(57)【要約】【課題】  本発明は、水性環境下でシリカの表面修飾を行う方法を提供する。【解決手段】  本発明の方法は、水性環境中にシリカ微粒子を分散させて水性分散物を形成させるステップと、表面活性化剤を用いて前記シリカ微粒子の表面実効電荷を負から正へと変換し、それによって水中に分散している表面活性化シリカ微粒子を形成するステップと、前記表面活性化シリカ微粒子をオルガノシラン反応剤と反応させて、反応剤修飾され且つ表面活性化されたシリカ微粒子を形成させるステップと、を包含する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
水性環境においてシリカを処理する方法であって、
ａ）水性環境にシリカ微粒子を分散させて水性分散物を形成するステップと、
ｂ）表面活性化剤を用いて前記シリカ微粒子の表面の実効電荷を負から正に変換させて、水中に分散している表面活性化シリカ微粒子を形成するステップと、
ｃ）前記表面活性化シリカ微粒子をオルガノシラン反応剤と接触させて、反応剤で修飾され且つ表面活性化されているシリカ微粒子を形成するステップと、
を包含する、方法。
【請求項２】
前記水性分散物が、前記分散ステップ前に表面活性化剤を含み、且つ前記変換ステップが、前記シリカ微粒子が水性分散物中に少しずつ分散する際に起こる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記表面活性化剤が、前記シリカ微粒子の後に水性分散物に付加される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記分散ステップ及び前記変換ステップが、前記シリカ微粒子及び前記表面活性化剤が同時に水性環境に付加される際に起こる、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記表面活性化剤が、塩化アルミニウム水和物、三価金属酸化物、及び四価金属酸化物から成る群から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記オルガノシラン反応剤が、アミン含有シランである、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記接触ステップ中に、さらに、ｐＨをモニタし且つ予め定められたレベルに維持するステップを包含する、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
インクジェット媒体シートを製造する方法であって、
ａ）ｉ）有機バインダーと、
ｉｉ）請求項１−７の何れか１項に記載の反応剤で修飾され且つ表面活性化されたシリカ微粒子と、
を含む多孔質コーティング組成物を調製するステップと、
ｂ）前記多孔質コーティング組成物を媒体基材上にコーティングするステップと、
を包含する、方法。
【請求項９】
処理シリカ微粒子を含有するコーティングを備える媒体シートであって、
ａ）ｉ）塩化アルミニウム水和物、三価金属酸化物、四価金属酸化物、及びそれらの組合せから成る群から選択される表面活性化剤によって表面活性化され、且つオルガノシラン反応剤によって反応剤修飾された処理シリカ微粒子と、
ｉｉ）前記処理シリカ微粒子と混合されるバインダーと、
を含む多孔質コーティング組成物と、
ｂ）前記多孔質コーティング組成物がその上にコーティングされている媒体基材と、
を含む、媒体シート。
【請求項１０】
前記シリカ微粒子の寸法が、１０ｎｍ〜５００ｎｍである、請求項９に記載の媒体シート。
【請求項１１】
前記オルガノシラン反応剤が、アミン含有シランである、請求項９に記載の媒体シート。
【請求項１２】
前記アミン含有シランが、第四級アンモニウム塩を含む、請求項１１に記載の媒体シート。
【請求項１３】
前記媒体基材が、写真ベース又は紙である、請求項９に記載の媒体シート。
【請求項１４】
前記シリカ微粒子が、水性環境中で表面活性化され且つ反応剤修飾される、請求項９に記載の媒体シート。
【請求項１５】
前記表面活性化剤が、塩化アルミニウム水和物である、請求項９に記載の媒体シート。
【請求項１６】
染料移動性が最小限のインクジェット画像を印刷するシステムであって、
ａ）請求項９−１５の何れか１項記載の媒体シートと、
ｂ）前記媒体シート上に印刷されるよう構成された、陰イオン染料着色剤を含有するインクジェットインクと、
を含む、システム。
【請求項１７】
前記処理シリカ微粒子が、塩化アルミニウム水和物、三価金属酸化物、四価金属酸化物、及びそれらの組合せからなる群から選択される表面活性化剤によって表面活性化されており、且つ塩化アルミニウム水和物によって反応剤修飾されている、請求項１６に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、水性環境下でのシリカの表面修飾に関する。より詳細には、本発明は、インクジェット媒体コーティングを製造するのに使用し得る、反応剤で修飾され且つ表面活性化されたシリカ微粒子の調製に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットインクは、典型的には、インクビヒクルと着色剤を含んで成り、後者は染料又は顔料とし得る。写真画像の印刷に使用される染料系インクジェットインクは、ほとんどいつも水溶性染料である。結果として、そのような染料系インクジェットインクは、通常、あまり水堅牢性であるとは言えず、即ち、画像が色相シフトを起し易く且つ湿度条件に曝されるとエッジ尖鋭度が低下する。さらに、これらの水溶性染料系インクジェットインクから作り出された画像は、周囲の光及び／又は空気に曝される時などは、時間が経つと退色する傾向がある。他方、顔料系インクは、耐湿性及び画像退色耐性の非常に改善された画像を生成することができる。しかしながら、顔料をベースとした画像は、求める色飽和特性に関しては染料系インクジェットインクと比較して劣る。
【０００３】
印刷媒体の表面は、インクジェットで生成された印刷画像の退色特性及び耐湿性において主要な役割を演ずる。従って、所与のインクに関して、退色及び耐湿性の度合いは、媒体表面の化学的性質に左右され得る。このことは、染料系インクジェットインクで作られた画像の場合に特に当てはまる。よって、多くのインクジェットインクは、適切な媒体表面が使用されるときにより良好に機能するようにし得る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
インクジェット技術が、ハロゲン化銀による写真技術と効果的に競合するためには、インクジェットで生成された画像は幾つかの目標を満たすことが望ましい。当該目標として幾つか例を挙げれば、色飽和し、退色耐性及び耐湿性であることが挙げられる。このように、染料系インクジェットインクで作られた画像の耐久性を向上させることは、写真品質のインクジェットインク技術が長期にわたって成功するために、益々欠くことのできないものになりつつある。
【０００５】
ポリマー被覆媒体、クレー（粘土）被覆媒体、及びその他の多孔質被覆媒体をはじめとする、幾つかの種類の写真用インクジェット媒体を、現在利用することができる。最長寿命のインクジェットインク生成画像をもたらすのは、ポリマー被覆媒体である。しかしながら、この種類の媒体は、一般的に、多孔質被覆媒体と比較して乾燥時間や耐湿性が劣っている。他方、多孔質被覆媒体の画像退色耐性及び耐湿性は、一般的に、ポリマー被覆媒体同等物のそれよりも低い。それ故、多孔質被覆媒体上に印刷されたインクジェットインク画像の画像耐久性を改善することが望まれている。
【０００６】
画像耐久性の改善は、インクを修飾することによって試みられてきた。それらはまた、媒体の修飾によっても試みられてきた。多孔質媒体コーティングの表面修飾は、試みられた媒体修飾の１つの方法である。そのような修飾は、有機溶媒中で実施されてきたが、それは環境問題を引き起こすと同時に、コストが掛かり且つスケールアップ時に複雑になる場合がある。所望の最終結果をもたらす比較的単純で且つより経済的な修飾方法を確立することが、当分野の発展にとって重要である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願発明の実施形態によれば、種々の方法を用いて多孔質無機微粒子を化学的に修飾することによって、当該修飾微粒子を媒体コーティングとして用いる場合に、画像耐久性において一定の利点をもたらし得るようにすることができる。そのような方法は、典型的な有機溶媒系の環境下ではなく、水性環境下で実行し得ることを見出した。
【０００８】
