(57)【要約】  本発明は、（ａ）合成非晶質シリカ又はアルミノケイ酸塩の顔料粒子；（ｂ）少なくとも１つの水溶性アルミニウム塩；及び（ｃ）約２０００〜約１００００００の分子量と約０．２〜約１２meq/gの電荷密度を有する少なくとも１つのカチオン性ポリマーを含む、水性分散液の形態の顔料組成物に関する。本発明は、更に、その製造方法、その使用方法、紙又は板紙の被覆方法、及びその方法により得られる紙又は板紙に関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）合成非晶質シリカ又はアルミノケイ酸塩の顔料粒子と、
（ｂ）少なくとも１つの水溶性アルミニウム塩と、
（ｃ）約２０００〜約１００００００の分子量及び約０．２〜約１２meq/gの電荷密度を有する少なくとも１つのカチオン性ポリマーと
を含む、水性分散液の形態の顔料組成物。
【請求項２】
前記合成非晶質シリカ又はアルミノケイ酸塩の粒子が、沈降シリカ、ゲル型シリカ、ヒュームドシリカ、シリカ、アルミノケイ酸塩又はこれらの混合物のコロイド一次粒子、シリカ、アルミノケイ酸塩又はこれらの混合物のコロイド一次粒子の水性ゾル中での凝集により形成される多孔質凝集体、及び上記の種類の粒子の１つ以上の混合物からなる群より選択される、請求項１記載の組成物。
【請求項３】
前記合成非晶質シリカ又はアルミノケイ酸塩の顔料粒子が、約０．００５μm〜約２５μmの平均直径を有する、請求項１〜２のいずれか一項記載の組成物。
【請求項４】
前記組成物中の顔料粒子の実効表面電荷が正である、請求項１〜３のいずれか一項記載の組成物。 
【請求項５】
前記合成非晶質シリカ又はアルミノケイ酸塩の顔料粒子が、約３０〜約６００m2/gの表面積を有する、請求項１〜４のいずれか一項記載の組成物。
【請求項６】
前記合成非晶質シリカ又はアルミノケイ酸塩の顔料粒子が、場合により部分的に又は完全に凝集している、イオン交換又はｐＨ低減によりアルカリ金属ケイ酸塩から調製されるゾル中のコロイド粒子と、１つ以上の沈降シリカ、ゲル型シリカ又はヒュームドシリカの粒子との混合物である、請求項１〜５のいずれか一項記載の組成物。 
【請求項７】
前記少なくとも１つの水溶性アルミニウム塩が、塩化アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、ポリ硫酸ケイ酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、炭酸ジルコニウム、酢酸ジルコニウム、及びこれらの混合物からなる群より選択される、請求項１〜６のいずれか一項記載の組成物。 
【請求項８】
前記少なくとも１つの水溶性アルミニウム塩が、乾燥顔料粒子に対するＡｌ2Ｏ3の重量％として計算して、約０．１重量％〜約３０重量％の量で存在する、請求項１〜７のいずれか一項記載の組成物。
【請求項９】
前記少なくとも１つのカチオン性ポリマーが、ＰＡＭ（ポリアクリルアミド）、ポリＤＡＤＭＡＣ（ポリジアリルジメチルアンモニウムクロリド）、ポリアリルアミン、ポリアミン、多糖類、及びこれらの混合物からなる群より選択される、請求項１〜８のいずれか一項記載の組成物。 
【請求項１０】
前記少なくとも１つのカチオン性ポリマーが、乾燥顔料粒子の量に基づき、約０．１重量％〜約３０重量％の量で存在する、請求項１〜９のいずれか一項記載の組成物。 
【請求項１１】
前記顔料組成物が、他の種類の顔料粒子を更に含む、請求項１〜１０のいずれか一項記載の組成物。 
【請求項１２】
前記他の種類の顔料粒子が、カオリナイト、スメクタイト、タルサイト、炭酸カルシウム鉱物、沈降炭酸カルシウム、及びこれらの混合物からなる群より選択される、請求項１１記載の組成物。 
【請求項１３】
前記合成非晶質シリカ又はケイ酸塩の粒子、水溶性アルミニウム塩、及び約２０００〜約１００００００の分子量と約０．２meq/g〜約１２meq/gの電荷密度を有するカチオン性ポリマーを、実質的にゲル化又は沈殿を避ける方法で混合して水性分散液にすることを含む、請求項１〜１２のいずれか一項記載の顔料組成物の製造方法。 
【請求項１４】
紙又は板紙のウエブを被覆するための、請求項１〜１２のいずれか一項記載の組成物の使用。 
【請求項１５】
請求項1〜１２のいずれか一項記載の組成物を、紙又は板紙ウエブの少なくとも１つの面に塗布する工程を含む、被覆紙又は板紙の製造方法。 
【請求項１６】
前記被覆物が、紙又は板紙ウエブの被覆面１つあたり、顔料組成物から約０．４g/m2〜約４０g/m2の顔料粒子を生じるのに十分な量で塗布される、請求項１５記載の方法。 
【請求項１７】
請求項１５〜１６のいずれか一項記載の方法により得られる紙又は板紙。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、顔料組成物、その製造方法、その使用方法、紙又は板紙の被覆方法、及びその方法により得られる紙又は板紙に関する。 
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンタの開発は、その目的に適切な紙の需要をもたらした。特に、製造するのが容易であるが、依然として高品質のインクジェット印刷を可能にする紙への需要が存在する。
【０００３】
インクジェット印刷に適切な紙を製造するために、多様な種類の被覆物を使用することが開示されてきた。
【０００４】
特許文献１は、水溶性金属塩を、顔料及び従来の結合剤を含むインク受容層に組み込むことを開示する。
【０００５】
特許文献２は、水溶性多価金属とカチオン性ポリマーとの組み合わせを含む記録表面を開示する。 
【０００６】
特許文献３は、水溶性多価金属塩で表面処理されている顔料を開示する。
【０００７】
