(57)【要約】  両性イオン性ポリマー又はオリゴマーを含む少なくとも一つのコーティング層を含むインクジェット記録媒体系が記載されている。この媒体系は、優れた耐光堅ろう性ならびに良好な乾き時間及び良好な画像形成性を示す。【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体と、その上の一以上のコーティング層とを含み、少なくとも一つのコーティング層が両性イオン性ポリマー又はオリゴマーを含むインクジェット記録媒体系。
【請求項２】
前記両性イオン性ポリマー又はオリゴマーが、少なくとも１種の非イオン性モノマー０〜約９９％及び少なくとも１種の両性イオン性モノマー約１００〜約０．１％から誘導される、請求項１記載の記録媒体系。
【請求項３】
前記両性イオン性モノマーが、式
【化１】
2005511343.tif 000013
（式中、
Ｌ+は、式
【化２】
2005511343.tif 000014
の基であり、
Ｌ-は、式
【化３】
2005511343.tif 000015
の基であり、
Ｚ-は、−ＣＯ2-、−ＳＯ3-、
【化４】
2005511343.tif 000016
であり、
Ｚ+は、−Ｎ+Ｒ5Ｒ6Ｒ7であり、
Ｒ1及びＲ8は、独立して、水素又はメチルであり、
Ｗ+は、−Ｓ+Ｒ3−又は−Ｎ+Ｒ2Ｒ3−であり、
Ｗ-は、
【化５】
2005511343.tif 000017
であり、
Ｙ1及びＹ2は、独立して、−Ｏ−又は−ＮＲ2から選択され、
Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6及びＲ7は、独立して、水素及び炭素原子１〜４個の直鎖状又は分岐鎖状のアルキルから選択され、
ｍは、２又は３であり、
ｎは、１〜５である）
から選択され、
前記非イオン性モノマーが、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ−メチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−イソプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−（２−ヒドロキシプロピル）メタクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−ビニルホルムアミド、Ｎ−ビニルアセトアミド、Ｎ−ビニル−Ｎ−メチルアセトアミド、ポリ（エチレングリコール）（メタ）アクリレート、ポリ（エチレングリコール）モノメチルエーテルモノ（メタ）アクリレート、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、グリセロールモノ（（メタ）アクリレート）、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ビニルメチルウルホン、ビニルアセテート、ジアセトンアクリルアミド、アクリレート及びメタクリレートエステル及び酸ならびに対応するモノマーからなる群より選択される、請求項２記載の記録媒体系。
【請求項４】
前記非イオン性モノマーが、アクリルアミド、メチルメタクリレート及びヒドロキシエチルメタクリレートからなる群より選択され、前記両性イオン性モノマーが、式
【化６】
2005511343.tif 000018
のモノマーから選択される、請求項３記載の記録媒体系。
【請求項５】
前記両性イオン性モノマーが、
Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−アクリロイルオキシエチル−Ｎ−（３−スルホプロピル）−アンモニウムベタイン、
Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−アクリルアミドプロピル−Ｎ−（２−カルボキシメチル）−アンモニウムベタイン、
Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−メタクリロイルオキシエチル−Ｎ−（３−スルホプロピル）−アンモニウムベタイン、
Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−メタクリルアミドプロピル−Ｎ−（３−スルホプロピル）−アンモニウムベタイン、
２−（メチルチオ）エチルメタクリロイル−Ｓ−（スルホプロピル）−スルホニウムベタイン、
２−［（２−アクリロイルエチル）ジメチルアンモニオ］エチル２−メチルホスフェート、
２−（アクリロイルオキシエチル）−２′−（トリメチルアンモニウム）エチルホスフェート及び
［（２−アクリロイルエチル）ジメチルアンモニオ］メチルホスホン酸
からなる群より選択される、請求項３又は４記載の記録媒体系。
【請求項６】
前記両性イオン性ポリマー又はオリゴマーが、アクリルアミド、メチルメタクリレート又はヒドロキシエチルメタクリレートと、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−メタクリルアミドプロピル−Ｎ−（３−スルホプロピル）−アンモニウムベタイン又はＮ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−メタクリロイルオキシエチル−Ｎ−（３−スルホプロピル）−アンモニウムベタインとの両性イオン性コポリマー又はコオリゴマーである、請求項１記載の記録媒体系。
【請求項７】
支持体に直接付くコーティングを含み、前記コーティングが両性イオン性ポリマー又はオリゴマーを含む、請求項１記載の記録媒体系。
【請求項８】
支持体と、
少なくとも一つのインクジェットインク受容層と
