JP2010174391A - インクジェット捺染記録方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】布帛にインクジェット方式で機能性インクを付与する手段1、該布帛に付与した該機能性インクを乾燥する手段2、該布帛にインクジェット記録方式で記録インクを付与する手段3を有し、該手段1から手段3をオンラインで行い、該機能性インクは、水溶性高分子と発色助剤とを含有し、該記録インクは、下記水溶性染料群の中から選ばれる少なくとも1種と樹脂バインダーとを含有することを特徴とするインクジェット捺染記録方法。水溶性染料群:C.I.アシッドイエロー79、C.I.アシッドレッド249、C.I.アシッドレッド289、C.I.アシッドブラック52、アシッドブラックC.I.52:1、銅フタロシアニン染料、C.I.ダイレクトブルー87
【選択図】なし
Description
2)前処理工程分のコストがかかる
3)前処理した布帛は経時劣化を起こすため、長期保存することができない
4)プリントしない部分にも前処理が施されることで、白地汚染を発生することがある
以上の様な各課題に対して、プリントの前工程で、オンラインで布帛前処理を行う方法が提案されている。例えば、布帛前処理をインクジェット法で行う方法が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。この様な布帛前処理をインクジェット法で行うことにより、前処理済み布帛の在庫を多量に持たなくても良いこと、布帛の必要な部分にのみ前処理を行うことができることにより、装置の小型化、時間短縮、薬剤使用量の減量、汚染防止に効果があるとされている。しかしながら、上記提案されている方法では、デジタルプリントの利点を生かして多彩なデザインの表現性を付与するため、種々の複合的な加工をすることの要望に対しては十分に対応できるものではなく、上述の前処理を設けることによる基本的な課題を解決するには至っていないのが現状である。
2.前記水溶性高分子が、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、エチレンオキサイドプロピレンオキサイド共重合物、グリセリンのポリエチレンオキサイド付加物、グリセリンのポリプロピレン付加物、ジグリセリンのポリエチレンオキサイド付加物、ジグリセリンのポリプロピレン付加物及びアクリル樹脂から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする前記1に記載のインクジェット捺染記録方法。
はじめに、本発明に係る機能性インクの構成について説明する。
本発明に係る機能性インクは、記録インクによるにじみを抑制する観点から、水溶性高分子を含有することを特徴とする。
本発明に係る機能性インクには、発色助剤を添加することで、特に、記録インクに特定構造の酸性染料と組み合わせて用いた場合、プリント後の発色性向上に好ましい。
pH調整剤としては、有機酸、酸アンモニウム塩などを用いることができ、酸アンモニウム塩、特に硫酸アンモニウム、酒石酸アンモニウムが好ましい。
本発明においては、固体保湿剤としては、水溶性のアミド類、スルホンアミド類、尿素、尿素誘導体等が挙げられる。特に尿素が好ましい。
本発明に係る機能性インクは、布帛の種類に応じてその液物性を調整することができる。粘度としては、3mPa・s以上、20mPa・s未満であることが好ましい。表面張力としては、25mN/m以上、70mN/m以下であることが好ましい。
機能性インクの表面張力や粘度の調整を行うために、水溶性の種々の有機溶剤を添加することができる。例えば、アルコール類(例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、sec−ブタノール、t−ブタノール)、多価アルコール類(例えば、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、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキサンジオール、ペンタンジオール、グリセリン、ヘキサントリオール、チオジグリコール)、アミン類(例えば、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、N−エチルジエタノールアミン、モルホリン、N−エチルモルホリン、エチレンジアミン、ジエチレンジアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ポリエチレンイミン、ペンタメチルジエチレントリアミン、テトラメチルプロピレンジアミン)、アミド類(例えば、ホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等)、複素環類(例えば、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、シクロヘキシルピロリドン、2−オキサゾリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等)、スルホキシド類(例えば、ジメチルスルホキシド)等が挙げられる。
