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WO2018181080A1 - 光輝性インクジェットインク及びそれを用いた画像形成方法 - Google Patents

光輝性インクジェットインク及びそれを用いた画像形成方法 Download PDF

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    • C09D11/326Inkjet printing inks characterised by colouring agents containing carbon black characterised by the pigment dispersant

Definitions

  • the metal nanoparticles may be further surface-treated with citric acid or the like in order to improve dispersion stability.
  • the metal nanoparticle contained in an ink may be one type, and may be used combining two or more types from which a kind or composition differs.
  • Dispersant The dispersant is adsorbed on the surface of the metal nanoparticles. As a result, the metal nanoparticles are easily dispersed in the solvent, and the dispersion agent and the emulsion resin particles interact to facilitate uniform mixing of the metal nanoparticles and the emulsion resin particles via the dispersant. be able to.
  • the dispersant is preferably a polymer dispersant from the viewpoint of excellent affinity with the emulsion resin.
  • the polymer dispersant is a resin having an adsorbing group for adsorbing on the surface of the metal nanoparticles.
  • the adsorbing group include a carboxyl group and a thiol group. That is, in the present invention, whether or not the dispersant is adsorbed on the surface of the metal nanoparticles is determined by whether or not the dispersant has an adsorbing group and the metal nanoparticles are less aggregated and well dispersed. be able to.
  • Emulsion resin particles can function as a binder resin, and can interact with the dispersant adsorbed on the surface of the metal nanoparticles to enhance the adhesion of the metal nanoparticles to the substrate.
  • Such an emulsion resin particle is preferably a resin having a high affinity with a dispersant.
  • 1,4-butanediol as a low molecular polyol (a3-1) and 5 g of propylene glycol dimethyl ether (DMPDG) as an aqueous solvent were added and reacted at 80 ° C. for 2 hours.
  • DMPDG propylene glycol dimethyl ether
  • 60 g of water as an aqueous solvent and 5 g of propylene glycol dimethyl ether were added and emulsified, and an aqueous amine solution in which 0.5 g of ethylenediamine as a low molecular weight polyamine (a3-2) was dissolved in 15 g of water was reacted at 50 ° C. for 3 hours.
  • the inkjet ink which can form the image which has sufficient adhesiveness with a base material and has sufficient metal luster can be provided.

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Abstract

光輝性インクジェットインクは、金属ナノ粒子と、前記金属ナノ粒子の表面に吸着した分散剤と、エマルジョン樹脂粒子と、溶媒とを含み、前記金属ナノ粒子の平均粒子径をD1、前記エマルジョン樹脂粒子の平均粒子径をD2としたとき、0.05<D2/D1<1を満たす。

Description

光輝性インクジェットインク及びそれを用いた画像形成方法
 本発明は、光輝性インクジェットインク及びそれを用いた画像形成方法に関する。
 従来、ラベル、パッケージ、広告印刷物や写真等の記録物において、金属光沢色を発する画像を形成するために、アルミニウム顔料やパール顔料等の金属顔料系の光輝性顔料を含むインクが用いられることがある。これらの画像の形成は、オフセット印刷やグラビア印刷、スクリーン印刷等のアナログ印刷により行われている。
 近年では、デジタル印刷の発展により、インクジェット方式によって金属光沢色を発する画像を形成する方法が検討されている。そのような画像の形成に用いられるインクとして、特許文献1には、銀ナノ粒子と、当該銀ナノ粒子を被覆する特定の有機化合物及び高分子分散剤と、溶媒とを含むインクジェット印刷用インキ組成物が開示されている。特許文献2には、銀ナノ粒子(光輝性顔料)と、ウレタン樹脂と、水とを含む光輝性顔料インクが開示されている。
特開2009-227736号公報 特開2015-193721号公報
 しかしながら、特許文献1のインクは、バインダー樹脂を含まないため、基材、特に非吸収性基材との十分な密着性を有する画像が得られにくかった。一方、特許文献2のインクは、ウレタン樹脂(バインダー樹脂)を含むものの、十分な金属光沢が得られなかった。
