JP3955044B2 - シロキサンコポリマー界面活性剤を含有するインクジェット記録用材料 - Google Patents

Description

本発明は、概して、印刷媒体に関し、より詳細には、シロキサンコポリマー界面活性剤を含んで成るインク受容層及びコート紙基体からなる印刷媒体に関する。

写真画像をインクジェット印刷できる印刷媒体は、一般的に、紙基体又は写真基体のような基材上にインク受容層を備えているものである。インク受容層は、無機粒子又は有機ポリマーのような、無機又は有機材料から形成される複数のコーティングを備える。印刷媒体は、典型的に２つのグループ、即ち多孔性媒体と膨潤性媒体に分けられる。多孔性媒体に関しては、一般的に、ポリマーバインダと結合している多孔質無機粒子から形成されるインク受容層を備える。当該媒体では、インクジェットインクは、無機粒子の細孔中に吸収され、着色剤はインク受容層に取り込まれている媒染剤によるか又は無機酸化物の表面によって固定化される。多孔性媒体は、インクジェットインクがインク受容層の細孔に容易に吸収されるため、乾燥時間が短く且つスミア（擦り汚れ）に対して十分な耐性を有する。しかしながら、多孔性媒体は、退色に対して十分な耐性を示さず、低い色域を示し、またその光堅牢性は不十分である。膨潤性媒体に関しては、インク受容層は膨潤性のポリマー基質の連続的な層からなる。当該媒体では、インクジェットインクが適用されると、ポリマー基質の膨潤によってインクジェットインクが吸収され、着色剤は連続層中に固定化される。膨潤性媒体では、着色剤が外部環境から保護されるため、光及び暗所／空気退色に対しては多孔性媒体より高い耐性を示す。しかしながら、膨潤性媒体は、スミア耐性が低く、且つ多孔性媒体より乾燥時間が長いという問題を有する。

高い画像品質を得るため、紙基体の用紙の代わりに、写真基体用紙が印刷媒体における基材として典型的に用いられてきた。写真基体用紙は、両面にポリエチレン層を積層したパルプ紙である。写真基体用紙は、高い画像品質をもたらすが、紙基体より高価であり、印刷媒体の総合コストを増加させてしまう。さらに、写真基体用紙は、インクジェットインクに使用されるインクビヒクルを容易に吸収することができない。加えて、インクから着色剤を分離させてコアレッセンス（合着）を改善するために、インク受容層として複数の層が用いられる。写真基体用紙の使用に関する他の欠点として、これらの印刷媒体上に印刷された画像が、湿潤条件下では、ブリード（にじみ）及び色堅牢性が不十分であるということが挙げられる。それ故、在来の非吸収性写真基体用紙の性能を改良する必要がある。

対照的に、紙基体用紙の印刷媒体上に印刷された画像は、優れたブリード耐性を示す。これらの紙基体用紙には、非コート紙（本書では「普通紙」と呼ぶ）、及びインクジェットインクを容易に吸収し且つ急速に乾燥させ得る多孔質表面を有するコート紙が含まれる。しかし、紙基体は、その上にインクジェットインクが印刷される際、波立ち、しわになりやすく、それによって、印刷画像の画質及び光沢が低下する。加えて、印刷画像の色域又は色飽和度は、典型的に、写真基体用紙上に印刷された画像のそれより大幅に低い。

当分野では、写真画像を印刷するための印刷媒体が多数知られている。これらの印刷媒体は、親水性ポリマー、有機又は無機粒子、陽イオン性ポリマー、硬化剤、及び非イオン性、陰イオン性、もしくは陽イオン性の界面活性剤を含むコーティング組成物からなるインク受容層を備えている。いくつかのコーティング組成物は写真基体と共に使用され、他のコーティング組成物は紙基体と共に使用されてきた。しかしながら、これらの印刷媒体は、斑紋（印刷物について、ベタ部領域のインクが不均一に定着し、濃度に不規則なムラがでる現象）、曇り（ヘイズ）、湿り時のブリード、湿り時のカラーシフト、及びコアレッセンスの点で、不十分なものであった。さらに、これらの印刷媒体では、最適レベルの光学濃度（「ＯＤ」）、色域、及び光堅牢性はもたらされなかった。非シロキサン界面活性剤を含む印刷媒体が、写真基体及び紙基体媒体と共に用いられてきたが、これらの媒体は、曇り、斑紋を示し、狭い色域及び不十分なコアレッセンスを呈するものであった。

写真画質を実現する紙基体の印刷媒体を製造することが望ましい。印刷媒体は、望ましくは、低コストであり、且つ、高い印刷品質、広い色域、高い画像耐久性を示し、写真基体用紙の印刷媒体と比較した際に、より優れた湿り時のブリード及び湿り時のカラーシフトをもたらすものである。加えて、当該印刷媒体上に印刷された画像は、最小限の斑紋、曇り、湿り時のブリード、湿り時のカラーシフトを示すものでなければならない。当該印刷画像は、優れた光学濃度（「ＯＤ」）、色域、及び光堅牢性も有していなければならない。

