(57)【要約】 【課題】  従来のＡｌ系金属顔料は密度が大きく、通常インクに用いられる溶媒の３倍程度密度が大きく、これらを用いてインク組成物とした場合、金属成分の沈降が生じるという問題があった。【解決手段】  金属顔料と有機溶剤とを含むインクジェット用メタリックインク組成物であって、前記金属顔料が、平板状微粒子形状を有し、Ｍｇ、Ｍｇ合金及びＭｇとＭｇ化合物のいずれか１種類以上からなることを特徴とするインクジェット用メタリックインク組成物。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属顔料と有機溶剤とを含むインクジェット用メタリックインク組成物であって、前記金属顔料が、平板状微粒子形状を有し、Ｍｇ、Ｍｇ合金及びＭｇとＭｇ化合物のいずれか１種類以上からなることを特徴とするインクジェット用メタリックインク組成物。
【請求項２】
さらに光硬化性樹脂組成物を含むことを特徴とする請求項１に記載のインクジェット用メタリックインク組成物。
【請求項３】
平板状微粒子形状を有するＭｇ、Ｍｇ合金又はＭｇとＭｇ化合物を作製する方法であって、
（１）１×１０−３Ｐａ以上１×１０−１Ｐａ以下の真空度において、Ｍｇ、Ｍｇ合金又はＭｇとＭｇ化合物を気相化して、基材表面に堆積させる工程、
（２）該基材表面に堆積したＭｇ、Ｍｇ合金及びＭｇとＭｇ化合物を、溶剤中で剥離する工程、
を含むことを特徴とする平板状微粒子形状を有するＭｇ、Ｍｇ合金及びＭｇとＭｇ化合物を作製する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はインクジェット用インク組成物、特に金属様光沢を有する塗膜が形成可能なインクジェット用インク組成物及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属光沢を示す塗膜を形成するインクはメタリックインクと呼ばれる。ここで用いられる金属顔料は、真鍮やＡｌからなるいわゆる金粉や銀粉が古くから用いられてきた。しかしながら、インクジェット方式の印刷では、これら従来の金属顔料では、粒子径が１０から３０μｍあり、インクジェットで吐出できる大きさではなかった。
【０００３】
特許文献１によると、金属顔料として、ＡｌまたはＡｌ合金からなる平板状粒子を用いることでインクジェット吐出可能なメタリックインク組成物ならびにインクセットが得られることが開示されている。
【０００４】
さらに、特許文献１および特許文献２では、該ＡｌまたはＡｌ合金からなる平板状粒子からなる金属顔料をインクジェット吐出可能な光硬化型インク組成物として用いることも開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５５６９４８６号公報
【特許文献２】特許第５２５８１５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ＡｌおよびＡｌ合金として例示されている金属はいずれも密度が大きく、最小の密度をもつＡｌでも２．７ｇ／ｃｍ３あり、通常インクに用いられる溶媒（例えば、エチレングリコールジメチルエーテルの場合０．８７ｇ／ｃｍ３）の３倍程度密度が大きく、これらを用いてインク組成物とした場合、金属成分の沈降が生じるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
発明者らは、鋭意検討した結果、比重がＡｌよりも小さいＭｇ（１．７４ｇ／ｃｍ３）に注目し、金属光沢を阻害するＭｇの酸化を抑制して金属光沢を保持できるＭｇあるいはＭｇ合金あるいはＭｇとＭｇ化合物からなる複合平板状粒子およびその作製方法を見出し本発明に至った。
【０００８】
すなわち、本発明は、以下の技術的手段から構成される。