また、記録インクの布帛への浸透性を上げ、裏面までしっかり染めるため、あるいは、起毛性布帛などでの、毛足の奥まで染める目的で、機能性インクに浸透促進剤を添加することは好ましい。この場合、布帛は未処理のものであっても、従来のインクジェットプリント用前処理を施した布であっても、その効果が得られる。
本発明においては、下記に示す低表面張力溶剤を用いることは好ましい。なお、括弧内の数値は、溶剤の表面張力値(mN/m)を表す。
本発明に係る機能性インクにおいて、記録インクの染料を布帛深部により浸透させたい場合には、各種の界面活性剤を用いることができる。
シリコーン系の界面活性剤としては、好ましくはポリエーテル変性ポリシロキサン化合物であり、例えば、信越化学工業製のKF−351A、KF−642やビッグケミー製のBYK345、BYK347、BYK348などが挙げられる。
本発明に適用可能な記録インクは、色剤のほか水溶性有機溶剤、各種添加剤を含有することができる。
本発明の記録インクが含有する色剤としては、以下の水溶性染料群から選ばれる少なくとも1種の水溶性染料を用いることを特徴の1つとする。すなわち、C.I.アシッドイエロー79、C.I.アシッドレッド249、C.I.アシッドレッド289、C.I.アシッドブラック52、アシッドブラックC.I.52:1及び水溶性銅フタロシアニン染料から選ばれる水溶性染料である。
本発明に係る記録インクは、樹脂バインダーを含有することを特徴の1つとし、樹脂バインダーを含有することにより、にじみが効果的に抑制できる。樹脂バインダーとしては、特に、酸価が100mgKOH/g以上、300mgKOH/g以下であり、かつ重量平均分子量が3000以上、30000以下である樹脂バインダーが好ましい。
また、本発明に係る樹脂バインダーを添加した記録インクは、インク乾燥時に加熱することで、粘度がさらに増加する性質を有するので、布帛の記録インクを付与する部分を加熱することが好ましい。好ましい温度としては、記録インクを付与する布帛部位の表面温度を35℃以上、70℃以下の範囲である。加熱温度が35℃未満ではにじみ抑制が不十分であり、70℃を越えると布帛ののびやうねりが生じて好ましくない。
記録インクを吐出して布帛上に画像を形成した後、加熱工程により染料を布帛に固定化する工程後の洗浄工程では、樹脂バインダーが除去されやすいことが必要である。樹脂バインダーが多量残存すると手触り、風合いが固くなり好ましくない。樹脂バインダーとしては染浄水や、洗剤に対する溶解性が高いものが好ましい。
本発明に係る記録インクには、以下に示す具体例の有機溶剤を含有することができる。例えば、アルコール類(例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、sec−ブタノール、t−ブタノール)、多価アルコール類(例えば、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、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキサンジオール、ペンタンジオール、グリセリン、ヘキサントリオール、チオジグリコール)、アミン類(例えば、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、N−エチルジエタノールアミン、モルホリン、N−エチルモルホリン、エチレンジアミン、ジエチレンジアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ポリエチレンイミン、ペンタメチルジエチレントリアミン、テトラメチルプロピレンジアミン)、アミド類(例えば、ホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等)、複素環類(例えば、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、シクロヘキシルピロリドン、2−オキサゾリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等)、スルホキシド類(例えば、ジメチルスルホキシド)等が挙げられる。
本発明に係る記録インクは、厚手の布帛に対して深部まで浸透してムラなく発色させる観点から、記録インクの表面張力を制御することが好ましい。
低表面張力溶剤としては、表面張力が25〜40mN/mの範囲にある溶剤を10〜30質量%含有することが好ましい。より好ましくは、表面張力が25〜35mN/mの溶剤を10〜30質量%含有する態様である。
本発明に係る記録インクにおいて、各種の界面活性剤を用いることができる。本発明で用いることのできる界面活性剤として、特に制限はないが、例えば、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、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、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、第四級アンモニウム塩類等のカチオン性界面活性剤が挙げられる。特にアニオン性界面活性剤及びノニオン性界面活性剤を好ましく用いることができる。
本発明の記録インクは、その表面張力を20mN/m以上、35mN/m以下に制御するために、特にシリコーン系活性剤もしくはフッ素系活性剤を含有することが好ましい。
