KR20040070280A - 잉크젯 기록매체용 코팅 조성물 및 잉크젯 기록용 매체 - Google Patents

잉크젯 기록매체용 코팅 조성물 및 잉크젯 기록용 매체 Download PDF

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KR20040070280A
KR20040070280A KR10-2004-7010122A KR20047010122A KR20040070280A KR 20040070280 A KR20040070280 A KR 20040070280A KR 20047010122 A KR20047010122 A KR 20047010122A KR 20040070280 A KR20040070280 A KR 20040070280A
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요시무라노부요시
니시하시요이치로
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Abstract

본 발명은 잉크 수용층에 대한 신속한 잉크 투과성을 유지하면서 캐스트층 코팅제의 불충분한 광택을 보다 향상시키고 특히 발색성이 우수하면서도 도포액이 응집되지 않는 안정적인 피막을 형성할 수 있으며, 코팅층으로부터의 실리카의 탈락이 일어나기 어려운 잉크젯 기록매체용 코팅 조성물을 수득하는 것에 관한 것이다.
설폰산기를 갖는 라디칼 중합성 유화제를 함유하는 유화제(A)의 존재하에 실릴기를 갖는 불포화 단량체(B), 측쇄에 6원환을 갖는 불포화 단량체(C) 및, 필요에 따라 (B) 및 (C)와 공중합할 수 있는 다른 라디칼 중합성 불포화 단량체(D)를 유화중합시켜 이루어진 입자직경이 100nm 이하인 합성수지 에멀젼과 콜로이드성 실리카를 함유하는 조성물을 잉크젯 기록매체용 광택층 코팅에 사용하는 것에 관한 것이다.

Description

잉크젯 기록매체용 코팅 조성물 및 잉크젯 기록용 매체{Coating composition for ink-jet recording medium and ink-jet recording medium}
합성수지 에멀젼과 콜로이드성 실리카를 복합화한 코팅 조성물을 종이 등의 잉크젯 기록매체의 상도제(topcoating)로서 사용하여 사진 화질용 광택지로 하는 것은 공지되어 있다. 일본 공개특허공보 제(평)7-149038호에는 합성수지 에멀젼과 콜로이드성 실리카를 복합화한 코팅 조성물을 잉크 정착층을 실시한 기재 위에 도포하여, 이것을 캐스트한 고광택의 잉크젯용 기록매체가 개시되어 있다. 이에 따라, 수득된 코팅층은 필름이 다공성으로 인해 양호한 잉크 투과성을 나타내며 잉크 삼투가 적은 것으로 기재되어 있다.
한편, 최근에 잉크젯 프린터 중에서 인쇄 정밀도의 향상은 현저하며 이에 대응하기 위해 잉크젯용 기록매체에는 보다 나은 광택의 향상, 삼투가 없는 화상을 얻기 위한 잉크 투과성의 향상, 탁도가 없는 발색성의 향상 등의 물성이 요구되고 있다.
이들 요구되는 물성에 대하여 각종 시도를 하고 있다. 이 중의 하나로서 합성수지 에멀젼의 입자직경을 작게 하는 것이 발색성의 향상에 효과적인 것이 공지되어 있다. 또한, 일본 공개특허공보 제2000-238419호와 같이 2층의 도포층을 설치하고, 이의 적어도 표층 중에 평균 입자직경이 0.02 내지 0.15pm의 합성 수지 에멀젼과 평균 입자직경이 0.01 내지 5pm의 콜로이드성 실리카를 함유시킨 고화질 기록매체가 개시되어 있다.
일반적으로 유화제를 보다 많이 사용하는 수법에 의해 입자직경을 작게 하는 경우에는 유화제가 코팅층 표면에 블리드 아웃(bleed out)하여 수성 잉크의 투과를 방해하며, 코팅층 표면에서 삼투되며 결과적으로 잉크 투과성이 저하된다. 한편, 카복실기를 다량으로 함유시켜 중화하여, 입자직경이 작은 소위 "하이드로 졸" 타입에서는 친수성 단량체를 대량으로 함유하므로 수성 잉크에 의한 팽윤이 일어나기 쉬우며 화상이 삼투되기 쉽다. 또한, 이러한 "하이드로 졸" 타입은 내수성도 원하는 것이 수득되기 어렵다는 문제도 있다. 또한, 마이크로 현탁중합법에 의해 입자직경이 작은 "마이크로 겔" 수법에서는 에멀젼 입자간의 융착이 일어나기 어려우므로 막 제조성이 떨어지며 결과적으로 충분한 광택이 수득되지 않는다는 문제가 있다.
또한, 최근 요구되는 고속 인쇄에서는 실리카의 배합량이 과잉으로 되면 안료 고착력이 내려가며 실리카의 탈락이 일어나기 쉬우며 이것이 프린터 중에서 종이 공급 롤을 오손(汚損)하여 종이 공급효율을 저하시킨다는 문제가 있다.
발명이 해결하고자 하는 과제
종래 기술 중에서 캐스트층 코팅제가 갖는 잉크 수용층에 대한 신속한 잉크 투과성을 유지하면서, 불충분한 광택을 보다 향상시키고 특히 발색성이 우수하며, 또한 도포액이 응집되지 않는 안정적인 피막을 형성할 수 있으며, 또한 코팅층으로부터 실리카의 탈락이 일어나기 어려운 코팅 조성물을 수득하는 것이 요구되고 있다.
해결수단
본 발명에 따르면, 설폰산기를 갖는 라디칼 중합성 유화제를 함유하는 유화제(A)의 존재하에 실릴기를 갖는 불포화 단량체(B), 측쇄에 6원환을 갖는 불포화 단량체(C) 및, 필요에 따라 (B) 및 (C)와 공중합할 수 있는 다른 라디칼 중합성 불포화 단량체(D)를 유화중합시켜 이루어진 입자직경이 100nm 이하인 합성수지 에멀젼과 콜로이드성 실리카를 함유하는 조성물을 잉크젯 기록매체용 광택층 코팅에 사용함으로써 상기한 과제를 해결할 수 있는 것을 알았다. 즉, 본 발명에 따르면,상기한 유화중합시에 설폰산기를 갖는 라디칼 중합성 유화제를 함유하는 유화제(A)의 존재하에 유화중합을 실시함으로써 필름 표면에 유화제가 블리드 아웃되지 않고 잉크 투과성에 악영향을 미치지 않으며 실리카를 갖는 불포화 단량체(B)의 공중합성에 의해 필름 표면의 내 스크래치성을 향상시키며, 또한 코팅층에서 실리카의 탈락을 개선할 수 있는 것이 판명됐다. 또한, 측쇄에 6원환을 갖는 불포화 단량체(C)를 단량체의 주성분으로서 공중합함으로써 비교적 적은 유화제를 사용하여도 미립자 직경의 에멀젼 입자가 수득되며, 이에 따라, 치밀하고 투명성이 높은 필름이 수득된다. 또한, 콜로이드성 실리카가 이러한 공중합체와 함께 존재함으로써 광택층의 투명성을 유지하면서 잉크 수용성을 향상시킬 수 있다.
발명의 실시 형태
본 발명은 설폰산기를 갖는 라디칼 중합성 유화제를 함유하는 유화제(A)의 존재하에 실릴기를 갖는 불포화 단량체(B), 측쇄에 6원환을 갖는 불포화 단량체(C) 및, 필요에 따라 (B) 및 (C)와 공중합할 수 있는 다른 라디칼 중합성 불포화 단량체(D)를 유화중합시켜 이루어진 입자직경이 100nm 이하인 합성수지 에멀젼과 콜로이드성 실리카를 함유하는 잉크젯 기록매체용 코팅 조성물 및 이러한 잉크젯 기록매체용 코팅 조성물로 도포한 잉크젯 기록매체에 관한 것이다.
