KR20040102046A - 콜로이드성 실리카를 포함하는 코팅 조성물 및 이로부터제조된 광택이 있는 잉크 제트 기록 시이트 - Google Patents

콜로이드성 실리카를 포함하는 코팅 조성물 및 이로부터제조된 광택이 있는 잉크 제트 기록 시이트 Download PDF

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Abstract

본 발명은 양이온성 콜로이드성 실리카를 포함하는 코팅 조성물 및 이 코팅제로부터 제조된 잉크 제트 기록 시이트에 관한 것이다. 이 코팅제는 결합제 및 다분산된 양이온성 콜로이드성 실리카를 포함한다. 양이온성 콜로이드성 실리카의 입경은 바람직하게는 약 1 내지 약 300nm이다. 양이온성 다분산된 콜로이드성 실리카가 광택성 코팅 제제에 사용되는 경우 1:1 이상의 비교적 높은 실리카 고형분 대 결합제 고형분 비에서도 60℃에서 30 이상의 경면 광택을 제공하고, 우수한 인쇄 적성을 나타내는 코팅이 제공됨이 밝혀졌다.

Description

콜로이드성 실리카를 포함하는 코팅 조성물 및 이로부터 제조된 광택이 있는 잉크 제트 기록 시이트{COATING COMPOSITION COLLOIDAL SILICA AND GLOSSY INK JET RECORDING SHEETS PREPARED THEREFROM}
잉크 제트 인쇄 공정은 널리 공지되어 있다. 이러한 시스템은 기록 시이트, 예컨대 기록지 상으로 잉크 소적을 다양한 밀도 및 속도로 내뿜는다. 다색(multi-color) 잉크 제트 시스템을 사용하는 경우, 이 공정에서는 다양한 특성 및 흡수 속도를 갖는 상이한 색상의 여러 잉크를 매우 근접하게 내뿜는다. 실제로, 이들 다색 시스템은 사진 같은 화상과 비슷한 화상을 제공하도록 디자인되며, 이러한 화상은 고해상도 및 색상 전반(color gamut)을 필요로 한다. 따라서, 잉크 제트 기록 시이트는 잉크를 고밀도로, 침착된 색상이 밝고 깨끗하도록 하는 용량으로, 신속하게 건조시키는 속도로 흡수할 수 있어야 하고, 잉크가 흐르거나 얼룩지지 않게, 또한 매끈한 화상을 생성시키는 방식으로 잉크를 흡수할 수 있어야 한다.
이러한 목적을 달성하기 위하여, 고도로 다공성인 안료, 예를 들어 다공성 실리카를 종이 코팅제 내로 혼입시켜 왔다. 이러한 실리카계 코팅 시스템은 인쇄 적성 목적을 달성하는데 성공적이었다. 그러나, 이러한 특성을 수득하기 어려웠으며, 기존의 사진 시스템에서 전형적으로 보여지는 무광택이 아니거나 광택이 있는 외관을 생성시키기 어려웠다. 전술한 다공성 안료는 전형적으로 1cc/g보다 높은 공극률을 갖고, 1마이크론보다 큰 평균 입경을 갖는다. 이러한 입경 및 공극률은 최종 생성된 코팅의 표면 조도를 증가시킴으로써 입사광을 편향시켜, 입사광이 산란되게 함으로써 코팅을 무광택성으로 만든다.
이러한 코팅의 광택을 향상시키기 위하여, 전술한 다공성 안료로부터 제조된 잉크 수용 층 위에 제 2 광택 층을 제공한다. 이들 상부 층은 원래 광택을 갖는 결합제 시스쳄으로부터, 또는 결합제 및 훨씬 더 작은 크기의 무기 산화물 입자(예: 통상적인 콜로이드성 실리카)를 포함하는 층으로부터 제조된다. 두번째 방법에서의 콜로이드성 실리카는 상부 코팅의 잉크 수용성을 향상시키는 경향이 있지만, 표면 변형을 야기할만큼 층분히 크지 않다. 그러나, 콜로이드성 실리카는 고농도에서 응집되어 상부 층에 결함 및 표면 조도를 야기함으로써 광택을 감소시키는 경향이 있다. 따라서, 이 방법을 이용할 때에는 보다 낮은 농도(즉, 콜로이드 고형분 대 결합제 고형분의 보다 낮은 비)를 사용해 왔다.
따라서, 이들 상부 층중 고체 무기 산화물의 양을 증가시켜 인쇄 적성을 추가로 개선시키는 것이 상당히 바람직하다. 실제로, 동시에 허용가능한 광택을 달성하면서, 1:1 이상의 콜로이드 고형분 대 결합제 고형분 비를 갖는 코팅 층을 사용하는 것이 바람직하며, 4:1 정도로 높은 콜로이드성 실리카 대 결합제 비를 갖는 코팅제를 사용하는 것이 더욱 바람직하다.
또한, 잉크 제트 종이를 위한 코팅 시스템은 흔히 모든 양이온성 전하를 갖도록 고안된다. 잉크 제트 방법에 사용되는 대다수의 잉크는 음이온 전하를 가진다; 따라서 잉크를 부착하는데 반대 전하를 갖는 코팅 성분이 요구된다. 콜로이드성 알루미나는 양전하를 가지며, 상기 목적의 코팅 안료로서 광범위하게 사용되어 왔다. 양이온성 염료 고정 성분 및 양이온성 결합제 또한 사용된다. 실제로, 양이온으로 하전된 물질의 존재로 인해 코팅제 중의 안료 성분이 양이온이거나 적어도 비이온성이어야 한다. 한편, 코팅제 중의 물질은 응집하는 경향이 있어 표면 결함을 생성하고 광택을 저하시킨다.
최근, 탈이온화된 특정한 양이온성 콜로이드성 실리카를 광택성 코팅제에 높은 수준으로 혼입시킬 수 있음이 밝혀졌다. 그러나, 이러한 코팅제는 탁월한 광택을 제공하지만, 인쇄 적성과 관련한 성능 한계를 갖는다. 또한, 최근 개발된 특정한 양이온성 콜로이드성 실리카는 비교적 짧은 저장 수명을 갖는다. 이 실리카는 수일후 코팅 수지에 혼입되기에 지나치게 점성이 높아지거나, 비교적 짧은 시간, 예를 들어 몇주 후에는 콜로이드성 실리카가 겔화되지 않음에도 불구하고 사용할 수 없게되어 코팅 혼합물에 혼입된 후 매트한 조성물이 생성된다. 따라서, 최근 개발된 이러한 콜로이드성 실리카는 개별적인 잉크 감수성 코팅제 위에 배치되는광택성 오버코트로서 사용되거나 졸이 제조된 직후 사용되는 것이 보다 적합하다. 따라서, 본 발명의 목적은 비교적 높은 함량의 양이온성 실리카 고형분을 포함하는 코팅 층을 제공하고, 탁월한 인쇄 적성 및 보다 긴 장기간의 저장 안정성을 갖는 양이온성 콜로이드성 실리카를 제공하는 것이다.
