JPH08232193A - 吸水性を改良した印刷用紙及び新聞印刷用紙 - Google Patents

吸水性を改良した印刷用紙及び新聞印刷用紙

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JPH08232193A JP34483295A JP34483295A JPH08232193A JP H08232193 A JPH08232193 A JP H08232193A JP 34483295 A JP34483295 A JP 34483295A JP 34483295 A JP34483295 A JP 34483295A JP H08232193 A JPH08232193 A JP H08232193A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高速オフセット印刷に適した印刷用紙の提供 【解決手段】 塗工装置によって原紙の吸水性をコント
ロ−ルする材料を表面に塗布することによって、紙面の
吸水性をコントロ−ルする印刷用紙において、吸水性コ
ントロ−ル材料の成分の一つが、1)ノニオン性ポリアク
リルアミド、カチオン性ポリアクリルアミド、両性ポリ
アクリルアミドより選ばれた水溶性ポリアクリルアミド
であり、もう一つの成分が、2)疎水性置換基を有するア
ニオン性共重合体であって、これらを主成分とする水溶
性塗布液を紙表面に塗工して、塗工層として設けた印刷
用紙。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、吸水性などが改良
された印刷用紙、特に、新聞印刷用紙及びそれらの製造
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、印刷技術は、オフセット印刷化、
カラー印刷化、高速大量印刷化、自動化など大きな進歩
を遂げてきている。これに伴い、印刷用紙に対しても、
作業性、印刷適性の面から各種の物性の改良が求められ
ている。特に、新聞印刷用紙(新聞用紙、新聞巻取紙)
は、一般的に、メカニカルパルプや脱墨パルプ(以下、
「脱墨パルプ」を「DIP」と略す。)を主体とする紙
であり、中・下級紙に分類される紙でありながら、他方
では、新聞印刷は、指定された時間帯の指定された時間
内に、指定された部数を確実に印刷しなければならず、
一般印刷用紙以上に厳しい品質を要求される紙である。
この点では、新聞印刷用紙は、特殊な紙であり、紙の分
類上も独自な分類がされている。最近の新聞印刷用紙
は、軽量化、DIPの高配合化などが求められており、
これらの点によるマイナス面を克服しながら、各種の改
良を行う必要がある。そのような意味からすると、新聞
印刷用紙の改良は、一般印刷用紙の改良とは、かなり次
元の異なる厳しいものとなっている。
【0003】新聞印刷についても、近年、各種の要求
(例えば、印刷の高速化の要求、カラ−紙面の要求、多
品種印刷の要求、自動化の要求など)の点から、新聞印
刷へのコンピューターシステム導入の時期と相まって、
凸版印刷からオフセット印刷への転換が急速にすすんで
きている。このオフセット印刷の普及は、新聞印刷用紙
に対して、凸版印刷用の新聞印刷用紙とは異なった品質
を要求している。例えば、(1) 湿潤強度があり、水切れ
などがないこと、(2) 吸水性が適度に保たれているこ
と、(3) 紙粉の発生がないことなどの品質である。要求
されている品質の中でも、特に、吸水性の保持、言い換
えれば吸水性コントロール(言い換えれば、サイズ性の
付与)は、重要な課題となっている。当然のことなが
ら、一般印刷用紙についても、同様なことが望まれてい
る。
【0004】一般印刷用紙では、吸水性コントロール
は、例えば、サイズ剤などの薬品を内添する方法(内添
サイズ)、あるいは外添する方法(外添サイズ)によ
り、行われている。内添とは、いわゆるウエットエンド
で、パルプスラリー中に薬品を添加し、抄紙と同時に紙
内部に薬品を含有させる方法のことであり、外添とは、
抄紙後、2本ロールサイズプレスあるいはゲートロール
コーターなどに代表される塗工機を用いて、薬品を紙表
面に塗布する方法である。
【0005】内添用のサイズ剤としては、酸性抄紙の場
合、強化ロジンサイズ剤、エマルジョンサイズ剤、合成
系サイズ剤などが、中性抄紙の場合、アルキルケテンダ
イマー(AKD)、アルケニルコハク酸無水物(AS
A)などが知られている。また、特開昭60-88196号公報
及び特開平4-363301号公報などには、カチオン化デンプ
ンとアルキルケテンダイマーから成るサイズ剤が開示さ
れている。また、外添用のサイズ剤(表面サイズ剤とも
呼ばれる。)としては、スチレン/マレイン酸系共重合
体、スチレン/アクリル酸系共重合体などのアニオン性
ポリマー;ロジン、トール油及びフタル酸などのアルキ
ド樹脂ケン化物、石油樹脂とロジンのケン化物などのア
ニオン性低分子化合物;スチレン系ポリマー、イソシア
ネート系ポリマーなどのカチオン性ポリマーなどが知ら
れている。これに対し、新聞印刷用紙における吸水性コ
ントロールは、例えば、(a) サイズ剤、耐水化剤などの
薬品の内添、(b) 原料配合の変更、(c) 抄紙条件の変更
などにより対処しているのが現状である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、新聞印
刷用紙における吸水性コントロール対策のうち、一般印
刷用紙でも用いられているサイズ剤などの薬品を内添す
る方法(内添サイズ)は、(1) 薬品を低濃度パルプスラ
リーに添加する必要がある、(2) パルプシートへの薬品
の定着量が一定しない(薬品の定着量が低い。)、(3)
循環白水を使用している、などの点から、薬品の添加量
のコントロールが難しく、過剰添加の必要があった。こ
の過剰添加は、紙力の低下、マシーントラブル、著しい
白水系の汚れなどを引き起こしやすく、コスト、品質、
操業性などの面から問題があった。また、原料配合の変
更や抄紙条件の変更することは、例えば、実機では原料
の大きな変動などがあり、一時的対応策としてはともか
く、長期的対応策としては、不適当であった。また、新
聞印刷用紙の吸水性コントロール対策として、薬品を外
添する方法、言い換えれば、一般印刷用紙で用いられて
いる表面サイズ剤を外添する方法(外添サイズ)の適用
も考えられる。
【0007】新聞印刷用紙への表面処理剤の塗工は、経
済的な面から、オンマシ−ン塗工が一般的であり、高速
塗工が可能な被膜形成転写方式であるゲ−トロ−ルコ−
タ−が用いられているのが普通である。このゲ−トロ−
ルコ−タ−方式の特徴は、例えば、紙パ技協誌 43 4 (1
989)p36 、紙パルプ技術タイムス、Vol.36、No.12 (199
3)、p20 などに簡単にまとめられているが、一般印刷用
紙で用いられている従来型2ロ−ルサイズプレス方式と
比較して、塗工液を紙表面にとどめることが可能であ
り、紙表面の改良に効果的である点にある。すなわち、
2ロ−ルサイズプレス方式では、原紙は、塗工液のポン
ド(液溜り)中を通過するため、塗工液の原紙への浸透
が非常に大きいのに対し、ゲ−トロ−ルコ−タ−方式で
は、塗工液があらかじめ被膜を形成し、その膜が転写が
行われるため、塗工液の原紙への浸透があまり起こらな
い。そのため、ゲ−トロ−ルコ−タ−方式では、塗工材
料が原紙表面にとどまる傾向があり、効率良く紙表面を
改良することが可能である。しかしながら、このゲ−ト
ロ−ルコ−タ−方式による塗工では、塗工液が原紙に浸
透しないためか、従来用いられている表面サイズ剤で
は、十分なサイズ効果(吸水性の付与効果)が得られな
い欠点があった。
【0008】また、薬品を外添する方法は、特に、新聞
印刷用紙においては、“表面強度の改良”という目的
も、重要な目的の一つである。すなわち、新聞印刷用紙
自体の最近の大きな流れとして、軽量化、DIPの高配
合化などの流れがある。新聞印刷用紙の軽量化について
は、例えば、日本では、1989年には、坪量46g/m2の新聞
印刷用紙が96%を占めていたのが、1993年には、坪量43
g/m2の新聞印刷用紙が約80%を占めるに至っている。軽
量化の進展により、新聞印刷用紙の不透明度の低下、紙
力の低下などの問題が生じており、これらの問題に対処
するために、填料、顔料の増配が必要となっている。し
かし、これらの成分の増配は、新聞印刷用紙自体が薄
く、軽くなっていることと相まって、これらの成分が、
用紙表面から脱離しやすい傾向を生んでいる。この傾向
は、軽量化が進展するほど、深刻な問題となっており、
例えば、坪量46g/m2未満の新聞印刷用紙の改良は、坪量
46g/m2以上の新聞印刷用紙の改良より非常に困難な課題
となってきている。一方、DIPの高配合化は、DIP
由来の各種成分(微細繊維、填料及び顔料など)の増加
を招いている。これらの成分の増加も、紙紛落ち、紙力
の低下などの問題を引き起こしており、これらの問題
も、DIPの配合率が増加するほど、重大な問題となっ
ている。いずれにせよ、新聞印刷用紙の最近の傾向は、
特に、表面強度の点で、大きなマイナス要因となってい
る。
【0009】新聞印刷用紙の表面強度の改良は、大別し
て、非塗工での対策と塗工による対策の2つが知られて
いる。非塗工での対策は、原料配合の変更、抄紙条件の
変更、紙力増強剤の増量などによる方法であるが、もは
やこれだけではオフセット印刷用新聞印刷用紙への厳し
い品質要求に対応することは困難な状況である。これに
対し、塗工による対策は、澱粉、化工澱粉(酸化澱粉、
澱粉誘導体など)やポリビニルアルコール(以下、「ポ
リビニルアルコール」を「PVA」と略す。)などの表
面処理剤を、新聞印刷用紙原紙に表面塗工(外添)する
方法であり、表面強度の改良に有効な手段となってい
る。
【0010】しかし、表面強度対策として行われている
澱粉、化工澱粉(酸化澱粉、澱粉誘導体など)、PVA
などの表面処理剤を外添する方法は、表面強度の点で
は、確かに効果があるが、吸水性を改良することはでき
なかった。また、これらの薬品を外添する方法は、薬品
を多量に用いた場合、その薬品が水で湿潤された状態で
は粘着性を示すため、新聞印刷用紙の製造時あるいは印
刷時に、粘着性に起因するトラブル(いわゆる「ネッパ
リ」と呼ばれる現象)を起こす問題があった。このネッ
パリ問題は、ゲ−トロ−ルコ−タ−方式で塗工を行った
場合、2本ロ−ルサイズプレス方式と比較して、より顕
著で、深刻な問題であった。したがって、外添用の薬品
については、その塗工品の粘着性が低いこと、別の言い
方をすれば、その塗工品の剥離性が良好であることも、
考慮する必要もあると言える。
【0011】特開平7-119078号公報及び特開平7-138898
号公報などに、新聞用紙用表面サイズ剤が開示されてい
る。特開平7-119078号公報には、ケテンダイマ−を有効
成分とする表面サイズ剤が、特開平7-138898号公報に
は、置換コハク酸無水物を有効成分とする表面サイズ剤
が示されている。これらの公報の表面サイズ剤は、一般
印刷用紙で用いられているAKDあるいはASAを、新
聞用紙で用いられている表面強度対策材料(澱粉、PV
