(57)【要約】  金属ナノ粒子や金属イオンに由来する特性が付与されており、且つ、凝集が十分に抑制された水性インクを提供することを課題とする。  解決手段として、本発明に係る水性インクは、金属ナノ粒子及び／又は金属イオンに有機配位子が配位してなる金属化合物と、着色用顔料及び／又は着色用染料と、を含有する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属ナノ粒子及び／又は金属イオンに有機配位子が配位してなる金属化合物と、
着色用顔料及び／又は着色用染料と、
を含有する水性インク。
【請求項２】
前記金属化合物は、銀化合物及び／又はコバルト化合物である、請求項１に記載の水性インク。
【請求項３】
前記有機配位子は、硫黄原子を有する化合物である、請求項１又は２に記載の水性インク。
【請求項４】
前記有機配位子は、下記式（１）で表される化合物である、請求項１に記載の水性インク。
【化１】
2012057205.tif 000007
［式中、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立に下記式（２）で表される基、カルボニル基又はイミノ基を示し、Ｘは配位性官能基を示す。
【化２】
2012057205.tif 000008
［式中、Ｒ３及びＲ４はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、アルキルオキシ基又はアリールオキシ基を示す。］
【請求項５】
前記有機配位子は、２−メルカプト酢酸又は２−メルカプトエチルアミンである、請求項１に記載の水性インク。
【請求項６】
前記金属ナノ粒子の平均粒子径は、６〜１００ｎｍである、請求項１に記載の水性インク。
【請求項７】
ｐＨが５〜１０の範囲である、請求項１に記載の水性インク。
【請求項８】
前記金属化合物の含有量は、水性インクの全量基準で１〜２０００質量ｐｐｍである、請求項１に記載の水性インク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水性インクに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、導電膜や導電性印刷物を得るために、金属粒子を水等の溶媒中に分散させた分散液（「インク」と称される。）を用いることが知られている。例えば、特許文献１には、イオン性基を有するポリマーで被覆されたマイクロカプセル化金属粒子を、インクジェット用インクに用いることが開示されている。また、特許文献２には、「水性組成物中のナノスケール銀粒子および少なくとも１種の分散剤に基づいた、導電性印刷物の製造に適したインク」が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２９９３４８号公報
【特許文献２】特開２００９−２７５２２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、被印刷物の装飾等を目的として用いられる水性インクは、一般的に着色用顔料や着色用染料を含有している。このような水性インクにおける、上述の分散液との違いの一つは、着色用顔料又は着色用染料を含有していることにある。【０００５】
一方、金属ナノ粒子や金属イオンには、その金属種に応じて、抗菌性等の特性があることが知られている。そこで本発明者らは、上記水性インクに金属粒子又は金属イオンを含有させることにより、抗菌性等の特性が付与することができると考えた。【０００６】
しかしながら、顔料又は染料を含有する水性インクに、金属粒子や金属イオンを含有させたところ、顔料又は染料の作用によって金属粒子や金属イオンが凝集してしまうという問題が生じた。金属粒子や金属イオンの凝集が生じると、印刷ムラが生じて印刷画像が悪化したり、インクジェットプリンターを用いて印刷する場合に、インクジェットプリンターのノズルやプリントヘッド中の狭い管組織を詰まらせてしまったりするという問題がある。【０００７】
また、凝集を防止しようとして特許文献１に記載のマイクロカプセル化金属粒子を用いると、金属粒子がポリマーで被覆されているため金属粒子に由来する特性が水性インクに十分に付与されない。【０００８】
そこで本発明は、金属ナノ粒子や金属イオンに由来する特性が十分に付与されており、且つ、凝集が十分に抑制された水性インクを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち本発明は、金属ナノ粒子及び／又は金属イオンに有機配位子が配位してなる金属化合物と、着色用顔料及び／又は着色用染料と、を含有する水性インクを提供する。【００１０】
本発明に係る水性インクは、上記金属化合物を含有するため、金属ナノ粒子や金属イオンに由来する特性が付与される。また、上記金属化合物において、金属ナノ粒子及び金属イオンには有機配位子が配位しているため、着色用顔料や着色用染料との凝集が十分に抑制される。【００１１】
