JP2004527402A - アミン処理されたシリカを含んで成るインクジェット用記録媒体 - Google Patents
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Abstract
本発明は、軟質基材と、該基材の少なくとも１つの表面上にコートされたコーティング組成物とを含んで成り、該コーティング組成物がヒュームドシリカ粒子と少なくとも１つのアミノオルガノシロキサンとの接触から形成された生成物を含んで成る、インクジェット用記録媒体に関する。さらに本発明は、このようなインクジェット用記録媒体の調製方法、コーティング組成物の調製方法、及びこのようなインクジェット用記録媒体の調製に有用な分散液の調製方法に関する。
Description
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軟質基材及びコーティング組成物を含んで成るインクジェット用記録媒体に関する。さらに本発明は、インクジェット用記録媒体の調製方法、コーティング組成物の調整方法、及びインクジェット用記録媒体の調製に有用な分散液の調製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
記録媒体の印刷特性を改善するために、コーティング組成物が時に記録媒体の表面に適用され、記録媒体上にコーティングを形成する。例えば、コーティングは印刷画像に上質感及び写真のような品質を与えることができ、吸収性の高いコーティングは画像のスミアリング及び摩擦落ちを低減させることができ、コーティングの外表面に着色剤を固定（即ち吸着）させたコーティングは、印刷画像の耐水性、鮮鋭度、解像度及び色濃度を向上させることができる。
【０００３】
上記のコーティング組成物は、インクジェット及びレーザー印刷法に用いられるものを含むさまざまな種類の記録媒体に適用できる。典型的なインクジェット印刷法においては、別のモーターアッセンブリが記録媒体をインクジェットプリンターに通して縦に転がしながら、プリントヘッドが、左から右にプリントヘッドを移動させるためにモーターアッセンブリを用いて水平ストリップにおいて記録媒体を走査する。記録媒体がインクジェットプリンターを通して縦に供給されると、インクがピクセルの縦列のノズルから噴射され、最終的に画像を形成する。これは、例えば、暗い所で感光ドラム上に均一な電荷を堆積させ、該ドラムをあるパターンの光にさらして、それにより潜在的な画像面積を作り出し、潜在的な画像面積にトナー粒子を付加することでパターンを現像し、記録媒体がドラムの上を通過して、トナー粒子を記録媒体に移行させ、熱及び圧力を記録媒体に加えることでトナー粒子を記録媒体に融合させ、感光ドラムを洗浄することによって画像が記録媒体上に印刷（又はコピー）されるレーザー印刷法とは異なる。
【０００４】
レーザー印刷（コピー）法と比較して、インクジェット印刷法を使用することにいくつかの利点がある。事実、インクジェット印刷はより高価でないハードウェアを用いて行うことができ、さまざまな異なる基材で使用できる。結果として、改善されたインクジェット用記録媒体、特に上記の特徴を示す記録媒体についての要求が増している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、光沢もあり、吸水性もあり、固定もしたコーティングを有するインクジェット用記録媒体を調製することは難題である。光沢及び着色剤の固定は、時に異なる種類のポリマー樹脂をコーティング組成物中に組み込むことによって達成できる。例えば、ゼラチン、ポリビニルピロリドン及び／又はポリビニルアルコールは光沢を作り出すのに使用でき、一方で、カチオンポリマー樹脂はアニオン着色剤の表面固定を促進させるのに使用できる。しかしながら、ポリマー被覆されたインクジェット用記録媒体に適用されるインクは比較的ゆっくりと乾燥し、多くの場合、汚れたり、こすり落ちたりする望ましくない傾向がある。特定の処理されたカオリン粘土又は処理された炭酸カルシウムなど、いくつかの基材は着色剤を固定できるが、総吸収率及び吸収速度は時にこのような基材で妥協される。
【０００６】
したがって、光沢もあり、吸水性もあり、固定もしたコーティングを有するインクジェット用記録媒体についてのニーズが残る。本発明はこのような記録媒体を提供しようとするものである。本発明のこれら及び他の利点は、本明細書において提供される本発明の説明から明らかである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は軟質基材と、該基材の少なくとも１つの表面上にコートされたコーティング組成物とを含んで成り、該コーティング組成物がヒュームドシリカ粒子と少なくとも１つのアミノオルガノシロキサンとの接触から形成された生成物を含んで成る、インクジェット用記録媒体を提供する。さらに本発明は、インクジェット用記録媒体の調製方法を提供する。
【０００８】
さらに本発明は、インクジェット用記録媒体のためのコーティング組成物を提供し、該組成物は水性ビヒクル、少なくとも１つのバインダー、及びヒュームドシリカ粒子と少なくとも１つのアミノオルガノシロキサンとの接触から形成された生成物を含んで成る。さらに本発明は、コーティング組成物の調製方法、及びインクジェット用記録媒体の調製に有用な分散液の調製方法を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、軟質基材及びコーティング組成物を含んで成るインクジェット用記録媒体に関する。さらに本発明は、インクジェット用記録媒体の調製方法、コーティング組成物の調製方法、及びインクジェット用記録媒体の調製に有用な分散液の調製方法に関する。
【００１０】
インクジェット用記録媒体は軟質基材と、該基材の少なくとも１つの表面上にコートされたコーティング組成物とを含んで成り、該コーティング組成物がヒュームドシリカ粒子と少なくとも１つのアミノオルガノシロキサンとの接触から形成された生成物を含んで成る。該インクジェット用記録媒体は、軟質基材表面の少なくとも一部を、ヒュームドシリカ粒子と少なくとも１つのアミノオルガノシロキサンとの接触から形成された生成物でコーティングして被覆された基材を提供すること、及び該被覆された基材を乾燥させてインクジェット用記録媒体を製造すること、を含んで成る方法を利用して調製できる。
【００１１】
加えて、本発明はインクジェット用記録媒体のためのコーティング組成物を提供し、該組成物は水性ビヒクル、少なくとも１つのバインダー、及びヒュームドシリカ粒子と少なくとも１つのアミノオルガノシロキサンとの接触から形成された生成物を含んで成る。該コーティング組成物は、（ａ）ヒュームドシリカ粒子と少なくとも１つのアミノオルガノシロキサンとの接触から形成された生成物の分散液を、（ｂ）少なくとも１つのバインダーと組合せて該コーティング組成物を製造すること、を含んで成る方法を利用して調製できる。
【００１２】
さらに本発明は、（ａ）混合液が凝固しないように、高せん断条件下でヒュームドシリカ粒子を水性ビヒクルと混合してヒュームドシリカの混合液を形成すること、及び（ｂ）ヒュームドシリカ粒子と少なくとも１つのアミノオルガノシロキサンとの接触から形成された生成物の分散液を形成するように、（ａ）の混合液に少なくとも１つのアミノオルガノシロキサンを添加することを含んで成る、インクジェット用記録媒体の調製に有用な分散液の調製方法を提供する。
【００１３】
本発明に関連して用いられるヒュームドシリカは、被覆軟質基材の表面に着色剤を固定させ（即ち、吸着させ）かつ並べさせる被覆軟質基材の能力を向上させる。本明細書で用いられる“着色剤”という語は、染料と顔料の両方を包含しようとするものである。実際には、ヒュームドシリカは、水溶性及び水不溶性化合物の両方を被覆軟質基材の表面に固定させる被覆軟質基材の能力を向上させる。ヒュームドシリカは、少なくとも１つのアミノオルガノシロキサンと接触しているヒュームドシリカ粒子を含んで成る。任意の好適なアミノオルガノシロキサンが本発明に関連して使用できる。好適なアミノオルガノシロキサンは、例えば、化学式（Ｒ1Ｏ）nＳｉ（Ｒ2）mのアミノオルガノシロキサンを含み、式中、Ｒ1はＨ、Ｃ1〜Ｃ10のアルキル又は金属イオン、Ｒ2はアリール、Ｃ1〜Ｃ10のアルキル又はアラルキルであり、アリール、アルキル及びアラルキルはアミン及び四級アンモニウム塩から成る群より選択された１つ又は複数の置換基で置換され、ｎ及びｍはそれぞれ１以上の整数であり、ｎとｍの合計は４である。望ましくはｎが３、ｍが１であり、Ｒ2はアミン及び四級アンモニウム塩から成る群より選択される１つ又は複数の置換基で置換されたアルキルである。それゆえ、本発明に関連して用いられるアミノオルガノシロキサンは、望ましくは化学式（Ｉ）である。
【化１】
式中、ｐは０〜約１００の整数である。好ましくはｐは０〜約５０、より好ましくは０〜約２５（例えば０〜約１０、最も好ましくは０又は１の何れか）の整数である。これらの優先に加えて、Ｒ1がＨ、メチル又はエチル、Ｒ2がポリアミンで置換されることが望ましい。好ましいポリアミンはポリ（エチレンイミン）又はその誘導体である。これらの優先に従って、最も好ましい具体的なアミノオルガノシロキサンは、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、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、（３−トリエトキシシリルプロピル）−ジエチレントリアミン及びそれらの混合物を含む。
【００１４】
有利には、本明細書で説明されるインクジェット用記録媒体は、インクジェット用記録媒体に熱結像化学物質を含有することを要求しない。典型的には、例えば電子写真の結像、ゼログラフィーの結像等の用途に利用される記録媒体は、通常電子供与性の無色又はわずかに着色された染料の前駆体と、電子受容性発色剤とから主として構成されているこの熱結像化学物質を含有する感熱可融性層を必要とする。該染料前駆体及び該発色剤は、例えばサーマルヘッド、サーマルペン、レーザー光線等によって熱を適用すると、即座に反応して画像を形成する。本発明の目的のために、実質的に熱結像化学物質のないことが、本発明のインクジェット用記録媒体には好適である。実質的にないというのは、本発明のインクジェット用記録媒体が約０．００１ｗｔ％未満の熱結像化学物質を含んで成ることを意味する。さらに完全に熱結像化学物質のないことが、本発明のインクジェット用記録媒体には好適である。完全にないというのは、インクジェット用記録媒体が熱結像化学物質を全く含有しないことを意味する。しかしながら、特定の実施態様においては、例えばインクジェットプリンターが熱及び／又は圧力を用いて画像を形成するときに、インクジェット用記録媒体は、画像がインクジェット用記録媒体上に首尾よく形成されることのできるような量において熱結像化学物質を含有することが好適である。
【００１５】
本発明に用いられるヒュームドシリカは任意の好適なヒュームドシリカであることができ、典型的にはより小さな一次粒子の凝集体の粒子形態である。該一次粒子は多孔質ではないが、該凝集体は相当な空隙容量を含有し、液体を速やかに吸収できる。これらの空隙含有凝集体は、該凝集体粒子が高密度で詰め込まれ、コーティング粒子間の空隙容量を最小にするときでさえ、このような凝集体のコーティングが液体吸収の相当な容量を保有することを可能にする。
