JPH11508499A

JPH11508499A - インクジェット印刷用インク受けシート

Info

Publication number: JPH11508499A
Application number: JP9504515A
Authority: JP
Inventors: ブルースジョージストークス; フランシスジョセフクロンザー
Original assignee: キンバリークラークワールドワイドインコーポレイテッド
Priority date: 1995-06-28
Filing date: 1996-06-26
Publication date: 1999-07-27
Also published as: ES2135240T3; DE69604179T2; EP0835186A1; MX9710507A; DE69604179D1; CA2222210A1; WO1997001447A1; EP0835186B1; AU6339696A; US5660928A

Abstract

(57)【要約】第１、第２、第３層を含む被覆基体。第１層は、第１及び第２表面を備える。例えば、第１層は、フィルム又は不織ウエブである。望ましくは、第１層は、セルロース系不織ウエブである。第２層は、第１層の第１表面に重なる。該第２層は、すべての重量％が第２層の乾燥全重量を基準とするものとして、約２５から約７０重量％のラテックスバインダーと、約２５から約６５重量％の親水性シリカと、約５から約２０重量％の潜在的なベースと、約１から約４重量％の水溶性粘性変成剤とから形成される。第３層は、第２層に重なり、水溶性カチオン系ポリマーから形成される。望ましい場合には、さらに別の層を設けてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】インクジェット印刷用インク受けシート発明の背景本発明は、被覆された基体に関する。印刷におけるインクジェット法は、経済的に高品質で多色印刷物を形成できる点で、急速に成長している商業的に重要な印刷方法である。インクジェット印刷は、狭いフォーマット及び広いフォーマットの両方において、グラフィックスやフォントからなるコンピュータ形成画像のカラーハードコピーを形成するための選択肢となりつつある。一般に、インクジェット印刷に使用されるインクは、色素と湿潤剤とpHバッファの水性溶液である。これらの調剤は、低価格と入手の容易さ、安全性及び環境に対する優しさから望ましいものである。インクジェット印刷においては、この水性調剤の均一に形成された液滴が、非常に小さな滴としてノズルから印刷基体上に射出される。印刷基体は、高度な光学滴密度で、丸い、形状の良好なドットを形成できるものでなければならない。基体は、インク滴のフェザリング（拡がり）を制御し、インク担体を急速に吸収するとともに、色素を表面で吸収して鮮明で高密度の印刷を行い得るものでなければならない。理想的には、基体は又、色素を定着（すなわち、該色素を水に不溶とする）し、印刷を耐湿性及び耐水性とするものなければならない。しかし、実際には、一つのインクジェット印刷基体により上述した特性のすべてを得ることは非常に困難である。インクジェット印刷可能な基体に関する多数の引用例がある。典型的な基体としては、インク受け被覆を有する紙又は他の材料がある。被覆は、代表的には、一又はそれ以上の顔料及びバインダーを含む。単なる例示として述べると、単体又は組み合わせで使用された顔料としては、シリカ、クレイ、炭酸カルシウム、タルク、硫化バリウム、ケイ藻土、２酸化チタン、変成剤が酸化アルミニウムであるカチオン変成非球形コロイド状シリカ、含水酸化ジルコニウム又は含水酸化錫、炭酸カルシウムとシリカの化合物、炭酸カルシウムの多面斜方晶霰石、カオリン、ケイ酸マグネシウム、蓚酸マグネシウム、炭酸マグネシウム・カルシウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、高膨潤性モンモリオナイトクレイ、グループII金属の被覆を有するアモルファスシリカ粒子、合成シリカ、微粉シリカなどがある。時には、顔料は、ある種の要求特性、例えば、粒径、油吸収性、表面積、吸水性、屈折率、水溶解性を持つことがある。インク受け用被覆を形成するために種々のバインダーが採用された。