本発明は、画像の品質及び耐久性を改善する印刷媒体に関する。当該印刷媒体は、インク受容層及びコート紙基体を含んで成り、前記インク受容層はシロキサンコポリマー界面活性剤を含んでいる。

本発明はまた、印刷画像の品質及び耐久性を改善する印刷媒体の製造方法にも関連する。当該方法には、コート紙基体を設けるステップが包含される。そのコート紙基体に、インク受容層を適用する。インク受容層はシロキサンコポリマー界面活性剤を含んでいる。

本発明はまた、画質と耐久性の改善された画像を印刷する方法にも関連する。当該方法は、コート紙基体及びインク受容層を含む印刷媒体を設けるステップを包含する。その印刷媒体上に画像を印刷する。インク受容層はシロキサンコポリマー界面活性剤を含んでいる。

本発明によって、印刷画像の品質及び耐久性を改善する印刷媒体、当該印刷媒体の製造方法、並びに画像の印刷方法が提供される。

本発明は、本発明と見なすべきものを詳細に指摘し且つ明確に範囲請求している特許請求の範囲によってのみ定義されるとはいえ、本発明の利点は、添付の図面と共に、以下の発明の詳細な説明を読むことによってより容易に確認することができる。

本発明は、改善された画質及び耐久性を示す膨潤性印刷媒体を提供するものである。印刷媒体２は、図１に図示するように、コート紙基体６上に形成されているインク受容層４を備える。インク受容層４は、シロキサンコポリマー界面活性剤を含んでおり、補足的に、少なくとも１つの親水性又は水溶性ポリマー、架橋結合剤、媒染剤、無機粒子、及び少なくとも１つの非シロキサンコポリマー界面活性剤を含有し得る。インク受容層４の層をコート紙基体６に適用して印刷媒体２を形成することができる。印刷媒体２の上に印刷された画像は、改善された斑紋、曇り、色域、Ｋ_ｏｄ、光堅牢性、湿り時のブリード、及び湿り時のカラーシフトを示す。

インク受容層４は、シロキサン−ポリエチレンオキシド−ポリプロピレンオキシドコポリマー、又はシロキサン−ポリエチレンオキシドコポリマーのような、シロキサンコポリマー界面活性剤を含んでいる。シロキサンコポリマー界面活性剤は、当業者に周知の任意の方法により調製することができ、ランダムコポリマー、交互コポリマー、ブロックコポリマー、又はグラフトコポリマーとして調製することができる。例えば、本発明の特定の実施形態では、界面活性剤のポリエチレンオキシド／ポリプロピレンオキシドセグメントがポリ（シロキサン）の骨格上に移植されている。本発明での使用に適する代表的なシロキサンコポリマー界面活性剤として、以下の構造を有する界面活性剤が挙げられる。

式中、ｍ、ｎ、ｘ、及びｙは、約１０００より大きい分子量を与えるような値であり、ＺはＨ、−ＣＨ_３、又はＣ_１〜Ｃ_１０の直鎖もしくは分枝の第一もしくは第二ヒドロキシ終端アルキレン基であり、且つ当該構造には、少なくとも１つのポリエチレンオキシド基が含まれる。

本発明での使用に適する他の代表的なシロキサンコポリマー界面活性剤には、以下の構造を有する界面活性剤が含まれる。

式中、Ａは−ＣＨ_３又はＢであり、ＢはＣ_１〜Ｃ_１０の直鎖もしくは分枝の第一もしくは第二ヒドロキシ終端アルキレン基であり、ｘ及びｙは、当該構造に約１０００より大きい分子量を与えるような値である。

他の実施形態では、シロキサンコポリマー界面活性剤の表面張力は、約２５ｄｙｎｅ／ｃｍ〜約３５ｄｙｎｅ／ｃｍである。他の実施形態では、シロキサンコポリマー界面活性剤の親水性／疎水性の平衡値（ＨＬＢ）は、約１０〜約３０、好ましくは約１２〜約２５である。本発明のさらに他の実施形態においては、インク受容層４に使用されるシロキサンコポリマー界面活性剤の重量パーセント（ｗｔ％）は、インク受容層４の全重量をベースとした場合に約０．０５ｗｔ％〜約２ｗｔ％であり、好ましくは約０．０５ｗｔ％〜約１ｗｔ％である。本発明のシロキサンコポリマー界面活性剤は、１０００より大きい分子量を有する。

