(57)【要約】【課題】吸水抵抗性に優れ、摩擦係数が最適な範囲にあるオフセット印刷用中性新聞用紙を提供すること。【解決手段】填料として炭酸カルシウムを主体とする原紙上に、ポリエチレンを構成成分として含有するカチオン性表面サイズ剤、及び水溶性高分子物質を含有する表面処理剤が塗工されたオフセット印刷用中性新聞用紙。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
原紙上に、表面処理剤が塗工されたオフセット印刷用中性新聞用紙であって、
前記表面処理剤が下記の（Ａ）及び（Ｂ）を少なくとも含有することを特徴とするオフセット印刷用中性新聞用紙。
（Ａ）ポリエチレンを構成成分として含有するカチオン性表面サイズ剤
（Ｂ）水溶性高分子物質
【請求項２】
前記カチオン性サイズ剤が、下記の（１）成分ａ及び成分ｂを共重合して得られた共重合体、（２）成分ａ、成分ｂ及び成分ｃを共重合して得られた共重合体、または（３）これらの共重合体のうち成分ｂとして第３級アミン基含有ビニルモノマーを使用して得られた共重合体を成分ｄで第４級化した共重合体、のいずれかであることを特徴とする請求項１記載のオフセット印刷用中性新聞用紙。
成分ａ；スチレン、α−メチルスチレン、クロロスチレン又はシアノスチレンから選ばれる少なくとも１種類以上のスチレン系モノマー
成分ｂ；第１級アミノ基、第２級アミノ基、第３級アミノ基又は第４級アンモニウム基のいずれか１つを含有するビニルモノマーから選ばれたカチオン性モノマー
成分ｃ；上記成分(a)又はｂに共重合可能なモノマーであり、メタクリル酸エステル類、アクリル酸エステル類から選ばれる少なくとも１種類の疎水性モノマー
成分ｄ；エピクロルヒドリン、塩化メチル、塩化エチル、塩化ベンジル、ジメチル硫酸、ジエチル硫酸、オキシド類、エポキシ化合物、有機ハロゲン化物から選ばれる少なくとも１種類の４級化剤
【請求項３】
前記カチオン性表面サイズ剤が、ポリエチレンの存在下に、前記の成分ａ及び成分ｂを共重合して得られたもの、または、成分ａ、成分ｂ及び成分ｃを共重合して得られたものであることを特徴とする請求項２記載のオフセット印刷用中性新聞用紙。
【請求項４】
前記カチオン性表面サイズ剤が、前記の成分ａ及び成分ｂを共重合した後、または、成分ａ、成分ｂ及び成分ｃを共重合した後、ポリエチレンを溶解混合し水溶化したもののいずれかであることを特徴とする請求項２記載のオフセット印刷用中性新聞用紙。
【請求項５】
前記原紙の紙中灰分が固形分比で１０〜２０重量％であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のオフセット印刷用中性新聞用紙。
【請求項６】
前記オフセット印刷用中性新聞用紙の静摩擦係数が０．５０〜０．７５かつ動摩擦係数が０．４０〜０．６０であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のオフセット印刷用中性新聞用紙。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オフセット印刷用中性新聞用紙に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、新聞用紙は、古紙由来の炭酸カルシウムの有効利用の点から、従来の酸性抄紙から中性抄紙に移行している。さらに填料として炭酸カルシウムを多く使用し、紙中灰分を増やすことで、該新聞用紙は、オフセット印刷した場合、高白色なためカラー印刷面が鮮やかである、不透明性に優れる、他填料と比較してブランケット紙粉のパイリングが少ないといった品質と作業性の面で優れた印刷適性を有している。しかしながらその用紙の物性の面をみてみると、紙中灰分が増加するに従い、紙の摩擦係数が上昇する傾向にあり、オフセット印刷時の剣先詰まりや皺の発生、印刷テンション増加による色ずれ等の発生要因となる。
【０００３】
さらに、中性新聞用紙では、従来の酸性新聞用の表面サイズ剤では十分な紙の吸水抵抗性（サイズ性）が得られないため、カチオン性表面サイズ剤（例えば、特許文献１、２参照）を塗布する方法があるが、一般的にこれらカチオン性表面サイズ剤は、紙表面に塗布することによって用紙の摩擦係数が上昇する。また、新聞用紙に表面処理剤として使用されるサイズ剤以外の澱粉、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール等の水溶性高分子物質によっても、紙の摩擦係数が処理前に比べて上昇することがほとんどである。
【０００４】
新聞用紙は、印刷所毎に実に様々な印刷機機種、印刷条件で使用されているため、同じ摩擦係数でも一方の印刷所で問題ない場合でも、もう一方で摩擦係数に起因する印刷走行性の問題が発生する場合がある。このように新聞用紙は摩擦係数が高過ぎても、低過ぎても紙流れ等の問題が起きるため最適な範囲にある必要があり、かつ必要に応じて摩擦係数を細かく調整する技術が必要である。
【０００５】
