【発明の詳細な説明】
コーティング組成物および印刷用媒体
ポリ（エチレンオキシド）は、インクジェト印刷媒体を形成する為に使用され
る被覆組成物の主成分としておよびそのように形成されたインクジェト印刷媒体
の主成分として有用な、水溶性ポリマーである。被覆組成物および印刷媒体はあ
る種のポリ（エチレンオキシド）を含むことが現在わかっているが、少量である
。
従って、本発明の一つの態様は、
（ａ）揮発性水性液体媒体、および
（ｂ）前記揮発性水性液体媒体中に溶解または分散されるバインダーであって、
重量平均分子量100,000〜3,000,000の範囲の水溶性ポリ（エチレンオキサイド）
がフィルム形成性有機ポリマーの少なくとも２０重量％を占め、および前記フィ
ルム形成性有機ポリマーがコーティング組成物の固形分の２０〜８０重量％を占
めるもの、および
（ｃ）微分散された実質上水不溶性のフィラー粒子であって、前記フィラー粒子
が、500ｎｍ未満の最大寸法を有しかつコーティング組成物の固形分の２０〜８
０重量％を占めるもの
を含むコーティング組成物である。
本発明のもう一つの態様は、
(a)少なくとも一つの表面を有する支持体、および
(b)前記表面上のコーティング
を含む印刷用媒体であって、前記コーティングは、
(1)有機ポリマーを含むバインダーであって、重量平均分子量100,000〜3,000,00
0の範囲のポリ（エチレンオキサイド）がバインダーの前記有機ポリマーの少な
くとも２０重量％を占め、バインダーの前記有機ポリマーが、コーティングの２
０〜８０重量％を占めるもの、および
(2)微分散された実質上水不溶性のフィラー粒子であって、前記フィラー粒子が
、500ｎｍ未満の最大寸法を有し、バインダー全体に亙って分散されかつコーテ
ィ
ングの２０〜８０重量％を占めるもの
、を含んで成る印刷用媒体である。前記コーティングは、実質上非多孔性であっ
ても、多孔性であってもよい。
本発明の更なる別の態様は、第２の態様の印刷用媒体にインク液滴を塗布する
ことを含む印刷プロセスである。
本発明の印刷用媒体は、本発明のコーティング組成物で支持体の表面を支持体
の表面を塗布すること、それによって水性液体媒体を実質上除去することによっ
て作成されてもよい。
コーティング組成物は、揮発性水性液体媒体がフィルム形成性有機ポリマーの
ための揮発性水溶液である場合には、水溶液の形態であり得、またはコーティン
グ組成物は、揮発性水性液体媒体が少なくとも幾つかのフィルム形成性有機ポリ
マーのための揮発性水性分散液である場合には、水性分散体の形態であり得る。
揮発性水性液体媒体は、主に水である。少量の低沸点の揮発性水混和性有機液
体を、特定の目的のために故意に添加してもよい。そのような低沸点の揮発性水
混和性有機液体溶媒の例としては、メタノール[CAS 67-56-1]、エタノール[CAS
64-17-5]、1-プロパノール[CAS 71-23-8]、2-プロパノール[CAS 67-63-0]、2-ブ
タノール[CAS 78-92-2]、2-メチル-2-プロパノール[CAS 75-65-0]、2-プロパノ
ン[CAS 67-64-1]および2-ブタノン[CAS 78-93-3]が挙げられる。そのような液体
の列挙は決して全てを網羅するものではない。
低沸点の揮発性水混和性有機液体は、コーティングを乾燥する際に有機分放出
を最小限にするためには、前記系に故意に実質上全く添加しないことが好ましい
。
同様に、それ自体が低い、中程度または無視できる程度の揮発性の水混和性液
体は、蒸発を遅らせるような特定の目的のために、故意に添加してもよい。その
ような有機液体の例としては、2-メチル-1-プロパノール[CAS 78-83-1]、1-ブタ
ノール[CAS 71-36-3]、1,2-エタンジオール[CAS 107-21-1]および1,2,3-プロパ
ントリオール[CAS 56-81-5]が挙げられる。そのような液体の列挙は決して全て
を網羅するものではない。
低い、中程度または無視できる程度の揮発性の水混和性有機液体は、前記系に
故意に実質上全く添加しないことが好ましい。
上述にも関わらず、特定の目的には行為に添加されないが、本発明のコーティ
ング組成物の１種またはそれ以上の成分中に不純物として通常含まれ、かつ揮発
性水性液体媒体の成分となる前記材料は、低濃度で存在していてよい。
大抵の場合、水は、揮発性水性液体媒体の少なくとも８０重量％を占める。し
ばしば、水は、揮発性水性液体媒体の少なくとも９５重量％を占める。好ましく
は、水は、揮発性水性液体媒体の実質上全てを占める。
コーティング組成物中に含まれる揮発性水性液体媒体の量は、広範に変化して
よい。最小量は、コーティングとして適用するのに十分低い粘度を有するコーテ
ィング組成物を生成するであろう量である。最大量は、理論的には制限されない
が、液体媒体のコスト、析出されるコーティングの望まれる最小厚さ、および塗
布された湿潤コーティングから揮発性水性液体媒体を除去するのに要するコスト
および時間のような実際的な条件によって制限される。しかしながら、揮発性水
性液体媒体は、通常、コーティング組成物の７５〜９８重量％を占める。多くの
場合、揮発性水性液体媒体は、コーティング組成物の８５〜９８重量％を占める
