JP6115701B2 - Water-resistant metal pigment dispersion and water-based ink composition - Google Patents

Water-resistant metal pigment dispersion and water-based ink composition Download PDF

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Description

本発明は、耐水化金属顔料分散液および水性インク組成物に関する。   The present invention relates to a water resistant metal pigment dispersion and an aqueous ink composition.

従来、印刷物上に金属光沢を有する塗膜を形成する手法として、真鍮、アルミニウム微粒子等から作製された金属粉を顔料に用いた印刷インキや金属箔を用いた箔押し印刷、金属箔を用いた熱転写方式等が用いられてきた。   Conventionally, as a method of forming a coating film having a metallic luster on printed matter, printing ink using a metal powder made from brass, aluminum fine particles, etc. as a pigment, foil press printing using a metal foil, thermal transfer using a metal foil Methods have been used.

近年、印刷におけるインクジェットへの応用例が数多く見受けられ、その中の一つの応用例としてメタリック印刷があり、金属光沢を有する画像を形成することができ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、アルキレングリコール等の有機溶媒をベースとしたアルミニウム顔料分散液およびそれを含有する非水系インク組成物が開示されている。   In recent years, there have been many examples of application to inkjet in printing, and one of them is metallic printing, and development of an ink capable of forming an image having a metallic luster is in progress. For example, Patent Document 1 discloses an aluminum pigment dispersion based on an organic solvent such as alkylene glycol and a non-aqueous ink composition containing the same.

その一方で、地球環境面及び人体への安全面等の観点から、有機溶媒をベースとした非水系インク組成物よりも水を溶媒として含有するインク組成物の開発が望まれているという実態がある。しかしながら、金属顔料を水中に分散させると、金属顔料の表面が水との反応により変質したり、消耗したりして、金属光沢を損なうことがあった。   On the other hand, from the viewpoints of the global environment and the safety to the human body, the actual situation that development of an ink composition containing water as a solvent is desired rather than a non-aqueous ink composition based on an organic solvent. is there. However, when the metal pigment is dispersed in water, the surface of the metal pigment may be altered or consumed due to reaction with water, and the metallic luster may be impaired.

このような課題を解決するために、例えば特許文献2には、アルミニウム顔料の表面をシリカ膜で被覆した耐水化アルミニウム顔料を界面活性剤水溶液中に分散させて得られる耐水化アルミニウム顔料分散液が開示されている。特に、特許文献2には、耐水化アルミニウム顔料がXPS(X線光電子分光法)に基づく特定のパラメーター(被覆率)を満たすことで、優れた耐水性を備え、水中に分散させても白色化しないことが記載されている。   In order to solve such problems, for example, Patent Document 2 discloses a water-resistant aluminum pigment dispersion obtained by dispersing a water-resistant aluminum pigment whose surface is coated with a silica film in an aqueous surfactant solution. It is disclosed. In particular, Patent Document 2 discloses that a water-resistant aluminum pigment satisfies a specific parameter (coverage) based on XPS (X-ray photoelectron spectroscopy), thereby providing excellent water resistance and whitening even when dispersed in water. It is described not to.

特開2008−174712号公報JP 2008-174712 A 特開2011−132483号公報JP 2011-132483 A

しかしながら、上述の特許文献2に開示されているような耐水化アルミニウム顔料は、XPSに基づく特定のパラメーターを満たしていても、水との接触による腐食(例えば、酸化に伴う白色化)を十分に抑制できず、貯蔵安定性に優れない場合があった。   However, the water-resistant aluminum pigment as disclosed in the above-mentioned Patent Document 2 is sufficiently resistant to corrosion due to contact with water (for example, whitening due to oxidation) even if the specific parameter based on XPS is satisfied. In some cases, it could not be suppressed and the storage stability was not excellent.

本発明のいくつかの態様にかかる目的の一つは、水を含む塗料やインクに配合されたときの腐食を抑制でき、優れた水分散性および金属光沢性を有すると共に、特に貯蔵安定性に優れた耐水化金属顔料分散液およびこれを含有するインク組成物を提供することにある。   One of the objects according to some embodiments of the present invention is to suppress corrosion when blended with a paint or ink containing water, to have excellent water dispersibility and metallic luster, and particularly to storage stability. An object is to provide an excellent water-resistant metal pigment dispersion and an ink composition containing the same.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様または適用例として実現することができる。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following aspects or application examples.

[適用例1]
本発明に係る耐水化金属顔料分散液の一態様は、
金属顔料の表面を無機酸化物を含む膜で被覆した耐水化金属顔料を、水系媒体中に分散させた耐水化金属顔料分散液であって、
前記金属顔料は、1nm以上100nm未満の平均厚みを有し、かつ、0.5μm以上3μm以下の50%平均粒子径を有し、
前記金属顔料を構成する顔料粒子の形状は、平板状であり、
透過型電子顕微鏡によって、前記無機酸化物を構成する元素について前記耐水化金属顔料のマッピング像を得た場合において、
前記マッピング像により観察されるピンホールの数が、前記顔料粒子1つあたり、1以下であり、
pHが5.0以上8.5以下である。
[Application Example 1]
One aspect of the water resistant metal pigment dispersion according to the present invention is:
A water-resistant metal pigment dispersion in which a water-resistant metal pigment whose surface is coated with a film containing an inorganic oxide is dispersed in an aqueous medium,
The metal pigment has an average thickness of 1 nm or more and less than 100 nm, and a 50% average particle diameter of 0.5 μm or more and 3 μm or less,
The shape of the pigment particles constituting the metal pigment is a flat plate shape,
When a mapping image of the water-resistant metal pigment was obtained for the elements constituting the inorganic oxide by a transmission electron microscope,
The number of pinholes observed from the mapping image is 1 or less per pigment particle,
The pH is 5.0 or more and 8.5 or less.

適用例1の耐水化金属顔料分散液は、水を含む塗料やインクに配合されたときの腐食を抑制でき、優れた水分散性および金属光沢性を有すると共に、特に貯蔵安定性に優れる。   The water-resistant metal pigment dispersion of Application Example 1 can suppress corrosion when blended with a paint or ink containing water, has excellent water dispersibility and metallic luster, and is particularly excellent in storage stability.

[適用例2]
適用例1において、
前記無機酸化物を含む膜の平均厚みは、3nm以上20nm以下であることができる。
[Application Example 2]
In application example 1,
The average thickness of the film containing the inorganic oxide may be 3 nm or more and 20 nm or less.

[適用例3]
適用例1または適用例2において、
前記金属顔料は、アルミニウム顔料であってもよく、
前記無機酸化物は、酸化ケイ素であってもよい。
[Application Example 3]
In application example 1 or application example 2,
The metal pigment may be an aluminum pigment,
The inorganic oxide may be silicon oxide.

[適用例4]
適用例3において、
走査型電子顕微鏡を用いて前記耐水化金属顔料に電子線を照射し、エネルギー分散型X線分光法を用いて、AlおよびOの原子数濃度を算出して、Alの原子数濃度(M1Al)とOの原子数濃度(M1)との比(M1/M1Al)をR1とした場合に、
前記R1が1.2以下であることができる。
[Application Example 4]
In application example 3,
The water-resistant metal pigment is irradiated with an electron beam using a scanning electron microscope, the atomic concentration of Al and O is calculated using energy dispersive X-ray spectroscopy, and the atomic concentration of Al (M1 Al ) and the ratio of the O of atomic concentration (M1 O) a (M1 O / M1 Al) in case of the R1,
R1 may be 1.2 or less.

[適用例5]
適用例4において、
前記耐水化金属顔料を温度70℃で6日間加熱した後、走査型電子顕微鏡を用いて加熱後の前記耐水化金属顔料に電子線を照射し、エネルギー分散型X線分光法を用いて、AlおよびOの原子数濃度を算出して、Alの原子数濃度(M2Al)とOの原子数濃度(M2)との比(M2/M2Al)をR2とした場合に、
前記R1と前記R2との比(R2/R1)が3.0以下であることができる。
[Application Example 5]
In application example 4,
After heating the water-resistant metal pigment at a temperature of 70 ° C. for 6 days, the heated water-resistant metal pigment is irradiated with an electron beam using a scanning electron microscope, and Al is dispersed using energy dispersive X-ray spectroscopy. and to calculate the atomic number density of O, when a ratio of the atomic concentration of Al (M2 Al) and O of atomic concentration (M2 O) a (M2 O / M2 Al) R2 ,
The ratio of R1 to R2 (R2 / R1) may be 3.0 or less.

[適用例6]
適用例5において、
前記R1と前記R2との差(R2−R1)は、1.5以下であることができる。
[Application Example 6]
In application example 5,
A difference (R2−R1) between R1 and R2 may be 1.5 or less.

[適用例7]
適用例3ないし適用例6のいずれか1例において、
走査型電子顕微鏡を用いて前記耐水化金属顔料に電子線を照射し、エネルギー分散型X線分光法を用いて、AlおよびSiの原子数濃度を算出して、Alの原子数濃度(M3Al)とSiの原子数濃度(M3Si)との比(M3Si/M3Al)をR3とした場合に、
R3が、0.1超0.5以下であることができる。
[Application Example 7]
In any one of Application Examples 3 to 6,
The water-resistant metal pigment is irradiated with an electron beam using a scanning electron microscope, the atomic concentration of Al and Si is calculated using energy dispersive X-ray spectroscopy, and the atomic concentration of Al (M3 Al ) and the ratio of the atomic concentration of Si (M3 Si) to (M3 Si / M3 Al) in case of the R3,
R3 can be more than 0.1 and 0.5 or less.

[適用例8]
適用例1ないし適用例7のいずれか1例において、
前記無機酸化物を含む膜は、テトラエトキシシランを用いて形成されてもよい。
[Application Example 8]
In any one of Application Examples 1 to 7,
The film containing the inorganic oxide may be formed using tetraethoxysilane.

[適用例9]
本発明に係る水性インク組成物の一態様は、
適用例1ないし適用例8のいずれか1例に記載の耐水化金属顔料分散液を含む。
[Application Example 9]
One aspect of the water-based ink composition according to the present invention is:
The water-resistant metal pigment dispersion described in any one of Application Examples 1 to 8 is included.

適用例9に記載の水性インクは、上記の耐水化金属顔料分散液を含有するので、優れた水分散性および金属光沢性を有すると共に、特に貯蔵安定性に優れる。   Since the water-based ink described in Application Example 9 contains the above water-resistant metal pigment dispersion, the water-based ink has excellent water dispersibility and metal gloss, and particularly excellent storage stability.

実施例1に係る耐水化アルミニウム顔料のSiに基づいて得られたマッピング像。The mapping image obtained based on Si of the water resistant aluminum pigment which concerns on Example 1. FIG. 実施例2に係る耐水化アルミニウム顔料のSiに基づいて得られたマッピング像。The mapping image obtained based on Si of the water-resistant aluminum pigment which concerns on Example 2. FIG. 比較例2に係る耐水化アルミニウム顔料のSiに基づいて得られたマッピング像。The mapping image obtained based on Si of the water resistant aluminum pigment which concerns on the comparative example 2. FIG. 比較例3に係る耐水化アルミニウム顔料のSiまたはOに基づいて得られたマッピング像。The mapping image obtained based on Si or O of the water resistant aluminum pigment which concerns on the comparative example 3. FIG.

以下に本発明の好適な実施形態について説明する。以下に説明する実施形態は、本発明の一例を説明するものである。また、本発明は、以下の実施形態に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例も含む。なお、以下の実施形態で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. Embodiment described below demonstrates an example of this invention. In addition, the present invention is not limited to the following embodiments, and includes various modifications that are implemented within a range that does not change the gist of the present invention. Note that not all of the configurations described in the following embodiments are indispensable constituent requirements of the present invention.

以下、耐水化金属顔料分散液、耐水化金属顔料分散液の製造方法、水性インク組成物の順に説明する。   Hereinafter, the water-resistant metal pigment dispersion, the method for producing the water-resistant metal pigment dispersion, and the water-based ink composition will be described in this order.

1.耐水化金属顔料分散液
本発明の一実施形態に係る耐水化金属顔料分散液は、金属顔料の表面を無機酸化物を含む膜で被覆した耐水化金属顔料を、水系媒体中に分散させた耐水化金属顔料分散液であって、前記金属顔料は、1nm以上100nm未満の平均厚みを有し、かつ、0.5μm以上3μm以下の50%平均粒子径を有し、前記金属顔料を構成する顔料粒子の形状は、平板状であり、透過型電子顕微鏡によって、前記無機酸化物を構成する元素について前記耐水化金属顔料のマッピング像を得た場合において、前記マッピング像により観察されるピンホールの数が、前記顔料粒子1つあたり、1以下であり、pHが5.0以上8.5以下であることを特徴とする。
1. Water-Resistant Metal Pigment Dispersion Solution A water-resistant metal pigment dispersion according to an embodiment of the present invention is a water-resistant metal pigment dispersion in which a water-resistant metal pigment whose surface is coated with a film containing an inorganic oxide is dispersed in an aqueous medium. The metal pigment dispersion, wherein the metal pigment has an average thickness of 1 nm to less than 100 nm and a 50% average particle size of 0.5 μm to 3 μm, and constitutes the metal pigment The shape of the particles is flat, and the number of pinholes observed from the mapping image when a mapping image of the water-resistant metal pigment is obtained for the elements constituting the inorganic oxide by a transmission electron microscope. Is 1 or less per pigment particle, and the pH is 5.0 or more and 8.5 or less.

1.1.成分
以下、本実施形態に係る耐水化金属顔料分散液に含まれる成分について、詳細に説明する。
1.1. Components Hereinafter, the components contained in the water-resistant metal pigment dispersion according to this embodiment will be described in detail.

1.1.1.耐水化金属顔料
本実施形態に係る耐水化金属顔料分散液に含まれる耐水化金属顔料は、金属顔料の表面を無機酸化物を含む膜(以下「被覆膜」ともいう。)で被覆したものである。
1.1.1. Water-Resistant Metal Pigment The water-resistant metal pigment contained in the water-resistant metal pigment dispersion according to this embodiment is obtained by coating the surface of the metal pigment with a film containing an inorganic oxide (hereinafter also referred to as “coating film”). It is.

本発明において、顔料とは、複数の顔料粒子から構成される顔料粒子の集合体のことを
いう。
In the present invention, the pigment refers to an aggregate of pigment particles composed of a plurality of pigment particles.

金属顔料を構成する顔料粒子は、その形状が平板状である。金属顔料を構成する顔料粒子が平板状であると、良好な金属光沢性が得られやすい点で好ましい。   The pigment particles constituting the metal pigment have a flat plate shape. It is preferable that the pigment particles constituting the metal pigment have a flat plate shape in that good metal gloss can be easily obtained.

金属顔料は、粒子像分析装置により得られる顔料粒子の投影画像の面積から求めた円相当径の50%平均粒子径R50(以下、単に「R50」ともいう。)が、0.5μm以上3μm以下であり、1nm以上100nm未満の厚み(Z)を有する。金属顔料のR50および厚み(Z)が上記範囲内にあることで、金属光沢性および印字安定性が良好となる。   The metal pigment has a 50% average particle diameter R50 (hereinafter also simply referred to as “R50”) of the equivalent circle diameter determined from the area of the projected image of the pigment particles obtained by the particle image analyzer, and is 0.5 μm or more and 3 μm or less. And has a thickness (Z) of 1 nm or more and less than 100 nm. When the R50 and thickness (Z) of the metal pigment are within the above ranges, the metallic gloss and the printing stability are improved.

「円相当径」とは、粒子像分析装置を用いて得られる該顔料粒子の投影画像の面積と同じ面積を持つ円と想定したときの当該円の直径である。例えば、顔料粒子の投影画像が多角形である場合、その投影画像を円に変換して得られた当該円の直径を、その顔料粒子の円相当径という。   The “equivalent circle diameter” is the diameter of the circle when assuming a circle having the same area as the area of the projected image of the pigment particles obtained using the particle image analyzer. For example, when the projected image of the pigment particles is a polygon, the diameter of the circle obtained by converting the projected image into a circle is referred to as the equivalent circle diameter of the pigment particle.

本実施形態に係る金属顔料のR50の好ましい態様としては、0.5μm以上1.5μm以下である。R50が上記範囲内にあることで、記録安定性がより一層良好となる場合がある。   As a preferable aspect of R50 of the metal pigment which concerns on this embodiment, they are 0.5 micrometer or more and 1.5 micrometers or less. When R50 is within the above range, the recording stability may be further improved.

金属顔料を構成する顔料粒子の投影画像の面積、円相当径は、粒子像分析装置を用いて測定することができる。粒子像分析装置としては、例えば、フロー式粒子像分析装置FPIA−2100、FPIA−3000、FPIA−3000S(以上、シスメックス株式会社製)等が挙げられる。なお、円相当径の平均粒子径は、個数基準の粒子径である。   The area of the projected image of the pigment particles constituting the metal pigment and the equivalent circle diameter can be measured using a particle image analyzer. Examples of the particle image analyzer include a flow particle image analyzer FPIA-2100, FPIA-3000, and FPIA-3000S (manufactured by Sysmex Corporation). The average particle diameter of the equivalent circle diameter is a number-based particle diameter.