特許文献４は、インクジェット記録材料の調製方法であって、５００nm以下の平均二次粒径を有するシリカ粒子を含有する少なくとも１つの多孔質層を形成する工程、及び被覆無機粒子の固形分が多孔質層上で０．３３g/m2以下になるように無機粒子含有層を調製するために、被覆溶液を被覆する工程、を含む方法を開示する。
【０００８】
特許文献５は、原紙及びその上の被覆物を含むインクジェット紙を開示し、ここで前記被覆物は、正電荷を帯びた錯体及び結合剤により変性されている無機顔料を含有する。この正電荷を帯びた錯体は、多価金属イオン及び無機リガンドを含有する。
【０００９】
特許文献６は、基材を含み、結合剤と、非晶質シリカ粒子を分散し、強い機械的応力を適用して粒子を分裂することにより形成された複数の粒子とを含む透明インク受容層を含む、インクジェット記録材料を開示する。
【００１０】
被覆紙に関する開示の他の例は、特許文献７、特許文献８、特許文献９、特許文献１０、特許文献１１、特許文献１２及び特許文献１３である。
【特許文献１】米国特許出願公開２００２／００３９６３９
【特許文献２】米国特許第４，５５４，１８１号
【特許文献３】米国特許出願公開２００４／０２５５８２０
【特許文献４】米国特許出願公開２００５／０１０６３１７
【特許文献５】米国特許第６，７９７，３４７号
【特許文献６】米国特許出願公開２００３／００９９８１６
【特許文献７】ＷＯ０３／０１１９８１
【特許文献８】ＷＯ０１／５３１０７
【特許文献９】ＷＯ０１／４５９５６
【特許文献１０】ＥＰ９４７３４９
【特許文献１１】ＥＰ１１２０２８１
【特許文献１２】ＥＰ１１０６３７３
【特許文献１３】ＵＳ５５５１９７５
【発明の開示】
【００１１】
本発明の目的は、インクジェット印刷用に紙又は板紙を被覆するために適切であり、製造することが簡単である顔料組成物を提供することである。 
【００１２】
本発明の別の目的は、インクジェット印刷に適するように、紙又は板紙の表面に塗布することが簡単である被覆配合物を提供することである。 
【００１３】
本発明のさらに別の目的は、インクジェット印刷に適切であり、製造することが簡単である紙又は板紙を提供することである。
【００１４】
これらの目的は、新規の顔料組成物によって達成できることが見出された。したがって、本発明の一つの態様は、
（ａ）合成非晶質シリカ又はアルミノケイ酸塩の顔料粒子と、
（ｂ）少なくとも１つの水溶性アルミニウム塩と、
（ｃ）約２０００〜約１００００００の分子量及び約０．２〜約１２meq/gの電荷密度を有する少なくとも１つのカチオン性ポリマーと
を含む、水性分散液の形態の顔料組成物に関する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
前記合成非晶質シリカ又はケイ酸塩の顔料粒子は、好ましくは約０．００５μm〜約２５μm、より好ましくは約０．００７μm〜約１５μm、最も好ましくは約０．０１μm〜約１０μmの平均直径を有する。これらの粒子は、好ましくは約３０m2/g〜約６００m2/g、より好ましくは約３０〜４５０m2/g、最も好ましくは約４０m2/g〜約４００m2/g、特に最も好ましくは約５０m2/g〜約３００m2/gの表面積を有する。前記組成物中の顔料粒子の実効表面電荷は、好ましくは正であり、したがって、この分散液は、主にカチオン性であると考えられる。
【００１６】
本明細書で使用されるとき、直径という用語は球形の直径と同等であることを意味する。 
【００１７】
前記合成非晶質シリカ又はアルミノケイ酸塩の顔料粒子は、例えば、沈降シリカ、ゲル型シリカ、ヒュームドシリカ、シリカ、アルミノケイ酸塩若しくはこれらの混合物のコロイド一次粒子、又はシリカ、アルミノケイ酸塩若しくはこれらの混合物のコロイド一次粒子の水性ゾル中での凝集により形成される多孔質凝集体、又は上記の種類の粒子の１つ以上の混合物であることができる。
【００１８】
沈降シリカは、水性媒体中の最終的なシリカ粒子が粗凝集体として凝固し、それを回収し、洗浄し、乾燥したときに形成されるシリカを意味する。沈降シリカは、例えば、商標名Tixosil（商標）で市販されている。
【００１９】
ゲル型シリカは、シリカゲルから形成される粒子を意味する（通常、コロイドシリカの隣接粒子の凝集性で硬質の三次元網状組織として記載される）。ゲル型シリカは、例えば、商標名Sylojet（商標）で市販されている。
【００２０】
ヒュームドシリカは、火炎加水分解法により調製されるシリカを意味する。ヒュームドシリカは、例えば、商標名Cabosil（商標）及びAerosil（商標）で市販されている。
【００２１】
シリカ又はアルミノケイ酸塩のコロイド一次粒子は、好ましくはアルカリ金属ケイ酸塩の水溶液から形成され、ここで、アルカリ金属イオンはイオン交換法を通して除去されるか、又はアルカリ金属ケイ酸塩溶液のｐＨは酸の添加により低減される。イオン交換に基づく方法は、R.K. IIer, "The Chemistry of Silica" 1979, pages 333-334に記載された基本原理、及びシリカ又はアルミノケイ酸塩の負若しくは正電荷を帯びたコロイド粒子を含む水性ゾル中での結果に従う。アルカリ金属ケイ酸塩のｐＨ低減に基づく方法は、例えば、米国特許第５，１７６，８９１号、同第５，６４８，０５５号、同第５，８５３，６１６号、同第５，４８２，６９３号、同第６，０６０，５２３号及び同第６，２７４，１１２号に記載された基本原理に従う。
【００２２】
特に好ましいゾルは、例えばアルミニウム、チタン、クロム、ジルコニウム、ホウ素又は他の任意の適切な金属の酸化物のような金属酸化物により、表面が変性されていても、いなくてもよい、シリカのコロイド一次粒子を含む。
【００２３】
前記一次粒子の表面積は、約３０m2/g〜約６００m2/g、より好ましくは約３０〜４５０m2/g、最も好ましくは約４０m2/g〜約４００m2/g、特に最も好ましくは約５０m2/g〜約３００m2/gである。この一次粒子の水性ゾルの乾燥含有量は、好ましくは約０．５重量％〜約６０重量％、最も好ましくは約１重量％〜約５０重量％である。
