JP2022103981A - 水系組成物および着色方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】耐水性や金属粒子の分散安定性に優れるとともに、光沢感に優れた記録物の製造に好適に適用することができる水系組成物を提供すること、また、光沢感に優れた記録物の製造に適用することができる着色方法を提供すること。【解決手段】本発明の水系組成物は、金属顔料と、ポリオキシアルキレンアミン化合物と、水系媒体と、を含有し、前記金属顔料は、複数個の金属粒子からなり、前記金属粒子は、表面処理剤により表面修飾されており、前記ポリオキシアルキレンアミン化合物の含有量が、前記金属粒子：１００質量部に対して、０．１質量部以上５０質量部以下である。【選択図】なし

Description

本発明は、水系組成物および着色方法に関するものである。
従来から、光沢感のある外観を呈する装飾品の製造方法として、金属めっきや、金属箔を用いた箔押し印刷、金属箔を用いた熱転写等が用いられてきた。
しかし、これらの方法では、曲面部への適用が困難であるといった問題があった。
他方、顔料または染料を含む組成物を、インクジェット法により記録媒体に付与するインクジェットインクとして用いたり、塗料として用いたりすることが行われている。このような方法では、曲面部への記録にも好適に適用できるという点で優れている。
特に、近年では、上記のような組成物について、環境への負荷や作業者の健康面等を考慮した、水系の組成物を用いることが求められている。
しかしながら、単に、顔料や染料の代わりに、金属粒子を適用しようとした場合、金属が本来有している光沢感等の特性を十分に発揮させることができないという問題点があった。
上記のような問題を解決する目的で、フッ素系化合物で表面処理された金属粒子を用いることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１５－２１２０１８号公報
これにより、組成物中における金属粒子の分散性はある程度向上するものの、分散安定性や組成物を用いて製造される光沢感等が不十分である。特に、水系の組成物においては、上記のような問題が顕著であり、また、保存時等において金属粒子が水と反応し、ガスを発生し易い、すなわち、耐水性が低いという問題があった。したがって、金属粒子の分散安定性や水系組成物の耐水性、製造される記録物の光沢感のさらなる向上が求められている。
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の適用例として実現することができる。
本発明の適用例に係る水系組成物は、金属顔料と、ポリオキシアルキレンアミン化合物と、水系媒体と、を含有し、
前記金属顔料は、複数個の金属粒子からなり、
前記金属粒子は、表面処理剤により表面修飾されており、
前記ポリオキシアルキレンアミン化合物の含有量が、前記金属粒子：１００質量部に対して、０．１質量部以上５０質量部以下である。
また、本発明の他の適用例に係る水系組成物では、前記ポリオキシアルキレンアミン化合物が、下記式（１）で示される化合物、その塩のうちの少なくとも１種である。
（Ｒ１－（Ｏ－Ｒ２）Ｘ）Ｙ－ＮＨ(３-Ｙ) ・・・ （１）
（式（１）中、Ｒ１は水素原子または炭素数が４以下のアルキル基であり、Ｒ２は炭素数が５以下のアルキレン基であり、Ｘは１０以上の整数である。また、式（１）中、Ｒ２の条件が異なる複数種のオキシアルキレンユニットを備えていてもよい。Ｙは、１～３の整数である。Ｙが２以上の場合、Ｒ１、Ｒ２、Ｘの条件が異なる（Ｒ１－（Ｏ－Ｒ２）Ｘ）単位を含んでもよい。）
また、本発明の他の適用例に係る水系組成物では、前記ポリオキシアルキレンアミン化合物が、下記式（２）で示される化合物、その塩のうちの少なくとも１種である。
Figure 2022103981000001
 （式（２）中、Ｒ１は水素原子または炭素数が４以下のアルキル基であり、Ｒ２は水素原子または炭素数が３以下のアルキル基であり、Ｘは１０以上の整数である。また、式（２）中、Ｒの条件が異なる複数種のオキシアルキレンユニットを備えていてもよい。）
また、本発明の他の適用例に係る水系組成物では、前記金属粒子は、アルミニウムまたはアルミニウム合金で構成されたものである。
また、本発明の他の適用例に係る水系組成物では、前記金属粒子の体積平均粒子径が、０．２０μｍ以上１．００μｍ以下である。
また、本発明の他の適用例に係る水系組成物では、前記金属粒子が鱗片状をなすものである。
また、本発明の他の適用例に係る水系組成物では、前記金属粒子の平均厚さが１０ｎｍ以上９０ｎｍ以下である。
また、本発明の他の適用例に係る水系組成物では、前記表面処理剤は、疎水性リン系表面処理剤、ケイ素系表面処理剤のうちの少なくとも一方を含む。
また、本発明の他の適用例に係る水系組成物では、前記ポリオキシアルキレンアミン化合物の重量平均分子量が４００以上８０００以下である。
また、本発明の他の適用例に係る水系組成物では、前記ポリオキシアルキレンアミン化合物の含有量が、前記金属粒子：１００質量部に対して、０．１質量部以上３０質量部以下である。
また、本発明の他の適用例に係る水系組成物は、着色用組成物、又は着色用組成物の調製に用いる組成物である。
また、本発明の適用例に係る着色方法は、着色用組成物である本発明の適用例に係る水系組成物を被着色体に付着させる工程を備える。
以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
［１］水系組成物
まず、本発明の水系組成物について説明する。
ところで、従来から、光沢感のある外観を呈する装飾品の製造方法として、金属めっきや、金属箔を用いた箔押し印刷、金属箔を用いた熱転写等が用いられてきた。
しかし、これらの方法では、曲面部への適用が困難であるといった問題があった。
他方、顔料または染料を含む組成物を、インクジェット法により記録媒体に付与するインクジェットインクとして用いたり、塗料として用いたりすることが行われている。このような方法では、曲面部への記録にも好適に適用できるという点で優れている。
特に、近年では、上記のような組成物について、環境への負荷や作業者の健康面等を考慮した、水系の組成物を用いることが求められている。
しかしながら、単に、顔料や染料の代わりに、金属粒子を適用しようとした場合、金属が本来有している光沢感等の特性を十分に発揮させることができないという問題点があった。
上記のような問題を解決する目的で、フッ素系化合物で表面処理された金属粒子を用いることが提案されている。これにより、組成物中における金属粒子の分散性はある程度向上するものの、分散安定性や組成物を用いて製造される光沢感等が不十分である。特に、水系の組成物においては、上記のような問題が顕著であり、また、保存時等において金属粒子が水と反応し、ガスを発生し易い、すなわち、耐水性が低いという問題があった。したがって、金属粒子の分散安定性や水系組成物の耐水性、製造される記録物の光沢感のさらなる向上が求められている。
そこで、発明者は、上記のような問題を解決する目的で鋭意研究を行った結果、本発明に至った。すなわち、本発明の水系組成物は、金属顔料と、ポリオキシアルキレンアミン化合物と、水系媒体と、を含有し、前記金属顔料は、複数個の金属粒子からなり、前記金属粒子は、表面処理剤により表面修飾されており、前記ポリオキシアルキレンアミン化合物の含有量が、前記金属粒子：１００質量部に対して、０．１質量部以上５０質量部以下である。
これにより、金属粒子の分散安定性、耐水性に優れるとともに、光沢感に優れた記録物の製造に好適に適用することができる水系組成物を提供することができる。特に、水系組成物を長期間保存した場合や過酷条件下で保存した場合であっても、水系組成物中での金属粒子の分散安定性、当該水系組成物を用いて製造される記録物における光沢感等を優れたものとすることができる。
また、水系組成物がインクジェット法による吐出に適用されるインクジェット用組成物である場合、上記のような効果に加えて、微細なパターンをより好適に形成することができる、オンデマンド性に優れる等のインクジェット法を適用することによる利益を享受することができる。また、インクジェット用組成物の製造後比較的短期間での、液滴の吐出安定性等を優れたものとすることができるとともに、インクジェット用組成物を、長期間保存した場合や過酷条件下で保存した場合であっても、液滴の吐出安定性等を優れたものとすることができる。
