JP2024002475A - 水系着色用組成物、着色方法、及び顔料分散液 - Google Patents

Abstract

【課題】耐水性、光沢度、及び分散性に優れる水系着色用組成物等を提供する。【解決手段】金属顔料と、水と、有機溶剤と、を含有し、前記金属顔料は、式（１）で表されるホスホン酸系化合物又は式（２）で表されるリン酸系化合物の少なくとも一方を含み、前記金属顔料を含まないこと以外は前記水系着書協組成物と同組成であるインク水に対して、前記表面処理剤を添加して混合溶液を調整した場合において、前記混合溶液の６００ｎｍの波長における光透過率が、４０％以上である、水系着色用組成物。（Ｒ１）ＰＯ（ＯＨ）２（１）（Ｒ２Ｏ）ａＰＯ（ＯＨ）３－ａ（２）【選択図】なし

Description

本発明は、水系着色用組成物、着色方法、及び顔料分散液に関する。

従来から、金属光沢感を有する物品を製造するためにアルミニウムなどの金属顔料を含有するインクや塗料などの組成物が開発されている。また、近年は地球環境面及び取扱いの容易さなどの観点から、組成物の開発において有機溶媒を主溶媒とする非水性組成物よりも水を主溶媒とする水性組成物が志向されている。

例えば、特許文献１には、水系媒体中での耐水性および分散安定性が良好な卑金属顔料を提供することを目的として、水性インク組成物用の卑金属顔料であって、上記卑金属顔料がフッ素系化合物によって表面処理されたものであり、所定のゼータ電位を有する、卑金属顔料が開示されている。

特開２０１５－１４０３５９号公報

特許文献１に記載のようにフッ素系化合物による表面処理によって、耐水性や分散性の向上が見込まれる。しかしながら、水系インク中で用いる金属顔料は、より一層の耐水性や分散性、あるいは分散安定性の向上が望まれる。また、当然ながら、光沢度の向上も求められる。

本発明の水系着色用組成物は、金属顔料と、水と、有機溶剤と、を含有し、上記金属顔料は、表面処理剤により表面処理されたものであり、上記表面処理剤は、下記式（１）で表されるホスホン酸系化合物又は式（２）で表されるリン酸系化合物の少なくとも一方を含み、
（Ｒ¹）ＰＯ（ＯＨ）₂ （１）
（式（１）中、Ｒ¹は、水素原子が置換基で置換されていてもよい炭素数１２以上の炭化水素基である。）
（Ｒ²Ｏ）_aＰＯ（ＯＨ）_3-a （２）
（式（２）中、Ｒ²は、それぞれ独立して、水素原子が置換基で置換されていてもよい炭素数１２以上の炭化水素基であり、ａは１又は２の整数である。）
上記金属顔料を含まないこと以外は上記水系着色用組成物と同組成であるインク水に対して、上記表面処理剤を添加して混合溶液を調製した場合において、上記混合溶液の６００ｎｍの波長における光透過率が、４０％以上である。

本発明の着色方法は、上記の水系着色用組成物を含む着色用組成物を、被着色体に付着させる工程を有する。

本発明の顔料分散液は、金属顔料と、水と、有機溶剤と、を含有し、上記金属顔料は、表面処理剤により表面処理されたものであり、上記表面処理剤は、下記式（１）で表されるホスホン酸系化合物又は式（２）で表されるリン酸系化合物の少なくとも一方を含み、
（Ｒ¹）ＰＯ（ＯＨ）₂ （１）
（式（１）中、Ｒ¹は、水素原子が置換基で置換されていてもよい炭素数１２以上の炭化水素基である。）
（Ｒ²Ｏ）_aＰＯ（ＯＨ）_3-a （２）
（式（２）中、Ｒ²は、それぞれ独立して、水素原子が置換基で置換されていてもよい炭素数１２以上の炭化水素基であり、ａは１又は２の整数である。）
上記金属顔料を含まないこと以外は上記顔料分散液と同組成である分散液に対して、上記表面処理剤を添加して混合溶液を調製した場合において、上記混合溶液の６００ｎｍの波長における光透過率が、４０％以上である。

本実施形態の着色方法で用いる着色装置の一例を示す図である。

以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明の実施の形態（以下、「本実施形態」という。）について詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。なお、図面中、同一要素には同一符号を付すこととし、重複する説明は省略する。また、上下左右などの位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。さらに、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。

１．水系着色用組成物
本実施形態に係る水系着色用組成物（以下、単に「着色用組成物」ともいう。）は、金属顔料と、水と、有機溶剤と、を含有し、上記金属顔料は、表面処理剤により表面処理されたものであり、上記表面処理剤は、下記式（１）で表されるホスホン酸系化合物又は式（２）で表されるリン酸系化合物の少なくとも一方を含み、
（Ｒ¹）ＰＯ（ＯＨ）₂ （１）
（式（１）中、Ｒ¹は、水素原子が置換基で置換されていてもよい炭素数１２以上の炭化水素基である。）
（Ｒ²Ｏ）_aＰＯ（ＯＨ）_3-a （２）
（式（２）中、Ｒ²は、それぞれ独立して、水素原子が置換基で置換されていてもよい炭素数１２以上の炭化水素基であり、ａは１又は２の整数である。）
上記金属顔料を含まないこと以外は上記水系着色用組成物と同組成であるインク水に対して、上記表面処理剤を添加して混合溶液を調製した場合において、上記混合溶液の６００ｎｍの波長における光透過率が、４０％以上である。

従来、金属顔料を含有する着色用組成物において、耐水性等を向上させることを目的として、フッ素系表面処理剤などの表面処理剤により表面処理した金属顔料を含む着色用組成物が検討されてきた。しかしながら、耐水性の向上にはさらなる検討の余地があった。

また、光沢をさらに向上させることを目的として、鱗片状（平板状）で、厚みが薄い金属顔料が開発されている。このように、金属顔料のそれぞれの粒子の表面積が大きくて厚みが薄いほど、同一の質量あたりの金属顔料の表面積が大きく、鱗片状の金属顔料の面方向が被着色体の面方向により平行になるように配向しやすく、鱗片状の金属顔料が光沢度のある層を形成することで、得られる着色物の光沢度が優れる。なお、このように配向することを「リーフィング」ともいう。

しかしながら、このような鱗片状の金属顔料は、得られる着色物の光沢は向上する一方で、凝集しやすく、分散性が低下しやすい傾向にある。さらに、凝集することによって、期待するような光沢度が得られないこともある。

そこで、表面処理剤により表面処理をして凝集を抑え分散性を向上することが検討されている。この点について、本実施形態においては、所定の混合溶液の６００ｎｍの波長における光透過率が、４０％以上であることを規定する。これにより、耐水性、光沢度、及び分散性について向上を図ることができる。

なお、本実施形態において、水系の組成物とは、組成物における水の含有量が、溶媒成分全体に対して２０質量％以上である組成物を意味する。本実施形態における耐水性とは、金属顔料を水性塗料や水性インキ中に配合する等して水分と接触させた場合に、ガスの発生を抑制する作用をいう。また、着色用組成物とは、インクジェットインクや塗料組成物など、それ自体を着色方法に用いることのできる組成物をいう。