そのため、本発明によれば、金属ナノ粒子や金属イオンに由来する特性が得られ、且つ、凝集による印刷ムラの発生やインクジェットプリンターのノズル、プリントヘッド等の詰まりを、十分に防止することができる。【００１２】
本発明に係る水性インクにおいて、上記金属化合物は、銀化合物及び／又はコバルト化合物であってよい。【００１３】
金属化合物として銀化合物を用いると、水性インクに抗菌性が付与される。また、金属化合物としてコバルト化合物を用いると、抗カビ性が付与される。なお、銀化合物とは、銀ナノ粒子及び／又は銀イオンに有機配位子が配位してなるものであり、コバルト化合物とは、コバルトナノ粒子及び／又はコバルトイオンに有機配位子が配位してなるものである。【００１４】
本発明に係る水性インクにおいて、上記有機配位子は、硫黄原子を有する化合物であることが好ましい。このような有機配位子によれば、金属化合物の凝集を一層抑制することができる。【００１５】
また、上記有機配位子は、下記式（１）で表される化合物であることが好ましい。このような有機配位子によれば、金属化合物の凝集を一層抑制することができる。また、金属ナノ粒子や金属イオンに由来する特性を一層有効に得ることができる。
【化１】
2012057205.tif 000002
［式中、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立に下記式（２）で表される基、カルボニル基、又はイミノ基を示し、Ｘは配位性官能基を示す。
【化２】
2012057205.tif 000003
［式中、Ｒ３及びＲ４はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、アルキルオキシ基又はアリールオキシ基を示す。］【００１６】
さらに、上記有機配位子は、２−メルカプト酢酸又は２−メルカプトエチルアミンであることが好ましい。このような有機配位子によれば、金属化合物の凝集を一層抑制することができる。また、金属ナノ粒子や金属イオンに由来する特性を一層有効に得ることができる。【００１７】
また、本発明に係る水性インクにおいて、上記金属ナノ粒子の平均粒子径は、６〜１００ｎｍとすることができる。このような金属ナノ粒子は、従来、特に凝集しやすく着色用顔料又は着色用染料と共に水性インクに含有させることが困難であったが、本発明においてはこのような平均粒子径を有する金属ナノ粒子を含有させた場合でもその凝集が十分に抑制される。【００１８】
また、本発明に係る水性インクのｐＨは、５〜１０の範囲であることが好ましい。このような水性インクにおいては、金属化合物の凝集が一層抑制される。【００１９】
さらに、本発明において、上記金属化合物の含有量は、上記水性インクの全量基準で１〜２０００質量ｐｐｍとすることができる。金属化合物の含有量を上記範囲とすることで、金属ナノ粒子や金属イオンに由来する特性が一層良好に付与された水性インクを得ることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、金属ナノ粒子や金属イオンに由来する特性が付与されており、且つ、凝集が十分に抑制された水性インクが提供される。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の水性インクの好適な実施形態について以下に説明する。
【００２２】
本実施形態に係る水性インクは、金属ナノ粒子及び／又は金属イオンに有機配位子が配位してなる金属化合物と、着色用顔料又は着色用染料と、を含有する。なお、本明細書において、粒子径が１００ｎｍ以下の粒子を「ナノ粒子」と称する。
【００２３】
本実施形態に係る水性インクは、上記金属化合物を含有するため、金属ナノ粒子や金属イオンに由来する特性が付与される。また、上記金属化合物において、金属ナノ粒子及び金属イオンには有機配位子が配位しているため、着色用顔料や着色用染料との凝集が十分に抑制される。そのため本実施形態に係る水性インクによれば、金属ナノ粒子や金属イオンに由来する特性が得られ、且つ、凝集による印刷ムラの発生やインクジェットプリンターのノズル、プリントヘッド等の詰まりを十分に防止することができる。
【００２４】
金属ナノ粒子は、金属により構成されるナノ粒子である。金属ナノ粒子を構成する金属としては、例えば、金、銀、銅、白金、パラジウム、ニッケル、イリジウム、ロジウム、コバルト等が挙げられる。金属ナノ粒子は、これらの金属のうち１種から構成されていてもよく、２種以上から構成されていてもよい。また、金属ナノ粒子は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００２５】