〔１〕  金属顔料と有機溶剤とを含むインクジェット用メタリックインク組成物であって、前記金属顔料が、平板状微粒子形状を有し、Ｍｇ、Ｍｇ合金及びＭｇとＭｇ化合物のいずれか１種類以上からなることを特徴とするインクジェット用メタリックインク組成物。
〔２〕  さらに光硬化性樹脂組成物を含むことを特徴とする前記〔１〕に記載のインクジェット用メタリックインク組成物。
〔３〕  平板状微粒子形状を有するＭｇ、Ｍｇ合金又はＭｇとＭｇ化合物を作製する方法であって、
（１）１×１０−３Ｐａ以上１×１０−１Ｐａ以下の真空度において、Ｍｇ、Ｍｇ合金又はＭｇとＭｇ化合物を気相化して、基材表面に堆積させる工程、
（２）該基材表面に堆積したＭｇ、Ｍｇ合金及びＭｇとＭｇ化合物を、溶剤中で剥離する工程、
を含むことを特徴とする平板状微粒子形状を有するＭｇ、Ｍｇ合金及びＭｇとＭｇ化合物を作製する方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によって得られるＭｇあるいはＭｇ合金あるいはＭｇとＭｇ化合物からなる複合平板状粒子からなる金属顔料は、ＡｌおよびＡｌ合金からなる金属顔料よりも３６％程度比重が小さいため、インク組成物として用いた場合、沈降せずに安定に分散させることができ、インク組成物の保守が容易となり長期保管も可能となることから大量のインク組成物を一度に作製することができ、その結果、インク組成物のコストを飛躍的に低減することが可能になり産業上の利用価値は甚大である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明に供する平板状微粒子形状を有するＭｇあるいはＭｇ合金あるいはＭｇとＭｇ化合物の作製実施形態について以下詳細に記述する。
【００１１】
Ｍｇ原料は純度９９．５％以上のＭｇが望ましく、試料形態は、粉末状、粒状、ロッド状、タブレット状、リボン状、削り状、ターゲットのいずれであってもよい。Ｍｇ合金としては、各種の元素との合金を用いることができるが、Ｃａ、Ｚｎ、Ａｌが好適に用いることができる。
【００１２】
Ｍｇ化合物原料としては、塩化マグネシウム、フッ化マグネシウムを用いることができる。
【００１３】
これらのＭｇ原料およびＭｇ合金およびＭｇ化合物原料は、真空中で気相化、堆積させて基材表面に薄膜を作製する。真空中で気相化、堆積させる手法としては、真空蒸着法、スパッタ蒸着法、イオンプレーティング法、レーザーアブレーション法などの手法を適用することができる。
【００１４】
金属Ｍｇの薄膜を作製する場合、金属Ｍｇを気相化する際の雰囲気の真空度としては１×１０−３Ｐａ以上１×１０−１Ｐａ以下の範囲であることが望ましい。通常、金属を気相化する際は、できるだけ真空度の高い、すなわち圧力の小さい状態が望まれるが、本発明にかかるこの真空度の範囲でＭｇは気相化の際、気相を構成する超微粒子の最表面にわずかに酸化膜を形成する。その結果、内部の金属Ｍｇを保護された状態となると考えられる。
【００１５】
Ｍｇ合金の薄膜を作製する場合は、原料としてＭｇ合金あるいはＭｇとその他の金属元素を用いることができる。Ｍｇ合金を用いてその薄膜を作製する場合は、Ｍｇ合金を前記金属Ｍｇの薄膜作製と同様に、Ｍｇ合金を気相化する際の雰囲気の真空度としては１×１０−３Ｐａ以上１×１０−１Ｐａ以下の範囲であることが望ましい。Ｍｇとその他金属元素を原料とする場合も同様に１×１０−３Ｐａ以上１×１０−１Ｐａ以下の真空度で、Ｍｇとその他の金属元素をそれぞれ気相化させて薄膜を作製することが望ましい。
【００１６】
Ｍｇ化合物原料の薄膜を作製する場合は、良好に気化させるために、真空度は１×１０−３Ｐａ以上５×１０−２Ｐａ以下の範囲であることが望ましい。
【００１７】
