JPH07138898A - 新聞用紙用表面サイズ剤および新聞用紙の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 置換コハク酸無水物を有効成分としてなる表
面サイズ剤および紙表面加工剤を含有してなる塗工液
を、ゲートロールコーターにより新聞原紙に塗工して新
聞用紙を製造する。 【効果】 高濃度、高速塗工が可能なゲートロールコー
ターを用いて新聞用紙を製造することが可能になり、操
業性を低下させず、また新聞用紙の品質を悪化させるこ
となく新聞用紙に所望のサイズ性を付与することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は新聞用紙用表面サイズ剤
および新聞用紙の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、新聞印刷方式のオフセット印刷へ
の移行により、湿し水に対する耐水性が新聞用紙にとっ
て重要な要求品質となっている。しかし、従来より紙に
耐水性（サイズ性）を付与する方法として知られている
方法、たとえば、抄紙時に内添サイズ剤を原料パルプス
ラリーに添加する方法や、抄紙後の紙に表面サイズ剤を
塗工する方法は新聞用紙の製造に適用すると種々の問題
がある。

【０００３】すなわち、一般に新聞用紙が抄造される酸
性抄紙で汎用されている内添サイズ剤であるロジンエマ
ルジョンサイズ剤は、本来水溶性のないマレイン化また
はフマル化ロジンを界面活性剤により水に分散させてい
るため、本質的に泡立ちやすく、新聞抄紙機の様な高速
抄紙機では白水系で泡立ちによるトラブルを引き起こし
やすいといった問題がある。また、新聞用紙はサイズ効
果の発現しにくいグランドパルプを原料として多用して
いるため、内添サイズ剤とともに歩留向上剤が併用され
る場合には抄紙系内のピッチ等も紙中に取り込み、新聞
用紙の白色度を低下させ品質悪化の原因になるといった
不利もある。

【０００４】また、新聞抄紙機は高速抄紙機であり、オ
ンマシンの表面加工剤の塗工は、サイズプレスのような
低濃度塗工液を塗工する塗工機では紙切れを起こすた
め、塗工液濃度が高く、高速塗工が可能な被膜形成転写
方式によるゲートロールコーターが一般的である。しか
し、表面サイズ剤として知れらているスチレン／マレイ
ン酸共重合体、スチレン／アクリル共重合体、オレフィ
ン／マレイン酸共重合体等のポリマーサイズ剤は、サイ
ズプレスのように低濃度の塗工液で塗工され、紙に浸透
した後に乾燥によりパルプ繊維と結合してサイズ効果を
発現するように設計されているため、ゲートロールコー
ターに適用しても塗工液の紙層への浸透が少なく、ポリ
マーサイズ剤とパルプ繊維の結合が不十分であり、サイ
ズ効果が全く発現しないか、または発現してもその効果
が弱い。

【０００５】このように、公知の表面サイズ剤を新聞用
紙の製造に適用しても十分なサイズ効果が得られないた
め、操業性の低下、品質の悪化にもかかわらず内添サイ
ズ剤が使用されているが現状である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ゲートロー
ルコーターを用いた新聞用紙の製造に適用でき、新聞用
紙に所望のサイズ性を付与しうる新聞用紙用表面サイズ
剤、および該表面サイズ剤を用いて新聞用紙を製造する
方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は、前記従来技
術の課題を解決すべく、鋭意研究を重ねた結果、表面サ
イズ剤として置換コハク酸無水物を用い、該置換コハク
酸無水物と澱粉等の紙表面加工剤を併用して新聞用紙の
製造に適用することにより、前記目的が達成されること
を見出した。本発明はかかる新たな知見に基づき完成さ
れたものである。

【０００８】すなわち、本発明は、置換コハク酸無水物
を有効成分とする新聞用紙用表面サイズ剤、ならびに紙
表面加工剤および前記表面サイズ剤を含有してなる塗工
液を、新聞原紙に塗工することを特徴とする新聞用紙の
製造方法に関する。

【０００９】本発明では、新聞用紙の表面サイズ剤とし
て、置換コハク酸無水物を用いる。置換コハク酸無水物
としては、一般式（１）：

【００１０】

【化１】

【００１１】（式中Ｒは、直鎖もしくは分岐鎖の炭素数
６以上、好ましくは１２〜３６のアルキル基、アルケニ
ル基、アラルキル基またはアラルケニル基を表す。）で
表される化合物があげられる。前記置換コハク酸無水物
の炭素数が６未満の場合には疎水性が弱くサイズ剤とし
て使用しても良好なサイズ効果は得られない。また、炭
素数が３６を越える場合には融点が高くなりすぎ塗工後
の乾燥工程で溶融しないためパルプ繊維との反応が起こ
りにくくサイズ効果を発現しなくなる傾向がある。ま
た、置換コハク酸無水物の無水環が開環して金属塩等に
なっている場合は、パルプ繊維との反応性が悪く十分な
サイズ効果を発現しないため、置換コハク酸は無水物で
あることが必須とされる。

