JP6398772B2

JP6398772B2 - 薄物印刷用紙の製造方法

Info

Publication number: JP6398772B2
Application number: JP2015027155A
Authority: JP
Inventors: 健二郎阿部; 敏志尾関; 鈴木　由紀子; 由紀子鈴木
Original assignee: Oji Holdings Corp; Oji Paper Co Ltd
Current assignee: New Oji Paper Co Ltd; Oji Holdings Corp
Priority date: 2015-02-16
Filing date: 2015-02-16
Publication date: 2018-10-03
Anticipated expiration: 2035-02-16
Also published as: JP2016151067A

Description

本発明は、広葉樹パルプを原紙に含む薄物印刷用紙に関するものである。

一般にベッセルは道管ともよばれ、広葉樹特有の構成要素の一つであり、針葉樹には存在しない。ベッセルは樹種によっても大きさ、形状が異なり、長さ０．５〜２ｍｍ程度、巾０．０２〜０．５ｍｍのものが樹木の幹に沿って縦にストロー状に繋がり、内部に樹液を通道させる作用をもつ。

印刷作業時、インキのタック作用により紙表面から剥離したベッセルがブランケットに付着して白抜けなどの印刷不良の原因となる場合がある。また、ベッセルピックは印刷物の品質を低下させるだけでなく、ブランケットに付着したベッセルを除去するための洗浄作業などにより、印刷効率を大きく悪化させる要因となる。特に、大量高速処理に優れるオフセット印刷においては、グラビア印刷、フレキソ印刷などに比べより強いタックのインキが使用されるとともに高速処理による紙への機械的シェアも大きく、印刷原紙についてはより強い表面強度が求められる。

オフセット印刷においては、供給されたインキは一旦ブランケットに転移した後、圧胴上の印刷原紙に押し付けられ、紙面へ転移する。この際、インキの全量は紙面に転移せずに、紙面がブランケットから剥がれる際にインキも紙面側とブランケット側に分離する。その際、インキの剥離強度に対して紙表面強度が弱いとベッセルやパルプ繊維がインキとともに紙表面から剥離しブランケット側へと転移する。

ベッセルが紙表面からインキとともに剥離した箇所は、周囲の画線部に対し白く抜けた状態となり、いわゆる「白抜け」と呼ばれる品質トラブルとなる。紙の表面強度が弱い場合、「白抜け」が大量に発生し、印刷品質を大きく低下させる。印刷品質を回復させるために、ブランケットに付着したベッセルを除去する必要があるため、印刷機を一旦停止し、ブランケットの清掃を行う。その結果、印刷効率も大きく低下する。

ベッセルピックを抑制するため、従来から例えば、パルプの叩解工程において、叩解を促進することにより繊維間結合を強化させ、紙面上に存在するベッセルの剥離を抑えることが提案されている。また、調成工程において調成原料中に繊維間結合を強化する目的でバインダーを添加することが提案されている。さらにまた、抄紙工程において原紙表面に接着機能を有するバインダーを塗布することが提案されている。内添式バインダーとしては澱粉、ポリアクリルアミド等、並びに外添式バインダーとしては、澱粉、ＰＶＡ、ラテックス、ポリアクリルアミド等が挙げられる。

また、例えば高濃度のパルプスラリーをニーダーで混練すること（特許文献１参照）、広葉樹パルプをオゾン処理すること（特許文献２参照）、スチレン・ブタジエン系共重合体ラテックス及び澱粉を含有する塗被紙（特許文献３参照）などが提案されている。しかしながら、これらは、設備費や薬品コスト、品質の面で限定的であり、必ずしも満足すべき結果が得られていないのが現状である。

また、低粘度変性澱粉を新聞原紙に塗布すること（特許文献４参照）も提案されている。このように、オフセットインキに比べてインキタックの低い新聞インキを用いて印刷用新聞用紙に印刷する場合には比較的有効であるが、オフセットインキを用いて薄物印刷用紙にオフセット印刷する場合においては十分な効果が期待できない。

特開平６−２２０７９０号公報特開平１０−２６６０９０号公報特開平１０−２７３８９７号公報特開２００３−１６６１９６号公報

本発明は、印刷時にベッセルピックに起因した品質及び操業トラブルが発生しない薄物印刷用紙の製造方法を提供することを主な目的とする。

本発明者等は、上記従来技術に鑑み、鋭意検討を重ねた結果、上記問題点を解決するに至った。即ち、本発明は、下記の薄物印刷用紙の製造方法に係る。

項１：少なくとも広葉樹パルプからなるパルプを含む原紙上に塗布液を塗布する薄物印刷用紙の製造方法において、酸化澱粉とポリアクリルアミド系紙力剤とを含有し、且つＢ型粘度が６０〜１２０ｍＰａ・ｓの塗布液を塗布することを特徴とする薄物印刷用紙の製造方法。

