(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光沢コーティングを有する基材を含む記録媒体であって、前記光沢コーティングが、平均直径が１μｍ未満であるカチオン性シリカ粒子を含み、前記粒子が、ハロゲン化アルミニウム及び硝酸アルミニウムからなる群より選択される少なくとも１種のアルミニウム化合物に接触させた熱分解シリカを含む、光沢コーティングを有する基材を含む記録媒体。
【請求項２】
前記粒子の平均直径が４００ｎｍ未満である、請求項１に記載の記録媒体。
【請求項３】
前記粒子の平均直径が少なくとも１００ｎｍである、請求項１又は２に記載の記録媒体。
【請求項４】
実質的に全ての前記粒子の直径が１μｍ未満である、請求項１〜３のいずれかに記載の記録媒体。
【請求項５】
実質的に全ての前記粒子の直径が５００ｎｍ未満である、請求項１〜４のいずれかに記載の記録媒体。
【請求項６】
実質的に全ての前記粒子の直径が少なくとも１００ｎｍである、請求項１〜５のいずれかに記載の記録媒体。
【請求項７】
前記基材がポリマー又はセルロース紙を含む、請求項１〜６のいずれかに記載の記録媒体。
【請求項８】
前記基材がポリ（エチレンテレフタレート）を含む、請求項７に記載の記録媒体。
【請求項９】
前記アルミニウム化合物が塩化アルミニウムからなる群より選択される、請求項１〜８のいずれかに記載の記録媒体。
【請求項１０】
前記アルミニウム化合物が塩化アルミニウム水和物である、請求項１〜９のいずれかに記載の記録媒体。
【請求項１１】
前記光沢コーティングの全水銀浸入体積が少なくとも０．３ｍｌ／ｇである、請求項１〜１０のいずれかに記載の記録媒体。
【請求項１２】
カレンダー処理したときに、７５°鏡面光沢が少なくとも１５％である、請求項１〜１１のいずれかに記載の記録媒体。
【請求項１３】
カチオン性シリカ及び水を含む分散体であって、
（ａ）前記カチオン性シリカが、少なくとも１種のアルミニウム化合物に接触させた熱分解シリカ粒子を含み、
（ｂ）前記熱分解シリカ粒子の平均直径が１００ｎｍ〜１μｍであり、
（ｃ）前記分散体のｐＨが２〜６であり、
（ｄ）前記分散体中の前記カチオン性シリカの含有率が５〜５０ｗｔ％であり、
（ｅ）前記分散体を調製した直後から６０日間にわたって２５℃の温度で維持した後で、前記分散体の粘度が１，５００センチポイズ未満であり、且つ
（ｆ）前記分散体のゼータ電位が、実質的に過剰なアルミニウムなしで、最大ゼータ電位の少なくとも５０％である、
カチオン性シリカ及び水を含む分散体。
【請求項１４】
前記分散体のｐＨが３〜５である、請求項１３に記載の分散体。
【請求項１５】
前記粒子の平均直径が１００〜４００ｎｍである、請求項１３又は１４に記載の分散体。
【請求項１６】
実質的に全ての前記粒子の直径が１００ｎｍ〜１μｍである、請求項１３〜１５のいずれかに記載の分散体。
【請求項１７】
実質的に全ての前記粒子の直径が１００ｎｍ〜５００ｎｍである、請求項１６に記載の分散体。
【請求項１８】
前記シリカの含有率が１０〜３０ｗｔ％である、請求項１３〜１７のいずれかに記載の分散体。
【請求項１９】
前記アルミニウム化合物がハロゲン化アルミニウム及び硝酸アルミニウムからなる群より選択される、請求項１３〜１８のいずれかに記載の分散体。
【請求項２０】
前記アルミニウム化合物が塩化アルミニウムからなる群より選択される、請求項１３〜１９のいずれかに記載の分散体。
【請求項２１】
前記アルミニウム化合物が塩化アルミニウム水和物である、請求項１３〜２０のいずれかに記載の分散体。
【請求項２２】
調製した直後から６０日間にわたって２５℃の温度で維持した後で、粘度が１，５００センチポイズ未満である、請求項１３〜２１のいずれかに記載の分散体。
【請求項２３】
ゼータ電位が、実質的に過剰なアルミニウムなしで、最大ゼータ電位の少なくとも６０％である、請求項１３〜２２のいずれかに記載の分散体。
【請求項２４】
ゼータ電位が、実質的に過剰なアルミニウムなしで、最大ゼータ電位の少なくとも８０％である、請求項２３に記載の分散体。
【請求項２５】
ゼータ電位が、実質的に過剰なアルミニウムなしで、最大ゼータ電位の少なくとも９０％である、請求項２４に記載の分散体。
【請求項２６】
（ａ）平均直径が１μｍ未満のシリカ粒子の水性サスペンションを提供すること、及び
（ｂ）前記サスペンション中の前記シリカ粒子を、少なくとも１種のアルミニウム化合物と接触させて混合物を作り、ここで接触の初期の間に前記混合物のゼータ電位は急速に増加するが、続く接触の間には安定し、混合物のゼータ電位が安定するまで接触を継続し、混合物のゼータ電位が安定したら接触を停止して、カチオン性シリカの水性分散体を作ること、
を含む、請求項１３〜２５のいずれかに記載の分散体の調製方法。
【請求項２７】
バインダー及び請求項１３〜２５のいずれかに記載の分散体を含む、コーティング組成物。
【請求項２８】
（ａ）基材を提供すること、
（ｂ）前記基材に請求項２７に記載の前記コーティング組成物をコーティングして、コーティングされた基材を作ること、及び
（ｃ）前記コーティングされた基材を乾燥させて、記録媒体を作ること、
を含む、記録媒体の製造方法。
【請求項２９】
前記基材がポリマー又はセルロース紙を含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記基材がポリ（エチレンテレフタレート）を含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記記録媒体上のコーティングの全水銀浸入体積が少なくとも０．３ｍｌ／ｇである、請求項２８〜３０のいずれかに記載の方法。
【請求項３２】
前記記録媒体の７５°鏡面光沢が少なくとも１５％である、請求項２８〜３１のいずれかに記載の方法。
【請求項３３】
請求項２８〜３２のいずれかに記載の方法で作られた記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［発明の分野］
本発明は、記録媒体、その調製に有益なカチオン性シリカ分散体及びコーティング組成物、並びにそれらの調製方法に関する。
【０００２】
［発明の背景］
表面コーティングを記録媒体に適用して、その印刷特性を改良することがある。例えば光沢コーティングは、優れた感触と写真のような品質を印刷された画像に与えることができる。高度に吸収性のコーティングは、汚れと画像の剥離とを減少させることができる。また、コーティングの外側表面でインク染料を固定する（すなわち吸着する）コーティングは、印刷された画像の水堅牢度及び色濃度を促進する。
【０００３】
光沢があり且つまだ吸収性及び固定性が良好な記録媒体のための単一のコーティングを調製することが、未だに求められている。光沢と染料の固定は、異なるタイプのポリマー性樹脂をコーティングに組み込むことによって達成できることがある。例えば、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、及び／又はポリカーボネート樹脂を使用して光沢をもたらし、カチオン性ポリマー樹脂を使用して、アニオン性染料の表面固定を促進することができる。しかしながら、樹脂でコーティングされた記録媒体に適用されたインクは比較的ゆっくりと乾燥し、また汚れ及びすり減りをもたらす望ましくない傾向があることが多い。ある種の処理カオリンクレイ又は処理炭酸カルシウムのようないくらかの顔料は染料を固定することができるが、そのような顔料では全体の吸収性及び吸収速度は場合によっては妥協されている。
【０００４】
従って、光沢があり且つ良好な吸収性及び固定性を有するコーティングを具備した記録媒体が必要とされている。そのような記録媒体を調製する方法、及びそのような方法で使用することができる分散体及びコーティング組成物も必要とされている。本発明は、そのような記録媒体、方法、分散体及びコーティング組成物を提供する。
【０００５】
［発明の簡単な説明］
本発明の記録媒体は、光沢コーティングを有する基材を含む。ここで、この光沢コーティングはカチオン性シリカを含む。このカチオン性シリカは、アルミニウム化合物と接触させた平均直径が約１μｍ未満のシリカ粒子を含む。カチオン性シリカは、そのコロイド安定性、すなわち約２０ｗｔ％の濃度でｐＨが約３〜４の脱イオン水中のその分散体が、比較的小さい剪断速度で約１，５００センチポイズ未満の粘度を示すことによって特徴付けられる。ここで、測定は、分散体を調製した直後から１８０日間にわたって約２５℃の温度で維持した後に、ＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄのモデルＲＶＴデジタル粘度計において、１００ｒｐｍでＮｏ．５の軸（スピンドル）を使用して行っている。本発明の分散体は典型的にゼータ電位が、実質的な過剰なアルミニウムなしで、最大ゼータ電位の少なくとも約５０％である。
【０００６】
本発明の記録媒体のコーティングは、液体吸収速度が良好であり、液体吸収容量が比較的大きく、且つ染料の固定が良好である光沢表面を有する。本発明の記録媒体の光沢コーティングに適用された画像は、水堅牢性であり、色濃度が大きく、且つ比較的迅速に乾燥する。
【０００７】
本発明の記録媒体を調製する方法は、
（ａ）基材を提供すること、
（ｂ）上述のカチオン性シリカを含むコーティング組成物で前記基材をコーティングして、コーティングされた基材を提供すること、及び
