KR102049349B1 - 잉크젯 인쇄용 기록 매체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 잉크젯 기록 매체, 및 잉크젯 기록 매체 형성을 위한 코팅 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 하나의 측면에 따라, 종이 기재 상에 잉크젯-수용성 코팅을 포함하는 잉크젯 기록 매체가 기술된다. 상기 잉크젯-수용성 코팅은 안료, 결합제 및 다가 금속 염의 상승적 배합물을 함유하여, 특히, 안료 착색된 잉크를 사용하는 고속 잉크젯 프린터로 인쇄하는 경우, 잉크젯 기록 매체가, 개선된 잉크젯 인쇄 특성을 나타내도록 한다.

Description

잉크젯 인쇄용 기록 매체 {RECORDING MEDIUM FOR INKJET PRINTING}
본 발명은 2012년 4월 13일자로 출원된 미국 가특허출원 제61/623,931호 및 2012년 8월 13일자로 출원된 미국 가특허출원 제61/682,416호에 대한 이익을 주장한다.
본 발명은, 잉크젯 기록 매체, 및 잉크젯 기록 매체 형성을 위한 코팅 조성물에 관한 것이다. 보다 특히, 본 명세서에 기술된 잉크젯 코팅 조성물은 다가 염을 함유하고, 생성된 기록 매체는 고속 잉크젯 인쇄와 같은 고속 다색 인쇄에 특히 유용하다.
전통적으로, 상업용 인쇄 프레스는 오프셋 인쇄를 사용하여 카탈로그, 브로셔 및 다이렉트 메일을 인쇄한다. 그러나, 잉크젯 기술의 발전은 상업적 인쇄소로의 증가된 침투를 야기하였다. 잉크젯 기술은, 반응 속도 개선, 비용 절감 및 제품에 대한 수요 증가를 위한, 오프셋 인쇄에 대한 고품질 대안을 제공한다. 고품질의 다양한 이미지 및 텍스트의 인쇄 이외에도, 이들 프린터는, 신속한 대량 인쇄를 가능하게 하는 롤-공급 종이 수송 시스템(roll-fed paper transport system)을 포함한다. 잉크젯 기술은 현재 세계적으로, 지역 잡지, 신문, 소량 인쇄(small-lot printing), 교과서 및 업무용 인쇄의 주문 생산에 사용되고 있을 수 있다.
대량의 상업적 적용을 위한 디지털 인쇄의 모든 이점들을 갖춘, 오프셋 수준의 품질, 생산성, 신뢰도 및 비용을 가능하게 하는 웹 공급 잉크젯 시스템(web fed inkget system)들이 개발되고 있다. 이들 시스템은, 연속적인 잉크젯 인쇄가, 업무용 프린터의 코어 베이스(core base)와 제2 임프린팅(imprinting)을 넘어 대량의 상업적 적용으로 확장될 수 있도록 한다.
본 발명의 특정 측면들에 따라, 상업용 인쇄 적용에서 사용되는 고속 잉크젯 장치를 사용하여 인쇄하는 경우 신속한 건조 시간 및 탁월한 이미지 품질을 제공하는 기록 매체가 기술될 수 있다.
본 발명은, 잉크젯 기록 매체, 및 잉크젯 기록 매체 형성을 위한 코팅 조성물을 기술한다. 본 발명의 하나의 측면에 따라, 종이 기재 상에 잉크젯-수용성 코팅(inkjet-receptive coating)을 포함하는 잉크젯 기록 매체가 기술될 수 있다. 상기 잉크젯-수용성 코팅은, 안료들, 결합제 및 다가 염의 상승적 배합물을 함유하여, 특히 안료 착색된 잉크(pigmented ink) 또는 염료계 잉크를 사용하는 고속 잉크젯 프린터로 상기 잉크젯 기록 매체를 인쇄하는 경우에 상기 잉크젯 기록 매체가 개선된 잉크젯 인쇄 특성을 나타내게 한다.
특정 양태들에 따라, 종이 코팅은 미세하게 분쇄된 및/또는 중간으로 분쇄된 탄산칼슘, 결합제 및, 임의로, 보조 결합제(co-binder)를 포함한다. 전형적으로, 다가 염이 또한 상기 코팅 조성물에 포함될 수 있다. 보다 특히, 상기 코팅은, 약 0.5 내지 1.6마이크론의 중간 입자 크기(D50)를 갖는 분쇄된 탄산칼슘을 포함하는 제1 안료, 다가 염, 분산제 및 결합제를 함유할 수 있다. 상기 결합제는 전형적으로 전체 안료 100부를 기준으로 하여 약 2 내지 15중량부의 양으로 존재할 수 있다.
특정 양태들에 따라, 상기 제1 안료는 2개 이상의 상이한 탄산칼슘 중간 입자 크기 또는 입자 크기 분포를 갖는 혼합물일 수 있다. 상기 제1 안료는, 제1 중간 입자 크기를 갖는 제1 탄산칼슘, 및 상기 제1 중간 입자 크기와는 상이한 제2 중간 입자 크기를 갖는 제2 탄산칼슘을 포함할 수 있다.