また、金属顔料を構成する顔料粒子の粒度分布(CV値)は、下記式(1)より求めることができる。
CV値=粒度分布の標準偏差/粒子径の平均値×100 ・・・(1)
Further, the particle size distribution (CV value) of the pigment particles constituting the metal pigment can be obtained from the following formula (1).
CV value = standard deviation of particle size distribution / average value of particle diameter × 100 (1)

ここで、得られるCV値は、好ましくは60以下であり、より好ましくは50以下であり、特に好ましくは40以下である。CV値が60以下の金属顔料を選択することで、記録安定性に優れるという効果が得られる。   Here, the CV value obtained is preferably 60 or less, more preferably 50 or less, and particularly preferably 40 or less. By selecting a metal pigment having a CV value of 60 or less, an effect of excellent recording stability can be obtained.

また、金属顔料を構成する顔料粒子の投影画像の面積より求めた円相当径の最大粒子径は、3μm以下であることが好ましい。最大粒子径が3μm以下の金属顔料を用いると、インクジェット記録装置に用いた際に、ノズル開口部やインク流路における目詰を効果的に抑制できる。   Moreover, it is preferable that the maximum particle diameter of the equivalent circle diameter calculated | required from the area of the projection image of the pigment particle which comprises a metal pigment is 3 micrometers or less. When a metal pigment having a maximum particle size of 3 μm or less is used, clogging in the nozzle opening and the ink channel can be effectively suppressed when used in an ink jet recording apparatus.

本実施形態に係る金属顔料の厚み(Z)の好ましい態様としては、10nm以上50nm以下であり、より好ましくは10nm以上30nm以下である。厚み(Z)が上記範囲内にあることで、金属顔料の表面に無機酸化物を含む被覆膜を形成しても、金属光沢性が損なわれずに良好となる傾向がある。   A preferred aspect of the thickness (Z) of the metal pigment according to the present embodiment is 10 nm or more and 50 nm or less, and more preferably 10 nm or more and 30 nm or less. When the thickness (Z) is within the above range, even when a coating film containing an inorganic oxide is formed on the surface of the metal pigment, the metal gloss tends to be good without being impaired.

厚み(Z)は、例えば電子顕微鏡を用いて、顔料粒子の断面を観察することにより測定できる。電子顕微鏡には、透過型電子顕微鏡(TEM、JEOL JEM-2000EX)、電界放射走査型電子顕微鏡(FE−SEM、Hitachi S-4700)、走査透過電子顕微鏡(STEM、日立ハイテクノロジー株式会社製「HD−2000」)などを用いることができる。なお、厚み(Z)とは、平均厚みを意味し、具体的には、金属顔料を構成する顔料粒子を10個選択して、それらを個々に測定した場合の厚みの算術平均値のことをいう。   The thickness (Z) can be measured, for example, by observing a cross section of the pigment particle using an electron microscope. The electron microscope includes a transmission electron microscope (TEM, JEOL JEM-2000EX), a field emission scanning electron microscope (FE-SEM, Hitachi S-4700), a scanning transmission electron microscope (STEM, “HD” manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation). -2000 ") or the like. The thickness (Z) means an average thickness, and specifically, an arithmetic average value of thicknesses when 10 pigment particles constituting a metal pigment are selected and individually measured. Say.

被覆膜の厚みは、好ましくは3nm以上20nmであることが好ましく、より好ましくは3nm以上10nm以下であり、特に好ましくは1nm以上9nm以下である。被覆膜の厚みが上記範囲内、とりわけ前記下限値以上であると、金属顔料の耐水性が良好となり、前記下限値以下であれば、金属光沢性の低下を抑制しつつ耐水性を良好とすることができる。   The thickness of the coating film is preferably 3 nm or more and 20 nm, more preferably 3 nm or more and 10 nm or less, and particularly preferably 1 nm or more and 9 nm or less. If the thickness of the coating film is within the above range, particularly the lower limit value or more, the water resistance of the metal pigment is good.If the thickness is not more than the lower limit value, the water resistance is good while suppressing a decrease in metal gloss. can do.

なお、被覆膜の厚みは、金属顔料の厚み方向において、金属顔料の一方の表面に形成された被覆膜の厚みを指す。また、被覆膜の厚みは、電子顕微鏡(例えば、TEM、STEM、SEM、FE−SEM)を用いて、耐水化金属顔料の断面を観察することにより測定できる。   The thickness of the coating film refers to the thickness of the coating film formed on one surface of the metal pigment in the thickness direction of the metal pigment. Moreover, the thickness of a coating film can be measured by observing the cross section of a water-resistant metal pigment using an electron microscope (for example, TEM, STEM, SEM, FE-SEM).

金属顔料としては、媒体に付着されたときに金属光沢性を呈しうるものであれば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、錫、亜鉛、インジウム、チタン、および銅からなる群より選択される1種または2種以上の合金が挙げられる。これらの中でも、金属光沢性を確保する観点及びコストの観点から、アルミニウム又はアルミニウム合金であることが好ましい。   The metal pigment is not particularly limited as long as it can exhibit metallic luster when attached to a medium. For example, aluminum, silver, gold, platinum, nickel, chromium, tin, zinc, indium, titanium, and One or two or more alloys selected from the group consisting of copper are included. Among these, it is preferable that it is aluminum or aluminum alloy from a viewpoint of ensuring metal glossiness, and a viewpoint of cost.

また、無機酸化物を含む膜(被覆膜)を形成するための材料としては、例えば、構造中にケイ素原子を有するアルコキシシラン(例えば、テトラエトキシシラン)、ポリシラザン等が挙げられる。これらの中でも、金属顔料の表面に均一かつ平坦な膜を形成できるという点から、アルコキシシランを用いることが好ましい。特に、アルミニウム又はアルミニウム合金からなるアルミニウム顔料を用いる場合には、アルミニウム顔料との密着性に優れたシリカ膜が形成できるという点から、テトラエトキシシランを用いることがさらに好ましい。   Moreover, as a material for forming the film | membrane (coating film | membrane) containing an inorganic oxide, the alkoxysilane (for example, tetraethoxysilane) which has a silicon atom in a structure, a polysilazane etc. are mentioned, for example. Among these, alkoxysilane is preferably used from the viewpoint that a uniform and flat film can be formed on the surface of the metal pigment. In particular, when an aluminum pigment made of aluminum or an aluminum alloy is used, it is more preferable to use tetraethoxysilane because a silica film having excellent adhesion to the aluminum pigment can be formed.

耐水化金属顔料分散液中の耐水化金属顔料の濃度は、耐水化金属顔料分散液の取り扱いが容易になるように適宜設定されればよく、特に限定されるものではない。   The concentration of the water-resistant metal pigment in the water-resistant metal pigment dispersion may be appropriately set so as to facilitate the handling of the water-resistant metal pigment dispersion, and is not particularly limited.

1.1.2.水系媒体
本実施形態に係る耐水化金属顔料分散液は、水系媒体を含有する。
1.1.2. Aqueous medium The water-resistant metal pigment dispersion according to this embodiment contains an aqueous medium.

水系媒体は、水を主成分とする媒体であればよい。水は、イオン交換水、限外ろ過水、逆浸透水、蒸留水などの純水または超純水を用いることが好ましい。特に、これらの水を紫外線照射または過酸化水素添加などにより滅菌処理した水は、長期間に亘りカビやバクテリアの発生を抑制することができるので好ましい。   The aqueous medium should just be a medium which has water as a main component. It is preferable to use pure water or ultrapure water such as ion exchange water, ultrafiltered water, reverse osmosis water, or distilled water. In particular, water obtained by sterilizing these waters by ultraviolet irradiation or addition of hydrogen peroxide is preferable because generation of mold and bacteria can be suppressed over a long period of time.

水系媒体の含有量は、例えば、耐水化金属顔料分散液の全質量に対して、好ましくは1%以上99%以下、より好ましくは10%以上70%以下、より一層好ましくは20%以上60%以下であることができる。水系媒体の含有量が上記範囲内、とりわけ20%以上であると、環境負荷の低減という点や、取り扱いが容易な範囲の粘度に設定できるという点から好ましい。また、水系媒体の含有量が上記範囲内、とりわけ60%以下であることで、耐水化金属顔料と水との反応によるガスの発生や、耐水化金属顔料の腐食等を低減できる場合がある。   The content of the aqueous medium is, for example, preferably from 1% to 99%, more preferably from 10% to 70%, still more preferably from 20% to 60%, based on the total mass of the water resistant metal pigment dispersion. Can be: When the content of the aqueous medium is within the above range, particularly 20% or more, it is preferable from the viewpoint that the environmental load is reduced and the viscosity can be set in a range that is easy to handle. Moreover, generation | occurrence | production of the gas by reaction of a water-resistant metal pigment and water, corrosion of a water-resistant metal pigment, etc. may be reduced because content of an aqueous medium is the said range, especially 60% or less.

1.1.3.その他の成分
<有機溶媒>
本実施形態に係る耐水化金属顔料分散液は、有機溶媒を含有してもよい。
1.1.3. Other ingredients <Organic solvent>
The water-resistant metal pigment dispersion according to this embodiment may contain an organic solvent.

有機溶媒としては、水系媒体との相溶性の観点から、極性有機溶媒であることが好まし
い。極性有機溶媒としては、例えばアルコール類(メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、ブチルアルコール、イソプロピルアルコール、フッ化アルコール等)、ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等)、カルボン酸エステル類(酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル等)、エーテル類(ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等)、多価アルコール類(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、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、1,2,6−ヘキサントリオール、チオグリコール、ヘキシレングリコール、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等)、グリコールエーテル系溶媒(トリエチレングリコールモノブチルエーテルなどのアルキレングリコールモノエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテルなどのアルキレングリコールジエーテル等)等が挙げられる。
The organic solvent is preferably a polar organic solvent from the viewpoint of compatibility with an aqueous medium. Examples of polar organic solvents include alcohols (methyl alcohol, ethyl alcohol, propyl alcohol, butyl alcohol, isopropyl alcohol, fluorinated alcohol, etc.), ketones (acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, etc.), carboxylic acid esters (methyl acetate, Ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, etc.), ethers (diethyl ether, dipropyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, etc.), polyhydric alcohols (ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene) Glycol, polypropylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, 1,2,6-hexanetriol, thioglycol, hexylene glycol Le, glycerin, trimethylol ethane, trimethylol propane, etc.), alkylene glycol monoethers, such as glycol ether solvents (triethylene glycol monobutyl ether, alkylene glycol diethers such as diethylene glycol diethyl ether, etc.) and the like.

これらの中でも、金属顔料としてアルミニウム顔料を用いる場合には、アルミニウム顔料の分散安定性に優れるという観点から、多価アルコール類およびグリコールエーテル類の少なくとも1種を用いることが好ましい。   Among these, when an aluminum pigment is used as the metal pigment, it is preferable to use at least one of polyhydric alcohols and glycol ethers from the viewpoint of excellent dispersion stability of the aluminum pigment.

有機溶媒を含有する場合には、その含有量は、耐水化金属顔料分散液の全質量に対して、好ましくは1質量%以上99質量%以下、より好ましくは30質量%以上90質量%以下、より一層好ましくは40質量%以上80質量%以下である。有機溶媒の含有量が上記範囲内、とりわけ40質量%以上であると、耐水化金属顔料と水との反応によるガスの発生や、耐水化金属顔料の腐食等を低減できる場合がある。また、有機溶媒の含有量が上記範囲内、とりわけ80質量%以下であると、環境負荷の低減等の観点から好ましい。   When the organic solvent is contained, the content thereof is preferably 1% by mass or more and 99% by mass or less, more preferably 30% by mass or more and 90% by mass or less, with respect to the total mass of the water resistant metal pigment dispersion. More preferably, it is 40 mass% or more and 80 mass% or less. When the content of the organic solvent is within the above range, particularly 40% by mass or more, generation of gas due to the reaction between the water-resistant metal pigment and water, corrosion of the water-resistant metal pigment, or the like may be reduced. Moreover, it is preferable from viewpoints, such as reduction of an environmental load, that content of an organic solvent is in the said range, especially 80 mass% or less.

<塩基性触媒>
本実施形態に係る耐水化金属顔料分散液は、塩基性触媒を含有してもよい。塩基性触媒は、金属顔料(例えば、アルミニウム顔料)と無機酸化物を含む膜を形成するための材料(例えば、TEOS)との反応時に添加することができる。
<Basic catalyst>
The water-resistant metal pigment dispersion according to this embodiment may contain a basic catalyst. A basic catalyst can be added at the time of reaction with the material (for example, TEOS) for forming the film | membrane containing a metal pigment (for example, aluminum pigment) and an inorganic oxide.

塩基性触媒としては、例えばアンモニア、トリアルキルアミン、エタノールアミン、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、尿素、コリン、テトラアルキルアンモニウムヒドロキシド等が挙げられる。   Examples of the basic catalyst include ammonia, trialkylamine, ethanolamine, sodium hydroxide, potassium hydroxide, urea, choline, tetraalkylammonium hydroxide, and the like.

<界面活性剤>
本実施形態に係る耐水化金属顔料分散液は、界面活性剤を含有してもよい。界面活性剤を添加することで、耐水化金属顔料の分散性を向上できる場合がある。
<Surfactant>
The water-resistant metal pigment dispersion according to this embodiment may contain a surfactant. In some cases, the dispersibility of the water-resistant metal pigment can be improved by adding a surfactant.

界面活性剤は、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、非イオン性界面活性、両性界面活性剤、高分子界面活性剤等、公知の界面活性剤のいずれも用いることができる。   As the surfactant, any known surfactant such as an anionic surfactant, a cationic surfactant, a nonionic surfactant, an amphoteric surfactant, and a polymer surfactant can be used.

<第三級アミン>
本実施形態に係る耐水化金属顔料分散液は、第三級アミンを含有してもよい。第三級アミンは、立体障害効果やpH調製作用により、耐水化金属顔料の分散性を向上できる場合がある。
<Tertiary amine>
The water-resistant metal pigment dispersion according to this embodiment may contain a tertiary amine. The tertiary amine may be able to improve the dispersibility of the water resistant metal pigment due to the steric hindrance effect or the pH adjusting action.

第三級アミンとしては、例えば、トリエタノールアミン、トリプロパノールアミン、トリブタノールアミン、N,N−ジメチル−2−アミノエタノール、N,N−ジエチル−2−アミノエタノール等のヒドロキシルアミンが挙げられる。これらの中でも、水分散性を一層向上できる点でトリエタノールアミン、トリプロパノールアミンが好ましく、水分散
性に加えて貯蔵安定性を向上できる点でトリエタノールアミンがより好ましい。
Examples of the tertiary amine include hydroxylamines such as triethanolamine, tripropanolamine, tributanolamine, N, N-dimethyl-2-aminoethanol, N, N-diethyl-2-aminoethanol and the like. Among these, triethanolamine and tripropanolamine are preferable in terms of further improving water dispersibility, and triethanolamine is more preferable in terms of improving storage stability in addition to water dispersibility.

<緩衝液>
本実施形態に係る耐水化金属顔料分散液は、緩衝液を含有してもよい。緩衝液を含有することで、分散液のpHの振れ幅が小さくなり、pHを所望の範囲に保つことができる。これにより、金属顔料と水系媒体との反応に伴うガスの発生や、耐水化金属顔料の溶出等、分散液のpHに起因して生じる不具合を抑制できる場合がある。
<Buffer solution>
The water-resistant metal pigment dispersion according to this embodiment may contain a buffer solution. By containing the buffer solution, the fluctuation range of the pH of the dispersion is reduced, and the pH can be maintained in a desired range. Thereby, it may be possible to suppress problems caused by the pH of the dispersion, such as the generation of gas accompanying the reaction between the metal pigment and the aqueous medium and the elution of the water-resistant metal pigment.

緩衝液としては、耐水化金属顔料分散液のpHが5.0以上8.5以下の範囲に保つことができるものであれば、従来公知の緩衝液をいずれも使用することができ、例えば4−(2−ヒドロキシエチル)−1−ピペラジンエタンスルホン酸(HEPES)、モルホリノエタンスルホン酸(MES)、カルバモイルメチルイミノビス酢酸(ADA)、ピペラジン−1,4−ビス(2−エタンスルホン酸)(PIPES)、N−(2−アセトアミド)−2−アミノエタンスルホン酸(ACES)、コラミン塩酸、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)−2−アミノエタンスルホン酸(BES)、N−トリス(ヒドロキシメチル)メチル−2−アミノエタンスルホン酸(TES)、アセトアミドグリシン、トリシン、グリシンアミド、ビシン等のグッドバッファー、リン酸緩衝液、トリス緩衝液などが挙げられる。   As the buffer solution, any conventionally known buffer solution can be used as long as the pH of the water-resistant metal pigment dispersion can be maintained in the range of 5.0 to 8.5. -(2-hydroxyethyl) -1-piperazineethanesulfonic acid (HEPES), morpholinoethanesulfonic acid (MES), carbamoylmethyliminobisacetic acid (ADA), piperazine-1,4-bis (2-ethanesulfonic acid) ( PIPES), N- (2-acetamido) -2-aminoethanesulfonic acid (ACES), collamine hydrochloride, N, N-bis (2-hydroxyethyl) -2-aminoethanesulfonic acid (BES), N-tris ( Hydroxymethyl) methyl-2-aminoethanesulfonic acid (TES), acetamide glycine, tricine, glycinamide, bicine, etc. Buffer, phosphate buffer, Tris buffer, and the like.