본 발명의 코팅 조성물을 구성하는 합성수지 에멀젼은 설폰산기를 갖는 라디칼 중합성 유화제를 함유하는 유화제(A)의 존재하에 실릴기를 갖는 불포화 단량체(B), 측쇄에 6원환을 갖는 불포화 단량체(C) 및, 필요에 따라 (B) 및 (C)와공중합할 수 있는 다른 라디칼 중합성 불포화 단량체(D)를 유화중합시킴으로써 수득된다. 특히 본 발명에서는 측쇄에 6원환을 갖는 불포화 단량체(C)를 단량체의 주성분으로서 공중합함으로써 원하는 물성을 갖는 합성수지 에멀젼이 수득된다.
다음에 본 발명의 조성물을 구성하는 각 성분에 관해서 설명한다.
<유화제>
본 발명에 사용되는 유화제로서는 구체적으로는 통상적인 음이온성, 양이온성 또는 비이온성 유화제를 들 수 있지만, 본 발명에서는 특히 분자내에 설폰산기를 갖는 라디칼 중합할 수 있는 불포화기를 1개 이상 갖는 라디칼 중합성 유화제를 함유하는 유화제가 사용된다.
이러한 라디칼 중합성 유화제는 이의 중합성 불포화 결합의 존재에 의해 중합체 성분과 화학결합되어 있으며 필름을 형성할 때에 유리성의 유화제로서 필름 표면에 블리드 아웃되는 경우가 없다. 이에 따라, 잉크젯 인쇄할 때에 번지지 않으며 신속하게 정착층으로 잉크가 침투한다. 설폰산기를 갖는 라디칼 중합성 유화제를 사용하지 않는 경우에는 유리된 유화제가 필름 표면에 블리드 아웃하여 존재하며 인쇄할 때에 잉크의 번짐이 발생한다.
이러한 라디칼 중합성 유화제로서는 공지된 물질 중에서 적절하게 선택할 수 있으며 이의 구체적인 예로서는 스티렌설폰산염, 비닐설폰산염, 메타크릴설폰산염, 설포에틸메타크릴레이트, 2-아크릴아미드-2-메틸프로판설폰산염 및 하기에 기재된 화합물 1 내지 10을 들 수 있다.
화합물 1
[여기서, R1및 R2는 H 또는 CH3이고, R3은 C7-12알킬, 알케닐기이고, M은 알칼리 금속, 암모늄기이다(일본 공개특허공보 제(소)54-144317호 참조)],
화합물 2
[여기서, R은 H 또는 CH3이고, M은 알칼리 금속, 암모늄기, 아민이다(일본 공개특허공보 제(소)55-115419호 참조)],
화합물 3
[여기서, R은 H 또는 CH3이고, A는 알킬렌기이고, n은 2 이상의 정수이고, M은 1가 또는 2가의 양이온이다(일본 공개특허공보 제(소)62-34947호 참조)],
화합물 4
[여기서, R1은 H 또는 CH3이고, R2는 치환되지 않거나 치환된 탄화수소기 등이고, A는 C2-4알킬렌기, 치환된 알킬렌기이고, n은 0 또는 정수이다(일본 공개특허공보 제(소)49-46291호 참조)],
화합물 5
[여기서, R1은 H 또는 CH3이고, R2는 치환되지 않거나 치환된 탄화수소기, 아미노기 등이고, A는 C2-4알킬렌기이고, n은 0 내지 100이고, M은 1가 또는 2가의 양이온이다(일본 공개특허공보 제(소)58-203960호 참조)],
화합물 6
[여기서, R1은 C6-18알킬기 등이고, R2는 H, C6-18알킬기 등이고, R3는 H 또는 프로페닐기이고, A는 C2-4알킬렌기 또는 치환된 알킬렌기이고, M은 알칼리 금속 등이고, n은 1 내지 200이다(일본 공개특허공보 제(평)4-53802호 참조)],
화합물 7
[여기서, R1은 H 또는 CH3이고, A는 C2-4알킬렌기이고, M은 H, 알칼리 금속, 알칼리토금속 또는 암모늄기 등이고, L은 0 내지 20이고, m은 0 내지 50이다(일본 공개특허공보 제(소)62-104802호 참조)],
화합물 8
[여기서, R은 C8-22탄화수소기이고, M은 알칼리 금속 또는 암모늄기이다(일본 공개특허공보 제(소)49-40388호 참조],
화합물 9
[여기서, R은 C8-22탄화수소기이고, M은 알칼리 금속 또는 암모늄기이다(일본 공개특허공보 제(소)49-40388호 참조)],
화합물 10
[여기서, n은 1 이상이고, m은 1 내지 200이다]
본 발명에서는 설폰산기를 함유하는 라디칼 중합성 유화제를 사용하는 것이 미립자 직경의 합성수지 에멀젼을 제조하는데 필요하다.
본 발명에서는 설폰산기를 함유하는 라디칼 중합성 유화제 중에서도 특히 스티렌설폰산염을 단독 또는 다른 설폰산염기를 함유하는 라디칼 중합성 유화제를 병용하여 사용하는 것이 보다 안정적인 미립자 직경의 합성수지 에멀젼을 제조하는데 바람직하다.
또한, 상기한 라디칼 중합성 유화제에 가하여 설폰산기를 갖지 않는 라디칼 중합성 유화제 및/또는 라디칼 중합성 불포화 결합을 갖지 않는 음이온, 비이온계 등의 다른 유화제를 병용할 수 있다.
설폰산기를 갖지 않는 라디칼 중합성 유화제로서는 공지된 물질 중에서 적절하게 선택할 수 있으며, 예를 들면, 음이온, 비이온성 등을 들 수 있지만 이의 구체적인 예로서는 하기에 기재된 화합물 11 내지 16을 들 수 있다.
화합물 11
[여기서, R은 알킬 또는 알킬페닐이고, A는 에틸렌이고, M은 암모늄, 아민 또는 알칼리 금속이고, m은 9, 12, 14 또는 28이다(실시예)(일본 공개특허공보 제(소)52-134658호 참조)],
화합물 12
[여기서, R1은 H 또는 CH3이고, R2는 H, CH3또는 C6H4-(CH2)m-H이고, n은 4 내지 30이다(일본 공개특허공보 제(소)53-126093호 참조)],
화합물 13
[여기서, R1및 R2는 H 또는 CH3이고, x는 0 내지 100이고, y는 0 내지 100이고, z는 0 내지 100이고, 1 ≤x + y + z ≤100이다(일본 공개특허공보 제(소)56-28208호 참조)],
화합물 14
[여기서, R1은 C6-18알킬기 등이고, R2는 H 또는 C6-18알킬기 등이고, R3은 H 또는 프로페닐기이고, A는 C2-4알킬렌기 또는 치환된 알킬렌기이고, n은 1 내지 200이다(일본 공개특허공보 제(평)4-50204호 참조)],
화합물 15
[여기서, R1은 H 또는 CH3이고, R2는 C8-24탄화수소기 또는 아실기이고, A는 C2-4알킬렌기이고, L은 0 내지 100이고, m은 0 내지 50이다(일본 공개특허공보 제(소)62-104802호 참조)],
화합물 16
[여기서, R1및 R2는 H, C1-20탄화수소기 또는 아실기이고, A1및 A2는 C3-4알킬렌기 또는 치환된 알킬렌기이고, L은 1 또는 2이고, m 및 n은 0인 정수이고, m + n은 3 이상이고, R1및 R2중 어느 것이라도 H인 경우, m 및 n은 1 이상이다(일본 공개특허공보 제(소)50-98484호 참조)]
또한, 라디칼 중합성 불포화 결합을 갖지 않는 음이온계의 다른 유화제로서는, 예를 들면, 알킬벤젠설폰산나트륨, 알킬설폰산나트륨, 폴리옥시에틸렌알킬에테르설폰산나트륨 또는 이들 중에서 인산염 등을 들 수 있다.