Aなど)と組み合わせたものと考えることができる。し
かしながら、AKDあるいはASAの使用は、一般に、
摩擦係数低下の問題があり、これらの表面サイズ剤で
も、その欠点が避けられず、大きな問題であった。AK
DあるいはASAを含有する塗工材料に、防滑剤を配合
することも考えられるが、印刷時などに防滑剤成分の欠
落の恐れがあり、あまり好ましくない。また、一般印刷
用紙で用いられている表面サイズ剤は、表面強度対策材
料として考えた場合、表面強度改良効果が不十分なもの
であった。
【0012】そこで、本発明では、薬品を外添する方法
により、吸水性(サイズ性)及び表面強度の両方をバラ
ンスよくを改良した印刷用紙、特に、新聞印刷用紙と、
その製造方法の提供を課題とした。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記課題は、印刷用紙原
紙上に、カチオン性を有するポリアクリルアミド及びア
ニオン性水溶性ポリマ−の2者を主体とする吸水性コン
トロール層を設けることにより解決を図った。この方法
は、一般印刷用紙にも適用可能であるが、とりわけ新聞
印刷用紙の場合に有効であるので、以下、新聞印刷用紙
について説明する。
【0014】新聞印刷用紙原紙に、ノニオン性ポリアク
リルアミド、カチオン性ポリアクリルアミド(例えば、
第3級アミン基及び/又は第4級アンモニウム塩基を有
する水溶性ポリアクリルアミド)、あるいは両性ポリア
クリルアミドを単独で塗工しても、表面強度の向上を図
ることができるものの、吸水性を改良することはできな
かった。例えば、酸化澱粉を新聞印刷用紙原紙に、塗布
量 0.5〜 1.0g/m2の範囲で塗布しても、その塗工品の吸
水性は、後述の点滴吸水度法で数秒程度であり、不十分
であった。また、アニオン性の疎水基を有する共重合体
単独の塗工は、表面強度改良効果が不十分であり、ま
た、塗工品の剥離性に問題のないレベルで、吸水性を改
良することはできなかった。また、後に述べるが、本発
明の吸水性コントロール層は、イオン的なコンプレック
スによるものと考えることもできると思われる。このよ
うなコンプレックスを紙用薬品に応用した例としては、
例えば、紙パ技協誌(VOL.45, No.2, (1991)245-249)
に、アニオン性紙力剤と特殊なカチオン性紙力剤を混合
して、高分子量のイオンコンプレックスを形成させた紙
力増強剤を、パルプスラリーに添加する方法が記載され
ている。しかしながら、この方法は、あくまでも薬品を
内添する方法であり、また吸水性の向上を目的としたも
のではない。また、特開昭60-119297 号公報などにも、
アニオン型疎水性サイズ剤とカチオン型保持剤による紙
のサイズ方法がされている。しかしながら、この方法
も、薬品を内添する方法であり、前述のような内添に伴
う諸問題を解決することはできない。
【0015】一方、特開昭52-148211 号公報、特開昭56
-118995 号公報、特開平3-54609 号公報などに、アニオ
ン性樹脂及びカチオン性樹脂を含有する塗布液を用いた
表面サイジング方法などが開示されている。特開昭52-1
48211 号公報では、アニオン性樹脂及びカチオン性樹脂
を含有する塗布液を用いた段ボール用強化中芯紙の製造
方法について記載されている。しかしながら、この方法
は、主として、圧縮強度及び剛度の改良を図ったもので
あり、特に、吸水性の向上を目的としたものではない。
また、この公報の実施例では、薬品の塗布量も10g/m2
度であり、一般印刷用紙に適応されるには、ほど遠いレ
ベルである。特開昭56-118995 号公報では、例えば、酸
化澱粉、塩化ビニリデン/アクリルアミド共重合体及び
ポリエチレンイミンから成る表面サイズ剤を用いる耐油
紙の製造方法が記載されている。しかしながら、耐油紙
が、油に対する抵抗性が求められる紙であるのに対し、
本発明の印刷用紙は、オフセット印刷における高速印刷
に対応して、インク(言い換えれば、油)に対しての吸
収性が求められる紙であり、全く正反対の技術である。
また、特開昭56-118995 号公報では、ケテン2量体、カ
チオン化澱粉及びアニオン性重合体の3者から成る表面
サイジング剤が開示されているが、この表面サイジング
剤では、摩擦係数の低下の問題がある。
【0016】さらに、特開昭62-122781 号公報及び特開
昭62-146674 号公報などには、塩基性ポリマーと酸性ポ
リマーとのポリマーコンプレックスを含有するインク受
容層を有するインクジェット記録用被記録材が開示され
ている。しかし、これらの公報では、両ポリマーは、ジ
メチルホルムアミドなどの有機溶媒に溶解して、塗布液
としているため、一般印刷用紙に適応するのは困難であ
る。また、インクジェット記録用被記録材は、水−多価
アルコール混合系から成るインクジェット用インクに対
する受容性(言い換えれば、吸収性)が要求されてお
り、本発明で求めている吸水性とは、異なる要求であ
る。
【0017】しかしながら、本発明者らは、新聞印刷用
紙原紙に、特定のポリアクリルアミド及びアニオン性の
疎水基を有するポリマ−の2者を組み合わせた薬品を外
添する方法により、吸水性を改良し、かつ表面強度と剥
離性をバランスよく改良した新聞印刷用紙が得られるこ
とを見出だし、本発明を完成するに至った。すなわち、
本発明は、紙表面に、下記の成分A及び成分Bの2成分
を主体とする吸水性コントロ−ル組成物を含有した塗工
層を設けた印刷用紙、特に、新聞印刷用紙に関する。 成分A:1)ノニオン性ポリアクリルアミド 2)カチオン性ポリアクリルアミド 3)両性ポリアクリルアミド 上記1)〜3)から、少なくとも一つ選ばれた水溶性ポリア
クリルアミド 成分B:疎水性置換基を有するモノマーと、カルボキシ
ル基またはスルホン酸基を有するモノマーとのアニオン
性共重合体 本発明の吸水性コントロール組成物は、上記成分A及び
Bの2成分を主体として構成される。
【0018】本発明の吸水性コントロール組成物で用い
られる成分Aは、カチオン性を有するポリアクリルアミ
ド(以下、「ポリアクリルアミド」を「PAM」と略
す。)であり、ノニオン性PAM、カチオン性PAM、
両性PAMが含まれる。成分Aとして使用されるノニオ
ン性PAMとしては、例えば、(メタ)アクリルアミド
(ここで、(メタ)はメタがある場合も含むという表示
として使用し、「(メタ)アクリルアミド」とは、「メ
タアクリルアミド及び/またはアクリルアミド」を意味
する。以下、同様とする)の重合体、あるいは共重合
体、(メタ)アクリルアミドと共重合可能なノニオン性
モノマーと(メタ)アクリルアミドの共重合体などが挙
げられる。これらのPAMは、本質的にはノニオン性で
あるが、一部のアミド構造がアミディニウム(-CON
H3 + ) の形で存在し、若干の弱いカチオン性を帯びてい
るとされている。それ故、ノニオン性PAMでも、本発
明において、成分Aとして、使用することが可能であ
る。
【0019】また、成分Aとして用いられるカチオン性
PAM及び両性PAMは、簡単に言えば、カチオン性モ
ノマ−単位を有しているPAMのことであり、望ましく
は、カチオン性モノマ−単位として、第3級アミン基
(あるいは、第3級アミン塩基)を有するモノマ−単位
及び/または第4級アンモニウム塩基を有するモノマ−
単位を有するPAMがよい。また、基本的に、カチオン
性モノマ−単位以外にアニオン性モノマ−単位を含有し
ていないPAMが、カチオン性PAMであり、他方、カ
チオン性モノマ−単位以外にアニオン性モノマ−単位も
有するPAMが両性PAMである。カチオン性モノマ−
単位について、具体的に言及すれば、一般式[1]及び
[2]で表されるモノマ−単位が、さらに好ましい。
【0020】
【化1】
【0021】
【化2】
【0022】[ここで、Rは、メチル基、あるいは水素
原子を表す。Yは、NH、あるいは酸素原子を表す。Z
は、CH2 CH(OH)CH2 、あるいは炭素数1〜4個のアルキ
レン基を表す。R1 、R2 及びR3 は、炭素数1〜18個
のアルキル基、ベンジル基、あるいは水素原子を表す。
ただし、R1 、R2 及びR3 は、同一でも、異なってい
てもよい。Xイオンは、陰イオンを表し、ハロゲン原子
イオン(塩素イオン、臭素イオン、ヨウ素イオンな
ど)、硫酸イオン、アルキル硫酸イオン(メチル硫酸イ
オン、エチル硫酸イオンなど)、アルキルスルホン酸イ
オン、アリ−ルスルホン酸イオン、酢酸イオンを表
す。]
【0023】カチオン性モノマ−単位をPAMに導入す
る方法としては、例えば、(a) 各種PAMをマンニッヒ
反応を利用して変性させる方法、(b) 各種PAMをホフ
マン分解反応を利用して変性させる方法、(c) 第3級ア
ミン基、あるいは第4級アンモニウム塩基を有するモノ
マーを共重合させる方法、(d) 第3級アミン基を有する
モノマーを共重合させた後、アルキル化、アリール化な
どの反応により、第4級アンモニウム塩基に変換する方
法などが挙げられる。
【0024】例をあげると、(c) の共重合させる方法で
は、例えば、(メタ)アクリルアミドとカチオン性モノ
マー(第3級アミン基、あるいは第4級アンモニウム塩
基を有するモノマー)、あるいは(メタ)アクリルアミ
ド誘導体とカチオン性モノマーを用いて共重合させれば
よい。言い換えれば、本発明では、成分Aとして、(メ
タ)アクリルアミドと後述のカチオン性モノマ−の共重
合体を使用することが可能である。この方法において、
用いられる第3級アミン基を有するモノマーとしては、
例えば、N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレー
ト、N,N-ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、
N,N-ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、N,
N-ジメチルアミノヒドロキシプロピル(メタ)アクリレ
ート、N-メチル,N-エチルアミノエチル(メタ)アクリ
レート、N,N-ジフェニルアミノエチル(メタ)アクリレ
ート、N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミ
ド、N,N-ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミ
ド、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチ
ル(メタ)アクリルアミド、2-ビニルピリジン、4-ビニ
ルピリジン、2-メチル-5- ビニルピリジンなどが挙げら
れる。
【0025】一方、この共重合法において、使用可能な
第4級アンモニウム塩基を有するモノマーとしては、
(メタ)アクロイルオキシエチルトリメチルアンモニウ
ムクロライド、(メタ)アクロイルオキシエチルジメチ
ルベンジルアンモニウムクロライド、(メタ)アクロイ
ルオキシエチルトリエチルアンモニウムクロライド、
(メタ)アクリロイルオキシエチルジエチルベンジルア
ンモニウムクロライド、(メタ)アクリルアミドプロピ
ルトリメチルアンモニウムクロライド、(メタ)アクリ
ルアミドプロピルトリエチルアンモニウムクロライド、
