JP3956181B2 - Plain paper electrophotographic paper with inkjet suitability - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
インクジェット適性を持つ普通紙電子写真用紙は間接電子写真方式のコピー機、印刷機の用紙として用いられる他、最近ではインクジェットプリンターの印字用紙としてもオフィス、家庭で広く使われている。印字後、不要となると一部は再生紙原料としてリサイクルされるが、かなりの部分は産業廃棄物として、或いは家庭のゴミとして焼却されている。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット適性を持つ普通紙電子写真用紙は、通常木材パルプを原料とし、これに填料、サイズ剤等を配合し、抄紙機でシートを形成した後、表面サイズ剤、導電剤等をサイズプレス等で表面処理して製造するが、木材パルプは木材を蒸解後、必要な白さにする為に漂白処理をしたものが使用されるのが通例である。
【０００３】
漂白工程では数種類の薬品で順次処理して目的とする白さに仕上るが、漂白の代表的な薬品としてこれまで塩素ガスが使われてきた。
塩素ガスで漂白すると、パルプ中のリグニン等が塩素と反応して所謂有機塩素化合物を形成し、その大部分は工程中にパルプから分離除去されるが、一部はパルプ中に残留していることが知られている。
【０００４】
従って、上記の工程で造られたパルプを用いて製造したインクジェット適性を持つ普通紙電子写真用紙は、その中に有機塩素化合物を含み、更にごく微量ではあるがダイオキシン類等の有害物質を含有していると共に、使用後不用になった後に焼却処理された場合、紙中に存在する有機塩素化合物がダイオキシン発生の原因となる恐れがある。
【０００５】
勿論、これらの漂白技術でも、紙中のダイオキシン類等の有機塩素化合物濃度が問題とされるレベルになっていない。しかしながら、一般ゴミと混在して焼却された場合、焼焼条件が常にダイオキシンの発生に関して最良条件とはいえず、紙ゴミの減量と共に、ダイオキシンの発生源となると考えられるパルプ中の有機塩素化合物濃度を出来るだけ減らしておく事が電子写真用紙を含む紙製品にも求められている。
【０００６】
更に、インクジェット適性を持つ普通紙電子写真用紙の製造において前述の如く各種添加剤、処理剤が使われているが、これらの中で塩素化合物を多く含む恐れがあるのが導電剤である。
インクジェット適性を持つ普通紙電子写真用紙はその表面電気抵抗を１０９〜１０１１Ωにする必要があるが、導電剤はそれを紙シートに処理することにより、シートの電気抵抗値を目標値まで下げる働きをする。
【０００７】
ここで用いられる導電剤は一般には無機或いは有機の電解質が用いられ、構成要素として塩素を含む物質例えば、塩化ナトリウム、アンモニウムクロライド等がその代表例である。これらの物質中の塩素は水溶液中で塩素イオンの形で存在するが、塩素イオンが前述のパルプ中に含まれる有機塩素化合物と同程度にダイオキシン発生に関係するとは言えないにしても、少なくとも塩素がどういう形にしろ存在することは、環境に有害な物質発生の疑いがあり好ましいことではない。
【０００８】
これらの問題に対する解決策として、例えば特開平５−２３７９４号公報によれば、間接電子写真方式の複写機、プリンター、印刷機等の印刷、情報用途に使用されるリサイクル紙の製造において過酸化水素だけで漂白した古紙パルプを用いることにより、ダイオキシン発生の代替指標としてのエタノール可溶有機ハロゲン含有量を１１０ｐｐｍ以下に納めるとしているが、古紙中に塩素ガスで漂白したパルプを含有していれば根本的には問題解決に繋がらないと考えられ、未だ問題は解決していないのが現状である。
【０００９】
更に、インクジェット適性を持つ普通紙電子写真用紙は、インクジェット適性が付与されていなければならない。
インクジェット適性とは、インクジェットプリンターにより印字されたときに、紙表面でインクが毛羽状に広がるフェザリングと呼ばれる現象を起こさないことである。
【００１０】
インクジェット適性は内添サイズ剤の添加量、外添した表面サイズ剤の塗布量を調節して付与するが、一般的には紙匹を形成してからサイズプレス、フィルムトランスファーロールコーター等の塗工装置で表面サイズ剤を塗布することにより付与されている。
【００１１】
サイズプレスは、紙匹を塗布液に浸した後に余剰の液を搾り取る装置である。サイズプレスを使用する場合には、導電剤と表面サイズ剤を含有する塗布液に紙匹を浸す事から表面サイズ剤の均一な付着が成され、概して良好なインクジェット適性が得られやすい。
【００１２】