본 발명은 코팅된 잉크 제트 기록 시이트 및 이를 제조하는데 사용되는 코팅 조성물에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 탁월한 인쇄 적성 특징을 갖는 광택이 있는 잉크 제트 기록 시이트를 제조하는데 적합한 코팅 조성물에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 실시태양에서 사용되는 다분산된 콜로이드성 실리카의 입경 분포를 도시한다.
발명의 개요
본 발명은 지지체 및 그 위에 하나 이상의 코팅 층을 포함하는 잉크 제트 기록 시이트를 제공하며, 이 때 상기 하나 이상의 코팅 층은 중량을 기준으로 1:1 이상의 비로 존재하는 콜로이드성 실리카 고형분 및 결합제 고형분을 함유하고 60℃에서 30 이상의 경면 광택을 갖는다. 전술한 양이온성 실리카는 다분산된 입경 분포를 갖고 약 1 내지 300nm의 평균 입경을 갖는다. 양이온성 실리카는 다분산된 콜로이드성 실리카를 실란올 기와 반응성을 나타내는 작용기 및 양전하를 갖는 작용기(예를 드어, 아미노실란)를 포함하는 유기 화합물과 반응시킴으로써 제조될 수 있다. 또한, 상기 코팅제는 잉크 제트 기록 시이트를 제조하는데 전형적으로 사용되는 결합제를 포함한다.
이러한 목적으로 제조된 양이온성 실리카는 비교적 높은 고형분 함량에서 응집하지 않아 변형 및 코팅 표면의 매트화를 감소시킬 뿐 아니라, 탁월한 인쇄 적성을 갖는 코팅제를 제공함이 밝혀졌다.
따라서, 본 발명은
지지체; 및
상기 지지체 위에 (a) 60℃에서 30 이상의 경면 광택을 갖고, (b) 총 양전하를 갖는 다분산된 양이온성 콜로이드성 실리카 및 (c) 결합제를 포함하는 하나 이상의 코팅 층을 포함하고,
상기 콜로이드성 실리카 고형분 및 결합제 고형분은 중량을 기준으로 1:1 이상의 비로 존재하는 포함하는,
잉크 제트 기록 시이트를 제공한다.
적당한 잉크 제트 기록 시이트는 콜로이드성 실리카 고형분 대 결합제 고형분의 비는 약 6:4 내지 약 4:1인 것을 포함한다.
또다른 적당한 잉크 제트 시이트는 바람직하게는, 콜로이드성 실리카는 약 1 내지 약 300nm의 평균 입경을 갖는 것을 포함한다.
또다른 적당한 잉크 제트 기록 시이트는, 콜로이드성 실리카가 15 내지 100nm의 중간 입경을 갖고, 입자의 80% 이상이 30nm 이상 약 70nm 이하의 크기 범위에 걸치도록 하는 입경 분포를 갖는 것을 포함한다.
전술한 잉크 제트 기록 시이트의 또다른 적당한 실시양태는 하나 이상의 작용기가 콜로이드성 실리카의 표면에 부착된 것을 포함한다.
또다른 적당한 잉크 제트 기록 시이트는, 전술한 하나 이상의 작용기가 1차아민, 2차 아민, 3차 아민 및 4차 아민으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 포함한다. 특히 바람직한 본 발명의 실시양태는 작용기가 알킬 연결을 통해 실리카에 부착되는 아미노 기인 잉크 제트 기록 시이트이다.
또한, 본 발명은
(a) 총 양 전하를 갖는 다분산된 양이온성 콜로이드성 실리카, 및
(b) 결합제를 포함하고,
상기 (a)의 실리카 고형분 및 (b)의 결합체 고형분이 중량을 기준으로 1:1 이상의 비로 존재하는,
코팅 조성물을 제공한다.
코팅 조성물의 적당한 실시양태는 (a)의 실리카 고형분 대 (b)의 결합제 고형분이 약 6:4 내지 약 4:1인 것을 포함한다.
또다른 적당한 코팅 조성물은 콜로이드성 실리카의 평균 입경이 약 1 내지 약 300nm인 것을 포함한다.
또다른 적당한 코팅 조성물은, 콜로이드성 실리카가 15 내지 100nm의 중간 입경을 갖고, 입자의 80% 이상이 30nm 이상 약 70nm 이하의 크기 범위에 걸치도록 하는 입경 분포를 갖는 것을 포함한다.
또다른 적당한 실시양태는 하나 이상의 작용기가 콜로이드성 실리카의 표면에 부착되는 것을 포함한다.
또다른 적당한 코팅 조성물은 전술한 하나 이상의 작용기가 1차 아민, 2차 아민, 3차 아민 및 4차 아민으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 포함한다.
또다른 적당한 코팅 조성물은 하나 이상의 작용기가 1차 아민, 2차 아민, 3차 아민 및 4차 아민으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 포함한다.
또다른 적당한 코팅 조성물은 작용기가 알킬 연결을 통해 실리카에 부착되는 아미노 기인 것을 포함한다.
용어 "콜로이드성 실리카" 또는 "콜로이드성 실리카 졸"은 입자가 비교적 장기간에 걸쳐 분산액으로부터 침강되지 않는 분산액 또는 졸로부터 유래되는 입자를 의미한다. 이러한 입자는 전형적으로 크기가 1마이크론 미만이다. 평균 입경이 약 1 내지 약 300nm인 콜로이드성 실리카 및 이를 제조하는 방법은 당해 분야에 널리 공지되어 있다. 본원에 참고로 인용되어 있는 미국 특허 제 2,244,325 호; 제 2,574,902 호; 제 2,577,484 호; 제 2,577,485 호; 제 2,631,134 호; 제 2,750,345 호; 제 2,892,797 호; 제 3,012,972 호; 및 제 3,440,174 호 참조. 5 내지 100nm의 평균 입경을 갖는 콜로이드성 실리카가 본 발명에 더욱 바람직하다. 콜로이드성 실리카는 9 내지 약 2700m2/g의 표면적(BET 질소 흡착에 의해 측정함)을 가질 수 있다.