【００２４】
シリカ又はアルミノケイ酸塩のコロイド一次粒子の適切な水性ゾルは、例えば、商標名Ludox（商標）、Snowtex（商標）、Bindzil（商標）、Nyacol（商標）、Vinnsil（商標）又はFennosil（商標）で市販されている。 
【００２５】
例えば沈降シリカ、ゲル型シリカ又はヒュームドシリカの粉末を分散して形成されたゾルとは異なり、イオン交換又はｐＨ低減によりアルカリ金属ケイ酸塩から調製されたゾル中のコロイド粒子は、例えば沈降シリカ又はゲル型シリカの場合のように、粉末にするのに乾燥されていない。
【００２６】
この場合、前記組成物中の粒子はコロイド一次粒子の凝集体であり、これらの一次粒子の平均粒子直径は、好ましくは約５nm〜約１２５nm、最も好ましくは約７nm〜約１００nmである。このコロイド一次粒子は、好ましくは、上記で記載されたように水性ゾルの形態である。
【００２７】
多孔質凝集体の分散液を形成するためのゾル中の一次粒子の凝集は、R. K. IIer, "The Chemistry of Silica" 1979, pages 364-407で記載されているような、任意の適切な方法により実施してもよい。この凝集度は、粘度を測定し、アインシュタインとムーニーの方程式を適用すること（例えば、R.K. IIer, "The Chemistry of Silica" 1979, pages 360-364を参照すること）によって、追うことができる。この凝集は、別個の工程として、又は他の顔料粒子も含む混合物中で実施してもよい。
【００２８】
一つの実施態様において、アニオン性ゾル（負電荷を帯びたコロイド一次粒子を含む）及びカチオン性ゾル（正電荷を帯びたコロイド一次粒子を含む）が混合され、両方のゾルからの一次粒子の多孔質凝集体の形成をもたらす。
【００２９】
別の実施態様において、好ましくは二価、多価又は錯体塩から選択される塩が、アニオン性又はカチオン性ゾルに添加され、これも、多孔質凝集体の形成をもたらす。これらの塩の例は、塩化アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、ポリ硫酸ケイ酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、炭酸ジルコニウム、酢酸ジルコニウム、アルカリ金属ホウ酸塩、及びこれらの混合物である。 
【００３０】
なお別の実施態様において、架橋物質が、一次粒子から凝集体を形成するために使用される。適切な架橋物質の例は、ＣＭＣ（カルボキシメチルセルロース）、ＰＡＭ（ポリアクリルアミド）、ポリＤＡＤＭＡＣ（ポリジアリルジメチルアンモニウムクロリド）、ポリアリルアミン、ポリアミン、デンプン、グアーゴム、及びこれらの混合物のような、合成及び天然の高分子電解質である。
【００３１】
上記の凝集方法の１、２又は３つ全てを含むあらゆる組み合わせを利用することもできる。
【００３２】
それぞれの多孔質凝集体は、本質的に少なくともいくつかの孔を与える少なくとも３つの一次粒子から形成される。この凝集体の平均直径は、好ましくは約０．０３〜約２５μm、より好ましくは約０．０５〜約１０μm、最も好ましくは約０．１μm〜約５μmである。この多孔質凝集体の平均直径は、それらを形成する一次粒子の平均直径よりも常に大きいことが理解されるべきである。この凝集体の表面積は、通常、一次粒子と実質的に同じである。 
【００３３】
一つの実施態様において、合成非晶質シリカ又はアルミノケイ酸塩の顔料粒子は、場合により部分的に又は完全に凝集している、イオン交換又はｐＨ低減によりアルカリ金属ケイ酸塩から調製されるゾル中のコロイド粒子と、１つ以上の沈降シリカ、ゲル型シリカ又はヒュームドシリカの粒子との混合物である。
【００３４】
前記顔料組成物中の水溶性アルミニウム塩は、塩を含有する任意のアルミニウムであることができ、乾燥顔料粒子に対するＡｌ2Ｏ3の重量％として計算して、好ましくは約０．１重量％〜約３０重量％、最も好ましくは約０．２〜約１５重量％の量で存在する。これらの塩の例には、塩化アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、ポリ硫酸ケイ酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、炭酸ジルコニウム、酢酸ジルコニウム、及びこれらの混合物が挙げられる。このアルミニウムは、シリカ若しくはアミノケイ酸塩の粒子の表面上に、又は水相中に、部分的に又は完全に存在してもよい。
【００３５】
水溶性アルミニウム塩の総含有量は、本顔料組成物を調製するのに使用される、カチオン性アルミニウム変性シリカゾルに存在するものから由来してもよい。しかし、本顔料組成物は、また、追加的なアルミニウム塩を含んでもよい。
【００３６】
本顔料組成物中のカチオン性ポリマーは、約２０００〜約１００００００、好ましくは約２０００〜５０００００、最も好ましくは約５０００〜約２０００００の分子量を有する。電荷密度は、約０．２meq/g〜約１２meq/g、好ましくは約０．３meq/g〜約１０meq/g、最も好ましくは約０．５meq/g〜約８meq/gである。前記カチオン性ポリマーは、乾燥顔料粒子の量に基づき、好ましくは約０．１重量％〜約３０重量％、より好ましくは約０．５重量％〜約２０重量％、最も好ましくは約１重量％〜約１５重量％の量で顔料分散体に存在する。適切なカチオン性ポリマーの例には、前記分子量及び電荷密度が上記の要件を満たすのであれば、ＰＡＭ（ポリアクリルアミド）、ポリＤＡＤＭＡＣ（ポリジアリルジメチルアンモニウムクロリド）、ポリアリルアミン、ポリアミン、多糖類、及びこれらの混合物のような合成及び天然の高分子電解質が挙げられる。前記カチオン性ポリマーは、シリカ若しくはアミノケイ酸塩の粒子の表面上に、又は水相中に、部分的に又は完全に存在してもよい。