項２：前記塗布液をゲートロールサイズプレスによって塗布する、項１に記載の薄物印刷用紙の製造方法。

項３：前記塗布液の塗布量が固形分で片面当り０．５〜２．０ｇ／ｍ^２である、項１または２に記載の薄物印刷用紙の製造方法。

項４：前記広葉樹パルプの含有割合が原紙の全パルプ固形量中１〜１００質量％である、項１〜３のいずれか１項に記載の薄物印刷用紙の製造方法。

項５：前記塗布液を塗布した後、塗布面をシリンダードライヤーの鏡面に接触させて乾燥する、項１〜４のいずれか１項に記載の薄物印刷用紙の製造方法。

本発明における薄物印刷用紙の製造方法は、印刷時にベッセルピックに起因した品質及び操業トラブルが発生しない優れた効果を有する。

本発明における原紙は、少なくとも広葉樹パルプからなるパルプを含む原紙であれば特に限定されず、化学パルプ（漂白あるいは未漂白のＮＫＰやＬＫＰ等）、高歩留まりパルプ（ＧＰ、ＣＧＰ、ＲＧＰ、ＰＧＷ、ＴＭＰ等）、古紙パルプ（ＤＩＰ等）等のパルプを任意の比率で混合して使用される。なお、抄紙に際しては、紙料中に適宜ホワイトカーボン等の非晶質シリカ系無機顔料、焼成カオリン、構造化カオリン、および二酸化チタン、さらには尿素ホルムアルデヒド樹脂等の製紙用填料を適宜必要に応じて添加することができる。さらに、紙料中には、上記填料と共に硫酸バンド、紙力増強剤、歩留まり向上剤、耐水化剤、紫外線防止剤等の一般に公知公用の抄紙用薬品が添加され通常の抄紙機にて抄紙される。

抄紙機としては、例えば、長網抄紙機、ツインワイヤー抄紙機、コンビネーション抄紙機、丸網抄紙機、ヤンキー抄紙機等の抄紙機が適宜使用できる。

広葉樹パルプの含有割合は、特に限定されないが、原紙の全パルプ固形量中１〜１００質量％が好ましく、１０〜１００質量％がより好ましく、３０〜１００質量％が更に好ましく、５０〜１００質量％が特に好ましい。広葉樹パルプの含有割合を１質量％以上とすることにより、ベッセルピックに起因する白抜けを抑える効果が遺憾なく発揮される。

本発明は、新聞用紙に比べてインキタックの高い印刷用紙、尚且つ十分な表面強度や紙力を有しない薄物印刷用紙に有用である。薄物印刷用紙としては、坪量が２５〜６０ｇ／ｍ^２である。より好ましくは３０〜５０ｇ／ｍ^２程度であり、更に好ましくは３０〜４０ｇ／ｍ^２程度である。特に、インキのタックグレードが１１以上のオフセット印刷用として好適に用いられる。オフセット印刷において、インキタックが高く、タックグレード（インキタック値）が１１以上の場合、ベッセルピックに起因する白抜けを効果的に抑えることができる。したがって、本発明における効果を遺憾なく発揮させる観点から、薄物印刷用紙としては、新聞用紙を除くことが好ましい。なお、本発明におけるインキタック値は、ＪＩＳＫ５７０１−１に準じて、インコメーター（東洋精機製作所製：デジタルインコメーター）を用いて、温度２５℃、金属ローラの回転数４００ｒｐｍで東洋インキ社製のインキタック１０の標準インキを測定した値を１０とする条件で測定したインコメーターの値である。

本発明では、酸化澱粉とポリアクリルアミド系紙力剤とを含有する塗布液を原紙上に塗布する。これにより、塗布液の紙中への過度の浸透が抑制されるとともに、紙表面のベッセルとそれに隣接するパルプ繊維との隙間に塗布液が浸透する。その結果、塗布液によるベッセルとそれに隣接するパルプ繊維との接着面積が向上し、紙面からのベッセルの剥離を抑制することができる。

ポリアクリルアミド系紙力剤の含有量は、特に限定されないが、酸化澱粉の固形分１００質量部に対して、ポリアクリルアミド共重合体の濃度換算で１０〜１００質量部程度が好ましく、１０〜５０質量部程度がより好ましく、１０〜４０質量部程度が更に好ましい。１０質量部以上とすることにより、強度を向上できる。一方、１００質量部を超えて含有させると強度が飽和するため、１００質量部以下とすることによりコストを削減することができる。