일반적으로, 콜로이드성 실리카는 음전하를 가지므로, 실리카 표면 상에 존재하는 실란올 기로부터 양전하를 잃음으로써 음이온성을 나타낸다. 본 발명의 목적을 위해, 콜로이드성 실리카는 음이온성 콜로이드성 실리카가 콜로이드성 실리카가 총 양전하를 갖도록, 예를 들어 물리적으로 코팅되거나 화학적으로 처리되는 것과 같이 개질되는 경우 양이온성이 되도록 한다. 이러한 양이온성 실리카는 실리카 표면상의 총 전하가 양(+)이 되도록 실리카 표면이 충분한 수의 양이온성 작용기, 예를 들어 후술하는 아미노 기를 포함하는 것을 포함한다.
바람직하게는 총 양 전하는 콜로이드성 실리카의 표면에 부착된 작용기 상에 양전하가 존재함으로써 발생되는 결과이다. 보다 바람직하게는, 작용기는 수소 또는 공유결합을 통해 실리카에 결합되고/결합되거나 매달린다. 작용기는 실리카에 직접 결합하거나 작용기에 직접 결합하는 중간 화학적 잔기를 갖는 결합을 통해 실리카에 부착될 수 있다. 특정 이론에 구속되는 것은 아니나, 이러한 결합은 작용기가 리칭(leaching)되거나, 생성된 코팅제의 광택 및 인쇄성능에 영향을 끼치는 실리카의 작용기로부터 임의의 잔기가 리칭 또는 분리되는 것을 최소화시키는 것으로 여겨진다.
"작용기"란 반응중에 함께 존재하고, 전형적으로는 이온화 및 관련 특성에 있어서 개별적 존재로서 화학적으로 작용하는, 둘 이상의 원자의 조합을 의미한다.
"총 양전하"란 실리카 상의 전하 균형이 양(+)이고, 따라서 실리카가 음전하 및 양전하를 갖는 경우 실리카가 전하의 합이 양이 되도록 처리 또는 개질되어(예를 들어, 말베른(Malvern)사의 제타사이저(Zetasizer)(등록상표) 3000HS를 사용하여 +0.01mV 이상의 양(+)의 제타 전위를 갖는다) 총 양전하를 가질 수 있다. 양이온성 콜로이드성 실리카의 바람직한 실시양태는 +20mV 이상의 제타 전위를 갖는다.
또한, 본 발명의 콜로이드성 실리카는 다분산된 콜로이드성 실리카로서 공지된 것이다. "다분산"이란 본원에서 중간 입경이 1 내지 300nm, 바람직하게는 15 내지 100nm이고 비교적 큰 분포 폭을 갖는 입경 분포를 나타내는 입자의 분산액을 의미하는 것으로 정의된다. 바람직한 분포는 입자의 80%가 30nm 이상 70nm 이하의 크기 범위에 걸치도록 하는 것이다. 80% 범위는 이후 기재되는 TEM에 기초한 입경 측정 방법을 이용하여 수득한 d90입경으로부터 d10입경을 뺌으로써 측정된다. 이 범위는 또한 "80% 폭"이라고도 한다. 다분산 입자의 한 실시태양은 중간 입경보다 더 작은 크기로 기울어진 입경 분포를 갖는다. 그 결과, 분포는 분포 구역 내에 피크를 갖고 중간 값보다 큰 입경의 "꼬리부"를 갖는다(도면 참조). 입자의 80%를 포괄하는 폭의 입경 하한 및 상한은 각각 중간값의 -11% 내지 -70% 및 110% 내지 160%일 수 있다. 특히 적합한 다분산 실리카는 20 내지 30nm의 중간 입경을 갖고, 입자의 80%가 10 내지 50nm의 크기를 갖는다(즉, 분포의 80%가 40nm의 폭을 가짐).
본 발명의 양이온성 다분산된 콜로이드성 실리카는, 음이온성 다분산성 콜로이드성 실리카의 표면을 바람직하게는 양전하 및 콜로이드성 실리카의 표면 상의 실란올 기와 반응성을 나타내는 하나 이상의 기를 갖는 작용기를 갖는 유기 화합물로 처리함으로써 제조된다. 바람직하게는, 양의 작용성 기는 아미노 기 또는 4차 아미노 기를 포함하나 이들로써 한정되는 것은 아니다.
특히 적당한 유기 화합물은 아미노실란이다. 본 발명의 적당한 아미노 실란 화합물은 하기 화학식 I로 표시된다:
상기 식에서,
R1, R2및 R3은 독립적으로 탄소수 1 내지 8의 알콕시 라디칼, 탄소수 1 내지 8의 알킬 라디칼 및 탄소수 6의 아릴 라디칼로 이루어진 군으로부터 선택되고, 단 R1, R2및 R3중 하나 이상은 알콕시 라디칼이고;
R4는 탄소수 1 내지 18의 알킬렌 기 및 탄소수 6 내지 10의 알킬 치환된 아릴렌 기로 이루어진 군으로부터 선택되고;
R5, R6및 R7은 수소 및 탄소수 1 내지 15의 알킬 기로 이루어진 군으로부터 선택되고;
n은 0 또는 1이다.
바람직하게는 n은 0이고, 상기 R1, R2및 R3은 각각 탄소수 1 내지 3의 알콕시 라디칼이고 R5및 R6은 수소이다. 아미노실란 화합물은 고순도 제품 또는 상기 화학식 I을 형성하는 아미노실란 화합물의 혼합물을 포함할 수 있다.
대표적인 아미노실란 화합물은 트라이에톡시사이릴 에틸 아민, 트라이에톡시사이릴 에틸 아민, 트라이프로폭시사이릴 에틸 아민, 트라이뷰톡시사이릴 에틸 아민, 트라이메톡시사이릴 프로필 아민, 트라이에톡시사이릴 프로필 아민, 트라이프로폭시사이릴 프로필 아민, 트라이아이소프로폭시사이릴 프로필 아민, 트라이뷰톡시사이릴 프로필 아민, 트라이메톡시사이릴 뷰틸 아민, 트라이에톡시사이릴 뷰틸 아민, 트라이프로폭시사이릴 뷰틸 아민, 트라이뷰톡시사이릴 뷰틸 아민, 트라이메톡시사이릴 펜틸 아민, 트라이에톡시사이릴 펜틸 아민, 트라이프로폭시사이릴 펜틸 아민, 트라이뷰톡시사이릴 펜틸 아민, 트라이메톡시사이릴 헥실 아민, 트라이뷰톡시사이릴 헥실 아민, 트라이메톡시사이릴 헵틸 아민, 트라이에톡시사이릴 헵틸 아민, 트라이프로폭시사이릴 아민, 트라이뷰톡시사이릴 헵틸 아민, 트라이메톡시사이릴 옥틸 아민, 트라이에톡시사이릴 옥틸 아민, 트라이프로폭시사이릴 옥틸 아민 및 트라이뷰톡시사이릴 옥틸 아민 등을 포함한다. 트라이에톡시사이릴 프로필 아민은 위트코 코포레이션 오에스아이 스페셜티 그룹(Witco Corporation, OSI Specialties Group)에서 A-1100로 시판중이다.
