(57)【要約】      （修正有）【課題】許容され得ない大きな寸法を有する顔料の凝集物から出発して、微細な十分に分散されたナノ粒子配合物を開発するにあたり、膨大な実験を短時間に実施する組合せ法を提供する。【解決手段】多成分配合物を作成し、併行して高速なホモジナイズ化によってこれらの配合物の分散品質を向上し、前記配合物を、逐次または半併行または併行的に迅速に評価することを含む、ナノ粒子配合を処方する方法において、高速な併行ホモジナイズ化のステップをチップのアレーによてエネルギーを提供して行うことによって試験することを特徴とするコンビナトリアルな方法。与えるエネルギーは超音波、高せん断混合等により、組成、温度、ｐＨ等のパラメータを変え、光学的、電気的、化学的、生化学的および物理化学的方法から選ばれる方法によって評価する。【選択図】図１Ａ
2005325353.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
−多−組成配合物を調製し；
−高速平行均質化によりこれらの配合物の分散の質を向上させ；
−該配合物を迅速逐次的に、半−平行して又は平行して特性化する
段階を含んでなり、該高速平行均質化の段階がチップのアレーを介して該分散液にエネルギーを与えることにより進行することを特徴とする、ナノ粒子配合物のアレーを調製し且つ試験する組合せ法（ｃｏｍｂｉｎａｔｏｒｉａｌ  ｍｅｔｈｏｄ）。
【請求項２】
該エネルギーが超音波エネルギーである請求項１に従う方法。
【請求項３】
該高速平行均質化の段階において、Ｎ−チッププローブを超音波源に連結し、Ｎが整数である請求項２に従う方法。
【請求項４】
該エネルギーが高せん断混合エネルギーである請求項１に従う方法。
【請求項５】
該配合物が少なくとも１つの特徴的パラメーターにおいて異なり、ここで該パラメーターが組成、温度及びｐＨ−値より成る群から選ばれる請求項１〜４のいずれか１つに従う方法。
【請求項６】
特性化の段階が向上した配合物のスクリーニングにより進行し、且つ光学的、電気的、磁気的、化学的、生化学的及び物理化学的方法より成る群から選ばれる方法により行なわれる請求項１〜５のいずれか１つに従う方法。
【請求項７】
分散配合物中の分散された粒子の、流体力学的半径により報告される平均粒度が１０ｎｍ〜１００００ｎｍである、請求項１〜６のいずれか１つに従う組合せ法により調製される少なくともＮ個の異なるナノ粒子分散液のアレー。
【請求項８】
ナノ粒子分散配合物のＮのｍ倍個の異なるアレーを調製するための装置であって、ｍは整数であり且つ各アレーが請求項７に従うアレーである装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は高速材料設計のためのワークフロー（ｗｏｒｋｆｌｏｗ）に関し、さらに特定的には、ナノ粒子状分散配合物のアレーにおけるインキ−ジェットインキの開発ならびに該アレーを作り、向上させ且つ該アレーの限界的性質を管理するためにスクリーニングもしくは特性化するためのワークフローに関する。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
特許文献１に開示されている通り、顔料に基づくインキは、典型的には個々の顔料粒子が一緒に分散剤中で集まると形成される顔料凝集物を分散させることにより調製される。通常の磨砕媒体、例えばガラス、ステンレススチール又は酸化ジルコニウムを用いて顔料分散液を磨砕することにより、顔料凝集物の寸法を減少させることができる。しかしながら通常の磨砕媒体は、それらが分散液のｐＨを許容され得ないレベルまで向上させ、インキ加工及び印刷装置と不適合性のインキを生ずるか、又は分散液の汚染を生じ、それにより上記の顔料分散液から製造されるインキの変色に導くので、許容され得ないことが見出された。従って解決は、着色剤分散液の磨砕のためのプラスチック媒体が、顔料分散液中の着色剤凝集物の寸法を満足できるほどに減少させながら、許容され得ないほどｐＨを変えたり、又は分散液を過度に汚染したりせず、さらに予測に反して優れた色域を有するインキ組成物を生ずるという発見に基づく。
【０００３】
特許文献２に、例えば平行沈殿法によるような組合せ法におけるナノ分散液の開発のための方法が記載されている。そこに、固体塊状材料から出発する標準的磨砕法は、典型的には０．５μｍ未満の平均直径を有する粒子を生じないと記載されている。粒度及び分布は、ミル又は破砕部品（例えばシリカ）の型及び不均一系に関連するさらなる問題に導く破砕部品を磨砕の後に除去する必要性のような多様なパラメーターに依存する。比較的大きな粒度の磨砕された材料は事実、その分散液を安定化して凝集、フロキュレーション、沈降及び浮遊を避けるための添加剤を必要とする。分子溶液からの出発及び沈殿による粒子の形成の代替法は、オストワルド（Ｏｓｔｗａｌｄ）熟成による結晶成長及び／又は粒子凝集に関連する問題を生じ、さらに沈降及び／又は浮遊を生ずる。その出願に記載されている通り、物理的に分離された合成領域における分散配合物の合成はその場で進行する。そこに記載されている通り、その合成の間の穏やかな攪拌はバイアルから流体を繰り返して吸出し、且つ分配することにより与えられ、小さい卓上（ｂｅｎｃｈ−ｔｏｐ）超音波ミキサーの使用により追加の低エネルギー攪拌が与えられ、それは原液を合成が進行するべきガラスバイアル中に分配する前に該溶液を攪拌するためにも用いられた。しかしながら該分散液合成法は、それにより得られる分散の質の因子（ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ  ｑｕａｌｉｔｙ  ｆａｃｔｏｒｓ）についての情報を与えない。特許文献３において、第１の粒子の懸濁液（ｌｉｑｕｉｄ  ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ）を音波処理することにより超音波エネルギーを与え、それにより分離された第２の粒子を分析し、両者の間の接着力関係を決定することが確立された（ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ）。事実、該特許文献３は分離法、それに続く定量分析法を開示している。
【０００４】
非特許文献１から、高速ホモジナイザーを介する培養細胞の均質化のために開発された平行枠中に設置される装置により、すべての均質化の仕事（例えば薬剤発見における候補薬剤の脳吸収の評価）のための自動化が達成可能であることがわかった。かくして脳試料の処理は手動の均質化より少なくとも１０倍速く進行し、環境に有利に、これまでよりずっと少量の水及び溶媒を使用する。
【０００５】
微粉砕−分散された凝集顔料粒子の平均粒度がインキ−ジェット記録材料における色濃度に有利な１０〜３００ｎｍの範囲内の寸法に達するまでの機械的微粉砕分散法に関し、特許文献４及び特許文献５に、高せん断力下における機械的微粉砕法を適用することが記載されており、ここで塊の形態における凝集顔料粒子を微粉砕された材料まで破壊する方法として、超音波微粉砕機、高速回転ミル、ロールミル、コンテナ−駆動媒体ミル（ｃｏｎｔａｉｎｅｒ−ｄｒｉｖｅｄ  ｍｅｄｉｕｍ  ｍｉｌｌｓ）、媒体攪拌ミル（ｍｅｄｉｕｍ  ｓｔｉｒｒｉｎｇ  ｍｉｌｌｓ）、ジェットミル、乳鉢、サンドグラインダー（ｓａｎｄ  ｇｒｉｎｄｅｒｓ）、圧力−型ホモジナイザー及びＣｏｗｌｅｓｓ分散機を含む機械的微粉砕手段が有利に適用される。
【０００６】
顔料添加されたインキに超音波エネルギーを加えることはさらに特許文献６に記載されており、その場合、顔料、ポリマー性分散剤及び水性媒体の混合物を超音波エネルギーに供し、それによりインキにおいて比較的狭い粒度分布を得、且つその場合、好ましい態様において、混合物を超音波エネルギーに供する段階が媒体磨砕、二本ロールミル磨砕及び微小流動化（ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｚｉｎｇ）より成る群から選ばれる分散段階と組合せて用いられる。
【０００７】
さらに、特許文献７に記載されている通り、分散液を安定化し、顔料粒子の凝集又はフロキュレーション及び続く顔料粒子の分散液からの沈降を防ぐために、典型的には顔料添加されたインキジェットインキ中で分散剤が用いられる。分散性化合物は、顔料表面上に吸着して各顔料粒子の回りに粒子間の引力に対抗するための保護層を形成することにより挙動し、それにより凝集及びフロキュレーションを防ぐと理論付けられている。しかしながら、凝集、フロキュレーション又はコゲーション（ｋｏｇａｔｉｏｎ）に悩まされない安定な分散液に顔料を分散する能力を含む上記の性質の１つもしくはそれより多くを示すインキジェットインキにおいて有用な分散剤が必要である。同時に、有機溶媒を含まないか、もしくは実質的に含まないインキジェットプリンターインキに対する必要性がある。
【０００８】
液体媒体及び液体媒体中に分散された顔料を含んでなる顔料添加されたインキであって、ここで顔料がポリウレタン分散剤により液体媒体中で安定化され、且つここでポリウレタン分散剤が分散剤基（ｄｉｓｐｅｒｓａｎｔ  ｇｒｏｕｐ）を含んでなるインキは、従って解決をもたらす。
【０００９】
特許文献８に、顔料の分散のために、ガラス、セラミック又は金属ボールもしくはビーズのような分散媒を用いない分散装置が好ましいと記載されている。分散媒を用いる分散装置が用いられると、顔料の磨砕又は分散の間に分散媒又は分散容器が磨り減り、多くの場合に多量の無機不純物が顔料分散溶液又はインキ中に混合される。分散媒を用いる分散装置を用いる場合、必要なら分散溶液又はインキ中に混合される無機不純物を除去するのが好ましい。分散媒を用いない分散装置として、超音波ホモジナイザー及び高圧ホモジナイザーが特に好ましい。超音波ホモジナイザーを用いる場合、顔料を好ましくは真空排気又は加熱により、あるいは商業的に入手可能な脱泡／脱気装置によりそれを脱泡又は脱気してから分散させる。特許文献９に、顔料インキが約０．２μｍ未満の呼称粒度を有し；超音波エネルギーを用いる超音波混合に供されることが記載されている。
【００１０】
優れた抗−目詰まり性及び噴射安定性を有するインキ組成物用の顔料の平均粒径を調節するための方法が特許文献１０に記載されており、ここで該方法は、溶媒中に顔料を分散させて顔料分散原液（ｓｔｏｃｋ  ｐｉｇｍｅｎｔ  ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）を調製し、顔料分散原液を交差流膜濾過（ｃｒｏｓｓｆｌｏｗ  ｍｅｍｂｒａｎｅ  ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ）に供する段階を含んでなる。
【００１１】
我々自身の経験から、意図する通りの最終的組成を有するインキを製造する場合、それらのインキはポリマー性安定剤及び添加剤の媒体中の粒子凝集物を含んでなるが、該インキは粗い凝集物のために実用には許容され得ない。「分散プロセス」は、通常、例えば酸化ジルコニウムパールの添加及び終夜のローラーベンチ段階（ｒｏｌｌｅｒ  ｂｅｎｃｈ  ｓｔｅｐ）を含むが、この処理段階は前に説明した通り、有意な欠点を強いる。翌日にパールを除去しなければならず、得られる分散液をスクリーニングプロセスに適合するように調整する場合、このプロセスはさらに分光−もしくは粒度分布（ＰＳＤ）−分析のための希釈段階を含む。