シリコーン系の界面活性剤としては、好ましくはポリエーテル変性ポリシロキサン化合物がであり、例えば、信越化学工業製のKF−351A、KF−642やビッグケミー製のBYK345、BYK347、BYK348などが挙げられる。
本発明に係る記録インクにおいては、インクの長期保存安定性を保つため、防腐剤、防黴剤をインク中に添加することができる。防腐剤、防黴剤としては、例えば、芳香族ハロゲン化合物(例えば、Preventol CMK)、メチレンジチオシアナート、含ハロゲン窒素硫黄化合物、1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン(例えば、PROXEL GXL)などが挙げられる。
本発明のインクジェット捺染記録方法では、手段1として布帛にインクジェット記録方式で機能性インクを付与し、次いで、乾燥工程である手段2において該布帛に付与した該機能性インクの少なくとも1部を乾燥し、次いで手段3として該布帛にインクジェット記録方式で記録インクを付与する方法であって、これらの手段1から手段3を連続したオンラインで行うインクジェット捺染記録方法であることを特徴とする。
本発明のインクジェット捺染記録方法において、主として使用する布帛としては、特に制限はないが、中でも絹、ナイロン、羊毛、アクリル繊維、ポリウレタン、木綿、麻、レーヨンポリウレタン、等の繊維を含有することが好ましい。その中でも、特に、絹、ナイロン、羊毛が好ましい。
本発明でいう発色処理とは、染料の定着処理(固着処理、発色処理ともいう)を意味する。記録インクを布帛表面に付着したのみでは、十分に布帛に吸着・固着されていない記録インク中の染料を、発色処理を施すことにより、布帛に吸着・定着させることにより、その記録インク本来の色相を発現させる工程である。その方法としては、蒸気によるスチーミング、乾熱によるベーキング、サーモゾル、過熱蒸気によるHTスチーマー、加圧蒸気によるHPスチーマーなどが利用される。それらは、プリントで使用する布帛素材、記録インクが含有する染料種などにより適宜選択される。
表1に記載の各添加剤を順次混合、溶解して、機能性インクFI−1〜FI−12を調製した。
K15:ポリビニルピロリドンK15(東京化成工業社製、重量平均分子量:約5800、酸価0mgKOH/mg)
K30:ポリビニルピロリドンK30(東京化成工業社製、重量平均分子量:約4万、酸価:0mgKOH/mg)
F88:アデカプルロニックF88(株式会社ADEKA社製、エチレンオキサイドプロピレンオキサイド共重合物、重量平均分子量:10000、酸価:0mgKOH/mg)
L44:アデカプルロニックL34(株式会社ADEKA社製、エチレンオキサイドプロピレンオキサイド共重合物、重量平均分子量約2200、酸価:0mgKOH/mg)
E450:SC−E450(坂本薬品工業社製、ジグリセリンのポリエチレンオキサイド付加物、重量平均分子量4500、酸価:0mgKOH/mg)
〈界面活性剤〉
E1010:オルフィンE1010(信越化学社製、アセチレングリコール系活性剤)
KF351A:信越化学社製、シリコーン系活性剤
〈水溶性有機溶剤〉
EG:エチレングリコール
Gly:グリセリン
《インクセット(記録インク)の調製》
〔インクセット1の調製〕
下記の方法に従って、イエローインクY1、マゼンタインクM1、シアンインクC1、ブラックインクBk1、ライトマゼンタインクLM1、ライトシアンインクLC1を調製して、これをインクセット1とした。
C.I.アシッドイエロー79 12質量%
エチレングリコール 10質量%
プロピレングリコール 25質量%
グリセリン 3質量%
ジョンクリル70J(BASF社製、スチレン−アクリル酸系樹脂エマルジョン、重量平均分子量16500、酸価:240mgKOH/mg) 10質量%
オルフィンE1010(信越化学社製、アセチレングリコール系活性剤)
0.1質量%
以上の各添加剤を混合、溶解した後、イオン交換水で100質量%に仕上げて、イエローインクY1を調製した。
上記イエローインクY1の調製において、色材としてC.I.アシッドイエロー79(12質量%)に代えて、それぞれC.I.アシッドレッド249(12質量%)、水溶性銅フタロシアニン染料(12質量%)、C.I.アシッドブラック52:1(15質量%)を用いた以外は同様にして、マゼンタインクM1、シアンインクC1、ブラックインクBk1を調製した。また、上記イエローインクY1の調製において、色材としてC.I.アシッドイエロー79(6質量%)に代えて、C.I.アシッドレッド249(3.0質量%)、水溶性銅フタロシアニン染料(3.0質量%)を用いた以外は同様にして、ライトマゼンタインクLM1、ライトシアンインクLC1を調製した。
上記インクセット1を構成するイエローインクY1、マゼンタインクM1、シアンインクC1、ブラックインクBk1、ライトマゼンタインクLM1、ライトシアンインクLC1の調製において、ジョンクリル70J(BASF社製、水溶性樹脂)の添加量を1.0質量%に変更した以外は同様にして、イエローインクY2、マゼンタインクM2、シアンインクC2、ブラックインクBk2、ライトマゼンタインクLM2、ライトシアンインクLC2を調製し、これをインクセット2とした。
