(57)【要約】界面活性剤と少なくとも１種の発泡剤とを含有するポリマー溶液の少なくとも１つの層で、支持体を被覆する工程を含んでなる材料を製造する方法。前記溶液のｐＨ値を前記発泡剤の添加の前に下げて材料により平滑な面を生じさせる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
界面活性剤と少なくとも１種の発泡剤とを含有するポリマー溶液の少なくとも１つの層で、支持体を被覆する工程を含んでなる材料を製造する方法であって、
前記少なくとも１つの層の溶液のｐＨ値を前記少なくとも１種の発泡剤の添加の前に下げる材料を製造する方法。
【請求項２】
前記ｐＨ値をｐＨ５又はそれ以下の値に下げる請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ｐＨ値をｐＨ４又はそれ以下の値に下げる請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記ｐＨ値をｐＨ２〜ｐＨ４の範囲の値に下げる請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記溶液のｐＨ値を酸の添加により下げる請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
添加される酸が硫酸である請求項５に記載の方法。
【請求項７】
被覆する前に、前記少なくとも１種の発泡剤を溶液の層中にデュアル溶融する請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
少なくとも１種の発泡剤を前記溶液に直接的に添加する請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法により形成された材料。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法により形成されたインクジェット記録用媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、材料を製造する方法、特にインクジェット印刷用媒体として用いるのに適した発泡ポリマー材料を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット印刷は、画像を生じるようにインキの流れ（好ましくは、液滴の形態にて）がノズルから高速度にて媒体に吐出される方法である。
【０００３】
インクジェット記録用に用いられる媒体は、寸法安定性であり、インキ吸収性であり、定着画像をもたらすことが可能であり、そして画像形成材料及びハードウェアと適合性を有する必要がある。
【０００４】
たいていの商業用の写真品質インクジェット用媒体は、主成分材料が特質上、多孔質層を形成するか又は非孔質層を形成するかどうかに従って、２つのカテゴリーの一方に分類することができる。多孔質層を有するインクジェット用媒体は、典型的には、ポリマーバインダーを用いて無機材料から形成される。インキがこの媒体に適用される場合、それは毛管作用により多孔質層中に吸収される。インキは非常に速く吸収されるが、しかし多孔質層の開放性が印刷画像の不安定性の一因になる場合がある（特に、画像がオゾンのような環境ガスに暴露される場合）。
【０００５】
非孔質層を有するインクジェット用媒体は、典型的には、膨潤しそして適用インキを吸収する１つ又はそれ以上のポリマー層から形成される。膨潤メカニズムの制約に因り、このタイプの媒体は、インキを吸収するのが遅い。しかしながら、いったん乾燥すると、印刷画像は、光及びオゾンに付される場合にもしばしば安定である。
【０００６】
純「多孔質」又は純「非孔質」である媒体の代替物は、それぞれの純粋な媒体の利点を有するハイブリッドである。これらのハイブリッドは膨潤可能な多孔質層を有する。一つのそのような媒体は、膨潤可能な親水性ポリマー及び発泡剤を用いる発泡ポリマー層から作られる。これはポリマー層中にボイドの形成をもたらすことになり、前記ボイドはインキ吸収性の向上をもたらす。インキは、粒子間にある細孔中に保持される代わりに、従来の多孔質媒体と同じ様に、インキはポリマー内にある。これにより、改善画像安定性がもたらされることになる。
【０００７】
英国特許出願第０２１８５０５．６号明細書は、発泡ポリマー層により形成されたインクジェット印刷用媒体を開示する。この媒体は、発泡剤の使用により作られ得る。
【０００８】
英国特許出願第０２２３８３５．０号及び同０２２６３０９．３号明細書もまた、発泡ポリマー層から形成されたインクジェット印刷用媒体を開示する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ポリマー溶液すなわち溶融物のｐＨ値が未調整のままにされる場合は、インクジェット用媒体の表面がかなり粗いということが分かった。
本発明の目的は、発泡ポリマー材料の表面特性を改善する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