本実施形態に係る水性インクは、金属ナノ粒子を構成する金属に応じて様々な特性が付与される。例えば、金属ナノ粒子が銀を含有する場合、水性インクには抗菌性が付与される。また、金属ナノ粒子がコバルトを含有する場合、水性インクには抗カビ性が付与される。
【００２６】
金属ナノ粒子の平均粒子径は、６〜１００ｎｍであることが好ましい。このような金属ナノ粒子は、従来、特に凝集しやすく着色用顔料又は着色用染料と共に水性インクに含有させることが困難であったが、本実施形態においてはこのような平均粒子径を有する金属ナノ粒子を含有させた場合でもその凝集が十分に抑制される。
【００２７】
金属イオンとしては、例えば、金イオン（Ａｕ＋）、銀イオン（Ａｇ＋）、銅イオン（Ｃｕ＋、Ｃｕ２＋）、白金イオン（Ｐｔ２＋）、パラジウムイオン（Ｐｄ２＋）、ニッケルイオン（Ｎｉ２＋）、イリジウムイオン（Ｉｒ２＋）、ロジウムイオン（Ｒｈ２＋）、コバルトイオン（Ｃｏ２＋）等が挙げられる。これらの金属イオンは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００２８】
本実施形態に係る水性インクは、金属イオンに応じて様々な特性が付与される。例えば、金属イオンとして銀イオンを含む場合、水性インクには抗菌性が付与される。また、金属イオンとしてコバルトイオンを含む場合、水性インクには抗カビ性が付与される。
【００２９】
有機配位子は、金属ナノ粒子や金属イオンに配位して、金属ナノ粒子や金属イオンが着色用顔料や着色用染料の作用によって凝集することを抑制する。
【００３０】
有機配位子としては、硫黄原子を有する化合物であることが好ましい。このような化合物は、硫黄原子を介して金属ナノ粒子や金属イオンに強く配位するため、凝集を一層抑制することができる。
【００３１】
また、有機配位子としては、下記式（１）で表される化合物が好ましい。
【００３２】
【化３】
2012057205.tif 000004
【００３３】
式中、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立に下記式（２）で表される基、カルボニル基、又はイミノ基を示し、Ｘは配位性官能基を示す。なお、カルボニル基は、−Ｃ（＝Ｏ）−で表される基であり、イミノ基としては後述する下記式（３）で表される基が挙げられる。
【００３４】
【化４】
2012057205.tif 000005
【００３５】
式中、Ｒ３及びＲ４はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、アルキルオキシ基又はアリールオキシ基を示す。
【００３６】
このような有機配位子は、特定の構造を有することにより、金属ナノ粒子や金属イオンが有する特性を損なうことなく、着色用顔料や着色用染料によって金属ナノ粒子や金属イオンが凝集することを一層抑制することができる。
【００３７】
さらに、このような有機配位子によれば、水性インクを被印刷物に印刷した場合における、金属ナノ粒子や金属イオンに由来する効果（例えば、被印刷物に対する抗菌効果や抗カビ効果）の持続性及び耐洗濯性が、一層良好になる。
【００３８】
アルキル基は、好ましくは炭素数１〜２０のアルキル基である。炭素数１〜２０のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等が挙げられ、これらは直鎖状、分岐状又は環状であってよい。
【００３９】
アリール基は、好ましくは炭素数６〜２０のアリール基である。炭素数６〜２０のアリール基としては、フェニル基、トリル基、ナフチル基等が挙げられる。
【００４０】
アルキルオキシ基は、好ましくは炭素数１〜２０のアルキルオキシ基である。炭素数１〜２０のアルキルオキシ基としては、メチルオキシ基、エチルオキシ基、プロピルオキシ基、ブチルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、ウンデシルオキシ基、ドデシルオキシ基、トリデシルオキシ基、テトラデシルオキシ基、ペンタデシル基オキシ等が挙げられ、これらのアルキルオキシ基中に存在するアルキル基は直鎖状、分岐状又は環状であってよい。
【００４１】
アリールオキシ基は、好ましくは炭素数６〜２０のアリール基である。炭素数６〜２０のアリールオキシ基としては、フェニルオキシ基、トリルオキシ基、ナフチルオキシ基等が挙げられる。
【００４２】
上記配位性官能基は、金属ナノ粒子又は金属イオンに配位し得る官能基であればよい。配位性官能基としては、ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基が好ましい。このような配位性官能基であると、金属ナノ粒子や金属イオンに強く配位し、金属ナノ粒子や金属イオンの特性を損なうことなく、着色用顔料や着色用染料によって金属ナノ粒子や金属イオンが凝集することをより一層抑制することができる。