このような優れた効果が得られるのは、以下のような理由によると考えられる。
すなわち、ポリオキシアルキレンアミン化合物は、金属顔料を表面修飾する表面処理剤との相互作用により、水系組成物中における金属粒子の分散安定性を優れたものとすることができ、また、金属顔料の凝集を防ぎ、金属顔料をほぐすことで表面処理剤による金属顔料の表面処理を十分に進行させることができる。
これに対して、上記の条件を満足しない場合には、満足のいく結果が得られない。
例えば、水系組成物が、ポリオキシアルキレンアミン化合物を含んでいないと、以下のような問題を生じる。すなわち、例えば、金属顔料が表面処理剤で表面修飾されていたとしても、ポリオキシアルキレンアミン化合物を含んでいないと、短期的には、水系組成物中での金属粒子の分散安定性等を優れたものとすることができても、水系組成物を長期間保存した場合や過酷条件下で保存した場合には、水系組成物中での金属粒子の分散状態を良好な状態に保つことができない。その結果、水系組成物を用いて製造される記録物の光沢感が著しく低下する。特に、金属顔料が表面処理剤で表面修飾されたものである場合であっても、ポリオキシアルキレンアミン化合物を含まない場合には、表面修飾された金属粒子は、表面自由エネルギーが低く疎水的となり、疎水性相互作用により金属粒子の凝集が起こりやすくなると考えられる。または、金属顔料を表面処理剤で表面修飾する際に、ポリオキシアルキレンアミン化合物を含まない場合には、金属粒子をフッ素系化合物で処理する際に、金属粒子が凝集してしまい、表面処理剤で十分に処理されないと考えられる。
また、水系組成物が、ポリオキシアルキレンアミン化合物を含んでいたとしても、ポリオキシアルキレンアミン化合物の含有量が前記下限値未満であると、以下のような問題を生じる。すなわち、前述したようなポリオキシアルキレンアミン化合物を含むことによる効果が十分に発揮されない。その結果、水系組成物を長期間保存した場合や過酷条件下で保存した場合において、水系組成物中での金属粒子の分散状態が低下し、製造される記録物の光沢感を満足のいくものとすることができない。
また、水系組成物が、ポリオキシアルキレンアミン化合物を含んでいたとしても、ポリオキシアルキレンアミン化合物の含有量が前記上限値を超えると、初期的な記録物の光沢値が低下し、さらに長期間保存した場合や過酷条件下で保存した場合の保存安定性も劣る。また、水系組成物の耐水性も低下する。
水系組成物におけるポリオキシアルキレンアミン化合物の含有量は、金属粒子：１００質量部に対して、０．１質量部以上５０質量部以下であればよいが、以下の条件を満足するのが好ましい。すなわち、金属粒子：１００質量部に対するポリオキシアルキレンアミン化合物の含有量の下限は、０．５質量部であるのが好ましく、１．０質量部であるのがより好ましく、２．０質量部であるのがさらに好ましい。また、金属粒子：１００質量部に対するポリオキシアルキレンアミン化合物の含有量の上限は、４０質量部であるのが好ましく、３０質量部であるのがより好ましく、１０質量部であるのがさらに好ましい。
これにより、前述した効果がより顕著に発揮される。
以下、本発明の水系組成物の構成成分について説明する。
［１－１］金属顔料
本発明の水系組成物は、複数個の金属粒子からなる金属顔料を含んでいる。
金属顔料を構成する金属粒子は、後に詳述する表面処理剤により表面修飾されている。
金属粒子は、外観上視認される部位の少なくとも一部が金属材料で構成されたものであり、通常、外表面付近が金属材料で構成されたものである。
金属粒子は、水系組成物を用いて製造される記録物において、その外観に大きな影響を与える成分である。
本発明の水系組成物中において、金属粒子は、通常、その表面に、後に詳述するポリオキシアルキレンアミン化合物が付着していると推測される。
金属粒子は、少なくとも、表面付近を含む領域が金属材料で構成されたものであればよく、例えば、全体が金属材料で構成されたものであってもよいし、非金属材料で構成された基部と、当該基部を被覆する金属材料で構成された被膜とを有するものであってもよい。また、金属粒子は、その表面に不働態膜のような酸化被膜等が形成されていてもよい。このような金属粒子であっても、従来においては、前述したような問題が発生しており、また、本発明を適用することにより、前述したような優れた効果が得られる。
金属粒子を構成する金属材料としては、単体としての金属や各種合金等を用いることができる。例えば、アルミニウム、銀、金、白金、ニッケル、クロム、錫、亜鉛、インジウム、チタン、鉄、銅等が挙げられる。これらのうち金属粒子は、アルミニウムまたはアルミニウム合金で構成されたものであるのが好ましい。アルミニウム、アルミニウム合金が好ましい理由として、鉄等と比べて低い比重であることが挙げられる。これにより、アルミニウムまたはアルミニウム合金で構成された粒子を水系組成物中に分散させた場合の沈降が非常にゆっくり進行するため、濃度むらの発生等を効果的に防止しつつ、より長期間にわたって水系組成物を保管することができる。
加えて、記録物の生産コストの上昇を抑制しつつ、記録物の光沢感、高級感を特に優れたものとすることができる。アルミニウムおよびアルミニウム合金は、本来、各種金属材料の中でも特に優れた光沢感を呈するものであるが、水系組成物に、これらの材料で構成された粒子を適用しようとした場合に、以下のような問題を生じることを本発明者は見出した。すなわち、水系組成物の保存安定性は特に低いものとなること、また、特に、このような水系組成物をインクジェット用組成物として用いようとした場合に、ゲル化による粘度上昇による吐出安定性の低下等の問題が特に発生し易いことを本発明者は見出した。これに対し、金属顔料とともに、ポリオキシアルキレンアミン化合物を所定の割合で含ませることにより、アルミニウムまたはアルミニウム合金で構成された粒子を用いた場合であっても、上記のような問題の発生を確実に防止することができる。すなわち、金属粒子が、アルミニウムまたはアルミニウム合金で構成されたものであることにより、本発明による効果がより顕著に発揮される。
金属粒子は、球状、紡錘形状、針状等、いかなる形状のものであってもよいが、鱗片状をなすものであるのが好ましい。
これにより、水系組成物が付与される記録媒体上で、当該金属粒子の主面が記録媒体の表面形状に沿うように配置することができる。その結果、金属粒子を構成する金属材料が本来有している光沢感等を、得られる記録物においても、より効果的に発揮させることができ、形成される印刷部の光沢感、高級感を特に優れたものとすることができるとともに、記録物の耐擦性を特に優れたものとすることができる。また、ポリオキシアルキレンアミン化合物を含んでいない水系組成物においては、金属粒子が鱗片状をなすものであると、水系組成物の保存安定性が特に低いものとなり易く、また、当該水系組成物をインクジェット用組成物として用いる場合に、当該インクジェット用組成物の吐出安定性が特に低いものとなり易い。また鱗片状の金属粒子による優れた光沢感などを発現させることができない。
これに対し、水系組成物が、金属粒子とともに、ポリオキシアルキレンアミン化合物を所定の割合で含んでいると、金属粒子が鱗片状をなすものであっても、上記のような問題の発生を確実に防止することができる。すなわち、金属粒子が鱗片状をなすものであると、本発明による効果がより顕著に発揮される。
本発明において、鱗片状とは、平板状、湾曲板状等のように、所定の角度から観察した際、例えば、平面視した際の面積が、当該観察方向と直交する角度から観察した際の面積よりも大きい形状のことをいう。特に、投影面積が最大となる方向から観察した際、すなわち、平面視した際の面積Ｓ１［μｍ２］と、当該観察方向と直交する方向のうち観察した際の面積が最大となる方向から観察した際の面積Ｓ０［μｍ２］に対する比率Ｓ１／Ｓ０が、好ましくは２以上であり、より好ましくは５以上であり、さらに好ましくは８以上である。さらには１０以上が好ましく、２０以上がより好ましい。上限は限るものではないが１０００以下が好ましく、５００以下がさらに好ましく、１００以下がより好ましい。この値としては、例えば、任意の５０個の粒子について観察を行い、これらの粒子についての算出される値の平均値を採用することができる。観察は、例えば電子顕微鏡、原子間力顕微鏡等を用いて行うことができる。