作製する前記Ｍｇ薄膜およびＭｇ合金薄膜およびＭｇとＭｇ化合物からなる薄膜の厚みは１５００ｎｍ以下で、これ以上の厚みの場合、薄膜を粉砕微粒子化してもインクジェット吐出可能な粒子を得ることができない。前記薄膜の厚みは、好ましくは９００ｎｍ以下、さらに好ましくは３００ｎｍ以下である。また、薄膜の厚みの下限は１０ｎｍで、これ以下の膜厚の場合、薄膜全体が空気中でＭｇが容易に酸化されて金属光沢を失ってしまう。
【００１８】
次に、気相化、堆積させて得た薄膜を基材ごと溶剤に浸漬させて、基材から剥離させる。
【００１９】
溶剤としては、各種有機溶剤を用いることができるが、インクジェット印刷の際の基材との濡れ性を考慮して、比較的極性の大きい溶剤を用いることが望ましい。例えば、アルコール類、ケトン類、エステル類、エーテル類などが好適に用いることができる。
【００２０】
薄膜を基材から剥離するには、基材ごと溶媒に浸漬させて超音波振動を加えればよい。超音波振動の加え方としては、例えば、市販の超音波洗浄器を用いて前記溶媒を含む容器外側から超音波振動を加えればよい。さらに、剥離した薄膜を含む溶媒に超音波振動あるいはせん断応力あるいは衝撃力を加えて、剥離した薄膜を微粒子化して本発明に係る金属顔料を含む分散液を得ることができる。超音波振動の加え方としては、前記超音波洗浄器を用いて前記溶媒を含む容器外側から超音波振動を加えてもよいし、超音波ホモジナイザーと呼ばれる超音波発信機を、剥離した薄膜を含む溶媒に浸漬させて直接超音波振動を加えてもよい。せん断応力を加える場合は、各種の粉砕・混合機を用いることができるが、例えば、フィルミックス（登録商標）と呼ばれる液体を高速回転してできる液体薄膜と壁面との間に生じる大きなせん断応力を利用した混合機を好適に用いることができる。衝撃力を加える場合は、例えば、遊星ボールミルを用いて粉砕混合することができる。
【００２１】
該金属顔料分散液に、各種の色材、さらには粘度調整あるいは表面張力調整のための各種添加剤を加えてインクジェット用インク組成物を得ることができる。このとき、インクジェット用インク組成物として好適な粘度である、３〜５０ｍＰａ秒、さらに好ましくは５〜２０ｍＰａ秒とし、好適な表面張力である、１５〜７０ｍＮ／ｍ、さらに好ましくは３０〜４５ｍＮ／ｍとなるように組成調整する。
【００２２】
用いる色材は、有機溶剤に分散可能な各種の顔料を用いることができる。
【００２３】
具体的には、有機系顔料としては、キナクリドンレッドなどのキナクリドン顔料、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーンなどのフタロシアニン顔料、イソインドリノンイエローなどのイソインドリノン顔料、カーボンブラック、ペリレンおよびペリノン顔料、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、アゾレーキ、キレートアゾ顔料などのアゾ顔料、アントラキノン顔料、ジオキサン顔料、チオインジゴ顔料、キノフタロン顔料等の多環式顔料、染料キレート、染色レーキ（塩基性染料型レーキ、酸性染料型レーキ）、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック、白色中空樹脂エマルジョンである。
【００２４】
無機系顔料としては、酸化鉄、二酸化チタン、コバルトブルー、酸化クロム、マイカ、黄鉛などである。その他にも、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、酸化亜鉛、硫酸バリウム、炭酸バリウム、シリカ、アルミナ、カオリン、クレー、タルク、白土、水酸化アルミ、炭酸マグネシウムなどを用いることができる。
【００２５】
上記の本発明にかかる金属顔料含む分散液に、光硬化性樹脂および光重合開始剤を加えて、インクジェット用光硬化型メタリック組成物を得ることができる。この場合もインクジェット用インク組成物と同様に、粘度は３〜５０ｍＰａ秒、さらに好ましくは５〜２０ｍＰａ秒とし、表面張力は、１５〜７０ｍＮ／ｍ、さらに好ましくは３０〜４５ｍＮ／ｍとなるように組成調整する。その際、低粘度の光硬化性樹脂で粘度調整可能であれば、溶剤を除去して使用することも可能である。