それらバインダーの例としては、これも例示に過ぎないが、エステル化澱粉と水不溶性のカチオン系ポリマーの混合物、エポキシ樹脂と熱可塑性樹脂、アクリル樹脂と他の水溶性ポリマー、アクリル４アンモニウム（メチル）アクリレートポリマーとアクリル４アンモニウム（メチル）アクリルアミドポリマーの混合物、ポリビニルアルコール、アクリル樹脂とポリビニルアルコールの混合物、ポリビニルピロリドン又はビニルピロリドン・ビニルアセテートコポリマー或いはそれらの混合物、カルボキシルアクリル樹脂のアミノ塩、酸化又はエステル化澱粉、誘導セルローズ、カセイン、ゼラチン、大豆澱粉、無水スチレン・マレイン酸樹脂又はその誘導体、スチレン・ブタジエンラテックス、及びポリビニルアセテートなどがある。インク受け層には、付加的な物質、例えばカチオン系ポリマーが含まれる。さらに、インク受け被覆を形成するために、２層又はそれ以上の層が用いられてきた。インクジェット印刷基体の多くの改良にも拘わらず、フェザリングなしで鮮明な色のシャープな印刷を満足に生成でき、湿分又は水分に曝されたとき滲みを生じない単一の基体は存在しない。したがって、上述した欠点を解決するために特に開発されたインクジェット印刷のための改良された基体については、今後も可能性がある。発明の要約本発明は、カラー水性インクジェットインクに使用するのに特に有用であるインクジェット印刷可能な被覆基体を提供することによって、上述した難点及び問題点の幾つかに対処するものである。本発明の被覆基体は、フェザリングなしに鮮明なカラーのシャープな印刷を与える。さらに、印刷像は湿分又は水分に曝されても滲むことはない。本発明の被覆基体は、第１、第２、第３の層を備える。第１層は、第１及び第２の表面を有する。例えば、第１層は、フィルム又は不織布でよい。望ましい例では、第１層はセルロースの不織布である。第２層は、第１層の第１表面に重ねられる。第２層は、該第２層の乾燥全重量に対して、約２５から約７０重量％のラテックスバインダーと、約２５から約６５重量％の親水性シリカと、約１から約４重量％の水溶性の粘性付加用変成剤とから構成される。第３層は、第２層に重ねられ、水溶性カチオン系ポリマーから構成される。一般に、親水性シリカは、平均粒子径が約２０マイクロメーターより大きくない。例えば、親水性シリカは、代表的には、約１から約２０マイクロメーターの平均粒子径である。さらに、親水性シリカは、一般に孔容積が0.4cc/g より大きい。例えば、親水性シリカの孔容積は、約１から約２cc/gである。潜在的なベースは、２価又は３価の金属化合物で、水に対する溶解性は限られており、カルボキシル酸と反応して不溶性のカルボキシル酸塩を形成する。潜在的なベースは、水に対する溶解性が２５℃で約１０^-5より小さい物質を有する。例えば、潜在的なベースは、水に対する溶解性が約１０^-8又はそれ以下の物質を有する。潜在的なベースは、炭酸カルシウムのようなアルカリ土類金属塩とすることができる。望ましい場合には、第４層を第１層の第２の表面上に重ねてもよい。例えば、この層は、製紙業界でよくバックサイズ層と呼ばれるものである。他の例としては、第４層は、タイコートすなわち感圧性接着剤を第２層の第２表面に結合するように意図された被覆とすることができる。或いは、第４層自体が感圧性接着剤でもよい。第４層がタイコートである場合には、第６層として感圧性接着剤からなり第３層に重ねられる層を設けてもよい。さらに、第１層と第２層の間に第５層を設けてもよい。この層の例としては、製紙業界でバリヤー層と呼ばれるものがある。発明の詳細な説明ここで使用する用語「不織ウエブ」は、あらゆる不織ウエブを含む意味であり、メルトブロー法及びスパンボンド法のような溶融押し出し法により形成されたものを含む。この用語は又、比較的短い繊維を空気堆積又は湿式堆積させて形成した不織ウエブを含む。したがって、この用語は、製紙原料により形成される不織ウエブを含むものである。この原料は、セルロース繊維のみ、セルロース繊維と合成繊維の混合物、又は合成繊維のみでよい。原料がセルロース繊維のみを含む場合又はセルロース繊維と合成繊維の混合物である場合には、得られるウエブをここでは「セルロース不織ウエブ」と呼ぶ。勿論、紙は、添加剤その他の物質、例えば、製紙業界が周知のクレイ及び２酸化チタンのようなフィラーを含むことができる。用語「ラテックスバインダー」は、ここでは、水に不溶性のポリマーを水に分散させたものの意味で使用する。