を含み、前記受容層の一以上が、両性イオン性ポリマー又はオリゴマーを含み、場合によっては、ゼラチン、デンプン、スチレンブタジエンゴムラテックス、ニトリルブタジエンゴムラテックス、ポリエチレングリコール、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、ビニルアルコール／酢酸ビニルコポリマー、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルエチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリ（Ｎ−ビニルピロリドン）及びカチオン性ポリマーからなる群より選択される少なくとも１種のポリマーをさらに含み、
場合によっては、前記支持体と前記インクジェットインク受容層との間のバリヤ層を含む、請求項１記載の記録媒体系。
【請求項９】
支持体と、
少なくとも一つのインクジェットインク受容層と、
保護コーティング層と
を含み、前記インクジェットインク受容層又は前記保護コーティング層又は両方の層が両性イオン性ポリマー又はオリゴマーを含み、
場合によっては、前記支持体と前記インクジェットインク受容層との間のバリヤ層を含む、請求項１記載の記録媒体系。
【請求項１０】
インクジェットインクをさらに含む、請求項１〜１１のいずれか１項記載の記録媒体系。
【請求項１１】
非晶質シリカ、結晶質シリカ、アルミニウム三水和物、カオリン、タルク、白亜、ベントナイト、ゼオライト、ガラスビーズ、炭酸カルシウム、ケイ酸カリウムナトリウムアルミニウム、ケイ藻土、アルミニウムのケイ酸塩、マグネシウムのケイ酸塩、二酸化チタン、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリウレタン、デンプン、ポリ（メチルメタクリレート）及びポリテトラフルオロエチレンからなる群より選択される１種以上の顔料、填料又は有機粒状物をさらに含む、請求項１〜１１のいずれか１項記載の記録媒体系。
【請求項１２】
界面活性剤、帯電防止剤、増粘剤、沈殿防止剤、ｐＨ調整化合物、光安定剤、酸化防止剤、湿潤剤、静菌剤、架橋剤及び光学増白剤からなる群より選択される１種以上の添加物をさらに含む、請求項１〜１１のいずれか１項記載の記録媒体系。
【請求項１３】
前記支持体が、セルロースエステル、酢酸セルロース、ポリエステル、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリ（酢酸ビニル）、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸ならびにメチル及びエチルエステル、ポリアミド、たとえばナイロン、ポリエステル、たとえばポリ（エチレンテレフタレート）（ＰＥＴ）、ポリイミド、ポリエーテル、ポリ塩化ビニル又はポリスルホンアミドを含む、請求項１記載の記録媒体系。
【請求項１４】
前記支持体が紙又は透明なポリ（エチレン）テレフタレートである、請求項１記載の記録媒体系。
【請求項１５】
両性イオン性ポリマー又はオリゴマーを含むインクジェットインク。
【請求項１６】
ナノ孔質又は微孔質コーティング層を含む、請求項１記載の記録媒体系。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録媒体、具体的には、特定の両性イオン性ポリマー又はオリゴマーを含む新規なインクジェットコーティング層に関する。
【０００２】
インクジェット印刷技術は、たとえば、プレゼンテーション（透明画）、グラフィックアート、工学図面及びホームオフィス用途に使用されている。これらの用途に使用されるインクジェット記録媒体の性能要件は、効率的なインク吸収、速やかな乾き、良好な色堅ろう性、高い解像度、保管性及び抗カール性を含む。
【０００３】
インクジェットインク画像を受ける個々の層は、インクジェット媒体又はインクジェット受容体と呼ばれる。インクジェット媒体は、単に、セルロース繊維紙からなることもできるし、インクを繊維間の空間に吸収することができるようセルロース繊維と填料とからなることもできる。
【０００４】
インクジェット記録紙はまた、たとえば紙（又は支持体）、インク受容層又はインク吸収層及び場合によっては保護コーティング層からなるコーティングタイプであってもよい。インク受容層は、インクを受ける層又は画像を乾燥させる層である。通常は、下に位置する層のための物理的な保護を提供する又は画像を保護するために薄い保護コーティング層が使用される。保護層は、粘着性を減らし、光沢のある外観を提供し、他の層と同様、インクの特定成分の担体として働くことができるインク受容面を提供する。
【０００５】
また、通常、紙支持体とインク受容層との間にバリヤ層が使用される。
【０００６】
特定のポリマー又はポリマーのブレンドをインクジェット記録媒体の成分として使用する試みがなされてきた。一般に、ブレンドは、インク吸収と、乾き時間と、画像性能との適切なバランスを見いだすために使用される。
【０００７】
米国特許第４，５０３，１１１号は、ポリビニルピロリドンと、ゼラチン及びポリビニルアルコールから選択されるマトリックス形成性親水性ポリマーとを含むコーティングである記録媒体を教示している。
【０００８】
米国特許第４，５７５，４６５号は、ビニルピリジン／ビニルベンジル第四級塩コポリマーと、ゼラチン、ポリビニルアルコール及びヒドロキシプロピルセルロースから選択される親水性ポリマーとを含む層を担持する透明な支持体を含むインクジェット透明画を開示している。
【０００９】
米国特許第４，９３５，３０７号は、（ａ）少なくとも１種の吸水性親水性ポリマー材料、（ｂ）酸官能性基を組み込む少なくとも１種の疎水性ポリマー材料及び（ｃ）少なくとも１種のポリエチレングリコールを含むインク受容層を開示している。
【００１０】
