JP2023125278A - インクジェットインク組成物及び記録方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】耐水性及び記録物の金属光沢感に優れる、インクジェットインク組成物を提供すること。【解決手段】本発明の一実施形態に係るインクジェットインク組成物は、金属顔料と、有機溶剤と、を含有する溶剤系インクであって、前記金属顔料は、表面処理剤により表面が処理された金属粒子であり、前記表面処理剤が、一般式(1)で表される化合物と、一般式(2)で表される化合物と、を含み、一般式(1)で表される化合物と一般式(2)で表される化合物の合計に対する、一般式(2)で表される化合物の質量比が45質量%以下である。(R-O-)P(O)(OH)2・・・(1)(R-O-)2P(O)(OH) ・・・(2)(式中、Rは独立して、炭素数8以上の炭化水素基。)【選択図】なし
Description
本発明は、インクジェットインク組成物及び記録方法に関する。
インクジェット記録方法は、比較的単純な装置で、高精細な画像の記録が可能であり、各方面で急速な発展を遂げている。その中で、メタリック印刷による金属光沢を有する記録物の提案がなされており、金属光沢を有するインクの開発が進められている。例えば、特許文献1には、フッ素系化合物で表面処理された金属顔料を用いたインク組成物が開示されている。
しかしながら、耐水性及び記録物の金属光沢感の点で、いまだ不十分であった。
本発明に係るインクジェットインク組成物の一態様は、
金属顔料と、有機溶剤と、を含有する溶剤系インクであって、
前記金属顔料は、表面処理剤により表面が処理された金属粒子であり、
前記表面処理剤が、一般式(1)で表される化合物と、一般式(2)で表される化合物と、を含み、一般式(1)で表される化合物と一般式(2)で表される化合物の合計に対する、一般式(2)で表される化合物の質量比が45質量%以下である。
(R-O-)P(O)(OH)2 ・・・(1)
(R-O-)2P(O)(OH) ・・・(2)
(式中、Rは独立して、炭素数8以上の炭化水素基。)
金属顔料と、有機溶剤と、を含有する溶剤系インクであって、
前記金属顔料は、表面処理剤により表面が処理された金属粒子であり、
前記表面処理剤が、一般式(1)で表される化合物と、一般式(2)で表される化合物と、を含み、一般式(1)で表される化合物と一般式(2)で表される化合物の合計に対する、一般式(2)で表される化合物の質量比が45質量%以下である。
(R-O-)P(O)(OH)2 ・・・(1)
(R-O-)2P(O)(OH) ・・・(2)
(式中、Rは独立して、炭素数8以上の炭化水素基。)
本発明に係る記録方法の一態様は、
上記一態様のインクジェットインク組成物を、インクジェット法で吐出して記録媒体に付着させる工程を備えるものである。
上記一態様のインクジェットインク組成物を、インクジェット法で吐出して記録媒体に付着させる工程を備えるものである。
以下に、本発明の実施形態について説明する。以下に説明する実施形態は、本発明の例を説明するものである。本発明は以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において実施される各種の変形形態も含む。なお、以下で説明される構成の全てが本発明の必須の構成であるとは限らない。
1.インクジェットインク組成物
本発明の一実施形態に係るインクジェットインク組成物は、金属顔料と、有機溶剤と、を含有する溶剤系インクであって、前記金属顔料は、表面処理剤により表面が処理された金属粒子であり、前記表面処理剤が、一般式(1)で表される化合物と、一般式(2)で表される化合物と、を含み、一般式(1)で表される化合物と一般式(2)で表される化
合物の合計に対する、一般式(2)で表される化合物の質量比が45質量%以下である。
(R-O-)P(O)(OH)2 ・・・(1)
(R-O-)2P(O)(OH) ・・・(2)
(式中、Rは独立して、炭素数8以上の炭化水素基。)
本発明の一実施形態に係るインクジェットインク組成物は、金属顔料と、有機溶剤と、を含有する溶剤系インクであって、前記金属顔料は、表面処理剤により表面が処理された金属粒子であり、前記表面処理剤が、一般式(1)で表される化合物と、一般式(2)で表される化合物と、を含み、一般式(1)で表される化合物と一般式(2)で表される化
合物の合計に対する、一般式(2)で表される化合物の質量比が45質量%以下である。
(R-O-)P(O)(OH)2 ・・・(1)
(R-O-)2P(O)(OH) ・・・(2)
(式中、Rは独立して、炭素数8以上の炭化水素基。)
従来、アルミなどの金属顔料において、耐水性やリーフィング性(金属顔料を印刷層の外表面付近に好適に配列させること)などを得るために、フッ素系の表面処理剤を用いた表面処理が行われている。しかしながら、このようなフッ素系の表面処理剤で表面処理された金属顔料は、耐水性、分散安定性、及びこれらにも関係する記録物の金属光沢感の点でいまだ不十分であった。たとえば、インクの長期保存中に、インク中に微量に含まれる水や外部から侵入する水によって金属顔料(特にアルミ顔料)が酸化され、水素が発生し、インクの保存安定性が悪くなることがある。さらに、この場合、金属顔料が酸化されることで光沢感にも劣ってしまう。特に、記録物が高湿環境にさらされる場合には、光沢感の劣化がより顕著となる。
そこで、本発明者らが鋭意検討した結果、金属顔料の表面処理剤として、特定のリン酸アルキルエステルのジエステル体及びモノエステル体を用い、これらジエステル体とモノエステル体とが所定の範囲の含有量比であるとき、優れた耐水性(耐湿性)が得られ、光沢感の持続や保存安定性にも優れたものとできることが判明した。前記モノエステル体は立体障害が小さいため、金属顔料表面に均一に表面処理されやすく、特に金属顔料の分散安定性や光沢に優れたものとできる。他方、前記ジエステル体はその大きい立体障害により金属顔料表面に水を近づき難くさせ、特に耐水性に優れたものとできる。このような互いに性質が異なる前記ジエステル体及びモノエステル体を所定の範囲の含有量比で含むことで、耐水性と光沢とのバランスをとり、両者優れたものとできる。また、本実施形態に係るインクジェットインク組成物は、前述のフッ素系の表面処理剤を用いる必要がないため、環境対応の観点からも有利である。
本実施形態に係るインクジェットインク組成物は、溶剤系インクである。ここで、本発明において「溶剤系」とは、インク組成物の主要な溶媒成分として有機溶剤を含むものであることを意味する。溶剤系インク組成物における水の含有量は、インク組成物の総質量に対して、3.0質量%以下であることが好ましく、1.0質量%以下であることがより好ましく、0.5質量%以下であることがさらに好ましく、0.1質量%以下であることが特に好ましく、0.01質量%以下であることがより特に好ましく、下限は0質量%である。また、インクジェットインク組成物の総量に対する水の含有量を上記範囲としてもよい。
本実施形態に係るインクジェットインク組成物は、金属顔料を含有するインクであり、記録媒体に、金属顔料による金属光沢感を有する画像を記録することが可能なインクである。このようなインクを、メタリックインクや金属光輝性インクなどともいう。なお、本実施形態に係るインクジェットインク組成物を用いた場合おける、優れた光沢が得られるなどというときの光沢とは、金属光沢感のことである場合がある。
インクジェット法に用いられるインク組成物をインクジェットインク組成物という。なお、インクジェット法とは、インクジェット記録装置などのインクジェットヘッドのノズルから、インクなどの液滴を吐出して、記録媒体に付与する記録方法である。
なお、本明細書中では、上記一般式(1)で表される化合物と上記一般式(2)で表される化合物とを特に区別しない場合には、両者をまとめて「特定のリン酸アルキルエステル」ともいう。また、上記一般式(1)で表される化合物を「モノエステル体」又は「モノ体」ともいい、上記一般式(2)で表される化合物を「ジエステル体」又は「ジ体」と
もいう。
もいう。
以下、本実施形態に係るインクジェットインク組成物に含まれる各成分について説明する。なお、インクジェットインク組成物を「インク組成物」や「インク」ということもある。
1.1 金属顔料
本実施形態に係るインクジェットインク組成物は、金属顔料を含有するものであって、前記金属顔料は、表面処理剤により表面が処理された金属粒子である。より具体的には、金属顔料は、表面処理剤のリン含有酸基の部分が金属粒子表面に対して化学結合されているものと推測される。このとき、表面処理剤そのものが、水素結合や分子間力等により金属粒子表面に結合するものとは限らず、表面処理剤の残基を有する金属粒子であり得る。すなわち、金属顔料においては、金属粒子の表面に存在し得るOH基が表面処理剤のリン含有酸基の部分と反応することにより、金属粒子と表面処理剤とが共有結合により結合しているものと考えられる。
または、表面処理剤は、物理吸着などにより金属粒子の表面に付着していても良い。このようにして表面処理剤は、金属粒子に、結合や物理吸着などにより、付着していると考えられる。
本実施形態に係るインクジェットインク組成物は、金属顔料を含有するものであって、前記金属顔料は、表面処理剤により表面が処理された金属粒子である。より具体的には、金属顔料は、表面処理剤のリン含有酸基の部分が金属粒子表面に対して化学結合されているものと推測される。このとき、表面処理剤そのものが、水素結合や分子間力等により金属粒子表面に結合するものとは限らず、表面処理剤の残基を有する金属粒子であり得る。すなわち、金属顔料においては、金属粒子の表面に存在し得るOH基が表面処理剤のリン含有酸基の部分と反応することにより、金属粒子と表面処理剤とが共有結合により結合しているものと考えられる。
または、表面処理剤は、物理吸着などにより金属粒子の表面に付着していても良い。このようにして表面処理剤は、金属粒子に、結合や物理吸着などにより、付着していると考えられる。
金属顔料の含有量の下限値は、インクジェットインク組成物の総質量に対して、0.1質量%以上であるのが好ましく、0.2質量%以上であるのがより好ましく、0.3質量%以上であるのがさらに好ましく、0.5質量%以上であるのが特に好ましい。金属顔料の含有量の上限値は、インクジェットインク組成物の総質量に対して、10質量%以下であるのが好ましく、5質量%以下であるのがより好ましく、2.4質量%以下であるのがさらに好ましく、2.2質量%以下であるのが特に好ましく、1.8質量%以下であるのがより特に好ましい。金属顔料の含有量が上記範囲内であると、インク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、インク組成物を用いて形成される着色部の光沢感、耐擦過性を特に優れたものとすることができる傾向にある。
1.1.1 金属粒子
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、金属顔料を含むインク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。
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、金属顔料を含むインク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。
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、耐水性や金属光沢感等の問題が従来発生しているが、本発明を適用することにより、優れた耐水性や金属光沢感等の効果を得ることができる。
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、及びこれらの金属を少なくとも1つ以上有する合金等が挙げられる。これらのうち金属粒子は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなるものであることが好ましく、アルミニウムからなるものであることがより好ましい。アルミニウム、アルミニウム合金が好ましい理由の一つとして、鉄等の金属と比べて比重が低いことが挙げられる。これにより、インク中に分散させた金属顔料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インク組成物を保管す
ることができる傾向にある。
ることができる傾向にある。
加えて、金属顔料を含むインク組成物を用いて製造される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、これらの材料で構成された粒子をインク組成物に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、インク組成物の保存安定性(耐水性)は特に低いものとなること、また、特に、このようなインク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、金属顔料が、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる金属粒子を用いたものであっても、後述する特定のリン酸アルキルエステルで表面修飾されたものである場合、上記のような問題の発生を防止することができる。すなわち、金属粒子が、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる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、鱗片状であるのが好ましい。
これにより、インク組成物が付与される被処理体上で、当該金属粒子の主面が被処理体の表面形状に沿うように配置しやすい。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、得られる着色体においても、より効果的に発揮させることができ、着色体の光沢感、高級感を特に優れたものとすることができるとともに、着色体の耐擦過性を特に優れたものとすることができる傾向にある。また、特定のリン酸アルキルエステルで金属顔料を表面修飾していないインク組成物においては、金属粒子が鱗片状をなすものであると保存安定性(耐水性)が特に低いものとなり易く、そのうえ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等を発現させることができない。
