(57)【要約】インクジェット印刷可能な物品が提供される。本物品が、受像層をその上に配置した基材を備える。この受像層が、（ａ）水溶性アルキルセルロースポリマーと、（ｂ）水分散性カチオン性ウレタンポリマーと、（ｃ）アルコキシシランおよびポリジメチルアミノエチルメタクリレート塩からなる群から選択された材料と、を含む。【特許請求の範囲】
【請求項１】
セルロースポリマーと、
カチオン性ポリウレタン分散体と、
アルコキシシランおよびカチオン性アミノアクリレートポリマーからなる群から選択された材料と、
を含むインク受容コーティング組成物。
【請求項２】
前記セルロースポリマーが水溶性であり、前記カチオン性ポリウレタンが水分散性である、請求項１に記載のインク受容コーティング組成物。
【請求項３】
前記セルロースポリマーがアルキルセルロースである、請求項１に記載のインク受容コーティング組成物。
【請求項４】
前記セルロースポリマーがヒドロキシプロピルメチルセルロースである、請求項１に記載のインク受容コーティング組成物。
【請求項５】
カチオン性ウレタンがポリエーテル結合を有する、請求項１に記載のインク受容コーティング組成物。
【請求項６】
カチオン性ウレタンがポリエステル結合を有する、請求項１に記載のインク受容コーティング組成物。
【請求項７】
カチオン性ポリウレタンがポリエステル主鎖を有する、請求項６に記載のインク受容コーティング組成物。
【請求項８】
材料が少なくとも約１００，０００ｇ／モルの分子量を有するカチオン性アミノアクリレートポリマーである、請求項１に記載のインク受容コーティング組成物。
【請求項９】
少なくとも約１×１０6ｇ／モルの分子量を有するアミノアクリレートポリマーを含む、請求項８に記載のインク受容コーティング組成物。
【請求項１０】
前記カチオン性アミノアクリレートポリマーが少なくとも約２×１０6ｇ／モルの分子量を有する、請求項８に記載のインク受容コーティング組成物。
【請求項１１】
前記カチオン性アミノアクリレートポリマーがポリジメチルアミノエチルメタクリレート塩である、請求項８に記載のインク受容コーティング組成物。
【請求項１２】
前記カチオン性アミノアクリレートポリマーがポリジメチルアミノエチルメタクリレートアセテート塩である、請求項８に記載のインク受容コーティング組成物。
【請求項１３】
アルコキシシランをさらに含む、請求項１に記載のインク受容コーティング組成物。
【請求項１４】
アミノアルコキシシランをさらに含む、請求項１に記載のインク受容コーティング組成物。
【請求項１５】
アミノアルコキシシランがＮ−βアミノエチルγ−アミノプロピルトリメトキシシランである、請求項１４に記載のインク受容コーティング組成物。
【請求項１６】
カチオン性媒染剤をさらに含む、請求項１に記載のインク受容コーティング組成物。
【請求項１７】
架橋剤をさらに含む、請求項１に記載のインク受容コーティング組成物。
【請求項１８】
前記アルキルセルロースポリマーが連続相として組成物中に存在し、カチオン性ウレタンが分散相として組成物中に存在する、請求項１に記載のインク受容コーティング組成物。
【請求項１９】
水溶性セルロースポリマーと、
カチオン性ポリウレタン分散体と、
少なくとも約１００，０００ｇ／モルの分子量を有するカチオン性アミノアクリレートポリマーと、
を含む組成物。
【請求項２０】
前記カチオン性アミノアクリレートポリマーが少なくとも約１×１０6ｇ／モルの分子量を有する、請求項１９に記載の組成物。
【請求項２１】
前記カチオン性アミノアクリレートポリマーが少なくとも約２×１０6ｇ／モルの分子量を有する、請求項１９に記載の組成物。
【請求項２２】
前記カチオン性アミノアクリレートポリマーがポリジメチルアミノエチルメタクリレートである、請求項１９に記載の組成物。
【請求項２３】
前記カチオン性アミノアクリレートポリマーがポリジメチルアミノエチルメタクリレートアセテート塩である、請求項１９に記載の組成物。
【請求項２４】
基材と、
前記基材上に配置された受像層であって、（ａ）水溶性アルキルセルロースポリマーと、（ｂ）水分散性カチオン性ウレタンポリマーと、（ｃ）アルコキシシランおよびポリジメチルアミノエチルメタクリレート塩からなる群から選択された材料と、を含む受像層と、
を含むインクジェット印刷可能な物品。
【請求項２５】
前記基材がセルロース基材である、請求項２４に記載のインクジェット印刷可能な物品。
【請求項２６】
前記アルキルセルロースポリマーが連続相として組成物中に存在し、カチオン性ウレタンが分散相として組成物中に存在する、請求項２４に記載のインクジェット印刷可能な物品。
【請求項２７】
カチオン性ポリウレタンが、少なくとも約１００，０００ｇ／モルの分子量を有するカチオン性アミノアクリレートポリマーである、請求項２４に記載のインクジェット印刷可能な物品。
【請求項２８】
組成物が、少なくとも約１×１０6ｇ／モルの分子量を有するアミノアクリレートポリマーを含む、請求項２４に記載のインクジェット印刷可能な物品。
【請求項２９】
前記カチオン性アミノアクリレートポリマーが、少なくとも約２×１０6ｇ／モルの分子量を有する、請求項２４に記載のインクジェット印刷可能な物品。
【請求項３０】
基材を提供する工程と、
（ａ）水溶性アルキルセルロースポリマーと、（ｂ）水分散性カチオン性ウレタンと、（ｃ）アルコキシシランおよびポリジメチルアミノエチルメタクリレート塩からなる群から選択された材料と、を含む組成物で基材をコートする工程と、
を含むインクジェット受容表面の作成方法。
【請求項３１】
アルキルセルロースポリマーが、成分（ｃ）の存在しない時に水溶性である、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
ウレタンがポリマーである、請求項３０に記載の方法。
【請求項３３】
ウレタンが水分散性である、請求項３０に記載の方法。
【請求項３４】
水溶性アルキルセルロースポリマーと、カチオン性ウレタンポリマーと、を含む水溶性ブレンドを提供する工程と、
ブレンドをアルコキシシランおよびポリジメチルアミノエチルメタクリレート塩からなる群から選択された材料で処理し、それによって、水に不溶性である処理ブレンドを製造する工程と、
を含むインクジェット受容コーティングの作成方法。
【請求項３５】
処理ブレンドを基材に塗布する工程をさらに含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
水溶性アルキルセルロースポリマーと、
水分散性カチオン性ウレタンポリマーと、
アルキルセルロースポリマーを水に不溶性にするようにされた不溶化剤であって、アルコキシシランおよびポリジメチルアミノエチルメタクリレート塩からなる群から選択される不溶化剤と、
を含むインクジェット印刷基材に使用するために適したコーティング組成物。
【請求項３７】
前記不溶化剤が前記アルキルセルロースポリマーを水に不溶性にするようにさらにされる、請求項３６に記載のコーティング組成物。
【請求項３８】
アルキルセルロースポリマーと、
ポリエステル主鎖を有するカチオン性ポリウレタンポリマーと、