【００４３】
上記イミノ基としては、例えば下記式（３）で表される基が挙げられる。式中、Ｒ５は水素原子、アルキル基又はアリール基を示す。アルキル基、アリール基としては、上記と同様の基が例示できる。
【００４４】
【化５】
2012057205.tif 000006
【００４５】
有機配位子としては、上記式（１）中、Ｒ１が式（２）で表される基であることが好ましく、Ｒ２が式（２）で表される基又はカルボニル基であることが好ましい。また、Ｒ３及びＲ４は、水素原子、アルキル基又はアリール基であることが好ましく、水素原子又はアルキル基であることがより好ましい。
【００４６】
本実施形態における有機配位子に該当する化合物としては、例えば、２−メルカプトエタノール、１，２−エタンジチオール、２−メルカプトエチルアミン、２−メルカプト酢酸、２−メルカプトアセトアミドが挙げられる。これらのうち、２−メルカプト酢酸、２−メルカプトエチルアミンが特に好ましい。有機配位子は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００４７】
本実施形態において、金属化合物は、金属ナノ粒子及び／又は金属イオンに有機配位子が配位してなるものである。有機配位子を金属ナノ粒子及び／又は金属イオンに配位させる方法は、特に制限されず、例えば、金属ナノ粒子及び／又は金属イオンと有機配位子とを溶媒中に分散させることで金属化合物を得ることができる。
【００４８】
なお、金属イオンの供給源としては、上述した金属イオンと対アニオンとからなる金属塩を用いることができる。対アニオンとしては、例えば、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン等のハロゲン化物イオン；硝酸イオン；炭酸水素イオン；炭酸イオン；硫酸イオン；が挙げられる。
【００４９】
水性インクにおける金属化合物の含有量は、水性インクの全量基準で１〜２０００質量ｐｐｍであることが好ましく、１０〜１０００質量ｐｐｍであることがより好ましい。金属化合物の含有量が上記範囲であると、金属ナノ粒子や金属イオンに由来する特性がより良好に水性インクに付与されるとともに、金属ナノ粒子及び金属イオンの凝集が一層抑制される。
【００５０】
着色用顔料としては、例えば、ブラック系顔料として、ＭＡ８、ＭＡ１００（三菱化成（株）製）、カラーブラックＦＷ２００（デグサ製）等のカーボンブラックが挙げられる。カーボンブラックとしては、分散剤なしで水に分散又は溶解が可能な自己分散顔料を用いても良い。自己分散顔料は、顔料表面にカルボニル基、カルボキシル基、ヒドロキシル基若しくはスルホン基のような少なくとも一種の親水基又はその塩を結合させるように表面処理を行うことによって得ることができる。例えば、特開平８−３４９８号公報、特表２０００−５１３３９６号公報等に記載の方法によって表面処理された自己分散顔料等が挙げられる。また、自己分散顔料として、例えば、ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ（登録商標）２００，３００（キャボット製）、ボンジェット（登録商標）ＣＷ１（オリエント化学工業（株）製）等の市販品を利用することも可能である。また、例えば、イエロー系顔料としてはＣ．Ｉ．ピグメントイエロー３，１３，７４，８３及び１５４等が、マゼンダ系顔料としてはＣ．Ｉ．ピグメントレッド５，４８，１１２，１２２，１７７，２０２及び２０７等が、シアン系顔料としてはＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５，１５：３，１５：４，１６及び６０等が、それぞれ挙げられるが、これらに限られたものではない。
【００５１】
水性インクにおける着色用顔料の含有量は、水性インクの全量基準で０．１〜２０質量％であることが好ましく、１〜１０質量％であることがより好ましい。
【００５２】
着色用染料としては、例えば、水溶性染料が挙げられる。水溶性染料としては、特にインクジェット記録方式のインクとして好適で、鮮明性、水溶性、安定性、耐光性及びその他の要求される性能を満たすものとして、直接染料、酸性染料、塩基性染料、反応性染料等が用いられる。さらに、染料の構造で分類すれば、アゾ染料、金属錯塩染料、ナフトール染料、アントラキノン染料、インジゴ染料、カーボニウム染料、キノンイミン染料、キサンテン染料、アニリン染料、キノリン染料、ニトロ染料、ニトロソ染料、ベンゾキノン染料、ナフトキノン染料、フタロシアニン染料及び金属フタロシアニン染料等が好ましい。
【００５３】