。しばしば、揮発性水性液体媒体は、コーティング組成物の８６〜９６重量％を
占める。好ましくは、揮発性水性液体媒体は、前記組成物の８８〜９５重量％を
占める。
1000,000〜3,000,000の範囲の重量平均分子量を有する水溶性ポリ（エチレン
オキサイド）は既知である。そのような材料は、普通、エチレンオキサイド[CAS
75-21-8]を、通常、低分子量グリコールまたはトリオールのような少量の開始
剤の存在下で重合することによって形成される。そのような開始剤の例としては
、エチレングリコール[CAS 107-21−1]、ジエチレングリコール[CAS 111-46-6]
、トリエチレングリコール[CAS 112-27-6]、テトラエチレングリコール[CAS 112
-60-7]、プロピレングリコール[CAS 57-55-6]、トリメチレングリコール[CAS 50
4-63-2]、ジプロピレングリコール[CAS 110-98-5]、グリセロール[CAS 56-81-5]
、トリメチロールプロパン[CAS 77-99-6]およびα,ω-ジアミノポリ（プロピレ
ングリコール）[CAS 9046-10-0]が挙げられる。プロピレンオキサイド[CAS 75-5
6-9]およびトリメチレンオキサイド[CAS 503-30-0]のような１種またはそれ以上
の他の低級アルキレンオキサイドも、ランダムポリマーまたはブロックポリマー
を
形成しようがしまいが、エチレンオキサイドとのコモノマーとして使用すること
ができるが、得られるポリマーを水不溶性および水に非分散性にさせないような
少量でのみ使用すべきである。本明細書および請求の範囲において使用されるよ
うに、「ポリ（エチレンオキサイド）」という用語は、少量の低級アルキレンオ
キサイドとエチレンオキサイドとの前述のコポリマーと同様に、エチレンオキサ
イドのホモポリマーをも包含するものとする。ポリ（エチレンオキサイド）の構
造は、直鎖、分岐、くし型または星型で有り得る。ポリ（エチレンオキサイド）
の好ましい末端基は、水酸基であるが、その種類や数が、ポリ（エチレンオキサ
イド）ポリマーをその目的にとって不適切にさせないのであれば、メトキシ基の
ような末端低級アルコキシ基が含まれていてもよい。大抵の場合、100,000〜3,0
00,000の範囲の重量平均分子量を有するポリ（エチレンオキサイド）は水溶性で
ある。100,000〜3,000,000の範囲の重量平均分子量を有する好ましいポリ（エチ
レンオキサイド）は、開始剤として少量のエチレングリコールを用いて生成され
るエチレンオキサイドの水溶性ホモポリマーである。
水溶性ポリ（エチレンオキサイド）の重量平均分子量は、100,000〜3,000,000
の範囲である。しばしば、水溶性ポリ（エチレンオキサイド）の重量平均分子量
は、150,000〜1,000,000の範囲である。水溶性ポリ（エチレンオキサイド）の重
量平均分子量は、200,000〜1,000,000の範囲であることもある。300,000〜700,0
00が好ましい。
通常、100,000〜3,000,000の範囲の重量平均分子量を有する水溶性ポリ（エチ
レンオキサイド）は、バインダーの有機ポリマーのほんの少量から２０重量％未
満の量を占める。一般に、100,000〜3,000,000の範囲の重量平均分子量を有する
水溶性ポリ（エチレンオキサイド）は、バインダーの有機ポリマーの５から２０
重量％未満を占める。一般に、100,000〜3,000,000の範囲の重量平均分子量を有
する水溶性ポリ（エチレンオキサイド）は、バインダーの有機ポリマーの少なく
とも１０重量％を占める。多くの場合、100,000〜3,000,000の範囲の重量平均分
子量を有する水溶性ポリ（エチレンオキサイド）は、バインダーの有機ポリマー
の少なくとも１２％を占める。しばしば、100,000〜3,000,000の範囲の重量平均
分子量を有する水溶性ポリ（エチレンオキサイド）は、バインダーの有機ポリマ
ーの１９．９％以下を占める。多くの場合、100,000〜3,000,000の範囲の重量平
均分子量を有する水溶性ポリ（エチレンオキサイド）は、バインダーの有機ポリ
マーの１９．５％以下を占める。多くの場合、100,000〜3,000,000の範囲の重量
平均分子量を有する水溶性ポリ（エチレンオキサイド）は、バインダーの有機ポ
リマーの１９重量％以下を占める。ある場合、100,000〜3,000,000の範囲の重量
平均分子量を有する水溶性ポリ（エチレンオキサイド）は、バインダーの有機ポ
リマーの１８重量％以下を占める。ある場合、100,000〜3,000,000の範囲の重量
平均分子量を有する水溶性ポリ（エチレンオキサイド）は、バインダーの有機ポ
リマーの１７重量％以下を占める。他の場合、100,000〜3,000,000の範囲の重量
平均分子量を有する水溶性ポリ（エチレンオキサイド）は、バインダーの有機ポ
リマーの１６重量％以下を占める。更に他の場合には、100,000〜3,000,000の範
囲の重量平均分子量を有する水溶性ポリ（エチレンオキサイド）は、バインダー
の有機ポリマーの１５重量％以下を占める。
コーティング組成物のバインダーのフィルム形成性有機ポリマーは、場合によ