【００１２】
これらの出願のすべてにおいて逐次的分散液調製法が記載されているが、主にせん断力の適用に基づくこれらのプロセスは、一部には実験が行なわれる大規模のために時間がかかること、ならびに十分に分散された複雑な分散液の高速調製が容易でないことは明らかである：通常、組成物が調製され、逐次的「分散」段階が続き、従って材料設計の速度は非常に遅い。
【００１３】
向上したインキ−ジェットインキ分散液を迅速に設計できるために、全体的速度を制限する中間の狭い通路がなく、ワークフロー全体を自動化できるような代替の且つ迅速な、好ましくは小規模の方法に対する緊急の必要性があることは明らかである。
【特許文献１】欧州特許出願公開第０８７８５１６号明細書
【特許文献２】国際公開第０２／１４３７７号パンフレット
【特許文献３】米国特許第６，５０８，１０４号明細書
【特許文献４】米国特許第５，９５８，１６８号明細書
【特許文献５】米国特許第６，２７０，８３７号明細書
【特許文献６】国際公開第９８／４４０５８号パンフレット
【特許文献７】米国特許第６，１３６，８９０号明細書
【特許文献８】米国特許第６，２４５，８３２号明細書
【特許文献９】米国特許第６，４７８，８６２号明細書
【特許文献１０】米国特許第６，５６２，１１７号明細書
【非特許文献１】ＴＯＭＴＥＣＲ  Ａｕｔｏｇｉｚｅｒリーフレット
【発明の開示】
【００１４】
発明の目的及び概略
従って、本発明の目的は、微細な十分に分散された配合物を開発することである。さらに特定的に、本発明の目的は、許容され得ない大きな寸法を有する顔料の凝集物から出発して、顔料に基づくインキジェットインキの微細な十分に分散されたナノ粒子配合物を調製することである。
【００１５】
さらに常に存続する目的は、実験の数を減らすことがないだけでなく、それと反対に探索の試みを増加させ且つ探索を加速するために該実験の数を増加させさえする、より少量の材料を消費するために好ましくはこれまで適用されてきたより小規模の、今日まで利用できた方法より速い方法を開発することである：より多くの配合物がより小さい規模でより短時間に調製され且つスクリーニングされることが意図されているので、さらなる目的は、試料当たりのコストを大きな程度まで減少させることである。
【００１６】
さらなる目的は下記の記述から明らかになるであろう。
【００１７】
前記に示した課題に関する解決は、請求項１に示される特定の特徴を有する方法により実現された。本発明の好ましい態様に関する特別な特徴を従属クレイムに示す。
【００１８】
本発明のさらなる利点及び態様は、以下の記述［及び図面］から明らかになるであろう。
図面の簡単な記述
アレー中の試料又は要素の数を示すＭ（例えばＩｘＪ−アレーにおけるように）；
アレー中の超音波ヘッド、プローブ又はチップの数を示すＮ（例えばＫｘＬ−アレーにおけるように）及び
操作の数を示す（そして図２におけるように比Ｍ／Ｎを超えるより好ましくはＭ／Ｎに等しい）Ｘ
の定義を考慮して：
図１は、標準的な逐次的実験法（Ａ）、迅速逐次／平行実験法（Ｂ）及び完全平行実験法（Ｃ）の例を示す。
【００１９】
Ａ．先行技術：１段階づつにおける分散法（Ｎ＝ＫｘＬ＝１，Ｍ＝ＩｘＪ＝２４；Ｘ＝Ｍ／Ｎ＝２４）。
【００２０】
この例で処理されるべき試料のアレーはＩ（４）ｘＪ（６）＝２４である。処理装置のヘッドは「チップ」とも呼ばれる１個のヘッドプローブを有し：従って２４回の分散段階全部を行なうために２４回の逐次的操作を行なわなければならない（Ｘ＝Ｍ／Ｎ＝２４操作）。
【００２１】
Ｂ．線状配置（例：Ｎ＝ＫｘＬ＝４ｘ１＝４，Ｍ＝ＩｘＪ＝２４；Ｘ＝Ｍ／Ｎ＝６）。
【００２２】
この例で処理されるべき試料のアレーはＩ（４）ｘＪ（６）＝２４である。処理装置のヘッドはＮ（４）−ヘッドプローブ（Ｎ（４）チップ）を有する：従って２４回の分散段階全部を行なうために、迅速逐次／平行動作において４−プローブヘッドを用い、６回の逐次／平行操作を行なわなければならない（Ｘ＝Ｍ／Ｎ＝２４／４＝６操作）。
【００２３】
Ｃ．二−次元配置（例：Ｎ＝ＫｘＬ＝４ｘ６＝２４，Ｍ＝ＩｘＪ＝２４；Ｘ＝Ｍ／Ｎ＝１）。
【００２４】
この例で処理されるべき試料のアレーはＩ（４）ｘＪ（６）＝２４である。処理装置のヘッドはＫｘＬ（２４）−ヘッドプローブ（ＫｘＬ（２４）チップ）を有する：従って２４回の分散段階全部を行なうために、迅速平行動作において２４−プローブヘッドを用い、１回の平行操作を行なわなければならない（Ｘ＝Ｍ／Ｎ＝２４／２４＝１操作）。
図２は、ＫｘＬ個のプローブヘッド又はチップを用いる迅速逐次平行構成においてＩｘＪ配置を調製且つ試験できることを示す。この図では、分散チップのＫｘＬマトリックスを有するマルチ−プローブヘッド（ｍｕｌｔｉ−ｐｒｏｂｅ  ｈｅａｄ）を用い、分散液のＩｘＪマトリックスを処理する例が示される。この図から、最も理想的な状況では、すべての試料の処理に（ＩｘＪ）／（ＫｘＭ）回の操作しか必要でないことが明らかである。この図に例示されている例の場合、描かれている通り、６回の操作が必要なことが明らかである（Ｉ方向への２回の移動と組合せてＪ方向に３回の移動）：試料のマトリックスに関して最適のひとそろい（ｏｐｔｉｍａｌ  ｓｕｉｔ）がないので、すべてのプローブチップが常に活性である必要はない。例えばヘッドを９０度回転させると、６ｘ４試料マトリックスを３ｘ２マルチ−チッププローブを用いてもっと有効に処理することができ、それはその場合にはＩ方向に２回の移動が十分であり、且つＪ方向にも２回の移動が必要だからである：この方法で、すべてのプローブチップが継続的に活性である間に２４個の試料のすべてを４（２ｘ２）回の操作で処理することができる。
図３は、組合せ分散液調製において用いるための「超音波チップ」を有する装置の写真を示す。
図４は、ＸＹ−ステージ上の移動ヘッドに連結され、且つ光学繊維を介してスペクトル分析器に連結された、ファイバーオプチック連結（ｃｏｕｐｌｅｄ）ＯｃｅａｎＯｐｔｉｃｓＲ  スペクトル分析器を介して迅速逐次的方法で可視スペクトル全体を決定できるようにする、注文品のマイクロタイタープレートリーダーの写真を示し、該装置は透過及び反射測定能力の両方を有する。
図５は、自動化ＰＬ−ＰＳＤＡ装置上で行なわれるＰＳＤ測定の例を示し、そこには１つのインキに関する粒度分布が描かれている。すべての試料を円形コンベア（ｃａｒｏｕｓｓｅｌ）において得ることができ、迅速逐次的測定を自律的に（ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓｌｙ）進行させることができる。
発明の詳細な記述
下記の記述において、「ナノ粒子」という用語は１μｍ未満、そしてより好ましくは２５０ｎｍ未満、すなわち最も好ましくは３０〜１００ｎｍの範囲内の寸法を有する粒子を指すことが理解される。「ナノ粒子配合物」という用語は、前記で定義された「ナノ粒子」寸法に分散されるべき主な物質の他に、粘度調整剤（降下剤又は上昇剤）、酸化防止剤、殺生物剤、殺菌・殺カビ剤（ｆｕｎｇｉｃｉｅｄｅｓ）、有害生物防除剤、安定剤及び場合により１種もしくはそれより多い溶媒のような添加剤が存在する組成物を指す。
【００２５】
本発明に従い、特に顔料に基づくインキジェットインキのための多くのナノ粒子組成物を、消耗品を少量消費するだけでスクリーニングするための方法が提供された。記載されている段階の間に化学合成は行なわれないが、物理−化学的処理段階が意図される向上を与えることが明らかでなければならない。さらに、組成物の高速平行均質化の段階の間に、それらのナノ粒子組成物をスクリーニングしながら分離された相の分析は行なわれないことも明らかでなければならない。この方法は第１段階に、例えばＥＰＡ−バイアル、小さいガラス管又はマイクロタイタープレートのような標的容器（ｔａｒｇｅｔ  ｒｅｃｅｐｔａｂｌｅ）中にすべての成分を加えることを含む。例えばＡｕｔｏｄｏｓｅ  ＰｏｗｄｅｒｎｉｕｍＲ  ＭＴＭロボットのような粉末取り扱い機上における重量管理の利用により秤量される顔料素材、他の組成物の希釈された原液及び例えばＧｉｌｓｏｎ  ＸＬ２２２ロボットのような液体取り扱い機により分配される溶媒の調製のために、粉末及び液体取り扱い機が用いられる。さらに種々の分散液を含有する管のアレーが、例えば超音波励起のためのＳＯＮＩＣＳＲ  ２４−プローブ、ＴＯＭＴＥＣＲ  Ａｕｔｏｇｉｚｅｒロボット又は他の装置のような追加の分散向上装置上に配置される。この分散向上段階の最後に、スクリーニング法の使用により、得られる管を分散の質の特性化のために調べる。
【００２６】
特に適しているのはＳＯＮＩＣＳＲからの新製品であり、それはマイクロタイタープレートにおける処理のための超音波プローブを与える。
【００２７】
すべての試料をそのような超音波励起段階において数時間、同時に処理する。２４−チップは清浄化手順の間に、自動的に濯がれる。バイアルは自動的に希釈されるか（例えば分光分析のためにマイクロタイタープレート中で）、又はＰＳＤ−バイアル中でマイクロタイターフィルタープレートの使用により希釈される（自動ＰＳＤ測定のために）。
【００２８】
あるいはまた、５個の平行超音波プローブ又は高速カッター、例えばウルトラチュラックス（ｕｌｔｒａｔｕｒｒａｘ）プローブが備えられたＴｏｍｔｅｃ  Ａｕｔｏｇｉｚｅｒ上で迅速逐次様式においてＥＰＡ−バイアルを用い、さらに１時間、分散の質を向上させる。
【００２９】
標的溶液の混合を妨げるために、３−段階の清浄化プロセスをさらに適用する。かくしてこれは、組合せ逐次／平行ワークフローであり、再びそれに自動スクリーニングのための自動希釈が続く。
【００３０】
超音波浴又は超音波浴として働くマイクロプレートホーン（ｍｉｃｒｏｐｌａｔｅ  ｈｏｒｎｓ）と異なり、プローブは、エネルギーの大きなパーセンテージが吸収され得るバイアルを介してでなく、試料中に直接強度を送達する。溝付き突起を有する単独のプローブと異なり、これらの複合プローブは機械的増幅器として働く。超音波装置（ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓ）の場合、プローブの上部と下部の間の質量比が大きいほど、プローブチップにおける強度が大きい。例えばＳＯＮＩＣＳＲ  超音波プローブは、カップラー（ｃｏｕｐｌｅｒ）及び多数の置き換え可能な段付き（ｓｔｅｐｐｅｄ）３ｍｍマイクロチップから成る２０ｋＨｚマルチプローブである。各要素のチップにおけるエクスカーション（ｅｘｃｕｒｓｉｏｎ）が規定される許容度内であることを確かめるために、共鳴振動数及び長さが調べられた。ＳＯＮＩＣＳＲからの２０ｋＨｚ２４−要素プローブは、アルミニウムカップラー及び２５０μｌ〜１０ｍｌまでの容積において超音波エネルギーを加えるための２４段付きマイクロチップ（３ｍｍ）から成る。
【００３１】
本発明に従い、ナノ粒子配合物のアレーの調製及び試験の組合せ法を開示し、該方法は
−多−組成配合物を調製し；
−高速平行均質化によりこれらの配合物の分散の質を向上させ；
−該配合物を迅速逐次的に、半−平行して、又は平行して特性化する
段階を含んでなり、該高速平行均質化の段階がチップのアレーを介して該分散液にエネルギーを与えることにより進行することを特徴とする。
【００３２】
本発明の方法に従うと、該エネルギーは超音波エネルギーであり、さらに本発明の方法に従うと、該高速平行均質化の段階にＮ−チッププローブが超音波源に連結される。