콜로이드성 실리카를 유기 성분, 예를 들어 아미노실란으로 처리하는 것은 일반적으로 실리카 및 유기 성분을 적당한 액체 매질중에서 접촉시킴으로써 수행될 수 있다. 액체 매질의 예로는 물, 알콜(예를 들어, 메탄올, 에탄올 또는 프로판올) 및 물과 이들 알콜의 혼합물을 포함한다. 처리 온도는 일반적으로 실온 내지 매질의 환류 온도이다. 사용된 유기 성분의 양은 엄격히 제한되지 않는다. 일반적으로 실리카 총 100중량부를 기준으로 0.5중량부 이상, 바람직하게는 5 내지 20중량부가 유리하다.
콜로이드성 실리카를 아미노실란과 처리함으로써, 실리카의 표면 실란올 기와 아미노실란의 하나 이상의 알콕시 기 사이의 축합 반응(커플링 반응)이 일어나 아미노실란으로 코팅된 실리카가 수득된다. 아미노실란이 둘 이상의 알콕시 기를 함유하는 경우, 아미노실란의 분자는 전술한 축합 반응과 동시에 서로 반응하여 실록산 연결기를 형성하고 실리카 상에 3차원적으로 가교된 아미노실란의 코팅제를 형성한다.
아미노실란으로 처리된 실리카는 아민 작용기가 중간체 R4연결을 통해 실리카에 매달리고 공유 결합된 하기 화학식 II의 구조를 갖는다:
상기 식에서,
R4, R5, R6, R7및 n은 상기 화학식 I에서 정의한 바와 같다.
대부분의 콜로이드성 실리카 졸은 알칼리를 함유한다. 알칼리는 통상 알칼리 금속 하이드록사이드이며, 알칼리 금속은 원소 주기율표의 IA족 원소이다(즉, 리튬, 나트륨, 칼륨 등의 하이드록사이드). 대부분의 시판중인 콜로이드성 실리카 졸은 적어도 부분적으로는 콜로이드성 실리카를 제조하는데 사용된 나트륨 실리케이트로부터 유래되는 나트륨 하이드록사이드를 함유하지만, 졸을 겔화되지 않도록 안정화시키기 위하여 나트륨 하이드록사이드를 첨가할 수도 있다.
본 발명의 콜로이드성 실리카 졸은 대부분의 시판중인 콜로이드성 실리카 졸보다 훨씬 더 낮은 수준의 알칼리 금속 이온을 갖는다. 하기 수학식 1에서 보여지는 바와 같이 콜로이드성 실리카 졸의 실리카 고형분 대 나트륨 중량비를 계산함으로써, 이를 예시할 수 있다:
상기 식에서,
SiO2/알칼리 금속은 콜로이드성 실리카 졸 중의 실리카 고형분과 알칼리 금속의 중량비이고;
AW는 알칼리 금속의 원자량(예컨대, 리튬의 경우 6.9, 나트륨의 경우 23, 칼륨의 경우 39)이고;
SSA는 콜로이드성 실리카 입자의 비표면적(m2/g 단위)이다. 알칼리 금속이 나트륨인 경우, SiO2/알칼리 금속 비는 -0.30SSA+207의 합 이상이다.
저 알칼리 양이온성 콜로이드성 실리카는 콜로이드성 실리카가 상기 수학식 1의 실리카 고형분 대 알칼리 금속의 비를 갖도록 탈이온화시킴으로써 제조될 수 있다. "탈이온화된"이란, 임의의 금속 이온, 예컨대 나트륨 같은 알칼리 금속 이온이, 콜로이드성 실리카가 수학식 1에 언급된 실리카 고형분 대 알칼리 금속 비를 갖도록 하는 한도까지 콜로이드성 실리카 용액으로부터 제거되었음을 의미한다. 알칼리 금속 이온을 제거하는 방법은 널리 공지되어 있으며, 적합한 이온 교환 수지를 사용하는 이온 교환(미국 특허 제 2,577,484 호 및 제 2,577,485 호), 투석(미국 특허 제 2,773,028 호) 및 전기 투석(미국 특허 제 3,969,266 호)을 포함한다.
이어서, 탈이온화된 양이온성 실리카를 총 양전하를 갖도록 추가로 처리하거나 개질시킬 수 있다.
아래 나타낸 바와 같이, 콜로이드성 실리카는 통상적인 코팅 결합제에 혼입될 수 있다. 결합제는 콜로이드성 실리카를 결합시키고 필름을 형성시키도록 작용할 뿐만 아니라, 광택-제공 층과 기재 또는 광택 층과 기재 사이의 임의의 중간 잉크-수용 층 사이의 계면에 접착성을 제공하기도 한다.
양이온성 및 비이온성 결합제가 본 발명에 특히 적당하다. 적당한 결합제는 작용성 양이온 기를 갖는 스타이렌-뷰타디엔 또는 스타이렌-아크릴레이트 공중합체 및/또는 양이온성 폴리바이닐 아세테이트, 양이온성 폴리바이닐 알콜 또는 이들의 공중합체를 포함하나, 이들로써 한정되는 것은 아니다.
또한, 결합제는 양이온 형태로 존재하는 산화된 구아르, 전분, 메틸 셀룰로즈, 하이드록시메틸 셀룰로즈, 카복시메틸 셀룰로즈, 알기네이트, 단백질 및 폴리바이닐 알콜로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 또한, 단백질은 양성이므로 적당하다.
양이온성 수용성 결합제의 특정한 예는 다이에틸아미노에틸화된 전분, 트라이메틸에틸암모늄 클로라이드-개질된 전분 및 다이에틸아미노에틸 암모늄-메틸 클로라이드 염-개질된 전분, 및 양이온-개질된 아크릴 에스터 공중합체를 포함한다.