以下、本実施形態に係る水系着色用組成物、着色方法、及び顔料分散液等について詳説する。

１．１．金属顔料
本実施形態の金属顔料は、表面処理剤により表面処理されたものである。本実施形態の金属顔料と表面処理剤の関係については、特に限定されないが、例えば、表面処理剤により表面修飾されることで、金属顔料の表面の－ＯＨ基等と表面処理剤の官能基とが反応することにより、金属粒子と上記表面処理剤とが化学的に結合していてもよい。

金属顔料は、特に限定されないが、例えば、金属顔料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、当該基部の表面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。なお、非金属材料で構成された基部としては、例えば鱗片状の樹脂であり、その表面全体が金属材料で被覆されていてもよい。

金属顔料の含有量は、着色用組成物が顔料分散液であるか、塗料組成物であるか、インク組成物であるかなどの用途により、適宜調整することができる。それらの各種用途における一例として、金属顔料の含有量は、着色用組成物の総量に対して、好ましくは、０．１質量％以上３０質量％以下であってもよく、０．３質量％以上２５質量％以下であってもよく、０．５質量％以上２０質量％以下であってもよく、１．０質量％以上１０質量％以下であってもよい。金属顔料の含有量が上記範囲内であることにより、分散性、光沢度、及び耐水性に優れる傾向にある。

１．１．１．構成材料
金属顔料を構成する金属種としては、特に限定されないが、例えば、単体としての金属や各種合金等を用いることができる。そのような金属種としては、特に限定されないが、例えば、アルミニウム、銀、金、白金、ニッケル、クロム、銀、亜鉛、インジウム、チタン、鉄、及び銅が挙げられる。このなかでも卑金属を含む金属顔料が好ましく、アルミニウム又はアルミニウム合金を含む金属顔料がより好ましく、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる金属顔料が更に好ましい。それにより、各種金属材料の中でも特に光沢感に優れる傾向にある。また、アルミニウム又はアルミニウム合金は他種金属材料に対して比較的低比重であることから、分散性及び再分散性に優れる傾向にある。さらに、金属顔料を含む着色用組成物を用いて製造される着色物の生産コストの上昇を抑制する点においても優れる。なお、金属顔料は１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

１．１．２．粒子の形状
金属顔料の形状としては、特に限定されないが、例えば、鱗片状（平板状）、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。その中でも、好ましくは鱗片状であり、より好ましくは金属顔料が鱗片状かつその厚みが薄いものである。金属顔料が鱗片状であると、被着色体上において、粒子の広い面が被着色体の表面に沿って配置されることにより、得られる着色物の光沢度が一層向上する傾向にある。

なお、本実施形態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。

観察に基づき金属顔料粒子の物性値を測定する方法としては、特に限定されないが、例えば、ＡＦＭ法（原子間力顕微鏡法）に基づいて観察を行ってもよい。平均厚さを測定する場合などに用いることができる。原子間力顕微鏡としては、特に限定されず、例えば、ＮａｎｏＮａｖｉ Ｅ－Ｓｗｅｅｐ（ＳＩＩナノテクノロジー社製）を用いることができる。

１．１．３．体積平均粒子径
着色用組成物における金属顔料の体積平均粒子径Ｄ₅₀は、大きいほど光沢に優れる傾向にあり、小さいほど分散性に優れる傾向にあるが、着色用組成物の用途からその好ましい範囲を規定してもよい。着色用組成物における金属顔料の体積平均粒子径Ｄ₅₀は、好ましくは０．１０μｍ以上１５μｍ以下であり、より好ましくは０．２０μｍ以上１２μｍ以下であり、更に好ましくは０．３０μｍ以上９．０μｍ以下である。金属顔料の体積平均粒子径Ｄ₅₀が上記範囲内にあることで、光沢度、分散性、及び／又は耐水性に優れる傾向にある。

また、同様の観点から、着色用組成物をインクジェットインク組成物やその成分として用いる場合の金属顔料の体積平均粒子径Ｄ₅₀は、好ましくは１．０μｍ以下であり、より好ましくは１００ｎｍ以上１．０μｍ以下であり、より好ましくは２００ｎｍ以上８００ｎｍ以下であり、更に好ましくは３００ｎｍ以上６００ｎｍ以下であってもよい。

さらに、塗料やその成分として好適に用いる観点からは、金属顔料の体積平均粒子径Ｄ₅₀は、好ましくは３．０μｍ以上１５μｍ以下であり、より好ましくは５．０μｍ以上１２μｍ以下であり、更に好ましくは７．０μｍ以上９．０μｍ以下であってもよい。

本実施形態の体積平均粒子径Ｄ₅₀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。

１．１．４．金属顔料の製造方法
金属顔料の調製方法は、特に限定されず、公知の方法を用いることができる。例えば、シート状基材の一方の面に蒸着法を用いて金属膜を形成し、その後シート状基材から金属膜を剥離および粉砕することにより、鱗片状の金属顔料を得ることができる。この蒸着法によれば、膜厚のバラツキが少なく、かつ、表面の平坦性が高い鱗片状の金属顔料を得ることができ、金属顔料が本来有する金属光沢性などをより効果的に発現させることができる。なお、薄膜の厚さが鱗片状の金属顔料の厚さとなる。また、このようにして得られた金属顔料は、必要に応じて分級し、その粒度分布を任意に調整してもよい。さらに、上記の蒸着法に代えて、イオンプレーティングまたはスパッタリング法を用いてもよい。

また、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる金属顔料を調製する場合は、その光沢感等を一層効果的に表現させる観点から、気相成長法により形成された膜を用いて、粉砕することで調製すると好ましい。なお、このような方法は、比較的薄い金属顔料を調製する際にも用いることができる。

上記蒸着法で用いるシート状基材としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のプラスチックフィルムを用いることができる。また、シート状基材の成膜面には、あらかじめ剥離性を良くするためにシリコーンオイルなどの離型剤を塗布しておいてもよく、剥離用樹脂層を形成しておいてもよい。剥離用樹脂層に用いられる樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリエチレングリコール、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポリアクリルアミド、セルロースアセテートブチレート等のセルロース誘導体、変性ナイロン樹脂などが挙げられる。

金属膜の剥離および粉砕は、例えば有機溶剤中において膜に超音波を照射したり、ホモジナイザーなどで撹拌したりして外力を加えることにより行われる。その際に用いる有機溶剤としては、特に限定されず、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール類；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、デカヒドロナフタレン、シクロヘキシルベンゼンなどの炭化水素系化合物；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、ビス（２－メトキシエチル）エーテル、ｐ－ジオキサンなどのエーテル系化合物；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、アセトニトリルなどの極性有機溶媒を好適に用いることができる。このような有機溶剤を用いることにより、金属顔料の不本意な酸化などを防止しつつ、各粒子間での大きさ、形状、特性のばらつきを小さくすることができる。