本発明によれば、水性環境下でシリカを処理する方法は、水性環境中にシリカ微粒子を分散させて水性分散物を形成するステップと、表面活性化剤を用いて前記シリカ微粒子の表面実効電荷を負から正に変換させて、水中に分散している表面活性化シリカ微粒子を形成するステップと、該表面活性化シリカ微粒子をオルガノシラン反応剤と接触させるステップとを包含し得る。当該方法は、反応剤で修飾され且つ表面活性化された、本明細書では処理シリカとも称される、シリカ微粒子をもたらすことができる。一実施形態では、これらの処理シリカ微粒子は、インクジェット媒体シートの製造時に、反応剤で修飾され且つ表面活性化されたシリカ微粒子と有機バインダーとを含有する多孔質コーティング組成物を調製し、次いで該多孔質コーティング組成物を媒体基材上にコーティングする追加のステップにおいて利用することができる。
【０００９】
別の実施形態では、インクジェット媒体コーティングに使用される処理シリカ微粒子は、塩化アルミニウム水和物、三価金属酸化物、四価金属酸化物、及びそれらの組合せから成る群から選択される成分によって表面活性化されているシリカ微粒子を含むことができる。さらに、オルガノシラン反応剤を用いて、シリカ微粒子を反応剤修飾することもできる。これらの処理シリカ微粒子は、インクジェット媒体シートを製造するのに用いることができる。そのような媒体シートは、処理シリカ微粒子と該処理シリカ微粒子と混合されているバインダーとを含んで成る多孔質コーティング組成物を有することができる。当該多孔質コーティング組成物を媒体基材上にコーティングすることで、インクジェット媒体シートを形成することができる。
【００１０】
別の実施形態では、染料移動性が最小限のインクジェット画像を印刷するシステムが提供され、当該システムは、媒体シート及びインクジェットインクから構成することができる。媒体シートは、水性環境下で反応剤修飾され且つ表面活性化された処理シリカ微粒子を含んで成る多孔質コーティング組成物によって、その上をコーティングすることができ、その場合、処理シリカ微粒子は実効正電荷を帯びている。バインダーは、処理シリカ微粒子と混合されて多孔質コーティング組成物を形成することができ、そして媒体基材は、その上に多孔質コーティング組成物を有することができる。さらに、インクジェットインクは、媒体シート上に印刷されるよう構成されている陰イオン染料着色剤を含むこともできる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、水性環境下で、シリカ表面を修飾する方法を提供することができる。本発明のその他の特長並びに利点は、例示目的で本発明の特長を説明している以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本願発明の特定の実施形態を開示、説明するにあたり、本発明が、ここに開示される特定のプロセス並びに材料に限定されないことを理解されたい。何故なら、そのようなものは、多少、変更し得るからである。また、本願発明の範囲は、添付の特許請求の範囲及びその等価物によってのみ定義される故、本明細書で用いられる用語は、特定の実施形態を専ら記述するだけの目的で用いられるものであり、限定することを意図したものではないことを理解されたい。
【００１３】
本明細書を説明し且つ範囲請求する際には、下記の用語を使用する。
【００１４】
単数形は、その内容が別途明確に指示されない限り、複数系の意味を包含する。従って、「１つの染料」は、１つ又は複数の当該材料を指示する。
【００１５】
「画像耐久性」とは、一定の期間にわたって劣化しない画像の能力に関連する、インクジェット印刷画像の特性を意味する。画像耐久性という特性には、画像退色耐性、耐水性、耐湿性、耐光性、スマッジ（擦り汚れ）耐性、大気汚染誘導型退色耐性、引っかき傷及び摩損に対する耐性等が含まれる。
【００１６】
「媒体基材」又は「基材」は、紙、オーバーヘッド投影機用プラスチック、コート紙、布地、アート紙（例えば、水彩紙）等をはじめとする、インクジェット印刷分野において用いるための、被覆することのできる任意の基材を意味する。
【００１７】
「塩化アルミニウム水和物」、即ち「ＡＣＨ」、「ポリアルミニウムクロリド」、即ち「ＰＡＣ」、「ポリアルミニウムヒドロクロリド」などは、塩化アルミニウムを部分的に塩基と反応させた、ある種の可溶性アルミニウム生成物である。Ａｌ量に対するＯＨの相対量によって、特定生成物の塩基性度を決定することができる。ＡＣＨの化学式は、しばしば、Ａｌｎ（ＯＨ）ｍＣｌ（３ｎ−ｍ）〔式中、ｎは１〜５０とし得、ｍは１〜１５０とし得る〕で表される。塩基性度は、当該方程式における項ｍ／（３ｎ）によって定義することができる。ＡＣＨは、水和アルミナＡｌ（ＯＨ）３を塩酸（ＨＣｌ）と反応させることによって調製することができる。厳密な組成は、使用される塩酸の量と反応条件によって決まる。典型的には、当該反応を実施することによって、（％）＝ｎ／６  ｘ  １００と定義する場合、４０％〜６０％の塩基性度を有する生成物を与えることができる。ＡＣＨは、溶液として供給できるが、固体として供給することもできる。
【００１８】
ＡＣＨに関連する他の方法もあり、それは当分野で既知である。典型的には、ＡＣＨは、１つの混合物中において、多数の様々な分子サイズと構成を包含する。ＡＣＨの例示的な安定イオン種は、式［Ａｌ１２（ＯＨ）２４ＡｌＯ４（Ｈ２Ｏ）１２］７＋を有することができる。その他の例には、［Ａｌ６（ＯＨ）１５］３＋、［Ａｌ８（ＯＨ）２０］４＋、［Ａｌ１３（ＯＨ）３４］５＋、［Ａｌ２１（ＯＨ）６０］３＋等が含まれる。ＡＣＨ又はＡＣＨ組成物中に存在し得る成分を記述するのに用いられる他の一般的な名称は、例えば、アルミニウムクロリドヒドロキシド（８Ｃｌ）；Ａ２９６；ＡＣＨ３２５；ＡＣＨ３３１；ＡＣＨ７−３２１；Ａｌｏｘｉｃｏｌｌ；Ａｌｏｘｉｃｏｌｌ  ＬＲ；アルミニウムヒドロキシクロリド；アルミノールＡＣＨ；アルミニウムクロルハイドレート；アルミニウムクロルヒドロキシド；アルミニウムクロリドヒドロキシドオキシド（塩基性）；アルミニウムクロリドオキシド；アルミニウムクロロハイドレート；アルミニウムクロロハイドロール；アルミニウムクロロヒドロキシド；アルミニウムヒドロキシドクロリド；アルミニウムヒドロキシクロリド；アルミニウムオキシクロリド；Ａｑｕａｒｈｏｎｅ；Ａｑｕａｒｈｏｎｅ  １８；Ａｓｔｒｉｎｇｅｎ；Ａｓｔｒｉｎｇｅｎ  １０；Ｂａｎｏｌｔａｎ  Ｗｈｉｔｅ；塩基性アルミニウムクロリド；塩基性アルミニウムクロリド（水和物）；Ｂｅｒｕｋｏｔａｎ  ＡＣ−Ｐ；Ｃａｒｔａｆｉｘ  ＬＡ；Ｃａｗｏｏｄ  ５０２５；Ｃｈｌｏｒｈｙｄｒｏｌ；Ｃｈｌｏｒｈｙｄｒｏｌ  Ｍｉｃｒｏ−Ｄｒｙ；Ｃｈｌｏｒｈｙｄｒｏｌ  Ｍｉｃｒｏ−Ｄｒｙ  ＳＵＦ；Ｅ  ２００；Ｅ  ２００（凝固剤）；Ｅｋｏｆｌｏｃｋ  ９０；Ｅｋｏｆｌｏｃｋ  ９１；ＧｅｎＰａｃ  ４３７０；Ｇｉｌｕｆｌｏｃ  ８３；Ｈｅｓｓｉｄｒｅｘ  ＷＴ；ＨＰＢ  ５０２５；Ｈｙｄｒａｌ；Ｈｙｄｒｏｆｕｇａｌ；Ｈｙｐｅｒ  Ｉｏｎ  １０２６；Ｈｙｐｅｒｄｒｏｌ；Ｋｅｍｐａｃ  １０；Ｋｅｍｐａｃ  ２０；Ｋｅｍｗａｔｅｒ  ＰＡＸ  １４；Ｌｏｃｒｏｎ；Ｌｏｃｒｏｎ  Ｐ；Ｌｏｃｒｏｎ  Ｓ；Ｎａｌｃｏ  ８６７６；ＯＣＡＬ；Ｏｕｌｕｐａｃ  １８０；ＰＡＣ；ＰＡＣ（塩）；ＰＡＣ  １００Ｗ；ＰＡＣ  ２５０Ａ；ＰＡＣ  ２５０ＡＤ；ＰＡＣ  ３００Ｍ；ＰＡＣ  ７０；Ｐａｈｏ  ２Ｓ；ＰＡＬＣ；ＰＡＸ；ＰＡＸ  １１Ｓ；ＰＡＸ  １６；ＰＡＸ  １８；ＰＡＸ  １９；ＰＡＸ  ６０ｐ；ＰＡＸ−ＸＬ  １；ＰＡＸ−ＸＬ  １９；ＰＡＸ−ＸＬ  ６０Ｓ；ＰＡＸ−ＸＬ  ６１Ｓ；ＰＡＸ−ＸＬ  ６９；ＰＡＸ−ＸＬ  ９；Ｐｈａｃｓｉｚｅ；Ｐｈｏｓｐｈｏｎｏｒｍ；（１４）ポリ（アルミニウムヒドロキシ）クロリド；ポリアルミニウムクロリド；Ｐｒｏｄｅｆｌｏｃ  ＡＣ  １９０；Ｐｒｏｄｅｆｌｏｃ  ＡＬ；Ｐｒｏｄｅｆｌｏｃ  ＳＡＢ  １８；Ｐｒｏｄｅｆｌｏｃ  ＳＡＢ  １８／５；Ｐｒｏｄｅｆｌｏｃ  ＳＡＢ  １９；Ｐｕｒａｃｈｅｍ  ＷＴ；Ｒｅａｃｈ  １０１；Ｒｅａｃｈ  ３０１；Ｒｅａｃｈ  ５０１；Ｓｕｌｚｆｌｏｃ  ＪＧ；Ｓｕｌｚｆｌｏｃ  ＪＧ  １５；Ｓｕｌｚｆｌｏｃ  ＪＧ  １９；Ｓｕｌｚｆｌｏｃ  ＪＧ  ３０；ＴＡＩ−ＰＡＣ；Ｔａｉｐａｃ；Ｔａｋｉｂｉｎｅ；Ｔａｋｉｂｉｎｅ  ３０００；Ｔａｎｗｈｉｔｅ；ＴＲ  ５０；ＴＲ  ��０（無機化合物）；ＵＰＡＸ  ２０；Ｖｉｋｒａｍ  ＰＡＣ−ＡＣ  １００Ｓ；ＷＡＣ；ＷＡＣ  ２；Ｗｅｓｔｃｈｌｏｒ  ２００；Ｗｅｓｔｃｈｌｏｒ  ３０３；Ｗｅｓｔｃｈｌｏｒ  ＣＰＳ  ３２５；アルミニウムクロロハイドレート  Ａｌ２ＣｌＨ５Ｏ５又はＡｌ２（ＯＨ）５Ｃｌ２Ｈ２Ｏ又は［Ａｌ（ＯＨ）２Ｃｌ］ｘ又はＡｌ６（ＯＨ）１５Ｃｌ３；［Ａｌ２（ＯＨ）５Ｃｌ］ｘ；アルミニウムクロロヒドロキシド；アルミニウムヒドロキシクロリド；アルミニウムクロリド（塩基性）；アルミニウムクロリドヒドロキシド；［Ａｌ２（ＯＨ）ｎＣｌ６−ｎ］ｍ；［Ａｌ（ＯＨ）３］ｎＡｌＣｌ３；又はＡｌｎ（ＯＨ）ｍＣｌ（３ｎ−ｍ）（ここで、一般に０＜ｍ＜３ｎ）が含まれる。一実施形態では、好ましい組成物は、式Ａｌ（ＯＨ）２Ｘ〜Ａｌ３（ＯＨ）８Ｘ（ここで、ＸはＣｌ又はＮＯ３）の塩化アルミニウムと硝酸アルミニウムが含まれる。別の実施形態では、好ましい組成物は、シリカ粒子をアルミニウムクロロハイドレート  Ａｌ２（ＯＨ）５Ｃｌ又はＡｌ２（ＯＨ）Ｃｌ５・ｎＨ２Ｏと接触させることにより調製することができる。上述のようにシリカ粒子をアルミニウム化合物と接触させることで、そのアルミニウム化合物をシリカ粒子の表面と会合した状態又はそれに結合した状態にし得るものと考えられる。これは、共有結合によるか、又はゼータポテンシャル装置によって測定し得るところの、陽イオンの荷電シリカを形成する静電相互作用によるかのいずれかであってよい。