これに対し、本実施形態に係るインクジェットインク組成物のように、金属顔料が特定のリン酸アルキルエステルで金属粒子を表面修飾されたものである場合、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防止することができる。すなわち、金属粒子が鱗片状である場合には、本発明による効果がより顕著に発揮される。
これに対し、本実施形態に係るインクジェットインク組成物のように、金属顔料が特定のリン酸アルキルエステルで金属粒子を表面修飾されたものである場合、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防止することができる。すなわち、金属粒子が鱗片状である場合には、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。さらには30以上が好ましい。S1/S0の上限は、特に限定されないが、1000以下であるのが好ましく、500以下であるのがより好ましく、100以下であるのがさらに好ましい。さらには80以下が好ましい。
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、平均厚みを用い、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。
または、後述する体積平均粒子径(D50)と、平均厚みを用い、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、金属粒子の平均厚みは5~90nmであるこ
とが好ましい。金属粒子の平均厚みの下限は、特に限定されないが、10nm以上であるのがより好ましく、15nm以上であるのがさらに好ましく、20nm以上であるのが特に好ましい。また、金属粒子が鱗片状をなすものである場合、金属粒子の平均厚みの上限は、特に限定されないが、70nm以下であるのがより好ましく、50nm以下であるのがさらに好ましく、30nm以下であるのが特に好ましく、20nm以下であるのがより特に好ましい。金属粒子が鱗片状をなすものであり、平均厚みが5~90nm、好ましくは上記範囲内の平均厚みであると、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傾向にある。
とが好ましい。金属粒子の平均厚みの下限は、特に限定されないが、10nm以上であるのがより好ましく、15nm以上であるのがさらに好ましく、20nm以上であるのが特に好ましい。また、金属粒子が鱗片状をなすものである場合、金属粒子の平均厚みの上限は、特に限定されないが、70nm以下であるのがより好ましく、50nm以下であるのがさらに好ましく、30nm以下であるのが特に好ましく、20nm以下であるのがより特に好ましい。金属粒子が鱗片状をなすものであり、平均厚みが5~90nm、好ましくは上記範囲内の平均厚みであると、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傾向にある。
なお、金属粒子の平均厚みは、後述する金属顔料の平均厚みと同様にして、原子間力顕微鏡(AFM)を用いて測定することができる。例えば、原子間力顕微鏡法により任意の50個の金属粒子で測定を行い平均値とする。すなわち、平均厚みは算術平均厚みであることが好ましい。
金属粒子の体積平均粒子径(D50)の好ましい範囲及び測定法については、後述する金属顔料の体積平均粒子径(D50)と同様にすることができる。
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、本発明のインク組成物を用いて形成される着色部において、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、前述した粒子径の金属粒子を容易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、テトラエチレングリコールモノブチルエーテル、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。
ーテル、テトラエチレングリコールモノブチルエーテル、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。
1.1.2 表面処理剤
本実施形態に係るインクジェットインク組成物に含有される金属顔料は、表面処理剤により表面が処理された金属粒子であり、前記表面処理剤が、一般式(1)で表される化合物と、一般式(2)で表される化合物と、を含み、一般式(1)で表される化合物と一般式(2)で表される化合物の合計に対する、一般式(2)で表される化合物の質量比が45質量%以下である。
(R-O-)P(O)(OH)2 ・・・(1)
(R-O-)2P(O)(OH) ・・・(2)
(式中、Rは独立して、炭素数8以上の炭化水素基。)
本実施形態に係るインクジェットインク組成物に含有される金属顔料は、表面処理剤により表面が処理された金属粒子であり、前記表面処理剤が、一般式(1)で表される化合物と、一般式(2)で表される化合物と、を含み、一般式(1)で表される化合物と一般式(2)で表される化合物の合計に対する、一般式(2)で表される化合物の質量比が45質量%以下である。
(R-O-)P(O)(OH)2 ・・・(1)
(R-O-)2P(O)(OH) ・・・(2)
(式中、Rは独立して、炭素数8以上の炭化水素基。)
1.1.2.1 特定のリン酸アルキルエステル
上記一般式(1)で表される化合物(モノ体)は、リン酸が有する3個の水酸基の1個がR基でエステル化された化合物である。このようなモノ体は立体障害が小さいため、金属顔料表面に均一に表面処理されやすく、特に金属顔料の分散安定性や光沢に優れたものとできる。上記一般式(2)で表される化合物(ジ体)は、リン酸が有する3個の水酸基の2個がR基でエステル化された化合物である。このようなジ体はその大きい立体障害により金属顔料表面に水を近づき難くさせ、特に耐水性に優れたものとできる。
上記一般式(1)で表される化合物(モノ体)は、リン酸が有する3個の水酸基の1個がR基でエステル化された化合物である。このようなモノ体は立体障害が小さいため、金属顔料表面に均一に表面処理されやすく、特に金属顔料の分散安定性や光沢に優れたものとできる。上記一般式(2)で表される化合物(ジ体)は、リン酸が有する3個の水酸基の2個がR基でエステル化された化合物である。このようなジ体はその大きい立体障害により金属顔料表面に水を近づき難くさせ、特に耐水性に優れたものとできる。
上記式中、Rは、炭素数が8個以上の炭素骨格を有する炭化水素基であり、これは、8個以上の炭素原子が連続して結合した骨格を有する炭化水素基である。なお、一般式(1)及び一般式(2)においては、Rの炭素数8以上の炭素骨格の何れかの炭素原子が(R-O-)のOの酸素原子に直接結合しており、該酸素原子がPのリン原子に直接結合している。
このため、表面処理剤が、表面処理剤のリン原子に結合した水酸基の部分で金属粒子と反応して、金属粒子を表面修飾した際に、Rが金属粒子に比較的近い位置に存在することができ、金属顔料の分散安定性を優れたものにできると推測する。
そして、Rが比較的、長鎖である炭化水素基であることにより、金属顔料に優れた分散安定性を付与することができると推測する。
このため、表面処理剤が、表面処理剤のリン原子に結合した水酸基の部分で金属粒子と反応して、金属粒子を表面修飾した際に、Rが金属粒子に比較的近い位置に存在することができ、金属顔料の分散安定性を優れたものにできると推測する。
そして、Rが比較的、長鎖である炭化水素基であることにより、金属顔料に優れた分散安定性を付与することができると推測する。
炭素数が8個以上の炭素骨格を有する炭化水素基としては、炭素間に2重結合、3重合結合を有さない飽和炭化水素基や、炭素間に2重結合又は3重合結合を有する不飽和炭化水素基などがあげられる。Rの炭化水素基は、炭素骨格が芳香環構造を有する芳香族炭化水素基、鎖状または環状の脂肪族炭化水素基などであってもよい。特に鎖状の脂肪族炭化水素基が、分散安定性などがより優れ好ましい。鎖状の脂肪族炭化水素基は、分岐鎖型でも直鎖型でもよく、分散安定性、吐出安定性、光沢などがより優れる点で、直鎖型が好ましい。この場合、例えば、金属粒子の表面に特定のリン酸アルキルエステルが、多数、修飾することができるため、十分な効果を奏すると推測される。
Rは炭化水素基であるため、炭素原子と水素原子の結合を有する。Rが置換基を有さない場合、Rは炭素原子と水素原子からなる炭化水素基である。例えば、Rが鎖状の脂肪族炭化水素基である場合、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基などがあげられる。この場合、特に、インクが溶剤系インクである場合に、分散安定性がより優れ好ましい。
Rは、炭素数が8以上の炭素骨格を有する炭化水素基であり、炭素原子と水素原子を含
み、炭素原子と水素原子の間の結合を少なくとも有すればよい。このため、Rは、炭化水素基が有し得る水素原子の一部が置換基で置換されていてもよく、未置換水素原子を1つ以上有するものであればよい。
置換基としては、例えば、カルボキシル基、水酸基、アミノ基、オキシアルキレン含有基、フルオロ基等のハロゲノ基などがあげられる。特に、フルオロ基などで置換されている場合、金属顔料により高い疎水性を付与でき、耐水性や光沢感の観点からより好ましい。なお、オキシアルキレン含有基は、オキシアルキレン構造を有する基であって、オキシアルキレン構造はアルキレンオキシド構造ともいう。
Rの炭化水素基が有し得る水素原子の一部が置換基で置換されている場合、置換基の数は、Rが置換基を有さない場合の炭化水素基の水素原子の数の50%以下が好ましく、10%以下がより好ましい。また置換基の数は、5個以下が好ましく、3個以下が特に好ましい。さらに2個以下が好ましく、1個以下がより好ましい。また置換基の数は0個以上であり、置換基で置換されている場合の置換基の数の下限は1個以上である。置換基は、式中のリン原子から見て最も離れた位置にある炭素原子に設けられていることが、分散安定性がより優れる傾向にあり好ましい。
み、炭素原子と水素原子の間の結合を少なくとも有すればよい。このため、Rは、炭化水素基が有し得る水素原子の一部が置換基で置換されていてもよく、未置換水素原子を1つ以上有するものであればよい。
置換基としては、例えば、カルボキシル基、水酸基、アミノ基、オキシアルキレン含有基、フルオロ基等のハロゲノ基などがあげられる。特に、フルオロ基などで置換されている場合、金属顔料により高い疎水性を付与でき、耐水性や光沢感の観点からより好ましい。なお、オキシアルキレン含有基は、オキシアルキレン構造を有する基であって、オキシアルキレン構造はアルキレンオキシド構造ともいう。
Rの炭化水素基が有し得る水素原子の一部が置換基で置換されている場合、置換基の数は、Rが置換基を有さない場合の炭化水素基の水素原子の数の50%以下が好ましく、10%以下がより好ましい。また置換基の数は、5個以下が好ましく、3個以下が特に好ましい。さらに2個以下が好ましく、1個以下がより好ましい。また置換基の数は0個以上であり、置換基で置換されている場合の置換基の数の下限は1個以上である。置換基は、式中のリン原子から見て最も離れた位置にある炭素原子に設けられていることが、分散安定性がより優れる傾向にあり好ましい。
本実施形態に係るインクジェットインク組成物において、上記一般式(1)で表される化合物及び上記一般式(2)で表される化合物は、式中のRが炭素数10以上の炭化水素基であるのが好ましい。また、式中のRが炭素数12~30の炭化水素基であるのがより好ましい。さらには、式中のRの炭化水素基の炭素数は12~25であるのがより好ましく、12~23であるのがさらに好ましく、14~22であるのがさらにより好ましく、15~20であるのが特に好ましく、17~20であるのがより特に好ましい。式中のRの炭化水素基の炭素数が、特には15~20、好ましくは上記範囲内にあると、分散安定性(耐水性)や金属光沢感により優れる傾向にある。
なお、上記一般式(1)、上記一般式(2)中のRは、炭素数が同じである炭化水素基であることが好ましく、Rが同一の炭化水素基であることがより好ましい。このようなRであると、特定のリン酸アルキルエステルが金属粒子表面上に均一に付着されると推測され、耐水性や光沢感をバランスよく良好にできる傾向にある。
また、上記一般式(1)、上記一般式(2)中のRは、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基の何れかであって、炭素数が10以上の炭素骨格であるのがより好ましい。この場合において、炭素数が10以上30以下の炭素骨格であるのが好ましい。さらには、炭素骨格は、炭素数が10以上25以下が好ましく、12以上23以下がより好ましく、14以上21以下がさらに好ましく、16以上19以下が特に好ましい。Rが、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基の何れかであって、炭素数が上記範囲にあると、分散安定性や金属光沢感により優れる傾向にある。
上記一般式(1)で表される化合物(モノ体)としては、具体例として、リン酸モノオクチルエステル、リン酸モノラウリルエステル、リン酸モノイソトリデシルエステル、リン酸モノステアリルエステルが挙げられ、これらから選ばれる1種以上であることが好ましい。より好ましくは、リン酸モノイソトリデシルエステル、リン酸モノステアリルエステルから選ばれる1種以上であり、リン酸モノステアリルエステルであることがさらに好ましい。
上記一般式(2)で表される化合物(ジ体)としては、具体例として、リン酸ジオクチルエステル、リン酸ジラウリルエステル、リン酸ジイソトリデシルエステル、リン酸ジステアリルエステルが挙げられ、これらから選ばれる1種以上であることが好ましい。より好ましくは、リン酸ジイソトリデシルエステル、リン酸ジステアリルエステルから選ばれる1種以上であり、リン酸ジステアリルエステルであることがさらに好ましい。