水溶性染料の具体例としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１７，１９，３２，５１，７１，１０８，１４６，１５４及び１６８、Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー１２，２４，２６，２７，２８，３３，３９，５８，８６，９８，１００，１３２及び１４２、Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド４，１７，２８，３７，６３，７５，７９，８０，８３，９９，２２０，２２４及び２２７、Ｃ．Ｉ．ダイレクトバイオレット４７，４８，５１，９０及び９４、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１，６，８，１５，２２，２５，７１，７６，８０，８６，９０，１０６，１０８，１２３，１６３，１６５，１９９及び２２６等の直接染料；Ｃ．Ｉ．アシッドブラック２，７，２４，２６，３１，５２，６３，１１２及び１１８、Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー３，１１，１７，１９，２３，２５，２９，３８，４２，４９，５９，６１，７１及び７２、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド１，６，８，１７，１８，３２，３５，３７，４２，５１，５２，５７，８０，８５，８７，９２，９４，１１５，１１９，１３１，１３３，１３４，１５４，１８１，１８６，２４９，２５４，２５６，２８９，３１５，３１７及び４０７、Ｃ．Ｉ．アシッドバイオレット１０，３４，４９及び７５、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー９，２２，２９，４０，５９，６２，９３，１０２，１０４，１１３，１１７，１２０，１６７，１７５，１８３，２２９及び２３４等の酸性染料；Ｃ．Ｉ．ベーシックブラック２、Ｃ．Ｉ．ベーシックイエロー４０、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド１，２，９，１２，１３，１４及び３７、Ｃ．Ｉ．ベーシックバイオレット７，１４及び２７、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー１，３，５，７，９，２４，２５，２６，２８及び２９等の塩基性染料；Ｃ．Ｉ．リアクティブイエロー２，３，１３及び１５、Ｃ．Ｉ．リアクティブレッド４，２３，２４，３１，５６及び１８０、Ｃ．Ｉ．リアクティブブルー７，１３及び２１等の反応性染料が挙げられる。
【００５４】
水性インクにおける着色用染料の含有量は、水性インクの全量基準で０．１〜２０質量％であることが好ましく、１〜１０質量％であることがより好ましい。
【００５５】
本実施形態において、水性インクに含有される着色用染料に特に制限はないが、着色用染料がアニオン性染料である場合、本発明の効果が一層顕著に奏される。すなわち、アニオン性染料は、金属ナノ粒子や金属イオンを凝集させる作用が特に強いため、従来、アニオン性染料と金属ナノ粒子又は金属イオンとを併用することは極めて困難であった。これに対して、本実施形態に係る水性インクにおいては、上述のような金属化合物を用いることにより、アニオン性染料と併用した場合であっても、金属ナノ粒子や金属イオンの凝集を十分に抑制することができる。
【００５６】
水性インクは、上記以外の成分を含有していてもよく、例えば、水性インクが着色用顔料を含有する場合には、分散剤を含有することが好ましい。
【００５７】
分散剤を用いて着色用顔料を分散する場合には、例えば、従来公知のインクジェットに用いられる分散剤を使用することができる。分散剤としては、例えば、高分子分散剤、水溶性界面活性剤などが挙げられる。
【００５８】
高分子分散剤としては、親水性高分子として、天然系ではアラビアガム、トラガンガム、グーアガム、ローカストビーンガム、アラビノガラクトン、ペクチン、クインスシードデンプン等の植物性高分子；アラギン酸、カラギーナン、寒天等の海藻系高分子；ゼラチン、カゼイン、アルブミン、コラーゲン等の動物系高分子；キサンテンガム、デキストラン等の微生物系高分子；等が挙げられる。また、半合成系ではメチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース等の繊維素系高分子；デンプングリコール酸ナトリウム、デンプンリン酸エステルナトリウム等のデンプン系高分子；アルギン酸ナトリウム、アルギン酸プロピレングリコールエステル等の海藻系高分子；等が挙げられる。また、純合成系ではポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、アクリル酸−アクリロニトリル共重合体、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体、アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−メタクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合体、酢酸ビニル−エチレン共重合体、酢酸ビニル−脂肪酸ビニルエチレン共重合体、酢酸ビニル−マレイン酸エステル共重合体、酢酸ビニル−クロトン酸共重合体、酢酸ビニルーアクリル酸共重合体等とこれらの塩が挙げられる。これらの共重合体は、重量平均分子量が３０００〜５００００であることが好ましく、より好ましくは５０００〜３００００、もっとも好ましくは７０００〜１５０００である。