米国特許第５，２０６，０７１号は、支持体と、ヒドロゲル複合体を含む水不溶性の吸水性でインク受容性のマトリックス層と、ポリマー高分子量第四級アンモニウム塩とを含むインクジェットフィルム複合体を教示している。
【００１１】
米国特許第６，０９６，８２６号は、インクジェット紙コーティング用途におけるピペリドン改質ポリ（ビニルアルコール）の使用を教示している。
【００１２】
米国特許第６，１２７，０３７号は、親水性の水不溶性ポリマー又はコポリマーに加えてポリアルキル又はポリフェニルオキサゾリンポリマーを含むインクジェット記録媒体層を教示している。
【００１３】
ＷＯ００３７２５９は、支持体と、インク受容層と、親水性成分及び疎水性成分の両方を含むポリマー又は当該ポリマー２種以上の混合物を含む上層とを含むインクジェット媒体を教示している。
【００１４】
ＥＰ０８６９０１０は、第一級又は第二級アミノ基及びビニルエステル誘導ヒドロキシ基を含有する少なくとも１種のコポリマーを含む、インクジェット媒体中のインク受容層を開示している。ヒドロキシ含有基になるモノマーは、ビニルエステル、たとえばプロピオン酸ビニルである。アミノ含有基になるモノマーは、ビニルアミドである。
【００１５】
米国特許第６，３１３，２４６号は、製紙における保持及び水切り助剤としての、ならびに製紙工程における凝集剤としての、特定の両性イオン性ポリマーの使用を開示している。
【００１６】
インクジェット媒体の要件をバランスさせて、具体的には、優れた耐光堅ろう性を有しながらも良好なインク吸収及び乾き時間を保持するインクジェット媒体を達成する必要性がある。
【００１７】
この目的は、インクジェット媒体の一以上の層における特定の両性イオン性ポリマー又はオリゴマーの使用によって達成された。
【００１８】
したがって、本発明は、支持体と、その上の一以上のコーティング層とを含み、少なくとも一つのコーティング層が両性イオン性ポリマー又はオリゴマーを含むインクジェット記録媒体系に関する。
【００１９】
本発明の意味に関して、「インクジェット媒体」、「インクジェット記録媒体」又は「インクジェット媒体系」又は「インクジェット記録媒体系」とは、インクジェットインクを受ける組成物全体をいうか、又は、組成物全体の個々の層又は個々の層の組み合わせをいう。
【００２０】
「インク受容層」とは、インクを受ける層又は画像を形成する層をいう。インク受容層は、インクを吸収するためのスポンジ層とみなすことができる。
【００２１】
「保護コーティング層」とは、上記で概説した特定の性質を与えるために使用することができる、インクジェット媒体系の上コーティング層、すなわちオーバコート層をいう。保護コーティング層は通常、インク受容層に比較して薄い。保護コーティング層は一番外側の層であり、インクの浸透を考慮したものでなければならず、後続の積層工程で適用することができる。
【００２２】
「支持体」とは、インクジェット媒体の基材、たとえば紙そのものをいう。本支持体は、天然の材料であるか、合成のものである。
【００２３】
本発明に有用な両性イオン性ポリマー及びコポリマーは、たとえば米国特許第６，３１３，２４６号に開示されており、その関連する開示内容を引用例として本明細書に取り込む。
【００２４】
本両性イオン性ポリマー又はオリゴマーは、少なくとも１種の非イオン性モノマー０〜約９９％及び少なくとも１種の両性イオン性モノマー約１００〜約０．１％から誘導される。
【００２５】
本両性イオン性ポリマー又はオリゴマーは、１種以上の非イオン性モノマー及び１種の両性イオン性モノマーから誘導することもできるし、１種の非イオン性モノマー及び１種以上の両性イオン性モノマーから誘導することもできるし、２種以上の非イオン性モノマー及び２種以上の両性イオン性モノマーから誘導することもできる。
【００２６】
本両性イオン性モノマー又はオリゴマーは、ホモポリマー又はホモオリゴマーであってもよいし、コポリマー又はコオリゴマーであってもよい。
【００２７】
本両性イオン性モノマーは、たとえば、式
【００２８】
【化７】
2005511343.tif 000002
【００２９】
（式中、
Ｌ+は、式
【００３０】
【化８】
2005511343.tif 000003
【００３１】
の基であり、
Ｌ-は、式
【００３２】
【化９】
2005511343.tif 000004
【００３３】
の基であり、
Ｚ-は、−ＣＯ2-、−ＳＯ3-、
【００３４】
【化１０】
2005511343.tif 000005
【００３５】
であり、
Ｚ+は、−Ｎ+Ｒ5Ｒ6Ｒ7であり、
Ｒ1及びＲ8は、独立して、水素又はメチルであり、
Ｗ+は、−Ｓ+Ｒ3−又は−Ｎ+Ｒ2Ｒ3−であり、
Ｗ-は、
【００３６】
【化１１】
2005511343.tif 000006
【００３７】
であり、
Ｙ1及びＹ2は、独立して、−Ｏ−又は−ＮＲ2から選択され、
Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6及びＲ7は、独立して、水素及び炭素原子１〜４個の直鎖状又は分岐鎖状のアルキルから選択され、
ｍは、２又は３であり、
ｎは、１〜５である）
から選択される。
【００３８】
アルキルは、たとえば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−、sec−、イソ−及びtert−ブチルである。
【００３９】
両性イオン性とは、分子がカチオン性置換基とアニオン性置換基とを等しい割合で含有し、そのため、その分子が電荷全体で正味中性であることをいう。
【００４０】
本発明のモノマーは、重合性のアリル、ビニル又はアクリル化合物である。
【００４１】