【００３３】
超音波浴又は超音波浴として働くマイクロプレートホーンと異なり、プローブは超音波エネルギーを直接試料中に送達すること、ならびに該超音波エネルギーはＮ−チップ超音波プローブにより、該Ｎ−チップ超音波プローブの各チップに与えられるようになり、各チップはそれにより個々の機械的増幅器として働くことを強調し、且つ繰り返さなければならない。
【００３４】
それと別に、本発明の組合せ法により向上し、且つ特性化される物理−化学的に安定な配合物は、化学反応の結果として所望の組成物を得るのに必要な成分を化学的に反応させることから出発する組合せ合成の方法又は化学反応もしくは物理的相互作用から生ずる多−組成組成物の組合せ分析の結果ではなく、さらに特定的に該高速平行均質化の段階の間の結果ではないことが理解される。高速（同時）平行均質化により分散の質において向上し、さらに該Ｍ個の配合物のスクリーニングにより迅速逐次的、半−平行又は平行に特性化される物理−化学的に安定な配合物は、有利には均一又は均質でなければならない。
【００３５】
本発明の方法に従うと、該Ｎ−チップ超音波プローブには、線状又は二−次元配置において配置されるＮ個のチップが設けられる。
【００３６】
本発明の方法に従うと、Ｍ個のナノ粒子配合物の調製のために、該Ｎ−チッププローブには、線状又は二−次元配置において配置されるＮ個のチップが設けられ、ここでＮ及びＭは整数である。
【００３７】
さらに本発明の方法に従うと、Ｎ及びＭは式４≦Ｎ≦Ｍにより関連付けられ、Ｎ及びＭが式Ｍ／Ｎ＝ｎにより関連付けられ、ここでｎは整数であるのが本発明に従って最も好ましく、それは整数が自由な部位を残さずにこの組合せ法の最適化された利用及び性能を与えるからである。従って本発明の方法の好ましい態様に従うと、該Ｎ−チップ超音波プローブには二−次元配置において配置されたＮ個のチップが備えられ、ここでＮ及びＭは整数であり、式Ｍ／Ｎ＝ｎにより関連付けられ、ここでｎはかくして少なくとも１の値を有する整数である。
【００３８】
まだ非常に長時間を要する逐次様式における作業と対照的に、同時平行試験の使用は、意図されている通り、顕著に時間を節約する。これは、Ｎが４もしくはそれより多くであるＮ個のチップの線状のアレーが用いられ、１個の線状のアレーから別の平行のアレーへの平行段階が行なわれる場合のみでなく、二−次元配置においてＭ個のチップが設けられ、好ましくはＭがＮの倍数である場合にもっと当てはまる。
【００３９】
本発明の方法における他の態様に従うと、該エネルギーは高せん断混合エネルギーである。好ましくは、該高せん断混合エネルギーは１０，０００ｒ．ｐ．ｍ．より速い回転速度を有する高速ミキサーを介して与えられる。制限ではないが、配合物の１〜５，０００ｍＰａｓの粘度範囲に関し、０．８ｍｌ〜１０ｍｌの容積の分散のために、優れた磁気無駆動法（ｓｕｐｅｒｉｏｒ  ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｄｒｉｖｅｌｅｓｓ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）を適用することができる。例えばＨｅｉｄｏｌｐｈ  ＧｍｂＨ  ＆  Ｃｏ，Ｓｃｈｗａｂａｃｈ，ＧｅｒｍａｎｙからのＳｉｌｅｎｔＣｒｕｓｈｅｒＲの使用により、３０，０００ｒ．ｐ．ｍ．までの範囲内；より好ましくは１０，０００〜９０，０００ｒ．ｐ．ｍ．の範囲内、例えば約７５，０００ｒ．ｐ．ｍ．の回転を得ることができる。
【００４０】
本発明の方法に従うと、該配合物は少なくとも１つの特徴的パラメーターにおいて異なり、ここで該パラメーターは組成、温度及びｐＨ−値より成る群から選ばれる。
【００４１】
本発明の方法に従うと、該組成物は添加剤の存在又は不在ならびにそれが存在する場合には該添加剤の濃度において異なる。好ましくは、該添加剤は粘度調整剤、すなわち降下剤又は上昇剤、酸化防止剤、殺生物剤、殺菌・殺カビ剤、有害生物防除剤、安定剤及び溶媒より成る群から選ばれる。１種もしくはそれより多い溶媒は場合により存在することができる。
【００４２】
本発明の方法に従うと、少なくとも顔料及び結合剤を含んでなる水性の、溶剤に基づく、油に基づく及び放射線硬化可能なインキ−ジェットインキ分散配合物より成る群から選ばれるナノ粒子配合物は、本発明において意図される通りに有利に調製され、且つ試験される。
【００４３】
ナノ粒子配合物のアレーの調製及び試験の組合せ法はインキ−ジェットインキ配合物に有利に適用され、より特定的に
−乾燥機構が吸収、浸透及び蒸発を含む水に基づく配合物；
−乾燥が吸収及び浸透を含む油に基づく配合物；
−乾燥が主に蒸発を含む溶剤に基づく配合物；
−インキが噴射温度において液体であるが、室温で固体であり、乾燥は固化により置き換えられるホットメルト又は相変化配合物；ならびに
−乾燥が重合により置き換えられるＵＶ−硬化可能なインキ配合物
に適しており、それらにナノ粒子配合物のアレーの調製及び試験の迅速組合せ法が有利に適用される。
【００４４】
本発明の方法に従うと、該多−組成配合物の調製の段階は、物理的に分離された領域における成分の添加により進行し、基質上に位置する該領域はマイクロタイタープレート反応器上のウェル又は棚上のバイアルである。
【００４５】
さらに本発明の方法に従うと、該成分は好ましくは液体及び／又は固体分配装置を含んでなるロボットにより該基質上の該領域に送達される。
【００４６】
本発明の方法に従う好ましい態様において、該これらの配合物の分散の質を向上させる段階は、該Ｎ−チップ超音波プローブのＸ回の逐次的作用の使用により進行し、ＭはＮのＸ倍である。
【００４７】
本発明の最も好ましい態様において、ＭはＮに等しく、例えば図１Ｃに例示される通り、１回の操作しか必要でない。
【００４８】
さらに本発明の方法の他の態様に従うと、該これらの配合物の分散の質を向上させる段階は、予備処理段階を含む。それに関し、本発明の方法に従うと、該予備処理段階は該分散の質を向上させる段階を行なう間より低いエネルギー投入において超音波的に進行する。超音波エネルギー投入は容易に温度を上昇させるので、別の方法として磁気攪拌及び振盪が薦められる。別の態様において、該予備処理段階はかくして低せん断混合により進行する。
【００４９】
さらに本発明の方法に従うと、該方法はさらに清浄化段階を含んでなる。
【００５０】
特性化の段階は向上した配合物のスクリーニングにより進行し、且つ本発明の方法に従うと、光学的、電気的、磁気的、化学的、生化学的及び物理化学的方法より成る群から選ばれる方法により行なわれる。さらに特定的に本発明に従うと、特性化の段階は向上した配合物のスクリーニングにより進行し、且つ光学的、電気的、磁気的、化学的、生化学的及び物理化学的方法より成る群から選ばれる平行測定法により行なわれる。
【００５１】
測定法は、Ｃｏｕｌｔｅｒカウンター分析、光−散乱測定、走査型Ｒａｍａｎ分光分析、走査型ＮＭＲ分光分析、表面電位差測定、トンネル電流、原子力、音響顕微鏡法（ａｃｏｕｓｔｉｃ  ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ）、せん断−応力鏡検法、超速光励起（ｕｌｔｒａ  ｆａｓｔ  ｐｈｏｔｏ  ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ）、静電力顕微鏡、トンネル誘導発光顕微鏡、磁力顕微鏡、マイクロ波場−誘導表面調和形成顕微鏡（ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  ｆｉｅｌｄ−ｉｎｄｕｃｅｄ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｈａｒｍｏｎｉｃ  ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）、非線形交流トンネル鏡検法、近−場走査型光学顕微鏡法（ｎｅａｒ−ｆｉｅｌｄ  ｓｃａｎｎｉｎｇ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ）、非弾性電子トンネル分光測定、種々の波長における光学的鏡検法を含む走査型プローブ分光分析；誘電定数及び多層フィルム厚さの測定のための物理化学的（密度、粘度．．．．）、走査型光学的楕円偏光測定；走査型Ｅｄｄｙ−電流顕微鏡；電子（回折）鏡検法及び分光光度測定より成る群から選ばれる。
【００５２】
本発明の方法に従ってより好ましくは、特性化の段階は向上した配合物のスクリーニングにより進行し、且つナノ粒子分散配合物の視覚的検査、選ばれる単数もしくは複数の波長における光の透過及び準弾性光散乱より成る群から選ばれる光学的方法により行なわれる。
【００５３】
特徴的パラメーターとしての該温度に関し、本発明に従う方法において、分散の質を向上させる段階の間に有利には少なくとも５℃の温度低下が適用される。
【００５４】
本発明の方法に従う特定の態様において、分散液にビーズを加える段階が含まれる。
【００５５】
本発明の方法の好ましい態様に従うと、顔料を含んでなる分散液へのビーズの添加は、顔料の重量（ｗｅｉｇｈｔ  ａｍｏｕｎｔ）より大きいビーズ重量において行なわれる。本発明の方法に従う好ましい態様において、ビーズの添加は該顔料の重量の２倍より多い量で行なわれる。さらに本発明に従う好ましい態様において、該ビーズはガラスから成る。好ましくは、該ビーズは２５μｍ〜２００μｍの範囲内の粒度直径（ｐａｒｔｉｃｌｅ  ｓｉｚｅ  ｄｉａｍｅｔｅｒ）を有する。
【００５６】
本発明に従うと、該方法は該配合物のそれぞれに関して１０ｍｌ未満、より好ましくは５ｍｌ未満、そして最も好ましくは３ｍｌ未満の試料容積で行なわれる。
【００５７】
本発明に従う方法において、該配合物の特性化は、該配合物をマイクロタイタープレートにおいて分光分析により直接スクリーニングすることにより有利に進行する。本発明に従う特定の態様において、該配合物の特性化はＰＳＤ−分析により進行する。
【００５８】
本発明に従う組合せ法により調製される少なくともＮ個の異なるナノ粒子分散液のアレーは、かくして好ましい態様において、該分散配合物中の分散された粒子の、流体力学的半径により報告される１０ｎｍ〜１００００ｎｍ（１０μｍ）の範囲内の平均粒度を与える。より好ましい態様において、該分散配合物中の分散された粒子は１０〜３００ｎｍの範囲内の粒度を有し、そして最も好ましくは、該分散配合物中の分散された粒子は最高で１００ｎｍである。
【００５９】
最後だが重要なことに、生産性に有利に、本発明に従ってナノ粒子分散配合物のＮのｍ倍個の異なるアレーを調製するための装置を提供し、ここでｍは整数であり、且つここで各アレーは前記で示されたアレーである。この組を１日当たり多数回、再使用することができる。かくして多重アレー（ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ａｒｒａｙｓ）が本発明に従って意図されている。
【００６０】
本発明に従ってさらに詳細に記述すると、微細な十分に分散された顔料に基づくインキ−ジェットインキの調製及びスクリーニングの組合せ法に特に適したＵＶ硬化可能なインキ−ジェットインキ配合物は以下の成分を含んでなる：
（ｉ）モノマー及び／又はオリゴマー、
（ｉｉ）単数種もしくは複数種の光−開始剤、
