JP4389302B2 - Offset printing paper - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インク着肉性が改善された印刷用紙であり、特に粘着性の異物を含有しているにもかかわらず表面粘着性、粘着メクレ等の粘着トラブルが少なく、さらにリサイクルした場合、排水中の化学的酸素要求量（ＣＯＤ）負荷の少ないオフセット印刷用紙に関する。
【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。
【０００３】
特に、新聞印刷用紙（新聞用紙、新聞巻取紙）は、一般的に、機械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、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する必要があり、一般印刷用紙以上に厳しい品質を要求される紙である。従って、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。このように、新聞印刷用紙の改良は、一般の上質系印刷用紙と比較して困難である。そのため、一般印刷用紙の技術を、新聞印刷用紙の技術に直接転用することは困難である。しかしながら、逆に、新聞印刷用紙の技術を一般印刷用紙の技術に転用するのは、比較的容易である。そこで、以下に、オフセット印刷用紙としての問題点と改良を新聞印刷用紙について述べる。
【０００４】
新聞印刷についても、近年、印刷の高速化の要求、カラー紙面の要求、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進んできている。
【０００５】
オフセット印刷用の新聞印刷用紙は、凸版印刷用の新聞印刷用紙とは異なった品質が要求されている。例えば、1)表面粘着性が小さいこと、2)ブランケットに紙粉の堆積が少ないこと、3)吸水抵抗性が適度に保たれていること、4)湿潤強度があり、水切れなどが少ないこと、5)印刷インクのセット性が適度であること、6)不透明性が高く、裏移りしないこと、7)摩擦係数が適度である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、1)表面粘着性の低下、及び2)紙粉対策としての表面強度の向上などは重要な課題となっている。
【０００６】
すなわち、機械パルプやＤＩＰの含有率の高い新聞印刷用紙は、機械パルプの含有率が低く、広葉樹晒クラフトパルプ（以下、ＬＢＫＰと略す。）の含有率が高い一般印刷用紙とは異なり、微細化した繊維が多く、紙粉の問題が発生しやすい。また、機械パルプの微細化した繊維同士の結合力は弱く、その上紙表面の状態は粗になるので、紙表面から紙粉が脱落して印刷時にブランケットに紙粉が堆積し易くなる。
【０００７】
また、ＤＩＰの高配合化は、ＤＩＰ由来の微細繊維、填料、顔料の増加を招き、軽量化と相まって、紙粉の増加、紙力の低下などの問題が生じる。さらに、雑誌古紙から製造されたＤＩＰには雑誌の背糊として使用されるホットメルト接着剤、アクリル系接着剤、酢酸ビニル系接着剤等から成る粘着物が含まれている。この粘着物が多量に紙表面に存在すると、抄紙機や印刷機を紙が通過する際、紙と接するカンバス、ベルト、ロール表面などと接着し、断紙や紙に穴あきのトラブル（粘着トラブル）が発生する。特に、スチールベルトを巻取り表面に接触させて用紙の走行性を制御するタイプのオフセット輪転印刷機では、この傾向が顕著であり、スチールベルトに紙表面が接着するために断紙や穴あきのトラブル（粘着メクレ）が発生する。
【０００８】
この粘着メクレを抑制するために考えられる手段として、原料から粘着物の除去や微分散、原料配合の変更、抄紙条件の変更、表面処理剤の塗工が考えられる。しかし、現在のところ、遠心処理とクリーナ処理や機械的な分散では十分な除去あるいは分散ができない。また、原料配合や抄紙条件の変更は粘着メクレに対する効果はほとんど得られなかった。
【０００９】
一方、表面強度の改善策として、澱粉、化工澱粉（酸化澱粉、澱粉誘導体など）、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコールなどの水溶性有機高分子から成る表面処理剤を、新聞印刷用紙原紙に塗工（外添）する方法が知られているが、この方法で粘着メクレを抑制するには表面処理剤を多量に塗工する必要があり、そうすると、オフセット印刷時あるいは製造時には湿し水の影響で表面処理剤による粘着性（いわゆる「ネッパリ」と呼ばれる現象）が増加し、全く実用的ではなかった。
【００１０】
特に近年新聞印刷において進展しているフルカラー印刷に用いられるオフセット印刷機は、紙表面を4回も湿し水で湿潤するために、ネッパリの問題は一層顕著であり、藍−赤−黄のカラー印刷後に墨インキが着肉不良となる現象、すなわちウェットのインク着肉性の不良が生じ易い。
【００１１】
また、表面処理剤をゲートロールコーターのようなフィルム転写方式で塗工を行った場合、2本ロールサイズプレスと比較すると表面処理剤が紙の表面に局在するために、ネッパリ問題は、より顕著で、深刻な問題であった。
【００１２】
この点に関して、表面処理剤に添加して剥離性を改善するような粘着防止剤が開示されており、特開平6-57688号公報には有機フルオロ化合物から成る粘着防止剤が、特開平6-192995号公報には置換コハク酸及び／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が開示されている。
【００１３】
また、サンノプコ（株）は製紙工業のピッチ、粘着物対策として炭酸ジルコニウムアンモニウムの応用を紹介している（紙パ技協誌、VOL.52，NO.2，PAGE.184-191，1998）。その特徴は金属イオンを利用し、カルボキシル基や水酸基と優れた架橋反応性があり、ピッチ、ラテックス等の有する官能基と反応して粘着性を低下させるものである。さらに、HALL J D等はにおいて粒径が150ミクロン以下の微小な粘着物は機械的な方法ではほとんど除去することは不可能であり、粘着物を析出・塊状化させないようにすることが必要で、カチオン系および非イオン系のポリマーの使用が有効であるが制約もあることを記載している（TAPPI Proc. Recycl Symp. 1998，PAGE.73-77，1998）。
【００１４】
特開平5-59689号公報、特開平5-295693号公報には、ポリビニルアルコールとポリエーテル化合物から成る紙用サイジング剤が開示されている。特に、特開平5-59689号公報には、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドのブロック共重合体とポリビニルアルコールから成る組成物を新聞印刷用紙原紙に塗布すると、表面強度が改良され、かつオフセット印刷時の粘着性の低い新聞印刷用紙が得られることが開示されている。これらの表面処理剤は、澱粉類やポリビニルアルコールを単独で塗工した場合に比べて、紙面の粘着性すなわちネッパリをある程度改善することが可能であるが、粘着メクレの改善には効果がなく、ウェットのインク着肉性についても改善することはできなかった。
【００１５】
従って、従来の表面処理剤をゲートロールコーターのようなフィルム転写方式によって塗工する場合、オフセット印刷時のインクの着肉不良や表面粘着性（ネッパリ）を改善することは困難であり、また、原料及び内添の工程から粘着物が紙面に混入した場合に粘着メクレ等のトラブルを防止することは極めて困難であった。
【００１６】
加うるに、水溶性有機高分子から成る表面処理剤はリサイクル工程で排水中に溶出し、排水の化学的酸素要求量（以下ＣＯＤと略す）負荷及び生物学的酸素要求量（以下ＢＯＤと略す）負荷を増大させる。この溶出した表面処理剤は微生物の栄養源となるので、スライムの発現を促進し、さらにスライム、填料及び疎水成分が複合化した粒子となる可能性があるなど新たなる問題を生ずる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明では、粘着物を含むＤＩＰを含有するにもかかわらず、十分な表面強度を有し、表面粘着性（ネッパリ）及び粘着メクレが改善され、かつインク着肉性の優れたオフセット印刷用紙、さらにリサイクル工程の排水中のＣＯＤ負荷が少ないオフセット印刷用紙の提供を課題とした。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、印刷用原紙に、シリカゾルまたはコロイダルシリカ（成分Ａ）を主体とする無機系表面処理剤を塗工することにより、粘着メクレ、インク着肉性及びネッパリが改善されることを見出し、上記課題を解決した。また、成分Ａに加えて、無機顔料（成分Ｂ）を加えることにより、不透明度をも同時に向上させることが可能となることを見出した。
【００１９】