または、後述する体積平均粒子径（Ｄ５０）と、平均厚さを用い、単位をあわせたうえで、体積平均粒子径（Ｄ５０）／平均厚みとし、これを上記範囲としてもよい。
金属粒子が鱗片状をなすものである場合、金属粒子の平均厚さの下限は、特に限定されないが、１０ｎｍであるのが好ましく、１５ｎｍであるのがより好ましい。また、金属粒子が鱗片状をなすものである場合、金属粒子の平均厚さの上限は、特に限定されないが、９０ｎｍであるのが好ましく、７０ｎｍであるのがより好ましく、５０ｎｍであるのがさらに好ましく、３０ｎｍであるのがもっとも好ましい。
これにより、上述したような粒子が鱗片状であることによる効果がより顕著に発揮される。
金属粒子の体積平均粒子径の下限は、特に限定されないが、０．２０μｍであるのが好ましく、０．２５μｍであるのがより好ましく、０．３０μｍであるのがさらに好ましい。また、金属粒子の体積平均粒子径の上限は、特に限定されないが、１．００μｍであるのが好ましく、０．９０μｍであるのがより好ましく、０．８０μｍであるのがさらに好ましい。
これにより、水系組成物の保存安定性、耐水性等をより優れたものとしつつ、水系組成物を用いて製造される記録物における不本意な色むらの発生等をより効果的に防止することができる。
なお、本発明において、体積平均粒子径とは、粒子分散液をレーザー回折・散乱法を用いて測定された体積分布のメジアン径のことを指し、多数個の測定結果を大きさ毎の存在比率の累積として表した場合に、累積でちょうど中央値の５０％を示す粒子のサイズである。金属粒子が鱗片状をなすものである場合、体積平均粒子径は、金属粒子を球状換算した際の形状、大きさに基づいて求められるものとする。
また、水系組成物に含まれる金属粒子の微粒子側からの体積累積分布率９０％での粒子径Ｄ９０の上限は、１．５０μｍであるのが好ましく、１．２０μｍであるのがより好ましく、０．９５μｍであるのがさらに好ましい。
これにより、水系組成物の保存安定性、耐水性等をより優れたものとしつつ、水系組成物を用いて製造される記録物における不本意な色むらの発生等をより効果的に防止することができる。
水系組成物中における金属粒子の含有率の下限は、特に限定されないが、０．１質量％であるのが好ましく、０．２質量％であるのがより好ましく、０．３質量％であるのがさらに好ましい。また、水系組成物中における金属粒子の含有率の上限は、特に限定されないが、３０質量％であるのが好ましく、２０質量％であるのがより好ましく、１５質量％であるのがさらに好ましく、１０質量％であるのがもっとも好ましい。
これにより、水系組成物の保存安定性、耐水性等をより優れたものとしつつ、水系組成物を用いて形成される印刷部の光沢感を特に優れたものとすることができる。
特に、水系組成物がインクジェット法により吐出されるインクなどそのものである場合、当該インク中における金属粒子の含有率の下限は、特に限定されないが、０．１質量％であるのが好ましく、０．２質量％であるのがより好ましく、０．３質量％であるのがさらに好ましい。また、水系組成物がインクジェット法により吐出されるインクそのものである場合、当該インク中における金属粒子の含有率の上限は、特に限定されないが、２．４質量％であるのが好ましく、２．２質量％であるのがより好ましく、１．８質量％であるのがさらに好ましい。
また、水系組成物がインクジェット法により吐出されるインクの調製に用いられる原液である場合や塗料である場合、当該水系組成物中における金属粒子の含有率の下限は、特に限定されないが、２．０質量％であるのが好ましく、２．５質量％であるのがより好ましく、３．０質量％であるのがさらに好ましい。また、水系組成物がインクジェット法により吐出されるインクの調製に用いられる原液である場合や塗料である場合、当該水系組成物中における金属粒子の含有率の上限は、特に限定されないが、３０質量％であるのが好ましく、２０質量％であるのがより好ましく、１５質量％であるのがさらに好ましく、１０質量％であるのがもっとも好ましい。
金属粒子は、いかなる方法で製造されたものであってもよいが、Ａｌで構成されたものである場合には、気相成膜法によりＡｌで構成された膜を形成し、その後、当該膜を粉砕することにより得られたものであるのが好ましい。これにより、本発明の水系組成物を用いて形成される印刷部において、Ａｌが本来有している光沢感等をより効果的に表現させることができる。また、各粒子間での特性のばらつきを抑制することができる。また、当該方法を用いることにより、比較的薄い金属粒子であっても好適に製造することができる。
このような方法を用いて金属粒子を製造する場合、例えば、基材上に、Ａｌで構成された膜の形成を行うことにより、金属粒子を好適に製造することができる。前記基材としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート等のプラスチックフィルム等を用いることができる。また、基材は、成膜面に離型剤層を有するものであってもよい。
また、前記粉砕は、液体中において、前記膜に超音波振動を付与することにより行われるものであるのが好ましい。これにより、後述するような粒子径の金属粒子を容易かつ確実に得ることができるとともに、各金属粒子間での大きさ、形状、特性のばらつきの発生を抑制することができる。
また、上記のような方法で、粉砕を行う場合、前記液体としては、アルコール類、炭化水素系化合物、エーテル系化合物や、プロピレンカーボネート、γ－ブチロラクトン、Ｎ－メチル－２－ピロリドン、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、シクロヘキサノン、アセトニトリル等の極性化合物を好適に用いることができる。このような液体を用いることにより、金属粒子の不本意な酸化等を防止しつつ、金属粒子の生産性を特に優れたものとし、また、各粒子間での大きさ、形状、特性のばらつきを特に小さいものとすることができる。
アルコール類としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等が挙げられる。また、炭化水素系化合物としては、例えば、ｎ－ヘプタン、ｎ－オクタン、デカン、ドデカン、テトラデカン、トルエン、キシレン、シメン、デュレン、インデン、ジペンテン、テトラヒドロナフタレン、デカヒドロナフタレン、シクロヘキシルベンゼン等が挙げられる。また、エーテル系化合物としては、例えば、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールｎ－ブチルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル、１，２－ジメトキシエタン、ビス（２－メトキシエチル）エーテル、ｐ－ジオキサン、テトラヒドロフラン等が挙げられる。
［１－２］ポリオキシアルキレンアミン化合物
本発明の水系組成物は、ポリオキシアルキレンアミン化合物を含有している。
ポリオキシアルキレンアミン化合物は、分子内にポリオキシアルキレン構造を有するアミン化合物であれば、いかなるものであってもよいが、下記式（１）で示される化合物、その塩のうちの少なくとも１種であるのが好ましい。
（Ｒ１－（Ｏ－Ｒ２）Ｘ）Ｙ－ＮＨ(３-Ｙ) ・・・ （１）
（式（１）中、Ｒ１は水素原子または炭素数が４以下のアルキル基であり、Ｒ２は炭素数が５以下のアルキレン基であり、Ｘは１０以上の整数である。また、式（１）中、Ｒ２の条件が異なる複数種のオキシアルキレンユニットを備えていてもよい。Ｙは、１～３の整数である。Ｙが２以上の場合、Ｒ１、Ｒ２、Ｘの条件が異なる（Ｒ１－（Ｏ－Ｒ２）Ｘ）単位を含んでもよい。）
これにより、水系組成物の保存安定性、耐水性等をより優れたものとすることができ、水系組成物を、長期間保存した場合や過酷条件下で保存した場合における水系組成物を用いて製造される記録物の光沢感をより優れたものとすることができる。また、水系組成物がインクジェット用組成物である場合における当該インクジェット用組成物の吐出安定性、特に、長期間保存した場合や過酷条件下で保存した場合における吐出安定性をより優れたものとすることができる。
上記のように、ポリオキシアルキレンアミン化合物は、上記式（１）で示される化合物、その塩のうちの少なくとも１種であるのが好ましい。
式（１）で示される化合物の中でも、Ｙは１が好ましい。Ｒ１は、中でも炭素数が４以下のアルキル基が好ましく、炭素数１～２のアルキル基がより好ましい。Ｒ２は、炭素数１～３が好ましく、直鎖型のアルキレン基でもよいし、分枝型のアルキレン基でもよい。