（ｉｉｉ）単数種もしくは複数種の相乗的作用性添加剤及び
（ｉｖ）場合によりさらに１種もしくはそれより多い界面活性剤、分散剤、樹脂、抑制剤、硬膜剤及び安定剤と一緒であることができる単数種もしくは複数種の着色剤。
モノマー及びオリゴマー
ＵＶ−硬化可能なインキ−ジェットインキはモノマー及び／又はオリゴマーを含有し、それらはインキ−ジェットプリンターの硬化手段により重合する。モノマー、オリゴマー又はプレポリマーは、種々の官能価度を有することができ、モノ−、ジ−、トリ−及びそれより高い官能価モノマー、オリゴマー又はプレポリマーの組合せを含む混合物を用いることができる。これらの成分は硬化可能、典型的には光−硬化可能、例えばＵＶ硬化可能であり、印刷後にインキ−受容体表面に接着し、着色剤を結合するように働かなければならない。
【００６１】
モノマーとオリゴマーの間の比率の調整はインキの粘度の調整の方法でもある。より高い官能価はより高い粘度を生ずる。
【００６２】
通常のラジカル重合、光−酸もしくは光−塩基生成物質（ｐｈｏｔｏ−ａｃｉｄ  ｏｒ  ｐｈｏｔｏ−ｂａｓｅ  ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）を用いる光−硬化系あるいは光−誘導交互共重合のいずれの方法を用いることもできる。一般にラジカル重合及びカチオン重合が好ましく、開始剤を必要としない光−誘導交互共重合を用いることもできる。さらにこれらの系の組合せの混成系も有効である。
【００６３】
カチオン重合は、酸素による重合の抑制がないので、有効性において優れているが、それは遅く且つそのコストは高い。カチオン重合を用いる場合、重合の速度を増すためにオキセタン化合物と一緒にエポキシ化合物を用いるのが好ましい。
【００６４】
ラジカル重合は最も広く用いられる方法である。ラジカル重合の好ましい態様を以下に記載する。
【００６５】
当該技術分野において通常既知のいずれの重合可能な化合物を用いることもできる。本発明のインキ−ジェット印刷システムのインキ−ジェットインキのために特に好ましいのはモノ官能基性及び／又はポリ官能基性アクリレートモノマー、オリゴマーもしくはプレポリマー、例えばイソアミルアクリレート、ステアリルアクリレート、ラウリルアクリレート、オクチルアクリレート、デシルアクリレート、イソアミルスチルアクリレート、イソステアリルアクリレート、２−エチル−ヘキシル−ジグリコールアクリレート、２−ヒドロキシブチルアクリレート、２−アクリロイル−オキシ−エチル−ヘキサヒドロフタル酸、ブトキシエチルアクリレート、エトキシジエチレングリコールアクリレート、メトキシジエチレングリコールアクリレート、メトキシ−ポリエチレングリコールアクリレート、メトキシプロピレングリコールアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、イソボルニルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート、米国特許第６，３１０，１１５号明細書に記載されているようなビニルエーテルアクリレート、２−（ビニルオキシ）エチルアクリレート、２−アクリロイル−オキシエチルコハク酸、２−アクリロイルオキシエチルフタル酸、２−アクリル−オキシエチル−２−ヒドロキシエチル−フタル酸、ラクトン改質柔軟性アクリレート及びｔ−ブチルシクロヘキシルアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、１，９−ノナンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ジメチロール−トリシクロデカンジアクリレート、ビスフェノール  Ａ  ＥＯ（エチレンオキシド）付加物ジアクリレート、ビスフェノール  Ａ  ＰＯ（プロピレンオキシド）付加物ジアクリレート、ヒドロキシピバレートネオペンチルグリコールジアクリレート、アルコキシル化ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート及びポリテトラメチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ＥＯ改質トリメチロールプロパントリアクリレート、トリ（プロピレングリコール）トリアクリレート、カプロラクトン改質トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリトリトールトリアクリレート、ペンタエリトリトールテトラアクリレート、ペンタエリトリトールエトキシテトラアクリレート、ジペンタエリトリトールヘキサアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、グリセリンプロポキシトリアクリレート及びカプロラクタム改質ジペンタ−エリトリトールヘキサ−アクリレート又はＮ−ビニルアミド、例えばＮ−ビニル−カプロラクタム又はＮ−ビニルホルムアミド；あるいはアクリルアミド又は置換アクリルアミド、例えばアクリロイルモルホリン；ならびに米国特許第６，３０���，３８８号明細書に記載されているようなアミノ官能基化ポリエーテルアクリレートである。
【００６６】
さらに、上記のアクリレートに対応するメタクリレートをこれらのアクリレートと一緒に用いることができる。メタクリレートの中で、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート、メトキシトリエチレングリコールメタクリレート、４−（ビニルオキシ）ブチルメタクリレート、米国特許第６，３１０，１１５号明細書（その相手の欧州特許出願公開第０９９７５０８号明細書として既知）に記載されているようなビニルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、フェノキシエチルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート及びポリエチレングリコールジメタクリレートが、それらの比較的高い感度及びインキ−受容体表面への接着性の向上のために好ましい。
【００６７】
さらに、インキ−ジェットインキは重合可能なオリゴマーを含有することもできる。これらの重合可能なオリゴマーの例にはエポキシアクリレート、脂肪族ウレタンアクリレート、芳香族ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート及び直鎖状アクリルオリゴマーが含まれる。
光−開始剤
光−開始剤と呼ばれる触媒は、典型的には重合反応を開始させる。光−開始剤は、ポリマーを形成するモノマー及びオリゴマーより活性化に必要なエネルギーが小さい。
【００６８】
光−開始剤は光を吸収し、フリーラジカル又はカチオンの生成を担う。フリーラジカル又はカチオンは高−エネルギー種であり、それはモノマー、オリゴマー及びポリマーの重合を誘導し、多官能基性モノマー及びオリゴマーはそれにより架橋も引き起こす。
【００６９】
開始剤の好ましい量は合計インキ重量の１〜１０重量％であり、より好ましくは合計インキ重量の１〜６重量％である。
【００７０】
化学線を用いる照射は、波長又は強度を変えることにより２段階で実現され得る。そのような場合、２つの型の開始剤を一緒に用いるのが好ましい。
【００７１】
光−開始剤はフリーラジカル硬化に必要であり、以下の化合物又はそれらの組合せを含むことができるが、これらに限られない：ベンゾフェノン及び置換ベンゾフェノン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、チオキサントン、例えばイソプロピルチオキサントン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−（４−モルホリノフェニル）ブタン−１−オン、ベンジルジメチルケタール、ビス（２，６−ジメチルベンゾイル）−２，４，４−トリメチルペンチル−ホスフィンオキシド、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノプロパン−１−オン、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン又は５，７−ジヨード−３−ブトキシ−６−フルオロン、ジフェニルヨードニウムフルオリド及びトリフェニルスルホニウムヘキサフルオ−ホスフェート。
【００７２】
インキ−ジェットインキ配合物のための適した光−開始剤には、ＣＩＢＡ  ＳＰＥＣＩＡＬＴＹ  ＣＨＥＭＩＣＡＬＳから入手可能なＩｒｇａｃｕｒｅＲ  １８４、ＩｒｇａｃｕｒｅＲ  ５００、ＩｒｇａｃｕｒｅＲ  ９０７、ＩｒｇａｃｕｒｅＲ  ３６９、ＩｒｇａｃｕｒｅＲ  １７００、ＩｒｇａｃｕｒｅＲ  ６５１、ＩｒｇａｃｕｒｅＲ  ８１９、ＩｒｇａｃｕｒｅＲ  １０００、ＩｒｇａｃｕｒｅＲ  １３００、ＩｒｇａｃｕｒｅＲ  １８７０、ＤａｒｏｃｕｒｅＲ  １１７３及びＤａｒｏｃｕｒｅＲ  ４２６５、ＢＡＳＦ  ＡＧから入手可能なＬｕｃｅｒｉｎ  ＴＰＯ、ＬＡＭＢＥＲＴＩから入手可能なＥｓａｃｕｒｅＲ  ＫＴ０４６、ＥｓａｃｕｒｅＲ  ＫＩＰ１５０、ＥｓａｃｕｒｅＲ  ＫＴ３７及びＥｓａｃｕｒｅＲ  ＥＤＢ、ＳＰＥＣＴＲＡ  ＧＲＯＵＰ  Ｌｔｄ．から入手可能なＨ−ＮｕＲ  ４７０及びＨ−ＮｕＲ  ４７０Ｘならびにイソプロピル−チオキサントンが含まれる。
抑制剤
インキ−ジェットインキにおける熱又は化学線による重合を抑制するための重合抑制剤を配合物に加えることができる。着色剤分散液の調製の間に抑制剤を加えるのが好ましい。重合抑制剤として種々の化合物が既知であり、これらの化合物を改質なしで用いることができる。重合抑制剤の例にはフェノール型酸化防止剤、ヒンダードアミン光安定剤、蛍リン光体型酸化防止剤、（メタ）アクリレートモノマーにおいて通常用いられるヒドロキノンモノメチルエーテルが含まれ、そしてヒドロキノン、ｔ−ブチルカテコール、ピロガロールも用いることができる。これらの中で、分子中にアクリル酸から誘導される二重結合を有するフェノール化合物は、それが閉鎖された酸素を含有しない環境において加熱されても重合−抑制効果を有するために特に好ましい。適した抑制剤は例えばＳｕｍｉｔｏｍｏ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．，Ｌｔｄにより製造されるＳｕｍｉｌｉｚｅｒＲ  ＧＡ−８０、ＳｕｍｉｌｉｚｅｒＲ  ＧＭ及びＳｕｍｉｌｉｚｅｒＲ  ＧＳである。
【００７３】
これらの重合抑制剤の過剰の添加はインキの硬化する感度を低下させるので、重合を予防できる量を配合の前に決定するのが好ましい。重合抑制剤の量は一般に合計インキ重量の２００〜２００００ｐｐｍである。
【００７４】