コロイダルアルミナあるいはコロイダルシリカ、シリカゾルを表面処理剤として使用した例としては、特開平4-12879号公報に、合成樹脂フィルム等の各種印刷対象物にコロイダルアルミナ100重量部に対して5重量部以下の界面活性剤を添加した水分散体を塗布して印刷することが開示されている。特開平4-327297号公報には、ウイスカーと共にコロイダルアルミナ及びコロイダルシリカを配合した防滑剤が開示されている。特開平6-48022号公報には、ノーカーボン複写用紙のトナーの定着を向上させるために、無機コロイドのコーティング組成物としてコロイダルアルミナ及びシリカゾルが記載されている。特開平10-131091号公報には、シリカゾルまたはコロイダルシリカ、とバインダーを主成分とする塗工層を設けた電気凝固印刷用の新聞用紙が記載されている。さらに、段ボール用板紙の摩擦係数を増加させて滑りを防止するために、コロイダルシリカを用いることが、井上らによって述べられている（M.Inoue,N.gurunagul,and P.Aroca,Tappi Journal,72(12),81-85,1990）。同様に、Ｃ．Ｈ．フレッチャーはコロイダルシリカを紙の摩擦増加材料として用いることを”コロイダルシリカの利用による滑り防止処理”と題する報告の中で論じている（C.H.Fletcher,Tappi Journal 1973,56(8),81-85参照）。
【００２０】
この他、コロイダルシリカを紙料に添加することによって抄紙時の填料及び微細繊維の歩留まりが向上することが記載されている文献が多くある。しかしながら、前述の公知文献中には、印刷用紙、特に新聞印刷用紙においてシリカゾルを主体とする無機系表面処理剤を塗工することにより、粘着メクレおよび表面粘着性（ネッパリ）を改善し、かつオフセット印刷時のインク着肉性を改善することを目的とした記載は見られない。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を詳細に説明するが、説明は本発明が最も有効に作用する新聞印刷用紙を例として記載した。
【００２２】
本発明の無機系表面処理剤で用いられる成分Ａは、通常、無水ケイ酸を30〜40％含有し、酸化ナトリウムとして換算したナトリウムの含有率は1％以下で、ｐＨは9.5〜10.5のコロイダリシリカ、あるいはシリカゾルである。無水ケイ酸は水分散液中でＳｉＯ2・ＸＨ2Ｏの形であり、粒径4〜100ｎｍの超微粒子であり、形状は球形及び線状のものがある。粒径が非常に小さいので紙層中に容易に浸透するとともに、シリカ微粒子同士及びシリカ微粒子とパルプとの吸着力あるいは付着力が強い。このシリカゾルを主体とする無機系表面処理剤を印刷用紙原紙に塗工することによって、従来の水溶性高分子化合物の塗工に比べオフセット印刷時の湿し水によって表面粘着性（ネッパリ）が顕著に低下する。これは、一度乾燥されたシリカから成る無機系表面処理剤は、有機高分子とは異なり、水によって溶解あるいは膨潤することがないためである。また、印刷用原紙に粘着物が含有されていても、シリカから成る被膜によって粘着物が被覆されるため、粘着メクレが抑制されると考えられる。
【００２３】
本発明の無機系表面処理剤で用いられる成分Ｂは、通常製紙用の填料、顔料として使用される炭酸カルシウム、カオリン、クレー、タルク、シリカ、ホワイトカーボン、酸化チタン等の無機顔料である。酸化チタンとしては、製紙用あるいはコンデンサー用で通常使用される、比重3.8〜4.2程度の酸化チタン及び水和酸化チタンが好ましい。結晶の形態は、ルチル型あるいはアナタース型のいずれもが使用できる。
【００２４】
成分Ａに対する成分Ｂの配合量は、成分Ａの種類、原紙の組成、原紙中の内添剤の量と種類等により変動するが、成分Ａに対して20〜50重量％添加するのが好ましい。成分Ａに対して20〜50重量％の範囲で配合することによって、印刷用紙の不透明性及び表面粘着性のバランスを適当なものとすることができる。
【００２５】
本発明の無機系表面処理剤は、表面粘着性を悪化させない範囲で無機系の材料や極少量の有機系の材料を混合してもよいが、有機系の材料の使用はＣＯＤ負荷の増加を招くので、最小限に止めるべきである。
【００２６】
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）あるいは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37ｇ／ｍ2〜43ｇ／ｍ²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、薬品の外添により表面強度を改良する必要はない。
【００２７】
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重量％）で配合すればよい。最近のＤＩＰ高配合化の流れからすると、全パルプ成分当たり30〜100重量％の範囲がより好ましい。特に、ＤＩＰを70重量％以上配合した原紙に対して、本発明は有効である。前述したように、粘着物を含む雑誌故紙等から製造されるＤＩＰも使用することが可能である。
【００２８】
この新聞印刷用紙原紙は、填料としてホワイトカーボン、クレー、カオリン、シリカ、タルク、酸化チタン、炭酸カルシウムなどの無機填料、あるいは合成樹脂（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）などから製造される有機填料を内添できる。特に中性抄紙には、炭酸カルシウムが有効である。
【００２９】
また、必要に応じて、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あるいは歩留まり向上剤；強化ロジンサイズ剤（ロジンに無水マレイン酸、あるいは無水フマル酸を付加させて部分マレイン化、もしくはフマル化ロジンとし、アルカリで完全けん化して溶液としたもの）、エマルジョンサイズ剤（部分マレイン化、あるいはフマル化ロジンを、ロジン石鹸、あるいは各種界面活性剤を乳化剤として用い、水に分散させたもの）、合成サイズ剤（ナフサ留分から得られるＣ3〜Ｃ10留分を共重合した石油樹脂を用いたサイズ剤）、反応性サイズ剤（ＡＫＤ、アルケニルコハク酸無水物）などのサイズ剤；硫酸アルミニウム（硫酸バンド）、耐水化剤、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。リサイクル性を考慮すると、可能な限りＣＯＤ負荷を減少できる助剤が好ましい。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。
【００３０】
また、本発明の新聞印刷用紙原紙は、酸性の新聞印刷用原紙であってもよいし、中性あるいはアルカリ性の新聞印刷用原紙であってもよい。
【００３１】
本発明の無機系表面処理剤の塗工量は、製造される印刷用紙に対して求められる表面強度付与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、表面強度付与の観点からすれば、本発明の表面処理剤は、その塗工量（言い換えれば、成分Ａ及び成分Ｂの固形分量の合計）が0.１〜1.0ｇ／ｍ²（両面当たり）の範囲で、有効にその効果を発揮する。塗工量が0.１ｇ／ｍ²未満では、インク着肉性の改善、紙粉の脱落防止や紙表面の粘着物に対する粘着性低下効果が不十分である。他方、塗工量を1.0ｇ／ｍ²より多くしても、粘着性低下の効果は頭打ちとなり、乾燥負荷の増大等により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、無機系表面処理剤のみで表面強度と粘着性をバランスよく改良することが望ましく、この2者を総合的に考慮すれば、本発明の組成物の塗工量は、0.3〜1.0ｇ／ｍ²（両面当たり）の範囲が最も望ましい。
【００３２】
本発明の新聞印刷用紙は、新聞印刷用紙原紙の片面、あるいは両面に本発明の無機系表面処理剤を含む塗工液を塗工機により塗工することにより製造される。塗工機として、ゲートロールコーター、ブレードメタリングコーター、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て塗工することが好ましく、特に、ゲートロールコーターを用いる時、その効果が大きい。すなわち、前述したように、従来用いられている表面処理剤は、ゲートロールコーターでは、十分な表面強度を持たせると粘着性に問題が生ずるものであったが、本発明の表面処理剤は、この方式でも、前述の塗工量の範囲で、塗工速度600〜1800ｍ／分の範囲でオンマシーン塗工することにより効率よく表面強度とともに、表面粘着性をも改善することが可能である。
【００３３】
新聞印刷用紙の場合、用紙の表面の平滑度は低く、外添（特に、ゲートロールコーター方式）により、低塗工量領域では、用紙表面に無機的なバリヤー層を設けることが困難であるとされてきた。しかしながら、本発明の無機系表面処理剤は、抄紙速度600〜1800ｍ／分と高速の抄紙速度で、かつ比較的低塗工量でも、粘着性の少ない表面強度及びインク着肉性付与効果が認められるという優れた特徴がある。
【００３４】
本発明の無機系表面処理剤を塗工した新聞印刷用紙は、摩擦係数の低下は認められない。従って、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。
【００３５】