【００２６】
光硬化性樹脂としては、光照射することによって液状から固体状態に変化するものであれば特に限定されないが、アクリレート化合物およびメタクリレート化合物といったラジカル重合系光硬化性樹脂、あるいはエポキシ化合物およびビニルエーテル化合物およびオキセタン化合物などのカチオン重合系光硬化性樹脂を用いることができる。
【００２７】
ラジカル重合系光硬化性樹脂を用いる場合は、光重合開始剤としては、アルキルフェノン系、アシルフォスフィンオキサイド系、オキシムエステル系などのラジカル系重合開始剤が好適に用いることができる。カチオン重合系光硬化性樹脂を用いる場合は、各種のオニウム塩のカチオン系光重合開始剤を用いることができる。
【実施例】
【００２８】
（金属顔料分散液の作製）
〔実施例１〕
真空蒸着装置（ＶＰＣ−０６１  アルバック製）を用いて、削り状Ｍｇ（９９．５％  ナカライテスク）を蒸着源にセットし、真空度３×１０−３Ｐａで膜厚９００ｎｍとなるようにＰＣ（ポリカーボネート  帝人）基材にＭｇを製膜して、銀箔色の金属光沢のある薄膜を作製した。作製した薄膜を基材ごとエチレングリコールジメチルエーテルに浸漬し、その後超音波破砕機を用いて金属光沢のあるＭｇ顔料を含む分散液を得た。
【００２９】
〔実施例２〕
削り状ＭｇとＭｇＦ２（９９％  高純度化学研究所）をそれぞれ蒸着源にセットし、真空度３×１０−３ＰａでＭｇＦ２（膜厚５０ｎｍ）／Ｍｇ（膜厚９００ｎｍ）／ＭｇＦ２（膜厚５０ｎｍ）の３層となるように、ＭｇＦ２、Ｍｇ、ＭｇＦ２の順にＰＣ基材に製膜した。その後は実施例１と同様にして金属光沢のあるＭｇ系顔料を含む分散液を得た。
【００３０】
〔実施例３〕
削り状ＭｇとＺｎワイヤー（９９．９％以上  高純度化学研究所）をそれぞれ異なる蒸着原にセットして、それぞれを気相化させたこと以外は、実施例１と同様にして、金属光沢のある薄膜を作製した後、金属光沢のあるＭｇ合金顔料を含む分散液を得た。
【００３１】
〔比較例１〕
Ｍｇ膜厚が１０ｎｍであること以外は実施例１と同様にして薄膜を作製したところ、大気中に取り出すと直ちに、金属光沢を失った。
【００３２】
（インクジェット用メタリックインクの作製）
実施例で作製した金属顔料分散液中の金属顔料成分量を５重量％に調整した後、色材としてべんがら、表面張力調整剤としてフッ素系界面活性剤（フタージェント２５１  ネオス）、を加えてインクジェット用インクを作製した。作製したインクをインクジェットプリンターで印刷した結果を表１に示した。
【表１】
2016108505.tif 000002
【００３３】
（光硬化型インクジェット用メタリックインクの作製）
実施例で作製した金属顔料分散液中の金属顔料成分量を５重量％に調整した後、光硬化性樹脂としてトリプロピレングリコールジアクリレート、光重合開始剤としてアシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤（Ｉｒｇａｃｕｒｅ８１９  ＢＡＳＦ）、表面張力調整剤としてフッ素系界面活性剤（フタージェント２５１  ネオス）、を加えて光硬化型インクジェット用メタリックインク（クリアタイプ）を作製した。作製したインクをインクジェットプリンターで５０ｍｍ角のベタ膜印刷後、メタルハライドランプ（２００Ｗ）で２０秒光照射した結果を表２に示した。
【表２】
2016108505.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明により得られる、インクジェット用メタリックインクおよび光硬化型インクジェット用メタリックインクは、あらゆる印刷素地に意匠性、質感を付与することができ産業上の波及範囲は極めて広範囲である。