JP2002520494A - インク受理性コーティングおよびそれから製造した記録媒体 - Google Patents

インク受理性コーティングおよびそれから製造した記録媒体

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Abstract

(57)【要約】 被覆組成物は、無機酸化物、例えばシリカを、水溶性ポリマー及び非イオン性ラテックスポリマーの混合物を含むバインダー系と組み合わせて含む。組成物は、場合によって、媒染染料（例えばカチオン性ポリマー）を含んでもよい。これらの成分の組み合わせによって、比較的低い（５０００センチポイズ未満）粘度を有する比較的高い固形分（高い２０重量％を超える）の配合物が得られ、被覆ダスチングを示さず、極めて優れたインクジェット印刷性を与えることが見出された。これらの配合物は、２０００センチポイズ未満の粘度を有するように配合することができるので、オンライン配合物を調製するのに特に好適である。オンライン被覆の好適な態様は、１０００センチポイズ未満の粘度を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 関連する出願 本出願は、１９９８年７月９日出願の仮出願第６０／０９２，１３９号の一部
継続出願である。この仮出願の内容を参考として援用する。
【０００２】 背景 本発明は、インク受理性コーティング組成物、特にインクジェット用紙用イン
ク受理性コーティング、およびそのようなコーティング（例えばインクジェット
用紙）から製造した記録媒体に関する。
【０００３】 インクジェット印刷は、インク小滴の記録媒体（通常紙）への施用を含む。も
っとも一般的に用いられるインクジェットプロセスでは、熱的（バブル）および
／またはピエゾ電気的プロセスが利用されており、このプロセスによりノズルか
らインク小滴が生じ、投影される。
【０００４】 一般的に、インクジェット印刷プロセスに用いられるインクは、さまざまな機
能性添加物を含む水溶液である。通常、これらの溶液には水溶性を有するアゾ染
料が含まれており、この水溶性は親水性側鎖を組込むことにより特に調節するこ
とができる。これらの染料は、通常陰イオン性である。
【０００５】 記録媒体を製造する場合、プロセスおよびインク配合物を考慮に入れる必要が
ある。実際、インクジェットプロセス用記録媒体を設計する際は、通常以下の基
準に取組む努力がなされている。
【０００６】 １．吸収されたインクが、平滑な輪郭を有する円形インクスポットを形成し、
それによって高解像度を付与するように、インク小滴のインク吸収が制御されて
いること。
【０００７】 ２．スメアリングを減少させるために、インクの吸収速度が速いこと。 ３．光学濃度の高い画像を形成し、“透通し”またはインクスポットの浸透を
減少させるために、染料の浸透度が低いこと。
【０００８】 ４．色彩堅牢度を向上させるために、色彩染料と印刷媒体との親和性が高いこ
と。 ５．色の外観および染料色彩のスペクトルに対する忠実度。
【０００９】 ６．インクに対し良好なコントラストを達成するために、白色度が高いこと。 ７．黄変および退色に対する抵抗性。 ８．水溶液またはアルコール溶液に対する抵抗性。
【００１０】 ９．緻密な画像に必要なインク量を受理するように、インクの吸収力が大きい
こと。 １０．最終記録媒体製品からの粉立ちが最低限であること。
【００１１】 これらの基準への適合は、記録媒体の構造および組成に大きく依存する。通常
、表面上のみにサイズ剤を施した記録媒体（紙など）は、これらの要求を満たす
ことができない。その結果、特別に設計したインクジェット印刷用紙が開発され
た。これらの紙は、インク受理性コーティング層を少なくとも一表面に施用した
紙基体からなる。これらのコーティングは、紙の製造中に（すなわち“オンライ
ン”で）施用することができる。コーティングはまた、紙の製造後に施用しても
よい。このプロセスは、“オフライン”とよばれることがある。
【００１２】 数多くのバインダーが、これらの紙をコーティングするために用いられており
、上記特性の１つまたは複数に効果を有すると確認されている。一般的なバイン
ダーは、水溶性皮膜形成剤および／またはラテックスポリマーなどである。ＷＯ
９７／０１４４７には、水溶性ポリビニルアルコールおよびさまざまな種類の
ラテックスの使用が開示されている。このラテックスは、酢酸ビニルラテックス
（酢酸ビニルの共重合体および単独重合体を含む）などである。バインダーは、
陽イオン性、陰イオン性および／または非イオン性であってよい。ポリビニルア
ルコールは、着色コーティング用の代表的バインダーである。ある種のポリビニ
ルアルコールは、顔料粒子を結合させる皮膜形成剤として優れるのみならず、親
水性であり、着色コーティング内でのインクの拡散を効果的に限定する。ＥＰ第
８２５ ０３１号参照。
【００１３】 インク受理性コーティングはまた、上記基準の達成を補助するために高吸収性
顔料を含んでいてもよい。多孔度の大きなシリカ顔料は、これらの要求の達成に
特に有効であった。しかしながら、多孔性シリカを従来のバインダー（例えばポ
リビニルアルコール）と併用する場合、大部分の実際的用途にとって配合物の粘
度が高くなりすぎない範囲で加えることができるシリカの量は非常に多い。実際
は、ポリビニルアルコールなど代表的バインダーは、低固形分（例えば固体重量
基準で１０％）においてのみ用いることができる。したがって、大部分のシリカ
含有配合物は、分散後に低固形分になるように調製される。このような低固形分
配合物は、最新の製紙プロセスでの使用においてあまり効率的または経済的では
ない。
【００１４】 例えば、紙は基体の連続ウェブを加工することにより製造される。したがって
、このウェブへの効率的なコーティングの施用には、製紙プロセス中に直接“オ
ンライン”でコーティングを施用することか、または紙がスプールから出てきた
ときにコーティングを施用することにより、製紙後にオフラインでコーティング
を施用することが含まれる。どちらの方法でも、完全な状態のコーティングを生
じさせ、かつ上記の印刷性能を付与するためには、ウェブまたは紙に一定量の固
体を施用する必要がある。さらに、コーティングの固形分および粘度は、移動し
ているウェブにいかに速く効率的にコーティングを施用することができるか、か
つ適切なコーティングを得ることができるかを決定する。一般的に、固形分が高
いほど、粘度は低く、移動中のウェブにコーティングをより速く施用することが
できる。オンラインプロセスに適したライン速度は、１分あたり２００フィート
またはそれ以上である。全プロセスが速く進むほど、全製造プロセスはより効率
的になる。一方、低固形分配合物は通常ライン速度が遅いことを意味するので、
上記のように、従来の低固形分シリカ含有配合物に多くの固体を加えようと試み
られ、結果的に配合物の粘度が高すぎてオンラインで施用できなくなっている。
【００１５】 低固形分コーティング組成物の一部はまた、摩擦により色落ちし、コーティン
グが乾燥した後に粉じんを生じるので、基体とコーティングが結合しない可能性
がある。通常、従来の低固形分配合物はまた、インクジェット染料および／また
は配合物によってはバインダーが陰イオン性であるため、媒染染料などの成分を
さらに必要とする。これらのコーティングも、低固形分材料を乾燥する場合より
費用が高くなる。