発泡剤が添加される前に溶融物のｐＨ値を下げるか又はｐＨ値が下げられた層中に発泡剤をデュアル溶融するかのどちらかにより、非常に滑らかな表面を実現できるということが分かった。
【００１１】
本発明は、界面活性剤と少なくとも１種の発泡剤とを含有するポリマー溶液の少なくとも１つの層で、支持体を被覆する工程を含んでなる材料を製造する方法であって、
前記少なくとも１つの層の溶液のｐＨ値を前記少なくとも１種の発泡剤の添加の前に下げる材料を製造する方法を提供する。
【００１２】
好ましくはｐＨを４又はそれ以下に低下し、一層好ましくはｐＨをｐＨ２〜ｐＨ４の範囲内に低下させる。
本発明は更に、上記に記載された方法により形成された材料を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、改善された表面特性を具備する多孔質親水性ポリマー層を有するインクジェット用媒体又は同様な材料を製造する方法を提供する。非常に滑らかな表面が、本発明の方法を用いることによって達成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
さて、本発明を、例として、添付図面を参照して説明する。
本発明は、材料を製造する方法を提供する。前記材料は、インクジェット用媒体としての使用を含めて、数多くの種々の用途を有することができる。
【００１５】
媒体は、樹脂被覆紙、ＰＥＴフィルム基材、アセテート、印刷版又は他の適当な支持体のような支持体層、及び前記支持体層上に支持された１つ又はそれ以上のポリマー層を含む。
【００１６】
少なくとも１つのポリマー層は、親水性ポリマーを含む。それらの例には、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキシド、ポリビニルピロリドン及びゼラチンを含むことができる。
【００１７】
少なくとも１つのポリマー層は、発泡剤の使用により作られる。適当な発泡剤の例は、亜硝酸ナトリウムと塩化アンモニウムの混合物、金属の炭酸塩及び重炭酸塩を包含する。適当な発泡剤の更なる例は、たとえば、Handbook of Polymeric Foams and Foam Technology，Daniel Klempner及びKurt C.Frisch編集，第１７章：ポリマー発泡体用発泡剤，セクション３ 化学発泡剤（Dr. Fyodor A.Shutovにより書かれた章）に記載されている。熱により発泡剤は分解しそして溶液内で気泡を生じて、ポリマーの発泡を引き起こす。発泡体は、効果的には、ポリマーマトリックス内のボイドの連続又は独立気泡のどちらかの配列体の網状構造である。かかるインクジェット用媒体の全詳細は、英国特許出願０２１８５０５．６に開示されている。
【００１８】
界面活性剤を含有する溶融物のｐＨ値が未調整のままにされている場合は、最終被膜の表面がかなり粗いということが分かった。しかしながら、発泡剤が添加される前に溶融物のｐＨを下げるか又はｐＨが下げられた層中に発泡剤をデュアル溶融する場合は、最終被膜の表面粗さは有意的に減じられる。
【００１９】
本発明の好ましい具体的態様では、ｐＨを、５又はそれ以下の値に、たとえば約ｐＨ２若しくは約ｐＨ４に、又は２〜５の範囲のｐＨに下げる。ｐＨを、一層好ましくは４又はそれ以下の値に、更に一層好ましくは２〜４の範囲のｐＨ値に下げる。
【００２０】
本発明の更に別の態様では、インクジェット受理体用のインキ受理層であって、上記に記載された方法により得られ得るインキ受理層が提供される。
【実施例】
【００２１】
樹脂被覆紙支持体を、表側において３つのインキ受理層で被覆した。各層は、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）及びある種の界面活性剤を含んでいた。発泡剤は、各層にその層のＰＶＡ塗布量に関して５０ｗｔ％の率にて添加したか又は被膜の総ＰＶＡ塗布量と比べて５０ｗｔ％の率にて被覆時点における最上層中にデュアル溶融したかのどちらかであった。
【００２２】
最初の例（被膜Ａ及び被膜Ｂ）では、支持体に最も近いインキ受理層は、５．０ｇ／ｍ2のＰＶＡ、１．４１ｇ／ｍ2の亜硝酸ナトリウム、１．０９ｇ／ｍ2の塩化アンモニウム及び０．１０６ｇ／ｍ2の界面活性剤から成っていた。中間のインキ受理層は、５．７ｇ／ｍ2のＰＶＡ、１．６１ｇ／ｍ2の亜硝酸ナトリウム、１．２４ｇ／ｍ2の塩化アンモニウム及び０．２１２ｇ／ｍ2の界面活性剤から成っていた。最上のインキ受理層は、６．９ｇ／ｍ2のＰＶＡ、１．９４ｇ／ｍ2の亜硝酸ナトリウム、１．５１ｇ／ｍ2の塩化アンモニウム及び０．３１８ｇ／ｍ2の界面活性剤から成っていた。それ故、全コーティングパックの総ＰＶＡ塗布量は１７．６ｇ／ｍ2であり、そして発泡剤の総塗布量は８．８ｇ／ｍ2であった。
【００２３】
被膜Ａでは、溶融物のｐＨを、亜硝酸ナトリウム及び塩化アンモニウムが添加される前に、硫酸で調整してｐＨ４．０に下げた。