본 발명의 코팅 및 코팅지는 염료 및 안료 착색된 잉크젯 잉크 둘 다에 특히 유용할 수 있다.
잉크젯 기록 매체를 제조하기 위한 코팅은 전형적으로 하나 이상의 미세하게 분쇄된, 중간으로 분쇄된 또는 조악하게 분쇄된 탄산칼슘을 포함한다. 추가로, 상기 코팅은 전형적으로 결합제 및, 임의로, 보조 결합제를 포함한다. 안료는 전형적으로 건조 중량 기준으로 상기 코팅 조성물의 가장 큰 부분을 포함한다. 달리 기술되지 않는 한, 성분 물질들의 양은 중량 기준으로 전체 안료 100부당 성분 부로 표현될 수 있다.
상기 코팅 조성물은 제1 안료, 전형적으로 탄산칼슘을 함유한다. 탄산칼슘은 아라고나이트, 방해석 또는 이들의 혼합물을 포함하는 임의의 형태의 제1 안료로서 유용할 수 있다. 미세하게 분쇄된 및/또는 중간으로 분쇄된 탄산염은 특히 제1 안료로서 유용할 수 있다. 제1 안료로서 존재하는 경우, 미세하게 분쇄된 및/또는 중간으로 분쇄된 탄산칼슘은 건조 중량을 기준으로 상기 코팅 안료의 50 내지 100부를 형성한다. 특정 양태에서, 탄산칼슘은 안료 중량의 약 75 내지 100부일 수 있다. 특히 유용한 안료는 OMYA Hydrocarb® 60 분쇄된 탄산칼슘(스위스 오프트링겐에 소재하는 옴야 아게(OMYA AG))과 같은 중간으로 분쇄된 탄산염일 수 있다. 이는 성공적인 잉크 흡수를 위한 다공성 구조를 제공하지만 종이 광택 발현이 덜하다. 이러한 안료는 중간으로 분쇄된 탄산칼슘으로 간주될 수 있고, 특정 양태들에 따라, 상기 입자의 약 55 내지 65%, 더욱 특히 약 58 내지 62%, 일부 경우에 약 60%가 약 2마이크론 미만의 직경을 갖고, 약 30 내지 35%, 더욱 특히 약 31 내지 33%, 일부 경우에 약 32%가 약 1마이크론 미만의 직경을 갖고, 약 5 내지 10%, 더욱 특히 약 6 내지 8%, 일부 경우에 약 7%가 약 0.2마이크론 미만의 직경을 갖는 입자 크기 분포를 갖는다. 중간 입자 크기(D50)는 약 1.0 내지 1.8마이크론, 더욱 특히 약 1.2 내지 1.6마이크론 및 일부 경우에 약 1.4마이크론일 수 있다.
상기 제1 안료는 상이한 입자 크기의 탄산칼슘 안료들의 혼합물을 포함할 수 있다. 예를 들면, 미세한 탄산칼슘으로 간주되는 다른 안료들이 또한 상기 코팅에 사용될 수 있다. 하나의 양태에 따라, 상기 코팅에 사용되는 미세하게 분쇄된 탄산칼슘은 상기 입자들의 약 85 내지 95%, 더욱 특히 약 90%가 직경이 약 2마이크론 미만일 수 있고 상기 입자들의 적어도 약 60 내지 70중량%, 더욱 특히 약 65중량%가 약 1마이크론 미만일 수 있는 좁은 입자 크기 분포를 가질 수 있으며, 상기 안료들은 약 0.5 내지 1마이크론, 더욱 특히 약 0.6 내지 0.8마이크론, 매우 더욱 특히 약 0.7마이크론의 평균 입자 크기를 갖는다. 특정 양태들에 따라, 당해 단락에 따른 미세하게 분쇄된 탄산칼슘은 상기 전체 안료의 약 0 내지 약 50중량부, 더욱 특히 약 10 내지 약 40중량부일 수 있다. 특히 유용한 안료는 OMYA Hydrocarb® 90 분쇄된 탄산칼슘(스위스 오프트링겐에 소재하는 옴야 아게)과 같은 미세하게 분쇄된 탄산염일 수 있다.
조악하게 분쇄된 탄산칼슘이 또한 상기 코팅에 사용될 수 있다. 특정 양태들에 따라, 이들 안료는 상기 입자들의 약 38%가 직경이 2마이크론 미만일 수 있는 좁은 입자 크기 분포를 갖는다. 바람직하게는, 상기 입자들의 적어도 15 내지 25중량%, 더욱 특히 약 18 내지 22중량%, 매우 더욱 특히 약 20중량%는 1마이크론 미만일 수 있고, 약 3.0 내지 3.5마이크론, 더욱 특히 약 3.1 내지 3.3마이크론, 매우 더욱 특히 약 3.20마이크론의 평균 입자 크기를 갖는다. 또 다른 양태에서, 상기 분포는 약 1마이크론 미만의 입자들의 85% 이상을 갖고, 0.1 내지 1마이크론 범위에 속한다. 특정 양태들에 따라, 상기 조악하게 분쇄된 탄산칼슘은 상기 전체 안료의 약 0 내지 약 20중량부, 더욱 특히 약 10 내지 약 15중량부일 수 있다. 특히 유용한 안료는 Hydrocarb® PG-3 분쇄된 방해석 탄산칼슘(스위스 오프트링겐에 소재하는 옴야 아게)과 같은 조악하게 분쇄된 탄산염일 수 있다.