を含むインクジェット印刷基材に使用するために適したコーティング組成物。
【請求項３９】
媒染剤をさらに含む、請求項３８に記載のコーティング組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は概してインクジェット印刷に関し、特に、インクジェット印刷の適用に有用なインクジェット受容コーティングに関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット印刷は、デジタルに記憶されたテキストおよび写真を紙またはオーバーヘッド透明フィルムもしくは樹脂コーテッドペーパーなどの他の特殊基材上にハードコピー出力する高品質の方法として確立している。インクジェットプリンタインクに不浸透性であるプラスチックなどの基材上に良好に印刷するために、インク受容層が基材上に一般にコートされる。インク受容層の２つの異なったタイプがこの目的のために用いられてもよい。主に毛管作用によってインクを吸収する多孔性受容層が用いられてもよい。あるいは、膨張してインクを吸収する（典型的に非孔質の）ポリマーコーティングを用いてもよい。本開示の多くの態様は主に、膨潤性ポリマータイプの改良されたインク受容コーティングに関する。
【０００３】
様々な親水性ポリマーが、インクジェットプリンタにおいて一般に用いられるタイプの水性インク組成物を膨潤および吸収するよう設計されるインク受容層において使用されている。かかる親水性ポリマーには、ポリビニルポリアルコール、アルキルセルロース誘導体、ポリビニルピロリドン、ポリエチルオキサゾリン、ポリエチレンオキシド、およびゼラチン誘導体などがある。これらのうち、アルキルセルロース誘導体が、様々な水性インクを吸収するが湿潤条件下で貯蔵する間に粘着性にならないコーティングを提供するのに有利であることがわかった。
【０００４】
アルキルセルロース誘導体のうち、ヒドロキシプロピルメチルセルロースが特に有用であることがわかった。アルキルセルロース誘導体を含有するインク受容コーティングは、例えば米国特許第４，５７５，４６５号明細書（ビオラ（Ｖｉｏｌａ））、米国特許第４，８６５，９１４号明細書（マルホトラ（Ｍａｌｈｏｔｒａ））、米国特許第４，５９２，９５４号明細書（マルホトラ）、米国特許第５，２７７，９６５（マルホトラ）号明細書、および米国特許第６，２１４，４５９号明細書（ベック（Ｂｅｃｋ）ら）に記載されている。米国特許第５，２０６，０７１号明細書（アサートン（Ａｔｈｅｒｔｏｎ）ら）および米国特許第５，５６７，５０７号明細書（パフ（Ｐａｆｆ）ら）に記載されているように、アルキルセルロース誘導体はまた、２つ以上の層からなるインク受容体のための不粘着性トップコートとして用いられている。
【０００５】
インクジェットプリンタによって製造された画像は、少なくとも、従来の写真が損傷を受けずに水のわずかな撥ねを許容することができる程度に、適度に耐水性であるのが非常に望ましい。インクジェットインクにおいて一般に用いられる着色剤は高水溶性アニオン染料を含有するので、これは特に難しい目標である。
【０００６】
耐水性画像を達成するために、画像染料がインク受容層中でおよびインク受容層自体に対して固定化または「定着」されて水に不溶性になることが必要である。インク受容層内での画像染料の固定化および／または不溶化はしばしば、カチオン性ポリマーを層に混入することによって達成される。時々「媒染剤」または「染料固着剤」と記載されるこのタイプの材料はしばしば、染料のアニオン部分と媒染剤のカチオン部分との間の静電引力によって画像層中のアニオン染料の拡散を制限すると従来技術において推測されている。
【０００７】
様々なポリカチオンポリマーが、インク受容コーティングのための媒染剤として使用するために提案されている。芳香族または脂肪族の第四アミン塩ポリマーがしばしばこの目的のために用いられ、例えば、米国特許第４，５７５，４６５号明細書（ビオラ）、米国特許第４，５５４，１８１号明細書（カズン（Ｃｏｕｓｉｎ）ら）、米国特許第４，５７８，２８５号明細書（ビオラ）、米国特許第４，５４７，４０５号明細書（ベデル（Ｂｅｄｅｌｌ）ら）、米国特許第５，２０６，０７１号明細書（アサートンら）、米国特許第５，３４２，６８８号明細書（キッチン（Ｋｉｔｃｈｉｎ）ら）、および米国特許第６，１９４，０７７号明細書（ユアン（Ｙｕａｎ）ら）に記載されている。米国特許第５，４７４，８４３号明細書（ランバート（Ｌａｍｂｅｒｔ）ら）および米国特許第５，５６７，５０７号明細書（パフら）に記載されているように、ポリビニルピリジンおよびポリエチレンイミンなどの非四級化ポリマーのアミンの塩もまた、媒染剤として用いられている。米国特許第５，８６６，２６８号明細書（サージェント（Ｓａｒｇｅａｎｔ）ら）において、いくつかのカチオン性ポリマーなど、窒素含有材料もまた、ヒドロキシプロピルメチルセルロースを配合されてインク受容コーティングを形成する。一般に、媒染剤として用いられるカチオン性ポリマーは水溶性であるが、水不溶性ラテックスおよび分散系もまた、提案されている。後者の例は、米国特許第５，６８６，６０２号明細書（ファルーク（Ｆａｒｏｏｑ）ら）に記載されている。
【０００８】
最も一般的に用いられるインクジェット印刷インクは水溶液である。確かに、親水性ポリマーがインク受容コーティングにおいて一次膨潤バインダーとして特に有用であるのは、この理由による。それらの親水性の性質のために、これらのバインダー材料は、様々な程度に水に可溶性である傾向がある。このため、耐水性画像を達成するために、バインダーを水不溶性にするのが望ましい。
【０００９】
バインダー材料を化学架橋によって、典型的には、ヒドロキシ、アミンまたはカルボキシル側基を必要とする縮合反応によって、水不溶性にすることができる。この目的のために用いることができる化学架橋剤には、例えば、アジリジン、オキサゾリン、エポキシド、アルデヒドおよびアルデヒド前駆体、活性化有機ハロゲン化物、活性化エチレン化合物、または多価金属塩またはキレートであってもよい多官能分子がある。しかしながら、アルキルセルロース誘導体は、高温における場合を除いて、多くの架橋剤に比較的不活性である。高温への暴露は多くのインク受容層に膨れを生じさせるので、化学架橋剤の使用は、インク受容層を不溶化するための多くの適用において非実用的である。
【００１０】
アルキルセルロース誘導体はまた、比較的多量の特定のコロイド金属酸化物粒子（３０重量％以上）を混合することによって不溶化されてもよい。このタイプの組成物は、米国特許第５，６８６，６０２号明細書（ファルークら）に記載されている。しかしながら、このようにして達成された不溶化は、膨潤能力および膨潤率を犠牲にし、比較的好ましくないインク吸収性質につながる。
【００１１】
若干の水溶性ポリマーもまた、テトラエトキシシランなどのアルコキシシラン誘導体との混合によって不溶性にされ得る。その機構を推測すると、水溶性ポリマーとポリケイ酸との鎖の絡み合いおよびシリカゲル上への吸着を必要とすると考えられ、その両方がアルコキシシランの加水分解生成物として形成される場合がある。インクジェット印刷におけるこの方法の適用は、米国特許第６，１９４，０７５号明細書（サージェントら）およびＥＰ第５８３，１４１号明細書に例示されている。コロイド金属酸化物による不溶化の場合と同じように、さらにまた、膨潤能力および膨潤率を犠牲にして、比較的多量のシラン（３０％以上）が一般に必要とされる。