【００１９】
「三価又は四価金属酸化物」又は「多価金属酸化物」は、シリカ表面の電荷を負（−）から正（＋）に変換させるためにＡＣＨと共に、又はその代わりに、使用し得る組成物を指す。詳細には、シリカ上の負の電荷は、表面上に、過剰量の正に荷電した多価金属酸化物を吸着することにより変換され得る。コーティングは、アルミニウム、クロム、ガリウム、チタン、及びジルコニウムのような三価又は四価金属の酸化物を含有する。例えば、酸性シリカを（Ａｌ２Ｏ３のような）塩基性の金属塩と混合して、シリカ微粒子の表面を実質的にコーティングすることができる。そのような多価金属酸化物を用いる表面活性化によって、シリカは、ｐＨ７未満で負電荷の代わりに正電荷を帯びることができる。
【００２０】
「多孔質媒体コーティング」は、典型的に、高分子バインダーによって互いに結合されている、シリカ微粒子などの無機微粒子を含んで成る。任意に、媒染剤及び／又はその他の添加物を含有させることもできる。当該組成物は、種々の媒体基材用のコーティングとして利用でき、且つ当分野で周知の多数の方法のいずれかによって適用することができる。本発明によれば、当該無機微粒子は、反応剤で修飾され且つ表面活性化される。
【００２１】
「活性リガンド」又は「活性部分」には、多孔質媒体コーティング組成物内の無機粒子の表面あるいはその近傍において、（未修飾の無機多孔質微粒子が本来有していない）ある機能をもたらすオルガノシラン反応剤の任意の活性部分が含まれる。例えば、活性リガンドは、多孔質媒体コーティング組成物におけるバインダーの必要性を軽減するために用いることができ、又は、染料あるいはその他のインクジェットインク組成物と相互作用するよう構成することができ、それによって耐久性が改善される。例えば、インクジェットインクの陰イオン染料を引き付けるべくオルガノシラン反応剤上にアミンを存在させることができる。
【００２２】
「オルガノシラン反応剤」又は「反応剤」には、シラン基に共有結合されている活性リガンド（又は多孔質媒体コーティングの無機微粒子表面に所望の修飾特性を付与するところの反応剤の部分）のような、所望の部分を含む組成物が含まれる。オルガノシラン反応剤は、シリカ微粒子表面に共有結合された状態であるか又は引き付けられた状態とすることができる。所望の機能をもたらし得る部分の例として、陰イオン染料定着基（アミン、第四級アンモニウム塩等のような）、紫外線吸収体、金属キレート化剤、ヒンダードアミン光安定剤、還元剤、疎水基、イオン基、緩衝基、又は後続反応のための官能基が挙げられる。オルガノシラン反応剤の活性部分領域は、シラン基に直接結合しているか、又は１−１０個の炭素原子あるいはその他の既知スペーサー基を介するなどして、シラン基から適切に間隔を空けて配置することができる。オルガノシラン反応剤のシラン基は、当該反応剤に存在するヒドロキシ基、ハロ基、又はアルコキシ基を介して、多孔質媒体コーティング組成物の無機微粒子に結合することができる。あるいはまた、場合によっては、オルガノシラン反応剤を、無機微粒子表面に単に引き付けることもできる。
【００２３】
用語「低級の」は、（別途指示がない場合には）有機化合物又は基に関連して用いる際、１−８個の炭素を含むことを意味する。例えば、低級アルコキシには、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ等が含まれる。さらに、低級アルキルには、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、ｔ−ブチル、ヘキシル等が含まれ得る。
【００２４】
「表面活性化された」とは、表面の実効電荷を負（−）から正（＋）に十分変更できる量の、塩化アルミニウム水和物及び／又は多価金属酸化物のような無機表面活性化剤で処理された後のシリカの表面を意味する。負に荷電した全ての部分が正に変換されるとは言えないが、表面全体の実効電荷が総じて正であるということである。
【００２５】
「反応剤で修飾された」とは、オルガノシラン反応剤によって修飾されたシリカを意味する。典型的には、当該反応剤は、シラン結合基に加えて活性リガンドあるいは部分を含むことができる。オルガノシラン反応剤をシリカの表面に共有結合させることは要求されないが、反応剤の少なくともあるものに関してはそのような結合が起こると考えられる。
【００２６】
「処理シリカ」とは、オルガノシラン反応剤によって反応剤修飾されると共に、無機表面修飾剤で表面活性化されたシリカ微粒子を意味する。
【００２７】
数値又は範囲に言及する際の用語「約」は、測定時に起こり得る実験誤差から生ずる値を包含するものとする。
【００２８】
濃度、量、及びその他の数値データは、本明細書において範囲形式で表すことがある。そのような範囲形式は、単に、便宜上且つ簡便のために用いるものであり、従って、範囲の限界値として明記された数値を含むだけでなく、各数値及び副範囲があたかも明記されているように、当該範囲内に包含される個別の数値又は副範囲を全て包含するものと柔軟に解釈すべきであることを理解されたい。例えば、約１ｗｔ％−約２０ｗｔ％という重量範囲は、１ｗｔ％、２０ｗｔ％という明記された濃度限界値を含むだけでなく、２ｗｔ％、３ｗｔ％、４ｗｔ％のような個別濃度、及び５ｗｔ％−１５ｗｔ％、１０ｗｔ％−２０ｗｔ％等のような副範囲も含むものと解釈すべきである。
【００２９】
本発明によれば、水性環境下でシリカを処理する方法が提供される。当該方法は、水性環境中にシリカ微粒子を分散させて水性分散物を形成するステップと、表面活性化剤を用いてシリカ微粒子表面の実効電荷を負から正に変換させて、水中に分散している表面活性化シリカ微粒子を形成するステップと、その表面活性化シリカ微粒子をオルガノシラン反応剤と接触させて反応剤で修飾され且つ表面活性化されたシリカ微粒子を形成するステップとを含むことができる。
【００３０】
あるいはまた、インクジェット媒体シートを製造する方法は、反応剤で修飾され且つ表面活性化されたシリカ微粒子と有機バインダーとを含有する多孔質コーティング組成物を調製するステップと、その多孔質コーティング組成物を媒体基材上にコーティングするステップとを含むことができる。反応剤で修飾され且つ表面活性化されたシリカ微粒子は、上記のシリカの処理方法に従って調製することができる。
【００３１】
何れの方法に関しても、反応剤で修飾され且つ表面活性化されたシリカ微粒子の調製は、同様の方法によって実施することができる。例えば、一実施形態では、上述の水性分散物は、分散ステップに先立ち表面活性化剤を含むことができ、そして変換ステップはシリカ微粒子が水性分散物中に少しずつ分散される際に実施することができる。別の実施形態では、表面活性化剤は、シリカ微粒子の後に水性分散物に添加することができる。さらに別の実施形態では、分散ステップと変換ステップは、シリカ微粒子と表面活性化剤の両方が同時に水性環境に添加される際に行われる。一実施形態では、変換ステップ後に、反応剤をシリカに付加することができる。
【００３２】
本発明には、幾つかの利点がある。その１つは、多孔質媒体コーティングの部分として活性リガンド又は部分を付与できる能力に関しており、ここでは、活性部分は、多孔質媒体コーティングの無機粒子の表面あるいはその近傍にある。加えて、インクジェットインクの陰イオン成分を引き付けることができるように実効正電荷を有するシリカ表面を調製することができる。即ち、無機活性化剤によってもたらされる正電荷によって、陰イオン染料をシリカ表面へ引き付けることができ、結果、染料の移動、にじみ、及び染料をベースとするインクジェットインク印刷にしばしば関連する他の問題を軽減することができる。加えて、オルガノシラン反応剤の活性部分も使用され、且つ多孔質媒体コーティング組成物の粒子表面あるいはその近傍にあるため、所望の結果をもたらすのに比較的少量の活性リガンドを使用すれば足りることも挙げられる。