本発明の無機系表面処理剤を塗工した新聞印刷用紙は、表面強度を広い範囲でコントロールすることが可能なので、印刷時に使用す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可能である。
【００３６】
前述したように、新聞印刷用紙の改良は、一般の上質系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ことは困難であるが、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、比較的容易である。それ故、本発明の無機系表面処理剤は、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、同様な効果を得ることができる。
【００３７】
【実施例】
以下、本発明を、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。
【００３８】
＜塗布液の調製：成分Ａ＞
本発明の成分Ａに該当するシリカゾル水溶液を所定の濃度に希釈することにより、本発明の無機系表面処理剤を調製した。希釈した時に、エマルジョン化したり、不溶性の沈殿物を生じる塗布液は、ゲートロール塗工を行う際に好ましくない。また、塗布液が繰り返し長時間ロールを通過している間に懸濁化するものも好ましくない。そこで、成分Ａを所定の濃度にした溶液を、マローンテスト機（熊谷理機社製）を用いて機械的シェアー（1000回転、30分）を掛けガムアップテストを行ったところ、ガムアップは全く見られなかった。従って、本発明のシリカゾルを含む無機系表面処理剤はゲートロール塗工液として優れた適性を有するものであった。
【００３９】
＜新聞印刷用紙原紙の製造＞
ＤＩＰ（脱墨パルプ）35部、ＴＭＰ（サー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200ｍｌ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1100ｍ／分〜1200ｍ／分で抄紙し、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0.65ｇ／ｃｍ³、白色度51％、平滑度60秒、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、吸水抵抗性は、点滴吸水度法で5〜7秒であった。
【００４０】
［参考例１〜３］
成分Ａとしてシリカゾル（商品名：スノーテックス４０、日産化学工業製）水溶液を濃度5.0％、10.0％、23.6％（固形分重量％）となるように希釈した3種類の塗工液を調製した。これらの塗工液を前述の新聞印刷用紙原紙のＦ面に、ゲートロールコーターを用いて、塗工速度300ｍ／分で塗工した。塗布後、スーパーカレンダー処理を行い、塗工量を変えた3種類の新聞印刷用紙を製造した。この新聞印刷用紙について、塗工量、剥離強度、インク着肉性、静摩擦係数、動摩擦係数、ＣＯＤを下記に示す方法で測定し、結果を表２に示した。
【００４１】
・塗工量の測定：シリカゾルの塗工量はアプリケータロール上の液膜の厚さを1.2ミクロンとして計算し、転移率を95％として計算した。澱粉の場合の塗工量は、10ｃｍ×10ｃｍの試料を裁断し、蒸留水50ｍｌ中に加え、沸騰湯浴中で1時間保持し、澱粉の抽出を行った。濾過後、濾液を100ｍｌに希釈し、その中の10ｍｌをサンプリングし、澱粉の場合は、2N−塩酸2.5ｍｌ、ヨウ化カリウム／ヨウ素溶液2.5ｍｌを加え、全量を50ｍｌに希釈する。580ｎｍの吸光度を測定し、予め作成した検量線より澱粉量を算出した。ポリアクリルアミドの場合は、ケルダール法により含有窒素量を求め、換算した。
・表面強度の測定：アポロ印刷機で1万部印刷し、ブランケットの非画線部に堆積した紙粉の量を目視にて評価した。
評価基準；
○：紙粉の発生が僅かに認められるが、実用上問題がない。
△：紙粉の発生が明確に認められる。
×：紙粉が堆積し、ブンランケットの非画線部が白く見える。
・剥離強度の測定：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／ｃｍ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／分の条件で測定を行った。初期の剥離強度の高い値をピーク値とした。次に安定した剥離強度の値を安定値とした。剥離強度の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、剥離強度の安定値で評価を行い、剥離強度の安定値が15.0ｇｆ／3ｃｍ以下のものを、”剥離性が良好である、即ち表面粘着性が少なない”とした。
・インク着肉性の評価：プリュフバウ印刷試験機を使用して、インク：News king 墨ＨＭ、湿し水量：80μｌ、印圧：125Ｎ／ｃｍ、印刷速度：湿し水部3ｍ／秒、印刷部6.8ｍ／秒（湿し水塗布からインクが転移するまでの時間は0.15秒である。）の条件で印刷を行い、湿し水を付着させない場合（ドライ）及び湿し水を付着させた場合（ウェット）の印面濃度をマクベス濃度計で測定し、インクの着肉性を評価した。
・ＣＯＤの測定：ＪＩＳ Ｋ ０１０１ ”17．100℃における過マンガン酸カリウムによる酸素消費量（ＣＯＤMn）”に従い、新聞印刷用紙43ｇを1ｋｇの水に再離解し、濾液のＣＯＤを測定した。
【００４２】
［比較例１］
参考例１で使用した新聞印刷用原紙についてスーパーカレンダー処理を行い、塗工量、剥離強度、インク着肉性、静摩擦係数、動摩擦係数、ＣＯＤを測定し、結果を表２に示した。
【００４３】
［比較例２］
参考例１で使用したシリカゾルの代わりにポリアクリルアミド（商品名：Ｐ−１２０、星光化学製）の10％水溶液を、Ｆ面に、ゲートロールコーターを用いて、塗工速度300ｍ／分で塗工した。塗工後、スーパーカレンダー処理を行い、新聞印刷用紙を得た。この新聞印刷用紙について、塗工量、剥離強度、インク着肉性、静摩擦係数、動摩擦係数、ＣＯＤを測定し、結果を表２に示した。
【００４４】
［比較例３］
参考例１で使用したシリカゾルの代わりに酸化澱粉（商品名：ＳＫ−２０、日本コーンスターチ製）の10％水溶液を、新聞印刷用紙原紙のＦ面にゲートロールコーターを用いて、塗工速度300ｍ／分で塗工した。塗工後、スーパーカレンダー処理を行い、新聞印刷用紙を得た。この新聞印刷用紙について、塗工量、剥離強度、インク着肉性、静摩擦係数、動摩擦係数、ＣＯＤを測定し、結果を表２に示した。
【００４５】
【表１】

参考例１〜３の新聞印刷用紙の表面強度は実用上問題はなかった。新聞印刷用紙の着肉テストの結果は表２に示すように湿し水を付着させない（ドライ）で印刷を行った時の印面濃度と湿し水を付着させて（ウェット）印刷を行った時の印面濃度の差は小さく、ウエットのインク着肉性が向上した。また、参考例１〜３のプリュフバウによる水付着後のウエットインク着肉性は、比較例１〜３に比較して高いレベルであった。参考例１〜３の新聞印刷用紙は粘着性を示さず、剥離強度を測定できなかった。また、静摩擦係数及び動摩擦係数は向上した。また、これら新聞印刷用紙のインク着肉テストの結果に基づいてシリカゾルを主成分とした表面処理剤（チタンなど他の無機材料を含む）は極めて印刷操業性の面で優れていることが実証された。参考例１〜３の新聞印刷用紙のろ過液のＣＯＤを測定したところ、比較例１とほぼ同じで、塗工量に相当するＣＯＤ値が増加しなかった。つまり、リサイクルした場合、排水のＣＯＤ負荷が増加しなかった。これに対して、比較例１〜３の新聞印刷用紙については、湿し水を付着させない（ドライ）で印刷を行った時の印面濃度と湿し水を付着させて（ウェット）印刷を行った時の印面濃度との差が大きく、ウェットのインキ着肉性が劣っていた。比較例１〜３の新聞印刷用紙のろ過液のＣＯＤを測定したところ、塗工量に相当するＣＯＤ値が増加した。つまり、リサイクルした場合、排水中のＣＯＤ負荷が増加した。また、比較例１の非塗工の新聞印刷用紙のウエット着肉性は良いが、表面強度が弱く、ロングラン印刷時に紙粉の脱落量が多く、実用できるものではなった。
【００４６】
［参考例４］
成分Ａとして10％コロイダルシリカ水溶液（商品名：スノーテックス４０、日産化学工業製）、成分Ｂとして酸化チタン（商品名：タイペ−クＷ−１０、石原産業製、Ｘ線粒径150ｎｍ）を予め固形分として1：1の比率で混合した分散液を作製し、希釈して成分Ａ、Ｂの2者を含む固形分濃度6％の塗工液を調製した。得られた塗工液を、前述の新聞印刷用紙原紙のＦ面に、プレーンのメイヤーバーを用いて、塗工した。塗工後、スーパーカレンダー処理を行い、新聞印刷用紙を製造し、塗工量、剥離強度、不透明度を測定し、表３に示した。不透明度の測定はＪＩＳ Ｐ ８１３８−１９７６に従った。
【００４７】
［参考例５］
成分Ａとして10％シリカゾル水溶液（商品名：スノーテックス４０、日産化学工業製）、成分Ｂとして軽質炭酸カルシウム（商品名：ブリリアント１５、白石工業製）を予め固形分として1：1の比率で混合した分散液を作製し、希釈して成分Ａ、Ｂの2者を含む固形分濃度6％の塗工液を調製した。得られた塗工液を、前述の新聞印刷用紙原紙のＦ面に、プレーンのメイヤーバーを用いて、塗工した。塗工後、スーパーカレンダー処理を行い、新聞印刷用紙を製造し、塗工量、剥離強度、不透明度を測定し、表３に示した。