【００３７】
一つの実施態様において、本組成物は、カオリナイト、スメクタイト、タルサイト、炭酸カルシウム鉱物、沈降炭酸カルシウム及びこれらの混合物のような、他の種類の顔料粒子を更に含む。合成非晶質シリカ又はアルミノケイ酸塩粒子の含有量は、顔料粒子の総量に基づき、好ましくは約１０〜１００重量％、最も好ましくは約３０重量％〜１００重量％である。
【００３８】
本組成物中の合成非晶質シリカ又はアルミノケイ酸塩の顔料粒子と任意の他の顔料粒子の全含有量は、好ましくは約１重量％〜約６０重量％、最も好ましくは約５重量％〜約５０重量％、特に最も好ましくは約１０重量％〜約５０重量％である。
【００３９】
本顔料組成物は、また、顔料粒子の総量に基づき、好ましくは０〜約７０重量％、最も好ましくは０〜約５０重量％の量で紙被覆に適切な被覆結合剤を含んでもよい。紙被覆に慣例的に使用されるそのような結合剤の例は、ポリビニルアルコール、場合により変性されているデンプン、ゴム、タンパク質結合剤（例えば、カゼイン及び大豆タンパク質結合剤）、ラテックス、並びにこれらの混合物である。ラテックスは、スチレンブタジエン、アクリレート、酢酸ビニル、エチレンと酢酸ビニルのコポリマー、スチレンアクリルエステルなどに基づくことができる。１つ以上の結合剤が含まれる場合、ポリビニルアルコールが特に好ましい。
【００４０】
本顔料組成物は、また、安定剤、レオロジー変性剤、蛍光増白剤、潤滑剤、不溶化剤、染料、サイズ剤などのような紙被覆に慣用的に使用される他の添加剤、ならびに原材料からの多様な不純物を含んでもよい。本顔料組成物の乾燥含有量は、好ましくは約２重量％〜約７５重量％、最も好ましくは約１０重量％〜約７０重量％である。他の添加剤（任意の結合剤を除く）及び可能な不純物の総量は、乾燥含有量に基づき、好ましくは０〜約５０重量％、最も好ましくは０〜約３０重量％である。
【００４１】
上記で記載された顔料組成物は、好ましくは少なくとも１週間、最も好ましくは少なくとも１か月間は貯蔵安定している。この組成物は、紙又は板紙を被覆するために直接使用してもよいか、又は被覆組成物を調製するための中間生成物を形成してもよい。 
【００４２】
好ましくは４５０m2/g未満の小さい表面積を有するシリカ又はアルミノケイ酸塩の場合により凝集された一次粒子の顔料粒子を含み、前記のイオン交換又はｐＨ低減によりアルカリ金属ケイ酸塩から調製された組成物では、上記の結合剤を含まないか、又は低量の結合剤、例えば、乾燥顔料に対して、顔料粒子の総量の例えば約３重量％未満、好ましくは約２重量％未満、最も好ましくは約１重量％未満の結合剤を含む顔料組成物により紙又は板紙を被覆することによって、満足できる結果が得られることが見出された。
【００４３】
本発明は、更に、合成非晶質シリカ又はケイ酸塩の粒子、水溶性アルミニウム塩、及び約２０００〜約１００００００の分子量と約０．２meq/g〜約１２meq/gの電荷密度を有するカチオン性ポリマーを、実質的にゲル化又は沈殿を避ける方法で混合して水性分散液にすることを含む、上記記載の顔料組成物の製造方法に関する。これは、幾つかの代替的な方法の実施態様により達成することができる。
【００４４】
一つの代替的な方法の実施態様は、合成非晶質シリカ又はアルミノケイ酸塩の粒子を、水溶性アルミニウム塩の水溶液に加え、続いて上記で記載されたカチオン性ポリマーを加える工程を含む。他の顔料粒子又は結合剤のような他の各成分を、任意の段階において、固体、液体又は分散液の形態で加えてもよい。前記シリカ又はアルミノケイ酸塩の粒子は、固体粉末又はコロイド粒子の水性ゾルの形態であってもよく、これはアニオン性であっても、カチオン性であってもよい。カチオン性ゾルが使用されないのであれば、前記アルミニウム塩は、好ましくは、得られる分散液を主にカチオン性にするのに十分であるような過剰量である。少なくとも、アニオン性ゾルが使用される場合は、コロイド粒子の少なくとも一部が凝集していてもよい。
【００４５】
別の代替的な方法は、合成非晶質シリカ又はアルミノケイ酸塩の粒子を、上記で記載されたカチオン性ポリマーの水溶液に加え、続いて水溶性アルミニウム塩を加える工程を含む。他の顔料粒子又は結合剤のような他の各成分を、任意の段階において、固体、液体又は分散液の形態で加えてもよい。前記シリカ又はアルミノケイ酸塩の粒子は、固体粉末又はコロイド粒子の水性ゾルの形態であってもよく、これはアニオン性であっても、カチオン性であってもよい。カチオン性ゾルが使用されないのであれば、前記カチオン性ポリマーは、好ましくは、得られる分散液を主にカチオン性にするのに十分であるような過剰量である。少なくとも、アニオン性ゾルが使用される場合は、コロイド粒子の少なくとも一部が凝集していてもよい。
【００４６】
なお別の方法の実施態様は、コロイドシリカ又はアルミノケイ酸塩のカチオン性アルミニウム変性水性ゾルと、カチオン性ポリマーとを混合する工程を含む。可能ではあるが、コロイドシリカ又はアルミノケイ酸塩のゾルに存在しているものの他に、更なる水溶性アルミニウム塩を加えることは必要ではない。他の顔料粒子又は結合剤のような他の各成分を、任意の段階において、固体、液体又は分散液の形態で加えてもよい。 
【００４７】
各成分の適切であり、かつ好ましい量及び種類に関しては、上記記載の顔料組成物が参照される。
【００４８】
本発明は、また、紙又は板紙を被覆するための、上記記載の顔料組成物の使用に関する。 
【００４９】
本発明は、更に、上記で記載された被覆組成物を、紙又は板紙ウエブの少なくとも１つの面に被覆物として塗布する工程を含む、被覆紙又は板紙の製造方法に関する。
【００５０】