하나 이상의 제2 안료가 또한 첨가될 수 있다. 제2 안료의 예는 음이온성 안료, 양이온성 안료, 플라스틱 안료, 탄산염, 클레이, 규산염, 실리카, 이산화티탄, 산화알루미늄 및 알루미늄 3수화물을 포함한다. 제2 안료는, 존재하는 경우, 약 1 내지 50부, 더욱 특히 약 8 내지 16부의 양으로 존재할 수 있다.
양이온성 안료가, 코팅에 첨가될 수 있는 제2 안료의 예일 수 있다. 완전하게 조립되는 경우, 상기 코팅은 전형적으로 전체적으로 음이온성 성질을 가질 수 있다. 음이온성 코팅과 양이온성 안료 사이의 인력은 상기 코팅의 표면 기공을 개방시켜 다공성 및 잉크 흡수율을 증가시킬 수 있다. 잉크 건조 시간이 또한 감소될 수 있다. 추가로, 이온 상호작용은 매우 소규모일 수 있기 때문에, 개선된 다공성은 상기 코팅 표면에 걸쳐 균일할 수 있다. 상기 양이온성 안료의 입자 크기 분포는 전형적으로 3.0마이크론 미만의 평균 입자 크기를 갖고, 전형적으로 그릿(grit)이 없을 수 있다. 용어 "그릿이 없음"은, 325 메쉬 스크린을 통해 양이온성 안료를 통과시킨 후, 325 메쉬 스크린 상에 실질적으로 입자들이 존재하지 않음을 의미하는 것으로 의도된다. 몇몇 양태들에서, 상기 제2 안료 내의 실질적으로 모든 입자들은 1마이크론 미만의 크기일 수 있다. 양이온성 안료의 양은 전체 안료의 100중량부를 기준으로 하여 전형적으로 20중량부 미만일 수 있다. 과량의 양이온성 성분을 사용하면, 상기 코팅의 성질을 변화시킬 수 있는 원치않는 이온 상호작용 및 화학적 반응이 초래될 수 있다. 양이온성 안료는 전체 안료 100중량부 당 양이온성 안료 5중량부 초과의 양으로 존재할 수 있다. 특히 유용한 양이온성 안료는 양이온성 OMYAJET B 6606, OMYAJET C 3301 및 5010 안료(스위스 오프트링겐에 소재하는 옴야 아게)를 포함한다. OMYAJET 안료는 높은 표면적으로 개질된 탄산칼슘의 양이온성 수성 슬러리일 수 있다. 중간 입자 크기(D50)는 약 1.3마이크론 내지 약 2마이크론 범위이다. 표면적 BET는 약 40mg/㎡ 내지 약 56mg/㎡ 범위이다. 상기 입자들의 약 50 내지 80%는 2마이크론 미만일 수 있다.
음이온성 안료와 같은 제2 안료는 광택, 백색도 또는 기타 코팅 특성들을 개선시키는데 필요한 제형에서 사용될 수 있다. 상기 무수 코팅 안료의 추가의 30중량부 이하는 음이온성 안료일 수 있다. 상기 안료의 25부 이하, 더욱 특히 20부 미만은 조악하게 분쇄된 탄산칼슘, 또 다른 탄산염, 플라스틱 안료, TiO2, 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 조악하게 분쇄된 탄산칼슘의 예는 Carbital 35 탄산칼슘(미국 조지아주 로스웰에 소재하는 이머리스(Imerys))이다(중간 입자 크기(D50)는 약 2.7 내지 3.2마이크론, 더욱 특히 약 2.9마이크론이고; 상기 입자들의 약 35 내지 40%, 더욱 특히 약 37%가 2마이크론 미만이고, 약 15 내지 20%, 더욱 특히 약 18%이 1마이크론 미만이고, 약 5 내지 10%, 더욱 특히 약 8%가 0.5마이크론 미만이고, 약 2 내지 5%, 더욱 특히 약 3%가 0.25마이크론 미만이다. 조악하게 분쇄된 탄산염에 대한 전형적인 표면적은 약 3.4 내지 3.8mg/㎡, 더욱 특히 약 3.6mg/㎡일 수 있다). 사용될 수 있는 또 다른 안료는 이토추 케미칼스 아메리카(Itochu Chemicals America)(미국 뉴욕주 화이트 플레인스에 소재함)로부터 구입할 수 있는 것과 같은 음이온성 이산화티탄이다. 중공 구(hollow sphere)들이, 종이 광택용으로 특히 유용한 플라스틱 안료들일 수 있다. 중공 구 안료들의 예는 ROPAQUE AF-1353 및 ROPAQUE AF-1055(미국 펜실베이니아주 플라델피아에 소재하는 롬 앤 하스(Rohm & Haas))를 포함한다. 작은 입자 크기를 갖는 미세한 안료들을 사용하는 경우, 보다 높은 광택의 종이들을 수득할 수 있다. 이들 안료의 상대적인 양은 백색도 및 목적하는 광택 수준에 따라 다양할 수 있다.
