(57)【要約】【課題】媒体に印刷等することにより暗所においても明所においても視認することができる表示部を形成することができ、印刷し易く、定着性に優れるインク組成物を提供する。【解決手段】半導体ナノ粒子蛍光体と、着色剤と、添加剤と、溶剤とを含むインク組成物に関する。また、該半導体ナノ粒子蛍光体において、半導体ナノ粒子蛍光体の発光ピーク波長は、５０７ｎｍ以上５５５ｎｍ以下であることが好ましい。また、該半導体ナノ粒子蛍光体において、半導体ナノ粒子蛍光体の平均粒径は、１０ｎｍ以下であることが好ましい。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ナノ粒子蛍光体と、着色剤と、添加剤と、溶剤とを含むインク組成物。
【請求項２】
前記半導体ナノ粒子蛍光体の発光ピーク波長は、５０７ｎｍ以上５５５ｎｍ以下である請求項１に記載のインク組成物。
【請求項３】
前記半導体ナノ粒子蛍光体の平均粒径は、１０ｎｍ以下である請求項１または２に記載のインク組成物。
【請求項４】
前記半導体ナノ粒子蛍光体は、珪素および／または珪素化合物よりなる請求項１〜３のいずれかに記載のインク組成物。
【請求項５】
前記半導体ナノ粒子蛍光体を０．０１〜２０質量％含み、前記着色剤を０．１〜３０質量％含む請求項１〜４のいずれかに記載のインク組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インク組成物に関する。さらに詳細には、明所および暗所いずれにおいても塗布することによって視認性の高い情報表示物を提供できるインク組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
媒体上にインク組成物を用いて情報を表示する場合には、視認性を向上させるために、照明光のもとで高い対比効果を生む配色が用いられる。その代表として、白い紙の上に低明度顔料を含むインクなどを転写して文字や絵を表示する手法が挙げられる。この場合、たとえば、紙に対しては青みづけや蛍光増白をして白色度を高くし、インクに対してはカーボンブラックなどの黒色顔料を含有させる。
【０００３】
ここで、近年では十分な照明光が得られない暗所においても、絵や文字などを判読させたいという情報提供者の要求が強く、局所的な照明設備の設置なしに印刷物の視認性を向上させる様々な技術が開示されている。
【０００４】
たとえば、特開平９−１３１８６０号公報（特許文献１）においては、蛍光インク用のインクジェットヘッドを有するインクジェットプリンタに関する技術が開示されている。また、特開２０００−２４６８８２号公報（特許文献２）においては、カラー色素と蓄光物質とで夜行写真の画素を構成する技術が開示されている。さらに、特開２００７−２９１２５２号公報（特許文献３）においては、無機金属化合物微粒子よりなる燐光性着色剤を含有するインクジェット組成物が開示されている。
【特許文献１】特開平９−１３１８６０号公報
【特許文献２】特開２０００−２４６８８２号公報
【特許文献３】特開２００７−２９１２５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の蓄光性着色剤を用いて印刷した紙媒体などにおける印刷面は、高明度のものが殆どであり、照明光の下では地色となる紙媒体などの白色に比べ対比効果が低い。その結果、蓄光性着色剤を用いて文字等を紙媒体等に表示したとしても、明所では該文字等の視認性が著しく低下してしまう。そして、該蓄光性着色剤は、カーボンブラック等と混合しても、十分な視認性が得られにくいという問題があった。
【０００６】
また、無機金属化合物および有機着色剤を含有する蓄光性着色剤においては、該無機金属化合物および有機着色剤とバインダ樹脂との濡和性の差や、該無機金属化合物および有機着色剤との沈降度のムラが生じることがあった。これは、該無機金属化合物と有機着色剤との性質が大きく異なることに起因するものである。そして、該濡和性の差や該沈降度のムラは、該蓄光性着色剤を用いた印刷特性に悪影響を及ぼす。
【０００７】
また、従来の蓄光性着色剤は、希土類元素および遷移元素を付活した無機蛍光体や、特殊な分子構造を持つ有機着色剤を含有する。該無機蛍光体および剤有機着色剤は、紫外〜近紫外光あるいは局在した可視光域に励起帯を有する。しかし、蓄光性が必要とされるような暗所では、該無機蛍光体および／または有機着色剤を励起できる紫外〜近紫外光に分布する光は著しく弱く、また人間の目による分光視感比率も明所の場合とは異なる。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは
