JP2010215711A - インクジェット捺染用インク組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】発色濃度が高い記録物が得られるとともに、保存安定性や吐出安定性にも優れるインクジェット捺染用インク組成物を提供する。
【解決手段】モノクロロトリアジン基またはジクロロトリアジン基を有する反応染料と、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物と、水と、を少なくとも含んでなり、前記ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物が、インク組成物全体に対して、２〜２０重量％含まれるインク組成物とする。
【選択図】なし

Description

発明の背景

発明の分野
本発明は、インクジェット捺染用インク組成物、およびそれを用いたインクジェット捺染方法に関し、さらに詳細には、普通紙や布帛類に対して鮮明かつ高濃度、高精彩な発色が得られる、トリアジン系反応染料を含むインクジェット捺染用インク組成物に関する。

背景技術
従来、画像や文字等の図柄を布帛に捺染する方法としては、スクリーン捺染法、ローラ捺染法、ロータリースクリーン捺染法、または転写捺染法等が一般的に用いられてきた。しかしながら、これらの従来方法では、図柄毎にトレースや製版等を製造する煩雑な作業を必要とするため、低コスト化が難しく、特に少量多品種生産にはなおさらであった。これらの従来技術の欠点を解消するために、スキャナー等の画像入力デバイスにより画像見本を読み取り、コンピュータで画像処理を行い、得られた画像情報に基づきインクジェット方式で布帛を印捺する技術、すなわちインクジェット捺染方法が開発され、実用化されている。このインクジェット記録方式は、インク液滴をインクヘッドから記録媒体（例えば、紙や布帛）に向かって飛翔させ、その液滴を記録媒体に付着させる記録方式であり、紙に対するインクジェット記録方法は既に広範に実用化されており、布帛に対しても開発が進んでいる。

上記のようなインクジェット捺染用インクには、布帛等に対する染料の染着率や発色濃度が高いこと、インク滴を布帛等に付着させた際に滲みがないこと、色再現性の範囲が広いこと、固着処理時に安定した発色が得られること等が要求される。このようなインク組成物に用いられる色材としては、セルロース系繊維に適した反応染料である、ビニルスルホン系、トリアジン系、キノキサリン系、ピリミジン系、アゾ系、フタロシアニン系、アントラキノン系等の反応染料が用いられている。

また、インクジェット記録方法においては、記録ヘッドの目詰まり等にも考慮する必要があり、インク組成物には保存安定性や吐出安定性が要求される。例えば、特開平８−２９５８１８号公報（特許文献１）、特開平８−２９５８１９号公報（特許文献２）、特開平８−２９５８２２号公報（特許文献３）、特開平８−２９５８２３号公報（特許文献４）、特開平８−２９５８２４号公報（特許文献５）等には、特定構造を有するモノアゾ系反応染料、フタロシアニン系反応染料、アントラキノン系反応染料を含むインクに、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物を添加することにより、セルロース系繊維物に対して優れた発色性を有するとともに、保存安定性や吐出安定性にも優れるインクジェット捺染用インク組成物が提案されている。

特開平８−２９５８１８号公報 特開平８−２９５８１９号公報 特開平８−２９５８２２号公報 特開平８−２９５８２３号公報 特開平８−２９５８２４号公報

本発明者等は、今般、特定の反応基を含むトリアジン系反応染料と、特定量のナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物とを組み合わせることにより、鮮明かつ高濃度、高精彩な発色であるとともに、保存安定性や吐出安定性にも優れるインク組成物が得られる、との知見を得た。本発明はこれらの知見に基づくものである。

従って、本発明は、鮮明かつ高濃度、高精彩な発色が得られ、かつ保存安定性や吐出安定性にも優れるインクジェット捺染用インク組成物の提供をその目的としている。

そして、本発明によるインクジェット捺染用インク組成物は、モノクロロトリアジン基またはジクロロトリアジン基を有する反応染料と、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物と、水と、を少なくとも含んでなり、
前記ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物が、インク組成物全体に対して、２〜２０重量％含まれてなるものである。

本発明によれば、本発明は、鮮明かつ高濃度、高精彩な発色が得られ、かつ保存安定性や吐出安定性にも優れるインクジェット捺染用インク組成物を実現できる。

発明の具体的説明

本発明によるインクジェット捺染用インク組成物は、モノクロロトリアジン基またはジクロロトリアジン基を有する反応染料と、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物と、水と、を必須成分として含有する。以下、本発明によるインク組成物を構成する各成分について説明する。