【００１２】
特定の本質的に水溶性のポリマーバインダーの不溶化はまた、バインダーと、容易に架橋される第２の水溶性ポリマーとの混合によって達成された。成分の一方だけが自己架橋されるこのタイプの二成分ポリマーブレンドは、半相互侵入高分子網目構造（ＳＩＰＮ）として知られている。アルキルセルロースと第２のポリマーのＳＩＰＮをベースとするインクジェット受容コーティングは、例えば、米国特許第６，２１４，４５９号明細書（ベックら）および米国特許第５，９３２，３５５号明細書（イクバル（Ｉｑｂａｌ）ら）に記載されている。一般に、かかるブレンドは限定された耐水性しか示さない。
【００１３】
本質的に水溶性のポリマーを含有するインク受容コーティングの、水への溶解率の低減はまた、水溶性ポリマーを水不溶性ポリマー分散系とブレンドすることによって達成された。水不溶性ポリウレタンの水性分散系が、例えば、米国特許第４，５７８，２８５号明細書（ビオラ）においてこの目的のために使用されている。ポリウレタン分散系とアルキルセルロースとのブレンドを含有するインク受容コーティングは、例えば、ＰＣＴ公開第９９３９９１４号明細書、同第００５８１０６号明細書、同第００６１３７５号明細書、および同第００００３５２号明細書および米国特許第６，２２５，３８１号明細書（シャルマー（Ｓｈａｒｍａ）ら）に記載されている。カチオン性ポリウレタン分散体は、インク受容コーティングに一般に添加される媒染剤などの他のカチオン性添加剤と相溶性であるので、しばしばこの目的のために用いられる。しかしながら、分散されたポリウレタン成分によって引き起こされたアルキルセルロースの不溶化度は、実際的に有用なインクジェット受容コーティングのために限定される。ポリウレタンの低添加率（約５０重量％未満）においては、連続相を形成するために分散粒子が凝集せず、まだほとんど可溶性であるコーティングをもたらす。高添加率（約５０重量％より大きい）においては、ポリウレタン成分が凝集してコーティング全体にわたって連続相を形成し、ほぼ完全な不溶化をもたらす場合がある。しかしながら、これらの条件下で、コーティングの膨潤率および能力が、インクジェット記録にとって好ましくないレベルまで低下する。高レベルのポリウレタンを含有するアルキルセルロースおよびポリウレタン分散系のブレンドはまた、インクジェット印刷以外の適用において、例えば、米国特許第５，１３４，１８０号明細書（ロス（Ｌｏｔｈ）ら）に記載されているように、水不溶性コーキング材の調合において記載されている。
【００１４】
いくつかのバインダー系において、アルコキシシランが、バインダーを水不溶性にするために使用されている。例えば、特定のコーティング調合物においてこの目的のためにアルコキシシランを使用することが、米国特許第６，１９４，０７５号明細書（サージェントら）およびＥＰ５８３，１４１号明細書に記載されている。これらの材料の使用は確かに、インク受容コーティングの水への溶解度を低減するが、コーティングの吸水能力が損なわれることが見出されている。特に、コーティングの吸水能力が、添加されたアルコキシシランの量によって減少することが見出されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
このように、（コーティングおよびコーティングに吸収されたインクの両方の）良好な耐水性およびインクジェットプリンタにおいて一般に用いられるタイプの水性インク組成物に対する十分な吸収性を示す、インク受容コーティング、および前記コーティングを含むインクジェット印刷媒体が本技術分野において必要とされている。これらおよび他の必要が、以下に記載されるように本発明によって満たされる。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
１つの態様において、インクジェット印刷に特に適しており、良好な耐水性を示すインク受容コーティング組成物が本明細書において開示される。前記コーティング組成物が、セルロースポリマーと、カチオン性ポリウレタンと、アルコキシシランおよびアミノアクリレートポリマーからなる群から選択された材料と、を含む。好ましくは、カチオン性ポリウレタンは、例えば、ポリエステルまたはポリエーテル主鎖を有する場合があるが、分散系の形であり、より好ましくは水性分散系の形である。セルロースポリマーは好ましくは、ヒドロキシプロピルメチルセルロースなどの水溶性セルロースポリマーである。アミノアクリレートポリマーは、例えば、ポリジメチルアミノエチルメタクリレートアセテート塩などのポリジメチルアミノエチルメタクリレート塩であってもよく、好ましくは少なくとも約１００，０００ｇ／モル、より好ましくは少なくとも約１×１０6ｇ／モル、最も好ましくは少なくとも約２×１０6ｇ／モルの分子量を有する。アルコキシシランは好ましくはアミノアルキルシランである。インク受容コーティングはまた、媒染剤または架橋剤などの他の成分を含んでもよく、連続／分散相モフォロジーを有してもよい。
【００１７】
別の態様において、水溶性セルロースポリマーと、カチオン性ポリウレタン分散体と、少なくとも約１００，０００ｇ／モル、好ましくは少なくとも約１×１０6ｇ／モル、より好ましくは少なくとも約２×１０6ｇ／モルの分子量を有するカチオン性アミノアクリレートポリマーと、を含む組成物が本明細書において開示される。
【００１８】
別の態様において、画像受容層がその上に配置された基材を含むインクジェット印刷可能な物品が本明細書において開示される。画像受容層が、水溶性アルキルセルロースポリマーと、水分散性カチオン性ポリウレタンポリマーと、アルコキシシランおよびポリジメチルアミノエチルメタクリレート塩からなる群から選択された材料と、を含む。
【００１９】
さらに別の態様において、インクジェット受容表面の製造方法が本明細書において開示される。前記方法によって、基材が提供され、前記基材が、（ａ）水溶性アルキルセルロースポリマーと、（ｂ）水分散性カチオン性ウレタンと、（ｃ）アルコキシシランおよびポリジメチルアミノエチルメタクリレート塩からなる群から選択された材料と、を含む組成物でコートされる。
【００２０】
さらに別の態様において、インクジェット受容コーティングの作成方法が本明細書において開示される。前記方法によって、水溶性アルキルセルロースポリマーおよびカチオン性ウレタンポリマーを含む水性ブレンドが提供される。次いで、前記ブレンドをアルコキシシランおよびポリジメチルアミノエチルメタクリレート塩からなる群から選択された材料で処理し、それによって処理ブレンドを製造するが、それは、乾燥後に、水に不溶性である。
【００２１】