【００１６】 低固形分コーティングの欠点を減少させるかまたは最低限に抑え、かつ同時に
所望のインク受理性を維持または最大限にすることも、特にコーティングが例え
ば陽イオンポリマー媒染染料（ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライドな
ど）のような成分もさらに含有する場合は難しい。米国特許第５，４９４，７５
９号およびＥＰ第７９９ １３６号参照。これらの添加物は、コーティングに施
用される染料に水堅牢度を付与する。実際、固形分が２０重量％を超えるコーテ
ィング配合物の達成は難しいことが、一般的に知られている。米国特許第５，８
２７，３６３号参照。したがって、これらの配合物に関連する問題を解決するた
めの試みがなされている。
【００１７】 例えば、ドイツ特許第１９５ ３４ ３２７号には、陽イオン性および／また
は非イオノゲン性（nonionogenic）バインダーを含むコーティングを、表面電荷
が陽イオン性である顔料粒子と組合わせて調製し、固形分を増加させることが開
示されている。この特許は、これらの配合（formulas）を用いると固形分が７０
重量％以下である配合物を得ることができると示唆している。しかし、ドイツ特
許第１９５ ３４ ３２７号に記載されている顔料には、炭酸カルシウムおよび
フュームドシリカが含まれている。これらの染料は多孔度が小さいので、これら
の顔料を用いるとコーティング全体のインク容量が限定されると予想される。ま
た、誘導されたインクの吸収特性（the derived ink absorption properties）
を得るためには、必要量以上の顔料が必要になると考えられる。さらに、本明細
書中に示唆するようなある種の陽イオン性バインダーから製造した媒体はまた、
印刷性能の点に若干の改善がみられ有利であろう。
【００１８】 米国特許第５，７２０，８０６号には、固形分を１〜３０重量％含むコーティ
ング組成物が記載されている。しかし、この特許にはバインダー配合物の具体例
が記載されておらず、配合物の高固形分を達成し、そしてさらに低粘度を有し、
かつ適切なインク受理性コーティングが得られる配合に関する記載はさらに少な
い。米国特許第５，７２０，８０６号は、シリカ顔料に少量のアルミナ（すなわ
ちシリカ基準で１重量％未満）を添加することによるコーティング配合物の改善
に関係する。
【００１９】 したがって、より効率的な方法で媒体を製造する場合の要求を満たすようにコ
ーティングの粘度を低くするだけでなく、インクジェット領域における記録媒体
に要求される印刷性能を達成する特性をコーティングが付与するように、比較的
高固形分のコーティング（例えば２０％を超える）がなお必要とされている。
【００２０】 発明の概要 本発明の目的は、シリカ系顔料など多孔性顔料を含むインク受理性コーティン
グに関連する上記問題点のいくつかを検討することである。これらの問題点は、
配合物中の固形分が低い点、乾燥したコーティングが基体紙に接着しない点（コ
ーティング粉じん）およびインクジェット印刷適性に劣る点などである。これら
の問題点は特に、製紙中にオンラインで施用されるコーティング配合物において
顕著である。
【００２１】 （ａ）非イオン性ラテックスを（ｂ）従来の水溶性ポリマーバインダーおよび
（ｃ）陽イオン性多孔性無機酸化物と併用することにより、固形分が少なくとも
２０重量％で、ブルックフィールド粘度が５０００ｃＰまたはそれ未満であるコ
ーティング組成物を得ることができることがわかった。実際、この組成物を用い
ると、約２５〜約４０重量％の固形分、および好ましくは３０％〜４０％の固形
分、ならびに２０００ｃＰ未満のブルックフィールド粘度を得ることができる。
また、インクジェット用紙に必要な印刷特性が、これらの配合物を用いて達成で
きることがわかった。陽イオン性媒染染料もまた、所望の固形分およびコーティ
ング粘度に著しい影響を及ぼすことなく用いることができる。
【００２２】 図の簡単な説明 図１は、本発明によるコーティングの粘度（ｃｐ）を本発明の範囲外のコーテ
ィングの粘度に対し比較する図である。
【００２３】 図２は、本発明がコーティングした紙に付与した色の外観を、他のコーティン
グによる場合と比べて例示し、比較する図である。色の外観の測定には、数字が
大きいほど色の外観が高品質であることを反映する方法を使用した。
【００２４】 図３は、本発明の媒体上に印刷した画像の乾燥にかかる時間を、他のコーティ
ングした媒体の場合の乾燥時間と比べて例示し、比較する図である。この図に反
映されている乾燥時間は、品質を表す数字で示されており、数字が大きいほど乾
燥時間は長い。
【００２５】 図４は、本発明を配合するために用いられる水溶性ポリマーと非イオン性ラテ
ックス成分の重量比が、本発明をコーティングした紙上に印刷した画像の色の外
観にどのように影響するかを例示する図である。
【００２６】 図５は、水溶性ポリマーと非イオン性ラテックスの重量比が本発明の粘度に与
える影響を例示する図である。 図６は、水溶性ポリマーと非イオン性ラテックス成分の重量比が、本発明の乾
燥後の粉立ちの傾向にどのように影響するかを例示する図である。
【００２７】 詳細な説明 非イオン性ラテックス 高固形分配合物を得る一方、コーティングをオンラインでの施用に効果的に用
いることができるように良好な印刷特性および比較的低い粘度を達成する点にお
いて、非イオン性ラテックスポリマーが本発明の重要な態様であることが判明し
た。この成分は非イオン性なので、ポリビニルアルコールなど従来のコーティン
グバインダーに対し相溶性を示す。
【００２８】 ラテックスポリマーは、当分野の技術者には周知のものである。本明細書で使
用する“ラテックスポリマー”または“ラテックス”という用語は、水不溶性ポ
リマー粒子の分散系として一般的に入手可能な水不溶性ポリマーをさす従来の意
味である。本明細書では、ポリマーは単独重合体および共重合体（２種もしくは
それ以上のモノマーのランダム重合体、ブロック重合体、グラフト重合体または
交互重合体など）を包含するものとする。非イオン性ラテックスポリマーは、ラ
テックスの全般的性質が非イオン性である限り、２種またはそれ以上のポリマー
の混合物であってもよい。
【００２９】 本明細書で使用する“非イオン性”という用語は、通常中性である材料をさす
。しかし、非イオン性ポリマーには、負または正の方向にわずかに変化するゼー
タポテンシャルを有する材料が含まれていてもよい。実際、完全に中性である材
料はほとんどない。非イオン性ラテックスとして入手可能なラテックスは、実際
に±３０ｍＶのゼータポテンシャルを有していてよい。測定したゼータポテンシ
ャルは、ゼータポテンシャルの測定条件に依存する。
【００３０】 非イオン性酢酸ビニルポリマーは、適切な非イオン性ラテックスポリマーの例
である。適した非イオン性酢酸ビニル共重合体は、エチレン／酢酸ビニル共重合
体乳濁液などである。本発明には、ポリ酢酸ビニル単独重合体が好ましい。
【００３１】 ポリ酢酸ビニルポリマーおよびその製造方法は、当分野の技術者に周知である
。米国特許第４，９１２，１４９号；第５，１７１，７７７号；および第４，８
１８，７７９号参照。これらは、従来の懸濁重合、溶液重合、塊状重合または乳
化重合の技術により製造することができる。
【００３２】 酢酸ビニル単独重合体、すなわち実質上すべて（例えば９５％またはそれ以上