１．２．表面処理剤
本実施形態の金属顔料は、表面処理剤により表面処理されたものを用いる。本実施形態の表面処理剤としては、下記式（１）で表されるホスホン酸系化合物又は式（２）で表されるリン酸系化合物の少なくとも一方を含む。下記式（１）で表されるホスホン酸系化合物又は式（２）で表されるリン酸系化合物の少なくとも一方を含むことにより、着色用組成物の耐水性、分散性、及び光沢度に優れる。また、下記式（１）及び式（２）で表される化合物以外の表面処理剤としては、特に限定されないが、例えば、シラン系化合物、フッ素系化合物等が挙げられる。なお、表面処理剤としては１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
（Ｒ¹）ＰＯ（ＯＨ）₂ （１）
（式（１）中、Ｒ¹は、水素原子が置換基で置換されていてもよい炭素数１２以上の炭化水素基である。）
（Ｒ²Ｏ）_aＰＯ（ＯＨ）_3-a （２）
（式（２）中、Ｒ²は、それぞれ独立して、水素原子が置換基で置換されていてもよい炭素数１２以上の炭化水素基であり、ａは１又は２の整数である。）

上記一般式（１）で表される化合物（置換又は非置換アルキルのホスホン酸）は、ホスホン酸が有する水素原子が（Ｒ₁－）基で置換された化合物である。このような化合物は、金属粒子表面に均一に配置されやすく、金属顔料の分散安定性や光沢を良好にすることができる。

上記一般式（２）で表される化合物は、リン酸が有する３個の水酸基の１個又は２個が置換又は非置換のアルキル基でエステル化された化合物である。

一般式（２）で表される化合物は、ａが１である場合、置換又は非置換のアルキルのジエステル体（ジ体）であり、ａが２である場合、置換又は非置換のアルキルのモノエステル体（モノ体）である。一般式（２）で表される化合物は、ａが１である場合（ジ体）は、置換又は非置換のアルキル部位が２つ存在することによる立体障害により、金属粒子表面に水を近づき難くさせる効果が高まり、金属顔料をより耐水性に優れたものとできる傾向がある。なお、以下「モノエステル体」を「モノ体」ということがあり、「ジエステル体」を「ジ体」ということがある。

上記式（１）及び（２）中、Ｒ¹及びＲ²は、それぞれ、水素原子が置換基で置換されていてもよい炭素数１２以上の炭化水素基である。炭化水素基は、分岐鎖型、直鎖型、環状のいずれであってもよく、飽和結合又は不飽和結合を含んでもよい。炭素数１２以上の炭化水素基とは、１２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。ここでいうＲ¹及びＲ²の炭素数は、置換基の炭素数を含まない。

Ｒ¹及びＲ²の炭素数は、それぞれ独立して、１２以上であり、耐水性、分散性、及び光沢度に優れる観点から、好ましくは１２以上３２以下であり、より好ましくは１５以上３０以下であり、更に好ましくは１６以上２２以下であり、より更に好ましくは１６以上２０以下である。このようにすることで、着色用組成物の分散安定性及び耐水性がより良好となり、かつ成分の沈降が生じても、当該成分をさらに容易に再分散させることができる。

なお、上記一般式（１）、上記一般式（２）中のＲ¹、Ｒ²は、炭素数が同じであることが好ましく、互いに同じ構造の炭化水素基であることがより好ましい。このようにすれば、表面処理剤が金属粒子表面上に均一に付着する傾向が強くなり、耐水性や着色物の光沢感をさらにバランスよく良好にできる。

Ｒ¹及びＲ²における置換基の種類としては、特に限定されず、例えば、ハロゲン原子、カルボキシル基、水酸基、アミノ基、オキシアルキレン基等が挙げられる。より具体的には、Ｒ¹及びＲ²は、後述する炭化水素基の水素原子がフッ素原子に置換されたパーフルオロ基であってもよい。Ｒ¹及びＲ²はそれぞれ、そのような置換基により、炭化水素基が有する水素原子の一部が置換されていてもよいが、Ｒ¹及びＲ²が有する置換基の数は、それぞれ、１以下であってもよく、置換基を有しなくてもよい。置換基を有する場合には、置換基が結合するＲ¹又はＲ²の位置は、Ｐ又はＯからみて最も離れた位置にある炭素原子に結合していることが、金属顔料の分散安定性が優れる傾向にありより好ましい。

オキシアルキレン基は、アルキレンオキシド単位を１個以上有しており、２個以上有していてもよい。特に、複数のアルキレンオキシド単位を有しており、これらが繰り返されている構造を有するものであってもよい。アルキレンオキシド単位の繰り返し数は、１０以下であるのが好ましく、４以下であるのがより好ましい。下限は１以上であり、２以上が好ましく、３以上がより好ましい。アルキレンオキシド単位におけるアルキレンの炭素数は１以上４以下であるのが好ましい。

また、Ｒ¹及びＲ²としては、炭素間に２重結合、又は３重合結合を有しない飽和炭化水素基であってもよく、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であってもよい。また、上記の炭化水素基は、炭素骨格が芳香環構造を有する芳香族炭化水素基であってもよく、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。その中でも、Ｒ¹及びＲ²は、好ましくは鎖状の脂肪族炭化水素基である。また、鎖状の脂肪族炭化水素基は、分岐鎖型及び直鎖型を含むが、好ましくは直鎖型である。

そのようなＲ¹及びＲ²の具体例としては、特に限定されないが、例えば、ｎ－ドデシル基、ｎ－トリデシル基、ｎ－テトラデシル基、ｎ－ペンタデシル基、ｎ－ヘキサデシル基、ｎ－ヘプタデシル基、ｎ－オクタデシル基、ｎ－ノナデシル基、ｎ－イコシル基、ｎ－テトラコシル基等が挙げられる。

式（１）において、炭化水素基であるＲ¹における何れかの炭素原子が式（１）のリン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が、Ｒ¹においてリン原子に直接結合している原子は、好ましくはＲ¹の分子鎖末端の炭素原子である。

同様に、式（２）においては、炭化水素基であるＲ²における何れかの炭素原子が式（２）の（Ｒ²Ｏ）における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が、Ｒ²における該酸素原子に直接結合している原子は、好ましくはＲ²の分子鎖末端の炭素原子である。

式（１）で表されるホスホン酸化合物の具体例としては、特に限定されないが、例えば、ドデシルホスホン酸、トリデシルホスホン酸、テトラデシルホスホン酸、ペンタデシルホスホン酸、ヘキサデシルホスホン酸、ヘプタデシルホスホン酸、オクタデシルホスホン酸、ノナデシルホスホン酸、イコシルホスホン酸等が挙げられる。また、耐水性、分散性、及び光沢度に優れる観点からは、式（１）で表されるホスホン酸化合物として、オクタデシルホスホン酸、及び／又はドデシルホスホン酸を用いることが好ましい。

式（２）で表されるリン酸化合物の具体例としては、特に限定されないが、例えば、ドデシルリン酸、トリデシルリン酸、テトラデシルリン酸、ペンタデシルリン酸、ヘキサデシルリン酸、ヘプタデシルリン酸、オクタデシルリン酸、ノナデシルリン酸、イコシルリン酸、ジデシルリン酸、ジウンデシルリン酸、ジドデシルリン酸、ジトリデシルリン酸、ジテトラデシルリン酸、ジペンタデシルリン酸、ジヘキサデシルリン酸、ジヘプタデシルリン酸、ジオクタデシルリン酸、ジノナデシルリン酸、ジイコシルリン酸等が挙げられる。また、耐水性、分散性、及び光沢度に優れる観点からは、式（２）で表されるリン酸化合物として、オクタデシルリン酸、及び／又はドデシルリン酸を用いることが好ましい。