コポリマーは、２又はそれ以上のモノマーのランダム状、ブロック状、グラフト状又は交互状態のポリマーであればよい。典型的なポリマーは、フィルム形成ポリマーであり、例示のみで挙げると、ポリアクリレート、スチレン・ブタジエン・コポリマー、エチレン・ビニル・アセテート・コポリマー、ニトリルゴム、ポリ塩化ビニル、ポリ・ビニルアセテート、エチレンアクリレートコポリマー、ビニルアセテートコポリマーがある。ラテックスバインダーは、当業者には周知である。用語「親水性シリカ」は、ここでは、親水性表面を有するあらゆるアモルファス吸湿性シリカの意味に使用する。親水性表面は、シリカの自然の親水性特性でよい。例えば、シリカは、気体状シリカ又は析出シリカでよい。望ましい場合には、シリカ表面は、変成剤が親水性である限り、変成させてもよい。他の例としては、シリカは、ケイ藻土のような天然に生成するシリカである。ケイ藻土シリカの例としては、コロラド州デンバー所在のマンビールプロダクツコーポレーションのCelite（登録商標）がある。一般に、シリカの平均粒子径は約２０マイクロメーターより大きくない。実際問題として、代表的には、シリカの平均粒子径は、約１から約２０マイクロメーターの範囲である。例えば、平均粒子径は、約２から約１３マイクロメーターである。他の例では、平均粒子径は、約３から約９マイクロメーターである。加えて、親水性シリカは、一般的に、孔容積が0.4 cc/gより大きい。例えば、親水性シリカは、孔容積が約１から約２cc/gである。他の例では、親水性シリカは、孔容積が約1.2 から約1.9 cc/gである。さらに他の例では、親水性シリカは孔容積が約1.2 から約1.7 cc/gである。ここで使用する用語「潜在的なベース」は、水に対する溶解性が限られており、カルボキシル酸と反応してカルボキシル酸塩を形成する２価又は３価の金属化合物を意味する。用語「水に対する溶解性が限られている」は、水に対する溶解度積が２５℃において約１０^-5より小さいことを意味する。例えば、潜在的なベースは、水に対する溶解度積が約１０^-8か又はそれより小さい。潜在的なベースの例としては、限定的ではないが、炭酸カルシウム、蓚酸カルシウム、炭酸亜鉛、蓚酸亜鉛、炭酸アルミニウム、水酸化アルミニウムがある。望ましくは、潜在的なベースは、アルカリ土類金属塩である。より望ましくは、潜在的なベースは、炭酸カルシウムである。用語「粘性変成剤」は、ここでは、アルカリ物質と中和されたときポリマーチェーンに分解又は膨潤を生じるようなカルボキシル酸官能基を含むポリマーを意味するものとして使用する。理論に高速される意図ではないが、アルカリ環境のもとでは、ポリマーチェーンは捩れがほどける。結果として得られる高度に伸ばされたポリマー分子は、インク調剤の中の水との間で相互に作用してインクの粘性を高める。典型的な粘性変成剤としては、アクリル乳液がある。ここで使用する用語「カチオン系ポリマー」は、カチオン系官能基を含むあらゆる水溶性ポリマーを意味するものとして使用する。例えば、カチオン系ポリマーとしては、アミド・エピクロロヒドリン・ポリマー、カチオン系官能基を持ったポリアクリルアミド、ポリエチレンイミン、ポリジアリルアミン、４−ポリカチオン合成有機ポリマー等がある。本発明の被覆基体は、第１、第２、第３層を備える。第１層は、第１及び第２表面を有する。例えば、第１層は、フィルム又は不織ウエブである。望ましい形では、第１層はセルロース系不織ウエブである。例えば、第１層は、ラテックス含浸紙と呼ばれることがあるポリマー強化紙でよい。他の例としては、第１層はボンド紙、すなわち木質パルプ繊維と綿繊維からなる紙とすることができる。第１層の坪量は、約４０から約３００gsm の範囲で変化してよい。例えば、第１層の坪量は、約５０から約２５０gsm とすることができる。さらに他の例としては、第１層の坪量は、約５０から約２００gsm とすることができる。第２層は、第１層の第１表面の上に重なる。第２層は、すべてを第２層の乾燥全重量を基本にして、約２５から約７０重量％のラテックスバインダーと、約２５から約６５重量％の親水性シリカと、約１から約２０重量％の潜在的なベースと、約１から約４重量％の水溶性粘性変成剤から形成される。例として、第２層に存在するラテックスバインダーの量は、約３０から約５０重量％とすることができる。