JP2000052638A - Ink jet recording medium - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、無機粒子の混合
物、特に、コロイド状粒子（１μｍ未満）及び非コロイ
ド状無機粒子の混合物から本質的になる少なくとも１つ
の層を有する基体材料を含んでなるインク受容性材料に
関する。The present invention comprises a mixture of inorganic particles, in particular a substrate material having at least one layer consisting essentially of a mixture of colloidal particles (less than 1 μm) and non-colloidal inorganic particles. It relates to an ink receptive material.
【０００２】[0002]
【従来の技術】インクジェット印刷もしくは他の液体マ
ーキングプロセスのインク受容性材料は、典型的に、イ
ンクを作る溶媒もしくはキャリアに特に受容性である材
料を含む層を用いる。例えば、インクが市販のデスクト
ップ型インクジェットプリンタに最も多い主として水を
ベースとする場合は、インク受容性層は、インク溶媒に
対するその膨潤能力が、印刷された領域を明らかに素早
く乾燥させることができ、またその表面からインクが溢
れるのを防止するような親水性材料を含むことができ
る。あるいは、そのような層は、コート層が非常に多孔
性で、従って、印刷された面からインクを素早く運び去
ることができるような、主として、粒状物質を含むこと
ができる。「主として、粒状物質」とは、画像受容層の
大部分（５０％より多い）の容積が分離した粒子を含ん
でなり、液体でもなく、コーティングプロセス時に沈殿
されるでもないことを意味する。また、これにより速乾
性の刷りを与え、且つ高インク付着領域の表面からの溢
れを制限する。BACKGROUND OF THE INVENTION Ink-receptive materials for ink-jet printing or other liquid marking processes typically employ a layer containing a material that is particularly receptive to the solvent or carrier from which the ink is made. For example, if the ink is predominantly water-based, which is the most common type of desktop ink-jet printer on the market, the ink-receiving layer can have its swelling capacity for ink solvents allowing the printed areas to dry clearly faster, Further, a hydrophilic material for preventing ink from overflowing from the surface can be included. Alternatively, such a layer can comprise primarily particulate matter such that the coat layer is very porous, and thus can quickly carry the ink away from the printed surface. "Predominantly particulate" means that the bulk (greater than 50%) of the image receiving layer comprises discrete particles and is neither liquid nor precipitated during the coating process. In addition, this provides a fast drying print and limits overflow from the surface of the high ink adhesion area.
【０００３】高光沢が必要とされない表面の場合、安価
であり、グラビアコーティング等の通常のコーティング
方法によって容易に適用されるので、多孔性コーティン
グ方法が好ましい。そのような多孔性コーティングを形
成する粒子は、ポリマーもしくは無機物であってもよ
く、親水性を有してもよい。ペーパーコーティングに用
いる場合、そのような粒子は一般的に顔料とよばれる。
粒状物質から作られるコーティングが細片化もしくは基
体からの剥離を避けるほど十分な結合強度を有するため
に、ポリマーバインダーをコーティング組成物に加え
る。それらは、接着剤のようにはたらいて、粒子がお互
いにくっつき、そしてコートされた基体に付着するのを
助ける。[0003] In the case of a surface that does not require high gloss, a porous coating method is preferable because it is inexpensive and can be easily applied by a usual coating method such as gravure coating. The particles forming such a porous coating may be polymeric or inorganic and may be hydrophilic. When used for paper coating, such particles are commonly referred to as pigments.
A polymeric binder is added to the coating composition so that the coating made from the particulate material has sufficient bond strength to avoid shredding or delamination from the substrate. They act like an adhesive and help the particles stick to each other and adhere to the coated substrate.
【０００４】一般的に、ポリマー類はポリビニルアルコ
ールもしくはカゼイン等の溶液ポリマー、又はスチレン
ブタジエンもしくはアクリロニトリル−スチレン−ブタ
ジエン等のラテックスポリマーである。バインダーとし
て溶液ポリマーよりもラテックスポリマーが好ましい場
合、層中に十分な結合強度を得るために、一般的に、多
くのラテックスが必要である。そのようなコーティング
組成物もしくは追加のオーバーコートにさらに追加する
ものは、一般的に、ポリマーバインダーによって導入さ
れたヒドロキシル基もしくはカルボキシル基を架橋する
ことができる架橋剤である。架橋によって、コーティン
グにさらなる耐水性を与える。さらに、印刷インクに耐
水性を与えるために、ポリマー媒染剤をそのようなイン
ク受容層に添加することが多い。Generally, the polymers are solution polymers such as polyvinyl alcohol or casein, or latex polymers such as styrene butadiene or acrylonitrile-styrene-butadiene. When a latex polymer is preferred over a solution polymer as the binder, more latex is generally required to obtain sufficient bond strength in the layer. Further to such coating compositions or additional overcoats are generally crosslinking agents capable of crosslinking hydroxyl or carboxyl groups introduced by the polymeric binder. Crosslinking imparts additional water resistance to the coating. In addition, polymeric mordants are often added to such ink receiving layers to impart water resistance to the printing ink.