被膜Ｂでは、溶融物のｐＨを、調整しないでｐＨ６．０のままにした。被膜Ｂは、対照被膜である。
次いで、標準的なスライドホッパーを用いて、３つの層をビードコーティング機械にて同時に被覆した。
【００２４】
次の例（被膜Ｆ、被膜Ｃ、被膜Ｄ及び被膜Ｅ）において、支持体に最も近いインキ受理層は、５．７ｇ／ｍ2のＰＶＡ及び０．１０６ｇ／ｍ2の界面活性剤から成っていた。中間のインキ受理層は、６．５ｇ／ｍ2のＰＶＡ及び０．２１２ｇ／ｍ2の界面活性剤から成っていた。最上のインキ受理層は、５．４ｇ／ｍ2のＰＶＡ及び０．３１８ｇ／ｍ2の界面活性剤から成っていた。
【００２５】
被膜Ｆでは、溶融物のｐＨを、硫酸を用いてｐＨ２．０に調整した。
被膜Ｃでは、溶融物のｐＨを、硫酸を用いてｐＨ４．０に調整した。
被膜Ｄでは、溶融物のｐＨを、硫酸を用いてｐＨ５．０に調整した。
被膜Ｅでは、溶融物のｐＨを、調整しないでｐＨ６．０のままにした。
【００２６】
次いで、各被膜について、発泡剤を、最上のインキ受理層中にデュアル溶融した。４０％亜硝酸ナトリウム溶液を、１２．４ｍｌ／ｍ2（４．９６ｇ／ｍ2の亜硝酸ナトリウムと等価である）の塗布量を用いてデュアル溶融した。２０％塩化アンモニウム溶液を、１９．２ｍｌ／ｍ2（３．８４ｇ／ｍ2の塩化アンモニウムと等価である）の塗布量を用いてデュアル溶融した。それ故、全コーティングパックの総ＰＶＡ塗布量は１７．６ｇ／ｍ2であり、そして発泡剤の総塗布量は８．８ｇ／ｍ2であり、すなわち被膜Ａ及び被膜Ｂについてと同じであった。次いで、標準的なスライドホッパーを用いて、３つの層をビードコーティング機械にて同時に被覆した。
【００２７】
発泡工程を開始するために、コーティングトラック内の乾燥機を９０℃に設定した。各被膜を、乾燥機に通した。
【００２８】
図１、２、３、４及び５は、泡形成が溶融物のｐＨ又は発泡剤の添加方法のどちらにも影響されないことを示している。
【００２９】
図１は被膜Ａを示し、ここで溶融物ｐＨはｐＨ４に調整され、そして発泡剤は溶融物に直接的に添加された。
図２は被膜Ｃを示し、ここで溶融物ｐＨはｐＨ４に調整され、そして発泡剤はホッパーにおいて最上のインキ受理層中にデュアル溶融された。
【００３０】
図３は被膜Ｄを示し、ここで溶融物ｐＨはｐＨ５に調整され、そして発泡剤はホッパーにおいて最上のインキ受理層中にデュアル溶融された。
図４は被膜Ｅを示し、ここで溶融物ｐＨは調整されないでｐＨ６のままにされ、そして発泡剤はホッパーにおいて最上のインキ受理層中にデュアル溶融された。
【００３１】
図５は被膜Ｆを示し、ここで溶融物ｐＨはｐＨ２に調整され、そして発泡剤はホッパーにおいて最上のインキ受理層中にデュアル溶融された。
【００３２】
下記の表は、被膜のすべてからの表面粗さ測定値を示す。
【００３３】
【表１】
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【００３４】
Ｒｔ＝頂から谷の最大値
Ｒｚ＝平均の頂から谷の高さ
Ｒｐｍ＝平均高さ
【００３５】
上記の表中のデータから、溶融物のｐＨは表面粗さに有意な影響を与えることが分かる。発泡剤が溶融物に直接的に添加されるか又は被覆時点における最上層中にデュアル溶融されるかどうかに関係なく、溶融物のｐＨがｐＨ６〜ｐＨ４まで下げられた場合、有意的により滑らかな表面が達成される。前記表中のデータはまた、少なくとも発泡剤が被覆時点における最上層中にデュアル溶融される場合、溶融物のｐＨをｐＨ６からｐＨ５に、ｐＨ４に及びｐＨ２に下げることによりますます滑らかな表面が得られることを示している。
【００３６】
本発明がビードコーティングに関する使用に限定されないということは当業者により理解されるであろう。いかなる慣用の被覆方法も用いることができる。
【００３７】
本発明を、その好ましい具体的態様に関して詳細に記載した。その変型及び改変が本発明の範囲内で可能であるということは当業者により理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】図１は、被膜Ａでもって形成されたインキ受理層における泡形成を示す、インクジェット用媒体の断面の走査電子顕微鏡写真である。
【図２】図２は、被膜Ｃでもって形成されたインキ受理層における泡形成を示す、インクジェット用媒体の断面の走査電子顕微鏡写真である。
【図３】図３は、被膜Ｄでもって形成されたインキ受理層における泡形成を示す、インクジェット用媒体の断面の走査電子顕微鏡写真である。
【図４】図４は、被膜Ｅでもって形成されたインキ受理層における泡形成を示す、インクジェット用媒体の断面の走査電子顕微鏡写真である。
【図５】図５は、被膜Ｆでもって形成されたインキ受理層における泡形成を示す、インクジェット用媒体の断面の走査電子顕微鏡写真である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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