酸素重合抑制を低下させる化合物とラジカル重合抑制剤の適した組合せは：２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタン−１と１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン；１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトンとベンゾフェノン；２−メチル−１［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノプロパン−１−オン又は２−メチル−１［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノプロパン−１−オンとジエチルチオキサントン又はイソプロピルチオキサントン；ならびにベンゾフェノンと第３級アミノ基及び第３級アミンの付加を有するアクリレート誘導体である。アミン化合物は通常、酸素重合抑制を低下させるため、又は感度を向上させるために用いられる。しかしながら、アミン化合物を高酸価化合物と組合わせて用いる場合、高温における保存安定性が低下する傾向がある。従って特別に、インキ−ジェット印刷における高酸価化合物と一緒のアミン化合物の使用は避けられるべきである。
相乗性添加剤は、硬化の質を向上させるため及び酸素抑制の影響を減らすために用いることができる。そのような添加剤にはＡＫＺＯ  ＮＯＢＥＬから入手可能なＡＣＴＩＬＡＮＥＲ  ８００及びＡＣＴＩＬＡＮＥＲ  ７２５、ＵＣＢ  ＣＨＥＭＩＣＡＬＳから入手可能なＥｂｅｃｒｙｌＲ  Ｐ１１５及びＥｂｅｃｒｙｌＲ  ３５０ならびにＣＲＡＹ  ＶＡＬＬＥＹから入手可能なＣＤ  １０１２、Ｃｒａｙｎｏｒ  ＣＮ  ３８６（アミン改質アクリレート）及びＣｒａｙｎｏｒ  ＣＮ  ５０１（アミン改質エトキシル化トリメチロールプロパントリアクリレート）が含まれるがこれらに限られない。
着色剤
インキ−ジェットインキ配合物はさらに少なくとも１種の着色剤を含んでなり、インキに所望の色を与えるためにいずれの着色剤を用いることもできる。本発明の特定の態様において、着色剤は少なくとも１種の顔料、少なくとも１種の染料又はそれらの組合せを含むことができる。多様な有機及び無機染料及び顔料を単独で、もしくは組み合わせて、本発明のインキ組成物中における使用のために選択することができる。顔料粒子は、インキジェット印刷装置を介する、特に通常１０μｍ〜５０μｍの範囲の直径を有する噴射ノズルにおけるインキの自由な流れを許すのに十分に小さくなければならない。顔料粒度は顔料分散液の安定性にも影響を有し、それはインキの寿命の間ずっと重要である。最大色濃度のためにも小さい粒子を用いるのが望ましい。
【００７５】
従って平均粒径は約０．００５μｍ〜約１５μｍであることができる。好ましくは、顔料粒度は約０．００５〜約５μｍ、より好ましくは約０．００５〜約１μｍ、そして最も好ましくは約０．００５〜約０．３μｍの範囲であることができる。もちろんこれらの範囲外の顔料粒度を、本発明の目的が達成される限り、用いることができる。
【００７６】
顔料はブラック、シアン、マゼンタ、イエロー、レッド、ブルー、グリーン、ブラウン、それらの混合物などであることができる。例えば適した顔料材料にはカーボンブラック、例えばＣａｂｏｔ  Ｃｏ．からのＲｅｇａｌ  ４００Ｒ、Ｍｏｇｕｌ  Ｌ、Ｅｌｆｔｅｘ  ３２０又はＤｅｇｕｓｓａ  Ｃｏ．からのＣａｒｂｏｎ  Ｂｌａｃｋ  ＦＷ１８、Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｂｌａｃｋ  ２５０、Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｂｌａｃｋ  ３５０、Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｂｌａｃｋ  ５５０、Ｐｒｉｎｔｅｘ  ２５、Ｐｒｉｎｔｅｘ  ３５、Ｐｒｉｎｔｅｘ  ５５、Ｐｒｉｎｔｅｘ  １５０ＴならびにＰｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌａｃｋ  ７，１１，２６及び２８が含まれる。適した顔料の追加の例は、例えばＧｕｎｄｌａｃｈ  ｅｔ  ａｌ．への米国特許第５，３８９，１３３号明細書に開示されている。適した顔料には例えばレッド顔料としてＰｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １−１０，１２，１９，２２，２３，３１，３８，４１，４３，４８：１，４８：２，４８：３，４８：４，４８：５，４９：１，４９：２，５２：１，５３：１，５７：１，５８：４，６３：１，８１，８１：１，８１：３，８１：４，８１：Ｘ，８８，１０１，１０４，１０８，１１２，１２２，１２３，１４４，１４６，１４９，１６６，１６８，１６９，１７０，１７７，１７８，１７９，１８４，１８５，２０８，２１６，２２６，２５７；バイオレット顔料としてＰｉｇｍｅｎｔ  Ｖｉｏｌｅｔ  １，３，１９，２３，２９，３０，３７，５０及び８８；ブルー又はシアン顔料として：Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １，１：２，１：Ｘ，１５，１５：１，１５：２，１５：３，１５：４，１５：６，１６，１７−１，２２，２７，２８，２９，３６，５６，６０，６１及び６２；グリーン顔料として：Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｇｒｅｅｎ  ７，２６，３６及び５０；イエロー顔料として：Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １，３，１２，１３，１４，１７，３４，３５，３７，４２，５５，７４，８１，８３，９３，９４，９５，９７，１０８，１０９，１１０，１２６，１２８，１３７，１３８，１３９，１５１，１５３，１５４，１５５，１５７，１６６，１６７，１６８，１７７，１８０，１８５及び１９３；ホワイト顔料として：Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｗｈｉｔｅ  ６，１８及び２１；オレンジ顔料としてＰｉｇｍｅｎｔ  Ｏｒａｎｇｅ  ５，１３，１６，３４，ブラウン顔料としてＰｉｇｍｅｎｔ  Ｂｒｏｗｎ  ６，７，７：Ｘ，Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｍｅｔａｌ  １，Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｍｅｔａｌ  ２ならびに架橋アルミニウムフタロシアニン顔料が含まれる。
【００７７】
さらに、Ｗ．Ｈｅｒｂｓｔ，Ｋ．Ｈｕｎｇｅｒ著；Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｐｉｇｍｅｎｔｓ，Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，第２版，ＶＣＨ，１９９７年に開示されているものから顔料を選ぶことができる。
【００７８】
最も好ましい顔料は、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １２８，９３，１７，７４，１３８，１３９，１５４，１８５，１８０；Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １２２，５７：１，１８４；Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５：３，１５：４及びカーボンブラックである。
【００７９】
カーボンブラックは通常ブラックインキ中の着色材料として用いられるが、それは高い紫外吸収を示し、ＵＶ硬化法における幾分低い感度の問題を生ずる。従ってチタンブラック又はカーボンブラック以外の多色顔料（ｐｌｕｒａｌ  ｃｏｌｏｕｒ  ｐｉｇｍｅｎｔｓ）を用いるブラックインキを用い、優れたＵＶ透明性を示すブラック画像を形成することができる。かくしてブラックインキはインキ−ジェット印刷において非常に有効に働き、複数の色を有する１点に多量のインキが特別に噴射される暗領域における内部硬化を向上させる。さらに、それは二−方向印刷（ｂｉ−ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ  ｐｒｉｎｔｉｎｇ）においても有効に働く。インキ−ジェットインキ中に分散される顔料の粒子は１０μｍ未満、好ましくは３μｍ未満そして最も好ましくは１μｍ未満の粒度を有していなければならない。顔料粒子の平均粒度は、好ましくは０．０５〜０．５μｍである。粒度を制御することにより、プリントヘッドノズルの目詰まりを予防することができ、インキ保存安定性、インキ透明性及びインキ硬化感度を保持することができる。
【００８０】
顔料は、顔料安定剤とも呼ばれる分散剤を含んでなる分散液の形態にあることができるが、必要ではない。後者は例えば、特に高分子量ブロックコポリマーの形態におけるポリエステル、ポリウレタン又はポリアクリレート型のものであることができ、典型的には顔料の２．５重量％〜１００重量％において導入されるであろう。適した例はＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（ＢＹＫ  Ｃｈｅｍｉｅから）又はＳＯＬＳＰＥＲＳＥ（Ｚｅｎｅｃａから）分散剤である。非−ポリマー性ならびにいくつかのポリマー性分散剤の詳細なリストは、例えばＧｌｅｎ  Ｒｏｃｋ著，ＭｃＣｕｔｃｈｅｏｎ’ｓ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ  Ｍｅｔｅｒｉａｌｓ，Ｎｏｒｔｈ  Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ  Ｃｏｎｆｅｃｔｉｏｎｅｒ  Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ  Ｃｏ．，Ｎ．Ｊ．，１９９０年，ｐｐ．１１０−１２９に記載されている。他の顔料安定剤は、独国特許第１９６３６３８２号明細書、米国特許第５，７２０，８０２及び５，７１３，９９３号明細書、ＰＣＴ／ＧＢ９５／０２５０１、米国特許第５，０８５，６８９号明細書ならびに英国特許第２３０３３７６号明細書に開示されている。顔料又は染料はいずれかの有効な量で、一般にインキの約０．５〜約２０重量％でインキ組成物中に存在することができる。
樹脂
インキ−ジェットインキ配合物はさらに、インキ−ジェットインキ中の着色剤の安定な分散液を得るために、樹脂を含有することができる。樹脂は特定的に制限されないが、以下の樹脂が好ましい：石油型樹脂（例えばスチレン型、アクリル型、ポリエステル、ポリウレタン型、フェノール型、ブチラール型、セルロース型及びロジン）ならびに熱可塑性樹脂（例えば塩化ビニル、酢酸ビニル型）。これらの樹脂の具体的な例にはアクリレートコポリマー、スチレン−アクリレートコポリマー、アセタール化され且つ不完全にけん化されたポリビニルアルコール及び酢酸ビニルコポリマーが含まれる。市販の樹脂はＡＶＥＣＩＡから入手可能なＳｏｌｓｐｅｒｓｅＲ  ３２０００及びＳｏｌｓｐｅｒｓｅＲ  ３９０００、ＥＦＫＡ  ＣＨＥＭＩＣＡＬＳ  ＢＶから入手可能なＥＦＫＡＲ  ４０４６、ＢＹＫ  ＣＨＥＭＩＥ  ＧＭＢＨから入手可能なＤｉｓｐｅｒｂｙｋＲ  １６８の商品名の下に既知である。
【００８１】
インキ−ジェットインキ中の樹脂含有量は、好ましくは１００ｓ−１のせん断速度において１００ｍＰａ．ｓ未満、好ましくは５０ｍＰａ．ｓ未満そしてより好ましくは３０ｍＰａ．ｓ未満の粘度を与えるように制御される。
分散剤及び界面活性剤