り、100,000〜3,000,000の範囲の重量平均分子量を有する水溶性ポリ（エチレン
オキサイド）以外の別の有機ポリマーを包含してもよい。そのような別の有機ポ
リマーは、(1)１種またはそれ以上のフィルム形成性有機ポリマー、(2)その同一
性や量が、コーティング組成物のバインダーの全有機ポリマーがフィルム形成す
るのを妨げないのであれば、単独ではフィルム形成性ではない１種またはそれ以
上の有機ポリマー、または(3)フィルム形成性でない有機ポリマーの同一性や量
が、コーティング組成物のバインダーの全有機ポリマーがフィルム形成するのを
妨げるものでないのであれば、１種またはそれ以上のフィルム形成性有機ポリマ
ーと１種以上の有機ポリマーの両者の混合物であり得る。
別のフィルム形成性有機ポリマーの例としては、重量平均分子量が100,000以
下の水溶性ポリ（エチレンオキサイド）、重量平均分子量が3,000,000を超える
水溶性ポリ（エチレンオキサイド）、水溶性セルロース系有機ポリマー、水溶性
非セルロース系有機ポリマー、ポリ（エチレン-コ-アクリル酸）のような水分散
性ポリマー、またはそれらの１種またはそれ以上の混合物が挙げられるがそれら
に限定されない。
本発明に使用され得る多数の広範に変化する種類の水溶性セルロース系有機ポ
リマーがある。その中で、水溶性セルロースエーテルは、水溶性セルロース系有
機ポリマーが好ましい。多数の水溶性セルロースエーテルは、優れた保水剤でも
ある。水溶性セルロースエーテルの例としては、水溶性メチルセルロース[CAS 9
004-67-5]、水溶性カルボキシメチルセルルース、水溶性カルボキシメチルセル
ロースナトリウム[CAS 9004-32-4]、水溶性エチルメチルセルロース、水溶性ヒ
ドロキシエチルメチルセルロース[CAS 9032-42-2]、水溶性ヒドロキシプロピル
メチルセルロース[CAS 9004-65-3]、水溶性ヒドロキシエチルセルロース[CAS 90
04-62-0]、水溶性エチルヒドロキシエチルセルロース、水溶性カルボキシメチル
ヒドロキシエチルセルロースナトリウム、水溶性ヒドロキシプロピルセルロース
[CAS 9004-64-2]、水溶性ヒドロキシブチルセルロース[CAS 37208-08-5]、水溶
性ヒドロキシブチルメチルセルロース[CAS 9041-56-9]および水溶性セルロース
硫酸ナトリウム塩[CAS 9005-22-5]が挙げられる。水溶性ヒドロキシプロピルセ
ルロースが好ましい。
水溶性ヒドロキシプロピルセルロースは、既知の材料であって、幾つかの異な
る重量平均分子量で市販されている。本発明で使用される水溶性ヒドロキシプロ
ピルセルロース重量平均分子量は、広く変化することができるが、通常、100,00
0〜1,000,000の範囲である。しばしば、重量平均分子量は、100,000〜500,000の
範囲である。200,000〜400,000が好ましい。異なる重量平均分子量を有する２種
またはそれ以上の水溶性ヒドロキシプロピルセルロースを混合して、別の重量平
均分子量を有する水溶性ヒドロキシプロピルセルロースを得てもよい。
同様に、本発明で使用され得る多数の広範に変化する種類の水溶性非セルロー
ス系有機ポリマーもある。水溶性非セルロース系有機ポリマーの例としては、水
溶性ポリ（ビニルアルコール）、水溶性ポリ（ビニルピロリドン）、水溶性ポリ
（ビニルピリジン）、水溶性ポリ（エチレンオキサイド）、水溶性ポリ（エチレ
ンイミン）、水溶性エトキシル化ポリ（エチレンミン）、水溶性ポリ（エチレン
イミン）-エピクロロヒドリン、水溶性ポリアクリレート、水溶性ナトリウムポ
リアクリル、水溶性ポリ（アクリルアミド）、水溶性カルボキシ変性ポリ（ビニ
ルアルコール）、水溶性ポリ（2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン
酸）、水溶性ポリ（スチレンスルホネート）、水溶性ビニルメチルエーテル／マ
レイン酸コポリマー、水溶性スチレン-無水マレイン酸コポリマー、水溶性エチ
レン-無水マレイン酸コポリマー、水溶性アクリルアミド／アクリル酸コポリマ
ー、水溶性ポリ（ジエチレントリアミン-コ-アジピン酸）、水溶性ポリ[（ジメ
チルアミノ）エチルメタクリレート塩酸塩]、水溶性４級化ポリ（イミダゾリン
）、水溶性ポリ（N,N-ジメチル-3,5-ジメチレンピペリジニウムクロライド）、
ポリ（ジメチルジアリルアンモニウムクロライド）、ポリ（ビニルベンジルトリ
メチルアンモニウムクロライド）、水溶性ポリ（ビニルピリジニウムハライド）
、水溶性ポリ[（メタクリロイロキシエチル）（2−ヒドロキシエチル）ジメチル
アンモニウムクロライド］、水溶性ポリ（（メタ）アクリルアミドアルキル４級
塩）、水溶性澱粉、水溶性酸化澱粉、水溶性カチオン化澱粉、水溶性カゼイン、
水溶性ゼラチン、水溶性アルギン酸ナトリウム、水溶性カラゲーニン、水溶性デ
キストラン、水溶性アラビアガム、水溶性ペクチン、水溶性アルブミン、および
水溶性寒天が挙げられる。水溶性ポリ（ビニルアルコール）が好ましい。
水溶性ポリ（ビニルアルコール）は、２種類のうちの一つとして広範に分類さ
れている。第１の種類は、1.5モル％未満のアセテート基が分子に残存している
、完全に加水分解された水溶性ポリ（ビニルアルコール）である。第２の種類は