フィルムトランスファーロールコーターはサイズプレスに比べて固形分の高い塗布液を塗布することが出来、乾燥エネルギーの削減に結びつくことから、サイズプレスに代わり近年導入されているものである。
フィルムトランスファーロールコーターを使用した場合、塗布液を前計量して転写させる性格上、塗布液が均一に紙匹表面を覆わない事によって良好なインクジェット適性を持つ普通紙電子写真用紙が得らないという問題点があった。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的はこれらの問題を解決することであって、環境に有害な恐れのある塩素含有物質を極力減らし、かつ、フィルムトランスファーロールコーターに代表されるような塗工装置を用いて優れたインクジェット適性を有する普通紙電子写真用紙を得ることにある。
【００１４】
具体的には、環境に有害な恐れのある塩素含有物質を減らす為に、塩素の混入の原因であるパルプの漂白処理及び紙シートに処理する導電剤に塩素含有量が出来るだけ少ないものを使用すること、及び塗布液の前計量を行う塗工装置を使用しても優れたインクジェット適性を有するために、塗布液の付着量を調節して解決しようとするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明ではＥＣＦ漂白パルプ又はＴＣＦ漂白パルプからなる原紙に塩素化合物を含まない塗布層を形成した用紙において、該塗布層の付着量が原紙の両面で１０ｇ／ｍ２〜２０ｇ／ｍ２であり、該塗布層の絶乾塗布量がスチレンアクリル酸、スチレンマレイン酸等の塩素化合物を含まない表面サイズ剤で０．００７ｇ／ｍ２〜０．０６ｇ／ｍ２、硫酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、アルミン酸ソーダ等の塩素を含まない無機塩類で０．０５ｇ／ｍ２〜０．５ｇ／ｍ２である紙中の全塩素含有量が５００ｐｐｍ以下であり、かつ、有機塩素含有量が１５０ｐｐｍ以下であることを特徴とするインクジェット適性を持つ普通紙電子写真用紙としたものである。
【００１６】
本発明では請求項 1 において、原紙の両面に形成する塗布層は、フィルムトランスファーロールコーター塗工による。
【００１７】
本発明において、紙中の全塩素含有量が５００ｐｐｍ以下であり、かつ有機塩素含有量が１５０ｐｐｍ以下としたのは、本来可能な限り塩素含有量を少なくしたいが、現在の技術で最も塩素化合物の少ないＴＣＦ、ＥＣＦパルプ晒技術と、塩素化合物を用いない導電剤を組合わせて、工業的に容易に達成可能な範囲としたことによる。
【００１８】
本発明において、パルプは蒸解した後に、塩素ガス以外の漂白剤で所望の白色度迄漂白したものを用いる。ここで用いるパルプは一般には木材を原料とするが、場合によってはバガス、ケナフ等の非木材を使用しても良い。塩素ガス以外の漂白剤としては、酸素、二酸化塩素、次亜塩素酸ソーダ、オゾン、過酸化水素、過酢酸等が挙げられるが、これらのうち、工業的に進められているのは二酸化塩素を主体とする漂白工程で、これは塩素を構造中に含む化合物を用いるものの塩素ガスは用いない方式で、この方式で製造されたパルプは通常ＥＣＦ（Ｅｌｅｍｅｎｔａｌ Ｃｈｒｏｌｉｎｅ Ｆｒｅｅ）パルプと称せられている。
【００１９】
一例として、このＥＣＦパルプ（蒸解後酸素→二酸化塩素→アルカリ→→二酸化塩素の工程で漂白されたパルプ）及び従来法である塩素漂白パルプ (蒸解後、酸素→塩素→アルカリ→次亜塩素酸ソーダ→二酸化塩素で漂白されたパルプ) 中の塩素量及びダイオキシン量を測定すると、表１の様な結果が得られ、ＥＣＦパルプは塩素漂白パルプに比べ有機塩素量、ダイオキシン量ともに格段に少ないことは明らかである。
【００２０】
更に漂白剤として塩素ガスとともに塩素化合物も使用しない漂白法（例えばオゾン、過酸化水素等のみを使用）で製造されたパルプは通常ＴＣＦ（ＴｏｔａｌＣｈｒｏｌｉｎｅ Ｆｒｅｅ）パルプと称せられるが、このパルプ中の塩素量、ダイオキシン量は当然少ない。
【００２１】
本発明ではＥＣＦパルプ、ＴＣＦパルプが推奨される。その他必要に応じて機械パルプ、古紙パルプ等と併用できるが、この場合においても全塩素量は紙として５００ｐｐｍ以下で、かつ有機塩素含有量は１５０ｐｐｍ以下であることが必要である。
【００２２】
このようにして得られたＥＣＦパルプを原料として用い、必要に応じて紙力剤、内添サイズ剤、填料、染料等が配合された紙料スラリーから長網式、丸網式の抄紙機により紙匹を形成し、フィルムトランスファーロールコーターにて、塩素を主構成物に含まない導電剤を含む表面サイズ剤、澱粉塗布液を塗布する。
【００２３】