제1 결합제는 접착을 위해 코팅에 첨가될 수 있다. 특정 양태들에 따라, 상기 결합제는 다가 염의 혼입과 양립할 수 있다. 특정 측면들에 따라, 상기 결합제는 다가 염을 함유하는 제형 또는 코팅에 안정하게 되어진 것일 수 있다. 결합제는 비이온성 합성 라텍스일 수 있거나, 결합제는, 다가 염을 함유하는 제형 또는 코팅에 안정하게 되어진 스티렌 부타디엔과 같은 음이온성 합성 라텍스일 수 있다. 하기와 같이 개질시키지 않을 경우, 다가 염의 존재와 양립할 수 없는 이들 결합제는, 다양한 개질을 통해, 예를 들면, 특정한 계면활성제의 사용을 통해, 이들을 양립 가능하게 개질시킬 수 있다. 특히 유용한 결합제는 칼슘 안정한 스티렌 부타디엔 고무(SBR) 격자(lattice)를 포함한다. 아크릴 중합체, 폴리우레탄, 또는 에틸렌 비닐 아세테이트 중합체가 또한 사용될 수 있다. 상기 결합제는 또한 전분 또는 단백질과 같은 생중합체(biopolymer)일 수 있다.
특히 유용한 양태에 따라, 상기 중합체는 생중합체 입자들, 더욱 특히 생중합체 마이크로입자들, 특정 양태들에 따라, 생중합체 나노입자들을 포함할 수 있다. 특히 유용한 측면에 따라, 상기 생중합체 입자들은 전분 입자들을, 보다 특히, 400nm 미만의 평균 입자 크기를 갖는 전분 나노입자들을 포함한다. 제WO 2010/065750호에 기술된 바와 같은 가교결합제와 반응된 생중합체-부가 복합체를 포함하는 생중합체 라텍스 접합체를 함유하는 조성물이 특히 유용할 수 있다. 생중합체계 결합제 및, 특히, 생중합체 입자들을 함유하는 이들 결합제는, 상기 코팅 제형 내에서 다가 염 혼입과 양립할 수 있고 코팅 제조 및 가공을 용이하게 하는 것으로 밝혀졌다. 예를 들면, 몇몇 경우에 코팅 조성물은, 상기 코팅 조성물에서 허용되는 점도를 유지하면서 하이 솔리드(high solid)로 제조될 수 있다. 본 출원에서 사용될 수 있는 결합제는 미국 특허 제6,677,386호, 제6,825,252호, 제6,921,430호, 제7,285,586호 및 제7,452,592호, 및 제WO 2010/065750호에 기술되고, 이들 각각의 문헌의 관련 기재는 인용에 의해 본 명세서에 포함된다. 생중합체 나노입자들을 함유하는 적합한 결합제의 하나의 예는 에코신테틱스 인코포레이티드(Ecosynthetix Inc.)로부터 구입할 수 있는 Ecosphere® 2240이다.
상기 결합제는 또한 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 피롤리돈, 폴리에틸렌 옥사이드 등과 같은 합성 용액 중합체일 수 있다.
제1 결합제의 총량은 전형적으로 전체 안료 100부당 약 2 내지 약 15부, 더욱 특히 약 5 내지 약 12부일 수 있다.
상기 코팅은 또한 제1 결합제 이외에 사용될 수 있는 보조 결합제를 포함할 수 있다. 유용한 보조 결합제의 예는 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 아세테이트 및 단백질 결합제를 포함한다. 몇몇 양태들에서 유용할 수 있는 또 다른 보조 결합제는 효소 전환된 전분을 포함하는 전분일 수 있다. 양이온성 및 음이온성 전분은 둘 다 보조 결합제로서 사용될 수 있다. ADM Clineo 716 전분은 사용될 수 있는 에틸화된 옥수수전분(미국 아이오와주 클린턴에 소재한 아처 다니엘스 미들랜드(Archer Daniels Midland))이다. Penford® PG 260 및 PG 290은 사용될 수 있는 다른 에틸화된 전분 보조 결합제의 예일 수 있다. 결합제 수준은 조심스럽게 제어되어야 한다. 너무 적은 결합제가 사용되는 경우, 코팅 구조는 물리적 완전성이 부족할 수 있고, 너무 많은 결합제가 사용되는 경우, 코팅은 보다 긴 잉크 건조 시간을 야기하는 보다 적은 다공성이 될 수 있다. 보조 결합제는, 존재하는 경우, 전형적으로 건조 중량 기준으로 안료 100부당 보조 결합제 약 1 내지 8부, 더욱 특히 무수 안료 100부당 보조 결합제 약 2 내지 6부, 또는 무수 안료 100부당 보조 결합제 약 2 내지 5부의 양으로 사용될 수 있다.