、1.5〜20モル％程度のアセテート基が分子に残存している、部分加水分解され
た水溶性ポリ（ビニルアルコール）である。水溶性有機ポリマーは、これらのう
ちいずれかの種類も、両者の混合物も含み得る。
有利に使用され得る水溶性ポリアクリレートの例としては、水溶性アニオンポ
リアクリレートおよび水溶性カチオンポリアクリレートが挙げられる。水溶性ア
ニオンポリアクリレートは、それ自身周知である。通常、それは、そうである必
要はないが、前記ポリマーを水溶性にするのに十分なカルボキシレートアニオン
を提供するために、１種以上の（メタ）アクリル酸エステルと十分な（メタ）ア
クリル酸および／または（メタ）アクリル酸塩とのコポリマーである。同様に、
水溶性カチオンポリアクリレートも、それ自身周知である。通常、そうである必
要はないが、アクリル酸ポリマーを水溶性にするのに十分なアンモニウムカチオ
ンを提供するために、１種以上の（メタ）アクリル酸エステルと十分な（メタ）
アクリル酸のアミノ官能性エステルとのコポリマーである。そのようなアンモニ
ウムカチオンは、第1級。第2級、第3級または第４級であってよい。通常、水溶
性カチオンポリアクリレートは、第１級、第２級、第３級または第４級アンモニ
ウム塩であるか、または４級水酸化アンモニウムである。
任意の別の有機ポリマがバインダー中に存在する場合、それは、通常、バイン
ダーの有機ポリマーの８０〜９５重量％を占める。一般に、任意の別の有機ポリ
マーは、バインダーの有機ポリマーの少なくとも８０．１重量％を占める。多く
の場合、任意の別の有機ポリマーは、バインダーの有機ポリマーの少なくとも８
１重量％を占める。しばしば、任意の別の有機ポリマーは、バインダーの有機ポ
リマーの少なくとも８１重量％を占める。時には、任意の別の有機ポリマーは、
含まれる場合、バインダーの有機ポリマーの少なくとも８２重量％を占める。多
くの場合、任意の別の有機ポリマーは、含まれる場合、バインダーの有機ポリマ
ーの少なくとも８３重量％を占める。ある場合、任意の別の有機ポリマーは、含
まれる場合、バインダーの有機ポリマーの少なくとも８４重量％を占める。ある
場合、任意の別の有機ポリマーは、含まれる場合、バインダーの有機ポリマーの
少なくとも８５重量％を占める。多くの場合、任意の別の有機ポリマーは、含ま
れる場合、バインダーの有機ポリマーの９５重量％以下を占める。時には、任意
の別の有機ポリマーは、バインダーの有機ポリマーの９０重量％以下を占める。
多くの場合、任意の別の有機ポリマーは、バインダーの有機ポリマーの８８重量
％以下を占める。
本発明のコーティング組成物の固形分中に含まれるコーティング組成物のフィ
ルム形成性有機ポリマーの量、および本発明のコーティング中に含まれる前記コ
ーティングのバインダーの有機ポリマーの量は限定的ではない。バインダー中に
不適当な有機ポリマーを含有する本発明のコーティングは、大抵のインクジェッ
トインクの即時乾燥に必要な水吸水性を提供しない。不適当に微分散された実質
上水不溶性フィラー粒子を含有する本発明のコーティングも同様に、大抵のイン
クジェットの即時乾燥に必要な水吸水性を提供しない。両者の場合、従属的な結
果は、都合の悪いインクの移動や低い印刷画質である。
コーティング組成物のフィルム形成性有機ポリマーの量は、コーティング組成
物の固形分の20〜80重量％を占める。多くの場合、フィルム系生成有機ポリマー
は、コーティング組成物の固形分の25〜75重量％を占める。35〜70重量％が好ま
しい。
同様に、コーティング組成物のバインダーの有機ポリマーの量は、コーティン
グの20〜80重量％を占める。しばしば、バインダーの有機ポリマーコーティング
の25〜75重量％を占める。35〜70重量％が好ましい。
コーティングのバインダーの有機ポリマーは、コーティング組成物の支持体へ
の塗布後、不溶化してもしなくてもよい。本明細書および請求の範囲において、
不溶化した有機ポリマーは、支持体に塗布するときは水溶性または水分散性であ
て、そのような塗布後、完全にまたは部分的に不溶化して衣類有機ポリマーであ
る。不溶化は、不溶化剤の使用により達成されてよい。不溶化剤は、通常、架橋
剤として機能する。好ましくは、不溶化剤は、前記有機ポリマーの少なくとも一
部の官能基と反応して、コーティングの全有機ポリマーに所望の程度の不溶化を
提供する。
場合により使用され得る多数の入手可能な不溶化剤がある。好適な不溶化剤の
例としては、キュレサン(Curesan（登録商標）)199不溶化剤[ピーピージー・イ
ンダストリーズ・インコーポレイテッド、ペンシルバニア州ピッツバーグ]、キ
ュレサン(Curesan（登録商標）)200不溶化剤[ピーピージー・インダストリーズ
・インコーポレイテッド]、セクォーレッツ（Sequarez（登録商標））700C不溶
化剤[セクア・ケミカルズ・インコーポレイテッド、チェスター、スコットラン
ド]、セクォーレッツ（Sequarez（登録商標））700M不溶化剤[セクア・ケミカル
ズ・インコーポレイテッド]、セクォーレッツ（Sequarez（登録商標））755不溶
化剤[セクア・ケミカルズ・インコーポレイテッド]、セクォーレッツ（Sequarez