＜反応染料＞
本発明においては、色材としてモノクロロトリアジン基またはジクロロトリアジン基を有する反応染料が用いられる。これらの反応染料と後記する特定量のナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物とを併用することにより、インク組成物の発色濃度が顕著に改善され、鮮明かつ高濃度、高精彩な発色が得られる。この理由は定かではないが、反応染料が、布帛中に浸透することに作用し、視認性に有効な固着配置となるため、鮮明かつ高濃度、高精彩な発色が得られるものと考えられる。

モノクロロトリアジン基を有する反応染料としては、Ｃ．Ｉ．リアクティブイエロー１、Ｃ．Ｉ．リアクティブオレンジ１３、Ｃ．Ｉ．リアクティブレッド４、Ｃ．Ｉ．リアクティブバイオレット１、Ｃ．Ｉ．リアクティブブルー１３、Ｃ．Ｉ．リアクティブブラック１２等が挙げられ、これらの中もでもＣ．Ｉ．リアクティブレッド４が好ましい。また、ジクロロトリアジン基を有する反応染料としては、Ｃ．Ｉ．リアクティブイエロー７、Ｃ．Ｉ．リアクティブオレンジ１８、Ｃ．Ｉ．リアクティブレッド５、Ｃ．Ｉ．リアクティブバイオレット８、Ｃ．Ｉ．リアクティブブルー９、Ｃ．Ｉ．リアクティブブラック９等が挙げられ、これらの中もでもＣ．Ｉ．リアクティブレッド５が好ましい。

上記反応染料の含有量は、所望する発色等が得られるよう適宜調整することができる。

＜ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物＞
本発明によるインク組成物は、上記した反応染料に加えて、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物が、インク組成物全体に対して２〜２０重量％含まれる。上記の反応染料と２〜２０重量％のナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物を含むことにより、発色濃度が顕著に改善される。

ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物は、公知の方法（例えば特開昭５１−５２４３５号公報）により調製することができ、具体的には、ナフタレンスルホン酸とホルムアルデヒドとを、例えば５０℃の温度で１５〜５０時間、または１０５℃の温度で約５〜１０時間縮合させることにより得ることができる。平均縮合度は、好ましくは１．１〜３．０である。なお、縮合の際、一般的に、ナフタレンスルホン酸よりもホルムアルデヒドを過剰量とすることが必要である。

ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物は、ナフタレンスルホン酸がアルキル化されていてもよく、Ｃ１〜Ｃ４のアルキル基を１〜３個有するアルキル化ナフタレンスルホン酸を用いることが好ましく、より好ましくは、メチル基またはエチル基を１〜２個有するアルキル化ナフタレンスルホン酸を用いて、ホルムアルデヒドと縮合させることが好ましい。また、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物は、ナフタレンスルホン酸のスルホン化度が５０〜１５０程度が好ましい。このようなナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物としては、例えば、ラベリンＦＰ（第一工業製薬社製）等を好適に用いることができる。

＜水溶性有機溶剤＞
本発明によるインク組成物には、インクジェットプリンターの記録ヘッドのノズルからの吐出安定性を向上させる観点から、水溶性有機溶剤を含んでなることが好ましい。水溶性有機溶剤としては、通常のインクジェット捺染用インク組成物に添加される溶剤を用いることができ、例えば、グリセリン、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、テトラ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、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，２−ヘキサンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，２，６−ヘキサントリオール、またはペンタエリスリトール等のポリオール類、およびそのエーテルまたはエステル等の誘導体；２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、またはε−カプロラクタム等のラクタム類；尿素、チオ尿素、エチレン尿素、または１，３−ジメチルイミダゾリジノン類等の尿素類；マルチトール、ソルビトール、グルコノラクトン、またはマルトース等の糖類等を挙げることができ、これらの一種または二種以上を用いることができる。なお、これらの水溶性有機溶剤は保湿剤としても機能することがある。

本発明においては、上記した水溶性有機溶剤の中でも、２−ピロリドン、トリエチレングリコールおよび１，２−ヘキサンジオールが好ましく用いられる。これらの水溶性有機溶剤を添加することにより、インクの保存安定性や吐出安定性の向上のみならず、記録物の発色濃度がより改善され、鮮明かつ高濃度、高精彩な発色が得られる。これら水溶性有機溶剤は、１種のみを用いてもよく、また、２種以上を併用してもよい。より好ましい水溶性有機溶剤は、１，２−ヘキサンジオールである。

水溶性有機溶剤の含有量は、インク組成物の全体に対して、好ましくは１５重量％以下であり、より好ましくは１〜５重量％である。水溶性有機溶剤の含有量を上記の範囲とすることにより、良好な保存安定性や吐出安定性と、鮮明かつ高濃度、高精彩な発色との両立を図ることができる。