一般的な紙の摩擦係数を低下させる方法として、内添と外添の方法がある。内添の方法としては、抄造時にアルキルケテンダイマー（ＡＫＤ）やアルケニル琥珀酸無水物（ＡＳＡ）等の樹脂成分を含有する内添サイズ剤によりすべり性を付与する方法や填料としてタルクを添加して紙に抄き込む方法がある。しかしながら、内添サイズ剤による方法は、目標とする吸水抵抗性を得るために必要とされるサイズ剤量が決まるため、その時、必ずしも最適な摩擦係数が得られるわけではない。逆に摩擦係数の調節を優先してＡＫＤの添加量を決めると、最適な吸水抵抗性が得られない。さらにＡＫＤを内添した場合にはＡＫＤが紙巻取り内でマイグレーションすることにより、上巻きの摩擦係数が極端に低下するため、印刷時の紙流れを発生させる原因となる。タルク内添による方法は、相対的に炭酸カルシウムの添加量が減少するため、上述したような炭酸カルシウムの利点を損なうことや、炭酸カルシウムに比べて紙粉発生量が多くなる等の短所がある。
【０００６】
このため、表面処理剤を原紙表面に塗布する外添による方法が検討されている。内添サイズ剤であるＡＫＤやＡＳＡを適当な分散剤で処理したエマルジョンを表面サイズ剤として用いる場合があるが、表面処理剤の液中で加水分解を起こし、吸水抵抗性を損なう。しかも摩擦係数は少量で急激に低下するため、摩擦係数のコントロールが極めて困難である。例えば、吸水抵抗性と摩擦係数を最適な範囲にするためにサイズ剤としてアルケニルケテンダイマーを塗工する方法が提案されている（特許文献３参照）。
【０００７】
また、ポリエチレンワックスを含有する表面処理剤を塗布する技術として、例えば、表面処理剤の主成分である共重合体ラテックスに離型剤としてポリエチレンワックスを含有する方法が提案されている（特許文献４参照）。この技術では、ポリエチレンワックスと、新聞用紙用として一般的に使用されている澱粉やポリビニルアルコールよりも摩擦係数の高いラテックスとを併用することで摩擦係数の低下を抑制している。また、顔料塗工用の滑剤として、ポリエチレンワックス系滑剤の方法が提案されている(特許文献５参照)。
【０００８】
【特許文献１】国際公開WO2005/009288号
【特許文献２】特開2006-016713号公報
【特許文献３】特開2004-250844号公報
【特許文献４】特開平11-158795号公報
【特許文献５】特開平3-137295号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記特許文献３は、サイズ剤としてアルケニルケテンダイマーを塗工するものであるが、摩擦係数のコントロールにサイズ剤の塗布量を変えて調節するため、点滴吸水度も大きく変化してしまい、製品品質の安定性に欠けるという問題がある。
特許文献４は、表面処理剤の主成分である共重合体ラテックスに離型剤としてポリエチレンワックスを含有するものであるが、ネッパリ性と表面強度の改善について記載されているものの、積極的に摩擦係数をコントロールすることに主眼を置いてはおらず、吸水抵抗性や表面サイズ剤との併用に関しての記述もない。
また、特許文献５には、顔料塗工用の滑剤としてポリエチレンワックス系滑剤が記載されているが、顔料塗工では塗料のｐＨは通常７以上、中性新聞用紙では通常使用される澱粉とカチオン性サイズ剤を含む塗料ではｐＨは４．５〜６．５となる。そのため中性新聞用紙の表面処理剤に顔料塗工用の滑剤を添加すると表面処理剤液の分散安定性が低下し、塗布時に大きなシェアがかかると凝集物が発生し、操業上大きな問題となる。
以上のように、いずれの特許文献の方法においても、中性新聞用紙に表面処理剤を塗工して効果的な吸水抵抗性を付与し、かつ吸水抵抗性を目標とする程度に維持しながら摩擦係数を最適な範囲に調節するには不十分であり、これを可能とする表面処理剤の開発が望まれていた。
そこで、本発明は、吸水抵抗性を目標とする程度に維持しながら、摩擦係数の上昇が抑えられて最適な範囲に調節されたオフセット印刷用中性新聞用紙を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、原紙上に、表面処理剤が塗工されたオフセット印刷用中性新聞用紙であって、前記表面処理剤が下記の（Ａ）及び（Ｂ）を少なくとも含有することを特徴とする。
（Ａ）ポリエチレンを構成成分として含有するカチオン性表面サイズ剤
（Ｂ）水溶性高分子物質
請求項２に記載の発明は、前記カチオン性サイズ剤が、下記の（１）成分ａ及び成分ｂを共重合して得られた共重合体、（２）成分ａ、成分ｂ及び成分ｃを共重合して得られた共重合体、または（３）これらの共重合体のうち成分ｂとして第３級アミン基含有ビニルモノマーを使用して得られた共重合体を成分ｄで第４級化した共重合体、のいずれかであることを特徴とする。
成分ａ；スチレン、α−メチルスチレン、クロロスチレン又はシアノスチレンから選ばれる少なくとも１種類以上のスチレン系モノマー
成分ｂ；第１級アミノ基、第２級アミノ基、第３級アミノ基又は第４級アンモニウム基のいずれか１つを含有するビニルモノマーから選ばれたカチオン性モノマー
成分ｃ；上記成分(a)又はｂに共重合可能なモノマーであり、メタクリル酸エステル類、アクリル酸エステル類から選ばれる少なくとも１種類の疎水性モノマー