(メタ)アクリルアミドプロピルジメチルベンジルアン
モニウムクロライド、ジアリルジメチルアンモニウムク
ロライド、ジアリルジエチルアンモニウムクロライド、
(メタ)アクロイルオキシエチルトリメチルアンモニウ
ムサルフェートなどが例示することができる。
【0026】また、この共重合させる方法では、本発明
に支障のない範囲で、さらに、(メタ)アクリルアミ
ド、あるいは上述のカチオン性モノマーと共重合可能な
モノマーを使用してもよい。すなわち、本発明では、成
分Aとして、(メタ)アクリルアミドとカチオン性モノ
マーと後述の共重合可能なモノマーの共重合体を使用す
る場合もある。この方法で使用される共重合可能なモノ
マーとしては、例えば、エチレン、ブタジエン、スチレ
ン、α−メチルスチレン、イソプレン、プロピレン、酢
酸ビニル、ビニルカルバゾール、ビニルピロリドン、
(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリル酸エステ
ル、N-メチロール化(メタ)アクリルアミド、メチレン
ビスアクリルアミド、2-ヒドロキシエチル(メタ)アク
リレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレー
ト、2-スルホエチル(メタ)アクリレート、エチレンジ
(メタ)アクリレート、アクリル酸、メタアクリル酸、
マレイン酸、フマール酸、イタコン酸、ムコン酸、クロ
トン酸、アリルグリシジルエーテル、グリシジル(メ
タ)アクリレート、エチレンスルホネートのナトリウム
塩、p-スチレンスルホネートのナトリウム塩、ビニルベ
ンジルスルホニウム塩、ビニルベンジルホスホニウム塩
などが挙げられる。これらのモノマーのうち、アクリル
酸、イタコン酸などのアニオン性モノマーを使用すれ
ば、両性PAMを得ることが可能である。
【0027】(d) の第3級アミン基から第4級アンモニ
ウム塩基への変換する方法において、用いられるアルキ
ル化剤としては、例えば、ジメチル硫酸、塩化メチル、
臭化メチル、ヨウ化メチル、塩化ベンジル、臭化ベンジ
ルなどが挙げられる。本発明では、成分Aとして用いら
れるPAMとして、カチオン性PAM及び両性PAM
を、吸水性コントロール(吸水性付与)の点では、ノニ
オン性PAMより好ましく使用する。というのは、ノニ
オン性PAMでは、一部に存在するアミディニウム構造
に由来するカチオン性が微弱であるため、吸水性付与効
果が小さいからである。また、カチオン性PAM及び両
性PAMにおいて、そのカチオン性モノマ−単位の比率
は、 0.1モル%以上であることが望ましい。カチオン性
モノマ−単位の比率が 0.1モル%未満の場合、吸水性コ
ントロールの効果が若干弱くなる傾向がある。さらに、
カチオン性PAMと両性PAMを比較すると、高い吸水
性を得たい場合は、カチオン性PAMがより好ましい。
成分Aとして用いられる各PAMは、対応するモノマー
を、従来公知の方法、例えば、水溶液重合法、溶媒重合
法、逆相乳化重合法、沈殿重合法、懸濁重合法などの方
法で、重合、あるいは共重合させて得ることができる。
【0028】本発明では、成分Aとして、1種類のPA
M単独で用いてもよいし、2種類以上のPAMを混合し
て用いてもよい。本発明の成分Aとして使用されるPA
Mにおいて、その重量平均分子量は、1万〜 400万の範
囲にあることが適当である。PAMの平均分子量が1万
より小さい場合、そのようなPAMは、十分な被膜形成
を行えず、吸水性付与及び表面強度向上効果が不十分で
ある。他方、PAMの平均分子量が 400万より大きい場
合、そのようなPAMは、粘性が高くなり、操業上の問
題を生じる恐れがあり、塗工品の剥離性にも満足の行か
ない結果となる。用いられるPAMの平均分子量につい
ては、一般的に、吸水性付与及び表面強度の点から考え
れば、“平均分子量が高い”ことが好ましいが、塗工品
の剥離性の点では、逆に、“平均分子量が低い”ことが
好ましいと考えられる。そのため、PAMの平均分子量
は、前述の範囲内で、要求される仕様に応じて、適宜、
決定すればよい。吸水性、表面強度及び剥離性の3者に
ついて総合的に考えた場合、用いられるPAMの平均分
子量は、5万〜 300万の範囲が好ましく、さらに望まし
くは、10万〜 100万の範囲である。本発明の吸水性コン
トロール組成物で用いられる成分Bは、疎水性置換基を
有するモノマーとアニオン性モノマー(カルボキシル
基、もしくはスルホン酸基を有するモノマー)との共重
合体のことである。
【0029】疎水性置換基としては、炭素数6個以上の
置換基であればよく、特に限定されるものではない。塗
工材料の泡立ちの問題、求められる吸水性の程度などに
応じて、適宜決定すればよい。疎水性置換基として、例
えば、炭素数6個以上のアルキル基、炭素数6個以上の
アルケニル基、炭素数6個以上のシクロアルキル基、炭
素数6個以上のアリ−ル基、あるいは炭素数7個以上の
アラルキル基などが挙げられる。疎水性置換基を有する
モノマーとしては、例えば、スチレン系モノマ−(例え
ば、スチレン、α−メチルスチレン、クロロスチレン、
シアノスチレンなど)、オレフィン系モノマ−(例え
ば、ヘキセン、オクテン、デセンなど)、(メタ)アク
リル酸エステル、マレイン酸エステル、などが挙げられ
る。このようなモノマ−については、“高分子学会編
「高分子デ−タハンドブック−基礎編−」培風館(198
6)”などに詳しく述べられている(スチレン系モノマ
−については、P47の表5-1 、オレフィン系モノマ−に
ついては、P2の表1-1 、アクリル酸エステルについて
は、P 105の表10-1、マレイン酸エステルについては、
P 162の表14-1などに例が挙げられている。)ので、こ
れらの中から、疎水性置換基を有するモノマ−を選んで
もよい。
【0030】アニオン性モノマー(カルボキシル基、も
しくはスルホン酸基を有するモノマー)としては、例え
ば、アクリル酸系モノマ−(例えば、アクリル酸、メタ
アクリル酸、クロトン酸、イソクロトン酸、2-エチルア
クリル酸、3-tert- ブチルアクリル酸など)、マレイン
酸系モノマ−(例えば、マレイン酸、メチルマレイン
酸、フェニルマレイン酸、クロロマレイン酸、フマール
酸、イタコン酸、ムコン酸など)、2-アクリルアミドプ
ロパンスルホン酸、2-アクリルアミド-n- ブタンスルホ
ン酸、2-アクリルアミド-n- ヘキサンスルホン酸、2-ア
クリルアミド-n-オクタンスルホン酸、2-アクリルアミ
ド-n- ドデカンスルホン酸、2-アクリルアミド-2- メチ
ルプロパンスルホン酸、2-アクリルアミド-2- フェニル
プロパンスルホン酸、2-アクリルアミド-2,4, 4-トリメ
チルペンタンスルホン酸、2-アクリルアミド-2-(4-クロ
ロフェニル)プロパンスルホン酸、2-メタクリルアミド
-n-テトラデカンスルホン酸、4-メタクリルアミドベン
ゼンスルホン酸ナトリウム、2-スルホエチルメタクリレ
ート、p-ビニルベンゼンスルホン酸、スチレンスルホン
酸、エチレンスルホン酸などが挙げられる。
【0031】この共重合体において、疎水性置換基を有
するモノマーとアニオン性モノマーの比率は、90:10〜
40:60の範囲が望ましい。疎水性置換基を有するモノマ
ー及びアニオン性モノマー、各々、少なくとも1種類以
上用いればよい。また、この共重合体では、本発明に支
障のない範囲で、上述の疎水性置換基を有するモノマー
及び/またはアニオン性モノマーと重合可能なアニオン
性、もしくはノニオン性モノマーと少量共重合させても
よい。この共重合体の製造方法としては、例えば、水溶
液重合法、溶媒重合法、逆相乳化重合法、沈殿重合法、
懸濁重合法などの方法を挙げることができる。この共重
合体は、言葉を変えれば、アニオン性親水性ポリマーで
あり、その酸価が50〜 500の範囲にあることが好まし
く、さらに限定するならば、 100〜 300の範囲にあるこ
とが望ましい。酸価が50より小さい場合、その共重合体
は、水溶性が十分でなく、かつ成分Bとの相互作用が弱
く、そのため好ましくない。また、酸価が 500より大き
い場合、その共重合体はアニオン性が強すぎてよくな
い。
【0032】さらに、この共重合体は、 0.1万〜 300万
程度の重量平均分子量であればよく、さらに望ましくは
0.1 万〜10万の範囲が望ましい。分子量が 0.1万より小
さい場合、成分Cの共重合体が十分な被膜形成を行え
ず、表面強度及び吸水性コントロ−ルの点で好ましくな
い。他方、分子量が 300万より大きい場合、塗工液の高
粘度などに由来する操業上の問題を生じる恐れがある。
【0033】成分Bとして用いられる共重合体は、具体
的に述べると、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、スチレン/2-アクリルアミドプロパンスルホン酸
共重合体、(メタ)アクリル酸/(メタ)アクリル酸エ
ステル共重合体、α−オレフィン/マレイン酸共重合
体、オレフィン/アクリル酸共重合体などを挙げること
ができる。これらの中でも、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/マレイン酸共重合体及びα−オレフィン/マレイン
酸共重合体が、吸水性付与の点で、より好ましい。ま
た、特に、親水性置換基と疎水性置換基のバランスが優
れている点で、スチレン/アクリル酸共重合体及びα−
オレフィン/マレイン酸共重合体が望ましく、両者を比
較した場合は、スチレン/アクリル酸共重合体が最も望
ましい。
【0034】本発明の吸水性コントロール組成物は、前
述したように、成分AおよびBの2成分を主体として構
成される。この組成物の各成分の比率(重量比)は、製
造される新聞印刷用紙に対して、求められる吸水性の程
度、剥離性の程度、あるいはこの組成物の塗布量にも依
存するため、必ずしも限定できるものではない。しかし
ながら、あえて限定すれば、成分Aと成分Bの比率
(A:B)が、20:80〜80:20の範囲にあればよく、経
済性も考慮すると、さらに望ましくは、A:B=40:60
〜60:40の範囲がよい。本発明で用いられる吸水性コン
トロール組成物は、基本的に、成分A及びBの2者のみ
から構成されればよく、成分Bが剥離性に有利に働くた
めか、後述の塗布量領域では、それらだけでも良好な剥
離性を得ることが可能である。しかし、さらに剥離性を
向上させるため、言い換えれば、ネッパリ対策のため
に、本発明に支障のない範囲(例えば、吸水性に悪影響
を与えない、塗工時の泡立ちが塗工に問題ないレベルで
あるなど)で、少量の粘着防止剤を添加してもよい。剥
離成分としては、例えば、特公昭63-58960号公報記載の
モノアルケニルコハク酸塩、特開平6-57688 号公報記載
の有機フルオロ化合物から成る粘着防止剤、特開平6-19
2995号公報記載の置換コハク酸および/または置換コハ
ク酸誘導体を有効成分とする粘着防止剤などが挙げられ
る。粘着防止剤の添加率(成分Aと成分Bの固形分の合
計に対する粘着防止剤の固形分の比率)は、10%以下
(重量%)が適当である。添加率が10%より高い場合、
塗工時の泡立ちの問題などを引き起こす恐れがある。