）が酢酸ビニルであるポリマーが本発明には好ましいが、上記のような酢酸ビニ
ルのさまざまな共重合体を用いてもよい。一般的に共重合体は、コモノマーが５
０ｗｔ％またはそれ以上の量で存在しないという条件で用いることができる。コ
モノマーはまた、ラテックスを非イオン性に修飾する、または非イオン性に修飾
することができるようなものでなければならない。上記のエチレンの他に、プロ
ピレン、ブテン、ヘキセン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、アクリル酸エステル
（メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸Ｎ−ブチル、アクリル
酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸２−ヘキシル、スチレン、アクリロニ
トリル、アクリル酸シクロヘキシルメチル、無水マレイン酸、ビニルメチルエー
テル、ビニルエチルエーテル、アクリル酸など）などが適切なコモノマーの例で
ある。このような共重合体を用いる場合、最良の結果を得るためには、酢酸ビニ
ルポリマーが酢酸ビニル単位を少なくとも７５ｗｔ％、および好ましくは少なく
とも９５ｗｔ％含むことがより好ましい。以下に開示するように、酢酸ビニルを
含むコーティングは、良好な印刷性能を提供する。
【００３３】 特に好ましいラテックスポリマーは、コアおよび非イオン性外殻を含む。この
ような化合物は当分野で周知である。米国特許第３，６２０，８９９号参照。コ
ア周囲の外殻は、ラテックスを製造するときに保護コロイドを加えることにより
つくることができる。ポリマーコア周囲の外殻をつくるために加えるコロイドの
量はさまざまであってよいが、通常は分散系を保護するためにポリマー中の固形
分基準で約１〜２０重量％、および好ましくは約２〜１５重量％であってよい。
これらの保護コロイドは市販品を入手することもでき、市販時のポリマー組成物
中に含まれていることも多い。適切な保護コロイドはカルボキシメチルセルロー
ス、ヒドロキシエチルセルロース、ポリビニルアルコール、ガム寒天、ゼラチン
、アラビアゴムなどであるが、これに限定されない。好ましい保護コロイド材料
はポリビニルアルコール、すなわち実質上完全に加水分解したポリ酢酸ビニルで
あり、低分子量乃至中分子量、中分子量乃至高分子量および高分子量のものを用
いることができる。
【００３４】 Air ProductsからのVinacTMXX210は、このようなコア／非イオン性外殻ラテッ
クスの例であり、低粘度コーティング混合物を提供し、かつ良好な印刷特性を有
するコーティングした媒体を提供することがわかっている。このラテックスポリ
マーはポリ（酢酸ビニル）のコアとポリ（ビニルアルコール）の非イオン性外殻
を有する。特別な理論で確定されてはいないが、帯電した外殻、特に表面が負に
帯電した外殻を有するラテックスポリマー（ある種のスチレン−ブタジエンラテ
ックスなど）は、ポリエチレンイミンまたはポリ（ジアリルジメチルアンモニウ
ムクロライド）媒染染料の陽イオン基と相互に作用するので、粘度が不利に上昇
し、かつコーティング配合物のゲル化も起こると考えられる。対照的に、本発明
の非イオン性ラテックスは配合物中の他の成分に対し相溶性を示すことがわかっ
た。ここで相溶性とは、系がゲル化せず、または不適切に高い粘度を有さないこ
とを意味する。また、ポリ（酢酸ビニル）を含むコアにより得られる画像は、他
のコア組成物（スチレン−ブタジエンポリマーなど）を有するラテックスの場合
より品質が良好であると考えられる。
【００３５】 また、好ましいラテックスポリマーは、通常高固形分乳濁液として入手可能で
ある。一般的に、これらは４０重量％またはそれ以上の固形分で利用されるので
、配合全体の固形分が高くなる原因となる。好ましい実施形態では、固形分が５
０重量％またはそれ以上である。
【００３６】 水溶性ポリマー 水溶性ポリマーは、非イオン性ポリマーラテックスとのコバインダーとして用
いられるので、非イオン性ラテックスポリマーに対し相溶性を示すものでなけれ
ばならない。水溶性ポリマーは、最終コーティングの機械的強度を向上させ、コ
ーティングを記録媒体基体（紙など）に施用するときコーティングに加工性を付
与するために加えられる。一般的に、水溶性ポリマーは良好な皮膜形成剤でなけ
ればならない。
【００３７】 “水溶性ポリマー”は、ＥＰ第８１８ ３２１号にあるように定義することが
できる。例えば、水中で完全に溶解するポリマーをさすことができ、これは光散
乱により測定した水中での流体力学的粒径により識別される。本発明の目的では
、水中での光散乱による流体力学的粒径がほんの０．０５μｍであるポリマーが
、分子スケールでの溶解を示す。本明細書では、水中での光散乱による流体力学
的粒径がほんの０．５μｍであるポリマーを水溶性ポリマーとよぶ。
【００３８】 一方、水不溶性ポリマーは特に、水中で分散系を形成するポリマーをさし、こ
れは光散乱により測定した水中での流体力学的粒径が０．０５μｍより大きいこ
とにより識別される。このことは、界面活性剤による可溶化を要する分子を１個
より多く含む凝集体の分散系であることを示唆している。ＥＰ第８１８ ３２１
号参照。
【００３９】 一般的に、本発明の水溶性ポリマーは親水性でもある。本明細書で使用する“
親水性”という用語は、一般的に水受理性である材料（材料表面が水により湿潤
しうるという意味か、または材料のバルクが大量の水を吸収することができると
いう意味）を表すために用いられる。より詳細には、水による表面湿潤性を示す
材料を親水性表面を有するといい、水による表面湿潤性を示さない材料を疎水性
表面を有するという。ＥＰ第６５０ ８５０号参照。
【００４０】 水溶性および親水性の適切なポリマーはＧＢ第２２１３０７８号に記載されて
いるものなどであり、例えばポリビニルアルコール、ヒドロキシエチルセルロー
ス、メチルセルロース、デキストリン、プルラン、ゼラチン、デンプン、アラビ
アゴム、デキストラン、ポリエチレングリコール、ポリビニルピロリドン、ポリ
アクリルアミド、ポリプロピレングリコール、およびこれらの混合物からなる群
より選択することができる。
【００４１】 本発明の好ましい実施形態では、水溶性ポリマーはポリビニルアルコールであ
る。完全に加水分解した、または部分的に加水分解したポリビニルアルコールが
適切である。
【００４２】 当該システムの水溶性ポリマー及びラテックス成分は、配合物の固形分が最大
となるように選択すべきである。例えば、水溶性ポリマー、例えばポリビニルア
ルコール（ＰＶＯＨ）バインダーは、比較的低固形分で、すなわち１５重量％で
のみ溶かすことができる。対照的に、ラテックスエマルジョンは、典型的に、よ
りずっと高濃度で、例えば５０％〜５５％で供給される。而して、塗料溶液にお
いて高固形分からの利益を得るために、低固形分のバインダー溶液（ＰＶＯＨ）
の量を最少にしながら、高固形分バインダー溶液（ラテックス）を出来る限り多
く用いることが望ましい。而して、一般的に、ラテックスに富む混合物は、他の
因子は同じで、配合物において最高の固形分を提供するという観点から最も望ま
しい。この面を説明するために、上記実施例（固形分１５％のＰＶＯＨを２００
ｇと固形分５５％のラテックスを１２７．３ｇとを混合した）では、固形分の重