この被覆物は、紙又は板紙ウエブの被覆面１つあたり、前記顔料組成物から、好ましくは約０．４g/m2〜約４０g/m2、より好ましくは約０．５g/m2〜約４０g/m2、最も好ましくは約１g/m2〜約２０g/m2の、合成非晶質シリカ又はアルミノケイ酸塩の顔料粒子及び場合により他の顔料粒子を生じるのに十分な量で塗布される。大部分の場合において、紙又は板紙の被覆面１つあたりに塗布される被覆物の乾燥量は、好ましくは約０．７g/m2〜約５０g/m2、最も好ましくは約１．０g/m2〜約２５g/m2である。
【００５１】
前記被覆物は、好ましくは紙又は板紙の非被覆面に塗布されるが、また、既に塗布されている被覆層の上に、同じ又は別の被覆組成物により塗布されてもよい。本明細書で記載された被覆物から形成される層の上に、他の種類のあらゆる更なる被覆物を塗布しないことが好ましい。 
【００５２】
前記被覆物を塗布することは、紙若しくは板紙抄紙機の上、又は紙若しくは板紙抄紙機の外のいずれかで、実施することができる。いずれの場合でも、あらゆる種類の被覆方法が使用できる。これらの被覆方法の例は、ブレードコーティング、エアナイフコーティング、ロールコーティング、カーテンコーティング、スプレーコーティング、サイズプレスコーティング（例えば、フィルムプレスコーティング）、及びキャストコーティングである。
【００５３】
この被覆物を塗布した後、この紙は乾燥され、機械上の場合は、被覆物は好ましくは機械の乾燥セクションで達成される。赤外線放射、熱風、加熱シリンダー、又はこれらの任意の組み合わせのような、あらゆる乾燥方法を使用してもよい。
【００５４】
本明細書で使用されるとき、被覆という用語は、顔料が紙又は板紙の表面に塗布されるあらゆる方法を意味し、したがって、従来の被覆のみならず、例えば顔料着色のような他の方法も含む。
【００５５】
この被覆される紙及び板紙は、硫酸塩、亜硫酸及びオルガノソルブパルプのような化学パルプ、サーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ）、ケムサーモメカニカルパルプ（ＣＴＭＰ）のような機械パルプ、未使用若しくは回収繊維又はこれらの任意の組み合わせに基づく硬材及び軟材のさらし又は未さらしパルプの両方からの精砕パルプ又は砕木パルプのような、あらゆる種類のパルプから作製できる。他のあらゆる種類のパルプからの紙及び板紙もまた、本発明により被覆されてもよい。
【００５６】
本顔料組成物の更なる詳細及び実施態様に関しては、上記記載のものが参照される。
【００５７】
本発明は、最後に、上記で記載された方法により得られる、インクジェット印刷に適切な紙又は板紙に関する。そのような紙又は板紙は、本被覆組成物からの、合成非晶質シリカ又はアルミノケイ酸塩の顔料粒子及び場合により他の顔料粒子を含む、実質的に透明な又は実質的に非透明な層を含み、この顔料粒子は、好ましくはナノ構造を形成する。この被覆物の乾燥量は、好ましくは約０．５g/m2〜約５０g/m2、最も好ましくは約１．０g/m2〜約２５g/m2である。前記紙又は板紙の被覆面１つあたりの、上記で記載された顔料組成物からの顔料粒子の量は、好ましくは約０．７g/m2〜約４０g/m2、最も好ましくは約１．０g/m2〜約２０g/m2である。好ましくは、この層の上に他の種類の被覆物は塗布されない。
【００５８】
本発明の紙又は板紙は、線の低いぼやけ及び色むら、並びに色の高い印刷濃度を与えるインクジェット印刷に特に良好な特性を有するが、有利には、トナー、フレキソ印刷、凸版印刷、グラビア印刷、オフセット印刷及びスクリーン印刷のような他の種類の印刷法にも使用できることが、見出されている。少量の被覆物を塗布するだけの、多数の異なる被覆層を紙又は板紙に塗布する必要のない簡単な方法によって、そのような良好な特性を得ることができることが特に有利である。これは、この被覆物を、フィルムプレスのようなサイズプレスにより塗布することも可能にし、このことは、実用的な理由から有利である。更に、本顔料組成物の主要成分は、容易に入手可能な原材料から作製できる。
【００５９】
ここで本発明を以下の実施例で更に説明する。特に記述のない限り、全ての部及び百分率は、重量部及び重量％を意味する。 
【００６０】
実施例１：Grace Davisonからのゲル型シリカ顔料Sylojet（商標）P612を用いて、３つの被覆配合物を作製した。３つの配合物の全てにおいて、ポリビニルアルコール結合剤（ACETEX Co., SpainからのERKOL（商標）26/88）を結合剤として使用した。このポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を水に９０℃で溶解して、１０重量％の濃度にし、２０部の結合剤（乾燥）を与える量で、シリカ顔料１００部（乾燥）に加えた。これらの３つの被覆配合物における顔料粒子の総含有量は、２０重量％であった。
Ａ）１０重量％ＰＶＡ溶液２０ｇを水２０ｇで希釈した。乾燥粉末Sylojet（商標）１０ｇを、UltraTurrax（商標）中、激しい混合下（１００００rpm）でこの溶液にゆっくりと加えた。
Ｂ）１つのビーカー中で、Sylojet（商標）１０ｇ、１０重量％ＰＶＡ  ２０ｇ、及び水１０ｇをＡと同様に混合した。別のビーカー中で、Clariantからのアルミニウムクロロ水和物Locron（商標）（２５％Ａｌ2Ｏ3）３ｇを水７ｇで希釈した。UltraTurrax（商標）混合下で、前記ＰＶＡ−Sylojet（商標）スラリーを、Locron（商標）溶液にゆっくりと加えた。 
Ｃ）１つのビーカー中で、ＰＶＡ−Sylojetスラリーを、Ｂと同様に調製した。別のビーカー中で、Locron（商標）３ｇを水３．５ｇで希釈し、Sylojet（商標）−ＰＶＡスラリーをLocron（商標）溶液と、Ｂと同様に混合した。最後に、ポリＤＡＤＭＡＣ（４０重量％、分子量２００００及び電荷密度７．２meq/g）１．５ｇを、水２ｇで希釈し、前記Sylojet（商標）−ＰＶＡ−Locron（商標）スラリーに加えた。
