(57)【要約】アルカリ含有量が比較的低いコロイド状シリカを含有させたコーティング用組成物そしてこのコーティングを用いて生じさせた光沢のあるインクジェット記録用シートを記述する。このコーティングは結合剤とコロイド状シリカ、例えば平均粒径が約１から約３００ナノメートルの範囲のコロイド状シリカを含んで成る。本発明の低アルカリコロイド状シリカはアンモニア、多分散コロイド状シリカまたは両方を含んで成る。中央粒径が１５から１００ナノメートルの範囲でありそして粒子の８０％が少なくとも約３０から約７０ナノメートルの範囲内にあるような粒径分布を示す多分散シリカが好適である。そのようなコロイド状シリカを用いて生じさせたコーティングを通常のインクジェット記録用シート支持体に付着させるとそれは６０度で少なくとも３０の鏡面光沢を示しかつシリカ固体と結合剤固体の比率を１：１以上にした時に優秀な印刷性を示すことを見いだした。【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体とこれの上に位置する少なくとも１層の塗膜層を含んで成るインクジェット記録用シートであって、前記少なくとも１層の塗膜層が（ａ）６０゜で少なくとも３０の鏡面光沢を示し、（ｂ）アンモニアを含んで成っていてアルカリ金属に対するシリカ固体の比率が少なくともＡＷ（−０．０１３ＳＳＡ＋９）［ここで、ＳＳＡはコロイド状シリカの比表面積でありそしてＡＷはアルカリ金属の原子量である］の合計であるコロイド状シリカおよび（ｃ）結合剤を含んで成っていて、前記塗膜の中に前記コロイド状シリカと結合剤の固体が（ｂ）：（ｃ）の重量比が少なくとも１：１であるように存在するインクジェット記録用シート。
【請求項２】
前記（ｂ）：（ｃ）の比率が約６：４から約４：１の範囲である請求項１記載のインクジェット記録用シート。
【請求項３】
前記コロイド状シリカがアンモニア（ＮＨ３）を少なくとも０．１６重量％含んで成る請求項１記載のインクジェット記録用シート。
【請求項４】
前記アルカリ金属に対するシリカ固体の比率が少なくとも−０．３０ＳＳＡ＋２０７の合計である請求項１記載のインクジェット記録用シート。
【請求項５】
前記アルカリ金属がナトリウムである請求項４記載のインクジェット記録用シート。
【請求項６】
前記コロイド状シリカが有するアルカリイオンに対する固体の比率が少なくとも１５０である請求項１記載のインクジェット記録用シート。
【請求項７】
前記コロイド状シリカが約１から約３００ナノメートルの範囲の平均粒径を有する請求項１記載のインクジェット記録用シート。
【請求項８】
支持体とこれの上に位置する少なくとも１層の塗膜層を含んで成るインクジェット記録用シートであって、前記少なくとも１層の塗膜層が（ａ）６０゜で少なくとも３０の鏡面光沢を示し、（ｂ）アルカリ金属に対するシリカ固体の比率が少なくともＡＷ（−０．０１３＊ＳＳＡ＋９）［ここで、ＳＳＡはコロイド状シリカの比表面積である］の合計であるコロイド状シリカおよび（ｃ）結合剤を含んで成っていて、前記コロイド状シリカと結合剤の固体が（ｂ）：（ｃ）の重量比が少なくとも１：１であるように存在しかつ前記コロイド状シリカが示す粒径分布が中央粒径が１５−１００ｎｍの範囲でありかつ粒子の８０％が少なくとも約３０から約７０ナノメートルの範囲内にあるような粒径分布であるインクジェット記録用シート。
【請求項９】
前記コロイド状シリカが更にアンモニアも含んで成る請求項８記載のインクジェット記録用シート。
【請求項１０】
前記コロイド状シリカが有するアルカリ金属に対する前記シリカ固体の比率が少なくとも−０．３０（ＳＳＡ）＋２０７の合計である請求項８記載のインクジェット記録用シート。
【請求項１１】
前記アルカリ金属がナトリウムである請求項１０記載のインクジェット記録用シート。
【請求項１２】
前記コロイド状シリカが有するアルカリイオンに対する固体の比率が少なくとも１５０である請求項８記載のインクジェット記録用シート。
【請求項１３】
コーティング用組成物であって、
（ａ）アルカリ金属に対するシリカ固体の比率が少なくともＡＷ（−０．０１３ＳＳＡ＋９）［ここで、ＳＳＡはコロイド状シリカの表面積でありそしてＡＷはアルカリ金属の原子量である］の合計であるコロイド状シリカ、および
（ｂ）結合剤
を含んで成っていて（ａ）と（ｂ）が少なくとも１：１の固体重量比で存在しかつ前記コロイド状シリカが示す粒径分布が中央粒径が１５−１００ｎｍの範囲でありかつ粒子の８０％が少なくとも約３０から約７０ナノメートルの範囲内にあるような粒径分布であるコーティング用組成物。
【請求項１４】
（ａ）と（ｂ）の固体比が約６：４から約４：１の範囲である請求項１３記載のコーティング用組成物。
【請求項１５】
前記コロイド状シリカがアンモニアを少なくとも０．１６重量％含有する請求項１３記載のコーティング用組成物。
【請求項１６】
前記アルカリに対するシリカ固体の比率が少なくとも−０．３０ＳＳＡ＋２０７の合計である請求項１３載のコーティング用組成物。
【請求項１７】
前記アルカリに対する固体の比率が少なくとも１５０である請求項１３記載のコーティング用組成物。
【請求項１８】
コーティング用組成物であって、
（ａ）アンモニアを含んで成っていてアルカリイオンに対するシリカ固体の比率が少なくともＡＷ（−０．０１３ＳＳＡ＋９）［ここで、ＳＳＡはコロイド状シリカの表面積でありそしてＡＷはアルカリ金属の原子量である］の合計であるコロイド状シリカ、および
（ｂ）結合剤