別の態様において、インクジェット印刷基材に使用するために適したコーティング組成物が提供される。前記コーティング組成物が、水溶性アルキルセルロースポリマーと、水分散性カチオン性ウレタンポリマーと、前記アルキルセルロースポリマーを水に不溶性にするようにされた不溶化剤と、を含む。不溶化剤は、アルコキシシランおよびポリジメチルアミノエチルメタクリレート塩からなる群から選択される。好ましくは、不溶化剤がさらに、アルキルセルロース／ポリウレタンブレンドを水に不溶性にするようにされる。
【００２２】
さらに別の態様において、インクジェット印刷基材に使用するために適したコーティング組成物が、本明細書において記載される。前記コーティングが、アルキルセルロースポリマーと、ポリエステル主鎖を有するカチオン性ポリウレタンポリマーと、を含み、媒染剤をさらに含んでもよい。
【００２３】
これらの、および他の態様が以下により詳細に記載される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
概要
インクジェットプリンタにおいて一般に使用されるタイプの水性インク組成物に対する（全体としてのコーティングおよびコーティング中に吸収されたインクの両方の）良好な耐水性、および十分な吸収性を有するインクジェット受容コーティングが、アルコキシシランをポリウレタン（ＰＵ）アルキルセルロース（ＡＣ）バインダーに混入することによって製造され得ることが見出された。驚くべきことに、ＰＵ−ＡＣバインダーは、他の一般に使用されるバインダー系の場合よりもそれを水不溶性にするために著しく低量のアルキルシランを必要とすることが見出されている。従って、アルコキシシランが吸水に及ぼすことがある悪影響を最小にすることができ、すぐれた耐水性およびすぐれたインク吸収の両方を有するこれらの材料をベースとするインク受容コーティングを製造することができる。
【００２５】
インクジェットプリンタにおいて一般に使用されるタイプの水性インク組成物に対する（全体としてのコーティングおよびコーティング中に吸収されたインクの両方の）良好な耐水性、および十分な吸収性を有するインクジェット受容コーティングが、少なくとも約１００，０００ｇ／モルの分子量を有するカチオン性アミノアクリレートポリマーをＰＵ−ＡＣバインダーに混入することによって製造され得ることが見出された。驚くべきことに、この範囲内の分子量のカチオン性アミノアクリレートポリマーをＰＵ−ＡＣバインダー中で使用することにより、これらの系において、より低分子量のカチオン性アミノアクリレートポリマーで達成された結果と比較して、すぐれた耐水性をインク受容層に付与することが見出されている。
【００２６】
上記の系の様々な成分および特徴の多くの可能性が存在する。これらの可能性のいくつかを以下に記載するが、当業者は、これらの可能性が完全であることを意図しないことを理解するであろう。
【００２７】
セルロース材料
多数のセルロース材料を本明細書において記載されたインク受容コーティング組成物において用いてもよい。これらには、例えば、セルロースアセテート、セルロースアセテートフタレート、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチラート、ヒドロキシプロピルメチルセルロースフタレート、アルキル基が１〜３個の炭素原子を有するアルキルセルロースおよびヒドロキシアルキルセルロース、セルロースヒドロキシアルキルフタレート、ヒドロキシプロピルエチルセルロースフタレート、ヒドロキシプロピルメチルセルロースフタレート、ヒドロキシプロピルセルロース、セルロースガム、および前述の材料の混合物がある。これらのうち、水溶性セルロース材料の使用が好ましく、ヒドロキシプロピルメチルセルロースの使用が特に好ましい。本明細書において記載されたインク受容コーティング組成物において特に有用である市販のヒドロキシプロピルメチルセルロースの１つの例は、ミシガン州、ミッドランドのダウ・ケミカル・カンパニー（Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｍｉｄｌａｎｄ，Ｍｉｃｈｉｇａｎ）によって商品名メトセル（Ｍｅｔｈｏｃｅｌ）（登録商標）Ｋ−３５として販売されている。
【００２８】
本明細書において開示されたインク受容コーティング組成物のいくつかの適用において、熱可塑性改質セルロース材料を使用してもよい。かかる材料は、インク受容層を特定の基材に接着するために必要とされることがある温度においてそれらがバインダーの軟化を可能にする可能性を有するという点で、特定の適用において有利である場合があり、従って、画像受容層の、これらの基材への接着を容易にするかまたは改良する場合がある。
【００２９】
ウレタン
様々なウレタンを本明細書において記載されたインク受容コーティング組成物において使用してもよい。典型的に、好ましくはカチオン性ポリマーであるこれらのウレタンは、乾燥時に、それらが塗布される基材上にポリマーフィルムを形成するタイプの溶剤媒体中のウレタンのラテックスまたは分散系の形で塗布される。画像受容層の（好ましくはセルロース）インク吸収成分と組合わせたウレタンは、連続／分散相モフォロジーを有する場合があり、または混合物が均質である場合がある。得られたモフォロジーは典型的に、少なくとも一部は、混合物中のこれらの２つの成分の相対量に依存する。
【００３０】
本明細書において記載されたインク受容組成物中で利用されるポリウレタン分散系またはラテックスは好ましくは、水性ポリウレタン分散系であり、すなわち、溶剤媒体が主に水である分散系である。かかる水性分散系の１つの特定の実施例は、固形分３０％のポリウレタン、１５％のＮ−メチルピロリドンおよび５５％の水からなる。
【００３１】
ポリマーの主鎖に様々な官能価または官能部分を含有するポリウレタンポリマーを、本明細書において記載されたインク受容コーティングに使用するために製造することができる。例えば、ポリエーテルまたはポリエステル主鎖を含有するポリウレタンを使用することができる。ポリエステル主鎖の使用は、得られたコーティングがしばしば、高耐水性を示すことが見出されているという点で、本明細書において記載されたインク受容コーティング組成物のいくつかの適用において特に有利である。本明細書において開示されたコーティング組成物に使用するために適している、ポリエステル主鎖を有するカチオン性ウレタン分散系が、コネチカット州、グリニッジのウィト・コケミカル・コーポレーション（Ｗｉｔｃｏ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｇｒｅｅｎｗｉｃｈ，Ｃｏｎｎｅｃｔｉｃｕｔ）製の商品名ＵＣＸとして市販されている。本明細書において開示されたコーティング組成物に使用するために適している、ポリエーテル主鎖を有するカチオン性ウレタン分散系が、同様にウィト・コケミカル・コーポレーション製の商品名Ｗ２１３として市販されている。
【００３２】
前記ポリウレタン分散系が芳香族または脂肪族であってもよい。しかしながら、脂肪族ポリウレタンの使用が、それらが黄変の傾向がそれほどない乾燥フィルムをもたらすという点で、本明細書において記載されたインク受容コーティングにおいて好ましい。
【００３３】
アルコキシシラン
