DE69903636T2

DE69903636T2 - Beschichtungszusammensetzung und aufzeichnungsmedium

Info

Publication number: DE69903636T2
Application number: DE69903636T
Authority: DE
Inventors: S. Darsillo; J. Fluck; Rudiger Laufhutte
Original assignee: Cabot Corp
Current assignee: Cabot Corp
Priority date: 1998-07-01
Filing date: 1999-07-01
Publication date: 2003-06-26
Anticipated expiration: 2019-07-02
Also published as: US6365264B2; JP4237409B2; EP1097044B1; US6284819B1; DE69903636D1; EP1097044A1; JP2002519227A; US20020004131A1; WO2000001539A1; AU4853899A

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Aufzeichnungsmedium, ein Verfahren zur Herstellung eines Aufzeichnungsmediums und eine Beschichtungszusammensetzung, die zur Herstellung eines Aufzeichnungsmediums geeignet ist.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Manchmal wird eine Oberflächenbeschichtung auf ein Aufzeichnungsmedium aufgetragen, um seine Druckeigenschaften zu verbessern. Beispielsweise kann die Beschichtung das Aussehen, die Tintenabsorption und/oder die Schmierbildbeständigkeit des Mediums verbessern.
Oberflächenbeschichtungen können in zwei allgemeine Kategorien eingeteilt werden: glänzende Beschichtungen und nichtglänzende. Beschichtungen (matte oder trübe Beschichtungen). Glänzende Beschichtungen sind oftmals erwünscht, weil sie sehr glatt sind und sie können eine hervorragende Griffigkeit und eine Photographie ähnliche Qualität dem aufgezeichneten Bild verleihen.
Eine Beschichtungszusammensetzung, die ein Pigment, wie ein hydratisiertes Aluminosilikat (wie ein Kaolinton), Titandioxid, Aluminiumoxid, Silika oder Calciumcarbonat, umfasst, kann dafür verwendet werden, eine glänzende Beschichtung herzustellen, wenn die Zusammensetzung mit einem Gießverfahren aufgetragen wird, wobei die Zusammensetzung getrocknet wird, während damit ein polierter Metallzylinder oder -trommel (z. B. eine polierte Chromtrommel) in Kontakt gebracht wird. Eine auf diese Weise hergestellte glänzende Pigmentbeschichtung ist nicht nur im Hinblick auf ihren Glanz vorteilhaft, sondern auch deswegen, weil das Pigment der Beschichtung ebenfalls eine relativ hohe Rate und Tintenabsorptionsvermögen verleiht. Allerdings ist die Gießbeschichtungsprozedur relativ langsam und kostspielig.
Es ist möglich, glänzende Pigmentbeschichtungen nach Auftragungsmethoden herzustellen, die billiger und schneller als das Gießverfahren sind (z. B. das Schieberbeschichten, Luftrakelbeschichten, Walzenbeschichten, etc., manchmal auch mit einem Kalandern hinterher), allerdings ist der Gesamtglanz der erhaltenen Beschichtung oftmals im Vergleich zur Gießbeschichtung verschlechtert. Darüber hinaus können glänzende Pigmentbeschichtungen, die mit diesen schnellen, billigen Verfahren hergestellt werden, ebenfalls ziemlich brüchig sein, und die Beschichtungen brechen und blättern oftmals ab beim Trocknen.
Beschichtungszusammensetzungen, die Harze, wie ein Polyolefinharz, Polyesterharz, Polyamidharz oder Polycarbonatharz, umfassen, können nach den zuvor erwähnten, schnellen, billigen Beschichtungsverfahren (z. B. das Schieberbeschichten, Luftrakelbeschichten, Walzenbeschichten, etc.) aufgetragen werden, um Beschichtungen herstellen, die einen hohen Glanz aufweisen. Allerdings weist ein Aufzeichnungsmedium mit dieser glänzenden Harzbeschichtung im Allgemeinen signifikant verschlechterte Raten der Tintenabsorption und Tintentrocknung im Vergleich zu einem Aufzeichnungsmedium mit einer Pigmentbeschichtung auf.
Es besteht daher ein Bedarf hinsichtlich eines Aufzeichnungsmediums mit einer glänzenden Oberfläche, das mit einem schnellen, billigen Beschichtungsverfahren aufgetragen werden kann, wobei die glänzende Beschichtung nicht brüchig ist, und die auf das Aufzeichnungsmedium aufzutragende Tinte schnell absorbiert und schnell trocknet. Es gibt ebenfalls einen Bedarf hinsichtlich des Verfahrens zur Herstellung dieses glänzenden Aufzeichnungsmediums und einer Beschichtungszusammensetzung, die in diesem Verfahren eingesetzt werden kann. Die vorliegende Erfindung stellt ein solches Aufzeichnungsmedium, ein solches Verfahren und eine solche Zusammensetzung zur Verfügung.

KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmedium umfasst ein Substrat mit einer glänzenden Beschichtung darauf, wobei die glänzende Beschichtung erste und zweite Partikelgruppen aufweist, wobei:
(a) die erste Gruppe Metalloxidpartikel umfasst, wobei die Metalloxidpartikel Aggregate kleinerer Primärpartikel sind,
(b) der mittlere Durchmesser der Primärpartikel weniger als etwa 100 nm beträgt,
(c) der mittlere Durchmesser der Aggregate etwa 100 nm bis etwa 500 nm beträgt,
(d) der mittlere Durchmesser der Partikel in der zweiten Gruppe weniger als etwa 50% des mittleren Durchmessers der Aggregate in der ersten Gruppe beträgt, und
(e) das Verhältnis der Partikel in der ersten Gruppe zu den Partikeln in der zweiten Gruppe etwa 0,1 : 1 bis etwa 10 : 1, bezogen auf das Gewicht, beträgt.
Die erfindungsgemäße Beschichtungszusammensetzung umfasst einen geeigneten Träger und erste und zweite Partikelgruppen, weist einen Feststoffgehalt von mindestens etwa 15 Gew.-% auf, besitzt eine scheinbare Viskosität bei einer relativ hohen Scherrate von weniger als etwa 100 mPa·s (Centipoise) bei 22ºC, und kann auf ein Substrat aufgetragen werden, um ein Substrat mit einer glänzenden Beschichtung darauf herzustellen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Aufzeichnungsmediums umfasst: (a) das Bereitstellen eines Substrats, (b) das Beschichten des Substrats mit der erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzung, um ein beschichtetes Substrat herzustellen, (c) das Trocken des beschichteten Substrats, um das Aufzeichnungsmedium herzustellen.
Das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmedium umfasst ein Substrat mit einer glänzenden Beschichtung darauf, worin die glänzende Beschichtung nicht brüchig und rissbeständig ist, eine ausgezeichnete Flüssigkeitsabsorptionsrate aufweist, ein relativ hohes Flüssigkeitsabsorptionsvermögen besitzt, ein ausgezeichnetes Haftvermögen aufweist und mit schnellen, kostengünstigen Beschichtungsverfahren aufgetragen werden kann. Diese und andere Vorteile der vorliegenden Erfindung als auch zusätzliche erfinderische Merkmale, werden nun aus der vorliegenden Beschreibung der Erfindung ersichtlich werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt die Rheogramme von zwei erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzungen und die Rheogramme von zwei analogen Beschichtungszusammensetzungen, bei denen eine einzige Partikelpopulation eingesetzt wird.
Fig. 2 zeigt graphisch die Änderung des Kontaktwinkels über die Zeit (Absorptionsvermögen von destilliertem Wasser) für ein erfindungsgemäßes Aufzeichnungsmedium.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die vorliegende Erfindung stellt ein Aufzeichnungsmedium, ein Verfahren zur Herstellung eines Aufzeichnungsmediums und eine Beschichtungszusammensetzung, für die Herstellung eines Aufzeichnungsmediums geeignet ist, zur Verfügung. Es ist überraschender Weise und unerwarteter Weise entdeckt worden, dass schnelle, kostengünstige Beschichtungsverfahren angewendet werden können, um ein Substrat mit einer nichtbrüchigen, rissbeständigen, haftenden, glänzenden Beschichtung zur Verfügung zu stellen, wobei die glänzende Beschichtung eine relativ schnelle Flüssigkeitsabsorptionsrate, eine relativ schnelle Flüssigkeitstrockenrate und ein relativ großes Flüssigkeitsabsorptionsvermögen aufweist. Die glänzende Beschichtung umfasst erste und zweite Partikelgruppen, wobei die erste Gruppe Metalloxidpartikel umfasst, die Aggregate von kleineren Primärpartikel sind, und die zweite Gruppe Partikel mit einem mittleren Durchmesser von weniger als etwa 50% des mittleren Durchmessers der Aggregate in der ersten Gruppe umfasst.