成分ｄ；エピクロルヒドリン、塩化メチル、塩化エチル、塩化ベンジル、ジメチル硫酸、ジエチル硫酸、オキシド類、エポキシ化合物、有機ハロゲン化物から選ばれる少なくとも１種類の４級化剤
請求項３に記載の発明は、前記カチオン性表面サイズ剤が、ポリエチレンの存在下に、前記の成分ａ及び成分ｂを共重合して得られたもの、または、成分ａ、成分ｂ及び成分ｃを共重合して得られたものであることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、前記カチオン性表面サイズ剤が、前記の成分ａ及び成分ｂを共重合した後、または、成分ａ、成分ｂ及び成分ｃを共重合した後、ポリエチレンを溶解混合し水溶化したもののいずれかであることを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、前記原紙の紙中灰分が固形分比で１０〜２０重量％であることを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、前記オフセット印刷用中性新聞用紙の静摩擦係数が０．５０〜０．７５かつ動摩擦係数が０．４０〜０．６０であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、オフセット印刷用中性新聞用紙において、カチオン性サイズ剤の高いサイズ性を維持したまま、摩擦係数を最適な範囲に調整できる。従って、摩擦係数に起因するオフセット印刷時の剣先詰まりや皺の発生、印刷テンション増加による色ずれ等の問題を改善することができる。
さらに、填料である炭酸カルシウムを紙中灰分として多く含有させても、紙の摩擦係数を過度に大きくすることがなく、白色度、不透明性の高いオフセット印刷用中性新聞用紙を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明のオフセット印刷用中性新聞用紙は、填料として炭酸カルシウムを主体とする原紙上に、下記の（Ａ）及び（Ｂ）を少なくとも含有する表面処理剤を塗工、乾燥することにより得ることができる。
（Ａ）ポリエチレンを構成成分として含有するカチオン性表面サイズ剤
（Ｂ）水溶性高分子物質
【００１３】
１．表面処理剤
＜カチオン性表面サイズ剤＞
本発明では、表面処理剤に含有される（Ａ）として、ポリエチレンを構成成分として含有するカチオン性表面サイズ剤を用いる。ポリエチレンを構成成分とすることにより、カチオン性表面サイズ剤を含む表面処理剤にすべり性が付与されて、カチオン性表面サイズ剤の高い吸水抵抗性を維持したまま、摩擦係数の上昇を抑えて最適な範囲に調整することができる。
このようなカチオン性表面サイズ剤は、ポリエチレンの存在下で、カチオン性サイズ剤の共重合成分を重合させる方法、または、カチオン性サイズ剤の共重合成分を重合させた後、ポリエチレンを溶解混合し水溶化する方法により得ることができる。
具体的には、ポリエチレンの存在下で、前記したスチレン系モノマー（成分ａ）とカチオン性モノマー（成分ｂ）、または、スチレン系モノマー（成分ａ）、カチオン性モノマー（成分ｂ）及びその他の疎水性モノマー（成分ｃ）を共重合させて得られる。また、別の方法として、スチレン系モノマー（成分ａ）とカチオン性モノマー（成分ｂ）、または、スチレン系モノマー（成分ａ）、カチオン性モノマー（成分ｂ）及びその他の疎水性モノマー（成分ｃ）を共重合させた後、ポリエチレンを溶解混合し水溶化して得られる。なお、カチオン性表面サイズ剤の共重合体は、成分ｂとして第３級アミン基含有ビニルモノマーを使用した共重合体を成分ｄで第４級化したものが好ましい。
【００１４】
このようにして得られた表面サイズ剤のカチオン化度は１．３〜３．０ｍｅｑ／ｇであることが好ましい。さらに好ましくは１．３〜２．５ｍｅｑ／ｇ、最適には１．４〜２．０ｍｅｑ／ｇである。この表面サイズ剤を含有する表面処理剤を塗布することにより、原紙に十分な吸水抵抗性(サイズ度)を付与できる。１．３ｍｅｑ／ｇ未満では、パルプ繊維の被覆性に劣り、３．０ｍｅｑ／ｇを超えると親水性が強すぎて十分な吸水抵抗性が得られにくい。
【００１５】
本発明で使用する表面サイズ剤の組成について、以下に詳細に説明する。
成分ａのスチレン系モノマーは、スチレン、α−メチルスチレン、クロロスチレン、シアノスチレンから選ばれる少なくとも１種類のスチレン系モノマーである。
【００１６】
成分ｂのカチオン性モノマーは、第１級アミノ基含有ビニルモノマー、第２級アミノ基含有ビニルモノマー、第３級アミノ基含有ビニルモノマー、第４級アンモニウム基含有ビニルモノマーのうちのいずれか１種類のカチオン性ビニルモノマーである。第１級アミノ基含有ビニルモノマーとしては、例えば、アリルアミン、メタリルアミンを挙げることができる。第２級アミノ基含有ビニルモノマーとしては、例えば、ジアリルアミン、ジメタリルアミンを挙げることができる。３級アミノ基を有するモノマーとしては、３級アミノ基を有するビニル化合物であり、具体的には、例えば次のものを挙げることができる。
（１）(ジアルキル)アミノアルキル（メタ）アクリレート；例えば、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノプロピル（メタ）アクリレート等。