또한, 라디칼 중합성 불포화 결합을 갖지 않는 비이온계의 유화제로서는, 예를 들면, 폴리옥시에틸렌알킬에테르형, 폴리옥시에틸렌알킬에테르형, 폴리옥시에틸렌 또는 폴리옥시프로필렌글리콜형 등을 들 수 있다.
이들 유화제는 중합 초기에 이의 전량을 투입하거나 적어도 이의 일부를 적가하거나 단량체와 혼합하여 유화 단량체로서 중합에 사용하거나 또한, 이들을 병용하여 사용한다. 본 발명에서는 중합안정성, 입자직경의 제어의 측면에서 단량체와 혼합하여 유화 단량체로서 중합에 사용하는 것이 바람직하다.
특히, 본 발명에서는 설폰산기를 갖는 라디칼 중합성 유화제를 함유하는 유화제(A)를 사용하는 것이 필수적이지만, 이의 사용량은 전체 비휘발분에 대해 0.5 내지 5.0중량%이다. 전체 유화제의 사용량으로서는 전체 비휘발분에 대해 1.O 내지 5.O중량%이다.
설폰산기를 갖는 라디칼 중합성 유화제의 사용량이 0.5중량% 미만이면, 반응이 완결되지 않으며 반응계가 불안정해지며 입자가 응집되어 미립자 직경의 합성수지 에멀젼이 수득되지 않는 경우가 있다. 또한, 이것을 피하기 위해 라디칼 중합성이 아닌 유화제를 필요 이상으로 많이 사용하면, 유화제가 코팅층 표면에 유리되어 잉크의 번짐이 발생하기도 한다. 반대로 이의 양이 5.0중량%를 초과하면 내수성이 저하되는 경우가 있다.
<단량체 성분>
(B) 실릴기를 갖는 불포화 단량체
본 발명의 실릴기를 갖는 불포화 단량체(B)는 실릴기가 가수분해되어 이의 불포화 결합에 유래하는 가교구조를 취하므로 필름 표면의 내 스크래치성을 개선할 뿐만 아니라 규소 등의 무기성분과 중합체를 커플링하는 효과를 기대할 수 있으며 콜로이드성 실리카를 사용하는 본 발명에서는 중합체와 콜로이드성 실리카가 화학적으로 결합하여, 무기와 유기 중에서 쌍방 재료 중의 특징이 살려지고, 또한, 실리카가 코팅층으로부터 용이하게 탈락되지 않는 필름이 형성된다. 구체적으로는 유연하고 내수성, 내열성이 우수한 안정적인 필름이 형성되는 것이다.
실릴기를 갖는 불포화 단량체(B)로서는 하기 화학식 1의 실릴기를 갖는 중합성 불포화 단량체를 들 수 있다.
상기식에서,
R1, R2및 R3은 서로 동일하거나 상이할 수 있으며, 할로겐 원자, 알킬기, 아릴기, 아르알킬기, 알콕시기, 아릴옥시기, 아실옥시기, 하이드록실기, 아미노기, 아미노옥시기, 알킬티오기 중에서 어느 하나이다.
화학식 1의 실릴기를 구성하는 R1, R2및 R3으로서는 상기 각종 기에서 선택할 수 있지만, 통상적으로 이들 중에서 적어도 1개가 할로겐 원자, 알콕시기 또는 하이드록실기인 것이 바람직하다.
여기서 말하는 할로겐 원자에는 불소, 염소, 브롬 및 요오드가 포함되지만, 통상적으로는 염소원자가 적절하다. 또한, 알킬기로서는 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실 등의 C1-10 알킬기를 적절한 기로서 예시할 수 있다. 또한, 아릴기로서는 페닐기 등의 C6-10 아릴기를 적절한 기로서 예시할 수 있으며, 아르알킬기로서는 벤질기 등의 C7-10 아르알킬기를 적절한 기로서 예시할 수 있다.
또한, 알콕시기로서는 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 이소프로폭시, 부톡시, 이소부톡시, t-부톡시, 펜틸옥시, 헥실옥시, 옥틸옥시, 데실옥시, 도데실옥시 등의 C1-16 알콕시기를 적절한 기로서 예시할 수 있지만, C1-4 알콕시기가 보다 바람직하며 메톡시기 및 에톡시기가 특히 바람직하다. 또한, 알콕시기에는 예를 들면, 메톡시에톡시기 등의 알콕시-알콕시기도 포함된다. 또한, 아릴옥시기로서는 페녹시기 등의 C6-10 아릴옥시기를 적절한 기로서 예시할 수 있으며, 아실옥시기로서는 아세틸옥시(아세톡시), 프로피오닐옥시, 부티릴옥시기 등의 C2-6 아실옥시기를 적절한 기로서 예시할 수 있다.
또한, 아미노기로서는 디메틸아미노기 등의 치환기를 가질 수 있는 아미노기도 포함되며, 아미노옥시기로서는 디메틸아미노옥시기 등의 치환기를 가질 수 있으며, 디메틸아미노옥시기, 디에틸아미노옥시기를 적절한 기로서 예시할 수 있다. 또한, 알킬티오기로서는 메틸티오, 에틸티오기 등의 C1-6 알킬티오기 등을 적절한 기로서 예시할 수 있다.
실릴기를 갖는 불포화 단량체(B)에는 예를 들면, 다음과 같은 단량체가 포함된다.
(a) 할로겐 함유 단량체(a-1): 하기 화학식 2의 화합물
상기식에서,
R4는 C1-10알킬기, C6-10아릴기 또는 C7-10아르알킬기이며,
R5는 수소원자 또는 메틸기이며,
X는 불소, 염소, 브롬 또는 요오드 원자이며,
a는 0 내지 2의 정수이다.
화학식 2의 화합물의 구체적인 예로서는 비닐트리클로로실란, 비닐메틸디클로로실란, 비닐디메틸클로로실란, 비닐메틸페닐클로로실란, 이소프로페닐트리클로로실란, 이소프로페닐메틸디클로로실란, 이소프로페닐디메틸클로로실란, 이소프로페닐메틸페닐클로로실란 등을 들 수 있다.
(a-2) 하기 화학식 3의 화합물
상기식에서,
R4, R5, X 및 a는 상기와 동일하며,
n은 1 내지 12의 정수이다.
화학식 3의 화합물의 구체적인 예로서는 알릴트리클로로실란, 알릴메틸디클로로메탄, 알릴디메틸클로로메탄 등을 들 수 있다.
(a-3) 하기 화학식 4의 화합물
상기식에서,
R4, R5, X, a 및 n은 상기와 동일하다．
화학식 4의 화합물의 구체적인 예로서는 2-(메트)아크릴옥시에틸트리클로로실란, 3-(메트)-아크릴옥시프로필트리클로로실란, 2-(메트)-아크릴옥시에틸메틸디클로로실란, 3-(메트)아크릴옥시프로필메틸디클로로실란, 2-(메트)아크릴옥시에틸디메틸클로로실란, 3-(메트)아크릴옥시프로필디메틸클로로실란 등을 들 수 있다.