なお、本実施形態に係るインクジェットインク組成物は、本発明の効果を損なわない限り、上記特定のリン酸アルキルエステル以外の表面処理剤を含むものであってもよい。このような表面処理剤としては、例えば、フッ素系化合物が挙げられる。フッ素系化合物としては、フッ素と、リン、硫黄、窒素から選ばれる1種以上と、を構成元素として含む化合物を好ましく用いることができ、具体的にはフッ素系ホスホン酸、フッ素系カルボン酸、フッ素系スルホン酸、及びこれらの塩等が挙げられる。
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。
1.1.2.2 含有量
本実施形態に係るインクジェットインク組成物においては、一般式(1)で表される化合物と一般式(2)で表される化合物の合計に対する、一般式(2)で表される化合物の質量比が45質量%以下である。
本実施形態に係るインクジェットインク組成物においては、一般式(1)で表される化合物と一般式(2)で表される化合物の合計に対する、一般式(2)で表される化合物の質量比が45質量%以下である。
互いに性質が異なる上記一般式(1)で表される化合物(モノ体)と上記一般式(2)で表される化合物(ジ体)とを所定の範囲の含有量比で表面処理剤として含むことで、耐水性と光沢とのバランスをとり、両者優れたものとできる。
一般式(1)で表される化合物と一般式(2)で表される化合物の合計に対する、一般式(2)で表される化合物の質量比の上限値は、42質量%以下が好ましく、39質量%以下がより好ましく、36質量%以下がさらに好ましく、33質量%以下がよりさらに好ましく、30質量%以下が特に好ましく、27質量%以下がより特に好ましい。さらには、23質量%以下が好ましく、20質量%以下がより好ましく、17質量%以下がさらに好ましく、14質量%以下がよりさらに好ましく、11質量%以下が特に好ましい。また、一般式(1)で表される化合物と一般式(2)で表される化合物の合計に対する、一般式(2)で表される化合物の質量比の下限値は、特に制限されないが、0.1質量%以上が好ましく、0.5質量%以上がより好ましく、1質量%以上がさらに好ましく、2質量%以上がよりさらに好ましく、3質量%以上が特に好ましく、4質量%以上がより特に好ましい。さらには、5質量%以上が好ましく、6質量%以上がより好ましく、7質量%以上がさらに好ましく、8質量%以上がよりさらに好ましく、9質量%以上が特に好ましい。一方で、上記質量比の下限値は、10質量%以上が好ましく、15質量%以上がより好ましく、20質量%以上がさらに好ましく、25質量%以上がよりさらに好ましく、30質量%以上が特に好ましく、35質量%以上がより特に好ましい。
また、一般式(2)で表される化合物の含有量は、一般式(1)で表される化合物と一般式(2)で表される化合物の合計に対し、1~20質量%であることが好ましく、3~18質量%であることがより好ましく、5~16質量%であることがさらに好ましく、7~14質量%であることが特に好ましく、8~12質量%であることがより特に好ましい。
一般式(1)で表される化合物と一般式(2)で表される化合物の合計に対する、一般式(2)で表される化合物の質量比が上記範囲内であると、耐水性と光沢とがバランスよりとりやすく、両者により優れたものとできる傾向にある。
一般式(1)で表される化合物と一般式(2)で表される化合物の合計に対する、一般式(2)で表される化合物の質量比が上記範囲内であると、耐水性と光沢とがバランスよりとりやすく、両者により優れたものとできる傾向にある。
なお、表面処理剤に含まれる一般式(1)で表される化合物及び一般式(2)で表される化合物の上記質量比は、インク組成物に含まれる金属顔料における金属粒子の表面に結合している一般式(1)で表される化合物及び一般式(2)で表される化合物の質量比ともいえる。なお、以下の、一般式(1)で表される化合物及び一般式(2)で表される化
合物のインク組成物に対する含有量についても同様であり、当該含有量は、インク組成物に含まれる金属顔料における金属粒子の表面に結合している一般式(1)で表される化合物及び一般式(2)で表される化合物の量ともいえる。
合物のインク組成物に対する含有量についても同様であり、当該含有量は、インク組成物に含まれる金属顔料における金属粒子の表面に結合している一般式(1)で表される化合物及び一般式(2)で表される化合物の量ともいえる。
上記一般式(1)で表される化合物の含有量の下限は、インクジェットインク組成物の総質量に対して、0.001質量%以上であるのが好ましく、0.005質量%以上であるのがより好ましく、0.010質量%以上であるのがさらに好ましく、0.030質量%以上であるのがよりさらに好ましく、0.050質量%以上であるのが特に好ましい。さらには、0.070質量%以上であるのが好ましく、0.080質量%以上であるのがより好ましい。一方で、上記一般式(1)で表される化合物の含有量の下限は、インクジェットインク組成物の総質量に対して、0.090質量%以上であるのが好ましく、0.100質量%以上であるのがより好ましく、0.110質量%以上であるのがさらに好ましく、0.120質量%以上であるのがよりさらに好ましく、0.130質量%以上であるのが特に好ましい。
また、上記一般式(1)で表される化合物の含有量の上限は、特に限定されないが、インクジェットインク組成物の総質量に対して、5.0質量%以下であるのが好ましく、3.0質量%以下であるのがより好ましく、2.0質量%以下であるのがさらに好ましく、1.5質量%以下であるのがよりさらに好ましく、1.0質量%以下であるのが特に好ましい。さらには、0.800質量%以下であるのが好ましく、0.600質量%以下であるのがより好ましく、0.400質量%以下であるのがよりさらに好ましく、0.200質量%以下であるのが特に好ましく、0.150質量%以下であるのがより特に好ましい。特には、0.120質量%以下であるのが好ましく、0.100質量%以下であるのがより好ましく、0.095質量%以下であるのがよりさらに好ましい。一方で、上記一般式(1)で表される化合物の含有量の上限は、インクジェットインク組成物の総質量に対して、0.080質量%以下であるのが好ましく、0.060質量%以下であるのがより好ましく、0.040質量%以下であるのがよりさらに好ましく、0.020質量%以下であるのが特に好ましく、0.010質量%以下であるのがより特に好ましい。
上記一般式(1)で表される化合物の含有量が上記範囲内であると、金属顔料の分散安定性や光沢により優れたものとできる傾向にある。
また、上記一般式(1)で表される化合物の含有量の上限は、特に限定されないが、インクジェットインク組成物の総質量に対して、5.0質量%以下であるのが好ましく、3.0質量%以下であるのがより好ましく、2.0質量%以下であるのがさらに好ましく、1.5質量%以下であるのがよりさらに好ましく、1.0質量%以下であるのが特に好ましい。さらには、0.800質量%以下であるのが好ましく、0.600質量%以下であるのがより好ましく、0.400質量%以下であるのがよりさらに好ましく、0.200質量%以下であるのが特に好ましく、0.150質量%以下であるのがより特に好ましい。特には、0.120質量%以下であるのが好ましく、0.100質量%以下であるのがより好ましく、0.095質量%以下であるのがよりさらに好ましい。一方で、上記一般式(1)で表される化合物の含有量の上限は、インクジェットインク組成物の総質量に対して、0.080質量%以下であるのが好ましく、0.060質量%以下であるのがより好ましく、0.040質量%以下であるのがよりさらに好ましく、0.020質量%以下であるのが特に好ましく、0.010質量%以下であるのがより特に好ましい。
上記一般式(1)で表される化合物の含有量が上記範囲内であると、金属顔料の分散安定性や光沢により優れたものとできる傾向にある。
上記一般式(2)で表される化合物の含有量の下限は、インクジェットインク組成物の総質量に対して、0.0001質量%以上であるのが好ましく、0.0005質量%以上であるのがより好ましく、0.0010質量%以上であるのがさらに好ましく、0.0100質量%以上であるのがよりさらに好ましく、0.0200質量%以上であるのが特に好ましい。さらには、0.0300質量%以上であるのが好ましく、0.0400質量%以上であるのがより好ましく、0.0500質量%以上であるのがよりさらに好ましく、0.0550質量%以上であるのが特に好ましい。
また、上記一般式(2)で表される化合物の含有量の上限は、特に限定されないが、インクジェットインク組成物の総質量に対して、5.0質量%以下であるのが好ましく、3.0質量%以下であるのがより好ましく、2.0質量%以下であるのがさらに好ましく、1.5質量%以下であるのがよりさらに好ましく、1.0質量%以下であるのが特に好ましい。さらには、0.800質量%以下であるのが好ましく、0.600質量%以下であるのがより好ましく、0.400質量%以下であるのがよりさらに好ましく、0.200質量%以下であるのが特に好ましく、0.150質量%以下であるのがより特に好ましい。特には、0.100質量%以下であるのが好ましく、0.090質量%以下であるのがより好ましく、0.080質量%以下であるのがよりさらに好ましく、0.070質量%以下であるのが特に好ましく、0.060質量%以下であるのがより特に好ましい。一方で、上記一般式(2)で表される化合物の含有量の上限は、インクジェットインク組成物の総質量に対して、0.050質量%以下であるのが好ましく、0.040質量%以下であるのがより好ましく、0.030質量%以下であるのがさらに好ましく、0.020質
量%以下であるのがよりさらに好ましく、0.010質量%以下であるのが特に好ましい。さらには、0.009質量%以下であるのが好ましく、0.007質量%以下であるのがより好ましく、0.005質量%以下であるのがさらに好ましく、0.003質量%以下であるのがよりさらに好ましく、0.002質量%以下であるのが特に好ましい。
上記一般式(2)で表される化合物の含有量が上記範囲内であると、耐水性により優れたものとできる傾向にある。
また、上記一般式(2)で表される化合物の含有量の上限は、特に限定されないが、インクジェットインク組成物の総質量に対して、5.0質量%以下であるのが好ましく、3.0質量%以下であるのがより好ましく、2.0質量%以下であるのがさらに好ましく、1.5質量%以下であるのがよりさらに好ましく、1.0質量%以下であるのが特に好ましい。さらには、0.800質量%以下であるのが好ましく、0.600質量%以下であるのがより好ましく、0.400質量%以下であるのがよりさらに好ましく、0.200質量%以下であるのが特に好ましく、0.150質量%以下であるのがより特に好ましい。特には、0.100質量%以下であるのが好ましく、0.090質量%以下であるのがより好ましく、0.080質量%以下であるのがよりさらに好ましく、0.070質量%以下であるのが特に好ましく、0.060質量%以下であるのがより特に好ましい。一方で、上記一般式(2)で表される化合物の含有量の上限は、インクジェットインク組成物の総質量に対して、0.050質量%以下であるのが好ましく、0.040質量%以下であるのがより好ましく、0.030質量%以下であるのがさらに好ましく、0.020質
量%以下であるのがよりさらに好ましく、0.010質量%以下であるのが特に好ましい。さらには、0.009質量%以下であるのが好ましく、0.007質量%以下であるのがより好ましく、0.005質量%以下であるのがさらに好ましく、0.003質量%以下であるのがよりさらに好ましく、0.002質量%以下であるのが特に好ましい。
上記一般式(2)で表される化合物の含有量が上記範囲内であると、耐水性により優れたものとできる傾向にある。
表面処理剤の含有量は、金属粒子の総質量100質量%に対し1~100質量%であることが好ましく、1~70質量%であることがより好ましく、1~50質量%であることがさらに好ましく、2~40質量%であることがよりさらに好ましく、4~30質量%であることが特に好ましく、6~20質量%であることがより特に好ましく、8~15質量%であることが殊更に好ましい。なお、好ましくは、表面処理剤の含有量は、一般式(1)で表される化合物と一般式(2)で表される化合物との合計の含有量である。
表面処理剤の含有量が、金属粒子の総質量100質量%に対し上記範囲内であると、インク組成物の吐出安定性、金属粒子の分散安定性、耐水性、インク組成物を用いて製造される着色体の光沢感をさらに優れたものとすることができる傾向にある。また、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場合がある。
表面処理剤の含有量が、金属粒子の総質量100質量%に対し上記範囲内であると、インク組成物の吐出安定性、金属粒子の分散安定性、耐水性、インク組成物を用いて製造される着色体の光沢感をさらに優れたものとすることができる傾向にある。また、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場合がある。
一般式(1)で表される化合物の含有量は、金属粒子の総質量100質量%に対し0.5~90質量%であることが好ましく、0.5~70質量%であることがより好ましく、1~50質量%であることがさらに好ましく、2~30質量%であることがよりさらに好ましく、3~20質量%であることが特に好ましく、4~15質量%であることがより特に好ましい。
金属粒子の総質量100質量%に対する一般式(1)で表される化合物の含有量が上記範囲内であると、金属顔料の分散安定性や光沢により優れたものとできる傾向にある。
金属粒子の総質量100質量%に対する一般式(1)で表される化合物の含有量が上記範囲内であると、金属顔料の分散安定性や光沢により優れたものとできる傾向にある。
一般式(2)で表される化合物の含有量は、金属粒子の総質量100質量%に対し0.05~30質量%であることが好ましく、0.1~25質量%であることがより好ましく、1~20質量%であることがさらに好ましく、2~15質量%であることがよりさらに好ましく、3~10質量%であることが特に好ましい。
金属粒子の総質量100質量%に対する一般式(2)で表される化合物の含有量が上記範囲内であると、耐水性により優れたものとできる傾向にある。
金属粒子の総質量100質量%に対する一般式(2)で表される化合物の含有量が上記範囲内であると、耐水性により優れたものとできる傾向にある。