（２）(ジアルキル)アミノヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート：ジメチルアミノヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート等。
（３）(ジアルキル)アミノアルキル（メタ）アクリルアミド：ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、ジエチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド等。
（４）ビニルピリジン
（５）ビニルイミダゾール
４級アンモニウム塩を有するモノマーとしては、前記３級アミノ基を有するモノマーを４級化剤で４級化したものを挙げることができる。４級アンモニウム塩を有するモノマーを得るにあたって使用する４級化剤としては、塩化メチル、塩化エチル、塩化ベンジル、エピクロロヒドリン、アルキレンオキシド、スチレンオキシド、グリシジルトリメチルアンモニウムクロライド、及び３−クロロ−２−ヒドロキシアンモニウムクロライド等のエポキシ化合物や有機ハロゲン化物、ジメチル硫酸、並びにジエチル硫酸を挙げることができる。
【００１７】
成分ｃのその他の疎水性モノマーは共重合可能なモノマーであり、メタクリル酸エステル類、アクリル酸エステル類から選ばれる少なくとも１種類の疎水性モノマーである。メタクリル酸エステル類としては、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート等の炭素数1〜18のアルキル基を有するアルキル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート類、ベンジル（メタ）アクリレート等の環状アルキル（メタ）アクリレート等を挙げることができる。アクリル酸エステル類としては、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、ブチルアクリレート、オクチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート等の炭素数１〜１８のアルキル基を有するアルキルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート類、ベンジルアクリレート等の環状アルキルアクリレート等を挙げることができる。
【００１８】
成分ｄの４級化剤は、成分ｂとして第３級アミノ基を有するモノマーを使用した場合に使用されるものである。成分ａと成分ｂとの共重合物中、または成分ａと成分ｂ及び成分ｃとの共重合物中の第３級アミンを第４級アンモニウム基とするために４級化剤を用いる。この４級化剤としては、例えば、エピクロルヒドリン、塩化メチル、塩化エチル、塩化ベンジル、ジメチル硫酸、ジエチル硫酸、オキシド類、エポキシ化合物、有機ハロゲン化物から選ばれる少なくとも１種類の４級化剤である。４級化剤の添加量は、成分ｂのカチオン性モノマーと等モル量である。
【００１９】
この共重合体組成物において、成分ａのスチレン系モノマーと成分ｂのカチオン性モノマーとの固形分重量比率は、８０：２０〜２０：８０の範囲が好ましい。更に好ましくは、８０：２０〜５０：５０である。カチオン性モノマーの比率が２０％未満では、共重合物のカチオン化度が低く、吸水抵抗性付与の効果が小さい。カチオン性モノマーの比率が高いほど、共重合物のカチオン化度は高くなるが、吸水抵抗性改善は、８０％以上ではレベルオフする。また、吸水抵抗性に支障のない範囲で、成分ｃのその他の疎水性モノマーを少量共重合させてもよい。成分ａと成分ｂとの合計を１００とすると、成分ｃは最大３０程度である。
【００２０】
成分ａとｂとの共重合、あるいは成分ａとｂ及びｃとの共重合は、成分ａとｂ、あるいは成分ａとｂ及びｃを溶解できる有機溶媒中で行う。例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、ブタノール等の低級アルコール系有機溶剤中にて、あるいはベンゼン、トルエン、キシレン等の炭化水素系油性有機溶剤や酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系有機溶剤やメチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルｎブチルケトン等のケトン系有機溶剤中にて、ラジカル重合触媒を使用して６０〜１３０℃で１〜１０時間重合させ、重合終了後に必要があれば有機溶剤を蒸留除去する。
【００２１】
なお、本発明ではカチオン性表面サイズ剤の中にポリエチレンを構成成分として含有させるため、共重合反応時または共重合の後のポリエチレンの添加は、用いるポリエチレンの融点以上の温度で行う必要がある。上記の成分ａとｂ、あるいは成分ａ〜ｃを構成モノマーとする共重合体は、重合時の反応温度が高く、ポリエチレンの溶融温度以上の温度で重合させることができるため、ポリエチレンを構成中に含むことが容易である。これに対し、重合温度がポリエチレンの溶融温度に達しないものである場合は、ポリエチレンが溶けない、増粘が起こるなどの問題があり、本発明のポリエチレンを構成成分として含有するカチオン性表面サイズ剤を得ることができない。