、媒体に印刷等することにより暗所においても明所においても視認することができる表示部を形成することができるインク組成物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、半導体ナノ粒子蛍光体と、着色剤と、添加剤と、溶剤とを含むインク組成物に関する。
【００１０】
また、本発明の半導体ナノ粒子蛍光体において、半導体ナノ粒子蛍光体の発光ピーク波長は、５０７ｎｍ以上５５５ｎｍ以下であることが好ましい。
【００１１】
また、本発明の半導体ナノ粒子蛍光体において、半導体ナノ粒子蛍光体の平均粒径は、１０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００１２】
また、本発明の半導体ナノ粒子蛍光体において、半導体ナノ粒子蛍光体は、珪素および／または珪素化合物よりなることが好ましい。
【００１３】
また、本発明の半導体ナノ粒子蛍光体において、半導体ナノ粒子蛍光体を０．０１〜２０質量％含み、着色剤を０．１〜３０質量％含むことが好ましい。
【００１４】
なお、当該技術分野において、燐光と蓄光とは略同じ意味を示すと解釈して差し支えないので、本明細書においては、以下、蓄光で統一する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のインク組成物は、媒体に印刷等することにより暗所においても明所においても視認することができる表示部を形成することができる。さらに、本発明のインク組成物は印刷し易く、定着性に優れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明のインク組成物は、半導体ナノ粒子蛍光体と、着色剤と、添加剤と、溶剤とを含む。該インク組成物を媒体に印刷等することにより形成される表示部は、暗所においても明所においても視認することができる。該インク組成物における半導体ナノ粒子蛍光体が、暗所における高い視認性に寄与し、該着色剤が、明所における高い視認性に寄与する。そして、本発明のインク組成物は、該半導体ナノ蛍光体と該着色剤とを含むことによる相乗効果を生むことができる条件に添加剤が寄与している。つまり、暗所および明所いずれにおいても、該インク組成物を媒体に印刷等することで形成される表示部の視認性は高いものとなる。ここで、該インク組成物が印刷等される媒体の形態については特に限定されない。ただし、該媒体の材料については、本発明のインク組成物の溶剤等の選択によって適宜好ましいものを選択することができる。該印刷部に、より高い視認性を提供するために、特に、該半導体ナノ蛍光体が緑色を呈すると共に、該着色剤がカーボンブラックなど黒色顔料を含む組み合わせを選択することが好ましい。なお、本発明においては、明所とは１５０ｌｕｘ以上の場所をいうものとする。
【００１７】
本発明において半導体ナノ粒子蛍光体とは、半導体で、かつ、平均粒径がナノメートルオーダである粒子を示すものとする。本発明における半導体の材料の例示には、ＩＩ−ＶＩ族半導体、ＩＩＩ−Ｖ族半導体、ＩＶ−ＩＶ族半導体、ＩＩＩ−ＩＩ型カルコゲナイド、Ｉ−ＩＩＩ−ＶＩ型カルコパイライトおよびＩＩ−ＩＶ−Ｖ型カルコパイライト、またはこれらの混晶などを挙げることができる。また、該半導体ナノ粒子蛍光体の該平均粒径は、１００ｎｍ以下であることが好ましく、１０ｎｍ以下であることがさらに好ましい。該半導体ナノ粒子蛍光体の平均粒径はＪＩＳ  Ｋ  ６８９１に準拠して測定することができる。
【００１８】
本発明において着色剤とは、染料および顔料の双方を含むものとする。本発明において、染料および顔料のいずれを用いるかはインク組成物の溶媒等の材料に応じて適宜選択することができる。ただし、半導体ナノ粒子蛍光体と着色剤との相乗効果を得るためには、顔料を選択することが好ましい。
【００１９】
本発明において溶媒は、水であっても有機溶媒であってもよい。本発明のインク組成物は、印刷用および筆記具用として用いることが好ましいため、その用途に応じて適宜選択することができる。ただし、本発明のインク組成物においては、着色剤との関係において該溶媒は有機溶媒であることが好ましい。
【００２０】
また、本発明において添加剤は、少なくとも樹脂、分散剤および潤滑剤のいずれかを含むものとする。また、該添加剤としては、その他の役割を果たすものとして、たとえば浸透剤、ｐＨ調整剤などを含んでもよい。該添加剤の材料、添加量等は、上記半導体ナノ粒子蛍光体や上記着色剤の種類によって適宜選択することができる。ただし、本発明のインク組成物においては、樹脂としてポリビニル樹脂を、分散剤としてリン酸エステルを潤滑剤としてエチルアミンを用いることが特に好ましい。