なお、本実施形態に係る着色用組成物は、本発明の効果を損なわない限り、上記表面処理剤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。

表面処理剤の含有量は、着色用組成物に含まれる金属顔料の総量に対し、１０質量％以上５０質量％以下であることが好ましく、１２質量％以上４８質量％以下であることがより好ましく、１５質量％以上４５質量％以下であることが更に好ましく、２０質量％以上４０質量％以下であることがより更に好ましい。表面処理剤の含有量が、１０質量％以上であることにより、耐水性に優れる傾向にあり、５０質量％以下であることにより、分散性及び光沢度に優れる傾向にある。

また、表面処理剤の含有量は、着色用組成物の総量に対し、０．０５質量％以上１０．０質量％以下であることが好ましく、０．１０質量％以上２．５質量％以下であることがより好ましく、０．１５質量％以上２．０質量％以下であることが更に好ましく、０．２０質量％以上１．０質量％以下であることがより更に好ましい。表面処理剤の含有量が、着色用組成物の総量に対し、０．０５質量％以上であることにより、耐水性に優れる傾向にあり、３．０質量％以下であることにより、分散性及び光沢度に優れる傾向にある。

１．２．１．表面処理方法
金属顔料を表面処理する場合、公知の表面処理方法を用いることができる。例えば、金属顔料が有機溶剤中に分散した分散液に表面処理剤を添加して、超音波を照射することにより、金属顔料表面に表面処理剤を結合させることができる。この際、用いる表面処理剤の添加量は、上述した量を適宜添加すればよい。また、超音波照射を行い表面処理する際には、加熱をしてもよい。加熱する際の温度としては、４０℃以上であることが好ましく、５０℃以上であることがより好ましい。このような温度で加熱処理を行うことで、金属顔料の表面と表面処理剤とが共有結合を形成し、結合力が上昇することが起因すると考えられる。

さらに、上記表面処理剤は、金属顔料の表面に直接処理するものであってもよいが、あらかじめ酸又は塩基による前処理をした金属顔料に対して表面処理剤による処理を行ってもよい。これにより、金属顔料表面に、表面処理剤による化学的な修飾をより確実に行うことができ、上述したような本発明による効果をより効果的に発現させることができる。また、酸又は塩基による処理をすることで金属顔料の酸化被膜を除去することができ、これにより光沢性を向上することができる。

前処理に用いる酸としては、特に限定されないが、例えば、塩酸、硫酸、リン酸、硝酸、ホウ酸、酢酸、炭酸、蟻酸、安息香酸、亜塩素酸、次亜塩素酸、亜硫酸、次亜硫酸、亜硝酸、次亜硝酸、亜リン酸、次亜リン酸等のプロトン酸が挙げられる。一方、前処理に用いる塩基としては、特に限定されないが、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム等が挙げられる。

着色用組成物は、上述したもの以外の成分を含んでいてもよい。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、界面活性剤、浸透促進剤、保湿剤、キレート剤等が挙げられ、適宜必要に応じて添加することができる。

１．３．水
本実施形態の着色用組成物は、水を含む水系着色用組成物である。水系着色用組成物は、着色用組成物の主要な溶媒成分として少なくとも水を含む着色用組成物である。

水の含有量は、着色用組成物がインクジェットインクであるか顔料分散液であるかなどの用途によって、適宜調整することができる。それら各種用途における一例として、水の含有量は、着色用組成物の総量に対して、３０質量％以上９８質量％以下であることが好ましく、４０質量％以上９５質量％以下であることがより好ましく、５０質量％以上９０質量％以下であることが更に好ましく、６０質量％以上８０質量％以下であることがより更に好ましい。水の含有量が上記範囲内であることにより、耐水性、光沢度、及び分散性に優れる傾向にある。

１．４．有機溶剤
本実施形態の着色用組成物は、水溶性の有機溶剤を含む。そのような有機溶剤としては、特に限定されず、例えば、アルコール類、炭化水素系化合物、エーテル系化合物、ケトン類、エステル類や、プロピレンカーボネート、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、アセトニトリル等を用いてもよい。

これらの中でも、有機溶剤としてアルコール類を用いることが好ましい。アルコール類を用いることにより、上述の表面処理剤との相乗的効果として、得られる組成物の耐水性、分散性、及び光沢性が一層向上する傾向にある。なお、有機溶剤は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

アルコール類の有機溶剤として、具体的には、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、１－ブタノール（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、３－メトキシ－３－メチルブタノール、及びｔｅｒｔ－ペンタノール等のモノアルコール系化合物；１，２－ヘキサンジオール、へキシレングリコール、プロピレングリコール、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、ジプロピレングリコール、１，３－プロパンジオール、１，２－ブタンジオール、１，２－ペンタンジオール、１，４－ブタンジオール、１，５－ペンタンジオール、１，６－ヘキサンジオール等のグリコール系化合物；２－フェノキシエタノール、フェノキシジグリコール、（メトキシフェノキシ）エタノール、メチルフェノキシエタノール、ビス（β－ヒドロキシエチル）ヒドロキノンエーテル、ノニルフェノール、フェノール、クレゾール、レゾルシノール、カテコール、ヒドロキノン、ナフトール、及び、フルフリルアルコール等の芳香族アルコール系化合物；グリセリンなどの多価アルコール系化合物等が挙げられる。

これらの中でも、着色用組成物に含まれる有機溶剤として、モノアルコール系化合物、グリコール系化合物、及び芳香族アルコール系化合物のうち少なくとも１種を含むことが好ましく、グリコール系化合物を含むことがより好ましい。このような有機溶剤を用いることで、上述の表面処理剤との相乗的効果として、得られる組成物の分散性及び耐水性、並びに着色物の光沢性が一層向上する傾向にある。さらに、同様の観点から、１－ブタノール（ｎ－ブタノール）、３－メトキシ－３－メチルブタノール、１，２－ヘキサンジオール、へキシレングリコール、プロピレングリコール、２－フェノキシエタノールのうち少なくとも１種を含むことがより好ましく、１，２－ヘキサンジオール、又は２－フェノキシエタノールを含むことが更に好ましく、１，２－ヘキサンジオール、及び２－フェノキシエタノールを含むことがより更に好ましい。

また、上記のほかにも、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、アルコキシアルキルアミド類などが有機溶剤として含まれていてもよい。

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。

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。

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。

有機溶剤の含有量は、着色用組成物の用途によって、適宜調整することができる。各種用途における一例として、有機溶剤の含有量は、着色用組成物の総量に対して、１０質量％以上６０質量％以下であることが好ましく、１５質量％以上５５質量％以下であることがより好ましく、２０質量％以上５０質量％以下であることが更に好ましく、２５質量％以上４５質量％以下であることがより更に好ましく、３０質量％以上４０質量％以下であることが特に好ましい。有機溶剤の含有量が上記範囲内であることにより、耐水性、光沢度、及び分散性に優れる傾向にある。

１．５．混合溶液の光透過率
本実施形態においては、所定のインク水に対して分散性に優れる表面処理剤を評価する指標として、インク水と表面処理剤を混合して調製した混合溶液の光透過率を用いる。この混合溶液は、上記金属顔料を含まないこと以外は着色用組成物と同組成であるインク水に対し、金属顔料に用いたものと同種及び同量の表面処理剤を添加して調製したものである。