シロキサンコポリマー界面活性剤に加えて、インク受容層４は、１つ以上の陰イオン性及び／又は非イオン性界面活性剤（単数又は複数）を含有し得る。非イオン性又は陰イオン性界面活性剤がインク受容層４に添加されているとき、（シロキサンコポリマー界面活性剤に関連して）使用される非イオン性又は陰イオン性界面活性剤の全量は、全界面活性剤濃度の５０％より多くすることはできない。換言すれば、インク受容層４は、重量で、非イオン性／陰イオン性界面活性剤より多くのシロキサンコポリマー界面活性剤を含まなければならない。使用し得る非イオン性界面活性剤として、限定はしないが、エトキシ化アルキルフェノール、エトキシ化脂肪酸及びエステル、エトキシ化アルコール、アルコキシ化テトラメチルデシンジオール、アルコキシ化トリメチルノナノール、ポリオキシレンエーテル、及びエチレンオキシド／プロピレンオキシドコポリマーが挙げられる。使用し得る陰イオン性界面活性剤として、限定はしないが、アルキルアリールスルホン酸塩、ジフェニルスルホン酸塩誘導体、オレフィンスルホン酸塩、リン酸エステル、オイル及び脂肪酸の硫酸塩及びスルホン酸塩、フルオロ界面活性剤の硫酸塩及びスルホン酸塩、エトキシ化アルキルフェノールの硫酸塩及びスルホン酸塩、アルコールの硫酸塩、エトキシ化アルコールの硫酸塩、脂肪エステルの硫酸塩、縮合ナフタレンのスルホン酸塩、ドデシルベンゼン及びトリデシルベンゼンのスルホン酸塩、ナフタレン及びアルキルナフタレンのスルホン酸塩が挙げられる。好ましくは、当該界面活性剤は、ポリシロキサン−ポリエチレンオキシドのコポリマー又はポリシロキサン−ポリエチレンオキシド−ポリ（プロピレンオキシド）のターポリマー、及びエチレンオキシド／プロピレンオキシドのジブロック及びトリブロックコポリマーのような、非イオン性オルガノシラン化合物である。非イオン性シロキサン界面活性剤は、商標Ｓｉｌｗｅｔ（登録商標）を付されて、ＯＳＩスペシャルティ社（米国ウェストバージニア州サウスチャールストン）から市販されている。エチレンオキシド／プロピレンオキシドのジブロック及びトリブロックコポリマーは、商標Ｐｌｕｒｏｎｉｃ（登録商標）Ｆ、Ｐｌｕｒｏｎｉｃ（登録商標）Ｌ、Ｐｌｕｒｏｎｉｃ（登録商標）Ｐ、Ｐｌｕｒｏｎｉｃ（登録商標）Ｒ、Ｔｅｔｒｏｎｉｃ（登録商標）、又はＴｅｔｒｏｎｉｃ（登録商標）Ｒを付されて、バスフ社から市販されている。好ましくは、非イオン性オルガノシラン界面活性剤は、Ｓｉｌｗｅｔ（登録商標）Ｌ−７２０１又はＳｉｌｗｅｔ（登録商標）Ｌ−７６０５のような、Ｓｉｌｗｅｔ（登録商標）化合物である。

水溶性ポリマーは、速いインク吸収並びに優れた画像品質をもたらし、インク受容層４の諸成分を互いに結合させ、印刷媒体２に物理的強度を与えるために使用することができる。水溶性ポリマーとして、限定はしないが、ポリビニルアルコール（「ＰＶＯＨ」）、ポリビニルアルコールとポリエチレンオキシドとのコポリマー、ポリビニルアルコールとポリアクリル酸又はマレイン酸とのコポリマー、アセトアセチル化ポリビニルアルコール、第四級アンモニウム官能基を有するポリビニルアルコール、ポリビニルアルコール−ポリビニルアミンのコポリマー、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピロリドンとポリ酢酸ビニルとのコポリマー、ポリアクリルアミド、ポリエチレンオキシド、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ポリ（Ｎ−エチル−２−オキサゾリン）、カゼイン、デンプン、寒天、カラゲナン、ポリメタクリルアミド、セルロース、カルボキシメチルセルロース、デキストラン、プルラン、ゼラチン、それらの誘導体、又はそれらの混合物を挙げることができる。水溶性ポリマーの混合物を用いる場合には、その混合物は、これらの種類の水溶性ポリマーの１つから得られた少なくとも２つの化合物又はこれらの種類の水溶性ポリマーの少なくとも２つから得られた少なくとも２つの化合物を含むことができる。水溶性ポリマー（単数又は複数）は、インク受容層４中に、インク受容層４の全重量をベースとして約６０％〜約９０％存在することができる。