【００１６】
本発明に関連して用いられるヒュームドシリカ粒子は、任意の好適なサイズであることができる。一般には、該ヒュームドシリカ粒子は少なくとも約１００ｎｍの平均直径を有する（例えば、約１００ｎｍ〜１μｍ、より好ましくは約１００〜５００ｎｍ、最も好ましくは約１００〜４００ｎｍ、特には約１５０〜２５０ｎｍの平均直径を有する粒子）。該ヒュームドシリカは、比較的広い範囲又は比較的狭い範囲など、任意の好適な範囲の個々の粒子直径を有するヒュームドシリカ粒子を含んで成ることができる。好ましくは、すべて又は実質的にすべてのヒュームドシリカ粒子は、少なくとも約３０ｎｍの直径を有する（例えば、すべて又は実質的にすべての粒子は約３０ｎｍ〜１μｍの直径を有する）。該粒子はまた単分散であることもできる。単分散というのは、個々の粒子が実質的に同一の直径を有することを意味する。例えば、実質的にすべての単分散された２００ｎｍの粒子は約１９０〜２１０ｎｍの範囲の直径を有する。
【００１７】
ヒュームドシリカ粒子について上に記載した直径の値は、凝集体の直径を言うことに注意すべきである。これらのシリカ凝集体を構成する一次粒子に関して、一次粒子は約１００ｎｍ未満（例えば約１〜１００ｎｍ）の平均直径を有することが好ましい。一次粒子は、より好ましくは約５０ｎｍ未満（例えば約１〜５０ｎｍ）、さらにより好ましくは約３０ｎｍ未満（例えば約１〜３０ｎｍ）、最も好ましくは約２０ｎｍ未満（例えば約５〜１５ｎｍ）の平均直径を有することが好ましい。加えて、すべての又は実質的にすべての一次粒子は、上で記載した平均直径の値よりも小さい直径を有することができる。言い換えれば、すべての又は実質的にすべての一次粒子は、約１００ｎｍ未満（例えば約１〜１００ｎｍ）の直径を有することが好ましく、すべての又は実質的にすべての一次粒子は、約５０ｎｍ未満（例えば約１〜５０ｎｍ）の直径を有することがより好ましく、すべての又は実質的にすべての一次粒子は、約３０ｎｍ未満（例えば約１〜３０ｎｍ）の直径を有することがさらにより好ましく、すべての又は実質的にすべての一次粒子は、約２０ｎｍ未満（例えば約５〜１５ｎｍ）の直径を有することが最も好ましい。
【００１８】
さらに、ヒュームドシリカは任意の好適な表面積を有することができる。一般には約２０〜４００ｍ2／ｇの表面積がヒュームドシリカに好適である。好ましくは、ヒュームドシリカは約５０〜４００ｍ2／ｇの表面積を有し、より好ましくは、ヒュームドシリカは約９０〜３３０ｍ2／ｇ、例えば約１００〜２５０ｍ2／ｇ、さらには約１５０〜２２０ｍ2／ｇ（例えば約１８０〜２１０ｍ2／ｇ）の表面積を有する。ヒュームドシリカの表面積は、その技術分野で公知の任意の好適な方法によって測定することができる。典型的にはヒュームドシリカの表面積は、S. Brunauer，P. H. Emmet，I. Teller，“J. Am. Chemical Society”，６０，３０９（１９３８）の方法によって測定され、一般にＢＥＴ法と言われている。
【００１９】
本発明は、ヒュームドシリカ粒子と少なくとも１つのアミノオルガノシロキサンとの接触から形成された生成物の使用に伴う。ヒュームドシリカ粒子と少なくとも１つのアミノオルガノシロキサンとの接触は、任意の好適な手段によって達成することができる。例えば、アミノオルガノシロキサンは、水性ビヒクルと混合される前にヒュームドシリカ粒子上にスプレーされ、随意に熱処理されることができる。しかしながら、ヒュームドシリカ粒子と少なくとも１つのアミノオルガノシロキサンとの接触は、好適なビヒクル（例えば水）中のヒュームドシリカ粒子に、少なくとも１つのアミノオルガノシロキサンを添加することを含んで成ることが好ましい。同様に、ヒュームドシリカ粒子を好適な溶媒（例えば水）中の少なくとも１つのアミノオルガノシロキサンと接触させることもできる。例えば、アミノオルガノシロキサンの水溶液を、ヒュームドシリカの水性混合溶媒に添加することができる。
【００２０】
望ましくは、ヒュームドシリカ粒子と少なくとも１つのアミノオルガノシロキサンとの接触から形成される生成物は、インクジェット用記録媒体の調製における次の使用に好適なビヒクル（例えば、水などの液体キャリヤー）の分散液の形態である。好ましくは、該生成物粒子は、該分散液がそれの調製に続いて約２５℃の温度で放置しておく（即ち、かき混ぜ又は他の撹拌を用いない）ときに、該生成物粒子が少なくとも約２４時間分散液の容器底部に沈殿しないようビヒクル中に安定して懸濁している。
【００２１】
生成物の分散液は任意の好適な方法によって調製できる。好ましくは、該分散液は、（ａ）混合液が凝固しないように、高せん断条件下でヒュームドシリカ粒子を水性ビヒクルと混合してヒュームドシリカの混合液を形成すること、及び（ｂ）ヒュームドシリカ粒子と少なくとも１つのアミノオルガノシロキサンとの接触から形成された生成物の分散液を形成するように、（ａ）の混合液に少なくとも１つのアミノオルガノシロキサンを添加すること、を含んで成る方法によって調製される。高せん断条件下での混合は、分散液成分の一様な分布を提供し、それによって該成分の実質的に均一又は均質な混合液を形成する。高せん断条件下での混合はまた分散液のレオロジーを改善することもでき、該分散液から調製される任意の最終製品の強度及び均一性を向上させることができる。高せん断ミキサーは、米国特許第４，２２５，２４７号明細書、同第４，５５２，４６３号明細書、同第４，８８９，４２８号明細書、同第４，９４４，５９５号明細書及び同第５，０６１，３１９号明細書において説明されている。
【００２２】
ヒュームドシリカ粒子と少なくとも１つのアミノオルガノシロキサンとの接触から形成された生成物の分散液は、比較的安定である（即ち、凝固するのが遅い）べきである。分散液の安定性は、分散液を適切に調製して、次いで一定長さの時間、乱されない（即ち、かき混ぜ又は他の撹拌を用いない）で放置しておいた後、分散液の粘度を測定することによって決定できる。粘度は例えばブルックフィールドＬＶＴ粘度計（スピンドルＮｏ．５、６０ｒｐｍ、２５℃で２分回転）を用いて測定できる。あるいはまた、粘度は“回転式（ブルックフィールド）粘度計による非ニュートン材料の流動学的性質”と題したＡＳＴＭ Ｄ２１９６（０６．０１）に従って測定してもよい。分散液がその調製に直ちに続いて６０日間、９０日間、１８０日間及び／又は２７０日間、約２５℃の温度で放置しておくときに、分散液の粘度が約５０％未満増すことが好ましい。
【００２３】
分散液の水性ビヒクルは、任意の好適な水性ビヒクル（例えばキャリヤー）であることができる。分散液のビヒクルは、好ましくは水、より好ましくは脱イオン水を含んで成り、本質的にそれらから成り、又はそれらから成ることさえある。分散液のビヒクルはまた、水に加えて１つ又は複数の水溶性アルコール（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）など、任意の数の好適な水溶性の液体を含んで成ることができる。
【００２４】
分散液は約５〜５０ｗｔ％（例えば約１０〜３０ｗｔ％）の量のヒュームドシリカを含んで成る。分散液が好ましくは少なくとも約１０ｗｔ％（例えば約１０〜５０ｗｔ％）、より好ましくは少なくとも約２０ｗｔ％（例えば約２０ｗｔ％〜５０ｗｔ％）、最も好ましくは少なくとも約３０ｗｔ％（例えば約３０〜５０ｗｔ％）のヒュームドシリカ含有量である最終用途のものもあれば、例えば最大限安定した分散液が所望であるときには、分散液が好ましくは約３５ｗｔ％未満（例えば約５〜３５ｗｔ％）、より好ましくは約２５ｗｔ％未満（例えば約５〜２５ｗｔ％）、最も好ましくは約１５ｗｔ％未満（例えば約５〜１５ｗｔ％）のヒュームドシリカを含んで成る最終用途のものもある。
【００２５】
多くの最終用途については、分散液は高純度であることが望ましい。任意の好適な技術がこの目的のために利用できる。純度を増加させる１つの方法は、分散液をフィルターに通して（例えば分散液を濾過して）粗粒子及び他の不純物を除去すること、並びに／又は特定のサイズを超える粒子を除去することである。例えば、約１μｍ以上の直径を有する粒子が分散液から濾過して取り除かれるように、分散液を濾過することができる。分散液を濾過できるようにするには、分散液の粘度は、該分散液が所望のフィルターを効率的に通過できるよう十分低くなければならない。フィルターの目が細かくなるほど（即ち、フィルターの細孔サイズが小さくなるほど）、分散液の粘度は、該分散液がフィルターを効率的に通過するよう低くなければならない。当業者によって理解されるように、可能な限り高純度を達成するが、望ましいヒュームドシリカ粒子を相当に除去することのないように、可能な限り目の細かいフィルターに分散液を通すべきである。したがって、所望であれば、好適な目の細かいフィルターで分散液を濾過できるように、本明細書で説明したような比較的低い粘度の分散液を製造することが一般に有利である。
【００２６】
発明者は任意の特定の理論によって拘束されることを望まないが、本明細書で説明されるように、ヒュームドシリカ粒子を少なくとも１つのアミノオルガノシロキサンと接触させることで、恐らくは共有結合で又は静電的相互作用を通してアミノオルガノシロキサンがヒュームドシリカ粒子の表面に結合するか、又はそうでなければヒュームドシリカ粒子の表面と結びつくと考えられている。言い換えれば、アミノオルガノシロキサンとのヒュームドシリカ粒子の相互作用によって、ヒュームドシリカ粒子の表面が陽イオンに帯電される。インクジェット用インクに用いられるような着色剤（即ち、染料及び顔料）は多くの場合、イオン解離性官能基（例えば、ＳＯ3Ｈ、ＣＯＯＨ、ＰＯ3Ｈ2等）を含有し、染料の水溶性又は顔料の分散性を向上させる。これらの官能基が水中で（例えば、ＳＯ3 -、ＣＯＯ-、ＰＯ3 2-等に）電離すると、着色剤は負に帯電して、結果としてヒュームドシリカの正電荷に強い静電引力を受ける。それゆえ、たとえ該インクがヒュームドシリカの細孔を介してコーティング中に直ちに吸収されることがあったとしても、アニオンの着色剤は該インクと分離でき、コーティング表面付近に固定できる。
【００２７】
ヒュームドシリカ粒子の実効電荷は、（例えば、Ｍａｔｅｃ ＭＢＳ８０００計測器又はＢｒｏｏｋｈａｖｅｎ Ｚｅｔａ Ｐｌｕｓ計測器を用いて）分散液の界面動電位を測定することで定性的に決定することができる。界面動電位の大きさは電荷の大きさに比例する。加えて、負の界面動電位はヒュームドシリカ粒子の実効負電荷を示し、一方で、正の界面動電位はヒュームドシリカ粒子の実効正電荷を示す。それゆえ、ヒュームドシリカ粒子と少なくとも１つのアミノオルガノシロキサンとの接触から形成された生成物の分散液は、望ましくは正の界面動電位を示す。
【００２８】
アミノオルガノシロキサンの全量／ヒュームドシリカの全量の相対比は、十分な量のヒュームドシリカ粒子がアミノオルガノシロキサンに接触するように、十分高くなければならない。望ましくは、ヒュームドシリカ粒子は、ヒュームドシリカの約０．０１〜５ｗｔ％量の少なくとも１つのアミノオルガノシロキサンと接触される。しかしながら、ヒュームドシリカ粒子はヒュームドシリカの約０．０５〜３ｗｔ％量、最も好ましくは約１〜３ｗｔ％量の少なくとも１つのアミノオルガノシロキサンと接触されるのが好ましい。
【００２９】