この混合溶液の光透過率が高いということは、混合溶液中でインク水に表面処理剤が相溶していることを意味する。そして、そのような相溶性の良い表面処理剤で表面処理した金属顔料を、相溶性の良いインク水に添加したとすれば、金属顔料はインク水中で優れた分散性を示すといえる。そのため、混合溶液の光透過率が高いということは、すなわち、分散性に優れることの指標として使用することができる。そして、金属顔料の分散性の向上は、得られる記録物の光沢性の向上に寄与する。

特に、本実施形態では、疎水性向上の観点から表面処理剤としては疎水性を担保する観点から、炭素数１２以上の基を有する表面処理剤を用いる。そのため、疎水性に加えてさらに分散性を向上しようとするときには、そのような疎水性の表面処理剤と、それに親和性の高いインク水との組み合わせを特定する指標が重要となる。本実施形態においては、そのような指標として、上記混合溶液の光透過率を用いることができる。

本実施形態において、上記混合溶液の６００ｎｍの波長における光透過率（以下、単に「混合溶液の光透過率」ともいう。）は、４０％以上であり、これにより、耐水性、光沢度、及び分散性について向上させることができる。

混合溶液の光透過率は、特に限定されないが、好ましくは４０％以上１００％以下であり、より好ましくは４５％以上９０％以下であり、更に好ましくは５０％以上８０％以下であり、より更に好ましくは５５％以上７０％以下である。混合溶液の光透過率が上記範囲内であることにより、耐水性、光沢性、及び分散性が一層向上する傾向にある。

本実施形態において、混合溶液の６００ｎｍの波長における光透過率は、以下のようにして測定することができる。

分光光度計を用いて、金属顔料を含まないこと以外は着色用組成物と同組成であるインク水の光透過率を測定する。さらに、金属顔料の表面処理に用いる表面処理剤と同種及び同量のものを添加して混合溶液を調製し、その光透過率を測定する。インク水の光透過率に対する混合溶液の光透過率の比を算出し、相対的な光透過率（％）を算出する。すなわち、インク水の光透過率を１００％とした場合の混合溶液の光透過率を算出する。また、分光光度計としては、市販のものを用いることができ、例えば、日立ハイテクサイエンス社製のＵ－３９００Ｈを用いてもよい。

混合溶液の光透過率は、６００ｎｍの波長における光透過率を基準に算出するが、光透過率のスペクトルが６００ｎｍを含む波長区間において非連続である場合は、この限りでない。光透過率のスペクトルが６００ｎｍを含む波長区間において非連続である場合は、例えば、不連続区間の上限及び下限のうち、６００ｎｍとの差が大きい波長Ｘ_bｎｍにおける光透過率と、（１２００－Ｘ_b）ｎｍの波長における光透過率の算術平均値を、本実施形態の混合溶液の光透過率として用いてもよく、３００ｎｍ及び９００ｎｍ、４００ｎｍ及び８００ｎｍ、若しくは５００ｎｍ及び７００ｎｍにおける光透過率の算術平均値を用いてもよい。

本実施形態の混合溶液を調製するため、インク水に対して添加する表面処理剤は、金属顔料の表面処理に用いたものと同種及び同量である。よって、インク水に対して添加する表面処理剤の量は、好ましくは、０．０５質量％以上１０．０質量％以下であってもよく、０．１０質量％以上２．５質量％以下であってもよく、０．１５質量％以上２．０質量％以下であってもよく、０．２０質量％以上１．０質量％以下であってもよい。インク水に対して添加する表面処理剤の量が上記範囲内であることにより、光透過率が好ましい範囲となり、分散性、光沢度、及び耐水性に優れる傾向にある。

１．６．その他の成分
本実施形態の着色用組成物は、その他の成分を含有してもよい。その他の成分としては、分散剤、樹脂、その他の成分が挙げられる。

１．６．１．分散剤
着色用組成物は、分散剤を含有してもよい。分散剤としては、樹脂分散剤、ポリオキシアルキレンアミン化合物等が挙げられ、着色用組成物中での金属顔料の分散安定性を良好とできるものから選択される。

樹脂分散剤としては、ポリ（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸－アクリルニトリル共重合体、（メタ）アクリル酸－（メタ）アクリル酸エステル共重合体、酢酸ビニル－（メタ）アクリル酸エステル共重合体、酢酸ビニル－（メタ）アクリル酸共重合体、ビニルナフタレン－（メタ）アクリル酸共重合体等の（メタ）アクリル系樹脂及びその塩；スチレン－（メタ）アクリル酸共重合体、スチレン－（メタ）アクリル酸－（メタ）アクリル酸エステル共重合体、スチレン－α－メチルスチレン－（メタ）アクリル酸共重合体、スチレン－α－メチルスチレン－（メタ）アクリル酸－（メタ）アクリル酸エステル共重合体、スチレン－マレイン酸共重合体、スチレン－無水マレイン酸共重合体等のスチレン系樹脂及びその塩；イソシアネート基とヒドロキシル基とが反応したウレタン結合を含む高分子化合物（樹脂）であって直鎖状及び／又は分岐状であってもよく、架橋構造の有無を問わないウレタン系樹脂及びその塩；ポリビニルアルコール類；ビニルナフタレン－マレイン酸共重合体及びその塩；酢酸ビニル－マレイン酸エステル共重合体及びその塩；並びに；酢酸ビニル－クロトン酸共重合体及びその塩等の水溶性樹脂を挙げることができる。

ポリオキシアルキレンアミン化合物としては、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が挙げられる。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。

着色用組成物が、分散剤を含有する場合、分散剤の含有量の下限は、特に限定されないが、０．０１質量％以上が好ましく、０．０６質量％以上がより好ましく、０．１０質量％以上がさらに好ましい。また、分散剤の含有量の上限は、特に限定されないが、３．０質量％以下が好ましく、１．０質量％以下がより好ましく、０．５質量％以下がさらに好ましく、０．３質量％以下が特に好ましい。

１．６．２．樹脂
本実施形態に係る着色用組成物は、樹脂を含有してもよい。樹脂はバインダーとして機能させることができる。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、着色用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、着色用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。

１．６．３．その他の成分
本実施形態に係る着色用組成物は、さらに次のような成分を含んでもよいもよい。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。

１．７．用途
本実施形態の着色用組成物の用途としては、特に限定されないが、塗料組成物やインク組成物としての使用に適しているため、そのようなものとして用いると好ましい。インク組成物はインクジェットインク組成物であってもよい。また、着色用組成物は、顔料分散液の原料として用いることもできる。