【００２２】
ラジカル重合触媒は公知のものであればよく、特に限定するものではないが、例えば２，２’−アゾビスイソブチロニトリル（以下、AIBNという）、ジメチル２，２’−アゾビス−(２−メチルプロピオネート)等の油溶性アゾ系触媒、ベンジルパーオキシド、ターシャリブチルパーオキシベンゾエート、ターシャリブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノネート等の油溶性有機過酸化物などを挙げることができる。また、必要に応じてアルキルメルカプタン等の公知の連鎖移動剤を適宜併用してもよい。
【００２３】
＜ポリエチレン＞
本発明で使用するカチオン性表面サイズ剤は、構成成分としてポリエチレンを含有している。このポリエチレンは公知の方法で製造されるものであり、例えばエチレンをラジカル触媒による高温高圧下で重合するか、あるいは、チーグラー触媒により低圧で重合して得られる。また、このポリエチレンとしては、酸化型、非酸化型を問わず融点又は軟化点が８０℃〜１６０℃の低分子量ポリエチレンが好ましく、より好ましくは融点又は軟化点が９０℃〜１３０℃のポリエチレンである。
本発明でいうポリエチレンを構成成分として含有するカチオン性表面サイズ剤は、ポリエチレンをカチオン性表面サイズ剤の共重合成分の重合時に存在させる方法や重合後に添加する方法で、ポリエチレンを構成成分として含有するカチオン性表面サイズ剤として仕上げることができる。
通常、上記したポリエチレンは常温で固体であり、表面処理剤の調整にあたって単にカチオン性表面サイズ剤と混合するだけでは分散しないため、予め乳化剤で水に分散しエマルジョン化して使用しなければならない。これに対し、本発明では、ポリエチレンをカチオン性表面サイズ剤の共重合時に存在させる、あるいは共重合後、水溶化前に添加されることにより、ポリエチレンを別途エマルジョン化して用いる必要がない。また、これらの方法によれば、単にポリエチレンのエマルジョンとカチオン性表面サイズ剤とを混合分散した場合とは異なって、ポリエチレン粒子表面にカチオン性表面サイズ剤が乳化分散層として存在し、通常の乳化剤が存在することがない。このため、一般の乳化剤の存在が原因として起こる吸水抵抗性の低下や塗工液の発泡トラブルを軽減できるものである。
【００２４】
＜水溶性高分子物質＞
本発明では、表面処理剤に含有される成分（Ｂ）として、水溶性高分子物質を用いる。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等）、カチオン化澱粉等の澱粉類、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等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等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、メチルセルロース等のセルロース誘導体等が挙げられる。新聞用紙の表面強度を向上させ、オフセット印刷時の紙粉パイリング(ブランケトパイリング)、結束パルプ繊維に起因するヒッキー、ベッセルに起因する白ポチなどの発生を抑制する上で、これらの水溶性高分子物質の使用は重要である。中でも、表面強度の向上効果とネッパリ防止とのバランスから澱粉類が好ましく使用でき、その中でも、酸化澱粉、エステル化澱粉、エーテル化澱粉が最も好ましい。
【００２５】
＜塗布量＞
原紙へのカチオン性表面サイズ剤の塗布量(固形分重量)は、両面当たり０．０１〜０．５ｇ／ｍ２であり、この塗布量で適正な摩擦係数を有するオフセット印刷用中性新聞用紙が得られる。０．０１ｇ／ｍ２未満では充分な吸水抵抗性が得られにくい。０．５ｇ／ｍ２を超えると吸水抵抗性は高く問題はないが、オフセット印刷時に用いる湿し水へ表面サイズ剤が溶出、蓄積し、印刷版を感脂化し、印刷面に地汚れが発生する場合がある。また摩擦係数が適正な範囲よりも低くなる。より好ましくは両面当たり０．０２５〜０．１２５ｇ／ｍ２である。
【００２６】
また、本発明では、表面処理剤を塗布する原紙の摩擦係数の程度と、該表面処理剤を塗布して得られる中性新聞用紙に要求される吸水抵抗性と摩擦係数の程度を考慮して、ポリエチレンの含有率を調整する。カチオン性表面サイズ剤に含まれるポリエチレン成分は、原紙への塗布量として両面当たり０．００５〜０．０２５ｇ／ｍ２とすることが好ましい。０．００５ｇ／ｍ２未満では摩擦係数を低下させる効果が小さく、０．０２５ｇ／ｍ２を超えると摩擦係数が著しく低下したり吸水抵抗性が強くなりすぎるため、摩擦係数が適切な範囲となり吸水抵抗性とのバランスが良好となるためには、上記の範囲の塗布量が好ましい。より好ましくは０．００８〜０．０２ｇ／ｍ２である。