を含んで成っていて（ａ）と（ｂ）が少なくとも１：１の固体重量比で存在するコーティング用組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は被覆されたインクジェット記録用シート（ｃｏａｔｅｄ  ｉｎｋ  ｊｅｔ  ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ  ｓｈｅｅｔｓ）およびこれを生じさせる時に用いるコーティング用組成物（ｃｏａｔｉｎｇ  ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ）に関する。本発明は、詳細には、良好な印刷特性を示す光沢のあるインクジェット記録用シートを生じさせる時に用いるに適したコーティング用組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット印刷方法は良く知られている。このようなシステムでは、インクの滴を記録用シート、例えば紙などの上にいろいろな密度および速度で発射する。多色インクジェットシステムを用いる場合、その過程でいろいろな特性と吸収速度を示す多種多様な色のインクを非常に密接した状態で発射する。実際、そのような多色システムは写真画像を模擬した画像を与えるように設計されていることから、そのような画像には高い解像度と色域が要求される。従って、インクジェット記録用シートは、高密度、即ち付着する色が明るくて奇麗であるような容量のインクを迅速な乾燥が起こる速度で吸収、即ちインクが流れ出すこともにじむこともないように結果として滑らかな画像がもたらされる様式で吸収する能力を有するべきである。
【０００３】
このような目標を満足させようとして、紙用コーティング（ｐａｐｅｒ  ｃｏａｔｉｎｇｓ）に高間隙率の顔料、例えば多孔質シリカなどを混合することが行われてきた。そのようなシリカが基になったコーティングシステムは印刷目標を満足させる点では成功であった。しかしながら、前記特性を得るのは困難でありかつ伝統的な写真システムで典型的に見られるつや消しではない、即ち光沢のある仕上げを生じさせるのは困難であった。上述した多孔質顔料が有する間隙率は典型的に１ｃｃ／ｇ以上でありかつ平均粒径は１ミクロン以上である。粒子サイズおよび間隙率がそのようであると仕上げされた塗膜表面の粗さが大きく、それによって入射光がそれる結果として散乱することで塗膜のつやがなくなってしまう。
【０００４】
そのような塗膜の光沢を向上させようとして、上述した多孔質顔料から生じさせたインク受け入れ層の上に２番目の光沢層を与えることが行われている。そのような上部層の調製は、固有の光沢を持つ結合剤システム（ｂｉｎｄｅｒ  ｓｙｓｔｅｍｓ）を用いるか或は結合剤と大きさがずっと小さい無機酸化物粒子、例えば通常のコロイド状シリカを含んで成る層を用いて行われている。後者のアプローチにおけるコロイド状シリカは上部塗膜のインク受け入れ性質を向上させる傾向があるが、表面に有意な変形をもたらすほどの粒子サイズは示さない。しかしながら、そのようなコロイド状粒子は濃度が高いと凝集する傾向があり、それによって上部層に不完全さと表面粗さがもたらされることで、光沢が低下してしまう。従って、コロイド状シリカを上部の光沢層で用いる時には使用するシリカの濃度を低くする（即ち結合剤に対するコロイド状固体の比率を低くする）ことが行われている。
【０００５】
アルカリ金属イオン、例えばナトリウムイオンなどの含有量が比較的低いコロイド状シリカは固体含有量を比較的高くしたコーティング配合でも凝集を起こさないことが最近確認された。脱イオンを受けたコロイド状シリカがそのような例である。「脱イオン」は、典型的に、いかなるイオンも、例えばアルカリ金属イオン、例えばナトリウムイオンなどがコロイド状シリカの溶液から誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）技術で測定した時にコロイド状シリカに存在するアルカリイオンが１０００ｐｐｍ未満であるような度合にまで除去されることを意味する。そのようなコロイド状シリカはＷ．Ｒ．Ｇｒａｃｅ  ＆  Ｃｏ．−Ｃｏｎｎ．からＬｕｄｏｘ（商標）ＴＭＡとして商業的に入手可能であり、それが２５℃で示すｐＨは５．０である。そのようなコロイド状シリカを用いて作られた塗膜は光沢がありかつ特定の用途では受け入れられる印刷特性を示す。しかしながら、それらはインクジェット市場の他の分野で求められる優れた印刷特性は示さない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、印刷性が更に向上するようにそのような上部層に入れる固体状無機酸化物の量を多くすることができれば、これは極めて望ましいことである。実際、優れた印刷性が達成されるように、顔料と結合剤固体の比率が少なくとも１：１の塗膜層を用いることができるようになれば、これは望ましいことであり、顔料と結合剤の比率が４：１の如く高いと同時に満足される光沢を達成する塗膜を用いることができるようになれば、更により好適である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（発明の要約）