様々なアルコキシシランを本明細書において記載されたインク受容コーティングにおいて利用してもよい。可能性があるアルコキシシランの例には、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、およびテトライソプロポキシシランなどのテトラアルコキシシラン、プロピルトリメトキシシランの他、アミノアルコキシシラン、例えば、Ｎ−βアミノエチルγ−アミノプロピルトリメトキシシランなどがある。
【００３４】
いくつかの場合、これらのアルコキシシランを用いて、アルコキシシランと、水と、ポリ（２−エチル−２−オキサゾリン）、ポリ（アクリル酸）、ポリ（ビニルピロリドン）、ポリ（ビニルポリアルコール）、ポリ（エチレングリコール）、ビニルアルコール／ビニルアミンコポリマー、およびゼラチンからなる群から選択された水溶性ポリマーなどの１種以上の水溶性ポリマーと、を含む混合物の（おそらく酸触媒）反応生成物を含む水不溶性ポリマー網目構造を形成することができる。かかる水不溶性ポリマー網目構造のいくつかの例が、米国特許第６，１９４，０７５号明細書（サージェントら）に非常に詳しく記載されている。
【００３５】
本明細書において記載されたインク受容コーティングにおいて、コーティング中のアルコキシシランの重量％は好ましくは、インク受容コーティング組成物の全重量に対して、約１〜約２０％、より好ましくは約１〜約１２％の範囲内、最も好ましくは約２〜約７％の範囲内である。
【００３６】
基材
本明細書において開示されたインク受容コーティングは、インクジェットプリンタにおいて一般に用いられるタイプのプリンタまたは複写機用紙などのセルロース基材と組み合わせて用いる時に特に有用である。しかしながら、これらのコーティング組成物はまた、透明プラスチックフィルム、半透明プラスチックフィルム、不透明（例えば、白色）プラスチックフィルム、布、不織布、厚紙、およびそれらの組み合わせなどの他の基材と組合わせて用いてもよい。本明細書において記載されたインク受容コーティングと共に用いてもよいプラスチックフィルムが、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、セルロースアセテート、ポリスルホン、ポリスチレン、ナイロン、ポリエチレン／ポリプロピレンブレンドなどのポリオレフィンブレンド、および前述の材料の混合物を含んでもよい。これらのフィルムを表面処理して、それらへのインク受容コーティングの接着力を促進してもよい。
【００３７】
プライマー
本明細書において記載されたインク受容コーティングがポリエステル透明フィルムなどのフィルム基材に塗布される適用において、いくつかの場合、基材をプライマーで処理してインク受容コーティングと基材との間の接着力を促進してもよい。かかるプライマーには、例えば、（典型的に有機）溶剤媒体中に溶解されてもよいハロゲン化フェノールなどが挙げられる。これらの目的に適する場合がある可能なハロゲン化フェノールの具体例には、ｐ−クロロ−ｍ−クレゾール、２，４−ジクロロフェノール、２，４，５−トリクロロフェノール（ｃｈｌｏｒｏｒｅｓｏｕｒｃｉｎｏｌ）、２，４，６−トリクロロフェノール、および４−クロロレゾルシノールがある。適する場合がある有機溶剤媒体の具体例には、アセトンおよびメタノールなどがある。プライマーはまた、部分加水分解塩化ビニル−酢酸ビニルコポリマー、ポリ塩化ビニリジン、ゼラチン、および／またはこれらの材料の１つ以上をベースとしたポリマーまたはコポリマーなどのかかる他の材料を含有してもよい。
【００３８】
界面活性剤
本明細書において記載されたコーティング組成物が、アニオン性、カチオン性、または非イオン性界面活性剤を含有してもよく、これらの界面活性剤が、フッ素化または非フッ素化材料であってもよい。フッ素化界面活性剤が、１つ以上のフルオロ脂肪族部分を含有してもよい。これらの材料が、例えば、組成物の発泡または気泡発生を低減し、所期の基材上へのコーティングの均一なフィルム形成を促進し、ドットサイズを制御し、十分な湿潤性を確実にし、および／またはインク受容層によるインクまたは染料の吸収、またはインク受容層中への拡散を増強するのに役立つ場合がある。
【００３９】
媒染剤
本明細書において記載されたインク受容コーティング組成物はまた、一般に使用されるインクジェット染料または顔料を不溶化するために適した様々な媒染剤を含有してもよい。かかる媒染剤には、例えば、ビニルピリジンまたはビニルベンジルポリマーまたはコポリマーをベースとした第四塩がある。かかる塩は、例えば、米国特許第４，３４０，５２２号明細書（ブロンスタイン（Ｂｒｏｎｓｔｅｉｎ）−ボンテ（Ｂｏｎｔｅ）ら）および米国特許第４，５７５，４６５号明細書（ビオラ）に記載されている。これらの塩は、ゼラチン、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリビニルポリアルコール、またはこれらの材料の混合物などの親水性ポリマーと共に用いられてもよい。他の媒染剤には、ポリ（ジアリルジメチルアンモニウムハリド）、ポリ（ジエチルアリルアミンヒドロクロリド）、ポリ（ジアルキルジアリルアンモニウムハリド）、ポリ（ジメチルジアリールアンモニウムクロリド）、ポリ（ジアリルジメチルアンモニウムホスフェート）などの第四アンモニウム化合物、少なくとも１つのグアニジン部分を有するポリマー媒染剤、および前述の媒染剤の混合物がある。
【００４０】
インク受容コーティングはまた、いくつかの場合には媒染剤として作用することもできる金属塩キレート化剤を含有してもよい。このように、例えば、インク受容コーティングが、ナトリウム、カルシウム、アルミニウムおよびマグネシウム硫酸塩およびハロゲン化物のための金属塩キレート化剤を含有してもよい。
【００４１】
インク受容コーティングはまた、第四カチオン性ポリマーなどの媒染剤と架橋して水不溶性生成物を生じる、ゼラチンなどのバインダーを含有してもよい。バインダーおよびカチオン性ポリマーを多官能性架橋剤によって互いに架橋させてインクジェット記録のための水不溶性インク受容コーティング層を形成してもよい。いくつかの場合、この架橋が相互侵入高分子網目構造（ＩＰＮ）の形成をもたらす場合がある。これらの架橋材料中の第四カチオン性ポリマーが、アルキルメタクリレートおよびアルキルアクリレートなどの水不溶性モノマー、および四級化ジアルキルアミノアルキルメタクリレートおよびメチル四級化ジアルキルアミノアルキルアクリレートなどの水溶性モノマーの反応によって形成される場合がある。水溶性モノマーが、それがＩＰＮ形成反応を経ることを可能にする、ヒドロキシル、カルボキシルまたはアミン基などの１つ以上の反応性官能基を有してもよい。
【００４２】
充填剤および微粒子
本明細書において記載されたインク受容コーティングはまた、いくつかの場合にインク乾燥時間を改良するように作用することがある、微結晶性充填剤などの様々な充填剤を含有してもよい。適した充填剤の例には、微結晶性セルロース、シリカゲル、非晶質のシリカ、コロイドシリカ、粘土、タルク、ケイソウ土、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、ケイ酸アルミニウム、合成ゼオライト、酸化亜鉛、リトポン、サチン白、セルロースパルプ、アルミナの他、例えば、ポリ（メチルメタクリレート）から誘導されたポリマー微小球またはビードなどのポリマー微小球またはビード、および前述の充填剤の様々な組み合わせなどがある。