상기 코팅 조성물은 또한 다가 염을 포함한다. 특정 양태에서, 다가 금속은 2가 또는 3가 양이온일 수 있다. 보다 특히, 다가 금속 염은 적합한 카운터 이온(counter ion)과 조합된, Mg+2, Ca+2, Ba+2, Zn+2 및 Al+ 2으로부터 선택되는 양이온일 수 있다. Ca+2 및 Mg+2와 같은 2가 양이온이 특히 유용할 수 있다. 양이온들의 배합물이 또한 사용될 수 있다.
코팅에 사용되는 염의 특정한 예는 염화칼슘, 아세트산칼슘, 질산칼슘, 염화마그네슘, 아세트산마그네슘, 질산마그네슘, 황산마그네슘, 염화바륨, 질산바륨, 염화아연, 질산아연, 염화알루미늄, 알루미늄 하이드록시클로라이드 및 질산알루미늄을 포함한다(이들로 한정되지 않는다). 당업자들은 유사한 염들을 인식할 수 있을 것이다. 특히 유용한 염은, CaCl2, MgCl2, MgSO4, Ca(NO3)2 및 Mg(NO3)2을 포함하며, 이들 염의 수화된 형태도 포함한다. 상기 염들의 배합물이 또한 사용될 수 있다. 상기 염은 전체 안료 100부당 중량 기준으로 약 2.5 내지 25부, 더욱 특히 약 4 내지 12.5부의 양으로 코팅 내에 존재할 수 있다.
분산제는, 더 높은 코팅 고체(higher coating solids)를 함유하는 코팅 조성물의 가공을 용이하게 하는데 사용될 수 있다. 특히 유용한 분산제는 코아텍스(Coatex)로부터의 Topsperse JXA(폴리에테르 폴리카복실레이트, 수용액 중의 나트륨 염), Rheocarb 100(수용액 중의 아크릴 공중합체), 폴리옥시알킬렌 나트륨 염(Carbosperse™ K-XP228 중합체) 및 XP-1722(폴리에테르 폴리카복실레이트, 수용액 중의 나트륨 염); BYK 헤미(BYK Chemie)로부터의 BYK-190(안료 친화성 그룹들을 갖는 고분자량 블록 공중합체 용액) 및 BYK-2010(안료 친화성 그룹들을 갖는 아크릴레이트 공중합체); 및 스테판 케미칼스(Stepan Chemicals)로부터의 Polystep TD-507(트리데실 알코올 에톡실레이트)을 포함한다. 특정 양태들에 따라, 상기 분산제는, 전체 안료 100부당, 약 0.5 내지 2.5부, 더욱 특히 약 0.75 내지 2부의 양으로 존재할 수 있다.
수분 보유를 개선시키기 위해 수분 보유 보조제가 또한 상기 코팅 내에 포함될 수 있다. 다가 이온을 함유하는 코팅은 상업적 적용에 있어서 충분한 수분 유지력이 부족할 수 있다. 이러한 하나의 보유 보조제는 Natrasol GR(아쿠알론(Aqualon))일 수 있다. 수분 보유 증가 이외에도, 이의 두번째 이점은 생중합체의 결합 강도를 향상시키는 것일 수 있다. 이는 이전에는 관찰되지 않았다. 테이프 당김(tape pull)은 보다 우수한 강도를 지시한다. 본 출원에서 사용되기 위한 수분 보유 보조제의 예는, 폴리에틸렌 옥사이드, 하이드록시에틸 셀룰로스, 폴리비닐 알코올, 전분, 및 이러한 적용을 위해 판매되는 다른 상업적으로 구입가능한 제품을 포함하지만 이들로 한정되지 않을 수 있다. 특정 양태들에 따라, 상기 수분 보유 보조제는 전체 안료 100부당 약 0.1 내지 1부, 더욱 특히 약 0.2 내지 0.5부의 양으로 존재할 수 있다.
다른 임의의 첨가제들이, 상기 코팅의 성질을 다양화하기 위해 사용될 수 있다. 클라리안트(Clariant) T26 광증백제(미국 일리노이주 맥헨리에 소재한 클라리언트 코포레이션(Clariant Corporation))와 같은 증백제가 사용될 수 있다. 불용화제 또는 가교결합제가 사용될 수 있다. 특히 유용한 가교결합제의 예는 Sequarez 755(미국 오하이오주 애크론에 소재한 롬노바(RohmNova)) 및 글리옥살(바스프(BASF))을 포함한다. 코팅이 블레이드 코터(blade coater)에 의해 도포되는 경우, 윤활제를 임의로 첨가하여 드래그(drag)를 감소시킬 수 있다. 이들 임의의 첨가제는, 존재하는 경우, 전형적으로 전체 안료 100부당 약 0.1 내지 5부, 더욱 특히 약 0.2 내지 2부의 양으로 존재할 수 있다.