本発明は、支持体とこれの上に位置する少なくとも１層の塗膜層を含んで成るインクジェット記録用シートを提供し、ここでは、前記少なくとも１層の塗膜層が（ａ）６０゜で少なくとも３０の鏡面光沢（ｓｐｅｃｕｌａｒ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｇｌｏｓｓ）を示すようにするが、これに（ｂ）アンモニアを含んで成っていてアルカリ金属に対するシリカ固体の比率が少なくともＡＷ（−０．０１３ＳＳＡ＋９）［ここで、ＳＳＡはコロイド状シリカの比表面積でありそしてＡＷはアルカリ金属の原子量である］の合計であるコロイド状シリカおよび（ｃ）結合剤を含有させて、前記塗膜の中に前記コロイド状シリカと結合剤の固体を（ｂ）：（ｃ）の重量比が少なくとも１：１であるように存在させる。
【０００８】
好適には、前記（ｂ）：（ｃ）の比率を約６：４から約４：１の範囲にする。
【０００９】
好適には、前記コロイド状シリカにアンモニア（ＮＨ３）を少なくとも０．１６重量％含有させる。
【００１０】
より好適には、前記アルカリ金属に対するシリカ固体の比率が少なくとも−０．３０ＳＳＡ＋２０７の合計になるようにし、そして前記アルカリ金属はナトリウムである。
【００１１】
好適には、前記コロイド状シリカが有するアルカリイオンに対する固体の比率が少なくとも１５０であるようにする。
【００１２】
好適には、前記コロイド状シリカに約１から約３００ナノメートルの範囲の平均粒径を持たせる。
【００１３】
本発明の別の態様も支持体とこれの上に位置する少なくとも１層の塗膜層を含んで成るインクジェット記録用シートであり、ここでは、前記少なくとも１層の塗膜層が（ａ）６０゜で少なくとも３０の鏡面光沢を示すようにするが、これに、（ｂ）アルカリ金属に対するシリカ固体の比率が少なくともＡＷ（−０．０１３＊ＳＳＡ＋９）［ここで、ＳＳＡはコロイド状シリカの比表面積である］の合計であるコロイド状シリカおよび（ｃ）結合剤を含有させて、前記コロイド状シリカと結合剤の固体を（ｂ）：（ｃ）の重量比が少なくとも１：１であるように存在させ、かつ前記コロイド状シリカの中央粒径（ｍｅｄｉａｎ  ｐａｒｔｉｃｌｅ  ｓｉｚｅ）が１５−１００ｎｍの範囲でありかつ粒子量の８０％が少なくとも約３０から約７０ナノメートルの範囲内にあるような粒径分布を示すようにする。
【００１４】
好適には、この態様のコロイド状シリカに更にアンモニアも含有させる。
【００１５】
好適には、前記コロイド状シリカが有するアルカリ金属に対する前記シリカ固体の比率が少なくとも−０．３０（ＳＳＡ）＋２０７の合計であるようにし、そして前記アルカリ金属はナトリウムである。
【００１６】
好適には、前記コロイド状シリカが有するアルカリイオンに対する固体の比率が少なくとも１５０であるようにする。
【００１７】
本発明の目的はまたコーティング用組成物でもあり、これに（ａ）アルカリ金属に対するシリカ固体の比率が少なくともＡＷ（−０．０１３ＳＳＡ＋９）［ここで、ＳＳＡはコロイド状シリカの表面積でありそしてＡＷはアルカリ金属の原子量である］の合計であるコロイド状シリカおよび（ｂ）結合剤を含有させて、（ａ）と（ｂ）を少なくとも１：１の固体重量比で存在させ、かつ前記コロイド状シリカの中央粒径が１５−１００ｎｍの範囲でありかつ粒子量の８０％が少なくとも約３０から約７０ナノメートルの範囲内にあるような粒径分布を示すようにする。
【００１８】
好適には、（ａ）と（ｂ）の固体比が約６：４から約４：１の範囲であるようにする。
【００１９】
好適には、前記コロイド状シリカにアンモニアを少なくとも０．１６重量％含有させる。
【００２０】
より好適には、前記アルカリに対するシリカ固体の比率が少なくとも−０．３０ＳＳＡ＋２０７の合計であるようにし、かつ前記アルカリに対する固体の比率が少なくとも１５０であるようにする。
【００２１】
本発明の別のコーティング用組成物態様は、（ａ）アンモニアを含んで成っていてアルカリイオンに対するシリカ固体の比率が少なくともＡＷ（−０．０１３ＳＳＡ＋９）［ここで、ＳＳＡはコロイド状シリカの表面積でありそしてＡＷはアルカリ金属の原子量である］の合計であるコロイド状シリカおよび（ｂ）結合剤を含んで成り、ここでは、（ａ）と（ｂ）を少なくとも１：１の固体重量比で存在させる。
【００２２】
そのような特に低アルカリのコロイド状シリカは光沢のある塗膜を与えるばかりでなくまた良好から優秀な印刷性を示す塗膜も与えることを見いだした。
（発明の詳細な説明）
用語「コロイド状シリカ」は、分散液またはゾルに由来する比較的小さなシリカ粒子を意味し、その粒子は比較的長時間に渡って分散液から沈降しない。平均粒径が約１から約３００ナノメートルの範囲のコロイド状シリカおよびこれの製造方法は本技術分野で良く知られている。米国特許第２，２４４，３２５号、２，５７４，９０２号、２，５７７，４８４号、２，５７７，４８５号、２，６３１，１３４号、２，７５０，３４５号、２，８９２，７９７号および３，０１２，９７２号を参照のこと。平均粒径が５から１００ナノメートルの範囲のコロイド状シリカがより好適であり、本発明で用いるに一般に好適である。コロイド状シリカが示す表面積（ＢＥＴで測定した時の）は９から約２７００ｍ２／ｇの範囲であり得る。市販コロイド状シリカのシリカ含有量はシリカが約２０から約５０重量％に及んで多様である。
【００２３】
コロイド状シリカゾルは大部分がアルカリを含有する。このアルカリは一般に周期律表のＩＡ族に属するアルカリ金属の水酸化物（リチウム、ナトリウム、カリウムなどの水酸化物）である。市販のコロイド状シリカゾルは大部分が水酸化ナトリウムを含有し、これは少なくともある程度ではあるが当該コロイド状シリカを製造する時に用いられたケイ酸ナトリウムに由来するものであるが、また、そのゾルがゲル化しないようにそれを安定にする目的で水酸化ナトリウムが添加されることもあり得る。