Aufzeichnungsmedium

Die vorliegende Erfindung stellt ein Aufzeichnungsmedium zur Verfügung, das ein Substrat mit einer glänzenden Beschichtung darauf umfasst, wobei die glänzende Beschichtung ein Bindemittel und erste und zweite Partikelgruppen umfasst, wobei:
(a) die erste Gruppe Metalloxidpartikel umfasst, wobei die Metalloxidpartikel Aggregate kleinerer Primärpartikel sind,
(b) der mittlere Durchmesser der Primärpartikel weniger als etwa 100 nm beträgt,
(c) der mittlere Durchmesser der Aggregate etwa 100 nm bis etwa 500 nm beträgt,
(d) der mittlere Durchmesser der Partikel in der zweiten Gruppe weniger als etwa 50% des mittleren Durchmessers der Aggregate in der ersten Gruppe beträgt, und
(e) das Verhältnis der Partikel in der ersten Gruppe zu den Partikeln in der zweiten Gruppe etwa 0,1 : 1 bis etwa 10 : 1, bezogen auf das Gewicht, beträgt.
Man kann den Glanz eines Aufzeichnungsmediums beispielsweise mittels Spiegelglanz bei 75º nach JIS P 8142 oder nach einem äquivalenten US-Standard mit einem Glanzphotometer (z. B. VGS-1001, hergestellt von Nihon Denshoku Kogyosha), einem 75º-Glanzmesser von Hunter, einem Glanzmesser von Technidyne (z. B. Modell T 480 A) oder dergleichen messen. Jede geeignete Testmethode kann angewendet werden, um den Glanz zu bestimmen, wozu beispielsweise ASTM, TAPPI oder dergleichen zählen. Wenn TAPPI angewendet wird, dann ist sie bevorzugt TAPPI T 480. Wenn ASTM angewendet wird, dann ist sie bevorzugt ASTM D1223. Nach Wunsch wird das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmedium kalandert, um eine glänzende Beschichtung herzustellen. Es ist bevorzugt, dass das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmedium einen Spiegelglanz bei 75º von mindestens etwa 15º aufweist. Insbesondere weist das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmedium einen Spiegelglanz bei 75º von mindestens etwa 25%, sogar bevorzugter mindestens etwa 35% und noch bevorzugter mindestens etwa 45%, darüber hinaus bevorzugter mindestens etwa 55% und ganz besonders bevorzugt mindestens etwa 65%.
Wenn das Substrat ein Cellulosesubstrat (z. B. Cellulosepapier) ist, weist das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmedium nach dem Kalandern bevorzugt einen Spiegelglanz bei 75º von mindestens etwa 15%, insbesondere von mindestens etwa 25 %, sogar bevorzugter mindestens 35% und noch bevorzugter mindestens etwa 45%. In einer bevorzugten Ausführungsform weist das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmedium nach dem Kalandern einen Spiegelglanz bei 75º von mindestens etwa 50% auf.
Das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmedium umfasst ein Substrat, das entweder transparent oder trüb ist, und es kann jedes geeignete Material umfassen. Beispiele für diese Materialien umfassen, allerdings ohne Einschränkungen darauf, Filme oder Folien aus Polyesterharzen (beispielsweise Poly(ethylenterephthalat)), Diacetatharze, Triacetatharze, Acrylharze, Polycarbonatharze, Polyvinylchloridharze, Polyimidharze, Cellophan und Celluloid, Glasplatten, Metallplatten, Kunststofffolien, Papier, (z. B. Cellulosepapier), beschichtetes Papier, (z. B. harzbeschichtetes Papier), Pigment enthaltende trübe Filme und geschäumte Filme. Polyesterfolien und Cellulosepapier sind bevorzugt, wobei Poly(ethylenterephthalat)folien bevorzugter sind.
Die glänzende Beschichtung kann auf das Substrat nach jeder geeigneten Methode oder geeigneten Kombinationen von Methoden aufgetragen werden. Bevorzugt wird das Substrat mit einer Beschichtungszusammensetzung, die ein Bindemittel, einen geeigneten Träger (z. B. Wasser) und erste und zweite Partikelgruppen umfasst, beschichtet, wobei:
(a) die erste Gruppe Metalloxidpartikel umfasst, wobei die Metalloxidpartikel Aggregate kleinerer Primärpartikel sind,
(b) der mittlere Durchmesser der Primärpartikel weniger als etwa 100 nm beträgt,
(c) der mittlere Durchmesser der Aggregate etwa 100 nm bis etwa 500 nm beträgt,
(d) der mittlere Durchmesser der Partikel in der zweiten Gruppe weniger als etwa 50% des mittleren Durchmessers der Aggregate in der ersten Gruppe beträgt, und
(e) das Verhältnis der Partikel in der ersten Gruppe zu den Partikeln in der zweiten Gruppe etwa 0,1 : 1 bis etwa 10 : 1, bezogen auf das Gewicht, beträgt, um auf diese Weise ein beschichtetes Substrat herzustellen. Nach dem Auftragen der Beschichtung, wird das beschichtete Substrat nach jeder geeigneten Methode oder geeigneten Kombination aus Methoden getrocknet, um das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmedium zur Verfügung zu stellen, das dann noch wahlweise kalandert werden kann, um seinen Glanz zu verbessern.
Die Beschichtungszusammensetzung kann nach jeder geeigneten Methode oder geeigneten Kombination aus Methoden aufgetragen werden. Geeignete Methoden umfassen, allerdings ohne Einschränkungen darauf, das Walzenbeschichten, das Rakelbeschichten, das Luftrakelbeschichten, das Walzenbeschichten mit Stabmesser, das Schieberbeschichten, das Gießbeschichten, das Gitterwalzenbeschichten, das Drahtrakelbeschichten, das Kurzdübelbeschichten, das Schiebetrichterbeschichten, das Lackgießen, die flexographische Beschichtung, die Gravurbeschichtung, die Komma-Beschichtung, das Pressleimungsbeschichten nach Art der An- oder Aus-Maschine, wobei die Beschichtung mit den schnellen kostengünstigen Methoden, wie dem Schieberbeschichten und Luftrakelbeschichten bevorzugt sind.
Geeignete Trockenmethoden umfassen, allerdings ohne Einschränkungen darauf, die Luft- oder Konvektionstrocknung, (z. B. das lineare Kanaltrocknen, das Brückentrocknen, das Luftschlaufentrocknen, das Sinuskurven-Luftanschwebtrocknen, etc.), Kontakt- oder Leitungstrocknen, und Trocknen mit Strahlenenergie (z. B. Infrarottrocknen und Mikrowellentrocknen).
Die glänzende Beschichtung kann jede geeignete Dicke aufweisen. Insbesondere weist die Beschichtung bevorzugt eine Dicke von 1 um bis etwa 50 um auf, insbesondere eine Dicke von etwa 5 um bis etwa 30 um und ganz besonders bevorzugt eine Dicke von etwa 10 um bis etwa 20 um.
Das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmedium kann ein Substrat mit mehr als einer Beschichtungsschicht, die gleich oder unterschiedlich sein kann, umfassen, mit der Maßgabe, dass mindestens eine der Beschichtungsschichten erste und zweite Partikelgruppen umfassen, wobei:
(a) die erste Gruppe Metalloxidpartikel umfasst, wobei die Metalloxidpartikel Aggregate kleinerer Primärpartikel sind,
(b) der mittlere Durchmesser der Primärpartikel weniger als etwa 100 nm beträgt,
(c) der mittlere Durchmesser der Aggregatpartikel etwa 100 nm bis etwa 500 nm beträgt
(d) der mittlere Durchmesser der Partikel in der zweiten Gruppe weniger als etwa 50% des mittleren Durchmessers der Aggregate in der ersten Gruppe beträgt, und
(e) das Verhältnis der Partikel in der ersten Gruppe zu den Partikeln in der zweiten Gruppe etwa 0,1 :1 bis etwa 10 : 1, bezogen auf das Gewicht, beträgt.
Beispielsweise kann das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmedium ein Substrat umfassen, das mit einer oder mehreren Tintenempfangsschichten (z. B. aus Kaolinton) und/oder einer oder mehreren Harz enthaltenden Schichten (z. B. eine glänzende Laminatfilmschicht) beschichtet ist. Obwohl das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmedium zusätzlich zu einer Beschichtung, die die oben beschriebenen ersten und zweiten Partikelgruppen (z. B. Tintenempfangsschichten, glänzende Schichten, etc.) umfasst, Beschichtungen aufweisen kann, ist überraschenderweise und unerwarteter Weise festgestellt worden, dass die oben beschriebene Beschichtung, die erste und zweite Partikelgruppen umfasst, ein ausreichendes Tintenempfangsvermögen und einen ausreichenden Glanz für die überwiegende Mehrzahl von Druckanwendungen hervorbringt.
Die erste Partikelgruppe (Population) ist vornehmlich für die Flüssigkeitsabsorptionseigenschaften der glänzenden Beschichtung verantwortlich. Die erste Gruppe umfasst bevorzugt Partikel aus einem oder mehreren Metalloxiden, wie Silika, Aluminiumoxid, Titanoxid, Zirkoniumoxid, Ceroxid und Magnesiumoxid, wobei pyrogene Metalloxide und fein vermahlende Metalloxidgele bevorzugt sind, pyrogene Metalloxide insbesondere bevorzugt sind und pyrogenes Silika am meisten bevorzugt ist. Das Metalloxid kann geladen oder ungeladen sein, und wenn es geladen ist, kann es kationisch, anionisch oder amphoter sein. Es ist manchmal bevorzugt, dass in der glänzenden Beschichtung kationische Partikel enthalten sind. Obwohl viele Metalloxide entweder neutral oder kationisch sind, können sie über eine Oberflächenmodifikation kationisch gemacht werden. Beispielsweise kann Silika, das anionisch ist, kationisch gemacht werden, indem das Silika mit einem oder mehreren anorganischen kationischen Modifikatoren, beispielsweise einem anorganischen Salz (z. B. Aluminiumchlorhydrat) oder dergleichen behandelt wird. So kann auch Silika kationisch gemacht werden, indem das Silika mit einem oder mehreren organischen kationischen Modifikatoren, beispielsweise einem Silan, einem Polymer (z. B. einem Polyaminpolymer) oder dergleichen behandelt wird.
Die erste Gruppe umfasst bevorzugt Metalloxidpartikel, die Aggregate aus kleineren Primärpartikeln sind. Da die Oberfläche eines Primärpartikels umgekehrt proportional zu seiner Größe ist und da eine große Oberfläche einen günstigen Effekt auf viele Eigenschaften der glänzenden Beschichtung hat (z. B. Rate der Flüssigkeitsabsorption und Flüssigkeitsabsorptionsvermögen), ist es bevorzugt, dass die Primärpartikel einen mittleren Durchmesser von weniger als etwa 100 nm (z. B. von etwa 1 nm bis etwa 100 nm) aufweisen. Insbesondere umfasst die erste Gruppe Aggregate von Primärpartikel, wobei die Primärpartikel einen mittleren Durchmesser von weniger als etwa 50 nm (z. B. von etwa 1 nm bis etwa 50 nm), sogar bevorzugter weniger als etwa 30 nm (z. B. von etwa 1 nm bis etwa 30 nm, darüber hinaus noch bevorzugter weniger als etwa 20 nm (z. B. von etwa 1 nm bis etwa 20 nm) und am meisten bevorzugt weniger als etwa 15 nm (z. B. von etwa 1 nm bis etwa 15 nm) aufweisen. Es ist überaus bevorzugt, dass im Wesentlichen alle Primärpartikel Durchmesser aufweisen, die kleiner als die zuvor aufgeführten mittleren Durchmesserwerte sind. Mit anderen Worten ist es außerordentlich bevorzugt, dass im Wesentlichen alle Primärpartikel Durchmesser von weniger als etwa 100 nm (z. B. von etwa 1 nm bis etwa 100 nm) aufweisen, es ist stärker bevorzugt, dass im Wesentlichen alle Primärpartikel Durchmesser von weniger als etwa 50 nm (z. B. von etwa 1 nm bis etwa 50 nm) aufweisen und es ist sogar noch stärker bevorzugt, dass im Wesentlichen alle Primärpartikel Durchmesser von weniger als etwa 30 nm (z. B. etwa 1 nm bis etwa 30 nm) aufweisen, wobei es noch stärker bevorzugt ist, dass im Wesentlichen alle Primärpartikel Durchmesser von weniger als 20 nm (beispielsweise von etwa 1 nm bis etwa 20 nm) aufweisen und es ist am allermeisten bevorzugt, dass im Wesentlichen alle Primärpartikel Durchmesser von weniger als etwa 15 nm (beispielsweise von etwa 1 nm bis etwa 15 nm) aufweisen.