任意の好適な軟質基材を本発明と関連して用いることができる。任意の好適な軟質基材というのは、該基材がそれをインクジェット印刷法において効果的に用いることができるようにする性質によって特徴づけられるということを意味する。ゼログラフィー又はレーザー印刷法と関連して用いられるもの（例えば感光ドラム）などの非軟質基材は、該基材をインクジェット印刷法において効果的に用いることができるようにする性質を示さない。さらに、軟質基材は透明又は不透明であることができ、（ポリマーなどの）任意の好適な材料を含んで成ることができる。このような材料の例は、ポリエステル（例えば、ポリ（エチレンテレフタレート））、ジアセタート樹脂、トリアセタート樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリイミド樹脂、セロハン及びセルロイド、ガラスシート、メタルシート、プラスチックシート、紙（例えば、セルロース又は合成紙）、フォトベース材料（例えば、ポリエチレン又はバライトで被覆された紙）、顔料含有不透明フィルム並びに発泡フィルムを含むがそれらに限定されない。好ましくは、軟質基材はポリマーフィルム、セルロース紙又はフォトベース材料を含んで成る。軟質基材がポリマーフィルムを含んで成るときには、該ポリマーフィルムは、好ましくはポリ（エチレンテレフタレート）、ポリ塩化ビニル又はそれらの混合物から成る群より選択される。軟質基材が紙を含んで成るときには、該紙は、好ましくはセルロース紙であり、軟質基材がフォトベース材料を含んで成るときには、好ましくは、フォトベース材料はポリエチレン、バライト及びそれらの混合物から成る群より選択された少なくとも１つのコーティングで被覆される。
【００３０】
インクジェット用記録媒体は、２層以上のコーティングを有する軟質基材を含んで成ることができ、これらのコーティングは同じであるか又は異なってもよい。しかしながら、コーティング層のうちの少なくとも１つは、ヒュームドシリカ粒子と少なくとも１つのアミノオルガノシロキサンとの接触から形成された生成物を含んで成る。例えば、本発明のインクジェット用記録媒体は、（例えば、本明細書に記載されるコーティング組成物を含んで成る）１つ若しくは複数のインク受容層及び／又は１つ若しくは複数の樹脂層（例えば、光沢のある積層された表面層）で被覆された軟質基材を含んで成ることができる。たとえ本発明のインクジェット用記録媒体がこのような付加的なコーティング層を含んで成ることがあったとしても、本発明のコーティング組成物はほぼすべての印刷の適用について、十分なインク吸収、着色剤の固定及び光沢特性を基材に与えるということが見出された。
【００３１】
本発明のインクジェット用記録媒体は、任意の好適な手段により軟質基材表面の少なくとも一部を、ヒュームドシリカ粒子と少なくとも１つのアミノオルガノシロキサンとの接触から形成された生成物でコーティングして被覆された基材を提供すること、及び任意の好適な手段により該被覆された基材を乾燥させて該記録媒体を製造することによって調製できる。ヒュームドシリカ粒子と少なくとも１つのアミノオルガノシロキサンとの接触から形成された生成物は、通常コーティング組成物の一部である。
【００３２】
本発明のコーティング組成物は水性ビヒクル、少なくとも１つのバインダー、及びヒュームドシリカ粒子と少なくとも１つのアミノオルガノシロキサンとの接触から形成された生成物を含んで成る。好ましいバインダーは、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアセタール、ポリビニルピロリドン、酸化澱粉、エーテル化澱粉、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、大豆蛋白、シリル修飾ポリビニルアルコール、共役ジエン共重合ラテックス（例えば、無水マレイン酸樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、メタクリル酸メチル−ブタジエン共重合体等）、アクリルポリマーラテックス（例えば、アクリルエステルとメタクリルエステルのポリマー及びコポリマー、アクリル酸と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−酢酸ビニル共重合体）、官能基（例えば、カルボキシル基）を含有するモノマーで前述のポリマーを修飾することによって得られる官能基修飾ポリマーラテックス、熱硬化性樹脂などの水性バインダー（例えば、メラミン樹脂、尿素樹脂等）、ポリメタクリル酸メチルなどの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−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール及びアルキド樹脂を含むがそれらに限定されず、ポリビニルアルコールが最も好ましい。有機処理されたヒュームドシリカの全量／バインダーの全量の相対比は用いられるバインダーに依存すると解される。例えば、ポリビニルアルコールの最適比は、ポリビニルピロリドンの最適比と異なる。
【００３３】
コーティング組成物は任意の好適な方法によって調製することができる。好ましくは、コーティング組成物は、コーティング組成物を製造するために、ヒュームドシリカ粒子と少なくとも１つのアミノオルガノシロキサンとの接触から形成された生成物の分散液を、少なくとも１つのバインダーと組合せることによって調製される。コーティング組成物のｐＨは、コーティング組成物又はコーティング組成物を製造するのに用いられる任意の構成要素（例えば、ヒュームドシリカの分散液）の凝集及び／又は凝固を防ぐように、それを調製する間の任意の段階で調節できると解される。例えば、ｐＨは、分散液を少なくとも１つのバインダーと混合する前において、分散液を調製する間に調節することができる。さらに、分散液が少なくとも１つのバインダーと混合された後（即ち、コーティング組成物を形成した後）、ｐＨを調節することも好適である。何れの場合においても、コーティング組成物を調製する間の任意の段階で、ｐＨは約２〜６であることが好ましい。特定の実施態様においては、例えば、最大限分散液の安定性が所望とされるときには、コーティング組成物を調製する間の任意の段階で、ｐＨは約３〜５、より好ましくは約３．５〜４．５、例えば約３．５〜４であることが好ましい。ｐＨは酸（例えば、鉱酸、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）の添加によるような任意の好適な方法を用いて調節できる。
【００３４】
さらにコーティング組成物は、１つ又は複数の他の添加物を含んで成ることができる。好適な添加物は、例えばカチオン界面活性剤、アニオン界面活性剤（例えば、長鎖のアルキルベンゼンスルホン酸塩、及び長鎖の、好ましくは枝分れ鎖のアルキルスルホサクシネートエステル）、非イオン性界面活性剤（例えば、長鎖の、好ましくは枝分れ鎖のアルキル基含有フェノールのポリアルキレンオキシドエーテル、長鎖の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、及び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、アクリロイル化合物、イソシアネート化合物等）、顔料分散剤、増粘剤、流動性向上剤、消泡剤（例えば、オクチルアルコール、シリコーンベースの消泡剤等）、泡止め剤、解除剤、発泡剤、浸透剤、着色染料、着色顔料、増白剤（例えば、蛍光増白剤）、防腐剤（例えば、ｐ−ヒドロキシベンゾアートエステル化合物、ベンゾイソチアゾール化合物、イソチアゾール化合物等）、抗かび剤、黄変防止剤（例えば、ヒドロキシメタンスルホン酸ナトリウム、ｐ−トルエンスルフィン酸ナトリウム等）、紫外線吸収剤（例えば、２箇所にヒドロキシ−ジアルキルフェニル基を有するベンゾトリアゾール化合物）、酸化防止剤（例えば、立体障害型フェノール化合物）、帯電防止剤、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）、耐水剤、湿潤強化剤並びに乾燥強化剤を含むことができる。これらの添加剤に加えて、コーティング組成物はまた媒染剤も含んで成ることができる。好適な媒染剤は、例えばポリ（エチレンイミン）、ポリ（ビニルベンジルトリメチルアンモニウムクロリド）、ポリ（ジアリルジメチルアンモニウムクロリド）及びそれらの混合物を含む。
【００３５】
所望とされる場合、付加的な微粒子をコーティング組成物に添加して、着色剤を固定させるインクジェット用記録媒体の能力をさらに増強することができる。このような微粒子は、例えば炭酸カルシウム、粘土、ケイ酸アルミニウム、ユリアホルムアルデヒド樹脂等を含む。他の好適な微粒子は、アルミナ（例えば、アルミナゾル、コロイド状アルミナ、カチオン酸化アルミニウム又はその水和物、擬ベーマイト等）、ケイ酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、カオリン、タルク、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、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、ケイ酸カルシウム、水酸化アルミニウム、リトポン、ゼオライト、含水ハロイサイト、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）、合成樹脂（例えば、アクリル樹脂）、尿素樹脂及びメラミン樹脂を含む。
【００３６】
コーティング組成物は、被覆された軟質基材を提供するために、任意の好適な方法又は方法の組合せを用いて軟質基材に適用することができる。好適な方法は、ロールコーティング、ブレードコーティング、エアーナイフコーティング、ロッドコーティング、バーコーティング、キャストコーティング、ゲートロールコーティング、ワイヤーバーコーティング、ショートダウェル（short-dowel）コーティング、スライドホッパー（slide hopper）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、オンマシン又はオフマシンの方法におけるサイズプレスコーティング、及びダイコーティングを含むがそれらに限定されず、ロッドコーティング及びブレードコーティングなどの高速で比較的安価な方法が好ましい。
【００３７】
コーティング組成物を軟質基材に適用した後、インクジェット用記録媒体を提供するために、該コーティング組成物を任意の好適な方法又は方法の組合せを用いて乾燥させることができる。好適な乾燥方法は、空気又は対流乾燥（例えば、線形のトンネル乾燥、アーチ乾燥、エアーループ乾燥、正弦曲線のエアーフロート乾燥等）、接触又は伝導乾燥、及び放射エネルギー乾燥（例えば、赤外線乾燥及び高周波乾燥）を含むがそれらに限定されない。
【００３８】
画像は任意の好適な方法によってインクジェット用記録媒体上に記録することができる。好適な方法は、ドロップオンデマンド方式（例えば、ピエゾ電気方式又はサーマル方式）及びコンティニュアス方式など、その技術分野で公知の方式を含む。好ましくは、該方式は、インクがノズルから放出され、インクジェット用記録媒体に適用されるシステムを含んで成る。インクが熱エネルギーの作用によって体積を急激に変化させ、状態のこの変化の作用によってノズルから放出される、特開昭５４−５９９３６公報に開示されているインクジェットシステムが、本発明のインクジェット用記録媒体と関連して効果的に使用できる。
【００３９】
以下の例は本発明をさらに説明するが、当然ながら、少しもその範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。