【００２４】
本発明のコロイド状シリカゾルでは、アルカリ金属イオンの濃度を、大部分の市販コロイド状シリカゾルのそれより有意に低くする。これを、式１に示すように、コロイド状シリカゾルが有するナトリウムに対するシリカ固体の重量比を計算することで示すことができる。図２に、以下の式：
式１．        ＳｉＯ２／アルカリ金属≧ＡＷ（−０．０１３＊ＳＳＡ＋９）
を用いて、そのようなコロイド状シリカゾルを用いると満足される光沢を得ることができることを示す。前記ＳｉＯ２／アルカリ金属はコロイド状シリカゾルに入っているシリカの固体とアルカリ金属の重量比である。ＡＷはアルカリ金属の原子量であり、例えばリチウムの場合には６．９であり、ナトリウムの場合には２３でありそしてカリウムの場合には３９であり、そしてＳＳＡはコロイド状シリカの粒子が有する比表面積［１グラム当たりの平方メートル（ｍ２／ｇ）の単位で表される］である。アルカリ金属がナトリウムの時にはＳｉＯ２／アルカリ金属比が少なくとも−０．３０ＳＳＡ＋２０７の合計であるようにする。
【００２５】
脱イオンを受けたコロイド状シリカゾルが有するアルカリ金属に対するシリカ固体の比率がそのような範囲内になるようにし、本発明ではその方が適切である。「脱イオン」は、いかなる金属イオンも、例えばアルカリ金属イオン、例えばナトリウムなどがコロイド状シリカの溶液からコロイド状シリカが有するアルカリ金属に対するシリカ固体の比率が式１に示す比率になるような度合まで除去されることを意味する。アルカリ金属イオンを除去する方法は良く知られており、それには、適切なイオン交換樹脂を用いたイオン交換（米国特許第２，５７７，４８４号および２，５７７，４８５号）、透析（米国特許第２，７７３，０２８号）および電気透析（米国特許第３，９６９，２６６号）が含まれる。
【００２６】
この上に示したように、本発明の１つの態様はアンモニアを含んで成る。アンモニア含有コロイド状シリカおよびそれの製造方法は本技術分野で公知である。Ｒａｌｐｈ  Ｋ．ＩｌｅｒのＴｈｅ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ｏｆ  Ｓｉｌｉｃａ、Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎｓ、ニューヨーク（１９７９）、３３７−３３８頁を参照。簡単に述べると、通常の条件を用いてナトリウム含有コロイド状シリカを調製する。次に、残存するナトリウムイオンに塩基、例えばアンモニウムイオンなどによる交換を受けさせる。典型的なアンモニア含有態様はアンモニアを少なくとも０．０１重量％、好適には０．０５から０．２０重量％含有するが、このアンモニア含有量は以下に記述する技術に従って測定した含有量である。アンモニア含有コロイド状シリカはＷ．Ｒ．Ｇｒａｃｅ  ＆  Ｃｏ．−Ｃｏｎｎ．からＬｕｄｏｘ（商標）ＡＳ−４０として商業的に入手可能である。商業的に入手可能な特定のアンモニア含有コロイド状シリカが有するアルカリに対する固体の比率は適切であることから、そのまま用いてもよいであろう。他の態様では、アルカリ含有量が高いコロイド状シリカに脱イオンを受けさせた後、アンモニアを添加することで調製を行ってもよい。
【００２７】
脱イオンを受けていて本発明で用いるに適した別のコロイド状シリカは、多分散コロイド状シリカとして知られるコロイド状シリカである。本明細書では、中央粒径が１５−１００ｎｍの範囲で比較的大きな範囲の粒径分布を示す粒子の分散液を意味するとして「多分散」を定義する。好適な分布は、粒子の８０％が少なくとも３０ナノメートルから７０ナノメートル以下の範囲の大きさであり得るような分布である。そのような８０％の範囲は、以下に記述するＴＥＭが基になった粒子サイズ測定法を用いて得たｄ９０粒子サイズからｄ１０粒子サイズを引くことで測定した範囲である。この範囲をまた「８０％スパン（ｓｐａｎ）」とも呼ぶ。１つの態様の多分散粒子が示す粒径分布は、中央粒径より小さいサイズの方に向かって非対称的である。その結果として、その分布は、この分布の面積の点でピークと中央粒径より大きな粒子サイズの「尾」を有する（図１を参照）。粒子の８０％を包含する範囲（スパン）の粒子サイズの下限と上限はそれぞれ中央粒径から−１１％から−７０％および１１０％から１６０％であり得る。特に適切な多分散シリカが示す中央粒径は２０から３０ナノメートルの範囲でありかつ粒子の８０％の大きさは１０から５０ナノメートルの範囲、即ちその分布の８０％が入る範囲は４０ナノメートルの範囲である。この態様の調製は、この上に記述した技術に従って市販の多分散シリカに脱イオンを受けさせることで実施可能である。
【００２８】
また、更にアンモニアも含有する脱イオンを受けた多分散シリカも適する。この上に記述した技術に従って脱イオンを受けさせておいた多分散シリカにアンモニアを添加してもよい。
【００２９】
この上に挙げたコーティング結合剤（ｃｏａｔｉｎｇ  ｂｉｎｄｅｒｓ）は紙の塗膜を生じさせる目的で典型的に用いられる結合剤であってもよい。そのような結合剤はコロイド状シリカを結合させて膜を生じさせるばかりでなく、また、光沢を与える層と基質または光沢層と基質の間に位置する中間的インク受け入れ層のいずれかの間の接触面に接着性も与える。
【００３０】