1.1.3 金属顔料の体積平均粒子径及び平均厚み
本実施形態に係るインクジェットインク組成物は、金属顔料の体積平均粒子径(D50)が0.5μm以下であり、金属顔料の平均厚みが30nm以下であることが好ましい。
本実施形態に係るインクジェットインク組成物は、金属顔料の体積平均粒子径(D50)が0.5μm以下であり、金属顔料の平均厚みが30nm以下であることが好ましい。
金属顔料の体積平均粒子径(D50)の下限は、特に限定されないが、0.10μm以上であるのが好ましく、0.20μm以上であるのがより好ましく、0.25μmであるのがさらに好ましく、0.30μmであるのが特に好ましい。また、金属顔料の体積平均粒子径(D50)の上限は、特に限定されないが、5.00μm以下であってよく、3.00μm以下であってよく、1.00μm以下であってよく、0.70μm以下であってよく、0.55μm以下であってよく、0.45μm以下であるのが好ましく、0.40μm以下であるのがより好ましく、0.35μm以下であるのがさらに好ましく、0.30μm以下であるのが特に好ましく、0.25μm以下であるのがより特に好ましい。
なお、本発明において、体積平均粒子径(D50)とは、金属顔料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。なお、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。
子のサイズである。なお、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。
金属顔料の平均厚みの下限は、特に限定されないが、5nm以上であるのが好ましく、7nm以上であるのがより好ましく、9nm以上であるのがさらに好ましく、11nm以上であるのが特に好ましく、13nm以上であるのがより特に好ましい。また、金属顔料の平均厚みの上限は、特に限定されないが、60nm以下であってもよく、40nm以下であってもよく、25nm以下であるのが好ましく、23nm以下であるのがより好ましく、21nm以下であるのがさらに好ましく、19nm以下であるのが特に好ましく、17nm以下であるのがより特に好ましい。
なお、金属顔料の平均厚みは、原子間力顕微鏡(AFM)を用いて測定することができる。限るものではないが、例えば、NanoNaviE-Sweep(SIIナノテクノロジー社製)を用いた原子間力顕微鏡法により測定することができる。例えば、任意の50個の金属顔料で測定を行い平均値とする。すなわち、平均厚みは算術平均厚みであることが好ましい。
金属顔料の体積平均粒子径(D50)及び平均厚みが上記範囲内であると、インク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、インク組成物を用いて製造される着色体における不本意な色むらの発生等をより効果的に防止し、着色体の光沢感、耐擦過性をより優れたものとすることができる傾向にある。
1.2 有機溶剤
本実施形態に係るインクジェットインク組成物は、有機溶剤を含有するものである。有機溶剤としては、例えば、エステル類、アルキレングリコールエーテル類、環状エステル類、含窒素溶剤、アルコール類、多価アルコール類等を挙げることができる。含窒素溶剤としては環状アミド類、非環状アミド類などを挙げることができる。非環状アミド類としてはアルコキシアルキルアミド類などが挙げられる。
本実施形態に係るインクジェットインク組成物は、有機溶剤を含有するものである。有機溶剤としては、例えば、エステル類、アルキレングリコールエーテル類、環状エステル類、含窒素溶剤、アルコール類、多価アルコール類等を挙げることができる。含窒素溶剤としては環状アミド類、非環状アミド類などを挙げることができる。非環状アミド類としてはアルコキシアルキルアミド類などが挙げられる。
エステル類としては、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、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モノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、メトキシブチルアセテート、等のグリコールモノアセテート類、エチレングリコールジアセテート、ジエチレングリコールジアセテート、プロピレングリコールジアセテート、ジプロピレングリコールジアセテート、エチレングリコールアセテートプロピオネート、エチレングリコールアセテートブチレート、ジエチレングリコールアセテートブチレート、ジエチレングリコールアセテートプロピオネート、ジエチレングリコールアセテートブチレート、プロピレングリコールアセテートプロピオネート、プロピレングリコールアセテートブチレート、ジプロピレングリコールアセテートブチレート、ジプロピレングリコールアセテートプロピオネート、等のグリコールジエステル類が挙げられる。
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、メトキシブチルアセテート、等のグリコールモノアセテート類、エチレングリコールジアセテート、ジエチレングリコールジアセテート、プロピレングリコールジアセテート、ジプロピレングリコールジアセテート、エチレングリコールアセテートプロピオネート、エチレングリコールアセテートブチレート、ジエチレングリコールアセテートブチレート、ジエチレングリコールアセテートプロピオネート、ジエチレングリコールアセテートブチレート、プロピレングリコールアセテートプロピオネート、プロピレングリコールアセテートブチレート、ジプロピレングリコールアセテートブチレート、ジプロピレングリコールアセテートプロピオネート、等のグリコールジエステル類が挙げられる。
アルキレングリコールエーテル類としては、アルキレングリコールのモノエーテル又はジエーテルであればよく、アルキルエーテルが好ましい。具体例としては、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチエレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレ
ングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、テトラエチレングリコールモノエチルエーテル、テトラエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル等のアルキレングリコールモノアルキルエーテル類、及び、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ジブチルエーテル、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ジブチルエーテル、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メチルブチルエーテル、トリエチ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、トリエチレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールメチルブチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジエチルエーテル、テトラエチレングリコールジブチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテル等のアルキレングリコールジアルキルエーテル類が挙げられる。
ングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、テトラエチレングリコールモノエチルエーテル、テトラエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル等のアルキレングリコールモノアルキルエーテル類、及び、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ジブチルエーテル、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ジブチルエーテル、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メチルブチルエーテル、トリエチ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、トリエチレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールメチルブチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジエチルエーテル、テトラエチレングリコールジブチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテル等のアルキレングリコールジアルキルエーテル類が挙げられる。
なお、上記のアルキレングリコールは、モノエーテルよりも、ジエーテルのほうが、インク組成物中の樹脂を溶解又は膨潤させやすい傾向があり、摩擦堅牢性をより向上できる点で好ましい。
環状エステル類としては、β-プロピオラクトン、γ-ブチロラクトン、δ-バレロラクトン、ε-カプロラクトン、β-ブチロラクトン、β-バレロラクトン、γ-バレロラクトン、β-ヘキサノラクトン、γ-ヘキサノラクトン、δ-ヘキサノラクトン、β-ヘプタノラクトン、γ-ヘプタノラクトン、δ-ヘプタノラクトン、ε-ヘプタノラクトン、γ-オクタノラクトン、δ-オクタノラクトン、ε-オクタノラクトン、δ-ノナラクトン、ε-ノナラクトン、ε-デカノラクトン等の環状エステル類(ラクトン類)、並びに、それらのカルボニル基に隣接するメチレン基の水素が炭素数1~4のアルキル基によって置換された化合物を挙げることができる。
アルコキシアルキルアミド類としては、例えば、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド、3-メトキシ-N,N-ジエチルプロピオンアミド、3-メトキシ-N,N-メチルエチルプロピオンアミド、3-エトキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド、3-エトキシ-N,N-ジエチルプロピオンアミド、3-エトキシ-N,N-メチルエチルプロピオンアミド、3-n-ブトキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド、3-n-ブトキシ-N,N-ジエチルプロピオンアミド、3-n-ブトキシ-N,N-メチルエチルプロピオンアミド、3-n-プロポキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド、3-n-プロポキシ-N,N-ジエチルプロピオンアミド、3-n-プロポキシ-N,N-メチルエチルプロピオンアミド、3-iso-プロポキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド、3-iso-プロポキシ-N,N-ジエチルプロピオンアミド、3-iso-プロポキシ-N,N-メチルエチルプロピオンアミド、3-tert-ブトキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド、3-tert-ブトキシ-N,N-ジエチルプロピオンアミド、3-tert-ブトキシ-N,N-メチルエチルプロピオンアミド、等を例示することができる。
環状アミド類としては、ラクタム類が挙げられ、例えば、2-ピロリドン、1-メチル-2-ピロリドン、1-エチル-2-ピロリドン、1-プロピル-2-ピロリドン、1-
ブチル-2-ピロリドン、等のピロリドン類などが挙げられる。これらは樹脂の皮膜化を促進させる点で好ましく、特に2-ピロリドンがより好ましい。
ブチル-2-ピロリドン、等のピロリドン類などが挙げられる。これらは樹脂の皮膜化を促進させる点で好ましく、特に2-ピロリドンがより好ましい。
アルコール類としては、例えば、アルカンが有する1つの水素原子がヒドロキシル基によって置換された化合物が挙げられる。該アルカンとしては、炭素数10以下のものが好ましく、6以下のものがより好ましく、3以下のものが更に好ましい。アルカンの炭素数は1以上であり、2以上であることが好ましい。アルカンは、直鎖型であってもよく、分枝型であってもよい。アルコール類としては、例えば、メタノール、エタノール、n-プロピルアルコール、iso-プロピルアルコール、n-ブタノール、2-ブタノール、tert-ブタノール、iso-ブタノール、n-ペンタノール、2-ペンタノール、3-ペンタノール、及びtert-ペンタノールが挙げられる。
多価アルコール類は、分子中に2個以上の水酸基を有するものである。多価アルコール類は、例えば、アルカンジオール類とポリオール類とに分けることができる。
アルカンジオール類とは、例えば、アルカンが2個の水酸基で置換された化合物が挙げられる。アルカンジオール類としては、例えば、エチレングリコール(別名:エタン-1,2-ジオール)、プロピレングリコール(別名:プロパン-1,2-ジオール)、1,2-ブタンジオール、1,2-ペンタンジオール、1,2-ヘキサンジオール、1,2-オクタンジオール、1,3-プロパンジオール、1,3-ブチレングリコール(別名:1,3-ブタンジオール)、1,4-ブタンジオール、2,3-ブタンジオール、1,2-ペンタンジオール、1,5-ペンタンジオール、2,4-ペンタンジオール、2-メチル-1,3-プロパンジオール、3-メチル-1,3-ブタンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、2-エチル-1,3-ヘキサンジオール、2-メチル-1,3-ペンタンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、2-メチルペンタン-2,4-ジオール、1,6-ヘキサンジオール、2-エチル-2-メチル-1,3-プロパンジオール、2-メチル-2-プロピル-1,3-プロパンジオール等を挙げることができる。