（ｃ）前記コーティングされた基材を乾燥させて、記録媒体を作ること、
を含む。
【０００８】
本発明は、カチオン性シリカの水性分散体も提供する。ここで、
（ａ）前記カチオン性シリカは、１又は複数のアルミニウム化合物に接触したシリカ粒子を含み、
（ｂ）前記シリカ粒子の平均直径は約１００ｎｍ〜約１μｍであり、
（ｃ）前記分散体のｐＨが、約２〜約６であり、且つ
（ｄ）前記分散体のカチオン性シリカ含有率が、約５ｗｔ％〜約５０ｗｔ％である。
また、前記水性分散体は好ましくは、
（ｅ）調製した直後から約１８０日間にわたって約２５℃の温度で維持した後で、比較的小さい剪断速度での粘度が、約１，５００センチポイズ未満であること、及び
（ｆ）ゼータ電位が、実質的な過剰なアルミニウムなしで、最大ゼータ電位の少なくとも約５０％であること、
を特徴とする。
【０００９】
本発明は、上述のカチオン性シリカの水性分散体を調製する方法も提供する。本発明のこの方法は、
（ａ）シリカ粒子の水性サスペンションを調製すること、ここで、この粒子の平均直径は約１μｍ未満であり、及び
（ｂ）サスペンション中のシリカ粒子を、少なくとも１種のアルミニウム化合物と接触させて混合物を作り、ここで、接触の初期の間に混合物のゼータ電位は急速に増加するが、続く接触の間に安定化し（すなわちゆっくりと増加し）、混合物のゼータ電位が安定するまで接触を継続し、この時点で接触を停止して、カチオン性シリカの水性分散体を提供すること、
を含む。
【００１０】
本発明は更に、本発明の水性カチオン性シリカ分散体及び適当なバインダーを含むコーティング組成物を提供する。
【００１１】
カチオン性シリカの水性分散体を調製する本発明の方法は、多くの様式で従来の方法の制限を少なくとも１つを克服する。例えば、分散体から電解質を厳密に除去する必要がない。また、二価金属、アンモニア、及び炭酸水素塩のような分散体安定化剤は必要ではない。本発明のこれらの及び他の利点、並びに追加の発明的特徴は、以下の本発明の説明から明らかになる。
【００１２】
［好ましい態様の説明］
本発明は、記録媒体、記録媒体の調製方法、並びに記録媒体の調製に有益なコーティング組成物及びカチオン性シリカ分散体を提供する。
【００１３】
記録媒体
本発明は、コーティングを有する基材を含む記録媒体を提供する。ここで、このコーティングはカチオン性シリカを含む。カチオン性シリカは平均直径が約１μｍ未満であり、単独の又は他の化合物と組み合わせたアルミニウム化合物（すなわち１又は複数種のアルミニウム化合物）と接触させたシリカ粒子を含む。好ましくはコーティングは光沢コーティングである。
【００１４】
本発明の記録媒体は、透明であっても不透明であってもよく且つ任意の適当な材料でできていてよい基材を含む。そのような材料の例としては、限定するわけではないが、ポリエステル樹脂（例えばポリ（エチレンテレフタレート））、ジアセテート樹脂、トリアセテート樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルクロリド樹脂、ポリイミド樹脂、セロファン及びセルロイドのフィルム又はシート、ガラスシート、金属シート、プラスチックシート、紙（例えばセルロース紙、合成紙）、コート紙（例えば樹脂コート紙）、顔料含有不透明フィルム、並びに発泡フィルムを挙げることができる。
【００１５】
本発明の記録媒体で使用する基材上には光沢コーティングがあり、このコーティングは任意の適当な厚さでよい。特にコーティングは、好ましくは厚さが約１μｍ〜約５０μｍ、より好ましくは厚さが約５μｍ〜約４０μｍ、最も好ましくは厚さが約１０μｍ〜約３０μｍである。本発明の記録媒体は、良好な光沢を提供し、また良好なインク吸収性、染料固定性、大きい液体吸収速度、良好な水堅牢度、及び全体としての液体吸収能力を有する。更に、本発明の記録媒体は、特にインクジェット印刷の用途で使用したときに、良好な画像の質を提供する。
【００１６】
本発明の特定の用途では、本発明の記録媒体は、複数のコーティング層を有する基材を含む。これらのコーティング層は同じであっても異なっていてもよい。しかしながら、これらのコーティング層のうちの少なくとも１つは、ここで説明したような性質のカチオン性シリカを含む。
【００１７】
例えば、本発明の記録媒体は、１若しくは複数のインク受容性層（例えばアニオン性シリカを含む）及び／又は１若しくは複数の樹脂性層（例えば光沢のある積層された表面層）でコーティングされた基材を含むことができる。本発明の記録媒体がそのような追加のコーティング層を含む場合であっても、カチオン性シリカを含む上述の光沢コーティングが、大部分の印刷の用途で十分なインク吸収性、染料固定性、及び光沢を与えることが見出されている。
【００１８】
カチオン性シリカは、１又は複数のアルミニウム化合物と接触したシリカ粒子を含んでいる。粒子は、熱分解シリカ、シリカゲル（例えばエアロゾル及びキセルゲル）、沈降シリカ、コロイドシリカ（例えばシリカゾル）、及びそれらの組み合わせを含むことができ、熱分解シリカが好ましい。
【００１９】
熱分解シリカの粒子は、比較的小さい一次粒子の凝集体である。一次粒子は多孔質ではないが、凝集体は有意の気孔体積を有し、迅速に液体を吸収することができる。これらの気孔を有する凝集体は、凝集体粒子を密に充填してコーティングの粒子間気孔体積を最小化したときでさえ、コーティングが液体吸収のための有意の容量を維持することを可能にする。
【００２０】
本発明の記録媒体の光沢コーティングの液体吸収容量は、任意の適当な方法で測定することができる。例えば、液体吸収の容量は、本発明の記録媒体の計量した試料を、ポリエチレングリコール（例えばＰＥＧ４００）と水との１：１溶液に、約２５℃の温度で１０分間にわたって接触させることによって測定できる。後に、過剰な溶液を吸取紙で試料表面から除去し、試験試料を再び計量し、そして光沢コーティングに吸収され保持されている溶液の質量を計算して、ｇ／ｍ2の単位で示す。
【００２１】
あるいは、コーティングの液体吸収容量は、気孔率の関数として測定することができる。気孔率は任意の適当な方法、例えばパーカープリントサーフ（Ｐａｒｋｅｒ  Ｐｒｉｎｔ  Ｓｕｒｆ）（ＰＰＳ）試験装置を使用して、又は非孔質基材（例えばポリエチレン）に適用した光沢コーティングへの液体（例えば水銀）の全浸入体積の測定によって、測定することができる。特定のコーティング（従って気孔）に対する液体の全浸入体積は、コーティングの構造に影響を与える可変要素、例えばバインダータイプ、顔料とバインダーとの割合、顔料粒子サイズ、カレンダー処理等の関数であってよいことが理解される。液体浸入体積を使用して気孔率を測定する場合、水銀の全浸入体積の測定によって測定することが好ましい。これに関して、本発明の記録媒体の光沢コーティングは、基材が非孔質基材である場合、好ましくは全水銀浸入体積が少なくとも約０．３ｍｌ／ｇである。より好ましくは、光沢コーティングの全水銀浸入体積は少なくとも約０．５ｍｌ／ｇ、更により好ましくは少なくとも約０．８ｍｌ／ｇ、最も好ましくは約１ｍｌ／ｇ又はそれよりも多い。
【００２２】
液体吸収の速度は、任意の適当な方法で測定することができる。これは例えば、液体（例えば蒸留水）の滴をコーティング表面に適用し、そして表面に関する滴の角度（接触角）の時間の経過での変化を測定することによって行うことができる。好ましくは蒸留水の接触角は、本発明の記録媒体の光沢コーティングに適用したときに、初めの５分間の間に少なくとも約５°減少する。より好ましくは接触角は、初めの５分間の間に少なくとも約７°減少する。最も好ましくは蒸留水の接触角は、本発明の記録媒体の光沢コーティングに適用したときに、初めの５分間の間に少なくとも約１０°減少する。
【００２３】
カチオン性シリカを構成するシリカ粒子のサイズは、コーティングの光沢に影響を与える。本発明の記録媒体の光沢は、例えばＪＩＳのＰ８１４２又は等価の米国標準に従って、光沢光度計、例えば日本電飾工業社のＶＧＳ−１００１、Ｈｕｎｔｅｒ７５°光沢光度計、Ｔｅｃｈｎｉｄｙｎｅ光沢光度計（例えばモデルＴ４８０Ａ）等を使用して、７５°鏡面光沢に関して測定することができる。本発明の記録媒体は好ましくは、７５°鏡面光沢が少なくとも約１５％である。より好ましくは、本発明の記録媒体の光沢は少なくとも約２５％、更により好ましくは少なくとも約３５％、更にまたより好ましくは少なくとも約４５％である。いくらかの場合では、少なくとも約５５％、更に少なくとも約６５％である。
【００２４】
光沢を最大化するために、シリカ粒子の平均直径を約１μｍ未満にすることが好ましい。より好ましくは、シリカ粒子の平均直径は約５００ｎｍ未満、最も好ましくはシリカ粒子の平均直径は約４００ｎｍ未満である。
【００２５】
シリカ粒子の少なくとも約８０％（例えば少なくとも約９０％）又は実質的に全ての直径が、上述の平均直径の値よりも小さいことがかなり好ましい。言い換えると、シリカ粒子の少なくとも約８０％（例えば少なくとも約９０％）又は実質的に全ての直径が、約１μｍ未満であることがかなり好ましく、粒子の少なくとも約８０％（例えば少なくとも約９０％）又は実質的に全ての直径が、約５００ｎｍ未満であることがよりかなり好ましく、粒子の少なくとも約８０％（例えば少なくとも約９０％）又は実質的に全ての直径が、約４００ｎｍ未満であることが最もかなり好ましい。
【００２６】