【００３３】
その他の利点には、有機及び無機の両方の表面修正剤の存在に起因して達成される結果が含まれる。例えば、オルガノシラン反応剤で処理されたシリカは、しばしば、コアレッセンス不良を呈するが、耐空気退色性の改善を示すことがある。逆に、塩化アルミニウム水和物及び／又は多価金属酸化物のような無機表面活性化剤で処理されたシリカは、十分なコアレッセンス性能をもたらすが、耐空気退色性が比較的劣っている。オルガノシラン反応剤と無機活性化剤の両方をシリカの表面あるいはその近傍に取り入れることによって、良好な耐空気退色性と十分なコアレッセンスとを上手く均衡させることができる。加えて、調製時の溶媒として水を使用するシステムを提供することで、媒体基材コーティングに先立って有機溶媒を除去することに関連する処理ステップを省くことができる。
【００３４】
水性分散物は、水性環境における水の量に対して、１０ｗｔ％〜４０ｗｔ％のシリカ微粒子を含むことができる。シリカ微粒子は、水中で固まるか又は集塊物を形成する傾向があるため、Ｒｏｓｓミキサー又は回転子／固定子ミキサーのような、高せん断ミキサーを用いてシリカ微粒子を約２０ｎｍ〜約５００ｎｍの平均サイズに分散させることができる。一実施形態では、シリカを剪断することで約５０ｎｍ〜３００ｎｍの平均サイズのシリカ微粒子又は集塊物を形成することができる。
【００３５】
特に表面活性化剤に関しては、一実施形態では、表面活性化剤は塩化アルミニウム水和物とし得る。別の実施形態では、表面活性化剤は、アルミニウム、クロム、ガリウム、チタン、及びジルコニウムのような金属等の、三価又は四価金属の酸化物とすることができる。例えば、塩化アルミニウム水和物を使用する場合、それは、水性分散物中にシリカ含量に対して２ｗｔ％〜２０ｗｔ％存在することができ、より詳細な実施形態では、塩化アルミニウム水和物は５ｗｔ％〜１０ｗｔ％存在することができる。特定の理論に何らとらわれるわけではないが、塩化アルミニウム水和物のアルミニウムは、シリカ微粒子表面で酸素と結合するものと考えられる。例えば、シリカ（ＳｉＯ２）は、典型的に、個々の微粒子表面においてＳｉ−ＯＨ基を有し、これは弱酸のように作用して、水素を遊離し、約２を上回るｐＨでイオン化状態となる。ｐＨが高くなるにつれて、シリカ表面はより負になる。シリカに塩化アルミニウム水和物を付加することによって、シリカ表面をより正にすることができる。十分な塩化アルミニウム水和物を付加する場合、シリカ微粒子の実効電荷は、総じて正になり、これは、インクジェット技術において陰イオン含有インクジェットインクで印刷時に有益となり得る。塩化アルミニウム水和物のアルミニウムがシリカ表面でイオン化された−Ｓｉ−Ｏ−基と相互作用して、その表面のある部分をより正の状態に変換するものと考えられる。前述のように、シリカ含量に対して２ｗｔ％〜２０ｗｔ％存在していれば、シリカ表面を所望の程度の正電荷にするのに十分である。従って、この状態を、シリカが「表面活性化」されているという。
【００３６】
塩化アルミニウム水和物、三価金属酸化物、及び／又は四価金属酸化物の付加は、シリカに正電荷を付与するという無機の手段を提供するため、より多くの有機基を付加して、より高い正電荷をもたらすか、又は別の活性リガンドの機能をもたらすこともできる。詳細には、オルガノシラン反応剤を表面活性化シリカに付加することで、その表面に追加の正荷電部分を付加するか、又はその表面あるいはその近傍に別の所望の基、例えば紫外線吸収体、金属キレート化剤、束縛アミン光安定剤、還元剤、疎水基、イオン基、緩衝基、又は後続反応のための官能基をもたらすことができる。これらの反応剤は、主として有機性であるので、それらは、諸々のインクジェットインク受容特性に関して様々な特性をもたらすことができる。例えば、塩化アルミニウム水和物とオルガノシラン反応剤との組合せを使用することで、耐水性改善、耐湿性改善、色域改善、及びひび割れの低減を実現し得る。
【００３７】
一実施形態では、オルガノシラン反応剤には、アミン含有シランを用いることができる。より詳細な実施形態では、アミン含有シランは、第四級アンモニウム塩を含むことができる。アミン含有シランの例として、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−（トリエトキシシリルプロピル）−ジエチレントリアミン、ポリ（エチレンイミン）トリメトキシシラン、アミノエチルアミノプロピルトリメトキシシラン、アミノエチルアミノエチルアミノプロピルトリメトキシシラン、及び上述のアミンカップリング剤の第四級アンモニウム塩が含まれる。第四級アンモニウム塩オルガノシラン反応剤の一例として、トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアンモニウムクロリドが挙げられる。
【００３８】
あるいはまた、その他のオルガノシラン結合剤がシリカ表面の修飾に有用なことがあり、それには、ビス（２−ヒドロエチル）−３−アミノプロピルトリエトキシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ビス（トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルシルセスキオキサン、ビス（トリメトキシシリルプロピル）アミン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−アミノエチル−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（トリメチロキシシリルプロピル）イソチオウロニウムクロリド、Ｎ−（トリエトキシシルプロピル）−Ｏ−ポリエチレンオキシド、３−（トリエトキシシリル）無水コハク酸プロピル、３−（２−イミダゾリン−１−イル）プロピルトリエトキシシラン、及び商品名ＳＩＬＱＥＳＴ（ＯＳＩプロダクツ社）、ＳｉｖｅｎｔｏＳｉｌａｎｅ（デグッサ社）、Ｄｙｎａｓｙｌａｎ、及び／又はＣａｂ−Ｏ−Ｓｉｌ  Ｍ−５（カボット社）を付して販売されている薬剤が含まれる。
【００３９】
印刷システムに利益をもたらすところの、活性リガンド又は部分を含む反応剤のような、その他のオルガノシラン反応剤も使用することができる。そのような活性リガンド又は部分の例には、紫外線吸収体、金属キレート化剤、ヒンダードアミン光安定剤、還元剤、疎水基、イオン基、緩衝基、又は後続反応のための官能基として作用するようなものがある。これを説明するために、式１は、適宜使用し得るオルガノシラン反応剤の例を示している。
【００４０】
【化１】
2005213504.tif 000002
【００４１】
上記式１において、Ｒ基の０〜２個は、Ｈ、−ＣＨ３−、−ＣＨ２ＣＨ３、又は−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３とすることができ、Ｒ基の１〜３個は、ハロ又はアルコキシとすることができ、そしてＲ基の１〜３個は、先に記載したような活性リガンド又は部分とすることができる。ハロが存在する場合、式１は、オルガノハロシラン反応剤と称し得る。アルコキシが存在する場合、式１は、オルガノアルコキシシラン反応剤と称し得る。
【００４２】
活性リガンド又は部分は、それが反応剤の部分として取り込まれている場合に水和できるという条件付で、式１のオルガノシラン反応剤の一部となり得る任意の組成物とし得る。前述のものに加えて、活性部分を総括的に列挙すると、炭素数１〜２２の直鎖又は分枝アルキル、シアノ、アミノ、ハロゲン置換アミノ、カルボキシ、ハロゲン置換カルボキシ、スルホネート、ハロゲン置換スルホネート、ハロゲン、エポキシ、フルフリル、メルカプト、ヒドロキシ、ピリジル、イミダゾリン誘導体置換低級アルキル、低級シクロアルキル、シクロアルキルの低級アルキル誘導体、低級シクロアルケニル、シクロアルケニルの低級アルキル誘導体、低級エポキシシクロアルキル、エポキシシクロアルキルの低級アルキル誘導体、フェニル、アルキル誘導フェニル、フェノキシ、ポリ（エチレンオキシド）、ポリ（プロピレンオキシド）、ポリエチレンオキシド及びポリ（プロピレンオキシド）のコポリマー、ビニル、ベンジルハロゲン、アルキル誘導フェノキシ、第四アミン、モノエチレンイミン、又はポリエチレンイミンを挙げることができる。
【００４３】