非イオン性モノマーは電気的に中性である。代表的なものは、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ−メチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−イソプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−（２−ヒドロキシプロピル）メタクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−ビニルホルムアミド、Ｎ−ビニルアセトアミド、Ｎ−ビニル−Ｎ−メチルアセトアミド、ポリ（エチレングリコール）（メタ）アクリレート、ポリ（エチレングリコール）モノメチルエーテルモノ（メタ）アクリレート、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、グリセロールモノ（（メタ）アクリレート）、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ビニルメチルウルホン、ビニルアセテート、ジアセトンアクリルアミドならびにアクリレート、たとえばメチルメタクリレート、アクリル酸、ヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）、アミノアクリレート及びアミノメタクリレートならびに対応するモノマーである。アミノメタクリレートは、たとえば、ジメチルアミノエチルメタクリレート及びtert−ブチルアミノエチルメタクリレートである。対応するモノマーは、たとえば、ステアリルエトキシ（２０）メタクリレート及びステアリルエトキシ（１０）アリルエーテルである。
【００４２】
本発明の適切な非イオン性モノマーは、たとえば、アクリルアミド、メタクリルアミド、メチルメタクリレート及びヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）である。
【００４３】
両性イオン性モノマーとは、カチオン性官能基とアニオン性官能基とを等しい割合で含有し、そのため、分子が電気的に正味全体的に中性である重合性分子である。例は、
Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−アクリロイルオキシエチル−Ｎ−（３−スルホプロピル）−アンモニウムベタイン、
Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−アクリロイルオキシエチル−Ｎ−（２−カルボキシメチル）−アンモニウムベタイン、
Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−アクリルアミドプロピル−Ｎ−（３−スルホプロピル）−アンモニウムベタイン、
Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−アクリルアミドプロピル−Ｎ−（２−カルボキシメチル）−アンモニウムベタイン、
２−（メチルチオ）エチルメタクリロイル−Ｓ−（スルホプロピル）−スルホニウムベタイン、
２−［（２−アクリロイルエチル）ジメチルアンモニオ］エチル２−メチルホスフェート、
２−（アクリロイルオキシエチル）−２′（トリメチルアンモニウム）エチルホスフェート、
［（２−アクリルオキシエチル）ジメチルアンモニオ］メチルホスホン酸、
２−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン（ＭＰＣ）、
２−［（３−アクリルアミドプロピル）ジメチルアンモニオ］エチル２′−イソプロピルホスフェート（ＡＡＰＩ）、
１−ビニル−３−（３−スルホプロピル）イミダゾリニウムヒドロキシド、
（２−アクリルオキシエチル）カルボキシメチルメチルスルホニウムクロリド、
１−（３−スルホプロピル）−２−ビニルピリジニウムベタイン、
Ｎ−（４−スルホブチル）−Ｎ−メチル−Ｎ，Ｎ−ジアリルアミンアンモニウムベタイン（ＭＤＡＢＳ）、
Ｎ，Ｎ−ジアリル−Ｎ−メチル−Ｎ−（２−スルホエチル）アンモニウムベタインなど
である。
【００４４】
両性イオン性ポリマー又はオリゴマーは、両性イオン性モノマー及びおそらくは他の非イオン性モノマーから誘導される。これらは、たとえば、ホモポリマー、たとえばＮ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−（２−アクリロイルオキシエチル）−Ｎ−（３−スルホプロピル）アンモニウムベタインのホモポリマー、コポリマー、たとえばアクリルアミドとＮ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−（２−アクリロイルオキシエチル）−Ｎ−（３−スルホプロピル）アンモニウムベタインとのコポリマーならびにターポリマー、たとえばアクリルアミド、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン及び１−（３−スルホプロピル）−２−ビニルピリジニウムベタインのターポリマーを含む。
【００４５】
両性イオン性ポリマー中、すべてのポリマー鎖及びそれらのポリマー鎖中のセグメントは厳格に電気的中性である。したがって、両性イオン性ポリマーは、高分子両性電解質のサブセットを表して、アニオン電荷及びカチオン電荷が同じ両性イオン性モノマーに導入されるため、すべてのポリマー鎖及びセグメントにわたって必然的に電荷中性を維持する。
【００４６】
本発明の両性イオン性モノマーは、ＷＯ０１／０４２０１に記載されている方法にしたがって調製される。
【００４７】
これらは、以下の一般スキームにしたがって、適切な有機溶媒中、適切な温度及び反応時間で調製される。
【００４８】
【化１２】
2005511343.tif 000007
【００４９】