【００２１】
また、本発明におけるインク組成物は、特に、印刷用および筆記具用として用いられうる。印刷用および筆記具用に該インク組成物を用いると、照明光の有無に依らず情報を伝達することができるという利点があるためである。
【００２２】
また、本発明におけるインク組成物において、半導体ナノ粒子蛍光体を含むため、該インク組成物を印刷等する際の伸びは、半導体ナノ粒子蛍光体のみあるいは着色剤のみを用いたインク組成物に比べて展色性に劣る傾向があるため、適宜、樹脂あるいは添加剤の種類や量を調整することが好ましい。
【００２３】
また、本発明のインク組成物の発色性は、半導体ナノ粒子蛍光体のみあるいは着色剤のみを用いたインク組成物に比べ色みが異なる傾向があるため、適宜、複数の半導体ナノ粒子蛍光体あるいは着色剤を混合して色みを調整することが好ましい。
【００２４】
本発明のインク組成物は、半導体ナノ粒子蛍光体と着色剤とを含むという観点から、双方の良さを引き出すためには、添加剤として樹脂を含むインク組成物であることが好ましい。また、該双方の良さを引き出すとの観点からは、該樹脂を０〜６０質量％含むことが好ましい。そして、本発明のインク組成物は、半導体ナノ粒子蛍光体と着色剤とを含むという観点から、発色性の観点からは、添加剤として透明樹脂を選択することが好ましい。
【００２５】
また、一般に、インクジェット方式のプリンタのインクをして利用するインク組成物は、均一の大きさで吐き出される液滴の形成し易さと、印字の濃さと乾燥性、目詰まり等の使用条件を考慮する必要がある。しかし、本発明のインク組成物に含まれる半導体ナノ粒子蛍光体は、該使用条件の設定に妨げとならない。これは、半導体ナノ粒子蛍光体がバインダ樹脂との濡和性に優れ分散性や流動性に富む理由からである。さらに、インク組成物は、半導体ナノ粒子蛍光体の平均粒径が小さいことと、発光部となる半導体ナノ粒子と、分散性や濡和性を向上させるため表面に形成される修飾分子との相乗効果から、目詰まりを起こしにくく、滑らかに、均一に保たれる。
【００２６】
以下、各部材について詳細する。
＜半導体ナノ粒子蛍光体＞
一般に、蛍光体は、励起光を吸収して長波長の光に変換し放出する機能を有する。蓄光は励起光の吸収が停止した後も緩やかに減衰しながら発光を継続する現象であるのに対し、蛍光は励起光の吸収が停止すると同時に発光を停止する。
【００２７】
しかし、暗所においては、微弱ながらも一定強度の光が可視光域全般に渡って分布しており、本発明における半導体ナノ粒子蛍光体は、該可視光エネルギーを分光視感曲線の極大領域に効率よく変換することによって、従来の蓄光性物質と同等以上の視認性を与えることが可能となる。
【００２８】
ここで分光視感曲線の極大領域とは、明所視における極大値５５５ｎｍと暗所視における極大値５０７ｎｍの間の波長域である。発光ピーク波長が５０７ｎｍより短いと、明るさの視認性が低下する虞があり、５５５ｎｍより長いと、文字など形状の視認性が低下する虞がある。
【００２９】
本発明の半導体ナノ粒子蛍光体は、量子サイズ効果によって光学特性が粒径依存性を有し、吸収波長帯や発光ピーク波長を任意に制御することが可能となるので好ましい。
【００３０】
半導体ナノ粒子蛍光体の量子サイズ効果が顕著となるには、該半導体ナノ粒子蛍光体の粒径がボーア半径の２倍以下であることが必要であり、概ね２０ｎｍ未満であることが好ましい。半導体ナノ粒子蛍光体は、粒径が２０ｎｍ未満になると散乱損失が小さく、特に該粒径が１０ｎｍ以下では非励起時に略透明である。したがって、本発明のインク組成物において該半導体ナノ粒子蛍光体を着色剤と混合しても照明下ではその視認性を損なうことがない。
【００３１】
半導体ナノ粒子蛍光体は、上述のように蓄光性を持たなくても暗所での視認性に優れるが、加えて蓄光性を有することはより好ましい。蓄光性を生ぜしめるには、不純物元素をドーピングしたり、蛍光体表面にコーティングや分子吸着を施すなど公知の手段を用いることができる。該コーティングや該分子吸着などの表面改質は、バインダ樹脂との濡和性や分散性を向上させる効果を兼ね備えるため、特に好ましい。
【００３２】
このような半導体ナノ粒子蛍光体の材料には、以下の［１］〜［６］のようなものを適宜選択することができる。
［１］ＩＩ−ＶＩ族：ＣｄＴｅ、ＣｄＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＴｅ、ＣｄＯ、ＣｄＺｎＯ、ＣｄＭｇＯおよびこれらの混晶、