【０００５】Matsuda 等（Fuji-Xerox Co., Ltd.）の米
国特許第5,616,409 号明細書（1997年4 月1 日発行）に
は、規定された密度及びステキヒトサイズ度の紙を含
み、その上にインク受容性層がコートされたインクジェ
ット記録媒体が記載されている。このコート層は約７５
％の顔料、２０％のバインダー、及び５％のカチオン性
ポリマー媒染剤を含んでなる。顔料は、粒径１μｍを超
える多孔性合成非結晶質シリカ粉末からなり、バインダ
ーはポリビニルアルコールかシラノール改質されたビニ
ルアルコールである。US Pat. No. 5,616,409 issued to Matsuda et al. (Fuji-Xerox Co., Ltd.), issued on Apr. 1, 1997, includes paper of defined density and Stekigt sizing degree, An ink jet recording medium having an ink receiving layer coated thereon is described. This coat layer is about 75
% Pigment, 20% binder, and 5% cationic polymer mordant. The pigment is composed of a porous synthetic amorphous silica powder having a particle size of more than 1 μm, and the binder is polyvinyl alcohol or silanol-modified vinyl alcohol.
【０００６】Oce-USA Inc.の欧州特許第0754560 号（19
97年1 月22日公開）には、水溶性架橋性ポリマーバイン
ダー、吸収性顔料、ジルコニウム架橋剤、及びカチオン
改質されたポリマーを含有する水性組成物からコートさ
れるカラーインクジェット記録シートが記載されてい
る。バインダーの例には、水溶性ポリマー、例えば、ポ
リビニルアルコール、ヒドロキシエチルセルロース及び
米デンプンが含まれる。顔料＋バインダーの合計含量の
比率としてのバインダー濃度は１２．７％〜３０．８％
の範囲である。使用する顔料は、粒径１〜１０μｍの範
囲のシリカである。コート可能な組成物の総固形分含有
率は、１２．６％〜１７．９％の範囲である。[0006] Oce-USA Inc. European Patent No. 0754560 (19
(Published Jan. 22, 1997) describes a color inkjet recording sheet coated from an aqueous composition containing a water-soluble crosslinkable polymer binder, an absorbent pigment, a zirconium crosslinker, and a cation-modified polymer. ing. Examples of binders include water-soluble polymers such as polyvinyl alcohol, hydroxyethylcellulose and rice starch. The binder concentration as a ratio of the total content of the pigment and the binder is 12.7% to 30.8%.
Range. The pigment used is silica having a particle size in the range of 1 to 10 μm. The total solids content of the coatable composition ranges from 12.6% to 17.9%.
【０００７】宮本等（Mitsubishi Paper Mills, Ltd.）
の米国特許第4,460,637 号明細書（1984年７月17日発
行）には、１層以上の層を有するインクジェット記録シ
ートが記載されており、最上部層は大きな孔半径を示
し、層（複数でもよい）全体は非常に小さな追加の孔半
径を示す。この二重孔半径は２種類の方法から得られて
いる。１つの方法は、自由表面に最も近い層が、直径が
１μｍよりも大きい顔料粒子を含有し、底部層がサブミ
クロン範囲のコロイド状粒子を含有する２つの別個の層
を形成することによる。もう１つの方法は、コーティン
グ前にコロイド状粒子を凝集することによって、顔料が
形成された単一層をコーティングすることによるか、本
来的に多孔性である市販の顔料を選択することによる。
いずれの場合であっても、コートされる層の凝集破壊に
起因する発塵（dusting ）を防止するために、顔料含有
層をポリビニルアルコールのようなバインダーポリマー
でコートしなければならない。Miyamoto et al. (Mitsubishi Paper Mills, Ltd.)
U.S. Pat. No. 4,460,637 (issued Jul. 17, 1984) describes an ink jet recording sheet having one or more layers, wherein the uppermost layer exhibits a large pore radius, and Good) shows a very small additional hole radius. This double pore radius is obtained from two methods. One way is by forming two separate layers, the layer closest to the free surface containing pigment particles larger than 1 μm in diameter and the bottom layer containing colloidal particles in the submicron range. Another method is by agglomerating the colloidal particles prior to coating, by coating a single layer with the pigment formed, or by selecting a commercially available pigment that is inherently porous.
In any case, the pigment-containing layer must be coated with a binder polymer such as polyvinyl alcohol to prevent dusting due to cohesive failure of the layer to be coated.
【０００８】小川等（Mitsubishi Paper Mills, Ltd.）
の米国特許第5,576,088 号明細書（1996年11月19日発
行）には、もう１つの二層インク受容コーティングが記
載されている。底部層（基体材料に最も近い層）は顔料
及びバインダーを含んでなる。バインダーは一般的にポ
リビニルアルコールであり、顔料は大きな無機粒子とコ
ロイド状無機粒子との組合せである。ポリマーバインダ
ーが存在するので、ベース層コーティング組成物の固形
分含有率は約１５％である。最上部層も顔料及び合成ポ
リマーバインダーを含んでなる。顔料は大きな粒子（無
機もしくは有機）とコロイド状粒子（無機もしくは有
機）との組合せとなることができ、コロイド状サイズの
粒子の含有率を、十分に高く、好ましくは、９０〜１０
０％になるように選定して、特定の光沢を付与する。バ
インダー含有率は、コーティングをより高い固形分の溶
融物から適用できるように、低く、２０〜４０％に維持
する。Ogawa et al. (Mitsubishi Paper Mills, Ltd.)
