CN117587645A - 颜料印染用反应液、油墨组及记录方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种颜料印染用反应液、油墨组及记录方法,所述颜料印染用反应液通过喷墨法喷出来使用,其显色性及摩擦牢固度优异,且能够抑制在记录装置的金属部件上产生的点蚀。本发明的一个实施方式所涉及的颜料印染用反应液含有多价金属盐、阳离子聚合物、多元醇、碱、以及水,所述碱为胺化合物,所述颜料印染用反应液通过喷墨法喷出来使用。

Description

颜料印染用反应液、油墨组及记录方法
技术领域
本发明涉及一种颜料印染用反应液、油墨组及记录方法。
背景技术
一直以来,在使用包含颜料作为色料的油墨组合物进行印染(颜料印染)时,为了改善色料的显色性,进行了在布帛上附着使油墨的成分凝聚的反应液的处理。其中,在通过一个记录装置进行反应液和油墨的附着工序的记录方法中,探讨了通过喷墨法来喷出反应液。
例如,专利文献1中公开了一种包含多价金属化合物的反应液,其可以应用于湿碰湿(wet on wet)方式的记录方法,湿碰湿方式的记录方法在颜料印染时,从附着反应液的工序到附着油墨的工序无需干燥工序。
专利文献1:日本特开2016-089288号公报
然而,在通过喷墨法喷出来使用的颜料印染用反应液中,存在显色性及摩擦牢固度差,以及记录装置的金属部件上会产生点蚀的技术问题。
发明内容
本发明所涉及的颜料印染用反应液的一个方式,
含有多价金属盐、阳离子聚合物、多元醇、碱、以及水,
所述碱为胺化合物,
所述颜料印染用反应液通过喷墨法喷出来使用。
本发明所涉及的油墨组的一个方式,具备:
含有颜料、树脂粒子和水的印染喷墨油墨组合物、以及
上述一个方式的颜料印染用反应液。
本发明所涉及的记录方法的一个方式,具有:
油墨附着工序,通过喷墨法在布帛上附着油墨组合物、以及
反应液附着工序,通过喷墨法在所述布帛上附着上述一个方式的颜料印染用反应液。
附图说明
图1是可应用于本实施方式所涉及的记录方法的喷墨印染装置的示意性立体图。
图2是示出喷墨印染装置的喷墨头的配置的一例的示意图。
图3是示出喷墨印染装置的喷墨头的配置的一例的示意图。
图4是示出喷墨印染装置的喷墨头的配置的一例的示意图。
附图标记说明
1:打印机;2:布帛;3(3a、3b):喷墨头;4:滑架;5:主扫描机构;6:压纸辊;7a、7b、7c、7d、7e、7f:液体墨盒;8:同步带;9:电机;10:导向轴。
具体实施方式
以下,对本发明的实施方式进行说明。以下说明的实施方式用于说明本发明的示例。本发明丝毫不限定于以下的实施方式,也包括在不改变本发明的主旨的范围内实施的各种变形方式。需要说明的,以下说明的构成不一定全部是本发明的必要构成。
1.颜料印染用反应液
本发明的一个实施方式所涉及的颜料印染用反应液含有多价金属盐、阳离子聚合物、多元醇、碱、以及水,所述碱为胺化合物,所述颜料印染用反应液通过喷墨法喷出来使用。
一直以来,在喷墨颜料印染中,为了改善色料的显色性,进行了在布帛上附着能使油墨的成分凝聚的反应液的处理。该处理通常使用与喷墨记录装置不同的另外的装置/设备通过浸渍法等来进行。然而,在这样的方法中,不仅需要使用另外的装置/设备,通过使用该另外的装置/设备还会导致工序变得繁琐,或者需要专有技术。另外,还会排出废液,从环境负担的观点出发也并不优选。
因而,探讨了在喷墨颜料印染中,不仅是油墨组合物,反应液也通过喷墨法来喷出。如果是这样的方式,则不需要使用另外的装置/设备,还可以简化工序,也没有废液排出。
然而,仅含有多价金属盐的反应液虽然能够使油墨在布帛的表面附近凝聚使显色性良好,但存在由于油墨停留在布帛的表面附近而导致摩擦牢固度(特别是湿摩擦牢固度)容易变差的技术问题。因而,近来发现,通过使反应液中进一步含有阳离子聚合物,不仅能赋予布帛耐水性,还能够使摩擦牢固度(特别是湿摩擦牢固度)良好。另一方面,在使用阳离子聚合物的情况下,产生了记录装置的记录头等金属部件产生点蚀的新技术问题。
与此相对,根据本实施方式所涉及的颜料印染用反应液,通过进一步含有胺化合物作为特定的碱成分,能够使显色性及摩擦牢固度良好,同时抑制记录头等金属部件的点蚀。
1.1用途
本实施方式所涉及的颜料印染用反应液通过喷墨法喷出来使用。
“颜料印染用”是指用于例如使用含有颜料的油墨组合物来进行的印染。
“喷墨法”是从喷墨记录装置等的喷墨头的喷嘴中喷出油墨或反应液等液滴,并将其赋予记录介质的记录方法。
由于本实施方式所涉及的颜料印染用反应液是通过与现有的处理方法不同的喷墨法喷出来使用的,因此,其不需要使用另外的装置/设备,还可以简化工序,也没有废液排出。此外,通过利用喷墨法涂布反应液,与通过喷墨法以外的喷涂等涂布的情况相比,即使在反应液的涂布量多的情况,图像也不易渗色。推测这是因为,若利用喷墨法进行涂布,则能够控制使喷出量少,并且,能够通过湿碰湿方式与油墨立刻接触,因此反应液与油墨的反应容易进行。
与此相对,在通过喷墨法之外的喷涂等进行涂布的情况下,难以控制使喷出量少。另外,还需要经过干燥工序,油墨和反应液不能通过湿碰湿方式立刻接触。因此,反应液和油墨的反应差。即,在通过喷涂等在布帛上涂布了大量反应液并进行干燥之后,由反应液自身渗透至布帛内部、反应液的干燥后的成分与油墨的反应是固体/液体的反应、以及阳离子聚合物的油墨的凝聚效果低等原因,导致随后滴落的油墨不会立即凝聚,从而产生油墨的渗透及渗色。
需要说明的,“反应液”不是用于对布帛进行着色的油墨组合物,而是与油墨组合物一同使用的辅助液。另外,反应液优选为能使油墨组合物的成分凝聚或增粘的物质,更优选为包含能够使油墨组合物的成分凝聚或增粘的成分的物质。反应液可以含有色料,色料相对于反应液的总质量优选为0.2质量%以下,更优选为0.1质量%以下,进一步优选为0.05质量%以下,下限为0质量%。优选反应液不含有色料。
以下,对本实施方式所涉及的颜料印染用反应液中所含有的各成分进行说明。
1.2多价金属盐
本实施方式所涉及的颜料印染用反应液含有多价金属盐。多价金属盐在与油墨组合物接触了的情况下,其使油墨组合物的成分凝聚的作用优异,能够在布帛的表面附近使油墨凝聚,使显色性良好。此外,若反应液含有碱,则反应液在长期存储期间,阳离子聚合物可能会劣化,但通过含有多价金属盐,则具有能够保持良好的显色性的倾向。
多价金属盐是由二价以上的金属离子和阴离子构成的化合物。作为二价以上的金属离子,可列举例如:钙、镁、铜、镍、锌、钡、铝、钛、锶、铬、钴、铁等的离子。在这些构成多价金属盐的金属离子中,从油墨的成分的凝聚性优异方面考虑,优选为钙离子及镁离子中的至少一者。此外,从凝聚性与摩擦牢固度的平衡的观点考虑,更优选为镁离子。
多价金属盐优选为镁盐。例如,在多价金属盐为钙盐的情况下,虽然凝聚性优异,但有时难以控制凝聚反应,摩擦牢固度及布帛上的颗粒感差。与此相对,与钙盐等其它盐相比,镁盐和油墨的凝聚反应更加稳定,因此容易控制反应。因此,具有能够使显色性良好,并且能够使摩擦牢固度及颗粒感也良好的倾向。
作为构成多价金属盐的阴离子,其为无机离子或有机离子。作为这样的无机离子,可列举:氯离子、溴离子、碘离子、硝酸离子、硫酸离子、氢氧化物离子等。作为有机离子,可列举有机酸离子,例如可列举羧酸离子。
多价金属盐优选为硫酸盐。例如,若多价金属盐为卤化物盐(Cl-、Br-、I-等盐)、特别是氯化物盐(Cl-的盐),则记录装置的金属部件上容易产生点蚀。其机理如下,首先,位于金属部件(例如,不锈钢)的表面的钝化膜的一部分被氯离子破坏。钝化膜为高电位,而破坏部位为低电位,因此形成局部电池,导致点蚀进行。此外,氯离子集中在该点蚀部,导致氯浓度升高,金属溶解。由此,在该点蚀部处,pH降低,金属的溶解进一步进行。这些反应是在点蚀部的孔中局部产生的,因此,点蚀会连续进展。与此相对,若多价金属盐为硫酸盐,则不会产生这样的反应,因此能更为抑制点蚀。从同样的观点出发,优选反应液中的氯化物离子的浓度低。
作为多价金属盐的具体例,不受特别限定,可列举:重质碳酸钙及轻质碳酸钙等碳酸钙、硝酸钙、氯化钙、硫酸钙、硫酸镁、氢氧化钙、氯化镁、碳酸镁、硫酸钡、氯化钡、碳酸锌、硫化锌、硅酸铝、硅酸钙、硅酸镁、硝酸铜、乙酸钙、乙酸镁、乙酸铝等。这些多价金属盐可以单独使用一种,也可以并用两种以上。其中,从能够使显色性良好,并且也能够使摩擦牢固度及颗粒感良好的方面出发,优选选自氯化镁、硫酸镁、碳酸镁、硅酸镁、乙酸镁的一种以上。特别是,从能够更为抑制点蚀的方面出发,更优选选自硫酸镁、碳酸镁、硅酸镁、乙酸镁的一种以上。需要说明的是,这些金属盐在原料形态下可以具有水合水。
多价金属盐的含量的下限相对于反应液的总质量优选为0.5质量%以上,更优选为1.0质量%以上,进一步优选为1.5质量%以上,特别优选为2.0质量%以上,更特别优选为2.5质量%以上。另外,多价金属盐的含量的上限相对于反应液的总质量优选为10质量%以下,更优选为8质量%以下,进一步优选为6质量%以下,更进一步优选为5质量%以下,特别优选为4质量%以下,更特别优选为3.5质量%以下。若多价金属盐的含量在上述范围内,则具有能够均衡地使显色性、摩擦牢固度及点蚀抑制良好的倾向。
1.3阳离子聚合物
本实施方式所涉及的颜料印染用反应液含有阳离子聚合物。通过含有阳离子聚合物,能够赋予布帛耐水性,能够使摩擦牢固度(特别是湿摩擦牢固度)良好。
阳离子聚合物是指具有阳离子性的聚合物。作为阳离子聚合物,可列举例如:阳离子性的氨酯类树脂、阳离子性的烯烃类树脂、阳离子性的胺类树脂等。其中,阳离子聚合物优选为阳离子性的胺类树脂。
作为阳离子性的氨酯类树脂,能够使用市售品,能够使用例如:HYDRAN CP-7010、CP-7020、CP-7030、CP-7040、CP-7050、CP-7060、CP-7610(商品名,大日本油墨化学工业株式会社制)、SUPERFLEX 600、610、620、630、640、650(商品名,第一工业制药株式会社制)、Urethane emulsion WBR-2120C、WBR-2122C(商品名,大成Fine Chemical株式会社制)等。
阳离子性的烯烃树脂在结构骨架上具有乙烯、丙烯等烯烃,能够适当选用公知的树脂。另外,阳离子性的烯烃树脂可以为分散在包括水、有机溶剂等的溶剂中的乳液状态。作为阳离子性的烯烃树脂,能够使用市售品,可列举例如:ARROWBASE CB-1200、CD-1200(商品名,UNITIKA株式会社制)等。
作为阳离子性的胺类树脂,能够适当选用公知的树脂,优选其结构中具有选自伯胺基、仲胺基、叔胺基、季铵盐基、亚氨基及酰胺基的阳离子性官能团,特别优选具有季铵盐基作为阳离子性官能团。若为这样的阳离子性的胺类树脂,则具有显色性更为优异的倾向。另外,阳离子性的胺类树脂还可以具有两种以上的上述阳离子性官能团。