式（１）で示される化合物の中でも、特に、下記式（２）で示される化合物、その塩のうちの少なくとも１種であるのがより好ましい。
Figure 2022103981000002
 （式（２）中、Ｒ１は水素原子または炭素数が４以下のアルキル基であり、Ｒ２は水素原子または炭素数が３以下のアルキル基であり、Ｘは１０以上の整数である。また、式（２）中、Ｒの条件が異なる複数種のオキシアルキレンユニットを備えていてもよい。）
これにより、水系組成物の保存安定性、耐水性等をさらに優れたものとすることができ、水系組成物を、長期間保存した場合や過酷条件下で保存した場合における水系組成物を用いて製造される記録物の光沢感をさらに優れたものとすることができる。また、水系組成物がインクジェット用組成物である場合における当該インクジェット用組成物の吐出安定性、特に、長期間保存した場合や過酷条件下で保存した場合における吐出安定性をさらに優れたものとすることができる。
上記式（１）、上記式（２）中のＲ１は、水素原子または炭素数が４以下のアルキル基であればよいが、炭素数が４以下のアルキル基が好ましく、メチル基であるのがより好ましい。
これにより、水系組成物の保存安定性、耐水性等をより優れたものとすることができ、水系組成物を、長期間保存した場合や過酷条件下で保存した場合における水系組成物を用いて製造される記録物の光沢感をより優れたものとすることができる。また、水系組成物がインクジェット用組成物である場合における当該インクジェット用組成物の吐出安定性、特に、長期間保存した場合や過酷条件下で保存した場合における吐出安定性をより優れたものとすることができる。
上記式（２）中のＲ２は、水素原子または炭素数が３以下のアルキル基であればよいが、水素原子、メチル基であるのが好ましく、下記式（３）で示される化合物であるのがより好ましい。
Figure 2022103981000003
 （式（３）中、ｘ１、ｘ２は独立して１以上の整数であり、ｘ１＋ｘ２は１０以上の整数である。また、式（３）中、オキシエチレンユニットとオキシプロピレンユニットの順番は問わない。）
これにより、水系組成物の保存安定性、耐水性等をさらに優れたものとすることができ、水系組成物を長期間保存した場合や過酷条件下で保存した場合における水系組成物を用いて製造される記録物の光沢感をさらに優れたものとすることができる。また、水系組成物がインクジェット用組成物である場合における当該インクジェット用組成物の吐出安定性、特に、長期間保存した場合や過酷条件下で保存した場合における吐出安定性をさらに優れたものとすることができる。
また、上記式（３）におけるｘ２に対するｘ１の比率であるｘ１／ｘ２の値、すなわち、ポリオキシアルキレンアミン化合物の分子内におけるオキシプロピレンユニットの物質量に対するオキシエチレンユニットの物質量の比率の下限は、０．０５であるのが好ましく、０．１５であるのがより好ましく、０．７０であるのがさらに好ましい。また、ｘ１／ｘ２の値の上限は、１０．００であるのが好ましく、８．００であるのがより好ましく、６．００であるのがさらに好ましい。
これにより、水系組成物の保存安定性、耐水性等をさらに優れたものとすることができ、水系組成物を、長期間保存した場合や過酷条件下で保存した場合における水系組成物を用いて製造される記録物の光沢感をさらに優れたものとすることができる。また、水系組成物がインクジェット用組成物である場合における当該インクジェット用組成物の吐出安定性、特に、長期間保存した場合や過酷条件下で保存した場合における吐出安定性をさらに優れたものとすることができる。
上記のように、上記式（３）中におけるオキシエチレンユニットとオキシプロピレンユニットの順番は問わない。より具体的には、上記式（３）では、連続するオキシエチレンユニットの末端にアミノ基が結合しており、連続するオキシプロピレンユニットの末端にメチル基が結合しているが、連続するオキシプロピレンユニットの末端にアミノ基が結合しており、連続するオキシエチレンユニットの末端にメチル基が結合していてもよい。また、上記式（３）で示される化合物は、ブロック共重合体であってもよいし、ランダム共重合体であってもよい。
なお、上記式（１）または式（２）においても、オキシアルキレンユニットが、オキシプロピレンユニットとオキシエチレンユニットを有する場合、オキシプロピレンユニットとオキシエチレンユニットに関して、上記と同様とすることが好ましく、例えば、オキシプロピレンユニットとオキシエチレンユニットの比率に関して、上記の範囲とすることが好ましい。
ポリオキシアルキレンアミン化合物の重量平均分子量の下限は、特に限定されないが、４００であるのが好ましく、５００であるのがより好ましく、８００であるのがさらに好ましく、１０００であるのがもっとも好ましい。また、ポリオキシアルキレンアミン化合物の重量平均分子量の上限は、特に限定されないが、８０００であるのが好ましく、５０００であるのがより好ましく、３０００であるのがさらに好ましい。
これにより、水系組成物の保存安定性、耐水性等をさらに優れたものとすることができ、水系組成物を、長期間保存した場合や過酷条件下で保存した場合における水系組成物を用いて製造される記録物の光沢感をさらに優れたものとすることができる。また、水系組成物がインクジェット用組成物である場合における当該インクジェット用組成物の吐出安定性、特に、長期間保存した場合や過酷条件下で保存した場合における吐出安定性をさらに優れたものとすることができる。
本発明の水系組成物は、ポリオキシアルキレンアミン化合物として、複数種の化合物を含んでいてもよい。
水系組成物中におけるポリオキシアルキレンアミン化合物の含有率の下限は、特に限定されないが、０．０１質量％であるのが好ましく、０．０２質量％であるのがより好ましく、０．０３質量％であるのがさらに好ましい。また、水系組成物中におけるポリオキシアルキレンアミン化合物の含有率の上限は、特に限定されないが、３．０質量％であるのが好ましく、２．０質量％であるのがより好ましく、１．５質量％であるのがさらに好ましい。
これにより、水系組成物の保存安定性、耐水性等をさらに優れたものとすることができ、水系組成物を、長期間保存した場合や過酷条件下で保存した場合における水系組成物を用いて製造される記録物の光沢感をさらに優れたものとすることができる。また、水系組成物がインクジェット用組成物である場合における当該インクジェット用組成物の吐出安定性、特に、長期間保存した場合や過酷条件下で保存した場合における吐出安定性をさらに優れたものとすることができる。
特に、水系組成物がインクジェット法により吐出されるインクそのものである場合、当該インク中におけるポリオキシアルキレンアミン化合物の含有率の下限は、特に限定されないが、０．０１質量％であるのが好ましく、０．０２質量％であるのがより好ましく、０．０３質量％であるのがさらに好ましい。また、水系組成物がインクジェット法により吐出されるインクそのものである場合、当該インク中におけるポリオキシアルキレンアミン化合物の含有率の上限は、特に限定されないが、１．０質量％であるのが好ましく、０．７０質量％であるのがより好ましく、０．５０質量％であるのがさらに好ましい。
また、水系組成物がインクジェット法により吐出されるインクの調製に用いられる原液である場合や塗料である場合、当該水系組成物中におけるポリオキシアルキレンアミン化合物含有率の下限は、特に限定されないが、０．０５質量％であるのが好ましく、０．１０質量％であるのがより好ましく、０．２０質量％であるのがさらに好ましい。また、水系組成物がインクジェット法により吐出されるインクの調製に用いられる原液である場合や塗料である場合、当該水系組成物中におけるポリオキシアルキレンアミン化合物の含有率の上限は、特に限定されないが、３．０質量％であるのが好ましく、２．０質量％であるのがより好ましく、１．５質量％であるのがさらに好ましい。
水系組成物中におけるポリオキシアルキレンアミン化合物の含有量は、金属粒子：１００質量部に対して、０．１質量部以上３０質量部以下であるのが好ましく、０．５質量部以上２０質量部以下であるのがより好ましく、１．０質量部以上１０質量部以下であるのがさらに好ましい。