1.2.耐水化金属顔料分散液の性質
次に、本実施形態に係る耐水化金属顔料分散液の性質を詳細に説明する。
1.2. Properties of Water-Resistant Metal Pigment Dispersion Next, properties of the water-resistant metal pigment dispersion according to this embodiment will be described in detail.

1.2.1.ピンホール数が1以下であること
本実施形態に係る耐水化金属顔料分散液に含まれる耐水化金属顔料は、特定条件下で観察されるピンホールの数が、耐水化金属顔料を構成する顔料粒子1つあたり、1以下(好ましくは0)である。ピンホールが1以下であると、耐水化金属顔料分散液が水を含む塗料やインクに配合されたときの腐食を抑制でき、優れた水分散性および金属光沢性を有すると共に、特に貯蔵安定性に優れる。なお、本発明は、耐水化金属顔料分散液中の全ての顔料粒子がピンホール数1以下である場合に限定されるものではない。
1.2.1. The number of pinholes is 1 or less The water-resistant metal pigment contained in the water-resistant metal pigment dispersion according to this embodiment is a pigment in which the number of pinholes observed under specific conditions constitutes the water-resistant metal pigment. It is 1 or less (preferably 0) per particle. When the pinhole is 1 or less, the water-resistant metal pigment dispersion can suppress corrosion when blended with a paint or ink containing water, and has excellent water dispersibility and metallic luster, and particularly storage stability. Excellent. The present invention is not limited to the case where all the pigment particles in the water resistant metal pigment dispersion have a pinhole number of 1 or less.

本発明における「ピンホール」とは、0.10nm以上の線分解能の透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて、無機酸化物を構成する元素について耐水化金属顔料のマッピング像を得た場合において、耐水化金属顔料に相当する画像内で画像が形成されていない部分であって、かつ、画像が形成されていない部分の直径が0.05μm以上であるものをいう。ここで、耐水化金属顔料に相当する画像内とは、耐水化金属顔料の平面垂直方向からマッピングを行った場合に、測定対象とする元素(無機酸化物を構成する元素)が存在する最も外側を結んだ領域である。耐水化金属顔料に相当する画像には、金属顔料を含み無機酸化物の存在しない領域、金属顔料を含まず無機酸化物の存在する領域、のいずれも含まれる。   In the present invention, the “pinhole” means that when using a transmission electron microscope (TEM) having a line resolution of 0.10 nm or more to obtain a mapping image of a water resistant metal pigment for an element constituting an inorganic oxide, A portion in which an image is not formed in an image corresponding to a water-resistant metal pigment, and a portion in which an image is not formed has a diameter of 0.05 μm or more. Here, in the image corresponding to the water-resistant metal pigment is the outermost side where the element to be measured (element constituting the inorganic oxide) exists when mapping is performed from the plane perpendicular direction of the water-resistant metal pigment. This is the area where An image corresponding to a water-resistant metal pigment includes both a region containing a metal pigment and no inorganic oxide, and a region containing no metal pigment and an inorganic oxide.

なお、ピンホールの直径は、マッピング像から観察されるピンホールの面積に基づいて求められる円相当径のことをいう。   In addition, the diameter of a pinhole means the equivalent circle diameter calculated | required based on the area of the pinhole observed from a mapping image.

ピンホールの測定に用いる透過型電子顕微鏡としては、エネルギーフィルターを備えた透過型電子顕微鏡(以下「EF−TEM」ともいう)や、走査透過型電子顕微鏡(以下「STEM」ともいう)を用いることができる。この中でも、EF−TEMは、STEMと比べて、鮮明なマッピング像を得られる点で好ましく用いることができる。EF−TEMとしては、例えば「Tecnai G2 F30」(商品名、FEI社製)等を用いることができる。   As a transmission electron microscope used for pinhole measurement, a transmission electron microscope (hereinafter also referred to as “EF-TEM”) provided with an energy filter or a scanning transmission electron microscope (hereinafter also referred to as “STEM”) is used. Can do. Among these, EF-TEM can be preferably used in that a clear mapping image can be obtained as compared with STEM. As the EF-TEM, for example, “Tecnai G2 F30” (trade name, manufactured by FEI) or the like can be used.

ここで、上記の耐水化金属顔料分散液の性能とピンホールの関係は、次のようにして検証されたものである。   Here, the relationship between the performance of the water-resistant metal pigment dispersion and the pinhole was verified as follows.

特開2011−132483号公報には、XPS(X線電子分光法)に基づく特定のパラメーターを満たすことで、優れた耐水性を備え、水中に分散させても白色化しないことが記載されている。   JP2011-132483A describes that by satisfying specific parameters based on XPS (X-ray electron spectroscopy), it has excellent water resistance and does not whiten even when dispersed in water. .

しかしながら、特開2011−132483号公報に記載の耐水化アルミニウム顔料分散液は、XPSに基づく特定のパラメーターを満たしていても、耐水性が十分といえず、貯蔵安定性が不十分であった。この理由としては、XPS測定は、試料の表面近傍の分析には優れているものの、X線の照射を利用することから、位置の分解能(空間分解能)が不足するため、ピンホール等の構造を十分に検出できなかったことが一因と考えられる。   However, even when the water resistant aluminum pigment dispersion described in JP2011-132483A satisfies specific parameters based on XPS, it cannot be said that the water resistance is sufficient and the storage stability is insufficient. The reason for this is that although XPS measurement is excellent for analyzing the vicinity of the surface of the sample, it uses X-ray irradiation, so the position resolution (spatial resolution) is insufficient. It is thought that one reason was that it was not detected sufficiently.

そこで、発明者は、XPSよりも高分解能な分析ができる手段として、TEM(透過型電子顕微鏡)を選択し、特開2011−132483号公報に記載の耐水化アルミニウム顔料分散液が上記の耐水性や貯蔵安定性(長期保存安定性)に優れていない理由を検証した。   Therefore, the inventor selected TEM (Transmission Electron Microscope) as a means capable of analyzing with higher resolution than XPS, and the water-resistant aluminum pigment dispersion described in JP2011-132483A has the above water resistance. And the reason why it is not excellent in storage stability (long-term storage stability).

TEMは、顔料粒子の厚み方向に電子線を照射して、顔料粒子を透過した電子線を磁界レンズを用いてスクリーン上に結像させることができ、高分解能な観察や元素分析が可能である。特に、エネルギーフィルターを備えたTEM(以下「EF−TEM」ともいう。)は、試料を透過した電子を分光して、特定のエネルギーを持つ電子を選んでマッピング像を結像することができることから、高分解能(nmオーダー)での元素組成の解析や、鮮明なマッピング像を得ることができる。   TEM can irradiate an electron beam in the thickness direction of the pigment particle and form an image of the electron beam that has passed through the pigment particle on a screen using a magnetic lens, enabling high-resolution observation and elemental analysis. . In particular, a TEM equipped with an energy filter (hereinafter also referred to as “EF-TEM”) is capable of spectroscopically analyzing electrons transmitted through a sample and selecting electrons having specific energy to form a mapping image. Analysis of elemental composition with high resolution (nm order) and a clear mapping image can be obtained.

具体的には、特開2011−132483号公報に記載の耐水化アルミニウム顔料を構成する顔料粒子を個々に取り出して、これを試料とし、EF−TEMにより試料中のケイ素によるエネルギーロスに基づいてマッピング像を観察した。これにより、発明者は、上述したピンホールが存在することを見出した。   Specifically, pigment particles constituting the water-resistant aluminum pigment described in JP2011-132483A are individually taken out and used as a sample, and mapping is performed based on the energy loss due to silicon in the sample by EF-TEM. The image was observed. As a result, the inventor found that the pinhole described above exists.

このように、被覆膜にピンホールが生じると、ピンホールを中心に顔料粒子の表面の腐食が進行して、耐水化金属顔料分散液の金属光沢性が低下したり、貯蔵安定性が低下してしまう。   Thus, when pinholes occur in the coating film, corrosion of the surface of the pigment particles progresses around the pinholes, and the metallic gloss of the water-resistant metal pigment dispersion decreases or the storage stability decreases. Resulting in.

特に、上記の特定条件下で観察される耐水化金属顔料のピンホールの数が、耐水化金属顔料を構成する顔料粒子1つあたり、2以上であると、耐水化アルミニウム顔料分散液の貯蔵安定性が著しく低下する傾向にあることがわかった。   In particular, when the number of pinholes of the water-resistant metal pigment observed under the above specific conditions is 2 or more per pigment particle constituting the water-resistant metal pigment, the storage stability of the water-resistant aluminum pigment dispersion is stable. It turned out that there exists a tendency for a property to fall remarkably.

以上のようにして、上記の耐水化金属顔料分散液の耐水性や貯蔵安定性等の性能が、ピンホールと密接に関連していることを明らかにした。   As described above, it has been clarified that performances such as water resistance and storage stability of the water-resistant metal pigment dispersion are closely related to pinholes.

なお、詳細な理由は明らかになっていないが、ピンホールが顔料粒子の端部に存在する場合には、ピンホールを中心とした顔料粒子の腐食が進みにくく、ピンホールが顔料粒子の中央領域に存在する場合には、ピンホールを中心とした顔料粒子の腐食が進みやすい傾向にあることがわかった。このような理由から、本発明におけるピンホールは、顔料粒子の端部に存在するものを含まないこととする。   Although the detailed reason has not been clarified, when the pinhole is present at the end of the pigment particle, the corrosion of the pigment particle is difficult to proceed around the pinhole, and the pinhole is in the central region of the pigment particle. It was found that the pigment particles, especially pinholes, tend to corrode easily. For these reasons, the pinhole in the present invention does not include those present at the ends of the pigment particles.

1.2.2.耐水化金属顔料分散液のpH
本実施形態に係る耐水化金属顔料分散液は、pHが5.0以上8.5以下である。耐水化金属顔料分散液のpHが上記範囲内にあると、耐水化金属顔料と水系媒体との反応を抑
制できたり、被覆膜や金属顔料の溶出を抑制することができる。これにより、耐水化金属顔料分散液の耐水性を向上でき、貯蔵安定性を優れたものにできる。
1.2.2. PH of water resistant metal pigment dispersion
The water-resistant metal pigment dispersion according to this embodiment has a pH of 5.0 or more and 8.5 or less. When the pH of the water-resistant metal pigment dispersion is within the above range, the reaction between the water-resistant metal pigment and the aqueous medium can be suppressed, and the elution of the coating film and the metal pigment can be suppressed. Thereby, the water resistance of the water resistant metal pigment dispersion can be improved, and the storage stability can be improved.

特に、金属顔料がアルミニウムからなる場合、耐水化金属顔料分散液のpHが酸性やアルカリ性にふれすぎると(pHが5.0以上8.5以下の範囲にない場合)、アルミニウムが溶出して、水素ガスの発生や、耐水性の低下等を生じさせる場合がある。   In particular, when the metal pigment is made of aluminum, when the pH of the water-resistant metal pigment dispersion is too acidic or alkaline (when the pH is not in the range of 5.0 or more and 8.5 or less), the aluminum is eluted, Generation of hydrogen gas, deterioration of water resistance, etc. may occur.

また、被覆膜がシリカからなる場合、耐水化金属顔料分散液のpHが酸性にふれすぎると(pHが5.0未満になると)、シリカが溶出して、耐水性を低下させたりする場合がある。   Also, when the coating film is made of silica, when the pH of the water-resistant metal pigment dispersion is too acidic (when the pH is less than 5.0), silica is eluted and water resistance is lowered. There is.

本実施形態に係る耐水化金属顔料分散液のpHの好ましい態様としては、pHが6.0以上8.5以下であり、特に好ましくはpHが7.0以上8.5以下である。   As a preferable aspect of the pH of the water-resistant metal pigment dispersion according to this embodiment, the pH is 6.0 or more and 8.5 or less, and the pH is particularly preferably 7.0 or more and 8.5 or less.

1.2.3.SEM−EDXにより得られるパラメーター
本実施形態に係る耐水化金属顔料分散液は、アルミニウム顔料をシリカ(酸化ケイ素)で被覆した耐水化アルミニウム顔料を上記の水系媒体に分散した、耐水化アルミニウム顔料分散液であることが好ましい。
1.2.3. Parameters obtained by SEM-EDX The water-resistant metal pigment dispersion according to this embodiment is a water-resistant aluminum pigment dispersion in which a water-resistant aluminum pigment obtained by coating an aluminum pigment with silica (silicon oxide) is dispersed in the aqueous medium. It is preferable that

本実施形態に係る耐水化アルミニウム顔料分散液は、走査型電子顕微鏡(以下「SEM」ともいう。)を用いたエネルギー分散型X線分光法(以下「EDX」ともいう。)によって、その性質を特定することができる。   The water-resistant aluminum pigment dispersion according to this embodiment is characterized by energy dispersive X-ray spectroscopy (hereinafter also referred to as “EDX”) using a scanning electron microscope (hereinafter also referred to as “SEM”). Can be identified.

具体的には、SEMを用いて耐水化金属顔料に電子線を照射して、放出されるX線をEDXで検出し、EDXで検出したX線スペクトルに基づいて、耐水化アルミニウム顔料を構成する元素(Al、O、Si等)の原子数濃度を算出することができる。なお、原子数濃度の算出にあたって、ピーク分離法には、例えばオーバーラップファクタ法を用いることができ、定量補正法には、例えばスタンダードレスZAF法を用いることができる。   Specifically, the water-resistant metal pigment is irradiated with an electron beam using SEM, the emitted X-ray is detected by EDX, and the water-resistant aluminum pigment is configured based on the X-ray spectrum detected by EDX. The atomic concentration of elements (Al, O, Si, etc.) can be calculated. In calculating the atomic number concentration, for example, an overlap factor method can be used as the peak separation method, and a standardless ZAF method can be used as the quantitative correction method.

このようにして得られた各元素の原子数濃度を基に、Alの原子数濃度(M1Al)とOの原子数濃度(M1)との比(M1/M1Al)をR1とした場合に、前記R1が1.2以下であることが好ましく、0.1以上1.0以下であることがより好ましく、0.1以上0.7以下であることが特に好ましい。 Based on the atomic concentration of each element thus obtained, the ratio (M1 O / M1 Al ) between the atomic concentration (M1 Al ) of Al and the atomic concentration (M1 O ) of O was defined as R1. In this case, R1 is preferably 1.2 or less, more preferably 0.1 or more and 1.0 or less, and particularly preferably 0.1 or more and 0.7 or less.

上記R1が1.2以下であると、耐水化アルミニウム顔料が経時的に酸化することを抑制できるため、酸化による耐水化アルミニウム顔料の白色化が進みにくくなり、耐水化アルミニウム顔料分散液の金属光沢性が低下しにくくなる。また、上記R1が0.1以上であると、耐水化アルミニウム顔料分散液の耐水性が良好になる傾向にある。   When the R1 is 1.2 or less, the water resistant aluminum pigment can be prevented from being oxidized over time, so that the whitening of the water resistant aluminum pigment due to oxidation is difficult to proceed, and the metallic luster of the water resistant aluminum pigment dispersion is increased. It becomes difficult to deteriorate. When R1 is 0.1 or more, the water resistance of the water resistant aluminum pigment dispersion tends to be good.

また、耐水化アルミニウム顔料分散液を温度70℃で6日間加熱した後、加熱後のAlの原子数濃度(M2Al)とOの原子数濃度(M2)との比(M2/M2Al)をR2とした場合に、前記R1と前記R2との比(R2/R1)が3.0以下であることが好ましく、1.0以上2.5以下であることがより好ましく、1.0以上2.1以下であることが特に好ましい。 Also, after the water-resistant aluminum pigment dispersion was heated for 6 days at a temperature of 70 ° C., the ratio of the atomic concentration of Al after heating (M2 Al) O of atomic concentration (M2 O) (M2 O / M2 Al ) Is R2, the ratio of R1 to R2 (R2 / R1) is preferably 3.0 or less, more preferably 1.0 or more and 2.5 or less, and 1.0 It is especially preferable that it is above 2.1.

R1が0.7以下であって、かつ上記比(R2/R1)が3.0以下であると、耐水化アルミニウム顔料の経時的な酸化が一層抑制されるので、耐水化アルミニウム顔料分散液の金属光沢性が一層低下しにくくなる。   When R1 is 0.7 or less and the ratio (R2 / R1) is 3.0 or less, oxidation of the water-resistant aluminum pigment over time is further suppressed. The metal gloss becomes more difficult to decrease.