作为具有伯胺基的阳离子性的胺类树脂,可列举:聚烯丙胺、聚烯丙胺盐酸盐、聚烯丙胺酰胺硫酸盐、甲氧基羰基化烯丙胺聚合物、甲基羰基化烯丙胺乙酸盐聚合物、脲化聚烯丙胺聚合物、羧甲基化聚烯丙胺聚合物、以及六亚甲基二胺/环氧氯丙烷树脂等。
具有伯胺基的阳离子性的胺类树脂还可以使用市售品,可列举例如:PAA-01、PAA-03、PAA-05、PAA-08、PAA-15C、PAA-25;PAA-HCL-01、PAA-HCL-03、PAA-HCL-05、PAA-HCL-3L、PAA-HCL-10L;PAA-SA;PAA-U5000、PAA-U7030;PAA-AC5050A;PAA-N5000、PAA-N5050CL;PAA-CB-1(Nittobo Medical公司制)、UNISENSE KHE103L(SENKA公司制)等。
作为具有仲胺基的阳离子性的胺类树脂,可列举:二烯丙胺聚合物、二烯丙胺盐酸盐聚合物、二烯丙胺盐酸盐-二氧化硫共聚物、二烯丙胺乙酸盐-二氧化硫共聚物、二烯丙胺盐酸盐-丙烯酰胺共聚物、二甲胺/环氧氯丙烷树脂、二甲胺/氨/环氧氯丙烷树脂、以及二甲胺-乙烯二胺-环氧氯丙烷聚合物等。
具有仲胺基的阳离子性的胺类树脂还可以使用市售品,可列举例如:PAS-21;PAS-21CL;PAS-92;PAS-92A;PAS-2141CL(Nittobo Medical公司制)、UNISENSE KHE104L;UNISENSE KHE100L(SENKA公司制)、CATIOMASTER PE-30(四日市合成公司制)等。
作为具有叔胺基的阳离子性的胺类树脂,可列举:甲基二烯丙胺盐酸盐聚合物、甲基二烯丙胺酰胺硫酸盐聚合物、甲基二烯丙胺乙酸盐聚合物、甲基二烯丙胺盐酸盐-二氧化硫共聚物、以及双氰胺-聚亚烷基多胺缩聚物等。
具有叔胺基的阳离子性的胺类树脂也可以使用市售品,可列举例如:PAS-M-1L、PAS-M-1;PAS-22SA-40;PAS-M-1A;PAS-2201CL(Nittobo Medical公司制)、UNISENSEKHP10L(SENKA公司制)等。
此外,作为具有伯胺基、或仲胺基、或叔胺基的阳离子性的胺类树脂的市售品,还可列举:SPARAMIN C-305(东邦化学工业公司制)、ARAFIX 255、251S(荒川化学公司制)、JETFIX 38A、220、260、N700、90X(里田化工公司制)、WS4020、WS4030、WS4027、PA6646、DK6854(星光PMC公司制)等。
作为具有季铵盐基的阳离子性的胺类树脂,可列举:二烯丙基二甲基氯化铵聚合物、二烯丙基甲基乙基铵乙基硫酸盐聚合物、二烯丙基甲基乙基铵乙基硫酸盐-二氧化硫共聚物、二烯丙基二甲基氯化铵-二氧化硫共聚物、以及二烯丙基二甲基氯化铵-丙烯酰胺共聚物等。
具有季铵盐基的阳离子性的胺类树脂还可以使用市售品,可列举例如:PAS-H-1L、PAS-H-5L、PAS-H-10L;PAS-24;PAS-2401;PAS-A-1、PAS-A-5;PAS-J-81L、PAS-J-81、PAS-J-41(Nittobo Medical公司制)、EP-1137(高松油脂公司制)、PAPIOGEN P-105、MILLIOGEN P-20、UNISENSE FPA100L、UNISENSE KHE107L(SENKA公司制)等。
作为具有亚氨基的阳离子性的胺类树脂,可列举:聚乙烯亚胺、十八烷基异氰酸酯改性聚乙烯亚胺、以及环氧丙烷改性聚乙烯亚胺等。
具有亚氨基的阳离子性的胺类树脂还可以使用市售品,可列举例如:SP-003、SP-006、SP-012、SP-018、SP-200、HM-2000、P-1000、P-3000;RP-20;PP-061(日本触媒公司制)、Lupasol(BASF公司制)等。
作为具有酰胺基的阳离子性的胺类树脂,可列举:聚酰胺、聚酰胺环氧树脂等。作为具有酰胺基的阳离子性的胺类树脂的市售品,可列举例如:Sumirez Resin 633、630(30)、675A、6615、6725、SLX-1(田冈化学工业公司制)等。
另外,作为具有两种以上阳离子性官能团的阳离子性的胺类树脂,示例以下的树脂。
作为具有伯胺基及仲胺基的阳离子性的胺类树脂,可列举:烯丙胺-二烯丙胺共聚物及烯丙胺乙酸盐-二烯丙胺乙酸盐共聚物等,作为市售品,可列举例如:PAA-D11;PAA-D19A(Nittobo Medical公司制)等。
作为具有伯胺基及季铵盐基的阳离子性的胺类树脂,可列举:烯丙胺-二烯丙基二甲基氯化铵共聚物等,作为市售品,可列举例如:PAA-1123(Nittobo Medical公司制)等。
作为具有叔胺基及季铵盐基的阳离子性的胺类树脂,可列举:甲基二烯丙胺-二烯丙基二甲基氯化铵共聚物及二烯丙基二甲基氯化铵-3-氯-2-羟基丙基化二烯丙胺盐酸盐共聚物等,作为市售品,可列举例如:PAA-2223;PAS-880(Nittobo Medical公司制)等。
阳离子聚合物可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
此外,阳离子聚合物优选具有来自环氧卤丙烷的结构。环氧卤丙烷是具有环氧基和卤代基的单体。作为卤代基,可列举例如:氟代基、氯代基、溴代基、碘代基、Astato基等。环氧卤丙烷更优选为卤代基是氯代基的环氧氯丙烷。在阳离子聚合物具有来自环氧卤丙烷的结构的情况下,在环氧卤丙烷中,未反应而残留的环氧基等作为交联基有助于交联反应。即,由此,油墨更容易增粘及凝聚,能够更为提高显色性,并且由于交联使油墨层增强增韧,因此具有能够得到更好的摩擦牢固度的倾向。另外,在布帛为棉等的情况下,来自环氧卤丙烷的交联基与棉的纤维素的羟基之间产生交联反应,具有布帛与油墨层的密合性更为提高,能够得到更好的摩擦牢固度的倾向。
作为具有来自环氧卤丙烷的结构的阳离子聚合物,更优选为具有来自环氧卤丙烷的结构的阳离子性的胺类树脂。作为这样的聚合物,能够列举例如:多胺-环氧卤丙烷共聚物、聚酰胺-环氧卤丙烷共聚物、聚酰胺多胺-环氧卤丙烷共聚物、胺-环氧卤丙烷共聚物等。
具有来自环氧卤丙烷的结构的阳离子聚合物也可以使用市售品,可列举:Kymene557(SOLENIS公司制)、MILLIOGEN P-20、UNISENSE FPA 100L、UNISENSE KHE 107L(SENKA公司制)、WS-4020、4030、4027、TS-4070(星光PMC公司制,聚酰胺-环氧氯丙烷聚合物)、WS-4011(星光PMC公司制,多胺-环氧氯丙烷聚合物)、AF-100、251S、255、255LOX、2500(荒川工业化学公司制,聚酰胺多胺-环氧氯丙烷聚合物)、CATIOMASTER-PE-30(四日市合成公司制,二甲胺-乙烯二胺-环氧氯丙烷缩合物)、EPA-SK01(四日市合成公司制,聚酰胺多胺-环氧氯丙烷缩合物)等。
阳离子聚合物的质均分子量优选为10万以下,更优选为8万以下,进一步优选为6万以下,特别优选为4万以下,更特别优选为2万以下。阳离子聚合物的质均分子量的下限不受特别限定,优选100以上,更优选1000以上,进一步优选5000以上。若阳离子聚合物的质均分子量为10万以下,则具有通过喷墨法涂布反应液时的喷出性能变得更加良好的倾向。需要说明的,质均分子量可以使用凝胶渗透色谱法(GPC测定装置)并将聚乙二醇作为标准聚合物来测定。
阳离子聚合物的含量相对于反应液的总量优选为0.5~5.0质量%,更优选为1.0~4.5质量%,进一步优选为1.5~4.0质量%,特别优选为2.0~3.5质量%,更特别优选为2.0~3.0质量%。若阳离子聚合物的含量为0.5质量%以上,则具有能够使摩擦牢固度良好的倾向。另一方面,若阳离子聚合物的含量为5.0质量%以下,则具有容易使反应液的粘度适合用于喷墨法,并可以使断续印字稳定性良好的倾向。
1.4多元醇
本实施方式所涉及的颜料印染用反应液含有多元醇。需要说明的,多元醇是一种有机溶剂。若含有阳离子聚合物,则即使从反应液中蒸发的水分仅少许,反应液的粘度也容易升高。因此,在通过喷墨法喷出含有阳离子聚合物的反应液时,喷出稳定性(特别是断续印字稳定性)容易变差。与之相对地,若反应液中含有多元醇,则具有反应液的保湿性变得良好,能够使喷出稳定性良好的倾向。另外,推测多元醇能够抑制阳离子聚合物的劣化,即使在长期储存了反应液的情况下,也能够赋予布帛耐水性,有时还可以使摩擦牢固度(特别是湿摩擦牢固度)良好。此外,通过含有多元醇,即使是通过喷墨法喷出的液滴,也不易进行干燥,能够抑制雾的产生。由此,具有能够减少反应液附着于头的喷嘴面附近,能够进一步减少点蚀所带来的影响的倾向。
多元醇在分子中具有2个以上的氢氧基,优选为分子中具有3个以上的氢氧基。作为多元醇,可列举例如:链烷二醇类、多元醇类等,优选为选自其中的一种以上。需要说明的,多元醇在常温常压下的状态可以为液体,也可以为固体,优选为液体。
链烷二醇类可列举例如烷烃被2个氢氧基取代而成的化合物。作为链烷二醇类,能够列举例如:乙二醇(别名:乙烷-1,2-二醇)、丙二醇(别名:丙烷-1,2-二醇)、1,2-丁二醇、1,2-戊二醇、1,2-己二醇、1,2-辛二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇(butylene glycol)(别名:1,3-丁二醇(butane diol))、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、1,2-戊二醇、1,5-戊二醇、2,4-戊二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、3-甲基-1,3-丁二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2-乙基-1,3-己二醇、2-甲基-1,3-戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2-甲基戊烷-2,4-二醇、1、6-己二醇、2-乙基-2-甲基-1,3-丙二醇、2-甲基-2-丙基-1,3-丙二醇等。
作为多元醇类,可列举例如:链烷二醇类的2分子以上的氢氧基彼此进行分子间缩合而成的缩合物、具有3个以上氢氧基的化合物等。
作为链烷二醇类的2分子以上的氢氧基彼此进行分子间缩合而成的缩合物,可列举例如:二乙二醇、二丙二醇等二亚烷基二醇、以及三乙二醇(标准沸点为287℃)、三丙二醇等三亚烷基二醇等。