【実施例】
【００４０】
［例１］
この例は本発明に従った分散液の調製を説明する。
【００４１】
高せん断ミキサーを脱イオン水（２０．２ｋｇ）と塩酸（３７％濃度、３６．７ｇ）で満たした。該ミキサーを運転して、ヒュームドシリカ（キャボットコーポレーションから入手可能なヒュームドシリカ、１９０ｍ2／ｇのＣａｂ−Ｏ−Ｓｉｌ（登録商標）９．５ｋｇ）を水性ビヒクル中の混合物が凝固しないように、連続的な量でかつ一定の速度で添加した。該ヒュームドシリカを完全に添加した後、さらに該混合物を高せん断混合に新たに７５分間さらした。次いで、脱イオン水（１７．９ｋｇ）を該ミキサーに添加して、さらに１５分間混合を続けた。該ミキサーを運転している間に、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（５４．２ｇ）を添加して、ヒュームドシリカ粒子とアミノオルガノシロキサンの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との接触から形成される生成物の分散液を生成するよう、高せん断混合に１５分間さらした。ｐＨを下げるために塩酸（３７％濃度、６．４ｇ）を該分散液に添加した。続いて、該分散液を公称１μｍのバグフィルターに通して濾過し、分散液中の任意の大きな粒子を除去した。結果として得られた濾液は以下の特性を有した。
ｐＨ ３．７
固形分（ｗｔ％） ２０．０ｗｔ％
ブルックフィールド粘度（スピンドル５、６０ｒｐｍ） １０ｃＰ
平均粒子径（光子相関分光法） １２４ｎｍ
界面動電位 ＋２６ｍＶ
【００４２】
こうして調製された分散液は、長期の貯蔵寿命及び保管について優れた安定性を有する。該分散液はコーティング組成物を形成するのに用いることができ、該コーティング組成物は、上質感に加えて良好な光沢及び吸収を示すインクジェット用記録媒体を製造するのに用いることができる。さらには、該コーティング組成物で調製されたインクジェット用記録媒体は、インクジェット印刷法において用いられるときには、優れた耐水性、精密な鮮鋭度、高解像度及び望ましい色濃度を示す。
【００４３】
［例２］
この例は、本発明のコーティング組成物及び方法を用いた本発明のインクジェット用記録媒体の調製を説明する。
【００４４】
高せん断ミキサーを脱イオン水（９３ｋｇ）と塩酸（３７％濃度、１５０ｇ）で満たした。該ミキサーを運転して、ヒュームドシリカ（キャボットコーポレーションから入手可能なヒュームドシリカ、２００ｍ2／ｇのＣａｂ−Ｏ−Ｓｉｌ（登録商標）３８．９ｇ）を水性ビヒクル中の混合物が凝固しないように、連続的な量でかつ一定の速度で添加した。該ヒュームドシリカを完全に添加した後、さらに水性ビヒクル中のヒュームドシリカ混合物を高せん断混合に新たに１時間さらした。次いで、脱イオン水（５７．４ｋｇ）を該ミキサーに添加して、さらに１０分間、高せん断混合を続けた。該ミキサーを運転している間に、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（２２１ｇ）を添加して、ヒュームドシリカ粒子とアミノオルガノシロキサンの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との接触から形成される生成物の分散液を生成するよう、高せん断混合に約１５分間さらした。続いて、該分散液を公称１μｍのバグフィルターに通して濾過し、分散液中に残留する任意の大きな粒子を除去した。結果として得られた濾液は以下の特性を有した。
ｐＨ ４．１
固形分（ｗｔ％） ２１ｗｔ％
ブルックフィールド粘度（スピンドル５、６０ｒｐｍ） ４７ｃＰ
平均粒子径（光子相関分光法） １３９ｎｍ
界面動電位 ＋３６ｍＶ
【００４５】
この濾過分散液の１００ｇ量をポリビニルアルコール溶液（エアプロダクツ社の３０％濃度Ａｉｒｖｏｌ２０３、１１．１ｇ）及び１０％の湿潤剤溶液（アーチケミカルズ社の界面活性剤１０−Ｇ、０．８ｇ）に添加した。この混合液をおよそ１分間混合した。次いで、該混合液を周囲温度（約２０〜２５℃）で約１時間、真空乾燥器に置いて任意の連行気泡を除去した。Ｎｏ．２２のＭｅｙｅｒ Ｒｏｄアプリケーターを用いて、結果として得られたコーティング組成物を透明なポリ（エチレンテレフタレート）のポリマーフィルム上にコートした。結果として得られた被覆基材を３５℃で約３時間乾燥させ、１０〜１１ｇ／ｍ2のコーティング質量を有するインクジェット用記録媒体を製造した。
【００４６】
本発明によって製造されたインクジェット用記録媒体は、上質感に加えて良好な光沢及び吸収を示した。さらには、該インクジェット用記録媒体は、インクジェット印刷法において用いられるときには、優れた耐水性、精密な鮮鋭度、高解像度及び望ましい色濃度を印刷画像に与えた。
【００４７】
本明細書で引用された公報、特許出願及び特許を含むすべての参考文献は、本明細書により、それぞれの参考文献が個々にかつ具体的に示されてその参照により含まれ、全体として本明細書に記載されている場合と同程度にその参照により含まれる。
【００４８】
本発明を説明する中での（特に特許請求の範囲の中での）“ある（ａ）”、“ある（ａｎ）”及び“該（ｔｈｅ）”という語並びに同様の指示語の使用は、本明細書において別段の指摘がない又は文脈によって明確に否定されない限り、単数及び複数の両方を含むと解されるべきである。“含んで成る”、“有する”、“含む”及び“含有する”という語は、別段の言及がない限り、制限のない語（即ち、“含むが限定されない”を意味する）と解されるべきである。本明細書における値の範囲の説明は、本明細書で別段の指摘がない限り、単に範囲の中に入っているそれぞれ独立した値を個々に言及することの省略方法として働くことを意図しており、それぞれの独立した値は、まるでそれが本明細書で個々に列挙されたかのように本明細書に組み入れられる。本明細書で説明されたすべての方法は、別段の指摘が本明細書でない又は文脈によって明確に否定されない限り、任意の好適な順序で実施することができる。本明細書で提供される任意の及びすべての例又は例示的な語（例えば、“などの”）の使用は、単に本発明をより明らかにすることを意図しており、別段の主張がない限り、本発明の範囲に関する限定をもたらすものではない。本明細書には、本発明の実施に不可欠であるような任意の請求されない要素を示すと解されるべき語は全くない。
【００４９】
本発明を実施するために発明者が知っている最良の方法を含めて、本発明の好ましい実施態様を本明細書で説明している。これらの好ましい実施態様の変形態様は、前述の説明を読めば当業者に明らかになることができる。発明者は、当業者が適切であるような変形態様を用いることを期待しており、発明者は、本発明が本明細書で具体的に説明したのと別の方法で実施されることを意図している。したがって、本発明は、準拠法によって容認されているように、特許請求の範囲に列挙した主題のすべての改良及びそれと同等なものを含む。さらには、そのすべての可能な変形態様における上記要素の任意の組合せは、別段の指摘が本明細書でない又は文脈によって明確に否定されない限り、本発明によって包含される。
【０００１】
本発明は、軟質基材及びコーティング組成物を含んで成るインクジェット用記録媒体に関する。さらに本発明は、インクジェット用記録媒体の調製方法、コーティング組成物の調整方法、及びインクジェット用記録媒体の調製に有用な分散液の調製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
記録媒体の印刷特性を改善するために、コーティング組成物が時に記録媒体の表面に適用され、記録媒体上にコーティングを形成する。例えば、コーティングは印刷画像に上質感及び写真のような品質を与えることができ、吸収性の高いコーティングは画像のスミアリング及び摩擦落ちを低減させることができ、コーティングの外表面に着色剤を固定（即ち吸着）させたコーティングは、印刷画像の耐水性、鮮鋭度、解像度及び色濃度を向上させることができる。
【０００３】
上記のコーティング組成物は、インクジェット及びレーザー印刷法に用いられるものを含むさまざまな種類の記録媒体に適用できる。典型的なインクジェット印刷法においては、別のモーターアッセンブリが記録媒体をインクジェットプリンターに通して縦に転がしながら、プリントヘッドが、左から右にプリントヘッドを移動させるためにモーターアッセンブリを用いて水平ストリップにおいて記録媒体を走査する。記録媒体がインクジェットプリンターを通して縦に供給されると、インクがピクセルの縦列のノズルから噴射され、最終的に画像を形成する。これは、例えば、暗い所で感光ドラム上に均一な電荷を堆積させ、該ドラムをあるパターンの光にさらして、それにより潜在的な画像面積を作り出し、潜在的な画像面積にトナー粒子を付加することでパターンを現像し、記録媒体がドラムの上を通過して、トナー粒子を記録媒体に移行させ、熱及び圧力を記録媒体に加えることでトナー粒子を記録媒体に融合させ、感光ドラムを洗浄することによって画像が記録媒体上に印刷（又はコピー）されるレーザー印刷法とは異なる。
【０００４】
レーザー印刷（コピー）法と比較して、インクジェット印刷法を使用することにいくつかの利点がある。事実、インクジェット印刷はより高価でないハードウェアを用いて行うことができ、さまざまな異なる基材で使用できる。結果として、改善されたインクジェット用記録媒体、特に上記の特徴を示す記録媒体についての要求が増している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、光沢もあり、吸水性もあり、固定もしたコーティングを有するインクジェット用記録媒体を調製することは難題である。光沢及び着色剤の固定は、時に異なる種類のポリマー樹脂をコーティング組成物中に組み込むことによって達成できる。例えば、ゼラチン、ポリビニルピロリドン及び／又はポリビニルアルコールは光沢を作り出すのに使用でき、一方で、カチオンポリマー樹脂はアニオン着色剤の表面固定を促進させるのに使用できる。しかしながら、ポリマー被覆されたインクジェット用記録媒体に適用されるインクは比較的ゆっくりと乾燥し、多くの場合、汚れたり、こすり落ちたりする望ましくない傾向がある。特定の処理されたカオリン粘土又は処理された炭酸カルシウムなど、いくつかの基材は着色剤を固定できるが、総吸収率及び吸収速度は時にこのような基材で妥協される。
【０００６】
したがって、光沢もあり、吸水性もあり、固定もしたコーティングを有するインクジェット用記録媒体についてのニーズが残る。本発明はこのような記録媒体を提供しようとするものである。本発明のこれら及び他の利点は、本明細書において提供される本発明の説明から明らかである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は軟質基材と、該基材の少なくとも１つの表面上にコートされたコーティング組成物とを含んで成り、該コーティング組成物がヒュームドシリカ粒子と少なくとも１つのアミノオルガノシロキサンとの接触から形成された生成物を含んで成る、インクジェット用記録媒体を提供する。さらに本発明は、インクジェット用記録媒体の調製方法を提供する。
【０００８】