적당한 비이온성, 수용성 결합제는 폴리바이닐 알콜, 하이드록시에틸 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 덱스트린, 플루란, 전분, 아라비아식 검, 덱스트란, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리바이닐 피롤리돈, 폴리아크릴아마이드 및 폴리프로필렌 글리콜을 포함하나, 이들로써 한정되는 것은 아니다.
수성 유화액 형태의 불용성 또는 약한 수용성의 양이온성 또는 비이온성 결합제는 아크릴 메타크릴 공중합체 수지, 예를 들어 메틸 메타크릴레이트-뷰틸 아크릴레이트 공중합체 수지, 메틸 메타크릴레이트-에틸 아크릴레이트 공중합체 수지, 메틸 메타크릴레이트-2-에틸헥실 아크릴레이트 공중합체 수지, 메틸메타크릴레이트-메틸 아크릴레이트 공중합체 수지, 스타이렌-뷰틸 아크릴레이트 공중합체 수지, 스타이렌-2-에틸헥실 아크릴레이트 공주합체 수지, 스타이렌-에틸 아크릴레이트 공중합체 수지, 스타이렌-메틸아크릴레이트 공중합체 수지, 메틸 메타크릴레이트-스타이렌-뷰틸 아크릴레이트 공중합체 수지, 메틸 메타크릴레이트-스타이렌-2-에틸헥실 아크릴레이트 공중합체 수지, 메틸 메타크릴레이트-스타이렌-에틸 아크릴레이트 수지, 메틸 메타크릴레이트-스타이렌-에틸 아크릴레이트 공중합체 수지, 메틸 메타크릴레이트-스타이렌-메틸 아크릴레이트 공중합체 수지, 스타이렌-뷰틸 아크릴레이트-아크릴로나이트릴 공중합체 수지 및 스타이렌-에틸 아크릴레이트-아크릴로나이트릴 공중합체 수지를 포함하나, 이들로써 한정되는 것은 아니다.
다른 적당한 결합제는 카제인, 젤라틴, 말레산 무수물 수지, 공액 다이엔-유형의 공중합체 라텍스(예: 에틸렌-바이닐 아세테이트 공중합체), 합성 수지-유형 결합제(예: 폴리우레탄 수지), 불포화 폴리에스터 수지, 바이닐 클로라이드-바이닐아세테이트 공중합체, 폴리바이닐 뷰틸알 또는 알키드 수지를 포함한다.
통상적인 블렌더 및 믹서를 사용하여 결합제를 콜로이드성 실리카와 합할 수 있다. 주위 조건에서 성분들을 합하여 혼합할 수 있다.
콜로이드성 실리카 고형분 및 결합제 고형분이 비교적 높은 비로 코팅에 존재하는 것이 바람직하다. 특정 실시태양에서는, 보다 높은 실리카 대 결합제 비가 탁월한 인쇄 적성을 제공할 뿐만 아니라 최종 생성된 잉크 수용 코팅 시이트에 유리한 기계적 특성을 부여하는 것으로 밝혀졌다. 콜로이드성 실리카와 결합제 고형분이 중량 기준으로 1:1 이상, 더욱 바람직하게는 6:4 내지 4:1의 비로 존재하는 것이 특히 바람직하다. 콜로이드성 실리카 대 결합제 고형분 비는 또한 본원에서 안료 대 결합제 비로도 일컬어진다.
본 발명의 코팅 조성물에 추가적인 성분을 포함시키는 것도 바람직할 수 있다. 본 발명의 코팅제는 하기 성분중 하나 이상을 함유할 수 있다: 분산제, 증점제, 유동성-개선제, 소포제, 발포 억제제, 릴리이스제, 발포제, 침투제, 착색 염료, 착색 안료, 형광 증백제, 자외선 흡수제, 산화방지제, 보존제, 회-방지제, 방수제 및 습윤-강도제.
양이온성 염료 부식제가 바람직한 첨가제이다. 적당한 부식제의 예는 중합체성 4차 암모늄 화합물 또는 염기성 중합체, 예를 들어 폴리(다이메틸아미노에틸)-메타크릴레이트, 폴리알킬렌폴리아민, 및 이들의 다이사이아노다이아마이드와의 축합 생성물, 아민-에피클로로하이드린 중축합물; 레시틴 및 인지질 화합물을 포함하나, 이들로써 한정되는 것은 아니다. 이러한 부식제의 특정 예는 다음과 같다: 바이닐벤질 트라이메틸 암모늄 클로라이드/에틸렌 글리콜 다이메타크릴레이트; 폴리(다이알릴 다이메틸 암모늄 클로라이드); 폴리(2-N,N,N-트라이메틸암모늄)에틸 메타크릴레이트 메토설페이트; 폴리(3-N,N,N-트라이메틸-암모늄)프로필 메타크릴레이트 클로라이드; 바이닐피롤리돈 및 바이닐(N-메틸이미다졸륨) 클로라이드의 공중합체; 및 (3-N,N,N-트라이메틸암모늄)프로필 클로라이드로 유도된 하이드록시에틸셀룰로즈. 바람직한 실시양태에서, 양이온성 부식제는 4차 암모늄 화합물이다.
본 발명에 사용될 수 있는 부식제는 목적에 효과적인 임의량으로 사용될 수 있다. 일반적으로, 부식제가 총 코팅 제제의 약 0.1 내지 10중량%의 양으로 존재하는 경우 탁월한 결과가 수득된다. 이러한 부식제는 특히 결합제가 비이온성인 경우 바람직하다.
본 발명의 일부 양이온성 콜로이드성 실리카는 하나 이상의 다른 콜로이드성 물질, 예를 들어 단분산 양이온성 클로이드성 실리카로 대체될 수 있고, 이 때 콜로이드성 물질의 양은 최종 코팅제의 총 양이온 특성, 광택 또는 인쇄 적성을 저하시키지 않는 양으로 제공된다. 이러한 다른 콜로이드성 물질은 실리카, 및 실리카 이외에 무기 옥사이드, 예를 들어 알루미나, 산화티탄 및 산화지르코늄 등일 수 있다. 이러한 추가의 무기 옥사이드 콜로이드성 입자는 충전제 및/또는 추가의 안료로서 첨가될 수 있다.