Ein Metalloxidpartikel, das ein Aggregat aus kleineren Primärpartikeln, wie einem pyrogenen Metalloxid, ist, besitzt eine poröse Substruktur, und Beschichtungen, die diese Partikel enthalten, weisen eine relativ schnelle Rate der Flüssigkeitsabsorption und ein relativ hohes Flüssigkeitsabsorptionsvermögen auf. Die Rate der Flüssigkeitsabsorption kann beispielsweise gemessen werden, indem ein Flüssigkeitströpfchen (z. B. Wasser) auf die Beschichtungsoberfläche aufgetragen wird und die Änderung des Winkels des Tröpfchens im Hinblick auf die Oberfläche (Kontaktwinkel) über die Zeit gemessen wird. Bevorzugt fällt der Kontaktwinkel von destilliertem Wasser bei der Auftragung auf die glänzende Beschichtung des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmediums um mindestens etwa 5º über die ersten fünf Minuten ab. Insbesondere fällt der Kontaktwinkel um mindestens etwa 7º über die ersten fünf Minuten ab. Am meisten bevorzugt fällt der Kontaktwinkel von destilliertem Wasser beim Auftragen auf die glänzende Beschichtung des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmediums um mindestens etwa 10ºC über die ersten 5 Minuten ab.
Das Flüssigkeitsabsorptionsvermögen kann gemessen werden, indem eine Flüssigkeit, beispielsweise Wasser oder eine 1 : 1-Lösung aus Polyethylenglykol (z. B. PET 400) und Wasser oder dergleichen, mit einer vorbestimmten Fläche der glänzenden Beschichtung des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmediums über 10 Sekunden bei 22ºC in Kontakt gebracht wird, wonach dann das Medium mit einem Löschpapier in Kontakt gebracht wird, um überschüssige Lösung zu entfernen, das Gewicht der von der glänzenden Beschichtung absorbierten Lösung gemessen wird und dieses Gewicht als g/cm² ausgedrückt wird. Alternativ kann das Flüssigkeitsabsorptionsvermögen der Beschichtung als Funktion der Porosität gemessen werden. Die Porosität kann nach jedem geeigneten Verfahren gemessen werden, beispielsweise durch Messen des Gesamteindringvolumens einer Flüssigkeit (z. B. Quecksilber) in die auf einem nicht porösem Substrat aufgetragene glänzende Beschichtung (z. B. Polyethylen). Es sollte hier allerdings berücksichtigt werden, dass das Gesamteindringvolumen einer Flüssigkeit für eine bestimmte Beschichtung (und deswegen die Porosität) eine Funktion von Variablen sein kann, die die Struktur der Beschichtung, beispielsweise den Bindemitteltyp, das Verhältnis von Pigment zu Bindemittel, die Pigmentpartikelgröße, das Kalandern und dergleichen beeinflussen. Bevorzugt wird die Porosität durch Messen des Gesamteindringvolumens von Quecksilber bestimmt. Die glänzende Beschichtung des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmediums weist, wenn das Substrat ein nichtporöses Substrat ist, bevorzugt ein Gesamteindringvolumen von Quecksilber von mindestens etwa 0,3 cm³/g, insbesondere mindestens etwa 0,5 cm³/g, noch bevorzugter mindestens 0,8 cm³/g, und ganz besonders bevorzugt etwa 1 cm³/g oder größer auf. Die Flüssigkeitsabsorption kann ebenfalls gemessen werden, indem ein Tröpfen einer geeigneten Flüssigkeit (z. B. destilliertes Wasser) auf die Oberfläche des Aufzeichnungsmediums aufgetragen wird und die Änderung des Kontaktwinkels über die Zeit, was bereits hier beschrieben wurde, gemessen wird.
Im Hinblick auf den mittleren Durchmesser der Aggregatpartikel in der ersten Gruppe, ist es bevorzugt, dass die Aggregate einen mittleren Durchmesser, gemessen mit einer Lichtstreuungstechnik, beispielsweise mit einem Partikelscanner 90 Plus Brookhaven, erhältlich von Brookhaven Instruments Corporation, Holtsville, New York), von weniger als etwa 500 nm (z. B. von etwa 70 bis 100 nm bis etwa 500 nm), insbesondere weniger als etwa 400 nm (z. B. von etwa 70 oder 100 nm bis etwa 400 nm), sogar noch bevorzugter weniger als etwa 300 nm (z. B. von etwa 70 oder 100 nm bis etwa 300 nm) und am meisten bevorzugt weniger als etwa 200 nm (z. B. etwa 70 oder 100 nm bis etwa 200 nm (wie etwa 150 nm)) auf. Es ist bevorzugt, dass im Wesentlichen alle Aggregatpartikel Durchmesser aufweisen, die kleiner als die zuvor erwähnten aufgeführten mittleren Durchmesserwerte sind. Es ist überaus bevorzugt, dass im Wesentlichen alle Aggregate Durchmesser von weniger als 1 um (z. B. von etwa 70 oder 100 nm bis etwa 1 um) aufweisen, es ist noch mehr darüber hinaus bevorzugt, dass im Wesentlichen alle Aggregate Durchmesser von weniger als etwa 500 nm (z. B. von etwa 70 oder 100 nm bis etwa 500 nm) aufweisen, es ist darüber hinaus noch stärker bevorzugt, dass im Wesentlichen alle Aggregate Durchmesser von weniger als etwa 400 nm (z. B. von etwa 70 oder 100 nm bis etwa 400 nm) und es ist zudem noch stärker bevorzugt, dass im Wesentlichen alle Aggregate Durchmesser von weniger als etwa 300 nm (z. B. von etwa 70 oder 100 nm bis etwa 300 nm) aufweisen. Es ist wünschenswert, dass im Wesentlichen alle Aggregate mittlere Durchmesser von weniger als etwa 200 nm (z. B. von etwa 70 oder 100 nm bis etwa 200 nm) aufweisen.
Die Primärpartikel und/oder Aggregate in der ersten Gruppe können einen relativ breiten oder engen Bereich von individuellen Partikeldurchmesser aufweisen. Beispielsweise können die Primärpartikel, die aggregierten Partikel, oder beide, monodispergiert sein. Es ist mit monodispergiert gemeint, dass die Partikel Durchmesser haben, die im Wesentlichen identisch ist. Beispielsweise weisen im Wesentlichen alle monodispergierten 55 nm-Partikel Durchmesser in einem Bereich von etwa 50 nm bis etwa 60 nm auf. Es ist bevorzugt, dass der Bereich der Durchmesser der monodispergierten Partikel enger ist (z. B. von etwa 53 bis etwa 57 nm für monodispergierte 55 nm-Partikel), und ist noch bevorzugter, dass der Bereich sogar noch enger ist (z. B. von etwa 54 nm bis etwa 56 nm für monodispergierte 55 nm- Partikel).
Die Beschichtung umfasst eine zweite Gruppe von Partikeln (Population) zusätzlich zu der ersten Gruppe aus den Metalloxidpartikeln. Es wird angenommen, dass die Partikel in der zweiten Gruppe, die einen mittleren Durchmesser von mindestens etwa 50% kleiner als der mittlere Durchmesser der Aggregate in der ersten Gruppe aufweisen, die Packung der Metalloxidaggregate verbessern, indem der Hohlraum zwischen den Aggregatpartikeln aufgefüllt wird. Dieses erbringt eine dichtere gepackte glänzende Beschichtung, die nicht brüchig ist, bruchbeständig ist und stark haftend ist. Obwohl allerdings die Partikel in der Beschichtung dicht, mit minimalen Hohlräumen zwischen den Partikel gepackt sind, erhält die Beschichtung eine hohe Porosität, was auf die Intrapartikelhohlräume der Aggregatpartikel zurückzuführen ist.
Es ist festgestellt worden, dass die Packungsdichte der glänzenden Beschichtung auf dem erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmedium erhöht ist, wenn die Beschichtung die ersten und zweiten Partikelgruppen umfasst, wobei die Partikel in der zweiten Gruppe einen kleineren mittleren Durchmesser als die Aggregate in der ersten Gruppe aufweisen. Beispielsweise können die Partikel in der zweiten Gruppe einen mittleren Durchmesser von weniger als etwa 50% des mittleren Durchmessers der Aggregate in der ersten Gruppe aufweisen. Die Partikel in der zweiten Gruppe können ebenfalls einen mittleren Durchmesser von weniger als etwa 40% des mittleren Durchmessers der Aggregate in der ersten Gruppe oder sogar weniger als etwa 30% (z. B. weniger als etwa 20 % des mittleren Durchmessers der Aggregate in der ersten Gruppe) aufweisen. In einigen Fällen kann es sogar für im Wesentlichen alle Partikel in der zweiten Gruppe wünschenswert sein, dass diese einen mittleren Durchmesser von weniger als etwa 10% des mittleren Durchmessers der Aggregate in der ersten Gruppe aufweisen.
Es ist erwünscht, dass die Partikel in der zweiten Gruppe einen mittleren Durchmesser von weniger als etwa 300 nm (z. B. von etwa 1 nm bis etwa 300 nm) aufweisen. Typischerweise weisen die Partikel in der zweiten Gruppe einen mittleren Durchmesser von weniger als etwa 200 nm (z. B. von etwa 1 nm bis etwa 200 nm) auf. Bevorzugt weisen die Partikel in der zweiten Gruppe einen mittleren Durchmesser von weniger als etwa 100 nm (z. B. von etwa 1 nm bis etwa 100 nm, insbesondere weniger als etwa 50 nm (z. B. von etwa 1 nm bis etwa 50 nm), sogar mehr bevorzugt etwa 35 nm oder weniger )z. B. von etwa 1 nm bis etwa 35 nm) auf. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform beträgt der mittlere Durchmesser der Partikel in der zweiten Gruppe etwa 20 nm bis etwa 35 nm. In einigen Fällen kann der mittlere Durchmesser der Partikel in der zweiten Gruppe sogar weniger als etwa 20 nm (z. B. von etwa 1 nm bis etwa 20 nm) betragen.
Obwohl Partikel mit einem breiten Bereich der individuellen Durchmesser in der zweiten Gruppe eingesetzt werden können, ist es bevorzugt, dass im Wesentlichen alle Partikel in der zweiten Gruppe Durchmesser aufweisen, die kleiner als der mittlere Durchmesser der Aggregate in der ersten Gruppe sind. Insbesondere ist es bevorzugt, dass im Wesentlichen alle Partikel in der zweiten Gruppe Durchmesser von weniger als etwa 50% des mittleren Durchmessers der Aggregate in der ersten Gruppe aufweisen. Es ist noch bevorzugter, dass im Wesentlichen alle Partikel in der zweiten Gruppe Durchmesser von weniger als etwa 40% des mittleren Durchmessers der Aggregate in der ersten Gruppe aufweisen. Insbesondere weisen im Wesentlichen alle Partikel in der zweiten Gruppe Durchmesser von weniger als etwa 30% des mittleren Durchmessers der Aggregate der ersten Gruppe auf. Es ist sogar noch bevorzugter, dass im Wesentlichen alle Partikel in der zweiten Gruppe Durchmesser von weniger als etwa 20% des mittleren Durchmessers der Aggregate in der ersten Gruppe aufweisen können. In einigen Fällen kann es für im Wesentlichen alle Partikel in der zweiten Gruppe erwünscht sein, dass sie Durchmesser von weniger als etwa 10% des mittleren Durchmessers der Aggregate in der ersten Gruppe aufweisen.
Es ist überaus bevorzugt, dass im Wesentlichen alle Partikel in der zweiten Gruppe Durchmesser aufweisen, die kleiner als die Durchmesser von im Wesentlichen allen Aggregaten in der ersten Gruppe sind. Insbesondere ist es überaus bevorzugt, dass im Wesentlichen alle Partikel in der ersten Gruppe Durchmesser von weniger als etwa 50% der Durchmesser von im Wesentlichen allen Aggregaten in der ersten Gruppe aufweisen. Es ist noch bevorzugter, dass im Wesentlichen alle Partikel in der zweiten Gruppe Durchmesser von weniger als etwa 40% der Durchmesser von im Wesentlichen allen Aggregaten in der ersten Gruppe aufweisen. Beispielsweise können im Wesentlichen alle Partikel in der zweiten Gruppe Durchmesser von weniger als etwa 30% der Durchmesser von im Wesentlichen allen Aggregaten in der ersten Gruppe aufweisen. Es ist wünschenswert, dass im Wesentlichen alle Partikel in der zweiten Gruppe Durchmesser von weniger als etwa 20% der Durchmesser von im Wesentlichen allen Aggregaten in der ersten Gruppe aufweisen. In einigen Fällen kann es für im Wesentlichen alle Partikel in der zweiten Gruppe erwünscht sein, dass die Durchmesser von weniger als etwa 10% der Durchmesser von im Wesentlichen allen Aggregaten in der ersten Gruppe aufweisen.