量を基準として、ラテックス／ＰＶＯＨ比が７０／３０であって、シリカと水と
混合したときに配合物の総固形分は３７％である。対照的に、これらの成分の割
合を３０／７０に変えると、当該配合物の総固形分は２７％となる（すべての他
の因子は一定である）。
【００４３】 粘度が最小になるように、特定の水溶性ポリマー及びラテックスも選択すべき
である。まず最初に、ＰＶＯＨポリマーに関して、ＰＶＯＨ溶液の粘度は、ＰＶ
ＯＨの分子量に関連して増大することが知られている。而して、例えば、Airvol
107（Air Products から市販されている、完全に加水分解された低分子量ＰＶ
ＯＨ）の４重量％溶液では、溶液粘度は５．５〜６．６センチポアズであり、Ai
rvol 325（Air Products から市販されている、完全に加水分解された高分子量
ＰＶＯＨ）の４重量％溶液では、溶液粘度は２８．０〜３２．０センチポアズで
ある。而して、当該配合物の粘度を最小にするという観点から、当該配合物にお
いて比較的低分子量のＰＶＯＨを用いることが好ましい。好ましくは、４重量％
溶液のポリビニルアルコールは３２センチポアズ未満の粘度を有する。
【００４４】 陽イオン多孔質無機酸化物 本発明を配合するために用いられる多孔質無機酸化物は、高度に多孔質の性質
を有することが知られている無機酸化物であり、０．６cc/g以上の細孔容積を有
するものと規定される。一般的に、０．６〜３．０cc/gの細孔容積を有する多孔
質無機酸化物が適する。好ましい無機酸化物は、好ましくは０．９〜約２．５cc
/g、最も好ましくは０．９〜２．０cc/gの細孔容積を有するものである。適当な
無機酸化物は、１００〜６００m2/g、好ましくは２００〜５００m2/gの表面積を
有する。
【００４５】 インキ受理塗料のための顔料として用いられる多孔質無機酸化物のためには、
当該無機酸化物は、一般的に、２０マイクロメートル以下の平均粒径を有してい
るべきである。一般的に、平均粒径は、１〜２０ミクロン、好ましくは約３〜約
１２ミクロン、最も好ましくは５〜８ミクロンであるべきである。
【００４６】 シリカゲルは、特に好ましい多孔質無機酸化物であり、特に好ましくはシリカ
ヒドロゲルである。用語「ヒドロゲル」は、本明細書では、ゲル化され、且つ当
該ゲルの多孔質網状構造内に包含された有意量の揮発成分を有する材料を指して
いる。ヒドロゲルは、典型的には、揮発成分を４０重量％以上含む。ヒドロゲル
と、それらを製造する方法は当業において公知である。適当なヒドロゲルの例は
、米国特許第５，１１０，７６９号に開示されており、その開示内容は参照とし
て本明細書に取り入れられる。沈降シリカ（特に、高構造強化沈降シリカ）、エ
ーロゲル、キセロゲル、コゲル、及び他の無機酸化物、例えばアルミナ、シリカ
／アルミナ、及びチタニアを用いても良い。
【００４７】 多孔質無機酸化物の細孔容積は、一般的に、窒素多孔度測定法を用いて測定さ
れる。しかしながら、６０ナノメートルを超える細孔直径を有する無機酸化物に
関して、当該細孔容積は、通常は、水銀多孔度測定法を用いて測定される。ヒド
ロゲルに関しては、当業者は、典型的には、総揮発分含量を用いて細孔容積を測
定する。例えば、ヒドロゲルの細孔は、高温（例えば１，７５０°Ｆ）まで加熱
した後、ヒドロゲルの揮発分含量（ＴＶ）を測定することによって決定すること
ができる。細孔容積（ＰＶ）は、サンプル１００ｇに関して、下式：
【００４８】
【式１】 を用いて計算することができる。
【００４９】 また、多孔質無機酸化物は、全体として陽イオン特性も有する。当該無機酸化
物は本質的に陽イオンであることができるか、又は当該無機酸化物は改質もしく
は処理されて陽イオンとなることができる。用語「処理」は、最終無機酸化物製
品が陽イオンであるように、無機酸化物の製造中において薬剤が加えられるプロ
セスを含む。また適当な処理プロセスとしては、先に調製された無機酸化物を薬
剤でコーティングして又は薬剤と反応させて、無機酸化物の表面を陽イオンにす
るプロセスも挙げられる。更に、適当な処理としては、陽イオン無機酸化物を含
むか又は含むだろう配合物に対して薬剤を添加する処理が挙げられ、当該配合に
より、無機酸化物シリカは陽イオンとなる。陽イオン電荷を示す好ましい多孔質
無機酸化物は、薬剤で処理して陽イオンにしたシリカベースの顔料である。一般
的に、シリカは陰イオンである。
【００５０】 シリカ、特にシリカヒドロゲルをアルミナで処理することによって調製される
陽イオン多孔質酸化物が特に好ましい。好ましい処理法は、水性懸濁液中におい
て、シリカを、水溶性アルミナ源、例えばアルミニウムクロロヒドロール、すな
わち［Al2(OH)5］Cl と混合する工程を含む。アルミナ試薬は、シリカ表面上へ
と強力に吸着される。前記技術は当業において公知である。その開示内容が参照
として本明細書に取り入れられる米国特許第３，００７，８７８号では、本発明
で用いられる陽イオン材料を調製するための適当な技術が開示されている。
【００５１】 無機酸化物とバインダーとの間の接着を増大させるように陽イオン無機酸化物
を用いることが特に好ましい。無機酸化物とバインダーとの間の接着を増大させ
ると、ダスチングの問題を最小にするか又は完全に排除するのに役立つ。アルミ
ナでシリカを改質してシリカを陽イオンにすることに関して、アルミナはシリカ
に比べてより塩基性の酸化物であり、シリカ表面をアルミナで改質すると、無機
酸化物とバインダーとの間の酸・塩基相互作用に関する耐性が増大することによ
って、ポリ（ビニルアルコール）上にあるやや酸性のアルコール基と当該シリカ
との相互作用が向上する。
【００５２】 無機酸化物を陽イオンにするために用いることができる他の薬剤としては、以
下で説明する陽イオン有機染料媒染剤が挙げられる。有機薬剤を加えて無機酸化
物を陽イオンにする場合、本明細書では処理後でも、処理された材料全体を無機
材料と呼ぶ。
【００５３】 配合 上記成分の配合物は、水性分散液として好ましく調製される。非イオンポリマ
ーラテックス及び水溶性ポリマーは、一般的に、それぞれ、０．２〜５．０の重
量比で、好ましくは約１．０〜約５．０の富ラテックス比で加えられる。これら
の２つの成分は、コバインダーであり、当該組成物のバインダーのすべて又は少
なくとも一部を形成する。塗料全体の安定性が有意に低下しないならば、また上
記割合が維持されるならば、過半量の追加のバインダーを加えることができる。
【００５４】 多孔質無機酸化物は、一般的に、インキジェット記録媒体にとって望ましい印
刷性を付与するのに適する量で加えられる。一般的に、多孔質無機酸化物は、組
成物の２０重量％〜８０重量％（固形分ベース）であることができるが、好まし
くは、固形分に基づいて組成物の少なくとも４０％以上又は５０％以上であるべ
きである。バインダーのための総固形分と比較した場合、多孔質無機酸化物の固
体重量比は、約１．０であり、ある種の配合では３．０であることが特に好まし
い。
【００５５】 多孔質無機酸化物が陽イオンに改質されたシリカである態様では、ポリマーバ
インダーを配合する前に、改質剤を加えることができる。一般的に、及び特に、
アルミナを用いてシリカ表面を改質する場合、改質剤は、シリカ粒子の表面を充
分に隠蔽する量で加える。一般的に、無機酸化物、例えばシリカの量を基準とし
て、陽イオン剤の量は、固形分を基準として、少なくとも２重量％であり、好ま
しい態様では、約６重量％〜２０重量％である。