ポリオール類としては、例えば、アルカンジオール類の2分子以上が水酸基同士で分子間縮合した縮合物、水酸基を3個以上有する化合物などが挙げられる。
アルカンジオール類の2分子以上が水酸基同士で分子間縮合した縮合物としては、例えば、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール等のジアルキレングリコールや、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール等のトリアルキレングリコールなどが挙げられる。
水酸基を3個以上有する化合物は、アルカンやポリエーテル構造を骨格とする、3個以上の水酸基を有する化合物である。水酸基を3個以上有する化合物としては、例えば、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,2,5-ヘキサントリオール、1,2,6-ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール、ポリオキシプロピレントリオールなどが挙げられる。
上記有機溶剤は一種単独で用いてもよいし、二種以上を併用してもよい。
上記有機溶剤の中でも、アルキレングリコールエーテル類、環状エステル類から選ばれる1種以上を含むことが好ましく、特に、ジエチレングリコールジエチルエーテル、テトラエチレングリコールモノブチルエーテルおよびγ-ブチロラクトンから選ばれる1種以上を含むのがさらに好ましい。
有機溶剤の含有量は、インクジェットインク組成物の総質量に対して、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、60質量%以上であるのがよりさらに好ましく、70質量%以上であるのが特に好ましい。上限は100質量%未満である。また、インクジェットインク組成物の総質量に対する有機溶剤の含有量の下限を上記範囲としても好ましく、上限は99質量%以下としても好ましく、さらには98質量%以下が好ましい。
1.3 ポリオキシアルキレンアミン化合物
本実施形態に係るインクジェットインク組成物は、ポリオキシアルキレンアミン化合物を含有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を含有することで、インクジェットインク組成物の保存安定性をより優れたものとすることができ、インクジェットインク組成物を、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、インクジェットインク組成物の吐出安定性や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傾向にある。
本実施形態に係るインクジェットインク組成物は、ポリオキシアルキレンアミン化合物を含有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を含有することで、インクジェットインク組成物の保存安定性をより優れたものとすることができ、インクジェットインク組成物を、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、インクジェットインク組成物の吐出安定性や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傾向にある。
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(3)で示される化合物、およびその塩、下記式(4)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。
これにより、インクジェットインク組成物の保存安定性をさらに優れたものとすることができ、インクジェットインク組成物を、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、インクジェットインク組成物の吐出安定性や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傾向にある。
上記式(3)中のR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(5)で示される化合物であるのがより好ましい。
これにより、インクジェットインク組成物の保存安定性を特に優れたものとすることができ、インクジェットインク組成物を、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、インクジェットインク組成物の吐出安定性や製造される記録物の光沢感を特に優れたものとすることができる傾向にある。
また、上記式(5)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。
このような条件を満たすポリオキシアルキレンアミン化合物の市販品としては、例えば、JEFFAMIN M2070(ハンツマン社製)、GENAMIN(M41/2000)(クラリアント社製)などが挙げられる。
このような条件を満たすポリオキシアルキレンアミン化合物の市販品としては、例えば、JEFFAMIN M2070(ハンツマン社製)、GENAMIN(M41/2000)(クラリアント社製)などが挙げられる。
上記のように、上記式(5)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(5)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(5)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。
上記式(4)中のR1、R2、R3は、それぞれ、独立に、炭素数が3以下のアルキル基であればよいが、メチル基、エチル基であるのが好ましく、特に、R1、R2、R3のうちの1つがメチル基であり、残りの2つがエチル基であるのがより好ましい。
上記式(4)中のR1、R2、R3のうちの1つがメチル基であり、残りの2つがエチル基である化合物を下記式(6)に示す。
また、上記式(4)、上記式(6)中には示していないが、これらの化合物は、これらの式中に示す陽イオンに対応する陰イオンを備えている。当該陰イオンとしては、例えば、塩化物イオン、臭化物イオン等のハロゲン化イオン、水酸化物イオン、硫酸イオン、硝酸イオン、リン酸イオン等が挙げられる。
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、300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。
ポリオキシアルキレンアミン化合物は、1種単独または2種以上を組み合わせて用いてもよい。
ポリオキシアルキレンアミン化合物を含有する場合、インクジェットインク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の下限は、特に限定されないが、0.01質量%以上であるのが好ましく、0.06質量%以上であるのがより好ましく、0.10質量%以上であるのがさらに好ましい。また、インクジェットインク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の上限は、特に限定されないが、3.0質量%以下であるのが好ましく、1.0質量%以下であるのがより好ましく、0.5質量%以下であるのがさらに好ましく、0.3質量%以下であるのが特に好ましい。
また、ポリオキシアルキレンアミン化合物の含有量は、金属粒子の総質量100質量%に対し0.1~30質量%であるのが好ましい。金属粒子の総質量100質量%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%以上であるのがより好ましく、1質量%以上であるのがさらに好ましく、3質量%以上であるのがよりさらに好ましく、5質量%以上であるのが特に好ましく、7質量%以上であるのがより特に好ましい。金属粒子の総質量100質量%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、25質量%以下であるのがより好ましく、20質量%以下であるのがよりさらに好ましく、17質量%以下であるのが特に好ましく、14質量%以下であるのがより特に好ましく、12質量%以下であるのが殊更に好ましい。
金属粒子の総質量100質量%に対するポリオキシアルキレンアミン化合物の含有量が上記範囲内であると、インクジェットインク組成物の保存安定性をより優れたものとすることができ、インクジェットインク組成物を、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、インクジェットインク組成物の吐出安定性や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傾向にある。
金属粒子の総質量100質量%に対するポリオキシアルキレンアミン化合物の含有量が上記範囲内であると、インクジェットインク組成物の保存安定性をより優れたものとすることができ、インクジェットインク組成物を、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、インクジェットインク組成物の吐出安定性や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傾向にある。
1.4 樹脂
本実施形態に係るインクジェットインク組成物は、樹脂を含有することが好ましい。樹脂はバインダーとして機能する。樹脂としては、例えばアクリル樹脂、ロジン変性樹脂、テルペン系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、セルロース系樹脂(例えばセルロースアセテートブチレート、ヒドロキシプロピルセルロース)、ポリビニルブチラール、ポリアクリルポリオール、ポリビニルアルコール、ウレタン樹脂等が挙げられる。これらの中でも、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、セルロース系樹脂から選ばれる1種以上を含むことが好ましく、アクリル樹脂を含むことがより好ましい。なお、アクリル樹脂は、アクリルモノマーを少なくとも重合して得た樹脂であり、アクリルモノマーと他のモノマーとの共重合体樹脂でも良い。他のモノマーは例えばビニルモノマーなどがあげられる。
本実施形態に係るインクジェットインク組成物は、樹脂を含有することが好ましい。樹脂はバインダーとして機能する。樹脂としては、例えばアクリル樹脂、ロジン変性樹脂、テルペン系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、セルロース系樹脂(例えばセルロースアセテートブチレート、ヒドロキシプロピルセルロース)、ポリビニルブチラール、ポリアクリルポリオール、ポリビニルアルコール、ウレタン樹脂等が挙げられる。これらの中でも、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、セルロース系樹脂から選ばれる1種以上を含むことが好ましく、アクリル樹脂を含むことがより好ましい。なお、アクリル樹脂は、アクリルモノマーを少なくとも重合して得た樹脂であり、アクリルモノマーと他のモノマーとの共重合体樹脂でも良い。他のモノマーは例えばビニルモノマーなどがあげられる。
樹脂の含有量の下限は、インクジェットインク組成物の総質量に対して0.01質量%以上であるのが好ましく、0.06質量%以上であるのがより好ましく、0.10質量%以上であるのがさらに好ましく、0.15質量%以上であるのが特に好ましい。樹脂の含有量の上限は、インクジェットインク組成物の総質量に対して3.0質量%以下であるのが好ましく、1.0質量%以下であるのがより好ましく、0.5質量%以下であるのがさらに好ましく、0.3質量%以下であるのが特に好ましい。
1.5 その他の成分
本実施形態に係るインクジェットインク組成物は、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、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。
本実施形態に係るインクジェットインク組成物は、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、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。
界面活性剤としては、シリコーン系界面活性剤、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る。
2.記録方法
本発明の一実施形態に係る記録方法は、上述のインクジェットインク組成物を、インクジェット法で吐出して記録媒体に付着させる工程を備えるものである。
本発明の一実施形態に係る記録方法は、上述のインクジェットインク組成物を、インクジェット法で吐出して記録媒体に付着させる工程を備えるものである。
本実施形態に係る記録方法によれば、金属顔料の表面処理剤として、特定のリン酸アルキルエステルのジエステル体及びモノエステル体を用い、これらジエステル体とモノエステル体とが所定の範囲の含有量比とした上述のインクジェットインク組成物を使用するものであるため、優れた耐水性(耐湿性)が得られ、光沢感の持続や保存安定性にも優れたものとできる。
2.1 インク付着工程
本実施形態に係る記録方法は、上述のインクジェットインク組成物を、インクジェット法で吐出して記録媒体に付着させる工程(インク付着工程)を備える。
本実施形態に係る記録方法は、上述のインクジェットインク組成物を、インクジェット法で吐出して記録媒体に付着させる工程(インク付着工程)を備える。
インクジェット法とは、インクジェット記録装置などのインクジェットヘッドのノズルから、インクなどの液滴を吐出して、記録媒体に付与する記録方法である。インク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、金属顔料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インク組成物の吐出は、公知の液滴吐出装置を用いて行うことができる。