本発明の特定の一実施形態では、少なくとも１つの水溶性ポリマーは、ＰＶＯＨ、修飾ＰＶＯＨ、又はＰＶＯＨ化合物の混合物である。修飾ＰＶＯＨは、ＰＶＯＨ分子の末端に対して、カチオン修飾又はアニオン修飾することによって形成され得る。これらのＰＶＯＨ化合物は、クラレイスペシャルティーズヨーロッパ（Ｋｕｒａｒａｙ Ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ Ｅｕｒｏｐｅ）ＧｍｂＨ社（ドイツ国フランクフルト）及び日本合成社（大阪）などの多数の発売元から入手することができる。当該ＰＶＯＨは、部分的に又は完全に鹸化されていてよく、約７０％〜約１００％の鹸化率を有する。より好ましくは、鹸化率は、少なくとも約８０％である。最適なコアレッセンスに関しては、好ましくは８０〜８８％加水分解しているＰＶＯＨ化合物の混合物をインク受容層４に用いる。インク受容層４が、少なくとも２つの種類の水溶性ポリマーから得られる少なくとも２つの化合物を含む場合には、ＰＶＯＨは、その混合物の主成分として存在することができる。換言すれば、ＰＶＯＨは、混合物中に、約９０％〜約９５％存在することができる。例えば、インク受容層４は、ＰＶＯＨとポリビニルピロリドンを含有することができる。

インク受容層４中に使用される無機粒子は、小粒径且つ低屈折率のものとすることができる。無機粒子として、限定はしないが、沈殿炭酸カルシウム、重炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、カオリン、粘土、タルク、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、水酸化亜鉛、硫化亜鉛、炭酸亜鉛、ヒドロタルサイト、ケイ酸アルミニウム、ケイ藻土、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、合成非結晶シリカ、コロイドシリカ、アルミナ、コロイドアルミナ、擬似ベーマイト、水酸化アルミニウム、リトポン、ゼオライト、又は水酸化マグネシウムを挙げることができる。無機粒子には、約３ｎｍ〜約３０ｎｍほどの、小さい直径を有するものを用いることができる。インク受容層に使用される無機粒子は、正又は負に帯電していてよく、そのような帯電は、無機粒子の表面に対する修飾によって与えられる。好ましくは、コロイドシリカをインク受容層４に用いる。コロイドシリカが使用される場合、その電荷は、コロイドシリカの表面をアルミニウム、カルシウム、マグネシウム、又はバリウムイオンで処理することにより形成することができる。より好ましくは、陽イオン性の超微細コロイドシリカをインク受容層４に用いる。陽イオン性の超微細コロイドシリカは、グレースダビソン（Ｇｒａｃｅ Ｄａｖｉｓｏｎ）社（米国メリーランド州コルンビア）からのＬｕｄｏｘ（登録商標）ＣＬのような、多数の発売元から市販されているものがある。

改善されたスマッジ（にじみ汚れ）耐性及び耐水性を有する印刷媒体２を形成するために、インク受容層４に架橋剤を用いることもできる。架橋剤は、水溶性ポリマー上の官能基と反応し得る官能基を有する。例えば、ＰＶＯＨが水溶性ポリマーとして用いられている場合、架橋剤は、ＰＶＯＨ上の官能基と反応する官能基を有するものを用いることができる。当該架橋剤として、限定はしないが、ホウ酸及びその塩；ジグリシジルエチルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、１，４−ブタンジオールジグリシジルエーテル、１，６−ジグリシジルシクロヘキサン、Ｎ，Ｎ−グリシジル−４−グリシジルオキシアニリン、ソルビトールポリグリシジルエーテル、又はグリセロールポリグリシジルエーテルなどの、エポキシ系薬剤；ホルムアルデヒド、グルタル酸ジアルデヒド、コハク酸ジアルデヒド、又はグリオキサールなどの、アルデヒド系薬剤；バスフ社（米国ニュージャージー州マウントオリーブ）からのＣｕｒｅｓａｎ（商標）２００、クラリアント社（スイス国ムッテン）からのＣａｒｔａｂｏｎｄ ＴＳＩ、及びメチロールメラミンなどの、ブロックされたアルデヒド（ｂｌｏｃｋｅｄ ａｌｄｅｈｙｄｅ）薬剤；２，４−ジクロロ−４−ヒドロキシ−１，３，５−ｓ−トリアジンのような、活性ハロゲン系薬剤；１，３，５−トリスアクリロイル−ヘキサヒドロ−ｓ−トリアジン又はビスビニルスルホニルメチルエーテルのような、活性ビニル系化合物；アルミニウムミョウバン；イソシアナート化合物；又はそれらの誘導体を挙げることができる。ホウ酸として、限定はしないが、オルトホウ酸、二ホウ酸、メタホウ酸、四ホウ酸、五ホウ酸、八ホウ酸、及びそれらの塩を挙げることができる。好ましくは、ホウ酸を架橋剤として使用する。インク受容層４に存在する架橋剤の量は、使用される水溶性ポリマーと無機粒子の種類に応じて決めることができる。架橋剤が、ＰＶＯＨなどの水溶性ポリマーの重量をベースとして約０．１％〜約５％存在し得ることも考えられる。

