(57)【要約】【課題】高灰分でありながら、ステキヒトサイズ度が高く、印刷適性、ペン書き裏抜け適性、小口面の染料着色適性に優れた特性を有する印刷用紙を提供する。【解決手段】カチオン化変性脂肪酸系サイズ剤を用いて内添サイズ剤としてのアルキルケテンダイマーを乳化したサイズ剤（以下、乳化サイズ剤と称す）で、０．０１質量％に希釈して測定したアニオン要求量が０．０５〜０．４０ｍｅｑ／ｌを有する該乳化サイズ剤であり、パルプスラリー中に該乳化サイズ剤を対パルプ０．１５質量％以上配合して抄紙し、灰分１５質量％以上、かつステキヒトサイズ度１５秒以上であることを特徴とする印刷用紙。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
カチオン化変性脂肪酸系サイズ剤を用いて内添サイズ剤としてのアルキルケテンダイマーを乳化したサイズ剤（以下、乳化サイズ剤と称す）で、０．０１質量％に希釈して測定したアニオン要求量が０．０５〜０．４０ｍｅｑ／ｌを有する該乳化サイズ剤であり、パルプスラリー中に該乳化サイズ剤を対パルプ０．１５質量％以上配合して抄紙し、灰分１５質量％以上、かつステキヒトサイズ度１５秒以上であることを特徴とする印刷用紙。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷用紙に関するものであり、さらに詳しくは高灰分でありながらステキヒト度が高く、印刷適性、ペン書き裏抜け適性、小口面の染料着色適性に優れた印刷用紙に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、書籍用紙、辞典用紙、手帳用紙などの高不透明で柔軟な紙には、炭酸カルシウム、タルク、酸化チタンなどの填料を紙中に１５質量％以上配合するのが一般的である。
【０００３】
この印刷用紙はオフセット印刷で印刷されることが多く、このためサイズ性がないと水まけをおこし、着肉不良となる場合がある。また、日記用紙、手帳用紙、参考書用紙、教科書用紙などはペン書き適性が必要であり、また手帳用紙、辞典用紙などは小口面に染料にて着色することが多く、この場合はさらに高サイズが必要となる。
【０００４】
サイズ性を持たせる方法としては、内添サイズ剤としてアルキルケテンダイマー（以下、ＡＫＤと略す。）、ロジン、アルケニル無水コハク酸（以下、ＡＳＡと略す。）などを０．２質量％以上配合するのが一般的であるが、より高いサイズ性を出すためにサイズ剤を高配合した場合、抄紙系内に汚れが発生するという欠点があった。
【０００５】
なお、各種の表面サイズ剤を用いてサイズ性を向上させることも可能であるが（例えば、特許文献１参照。）、１５質量％以上の高灰分紙に、ペン書き適性、小口面染料着色適性を持たせるまでのサイズ性を、表面サイズ剤で補うことは困難である。
【０００６】
また、イミテーションアートなどの高密度紙は、平滑性が高く、水との接触角が小さくなることから、サイズ度が低くなり、さらにサイズ剤を多量に配合する必要があった。
【特許文献１】特開２０００−３１４０９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、高灰分でありながら、ステキヒトサイズ度が高く、印刷適性、ペン書き裏抜け適性、小口面の染料着色適性に優れた特性を有する印刷用紙を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、上記問題点について鋭意研究した結果、本発明の印刷用紙を発明するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明の印刷用紙は、カチオン化変性脂肪酸系サイズ剤を用いて内添サイズ剤としてのアルキルケテンダイマーを乳化したサイズ剤（以下、乳化サイズ剤と称す）で、０．０１質量％に希釈して測定したアニオン要求量が０．０５〜０．４０ｍｅｑ／ｌを有する該乳化サイズ剤であり、パルプスラリー中に該乳化サイズ剤を対パルプ０．１５質量％以上配合して抄紙し、灰分１５質量％以上、かつステキヒトサイズ度１５秒以上であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、サイズの発現に困難な灰分１５質量％以上の紙にサイズ性を十分持たせ、印刷適性、ペン書き裏抜け、および小口面染色適性に優れた印刷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】