２．顔料分散液
本実施形態において、顔料分散液とは、塗料組成物の調製に用いる顔料分散液であってもよいし、インク組成物の調製に用いる顔料分散液であってもよい。

本実施形態の顔料分散液は、金属顔料と、水と、有機溶剤と、を含有する顔料分散液であって、上記金属顔料は、表面処理剤により表面処理されたものであり、上記表面処理剤は、下記式（１）で表されるホスホン酸系化合物又は式（２）で表されるリン酸系化合物の少なくとも一方を含み、上記金属顔料を含まないこと以外は上記顔料分散液と同組成である分散液に対して、上記表面処理剤を添加して混合溶液を調製した場合において、上記混合溶液の６００ｎｍの波長における光透過率が、４０％以上であるものをいう。このような顔料分散液を用いることにより、分散性、光沢度、及び耐水性に優れる着色用組成物を調製することができる。
（Ｒ¹）ＰＯ（ＯＨ）₂ （１）
（式（１）中、Ｒ¹は、水素原子が置換基で置換されていてもよい炭素数１２以上の炭化水素基である。）
（Ｒ²Ｏ）_aＰＯ（ＯＨ）_3-a （２）
（式（２）中、Ｒ²は、それぞれ独立して、水素原子が置換基で置換されていてもよい炭素数１２以上の炭化水素基であり、ａは１又は２の整数である。）

顔料分散液に含まれる金属顔料、水、有機溶剤、及び金属顔料を表面処理する表面処理剤は上述した材料や化合物を、上述した使用量、使用方法により用いることができる。

本実施形態の顔料分散液において、上述したもの以外の成分を含んでいてもよい。このような成分としては、例えば、着色用組成物で例示したその他の成分等が挙げられ、適宜必要に応じて添加することができる。

３．着色方法
本実施形態の着色方法は、上述の着色用組成物を、被着色体に付着させる工程を備える。本実施形態における「着色方法」は、ノズルからインクを吐出して被着色体に付着するインクジェット法による印刷であってもよいし、スプレーや刷毛、バーコーター等を用いて塗料を被着色体に付着させる塗装であってもよい。

本実施形態の着色用組成物を塗料組成物として用いる場合において、塗料組成物を被着色体に塗布する方法としては、例えば、ハケ塗り法、スプレー法、ディッピング法、フローコート法、及びスピンコート法等が挙げられる。また、付着工程の後に、加熱乾燥工程を備えていてもよい。加熱乾燥工程では、上記着色用組成物を塗布した被着色体を加熱乾燥する。

さらに、着色用組成物をインク組成物の原料として用いる場合において、インク組成物を被着色体に塗布する方法としては、例えば、インクジェットヘッドからインク組成物を吐出するインクジェット法が挙げられる。より具体的には、インクジェットヘッド内に設けられた圧力発生手段を駆動させて、インクジェットヘッドの圧力発生室内に充填されたインクをノズルから吐出させる。付着工程において用いるインクジェットヘッドとしては、ライン方式により着色を行うラインヘッドと、シリアル方式により着色を行うシリアルヘッドが挙げられる。

４．着色装置
以下、本実施形態の着色用組成物をインクジェットインク組成物に用いる場合における、インクジェット着色に用いることができる着色装置の一例について詳説する。

そのようなインクジェット着色装置は、インクジェットインクを被着色体に対して吐出するノズルを有するインクジェットヘッドと、被着色体を搬送する搬送手段と、を備える。インクジェットヘッドは、インクが供給される圧力室と、インクを吐出するノズルと、を備える。また、搬送手段は、着色装置内に設けられた搬送ローラーや搬送ベルトから構成される。

以下、本実施形態に係る着色装置の一例について、図１を参照して説明する。なお、図１において示すＸ－Ｙ－Ｚ座標系はＸ方向が被着色体の長さ方向、Ｙ方向が着色装置内の搬送経路における被着色体の幅方向、Ｚ方向が装置高さ方向を示している。

着色装置１０は一例として、高速及び高密度の印刷が可能なライン型インクジェットプリンタである。着色装置１０は、用紙等の被着色体Ｐを収納する給送部１２と、搬送部１４と、ベルト搬送部１６と、着色部１８と、「排出部」としてのＦｄ（フェイスダウン）排出部２０と、「載置部」としてのＦｄ（フェイスダウン）載置部２２と、「反転搬送機構」としての反転経路部２４と、Ｆｕ（フェイスアップ）排出部２６と、Ｆｕ（フェイスアップ）載置部２８とを備えている。

給送部１２は、着色装置１０において装置下部に配置されている。給送部１２は、被着色体Ｐを収納する給送トレイ３０と、該給送トレイ３０に収納された被着色体Ｐを搬送経路１１に送り出す給送ローラー３２とを備えている。

給送トレイ３０に収納された被着色体Ｐは、給送ローラー３２により搬送経路１１に沿って搬送部１４に給送される。搬送部１４は、搬送駆動ローラー３４と搬送従動ローラー３６とを備えている。搬送駆動ローラー３４は、図示しない駆動源により回転駆動される。搬送部１４において、被着色体Ｐは、搬送駆動ローラー３４と搬送従動ローラー３６との間に狭持（ニップ）されて搬送経路１１の下流側に位置するベルト搬送部１６へと搬送される。

ベルト搬送部１６は、搬送経路１１において上流側に位置する第１ローラー３８と、下流側に位置する第２ローラー４０と、第１ローラー３８及び第２ローラー４０に回転移動可能に取り付けられた無端ベルト４２と、第１ローラー３８と第２ローラー４０との間において無端ベルト４２の上側区間４２ａを支持する支持体４４とを備える。

無端ベルト４２は、図示しない駆動源により駆動された第１ローラー３８または第２ローラー４０により上側区間４２ａにおいて＋Ｘ方向から－Ｘ方向に移動するように駆動される。このため、搬送部１４から搬送された被着色体Ｐは、ベルト搬送部１６においてさらに搬送経路１１の下流側に搬送される。

着色部１８は、ライン型のインクジェットヘッド４８と、該インクジェットヘッド４８を保持するヘッドホルダー４６とを備えている。尚、該着色部１８は、Ｙ軸方向に往復移動するキャリッジにインクジェットヘッドが設けられたシリアル型のものであってもよい。インクジェットヘッド４８は、支持体４４に支持された無端ベルト４２の上側区間４２ａと対向するように配置されている。インクジェットヘッド４８は、無端ベルト４２の上側区間４２ａにおいて被着色体Ｐが搬送される際、被着色体Ｐに向けてインクを吐出し、着色を実行する。被着色体Ｐは、着色が行われつつベルト搬送部１６により搬送経路１１の下流側に搬送される。

なお、「ライン型のインクジェットヘッド」とは、被着色体Ｐの搬送方向と交差する方向に形成されたノズルの領域が、被着色体Ｐの交差方向全体をカバー可能なように設けられ、ヘッド又は被着色体Ｐの一方を固定し他方を移動させて画像を形成する着色装置に用いられるヘッドである。なお、ラインヘッドの交差する方向のノズルの領域は、着色装置が対応している全ての被着色体Ｐの交差方向全体をカバー可能でなくてもよい。

また、ベルト搬送部１６の搬送経路１１の下流側には、第１分岐部５０が設けられている。第１分岐部５０は、被着色体ＰをＦｄ排出部２０またはＦｕ排出部２６へ搬送する搬送経路１１と、被着色体Ｐの着色面を反転させて再度被着色体Ｐを着色部１８に搬送する反転経路部２４の反転経路５２とに切り替え可能に構成されている。尚、第１分岐部５０により反転経路５２に切り替えられて搬送される被着色体Ｐは、反転経路５２における搬送過程において着色面が反転され、最初の着色面と反対側の面がインクジェットヘッド４８と対向するように着色部１８に再度搬送される。