이러한 코팅을 제조하는데 통상적인 혼합 기술을 사용할 수 있다. 전분을 사용하는 경우, 이는 전형적으로 전분 쿠커(cooker)를 사용하여 코팅을 제조하기 전에 쿠킹(cooking)될 수 있다. 특정 양태들에 따라, 상기 전분은 약 35% 이하의 고체로 제조될 수 있다. 개별적으로, 제1 안료, 제2 안료 및 임의의 보충 안료를 포함한 모든 안료는 침강이 발생하지 않도록 수 분 동안 혼합할 수 있다. 실험실에서, 상기 안료는 패들 믹서(paddle mixer)를 사용하여 드릴 프레스 믹서(drill press mixer) 상에서 혼합할 수 있다. 이어서, 제1 결합제를 상기 믹서에 가한 후, 1 내지 2분 후 보조 결합제를 가할 수 있다. 전분이 사용되는 경우, 이를 약 190℉로 여전히 따뜻할 수 있을 때 믹서에 가할 수 있다. 최종 코팅은 물 중에 혼합된 성분의 분산액에 의해 제조될 수 있다. 분산액의 고체 함량은 전형적으로 약 20중량% 내지 약 60중량%일 수 있다. 보다 특히, 상기 고체는 분산액의 약 45중량% 내지 약 55중량%일 수 있다.
또 다른 양태는, 코팅이 하나 이상의 표면에 도포되어 있는 종이 기재를 갖는 개선된 인쇄용지에 관한 것이다. 롤 코터(roll coater), 제트 코터(jet coater), 블레이드 코터 또는 로드 코터(rod coater)를 포함하지만 이들로 한정되지 않는 임의의 코팅 방법 또는 장치가 사용될 수 있다. 사이즈 프레스(size press), 미리 코팅된 또는 언사이즈드(unsized) 원지(base paper)에 대한 코팅 중량은 전형적으로 한 면 당(per side) 3300ft2당 약 2 내지 약 10, 더욱 특히 약 5 내지 약 8파운드(건조 중량)일 수 있다. 상기 코팅지는 전형적으로 종이 표면의 약 30lb 내지 약 250lb/3300ft2 범위일 것이다. 이어서, 상기 코팅지는 임의로 통상적인 방법을 사용하여 목적하는 두께 또는 광택으로 마감할 수 있다.
기재 또는 베이스 시트(base sheet)는 통상적인 베이스 시트일 수 있다. 유용한 베이스 시트의 예는 NewPage 코포레이션 에스카나바(NewPage Corporation Escanaba)의 자회사인 미국 미시간주에 소재한 에스카나바 페이퍼 컴퍼니(Escanaba Paper Company) 공장(mill)으로부터의 45lb., Pub Matte 및 NewPage 45lb. NewEra를 포함한다.
마감된 코팅지는 인쇄에 유용할 수 있다. 잉크를 상기 코팅에 도포하여 이미지를 생성할 수 있다. 도포 후, 잉크 비히클은 상기 코팅을 투과하여 그 안에 흡수될 수 있다. 코팅 기공들의 갯수 및 균일도는, 심지어 복수의 잉크 층들이 도포될 시에도, 고르고 신속한 잉크 흡수를 야기한다. 이러한 코팅지는 또한 다기능성 인쇄에 매우 적합할 수 있어, 코팅지 매체 상의 이미지가, 잉크젯 프린터로부터의 염료 또는 안료 착색된 잉크, 레이저 프린트로부터의 토너, 및 그라비어 또는 플렉소 프레스로부터의 잉크의 배합물로부터 생성될 수 있다.
하나의 양태에서 하기 제형은 한 면 당(3,300ft2당) 5 내지 10lbs으로 블레이드 코터를 사용하여 NewPage, 에스카나바 공장에서 제조된 NewEra 원지 상에 코팅될 수 있다. 원지는 전형적으로 침엽수재(softwood)와 활엽수재(hardwood) 섬유의 혼합물을 함유한다. 침엽수재 섬유는 전형적으로 약 45 내지 55%의 양으로 존재하고, 활엽수재 섬유는 약 4 내지 10%의 양으로 존재하고, RMP 섬유는 약 20 내지 30%의 양으로, 브로크(broke)는 약 20%의 양으로 존재할 수 있다. 특히 유용한 원지에 따라, 침엽수재 및 활엽수재 섬유는 각각 8:1의 비율로 존재한다.
하기 비제한적인 예는 본 발명의 특정 측면을 설명한다.
잉크젯 수용성 코팅을 닙(nip) 3개/면(3nips/side)을 사용하여 1200PLI/100℉에서 캘린더링(calendering)하였다. 수득된 종이 위에, 표준 코닥(Kodak) 프로스퍼(Prosper) 안료 착색된 잉크를 함유하는 코닥 패치 프린터(patch printer)로 시험 표적을 인쇄하였다. QEA에 의해 제작된 퍼스널 이미지 분석 시스템(PIAS: Personal Image Analysis System)을 사용하여 그레인(grain) 및 모틀(mottle)에 대해 시안 스텝 ?지(cyan step wedge)를 측정하였다. 모틀은, 낮은 공간 주파수에서 발생하는 밀도 불균일도(즉, 성긴 규모(coarse scale)의 노이즈)이다. 그레인은 높은 공간 주파수에서 발생하는 밀도 불균일도(즉, 미세한 규모(fine scale)의 노이즈)이다. 낮은 숫자는 적은 그레인 및 모틀을 지칭한다. 흑색 Dmax 패치는 흑색 밀도(black density)와 습윤 마모를 측정하는데 사용하였다. 습윤 마모에 있어서, 추가의 압력 인가 없이 약 100g 중량을 사용하였다. 광학 밀도는 흑색 패치 상의 3개 영역에서 측정할 수 있고, 평균을 기록할 수 있다. 물 세(3) 방울을 상기 패치 위에 적가하고 약 20초 동안 그대로 두었다. 스코트 C-폴드(Scott C-fold) 타월 두(2) 조각을 상기 패치의 상부에 두고, 다섯(5) 사이클 동안 상부에 무게를 두어 문지른다(rubbing). 광학 밀도를 상기 액적의 내부와 외부에서 재측정하고, 세 개(3) 측정값들의 평균을 취하고, 밀도에서의 백분율 변화를 기록할 수 있다.