【００６１】
前記３つの被覆配合物を、未被覆コピー用紙（M-realからのＡ４サイズData Copy）の表面に、実験室被覆試験で慣用的に使用されるワイヤ付ロッドを用いたドローダウン法により塗布した。この被覆の後、この紙をＩＲ乾燥機（Hedson Technologies AB Sweden）で乾燥した。これらの乾燥した紙のシートを、２台のインクジェットプリンタ、Hewlett-PackardからのHP Deskjet（商標）5850及びEpsonからのEpson Stylus（商標）C86で評価した。
【００６２】
印刷の結果を、７個の色ブロック：シアン、マゼンタ、イエロー、レッド、グリーン、ブルー及びブラックを有する印刷像を使用して評価した。これらの印刷されたブロック及び印刷されていない紙を、分光光度計（TechnidyneからのColor Touch 2）で測定し、色域量を計算した。この域量を、CEI L*a*b*色空間の十二面体で概算し、この色の測定値は、十二面体の角を与える（"Rydefalk Staffan, Wedin Michael; Litterature review on the colour Gamut in the Printing Process-Fundamentals, PTF-report no 32, May 1997"を参照すること）。これらの結果を以下の表に示す。
【００６３】
【表１】
2008523167.tif 000002
【００６４】
被覆配合物Ｃが、最良の総合的な色域量を与えたことを見ることができる。また可視判断が、良好な線の鮮鋭度、及び色むらの傾向がないことを明らかにした。
【００６５】
実施例２：これらの配合物において、使用されるゲル型シリカの等しい部分（乾燥／乾燥）を有する顔料ブレンドは、Sylojet（商標）P612（実施例１と同じ）、及び５０重量％のゾルが平均粒径１００nmである、Eka Chemicalsからのアニオン性シリカゾルNyacol（商標）9950であった。結合剤として、実施例１と同じ量及び同じ種類のＰＶＡを使用した。２０重量％の総顔料含有量を有する２つの被覆配合物を調製した。 
Ａ）乾燥シリカゲル（Sylojet（商標）P612）を、Nyacol（商標）9950  １０ｇ、１０重量％ＰＶＡ  ２０ｇ、及び水１５ｇを含有する溶液に、UltraTurrax（商標）混合下（１００００rpm）で分散した。
Ｂ）１つのビーカー中で、乾燥シリカゲル（Sylojet（商標）P612）５ｇを、Nyacol（商標）9950  １０ｇ及び１０重量％ＰＶＡ  ２０ｇを含有する溶液に、UltraTurrax（商標）混合下（１００００rpm)で分散した。別のビーカー中で、Locron（商標）３ｇを水７ｇと混合した。次に最初のビーカーのスラリーを、UltraTurrax（商標）混合下で Locron（商標）溶液に移し、その後、水３．５ｇによる前希釈の後で、ポリＤＡＤＭＡＣ（実施例１と同じもの）１．５ｇを加えた。
【００６６】
実施例１と同様の手順に従って、これらの被覆物を紙に塗布し、乾燥して、２台のプリンタにより評価した。これらの結果を以下の表に示す。
【００６７】
【表２】
2008523167.tif 000003
【００６８】
被覆配合物Ｂが、両方のプリンタでより良好な印刷品質を与えたと思われる。
【００６９】
実施例３：この試験では、５０重量％のゾルが平均直径４０nmである、Eka Chemicalsからのアニオン性シリカゾルBindzil（商標）50/80を顔料として使用した。２つの配合物をＰＶＡ結合剤を何も用いないで調製した。 
Ａ）３０重量％に希釈した Bindzil（商標）50/80 
Ｂ）Locron（商標）６ｇを水２０ｇで希釈し、Bindzil（商標）50/80  ６０ｇを、激しい混合下（UltraTurrax（商標））で加えた。この混合を、ポリＤＡＤＭＡＣ（実施例１と同じもの）３ｇ及び水１１ｇの添加の間続けた。シリカの最終濃度は３０重量％となった。
【００７０】
実施例１と同様の手順に従って、これらの被覆物を紙に塗布し、乾燥して（被覆重量８〜９g/m2）、２台のプリンタにより評価した。これらの結果を以下の表に示す。
【００７１】
【表３】
2008523167.tif 000004
【００７２】
被覆配合物ＡがEpsonで僅かに良好な域量を与えたが、配合物Ｂは、HPで著しく良好であり、したがって、最良の総合的な結果を与えたと考えることができる。また可視判断が、良好な線の鮮鋭度、及び色むらの傾向がないことを明らかにした。 
【００７３】
実施例４：４つの被覆配合物を調製した。アニオン性シリカゾル、Bindzil（商標）50/80と、カオリン、被覆粘土（SPS（商標）、Imerys, UK）の等しい部分（乾燥／乾燥）を持つ顔料組成物を、全ての配合物で使用した。実施例３と同様に、ＰＶＡのような外部の結合剤をいずれの配合物にも使用しなかった。
Ａ）Bindzil（商標）50/80、SPS（商標）粘土及び水を、UltraTurrax（商標）中で混合して、３０重量％の顔料濃度にした。
Ｂ）Bindzil（商標）１５ｇ（乾燥）及びSPS粘土１５ｇを含有する顔料スラリーを、Locron（商標）６ｇ（そのまま）を含有する水溶液に、UltraTurrax（商標）混合下で加え、最終顔料濃度が３０重量％になった。 
Ｃ）ポリＤＡＤＭＡＣ（実施例１と同じもの）３ｇを水で希釈し、 Bindzil（商標）（乾燥）１５ｇ及びSPS（商標）粘土１５ｇを含有する顔料スラリーに、UltraTurrax（商標）混合下で加えて、固形分３０重量％の顔料とした。 