酸化澱粉としては、例えばトウモロコシ、馬鈴薯、タピオカ、小麦、米等の原料から得られる加工澱粉が挙げられる。ポリアクリルアミド系紙力剤としては、特に限定されず、アニオン性、両性（あるいはカチオン性）のいずれも使用することができる。例えば、アニオン性としては、ポリアクリルアミドのアミド基を部分加水分解したもの、アクリルアミドと（メタ）アクリル酸、イタコン酸等のカルボキシ基含有ビニルモノマーとの共重合体等が挙げられる。

塗布液の紙厚さ方向への分布については、塗布液のＢ型粘度が大きく影響する。本発明では、Ｂ型粘度が６０〜１２０ｍＰａ・ｓの塗布液を原紙上に塗布する。好ましくは、６０〜１００ｍＰａ・ｓ程度であり、より好ましくは、６５〜８５ｍＰａ・ｓ程度である。６０ｍＰａ・ｓより低いと、塗布液が紙中に容易に浸透するため、紙表面付近での分布が希薄となり、ベッセルを紙表面に固定する作用が低下する。一方、１２０ｍＰａ・ｓを超えると、塗布液は紙中へ浸透せず、多くは紙表面に留まる。このとき、塗布液がフィルム層を形成し紙表面を十分に被覆できるほどの塗布量であれば、強い表面強度が得られる。しかしながら、少ない塗布量であれば、塗布液は紙表層に多く分布するものの、高粘度においてはベッセルとそれに隣接するパルプ繊維の隙間には十分に浸透しないため、十分な接着面積が得られず、接着強度に欠ける結果になる。

本発明では、塗布する際の塗布液のＢ型粘度を特定の範囲とすることにより、ベッセルを固定する効果に優れるとともに、塗布液を表面に均一に分布させ、印刷表面の光沢感を向上し、印刷光沢を高める効果も得られる。また、薄物印刷用紙の不透明度を高める効果、更にまた、印刷インキの裏抜けを抑える効果も得られる。塗布液の液温は、塗布する際に塗布液のＢ型粘度が上記の範囲に入る温度であれば特に限定されないが、ハンドリング性や乾燥効率の観点から、１０〜４０℃程度が好ましく、１５〜３５℃程度がより好ましい。

塗布液の固形分濃度は、塗布する際に塗布液のＢ型粘度が上記の範囲に入る固形分濃度であれば特に限定されないが、塗布後の乾燥工程における乾燥負荷の低減や、塗工速度増速による生産効率向上の観点から、５〜３０％程度が好ましく、５〜２０％程度がより好ましい。

塗布液を原紙上に塗布する方法は、特に限定されず、例えばゲートロールサイズプレス、ブレードメタリングサイズプレス、ロッドメタリングサイズプレス、２ロールサイズプレス、バーコーター、ブレードコーター等を用いる方法が挙げられる。これらの中でも、ゲートロールサイズプレスによって塗布することが好ましい。これにより、紙面上に存在するベッセルを効率的にパルプ繊維に接着させ、サイズプレスにて塗布された塗布液が紙の厚さ方向に対して適度な分布で存在させることができる。この結果、印刷作業時において紙面上に存在するベッセルがインキによるピッキング作用による紙面からの剥離を効果的に防止することができる。

本発明における塗布液の塗布量は、特に限定されないが、固形分で片面当り０．５〜２．０ｇ／ｍ^２程度である。塗布液のＢ型粘度を上記の範囲とすることにより、比較的少ない塗布量で紙面からのベッセルの剥離を効果的に抑止することができる。塗布量を減らすことにより、紙面の粘着性を抑えて印刷時の走行性に優れた効果も得られる。

本発明を実施例により更に詳しく説明するが、本発明はこれらにより限定されるものではない。なお、特に断わらない限り、「部」及び「％」はそれぞれ「質量部」及び「質量％」を示す。

実施例１
（原紙の作製）
ＬＢＫＰ７０％、ＮＢＫＰ３０％を配合したパルプスラリーに内添薬品としてアルキルケテンダイマーを主成分とするサイズ剤、内添填料として炭酸カルシウム、酸化チタンを添加した紙料を長網抄紙機で抄紙して、坪量３７．０ｇ／ｍ^２の原紙を得た。

（塗布液の調製）
水を分散媒体として固形分換算で酸化澱粉（商品名：エースＡ、王子コーンスターチ社製）７７．８部、ポリアクリルアミド系紙力剤Ａ（商品名：ＳＴ５０００、星光ＰＭＣ社製）２２．２部からなる組成物を混合し、固形分濃度１０％の塗布液を得た。

（薄物印刷用紙の作製）
上記の塗布液を用いて、原紙にゲートロールサイズプレスによって、塗布量が固形分で片面当り０．８ｇ／ｍ^２となるように塗布し、塗布面がシリンダードライヤーの鏡面に接触するようにして乾燥させた。さらに、塗布面が金属ロールに当たるようにして、スーパーカレンダーによって平滑化処理を行った。塗布する際の塗布液は、液温２５℃でＢ型粘度が７０ｍＰａ・ｓであった。