［２］ＩＩＩ−Ｖ族：ＧａＮ、ＧａＡｌＮ、ＩｎＮ、ＩｎＡｌＮ、ＩｎＰ、ＩｎＡｌＰ、ＧａＰ、ＧａＡｌＰ、ＧａＡｓ、ＧａＡｌＡｓ、ＩｎＡｓ、ＩｎＡｌＡｓ、ＧａＳｂ、ＧａＡｌＳｂ、ＩｎＳｂおよびこれらの混晶、
［３］ＩＶ−ＩＶ族：Ｓｉ、Ｇｅ、β−ＳｉＣ、Ｓｎおよびこれらの混晶、
［４］ＩＩＩ−ＩＩ型カルコゲナイド：Ｇａ2Ｓ3、Ｉｎ2Ｓ3およびこれらの混晶、
［５］Ｉ−ＩＩＩ−ＶＩ型カルコパイライト：ＡｇＩｎＴｅ2、ＡｇＩｎＳｅ2、ＡｇＩｎＳ2、ＡｇＧａＴｅ2、ＡｇＧａＳｅ2、ＡｇＧａＳ2、ＣｕＩｎＴｅ2、ＣｕＩｎＳｅ2、ＣｕＩｎＳ2、ＣｕＧａＴｅ2、ＣｕＧａＳｅ2、ＣｕＧａＳ2、ＣｕＡｌＴｅ2、ＣｕＡｌＳｅ2およびこれらの混晶、
［６］ＩＩ−ＩＶ−Ｖ型カルコパイライト：ＣｄＳｎＰ2、ＣｄＧｅＡｓ2、ＣｄＧｅＰ2、ＣｄＳｉＡｓ2、ＣｄＳｉＰ2、ＺｎＳｎＳｂ2、ＺｎＳｎＡｓ2、ＺｎＳｎＰ2、ＺｎＧｅＡｓ2、ＺｎＧｅＰ2、ＺｎＳｉＡｓ2およびこれらの混晶、
などを用いることができるが、特に［３］の珪素（Ｓｉ）およびその化合物は、低コストで環境にも悪影響を与えないため好ましい。
【００３３】
これらの材料で１０ｎｍ以下の粒径の半導体ナノ粒子蛍光体を作製するには、ＣＶＤ（化学気相堆積）法、ＭＢＥ（分子線ビームエピタキシー）法、レーザアブレーション法、スパッタ法など、半導体分野において公知の真空製膜手法を応用して材料合成を行ない、基板の代わりに捕集フィルタを用いてこれを回収するなどの手法を用いることができる。
【００３４】
また、該半導体ナノ粒子蛍光体の製造方法としては、ゾルゲル法、水熱法、グリコサーマル法、還流法、逆ミセル法、共沈法、ホットソープ法、超臨界合成法などの公知の液相合成方法を適宜選択して用いることもできる。この場合、半導体ナノ粒子蛍光体は有機溶媒あるいは水に分散したコロイド溶液として合成される。このため、溶剤やバインダ樹脂との濡和性や分散性に優れ、着色剤を構成する顔料・染料の表面を覆うように分布するので分離が生じにくい。その結果、印刷特性を阻害することがない。
【００３５】
半導体ナノ粒子蛍光体の添加量は、インク組成物の全質量に対し、０．０１〜２０質量％、好ましくは０．１〜１０質量％の範囲で添加するのが好ましい。添加量が０．０１質量％未満だと、蛍光体が少なすぎるため暗所での発光が不十分となる虞があり、２０質量％を超えると、印刷特性が劣化する虞がある。
【００３６】
＜着色剤＞
ここで着色剤とは、照明下において照明光の一部を吸収し残りを反射することにより、任意の発色を呈する材料である。前述の半導体ナノ粒子蛍光体と異なり自ら発光しない。よって、明所での視認性を確保する機能を有する。
【００３７】
着色剤には公知の染料または顔料を用いることができる。たとえば、水溶性染料として直接染料、酸性染料、食用染料、塩基性染料、反応性染料、分散性染料などが挙げられる。
【００３８】
また、顔料としては公知の有機顔料および無機顔料、あるいは体質顔料を用いることができる。たとえば、
有機顔料として；
アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料、フタロシアニン顔料、ペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、ジケトピロロピロール顔料、キノフラロン顔料、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラックなど、
無機顔料として；
酸化チタン、酸化鉄、カーボンブラック、グラファイトなど、
体質顔料として；
タルク、シリカ、アルミナ、マイカ、アルミナシリケートなどが挙げられる。
【００３９】
該着色剤の添加量は、染料あるいは顔料の種類、溶剤成分の種類および要求される特性などによって決定されるが、インク組成物の全質量に対し、０．１〜３０質量％、好ましくは１〜２０質量％の範囲で添加するのが好ましい。添加量が０．１質量％未満だと、色が薄すぎるため照明下での発色が不十分となる虞があり、３０質量％を超えると、印刷特性が劣化する虞がある。
【００４０】
＜添加剤＞
本発明において添加剤とは、樹脂、分散剤および潤滑剤の少なくとも一つを含むものとする。添加剤は着色剤および蛍光体の定着性向上や粘度調整、着色剤の均一分散、円滑な吐出性などを実現する役割を果たし、目的に応じて公知の材料を単独あるいは混合して用いることができる。
【００４１】
たとえば、樹脂として；