他の例として、存在するバインダーの量は、約３０から約４０重量％とすることができる。さらに例として、第２層に存在する親水性シリカの量は、約４０から約６０重量％とすることができる。さらに他の例として、親水性シリカの量は、約４５から約５５重量％とすることができる。さらに例として、第２層内の潜在的なベースの量は、約５から約２０％とすることができる。別の例として、水溶性粘性変成剤の量は、約1.5 から約3.5 重量％とすることができる。第２層の厚さは、代表的には、約１０から約５０マイクロメーターの範囲である。例えば、第２層の厚さは、約１５から約４５マイクロメーターとすることができる。他の例として、第２層の厚さは、約２０から約４０マイクロメーターとすることができる。一般に、第２層は、当業者に周知の手法で第１層の第１表面上に形成することができる。説明のためだけであるが、この層は、ドクターブレード、エアナイフ、メイヤーロッド、ロール式、反転ロール式及びグラビア式のコーター、ブラシ塗布器、又はスプレーにより形成することができる。代表的には、第２層は、分散液から形成される。分散液は、ブルックフィールド粘度計（マサチューセッツ州ストウトン所在のブルックフィールドエンジニアリングラボラトリーズインコーポレーテッド製）モデルLVT で、No.2スピンドルを使用して測定したときに、約 0.005 から約１Pa s（５から1000センチポアズ）の粘性を有する。例えば、分散液は、約0.01から約0.5 Pa s（１０から５００センチポアズ）の粘性を有する。さらに他の例として、分散液は、約0.03から約0.25Pa s（３０から２５０センチポアズ）の粘性を有する。第３層は、第２層に重なり、水溶性のカチオン系ポリマーから形成される。カチオン系ポリマーとしては、例えば、アミド・エピクロロヒドリン・ポリマー、カチオン系官能基を有するポリアクリルアミド類、ポリエチレンイミン類、ポリじアリルアミン類等がある。この層は、代表的には、カチオン系ポリマーの水性溶液から形成される。この種のの溶液は、第２層の形成について前述した方法のいずれによっても形成できる。幾つかの実施例においては、第４の層が設けられる。この層は、第１層の第２表面の上に重なる。例示のみであるが、この層は、バックサイズ被覆とすることができる。この層は、一般に、バインダーとクレイから本質的に形成される。例えば、バインダーは、Rhoplex HA-16（ペンシルベニア州フィラデルフィア所在のローム・アンド・ハース・カンパニー）のようなポリアクレートから形成することができる。他の例としては、クレイはUltrawhite 90（ノースカロライナ州シャーロット所在のエングルハード）でもよい。代表的な組成は、２つの物質を重量比でそれぞれ579.7部と228.6部含むものである。必要に応じて水及び／又は濃化剤を添加し、室温で0.100 から0.140 Pa s（100 から140 センチポアズ）の最終分散粘度となるようにする。また、例示のみであるが、第４層はタイコート、すなわち、感圧性接着剤を第１層の第２表面に結合するための被覆とすることができる。代表的なタイコートは、ポリアクリレートバインダー、クレイ及びシリカから形成される。或いは、第４層自体が、感圧性接着剤であってもよい。例えば、感圧性接着剤は、スチレンブタジエンコポリマー、ポリビニルアセテート、又は天然ゴムから形成することができる。代表的には、感圧性接着剤は、坪量で約１０から約４０gsm となるようにする。第４層がタイコートの場合には、感圧性接着剤からなる第６層を第４層に重なるように設けることができる。第４層に加えて、又は、第４層の代わりに、第５層を設けることもできる。第５層は、通常は、第１層と第２層の間に配置する。第５層は、代表的には、例示のみであるが、固体成分が５０重量％（乾燥重量で１０４部）のポリアクリレート分散液であるHycar 26084（登録商標、オハイオ州クリーブランド所在のB.F. グッドリッチカンパニー）２０８重量部と、固体線分が６９重量％（乾燥重量で４００部）のクレイ分散液５８０重量部と、水１００重量部とから形成される。必要に応じて、水及び／又は濃化剤を追加して、室温で最終分散液粘度が0.100 から0.140Pa s（１００ないし１４０センチポアズ）となるようにする。本発明を、以下の例についてさらに説明する。