 本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、基材との十分な密着性を有し、且つ十分な金属光沢を有する画像を形成しうるインクジェットインクを提供することを目的とする。
 [1] 金属ナノ粒子と、前記金属ナノ粒子の表面に吸着した分散剤と、エマルジョン樹脂粒子と、溶媒とを含み、前記金属ナノ粒子の平均粒子径をD1、前記エマルジョン樹脂粒子の平均粒子径をD2としたとき、0.05<D2/D1<1を満たす、光輝性インクジェットインク。
 [2] 前記金属ナノ粒子の含有質量をM1(%)、前記エマルジョン樹脂粒子の含有質量をM2(%)としたとき、1.3≦M1/M2≦35をさらに満たす、[1]に記載の光輝性インクジェットインク。
 [3] 前記金属ナノ粒子の含有質量をM1(%)、前記エマルジョン樹脂粒子の含有質量をM2(%)としたとき、1≦M1+M2≦35をさらに満たす、[1]又は[2]に記載の光輝性インクジェットインク。
 [4] 前記分散剤は、高分子分散剤である、[1]~[3]のいずれかに記載の光輝性インクジェットインク。
 [5] 前記分散剤は、主鎖が(メタ)アクリル酸エステル由来の構造単位を含み、側鎖がポリオキシアルキル基を含むくし型ブロック共重合体である、[4]に記載の光輝性インクジェットインク。
 [6] 前記エマルジョン樹脂粒子は、ウレタン樹脂粒子又は(メタ)アクリル樹脂粒子である、[1]~[5]のいずれかに記載の光輝性インクジェットインク。
 [7] 前記溶媒は、沸点が150℃以上の有機溶媒を含む、[1]~[6]のいずれかに記載の光輝性インクジェットインク。
 [8] 前記金属ナノ粒子は、銀ナノ粒子である、[1]~[7]のいずれかに記載の光輝性インクジェットインク。
 [9] [1]~[8]のいずれかに記載の光輝性インクジェットインクを基材上に付与した後、溶媒を揮発させる工程と、前記溶媒を揮発させた光輝性インクジェットインクを加熱して、金属光沢層を形成する工程とを含む、画像形成方法。
 本発明は、基材との十分な密着性を有し、且つ十分な金属光沢を有する画像を形成しうるインクジェットインクを提供することができる。
 前述の通り、特許文献2のインクでは、十分な金属光沢を有する金属光沢層が得られなかった。その理由は、以下のように推測される。特許文献2のインクでは、エマルジョン樹脂粒子の平均粒子径が、金属ナノ粒子の平均粒子径に対して相対的に大きい。従って、得られる金属光沢層において、金属ナノ粒子の周囲に厚い樹脂層が形成されやすく、それによる光吸収を生じることや金属ナノ粒子の含有比率が低くなること等から、金属光沢層の反射率が低下しやすい、即ち、金属光沢が損なわれやすいと考えられる。
 特許文献2において、金属光沢を損なわないためには、金属光沢層中の樹脂成分を少なくすること、即ち、インク中のエマルジョン樹脂粒子の含有量を少なくすることが考えられる。しかしながら、平均粒子径が相対的に大きいエマルジョン樹脂粒子の含有量を少なくしただけでは、インク中において、金属ナノ粒子の周囲に存在するエマルジョン樹脂粒子同士の隙間が大きくなりやすく、得られる金属光沢層において金属ナノ粒子の周囲に多くの空隙が形成されやすい。その結果、得られる金属光沢層の屈折率は高まりやすく、消衰係数は低下しやすい。さらに、散乱光も増えやすくなる。それらの結果、金属光沢層の反射率が低下しやすい(即ち、金属光沢が得られにくい)と考えられる。
 これに対して本発明者らは、エマルジョン樹脂粒子の平均粒子径D2を金属ナノ粒子銀の平均粒子径D1に対して相対的に小さくすること;具体的には、金属ナノ粒子の平均粒子径D1とエマルジョン樹脂粒子の平均粒子径D2の比D2/D1を1未満とすることで、高い反射率を有し(即ち、十分な金属光沢を有し)、且つ基材との良好な密着性を有する金属光沢層が得られることを見出した。
 即ち、D2/D1が1未満であると、エマルジョン樹脂粒子の平均粒子径D2が、金属ナノ粒子の平均粒子径D1に対して相対的に小さいので、インク中のエマルジョン樹脂粒子の含有量を少なくしても、インク中において金属ナノ粒子の表面を比較的密に(比較的隙間なく)覆うことができる。それにより、得られる金属光沢層において金属ナノ粒子の周囲の空隙を少なくすることができるので、金属光沢層の屈折率の増大や消衰係数の低下を少なくすることができる。また、散乱光を少なくすることができる。それらの結果、金属光沢層の反射率を高めることができ、金属光沢を得やすくすることができる。また、金属光沢層において金属ナノ粒子の周囲の空隙を少なくしうるので、基材との密着性や膜強度も高めることができる。一方で、D2/D1が0.05超であると、エマルジョン樹脂粒子が適度な大きさを有するので、エマルジョン樹脂粒子同士が十分に結着しやすく、基材との密着性や高い膜強度が得られやすい。本発明は、このような知見に基づきなされたものである。
 1.光輝性インクジェットインク
 本発明の光輝性インクジェットインクは、金属ナノ粒子と、金属ナノ粒子の表面に吸着した分散剤と、エマルジョン樹脂粒子と、溶媒とを含む。
 1-1.金属ナノ粒子
 金属ナノ粒子は、ナノサイズの金属粒子である。金属ナノ粒子の主成分の例には、銀、金、銅、アルミニウム、白金、ニッケル、クロム、錫、亜鉛、インジウム、チタン、ビスマス等が挙げられる。これらの金属は、前述の金属を含む合金、混合物又は酸化物であってもよい。主成分とは、例えば金属ナノ粒子を構成する全原子の合計に対して50原子%以上であることをいう。これらの金属の中でも、高い光沢性と製造性の観点より、金、銀及びアルミニウムがより好ましく、安定性と色味の観点より、銀がさらに好ましい。即ち、金属ナノ粒子は、銀を主成分とする銀ナノ粒子であることが好ましい。
 銀を含む合金の例には、銀マグネシウム、銀銅、銀パラジウム、銀パラジウム銅、銀インジウム、銀ビスマス等が挙げられる。さらに、金属ナノ粒子は、不可避的に含まれる他の成分を微量に含んでいてもよいし、銀の酸化物を含有してもよい。金属ナノ粒子は市販品を用いてもよい。
 金属ナノ粒子は、分散安定性を高めるためにクエン酸等でさらに表面処理されていてもよい。また、インクに含まれる金属ナノ粒子は、1種類であってもよいし、種類又は組成が異なる2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
 金属ナノ粒子の平均粒子径D1は、D2/D1が後述する範囲を満たす範囲であれば特に制限されないが、金属光沢層を形成するためのインク中での分散安定性や金属光沢層の反射率を高めるのに十分な平滑性を得る観点から、3nm以上200nm以下であることが好ましく、15nm以上150nm以下であることがより好ましい。
 金属ナノ粒子の平均粒子径D1は、SEM観察により測定することができる。具体的には、以下の手順で測定することができる。
 1)ガラス基板上にインクを塗布した加熱せずに真空脱気して溶媒成分を揮発させた状態でSEM観察を行うか、若しくは溶媒を含むインクを冷凍した状態でクライオSEM観察を行う。クライオSEM観察では、冷凍したインクの割断面を観察する。そして、任意の300個の金属ナノ粒子の粒子径を測定する。
 2)得られた測定データに基づいて体積基準の粒度分布を求め、そのD50(メジアン径)を金属ナノ粒子の平均粒子径D1(体積平均粒子径)とする。
 尚、本発明における金属ナノ粒子の平均粒子径D1とは、(金属ナノ粒子の表面に吸着した)分散剤を含まない金属ナノ粒子自体の平均粒子径を意味する。