インク受容層４に使用される媒染剤は、水溶性ポリマー又は架橋剤と相互作用しない水溶性化合物とすることができる。加えて、当該媒染剤は、印刷工程に悪影響を及ぼすことはないであろう。当該媒染剤には、第一アミノ基、第二アミノ基、第三アミノ基、第四アンモニウム塩基、又は第四ホスホニウム塩基を有するポリマーのような、陽イオン性ポリマーを用いることができる。当該媒染剤は、水溶性形態であるか、又はラテックスのような水分散性形態とすることができる。水溶性陽イオンポリマーには、限定はしないが、ポリエチレンイミン；ポリアリルアミン；ポリビニルアミン；ジシアンジアミド−ポリアルキレンポリアミン縮合物；ポリアルキレンポリアミン−ジシアンジアミドアンモニウム縮合物；ジシアンジアミド−ホルマリン縮合物；エピクロロヒドリン−ジアルキルアミンの付加重合体；ジアリルジメチルアンモニウムクロリド（「ＤＡＤＭＡＣ」）のポリマー；ジアリルジメチルアンモニウムクロリド−ＳＯ_２、ポリビニルイミダゾール、ポリビニルピロリドンのコポリマー；ビニルイミダゾール、ポリアミジン、キトサン、陽イオン化デンプン、ビニルベンジルトリメチルアンモニウムクロリドのポリマー、（２−メタクリロイルオキシエチル）トリメチル−アンモニウムクロリド、及びジメチルアミノエチルメタクリレートポリマーのコポリマー；又はペンダント第四級アンモニウム塩を有するポリビニルアルコールが含まれる。ラテックス形態にて使用でき且つ媒染剤として適切である水溶性陽イオンポリマーの例は、ＴｒｕＤｏｔ Ｐ−２６０４、Ｐ−２６０６、Ｐ−２６１０、Ｐ−２６３０、及びＰ−２８５０（ミード ウェストベイコ社（米国コネチカット州スタンフォード）から入手可能）、及びＲｈｏｐｌｅｘ（登録商標）Ｐｒｉｍａｌ−２６（ローム アンド ハース社（米国ペンシルバニア州フィラデルフィア）から入手可能）である。また、比較的低い水溶解度を有する陽イオンポリマーもそれらを水混和性有機溶媒に溶解させることで、インク受容層４に使用し得ることも考えられる。

有機又は無機酸の塩などの金属塩、有機金属化合物、又は金属錯体も、媒染剤として用いることができる。例えば、安価であるのに加えて、インク受容層４の所望の特性をもたらすことができるため、アルミニウム塩を用いることができる。アルミニウム塩として、限定はしないが、フッ化アルミニウム、ヘキサフルオロアルミン酸塩（例えば、カリウム塩）、塩化アルミニウム、塩基性塩化アルミニウム（ポリアルミニウムクロリド）、テトラクロロアルミン酸塩（例えば、ナトリウム塩）、臭化アルミニウム、テトラブロモアルミン酸塩（例えば、カリウム塩）、ヨウ化アルミニウム、アルミン酸塩（例えば、ナトリウム塩、カリウム塩、及びカルシウム塩）、塩素酸アルミニウム、過塩素酸アルミニウム、チオシアン酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、塩基性硫酸アルミニウム、硫酸アルミニウムカリウム（ミョウバン）、硫酸アルミニウムアンモニウム（アンモニウムミョウバン）、硫酸ナトリウムアルミニウム、リン酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、リン酸水素アルミニウム、炭酸アルミニウム、硫酸ポリアルミニウムケイ酸塩、ギ酸アルミニウム、二ギ酸アルミニウム、三ギ酸アルミニウム、酢酸アルミニウム、乳酸アルミニウム、シュウ酸アルミニウム、イソプロピオン酸アルミニウム、酪酸アルミニウム、酢酸エチルアルミニウムジイソプロピオン酸塩、アルミニウムトリス（アクリルアセトナート）、アルミニウムトリス（エチルアセトアセテート）、及びアルミニウムモノアセチルアセトナート−ビス（エチルアセトアセテート）を挙げることができる。好ましくは、媒染剤は、ＤＡＤＭＡＣ誘導体のような、第四級アンモニウム塩、三ギ酸アルミニウム又は塩化アルミニウム水和物のような、アルミニウム塩、又はＴｒｕＤｏｔ Ｐ−２６０８のような、第四級アンモニウム官能基を含む陽イオン性ラテックスである。これらは、バスフ社（米国ニュージャージー州マウントオリーブ）、チバスペシャルティケミカル社（スイス国バセル）、及びミードウェストベイコ社（米国コネチカット州スタンフォード）のような、多数の発売元から入手可能である。