【００１１】
以下、本発明の印刷用紙について、詳細に説明する。
【００１２】
本発明における印刷用紙は、灰分が１５質量％以上、かつステキヒトサイズ１５秒以上であり、印刷適性、ペン書き裏抜け適性、小口面の染料着色適性を備えた高サイズの印刷用紙である。
【００１３】
印刷用紙は、主にオフセット印刷機で単色もしくは多色印刷されるため、印刷時に使用する水の悪影響、すなわち伸縮による見当ズレ、着肉不良、面強度低下などの問題を発生させないようにする必要がある。
【００１４】
また、未印刷、もしくは印刷後に日記用紙などに使用される場合は、ペン書き適性が必要であり、インキの滲み以外に、裏抜けを抑える必要がある。
【００１５】
さらには、未印刷、もしくは印刷後に小口面を染料にて着色した手帳、辞典などに使用される場合は、染料の浸み込みを抑えるために更なる高サイズ性が必要である。
【００１６】
ＡＫＤを単独使用する場合、灰分１５質量％未満の紙では高サイズが得られるものの灰分が増加すると共に２次曲線的にサイズ性が低下することから、填料にＡＫＤが定着し、パルプに対して有効に定着しなかったと推定される。
【００１７】
また、カチオン化変性脂肪酸系サイズ剤を単独使用する場合、灰分の増加によるサイズ性の低下率は少ないものの、灰分１５質量％未満の紙でも十分なサイズ性は得られなかったことから、効果的にパルプに定着するものの、単体としてのサイズ効果が低いと推定される。
【００１８】
そこで、サイズ発現の主体にはＡＫＤを使用し、ＡＫＤのパルプへの定着性を上げることを重点にして、定着剤として単独ではサイズの発現効果は低いカチオン化変性脂肪酸系サイズ剤と組み合わせることで高サイズ度の紙を得る方法が考えられる。
【００１９】
また、ＡＫＤサイズ剤における全固形分中の一部をカチオン化変性脂肪酸系サイズ剤に代えて配合することにより、効果的なサイズ発現性が得られることがわかっている。カチオン化変性脂肪酸系サイズ剤としては、例えば、近代化学工業社製の商品名”ＮＳ−７１５”が挙げられる。
【００２０】
しかしながら、ＡＫＤとは別に新たにカチオン化変性脂肪酸系サイズ剤を配合するには、配合設備の増設が必要であり、またコスト面や設置場所有無などの理由により増設が不可能な場合は、別にオフラインのポンプを使用してＡＫＤサイズ剤に配合するための機材や人員が必要とされる。
【００２１】
本発明においては、カチオン化変性脂肪酸系サイズ剤をＡＫＤサイズ剤の乳化剤として使用することにより、ＡＫＤとの１液タイプとして現行設備をそのまま使用できるというメリットがある。
【００２２】
そして、本発明では、ＡＫＤとカチオン化変性脂肪酸系サイズ剤とを別々に配合して使用する方法よりも効果的なサイズ発現性が得られることを見いだした。
【００２３】
本発明においては、カチオン化変性脂肪酸系サイズ剤をＡＫＤサイズ剤の乳化剤として乳化した”乳化サイズ剤”を使用するものであり、該乳化サイズ剤を規定するに当たって、０．０１質量％に希釈して測定したアニオン要求量が０．０５〜０．４０ｍｅｑ／ｌの範囲にあることを特徴とする。
【００２４】
本発明における乳化サイズ剤は、アニオン要求量で規定するが、これを規定範囲内に収めるには、乳化剤としてのカチオン化変性脂肪酸系サイズ剤を該乳化サイズ剤全固形分に対して１５〜４０質量％となるように用いて乳化することにより所望のアニオン要求量が得られる。
【００２５】
本発明において、アニオン要求量はコロイド滴定を用い、流動電流法でコロイド粒子と高分子電解質の両方の持っている荷電の測定を行う。本発明では、英国のＲＡＮＫ  ＢＲＯＴＨＥＲＳ社製  Ｃｈａｒｇｅ  Ａｎａｌｙｚｅｒを使用した。測定原理は、測定セルが閉塞されたシリンダー、ピストンと２つのリングの電極から構成されいる。このセルをサンプルが入っている溶液に入れる。このシリンダーの中で、ピストンが上方向に動いた場合はシリンダー内の溶液は下方向に移動し、溶液をシリンダー内に吸入し、反対にピストンが下方向に動いた場合にはシリンダー内の溶液は上方向に移動し、溶液をシリンダー外に排出する また、サンプルは常にシリンダー内壁やピストンに可逆的に吸着する。この付着したサンプルの周りには電気二重層が存在し、ピストンの動きによる溶液の移動の剪断力で強制的に電気二重層の移動によって２つのリングの電極間に電流が生じ、回路が完成することによりこの電流値を読み取る。滴定終点ではこの電流が生じなくなり、また、初期電荷の符号と反対の電荷の場合にはピストンと電流の位相差により滴定が終了していると判断できる。