【００４８】
［参考例６］
成分Ａとして10％シリカゾル水溶液（商品名：スノーテックス４０、日産化学工業製）、成分Ｂとしてホワイトカーボン（商品名：ニップルＥ−７５、日本シリカ製）を予め固形分として1：1の比率で混合した分散液を作製し、希釈して成分Ａ、Ｂの2者を含む固形分濃度6％の塗工液を調製した。得られた塗工液を、前述の新聞印刷用紙原紙のＦ面に、プレーンのメイヤーバーを用いて、塗工した。塗工後、スーパーカレンダー処理を行い、新聞印刷用紙を製造し、塗工量、剥離強度、不透明度を測定し、表３に示した。
【００４９】
［比較例４］
参考例１で使用した新聞印刷用原紙についてスーパーカレンダー処理を行い、剥離強度、不透明度を測定し、表３に示した。
【００５０】
［比較例５］
参考例１で使用した新聞印刷用原紙について、濃度6％のシリカゾル水溶液（商品名：スノーテックス４０、日産化学工業製）を前述の新聞印刷用紙原紙のＦ面に、プレーンのメイヤーバーを用いて、塗布した。塗工後、スーパーカレンダー処理を行い、塗工量、剥離強度、不透明度を測定し、表３に示した。
【００５１】
【表２】

表２に示したように、シリカゾルと無機顔料から成る表面処理剤を塗工した参考例４〜６の新聞印刷用紙は、粘着性を全く示さないので剥離強度は測定することができず、非常に少ない塗工量にもかかわらず不透明度の向上が認められた。一方、比較例５のシリカゾルのみから成る表面処理剤を塗工した新聞印刷用紙は粘着性を全く示さないが、比較例４と比べて明らかなように不透明度の向上は認められなかった。
【００５２】
＜粘着メクレ防止性の評価＞
本発明の表面処理剤が粘着剤に対しどの程度粘着メクレの防止効果を有するものかを示すために以下の実験を行った。上述の新聞印刷用紙原紙に、粘着性材料として雑誌の背糊として通常使用されるアクリル系接着剤（商品名：ＰＺ−８０４、サイデン化学製）と酢酸ビニル系接着剤（商品名：ＧＨ−４５１、サイデン化学製）をプレーン・バーを使用して、塗工量1.5ｇ／ｍ²となるようにそれぞれ塗工した。この2種類の接着剤を塗工した新聞印刷用紙原紙の接着剤塗工面に再度、プレーン・バーを使用してシリカゾル（商品名：スノーテックス４０、日産化学工業製）水溶液を塗工量0.1ｇ／ｍ²、及び0.5ｇ／ｍ²となるように塗工した新聞印刷用紙を作製した。比較のため、接着剤塗工面に何も塗工しなかったもの、及び酸化澱粉（商品名：ＳＫ−２０、日本コーンスターチ製）水溶液をプレーン・バーを使用して塗工量0.5ｇ／ｍ²となるように塗工した新聞印刷用紙を作製し、これらの新聞印刷用紙の塗工面同士を50ｋｇ／ｍ²の圧力でロールに通して接着させた。試料片を3×6ｃｍとし、引っ張り試験機を用いて、引っ張り速度30ｍｍ／分の条件で剥離強度を測定し、剥離強度の安定値を表３に示した。
【００５３】
【表３】

表３に示すように、シリカゾルを塗布した新聞印刷用紙は粘着性を示さないので剥離強度を測定することが不可能であった。すなわち、粘着物を多量に含む紙であっても粘着メクレの発生を抑制できるものであった。
【００５４】
【発明の効果】
シリカゾルを主体とする無機系の表面処理剤によって、剥離強度（ネッパリ）を抑制し、インク着肉性を改善した新聞印刷用紙が得られた。本発明の無機系のみの表面処理剤をゲートロールコーターで塗工することにより、インク着肉性およ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となった。特に、新聞印刷用紙においては、連続高速オフセット印刷に適したものが得られる。さらにＤＩＰ中に混入したアクリル系、酢酸ビニル系及びホットメルト系の背糊が原因の粘着異物の粘着性を大幅に緩和、または消失させ、リサイクルした場合の塗工剤が無機成分のみであるので排水のＣＯＤ負荷の少ない結果が得られる。また、本発明の無機系表面処理剤の塗工量、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。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is a printing paper with improved ink fillability, and in particular there are few adhesive troubles such as surface adhesiveness and adhesive mechlet even though it contains adhesive foreign matter. The present invention relates to offset printing paper having a low chemical oxygen demand (COD) load.
[0002]
[Prior art]
In recent years, printing technology has made great progress such as offset printing, color printing, high-speed mass printing, and automation. Along with this, improvements in various physical properties are also demanded for printing paper from the viewpoint of workability and printability.
[0003]
In particular, newsprint paper (newspaper, newsprint paper) is generally paper mainly composed of mechanical pulp and deinked pulp (hereinafter, “deinked pulp” is abbreviated as “DIP”). While the paper is classified as lower grade paper, on the other hand, it is necessary to print the specified number of copies reliably within the specified time in the specified time zone, which requires higher quality than ordinary printing paper. Paper. Therefore, newspaper printing paper is a special paper and is uniquely classified in terms of paper classification. Recent newspaper printing papers are required to be lighter and have higher DIP blending, and it is necessary to make various improvements while overcoming the negative aspects of these points. Thus, it is difficult to improve newspaper printing paper as compared with general high-quality printing paper. Therefore, it is difficult to directly transfer the general printing paper technology to the newspaper printing paper technology. However, it is relatively easy to divert newspaper printing paper technology to general printing paper technology. Therefore, problems and improvements as offset printing paper will be described below for newspaper printing paper.
[0004]
As for newspaper printing, in recent years, printing from letterpress printing to offset printing has been combined with the introduction of a computer system for newspaper printing, due to demands for high-speed printing, demand for color paper, demand for various types of printing, demand for automation, etc. Conversion is progressing rapidly.