インク組成物により形成される着色部は、例えば、所定のパターンを有するものであってもよいし、被処理体の全面に形成されるものであってもよい
インクジェットインク組成物の付着量は、記録領域の単位面積当たり、1~10mg/inch2が好ましく、2~7mg/inch2がより好ましい。
(記録媒体)
記録媒体は、インクジェットインク組成物を付着させて、着色される物体、すなわち、被着色体である。
記録媒体は、インクジェットインク組成物を付着させて、着色される物体、すなわち、被着色体である。
記録媒体としては、例えば、紙、布帛などのインク吸収性の記録媒体があげられる。これは記録媒体の記録面が、インクを吸収しやすい記録媒体である。紙としては、普通紙、インクジェット用専用紙、ダンボール紙等があげられる。布帛としては、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。
また、プラスチック材料、金属、ガラス、セラミックス、木材、などからなる非吸収性記録媒体があげられる。これは、記録媒体の記録面が、インクを吸収しにくい記録媒体である。プラスチック材料からなる記録媒体としては、プラスチックフィルム、プラスチックシート等が挙げられる。プラスチックとしては、限るものではないが、例えば、塩化ビニル、ポリエステル、ポリレフィン等が挙げられる。ポリエステルとしてはポリエチレンテレフタレート等が挙げられる。
また、低吸収性記録媒体もあげられる。これは、記録面が非吸収性記録媒体に次いで吸収性の低い記録媒体である。低吸収性の記録媒体としては、表面に液体を受容するための塗工層(受容層)が設けられた記録媒体が挙げられ、例えば、基材が紙であるものとしては印刷本紙が挙げられる。塗工層は、インクを吸収し難いものであり、無機化合物などの粒子などがバインダーとともに塗工されたものなどが挙げられる。
低吸収性又は非吸収性の記録媒体としては、液体を全く吸収しない、又はほとんど吸収しない性質を有する記録媒体である。例えば、非吸収性又は低吸収性の記録媒体とは、「ブリストー(Bristow)法において接触開始から30msec1/2までの水吸収量が10mL/m2以下である記録媒体」が好ましい。このブリストー法は、短時間での液体吸収量の測定方法として最も普及している方法であり、日本紙パルプ技術協会(JAPANTAPPI)でも採用されている。試験方法の詳細は「JAPANTAPPI紙パルプ試験方法2000年版」の規格No.51「紙及び板紙-液体吸収性試験方法-ブリストー法」に述べられている。これに対して、吸収性の記録媒体とは、非吸収性及び低吸収性に該当しない記録媒体のことを示す。
また、記録媒体の形状は、特に限定されず、シート状、板状、物体状など、いかなるものであってもよい。
2.2 一次加熱工程
本実施形態に係る記録方法は、記録媒体に付着したインク組成物を早期に加熱する工程である一次加熱工程を備えていてもよい。
本実施形態に係る記録方法は、記録媒体に付着したインク組成物を早期に加熱する工程である一次加熱工程を備えていてもよい。
一次加熱工程は、記録媒体に付着したインクを早期の段階で加熱して乾燥させる工程である。一次加熱工程は、記録媒体に付着したインクを、少なくともインクの流動を減少させる程度に、インクの液媒体の少なくとも一部を乾燥させるための加熱工程である。
一次加熱工程は、加熱された記録媒体にインクが付着されるようにしても良いし、付着後の早期に加熱されるようにしてもよい。記録媒体に着弾したインク滴が、そのインク滴の着弾から遅くも0.5秒以内に加熱が開始されることが好ましい。
また、一次加熱工程は付着するインク組成物ごとに行うことが好ましい。例えば2以上のインクジェットインク組成物を用いてインク付着工程を行う場合には、付着するインク組成物ごとに行うことが好ましい。
また、一次加熱工程は付着するインク組成物ごとに行うことが好ましい。例えば2以上のインクジェットインク組成物を用いてインク付着工程を行う場合には、付着するインク組成物ごとに行うことが好ましい。
一次加熱工程は、IRヒーターや、マイクロウェーブの放射や、プラテンヒーターや、ファンによる温風の記録媒体への送風であることが好ましい。
一次加熱工程の加熱は、上述のインク付着工程の前、付着と同時、付着後の早期の少な
くとも何れかで行えばよく、同時に行われることが好ましい。このような加熱順序にして、インク付着工程を行うことができる。特に、記録媒体を加熱し、加熱された記録媒体に、インク付着工程によるインク組成物の付着が行われることが好ましい。
くとも何れかで行えばよく、同時に行われることが好ましい。このような加熱順序にして、インク付着工程を行うことができる。特に、記録媒体を加熱し、加熱された記録媒体に、インク付着工程によるインク組成物の付着が行われることが好ましい。
一次加熱工程を有する場合、記録媒体上でインク組成物を迅速に乾燥させることができるため、インクの滲みを防止でき好ましい。その一方で、一次加熱工程を有する場合、インクが迅速に乾燥するため、金属顔料がリーフィングする時間が十分に確保できず光沢に劣る場合や、一次加熱工程の熱を受け吐出安定性が劣る場合がある。しかし、本実施形態に係る記録方法によれば、上述のインクジェットインク組成物を用いることで、一次加熱工程を行う場合でも、優れた光沢や吐出安定性が得られ好ましい。
インク組成物を加熱させる一次加熱工程における記録媒体の記録面の表面温度としては、30℃以上が好ましい。一方60℃以下が好ましい。さらには35℃以上55℃以下、よりさらに40℃以上50℃以下が好ましい。記録媒体の表面温度が上記態様であると、にじみの防止や、吐出安定性がより優れ好ましい。なお、一次加熱工程における記録媒体表面温度は、インクを付着させる時の記録媒体の表面温度であるか、付着より後に加熱を行う場合は、加熱時の記録媒体の温度である。また記録中の最高温度である。
2.3 後加熱工程
本実施形態に係る記録方法は、インク付着工程の後に、記録媒体を加熱する後加熱工程(二次加熱工程)を備えていてもよい。
本実施形態に係る記録方法は、インク付着工程の後に、記録媒体を加熱する後加熱工程(二次加熱工程)を備えていてもよい。
後加熱工程は、記録を完了させ、記録物を使用することができる程度に十分に加熱する加熱工程である。後加熱工程は、インクの溶媒成分の十分な乾燥をするための加熱工程である。
後加熱工程は、記録媒体に付着したインクが付着後0.5秒超に開始されることが好ましい。例えば、記録媒体のある記録領域に対するインクの付着が全て完了してから0.5秒超に、該領域に対して加熱を開始することが好ましい。
後加熱工程における記録媒体の加熱は、例えば、適宜の加熱手段を用いて行うことができる。この場合の記録媒体の表面温度は、50℃以上が好ましく、60℃以上、70℃以上、75℃以上とすることがより好ましい。上限は限るものではないが、120℃以下が好ましい。また、加熱の温度は、記録媒体の基材の軟化点以下が好ましい。
2.4 記録装置
本実施形態に係る記録方法に好適に用いることができる記録装置の一例について、以下図面を参照しながら説明する。
本実施形態に係る記録方法に好適に用いることができる記録装置の一例について、以下図面を参照しながら説明する。
(装置構成の概略)
図1は、記録装置を模式的に示す概略断面図である。図1に示すように、インクジェット記録装置1は、記録ヘッド2と、IRヒーター3と、プラテン4と、加熱ヒーター5と、冷却ファン6と、プレヒーター7と、通気ファン8と、備える。また、記録ヘッドは図示しないキャリッジに搭載され、図の奥手前方向に主走査を行い記録媒体Mにインクの付着を行う。また、プラテン4には図示しないプラテンヒータが設けられている。インクジェット記録装置1は図示しない制御部を備え、各部を制御して記録を行う。また記録ヘッド2は図示しないインク収容体からインクの供給を受ける。
図1は、記録装置を模式的に示す概略断面図である。図1に示すように、インクジェット記録装置1は、記録ヘッド2と、IRヒーター3と、プラテン4と、加熱ヒーター5と、冷却ファン6と、プレヒーター7と、通気ファン8と、備える。また、記録ヘッドは図示しないキャリッジに搭載され、図の奥手前方向に主走査を行い記録媒体Mにインクの付着を行う。また、プラテン4には図示しないプラテンヒータが設けられている。インクジェット記録装置1は図示しない制御部を備え、各部を制御して記録を行う。また記録ヘッド2は図示しないインク収容体からインクの供給を受ける。
(インクジェットヘッドに係る構成)
インクジェットヘッドである記録ヘッド2は、インク組成物を記録ヘッド2のノズルか
ら吐出して付着させることにより記録媒体Mに記録を行う構成である。図1に示す、記録ヘッド2は、シリアル式の記録ヘッドであり、記録媒体Mに対して相対的に主走査方向に複数回走査してインクを記録媒体Mに付着させるものである。記録ヘッド2は図示しないキャリッジに搭載される。記録ヘッド2は、キャリッジを記録媒体Mの媒体幅方向(図の奥-手前方向)に移動させるキャリッジ移動機構の動作により、記録媒体Mに対して相対的に主走査方向に複数回走査される。媒体幅方向とは、記録ヘッド2の主走査方向である。主走査方向への走査を主走査ともいう。
インクジェットヘッドである記録ヘッド2は、インク組成物を記録ヘッド2のノズルか
ら吐出して付着させることにより記録媒体Mに記録を行う構成である。図1に示す、記録ヘッド2は、シリアル式の記録ヘッドであり、記録媒体Mに対して相対的に主走査方向に複数回走査してインクを記録媒体Mに付着させるものである。記録ヘッド2は図示しないキャリッジに搭載される。記録ヘッド2は、キャリッジを記録媒体Mの媒体幅方向(図の奥-手前方向)に移動させるキャリッジ移動機構の動作により、記録媒体Mに対して相対的に主走査方向に複数回走査される。媒体幅方向とは、記録ヘッド2の主走査方向である。主走査方向への走査を主走査ともいう。
またここで、主走査方向は、記録ヘッド2を搭載したキャリッジの移動する方向である。図1においては、矢印SSで示す記録媒体Mの搬送方向である副走査方向に交差する方向である。そして、記録ヘッド2の主走査と、記録媒体Mの搬送である副走査を複数回繰り返し行うことで、記録媒体Mに対して記録する。
記録ヘッド2の吐出には従来公知の方式を使用することができる。例えば、圧電素子の振動を利用して液滴を吐出する方式、すなわち、電歪素子の機械的変形によりインク滴を形成する吐出方式を使用する。
(一次加熱機構)
インクジェット記録装置1は、記録ヘッド2からインクを吐出して記録媒体に付着させる際に記録媒体Mを加熱する一次加熱工程を行う一次加熱機構を備えることができる。一次加熱機構は、伝導式、送風式、放射式などを用いることができる。伝導式は記録媒体に接触する部材から熱を記録媒体に伝導する。例えばプラテンヒーターなどがあげられる。なおプラテンヒーターは図示しないが、プラテン4と一体に設けられている。送風式は常温風又は温風を記録媒体に送りインクを乾燥させる。例えば送風ファンがあげられる。放射式は熱を発生する放射線を記録媒体に放射して記録媒体を加熱する。例えばIR放射があげられる。また、図示しないがプラテン4よりもSS方向のすぐ下流側にプラテンヒーターと同様のヒーターが設けられていてもよい。これら一次加熱機構は、単独で用いても、組み合わせて用いてもよい。
インクジェット記録装置1は、記録ヘッド2からインクを吐出して記録媒体に付着させる際に記録媒体Mを加熱する一次加熱工程を行う一次加熱機構を備えることができる。一次加熱機構は、伝導式、送風式、放射式などを用いることができる。伝導式は記録媒体に接触する部材から熱を記録媒体に伝導する。例えばプラテンヒーターなどがあげられる。なおプラテンヒーターは図示しないが、プラテン4と一体に設けられている。送風式は常温風又は温風を記録媒体に送りインクを乾燥させる。例えば送風ファンがあげられる。放射式は熱を発生する放射線を記録媒体に放射して記録媒体を加熱する。例えばIR放射があげられる。また、図示しないがプラテン4よりもSS方向のすぐ下流側にプラテンヒーターと同様のヒーターが設けられていてもよい。これら一次加熱機構は、単独で用いても、組み合わせて用いてもよい。
例えば、一次加熱機構として、IRヒーター3及びプラテンヒーターを備える。
なお、IRヒーター3を用いると、記録ヘッド2側から赤外線の輻射により放射式で記録媒体Mを加熱することができる。これにより、記録ヘッド2も同時に加熱されやすいが、プラテンヒーター等の記録媒体Mの裏面から加熱される場合と比べて、記録媒体Mの厚さの影響を受けずに昇温することができる。なお、一次加熱機構は、温風又は環境と同じ温度の風を記録媒体Mにあてて記録媒体M上のインクを乾燥させる各種のファン(例えば通気ファン8)を備えてもよい。
プラテンヒーターは、記録ヘッド2に対向する位置において記録媒体Mを、プラテン4を介して加熱することができる。プラテンヒーターは、記録媒体Mを伝導式で加熱可能なものであり、インクジェット記録方法では、必要に応じて用いられる。
また、インクジェット記録装置1は、記録媒体Mに対してインクが付着される前に、記録媒体Mを予め加熱するプレヒーター7を備えていてもよい。
(後加熱機構)
インク付着工程後に記録媒体を加熱して、インクを乾燥させ、定着させる後加熱工程を行う後加熱機構を備えてもよい。
インク付着工程後に記録媒体を加熱して、インクを乾燥させ、定着させる後加熱工程を行う後加熱機構を備えてもよい。
後加熱機構に用いる加熱ヒーター5は、記録媒体Mに付着されたインクを乾燥及び固化
させるものである。加熱ヒーター5が、画像が記録された記録媒体Mを加熱することにより、インク中に含まれる有機溶媒等がより速やかに蒸発飛散させることができる。このようにして、記録物をより短時間で得ることができる。
させるものである。加熱ヒーター5が、画像が記録された記録媒体Mを加熱することにより、インク中に含まれる有機溶媒等がより速やかに蒸発飛散させることができる。このようにして、記録物をより短時間で得ることができる。
(その他の構成)
インクジェット記録装置1は、冷却ファン6を有していてもよい。記録媒体Mに記録されたインクを乾燥後、冷却ファン6により記録媒体M上のインクを冷却することにより、記録媒体M上に密着性よくインク塗膜を形成することができる。
インクジェット記録装置1は、冷却ファン6を有していてもよい。記録媒体Mに記録されたインクを乾燥後、冷却ファン6により記録媒体M上のインクを冷却することにより、記録媒体M上に密着性よくインク塗膜を形成することができる。