（登録商標））770不溶化剤[セクア・ケミカルズ・インコーポレイテッド]、バ
ーセット（Berset（登録商標））39不溶化剤[バーセン・インコーポレイテッド
、クランストン、ロードアイランド]、バーセット（Berset（登録商標））47不
溶化剤[バーセン・インコーポレイテッド]、バーセット（Berset（登録商標））
2185不溶化剤[バーセン・インコーポレイテッド]およびバーセット（Berset（登
録商標））2586不溶化剤[バーセン・インコーポレイテッド]が挙げ
られるが、これらに限定されない。
使用されるときに、コーティング組成物のバインダー中に含まれる不溶化剤の
量は、かなり変化できる。そのような場合、不溶化剤と有機ポリマーとの重量比
は、通常、0.05：100〜15：100の範囲である。しばしば、前記重量比は、１：10
0〜10：100の範囲である。２：100〜５：100が好ましい。これらの比は、不溶化
剤乾燥固形分と有機ポリマー乾燥固形分に基いている。
微分散された実質上水不溶性のフィラー粒子は、微分散された実質上水不溶性
の無機フィラー粒子、微分散された実質上水不溶性の熱硬化性有機粒子、または
微分散された水不溶性非フィルム形成性熱可塑性有機ポリマー粒子であってもよ
い。
場合により含まれ得る微分散された実質上水不溶性の無機フィラー粒子は、し
はしば、微分散された実質上水に不溶の酸化金属粒子である。粒子を構成する酸
化金属は、単純な酸化金属（すなわち、単一金属の酸化物）であっても、複合酸
化金属（すなわち、２種またはそれ以上の金属の酸化物）であってもよい。酸化
金属の粒子は、単一の酸化金属の粒子であっても、異なる酸化金属の異なる粒子
の混合物であってもよい。
好適な酸化金属の例としては、アルミナ、シリカおよびチタニアを包含する。
場合により、他の酸化物を少量で含んでいてもよい。そのような任意の酸化物の
例としては、ジルコニア、ハフニアおよびイットリアが挙げられるが、それらに
限定されない。場合により含まれていてもよい他の酸化金属は、例えば酸化鉄の
ように、通常、不純物として含まれているものである。本明細書および請求の範
囲の目的に関して、ケイ素は金属であると考えられる。
前記粒子がアルミナの粒子である場合、アルミナは、大抵、アルミナ１水酸化
物である。アルミナ１水酸化物の粒子[ＡｌＯ(ＯＨ)]およびその調製は、既知で
ある。アルミナ１水酸化物の調製および特性は、ビー・イー・ヨルダス著ジ・ア メリカン・セラミック・ソサイエティ・ブリュトゥン
、第54巻、第3号（1975年3
月）289〜290頁、ジャーナル・オブ・アプライド・ケミカル・バイオテクノロジ ー
、第23巻（1973年）、803〜809頁およびジャーナル・オブ・マテリアルズ・サ イエンス
、第10巻（1975年）1856〜1860頁に記載されている。簡単には、アルミ
ニウムiso-イソプロポキシドまたはアルミニウムsec-ブトキシドを、過剰の水中
において、激しく攪拌しながら75℃〜80℃で加水分解して、水酸化アルミニウム
のスラリーを形成する。水酸化アルミニウムは、その後、少なくとも80℃の温度
において、酸によって解膠して、狭い光線で照らすとチンダル現象を現す、透明
なアルミナ１水酸化物ゾルを形成する。前記ゾルのアルミナ１水酸化物は白色で
はなく着色もしていないことから、それは顔料ではなく、本発明では顔料として
機能しない。用いられる前記酸は、アルミニウムと錯体化せず、低濃度で所望の
添加効果をもたらすのに十分な強度を有している。硝酸、塩酸、過塩素酸、酢酸
、クロロ酢酸および蟻酸が上記要件を満たす。酸濃度は通常、アルミニウムアル
コキシド１モルにつき、酸0.03〜0.1モルの範囲である。理論に束縛されること
は望ましくないが、この方法で生成されるアルミナ１水酸化物は、プソイドベー
マイトであると考えられる。プソイドベーマイトは、実際、本発明で使用するの
に好ましいアルミナ１水酸化物である。アルミナ１水酸化物は、顔料ではなく、
本発明では顔料として機能しない。大抵の場合、アルミナ１水酸化物は、透明で
かつ無色である。
コロイダルシリカも既知である。その調製および特性は、アール・ケイ・イラ
ー著、ザ・ケミストリー・オブ・シリカ、ジョン・ワーリー・アンド・サンズ・
インコーポレイテッド、ニューヨーク（1979年）ＩＳＢＮ 0-471-0204-X、312〜
337頁、および米国特許第2,601,235号；同2,614,993号；同2,614,994号；同2,61
7,995号；同2,631,134号；同2,885,366号；および同2,951,044号に記載されてお
り、それらの開示をそのままここに参照として挿入する。市販されているコロイ
ダルシリカの例としては、カウンターイオンがナトリウムイオンであるルドック
ス（Ludox（登録商標））ＨＳ、ＬＳ、ＳＭ、ＴＭおよびＣＬ−Ｘコロイダルシ
リカ[イー・アイ・デュポン・ド・ネモアーズ・アンド・カンパニー・インコー
ポレイテッド]、およびカウンターイオンがアンモニウムイオンであるルドック
ス（Ludox（登録商標））ＡＳコロイダルシリカ[イー・アイ・デュポン・ド・ネ
モアーズ・アンド・カンパニー・インコーポレイテッド]が挙げられる。別の例
は、ケイ素原子がアルミニウム原子で置換されておりかつカウンターイオンがナ