【００５６】 他の態様では、当該薬剤は、無機酸化物を組成物における他の１種類以上の成
分に対して加えるのと同時に加えることができる。その場合、当該薬剤は、上記
の量となるように加える。
【００５７】 当該組成物は、追加の成分、特に、インキジェット記録媒体の印刷性を向上さ
せる成分を含むこともできる。それらの成分としては、当該媒体のインキ受容塗
料に対して施用すると染料に対して耐水性を付与する媒染剤が挙げられる。これ
らの媒染剤としては、陽イオンポリマー、例えば陽イオンポリアクリルアミド、
陽イオンポリスチレンコポリマー、ポリジメチルジアリルアンモニウムクロリド
、ポリアミンポリアミドエピクロロヒドリン（ポリアミドポリアミンエピクロロ
ヒドリン）、ポリエチレンイミン、ポリアミンスルホンなどが挙げられる。これ
らのポリマーは、単独で、又は２種以上のポリマーの混合物の一部として用いて
も良い。
【００５８】 他の任意の成分としては、増白剤、例えばCiba Specialty ChemicalからTinop
al（商標）SEPという商品名で市販されているスチルベン−２，２’−ジスルホ
ン酸材料と、同じくCibaからTinopal HST（固形分２２％〜２６％）及びTinopal
SCP（固形分１３％〜１４％）という商品名で市販されているスチルベン・トリ
アジン水性分散液が挙げられる。追加の成分は、全配合物の１重量％〜約１０重
量％で含むことができ、所望の印刷性及び塗料に付与するのに必要とされる固形
分にしたがって特定の量で含むことができる。他の添加剤としては、架橋剤、充
填剤、分散剤、滑剤、及び保存料などが挙げられる。
【００５９】 種々の成分のすべてを、当業において公知の配合技術を用いて配合に加えるこ
とができる。陽イオンとなるように処理しなければならない例えばシリカのよう
な陰イオン無機酸化物を用いる場合、特定の添加順序を用いて、粘度に悪影響を
及ぼすこと無しに、固形分を増加させることが好ましい。この技術は、まず最初
に、無機酸化物を改質して陽イオンにする工程を含む。それにより、陰イオン無
機酸化物を当該配合の陽イオン成分と直接混合した場合に起こると考えられる粘
度の上昇が回避される。本質的に陽イオンの無機酸化物を用いる場合、添加順序
のために利用可能な更なるオプションが存在する。
【００６０】 配合したら、その組成物は、インキジェット記録媒体に適する従来の支持体に
対して施用することができる。これらの支持体は、一般的に、１０〜２００μｍ
の厚さ及び２０〜２００g/m2の重量を有する。当該支持体は、不透明、半透明、
又は透明であることができる。詳しくは、これらの支持体としては、天然パルプ
ペーパーシート及びプラスチックシートが挙げられる。後者としては、ポリプロ
ピレン、ポリエチレン又はポリエステルを含むシートが挙げられる。また、当該
支持体は、本発明を施用する前に、表面改質することができる。上記シートの２
種以上のから成る複合材も適する。
【００６１】 本発明のインキジェット記録媒体は、支持体シートの少なくとも１つの表面を
本発明の塗料組成物でコーティングし、その得られた層を乾燥させて当該支持体
シート表面上にコーティング層を形成させることによって得られる。一般的に、
当該塗料組成物は、約２〜２００g/m2の割合で、好ましくは約５〜約１０g/m2の
割合で施用する。本発明は、コーティング重量の範囲において、許容可能な黒色
光学濃度、フェザーリング、色域、耐水性、及び乾燥時間を示す。しかしながら
、本発明は、３〜７g/m2のコーティング重量範囲で前記特性も提供する。この事
実は、例えばより速いペーパーラインスピードの結果として軽いコーティング重
量が要求される場合には利点となる。
【００６２】 コーティングは、従来のコーティング技術、例えばエアナイフコーティング、
ロールコーティング、ナイフコーティング、マイヤーバーコーティング、カーテ
ンコーティング、ダイコーティング、及びメータドサイズプレスを用いる方法で
施用できる。
【００６３】 乾燥手順は、室温で、又は熱風乾燥法、熱表面接触乾燥もしくは熱線乾燥によ
って行うことができる。 好ましい体積分率 特定の理論に束縛されずに、本発明の組成物は、多孔質固体の分散液に存在す
ると考えられる関係を用いて更に規定できると思われる。例えば、流体媒体中に
分散された固体の粘度は、主に、当該流体中における固体の部分占有体積によっ
て決まることが知られている。例えば、ニュートン流体における多孔質粒子分散
液の粘度に関する多孔質粒子の充填効果は、Adv. Cll. Interface Sci., 1972,
3, 111 においてI.M. Krieger によって、下式（１）で説明されている。
【００６４】
【式２】 上記式中、ηは分散液の粘度であり、η0は粒子が分散している流体の粘度であ
り、Φは粒子によって占められている懸濁液の体積分率であり、ａは「固有粘度
」（球状、又は非常に低いアスペクト比の無電荷粒子では２．５である）であり
、ｂは粘度が無限となっている体積分率であり、ｂの値は、相互作用していない
粒子に関して、剪断速度にしたがって０．５７〜０．６８である。
【００６５】 塗料組成物の成分に対して施用する場合、方程式（１）は、粒子間相互作用が
最小であって無視できる塗料液の固形分に関する上限を設定する。いくつもの成
分が存在する場合、当該成分によって占められる総体積分率Φtotalを計算する
ことができる。
【００６６】 本発明では、上記Φtotalは、各配合成分に関するΦiの合計であり、その場合
、各Φiを計算するときには、室温における純粋な固体成分の密度が用いられる
。本発明の配合物に関しては、約２０００センチポアズ未満の粘度を得るために
は、配合物のΦtotalは約０．２５〜０．５０であるべきであることが見出され
た。実験的に、Φtotalが０．５０未満の配合物は粘度が高過ぎることが見出さ
れ、Φtotalが０．２５未満の配合物はあまりに粘度が低過ぎて実用的ではない
総固形分を有する。殆どのコーティング法が、オンラインコーティングとして効
率的に施用されるよりも低い粘度を必要とするので、２０００センチポアズが選
択される。これに反して、例えばナイフ塗布機のようなある種の塗布機は、５０
００センチポアズの粘度を有する塗料組成物を用いることができる。
【００６７】 而して、Φtotalが上記範囲に入るように無機酸化物とバインダーとの組合せ
を選択することができる。例えば、シリカ（二酸化珪素９２％、細孔容積１．１
cc/g）１０８．８ｇ、ポリビニルアルコール（固形分１５％）２００ｇ、ラテッ
クス（固形分５５％）１２７．３ｇ、及び水１１０ｇを混合することによって作
られた配合物は、Φtotal＝０．５０及び総固形分３７％を有する。対照的に、
同じ配合物において、１．１cc/gのシリカの代わりに、より高い多孔度のシリカ
（例えば、細孔容積２．１cc/g）を同じ重量用いると、Φtotal＝０．７１とな
る。配合物の総固形分はまだ３７％である。高い値のΦtotalは、配合物が高い
粘度を有していて、オンライン用途には許容不可能であることを示している。
【００６８】 本発明の原則、好ましい態様、及び作業モードを説明して来た。しかしながら
、それらは限定するためのものと言うよりも例示であるので、本明細書で保護さ
れることが意図される本発明は、開示した特定の態様に限定されるものではない
。而して、変体及び変化は、本発明の精神から逸脱せずに当業者によって製造さ