上記インクセット1を構成するイエローインクY1、マゼンタインクM1、シアンインクC1、ブラックインクBk1、ライトマゼンタインクLM1、ライトシアンインクLC1の調製において、ジョンクリル70J(BASF社製、水溶性樹脂)を除いた以外は同様にして、イエローインクY3、マゼンタインクM3、シアンインクC3、ブラックインクBk3、ライトマゼンタインクLM3、ライトシアンインクLC3を調製し、これをインクセット3とした。
〔プリント1の作成〕
(プリント装置及びプリント)
図1に記載の加熱手段を有するプリント装置を使用した。
上記印字画像をプリントした後、布帛を乾燥機に入れて、70℃の送風乾燥条件で乾燥した後、ロール上に一旦巻き取った。次いで、巻き取ったプリント物を、捺染用スチーマーにて加熱発色した。その後、水洗、湯洗、ソーピング、乾燥を行って、プリント1を得た。
上記プリント1の作成において、機能性インクの種類及びインクセットの種類を表2に記載の組み合わせに変更した以外は同様にして、プリント2〜18を作成した。
〔にじみ耐性の評価〕
上記方法により形成した10cm×10cmの正方形ベタ画像の境界部分のにじみの有無を目視観察し、下記の基準に従って、にじみ耐性を評価した。
4:Y、M、CコンポジットKベタ画像(33ml/m2)でのみ、画像周辺部に若干のにじみが見られる
3:Y、M、CコンポジットKベタ画像(33ml/m2)では、画像周辺部でにじみが見られるが、B、G、Rの二次色ベタ画像(22ml/m2)ではにじみの発生はほとんど認められない
2:B、G、Rの二次色ベタ画像(22ml/m2)において、画像周辺部でにじみの発生が認められる
1:Y、M、C単色画像(11ml/m2)でも、画像周辺部でにじみの発生が認められる
〔発色性の評価〕
Y、M、C、K、B、G、R、混合Bk(Y、M、C各100%)のすべての濃度を測定した。
硫酸アンモニウム 3質量%
ポリビニルピロリドン(K30) 10質量%
尿素 5質量%
上記各添加剤を混合、溶解した後、イオン交換水で100質量%に仕上げた。
印字画像を形成した後の発色、洗濯、乾燥工程におけるプリントの汚染状態を目視観察し、下記の基準に従って汚染故障耐性の評価を行った。
2:裏面汚染があるが、プリント後の乾燥条件強化で汚染はなくなる
1:裏面の汚染があり、実用に耐えない品質である
以上により得られた結果を、表2に示す。
2 第2ヘッド
3 ヒーターH1
4 ヒーターH2
5 ヒーターH3
6 ローラ
7 ローラ
Claims (8)
- 布帛にインクジェット記録方式で機能性インクを付与する手段1と、次いで該布帛に付与した該機能性インクの少なくとも1部を乾燥する手段2と、次いで該布帛にインクジェット記録方式で記録インクを付与する手段3を有し、該手段1から手段3をオンラインで行うインクジェット捺染記録方法であって、該機能性インクは、水溶性高分子と発色助剤とを含有し、該記録インクは、下記水溶性染料群の中から選ばれる少なくとも1種と樹脂バインダーとを含有することを特徴とするインクジェット捺染記録方法。
水溶性染料群:C.I.アシッドイエロー79、C.I.アシッドレッド249、C.I.アシッドレッド289、C.I.アシッドブラック52、アシッドブラックC.I.52:1、銅フタロシアニン染料、C.I.ダイレクトブルー87 - 前記水溶性高分子が、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、エチレンオキサイドプロピレンオキサイド共重合物、グリセリンのポリエチレンオキサイド付加物、グリセリンのポリプロピレン付加物、ジグリセリンのポリエチレンオキサイド付加物、ジグリセリンのポリプロピレン付加物及びアクリル樹脂から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項1に記載のインクジェット捺染記録方法。
- 前記機能性インクが含有する発色助剤が、pH調整剤または固体保湿剤であることを特徴とする請求項1または2に記載のインクジェット捺染記録方法。
- 前記固体保湿剤が、尿素誘導体、アミド化合物及びスルホンアミド化合物から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項3に記載のインクジェット捺染記録方法。
- 前記pH調整剤が、酸アンモニウム塩を含有することを特徴とする請求項3に記載のインクジェット捺染記録方法。
- 前記記録インクが含有する樹脂バインダーは、酸価が100mgKOH/g以上、300mgKOH/g以下であり、かつ重量平均分子量が3000以上、30000以下であることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のインクジェット捺染記録方法。
- 前記記録インクを付与する布帛部位の表面温度を35℃以上、70℃以下に加熱する工程を有することを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載のインクジェット捺染記録方法。
- 前記機能性インクにより布帛上に付与された水溶性高分子の付与量(g/m2)と前記記録インクにより布帛上に付与された樹脂バインダーの付与量(g/m2)との総量が、0.5g/m2以上、5.0g/m2以下であることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載のインクジェット捺染記録方法。
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