【００４３】
可塑剤とカール防止添加剤
カールの制御を助ける添加剤もまた、本明細書において記載されたインク受容コーティングにおいて使用されてもよい。かかる材料には、例えば、キシリトール、グリセロール、マンニトール、ペンタエリトリトールグルコン酸、トリメチロールプロパンなどのポリヒドロキシ材料、低分子量ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどの可塑化化合物、または、例えば、ＰＥＧ６００、ピカル（Ｐｙｃａｌ）（登録商標）９４、およびカルボワックス（Ｃａｒｂｏｗａｘ）（登録商標）６００などのポリエーテルが挙げられる。
【００４４】
コーティング方法
本明細書において記載されたインク受容コーティング組成物を様々な手順によって基材に塗布してもよい。かかる手順には、例えば、ナイフコーティング、ワイヤーバーコーティング、グラビアコーティング、および押出コーティングなどがある。好ましくは、これらのコーティングを基材に単一層として塗布する。
【００４５】
他の材料
本明細書において記載されたインク受容コーティングはまた、コーティング組成物の加工または他の面を改良するために混入されてもよい様々な他の添加剤を含有してもよい。かかる他の添加剤には、キサンタンガムなどの増粘剤、触媒、定着剤、グリコール、脱泡剤、帯電防止材料、等がある。
【００４６】
水堅牢度試験
この試験において、乾燥された、画像形成された基板のストリップをテーブル上に平らに寝かせ、約２０グラムの水をそれに流し込んだ。約３０秒後に、１枚のペーパータオルを用いて、画像形成された領域から水を吸い取った。次に、画像の剥離または変形の量を記録した。画像形成された領域から剥離された各インクの量に基づいて、試料を１から５までの尺度に目視により評価したが、１が画像を破壊しないでインクの０〜５％の剥離を示し、５がインクの７０％以上の剥離を示し、画像の全破壊をもたらす。中間の等級は様々な量のインク除去を示す。
【００４７】
光沢試験
光沢の値を、メリーランド州、シルバースプリングのガードナー−ＢＹＫ（Ｇａｒｄｎｅｒ−ＢＹＫ，Ｓｉｌｖｅｒ  Ｓｐｒｉｎｇ，Ｍａｒｙｌａｎｄ）によって製造された光沢度計を用いて、ＡＳＴＭ試験Ｄ５２３によって試験片に対して６０°の入射角で測定した。より高い光沢の値は一般に、より大きい表面平滑度を示す。
【００４８】
カール試験
この試験において、試料を平らな試料ホルダー上に置き、４時間、温度が７０°Ｆ、相対湿度が５０％である大気に暴露する。次に、試料をさらに４時間、温度が６０°Ｆ、相対湿度が１０％である大気に暴露する。この後に、最もカールする試料の端縁の（試料ホルダーの表面に垂直な軸に沿って試料の端縁から測定された）ｍｍ単位のカールの量が、カールの読取値とされる。
【００４９】
湿潤ブリード試験
この試験において、画像形成された試料を４日間、９５°Ｆ（３５℃）および８０％の湿度の予め状態調節されたチャンバーに入れた。これらの条件下で、多くの染料が画像におけるそれらの元の位置から移行し、画像の不鮮明化または拡散および色の変化をもたらすのが観察される。不鮮明化および色の変化の度合いを１から５までの尺度で等級付けしたが、１が最良の耐湿潤ブリード性を示し（はっきりと認められる拡散または色の変化がわずかしかまたは全くない）、５が最悪の耐湿潤ブリード性（著しく劣化した画像）を示した。
【００５０】
水摩擦試験
この試験において、数滴の水を試験されるコーティングに加える。コーティングをきれいな布で摩擦し、布上のコーティングの量を１から５までの尺度で評価するが、１が布上にわずかしかまたは全くコーティングが存在しないことを示し、５がコーティングの大部分またはすべてが剥離されたことを示す。
【実施例】
【００５１】
実験
本明細書において開示された組成物およびインク受容コーティングおよびシートが、以下の実施例に対してさらに説明される。これらの実施例は、本明細書において開示された組成および方法の様々な態様を例示することを意図する。従って、本明細書において示されたすべての実施例が、本明細書において開示された組成物および方法のすべての発明の態様による実施例であるわけではないことは理解されよう。確かに、いくつかの実施例は、発明のどの態様にも関係しない場合があり、１つ以上の発明の態様に対する比較例として役立つにすぎない。それ故、本発明の範囲は、添付されたクレームを参照して解釈されねばならない。
【００５２】
実施例において、特に記載しない限り、コーティング組成物について記載されたすべてのパーセントは、コーティング組成物の固形分の総重量に基づいた、重量％である。
【００５３】
実施例において、以下の略語は、示された意味を有する。
「Ｋ−３５」は、ミシガン州、ミッドランドのダウ・ケミカル・カンパニーから入手可能なメトセル（Ｍｅｔｈｏｃｅｌ）（登録商標）Ｋ−３５、ヒドロキシプロピルメチルセルロースを示す。
「ＳＹＮ」は、マサチューセッツ州、カントンのインターポリマー・コーポレーション（Ｉｎｔｅｒｐｏｌｙｍｅｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｃａｎｔｏｎ，Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ）から入手可能なシントラン（Ｓｙｎｔｒａｎ）ＨＸ３１−６５、カチオン性アクリレートポリマーを示す。
「ＵＣＸ」は、コネチカット州、グリニッジのクロンプトン・コーポレーション（Ｃｒｏｍｐｔｏｎ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｇｒｅｅｎｗｉｃｈ，Ｃｏｎｎｅｃｔｉｃｕｔ）から入手可能な、ポリエステル主鎖を有するカチオン性ウレタン分散系を示す。
「Ｗ２１３」は、クロンプトン・コーポレーションから入手可能な、ポリエーテル主鎖を有するカチオン性ウレタン分散系を示す。
「Ａ１１２０」は、クロンプトン・コーポレーションから入手可能なＮ−βアミノエチルγ−アミノプロピルトリメトキシシランを示す。
「ＴＥＯＳ」は、テトラエチルオルトシリケートを示す。
「Ｚ−６０４０」は、ミシガン州、ミッドランドのダウ・コーニング・コーポレーション（Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，  Ｍｉｄｌａｎｄ，  Ｍｉｃｈｉｇａｎ）から入手可能なガンマ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランを示す。
「ＰＣ８７１３」は、デラウェア州、ウィルミントンのハーキュリーズ・コーポレーション（Ｈｅｒｃｕｌｅｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌａｗａｒｅ）から入手可能な、６，０００，０００ｇ／モルの近似分子量を有するカチオン改質ポリアクリルアミドを示す。
「ＸＡＭＡ−７」は、イタリア、ミラノのアイケムコ（Ｉｃｈｅｍｃｏ，Ｍｉｌａｎ，Ｉｔａｌｙ）から入手可能なポリアジリジン架橋剤を示す。