【0035】本発明の吸水性コントロール組成物は、基
本的に、他のバインダー的な成分を併用する必要はない
が、本発明に支障のない範囲(例えば、剥離性に対して
差支えない範囲)で、そのような成分を少量含有させる
場合もある。他のバインダー的な成分として、例えば、
メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチ
ルセルロースなどのセルロース類;スチレン/ブタジエ
ン共重合体、スチレン/アクリロニトリル共重合体、ス
チレン/ブタジエン/アクリル酸エステル共重合体など
のラテックス類;完全ケン化PVA、部分ケン化PV
A、アミド変性PVA、カルボキシ変性PVA、スルホ
ン酸変性PVAなどのPVA類;アニオン性PAMなど
のPAM類;シリコン樹脂、石油樹脂、テルペン樹脂、
ケトン樹脂、クマロン樹脂などの各種樹脂類などが挙げ
られる。特に、PVA類は、紙に塗布した時に、湿潤時
の紙の粘着性を上げる傾向があるので、併用する際に
は、その併用量について十分な注意が必要である。ま
た、本発明の吸水性コントロール組成物は、本発明に影
響のない範囲で、防腐剤、消泡剤、紫外線防止剤、退色
防止剤、蛍光増白剤、粘度安定化剤、防滑剤などの助剤
や填料を含有してもよい。
【0036】本発明では、対象となる原紙は、必ずし
も、新聞印刷用紙原紙に限定されるものではないが、新
聞印刷用紙原紙の場合に、本発明の効果が顕著に認めら
れるので、以下に言及する。本発明で用いる新聞印刷用
紙原紙は、グランドパルプ(GP)、サーモメカニカル
パルプ(TMP)、セミケミカルパルプなどのメカニカ
ルパルプ(MP)、クラフトパルプ(KP)に代表され
るケミカルパルプ(CP)及びこれらのパルプを含む故
紙を脱墨して得られる脱墨パルプ(DIP)及び抄紙工
程からの損紙を離解して得られる回収パルプなどを、単
独、あるいは任意の比率で混合したものである。本発明
の効果が顕著なのは、坪量46g/m2未満に抄造した原紙で
ある。坪量46g/m2以上の原紙の場合、その原紙は、表面
強度を十分に持っていると考えられ、またオフセット印
刷時における湿し水に起因する用紙の寸法変化、あるい
は強度低下も無視できる程度であると考えられるので、
必ずしも、薬品の外添により吸水性及び表面強度の両者
を同時に改良する必要はない。一方、本発明で用いる原
紙のDIPの配合率については、任意の範囲( 0〜 100
%)で配合すればよい。最近のDIPの高配合化の流れ
からすると、30〜70%の範囲がより好ましい。
【0037】この新聞印刷用紙原紙は、必要に応じて、
ホワイトカーボン、クレー、シリカ、タルク、酸化チタ
ン、炭酸カルシウム、合成樹脂(塩化ビニル樹脂、ポリ
スチレン樹脂、尿素ホルマリン樹脂、メラミン系樹脂、
スチレン/ブタジエン系共重合体系樹脂など)などの製
紙用填料;ポリアクリルアミド系高分子、ポリビニルア
ルコール系高分子、カチオン化澱粉、尿素/ホルマリン
樹脂、メラミン/ホルマリン樹脂などの紙力増強剤;ア
クリルアミド/アミノメチルアクリルアミドの共重合物
の塩、カチオン化澱粉、ポリエチレンイミン、ポリエチ
レンオキサイド、アクリルアミド/アクリル酸ナトリウ
ム共重合物などのろ水性/歩留まり向上剤;硫酸アルミ
ニウム(硫酸バンド)、紫外線防止剤、退色防止剤など
の助剤などを含有してもよい。しかしながら、これらの
薬剤の添加量は、本発明の吸水性コントロール組成物の
吸水性コントロールを損なわない範囲で行う必要があ
る。この原紙の物性は、オフセット印刷機で印刷できる
ものである必要があり、通常の新聞印刷用紙程度の引張
り強度、引裂き強度、伸びなどの物性を有するものであ
ればよい。また、この新聞印刷用紙原紙は、内添サイズ
を施した原紙を用いてもよい。しかしながら、本発明で
は、前述したような内添に伴う問題を解決する意味もあ
るので、どちらかと言えば、内添サイズを施していない
原紙を用いた方が、本発明の効果をより発揮させること
ができる。すなわち、本発明の吸水性コントロール組成
物の外添により、内添サイズを行わなくても、内添サイ
ズと同程度、もしくはそれ以上の吸水性を付与させるこ
とが可能である。例えば、本発明の吸水性コントロール
組成物は、後述の点滴吸水度法で、10秒未満の新聞印刷
用紙でも、十分に適用可能である。
【0038】新聞印刷用紙のようなサイズ性の低い用紙
の紙面の吸水性の評価方法として、2つの方法が知られ
ている。1つの方法は、Japan TAPPI, No.33に準拠した
点滴吸水度法である。この方法は、紙面に水1μlを滴
下し、水滴が紙面に吸収されるまでの時間を測定する方
法である。もう1つの方法は、接触角を測定する方法
(接触角法)である。本発明では、水5μlを滴下し、
一定時間(5秒)経過後の水滴の接触角を測定する方法
とした。吸水性が高い(耐吸水性である)ほど、点滴吸
水度法では、吸収時間が長くなり、接触角法では、接触
角が大きく、また長時間保持される。本発明の吸水性コ
ントロール組成物を含有する塗工層を、新聞印刷用紙原
紙に設けることにより、点滴吸水度法で、例えば、10秒
から1000秒にわたる広い範囲で吸水性を制御することが
可能である。また接触角法で言うと、前述の方法で、例
えば、接触角が75〜95度の範囲で吸水性をコントロール
することができる。すなわち、製造される新聞印刷用紙
の吸水性は、本発明の組成物の各成分の種類、各成分の
配合比、組成物の塗布量などを変化させることにより、
所定の吸水性に、自由にコントロールすることが可能で
ある。製造される新聞印刷用紙の吸水性の程度について
は、製品に求められる仕様により、適宜決定されればよ
く、特に限定されるものではない。しかし、あえて限定
すれば、点滴吸水度法で20秒〜 200秒の範囲が、接触角
法で80〜95度の範囲がより好ましい吸水性の程度であ
る。
【0039】
【発明の実施の形態】本発明の吸水性の改良された印刷
用紙(特に、新聞印刷用紙)は、印刷用紙原紙の片面、
あるいは両面に、本発明の吸水性コントロール組成物を
塗工機により外添することにより製造される。本発明の
吸水性コントロール組成物の塗布量は、製造される印刷
用紙に対して求められる吸水性の程度に応じて決定され
るべきであり、特に限定されるものではないが、吸水性
付与の観点からすれば、本発明の組成物は、その塗布量
(言い換えれば、成分Aおよび成分Bの固形分量の合
計)が0.05〜 2.0g/m2(片面あたり)の範囲で、有効に
その効果を発揮する。塗布量が0.05g/m2未満では、本発
明の組成物が十分なバリヤー層を形成できないためか、
吸水性を改良することができない。他方、塗布量を 2.0
g/m2より高くしても、例えば、著しく剥離性が悪化する
(ネッパリ現象が生ずる。)などの問題が生じる。ま
た、コスト的にも不経済である。新聞印刷用紙への適用
を考えた場合、前述したように、吸水性付与、表面強度
向上及び剥離性の3者をバランスよく改良することが必
要であり、その3者を総合的に考慮すれば、本発明の吸
水性コントロール組成物の塗布量(言い換えれば、成分
Aおよび成分Bの固形分量の合計)は、 0.1〜 0.6g/m2
(片面あたり)の範囲が最も望ましい。
【0040】本発明の吸水性コントロール組成物は、従
来型2ロ−ルサイズプレス、バーコーター、エアーナイ
フコーター、ゲートロールコーターブレードロッドメタ
リングコーターなどの塗工機を用いて、印刷用紙原紙に
塗工すればよいが、本発明の吸水性コントロール組成物
は、塗工機として、ゲートロールコーター、ブレードロ
ッドメタリングコーターなどの被膜転写型のコーターを
用いるのが好ましく、特に、ゲートロールコーターを用
いる方式の時、その効果を大きく発揮する。すなわち、
前述したように、従来用いられている表面サイズ剤は、
ゲートロールコーター方式では、十分な吸水性付与効果
が得られない欠点があったが、本発明の組成物は、この
方式でも、前述の塗布量領域で、効率よく、吸水性を改
良することが可能である。
【0041】また、本発明の吸水性コントロール組成物
を主成分とする塗工液は、ゲートロールコーター適性に
も優れている。例えば、酸化澱粉を単独でゲートロール
コーターで塗工した場合、塗工品に、すじ状のパターン
がかなり認められるのに対して、本発明で用いられる塗
布液を塗工した場合、そのようなすじ状のパターンがほ
とんど認められず、より均一に塗布することが可能であ
る。新聞印刷用紙に適用する場合も、本発明の吸水性コ
ントロール組成物を、新聞印刷用紙原紙に、ゲートロー
ルコーターにより両面塗工を行うのが最も望ましい。当
然のことながら、生産性の点から、コーターは、オンマ
シーンコーターが望ましいのは言うまでもない。すなわ
ち、本発明の吸水性コントロール組成物は、新聞印刷用
紙原紙に、塗布量 0.1〜 0.6g/m2の範囲(片面あたり)
で、ゲートロールコーターにより両面塗工すればよい。
新聞印刷用紙の場合、用紙の表面が均一でなく、外添
(特に、ゲートロールコーター方式)により、比較的低
塗布量領域で、用紙表面に吸水性のバリヤー層を設ける
ことが困難であるとされている。しかしながら、本発明
の吸水性コントロール組成物は、比較的低塗布量で、吸
水性付与効果が認められるという優れた特徴がある。本
発明の吸水性コントロール組成物を含有する塗工層を、
印刷用紙表面に設けても、摩擦係数の低下は認められな
い。例えば、一般に、アニオン性スチレン/酸モノマー
共重合体は、サイズプレスにより紙に塗工した場合、そ
の塗工紙の動/静摩擦係数を低下させることが知られて
いる。しかし、本発明の吸水性コントロール組成物は、
そのような傾向は認められず、特に、防滑剤を配合させ
る必要はない。新聞印刷用紙に適用した場合、製造され
る新聞印刷用紙の動摩擦係数は、0.40〜0.70の範囲にあ
ることが望ましい。
【0042】本発明の吸水性コントロール組成物は、フ
ェルト面の方がワイヤー面と比較して、少ない塗布量
で、吸水性を向上させることが可能である。本発明の吸
水性コントロール組成物を使用した新聞印刷用紙は、吸
水性を広い範囲でコントロールすることが可能なので、
印刷時に使用される各種インクに幅広く対応することが
できる。例えば、油性インク中に湿し水を混入させたエ
マルジョンインクなどの特殊インク、水なし平版用のタ
ック性の高いインクなどへの対応も考えられる。
【0043】前述したように、新聞印刷用紙の改良は、
一般印刷用紙と比較して、困難である。そのため、一般
印刷用紙用の技術を、新聞印刷用紙用の技術に直接転用
するには無理がある。しかしながら、逆に、新聞印刷用
紙用の技術を一般印刷用紙用の技術に転用するのは、比
較的簡単である。それ故、本発明の吸水性コントロール
組成物は、新聞印刷用紙に限らず、一般印刷用紙に適応
することも可能であり、新聞印刷用紙の場合と、同様な
効果(例えば、吸水性の改良、表面強度の改良など)を
得ることができる。本発明の吸水性コントロール組成物
を用いることにより、操業上の問題を生じやすい内添サ
イズを行うことなく、サイズ性の異なる多品種の銘柄の
印刷用紙を容易に製造することが可能である。また、こ
の印刷用紙は、表面強度も同時に改良されている。本発
明の吸水性コントロール組成物を、印刷用紙原紙に、0.