【００５９】
高分子分散剤は、顔料を安定に分散させ、本発明の他の効果を失わせない範囲で単独または二種以上を適宜添加されてよい。水性インク中、顔料と分散剤との含有比（質量比）は、１：０．０３〜１：３の範囲が好ましく、より好ましくは１：０．１２５〜１：３の範囲である。
【００６０】
また、分散剤として使用する水溶性界面活性剤の具体例として、アニオン界面活性剤（アニオン性分散剤）としては、例えば、アルキルアリル又はアルキルナフタレンスルホン酸塩、アルキルリン酸塩、アルキル硫酸塩、アルキルスルホン酸塩、アルキルエーテル硫酸塩、アルキルスルホコハク酸塩、アルキルエステル硫酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩、アルキルアリールエーテルリン酸塩、アルキルアリールエーテル硫酸塩、アルキルアリールエーテルエステル硫酸塩、オレフィンスルホン酸塩、アルカンオレフィンスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩、ポリオキソエチレンジアルキルエーテル硫酸エステル塩、エーテルカルボキシレート、スルホコハク酸塩、α−スルホ脂肪酸エステル、脂肪酸塩、高級脂肪酸とアミノ酸との縮合物、ナフテン酸塩等がある。カチオン界面活性剤（カチオン性分散剤）としては、アルキルアミン塩、ジアルキルアミン塩、脂肪族アミン塩、ベンザルコニウム塩、第４級アンモニウム塩、アルキルピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウム塩等がある。ノニオン系界面活性剤（ノニオン性分散剤）としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレングリコールエステル、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、グリセリンエステル、ソルビタンエステル、ショ糖エステル、グリセリンエステルのポリオキシエチレンエーテル、ソルビタンエステルのポリオキシエチレンエーテル、ソルビトールエステルのポリオキシエチレンエーテル、脂肪族アルカノールアミド、アミンオキシド、ポリオキシエチレンアルキルアミン、グリセリン脂肪族エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、アルキル（ポリ）グリコキシド等が挙げられる。両性界面活性剤（両性分散剤）としては、イミダゾリニウムベタイン等のイミダゾリン誘導体、ジメチルアルキルラウリルベタイン、アルキルグリシン、アルキルジ（アミノエチル）グリシン等がある。分散剤としての水溶性界面活性剤は、顔料を安定に分散させ、本発明の他の効果を失わせない範囲で単独または二種以上を適宜添加されてよい。
【００６１】
水性インクに含有される分散剤に特に制限はないが、分散剤がアニオン性分散剤である場合、本発明の効果が一層顕著に奏される。すなわち、アニオン性分散剤は、アニオン性染料と同様に、金属ナノ粒子や金属イオンを凝集させる作用を強く有する。そのため、従来、アニオン性分散剤と金属ナノ粒子又は金属イオンとを併用することは極めて困難であった。これに対して、本実施形態に係る水性インクにおいては、上述のような金属化合物を用いることにより、アニオン性分散剤と併用した場合であっても、金属ナノ粒子や金属イオンの凝集を十分に抑制することができる。
【００６２】
また、水性インクは、上記以外の成分として、水性樹脂、水溶性有機溶剤等を含有していてもよい。
【００６３】
水性樹脂としては、インクの定着性を向上させるために、アクリル系、水性ウレタン系、スチレンーブタジエン系、ポリエステル系等のエマルションを配合することが好ましい。とりわけ、アクリルーウレタン共重合体エマルションを配合することが好ましい。該エマルションとしては、アクリルーウレタンブロック共重合体（アクリル鎖からなる主鎖の側鎖にウレタンがグラフトした共重合体）エマルションを用いることが特に好ましい。該エマルションにおける共重合体の重量平均分子量は１００００〜３０００００であることが好ましく、２００００〜２５００００であることが更に好ましい。該エマルションは、固形分濃度として、水性インク中に０．０１〜１０質量％配合されることが好ましく、０．０５〜５質量％配合されることがさらに好ましい。