ケトン−ホルムアルデヒド縮合樹脂、シクロヘキサノン縮合樹脂、マレイン酸樹脂、スチレン・マレイン酸あるいはアクリル酸エステル共重合体、ポリビニルピロリドン、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセタール、重合エーテル、クマロン−インデン樹脂、テルペン系樹脂、フェノール樹脂、キシレン樹脂、ポリアミド、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、ポリビニルアルキルエーテル、ロジン系樹脂、ポリウレタン、ポリエステル、アルキッド樹脂、ポリエチレン、ポリブタジエン、ポリスチレン、ポリカーボネートなどを挙げられる。
【００４２】
たとえば、分散剤として；
にかわ、ゼラチン、カゼイン、アルブミン、アラビアゴム、トラカントゴム、サボニン、アルギン酸およびアルギン酸プロピレングリコールエステル、アルギン酸トリエタノールアミン、アルギン酸アンモニウム、アルギン酸ナトリウム、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース、ポリビニルアルコール類、ポリビニルピロリドン類、ポリアクリル酸、アクリル酸−アクリロニトリル共重合体、アクリル酸カリウム−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−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、スチレン−無水マレイン酸、ビニルナフタレン−アクリル酸共重合体、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、
およびこれらとジエチルアミン、アンモニア、エチルアミン、トリエチルアミン、プロピルアミン、イソプロピルアミン、ジプロピルアミン、ブチルアミン、イソブチルアミン、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、エチルジエタノールアミン、ヒドロキシエチルジイソプロピルアミン、ヒドロキシエチルジブチルアミン、ジヒドロキシエチル−ｔ−ブチルアミン、ヒドロキシエチルピペラジン、アミノメチルプロパノールモルホリンなどとの塩などを挙げられる。
【００４３】
たとえば、潤滑剤として；
トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、尿素、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、イミダゾール、１，３−ジメチル−２−イミダゾール、グルコース、マンノース、フルクトース、リボース、キシロース、アラビノース、ガラクトース、アルドン酸、グルシトール、マルトース、セロビオース、ラクトース、スクロース、トレハロース、マルトトリオース、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リチウム、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、リン酸リチウム、リン酸二水素カリウム、リン酸水素二カリウム、シュウ酸ナトリウム、シュウ酸カリウム、シュウ酸リチウム、ホウ酸ナトリウム、四ホウ酸ナトリウム、フタル酸水素カリウム、酒石酸水素カリウム、アンモニア、メチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン塩酸塩、トリエタノールアミン、モルホリン、プロパノールアミンなどを挙げられる。
【００４４】
該添加剤の添加量は要求される特性などによって決定されるが、インク組成物の全質量に対し、０〜６０質量％、好ましくは０．０１〜５０質量％の範囲で添加するのが好ましい。添加量が６０質量％を超えると、相対的に着色剤および半導体ナノ粒子蛍光体の量が少なくなるため、所望の視認性が得られない虞がある。
【００４５】
＜溶剤＞
溶剤は上述した半導体ナノ粒子蛍光体、着色剤および添加剤を均一に分散に混合し、インク組成物を媒体上に付着させた後は、蒸発することによってこれを定着させる役割を果たす。
【００４６】