トリウムイオンである、ルドックス（Ludox（登録商標））ＡＭコロイダ
ルシリカ[イー・アイ・デュポン・ド・ネモアーズ・アンド・カンパニー・イン
コーポレイテッド]である。
コロイダルチタニアも既知である。その調製および特性は、米国特許第4,275,
118号に記載されている。コロイダルチタニアは、チタニウムiso-プロポキシド[
CAS 546-68-9]を水およびテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドと反応
させることにより、調製することもできる。
場合により、微分散された実質上水不溶性の熱硬化性有機フィラー粒子を含ん
でいてもよい。熱可塑性有機ポリマーは、少なくとも、熱によって殆ど軟化また
は再溶融できない程度まで架橋した有機ポリマーである。そのような熱硬化性有
機ポリマーの例としては、熱硬化性メラミン−アルデヒド居間−、熱硬化性レゾ
ルシノール−アルデヒドポリマー、熱硬化性フェノール−レゾルシノール−アル
デヒドポリマー、熱硬化性（メタ）アクリレートポリマーおよび熱硬化性スチレ
ン−ジビニルベンゼンポリマーが挙げられる。
場合により、微分散された実質上水不溶性の非フィルム形成性熱可塑性有機フ
ィラー粒子は、昇温下に軟化および／または溶融するという意味で、熱可塑性で
ある。それにもかかわらず、それらは、本発明に従って使用した場合は非フィル
ム形成性である。そのような備分散された水不溶性の非フィルム形成性熱可塑性
有機ポリマー粒子の例としては、ポリエチレン粒子、例えばポリエマルジョン３
１６Ｎ３０(ニューヨーク州、チェスターのケムコル（ＣｈｅｍＣｏｒ）Ｉｎｃ
．）において得られたもの、マレイン化ポリプロピレン粒子、例えばポリエマル
ジョン４３Ｃ３０ゾル（ＣｈｅｍＣｏｒ）Ｉｎｃ．において得られたもの、ミク
ロエマルジョン法により得られたポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリ
スチレン、及び／又はフルオロポリマー粒子が挙げられる。
フィラー粒子は、500ｎｍ未満の最大寸法を有する。しばしば、フィラー粒子
は、100ｎｍ未満の最大寸法を有する。しばしば、最大寸法は、50ｎｍ未満であ
る。好ましくは最大寸法は、20ｎｍ未満である。
本明細書および請求の範囲で使用されるように、フィラー粒子の最大寸法は、
透過型電子顕微鏡で決定される。
コーティング中またはコーティング組成物の固形分中の微分散された実質上水
不溶性のフィラー粒子の量は、場合により、コーティング組成物の固形分に含ま
れるフィルム形成性有機ポリマーの量およびコーティング中に含まれるバインダ
ーの有機ポリマーの量に関する上述の理由と同じ理由で重要ではないことがある
。
微分散された実質上水不溶性のフィラー粒子は、コーティング中またはコーテ
ィング組成物の固形分の20〜80重量％を占める。場合により、微分散された実質
上水不溶性のフィラー粒子は、コーティング中またはコーティング組成物の固形
分の25〜75重量％を占める。30〜65重量％が好ましい。本明細書および請求の範
囲で使用されるように、「コーティング組成物の固形分」は、溶媒および他の揮
発性材料をコーティング組成物から乾燥によって実質上除去して、良好なコーテ
ィング実施によりコーティングを形成した後に残存する残渣である。
最大寸法500ｎｍ未満の微分散された実質上水不溶性のフィラー粒子およびバ
インダーは合わせて、通常、コーティング組成物の２〜25重量％を占める。時に
は、そのような粒子およびバインダーは合わせて、コーティング組成物の２〜15
重量％を占める。しばしば、そのような粒子およびバインダーは合わせて、通常
、コーティング組成物の４〜14重量％を占める。好ましくは、そのような粒子は
、バインダーは合わせて、通常、コーティング組成物の５〜12重量％を占める。
場合によりコーティング組成物中に含まれてよい材料は、界面活性剤である。
本明細書および請求の範囲の目的に関し、界面活性剤は、バインダーの有機フィ
ルム−形成性ポリマーの一部ではないと考えられる。使用され得る多くの入手可
能な界面活性剤および鬼面活性剤の組み合わせがある。好適な界面活性剤の例と
しては、フロラド（Fluorad（登録商標））FC-170-C界面活性剤（３Ｍカンパニ
ー）およびトリトン（Triton（登録商標））X-405界面活性剤（ユニオン・カー
バイド・コーポレイション）が挙げられる。
使用される場合、コーティング組成物中に含まれる界面活性剤の量は、かなり
変化し得る。その場合、界面活性剤と重量平均分子量が100,000〜3,000,000のポ
リ（エチレンオキサイド）との重量比は、通常、0.01：100〜10：100の範囲であ
る。多くの場合、前記重量比は、0.1：100〜10：100の範囲である。しばしば、
前記重量比は、0.2：100〜５：100の範囲である。0.5：100〜２：100が好ましい
。これらの比は、界面活性剤乾燥固形分およびポリ（エチレンオキサイド）乾燥
固
形分に基いている。
通常、コーティング組成物中に含まれてよい多くの他の汎用の添加材料がある
。これらは、潤滑剤、ワックス、可塑剤、酸化防止剤、有機溶媒、レーキおよび