適した界面活性剤又は表面活性を有する化合物の添加を用い、インキ−ジェットインキの分散性（ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ）表面エネルギーを低下させることができる。界面活性剤としてフッ素化もしくはシリコーン化合物を用いることができるが、可能な欠点は、界面活性剤が架橋されないための画像形成の後のブリード−アウト（ｂｌｅｅｄ−ｏｕｔ）である。従って表面−活性効果を有する共重合可能なモノマー、例えばシリコーン−改質アクリレート、シリコーン改質メタクリレート、フッ素化アクリレート及びフッ素化メタクリレートを用いるのが好ましい。特定の例は国際公開第９９２９７８７Ａ号パンフレット（ＸＡＡＲ  ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ  ＬＴＤ）及び国際公開第９９２９７８８Ａ号パンフレット（ＸＡＡＲ  ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ  ＬＴＤ）に開示されている。インキ−ジェットインキ配合物中における使用のための適した界面活性剤の例には、ＡＫＺＯ−ＮＯＢＥＬから入手可能なＡＣＴＩＬＡＮＥＲ  ８００、ＤＥＧＵＳＳＡから入手可能なＴｅｇｏ  ｇｌｉｄｅＲ  ４１０、Ｔｅｇｏ  ｇｌｉｄｅＲ  ４３５、Ｔｅｇｏ  ｇｌｉｄｅＲ  ４４０、Ｔｅｇｏ  ｇｌｉｄｅＲ  ４５０、Ｔｅｇｏ  ｆｌｏｗＲ  ３００、Ｔｅｇｏ  ｆｌｏｗＲ  ４２５、Ｔｅｇｏ  ｆｌｏｗＲ  ＺＦＳ４６０、Ｔｅｇｏ  ｒａｄＲ  ２１００、Ｔｅｇｏ  ｒａｄＲ  ２２００−Ｎ、Ｔｅｇｏ  ｒａｄＲ  ２６００、Ｔｅｇｏ  ｒａｄＲ  ２７００、Ｔｅｇｏ  ｄｉｓｐｅｒｓｅＲ  ６１０、Ｔｅｇｏ  ｄｉｓｐｅｒｓｅＲ  ７１０、Ｔｅｇｏ  ｗｅｔＲ  ＺＦＳ４５３及びＴｅｇｏ  ｗｅｔＲ  ２５０、ＤＯＷ  ＣＯＲＮＩＮＧから入手可能なＤｏｗ  ｃｏｒｎｉｎｇ  ６７Ｒ、ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ  ＳＰＥＣＩＡＬＴＹ  ＰＲＯＤＵＣＴＳから入手可能なＳｕｒｆａｄｏｎｅＲ  ３００、３Ｍから入手可能なＦＣ−４３０Ｒ、ＦＣ−１７１Ｒ及びＦＣ−４３１Ｒ、ＢＹＫ  ＣＨＥＭＩＥ  ＧＭＢＨから入手可能なＢＹＫＲ  ３０６、ＢＹＫＲ  ３３３、ＢＹＫＲ  ａｎｔｉｔｅｒｒａ−ｕ、ＤｉｓｐｅｒｂｙｋＲ  １０８及びＢＹＫＲ  ａｎｔｉｔｅｒｒａ  ２０４ならびにＥＦＫＡ  ＣＨＥＭＩＣＡＬＳから入手可能なＥＦＫＡＲ  ４７及びＥＦＫＡＲ  ４００が含まれるが、これらに限られない。
有機溶媒
ＵＶ硬化後のインキ−受容体表面への接着を向上させるために、極少量の有機溶媒をインキ−ジェットインキ配合物に加えるのが有利であり得る。この場合、加えられる溶媒は、溶媒抵抗性及びＶＯＣの問題を引き起こさない範囲内のいずれの量であることもでき、好ましくは０．１〜５．０％、そして特に好ましくは０．１〜３．０％である。適した有機溶媒にはアルコール、芳香族炭化水素、ケトン、エステル、脂肪族炭化水素、高級脂肪酸、カルビトール、セロソルブ、高級脂肪酸エステルが含まれる。適したアルコールにはメタノール、エタノール、プロパノール及びブタノールが含まれる。適した芳香族炭化水素にはトルエン及びキシレンが含まれる。適したケトンにはメチルエチルケトン及びメチルイソブチルケトンが含まれる。
他の添加剤
ＵＶ−硬化型のインキは、殺生物剤−金属又は金属酸化物（例えば酸化銀、二酸化チタン、酸化亜鉛）ナノ粒子のような、しかしながらこれらに限られない−、緩衝剤、抗−カビ剤、ｐＨ調整剤、電気伝導率調整剤、キレート化剤、防錆剤、重合抑制剤、光安定剤などのような添加剤を含むことができる。そのような添加剤は、所望通りのいずれの有効な量においても、インキジェットインキ中に含まれることができる。ＵＶ−硬化型のインキのために適したｐＨ調整剤の例には酸；アルカリ金属の水酸化物、例えば水酸化リチウム、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムを含む塩基が含まれるが、これらに限られない。含まれる量はもちろん含まれている特定の成分に依存するであろう。さらにＵＶ−硬化型のインキ組成物は、界面活性剤及び光開始剤安定剤も含んでなることができる。適した光開始剤安定剤には、欧州特許出願第０４６５０３９号明細書に開示されているものが含まれる。適した界面活性剤は、好ましくは非−イオン型のもの、例えばＦＬＵＯＲＡＤ  ＦＣ４３０（３Ｍ  Ｃｏｒｐ．から）である。そのような界面活性剤は、存在する場合、好ましくは組成物全体の０．１重量％〜１０重量％の量で含まれる。組成物はさらに有機溶媒、例えばアルコール、フッ素化溶媒及び双極性非プロトン性溶媒を含有することができる。好ましくはメタノール、エタノール、プロパノール、１−ブタノール、１−ペンタノール、２−ブタノール、ｔ．−ブタノール、グリコール、グリコールエーテル、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、２，４−ペンタン−ジオン及びヘキサフルオロアセトンが用いられる。
【００８２】
インキ−ジェットインキ配合物はさらにデンドリマーを含有することができる。
【００８３】
最終的インキ−ジェットインキ配合物の調製において、ある種の物理的性質が満たされねばならない。例えばインキ−ジェット記録プロセスにおいて用いるためのインキ組成物は、適した粘度及び表面張力特性を有していなければならない。従ってそのような配合物は、２５℃において約１〜約７５ｍＰａ．ｓの粘度を有するのが好ましい。表面張力は、好ましくは２０〜７２ｍＮ／ｍそして最も好ましくは２０〜６０ｍＮ／ｍである。
【００８４】
インキの硬化の場合の放射線硬化のための装置は当該技術分野における熟練者に既知であり、商業的に入手可能である。例えば硬化は、電極を有するかもしくは有していない中圧水銀蒸気ランプあるいはパルス化（ｐｕｌｓｅｄ）キセノンランプを用いて進行する。これらの紫外源には通常、冷却設備、生ずるオゾンを除去するための設備及び場合により放射線処理の間に硬化されるべき生成物の表面から空気を排除するための窒素流入口が備えられる。２００〜４００ｎｍ領域における４０〜２４０Ｗ／ｃｍの強度が通常用いられる。商業的に入手可能な紫外中圧無電極水銀蒸気ランプの例は、Ｆｕｓｉｏｎ  ＵＶ  ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｌｔｄ．，ＵＫのモデルＶＰＳ／Ｉ６００硬化システムである。パルス化キセノンフラッシュランプはＩＳＴ  Ｓｔｒａｈｌｅｎｔｅｃｈｎｉｋ  ＧｍｂＨ，Ｎｕｒｔｉｎｇｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙから商業的に入手可能である。Ｆｕｓｉｏｎモデルを用いる場合、それぞれその特異的ＵＶ発光スペクトルを有する金属ハライドがドーピングされたＨｇ蒸気又はＸｅＣｌエキシマーランプを使用する可能性も有する。これは硬化組成物の調製においてより高い自由度を許し：最も適した分光特性を有するランプを用いて、より有効な硬化が可能である。
【００８５】
高エネルギー電離放射線、例えばＸ−線、γ−線、β−線、電子ビーム硬化及び加速電子を用いてインキ組成物の硬化を行なうこともできる。
【００８６】
本発明のインキ組成物を噴射することができるインキジェット受容体材料は制限されず、例えば紙、コート紙、ポリオレフィンコート紙、板紙、木材、複合板、プラスチック、コートプラスチック（ｃｏａｔｅｄ  ｐｌａｓｔｉｃ）、キャンバス、編織布、金属及びセラミックスを含む。
【００８７】
示される本発明に従う方法の適用により得られる特定の利点は、意図される配合物設計がずっと速く、且つずっと少量の成分を用いて得られることである。
【００８８】
さらに、例えばマイクロタイタープレート上の９６−チッププローブの使用により、非常に少量での平行スクリーニングが利用できるようになる。
【００８９】
中間の手動の段階（例えば前記で記載された複雑な方法で適用されるビーズの添加及び除去）は必要でない。かくして得られる顔料に基づく分散液は安定なナノ粒子状形態にあり、少なくとも１週間、より好ましくは少なくとも１ヶ月の時間内に該媒体から結晶化、凝集、フロキュレーション又は沈殿することはない。
【００９０】
そして最後だが重要なことに、組成シートで出発し（自動調製、自動分散、自動スクリーニング／測定が続き）、データファイルが与えられるデータ−シートで終わる完全に自律的な自動化ワークフローを得ることができる。
スクリーニング
本明細書で用いられる場合、「スクリーニング」という用語は、問題の性質又は化合物が存在するかどうかを決定するために、材料のライブラリの１つもしくはそれより多くのメンバーについて行なわれる試験である。スクリーニングは簡単で、最少の情報又はデータのみを与えることができるか、あるいはより複雑で、複雑な情報又はデータを与えることができる。一般にスクリーニングは、与えられる情報の型及び量に依存してレベルに分けられる。第１のレベルは一次スクリーニングであり、それは最速又は最高処理量のスクリーニングレベルである。一次スクリーニングは、速い速度の必要性のために、アレー調製の方法に適応するペースでアレーをスクリーニングできなければならない。かくしてそのような一次スクリーニングは、１日内に調製されるナノ分散液のアレーを１日内にスクリーニングできなければならず、調製速度がスクリーニングに適応するように調節されるか、及び／又はその逆である。本発明の範囲内で、一次スクリーニングは、例えば粒度及び粒度分布のような、アレーのメンバーにおける少なくとも１つの性質又は化合物を調べ、且つ決定するであろう。一次スクリーニングは、典型的には平行視覚的スクリーニング、平行光学的スクリーニング又は高処理量スクリーニング、例えば粘度スクリーニング及び／又は表面張力スクリーニングであり、ここで平行視覚的又は光学的スクリーニングが好ましい。
【００９１】
第１のスクリーニングは別として、次のレベルは二次スクリーニングであり、そこでは一次スクリーニングに合格するアレーメンバーについてのより多くの情報を与えることが意図されている。いくつかの態様において、二次スクリーニングは一次スクリーニングから選ばれるナノ分散液のより多量の調製を必要とし、他の態様において、二次スクリーニングは一次スクリーニングに合格したアレーのメンバーから選ばれたアレー、例えば前のライブラリからのメンバーのみで構築されるアレーについて行なわれるであろう。二次スクリーニングは典型的には一次スクリーニングより少ない試料について行なわれるので、二次スクリーニングは典型的には一次スクリーニングより長時間を要し得、且つ追加のデータを与える。かくして二次スクリーニングは本明細書で議論されるスクリーニングの同じリストから選ばれることができるが、安定性試験、融点試験（例えば示差走査熱量測定のような）、ｐＨ試験、クロマトグラフィー（例えばサイズ排除クロマトグラフィー）、分光分析（例えばＵＶ−ＶＩＳ吸収）、平均粒度の測定のための動的光散乱、例えばＦＯＱＥＬＳ及びＦＯＤＬＳ（ファイバーオプチック動的光散乱（Ｆｉｂｅｒ  Ｏｐｔｉｃ  Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ））又は材料組成の決定のための別の試験又はナノ分散液技術の分野における熟練者に既知の他の試験も含むことができる。