特定の好ましい態様、例えばカチオン性シリカが、少なくとも１種のアルミニウム化合物と接触させた熱分解シリカの粒子を含む態様では、シリカ粒子の平均直径が少なくとも約１００ｎｍ（例えば粒子の平均直径が、約１００ｎｍ〜約１μｍ、より好ましくは約１００ｎｍ〜約５００ｎｍ、最も好ましくは約１００ｎｍ〜約４００ｎｍ、特に約１５０ｎｍ〜約２５０ｎｍ）であることが好ましい。これらの特定の態様では、シリカ粒子の少なくとも約８０％（例えば少なくとも約９０％）又は実質的に全ての直径が、少なくとも約１００ｎｍ（例えば実質的に全ての粒子の直径が、約１００ｎｍ〜約１μｍ、より好ましくは約１００ｎｍ〜約５００ｎｍ、最も好ましくは約１００ｎｍ〜約４００ｎｍ、特に約１５０ｎｍ〜約２５０ｎｍ）である。
【００２７】
本発明の他の態様、例えばカチオン性シリカが、コロイドシリカゾルの粒子を含む態様では、シリカ粒子の平均直径は、好ましくは約２００ｎｍ未満、より好ましくは約１００ｎｍ未満、最も好ましくは約５０ｎｍ未満である。これらの態様のいくらかでは、シリカ粒子の少なくとも約８０％（例えば少なくとも約９０％）又は実質的に全ての直径が、好ましくは約２００ｎｍ未満、より好ましくは約１００ｎｍ未満、最も好ましくは約５０ｎｍ未満である。
【００２８】
カチオン性シリカは、個々の粒子の直径が任意の適当な範囲、例えば比較的広い範囲又は比較的狭い範囲であるシリカ粒子を含むことができる。例えばカチオン性シリカは、１又は複数種のアルミニウム化合物に接触した熱分解シリカ粒子及びコロイドシリカ粒子の混合物を含むことができる。粒子は単分散であってもよい。単分散という用語は、個々の粒子の直径が実質的に等しいことを示す。例えば、実質的に全ての単分散５５ｎｍ粒子の直径は、約５０ｎｍ〜約６０ｎｍである。
【００２９】
熱分解シリカでのように、本発明で使用するシリカ粒子が溶融した（すなわち凝集した）一次粒子の凝集体を含む場合、上述の直径の値は凝集体の直径に言及していることに注意すべきである。これらのシリカ凝集体を構成している一次粒子に関して、本発明のある種の態様、例えば液体吸収速度及び液体吸収容量が比較的大きい光沢コーティングが望ましい態様では、一次粒子の平均直径が約１００ｎｍ未満（例えば約１ｎｍ〜約１００ｎｍ）であることが好ましい。一次粒子の平均直径は、より好ましくは約５０ｎｍ未満（例えば約１ｎｍ〜約５０ｎｍ）、更により好ましくは約３０ｎｍ未満（例えば約１ｎｍ〜約３０ｎｍ）、最も好ましくは約２０ｎｍ未満（例えば約５ｎｍ〜約１５ｎｍ）である。これらの特定の態様では、一次粒子の少なくとも約８０％（例えば少なくとも約９０％）又は実質的に全ての直径が、上述の平均直径の値よりも小さいことが好ましい。言い換えると、好ましくは、一次粒子の少なくとも約８０％（例えば少なくとも約９０％）又は実質的に全ての直径が、約１００ｎｍ未満（例えば約１ｎｍ〜約１００ｎｍ）、より好ましくは、一次粒子の少なくとも約８０％（例えば少なくとも約９０％）又は実質的に全ての直径が、約５０ｎｍ未満（例えば約１ｎｍ〜約５０ｎｍ）、更により好ましくは、一次粒子の少なくとも約８０％（例えば少なくとも約９０％）又は実質的に全ての直径が、約３０ｎｍ未満（例えば約１ｎｍ〜約３０ｎｍ）、最も好ましくは一次粒子の少なくとも約８０％（例えば少なくとも約９０％）又は実質的に全ての直径が、約２０ｎｍ未満（例えば約５ｎｍ〜約１５ｎｍ）である。
【００３０】
本発明の記録媒体の光沢コーティングで使用されるカチオン性シリカは、コーティングの固定能力（すなわち吸着能力）を促進し、コーティングの表面で染料分子を見せる。カチオン性シリカは、１又は複数のアルミニウム化合物と接触させた上述の直径のシリカ粒子を含む。任意の適当なアルミニウム化合物を使用することができる。好ましくはアルミニウム化合物としては、ハロゲン化アルミニウム及び硝酸アルミニウムを挙げることができ、塩化アルミニウムが特に好ましい。式Ａｌ（ＯＨ）2Ｘ〜Ａｌ3（ＯＨ）8Ｘ（ＸはＣｌ又はＮＯ3）の塩化アルミニウム及び硝酸アルミニウムがかなり好ましく、最も好ましくはシリカ粒子は、塩化アルミニウム水和物（Ａｌ2（ＯＨ）5Ｃｌ、より特にＡｌ2（ＯＨ）3Ｃｌ・２Ｈ2Ｏ）と接触させる。
【００３１】
アルミニウム化合物は固体、液体又は気体でよい。アルミニウム化合物は、１又は複数の他の物質、例えばその溶媒と組み合わせて、アルミニウム組成物を作ることができる。
【００３２】
本発明では、シリカ粒子とアルミニウム化合物との接触を任意の適当な様式で達成することができる。例えば接触は、適当な液体（例えば水）中のシリカのサスペンションを１又は複数のアルミニウム化合物と接触させるようにして、シリカサスペンションと固体アルミニウム化合物とを混合することを含むことができる。例えば、塩化アルミニウム水和物を、乾燥固体として、水性シリカサスペンションに加えることができる。特定の態様では、好ましくはシリカ粒子を、１又は複数のアルミニウム化合物及びその適当な溶媒（例えば水）と接触させる。例えば、塩化アルミニウム水和物の水溶液を、シリカ粒子の水性サスペンションに加えることができる。
【００３３】
本発明の記録媒体の光沢コーティングは、１種類のカチオン性シリカ又は幅広い性質（例えば粒度、表面積、正味電荷等）のカチオン性シリカを含むことができる。言い換えると、コーティングは、様々な大きさの及び／又は様々な異なる様式（例えば、熱分解、コロイド、沈降等）でもたらされたシリカ粒子を含むカチオン性シリカを含むことができる。また、シリカ粒子は、任意の適当な方法で様々な任意の種類のアルミニウム化合物と独立に又は組み合わせて接触させたものでよい。コーティングは、１種類のこのカチオン性シリカ又は接触させた粒子の任意の適当な組み合わせを含むことができる。
【００３４】
ここで説明されているようなアルミニウム化合物とシリカ粒子との接触は、適当なアルミニウム化合物を、場合によっては共有結合的に又は静電気相互作用によって、シリカ粒子の表面に結びつけ又は結合させて、シリカ粒子上にカチオンコーティングを提供する（すなわちカチオン性シリカを作る）。カチオン性コーティングが存在することは、カチオン性シリカ分散体のゼータ電位を測定することによって示される（例えば図１に示すようにして）。例えば、ｐＨが約３〜４で約２０ｗｔ％の濃度のカチオン性シリカの脱イオン水分散体について、測定を行うことができる。好ましくは、そのような分散体が、本発明の記録媒体の光沢コーティングを作るカチオン性シリカを含む場合、シリカ粒子に接触させたアルミニウム化合物と実質的に同一のアルミニウム化合物を分散体に加えることによって、分散体のアルミニウム含有率を約５０ｗｔ％増加させたときに、ゼータ電位の変化が約２５％未満であるという事実によってこの分散体を特徴付けることができる。より好ましくは、上述のようにして分散体のアルミニウム含有率を約５０ｗｔ％増加させたときに、そのような分散体のゼータ電位の変化が約１５％未満であり、更により好ましくは、上述のようにして分散体のアルミニウム含有率を約５０ｗｔ％増加させたときに、そのような分散体のゼータ電位の変化が約１０％未満であり、最も好ましくは、シリカ粒子に接触させたアルミニウム化合物と実質的に同一のアルミニウム化合物を分散体に加えることによって分散体のアルミニウム含有率を約５０ｗｔ％増加させたときに、そのような分散体のゼータ電位の変化が約５％未満である。
【００３５】
ｐＨが約４で脱イオン水中のカチオン性シリカ含有率が約２０ｗｔ％である本発明のカチオン性シリカ分散体は、ここで説明するようにして、実質的に過剰なアルミニウムが存在しない条件（好ましくは過剰なアルミニウムが全く存在しない条件）で、可能な最大ゼータ電位に対するそのゼータ電位によって特徴付けることができる。一般に、水性分散体のゼータ電位は、実質的に過剰なアルミニウムが存在しない条件で、最大ゼータ電位の少なくとも約５０％である。典型的に水性分散体のゼータ電位は、実質的に過剰なアルミニウムなしで、最大ゼータ電位の少なくとも約６０％であり、より典型的にはこのゼータ電位は、実質的に過剰なアルミニウムなしで、最大ゼータ電位の少なくとも約７０％である。好ましくはカチオン性シリカ水性分散体は、実質的に過剰なアルミニウムなしで、最大ゼータ電位の少なくとも約８０％のゼータ電位を示す。より好ましくは分散体は、実質的に過剰なアルミニウムなしで、最大ゼータ電位の少なくとも約９０％のゼータ電位を示し、更により好ましくは、実質的に過剰なアルミニウムなしで、最大ゼータ電位の少なくとも約９５％のゼータ電位を示す。最も好ましくは分散体のゼータ電位は、実質的に過剰なアルミニウムなしで、最大ゼータ電位の少なくとも約９８％（例えば約１００％）である。
【００３６】