顔料のような材料を包含する。そのような材料の列挙は、決して全てを網羅して
いるものではない。これらおよび他の成分は、良好なコーティング組成物配合実
施によってあまり妨げられないかぎり、通例の目的のための通例の量で使用され
得る。
コーティング組成物のｐＨは、かなり変化してよい。大抵の場合、ｐＨは、３
〜10の範囲である。しばしば、ｐＨは、3.5〜７の範囲である。他の場合、ｐＨ
は、７〜９の範囲である。
コーティング組成物は、通常、様々な成分を単に混合することにより、調製さ
れる。成分は、どのような順序で混合されてもよい。液体と固体の混合は、通常
、室温において達成されるが、時々、高温を使用する。使用される最高温度は、
成分の熱安定性に依存する。
コーティング組成物は、通常、当該分野において既知の汎用の技術を用いて支
持体の表面に塗布される。これは、噴霧、カーテン塗布、ディッピング、ロッド
塗布、ブレード塗布、ローラー塗布、サイズ・プレス、印刷、はけ塗り、引き延
ばし（drawing）、スロット−ダイ塗布、および押出を包含する。コーティング
は、その後、塗布したコーティング組成物から溶媒を除去することによって形成
される。これは、どのような汎用の乾燥技術によって達成されてよい。コーティ
ング組成物は、一回または多数回塗布されてよい。コーティング組成物を多数回
塗布する場合、塗布されるコーティングは、通常、コーティング適用中に、部分
的または全体的に乾燥を必要としない。コーティング組成物を支持体に塗布する
と、溶媒は、通常乾燥によって、実質上除去される。
支持体は、その少なくとも１つの表面が上述のコーティングを有し得る支持体
であり得る。大抵の場合、前記支持体は、個々のシートの形態で、またはシート
状に切断できるロール、ウエブ、ストリップ、フィルムまたは箔の形態である。
支持体は、全体に亙って多孔性であっても、全体に亙って非多孔性であっても
よく、多孔性領域と非多孔性領域の両者を含んでいてもよい。
多孔性支持体の例としては、紙、ボール紙、木、布、不織布、フェルト、釉を
かけていないセラミック材料、微孔性ポリマーメンブラン、ポリマーおよびフィ
ラー粒子の両者を含む微孔性メンブラン、多孔性フォームおよび微孔性フォーム
が挙げられる。
全体に亙って実質上非多孔性である支持体の例としては、ポリ（エチレンテレ
フタレート）、ポリエチレン、ポリプロピレン、酢酸セルロース、ポリ（塩化ビ
ニル）およびサラン（saran）のようなコポリマーのような有機ポリマーのシー
トまたはフィルムが挙げられる。前記シートまたはフィルムは、充填されていて
も未充填であってもよい。シートまたはフィルムは、所望により、金属被覆され
ていても、金属被覆されていなくてもよい。別の例としては、アルミニウム箔や
銅箔のような金属箔を含む金属支持体が挙げられるが、これに限定されない。更
に別の例は、熱可塑性有機ポリマーを含む多孔性または微孔性のフォームであっ
て、前記フォームは、得られる変形材料が実質上非多孔性である程度まで圧縮さ
れている。更なる別の例はガラスである。
例えば、紙、ボール紙、木、布、不織布、フェルト、釉をかけていないセッラ
ミック材料、微孔性ポリマーメンブラン、ポリマーおよびフィラーの両者を含む
微孔性メンブラン、多孔性フォームまたは微孔性フォームのような通常、多孔質
のベースストックを塗布または積層して、１種以上の表面を実質上非多孔性にし
てよく、それによって、少なくとも１つの実質上非多孔性の表面を有する支持体
を提供し得る。
支持体は、実質上透明であってよい。それは、実質上、不透明であっても、中
程度の透明であってもよい。インクジェット印刷されたオーバーヘッドスライド
のような幾つかの適用において、支持体は、そのような適用に使用されるのに十
分に透明でなければならない。インクジェット印刷された紙のような他の目的で
は、前記支持体の透明性はそれほど重要ではない。
コーティングの厚さは、広範に変化してよいが、大抵の場合、コーティングの
厚さは、１〜40μｍの範囲である。多くの場合、コーティングの厚さは、５〜40
μｍの範囲である。しばしば、前記厚さは、８〜30μｍの範囲である。12から18
μｍが好ましい。
コーティングは、実質上透明であっても、実質上不透明であっても、中程度に
透明であってもよい。実質上無色であってよく、高度に着色されていてもよく、
あるいは中程度の色であってもよい。通常、コーティングは、実質上透明でかつ
無色である。本明細書および請求の範囲に使用されるように、コーティングは、
その可視領域における光透過率が入射光の少なくとも80％であれば、実質上透明
である。しばしば、コーティングの光透過率は、入射光の少なくとも85％である
。好ましくは、コーティングの光透過率は、入射光の少なくとも90％である。本
明細書および請求の範囲に使用されるように、コーティングは、光透過率が、実
質上と可視領域での全ての波長（すなわち、400〜800ｎｍ）において同じであれ
ば、実質上無色である。
場合により、上述のコーティングは、インク受容性有機フィルム形成性ポリマ
ーを含むオーバーコーティングで被覆されていてよい。オーバーコーティングは
、液体媒体および前記液体媒体中に溶解または分散されたインク受容性有機フィ
ルム形成性ポリマーを含むオーバーコーティング組成物を塗布し、液体媒体を、