さらに、R1および比(R2/R1)が上記値を満たしつつ、R1とR2との差(R2
−R1)が1.5以下(好ましくは1.0以下)であると、耐水化アルミニウム顔料の経時的な酸化が著しく抑制されるので、耐水化アルミニウム顔料分散液の金属光沢性が一層低下しにくくなる。
Furthermore, while R1 and the ratio (R2 / R1) satisfy the above values, the difference between R1 and R2 (R2
When -R1) is 1.5 or less (preferably 1.0 or less), the oxidation of the water resistant aluminum pigment over time is remarkably suppressed, so that the metallic gloss of the water resistant aluminum pigment dispersion is further reduced. It becomes difficult.

R2は、0.1以上1.2以下であることが好ましく、0.1以上0.7以下であることがより好ましい。R2が上記範囲内にあると、貯蔵安定性および金属光沢性を良好なレベルに保つことができる。   R2 is preferably 0.1 or more and 1.2 or less, and more preferably 0.1 or more and 0.7 or less. When R2 is within the above range, the storage stability and metallic gloss can be maintained at a good level.

また、各元素の原子数濃度を基に、Alの原子数濃度(M3Al)とSiの原子数濃度(M3Si)との比(M3Si/M3Al)をR3とした場合に、前記R3が0.1超0.5以下であることが好ましく、0.1以上0.4以下であることがより好ましく、0.1以上0.3以下であることが特に好ましい。 Further, based on the atomic concentration of each element, the ratio of the atomic concentration (M3 Al) and Si atomic concentration of Al (M3 Si) to (M3 Si / M3 Al) in case of the R3, the R3 Is more than 0.1 and preferably 0.5 or less, more preferably 0.1 or more and 0.4 or less, and particularly preferably 0.1 or more and 0.3 or less.

R3が上記範囲内、とりわけ0.1を超えると、アルミニウム顔料の表面がシリカ膜で良好に被覆されるので、耐水化アルミニウム顔料分散液の耐水性が良好となる。また、R3が上記範囲内、とりわけ0.5以下であると、アルミニウム顔料の金属光沢性を低下させない程度にシリカ膜が形成されるので、耐水化アルミニウム顔料分散液の金属光沢性を確保しつつ、耐水性が優れたものとなる。   If R3 is in the above range, particularly exceeding 0.1, the surface of the aluminum pigment is satisfactorily covered with the silica film, so that the water resistance of the water-resistant aluminum pigment dispersion becomes good. Further, if R3 is within the above range, particularly 0.5 or less, a silica film is formed to such an extent that the metallic gloss of the aluminum pigment is not deteriorated, so that the metallic gloss of the water resistant aluminum pigment dispersion is secured. The water resistance is excellent.

特に、耐水化アルミニウム顔料分散液は、R1およびR3が上記範囲内にあることで、上述した効果の相乗作用により、金属光沢性に大変優れたものとなる。   In particular, the water-resistant aluminum pigment dispersion has extremely high metallic gloss due to the synergistic action of the above-described effects when R1 and R3 are within the above range.

なお、本明細書では、上記のSEMを用いたEDXにより得られる分析結果に基づいて算出されるR1,R2,R3,R2/R1,R2−R1を、「SEM−EDXにより得られるパラメーター」という場合がある。   In the present specification, R1, R2, R3, R2 / R1, R2-R1 calculated based on the analysis result obtained by EDX using the above SEM is referred to as “parameter obtained by SEM-EDX”. There is a case.

走査型電子顕微鏡は、加速電子線の照射によって元素分析を行うことができるので、X線の照射によって試料の最表面の化学状態の分析を行うXPSを用いた組成分析に比べて、試料の厚み方向に対してより平均化して元素の存在比率を導き出すのに適している。すなわち、走査型電子顕微鏡を用いれば、XPSよりも耐水化アルミニウム顔料の厚み方向に平均化された元素の組成比を得ることができる。   Since the scanning electron microscope can perform elemental analysis by irradiating an accelerated electron beam, the thickness of the sample is larger than that of the composition analysis using XPS in which the chemical state of the outermost surface of the sample is analyzed by X-ray irradiation. It is suitable for deriving the abundance ratio of elements by averaging more with respect to the direction. That is, if a scanning electron microscope is used, the composition ratio of the elements averaged in the thickness direction of the water resistant aluminum pigment can be obtained rather than XPS.

走査型電子顕微鏡(以下「SEM」ともいう。)としては、例えば株式会社日立ハイテクノロジーズ製のFE−SEM S−4700が挙げられる。   Examples of the scanning electron microscope (hereinafter also referred to as “SEM”) include FE-SEM S-4700 manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation.

なお、EDXによるX線の取り出し角度は、試料表面とEDXの検出器とがなす角のことをいい、10°以上45°以下に設定することが好ましい。これにより、試料から放出されるX線の検出効率を向上させることができ、より詳細な分析が可能となる。   The X-ray extraction angle by EDX refers to the angle formed by the sample surface and the EDX detector, and is preferably set to 10 ° to 45 °. Thereby, the detection efficiency of the X-rays emitted from the sample can be improved, and a more detailed analysis is possible.

また、SEMによる電子線の入射角度は、試料表面と入射する電子線とがなす角のことをいい、60°以上90°以下に設定することが好ましい。これにより、元素分析がより容易となる場合がある。   Moreover, the incident angle of the electron beam by SEM refers to the angle formed by the sample surface and the incident electron beam, and is preferably set to 60 ° or more and 90 ° or less. Thereby, elemental analysis may become easier.

2.耐水化金属顔料分散液の製造方法
本実施形態に係る耐水化金属顔料分散液は、例えば以下の製造方法により得ることができる。
2. Method for Producing Water-Resistant Metal Pigment Dispersion The water-resistant metal pigment dispersion according to this embodiment can be obtained, for example, by the following production method.

以下、本実施形態に係る耐水化金属顔料分散液の製造方法の一例として、金属顔料にアルミニウム顔料を用い、無機酸化物を含む膜を形成する材料にテトラエトキシシランを用いた、耐水化アルミニウム顔料分散液の製造方法について詳細に説明する。なお、本実施
形態に係る耐水化金属顔料分散液の製造方法は、以下の例に限定されるものではない。
Hereinafter, as an example of a method for producing a water-resistant metal pigment dispersion according to the present embodiment, a water-resistant aluminum pigment using an aluminum pigment as a metal pigment and tetraethoxysilane as a material for forming a film containing an inorganic oxide. The method for producing the dispersion will be described in detail. In addition, the manufacturing method of the water-resistant metal pigment dispersion which concerns on this embodiment is not limited to the following examples.

本実施形態に係る耐水化アルミニウム顔料分散液の製造方法は、有機溶媒中にアルミニウム顔料を分散させたアルミニウム顔料分散液を準備する工程(a)と、前記アルミニウム分散液中に、前記アルミニウム顔料1質量部に対してTEOS0.5質量部以上2.5質量部以下添加して、前記アルミニウム顔料およびTEOSを10日以上60日以下の期間内で反応させる工程(b)と、前記有機溶媒の少なくとも一部を除去する工程(c)と、水系媒体を添加する工程(d)と、を含む。   The method for producing a water-resistant aluminum pigment dispersion according to this embodiment includes a step (a) of preparing an aluminum pigment dispersion in which an aluminum pigment is dispersed in an organic solvent, and the aluminum pigment 1 in the aluminum dispersion. Step (b) of adding 0.5 parts by mass or more and 2.5 parts by mass or less of TEOS to mass parts, and reacting the aluminum pigment and TEOS within a period of 10 days or more and 60 days or less, and at least the organic solvent A step (c) for removing a part and a step (d) for adding an aqueous medium are included.

以下、各工程について詳細に説明する。   Hereinafter, each step will be described in detail.

2.1.工程(a)
工程(a)は、有機溶媒中にアルミニウム顔料を分散させたアルミニウム顔料分散液を準備する工程である。
2.1. Step (a)
Step (a) is a step of preparing an aluminum pigment dispersion in which an aluminum pigment is dispersed in an organic solvent.

まず、シート状基材面に剥離用樹脂層と金属層とが、順次積層された構造からなる複合化顔料原体を用意する。   First, a composite pigment base material having a structure in which a release resin layer and a metal layer are sequentially laminated on a sheet-like substrate surface is prepared.

シート状基材としては、特に制限されないが、ポリテトラフルオロエチレン、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等のポリエステルフィルム、ナイロン66、ナイロン6等のポリアミドフィルム、ポリカーボネートフィルム、トリアセテートフィルム、ポリイミドフィルム等の離型性フィルムが挙げられる。これらのうち、ポリエチレンテレフタレート又はその共重合体が好ましい。   Although it does not restrict | limit especially as a sheet-like base material, Polytetrafluoroethylene, polyethylene, polypropylene, Polyester films, such as a polyethylene terephthalate, Polyamide films, such as nylon 66 and nylon 6, Polycarbonate films, a triacetate film, a polyimide film, etc. A functional film. Of these, polyethylene terephthalate or a copolymer thereof is preferable.

シート状基材の厚さは、特に制限されないが、好ましくは10μm以上150μm以下である。10μm以上であれば、工程等で取扱い性に問題がなく、150μm以下であれば、柔軟性に富み、ロール化・剥離等に問題がない。   The thickness of the sheet-like substrate is not particularly limited, but is preferably 10 μm or more and 150 μm or less. If it is 10 μm or more, there is no problem in handleability in the process or the like, and if it is 150 μm or less, it is rich in flexibility and there is no problem in roll formation / peeling.

剥離用樹脂層は、金属層のアンダーコート層であり、シート状基材面との剥離性を向上させるための剥離性層である。この剥離用樹脂層に用いる樹脂としては、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、ポリアクリルアミド、セルロース誘導体、アクリル酸重合体又は変性ナイロン樹脂が好ましい。   The release resin layer is an undercoat layer of a metal layer, and is a peelable layer for improving the peelability from the sheet-like substrate surface. As the resin used for the release resin layer, for example, polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral, polyethylene glycol, polyacrylic acid, polyacrylamide, cellulose derivative, acrylic acid polymer, or modified nylon resin is preferable.

上記例示した樹脂の1種又は2種以上の混合物の溶液をシート状基材に塗布し乾燥させることにより、剥離用樹脂層を形成することができる。塗布後は、粘度調整剤等の添加剤を添加することもできる。   The resin layer for peeling can be formed by applying a solution of one or two or more of the resins exemplified above to a sheet-like substrate and drying it. After coating, additives such as a viscosity modifier can be added.

剥離用樹脂層の塗布は、一般的に用いられているグラビア塗布、ロール塗布、ブレード塗布、エクストルージョン塗布、ディップ塗布、スピンコート法等の公知の技術を用いることができる。塗布・乾燥後、必要であればカレンダー処理により表面の平滑化を行うことができる。   For the application of the release resin layer, commonly used techniques such as gravure coating, roll coating, blade coating, extrusion coating, dip coating, and spin coating can be used. After coating and drying, the surface can be smoothed by calendaring if necessary.

剥離用樹脂層の厚さは、特に制限されないが、好ましくは0.5μm以上50μm以下であり、より好ましくは1μm以上10μm以下である。0.5μm未満では分散樹脂としての量が不足し、50μmを超えるとロール化した場合、顔料層との界面で剥離しやすいものとなってしまう。   The thickness of the release resin layer is not particularly limited, but is preferably 0.5 μm or more and 50 μm or less, and more preferably 1 μm or more and 10 μm or less. If it is less than 0.5 μm, the amount as a dispersion resin is insufficient, and if it exceeds 50 μm, when it is rolled, it tends to peel off at the interface with the pigment layer.

金属層を積層させる手段としては、真空蒸着、イオンプレーティング又はスパッタリング法を適用することが好ましい。   As means for laminating the metal layer, it is preferable to apply vacuum deposition, ion plating or sputtering.

また、金属層は、特開2005−68250号公報に例示されるように、保護層で挟まれていてもよい。該保護層としては、酸化ケイ素層、保護用樹脂層が挙げられる。   The metal layer may be sandwiched between protective layers as exemplified in JP-A-2005-68250. Examples of the protective layer include a silicon oxide layer and a protective resin layer.

酸化ケイ素層は、酸化ケイ素を含有する層であれば特に制限されるものではないが、ゾル−ゲル法によって、テトラアルコキシシラン等のシリコンアルコキシド又はその重合体から形成されることが好ましい。シリコンアルコキシド又はその重合体を溶解したアルコール溶液を塗布し、加熱焼成することにより、酸化ケイ素層の塗膜を形成することができる。   The silicon oxide layer is not particularly limited as long as it is a layer containing silicon oxide, but is preferably formed from a silicon alkoxide such as tetraalkoxysilane or a polymer thereof by a sol-gel method. A coating film of a silicon oxide layer can be formed by applying an alcohol solution in which silicon alkoxide or a polymer thereof is dissolved, followed by heating and baking.

保護用樹脂層としては、分散媒に溶解しない樹脂であれば特に制限されるものではないが、例えば、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド、セルロース誘導体等を挙げることができる。これらのうち、ポリビニルアルコール又はセルロース誘導体から形成されることが好ましい。上記例示した樹脂1種又は2種以上の混合物の水溶液を塗布し乾燥させると、保護用樹脂層を形成することができる。塗布液には、粘度調整剤等の添加剤をさらに添加することができる。酸化ケイ素及び樹脂の塗布は、剥離用樹脂層の塗布と同様の手法により行われる。   The protective resin layer is not particularly limited as long as it is a resin that does not dissolve in the dispersion medium, and examples thereof include polyvinyl alcohol, polyethylene glycol, polyacrylic acid, polyacrylamide, and cellulose derivatives. Of these, it is preferably formed from polyvinyl alcohol or a cellulose derivative. A protective resin layer can be formed by applying and drying an aqueous solution of one or more of the above exemplified resins. Additives such as a viscosity modifier can be further added to the coating solution. The silicon oxide and the resin are applied by the same method as the application of the release resin layer.

保護層の厚さは、特に制限されないが、50nm以上150nm以下の範囲が好ましい。50nm未満では機械的強度が不足であり、150nmを超えると強度が高くなりすぎるため粉砕・分散が困難となり、また金属層との界面で剥離してしまう場合がある。   The thickness of the protective layer is not particularly limited, but is preferably in the range of 50 nm to 150 nm. If it is less than 50 nm, the mechanical strength is insufficient, and if it exceeds 150 nm, the strength becomes too high, so that pulverization / dispersion becomes difficult, and peeling may occur at the interface with the metal layer.

また、米国特許7303619号公報に例示されるように、複合化顔料原体は保護層と金属層との間に色材層を有していてもよい。   Moreover, as illustrated in US Pat. No. 7,303,619, the composite pigment base may have a color material layer between the protective layer and the metal layer.

色材層は、任意の着色複合顔料を得るために導入するものであり、本実施形態に使用するアルミニウム顔料の金属光沢、光輝性、背景隠蔽性に加え、任意の色調、色相を付与できる色材を含有できるものであれば特に制限されるものではない。この色材層に用いる色材としては、染料及び顔料のいずれでもよい。また、染料及び顔料としては、公知のものを適宜使用することができる。   The color material layer is introduced to obtain an arbitrary colored composite pigment, and in addition to the metallic luster, glitter, and background hiding properties of the aluminum pigment used in the present embodiment, a color that can impart an arbitrary color tone and hue. There is no particular limitation as long as the material can be contained. As the color material used for this color material layer, either a dye or a pigment may be used. Moreover, as a dye and a pigment, a well-known thing can be used suitably.

かかる場合、色材層に用いられる「顔料」とは、一般的な工学の分野で定義される、天然顔料、合成有機顔料、合成無機顔料等を意味する。   In such a case, the “pigment” used in the color material layer means a natural pigment, a synthetic organic pigment, a synthetic inorganic pigment or the like defined in the general engineering field.

色材層の形成方法としては、特に制限されないが、コーティングにより形成することが好ましい。また、色材層に用いられる色材が顔料の場合は、色材分散用樹脂をさらに含むことが好ましく、該色材分散用樹脂としては、顔料と色材分散用樹脂と必要に応じてその他の添加剤等を溶媒に分散または溶解させ、溶液としてスピンコートで均一な液膜を形成した後、乾燥させて樹脂薄膜として作製されることが好ましい。なお、複合化顔料原体の製造において、上記の色材層と保護層の形成がともにコーティングにより行われることが作業効率上好ましい。   The method for forming the color material layer is not particularly limited, but is preferably formed by coating. Further, when the color material used in the color material layer is a pigment, it is preferable to further include a color material dispersion resin. Examples of the color material dispersion resin include a pigment, a color material dispersion resin, and other materials as necessary. It is preferable that the additive is dispersed or dissolved in a solvent to form a uniform liquid film by spin coating as a solution and then dried to produce a resin thin film. In the production of the composite pigment raw material, it is preferable in terms of work efficiency that both the colorant layer and the protective layer are formed by coating.