【００１２】かかる置換コハク酸無水物としては、α−
オレフィン、内部オレフィンまたはプロピレンやブテン
等のオリゴマーと無水マレイン酸との付加反応によって
得られるアルケニルコハク酸無水物、該アルケニルコハ
ク酸無水物を水素化して得られるアルキルコハク酸無水
物、芳香環を有するオレフィン化合物から誘導されるア
ラルキルコハク酸無水物またはアラルケニルコハク酸無
水物等があげられる。具体的にはオクテニルコハク酸無
水物、ノネニルコハク酸無水物、ドデシルコハク酸無水
物、ドデセニルコハク酸無水物、ペンタデセニルコハク
酸無水物、ペンタデシルコハク酸無水物、ヘキサデセニ
ルコハク酸無水物、オクタデセニルコハク酸無水物、
（１−オクチル−２−デセニル）−コハク酸無水物、
（１−ヘキシル−２−オクテニル）−コハク酸無水物、
ブテンオリゴマーと無水マレイン酸との付加反応物、プ
ロピレンオリゴマーと無水マレイン酸との付加反応物、
ブタジエンオリゴマーまたはその部分水素化物と無水マ
レイン酸との付加反応物等があげられる。これらの置換
コハク酸無水物は１種を単独でまたは２種以上を組み合
わせて使用することができる。

【００１３】また、前記置換コハク酸無水物は親水性が
無いため、使用に際し機械的に乳化するか、または適当
な乳化剤を用いて乳化してから、紙表面加工剤とともに
新聞用紙の製造に供することができる。

【００１４】該置換コハク酸無水物を乳化させる場合に
は界面活性剤を使用する他に、ポリビニルアルコール、
カチオン化澱粉等を保護コロイドとして用いることがで
きる。界面活性剤としてはアニオン性、カチオン性、両
性またはノニオン性の安定なエマルジョンを形成しうる
各種公知のものを使用できる。アニオン性界面活性剤と
しては、例えばアルキル硫酸ソーダ、アルキルベンゼン
スルホン酸ソーダ、ポリオキシエチレンアルキルエーテ
ル硫酸ソーダ、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエ
ーテル硫酸ソーダ、アルキルスルホン酸ソーダ、ポリオ
キシエチレンアルキルエーテルスルホコハク酸ソーダ、
ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル等
があげられる。カチオン性界面活性剤としては、例えば
ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、ジヒドロ
キシエチルステアリンアミン等があげられる。両性界面
活性剤としては、例えばラウリルアミノプロピオン酸ソ
ーダ、ステアリルジメチルベタイン、ラウリルジヒドロ
キシエチルベタイン等があげられる。またノニオン性界
面活性剤としては、例えばポリエチレングリコール、ポ
リオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレ
ンアルキルフェニルエーテル等、およびこれらの末端水
酸基のアセチル化物等があげられる。これら界面活性剤
はいずれも１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて
使用することができる。界面活性剤の使用量は、乳化時
の置換コハク酸無水物の無水環の安定性、得られるエマ
ルジョンの水分散液の安定性、該水性分散液を用いて得
られる新聞用紙のサイズ性などを考慮して適宜決定され
るが、通常は置換コハク酸無水物に対して２０重量％程
度以下、好ましくは１０重量％以下とされる。これら界
面活性剤は、置換コハク酸無水物の乳化時に混合しても
よく、置換コハク酸無水物の無水環を開環しない条件で
あれば乳化前に混合してもよい。

【００１５】置換コハク酸無水物を乳化する方法は、置
換コハク酸無水物が液状であり常温で十分な流動性をも
つ場合は、該置換コハク酸無水物と水とを比例注入し反
転乳化する方法、ホモジナイザー、ベンチュリー乳化機
等の機械的な乳化による方法を採用できる。また、置換
コハク酸無水物が液状でも高粘度であったり、固形の場
合は、熱をかけ溶融状態にした後に前記と同じ操作によ
りエマルジョン化すればよい。また、乳化は置換コハク
酸無水物の無水環が開環してしまわないように塗工直前
に行うのがよい。

【００１６】紙表面加工剤としては、通常の紙表面加工
に使用されている各種公知のものがあげられる。たとえ
ば、酸化澱粉、ジアルデヒド澱粉、りん酸澱粉、カチオ
ン化澱粉などの澱粉類、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等のポリビニルア
ルコール類、カルボキシメチルセルロース類、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、両性ポリアクリルアミド等のポリアクリルアミド類
等の各種の天然又は合成高分子物質があげられ、これら
紙表面加工剤は１種を単独でまたは２種以上を組み合わ
せて使用できる。これらの紙表面加工剤は、表面強度の
向上、紙粉防止、印刷適性の改善を目的として塗工され
ている。