(b) 알콕시기나 아릴옥시기 함유 단량체(b-1): 하기 화학식 5의 화합물
상기식에서,
R4, R5및 a는 상기와 동일하며,
R6은 C1-16의 알콕시기이다.
화학식 5의 화합물의 구체적인 예로서는 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리부톡시실란, 비닐(헥실옥시)실란, 비닐트리(도데실옥시)실란, 비닐디메톡시메틸실란, 비닐에톡시디메틸실란, 비닐부톡시디메틸실란, 비닐디페닐에톡시실란, 이소프로페닐트리메톡시실란, 이소프로페닐트리에톡시실란, 이소프로페닐트리부톡시실란, 이소프로페닐트리(헥실옥시)실란, 이소프로페닐트리(옥틸옥시)실란, 이소프로페닐트리(도데실옥시)실란, 이소프로페닐디메톡시메틸실란, 이소프로페닐메톡시디메틸실란, 이소프로페닐에톡시디메틸실란, 이소프로페닐부톡시디메틸실란, 비닐트리스(2-메톡시에톡시)실란 등을 들 수 있다.
(b-2) 하기 화학식 6의 화합물
상기식에서,
R4, R5, R6및 a는 상기와 동일하며,
R7은 알킬렌기 또는 페닐렌기의 어느 하나이다.
화학식 6의 화합물의 구체적인 예로서는 알릴트리메톡시실란, 비닐데실트리메톡시실란, 비닐옥틸트리메톡시실란, 비닐페닐트리메톡시실란, 비닐페닐디메톡시메틸실란, 비닐페닐메톡시디메틸실란, 이소프로페닐페닐트리메톡시실란, 이소프로페닐페닐디메톡시메틸실란, 이소프로페닐페닐메톡시디메틸실란 등을 들 수 있다.
(b-3) 하기 화학식 7의 화합물
상기식에서,
R4, R5, R6, a 및 n은 상기와 동일하다．
화학식 7의 화합물의 구체적인 예로서는 2-(메트)아크릴옥시에틸트리메톡시실란, 2-(메트)아크릴옥시에틸트리에톡시실란, 3-(메트)아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-(메트)아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-(메트)-아크릴옥시프로필메틸디메톡시실란, 3-(메트)-아크릴옥시프로필트리스(2-메톡시에톡시)실란 등을 들 수 있다.
(b-4) 하기 화학식 8의 화합물
상기식에서,
R4, R5, R6, a 및 n은 상기와 동일하다．
화학식 8의 화합물의 구체적인 예로서는 3-[2-(알릴옥시카보닐)페닐카보닐옥시]프로필디메톡시메틸실란, 3-[2-(알릴옥시카보닐)페닐카보닐옥시]프로필메톡시메틸실란, 3-[2-(알릴옥시카보닐)페닐카보닐옥시]프로필트리메톡시실란, 3-[2-(이소프로페닐메톡시카보닐)페닐카보닐옥시]프로필디메톡시메틸실란, 3-[2-(이소프로페닐메톡시카보닐)페닐카보닐옥시]프로필메톡시디메틸실란 등을 들 수 있다.
(b-5) 하기 화학식 9의 화합물
상기식에서,
R4, R5, R6및 a는 상기와 동일하며,
R8은 페닐렌기 또는이다.
화학식 9의 화합물의 구체적인 예로서는 3-(비닐페닐아미노)프로필트리메톡시실란, 3-(비닐페닐아미노)프로필트리에톡시실란, 3-(비닐벤질아미노)프로필트리에톡시실란, 3-(비닐벤질아미노)프로필트리에톡시실란 등을 들 수 있다.
(b-6) 하기 화학식 10의 화합물
상기식에서,
R4, R5, R6및 a는 상기와 동일하다.
화학식 10의 화합물의 구체적인 예로서는 3-[2-(N-비닐페닐메틸아미노)에틸아미노]프로필트리메톡시실란, 3-[2-(N-이소프로페닐페닐메틸아미노)에틸아미노]프로필트리메톡시실란 등을 들 수 있다.
(b-7) 하기 화학식 11의 화합물
상기식에서,
R4, R5, R6, a 및 n은 상기와 동일하다．
화학식 11의 화합물의 구체적인 예로서는 2-(비닐옥시)에틸트리메톡시실란, 3-(비닐옥시)프로필트리메톡시실란, 4-(비닐옥시)부틸트리에톡시실란, 2-(이소프로페닐옥시)에틸트리메톡시실란 등을 들 수 있다.
(b-8) 하기 화학식 12의 화합물
상기식에서,
R4, R5, R6, a 및 n은 상기와 동일하며,
R9는 -CH2O-이다.
화학식 12의 화합물의 구체적인 예로서는 3-(알릴옥시)프로필트리메톡시실란, 10-(알릴옥시카보닐)데실트리메톡시실란, 3-(이소프로페닐메틸옥시)프로필트리메톡시실란, 10-(이소프로페닐메틸옥시카보닐)데실트리메톡시실란 등을 들 수 있다.
(b-9) 하기 화학식 13의 화합물
상기식에서,
R4, R5, R6, n 및 a는 상기와 동일하며,
m은 1 내지 12의 정수이다.
화학식 13의 화합물의 구체적인 예로서는 3-[(메트)아크릴옥시에톡시]프로필트리메톡시실란, 3-[(메트)아크릴옥시에톡시]프로필디메톡시메틸실란 등을 들 수 있다.
또한, 실릴기를 갖는 불포화 단량체(B)로서는 상기 예시 이외에 예를 들면, 디비닐디메톡시실란, 디비닐디에톡시실란, 디비닐디(β-메톡시에톡시)실란 등의 디비닐기 함유 단량체일 수 있다. 이러한 실릴기 함유 단량체(Al)에는 이의 취급성, 경제성 및 부반응의 억제 등의 점에서 예를 들면, 알콕시실릴기를 함유하는 비닐계 단량체가 포함되는 것이 바람직하다.
본 발명에서는 이들 불포화 단량체(B)는 1종류를 단독으로 사용할 수 있으며 2종류 이상을 병용할 수 있다. 본 발명에서는 이들 중에서도 중합성의 점에서 특히 비닐트리에톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리에톡시실란을 사용하는 것이 바람직하다.
실릴기를 갖는 라디칼 중합성 불포화 단량체(B)의 사용량으로서는 전체 비휘발분에 대해 0.1 내지 15중량부가 적당하며 바람직하게는 0.5 내지 10중량부이다.
실릴기를 갖는 라디칼 중합성 불포화 단량체의 사용에 따른 콜로이드성 실리카와의 화학적 결합에 의해 실리카의 코팅층으로부터의 탈락을 효과적으로 방지할 수 있지만, 이의 사용량이 0.1중량% 미만이면 콜로이드성 실리카와의 복합화가 불충분해지며 내수성이나 부착성이 저하되는 경우가 있으며, 15중량%를 초과하면 중합의 불안정화, 응집물의 다발생, 고점도화 등이 일어날 수 있다.
(C) 측쇄에 6원환을 갖는 불포화 단량체
본 발명에서는 측쇄에 6원환을 갖는 불포화 단량체를 주성분으로 되는 단량체로서 사용한다. 여기서, 6원환이란 페닐기, 사이클로헥실기 등을 가리키며 구체적으로는 스티렌, α-메틸스티렌, 사이클로헥실아크릴레이트 및 사이클로헥실메타크릴레이트 등을 들 수 있다.