複合化顔料原体としては、剥離用樹脂層と金属層との順次積層構造を複数有する層構成も可能である。その際、複数の金属層からなる積層構造の全体の厚み、すなわち、シート状基材とその直上の剥離用樹脂層を除いた、金属層−剥離用樹脂層−金属層又は剥離用樹脂層−金属層の厚みは5000nm以下であることが好ましい。5000nm以下であると、複合化顔料原体をロール状に丸めた場合でも、ひび割れ、剥離を生じ難く、保存性に優れる。また、顔料化した場合も金属光沢性に優れており好ましい。また、シート状基材面の両面に、剥離用樹脂層と金属層とが順次積層された構造も挙げられるが、これらに制限されるものではない。   As the composite pigment base material, a layer structure having a plurality of sequential laminated structures of a release resin layer and a metal layer is also possible. At that time, the total thickness of the laminated structure composed of a plurality of metal layers, that is, excluding the sheet-like base material and the release resin layer immediately above the metal layer—the release resin layer—the metal layer or the release resin layer— The thickness of the metal layer is preferably 5000 nm or less. When it is 5000 nm or less, even when the composite pigment base material is rolled up, it is difficult to cause cracking and peeling and is excellent in storage stability. Moreover, it is excellent also in the metal glossiness when it is pigmented. Moreover, although the structure where the peeling resin layer and the metal layer were laminated | stacked one by one on both surfaces of the sheet-like base material surface is mentioned, it is not restrict | limited to these.

次いで、複合化顔料原体を有機溶媒中で、複合化顔料原体のシート基材面と剥離用樹脂層との界面を境界として、複合化顔料原体から剥離し、それを粉砕または微細化処理することにより、粗大粒子を含む分散液が得られる。さらに、得られた分散液をろ過し粗大粒子を除去することで、平板状の顔料粒子から構成されるアルミニウム顔料を有機溶媒中に分散させた分散液を得ることができる。   Next, the composite pigment base material is peeled from the composite pigment base material in an organic solvent at the interface between the sheet base surface of the composite pigment base material and the release resin layer as a boundary, and then pulverized or refined. By processing, a dispersion containing coarse particles is obtained. Furthermore, the obtained dispersion liquid is filtered to remove coarse particles, whereby a dispersion liquid in which an aluminum pigment composed of flat pigment particles is dispersed in an organic solvent can be obtained.

有機溶媒は、上記「1.1.3.その他の成分」で挙げたものを用いることができる。   As the organic solvent, those mentioned in the above “1.1.3. Other components” can be used.

シート状基材からの剥離処理法としては、特に制限されないが、複合化顔料原体を液体中に浸漬することによりなされる方法や、液体中に浸漬すると同時に超音波処理を行い剥離処理と剥離した複合化顔料の粉砕処理を行う方法が好ましい。   The peeling treatment method from the sheet-like substrate is not particularly limited, but is a method that is performed by immersing the composite pigment raw material in a liquid, or the ultrasonic treatment is performed at the same time as the immersion in the liquid. A method of pulverizing the composite pigment thus obtained is preferred.

上記のようにして得られた平板状の顔料粒子から構成されるアルミニウム顔料は、剥離用樹脂層が保護コロイドの役割を有し、有機溶媒中での分散処理を行うだけで安定な分散液を得ることが可能である。   The aluminum pigment composed of the flat pigment particles obtained as described above has a release resin layer serving as a protective colloid, and a stable dispersion can be obtained simply by performing a dispersion treatment in an organic solvent. It is possible to obtain.

上記の工程により得られた分散液中のアルミニウム顔料を構成する顔料粒子は、その形状が平板状となる。アルミニウム顔料を構成する顔料粒子が平板状であると、特に良好な金属光沢性が得られやすい点で好ましい。   The pigment particles constituting the aluminum pigment in the dispersion obtained by the above process have a flat plate shape. It is preferable that the pigment particles constituting the aluminum pigment have a flat plate shape because particularly good metallic luster is easily obtained.

ここで、「平板状の顔料粒子」とは、顔料粒子の平面上の長径をX、短径をY、厚みをZとした場合、略平坦な面(X−Y平面)を有し、かつ、厚み(Z)が略均一である粒子をいう。また、平板状とは、例えば、鱗状、リーフ状、平板状等の形状を包含する概念である。   Here, the “flat pigment particle” means a substantially flat surface (XY plane) when the major axis on the plane of the pigment particle is X, the minor axis is Y, and the thickness is Z. , Refers to particles having a substantially uniform thickness (Z). Moreover, flat form is a concept including shapes, such as scale shape, leaf shape, flat plate shape, for example.

上記の工程により得られたアルミニウム顔料は、R50が0.5μm以上3μm以下であり、1nm以上100nm未満の厚み(Z)を有する。アルミニウム顔料のR50および厚み(Z)が上記範囲内にあることで、金属光沢性および印字安定性が良好となる。   The aluminum pigment obtained by the above process has an R50 of 0.5 μm or more and 3 μm or less, and a thickness (Z) of 1 nm or more and less than 100 nm. When the R50 and thickness (Z) of the aluminum pigment are within the above ranges, the metallic gloss and the printing stability are improved.

なお、上記の工程により得られたアルミニウム顔料分散液に含まれるアルミニウム顔料を洗浄する工程を別途設けてもよい。アルミニウム顔料の洗浄には、前述した有機溶媒を用いることができる。   In addition, you may provide separately the process of wash | cleaning the aluminum pigment contained in the aluminum pigment dispersion liquid obtained by said process. The organic solvent mentioned above can be used for washing | cleaning of an aluminum pigment.

上記の工程により得られたアルミニウム顔料分散液には、前述の剥離用樹脂層が含まれていたり、剥離用樹脂層がアルミニウム顔料に付着している場合がある。剥離用樹脂層に含まれる成分は、後述するTEOSとアルミニウム顔料との反応を阻害する場合がある。そのため、アルミニウム顔料を洗浄することによって、剥離用樹脂層の成分を除去して、後述するTEOSとアルミニウム顔料との反応性を向上させることができる。   The aluminum pigment dispersion obtained by the above process may contain the aforementioned release resin layer, or the release resin layer may adhere to the aluminum pigment. The component contained in the release resin layer may inhibit the reaction between TEOS and an aluminum pigment, which will be described later. Therefore, by washing the aluminum pigment, the components of the peeling resin layer can be removed, and the reactivity between TEOS and the aluminum pigment, which will be described later, can be improved.

アルミニウム顔料の洗浄方法としては、特に限定されるものではないが、例えば以下の方法により行うことができる。   Although it does not specifically limit as a washing | cleaning method of an aluminum pigment, For example, it can carry out by the following methods.

まず、上記のアルミニウム顔料分散液から有機溶媒の少なくとも一部を除去する。有機溶媒の除去は、ろ過、遠心沈降又は遠心分離等の操作により、有機溶媒とアルミニウム顔料とを分離してアルミニウム顔料分散液に含まれる有機溶媒を除去する。   First, at least a part of the organic solvent is removed from the aluminum pigment dispersion. For removing the organic solvent, the organic solvent and the aluminum pigment are separated by an operation such as filtration, centrifugal sedimentation, or centrifugal separation to remove the organic solvent contained in the aluminum pigment dispersion.

次に、アルミニウム顔料に洗浄用の有機溶媒を加えて、有機溶媒中にアルミニウム顔料を分散させた後、洗浄用の有機溶媒を除去する。なお、アルミニウム顔料を洗浄用の有機溶媒に分散させて洗浄用の有機溶媒を除去する操作は、複数回行ってもよい。   Next, an organic solvent for washing is added to the aluminum pigment to disperse the aluminum pigment in the organic solvent, and then the organic solvent for washing is removed. The operation of dispersing the aluminum pigment in the cleaning organic solvent and removing the cleaning organic solvent may be performed a plurality of times.

その後、アルミニウム顔料に前述した有機溶媒を加えて分散させることによって、洗浄されたアルミニウム顔料を含有するアルミニウム顔料分散液を得ることができる。   Thereafter, an aluminum pigment dispersion containing the washed aluminum pigment can be obtained by adding and dispersing the above-described organic solvent to the aluminum pigment.

2.2.工程(b)
工程(b)は、前記アルミニウム分散液中に、前記アルミニウム顔料1質量部に対してTEOS0.5質量部以上2.5質量部以下添加して、前記アルミニウム顔料およびTEOSを10日以上60日以下の期間内で反応させる工程である。TEOSを添加して十分に攪拌することにより、アルミニウム顔料の表面に存在する水酸基とTEOSのシラノール基とが加水分解縮合して、アルミニウム顔料の表面にシリカ膜が形成される。アルミニウム顔料の表面にシリカ膜が形成されることで、アルミニウム顔料と水とが直接接触することを防止できるため、アルミニウム顔料に耐水性を付与することができる。なお、本明細書において、表面にシリカ膜が形成されたアルミニウム顔料を、「耐水化アルミニウム顔料」ともいう。
2.2. Step (b)
In the step (b), 0.5 to 2.5 parts by mass of TEOS is added to 1 part by mass of the aluminum pigment in the aluminum dispersion, and the aluminum pigment and TEOS are added to 10 to 60 days. It is the process made to react within the period. By adding TEOS and stirring sufficiently, the hydroxyl groups present on the surface of the aluminum pigment and the silanol groups of TEOS are hydrolyzed and condensed to form a silica film on the surface of the aluminum pigment. By forming a silica film on the surface of the aluminum pigment, it is possible to prevent the aluminum pigment and water from coming into direct contact with each other, so that water resistance can be imparted to the aluminum pigment. In the present specification, an aluminum pigment having a silica film formed on the surface is also referred to as a “waterproof aluminum pigment”.

加水分解縮合における反応温度は、好ましくは10℃以上150℃以下、より好ましくは20℃以上130℃以下である。反応温度が前記範囲、とりわけ前記下限値以上であると加水分解縮合の反応速度が遅くなり過ぎず良好なものとなり、前記上限値以下であれば安全上の問題がなく容易に反応させることができる。   The reaction temperature in the hydrolysis condensation is preferably 10 ° C. or higher and 150 ° C. or lower, more preferably 20 ° C. or higher and 130 ° C. or lower. If the reaction temperature is in the above range, particularly the lower limit value or more, the reaction rate of the hydrolysis condensation is good without slowing too much, and if it is not more than the upper limit value, it can be reacted easily without safety problems. .

ここで、耐水化金属顔料のピンホールの数を1以下にするための一つの方法としては、例えば、金属顔料と無機酸化物を含む膜を形成するための材料の添加割合および反応時間をコントロールすることが挙げられる。   Here, as one method for reducing the number of pinholes in the water resistant metal pigment to 1 or less, for example, the addition ratio of the material for forming a film containing the metal pigment and the inorganic oxide and the reaction time are controlled. To do.

例えば、耐水化金属顔料の一例として耐水化アルミニウム顔料を用いた場合には、アルミニウム顔料1質量部に対して、TEOSを0.5質量部以上2.5質量部以下添加し、かつ、加水分解縮合における反応時間を10日以上60日以下とすることで、ピンホールの数を1以下にすることができる。   For example, when a water-resistant aluminum pigment is used as an example of a water-resistant metal pigment, 0.5 to 2.5 parts by mass of TEOS is added to 1 part by mass of the aluminum pigment, and hydrolysis is performed. By setting the reaction time in the condensation to 10 days or more and 60 days or less, the number of pinholes can be made 1 or less.

ピンホールを減少するという点において、TEOSの添加量のより好ましい態様としては、0.8質量部以上2.0質量部以下であり、特に好ましくは0.8質量部以上1.6質量部以下である。   In terms of reducing pinholes, the TEOS addition amount is more preferably 0.8 parts by mass or more and 2.0 parts by mass or less, particularly preferably 0.8 parts by mass or more and 1.6 parts by mass or less. It is.

ピンホールを減少するという点において、加水分縮合における反応時間のより好ましい態様としては、12日以上45日以下であり、特に好ましくは14日以上30日以下である。   In terms of reducing pinholes, a more preferable embodiment of the reaction time in the hydrolysis condensation is 12 days or more and 45 days or less, and particularly preferably 14 days or more and 30 days or less.

また、上述したSEM−EDXにより得られるパラメーターを満足するための一つの方法としては、例えば、アルミニウム顔料とTEOSの添加割合および反応時間をコントロールすることが挙げられる。   Moreover, as one method for satisfying the parameter obtained by SEM-EDX mentioned above, for example, the addition ratio of aluminum pigment and TEOS and the reaction time can be controlled.

例えば、アルミニウム顔料1質量部に対して、TEOSを0.4質量部以上1.6質量部以下添加し、かつ、加水分解縮合における反応時間を1日以上30日以下とすることで、上述したSEM−EDXにより得られるパラメーターのうち、少なくとも1つを満たすことができる。   For example, with respect to 1 part by mass of the aluminum pigment, TEOS is added in an amount of 0.4 parts by mass to 1.6 parts by mass, and the reaction time in the hydrolysis condensation is 1 day to 30 days, as described above. At least one of parameters obtained by SEM-EDX can be satisfied.

SEM−EDXにより得られるパラメーターを満たすという点において、TEOSの添加量のより好ましい態様としては、0.6質量部以上1.6質量部以下であり、特に好ましくは0.8質量部以上1.6質量部以下である。   In terms of satisfying parameters obtained by SEM-EDX, a more preferable embodiment of the addition amount of TEOS is 0.6 parts by mass or more and 1.6 parts by mass or less, and particularly preferably 0.8 parts by mass or more and 1. 6 parts by mass or less.

SEM−EDXにより得られるパラメーターを満たすという点において、加水分縮合における反応時間のより好ましい態様としては、7日以上30日以下であり、14日以上30日以下であることが特に好ましい。   In terms of satisfying the parameters obtained by SEM-EDX, the reaction time in the hydrolysis condensation is more preferably 7 days or more and 30 days or less, and particularly preferably 14 days or more and 30 days or less.

耐水化アルミニウム顔料分散液は、ピンホール数を1以下にできる条件を満たしつつ、SEM−EDXにより得られるパラメーターを満足する条件を設定することにより、貯蔵安定性に優れつつ、金属光沢性が非常に優れたものとなる。両条件を満たすためには、TEOSを0.5質量部以上1.6質量部以下(好ましくは0.8質量部以上1.6質量部以下)添加し、かつ、加水分解縮合における反応時間を10日以上30日以下(好ましく14日以上30日以下)とすればよい。   The water-resistant aluminum pigment dispersion has excellent storage stability and excellent metallic luster by setting conditions that satisfy the parameters that can be obtained by SEM-EDX while satisfying the conditions that can reduce the pinhole number to 1 or less. It will be excellent. In order to satisfy both conditions, 0.5 mass part or more and 1.6 mass parts or less (preferably 0.8 mass part or more and 1.6 mass parts or less) of TEOS is added, and the reaction time in the hydrolytic condensation is increased. It may be 10 days or more and 30 days or less (preferably 14 days or more and 30 days or less).

なお、工程(b)では、TEOSの添加後、さらに塩基性触媒を添加して加水分解縮合を促進させてもよい。塩基性触媒としては、上記「1.1.3.その他の成分」で挙げたものを用いることができる。その中でも、アンモニアが特に好ましい。   In step (b), after addition of TEOS, a basic catalyst may be further added to promote hydrolysis and condensation. As the basic catalyst, those mentioned above in “1.1.3. Other components” can be used. Among these, ammonia is particularly preferable.

塩基性触媒の添加量は、アルミニウム顔料10質量部に対して、好ましくは1質量部以下、さらに好ましくは0.1質量部以下である。塩基性触媒の添加量が上記範囲を超えると、アルミニウム顔料分散液の粘度が上昇したり、アルミニウム顔料分散液中のアルミニウム顔料が凝集し、金属光沢を維持できなくなる場合がある。   The addition amount of the basic catalyst is preferably 1 part by mass or less, more preferably 0.1 part by mass or less, with respect to 10 parts by mass of the aluminum pigment. If the addition amount of the basic catalyst exceeds the above range, the viscosity of the aluminum pigment dispersion may increase, or the aluminum pigment in the aluminum pigment dispersion may aggregate and the metallic luster may not be maintained.

2.3.工程(c)
工程(c)は、前記有機溶媒の少なくとも一部を除去する工程である。
2.3. Step (c)
Step (c) is a step of removing at least a part of the organic solvent.

有機溶媒の少なくとも一部を除去する手段としては、特に限定されるものではないが、例えばろ過、遠心沈降、遠心分離等の操作により行うことができる。具体的には、前記操作によって、工程(b)で得られた耐水化アルミニウム顔料と、これ以外の成分(主に有機溶媒)とを分離することにより、有機溶媒の少なくとも一部を除去することができる。   The means for removing at least a part of the organic solvent is not particularly limited, and can be carried out by operations such as filtration, centrifugal sedimentation, and centrifugal separation. Specifically, at least a part of the organic solvent is removed by separating the water-resistant aluminum pigment obtained in the step (b) and the other components (mainly organic solvent) by the above operation. Can do.

2.4.工程(d)
工程(d)は、水系媒体を添加する工程である。これにより、耐水化アルミニウム顔料を水系媒体中に分散させた耐水化アルミニウム顔料分散液が得られる。
2.4. Step (d)
Step (d) is a step of adding an aqueous medium. As a result, a water resistant aluminum pigment dispersion in which the water resistant aluminum pigment is dispersed in an aqueous medium is obtained.