[0005]
Newsprint printing paper for offset printing is required to have a quality different from that for newsprint printing for letterpress printing. For example, 1) low surface tackiness, 2) little accumulation of paper dust on the blanket, 3) moderate water absorption resistance, 4) high wet strength, low water breakage, 5) Quality of printing ink is appropriate, 6) High opacity, no set-off, 7) Appropriate friction coefficient. Among the required qualities, in particular, 1) reduction of surface tackiness and 2) improvement of surface strength as a measure against paper dust are important issues.
[0006]
In other words, newspaper printing paper with high content of mechanical pulp and DIP is different from general printing paper with low content of mechanical pulp and high content of hardwood bleached kraft pulp (hereinafter abbreviated as LBKP). There are a lot of fibers, and the problem of paper dust easily occurs. Moreover, since the bonding force between the fine fibers of mechanical pulp is weak and the surface of the upper paper becomes rough, the paper powder drops off from the paper surface, and the paper powder easily accumulates on the blanket during printing.
[0007]
Further, the high blending of DIP leads to an increase in DIP-derived fine fibers, fillers and pigments, and in combination with weight reduction, problems such as an increase in paper dust and a decrease in paper strength occur. Furthermore, the DIP manufactured from the magazine waste paper contains a sticky material made of a hot melt adhesive, an acrylic adhesive, a vinyl acetate adhesive and the like used as a back glue of the magazine. If a large amount of this sticky substance is present on the paper surface, when the paper passes through the paper machine or printing machine, it adheres to the canvas, belt, roll surface, etc. that come into contact with the paper, and the paper breaks or troubles with holes in the paper (adhesion trouble) Will occur. This tendency is particularly noticeable in the rotary offset printing press of the type in which the steel belt is brought into contact with the winding surface to control the paper runnability, and the paper surface adheres to the steel belt. (Adhesive contact) occurs.
[0008]
Possible means for suppressing this adhesive mekre include removal and fine dispersion of the sticky material from the raw material, change of the raw material composition, change of papermaking conditions, and application of a surface treatment agent. However, at present, sufficient removal or dispersion cannot be achieved by centrifugal treatment, cleaner treatment or mechanical dispersion. In addition, changes in the raw material blending and papermaking conditions had little effect on adhesive adhesion.
[0009]
On the other hand, as a measure for improving the surface strength, a surface treatment agent composed of water-soluble organic polymers such as starch, modified starch (oxidized starch, starch derivatives, etc.), polyacrylamide, polyvinyl alcohol, etc. is applied to the base paper of newspaper printing paper (outside However, it is necessary to apply a large amount of surface treatment agent in order to suppress sticking and peeling with this method. The adhesiveness due to the agent (so-called “Nepari” phenomenon) increased, and it was not practical at all.
[0010]
In particular, offset printing presses used for full-color printing, which has been progressing in newspaper printing in recent years, have wetted the paper surface four times with dampening water, so the problem of Nepari is even more pronounced, and indigo-red-yellow color A phenomenon in which black ink is not well-implanted after printing, that is, a poor ink ink-thickness is likely to occur.
[0011]
In addition, when the surface treatment agent is applied by a film transfer system such as a gate roll coater, the surface treatment agent is localized on the surface of the paper compared to the two roll size press, so the Nepari problem is more It was a prominent and serious problem.
[0012]
In this regard, an anti-blocking agent that improves the peelability by adding to a surface treatment agent is disclosed, and JP-A-6-57688 discloses an anti-blocking agent comprising an organic fluoro compound. Japanese Patent No. 192995 discloses an anti-tacking agent containing a substituted succinic acid and / or a substituted succinic acid derivative as an active ingredient.
[0013]
In addition, San Nopco Co., Ltd. has introduced the application of ammonium zirconium carbonate as a countermeasure against the pitch and sticky materials of the paper industry (Paper Technology Association, VOL.52, NO.2, PAGE.184-191, 1998). Its feature is that it uses metal ions, has excellent cross-linking reactivity with carboxyl groups and hydroxyl groups, and reacts with functional groups possessed by pitch, latex, etc. to reduce the adhesiveness. Furthermore, in HALL JD, etc., it is impossible to remove very small adhesives with a particle size of 150 microns or less by mechanical methods, and it is necessary to prevent the adhesives from precipitating and agglomerating. It describes that the use of cationic and nonionic polymers is effective but has limitations (TAPPI Proc. Recycl Symp. 1998, PAGE 73-77, 1998).
[0014]
JP-A-5-59689 and JP-A-5295693 disclose a paper sizing agent comprising polyvinyl alcohol and a polyether compound. In particular, JP-A-5-59689 discloses that when a composition comprising a block copolymer of ethylene oxide and propylene oxide and polyvinyl alcohol is applied to a newsprint base paper, the surface strength is improved and the adhesive during offset printing is improved. It is disclosed that newspaper printing paper with low properties can be obtained. These surface treatment agents can improve the adhesiveness of the paper surface, i.e., Nepari, to some extent compared to the case where starches and polyvinyl alcohol are applied alone, but there is no effect in improving the adhesive mekre, It was not possible to improve wet ink inking properties.
[0015]
Therefore, when the conventional surface treatment agent is applied by a film transfer method such as a gate roll coater, it is difficult to improve poor ink deposition and surface adhesion (Nepari) during offset printing. It has been extremely difficult to prevent troubles such as adhesive cracking when an adhesive is mixed into the paper surface from the raw material and internal addition steps.
[0016]
In addition, the surface treatment agent composed of water-soluble organic polymer is eluted into the wastewater in the recycling process, and the chemical oxygen demand (hereinafter abbreviated as COD) load and biological oxygen demand (hereinafter abbreviated as BOD) of the wastewater. ) Increase the load. Since the eluted surface treatment agent serves as a nutrient source for microorganisms, it promotes the expression of slime, and causes new problems such as the possibility of forming particles in which the slime, filler and hydrophobic component are combined.
[0017]
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, in the present invention, offset printing having sufficient surface strength, improved surface tackiness (adhesiveness) and tackiness, and excellent ink deposition properties despite the inclusion of DIP containing an adhesive. The issue was to provide offset printing paper with less COD load in the wastewater from the recycling process.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
By applying an inorganic surface treatment agent mainly composed of silica sol or colloidal silica (component A) to the base paper for printing, the present inventors have found that the adhesive mekle, ink inking property and Nepari are improved. The headline and the above problems were solved. Moreover, it discovered that it became possible to improve an opacity simultaneously by adding an inorganic pigment (component B) in addition to the component A.
[0019]
As an example of using colloidal alumina or colloidal silica, silica sol as a surface treatment agent, JP-A-4-12879 discloses a printing object such as a synthetic resin film of 5 parts by weight or less based on 100 parts by weight of colloidal alumina. It is disclosed to apply and print an aqueous dispersion to which a surfactant is added. Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-327297 discloses an anti-slip agent containing colloidal alumina and colloidal silica together with whiskers. Japanese Patent Laid-Open No. 6-48022 describes colloidal alumina and silica sol as inorganic colloid coating compositions in order to improve toner fixation on carbonless copying paper. Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-131091 describes a newsprint for electrocoagulation printing provided with a coating layer mainly composed of silica sol or colloidal silica and a binder. Furthermore, it has been described by Inoue et al. (M. Inoue, N. gurunagul, and P. Aroca, Tappi Journal, Inc.) that the colloidal silica is used to increase the coefficient of friction of the cardboard board to prevent slipping. 72 (12), 81-85, 1990). Similarly, C.I. H. Fletcher discusses the use of colloidal silica as a paper friction-increasing material in a report entitled "Anti-slip treatment using colloidal silica" (see CHFletcher, Tappi Journal 1973, 56 (8), 81-85). .