 金属ナノ粒子の平均粒子径D1は、例えば後述する金属ナノ粒子分散液の調製時における還元剤の滴下時間等によって調整されうる。
 1-2.分散剤
 分散剤は、金属ナノ粒子の表面に吸着している。それにより、金属ナノ粒子を溶媒中で分散させやすくすると共に、分散剤とエマルジョン樹脂粒子とが相互作用することで、金属ナノ粒子とエマルジョン樹脂粒子とを分散剤を介して均一に混合させやすくすることができる。分散剤は、エマルジョン樹脂との親和性に優れる点等から、高分子分散剤であることが好ましい。
 高分子分散剤は、金属ナノ粒子の表面に吸着するための吸着基を有する樹脂である。吸着基の例には、カルボキシル基やチオール基等が含まれる。つまり、本発明において、分散剤が金属ナノ粒子の表面に吸着しているかどうかは、分散剤が吸着基を有し、且つ金属ナノ粒子の凝集が少なく、良好に分散しているかどうかによって判断することができる。
 高分子分散剤を構成する樹脂は、親水性モノマーの単独又は共重合体であることが好ましい。親水性モノマーの共重合体は、親水性モノマーと疎水性モノマーとの共重合体であってもよい。
 親水性モノマーの例には、カルボキシル基又は酸無水物基含有モノマー(アクリル酸、メタクリル酸等の(メタ)アクリル酸、マレイン酸等の不飽和多価カルボン酸、無水マレイン酸等)や、アルキレンオキサイド変性(メタ)アクリル酸エステルモノマー(エチレンオキサイド変性(メタ)アクリル酸アルキルエステル等)等が含まれる。
 疎水性モノマーの例には、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル等の(メタ)アクリル酸エステル系モノマー;スチレン、α-メチルスチレン、ビニルトルエン等のスチレン系モノマー;エチレン、プロピレン、1-ブテン等のα-オレフィン系モノマー;酢酸ビニル、酪酸ビニル等のカルボン酸ビニルエステル系モノマー等が含まれる。
 高分子分散剤が共重合体である場合、ランダム共重合体、交互共重合体、ブロック共重合体、又はくし型共重合体(又はくし型グラフト共重合体)のいずれであってもよい。中でも、後述するエマルジョン樹脂粒子との親和性が良好である等の点から、高分子分散剤は、くし型ブロック共重合体であることが好ましい。
 くし型ブロック共重合体とは、主鎖を形成する直鎖状のポリマーと、主鎖を構成するモノマー由来の構成単位に対してグラフト重合した別の種類のポリマーとを含むコポリマーをいう。くし型ブロック共重合体の好ましい例には、主鎖が(メタ)アクリル酸エステル由来の構造単位を含み、且つ側鎖がポリオキシアルキル基(EO-PO共重合基等の長鎖ポリオキシアルキル基)を含むくし型ブロック共重合体が含まれる。くし型ブロックコポリマーは、グラフト重合した側鎖が立体障害を生じるため、金属ナノ粒子同士の凝集をより高度に抑制しうる。それにより、金属ナノ粒子の分散性が高まるので、凝集した金属ナノ粒子による吐出不良をより抑制しやすい。
 分散剤の酸価は、1mgKOH/g以上80mgKOH/g以下であることが好ましい。酸価が1mgKOH/g以上であると、分散剤は親水性の傾向を有するため、インク(特に水系インク)中での分散性を高めやすい。酸価が80mgKOH/g以下であると、金属光沢層中で分散剤が膨潤することによる、金属光沢層の耐久性の顕著な低下を抑制しやすい。分散剤の酸価は、1mgKOH/g以上50mgKOH/g以下であることがより好ましく、2mgKOH/g以上40mgKOH/g以下であることがさらに好ましく、3mgKOH/g以上30mgKOH/g以下であることがさらに好ましく、5mgKOH/g以上20mgKOH/g以下であることが特に好ましい。
 酸価は、JIS K 0070に準じて測定することができる。具体的には、分散剤の酸価は、フーリエ変換赤外分光光法(FT-IR)により、分散剤の種類(例えば、画像形成に用いた高分子分散剤の製品名等)を特定し、同一の分散剤の酸価をJIS K 0070に準じて測定すればよい。また、HNMRやガスクロマトグラフィー-質量分析法(GC/MS)によって分散剤の種類を特定してもよい。
 分散剤の分子量は、1000以上100000以下であることが好ましく、2000以上50000以下であることがより好ましい。
 市販の分散剤の例には、ソルスパース24000、ソルスパース24000GR、ソルスパース32000、ソルスパース44000、ソルスパース46000(ルーブリゾール社製);アジスパーPB822、アジスパーPB821、アジスパーPB711(味の素ファインテクノ社製);DISPERBYK-102、DISPERBYK-187、DISPERBYK-194N、DISPERBYK-190、DISPERBYK-191、DISPERBYK-199、DISPERBYK-2000、DISPERBYK-2001、DISPERBYK-2015、DISPERBYK-2050、DISPERBYK-2150、及びDISPERBYK-2069(いずれもビックケミー社製、「DISPERBYK」は同社の登録商標);ディスパロンED-152、ED-211、ED-212、ED-213、ED-214、ED-251(楠本化成社製)、PLAADシリーズ(楠本化成社製);EFKA 6220(BASF社製、「EFKA」は同社の登録商標)、並びにフローレンTG-750W(共栄社化学社製)等が含まれる。
 金属ナノ粒子の表面に吸着した分散剤は、例えば分散剤を含む水系溶媒中で、(金属ナノ粒子となる)銀イオンを還元することによって得ることができる。
 1-3.エマルジョン樹脂粒子
 エマルジョン樹脂粒子は、バインダー樹脂として機能しうるものであり、金属ナノ粒子の表面に吸着した分散剤と相互作用して、金属ナノ粒子の基材への密着性を高めうる。そのようなエマルジョン樹脂粒子は、分散剤との親和性が高い樹脂であることが好ましく、その例には、(メタ)アクリル樹脂や、ウレタン樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂(例えばポリ塩化ビニル重合体、塩化ビニル-塩化ビニリデン共重合体)、エポキシ樹脂、ポリシロキサン樹脂、フッ素樹脂、スチレン共重合体(例えばスチレン-ブタジエン共重合体、スチレン-(メタ)アクリル酸エステル共重合体等)、酢酸ビニル共重合体(例えばエチレン-酢酸ビニル共重合体等)等が含まれる。中でも、得られる金属光沢層の耐水性を高めうる観点から、(メタ)アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、エポキシ樹脂、ポリシロキサン樹脂、フッ素樹脂、スチレン共重合体、酢酸ビニル共重合体が好ましく、ウレタン樹脂や(メタ)アクリル樹脂がより好ましい。
 ウレタン樹脂は、例えばスルホン酸塩含有ポリオール(a1)と有機ポリイソシアネート(a2)とをイソシアネート基過剰の雰囲気で反応させた後;低分子ポリオール(a3-1)と水系溶媒とを加えてさらに反応させてイソシアネート基末端プレポリマーの乳化液を得た後;低分子ポリアミン(a3-2)を加えてさらに反応させたものでありうる。
 スルホン酸塩含有ポリオール(a1)の例には、スルホン酸塩含有ポリエステルポリオール、スルホン酸塩含有ポリエーテルポリオール、スルホン酸塩含有ポリカーボネートポリオール等が含まれる。