05〜 2.0g/m2の範囲(片面あたり)の塗布量領域で、ゲ
−トロ−ル塗工することにより、吸水性を改良した用紙
を得ることが可能であり、また、本発明の組成物を、新
聞印刷用紙原紙に、 0.1〜 0.6g/m2の範囲(片面あた
り)の塗布量領域で、ゲ−トロ−ル塗工することによ
り、吸水性、表面強度及び剥離性の3者をバランスよく
改良した高速オフセット印刷に適した新聞印刷用紙を得
ることができる。その理由については、明確な理由は、
未だ解明されていないが、以下のように推定される。
【0044】本発明の吸水性コントロール組成物は、原
紙に塗工、次いで乾燥される際、吸水性をコントロール
することが可能な疎水性コンプレックス被膜を形成する
たまだと考えられる。すなわち、成分A(カチオン性を
有するPAM)及び成分B(疎水性基を有するアニオン
性水溶性ポリマー)が、イオン的なコンプレックスを形
成し、ついには疎水性置換基を外側に向けて配向した被
膜を作り、紙表面に疎水性バリヤー層が得られるものと
考えられる。吸水性の向上の点だけから言えば、成分B
だけでも、吸水性を向上させることができると考えられ
るが、成分Aが、紙表面上で、成分Bを、イオン的ある
いは化学的面などから効果的に保持しており、被膜形成
(言い換えれば、吸水性向上)に非常に有利に働いてい
ると思われる。また、成分Aは、成分Bの保持作用の他
に、表面強度の向上にも大きく寄与していると考えられ
る。
【0045】
【実施例】以下、本発明を、合成例、実施例及び比較例
に従って、詳細に説明するが、本発明はこれらに限定さ
れるものではない。なお、説明中、部及びパーセント
は、それぞれ重量部及び重量パーセントを示す。 〈各種PAMの合成〉
【0046】[合成例1] PAM−1の合成 還流冷却管を備えた四ツ口フラスコに、N,N-ジメチルア
ミノエチルメタアクリレート(7.8g)、40%アクリルア
ミド水溶液(168.6g)及びイオン交換水(300g)を仕込
み、窒素雰囲気下60℃まで加熱後、その反応液に、過硫
酸アンモニウム1%水溶液(10g)及び亜硫酸水素ナトリ
ウム1%水溶液(2g)を加え、85℃で1時間反応させた
後、冷却して、ポリマー(PAM−1)を得た。このポ
リマーの重量平均分子量は、74万であった。
【0047】[合成例2] PAM−2の合成 還流冷却管を備えた四ツ口フラスコに、N,N-ジメチルア
ミノプロピルアクリルアミド(7.8g)、40%アクリルア
ミド水溶液(168.6g)及びイオン交換水(300g)を仕込
み、窒素雰囲気下60℃まで加熱後、その反応液に、過硫
酸アンモニウム1%水溶液(10g)及び亜硫酸水素ナトリ
ウム1%水溶液(2g)を加え、85℃で1時間反応させた
後、冷却して、ポリマー(PAM−2)を得た。このポ
リマーの重量平均分子量は、66万であった。
【0048】[合成例3] PAM−3の合成 還流冷却管を備えた四ツ口フラスコに、80%メタクロイ
ルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド(7.8
g)、40%アクリルアミド水溶液 (168.6g) 及びイオン交
換水(300g)を仕込み、窒素雰囲気下60℃まで加熱後、
その反応液に、過硫酸アンモニウム1%水溶液(10g) 及
び亜硫酸水素ナトリウム1%水溶液(2g)を加え、85℃で
1時間反応させた後、冷却して、ポリマー(PAM−3)
を得た。このポリマーの重量平均分子量は、74万であっ
た。
【0049】[合成例4] PAM−4の合成 還流冷却管を備えた四ツ口フラスコに、60%メタクロイ
ルオキシエチルジメチルベンジルアンモニウムクロライ
ド (22.5g)、40%アクリルアミド水溶液(168.6g)及びイ
オン交換水(300g)を仕込み、窒素雰囲気下60℃まで加熱
後、その反応液に、過硫酸アンモニウム1%水溶液(10
g)及び亜硫酸水素ナトリウム1%水溶液(2g)を加え、8
5℃で1時間反応させた後、冷却して、ポリマー(PA
M−4)を得た。このポリマーの重量平均分子量は、82万
であった。
【0050】[合成例5] PAM−5の合成 還流冷却管を備えた四ツ口フラスコに、60%アクリルア
ミドプロピルジメチルベンジルアンモニウムクロライド
(23.6g )、40%アクリルアミド水溶液(168.6g)及びイ
オン交換水(300g)を仕込み、窒素雰囲気下60℃まで加熱
後、その反応液に、過硫酸アンモニウム1%水溶液(10
g )及び亜硫酸水素ナトリウム1%水溶液 (2g) を加
え、85℃で1時間反応させた後、冷却して、ポリマー
(PAM−5)を得た。このポリマーの重量平均分子量
は、62万であった。
【0051】[合成例6] PAM−6の合成 還流冷却管を備えた四ツ口フラスコに、60%アクリルア
ミドプロピルジメチルベンジルアンモニウムクロライド
(23.6g) 、40%アクリルアミド水溶液(168.6g)及びイオ
ン交換水 (300g) を仕込み、窒素雰囲気下60℃まで加熱
後、その反応液に、過硫酸アンモニウム1%水溶液 (5
g) 及び亜硫酸水素ナトリウム1%水溶液(2g)を加え、8
5℃で1時間反応させた後、冷却して、ポリマー (PA
M−6) を得た。このポリマーの重量平均分子量は、5
万であった。
【0052】[合成例7] PAM−7の合成 還流冷却管を備えた四ツ口フラスコに、80%メタクロイ
ルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド (5.
2g) 、40%アクリルアミド水溶液 (174.0g) 及びイオン
交換水(300g)を仕込み、窒素雰囲気下60℃まで加熱後、
その反応液に、過硫酸アンモニウム1%水溶液(10g) 及
び亜硫酸水素ナトリウム1%水溶液(2g)を加え、85℃で
1時間反応させた後、冷却して、ポリマー(PAM−7)
を得た。このポリマーの重量平均分子量は、 104万であ
った。
【0053】[合成例8] PAM−8の合成 還流冷却管を備えた四ツ口フラスコに、60%メタクロイ
ルオキシエチルジメチルベンジルアンモニウムクロライ
ド (9.0g) 、40%アクリルアミド水溶液(174.0g)及びイ
オン交換水 (300g) を仕込み、窒素雰囲気下60℃まで加
熱後、その反応液に、過硫酸アンモニウム1%水溶液
(10g)及び亜硫酸水素ナトリウム1%水溶液(2g)を加
え、85℃で1時間反応させた後、冷却して、ポリマー
(PAM−8)を得た。このポリマーの重量平均分子量
は、 148万であった。
【0054】[合成例9] PAM−9の合成 還流冷却管を備えた四ツ口フラスコに、60%アクリルア
ミドプロピルジメチルベンジルアンモニウムクロライド
(9.4g) 、40%アクリルアミド水溶液(174.0g)及びイオ
ン交換水 (300g) を仕込み、窒素雰囲気下60℃まで加熱
後、その反応液に、過硫酸アンモニウム1%水溶液(10
g) 及び亜硫酸水素ナトリウム1%水溶液(2g)を加え、8
5℃で1時間反応させた後、冷却して、ポリマー(PA
M−9)を得た。このポリマーの重量平均分子量は、 1
05万であった。
【0055】[合成例10] PAM−10の合成 還流冷却管を備えた四ツ口フラスコに、80%メタクロイ
ルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド(5.2
g)、イタコン酸(2.6g)、40%アクリルアミド水溶液 (17
0.4g) 及びイオン交換水 (300g) を仕込み、窒素雰囲気
下60℃まで加熱後、その反応液に、過硫酸アンモニウム
1%水溶液 (10g)及び亜硫酸水素ナトリウム1%水溶液
(2g) を加え、85℃で1時間反応させた後、冷却して、
ポリマー(PAM−10)を得た。このポリマーの重量平
均分子量は、60万であった。
【0056】[合成例11] PAM−11の合成 還流冷却管を備えた四ツ口フラスコに、60%メタクロイ
ルオキシエチルジメチルベンジルアンモニウムクロライ
ド (9.0g) 、イタコン酸 (2.6g) 、40%アクリルアミド
水溶液 (170.4g) 及びイオン交換水 (300g) を仕込み、
窒素雰囲気下60℃まで加熱後、その反応液に、過硫酸ア
ンモニウム1%水溶液 (10g)及び亜硫酸水素ナトリウム
1%水溶液(2g)を加え、85℃で1時間反応させた後、
冷却して、ポリマー(PAM−11) を得た。このポリマ
ーの重量平均分子量は、52万であった。
【0057】[合成例12] PAM−12の合成 還流冷却管を備えた四ツ口フラスコに、60%アクリルア
ミドプロピルジメチルベンジルアンモニウムクロライド
(9.4g) 、イタコン酸 (2.6g) 、40%アクリルアミド水
溶液 (170.4g) 及びイオン交換水 (300g) を仕込み、窒
素雰囲気下60℃まで加熱後、その反応液に、過硫酸アン
モニウム1%水溶液(10g)及び亜硫酸水素ナトリウム1
%水溶液(2g) を加え、85℃で1時間反応させた後、冷
却して、ポリマー(PAM−12)を得た。このポリマー
の重量平均分子量は、56万であった。
【0058】[合成例13] PAM−13の合成 還流冷却管を備えた四ツ口フラスコに、60%メタクロイ
ルオキシエチルジメチルベンジルアンモニウムクロライ
ド(22.5g)、80%アクリル酸 (4.5g) 、40%アクリルア
ミド水溶液(160.0g)及びイオン交換水(300g)を仕込
み、窒素雰囲気下60℃まで加熱後、その反応液に、過硫
酸アンモニウム1%水溶液(10g) 及び亜硫酸水素ナトリ
ウム1%水溶液(2g)を加え、85℃で1時間反応させた
後、冷却して、ポリマー(PAM−13)を得た。このポ
リマーの重量平均分子量は、68万であった。
【0059】[合成例14] PAM−14の合成 還流冷却管を備えた四ツ口フラスコに、60%アクリルア
ミドプロピルジメチルベンジルアンモニウムクロライド
(9.4g) 、80%アクリル酸 (1.8g) 、40%アクリルアミ
ド水溶液 (170.4g) 及びイオン交換水 (300g) を仕込
み、窒素雰囲気下60℃まで加熱後、その反応液に、過硫
酸アンモニウム1%水溶液(10g) 及び亜硫酸水素ナトリ
ウム1%水溶液 (2g) を加え、85℃で1時間反応させた
後、冷却して、ポリマー(PAM−14)を得た。このポ
リマーの重量平均分子量は、86万であった。
【0060】[合成例15] PAM−15の合成 還流冷却管を備えた四ツ口フラスコに、40%アクリルア
ミド水溶液 (177.8g)及びイオン交換水 (300g) を仕込
み、窒素雰囲気下60℃まで加熱後、その反応液に、過硫
酸アンモニウム1%水溶液 (10g)及び亜硫酸水素ナトリ
ウム1%水溶液(5g)を加えた。反応混合物を、85℃で1
時間反応させた後、60℃まで冷却し、さらに、1%水酸
化ナトリウム水溶液 (7.0g) 、37%ホルムアルデヒド
(1.6g) 及び50%ジメチルアミン(2.0g)を加えて反応
を行い、ポリマ−(PAM−15)を得た。このポリマー
の重量平均分子量は、90万であった。
【0061】[合成例16] PAM−16の合成 還流冷却管を備えた四ツ口フラスコに、40%アクリルア
ミド水溶液 (177.8g)及びイオン交換水 (300g) を仕込
み、窒素雰囲気下60℃まで加熱後、その反応液に、過硫
酸アンモニウム1%水溶液 (10g)及び亜硫酸水素ナトリ
ウム1%水溶液(5g)を加えた。反応混合物を、85℃で1
時間反応させた後、60℃まで冷却し、さらに、1%水酸
化ナトリウム水溶液 (7.0g) 、37%ホルムアルデヒド
(3.2g)及び50%ジメチルアミン (4.0g) を加えて反応
を行い、ポリマ− (PAM−16)を得た。このポリマー
の重量平均分子量は、96万であった。
【0062】[合成例17] PAM−17の合成 還流冷却管を備えた四ツ口フラスコに、N,N-ジメチルア
ミノエチルメタアクリレート (7.8g) 、40%アクリルア
ミド水溶液 (168.6g) 及びイオン交換水(300g)を仕込
み、窒素雰囲気下60℃まで加熱後、その反応液に、過硫
酸アンモニウム1%水溶液 (7g) 及び亜硫酸水素ナトリ
ウム1%水溶液(2g)を加え、85℃で30分間反応させた
後、冷却して、ポリマー(PAM−17) を得た。このポ
リマーの重量平均分子量は、33万であった。
【0063】[合成例18] PAM−18の合成 還流冷却管を備えた四ツ口フラスコに、N,N-ジメチルア
ミノプロピルアクリルアミド (7.8g) 、40%アクリルア
ミド水溶液 (168.6g) 及びイオン交換水(300g)を仕込
み、窒素雰囲気下60℃まで加熱後、その反応液に、過硫
酸アンモニウム1%水溶液 (15g)及び亜硫酸水素ナトリ
ウム1%水溶液 (5g) を加え、85℃で3時間反応させた
後、冷却して、ポリマー(PAM−18) を得た。このポ
リマーの重量平均分子量は、 300万であった。
【0064】[合成例19] PAM−19の合成 還流冷却管を備えた四ツ口フラスコに、80%メタクロイ
ルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド (5.
2g) 、40%アクリルアミド水溶液(174.0g)及びイオン交
換水 (300g) を仕込み、窒素雰囲気下60℃まで加熱後、
その反応液に、過硫酸アンモニウム1%水溶液(5g)及び
亜硫酸水素ナトリウム1%水溶液(2g)を加え、85℃で30
分間反応させた後、冷却して、ポリマー(PAM−19)
を得た。このポリマーの重量平均分子量は、20万であっ
た。
【0065】[合成例20] PAM−20の合成 還流冷却管を備えた四ツ口フラスコに、80%メタクロイ
ルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド(5.