本発明において、フィルムトランスファーロールコーターとは塗工装置の事であり、具体的にはゲートロールコーター、トランスファーロールコーター、ブレード或いはロッドメタリングサイズプレスコーター、シムサイザー、スピードサイザー等が使用される。
【００２４】
紙力剤としてはカチオン澱粉、ポリアクリルアマイド等が用いられる。
内添サイズ剤としては、酸性ロジンサイズ、中性ロジンサイズ、アルケニル琥珀酸無水物、アルキルケテンダイマー等が用いられる。
填料としては、カオリン、クレー、炭カル、タルク、酸化チタン、珪酸アルミ等が用いられる。
【００２５】
フィルムトランスファーロールコーターに用いられる塗布液は、澱粉／表面サイズと導電剤からなり、塗布液のウェット状態での液付着量は両面で１０ｇ／ｍ２〜２０ｇ／m２として塗布層を形成するものである。
【００２６】
フィルムトランスファーロールコーターによる塗布量の調整は、通常機械的又は塗布液の粘度、固形分を変えることで行われている。
塗布液をウェット状態で両面１０ｇ／ｍ２〜２０ｇ／ｍ２付けるためには、主に澱粉の固形分で調節するがＰＶＡ、ＣＭＣ等の増粘剤で調節することも出来る。燐酸エステル化澱粉（ＭＳ４６００ 日本食品加工製）の場合であれば、固形分９％〜１３％程度である。
【００２７】
塗布液のウェット状態での液付着量が両面１０ｇ／ｍ２より少ない場合は、表面サイズ剤の塗布量が充分であってもインクジェット適性が劣る。これは、フィルムトランスファーロールコーターが塗布液を前計量した後にロールで転写するため、サイズ剤の均一性が充分でないと本発明者らは考えている。
【００２８】
塗布液のウェット状態での液付着量が両面２０ｇ／ｍ２より多い場合には、インクジェット適性は優れるが、一方で塗液の粘度を高くするために澱粉、ＰＶＡ等の固形分が高くなり、従ってこれらの絶乾塗布量が増加し、紙の不透明度が低下する、腰が強くなる、製造コストも高くなるといった問題が起こる。
【００２９】
塗布液中の導電剤は、塩素をその構造に持たない物質を用いる。これに該当する物としては、無機塩では、硫酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、アルミン酸ソーダ等が上げられる。無機塩以外の例えばポリスチレンスルホン酸塩等の高分子電解質も用いることは出来るが、製造コストが高くなる問題がある。
【００３０】
無機塩の絶乾両面塗布量が０．０５ｇ／ｍ２より少ない場合は、紙の表面電気抵抗値が１０９〜１０１１Ωよりも高くなり電子写真用紙として適さない。
両面で０．５ｇ／ｍ２より多い場合は表面電気抵抗値が低過ぎ、電子写真用紙として適さない。
【００３１】
塗布液中の表面サイズ剤としてはスチレンアクリル酸、スチレンマレイン酸等が用いられる。
表面サイズ剤の絶乾両面塗布量は０．００７ｇ／ｍ２〜０．０６ｇ／ｍ２の範囲である。
両面０．００７ｇ／ｍ２ より少ない場合は、サイズ剤の分布が均一でも絶対量が少なくインクジェット適性を有しない。
両面０．０６ｇ／ｍ２ より多い場合はインクジェットインクの吸収性が遅くなるだけでなく、製造コストも高くなるので問題となる。
【００３２】
以上のようにして出来たインクジェット適性を有する普通紙電子写真用紙中に含まれる環境に有害な物質の指標として、本発明ではトータル塩素量及び有機塩素量を取上げている。
トータル塩素量は三菱化成製、塩素・硫黄分析装置ＴＳＸ−１０を用いて、検体約１０ｍｇを燃焼させ、電量適定による塩化物イオンの定量により求めた。この測定により有機塩素、無機塩素を問わず紙中の塩素量が求められる。
有機塩素量は、トータル塩素量から無機塩素量を差し引いた値を用いた。無機塩素量は、試料５ｇを熱水抽出し、抽出液中の塩素イオンをイオンクロマトグラフ法により測定して求めた。
【００３３】
【表１】
【発明の実施の形態】
以下に実施例を示し、本発明を詳細に説明する。尚、本発明はこれに限定されるものではない。以下における％は全て重量によるものである。
実施例１
塩素ガスを使用しないで漂白したパルプ、ＥＣＦパルプを全量用い、填料として炭酸カルシウム（奥多摩工業製 ＴＰ１２１）を灰分率５％、中性ロジンサイズ剤（日本ＰＭＣ製CC−１６７）を対パルプ０．４％、液状バンドを２％、カチオン澱粉（ケート３０８）を１％、歩留まり剤としてコロイダルシリカ（BMA−O日産エカケミカルズ社製）を５００ｐｐｍ添加した紙料配合で長網抄紙機により原紙抄造し、ゲートロールコーターにて塗布液として澱粉（日本食品加工製 ＭＳ４６００）９％、表面サイズ剤（荒川化学製 ポリマロン１３４３）０．１％、導電剤として硫酸ナトリウム３％を塗布してインクジェット適性を持つ普通紙電子写真用紙を抄造した。塗布液の付着量は両面１１ｇ／ｍ２であった。
トータル塩素量、有機塩素量、無機塩素量の測定結果、並びにインクジェット適性の結果を表２に示した。