実施例２
実施例１の塗布液の調製において、ポリアクリルアミド系紙力剤のＡに代えてＢ（商品名：ＳＴ５０１７、星光ＰＭＣ社製）を用いた以外は、実施例１と同様にして薄物印刷用紙を得た。塗布する際の塗布液は、液温２５℃でＢ型粘度が７５ｍＰａ・ｓであった。

実施例３
実施例１の塗布液の調製において、ポリアクリルアミド系紙力剤のＡに代えてＣ（商品名：ＳＴ５０１８、星光ＰＭＣ社製）を用いた以外は、実施例１と同様にして薄物印刷用紙を得た。塗布する際の塗布液は、液温２５℃でＢ型粘度が１１８ｍＰａ・ｓであった。

実施例４
実施例１の薄物印刷用紙の作製において、塗布量を０．８ｇ／ｍ^２に代えて０．５ｇ／ｍ^２とした以外は、実施例１と同様にして薄物印刷用紙を得た。

実施例５
実施例１の薄物印刷用紙の作製において、塗布量を０．８ｇ／ｍ^２に代えて２．０ｇ／ｍ^２とした以外は、実施例１と同様にして薄物印刷用紙を得た。

比較例１
実施例１の塗布液の調製において、ポリアクリルアミド系紙力剤のＡに代えてＤ（商品名：ポリマセット３０５、荒川化学社製）を用いた以外は、実施例１と同様にして薄物印刷用紙を得た。塗布する際の塗布液は、液温２５℃でＢ型粘度が５５ｍＰａ・ｓであった。

比較例２
実施例１の塗布液の調製において、ポリアクリルアミド系紙力剤のＡに代えてＥ（商品名：ポリマセット５１２、荒川化学社製）を用いた以外は、実施例１と同様にして薄物印刷用紙を得た。塗布する際の塗布液は、液温２５℃でＢ型粘度が５０ｍＰａ・ｓであった。

比較例３
実施例１の塗布液の調製において、ポリアクリルアミド系紙力剤Ａを用いなかった以外は、実施例１と同様にして薄物印刷用紙を得た。塗布する際の塗布液は、液温２５℃でＢ型粘度が２００ｍＰａ・ｓであった。

かくして得られた薄物印刷用紙について、以下の評価を行なった。その結果は、表１に示す通りであった。

（ベッセルピック）
薄物印刷用紙から巾３ｃｍ、長さ２０ｃｍの短冊状の試験紙を切り取り、塗布面を上にして一枚の台紙に隙間のないように並べ、短冊の上下をテープで固定したものを評価紙とした。この評価紙の塗布面側に、タックグレード１６のインキ（商品名：特殊インキＳＭＸタックグレード紅１６、東洋インキ製）を用いて、ＲＩテスターによる印刷で試験紙の表面を剥離し、剥離状態を目視で観察して、下記の基準で評価した。
○：印刷表面は良好な状態であり、ベッセルや繊維の剥けがみられない。
△：印刷表面は概ね良好であり、ベッセルや繊維の剥けがほとんどみられない。
×：印刷表面は、全体にベッセルや繊維の剥けがみられる。

ベッセルピックの評価で用いた印刷表面を目視で観察し、下記の基準で評価した。
（印刷表面の光沢感）
○：印刷表面の光沢感は、全体にムラがなく高い。
△：印刷表面の光沢感があり、ムラがほとんどない。
×：印刷表面の光沢感は、全体にムラがあり低い。

Claims

少なくとも広葉樹パルプからなるパルプを含む原紙上に塗布液を塗布する薄物印刷用紙の製造方法において、薄物印刷用紙の坪量が２５〜６０ｇ／ｍ ^２であって、酸化澱粉とポリアクリルアミド系紙力剤とを含有し、且つＢ型粘度が６０〜１２０ｍＰａ・ｓの塗布液を塗布することを特徴とする薄物印刷用紙の製造方法。
前記塗布液をゲートロールサイズプレスによって塗布する、請求項１に記載の薄物印刷用紙の製造方法。
前記塗布液の塗布量が固形分で片面当り０．５〜２．０ｇ／ｍ^２である、請求項１または２に記載の薄物印刷用紙の製造方法。
前記広葉樹パルプの含有割合が原紙の全パルプ固形量中１〜１００質量％である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の薄物印刷用紙の製造方法。
前記塗布液を塗布した後、塗布面をシリンダードライヤーの鏡面に接触させて乾燥する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の薄物印刷用紙の製造方法。