以下の実施例では、１つのシロキサンコポリマー界面活性剤、媒染剤、架橋剤、無機粒子、及びオルガノシラン界面活性剤を含むものとして、インク受容層４のコーティング組成物を説明しているが、インク受容層４は、これらの成分の各々を少なくとも２つ含むことができることを理解されたい。例えば、インク受容層４は、媒染剤混合物、架橋剤混合物、又はオルガノシラン界面活性剤の混合物を含有することができる。

在来技術で形成されるコート紙基体６は、吸収性とすることができ、それによって、インクビヒクル中に存在する水及び湿潤剤が吸収され得る。コート紙基体６には、（仕上げ紙又は非仕上げ紙のような）コート紙、キャストコート紙、又は市販のオフセット紙が包含され得る。本明細書で用いるとき、コート紙とは、紙の外観及び印刷性を改善すべく適用されている、前述のシロキサンコポリマー界面活性剤によって形成されるコーティング、の施された紙である。紙基体上のコーティングは、普通紙より平滑な表面をもたらし、それが印刷媒体２の上に印刷された画像の画質及び耐久性の改善に寄与するものと考えられる。

当該コーティングは、広範な在来コーティング調合物を含有することができる。例えば、当該コーティングは、全固形物濃度が約５０％〜約７０％より高い範囲にある水性分散物とすることができる。コーティングの乾燥調合物重量の約８０％〜約９０％を顔料から構成することもできる。顔料は、当分野で周知であり、チャイナクレー（即ち、カオリン）（輝度及び粒径によって幾つかの等級が利用できる）を含有し得る。その他の顔料は、種々の硫酸塩、炭酸カルシウム、合成ケイ酸塩、二酸化チタン、又はプラスチック顔料を含有し得る。ポリスチレンなどのプラスチック顔料を、他の顔料と組合せて使用することによって、高い光沢性をもたらすこともできる。バインダは、顔料粒子を紙表面に及び互いに固く接合するために用いることができる。乾燥すると、当該コーティングは、連続的な膜にではなく、それらの接触点で互いに合着された顔料粒子からなる多孔質構造となり得る。バインダには、にかわ、粘性ゴム、カゼイン、大豆タンパク、デンプン、たんぱく質、又はスチレン−ブタジエン、アクリル酸、もしくは酢酸ビニルポリマーをベースとする合成エマルションを用いることができる。代表的なコーティング成分は、Ｈａｎｄｂｏｏｋ Ｆｏｒ Ｐｕｌｐ＆Ｐａｐｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｓｔ，Ｇ．Ａ．Ｓｍｏｏｋ，Ａｎｇｕｓ Ｗｉｌｄｅ Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎｓ，２ｎｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ（１９９４），ｐｐ．２８８，Ｔａｂｌｅ１８−３において見出すことができる。仕上げ（ｃａｌｅｎｄｅｒｉｎｇ）は、紙の光沢と平滑性を改善するためにコート紙上に施すことができる（上記出典のｐｐ．２７２−２７５）。仕上げコート紙として、限定はしないが、ザンダース ファインペーパー（Ｚａｎｄｅｒｓ Ｆｅｉｎｐａｐｉｅｒｅ） ＡＧ社（フィンランド）から市販されている、Ｉｋｏｎｏ（登録商標）Ｇｌｏｓｓ １５０ Ｐａｐｅｒ、Ｍｅｇａ（登録商標）Ｍａｔｔｅ １５０ Ｐａｐｅｒ、Ｉｋｏｎｏ（登録商標）Ｍａｔｔｅ ２００ Ｐａｐｅｒ、又はＭｅｇａ Ｇｌｏｓｓ（登録商標）２００ Ｐａｐｅｒを挙げることができる。

所望の光沢性及び平滑性を有するコート紙基体６を製造するのにキャストコーティングを利用することもできる。キャストコーティングでは、乾燥段階の間、湿ったコート紙を圧縮して、大きい直径の、非常に滑らかなシリンダーに接触させることができる。キャストコート紙基体には、限定はしないが、ザンダース ファインペーパーＡＧ社（フィンランド）から市販されている、Ｃｈｒｏｍｏｌｕｘ（登録商標）又はＺａｎｄｅｒｓ Ｓｕｐｅｒｇｌｏｓｓ Ｐａｐｅｒが包含され得る。

印刷媒体２を形成するには、インク受容層４のコーティング組成物は、当分野で周知のように、溶液又は分散物を形成すべく、その成分を組合せることによって形成することができる。コーティング組成物は、ロールコーティング、ロッドバーコーティング、エアナイフコーティング、スプレーコーティング、カーテンコーティング、ディップコーティング、又は押出し技術のような、在来のコーティング技術によってコート紙基体６に適用することができる。次いで、コーティング組成物をコート紙基体６上で乾燥させて、印刷媒体２のインク受容層４を形成することができる。