【００１７】前記表面サイズ剤と紙表面加工剤の使用量
は、表面サイズ剤が紙表面加工剤に対して、固形分換算
で、通常０．１〜５０重量％程度、好ましくは０．５〜
３０重量％である。０．１重量％未満では十分なサイス
効果がなく、また５０重量％を越えて使用した場合は塗
工液中の表面加工剤の量が相対的に低下し、所望する紙
表面の強度を得るには紙への塗工量を増加する必要が生
じコストの上昇を招くため好ましくない。

【００１８】紙表面加工剤と表面サイズ剤を、新聞原紙
に塗布する方法は特に制限はされないが、通常は、紙表
面加工剤の水溶液を紙表面に塗布する際に、該水溶液中
に表面サイズ剤をエマルジョン化して混合添加し、該混
合液を新聞原紙に塗布する方法を採用することができ
る。また、前記表面加工剤の水溶液を前記方法により新
聞原紙に予め表面加工した後、改めて表面サイズ剤を塗
布する方法等を採用してもよい。

【００１９】また、紙表面加工剤と前記表面サイズ剤を
含有してなる塗工液、または紙表面加工剤もしくは前記
表面サイズ剤を含有してなる塗工液の塗布はゲートロー
ルコーターを用いる。ゲートロールコーターは、塗工液
を高速、高濃度で塗工でき、紙層表面への歩留まりが高
く、乾燥熱量が少なくてすみ、異種類の表面加工剤を用
いて両面同時塗工が可能なこと、平滑度、白色度、光
沢、インキ受理性等の印刷適性の改善ができること、更
には高濃度塗工が可能なため紙層中への水分移動が少な
く塗工中の紙切れ、シワの発生が少ないこと等の利点が
あり新聞用紙の製造に適する。

【００２０】紙表面加工剤と前記表面サイズ剤を含有し
てなる塗工液、または紙表面加工剤もしくは前記表面サ
イズ剤を含有してなる塗工液を、新聞原紙表面に塗工す
る際の濃度および粘度は特に制限はされないが、いずれ
の塗工液も、通常はそれぞれ不揮発分０．５〜２０重量
％程度、好ましくは１〜１５重量％、粘度１０００ｃｐ
ｓ程度（２５℃）以下、好ましくは２００ｃｐｓ（２５
℃）以下とされる。

【００２１】また、塗工液の塗布量は、新聞原紙に塗布
された紙表面加工剤と前記表面サイズ剤の固形分付着量
の合計量が、通常０．００５〜５．０ｇ／ｍ² 程度、好
ましくは０．０１〜２．０ｇ／ｍ² の範囲となるよう調
節するのがよい。

【００２２】

【発明の効果】本発明の表面サイズ剤によれば、高濃
度、高速塗工が可能なゲートロールコーターを用いて新
聞用紙を製造することが可能になり、操業性を低下させ
ず、また新聞用紙の品質を悪化させることなく新聞用紙
に所望のサイズ性を付与することができる。

【００２３】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に
説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもの
ではない。なお、各例中の％は重量％を表す。

【００２４】実施例１ テトラデセニルコハク酸無水物９０部にドデシルベンゼ
ンスルホン酸ナトリウム１０部を加え撹拌しながら水を
添加して乳化を行い、濃度１０％のエマルジョンを得
た。次いで１０％濃度の酸化澱粉（王子コーンスターチ
（株）製、王子エースＡ）水溶液５０部に、水４９部と
前記エマルジョン１部を混合し塗工液を調製した。該塗
工液をゲートロールコーターにて新聞原紙に塗工し、回
転ドライヤーを用いて１００℃で１分間乾燥させて新聞
用紙を得た。なお、塗工量は表１に示す。

【００２５】実施例２ １０％濃度の酸化澱粉水溶液５０部、水４９．９部およ
びヘキサデセニルコハク酸無水物０．１部を容器にと
り、ホモジナイザーを用いて塗工液を調製した。また、
実施例１と同様にして新聞用紙を得た。なお、塗工量は
表１に示す。

【００２６】実施例３ 冷却管、撹拌器の付いたフラスコにトリアコンテニルコ
ハク酸無水物９０部およびドデシルベンゼンスルホン酸
ナトリウム１０部を仕込み、撹拌、加熱しトリアコンテ
ニルコハク酸無水物を溶融し、さらに熱水を加えて反転
乳化したのち、希釈、冷却して濃度１０％のエマルジョ
ンを得た。次いで該エマルジョンを用いて実施例１と同
様に塗工液を調製した。また、実施例１と同様にして新
聞用紙を得た。なお、塗工量は表１に示す。