れ得る。
【００６９】 更に、例えば特性、状態、物理的状態、又はパーセンテージの特定のセットを
表している、本明細書又は請求の範囲に記載した数字の範囲は、上記範囲内の数
字のサブセットを含む上記範囲内にある数字を本明細書に取り入れることを意図
している。
【００７０】 実施例 実施例１ 本発明を説明するために、シリカ（SyloidTM W300から得られる）、Ａｌ2Ｏ3
、ポリビニルアルコール（ＰＶＯＨ）、及び非イオン性ラテックスを含むコーテ
ィングを作製した。
【００７１】 以下の比率の材料を混合して、コーティング配合物を形成した：２２２gmのSy
loid W300シリカ；３５gmのアルミナゾル（２３％のＡｌ2Ｏ3）；２００gmのＰ
ＶＯＨ（１５％固形物）（Air ProductsのAirvol 107）；１２７gmのラテックス
（５５％固形物）（Air ProductsのVinacTM XX210）；Calgonの１２．５gmのCP2
61LV（４０％固形物）媒染剤及び２００gmの水。この配合物の全固形物は２７％
であり、計算による部分占有体積（calculated fractional occupied volume）
は０．３４だった。
【００７２】 １５０mlビーカー中、ブルックフィールドモデル5xLVDVII+と＃３スピンドル
で測定して、このコーティング配合物は粘度６４cpを有した。このコーティング
を、Ｋコントロールコータと＃６ロッドを使用して従来の紙基体に施用した。コ
ーテッドシートは、液体コーティングフィルムの光沢が消えるまでヒートガンを
用いて乾燥させ、次にさらに５分間、９０℃のオーブン中で乾燥させた。このシ
ートに、Hewlett-Packard 870 Cxiプリンタを使用してテストパターンを印刷し
た。X-Rite 938スペクトロデンシトメータを用いてベタ（solid-fill）の黒色領
域の光学密度を測定し、シアン、マゼンタ、黄色、青色、緑色及び赤色の色のベ
タ領域に関してCIE L*a*b*測定を得た。同様にして像形成しかつ測定した市販の
コーテッドインクジェットシート(Hewlett-Packard Premium)を基準にして各色
につきデルタＥ値を計算し、個々のデルタＥ値の和を取って合計デルタＥ値を計
算した。
【００７３】 指でこする試験（finger rub test）を使用してコーティングの発塵傾向を定
性的に測定し、シートを１から４に等級付けした（１＝極度のダスティング；４
＝観察可能なダスティング無し）。また、印刷していない領域への黒色インクの
転移の量を観察することで、シート乾燥時間を定性的に測定した。観察した乾燥
時間にも１から４の数を与えた（１＝広範囲にわたるインク転移；４＝インク転
移無し）。 結果は以下の通り： 黒色光学密度（black optical density）： １．５３ 合計デルタＥ ２７．２ ダスティング ４ 乾燥時間 ４ ブルックフィールド粘度 ６４cp 実施例２ 上記の実施例１との比較として、以下の修正を行って配合物を再現した。Sylo
id 221をシリカ材料として使用し、BASFのBasoplast 265D、陽イオン性殻スチレ
ン／アクリレートコポリマー組成物のラテックス、をラテックスとして使用した
。この配合物の全固形物は２２％であり、一方、部分占有体積は０．３６だった
。 結果は以下の通り： 黒色光学密度： １．６２ 合計デルタＥ ９０．０ ダスティング ４ 乾燥時間 ３ ブルックフィールド粘度 ９０cp cp＝センチポアズ 黒色光学密度、粘度及び乾燥時間は許容可能だが、色の見え（市販のシートを
基準にして、合計デルタＥが大きい）及び低い乾燥時間は許容不可能である。Ba
soplast 265Dは、本発明によるポリ（酢酸ビニル）ラテックスではない。
【００７４】 実施例３ 実施例１との別の比較として、以下の修正を行って実施例１の配合物を再現し
た。使用したラテックスは、Dow ChemicalのDow 654陰イオン性殻スチレン／ブ
タジエンコポリマーラテックスであり、シリカは５μ、１．８cc／gシリカだっ
た。配合物の全固形物は２１％であり、部分占有体積は０．３７だった。全ての
成分を混合すると、コーティング配合物はゲル化し、この結果、これを基体にコ
ーティングするのは可能ではなかった。
【００７５】 実施例４ この実施例は、無機酸化物の表面を修飾して陽イオン性粒子を生成することの
利点を証明する。
【００７６】 （ｉ）アルミナ修飾シリカを用いた配合物の作製：シリカ／アルミナ／水分散
系を作製するために、１１１．１gのSyloidTM W300シリカ（Grace Division）、
１１２．５gの脱イオン水及び１７．４gのアルミニウムクロルヒドロール（alum
inum chlorhydrol）（２３％Ａｌ2Ｏ3）を混合した。Airvol 107（Air Products
）を使用して、１００gの１５％固形物ポリビニルアルコール溶液を別に作製し
た。この溶液に、６３．６gの５５％固形物ラテックス懸濁液であるVinac XX-21
0酢酸ビニル（Air Products）及びCP261LVポリジアリルジメチルアンモニウムク
ロリド［ポリ（ｄａｄｍａｃ）］（Calgon）の４０％溶液を６．２g加えた。最
終配合物は２７重量％全固形物を有し（下記に説明するように計算した）、各成
分の比として１００：８：３０：７０：５をＳｉＯ2：Ａｌ2Ｏ3：ＰＶＯＨ：ラ
テックス：ポリ（ｄａｄｍａｃ）に関して有した。
【００７７】 配合物の固形物含有量を、流体の合計質量で割った各成分の無水質量の和とし
て計算する。各成分の無水質量は、パーセント固形物に関して以下の値から得ら
れる：ＰＶＯＨは１５％、W300シリカは４８％、Vinac XX-210は５５％、及びポ
リ（ｄａｄｍａｃ）は４０％。混合物を乾燥するために用いる温度によっては、
測定した固形物の値は、計算による固形物よりも幾分高いことがある。
【００７８】 （ｉｉ）アルミナ修飾シリカを用いない配合物の作製：（ｉ）において与えた
ようにして配合物を作製したが、アルミナ溶液を加えなかった。最終配合物は２
７％の全固形物を有した。
【００７９】 （ｉｉｉ）評価：６０RPMでブルックフィールドモデルLVDV-II+と＃３スピン
ドルを使用して、この配合物の低ずり粘度を測定した。「Ｅ」ボブ（'E' Bob）
を使用し、１１００RPMでHercules（登録商標）DV-10レオメーターを使用して、
高ずり粘度を測定した。各紙基体につき３枚のシートに＃６ロッドを使用してコ
ーティングして、コート量約１６〜１８gsmを与えた。シートにHewlett-Packard
870 Cxiプリンタを使用して印刷し、X-rite 938分光光度計を用いてCIE L*a*b* 色測定及び黒色光学密度を測定した。３枚のシートの値の平均を報告する。 評価結果を下記の表１に与える。
【００８０】
【表１】 この結果は、アルミナを加えることで、黒色顔料入りインクに関してより高い
光学密度が生じることを明確に示している。結果はまた、同じ固形物含有量でよ
り低い溶液粘度が得られることを示す。
【００８１】 実施例５ この実施例は、非イオン性ラテックス（Vinac XX-210）の利点を、陰イオン性
殻を有するラテックス（Dow 654NA）と比較して示す。ラテックス類のラテック
ス特性を下記の表２に与える。Ｔｇはラテックスのガラス転移温度である。