これにより、水系組成物の保存安定性、耐水性等をさらに優れたものとすることができ、水系組成物を、長期間保存した場合や過酷条件下で保存した場合における水系組成物を用いて製造される記録物の光沢感をさらに優れたものとすることができる。また、水系組成物がインクジェット用組成物である場合における当該インクジェット用組成物の吐出安定性、特に、長期間保存した場合や過酷条件下で保存した場合における吐出安定性をさらに優れたものとすることができる。
［１－３］水系媒体
本発明の水系組成物は、水系媒体を含有している。
水系媒体は、少なくとも水を主要な成分とし、さらに水に対して溶解性を示す液体成分を含んでいても良い。組成物中において、水と良好に混合しているものとする。
本発明の水系組成物においては、主に、金属粒子を分散させる分散媒としての機能を有している。
また、水系組成物が水系媒体を含むことにより、水系組成物がインクジェット法により吐出されるインクそのものである場合、インクジェットによる当該インクの吐出が可能となる。また、当該インクの保湿性を向上させることができ、インクジェットヘッド等での乾燥等により、インクの固形分が不本意に析出してしまうこと等をより効果的に防止することができる。また、インクの粘度をより好適に調整することができる。
水に対し溶解性を示す液体成分は、つまり水溶性の液体成分であり、例えば水溶性有機溶剤などがあげられる。例えば、２５℃における水への溶解度が２ｇ／１００ｇ水以上の液体成分を好適に用いることができる。なお、水系媒体は、水自体であってもよい。この場合、水系媒体の水への溶解度は、無限大になる。
水系媒体における水の含有量は、３０質量％以上が好ましく、４０質量％以上がより好ましく、５０質量％以上がさらに好ましく、５５質量％以上が特に好ましい。水系媒体における水の含有量は１００質量％以下である。
また、水系組成物における水の含有量を上記範囲としてもよい。
水系媒体は、水に加えて、２５℃における水への溶解度が１００ｇ／１００ｇ水以上である水溶性有機溶剤を含んでいるのが好ましい。この場合、水溶性有機溶剤の１気圧下での沸点は、１１０℃以上３００℃以下であるのが好ましい。
これにより、水系組成物の保湿性をさらに向上させることができ、例えば、インクジェットヘッド等での乾燥等により、水系組成物としてのインクジェット用組成物の固形分が不本意に析出してしまうこと等をさらに効果的に防止することができる。このようなことから、インクジェット法による水系組成物の吐出安定性をさらに優れたものとすることができる。また、水系組成物を吐出した後、必要時においては、比較的容易に揮発させることができ、製造される記録物中に、水系媒体が不本意に残存することをより効果的に防止することができる。
このような水溶性有機溶剤としては、例えば、アルキルモノアルコール類；グリセリン；グリコール類；グリコールモノエーテル類；ラクタム類；アルコール類等が挙げられ、これらから選択される１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
グリコール類としては、例えば、トリエタノールアミン；エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、１，２－ヘキサンジオール等が挙げられる。また、グリコールモノエーテル類としては、例えば、トリエチレングリコールモノブチルエーテル等が挙げられる。また、ラクタム類としては、例えば、２－ピロリドン等が挙げられる。
アルコール類としては、限るものではないが、例えば、エタノール、メタノール、プロパノール、ブタノール、フェノキシエタノールなどがあげられる。
水系組成物中における水系媒体の含有率の下限は、特に限定されないが、３０質量％が好ましく、４０質量％がより好ましく、５０質量％がさらに好ましい。さらには、６０．０質量％であるのが好ましく、７０．０質量％であるのがより好ましく、７５．０質量％であるのがさらに好ましい。また、水系組成物中における水系媒体の含有率の上限は、特に限定されないが、９９．７質量％であるのが好ましく、９９．５質量％であるのがより好ましく、９９．０質量％であるのがさらに好ましい。
これにより、水系組成物の粘度をより好適なものとすることができる。
また、水系組成物中における水の含有率をＸＷ［質量％］、水系組成物中における水溶性有機溶剤の含有率をＸＨ［質量％］としたとき、ＸＨ／ＸＷは、０．１５以上１．２０以下であるのが好ましく、０．２０以上０．９０以下であるのがより好ましく、０．３０以上０．６０以下であるのがさらに好ましい。
これにより、水系組成物の粘度をより好適なものとしつつ、水系組成物の保湿性をより好適に向上させることができる。
［１－４］表面処理剤
前述した金属粒子は、表面処理剤により表面修飾されている。
表面処理剤は、金属粒子を表面修飾するものであればよいが、疎水性リン系表面処理剤、ケイ素系表面処理剤のうちの少なくとも一方を含むものであるのが好ましい。
これにより、インクジェット用組成物中における金属粒子の分散安定性、耐水性等をより優れたものとすることができる。
疎水性リン系表面処理剤は、金属粒子に付着した状態で、当該疎水性リン系表面処理剤が付着していない金属粒子よりも疎水性を高める機能を有するリン系表面処理剤であればよい。疎水性リン系表面処理剤のリン系表面処理剤としては、リン原子を含有するリン系化合物であればよいが、例えば、リン酸誘導体、ホスホン酸誘導体、ホスフィン酸誘導体等を用いることができる。誘導体としては、例えば、互変異性体、エステル化物、エーテル化物、構造式中の水素原子が有機置換基で置き換えられたもの等が挙げられる。これらの疎水性リン系表面処理剤としては、界面活性剤等として利用されるものも用いることができる。疎水性リン系表面処理剤は、好ましくは、疎水性の原子または原子団を有している。
疎水性の原子または原子団としては、例えば、フッ素原子、炭素数が３以上のアルキル基、水素原子の少なくとも一部がフッ素原子で置換されたアルキル基等が挙げられる。アルキル基または水素原子の少なくとも一部がフッ素原子で置換されたアルキル基等の炭素数は、３以上であるのが好ましく、５以上であるのがより好ましく、８以上であるのがさらに好ましい。炭素数の上限は、特に限定されないが、３０であるのが好ましく、２５であるのがより好ましく、２０であるのがさらに好ましい。アルキル基、または水素原子の少なくとも一部がフッ素原子で置換されたアルキル基等は、リン系表面処理剤のリン原子に結合したもの、または、リン系表面処理剤のリン原子に結合した水酸基がこれによりエーテル化したものが好ましい。アルキル基、または水素原子の少なくとも一部がフッ素原子で置換されたアルキル基等は、直鎖型でも分枝型でもよいが直鎖型が好ましい。
表面処理剤としては、限るものではないが、例えば、プロピルホスホン酸、ブチルホスホン酸、ペンチルホスホン酸、オクチルホスホン酸、デシルホスホン酸、ドデシルホスホン酸、オクタデシルホスホン酸、ヘキサデシルホスホン酸、ウンデシルホスホン酸、トリデシルホスホン酸、リン酸プロピル、リン酸ブチル、リン酸ペンチル、リン酸オクチル、リン酸デシル、リン酸ドデシル、リン酸オクタデシル、リン酸ヘキサデシル、リン酸ウンデシル、リン酸トリデシルなどがあげられる。
疎水性リン系表面処理剤としては、分子内に少なくとも１個のフッ素原子を有するリン化合物であるフッ素系リン系化合物、分子内に少なくとも１個の置換されていないアルキル基を有するリン系化合物、を好適に用いることができる。特に、リン系化合物として、リン酸エステル、ホスホン酸のリン原子に結合した水素原子が置換されたもの、が好ましい。
これにより、金属粒子に付着した状態での疎水性をより高めることができ、水系組成物中での金属粒子の分散安定性をより優れたものとすることができる。また、前述したポリオキシアルキレンアミン化合物と併用することによる相乗効果がより顕著に発揮され、水系組成物の保存安定性、水系組成物を用いて製造される記録物の光沢感等をさらに優れたものとすることができる。特に、水系組成物を用いて製造される記録物において、金属粒子を印刷部の外表面付近により好適に配列させることができ、金属粒子を構成する金属材料が本来有している光沢感等の特性をより効果的に発揮させることができる。
疎水性リン系表面処理剤がフッ素系リン系化合物である場合、当該フッ素系リン系化合物は、パーフルオロアルキル構造を有するものであるのが好ましい。