インク受容層４は、単層としてコート紙基体６上にコーティングすることができる。その多孔度、平滑性、及び吸収率のような、コート紙基体６の諸特性のために、インク受容層４の極めて薄いコーティングを用いることができる。前述のように、インク受容層４は、膨潤性の（即ち、ポリマーの）層とすることができる。より高価な写真基体の印刷媒体と比較して、本発明の印刷媒体上に印刷された画像は、光堅牢性及び空気堅牢性のような、画質及び耐久性に関しては比較的良好か又は同等の性能を、そして湿り時のブリード及び湿り時のカラーシフトに関しては大幅に改善された性能を示すであろう。これらの改善された諸特性は、少なくとも部分的には、本発明にて使用されるシロキサンコポリマー界面活性剤と吸収性紙基体に起因するものであろう。

画像を印刷媒体２上に印刷するには、在来のインクジェットインクと在来のインクジェットプリンタを用いることができる。インクジェットインクは、着色剤として染料又は顔料とその他の在来成分、例えば、水溶性有機溶媒、水、緩衝剤、湿潤剤、及び界面活性剤を含有することができる。その印刷画像は、カラー間ブリード、湿り時のブリード、曇り、斑紋が低減しており、且つ光堅牢性、色域、及びコアレッセンスが改善されている。

実施例
以下の実施例は、コート紙基体６と共に、シロキサンコポリマー界面活性剤を含むインク受容層４を有する印刷媒体２を用いることで、改善された画質及び耐久性が得られることを示すものである。以下の実施例は、本発明を限定するものと捉えられるべきではなく、現在の実験データに基づいた当該印刷媒体の代表的な既知の実施例及び試験としてのみ捉えられるべきである。

表１及び表２は、本発明の印刷媒体に使用されるインク受容層４並びにコート紙基体６の概略的な処方を示すものである。表２は、市販の印刷媒体に関するものであり、種々のシロキサン及び非シロキサン系非イオン性界面活性剤を含む各種印刷媒体の印刷特性及び画像品質の評価を示すものである。

界面活性剤の比較に使用したコーティング組成物の調合
試験したコーティング組成物の各々の概略処方を表１に示している。各々のコーティング組成物は、列挙している成分を混合することによって製造した。各々のコーティング組成物における各成分の量は、別途指示しない限り、重量部として記載している。界面活性剤の百分率パーセントは、コーティング組成物の全重量をベースとしている。コーティング組成物の固形物百分率は、約１３％〜約１５％（平均で約１４％）固形分であった。成分の添加順序は重要ではないが、媒染剤をコーティング組成物中に最後に混合する調合の場合に、画像品質の改善されることが確認された。

Ｍｅｇａ Ｇｌｏｓｓ（登録商標）コート紙及びオフセット紙（全て、ザンダース ファインペーパーＡＧ社の製品）にコーティング組成物を適用して印刷媒体２のインク受容層４を形成した。Ｍｙｌａｒロッドを使って約５．５ＧＳＭの量のコーティング組成物１〜２９をコート紙基体６に適用し、乾燥させた。

画像品質の評価
印刷媒体の画像品質及び印刷特性を測定するため、ヒューレットパッカード社のＤｅｓｋＪｅｔ（登録商標）９７０プリンタを使用して、印刷サンプルを作製した。表２に挙げた種々の非イオン性界面活性剤の各々を界面活性剤として利用することで、実施例１記載のコーティング組成物を有する印刷媒体上に、２８の印刷サンプルを印刷した。

ＢＹＫ ＧＢ−４５３５光沢度／曇り度計を用いて、５０及び１００％飽和時のＫＣＭ四方の２０度光沢度／曇り度を、画像未印刷領域と比較して測定することにより（複合ブラックの各々に関して、並びに１００％シアン＋１００％マゼンタに関して）、曇り（ヘイズ）均一度及び示差光沢（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｇｌｏｓｓ）を決めた。ヘイズの評価に関しては、数値を収集し、ＡからＤまでの等級（Ａが優秀でありＤが不良）を与えた。示差光沢の評価に関しては、各サンプルに対して、良、並、又は不良の等級を与えた。斑紋とは、印刷物が２４時間乾燥された後の、画像の斑（むら）である。斑紋の等級付けは、複合ブラックを用いて実施し、目視検査で決定し、ヘイズ評価と同様に、ＡからＤの等級を与えた。