Insbesondere ist es bevorzugt, dass im Wesentlichen alle Partikel in der zweiten Gruppe Durchmesser von weniger als etwa 300 nm, (z. B. von 1 nm bis etwa 300 nm) aufweisen, es ist stärker bevorzugt, dass im Wesentlichen alle Partikel in der zweiten Gruppe Durchmesser von weniger als etwa 200 nm (z. B. von etwa 1 nm bis etwa 200 nm) aufweisen, es ist sogar noch stärker bevorzugt, dass im Wesentlichen alle Partikel in der zweiten Gruppe Durchmesser von weniger als etwa 10 nm (z. B. von etwa 1 nm bis etwa 100 nm) aufweisen und es ist am meisten bevorzugt, dass im Wesentlichen alle Partikel in der zweiten Gruppe Durchmesser von weniger als etwa 50 nm (z. B. von etwa 1 nm bis etwa 50 nm) aufweisen.
Es können ebenfalls in der zweiten Gruppe Partikel mit einem sehr engen Bereich der einzelnen Durchmesser, wie monodispergierte Partikel, eingesetzt werden.
Die zweite Partikelgruppe kann ebenfalls zwei oder mehrere Anteile von Partikeln umfassen. Wenn die zweite Gruppe der Partikel zwei oder mehrere Anteile von Partikel umfasst, ist es bevorzugt, dass jeder Anteil mindestens etwa 1 Gew.-% der Gesamtpartikel in der zweiten Gruppe ausmacht. Es ist mehr bevorzugt, dass jeder Anteil mindestens etwa 5 Gew.-% der Gesamtpartikel in der zweiten Gruppe ausmacht, und am meisten ist bevorzugt, dass jeder Anteil mindestens 10 Gew.-% der Gesamtpartikel in der zweiten Gruppe ausmacht. Jeder Anteil kann Partikel aus verschiedenen Materialien (siehe unten), verschiedene mittlere Durchmesser und/oder verschiedene Durchmesserbereiche umfassen. Beispielsweise können in der zweiten Gruppe null, ein, zwei oder mehrere Anteile von monodispergierten Partikel eingesetzt werden. Wenn zwei oder mehrere Anteile monodispergierter Partikel eingesetzt werden, ist es bevorzugt, dass die Anteile einzigartige (das heißt) verschiedene mittlere Durchmesser aufweisen. Beispielsweise können die Partikel in der zweiten Gruppe in einer gegebenen glänzenden Beschichtung 20 Gew.-% eines Anteils an Aluminiumoxidpartikel mit einem mittleren Durchmesser von etwa 150 nm, 30 Gew.-% eines Anteils aus monodispergierten Polystyrol-Latexkügelchen mit einem mittleren Durchmesser von 55 nm und 50 Gew.- % eines Anteils an monodispergierten kolloidalen Silikapartikel mit einem mittleren Durchmesser von 35 nm umfassen.
Die Partikel in der zweiten Gruppe können geladen oder ungeladen sein, und wenn sie geladen sind, können sie kationisch, anionisch oder amphoter sein. Es ist manchmal bevorzugt, dass in der glänzenden Beschichtung kationische Partikel enthalten sind. Obwohl viele Metalloxide entweder neutral oder anionisch sind, können sie über eine Oberflächenmodifikation kationisch gemacht werden. Beispielsweise kann Silika, das anionisch ist, kationisch gemacht werden, indem das Silika mit einem kationischen Modifikationsmittel, wie einem anorganischen kationischen Modifikationsmittel oder einem organischen kationischen Modifikationsmittel, die hier vorliegend beschrieben sind, behandelt wird.
Die Partikel in der zweiten Gruppe können jedes geeignete Material, wie Metalloxide und synthetische Polymere, umfassen. Beispiele für geeignete Materialien umfassen Silika (z. B. kolloidales oder pyrogenes Silika), Aluminiumoxid (z. B. Aluminiumoxidsole, kolloidales Aluminiumoxid, kationisches Aluminiumoxid oder Hydrate davon, Pseudoboehmit, etc.), oberflächenbehandeltes kationisches kolloidales oder pyrogenes Silika, Magnesiumsilikat, Aluminiumsilikat, Magnesiumcarbonat, Calciumcarbonat, Kaolin, Talk, Calciumsulfat, Bariumsulfat, Titandioxid, Zinkoxid, Zinksulfid, Zinkcarbonat, Seidenweiß, Aluminiumsilikat, Diatomeenerde, Calciumsilikat, Aluminiumhydroxid, Lithopon, Zeolit, hydratisiertes Halloycit, Magnesiumhydroxid, Polyolefine (z. B. Polystyrol, Polyethylen, Polypropylen, etc.), Kunststoffe (z. B. Acryl), Harnstoffharz und Melaninharz, wobei Silika und Polyolefine bevorzugt sind und kolloidales Silika und Polystyrol insbesondere bevorzugt sind.
Viele physikalische Eigenschaften der glänzenden Beschichtung auf dem erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmedium können zweckmäßiger Weise optimiert werden, indem die relativen Partikelmengen von jeder darin enthaltenden Gruppe variiert wird. Obwohl die Partikel in der zweiten Gruppe porös sein können, haben die porösen Metalloxidaggregate der ersten Gruppe typischerweise einen größeren Einfluss auf die entstehenden Flüssigkeitsabsorptionseigenschaften der Beschichtung (z. B. Absorptionsrate und Absorptionskapazität). Wenn somit ein Aufzeichnungsmedium, das ein Substrat mit einem hochabsorptiven glänzenden Oberfläche umfasst, erwünscht ist, kann die relative Menge der Partikel aus der ersten Gruppe erhöht werden, und die relative Menge der Partikel aus der zweiten Gruppe wird herabgesetzt. Wenn andererseits ein Aufzeichnungsmedium, das ein Substrat mit einer glänzenden Beschichtung von hoher Haltbarkeit, Rissbeständigkeit, Beständigkeit gegenüber Sprödigkeit und Haftung umfasst, erwünscht ist, kann die relative Menge der Partikel aus der ersten Gruppe herabgesetzt und die relative Menge aus der zweiten Gruppe erhöht werden. Es ist insbesondere bevorzugt, dass das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmedium ein beschichtetes Substrat umfasst, wobei die Beschichtung ein Verhältnis der Partikel aus der ersten Gruppe zu Partikeln in der zweiten Gruppe (alle Anteile) von etwa 0,1 : 1 bis etwa 10 : 1, bezogen auf das Gewicht, umfasst, es ist stärker bevorzugt, dass das Verhältnis der Partikel aus der ersten Gruppe zur zweiten Gruppe etwa 0,2 1 bis etwa 8 : 1, bezogen auf das Gewicht, beträgt, es ist sogar noch mehr bevorzugt, dass es etwa 0,3 : 1 bis etwa 7 : 1, bezogen auf das Gewicht, beträgt, es ist darüber hinaus stärker bevorzugt, dass es etwa 0,4 : 1 bis etwa 6 : 1, bezogen auf das Gewicht, beträgt, es ist noch mehr bevorzugt, dass es etwa 0,5 : 1 bis etwa 5 : 1, bezogen auf das Gewicht, beträgt, und es ist am meisten bevorzugt, dass es von etwa 0,6 : 1 bis etwa 4 : 1, bezogen auf das Gewicht (z. B. von etwa 1 : 1 bis etwa 3 : 1, bezogen auf das Gewicht) beträgt. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform beträgt das Verhältnis der Partikel aus der ersten Gruppe zur zweiten Gruppe etwa 4 : 1, bezogen auf das Gewicht.
Das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmedium umfasst bevorzugt ein Substrat, das mit einer Beschichtung beschichtet ist, die ein oder mehrere Bindemittel umfasst, die dazu dienen, die Partikel in den ersten und zweiten Gruppen miteinander und an das Substrat zu binden. Wenn eines oder mehrere Bindemittel verwendet werden, beträgt das relative Verhältnis der Gesamtpartikel in den ersten und zweiten Gruppen zur Gesamtmenge des (der) Bindemittel(s) bevorzugt etwa 1 : 1 bis etwa 10 : 1, bezogen auf das Gewicht, insbesondere etwa 1,5 : 1 bis etwa 8 : 1, bezogen auf das Gewicht (z. B. etwa 1,5 : 1 bis etwa 5 : 1, bezogen auf das Gewicht), sogar noch bevorzugter etwa 2 : 1 bis etwa 6 : 1, bezogen auf das Gewicht und ganz besonders bevorzugt etwa 2 : 1 bis etwa 4 : 1 oder 5 : 1, bezogen auf das Gewicht (z. B. etwa 3 : 1, bezogen auf das Gewicht). Bevorzugte Bindemittel umfassen, allerdings ohne Einschränkungen darauf, Polyvinylalkohol (PVOH), Polyvinylacetat, Polyvinylacetal, Polyvinylpyrrolidon, oxidierte Stärke, veretherte Stärke, Cellulosederivate, (z. B. Carboxymethylcellulose (CMC), Hydroxyethylcellulose, etc.), Casein, Gelatine, Sojabohnenprotein, silylmodifizierter Polyvinylalkohol, konjugierte Dien-Copolymerlatexe, (z. B. Maleinsäureanhydridharz, Styrol/Butadien- Copolymer, Methylmethacrylat/Butadien-Copolymere, etc.), Acrylpolymerlatexe, (z. B. Polymere und Copolymere aus Acrylester und Methacrylester, Polymere und Copolymere aus Acrylsäure und Methacrylsäure, etc.), Vinylpolymerlatex (z. B. Ethylen/Vinylacetat-Copolymer), Polymerlatexe, die mit funktionellen Gruppen modifiziert sind und durch Modifizieren der zuvor erwähnten verschiedenen Polymeren mit Monomeren, die funktionelle Gruppen enthalten, hergestellt sind (z. B. Carboxylgruppen), wässrige Bindemittel, wie wärmehärtbare Harze (z. B. Melaminharz, Harnstoffharz, etc.), synthetische Harzbindemittel, wie Polymethylmethacrylat, Polyurethanharz, Polyesterharz, (z. B. ungesättigtes Polyesterharz), Amidharz, Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymer, Polyvinylbutyral und Alkydharz, wobei Polyvinylalkohol am meisten bevorzugt ist.
Es ist festgestellt worden, dass die glänzende Beschichtung, die die ersten und zweiten Partikelgruppen umfasst, einen hohen Grad an Haftung, sowohl zwischen den Partikeln selbst und zwischen den Partikeln und dem Substrat des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmediums, zeigt. Die Haftung wird sowohl durch eine erhöhte Rissbeständigkeit der trockenen glänzenden Beschichtung und durch einen Anstieg der Aufnahmefestigkeit ausgedrückt. Die Rissbeständigkeit der Beschichtung kann durch visuelle Betrachtung qualitativ gemessen werden, und die Aufnahmefestigkeit kann nach TAPPI T 499 und TAPPI UM 507 quantifiziert werden.
Die glänzende Beschichtung des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmediums kann ebenfalls ein oder mehrere andere Additive, wie oberflächenaktive Mittel (z. B. kationische oberflächenaktive Mittel, anionische oberflächenaktive Mittel, wie langkettige Alkylbenzolsulfonatsalze und langkettige, bevorzugt mit Verzweigungen, Alkylsulfosuccinatester, nicht ionische oberflächenaktive Mittel, wie Polyalkylenoxidether von langkettigen, bevorzugt verzweigtkettige Alkylgruppen enthaltenden Phenolen und Polyalkylenoxidether von langkettigen Alkylalkoholen und fluorierte oberflächenaktive Mittel), Silankupplungsmittel, (z. B. γ-Aminopropyltriethoxysilan, N-β-(Aminoethyl)-γ-aminopropyl-trimethoxysilan, etc.), Härtungsmittel, z. B. Verbindungen mit aktivem Halogen, Vinylsulfonverbindungen, Aziridinverbindungen, Epoxidverbindungen, Acryloylverbindungen, Isocyanatverbindungen, etc.), Pigmentdispergiermittel, Verdickungsmittel (z. B. Carboxymethylcellulose) (CMC)), Fließfähigkeitsverbesserungsmittel, Antischäummittel (z. B. Octylalkohol, Antischäummittel auf Silikonbasis, etc.), Schauminhibitoren, Freisetzungsmittel, Schäumungsmittel, Durchdringungsmittel, Farbstoffe, Farbpigmente, Weißmacher (z. B. fluoreszierende Weißmacher), Konservierungsmittel (z. B. p-Hydroxybenzoatesterverbindungen, Benzisothiazolonverbindungen, Isothiazolonverbindungen, etc.), Antifungusmittel, Vergilbungsinhibitoren (z. B. Natriumhydroxymethansulfonat, Natrium-p- toluolsulfinat, etc.), Ultraviolettabsorber (z. B. Benzotriazolverbindungen mit einer Hydroxydialkylphenylgruppe an der 2-Position), Antioxidantien (z. B.: sterisch gehinderte Phenolverbindungen), antistatische Mittel, pH- Regulatoren (z. B. Natriumhydroxid, Natriumcarbonat, Schwefelsäure, Chlorwassertoffsäure, Phosphorsäure, Zitronensäure, etc.), Wasserabstoßmittel, Nassverfestigungsmittel und Trockenverfestigungsmittel.
Das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmedium weist eine ausgezeichnete Flüssigkeitsabsorptionsrate (z. B. von Tinte), ein relativ hohes Flüssigkeitsabsorptionsvermögen und eine haltbare, abriebbeständige, rissbeständige und glänzende Oberfläche auf. Es kann jedes geeignete Druckverfahren angewendet werden, um ein Bild auf das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmedium aufzubringen. Zu diesen Druckverfahren zählen, allerdings ohne Einschränkungen darauf, die Gravurtechnik, der Buchstabendruck, die Kollotypie, die Lithographie (z. B die Offset-Lithographie), der Tintenstrahl und der Druck mit handgeführten Mitteln (z. B. Stifte), wobei der Tintenstrahldruck bevorzugt ist.