無機表面活性化剤とオルガノシラン反応剤を用いてシリカ微粒子を処理する代替方法は多数ある。例を示すために塩化アルミニウム水和物に関して説明するが、その他の表面活性化剤も同様に使用することができる。詳細には、無機表面活性化剤をシリカに先立って水に付加することができ、次いで、一定時間にわたってシリカを少しずつ付加することができる。あるいは、最初にシリカを水に分散させ、その後に無機表面活性化剤をシリカ分散物に付加することもできる。この実施形態では、ＡＣＨは、所望する結果に応じて、一度に全てを付加するか、又は少しずつ付加することができる。別の実施形態では、シリカと無機表面活性化剤の両方を同時に水に付加することもできる。これらの実施形態の何れにおいても、シリカの実効表面電荷を、負（−）から正（＋）に変換させることができる。このことは、負に荷電した全ての部分が必ずしも負から正に変換されることを意味しないが、表面の電荷が全体として負よりは正となるということである。典型的に、無機表面活性化剤とシリカを混合した後に、オルガノシラン反応剤を付加するが、この付加順序とする必要はない。例えば、一実施形態では、シリカ／無機表面活性化剤から成る組成物を上述のように形成した後に、無機表面活性化剤で処理されたシリカにオルガノシラン反応剤を少しずつ付加してもよい。そのような付加方式によって、シリカの凝固を防ぐことができる。この実施形態では、ｐＨを制御することで、シリカ分散物のコロイド安定性を維持することができる。あるいはまた、ＡＣＨとオルガノシラン反応剤をシリカ分散物に同時に付加してもよい。これらの反応方式のいずれに関しても、有機溶媒をほとんど又は全く使用する必要がない。例えば、水性環境は、主要量の水を含むことができ、且つ任意に、少量の有機溶媒、界面活性剤、ホウ酸のような架橋結合剤等を含むことができる。さらに、幾つかの実施形態では、コーティング組成物中に媒染剤及び／又はその他の添加物を含有させることが望ましい場合がある。
【００４４】
上述のように、インクジェット媒体コーティングに使用される処理シリカ微粒子は、塩化アルミニウム水和物、三価金属酸化物、四価金属酸化物、及びそれらの組合せから成る群から選択される成分によって表面活性化されているシリカ微粒子を含むことができる。また、オルガノシラン反応剤によって当該シリカ微粒子を反応剤修飾することができる。処理シリカ微粒子は、前述の調製方法に従って調製することができる。加えて、処理シリカ微粒子含有コーティングを有する媒体シートは、水性環境中などでオルガノシラン反応剤及び表面活性化剤で表面処理された処理シリカ微粒子を含む多孔質コーティング組成物を含むことができる。処理シリカ微粒子をバインダーと混ぜ合わせて多孔質コーティング組成物を形成することができ、その多孔質コーティング組成物を媒体基材の上にコーティングすることができる。当該媒体基材には、当分野で周知の任意の基材を用いることができ、それには紙、オーバーヘッド投影機用プラスチック、コート紙、布地、アート紙、例えば、水彩紙、写真ベース等が含まれる。媒体基材への多孔質コーティング組成物のコーティングは、エアナイフコーティング、ブレードコーティング、ゲートロールコーティング、ドクターブレードコーティング、マイヤー（Ｍｅｙｅｒ）ロッドコーティング、ローラーコーティング、逆ローラーコーティング、凹版コーティング、ブラシコーティング、又は噴霧器コーティングのような、当分野で周知の任意の方法で実施することができる。
【００４５】
処理シリカは、典型的に、無機表面活性化剤と、任意に正に荷電し得るオルガノシラン反応剤との存在に起因して実効正電荷を有するため、これらの媒体コーティングに十分に作用する陰イオン成分を含むインクジェットインクを調製することができる。詳細には、陰イオン染料をインクジェットインク中に存在させれば、当該染料は処理シリカ媒体コーティング上において固定化され易く、結果、染料の移動性のほとんどない優れた画像耐久性を実現することができる。
【００４６】
上述のように、染料の移動性が最小限のインクジェット画像を印刷するシステムは、媒体シートとインクジェットインクを含んで成る。当該媒体シートは、水性環境下で反応剤修飾され且つ表面活性化されている処理シリカ微粒子を含む多孔質コーティング組成物によってその上をコーティングすることができ、この場合、処理シリカ微粒子は実効正電荷を帯びている。バインダーを処理シリカ微粒子と混合して多孔質コーティング組成物を形成することができ、そして媒体基材の上に当該多孔質コーティング組成物を適用することができる。さらに、インクジェットインクは、当該媒体シート上に印刷されるよう構成されている陰イオン染料着色剤を含むことができる。
【００４７】
任意の有効量の染料を本システムに使用することができるが、当該インクジェットインクは、０．１ｗｔ％〜１０ｗｔ％の染料を含むことができる。適切な陰イオン染料の例には、多数の水溶性の酸性及び直接染料が含まれる。陰イオン染料の具体例として、Ｐｒｏ−Ｊｅｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  Ｉ（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ８６）、Ｐｒｏ−Ｊｅｔ  Ｍａｇｅｎｔａ  Ｉ（Ａｃｉｄ  Ｒｅｄ  ２４９）、Ｐｒｏ−Ｊｅｔ  Ｃｙａｎ  Ｉ（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｂｌｕｅ  １９９）、Ｐｒｏ−Ｊｅｔ  Ｂｌａｃｋ  Ｉ（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｂｌａｃｋ  １６８）、及びＰｒｏ−Ｊｅｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １−Ｇ（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １３２）をはじめとする、アビシア社から入手可能なＰｒｏ−Ｊｅｔシリーズ染料；Ａｍｉｎｙｌ  Ｂｒｉｌｌｉａｎｔ  Ｒｅｄ  Ｆ−Ｂ（住友化学社）；Ｄｕａｓｙｎ  Ｄｉｒｅｃｔ  Ｂｌａｃｋ  ＨＥＦ−ＳＦ（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｂｌａｃｋ  １６８）、Ｄｕａｓｙｎ  Ｂｌａｃｋ  ＲＬ−ＳＦ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｂｌａｃｋ  ３１）、Ｄｕａｓｙｎ  Ｄｉｒｅｃｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ６Ｇ−ＳＦ  ＶＰ２１６（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １５７）、Ｄｕａｓｙｎ  Ｂｒｉｌｌｉａｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ＧＬ−ＳＦ  ＶＰ２２０（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｙｅｌｌｏｗ  ３７）、Ｄｕａｓｙｎ  Ａｃｉｄ  Ｙｅｌｌｏｗ  ＸＸ−ＳＦ  ＶＰ４１３（Ａｃｉｄ  Ｙｅｌｌｏｗ  ２３）、Ｄｕａｓｙｎ  Ｂｒｉｌｌｉａｎｔ  Ｒｅｄ  Ｆ３Ｂ−ＳＦ  ＶＰ２１８（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｒｅｄ  １８０）、Ｄｕａｓｙｎ  Ｒｈｏｄａｍｉｎｅ  Ｂ−ＳＦ  ＶＰ３５３（Ａｃｉｄ  Ｒｅｄ  ５２）、Ｄｕａｓｙｎ  Ｄｉｒｅｃｔ  Ｔｕｒｑｕｏｉｓｅ  Ｂｌｕｅ  ＦＲＬ−ＳＦ  ＶＰ３６８（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｂｌｕｅ  １９９）、及びＤｕａｓｙｎ  Ａｃｉｄ  Ｂｌｕｅ  ＡＥ−ＳＦ  ＶＰ３４４（Ａｃｉｄ  Ｂｌｕｅ  ９）などの、Ｈｏｅｃｈｓｔから入手可能なＤｕａｓｙｎシリーズ「塩フリー」染料；それらの混合物等が挙げられる。他の例として、Ｔｒｉｃｏｎ  Ａｃｉｄ  Ｒｅｄ  ５２、Ｔｒｉｃｏｎ  Ｄｉｒｅｃｔ  Ｒｅｄ  ２２７、及びＴｒｉｃｏｎ  Ａｃｉｄ  Ｙｅｌｌｏｗ  １７（トリコンカラーズ社）、Ｂｅｒｎａｃｉｄ  Ｒｅｄ  ２ＢＭＮ、Ｐｏｎｔａｍｉｎｅ  Ｂｒｉｌｌｉａｎｔ  Ｂｏｎｄ  Ｂｌｕｅ  Ａ、ＢＡＳＦ  Ｘ−３４、Ｐｏｎｔａｍｉｎｅ、Ｆｏｏｄ  Ｂｌａｃｋ  ２、Ｃａｔｏｄｉｒｅｃｔ  Ｔｕｒｑｕｏｉｓｅ  ＦＢＬ  Ｓｕｐｒａ  Ｃｏｎｃ．