【００８２】
【表２】 実施例４（ｉ）に説明した配合物を再現したが、Dow 654NAラテックスをVinac
XX-210の代わりに用いた。諸成分を混合すると、陰イオン性ラテックスを有す
る配合物はペーストになり、これは粘稠過ぎてオンラインで紙にコーティングで
きなかった（粘度＞＞１０００cp）。
【００８３】 表２はまた、下記に説明する実験において試験したBASF CorporationのBasopl
ast 265Dの特性を含む。 実施例６ この実施例は、配合物の含有量を、固形物ベースで約２０重量％から３０重量
％を超えるまでに増大させることができ、そのコーティングは依然として許容可
能な粘度を持つことを示す。
【００８４】 配合物を実施例４（ｉ）に従って作製したが、以下の修正を行った。まず、ア
ルミナ溶液を最初に水に加え、続いてシリカを加えた。この混合の順序は、シリ
カ分散系の作製を促進する。次に、加える水の量を調節して、最終測定固形物含
有量として３４．３％の全固形物を与えた。
【００８５】 実施例４（ｉｉｉ）におけるように、ブルックフィールド粘度計を使用してこ
の混合物の粘度を測定した。１００rpmで＃５スピンドルを使用して、粘度は６
５０cpだった。
【００８６】
【表３】 実施例７ この実験はさらに、本発明の特定の成分を使用して得られた流動特性及び印刷
性能を示す。この実験は、制御されない変数の影響を最小にするように開発され
たラテン方格実験計画法に基づく。実験変数がコーティング粘度に及びコーテッ
ドペーパー特性に及ぼす影響を明らかにするために、この実験計画法を行った。
【００８７】 説明する基本的な配合物は、（ａ）多孔性無機酸化物、（ｂ）水溶性ポリマー
、（ｃ）ラテックス、（ｄ）媒染剤、及び（ｅ）架橋剤の例えばポリビニルアル
コール用架橋剤である炭酸ジルコニウムアンモニウム（Hopton Technologies. I
nc.のAZC 5800M）を含んだ。各成分の比及び全固形物を、下記の表５に説明する
ように変化させた。
【００８８】 検討した配合物変数は、無機酸化物の細孔容積（１．１cc／g〜２．０cc／g）
、無機酸化物／バインダー比（０．５〜２．０）、粒度（５μ〜１２μ）、ラテ
ックスタイプ（Dow 654NA、Air ProductsのVinac XX-210、及びBASFの265D；ラテ
ックス特性に関しては表２を参照されたい）、ＰＶＯＨ／ラテックス比及びコー
ト量（１５〜３０g／m2）だった。こうした要因を以下の実験計画法において調
査した。
【００８９】 まず、変数である細孔容積及び無機酸化物／バインダー比に関して５つの組合
せを選択し、これは、低−低（１．２cc／g；０．５）、高−低（２．０cc／g；
０．５）、低−高（１．２cc／g；２．０）、高−高（２．０cc／g；２．０）、
及び中間−中間（１．６〜１．８cc／g；１．０）に相当した。こうした組合せ
の各々について、表４に示すような４要因３水準の超グレコラテン方格（ＨＧＬ
Ｓ）配置を作成した。従って、細孔容積及び無機酸化物／バインダー比に関して
説明する５つの領域の各々について、ＨＧＬＳ配置を使用して９つの追加の実験
を行い、合計４５の実験を行った。次にコーテッドシートに、Hewlett-Packard
870 Cxiインクジェットプリンタを使用して印刷した。X-rite 938分光光度計を
用いて色及び黒色光学密度を測定した。
【００９０】
【表４】 測定した特性は（１）配合物粘度；（２）コーティングのダスティング傾向；
（３）紙のカール傾向；（４）印刷まだらの程度；（５）印刷乾燥時間；（６）
印刷の色の見え（print color appearance）、及び（７）顔料添加（pigmented
）黒色光学密度だった。上記の諸実施例に説明したように、ブルックフィールド
粘度計を使用して粘度を測定した。指でこする試験を使用してダスティング傾向
を定性的に測定し、１（極度のダスティング傾向）から４（ダスティング傾向無
し）の値を当てはめた。紙のカール値を、１（極度のカール傾向）から４（カー
ル傾向無し）まで当てはめた。ベタ印刷した領域の印刷まだら（像の不均一性）
に、１（極度のまだら）から４（まだら無し）の値を当てはめた。印刷乾燥時間
を測定するために、印刷直後に、印刷した領域に押し付けられた印刷していない
領域に転移した黒色顔料入りインクの量を評価した。乾燥時間値を、１（極度に
長い乾燥時間）から４（非常に短い乾燥時間）まで当てはめた。印刷の色の見え
（Ｔ）を、D.M. Chapman, "Coating Structure Effects on Inkjet Print Quali
ty," Proceedings of the TAPPI Coating Conference 1997, pp 73-93に説明す
るように測定した；色の見えの数（color appearance number）が大きいほど、
色の見えが良好である。上記に説明したように、X-rite 938分光光度計を使用し
て黒色光学密度（黒色Ｏ．Ｄ．）を測定した。
【００９１】 実験結果を表５に与える。測定した特性に特定の変数が及ぼす平均影響をデー
タから計算し、こうした平均影響の有意性を、Ｆ−検定を使用して決定した。 表５においてダッシュ（−）を含む列は、試料が粘稠過ぎたか、または、コー
テッドペーパーに印刷することができず、測定できなかったのでデータを生成で
きなかったことを示す。
【００９２】
【表５】 図１〜３は表５のデータを反映し、高固形物、低粘度、色の見え、及び乾燥時
間の点で本発明が有する利点を示す。例えば図１は、ラテックス電荷が配合物に
及ぼす影響を示す。図１は、実施例５に説明したように、平均して非イオン性Vi
nac XX-210ラテックスは、平均ベースで等しい固形物で、すなわち２１重量％で
、陰イオン性Dow 654NAよりも低い配合物粘度を与えることを示す。図２は、平
均して非イオン性ラテックスは、陰イオン性ラテックス及び２６５Ｄラテックス
の両方よりも良好な色の見えを与えることを示す。図３は、２６５Ｄラテックス
と比較して、非イオン性ラテックスのより良好な乾燥時間を示す。こうした特性
は、ラテックスの殻組成物よりも芯組成物によってより強く影響されると考えら
れているので、酢酸ビニル芯組成物が好ましいと考えられる。図１〜３に示す影
響は平均影響であり、表５のいかなる１つの試料の影響も反映するものではない
。
【００９３】 図４〜６は好ましいバインダー量を示す。図４は、水溶性ポリマー／ラテック
ス比を変化させることで実現できる特性の範囲を示す。図４は、ＰＶＯＨが濃厚
な配合物は良好な色の見えを示すことを証明するが、図５及び６は、ＰＶＯＨが
濃厚な配合物はまた、比較的により高い粘度及び高い発塵傾向を有することを示
す。それに反してラテックスが濃厚な配合物は、より低い発塵傾向とより好まし
い粘度とを有する。図１〜３の場合と同様に、図４〜６は、表５のデータから計
算した平均影響を示す。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明によるコーティングの粘度（ｃｐ）を本発明の範囲外のコーテ
ィングの粘度に対し比較する図である。
【図２】 図２は、本発明がコーティングした紙に付与した色の外観を、他のコーティン
グによる場合と比べて例示し、比較する図である。色の外観の測定には、数字が
大きいほど色の外観が高品質であることを反映する方法を使用した。