上述の性質の本発明の記録媒体の光沢コーティングに含まれるカチオン性シリカの水性分散体は、コロイド的に比較的安定である（すなわちゲル化が遅い）という事実によっても特徴付けられる。本発明の水性分散体の安定性は、適当に調製して所定の長期間にわたって乱さないで（すなわち撹拌及び任意の他の振盪なしで）維持した後で、分散体の粘度を測定することによって決定できる。粘度は、例えばＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ粘度計（米国マサチューセッツ州ストウトン（Ｓｔｏｕｇｈｔｏｎ）のＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ社が製造）及びその適当なスピンドル（軸）を使用して、測定することができる。例えば低剪断速度粘度は、Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ  ＬＶＴ粘度計（スピンドルＮｏ．２、６０ｒｐｍ、２５℃での２分間の回転）、ＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄモデルＲＶ粘度計（１００ｒｐｍ、スピンドルＮｏ．４、３０秒後）、又はＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄモデルＲＶＴデジタル粘度計（スピンドルＮｏ．５、１００ｒｐｍ）を使用して測定することができる。高剪断粘度（「見かけ粘度」ということもある）は、適当なスピンドル（例えばＦＦ  Ｂｏｂ測定形状、４，４００ｒｐｍ）を使用して、ＨＥＲＣＵＬＥＳ（商標）高剪断粘度計で測定することができる。あるいは、ＡＳＴＭ  Ｄ２１９６（０６．０１）「回転（Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ）粘度計による非ニュートン材料のレオロジー性（Ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌ  Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ｏｆ  Ｎｏｎ−Ｎｅｗｔｏｎｉａｎ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  ｂｙ  Ｒｏｔａｔｉｏｎａｌ（Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ）  Ｖｉｓｃｏｍｅｔｅｒ．）」に従って測定することもできる。
【００３７】
好ましくは、そのような分散体の粘度（低剪断速度での粘度）の増加は、調製の直後から６０日、９０日、１２０日、１８０日、及び／又は２７０日間にわたって約２５℃の温度で分散体を維持したときに、約５０％未満である。より好ましくは、調製の後で６０日、９０日、１２０日、１８０日、及び／又は２７０日間にわたって約２５℃の温度で分散体を維持したときに、分散体の粘度の変化が約３０％未満である。最も好ましくは、調製の直後から６０日、９０日、１２０日、１８０日、及び／又は２７０日間にわたって約２５℃の温度で分散体を維持したときに、分散体の粘度の変化が約２０％未満である。
【００３８】
ｐＨが約３〜４でカチオン性シリカの含有率が約２０ｗｔ％である本発明のカチオン性シリカ水性分散体の粘度は、調製の直後から６０日、９０日、１２０日、１８０日、及び／又は２７０日間にわたって約２５℃の温度で分散体を維持した後で、比較的小さい剪断速度で好ましくは約１，５００センチポイズ未満である。水性分散体の粘度は好ましくは、調製の直後から６０日、９０日、１２０日、１８０日、及び／又は２７０日間にわたって２５℃の温度で分散体を維持した後で、約５００センチポイズ未満である。より好ましくは粘度は、調製の直後から６０日、９０日、１２０日、１８０日、及び／又は２７０日間にわたって２５℃の温度で分散体を維持した後で、約２００センチポイズ未満である。最も好ましくは粘度は、調製の直後から６０日、９０日、１２０日、１８０日、及び／又は２７０日間にわたって２５℃の温度で分散体を維持した後で、約１５０センチポイズ未満である。
【００３９】
有機染料、例えばインクジェットインクで使用される有機染料は、イオン化可能官能基（例えばＳＯ3Ｈ、ＣＯＯＨ、ＰＯ3Ｈ2等）を有することがあり、これは染料の水溶性を増加させる。水中でこれらの官能基がイオン化すると（ＳＯ3-、ＣＯＯ-、ＰＯ32-になると）、染料は負に帯電し、それによって本発明の記録媒体の光沢コーティング中のカチオン性シリカに静電気的に強く引きつけられる。従って、カチオン性シリカの気孔によってインクはコーティング内に迅速に吸収されることができるが、アニオン性染料分子はインクから離れて、コーティングの表面で固定されることができる。そのように、本発明の記録媒体のコーティングは、良好な染料固定性能を有し、これは優れた画像の質のような望ましい性質を促進する。
【００４０】
記録媒体表面への染料の吸着は、アニオン染料含有水性インクジェットインクを適用した記録媒体の試験試料の光学濃度及び水堅牢度の測定によって定量化することができる。例えば、約９０ｃｍ2の面積にわたって約１２ｇ／ｍ2のインクを適用された試験試料を半分に切断し、以下のようにして試験することができる。インクを適用した１分後に、半分にしたうちの一方を、１分間にわたって脱イオン水に浸し、そして反復的に水に出し入れして、試料から全ての溶解したインクを除去した。乾燥の後で、濃度計（例えばＭａｃＢｅｔｈ５１２濃度計）を使用して、試験試料の半分のそれぞれで複数の箇所（例えば無作為の１０箇所）において画像強度を測定することができ、半分にした試料のそれぞれで値を平均した。記録媒体の光学濃度は、水に浸していない試験試料の半分の平均画像強度である。水堅牢度は、以下のようにして報告される：
【数１】
0004704564.tif 000002
ここで、平均Ｉ．Ｉ．は、試験試料の半分のそれぞれ（すなわち水に浸した半分と水に浸していない半分）の平均画像強度である。この様式で計算される水堅牢度が比較的小さいことは、一般的にコーティングからインクが比較的失われていることを示す。
【００４１】
あるいは、水堅牢度は、光学濃度が維持されることに関して評価できる。例えば、試験印刷は、軽く撹拌されている脱イオン水に５分間にわたって試料を浸し、試料を乾燥し、そして適当な濃度計（例えばＸ−Ｒｉｔｅ（商標）９３８分光濃度計）で色濃度を測定することによって（上述のようにして）、この乾燥した試料と水に浸していない試料とで色濃度を比較して評価することができる。水堅牢度は、浸していない試料に対して浸した試料で維持される光学濃度の割合に関して示すことができる。
【００４２】
本発明の記録媒体は、良好な水堅牢度を示す。例えば、本発明の記録媒体は典型的に、軽く撹拌しながら５分間にわたって脱イオン水に浸漬した後で、少なくとも約５０％の光学濃度を維持する。軽く撹拌しながら５分間にわたって脱イオン水に浸漬した後で、本発明の記録媒体は、好ましくは印刷された画像の光学濃度を少なくとも約６０％維持し、より好ましくは光学濃度を少なくとも約７０％、更により好ましくは光学濃度を少なくとも約８０％、最も好ましくは光学濃度を少なくとも約９０％（例えば光学濃度を約９５％又は更には１００％）維持する。特に好ましい態様では、軽く撹拌しながら５分間にわたって脱イオン水に浸漬した後で、本発明の記録媒体は、印刷された画像の光学濃度を１００％維持する。
【００４３】
上述のように測定したときに、本発明の記録媒体の光沢コーティングに適用された画像の光学濃度は、好ましくは少なくとも約１．０である。光学濃度は、より好ましくは少なくとも約１．１、更により好ましくは少なくとも約１．２、更にまたより好ましくは少なくとも約１．３、また更により好ましくは少なくとも約１．４、最も好ましくは少なくとも約１．５である。本発明の記録媒体の光沢コーティングの水堅牢度は、上述のように測定したときに、好ましくは少なくとも約０．７である。水堅牢度は、より好ましくは少なくとも約０．８、更により好ましくは少なくとも約０．９、また更により好ましくは少なくとも約０．９５、また更により好ましくは少なくとも約０．９８、最も好ましくは少なくとも約０．９９である。
【００４４】
本発明のある態様では、本発明の記録媒体の光沢コーティングは、カチオン性シリカに加えて、１又は複数の顔料、例えば炭酸カルシウム、クレイ、アルミニウムシリケート、尿素−ホルムアルデヒド充填剤等を含む。他の適当な顔料としては、シリカ（例えばコロイド又は熱分解シリカ）、アルミナ（例えばアルミナゾル、コロイドアルミナ、カチオン性酸化アルミニウム又はその水和物、プセウドボエマイト等）、マグネシウムシリケート、マグネシウムカルボネート、カオリン、タルク、硫化カルシウム、硫化バリウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、炭酸亜鉛、サテンホワイト、珪藻土、カルシウムシリケート、水酸化アルミニウム、リトポン、ゼオライト、水和ハロイサイト、水酸化マグネシウム、ポリオレフィン（例えばポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン等）、プラスチック（例えばアクリル樹脂）、尿素樹脂、及びメラミン樹脂を含むことができる。
【００４５】
