

［実施例２］
シュカレンダーの処理線圧を200kN/mとした以外は実施例1と同様に処理して、オフセット印刷用新聞用紙を製造した。紙質測定結果を表１に示した。

［実施例３］
シュカレンダーの処理線圧を300kN/mとした以外は実施例1と同様に処理して、オフセット印刷用新聞用紙を製造した。紙質測定結果を表１に示した。

［実施例４］
シューカレンダーの金属ロール温度を200℃とした以外は実施例1と同様に処理して、オフセット印刷用新聞用紙を製造した。紙質測定結果を表１に示した。

［実施例５］
シューカレンダーの金属ロール温度を200℃とした以外は実施例2と同様に処理して、オフセット印刷用新聞用紙を製造した。紙質測定結果を表１に示した。

［実施例６］
シューカレンダーの金属ロール温度を200℃とした以外は実施例3と同様に処理して、オフセット印刷用新聞用紙を製造した。紙質測定結果を表１に示した。

［比較例１］
原紙を、処理速度1200m/分、金属ロール温度80℃、W面を金属ロールに接するように、線圧20kN/mにて高温ソフトニップカレンダーで処理し、オフセット印刷用新聞用紙を得た。紙質測定結果を表1に示した。

[比較例２]
処理線圧を40kN/mとした以外は、比較例1と同様に処理して、オフセット印刷用新聞用紙を製造した。紙質測定結果を表１に示した。

[比較例３]
処理線圧を50kN/mとした以外は、比較例1と同様に処理して、オフセット印刷用新聞用紙を製造した。紙質測定結果を表１に示した。

[比較例４]
金属ロール温度を130℃とした以外は、比較例1と同様に処理して、オフセット印刷用新聞用紙を製造した。紙質測定結果を表１に示した。

[比較例５]
金属ロール温度を130℃とした以外は、比較例2と同様に処理して、オフセット印刷用新聞用紙を製造した。紙質測定結果を表１に示した。

[比較例６]
金属ロール温度を130℃とした以外は、比較例3と同様に処理して、オフセット印刷用新聞用紙を製造した。紙質測定結果を表１に示した。

[比較例７]
原紙の紙質測定結果を表１に示した。

実施例５と比較例１は紙厚が同一であるが、シューカレンダーで処理した実施例５のほうが、PPS−ラフネスが小さく平滑であり、MD初期純曲げこわさが高く、インキ着肉性に優れており、裏抜けは同等であることが解る。実施例１〜４は実施例５よりも紙厚が高く、PPS−ラフネスが大きくなるものの、MD初期純曲げこわさが高く、インキ着肉性と裏抜けが優れていることが解る。比較例１〜６に結果から、紙厚を大きく、PPS−ラフネスを小さく維持しながら、インキ着肉性と裏抜けを同時に満足することが困難であることが解る。

Claims

新聞印刷用紙のカレンダー未処理紙を、金属ロールと弾性樹脂製のエンドレスベルトを有するシューロールを備えたシューカレンダーにおいて、金属ロールの温度が60〜300℃、カレンダー線圧が100〜350kN/m、且つ、エンドレスベルトのＪＩＳＺ２２４６に定められたショア硬度が８０°から９８°の条件下に処理することを特徴とするオフセット印刷用新聞用紙の製造方法。
通紙速度が１０００ｍ／分以上である請求項１に記載のオフセット印刷新聞用紙の製造方法。
填料として軽質炭酸カルシウムまたは炭酸カルシウム−シリカ複合物から選ばれる少なくとも１種を含有する請求項１または２に記載のオフセット印刷用新聞用紙の製造方法。
エンドレスベルトの表面粗さが１．５０μｍ以下である請求項１〜３のいずれかに記載のオフセット印刷用新聞用紙の製造方法。
金属ロールの表面粗さが０．３０μｍ以下である請求項１〜４のいずれかに記載のオフセット印刷用新聞用紙の製造方法。