 有機ポリイソシアネート(a2)の例には、4,4′-ジフェニルメタンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート、1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート、1,4-テトラメチレンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート、o-キシレンジイソシアネート、m-キシレンジイソシアネート、p-キシレンジイソシアネート等の芳香脂肪族ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート(以後、IPDIと略称する)等の脂環族ポリイソシアネートが含まれる。
 低分子ポリオール(a3-1)や低分子ポリアミン(a3-2)は、鎖延長剤として機能しうる。低分子ポリオール(a3-1)の例には、エチレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール等が含まれ;低分子ポリアミン(a3-2)の例には、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ジエチレントリアミン等が含まれる。
 水系溶媒は、N-メチルピロリドン(NMP)やプロピレングリコールジメチルエーテル(DMPDG)等の有機溶媒と水との混合溶媒でありうる。
 (メタ)アクリル樹脂は、高分子乳化剤(b3)を含む水溶液中で、モノマー(b1)を、水溶性開始剤(b2)を用いて重合させたものでありうる。
 モノマー(b1)の例には、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸アルキルエステル;メトキシブチル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステル;スチレン、α-メチルスチレン等の芳香族ビニル化合物;ビニルトリエトキシシラン等の加水分解性シラン基含有ビニル化合物;N-メチロールアクリルアミド等の(メタ)アクリルアミド化合物等が含まれる。
 水溶性開始剤(b2)の例には、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等が含まれる。
 高分子乳化剤(b3)は、水溶性樹脂であればよく、その例には、カルボキシル基含有ポリマーが含まれる。カルボキシル基含有ポリマーは、カルボキシ基含有不飽和モノマーの単独又は共重合体である。カルボキシ基含有不飽和モノマーの例には、(メタ)アクリル酸が含まれ;それと共重合可能なモノマーの例には、モノマー(b)と同様のものが含まれる。
 金属ナノ粒子の平均粒子径D1とエマルジョン樹脂粒子の平均粒子径D2の比D2/D1は、0.05<D2/D1<1を満たすことが好ましい。D2/D1が1未満であると、エマルジョン樹脂粒子の含有質量が少なくても、インク中において金属ナノ粒子の表面をエマルジョン樹脂粒子で比較的密に(比較的隙間なく)覆うことができるので、金属光沢層においても金属ナノ粒子の周囲の空隙を少なくすることができる。それにより、金属光沢層の屈折率の増大や消衰係数の低下を少なくすることができ、散乱光も少なくしうるので、反射率(光沢性)を高めることができる。また、金属光沢層における金属ナノ粒子の周囲の空隙を少なくしうるので、基材との密着性や膜強度も高めうる。一方、D2/D1が0.05を超えると、エマルジョン樹脂粒子同士が十分に結着しやすいので、基材との高い密着性や高い膜強度が得られやすい。比D2/D1は、0.1<D2/D1<1を満たすことがより好ましく、0.2<D2/D1<0.95を満たすことがさらに好ましい。
 エマルジョン樹脂粒子の平均粒子径D2は、金属ナノ粒子の平均粒子径D1の測定方法と同様にして測定することができる。
 エマルジョン樹脂粒子がウレタン樹脂粒子である場合、その平均粒子径D2は、鎖長剤(a3)の添加量や、スルホン酸塩含有ポリオール(a1)と有機ポリイソシアネート(a2)との反応生成物と鎖長剤(a3)との反応時間、水系溶媒の組成(DMPDGの含有比等)等によって調整されうる。エマルジョン樹脂粒子が(メタ)アクリル樹脂粒子である場合、その平均粒子径D2は、例えばモノマー(b1)の組成(スチレン含有比等)や水溶性開始剤(b2)の配合量、高分子乳化剤(b3)の組成等によって調整されうる。
 D2/D1を一定以下とすることで、前述したように、エマルジョン樹脂粒子の含有質量M2(%)を少なくしても、インク中において、金属ナノ粒子の周囲をエマルジョン樹脂粒子で比較的密に(比較的隙間なく)覆うことができる。即ち、インク中のエマルジョン樹脂粒子の含有質量M2(%)を少なくすることができるので、得られる金属光沢層における金属ナノ粒子の含有比率を高めることができ、それによって反射率を高めることもできる。
 具体的には、インク中の金属ナノ粒子の含有質量M1(%)と、インク中のエマルジョン樹脂粒子の含有質量M2(%)の比M1/M2は、1.3≦M1/M2≦35を満たすことが好ましい。M1/M2が1.3以上であると、得られる金属光沢層において光を吸収しやすい樹脂の含有比率を適度に少なくし、金属ナノ粒子の含有比率を適度に高めうるので、金属光沢層の反射率をより高めやすい。M1/M2が35以下であると、得られる金属光沢層において樹脂の含有比率が適度に高いので、金属光沢層の基材との密着性や膜強度をより高めやすい。比M1/M2は、1.5≦M1/M2≦35を満たすことがより好ましく、2≦M1/M2≦30を満たすことがさらに好ましい。
 前述の含有質量の比M1/M2を、比重に基づいて体積換算すると、インク中の金属ナノ粒子の含有体積V1(%)と、インク中のエマルジョン樹脂粒子の含有体積V2(%)の比V1/V2は、0.25≦V1/V2≦6を満たすことが好ましい。V1/V2が0.25以上であると、得られる金属光沢層において光を吸収しやすい樹脂の含有比率を適度に少なくし、金属ナノ粒子の含有比率を適度に高めうるので、金属光沢層の反射率をより高めやすい。V1/V2が6以下であると、得られる金属光沢層において樹脂の含有比率が適度に高いので、金属光沢層の基材との密着性や膜強度をより高めやすい。V1/V2は、0.4≦V1/V2≦5を満たすことがより好ましく、0.6≦V1/V2≦4を満たすことがさらに好ましい。
 インク中の金属ナノ粒子の含有質量M1(%)と、インク中のエマルジョン樹脂粒子の含有質量M2(%)の合計量(M1+M2)(%)は、1≦M1+M2≦35を満たすことが好ましい。合計量(M1+M2)が1以上であると、インクに含まれる固形分量が適度に多いことから、所望の厚みの金属光沢層を形成しやすく、十分な反射率が得られやすい。合計量(M1+M2)が35以下であると、インクに含まれる固形分量が多すぎないので、粘度が高まりすぎず、インクジェットヘッドからの吐出性が損なわれにくい。合計(M1+M2)は、2≦M1+M2≦35を満たすことがより好ましく、3≦M1+M2≦30を満たすことがさらに好ましい。
 1-4.溶媒
 溶媒は、少なくとも水を含むが、任意の割合で有機溶媒をさらに含んでいてもよい。