これにより、水系組成物の保存安定性をさらに優れたものとし、水系組成物を用いて製造される記録物の印刷部の光沢感、耐擦性をさらに優れたものとすることができる。
ケイ素系表面処理剤としては、例えば、テトラエトキシシランに対し、アンモニア水を用いて調製した表面処理剤等を用いることができる。
本発明の水系組成物は、表面処理剤として、複数種の化合物を含んでいてもよい。このような場合、同一の金属粒子に複数種の表面処理剤による表面処理が施されていてもよい。また、水系組成物は、金属粒子として、互いに異なる表面処理剤で表面処理されたものを含んでいてもよい。
表面処理剤による金属粒子への表面処理は、例えば、前述したように、気相成膜法により形成した金属製の膜を液体中で粉砕して金属粒子を形成する際に、当該液体中に表面処理剤を含ませておくことにより行うものであってもよい。
同一の粒子に対し、複数種の表面処理剤による表面処理を施す場合、各表面処理剤に対応する複数の工程に分けて表面処理を行ってもよいし、同一工程で、複数種の表面処理剤による表面処理を行ってもよい。
また、表面処理剤による表面処理は、ポリオキシアルキレンアミン化合物による処理と、同一工程で行ってもよいし、異なる工程で行ってもよい。表面処理剤による表面処理は、ポリオキシアルキレンアミン化合物による処理の工程より先に行ってもよいし、ポリオキシアルキレンアミン化合物による処理の工程より後に行ってもよい。
水系組成物中におけるポリオキシアルキレンアミン化合物の含有率をＸＡ［質量％］、水系組成物中における表面処理剤の含有率をＸＰ［質量％］としたとき、ＸＡ／ＸＰの値の下限は、０．０２であるのが好ましく、０．０５であるのがより好ましく、０．０７であるのがさらに好ましい。また、ＸＡ／ＸＰの値の上限は、３．０であるのが好ましく、２．０であるのがより好ましく、１．０であるのがさらに好ましい。
これにより、水系組成物の保存安定性、耐水性等をさらに優れたものとすることができ、水系組成物を用いて製造される記録物の光沢感をさらに優れたものとすることができる。
水系組成物中における表面処理剤の含有率の下限は、特に限定されないが、０．０１質量％であるのが好ましく、０．０５質量％であるのがより好ましく、０．１０質量％であるのがさらに好ましい。また、水系組成物中における表面処理剤の含有率の上限は、特に限定されないが、１０質量％であるのが好ましく、７．０質量％であるのがより好ましく、５．０質量％であるのがさらに好ましい。
これにより、水系組成物の保存安定性、耐水性等をさらに優れたものとすることができ、水系組成物を、長期間保存した場合や過酷条件下で保存した場合における水系組成物を用いて製造される記録物の光沢感をさらに優れたものとすることができる。また、水系組成物がインクジェット用組成物である場合における当該インクジェット用組成物の吐出安定性、特に、長期間保存した場合や過酷条件下で保存した場合における吐出安定性をさらに優れたものとすることができる。
特に、水系組成物がインクジェット法により吐出されるインクそのものである場合、当該インク中における表面処理剤の含有率の下限は、特に限定されないが、０．０１質量％であるのが好ましく、０．０５質量％であるのがより好ましく、０．１０質量％であるのがさらに好ましい。また、水系組成物がインクジェット法により吐出されるインクそのものである場合、当該インク中における表面処理剤の含有率の上限は、特に限定されないが、１．５質量％であるのが好ましく、１．０質量％であるのがより好ましく、０．８質量％であるのがさらに好ましい。
また、水系組成物がインクジェット法により吐出されるインクの調製に用いられる原液である場合や塗料である場合、当該水系組成物中における表面処理剤の含有率の下限は、特に限定されないが、０．５０質量％であるのが好ましく、０．７０質量％であるのがより好ましく、１．０質量％であるのがさらに好ましい。また、水系組成物がインクジェット法により吐出されるインクの調製に用いられる原液である場合や塗料である場合、当該水系組成物中における表面処理剤の含有率の上限は、特に限定されないが、１０質量％であるのが好ましく、７．０質量％であるのがより好ましく、５．０質量％であるのがさらに好ましい。
水系組成物中における表面処理剤の含有量は、金属粒子：１００質量部に対して、５．０質量部以上６０質量部以下であるのが好ましく、１０質量部以上５０質量部以下であるのがより好ましく、２０質量部以上４０質量部以下であるのがさらに好ましい。
これにより、水系組成物の保存安定性、耐水性等をさらに優れたものとすることができ、水系組成物を、長期間保存した場合や過酷条件下で保存した場合における水系組成物を用いて製造される記録物の光沢感をさらに優れたものとすることができる。また、水系組成物がインクジェット用組成物である場合における当該インクジェット用組成物の吐出安定性、特に、長期間保存した場合や過酷条件下で保存した場合における吐出安定性をさらに優れたものとすることができる。
［１－５］その他の成分
本発明の水系組成物は、上述した以外の成分を含むものであってもよい。このような成分としては、例えば、レベリング剤、バインダー、重合促進剤、重合禁止剤、光重合開始剤、分散剤、界面活性剤、浸透促進剤、保湿剤、着色剤、定着剤、防黴剤、防腐剤、酸化防止剤、キレート剤、増粘剤、増感剤等が挙げられる。
バインダーとしては、樹脂であればよいが、アクリル系樹脂、エステル系樹脂、ウレタン系樹脂等が好ましく挙げられ、アクリル系樹脂がより好ましい。バインダーを含む場合、組成物中に、０．１質量％以上含むことが好ましく、１質量％以下含むことが好ましく、０．５質量％以下含むことがより好ましい。
界面活性剤としては、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、アセチレングリコール系界面活性剤等が好ましく挙げられ、シリコーン系界面活性剤が、特に好ましい。界面活性剤を含む場合、組成物中に、０．１質量％以上含むことが好ましく、１質量％以下含むことが好ましく、０．５質量％以下含むことが好ましい。
［１－６］その他
本発明の水系組成物は、いかなる用途のものであってもよいが、水系組成物の用途としては、例えば、着色用組成物、着色用組成物の調製に用いる組成物などがあげられる。
着色用組成物は、組成物を被着色体に付着させて、被着色体を着色させるための組成物である。例えば、インク、塗料などが挙げられる。インクとしては、限るものではないがインクジェットインクなどが挙げられる。
被着色体は、着色用組成物を付着させて、着色される物体である。着色用組成物がインクであれば記録媒体である。被着色体としては、限るものではないが、例えば、記録媒体の他に、板、壁、床、塀、柵、自動車、その他の物品などが挙げられる。
着色用組成物の調製に用いる組成物は、該組成物と、着色用組成物に必要な他の成分とを混合させて、着色用組成物を得るための組成物である。着色用組成物の調製（製造）に用いる顔料分散液や顔料分散体ともいう。よって、着色用組成物の調製に用いる組成物における金属顔料の含有量は、着色用組成物の調製に用いる組成物を用いて得られる着色用組成物における金属顔料の含有量よりも多い。
回転式粘度計を用いて、ＪＩＳ Ｚ８８０９に準拠して測定される、本発明の水系組成物の２５℃での粘度の上限は、特に限定されないが、２５ｍＰａ・ｓであるのが好ましく、１５ｍＰａ・ｓであるのがより好ましい。また、回転式粘度計を用いて、ＪＩＳ Ｚ８８０９に準拠して測定される、本発明の水系組成物の２５℃での粘度の下限は、特に限定されないが、１．５ｍＰａ・ｓであるのがより好ましい。
これにより、例えば、水系組成物がインクジェット法により吐出されるインクである場合、当該インクのインクジェット法による液滴吐出をより好適に行うことができる。
［２］着色方法
次に、本発明の着色方法について説明する。
本発明の着色方法は、着色用組成物である本発明の水系組成物を被着色体に付着させる工程を備える。
これにより、光沢感に優れた記録物の製造に適用することができる着色方法を提供することができる。
本発明の水系組成物を被着色体に付着させる工程は、例えば、インクジェット法等の各種印刷方法、バーコーター、スプレー、ロールコーター、ハケ等を用いた各種塗布法により、行うことができる。
着色用組成物がインクの場合は、着色方法は記録方法でもある。