U.S. Pat. No. 5,576,088, issued Nov. 19, 1996, describes another two-layer ink receptive coating. The bottom layer (the layer closest to the substrate material) comprises pigment and binder. The binder is generally polyvinyl alcohol, and the pigment is a combination of large inorganic particles and colloidal inorganic particles. Due to the presence of the polymeric binder, the solids content of the base layer coating composition is about 15%. The top layer also comprises a pigment and a synthetic polymer binder. The pigments can be a combination of large particles (inorganic or organic) and colloidal particles (inorganic or organic) and have a sufficiently high content of colloidal sized particles, preferably 90 to 10%.
It is selected to be 0% to give a specific gloss. The binder content is kept low, between 20 and 40%, so that the coating can be applied from a higher solids melt.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】コーティング組成物の
固形分を実質増加させるので、実質的に有機物質を含有
しないコーティング組成物を得ることが有用である。SUMMARY OF THE INVENTION It is useful to obtain a coating composition that is substantially free of organic substances because it substantially increases the solids content of the coating composition.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明は、無機コロイド
状粒子及び非コロイド状顔料の混合物を含むコーティン
グ組成物で少なくとも１つの表面がコートされた基体を
含んでなるインクジェット記録媒体を開示する。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention discloses an ink jet recording medium comprising a substrate having at least one surface coated with a coating composition comprising a mixture of inorganic colloidal particles and a non-colloidal pigment.
【００１１】本発明のもう１つの形態では、有機成分を
含まないコーティング組成物がその表面に配置されてい
る基体を含んでなるインクジェット記録媒体を開示す
る。[0011] In another aspect of the present invention, an ink jet recording medium comprising a substrate having a coating composition free of organic components disposed on a surface thereof is disclosed.
【００１２】本発明のインクジェット記録媒体は、高レ
ベルの多孔度による優れた液体吸収性を提供して、高速
インク乾燥を生じ、インクの溢れや凝集から生じる印刷
欠陥が無い。さらに、インク受容層を生成するのに用い
られるコーティング組成物から有機バインダーもしくは
フィラーの必要性を完全に除去するので、粘度上昇が最
小限となり、コーティングを非常に高固形分の溶融物か
ら良好に堆積させることができる。この方法では、水を
除去する必要性が少ないのでコートされたフィルムの乾
燥に高いエネルギーを必要としない。The ink jet recording medium of the present invention provides excellent liquid absorbency due to the high level of porosity, produces high speed ink drying, and is free of print defects resulting from ink overflow and aggregation. In addition, it completely eliminates the need for organic binders or fillers from the coating composition used to create the ink-receiving layer, thus minimizing viscosity builds and allowing coatings to be better separated from very high solids melts. Can be deposited. This method does not require high energy to dry the coated film because the need to remove water is small.
【００１３】さらに、ポリマーバインダー無しに、コー
ティングの多孔度が高められる。そのような組成物は印
刷されたインクを高速乾燥する。また、コーティング及
び乾燥プロセスにおいて優れた寛容度を与え、コーティ
ング操作時に、紙のような繊維状基体の変形を小さくす
る、低粘度、高固形分のコーティング組成物を提供す
る。さらに、現行のコーティングの有機成分を除くこと
は、ポリマーが劣化するリスク無しにより高温の後処理
操作、例えば高温カレンダー処理を可能にする。In addition, the porosity of the coating is increased without a polymer binder. Such a composition speeds drying of the printed ink. It also provides a low viscosity, high solids coating composition that provides excellent latitude in the coating and drying processes and reduces the deformation of fibrous substrates such as paper during the coating operation. In addition, removing the organic components of current coatings allows for higher temperature post-processing operations, such as hot calendering, without the risk of polymer degradation.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】本発明は固形分含有率が最大で、
粘度が最小であり、優れたインク乾燥特性、良好な画像
品質、及び水もしくは湿度の下でのスメアリング及びに
じみに対する優れた耐性を示す多孔性インク受容層を生
成するコーティング組成物を提供する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention has the highest solid content,
Provided is a coating composition that produces a porous ink-receiving layer that has minimal viscosity and exhibits excellent ink drying properties, good image quality, and excellent resistance to smearing and bleeding under water or humidity.
【００１５】特定の種類の材料、具体的にはコロイド状
粒子と非コロイド状粒子の混合物から単になる有効な系
を提供できたことは驚きである。無機コロイド状粒子
は、粘度を高めることなく、もしくはポリマーバインダ
ーが原因となる耐水性を低下させることなく、層に剛性
と発塵耐性を与える。事実上、無機性であっても有機性
であってもよいより大きな粒子が、インク吸収性と多孔
性を与える。ポリマー添加物無しにコート可能な高固形
分含有率のために、コーティング及び乾燥操作時のカー
ル及びしわを最小にすることができる。It is surprising to be able to provide an effective system which consists solely of a particular type of material, in particular a mixture of colloidal and non-colloidal particles. The inorganic colloidal particles impart stiffness and dust resistance to the layer without increasing the viscosity or reducing the water resistance due to the polymer binder. In effect, larger particles, which can be inorganic or organic, provide ink absorption and porosity. Due to the high solids content that can be coated without polymer additives, curling and wrinkling during coating and drying operations can be minimized.
【００１６】好適な基体材料には、通常の紙、光沢紙、
押出保護層（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン
等）でコートされた紙、及び不透明もしくは透明ポリマ
ーフィルムが含まれる。そのようなポリマーフィルム材
料の例には、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレ
ンナフタレート、ポリ−１，４−シクロヘキサンジメチ
レンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、ポリイミド、ポ
リカーボネート、ポリスチレン、酢酸セルロース、もし
くは酢酸酪酸セルロースが含まれる。Suitable substrate materials include ordinary paper, glossy paper,
Papers coated with an extrusion protective layer (eg, polyethylene, polypropylene, etc.) and opaque or transparent polymer films are included. Examples of such polymer film materials include polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, poly-1,4-cyclohexane dimethylene terephthalate, polyvinyl chloride, polyimide, polycarbonate, polystyrene, cellulose acetate, or cellulose acetate butyrate.