本発明の記録媒体の光沢コーティングは好ましくは、カチオン性シリカと基材との結合に役立つ１又は複数のバインダーを含む。１又は複数のバインダーを使用する場合、バインダーの全量に対する顔料（例えばカチオン性シリカ）の全量の相対的な割合は、好ましくは重量に基づいて約１：１〜約１０：１、より好ましくは重量に基づいて約１．５：１〜約８：１、更により好ましくは重量に基づいて約２：１〜約６：１、最も好ましくは重量に基づいて約２：１〜約４：１（例えば重量に基づいて約３：１又は４：１）である。好ましいバインダーとしては、限定するわけではないが、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセテート、ポリビニルアセタール、ポリビニルピロリドン、酸化デンプン、エーテル化デンプン、セルロース誘導体（例えばカルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース等）、カゼイン、ゼラチン、大豆プロテイン、シリル改質ポリビニルアルコール、共役ジエンコポリマーラテックス（例えばマレイン酸無水物樹脂、スチレン−ブタジエンコポリマー、メチルメタクリレート−ブタジエンコポリマー等）、アクリルポリマーラテックス（例えばアクリルエステル及びメタクリルエステルのポリマー及びコポリマー、アクリル酸及びメタクリル酸のポリマー及びコポリマー等）、ビニルポリマーラテックス（例えばエチレン−ビニルアセテートコポリマー）、官能基（例えばカルボキシル基）を有するモノマーによって上述の様々なポリマーを改質することによって得られる官能基改質ポリマーラテックス、熱硬化性樹脂のような水性バインダー（例えばメラミン樹脂、尿素樹脂等）、ポリメチルメタクリレートのような合成樹脂バインダー、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂（例えば不飽和ポリエステル樹脂）、アミド樹脂、塩化ビニル−ビニルアセテートコポリマー、ポリビニルブチラル、及びアルキド樹脂を挙げることができ、ポリビニルアルコールが最も好ましい。
【００４６】
本発明の記録媒体の光沢コーティングは、１又は複数の他の添加剤、例えば界面活性剤（例えばカチオン性界面活性剤、長鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩及び長鎖で好ましくは枝分かれ鎖のアルキルスルホコハク酸エステルのようなアニオン性界面活性剤、長鎖で好ましくは枝分かれ鎖のアルキル基を有するフェノールのポリアルキレンオキシドエーテル及び長鎖アルキルアルコールのポリアルキレンオキシドエーテルのような非イオン性界面活性剤、並びにフッ素化界面活性剤）、硬化剤（例えば活性ハロゲン化合物、ビニルスルホン化合物、アジリジン化合物、エポキシ化合物、アクリロイル（ａｃｒｙｌｏｙｌ）化合物、イソシアネート化合物等）、顔料分散剤、増粘剤（例えばカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ））、流動性改良剤、消泡剤（例えばオクチルアルコール、シリコーンに基づく消泡剤等）、発泡開始剤、離型剤、発泡剤、浸透剤、着色染料、着色顔料、白色体質顔料（例えば蛍光白色体質顔料）、防腐剤（例えばｐ−ヒドロキシベンゾエートエステル化合物、ベンズイソチアゾロン化合物、イソチアゾロン化合物等）、防かび剤、黄変抑制剤（例えばナトリウムヒドロキシメタンスルホネート、ナトリウムｐ−トルエンスルフィネート等）、紫外線吸収剤（例えばヒドロキシ−ジアルキルフェニル基を２の位置に有するベンゾトリアゾール化合物）、酸化防止剤（例えば立体的に封鎖されたフェノール化合物）、静電防止剤、ｐＨ調整剤（例えば水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、硫酸、塩酸、リン酸、クエン酸等）、耐水性化剤、湿潤強度強化剤、及び乾燥強度強化剤も含むことができる。
【００４７】
記録媒体の調製方法
本発明は、記録媒体を製造する方法も提供する。ここでは、記録媒体は、光沢コーティングを有する基材を含み、この光沢コーティングはカチオン性シリカを含む。本発明のこの方法は、
（ａ）基材を提供すること、
（ｂ）カチオン性シリカを含むコーティング組成物で基材をコーティングして、コーティングされた基材を提供すること、ここでこのカチオン性シリカは、アルミニウム化合物（すなわち１又は複数のアルミニウム化合物）と接触させた平均直径が約１μｍ未満のシリカ粒子を含む、及び
（ｃ）前記コーティングされた基材を乾燥させて、記録媒体を作ること、
を含む。
【００４８】
ここで説明しているように、本発明の方法で使用するｐＨが約３〜４で約２０ｗｔ％の濃度のカチオン性シリカの脱イオン水分散体は、そのゼータ電位及び粘度で特徴付けることができる。そのような分散体の典型的な及び好ましいゼータ電位及び粘度は本明細書で示している。再び、この水性分散体は、（ｉ）実質的に過剰なアルミニウムなしで、最大ゼータ電位の少なくとも約５０％のゼータ電位を有し、且つ（ｉｉ）調製した直後から６０日、９０日、１２０日、１８０日、及び／又は２７０日間にわたって２５℃の温度で分散体を維持した後で、約１，５００センチポイズ未満の粘度を有する。
【００４９】
本発明の方法で調製した記録媒体は望ましくは、基材、カチオン性シリカ、コーティング成分（例えばバインダー、界面活性剤、樹脂等）、及びコーティングの性質（例えば厚さ、光沢、吸収性、染料固定性等）が、本発明の記録媒体に関して先に示したようなものである。本発明の方法で使用するコーティング配合物（つまりコーティング組成物）は、適当なキャリアー及び本明細書で示す性質を有するカチオン性シリカを含み、また好ましくは光沢コーティングを構成する任意の他の成分（例えば上述のバインダー、界面活性剤、樹脂等）も含む。コーティング配合物は好ましくは、上述のような水性分散体の形で、カチオン性シリカを含む。
【００５０】
キャリアーは、カチオン性シリカ及び任意の他のコーティング成分を混合して基材に適用することができる任意の適当な流体又は流体の組み合わせでよい。好ましいキャリアーは比較的蒸気圧が大きく、適用後にコーティング組成物の乾燥を促進する。好ましいキャリアーとしては、限定するわけではないが、有機溶媒（例えばアルコール）及び水を挙げることができ、水が最も好ましい。
【００５１】
コーティング組成物中におけるキャリアーと固体（例えばカチオン性シリカ）との相対的な量は、組成物の多くの性質（例えば粘度、適用の容易さ、乾燥速度等）及び得られる乾燥したコーティングの多くの性質（例えば吸収容量、クラッキングの程度等）に影響を与える。任意の適当な固体含有率を利用できるが、適用されたコーティング組成物を比較的迅速に乾燥させ、べとつかない光沢のあるコーティングを得るためには、コーティング組成物の固体含有率を高くすることが好ましいことが多い。本発明のこれらの態様では、コーティング組成物の固体含有率は、好ましくは少なくとも約１０ｗｔ％、より好ましくは少なくとも約２０ｗｔ％、最も好ましくは固体含有率は少なくとも約３０ｗｔ％である。
【００５２】
本明細書で示しているように、コーティング組成物の見かけ粘度（例えば組成物の固体含有率が約２５ｗｔ％）は、約２５℃の温度において４，４００ｒｐｍ（ＦＦ  Ｂｏｂ計測形状）で、高剪断ＨＥＲＣＵＬＥＳ（商標）高剪断粘度計（レオメータ）を使用して測定することができる。この様式で測定した場合、本発明の方法で使用するコーティング組成物の見かけ密度は、好ましくは約１５０センチポイズ未満、より好ましくは約１００センチポイズ未満、最も好ましくは約７５センチポイズ未満（例えば約５０〜７０センチポイズ）である。
【００５３】
コーティング組成物を、任意の適当な方法又は複数の方法の組み合わせを使用して基材に適用して、コーティングされた基材を提供することができる。適当な方法としては、限定するわけではないが、ロールコーティング、ブレードコーティング、エアナイフコーティング、ロッドコーティング（例えばマイヤー（Ｍｅｙｅｒ）ロッド等を使用）、バーコーティング、キャストコーティング、ゲルロールコーティング、ワイヤーバーコーティング、ショート−ダウエル（Ｓｈｏｒｔ−ｄｏｗｅｌ）コーティング、スライドホッパーコーティング、カーテンコーティング、フレキソ印刷コーティング、グラビアコーティング、Ｋｏｍｍａコーティング、装置における又は装置外でのサイズプレスコーティング、及びダイコーティングを挙げることができ、迅速で費用が高くない方法、例えばロッドコーティング及びブレードコーティングが好ましい。
【００５４】
基材への適用の後で、任意の適当な方法又は複数の方法の組み合わせを使用してコーティング組成物を乾燥させ、記録媒体を提供することができる。適当な乾燥方法としては、限定するわけではないが、空気又は対流乾燥（例えば直線トンネル乾燥、アーチ乾燥、エアループ乾燥、サイン曲線エアフロート乾燥等）、接触又は伝導乾燥、及び照射エネルギー乾燥（例えば赤外線乾燥及びマイクロ波乾燥）を挙げることができる。
【００５５】
カチオン性シリカ水性分散体
カチオン性シリカを含む水性分散体を、記録媒体を製造する本発明の方法で使用する。本明細書で示しているように、カチオン性シリカは好ましくは水性媒体中に分散している。従って本発明は、カチオン性シリカの水性分散体及びその調製方法を提供する。
【００５６】
本発明の水性分散体は、カチオン性シリカ及び水を含み、ここで、
（ａ）カチオン性シリカは、アルミニウム化合物（すなわち１又は複数のアルミニウム化合物）と接触したシリカ粒子を含み、
（ｂ）シリカ粒子の平均直径は約１００ｎｍ〜約１μｍであり、
（ｃ）分散体のｐＨは約２〜約６であり、且つ
（ｄ）分散体のカチオン性シリカ含有率が約５ｗｔ％〜約５０ｗｔ％であり、また
水性分散体は好ましくは、
（ｅ）分散体を調製した直後から６０日間にわたって約２５℃の温度で維持した後で、比較的小さい剪断速度での粘度が約１，５００センチポイズ未満であり、且つ
（ｆ）実質的に過剰なアルミニウムなしで、ゼータ電位が最大ゼータ電位の少なくとも約５０％である、
ことを特徴とする。
【００５７】