Beschichtungszusammensetzung

Die vorliegende Erfindung stellt ebenfalls eine Beschichtungszusammensetzung zur Verfügung, die dafür verwendet werden kann, eine glänzende Beschichtung aus ein Substrat aufzutragen. Die erfindungsgemäße Beschichtungszusammensetzung weist einen Feststoffgehalt von mindestens etwa 15 Gew.-%, eine scheinbare Viskosität bei einer relativ hohen Scherrate von weniger als etwa 100 mPa·s (Centipoise) bei 22ºC auf, und sie umfasst ein geeignetes Bindemittel und erste und zweite Partikelgruppen, wobei:
(a) die erste Gruppe Metalloxidpartikel umfasst, wobei die Metalloxidpartikel Aggregate kleinerer Primärpartikel sind,
(b) der mittlere Durchmesser der Primärpartikel weniger als etwa 100 nm beträgt,
(c) der mittlere Durchmesser der Aggregate etwa T00 nm bis etwa 500 nm beträgt,
(d) der mittlere Durchmesser der Partikel in der zweiten Gruppe weniger als etwa 50% des mittleren Durchmessers der Aggregate in der ersten Gruppe beträgt, und
(e) das Verhältnis der Partikel in der ersten Gruppe zu den Partikeln in der zweiten Gruppe etwa 0,1 : 1 bis etwa 10 : 1, bezogen auf das Gewicht, beträgt.
Die erfindungsgemäße Beschichtungszusammensetzung enthält typischerweise einen geeigneten Träger. Der Träger kann jede geeignete Flüssigkeit oder eine Kombination aus Flüssigkeiten (z. B. Lösungsmittel) sein, worin die ersten und zweiten Partikelgruppen und jedes andere Additiv (z. B. einen oder mehrere Bindemittel) gemischt sind, und auf ein Substrat aufgetragen werden. Bevorzugte Träger haben einen relativ hohen Dampfdruck, um das Trocknen der Beschichtung nach der Auftragung zu beschleunigen, und bevorzugte Beispiele umfassen, allerdings ohne Einschränkungen darauf, organische Lösungsmittel (z. B. Methanol) und Wasser, wobei Wasser am meisten bevorzugt ist.
Die Primärmerkmale der erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzung sind diejenigen, die zuvor im Zusammenhang mit den erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmedium beschrieben worden sind. Beispielsweise sind die Eigenschaften der ersten und zweiten Partikelgruppen (das heißt Materialien, Durchmesser, relative Mengen, etc.) wie zuvor beschrieben, und die Eigenschaften einer glänzenden Beschichtung, die unter Verwendung der erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzung (das heißt, Glanz, Flüssigkeitsabsorptionsrate und Flüssigkeitsabsorptionsvermögen, Packungsdichte, Haftungsvermögen, Aufnahmefestigkeit, Rissbeständigkeit, etc.) hergestellt wurde und darin Additive enthält (z. B. oberflächenaktive Mittel, Silankupplungsmittel, Härtungsmittel etc.) sind diejenigen, die bereits zuvor beschrieben worden sind.
Wie bereits zuvor beschrieben wurde, können viele physikalische Eigenschaften einer glänzenden Beschichtung, die mit der erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzung hergestellt sind, zweckmäßigerweise durch Variieren der Menge der Partikel von jeder Gruppe, die darin enthalten sind, optimiert werden. Es sollte hier herausgehoben werden, dass Materialien, die nicht zu den Metalloxidpartikeln zählen (z. B. die Bindemittel, Verdickungsmittel und dergleichen) variiert werden können, um die physikalischen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Zusammensetzung zu verändern oder zu optimieren.
Es ist festgestellt worden, dass die physikalischen Eigenschaften einer glänzenden Beschichtung, die mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung hergestellt ist (z. B. die Flüssigkeitsabsorptionsrate, das Absorptionsvermögen, die Sprödigkeit, die Rissbeständigkeit, etc.) letztlich mit der Beschichtungsstruktur zusammenhängt. Schließlich können einige der physikalischen Eigenschaften der Beschichtungsstruktur mit der scheinbaren Viskosität der Zusammensetzung, aus der die Beschichtung hervorgegangen ist, in Zusammenhang gebracht werden. In einigen Fällen steht die Beschichtungsstruktur mit der scheinbaren Viskosität der Beschichtungszusammensetzung, aus der die Beschichtung hervorgegangen ist, im Zusammenhang. Die relative Partikelmenge von jeweils den ersten und zweiten Gruppen beeinflussen die scheinbare Viskosität der erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzung. Für einige Zusammensetzungen, insbesondere solche, die identische Partikelbestandteile haben, kann ein Anstieg der Menge der Partikel von der zweiten Gruppe in Relation zur ersten Gruppe dazu führen, dass die scheinbare Viskosität absinkt, was mit einem Anstieg der Rissbeständigkeit der trockenen glänzenden Beschichtung in Zusammenhang gebracht werden.
Die scheinbare Viskosität der erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzung hängt natürlich ebenfalls vom Feststoffgehalt der Zusammensetzung ab. Es ist manchmal bevorzugt, dass die Zusammensetzung relativ schnell trocknet, um eine nicht klebrige glänzende Beschichtung auszubilden. In diesen Fällen ist es bevorzugt, dass der Feststoffgehalt der Zusammensetzung hoch ist und die Menge an Träger gering ist. Es ist in der vorliegenden Erfindung zweckmäßig, dass der Feststoffgehalt der erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzung mindestens etwa 15 Gew.-% beträgt, es ist insbesondere bevorzugt, dass der Feststoffgehalt mindestens etwa 20 Gew.-% beträgt und es ist am allermeisten bevorzugt, dass der Feststoffgehalt mindestens etwa 30 Gew.-% beträgt. Es sollte hier hervorgehoben werden, dass die scheinbare Viskosität der erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzung ebenfalls eine Funktion anderer Faktoren, beispielsweise der Scherrate, ist. Die erfindungsgemäße Beschichtungszusammensetzung zeigt bevorzugt eine Scherverdünnung in einem Ausmaß, das für eine Hochgeschwindigkeitsanwendung bei kommerziellen Beschichtungsverfahren erwünscht ist. Bei einer relativ hohen Scherrate, beispielsweise hervorgerufen mit einem Hochscher-Viskosimeter von Herkules® bei 4.400 RpM (Bob: FF Messgeometrie) kann die scheinbare Viskosität auf etwa 100 mPa·s (Centipoise) für eine bestimmte Zusammensetzung gehalten werden. Die gleiche Zusammensetzung kann eine signifikant höhere scheinbare Viskosität bei einer relativ geringen Scherrate aufweisen (z. B. so hoch wie 500-1.200 mPa·s (Centipoise), bei der Messung mit einem Brookfield-Viskosimeter Modell RV bei 100 RpM, Spindel #4, nach 30 Minuten).
Es ist bevorzugt, dass die scheinbare Viskosität der erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzung weniger als etwa 100 mPa·s (Centipoise) bei etwa 22ºC bei einem Feststoffgehalt von etwa 15 Gew.-%, gemessen in einem Hochscher- Viskosimeter von Herkules® bei 4.400 RpM (Bob: FF Messgeometrie) beträgt, es ist insbesondere bevorzugt, dass die scheinbare Viskosität unter diesen Bedingungen weniger als etwa 50 mPa·s (Centipoise) beträgt, es ist sogar noch mehr bevorzugt, dass sie weniger als etwa 40 mPa·s (Centipoise) beträgt, es ist darüber hinaus noch mehr bevorzugt, dass sie weniger als etwa 30 mPa·s (Centipoise) beträgt, es ist noch mehr bevorzugt, dass sie weniger als etwa 20 mPa·s (Centipoise) beträgt, und es ist schließlich am allermeisten bevorzugt, dass sie weniger als etwa 10 mPa·s (Centipoise) bei etwa 22ºC bei einem Feststoffgehalt von etwa 15 Gew.-% beträgt. Natürlich können auch andere Faktoren die scheinbare Viskosität einer Beschichtungszusammensetzung mit einem speziellen Feststoffgehalt, beispielsweise das Verhältnis von Pigment zu Bindemittel (Verhältnis von trockenen Partikel zu trockenem Bindemittel, bezogen auf das Gewicht), beeinflussen.
Wenn Polyvinylalkohol (PVOH) als Bindemittel verwendet wird, beträgt das Verhältnis Pigment zu Bindemittel 5 : 1, es ist bevorzugt, dass die scheinbare Viskosität der erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzung (ohne ein Verdickungsmittel, gemessen in einem Hochscher-Viskosimeter, Herkules® bei 4.400 RpM (Bob: FF Messgeometrie)) weniger als etwa 100 (Centipoise) bei etwa 22ºC beim Feststoffgehalt von etwa 20 Gew.-% beträgt. Insbesondere beträgt die scheinbare Viskosität der erfindungsgemäßen Zusammensetzung unter diesen Bedingungen weniger als 50 Centipoise, sogar bevorzugter weniger als etwa 40 mPa·s (Centipoise), noch bevorzugter weniger als etwa 30 mPa·s (Centipoise) und am meisten bevorzugt weniger als etwa 20 mPa·s (Centipoise).
Die erfindungsgemäße Beschichtungszusammensetzung umfasst bevorzugt ein oder mehrere Bindemittel, die dazu dienen, die Partikel in den ersten und zweiten Gruppen miteinander und an das Substrat, auf das die Verbindung aufgetragen wird, zu binden. Wenn ein oder mehrere Bindemittel in der erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzung eingesetzt werden, beträgt die Gesamtmenge der Bindemittel (das heißt trockenes Bindemittel) bevorzugt etwa 1% bis etwa 50% der Zusammensetzung (das heißt trockenes Bindemittel und Partikel in Kombination), bezogen auf das Gewicht. Insbesondere beträgt die Gesamtmenge Bindemittel etwa 1% bis etwa 40% der Zusammensetzung, bezogen auf das Gewicht, sogar bevorzugter von etwa 1% bis etwa 30%, bezogen auf das Gewicht, noch bevorzugter etwa 3% bis etwa 25%, bezogen auf das Gewicht, darüber hinaus noch bevorzugter von etwa 5% bis etwa 15%, bezogen auf das Gewicht und am meisten bevorzugt von etwa 5% bis etwa 10%, bezogen auf das Gewicht (z. B. etwa 7 Gew.-%). Das Verhältnis der gesamten Partikel in den ersten und zweiten Gruppen zum gesamten Bindemittel ist wie zuvor beschrieben, da es sich um bevorzugte Bindemittel handelt.
Wenn PVOH als Bindemittel verwendet wird, beträgt die Gesamtmenge PVOH bevorzugt etwa 1% bis etwa 50% der Zusammensetzung, bezogen auf das Gewicht, insbesondere von etwa 1% bis etwa 40%, bezogen auf das Gewicht, sogar noch bevorzugter von etwa 3% bis etwa 40%, bezogen auf das Gewicht, darüber hinaus noch mehr bevorzugt von etwa 10% bis etwa 30%, bezogen auf das Gewicht und am meisten bevorzugt von etwa 20% bis etwa 30%, bezogen auf das Gewicht.
Die erfindungsgemäße Beschichtungszusammensetzung kann bei vielen Anwendungen eingesetzt werden, worin eine glänzende Beschichtung mit einer ausgezeichneten Flüssigkeitsabsorptionsrate, einem relativ hohen Flüssigkeitsabsorptionsvermögen und einer haltbaren, rissbeständigen Oberfläche erwünscht ist. Bei einer bevorzugten Anwendung kann die erfindungsgemäße Zusammensetzung auf ein Substrat (z. B. Papier oder Film) aufgetragen werden, um eine glänzende Tintenabsorptionsschicht auf einem Aufzeichnungsmedium herzustellen. Die Beschichtungszusammensetzung kann auf ein Substrat mit jeder geeigneten Methode oder Kombination aus Methoden aufgetragen werden, um eine glänzende Tintenabsorptionsschicht herzustellen. Geeignete Methoden umfassen, allerdings ohne Einschränkungen darauf, das Walzenbeschichten, das Rakelbeschichten, das Luftrakelbeschichten, das Walzenbeschichten mut Stabrakel, das Schieberbeschichten, das Gießbeschichten, das Gitterwalzenbeschichten, das Drahtrakelbeschichten, das Kurzdübelbeschichten, das Gleittrichterbeschichten, das Florstreichverfahren, die flexographische Beschichtung, die Gravurbeschichtung, die Komma-Beschichtung, Pressleimbeschichtung in der Art einer An- oder Aus-Maschine und die Farbstoffbeschichtung, wobei schnelle, kostengünstige Methoden, wie das Walzenbeschichten mit der Stabrakel und das Luftrakelbeschichten bevorzugt sind. In einer hoch bevorzugten Anwendung wird eine glänzende Tintenabsorptionsschicht auf ein Aufzeichnungsmedium zur Anwendung im Tintenstrahldruck aufgetragen.