【００１７】本発明のコーティング組成物を、例えば、
ディップコーティング、ロッドコーティング、ブレード
コーティング、エアーナイフコーティング、グラビアコ
ーティング及びリバースロールコーティング、押出コー
ティング、スライドコーティング、カーテンコーティン
グ等の多くの周知の技法によって適用することができ
る。コーティング後、この層を簡単な蒸発によって一般
的に乾燥し、通常加熱のような公知の技法によって促進
することができる。公知のコーティング及び乾燥方法
は、リサーチディスクロージャー（Research Disclosur
e ）、No. 308119、1989年12月発行、1007-1008 頁に詳
細に記載されている。The coating composition of the present invention is, for example,
It can be applied by a number of well-known techniques such as dip coating, rod coating, blade coating, air knife coating, gravure coating and reverse roll coating, extrusion coating, slide coating, curtain coating and the like. After coating, this layer is generally dried by simple evaporation and can be facilitated, usually by known techniques such as heating. Known coating and drying methods are described in Research Disclosur
e), No. 308119, issued December 1989, pp. 1007-1008.
【００１８】コーティング組成物を水もしくは有機溶剤
からコートすることができるが、環境上の理由から水が
好ましい。総固形分含有率は１０％〜５０％との範囲に
なることができるが、好ましい固形分レベルは４０％で
ある。The coating composition can be coated from water or an organic solvent, but water is preferred for environmental reasons. The total solids content can range from 10% to 50%, but the preferred solids level is 40%.
【００１９】非コロイド状顔料は、ペーパーコーティン
グに通常用いられる、例えば、クレー、炭酸カルシウ
ム、二酸化チタン、焼成クレー、アルミノシリケート、
非晶質シリカ及びシリケート、硫酸バリウム、サテンホ
ワイト、又はポリスチレンもしくはナイロンビーズのよ
うなプラスチック顔料となることができる。その広い入
手可能性、無害な取扱及び環境上の問題がないために、
多孔性シリカが非コロイド状顔料を構成するのが好まし
い。Non-colloidal pigments are commonly used in paper coating, such as clay, calcium carbonate, titanium dioxide, calcined clay, aluminosilicate,
It can be an amorphous silica and silicate, barium sulfate, satin white, or a plastic pigment such as polystyrene or nylon beads. Due to its wide availability, harmless handling and no environmental problems,
Preferably, the porous silica comprises a non-colloidal pigment.
【００２０】種々の技法によって、多くの種類の非晶質
及び結晶質シリカ粒子が製造され、市販されているが、
インク受容層においてより速いインク乾燥を達成するた
めに一定の多孔度のものを用いることが好ましい。高い
多孔度を有するので合成非晶質シリカが好ましい。その
ような材料は沈降シリカもしくはシリカゲルとして成功
裏に製造される。それらの材料の多孔度はインク吸収に
役に立つが、多孔度が極端に高レベルの非コロイド状粒
子は、本発明が中間レベルの多孔度を用いるので本発明
では有用でない。なぜなら、多孔度が非常に高いシリカ
粒子は、コーティング組成物に用いる水を吸収しすぎ
て、容認できない粘度増加を生じ、塗布可能な組成物を
得るために固形分レベルを下げる必要があるからであ
る。多孔度は、一般的に、吸油量（シリカ１ｇ当たりの
油のグラム量）で測定される。好ましいレベルは、５０
〜３５０ｇ／ｇ、より好ましくは、１００〜２４０ｇ／
ｇの範囲である。Many different types of amorphous and crystalline silica particles have been produced by various techniques and are commercially available.
In order to achieve faster ink drying in the ink receiving layer, it is preferable to use one having a certain porosity. Synthetic amorphous silica is preferred because of its high porosity. Such materials have been successfully produced as precipitated silica or silica gel. Although the porosity of these materials aids in ink absorption, non-colloidal particles with extremely high levels of porosity are not useful in the present invention because the present invention uses intermediate levels of porosity. Because very high porosity silica particles absorb too much of the water used in the coating composition, causing an unacceptable increase in viscosity and the need to reduce solids levels to obtain a coatable composition. is there. Porosity is generally measured in terms of oil absorption (grams of oil per gram of silica). The preferred level is 50
-350 g / g, more preferably 100-240 g / g
g.