本発明では水溶性の結合剤が適切であり、それらは、例えば澱粉誘導体、例えば酸化された澱粉、エーテル化澱粉またはホスフェート澱粉など、セルロース誘導体、例えばカルボキシメチルセルロースまたはヒドロキシメチルセルロースなど、カゼイン、ゼラチン、大豆蛋白質、ポリビニルアルコールもしくはこれの誘導体、ポリビニルピロリドン、無水マレイン酸樹脂または共役ジエン型共重合体ラテックス、例えばスチレン−ブタジエン共重合体またはメタアクリル酸メチル−ブタジエン共重合体など、アクリル系重合体ラテックス、例えばアクリル酸エステルまたはメタアクリル酸エステルの重合体もしくは共重合体など、ビニル型重合体ラテックス、例えばエチレン−酢酸ビニル共重合体など、そのようないろいろな重合体に官能基、例えばカルボキシル基などを含有する単量体による官能基変性を受けさせた重合体ラテックスなどであってもよい。また、水性接着剤、例えば熱硬化性合成樹脂、例えばメラミン樹脂または尿素樹脂など、アクリル酸エステルもしくはメタアクリル酸エステルの重合体もしくは共重合体樹脂、例えばポリメタアクリル酸メチルなど、または樹脂型の合成結合剤、例えばポリウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラールまたはアルキド樹脂なども使用可能である。また、水に不溶なラテックス形態の結合剤も適する。
【００３１】
通常のブレンダーおよびミキサーを用いて前記結合剤を前記コロイド状シリカと一緒にしてもよい。これらの成分を一緒にした後、周囲条件下で混合してもよい。
【００３２】
この上で述べたように、コーティングの中にコロイド状シリカと結合剤を比較的高い比率で存在させるのが望ましい。特にコロイド状シリカと結合剤の固体を少なくとも１：１、より好適には６：４から４：１の重量比で存在させるのが望ましい。この比率は９．９：１の如く高くてもよい。結合剤に対するシリカの比率を高くすると塗膜の印刷性が向上するばかりでなく完成インク受け入れ塗膜シートに有利な機械的特性が与えられることを見いだした。
【００３３】
また、本発明のコーティング用組成物に追加的成分を含有させるのも望ましい可能性がある。本発明のコーティングに下記の中の１種以上を含有させてもよい：分散剤、増粘剤、流動性向上剤、消泡剤、泡抑制剤、剥離剤、発泡剤、浸透剤、着色用染料、着色用顔料、蛍光光沢剤（ｂｒｉｇｈｔｅｎｅｒ）、紫外線吸収剤、抗酸化剤、防腐剤、灰防止剤、防水剤および湿潤強度剤（ｗｅｔ−ｓｔｒｅｎｇｔｈ  ａｇｅｎｔ）。
【００３４】
また、前記アンモニア含有もしくは多分散コロイド状シリカの一部を他の１種以上のコロイド状材料に置き換えることも可能であるが、但しそのようなコロイド状材料の組み合わせに存在するアルカリイオンの総量がアルカリ金属に対するシリカ固体の比率がＡＷ（−０．０１３＊ＳＳＡ＋９）の合計未満になるほどのレベルまで高くならずかつそのような量の追加的コロイド状材料が完成塗膜で望まれる全体としての光沢および／または印刷性を悪化させないことを条件とする。そのような他のコロイド状材料にはコロイド状シリカばかりでなくまたチタニア、ジルコニアなども含まれる。そのような追加的無機酸化物のコロイド状粒子は時には充填材として添加可能である。
【００３５】
ＢＹＫ  Ｇａｒｄｎｅｒ測定装置に従い、本発明の塗膜は６０゜で少なくとも３０の光沢を示すことが分かった。本発明に従う好適な塗膜は、顔料と結合剤の比率を６：４にした時に少なくとも４０、より好適には少なくとも８０の光沢を示し、そして顔料と結合剤の比率を４：１にした時に少なくとも５０、好適には少なくとも７０の光沢を示す。本発明の塗膜は、顔料と結合剤の比率を４：１にした時に少なくとも９０の光沢を示すことが分かった。
【００３６】
本発明のインク記録用シートを調製する時に用いるに適した支持体は、本技術分野で典型的に用いられる支持体であり得る。適切な支持体には、重量が約４０から約３００ｇ／ｍ２の範囲の支持体が含まれる。そのような支持体は、いろいろな方法および機械、例えばＦｏｕｒｄｒｉｎｉｅｒ抄紙機、円網抄紙機またはツインワイヤー（ｔｗｉｎ  ｗｉｒｅ）抄紙機などを用いて作られた原紙であってもよい。このような支持体の主成分、即ち通常の顔料と木材パルプ（これには例えば化学パルプ、機械パルプおよび／または古紙パルプが含まれる）をいろいろな添加剤（これには結合剤、サイジンジ剤、固着剤、収率向上剤、カチオン剤および強度向上剤が含まれる）と一緒に混合することで支持体の調製を行う。他の支持体には透明な基質、布などが含まれる。
【００３７】
更に、そのような支持体はまた澱粉またはポリビニルアルコールを用いて作られたサイズプレスされた紙シート（ｓｉｚｅ−ｐｒｅｓｓｅｄ  ｐａｐｅｒ  ｓｈｅｅｔｓ）であってもよい。この支持体はまた上にアンカーコート層（ａｎｃｈｏｒ  ｃｏａｔ  ｌａｙｅｒ）が位置する支持体、例えば原紙の上に予備的塗膜層が既に与えられている紙などであってもよい。また、本発明のコーティングを付着させる前の原紙にインク受け入れ層を塗布しておくことも可能である。
【００３８】
コロイド状シリカと結合剤と任意の添加剤を含んで成るコーティングを付着させる時、これは当該支持体を調製しながらオンラインでか或は当該支持体を完成させた後にオフラインで付着させてもよい。通常のコーティング技術、例えばエアナイフコーティング、ロールコーティング、ブレードコーティング、バーコーティング、カーテンコーティング、ダイコーティング、および定量サイズプレス（ｍｅｔｅｒｅｄ  ｓｉｚｅ  ｐｒｅｓｓ）を用いる方法などを用いてコーティングを付着させることができる。その結果として生じた塗膜を周囲の室温、熱風乾燥方法、加熱表面接触乾燥または輻射乾燥で乾燥させてもよい。典型的には、本発明のコーティング用組成物と任意の中間層を１から５０ｇ／ｍ２の範囲、より典型的には２から２０ｇ／ｍ２の範囲で付着させる。