さらに本発明は、インクジェット用記録媒体のためのコーティング組成物を提供し、該組成物は水性ビヒクル、少なくとも１つのバインダー、及びヒュームドシリカ粒子と少なくとも１つのアミノオルガノシロキサンとの接触から形成された生成物を含んで成る。さらに本発明は、コーティング組成物の調製方法、及びインクジェット用記録媒体の調製に有用な分散液の調製方法を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、軟質基材及びコーティング組成物を含んで成るインクジェット用記録媒体に関する。さらに本発明は、インクジェット用記録媒体の調製方法、コーティング組成物の調製方法、及びインクジェット用記録媒体の調製に有用な分散液の調製方法に関する。
【００１０】
インクジェット用記録媒体は軟質基材と、該基材の少なくとも１つの表面上にコートされたコーティング組成物とを含んで成り、該コーティング組成物がヒュームドシリカ粒子と少なくとも１つのアミノオルガノシロキサンとの接触から形成された生成物を含んで成る。該インクジェット用記録媒体は、軟質基材表面の少なくとも一部を、ヒュームドシリカ粒子と少なくとも１つのアミノオルガノシロキサンとの接触から形成された生成物でコーティングして被覆された基材を提供すること、及び該被覆された基材を乾燥させてインクジェット用記録媒体を製造すること、を含んで成る方法を利用して調製できる。
【００１１】
加えて、本発明はインクジェット用記録媒体のためのコーティング組成物を提供し、該組成物は水性ビヒクル、少なくとも１つのバインダー、及びヒュームドシリカ粒子と少なくとも１つのアミノオルガノシロキサンとの接触から形成された生成物を含んで成る。該コーティング組成物は、（ａ）ヒュームドシリカ粒子と少なくとも１つのアミノオルガノシロキサンとの接触から形成された生成物の分散液を、（ｂ）少なくとも１つのバインダーと組合せて該コーティング組成物を製造すること、を含んで成る方法を利用して調製できる。
【００１２】
さらに本発明は、（ａ）混合液が凝固しないように、高せん断条件下でヒュームドシリカ粒子を水性ビヒクルと混合してヒュームドシリカの混合液を形成すること、及び（ｂ）ヒュームドシリカ粒子と少なくとも１つのアミノオルガノシロキサンとの接触から形成された生成物の分散液を形成するように、（ａ）の混合液に少なくとも１つのアミノオルガノシロキサンを添加することを含んで成る、インクジェット用記録媒体の調製に有用な分散液の調製方法を提供する。
【００１３】
本発明に関連して用いられるヒュームドシリカは、被覆軟質基材の表面に着色剤を固定させ（即ち、吸着させ）かつ並べさせる被覆軟質基材の能力を向上させる。本明細書で用いられる“着色剤”という語は、染料と顔料の両方を包含しようとするものである。実際には、ヒュームドシリカは、水溶性及び水不溶性化合物の両方を被覆軟質基材の表面に固定させる被覆軟質基材の能力を向上させる。ヒュームドシリカは、少なくとも１つのアミノオルガノシロキサンと接触しているヒュームドシリカ粒子を含んで成る。任意の好適なアミノオルガノシロキサンが本発明に関連して使用できる。好適なアミノオルガノシロキサンは、例えば、化学式（Ｒ1Ｏ）nＳｉ（Ｒ2）mのアミノオルガノシロキサンを含み、式中、Ｒ1はＨ、Ｃ1〜Ｃ10のアルキル又は金属イオン、Ｒ2はアリール、Ｃ1〜Ｃ10のアルキル又はアラルキルであり、アリール、アルキル及びアラルキルはアミン及び四級アンモニウム塩から成る群より選択された１つ又は複数の置換基で置換され、ｎ及びｍはそれぞれ１以上の整数であり、ｎとｍの合計は４である。望ましくはｎが３、ｍが１であり、Ｒ2はアミン及び四級アンモニウム塩から成る群より選択される１つ又は複数の置換基で置換されたアルキルである。それゆえ、本発明に関連して用いられるアミノオルガノシロキサンは、望ましくは化学式（Ｉ）である。
【化１】
【００１４】
有利には、本明細書で説明されるインクジェット用記録媒体は、インクジェット用記録媒体に熱結像化学物質を含有することを要求しない。典型的には、例えば電子写真の結像、ゼログラフィーの結像等の用途に利用される記録媒体は、通常電子供与性の無色又はわずかに着色された染料の前駆体と、電子受容性発色剤とから主として構成されているこの熱結像化学物質を含有する感熱可融性層を必要とする。該染料前駆体及び該発色剤は、例えばサーマルヘッド、サーマルペン、レーザー光線等によって熱を適用すると、即座に反応して画像を形成する。本発明の目的のために、実質的に熱結像化学物質のないことが、本発明のインクジェット用記録媒体には好適である。実質的にないというのは、本発明のインクジェット用記録媒体が約０．００１ｗｔ％未満の熱結像化学物質を含んで成ることを意味する。さらに完全に熱結像化学物質のないことが、本発明のインクジェット用記録媒体には好適である。完全にないというのは、インクジェット用記録媒体が熱結像化学物質を全く含有しないことを意味する。しかしながら、特定の実施態様においては、例えばインクジェットプリンターが熱及び／又は圧力を用いて画像を形成するときに、インクジェット用記録媒体は、画像がインクジェット用記録媒体上に首尾よく形成されることのできるような量において熱結像化学物質を含有することが好適である。
【００１５】
本発明に用いられるヒュームドシリカは任意の好適なヒュームドシリカであることができ、典型的にはより小さな一次粒子の凝集体の粒子形態である。該一次粒子は多孔質ではないが、該凝集体は相当な空隙容量を含有し、液体を速やかに吸収できる。これらの空隙含有凝集体は、該凝集体粒子が高密度で詰め込まれ、コーティング粒子間の空隙容量を最小にするときでさえ、このような凝集体のコーティングが液体吸収の相当な容量を保有することを可能にする。
【００１６】
本発明に関連して用いられるヒュームドシリカ粒子は、任意の好適なサイズであることができる。一般には、該ヒュームドシリカ粒子は少なくとも約１００ｎｍの平均直径を有する（例えば、約１００ｎｍ〜１μｍ、より好ましくは約１００〜５００ｎｍ、最も好ましくは約１００〜４００ｎｍ、特には約１５０〜２５０ｎｍの平均直径を有する粒子）。該ヒュームドシリカは、比較的広い範囲又は比較的狭い範囲など、任意の好適な範囲の個々の粒子直径を有するヒュームドシリカ粒子を含んで成ることができる。好ましくは、すべて又は実質的にすべてのヒュームドシリカ粒子は、少なくとも約３０ｎｍの直径を有する（例えば、すべて又は実質的にすべての粒子は約３０ｎｍ〜１μｍの直径を有する）。該粒子はまた単分散であることもできる。単分散というのは、個々の粒子が実質的に同一の直径を有することを意味する。例えば、実質的にすべての単分散された２００ｎｍの粒子は約１９０〜２１０ｎｍの範囲の直径を有する。
【００１７】
ヒュームドシリカ粒子について上に記載した直径の値は、凝集体の直径を言うことに注意すべきである。これらのシリカ凝集体を構成する一次粒子に関して、一次粒子は約１００ｎｍ未満（例えば約１〜１００ｎｍ）の平均直径を有することが好ましい。一次粒子は、より好ましくは約５０ｎｍ未満（例えば約１〜５０ｎｍ）、さらにより好ましくは約３０ｎｍ未満（例えば約１〜３０ｎｍ）、最も好ましくは約２０ｎｍ未満（例えば約５〜１５ｎｍ）の平均直径を有することが好ましい。加えて、すべての又は実質的にすべての一次粒子は、上で記載した平均直径の値よりも小さい直径を有することができる。言い換えれば、すべての又は実質的にすべての一次粒子は、約１００ｎｍ未満（例えば約１〜１００ｎｍ）の直径を有することが好ましく、すべての又は実質的にすべての一次粒子は、約５０ｎｍ未満（例えば約１〜５０ｎｍ）の直径を有することがより好ましく、すべての又は実質的にすべての一次粒子は、約３０ｎｍ未満（例えば約１〜３０ｎｍ）の直径を有することがさらにより好ましく、すべての又は実質的にすべての一次粒子は、約２０ｎｍ未満（例えば約５〜１５ｎｍ）の直径を有することが最も好ましい。
【００１８】
さらに、ヒュームドシリカは任意の好適な表面積を有することができる。一般には約２０〜４００ｍ2／ｇの表面積がヒュームドシリカに好適である。好ましくは、ヒュームドシリカは約５０〜４００ｍ2／ｇの表面積を有し、より好ましくは、ヒュームドシリカは約９０〜３３０ｍ2／ｇ、例えば約１００〜２５０ｍ2／ｇ、さらには約１５０〜２２０ｍ2／ｇ（例えば約１８０〜２１０ｍ2／ｇ）の表面積を有する。ヒュームドシリカの表面積は、その技術分野で公知の任意の好適な方法によって測定することができる。典型的にはヒュームドシリカの表面積は、S. Brunauer，P. H. Emmet，I. Teller，“J. Am. Chemical Society”，６０，３０９（１９３８）の方法によって測定され、一般にＢＥＴ法と言われている。
【００１９】
本発明は、ヒュームドシリカ粒子と少なくとも１つのアミノオルガノシロキサンとの接触から形成された生成物の使用に伴う。ヒュームドシリカ粒子と少なくとも１つのアミノオルガノシロキサンとの接触は、任意の好適な手段によって達成することができる。例えば、アミノオルガノシロキサンは、水性ビヒクルと混合される前にヒュームドシリカ粒子上にスプレーされ、随意に熱処理されることができる。しかしながら、ヒュームドシリカ粒子と少なくとも１つのアミノオルガノシロキサンとの接触は、好適なビヒクル（例えば水）中のヒュームドシリカ粒子に、少なくとも１つのアミノオルガノシロキサンを添加することを含んで成ることが好ましい。同様に、ヒュームドシリカ粒子を好適な溶媒（例えば水）中の少なくとも１つのアミノオルガノシロキサンと接触させることもできる。例えば、アミノオルガノシロキサンの水溶液を、ヒュームドシリカの水性混合溶媒に添加することができる。
【００２０】
望ましくは、ヒュームドシリカ粒子と少なくとも１つのアミノオルガノシロキサンとの接触から形成される生成物は、インクジェット用記録媒体の調製における次の使用に好適なビヒクル（例えば、水などの液体キャリヤー）の分散液の形態である。好ましくは、該生成物粒子は、該分散液がそれの調製に続いて約２５℃の温度で放置しておく（即ち、かき混ぜ又は他の撹拌を用いない）ときに、該生成物粒子が少なくとも約２４時間分散液の容器底部に沈殿しないようビヒクル中に安定して懸濁している。
【００２１】
生成物の分散液は任意の好適な方法によって調製できる。好ましくは、該分散液は、（ａ）混合液が凝固しないように、高せん断条件下でヒュームドシリカ粒子を水性ビヒクルと混合してヒュームドシリカの混合液を形成すること、及び（ｂ）ヒュームドシリカ粒子と少なくとも１つのアミノオルガノシロキサンとの接触から形成された生成物の分散液を形成するように、（ａ）の混合液に少なくとも１つのアミノオルガノシロキサンを添加すること、を含んで成る方法によって調製される。高せん断条件下での混合は、分散液成分の一様な分布を提供し、それによって該成分の実質的に均一又は均質な混合液を形成する。高せん断条件下での混合はまた分散液のレオロジーを改善することもでき、該分散液から調製される任意の最終製品の強度及び均一性を向上させることができる。高せん断ミキサーは、米国特許第４，２２５，２４７号明細書、同第４，５５２，４６３号明細書、同第４，８８９，４２８号明細書、同第４，９４４，５９５号明細書及び同第５，０６１，３１９号明細書において説明されている。
【００２２】