図1に示される記録装置は所謂シリアル方式で記録を行うシリアルプリンタ-である。記録装置は、ラインヘッドを備え、ライン方式で記録を行うラインプリンターでもよい。
ラインヘッドは、記録媒体の幅方向に複数のノズルが配列されたノズル列を備え、搬送される記録媒体Mの幅以上の長さを有しており、搬送される記録媒体Mに対して、一括して記録媒体の幅方向に画像を記録できる。そして1回の走査で記録を行うことができる。または、記録媒体を搬送させて行う走査を1回行った後、記録媒体を搬送方向の逆方向に戻して再度搬送させて再度走査を行うことで2回以上の走査を行う記録を行うこともできる。
なお走査は、搬送される記録媒体に対して位置が固定されたヘッドにより行っても良いし、プラテン領域に固定された記録媒体に対してヘッドが移動しつつ走査が行われるものでもよい。
なお走査は、搬送される記録媒体に対して位置が固定されたヘッドにより行っても良いし、プラテン領域に固定された記録媒体に対してヘッドが移動しつつ走査が行われるものでもよい。
なお、ライン方式の記録を行うことが可能な記録装置は、記録ヘッド2をラインヘッドに変更する以外は、図1に示す構成と同様にできる。具体的には、図1に示す記録ヘッド2の上方にある通気ファン8、IRヒーター3、プラテンヒーター、プレヒーター7などの加熱機構を、同様にラインヘッドの上方又は下方に備えさせればよい。また、図1に示す後加熱機構である加熱ヒーター5や、冷却ファン6などを備えさせてもよい。
3.実施例
以下、本発明を実施例によってさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。以下「%」は、特に記載のない限り、質量基準である。
以下、本発明を実施例によってさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。以下「%」は、特に記載のない限り、質量基準である。
3.1 インクジェットインク組成物の調製
下記の方法で製造した金属顔料分散液に、ジエチレングリコールジエチルエーテル、テトラエチレングリコールモノブチルエーテル、γ-ブチロラクトン、樹脂を加え、下表1~2に記載の組成とし、各実施例及び各比較例に係るインクジェットインク組成物を得た。
下記の方法で製造した金属顔料分散液に、ジエチレングリコールジエチルエーテル、テトラエチレングリコールモノブチルエーテル、γ-ブチロラクトン、樹脂を加え、下表1~2に記載の組成とし、各実施例及び各比較例に係るインクジェットインク組成物を得た。
(金属顔料分散液の製造方法)
まず、表面粗さRaが0.02μm以下で表面が平滑な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15nm又は60nm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粉末の分散液が得られた。
まず、表面粗さRaが0.02μm以下で表面が平滑な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15nm又は60nm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粉末の分散液が得られた。
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粉末の含有率が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、下表1~2に記載の各実施例及び各比較例に係る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。
環型の高出力超音波粉砕機で処理を施すことにより、下表1~2に記載の各実施例及び各比較例に係る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、ポリオキシアルキレンアミン化合物を使用する場合にはこれを加えて、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(5)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、表面処理剤として、疎水性リン酸系表面処理剤であるリン酸アルキルエステル、アルキルホスホン酸又はフッ素含有ホスホン酸を加えた。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、金属顔料分散液を得た。
さらに、そこに、表面処理剤として、疎水性リン酸系表面処理剤であるリン酸アルキルエステル、アルキルホスホン酸又はフッ素含有ホスホン酸を加えた。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、金属顔料分散液を得た。
上表1~2の記載について説明を補足する。
〔顔料〕
表中の「D50」とは、体積平均粒子径(D50)を示し、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、「膜厚」は平均厚みであり、NanoNaviE-Sweep(SIIナノテクノロジー社製)を用いた原子間力顕微鏡法により測定を行い、任意の50個の金属顔料で測定を行い平均値したものである。なお、体積平均粒子径(D50)及び平均厚みの測定は、表面処理を施した顔料に対して行った。
〔顔料〕
表中の「D50」とは、体積平均粒子径(D50)を示し、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、「膜厚」は平均厚みであり、NanoNaviE-Sweep(SIIナノテクノロジー社製)を用いた原子間力顕微鏡法により測定を行い、任意の50個の金属顔料で測定を行い平均値したものである。なお、体積平均粒子径(D50)及び平均厚みの測定は、表面処理を施した顔料に対して行った。
〔表面処理剤〕
(リン酸アルキルエステル)
表中「R炭素数」とは、下記一般式(1)又は下記一般式(2)の式中のRである炭化水素基の炭素数を示す。
(R-O-)P(O)(OH)2 ・・・(1)
(R-O-)2P(O)(OH) ・・・(2)
(式中、Rは独立して、炭素数8以上の炭化水素基。)
・リン酸モノブチルエステル:特定のリン酸アルキルエステルに該当しない化合物、城北化学社製「JAMP-4」
・リン酸モノオクチルエステル:上記一般式(1)で表される化合物(式中のRの炭素数が8)、城北化学社製「JAMP-8EH」
・リン酸モノラウリルエステル:上記一般式(1)で表される化合物(式中のRの炭素数が12)、城北化学社製「JAMP-12」
・リン酸モノイソトリデシルエステル:上記一般式(1)で表される化合物(式中のRの炭素数が13)、モノ体・ジ体の混合製品であるSC有機化学社製「Phoslex A-13」を単離して用いた。
・リン酸モノステアリルエステル:上記一般式(1)で表される化合物(式中のRの炭素数が18)、モノ体・ジ体の混合製品であるSC有機化学社製「Phoslex A-18」を単離して用いた。
・リン酸ジブチルエステル:特定のリン酸アルキルエステルに該当しない化合物、東京化成社製(製品コード:P0260)
・リン酸ジオクチルエステル:上記一般式(2)で表される化合物(式中のRの炭素数が8)、東京化成社製(製品コード:P0811)
・リン酸ジラウリルエステル:上記一般式(2)で表される化合物(式中のRの炭素数が12)、城北化学社製「JP-212」
・リン酸ジイソトリデシルエステル:上記一般式(2)で表される化合物(式中のRの炭素数が13)、モノ体・ジ体の混合製品であるSC有機化学社製「Phoslex A-13」を単離して用いた。
・リン酸ジステアリルエステル:上記一般式(2)で表される化合物(式中のRの炭素数が18)、モノ体・ジ体の混合製品であるSC有機化学社製「Phoslex A-18」を単離して用いた。
(アルキルホスホン酸)
・ドデシルホスホン酸:特定のリン酸アルキルエステルに該当しない化合物、東京化成社製(製品コード:D4809)
(フッ素含有ホスホン酸)
・FHP: 2-(パーフルオロヘキシル)エチルホスホン酸、特定のリン酸アルキルエステルに該当しない化合物、ユニマテック社製
(リン酸アルキルエステル)
表中「R炭素数」とは、下記一般式(1)又は下記一般式(2)の式中のRである炭化水素基の炭素数を示す。
(R-O-)P(O)(OH)2 ・・・(1)
(R-O-)2P(O)(OH) ・・・(2)
(式中、Rは独立して、炭素数8以上の炭化水素基。)
・リン酸モノブチルエステル:特定のリン酸アルキルエステルに該当しない化合物、城北化学社製「JAMP-4」
・リン酸モノオクチルエステル:上記一般式(1)で表される化合物(式中のRの炭素数が8)、城北化学社製「JAMP-8EH」
・リン酸モノラウリルエステル:上記一般式(1)で表される化合物(式中のRの炭素数が12)、城北化学社製「JAMP-12」
・リン酸モノイソトリデシルエステル:上記一般式(1)で表される化合物(式中のRの炭素数が13)、モノ体・ジ体の混合製品であるSC有機化学社製「Phoslex A-13」を単離して用いた。
・リン酸モノステアリルエステル:上記一般式(1)で表される化合物(式中のRの炭素数が18)、モノ体・ジ体の混合製品であるSC有機化学社製「Phoslex A-18」を単離して用いた。
・リン酸ジブチルエステル:特定のリン酸アルキルエステルに該当しない化合物、東京化成社製(製品コード:P0260)
・リン酸ジオクチルエステル:上記一般式(2)で表される化合物(式中のRの炭素数が8)、東京化成社製(製品コード:P0811)
・リン酸ジラウリルエステル:上記一般式(2)で表される化合物(式中のRの炭素数が12)、城北化学社製「JP-212」
・リン酸ジイソトリデシルエステル:上記一般式(2)で表される化合物(式中のRの炭素数が13)、モノ体・ジ体の混合製品であるSC有機化学社製「Phoslex A-13」を単離して用いた。
・リン酸ジステアリルエステル:上記一般式(2)で表される化合物(式中のRの炭素数が18)、モノ体・ジ体の混合製品であるSC有機化学社製「Phoslex A-18」を単離して用いた。
(アルキルホスホン酸)
・ドデシルホスホン酸:特定のリン酸アルキルエステルに該当しない化合物、東京化成社製(製品コード:D4809)
(フッ素含有ホスホン酸)
・FHP: 2-(パーフルオロヘキシル)エチルホスホン酸、特定のリン酸アルキルエステルに該当しない化合物、ユニマテック社製
〔ポリ(EO/PO)アミン〕
・JEFFAMIN M2070:ポリオキシアルキレンアミン化合物、CAS 83
713-01-3、ハンツマン社製、上記式(5)中のX1とX2との間でX1/X2が3.1、重量平均分子量2000
・JEFFAMIN M2070:ポリオキシアルキレンアミン化合物、CAS 83
713-01-3、ハンツマン社製、上記式(5)中のX1とX2との間でX1/X2が3.1、重量平均分子量2000
〔樹脂〕
・UC3000:東亞合成社製、アクリル樹脂
・UC3000:東亞合成社製、アクリル樹脂
〔溶剤〕
・DEDG:ジエチレングリコールジエチルエーテル
・BTGH:テトラエチレングリコールモノブチルエーテル
・γBL:γ-ブチロラクトン
・DEDG:ジエチレングリコールジエチルエーテル
・BTGH:テトラエチレングリコールモノブチルエーテル
・γBL:γ-ブチロラクトン
表中「ジ体/(ジ体+モノ体)」とは、リン酸ジエステル/(リン酸ジエステル+リン酸モノエステル)を示す。
なお、各実施例のインクジェットインク組成物について、表面処理後の金属顔料の分散液から金属顔料を単離して残った分散媒を分析したところ、表面処理剤は含まれていなかった。このことから、表中の各実施例における「ジ体/(ジ体+モノ体)」は、インク組成物に含まれる金属粒子に付着している表面処理剤の質量比ともいえる。
なお、各実施例のインクジェットインク組成物について、表面処理後の金属顔料の分散液から金属顔料を単離して残った分散媒を分析したところ、表面処理剤は含まれていなかった。このことから、表中の各実施例における「ジ体/(ジ体+モノ体)」は、インク組成物に含まれる金属粒子に付着している表面処理剤の質量比ともいえる。
3.2 評価方法
3.2.1 光沢(初期)
上記で得られた各実施例及び各比較例に係るインクジェットインク組成物を、バーコーター(#7番手)を用いて、ポリ塩化ビニル製のフィルム(Mactac社製、Mactac5829R)に対して塗布を行った。その後、60℃のホットプレートで10分間乾燥を行い記録物を得た。得られた記録物の記録部分を、光沢度計(MINOLTA MULTI GLOSS 268)を用いて、煽り角度20°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金属光沢感が優れているといえる。
(評価基準)
AA:光沢度が650以上
A:光沢度が600以上650未満
B:光沢度が500以上600未満
C:光沢度が400以上500未満
D:光沢度が300以上400未満
E:光沢度が300未満
3.2.1 光沢(初期)
上記で得られた各実施例及び各比較例に係るインクジェットインク組成物を、バーコーター(#7番手)を用いて、ポリ塩化ビニル製のフィルム(Mactac社製、Mactac5829R)に対して塗布を行った。その後、60℃のホットプレートで10分間乾燥を行い記録物を得た。得られた記録物の記録部分を、光沢度計(MINOLTA MULTI GLOSS 268)を用いて、煽り角度20°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金属光沢感が優れているといえる。
(評価基準)
AA:光沢度が650以上
A:光沢度が600以上650未満
B:光沢度が500以上600未満
C:光沢度が400以上500未満
D:光沢度が300以上400未満
E:光沢度が300未満
3.2.2 大気開放系での保存安定性
上記で得られた各実施例及び各比較例に係るインクジェットインク組成物を、インクパック中に保管し、50℃の恒温槽で7日間放置した。このとき、不純物としての微量な水や長期保管中に侵入する水などを想定し、各インク中に水を0.1質量%含ませて試験を行った。その後、粒度分布計(Microtrac社製、MT 3300EXII)を用いて金属顔料の体積平均粒子径(D50)を測定し、初期との粒径増加を比較し、以下の基準に従って評価した。なお、体積平均粒子径(D50)の増加率が小さいほど、金属顔料の耐水性に優れているといえる。