【００３９】
以下の実施例に、本質的に支持体と本発明の１つの層から良好な印刷性を示す光沢のあるインクジェット記録用シートが生じることを示す。しかしながら、ある場合には、最終的シートが示す印刷性を向上させる目的でインク受け入れ層である別の層を本発明の光沢供与層（ｇｌｏｓｓ  ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ  ｌａｙｅｒ）と支持体の間に位置させるのが望ましい可能性がある。
【００４０】
適切なインク受け入れ層は米国特許第５，５７６，０８８号（これの内容は引用することによって本明細書に組み入れられる）に示されている如きインク受け入れ層である。簡単に述べると、適切なインク受け入れ層は、結合剤、例えばこの上に挙げた水溶性結合剤とインク受け入れ顔料（ｉｎｋ  ｒｅｃｅｐｔｉｖｅ  ｐｉｇｍｅｎｔ）を含んで成る。そのような顔料には、白色無機顔料、例えば軽炭酸カルシウム、重炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、カオリン、タルク、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、炭酸亜鉛、サチン白、ケイ酸アルミニウム、ケイソウ土、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、合成非晶質シリカ、コロイド状シリカ、アルミナ、コロイド状アルミナ、シュードベーマイト（ｐｓｅｕｄｏ  ｂｏｅｈｍｉｔｅ）、水酸化アルミニウム、リトポン、ゼオライト、ハロイサイト加水分解物または水酸化マグネシウムなど、または有機顔料、例えばスチレン型プラスチック顔料、アクリル系プラスチック顔料、ポリエチレン、マイクロカプセル、尿素樹脂またはメラミン樹脂などが含まれる。インク受け入れ層に適した顔料は、平均粒径（光散乱技術で測定）が０．５から３．０ミクロンの範囲で細孔容積［窒素多孔度測定機（ｎｉｔｒｏｇｅｎ  ｐｏｒｏｓｉｍｅｔｒｙ）で測定した時の］が０．５から３．０ｃｃ／ｇの範囲、好適には細孔容積が１．０から２．０ｃｃ／ｇの範囲の顔料である。高いインク吸収性を示すインクジェット記録用シートを得ようとする時には、インク受け入れ層に入れる顔料が含有する粒子の少なくとも３０体積％が少なくとも１．０μｍの粒子サイズを持つようにするのが好適である。
【００４１】
この上に示した明細書に本発明の好適な態様および実施様式を記述してきた。しかしながら、本明細書で保護することを意図する発明をその開示した個々の態様に限定するとして解釈されるべきでない、と言うのは、それらは限定ではなく説明として見なされるべきであるからである。従って、本分野の技術者は本発明の精神から逸脱せずに変更および変形を成すことができる。
【００４２】
その上、個々の組の特性、条件、物理的状態またはパーセントなどを表す数値の範囲を本明細書または請求の範囲に示す場合、如何なる範囲に関しても、文字通り、その示した範囲内に入る如何なる数［前記範囲内に入る如何なる小集団範囲の数も包含］も明らかにその範囲内に入ることを意図する。
（説明的実施例）
以下に挙げそして／またはこの上に示したパラメーターは以下に示す如く測定したパラメーターである。
【００４３】
平均粒径は、特に明記しない限り、式ｄｎ＝３１００／ＳＳＡ［式中、ｄｎは数平均粒径（ナノメートル）であり、そしてＳＳＡは以下に記述する比表面積である］で決定される数平均粒径である。
【００４４】
中央粒径は、電子顕微鏡（ＴＥＭ）で測定した数加重中央値（ｎｕｍｂｅｒ  ｗｅｉｇｈｔｅｄ  ｍｅｄｉａｎ）である。
【００４５】
光沢は、ＢＹＫ  Ｇａｒｄｎｅｒミクロ−ＴＲＩ−グロス装置（透明なポリエステルフィルムを用いて較正を受けさせておいた）を用いて測定した光沢である。以下に示すように、６０゜の反射角を用いて光沢値を測定した。
【００４６】
アルカリ金属（例えばＮａ）の含有量は、誘導結合プラズマ−原子発光（ＩＣＰ−ＡＥＳ）分光測定技術を用いて測定したアルカリ金属イオン含有量が基になっている。この技術を適用するに先立って最初にサンプルをフッ化水素酸と硝酸（３０／７０の重量比）に周囲条件、例えば２５℃において７５％の相対湿度で溶解させる。測定を行う前に前記サンプルを１６時間溶解させたままにしておいた。
【００４７】
シリカ固体含有量は、Ｏｈａｕｓ炉を用いて２０５℃で測定した含有量であり、６０秒間のサンプル重量変化が０．０１ｇ未満になった時が固体量測定終点である。
【００４８】
比表面積では、Ｇ．Ｗ．Ｓｅａｒｓ，Ｊｒ．、Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、２８巻、１９８１頁（１９５６）に示されているように、窒素吸着による滴定方法を表面積と相互に関係付ける。
【００４９】
印刷性（または印刷品質）では、Ｅｐｓｏｎ  Ｓｔｙｌｕｓ  ９００カラープリンターで生じさせた印刷画像の中の緑色、青色および赤色ブロックの外観を塗膜を３７℃の温風流で乾燥させた後に観察することで評価を行う。そのような観察を行う方法は下記の通りである：
前記色の各々に関して色の均一性とにじみを評価した。この２つの評価を組み合わせた等級付けは下記の通りである：