本発明の水性分散体は、任意の適当な様式で調製し（例えば熱分解、沈降、コロイドゾル、ゲル等）、１又は複数のアルミニウム化合物と接触させたシリカ粒子を含むカチオン性シリカを含む。ここで、アルミニウム化合物及び接触方法は上述のようなものである。本発明の水性分散体は、１又は複数のアルミニウム化合物と接触させた熱分解シリカ粒子を含むカチオン性シリカを含むことが好ましい。本発明の分散体は、多くの理由で有利である。例えば、カチオン性シリカの物理的な性質（例えば粒度、表面積、正味電荷等）を幅広い範囲で最適化して、特定の用途（例えばコーティング組成物）に適当であるようにすることができる。また、本発明の分散体は安定であり、取り扱いが容易で、且つ所望であれば調製箇所から他の使用箇所に輸送することができる。本発明の水性分散体の安定特性は、記録媒体及びその調製に関して先に示されているようなものである。
【００５８】
本明細書において使用する場合、「分散体」という用語は、液体媒体（例えば水）中の固体粒子（例えばカチオン性シリカ）の任意のサスペンションであって、調製の後で約２５℃の温度において維持したときに、少なくとも約２４時間にわたって、粒子が媒体中に懸濁されたままであるもの（すなわち、粒子が底に沈降しないという点で、コロイドとして安定であること）を意味している。分散体は任意の大きさの粒子を含むことができるが、「ゾル」（例えばコロイドゾル）という用語は、本明細書の記載において使用する場合、直径が約１００ｎｍ未満の粒子を含む分散体を意味している。
【００５９】
本発明の水性分散体を構成するカチオン性シリカは、以下のことを除いて、本明細書で本発明の記録媒体に関して説明されているようなものである。本発明の水性分散体は、平均直径が約１００ｎｍ〜約１μｍのシリカ粒子を含むカチオン性シリカを含む。言い換えると、本発明の水性分散体中のカチオン性シリカは、シリカゾルからのみもたらされるものではない（すなわち、本明細書の記載において説明するように、カチオン性シリカは、１又は複数のアルミニウム化合物と接触させたシリカゾルから本質的になるというわけではない）。本発明では、シリカゾルからもたらされたカチオン性シリカを含む分散体は、適当な割合で、直径が約１００ｎｍ〜約１μｍのシリカ粒子からもたらされたカチオン性シリカも含み、それによって本発明の分散体中のカチオン性シリカを構成するシリカ粒子全体の平均直径を少なくとも約１００ｎｍにすること（すなわち、平均直径を約１００ｎｍ〜約１μｍにすること）ができる。
【００６０】
好ましくは本発明の水性分散体は、ここで説明したようにしてアルミニウム化合物と接触させた平均直径が約１００ｎｍ〜約５００ｎｍのシリカ粒子を含むカチオン性シリカを含む。より好ましくはカチオン性シリカは、平均直径が約１００ｎｍ〜約４００ｎｍのシリカ粒子、最も好ましくはカチオン性シリカは、平均直径が約１００ｎｍ〜約３００ｎｍ（例えば約１５０ｎｍ〜約２５０ｎｍ）のシリカ粒子を含む。本発明のある態様では、本発明の水性分散体は、アルミニウム化合物と接触させたシリカ粒子を含むカチオン性シリカを含み、少なくとも約８０％（例えば少なくとも約９０％）又は実質的に全ての粒子の直径が約１００ｎｍ〜約１μｍ（例えば約１００ｎｍ〜約５００ｎｍ、約１００ｎｍ〜約４００ｎｍ、又は約１５０ｎｍ〜約２５０ｎｍ）である。
【００６１】
上述のように、分散体は、液体媒体中に懸濁された粒子を含む。本発明では、好ましくは本発明の水性媒体が水を含み、より好ましくは脱イオン水を含む。本発明の水性媒体は、水に加えて、任意の複数の適当な水混和性の液体、例えば１又は複数の水混和性のアルコール（例えばメタノール、エタノール等）又はケトン（例えばアセトン）を含むことができる。
【００６２】
本発明の水性分散体は、約２〜約６のｐＨで最も安定（すなわち濃化及び／又はゲル化に対して最も抵抗性）である。ある態様、例えば最大の分散体安定性が望ましい態様では、分散体のｐＨは、好ましくは約３〜５、より好ましくは約３〜４又は３．５〜４．５である。任意の適当な方法、例えば酸（例えば無機酸、酸性カチオン交換樹脂等）又は塩基（例えばアルカリ金属水酸化物、塩基性アニオン交換樹脂等）の添加によって、分散体のｐＨを調節することができる。
【００６３】
本発明の水性分散体は、約５〜約５０ｗｔ％（例えば約１０〜約３０ｗｔ％）の量のカチオン性シリカを含む。そのような用途で特に有益な本発明の態様は、カチオン性シリカ含有率が少なくとも約１０ｗｔ％（すなわち約１０ｗｔ％〜約５０ｗｔ％）、より好ましくは少なくとも約２０ｗｔ％（すなわち約２０ｗｔ％〜約５０ｗｔ％）、最も好ましくは少なくとも約３０ｗｔ％（すなわち約３０ｗｔ％〜約５０ｗｔ％）である水性分散体を含む。特定の他の用途、例えば安定性が最大の分散体が望ましい態様では、水性分散体は、好ましくは約３５ｗｔ％未満（例えば約５ｗｔ％〜約３５ｗｔ％）、より好ましくは約２５ｗｔ％未満（例えば約５ｗｔ％〜約２５ｗｔ％）、最も好ましくは約１５ｗｔ％未満（例えば約５ｗｔ％〜約１５ｗｔ％）のカチオン性シリカを含む。本発明の分散体をコーティング組成物中で使用するような特定の用途では、分散体から液体媒体（例えば水）を除去して、乾燥カチオン性シリカを提供することが望ましいことがある。
【００６４】
本明細書で説明しているように、本発明の水性分散体を構成するシリカ粒子の正味電荷は、分散体のゼータ電位を測定することによって（例えば、Ｍａｔｅｃ  ＭＢＳ８０００又はＢｒｏｏｋｈａｖｅｎ  Ｚｅｔａ  Ｐｌｕｓ装置を使用して）、質的に評価することができる。ゼータ電位が負であることは、シリカ粒子の正味電荷が負であることを示し、ゼータ電位が正であることは、シリカ粒子の正味電荷が正であることを示す。ゼータ電位の大きさは、電荷の大きさに比例している。本明細書（ここ）で説明しているように、シリカ粒子（例えば熱分解シリカ）を上述のような１又は複数のアルミニウム化合物と接触させることは、１又は複数の適当なアルミニウム化合物を、例えば静電相互作用又は共有結合によって、シリカ粒子の表面に結合又は会合させ、それによってシリカ粒子にカチオン性コーティングを与える（すなわちカチオン性シリカをもたらす）と考えられる。このカチオン性コーティングができると、ゼータ電位は増加して、最終的には最大値に近づく。
【００６５】
多くの用途で、本発明の水性分散体を作るカチオン性シリカの正味電荷は、先に示したように、１又は複数のアルミニウム化合物で粒子をコーティングすることによって得られる最大の正の正味電荷であるか又はそれに近い電荷である。より好ましくは、コーティング又は接触は、実質的に過剰なアルミニウム化合物がないようにして（最も好ましくは過剰なアルミニウムが全くないようにして）達成する。アルミニウム化合物に関するそのようなカチオン性シリカの状態は、任意の適当な様式、例えば本発明の水性分散体のゼータ電位を参照することによって決定することができる。好ましくは、特定のｐＨにおける本発明の水性分散体のゼータ電位は、上述のように、シリカ粒子を１又は複数のアルミニウム化合物と接触させることによって得られる最大ゼータ電位に近い。
【００６６】
既に示しているが、好ましくは、本発明の水性分散体は、シリカサスペンションに接触させた非常に過剰なアルミニウム化合物を含まない。ここで説明したようにシリカ粒子を１又は複数のアルミニウム化合物に接触させて混合物を作る場合、混合物のゼータ電位は、初めに迅速に増加するが、その後増加が比較的ゆっくりになり、そしてアルミニウム化合物との更なる接触がカチオン電荷又はゼータ電位の有意の増加をもたらさなくなり、分散体中のアルミニウム塩濃度が増加する。塩の存在は分散体を不安定にすることがあるので（すなわち濃化及び／又はゲル化させるので）、本発明の水性分散体は、好ましくは、カチオン性シリカの正電荷を最大化するのに十分な量であって、分散体の塩濃度の望ましくない増加を起こさない量のカチオン性シリカ粒子（上述のようなもの）を含む。
【００６７】
本発明の水性分散体のゼータ電位特性は、記録媒体及びその調製に関して本明細書の記載のおいて説明しているようなものである。
【００６８】
水性分散体の塩濃度は、分散体の電気伝導度を測定することによって、質的に決定することができる。本発明の水性分散体の塩濃度及び電気伝導度は任意の適当な値でよいが（ここで説明しているように）、分散体の塩濃度を最小化して、分散体の安定性を改良することが望ましいことが多い。本発明の特定の態様では、好ましくは、本発明の水性分散体の電気伝導度は約２０，０００マイクロジーメンス（μＳ）未満である。電気伝導度は、より好ましくは約１５，０００μＳ未満、またより好ましくは約１０，０００μＳ未満、更により好ましくは約７，０００μＳ未満、最も好ましくは、これらの態様における本発明の水性分散体の電気伝導度は約５，０００μＳ未満である。
【００６９】
任意の適当な方法を使用して、本発明の水性分散体を調製することができるが、好ましくは、ここで説明されている方法によって分散体を調製する。従って本発明は、カチオン性シリカの水性分散体を調製する方法を提供する。この方法は、
（ａ）シリカ粒子の水性サスペンションを提供すること、ここで前記粒子の平均直径は約１μｍ未満である、及び
（ｂ）前記サスペンション中のシリカ粒子をアルミニウム化合物と接触させて混合物を作り、ここで混合物のゼータ電位は、接触の初期に素速く増加し、続く接触の間に安定化し（すなわちゆっくりと増加し）、混合物のゼータ電位が安定化するまで接触を継続し、混合物のゼータ電位が安定化したら接触をやめて、カチオン性シリカの水性分散体を提供すること、
を含む。