また、水溶性高分子物質の塗布量は、原紙における原料パルプの種類と配合、紙中灰分量、必要とされる表面強度等により適宜調整するが、一般的には原紙に対し両面当たりの塗布量（固形分重量）で０．０５〜１．５ｇ／ｍ２である。水溶性高分子物質の塗布量がこの範囲未満では十分な表面強度が得られにくく、この範囲を超えるとネッパリ強度が高くなるという問題が起こりやすい。
【００２７】
＜塗工装置＞
表面処理剤を原紙に塗布する塗工装置としては、特に限定されるものではなく、例えば、ゲートロールコーター、サイズプレス、ロッドメタリングサイズプレス、ブレードコーター、バーコーター、エアーナイフコーター、カーテンコーター等、一般に公知公用の塗工装置が適宜使用される。
【００２８】
２．原紙
本発明のオフセット印刷用中性新聞用紙に用いられる原紙は、填料として炭酸カルシウムを主体として含有するものが好ましく、紙面ｐＨ６〜９程度である。通常の中性抄紙では抄紙工程で紙料に硫酸バンドを添加しても炭酸カルシウムが相対的に多く存在することにより完全に中和され、特にｐＨ調整を行わない限り、紙料や白水のｐＨは安定的に中性領域となる。このようにして抄造された中性新聞用紙の紙面ｐＨは上記の範囲内となる。
本発明における原紙は、グランドパルプ（ＧＰ）、リファイナーグランドパルプ（ＲＧＰ）、サーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ）、ケミカルサーモメカニカルパルプ（ＣＴＭＰ）、等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）、これらのパルプを含む古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等を、単独あるいは任意の比率で混合し、一般に公知公用の抄紙機によって抄紙されたものである。全パルプ中のＤＩＰの配合率は、最近のＤＩＰの高配合化の流れからすると５０〜１００重量％の範囲が好ましい。
【００２９】
本発明における原紙は、絶乾重量に対する灰分が３重量％以上であることが好ましく、１０〜２０重量％の範囲であることがより好ましい。灰分が１０重量％以上であると、紙の不透明性が高く、オフセット印刷した場合のインキ裏抜けが目立たない。また灰分が高すぎると紙の強度や吸水抵抗性が低下し、断紙や紙粉パイリング等の問題が生じやすいため、２０重量％以下程度が好適である。さらに灰重量に対する炭酸カルシウムの割合が６０重量％以上であることが好ましい。通常ＤＩＰの灰成分の中では炭酸カルシウムの割合が多くを占める場合が多いが、ＤＩＰには炭酸カルシウム以外の灰成分も多く含まれ、その割合は新聞古紙、雑誌古紙等の古紙種類や回収状況等により異なるため、品質変動の要因になる。また灰成分はトナーや異物を含有し、紙面ダートや紙面欠陥の原因となる場合もある。そのためＤＩＰの灰分を填料として利用することも行うが、ＤＩＰ中の灰成分を洗浄工程である程度洗い出し、新たにフレッシュな填料として炭酸カルシウムを添加する。
填料として炭酸カルシウムを添加し、紙中の炭酸カルシウムを増やすほど紙の摩擦係数が上昇する。このため、オフセット印刷用中性新聞用紙の中でも、紙中の炭酸カルシウムが多いほど、本発明で使用するポリエチレンを構成成分として含有するカチオン性表面サイズ剤を塗布することによる紙の摩擦係数の低減効果が大きくなる。このようにして、得られるオフセット印刷用中性新聞用紙の摩擦係数を過度に上昇させることなく、填料として炭酸カルシウムを高配合できるため、紙の白色度、不透明度を向上させることができる。
【００３０】
本発明における原紙の抄造時、必要に応じて、一般に公知公用の製紙用填料、抄紙用薬品を適宜使用することができる。填料としては、炭酸カルシウム以外に、ホワイトカーボン、クレー、シリカ、タルク、酸化チタン、合成樹脂填料（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樹脂等）等を使用しても良い。また、抄紙用内添薬品としては、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−ホルマリン系樹脂、メラミン−ホルマリン系樹脂等の紙力増強剤、アクリルアミド−アミノメチルアクリルアミド共重合体の塩、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体等の濾水性及び／又は歩留まり向上剤、ロジンサイズ剤、エマルジョンサイズ剤、アルキルケテンダイマー（ＡＫＤ）、アルケニル琥珀酸無水物（ＡＳＡ）等の内添サイズ剤、硫酸アルミニウム(硫酸バンド)、紫外線防止剤、退色防止剤、消泡剤等の助剤等を含有してもよい。また、原紙の坪量としては特に限定されるものではないが、３４〜５０ｇ／ｍ２の範囲である。この新聞原紙の物性に関しては、オフセット印刷で印刷可能である必要があり、通常の新聞用紙程度の引張り強度、引裂き強度、伸び等の物性を有するものであればよい。
【００３１】
３．摩擦係数
本発明におけるオフセット印刷用中性新聞用紙の適切な摩擦係数の範囲とは、静摩擦係数０．５０〜０．７５、動摩擦係数０．４０〜０．６０の範囲であり、この範囲にあることにより、摩擦係数が高いことに起因するオフセット印刷時の剣先詰まりや皺の発生、印刷テンション増加による色ずれ等の問題を改善することができる。好ましくは静摩擦係数０．５５〜０．７０、動摩擦係数０．４５〜０．５５の範囲である。