본 발명의 코팅은 비와이케이 가드너(BYK Gardner) 측정 장치에 따라 60℃에서 30 이상의 광택을 갖는다. 본 발명에 따른 바람직한 코팅은 6:4의 콜로이드성 실리카 대 결합제 비에서 80 이상 및 50 이상, 바람직하게는 4:1의 콜로이드성 실리카 대 결합제 비에서 70 이상의 광택을 갖는다. 더욱 더 바람직하게는, 코팅은 4:1의 콜로이드성 실리카 대 결합제 비에서 90 이상의 광택을 갖는다.
본 발명의 잉크 기록 시이트를 제조하기에 적합한 지지체는 당해 분야에서 전형적으로 사용되는 것일 수 있다. 적합한 지지체는 약 40 내지 약 300g/m2의 중량을 갖는 것을 포함한다. 지지체는 포드리니어(Fourdrinier) 제지기, 실린더 제지기 또는 쌍 와이어 제지기 같은 다양한 기계 및 공정으로부터 제조되는 기제 종이일 수 있다. 주성분(즉, 통상적인 안료, 및 예를 들어 화학적 펄프, 기계적 펄프 및 폐지 펄프를 비롯한 목재 펄프)을 결합제, 사이징제, 고착제, 수율-개선제, 양이온제 및 종이 강도-증가제를 비롯한 하나 이상의 다양한 첨가제와 혼합함으로써 지지체를 제조한다. 다른 지지체는 투명 기재, 직물 등을 포함한다.
또한, 지지체는 전분 또는 폴리비닐 알콜을 사용하여 제조되는 사이즈-가압된 종이 시이트일 수도 있다. 지지체는 또한 고정 코팅 층을 갖는 것, 예를 들어 기제 종이 위에 제공된 예비 코팅 층을 이미 갖는 종이일 수도 있다. 기제 종이는 또한 본 발명의 코팅제를 도포하기 전에 도포된 잉크-수용 층을 가질 수도 있다.
콜로이드성 실리카, 결합제 및 임의적인 첨가제를 포함하는 코팅제를 기제가 제조되는 라인 상에서 도포할 수 있거나 또는 지지체가 완성된 후 다른 라인에서 도포할 수 있다. 에어 나이프 코팅, 롤 코팅, 블레이드 코팅, 바 코팅, 커튼 코팅, 다이 코팅 및 칭량된 사이즈 프레스를 사용하는 공정 같은 통상적인 코팅 기법을 이용하여 코팅제를 도포할 수 있다. 생성된 코팅을 주위 실온에서, 고온 공기건조 방법에 의해, 가열된 표면 접촉 건조 또는 방사선 건조에 의해 건조시킬 수 있다. 전형적으로는 본 발명의 코팅 조성물 및 임의적인 중간 층을 1 내지 50g/m2으로, 더욱 전형적으로는 2 내지 20g/m2으로 도포한다.
하기 실시예는 본질적으로 지지체 및 본 발명의 층 하나로부터 탁월한 인쇄 적성을 갖는 광택이 있는 잉크 제트 기록 시이트를 제조할 수 있음을 보여준다. 그러나, 몇몇 예에서는 본 발명의 광택 제공 층과 지지체 사이에 잉크 수용성인 다른 층을 위치시켜 최종 시이트의 인쇄 적성을 향상시키는 것이 바람직할 수 있다.
적합한 잉크 수용 층은 본원에 참고로 인용되어 있는 미국 특허 제 5,576,088 호에서 확인된 것이다. 간단히, 적합한 잉크 수용 층은 상기 나열된 수용성 결합제 같은 결합제 및 잉크 수용성 안료를 포함한다. 이러한 안료는 경질 탄산칼슘, 중질 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 카올린, 활석, 황산칼슘, 황산바륨, 이산화티탄, 산화아연, 황화아연, 탄산아연, 새틴 화이트(satin white), 알루미늄 실리케이트, 규조토, 칼슘 실리케이트, 마그네슘 실리케이트, 합성 비정질 실리카, 콜로이드성 실리카, 알루미나, 콜로이드성 알루미나, 슈도 베마이트, 수산화알루미늄, 리토폰, 제올라이트, 가수분해된 할로이사이트 또는 수산화마그네슘 같은 백색 무기 안료; 또는 스타이렌-유형의 플라스틱 안료, 아크릴 플라스틱 안료, 폴리에틸렌, 미소캡슐, 유레아 수지 또는 멜라민 수지 같은 유기 안료를 포함한다. 잉크 수용 층에 적합한 안료는 0.5 내지 3.0마이크론의 평균 입경(광 산란) 및 0.5 내지 3.0cc/g, 바람직하게는 1.0 내지 2.0cc/g의 공극 부피(질소 공극 측정계)를 갖는다. 높은 잉크 흡수성을 갖는 잉크 제트 기록 시이트를 수득하기 위해서는, 잉크-수용 층의 안료가 1.0㎛ 이상의 입경을 갖는 입자를 30부피% 이상 함유하는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 실시태양 및 작동 방식은 앞서 기재된 바 있다. 그러나 본원에서 보호하고자 하는 발명은 개시된 특정 실시태양으로 한정되는 것으로 간주되어서는 안되며, 이는 이러한 특정 실시태양이 제한적이기보다는 예시적인 것으로 간주되어야 하기 때문이다. 따라서, 본 발명의 원리로부터 벗어나지 않으면서 당해 분야의 숙련자가 변형 및 변화시킬 수 있다.
또한, 상세한 설명 또는 청구의 범위에 인용된 임의의 수치 범위(예를 들어 특성, 조건, 물리적 상태 또는 백분율의 특정 세트를 나타내는 수치 범위)는 본원에서 이렇게 인용된 임의의 범위 내에 속하는 임의의 보다 좁은 수치 범위를 포함하는, 이러한 범위 내에 속하는 임의의 수치를 명백히 포함하고자 하는 것이다.
아래 나열되고/되거나 이전에 나타낸 변수는 다음과 같이 측정되었다:
평균 입경-달리 표시되지 않는 한, 수학식 dn=3100/SSA(여기에서, dn은 수평균 입경(nm 단위)이고, SSA는 아래 기재되는 비표면적임)에 의해 결정되는 수평균 입경이다.
중간 입경-전자 현미경(TEM)에 의해 측정된 수 가중 중간치이다.
광택-투명 필름 상에서 보정된 비와이케이 가드너 마이크로-TRI-광택 장치를 이용하여 측정됨. 60℃ 배열을 이용하여 광택 값을 측정하였다.
실리카 고형분 함량-205℃의 오하우스(Ohaus)로에서 측정하였음. 고형분 측정의 종점은 샘플 중량 변화가 60초간 0.01g 미만일 때이다.