しかし、これらの例は、如何なる意味においても、本発明の思想又は範囲を限定するものではない。この例においては、すべてのインクジェット印刷の評価は、ワシントン州カマス所在のヒューレットパッカードカンパニーから入手したDesk Jet 550 C カラーインクジェットプリンターのモデルC2121Aを用いて行った。印刷の鮮明度、インク乾燥速度、色の明るさ、印刷画像の耐水性を評価するために、３つの異なるテストパターンを使用した。第１のテストパターンは、黒のフォント及び大きな「Ｃ」のベタ印刷から構成された。黒のフォントは、鮮明度と印刷のフェザリングを評価するために使用した。大きなベタ印刷の「Ｃ」は、インクの付着範囲と付着の均等性を評価するのに使用した。これは又、種々の被覆組成物についての乾燥時間と耐水性及び耐湿性を評価するために使用した。多色印刷バー列と多色グラフィック（「Happy Birthday」）を使用して、カラーインクジェット用インクのカラーの明るさ、フェザリング、及び耐水性を評価した。例１ジョージア州ロスウエル所在のキンバリー・クラーク・コーポレーションから入手できるポリプロピレン合成印刷紙Kimdura（登録商標）FPG-110合成印刷紙をベース基体すなわち第１層として使用した。合成紙の片面は、平均粒子サイズが 7.5 マイクロメーターのシリカ（メリーランド州バルチモア所在のW.R.グレースカンパニーのSyloid 74X3500）４８重量％（７５重量部）と、炭酸カルシウム（イリノイ州アルトン所在のミシシッピーライムカンパニーのM-60）１６重量％（２５重量部）と、ラテックスバインダー（オハイオ州クリーブランド所在のB. F.グッドリッチカンパニーから入手できるポリアクリレートであるHycar（登録商標）26084）３２重量％と、粘性変成剤（ペンシルベニア州フィラデルフィア所在のローム・アンド・ハース・カンパニーから入手できるポリアクリル酸レオロジー変成剤Acrysol ASE-95NP）３重量％から構成される組成物で被覆した。この被覆は、メイヤーロッドを使用して平方メーター当たりのグラム値で表した坪量１５gsm となるように塗布して、強制高温空気オーブン（イリノイ州ブルーアイランド所在のゼネラルシグナルカンパニーのBlue M Electric Stbil-Term オーブン）内で９５℃で乾燥させ、第２層を形成した。乾燥後、第２層は、No．６メイヤーロッドを使用して、カチオン系ポリマーであるアミドエピクロロヒドリンコポリマー（デラウエア州ウイルミントン所在のハーキュルスインコーポレーテッドから得られるRenton 204LS）の6.8 重量％水性溶液を塗布した。塗布したカチオン系ポリマーの量が非常に少ないので、この被覆、すなわち第３層の坪量は求められなかった。第３層は、第２層について上述した手法で乾燥させた。結果として得られた被覆基体に上述した３つのテストパターンを印刷して、鮮明で鮮明な（フェザリングのない）グラフィック及びフォント画像を明るいカラーで得たが、これらは、湿分及び水に曝されたときにも滲むことはなかった。画像品質とフェザリングは、視覚的に判定した。耐湿及び耐水性は、印刷画像の種々の色の上に水滴を落として約１０秒間待ち、フェイシャルティッシューで拭くことによりテストした。黒、シアン及びイエローのインクは非常に耐水性がありティッシューに移るものはなかった。マゼンタのインクは、極く僅かだけ滲みを生じ、ティッシュー上に薄い赤の汚れが見えた。印刷シートは又、水道栓からの流水に約３０秒間保持したが、黒、シアン及びイエローのインクに滲みは生じなかった。この条件では、マゼンタのインクは周囲の被覆に少量だけ滲んだ。例２シリカは、種々の異なる粒子サイズ、孔容積、及び吸油能力のものが商業的に入手可能である。したがって、そのような多くのシリカを評価するために、粘性変成剤の代わりに、第２層の全重量に対して1.6 重量％のAcrysol ASE-60（ペンシルベニア州フィラデルフィア所在のローム・アンド・ハース・カンパニーから入手可能なポリアクリル酸レオロジー変成剤）を使用し、１０種の異なるシリカについて、各シリカごとに１回の試験を行うように多数回の試験をした。試験したシリカは次の通りである。シリカＡシリカＡは、Syloid 244（メリーランド州バルチモア所在のW.R.グレースカンパニー）であった。