【００３２】
（実施例）
以下、実施例にて本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、実施例及び比較例の中の％、部は特に断らない限り、それぞれ重量％、重量部を示す。
【００３３】
［カチオン性表面サイズ剤の製造方法］
実施例、比較例において使用する表面サイズ剤は、以下の各モノマーや４級化剤から選んだものを原料として共重合させ製造した。
＜表面サイズ剤の原料モノマーなど＞
成分ａ；スチレン系モノマー
ａ−１  スチレン
成分ｂ；カチオン性モノマー
ｂ−１  メタクリル酸ジメチルアミノエチル
成分ｃ；その他疎水性モノマー
ｃ−１  メタクリル酸メチル
ｃ−２  メタクリル酸イソブチル
成分ｄ；４級化剤
ｄ−１  エピクロルヒドリン
【００３４】
なお、スチレン系モノマー／カチオン性モノマーの固形分重量比率は、８０／２０〜２０／８０の範囲にあるのは言うまでもない。
また、Mutech Particle Charge Detector 03を使用して、１／１０００規定度のポリスルホン酸ナトリウム（ＰＶＳＫ）で滴定して、流動電流がゼロになる点を終点として決定した、カチオン性表面サイズ剤のカチオン化度は、１．３〜３．０ｍｅｑ／ｇgの範囲内にあることも言うまでもない。
【００３５】
［実施例用カチオン性表面サイズ剤１］
４つ口フラスコに有機溶剤（トルエン）７０部を仕込み、成分ａ−１と、成分ｂ−１を８０部：２０部の固形分重量比で仕込み、連鎖移動剤t-ドデシルメルカプタン２部を添加した。１００℃まで加熱して、開始剤として、ＡＩＢＮ２部を加えて１１０℃で３時間重合した、ここに融点１１０℃の低分子量ポリエチレン２０部（ヤスハラケミカル製）を仕込み溶解した後、水２５０部と酢酸７．６部を加え水溶化した後、加熱して有機溶剤を蒸留除去した。次に８０℃に保持して成分ｂ−１と等モル量の成分ｄ−１を１１．９部を添加して８０℃で３時間反応し、３級カチオン部を４級化して微黄白色の実施例用カチオン性表面サイズ剤１を得た。
【００３６】
［実施例用カチオン性表面サイズ剤２］
４級化剤成分ｄ−１）を用いない以外は実施例用カチオン性表面サイズ剤１とで同じ操作をして、微黄白色の実施例用カチオン性表面サイズ剤２を得た。
【００３７】
［実施例用カチオン性表面サイズ剤３］
４つ口フラスコ中にて軟化点１０４℃の酸化型低分子量ポリエチレン１５部（三洋化成製）、有機溶剤（ｎブタノール）７０部を仕込み、成分ａ−１と成分ｂ−１と成分ｃ−１を６０部：３０部：１０部の固形分重量仕込み比で仕込み、連鎖移動剤t-ドデシルメルカプタン２部を添加した。１００℃まで加熱して、開始剤として、ターシャリブチルパーオキシベンゾエート２部を加えて１０５℃で３時間重合し、水２５０部と酢酸１１．５部を加え水溶化し、加熱して有機溶剤を蒸留除去した。冷却して水を添加し、微黄白色の実施例用カチオン性表面サイズ剤３を得た。
【００３８】
［実施例用カチオン性表面サイズ剤４］
４つ口フラスコ中にて軟化点１０４℃の酸化型低分子量ポリエチレン１５部（三洋化成製）、有機溶剤（ｎブタノール）７０部を仕込み、成分ａ−１と成分ｂ−１と成分ｃ−２を６０部：３０部：１０部の固形分重量仕込み比で仕込み、連鎖移動剤t-ドデシルメルカプタン２部を添加した。１００℃まで加熱して、開始剤として、ターシャリブチルパーオキシベンゾエート２部を加えて１０５℃で３時間重合し、水２５０部と酢酸１１．５部を加え水溶化し、加熱して有機溶剤を蒸留除去した。次に８０℃に保持して成分ｂ−１と等モル量の成分ｄ−１を１７．８部添加して８０℃で３時間反応し、３級カチオン部を４級化して微黄白色の実施例用カチオン性表面サイズ剤４を得た。
【００３９】
［比較例用カチオン性表面サイズ剤１］
融点１１０℃の低分子量ポリエチレン２０部を用いないで実施例用カチオン性表面サイズ剤１と同様の操作を行い、黄色水溶性の比較例用カチオン性表面サイズ剤１を得た。
【００４０】
［比較例用カチオン性表面サイズ剤２］
融点１１０℃の低分子量ポリエチレン２０部を用いないで実施例用カチオン性表面サイズ剤２と同様の操作を行い、黄色水溶性の比較例用カチオン性表面サイズ剤２を得た。
【００４１】
［比較例用カチオン性表面サイズ剤３］
軟化点１０４℃の酸化型低分子量ポリエチレン１５部を用いないで実施例用カチオン性表面サイズ剤３と同様の操作を行い、黄色水溶性の比較例用カチオン性表面サイズ剤３を得た。
【００４２】
［比較例用カチオン性表面サイズ剤４］
軟化点１０４℃の酸化型低分子量ポリエチレン１５部を用いないで実施例用カチオン性表面サイズ剤４と同様の操作を行い、黄色水溶性の比較例用カチオン性表面サイズ剤４を得た。
【００４３】
【表１】
2008248400.tif 000002
【００４４】
［実施例１］
ＴＭＰ２０部、ＤＩＰ７５部、ＮＢＫＰ５部から成る混合パルプスラリーを調製し、この混合パルプ１００部(固形分重量)に対して硫酸バンドを１．３部、炭酸カルシウム２０部（商品名：オプチカルＨＦ、イメリス社製、平均粒子径１．５μｍ)を添加し、ツインワイヤー型抄紙機にて、坪量４３ｇ／ｍ２、厚さ７０μｍ、灰分１８％の中性新聞用紙の原紙を得た。