2g)、イタコン酸(2.6g)、40%アクリルアミド水溶液
(170.4g) 及びイオン交換(29.0g) を仕込み、窒素雰囲
気下60℃まで加熱後、その反応液に、過硫酸アンモニウ
ム1%水溶液(15g)及び亜硫酸水素ナトリウム1%水溶
液(5g)を加え、85℃で2時間反応させた後、冷却し
て、ポリマー(PAM−20) を得た。このポリマーの重
量平均分子量は、 180万であった。
【0066】[合成例21] PAM−21の合成 還流冷却管を備えた四ツ口フラスコに、60%メタクロイ
ルオキシエチルジメチルベンジルアンモニウムクロライ
ド (22.5g)、80%アクリル酸 (4.5g) 、40%アクリルア
ミド水溶液(160.0g)及びイオン交換水(300g)を仕込
み、窒素雰囲気下60℃まで加熱後、その反応液に、過硫
酸アンモニウム1%水溶液 (5g) 及び亜硫酸水素ナトリ
ウム1%水溶液 (2g) を加え、85℃で30分間反応させた
後、冷却して、ポリマー(PAM−21) を得た。このポ
リマーの重量平均分子量は、18万であった。
【0067】[合成例22] PAM−22の合成 還流冷却管を備えた四ツ口フラスコに、40%アクリルア
ミド水溶液 (177.8g)及び水 (300g) を仕込み、窒素雰
囲気下60℃まで加熱後、その反応液に、過硫酸アンモニ
ウム1%水溶液 (10g)及び亜硫酸水素ナトリウム1%水
溶液(2g)を加え、85℃で1時間反応させた後、冷却し
て、ポリマー(PAM−22) を得た。このポリマーの重
量平均分子量は、85万であった。
【0068】[合成例23] PAM−23の合成 還流冷却管を備えた四ツ口フラスコに、40%アクリルア
ミド水溶液(160.0g)、40%メタアクリルアミド水溶液
(17.8g)及び水 (300g) を仕込み、窒素雰囲気下60℃ま
で加熱後、その反応液に、過硫酸アンモニウム1%水溶
液(10g)及び亜硫酸水素ナトリウム1%水溶液 (2g) を
加え、85℃で1時間反応させた後、冷却して、ポリマー
(PAM−23) を得た。このポリマーの重量平均分子量
は、79万であった。
【0069】[合成例24] PAM−24の合成 還流冷却管を備えた四ツ口フラスコに、80%アクリル酸
水溶液(5.2g)、40%アクリルアミド水溶液 (174.0g)
及び水(300g)を仕込み、窒素雰囲気下60℃まで加熱後、
その反応液に、過硫酸アンモニウム1%水溶液 (10g)及
び亜硫酸水素ナトリウム1%水溶液 (2g) を加え、85℃
で1時間反応させた後、冷却して、ポリマー(PAM−
24) を得た。このポリマーの重量平均分子量は、90万で
あった。
【0070】[合成例25] PAM−25の合成 還流冷却管を備えた四ツ口フラスコに、40%アクリルア
ミド水溶液 (174.0g)及び水 (300g) を仕込み、窒素雰
囲気下60℃まで加熱後、その反応液に、過硫酸アンモニ
ウム1%水溶液(10g)及び亜硫酸水素ナトリウム1%水
溶液(2g)を加えた。85℃で1時間反応させた後、3%水
酸化カリウム水溶液で加水分解を行い、ポリマ−(PA
M−25) を得た。このポリマーの重量平均分子量は、55
万であった。
【0071】〈疎水性置換基を有するアニオン性共重合
体について〉成分Bについては、以下の6種類のポリマ
ーを用いた。 B−1:スチレン・マレイン酸共重合体 重量平均分子量= 1700 B−2:スチレン・マレイン酸共重合体 重量平均分子量=13000 B−3:スチレン・アクリル酸共重合体 重量平均分子量=39000 (酸化値= 230) B−4:スチレン・アクリル酸共重合体 重量平均分子量=19600 (酸化値= 230) B−5:スチレン・アクリル酸共重合体 重量平均分子量=39000 (酸化値= 150) B−6:α−オレフィン・マレイン酸共重合体 重量平均分子量=25000
【0072】〈塗布液の調製〉本発明に該当する各種P
AMの水溶液(成分A)と疎水性置換基を有するアニオ
ン性共重合体の水溶液(成分B)を、所定の比率で加え
ることにより、簡単に本発明の吸水度コントロ−ル組成
物の塗布液を調製することができる。混合した時に、不
溶性の沈殿物を生じる塗布液は、本発明では好ましくな
い。
【0073】〈新聞印刷用紙原紙の製造〉DIP(脱墨
パルプ)35部、TMP(サ−モメカニカルパルプ)30
部、GP(グランドパルプ)20部、KP(クラフトパル
プ)15部の割合で混合離解し、フリーネスを 200に調製
した混合パルプをベルベフォーマー型抄紙機にて、抄紙
速度900m/minで抄紙し、未サイズ、ノーカレンダーの新
聞印刷用紙原紙を得た。この原紙は、坪量43g/m2、密度
0.65、白色度51%、平滑度60sec 、静摩擦係数0.45、動
摩擦係数0.56であり、一般の新聞印刷用紙と吸水性以外
の紙質(例えば、強度など)は、同等の原紙であった。
また、この原紙は、内添サイズ剤を含まず、吸水性の程
度は、点滴吸水度法で、 5秒であった。
【0074】〈新聞印刷用紙の製造〉
【実施例1〜138】各種PAM(PAM−1〜PAM
−23)の水溶液に、疎水性置換基を有するアニオン性共
重合体(B−1〜B−6)の水溶液を配合比1:1(固
形分重量比)で加え、所定濃度の塗布液を調製した。得
られた塗布液を、前述の新聞印刷用紙原紙に、メイヤ−
バ−を用いて、塗布量が 0.8〜 2.0g/m2の範囲で、塗布
した。塗布後、カレンダ−処理を行い、新聞印刷用紙を
得た。
【0075】
【比較例1〜18】アニオン性PAM(PAM−24〜P
AM−25)の水溶液に、疎水性置換基を有するアニオン
性共重合体(B−1〜B−6)の水溶液を配合比1:1
(固形分重量比)で加え、所定濃度の塗布液を調製し
た。得られた塗布液を、前述の新聞印刷用紙原紙に、メ
イヤ−バ−を用いて、塗布量が 0.8〜 2.0g/m2の範囲
で、塗布した。塗布後、カレンダ−処理を行い、新聞印
刷用紙を得た。また、疎水性置換基を有するアニオン性
共重合体(B−1〜B−6)の水溶液単独で、所定濃度
の塗布液を調製した。得られた塗布液を、前述の新聞印
刷用紙原紙に、メイヤ−バ−を用いて、塗布量が 0.8〜
2.0g/m2の範囲で、塗布した。塗布後、カレンダ−処理
を行い、新聞印刷用紙を得た。
【0076】
【比較例19〜43】各種PAM(PAM−1〜PAM
−23)の水溶液単独で、所定濃度の塗布液を調製した。
得られた塗布液を、前述の新聞印刷用紙原紙に、メイヤ
−バ−を用いて、塗布量が 0.8〜 2.0g/m2の範囲で、塗
布した。塗布後、カレンダ−処理を行い、新聞印刷用紙
を得た。実施例1〜 138及び比較例1〜43の新聞印刷用
紙について、フェルト面の点滴吸水度を測定した。その
結果を表1〜表7にまとめる。 点滴吸水度の測定:Japan TAPPI No.33 (吸収性の紙の
吸水速度試験方法)に準じて、滴下水量1μlで測定し
た。なお、点滴吸水度において、「>300は、点滴吸水度
が 300秒以上であること」を示す。
【0077】
【表1】
【0078】
【表2】
【0079】
【表3】
【0080】
【表4】
【0081】
【表5】
【0082】
【表6】
【0083】
【表7】
【0084】表1〜表7を見てわかるように、次に示す
組み合わせが、 300秒以上の点滴吸水度、すなわち、高
い吸水性を示した。 1)アクリルアミド・N,N-ジメチルアクリレ−ト共重合体
型のPAM/スチレン・アクリル酸共重合体(例えば、
PAM−1/B−3) 2)アクリルアミド・メタクロイルオキシエチルトリメチ
ルアンモニウムクロライド共重合体型のPAM/スチレ
ン・アクリル酸共重合体(例えば、PAM−3/B−
3、PAM−7/B−3) 3)アクリルアミド・メタクロイルオキシエチルジメチル
ベンジルアンモニウムクロライド共重合体型のPAM/
スチレン・アクリル酸共重合体(例えば、PAM−4/
B−3、PAM−8/B−3) 4)アクリルアミド・メタクロイルオキシエチルジメチル
ベンジルアンモニウムクロライド共重合体型のPAM/
スチレン・マレイン酸共重合体(例えば、PAM−8/
B−1) 5)アクリルアミド・アクリルアミドプロピルジメチルベ
ンジルアンモニウムクロライド共重合体型のPAM/ス
チレン・マレイン酸共重合体(例えば、PAM−9/B
−1) 6)アクリルアミド・アクリルアミドプロピルジメチルベ
ンジルアンモニウムクロライド共重合体型のPAM/ス
チレン・アクリル酸共重合体(例えば、PAM−9/B
−3) 7)アクリルアミド・アクリルアミドプロピルジメチルベ
ンジルアンモニウムクロライド共重合体型のPAM/α
−オレフィン・マレイン酸共重合体(例えば、PAM−
9/B−6) 8)アクリルアミド・イタコン酸・アクリルアミドプロピ
ルジメチルベンジルアンモニウムクロライド共重合体型
のPAM/スチレン・アクリル酸共重合体(例えば、P
AM−12/B−3) 9)アクリルアミド・イタコン酸・メタクロイルオキシエ
チルジメチルベンジルアンモニウムクロライド共重合体
型のPAM/スチレン・アクリル酸共重合体(例えば、
PAM−13/B−3) 10) アクリルアミド・アクリル酸・アクリルアミドプロ
ピルジメチルベンジルアンモニウムクロライド共重合体
型のPAM/スチレン・アクリル酸共重合体(例えば、
PAM−14/B−3) 11) PAMのマンニッヒ反応による変性物/スチレン・
アクリル酸共重合体(例えば、PAM−15/B−3) 12) PAMのマンニッヒ反応による変性物/スチレン・
マレイン酸共重合体(例えば、PAM−15/B−1) 13) PAM(アクリルアミドのホモポリマ−)/スチレ
ン・アクリル酸共重合体(例えば、PAM−22/B−
3)
【0085】
【比較例44】両性PAM(商品名:ポリストロン 696
/荒川化学工業(株)製)の水溶液とアニオン性PAM
(商品名:ポリストロン 117/荒川化学工業(株)製)
の水溶液を配合比1:1(固形分重量比)で加え、所定
濃度の塗布液を調製した。得られた塗布液を、前述の新
聞印刷用紙原紙に、メイヤ−バ−を用いて、塗布した。
その後、カレンダ−処理を行い、新聞印刷用紙を得た。 塗布量:0.88g/m2 点滴吸水度:6秒
【0086】
【実施例139〜153】高い吸水度が得られるPAM
/疎水性置換基を有するアニオン性共重合体の組み合わ
せについて、5種類の配合比(PAM:アニオン性共重
合体=80:20、60:40、50:50、40:60、20:80(固形
分重量比))で、所定濃度の塗布液を調製した。得られ
た各塗布液を、前述の新聞印刷用紙原紙に、メイヤ−バ
−を用いて、塗布量が 0.8〜 2.0g/m2の範囲で、塗布し
た。塗布後、カレンダ−処理を行い、新聞印刷用紙を得
た。
【0087】
【比較例44〜58】高い吸水度が得られるPAM/疎
水性置換基を有するアニオン性共重合体の組み合わせに
ついて、2種類の配合比(PAM:アニオン性共重合体
= 100: 0、0: 100)、すなわち、PAM単独、ある
いはアニオン性共重合体単独で、所定濃度の塗布液を調
製した。得られた各塗布液を、前述の新聞印刷用紙原紙