Verfahren zur Herstellung eines Aufzeichnungsmediums

Die vorliegende Erfindung stellt ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung eines Aufzeichnungsmediums zur Verfügung. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Aufzeichnungsmediums umfasst folgendes:
(a) Bereitstellen eines Substrats,
(b) Beschichten des Substrats mit einer Beschichtungszusammensetzung, um ein Substrat mit einer glänzenden Beschichtung herzustellen, wobei die Beschichtungszusammensetzung einen Feststoffgehalt von mindestens etwa 15 Gew.-%, eine scheinbare Viskosität (bei der Messung in einem Hochscher-Viskosimeter Herkules® bei 4.400 RpM (Bob: FF Messgeometrie)) von weniger als etwa 100 mPa·s (Centipoise) bei etwa 22ºC aufweist und ein Bindemittel, einen geeigneten Träger und erste und zweite Partikelgruppen umfasst, worin
(i) die erste Gruppe Metalloxidpartikel umfasst, wobei die Metalloxidpartikel Aggregate kleinerer Primärpartikel sind,
(ii) der mittlere Durchmesser der Primärpartikel weniger als etwa 100 nm beträgt,
(iii) der mittlere Durchmesser der Aggregate etwa 100 nm bis etwa 500 nm beträgt,
(iv) der mittlere Durchmesser der Partikel in der zweiten Gruppe weniger als etwa 50% des mittleren Durchmessers der Aggregate in der ersten Gruppe beträgt, und
(v) das Verhältnis der Partikel in der ersten Gruppe zu den Partikeln in der zweiten Gruppe etwa 0,1 : 1 bis etwa 10 : 1, bezogen auf das Gewicht, beträgt, und
(c) Trocknen des Substrats mit einer glänzenden Beschichtung, um das Aufzeichnungsmedium herzustellen. Das Aufzeichnungsmedium kann wahlweise kalandert werden, um den Glanz weiterhin zu verstärken.
Die Primärmerkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens sind diejenigen, die bereits zuvor im Zusammenhang mit dem Aufzeichnungsmedium und der erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzung beschrieben worden. Beispielsweise sind die bevorzugten Substrate, Beschichtungsmethoden, die Beschichtungszusammensetzung (z. B. Feststoffgehalt, Bindemittelgehalt, scheinbare Dichte, Additive, etc.), die Eigenschaften der ersten und zweiten Partikelgruppen (das heißt Materialien, Durchmesser, relative Mengen etc.), die Beschichtungseigenschaften, (das heißt Dicke, Anzahl und Konstitution der Beschichtungsschichten, Glanz, Flüssigkeitabsorptionsrate und Flüssigkeitsabsorptionsvermögen, die Packungsdichte, die Haftung, die Aufnahmefestigkeit, die Rissbeständigkeit, etc.) diejenigen, die bereits zuvor beschrieben worden sind.
Das beschichtete Substrat kann nach jeder geeigneten Methode getrocknet werden. Geeignete Trocknungsmethoden umfassen, allerdings ohne Einschränkungen darauf, das Luft- oder Konvektionstrocknen (z. B. lineares Kanaltrocknen, Bogentrocknen, Luftschleifentrocknen, Sinuskurven- Luftanschwebtrocknen, etc.), Kontakt- oder Leitungstrocknen und Trocknen mit Strahlenenergie (z. B. Infrarotrocknen und Mikrowellentrocknen).
Das erfindungsgemäß hergestellte glänzende Aufzeichnungsmedium besitzt eine ausgezeichnete Flüssigkeitsabsorptionsrate (beispielsweise von Tinten), ein relativ hohes Flüssigkeitsabsorptionsvermögen und eine haltbare, abriebbeständige, rissbeständige, glänzende Oberfläche. Es kann jede geeignete Druckmethode angewendet werden, um ein Bild auf ein erfindungsgemäß hergestelltes Aufzeichnungsmedium aufzubringen. Zu diesen Druckmethoden zählen, allerdings ohne Einschränkung darauf, der Gravurdruck, der Buchstabendruck, die Kollotypie, die Lithographie (z. B. die Offset- Lithographie), der Tintenstrahl und der Druck mit handgeführten Geräten (z. B. Stifte), wobei der Tintenstrahldruck bevorzugt ist).
Das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmedium, die erfindungsgemäße Beschichtungszusammensetzung und das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Aufzeichnungsmediums können am besten mit Bezug auf die folgenden Beispiele verstanden werden. Diese Beispiele erläutern weiterhin die vorliegende Erfindung, sie sind allerdings nicht dafür gedacht, in irgendeiner Weise ihren Umfang einzuschränken.

BEISPIEL 1

Dieses Beispiel erläutert die Herstellung einer erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzung. Es wurde anfangs eine wässrige Silikaaufschlämmung, die 25% Feststoffe enthielt, hergestellt. Die Feststoffe in der Ausgangsaufschlämmung enthielten zwei verschiedene Populationen von Silikapartikeln, die aus 80 Gew.-% PTG flammenhydrolytisch erzeugtes Silika (erhältlich von Cabot Corporation, Boston, Massachusetts) und 20 Gew.-% LUDOXTM kolloidales Silika (E. I. Du- Pont de Nemours, Wilmington, Delaware) bestanden. PTG ist ein flammenhydrolytisch erzeugtes Silika (spezifische Oberfläche ungefähr 200 m²/g), dessen Partikel Aggregate mit einem mittleren Durchmesser von etwa 180 nm, gemessen mit einem Partikelgrößenanalysegerät 90 Plus von Brookhaven waren. Die PTG-Aggregate bestanden aus kleineren Primärpartikeln (mittlerer Durchmesser von etwa 12 nm nach Beschreiben des Herstellers). LUDOXTM ist ein relativ monodisperses im Wesentlichen nicht aggregiertes kolloidales Silika, dessen Partikel einen mittleren Durchmesser von 22 nm nach der Beschreibung des Herstellers aufweisen.
Eine PVOH-Lösung (hergestellt bei 30% Feststoffen) wurde in die Ausgangssilikaaufschlämmung unter schwachem Rühren gegeben, bis das Verhältnis von Silika zu PVOH (Verhältnis Pigment zu Bindemittel) 5 : 1, bezogen auf das Gewicht, betrug. Der Feststoffgehalt der Zusammensetzung wurde gemessen, und es wurde nach Bedarf Wasser hinzugefügt, bis die Enddispersion einen Gesamtfeststoffgehalt (einschließlich PVOH) von 20% erreichte. Der pH der Enddispersion betrug 9,68. Somit wurde eine erfindungsgemäße Beschichtungszusammensetzung hergestellt.

Vergleichsbeispiel 1A

Dieses Beispiel erläutert die Herstellung einer Beschichtungszusammensetzung mit nur einem Partikelpopulationstyp. Eine wässrige Ausgangssilikaaufschlämmung mit 30% Feststoffgehalt, die nur PTG flammenhydrolytisch erzeugtes Silika (siehe Beispiel 1 wegen der Beschreibung von PTG) wurde hergestellt. Es wurde eine PVOH-Lösung (hergestellt bei 30% Feststoffen) in die Anfangssilikaaufschlämmung unter schwachem Rühren hinzugegeben, bis das Verhältnis von Silika zu PVOH 5 : 1, bezogen auf das Gewicht, betrug. Der Feststoffgehalt der Zusammensetzung wurde gemessen, und es wurde nach Bedarf Wasser hinzugegeben, bis die erhaltene Dispersion einen Gesamtfeststoffgehalt (einschließlich PVOH) von 20% erreichte. Der pH der Enddispersion betrug 10,19.

BEISPIEL 2

Es wurde eine erfindungsgemäße Beschichtungszusammensetzung nach Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass der Gesamtfeststoffgehalt der fertigen Zusammensetzung (einschließlich PVOH) 25% betrug. Der pH der Enddispersion betrug 9,43.

Vergleichsbeispiel 2A

Es wurde eine Beschichtungszusammensetzung mit nur einem Populationstyp von Silikapartikeln nach Vergleichsbeispiel 1 A hergestellt, mit der Ausnahme, dass der Gesamtfeststoffgehalt der Endzusammensetzung (einschließlich PVOH) 25 % betrug. Der pH der Enddispersion betrug 10,34.

Beispiel 3

Dieses Beispiel erläutert die Herstellung einer erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzung. Es wurde eine wässrige Ausgangssilikaaufschlämmung, die 25% Feststoffe enthielt, hergestellt. Die Feststoffe in der Ausgangsaufschlämmung enthielten zwei verschiedene Populationen von Silikapartikeln, die aus 80 Gew.-% PTG flammenhydrolytisch erzeugtem Silika und 20 Gew.-% LUDOXTM kolloidalem Silika bestanden. (siehe Beispiel 1 wegen der Beschreibung des PTG flammenhydrolytisch erzeugten Silikas und kolloidalen Silikas LUDOXTM).
Es wurde eine PVOH-Lösung (hergestellt bei 30% Feststoffen) in die Ausgangssilikaaufschlämmung unter schwachem Rühren hinzugegeben, bis das Verhältnis von Silika zu PVOH 5 : 1, bezogen auf das Gewicht, betrug. Eine 3%ige Lösung aus Carboxymethycellulose(CMC), einem Verdickungsmittel, wurde auf einen pH von 11,5 eingestellt, und dann in die Dispersion eingegeben, bis eine gewünschte Viskosität erreicht war. Die Menge von trockenem CMC in Bezug auf die gesamten trockenen Feststoffe betrug 3,0 Gew.-%. Der Gesamtfeststoffgehalt der Zusammensetzung wurde gemessen, und es wurde nach Bedarf Wasser hinzugegeben, bis die erhaltene Dispersion einen Gesamtfeststoffgehalt (einschließlich PVOH und CMC) von 20 Gew.-% aufwies. Der pH der Enddispersion betrug 10,40. Somit wurde eine erfindungsgemäße Beschichtungszusammensetzung hergestellt.

Vergleichsbeispiel 3A

Dieses Beispiel erläutert die Herstellung einer Beschichtungszusammensetzung mit nur einem Populationstyp von Silikapartikeln. Es wurde eine wässrige Ausgangssilikaaufschlämmung mit einem Feststoffgehalt von 30%, die nur PTG flammenhydrolytisch erzeugtes Silika enthielt (siehe Beispiel 1) hergestellt. Es wurde eine PVOH-Lösung (hergestellt bei 30% Feststoffen) in die Ausgangssilikaaufschlämmung unter schwachem Rühren hinzugegeben, bis das Verhältnis von Silika zu PVOH 5 : 1, bezogen auf das Gewicht, betrug. Es wurde eine 3%ige Lösung aus Carboxymethylcellulose (CMC), ein Verdickungsmittel (vorher auf einen pH von 11,5 eingestellt) anschließend in die Dispersion gegeben, bis eine gewünschte Viskosität erreicht war. Die Menge des trockenem CMC in Bezug auf die Gesamtfeststoffe betrug 2,3 Gew.-%. Der Feststoffgehalt der Zusammensetzung wurde gemessen, und es wurde nach Bedarf Wasser hinzugegeben, bis die erhaltene Dispersion einen Gesamtfeststoffgehalt (einschließlich PVOH und CMC) von 20% Gew.-% aufwies. Der pH der Enddispersion betrug 11,15.

BEISPIEL 4

Es wurde eine Zusammensetzung gemäß Beispiel 3 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Menge trockenes CMC zu den gesamten trockenen Feststoffen 2,3 Gew.-% betrug. Der Gesamtfeststoffgehalt der Zusammensetzung (einschließlich PVOH und CMC) betrug 20 Gew.-%. Der pH der Endzusammensetzung betrug 9,80.

Vergleichsbeispiel 4A

Es wurde eine Beschichtungszusammensetzung nach Vergleichsbeispiel 3A hergestellt, mit der Ausnahme, dass der pH der Endzusammensetzung 10,17 betrug.

BEISPIEL 5

Dieses Beispiel erläutert die verbesserten rheologischen Eigenschaften einer erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzung. Die Viskositäten der nach den Beispielen 1 und 2 und den Vergleichsbeispielen 1A und 2A hergestellten Beschichtungszusammensetzungen wurden unter relativ schwachen Scherbedingungen und unter relativ starken Scherbedingungen gemessen. Die schwache Scherviskosität wurde mit einem Brookfield-Viskosimeter Modell RV (hergestellt von Brookfield Engineering Laboratories, Inc., Stoughton, Massachusetts), bei 100 RpM, Spindel #4, nach 30 Minuten gemessen. Die starke Scherviskosität wurde mit einem Hochscher- Viskosimeter Herkules® bei 4.4400 RpM (Bob: FF Messgeometrie) gemessen. Alle Viskositäten wurden bei etwa 22ºC gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. TABELLE 1
Die Rheogramme wurden für die Zusammensetzung der Beispiele 1, 1A, 2 und 2A mit einem Hochscher-Viskosimeter Herkules® von 0-4400 RpM ausgenommen (Bob: FF Messgeometrie, Feder: 250). Die Rheogramme sind in Fig. 1 gezeigt. Die für die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen aufgenommenen Rheogramme (Beispiele 1 und 2) wurden mit 1 und 2 in Fig. 1 bezeichnet. Die Rheogramme, die durch die Zusammensetzungen der Vergleichsbeispiele 1A und 2A entstanden, wurden mit 1A und 2A in Fig. 1 bezeichnet.
Diese Daten zeigen, dass die erfindungsgemäße Beschichtungszusammensetzung verbesserte rheologische Eigenschaften gegenüber einer analogen Zusammensetzung mit nur einem Partikelpopulationstyp aufweist. Die erfindungsgemäße Beschichtungszusammensetzung (Beispiele 1 und 2) zeigte eine ausgezeichnete Scherverdünnung, die für Hochgeschwindigkeitsanwendungen erwünscht ist. Darüber hinaus zeigen die Zusammensetzungen der Beispiele 1 und 2 niedrigere absolute Viskositäten als analoge Zusammensetzungen, bei denen nur ein Partikelpopulationstyp (Vergleichsbeispiele 1A und 2A) angewendet wird, was durch die Unterschiede in ihren Rheogrammen angezeigt ist (siehe Fig. 1 : 1 geg. 1A und 2 geg. 2A).