具有3个以上氢氧基的化合物是以烷烃或聚醚结构为骨架的具有3个以上氢氧基的化合物。作为具有3个以上氢氧基的化合物,可列举例如:甘油(标准沸点为290℃)、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、1,2,5-己三醇、1,2,6-己三醇、季戊四醇、聚氧化丙烯三醇等。
多元醇的含量相对于反应液的总量优选为5~50质量%,更优选为10~40质量%,进一步优选为15~35质量%,特别优选为20~35质量%,更特别优选为20~30质量%。若多元醇的含量在上述范围内,则具有保湿性与干燥性的平衡优异,能够同时使断续印字稳定性和摩擦牢固度良好的倾向。
1.4.1标准沸点为250℃以上的多元醇
本实施方式所涉及的颜料印染用反应液可以含有标准沸点为250℃以上的多元醇。另外,所含有的多元醇也可以是标准沸点为250℃以上的多元醇。在该情况下,具有反应液的保湿性变得更加良好,能够进一步使喷出稳定性良好的倾向。另外,从抑制VOC(挥发性有机化合物)的问题的观点出发,也优选多元醇的标准沸点为250℃以上。
在标准沸点为250℃以上的多元醇中,例如,作为标准沸点为250℃以上的多元醇类,可列举:三乙二醇(标准沸点为287℃)、三羟甲基丙烷(标准沸点为295℃)、甘油(标准沸点为290℃)等。其中,从保湿性变得更加良好,且断续印字稳定性更加优异的观点出发,优选为甘油。另外,从相同的观点出发,标准沸点为250℃以上的多元醇优选标准沸点为260℃以上,更优选标准沸点为270℃以上,进一步优选标准沸点为280℃以上,特别优选标准沸点为285℃以上。
标准沸点为250℃以上的多元醇的含量不受特别限制,相对于反应液的总量优选为0.5质量%以上,更优选为1.0质量%以上,进一步优选为3.0质量%以上,更进一步优选为5.0质量%以上,特别优选为10质量%以上。上限不受特别限制,优选为30质量%以下,更优选为25质量%以下,进一步优选为20质量%以下,更进一步优选为18质量%以下,特别优选为15质量%以下。若标准沸点为250℃以上的多元醇的含量在上述范围内,则具有保湿性与干燥性的平衡优异,能够同时使断续印字稳定性和摩擦牢固度良好的倾向。
1.4.2标准沸点为230℃以下的多元醇
本实施方式所涉及的颜料印染用反应液还可以进一步含有标准沸点为230℃以下的多元醇。由于上述标准沸点为250℃以上的多元醇的保湿性优异,因此,溶剂难以干燥,会残留在布帛上,从而可能会抑制阳离子聚合物的反应,导致摩擦牢固度容易变差。与此相对,通过进一步含有标准沸点为230℃以下的多元醇,能缓解上述问题,使阳离子聚合物的反应性良好,因此有时能够使摩擦牢固度良好。
就标准沸点为230℃以下的多元醇而言,例如,作为标准沸点为230℃以下的链烷二醇类,可列举:乙二醇(标准沸点197℃)、丙二醇(标准沸点188℃)、1,2-丁二醇(标准沸点192℃)、1,2-己二醇(标准沸点为223℃)、1,3-丙二醇(标准沸点为213℃)、1,3-丁二醇(标准沸点为207℃)、1,4-丁二醇(标准沸点为230℃)、2-乙基-2-甲基-1,3-丙二醇(标准沸点为226℃)、2-甲基-1,3-丙二醇(标准沸点为214℃)、2,2-二甲基-1,3-丙二醇(标准沸点为210℃)、3-甲基-1,3-丁二醇(标准沸点为203℃)、2-甲基戊烷-2,4-二醇(标准沸点197℃)等。其中,标准沸点为230℃以下的多元醇优选为选自丙二醇、1,3-丁二醇的一种以上,更优选为丙二醇。在其为上述化合物的情况下,具有更为降低对阳离子聚合物的反应的抑制,使摩擦牢固度更加优异的倾向。另外,从相同的观点出发,标准沸点为230℃以下的多元醇优选标准沸点为220℃以下,更优选标准沸点为210℃以下,进一步优选标准沸点为200℃以下,特别优选标准沸点为190℃以下。
标准沸点为230℃以下的多元醇的含量不受特别限制,相对于反应液的总量优选为0.5质量%以上,更优选为1.0质量%以上,进一步优选为3.0质量%以上,更进一步优选为5.0质量%以上,特别优选为10质量%以上。上限不受特别限制,优选为30质量%以下,更优选为25质量%以下,进一步优选为20质量%以下,更进一步优选为18质量%以下,特别优选为15质量%以下。若标准沸点为230℃以下的多元醇的含量在上述范围内,则具有保湿性与干燥性的平衡优异,能够同时使断续印字稳定性和摩擦牢固度良好的倾向。
1.5碱
本实施方式所涉及的颜料印染用反应液含有碱。作为碱,可列举例如:碱金属或碱土类金属的氢氧化物等无机碱化合物;胺化合物等有机碱化合物。本实施方式所涉及的颜料印染用反应液中所含有的碱为胺化合物。通过使反应液含有碱,虽然可以抑制点蚀,但在反应液的长时间储存期间,会导致阳离子聚合物劣化。如此一来,不能赋予布帛耐水性,导致摩擦牢固度(特别是湿摩擦牢固度)变差。与此相对,若碱为胺化合物,则能够降低阳离子聚合物的劣化。因此,即使在反应液长时间储存的情况下,也能够赋予布帛耐水性,能够更为使摩擦牢固度(特别是湿摩擦牢固度)良好,并且能够抑制记录头等金属部件的点蚀。
作为胺化合物,可列举例如:伯胺、仲胺、叔胺等。需要说明的,氨也包括在胺化合物中。胺化合物与前述的阳离子聚合物不同。作为胺化合物的分子量,不受特别限制,优选500以下,更优选300以下,进一步优选250以下,特别优选200以下。分子量的下限不受特别限制,优选40以上,更优选80以上,进一步优选120以上。
碱优选含有选自伯胺、仲胺、叔胺的一种以上,更优选含有叔胺。特别是,若碱含有叔胺,则具有能够更为降低阳离子聚合物的劣化的倾向。因此,即使在反应液长时间储存的情况下,也具有能够赋予布帛耐水性,能够更为使摩擦牢固度(特别是湿摩擦牢固度)良好,并且能够抑制记录头等金属部件的点蚀的倾向。
另外,若反应液含有阳离子聚合物,则即使从反应液中蒸发的水分仅少许,反应液的粘度也容易升高。因此,在通过喷墨法喷出含有阳离子聚合物的反应液时,喷出稳定性(特别是断续印字稳定性)容易变差。与此相对,在碱含有叔胺的情况下,由于叔胺不易干燥,因此具有能够使反应液的保湿性良好的倾向。因此,在碱含有叔胺的情况下,具有能够使喷出稳定性(特别是断续印字稳定性)良好的倾向。
作为伯胺,可列举例如:甲胺、乙胺、正丙胺、异丙胺、正丁胺、异丁胺、仲丁胺、叔丁胺等。
作为仲胺,可列举例如:N,N-二甲胺、N,N-二乙胺、N,N-二-正丙胺、N,N-二异丙胺、N,N-二-正丁胺、N,N-二异丁胺、N,N-二-仲丁胺等。
作为叔胺,可列举例如:三甲胺、三乙胺、三-正丙胺、三-正丁胺、三乙醇胺、三异丙醇胺、三羟基甲基氨基甲烷等。
碱可以单独使用一种,也可以联用两种以上。
本实施方式所涉及的颜料印染用反应液中含有的碱的pKa优选为7.0~11.0,更优选7.0~10.5,进一步优选7.0~10.0,特别优选7.0~9.5,更特别优选7.0~9.0,更特别优选7.5~8.5。若碱的pKa在上述范围内,则具有能够更为降低阳离子聚合物的劣化的倾向。因此,即使在反应液长时间储存的情况下,也具有能够赋予布帛耐水性,更为使摩擦牢固度(特别是湿摩擦牢固度)良好,并且能够抑制记录头等金属部件的点蚀的倾向。
需要说明的,本发明中的“pKa”表示对于水的酸解离常数。另外,如果知道了酸解离常数pKa,则碱解离常数pKb可以由溶剂的自解离常数转换而得。特别是在溶剂为水的情况下,pKa+pKb=14成立。
本实施方式所涉及的颜料印染用反应液中含有的碱的含量相对于反应液的总量优选为0.1~3.0质量%,更优选为0.3~2.5质量%,进一步优选为0.5~2.0质量%,更进一步优选为0.7~1.5质量%,特别优选为0.8~1.2质量%。若碱的含量在上述范围内,则具有能够良好地抑制点蚀,并且能够更为降低阳离子聚合物的劣化的倾向。即,即使在反应液长时间储存的情况下,也具有能够赋予布帛耐水性,能够更为使摩擦牢固度(特别是湿摩擦牢固度)良好,并且能够抑制记录头等金属部件的点蚀的倾向。
1.6水
本实施方式所涉及的颜料印染用反应液含有水。作为水,可列举例如:离子交换水、超滤水、反渗透水及蒸馏水等纯水、以及超纯水之类的降低了离子性杂质的水。另外,若使用经照射紫外线或添加过氧化氢等杀菌后的水,则在反应液长时间储存的情况下,能够抑制细菌类及真菌类的产生。
水的含量相对于反应液的总量优选30质量%以上,更优选40质量%以上,进一步优选45质量%以上,更进一步优选50质量%以上,特别优选55质量%以上,更特别优选60质量%以上。通过使水的含量在上述范围内,能够使颜料印染用反应液为较低粘度。另外,水的含量的上限不受特别限制,相对于反应液的总量优选90质量%以下,更优选85质量%以下,进一步优选80质量%以下。
1.7含量比
在本实施方式所涉及的颜料印染用反应液中,当将标准沸点为250℃以上的多元醇相对于反应液的总量的含量设为M1,将标准沸点为230℃以下的多元醇相对于反应液的总量的含量设为M2时,含量比(M2/M1)优选为0.1~10。含量比(M2/M1)的上限更优选为8以下,进一步优选为6以下,更进一步优选为4以下,特别优选为3以下,更特别优选为2以下,更特别优选为1.5以下。含量比(M2/M1)的下限优选为0.2以上,更优选为0.4以上,进一步优选为0.6以上,特别优选为0.8以上。若含量比(M2/M1)在上述范围内,则具有保湿性与干燥性的平衡优异,能够同时使断续印字稳定性和摩擦牢固度良好的倾向。
在本实施方式所涉及的颜料印染用反应液中,当将标准沸点为250℃以上的多元醇相对于反应液的总量的含量设为M1,将阳离子聚合物相对于反应液的总量的含量设为M3时,含量比(M1/M3)优选为0.5~20。含量比(M1/M3)的上限优选为15以下,更优选为10以下,进一步优选为8以下。含量比(M1/M3)的下限优选为1以上,更优选为2以上,进一步优选为3以上,更进一步优选为4以上,特别优选为5以上。若含量比(M1/M3)在上述范围内,则具有阳离子聚合物的反应性与保湿性的平衡优异,能够同时使断续印字稳定性和摩擦牢固度良好的倾向。
在本实施方式所涉及的颜料印染用反应液中,当将阳离子聚合物相对于反应液的总量的含量设为M3,多价金属盐相对于反应液的总量的含量设为M4时,含量比(M3/M4)优选为0.1~3.0。含量比(M3/M4)的上限优选为2.0以下,更优选为1.5以下,进一步优选为1.2以下,更进一步优选为1.0以下。含量比(M3/M4)的下限优选为0.2以上,更优选为0.3以上,进一步优选为0.4以上,特别优选为0.5以上,更特别优选为0.6以上。若含量比(M3/M4)在上述范围内,则有时能够均衡地使显色性、摩擦牢固度以及断续印字稳定性良好。
在本实施方式所涉及的颜料印染用反应液中,当将碱相对于反应液的总量的含量设为M5,将阳离子聚合物相对于反应液的总量的含量设为M3时,含量比(M5/M3)优选为0.1~3.0。含量比(M5/M3)的上限优选为2.0以下,更优选为1.5以下,进一步优选为1.0以下,特别优选为0.8以下,更特别优选为0.6以下。含量比(M5/M3)的下限优选为0.2以上,更优选为0.3以上。若含量比(M5/M3)在上述范围内,则具有能够均衡地使摩擦牢固度和点蚀抑制良好的倾向。