[0020]
In addition, there are many documents that describe the addition of colloidal silica to the stock improves the yield of the filler and fine fibers during papermaking. However, in the above-mentioned publicly known documents, by applying an inorganic surface treatment agent mainly composed of silica sol on printing paper, particularly newspaper printing paper, adhesive adhesion and surface adhesion (Nepari) are improved and offset. There is no description for the purpose of improving the ink fillability during printing.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the following, the present invention will be described in detail. The description is given by taking as an example newspaper printing paper on which the present invention works most effectively.
[0022]
The component A used in the inorganic surface treatment agent of the present invention usually contains 30-40% silicic acid, the content of sodium converted to sodium oxide is 1% or less, and the pH is 9.5-10.5 colloidal silica. Or silica sol. Silicic anhydride is in the form of SiO 2 · XH 2 O in an aqueous dispersion, is an ultrafine particle having a particle size of 4 to 100 nm, and has a spherical shape and a linear shape. Since the particle size is very small, it easily penetrates into the paper layer and has strong adsorption force or adhesion between silica fine particles and between silica fine particles and pulp. By applying this inorganic surface treatment agent mainly composed of silica sol to printing paper base paper, surface tackiness (Nepari) is remarkable due to dampening water during offset printing compared to conventional water-soluble polymer compound coating. To drop. This is because an inorganic surface treatment agent comprising silica once dried does not dissolve or swell with water, unlike an organic polymer. Further, even if an adhesive is contained in the printing base paper, the adhesive is covered with a film made of silica, so that it is considered that the adhesion is suppressed.
[0023]
Component B used in the inorganic surface treatment agent of the present invention is an inorganic pigment such as calcium carbonate, kaolin, clay, talc, silica, white carbon, titanium oxide and the like, which are usually used as fillers for papermaking and pigments. Titanium oxide is preferably titanium oxide or hydrated titanium oxide having a specific gravity of about 3.8 to 4.2, which is usually used for papermaking or condenser. As the crystal form, either a rutile type or an anatase type can be used.
[0024]
The blending amount of component B with respect to component A varies depending on the type of component A, the composition of the base paper, the amount and type of the internal additive in the base paper, and it is preferable to add 20 to 50% by weight with respect to component A. . By blending in the range of 20 to 50% by weight with respect to Component A, the balance of opacity and surface tackiness of the printing paper can be made appropriate.
[0025]
The inorganic surface treatment agent of the present invention may be mixed with an inorganic material or a very small amount of organic material as long as the surface tackiness is not deteriorated, but the use of the organic material increases the COD load. It should be kept to a minimum.
[0026]
Newspaper printing paper base paper used in the present invention includes ground pulp (GP), thermomechanical pulp (TMP), mechanical pulp (MP) such as semi-chemical pulp, chemical pulp (CP) represented by kraft pulp (KP), and these Ink pulp (DIP) obtained by deinking the waste paper containing the above pulp, or recovered pulp obtained by disaggregating the waste paper from the paper making process, or a mixture of them in an arbitrary ratio. The effect of the present invention is remarkable because the basis weight is 37 g / m 2 to 43 g / m. ² This is a base paper made into a paper. Basis weight 46g / m ² In the case of the above-mentioned base paper, the base paper is considered to have sufficient surface strength, and it is considered that the dimensional change of the paper due to dampening water during offset printing or the strength reduction is negligible. Therefore, it is not always necessary to improve the surface strength by external addition of chemicals.
[0027]
On the other hand, what is necessary is just to mix | blend in arbitrary ranges (0-100 weight%) about the compounding ratio of DIP of the base paper used by this invention. From the recent trend of high DIP blending, the range of 30 to 100% by weight per total pulp component is more preferable. In particular, the present invention is effective for a base paper containing 70% by weight or more of DIP. As described above, it is also possible to use a DIP manufactured from magazine waste paper containing an adhesive.
[0028]
This newsprint base paper is made of white carbon, clay, kaolin, silica, talc, titanium oxide, calcium carbonate and other synthetic fillers, or synthetic resins (vinyl chloride resin, polystyrene resin, urea formalin resin, melamine resin, styrene). / Butadiene copolymer resin, etc.) can be internally added. In particular, calcium carbonate is effective for neutral papermaking.
[0029]
In addition, if necessary, a paper strength enhancer such as polyacrylamide polymer, polyvinyl alcohol polymer, cationized starch, urea / formalin resin, melamine / formalin resin; salt of acrylamide / aminomethylacrylamide copolymer , Cationized starch, Polyethyleneimine, Polyethylene oxide, Acrylamide / sodium acrylate copolymer drainage or yield improver; Strengthened rosin sizing agent (Maleic anhydride or fumaric anhydride is added to rosin for partial maleation Or fumarated rosin, saponified with alkali to form a solution), emulsion sizing agent (partial maleated or fumarized rosin using rosin soap or various surfactants as emulsifiers and dispersed in water. ), Synthetic rhino Sizing agents such as sizing agents (sizes using petroleum resins copolymerized with C3 to C10 fractions obtained from naphtha fractions), reactive sizing agents (AKD, alkenyl succinic anhydride); aluminum sulfate (sulfate band), You may contain adjuvants, such as a water-proofing agent, a ultraviolet-ray inhibitor, and a fading prevention agent. In consideration of recyclability, an auxiliary agent that can reduce the COD load as much as possible is preferable. The physical properties of the base paper need to be capable of being printed by an offset printing machine, and may have physical properties such as tensile strength, tear strength, and elongation equivalent to those of ordinary newspaper printing paper.
[0030]
Further, the newspaper printing paper base paper of the present invention may be an acidic newspaper printing base paper or a neutral or alkaline newspaper printing base paper.
[0031]
The coating amount of the inorganic surface treatment agent of the present invention should be determined according to the degree of surface strength imparted required for the printing paper to be produced, and is not particularly limited. From the viewpoint of application, the surface treatment agent of the present invention has a coating amount (in other words, the total solid content of component A and component B) of 0.1 to 1.0 g / m. ² Effectively in the range of (per both sides). Coating amount is 0.1g / m ² If the ratio is less than 1, the ink deposition property is not improved, the paper powder is prevented from falling off, and the adhesiveness-reducing effect on the adhesive on the paper surface is insufficient. On the other hand, the coating amount is 1.0 g / m ² Even if it is more, the effect of lowering the tackiness will reach its peak, and the cost is uneconomical due to an increase in the drying load. When considering application to newspaper printing paper, as described above, it is desirable to improve the surface strength and adhesiveness in a balanced manner using only an inorganic surface treatment agent. The coating amount of the composition is 0.3 to 1.0 g / m ² The range (per side) is most desirable.
[0032]
The newspaper printing paper of the present invention is produced by applying a coating liquid containing the inorganic surface treatment agent of the present invention on one side or both sides of a newspaper printing paper base paper with a coating machine. The coating is preferably performed using a film transfer type coater such as a gate roll coater, a blade metalling coater, or a rod metalling coater, and the effect is particularly great when a gate roll coater is used. That is, as described above, the conventionally used surface treatment agent has a problem in adhesiveness when it has sufficient surface strength in the gate roll coater, but the surface treatment agent of the present invention is Even in this method, it is possible to efficiently improve the surface strength as well as the surface strength by performing on-machine coating at a coating speed of 600 to 1800 m / min within the aforementioned coating amount range.
[0033]
In the case of newspaper printing paper, the smoothness of the paper surface is low, and it is difficult to provide an inorganic barrier layer on the paper surface in the low coating amount region due to external addition (especially the gate roll coater method). It has been. However, the inorganic surface treatment agent of the present invention has an effect of imparting surface strength and ink inking property with low tack even at a high papermaking speed of 600 to 1800 m / min and a relatively low coating amount. There is an excellent feature that
[0034]
The newspaper printing paper coated with the inorganic surface treatment agent of the present invention does not show a decrease in the coefficient of friction. Therefore, it is not necessary to add an anti-slip agent. When applied to newspaper printing paper, the coefficient of dynamic friction of the manufactured newspaper printing paper is preferably in the range of 0.40 to 0.70.