 有機溶媒の例には、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、テトラエチレングリコールモノエチルエーテル、テトラエチレングリコールモノプロピルエーテル、テトラエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル等のグリコールエーテル類;エチレングリコール、グリセリン、2-エチル-2-(ヒドロキシメチル)-1,3-プロパンジオール、テトラエチレングリコール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール、1,2,4-ブタントリオール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ブチレングリコール、1,6-ヘキサンジオール、1,2-ヘキサンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,2-ペンタンジオール、2,2-ジメチル-1,3-プロパンジオール、2-メチル-2,4-ペンタンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、3-メチル-1,3-ブタンジオール、2-メチルペンタン-2,4-ジオール、2-メチル-1,3-プロパンジオール等の多価アルコール類;エタノールアミン、2-(ジメチルアミノ)エタノール等のアミン類;メタノール、エタノール、ブタノール等の1価アルコール類;2,2′-チオジエタノール;スルホラン;N,N-ジメチルホルムアミド等のアミド類;2-ピロリドン、γブチロラクトン、炭酸プロピレン、炭酸エチレン等の複素環類;アセトニトリル等が含まれる。これらを単独又は複数混合して用いることもできる。
 中でも、溶媒は、インクジェットヘッド近傍でのインクの乾燥を防ぎ、当該ヘッドからの吐出性を高める観点等から、沸点150℃以上の有機溶媒を含むことが好ましい。そのような有機溶媒の好ましい例には、グリセリンやプロピレングリコール、トリエチレングリコールモノメチルエーテル等が含まれる。
 1-5.その他の成分
 光輝性インクジェットインクは、本発明の効果を損なわない範囲で、上記成分以外の他の成分をさらに含んでもよい。他の成分の例には、公知の界面活性剤(表面調整剤)が含まれる。
 界面活性剤の例には、ジアルキルスルホコハク酸塩類、アルキルナフタレンスルホン酸塩類及び脂肪酸塩類等のアニオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル類、アセチレングリコール類及びポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロックコポリマー類等のノニオン性界面活性剤、アルキルアミン塩類及び第四級アンモニウム塩類等のカチオン性界面活性剤、並びにシリコーン系やフッ素系の界面活性剤が含まれる。
 シリコーン系の界面活性剤の市販品の例には、KF-351A、KF-352A、KF-642及びX-22-4272、信越化学工業製、BYK-307、BYK-345、BYK-347及びBYK-348、ビッグケミー製(「BYK」は同社の登録商標)、並びにTSF4452、東芝シリコーン社製が含まれる。
 界面活性剤の含有量は、例えばインクの全質量に対して0.001質量%以上1.0質量%未満とすることができる。
 1-6.物性
 本発明の光輝性インクジェットインクの粘度は、インクジェット法による画像形成において、ノズルからの吐出安定性をより高める観点からは、1cP以上100cP未満であることが好ましく、1cP以上50cP以下であることがより好ましく、1cP以上15cP以下であることがさらに好ましい。
 2.光輝性インクジェットインクを用いた画像形成方法
 本発明の画像形成方法は、1)本発明の光輝性インクジェットインクを基材上に付与した後、溶媒を揮発させる工程(インク付与・乾燥工程)と、2)得られた光輝性インクジェットインクを加熱して、金属光沢層を形成する工程(加熱工程)とを含む。
 2-1.インク付与・乾燥工程
 前述の光輝性インクジェットインクを基材上に付与した後、溶媒を揮発させる。
 インクの付与は、インクジェット法にて行うことができる。具体的には、インクをインクジェットヘッドのノズルから吐出して、基材の表面に着弾させる。
 溶媒を揮発させる方法は、特に制限されず、真空脱気法や送風乾燥法、加熱乾燥法等でありうる。乾燥温度は、エマルジョン樹脂粒子のガラス転移温度未満とすることが好ましく、例えば常温以上100℃未満であることが好ましく、常温以上80℃未満であることがより好ましい。
 2-2.加熱工程
 基材上に付与されたインクを加熱して、金属光沢層を形成する。具体的には、基材上に付与されたインク中のエマルジョン樹脂粒子を熱融着させて、金属光沢層を形成する。
 インクの加熱温度は、エマルジョン樹脂粒子が熱融着しうる温度であればよく、エマルジョン樹脂粒子のガラス転移温度以上とすることが好ましい。具体的には、加熱温度は、例えば40℃以上とすることが好ましく、上限温度は、基材とエマルション樹脂粒子の耐熱温度以下である必要がある。また、インクに造膜助剤をさらに添加することで、エマルジョン樹脂粒子のTg以下で造膜させることも可能となる。
 1)の溶媒の揮発(乾燥)工程と2)の加熱工程とは、別工程で行ってもよいし、同時に行ってもよい。1)の溶媒の揮発(乾燥)と2)の加熱とを同時に行う場合、乾燥温度兼加熱温度は、エマルジョン樹脂粒子のガラス転移温度以上とすることが好ましい。
 2-3.その他の層の形成
 本発明の画像形成方法は、必要に応じて、金属光沢層が形成される前の基材の表面にプライマー層を形成する工程をさらに含んでもよい。また、本発明の画像形成方法は、得られた金属光沢層のより表層側に、色材層又は保護層を形成する工程をさらに含んでいてもよい。
 2-3-1.プライマー層の形成工程
 プライマー層は、バインダー樹脂を含む樹脂組成物を、金属光沢層が形成される前の基材表面に付与して、形成することができる。上記樹脂組成物の付与後に、上記樹脂組成物を加熱等により乾燥させてバインダー樹脂を成膜させてもよい。このときの乾燥温度は、例えば100℃未満としうる。
 バインダー樹脂は、金属ナノ粒子等を含む顔料の基材への密着性を高めるために従来から用いられている樹脂であればよい。そのようなバインダー樹脂の例には、(メタ)アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリシロキサン樹脂、マレイン酸樹脂、ポリオレフィン樹脂、ビニル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリビニルピロリドン、ポリヒドロキシスチレン、ポリビニルアルコール、ニトロセルロース、酢酸セルロース、エチルセルロース、エチレン-酢酸ビニル共重合体、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、及びアルキド樹脂等が含まれる。これらの樹脂は、1種単独で用いてもよいし、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
 2-3-2.色材層又は保護層の形成工程
 色材層は、公知の顔料又は染料と、それらを定着させるためのバインダー樹脂とを含む樹脂組成物を、金属光沢層上に付与して形成することができる。保護層は、バインダー樹脂を含む樹脂組成物を、金属光沢層上に付与して形成することができる。これらの樹脂組成物の付与後に、当該樹脂組成物を加熱等により乾燥させてバインダー樹脂を成膜させてもよい。このときの乾燥温度は、例えば100℃未満としうる。
 各樹脂組成物に含まれる樹脂は、プライマー層に含まれるバインダー樹脂と同様の樹脂から選択することができる。
 各樹脂組成物の付与方法は、特に限定されないが、精細な画像を形成しやすくする観点では、インクジェット法、電子写真法が好ましい。
 以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