비교 샘플들을 또한 코닥 프로스퍼 안료계 잉크를 사용하여 인쇄하고, 시험 샘플들과 동일한 방식으로 평가하였다. 비교 실시예 1 및 비교 실시예 2는 NewPage 45lb NewEra 및 NewPage 45# 퍼블리케이션 매트(Publication Matte)이다. 둘 다 클레이, 탄산칼슘 및 라텍스 결합제를 함유하는 코팅으로 양면이 코팅된 상업용 코팅지이다. 각각의 면의 코트 중량(coat weight)은 전형적으로 45lb의 명목상 중량으로 코팅된 시트를 위한 30lb 베이스 시트 상에 약 7 내지 8lbs/ream일 수 있다. 표 1의 결과는 본 발명의 실시예가 비교 실시예에 비해 개선된 모틀을 나타냄을 보여준다.
[표 1a]
Figure 112014108485229-pct00001
[표 1b]
Figure 112014108485229-pct00002
[표 1c]
Figure 112014108485229-pct00003
[표 1d]
Figure 112014108485229-pct00004
Figure 112014108485229-pct00005
본 명세서에 기술된 조성물 및 방법은 상기 개시된 발명의 바람직한 양태들을 구성하며, 본 발명은 이러한 세세한 조성물들 및 방법들에 한정되지 않으며, 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명 내에서 변형이 이루어질 수 있음이 이해될 것이다.

Claims (12)

  1. 잉크젯 기록 매체로서,
    상기 잉크젯 기록 매체는,
    종이 기재; 및
    잉크젯-수용성 코팅(inkjet-receptive coating)을 포함하고,
    상기 잉크젯-수용성 코팅은,
    0.5 내지 1.6마이크론의 중간 입자 크기(D50)를 갖는 분쇄된 탄산칼슘을 포함하는 제1 안료;
    다가 염;
    분산제; 및
    전체 안료 100중량부를 기준으로 하여 2 내지 15중량부의 양으로 존재하는 결합제를 포함하고,
    상기 분쇄된 탄산칼슘은 미세하게 분쇄된 탄산칼슘 및 중간으로 분쇄된 탄산칼슘을 포함하고,
    상기 미세하게 분쇄된 탄산칼슘은 입자들의 85 내지 95%가 직경이 2마이크론 미만이고, 제1 안료 내에서 미세하게 분쇄된 탄산칼슘의 비율은 10 내지 85중량%이고,
    상기 중간으로 분쇄된 탄산칼슘은 입자들의 55 내지 65%가 직경이 2마이크론 미만이고, 제1 안료 내에서 중간으로 분쇄된 탄산칼슘의 비율은 15 내지 90중량%인,
    잉크젯 기록 매체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 결합제는, 다가 염들을 포함하는 제형 또는 코팅에 안정하게 되어진 라텍스를 포함하는, 잉크젯 기록 매체.
  3. 제2항에 있어서, 상기 결합제가 스티렌 부타디엔 고무 라텍스를 포함하는, 잉크젯 기록 매체.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 코팅이, 단백질 결합제, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 아세테이트, 전분 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 보조 결합제(co-binder)를 추가로 포함하는, 잉크젯 기록 매체.
  6. 제5항에 있어서, 상기 보조 결합제가 전분을 포함하는, 잉크젯 기록 매체.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제1 안료가 전체 안료 100부를 기준으로 하여 50 내지 100부의 양으로 존재하는, 잉크젯 기록 매체.
  8. 제1항에 있어서, 상기 코팅이 한 면 당(per side) 건조 중량 5 내지 10lb/3,300ft2 (2.27 내지 4.54kg/306.6m2)의 코트 중량(coat weight)으로 존재하는, 잉크젯 기록 매체.
  9. 제1항에 있어서, 상기 다가 염은 다가 금속 염이고, 상기 다가 금속 염이, 염화칼슘, 아세트산칼슘, 질산칼슘, 염화마그네슘, 아세트산마그네슘, 질산마그네슘, 황산마그네슘, 염화바륨, 질산바륨, 염화아연, 질산아연, 염화알루미늄, 알루미늄 하이드록시클로라이드, 질산알루미늄 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 잉크젯 기록 매체.
  10. 제9항에 있어서, 상기 다가 금속 염이 염화칼슘을 포함하는, 잉크젯 기록 매체.