溶剤は目的に応じて公知の材料を単独あるいは混合して用いることができる。たとえば、水、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、プロピレングリコール、ブチレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコール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、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノノルマルブチルーテル、プロピレングリコールモノフェニルエーテル、トリエチレングリコール、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、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、グリセリンおよびそのエチレンオキシ付加物、３−メトキシブタノール、３−メチル−３−メトキシブタノール、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モノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールｎ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノフェニルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリプロピレングリコールｎ−ブチルエ一テル、トリプロピレングリコールモノフェニルエーテル、メタノール、エタノール、アセトン、メチルエチルケトン、ｎ−プロピルアルコール、ｉｓｏ−プロピルアルコール、ｎ−ブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、ｔｅｒｔ−ブタノール、ｉｓｏ−ブタノール、ペンタノール、ベンジルアルコール、α−メチルベンジルアルコール、Ｎ−メチル２−ピロリドンロジンアルコール、プロピレングリコールメチルエーテルアセテートおよびプロピレングリコールジアセテートから選ばれる１種または２種以上の混合物などを用いることができる。
【００４７】
該溶剤の添加量は要求される特性などによって決定されるが、インク組成物の全質量に対し、１〜７０質量％、好ましくは５〜５０質量％の範囲で添加するのが好ましい。添加量が１質量％より少ないと、インク組成物を均一に混合することができないので、特性にムラが生じる虞があり、添加量が７０質量％を超えると、蒸発しにくくなるので、インク組成物が媒体上に固着しにくくなる虞がある。
【００４８】
＜インク組成物の製造方法＞
本発明のインク組成物は、少なくとも半導体ナノ粒子蛍光体、着色剤、添加剤および溶剤から構成される原料を均一に混練することで作製される。混練に用いる装置としては、ロールミル、ビーズミル、ボールミル、ニーダー、ミキサーなどを適宜選択して、あるいは、組み合わせて用いることができる。該装置に対する各原料の投入順序は任意であり、あらかじめ任意の２以上の原料を個別に混練してなる混合物を該装置に投入してもよい。
【００４９】
たとえば、分散性の悪い樹脂と着色剤との組み合わせにおいては、樹脂、着色剤および溶剤をあらかじめ混練してなる混合物を該装置内で作製し、該混合物の十分な分散性が得られたところで他の原料を投入する方法が好ましい。特に溶剤は、印刷等の手法によってインク組成物の仕上げ粘度が異なることから、上記添加量の範囲であれば原料の混練後に粘度調整の目的で別途添加してもよい。また、溶剤で希釈した後の分散性を向上させるため、再度上記の混練装置やホモジナイザーなどの分散装置を用いてもよい。
【００５０】
得られたインク組成物は、転写手法に応じた適切な容器に充填して用いることができる。たとえば、インクジェットプリンタや筆記具の場合はインクカートリッジに、スタンプの場合はインクパッドに、プレス印刷の場合は金属缶や樹脂性容器に充填して使用することができる。
【００５１】
＜実施形態１＞
本発明におけるインク組成物においては、半導体ナノ粒子蛍光体として、Ｓｉ／ＳｉＯ2ナノ粒子を選択することが好ましい。そして、該半導体ナノ粒子蛍光体の材料の選択に伴って、着色剤には、カーボンブラックを選択することが好ましく、溶剤には、エチレングリコールモノブチルエーテルおよび／またはベンジルアルコールを選択することが好ましく、添加剤には、ポリビニルアセタール、ケトン樹脂、リン酸エステル、エチルアミンを選択することが好ましい。そして、該インク組成物は、該半導体ナノ粒子蛍光体と着色剤とを有することが特徴であるため、該半導体ナノ粒子蛍光体は、０．１〜１０質量％、着色剤は、１〜２０質量％含むことが好ましい。
【００５２】
また、本実施例にかかるインク組成物は、平坦な固体表面に印刷することに適している。
【実施例】
【００５３】
以下、実施例および比較例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００５４】
＜実施例１＞
≪半導体ナノ粒子蛍光体の作製≫