（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｂｌｕｅ  １９９、カロライナカラーアンドケミカル（Ｃａｒｏｌｉｎａ  Ｃｏｌｏｒ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ）社）、Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｆａｓｔ  Ｔｕｒｑｕｏｉｓｅ  ８ＧＬ  Ｌｉｑｕｉｄ（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｂｌｕｅ  ８６、モバイケミカル社）、Ｉｎｔｒａｂｏｎｄ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｔｕｒｑｕｏｉｓｅ  ＧＬＬ（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｂｌｕｅ  ８６、クロンプトンアンドノウルズ（Ｃｒｏｍｐｔｏｎ  ａｎｄ  Ｋｎｏｗｌｅｓ）社）、Ｃｉｂｒａｃｒｏｎ  Ｂｒｉｌｌｉａｎｔ  Ｒｅｄ  ３８−Ａ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｒｅｄ  ４、アルドリッチケミカル社）、Ｄｒｉｍａｒｅｎｅ  Ｂｒｉｌｌｉａｎｔ  Ｒｅｄ  Ｘ−２Ｂ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｒｅｄ  ５６、パイラム（Ｐｙｌａｍ）社）、Ｌｅｖａｆｉｘ  Ｂｒｉｌｌｉａｎｔ  Ｒｅｄ  Ｅ−４Ｂ（モバイケミカル社）、Ｌｅｖａｆｉ���  Ｂｒｉｌｌｉａｎｔ  Ｒｅｄ  Ｅ−６ＢＡ（モバイケミカル社）、Ｐｙｌａｍ  Ｃｅｒｔｉｆｉｅｄ  Ｄ＆Ｃ  Ｒｅｄ＃２８（Ａｃｉｄ  Ｒｅｄ  ９２、パイラム社）、Ｄｉｒｅｃｔ  Ｂｒｉｌｌ  Ｐｉｎｋ  Ｂ  Ｇｒｏｕｎｄ  Ｃｒｕｄｅ（クロンプトンアンドノウルズ社）、Ｃａｒｔａｓｏｌ  Ｙｅｌｌｏｗ  ＧＴＦ  Ｐｒｅｓｓｃａｋｅ（サンド（Ｓａｎｄｏｚ）社）、Ｔａｒｔｒａｚｉｎｅ  Ｅｘｔｒａ  Ｃｏｎｃ．（ＦＤ＆Ｃ  Ｙｅｌｌｏｗ＃５、Ａｃｉｄ  Ｙｅｌｌｏｗ  ２３、サンド社）、Ｃａｔｏｄｉｒｅｃｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ＲＬ（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ８６、カロライナカラーアンドケミカル社）、Ｃａｒｔａｓｏｌ  Ｙｅｌｌｏｗ  ＧＴＦ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｓｐｅｃｉａｌ  １１０（サンド社）、Ｄ＆Ｃ  Ｙｅｌｌｏｗ  ＃１０（Ｙｅｌｌｏｗ  ３、トリコンカラーズ社）、Ｙｅｌｌｏｗ  Ｓｈａｄｅ  １６９４８（トリコンカラーズ社）、Ｂａｓａｃｉｄ  Ｂｌａｃｋ  Ｘ３４（バスフ社）、Ｃａｒｔａ  Ｂｌａｃｋ  ２ＧＴ（サンド社）、Ｎｅｏｚａｐｏｎ  Ｒｅｄ  ４９２（バスフ社）、Ｏｒａｓｏｌ  Ｒｅｄ  Ｇ（チバガイギー社）、Ｄｉｒｅｃｔ  Ｂｒｉｌｌｉａｎｔ  Ｐｉｎｋ  Ｂ（クロンプトンアンドノウルズ社）、Ａｉｚｅｎ  Ｓｐｉｌｏｎ  Ｒｅｄ  Ｃ−ＢＨ（保土谷化学工業社）、Ｋａｙａｎｏｌ  Ｒｅｄ  ３ＢＬ（日本化薬社）、Ｌｅｖａｎｏｌ  Ｂｒｉｌｌｉａｎｔ  Ｒｅｄ  ３ＢＷ（モバイケミカル社）、Ｌｅｖａｄｅｒｍ  Ｌｅｍｏｎ  Ｙｅｌｌｏｗ（モバイケミカル社）、Ａｉｚｅｎ  Ｓｐｉｌｏｎ  Ｙｅｌｌｏｗ  Ｃ−ＧＮＨ（保土谷化学工業社）、Ｓｐｉｒｉｔ  Ｆａｓｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ３Ｇ、Ｓｉｒｉｕｓ  Ｓｕｐｒａ  Ｙｅｌｌｏｗ  ＧＤ  １６７、Ｃａｒｔａｓｏｌ  Ｂｒｉｌｌｉａｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ４ＧＦ（サンド社）、Ｐｅｒｇａｓｏｌ  Ｙｅｌｌｏｗ  ＣＧＰ（チバガイギー社）、Ｏｒａｓｏｌ  Ｂｌａｃｋ  ＲＬ（チバガイギー社）、Ｏｒａｓｏｌ  Ｂｌａｃｋ  ＲＬＰ（チバガイギー社）、Ｓａｖｉｎｙｌ  Ｂｌａｃｋ  ＲＬＳ（サンド社）、Ｄｅｒｍａｃａｒｂｏｎ  ２ＧＴ（サンド社）、Ｐｙｒａｚｏｌ  Ｂｌａｃｋ  ＢＧ（アイシーアイ アメリカ社）、Ｍｏｒｆａｓｔ  Ｂｌａｃｋ  Ｃｏｎｃ  Ａ（モルトン−チオコル（Ｍｏｒｔｏｎ−Ｔｈｉｏｋｏｌ）社）、Ｄｉａｚｏｌ  Ｂｌａｃｋ  ＲＮ  Ｑｕａｄ（アイシーアイ アメリカ社）、Ｏｒａｓｏｌ  Ｂｌｕｅ  ＧＮ（チバガイギー社）、Ｓａｖｉｎｙｌ  Ｂｌｕｅ  ＧＬＳ（サンド社）、Ｌｕｘｏｌ  Ｂｌｕｅ  ＭＢＳＮ（モルトン−チオコル社）、Ｓｅｖｒｏｎ  Ｂｌｕｅ  ５ＧＭＦ（アイシーアイ アメリカ社）、及びＢａｓａｃｉｄ  Ｂｌｕｅ  ７５０（バスフ社）；並びに全てバイエル社から入手可能な、Ｌｅｖａｆｉｘ  Ｂｒｉｌｌｉａｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  Ｅ−ＧＡ、Ｌｅｖａｆｉｘ  Ｙｅｌｌｏｗ  Ｅ２ＲＡ、Ｌｅｖａｆｉｘ  Ｂｌａｃｋ  ＥＢ、Ｌｅｖａｆｉｘ  Ｂｌａｃｋ  Ｅ−２Ｇ、Ｌｅｖａｆｉｘ  Ｂｌａｃｋ  Ｐ−３６Ａ、Ｌｅｖａｆｉｘ  Ｂｌａｃｋ  ＰＮ−Ｌ、Ｌｅｖａｆｉｘ  Ｂｒｉｌｌｉａｎｔ  Ｒｅｄ  Ｅ６ＢＡ及びＬｅｖａｆｉｘ  Ｂｒｉｌｌｉａｎｔ  Ｂｌｕｅ  ＥＦＦＡ；全てアイシーアイ アメリカ社から入手可能な、Ｐｒｏｃｉｏｎ  Ｔｕｒｑｕｏｉｓｅ  ＰＡ、Ｐｒｏｃｉｏｎ  Ｔｕｒｑｕｏｉｓｅ  ＨＡ、Ｐｒ��ｃｉｏｎ  Ｔｕｒｑｕｏｉｓｅ  Ｈｏ５Ｇ、Ｐｒｏｃｉｏｎ  Ｔｕｒｑｕｏｉｓｅ  Ｈ−７Ｇ、Ｐｒｏｃｉｏｎ  Ｒｅｄ  ＭＸ−５Ｂ、Ｐｒｏｃｉｏｎ  Ｒｅｄ  Ｈ８Ｂ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｒｅｄ  ３１）、Ｐｒｏｃｉｏｎ  Ｒｅｄ  ＭＸ  ８Ｂ  ＧＮＳ、Ｐｒｏｃｉｏｎ  Ｒｅｄ  Ｇ、Ｐｒｏｃｉｏｎ  Ｙｅｌｌｏｗ  ＭＸ−８Ｇ、Ｐｒｏｃｉｏｎ  Ｂｌａｃｋ  Ｈ−ＥＸＬ、Ｐｒｏｃｉｏｎ  Ｂｌａｃｋ  Ｐ−Ｎ、Ｐｒｏｃｉｏｎ  Ｂｌｕｅ  ＭＸ−Ｒ、Ｐｒｏｃｉｏｎ  Ｂｌｕｅ  ＭＸ−４ＧＤ、Ｐｒｏｃｉｏｎ  Ｂｌｕｅ  ＭＸ−Ｇ及びＰｒｏｃｉｏｎ  Ｂｌｕｅ  ＭＸ−２ＧＮ；全てチバガイギー社から入手可能な、Ｃｉｂａｃｒｏｎ  Ｒｅｄ  Ｆ−Ｂ、Ｃｉｂａｃｒｏｎ  Ｂｌａｃｋ  ＢＧ、Ｌａｎａｓｏｌ  Ｂｌａｃｋ  Ｂ、Ｌａｎａｓｏｌ  Ｒｅｄ  ５Ｂ、Ｌａｎａｓｏｌ  Ｒｅｄ  Ｂ及びＬａｎａｓｏｌ  Ｙｅｌｌｏｗ  ４６；全てバスフ社から入手可能な、Ｂａｓｌｉｅｎ  Ｂｌａｃｋ  Ｐ−ＢＲ、Ｂａｓｌｉｅｎ  Ｙｅｌｌｏｗ  ＥＧ、Ｂａｓｌｉｅｎ  Ｂｒｉｌｌｉａｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  Ｐ−３ＧＮ、Ｂａｓｌｉｅｎ  Ｙｅｌｌｏｗ  Ｍ−６ＧＤ、Ｂａｓｌｉｅｎ  Ｂｒｉｌｌｉａｎｔ  Ｒｅｄ  Ｐ−３Ｂ、Ｂａｓｌｉｅｎ  Ｓｃａｒｌｅｔ  Ｅ−２Ｇ、Ｂａｓｌｉｅｎ  Ｒｅｄ  Ｅ−Ｂ、Ｂａｓｌｉｅｎ  Ｒｅｄ  Ｅ−７Ｂ、Ｂａｓｌｉｅｎ  Ｒｅｄ  Ｍ−５Ｂ、Ｂａｓｌｉｅｎ  Ｂｌｕｅ  Ｅ−Ｒ、Ｂａｓｌｉｅｎ  Ｂｒｉｌｌｉａｎｔ  Ｂｌｕｅ  Ｐ−３Ｒ、Ｂａｓｌｉｅｎ  Ｂｌａｃｋ  Ｐ−ＢＲ、Ｂａｓｌｉｅｎ  Ｔｕｒｑｕｏｉｓｅ  Ｂｌｕｅ  Ｐ−ＧＲ、Ｂａｓｌｉｅｎ  Ｔｕｒｑｕｏｉｓｅ  Ｍ−２Ｇ、Ｂａｓｌｉｅｎ  Ｔｕｒｑｕｏｉｓｅ  Ｅ−Ｇ及びＢａｓｌｉｅｎ  Ｇｒｅｅｎ  Ｅ−６Ｂ；全て住友化学社から入手可能な、Ｓｕｍｉｆｉｘ  Ｔｕｒｑｕｏｉｓｅ  Ｂｌｕｅ  Ｇ、Ｓｕｍｉｆｉｘ  Ｔｕｒｑｕｏｉｓｅ  Ｂｌｕｅ  Ｈ−ＧＦ、Ｓｕｍｉｆｉｘ  Ｂｌａｃｋ  Ｂ、Ｓｕｍｉｆｉｘ  Ｂｌａｃｋ  Ｈ−ＢＧ、Ｓｕｍｉｆｉｘ  Ｙｅｌｌｏｗ  ２ＧＣ、Ｓｕｍｉｆｉｘ  Ｓｕｐｒａ  Ｓｃａｒｌｅｔ  ２ＧＦ及びＳｕｍｉｆｉｘ  Ｂｒｉｌｌｉａｎｔ  Ｒｅｄ  ５ＢＦ；全てクロンプトンアンドノウルズ社染料化学製品部門から入手可能な、Ｉｎｔｒａｃｒｏｎ  Ｙｅｌｌｏｗ  Ｃ−８Ｇ、Ｉｎｔｒａｃｒｏｎ  Ｒｅｄ  Ｃ−８Ｂ、Ｉｎｔｒａｃｒｏｎ  Ｔｕｒｑｕｏｉｓｅ  Ｂｌｕｅ  ＧＥ、Ｉｎｔｒａｃｒｏｎ  Ｔｕｒｑｕｏｉｓｅ  ＨＡ及びＩｎｔｒａｃｒｏｎ  Ｂｌａｃｋ  ＲＬ；Ｐｒｏ−Ｊｅｔ  ４８５（銅フタロシアニン）；Ｍａｇｅｎｔａ  ３７７；それらの混合物等が挙げられる。当該リストは、単なる例示であって、本発明の範囲を限定するものと捉えるべきではない。
【００４８】
上述のように、本発明のインクジェットインク組成物は、典型的に、水、共溶媒、界面活性剤、緩衝剤、殺生物剤、金属イオン封鎖剤、粘度修正剤、湿潤剤、バインダー、及び／又はその他の既知の添加物から構成することができる、水性調合物又は液体ビヒクル中で調製される。典型的に、本発明のインクジェットインク組成物は、約０．８〜約８ｃｐｓの粘度を有する。本発明の一態様では、液体ビヒクルは、約７０ｗｔ％〜約９９．９ｗｔ％のインクジェットインク組成物を構成することができる。他の態様では、液体ビヒクルは、着色剤以外に、高分子バインダー、ラテックス微粒子、及び／又はその他の固形物を含有することができる。