優秀＝あらゆる色が均一に見えて印刷領域の外側ににじみがない。
良好＝色が完全には均一ではなくて前記色ブロックの中の少なくとも１つににじみが存在する。
劣悪＝色が均一に見えなくて少なくとも１つの色にインク溜まりが存在し、またひどいにじみもある。
【００５０】
アンモニア含有量は、塩酸を用いた通常の滴定技術で測定した含有量である。
実施例
【実施例１】
【００５１】
（比較）
ビーカーに比表面積が７０ｍ２／ｇでナトリウムに対するシリカ固体の比率が１７９の多分散コロイド状シリカ（６．４０ｇ；固体量：５０重量％、中央粒径：２２ナノメートルおよび８０％粒子スパン：約４０ナノメートル）を入れて、９．４９ｇのＤＩ水で希釈した。これにＡｉｒ  ＰｒｏｄｕｃｔｓのＡｉｒｖｏｌ−５２３ポリビニルアルコール（１５．５重量％の溶液）を５．１６ｇ加えた。この混合物を周囲条件で混合した。番号８のロッドが用いられているＴＭＩコーター［Ｋコントロールコーター（ｃｏｎｔｒｏｌ  ｃｏａｔｅｒ）］を用いて、ポリエステルフィルム＊を前記の結果として得た調合物で１００ミクロンの湿った状態の膜として覆った［＊調合物でＥ．Ｉ．Ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ＆  Ｃｏ．のＭｅｌｉｎｅｘ（ＴＭ）−５３４ポリエステルである不透明な白色フィルムを覆った］。その塗膜を乾燥させた後、光沢を測定した。その得た塗膜が６０度で示した光沢は３％であった。同じ成分を顔料と結合剤の比率が他のいろいろな比率になるように同様に一緒にして塗膜を生じさせた後、乾燥させて、光沢を測定した。これらの測定値もまた表１に示す。その結果は式１を基にして予測した通りであり、これは、満足される光沢を得るにはＳｉＯ２／Ｎａ比を少なくとも１８６にすべきであることを示している。
【実施例２】
【００５２】
実施例１の多分散シリカにカチオン交換樹脂を用いた脱イオンをｐＨが３．０−３．５になるまで受けさせた。このコロイド状シリカゾルに水酸化アンモニウムを９．１のｐＨに到達するまで加えた後、脱イオン水を用いてゾルがシリカを４０％含有するように前記ゾルを調整した。その結果として得たシリカが有するナトリウムイオンに対する固体の比率は３０８であった。このゾルをビーカーに１０．０ｇ入れて、９．８６ｇのＤＩ水で希釈した。これにＡｉｒｖｏｌ−５２３（１５．５重量％の溶液）を６．４５ｇ加えた。その結果として得た調合物でポリエステルフィルムを被覆した後、乾燥させた。その結果として得た塗膜が６０度で示した光沢は７６％であった。同じ成分を顔料と結合剤の比率がいろいろな比率になるように同様に一緒にして塗膜を生じさせた後、その塗膜の光沢を測定した。これらの測定値もまた表１に示す。
【実施例３】
【００５３】
実施例１の多分散コロイド状シリカにアルミニウムによる安定化を米国特許第２，８９２，７９７号（これの内容は引用することによって本明細書に組み入れられる）と同様な方法を用いて受けさせた。次に、その結果として得たコロイド状シリカゾルに脱イオンをｐＨが３．０−３．５になるまで受けさせた後、脱イオン水を用いてゾルがシリカを４０％含有するように調整した。このコロイド状シリカが示したＳＳＡ＝７０ｍ２／ｇでありそしてＳｉＯ２／アルカリ比は３０８であった。このゾルをビーカーに１０．０ｇ入れて、９．８６ｇのＤＩ水で希釈した。これにＡｉｒｖｏｌ−５２３（１５．５重量％の溶液）を６．４５ｇ加えた。その結果として得た調合物でポリエステルフィルムを被覆した後、乾燥させた。その得た塗膜が６０度で示した光沢は５１％であった。同じ成分を顔料と結合剤の比率が他のいろいろな比率になるように同様に一緒にし、それから生じさせた塗膜を光沢に関して測定した。これらの測定値もまた表１に示す。
【実施例４】
【００５４】
（比較）
ナトリウムイオンに対するシリカ固体の比率が１３１で比表面積が２２０ｍ２／ｇのＬｕｄｏｘ（商標）ＨＳ−４０（７．７７ｇ；固体量が４０重量％）をビーカーに入れて、１１．４ｇのＤＩ水で希釈した。これにＡｉｒｖｏｌ−５２３（１５．５重量％の溶液）を６．６７ｇ加えた。その結果として得た調合物でポリエステルフィルムを被覆した。その得た塗膜が６０度で示した光沢は３％であった。同じ成分を顔料と結合剤の比率が他のいろいろな比率になるように同様に一緒にし、それから生じさせた塗膜の光沢も測定した。これらの測定値もまた表１に示す。その結果は式１を基にして予測した通りであり、これは、満足される光沢を得るにはＳｉＯ２／Ｎａ比を少なくとも１４１にすべきであることを示している。
【実施例５】
【００５５】
ＳＳＡ＝１３５でナトリウムイオンに対するシリカ固体の比率が６７４のＬｕｄｏｘ（商標）ＡＳ−４０（アンモニア含有量が０．１６％）をビーカーに７．７７７ｇ入れて、７．６６８ｇのＤＩ水で希釈した。これにＡｉｒｖｏｌ−５２３（１５．５重量％の溶液）を４．９６０ｇ加えた。その結果として得た調合物でポリエステルフィルムを被覆した。その得た塗膜が６０度で示した光沢は９０％であった。
【実施例６】
【００５６】
（比較）
比表面積が１４０ｍ２／ｇでナトリウムイオンに対するシリカ固体の比率が５７２のＬｕｄｏｘ（商標）ＴＭＡ（固体量が３４重量％）を固体量が１５重量％になるように希釈した。この溶液１３．３３ｇを４．３ｇのＡｉｒｖｏｌ−５２３（１５．５重量％の溶液）と混合した。その結果として得た調合物でポリエステルフィルムを被覆した。その得た塗膜が６０度で示した光沢は８５％であった。この結果は式１を基にして予測した通りであり、これは、満足される光沢を得るにはＳｉＯ２／Ｎａ比を少なくとも１６５にすべきであることを示している。