ＢＹＫ（登録商標）界面活性剤は、ＢＹＫケミー社（ドイツ国アーベルストラッセ（Ａｂｅｌｓｔｒａｓｓｅ））から入手可能である。Ｔｒｉｔｏｎ（登録商標）及びＴｅｒｇｉｔｏｌ（登録商標）界面活性剤は、シグマ アルドリッチ社（米国モントリオール州セントルイス）から入手可能である。Ｓｕｒｆｙｎｏｌ（登録商標）界面活性剤は、エアプロダクツ アンド ケミカル社（米国ペンシルバニア州アレンタウン）から入手可能である。Ｏｌｉｎ−１０Ｇ（登録商標）は、オリンケミカル社（米国コネチカット州スタンフォード）から入手可能である。Ｔｗｅｅｎ（登録商標）界面活性剤は、ユニケマ（Ｕｎｉｑｕｅｍａ）社（米国デラウェア州ニューキャッスル）から入手可能である。

表２から、シロキサンコポリマー界面活性剤を含有するインク受容層を備える印刷媒体は、その他の種類の非イオン性界面活性剤（即ち、非シロキサンコポリマー型界面活性剤）を有する印刷媒体と比較して、優れた総合画像品質を示すことが分かる。

本発明に関して種々の改良形態並びに変更形態を実施可能であるが、特定の実施形態を、図面において例示のために示し、本明細書において詳細に説明してきた。しかし、本発明は、開示した特定の形態に限定されないことを理解されたい。本発明は、添付の特許請求の範囲によって明示されるような、本発明の趣旨及び範囲内に帰属する全ての改良形態、等価形態、及び変更形態を網羅するものとする。

本発明の一実施形態による印刷媒体の概略図

符号の説明

２ 印刷媒体
４ インク受容層
６ コート紙基体

Claims (10)

1. インク受容層及びコート紙基体を含む印刷媒体であって、前記インク受容層が、インク受容層の全重量をベースとして６０〜９０％にて存在する水溶性ポリマーと、媒染剤と、架橋剤と、陽イオン性コロイドシリカと、非イオン性シロキサンコポリマー界面活性剤とのみから成る組成物を前記コート紙基体上に適用して形成されている、印刷媒体。
2. 前記非イオン性シロキサンコポリマー界面活性剤が、下記構造
   

   

   
   〔式中、Ａは−ＣＨ_３又はＢであり、ＢはＣ_１〜Ｃ_１０の直鎖又は分枝の第一又は第二ヒドロキシ終端アルキレン基であり、ｘ及びｙは、１０００より大きい分子量を与えるような値〕を有する、請求項１に記載の印刷媒体。
3. 前記非イオン性シロキサンコポリマー界面活性剤が、下記構造
   

   

   
   〔式中、ｍ、ｎ、ｘ、及びｙは、１０００より大きい分子量を与えるような値であり、ＺはＨ、−ＣＨ_３、又はＣ_１〜Ｃ_１０の直鎖又は分枝の第一又は第二ヒドロキシ終端アルキレン基である）を有し、且つ前記構造が少なくとも１つのポリエチレンオキシド基を含む、請求項１又は２に記載の印刷媒体。
4. 前記非イオン性シロキサンコポリマー界面活性剤の表面張力が、２０ｄｙｎｅ／ｃｍ〜３５ｄｙｎｅ／ｃｍである、請求項１から３の何れか１項に記載の印刷媒体。
5. 前記非イオン性シロキサンコポリマー界面活性剤の親水性／疎水性の平衡値（ＨＬＢ）が、１０〜３０である、請求項１から４の何れか１項に記載の印刷媒体。
6. 前記非イオン性シロキサンコポリマー界面活性剤が、１０００より大きい分子量を有する、請求項１から５の何れか１項に記載の印刷媒体。
7. 前記非イオン性シロキサンコポリマー界面活性剤が、少なくとも１つのポリシロキサン−ポリエチレンオキシド化合物、又は少なくとも１つのポリシロキサン−ポリエチレンオキシド−ポリプロピレンオキシド化合物を含む、請求項１から６の何れか１項に記載の印刷媒体。
8. 前記コート紙基体が、コート紙、キャストコート紙、又は市販のオフセット紙を包含する、請求項１から７の何れか１項に記載の印刷媒体。
9. 改善された画質及び耐久性を有する画像を形成する方法であって、
   コート紙基体を設けるステップと、
   請求項１から７の何れか１項に記載の非イオン性シロキサンコポリマー界面活性剤を含有するインク受容層を前記コート紙基体に適用するステップと、
   を包含する方法。
10. 改善された画質及び耐久性を有する画像を印刷する方法であって、
    コート紙基体と、前記コート紙基体上に存在し請求項１から７の何れか１項に記載の非イオン性シロキサンコポリマー界面活性剤を含有するインク受容層とを含む印刷媒体を設けるステップと、
    前記画像を前記印刷媒体に印刷するステップと、
    を包含する方法。

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