[0035]
Since the newspaper printing paper coated with the inorganic surface treatment agent of the present invention can control the surface strength in a wide range, it can be widely applied to various inks used during printing. For example, it is possible to deal with special inks such as emulsion inks in which dampening water is mixed in oil-based inks, highly tacky inks for waterless lithographic printing plates, and the like.
[0036]
As described above, it is difficult to improve newspaper printing paper as compared with general high-quality printing paper. For this reason, it is difficult to transfer technology for general printing paper directly to technology for newspaper printing paper, but conversely, technology for newspaper printing paper is converted to technology for general printing paper. Easy. Therefore, the inorganic surface treatment agent of the present invention can be applied not only to newspaper printing paper but also to general printing paper, and the same effect as in the case of newspaper printing paper can be obtained.
[0037]
【Example】
Hereinafter, although the present invention is explained in detail according to an example and a comparative example, the present invention is not limited to these. In the description, parts and percentages indicate parts by weight and weight percent, respectively.
[0038]
<Preparation of coating solution: Component A>
The inorganic surface treating agent of the present invention was prepared by diluting an aqueous silica sol solution corresponding to the component A of the present invention to a predetermined concentration. A coating solution that, when diluted, produces an emulsion or produces an insoluble precipitate is not preferred when performing gate roll coating. Also, it is not preferable that the coating solution is suspended while repeatedly passing through the roll for a long time. Therefore, a solution with component A having a predetermined concentration was subjected to a gum share test using a Malone test machine (manufactured by Kumagai Riki Co., Ltd.) and subjected to a mechanical share (1000 rotations, 30 minutes). I couldn't see it. Therefore, the inorganic surface treatment agent containing the silica sol of the present invention has excellent suitability as a gate roll coating solution.
[0039]
<Manufacture of newspaper printing paper>
Mixing and disintegrating 35 parts of DIP (deinked pulp), 30 parts of TMP (thermomechanical pulp), 20 parts of GP (ground pulp), 15 parts of KP (kraft pulp), and adjusting the freeness to 200 ml, mixed the velvet Using a former-type paper machine, paper was produced at a paper making speed of 1100 m / min to 1200 m / min to obtain unsized, no-calendar newsprint base paper. This base paper has a basis weight of 43 g / m. ² , Density 0.65g / cm ^Three The white paper had a whiteness of 51%, a smoothness of 60 seconds, a static friction coefficient of 0.45, and a dynamic friction coefficient of 0.56. Further, this base paper did not contain an internal sizing agent, and the water absorption resistance was 5 to 7 seconds by the drip water absorption method.
[0040]
[ reference Examples 1-3]
As component A, three types of coating solutions were prepared by diluting silica sol (trade name: Snowtex 40, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) so as to have concentrations of 5.0%, 10.0%, and 23.6% (solid weight%). These coating liquids were coated on the F side of the above-mentioned newspaper printing paper base paper using a gate roll coater at a coating speed of 300 m / min. After the application, a super calendar process was performed to produce three types of newspaper printing paper with different coating amounts. With respect to this newspaper printing paper, the coating amount, peel strength, ink inking property, static friction coefficient, dynamic friction coefficient, and COD were measured by the following methods, and the results are shown in Table 2.
[0041]
-Measurement of coating amount: The coating amount of silica sol was calculated by assuming that the thickness of the liquid film on the applicator roll was 1.2 microns and the transition rate was 95%. As for the coating amount in the case of starch, a sample of 10 cm × 10 cm was cut, added to 50 ml of distilled water, held in a boiling water bath for 1 hour, and starch was extracted. After filtration, the filtrate is diluted to 100 ml, and 10 ml is sampled. In the case of starch, 2.5 ml of 2N-hydrochloric acid and 2.5 ml of potassium iodide / iodine solution are added to dilute the whole volume to 50 ml. The absorbance at 580 nm was measured, and the amount of starch was calculated from a calibration curve prepared in advance. In the case of polyacrylamide, the nitrogen content was determined and converted by the Kjeldahl method.
-Measurement of surface strength: 10,000 copies were printed with an Apollo printer, and the amount of paper dust deposited on the non-image area of the blanket was visually evaluated.
Evaluation criteria;
○ : Slight generation of paper dust is observed, but there is no practical problem.
△ : The occurrence of paper dust is clearly recognized.
X: Paper dust accumulates and the non-image area of the blanket appears white.
・ Measurement of peel strength: Two newspaper printing papers were cut into 4 × 6 cm, the coated surfaces were immersed in water at a temperature of 20 ° C. for 5 seconds, and the coated surfaces were brought into close contact with each other. Newsprint paper base paper was piled on both outer sides, passed through a roll at a pressure of 50 kg / cm, and conditioned at 25 ° C. and 60% RH for 24 hours. After making a 3 × 6 cm sample piece, measurement was performed with a tensile tester under the condition of a tensile speed of 30 mm / min. The initial high peel strength value was taken as the peak value. Next, a stable peel strength value was defined as a stable value. It means that it is hard to peel off, so that the measured value of peeling strength is large (in other words, adhesiveness is strong). The newspaper printing paper of the present invention was evaluated based on a stable value of peel strength, and a paper having a peel strength stable value of 15.0 gf / 3 cm or less was described as “good peelability, ie, low surface adhesiveness”. did.
・ Evaluation of ink inking property: Using a Prüfbau printing tester, ink: News king ink HM, dampening water amount: 80 μl, printing pressure: 125 N / cm, printing speed: dampening water part 3 m / second, printing part When printing is performed under the conditions of 6.8 m / second (the time from application of dampening water to transfer of ink is 0.15 seconds) and no dampening solution is attached (dry) and dampening solution is applied The printing surface density of (wet) was measured with a Macbeth densitometer, and the ink deposition property was evaluated.
-Measurement of COD: According to JIS K 0101 "17. Oxygen consumption by potassium permanganate at 100 ° C (CODMn)", 43 g of newsprint paper was re-disaggregated into 1 kg of water, and the COD of the filtrate was measured.
[0042]
[Comparative Example 1]
reference The newspaper printing base paper used in Example 1 was subjected to a super calendar process, and the coating amount, peel strength, ink inking property, static friction coefficient, dynamic friction coefficient, and COD were measured. The results are shown in Table 2.
[0043]
[Comparative Example 2]
reference Instead of the silica sol used in Example 1, a 10% aqueous solution of polyacrylamide (trade name: P-120, manufactured by Seiko Chemical Co., Ltd.) was applied to the F surface using a gate roll coater at a coating speed of 300 m / min. . After coating, a super calendar process was performed to obtain newspaper printing paper. The newspaper printing paper was measured for coating amount, peel strength, ink fillability, static friction coefficient, dynamic friction coefficient, and COD. The results are shown in Table 2.
[0044]
[Comparative Example 3]
reference Instead of the silica sol used in Example 1, a 10% aqueous solution of oxidized starch (trade name: SK-20, manufactured by Nippon Corn Starch) was applied to the F side of a newsprint base paper using a gate roll coater, and the coating speed was 300 m / min. Coated with. After coating, a super calendar process was performed to obtain newspaper printing paper. The newspaper printing paper was measured for coating amount, peel strength, ink fillability, static friction coefficient, dynamic friction coefficient, and COD. The results are shown in Table 2.