【００４９】
上述のように、本発明のインクジェット組成物に共溶媒を含有させることができる。本発明において使用し得る適切な共溶媒には、水溶性の有機共溶媒が含まれ、それには、限定はしないが、脂肪族アルコール、芳香族アルコール、ジオール、グリコールエーテル、ポリ（グリコール）エーテル、ラクタム、ホルムアミド、アセトアミド、長鎖アルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、グリセリン、ジプロピレングリコール、グリコールブチルエーテル、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、アミド、エーテル、カルボン酸、エステル、有機スルフィド、有機スルホキシド、スルホン、アルコール誘導体、カルビトール、ブチルカルビトール、セロソルブ、エーテル誘導体、アミノアルコール、及びケトン等が含まれる。例えば、共溶媒には、炭素数３０以下の第一脂肪族アルコール、炭素数３０以下の第一芳香族アルコール、炭素数３０以下の第二脂肪族一アルコール、炭素数３０以下の第二芳香族アルコール、炭素数３０以下の１，２−ジオール、炭素数３０以下の１，３−ジオール、炭素数３０以下の１，５−ジオール、エチレングリコールアルキルエーテル、プロピレングリコールアルキルエーテル、ポリ（エチレングリコール）アルキルエーテル、ポリ（エチレングリコール）アルキルエーテルの比較的高次の同族体、ポリ（プロピレングリコール）アルキルエーテル、ポリ（プロピレングリコール）アルキルエーテルの比較的高次の同族体、ラクタム、置換ホルムアミド、未置換ホルムアミド、置換アセトアミド、及び未置換アセトアミドが含まれる。本発明を実施するにあたって好ましく用いられる共溶媒の具体的な例として、限定はしないが、１，５−ペンタンジオール、２−ピロリドン、２−エチル−２−ヒドロキシメチル−１，３−プロパンジオール、ジエチレングリコール、３−メトキシブタノール、及び１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等がある。共溶媒を添加することによって、インクジェットにおける水の蒸発速度を低下させて閉塞を最小限としたり、又は粘度、ｐＨ、表面張力、光学濃度及び印刷品質などのインクの他の諸特性を高めることができる。共溶媒の濃度は、約１ｗｔ％〜約４０ｗｔ％の範囲にあり、一実施形態では、約２ｗｔ％〜約３０ｗｔ％の範囲とすることができる。当分野で周知のように、複数の共溶媒を使用することができる。
【００５０】
本発明のインクジェットインク組成物に種々の緩衝剤又はｐＨ調整剤を任意に使用することができる。典型的な緩衝剤には、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物；クエン酸；トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、及びジメチルエタノールアミンなどのアミン；塩酸；及び本発明のブリード（滲み）制御又は光学濃度特性にほとんど干渉しない他の塩基性又は酸性の成分が含まれる。使用する場合には、緩衝剤は、典型的にインクジェットインク組成物の約１０ｗｔ％未満を構成する。
【００５１】
本発明の他の態様では、種々の殺生物剤を用いて有害微生物の成長を阻害することができる。適切な殺生物剤の幾つかの非限定的な例としては、安息香酸塩、ソルビン酸塩、ＮＵＯＳＥＰＴ（ヌデックス社、ハルスアメリカ社の一部門）、ＵＣＡＲＣＩＤＥ（ユニオンカーバイド社）、ＶＡＮＣＩＤＥ（ＲＴヴァンダービルト社）、及びＰＲＯＸＥＬ（アイシーアイ アメリカ社）のような市販品、及びその他の既知の殺生物剤が挙げられる。典型的に、当該殺生物剤は、インクジェットインク組成物の約５ｗｔ％未満、多くの場合、約０．１ｗｔ％〜約０．２５ｗｔ％を構成する。
【００５２】
本発明の他の態様では、インクジェットインクの液体ビヒクルに、基材上で着色剤を固定化する機能を有するバインダーを含有させることができる。本発明の使用に適するバインダーは、典型的に、約１０００Ｍｗ〜約３，０００，０００Ｍｗの分子量を有する。非限定的な例としては、ポリエステル、ポリエステル−メラニン、スチレン−アクリル酸コポリマー、スチレン−アクリル酸−アルキルアクリレートコポリマー、スチレン−マレイン酸コポリマー、スチレン−マレイン酸−アルキルアクリレートコポリマー、スチレン−メタクリル酸コポリマー、スチレン−メタクリル酸−アルキルアクリレートコポリマー、スチレン−マレイン酸半エステルコポリマー、ビニルナフタレン−アクリル酸コポリマー、ビニルナフタレン−マレイン酸コポリマー、及びそれらの塩がある。
【００５３】
界面活性剤が存在する場合、以下のような代表的な水溶性界面活性剤がある。ＴＲＩＴＯＮＳ（登録商標）（エトキシ化オクチルフェノールを含む）、ＩＧＥＰＡＬＳ（登録商標）（アルキルフェノキシポリ（エチレンオキシ）エタノール）を含む）、ＳＩＬＷＥＴＳ（登録商標）（ポリアルキレンオキシド修飾ポリジメチルシロキサンをはじめとするシリコングリコールコポリマーを含む）、ＳＵＲＦＹＮＯＬＳ（登録商標）（エトキシ化テトラメチルデシンジオールを含む）、ＴＥＲＧＩＴＯＬＳ（登録商標）（エトキシ化トリメチルノナノールを含む）、ＢＲＩＪＳ（登録商標）（ポリオキシエチレンエーテルを含む）、ＰＬＵＲＯＮＩＣＳ（登録商標）（エチレンオキシド／プロピレンオキシドコポリマーを含む）、ＦＬＵＯＲＡＤＳ（登録商標）及びＺＯＮＹＬＳ（登録商標）（フルオロ界面活性を含む）、及びＮＥＯＤＯＬＳ（登録商標）（非イオン性エトキシ界面活性剤を含む）等。使用し得るその他の界面活性剤又は湿潤剤には、Ｗｅｔｔｉｎｇ  Ｏｌｉｎ  １０Ｇ、アルキルポリエチレンオキシド、アルキルフェニルポリエチレンオキシド、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）ブロックコポリマー、アセチレンＰＥＯ、ＰＥＯエステル、ＰＥＯアミン、ＰＥＯアミド、及びジメチコンコポリマーが含まれ得る。これらの界面活性剤の何れか、又はこれらの界面活性剤あるいはその他の界面活性剤の組合せが、インクジェットインク組成物の０．０１ｗｔ％〜約１０ｗｔ％存在してもよい。
【００５４】
実施例
以下の実施例は、現在最もよく知られている本発明の実施形態を例示するものである。ここで、以下の説明は、本発明の原理の応用を単に例示もしくは説明しているにすぎないことを理解されたい。多数の修正及び変更の施された組成物、方法、及びシステムが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、当業者によって案出されるであろう。添付の特許請求の範囲は、前述の修正及び変更を網羅するものとする。従って、特定のものに関して本発明を説明してきたが、以下の実施例は、本発明の最も実用的且つ好ましい実施形態であると現在考えられているものに関してさらに詳しく説明するものである。
【実施例１】
【００５５】
ＡＣＨ処理を施さない、ヒュームドシリカの水中分散
（シリカ１；  ０％  ＡＣＨ、０％  シラン）
Ｌｉ２ＣＯ３約１．２５ｇ及び脱イオン水４００ｇを、１Ｌのステンレスビーカーに入れた。成分混合及び成分の付加には、高せん断且つ高トルクのエアミキサーを用いた。Ｃａｂ−Ｏ−Ｓｉｌ  Ｍ−５（表面積２００ｍ２／ｇ、カボット社からのヒュームドシリカ）約１００ｇを少しずつ付加し、そして４Ｍ  ＨＣｌを連続的に付加してｐＨを４．０未満に維持した。分散物の粘度は、シリカの付加につれて急速に上昇したが、ｐＨを調節することで劇的に低下した。ヒュームドシリカの添加後、７０００ＲＰＭの回転子／固定子（Ｓｉｌｖｅｒｓｏｎ  Ｌ４ＲＴ−Ｗ）を用いて、当該分散物をさらに３０分間せん断した。Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ粘度は約１１４ｃｐｓであり、固形物含量は２０ｗｔ％であった。
【実施例２】
【００５６】
ＡＣＨ処理をした状態での燻しシリカの水中分散
（シリカ２；  １０％  ＡＣＨ、０％  シラン）
Ｌｉ２ＣＯ３約１．２５ｇ、Ｌｏｃｒｏｎ（クララントケミカル（Ｃｌａｒａｎｔ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ）社から入手した、５０％アルミニウムクロロハイドロール／水）２７．４ｇ、及び脱イオン水３４６．４ｇを混合し、その成分の全てが溶解するまで高トルクエアミキサーを用いて撹拌した。次いで、当該混合物にＣａｂ−Ｏ−Ｓｉｌ  Ｍ−５（表面積２００ｍ２／ｇ、カボット社からのヒュームドシリカ）約１２５ｇを少しずつ加え、シリカの好ましくない固化を防止した。全体の添加時間は、約４０分であった。次いで、脱イオン水約１２５ｍｌを加え、７０００ＲＰＭの回転子／固定子（Ｓｉｌｖｅｒｓｏｎ  Ｌ４ＲＴ−Ｗ）を用いて当該分散物をさらに３０分間せん断した。Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ粘度は約１４６ｃｐｓ、ｐＨは３．８４であり、固形物含量は約２０ｗｔ％であった。