次いで、ヒドロキシエチル化澱粉（商品名：ETHYLEX-2025、STAYLEY社製）を蒸煮したものを濃度７％に調製し、澱粉固形分重量に対し、上記の実施例用カチオン性表面サイズ剤１を１５固形分重量％添加し、表面処理剤を調製した。次にゲートロールコーターにて塗工速度１２００ｍ／分で上記の原紙に表面処理剤を澱粉塗布量が両面で０．５ｇ／ｍ２（カチオン性表面サイズ剤の塗布量は両面で０．０７５ｇ／ｍ２）になるように塗工し乾燥後、８０℃のホットソフトニップカレンダーで１ニップ処理し、オフセット印刷用中性新聞用紙を得た。
【００４５】
［実施例２］
実施例用カチオン性表面サイズ剤１を実施例用カチオン性表面サイズ剤２に変更した以外は、実施例１と同様にしてオフセット印刷用中性新聞用紙を得た。
【００４６】
［実施例３］
実施例用カチオン性表面サイズ剤１をカチオン性表面サイズ剤３に変更した以外は、実施例１と同様にしてオフセット印刷用中性新聞用紙を得た。
【００４７】
［実施例４］
実施例用カチオン性表面サイズ剤１を実施例用カチオン性表面サイズ剤４に変更した以外は、実施例１と同様にしてオフセット印刷用中性新聞用紙を得た。
【００４８】
［実施例５］
中性新聞用紙の原紙を製造するに際して、炭酸カルシウムを１６部添加し、紙中灰分を１５％にした以外は、実施例１と同様にしてオフセット印刷用中性新聞用紙を得た。
【００４９】
［実施例６］
ヒドロキシエチル化澱粉の変わりに酸化澱粉(ＳＫ−２０、日本コーンスターチ株式会社製)を使用した以外は、実施例１と同様にしてオフセット印刷用中性新聞用紙を得た。
【００５０】
［実施例７］
実施例用カチオン性表面サイズ剤１の配合を澱粉固形分重量に対し３０固形分重量％とした以外は、実施例１と同様にしてオフセット印刷用中性新聞用紙を得た。
【００５１】
［実施例８］
実施例用カチオン性表面サイズ剤１の配合を澱粉固形分重量に対し２５固形分重量％とした以外は、実施例１と同様にしてオフセット印刷用中性新聞用紙を得た。
【００５２】
［実施例９］
実施例用カチオン性表面サイズ剤１の配合を澱粉固形分重量に対し７固形分重量％とした以外は、実施例１と同様にしてオフセット印刷用中性新聞用紙を得た。
【００５３】
［比較例１］
実施例用カチオン性表面サイズ剤１を比較例用カチオン性表面サイズ剤１に変更した以外は、実施例１と同様にしてオフセット印刷用中性新聞用紙を得た。
【００５４】
［比較例２］
実施例用カチオン性表面サイズ剤１を比較例用カチオン性表面サイズ剤２に変更した以外は、実施例１と同様にしてオフセット印刷用中性新聞用紙を得た。
【００５５】
［比較例３］
実施例用カチオン性表面サイズ剤１を比較例用カチオン性表面サイズ剤３に変更した以外は、実施例１と同様にしてオフセット印刷用中性新聞用紙を得た。
【００５６】
［比較例４］
実施例用カチオン性表面サイズ剤１を比較例用カチオン性表面サイズ剤４に変更した以外は、実施例１と同様にしてオフセット印刷用中性新聞用紙を得た。
【００５７】
実施例、比較例で得られたオフセット印刷用中性新聞用紙について、摩擦係数と点滴吸水度を測定し、以下のように評価を行い、結果を表２に示した。
＜摩擦係数＞
ＩＳＯ  １５３５９に準拠し測定した。測定装置はAmontons II（Mu Mesurements Inc.社製）を用いた。この方法では、静摩擦係数と動摩擦係数を同じサンプルを使用して３回測定する。ＩＳＯでは静摩擦係数は１回目と３回目、動摩擦係数は３回目の数値と規定しているが、本発明では静摩擦係数と動摩擦係数はいずれも１回目の数値を採用した。
＜点滴吸水度＞
Ｊａｐａｎ  ＴＡＰＰＩ  No.３３に準拠して、紙面に水１μｌを滴下し、水滴が紙に吸収され、紙面に見えなくなるまでの時間を測定した。
＜紙中灰分（重量％）＞
ＪＩＳ  Ｐ  ８２５１（対応ＩＳＯ１７６２）に準拠して測定し、灰化は５２５℃、２時間で行った。
【００５８】
【表２】
2008248400.tif 000003
【００５９】
表２に示した結果から次のことがいえる。
（１）実施例１と比較例１、実施例２と比較例２、実施例３と比較例３、実施例４と比較例４との比較から、ポリエチレンを構成成分として含有するカチオン性表面サイズ剤を塗布した実施例１〜４の本発明のオフセット印刷用中性新聞用紙は、ポリエチレンを含有しないカチオン性表面サイズ剤を塗布した比較例１〜４の紙と同等の点滴吸水度を有しながら、摩擦係数が低下し、適正な摩擦係数の範囲内に入っていることがわかる。
（２）実施例１と実施例５の結果から、上記（１）の効果は、オフセット印刷用中性新聞用紙の填料量、即ち、炭酸カルシウムの添加量が変わっても、同じように得られる。
（３）実施例１と実施例６の結果から、上記（１）の効果は、ポリエチレンを構成成分として含有するカチオン性表面サイズ剤と併用する水溶性高分子物質の種類が変わっても、同じように得られる。
（４）実施例１と実施例７〜９の結果から、ポリエチレンの塗布量範囲が多目（実施例７、８）あるいは少な目（実施例９）よりも、実施例１の方が摩擦係数と吸水抵抗性とのバランスが良いことがわかる。