＜水、その他の成分＞
本発明によるインク組成物には、上記した水溶性有機溶剤に加えて、界面活性剤をさらに加えても良い。界面活性剤を添加することにより、吐出安定性がより一層向上する。界面活性剤としては、通常のインクジェット捺染用インク組成物に界面活性剤として使用されている化合物を用いることができ、例えば、脂肪酸塩類；アルキル硫酸エステル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フェニルエーテル等のノニオン性界面活性剤；サーフィノール６１、８２、１０４、４４０、４６５、４８５（何れも商品名、エア・プロダクツ・アンド・ケミカルズ社製）等のアセチレングリコ−ル系界面活性剤；オルフィンＳＴＧ、オルフィンＥ１０１０（何れも商品名、日信化学社製）等のアセチレンアルコール系界面活性剤；カチオン性界面活性剤；両イオン性界面活性剤等を挙げることができ、これらの一種または二種以上を加えることができる。さらに、添加する界面活性剤の含有量は、インク組成物の全重量に対して、好ましくは０．２〜２重量％である。

本発明によるインク組成物は、上記の反応染料、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、必要に応じて水溶性有機溶剤および界面活性剤に加え、さらに水を含む。水としては、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の純水、または超純水を用いることが好ましい。特に、これらの水を、紫外線照射または過酸化水素添加等により滅菌処理した水は、長期間に亘ってカビやバクテリアの発生が防止されるので好ましい。

本発明によるインク組成物には、さらに必要に応じて、防黴剤、防腐剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、キレート剤、酸素吸収剤、ｐＨ調整剤（例えば、トリエタノールアミン）、または溶解助剤等のように、インクジェット捺染用インク組成物において通常用いることができる各種添加剤の一種または二種以上を含有させることができる。

本発明によるインク組成物は、上記した各成分を従来公知の方法により混合することにより得ることができる。混合方法は、特に限定されるものではなく、インクジェット捺染に用いられる前に予め各成分を混合してもよく、またインクジェット捺染時に適宜混合してもよい。

本発明によるインク組成物は、印字品質とインクジェット捺染用インク組成物としての信頼性とのバランスの観点から、表面張力が２５〜４０ｍＮ／ｍであることが好ましく、２８〜３５ｍＮ／ｍであることがさらに好ましい。また、同様の観点から、本発明によるインク組成物の２０℃における粘度は、１．５〜１０ｍＰａ・ｓであることが好ましく、２〜５ｍＰａ・ｓであることがさらに好ましい。表面張力および粘度を上記の範囲内とするには、反応染料の濃度や、保湿剤の種類や添加量等により、調整することができる。

＜インクジェット捺染方法＞
本発明のインク組成物を、セルロース系繊維からなる布帛（例えば、織物、網物、または不織布）に対するインクジェット捺染に用いると、良好な保存安定性や吐出安定性を有し、かつ鮮明かつ高濃度、高精彩な発色を有する記録物を得ることができる。本発明のインク組成物を用いる場合には、通常のインクジェット捺染用のインク組成物と同様に、インクジェットプリンターのインクカートリッジにインク組成物を充填して使用する。前記インクジェットプリンターは特に限定されないが、ドロップオンデマンド型のインクジェットプリンターが好ましい。ドロップオンデマンド型のインクジェットプリンターには、記録ヘッドに配設された圧電素子を用いて記録を行う圧電素子記録方法を採用したもの、記録ヘッドに配設された発熱抵抗素子のヒーター等による熱エネルギーを用いて記録を行う熱ジェット記録方法を採用したもの等があり、いずれの記録方法を採用することもできる。

本発明のインク組成物を用いて布帛に対してインクジェット捺染方法を実施する場合には、通常のインクジェット捺染と同様に、予め、前処理剤を用いて布帛を前処理しておくことが好ましい。布帛の前処理は、前処理剤中に布帛を浸積するか、前処理剤を布帛に塗布または噴霧する等の手段を用いて、布帛に前処理剤を付着させた後、布帛を乾燥することにより行われる。