【００９２】
例えば第１の時点及びおそらく第２の時点に単数もしくは複数のナノ分散液アレーメンバーの安定性を観察し、ナノ分散液の安定性における変化を決定することにより、安定性スクリーニングを行なうことができる。典型的には、安定性は分散相の寸法（例えば光散乱により）又はナノ分散液の組成（例えばクロマトグラフィーにより）を調べることにより、あるいはナノ分散液が形成されたかどうかを視覚的に観察することにより決定される。第１の時点はナノ分散液形成の時点に近く、２分〜４８時間の範囲内に行なわれることができ、２４時間未満が好ましい。第１の時点における安定性は、例えばナノ分散液が形成されたかどうかを決定する典型的な一次スクリーニングであることができる。第２の安定性の決定は、ナノ分散液形成の時点から約２４時間〜形成の時点から１、２、３又は４週間のような遅くに行われることができ、かくして長期間安定性試験を与える。別の選択肢は２回もしくはそれより多くの安定性試験の間のナノ分散液の老化である。ナノ分散液の老化は、熱サイクリング、せん断、振盪又は攪拌を介して成され得る。熱サイクリングが好ましく、サイクリングのための温度は室温から７５℃、そして好ましくは少なくとも約４０℃まで変わる。一次及び二次スクリーニングの後、最も望ましい結果を示す組成領域内の選ばれた集中アレー（ｆｏｃｕｓｓｅｄ  ａｒｒａｙｓ）が調製される。多数の配合、調製条件及び安定化特性化のライブラリから出発して、数値的方法（ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ）、例えばファジーロジック（ｆｕｚｚｙ  ｌｏｇｉｃ）又はニューロナルネットワーク（ｎｅｕｒｏｎａｌ  ｎｅｔｗｏｒｋ）により、調製−処理−性質−関係を形成することができる。これは、例えば温度のような調製条件の変数におけるもっと小さい段階を用い、より詳細な調査を見て、パラメーター空間の有望な領域におけるより高いレベルのスクリーニングを可能にする。このより高いレベルのスクリーニングのループを、安定化の性質がより良くなる間、改善する（ｒｅｆｉｎｅ）ことができる。
【実施例】
【００９３】
下記で本発明をその好ましい態様と結びつけて記載するが、これらの態様に本発明を制限する意図はないことが理解されるであろう。
【００９４】
超音波又はウルトラチュラックス法が行なわれる間、下記の実施例の記述において他にことわらない限り、すべての分散液は１５℃の温度に保たれた。
【００９５】
第１の実験において、Ａｕｔｏｄｏｓｅ  ＰｏｗｄｅｒｎｉｕｍＲ  ＭＴＭ  固体取り扱い機上で、１３ｍｍの外径及び７５ｍｍの高さを有する小さいガラス試験管中に６００ｍｇの顔料粉末を秤量することにより、インキ−ジェットインキ分散液を調製した。
【００９６】
次いで管を有する棚をＡｎａｃｈｅｍ  ＳＫ２３３液体取り扱い機に移動し、表１に示されている量のポリマー性分散剤の原液及び蒸留水を加えた。ＳＫ２３３上における計量（ｄｏｓｉｎｇ）は容積計量様式で行なわれた。
【００９７】
６０−位置（６０−ｐｏｓｉｔｉｏｎ）Ｖａｒｉｏｍａｇ攪拌機上における３０分間の磁気攪拌の後、試験管をさらに次の分散向上段階で用いた。
【００９８】
【表１】
2005325353.tif 000003
【００９９】
ＰＳＰＡＡ１及びＰＳＰＡＡ２は、それぞれ２２重量％及び４４重量％の原液濃度におけるポリスチレン−ポリアクリル酸ポリマー性分散剤である。
実施例１〜６：比較実施例１〜５；本発明の実施例１〜６：
第１の実験において、該インキの組を分散向上処理なしで、及び最大１３０ワット及び６ｍｍ直径プローブチップのそれぞれのＳｏｎｉｃｓＲプローブが備えられたＴｏｍｔｅｃ  Ａｕｔｏｇｉｚｅｒ上における向上処理の後に測定した。装置は迅速逐次的方法で、超音波処理の持続時間を主な変数として運転された。分散向上処理の後、得られる分散液を約５０００倍に希釈した（着色剤の吸光係数に依存して）。これは、高い希釈精度を得るために、ＳＫ２３３液体取り扱い機上で、２もしくは３回の分離された段階で行なわれた（例えば３４．３ｍｌの蒸留水中の７００μｌのＭＫ８４９０、及び次いでこの希釈された分散液の４００μｌを再び３４．６ｍｌの蒸留水中に）。この希釈された分散液の吸収スペクトルをＳｈｉｍａｄｚｕ  ３４０１ＰＣ  ＵＶ−ＶＩＳ  ＮＩＲ分光光度計上で記録し、６１５ｎｍ及び８３０ｎｍにおいて吸収強度を測定した。これらの吸収値の比率Ｉ６１５／Ｉ８３０を表２において、「分散の質の因子」（ＤＱＦ）として表にし、「ＣＯＭＰ」は比較実施例（ＣＯＭＰ）１〜５を指し、「ＩＮＶ  ＥＸ」は本発明の実施例１〜６を指す。
【０１００】
下記の表２中に示されるこれらの実験から、分散向上段階なしで、分散の質の因子は５より低く、多数の大きな顔料クラスター／凝集物がインキ中に存在したままであることを示し、結局、実際のインキジェット印刷ヘッドにおける噴射挙動は良くないであろうことが明らかである。迅速逐次的超音波分散補助の導入により、分散の質の因子を向上させることができる。低濃度のポリマー性分散剤を用いると、穏やかな向上のみが実現される。より高濃度の該ポリマー性分散剤を用いると、より良い分散の質の因子を実現することができる。インキを開発し、且つ試験する従来の、そして時間のかかる方法と比べると、我々の方法は、用いられる顔料のｍｇ−スケールで、良い組成物と悪い組成物の間の優れた識別を与える。
【０１０１】
【表２】
2005325353.tif 000004
【０１０２】
実施例７〜９：
実施例１におけると同じインキを用いたが、Ｔｏｍｔｅｃ  Ａｕｔｏｇｉｚｅｒ上における超音波処理の代わりに、ロボットに高速ホモジナイザー（Ｕｌｔｒａｔｕｒｒａｘ，高速カッター）を備え、実施例のインキを表３に記載する通りに処理した。分散向上処理の後、分散の質の因子を実施例１に関して記載した通りに決定した。
【０１０３】
【表３】
2005325353.tif 000005
【０１０４】
迅速平行／逐次高速切断原理に基づく分散向上段階は分散向上段階なしの場合より優れた分散液を与え、しかも少量の化学品が用いられ、且つ有効なワークフローに従うことができることが明らかである。
比較実施例６及び実施例１０〜１５
この実験では、Ａｕｔｏｄｏｓｅ  Ｐｏｗｄｅｒｎｉｕｍ  ＭＴＭ上で９０ｍｇのＭｉｔｓｕｂｉｓｈｉ  Ｃａｒｂｏｎ  Ｂｌａｃｋ  ＭＡ８顔料を秤量し、ＳＫ２３３液体取り扱い機上で３６０ｍｇのＳｏｌｓｐｅｒｓｅ  ３２０００の２０％原液及び２５５０ｍｇのモノマーＤＰＧＤＡを加え、最後にモノマー中の３％顔料及び２．４％Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅの予備分散液とすることにより、ＵＶ硬化性インキ（Ｉ ６）を調製した。
【０１０５】
すべての分散液を小さい試験管中で調製し、多数−位置（ｍｕｌｔｉ−ｐｏｓｉｔｉｏｎ）磁気攪拌機上で３０分間攪拌した。次いで種々の試験管を棚中に置き、それを氷水で冷却し、且つそれを７５０ワットの最大出力を有するＳｏｎｉｃｓＲ  ２４−マルチ−チップ平行超音波処理機内に置いた。出力を４０％に設定し、表４に示される時間の間、種々の管を攪拌した。分散向上処理の後、粒度分布に関してスクリーニングを行なった。得られる分散液に関する質の因子として平均粒度を表４に示す。
【０１０６】
下記の表４のこれらのデータから、平行超音波処理が１００ｎｍより十分に低く、かくして高質のインキジェットインキとして非常に有用なより小さい平均顔料粒度に導くことが明らかである。
【０１０７】
【表４】
2005325353.tif 000006
【０１０８】
実施例１６〜１８：
実施例１〜３に記載した通りにインキ（Ｉ １〜Ｉ ３）を調製し、典型的な分散の質を向上させるためにＳｏｎｉｃｓＲ  ２４−プローブ超音波励起上で用いた。これらの実施例のために、平行超音波処理をＳｏｎｉｃｓＲ処理機の最大出力の４０％において２０時間行なった。この分散向上プロセスの後、実施例１に記載した通りに分散の質の因子を決定した。結果を下記の表５に示す。その中に示される通り、これらの実施例は、非常に少量の化学品を用いることにより、異なる顔料／分散剤配合物の間の明白な識別が可能であるのみでなく、平行スクリーニングプロセスを典型的な高質「二次加工性（ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ  ｑｕａｌｉｔｙ）」分散液（従来大規模で且つ遅いプロセスを使用して調製される）と同等の質のレベルにすることさえ可能であることを示す。
【０１０９】
【表５】
2005325353.tif 000007
【０１１０】
実施例１９〜２４：
実施例１〜３に記載した通りに、しかし今回は幾分小規模でインキ（Ｉ １〜Ｉ ３）を調製した。Ａｕｔｏｄｏｓｅ  Ｐｏｗｄｅｒｎｉｕｍ  ＮＴＭ固体取り扱い機及びＳＫ２３３液体取り扱い機の両方の上で１ｍｌのバイアルの９６−ウェルマイクロタイタープレートを用い、インキＩ １、Ｉ ２及びＩ ３の４００μｌ分散液を調製した。典型的な分散の質を向上させるために、これらの分散液をＳｏｎｉｃｓＲ  ２４−プローブ超音波励起上で用いた。
【０１１１】
これらの実施例のために、ＳｏｎｉｃｓＲ処理機の最大出力の３０％において４又は２０時間平行超音波処理を行い、冷却回路を用いて分散液の温度を２０℃に保った。
【０１１２】
この分散向上プロセスの後、分散の質の因子を実施例１に記載した通りに決定した。
【０１１３】
結果を表１に示す。下記にまとめられるこれらの実施例に示される通り、非常に少量の化学品の使用によってさえ、異なる顔料／分散剤配合物の間の明白な識別が可能であるのみでなく、平行スクリーニングプロセスを典型的な高質二次加工性分散液（従来大規模で、遅いプロセスを使用して調製される）と同等の質のレベルにすることさえ可能であることが再び示される。
【０１１４】
【表６】
2005325353.tif 000008
【０１１５】
実施例２５〜３３
実施例２２〜２４に関して記載したと同じ実験を行なったが、今回はマイクロタイタープレートのための冷却浴の温度を表７に示すように変化させた。超音波処理の間に分散液が蒸発して濃縮されるのを防ぐために、マイクロタイタープレートを蓋で覆った。
【０１１６】
得られる分散の質の結果も表７に示す。
【０１１７】
【表７】
2005325353.tif 000009
【０１１８】
分散液の温度が低く保たれると分散向上プロセスがより良いことが明らかである。より高い温度は蒸発及び濃度における変動の問題の可能性を生ずるのみでなく、分散プロセス自身がより低い温度においてより良いと思われる。特徴的パラメーターとしての該温度に関し、少なくとも５℃の温度低下が分散の質の向上の段階に有利に適用される。
実施例３４〜４２：
Ｔｏｍｔｅｃ  Ａｕｔｏｇｉｚｅｒ上で用いられる試験管内に追加の磨砕ビーズを加え、この迅速逐次／平行法で調べた以外は、実施例７〜９に関して記載したと同じ実験を行なった。
【０１１９】
種々の磨砕ビーズを調べ、その典型的な性質を表８に示す。
【０１２０】
【表８】
2005325353.tif 000010
【０１２１】
ウルトラチュラックス分散向上段階の後、分散の質の因子を実施例１に記載した通りに決定した。結果を表９に示す。
【０１２２】