半導体ナノ粒子蛍光体として、Ｓｉ／ＳｉＯ2ナノ粒子を作製した。該半導体ナノ粒子蛍光体は、原料ガスにモノシランガスと酸素ガスとを用いたＣＶＤ（化学気相堆積）法で作製した。なお、Ｓｉ／ＳｉＯ2ナノ粒子とは、ナノサイズのＳｉ粒子の表面をＳｉＯ2が層状に一部あるいは全部を覆った状態であるか、ナノサイズのＳｉ粒子およびＳｉＯ2粒子が凝集体を形成した状態の半導体ナノ粒子蛍光体をいう。
【００５５】
まず、ＣＶＤ装置（アルバック社製）のリアクタに、原料ガスであるモノシランガスと酸素ガスとを１：１の流量比で希釈用の窒素ガスと共に導入し、温度７００℃で反応をさせた。反応させた後に、該ＣＶＤ装置のリアクタの下流側に設けた捕集フィルターで、作製されたＳｉ／ＳｉＯ2ナノ粒子を回収した。なお、該Ｓｉ／ＳｉＯ2ナノ粒子の粒径は、動的光散乱法で測定し、平均粒径２ｎｍとなるように該原料ガスの総流量を調整した。
【００５６】
平均粒径２ｎｍのＳｉ／ＳｉＯ2ナノ粒子に近紫外光（４０５ｎｍ）を照射したところ、５３０ｎｍに発光ピーク波長を有する緑色の発光を呈した。
【００５７】
≪インク組成物の製造≫
表１に記載の半導体ナノ粒子蛍光体以外をミルを用いて混合、分散させてなる混合物を作製した。そして、該混合物を７０℃に加熱しながら、攪拌溶解した。
【００５８】
【表１】
2009280766.tif 000002
【００５９】
注１：カーボンブラックは、三菱化学製のＭＡ１００。
注２：ポリビニルアセタールは、積水化学製  ＰＶＢ  ＢＬ−１。
注３：キシレン樹脂は、フドー製  ニカノールＨＰ。
注４：ケトン樹脂は、日立化成工業製  ハイラック１１１。
注５：リン酸エステルは、ラサ工業製のＰＡＰ。
注６：エチルアミンは、和光純薬製の特級試薬。
注７：エチレングリコールモノブチルエーテルは、和光純薬製の特級試薬。
注８：ベンジルアルコールは、和光純薬製の特級試薬。
【００６０】
最後に表１におけるＳｉ／ＳｉＯ2ナノ粒子を該混合物に加えて完全分散させた後に冷却し、実施例１のインク組成物を得た。
【００６１】
＜実施例２＞
≪半導体ナノ粒子蛍光体の作製≫
半導体ナノ粒子蛍光体として、ＩｎＰナノ粒子を作製した。ＩｎＰナノ粒子の作製には、有機溶媒蒸留装置（ビードレックス製）を用いた。
【００６２】
まず、有機溶媒蒸留装置における加熱槽（加熱されるフラスコ部）で、ヘキサデセン溶媒中に溶かした酢酸インジウムおよびパルチミン酸を反応させて前駆体が溶解した第１溶液を合成した後、該第１溶液の温度を上昇させた。
【００６３】
次に、ヘキサデセン溶媒中にトリメチルシリルフォスフィン（Ｐ（ＳｉＭｅ3）3）を溶解させてなる第２溶液を作製し、第２溶液を該加熱槽にシリンジで注入し、２８５℃で温度を保持した。そして、３０分間後に、冷却、精製および単離の操作を行ない、ＩｎＰナノ粒子を含むコロイド溶液を回収した。なお、該コロイド溶液中のＩｎＰナノ粒子の粒径は動的光散乱法で測定し、平均粒径２ｎｍとなるように、第２溶液をシリンジで注入する際の第１溶液の温度を調整した。
【００６４】
平均粒径２ｎｍのＩｎＰナノ粒子を含むコロイド溶液に近紫外光を照射したところ、５２５ｎｍに発光ピーク波長を有する緑色の発光を呈した。
【００６５】
≪インク組成物の製造≫
表１における半導体ナノ粒子蛍光体にＩｎＰナノ粒子を用いた以外は、実施例１と同様に操作して、実施例２のインク組成物を得た。
【００６６】
＜実施例３＞
≪半導体ナノ粒子蛍光体の作製≫
半導体ナノ粒子蛍光体として、ＩｎＧａＮナノ粒子を作製した。ＩｎＧａＮナノ粒子の作製には、オートクレーブ合成装置（東洋高圧製）を用いた。
【００６７】
まず、オートクレーブ合成装置における槽に、三塩化ガリウム、三塩化インジウムおよび窒化リチウムが、質量比３：７：１０となるようにトリオクチルアミン溶媒中に溶解してなる第３溶液を入れた。そして、該第３溶液を３５０℃で２０ＭＰａの条件で１時間保持した。その後、該第３溶液に対して冷却、精製および単離の操作を行ない、Ｉｎ0.7Ｇａ0.3ＮからなるＩｎＧａＮナノ粒子を含むコロイド溶液を回収した。なお、コロイド溶液中のＩｎＧａＮナノ粒子の粒径は動的光散乱法で測定し、平均粒径２ｎｍとなるように温度および圧力を調整した。
【００６８】
平均粒径２ｎｍのＩｎＧａＮナノ粒子を含むコロイド溶液に近紫外光を照射したところ、５４０ｎｍに発光ピーク波長を有する緑色の発光を呈した。
【００６９】
≪インク組成物の製造≫
表１における半導体ナノ粒子蛍光体にＩｎＧａＮナノ粒子を用いた以外は、実施例１と同様に操作して、実施例３のインク組成物を得た。
【００７０】
＜比較例１＞
半導体ナノ粒子蛍光体に代えて、酸化物蛍光体ＳｒＡｌ2Ｏ4：Ｅｕを用いた。