【００７０】
カチオン性シリカの水性分散体を調製する本発明の方法は、多くの点で従来の方法の制限を克服する。例えば、分散体から厳密に電解質（すなわち塩）を除去することが必要ではない。また、分散体安定化剤、例えば２価金属、アンモニア、及び炭酸水素塩が必要ではない。
【００７１】
本発明の方法及び本発明の方法によって作った水性分散体の様々な面（例えばｐＨ、ゼータ電位、安定性、カチオン性シリカ含有率、電気伝導度等）、並びにそれらの成分（例えばカチオン性シリカ、シリカ粒子、アルミニウム化合物、液体媒体等）は、本発明の水性分散体に関して示されているようなものであり、カチオン性シリカを構成するシリカ粒子の直径は、本発明の記録媒体に関してここで示されているようなものである（すなわち平均直径が約１μｍ未満である）。
【００７２】
水性サスペンションは任意の適当な様式で調製することができ、ここで示されているような性質のシリカ粒子及び液体媒体を含む。例えば、湿潤シリカ（例えばコロイドシリカ）を、実質的に調製したままで（例えばナトリウムシリケートの酸性溶液で）使用することができる。あるいは、乾燥シリカ粒子（例えば熱分解シリカ粒子）を、好ましくは高剪断混合機において、適当な液体媒体（例えば脱イオン水）と混合して、初期サスペンションを調製することができる。シリカサスペンションが熱分解シリカ及び脱イオン水を含有する場合、サスペンションが実質的に塩を含有していないという点、従って例えば透析又はイオン交換樹脂との接触によって、電解質を除去する必要がないという点で、本発明の方法は特に有利である。
【００７３】
サスペンションのｐＨは、任意の適当の値でよい。しかしながら、本発明の方法の特定の態様、例えばサスペンション及び得られる分散体のｐＨを比較的狭い範囲（例えば約２のｐＨの範囲）に維持することが望ましい場合、サスペンションのｐＨは約６未満であることが好ましい。これらの態様のサスペンションのｐＨは、より好ましくは約５未満（例えば約３〜５）、最も好ましくは約３〜４又は３．５〜４．５である。サスペンションのｐＨは、本発明の水性分散体に関してここで説明しているようにして、任意の適当な方法で調節することができる。
【００７４】
サスペンションのシリカ含有率は任意の適当な値でよい。例えば、サスペンションのシリカ含有率は、このサスペンションから調製する水性分散体のシリカ含有率とほぼ同じでよい。あるいは、サスペンションのシリカ含有率が比較的高く、得られる分散体を希釈して（例えば脱イオン水によって）、カチオン性シリカ含有率が約５ｗｔ％〜約５０ｗｔ％の最終的な分散体を提供することができる。また好ましくは、サスペンションのシリカ含有率は、約５ｗｔ％〜約５０ｗｔ％、例えば約１０ｗｔ％〜約３０ｗｔ％である。
【００７５】
任意の適当な方法を使用して、上述のように、シリカサスペンション（及びこれによってシリカ粒子）をアルミニウム化合物と接触させることができる。本発明の方法の２つの特徴は、アルミニウム化合物とシリカ粒子との接触を容易に最適化できること、及び例えば接触の間の混合物のゼータ電位を測定することによって、接触の結果（すなわち、シリカ粒子上での正に帯電したアルミニウムコーティングの形成）を容易に監視できることである。ここで示しているように、混合物のゼータ電位は、接触の間に、負の値（すなわちシリカ粒子はアニオン性表面を有する）から正の値（すなわちシリカ粒子がカチオン性表面を得る）に増加して、粒子が最大の正味正電荷を得たときに最終的に安定化する。好ましくは、ゼータ電位が初めに安定化して、本発明の水性カチオン性シリカ分散体ができたとき又はそのすぐ後に、接触、例えばシリカサスペンションへのアルミニウム化合物の添加を停止する。
【００７６】
あるいは、シリカサスペンションを１又は複数のアルミニウム化合物と接触させている間に、作られる混合物に関してゼータ電位曲線をプロットし、この曲線から得られるデータを、その後の分散体の調製に使用することができる。例えば、塩化アルミニウム水和物（例えば２Ｍ）の水溶液を脱イオン水中の熱分解シリカの水性サスペンション（例えば１０ｗｔ％）に加えるときに、もたらされる混合物のゼータ電位を測定し、初期の安定部分の後のプロットをし、この系のためのゼータ電位曲線を提供することができる。カチオン性シリカを含む水性分散体は、シリカサスペンション及び１又は複数のアルミニウム化合物、好ましくは乾燥しているアルミニウム化合物（すなわち好ましくは、アルミニウム化合物は、溶液ではない）から調製することができ、これらの量は、アルミニウム化合物とサスペンションとを接触させてゼータ電位曲線の初期安定部分を作るのに使用した量と同様又は実質的の同一である。
【００７７】
本発明の方法を使用する場合、サスペンション又は分散体の電解質濃度を知ることは必要ではない。更に本発明の方法によって調製した水性分散体は、２価金属、アンモニア、又は炭酸水素塩の様な添加剤によって安定化させる必要がない。
【００７８】
本発明の記録媒体、水性分散体、コーティング組成物、及びそれらの調製方法は、以下の例を参照することによって更に理解することができる。これらの例は本発明を説明しているが、当然に本発明の範囲を制限するものではない。
【００７９】
例１
この例は、本発明の分散体の調製に有益なゼータ電位曲線の作成を説明する。
【００８０】
ｐＨが約３の１０ｗｔ％シリカサスペンション（２２０ｍｌ）を、Ｍａｔｅｃ（商標）ゼータ電位解析装置の混合容器に加えた。混合を行いながら、脱イオン水に２ＭのＡｌ2（ＯＨ）5Ｃｌ（塩化アルミニウム水和物、ＡＣＨ）を徐々に加えることによって滴定を行い、ＡＣＨを加える間のゼータ電位を測定した。得られたゼータ電位曲線は図１に示す。
【００８１】
ＡＣＨ溶液を加える前では、サスペンションのゼータ電位は約−２ｍＶであった。初めの３ｍｌのＡＣＨを加えている間、ゼータ電位は約９ｍＶまで増加し、次の３ｍｌを加えている間、ゼータ電位は約１７ｍＶまで増加し、次の３ｍｌを加えている間、ゼータ電位は約２３ｍＶまで増加し、次の３ｍｌを加えている間、ゼータ電位は約２５ｍＶまで増加し、次の３ｍｌを加えている間、ゼータ電位は約２７ｍＶまで増加し、次の３ｍｌ（合計で１８ｍｌ）を加えている間、ゼータ電位は約２８ｍＶまで増加し（ｐＨは約３．６）、ゼータ電位が安定化してきたので、ここで添加をやめて、本発明の水性分散体を提供した。
【００８２】
この分散体の粘度は、約２５℃の温度で１００日間にわたって維持した後で、実質的に変化しないことが分かった。同じ様式で調製した分散体のゼータ電位は、高剪断混合装置で分散体を混合しながら、９ｍｌのＡＣＨを更に加えると（合計で２７ｍｌ）、約３０ｍＶまで（すなわち約７％）増加した。対称的に、高剪断混合装置で分散体を迅速に混合しながら、分散体に更に１０ｋｇの熱分解シリカを加えると、上述の様式と同じ様式で調製したもう１つの分散体のゼータ電位は、約２３ｍＶまで（すなわち約１８％）減少した。
【００８３】
この例は、塩化アルミニウム水和物を加えると、初めに負に帯電している懸濁された粒子が正に帯電するようになること、及び正の帯電する程度が、初めに（すなわち初めの１０ｍｌ程度のＡＣＨを加えている間に）非常に迅速に増加し、次に（すなわち続く５ｍｌ程度のＡＣＨを加えている間に）比較的ゆっくりと増加し、そしてその後（すなわち１５ｍｌ程度を超えて加えている間に）ゼータ電位が安定化して非常にゆっくりと増加することを示している。ゼータ電位が安定した後ですぐに添加をやめると、更なるＡＣＨを加えたときに、ゼータ電位がゆっくりと増加する。
【００８４】
例２
この例は、例１で得られたゼータ電位曲線を使用する本発明の水性カチオン性シリカ分散体の調製を示している。
【００８５】
９０リットルの脱イオン水、１５０ｍｌの濃縮ＨＣｌ、及び１０ｋｇの熱分解シリカ（ＣＡＢ−Ｏ−ＳＩＬ（商標）ＨＳ−５（Ｃａｂｏｔ社）、表面積＝３００±２５ｍ2／ｇ、平均凝集体直径＝１７０〜２５０ｎｍ）を、容量が３８０リットルの高剪断混合機に投入して、ｐＨが約３の１０ｗｔ％シリカサスペンションをこの混合機において調製した。高剪断混合機中の迅速に混合されているサスペンションに、脱イオン水中の２ＭのＡｌ2（ＯＨ）5Ｃｌ（塩化アルミニウム水和物、（ＡＣＨ））をゆっくりと加え、サスペンションに加えられる塩化アルミニウム水和物の量の関数として、ゼータ電位を観察した。
【００８６】
図１に示されるように、ゼータ電位は初めに迅速に増加し、そしてサスペンションに更なる量のＡＣＨを加えると安定化する。
【００８７】
例３
この例は、図１のゼータ電位曲線を使用する本発明の水性分散体の調製を説明している。
【００８８】
初めに約２８リットルの脱イオン水、約５０ｇの濃縮ＨＣｌ、及び約５．２５ｋｇの熱分解シリカ（ＣＡＢ−Ｏ−ＳＩＬ（商標）ＨＳ−５（Ｃａｂｏｔ社）、表面積＝３００±２５ｍ2／ｇ、平均凝集体直径＝１７０〜２５０ｎｍ）を、容量が６０リットルの高剪断混合機に投入して、ｐＨが約２．５〜３の１５ｗｔ％シリカサスペンションをこの混合機において調製した。約１時間にわたって高剪断混合機においてサスペンションを迅速に混合し、その後で高剪断混合機中の迅速に混合されているサスペンションに、約１．８ｋｇの固体の塩化アルミニウム水和物を加え、例２で得られた図１のゼータ電位曲線に基づいて、有意に過剰な塩化アルミニウム水和物なしで、シリカの実質的に最大のカチオン電荷を達成した。約０．５時間にわたって、更にサスペンションを迅速に混合し、シリカ及び塩化アルミニウム水和物の合計に基づいて約２０ｗｔ％の固体を含有する本発明の水性分散体を作った。