이의 사용량은 합성수지 에멀젼의 전체 비휘발분에 대해 59 내지 98중량%이다. 59중량%보다 적으면 내수성이나 내블록킹성이 저하될 뿐만 아니라 치밀하며 발색성이 우수한 필름이 수득되지 않는다. 98중량%보다 많으면 유화제나 실릴기를 갖는 불포화 단량체의 배합량이 적어지며 중합이 안정적으로 진행되지 않거나 콜로이드성 실리카와의 복합화가 불충분해지며 코팅층으로부터의 실리카의 탈락이 일어나기 쉬워지거나 하여 양호한 필름이 수득되지 않는다.
(D) (B) 및 (C)와 공중합할 수 있는 다른 불포화 단량체
본 발명에서 다시 필요에 따라 사용되는 (B) 및 (C)와 공중합할 수 있는 다른 불포화 단량체(D)로서는 통상적인 유화중합에 사용할 수 있는 것이면, 특별한 제한없이 사용할 수 있다.
이들은 합성 수지의 골격으로 되는 단량체(D-1)와 합성 수지를 변성하여 새로운 기능을 부여하는 관능성 단량체(D-2)로 이루어진다.
예를 들면, 골격으로 되는 단량체(D-1)로서는 (메트)아크릴산알킬에스테르, 올레핀, 비닐에스테르 등을 들 수 있다.
보다 구체적으로는 (메트)아크릴산알킬에스테르로서는 메틸, 에틸, n-부틸, t-부틸, 프로필, 2-에틸헥실, 옥틸 등의 알킬기의 탄소수 1 내지 12의 (메트)아크릴산알킬에스테르 등을 들 수 있다.
올레핀으로서는 에틸렌, 프로필렌 등, 비닐에스테르로서는 아세트산비닐, 측쇄 카복실산의 비닐에스테르, 라우르산비닐 등을 들 수 있다
또한, 합성 수지를 변성하여 저장안정성, 내수성, 내약품성, 내후성, 접착성 등의 기능을 부여하는 관능성 단량체(D-2)로서는 예를 들면, 저장안정성이나 접착성을 개선하는 에틸렌성 불포화 카복실산(D-2a), 내수성, 내후성, 내약품성, 접착성 등을 개선하는 라디칼 중합성 불포화 결합을 2개 이상 갖는 단량체(D-2b), 아미드기, 니트릴기, 하이드록실기, 글리시딜기, 메틸올기, 카보닐기, 4급 암모늄염, 에틸렌옥사이드쇄, 염소를 측쇄에 갖는 단량체 등의 (D-2 기타)를 들 수 있다.
에틸렌성 불포화 카복실산(D-2a)으로서는 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, 말레산 등을 들 수 있다.
라디칼 중합성 불포화 결합을 2개 이상 갖는 단량체(D-2b)로서는 디비닐 화합물, 디(메트)아크릴레이트 화합물, 트리(메트)아크릴레이트 화합물, 테트라(메트)아크릴레이트 화합물, 디알릴 화합물, 트리알릴 화합물, 테트라알릴 화합물 등을 들 수 있으며, 보다 구체적으로는 디비닐벤젠, 디비닐아디페이트, 에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트, 1,3-부틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 1,3-부틸디(메트)아크릴레이트, 트리메틸올에탄트리(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨트리(메트)아크릴레이트, 디알릴프탈레이트, 트리알릴디시아눌레이트, 테트라알릴옥시에탄 등을 들 수 있다.
기타 관능성 단량체(D-2 기타)로서는 하이드록실기를 갖는 단량체로서 하이드록시에틸메타크릴레이트, 하이드록시에틸아크릴레이트, 하이드록시프로필메타크릴레이트, 하이드록시프로필아크릴레이트, 하이드록시부틸메타크릴레이트, 하이드록시부틸아크릴레이트 등을 들 수 있으며, 아미드기를 갖는 단량체로서는 아크릴아미드, 메타크릴아미드 등을 들 수 있으며, 니트릴기를 갖는 단량체로서는 아크릴로니트릴 등을 들 수 있으며, 염소를 측쇄에 갖는 단량체로서는 염화비닐, 염화비닐리덴 등을 들 수 있으며, 글리시딜기를 갖는 단량체로서는 글리시딜메타아크릴레이트, 글리시딜아크릴레이트를 들 수 있으며, 메틸올기를 갖는 단량체로서는 N-메틸올아크릴아미드 등을 들 수 있으며, 카보닐기를 갖는 단량체로서는 아세토아세톡시에틸메타크릴레이트 등을 들 수 있다.
본 발명에서는 (D-1)의 단량체로서는 (메트)아크릴산알킬에스테르, 측쇄 카복실산의 비닐에스테르를 사용하는 것이 바람직하다. 이들은 단독으로 사용해도 상관없지만, 복수로 조합하여 사용하는 것이 내수성, 내후성, 중합안정성 등의 점에서 보다 바람직하다.
또한, (D-2)의 관능성 단량체로서는 에틸렌성 불포화 카복실산을 사용하는 것이 바람직하며 이러한 에틸렌성 불포화 카복실산은 합성수지 에멀젼 입자 표면에 배향하기 쉬우며 이의 수산기를 일부 중화함으로써 전기(電氣) 이중층을 형성하여 에멀젼 입자의 분산안정성에 기여한다.
또한, (D) 성분을 사용하는 경우에는 적어도 상기 중에서 하나의 성분을 사용하면 양호하지만, (메트)아크릴산알킬에스테르, 측쇄 카복실산의 비닐에스테르, 에틸렌성 불포화 카복실산에서 선택되는 하나 이상을 사용하는 것이 바람직하다.
(D) 성분의 사용량은 합성수지 에멀젼의 전체 비휘발분에 대해 0 내지 39중량%이다. 이것을 사용하지 않으면 중합안정성이나 보존안정성이 얼마쯤 저하되는경우가 있지만, 39중량%보다 많으면 (C) 성분의 배합 비율이 상대적으로 저하되므로 발색성이 우수한 필름이 수득되지 않는다.
<중합중에 사용되는 기타 성분>
본 발명에서의 유화중합은 수성 매체속에서 공지된 다른 성분의 첨가하에 실시되며 이때에 다른 성분으로서는 우선 중합개시제가 사용되며, 또한, 그 밖에 보호 콜로이드, 연쇄이동제, pH 조정제, 자외선 흡수제, 광산화방지제 등을 원하는 바에 따라 적절한 양으로 사용할 수 있다.
중합개시제는 열 또는 환원성 물질에 의해 라디칼 분해되어 단량체의 부가중합을 진행시키는 것으로 수용성 또는 유용성의 과황산염, 과산화물 및 아조비스 화합물 등을 들 수 있으며, 예를 들면, 과황산칼륨, 과황산암모늄, t-부틸하이드로퍼옥사이드, 과산화수소, 아조비스이소부티로니트릴(AIBN), 롱갈리트(rongalite), 메타중아황산나트륨 등을 들 수 있다. 이들은 1종류를 단독으로 사용할 수 있으며 2종류 이상을 병용할 수 있다. 이들 중합개시제는 원하는 바에 따라 전이금속 이온을 병용할 수 있으며 당해 전이금속 이온으로서는 황산제2철, 염화제2구리, 염화제2철 등이 바람직하다.
보호 콜로이드로서는 유화중합에 사용되는 공지된 것이면 특별한 제한없이 사용할 수 있으며, 예를 들면, 폴리비닐알콜 및 이의 유도체, 셀룰로스에테르 및 이의 유도체, 전분 유도체 등을 들 수 있으며 이들은 주로 수용액으로서 사용된다.