  11. 제1항에 있어서, 상기 분산제가, 폴리에테르 폴리카복실레이트 나트륨 염, 아크릴 공중합체, 폴리에테르 폴리카복실레이트 나트륨 염, 폴리옥시알킬렌 나트륨 염, 안료 친화성 그룹들을 갖는 블록 공중합체, 안료 친화성 그룹들을 갖는 아크릴레이트 공중합체, 트리데실 알코올 에톡실레이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 잉크젯 기록 매체.
  12. 제1항에 있어서, 상기 분산제가 폴리에테르 폴리카복실레이트 염을 포함하는, 잉크젯 기록 매체.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9616696B2 (en) * 2013-10-23 2017-04-11 Ecosynthetix Inc. Coating for paper adapted for inkjet printing
WO2015178891A1 (en) 2014-05-20 2015-11-26 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Print medium
WO2017058248A1 (en) 2015-10-02 2017-04-06 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Sizing compositions
SE543022C2 (en) * 2018-11-06 2020-09-29 Stora Enso Oyj Book printing paper and method of manufacturing book printing paper
JP6661152B1 (ja) * 2019-03-25 2020-03-11 株式会社Ｔｂｍ 無機物質粉末配合熱可塑性樹脂組成物および成形品
CN112778837A (zh) * 2021-02-03 2021-05-11 珠海纳思达企业管理有限公司 水基颜料墨水及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006518777A (ja) * 2003-01-13 2006-08-17 アイメリーズ ピグメンツ， インコーポレーテッド インクジェットコーティングインク受容層のためのカチオン性炭酸塩顔料
US20090203643A1 (en) * 2008-02-12 2009-08-13 Patel Jayesh P Method and composition for avoiding or mitigating the formation of preservative residues on the surface of wood treated with micronized copper-containing compositions
US20110037818A1 (en) 2009-08-12 2011-02-17 Newpage Corporation Inkjet recording medium

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11321090A (ja) * 1998-03-17 1999-11-24 Tomoegawa Paper Co Ltd インクジェット記録シ―ト
DE60005932T2 (de) 1999-01-25 2004-08-12 Ecosynthetix Inc., Lansing Nanopartikel auf der basis von biopolymer
EP1176255A1 (en) 2000-07-24 2002-01-30 The Dow Chemical Company Use of starch dispersions as binder in coating compositions and process for preparing the starch dispersions
GB0027876D0 (en) 2000-11-15 2000-12-27 Ucb Sa Coated films and coating compositions
BRPI0209393B1 (pt) 2001-05-02 2016-06-14 Ecosynthetix Inc adesivo, e, uso do mesmo
JP2003039824A (ja) * 2001-05-22 2003-02-13 Fuji Photo Film Co Ltd インクジェット記録用シート
GB0125177D0 (en) * 2001-10-19 2001-12-12 Clariant Int Ltd Improvements in or relating to organic compounds
US6991330B2 (en) * 2002-04-26 2006-01-31 Mitsubishi Paper Mills Limited Ink-jet recording material for proof
JP2004091626A (ja) * 2002-08-30 2004-03-25 Mitsubishi Paper Mills Ltd インクジェット用水性顔料インク及び記録物
DE60317576T2 (de) * 2002-09-13 2009-01-22 Fujifilm Corp. Tinte
FR2894998A1 (fr) * 2005-12-16 2007-06-22 Coatex Sas Procede de fabrication de sauces de couchage a la retention d'eau et a la viscosite brookfield ameliorees mettant en oeuvre un polymere peigne avec au moins une fonction greffee oxyde de polyalkylene.
EP2370503B1 (en) * 2008-12-03 2017-11-08 EcoSynthetix Ltd. Process for producing biopolymer nanoparticle biolatex compositions having enhanced performance and compositions based thereon
JP5257294B2 (ja) * 2009-02-24 2013-08-07 王子ホールディングス株式会社 インクジェット記録シート
US20110052818A1 (en) * 2009-08-28 2011-03-03 Douglas Lowell Osterberg Coated paper for inkjet printing, composition and method for inkjet printing
AU2010286460B2 (en) * 2009-08-31 2015-07-09 Newpage Corporation Inkjet recording medium
JP5577875B2 (ja) * 2009-11-27 2014-08-27 王子ホールディングス株式会社 印刷用顔料塗被紙及びその製造方法
CN103370473B (zh) * 2011-02-18 2016-06-01 新页公司 用于喷墨印刷的光泽记录介质
WO2013121213A1 (en) * 2012-02-15 2013-08-22 Imerys Minerals Limited Pigment compositions

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006518777A (ja) * 2003-01-13 2006-08-17 アイメリーズ ピグメンツ， インコーポレーテッド インクジェットコーティングインク受容層のためのカチオン性炭酸塩顔料
US20090203643A1 (en) * 2008-02-12 2009-08-13 Patel Jayesh P Method and composition for avoiding or mitigating the formation of preservative residues on the surface of wood treated with micronized copper-containing compositions
US20110037818A1 (en) 2009-08-12 2011-02-17 Newpage Corporation Inkjet recording medium

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