【００２６】
コロイド滴定は、このＣｈａｒｇｅ  Ａｎａｌｙｚｅｒを用いて行った。また滴定試薬として、１／１０００Ｎのポリビニルスルホン酸溶液を用いた。ここで、本発明における乳化サイズ剤は、蒸留水で０．０１質量％に希釈した。その希釈溶液を８０ｍｌ採取し、サンプルと反対符号の上記試薬でもって滴定を行い、滴定値からアニオン要求量を算出した。
【００２７】
本発明においては、アニオン要求量は、０．０５〜０．４０ｍｅｑ／ｇであることを特徴とする。ここで、アニオン要求量が０．０５ｍｅｑ／ｇ未満の場合は、サイズ性が十分発現せず、逆に、アニオン要求量が０．４０ｍｅｑ／ｇを超えて多く配合してもこれ以上のサイズ向上効果は望めない。
【００２８】
本発明において、パルプスラリーを用いて抄紙する際に、上記に規定する乳化サイズ剤を対パルプ０．１５質量％以上、好ましくは０．１５〜０．３０質量％パルプスラリー中に配合して抄紙することによってステキヒトサイズ度１５秒以上のサイズ発現性が得られる。
【００２９】
ここで、パルプスラリー中に乳化サイズ剤の配合量が、対パルプ０．１５質量％未満ではサイズ性が十分に発現せず、対パルプ０．３０質量％を超えて多く配合してもこれ以上のサイズ向上効果が望めず、経済的ではない。
【００３０】
本発明に用いられる印刷用紙は、ＬＢＫＰ、ＮＢＫＰなどの化学パルプ、ＧＰ、ＰＧＷ、ＲＭＰ、ＴＭＰ、ＣＴＭＰ、ＣＭＰ、ＣＧＰなどの機械パルプ、ＤＩＰなどの古紙パルプなどのパルプを含み、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、タルク、クレー、カオリンなどの各種の填料、サイズ剤、定着剤、歩留まり剤、カチオン化剤、紙力増強剤などの各種添加剤を含み、酸性、中性、アルカリ性で抄造され、澱粉、ポリビニルアルコールなどでサイズプレスされる。
【００３１】
かくして、乾燥された印刷用紙は、マシンカレンダー処理などが施される。
【００３２】
以下、実施例を用いてさらに詳細に本発明を説明するが、本発明はこれにより限定されるものではない。なお、実施例中の「部」および「％」はそれぞれ「質量部」および「質量％」を示す。
【実施例１】
【００３３】
＜原紙配合＞
ＬＢＫＰ（瀘水度４４０ｍｌｃｓｆ）                              ８０部
ＮＢＫＰ（瀘水度４９０ｍｌｃｓｆ）                              ２０部
【００３４】
＜内添薬品＞
炭酸カルシウム（＊紙中灰分量で表示。）                        ＊２０部
市販カチオン化澱粉                                                １部
乳化サイズ剤（アニオン要求量０．０５ｍｅｑ／ｌ）            ０．２０部
市販カチオン系ポリアクリルアミド歩留り向上剤                ０．０２部
上記のパルプ、内添薬品配合で６４ｇ／ｍ2の坪量（絶乾）の原紙を抄造し、基紙とした。抄紙機はフォードリニアタイプ（三菱重工（株）製）であり、４５０ｍ／分の抄速で抄造した。ここで、灰分歩留まりについては、５０質量％前後であるが、抄紙ワイヤーから抜けたバックウォーターの回流白水が加わるためにこのように表示した。
【００３５】
＜サイズ液の塗工＞
糊液濃度５％の酸化澱粉を使用し、サイズプレスにより上記基紙に付着させ、紙中灰分を２０％とする実施例１の印刷用紙を得た。
【実施例２】
【００３６】
実施例１における乳化サイズ剤のアニオン要求量を０．２４ｍｅｑ／ｌとした以外は実施例１と同様にして実施例２の印刷用紙を得た。
【実施例３】
【００３７】