【００６４】
水性インクに使用する水溶性有機溶剤は、湿潤剤と浸透剤に大別される。湿潤剤として使用する水溶性有機溶剤は、インクジェットヘッドのノズルの目詰まりを防止するためにインクに添加される。湿潤剤の具体例としては、グリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール等の水溶性グリコールが挙げられる。湿潤剤としての水溶性有機溶剤の含有量は、一般的には水性インクの全量に対して５〜５０質量％、好ましくは１０〜４０質量％、より好ましくは１５〜３５質量％の範囲である。５質量％未満であるとインクジェットヘッドのノズルの目詰まりを防止するために不充分であり、５０質量％を超えるとインクの粘度が上昇し、吐出が困難となるため好ましくない。
【００６５】
浸透剤として使用する水溶性有機溶剤は、水性インクをプリントした際、水性インクを被記録材内部に浸透させるため及び水性インクの表面張力を調整するために、添加される。浸透剤の具体例としては、エチレングリコール系及びプロピレングリコール系のアルキルエーテルに代表されるグリコールエーテル等が挙げられる。エチレングリコール系アルキルエーテルの具体例としては、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコールーｎ−プロピルエーテル、エチレングリコール−ｎ−ブチルエーテル、エチレングリコールイソブチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルエーテル、ジエチレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、ジエチレングリコール−ｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールイソブチルエーテル、トリエチレングリコールメチルエーテル、トリエチレングリコールエチルエーテル、トリエチレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、トリエチレングリコール−ｎ−ブチルエーテル、トリエチレングリコールイソブチルエーテル等が挙げられ、プロピレングリコール系アルキルエーテルの具体例としては、プロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールエチルエーテル、プロピレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、プロピレングリコール−ｎ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールエチルエーテル、ジプロピレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、ジプロピレングリコール−ｎ−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールメチルエーテル、トリプロピレングリコールエチルエーテル、トリプロピレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、トリプロピレングリコール−ｎ−ブチルエーテル等が挙げられる。
【００６６】
浸透剤としての水溶性有機溶剤の含有量は、一般的に、水性インクの全量に対して１〜１０質量％、好ましくは１〜７質量％の範囲である。１質量％未満であると浸透性が不十分であり、１０質量％を超えると過剰な浸透性によってフェザリングなどのにじみを生じやすくなるため実用上好ましくない。
【００６７】
水性インクは、上述の湿潤剤及び浸透剤に加え、インクジェットヘッドの先端部におけるインクの乾燥を防止したり、プリント濃度を高くしたり、鮮やかな発色をさせたりする等の目的で、さらに異なる水溶性有機溶剤を含むことができる。これら水溶性有機溶剤としては、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール等の低級アルコール；ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド；アセトン、ジアセトンアルコール等のケトン又はケトアルコール；テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル；グリセリン；２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等のピロリドン類；１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等が挙げられる。
【００６８】