 1.材料
 1-1-1.銀ナノ粒子分散液の調製
 <銀ナノ粒子分散液1>
 平板状の撹拌翼と邪魔板を有する1Lのセパラブルフラスコに、分散剤としての7.2gのDISPERBYK-190(ビックケミー社製、酸価10mgKOH/g)、及び252gのイオン交換水を投入し、撹拌を行ってDISPERBYK-190を溶解させた。続いて、上記セパラブルフラスコに、252gのイオン交換水に溶解させた、62gの硝酸銀(東洋化学工業社製)を攪拌しながら投入した。その後、上記セパラブルフラスコをウォーターバスに入れ、溶液の温度が70℃に安定するまで加熱撹拌した。その後、シリンジポンプを使用して、157gの還元剤としてのジメチルアミノエタノール(和光純薬社製)を48分掛けてセパラブルフラスコに滴下し、更に70℃に保ちながら1時間攪拌を続け、銀ナノ粒子を含む反応液を得た。
 得られた反応液をステンレスカップに入れて、さらに2Lのイオン交換水を加えてから、ポンプを稼働して限外濾過を行った。ステンレスカップ内の溶液が減少した後、再びイオン交換水を入れて、ろ液の伝導度が100μS/cmになるまで精製を繰り返し行った。その後、ろ液を濃縮して、固形分30wt%の銀ナノ粒子分散液1を得た。
 尚、限外濾過装置は、限外濾過モジュールAHP1010(旭化成株式会社製、分画分子量:50000、使用膜本数:400本)、チューブポンプ(Masterflex社製)をタイゴンチューブでつないだものを使用した。得られた銀ナノ粒子分散液1における銀ナノ粒子の平均粒子径D1を測定したところ、55nmであった。
 <銀ナノ粒子分散液2>
 銀ナノ粒子分散液1の調製において、硝酸銀の添加量を65g、分散剤を6.8g、ジメチルアミノエタノールの滴下時間を50分に変更した以外は同様にして銀ナノ粒子分散液2を得た。得られた銀ナノ粒子分散液2における銀ナノ粒子の平均粒子径D1を測定したところ、105nmであった。
 <銀ナノ粒子分散液3>
 銀ナノ粒子分散液1の調製において、硝酸銀の添加量を58g、分散剤を7.5g、ジメチルアミノエタノールの滴下時間を45分に変更した以外は同様にして銀ナノ粒子分散液3を得た。得られた銀ナノ粒子分散液3における銀ナノ粒子の平均粒子径D1を測定したところ、35nmであった。
 <銀ナノ粒子分散液4>
 銀ナノ粒子分散液1の調製において、硝酸銀の添加量を55g、分散剤を8.0g、ジメチルアミノエタノールの滴下時間を45分に変更した以外は同様にして銀ナノ粒子分散液4を得た。得られた銀ナノ粒子分散液4における銀ナノ粒子の平均粒子径D1を測定したところ、20nmであった。
 <銀ナノ粒子分散液5>
 銀ナノ粒子分散液1の調製において、硝酸銀の添加量を65g、分散剤を6.5g、ジメチルアミノエタノールの滴下時間を50分に変更した以外は同様にして銀ナノ粒子分散液5を得た。得られた銀ナノ粒子分散液5における銀ナノ粒子の平均粒子径D1を測定したところ、150nmであった。
 <銀ナノ粒子分散液6>
 銀ナノ粒子分散液1の調製において、硝酸銀の添加量を69g、分散剤を6.4g、ジメチルアミノエタノールの滴下時間を55分に変更した以外は同様にして銀ナノ粒子分散液6を得た。得られた銀ナノ粒子分散液6における銀ナノ粒子の平均粒子径D1を測定したところ、200nmであった。
 1-1-2.金ナノ粒子分散液の調製
 <金ナノ粒子分散液1>
 平板状の撹拌翼と邪魔板を有する1Lのセパラブルフラスコに、分散剤としての3.7gのDISPERBYK-191(ビックケミー社製、酸価30mgKOH/g)、及び168gのエタノールを投入し、50℃で撹拌を行ってDISPERBYK-191を溶解させた。続いて、上記セパラブルフラスコに、168gのエタノールに溶解させた、21gの塩化金酸を攪拌しながら投入した。その後、上記セパラブルフラスコをウォーターバスに入れ、溶液の温度が50℃に安定するまで加熱撹拌した。その後、19.5gの還元剤としてのジメチルアミノエタノール(和光純薬社製)を投入し、更に50℃に保ちながら2時間攪拌を続け、金ナノ粒子を含む反応液を得た。
 得られた反応液をステンレスカップに入れて、さらに2Lのエタノールを加えてから、ポンプを稼働して限外濾過を行った。ステンレスカップ内の溶液が減少した後、イオン交換水を入れて、ろ液の伝導度が30μS/cmになるまで精製を繰り返し行った。その後、ろ液を濃縮して、固形分30wt%の金ナノ粒子分散液1を得た。
 尚、限外濾過装置は、限外濾過モジュールAHP1010(旭化成株式会社製、分画分子量:50000、使用膜本数:400本)、チューブポンプ(Masterflex社製)をタイゴンチューブでつないだものを使用した。得られた金ナノ粒子分散液1における金ナノ粒子の平均粒子径D1を測定したところ、30nmであった。
 1-2.エマルジョン樹脂粒子分散液の調製
 <エマルジョン樹脂粒子分散液1>
 攪拌機、温度計、冷却管、及び窒素ガス導入管を備えた容量200ミリリットルの四つ口フラスコに、スルホン酸塩含有ポリオール(a1)としてスルホン酸ナトリウム含有ポリエステルポリオールを19g、有機ポリイソシアネート(a2)としてイソホロンジイソシアネートを8g仕込み、80℃で2時間反応させた。その後、低分子ポリオール(a3-1)として1,4-ブタンジオールを0.8g、水系溶媒としてプロピレングリコールジメチルエーテル(DMPDG)を5g加えて80℃で2時間反応させた。その後、水系溶媒として水を60gとプロピレングリコールジメチルエーテルを5gを加えて乳化させ、水15gに低分子ポリアミン(a3-2)としてエチレンジアミンを0.5g溶解させたアミン水溶液を50℃で3時間反応させて、得られたエマルションを固形分濃度20%になるよう水で希釈して、エマルジョン樹脂粒子分散液1(ウレタンエマルジョン溶液)を得た。得られたエマルジョン樹脂粒子分散液1におけるエマルジョン樹脂粒子の平均粒子径D2を測定したところ、40nmであった。
 <エマルジョン樹脂粒子分散液2>
 攪拌機、温度計、冷却管、及び窒素ガス導入管を備えた容量200ミリリットルの四つ口フラスコに、スルホン酸ナトリウム含有ポリエステルポリオールを19g、イソホロンジイソシアネートを8g仕込み、80℃で2時間反応させた。その後、1,4-ブタンジオールを0.9g、プロピレングリコールジメチルエーテルを7g加えて80℃で2時間反応させた。その後、水を60gとプロピレングリコールジメチルエーテルを7gを加えて乳化させ、水15gにエチレンジアミンを0.5g溶解させたアミン水溶液を50℃で4時間反応させて、得られたエマルションを固形分濃度20%になるよう水で希釈し、エマルジョン樹脂粒子分散液2(ウレタンエマルジョン溶液)を得た。得られたエマルジョン樹脂粒子分散液2におけるエマルジョン樹脂粒子の平均粒子径D2を測定したところ、80nmであった。
 <エマルジョン樹脂粒子分散液3>
 攪拌機、温度計、冷却管、及び窒素ガス導入管を備えた容量200ミリリットルの四つ口フラスコに、スルホン酸ナトリウム含有ポリエステルポリオールを19g、イソホロンジイソシアネートを8g仕込み、80℃で2時間反応させた。その後、1,4-ブタンジオールを0.9g、プロピレングリコールジメチルエーテルを5g加えて80℃で2時間反応させた。その後、水を60gとプロピレングリコールジメチルエーテルを5gを加えて乳化させ、水15gにエチレンジアミンを0.5g溶解させたアミン水溶液を50℃で4時間反応させて、得られたエマルションを固形分濃度20%になるよう水で希釈し、エマルジョン樹脂粒子分散液3(ウレタンエマルジョン溶液)を得た。得られたエマルジョン樹脂粒子分散液3におけるエマルジョン樹脂粒子の平均粒子径D2を測定したところ、20nmであった。