この材料は、平均粒子サイズが３マイクロメーターで孔容積が1.4cc/g と報告されている。シリカＢこのシリカは、Syloid 74X3500 で、例１で使用したシリカである。この材料は、平均粒子サイズが7.5 マイクロメーターで孔容積が1.2 cc/gと報告されている。シリカＣシリカＣは、Mizukasil P-78A（ウイスコンシン州デペア所在のパーフォーマンスケミカルズインコーポレーテッドから入手可能な日本国ミズサワインダストリーズリミテッド製）であった。この材料は、平均粒子サイズが3.5マイクロメーターで孔容積が1.5 cc/gと報告されている。シリカＤシリカＤは、Syloid Al-1（メリーランド州バルチモア所在のW.R.グレースカンパニー）であった。この材料は、平均粒子サイズが７マイクロメーターで孔容積が0.4 cc/gと報告されている。シリカＥこのシリカは、Syloid 74X6500（メリーランド州バルチモア所在のW.R.グレースカンパニー）であった。この材料は、平均粒子サイズが3.5 マイクロメーターで孔容積が1.2 cc/gと報告されている。シリカＦこのシリカは、Syloid 74（メリーランド州バルチモア所在のW.R.グレースカンパニー）であった。この材料は、平均粒子サイズが６マイクロメーターで孔容積が1.2 cc/gと報告されている。シリカＧシリカＧは、Mizukasil P-78F（ウイスコンシン州デペア所在のパーフォーマンスケミカルズインコーポレーテッドから入手可能な日本国ミズサワインダストリーズリミテッド製）であった。この材料は、平均粒子サイズが13マイクロメーターで孔容積が1.7 cc/gと報告されている。シリカＨこのシリカは、Mizukasil P-78D（ウイスコンシン州デペア所在のパーフォーマンスケミカルズインコーポレーテッドから入手可能な日本国ミズサワインダストリーズリミテッド製）であった。この材料は、平均粒子サイズが８マイクロメーターで孔容積が1.6 cc/gと報告されている。シリカＩシリカＩは、Dev A SMR3-670（メリーランド州バルチモア所在のW.R.グレースカンパニー）であった。この材料は、平均粒子サイズが９マイクロメーターで孔容積が1.9 cc/gと報告されている。シリカＪこのシリカは、W500（メリーランド州バルチモア所在のW.R.グレースカンパニー）であった。この材料は、平均粒子サイズが５マイクロメーターで、孔容積が 1.5 cc/gと報告されている。１０回の試験の結果を表１に集約する。この表において、「平均サイズ」欄は報告された平均粒子サイズをマイクロメーターで示すものであり、「孔容積」欄は報告された孔容積をcc/gで示すものである。表１のデータは、インクジェット印刷において明瞭で鮮明な画像を得るためにはシリカの粒子サイズが重要であることを示す。粒子サイズが約５から約８マイクロメーターの間にあり、孔容積が0.4 cc/gより大きいシリカ顔料により形成した被覆が最良の結果をもたらした。平均粒子サイズが7.0 マイクロメーターのものでも孔容積が0.4 cc/gのシリカでは悪い結果が得られた（試料２−４参照）。典型的には、シリカ顔料の粒子サイズが大きいと印刷の品質が悪くなり、感触が粗くなる（例えば、試料２−７参照）。逆に、小さい粒子サイズのシリカ顔料を使用すると、滑らかな感触のシートが得られるが、印刷の品質はあまり良くなかった。例えば試料２−３を参照。例３インクのフェザリングを制御するため、インク粘性変成剤として多数のレオロジー平成剤を試した。高分子量のポリオキシエチレン類は、シリカ含有被覆組成物を直ぐにパテ状の粘稠物に変えるので満足ではなかった。メチルセルロースやヒドロキシエチルセルロースのようなセルロースガムを試したが、インクのフェザリングを満足に止めることはでなかった。インクのフェザリングを最良の形で制御できたものは、例えば、ペンシルベニア州フィラデルフィア所在のローム・アンド・ハース・カンパニーから入手できるAcrysol ポリマー類のようなポリアクリル酸レオロジー変成剤であった。したがって、Acrysol ASE-60、ASE-75、ASE-95NPを、被覆すなわち第２層の全重量に対する重量比で、約1.6 ％から約3.8 ％までの濃度範囲にわたって評価した。便宜上、この粘性変成剤を以下において変成剤Ａ、Ｂ、Ｃと呼ぶ。