[0045]
[Table 1]

reference The surface strength of the newspaper printing paper of Examples 1 to 3 had no practical problem. As shown in Table 2, the result of the flesh test of newspaper printing paper is when the printing surface density and dampening water are applied (wet) when printing is performed without dampening water (dry). The difference in the printing surface density was small, and the ink inking property of the wet was improved. Also, reference The wet ink inking property after water adhesion by the Pruffle bow of Examples 1 to 3 was higher than that of Comparative Examples 1 to 3. reference The newspaper printing papers of Examples 1 to 3 did not exhibit tackiness and could not measure the peel strength. Moreover, the static friction coefficient and the dynamic friction coefficient improved. In addition, based on the results of the ink deposition test on these newspaper printing papers, it has been demonstrated that surface treatment agents (including other inorganic materials such as titanium) based on silica sol are extremely excellent in terms of printing operability. It was. reference When the COD of the filtrate of newspaper printing paper of Examples 1 to 3 was measured, it was almost the same as Comparative Example 1, and the COD value corresponding to the coating amount did not increase. That is, when recycled, the COD load of the wastewater did not increase. On the other hand, the newspaper printing paper of Comparative Examples 1 to 3 was printed with the printing surface density and dampening water attached (wet) when printing was performed without attaching dampening water (dry). The difference from the printing surface density at the time was large, and the wet ink deposition property was inferior. When the COD of the filtrate of the newspaper printing paper of Comparative Examples 1 to 3 was measured, the COD value corresponding to the coating amount increased. That is, when recycled, the COD load in the wastewater increased. Further, the wet-thickness of the uncoated newspaper printing paper of Comparative Example 1 was good, but the surface strength was weak and the amount of paper powder falling off during long run printing was large, making it unpractical.
[0046]
[ reference Example 4]
As component A, 10% colloidal silica aqueous solution (trade name: Snowtex 40, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) and as component B, titanium oxide (trade name: Type P W-10, manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd., X-ray particle size 150 nm) A dispersion liquid mixed at a ratio of 1: 1 as a solid content was prepared and diluted to prepare a coating liquid having a solid content concentration of 6% including the two components A and B. The obtained coating liquid was coated on the F side of the above-mentioned newspaper printing paper base paper using a plain Mayer bar. After coating, a super calendar process was performed to produce newspaper printing paper, and the coating amount, peel strength, and opacity were measured and shown in Table 3. The opacity was measured according to JIS P 8138-1976.
[0047]
[ reference Example 5]
10% silica sol aqueous solution (trade name: Snowtex 40, manufactured by Nissan Chemical Industries) as component A, and light calcium carbonate (trade name: brilliant 15, manufactured by Shiraishi Kogyo Co., Ltd.) as component B are mixed in a ratio of 1: 1 in advance as a solid content. A dispersion liquid was prepared and diluted to prepare a coating liquid having a solid content concentration of 6% including the two components A and B. The obtained coating liquid was coated on the F side of the above-mentioned newspaper printing paper base paper using a plain Mayer bar. After coating, a super calendar process was performed to produce newspaper printing paper, and the coating amount, peel strength, and opacity were measured and shown in Table 3.
[0048]
[ reference Example 6]
Component A is a 10% silica sol aqueous solution (trade name: Snowtex 40, manufactured by Nissan Chemical Industries), and component B is white carbon (trade name: nipple E-75, manufactured by Nippon Silica) in a solid ratio of 1: 1. A mixed dispersion was prepared and diluted to prepare a coating solution having a solid content concentration of 6% including the two components A and B. The obtained coating liquid was coated on the F side of the above-mentioned newspaper printing paper base paper using a plain Mayer bar. After coating, a super calendar process was performed to produce newspaper printing paper, and the coating amount, peel strength, and opacity were measured and shown in Table 3.
[0049]
[Comparative Example 4]
reference The newspaper printing paper used in Example 1 was subjected to supercalender treatment, and the peel strength and opacity were measured.
[0050]
[Comparative Example 5]
reference For the newspaper printing base paper used in Example 1, a 6% concentration silica sol aqueous solution (trade name: Snowtex 40, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) is used on the F side of the above-mentioned newspaper printing paper base, using a plain Mayer bar, Applied. After coating, super calendering was performed, and the coating amount, peel strength, and opacity were measured and shown in Table 3.
[0051]
[Table 2]

As shown in Table 2, a surface treatment agent composed of silica sol and inorganic pigment was applied. reference Since the newspaper printing papers of Examples 4 to 6 did not show any tackiness, the peel strength could not be measured, and an improvement in opacity was observed despite a very small coating amount. On the other hand, the newsprint paper coated with the surface treatment agent consisting only of the silica sol of Comparative Example 5 did not exhibit any tackiness, but no improvement in opacity was observed as apparent from Comparative Example 4.
[0052]
<Evaluation of adhesion prevention property>
In order to show how much the surface treatment agent of the present invention has an anti-sticking effect on the adhesive, the following experiment was conducted. An acrylic adhesive (trade name: PZ-804, manufactured by Seiden Chemical Co., Ltd.) and a vinyl acetate adhesive (trade name: GH-451), which are usually used as a back adhesive for magazines as an adhesive material, on the above-mentioned newspaper printing paper base paper. , Made by Seiden Chemical Co., Ltd.) ² Each was coated so that Using a plain bar again, the silica sol (trade name: Snowtex 40, manufactured by Nissan Chemical Industries) aqueous solution 0.1 g is applied to the adhesive coated surface of the newspaper printing paper coated with these two types of adhesive. / M ² And 0.5 g / m ² A newsprint paper coated so as to be prepared was prepared. For comparison, a coating amount of 0.5 g / m using a plain bar with an aqueous solution without any coating on the adhesive coated surface and an aqueous solution of oxidized starch (trade name: SK-20, manufactured by Nippon Corn Starch) ² The newspaper printing paper coated so as to be prepared is made, and the coated surfaces of these newspaper printing paper are 50 kg / m. ² It was made to adhere through a roll with a pressure of. The sample piece was 3 × 6 cm, and the peel strength was measured using a tensile tester under the condition of a tensile speed of 30 mm / min. Table 3 shows the stable value of the peel strength.
[0053]
[Table 3]

As shown in Table 3, the newsprint paper coated with silica sol did not show adhesiveness, so it was impossible to measure the peel strength. That is, even if the paper contains a large amount of an adhesive, the occurrence of adhesive melee can be suppressed.
[0054]
【The invention's effect】
Newspaper printing paper with improved peelability (ink pallet) and improved ink deposition was obtained with an inorganic surface treatment agent mainly composed of silica sol. By applying the inorganic surface treatment agent of the present invention with a gate roll coater, it has become possible to obtain a printing paper having a good balance between ink inking property and releasability. In particular, newspaper printing paper suitable for continuous high-speed offset printing can be obtained. Furthermore, the adhesive agent of the adhesive foreign matter caused by acrylic, vinyl acetate and hot melt back paste mixed in DIP is greatly reduced or lost, and the coating agent when recycled is only an inorganic component. A result with low COD load of the waste water can be obtained. In addition, it is easy to deal with a wide variety of products by arbitrarily changing the coating amount, blending ratio, material type, and the like of the inorganic surface treatment agent of the present invention.

Claims (3)

全パルプ成分当たり脱墨パルプを７０重量％以上含有するオフセット印刷用原紙に、シリカゾルまたはコロイダルシリカ（成分Ａ）と水とからなる無機系表面処理剤を塗工したオフセット印刷用紙であって、前記オフセット印刷用原紙が坪量３７ｇ／ｍ ^２ 〜４３ｇ／ｍ ^２ の範囲の新聞用紙原紙であるオフセット印刷用紙。All pulp components per deinked pulp in the offset printing sheet containing 70 wt% or more, and an offset printing paper coated with inorganic surface treatment agent ing from a silica sol or colloidal silica (component A) and water, offset printing paper the offset printing sheet is newsprint base paper in the range of basis weight ^{37g / m 2 ~43g / m 2} . 前記無機系表面処理剤がさらに無機顔料（成分Ｂ）を含有し、かつ成分Ａに対する成分Ｂの添加比率が５〜５０重量％である請求項１記載のオフセット印刷用紙。The offset printing paper according to claim 1, wherein the inorganic surface treatment agent further contains an inorganic pigment (component B), and the addition ratio of component B to component A is 5 to 50% by weight . スチールベルトを有するオフセット輪転印刷機に使用される請求項１または２記載のオフセット印刷用紙。The offset printing paper according to claim 1 or 2, which is used in an offset rotary printing press having a steel belt .