1.8有机溶剂
本实施方式所涉及的颜料印染用反应液可以含有除上述多元醇以外的有机溶剂。作为这样的有机溶剂,能够列举例如:醇类、亚烷基二醇醚类、酯类、环状酯类、含氮溶剂等。作为含氮溶剂,能够列举环状酰胺类、非环状酰胺类等。作为非环状酰胺类,可列举烷氧基烷基酰胺类等。
作为醇类,可列举例如:烷烃所具有的一个氢原子被羟基取代而成的化合物。烷烃可以为直链型,也可以为支链型。作为醇类,可列举例如:甲醇、乙醇、正丙基醇、异丙基醇、正丁醇、2-丁醇、叔丁醇、异丁醇、正戊醇、2-戊醇、3-戊醇、以及叔戊醇。
亚烷基二醇醚类由于渗透性优异,故优选称为渗透溶剂。作为亚烷基二醇醚类,只要其为亚烷基二醇的单醚或二醚即可,优选烷醚。作为具体例,可列举:乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单异丙醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丁醚、三乙二醇单甲醚、三乙二醇单乙醚、三乙二醇单丁醚(BTG、标准沸点为278℃)四乙二醇单甲醚、四乙二醇单乙醚、四乙二醇单丁醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单丙醚、丙二醇单丁醚、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单乙醚、二丙二醇单丙醚、二丙二醇单丁醚、三丙二醇单丁醚等亚烷基二醇单烷醚类、以及乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇二丁醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二丁醚、二乙二醇甲基乙醚、二乙二醇甲基丁醚、三乙二醇二甲醚、三乙二醇二乙醚、三乙二醇二丁醚、三乙二醇甲基丁醚、四乙二醇二甲醚、四乙二醇二乙醚、四乙二醇二丁醚、丙二醇二甲醚、丙二醇二乙醚、二丙二醇二甲醚、二丙二醇二乙醚、三丙二醇二甲醚等亚烷基二醇二烷醚类。
在使用二醇醚的情况下,其碳原子数优选12以下,优选8以下,优选6以下。下限优选2以上,进一步优选3以上,更优选5以上。碳原子数为分子中的碳原子数。
作为酯类,可列举:乙二醇单甲醚乙酸酯、乙二醇单乙醚乙酸酯、乙二醇单丁醚乙酸酯、二乙二醇单甲醚乙酸酯、二乙二醇单乙醚乙酸酯、二乙二醇单丁醚乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、二丙二醇单甲醚乙酸酯、甲氧基丁基乙酸酯等二醇单乙酸酯类;乙二醇二乙酸酯、二乙二醇二乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、二丙二醇二乙酸酯、乙二醇乙酸丙酸酯、乙二醇乙酸丁酸酯、二乙二醇乙酸丁酸酯、二乙二醇乙酸丙酸酯、二乙二醇乙酸丁酸酯、丙二醇乙酸丙酸酯、丙二醇乙酸丁酸酯、二丙二醇乙酸丁酸酯、二丙二醇乙酸丙酸酯等二醇二酯类。
作为环状酯类,能够列举:β-丙内酯、γ-丁内酯、δ-戊内酯、ε-己内酯、β-丁内酯、β-戊内酯、γ-戊内酯、β-己内酯、γ-己内酯、δ-己内酯、β-庚内酯、γ-庚内酯、δ-庚内酯、ε-庚内酯、γ-辛内酯、δ-辛内酯、ε-辛内酯、δ-壬内酯、ε-壬内酯、ε-癸内酯等环状酯类(内酯类)、以及以上物质中与羰基相邻的亚甲基的氢被碳原子数1~4的烷基取代而成的化合物。
作为环状酰胺类,可列举内酰胺类,可列举例如:2-吡咯烷酮、1-甲基-2-吡咯烷酮、1-乙基-2-吡咯烷酮、1-丙基-2-吡咯烷酮、1-丁基-2-吡咯烷酮等吡咯烷酮类等。
作为烷氧基烷基酰胺类,能够示例例如:3-甲氧基-N,N-二甲基丙酰胺、3-甲氧基-N,N-二乙基丙酰胺、3-甲氧基-N,N-甲基乙基丙酰胺、3-乙氧基-N,N-二甲基丙酰胺、3-乙氧基-N,N-二乙基丙酰胺、3-乙氧基-N,N-甲基乙基丙酰胺、3-正丁氧基-N,N-二甲基丙酰胺、3-正丁氧基-N,N-二乙基丙酰胺、3-正丁氧基-N,N-甲基乙基丙酰胺、3-正丙氧基-N,N-二甲基丙酰胺、3-正丙氧基-N,N-二乙基丙酰胺、3-正丙氧基-N,N-甲基乙基丙酰胺、3-异丙氧基-N,N-二甲基丙酰胺、3-异丙氧基-N,N-二乙基丙酰胺、3-异丙氧基-N,N-甲基乙基丙酰胺、3-叔丁氧基-N,N-二甲基丙酰胺、3-叔丁氧基-N,N-二乙基丙酰胺、3-叔丁氧基-N,N-甲基乙基丙酰胺等。
有机溶剂可以单独使用一种,也可以联用两种以上。
1.9表面活性剂
本实施方式所涉及的颜料印染用反应液可以含有表面活性剂。作为表面活性剂,不受特别限定,可列举例如:乙炔二醇类表面活性剂、氟类表面活性剂及有机硅类表面活性剂,优选含有以上的至少一种,其中,更优选含有乙炔二醇类表面活性剂。
作为乙炔二醇类表面活性剂,不受特别限定,可列举例如:SURFYNOL 104、104E、104H、104A、104BC、104DPM、104PA、104PG-50、104S、420、440、465、485、SE、SE-F、504、61、DF37、CT111、CT121、CT131、CT136、TG、GA、DF110D(以上均为商品名,Air Products Japan株式会社制)、OLFINE B、Y、P、A、STG、SPC、E1004、E1010、PD-001、PD-002W、PD-003、PD-004、EXP.4001、EXP.4036、EXP.4051、AF-103、AF-104、AK-02、SK-14、AE-3(以上均为商品名,日信化学工业株式会社制)、ACETYLENOL E00、E00P、E40、E100(以上均为商品名,川研FineChemical株式会社制)。
作为有机硅类表面活性剂,不受特别限定,可优选列举聚硅氧烷类化合物。作为该聚硅氧烷类化合物,不受特别限定,可列举例如聚醚改性有机硅氧烷。作为该聚醚改性有机硅氧烷的市售品,可列举例如:BYK-306、BYK-307、BYK-333、BYK-341、BYK-345、BYK-346、BYK-348(以上商品名,BIK-Chemie Japan株式会社制)、KF-351A、KF-352A、KF-353、KF-354L、KF-355A、KF-615A、KF-945、KF-640、KF-642、KF-643、KF-6020、X-22-4515、KF-6011、KF-6012、KF-6015、KF-6017(以上商品名,信越化学工业株式会社制)。
作为氟类表面活性剂,优选使用氟改性聚合物,作为具体例,可列举:BYK-340(商品名,BIK-Chemie Japan株式会社制)。
在含有表面活性剂的情况下,其含量相对于反应液的总量优选0.1质量%以上且5.0质量%以下,优选0.3质量%以上且3.0质量%以下,更优选0.5质量%以上且1.5质量%以下。
1.10金属密封剂
本实施方式所涉及的颜料印染用反应液可以含有金属密封剂。金属密封剂能够除去反应液中的规定的离子。
作为金属密封剂的示例,能够列举:EDTA、EDTA-2Na(乙烯二胺四乙酸二氢二钠盐)、EDTA-3Na(乙烯二胺四乙酸一氢三钠盐)、EDTA-4Na(乙烯二胺四乙酸四钠盐)、以及EDTA-3K(乙烯二胺四乙酸一氢三钾盐)等乙烯二胺四乙酸及其盐类、DTPA、DTPA-2Na(二亚乙基三胺五乙酸二钠盐)、以及DTPA-5Na(二亚乙基三胺五乙酸五钠盐)等二亚乙基三胺五乙酸及其盐类、NTA、NTA-2Na(次氮基三乙酸二钠盐)、以及NTA-3Na(次氮基三乙酸三钠盐)等次氮基三乙酸及其盐类、乙烯二胺-N,N'-二琥珀酸及其盐类、3-羟基-2,2'-亚氨基二琥珀酸及其盐类、L-天冬氨酸-N,N'-二乙酸及其盐类、以及N-(2-羟乙基)亚氨基二乙酸及其盐类。
另外,作为除乙酸类似物以外的金属密封剂的示例,可列举:乙烯二胺四亚甲基膦酸及其盐类、乙烯二胺四偏磷酸及其盐类、乙烯二胺焦磷酸及其盐类、以及乙烯二胺偏磷酸及其盐类等。
金属密封剂可以单独使用一种,也可以联用两种以上。
在含有金属密封剂的情况下,其含量相对于反应液的总量为例如0.005质量%以上且0.1质量%以下,优选能够采用0.01质量%以上且0.05质量%以下。
1.11抗菌剂
本实施方式所涉及的颜料印染用反应液可以含有抗菌剂。作为抗菌剂,可列举例如:苯甲酸钠、五氯苯酚钠、2-吡啶硫醇-1-氧化钠、山梨酸钠、脱氢乙酸钠、Proxel CRL、Proxel BDN、Proxel GXL、Proxel XL-2、Proxel IB、以及Proxel TN(均为LONZA Japan公司制,商品名)、4-氯-3-甲基苯酚(拜耳公司的PREVENTOL CMK等)等。
在含有抗菌剂的情况下,其含量相对于反应液的总量为例如0.05质量%以上且1.0质量%以下,优选能够采用0.1质量%以上且0.5质量%以下。
1.12其它成分
本实施方式所涉及的颜料印染用反应液也可以适当含有各种添加剂作为除上述以外的成分,例如,柔软剂,助溶剂,粘度调节剂,紫外线吸收剂、抗氧化剂、缓蚀剂等。
1.13颜料印染用反应液的制造方法及物性
本实施方式所涉及的颜料印染用反应液是通过将上述各成分按照任意的顺序混合,再根据需要进行过滤等以除去杂质而得到的。作为各成分的混合方法,优选使用向具备机械搅拌器、磁力搅拌器等搅拌装置的容器中依次添加材料并搅拌混合的方法。
作为本实施方式所涉及的颜料印染用反应液,从在通过喷墨法喷出时的可靠性的观点出发,其在20℃时的表面张力优选为20~40mN/m,更优选为22~35mN/m,进一步优选为25~30mN/m。特别是,若颜料印染用反应液在20℃时的表面张力为25~30mN/m,则具有能够抑制产生雾的倾向。由此,具有能够降低反应液附着于头的喷嘴面附近,进而能够进一步降低点蚀所带来的影响的倾向。
另外,从在通过喷墨法喷出时的可靠性的观点出发,颜料印染用反应液在20℃时的粘度优选为2~10mPa·s,更优选为2.5~8mPa·s,进一步优选为3~6mPa·s,特别优选为3.5~5mPa·s。需要说明的,为了使表面张力及粘度在所述范围内,只要适当调节上述多元醇及表面活性剂的种类、以及它们与水的添加量等即可。
需要说明的,作为表面张力,能够采用通过Wilhelmy法测得的值。表面张力的测定能够使用例如协和界面科学公司制的CBVP-7等表面张力计。另外,粘度能够通过在20℃下,使用例如Pysica公司制的MCR-300等粘弹性试验机,将Shear Rate从10[s-1]逐渐升高至1000[s-1],并读取Shear Rate200[s-1]时的粘度来测定。