搬送経路１１に沿って第１分岐部５０の下流側には、さらに第２分岐部５４が設けられている。第２分岐部５４は、被着色体ＰをＦｄ排出部２０へ向けて搬送し、または被着色体ＰをＦｕ排出部２６へ向けて搬送するように被着色体Ｐの搬送方向を切り替え可能に構成されている。

第２分岐部５４においてＦｄ排出部２０へ向けて搬送される被着色体Ｐは、Ｆｄ排出部２０から排出され、Ｆｄ載置部２２に載置される。このとき、被着色体Ｐの着色面は、Ｆｄ載置部２２に対向するように載置される。また、第２分岐部５４においてＦｕ排出部２６へ向けて搬送される被着色体Ｐは、Ｆｕ排出部２６から排出され、Ｆｕ載置部２８に載置される。このとき、被着色体Ｐの着色面は、Ｆｕ載置部２８と反対側に向くように載置される。

なお、上記では、ライン型のインクジェットヘッドを用いる場合の例について説明したが、本実施形態に係る着色装置は、シリアル型のインクジェットヘッドを用いるプリンタ（シリアルプリンタ）であってもよい。シリアルプリンタでは、被着色体を搬送方向に搬送させつつ、インクジェットヘッドを当該搬送方向と交差する方向に移動させることにより、印刷が行われる。

５．被着色体
本実施形態で用いる被着色体としては、特に限定されないが、例えば、用途に合わせて吸収性又は非吸収性の被着色体を用いてもよい。

吸収性被着色体としては、特に限定されないが、例えば、インクジェットインクの浸透性が高い電子写真用紙などの普通紙、インクジェット用紙（シリカ粒子やアルミナ粒子から構成されたインク吸収層、あるいは、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）やポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）等の親水性ポリマーから構成されたインク吸収層を備えたインクジェット専用紙）から、インクの浸透性が比較的低い一般のオフセット印刷に用いられるアート紙、コート紙、キャスト紙等が挙げられる。

非吸収性被着色体としては、特に限定されないが、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリウレタン等のプラスチック類のフィルムやプレート；鉄、銀、銅、アルミニウム等の金属類のプレート；又はそれら各種金属を蒸着により製造した金属プレートやプラスチック製のフィルム、ステンレスや真鋳等の合金のプレート；紙製の基材にポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリウレタン等のプラスチック類のフィルムを接着（コーティング）した被着色体等が挙げられる。

以下、本発明を実施例及び比較例を用いてより具体的に説明する。本発明は、以下の実施例によって何ら限定されるものではない。

１．着色用組成物の調製
１．１．顔料分散液の調製
２０μｍのＰＥＴ基材上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。離型層付ＰＥＴ基材を、５ｍ／ｓの速度でアルミニウム真空蒸着機に搬送し、減圧下においてアルミニウム層を１５ｎｍの膜厚で形成した。作製したアルミニウム／離型樹脂／ＰＥＴ基材をテトラヒドロフラン槽内に浸漬し、４０ｋＨｚの超音波を照射することで、アルミニウム顔料をＰＥＴ基材から剥離し、アルミニウム顔料の剥離液を得た。次いで、遠心分離機にてテトラヒドロフランを除去後、ジエチレングリコールジエチルエーテルを適当量添加してアルミニウム濃度５質量％のアルミニウム粒子懸濁液を得た。

アルミニウム顔料懸濁液（５％、ジエチレングリコールジエチルエーテル）を循環型の高出力超音波粉砕機（２０ｋＨｚ）で粉砕し、目的の平均粒子径になるまで粉砕を行うことで、０．５μｍ以下のインクジェット可能な粒子径のアルミニウム顔料懸濁液を得た。なお、実施例１３、１４では前述の粉砕を行わずに、後述の分散及び表面処理を行った。

前述した粉砕工程後に、４０ｋＨｚの超音波照射のもと５５℃１時間、熱処理を行うことで、凝集を解して一次粒子までアルミニウム顔料を分散した。一次粒子まで分散したアルミニウム顔料懸濁液に対し表面処理剤を添加し、２８ｋＨｚ超音波照射下にて５５℃３時間熱処理することで、表面処理されたアルミニウム顔料の分散液を得た。なお、得られた分散液は直接着色用組成物として使用可能であり、インク組成物又は塗料組成物としても使用可能であった。また、得られた分散液に他の成分を混合して着色用組成物の調製に用いる顔料分散液として用いることもできるものであった。

１．２．インク組成物の調製
得られたアルミニウム分散液に遠心分離を行い、アルミニウム分散液の溶媒を表１～３に記載のインク水に置換することでインク組成物を調製した。なお、表面処理後の表面処理されたアルミニウム顔料の分散液から除去した溶媒を分析したところ、何れの例も表面処理剤は含まれていなかった。このことから、表中の各例における表面処理剤は、組成物に含まれる金属粒子に付着していると推測する。

なお、表中の各例に示す各成分の数値は特段記載のない限り、着色用組成物の総量に対する質量％を表す。また、表中における金属顔料の数値は、固形分の質量％を表す。

表１～３で使用した略号や製品成分の詳細は以下のとおりである。

＜表面処理剤＞
・オクタデシル（Ｃ₁₈Ｈ₃₇）ホスホン酸（東京化成工業株式会社製）
・オクタデシル（Ｃ₁₈Ｈ₃₇）リン酸（東京化成工業株式会社製）
・ドデシル（Ｃ₁₂Ｈ₂₅）ホスホン酸（東京化成工業株式会社製）
・ドデシル（Ｃ₁₂Ｈ₂₅）リン酸（東京化成工業株式会社製）
・オクチル（Ｃ₈Ｈ₁₇）ホスホン酸（東京化成工業株式会社製）
・ブチル（Ｃ₄Ｈ₉）ホスホン酸（東京化成工業株式会社製）
・ＦＨＰ（パーフルオロヘキシルホスホン酸、ユニマテック社製）
＜有機溶剤＞
・１，２－ヘキサンジオール
・へキシレングリコール
・３－メトキシ－３－メチルブタノール
・プロピレングリコール
・２－フェノキシエタノール
・１－ブタノール

２．測定方法及び評価方法
２．１．混合溶液の光透過率測定
金属顔料を含まないこと以外は着色用組成物と同組成であるインク水を調製した。そして、分光光度計（Ｕ－３９００Ｈ、日立ハイテクサイエンス社製）を用いて、インク水の６００ｎｍにおける光透過率I₀を測定した。次いで、インク水に対して表面処理剤を添加して混合溶液を調整した。そして、分光光度計を用いて、混合溶液の６００ｎｍにおける光透過率I₁を測定して、その比（I₁／I₀）を光透過率として算出した。その結果を表１～３に示す。

２．２．形状等
金属顔料の体積平均粒子径（Ｄ₅₀）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。なお、いずれの金属顔料も鱗片状であった。

２．３．耐水性
上記により得られた着色用組成物をアルミパックに１０ｃｃ封入した。そのアルミパックを７０℃恒温下にて６日間貯蔵した。着色用組成物を上記アルミパックに封入する前、及び封入して上記条件下に貯蔵後の組成物の単位・質量あたりの発生ガス量を求め、以下の評価基準により耐水性を評価した。耐水性の評価結果を表１～３に示す。
（評価基準）
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