【００２７】実施例４ 実施例１において、テトラデセニルコハク酸無水物をオ
クタデセニルコハク酸無水物に代え、１０％濃度の酸化
澱粉水溶液を１０％濃度のポリビニルアルコール
（（株）クラレ製、ＰＶＡ１１７）水溶液に代えた他
は、実施例１と同様の操作を行い塗工液を調製した。ま
た、実施例１と同様にして新聞用紙を得た。なお、塗工
量は表１に示す。

【００２８】実施例５ 実施例２において、１０％濃度の酸化澱粉水溶液５０部
を２０％濃度のアニオン性ポリアクリルアミド（荒川化
学工業（株）製、ポリマセット３０５）２５部に代え、
水を７４．９部に代えた他は、実施例２と同様の操作を
行い塗工液を調製した。また、実施例１と同様にして新
聞用紙を得た。なお、塗工量は表１に示す。

【００２９】比較例１ ５％濃度の酸化澱粉水溶液を塗工液として使用した他
は、実施例１と同様にして新聞用紙を得た。なお、塗工
量は表１に示す。

【００３０】比較例２ ５％濃度のポリビニルアルコール（（株）クラレ製、Ｐ
ＶＡ１１７）水溶液を塗工液として使用した他は、実施
例１と同様にして新聞用紙を得た。なお、塗工量は表１
に示す。

【００３１】比較例３ ５％濃度のアニオン性ポリアクリルアミド（荒川化学工
業（株）製、ポリマセット３０５）水溶液を塗工液とし
て使用した他は、実施例１と同様にして新聞用紙を得
た。なお、塗工量は表１に示す。

【００３２】比較例４ １０％濃度の酸化澱粉水溶液５０部、水４９．５部およ
び２０％濃度のテトラデセニルコハク酸カリウム水溶液
０．５部を混合して得られた塗工液を使用した他は、実
施例１と同様にして新聞用紙を得た。なお、塗工量は表
１に示す。

【００３３】比較例５ 実施例２において、ヘキサデセニルコハク酸無水物をヘ
キサデセニルコハク酸に代えた他は、実施例２と同様の
操作を行い塗工液を調製した。また、実施例１と同様に
して新聞用紙を得た。なお、塗工量は表１に示す。

【００３４】比較例６ １０％濃度の酸化澱粉水溶液５０部、水４９．６部およ
び２５％濃度のスチレン／マレイン酸共重合体アンモニ
ウム塩（スチレン／マレイン酸＝５０／５０（モル
％），粘度２５００ｃｐｓ（２５℃），ｐＨ９．５）水
溶液０．４部を混合して得られた塗工液を使用した他
は、実施例１と同様にして新聞用紙を得た。なお、塗工
量は表１に示す。

【００３５】比較例７ １０％濃度のポリビニルアルコール水溶液５０部、水４
９．６部および２５％濃度のスチレン／アクリル共重合
体ソーダ塩（スチレン／メタクリル酸ブチル／メタクリ
ル酸＝４０／２０／４０（モル％），粘度８００ｃｐｓ
（２５℃），ｐＨ１０．０）水溶液０．４部を混合して
得られた塗工液を使用した他は、実施例１と同様にして
新聞用紙を得た。なお、塗工量は表１に示す。

【００３６】比較例８ ２０％濃度のアニオン性ポリアクリルアミド水溶液（荒
川化学工業（株）製、ポリマセット３０５）２５部、水
７４．６部および２５％オレフィン／マレイン酸共重合
体アンモニウム塩（１−オクテン／マレイン酸＝５０／
５０（モル％），粘度１８００ｃｐｓ（２５℃），ｐＨ
９．２）水溶液０．４部を混合して得られた塗工液を使
用した他は、実施例１と同様にして新聞用紙を得た。な
お、塗工量は表１に示す。

【００３７】（評価方法）実施例および比較例で得られ
たれ新聞用紙を恒温恒湿（２０℃、６５％Ｒ．Ｈ．）の
環境下で１日調湿した後に、Ｊ．Ｔａｐｐｉ Ｎｏ．３
３（吸収性の紙の吸水速度試験）に準じ、１マイクロリ
ットルの脱イオン水が吸収されるまでの時間を測定し
た。評価結果を表１に示す。

【００３８】

【表１】

【００３９】いずれの実施例も比較例にくらべ良好なサ
イズ効果を示すことがわかる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 置換コハク酸無水物を有効成分としてな
   る新聞用紙用表面サイズ剤。
2. 【請求項２】 紙表面加工剤および請求項１記載の表面
   サイズ剤を含有してなる塗工液を、ゲートロールコータ
   ーにより新聞原紙に塗工することを特徴とする新聞用紙
   の製造方法。