本实施方式所涉及的颜料印染用反应液在20℃下的pH优选为5.0~10.0,更优选为6.0~9.5,进一步优选为6.5~9.0,特别优选为7.0~8.5,更特别优选为7.5~8.0。若反应液的pH在上述范围内,则具有能够良好地抑制点蚀,并且能够更为降低阳离子聚合物的劣化的倾向。即,即使在反应液长时间储存的情况下,也具有能够赋予布帛耐水性,更为使摩擦牢固度(特别是湿摩擦牢固度)良好,并且能够抑制记录头等金属部件的点蚀的倾向。
2.油墨组
本发明的一个实施方式所涉及的油墨组具备:含有颜料、树脂粒子和水的印染喷墨油墨组合物、以及上述颜料印染用反应液。
根据本实施方式所涉及的油墨组,由于其具备上述颜料印染用反应液,因此能够改善显色性及摩擦牢固度,同时抑制记录头等金属部件的点蚀。
需要说明的,在本发明中,油墨组是指至少将印染喷墨油墨组合物和颜料印染用反应液组合而成的油墨与反应液的组。油墨组所具备的印染喷墨油墨组合物可以仅使用一种,也可以联用两种以上。油墨组所具备的颜料印染用反应液也相同。
2.1颜料印染用反应液
本实施方式所涉及的油墨组具备上述颜料印染用反应液。颜料印染用反应液如上所述,故省略说明。
2.2印染喷墨油墨组合物
本实施方式所涉及的油墨组具备含有颜料、树脂粒子和水的印染喷墨油墨组合物。
以下,对本实施方式所涉及的油墨组所具备的印染喷墨油墨组合物中所含的各成分进行说明。需要说明的,应注意印染喷墨油墨组合物可以与前述颜料印染用反应液分开来制备各成分。
另外,在以下的说明中,有时也将“印染喷墨油墨组合物”称为“喷墨油墨组合物”、“油墨组合物”或“油墨”。
2.2.1颜料
本实施方式所涉及的油墨组所具备的印染喷墨油墨组合物含有颜料。作为颜料,能够使用例如无机颜料、有机颜料。需要说明的,颜料是色料的一种。作为色料,能够列举例如:颜料及染料。
作为无机颜料,不受特别限制,可列举:炉黑、灯黑、乙炔黑、槽黑等炭黑类;氧化铁、氧化钛、氧化锌、二氧化硅等白色无机氧化物。
作为炭黑类,可列举例如:C.I.(Colour Index Generic Name)颜料黑1、7、11等。炭黑类也可以使用市售品,可列举例如:三菱化学公司的No.2300、No.900、MCF88、No.33、No.40、No.45、No.52、MA7、MA8、MA100、No.2200B等、Columbia Carbon公司的Raven(注册商标)5750、5250、5000、3500、1255、700等、CABOT公司的Rega1(注册商标)400R、330R、660R、Mogul(注册商标)L、Monarch(注册商标)700、800、880、900、1000、1100、1300、1400等、Degussa公司的Color Black FW1、FW2、FW2V、FW18、FW200、S150、S160、S170、Printex(注册商标)35、U、V、140U、SpecialBlack 6、5、4A、4等。
作为有机颜料,能够示例:喹吖啶酮类颜料、喹吖啶酮醌类颜料、二噁嗪类颜料、酞菁类颜料、蒽嘧啶类颜料、蒽嵌蒽醌类颜料、靛蒽醌类颜料、黄蒽醌类颜料、苝类颜料、二酮基吡咯并吡咯类颜料、芘酮类颜料、喹酞酮类颜料、蒽醌类颜料、硫靛类颜料、苯并咪唑酮类颜料、异吲哚啉酮类颜料、偶氮甲碱类颜料或偶氮类颜料等。
作为有机颜料的具体例,可列举下述的物质。
作为青色颜料,可列举:C.I.颜料蓝1、2、3、15:3、15:4、15:34、16、22、60等;C.I.还原蓝4、60等,优选地,能够示例:选自由C.I.颜料蓝15:3、15:4及60组成的组的一种或两种以上的混合物。
作为品红色颜料,可列举:C.I.颜料红5、7、12、48(Ca)、48(Mn)、57(Ca)、57:1、112、122、123、168、184、202、C.I.颜料紫19等,优选地,能够示例:选自由C.I.颜料红122、202及209、C.I.颜料紫19组成的组的一种或两种以上的混合物。
作为黄色颜料,可列举:C.I.颜料黄1、2、3、12、13、14C、16、17、73、74、75、83、93、95、97、98、119、110、114、128、129、138、150、151、154、155、180、185等,优选地,能够示例:选自由C.I.颜料黄74、109、110、128、138、150、以及180组成的组的一种或两种以上的混合物。
也可以使用此外的其它颜色的颜料。可列举例如:橙色颜料、绿色颜料等。
颜料可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
需要说明的,为了提高颜料在油墨组合物中的分散性,优选对颜料实施表面处理,或配合分散剂等。
颜料的表面处理是指,通过物理或化学处理在颜料的表面直接或间接键合由羰基、羧基、醛基、羟基、砜基、铵基及它们的盐组成的官能团等的处理。
在油墨组合物中配合分散剂的情况下,优选使用分子结构中具有疏水部(疏水性基团)和亲水部(亲水性基团)的分散剂。这样的分散剂具有其疏水部吸附于颜料的粒子表面,亲水部取向至油墨组合物的水性介质侧的作用。通过该作用,具有可以使颜料作为分散体更稳定地含有在油墨组合物中的倾向。
作为这样的分散剂,不受特别限定,可列举例如:丙烯酸类树脂、苯乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、苯乙烯-(甲基)丙烯酸-(甲基)丙烯酸酯共聚物等苯乙烯-丙烯酸类树脂、苯乙烯-马来酸类树脂、以及它们的盐、芳香族磺酸盐的福尔马林缩合物等,可以采用由这些组成的组的一种以上。需要说明的,作为分散剂,也可以使用市售品。
另外,也可以采用使用树脂等覆盖颜料的粒子来赋予分散性的方法。作为覆盖颜料粒子的方法,可以采用酸析法、转相乳化法、微乳液聚合法等。
颜料的含量能够能够根据用途适当调节,相对于油墨组合物的总量优选为0.1质量%以上且17.0质量%以下,更优选为0.2质量%以上且15.0质量%以下,进一步优选为1.0质量%以上且10.0质量%以下,特别优选为2.0质量%以上且5.0质量%以下。若颜料的含量在上述范围内,则具有更为提高通过喷墨法进行喷出时的喷出性能的倾向。
需要说明的,还可以在油墨组合物中含有染料作为除上述颜料以外的色料。作为染料,可列举例如:酸性染料、活性染料、直接染料等。
2.2.2树脂粒子
本实施方式所涉及的油墨组所具备的印染喷墨油墨组合物含有树脂粒子。树脂粒子是包含树脂的粒子,也称为“树脂分散体”或“树脂乳液”。
作为树脂,可列举例如:氨酯树脂、聚碳酸酯树脂、(甲基)丙烯酸树脂、苯乙烯树脂、有机硅树脂、苯乙烯丙烯酸树脂、芴树脂、聚烯烃树脂、松香改性树脂、萜烯树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、环氧树脂、氯乙烯树脂、氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、以及乙烯-醋酸乙烯酯树脂。这些树脂可以单独使用一种,也可以联用两种以上。
其中,树脂粒子优选氨酯树脂、聚碳酸酯树脂、(甲基)丙烯酸树脂、苯乙烯树脂,更优选氨酯树脂及(甲基)丙烯酸树脂,进一步优选氨酯树脂。特别是,通过使树脂粒子为氨酯树脂,前述反应液中所含的阳离子聚合物与该氨酯树脂能够进行反应,能够使显色性、摩擦牢固度、渗色等变得更为良好。
氨酯树脂是分子内具有尿烷键的树脂。从油墨的储存稳定性的观点出发,氨酯树脂优选为具有羧基、磺基、羟基等阴离子性的官能团的阴离子性的氨酯树脂。
作为氨酯树脂,除尿烷键以外,还可列举:主链上包含醚键的聚醚型氨酯树脂、主链上包含酯键的聚酯型氨酯树脂、主链上包含碳酸酯键的聚碳酸酯型氨酯树脂。这些氨酯树脂能够组合多种来使用。
作为氨酯树脂的市售品,可列举:ETERNACOLL UW-1501F、UW-1527F、UW-5002(以上为宇部兴产公司制商品名)、TAKELAC WS-5000、W-6061、W-6110、WS-5984、WS-5100(以上为三井化学公司制商品名)、PERMARIN UA-150、UA-200、U-COAT UX-390(以上为三洋化成工业公司制商品名)、HYDRAN WLS-210(DIC公司制商品名)。
聚碳酸酯树脂是分子内具有聚碳酸酯键的树脂。在不使用氨酯树脂的情况下,优选使用聚碳酸酯树脂来代替。
作为(甲基)丙烯酸树脂的市售品,可列举作为丙烯酸树脂的MOWINYL 966A、6760(日本合成化学公司制商品名)。
(甲基)丙烯酸树脂表示具有(甲基)丙烯酸骨架的树脂。作为(甲基)丙烯酸树脂,不受特别限定,可列举例如:(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸类单体的聚合物、(甲基)丙烯酸类单体与其它单体的共聚物。作为其它单体,可列举苯乙烯等乙烯基类单体。需要说明的,在本说明书中,“(甲基)丙烯酸”表示丙烯酸或甲基丙烯酸,“(甲基)丙烯酸酯”表示丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。
作为有机硅树脂的市售品,可列举:POLON-MF014、POLON-MF-18T、POLON-MF-33、KM-2002-T(以上为信越有机硅公司制商品名)、WACKER FINISH WR1100、NP2406、POWERSOFTFE 55、TS2406(以上为旭化成公司制商品名)。
树脂粒子中所含的树脂的酸值不受特别限定,优选为1~300KOHmg/g,更优选为10~200KOHmg/g,进一步优选为20~100KOHmg/g。
树脂粒子的含量相对于油墨组合物的总量以固体成分量计优选为1.0质量%以上,更优选为2.0~20质量%,进一步优选为3.0~10质量%。通过使树脂粒子的含量在上述范围内,具有能够得到具有优异的显色性及优异的摩擦牢固度的记录物的倾向。
2.2.3水
本实施方式所涉及的油墨组所具备的印染喷墨油墨组合物含有水。作为这样的水,能够使用与前述的颜料印染用反应液中所含有的水相同的水,含量也可以相同。
2.2.4有机溶剂
本实施方式所涉及的油墨组所具备的印染喷墨油墨组合物可以含有多元醇、除多元醇以外的有机溶剂作为有机溶剂。作为这样的有机溶剂,能够使用与前述的颜料印染用反应液中可含有的有机溶剂相同的溶剂。
标准沸点为250℃以上的多元醇的含量不受特别限制,相对于油墨组合物的总量,优选为5.0质量%以上,更优选为10质量%以上,进一步优选为12质量%以上,更进一步优选为15质量%以上。上限不受特别限制,优选为30质量%以下,更优选为27质量%以下,进一步优选为25质量%以下,更进一步优选为22质量%以下,特别优选为20质量%以下。若标准沸点为250℃以上的多元醇的含量在上述范围内,则具有保湿性与干燥性的平衡优异,能够同时使断续印字稳定性和摩擦牢固度良好的倾向。