【００３５】
実施例２
ゲートロールコーターにて塗布液として澱粉（日本食品加工製 ＭＳ４６００）１３％、表面サイズ剤（荒川化学製 ポリマロン１３４３）０．１％、導電剤として硫酸ナトリウム２．０％を塗布した以外は実施例１と同様にして、インクジェット適性を持つ普通紙電子写真用紙を抄造した。塗布液の付着量は両面１５ｇ／ｍ２であった。
トータル塩素量、有機塩素量、無機塩素量の測定結果、並びにインクジェット適性の結果を表２に示した。
【００３６】
実施例３
ゲートロールコーターにて塗布液として澱粉（日本食品加工製 ＭＳ３８００）１０％、表面サイズ剤（荒川化学製 ポリマロン１３４３）０．３％、導電剤として硫酸ナトリウム２．０％を塗布した以外は実施例１と同様にして、インクジェット適性を持つ普通紙電子写真用紙を抄造した。塗布量は両面１７ｇ／ｍ２であった。
トータル塩素量、有機塩素量、無機塩素量の測定結果、並びにインクジェット適性の結果を表２に示した。
【００３７】
実施例４
ゲートロールコーターにて塗布液として澱粉（日本食品加工製 ＭＳ４６００）５％、表面サイズ剤（荒川化学製 ポリマロン１３４３）０．３％、導電剤として硫酸ナトリウム２．０％を塗液の増粘で塗布量を付ける為に、増粘剤を０．１％（ＣＭＣ セロゲン 第一工業製薬）塗布した以外は実施例１と同様にして、インクジェット適性を持つ普通紙電子写真用紙を抄造した。塗布量は両面１７ｇ／ｍ２であった。
【００３８】
比較例１
塩素漂白されたパルプを全量用い、導電剤として塩化ナトリウム０．４％を使用した以外は実施例１と同様にして、インクジェット適性を持つ普通紙電子写真用紙を抄造した。トータル塩素量、有機塩素量、無機塩素量の測定結果、並びにインクジェット適性の結果を表２に示した。
【００３９】
比較例２
導電剤として塩化ナトリウム０．４％を使用した以外は実施例１と同様にして、インクジェット適性を持つ普通紙電子写真用紙を抄造した。トータル塩素量、有機塩素量、無機塩素量の測定結果、並びにインクジェット適性の結果を表２に示した。
【００４０】
比較例３
ゲートロールコーターにて塗布液として澱粉（日本食品加工製 ＭＳ４６００）５％、表面サイズ剤（荒川化学製 ポリマロン１３４３）０．５％、導電剤として硫酸ナトリウム５．０％を塗布した以外は実施例１と同様にして、インクジェット適性を持つ普通紙電子写真用紙を抄造した。塗布量は両面６ｇ／ｍ２であった。
トータル塩素量、有機塩素量、無機塩素量の測定結果、並びにインクジェット適性の結果を表２に示した。
【００４１】
比較例４
ゲートロールコーターにて塗布液として澱粉（日本食品加工製 ＭＳ４６００）１６％、表面サイズ剤（荒川化学製 ポリマロン１３４３）０．１％、導電剤として硫酸ナトリウム２．０％を塗布した以外は実施例１と同様にして、インクジェット適性を持つ普通紙電子写真用紙を抄造した。塗布量は両面１８ｇ／ｍ２であった。
【００４２】
以下余白
【表２】
【発明の効果】
本発明は上記の説明から判るように、環境に有害な恐れのある塩素含有物質を極力減らし、かつ、フェザリング現象を起こさず、紙の不透明度を低下させることのない等の優れたインクジェット適性を有する普通紙電子写真用紙を得ることができる。
【００４４】
また本発明はフィルムトランスファーロールコーターを用いることによって塗布液が均一に紙匹表面に被覆されないという問題点を塗布液の付着量の調整によって解決し、フィルムトランスファーロールコーターを用いても優れたインクジェット適性を持ち、更に、紙中の全塩素含有量が５００ｐｐｍ以下、かつ有機塩素含有量が１５０ｐｐｍ以下のインクジェット適性を持つ普通紙電子写真用紙を得ることが出来る。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
In addition to being used for indirect electrophotographic copiers and printers, plain paper electrophotographic paper with inkjet suitability is also widely used in offices and homes as inkjet printer paper. After printing, when it becomes unnecessary, a part is recycled as recycled paper raw material, but a considerable part is incinerated as industrial waste or household waste.