上記の合成スキームでは、Ｘは、アミン反応の求核性窒素によって押し退けられることができる脱離基である。たとえば、Ｘは、ハロゲン、トシレート、メシレートなどであることができる。Ｍ+は、正の対イオン、たとえばナトリウム又はカリウムのような金属イオンである。Ｙは、上記Ｙ1又はＹ2に関して定義したとおりであり、ｐは、１又は２である。
【００５０】
本発明の両性イオン性ポリマー又はオリゴマーは、たとえば、アクリルアミドメチルメタクリレート及びヒドロキシエチルメタクリレートからなる群より選択される少なくとも１種の非イオン性モノマーと、
【００５１】
【化１３】
2005511343.tif 000008
【００５２】
から選択される両性イオン性モノマーとのコポリマー又はコオリゴマーである。
【００５３】
本発明の両性イオン性ポリマー又はオリゴマーは、たとえば、アクリルアミドメチルメタクリレート及びヒドロキシエチルメタクリレートからなる群より選択される少なくとも１種の非イオン性モノマーと、
Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−アクリロイルオキシエチル−Ｎ−（３−スルホプロピル）−アンモニウムベタイン、
Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−アクリルアミドプロピル−Ｎ−（２−カルボキシメチル）−アンモニウムベタイン、
Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−メタクリロイルオキシエチル−Ｎ−（３−スルホプロピル）−アンモニウムベタイン、
Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−メタクリルアミドプロピル−Ｎ−（３−スルホプロピル）−アンモニウムベタイン、
２−（メチルチオ）エチルメタクリロイル−Ｓ−（スルホプロピル）−スルホニウムベタイン、
２−［（２−アクリロイルエチル）ジメチルアンモニオ］エチル２−メチルホスフェート、
２−（アクリロイルオキシエチル）−２′−（トリメチルアンモニウム）エチルホスフェート及び
［（２−アクリロイルエチル）ジメチルアンモニオ］メチルホスホン酸
からなる群より選択される少なくとも１種の両性イオン性モノマーとのコポリマー又はコオリゴマーである。
【００５４】
たとえば、本発明の両性イオン性ポリマー又はオリゴマーは、アクリルアミド、メチルメタクリレート及びヒドロキシエチルメタクリレートからなる群より選択される少なくとも１種の非イオン性モノマーと、
Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−アクリロイルオキシエチル−Ｎ−（３−スルホプロピル）−アンモニウムベタイン、
Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−アクリルアミドプロピル−Ｎ−（２−カルボキシメチル）−アンモニウムベタイン、
Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−メタクリロイルオキシエチル−Ｎ−（３−スルホプロピル）−アンモニウムベタイン及び
Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−メタクリルアミドプロピル−Ｎ−（３−スルホプロピル）−アンモニウムベタイン
から選択される両性イオン性モノマーとのコポリマー又はコオリゴマーである。
【００５５】
たとえば、両性イオン性モノマーは、
【００５６】
【化１４】
2005511343.tif 000009
【００５７】
である、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−メタクリルアミドプロピル−Ｎ−（３−スルホプロピル）−アンモニウムベタイン及び
Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−メタクリロイルオキシエチル−Ｎ−（３−スルホプロピル）−アンモニウムベタイン
から選択される。
【００５８】
本発明のコポリマー又はコオリゴマーは、たとえば、ＷＯ０１／０４２０１の開示におけるように調製される。これらは、たとえば、分散相内での重合、たとえば逆エマルション重合又は分散重合によって調製することができる。これらはまた、ポリマー製品を乾燥粉末として製造するためのゲル重合によって調製することもできる。
【００５９】
本発明の両性イオン性ポリマー又はオリゴマーは、いかなる分子量であってもよい。これらは、たとえば、約１０，０００〜約２百万の分子量を有することができる。
【００６０】
本発明の両性イオン性ポリマー又はオリゴマーは、有利には、インクジェットインク記録媒体系のいずれかの層で使用される。これらは、一つのコーティング層に使用してもよいし、二以上の層に使用してもよいし、すべての層に使用してもよい。
【００６１】
支持体そのものがインクジェットインク受容層であってもよい。この場合、両性イオン性ポリマー又はオリゴマーは、有利には、支持体に直接付くコーティングとして使用される。
【００６２】
したがって、本発明の目的は、支持体に直接付くコーティングを含むインクジェット媒体系であって、
コーティングが両性イオン性ポリマー又はオリゴマーを含むインクジェット媒体系である。
【００６３】
本発明のインクジェット媒体系は、一以上のインクジェット受容層を含むことができる。本両性イオン性ポリマー又はオリゴマーは、有利には、一以上の受容層に使用することができる。
【００６４】
したがって、本発明のもう一つの目的は、支持体及び少なくとも一つのインクジェットインク受容層を含むインクジェット媒体系であって、
前記層の一以上が両性イオン性ポリマー又はオリゴマーを含むインクジェット媒体系である。
【００６５】
本発明のもう一つの目的は、支持体と、少なくとも一つのインクジェットインク受容層と、保護コーティング層とを含むインクジェット媒体系であって、