作为除多元醇以外的有机溶剂,优选亚烷基二醇醚类,更优选亚烷基二醇单烷醚类。除多元醇以外的有机溶剂的含量不受特别限制,相对于油墨组合物的总量,优选0.1~5质量%,更优选0.3~3质量%,进一步优选0.5~1.5质量%。
2.2.5表面活性剂
本实施方式所涉及的油墨组所具备的印染喷墨油墨组合物可以含有表面活性剂。作为这样的表面活性剂,能够使用与前述的颜料印染用反应液中可含有的表面活性剂相同的物质,含量也可以相同。
2.2.6pH调节剂
本实施方式所涉及的油墨组所具备的印染喷墨油墨组合物可以含有pH调节剂。作为pH调节剂,不受特别限定,可列举:酸、碱、弱酸、弱碱的适当的组合。作为用于这种组合的酸、碱的示例,就无机酸而言,可列举:硫酸、盐酸、硝酸等;就无机碱而言,可列举:氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、磷酸二氢钾、磷酸氢二钠、碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钠、氨等;就有机碱而言,可列举:三乙醇胺、二乙醇胺、单乙醇胺、三丙醇胺、三异丙醇胺、二异丙醇胺、三羟基甲基氨基甲烷(THAM)等;就有机酸而言,可以使用:己二酸、柠檬酸、琥珀酸、乳酸、N,N-双(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸(BES)、4-(2-羟乙基)-1-哌嗪乙磺酸(HEPES)、吗啉乙磺酸(MES)、氨基甲酰基甲基亚氨基二乙酸(ADA)、哌嗪-1,4-双(2-乙磺酸)(PIPES)、N-(2-乙酰氨基)-2-氨基乙磺酸(ACES)、盐酸可拉明、N-三(羟基甲基)甲基-2-氨基乙磺酸(TES)、乙酰氨基甘氨酸、N-三(羟甲基)甲基甘氨酸(tricine)、甘氨酸酰胺、N-二(羟乙基)甘氨酸(bicine)等Good's缓冲液、磷酸缓冲液、柠檬酸缓冲液、Tris缓冲液等。需要说明的,也可以将前述颜料印染用反应液中含有的碱用作pH调节剂。
油墨组合物可以单独使用一种pH调节剂,也可以联用两种以上pH调节剂。另外,在使用pH调节剂的情况下,pH调节剂相对于油墨组合物的总质量的合计含量为例如0.05质量%以上且3.0质量%以下,更优选0.1质量%以上且1.0质量%以下。
2.2.7其它成分
本实施方式所涉及的油墨组所具备的印染喷墨油墨组合物中还可以添加各种添加剂作为除上述以外的成分,例如,润滑剂、柔软剂、助溶剂、粘度调节剂、抗氧化剂、ProxelXL2(Arch Chemicals公司制商品名)等抗菌剂、缓蚀剂、用于捕获会影响分散的金属离子的金属密封剂(例如、乙烯二胺四乙酸钠)等。
2.2.8油墨组合物的制造及物性
本实施方式所涉及的油墨组所具备的印染喷墨油墨组合物是通过将上述各成分按照任意的顺序混合,并根据需要进行过滤等以除去杂质而得到的。作为各成分的混合方法,适当使用向具备机械搅拌器、磁力搅拌器等搅拌装置的容器中依次添加材料并搅拌混合的方法。
作为本实施方式所涉及的油墨组所具备的印染喷墨油墨组合物,从通过喷墨法喷出时的可靠性的观点出发,其在20℃下的表面张力优选为20~40mN/m,更优选为22~35mN/m。另外,从相同的观点出发,油墨组合物在20℃下的粘度优选为1.5~10mPa·s,更优选为8mPa·s以下,进一步优选为2~8mPa·s。为了使表面张力及粘度在所述范围内,只要适当调节上述有机溶剂及表面活性剂的种类、以及它们和水的添加量等即可。
3.记录方法
本发明的一个实施方式所涉及的记录方法具有:油墨附着工序,通过喷墨法在布帛上附着油墨组合物;以及反应液附着工序,通过喷墨法在所述布帛上附着上述颜料印染用反应液。
根据本实施方式所涉及的记录方法,由于具备上述颜料印染用反应液,因此,能够使显色性及摩擦牢固度良好,同时抑制记录头等金属部件的点蚀。
本实施方式所涉及的记录方法是针对布帛来进行的。作为构成布帛的素材,不受特别限定,可列举例如:棉、麻、羊毛、丝绸等天然纤维、聚丙烯、聚酯、乙酸酯、三乙酸酯、聚酰胺、聚氨酯等合成纤维、聚乳酸等可生物降解纤维等,也可以为这些的混纺纤维。
布帛优选具有氢氧基。作为这样的布帛,可列举例如:包含棉、麻等纤维素的布帛、包含聚氨酯的布帛等。在布帛具有氢氧基的情况下,前述的反应液中所含的阳离子聚合物与该布帛的氢氧基之间会产生交联反应,从而能够通过增粘凝聚获得提高显色性的效果、以及通过提高布帛与油墨层的密合性来获得提高摩擦牢固度的效果。
布帛也可以是将上述纤维制成织物、编织物、无纺布等任意形式的布帛。另外,本实施方式中使用的布帛的单位面积重量也不受特别限定,可以为1.0oz以上且10.0oz以下,优选为2.0oz以上且9.0oz以下,更优选为3.0oz以上且8.0oz以下,进一步优选为4.0oz以上且7.0oz以下。如果布帛的单位面积重量在这样的范围内,则能够进行良好的记录。此外,本实施方式所涉及的记录方法能够适用于不同单位面积重量的多种布帛,能够进行良好的印染。
在本实施方式中,作为布帛的形式,可列举例如:布料、服装及其它服饰等。布料中包括织物、编织物、无纺布等。服装及其它服饰中也包括缝制后的T恤、手帕、围巾、毛巾、手提袋、布袋、窗帘、床单、床罩、壁纸等用品、以及作为缝制前部件的裁剪前后布料等。这些形态包括卷成卷状的长的、切成规定大小的、产品形状的物品等。
作为布帛,也可以使用通过染料预先着色的棉布。作为预先对布帛着色的染料,可列举例如:酸性染料、碱性染料等水溶性染料、联用分散剂的分散染料、反应性染料等。在使用作为布帛的棉布的情况下,优选使用适合棉的染色的反应性染料。
以下,对本实施方式所涉及的记录方法所具有的各工序进行说明。
3.1油墨附着工序
本实施方式所涉及的记录方法具有通过喷墨法在布帛上附着油墨组合物的油墨附着工序。
作为油墨组合物,能够优选使用上述印染喷墨油墨组合物。
需要说明的,喷墨法是从喷墨记录装置等的喷墨头的喷嘴中喷出油墨等液滴,并将其附着于记录介质的记录方法。
作为油墨组合物的附着量,优选布帛的记录区域的每单位面积为10~21mg/inch2,更优选为12~20mg/inch2,进一步优选为14~19mg/inch2,特别优选为15~18mg/inch2
3.1.1工序间隔
在本实施方式所涉及的记录方法中,油墨附着工序与后述的反应液附着工序的时间差优选为5秒以内。在按照这样的时间差进行油墨附着工序和反应液附着工序的情况下,能够采用湿碰湿方式,即,在先附着的第一液滴干燥之前,附着后附着的第二液滴。需要说明的,在所述第一液滴为油墨组合物的情况下,所述第二液滴为反应液,在所述第一液滴为反应液的情况下,所述第二液滴为油墨组合物。湿碰湿方式虽然在装置的小型化及高速化方面具有优点,但也存在渗色及显色性、摩擦牢固度容易变差的问题,而根据本实施方式所涉及的记录方法,即使是这样的湿碰湿方式,显色性、摩擦牢固度也很优异,还能够抑制渗色。此外,在本实施方式所涉及的记录方法中,若上述工序间隔的时间差为5秒以内,则具有油墨和反应液的反应更容易进行,显色性、摩擦牢固度更为优异的倾向。
在本发明中,油墨附着工序和反应液附着工序的时间差是指从最后喷出反应液至最初喷出油墨组合物之间的时间差。
另外,在以下的说明中,“交互打印”是指:将油墨组合物和反应液通过同一主扫描(使喷墨头沿着与布帛的输送方向垂直的方向移动)附着于布帛的同一扫描区域,以形成包含油墨组合物及反应液的层。“前打印”是指:通过不同的主扫描使油墨组合物和反应液附着于布帛的同一扫描区域,以层叠包含反应液的层和包含油墨组合物的层而形成。特别是,在先形成包含反应液的层,接着,层叠包含油墨组合物的层而形成的情况下,则成为“反应液前打印”。
在交互打印的情况下,油墨附着工序与反应液附着工序的时间差优选为1秒以下,更优选为0.8秒以下,进一步优选为0.6秒以下,特别优选为0.4秒以下。下限不受特别限定,优选为0.1秒以上,更优选为0.2秒以上。在交互打印的情况下,油墨附着工序与反应液附着工序的时间差不同优选为0.3秒。若为这样的时间差,则具有油墨和反应液的反应更容易进行,显色性、摩擦牢固度更为优异的倾向。
在反应液前打印的情况下,油墨附着工序与反应液附着工序的时间差优选为4.9秒以下,更优选为4.8秒以下,进一步优选为4.7秒以下,特别优选为4.6秒以下。下限不受特别限定,优选为3.0秒以上,更优选为3.5秒以上,进一步优选为4.0秒以上,特别优选为4.2秒以上,更特别优选为4.4秒以上。在反应液前打印的情况下,油墨附着工序与反应液附着工序的时间差特别优选为4.5秒。若为这样的时间差,则具有油墨和反应液的反应更容易进行,显色性、摩擦牢固度更为优异的倾向。
3.1.2附着法
3.1.2.1交互打印
在本实施方式所涉及的记录方法中,后述的反应液附着工序及油墨附着工序通过喷墨法进行,所述喷墨法多次进行主扫描,即,使喷墨头沿着与布帛的输送方向垂直的方向移动并进行记录,优选通过同一主扫描将反应液和油墨组合物附着于布帛的同一扫描区域,并对所述同一扫描区域进行多次所述同一主扫描。
如此一来,能够实现交互打印。即,能够通过某一主扫描使包含油墨组合物和反应液的层附着于布帛上的某一区域之后,再通过另一主扫描在其上重叠附着包含油墨组合物和反应液的层。由此,由于反应液和油墨组合物交替重叠层叠(重叠成千层蛋糕形状),因此,具有两者的成分更容易混合,反应容易进行,且显色性、摩擦牢固度、渗色抑制更为优异的倾向。
在对同一扫描区域进行多次同一主扫描的情况下,附着油墨组合物及反应液的主扫描多次通过布帛的同一区域之上。具有扫描的次数越多,越能够在所需的区域分多次(多道次)附着油墨及反应液,使得到的记录物的画质更为提高的倾向。
需要说明的,在对任意的区域进行记录时,也将喷墨头通过该区域上方的次数称为“道次”。例如,在对同一区域的上方进行四次附着油墨组合物及反应液的主扫描的情况下,将其道次数称为4道次等。例如,在图3中,在沿着副扫描方向SS的一次副扫描的长度为喷嘴排的沿着副扫描方向SS的长度的四分之一的情况下,则对于在副扫描方向SS上为一次副扫描的长度且沿着主扫描方向MS延伸的长方形的扫描区域,进行四次扫描。将此时看到的扫描的次数称为扫描数或道次数等。扫描的次数为2次以上,优选3次以上,更优选4次以上。另外,扫描的次数优选10次以下,更优选8次以下,进一步优选6次以下,特别优选4次以下。根据本实施方式所涉及的记录方法,即使扫描的次数在上述范围内,也具有显色性、摩擦牢固度、渗色抑制更为优异的倾向。