연쇄이동제로서는 특별한 제한은 없으며 공지된 것 중에서 적절하게 선택하면 양호하며, 예를 들면, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올 등의 알콜, 아세톤,메틸에틸케톤, 사이클로헥산온, 아세토페논, 아세트알데히드, 프로피온알데히드, n-부틸알데히드, 푸르푸랄, 벤즈알데히드 등의 탄소수 2 내지 8의 카보닐 화합물류, 도데실머캅탄, 라우릴머캅탄, 노르말머캅탄, 티오글리콜산, 티오글리콜산옥틸, 티오글리세롤 등의 머캅탄류 등을 들 수 있다. 이들은 1종류를 단독으로 사용할 수 있으며 2종류 이상을 병용할 수 있다.
pH 조정제로서는 암모니아, 수산화나트륨, 수산화칼륨 등의 공지된 것을 들 수 있다.
자외선 흡수제로서는 특별한 제한은 없지만, 벤조페논 유도체, 벤조트리아졸 유도체계의 것이 적절하게 사용된다. 이들 중에는 라디칼 중합성 불포화 결합을 갖는 것도 있으며 이들은 합성수지 성분에 공중합되므로 바람직하다.
광산화방지제로서는 장애 페놀계, 장애 피페리딘계의 것이 적절하게 사용되며, 자외선 흡수제와 동일하게 광산화방지제에도 라디칼 중합성 불포화 결합을 갖는 경우가 있으며 이들은 합성수지 성분에 공중합되므로 바람직하다.
본 발명의 합성수지 에멀젼은 공지된 유화중합법에 따라 수득할 수 있으며 각 성분을 일괄해서 반응관에 투입하여 중합하는 회분 중합법, 유화제, 매체로서의 물, 단량체의 일부를 초기중합한 다음, 잔여 유화제와 단량체를 적가하여 중합하는 적가중합법, 또한, 적가하는 성분을 미리 물에 유화 분산시켜 실시하는 유화 단량체 적가방법 등의 각종 중합법이 사용된다. 본 발명에서는 미립자의 합성수지 에멀젼을 수득하기 위해서 유화 단량체 적가방법을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 중합단계에서의 단량체 조성을 단계적으로 변화시키는 다단중합을 사용하거나 단량체 조성을 수시로 변경시키는 파워 피드(power feed) 중합법, 또한, 씨드 중합법 등을 적절하게 조합하여 사용할 수 있다.
본 발명의 합성수지 에멀젼의 평균 입자직경은 100nm 이하인 것이 필요하며 특히 80nm 이하인 것이 바람직하며 50nm 이하인 것이 보다 바람직하다. 1OOnm 이하인 것에 의해 보다 치밀하며 탁도가 없는 필름이 수득되며 이에 따라, 발색성이 우수한 인쇄 화상이 수득된다.
평균 입자직경의 측정은 공지된 측정기기를 사용하면 양호하며, 예를 들면, 평균 입자직경은 Nicomp 370/광자 상관식 입자직경 분포 측정기(PACIFIC SCIENTIFIC사제) 등을 들 수 있다.
본 발명에서는 합성수지 에멀젼과 함께 콜로이드성 실리카를 사용하는 것을 특징으로 한다.
콜로이드성 실리카는 콜로이드상으로 물에 분산시킨 초미립자 실리카 졸이며, 이의 1차 입자의 입자직경은 100nm 이하, 특히 50nm 이하이며, 통상적으로 5 내지 100nm의 범위이다.
본 발명에서 콜로이드성 실리카는 시판품을 사용할 수 있으며 메타알루민산 이온 등의 금속이온에 의해 표면처리될 수 있으며, 또한 단일 분산의 것일 수 있으며 입자가 특수처리에 의해 염주형으로 연속되어 있거나 측쇄로서 연결된 것일 수 있다.
이들 중에서도 메타알루민산 이온 등의 금속이온에 의해 표면처리되어 있는 것은 혼화 안정성이 우수하며 응집되기 어려운 점에서 특히 바람직하다.
콜로이드성 실리카의 사용량으로서는 합성수지 에멀젼에 대하여 비휘발분으로 환산하여 10 내지 900중량%가 바람직하며, 또한 100 내지 500중량%가 보다 바람직하다.
<코팅 조성물에 첨가하는 기타 성분>
본 발명의 코팅 조성물에는 필요에 따라 백색도, 점도, 유동성, 혼화성, 보존성, 내후성, 작업성 등을 조절하거나 보충하기 위해 수계의 코팅 조성물에 사용할 수 있는 각종 안료, 염료, 착색 안료, 증점제, pH 조정제, 계면활성제, 분산제, 소포제, 동결방지제, 이형제, 자외선 흡수제, 광산화방지제 등을 첨가할 수 있다.
본 발명의 코팅 조성물을 광택층으로 하여 도포하여, 건조시킴으로써 잉크젯 기록매체가 수득된다. 이때, 기재나 잉크 도포 정착층의 재질 및 구조는 잉크젯 기록용 매체에 일반적으로 사용되는 기재나 잉크 도포 정착층이면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 종이나 필름, 직물 등의 기재 자체에 잉크 수용기능을 갖게 한 매체에 광택을 부여하기 위해 본 발명의 광택층을 공지된 도포방법(코머 피복기, 블레이드 피복기, 에어 나이프 피복기 등)으로 도포하여, 건조 및 광택을 부여하는 처리를 실시한다.
기재에 안료, 결합제, 잉크 정착능의 양이온성 물질 등으로 이루어진 조성물을 코팅하여 잉크 수용기능을 갖게 하기 위해서는 잉크 정착층을 실시하거나 종이나 직물 등의 경우에는 안료, 결합제, 잉크 정착능을 갖는 양이온성 물질 등을 함침하거나 초지(抄紙) 단계에서 첨가하거나 하여 이들의 적어도 일부 또는 전부를 내재시킬 수 있다.
안료로서는 예를 들면, 산화아연, 산화티타늄, 탄산칼슘, 규산, 규산염, 점토, 활석, 운모, 소성 점토, 수산화알루미늄, 황산바륨, 리도폰, 실리카, 콜로이드성 실리카 등의 무기안료, 폴리스티렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 아크릴-스티렌 공중합체 등의 진구(眞球), 중공 또는 다양한 형상, 구조로 가공된 플라스틱 피그먼트 등을 들 수 있다.
결합제로서는 폴리비닐알콜, 변성 폴리비닐알콜, 전분 및 이의 유도체, 셀룰로스에테르 및 이의 유도체, 폴리아크릴산나트륨, 폴리비닐피롤리돈, 아크릴아미드 공중합체, (메트)아크릴산 공중합체, 폴리에틸렌글리콜, 폴리아세트산비닐, 폴리우레탄, 우레탄-아크릴 공중합체, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 염화비닐-아세트산비닐 공중합체, 스티렌-부타디엔 공중합체, 스티렌-부타디엔-아크릴 공중합체, 아교, 카제인, 대두 단백질, 젤라틴, 알긴산나트륨 등의 합성 및 천연 고분자 등을 사용할 수 있다.
본 발명에서 광택층의 코팅 조성물의 도포량(캐스트 도포 피복량)으로서는 5 내지 50g/m2(비휘발분 환산)이 바람직하며 7 내지 35g/m2(비휘발분 환산)이 보다 바람직하다.
코팅후의 건조 및 광택 부여의 방법으로서는 온풍에 의한 건조, 캘린더 링이나 캐스트 등이 사용된다. 보다 구체적으로는 도포한 후, 코팅 조성물이 아직 습윤되어 있는 상태에서 캐스트 롤의 온도를 60 내지 100℃로 설정하여 캐스트하는 것이 바람직하다.