さらに、水性インクには、インクの表面張力の調整のため、各種の界面活性剤を添加しても良い。界面活性剤としては、高級アルコール硫酸エステル塩類、液体脂肪脂硫酸エステル塩類、アルキルアリルスルホン酸塩類等の陰イオン界面活性剤；ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ソルビタンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステル等の非イオン性界面活性剤が挙げられる。
【００６９】
水性インクのｐＨは、５〜１０の範囲であることが好ましく、７〜９の範囲であることがより好ましい。このような水性インクにおいては、金属化合物の凝集が一層抑制される。水性インクのｐＨは、アルカリ金属水酸化物（ＮａＯＨ、ＫＯＨ、ＬｉＯＨ）や、有機アミン（アリールアミン等）等のアルカリ剤を必要に応じて添加する等の方法により、適宜調整することができる。
【００７０】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【実施例】
【００７１】
以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。【００７２】
（実施例１）
酸性染料、水溶性有機溶剤及び水を含む水性インク（製品名「酸性染料インク」、ミマキエンジニアリング社製）のクロ、シアン、イエロー及びマゼンダの各色インクに、銀ナノ粒子（平均粒子径：１０ｎｍ）に２−メルカプト酢酸を配位させた金属化合物を、濃度が１０００質量ｐｐｍとなるように加えて、金属化合物含有水性インクを得た。得られた金属化合物含有水性インクのｐＨは９．０であった。【００７３】
得られた金属化合物含有水性インクを、６ヶ月間にわたって静置保管して、沈殿物発生の有無を観察したところ、沈殿物の発生は無く、金属化合物の凝集が十分に抑制されていることが確認された。【００７４】
また、６ヶ月間の静置保管後の金属化合物含有水性インクを用いて、ミマキエンジニアリング社製捺染プリンターでシルクの布に印刷を行った結果、ノズルの詰まり等がなく、安定した吐出が得られた。印刷後１０４℃１６０分間のスチーミング、水洗、乾燥を経て、カラー印刷布を得た。【００７５】
得られたカラー印刷布を縫製した服を３日間着用した後に臭気判定を行った結果、臭気はほとんど感じられなかった。比較として、上記酸性染料インクに金属化合物を添加せずに、カラー印刷布を作製し、同様に３日間着用して臭気判定を行った結果、強い臭気が感じられた。これらのことから、金属化合物含有水性インクが抗菌性を有することが確認された。【００７６】
さらに、金属化合物含有水性インクを用いて作製したカラー印刷布を、ぬるま湯により１０回洗濯した後、上記と同様の試験を行ったところ、臭気の発生はなく、金属化合物含有水性インクによる抗菌効果が優れた持続性及び耐洗濯性を有することが確認された。【００７７】
（実施例２）
酸性染料、水溶性有機溶剤及び水を含む水性インク（製品名「酸性染料インク」、ミマキエンジニアリング社製）のクロ、シアン、イエロー及びマゼンダの各色インクに、銀ナノ粒子（平均粒子径：２０ｎｍ）及びコバルトナノ粒子（平均粒子径：２０ｎｍ）にメルカプトエチルアミンを配位させた金属化合物を、濃度が１００質量ｐｐｍとなるように加えて、金属化合物含有水性インクを得た。得られた金属化合物含有水性インクのｐＨは８．０であった。【００７８】
得られた金属化合物含有水性インクを、６ヶ月間にわたって静置保管して、沈殿物発生の有無を観察したところ、沈殿物の発生は無く、金属化合物の凝集が十分に抑制されていることが確認された。【００７９】
また、６ヶ月間の静置保管後の金属化合物含有水性インクを用いて、ミマキエンジニアリング社製捺染プリンターを用いて木綿製のカーテン生地にカラー印刷を行った結果、ノズルの詰まり等がなく、安定した吐出が得られた。印刷後１０４℃１６０分間のスチーミング、水洗、乾燥を経て、カラー印刷カーテンを得た。【００８０】
得られたカラー印刷カーテンを、３０℃８０％ＲＨの環境に１ヶ月間放置したところ、臭気の発生はなく、カーテン表面にも異常は生じなかった。比較として、上記捺染インクに金属化合物を添加せずに、カラー印刷カーテンを作製し、同様に３０℃８０％ＲＨの環境に１ヶ月間放置したところ、強い腐敗臭とともにカーテン表面にカビの発生が認められた。これらのことから、金属化合物含有水性インクが抗菌性及び抗カビ性を有することが確認された。【００８１】
さらに、金属化合物含有水性インクを用いて作製したカラー印刷カーテンを、ぬるま湯により５回洗濯した後、上記と同様の試験を行ったところ、臭気の発生もカーテン表面の異常も認められず、金属化合物含有水性インクによる抗菌効果及び抗カビ効果が優れた持続性及び耐洗濯性を有することが確認された。
【国際調査報告】
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