Ｄ）顔料スラリーをLocron（商標）溶液と、Ａと同様に混合した。UltraTurrax混合を続け、ポリＤＡＤＭＡＣ（実施例１と同じもの）３ｇを水で希釈し、Locron処理顔料スラリーに加えて、最終顔料含有量３０重量％を得た。
【００７４】
実施例１と同様の手順に従って、これらの被覆物を紙に塗布し、乾燥して（被覆重量８〜９g/m2）、２台のプリンタにより評価した。これらの結果を以下の表に示す。
【００７５】
【表４】
2008523167.tif 000005
【００７６】
アルミニウム塩とカチオン性低分子ポリマーの両方を含有する配合物Ｄが、両方のプリンタで最良の結果を与えたと思われる。
【手続補正書】
【提出日】平成18年12月21日(2006.12.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）合成非晶質シリカ又はアルミノケイ酸塩の顔料粒子と、
（ｂ）少なくとも１つの水溶性アルミニウム塩と、
（ｃ）約２０００〜約１００００００の分子量及び約０．２〜約１２meq/gの電荷密度を有する少なくとも１つのカチオン性ポリマーと
を含み、前記合成非晶質シリカ又はアルミノケイ酸塩の粒子が、沈降シリカ、ゲル型シリカ、シリカ、アルミノケイ酸塩又はこれらの混合物のコロイド一次粒子、シリカ、アルミノケイ酸塩又はこれらの混合物のコロイド一次粒子の水性ゾル中での凝集により形成される多孔質凝集体、及び上記の種類の粒子の１つ以上の混合物からなる群より選択され、前記カチオン性ポリマーの量が乾燥顔料粒子の量に基づいて約０．１重量％〜約１５重量％の量である、水性分散液の形態の顔料組成物。
【請求項２】
前記組成物中の合成非晶質シリカ又はアルミノケイ酸塩の顔料粒子と任意の他の顔料粒子の全含有量が約１０重量％〜約６０重量％である、請求項１記載の組成物。
【請求項３】
前記合成非晶質シリカ又はアルミノケイ酸塩の顔料粒子が、約０．００５μm〜約２５μmの平均直径を有する、請求項１〜２のいずれか一項記載の組成物。
【請求項４】
前記組成物中の顔料粒子の実効表面電荷が正である、請求項１〜３のいずれか一項記載の組成物。 
【請求項５】
前記合成非晶質シリカ又はアルミノケイ酸塩の顔料粒子が、約３０〜約６００m2/gの表面積を有する、請求項１〜４のいずれか一項記載の組成物。
【請求項６】
前記合成非晶質シリカ又はアルミノケイ酸塩の顔料粒子が、場合により部分的に又は完全に凝集している、イオン交換又はｐＨ低減によりアルカリ金属ケイ酸塩から調製されるゾル中のコロイド粒子と、１つ以上の沈降シリカ、ゲル型シリカ又はヒュームドシリカの粒子との混合物である、請求項１〜５のいずれか一項記載の組成物。 
【請求項７】
前記少なくとも１つの水溶性アルミニウム塩が、塩化アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、ポリ硫酸ケイ酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、及びこれらの混合物からなる群より選択される、請求項１〜６のいずれか一項記載の組成物。 
【請求項８】
前記少なくとも１つの水溶性アルミニウム塩が、乾燥顔料粒子に対するＡｌ2Ｏ3の重量％として計算して、約０．１重量％〜約３０重量％の量で存在する、請求項１〜７のいずれか一項記載の組成物。
【請求項９】
前記少なくとも１つのカチオン性ポリマーが、ＰＡＭ（ポリアクリルアミド）、ポリＤＡＤＭＡＣ（ポリジアリルジメチルアンモニウムクロリド）、ポリアリルアミン、ポリアミン、多糖類、及びこれらの混合物からなる群より選択される、請求項１〜８のいずれか一項記載の組成物。 
【請求項１０】
前記少なくとも１つのカチオン性ポリマーが、乾燥顔料粒子の量に基づき、約０．５重量％〜約１５重量％の量で存在する、請求項１〜９のいずれか一項記載の組成物。 
【請求項１１】
前記顔料組成物が、他の種類の顔料粒子を更に含む、請求項１〜１０のいずれか一項記載の組成物。 
【請求項１２】
前記他の種類の顔料粒子が、カオリナイト、スメクタイト、タルサイト、炭酸カルシウム鉱物、沈降炭酸カルシウム、及びこれらの混合物からなる群より選択される、請求項１１記載の組成物。 
【請求項１３】
前記合成非晶質シリカ又はケイ酸塩の粒子、水溶性アルミニウム塩、及び約２０００〜約１００００００の分子量と約０．２meq/g〜約１２meq/gの電荷密度を有するカチオン性ポリマーを、実質的にゲル化又は沈殿を避ける方法で混合して水性分散液にすることを含み、前記合成非晶質シリカ又はアルミノケイ酸塩の粒子が、沈降シリカ、ゲル型シリカ、シリカ、アルミノケイ酸塩又はこれらの混合物のコロイド一次粒子、シリカ、アルミノケイ酸塩又はこれらの混合物のコロイド一次粒子の水性ゾル中での凝集により形成される多孔質凝集体、及び上記の種類の粒子の１つ以上の混合物からなる群より選択され、前記カチオン性ポリマーの量が乾燥顔料粒子の量に基づいて約０．１重量％〜約１５重量％の量である、請求項１〜１２のいずれか一項記載の顔料組成物の製造方法。 
【請求項１４】
紙又は板紙のウエブを被覆するための、請求項１〜１２のいずれか一項記載の組成物の使用。 
【請求項１５】
請求項1〜１２のいずれか一項記載の組成物を、紙又は板紙ウエブの少なくとも１つの面に塗布する工程を含む、被覆紙又は板紙の製造方法。 
【請求項１６】
前記被覆物が、紙又は板紙ウエブの被覆面１つあたり、顔料組成物から約０．４g/m2〜約４０g/m2の顔料粒子を生じるのに十分な量で塗布される、請求項１５記載の方法。 
【請求項１７】
請求項１５〜１６のいずれか一項記載の方法により得られる紙又は板紙。
【手続補正書】
【提出日】平成19年5月2日(2007.5.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）合成非晶質シリカ又はアルミノケイ酸塩の顔料粒子と、
（ｂ）少なくとも１つの水溶性アルミニウム塩と、