【００２１】コロイド状粒子は、一般的に、水もしくは
溶媒に分散される。コロイド状粒子には、シリカ、アル
ミニウム改質されたシリカ、アルミナ、酸化スズ、アン
チモン酸塩、もしくはコートされた（層にした）酸化物
が含まれるが、これらに限定されない。粒径は１ｎｍ〜
１μｍ、好ましくは１０〜５０ｎｍである。上記のセラ
ミック材料の同じ組からコロイド状顔料を選定すること
ができる。コロイド状粒子の主たる特徴は、コロイド状
粒子が、液体（好ましくは、水）中に分散状態で存在す
るのに十分に小さく、且つ典型的なコーティング条件及
び乾燥条件下で、一緒に保持する（但し、流れない）た
めの十分な粒子間吸引力を有するということである。コ
ロイド状材料は、１ｎｍ〜１μｍの粒径範囲を有すると
して、一般的に規定される（「固−液分散体」（Solid/
Liquid Dispersions) 、Th. F. Thadros編、Academic P
ress, 1987, 1 頁）。The colloidal particles are generally dispersed in water or a solvent. Colloidal particles include, but are not limited to, silica, aluminum modified silica, alumina, tin oxide, antimonate, or coated (layered) oxide. Particle size is 1nm ~
It is 1 μm, preferably 10 to 50 nm. Colloidal pigments can be selected from the same set of ceramic materials described above. The main characteristics of the colloidal particles are that they are small enough to be present in a dispersed state in a liquid (preferably water) and hold together under typical coating and drying conditions ( (However, it does not flow). Colloidal materials are generally defined as having a particle size range of 1 nm to 1 μm (“solid-liquid dispersion” (Solid /
Liquid Dispersions), edited by Th.F.Thadros, Academic P
ress, 1987, p. 1).
【００２２】それらは、形状が、球、楕円体、針状もし
くは繊維状となることができる。分散性を高めるため
に、表面を処理もしくはポリマーグラフト化してもよ
い。そのような粒子の表面電荷は化学組成に基づいて広
く変わるが、いずれのタイプも用いることができる。好
ましくは、色素を用いる場合は、粒子の表面電荷はマー
キングインク中の色素の電荷と反対であるのがよい。こ
の方法では、色素を媒染剤処理することが好ましく、良
好なにじみ耐性と耐水性が得られる。例えば、色素がア
ニオン性（大部分の市販のインクジェットインクの場
合）であるとすると、正に帯電したコロイド状粒子、例
えば、アルミナ（DispalTM、Condea Vista Chemicals
製）もしくはアルミナコートシリカ（Ludox TM CL 、Du
Pont製）が好ましい。They can be spherical, ellipsoidal, acicular or fibrous in shape. The surface may be treated or polymer grafted to enhance dispersibility. The surface charge of such particles varies widely based on chemical composition, but any type can be used. Preferably, when a dye is used, the surface charge of the particles should be opposite to the charge of the dye in the marking ink. In this method, the dye is preferably treated with a mordant, and good bleeding resistance and water resistance can be obtained. For example, if the dye is anionic (as in most commercial ink jet inks), then positively charged colloidal particles such as alumina (Dispal ™ , Condea Vista Chemicals)
Or alumina-coated silica (Ludox TM CL, Du
Pont) is preferred.
【００２３】十分なコータビリティを得るために、当業
者に公知の例えば界面活性剤、消泡剤、アルコール等の
添加物を用いてもよい。一般的な塗布助剤の量は、総溶
液重量に対して活性塗布助剤０．０１〜０．３０％であ
る。これらの塗布助剤は、非イオン性、アニオン性、カ
チオン性もしくは両性となることができる。具体例が、
MCCUTCHEONの第１巻、「乳化剤及び洗浄剤」、1995年、
North American Editionに記載されている。In order to obtain sufficient coatability, additives known to those skilled in the art, for example, surfactants, defoamers, alcohols and the like may be used. Typical amounts of coating aid are 0.01 to 0.30% of active coating aid based on the total solution weight. These coating aids can be non-ionic, anionic, cationic or amphoteric. A specific example is
MCCUTCHEON Volume 1, "Emulsifiers and Detergents", 1995,
It is listed on the North American Edition.
【００２４】本発明の１つの態様で、追加の層を用いて
上記の乾燥組成物をオーバーコートすることはオプショ
ンである。本発明では必須ではないが、ドット利得制
御、フェザリングもしくはにじみの減少のため、又は光
沢増加のためには、追加のオーバーコートが好ましい。
典型的に、そのような層はインク吸収速度を制御するの
に役立つ薄いポリマー層である。当該技術分野では、多
くの好適な材料が周知となっており、種々の方法で適用
することができる。インク受容要素のバインダとしての
フィルム形成性親水性コロイドの使用が良く知られてい
る。In one embodiment of the present invention, it is optional to overcoat the above described dry composition with an additional layer. Although not required in the present invention, an additional overcoat is preferred for dot gain control, reducing feathering or bleeding, or for increasing gloss.
Typically, such a layer is a thin polymer layer that helps control the rate of ink absorption. Many suitable materials are well known in the art and can be applied in various ways. The use of film-forming hydrophilic colloids as binders for ink-receiving elements is well known.
【００２５】水性インクの優れたインク受容層を形成す
る親水性材料の例には、ポリビニルアルコール類及びそ
れらの誘導体、ポリビニルピロリドン、スルホン化もし
くホスフェート化ポリエステル類、セルロースエーテル
及びそれらの誘導体、ポリ（２−エチル−２−オキサゾ
リン）、ゼラチン、カゼイン、ゼイン、アルブミン、キ
チン、キトサン、デキストラン、ペクチン、コラーゲン
誘導体、コロジオン、寒天、クズウコン、ガーゴム、カ
ラゲナン、トラガカント、キサンタン、ラムサン（rham
san ）、スルホン化ポリスチレン類、ポリアクリルアミ
ド類及びそれらの誘導体、ポリアルキレンオキシド類、
等が含まれるが、これらに限定されてない。そのような
材料の組合せを用いることができる。そのような層の乾
燥被覆は０．１μｍ〜１０μｍであるが、好ましくは、
０．５μｍ〜５μｍ、より好ましくは０．５μｍ〜１．
０μｍの範囲である。Examples of hydrophilic materials forming an excellent ink receiving layer of the aqueous ink include polyvinyl alcohols and their derivatives, polyvinylpyrrolidone, sulfonated or phosphated polyesters, cellulose ethers and their derivatives, and poly (vinyl alcohol). (2-ethyl-2-oxazoline), gelatin, casein, zein, albumin, chitin, chitosan, dextran, pectin, collagen derivative, collodion, agar, arrowroot, guar gum, carrageenan, tragacanth, xanthan, rhamsan (rham)
san), sulfonated polystyrenes, polyacrylamides and their derivatives, polyalkylene oxides,
Etc., but are not limited to these. Combinations of such materials can be used. The dry coating of such a layer is between 0.1 μm and 10 μm, but preferably,
0.5 μm to 5 μm, more preferably 0.5 μm to 1.