BEISPIEL 6

Dieses Beispiel erläutert die rheologischen Eigenschaften einer erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzung, bei der in der Zusammensetzung ein Verdickungsmittel enthalten ist. Die schwachen und starken Scherviskositäten der gemäß Beispiele 3 und 4 und Vergleichsbeispiele 3A hergestellten Beschichtungszusammensetzungen wurden nach Beispiel 5 gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt. TABELLE 2
Die höhere Viskosität der Zusammensetzung von Beispiel 3 in Bezug zur Zusammensetzung von Vergleichsbeispiel 3A ist auf eine höhere Verdünnungsmittelkonzentration zurückzuführen. Wenn die relative Konzentration des Verdickungsmittels verringert ist, sind auch die schwachen und hohen Scherviskositäten verringert (siehe Beispiel 4). Die erfindungsgemäße Zusammensetzung (Beispiele 3 und 4) zeigt eine gute Scherverdünnung, was durch den signifikanten Abfall der scheinbaren Viskosität bei hoher Schwerkraft zu sehen ist. Diese Daten zeigen, dass die erfindungsgemäße Beschichtungszusammensetzung die gewünschten rheologischen Eigenschaften zeigt, auch in Gegenwart eines Verdickungsmittels. Der Grad der Scherverdünnung und die relativ geringe scheinbare Viskosität bei starker Scherrate zeigt, dass die erfindungsgemäße Zusammensetzung rheologische Eigenschaften besitzt, die für Hochgeschwindigkeitsanwendungen geeignet sind.

BEISPIEL 7

Dieses Beispiel zeigt die Herstellung eines erfindungsgemäßen glänzenden Aufzeichnungsmediums und zeigt, dass die erfindungsgemäße Beschichtungszusammensetzung ein Aufzeichnungsmedium mit starkem Glanz unter Hochgeschwindigkeitsbeschichtungsbedingungen hervorbringen kann. Die Beschichtungszusammensetzungen von Beispiel 3 und Vergleichsbeispiel 3A wurden mit einem CLC (zylindrisches Laborbeschichtungsgerät)-Rakelbeschichtungsgerät bei hoher Geschwindigkeit getestet. Das CLC simuliert Bedingungen, die für die kommerzielle Herstellung charakteristisch sind. Die Leistung einer bestimmten Beschichtungszusammensetzung mit dem CLC bei hoher Geschwindigkeit ist indikativ dafür, wie sich die Zusammensetzung unter kommerziellen Hochgeschwindigkeitsherstellungsbedingungen verhalten wird.
Mit dem CLC wurde eine Seite eines Cellulosepapiersubstrats mit den Zusammensetzungen von Beispiel 3 und Vergleichsbeispiel 3A bei einer Rate von 3.000 Fuß pro Minute (914 m pro Minute) beschichtet und getrocknet (Infrarot). Es wurde das Trockenbeschichtungsgewicht in Gramm pro Quadratmeter (g/m²) für jedes Aufzeichnungsmedium (das heißt beschichtetes Substrat) bestimmt, und es wurde das trockene Aufzeichnungsmedium (nicht kalandert) analysiert. Es wurden die optischen Eigenschaften und Oberflächeneigenschaften für jedes Aufzeichnungsmedium und ebenfalls für das nicht beschichtete Substrat gemessen. Es wurden die PPS (Parker Print Surf)-Rauhigkeit und die Helligkeit gemessen. Die Helligkeit wurde nach dem TAPPI-Helligkeitsstandard gemessen. Der Glanz wurde mittels Spiegelglanz bei 75º nach JIS P 8142 mit einem Glanzphotometer gemessen.
Die Aufzeichnungsmedien wurden kalandert, und die Spiegelglanzmessungen bei 75º wurden für die kalanderten Medien bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt. In Tabelle 3 ist das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmedium (das heißt mit der Beschichtungszusammensetzung von Beispiel 3 beschichtet) mit "3" dargestellt, und das Aufzeichnungsmedium, das mit der Beschichtungszusammensetzung von Vergleichsbeispiel 3A beschichtet ist, ist mit "3A" dargestellt. Die PPS-Porosität (durchschn.) des unbeschichteten Substrats betrug 128,90. Tabelle 3
Diese Daten zeigen, dass die erfindungsgemäße Beschichtungszusammensetzung eine ausgezeichnete Leistung bei hoher Geschwindigkeit zeigt und ein glänzendes Aufzeichnungsmedium mit ausgezeichneten optischen Eigenschaften und Oberflächeneigenschaften unter diesen Bedingungen hervorbringt. Diese Daten bestätigten die experimentelle Evidenz, dass die erfindungsgemäße Zusammensetzung rheologische Eigenschaften besitzt, die für die Hochgeschwindigkeitsanwendung geeignet sind.
Das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmedium (Beispiel 3) weist verbesserte optische Eigenschaften und Oberflächeneigenschaften gegenüber einem analogen Medium, das nur einen Partikelpopulationstyp in der Beschichtung (Vergleichsbeispiel 3A) enthält, auf. Die Oberfläche des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmediums von Beispiel 3 ist heller und glänzender als das Aufzeichnungsmedium von Vergleichsbeispiel 3A, was durch die höheren Werte für die Helligkeit und den Glanz angezeigt wird. Darüber hinaus besitzt das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmedium von Beispiel 3 eine geringere PPS-Rauhigkeit als das Aufzeichnungsmedium von Vergleichsbeispiel 3A. Das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmedium von Beispiel 3 als solches zeigt eine glattere Oberfläche. Auch nach dem Kalandern zeigte das Aufzeichnungsmedium von Beispiel 3 einen verbesserten Glanz gegenüber dem Aufzeichnungsmedium von Vergleichsbeispiel 3A.
Das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmedium (Beispiel 3) zeigte ebenfalls ein gutes Flüssigkeitsabsorptionsvermögen, was in Fig. 2 gezeigt ist. Der Kontaktwinkel zeigte anfänglich einen scharfen Abfall über die ersten zwei Minuten, was ein gutes Tintenabsorptionsvermögen für das Aufzeichnungsmedium von Beispiel 3 angibt. Der anfängliche Abfall des Kontaktwinkels über die Zeit und auch das gesamte beobachtete Absorptionsprofil war mit dem Absorptionsprofil, das für das Aufzeichnungsmedium von Vergleichsbeispiel 3A beobachtet wurde, vergleichbar.

BEISPIEL 8

Dieses Beispiel erläutert die Herstellung eines erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmediums und einer erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzung.
Es wird ein Luftrakelbeschichtungsgerät verwendet, um eine Seite eines Cellulosepapiersubstrats oder einer Polymerfolie mit einer Beschichtungszusammensetzung, die die in Tabelle 4 gezeigte Zusammensetzung aufweist, zu beschichten und damit ein beschichtetes Substrat herzustellen. Das beschichtete Substrat wird dann getrocknet, um ein Aufzeichnungsmedium, das ein Substrat mit einer glänzenden Beschichtung darauf mit einem Überzug auf Trockenbasis von etwa 15 g/m² umfasst, herzustellen. Das Aufzeichnungsmedium wird dann kalandert, um den Glanz zu erhöhen. Tabelle 4
Die scheinbare Viskosität der Beschichtungszusammensetzung wird aus dem Hochscher-Rheogramm der Zusammensetzung nach jeder geeigneten Methode errechnet.
Der Glanz, die Packungsdichte, die Aufnahmefestigkeit, die Rate der Flüssigkeitsabsorption, das Flüssigkeitsabsorptionsvermögen und die Rissbeständigkeit des kalanderten Aufzeichnungsmediums werden, wie zuvor beschrieben, gemessen. Alle Messungen werden auf der Seite des Substrats mit der glänzenden Beschichtung darauf durchgeführt. Die Rissbeständigkeit wird durch visuelle Beurteilung des Grades der Rissbildung der glänzenden Beschichtung nach dem Trocknen gemessen, wobei der Grad der Rissbildung wie folgt charakterisiert wird: (a) im Wesentlichen keine Risse visuell sichtbar, (b) wenige Risse visuell sichtbar, (c) mittlere Rissbildung oder (d) außerordentliche Rissbildung.

BEISPIEL 9

Dieses Beispiel erläutert die Herstellung des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmediums und der erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzung.
Es wird ein Luftrakelbeschichtungsgerät verwendet, um eine Seite eines Cellulosepapiersubstrats oder einer Polymerfolie mit einer Beschichtungszusammensetzung mit der in Tabelle 5 angegebenen Zusammensetzung zu beschichten und ein beschichtetes Substrat herzustellen. Das beschichtete Substrat wird dann getrocknet, um ein Aufzeichnungsmedium herzustellen, das ein Substrat mit einer glänzenden Beschichtung darauf in einem Überzug auf Trockenbasis von etwa 15 g/m² umfasst. Das Aufzeichnungsmedium wird dann kalandert, um den Glanz zu verstärken. Tabelle 5
Die scheinbare Viskosität der Beschichtungszusammensetzung und der Glanz, die Packungsdichte, Aufnahmefestigkeit, Rate der Flüssigkeitsabsorption, das Flüssigkeitsabsorptionsvermögen und die Rissbeständigkeit des kalanderten Aufzeichnungsmediums werden wie in Beispiel 8 gemessen.

BEISPIEL 10

Dieses Beispiel erläutert die Herstellung des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmediums und der erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzung.
Es wird ein Luftrakelbeschichtungsgerät verwendet, um eine Seite eines Cellulosepapiersubstrats oder eines polymeren Films mit einer Beschichtungszusammensetzung mit der in Tabelle 6 angegebenen Zusammensetzung zu beschichten und damit ein beschichtetes Substrat herzustellen. Das beschichtete Substrat wird dann getrocknet, um ein Aufzeichnungsmedium herzustellen, das ein Substrat mit einer glänzenden Beschichtung darauf mit einem Überzug auf Trockenbasis von etwa 15 g/mm² umfasst. Das Aufzeichnungsmedium wird dann kalandert, um den Glanz zu verstärken. Tabelle 6
Die scheinbare Viskosität der Beschichtungszusammensetzung und der Glanz, die Packungsdichte, die Aufnahmefestigkeit, die Flüssigkeitsabsorptionsrate, das Flüssigkeitsabsorptionsvermögen und die Rissbeständigkeit des kalanderten Aufzeichnungsmediums werden wie in Beispiel 8 gemessen.

BEISPIEL 11

Dieses Beispiel erläutert die Herstellung des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmediums und der erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzung.
Es wird ein Luftrakelbeschichtungsgerät verwendet, um eine Seite eines Cellulosepapiersubstrats oder einer polymeren Folie mit einer Beschichtungszusammensetzung mit der in Tabelle 7 angegebenen Zusammensetzung zu beschichten und damit ein beschichtetes Substrat herzustellen. Das beschichtete Substrat wird dann getrocknet, um ein Aufzeichnungsmedium herzustellen, das ein Substrat mit einer glänzenden Beschichtung darauf mit einem Überzug auf Trockenbasis von etwa 15 g/m² umfasst. Das Aufzeichnungsmedium wird dann kalandert, um den Glanz zu verstärken. Tabelle 7
Die scheinbare Viskosität der Beschichtungszusammensetzung und der Glanz, die Packungsdichte, die Aufnahmefestigkeit, die Flüssigkeitsabsorptionsrate, das Flüssigkeitsabsorptionsvermögen und die Rissbeständigkeit des kalanderten Aufzeichnungsmediums werden wie in Beispiel 8 gemessen.

BEISPIEL 12

Dieses Beispiel erläutert die Herstellung des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmediums und der erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzung.
Es wird ein Luftrakelbeschichtungsgerät verwendet, um eine Seite eines Cellulosepapiersubstrats oder einer polymeren Folie mit einer Beschichtungszusammensetzung mit der in Tabelle 8 angegebenen Zusammensetzung zu beschichten und damit ein beschichtetes Substrat herzustellen. Das beschichtete Substrat wird dann getrocknet, um ein Aufzeichnungsmedium herzustellen, das ein Substrat mit einer glänzenden Beschichtung darauf mit einem Überzug auf Trockenbasis von etwa 15 g/m² umfasst. Das Aufzeichnungsmedium wird dann kalandert, um den Glanz zu verstärken. Tabelle 8
Die scheinbare Viskosität der Beschichtungszusammensetzung und der Glanz, die Packungsdichte, die Aufnahmefestigkeit, die Flüssigkeitsabsorptionsrate, das Flüssigkeitsabsorptionsvermögen und die Rissbeständigkeit des kalanderten Aufzeichnungsmediums werden wie in Beispiel 8 gemessen.