また、工程(d)では、上記「1.1.3.その他の成分」で挙げた界面活性剤、第三級アミン、緩衝液等を添加してもよい。これらの成分は、水系媒体に予め溶解したものを添加してもよいし、水系媒体の添加前後に個別に添加してもよい。   In the step (d), the surfactant, tertiary amine, buffer solution and the like mentioned in “1.1.3. Other components” may be added. These components may be added in advance in an aqueous medium, or may be added individually before and after the addition of the aqueous medium.

2.5.その他の工程
本実施形態に係る耐水化アルミニウム顔料分散液の製造方法は、上記工程(d)の後に、エージングする工程を含んでいてもよい。
2.5. Other Steps The method for producing a water resistant aluminum pigment dispersion according to the present embodiment may include an aging step after the step (d).

エージングとは、得られた耐水化アルミニウム顔料分散液を、1日以上14日以下の期間、30℃以上80℃以下の温度で加熱することをいう。   Aging refers to heating the obtained water resistant aluminum pigment dispersion at a temperature of 30 ° C. to 80 ° C. for a period of 1 day to 14 days.

耐水化アルミニウム顔料分散液をエージングすると、耐水化アルミニウム顔料の表面におけるシリカ膜の形成されていない部分が酸化する。これにより、耐水化アルミニウム顔料分散液の金属光沢性が僅かに低下する場合があるが、酸化した部分が保護膜となって、耐水化アルミニウム顔料分散液の経時的な耐水性の低下を抑制できる場合がある。これにより、耐水化アルミニウム顔料分散液の貯蔵安定性が向上することがある。   When the water-resistant aluminum pigment dispersion is aged, the portion of the surface of the water-resistant aluminum pigment where no silica film is formed is oxidized. Thereby, although the metallic luster of the water resistant aluminum pigment dispersion may be slightly lowered, the oxidized portion becomes a protective film, and the water resistance over time of the water resistant aluminum pigment dispersion can be suppressed. There is a case. This may improve the storage stability of the water resistant aluminum pigment dispersion.

エージングの期間は、2日以上12日以下であることが好ましく、3日以上7日以下で
あることがより好ましい。
The aging period is preferably 2 days or more and 12 days or less, and more preferably 3 days or more and 7 days or less.

また、エージングの温度としては、35℃以上75℃以下であることが好ましく、40℃以上70℃以下であることがより好ましい。   The aging temperature is preferably 35 ° C. or higher and 75 ° C. or lower, and more preferably 40 ° C. or higher and 70 ° C. or lower.

以上のような工程を経て得られた耐水化アルミニウム顔料分散液は、これに含まれる耐水化アルミニウム顔料のピンホールが1以下であるので、水を含む塗料やインクに配合されたときの腐食を抑制でき、優れた水分散性および金属光沢性を有すると共に、特に貯蔵安定性に優れる。   The water-resistant aluminum pigment dispersion obtained through the above steps has a pinhole of 1 or less in the water-resistant aluminum pigment contained therein, and therefore, when it is blended in water-containing paints or inks, it is resistant to corrosion. It can be suppressed, has excellent water dispersibility and metallic luster, and is particularly excellent in storage stability.

3.水性インク組成物
本実施形態に係る水性インク組成物は、前述の耐水化金属顔料を含有することを特徴とする。
3. Water-based ink composition The water-based ink composition according to this embodiment is characterized by containing the aforementioned water-resistant metal pigment.

本実施形態に係る水性インク組成物は、優れた水分散性および金属光沢性を有すると共に、特に貯蔵安定性に優れた耐水化金属顔料分散液を含有する。そのため、本実施形態に係る水性インク組成物は、耐水化金属顔料分散液と同様に、水分散性、金属光沢性および貯蔵安定性に優れるという性質を有するものとなる。   The water-based ink composition according to this embodiment contains a water-resistant metal pigment dispersion that has excellent water dispersibility and metallic luster, and particularly excellent storage stability. Therefore, the water-based ink composition according to the present embodiment has the properties of being excellent in water dispersibility, metallic gloss and storage stability, like the water resistant metal pigment dispersion.

また、本実施形態に係る水性インク組成物は、水分散性に優れた耐水化金属顔料を含有するので、インクジェットプリンターに適用した場合においても耐水化アルミニウム顔料同士が凝集することによるノズルの目詰まりが抑制される。これにより、インクの吐出安定性が良好となる。   Further, since the water-based ink composition according to this embodiment contains a water-resistant metal pigment having excellent water dispersibility, nozzle clogging due to aggregation of water-resistant aluminum pigments even when applied to an ink jet printer. Is suppressed. As a result, ink ejection stability is improved.

本願発明において「水性インク組成物」とは、溶媒として水を20質量%以上、好ましくは40質量%以上含有するインク組成物のことをいう。水は、イオン交換水、限外ろ過水、逆浸透水、蒸留水などの純水または超純水を用いることが好ましい。特に、これらの水を紫外線照射または過酸化水素添加などにより滅菌処理した水は、長期間に亘りカビやバクテリアの発生を抑制することができるので好ましい。   In the present invention, the “aqueous ink composition” means an ink composition containing 20% by mass or more, preferably 40% by mass or more of water as a solvent. It is preferable to use pure water or ultrapure water such as ion exchange water, ultrafiltered water, reverse osmosis water, or distilled water. In particular, water obtained by sterilizing these waters by ultraviolet irradiation or addition of hydrogen peroxide is preferable because generation of mold and bacteria can be suppressed over a long period of time.

水性インク組成物中の耐水化金属顔料の濃度は、水性インク組成物の全質量に対して、好ましくは0.1〜5.0質量%、さらに好ましくは0.1〜3.0質量%、より好ましくは0.25〜2.5質量%、特に好ましくは0.5〜2.0質量%である。   The concentration of the water-resistant metal pigment in the water-based ink composition is preferably 0.1 to 5.0% by weight, more preferably 0.1 to 3.0% by weight, based on the total weight of the water-based ink composition. More preferably, it is 0.25-2.5 mass%, Most preferably, it is 0.5-2.0 mass%.

本実施形態に係る水性インク組成物は、第三級アミン、樹脂類、界面活性剤、アルカンジオール、多価アルコール、ピロリドン誘導体等、pH調整剤、緩衝液等を添加することができる。   The aqueous ink composition according to the present embodiment may contain a tertiary amine, resins, surfactant, alkanediol, polyhydric alcohol, pyrrolidone derivative, pH adjuster, buffer solution, and the like.

第三級アミンは、耐水化金属顔料の水分散性及び貯蔵安定性を向上するという機能を備える。第三級アミンには、上記「1.1.3.その他の成分」で挙げたものと同様のものを用いることができる。   The tertiary amine has a function of improving the water dispersibility and storage stability of the water resistant metal pigment. As the tertiary amine, those similar to those mentioned in the above “1.1.3. Other components” can be used.

樹脂類は、耐水化アルミニウム顔料を記録媒体上に強固に定着させる機能を有する。樹脂類としては、例えば、アクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸、メタクリル酸エステル、アクリロニトリル、シアノアクリレート、アクリルアミド、オレフィン、スチレン、酢酸ビニル、塩化ビニル、ビニルアルコール、ビニルエーテル、ビニルピロリドン、ビニルピリジン、ビニルカルバゾール、ビニルイミダゾール、塩化ビニリデンの単独重合体もしくは共重合体、ウレタン樹脂、フッ素樹脂、天然樹脂等が挙げられる。なお、上記の共重合体は、ランダム共重合体、ブロック共重合体、交互共重合体、グラフト共重合体のいずれの形態でも用いることができる。   The resins have a function of firmly fixing the water-resistant aluminum pigment on the recording medium. Examples of the resins include acrylic acid, acrylic acid ester, methacrylic acid, methacrylic acid ester, acrylonitrile, cyanoacrylate, acrylamide, olefin, styrene, vinyl acetate, vinyl chloride, vinyl alcohol, vinyl ether, vinyl pyrrolidone, vinyl pyridine, vinyl Examples thereof include carbazole, vinylimidazole, vinylidene chloride homopolymer or copolymer, urethane resin, fluororesin, and natural resin. In addition, said copolymer can be used with any form of a random copolymer, a block copolymer, an alternating copolymer, and a graft copolymer.

界面活性剤としては、アセチレングリコール系界面活性剤又はポリシロキサン系界面活性剤を含有することが好ましい。アセチレングリコール系界面活性剤及びポリシロキサン系界面活性剤は、記録媒体等の被記録面への濡れ性を高めてインクの浸透性を高めることができる。アセチレングリコール系界面活性剤としては、例えば、2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオール、3,6−ジメチル−4−オクチン−3,6−ジオール、3,5−ジメチル−1−ヘキシン−3−オール、2,4−ジメチル−5−ヘキシン−3−オールなどが挙げられる。また、アセチレングリコール系界面活性剤は、市販品を利用することもでき、例えば、オルフィンE1010、STG、Y(以上、日信化学工業株式会社製)、サーフィノール104、82、465、485、TG(以上、Air
Products and Chemicals Inc.製)が挙げられる。ポリシロキサン系界面活性剤としては、市販品を利用することができ、例えば、BYK−347、BYK−348(以上、ビックケミー・ジャパン株式会社製)等が挙げられる。さらに、水性インク組成物には、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、両性界面活性剤などのその他の界面活性剤を含有することもできる。
As the surfactant, it is preferable to contain an acetylene glycol surfactant or a polysiloxane surfactant. The acetylene glycol surfactant and the polysiloxane surfactant can improve the wettability of the recording surface of the recording medium or the like to increase the ink permeability. Examples of the acetylene glycol surfactant include 2,4,7,9-tetramethyl-5-decyne-4,7-diol, 3,6-dimethyl-4-octyne-3,6-diol, 3, Examples include 5-dimethyl-1-hexyn-3-ol, 2,4-dimethyl-5-hexyn-3-ol, and the like. Moreover, a commercial item can also be utilized for acetylene glycol-type surfactant, for example, Olphine E1010, STG, Y (above, Nissin Chemical Industry Co., Ltd. product), Surfynol 104, 82, 465, 485, TG (End of Air
Products and Chemicals Inc. Manufactured). Commercially available products can be used as the polysiloxane surfactant, and examples thereof include BYK-347, BYK-348 (above, manufactured by Big Chemie Japan Co., Ltd.) and the like. Further, the aqueous ink composition may contain other surfactants such as an anionic surfactant, a nonionic surfactant, and an amphoteric surfactant.

アルカンジオールは、記録媒体等の被記録面への濡れ性を高めてインクの浸透性を高めることができる。アルカンジオールとしては、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−ヘプタンジオール、1,2−オクタンジオール等の炭素数が4以上8以下の1,2−アルカンジオールであることが好ましい。これらの中でも炭素数が6以上8以下の1,2−ヘキサンジオール、1,2−ヘプタンジオール、1,2−オクタンジオールは、記録媒体への浸透性が特に高いためより好ましい。   Alkanediol can enhance the wettability of a recording surface such as a recording medium and improve the ink permeability. Examples of the alkanediol include 1,2-butanediol, 1,2-pentanediol, 1,2-hexanediol, 1,2-heptanediol, 1,2-octanediol, etc. , 2-alkanediol is preferred. Among these, 1,2-hexanediol, 1,2-heptanediol, and 1,2-octanediol having 6 to 8 carbon atoms are more preferable because of their particularly high permeability to recording media.

多価アルコールは、例えば、水性インク組成物をインクジェット記録装置に適用した場合に、水性インク組成物の乾燥を抑制し、インクジェット記録ヘッド部分における水性インク組成物の目詰まりを防止することができる。多価アルコールとしては、上記「1.1.3.その他の成分」で挙げたものと同様のものを用いることができる。   For example, when the aqueous ink composition is applied to an inkjet recording apparatus, the polyhydric alcohol can suppress drying of the aqueous ink composition and prevent clogging of the aqueous ink composition in the inkjet recording head portion. As a polyhydric alcohol, the thing similar to what was mentioned by said "1.1.3. Other components" can be used.

ピロリドン誘導体としては、例えば、N−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドン、N−ビニル−2−ピロリドン、2−ピロリドン、5−メチル−2−ピロリドン等が挙げられる。   Examples of the pyrrolidone derivative include N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, N-vinyl-2-pyrrolidone, 2-pyrrolidone, 5-methyl-2-pyrrolidone and the like.

pH調整剤としては、例えば、リン酸二水素カリウム、リン酸水素二ナトリウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化カリウム、アンモニア、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム等が挙げられる。   Examples of the pH adjuster include potassium dihydrogen phosphate, disodium hydrogen phosphate, sodium hydroxide, lithium hydroxide, potassium hydroxide, ammonia, diethanolamine, triethanolamine, triisopropanolamine, potassium carbonate, sodium carbonate, Examples thereof include sodium hydrogen carbonate.

緩衝液は、水性インク組成物のpHの振れ幅を小さくすることができ、pHを所望の範囲に保つことができる。緩衝液としては、上記「1.1.3.その他の成分」で挙げたものと同様のものを用いることができる。   The buffer solution can reduce the pH fluctuation range of the aqueous ink composition, and can maintain the pH in a desired range. As the buffer solution, the same buffer solution as described in “1.1.3. Other components” can be used.

また、水性インク組成物は、水溶性ロジン等の定着剤、安息香酸ナトリウム等の防黴剤・防腐剤、アロハネート類等の酸化防止剤・紫外線吸収剤、キレート剤、酸素吸収剤等の添加剤を含有させることができる。これらの添加剤は、1種単独で用いることもできるし、もちろん2種以上組み合わせて用いることもできる。   Water-based ink compositions include additives such as fixing agents such as water-soluble rosin, antifungal agents and preservatives such as sodium benzoate, antioxidants such as allophanates and ultraviolet absorbers, chelating agents, and oxygen absorbers. Can be contained. These additives can be used alone or in combination of two or more.

水性インク組成物に含まれる有機溶媒の含有量は、水系インク組成物の全質量に対して、50質量%以上であることが好ましく、50質量%以上80質量%以下であることがより好ましい。有機溶媒の含有量が50質量%以上であると、耐水化金属顔料と水との反応
によるガスの発生や、耐水化金属顔料の腐食等を低減できる場合がある。また、有機溶媒の含有量が80質量%以下であると、環境負荷の低減等の観点から好ましい。ここで、有機溶媒としては、上述の「1.1.3.その他の成分」で挙げた有機溶媒の他に、上記のアルカンジオール、ピロリドン誘導体等が挙げられる。
The content of the organic solvent contained in the aqueous ink composition is preferably 50% by mass or more and more preferably 50% by mass or more and 80% by mass or less with respect to the total mass of the water-based ink composition. When the content of the organic solvent is 50% by mass or more, generation of gas due to the reaction between the water-resistant metal pigment and water, corrosion of the water-resistant metal pigment, or the like may be reduced. Moreover, it is preferable from viewpoints of reduction of an environmental load etc. that content of an organic solvent is 80 mass% or less. Here, examples of the organic solvent include the above alkanediols, pyrrolidone derivatives and the like in addition to the organic solvents mentioned in the above-mentioned "1.1.3. Other components".

水性インク組成物の20℃における粘度は、好ましくは2mPa・s以上10mPa・s以下であり、より好ましくは3mPa・s以上5mPa・s以下である。水性インク組成物の20℃における粘度が前記範囲内にあると、ノズルから水性インク組成物が適量吐出され、水性インク組成物の飛行曲がりや飛散を一層低減することができるため、インクジェット記録装置に好適に使用することができる。   The viscosity of the water-based ink composition at 20 ° C. is preferably 2 mPa · s or more and 10 mPa · s or less, and more preferably 3 mPa · s or more and 5 mPa · s or less. When the viscosity of the aqueous ink composition at 20 ° C. is within the above range, an appropriate amount of the aqueous ink composition is ejected from the nozzle, and the flight bending and scattering of the aqueous ink composition can be further reduced. It can be preferably used.

水性インク組成物のpHは、5.0以上8.5以下であることが好ましく、6.0以上8.5以下であることがより好ましく、7.0以上8.5以下であることが特に好ましい。水性インク組成物のpHが上記範囲内にあると、耐水化金属顔料と水系媒体との反応を抑制できたり、被覆膜や金属顔料の溶出を抑制することができる。これにより、水性インク組成物の耐水性を向上でき、貯蔵安定性を優れたものにできる。   The pH of the aqueous ink composition is preferably 5.0 or more and 8.5 or less, more preferably 6.0 or more and 8.5 or less, and particularly preferably 7.0 or more and 8.5 or less. preferable. When the pH of the aqueous ink composition is within the above range, the reaction between the water-resistant metal pigment and the aqueous medium can be suppressed, and the elution of the coating film and the metal pigment can be suppressed. Thereby, the water resistance of the water-based ink composition can be improved, and the storage stability can be improved.

水性インク組成物は、その用途は特に限定されず、例えば、筆記具、スタンプ、記録計、ペンプロッター、インクジェット記録装置等に適用することができる。   The use of the water-based ink composition is not particularly limited, and can be applied to, for example, a writing instrument, a stamp, a recorder, a pen plotter, and an ink jet recording apparatus.