비표면적-시어스 2세(G. W. Sears, Jr.)의 문헌[Analytical Chemistry, Vol. 28, p. 1981, (1956)]에 기재된 바와 같이 질소 흡착에 의한 표면적과 상호 연관된 적정 방법.
인쇄 적성(또는 인쇄 품질)-37℃의 따뜻한 공기 스트림을 이용하여 코팅을 건조시킨 후, 엡손 스타일러스(Epson Stylus) 900 칼라 프린터로부터 제조된 인쇄된 화상의 녹색, 청색 및 적색 블록의 외관을 관찰함으로써 평가함. 이러한 관찰 방법은 다음과 같다:
각 색상에 대해 색상 균일성 및 번짐을 평가하였다. 2회 평가 결과를 조합한 등급은 다음과 같다:
탁월=모든 색상이 균일하게 보이고 인쇄 구역 외에 번진 부분이 없다.
우수=색상이 완전히 균일하지는 않고 칼라 블록중 하나 이상에서 번진 부분이 발견된다.
불량=색상이 불균일하게 보이고, 하나 이상의 색상에 대해 잉크 푸딩이 발견되고, 또한 심각하게 번져 있다.
실시예 1(비교예)
마르틴베르크(Martinwerks)의 마르톡신(Martoxin; 등록 상표)GL3(SSA=332m2/g) 알루미나를 제조를 제조사의 방법에 따라서 콜로이드화하였다. 마르톡시(등록 상표) GL 3 분말을 탈이온수에 15% 고체 수준으로 첨가하고 5분간 교반하였다. 이어서, pH를 아세트산으로 4.5로 조정하고 슬러리를 10분 더 교반하였다. 마지막에 pH를 아세테이트로 4.5로 다시 조정하였다. 21.015g(15)중량%의 상기 제조된 콜로이드성 알루미나 슬러리를 비커에 넣었다. 거기에, 4.85g의 에어볼(Airvol; 등록상표) 523(15.5중량% 용액) 폴리비닐 알콜을 첨가하였다. 이어서, 탈이온수의 0.768g으로 희석된, 아게플로크(Agefloc; 등록상표) B50 염료 매염제(50중량%)의 0.19g을 혼합물에 첨가하였다. 생성된 제제를 이 아이 듀퐁 드 네모아 앤드 캄파니(E. I. DuPont de Nemours & Co.) 제품인 멜리넥스(Melinex; 상표명)-534 폴리에스터 100마이크론 습윤 필름 두께가 퇴적된 수 8 로드를 사용하는 테스팅 머신 인코포레이티드(Testing Machine Inc.)(TMI)로부터 케이 컨트롤 코팅기를 사용하여 불투명 백색 필름 상에 100마이크론 습윤 필름으로서 코팅시켰다. 수득된 코팅은 60℃에서 93%의 광택을 가졌다. 인쇄 적성은 불량하였다.
실시예 2(비교예)
더블유. 알. 그레이스 앤드 캄파니-콘(W. R. Grace & Co.-Conn.)의 10.01g의 루독스(Ludox; 등록상표) CL-P(40% 고체; 140 SSA; 22nm 평균 입자 크기; 중량% Na=0.250; SiO2/Na=160) 양이온 콜로이드성 실리카를 비커에 넣고 탈이온수 10.31g으로 희석하였다. 거기에, 에어볼(등록상표) 523(15.5중량% 용액) 폴리비닐 알콜의 5.81g을 알케플록(등록상표) B50(50중량%)의 0.22g 다음에 첨가하였다. 생성된제제를 실시예 1에 기술된 바와 같이 폴리에스터 필름을 코팅하였다. 수득된 코팅은 60℃에서 4%의 광택을 가졌다.
실시예 3(비교예)
탈이온수의 84g을 평균 입자 크기가 12nm이고 비표면적이 220m2/g를 갖는 40.0% SiO2를 함유하는 32.9g의 루독스(등록상표) HS-40(더블유. 알. 그레이스) 콜로이드성 실리카를 첨가하였다. 혼합물을 40 내지 50℃로 가열하고 암벌라이트(Amberlite; 등록상표) 2R-120(플러스) 양이온 교환 수지(수소 형태)를, 콜로이드성 실리카의 pH가 2.5로 강하될 때까지 교반하면서 서서히 첨가하였다. 교반 및 온도를 1시간동안 유지하고 소량의 수지를 첨가하는동안 2.5 내지 3.0 범위로 pH를 유지하여 첨가하였다. 혼합물을 거친 여과지를 통해서 여과하여 수지로부터 탈이온화된 콜로이드성 실리카 졸을 분리하였다. 1% 수산화 암모늄 용액을 졸이 pH 7.2 내지 7.5의 범위에 도달할 때까지 교반하에 탈이온화된 콜로이드성 실리카 졸을 적가하였다.
생성된 콜로이드성 실리카 졸을 신속한 교반하에 45%의 암모늄 클로로하이드롤(20.7% Al2O3및 Al:Cl 원자 비가 2:1) 87.2g을 함유하는 비커에 적가하였다. 첨가가 완료된 후, 혼합물을 약 12시간동안 평형을 유지하고 이어서 미세한 여과지를 통해 여과하였다. 생성된 졸은 30% 고체를 함유하고 pH가 3.5를 나타냈다. 상기 생성물(30중량%)의 14.5g을 비커에 넣고 탈이온수 7.52g으로 희석하였다. 거기에, 에어볼(등록상표) 523(15.5중량% 용액) 폴리비닐 알콜 6.27g을 아게플록(등록상표)B50(50중량%)의 0.22g 다음으로 첨가하였다. 생성된 제제를 실시예 1에서 기술된 조건하에서 폴리에스터 필름상에 코팅하였다. 수득된 코팅은 60℃에서 93%의 광택을 가졌다. 인쇄 적성은 우수하였다.
실시예 4
다분산된 콜로이드 실리카를 이 실시예에서 사용하였다. 졸은 50중%의 고체, 22nm의 매질 입자 크기, 약 40nm의 80% 입자 직경, 70m2/g의 특정 표면 영역, +61mV(pH 4에서)의 제타 전위를 갖고 상기 다분산된 콜로이드성 실리카의 179.5070g의 실리카 고체 대 나트륨 비를 6N HCl로 pH를 4로 산성화하였다.