布帛の前処理剤としては、水溶性高分子化合物等の糊剤を０．０１〜２０重量％の量とアルカリ発生剤を１〜５重量％の量とで含有させた水溶液を用いることができる。前記糊剤としては、例えば、トウモロコシ、または小麦等のデンプン物質；カルボキシメチルセルロース、またはヒドロキシメチルセルロース等のセルロース系物質；アルギン酸ナトリウム、アラビヤゴム、ローカストビーンガム、トラントガム、グアーガム、またはタマリンド種子等の多糖類；ゼラチン、またはカゼイン等のタンパク質；タンニン；リグニン等の天然水溶性高分子や、ポリビニルアルコール系化合物、ポリエチレンオキサイド系化合物、アクリル酸系化合物、または無水マレイン酸系化合物等の合成水溶性高分子化合物を挙げることができる。上記のアルカリ発生剤としては、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム等を挙げることができる。前処理剤には、必要に応じて、尿素、またはチオ尿素等の保湿剤、ｐＨ調整剤、還元防止剤、浸透剤、金属イオン封鎖剤、あるいは消泡剤等の各種添加剤を含有させることもできる。

また、本発明のインク組成物を用いて布帛に対してインクジェット捺染方法を実施する場合には、布帛に対してインク組成物を吐出し、文字および／または画像を印刷した後に、染料固着処理を行う。染料固着処理方法としては、従来の捺染方法における染料固着処理方法と同様の方法、例えば、常圧スチーム法、高圧スチーム法、またはサーモフィックス法等を挙げることができる。染料固着処理後は、常法通り、布帛を水洗し、乾燥する。必要に応じソーピング処理（未固着の染料を熱石鹸液等で洗い落とす処理）を実施してもよい。

以下、実施例によって本発明をより詳細に説明するが、これら実施例により本発明が限定されるものではない。

インク組成物の調製
下記表１〜４の組成に従い各成分を混合し、１０μｍのメンブランフィルターでろ過することにより、各インクを調製した。なお、表１中の数字は全て重量％を表す。また、ＮＳＦとは、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物であるラベリンＦＰ（第一工業製薬社製）を表し、Ｃ．Ｉ．リアクティブレッド４は、モノクロロトリアジン基を有する反応染料であり、Ｃ．Ｉ．リアクティブレッド５は、ジクロロトリアジン基を有する反応染料であり、Ｃ．Ｉ．リアクティブレッド２１は、ビニルスルホン系反応染料である。また、ＴＥＧとはトリエチレングリコールを表し、１，２−ＨＤは１，２−ヘキサンジオールを表す。

発色濃度の評価
上記で調製した各インク組成物をＰＸ−Ｇ９３０プリンター（セイコーエプソン社製）のインクカートリッジに充填し、綿布に解像度１４４０×１４４０ｄｐｉの印刷条件にて印字を行った。綿布を、温度１１０℃、相対湿度１００％の環境下で１０分間スチーミングして印捺を定着させた後、ラッコールＳＴＡ（明成化学社製）０．２％水溶液中に、８０℃で１０分間浸漬して洗浄し、次いで４０℃および２０℃の水中で洗浄を行った。洗浄後の綿布を乾燥し、アイロン処理したものを試験片とした。
グレタグ濃度計（グレタグマクベス社製）を用いて、得られた試験片の印捺部分のＯＤ値を測定した。発色濃度の評価基準は以下の通りとした。

１点：ＯＤ値が１．３０未満である
２点：ＯＤ値が１．３０以上、１．３５未満である
３点：ＯＤ値が１．３５以上、１．４０未満である
４点：ＯＤ値が１．４０以上、１．４５未満である
５点：ＯＤ値が１．４５以上、１．５０未満である
６点：ＯＤ値が１．５０以上である
評価結果は下記の表５に示される通りであった。

Claims (7)

1. モノクロロトリアジン基またはジクロロトリアジン基を有する反応染料と、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物と、水と、を少なくとも含んでなり、
   前記ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物が、インク組成物全体に対して、２〜２０重量％含まれてなる、インクジェット記録用インク組成物。
2. 水溶性有機溶剤として、２−ピロリドン、トリエチレングリコール、１，２−ヘキサンジオールからなる群から選択される少なくとも１種をさらに含んでなる、請求項１に記載のインクジェット記録用インク組成物。
3. 前記水溶性有機溶剤の含有量が、インク組成物全体に対して、１５重量％以下である、請求項２に記載のインクジェット記録用インク組成物。
4. 前記水溶性有機溶剤が１，２−ヘキサンジオールである、請求項３に記載のインクジェット記録用インク組成物。
5. 前記反応染料が、Ｃ．Ｉ．リアクティブレッド４、およびＣ．Ｉ．リアクティブレッド５からなる群から選択される、請求項１〜４のいずれか一項に記載のインクジェット記録用インク組成物。
6. インクジェット捺染に用いられる、請求項１〜５のいずれか一項に記載のインクジェット記録用インク組成物。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載のインク組成物を用いる、インクジェット捺染方法。