The range is 0 μm.
【００２６】[0026]
【実施例】発明例１〜１２及び比較例１３〜２２を用い
て、コロイド状粒子もしくは非コロイド状粒子のいずれ
か一方に由来するフィルム特性を完全に超える、本発明
の利点を実証する。通常の多孔性非コロイド状粉末を酸
化セラミックのコロイド状懸濁物にゆっくりと加えてコ
ーティング組成物を調製した。凝集物もしくは明らかに
大きなサイズの粒状物が無くなるまで、この混合物を十
分に攪拌した。追加の添加物無しに、巻取りワイヤロッ
ド技法によってこの組成物をコートした。この組成物
を、むき出しの、未処理のボンドグレード紙にコート
し、通常のラボオーブン中で約７０℃で乾燥させた。乾
燥コーティングを、キャノンBJC 610 もしくはキャノン
BJC 620 インクジェットプリンタを用い、３６０dpi 、
特殊コート紙設定で、ベタ色（シアン、マゼンタ、イエ
ロー、ブラック、赤、緑及び青）のブロックで印刷し
た。EXAMPLES Inventive Examples 1-12 and Comparative Examples 13-22 demonstrate the advantages of the present invention which completely exceed the film properties derived from either colloidal or non-colloidal particles. A coating composition was prepared by slowly adding a conventional porous non-colloidal powder to a colloidal suspension of oxidized ceramic. The mixture was stirred well until there were no agglomerates or apparently large size particulates. The composition was coated by the wound wire rod technique without any additional additives. The composition was coated on bare, untreated bond grade paper and dried at about 70 ° C. in a conventional lab oven. Apply dry coating to Canon BJC 610 or Canon
Using a BJC 620 inkjet printer, 360 dpi,
Printing was performed with solid color (cyan, magenta, yellow, black, red, green, and blue) blocks on a special coated paper setting.
【００２７】[0027]
【表１】 [Table 1]
【００２８】[0028]
【表２】 [Table 2]
【００２９】材料 非コロイド状粒子： シリカIJ35：Gasil IJ35非コロイド状多孔性シリカ、粒
径４．５μｍ（Crosfield Company 製） マイカLVT-600 ：LVT-600 低粘度タルク、粒径２．４μ
ｍ（Barretts Minerals, Inc. 製） チタニア：針状チタニアFTL-300 、寸法：５μｍ長×
０．３μｍ幅（IshiharaCorporation USA製） Mizukasil ：Mizukasil P-78D 非コロイド状多孔性シリ
カ、粒径７μｍ（Mizusawa Fine Chemicals 製） ナイロン12：オルガゾル（orgasol ）極微小ポリアミ
ド、粒径４．７μｍ（ELf Atochem ATO 製） Materials Non-colloidal particles: Silica IJ35: Gasil IJ35 non-colloidal porous silica, particle size 4.5 μm (manufactured by Crosfield Company) Mica LVT-600: LVT-600 low-viscosity talc, particle size 2.4 μm
m (manufactured by Barretts Minerals, Inc.) Titania: needle-like titania FTL-300, dimensions: 5 μm length ×
0.3 μm width (manufactured by Ishihara Corporation USA) Mizukasil: Mizukasil P-78D non-colloidal porous silica, particle size 7 μm (manufactured by Mizusawa Fine Chemicals) Nylon 12: orgasol ultrafine polyamide, particle size 4.7 μm (ELf Atochem) ATO)
【００３０】コロイド状粒子： Ludox CLTM：アルミナコートコロイド状シリカ、１２ｎ
ｍ（DuPont SpecialtyChemicals製） Ludox AMTM：アルミン酸ナトリウムで安定化されたコロ
イド状シリカ、１２ｎｍ（DuPont製） Ludox SKTM：脱イオン化コロイド状シリカと水溶性ポリ
マーとの組合せ、１２ｎｍ（DuPont製） Ludox TMA TM：脱イオン化コロイド状シリカ、２２ｎｍ
（DuPont製） Colloidal particles: Ludox CL ™ : alumina coated colloidal silica, 12n
m (manufactured by DuPont Specialty Chemicals) Ludox AM ™ : colloidal silica stabilized with sodium aluminate, 12 nm (manufactured by DuPont) Ludox SK ™ : combination of deionized colloidal silica and water-soluble polymer, 12 nm (manufactured by DuPont) Ludox TMA ™ : deionized colloidal silica, 22 nm
(DuPont)
【００３１】Nalco 1056TM：アルミニウム改質されたコ
ロイド状シリカ、２０ｎｍ（NalcoChemical Company
製） Nalco 1034A TM：コロイド状シリカ、２０ｎｍ（Nalco
Chemical Company製） Nalco 8676TM：コロイド状アルミナ、２ｎｍ（Nalco Ch
emical Company製） Vista 23N4-20 TM：Dispal 23N4-20アルミナ、９０ｎｍ
（Condea Vista Company製）Nalco 1056 ™ : Aluminum modified colloidal silica, 20 nm (Nalco Chemical Company)
Nalco 1034A ™ : colloidal silica, 20 nm (Nalco
Nalco 8676 ™ : colloidal alumina, 2 nm (Nalco Ch
emical Company) Vista 23N4-20 TM : Dispal 23N4-20 alumina, 90nm
(Made by Condea Vista Company)
【００３２】コーティングを次の特性に関して評価し
た。 にじみ：目的の領域もしくは特定の領域を超えて広がる
印刷領域の傾向を測定する。 １：カラー間のにじみもしくは印刷されていない領域へ
のにじみが認められない。 ２：多少にじむ。 ３：容認できないほどにじむ（ひどいにじみ）。The coating was evaluated for the following properties: Bleeding: Measures the tendency of a print area to extend beyond a target area or a specific area. 1: No bleeding between colors or bleeding to an unprinted area is not observed. 2: Slightly blurred. 3: Unacceptable bleeding (terrible bleeding).