ヒュームドシリカ粒子と少なくとも１つのアミノオルガノシロキサンとの接触から形成された生成物の分散液は、比較的安定である（即ち、凝固するのが遅い）べきである。分散液の安定性は、分散液を適切に調製して、次いで一定長さの時間、乱されない（即ち、かき混ぜ又は他の撹拌を用いない）で放置しておいた後、分散液の粘度を測定することによって決定できる。粘度は例えばブルックフィールドＬＶＴ粘度計（スピンドルＮｏ．５、６０ｒｐｍ、２５℃で２分回転）を用いて測定できる。あるいはまた、粘度は“回転式（ブルックフィールド）粘度計による非ニュートン材料の流動学的性質”と題したＡＳＴＭ Ｄ２１９６（０６．０１）に従って測定してもよい。分散液がその調製に直ちに続いて６０日間、９０日間、１８０日間及び／又は２７０日間、約２５℃の温度で放置しておくときに、分散液の粘度が約５０％未満増すことが好ましい。
【００２３】
分散液の水性ビヒクルは、任意の好適な水性ビヒクル（例えばキャリヤー）であることができる。分散液のビヒクルは、好ましくは水、より好ましくは脱イオン水を含んで成り、本質的にそれらから成り、又はそれらから成ることさえある。分散液のビヒクルはまた、水に加えて１つ又は複数の水溶性アルコール（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）など、任意の数の好適な水溶性の液体を含んで成ることができる。
【００２４】
分散液は約５〜５０ｗｔ％（例えば約１０〜３０ｗｔ％）の量のヒュームドシリカを含んで成る。分散液が好ましくは少なくとも約１０ｗｔ％（例えば約１０〜５０ｗｔ％）、より好ましくは少なくとも約２０ｗｔ％（例えば約２０ｗｔ％〜５０ｗｔ％）、最も好ましくは少なくとも約３０ｗｔ％（例えば約３０〜５０ｗｔ％）のヒュームドシリカ含有量である最終用途のものもあれば、例えば最大限安定した分散液が所望であるときには、分散液が好ましくは約３５ｗｔ％未満（例えば約５〜３５ｗｔ％）、より好ましくは約２５ｗｔ％未満（例えば約５〜２５ｗｔ％）、最も好ましくは約１５ｗｔ％未満（例えば約５〜１５ｗｔ％）のヒュームドシリカを含んで成る最終用途のものもある。
【００２５】
多くの最終用途については、分散液は高純度であることが望ましい。任意の好適な技術がこの目的のために利用できる。純度を増加させる１つの方法は、分散液をフィルターに通して（例えば分散液を濾過して）粗粒子及び他の不純物を除去すること、並びに／又は特定のサイズを超える粒子を除去することである。例えば、約１μｍ以上の直径を有する粒子が分散液から濾過して取り除かれるように、分散液を濾過することができる。分散液を濾過できるようにするには、分散液の粘度は、該分散液が所望のフィルターを効率的に通過できるよう十分低くなければならない。フィルターの目が細かくなるほど（即ち、フィルターの細孔サイズが小さくなるほど）、分散液の粘度は、該分散液がフィルターを効率的に通過するよう低くなければならない。当業者によって理解されるように、可能な限り高純度を達成するが、望ましいヒュームドシリカ粒子を相当に除去することのないように、可能な限り目の細かいフィルターに分散液を通すべきである。したがって、所望であれば、好適な目の細かいフィルターで分散液を濾過できるように、本明細書で説明したような比較的低い粘度の分散液を製造することが一般に有利である。
【００２６】
発明者は任意の特定の理論によって拘束されることを望まないが、本明細書で説明されるように、ヒュームドシリカ粒子を少なくとも１つのアミノオルガノシロキサンと接触させることで、恐らくは共有結合で又は静電的相互作用を通してアミノオルガノシロキサンがヒュームドシリカ粒子の表面に結合するか、又はそうでなければヒュームドシリカ粒子の表面と結びつくと考えられている。言い換えれば、アミノオルガノシロキサンとのヒュームドシリカ粒子の相互作用によって、ヒュームドシリカ粒子の表面が陽イオンに帯電される。インクジェット用インクに用いられるような着色剤（即ち、染料及び顔料）は多くの場合、イオン解離性官能基（例えば、ＳＯ3Ｈ、ＣＯＯＨ、ＰＯ3Ｈ2等）を含有し、染料の水溶性又は顔料の分散性を向上させる。これらの官能基が水中で（例えば、ＳＯ3 -、ＣＯＯ-、ＰＯ3 2-等に）電離すると、着色剤は負に帯電して、結果としてヒュームドシリカの正電荷に強い静電引力を受ける。それゆえ、たとえ該インクがヒュームドシリカの細孔を介してコーティング中に直ちに吸収されることがあったとしても、アニオンの着色剤は該インクと分離でき、コーティング表面付近に固定できる。
【００２７】
ヒュームドシリカ粒子の実効電荷は、（例えば、Ｍａｔｅｃ ＭＢＳ８０００計測器又はＢｒｏｏｋｈａｖｅｎ Ｚｅｔａ Ｐｌｕｓ計測器を用いて）分散液の界面動電位を測定することで定性的に決定することができる。界面動電位の大きさは電荷の大きさに比例する。加えて、負の界面動電位はヒュームドシリカ粒子の実効負電荷を示し、一方で、正の界面動電位はヒュームドシリカ粒子の実効正電荷を示す。それゆえ、ヒュームドシリカ粒子と少なくとも１つのアミノオルガノシロキサンとの接触から形成された生成物の分散液は、望ましくは正の界面動電位を示す。
【００２８】
アミノオルガノシロキサンの全量／ヒュームドシリカの全量の相対比は、十分な量のヒュームドシリカ粒子がアミノオルガノシロキサンに接触するように、十分高くなければならない。望ましくは、ヒュームドシリカ粒子は、ヒュームドシリカの約０．０１〜５ｗｔ％量の少なくとも１つのアミノオルガノシロキサンと接触される。しかしながら、ヒュームドシリカ粒子はヒュームドシリカの約０．０５〜３ｗｔ％量、最も好ましくは約１〜３ｗｔ％量の少なくとも１つのアミノオルガノシロキサンと接触されるのが好ましい。
【００２９】
任意の好適な軟質基材を本発明と関連して用いることができる。任意の好適な軟質基材というのは、該基材がそれをインクジェット印刷法において効果的に用いることができるようにする性質によって特徴づけられるということを意味する。ゼログラフィー又はレーザー印刷法と関連して用いられるもの（例えば感光ドラム）などの非軟質基材は、該基材をインクジェット印刷法において効果的に用いることができるようにする性質を示さない。さらに、軟質基材は透明又は不透明であることができ、（ポリマーなどの）任意の好適な材料を含んで成ることができる。このような材料の例は、ポリエステル（例えば、ポリ（エチレンテレフタレート））、ジアセタート樹脂、トリアセタート樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリイミド樹脂、セロハン及びセルロイド、ガラスシート、メタルシート、プラスチックシート、紙（例えば、セルロース又は合成紙）、フォトベース材料（例えば、ポリエチレン又はバライトで被覆された紙）、顔料含有不透明フィルム並びに発泡フィルムを含むがそれらに限定されない。好ましくは、軟質基材はポリマーフィルム、セルロース紙又はフォトベース材料を含んで成る。軟質基材がポリマーフィルムを含んで成るときには、該ポリマーフィルムは、好ましくはポリ（エチレンテレフタレート）、ポリ塩化ビニル又はそれらの混合物から成る群より選択される。軟質基材が紙を含んで成るときには、該紙は、好ましくはセルロース紙であり、軟質基材がフォトベース材料を含んで成るときには、好ましくは、フォトベース材料はポリエチレン、バライト及びそれらの混合物から成る群より選択された少なくとも１つのコーティングで被覆される。
【００３０】
インクジェット用記録媒体は、２層以上のコーティングを有する軟質基材を含んで成ることができ、これらのコーティングは同じであるか又は異なってもよい。しかしながら、コーティング層のうちの少なくとも１つは、ヒュームドシリカ粒子と少なくとも１つのアミノオルガノシロキサンとの接触から形成された生成物を含んで成る。例えば、本発明のインクジェット用記録媒体は、（例えば、本明細書に記載されるコーティング組成物を含んで成る）１つ若しくは複数のインク受容層及び／又は１つ若しくは複数の樹脂層（例えば、光沢のある積層された表面層）で被覆された軟質基材を含んで成ることができる。たとえ本発明のインクジェット用記録媒体がこのような付加的なコーティング層を含んで成ることがあったとしても、本発明のコーティング組成物はほぼすべての印刷の適用について、十分なインク吸収、着色剤の固定及び光沢特性を基材に与えるということが見出された。
【００３１】
本発明のインクジェット用記録媒体は、任意の好適な手段により軟質基材表面の少なくとも一部を、ヒュームドシリカ粒子と少なくとも１つのアミノオルガノシロキサンとの接触から形成された生成物でコーティングして被覆された基材を提供すること、及び任意の好適な手段により該被覆された基材を乾燥させて該記録媒体を製造することによって調製できる。ヒュームドシリカ粒子と少なくとも１つのアミノオルガノシロキサンとの接触から形成された生成物は、通常コーティング組成物の一部である。
【００３２】
本発明のコーティング組成物は水性ビヒクル、少なくとも１つのバインダー、及びヒュームドシリカ粒子と少なくとも１つのアミノオルガノシロキサンとの接触から形成された生成物を含んで成る。好ましいバインダーは、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアセタール、ポリビニルピロリドン、酸化澱粉、エーテル化澱粉、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、大豆蛋白、シリル修飾ポリビニルアルコール、共役ジエン共重合ラテックス（例えば、無水マレイン酸樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、メタクリル酸メチル−ブタジエン共重合体等）、アクリルポリマーラテックス（例えば、アクリルエステルとメタクリルエステルのポリマー及びコポリマー、アクリル酸と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−酢酸ビニル共重合体）、官能基（例えば、カルボキシル基）を含有するモノマーで前述のポリマーを修飾することによって得られる官能基修飾ポリマーラテックス、熱硬化性樹脂などの水性バインダー（例えば、メラミン樹脂、尿素樹脂等）、ポリメタクリル酸メチルなどの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−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール及びアルキド樹脂を含むがそれらに限定されず、ポリビニルアルコールが最も好ましい。有機処理されたヒュームドシリカの全量／バインダーの全量の相対比は用いられるバインダーに依存すると解される。例えば、ポリビニルアルコールの最適比は、ポリビニルピロリドンの最適比と異なる。
【００３３】
コーティング組成物は任意の好適な方法によって調製することができる。好ましくは、コーティング組成物は、コーティング組成物を製造するために、ヒュームドシリカ粒子と少なくとも１つのアミノオルガノシロキサンとの接触から形成された生成物の分散液を、少なくとも１つのバインダーと組合せることによって調製される。コーティング組成物のｐＨは、コーティング組成物又はコーティング組成物を製造するのに用いられる任意の構成要素（例えば、ヒュームドシリカの分散液）の凝集及び／又は凝固を防ぐように、それを調製する間の任意の段階で調節できると解される。例えば、ｐＨは、分散液を少なくとも１つのバインダーと混合する前において、分散液を調製する間に調節することができる。さらに、分散液が少なくとも１つのバインダーと混合された後（即ち、コーティング組成物を形成した後）、ｐＨを調節することも好適である。何れの場合においても、コーティング組成物を調製する間の任意の段階で、ｐＨは約２〜６であることが好ましい。特定の実施態様においては、例えば、最大限分散液の安定性が所望とされるときには、コーティング組成物を調製する間の任意の段階で、ｐＨは約３〜５、より好ましくは約３．５〜４．５、例えば約３．５〜４であることが好ましい。ｐＨは酸（例えば、鉱酸、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）の添加によるような任意の好適な方法を用いて調節できる。