【図３】 図３は、本発明の媒体上に印刷した画像の乾燥にかかる時間を、他のコーティ
ングした媒体の場合の乾燥時間と比べて例示し、比較する図である。この図に反
映されている乾燥時間は、品質を表す数字で示されており、数字が大きいほど乾
燥時間は長い。
【図４】 図４は、本発明を配合するために用いられる水溶性ポリマーと非イオン性ラテ
ックス成分の重量比が、本発明をコーティングした紙上に印刷した画像の色の外
観にどのように影響するかを例示する図である。
【図５】 図５は、水溶性ポリマーと非イオン性ラテックスの重量比が本発明の粘度に与
える影響を例示する図である。
【図６】 図６は、水溶性ポリマーと非イオン性ラテックス成分の重量比が、本発明の乾
燥後の粉立ちの傾向にどのように影響するかを例示する図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０８Ｌ 89/04 Ｃ０８Ｌ 89/04 Ｄ２１Ｈ 19/42 Ｄ２１Ｈ 19/42 (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ， ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，Ｇ Ｈ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ， ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，Ｍ Ｘ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ， ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ Ｆターム(参考） 2H086 BA15 BA33 BA35 BA41 4J002 AB01X AB05X BE02X BF02W BG13X BQ00X CH02X DE136 DE146 DJ016 GH00 HA02 4L055 AG17 AG18 AG63 AG64 AG71 AG76 AG89 AG94 AG95 AG98 AH02 AH37 AH50 AJ04 BE07 BE08 EA18 EA25 FA11 FA15 FA30 GA09

Claims (30)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 以下の成分： （ａ）非イオン性ラテックスポリマー； （ｂ）０．６〜３．０ｃｃ／ｇの範囲の孔容積を有し、カチオン性電荷を有す
    る多孔性無機酸化物；及び （ｃ）水溶性ポリマー； を含み、少なくとも２０重量％の固形分含量及び５０００センチポイズ又はそれ
    未満のブルックフィールド粘度を有する被覆組成物。
  2. 【請求項２】 （ａ）成分がポリビニルアセテートである請求項１に記載の
    組成物。
  3. 【請求項３】 （ａ）成分がポリビニルアセテートホモポリマーである請求
    項２に記載の組成物。
  4. 【請求項４】 ポリビニルアセテートがコア及びシェルを有し、更にシェル
    がポリビニルアルコールを含む請求項２に記載の組成物。
  5. 【請求項５】 多孔性無機酸化物がシリカである請求項１に記載の組成物。
  6. 【請求項６】 シリカが０．９〜２．５ｃｃ／ｇの孔容積を有する請求項５
    に記載の組成物。
  7. 【請求項７】 シリカが、アルミナを含む被覆を有する請求項５に記載の組
    成物。
  8. 【請求項８】 水溶性ポリマーが、ポリビニルアルコール、ヒドロキシエチ
    ルセルロース、メチルセルロース、デキストリン、プルラン、ゼラチン、スター
    チ、アラビアゴム、デキストラン、ポリエチレングリコール、ポリビニルピロリ
    ドン、ポリアクリルアミド、ポリプロピレングリコール及びこれらの混合物から
    なる群から選択される請求項１に記載の組成物。
  9. 【請求項９】 水溶性ポリマーがポリビニルアルコールである請求項４に記
    載の組成物。
  10. 【請求項１０】 更に（ｄ）水溶性カチオン性ポリマーを含む請求項１に記
    載の組成物。
  11. 【請求項１１】 （ｄ）成分が第４級アンモニウムである請求項１０に記載
    の組成物。
  12. 【請求項１２】 （ｄ）成分がポリジアリルジメチルアンモニウムクロリド
    である請求項１１に記載の組成物。
  13. 【請求項１３】 組成物の固形分含量が約２５〜約４０重量％の範囲である
    請求項１に記載の組成物。
  14. 【請求項１４】 基材と、その上の被覆とを含み、被覆が以下の成分： （ａ）非イオン性ラテックスポリマー； （ｂ）０．６〜３．０ｃｃ／ｇの範囲の孔容積を有し、カチオン性電荷を有す
    る多孔性無機酸化物；及び （ｃ）水溶性ポリマー； を含む記録媒体。
  15. 【請求項１５】 （ａ）成分がポリビニルアセテートである請求項１４に記
    載の記録媒体。
  16. 【請求項１６】 （ａ）成分がポリビニルアセテートホモポリマーである請
    求項１５に記載の記録媒体。
  17. 【請求項１７】 多孔性無機酸化物がシリカである請求項１４に記載の記録
    媒体。
  18. 【請求項１８】 シリカが０．９〜２．５ｃｃ／ｇの孔容積を有する請求項
    １４に記載の記録媒体。
  19. 【請求項１９】 シリカが、アルミナの被覆を有する請求項１７に記載の記
    録媒体。
  20. 【請求項２０】 水溶性ポリマーが、ポリビニルアルコール、ヒドロキシエ
    チルセルロース、メチルセルロース、デキストリン、プルラン、ゼラチン、スタ
    ーチ、アラビアゴム、デキストラン、ポリエチレングリコール、ポリビニルピロ
    リドン、ポリアクリルアミド、ポリプロピレングリコール及びこれらの混合物か
    らなる群から選択される請求項１４に記載の記録媒体。
  21. 【請求項２１】 更に（ｄ）水溶性カチオン性ポリマーを含む請求項１４に
    記載の記録媒体。
  22. 【請求項２２】 被覆が５〜１０ｇ／ｍ2の範囲で基材上に存在する請求項
    １４に記載の記録媒体。
  23. 【請求項２３】 以下の成分： （ａ）ポリビニルアルコール； （ｂ）非イオン性ラテックス；及び （ｃ）表面変性無機酸化物； を含み、０．２５〜０．５０の範囲の全孔容積を有する高固形分被覆組成物。
  24. 【請求項２４】 固形分含量が２３重量％を超える請求項２３に記載の被覆
    組成物。
  25. 【請求項２５】 更に媒染染料を含む請求項２３に記載の被覆組成物。
  26. 【請求項２６】 媒染染料がカチオン性ポリマーである請求項２５に記載の
    被覆組成物。
  27. 【請求項２７】 （ｂ）対（ａ）の重量比が０．２〜５．０の範囲内である
    請求項２３に記載の被覆組成物。
  28. 【請求項２８】 ２０００センチポイズ未満のブルックフィールド粘度を有
    する請求項２３に記載の被覆組成物。
  29. 【請求項２９】 （ｂ）成分がポリビニルアセテートを含む請求項２３に記
    載の被覆組成物。
  30. 【請求項３０】 無機酸化物が、アルミナによって変性されたシリカである
    請求項２３に記載の被覆組成物。
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