이와 같이 수득된 잉크젯 기록매체는 광택성이 높으며 내후성, 절곡에 의한 응력 변화에 충분한 추종성이 있으며 높은 잉크 수용성과 선명한 발색성을 겸비하며, 또한 특히 실리카의 배합량이 많은 경우에 발생하는 경향이 있는 코팅층으로부터 실리카의 탈락이 효과적으로 방지되는 점에서 매우 탁월한 성능을 갖고 있다.
본 발명은 고광택의 사진화상 대응의 잉크젯 인쇄에 사용되는 기록매체용 코팅 조성물에 관한 것이며, 보다 상세하게는 잉크 정착층 위에 광택을 부여하기 위해 형성되는 캐스트층에 사용되는 코팅 조성물에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 이러한 코팅 조성물로 피복된 잉크젯 기록매체에 관한 것이다. 본 발명의 조성물을 피복한 잉크젯 기록매체는 광택이 높으며 잉크 투과성이 우수하므로 잉크 삼투가 없으며 발색성이 우수하고, 또한, 코팅층의 투명성도 우수하므로 흐리지 않은 선명한 화상이 수득된다.
제조예 1
중합조에 물 380중량부, 알킬알릴설포석신산나트륨 2.0중량부 및 스티렌설폰산나트륨 1.0중량부를 투입하고 교반하여 용해시켜 80℃까지 승온(昇溫)하며, 여기에 2% 과황산칼륨 15중량부를 중합반응의 개시제로서 첨가한다. 동시에 미리 혼합한 비닐트리에톡시실란 2.0중량부, 스티렌 79.0중량부, 메타크릴산 3.0중량부, 메틸메타크릴레이트 13.0중량부의 혼합 단량체 97중량부를 4분할하여, 30분 간격으로 각각을 중합조에 첨가하며, 합계 2시간에 걸쳐서 혼합 단량체의 중합반응을 진행시켜 첨가후 1시간 동안 반응을 숙성하여, 청백색의 합성수지 에멀젼을 수득한다.
이러한 합성수지 에멀젼에 10% 암모니아수 수용액 2.5중량부를 가하여, pH를 약 9로 조정한다. 수득된 합성수지 에멀젼의 평균 입자직경은 Nicomp 370/광자 상관식 입자직경 분포 측정기(PACIFIC SCIENTIFIC사제)로 측정하여 약 35nm이다.
제조예 2 내지 5
중합조에 첨가하는 유화제(A 성분)의 양이나 종류 및 첨가하는 혼합 단량체의 종류를 표 1에 기재된 바와 같이 변경한 이외에는 제조예 1과 동일하게 실시한다.
제조예 6
중합조에 물 200중량부, 알킬알릴설포석신산나트륨 1.0중량부, 스티렌설폰산나트륨 1.0중량부 및 트리이소부틸페놀에테르설폰산나트륨 1.0중량부를 투입하고 교반하여 용해시켜 80℃까지 승온하며, 여기에 2% 과황산칼륨 15중량부를 중합반응의 개시제로서 첨가한다. 동시에 미리 준비한 하기 유화 단량체 조성물을 2시간에 걸쳐 적가하면서 중합반응을 진행시켜 첨가후 1시간 동안 반응의 숙성을 실시하여 청백색의 합성수지 에멀젼을 수득한다.
이러한 합성수지 에멀젼에 10% 암모니아수 수용액 2.5중량부를 가하여, pH를 약 9로 조정한다. 수득된 합성수지 에멀젼의 평균 입자직경은 Nicomp 370/광자 상관식 입자직경 분포 측정기(PACIFIC SCIENTIFIC사제)로 측정하여 약 60nm이다.
물 180중량부
폴리옥시알킬렌알킬프로페닐페닐에테르황산에스테르염 1.0중량부
폴리옥시에틸렌노닐페닐에테르 1.0중량부
메틸메타크릴레이트 10중량부
메타크릴산 5중량부
스티렌 45중량부
α-메틸스티렌 32중량부
비닐트리에톡시실란 3중량부
제조예 7 및 8
중합조에 첨가하는 유화제(A 성분)의 양이나 종류 및 적가하는 유화 단량체의 유화제의 양이나 종류, 단량체의 양이나 종류를 표 1에 기재된 바와 같이 변경한 이외에는 제조예 6과 동일하게 실시한다.
비교제조예 1
중합조에 물 380중량부, 알킬알릴설포석신산나트륨 2.0중량부 및 스티렌설폰산나트륨 1.0중량부를 투입하고 교반하여 용해시켜 80℃까지 승온하며, 여기에 2% 과황산칼륨 15중량부를 중합반응의 개시제로서 첨가한다. 동시에 미리 혼합시킨 비닐트리에톡시실란 2.0중량부, 스티렌 47.0중량부, 메타크릴산 3.0중량부, 메틸메타크릴레이트 45.0중량부의 혼합 단량체 97중량부를 4분할하여, 30분 간격으로 이것을 중합조에 첨가하며, 합계 2시간에 걸쳐서 혼합 단량체의 중합반응을 진행시켜 첨가후 1시간 동안 반응을 숙성하여, 청백색의 합성수지 에멀젼을 수득한다.
이러한 합성수지 에멀젼에 10% 암모니아수 수용액 2.5중량부를 가하여, pH를 약 9로 조정한다. 수득된 합성수지 에멀젼의 평균 입자직경은 Nicomp 370/광자 상관식 입자직경 분포 측정기(PACIFIC SCIENTIFIC사제)로 측정하여 약 45nm이다.
비교제조예 2 내지 4
중합조에 첨가하는 유화제(A 성분)의 양이나 종류 및 첨가하는 혼합 단량체의 종류를 표 2에 기재된 바와 같이 변경한 이외에는 비교제조예 1과 동일하게 실시한다.
비교제조예 5
중합조에 물 200중량부, α-설포-ω-(1-노닐페녹시)메틸-2-(2-프로페닐옥시)에톡시-폴리(옥시-1,2-에탄디일)암모늄염 1.0중량부 및 폴리옥시에틸렌노닐페닐에테르 1.0중량부를 투입하고 교반하여 용해시켜 80℃까지 승온하며, 여기에 2% 과황산칼륨 15중량부를 중합반응의 개시제로서 첨가한다. 동시에 미리 준비한 하기 유화 단량체 조성물을 2시간에 걸쳐 적가하면서 중합반응을 진행시켜 첨가후 1시간 동안 반응을 숙성하여, 청백색의 합성수지 에멀젼을 수득한다.
이러한 합성수지 에멀젼에 10% 암모니아수 수용액 2.5중량부를 가하여, pH를 약 9로 조정한다. 수득된 합성수지 에멀젼의 평균 입자직경은 Nicomp 370/광자 상관식 입자직경 분포 측정기(PACIFIC SCIENTIFIC사제)로 측정하여 약 100nm이다.
물 180중량부
α-설포-ω-(1-노닐페녹시)메틸-2-(2-프로페닐옥시)에톡시-폴리(옥시-1,2-에탄디일)암모늄염 1.0중량부
폴리옥시에틸렌노닐페닐에테르 1.0중량부
메틸메타크릴레이트 10중량부
메타크릴산 5중량부
스티렌 50중량부
α-메틸스티렌 32중량부
비닐트리에톡시실란 3중량부
제조예 6
중합조에 첨가하는 유화제(A 성분)의 양이나 종류 및 적가하는 유화 단량체의 유화제의 양이나 종류, 단량체의 양이나 종류를 표 2에 기재된 바와 같이 변경한 이외에는 비교제조예 5와 동일하게 실시한다.