保護コーティング層が両性イオン性ポリマー又はオリゴマーを含むインクジェット媒体系である。
【００６６】
本発明のもう一つの目的は、支持体と、少なくとも一つのインクジェットインク受容層と、支持体とインク受容層との間のバリヤ層とを含むインクジェット媒体系であって、
前記受容層の一以上が両性イオン性ポリマー又はオリゴマーを含むインクジェット媒体系である。
【００６７】
また、両性イオン性ポリマー又はオリゴマーが有利にはインクジェットインクの成分として使用されるということが考えられる。
【００６８】
したがって、本発明のもう一つの目的は、インクジェットインク及び両性イオン性ポリマー又はオリゴマーを含むインクジェット媒体系である。
【００６９】
支持体は、たとえば紙又は透明なプラスチックである。支持体はまた、半透明のプラスチック、艶消しプラスチック、不透明なプラスチック、紙などを含む。
【００７０】
支持体はまた、たとえば、セルロースエステル、酢酸セルロース、ポリエステル、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリ（酢酸ビニル）、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸ならびにメチル及びエチルエステル、ポリアミド、たとえばナイロン、ポリエステル、たとえばポリ（エチレンテレフタレート）（ＰＥＴ）、ポリイミド、ポリエーテル、ポリ塩化ビニル及びポリスルホンアミドであることができる。
【００７１】
バリヤ層は、有利には、紙支持体とインク受容層との間で使用される。バリヤ層は、たとえばポリオレフィン、たとえばポリエチレンである。バリヤ層はまた、金属箔、たとえばアルミニウム箔であってもよい。
【００７２】
本発明の両性イオン性ポリマー又はオリゴマーを含むコーティング層は、従来の技術で硬化させる。たとえば、本コーティング層は、周囲条件下で硬化空気乾燥させるか、オーブン硬化させるか、光硬化させる。
【００７３】
本発明の両性イオン性ポリマー及びオリゴマーは、インクジェット媒体系に使用される多様なポリマー又はオリゴマー、たとえば中性、アニオン性及びカチオン性のポリビニルアルコール（ＰＶＯＨ）及びゼラチンとでブレンドしてもよい。
【００７４】
インクジェット媒体系に、一般にはインク受容層に典型的に使用されるポリマーは、ゼラチン、デンプン、スチレンブタジエンゴムラテックス、ニトリルブタジエンゴムラテックス、ポリエチレングリコール、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、ビニルアルコール／酢酸ビニルコポリマー、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルエチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース及びポリ（Ｎ−ビニルピロリドン）を含む。
【００７５】
本発明の両性イオン性ポリマー及びオリゴマーは、有利には、カチオン性ポリマー、たとえばジアルキルアミノアルキルアクリレート及びメタクリレートの第四級もしくは酸塩、ジアルキルアミノアルキルアクリルアミド及びメタクリルアミドの第四級もしくは酸塩、Ｎ，Ｎ−ジアリルジアルキルアンモニウムハライド、マンニッヒ生成物などから選択される１種以上のモノマーから誘導されるカチオン性ポリマーとともに使用される。代表的なものは、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレートメチルクロリド第四級塩（ＤＭＡＥＡ．ＭＣＱ）、ジアリルジメチルアンモニウムクロリド（ＤＡＤＭＡＣ）などである。
【００７６】
他の適切な成分が本発明のインクジェット媒体系及びコーティング中に存在してもよい。
【００７７】
さらなる成分は、たとえば、顔料及び填料、たとえば非晶質及び結晶質のシリカ、アルミニウム三水和物、カオリン、タルク、白亜、ベントナイト、ゼオライト、ガラスビーズ、炭酸カルシウム、ケイ酸カリウムナトリウムアルミニウム、ケイ藻土、アルミニウム及びマグネシウムのケイ酸塩ならびにそれらの混合物を含む。また、特定の用途には二酸化チタンを使用してもよい。用いることができる有機粒状物は、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリウレタン、デンプン、ポリ（メチルメタクリレート）及びポリテトラフルオロエチレンを含む。顔料、填料及び有機粒状物は、本発明のコーティング層中、乾燥コーティングの重量に基づいて約０．１〜約１５重量％で用いることができる。ポリオレフィンは、たとえばポリプロピレン又はポリエチレンである。
【００７８】
本両性イオン性ポリマー及びオリゴマーは、有利には、ナノ孔質又は微孔質インクジェット媒体系のための結合剤又は結合剤の一部として使用することもできる。当該技術で公知であるように、結合剤は、コーティング層の半分未満、たとえば約４０重量％未満、たとえば約２５重量％未満又は約１０重量％未満を含むことができる。
【００７９】
紙基材は、たとえば、粘土でコーティングされていることが有利である。
【００８０】
また、さらなる添加物は、コーティング混合物の湿潤又は延展作用を制御する界面活性剤、帯電防止剤、増粘剤、沈殿防止剤、摩擦性を制御する又は反射性を変化させる又はスペーサとして作用する粒状物、ｐＨ調整化合物、光安定剤、酸化防止剤、湿潤剤、静菌剤、架橋剤、光学増白剤などを含む。
【００８１】
具体的な例は、デンプン、キサンタンガム、第四級アンモニウム塩、キチン、セルロース誘導体及び水溶性金属塩、たとえばＣａ、Ｂａ、Ｍｇの塩又は希土類金属系の塩である。
【００８２】