另外,在上述交互打印中,也可以通过与形成包含油墨组合物及反应液的层的主扫描不同的主扫描,形成包含反应液的层,层叠形成包含油墨组合物及反应液的层和包含反应液的层。如此一来,通过形成包含反应液的层,可以使显色性及摩擦牢固度更加优异。包含反应液的层可以在包含油墨组合物及反应液的层之前形成,也可以在其之后形成,优选在其之前形成。
3.1.2.2前打印
在本实施方式所涉及的记录方法中,后述的反应液附着工序及油墨附着工序通过喷墨法来进行,所述喷墨法进行多次主扫描,即,使喷墨头沿着与布帛的输送方向垂直的方向移动以进行记录,其也可以通过不同的主扫描将反应液和油墨组合物附着于布帛的同一扫描区域。
如此一来,能够采用前打印,能够层叠形成包含反应液的层和包含油墨组合物的层。在本实施方式所涉及的记录方法中,即使是这样的前打印,也能够使显色性、摩擦牢固度、渗色抑制良好。
需要说明的,在前打印中,只要能够通过不同主扫描附着油墨组合物及反应液,则其顺序不受限制,优选为反应液前打印,即,先附着反应液,再在其上附着油墨组合物。
在前打印中,可以对同一扫描区域分别进行多次不同的主扫描,即,使油墨组合物及反应液附着于扫描区域的不同主扫描。例如,一般认为,按照4道次记录反应液,然后,按照4道次记录油墨组合物。需要说明的,前打印中的道次数可以针对油墨组合物和反应液分别独立设置。
3.1.2.3其它附着法
上述交互打印及前打印虽然使用串行式的喷墨头,但也可以使用行式的喷墨头来进行油墨附着工序和反应液附着工序。
即,在本实施方式所涉及的记录方法中,后述的反应液附着工序及油墨附着工序通过喷墨法来进行,所述喷墨法也可以使用具有布帛的记录宽度以上的长度的喷墨头(行式头)对所输送的布帛进行一次利用所述喷墨头的扫描。
这样的行式方式的记录方法能够一边使行式头和布帛的位置沿着与布帛的宽度方向交叉的扫描方向(布帛的纵向、输送方向)相对移动,一边喷出油墨组合物及反应液使其附着于布帛。
3.2反应液附着工序
本实施方式所涉及的记录方法具有通过喷墨法在所述布帛上附着上述颜料印染用反应液的反应液附着工序。
作为反应液的附着量,优选布帛的记录区域的每单位面积为10~21mg/inch2,更优选为12~20mg/inch2,进一步优选为14~19mg/inch2,特别优选为15~18mg/inch2
3.2.1工序间隔
如上所述,在本实施方式所涉及的记录方法中,前述的油墨附着工序和反应液附着工序的时间差优选为5秒以内。交互打印及反应液前打印时的优选的时间差如上所述,故省略说明。
3.2.2附着法
如上所述,本实施方式所涉及的记录方法优选为交互打印,也可以为前打印、或使用行式的喷墨头进行油墨附着工序和反应液附着工序。
3.3其它工序
本实施方式所涉及的记录方法在上述油墨附着工序及反应液附着工序之后还可以具备对附着布帛上的油墨等进行加热的工序。作为加热方法,不受特别限定,可列举例如:热压法、常压蒸汽法、高压蒸汽法、热固法等。加热的热源不受特别限定,能够使用例如红外线灯等。加热温度优选为使油墨的树脂粒子融合,且水分等介质挥发的温度。例如,优选为约100℃以上且约200℃以下,更优选为170℃以下,进一步优选为160℃以下。其中,加热工序中的加热温度是指布帛上形成的图像等的表面温度。实施加热的时间不受特别限定,例如30秒以上且20分钟以下。
在加热工序之后,还可以具备对印染后的布帛水洗、干燥的工序。在水洗时,可以根据需要进行皂洗处理,即,使用热皂液等冲洗未固定于布帛的油墨等成分。
3.4喷墨印染装置
参考图1,对可应用于本实施方式所涉及的记录方法的具备喷墨头的喷墨印染装置的示例进行说明。
需要说明的,以下说明中使用的喷墨印染装置是串行打印机,串行打印机在沿着规定方向移动的滑架上搭载用于记录的喷墨头,通过喷墨头随着滑架的移动进行移动来向布帛上喷出液滴。可应用于本实施方式所涉及的记录方法的喷墨印染装置并不限定于串行打印机,也可以为行式打印机。行式打印机是一种喷墨头形成为比布帛的宽度更宽,喷墨头不移动而在布帛上喷出液滴的形式的打印机。
喷墨印染装置是一种通过作为喷出油墨组合物及反应液的微小液滴的液体喷出部的喷墨头在布帛上滴落液滴来进行印染的装置。图1是示出实施方式中使用的喷墨印染装置的示意性立体图。
如图1所示,在本实施方式中,打印机1具有喷墨头3、滑架4、主扫描机构5、压纸辊6、以及控制打印机1整体的动作的控制部(无图示)。滑架4搭载喷墨头3,并且用于收纳供应给喷墨头3的油墨组合物及反应液的液体墨盒7a、7b、7c、7d、7e、7f可拆装。
主扫描机构5具有连接于滑架4的同步带8、驱动同步带8的电机9、以及导向轴10。导向轴10作为滑架4的支撑部件沿着滑架4的扫描方向、即主扫描方向MS架设。滑架4经由同步带8被电机9驱动,可以沿着导向轴10往复移动。由此,主扫描机构5具有使滑架4沿着主扫描方向MS往复移动的功能。
压纸辊6具有沿着与上述主扫描方向MS正交的副扫描方向SS、即布帛2的长度方向输送需进行印染的布帛2的功能。由此,沿着副扫描方向SS输送布帛2。供喷墨头3搭载的滑架4可以沿着与布帛2的宽度方向大致一致的主扫描方向MS往复移动,喷墨头3配置为可以沿着主扫描方向MS及副扫描方向SS相对地对布帛2进行扫描。
液体墨盒7a、7b、7c、7d、7e、7f是6个独立的液体墨盒。液体墨盒7a、7b、7c、7d、7e、7f中能够收纳本实施方式的记录方法中使用的油墨组合物及反应液。这些液体墨盒中分别收纳呈黑色、青色、品红色、黄色、白色、橙色等颜色的油墨组合物及反应液,可以任意组合使用。在图1中,虽然液体墨盒的数量设为6个,但并不限定于此。液体墨盒7a、7b、7c、7d、7e、7f的底部设有用于向喷墨头3供给收纳在各液体墨盒中的油墨组合物或反应液的供给口(无图示)。
喷墨头3是在控制部(无图示)的控制下从多个喷嘴中向布帛2喷射并附着从液体墨盒7a、7b、7c、7d、7e、7f供给的油墨组合物及反应液的装置。喷墨头3具备多个喷嘴,这些喷嘴向与待附着油墨组合物及反应液的布帛2对置的面上喷出油墨组合物及反应液,以使其向布帛2附着。以上多个喷嘴按照列状配列形成喷嘴排,喷嘴排与各种颜色的油墨组合物及反应液对应地单独配置。各种颜色的油墨组合物及反应液从各液体墨盒供给至喷墨头3,并通过喷墨头3内的致动器(无图示)从喷嘴中作为液滴喷出。喷出后的油墨组合物及反应液的液滴滴落在布帛2,对布帛2的附着处理以及由油墨形成的图像、文字、图案、色彩等形成于布帛2的印染区域。需要说明的,滑架4可以具备多个喷墨头3。
其中,在喷墨头3中,虽然使用了压电元件作为用作驱动装置的致动器,但不限定于该形式。例如,也可以使用通过静电吸附使作为致动器的振动板位移的机电转换元件、或通过由加热产生的气泡作为液滴喷出油墨组合物的电热转换元件。
喷墨头3具有喷出反应液的反应液用喷嘴组和喷出油墨组合物的油墨组合物用喷嘴组。进行喷出的喷嘴组表示在记录方法中用于记录的喷嘴组。在进行主扫描时,假设在与该喷嘴组对置的布帛的区域上存在应记录的图像,则为可以从喷嘴喷出油墨等的喷嘴的组,该喷嘴组在副扫描方向SS上是连续的。由此,虽然喷嘴组自身存在,但在记录方法中不用于记录的喷嘴组不包括在进行喷出的喷嘴组中。
图2、图3及图4示出了喷墨头3的头的配置的示例。图2中,从输送方向(副扫描方向SS)的上游侧至下游侧配置有喷墨头3a、喷墨头3b。另外,图3中,喷墨头3a和喷墨头3b沿着副扫描方向SS位于相同的位置,并且配置为横向排列。另外,图4中具有彼此重叠的部分,从输送方向(副扫描方向SS)的上游侧至下游侧配置有喷墨头3a、喷墨头3b。
在本实施方式所涉及的记录方法中,喷墨头3优选配置为在较用于记录的油墨组合物用喷嘴组更靠近所述布帛的输送方向的上游侧或重叠部分处具有用于记录的反应液用喷嘴组。另外,从相同的观点出发,喷出反应液的头在布帛的输送方向上与喷出油墨组合物的头位于相同的位置,或相比喷出油墨组合物的头在布帛的输送方向上更靠近上游侧处。若为这样的构成,则具有可以通过交互打印或反应液前打印附着液滴,油墨组合物和反应液的成分更容易混合,反应容易进行,因此显色性、摩擦牢固度、渗色抑制更为优异的倾向。
例如,在图2的示例中,通过将喷墨头3a作为喷出反应液的头,将喷墨头3b作为喷出油墨组合物的头,能够使用于记录的反应液用喷嘴组相比用于记录的油墨组合物用喷嘴组在布帛的输送方向(副扫描方向SS)上处于上游侧。在这样的情况下,反应液比油墨组合物先附着于布帛。即,能够采用反应液前打印,能够在形成包含反应液的层之后,层叠包含油墨组合物的层而形成。
例如,在图3的示例中,在将喷墨头3a作为喷出反应液的头,将喷墨头3b作为喷出油墨组合物的头,且用于记录的反应液用喷嘴组和用于记录的油墨组合物用喷嘴组具有重叠部分的情况下,能够采用交互打印。即,可以实现反应液和油墨组合物进行交替重叠的层叠(千层蛋糕状层叠)。
需要说明的,“重叠部分”是指,用于记录的油墨组合物用喷嘴组和用于记录的反应液用喷嘴组中在副扫描方向SS上位于相同位置的部分。由此,油墨组合物和反应液通过相同主扫描重叠附着于布帛。
例如,在图4的示例中,在将喷墨头3a作为喷出反应液的头,将喷墨头3b作为喷出油墨组合物的头,且用于记录的反应液用喷嘴组和用于记录的油墨组合物用喷嘴组具有重叠部分的情况下,能够采用交互打印。另外,在将喷墨头3a作为喷出反应液的头,将喷墨头3b作为喷出油墨组合物的头,且,用于记录的反应液用喷嘴组和用于记录的油墨组合物用喷嘴组不具有重叠部分,较用于记录的油墨组合物用喷嘴组靠近布帛的输送方向(副扫描方向SS)的上游侧处具有用于记录的反应液用喷嘴组的情况下,能够采用反应液前打印。
打印机1上可以设置干燥装置及加热装置(均无图示)。干燥装置及加热装置是用于高效干燥附着于布帛2的反应液及油墨的装置。干燥装置及加热装置只要设于能够干燥及加热布帛2的位置,则其设置位置不受特别限定。为了高效干燥附着于布帛2的油墨及反应液,例如,在图1中,干燥装置及加热装置能够设于和喷墨头3对置的位置。
作为干燥装置及加热装置,可列举例如:使布帛2与热源接触以进行加热的打印加热器机构、照射红外线或作为在2,450MHz左右具有最大波长的电磁波的微波等的机构、以及用于吹温风的干燥器机构等。布帛2的加热在从喷墨头3的喷嘴喷出的液滴附着于布帛2前或附着时进行。加热等各种条件通过控制部控制,例如,加热实施的定时、加热温度、加热时间等。
另外,还可以将干燥装置及加热装置设置于布帛2的输送方向的下游侧。在该情况下,在从喷嘴喷出的油墨及反应液附着于布帛2,并形成了图像之后,对该布帛2进行加热。由此,附着于布帛2的油墨及反应液的干燥性提高。
4.实施例
以下,通过实施例对本发明进行更具体说明,但本发明并不限定于这些示例。以下,只要没有特别说明,则“%”为质量标准。
4.1颜料印染用反应液的制备