２．４．光沢度
インクジェットプリンタ（ＳＣ－Ｓ８０６５０、セイコーエプソン社製）の改造機を用い、インクジェットヘッドに各例の着色用組成物を充填し、最適な吐出が行えるようにインクジェットヘッドの駆動波形を最適化した上で、各例の着色物を作成した。インクジェットヘッドのノズル列のノズル密度は３６０ｎｐｉ、３６０ノズルとなるようにした。被着色体として、ポリ塩化ビニル製のフィルム（Ｍａｃｔａｃ社製、Ｍａｃｔａｃ５８２９Ｒ）を用いた。着色を行う際の、着色パターンにおけるインク付着量は５ｍｇ／ｉｎｃｈ²、着色解像度１４４０×１４４０ｄｐｉとなるようにした。なお、実施例１３、１４では、バーコーターを用いて、上記と同じインク付着量となるようにして着色物を作成した。

こうして得た着色物の着色部部分を、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、以下の評価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傾向にある。光沢度の評価結果を表１～３に示す。
（評価基準）
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

２．５．分散性
上記着色用組成物の製造過程で得られた２０ｋＨｚの超音波処理済みのジエチレングリコールジエチルエーテルを含む金属顔料の５質量％懸濁液を一部取り出し、これに、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エスリームＡＤ－３７４Ｍ（日油社製）を加えて、金属粒子を分散させて分散液とした状態で、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、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、この値を基準値とした。

次いで、上記着色用組成物をガラス容器に１００ｍＬ入れ密封し、室温で１ヵ月間放置した。放置した容器を１０回振ってから、これらの着色用組成物について、上記の装置を用いて金属顔料の体積平均粒子径Ｄ₅₀を測定した。恒温槽に入れる前の上記基準値からのＤ₅₀の増加率を求め、以下の評価基準により分散性を評価した。体積平均粒子径Ｄ₅₀の増加率が小さいほど、金属顔料は、分散性に優れる傾向にある。分散性の評価結果を表１～３に示す。
（評価基準）
Ａ：インク中の粒子径（Ｄ₅₀）が粉砕粒子径の１１０％未満である
Ｂ：インク中の粒子径（Ｄ₅₀）が粉砕粒子径の１１０％以上１５０％未満である
Ｃ：インク中の粒子径（Ｄ₅₀）が粉砕粒子径の１５０％以上２００％未満である
Ｄ：インク中の粒子径（Ｄ₅₀）が粉砕粒子径の２００％以上５００％未満である
Ｅ：インク中の粒子径（Ｄ₅₀）が粉砕粒子径の５００％以上である

３．評価結果
表１～３に、各例で用いたインクの組成、並びに評価結果を示した。表１～３から、金属顔料と、水と、有機溶剤とを含有する水系着色用組成物であり、金属顔料が式（１）で表されるホスホン酸系化合物又は式（２）で表されるリン酸系化合物の少なくとも一方を含む表面処理剤により表面処理されたものであり、金属顔料を含まないこと以外は水系着色用組成物と同組成であるインク水に対して、表面処理剤を添加して混合溶液を調整した場合において、混合溶液の６００ｎｍの波長における光透過率が４０％以上である、水系着色用組成物が、耐水性、光沢度、及び分散性に優れることが分かる。

１０…着色装置、１１…搬送経路、１２…給送部、１４…搬送部、１６…ベルト搬送部、１８…着色部、２０…Ｆｄ排出部、２２…Ｆｄ載置部、２４…反転経路部、２６…Ｆｕ排出部、２８…Ｆｕ載置部、３０…給送トレイ、３２…給送ローラー、３４…搬送駆動ローラー、３６…搬送従動ローラー、３８…第１ローラー、４０…第２ローラー、４２…無端ベルト、４２ａ…無端ベルトの上側区間、４４…支持体、４６…ヘッドホルダー、４８…インクジェットヘッド、５０…第１分岐部、５２…反転経路、５４…第２分岐部、５６…排出ローラー対、６４…排出駆動ローラー、６８…駆動軸、７６…載置面、７８…凸状部、８０…第１付勢部材、８２…第２付勢部材、８４、８６…支持軸、Ｐ…被着色体。

Claims (8)

1. 金属顔料と、水と、有機溶剤と、を含有する水系着色用組成物であって、
   前記金属顔料は、表面処理剤により表面処理されたものであり、
   前記表面処理剤は、下記式（１）で表されるホスホン酸系化合物又は式（２）で表されるリン酸系化合物の少なくとも一方を含み、
   （Ｒ¹）ＰＯ（ＯＨ）₂ （１）
   （式（１）中、Ｒ¹は、水素原子が置換基で置換されていてもよい炭素数１２以上の炭化水素基である。）
   （Ｒ²Ｏ）_aＰＯ（ＯＨ）_3-a （２）
   （式（２）中、Ｒ²は、それぞれ独立して、水素原子が置換基で置換されていてもよい炭素数１２以上の炭化水素基であり、ａは１又は２の整数である。）
   前記金属顔料を含まないこと以外は前記水系着色用組成物と同組成であるインク水に対して、前記表面処理剤を添加して混合溶液を調製した場合において、前記混合溶液の６００ｎｍの波長における光透過率が、４０％以上である、
   水系着色用組成物。
2. 前記水の含有量は、前記水系着色用組成物の総量に対し、５０質量％以上９０質量％以下である、
   請求項１に記載の水系着色用組成物。
3. 前記有機溶剤の含有量は、前記水系着色用組成物の総量に対し、１０質量％以上６０質量％以下である、
   請求項１に記載の水系着色用組成物。
4. 前記金属顔料の含有量は、前記水系着色用組成物の総量に対し、０．５質量％以上２０質量％以下である、
   請求項１に記載の水系着色用組成物。
5. 塗料組成物又はインク組成物である、
   請求項１に記載の水系着色用組成物。
6. 前記金属顔料はアルミニウム又はアルミニウム合金からなる、
   請求項１に記載の水系着色用組成物。
7. 請求項１～６のいずれか一項に記載の水系着色用組成物を、被着色体に付着させる工程を有する、
   着色方法。
8. 金属顔料と、水と、有機溶剤と、を含有する顔料分散液であって、
   前記金属顔料は、表面処理剤により表面処理されたものであり、
   前記表面処理剤は、下記式（１）で表されるホスホン酸系化合物又は式（２）で表されるリン酸系化合物の少なくとも一方を含み、
   （Ｒ¹）ＰＯ（ＯＨ）₂ （１）
   （式（１）中、Ｒ¹は、水素原子が置換基で置換されていてもよい炭素数１２以上の炭化水素基である。）
   （Ｒ²Ｏ）_aＰＯ（ＯＨ）_3-a （２）
   （式（２）中、Ｒ²は、それぞれ独立して、水素原子が置換基で置換されていてもよい炭素数１２以上の炭化水素基であり、ａは１又は２の整数である。）
   前記金属顔料を含まないこと以外は前記顔料分散液と同組成である分散液に対して、前記表面処理剤を添加して混合溶液を調製した場合において、前記混合溶液の６００ｎｍの波長における光透過率が、４０％以上である、
   顔料分散液。