「ＣＸ１００」は、マサチューセッツ州、ウィルミントンのゼネカ・レジンズ（Ｚｅｎｅｃａ  Ｒｅｓｉｎｓ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ）から入手可能なネオクリル（ＮｅｏＣｒｙｌ）（登録商標）ＣＸ−１００、多官能性アジリジン液体架橋剤を示す。
「ポリＤＭＡＥＭＡ」は、ポリジメチルアミノエチルメタクリレートアセテート塩を示す。
「Ａ４Ｍ」は、１×１０6の分子量を有するメチルセルロースを示す。
「Ｎ−２５０Ｌ」は、デラウェア州、ウィルミントンのハーキュリーズ・ケミカル・コーポレーションから入手可能なナトロソール（Ｎａｔｒｏｓｏｌ）（登録商標）２５０Ｌ、低分子量ヒドロキシエチルセルロースを示す。
「ＰＶＰ」は、１，３００，０００の分子量を有するポリビニルピロリドンを示す。
「Ａ−５００」は、アリゾナ州、ツーソンのポリマー・ケミストリー・イノベーション社（Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎｓ，Ｉｎｃ．，Ｔｕｃｓｏｎ，Ａｒｉｚｏｎａ）から入手可能なアクアゾル（Ａｑｕａｚｏｌ）（登録商標）５００、ポリエチルオキサゾリンを示す。
「Ｕ−ＮＦＷ」は、ニューヨーク州、タリータウンのチバ・スペシャルティ・ケミカルズ・コーポレーション（Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ，Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ）から入手可能なユビテックス（Ｕｖｉｔｅｘ）（登録商標）ＮＦＷ、スルホン化ジスチリルビフェニルを示す。
【００５４】
実施例Ｅ１〜Ｅ１０
これらの実施例は、本明細書の教示に従って様々なコーティング組成物の調製を示す。
【００５５】
表１にＥ１〜Ｅ１０と記載されたコーティング組成物は、指示された重量比の成分を水中で混合することによって調製された。ナイフコータを用いて、ゼラチンでプライマー処理された樹脂コーテッドペーパーに水性コーティング溶液を塗布することによって、コーティングを製造した。次いでコーティングを２分間、２６５°Ｆ（１２９℃）の対流炉内で乾燥させた。乾燥コーティング重量は１．０〜１．５ｇ／ｓｆ（１０．７〜１６．１ｇ／ｍ2）の範囲内であった。乾燥コーテッドペーパーを８．５インチ×１１インチのシート（２１．６ｃｍ×２８．０ｃｍ）に切り分け、光沢フォトペーパー上に写真画質の解像度において印刷するように設定したヒューレット・パッカード９７０インクジェットプリンタ（カリフォルニア州、パロアルタのヒューレット・パッカード・コーポレーション（Ｈｅｗｌｅｔｔ  Ｐａｃｋａｒｄ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｐａｌｏ  Ａｌｔａ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）から入手可能）プリンタを用いてテストパターンで画像形成した。テストパターンは、１インチ×１インチ（２．５４ｃｍ×２．５４ｃｍ）のブロックおよび原色（シアン、マゼンタおよび黄色）ならびに青、緑、赤および黒のラインから成った。
【００５６】
実施例Ｅ１〜Ｅ１０において形成された画像形成された基材を３０分間、乾燥させ、その後、それらに水堅牢度試験を実施した。結果を表１に示す。
【００５７】
【表１】
2006500254.tif 000002
【００５８】
表１の結果が示すように、特定の分子量を超えるアミノアクリレートのコーティング組成物の存在により、きわめて良好な水堅牢度になる。特に、Ｅ１において、２の水堅牢度の等級が得られるのに対し、使用されたＤＭＡＥＭＡの分子量においてだけＥ１とは著しく異なるＥ８およびＥ９において、５の水堅牢度の等級が各場合において得られた。
【００５９】
その結果はまた、カチオン性ポリマーの構造が、組成物の水堅牢度に重要な役割を果たすことを示唆する。このように、Ｅ１とＥ１０とは、主に、後者がカチオン性ポリマーとしてアクリルアミドを使用し、前者がアミノアクリレートを使用するという点で、組成が異なる。しかしながら、アクリルアミドとアミノアクリレートとが同じ平均分子量を有する場合でも、アミノアクリレートがアクリルアミド（等級５）よりもずっと良い水堅牢度（等級２）になった。
【００６０】
表１の結果はまた、ＰＵ−ＡＣコーティング組成物の水堅牢度の改良におけるアルコキシシランの効果を示す。特に、Ｅ６は、アルコキシシランを用いずにＰＵ−ＡＣバインダーを使用するとき、得られたバインダーが非常に不十分な水堅牢度（等級５）を有することを示す。しかしながら、アルコキシシランがＥ２〜Ｅ５の場合のように添加されるとき、水堅牢度が劇的に改良される。アルコキシシランがシランの混合物であるとき、結果は特に優れている。このように、実施例Ｅ４およびＥ５によって示されるように、Ｎ−βアミノエチルγ−アミノプロピルトリメトキシシランとＴＥＯＳまたはＮ−βアミノエチルγ−アミノプロピルメチルジメトキシシランのいずれかとの混合物を含有するコーティング組成物は、Ｎ−βアミノエチルγ−アミノプロピルトリメトキシシランまたはＴＥＯＳのいずれかだけを含有するコーティング組成物（それぞれ、実施例Ｅ２およびＥ３を参照のこと）よりも良い水堅牢度になることが見られる。
【００６１】
表１の結果はさらに、ＰＵ−ＡＣバインダー組成物中に染料固着剤または媒染剤が存在することは、コーティング組成物の水堅牢度を必ずしもそれ自体で改良しないことを示す。特に、Ｅ１〜Ｅ１０は全て同じ媒染剤を含有したが、それらは、広範囲に変化する水堅牢度の値を示した。これは、良好な水堅牢度を得るために、染料とバインダー自体との両方を水不溶性にする材料をコーティング組成物中に必要とすることを示す。
【００６２】
実施例Ｅ１１〜Ｅ１９
これらの例は、水堅牢度の改良が、光沢および耐湿潤性など、他の望ましい性質を犠牲にすることなく本明細書において開示されたコーティング組成物によって達成され得ることを示す。
【００６３】
実施例Ｅ１〜Ｅ１０の一般手順に従って、表２においてＥ１１〜Ｅ１９と記載されたコーティング組成物が、指示された重量比の成分を水中で混合することによって調製された。次に、得られたコーティングの水堅牢度の等級を水堅牢度試験によって測定し、表２に示す。同様に、得られたコーティングの光沢および湿潤ブリードを、光沢試験および湿潤ブリード試験によってそれぞれ測定し、表２に示す。
【００６４】
【表２】
2006500254.tif 000003
【００６５】
表２の結果が示すように、主にカチオン性ポリウレタン、水溶性ヒドロキシプロピルメチルセルロースおよびカチオン性媒染剤からなるコーティング組成物Ｅ１５およびＥ１６は光沢があり、良好な耐湿潤ブリード性を示したが、不十分な耐水性を有した。ジメチルアミノエチルメタクリレートポリマーをこれらのコーティング組成物に添加することにより、Ｅ１１およびＥ１２が示すように、光沢または耐湿潤ブリード性に悪影響を及ぼすことなく、コーティングの耐水性をかなり改良した。