【００７１】
≪酸化物蛍光体の作製≫
酸化物蛍光体ＳｒＡｌ2Ｏ4：Ｅｕは、酸化ストロンチウム、酸化アルミニウムおよび酸化ユウロピウムを還元焼成することにより作製した。該酸化物蛍光体ＳｒＡｌ2Ｏ4：Ｅｕは、ボールミルを用いて平均粒径１０μｍとなるよう粉砕した。この酸化物蛍光体ＳｒＡｌ2Ｏ4：Ｅｕは、近紫外光を照射したところ５２０ｎｍにピークを有する緑色の発光を呈した。
【００７２】
≪インク組成物の製造≫
表１における半導体ナノ粒子蛍光体の代わりに酸化物蛍光体ＳｒＡｌ2Ｏ4：Ｅｕを用いた以外は、実施例１と同様に操作して、比較例１のインク組成物を得た。
【００７３】
＜比較例２＞
半導体ナノ粒子蛍光体に代えて、市販の蓄光顔料ＳｒＡｌ2Ｏ4：Ｅｕ，Ｄｙ（根本特殊化学製  ルミノーバＧ−３００）を用いた以外は実施例１と同様に操作して比較例２のインク組成物を得た。なお、蓄光顔料の平均粒径は１０μｍで、近紫外光を照射したところ５２０ｎｍにピークを有する緑色の発光を呈した。
【００７４】
＜比較例３＞
半導体ナノ粒子蛍光体に代えて、アルコールに完全に溶解させた有機蛍光色素フルオレセイン（Ｃ20Ｈ12Ｏ5）を用いた以外は実施例１と同様に操作して比較例３のインク組成物を得た。なお、フルオレセインのアルコール溶液に近紫外光を照射したところ発光は見られなかったが、４９０ｎｍの青色光を照射したところ５２０ｎｍにピークを有する緑色の発光を呈した。
【００７５】
（性能評価）
上記で得られた実施例１〜３および比較例１〜３のインク組成物を、市販インクジェット用紙（スーパーファイン）（型番：コクヨ製ＫＪ−１１２０）上に市販インクジェットプリンタ（型番：キャノン製ｉＰ４２００）を用いて４０ポイントの大きさで有意文字として印字し、試験紙とした。
【００７６】
評価方法および評価基準は以下の通りとした。
（１）明所視認性
昼光色蛍光灯（色温度６５００Ｋ、平均演色性評価指数Ｒａ＝７４）を、直下の照度が５００ｌｘとなるよう調整し、試験紙を置いて、評価者が１ｍ離れたところから印字パターンを識別できるか目視評価し分類した。
Ａ・・・文字を容易に判読
Ｂ・・・視認は容易だが判読は可能あるいは困難
Ｃ・・・視認困難
（２）暗所視認性
上記（１）明所視認性において直下の照度が５０ｌｘとなるよう調整して同様の評価を行なった。
（３）印刷特性
「にじみ」や「かすれ」などの発生の有無を検査した。
Ａ・・・目視で「にじみ」や「かすれ」などは認められない
Ｂ・・・目視で「にじみ」や「かすれ」などが認められるが、判読は容易
Ｃ・・・判読困難
（４）定着性
印字部に対しウレタンスキージを用いて１００回のラビングを行なったのち、（３）と同じ検査を行なった。結果を表２に示す。
【００７７】
【表２】
2009280766.tif 000003
【００７８】
表２に示される結果より、本発明にかかるインク組成物は、総合的な特性評価において比較例１〜３のインク組成物を上回っていることが分かった。
【００７９】
すなわち、大きな粒径の無機蛍光体や蓄光顔料を用いた比較例１および比較例２においては、暗所視認性のみが優れているのに対し、本発明の実施例１〜３は、明所においては着色剤が、暗所においては半導体ナノ粒子蛍光体が視認されるため、照度によらず視認性が優れている。明所においても本発明のインク組成物の視認性が高い理由は、以下のとおりである。
【００８０】
比較例１および比較例２における無機蛍光体や蓄光顔料は、いずれも薄緑色の粉末であるため、カーボンブラックと混合すると明度が上がって灰色に近くなってしまうことが分かった。結果として、比較例１および比較例２においては、明所視認性は低下している。さらに比較例３のフルオレセイン溶液は、薄緑色の液体であり、カーボンブラックと混合するとグレーの液体となることが分かった。結果として、比較例３のインク組成物を塗布した後は明所視認性がカーボンブラックのみの場合より悪くなった。一方、実施例１〜３のインク組成物は、散乱損失が小さいためほぼ透明で、カーボンブラックと混合しても、インク組成物自体の黒みが損なわれることがなかった。
【００８１】
また、有機色素を用いた比較例３は、透明性や親和性において無機材料より優れているが、本発明のインク組成物はさらに透明性や親和性が優れていることがわかった。
【００８２】
今回開示された実施の形態、実施例および比較例は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲はした説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。