[0002]
[Prior art]
Ordinary paper electrophotographic paper with inkjet suitability is usually made from wood pulp, which is blended with fillers, sizing agents, etc., formed into a sheet with a paper machine, and then the surface sizing agent, conductive agent, etc. are used with a size press, etc. It is usually produced by surface treatment, but wood pulp is usually used after cooking the wood and bleaching it to make it necessary white.
[0003]
In the bleaching process, several types of chemicals are sequentially processed to achieve the desired white, but chlorine gas has been used as a representative chemical for bleaching.
When bleaching with chlorine gas, lignin in the pulp reacts with chlorine to form so-called organochlorine compounds, most of which is separated and removed from the pulp during the process, but some remains in the pulp. It is known.
[0004]
Therefore, the plain paper electrophotographic paper having ink jet suitability manufactured using the pulp produced in the above process contains an organic chlorine compound, and contains a trace amount of harmful substances such as dioxins. At the same time, when incinerated after being used, the organic chlorine compounds present in the paper may cause dioxins.
[0005]
Of course, even with these bleaching techniques, the concentration of organochlorine compounds such as dioxins in paper is not at a level that is a problem. However, when incinerated with general waste, the firing conditions are not always the best conditions for dioxin generation, and the concentration of organochlorine compounds in the pulp, which is considered to be the source of dioxins along with the reduction of paper waste It is also required for paper products including electrophotographic paper to reduce as much as possible.
[0006]
Furthermore, as described above, various additives and processing agents are used in the production of plain paper electrophotographic paper having ink jet suitability. Among them, a conductive agent may contain a large amount of chlorine compounds.
The plain paper electrophotographic paper having ink jet aptitude needs to have a surface electric resistance of 10 9 to 10 11 Ω. However, the conductive agent is processed into a paper sheet, so that the electric resistance value of the sheet is reduced to the target value. It works to lower.
[0007]
The conductive agent used here is generally an inorganic or organic electrolyte, and a substance containing chlorine as a constituent element, such as sodium chloride or ammonium chloride, is a typical example. Chlorine in these substances exists in the form of chloride ions in aqueous solution, but chlorine ions are not related to dioxin generation to the same extent as the organic chlorine compounds contained in the aforementioned pulp, but at least chlorine. However, it is not preferable that it exists in any form because there is a suspicion of the generation of substances harmful to the environment.
[0008]
As a solution to these problems, for example, according to Japanese Patent Laid-Open No. 5-23794, hydrogen peroxide is used in the manufacture of recycled paper used for printing and information applications such as indirect electrophotographic copying machines, printers, and printing machines. As a substitute for dioxin generation, the ethanol-soluble organic halogen content can be reduced to 110 ppm or less by using waste paper pulp that has been bleached alone, but if waste paper contains pulp bleached with chlorine gas, It is thought that it does not lead to problem solving in reality, and the problem has not been solved yet.
[0009]
Further, plain paper electrophotographic paper having ink jet aptitude must be provided with ink jet aptitude.
Inkjet aptitude means that a phenomenon called feathering in which ink spreads in a fluffy manner on the paper surface when printed by an inkjet printer.
[0010]
Inkjet suitability is given by adjusting the amount of internal sizing agent added and the amount of externally added surface sizing agent. Generally, after forming a web, it is applied to a size press, film transfer roll coater, etc. It is provided by applying a surface sizing agent with an apparatus.