インク着色剤のために安定剤系が開発されている。これらの安定剤はまた、本発明のインクジェット媒体系でも使用される。これらは、たとえば、米国特許第５，７８２，９６３号及び第５，８５５，６５５号に開示されており、これらの関連する開示内容を引用例として本明細書に取り込む。
【００８３】
インクジェット媒体系のコーティング層の成分として有利に使用されるさらなる添加物は、公知のクラスのポリマー安定剤を含む。たとえば、紫外線吸収剤、立体障害アミン光安定剤（ＨＡＬＳ）及び酸化防止剤からなる群より選択されるポリマー安定剤。
【００８４】
たとえば、適切なさらなる添加物は以下から選択される。
【００８５】
アルキル化モノフェノール類、アルキルチオメチルフェノール類、ヒドロキノン類及びアルキル化ヒドロキノン類、トコフェロール、ヒドロキシル化チオジフェニルエーテル、アルキリデンビスフェノール類、ベンジル化合物、ヒドロキシベンジル化マロネート、芳香族ヒドロキシベンジル化合物から誘導される立体障害フェノール類、トリアジンベースの立体障害フェノール類、ベンジルホスホネート、アシルアミノフェノール類、β−（３，５−ジ−tert−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオン酸と一価もしくは多価アルコールとのエステル、β−（５−tert−ブチル−４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）プロピオン酸と一価もしくは多価アルコールとのエステル、β−（３，５−ジシクロヘキシル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオン酸と一価もしくは多価アルコールとのエステル、３，５−ジ−tert−ブチル−４−ヒドロキシフェニル酢酸と一価もしくは多価アルコールとのエステル、β−（３，５−ジ−tert−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオン酸のアミド、アスコルビン酸及びアミン系酸化防止剤、たとえばＮ，Ｎ′−ジ−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミンからなる群より選択される酸化防止剤。
【００８６】
酸化防止剤は、たとえば、フェノール系酸化防止剤、たとえばヒドロキシ置換安息香酸の塩、たとえばサリチル酸の塩及びヒドロキシ置換の、さらにアルキル基で置換されている安息香酸の塩である。
【００８７】
２−（２−ヒドロキシフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、たとえば公知の市販ヒドロキシフェニル−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、２−ヒドロキシベンゾフェノン、置換及び非置換の安息香酸のエステル、たとえば４−tert−ブチル−フェニルサリチレート、アクリレート及びマロネート、オキサミド、トリス−アリール−ｏ−ヒドロキシフェニル−ｓ−トリアジンならびに立体障害アミン安定剤、たとえばＮ−Ｈ、Ｎ−アシル、Ｎ−オキシル、Ｎ−ヒドロキシル、Ｎ−アルキル、Ｎ−アルコキシ及びＮ−ヒドロキシアルコキシ立体障害アミンからなる群より選択されるＵＶ吸収剤及び光安定剤。
【００８８】
たとえば、米国特許第６，２５４，７２４号に開示されているようなニトロキシル、ヒドロキシルアミン及びヒドロキシルアミン塩安定剤が本発明の記録媒体で有利に使用される。米国特許第６，２５４，７２４号の関連部分を引用例として本明細書に取り込む。
【００８９】
たとえば、ＵＶ吸収剤は、本発明の保護コーティング層において、その保護コーティング層が調製される記録媒体系の一部であろうと、後続の積層工程で適用されようと、有利に使用される。
【００９０】
本発明のもう一つの目的は、インクジェット媒体系を調製する方法であって、一以上のコーティング層を支持体に適用することを含み、
コーティング層の少なくとも一つが両性イオン性ポリマー又はオリゴマーを含む方法である。
【００９１】
本インクジェット媒体系の個々のコーティング層の適用にはいかなる方法を使用してもよい。公知の方法は、たとえば、Mayerバーコーティング、リバースロールコーティング、ローラコーティング、ワイヤバーコーティング、浸漬コーティング、エアナイフコーティング、スライドコーティング、フローコーティング、ナイフコーティング、フレキソコーティング、巻きワイヤコーティング、スロットコーティング、スライドホッパコーティング及びグラビアコーティングである。
【００９２】
インクジェット印刷のためのインクは周知である。これらのインクは、液体ビヒクル及びその中に溶解又は懸濁した染料又は顔料を含む。使用される液体ビヒクルは、水又は水と水混和性有機溶媒との混合物を含む。インクはまた、記録媒体系に組み込まれる添加物又は他の成分のためのビヒクルであってもよい。
【００９３】
保護コーティング層は通常、厚さ約１ミクロンである。支持体は通常、厚さ約１２ミクロン〜約５００ミクロンである。インク受容層は通常、厚さ約０．５〜約３０ミクロンである。
【００９４】
以下の例は説明のためだけであり、本発明をいかなるふうにも限定するものと解釈されてはならない。
【００９５】
例１  染料耐光堅ろう性
適切なドローダウンバーを使用して、媒体ポリマーの水溶液／懸濁液をポリエチレンコーティングした紙シートに塗布して、乾燥後で１５gsm（平方メートルあたりグラム）のコーティングを生成した。媒体ポリマーコーティングを、周囲条件下、室温で２４時間又はオーブン中、華氏１８０度で３分間、乾燥させた。
【００９６】
IMAGE GEL 8394及びIMAGE GEL 8396は、Kind and Knoxから市販されている、インクジェット受容媒体のための現在最高の技術水準のゼラチンポリマーである。