BEISPIEL 13

Dieses Beispiel erläutert die Herstellung des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmediums und der erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzung.
Es wird ein Luftrakelbeschichtungsgerät verwendet, um eine Seite eines Cellulosepapiersubstrats oder einer polymeren Folie mit einer Beschichtungszusammensetzung mit der in Tabelle 9 angegebenen Zusammensetzung zu beschichten und damit ein beschichtetes Substrat herzustellen. Das beschichtete Substrat wird dann getrocknet, um ein Aufzeichnungsmedium herzustellen, das ein Substrat mit einer glänzenden Beschichtung darauf mit einem Überzug auf Trockenbasis von etwa 15 g/m² umfasst. Das Aufzeichnungsmedium wird dann kalandert, um den Glanz zu verstärken. Tabelle 9
Die scheinbare Viskosität der Beschichtungszusammensetzung und der Glanz, die Packungsdichte, die Aufnahmefestigkeit, die Flüssigkeitsabsorptionsrate, das Flüssigkeitsabsorptionsvermögen und die Rissbeständigkeit des kalanderten Aufzeichnungsmediums werden wie in Beispiel 8 gemessen.

BEISPIEL 14

Dieses Beispiel erläutert die Herstellung des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmediums und der erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzung.
Es wird ein Luftrakelbeschichtungsgerät verwendet, um eine Seite eines Cellulosepapiersubstrats oder einer polymeren Folie mit einer Beschichtungszusammensetzung mit der in Tabelle 10 angegebenen Zusammensetzung zu beschichten und damit ein beschichtetes Substrat herzustellen. Das beschichtete Substrat wird dann getrocknet, um ein Aufzeichnungsmedium herzustellen, das ein Substrat mit einer glänzenden Beschichtung darauf mit einem Überzug auf Trockenbasis von etwa 15 g/m² umfasst. Das Aufzeichnungsmedium wird dann kalandert, um den Glanz zu verstärken. Tabelle 10
Die scheinbare Viskosität der Beschichtungszusammensetzung und der Glanz, die Packungsdichte, die Aufnahmefestigkeit, die Flüssigkeitsabsorptionsrate, das Flüssigkeitsabsorptionsvermögen und die Rissbeständigkeit des kalanderten Aufzeichnungsmediums werden wie in Beispiel 8 gemessen.

BEISPIEL 15

Dieses Beispiel erläutert die Herstellung des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmediums und der erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzung.
Es wird ein Luftrakelbeschichtungsgerät verwendet, um eine Seite eines Cellulosepapiersubstrats oder einer polymeren Folie mit einer Beschichtungszusammensetzung mit der in Tabelle 11 angegebenen Zusammensetzung zu beschichten und damit ein beschichtetes Substrat herzustellen. Das beschichtete Substrat wird dann getrocknet, um ein Aufzeichnungsmedium herzustellen, das ein Substrat mit einer glänzenden Beschichtung darauf mit einem Überzug auf Trockenbasis von etwa 15 g/m² umfasst. Das Aufzeichnungsmedium wird dann kalandert, um den Glanz zu verstärken. Tabelle 11
Die scheinbare Viskosität der Beschichtungszusammensetzung und der Glanz, die Packungsdichte, die Aufnahmefestigkeit, die Flüssigkeitsabsorptionsrate, das Flüssigkeitsabsorptionsvermögen und die Rissbeständigkeit des kalanderten Aufzeichnungsmediums werden wie in Beispiel 8 gemessen.

BEISPIEL 16

Dieses Beispiel erläutert die Herstellung des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmediums und der erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzung.
Es wird ein Luftrakelbeschichtungsgerät verwendet, um eine Seite eines Cellulosepapiersubstrats oder einer polymeren Folie mit einer Beschichtungszusammensetzung mit der in Tabelle 12 angegebenen Zusammensetzung zu beschichten und damit ein beschichtetes Substrat herzustellen. Das beschichtete Substrat wird dann getrocknet, um ein Aufzeichnungsmedium herzustellen, das ein Substrat mit einer glänzenden Beschichtung darauf mit einem Überzug auf Trockenbasis von etwa 15 g/m² umfasst. Das Aufzeichnungsmedium wird dann kalandert, um den Glanz zu verstärken. Tabelle 12
Die scheinbare Viskosität der Beschichtungszusammensetzung und der Glanz, die Packungsdichte, die Aufnahmefestigkeit, die Flüssigkeitsabsorptionsrate, das Flüssigkeitsabsorptionsvermögen und die Rissbeständigkeit des kalanderten Aufzeichnungsmediums werden wie in Beispiel 8 gemessen.
Alle vorliegend zitierten Referenzen, einschließlich Patente, Patentanmeldungen und Veröffentlichungen, sind hiermit insgesamt durch Bezugnahme eingeschlossen.
Während diese Erfindung mit Nachdruck auf die bevorzugten Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist es für den Fachmann wohl offensichtlich, dass Veränderungen der bevorzugten Ausführungsformen gemacht werden können, und dass es beabsichtigt ist, dass die Erfindung anders als hier im Einzelnen beschrieben, durchgeführt werden kann.

Claims

1. Aufzeichnungsmedium, umfassend ein Substrat mit einer glänzenden Beschichtung darauf, wobei die glänzende Beschichtung ein Bindemittel und erste und zweite Partikelgruppen umfasst, wobei:

a) die erste Gruppe Metalloxidpartikel umfasst, wobei die Metalloxidpartikel Aggregate kleinerer Primärpartikel sind,

b) der mittlere Durchmesser der Primärpartikel weniger als 100 nm beträgt,

c) der mittlere Durchmesser der Aggregate etwa 100 nm bis etwa 500 nm beträgt,

d) der mittlere Durchmesser der Partikel in der zweiten Gruppe weniger als etwa 50% des mittleren Durchmessers der Aggregate in der ersten Gruppe beträgt

e) das Verhältnis der Partikel in der ersten Gruppe zu den Partikeln in der zweiten Gruppe etwa 0,1 : 1 bis etwa 10 : 1, bezogen auf das Gewicht, beträgt.

2. Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei der mittlere Durchmesser der Aggregate etwa 900 nm bis etwa 300 nm beträgt.

3. Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Substrat ein Polymer umfasst.

4. Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 3, wobei das Polymer Poly(ethylenterephthalat) ist.

5. Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Substrat Cellulosepapier umfasst.

6. Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1-5, wobei im wesentlichen sämtliche Partikel in der zweiten Gruppe Durchmesser von weniger als etwa 50% des mittleren Durchmessers der Aggregate in der ersten Gruppe aufweisen.

7. Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 6, wobei im wesentlichen sämtliche der Partikel in der zweiten Gruppe Durchmesser von weniger als etwa 50% des Durchmessers von im wesentlichen sämtlichen der Aggregate in der ersten Gruppe aufweisen.

8. Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1-7, wobei das Verhältnis der ersten Partikelgruppe zur zweiten Partikelgruppe etwa 1 : 1 bis etwa 10 : 1, bezogen auf Gewicht, beträgt.

9. Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 8, wobei das Verhältnis etwa 1, 5 : 1 bis etwa 8 : 1, bezogen auf das Gewicht, beträgt.

10. Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1-9, wobei das Metalloxid ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Silika, Aluminiumoxid, Titandioxid, Zirkoniumdioxid, Ceroxid und Magnesiumoxid.

11. Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 10, wobei das Metalloxid Silika umfasst.

12. Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1-11, wobei die Partikel der ersten Gruppe pyrogene Metalloxidpartikel sind.

13. Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1-12, wobei die zweite Gruppe Partikel eines Materials umfasst, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Metalloxiden und synthetischen Polymeren.

14. Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 13, wobei die zweite Gruppe Silikapartikel umfasst.

15. Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 14, wobei die zweite Gruppe Partikel aus kolloidalem Silika umfasst.

16. Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 13, wobei die zweite Gruppe Polystyrolpartikel umfasst.

17. Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1-16, wobei die zweite Gruppe Partikel umfasst, die einen mittleren Durchmesser von weniger als etwa 100 nm aufweisen.

18. Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1-17, wobei die zweite Gruppe monodispergierte Partikel umfasst.

19. Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1-18, wobei die zweite Gruppe zwei oder mehr Teile von Partikeln umfasst, wobei jeder der Teile mindestens etwa 1 Gew.-% der Gesamtpartikel in der zweiten Gruppe ausmacht.

20. Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 19, wobei einer oder mehrere der Teile monodispergierte Partikel umfassen.

21. Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1-20, wobei die erste Gruppe Partikel aus einem kationischen Metalloxid umfasst.

22. Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1-21, wobei die zweite Gruppe kationische Partikel umfasst.

23. Beschichtungszusammensetzung, die einen Feststoffgehalt von mindestens etwa 15 Gew.-% und eine scheinbare Viskosität, wenn sie bei 4.400 UpM gemessen wird, von weniger als etwa 100 mPa·s (centipoise) bei etwa 22ºC aufweist, umfassend einen Träger, ein Bindemittel und erste und zweite Partikelgruppen, wobei:

b) der mittlere Durchmesser der Primärpartikel weniger als etwa 100 nm beträgt,

c) der mittlere Durchmesser der Aggregate etwa 100 nm bis etwa 500 nm beträgt,

d) der mittlere Durchmesser der Partikel in der zweiten Gruppe weniger als etwa 50% des mittleren Durchmessers der Aggregate in der ersten Gruppe beträgt und

24. Zusammensetzung nach Anspruch 23, wobei der Feststoffgehalt der Zusammensetzung mindestens etwa 20 Gew.-% beträgt.

25. Zusammensetzung nach Anspruch 23 oder 24, wobei die scheinbare Viskosität weniger als etwa 50 mPa·s (centipoise) bei etwa 22ºC beträgt.

26. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 23-25, wobei der mittlere Durchmesser der Aggregate etwa 100 nm bis etwa 300 nm beträgt.

27. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 23-26, wobei das Verhältnis der ersten Partikelgruppe zur zweiten Partikelgruppe etwa 1,5 : 1 bis etwa 8 : 1, bezogen auf das Gewicht, beträgt.

28. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 23-27, wobei das Metalloxid ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Silika, Aluminiumoxid, Titandioxid, Zirkoniumoxid, Ceroxid und Magnesiumoxid.

29. Zusammensetzung nach Anspruch 28, wobei das Metalloxid Silika umfasst.

30. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 23-29, wobei die erste Partikelgruppe pyrogene Metalloxidpartikel sind.

31. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 23-30, wobei die zweite Gruppe Partikel umfasst, die aus einem Material aus der Gruppe bestehend aus Metalloxiden und synthetischen Polymeren ausgewählt sind.

32. Zusammensetzung nach Anspruch 31, wobei die zweite Gruppe Silikapartikel umfasst.

33. Zusammensetzung nach Anspruch 32, wobei die zweite Gruppe Partikel aus kolloidalem Silika umfasst.

34. Zusammensetzung nach Anspruch 31, wobei die zweite Gruppe Polystyrolpartikel umfasst.

35. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 23-34, wobei die zweite Gruppe Partikel umfasst, die einen mittleren Durchmesser von weniger als etwa 100 nm aufweisen.

36. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 23-35, wobei die zweite Gruppe monodispergierte Partikel umfasst.

37. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 23-36, wobei die zweite Gruppe zwei oder mehr Teile von Partikeln umfasst, wobei jeder der Teile mindestens etwa 1 Gew.-% der Gesamtpartikel in der zweiten Gruppe ausmacht.

38. Zusammensetzung nach Anspruch 37, wobei einer oder mehrere der Teile monodispergierte Partikel umfassen.

39. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 23-38, wobei die erste Gruppe Partikel aus einem kationischen Metalloxid umfasst.

40. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 23-39, wobei die zweite Gruppe kationische Partikel umfasst.

41. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 23-40, wobei im wesentlichen sämtliche der Partikel in der zweiten Gruppe Durchmesser von weniger als etwa 50% des mittleren Durchmessers der Aggregate in der ersten Gruppe aufweisen.

42. Zusammensetzung nach Anspruch 41, wobei im wesentlichen sämtliche der Partikel in der zweiten Gruppe Durchmesser von weniger als etwa 50% der Durchmesser von im wesentlichen sämtlichen Aggregaten in der ersten Gruppe aufweisen.

43. Aufzeichnungsmedium, hergestellt durch (a) Beschichten des Substrats mit einer Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 23-42 unter Bildung eines Substrats mit einer glänzenden Beschichtung und (b) Trocknen des Substrats mit einer glänzenden Beschichtung unter Bildung des Aufzeichnungsmediums.

44. Verfahren zur Herstellung eines Aufzeichnungsmediums, umfassend: (a) Bereitstellen eines Substrats, (b) Beschichten des Substrats mit der Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 23-42 unter Bildung eines Substrats, das eine glänzende Beschichtung aufweist und (c) Trocknen des Substrats, das eine glänzende Beschichtung aufweist unter Bildung des Aufzeichnungsmediums.