（ｃ）約２０００〜約１００００００の分子量及び約０．２〜約１２meq/gの電荷密度を有する少なくとも１つのカチオン性ポリマーと
を含み、前記合成非晶質シリカ又はアルミノケイ酸塩の粒子が、沈降シリカ、ゲル型シリカ、シリカ、アルミノケイ酸塩又はこれらの混合物のコロイド一次粒子、シリカ、アルミノケイ酸塩又はこれらの混合物のコロイド一次粒子の水性ゾル中での凝集により形成される多孔質凝集体、及び上記の種類の粒子の１つ以上の混合物からなる群より選択され、前記カチオン性ポリマーの量が乾燥顔料粒子の量に基づいて約０．１重量％〜約１５重量％の量である、水性分散液の形態の顔料組成物。
【請求項２】
シリカ、アルミノケイ酸塩又はこれらの混合物のコロイド一次粒子及びシリカ、アルミノケイ酸塩又はこれらの混合物のコロイド一次粒子の水性ゾル中での凝集により形成される多孔質凝集体からなる群より選択される合成非晶質シリカ又はアルミノケイ酸塩の顔料粒子を含む、請求項１記載の組成物。
【請求項３】
前記組成物中の合成非晶質シリカ又はアルミノケイ酸塩の顔料粒子と任意の他の顔料粒子の全含有量が約１０重量％〜約６０重量％である、請求項１または２記載の組成物。
【請求項４】
前記合成非晶質シリカ又はアルミノケイ酸塩の顔料粒子が、約０．００５μm〜約２５μmの平均直径を有する、請求項１〜３のいずれか一項記載の組成物。
【請求項５】
前記組成物中の顔料粒子の実効表面電荷が正である、請求項１〜４のいずれか一項記載の組成物。
【請求項６】
前記合成非晶質シリカ又はアルミノケイ酸塩の顔料粒子が、約３０〜約６００m2/gの表面積を有する、請求項１〜５のいずれか一項記載の組成物。
【請求項７】
前記合成非晶質シリカ又はアルミノケイ酸塩の顔料粒子が、場合により部分的に又は完全に凝集している、イオン交換又はｐＨ低減によりアルカリ金属ケイ酸塩から調製されるゾル中のコロイド粒子と、１つ以上の沈降シリカ、ゲル型シリカ又はヒュームドシリカの粒子との混合物である、請求項１〜６のいずれか一項記載の組成物。 
【請求項８】
前記少なくとも１つの水溶性アルミニウム塩が、塩化アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、ポリ硫酸ケイ酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、及びこれらの混合物からなる群より選択される、請求項１〜７のいずれか一項記載の組成物。 
【請求項９】
前記少なくとも１つの水溶性アルミニウム塩が、乾燥顔料粒子に対するＡｌ2Ｏ3の重量％として計算して、約０．１重量％〜約３０重量％の量で存在する、請求項１〜８のいずれか一項記載の組成物。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの水溶性アルミニウム塩が、乾燥顔料粒子に対するＡｌ2Ｏ3の重量％として計算して、約０．１重量％〜約１５重量％の量で存在する、請求項９記載の組成物。
【請求項１１】
前記少なくとも１つのカチオン性ポリマーが、ＰＡＭ（ポリアクリルアミド）、ポリＤＡＤＭＡＣ（ポリジアリルジメチルアンモニウムクロリド）、ポリアリルアミン、ポリアミン、多糖類、及びこれらの混合物からなる群より選択される、請求項１〜１０のいずれか一項記載の組成物。 
【請求項１２】
前記少なくとも１つのカチオン性ポリマーが、乾燥顔料粒子の量に基づき、約０．５重量％〜約１５重量％の量で存在する、請求項１〜１１のいずれか一項記載の組成物。 
【請求項１３】
前記顔料組成物が、他の種類の顔料粒子を更に含む、請求項１〜１２のいずれか一項記載の組成物。 
【請求項１４】
前記他の種類の顔料粒子が、カオリナイト、スメクタイト、タルサイト、炭酸カルシウム鉱物、沈降炭酸カルシウム、及びこれらの混合物からなる群より選択される、請求項１３記載の組成物。 
【請求項１５】
前記合成非晶質シリカ又はケイ酸塩の粒子、水溶性アルミニウム塩、及び約２０００〜約１００００００の分子量と約０．２meq/g〜約１２meq/gの電荷密度を有するカチオン性ポリマーを、実質的にゲル化又は沈殿を避ける方法で混合して水性分散液にすることを含み、前記合成非晶質シリカ又はアルミノケイ酸塩の粒子が、沈降シリカ、ゲル型シリカ、シリカ、アルミノケイ酸塩又はこれらの混合物のコロイド一次粒子、シリカ、アルミノケイ酸塩又はこれらの混合物のコロイド一次粒子の水性ゾル中での凝集により形成される多孔質凝集体、及び上記の種類の粒子の１つ以上の混合物からなる群より選択され、前記カチオン性ポリマーの量が乾燥顔料粒子の量に基づいて約０．１重量％〜約１５重量％の量である、請求項１〜１４のいずれか一項記載の顔料組成物の製造方法。 
【請求項１６】
前記合成非晶質シリカ又はアルミノケイ酸塩の粒子が、シリカ、アルミノケイ酸塩又はこれらの混合物のコロイド一次粒子、シリカ、アルミノケイ酸塩又はこれらの混合物のコロイド一次粒子の水性ゾル中での凝集により形成される多孔質凝集体からなる群より選択される、請求項１５記載の製造方法。
【請求項１７】
請求項１５または１６の方法により得られる顔料組成物。
【請求項１８】
紙又は板紙のウエブを被覆するための、請求項１〜１４または１７のいずれか一項記載の組成物の使用。 
【請求項１９】
請求項１〜１４または１７のいずれか一項記載の組成物を、紙又は板紙ウエブの少なくとも１つの面に塗布する工程を含む、被覆紙又は板紙の製造方法。 
【請求項２０】
前記被覆物が、紙又は板紙ウエブの被覆面１つあたり、顔料組成物から約０．４g/m2〜約４０g/m2の顔料粒子を生じるのに十分な量で塗布される、請求項１９記載の方法。 
【請求項２１】
請求項１９〜２０のいずれか一項記載の方法により得られる紙又は板紙。
【国際調査報告】
2008523167.tif 000006
2008523167.tif 000007