【００３３】凝集：ベタ印刷領域の不均一性。吸収が一
様でないときインクがたまって、局部的に不均一な光学
濃度を生じる。 １：凝集が認められない。 ２：僅かに凝集している。 ３：ひどく凝集している。 耐水性 １：水に浸漬したとき色が流れない。 ２：色が僅かに流れる。 ３：色がひどく流れる。Agglomeration: Non-uniformity of solid printing area. When the absorption is not uniform, the ink builds up resulting in a locally non-uniform optical density. 1: No aggregation was observed. 2: Slightly aggregated. 3: Very agglomerated. Water resistance 1: Color does not flow when immersed in water. 2: The color flows slightly. 3: The color flows badly.
【００３４】[0034]
【表３】 [Table 3]
【００３５】例２３〜２９は、コロイド状粒子と非コロ
イド状粒子の好ましい比率を説明する。上記のようにコ
ーティング組成物を混合した。各場合において、コロイ
ド状粒子はLudox CL（DuPont Specialty Chemicals製）
であり、非コロイド状粒子はGasil IJ35（Crosfield Co
mpany 製）であった。コーティング溶媒は水であった。
この組成物を、カレンダー掛けした未加工の写真ベース
紙上にビードコートして、５５℃で乾燥した。乾燥被覆
量は２１〜２４ｇ／ｍ2 であった。Examples 23-29 illustrate the preferred ratio of colloidal particles to non-colloidal particles. The coating composition was mixed as described above. In each case, the colloidal particles were Ludox CL (from DuPont Specialty Chemicals)
And the non-colloidal particles are Gasil IJ35 (Crosfield Co.
mpany). The coating solvent was water.
The composition was bead coated onto calendered raw photographic base paper and dried at 55 ° C. Dry coating weight was 21~24g / m 2.
【００３６】フォトインクを用いたキャノンBJC 4200イ
ンクジェットプリンタの凝集について、ベタのシアンパ
ッチの不均一性を評価することによって、印刷品質を評
価した。相対湿度８０％で、Hewlett Packard 850Cイン
クジェットプリンタを使ってベタストリップを印刷する
ことによって乾燥時間を評価した。印刷後直ちにボンド
紙のシートを印刷画像に押しつけ、重い滑らかな金属ロ
ーラをその組合わせ体の上を通した。シートを分離し
た。ボンド紙への色素移り（オフセット）を検査（シア
ン、マゼンタ、イエロー、赤、緑及び青）して、どの色
が印刷後最も長時間ボンド紙に色移りするかを調べた。
それぞれの場合において、この色は青インクであった。
それ以上青インクが認識されないところのオフセットシ
ート上のスポットを、印刷とボンド紙を適用した間のゼ
ロ時間経過時（最もオフセットがひどいところ）のスポ
ットに対して測定した。この長さをを時間に換算した。With respect to aggregation of a Canon BJC 4200 inkjet printer using photo ink, print quality was evaluated by evaluating the non-uniformity of a solid cyan patch. Drying time was evaluated by printing solid strips using a Hewlett Packard 850C inkjet printer at 80% relative humidity. Immediately after printing, a sheet of bond paper was pressed against the printed image and a heavy, smooth metal roller was passed over the combination. The sheet was separated. The dye transfer (offset) to the bond paper was inspected (cyan, magenta, yellow, red, green and blue) to determine which color transferred to the bond paper for the longest time after printing.
In each case, the color was a blue ink.
The spots on the offset sheet where no more blue ink was perceived were measured relative to the spots at the lapse of zero time between printing and application of the bond paper (where the offset was the worst). This length was converted to time.
【００３７】標準インクを用いるHewlett Packard 690C
インクジェットプリンタから、低濃度のシアンインクパ
ッチを印刷することによってドット径を測定した。直径
を光学顕微鏡を用いて２９０倍で直接測定した。Hewlett Packard 690C using standard ink
The dot diameter was measured by printing a low density cyan ink patch from an inkjet printer. Diameter was measured directly at 290 magnification using an optical microscope.