例えば乾燥させて除去することによって形成され得る。好ましくは、液体媒体は
、水性溶媒であり、インク受容性有機フィルム形成性ポリマーは、重量平均分子
量が100,000〜3,000,000の範囲の水溶性ポリ（エチレンオキサイド）であり、い
ずれも本発明の前述の態様に関して先に記載している。水が特に好ましい水性溶
媒である。
オーバーコーティング組成物中に含まれる液体媒体と有機フィルム形成性ポリ
マーとの相対割合は、広く変化してよい。最小割合は、オーバーコーティングと
して塗布するのに十分に低い粘度を有するオーバーコーティング組成物を生成す
る量である。最大割合は、理論によって支配されるものではないが、液体媒体の
コストおよび液体媒体を塗布された湿潤オーバーコーティングから除去するのに
必要なコストおよび時間のような実際の条件によって支配される。しかしながら
、通常、液体媒体とフィルム形成性有機ポリマーとの重量比は、18：1〜50：１
である。しばしば、前記重量比は、19：1〜40：１である。好ましくは前記重量
比は、19：１〜24：１である。
上述のような任意の成分は、所望により、オーバーコーティング組成物中に含
まれていてもよい。
オーバーコーティング組成物は、前記成分を混合することによって調製され得
る。先に説明した塗布技術のいずれを用いて塗布し乾燥してもよい。オーバーコ
ーティング組成物を塗布するとき、一回または多数回塗布してもよい。
行っている実施例以外、または示されたもの以外に、本発明において使用され
る成分の全ての量数字およびまたは反応条件を現す数字は、「およそ」という用
語によって全ての場合において変更されると理解されるべきである。
本発明を、以下の実施例に関連して更に説明するが、これらは限定するよりも
例示であると考えるべきである。部および％はいずれも、特に断りのない限り、
重量部および重量％を示す。実施例１
ヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ）溶液を、重量平均分子量約３７０，
０００を有するヒドロキシプロピルセルロース４０ｇを脱イオン水９６０ｇに溶
解することにより形成した。混合物を全てのヒドロキシプロピルセルロースが溶
解して４．０固形分％を有する組成物になるまで攪拌した。
重量平均分子量約400,000のポリ（エチレンオキサイド）１８０ｇを脱イオン
水2820ｇ中に溶解することにより、ポリ（エチレンオキサイド）（ＰＥＯ）溶液
を形成した。混合物を全てのポリ（エチレンオキサイド）が溶解して６．０固形
分％の組成物になるまで攪拌した。
前記ＨＰＣ溶液５０．０ｇに上記ＰＥＯ溶液８．３ｇを加えた。次いで、30重
量％非イオン性ポリエチレンゾル[ポリエマルション316N30；ケムカー・インコ
ーポレイテッド、ニューヨーク州チェスター]８．３ｇ及び９５％１，４ブタン
ジオールジグリシジルエーテル（アルドリッチ・ケミカル・Ｃｏ．ワイオミング
州ミルウォーキー）０．２２ｇをＨＰＣ/ＰＥＯ混合物に添加した。この混合物
を攪拌して、均一被覆組成物を形成した。
この組成物をメイヤーロッド#１６０によりＴｅｓｌｉｎ（ＰＰＧ・インダス
トリーズ・Ｉｎｃ．）に塗布し、マチス・ラボラトリー乾燥および循環装置ＬＴ
Ｆ型[ヴェルナー・マチス・アクチエンゲゼルシャフト、スイス国チューリッヒ]
中、」115℃で約４分半乾燥した。乾燥コーティングは、厚さ約20μｍでかつ透
明であった。
次に、塗布したＴｅｓｌｉｎを、ヒューレット-パッカード1600Cインクジェッ
トプリンターにより、塗布した面に印刷を行った。インクジェット印刷されたシ
ートは、優れた印刷性能と高いカラー再生を示した。実施例２
実施例１の記載と同様にしてＨＰＣ溶液５０．０ｇに実施例1で得たポリ（エ
チレンオキサイド）溶液４．２ｇを添加した。30重量％非イオン性ポリエチレン
ゾル[ポリエマルション316N30；ケムカー・インコーポレイテッド、ニューヨー
ク州チェスター]７．５ｇをＨＰＣ/ＰＥＯ混合物に添加した。この混合物を攪拌
して、均一被覆組成物を形成した。
この組成物をメイヤーロッド#１６０によりポリ(エチレンテレフタレート)透
明体に塗布し、マチス・ラボラトリー乾燥および循環装置ＬＴＦ型[ヴェルナー
・マチス・アクチエンゲゼルシャフト、スイス国チューリッヒ]中、」１１０℃
で約４分半乾燥した。乾燥コーティングは、厚さ約20μｍでかつ透明であった。
次に、塗布したＴｅｓｌｉｎを、ヒューレットパッカード８５０Ｃインクジェ
ットプリンターにより、塗布した面に印刷を行った。インクジェット印刷された
透明体は、高いカラー再生を示した。
本発明は、その特定の態様の具体的な詳細に関して記載しているが、そのよう
な詳細は、添付する請求の範囲に含まれる範囲である限り、本発明の範囲によっ
て限定されるとみなされるべきではない。
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フロントページの続き
(72)発明者 ネムズマン，ルイス・ジェイ
アメリカ合衆国15613ペンシルベニア州ア
ポロ、ヤング・ドライブ301番
(72)発明者 ワン，アラン・イー
アメリカ合衆国60195イリノイ州ホフマ
ン・エステイツ、アンジュー・レイン3870
番