記録媒体は、いかなるものであってもよく、吸収性または非吸収性のいずれを用いてもよく、例えば、普通紙、インクジェット用専用紙等の紙、プラスチック材料、金属、セラミックス、木材、貝殻、綿、ポリエステル、ウール等の天然繊維・合成繊維、不織布等を用いることができるが、非着色体であるのが好ましい。また、記録媒体の形状は、特に限定されず、シート状等、いかなるものであってもよい。
水系組成物をインクジェット法により吐出する場合、インクジェット法の方式としては、ピエゾ方式や、インクを加熱して発生した泡によりインクを吐出させる方式等を用いることができるが、水系組成物の変質のし難さ等の観点から、ピエゾ方式が好ましい。
インクジェット法による水系組成物の吐出は、公知の液滴吐出装置を用いて行うことができる。
［３］記録物
次に、本発明に係る記録物について説明する。
本発明に係る記録物は、上述したような水系組成物を記録媒体上に付与することにより製造されたものである。
このような記録物は、光沢感に優れ、欠陥の発生が防止された印刷部を有するものである。
本発明に係る記録物は、いかなる用途のものであってもよく、例えば、装飾品やそれ以外に適用されるものであってもよい。本発明に係る記録物の具体例としては、コンソールリッド、スイッチベース、センタークラスター、インテリアパネル、エンブレム、センターコンソール、メーター銘板等の車両用内装品、各種電子機器の操作部、装飾性を発揮する装飾部、指標、ロゴ等の表示物等が挙げられる。
以上、本発明について、好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
［４］水系組成物の製造
（実施例１）
まず、表面粗さＲａが０．０２μｍ以下で表面が平滑な厚さ２０μｍのポリエチレンテレフタレート製のフィルムを用意した。
次に、このフィルムの一方の面の全体に、アセトンにより可溶化させた離型樹脂をロールコーターによりコーティングすることで離型層を形成した。
離型層が形成されたポリエチレンテレフタレート製のフィルムを５ｍ／ｓの速度で真空蒸着装置内に搬送し、減圧下において、Ａｌで構成された厚さ１７．４ｎｍの膜を形成した。
次に、Ａｌの膜が形成されたポリエチレンテレフタレート製のフィルムを、テトラヒドロフラン中に浸漬し、４０ｋＨｚの超音波振動を付与することにより、Ａｌ製の金属粒子の集合体である金属顔料の分散液が得られた。
次に、遠心分離機にてテトラヒドロフランを除去し、ジエチレングリコールジエチルエーテルを添加して金属顔料の含有率が５質量％の懸濁液を得た。
次に、この懸濁液について、循環型の高出力超音波粉砕機で処理を施すことにより、所定の大きさになるまで金属粒子を粉砕した。当該処理では、２０ｋＨｚの超音波を付与した。
次に、前記懸濁液に、上記式（３）で示されるポリオキシアルキレンアミン化合物を、金属粒子に対する質量比が表中の値になる割合で加えて、４０ｋＨｚの超音波照射のもと５５℃で１時間の熱処理を施すことにより、金属粒子の凝集を解して一次粒子の状態で、金属粒子を分散させた。ここで、ポリオキシアルキレンアミン化合物としては、連続するオキシエチレンユニットの末端にアミノ基が結合しており、連続するオキシプロピレンユニットの末端にメチル基が結合しているブロック共重合体であり、上記式（３）中のｘ１とｘ２との間でｘ１／ｘ２が３．１の条件を満足し、重量平均分子量が２０００のものを用いた。
さらに、そこに、疎水性リン系表面処理剤であるフッ素系リン系化合物としてのＦＨＰを、金属粒子に対する質量比が表中の値になる割合で加えた。ＦＨＰは、２－（パーフルオロヘキシル）エチルホスホン酸：ＣＦ３（ＣＦ２）５（ＣＨ２）２Ｐ（Ｏ）－（ＯＨ）２で示される化合物である。そして、２８ｋＨｚ超音波照射下にて５５℃で３時間の熱処理を施すことにより、金属粒子の表面においてＦＨＰを反応させ、表面自由エネルギーの非常に低いリーフィング能力の高い金属粒子の分散液を得た。
得られた金属粒子の分散液に対し、遠心分離の処理を施し、その後、溶媒を水系媒体に置換し、金属粒子の含有率が５質量％に濃度調整した。金属粒子に対するポリオキシアルキレンアミン化合物及び疎水性リン系表面処理剤の質量比が表中の値になるよう調整した。こうすることで水系組成物を得た。得られた水系組成物を、着色用組成物の調整に用いる組成物とした。これを顔料分散液ともいう。この顔料分散液と、表に示す残りの成分とを混合し、よく攪拌して、着色用組成物を調製し、着色用組成物である実施例１の組成物を得た。
このようにして得られた水系組成物中に含まれる金属粒子の体積平均粒子径は０．４９μｍであった。また、水系組成物に含まれる金属粒子の微粒子側からの体積累積分布率９０％での粒子径Ｄ９０は０．８０μｍであった。
（実施例２～２０）
金属顔料を表１、表２に示すような構成にするとともに、含有する原料の種類・比率を変更することにより、表１、表２に示すような組成となるようにした以外は、前記実施例１と同様にして水系組成物を製造した。
（比較例１～１０）
金属顔料を表２に示すような構成にするとともに、水系組成物の調製に用いる原料の種類・比率を変更することにより、表２に示すような組成となるようにした以外は、前記実施例１と同様にして水系組成物を製造した。
なお、実施例１７～２０、比較例９、１０は、溶媒を水系媒体に置換した際に、金属粒子の含有率が１０質量％に濃度調整した顔料分散液を得た。
そして、実施例、１７、１９、比較例９、１０は、得られた顔料分散液を用いて他の例と同様にして着色用組成物を調製し、着色用組成物である水系組成物を得た。
実施例１８、２０は、顔料分散液を得たところまでとして水系組成物を得た。該水系組成物は、着色用組成物の調製に用いる組成物としてもよいし、このまま着色用組成物としても良い。
前記各実施例および各比較例について、水系組成物に含まれる金属顔料の構成、水系組成物の組成を表１、表２にまとめて示した。なお、表中、上記式（３）で示されるポリオキシアルキレンアミン化合物であって、ｘ１とｘ２との間でｘ１／ｘ２が３．１の条件を満足し、重量平均分子量が２０００のものを「ＰＯＡＡ１」、上記式（３）で示されるポリオキシアルキレンアミン化合物であって、ｘ１とｘ２との間でｘ１／ｘ２が０．１１の条件を満足し、重量平均分子量が６００のものを「ＰＯＡＡ２」、上記式（３）で示されるポリオキシアルキレンアミン化合物であって、ｘ１とｘ２との間でｘ１／ｘ２が６．３３の条件を満足し、重量平均分子量が１０００のものを「ＰＯＡＡ３」、上記式（３）で示されるポリオキシアルキレンアミン化合物であって、ｘ１とｘ２との間でｘ１／ｘ２が７．２５の条件を満足し、重量平均分子量が３０００のものを「ＰＯＡＡ４」、プロピレングリコールを「ＰＧ」、１，２－ヘキサンジオールを「１，２－ＨＤ」、疎水性リン系表面処理剤である２－（パーフルオロヘキシル）エチルホスホン酸を「ＦＨＰ」、疎水性リン系表面処理剤であるオクタデシルホスホン酸を「Ｃ１８」、疎水性リン系表面処理剤であるドデシルホスホン酸を「Ｃ１２」、疎水性リン系表面処理剤であるオクチルホスホン酸を「Ｃ８」、テトラエトキシシラン：１質量部に対し、０．２質量部の１ｍｏｌ／Ｌアンモニア水を用いて調製した表面処理剤を「ＳｉＯ２」、分散剤であるエスリームＡＤ－３７４Ｍ（日油社製）を「ＡＤ－３７４Ｍ」、分散剤であるエスリームＡＤ－３１７２Ｍ（日油社製）を「ＡＤ－３１７２Ｍ」、で示した。なお、ＰＯＡＡ１～ＰＯＡＡ４は、いずれも、連続するオキシエチレンユニットの末端にアミノ基が結合しており、連続するオキシプロピレンユニットの末端にメチル基が結合しているブロック共重合体であった。また、前記各実施例の水系組成物を構成する金属顔料に関して、それぞれ任意の５０個の金属粒子について観察を行った。その結果、投影面積が最大となる方向から観察した際、すなわち、平面視した際の面積Ｓ１［μｍ２］と、当該観察方向と直交する方向のうち観察した際の面積が最大となる方向から観察した際の面積Ｓ０［μｍ２］に対する比率であるＳ１／Ｓ０を求め、これらの平均値を求めたところ、Ｓ１／Ｓ０の平均値は、いずれも、１９以上であった。表中の体積平均粒子径Ｄ５０およびＤ９０は、マイクロトラックＭＴ－３３００（マイクロトラック・ベル社製、レーザー回析・散乱式粒子径分布測定装置）を用いて測定した。また、回転式粘度計を用いて、ＪＩＳ Ｚ８８０９に準拠して測定された前記実施例１～１６の水系組成物の２５℃における粘度は、いずれも、１．５ｍＰａ・ｓ以上１５ｍＰａ・ｓ以下の範囲内の値であった。
Figure 2022103981000004
Figure 2022103981000005
［５］評価