[0011]
The size press is a device that squeezes excess liquid after dipping the paper web into the coating liquid. When using a size press, the surface sizing agent is uniformly attached because the paper sheet is immersed in a coating solution containing a conductive agent and a surface sizing agent, and generally good ink jetting properties are easily obtained.
[0012]
The film transfer roll coater has been introduced in recent years in place of the size press because it can apply a coating liquid having a higher solid content than the size press and leads to a reduction in drying energy.
When a film transfer roll coater is used, it is not possible to obtain plain paper electrophotographic paper having good ink jet aptitude because the coating liquid does not cover the surface of the paper uniformly due to the pre-measurement of the coating liquid. There was a problem.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
The object of the present invention is to solve these problems, and reduce chlorine-containing substances that may be harmful to the environment as much as possible, and is excellent by using a coating apparatus such as a film transfer roll coater. The object is to obtain plain paper electrophotographic paper having ink jet suitability.
[0014]
Specifically, in order to reduce chlorine-containing substances that may be harmful to the environment, the bleaching treatment of pulp, which is the cause of chlorine contamination, and the conductive agent used on paper sheets that have as little chlorine content as possible are used. In order to have excellent ink jet aptitude even when a coating apparatus that performs pre-weighing of the coating liquid is used, the problem is to be solved by adjusting the adhesion amount of the coating liquid.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, in the present invention, in a paper in which a coating layer containing no chlorine compound is formed on a base paper made of ECF bleached pulp or TCF bleached pulp, the amount of the coating layer deposited is 10 g / m 2 on both sides of the base paper. a to 20 g / m 2, absolute dry coating amount of styrene acrylate, 0.007g / m 2 ~0.06g / m 2 in the surface sizing agent containing no chlorine compounds such as styrene maleic coating layer, sulfate sodium, sodium hydroxide, sodium carbonate, and a total chlorine content in the paper is 0.05g / m 2 ~0.5g / m 2 of an inorganic salt containing no chlorine such as sodium aluminate is 500ppm or less, and In addition, it is a plain paper electrophotographic paper having ink jet suitability characterized by having an organic chlorine content of 150 ppm or less.
[0016]
In the present invention, in claim 1 , the coating layers formed on both sides of the base paper are formed by film transfer roll coater coating.
[0017]
In the present invention, the total chlorine content in the paper is 500 ppm or less and the organic chlorine content is 150 ppm or less. Although it is originally desired to reduce the chlorine content as much as possible, This is because a combination of a small amount of TCF and ECF pulp bleaching technology and a conductive agent that does not use a chlorine compound is within the range that can be easily achieved industrially.
[0018]
In the present invention, the pulp is used after being digested and then bleached to a desired whiteness with a bleaching agent other than chlorine gas. The pulp used here is generally made of wood, but in some cases, non-wood such as bagasse and kenaf may be used. Examples of bleaching agents other than chlorine gas include oxygen, chlorine dioxide, sodium hypochlorite, ozone, hydrogen peroxide, and peracetic acid. Of these, chlorine dioxide is being promoted industrially. This is a main bleaching step, which uses a compound containing chlorine in its structure but does not use chlorine gas. Pulp produced by this method is usually called ECF (Elemental Chlorine Free) pulp.
[0019]
As an example, this ECF pulp (pulp bleached in the process of oxygen → chlorine dioxide → alkali → → chlorine dioxide) and the conventional chlorine bleached pulp (after cooking, oxygen → chlorine → alkali → sodium hypochlorite → Pulp bleached with chlorine dioxide) When the amount of chlorine and dioxin in the sample were measured, the results shown in Table 1 were obtained. ECF pulp was much less organic chlorine and dioxin than chlorine bleached pulp. it is obvious.
[0020]
Furthermore, pulp produced by a bleaching method (for example, using only ozone, hydrogen peroxide, etc.) that does not use chlorine gas as a bleaching agent is generally called TCF (Total Chlorine Free) pulp. Of course, the amount of dioxins is small.
[0021]
In the present invention, ECF pulp and TCF pulp are recommended. In addition, it can be used together with mechanical pulp, waste paper pulp, etc. as necessary, but in this case as well, the total chlorine content is 500 ppm or less as paper, and the organic chlorine content must be 150 ppm or less.
[0022]
Using the ECF pulp thus obtained as a raw material, from a paper stock slurry containing a paper strength agent, an internal sizing agent, a filler, a dye, etc., if necessary, using a long net type or a round net type paper machine. A web is formed, and a surface sizing agent and a starch coating solution containing a conductive agent containing no chlorine as a main component are applied by a film transfer roll coater.