4.実施例
以下、本発明を実施例および比較例によってさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
4). EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples.

4.1.耐水化アルミニウム顔料分散液
4.1.1.実施例1
<工程(a)>
膜厚100μmのPETフィルム上に、セルロースアセテートブチレート(ブチル化率35〜39%、関東化学株式会社製)3.0質量%及びプロピレングリコール(三協化学株式会社製)97質量%からなる樹脂層塗工液をバーコート法によって均一に塗布し、60℃、10分間乾燥することで、PETフィルム上に樹脂層薄膜を形成した。次いで、真空蒸着装置(「VE−1010型真空蒸着装置」、株式会社真空デバイス製)を用いて、上記の樹脂層上に平均膜厚20nmのアルミニウム蒸着層を形成した。次いで、上記方法にて形成した積層体を、プロピレングリコール中、VS−150超音波分散機(アズワン株式会社製)を用いて、剥離・微細化・分散処理を同時に行い、積算の超音波分散処理時間が12時間であるアルミニウム顔料分散液を作製した。得られたアルミニウム顔料分散液を、開き目5μmのSUSメッシュフィルターにてろ過処理を行い、粗大粒子を除去した。次いで、ろ液を丸底フラスコに入れ、ロータリーエバポレーターを用いてプロピレングリコールを留去した。これにより、アルミニウム顔料分散液を濃縮し、その後、そのアルミニウム顔料分散液の濃度調整を行い、5.0質量%のアルミニウム顔料分散液を得た。
4.1. Water resistant aluminum pigment dispersion 4.1.1. Example 1
<Process (a)>
Resin comprising cellulose acetate butyrate (butylation rate of 35 to 39%, manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.) 3.0 mass% and propylene glycol (manufactured by Sankyo Chemical Co., Ltd.) 97 mass% on a PET film having a thickness of 100 μm. The layer coating solution was uniformly applied by a bar coating method and dried at 60 ° C. for 10 minutes to form a resin layer thin film on the PET film. Subsequently, an aluminum vapor deposition layer having an average film thickness of 20 nm was formed on the resin layer using a vacuum vapor deposition device (“VE-1010 type vacuum vapor deposition device”, manufactured by Vacuum Device Co., Ltd.). Next, the laminate formed by the above method is simultaneously peeled, refined, and dispersed in propylene glycol using a VS-150 ultrasonic disperser (manufactured by ASONE Co., Ltd.), and integrated ultrasonic dispersion treatment. An aluminum pigment dispersion having a time of 12 hours was prepared. The obtained aluminum pigment dispersion was filtered through a SUS mesh filter having an opening of 5 μm to remove coarse particles. The filtrate was then placed in a round bottom flask and propylene glycol was distilled off using a rotary evaporator. Thereby, the aluminum pigment dispersion was concentrated, and then the concentration of the aluminum pigment dispersion was adjusted to obtain a 5.0 mass% aluminum pigment dispersion.

<工程(b)>
次いで、得られたアルミニウム顔料分散液20質量部(アルミニウム顔料1質量部)を含有)をビーカーに投入し、これにテトラエトキシシラン(TEOS)2質量部、塩基性触媒である1mol/Lアンモニア水0.4質量部を添加して、30日間室温で攪拌することにより加水分解縮合させた。これにより、表面にシリカ膜が形成されたアルミニウム顔料(耐水化アルミニウム顔料)を含有するアルミニウム顔料分散液を得た。
<Step (b)>
Next, 20 parts by mass of the obtained aluminum pigment dispersion (containing 1 part by mass of aluminum pigment) was put into a beaker, and 2 parts by mass of tetraethoxysilane (TEOS) and 1 mol / L aqueous ammonia as a basic catalyst were added thereto. 0.4 parts by mass was added and hydrolytic condensation was carried out by stirring at room temperature for 30 days. Thus, an aluminum pigment dispersion containing an aluminum pigment (water resistant aluminum pigment) having a silica film formed on the surface thereof was obtained.

<工程(c)>
次いで、それを遠心分離(10,000rpm、60分間)し、その上澄み液であるアルミニウム顔料分散液中に含まれるプロピレングリコールの一部を除去した。
<Step (c)>
Subsequently, it was centrifuged (10,000 rpm, 60 minutes), and a part of the propylene glycol contained in the aluminum pigment dispersion which was the supernatant was removed.

<工程(d)>
次いで、イオン交換水および界面活性剤(商品名「DISPERBYK−192」、ビックケミー・ジャパン株式会社製)を添加し、1日間室温で攪拌することにより、実施例1に係る耐水化アルミニウム顔料分散液を得た。なお、イオン交換水および界面活性剤は、耐水化アルミニウム顔料分散液の組成が、耐水化アルミニウム顔料5質量%、プロピレングリコール50質量%、水44質量%、界面活性剤1質量%となるように添加した。
<Step (d)>
Subsequently, ion-exchanged water and a surfactant (trade name “DISPERBYK-192”, manufactured by Big Chemie Japan Co., Ltd.) are added and stirred at room temperature for 1 day, whereby the water-resistant aluminum pigment dispersion according to Example 1 is obtained. Obtained. The ion-exchanged water and the surfactant are such that the composition of the water-resistant aluminum pigment dispersion is 5% by mass of the water-resistant aluminum pigment, 50% by mass of propylene glycol, 44% by mass of water, and 1% by mass of the surfactant. Added.

4.1.2.実施例2〜5、比較例1〜7
実施例2〜5および比較例1〜7の各耐水化アルミニウム顔料分散液は、実施例1の工程(b)における添加成分、添加量、反応時間(合成期間)を、表1に記載されている通りにした以外は、実施例1と同様にして得られた。
4.1.2. Examples 2-5, Comparative Examples 1-7
The water resistant aluminum pigment dispersions of Examples 2 to 5 and Comparative Examples 1 to 7 are described in Table 1 with the addition components, addition amount, and reaction time (synthesis period) in step (b) of Example 1. It was obtained in the same manner as in Example 1 except that the procedure was as described above.

なお、実施例5に係る耐水化アルミニウム顔料分散液は、工程(d)の後、耐水化アルミニウム顔料分散液のエージング(70℃、3日間)を行うことにより得られた。   The water-resistant aluminum pigment dispersion according to Example 5 was obtained by performing aging (70 ° C., 3 days) of the water-resistant aluminum pigment dispersion after the step (d).

また、実施例1〜5、比較例1〜7の耐水化アルミニウム顔料分散液のpH値は、pH調製剤を添加することにより調製し、pHメーター(商品名「ポータブルPHメーター D−52S」、株式会社堀場製作所製)を用いて測定した。   Moreover, pH value of the water-resistant aluminum pigment dispersion liquid of Examples 1-5 and Comparative Examples 1-7 was prepared by adding a pH adjuster, and a pH meter (trade name “Portable PH Meter D-52S”, Measured using HORIBA, Ltd.

比較例3で用いた「ポリシラザン原料」は、クラリアント社製の商品名「アクアミカ NN110」(モノマー分子量45)である。   The “polysilazane raw material” used in Comparative Example 3 is a trade name “AQUAMICA NN110” (monomer molecular weight 45) manufactured by Clariant.

4.1.3.性質の評価
<アルミニウム顔料の粒子径および厚み>
上記工程(a)で得られたアルミニウム顔料分散液中に含まれるアルミニウム顔料について、粒子径および厚みを測定した。
4.1.3. Evaluation of properties <Particle size and thickness of aluminum pigment>
The particle diameter and thickness of the aluminum pigment contained in the aluminum pigment dispersion obtained in the step (a) were measured.

具体的には、アルミニウム顔料の粒子径は、フロー式粒子像分析装置(シスメックス社製FPIA−3000S)を用いて、アルミニウム顔料粒子の投影画像の面積から求めた円相当径の50%平均粒子径R50を測定することにより得られた。また、アルミニウム顔料の厚みは、走査透過型電子顕微鏡(STEM、日立ハイテクノロジー株式会社製「HD−2000」)を用いて、顔料粒子の断面を観察することによって、平均厚みZを測定した。   Specifically, the particle diameter of the aluminum pigment is 50% average particle diameter of the equivalent circle diameter determined from the area of the projected image of the aluminum pigment particles using a flow particle image analyzer (FPIA-3000S manufactured by Sysmex Corporation). It was obtained by measuring R50. Moreover, the thickness of the aluminum pigment measured the average thickness Z by observing the cross section of a pigment particle using a scanning transmission electron microscope (STEM, Hitachi HD Technology Co., Ltd. "HD-2000").

上記の様にして測定した結果、実施例および比較例で用いたアルミニウム顔料はいずれも、50%平均粒子径R50が1.0μmであり、平均厚みZが20nmであった。   As a result of measurement as described above, all of the aluminum pigments used in Examples and Comparative Examples had a 50% average particle diameter R50 of 1.0 μm and an average thickness Z of 20 nm.

なお、アルミニウムは、性質上、表面に自然酸化膜が形成されている場合がある。そのため、アルミニウム顔料の平均厚みZには、自然酸化膜の厚みも含むものとした。   In addition, due to the nature of aluminum, a natural oxide film may be formed on the surface. Therefore, the average thickness Z of the aluminum pigment includes the thickness of the natural oxide film.

<被覆膜の厚み>
被覆膜(シリカ膜)の厚みは、透過型電子顕微鏡Tecnai G2f30(フィリップス社製)を用いて、耐水化アルミニウム顔料粒子の断面を観察することによって測定した。被覆膜の厚みを表1に併せて示す。
<Thickness of coating film>
The thickness of the coating film (silica film) was measured by observing the cross section of the water-resistant aluminum pigment particles using a transmission electron microscope Tecnai G2f30 (manufactured by Philips). The thickness of the coating film is also shown in Table 1.

<ピンホール>
得られた耐水化アルミニウム顔料分散液に含まれる耐水化アルミニウム顔料について、次のようにしてピンホール数を測定した。
<Pinhole>
About the water resistant aluminum pigment contained in the obtained water resistant aluminum pigment dispersion, the number of pinholes was measured as follows.

まず、得られた耐水化アルミニウム顔料分散液に含まれる耐水化アルミニウム顔料0.1gを取り出して、アセトンと水の混合溶媒(アセトン:水=1:1)200gで1/2000に希釈した後、支持膜付きのグリッドメッシュに耐水化アルミニウム顔料を採取し、真空乾燥した。そして、エネルギーフィルターを備えた透過型電子顕微鏡(商品名「Tecnai G2 F30」、FEI社製、加速電圧300keV)を用いて、被覆膜(シリカ膜)を構成する元素(SiおよびO)について耐水化アルミニウム顔料のマッピング像(EELSマップ像)を得た。このようにして得られたマッピング像を基に、直径0.05μm以上のピンホール数をカウントした。   First, 0.1 g of the water resistant aluminum pigment contained in the obtained water resistant aluminum pigment dispersion was taken out and diluted to 1/2000 with 200 g of a mixed solvent of acetone and water (acetone: water = 1: 1), A water-resistant aluminum pigment was collected on a grid mesh with a support film and vacuum-dried. Then, using a transmission electron microscope equipped with an energy filter (trade name “Tecnai G2 F30”, manufactured by FEI, acceleration voltage 300 keV), water resistance of elements (Si and O) constituting the coating film (silica film) A mapping image (EELS map image) of an aluminum fluoride pigment was obtained. Based on the mapping image thus obtained, the number of pinholes having a diameter of 0.05 μm or more was counted.

耐水化アルミニウム顔料のピンホール数の評価基準は、以下の通りである。評価結果を表1に併せて示す。
「A」・・・ピンホール数が0
「B」・・・ピンホール数が1
「C」・・・ピンホール数が2以上
The evaluation criteria for the number of pinholes in the water-resistant aluminum pigment are as follows. The evaluation results are also shown in Table 1.
“A”: 0 pinholes
“B”: 1 pinhole
"C": Number of pinholes is 2 or more

得られたマッピング像として、代表的なものを図1〜図4に示す。図1は、実施例1に係る耐水化アルミニウム顔料のマッピング像であり、Siのkエッジに対応する画像である。図2は、実施例2に係る耐水化アルミニウム顔料のマッピング像であり、Siのkエッジに対応する画像である。図3は、比較例2に係る耐水化アルミニウム顔料のマッピング像であり、Siのkエッジに対応する画像である。図4は、比較例3に係る耐水化アルミニウム顔料のマッピング像であり、Oのkエッジに対応する画像(図4(A))と、Siのkエッジに対応する画像(図4(B))とを示すものである。   Representative examples of the obtained mapping images are shown in FIGS. FIG. 1 is a mapping image of a water-resistant aluminum pigment according to Example 1, and is an image corresponding to the k edge of Si. FIG. 2 is a mapping image of the water-resistant aluminum pigment according to Example 2, and is an image corresponding to the k edge of Si. FIG. 3 is a mapping image of the water-resistant aluminum pigment according to Comparative Example 2, and is an image corresponding to the k edge of Si. FIG. 4 is a mapping image of a water-resistant aluminum pigment according to Comparative Example 3, an image corresponding to the k edge of O (FIG. 4A) and an image corresponding to the k edge of Si (FIG. 4B). ).

ここで、Siのkエッジに対応する画像だけでは、表面状態が判断しにくい場合がある。このような場合には、Oのkエッジに対応する画像を用いてピンホール数をカウントすることができる。シリカ膜は、SiおよびOからなるため、SiまたはOに対応する画像を得ることができれば、耐水化アルミニウム顔料の表面状態を十分判断できるためである。   Here, it may be difficult to determine the surface state with only the image corresponding to the k edge of Si. In such a case, the number of pinholes can be counted using an image corresponding to the k edge of O. This is because the silica film is made of Si and O, so that if the image corresponding to Si or O can be obtained, the surface state of the water-resistant aluminum pigment can be sufficiently judged.

<SEM−EDXにより得られるパラメーター>
得られた各耐水化アルミニウム顔料分散液について、次のようにしてSEM−EDXにより得られるパラメーターを求めた。
<Parameters obtained by SEM-EDX>
About each obtained water-resistant aluminum pigment dispersion liquid, the parameter obtained by SEM-EDX was calculated | required as follows.

まず、得られた各耐水化アルミニウム顔料分散液のいずれか1種をPETフィルムに滴下・塗布して、真空乾燥させた。そして、FE−SEM(商品名「FE−SEM S−4700」、日立ハイテク社製)を用いて、電子線(加速電圧15kV、加速電流10μA)をサンプル表面上で走査させて、2次電子に基づく走査画像を得ながら、1μm四方にわたって耐水化アルミニウム顔料が存在する箇所を選定して、当該箇所から放出されるX線をEDXで検出した。なお、試料表面に対して、電子線の入射角度は90°であり、X線の取り出し角度は35°とした。   First, any one of the obtained water-resistant aluminum pigment dispersions was dropped and applied to a PET film and vacuum-dried. Then, using an FE-SEM (trade name “FE-SEM S-4700”, manufactured by Hitachi High-Tech), an electron beam (acceleration voltage 15 kV, acceleration current 10 μA) is scanned on the surface of the sample to make secondary electrons. While obtaining a scanned image based on the selected area, a place where the water-resistant aluminum pigment was present over 1 μm square was selected, and X-rays emitted from the place were detected by EDX. The electron beam incident angle was 90 ° with respect to the sample surface, and the X-ray extraction angle was 35 °.

このようにして、EDXで検出したX線強度より得られるスペクトルに基づいて、耐水化アルミニウム顔料を構成する元素(Al、O、Si)の原子数濃度を算出した。なお、原子数濃度の算出にあたって、ピーク分離法にオーバーラップファクタ法を用い、定量補正法にスタンダードレスZAF法を用いた。   In this way, the atomic number concentration of the elements (Al, O, Si) constituting the water resistant aluminum pigment was calculated based on the spectrum obtained from the X-ray intensity detected by EDX. In calculating the atomic number concentration, the overlap factor method was used for the peak separation method, and the standardless ZAF method was used for the quantitative correction method.

このようにして得られた各元素の原子数濃度を基に、R1、R2、R3、R2/R1、R2−R1を算出した。各値を表1に併せて示す。   R1, R2, R3, R2 / R1, and R2-R1 were calculated based on the atomic number concentration of each element thus obtained. Each value is shown together in Table 1.