【実施例７】
【００５７】
（比較）
比表面積が３４５ｍ２／ｇでナトリウムイオンに対するシリカ固体の比率が７２のＬｕｄｏｘ（商標）ＳＭ（１３．７０ｇ；固体量が３０重量％）をビーカーに入れて、６．７１ｇの脱イオン水で希釈した。これにＡｉｒｖｏｌ−５２３（１５．５重量％の溶液）を６．６３ｇ加えた。その結果として得た調合物でポリエステルフィルムを被覆した。その得た塗膜が６０度で示した光沢は３％であった。このように比較的低い光沢は式１に一致しており、これは、満足される光沢を得るにはＳｉＯ２／Ｎａを≧１０４にすべきであることを示している。
【実施例８】
【００５８】
実施例１の多分散コロイド状シリカ（３０ｇ；固体量が５０重量％）をビーカーに入れた。撹拌を行いながらＲｏｈｍ  ＆  Ｈａａｓの製品であるＡｍｂｅｒｌｉｔｅ（商標）１２０（ｐｌｕｓ）イオン交換樹脂（水素形態）をコロイド状シリカのｐＨがｐＨ＝２．６に下がるまでゆっくり加えた。前記イオン交換樹脂を少しづつ加えることで前記ｐＨを１時間保持した。次に、前記樹脂を濾過で前記コロイド状シリカから分離した。ナトリウムイオンに対するシリカ固体の比率が３３３であるこの上で生じさせた材料（固体量が５０重量％）をビーカーに６．０１ｇ入れて、１１．２１ｇの脱イオン水で希釈した。これにＡｉｒｖｏｌ−５２３（１５．５重量％の溶液）を４．８４ｇ加えた。その結果として得た調合物でポリエステルフィルムを被覆した。その得た塗膜が６０度で示した光沢は７６％であった。このように高い光沢は式１に一致しており、これは、満足される光沢を得るにはＳｉＯ２／Ｎａを≧１８６にすべきであることを示している。この実施例の結果を実施例２で得た結果（アンモニア含有コロイド状シリカを用いて優秀な印刷結果を得た）と比較することで、また、本発明を用いると得られる印刷性にアンモニアが好ましい影響を与えることも分かる。
【実施例９】
【００５９】
比表面積が２２０ｍ２／ｇでナトリウムイオンに対するシリカ固体の比率が１３１のＬｕｄｏｘ（商標）ＨＳ−４０（３０ｇ；固体量が４０重量％）であるコロイド状シリカをビーカーに入れた。撹拌を行いながらＲｏｈｍ  ＆  Ｈａａｓの製品であるＡｍｂｅｒｌｉｔｅ（商標）１２０（ｐｌｕｓ）イオン交換樹脂（水素形態）をコロイド状シリカのｐＨがｐＨ＝２．６に下がるまでゆっくり加えた。前記イオン交換樹脂を少しづつ加えることで前記ｐＨを１時間保持した。次に、前記樹脂を濾過で前記コロイド状シリカから分離した。ナトリウムイオンに対するシリカ固体の比率が３８８であるこの上で生じさせた材料（固体量が４０重量％）をビーカーに７．５１ｇ入れて、９．７６ｇの脱イオン水で希釈した。これにＡｉｒｖｏｌ−５２３（１５．５重量％の溶液）を４．９０ｇ加えた。その結果として得た調合物でポリエステルフィルムを被覆した。その得た塗膜が６０度で示した光沢は７２％であった。このような光沢は式１に一致しており、これは、満足される光沢を得るにはＳｉＯ２／Ｎａを≧１４１にすべきであることを示している。
【実施例１０】
【００６０】
（比較）
１重量％のアンモニア溶液を用いて実施例１の多分散シリカが示すｐＨをｐＨ＝１０．５にまで高くした。この上で調製した材料をビーカーに７．９６ｇ入れて、９．２６ｇの脱イオン水で希釈した。これにＡｉｒｖｏｌ−５２３（１５．５重量％の溶液）を４．８４ｇ加えた。その結果として得た調合物でポリエステルフィルムを被覆した後、乾燥させた。その得た塗膜が６０度で示した光沢は６％であった。このことは、光沢に関する本発明の性能に影響を与えるのはアンモニアではなくむしろ脱イオンであることを示している。
【００６１】
【表１】
2005528996.tif 000002
【実施例１１】
【００６２】
Ｌｕｄｏｘ（商標）ＨＳ−４０に脱イオンをＲｏｈｍ  ＆  Ｈａａｓの製品であるＡｍｂｅｒｌｉｔｅ（商標）１２０  ｐｌｕｓイオン交換樹脂（水素形態）を用いてｐＨ＝３．０−３．５になるまで受けさせた。次に、ＮａＯＨを以下の表２に示す量で加えた。１％のＮＨ４ＯＨを最終ｐＨが９．１になるように加えた。次に、この上に示した実施例に記述した様式と同じ様式で塗膜を生じさせたが、ここでは、固体比の各々を８０／２０＝顔料／Ａｉｒｖｏｌ−５２３（Ｐ／Ｂ＝４．０）にした。また、脱イオンを受けさせそして／またはＮａＯＨにより変性したコロイド状シリカのサンプルの各々が示すナトリウムイオン含有量、ＳｉＯ２固体含有量およびＮａ２Ｏも測定した。その結果および結果として得たアルカリ金属イオンに対する固体含有量の比率を以下の表２に報告する。図２に、前記比率を光沢と対比させてグラフで示す。表２および本図に報告する光沢値は６０度で測定した光沢値であった。
【００６３】
【表２】
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【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】図１に、本発明の好適な態様で用いた多分散コロイド状シリカが示した粒径分布を示す。
【図２】図２に、コロイド状シリカのアルカリ金属に対するシリカ固体の比率をそれを含有させた塗膜が達成した光沢と対比させて示す。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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