(評価基準)
A:粒径増加が3%以内
B:粒径増加が3~5%未満
C:粒径増加が5~10%未満
D:粒径増加が10%以上
上記で得られた各実施例及び各比較例に係るインクジェットインク組成物を、インクパック中に保管し、50℃の恒温槽で7日間放置した。このとき、不純物としての微量な水や長期保管中に侵入する水などを想定し、各インク中に水を0.1質量%含ませて試験を行った。その後、粒度分布計(Microtrac社製、MT 3300EXII)を用いて金属顔料の体積平均粒子径(D50)を測定し、初期との粒径増加を比較し、以下の基準に従って評価した。なお、体積平均粒子径(D50)の増加率が小さいほど、金属顔料の耐水性に優れているといえる。
(評価基準)
A:粒径増加が3%以内
B:粒径増加が3~5%未満
C:粒径増加が5~10%未満
D:粒径増加が10%以上
3.2.3 高温高湿下の耐擦性
上記「光沢(初期)」試験と同様にして、各実施例及び各比較例に係る記録物を得た。
これを恒温槽(温度40℃、湿度100%)に24時間放置後、JIS K5701(ISO 11628)に準じて、学振式摩擦堅牢度試験機(テスター産業株式会社製、商品名「AB-301」)を用いて耐擦性の評価を行った。すなわち、記録物の記録面に綿布を載せ、荷重500gで20回往復させて擦り、擦った後の記録物の記録面の光沢値を光沢度計(MINOLTA MULTI GLOSS 268)を用い、煽り角度20°での光沢度を測定した。評価基準は、以下の通りである。恒温槽に放置する前に測定した光沢度を基準(100%)として、基準からの光沢度の低下率である。
(評価基準)
A:光沢度低下が5%未満
B:光沢度低下が10%未満
C:光沢度低下が20%未満
D:光沢度低下が20%超
上記「光沢(初期)」試験と同様にして、各実施例及び各比較例に係る記録物を得た。
これを恒温槽(温度40℃、湿度100%)に24時間放置後、JIS K5701(ISO 11628)に準じて、学振式摩擦堅牢度試験機(テスター産業株式会社製、商品名「AB-301」)を用いて耐擦性の評価を行った。すなわち、記録物の記録面に綿布を載せ、荷重500gで20回往復させて擦り、擦った後の記録物の記録面の光沢値を光沢度計(MINOLTA MULTI GLOSS 268)を用い、煽り角度20°での光沢度を測定した。評価基準は、以下の通りである。恒温槽に放置する前に測定した光沢度を基準(100%)として、基準からの光沢度の低下率である。
(評価基準)
A:光沢度低下が5%未満
B:光沢度低下が10%未満
C:光沢度低下が20%未満
D:光沢度低下が20%超
3.2.4 吐出安定性
インクジェットプリンター(SC-S80650改造機 セイコーエプソン製)を用意した。図1のような液滴吐出装置とした。これをチャンバー(サーマルチャンバー)内に設置した。上記で得られた各実施例及び各比較例に係るインクジェットインク組成物を用意し、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、各インク組成物について、インクジェットヘッド(記録ヘッド2)の各ノズルから、液滴の連続吐出を行い、ノズルから吐出方向へ0.8mmの位置で観察した。
吐出開始から40秒後の液滴の飛翔画像について、インク滴が不吐出である、または、隣接するノズルとの距離の25%以上明らかに曲がっているものを数え上げ、まとめてこれを不良ノズル数とし、以下の基準に従って評価した。なお、不良ノズル数は、全ノズル数に対しての割合(%)とする。
(評価基準)
AA:不良ノズル数が3%未満
A:不良ノズル数が3%以上5%未満
B:不良ノズル数が5%以上10%未満
C:不良ノズル数が10%以上20%未満
D:不良ノズル数が20%以上
インクジェットプリンター(SC-S80650改造機 セイコーエプソン製)を用意した。図1のような液滴吐出装置とした。これをチャンバー(サーマルチャンバー)内に設置した。上記で得られた各実施例及び各比較例に係るインクジェットインク組成物を用意し、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、各インク組成物について、インクジェットヘッド(記録ヘッド2)の各ノズルから、液滴の連続吐出を行い、ノズルから吐出方向へ0.8mmの位置で観察した。
吐出開始から40秒後の液滴の飛翔画像について、インク滴が不吐出である、または、隣接するノズルとの距離の25%以上明らかに曲がっているものを数え上げ、まとめてこれを不良ノズル数とし、以下の基準に従って評価した。なお、不良ノズル数は、全ノズル数に対しての割合(%)とする。
(評価基準)
AA:不良ノズル数が3%未満
A:不良ノズル数が3%以上5%未満
B:不良ノズル数が5%以上10%未満
C:不良ノズル数が10%以上20%未満
D:不良ノズル数が20%以上
3.3 評価結果
評価結果を上表1~2に示す。
評価結果を上表1~2に示す。
上表1~2より、金属顔料と、有機溶剤と、を含有する溶剤系インクであって、前記金属顔料は、表面処理剤により表面が処理された金属粒子であり、前記表面処理剤が、上記一般式(1)で表される化合物と、上記一般式(2)で表される化合物と、を含み、一般式(1)で表される化合物と一般式(2)で表される化合物の合計に対する、一般式(2)で表される化合物の質量比が45質量%以下である、各実施例に係るインクジェットインク組成物は何れも耐水性及び金属光沢感に優れていた。
実施例1と比較例1の対比より、Rの炭素数が8以上である特定のリン酸アルキルエステルであると、光沢感と耐水性の両者に優れていた。
実施例7と比較例2~8の対比より、特定のリン酸アルキルエステルを含むものであって、モノ体とジ体とが所定の質量比内であると、光沢感と耐水性の両者に優れていた。
実施例1~3、17の結果より、顔料は体積平均粒子径D50が大きいほど光沢感が良好になる一方で吐出安定性には劣りやすくなることが分かった。また、実施例8と18の結果より、顔料の膜厚が薄い方が光沢感がより良好になった。
実施例1、4、6、7、16の結果より、種々の特定のリン酸アルキルエステルにおいて、光沢感と耐水性の両者に優れていた。
実施例7~9、15の結果より、特定のリン酸アルキルエステルにおけるモノ体とジ体との質量比が広い範囲内で、光沢感と耐水性の両者に優れていた。
実施例1、14の結果より、ポリオキシアルキレンアミン化合物を含むものであると、吐出安定性が良好になる傾向にあった
実施例9~11の結果より、ポリオキシアルキレンアミン化合物を所定の含有量で含むものであると、光沢感や吐出安定性が良好になる傾向にあった。
実施例9、12~13の結果より、特定のリン酸アルキルエステルの含有量が広い範囲で、光沢感と耐水性の両者に優れていた。
なお、実施例13においては、特定のリン酸アルキルエステルの含有量が多いことによる効果が、液体媒体中であると高くなることが分かった。
なお、実施例13においては、特定のリン酸アルキルエステルの含有量が多いことによる効果が、液体媒体中であると高くなることが分かった。
上述した実施形態から以下の内容が導き出される。
インクジェットインク組成物の一態様は、
金属顔料と、有機溶剤と、を含有する溶剤系インクであって、
前記金属顔料は、表面処理剤により表面が処理された金属粒子であり、
前記表面処理剤が、一般式(1)で表される化合物と、一般式(2)で表される化合物と、を含み、一般式(1)で表される化合物と一般式(2)で表される化合物の合計に対する、一般式(2)で表される化合物の質量比が45質量%以下である。
(R-O-)P(O)(OH)2 ・・・(1)
(R-O-)2P(O)(OH) ・・・(2)
(式中、Rは独立して、炭素数8以上の炭化水素基。)
金属顔料と、有機溶剤と、を含有する溶剤系インクであって、
前記金属顔料は、表面処理剤により表面が処理された金属粒子であり、
前記表面処理剤が、一般式(1)で表される化合物と、一般式(2)で表される化合物と、を含み、一般式(1)で表される化合物と一般式(2)で表される化合物の合計に対する、一般式(2)で表される化合物の質量比が45質量%以下である。
(R-O-)P(O)(OH)2 ・・・(1)
(R-O-)2P(O)(OH) ・・・(2)
(式中、Rは独立して、炭素数8以上の炭化水素基。)
上記インクジェットインク組成物の一態様において、
前記一般式(2)で表される化合物の含有量が、前記一般式(1)で表される化合物と一般式(2)で表される化合物の合計に対し、1~20質量%であってもよい。
前記一般式(2)で表される化合物の含有量が、前記一般式(1)で表される化合物と一般式(2)で表される化合物の合計に対し、1~20質量%であってもよい。
上記インクジェットインク組成物のいずれかの態様において、
前記一般式(1)で表される化合物及び前記一般式(2)で表される化合物が、式中のRが炭素数15~20の炭化水素基であってもよい。
前記一般式(1)で表される化合物及び前記一般式(2)で表される化合物が、式中のRが炭素数15~20の炭化水素基であってもよい。
上記インクジェットインク組成物のいずれかの態様において、
前記金属粒子が、アルミニウム又はアルミニウム合金からなるものであってよい。
前記金属粒子が、アルミニウム又はアルミニウム合金からなるものであってよい。
上記インクジェットインク組成物のいずれかの態様において、
前記表面処理剤の含有量が、前記金属粒子の総質量100質量%に対し1~50質量%であってもよい。
前記表面処理剤の含有量が、前記金属粒子の総質量100質量%に対し1~50質量%であってもよい。
上記インクジェットインク組成物のいずれかの態様において、
前記金属粒子が鱗片状であってもよい。
前記金属粒子が鱗片状であってもよい。
上記インクジェットインク組成物のいずれかの態様において、
前記金属顔料の体積平均粒子径(D50)が0.5μm以下であり、前記金属顔料の平
均厚みが30nm以下であってもよい。
前記金属顔料の体積平均粒子径(D50)が0.5μm以下であり、前記金属顔料の平
均厚みが30nm以下であってもよい。
上記インクジェットインク組成物のいずれかの態様において、
ポリオキシアルキレンアミン化合物を含有するものであってよい。
ポリオキシアルキレンアミン化合物を含有するものであってよい。
上記ポリオキシアルキレンアミン化合物を含有するインクジェットインク組成物の態様において、
前記ポリオキシアルキレンアミン化合物の含有量が、前記金属粒子の総質量100質量%に対し0.1~30質量%であってもよい。
前記ポリオキシアルキレンアミン化合物の含有量が、前記金属粒子の総質量100質量%に対し0.1~30質量%であってもよい。
記録方法の一態様は、
上記いずれかの態様のインクジェットインク組成物を、インクジェット法で吐出して記録媒体に付着させる工程を備えるものである。
上記いずれかの態様のインクジェットインク組成物を、インクジェット法で吐出して記録媒体に付着させる工程を備えるものである。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成、例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成、を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
1…インクジェット記録装置、2…記録ヘッド、3…IRヒーター、4…プラテン、5…加熱ヒーター、6…冷却ファン、7…プレヒーター、8…通気ファン。
Claims (10)
- 金属顔料と、有機溶剤と、を含有する溶剤系インクであって、
前記金属顔料は、表面処理剤により表面が処理された金属粒子であり、
前記表面処理剤が、一般式(1)で表される化合物と、一般式(2)で表される化合物と、を含み、一般式(1)で表される化合物と一般式(2)で表される化合物の合計に対する、一般式(2)で表される化合物の質量比が45質量%以下である、インクジェットインク組成物。
(R-O-)P(O)(OH)2 ・・・(1)
(R-O-)2P(O)(OH) ・・・(2)
(式中、Rは独立して、炭素数8以上の炭化水素基。) - 前記一般式(2)で表される化合物の含有量が、前記一般式(1)で表される化合物と一般式(2)で表される化合物の合計に対し、1~20質量%である、請求項1に記載のインクジェットインク組成物。
- 前記一般式(1)で表される化合物及び前記一般式(2)で表される化合物が、式中のRが炭素数15~20の炭化水素基である、請求項1又は請求項2に記載のインクジェットインク組成物。
- 前記金属粒子が、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる、請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載のインクジェットインク組成物。
- 前記表面処理剤の含有量が、前記金属粒子の総質量100質量%に対し1~50質量%である、請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載のインクジェットインク組成物。
- 前記金属粒子が鱗片状である、請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載のインクジェットインク組成物。
- 前記金属顔料の体積平均粒子径(D50)が0.5μm以下であり、前記金属顔料の平均厚みが30nm以下である、請求項1ないし請求項6のいずれか一項に記載のインクジェットインク組成物。
- ポリオキシアルキレンアミン化合物を含有する、請求項1ないし請求項7のいずれか一項に記載のインクジェットインク組成物。
- 前記ポリオキシアルキレンアミン化合物の含有量が、前記金属粒子の総質量100質量%に対し0.1~30質量%である、請求項8に記載のインクジェットインク組成物。
- 請求項1ないし請求項9のいずれか一項に記載のインクジェットインク組成物を、インクジェット法で吐出して記録媒体に付着させる工程を備える、記録方法。
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