【００３４】
さらにコーティング組成物は、１つ又は複数の他の添加物を含んで成ることができる。好適な添加物は、例えばカチオン界面活性剤、アニオン界面活性剤（例えば、長鎖のアルキルベンゼンスルホン酸塩、及び長鎖の、好ましくは枝分れ鎖のアルキルスルホサクシネートエステル）、非イオン性界面活性剤（例えば、長鎖の、好ましくは枝分れ鎖のアルキル基含有フェノールのポリアルキレンオキシドエーテル、長鎖の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、及び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、アクリロイル化合物、イソシアネート化合物等）、顔料分散剤、増粘剤、流動性向上剤、消泡剤（例えば、オクチルアルコール、シリコーンベースの消泡剤等）、泡止め剤、解除剤、発泡剤、浸透剤、着色染料、着色顔料、増白剤（例えば、蛍光増白剤）、防腐剤（例えば、ｐ−ヒドロキシベンゾアートエステル化合物、ベンゾイソチアゾール化合物、イソチアゾール化合物等）、抗かび剤、黄変防止剤（例えば、ヒドロキシメタンスルホン酸ナトリウム、ｐ−トルエンスルフィン酸ナトリウム等）、紫外線吸収剤（例えば、２箇所にヒドロキシ−ジアルキルフェニル基を有するベンゾトリアゾール化合物）、酸化防止剤（例えば、立体障害型フェノール化合物）、帯電防止剤、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）、耐水剤、湿潤強化剤並びに乾燥強化剤を含むことができる。これらの添加剤に加えて、コーティング組成物はまた媒染剤も含んで成ることができる。好適な媒染剤は、例えばポリ（エチレンイミン）、ポリ（ビニルベンジルトリメチルアンモニウムクロリド）、ポリ（ジアリルジメチルアンモニウムクロリド）及びそれらの混合物を含む。
【００３５】
所望とされる場合、付加的な微粒子をコーティング組成物に添加して、着色剤を固定させるインクジェット用記録媒体の能力をさらに増強することができる。このような微粒子は、例えば炭酸カルシウム、粘土、ケイ酸アルミニウム、ユリアホルムアルデヒド樹脂等を含む。他の好適な微粒子は、アルミナ（例えば、アルミナゾル、コロイド状アルミナ、カチオン酸化アルミニウム又はその水和物、擬ベーマイト等）、ケイ酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、カオリン、タルク、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、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、ケイ酸カルシウム、水酸化アルミニウム、リトポン、ゼオライト、含水ハロイサイト、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）、合成樹脂（例えば、アクリル樹脂）、尿素樹脂及びメラミン樹脂を含む。
【００３６】
コーティング組成物は、被覆された軟質基材を提供するために、任意の好適な方法又は方法の組合せを用いて軟質基材に適用することができる。好適な方法は、ロールコーティング、ブレードコーティング、エアーナイフコーティング、ロッドコーティング、バーコーティング、キャストコーティング、ゲートロールコーティング、ワイヤーバーコーティング、ショートダウェル（short-dowel）コーティング、スライドホッパー（slide hopper）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、オンマシン又はオフマシンの方法におけるサイズプレスコーティング、及びダイコーティングを含むがそれらに限定されず、ロッドコーティング及びブレードコーティングなどの高速で比較的安価な方法が好ましい。
【００３７】
コーティング組成物を軟質基材に適用した後、インクジェット用記録媒体を提供するために、該コーティング組成物を任意の好適な方法又は方法の組合せを用いて乾燥させることができる。好適な乾燥方法は、空気又は対流乾燥（例えば、線形のトンネル乾燥、アーチ乾燥、エアーループ乾燥、正弦曲線のエアーフロート乾燥等）、接触又は伝導乾燥、及び放射エネルギー乾燥（例えば、赤外線乾燥及び高周波乾燥）を含むがそれらに限定されない。
【００３８】
画像は任意の好適な方法によってインクジェット用記録媒体上に記録することができる。好適な方法は、ドロップオンデマンド方式（例えば、ピエゾ電気方式又はサーマル方式）及びコンティニュアス方式など、その技術分野で公知の方式を含む。好ましくは、該方式は、インクがノズルから放出され、インクジェット用記録媒体に適用されるシステムを含んで成る。インクが熱エネルギーの作用によって体積を急激に変化させ、状態のこの変化の作用によってノズルから放出される、特開昭５４−５９９３６公報に開示されているインクジェットシステムが、本発明のインクジェット用記録媒体と関連して効果的に使用できる。
【００３９】
以下の例は本発明をさらに説明するが、当然ながら、少しもその範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。
【実施例】
【００４０】
［例１］
この例は本発明に従った分散液の調製を説明する。
【００４１】
高せん断ミキサーを脱イオン水（２０．２ｋｇ）と塩酸（３７％濃度、３６．７ｇ）で満たした。該ミキサーを運転して、ヒュームドシリカ（キャボットコーポレーションから入手可能なヒュームドシリカ、１９０ｍ2／ｇのＣａｂ−Ｏ−Ｓｉｌ（登録商標）９．５ｋｇ）を水性ビヒクル中の混合物が凝固しないように、連続的な量でかつ一定の速度で添加した。該ヒュームドシリカを完全に添加した後、さらに該混合物を高せん断混合に新たに７５分間さらした。次いで、脱イオン水（１７．９ｋｇ）を該ミキサーに添加して、さらに１５分間混合を続けた。該ミキサーを運転している間に、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（５４．２ｇ）を添加して、ヒュームドシリカ粒子とアミノオルガノシロキサンの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との接触から形成される生成物の分散液を生成するよう、高せん断混合に１５分間さらした。ｐＨを下げるために塩酸（３７％濃度、６．４ｇ）を該分散液に添加した。続いて、該分散液を公称１μｍのバグフィルターに通して濾過し、分散液中の任意の大きな粒子を除去した。結果として得られた濾液は以下の特性を有した。
ｐＨ ３．７
固形分（ｗｔ％） ２０．０ｗｔ％
ブルックフィールド粘度（スピンドル５、６０ｒｐｍ） １０ｃＰ
平均粒子径（光子相関分光法） １２４ｎｍ
界面動電位 ＋２６ｍＶ
【００４２】
こうして調製された分散液は、長期の貯蔵寿命及び保管について優れた安定性を有する。該分散液はコーティング組成物を形成するのに用いることができ、該コーティング組成物は、上質感に加えて良好な光沢及び吸収を示すインクジェット用記録媒体を製造するのに用いることができる。さらには、該コーティング組成物で調製されたインクジェット用記録媒体は、インクジェット印刷法において用いられるときには、優れた耐水性、精密な鮮鋭度、高解像度及び望ましい色濃度を示す。
【００４３】
［例２］
この例は、本発明のコーティング組成物及び方法を用いた本発明のインクジェット用記録媒体の調製を説明する。
【００４４】
高せん断ミキサーを脱イオン水（９３ｋｇ）と塩酸（３７％濃度、１５０ｇ）で満たした。該ミキサーを運転して、ヒュームドシリカ（キャボットコーポレーションから入手可能なヒュームドシリカ、２００ｍ2／ｇのＣａｂ−Ｏ−Ｓｉｌ（登録商標）３８．９ｇ）を水性ビヒクル中の混合物が凝固しないように、連続的な量でかつ一定の速度で添加した。該ヒュームドシリカを完全に添加した後、さらに水性ビヒクル中のヒュームドシリカ混合物を高せん断混合に新たに１時間さらした。次いで、脱イオン水（５７．４ｋｇ）を該ミキサーに添加して、さらに１０分間、高せん断混合を続けた。該ミキサーを運転している間に、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（２２１ｇ）を添加して、ヒュームドシリカ粒子とアミノオルガノシロキサンの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との接触から形成される生成物の分散液を生成するよう、高せん断混合に約１５分間さらした。続いて、該分散液を公称１μｍのバグフィルターに通して濾過し、分散液中に残留する任意の大きな粒子を除去した。結果として得られた濾液は以下の特性を有した。
ｐＨ ４．１
固形分（ｗｔ％） ２１ｗｔ％
ブルックフィールド粘度（スピンドル５、６０ｒｐｍ） ４７ｃＰ
平均粒子径（光子相関分光法） １３９ｎｍ
界面動電位 ＋３６ｍＶ
【００４５】
この濾過分散液の１００ｇ量をポリビニルアルコール溶液（エアプロダクツ社の３０％濃度Ａｉｒｖｏｌ２０３、１１．１ｇ）及び１０％の湿潤剤溶液（アーチケミカルズ社の界面活性剤１０−Ｇ、０．８ｇ）に添加した。この混合液をおよそ１分間混合した。次いで、該混合液を周囲温度（約２０〜２５℃）で約１時間、真空乾燥器に置いて任意の連行気泡を除去した。Ｎｏ．２２のＭｅｙｅｒ Ｒｏｄアプリケーターを用いて、結果として得られたコーティング組成物を透明なポリ（エチレンテレフタレート）のポリマーフィルム上にコートした。結果として得られた被覆基材を３５℃で約３時間乾燥させ、１０〜１１ｇ／ｍ2のコーティング質量を有するインクジェット用記録媒体を製造した。
【００４６】
本発明によって製造されたインクジェット用記録媒体は、上質感に加えて良好な光沢及び吸収を示した。さらには、該インクジェット用記録媒体は、インクジェット印刷法において用いられるときには、優れた耐水性、精密な鮮鋭度、高解像度及び望ましい色濃度を印刷画像に与えた。
【００４７】
本明細書で引用された公報、特許出願及び特許を含むすべての参考文献は、本明細書により、それぞれの参考文献が個々にかつ具体的に示されてその参照により含まれ、全体として本明細書に記載されている場合と同程度にその参照により含まれる。
【００４８】
本発明を説明する中での（特に特許請求の範囲の中での）“ある（ａ）”、“ある（ａｎ）”及び“該（ｔｈｅ）”という語並びに同様の指示語の使用は、本明細書において別段の指摘がない又は文脈によって明確に否定されない限り、単数及び複数の両方を含むと解されるべきである。“含んで成る”、“有する”、“含む”及び“含有する”という語は、別段の言及がない限り、制限のない語（即ち、“含むが限定されない”を意味する）と解されるべきである。本明細書における値の範囲の説明は、本明細書で別段の指摘がない限り、単に範囲の中に入っているそれぞれ独立した値を個々に言及することの省略方法として働くことを意図しており、それぞれの独立した値は、まるでそれが本明細書で個々に列挙されたかのように本明細書に組み入れられる。本明細書で説明されたすべての方法は、別段の指摘が本明細書でない又は文脈によって明確に否定されない限り、任意の好適な順序で実施することができる。本明細書で提供される任意の及びすべての例又は例示的な語（例えば、“などの”）の使用は、単に本発明をより明らかにすることを意図しており、別段の主張がない限り、本発明の範囲に関する限定をもたらすものではない。本明細書には、本発明の実施に不可欠であるような任意の請求されない要素を示すと解されるべき語は全くない。