 <エマルジョン樹脂粒子分散液4>
 攪拌機、温度計、冷却管、及び窒素ガス導入管を備えた四つ口フラスコに、溶媒としてのイソプロピルアルコール140gを仕込み、85℃に加熱した後、窒素ガスを導入しながら、メタクリル酸12.5g、メタクリル酸メチル60.5g、及びアクリル酸2-エチルヘキシル23gと反応開始剤(日本ヒドラジン工業(株)製「ABN-E」)4gとの混合物を2時間かけて滴下した。滴下後、さらに同温度を維持して2時間重合させ、その後、溶媒を減圧下で留去して、ガラス転移温度50℃の水溶性樹脂を得た。
 次に、得られた水溶性樹脂96gを粉砕した後、モノマー組成から算出した水溶性樹脂が有するカルボキシル基と当量のアンモニアを溶解させた水140g中に添加して攪拌混合し、80℃で加熱溶解させて、固形分濃度40%の高分子乳化剤の水溶液(A)を得た。
 攪拌機、温度計、冷却管、窒素ガス導入管を備えた四ツ口フラスコに、高分子乳化剤の水溶液(A)240g及び水90gを仕込み、窒素ガスを導入しながら、80~85℃に保ち、メタクリル酸メチル86g、アクリル酸2-エチルヘキシル58gと、1%過硫酸アンモニウム水溶液60gとを、それぞれ別の滴下口から2時間かけて滴下した。滴下後、さらに同温度を維持して2.5時間乳化重合を行い、得られたエマルションを固形分濃度20%になるよう、水で希釈し、エマルジョン樹脂粒子分散液4(アクリルエマルジョン溶液)を得た。得られたエマルジョン樹脂粒子分散液4におけるエマルジョン樹脂粒子の平均粒子径D2を測定したところ、45nmであった。
 <エマルジョン樹脂粒子分散液5>
 攪拌機、温度計、冷却管、窒素ガス導入管を備えた四ツ口フラスコに、イオン交換水220gと、乳化剤(第一工業製薬(株)製「ハイテノール18E」)1.8gをイオン交換水8gで溶解した乳化剤水溶液の全量とを仕込み、窒素ガスを導入しながら、72℃に加熱した後、メタクリル酸2.8g、メタクリル酸メチル13g、アクリル酸2-エチルヘキシル1.9g及びチオグリコール酸2-エチルヘキシル1gと、5%過硫酸アンモニウム水溶液13gを投入し、15分経過後にメタクリル酸11.2g、メタクリル酸メチル53g、アクリル酸2-エチルヘキシル7.6g及びチオグリコール酸2-エチルヘキシル4gを80分間かけて滴下した。滴下を終了してから15分後に75℃まで加熱したのち、25%アンモニア水を投入し、高分子乳化剤の水溶液(C)を得た。
 さらに、この高分子乳化剤の水溶液(C)を80℃に調温し、メタクリル酸メチル86g、アクリル酸2-エチルヘキシル58gとイオン交換水100gを90分間かけて滴下した。その後、2%過硫酸アンモニウム水溶液7.2gを30分間かけて滴下した。90分間温度を維持して熟成を行い、得られたエマルションを固形分濃度20%になるよう、水で希釈し、エマルジョン樹脂粒子分散液5(アクリルエマルジョン溶液)を得た。得られたエマルジョン樹脂粒子分散液5におけるエマルジョン樹脂粒子の平均粒子径D2を測定したところ、15nmであった。
 <エマルジョン樹脂粒子分散液6>
 攪拌機、温度計、冷却管、窒素ガス導入管を備えた四つ口フラスコに、溶媒としてのイソプロピルアルコール140gを仕込み、85℃に加熱した後、窒素ガスを導入しながら、メタクリル酸3.2g、メタクリル酸メチル48g、及びアクリル酸2-エチルヘキシル12g、スチレン33gと反応開始剤(日本ヒドラジン工業(株)製「ABN-E」)4gとの混合物を2時間かけて滴下した。滴下後、さらに同温度を維持して2時間重合させ、その後、溶媒を減圧下で留去して、ガラス転移温度70℃の水溶性樹脂を得た。
 次に、得られた水溶性樹脂96gを粉砕した後、モノマー組成から算出した水溶性樹脂が有するカルボキシル基と当量のアンモニアを溶解させた水140g中に添加して攪拌混合し、80℃で加熱溶解させて、固形分濃度40%の高分子乳化剤の水溶液(B)を得た。
 攪拌機、温度計、冷却管、窒素ガス導入管を備えた四ツ口フラスコに、高分子乳化剤の水溶液(B)240g及び水90gを仕込み、窒素ガスを導入しながら、80~85℃に保ち、メタクリル酸メチル86g、アクリル酸2-エチルヘキシル58gと、1%過硫酸アンモニウム水溶液60gとを、それぞれ別の滴下口から2時間かけて滴下した。滴下後、さらに同温度を維持して3時間乳化重合を行い、得られたエマルションを固形分濃度20%になるよう、水で希釈し、エマルジョン樹脂粒子分散液6(アクリルエマルジョン溶液)を得た。得られたエマルジョン樹脂粒子分散液6におけるエマルジョン樹脂粒子の平均粒子径D2を測定したところ、120nmであった。
 <エマルジョン樹脂粒子分散液7>
 攪拌機、温度計、冷却管、窒素ガス導入管を備えた四ツ口フラスコに、イオン交換水220gと、乳化剤(第一工業製薬(株)製「ハイテノール18E」)1.8gをイオン交換水8gで溶解した乳化剤水溶液の全量とを仕込み、窒素ガスを導入しながら、72℃に加熱した後、メタクリル酸2.8g、メタクリル酸メチル13g、アクリル酸2-エチルヘキシル1.9g及びチオグリコール酸2-エチルヘキシル1gと、5%過硫酸アンモニウム水溶液10gを投入し、10分経過後にメタクリル酸11.2g、メタクリル酸メチル53g、アクリル酸2-エチルヘキシル7.6g及びチオグリコール酸2-エチルヘキシル4gを60分間かけて滴下した。滴下を終了してから15分後に70℃まで加熱したのち、25%アンモニア水を投入した。さらに75℃に調温し、メタクリル酸メチル86g、アクリル酸2-エチルヘキシル58gとイオン交換水100gを90分間かけて滴下した。その後に2%過硫酸アンモニウム水溶液6gを30分間かけて滴下した。60分間温度を維持して熟成を行い、得られたエマルションを固形分濃度20%になるよう、水で希釈し、エマルジョン樹脂粒子分散液7(アクリルエマルジョン溶液)を得た。得られたエマルジョン樹脂粒子分散液7におけるエマルジョン樹脂粒子の平均粒子径D2を測定したところ、6nmであった。
 得られた銀ナノ粒子分散液1~6における銀ナノ粒子の平均粒子径D1、金ナノ粒子分散液1における金ナノ粒子の平均粒子径D1、及びエマルジョン樹脂粒子分散液1~7におけるエマルジョン樹脂粒子の平均粒子径D2の測定は、それぞれ以下の方法で行った。
 <平均粒子径の測定>
 金属ナノ粒子の平均粒子径D1及びエマルジョン樹脂粒子の平均粒子径D2は、SEM観察により測定した。具体的には、以下の手順で測定した。
 1)ガラス板上に分散液を塗布した後、真空脱気して溶媒成分を揮発させてサンプルを得た。得られたサンプルの分散液について、測定装置JEOL JSM-7401Fを用いてSEM観察を行い、任意の300個の金属ナノ粒子又はエマルジョン樹脂粒子の粒子径をそれぞれ測定した。
 2)得られた測定データに基づいて、画像処理ソフトImage Jを用いて体積基準の粒度分布を求め、そのD50(メジアン径)を平均粒子径(体積平均粒子径)とした。
 尚、SEM観察では、金属ナノの表面に吸着した分散剤は観察できないことから、金属ナノの粒子径は、分散剤を含まない金属ナノの粒子径として求めた。
 1-3.溶媒
 水
 プロピレングリコール(沸点:188℃)
 トリエチレングリコールモノメチルエーテル(沸点:248℃)
 1-4.添加剤
 BYK-348(ビックケミー製)(界面活性剤)
 2.インクの調製