실시예 1
제조예 1의 합성수지 에멀젼의 비휘발분 100중량부에 대해 비휘발분으로 300중량부의 콜로이드성 실리카를 복합시켜 증점제 5중량부, 이형제로서 폴리에틸렌 왁스 2중량부로 이루어진 코팅 조성물을 조정한다.
이러한 도포 피복액을 종이 기재 위에 안료, 결합제, 양이온성 물질로 이루어진 잉크 정착층을 실시하며 이러한 상층에 바 피복기를 사용하여 도포 피복한 다음, 즉시 표면 온도가 80℃의 거울면을 갖는 캐스트 드럼에 압접, 건조시킨 후, 이형시켜 광택을 갖는 잉크젯 기록용지를 수득한다. 이때에 캐스트 도포 피복량은 비휘발분으로 환산하여 10g/m2이다.
실시예 2 내지 8
실시예 1에서 합성수지 에멀젼의 종류 및 콜로이드성 실리카의 양을 표 3에 기재된 바와 같이 변경한 이외에는 실시예 1과 동일하게 실시한다.
평가
이와 같이 수득된 광택을 갖는 각 잉크젯 기록용지에 관해 백지 광택, 인자(印字)성에 관해서 평가를 실시하여, 결과를 표 4에 기재한다. 각 시험의 상세한 것은 하기와 같다.
백지광택: JIS-P8142에 준거하여, 20o의 광택을 측정하여, 하기의 기준으로평가한다.
◎: 30 이상
Ｏ: 20 이상 30 미만
△: 10 이상 20 미만
×: 10 이하
인자성: 세이코엡슨(주)제의 잉크젯 프린터 PM-900C를 사용하여, 잉크젯 인쇄(ISO/JIS-SCID JIS X920l-1995: N3)를 실시하며, 육안으로 이의 인자성을 평가한다.
평가기준은 하기와 같다.
◎: 전체가 양호하게 인쇄되어, 화상은 선명하다.
Ｏ: 검은 부분에 흰색을 띤 화상이 없다
△: 검은 부분에 흰색을 띤 화상이 눈에 띈다
×: 전체가 흰색을 띤 화상이며 실용적이 아니다.
비교예 1
제조예 1의 합성수지 에멀젼의 비휘발분 100중량부에 대해 콜로이드성 실리카를 복합시키지 않고, 증점제 5중량부, 이형제로서 폴리에틸렌 왁스 2중량부로 이루어진 코팅 조성물을 조정한다.
이러한 도포 피복액을 종이 기재 위에 안료, 결합제, 양이온성 물질로 이루어진 잉크 정착층을 실시하며 이러한 상층에 바 피복기를 사용하여 도포 피복한 다음, 즉시 표면온도가 80℃의 거울면을 갖는 캐스트 드럼에 압접, 건조시킨 다음, 이형시키지만, 캐스트 드럼으로부터의 박리는 불량이다.
비교예 2
제조예 1의 합성수지 에멀젼의 비휘발분 100중량부에 대해 비휘발분으로 1500중량부의 콜로이드성 실리카를 복합시켜 증점제 5중량부, 이형제로서 폴리에틸렌 왁스 2중량부로 이루어진 코팅 조성물을 조정한다.
이러한 도포 피복액을 종이 기재 위에 안료, 결합제, 양이온성 물질로 이루어진 잉크 정착층을 실시하며 이러한 상층에 바 피복기를 사용하여 도포 피복한 다음, 즉시 표면온도가 80℃의 거울면을 갖는 캐스트 드럼에 압접, 건조시킨 다음, 이형시켜 광택을 갖는 잉크젯 기록용지를 수득한다. 이때에 캐스트 도포 피복량은 비휘발분으로 환산하여 12g/m2이다.
비교예 3
제조예 1의 합성수지 에멀젼의 비휘발분 100중량부에 대해 비휘발분으로 300중량부의 1차 입자의 평균 입자직경이 300nm인 콜로이드성 실리카를 복합시켜 증점제 5중량부, 이형제로서 폴리에틸렌 왁스 2중량부로 이루어진 코팅 조성물을 조정한다.
이러한 도포 피복액을 종이 기재 위에 안료, 결합제, 양이온성 물질로 이루어진 잉크 정착층을 실시하며 이러한 상층에 바 피복기를 사용하여 도포 피복한 다음, 즉시 표면온도가 80℃의 거울면을 갖는 캐스트 드럼에 압접, 건조시킨 후, 이형시켜 광택을 갖는 잉크젯 기록용지를 수득한다. 이때에 캐스트 도포 피복량은 비휘발분으로 환산하여 12g/m2이다.
비교예 4 내지 7
비교예 1에서 합성수지 에멀젼의 종류및 콜로이드성 실리카의 양을 표 4에 기재한 바와 같이 변경한 이외에는 비교예 1과 동일하게 실시한다.
콜로이드성 실리카가 전혀 함유되지 않으면 캐스트 드럼으로부터 박리가 어려워지는 등의 생산성에 문제가 생긴다.
콜로이드성 실리카가 과잉으로 배합되거나 너무 큰 입자직경의 것을 사용하면 광택이 내려간다.
비닐실란을 사용하지 않은 것은 도료 처리가 어렵다.

Claims (9)

  1. 설폰산기를 갖는 라디칼 중합성 유화제를 함유하는 유화제(A)의 존재하에 실릴기를 갖는 불포화 단량체(B), 측쇄에 6원환을 갖는 불포화 단량체(C) 및, 필요에 따라 (B) 및 (C)와 공중합할 수 있는 다른 라디칼 중합성 불포화 단량체(D)를 유화중합시켜 이루어진 입자직경이 100nm 이하인 합성수지 에멀젼과 콜로이드성 실리카를 함유하는 잉크젯 기록매체용 코팅 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 에멀젼의 전체 비휘발분에 대해 (A)에 함유되는 설폰산기를 갖는 라디칼 중합성 유화제를 0.5 내지 5.0중량%, (B)를 0.1 내지 15중량%, (C)를 59 내지 98중량%, (D)를 0 내지 39중량% 사용하여 유합중합시킨 합성수지 에멀젼을 함유하는 잉크젯 기록매체용 코팅 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, (C)가 스티렌, α-메틸스티렌, 사이클로헥실아크릴레이트 및 사이클로헥실메타크릴레이트에서 선택되는 하나 이상인 잉크젯 기록매체용 코팅 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, (D)가 (메트)아크릴산알킬에스테르와 불포화 카복실산인 잉크젯 기록매체용 코팅 조성물
  5. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 합성수지 에멀젼의 입자직경이 80nm 이하이며, 바람직하게는 50nm 이하인 잉크젯 기록매체용 코팅 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항에 있어서, 콜로이드성 실리카의 입자직경이 100nm 이하이며, 바람직하게는 50nm 이하인 잉크젯 기록매체용 코팅 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중의 어느 한 항에 있어서, 콜로이드성 실리카의 배합량이 합성수지 에멀젼에 대해 비휘발분으로 환산하여 10 내지 900중량%인 잉크젯 기록매체용 코팅 조성물.
  8. 적어도 기록매체 기재의 한면에 안료, 결합제, 양이온성 잉크 정착제로 이루어진 잉크 정착층을 설치하고, 이러한 잉크 정착층의 적어도 한면 위에 제1항 내지 제7항 중의 어느 한 항에 따른 잉크젯 기록매체용 코팅 조성물을 도포하여 이루어진 잉크젯 기록용 매체.
  9. 안료, 양이온성 잉크 정착제를 내재하는 기재 위에 제1항 내지 제7항 중의 어느 한 항에 따른 잉크젯 기록매체용 코팅 조성물을 도포한 잉크젯 기록매체.
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