【００３８】[0038]
【表４】 [Table 4]
【００３９】これらの例は、コロイド状粒状物：非コロ
イド状粒状物比率の中間にある組成物の利点を表す、コ
ータビリティ、コーティング品質、乾燥時間及びドット
利得間のバランスを示す。These examples show a balance between coatability, coating quality, drying time and dot gain, illustrating the benefits of compositions in the middle of the colloidal particulate: non-colloidal particulate ratio.
【００４０】次の例は例２６のコーティングを、多孔性
粒子層へのインクの吸収を制御する（即ち、遅らせる）
ように設計したポリマー層で上塗りした効果を示す。こ
の層は、例２６を作成するのに用いたコーティング組成
物の上に（ビードコーティング時に別のスロットから同
時に）スライドコートした。このオーバーコートの組成
は、水にカチオン性に改質されたヒドロキシエチルセル
ロース（Quatrisoft LM200、Amerchol製）とメチルセル
ロース（Methocel A4M、Dow Chemical製）とを混合した
８０／２０重量％混合物であった。このオーバーコート
の固形分は１．７５％であった。このコーティングを例
２３〜２９に記載したように乾燥した。The following example controls (ie, delays) the absorption of ink into the porous particle layer by coating the coating of Example 26.
This shows the effect of overcoating with a polymer layer designed as follows. This layer was slide coated (simultaneously from another slot during bead coating) over the coating composition used to make Example 26. The composition of this overcoat was an 80/20 wt% mixture of cationically modified hydroxyethylcellulose in water (Quatrisoft LM200, manufactured by Amerchol) and methylcellulose (Methocel A4M, manufactured by Dow Chemical). The solids content of this overcoat was 1.75%. The coating was dried as described in Examples 23-29.
【００４１】[0041]
【表５】 このデータから、明らかに、試験したインクセットによ
っては、薄い吸収制御オーバーコートが好ましいことが
わかる。[Table 5] The data clearly shows that a thin absorption control overcoat is preferred, depending on the ink set tested.
【００４２】例３４ ポリエチレンコート紙に直接コートした以外は、例１と
同じようにコーティングを作成した。濡れと接着を助け
るためにコーティング組成物を適用する前に、ポリエチ
レン表面をコロナ放電で処理した。コーティングは連続
的であり、粉末になったり、基体材料からはげ落ちたり
しなかった。このことは、本発明を用いて広範な基体材
料を成功裏にコートできることを実証する。 Example 34 A coating was made as in Example 1 except that the polyethylene coated paper was coated directly. The polyethylene surface was treated with a corona discharge before applying the coating composition to aid wetting and adhesion. The coating was continuous and did not pulverize or flake off the substrate material. This demonstrates that a wide range of substrate materials can be successfully coated using the present invention.
【００４３】本発明の他の好ましい態様を請求項との関
連において、次に記載する。 （態様１）前記コーティング組成物が当該コーティング
組成物の１０〜７０重量％の固形分含有率を有する請求
項１もしくは２に記載のインクジェット記録媒体。 （態様２）前記コーティング組成物が当該コーティング
組成物の４０重量％の固形分含有率を有する請求項１も
しくは２に記載のインクジェット記録媒体。Other preferred embodiments of the present invention are described below in connection with the claims. (Aspect 1) The ink jet recording medium according to claim 1 or 2, wherein the coating composition has a solid content of 10 to 70% by weight of the coating composition. (Aspect 2) The ink jet recording medium according to claim 1, wherein the coating composition has a solid content of 40% by weight of the coating composition.
【００４４】（態様３）前記コーティング組成物の非コ
ロイド状顔料が、クレー、炭酸カルシウム、二酸化チタ
ン、焼成クレー、アルミノシリケート、非晶質シリカ及
びシリケート、硫酸バリウム、サテンホワイト、プラス
チック顔料、及び多孔性シリカから選ばれる請求項１も
しくは２に記載のインクジェット記録媒体。 （態様４）前記非コロイド状顔料が多孔性シリカである
請求項１もしくは２に記載のインクジェット記録媒体。(Embodiment 3) The non-colloidal pigment of the coating composition is clay, calcium carbonate, titanium dioxide, calcined clay, aluminosilicate, amorphous silica and silicate, barium sulfate, satin white, plastic pigment, and porous The inkjet recording medium according to claim 1, wherein the inkjet recording medium is selected from functional silica. (Aspect 4) The ink jet recording medium according to claim 1 or 2, wherein the non-colloidal pigment is porous silica.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 トーマス ピーター ニコラス アメリカ合衆国，ニューヨーク 14618, ロチェスター，サウザン パークウェイ 143 (72)発明者 スコット エドワード デリー アメリカ合衆国，ニューヨーク 14420, ブロックポート，イースト アベニュ 428 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Thomas Peter Nicholas United States, New York 14618, Rochester, Southern Parkway 143 (72) Inventor Scott Edward Delhi United States of America, New York 14420, Brockport, East Avenue 428
Claims (2)
料の混合物を含むコーティング組成物で少なくとも１つ
の表面がコートされた基体を含んでなるインクジェット
記録媒体。1. An ink jet recording medium comprising a substrate having at least one surface coated with a coating composition comprising a mixture of inorganic colloidal particles and a non-colloidal pigment.
がその表面に配置されている基体を含んでなるインクジ
ェット記録媒体。2. An ink jet recording medium comprising a substrate on which a coating composition containing no organic component is disposed.
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