[0023]
In the present invention, the film transfer roll coater is a coating apparatus, and specifically, a gate roll coater, transfer roll coater, blade or rod metering size press coater, shim sizer, speed sizer and the like are used.
[0024]
As the paper strength agent, cationic starch, polyacrylamide, or the like is used.
As the internal sizing agent, acidic rosin size, neutral rosin size, alkenyl succinic anhydride, alkyl ketene dimer and the like are used.
As the filler, kaolin, clay, charcoal cal, talc, titanium oxide, aluminum silicate or the like is used.
[0025]
Those film transfer roll coater to a coating solution used is made from starch / surface size and a conductive agent, a liquid adhesion amount of the wet state of the coating solution for forming a coating layer as 10g / m 2 ~20g / m 2 on both sides It is.
[0026]
Adjustment of the coating amount with a film transfer roll coater is usually performed by changing the viscosity or solid content of the coating solution or mechanically.
To apply the coating liquid both surfaces 10g / m 2 ~20g / m 2 in the wet state is primarily but adjusted with solid starch fraction PVA, it can also be adjusted by thickeners such as CMC. In the case of phosphate esterified starch (MS4600 manufactured by Nippon Food Processing), the solid content is about 9% to 13%.
[0027]
When the coating amount of the coating solution in a wet state is less than 10 g / m 2 on both sides, the inkjet suitability is poor even if the coating amount of the surface sizing agent is sufficient. The present inventors consider that the uniformity of the sizing agent is not sufficient because the film transfer roll coater pre-weighs the coating solution and transfers it with a roll.
[0028]
In the case where the coating amount in the wet state of the coating solution is more than 20 g / m 2 on both sides, the inkjet suitability is excellent, but on the other hand, in order to increase the viscosity of the coating solution, the solid content such as starch and PVA becomes high, Therefore, the amount of these dry coatings increases, and the opacity of the paper decreases, the stiffness becomes high, and the manufacturing cost increases.
[0029]
As the conductive agent in the coating solution, a substance that does not have chlorine in its structure is used. Examples of the inorganic salt include sodium sulfate, sodium hydroxide, sodium carbonate, and sodium aluminate. Although polymer electrolytes other than inorganic salts such as polystyrene sulfonate can be used, there is a problem that the production cost increases.
[0030]
When the coating amount of both sides of the inorganic salt is less than 0.05 g / m 2 , the surface electrical resistance value of the paper is higher than 10 9 to 10 11 Ω, which is not suitable as an electrophotographic paper.
When it is more than 0.5 g / m 2 on both sides, the surface electrical resistance value is too low and it is not suitable as an electrophotographic paper.
[0031]
As the surface sizing agent in the coating solution, styrene acrylic acid, styrene maleic acid or the like is used.
The coating amount of the surface sizing agent on the double-sided dry surface is in the range of 0.007 g / m 2 to 0.06 g / m 2 .
Both sides 0.007 g / m 2 When the amount is smaller, even if the distribution of the sizing agent is uniform, the absolute amount is small and ink jetting is not suitable.
0.06 g / m 2 on both sides When the amount is larger, not only the absorbability of the ink-jet ink is slowed but also the manufacturing cost is increased, which is a problem.
[0032]
In the present invention, the total amount of chlorine and the amount of organic chlorine are taken up as an indicator of environmentally harmful substances contained in plain paper electrophotographic paper having ink jet suitability made as described above.
The total amount of chlorine was determined by quantifying chloride ions by determining the amount of electricity by burning about 10 mg of a sample using a chlorine / sulfur analyzer TSX-10 manufactured by Mitsubishi Kasei. This measurement determines the amount of chlorine in the paper regardless of whether it is organic or inorganic.
As the amount of organic chlorine, a value obtained by subtracting the amount of inorganic chlorine from the total amount of chlorine was used. The amount of inorganic chlorine was determined by extracting 5 g of sample with hot water and measuring the chlorine ions in the extract by ion chromatography.
[0033]
[Table 1]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The following examples illustrate the invention in detail. Note that the present invention is not limited to this. All percentages in the following are by weight.
Example 1
Pulp bleached without using chlorine gas and ECF pulp were used in all amounts, calcium carbonate (TP 121 manufactured by Okutama Kogyo Co., Ltd.) was used as a filler, an ash content of 5%, and a neutral rosin sizing agent (CC-167 manufactured by Japan PMC) to pulp. 4%, 2% liquid band, 1% cationic starch (Kate 308) and 500ppm of colloidal silica (manufactured by BMA-O Nissan Eka Chemicals) as a retention agent. Applying 9% starch (MS4600 manufactured by Nippon Food Processing Co., Ltd.), 0.1% surface sizing agent (Polymarlon 1343 manufactured by Arakawa Chemical Co., Ltd.) and 3% sodium sulfate as a conductive agent on a gate roll coater. Plain paper electrophotographic paper was made. The adhesion amount of the coating solution was 11 g / m 2 on both sides.