분리된 용기에서, 탈이온수 317g을 1N HCl 250g으로 혼합하였다. 거기에, 3-아미노프로필트라이에톡시실란의 63.5g을 적가하였다. 실란 모두를 첨가한 후 pH를 1H HCl로 4로 조정하였다. 이어서, 이 용액을 산성화된 콜로이드성 실리카내로 첨가하고 최종 % 실리카 고체를 탈이온수를 첨가하여 40%로 조정하였다. 물질은 0.239의 나트륨 수준 및 167의 SiO2/Na 수준을 갖는다.
상기 제조된 물질(40중량%)의 7.51g을 비커에 넣고 탈이온수 10.08g으로 희석하였다. 거기에, 에어볼(등록상표) 523(15.5중량% 용액)의 4.36g을 아케플록(등록상표) B50(50중량%)의 0.18g 다음으로 첨가하였다. 생성된 제제는 폴리에스터 필름으로 코팅하였다. 수득된 코팅은 60℃에서 60%의 광택을 가졌다. 인쇄 적성은 탁월하였다.
실시예 5(비교예)
더블유. 알. 그레이스 앤드 캄파니-콘의 루독스(상표명)(50% 실리카) 콜로이드성 실리카를 6N HCl로 pH를 4로 산성화하였다. 분리된 용기에서, 탈이온수 31.2g을 1H HCl 30g과 혼합하였다. 거기에, 3-아미노프로필트라이에톡시실란 6.25g을 적가하였다. 모든 실란을 첨가한 후, 1H HCl로 pH를 4로 조정하였다. 이어서, 이 용액을 산성화된 콜로이드성 실리카에 첨가하고 최종 % 실리카 고체를 탈이온수를 첨가하여 45%로 조정하였다.
상기-제조된 물질(45중량%)의 66.3g을 비커에 넣고 탈이온수 10.89g으로 희석하였다. 거기에, 에어볼(등록상표) 523(15.5중량% 용액)의 4.35g을 아케플록(등록상표) B50(50중량%)의 0.15g 다음으로 첨가하였다. 생성된 제제를 폴리에스터 필름으로 코팅하였다. 수득된 코팅은 60℃에서 81%의 광택을 가졌다. 인쇄 질(엡손(Epson)-870)적성은 불량하였다.
실시예 6: 저장 안정성
이어서, 상기 실시예 각각으로부터 콜로이드성 실리카 졸을 25℃에서 밀폐된 플라스틱 병에 보관하여 각각의 저장 안정성을 평가하였다. 결과는 다음과 같다:
●실시예 1마르톡신 GL3: 콜로이드화 후 최종 슬러리(15% 고체)는 약 4일간 액체를 유지한다. 그후 분산액은 점성이 되었다.
●실시예 2루독스 CL-P(40% 고체): 저장 1년 후에도 변화가 기록되지 않았다.
●실시예 3이온화된 HS-40/처리된 알루미늄 클로로하이드롤(30% 고체): 물질은 7달 이상 입자 크기 성장에 대해서 안정하다. 80/18/2(색소/PVOH/양이온) 제제로 수득된, 광택 값은 물질의 수명에 의존하였다. 신선한 물질은 93%의 광택 갑을 제공한 반면 14일된 시료는 단지 28%의 광택을 제공하였다.
●실시예 4본 발명의(고체를 기준으로 2.5% 실란)(40% 고체) 실란화된 다분산된 실리카: 물질은 6달 이상 안정하다. 코팅 광택 값은 6달 후 80% 이상이 남았다.
●실시예 5실란화된 루독스(상표명)(고체를 기준으로 2.5% 실란)(45% 고체): 물질은 약 43일 후에 겔화된다.

Claims (14)

  1. 지지체; 및
    상기 지지체 위에 (a) 60℃에서 30 이상의 경면 광택을 갖고, (b) 총 양전하를 갖는 다분산된 양이온성 콜로이드성 실리카 및 (c) 결합제를 포함하는 하나 이상의 코팅 층을 포함하고,
    상기 콜로이드성 실리카 고형분 및 결합제 고형분이 중량 기준으로 1:1 이상의 비로 존재하는,
    잉크 제트 기록 시이트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    콜로이드성 실리카 고형분 대 결합제 고형분의 비가 약 6:4 내지 약 4:1인 잉크 제트 기록 시이트.
  3. 제 1 항에 있어서,
    콜로이드성 실리카의 평균 입경이 약 1 내지 약 300nm인 잉크 제트 기록 시이트.
  4. 제 1 항에 있어서,
    콜로이드성 실리카가 15 내지 100nm의 중간 입경, 및 입자의 80% 이상이 30nm 이상 약 70nm 이하의 크기 범위에 걸치도록 하는 입경 분포를 갖는 잉크 제트 기록 시이트.
  5. 제 1 항에 있어서,
    하나 이상의 작용기가 1차 아민, 2차 아민, 3차 아민 및 4차 아민으로 이루어진 군으로부터 선택되는 잉크 제트 기록 시이트.
  6. 제 1 항에 있어서,
    작용기가 알킬 연결을 통해 실리카에 부착되는 아미노 기인 잉크 제트 기록 시이트.
  7. (a) 양전하를 갖는 다분산된 양이온성 콜로이드성 실리카, 및
    (b) 결합제를 포함하고,
    상기 (a)의 실리카 고형분 및 (b)의 결합제 고형분이 중량을 기준으로 1:1 이상의 비로 존재하는,
    코팅 조성물.
  8. 제 7 항에 있어서,
    (a)의 실리카 고형분 대 (b)의 결합제 고형분이 약 6:4 내지 약 4:1인 코팅 조성물.
  9. 제 7 항에 있어서,
    콜로이드성 실리카의 평균 입경이 약 1 내지 약 300nm인 코팅 조성물.
  10. 제 7 항에 있어서,
    콜로이드성 실리카가 15 내지 100nm의 중간 입경, 및 입자의 80% 이상이 30nm 이상 약 70nm 이하의 크기 범위에 걸치도록 하는 입경 분포를 갖는 코팅 조성물.
  11. 제 7 항에 있어서,
    하나 이상의 작용기가 1차 아민, 2차 아민, 3차 아민 및 4차 아민으로 이루어진 군으로부터 선택된 코팅 조성물.
  12. 제 7 항에 있어서,
    작용기가 알킬 연결을 통해 실리카에 부착되는 아미노 기인 코팅 조성물.
  13. 제 10 항에 있어서,
    하나 이상의 작용기가 1차 아민, 2차 아민, 3차 아민 및 4차 아민으로 이루어진 군으로부터 선택되는 코팅 조성물.
  14. 제 7 항에 있어서,
    작용기가 알킬 연결을 통해 실리카에 부착되는 아미노 기인 코팅 조성물.
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