【００９７】
この例では、本発明のポリマーは、アクリルアミド／Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−メタクリロイルオキシエチル−Ｎ−（３−スルホプロピル）アンモニウムベタインの重量比８５／１５のコポリマーであった。溶液はまた、LODYNE両性フルオロ界面活性剤をコポリマー固体に基づいて１重量％を含有していた。本ポリマーは、それらの分子量２７９Ｋ（２７９，０００）及び１MM（百万）によって同定された。
【００９８】
HP 970 Cxiプリンタを使用して、光学密度５０％及び１００％の黄色、マゼンタ及びシアンのカラースクエアをコーティング紙にプリントした。そして、Atlas Ci65  キセノンウェザロメータへの暴露の前及び４８時間後、内及び外のホウケイ酸塩フィルタを使い、５０℃、５０％ＲＨ、３４０nmで放射照度０．３５wm2で、ＬＡＢカラー及び光学密度値を記録した。
【００９９】
結果を以下の表に示す。
【０１００】
【表１】
2005511343.tif 000010
【０１０１】
【表２】
2005511343.tif 000011
【０１０２】
本媒体ポリマーを含むコーティング上にプリントされた画像の光退色特性は、好ましいことにゼラチンコーティングにも匹敵した。本両性イオン性コポリマーを含む受容層に関して、全体的な染料損失の減少及び３色すべてでよりバランスのとれた色変化が認められた。
【０１０３】
例２  染料耐光堅ろう性
適切なドローダウンバーを使用して、媒体ポリマーの水溶液／懸濁液をポリエチレンコーティングした紙シートに塗布して、乾燥後で１５gsm（平方メートルあたりグラム）のコーティングを生成した。媒体ポリマーコーティングを、オーブン中、華氏１８０度で３分間乾燥させた。
【０１０４】
IMAGE GEL 8396は、Kind and Knoxから市販されている、インクジェット受容媒体のための現在最高の技術水準のゼラチンポリマーであった。
【０１０５】
この例では、本発明のポリマーは、アクリルアミド／メトキシＰＥＧ３５０メタクリレート／Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−メタクリロイルオキシエチル−Ｎ−（３−スルホプロピル）アンモニウムベタインの重量比６０／２５／１５のコポリマーであった。本ポリマーは、それらの分子量２５０Ｋ（２５０，０００）によって同定された。
【０１０６】
HP 970 Cxiプリンタを使用して、光学密度５０％及び１００％の黄色、マゼンタ及びシアンのカラースクエアをコーティング紙にプリントした。そして、Atlas  Ci65  キセノンウェザロメータへの暴露後２４、４８及び７２時間後、内及び外のホウケイ酸塩フィルタを使い、５０℃、５０％ＲＨ、３４０nmで放射照度０．３５wm2で、デルタＥ値を記録した。
【０１０７】
また、特定のコーティングは、グリセリン１０重量％及び２，２，６，６−テトラメチル−４−ヒドロキシ−ピペリジン−１−オキシル（立体障害ニトロキシル）１．５重量％を含有していた。
【０１０８】
デルタＥの結果を以下の表に示す。
【０１０９】
【表３】
2005511343.tif 000012
【０１１０】
この例は、ニトロキシル安定剤の添加による有利な効果を示す。
【０１１１】
例３
両性イオン性モノマーを以下から選択されるモノマーに換える条件で、例１及び２を繰り返した。
Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−アクリロイルオキシエチル−Ｎ−（３−スルホプロピル）−アンモニウムベタイン、
Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−アクリルアミドプロピル−Ｎ−（２−カルボキシメチル）−アンモニウムベタイン、
Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−メタクリルアミドプロピル−Ｎ−（３−スルホプロピル）−アンモニウムベタイン、
２−（メチルチオ）エチルメタクリロイル−Ｓ−（スルホプロピル）−スルホニウムベタイン、
２−［（２−アクリロイルエチル）ジメチルアンモニオ］エチル２−メチルホスフェート、
２−（アクリロイルオキシエチル）−２′−（トリメチルアンモニウム）エチルホスフェート及び
［（２−アクリロイルエチル）ジメチルアンモニオ］メチルホスホン酸。
【０１１２】
優れた結果が得られた。
【０１１３】
例４
アクリルアミドを、メタクリルアミド、メチルメタクリレート、アクリル酸及びヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）から選択されるモノマーに換えて、例１〜３を繰り返した。優れた結果が得られた。
【０１１４】
例５
非イオン性モノマーと両性イオン性モノマーとの比を８５／１５から５／９５、１０／９０、１５／８５、２０／８０、２５／７５、３０／７０、３５／６５、４０／６０、４５／５５、５０／５０、５５／４５、６０／４０、６５／３５、７０／３０、７５／２５、８０／２０、９０／１０及び９５／５に調節する条件で、例１〜４を繰り返した。優れた結果が得られた。
【０１１５】
例６
本発明のインク受容層がゼラチン及び／又はポリビニルアルコールをさらに含む条件で、例１〜５を繰り返した。優れた結果が得られた。
【０１１６】
本発明のインク受容層がカチオン性ポリマー、グリセリン又は界面活性剤をさらに含む条件で、例１〜６を繰り返した。優れた結果が得られた。
【国際調査報告】
2005511343.tif 000019
2005511343.tif 000020
2005511343.tif 000021
2005511343.tif 000022