に、メイヤ−バ−を用いて、塗布量が 0.8〜 2.0g/m2
範囲で、塗布した。塗布後、カレンダ−処理を行い、新
聞印刷用紙を得た。得られた新聞印刷用紙について、接
触角による吸水時間の評価及び滴下5秒後の接触角の測
定を行った。 接触角による吸水時間の評価:新聞印刷用紙に、5μl
の水滴を滴下し、滴下してから、この水滴の接触角が20
度以下になる時間を測定した。(単位:秒) なお、吸水時間の評価において、「>180は、吸水時間が
180秒以上である」ことを示す。 滴下5秒後の接触角の測定:新聞印刷用紙に、5μlの
水滴を滴下し、滴下してから5秒後の接触角を測定し
た。(単位:度) なお、接触角は、Dynamic Absorption Tester 1100DAT
(Fibro 社製)を用いて、測定を行った。実施例 139〜
153及び比較例44〜58の新聞印刷用紙について、接触角
による吸水時間の評価の結果を、表8〜表9にまとめ
る。
【0088】
【表8】
【0089】
【表9】
【0090】表8及び表9より、本発明の成分A及び成
分Bは、単独では、吸水性を発現させるものではなく、
両者を組み合わせることにより、はじめて、吸水性付与
効果が得られることがわかる。また、実施例 139〜 153
及び比較例44〜58の新聞印刷用紙について、滴下5秒後
の接触角の測定結果を、表10〜表11にまとめる。
【0091】
【表10】
【0092】
【表11】
【0093】表10及び表11より、比較例の新聞印刷用紙
では、滴下5秒後の接触角は小さくなっており、水滴の
変形が起こってることが推察される。それ故、接触角の
面からも、実施例の新聞印刷用紙が吸水性に優れている
ことがわかる。さらに、実施例 139〜 153の新聞印刷用
紙について、点滴吸水度の測定結果を、表12にまとめ
る。
【0094】
【表12】
【0095】表8、表10及び表12より、接触角度法(接
触角による吸水時間、あるいは滴下5秒後の接触角)と
点滴吸水度法の結果の間には、ある程度の相関関係が認
められ、したがって、吸水性の評価は、どちらかの方法
で行えばよい。
【0096】
【比較例59〜81】本発明のカチオン性を有するPA
Mとアニオン性PAM(PAM−24、PAM−25、ハリ
コ−トG−3000(商品名、ハリマ化成(株)製)、ある
いはポリストロン 117(商品名、荒川化学工業(株)
製))の水溶液を配合比1:1(固形分重量比)で加え、
所定濃度の塗布液を調製した。得られた塗布液を、前述
の新聞印刷用紙原紙に、メイヤ−バ−を用いて、塗布量
が 0.8〜 2.0g/m2の範囲で、塗布した。その後、カレン
ダ−処理を行い、新聞印刷用紙を得た。比較例59〜81の
新聞印刷用紙について、滴下5秒後の接触角の測定結果
を、表13にまとめる。
【0097】
【表13】
【0098】本発明のカチオン性を有するPAMとアニ
オン性PAMの組み合わせでは、滴下5秒後の接触角
は、60度以下であり、単純に、カチオン性ポリマ−とア
ニオン性ポリマ−を混合しても、吸水性付与効果は、得
ることができない。表11と表13を比較すると、本発明の
カチオン性を有するPAMと本発明以外のアニオン性P
AMの併用は、本発明のカチオン性を有するPAM単独
使用の場合より、吸水性付与効果が低いことがわかる。
【0099】
【実施例154〜167】カチオン性を有するPAMの
水溶液に、疎水性置換基を有するアニオン性共重合体の
水溶液を、所定の配合比(固形分重量比)で加え、所定
濃度の塗布液を調製した。得られた塗布液を、前述の新
聞印刷用紙原紙のF面に、ゲ−トロ−ルコ−タ−を用い
て、塗布した。塗布後、ス−パ−カレンダ−処理を行
い、新聞印刷用紙を得た。
【0100】
【比較例82〜83】カチオン性を有するPAMの水溶
液(PAM−1、あるいはPAM−13)を、所定濃度に
調製し、塗布液とした。得られた塗布液を、前述の新聞
印刷用紙原紙のF面に、ゲ−トロ−ルコ−タ−を用い
て、塗布した。塗布後、ス−パ−カレンダ−処理を行
い、新聞印刷用紙を得た。実施例 154〜 67 及び比較例
82〜83の新聞印刷用紙について、塗布量、点滴吸水度、
接触角、ネッパリ強度、表面強度A(プリュフバウ印刷
試験機による印刷強度)及び表面強度B(FRT(Fiber
rising test))を測定した。その結果を表14に示す。
【0101】塗布量の測定:ケルダ−ル法により含有窒
素量を求め、換算した。 点滴吸水度の測定:前述の方法に従った。 接触角の測定:前述の方法に従った。 (滴下水量5μlで滴下5秒後の接触角を測定した。) ネッパリ強度の測定:新聞印刷用紙を4×6cmに2枚切
り取り、塗工面を温度20℃の水に5秒間浸せき後、塗工
面同士を密着させた。外側両面に新聞印刷用紙原紙を重
ね、50kg/m2 の圧力でロールに通し、25℃、60%RHで24
時間調湿した。3×6cmの試料片とした後、引っ張り試
験機で、引っ張り速度30mm/minの条件で測定を行った。
測定値が大きいほど、剥がれにくい(逆の言い方をする
と、粘着性が強い)ことを意味する。本発明の新聞印刷
用紙では、ネッパリ強度が25.0g/3cm 以下のものを、
“剥離性が良好である”とした。
【0102】なお、「破れた。」は、引っ張り試験機で
サンプルを剥離させる際、接着面で剥離が起こらずに、
サンプル自体の層間剥離現象が起こったことを意味す
る。言い換えれば、この測定法では測定できないほど、
粘着性が高いことを意味している。 表面強度の測定:表面強度は、2種類の測定方法、すな
わちプリュフバウ印刷試験機による印刷強度の測定及び
FRT(Fiber rising test )の測定を行い、測定値が
両方とも良いものを“表面強度に優れている”とした。 表面強度A(プリュフバウ印刷試験機による印刷強度)
【0103】プリュフバウ印刷試験機のゴムロ−ルに紅
インキ(大日本インキ化学工業(株)製)をのせ、新聞
印刷用紙(印刷面積: 4×20cm)に、印圧:15N/m、印刷
速度:6.0m/secで塗布した。塗布時におけるゴムロ−ル
と新聞印刷用紙が剥がれる際の繊維の立上がりの個数
を、顕微鏡で測定した。測定値が小さいほど、表面強度
が強いことを意味する。本発明では、繊維の立上がりの
個数が20個以下を“表面強度に優れている”とした。 表面強度B(FRT) 新聞印刷用紙をマシーン方向に、 300mm×幅35mmに切り
取り、表面解析装置FIBR 1000 (Fibro system AB製)を
用いて、一定面積(1m2) における繊維の0.1mmより長い
毛羽立ちの数を求めた。測定値が小さいほど、表面強度
が優れていることを示している。本発明の新聞印刷用紙
では、1m2 当たりの毛羽立ちの数が22個以下のもの
を、“表面強度に優れている”とした。
【0104】
【表14】
【0105】また、得られた新聞印刷用紙の動/静摩擦
係数については、本発明の吸水性コントロール組成物を
塗布しても、特に、著しく悪化することはなかった。 例えば、実施例 160の新聞印刷用紙 動摩擦係数=0.49 静摩擦係数=O.62 実施例 163の新聞印刷用紙 動摩擦係数=0.48 静摩擦係数=O.62 実施例 164の新聞印刷用紙 動摩擦係数=0.48 静摩擦係数=O.57 新聞印刷用紙原紙 動摩擦係数=0.45 静摩擦係数=O.56 であった。 なお、動/静摩擦係数の測定は、JAPAN TAPPI No.30-79
(紙および板紙の摩擦係数試験方法)に従った。
【0106】
【比較例84】スチレン・マレイン酸重合体(B−1)
を、所定濃度に調製し、塗布液とした。得られた塗布液
を、前述の新聞印刷用紙原紙のF面に、ゲ−トロ−ルコ
−タ−を用いて、塗布した。塗布後、ス−パ−カレンダ
−処理を行い、新聞印刷用紙を得た。 塗布量:0.60g/m2 (塗工品と原紙の絶乾重量の差により
算出した。) 点滴吸水度:11秒、接触角:70度 表面強度A:42個、表面強度B:35個
【0107】
【比較例85】スチレン・アクリル酸重合体(B−3)
を、所定濃度に調製し、塗布液とした。得られた塗布液
を、前述の新聞印刷用紙原紙のF面に、ゲ−トロ−ルコ
−タ−を用いて、塗布した。塗布後、ス−パ−カレンダ
−処理を行い、新聞印刷用紙を得た。 塗布量:0.70g/m2(塗工品と原紙の絶乾重量の差により
算出した。) 点滴吸水度:12秒、接触角:72度 表面強度A:40個、表面強度B:36個
【0108】
【比較例86】α−オレフィン・マレイン酸重合体(B
−6)を、所定濃度に調製し、塗布液とした。得られた
塗布液を、前述の新聞印刷用紙原紙のF面に、ゲ−トロ
−ルコ−タ−を用いて、塗布した。塗布後、ス−パ−カ
レンダ−処理を行い、新聞印刷用紙を得た。 塗布量:0.65g/m2(塗工品と原紙の絶乾重量の差により
算出した。) 点滴吸水度:11秒、接触角:69度 表面強度A:43個、表面強度B:37個 動摩擦係数=0.30 静摩擦係数=O.41
【0109】
【比較例87】酸化デンプン(商品名:SK-20 /日本コ
−ンスタ−チ(株)製)の糊液に、スチレン・アクリル
酸重合体(B−3)の水溶液を、配合比5:2(固形分
重量比)で加え、塗布液を調製した。得られた塗布液
を、前述の新聞印刷用紙原紙のF面に、ゲ−トロ−ルコ
−タ−を用いて、塗布した。しかしながら、ゲ−トロ−
ル塗工時の塗工材料の泡立ちは著しく、塗工適性には問
題があった。塗布後、ス−パ−カレンダ−処理を行い、
新聞印刷用紙を得た。 塗布量:0.50g/m2 点滴吸水度:17秒、接触角:75度 ネッパリ強度:「破れた。」、表面強度A: 7、表面強
度B:11
【0110】
【比較例88】酸化デンプン(商品名:SK-20 /日本コ
−ンスタ−チ(株)製)の糊液に、スチレン・アクリル
酸系表面サイズ剤(商品名:コロパ−ルM-150-9 /星光
化学工業(株)製)の水溶液を、配合比5:2(固形分
重量比)で加え、塗布液を調製した。得られた塗布液
を、前述の新聞印刷用紙原紙のF面に、ゲ−トロ−ルコ
−タ−を用いて、塗布した。しかしながら、ゲ−トロ−
ル塗工時の塗工材料の泡立ちは著しく、塗工適性には問
題があった。塗布後、ス−パ−カレンダ−処理を行い、
新聞印刷用紙を得た。 塗布量:0.54g/m2 点滴吸水度:12秒、接触角:70度 ネッパリ強度:「破れた。」、表面強度A: 6、表面強
度B:10
【0111】
【比較例89】カチオン化デンプン(商品名:CATO 302
/ナショナルスタ−チアンドケミカル(株)製)の糊液
に、ポリマレイン酸ナトリウム塩の水溶液を、配合比1
0:1(固形分重量比)で加え、さらに、アルキルケテ
ンダイマ−(商品名:A-8 /荒川化学工業(株)製)の
分散液を添加し、塗布液を調製した。得られた塗布液
を、前述の新聞印刷用紙原紙のF面に、ゲ−トロ−ルコ
−タ−を用いて、塗布を試みた。しかしながら、ゲ−ト
ロ−ル塗工時の塗工材料の泡立ちは著しく、長時間のゲ
−トロ−ル塗工はできなかった。短時間の塗工で得られ
た塗工品について、ス−パ−カレンダ−処理を行い、新
聞印刷用紙を得た。 配合比:デンプン/ポリマレイン酸ナトリウム塩/AK