粘性変成剤は、組成物内の粘性変成剤及び／又は粘性変成剤濃度を変えながら例１を繰り返すことにより評価した。すなわち、シリカ、炭酸カルシウム及びバインダーの量は、それぞれ７５重量部、２５重量部及び５０重量部に維持した。結果は表２に集約してある。「耐水性」の項における「汚れ」（汚れ度についての）及び「褪色」（褪色性についての）欄において、「Ｓ」が「僅か」を表し、「ＶＳ」が「非常に僅か」を表す。表２は、３種の粘性変成剤のすべてが、少なくとも一つの濃度においてインクのフェザリングに対して少なくとも良好な制御を与えることを示す。例１にも示すように、ASE-95NPが3.8 重量％において最良の結果を与えた。例４ポリアクリル酸粘性変成剤のカルボキシル酸塩を形成するために使用するベースの選択は、インクジェット用インクのフェザリングと耐水性の制御に劇的な影響を持った。第２層を、シリカＡ（W.R.グレースカンパニーのSyloid 244）と、ポリアクリレートラテックスバインダー（B.F.グッドリッチカンパニーのHycar 26084）と、ベースから形成して、例１の手順を繰り返した。乾燥重量を基準にしたシリカとラテックスバインダーの重量割合は、各々の場合について、それぞれ１００部及び５０部であった。各々の場合において、第３層は例１で述べたように第２層の上に形成した。試料４−１については、例３の変成剤Ａ、すなわちポリアクリル酸レオロジー変成剤（ローム・アンド・ハース・カンパニーのAcrysol ASE-60）の6.3 重量％を第２層に含ませた。ベースは添加しなかった。印刷シートは、インクのフェザリングについて許容できないものであった。試料４−２では、Acrysol ASE-60の2.0 重量％を含ませ、得られた被覆混合物のpHを水酸化ナトリウム溶液により8.0 まで高めた。このシートは、フェザリングのない、鮮明で明瞭な印刷を与えた。しかし、このシートでは、インクの耐水性が許容できないものであった。試料４−３では、Acrysol ASE-60の2.0 重量％を第２層に含ませ、得られたラテックス混合物のpHを水酸化アンモニウム溶液により8.6 まで高めた。このシートは、インクのフェザリングが許容できないものであった。結果は試料４−１におけると同様であった。水酸化アンモニウムが乾燥の段階で被覆から駆逐されたものと信じられる。したがって、ポリアクリル酸粘性変成剤は、カルボキシル酸塩内に、すなわち被覆乾燥後の濃縮された形態内には残らない。最後に、試料４−４では、Acrysol ASE-60の1.8 重量％と、炭酸カルシウムの１６重量％が、水不溶性の潜在的なベースとともに第２層被覆組成物に添加された。この組成物で被覆したシートは、鮮明で明瞭な印刷を与え、耐水性も良好であった。炭酸カルシウムは、粘性変成剤のカルボキシル酸基と明らかにゆっくりと反応して（pHが６から８に増加する）、水に不溶性のカルシウムカルボキシル塩基を形成し、フェザリングを制御し、色素の不溶性と干渉しない。例５ベース被覆に使用するラテックスバインダーのレベルは、明瞭でシャープな印刷を得るため、及び被をベース基体に有効に接合するために重要である。ラテックスバインダーの使用量が少な過ぎると、基体すなわち第１層への被覆の接合が悪くなる。ラテックスの使用量が多過ぎると、被覆は無孔性になり、インク内の水を急速に吸収せず、印刷の品質が不良になる。したがって、第２層におけるラテックスバインダーのレベルを変えることによる影響を求めるために、第２層の全重量を基準にして、約３３重量％から約６７重量％までについて実験をした。各々の場合において、シリカとラテックスバインダーは、例１において使用したものと同様であった。結果は表３に集約してあるが、この結果は、デニソンワックスピック法の結果も含む。例１で説明したインクジェットプリンター試験に加えて、被覆基体は、デニソンワックスピック法、すなわち、ASTM 法D2482-66T 、デニソンスタンダードペーパーテスティングのワックスシリーズ39-330による評価もなされた。このワックスは、粘着力が段階的に変わるように設計されており、低い値は粘着力が低く高い値は粘着力が高いことを示す。したがって、高い値のワックスで「ピック」される被覆は、被覆接着力に関しては強いことになる。表は、全被覆重量を基準にして３３重量％のラテックスバインダーを使用する場合、印刷特性と、基体すなわち第１層への被覆すなわち第２層の接合力について、最良のバランスを与えることを示す。