下記に示される結果は、分散の質を向上させるための迅速逐次／平行法を小さい試料サイズの規模で行なうことができ、しかも試料管における余分の粒子の添加がプロセスをわずかに向上させることができるか、又は処理時間を短縮することができることを示す。超音波分散向上プロセスと比較すると、ウルトラチュラックス（高速カッター）法は超音波法を用いて得られるほど有効な向上を与えない。
【０１２３】
【表９】
2005325353.tif 000011
【０１２４】
実施例４３〜６６：
実施例２０に記載したと同じ実験を行なったが、今回は２ｍｌの容積を有するマイクロタイタープレートを用い、最終的容積を８００μｌに増加させた。調製される最終的予備−分散液に磨砕ビーズを加え、次いで分散の質の向上のためにマイクロタイタープレート全体をＳｏｎｉｃｓＲ  ２４−ピン超音波処理機上に、全出力の３０％で載せた。
【０１２５】
実施例１に記載した通りに分散の質の因子を決定した。結果を表１０に示す。実験設計組立てにおいて、プレートの各部位を満たすためのみでなく、再現性を管理するためにも、いくつかの実験を２回又は３回さえも繰り返した。
【０１２６】
【表１０】
2005325353.tif 000012
【０１２７】
表１０における結果から、迅速逐次的、迅速逐次／平行及び迅速平行分散向上プロセスにおいて処理されるべき分散液に分散ビーズを加えることにより、顕著且つ予測し得ない向上を得ることができることが明らかである。
【０１２８】
分散液へのビーズの添加の段階は有利に含まれ、非常に推奨される。より好ましくは、顔料を含んでなる分散液へのビーズの添加は、顔料の重量より多いビーズの重量で、例えば顔料の５０ｍｇの重量の場合に５０ｍｇより多く、そしてさらにもっと好ましくは該顔料の重量の２倍より多い量で有利に行なわれる。
【０１２９】
これらのデータから、優れた分散液を得ることができ、標準的二次加工プロセスにおいて達することができる典型的な質を明らかに得ていることもわかる。本発明に記載される方法は明らかに、インキジェット分散液を向上させるための優れた手段（ｔｏｏｌ）を与えている。少量の化学品のみの使用により、最適のインキ設計に関する明瞭な結論を非常に迅速に引き出すことができる。
実施例６７〜７６
変数として：ビーズの型（Ｂ １〜Ｂ ９）、ビーズの濃度（０、７５、１５０、３００ｍｇ）、バイアル容積（４００、８００、１２００μｌ）を用いて実験設計全体を行なった以外は、実施例４３〜６６に関して記載した通りに５つの追加の実験を繰り返した。
【０１３０】
顔料及びポリマー性安定剤は、Ｉ ２における通り一定に保たれた。超音波処理は、ＳｏｎｉｃｓＲ−２４超音波処理機上で全出力の３０％において４時間の固定された時間行なわれた。この方法の最後に、標準的マイクロタイタープレートにおいて直接３つのレベルで希釈を行なった。
【０１３１】
マイクロタイタープレート配置における最終的希釈液を、反射及び透過の両方の測定能力を有する注文品の光学的マイクロプレートリーダー上で測定した。この場合、ファイバーオプチック連結ＯｃｅａｎＯｐｔｉｃｓＲスペクトル分析を介して、位置合わせプローブを固定し、しかしＸＹ−ステージ上に連結されたマイクロタイタープレートが迅速逐次的方法で全スペクトル分析を行なって、２４個の希釈された試料の全スペクトルを記録した。この方法で、プレート全体を１分未満で分析することができた。
【０１３２】
この場合も極大吸収における測定強度を吸収スペクトルの深色端における測定強度と関連付け、実施例１で説明した通りに分散の質の因子（ＤＱＦ）を決定した。
【０１３３】
全実験分析の結果を表１１に示し、ここで表に示される値は１５回より多い個別の実験の統計的平均値を表している。
【０１３４】
ＸＹ−ステージ上の移動ヘッドに連結され、且つ光学繊維を介してスペクトル分析器に連結された、ファイバーオプチック連結ＯｃｅａｎＯｐｔｉｃｓＲ  スペクトル分析器を介して迅速逐次的方法で可視スペクトル全体を決定できるようにする、注文品のマイクロタイタープレートリーダーの写真を示すとして図４を挙げ、ここで該装置は透過及び反射測定能力の両方を有する。
【０１３５】
結果が下記にまとめられるこれらの実験から、分散向上段階中に加えられる粒子の性質が最終的な質に大きな影響を有することが明らかになる。ガラスビーズはＰＳ又はＰＥビーズより性能が良く（ｐｅｒｆｏｒｍ  ｂｅｔｔｅｒ）、より小さい粒径がより大きなものより性能が良い。しかしながら粒度に制限もあり：粒度が２０μｍの直径より低下すると、その場合も分散プロセスにおける向上は非常に小さい。分散向上段階に加えられるビーズは、有利にはガラスから構成される。ビーズが２５μｍ〜２００μｍの範囲内の粒度直径を有するのがさらにもっと好ましい。
【０１３６】
【表１１】
2005325353.tif 000013
【０１３７】
実施例７７〜８５：
２ｍｍのバイアル寸法を有するマイクロタイタープレートにおいて、実施例４３〜６６に記載した通りに、しかし顔料の量をバイアル当たり８０ｍｇに減少させてインキ組成物Ｉ ２を調製した。これらの最終的インキ調製物に、２つの異なる濃度でビーズＢ ３を加えた。
【０１３８】
次いでＳｏｎｉｃｓＲ−２４平行超音波プローブ上で、しかし超音波攪拌時間を６０分から３０分及びわずか１５分にさえ短縮して、超音波分散向上段階を行なった。最後に前の実施例に記載した通りに試料を希釈し、前に記載した通りにＤＱＦを決定した。
【０１３９】
結果を下記の表１２にまとめる。
【０１４０】
【表１２】
2005325353.tif 000014
【０１４１】
これらのデータは、平行分散向上プロセス及びまた迅速逐次／平行分散向上プロセスがインキジェット分散液の開発を有意な程度まで速くすることができることを示す。
【０１４２】
上記の分散向上プロセスの有用性を証明するための究極的な試験として、表７からのそれぞれインキＩ １、Ｉ ２及びＩ ３を有する比較配合物ＣＯＭＰ  ７〜９を、そのまま超音波浴で１時間、かくしてＮ−ピン超音波プローブによる個々の専用のエネルギー添加段階を用いずに処理した。
【０１４３】
ＤＱＦ−値を決定し、表１３にまとめる。
【０１４４】
【表１３】
2005325353.tif 000015
【０１４５】
表７中のＤＱＦ値と比較すると、超音波浴処理を１時間適用した場合、比較の数字より良くはない（Ｉ ２に関する２．３に対して）、又はそれよりわずかに高い値（Ｉ １に関する３．８の数字及びＩ ３に関する２．９の数字に対して）を得ることができる。少なくとも５のレベルまでの分散の質の因子の向上を依然として得ることができないのは明らかである！
非常に少量の化学品を使用し、且つ分散向上ビーズの添加により助けられる平行（又は迅速逐次／平行）分散向上段階を導入し、そしてこの調製及び分散段階を完全に自動化されたスクリーニング段階と結合させることにより、非常に強力な方法が得られる。さらにこの方法は、最も好ましい態様において、該配合物のそれぞれに関して３ｍｌ未満の試料容積で行なわれる。
【０１４６】
配合物の特性化は、マイクロタイタープレートにおいて分光分析により該配合物を直接スクリーニングすることにより有利に進行する。ＤＱＦの決定のための分光分析法の使用の代わりに、迅速逐次スクリーニングプロセスの別の代替法を試験することもできた。希釈されたインキ試料を、Ｓｃｈｌｅｉｃｈｅｒ  ＆  Ｓｃｈｕｅｌｌ，Ｇｅｒｍａｎｙから商業的に入手可能なスクリーンプレートに点として滴下した（ＳＫ２３３液体取り扱い機を用いて）。スクリーンプレートＧＦ５０Ｒ、ＧＦ５３Ｒ及びＧＦ５５Ｒを用いた。Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｌａｂｓ，ＵＫのＰＬ−ＰＳＤＡＲ  ＰＳＤ−装置からの小さい微量バイアル（ｍｉｃｒｏｖｉａｌｓ）をこれらのスクリーンプレートの下に置き、次いでＳＫ２３３液体取り扱い機を用い、１．５ｍｌのインキをスクリーンプレート（Ｓｃｈｌｅｉｃｈｅｒ  ＆  Ｓｃｈｕｅｌｌ  ＧｍｂＨ，Ｄａｓｓｅｌ，Ｇｅｒｍａｎｙから）中に分配した。１．５ｍｌのインキをＧＦ５０スクリーンプレート上の測定バイアル中に濾過するのに約３分かかり、ＧＦ５３の場合にはこの時間は１．５分に短縮されたが、スクリーンプレートＧＦ５５の場合には約１２分かかった。すべての小バイアルが充填された後、それらをＰｏｌｙｍｅｒ  Ｌａｂｓ，ＵＫの自動粒度測定装置の回転木馬状器具内に置き、粒度分布の評価を自動的且つ自律的に開始した（結局終夜）。スクリーニングプロセスの最後に、すべてのインキの粒度分布についてのすべての曲線を得ることができた。
【０１４７】
別の態様において、配合物の特性化はＰＳＤ−分析により有利に進行する。この方法は、二次加工され得る最高のインキの組を同定するために非常に適していた。粗いスクリーニングプロセスのために、迅速光学的スクリーニング法はすでに満足できる結果を与えていた。自動化ＰＬ−ＰＳＤＡ装置上で行なわれるＰＳＤ測定の例を示すとして図５を挙げ、そこには１つのインキに関する粒度分布が描かれている。すべての試料を回転木馬状器具において得ることができ、迅速逐次的測定が自律的に進行することができた。
【０１４８】
かくして本発明は、新規なインキ−ジェットインキナノ分散液の発見及び／又はその調製に向けられる統合（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ）組合せ法のための有用な方法を提供する。方法が水性の、溶剤に基づく、及び放射線硬化可能なインキ−ジェットインキのナノ分散液を生ずることが本明細書で意図されており、ここで所望の分散液は最も適した方法で所望の性質を与えるとして選ばれる。ワークフローは最も適したインキ−ジェットインキ分散液の同定を与え、そのようなインキ−ジェットインキナノ分散液の１つもしくはそれより多い組合せライブラリが設計される。
【０１４９】
かくして本発明は、インキ−ジェットインキのような配合物の平行調製、均質化及びスクリーニングのための非常に向上したワークフローを提供する。上記の記述は例であり、制限ではないことが意図されていることが理解されねばならない。
【０１５０】
本開示を精査すると、本発明の多くの態様及び変形が当該技術分野における熟練者に明らかになるであろう。従って本発明の範囲は、上記の記述を参照して決定されるべきではなく、添付の請求項をそのような請求項に権利が付与される（ｅｎｔｉｔｌｅｄ）均等事項の全範囲と一緒に参照して決定されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【０１５１】
【図１Ａ】標準的な逐次的実験法の例を示す図。
【図１Ｂ】迅速逐次／平行実験法の例を示す図。
【図１Ｃ】完全平行実験法の例を示す図。
【図２】ＫｘＬ個のプローブヘッド又はチップを用いる迅速逐次平行構成においてＩｘＪ配置を調製且つ試験できることを示す図。
【図３】組合せ分散液調製において用いるための「超音波チップ」を有する装置の写真。
【図４】ファイバーオプチック連結ＯｃｅａｎＯｐｔｉｃｓＲ  スペクトル分析器を介して迅速逐次的方法で可視スペクトル全体を決定できるようにする、注文品のマイクロタイタープレートリーダーの写真。
【図５】自動化ＰＬ−ＰＳＤＡ装置上で行なわれるＰＳＤ測定の例を示す図。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【外国語明細書】
2005325353000001.pdf