D=10/1/1 塗布量:0.46g/m2 点滴吸水度:17秒、接触角:75度 ネッパリ強度:「破れた。」、表面強度A: 9、表面強
度B:15 動摩擦係数=0.22 静摩擦係数=O.33
【0112】
【実施例168】カチオン性を有するPAMの水溶液
(PAM−3)に、スチレン・アクリル酸重合体(B−
3)の水溶液を、配合比1:1(固形分重量比)で加
え、さらに、剥離成分(炭素数10〜16個のアルケニルコ
ハク酸のナトリウム塩(特公昭63-58960号公報記載物))
を添加し、塗布液を調製した。得られた塗布液を、前述
の新聞印刷用紙原紙のF面に、ゲ−トロ−ルコ−タ−を
用いて、塗布した。塗布後、ス−パ−カレンダ−処理を
行い、新聞印刷用紙を得た。 配合比:PAM−3/B−3/剥離剤=1/1/0.05 塗布量:0.47g/m2 点滴吸水度:>300秒、接触角:91度 ネッパリ強度:13.5g/3cm 、表面強度A: 7、表面強度
B:11
【0113】
【実施例169】カチオン性を有するPAMの水溶液
(PAM−8)に、スチレン・マレイン酸重合体(B−
1)の水溶液を、配合比1:1(固形分重量比)で加
え、さらに、剥離成分(パ−フルオロオクタン酸アンモ
ニウム)を添加し、塗布液を調製した。得られた塗布液
を、前述の新聞印刷用紙原紙のF面に、ゲ−トロ−ルコ
−タ−を用いて、塗布した。塗布後、ス−パ−カレンダ
−処理を行い、新聞印刷用紙を得た。 配合比:PAM−8/B−1/剥離剤=1/1/0.01 塗布量:0.34g/m2 点滴吸水度: 120秒、接触角:89度 ネッパリ強度:16.2g/3cm 、表面強度A: 9、表面強度
B:16
【0114】
【実施例170】カチオン性を有するPAMの水溶液
(PAM−12)に、スチレン・アクリル酸重合体(B−
3)の水溶液を、配合比1:1(固形分重量比)で加
え、さらに、剥離成分(ドデシルコハク酸カリウム塩)
を添加し、塗布液を調製した。得られた塗布液を、前述
の新聞印刷用紙原紙のF面に、ゲ−トロ−ルコ−タ−を
用いて、塗布した。塗布後、ス−パ−カレンダ−処理を
行い、新聞印刷用紙を得た。 配合比:PAM−12/B−3/剥離剤=1/1/0.05 塗布量:0.52g/m2 点滴吸水度:>300秒、接触角:91度 ネッパリ強度:18.0g/3cm 、表面強度A: 8、表面強度
B:12
【0115】
【比較例90】酸化デンプン(商品名:SK-20 /日本コ
−ンスタ−チ(株)製)の糊液を、所定濃度に調整し、
塗布液とした。得られた塗布液を、前述の新聞印刷用紙
原紙のF面に、ゲ−トロ−ルコ−タ−を用いて、塗布し
た。塗布後、ス−パ−カレンダ−処理を行い、新聞印刷
用紙を得た。 塗布量:0.77g/m2 点滴吸水度: 8秒、接触角:65度 ネッパリ強度:「破れた。」、表面強度A: 6、表面強
度B:10
【0116】
【比較例91】PVA(商品名:K−17/電気化学工業
(株)製)の水溶液に、エチレンオキサイドとプロピレ
ンオキサイドのランダム共重合体を、PVA 100部に対
して、共重合体 5部の割合となるように添加して、塗布
液を調製した。この塗布液を、前述の新聞印刷用紙原紙
のF面に、ゲ−トロ−ルコ−タ−を用いて、塗布した。
塗布後、ス−パ−カレンダ−処理を行い、新聞印刷用紙
を得た。 塗布量:0.65g/m2 点滴吸水度: 8秒、接触角:66度 ネッパリ強度:「破れた。」、表面強度A: 6、表面強
度B:10
【0117】〈一般印刷用紙への適用〉
【実施例171】カチオン性を有するPAMの水溶液
(PAM−1)に、スチレン・アクリル酸重合体(B−
3)の水溶液を、配合比1:1(固形分重量比)で加
え、塗布液を調製した。得られた塗布液を、上質紙(坪
量:78g/m2、点滴吸水度: 9秒)に、ゲ−トロ−ルコ−
タ−を用いて、塗布した。塗布後、ス−パ−カレンダ−
処理を行い、印刷用紙を得た。 塗布量:0.55g/m2 点滴吸水度:>300秒、接触角:91度
【0118】
【実施例172】カチオン性を有するPAMの水溶液
(PAM−9)に、スチレン・アクリル酸重合体(B−
3)の水溶液を、配合比1:1(固形分重量比)で加
え、塗布液を調製した。得られた塗布液を、上質紙(坪
量:78g/m2 、点滴吸水度: 9秒)に、ゲ−トロ−ルコ
−タ−を用いて、塗布した。塗布後、ス−パ−カレンダ
−処理を行い、印刷用紙を得た。 塗布量:0.59g/m2 点滴吸水度:>300秒、接触角:92度
【0119】
【発明の効果】本発明の吸水性コントロール組成物をゲ
ートロールコーターで塗工することにより、吸水性が改
良され、かつ表面強度及び剥離性をバランスよく有した
印刷用紙を得ることが可能である。特に、新聞印刷用紙
においては、高速オフセット印刷に適したものが得られ
る。また、本発明の新聞印刷用紙では、内添サイズを施
さなくても、本発明の吸水性コントロール組成物を外添
のみにより、サイズ性を付与させることができ、薬品の
内添に伴う諸問題の解決を図ることも可能である。さら
に、本発明の吸水性コントロール組成物の塗布量、配合
比、材料の種類などを任意に変えることにより、幅広い
品種に対応することも容易である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上堀 由紀子 東京都北区王子5丁目21番1号 日本製紙 株式会社中央研究所内

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 印刷用紙原紙に、下記の成分Aおよび成
    分Bの2成分を主体とする吸水性コントロール組成物を
    含有した塗工層を設けた吸水性の改良された印刷用紙。 成分A:1)ノニオン性ポリアクリルアミド 2)カチオン性ポリアクリルアミド 3)両性ポリアクリルアミド 上記1)〜3)から、少なくとも一つ選ばれた水溶性ポリア
    クリルアミド 成分B:疎水性置換基を有するモノマーと、カルボキシ
    ル基および/またはスルホン基を有するモノマーとの水
    溶性アニオン性共重合体
  2. 【請求項2】 新聞印刷用紙原紙に、請求項1記載の成
    分Aおよび成分Bの2成分を主体とする吸水性コントロ
    ール組成物を含有した塗工層を設けた新聞印刷用紙。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の印刷用紙において、吸水
    性コントロ−ル組成物を構成する成分の一つである成分
    Aが、第3級アミン基および/又は第4級アンモニウム
    塩基を有するカチオン性、あるいは両性ポリアクリルア
    ミドであることを特徴とする印刷用紙。
  4. 【請求項4】 請求項2記載の新聞印刷用紙において、
    吸水性コントロ−ル組成物を構成する成分の一つである
    成分Aが、第3級アミン基および/又は第4級アンモニ
    ウム塩基を有するカチオン性、あるいは両性ポリアクリ
    ルアミドであることを特徴とする新聞印刷用紙。
  5. 【請求項5】 請求項2あるいは請求項4のいずれかに
    記載の新聞印刷用紙において、吸水性コントロ−ル組成
    物を構成する成分の一つである成分Bが、スチレン系モ
    ノマ−とアクリル酸系モノマ−との水溶性アニオン性共
    重合体であることを特徴とする新聞印刷用紙。
  6. 【請求項6】 請求項5記載の新聞印刷用紙において、
    吸水性コントロ−ル組成物を構成する成分の一つである
    成分Bが、スチレン/アクリル酸共重合体であることを
    特徴とする新聞印刷用紙。
  7. 【請求項7】 請求項2あるいは請求項4いずれかに記
    載の新聞印刷用紙において、吸水性コントロ−ル組成物
    を構成する成分の一つである成分Bが、オレフィン系モ
    ノマ−とマレイン酸系モノマ−との水溶性アニオン性共
    重合体であることを特徴とする新聞印刷用紙。
  8. 【請求項8】 請求項7記載の新聞印刷用紙において、
    吸水性コントロ−ル組成物を構成する成分の一つである
    成分Bが、α−オレフィン/マレイン酸共重合体である
    ことを特徴とする新聞印刷用紙。
  9. 【請求項9】 請求項2あるいは請求項4のいずれかに
    記載の新聞印刷用紙において、吸水性コントロ−ル組成
    物を構成する成分の一つである成分Bが、スチレン系モ
    ノマ−とマレイン酸系モノマ−との水溶性アニオン性共
    重合体であることを特徴とする新聞印刷用紙。
  10. 【請求項10】 請求項9記載の新聞印刷用紙におい
    て、吸水性コントロ−ル組成物を構成する成分の一つで
    ある成分Bが、スチレン/マレイン酸共重合体であるこ
    とを特徴とする新聞印刷用紙。
  11. 【請求項11】 請求項2、請求項4、請求項5、請求
    項6、請求項7、請求項8、請求項9あるいは請求項1
    0のいずれかに記載の新聞印刷用紙において、吸水性コ
    ントロ−ル組成物を構成する成分A及び成分Bの比率
    (固形分重量比)が、A:B=20:80〜80:20の範囲に
    あることを特徴とする新聞印刷用紙。
  12. 【請求項12】 請求項2、請求項4、請求項5、請求
    項6、請求項7、請求項8、請求項9、請求項10ある
    いは請求項11のいずれかに記載の新聞印刷用紙におい
    て、点滴吸水度(Japan TAPPI. No.33に準拠、滴下水量
    1μlで測定)が20秒〜 200秒の範囲にあることを特徴
    とする新聞印刷用紙。
  13. 【請求項13】 請求項2、請求項4、請求項5、請求
    項6、請求項7、請求項8、請求項9、請求項10、請
    求項11あるいは請求項12のいずれかに記載の新聞印
    刷用紙において、接触角(滴下水量5μlで5秒後に測
    定)が、80度〜95度の範囲にあることを特徴とする新聞
    印刷用紙。
  14. 【請求項14】 請求項2、請求項4、請求項5、請求
    項6、請求項7、請求項8、請求項9、請求項10、請
    求項11、請求項12あるいは請求項13のいずれかに
    記載の新聞印刷用紙において、吸水性コントロール組成
    物の塗布量が、 0.1〜0.6 g/m2(片面当たり)の範囲に
    あることを特徴とする新聞印刷用紙。
  15. 【請求項15】 請求項1あるいは請求項3記載の印刷
    用紙において、吸水性コントロール組成物をゲ−トロ−
    ルコ−タ−方式で塗工することを特徴とする印刷用紙。
  16. 【請求項16】 請求項2、請求項4、請求項5、請求
    項6、請求項7、請求項8、請求項9、請求項10、請
    求項11、請求項12、請求項13あるいは請求項14
    のいずれかに記載の新聞印刷用紙において、吸水性コン
    トロール組成物をゲ−トロ−ルコ−タ−方式で塗工する
    ことを特徴とする新聞印刷用紙。
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