例６第３層として加えられるカチオン系ポリマーは、重量差として測定するには少な過ぎるが、インクジェット用インクの耐水性を得るためには依然として重要である。カチオン系ポリマーの第３層が使用されないと、水によってインクが第２層から除去されることがある。4.9 重量％のReten 204LS 溶液からなる第３層を No．６のメイヤーロッドで塗布すると、第３層がない場合に比べて耐水性が格段に改善されるが、印刷面に水滴を落としてフエイシャルティッシューで拭ったとき、インクは滲みを生じる。例１について説明したようにReten 204LS の6.8 重量％溶液を使用すると、耐水性が良好になった。以上、特定の実施例について詳細に説明したが、前述のことを理解した場合には、当業者は、これら実施例についての変更や修正、及び均等物について着想することができるであろう。したがって、本発明の範囲は、添付の請求の範囲及びそれと同等のものによって定められるべきである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者クロンザーフランシスジョセフアメリカ合衆国ジョージア州 30066 マリエッタノースマウンテンロード 4217

Claims

【特許請求の範囲】１．第１及び第２表面を有する第１層と、前記第１層の前記第１表面に重なり、有効量のラテックスバインダーと、有効量の親水性シリカと、友好料の潜在的なベースと、有効量の水溶性粘性変成剤と、を含む第２層と、前記第２層に重なり、水溶解性カチオン系ポリマーから形成される第３層と、を備えることを特徴とする被覆基体。２．請求の範囲第１項に記載した被覆基体であって、前記第２層のラテックスバインダーの量は、該第２層の乾燥全重量を基準にして、約２５から約７０重量％であることを特徴とする被覆基体。３．請求の範囲第２項に記載した被覆基体であって、前記第２層のラテックスバインダーの量は約３０から約５０重量％であることを特徴とする被覆基体。４．請求の範囲第１項に記載した被覆基体であって、前記第２層の親水性シリカの量は、該第２層の乾燥全重量を基準にして、約２５重量％から約６５重量％であることを特徴とする被覆基体。５．請求の範囲第４項に記載した被覆基体であって、前記第２層の親水性シリカの量は、約４０重量％から約６０重量％であることを特徴とする被覆基体。６．請求の範囲第１項に記載した被覆基体であって、前記親水性シリカは平均粒子サイズが約２０マイクロメーターより小さいことを特徴とする被覆基体。７．請求の範囲第６項に記載した被覆基体であって、前記親水性シリカは、平均粒子サイズが約１から約２０マイクロメーターであることを特徴とする被覆基体。８．請求の範囲第６項に記載した被覆基体であって、前記親水性シリカは、平均粒子サイズが約２から約１３マイクロメーターであることを特徴とする被覆基体。９．請求の範囲第１項に記載した被覆基体であって、前記第２層の潜在的なベースの量は、該第２層の乾燥全重量を基準にして、約１から約２０重量％であることを特徴とする被覆基体。 10．請求の範囲第９項に記載した被覆基体であって、前記第２層の潜在的なベースの量は、該第２層の乾燥全重量を基準にして、約５から約２０重量％であることを特徴とする被覆基体。 11．請求の範囲第１項に記載した被覆基体であって、前記第２層の水溶性粘性変成剤の量は、該第２層の乾燥全重量を基準にして、約１から約４重量％であることを特徴とする被覆基体。 12．請求の範囲第１１項に記載した被覆基体であって、前記第２層の粘性変成剤の量は、約1.5 から約3.5 重量％であることを特徴とする被覆基体。 13．請求の範囲第１項に記載した被覆基体であって、前記潜在的なベースは、アルカリ土類金属塩であることを特徴とする被覆基体。 14．請求の範囲第１３項に記載した被覆基体であって、前記潜在的なベースは、炭酸カルシウムであることを特徴とする被覆基体。 15．請求の範囲第１項に記載した被覆基体であって、前記粘性変成剤は、ポリアクリレートであることを特徴とする被覆基体。 16．請求の範囲第１項に記載した被覆基体であって、前記第１層はフィルム又は不織ウエブであることを特徴とする被覆基体。 17．請求の範囲第１６項に記載した被覆基体であって、前記第層はセルロース系不織ウエブであることを特徴とする被覆基体。