【００６６】
表２の結果はまた、Ｅ１１およびＥ１２のコーティングへの架橋剤の使用は、Ｅ１３、Ｅ１８およびＥ１９が示すように、耐水性に実質的に影響を及ぼさないことを示す。他方、コーティング組成物から媒染剤を除くと、Ｅ１９をＥ１１〜Ｅ１４と比較して見られるように、架橋剤を使用した場合でも、水堅牢度、光沢および湿潤ブリードに悪影響を及ぼすことがわかる。
【００６７】
実施例Ｅ２０〜Ｅ３３
これらの実施例は、水堅牢度の改良が光沢および耐湿潤ブリード性など、他の望ましい性質を犠牲にすることなく本明細書において開示されたコーティング組成物によって達成され得ることを示す。
【００６８】
実施例Ｅ１〜Ｅ１０の一般手順に従って、表３においてＥ２０−Ｅ３３と記載されたコーティング組成物が、指示された重量比の成分を水中で混合することによって調製された。次に、得られたコーティングの水堅牢度の等級を水堅牢度試験によって測定し、表３に示す。同様に、得られたコーティングの光沢およびカールをそれぞれ光沢試験およびカール試験によって測定し、表３に示す。
【００６９】
【表３】
2006500254.tif 000004
【００７０】
表３の結果は、ポリエステル系ウレタンが、ポリエーテル系ウレタンと比較したときに水堅牢度に及ぼす有利な効果を示す。このように、Ｅ２０およびＥ２１は組成が同じであるが、ただし、Ｅ２０がポリエステル主鎖を有するウレタンを含有するのに対し、Ｅ２１がポリエーテル主鎖を有するポリウレタンを含有する。しかしながら、Ｅ２０がすぐれた耐水性を有するのに対し、Ｅ２１が不十分な耐水性を有する。同様な効果がＥ２８およびＥ２９について見られる。確かに、Ｅ２０の耐水性は非常に良いので、染料の目立ったブリーディングもなく数週間、画像形成された基材を水中に置くことができる。Ｅ２０はまた、いくつかの場合、ポリエステル主鎖を有するウレタンを使用することにより、アルコキシシランまたはアミノアクリレートポリマーの存在しない場合でも（少なくともトリス−アジリジン架橋剤の存在下で）良好な水堅牢度をもたらすことを示す。
【００７１】
表３の結果はさらに、ウレタンがカールに及ぼす有利な効果を示す。このように、最も悪いカール値がＥ３０およびＥ３２について観察されたが、両方とも、ポリウレタンを用いない。
【００７２】
表３の結果はまた、ポリエステル系ウレタンが、ポリエーテル系ウレタンと比較したときに光沢に及ぼす有利な効果を示す。このように、Ｅ２０およびＥ２１は組成が同じであるが、ただし、Ｅ２０がポリエステル主鎖を有するウレタンを含有するのに対し、Ｅ２１がポリエーテル主鎖を有するポリウレタンを含有する。しかしながら、Ｅ２０は、Ｅ２１よりも幾分よい光沢を有する。同様な効果が、Ｅ２８およびＥ２９について見られる。
【００７３】
実施例Ｅ３４〜Ｅ３８
これらの実施例は、本明細書において記載されたインク受容コーティング組成物中の様々な膨潤性ポリマーの水摩擦性質に及ぼす影響を示す。
【００７４】
実施例Ｅ１〜Ｅ１０の一般手順に従って、表４のＥ３４〜Ｅ３８に記載されたコーティング組成物をベースとした様々なインク受容基材を作製した。これらのコーティング組成物は、指示された重量％の下記の材料、すなわち、表４に示された３５％のＷ２１３、７％のポリＤＭＡＥＭＡ、１０％のＳＹＮ、１％のＵ−ＮＦＷ（螢光増白剤）、および４７％の水膨潤性ポリマーを混合することによって調製された。次いで、処理された基材に水摩擦試験を実施し、その結果を同様に表４に示す。
【００７５】
【表４】
2006500254.tif 000005
【００７６】
表４の結果は、他の一般に使用される膨潤性ポリマーをベースとした同様なコーティングと比較したときに、本明細書において記載されたインク受容コーティング組成物中で膨潤性ポリマーとしてセルロース材料を使用することによって与えられた驚くほど良好な耐水摩擦性を示す。特に、ヒドロキシプロピルメチルセルロース（Ｅ３４）、メチルセルロース（Ｅ３５）、およびヒドロキシエチルセルロース（Ｅ３６）をベースとしたコーティングは全て、良好なまたはすぐれた耐水摩擦性を示した。対照的に、ＰＶＰ（Ｅ３７）およびポリエチルオキサゾリン（Ｅ３８）をベースとした相応するコーティング調合物は、著しくより悪い耐水摩擦性を示し、後者が特に悪かった。
【００７７】
実施例Ｅ３９〜Ｅ４８
これらの実施例は、アルコキシシランの重量％がコーティングの耐水性に及ぼす効果を示す。
【００７８】
実施例Ｅ１〜Ｅ１０の一般手順に従って、表５のＥ３９〜Ｅ４６に記載されたコーティング組成物をベースとした様々なインク受容基材を作製した。各々の場合において、乾燥されたコーティングの厚さは約１．４ｇ／ｆｔ2（１５ｇ／ｍ2）であった。次いで、得られた基材に水摩擦試験を実施し、その結果を同様に表５に示す。
【００７９】
【表５】
2006500254.tif 000006
【００８０】
表５の結果が示すように、容易に擦れてとれないコーティングを達成するために少なくとも約２０％のアルコキシシランのレベルが必要とされ、全く擦れてとれないコーティングを達成するために少なくとも約３０％のアルコキシシランのレベルが必要とされる。これらのレベルにおいて、アルコキシシランは、一部は、インクジェットプリンタにおいて一般に使用されるタイプの水性インク組成物に対するコーティング組成物の吸収性が随伴して低下するため、画像品質に悪影響を及ぼす（例えば、画像品質は、３０％のアルコキシシランのレベルにおいて著しく不十分である）。確かに、画像品質は、アルコキシシランの量が約１０％を超える時にアルコキシシランのレベルの増加と共に次第に悪化する。
【００８１】
対照的に、Ｅ３１は、アルコキシシランのずっと低いレベルにおいて、すぐれた水摩擦性質を示した。同様に、表３から見られるように、Ｅ３１はすぐれた水堅牢度（水堅牢度試験において１の等級）を示した。それ故、これらの実施例は、本明細書において記載されたインク受容コーティング組成物中にカチオン性ウレタン分散系を含有することにより、（全体としてのコーティングおよびコーティング中に吸収されたインクの両方の）良好な耐水性のために必要とされるアルコキシシランのレベルを劇的に、驚くほど低減することを示す。さらに、アルコキシシランのレベルの低減は、インクジェットプリンタに一般に使用されるタイプの水性インク組成物に対するコーティングが十分な吸収性を有することを可能にする。従って、アルコキシシランが水性インクの吸収に及ぼすことがある悪影響を最小にすることができ、すぐれた耐水性およびすぐれたインク吸収の両方を有するインク受容コーティングをこれらの材料に基づいて製造することができる。
【００８２】
必要に応じて、本発明の詳細が本明細書において開示される。しかしながら、開示された実施態様は単に例示のためであると理解されねばならない。このため、本明細書において開示された特定の構造および機能の詳細は限定的であると解釈されるべきではなく、クレームの根拠として、および本発明を様々に使用する当業者に教示するための代表的な根拠として解釈されるべきである。
【国際調査報告】
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