4.1.4.評価試験
<光沢性の評価>
得られた耐水化アルミニウム顔料分散液のいずれか1種を印画紙(「PM写真用紙(光沢)型番:KA450PSK」、セイコーエプソン株式会社製)に滴下・塗布して、室温で1日間乾燥させた。得られたサンプルを目視により観察することで、耐水化アルミニウム顔料の光沢性を評価した。耐水化アルミニウム顔料の光沢性の評価基準は、以下の通りである。光沢性の評価結果を表1に併せて示す。
「A」・・・光沢性が良好(金属光沢性に優れており、鏡面光沢を有する。)
「B」・・・光沢性がやや良好(金属光沢性に優れているが、ややマット調である。)
「C」・・・光沢性が不良(金属光沢性がなく、黒ずんだ灰色を呈している。)
4.1.4. Evaluation test <Evaluation of glossiness>
Any one of the obtained water-resistant aluminum pigment dispersions was dropped and applied to photographic paper ("PM photographic paper (glossy) model number: KA450PSK", manufactured by Seiko Epson Corporation) and dried at room temperature for 1 day. . The gloss of the water-resistant aluminum pigment was evaluated by visually observing the obtained sample. The evaluation criteria for the glossiness of the water-resistant aluminum pigment are as follows. The glossiness evaluation results are also shown in Table 1.
“A”: Good gloss (excellent metal gloss and specular gloss)
“B” —Slightly good gloss (excellent metal gloss but slightly matte)
“C”: poor gloss (not metallic gloss, blackish gray)

<分散性の評価>
10μmのフィルター(MILIPORE社製、MITEX MEMBRANE FILTERS(型番:LCWPO4700))に対して、上記で得られた耐水化アルミニウム顔料分散液がどれだけ通過するかにより、水分散性を評価した。分散性の評価基準は、以下の通りである。分散性の評価試験の結果を表1に併せて示す。
「A」・・・・フィルター通過量が50mL以上
「B」・・・・フィルター通過量が30mL以上50mL未満
「C」・・・・フィルター通過量が10mL以上30mL未満
「D」・・・・フィルター通過量が10mL未満
<Evaluation of dispersibility>
The water dispersibility was evaluated based on how much the water-resistant aluminum pigment dispersion liquid obtained above passed through a 10 μm filter (MITEX MEMBRANE FILTERS (model number: LCWPO4700) manufactured by MILIPORE). The evaluation criteria for dispersibility are as follows. The results of the dispersibility evaluation test are also shown in Table 1.
"A" ... Filter passage amount is 50mL or more "B" ... Filter passage amount is 30mL or more and less than 50mL "C" ... Filter passage amount is 10mL or more but less than 30mL "D" ... Filter passage is less than 10mL

<貯蔵安定性の評価>
サンプル瓶に上記で得られた耐水化アルミニウム顔料分散液を10mL加え、密栓して
25℃恒温下に静置した。その経時変化を目視により観察することで、耐水化アルミニウム顔料分散液の貯蔵安定性を評価した。貯蔵安定性の評価基準は、以下の通りである。耐水性評価試験の結果を表1に併せて示す。
「AA」・・・150日後の時点において白色化及び分離せず
「A」・・・100日後の時点において白色化及び分離せず
「B」・・・30日後の時点において白色化及び分離せず
「C」・・・30日未満で白色化又は分離
<Evaluation of storage stability>
10 mL of the water-resistant aluminum pigment dispersion obtained above was added to the sample bottle, sealed, and allowed to stand at a constant temperature of 25 ° C. The storage stability of the water-resistant aluminum pigment dispersion was evaluated by visually observing the change with time. The evaluation criteria for storage stability are as follows. The results of the water resistance evaluation test are also shown in Table 1.
“AA” —no whitening and separation after 150 days “A” —no whitening and separation after 100 days “B” —whitening and separation after 30 days "C" ... Whitening or separation in less than 30 days

4.1.5.評価結果
表1の結果によれば、ピンホールが1以下の耐水化アルミニウム顔料を含有し、pHが5.0以上8.5以下の範囲内にある実施例1〜実施例5の耐水化アルミニウム顔料分散液は、光沢性、水分散性に優れ、特に貯蔵安定性に優れていることが示された。
4.1.5. Evaluation results According to the results in Table 1, the water-resistant aluminum of Examples 1 to 5 having a pinhole containing a water-resistant aluminum pigment of 1 or less and having a pH in the range of 5.0 to 8.5. It was shown that the pigment dispersion is excellent in glossiness and water dispersibility, and particularly excellent in storage stability.

一方、比較例1〜比較例3、比較例5の耐水化アルミニウム顔料分散液は、ピンホールが2つ以上あったため、特に貯蔵安定性が著しく低下することが示された。   On the other hand, since the water resistant aluminum pigment dispersions of Comparative Examples 1 to 3 and Comparative Example 5 had two or more pinholes, it was shown that storage stability was particularly lowered.

また、比較例4の耐水化アルミニウム顔料分散液は、被覆膜を形成していないアルミニウム顔料を用いたため、光沢性、水分散性、貯蔵安定性のいずれも著しく低下することが示された。   Moreover, since the water-resistant aluminum pigment dispersion liquid of Comparative Example 4 used an aluminum pigment that did not form a coating film, it was shown that all of glossiness, water dispersibility, and storage stability were significantly reduced.

比較例6および比較例7の耐水化アルミニウム顔料分散液は、pHが5.0〜8.5の範囲になかったため、貯蔵安定性が著しく低下することが示された。pHの影響により、経時的に被覆膜または金属顔料が溶出したためと考えられる。   It was shown that the storage stability of the water-resistant aluminum pigment dispersions of Comparative Examples 6 and 7 was significantly reduced because the pH was not in the range of 5.0 to 8.5. It is considered that the coating film or the metal pigment eluted with time due to the influence of pH.

4.2.水性インク組成物
4.2.1.水性インク組成物の調製
以下の組成となるように、耐水化アルミニウム顔料分散液、1,2−ヘキサンジオール、ウレタン樹脂(商品名「レザミンD1060」、大日精化工業株式会社製)、プロピレングリコール、2−ピロリドン、オルフィンE1010(日信化学工業株式会社製、アセチレングリコール系界面活性剤)、トリエタノールアミン、イオン交換水を混合、攪拌した。
4.2. Aqueous ink composition 4.2.1. Preparation of water-based ink composition Water-resistant aluminum pigment dispersion, 1,2-hexanediol, urethane resin (trade name “Rezamin D1060”, manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd.), propylene glycol, 2-Pyrrolidone, Olfine E1010 (manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd., acetylene glycol surfactant), triethanolamine, and ion-exchanged water were mixed and stirred.

<水性インク組成物の組成>
耐水化アルミニウム顔料分散液(固形分) 1.5質量%
1,2−ヘキサンジオール 5質量%
ウレタン樹脂 0.1質量%
プロピレングリコール 40質量%
2−ピロリドン 5質量%
オルフィンE1010 1質量%
トリエタノールアミン 0.4質量%
イオン交換水 残分
合計 100質量%
<Composition of water-based ink composition>
Water resistant aluminum pigment dispersion (solid content) 1.5% by mass
1,2-hexanediol 5% by mass
Urethane resin 0.1% by mass
Propylene glycol 40% by mass
2-pyrrolidone 5% by mass
Olfin E1010 1% by mass
Triethanolamine 0.4% by mass
Ion exchange water Total remaining 100% by mass

なお、耐水化アルミニウム顔料分散液には、上記で得られた実施例2の耐水化アルミニウム顔料分散液を用いた。   As the water resistant aluminum pigment dispersion, the water resistant aluminum pigment dispersion of Example 2 obtained above was used.

4.2.2.評価試験
インクジェットプリンターPX−G930(セイコーエプソン株式会社製)の専用カートリッジに上記の水性インク組成物を充填したインクカートリッジを作製した。次に、得られたインクカートリッジをインクジェットプリンターPX−G930のブラック列に装
着し、これ以外のノズルには市販のインクカートリッジを装着した。なお、ブラック列以外に装着した市販のカートリッジは、ダミーとして用いるものであり、本実施例の評価では使用しないので、本発明の効果に関与するものではない。
4.2.2. Evaluation Test An ink cartridge in which the above-described aqueous ink composition was filled in a dedicated cartridge of an inkjet printer PX-G930 (manufactured by Seiko Epson Corporation) was produced. Next, the obtained ink cartridge was attached to the black row of the inkjet printer PX-G930, and a commercially available ink cartridge was attached to the other nozzles. A commercially available cartridge mounted in a place other than the black row is used as a dummy and is not used in the evaluation of this embodiment, and thus does not contribute to the effects of the present invention.

次に、上記のプリンターを用いて、ブラック列に装着された上記の水性インク組成物を吐出して、吐出状態を目視にて確認することで、吐出安定性の評価をした。   Next, the above-described aqueous ink composition mounted in a black row was discharged using the above-described printer, and the discharge stability was evaluated by visually checking the discharge state.

4.2.3.評価結果
上記の水性インク組成物をプリンターのノズルから問題なく吐出できることが確認できた。
4.2.3. Evaluation Results It was confirmed that the above water-based ink composition can be ejected from the printer nozzles without any problem.

4.3.参考評価
上述したように、特開2011−132483号公報では、XPSを用いた耐水化アルミニウム顔料の表面分析(元素分析)が行われている。そこで、参考評価では、TEOSの仕込み量の違いによる被覆膜の膜質の変化を、XPSを用いた元素分析で判断できるかどうか検証した。
4.3. Reference Evaluation As described above, in JP2011-132483A, surface analysis (elemental analysis) of a water-resistant aluminum pigment using XPS is performed. Therefore, in the reference evaluation, it was verified whether or not the change in the quality of the coating film due to the difference in the amount of TEOS charged could be judged by elemental analysis using XPS.

具体的には、1gのTEOSを加水分解縮合して得られたシリカ重合物A、4gのTEOSを加水分解縮合して得られたシリカ重合物B、8gのTEOSを加水分解縮合して得られたシリカ重合物Cを準備した。次に、各シリカ重合物をIn箔上に固定して、測定用サンプルを得た。得られた測定用サンプルを、X線光電子分光装置(商品名「Quantum2000」、アルバックファイ社製)の試料台に固定して、以下の測定条件で各シリカ重合物の元素分析を行った。   Specifically, silica polymer A obtained by hydrolytic condensation of 1 g of TEOS, silica polymer B obtained by hydrolytic condensation of 4 g of TEOS, and obtained by hydrolytic condensation of 8 g of TEOS. A silica polymer C was prepared. Next, each silica polymer was fixed on an In foil to obtain a measurement sample. The obtained measurement sample was fixed to a sample stage of an X-ray photoelectron spectrometer (trade name “Quantum 2000”, manufactured by ULVAC-PHI), and elemental analysis of each silica polymer was performed under the following measurement conditions.

<XPSの測定条件>
・X線光源:単色化Al−Kα線
・X線照射角度:90°
・測定元素:C1s、O1s、Si2p
<XPS measurement conditions>
-X-ray light source: Monochromatic Al-Kα ray-X-ray irradiation angle: 90 °
・ Measurement elements: C1s, O1s, Si2p

このようにして得られたシリカ重合物A〜Cに含まれる元素(C、O、Si)の元素濃度を表2に示す。   Table 2 shows the element concentrations of the elements (C, O, Si) contained in the silica polymers A to C thus obtained.

表2の結果の通り、シリカ重合物を構成する元素の組成比は、各シリカ重合物間でほとんど差がなかった。このことから、XPSによる元素分析を行っても、膜の性質の違い(例えば、ピンホールの有無等)を検出できないといえる。   As a result of Table 2, there was almost no difference in the composition ratio of the elements constituting the silica polymer between the silica polymers. From this, it can be said that the difference in film properties (for example, the presence or absence of pinholes, etc.) cannot be detected even if elemental analysis by XPS is performed.

本発明は、前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、方法および結果が同一の構成、あるいは目的およ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また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。
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications are possible. For example, the present invention includes substantially the same configuration (for example, a configuration having the same function, method, and result, or a configuration having the same purpose and effect) as the configuration described in the embodiment. In addition, the invention includes a configuration in which a non-essential part of the configuration described in the embodiment is replaced. In addition, the present invention includes a configuration that achieves the same effect as the configuration described in the embodiment or a configuration that can achieve the same object. In addition, the invention includes a configuration in which a known technique is added to the configuration described in the embodiment.

Claims (8)

金属顔料の表面を無機酸化物を含む膜で被覆した耐水化金属顔料を、水系媒体中に分散させた耐水化金属顔料分散液であって、
前記金属顔料は、10nm以上50nm未満の平均厚みを有し、かつ、0.5μm以上3μm以下の50%平均粒子径を有し、
前記金属顔料を構成する顔料粒子の形状は、平板状であり、
透過型電子顕微鏡によって、前記無機酸化物を構成する元素について前記耐水化金属顔料のマッピング像を得た場合において、
前記マッピング像により観察されるピンホールの数が、前記顔料粒子1つあたり、1以下であり、
pHが5.0以上8.5以下であり、
前記金属顔料は、アルミニウム顔料であり、
前記無機酸化物は、酸化ケイ素である、耐水化金属顔料分散液。
A water-resistant metal pigment dispersion in which a water-resistant metal pigment whose surface is coated with a film containing an inorganic oxide is dispersed in an aqueous medium,
The metal pigment has an average thickness of 10 nm or more and less than 50 nm, and a 50% average particle size of 0.5 μm or more and 3 μm or less,
The shape of the pigment particles constituting the metal pigment is a flat plate shape,
When a mapping image of the water-resistant metal pigment was obtained for the elements constituting the inorganic oxide by a transmission electron microscope,
The number of pinholes observed from the mapping image is 1 or less per pigment particle,
pH is 5.0 or 8.5 Ri der below,
The metal pigment is an aluminum pigment,
The water-resistant metal pigment dispersion liquid , wherein the inorganic oxide is silicon oxide .
請求項1において、
前記無機酸化物を含む膜の平均厚みは、3nm以上20nm以下である、耐水化金属顔料分散液。
In claim 1,
The average thickness of the film containing the inorganic oxide is a water resistant metal pigment dispersion having a thickness of 3 nm to 20 nm.
請求項1または請求項2において、
走査型電子顕微鏡を用いて前記耐水化金属顔料に電子線を照射し、エネルギー分散型X線分光法を用いて、AlおよびOの原子数濃度を算出して、Alの原子数濃度(M1Al)とOの原子数濃度(M1)との比(M1/M1Al)をR1とした場合に、
前記R1が1.2以下である、耐水化金属顔料分散液。
In claim 1 or claim 2 ,
The water-resistant metal pigment is irradiated with an electron beam using a scanning electron microscope, the atomic concentration of Al and O is calculated using energy dispersive X-ray spectroscopy, and the atomic concentration of Al (M1 Al ) and the ratio of the O of atomic concentration (M1 O) a (M1 O / M1 Al) in case of the R1,
The water-resistant metal pigment dispersion, wherein R1 is 1.2 or less.
請求項において、
前記耐水化金属顔料を温度70℃で6日間加熱した後、走査型電子顕微鏡を用いて加熱後の前記耐水化金属顔料に電子線を照射し、エネルギー分散型X線分光法を用いて、AlおよびOの原子数濃度を算出して、Alの原子数濃度(M2Al)とOの原子数濃度(M2)との比(M2/M2Al)をR2とした場合に、
前記R1と前記R2との比(R2/R1)が3.0以下である、耐水化金属顔料分散液。
In claim 3 ,
After heating the water-resistant metal pigment at a temperature of 70 ° C. for 6 days, the heated water-resistant metal pigment is irradiated with an electron beam using a scanning electron microscope, and Al is dispersed using energy dispersive X-ray spectroscopy. and to calculate the atomic concentration of O, when the ratio of the atomic concentration of Al (M2 Al) and O of atomic concentration (M2 O) a (M2 O / M2 Al) R2 ,
A water resistant metal pigment dispersion, wherein the ratio of R1 to R2 (R2 / R1) is 3.0 or less.
請求項において、
前記R1と前記R2との差(R2−R1)は、1.5以下である、耐水化金属顔料分散液。
In claim 4 ,
The water-resistant metal pigment dispersion, wherein the difference between R1 and R2 (R2-R1) is 1.5 or less.
請求項ないし請求項のいずれか1項において、
走査型電子顕微鏡を用いて前記耐水化金属顔料に電子線を照射し、エネルギー分散型X線分光法を用いて、AlおよびSiの原子数濃度を算出して、Alの原子数濃度(M3Al)とSiの原子数濃度(M3Si)との比(M3Si/M3Al)をR3とした場合に、
R3が、0.1超0.5以下である、耐水化金属顔料分散液。
In any one of Claims 1 thru | or 5 ,
The water-resistant metal pigment is irradiated with an electron beam using a scanning electron microscope, the atomic concentration of Al and Si is calculated using energy dispersive X-ray spectroscopy, and the atomic concentration of Al (M3 Al ) and the ratio of the atomic concentration of Si (M3 Si) to (M3 Si / M3 Al) in case of the R3,
A water-resistant metal pigment dispersion in which R3 is more than 0.1 and 0.5 or less.
請求項1ないし請求項のいずれか1項において、
前記無機酸化物を含む膜は、テトラエトキシシランを、前記アルミニウム顔料1質量部に対して0.8質量部以上用いて形成される、耐水化金属顔料分散液。
In any one of Claims 1 thru | or 6 ,
The film containing an inorganic oxide is a water resistant metal pigment dispersion formed by using tetraethoxysilane in an amount of 0.8 parts by mass or more based on 1 part by mass of the aluminum pigment .
請求項1ないし請求項のいずれか1項に記載の耐水化金属顔料分散液を含む、水性インク組成物。 An aqueous ink composition comprising the water-resistant metal pigment dispersion according to any one of claims 1 to 7 .
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