 表1又は2に記載の組成に従い、各成分を混合した後、ADVATEC社製テフロン(「テフロン」はデュポン社の登録商標)3μmメンブランフィルターで濾過し、実施例1~20、比較例1~5のインクを調製した。
 3.インクの評価
 実施例1~20及び比較例1~5のインクを用いて、以下の基材に画像を形成した。
 (基材)
 コート紙:ラミーコーポレーション、WRG3-36
 (画像形成条件)
 ピエゾ型インクジェットノズルを有するインクジェット記録装置を用いて、それぞれの基材に画像を形成した。インクジェット記録装置は、インクタンク、インク供給配管、インクジェットヘッド直前のインク供給タンク、フィルター、及びピエゾ型のインクジェットヘッドを、インクが流通する上流側から下流側に向けて、この順で有していた。インクジェットヘッドは、液滴量14pl、印字速度0.5m/sec、射出周波数10.5kHz、印字率100%となる条件で駆動して、インクの液滴を各基材に吐出して着弾させた。着弾後、60℃で10分ほど乾燥させて、画像を得た。
 そして、得られた画像の反射率及び密着性、並びにインクの吐出安定性を、それぞれ以下の方法で評価した。
 (反射率)
 分光光度計U4100を用いて、450nm、550nm、650nmの各波長での反射率を測定し、それらの平均値を求めて、下記基準で評価した。
 ◎:上記平均値が50%以上
 〇:上記平均値が50%未満40%以上
 △:上記平均値が40%未満30%以上
 ×:上記平均値が30%未満20%以上
 ××:上記平均値が20%未満
 △以上を実用性ありと評価した。
 但し、実施例20については、600nm、650nmの各波長での反射率を測定し、それらの平均値により評価した。
 (密着性)
 得られた画像の表面に、碁盤目の数が100個となるように碁盤目状に切り目を入れ、碁盤目テープ剥離試験を行った。そして、下記基準で評価した。
 ○:碁盤目100個/100個で剥がれなし
 △:碁盤目99個/100個~95個/100個で剥がれなし
 ×:碁盤目94個/100個~0個/100個で剥がれなし
 △以上を実用性ありと評価した。
 (吐出安定性)
 インクジェット画像形成装置のインク供給タンクに、得られたインクを充填して、常温で、液滴量42pl、印字速度0.5m/sec、射出周波数10.5kHz、印字率100%となる条件で、インクの液滴を8時間連続して吐出して基材に着弾させた。
 8時間の連続吐出中、基材にドット抜け、飛行曲がり及びインクの飛散が発生した回数を目視で観察し、その合計回数をもとに、以下の基準でインク組成物の吐出安定性を評価した。
 ○ ドット抜け、飛行曲がり及びインクの飛散の回数が15回未満
 △ ドット抜け、飛行曲がり及びインクの飛散の回数が15回以上、20回未満
 × ドット抜け、飛行曲がり及びインクの飛散の回数は20回以上
 △以上を実用性ありと評価した。
 得られた評価結果を表1及び2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 表1に示されるように、D2/D1が0.05超1未満である実施例1~20のインクを用いて得られる画像は、いずれも反射率が高く、且つ基材との密着性も良好であることがわかる。
 特に、M1/M2を1.3以上35以下とすることで、得られる画像の反射率をより高く、基材との密着性もより高くできることがわかる(実施例3及び8~11のインクと、実施例16~17のインクとの対比)。さらに、M1/M2を2以上とすることで、得られる画像の反射率をより高くできることがわかる(実施例8のインクと実施例16のインクとの対比)。
 また、M1+M2を1以上とすることで、得られる画像の反射率をより高くしやすく、35以下とすることで、吐出安定性が得られやすいことがわかる(実施例3及び10~11のインクと、実施例18~19のインクとの対比)。M1+M2を1以上とすることで反射率が高まるのは、固形分濃度が適度に高いため、反射率を高めるのに十分な膜厚が得られやすいからであると考えられる。M1+M2を35以下とすることで吐出安定性が高まるのは、固形分濃度が高すぎず、インク粘度の上昇が少ないからであると考えられる。
 これに対して、エマルジョン樹脂粒子を含まない比較例1のインクを用いて得られた画像は、基材との密着性が低いことがわかる。一方、エマルジョン樹脂粒子を含むが、D2/D1が1以上である比較例2~4のインクを用いて得られる画像は、反射率と基材との密着性が、いずれも低いことがわかる。特に比較例2と3の対比から、エマルジョン樹脂粒子の平均粒子径D2が相対的に大きすぎると、エマルジョン樹脂粒子の含有質量を少なくしたときに、金属ナノ粒子の周囲の空隙が多く形成されるため、得られる金属光沢層の屈折率消衰係数は高くなり、散乱因子も増えることから、反射率や密着性はさらに低下することが示される。また、エマルジョン樹脂粒子を含むが、D2/D1が0.05未満である比較例5のインクを用いて得られる画像は、特に基材との密着性が低いことがわかる。これは、エマルジョン樹脂粒子の平均粒子径D2が相対的に小さすぎるため、樹脂粒子同士の結着が不十分であり、十分な膜強度が得られないためであると考えられる。
 本出願は、2017年3月29日出願の特願2017-065900に基づく優先権を主張する。当該出願明細書に記載された内容は、すべて本願明細書に援用される。
 本発明によれば、基材との十分な密着性を有し、且つ十分な金属光沢を有する画像を形成しうるインクジェットインクを提供することができる。
 
 

Claims (9)

  1.  金属ナノ粒子と、前記金属ナノ粒子の表面に吸着した分散剤と、エマルジョン樹脂粒子と、溶媒とを含み、
     前記金属ナノ粒子の平均粒子径をD1、前記エマルジョン樹脂粒子の平均粒子径をD2としたとき、0.05<D2/D1<1を満たす、光輝性インクジェットインク。
  2.  前記金属ナノ粒子の含有質量をM1(%)、前記エマルジョン樹脂粒子の含有質量をM2(%)としたとき、1.3≦M1/M2≦35をさらに満たす、請求項1に記載の光輝性インクジェットインク。
  3.  前記金属ナノ粒子の含有質量をM1(%)、前記エマルジョン樹脂粒子の含有質量をM2(%)としたとき、1≦M1+M2≦35をさらに満たす、請求項1又は2に記載の光輝性インクジェットインク。
  4.  前記分散剤は、高分子分散剤である、請求項1~3のいずれか一項に記載の光輝性インクジェットインク。
  5.  前記高分子分散剤は、主鎖が(メタ)アクリル酸エステル由来の構造単位を含み、側鎖がポリオキシアルキル基を含むくし型ブロック共重合体である、請求項4に記載の光輝性インクジェットインク。
  6.  前記エマルジョン樹脂粒子は、ウレタン樹脂粒子又は(メタ)アクリル樹脂粒子である、請求項1~5のいずれか一項に記載の光輝性インクジェットインク。
  7.  前記溶媒は、沸点が150℃以上の有機溶媒を含む、請求項1~6のいずれか一項に記載の光輝性インクジェットインク。
  8.  前記金属ナノ粒子は、銀ナノ粒子である、請求項1~7のいずれか一項に記載の光輝性インクジェットインク。
  9.  請求項1~8のいずれか一項に記載の光輝性インクジェットインクを基材上に付与した後、溶媒を揮発させる工程と、
     前記溶媒を揮発させた光輝性インクジェットインクを加熱して、金属光沢層を形成する工程とを含む、画像形成方法。
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