Table 2 shows the measurement results of the total chlorine content, organic chlorine content, inorganic chlorine content, and ink jet suitability results.
[0035]
Example 2
Example except that 13% starch (manufactured by Nippon Food Processing Co., Ltd., MS4600), 0.1% surface sizing agent (Polymaron 1343, manufactured by Arakawa Chemical Co., Ltd.) and 2.0% sodium sulfate as a conductive agent were applied on a gate roll coater. In the same manner as in Example 1, a plain paper electrophotographic paper having ink jet suitability was produced. The adhesion amount of the coating solution was 15 g / m 2 on both sides.
Table 2 shows the measurement results of the total chlorine content, organic chlorine content, inorganic chlorine content, and ink jet suitability results.
[0036]
Example 3
Example with the exception that 10% starch (MS3800 manufactured by Nippon Food Processing Co., Ltd.), 0.3% surface sizing agent (Polymarlon 1343 manufactured by Arakawa Chemical Co., Ltd.), and 2.0% sodium sulfate as a conductive agent were applied on the gate roll coater. In the same manner as in Example 1, a plain paper electrophotographic paper having ink jet suitability was produced. The coating amount was 17 g / m 2 on both sides.
Table 2 shows the measurement results of the total chlorine content, organic chlorine content, inorganic chlorine content, and ink jet suitability results.
[0037]
Example 4
With a gate roll coater, 5% starch (MS4600, manufactured by Nippon Food Processing Co., Ltd.), 0.3% surface sizing agent (Polymaron 1343, manufactured by Arakawa Chemical Co., Ltd.), and 2.0% sodium sulfate as a conductive agent In order to add a coating amount, a plain paper electrophotographic paper having inkjet suitability was made in the same manner as in Example 1 except that 0.1% of the thickener (CMC Cellogen Daiichi Kogyo Seiyaku) was applied. The coating amount was 17 g / m 2 on both sides.
[0038]
Comparative Example 1
A plain paper electrophotographic paper having ink jet suitability was made in the same manner as in Example 1 except that all the chlorine bleached pulp was used and 0.4% sodium chloride was used as the conductive agent. Table 2 shows the measurement results of the total chlorine content, organic chlorine content, inorganic chlorine content, and ink jet suitability results.
[0039]
Comparative Example 2
A plain paper electrophotographic paper having ink jet suitability was made in the same manner as in Example 1 except that 0.4% of sodium chloride was used as the conductive agent. Table 2 shows the measurement results of the total chlorine content, organic chlorine content, inorganic chlorine content, and ink jet suitability results.
[0040]
Comparative Example 3
Example except that 5% starch (manufactured by Nippon Food Processing Co., Ltd., MS4600), 0.5% surface sizing agent (Polymaron 1343 manufactured by Arakawa Chemical Co., Ltd.), and 5.0% sodium sulfate as a conductive agent were applied on a gate roll coater. In the same manner as in Example 1, a plain paper electrophotographic paper having ink jet suitability was produced. The coating amount was 6 g / m 2 on both sides.
Table 2 shows the measurement results of the total chlorine content, organic chlorine content, inorganic chlorine content, and ink jet suitability results.
[0041]
Comparative Example 4
Example except that 16% starch (manufactured by Nippon Food Processing Co., Ltd., MS4600), 0.1% surface sizing agent (Polymarlon 1343 manufactured by Arakawa Chemical Co., Ltd.), and 2.0% sodium sulfate as a conductive agent were applied on a gate roll coater. In the same manner as in Example 1, a plain paper electrophotographic paper having ink jet suitability was produced. The coating amount was 18 g / m 2 on both sides.
[0042]
The following margins [Table 2]
【The invention's effect】
As can be seen from the above description, the present invention reduces the chlorine-containing substances that may be harmful to the environment as much as possible, does not cause feathering , and does not reduce the opacity of the paper. It is possible to obtain a plain paper electrophotographic paper having
[0044]
In addition, the present invention solves the problem that the coating liquid is not uniformly coated on the surface of the paper sheet by using the film transfer roll coater by adjusting the amount of coating liquid applied, and excellent ink jet aptitude even if the film transfer roll coater is used. In addition, it is possible to obtain a plain paper electrophotographic paper having ink jet suitability having a total chlorine content of 500 ppm or less and an organic chlorine content of 150 ppm or less.
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