【００８９】
例４
この例は、本発明のコーティング組成物の調製を説明している。カチオン性シリカの水性分散体を例３に従って調製した。分散体の固体含有物は、約２０ｗｔ％の固体カチオン性シリカであった（シリカ及び塩化アルミニウム水和物の合計重量に基づいて）。分散体の比重は、１．０５〜１．３５ｇ／ｃｍ3（２５℃で）であり、ｐＨは約３．０〜４．０であった。十分なポリビニルアルコールバインダー溶液（ＰＶＯＨ）を加えて、顔料：バインダー（カチオン性シリカ：ＰＶＯＨ）の重量比を４：１にし、全固体含有率（カチオン性シリカ及びバインダーを含む）を２１．３４％にした。これによって、ＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄモデルＲＶＴデジタル粘度計（スピンドルＮｏ．５、１００ｒｐｍ）で測定したときの粘度が９３２センチポイズであるコーティング組成物を得た。このようにして作ったコーティング組成物は、レオロジー性能が優れており、且つ記録媒体の製造で使用するのに適当であった。
【００９０】
例５
この例は、本発明の記録媒体の調製を説明している。コーティングされていない紙の基材に、マイヤー（Ｍｅｙｅｒ）ロッド（手作業による）を使用して、例４のコーティング組成物をコーティングした。マイヤーロッドを選択して、最終的なコーティングの重量を８ｇ／ｍ3にした。さわれるようになるまで、コーティングされた試料を空気乾燥させた。乾燥した試料をその後、ポンチプレスを使用して、直径５インチ（１２．７ｃｍ）の円形に切断した。ＣＥＭ  Ｌａｂｗａｖｅ  Ｏｖｅｎ９０００マイクロ波湿分解析装置において、試料を乾燥させた。試料のコーティング重量は、乾燥したコーティング試料とコーティングされていない試料との重量の差によって測定した。その後、湿度調節室において試料は調整してから、光学的及び物理的性質の測定を行った。
【００９１】
試料の一方の面に、７ｐｌｉ（ポンド／線インチ）（１．２５ｋｇ／線ｃｍ）及び６０℃の３つのロール間隙（ｎｉｐ）でカレンダー処理を行った。カレンダー処理した試料の光学的性質、表面性質、及び印刷性質を測定し、カレンダー処理をしていない試料の結果と比較した。
【００９２】
コーティングされていない紙基材の性質は以下のようなものである：基本重量７７．５ｇ／ｍ2、ｐＨ６．６、ａｓｈ８．３１％、厚さ（ｃａｌｉｐｅｒ）３．６２／１，０００インチ（９１．９μｍ）、明るさ８２．７％、光沢６．４％、滑らかさ３．９３μｍ、Ｈｅｒｃｕｌｅｓ（商標）サイズ試験１０９秒、及びＰＰＳ多孔性２．７７ｍｌ／分。この例に従って基材をコーティングして得た記録媒体は、光沢、明るさ、及び多孔性が良好であった。コーティングの外観は優れており且つ感触が良く、またひび割れがなく且つ脆性を示さなかった。更に、記録媒体は優れた印刷画像をもたらした。
【００９３】
明るさは、Ｔｅｃｈｎｉｄｙｎｅ（商標）明るさ測定装置でＴＡＰＰＩ法のＴ４５２ＯＭ−９２を使用して測定した。光沢は、ＴＡＰＰＩ標準法のＴ４８０ＯＭ−９２に従って、Ｈｕｎｔｅｒ７５°光沢測定装置を使用して測定した。シートの表面の滑らかさ及び多孔性は、Ｐａｒｋｅｒ  Ｐｒｉｎｔ  Ｓｕｒｆ（ＰＰＳ）試験装置（ＴＡＰＰＩのＴ５５５ＰＭ−９４）を使用して測定した。紙の液体吸収速度は、Ｆｉｒｓｔ  １０  Ａｎｇｓｔｒｏｍ  Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｃｏｎｔａｃｔ  Ａｎｇｌｅ（はじめの１０Åの動的接触角度）測定装置を使用して測定した。
【００９４】
記録媒体（カレンダー処理をしたもの及びこの処理をしていないもの）の性質は、以下の表１に示す。
【表１】
0004704564.tif 000003
【００９５】
ＥＰＳＯＮのＳｔｙｌｕｓ（商標）Ｐｒｏ  Ｐｈｏｔｏｒｅａｌｉｓｔｉｃ及びＨｅｗｌｅｔｔ  Ｐａｃｋａｒｄ（商標）の８２０Ｃインクジェットプリンタで、ＡＤＯＢＥ（商標）ソフトウェアが作ったテストパターンを試料に印刷した。その後、試料の印刷光沢及び印刷濃度を測定した。印刷光沢は、Ｇａｒｄｅｎｅｒ６０°マイクロ光沢計を使用して測定した。印刷濃度は、ＢＹＫ  Ｇａｒｄｎｅｒ（商標）濃度計を使用して測定した。ＥＰＳＯＮ（商標）のＳｔｙｌｕｓ  Ｐｒｏ  Ｐｈｏｔｏｒｅａｌｉｓｔｉｃ及びＨｅｗｌｅｔｔ  Ｐａｃｋａｒｄ（商標）の８２０Ｃを使用して印刷した画像の質を、それぞれ表２Ａ及び２Ｂに示している。
【００９６】
【表２】
0004704564.tif 000004
【表３】
0004704564.tif 000005
【００９７】
これらの結果は、光沢に関して測定された大きい値（小さいＰＰＳ滑らかさ）、並びに明るさに及び多孔性に関して測定された大きい値で示されるように、この例で製造した記録媒体が優れた光学的、物理的、及び組織的性質を有することを示している。これらの結果は、複数の代表的な色を使用したときのインク濃度の大きい値及び大きいインク光沢の値によって示されるように、そのような記録媒体を使用して得ることができる印刷画像の良好な質も示している。
【００９８】
例６
この例は、処理していないシリカを含む組成物の媒染剤適合性に対して、本発明のカチオン性シリカコーティング組成物の媒染剤適合性を示している。媒染剤は、インクジェット記録媒体の水堅牢性及び染料固定性質を改良するためにコーティング組成物中で使用するカチオン性ポリマーである。コーティング組成物の顔料粒子が良好な媒染剤適合性を示し、それによって最終的なコーティングの改良及びコーター使用可能性の根本的な改良をもたらすことがかなり望ましい。
【００９９】
この例では、本発明のカチオン性シリカコーティング組成物を例４に従って調製する（「カチオン性シリカ組成物」）。但しここでは、全固体含有率は２０ｗｔ％で、顔料：バインダーの比は５：１であった。比較されるコーティング組成物（固体含有率２０ｗｔ％で顔料：バインダーの比が５：１）も、例４の方法を使用して調製した（「処理していないシリカの組成物」）。但しここでは、初期分散体のシリカ粒子は処理しなかった。この例で使用する本発明のカチオン性シリカ組成物は、例３に従って調製したカチオン性シリカ分散体から調製した。処理していないシリカの組成物は、例３で説明したのと同じ熱分解シリカ（すなわち、ＣＡＢ−Ｏ−ＳＩＬ（商標）ＨＳ−５（Ｃａｂｏｔ社）、表面積＝３００±２５ｍ2／ｇ、平均凝集体直径＝１７０〜２５０ｎｍ）の分散体から調製したが、この熱分解シリカは、アルミニウム反応体と接触させなかった。カチオン性シリカ及び処理していないシリカの両方の組成物で使用したバインダーは、Ａｉｒｖｏｌ（商標）２０３ＰＶＯＨ（Ａｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社、ペンシルバニア州アレンタウンから入手可能）であった。
【０１００】
媒染剤が存在しない条件で又は様々な濃度の媒染剤が存在する条件で、カチオン性シリカ及び処理していないシリカの組成物の粘度を測定した。２種類の異なる媒染剤を使用して、適合性を測定した。この例において使用した媒染剤は、中分子量ポリ（ジアリルメチルアンモニウム塩化物）（ＰｏｌｙＤＡＭＡＣ（中分子量））、及び高分子量ポリ（ジアリルメチルアンモニウム塩化物）（ＰｏｌｙＤＡＭＡＣ（高分子量））であり、これらは両方とも、Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ社、米国ウイスコンシン州ミルウォーキーから入手することができる。
【０１０１】
全ての粘度は、３０秒間後に、ＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄモデルＲＶＴデジタル粘度計、スピンドルＮｏ．５、１００ｒｐｍで測定した。結果は、３Ａ及び３Ｂに示している。媒染量の割合（％）は、シリカ、ＰＶＯＨ、バインダー及び水の合計重量に対する媒染剤の割合で表している。
【０１０２】
【表４】
0004704564.tif 000006
【表５】
0004704564.tif 000007
【０１０３】
これらの結果は、本発明のカチオン性シリカ組成物の媒染剤適合性が、類似の処理していないシリカの組成物の媒染剤適合性と比較したときに良好であることを示している。媒染剤が１．０ｗｔ％である場合、処理していないシリカの組成物はゲル化するが、本発明のカチオン性シリカ組成物の粘度は、それぞれ中分子量及び高分子量媒染剤に関して、５９６及び６３６センチポイズであった。
【０１０４】
特許登録明細書、特許出願明細書、及び公知文献を含む参照した全ての文献は、ここで参照して本発明の記載に含める。
【０１０５】
本発明は好ましい態様に関して説明してきたが、様々な他の好ましい態様を使用できること、及び本明細書において特に示した以外の本発明の態様も含むことを意図していることが当業者に明らかである。従って本発明は、特許請求の範囲に記載される本発明の範囲及び本質に含まれる全ての変更を含む。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ２Ｍの塩化アルミニウム水和物水溶液で滴定した１０ｗｔ％水性シリカ分散体のゼータ電位の反応をプロットしている。
【図１】
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