［５－１］金属粒子の分散性
前記各実施例および各比較例ごとに、各水系組成物の製造過程において、金属粒子を４０ｋＨｚの超音波照射のもと５５℃で１時間の熱処理を施す工程で、ポリオキシアルキレンアミン化合物を用いず、代わりにエスリームＡＤ－３７４Ｍ（日油社製）を、金属粒子１００質量％に対する質量比が５質量％で用いて、同様に熱処理を行った。
なお、エスリームＡＤ－３７４Ｍは、非水系媒体においては良好な分散性を示す分散剤である。
熱処理後、得られた液体をこのままで、当該分散液に含まれる金属粒子の体積平均粒子径Ｄ５０を測定した。この液体に含まれる金属粒子の体積平均粒子径Ｄ５０を基準値として、前記各実施例および各比較例で最終的に得られた水系組成物中に含まれる金属粒子の体積平均粒子径Ｄ５０も測定して、比較した。
測定は、マイクロトラックＭＴ－３３００（マイクロトラック・ベル社製、レーザー回析・散乱式粒子径分布測定装置）を用いて行った。
以下の基準に従い金属粒子の分散性を評価した。前記基準値に対する水系組成物中に含まれる金属粒子の体積平均粒子径Ｄ５０の比率が小さいほど、金属粒子の分散性に優れていると言える。Ｂ以上を良好なレベルとした。
Ａ：基準値に対する水系組成物中に含まれる金属粒子のＤ５０の比率が１１０％未満。
Ｂ：基準値に対する水系組成物中に含まれる金属粒子のＤ５０の比率が１１０％以上１５０％未満。
Ｃ：基準値に対する水系組成物中に含まれる金属粒子のＤ５０の比率が１５０％以上２００％未満。
Ｄ：基準値に対する水系組成物中に含まれる金属粒子のＤ５０の比率が２００％以上５００％未満。
Ｅ：基準値に対する水系組成物中に含まれる金属粒子のＤ５０の比率が５００％以上。
［５－２］耐水性
前記各実施例および各比較例の水系組成物を、それぞれ、パックに封入して、７０℃の恒温槽に６日放置し、水系組成物の単位質量あたりの発生ガス量を求め、以下の基準に従い耐水性を評価した。発生ガス量が少ないほど、耐水性に優れていると言える。Ｂ以上を良好なレベルとした。
Ａ：発生ガス量が０．２ｍＬ／ｇ未満。
Ｂ：発生ガス量が０．２ｍＬ／ｇ以上０．４ｍＬ／ｇ未満。
Ｃ：発生ガス量が０．４ｍＬ／ｇ以上１．０ｍＬ／ｇ未満。
Ｄ：発生ガス量が１．０ｍＬ／ｇ以上５．０ｍＬ／ｇ未満。
Ｅ：発生ガス量が５．０ｍＬ／ｇ以上。
［５－３］光沢
まず、前記各実施例および各比較例の水系組成物を用いて、それぞれ、以下のようにして、記録物を製造した。
すなわち、前記実施例１～１６および比較例１～８の水系組成物については、インクジェットプリンター（セイコーエプソン社製、ＳＣ－Ｓ８０６５０）を用いて液滴吐出を行うことにより、記録媒体としての２ｍｍ厚のポリカーボネート板に、水系組成物の固形分の付着量が８ｍｇ／ｉｎｃｈ２となるように、水系組成物を付着させて、記録物を得た。
また、前記実施例１７～２０および比較例９、１０の水系組成物については、バーコーターにより、記録媒体としての２ｍｍ厚のポリカーボネート板に、水系組成物の固形分の付着量が８ｍｇ／ｉｎｃｈ２となるように、水系組成物を付着させて、記録物を得た。
上記のようにして得られた前記各実施例および各比較例に係る記録物の印刷部について、光沢度計であるＭＩＮＯＬＴＡ ＭＵＬＴＩ ＧＬＯＳＳ ２６８を用い、煽り角度６０°での光沢度を測定し、以下の基準に従い評価した。この値が大きいほど光沢性に優れていると言える。Ｂ以上を良好なレベルとした。
Ａ：光沢度が４００以上。
Ｂ：光沢度が３５０以上４００未満。
Ｃ：光沢度が３００以上３５０未満。
Ｄ：光沢度が２５０以上３００未満。
Ｅ：光沢度が２５０未満。
［５－４］吐出安定性
サーマルチャンバー内に設置した液滴吐出装置を用意し、ピエゾ素子の駆動波形を最適化した状態で、２５℃、５０％ＲＨの環境下で、前記実施例１～１６および比較例１～８の各水系組成物について、ノズル穴のサイズが直径２２μｍの液滴吐出ヘッドの全ノズルから、ピエゾ素子の振動数を変化させつつ、液滴吐出を行った。各周波数での液滴吐出時間は１分間とした。１分間の吐出後時点で未吐出のノズル数が全ノズル数の０．５％未満であり、かつ、遅延や吐出曲がり等の異常を示すノズル数が全ノズル数の５％未満の周波数までを実使用可能な最高周波数として、実使用可能な周波数範囲を以下の４段階の基準に従い、吐出安定性を評価した。この値が大きいほど周波数特性に優れていると言える。Ｂ以上を良好なレベルとした。
Ａ：１１ｋＨｚ以上。
Ｂ：５ｋＨｚ以上１１ｋＨｚ未満。
Ｃ：３ｋＨｚ以上５ｋＨｚ未満。
Ｄ：３ｋＨｚ未満。
これらの結果を表３、表４に示す。
Figure 2022103981000006
Figure 2022103981000007
表３、表４から明らかなように、本発明の水系組成物は、耐水性や金属粒子の分散安定性に優れるとともに、光沢感に優れた記録物の製造に好適に適用することができた。これに対して、比較例では、満足な結果が得られなかった。実施例１７～２０の水系組成物は、水系媒体で希釈することにより、インクジェットインクの調製に好適に用いることができた。

Claims (12)

  1. 金属顔料と、ポリオキシアルキレンアミン化合物と、水系媒体と、を含有し、
    前記金属顔料は、複数個の金属粒子からなり、
    前記金属粒子は、表面処理剤により表面修飾されており、
    前記ポリオキシアルキレンアミン化合物の含有量が、前記金属粒子：１００質量部に対して、０．１質量部以上５０質量部以下である、水系組成物。
  2. 前記ポリオキシアルキレンアミン化合物が、下記式（１）で示される化合物、その塩のうちの少なくとも１種である、請求項１に記載の水系組成物。
    （Ｒ１－（Ｏ－Ｒ２）Ｘ）Ｙ－ＮＨ(３-Ｙ) ・・・ （１）
    （式（１）中、Ｒ１は水素原子または炭素数が４以下のアルキル基であり、Ｒ２は炭素数が５以下のアルキレン基であり、Ｘは１０以上の整数である。また、式（１）中、Ｒ２の条件が異なる複数種のオキシアルキレンユニットを備えていてもよい。Ｙは、１～３の整数である。Ｙが２以上の場合、Ｒ１、Ｒ２、Ｘの条件が異なる（Ｒ１－（Ｏ－Ｒ２）Ｘ）単位を含んでもよい。）
  3. 前記ポリオキシアルキレンアミン化合物が、下記式（２）で示される化合物、その塩のうちの少なくとも１種である、請求項２に記載の水系組成物。
    Figure 2022103981000008
     （式（２）中、Ｒ１は水素原子または炭素数が４以下のアルキル基であり、Ｒ２は水素原子または炭素数が３以下のアルキル基であり、Ｘは１０以上の整数である。また、式（２）中、Ｒの条件が異なる複数種のオキシアルキレンユニットを備えていてもよい。）
  4. 前記金属粒子は、アルミニウムまたはアルミニウム合金で構成されたものである、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の水系組成物。
  5. 前記金属粒子の体積平均粒子径が、０．２０μｍ以上１．００μｍ以下である、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の水系組成物。
  6. 前記金属粒子が鱗片状をなすものである、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の水系組成物。
  7. 前記金属粒子の平均厚さが１０ｎｍ以上９０ｎｍ以下である、請求項６に記載の水系組成物。
  8. 前記表面処理剤は、疎水性リン系表面処理剤、ケイ素系表面処理剤のうちの少なくとも一方を含む、請求項１ないし７のいずれか１項に記載の水系組成物。
  9. 前記ポリオキシアルキレンアミン化合物の重量平均分子量が４００以上８０００以下である、請求項１ないし８のいずれか１項に記載の水系組成物。
  10. 前記ポリオキシアルキレンアミン化合物の含有量が、前記金属粒子：１００質量部に対して、０．１質量部以上３０質量部以下である、請求項１ないし９のいずれか１項に記載の水系組成物。
  11. 着色用組成物、又は着色用組成物の調製に用いる組成物である、請求項１ないし１０のいずれか一項に記載の水系組成物。
  12. 着色用組成物である請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の水系組成物を被着色体に付着させる工程を備える、着色方法。
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