【実施例３】
【００５７】
ｐＨモニタリングなしでの、シリカのアミノシラン反応剤修飾
（シリカ３；  ０％  ＡＣＨ、５％  シラン）
実施例１に従って調製したシリカ分散物約３０ｇを、磁気撹拌器中で、アミノシラン反応剤（２０ｗｔ％  Ｓｉｌｑｕｅｓｔ  Ａ−１１２０、アミノエチルアミノプロピルトリメトキシシラン／エタノール）１．５ｇと反応させた。シリカ分散物の初期ｐＨは、約３．０であった。アミノシラン反応剤は、５回に分けて等量をシリカ分散物に添加した。分散物は、アミノシラン反応剤の添加により、ほとんど瞬間的に好ましくない固化を呈した。
【実施例４】
【００５８】
ｐＨモニタリングなしでの、ＡＣＨ表面活性化シリカのアミノシラン反応剤修飾
（シリカ４；  １０％  ＡＣＨ、５％  シラン）
実施例２に従って調製した表面活性化シリカ分散物約３０ｇを、磁気撹拌器中でアミノシラン反応剤（２０ｗｔ％  Ｓｉｌｑｕｅｓｔ  Ａ−１１２０、アミノエチルアミノプロピルトリメトキシシラン／エタノール）１．５ｇと反応させた。シリカ分散物の初期ｐＨは、約３．０であった。アミノシラン反応剤は、５回に分けて等量をシリカ分散物に加えた。分散物は、アミノシラン反応剤の３回目の添加により、好ましくない固化を呈した。
【実施例５】
【００５９】
ｐＨモニタリングありでの、シリカのアミノシラン反応剤修飾（ＡＣＨ表面活性化なし）
（シリカ５；  ０％  ＡＣＨ、５％  シラン）
実施例１に従って調製したシリカ分散物約３０ｇを、磁気撹拌器中で、アミノシラン反応剤を一滴ずつ添加することにより、アミノシラン反応剤（２０ｗｔ％  Ｓｉｌｑｕｅｓｔ  Ａ−１１２０、アミノエチルアミノプロピルトリメトキシシラン／エタノール）１．５ｇと反応させた。ｐＨを連続的にモニタし、約３〜３．５のｐＨを維持するよう１Ｍ  ＨＣｌで調節した。アミノシラン反応剤を約１／４添加した後、分散物のｐＨが極めて急速に上昇し、シリカ分散物が固化した。
【実施例６】
【００６０】
ｐＨモニタリングありでの、ＡＣＨ表面活性化シリカのアミノシラン反応剤修飾
（シリカ６；  １０％  ＡＣＨ、５％  シラン）
実施例２に従って調製した表面活性化シリカ分散物約３０ｇを、磁気撹拌器中で、アミノシラン反応剤を一滴ずつ添加することにより、アミノシラン反応剤（２０ｗｔ％  Ｓｉｌｑｕｅｓｔ  Ａ−１１２０、アミノエチルアミノプロピルトリメトキシシラン／エタノール）１．５ｇと反応させた。ｐＨを連続的にモニタし、約３〜３．５のｐＨを維持するよう１Ｍ  ＨＣｌで調節した。アミノシラン反応剤の全てを付加した後、安定な低粘度の処理シリカ分散物を得た。
【実施例７】
【００６１】
ｐＨモニタリングありでの、ＡＣＨ表面活性化シリカのアミノシラン反応剤修飾
（シリカ７；  １０％  ＡＣＨ、３％  シラン）
実施例２に従って調製した表面活性化シリカ分散物約３０ｇを、磁気撹拌器中で、アミノシラン反応剤を一滴ずつ添加することにより、アミノシラン反応剤（２０ｗｔ％  Ｓｉｌｑｕｅｓｔ  Ａ−１１２０、アミノエチルアミノプロピルトリメトキシシラン／エタノール）０．９ｇと反応させた。ｐＨを連続的にモニタし、約３〜３．５のｐＨを維持するよう１Ｍ  ＨＣｌで調節した。アミノシラン反応剤の全てを付加した後、安定な低粘度の処理シリカ分散物を得た。
【実施例８】
【００６２】
ＡＣＨ処理を施す、ヒュームドシリカの水中分散
（シリカ８；  ５％  ＡＣＨ、０％  シラン）
Ｌｉ２ＣＯ３約０．６２５ｇ、Ｌｏｃｒｏｎ（クララントケミカル社から入手した、５０％アルミニウムクロロハイドロール／水）１３．７ｇ、及び脱イオン水３６０．１ｇを混合し、その成分の全てが溶解するまで高トルクエアミキサーを用いて撹拌した。次いで、当該混合物にＣａｂ−Ｏ−Ｓｉｌ  Ｍ−５（表面積２００ｍ２／ｇ、カボット社からのヒュームドシリカ）約１２５ｇを少しずつ添加して、シリカの好ましくない固化を防止した。全体の添加時間は、約４０分であった。次いで、脱イオン水約１２５ｍｌを付加し、７０００ＲＰＭの回転子／固定子（Ｓｉｌｖｅｒｓｏｎ  Ｌ４ＲＴ−Ｗ）を用いて、その分散物をさらに３０分間せん断した。Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ粘度は約４０ｃｐｓ、ｐＨは３．５であり、固形物含量は約２０ｗｔ％であった。
【実施例９】
【００６３】
ｐＨモニタリングありでの、ＡＣＨ表面活性化シリカのアミノシラン反応剤修飾
（シリカ９；  ５％  ＡＣＨ、５％  シラン）
実施例８に従って調製した表面活性化シリカ分散物約３０ｇを、磁気撹拌器中で、アミノシラン反応剤を一滴ずつ添加することにより、アミノシラン反応剤（２０ｗｔ％  Ｓｉｌｑｕｅｓｔ  Ａ−１１２０、アミノエチルアミノプロピルトリメトキシシラン／エタノール）１．５ｇと反応させた。ｐＨを連続的にモニタし、約３〜３．５のｐＨを維持するよう１Ｍ  ＨＣｌで調節した。アミノシラン反応剤の全てを付加した後、安定な低粘度の処理シリカ分散物を得た。
【００６４】
実施例１〜実施例９では、ＡＣＨの存在下又は非存在下で、ヒュームドシリカを分散させ、そしてそのシリカ分散物を種々の含量のアミノシランで処理するという典型的な方法を説明した。分散完了後に、ＡＣＨをシリカ分散物に添加することもできる。一般に、当該混合物は、分散物の伝導率が最小に低減されるまで一定時間にわたって高温で熟成させることができる。この同じ原理を様々な種類（表面積、集塊サイズ等）のヒュームドシリカ及び種々のシランカップリング剤の分散及び処理に利用することができる。
【実施例１０】
【００６５】
粘度安定性試験
以上調製した４つのヒュームドシリカコーティング組成物を、インクジェットコーティング記録材料として用いた。乾燥重量部ベースの調合物を、以下の表１に示す。
【００６６】
【表１】
2005213504.tif 000003
【実施例１１】
【００６７】
コーティング組成物の粘度
実施例１０に従って調製したコーティングの粘度について試験し、以下の表２を得た。
【００６８】
【表２】
2005213504.tif 000004
【００６９】
コーティング１〜４の粘度は、Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ  Ｖｉｓｃｏｍｅｔｅｒ（Ｍｏｄｅｌ  ＶＲ−７７１４）を用いて４０℃で測定した。粘度測定に基づけば、ＡＣＨとアミノシラン反応剤で二重処理されたヒュームドシリカは、流体粘度が低減するだけではなく、コーティング流体の長期安定性も大幅に改善した。表２は、コーティング３及びコーティング４が比較的安定であることを示している。未処理シリカよりは改善されているとはいえ、コーティング２は、全体として、時間が経過するにつれて、より粘性に、即ち、時間が経過するにつれて固化又はゲル化状態となった。コーティング１（未修飾のＣａｂ−Ｏ−Ｓｉｌ  Ｍ−５）は、極めて高い粘度を有しており撹拌できなかった。
【実施例１２】
【００７０】
ＡＣＨで修飾され且つ／又はアミノシランで修飾されたシリカを含むインクジェット記録材料の画像品質及び耐湿性
カボットケミカル社のＣａｂ−Ｏ−Ｓｉｌ  ＬＭ−１３０を、ＡＣＨとアミノアルキルシルセスキオサンオリゴマー（Ｇｅｌｅｓｔ  Ｉｎｃ．による商標  ＷＳＡ−９９１１）の種々の組合せを用いて処理した。詳細な調合物を以下の表３に示す。これらの修飾シリカ組成物を用いて、表４に記載した調合に基づいて、多孔質のインクジェット記録コーティングを調製した。
【００７１】
【表３】
2005213504.tif 000005
【００７２】
【表４】
2005213504.tif 000006
【００７３】
アミノシラン反応剤で処理したシリカ（シリカ１０）は、コアレッセンス不良を呈したが、幾らか耐空気退色性が改善した。塩化アルミニウム水和物（ＡＣＨ）で処理したシリカ（シリカ１４）は、十分なコアレッセンス性能を示したが、耐空気退色性不良を示した。ＡＣＨとアミノシラン反応剤の両方を取り入れることで（シリカ１１〜１３）、十分な耐空気退色性と良好なコアレッセンスとの両立が達成された。
【００７４】
特定の好ましい実施形態を参照して本発明を説明してきたが、本発明の趣旨から逸脱することなく、様々な修正、変更、省略、及び置換をなし得ることが、当業者には明らかであろう。それ故、本発明は添付の特許請求の範囲によってのみ定義されるものとする。