実施例１における乳化サイズ剤のアニオン要求量を０．４０ｍｅｑ／ｌとした以外は実施例１と同様にして実施例３の印刷用紙を得た。
【実施例４】
【００３８】
実施例１における乳化サイズ剤のアニオン要求量を０．１７ｍｅｑ／ｌ、対パルプ０．１５部配合し、炭酸カルシウムを１５部配合して紙中灰分を１５％とした以外は実施例１と同様にして実施例４の印刷用紙を得た。
【実施例５】
【００３９】
実施例４における乳化サイズ剤を対パルプ０．２５部配合した以外は実施例４と同様にして実施例５の印刷用紙を得た。
【実施例６】
【００４０】
実施例４における乳化サイズ剤を対パルプ０．３０部配合した以外は実施例４と同様にして実施例６の印刷用紙を得た。
【実施例７】
【００４１】
実施例４における乳化サイズ剤を対パルプ０．３５部配合し、炭酸カルシウムを１４部配合して紙中灰分を１４％とした以外は実施例４と同様にして実施例７の印刷用紙を得た。
【００４２】
（比較例１）
実施例１における乳化サイズ剤をＡＫＤサイズ剤とした以外は、実施例１と同様にして比較例１の印刷用紙を得た。
【００４３】
（比較例２）
実施例１における乳化サイズ剤のアニオン要求量を０．０３ｍｅｑ／ｌとした以外は実施例１と同様にして比較例２の印刷用紙を得た。
【００４４】
（比較例３）
実施例１における乳化サイズ剤のアニオン要求量を０．４７ｍｅｑ／ｌとした以外は実施例１と同様にして比較例３の印刷用紙を得た。
【００４５】
（比較例４）
実施例４における乳化サイズ剤を対パルプ０．１０部配合し、炭酸カルシウムを１４部配合して紙中灰分を１４％とした以外は実施例４と同様にして比較例４の印刷用紙を得た。
【００４６】
上記実施例１〜７および比較例１〜４により得られた印刷用紙について、下記の評価方法により評価し、その結果を下記表１に掲げた。
【００４７】
＜ステキヒトサイズ度＞
ステキヒトサイズ度は、ＪＩＳ−Ｐ８１２２に準じて測定した。
【００４８】
＜印刷適性＞
印刷適性は、三菱重工製２色枚葉オフセット印刷機ダイヤにて印刷し、目視にて判定した。１（悪い）から５（良い）の５段階評価とし、３以上が製品可能レベル。
【００４９】
＜ペン書き裏抜け＞
ペン書き裏抜けは、Ｊ．ＴＡＰＰＩ  Ｎｏ．１２に準じて行い、裏抜けを目視判定した。１（悪い）から５（良い）の５段階評価とし、３以上が製品可能レベル。
【００５０】
＜小口面染色適性＞
小口面染色適性は、印刷用紙を２００枚重ねて横１２７ｍｍ、縦１８８ｍｍにギロチンを用いて断裁し、束見本を作成する。この断裁面にパーカー社製スーパーＱ赤インキを筆にて塗り、インキの染み込みを目視にて判定した。１（悪い）から５（良い）の５段階評価とし、３以上が製品可能レベル。
【００５１】
＜不透明度＞
不透明度は、ＪＩＳ−Ｐ８１３８に準じて行った。ここで、不透明度としては８５％以上であれば適当である。
【００５２】
【表１】
2005133229.tif 000002
【００５３】
＜評価＞
表１より、カチオン化変性脂肪酸系サイズ剤を用いて内添サイズ剤であるＡＫＤを乳化した乳化サイズ剤であって、該乳化サイズ剤を０．０１質量％に希釈して測定したアニオン要求量が０．０５〜０．４０ｍｅｑ／ｌを有する該乳化サイズ剤を対パルプ０．１５質量％以上配合した灰分１５質量％以上である実施例１〜７では、ステキヒトサイズ度が１５秒以上であり、オフセット印刷適性、ペン書き裏抜け、小口面の染料着色、不透明度の各特性が優れた印刷用紙を得ることができる。一方、比較例１では、カチオン化変性脂肪酸系サイズ剤を乳化剤として使用しないＡＫＤ単独の場合では、サイズ性に劣り、またオフセット印刷適性、ペン書き裏抜け、小口面の染料着色の各特性も劣ることがわかる。アニオン要求量が比較例２の０．０３ｍｅｑ／ｌ、比較例３の０．４７ｍｅｑ／ｌでは、本発明の範囲外にあり、サイズ性に劣り、オフセット印刷適性、ペン書き裏抜け、小口面の染料着色の各特性も劣ることがわかる。サイズ剤が対パルプ０．１０質量％である比較例４では、灰分が１４質量％と少ないにもかかわらず、ステキヒトサイズ度が発現しないことがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明における印刷用紙は、書籍用紙、辞典用紙、手帳用紙などの印刷用紙として適用できる。