将各成分加入容器中,以实现下表1~3的组成,添加纯水,以使各反应液的总量达到100质量%,通过磁力搅拌器混合及搅拌2小时之后,再用填充有直径0.3mm的氧化锆珠的珠磨机进行分散处理,由此充分混合。搅拌1小时之后,使用5μm的PTFE制膜过滤器进行过滤,从而得到各实施例及各比较例所涉及的颜料印染用反应液。需要说明的,下表1~3中的阳离子聚合物的数值表示作为有效成分的固体成分换算的质量%。
【表1】
【表2】
【表3】
如下对上表1~3的记载进行补充。
〈反应液组成〉
〔阳离子聚合物〕
Kymene 557:SOLENIS公司制商品名,环氧氯丙烷类树脂。
〔渗透溶剂〕
BTG:三乙二醇单丁醚。
〔其它〕
OLFINE E1010:日信化学工业公司制商品名,乙炔二醇类表面活性剂。
EDTA·2Na:乙烯二胺四乙酸二氢二钠盐。
Proxel XL2:LONZA Japan公司制商品名。
〈术语〉
“沸点”:表示标准沸点。
“pKa”:表示对于水的酸解离常数。
“b.p.230℃以下/b.p.250℃以上”:标准沸点为230℃以下的多元醇的含量/标准沸点为250℃以上的多元醇的含量。
“b.p.250℃以上/阳离子聚合物”:标准沸点为250℃以上的多元醇的含量/阳离子聚合物的含量。
“Bk”:下表4中记载的组成的油墨。
“IJ”:使用喷墨法涂布。
pH使用台式pH计(型号:F-72、厂家:HORIBA制)测定。需要说明的,pH的测定温度采用20℃。
4.2印染喷墨油墨组合物的制备
将各成分加入容器中,以实现下表4的组成,用磁力搅拌器混合及搅拌2小时之后,再通过填充有直径0.3mm的氧化锆珠的珠磨机进行分散处理,由此充分混合。搅拌1小时之后,使用5μm的PTFE制膜过滤器进行过滤,从而得到油墨组合物。添加纯水,以使油墨组合物的总量达到100质量%。
需要说明的,作为颜料,预先将表中未记载的作为苯乙烯-丙烯酸类的水溶性树脂的颜料分散剂和颜料按照颜料:颜料分散剂=2:1的质量比混合在水中并搅拌,制备颜料分散液,将其用于制备油墨。
【表4】
4.3印染物的制作
使用PX-H8000(精工爱普生株式会社制)改造而成的装置,在上表1~3中记载的条件下,对100%棉的白色宽被记录介质进行印刷,对同一扫描区域进行多次(四次)主扫描,从而在作为被记录介质的A4尺寸的布帛上形成实心图案图像。然后,在烤箱中于160℃下加热处理3分钟使其干燥,从而制作各实施例及各比较例所涉及的印染物。需要说明的,“实心图案图像”表示针对作为由记录分辨率固定的最小记录单位区域的像素全部记录点而成的图像(Duty:占空比100%)。
喷墨头使用了被记录介质宽度方向上的喷嘴间距离为600dpi、喷嘴数为600个的头单元。
反应液用喷嘴组和油墨组合物用喷嘴组具有在副扫描方向上位于相同位置的部分,使用具有图3中的头的配置的喷嘴组。由此,通过同一主扫描在布帛的同一扫描区域附着反应液和油墨组合物。
油墨附着与反应液附着的时间差设为5秒以内。
针对反应液,记录分辨率设为1200×600dpi,液滴质量设为24.2ng,打印滴入量设为17.4mg/inch2
针对油墨,记录分辨率设为1200×600dpi,液滴质量设为24.2ng,打印滴入量设为17.4mg/inch2
4.4评价方法
4.4.1断续印字稳定性
向PX-H8000(精工爱普生株式会社制)改造而成的装置中填充上述得到的各颜料印染用反应液,3分钟空走后,按照喷嘴检查图案计数滴漏喷嘴数,并按照以下的标准评价断续印字稳定性。在评价结果为C以上时,认为得到了良好的断续印字稳定性。
(评价标准)
A:不喷出喷嘴数低于4个;
B:不喷出喷嘴数为4个以上且低于7个;
C:不喷出喷嘴数为7个以上且低于11个;
D:不喷出喷嘴数为11个以上。
4.4.2显色性
针对上述得到的印染物,使用荧光分光浓度计(“FD-7”,Konica Minolta公司制)测定黑色的OD值,并按照以下的标准评价显色性。在评价结果为B以上时,认为得到了良好的显色。
(评价标准)
A:OD值为1.45以上;
B:OD值为1.40以上且低于1.45;
C:OD值为1.35以上且低于1.40;
D:OD值低于1.35。
4.4.3渗色
渗色评价时,使用与下述“湿摩擦牢固度”试验中使用的印染物相同的印染物。通过目测观察印染物的实心图案内的油墨的渗色(实心图案内的斑点或条状不均),并按照下述评价标准评价。如果评价结果为B以上,则判断无渗色。另一方面,如果评价结果为C,则判断具有渗色。
(评价标准)
A:实心图案内未见渗色;
B:实心图案内可见部分渗色;
C:实心图案内整体可见大量渗色。
4.4.4湿摩擦牢固度
针对上述得到的印染物,通过依据ISO105-X12的试验方法测试摩擦牢固度,按照以下标准评价初始的湿摩擦牢固度。另外,除使用预先在60℃的恒温槽中静置5天的颜料印染用反应液以外,同样地按照以下标准对加速后的湿摩擦牢固度进行评价。在评价结果为C以上时,认为得到良好的摩擦牢固度。
(评价标准)
A:摩擦牢固度为3级以上;
B:摩擦牢固度为2-3级以上且低于3级;
C:摩擦牢固度为2级以上且低于2-3级;
D:摩擦牢固度低于2级。
4.4.5点蚀
将喷墨头通用的SUS430浸渍在上述得到的各颜料印染用反应液中,在60℃的环境下静置,确认是否产生点蚀。如果评价结果为C以上,则判断没有点蚀。另一方面,如果评价结果为D,则判断存在点蚀。需要说明的,即使在存在点蚀的情况下,也可以使用打印机。
(评价标准)
A:即使放置400小时以上,也不会产生点蚀;
B:200小时以上且低于400小时时,产生了点蚀;
C:50小时以上且低于200小时时,产生了点蚀;
D:低于50小时时,产生了点蚀。
4.5评价结果
将评价结果示于上表1~3。
由上表1~3可知,在使用含有多价金属盐、阳离子聚合物、多元醇、碱、以及水,该碱为胺化合物,且通过喷墨法喷出来使用的颜料印染用反应液的各实施例中,均显色性及摩擦牢固度优异,并且可以抑制记录装置的金属部件上产生的点蚀。
由实施例2与比较例1、2的对比可知,在不含有碱的情况下,产生了点蚀。另外,由实施例2与比较例6~8的对比可知,在碱不是胺化合物的情况下,虽然未产生点蚀,但加速后的湿摩擦牢固度较差。
由实施例2与比较例2、4的对比可知,在不含有多价金属盐的情况下,显色性差。
由实施例2与比较例2、3的对比可知,在不含有阳离子聚合物的情况下,湿摩擦牢固度差。
由实施例2与比较例5的对比可知,在不含有多元醇的情况下,加速后的湿摩擦牢固度差。
由实施例1~4的结果可知,在广泛的碱含量下,均能够兼顾点蚀抑制和湿摩擦牢固度。
由实施例2、5~8的结果可知,能够通过各种多价金属盐来兼顾点蚀抑制和湿摩擦牢固度。
由实施例2、9~16的结果可知,能够通过各种胺化合物来兼顾点蚀抑制和湿摩擦牢固度。另外,在胺化合物中含有叔胺的情况下,湿摩擦牢固度更为优异。
由实施例2、17、18的结果可知,若包含规定量的标准沸点较高的多元醇,则断续印字稳定性变得更为良好。
由实施例2、19的结果可知,若阳离子聚合物的含量为规定量,则加速后的湿摩擦牢固度变得更为良好。
由上述实施方式导出以下的内容。
颜料印染用反应液的一个方式含有多价金属盐、阳离子聚合物、多元醇、碱、以及水,
所述碱为胺化合物,
上述颜料印染用反应液通过喷墨法喷出来使用。
根据上述颜料印染用反应液的一个方式,
所述碱可以含有叔胺。
根据上述颜料印染用反应液的任一方式,
反应液的pH可以为5~10。
根据上述颜料印染用反应液的任一方式,
所述碱的pKa可以为7.0~11.0。
根据上述颜料印染用反应液的任一方式,
所述碱的含量可以相对于反应液的总量为0.1~3.0质量%。
根据上述颜料印染用反应液的任一方式,
所述多价金属盐可以为硫酸盐。
根据上述颜料印染用反应液的任一方式,
所述多元醇可以是标准沸点为250℃以上的多元醇。
油墨组的一个方式具备含有颜料、树脂粒子和水的印染喷墨油墨组合物、以及上述任一方式的颜料印染用反应液。
记录方法的一个方式具有:
油墨附着工序,通过喷墨法在布帛上附着油墨组合物;以及
反应液附着工序,通过喷墨法在所述布帛上附着上述任一方式的颜料印染用反应液。
根据上述记录方法的一个方式,
所述油墨附着工序与所述反应液附着工序的时间差可以为5秒以内。
根据上述记录方法的任一方式,
所述喷墨法进行多次主扫描,即,使喷墨头沿着与所述布帛的输送方向垂直的方向移动并进行记录,
通过同一主扫描向所述布帛的同一扫描区域附着所述颜料印染用反应液和所述油墨组合物,
可以对所述同一扫描区域进行所述同一主扫描。
本发明并不限定于上述实施方式,可以进行各种变型。例如,本发明包括与实施方式中说明的构成基本相同的构成,例如,功能、方法及结果相同的构成、或者目的及效果相同的构成。另外,本发明包括将实施方式中说明的构成的非本质部分取代而成的构成。另外,本发明包括能够起到与实施方式中说明的构成相同的作用效果的构成、或实现相同目的的构成。另外,本发明包括在实施方式中说明的构成中附加公知技术而成的构成。

Claims (11)

1.一种颜料印染用反应液,其特征在于,
所述颜料印染用反应液含有多价金属盐、阳离子聚合物、多元醇、碱、以及水,
所述碱为胺化合物,
所述颜料印染用反应液通过喷墨法喷出来使用。
2.根据权利要求1所述的颜料印染用反应液,其中,
所述碱含有叔胺。
3.根据权利要求1所述的颜料印染用反应液,其中,
所述颜料印染用反应液的pH为5~10。
4.根据权利要求1所述的颜料印染用反应液,其中,
所述碱的pKa为7.0~11.0。
5.根据权利要求1所述的颜料印染用反应液,其中,
所述碱的含量相对于反应液的总量为0.1~3.0质量%。
6.根据权利要求1所述的颜料印染用反应液,其中,
所述多价金属盐为硫酸盐。
7.根据权利要求1所述的颜料印染用反应液,其中,
所述多元醇是标准沸点为250℃以上的多元醇。
8.一种油墨组,其特征在于,
所述油墨组具备:
印染喷墨油墨组合物,含有颜料、树脂粒子和水;以及
权利要求1至7中任一项所述的颜料印染用反应液。
9.一种记录方法,其特征在于,
所述记录方法具有:
油墨附着工序,通过喷墨法在布帛上附着油墨组合物;以及
反应液附着工序,通过喷墨法在所述布帛上附着权利要求1至7中任一项所述的颜料印染用反应液。
10.根据权利要求9所述的记录方法,其中,
所述油墨附着工序与所述反应液附着工序的时间差在5秒以内。
11.根据权利要求9所述的记录方法,其中,
所述喷墨法进行多次主扫描,所述主扫描是使喷墨头沿着与所述布帛的输送方向垂直的方向移动以进行记录的扫描,
通过同一主扫描使所述颜料印染用反应液和所述油墨组合物附着于所述布帛的同一扫描区域,
对所述同一扫描区域进行多次所述同一主扫描。
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