【００４９】
本発明を実施するために発明者が知っている最良の方法を含めて、本発明の好ましい実施態様を本明細書で説明している。これらの好ましい実施態様の変形態様は、前述の説明を読めば当業者に明らかになることができる。発明者は、当業者が適切であるような変形態様を用いることを期待しており、発明者は、本発明が本明細書で具体的に説明したのと別の方法で実施されることを意図している。したがって、本発明は、準拠法によって容認されているように、特許請求の範囲に列挙した主題のすべての改良及びそれと同等なものを含む。さらには、そのすべての可能な変形態様における上記要素の任意の組合せは、別段の指摘が本明細書でない又は文脈によって明確に否定されない限り、本発明によって包含される。
Claims (53)
- 軟質基材と、該基材の少なくとも１つの表面上にコートされたコーティング組成物とを含んで成り、該コーティング組成物がヒュームドシリカ粒子と少なくとも１つのアミノオルガノシロキサンとの接触から形成された生成物を含んで成る、インクジェット用記録媒体。
- 前記アミノオルガノシロキサンが化学式（Ｒ1Ｏ）nＳｉ（Ｒ2）mであり、式中、Ｒ1がＨ、Ｃ1〜Ｃ10のアルキル又は金属イオン、Ｒ2がアリール、Ｃ1〜Ｃ10のアルキル又はアラルキルであり、該アリール、該アルキル及び該アラルキルがアミン及び四級アンモニウム塩から成る群より選択された１つ又は複数の置換基で置換され、ｎ及びｍがそれぞれ１以上の整数であり、ｎとｍの合計が４である、請求項１に記載のインクジェット用記録媒体。
- ｎが３、ｍが１である、請求項２に記載のインクジェット用記録媒体。
- Ｒ2がアミン及び四級アンモニウム塩から成る群より選択される、１つ又は複数の置換基で置換されたアルキルである、請求項２又は請求項３の何れかに記載のインクジェット用記録媒体。
- 前記アミノオルガノシロキサンが化学式
- ｐが０〜約５０の整数である、請求項５に記載のインクジェット用記録媒体。
- ｐが０又は１の何れかである、請求項６に記載のインクジェット用記録媒体。
- Ｒ1がＨ、メチル又はエチルから成る群より選択された、請求項２〜７の何れか１項に記載のインクジェット用記録媒体。
- Ｒ2がポリアミンで置換された、請求項２〜８の何れか１項に記載のインクジェット用記録媒体。
- 前記ポリアミンがポリ（エチレンイミン）又はその誘導体である、請求項９に記載のインクジェット用記録媒体。
- 前記アミノオルガノシロキサンが、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−トリメトキシシリルプロピル）−ジエチレントリアミン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、（３−トリエトキシシリルプロピル）−ジエチレントリアミン及びそれらの混合物から成る群より選択された、請求項１〜１０の何れか１項に記載のインクジェット用記録媒体。
- 前記軟質基材がポリマーフィルム、セルロース紙又はフォトベース材料を含んで成る、請求項１〜１１の何れか１項に記載のインクジェット用記録媒体。
- 前記軟質基材が、ポリ（エチレンテレフタレート）ポリマー、ポリエステル、ポリ塩化ビニル又はそれらの混合物から成る群より選択されたポリマーフィルムを含んで成る、請求項１２に記載のインクジェット用記録媒体。
- 前記軟質基材が、ポリエチレン、バライト及びそれらの誘導体から成る群より選択される、少なくとも１つのコーティングで被覆されたフォトベース材料を含んで成る、請求項１２に記載のインクジェット用記録媒体。
- 前記ヒュームドシリカ粒子が約９０〜３３０ｍ2／ｇの表面積を有する、請求項１〜１４の何れか１項に記載のインクジェット用記録媒体。
- 前記ヒュームドシリカ粒子が約１５０〜２２０ｍ2／ｇの表面積を有する、請求項１５に記載のインクジェット用記録媒体。
- 前記ヒュームドシリカ粒子が約１８０〜２１０ｍ2／ｇの表面積を有する、請求項１６に記載のインクジェット用記録媒体。
- 軟質基材表面の少なくとも一部を、ヒュームドシリカ粒子と少なくとも１つのアミノオルガノシロキサンとの接触から形成された生成物でコーティングして被覆された基材を提供すること、及び該被覆された基材を乾燥させてインクジェット用記録媒体を製造することを含んで成る、インクジェット用記録媒体の調製方法。
- 前記アミノオルガノシロキサンが化学式（Ｒ1Ｏ）nＳｉ（Ｒ2）mであり、式中、Ｒ1がＨ、Ｃ1〜Ｃ10のアルキル又は金属イオン、Ｒ2がアリール、Ｃ1〜Ｃ10のアルキル又はアラルキルであり、該アリール、該アルキル及び該アラルキルがアミン及び四級アンモニウム塩から成る群より選択された１つ又は複数の置換基で置換され、ｎ及びｍがそれぞれ１以上の整数であり、ｎとｍの合計が４である、請求項１８に記載の方法。
- 前記軟質基材がポリマーフィルム、セルロース紙又はフォトベース材料を含んで成る、請求項１８又は請求項１９の何れかに記載の方法。
- 前記ヒュームドシリカ粒子が約９０〜３３０ｍ2／ｇの表面積を有する、請求項１８〜２０の何れか１項に記載の方法。
- 前記ヒュームドシリカ粒子が約１５０〜２２０ｍ2／ｇの表面積を有する、請求項２１に記載の方法。
- 前記ヒュームドシリカ粒子が約１８０〜２１０ｍ2／ｇの表面積を有する、請求項２２に記載の方法。
- 水性ビヒクル、少なくとも１つのバインダー、及びヒュームドシリカ粒子と少なくとも１つのアミノオルガノシロキサンとの接触から形成された生成物を含んで成る、インクジェット用記録媒体のためのコーティング組成物。
- 前記アミノオルガノシロキサンが化学式（Ｒ1Ｏ）nＳｉ（Ｒ2）mであり、式中、Ｒ1がＨ、Ｃ1〜Ｃ10のアルキル又は金属イオン、Ｒ2がアリール、Ｃ1〜Ｃ10のアルキル又はアラルキルであり、該アリール、該アルキル及び該アラルキルがアミン及び四級アンモニウム塩から成る群より選択された１つ又は複数の置換基で置換され、ｎ及びｍがそれぞれ１以上の整数であり、ｎとｍの合計が４である、請求項２４に記載のコーティング組成物。
- 前記水性ビヒクルが水である、請求項２４又は請求項２５の何れかに記載のコーティング組成物。
- 前記少なくとも１つのバインダーがポリビニルアルコールである、請求項２４〜２６の何れか１項に記載のコーティング組成物。
- 前記コーティング組成物がさらに媒染剤を含んで成る、請求項２４〜２７の何れか１項に記載のコーティング組成物。
- 前記媒染剤が、ポリ（エチレンイミン）、ポリ（ビニルベンジルトリメチルアンモニウムクロリド）、ポリ（ジアリルジメチルアンモニウムクロリド）及びそれらの混合物から成る群より選択された、請求項２８に記載のコーティング組成物。
- 前記コーティング組成物が約３．５〜４．５のｐＨを有する、請求項２４〜２９の何れか１項に記載のコーティング組成物。
- 前記コーティング組成物が約３．５〜４のｐＨを有する、請求項３０に記載のコーティング組成物。
- 前記ヒュームドシリカ粒子が約９０〜３３０ｍ2／ｇの表面積を有する、請求項２４〜３１の何れか１項に記載のコーティング組成物。
- 前記ヒュームドシリカ粒子が約１５０〜２２０ｍ2／ｇの表面積を有する、請求項３２に記載のコーティング組成物。
- 前記ヒュームドシリカ粒子が約１８０〜２１０ｍ2／ｇの表面積を有する、請求項３３に記載のコーティング組成物。
- （ａ）ヒュームドシリカ粒子と少なくとも１つのアミノオルガノシロキサンとの接触から形成された生成物の分散液を、（ｂ）少なくとも１つのバインダーと組合せてコーティング組成物を製造することを含んで成る、インクジェット用記録媒体のためのコーティング組成物の調製方法。
- 前記アミノオルガノシロキサンが化学式（Ｒ1Ｏ）nＳｉ（Ｒ2）mであり、式中、Ｒ1がＨ、Ｃ1〜Ｃ10のアルキル又は金属イオン、Ｒ2がアリール、アルキル又はアラルキルであり、該アリール、該アルキル及び該アラルキルがアミン及び四級アンモニウム塩から成る群より選択された１つ又は複数の置換基で置換され、ｎ及びｍがそれぞれ１以上の整数であり、ｎとｍの合計が４である、請求項３５に記載の方法。
- 前記少なくとも１つのバインダーがポリビニルアルコールである、請求項３５又は請求項３６の何れかに記載の方法。
- 前記ヒュームドシリカを少なくとも１つの媒染剤と組合せることをさらに含んで成る、請求項３５〜３７の何れか１項に記載の方法。
- 前記少なくとも１つの媒染剤が、ポリ（エチレンイミン）、ポリ（ビニルベンジルトリメチルアンモニウムクロリド）、ポリ（ジアリルジメチルアンモニウムクロリド）及びそれらの混合物から成る群より選択された、請求項３８に記載の方法。
- 前記コーティング組成物が約３．５〜４．５のｐＨを有する、請求項３５〜３９の何れか１項に記載の方法。
- 前記コーティング組成物が約３．５〜４のｐＨを有する、請求項４０に記載の方法。
- 前記ヒュームドシリカ粒子が約９０〜３３０ｍ2／ｇの表面積を有する、請求項３５〜４１の何れか１項に記載の方法。
- 前記ヒュームドシリカ粒子が約１５０〜２２０ｍ2／ｇの表面積を有する、請求項４２に記載の方法。
- 前記ヒュームドシリカ粒子が約１８０〜２１０ｍ2／ｇの表面積を有する、請求項４３に記載の方法。
- （ａ）混合液が凝固しないように、高せん断条件下でヒュームドシリカ粒子を水性ビヒクルと混合してヒュームドシリカの混合液を形成すること、及び（ｂ）該ヒュームドシリカ粒子と少なくとも１つのアミノオルガノシロキサンとの接触から形成された生成物の分散液を形成するように、（ａ）の混合液に該少なくとも１つのアミノオルガノシロキサンを添加することを含んで成る、請求項１に記載のインクジェット用記録媒体の調製に有用な分散液の調製方法。
- 前記水性ビヒクルが水である、請求項４５に記載の方法。
- 前記アミノオルガノシロキサンが化学式（Ｒ1Ｏ）nＳｉ（Ｒ2）mであり、式中、Ｒ1がＨ、Ｃ1〜Ｃ10のアルキル又は金属イオン、Ｒ2がアリール、アルキル又はアラルキルであり、該アリール、該アルキル及び該アラルキルがアミン及び四級アンモニウム塩から成る群より選択された１つ又は複数の置換基で置換され、ｎ及びｍがそれぞれ１以上の整数であり、ｎとｍの合計が４である、請求項４５又は請求項４６の何れかに記載の方法。
- 工程（ｂ）の後に、水性分散液を濾過して約１μｍ以上の粒子サイズを有する粒子を該分散液から除去することをさらに含んで成る、請求項４５〜４７の何れか１項に記載の方法。
- 前記分散液が約３．５〜４．５のｐＨを有する、請求項４５〜４８の何れか１項に記載の方法。
- 前記分散液が約３．５〜４のｐＨを有する、請求項４９に記載の方法。
- 前記ヒュームドシリカ粒子が約９０〜３３０ｍ2／ｇの表面積を有する、請求項４５〜５０の何れか１項に記載の方法。
- 前記ヒュームドシリカ粒子が約１５０〜２２０ｍ2／ｇの表面積を有する、請求項５１に記載の方法。
- 前記ヒュームドシリカ粒子が約１８０〜２１０ｍ2／ｇの表面積を有する、請求項５２に記載の方法。
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