JP2010503779A - インクジェット印刷用布前処理 - Google Patents
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Abstract
Description
(a)ノニオン性ラテックスポリマーおよび多価カチオン塩溶液を含む水性前処理溶液で織物を前処理するステップと、
(b)乾燥させた、前処理した織物をカラーインクジェットインクでデジタル印刷するステップと
を含み、
ノニオン性ラテックスポリマーは、多価カチオン塩溶液の存在下においてこのノニオン性ラテックスポリマーが安定であるよう十分なノニオン性成分を有する、織物をデジタル印刷する方法に関する。
本発明の方法において用いられる水性前処理溶液は、ノニオン性ラテックスポリマーおよび多価カチオン塩溶液である。より好ましくは、前処理溶液は、ノニオン性ラテックスポリマーおよび多価カチオン塩の水溶液を含む。水性前処理溶液により、ノニオン性ラテックスポリマーは、前処理溶液中に安定エマルジョンを呈し得ることが理解される。任意により、他の要素が添加されることが可能である。本明細書中に後述される処方成分割合は、他に示されていない限り、最終溶液の総重量に基づく重量パーセントである。
特定の織物基材に対する前処理は、インク着色剤の編織布基材上への付着性および/または洗濯堅牢度をさらに強めるために、ノニオン性ラテックスポリマーを含む。ノニオン性ラテックスポリマーを含む前処理した織物は、未処理の織物と比して高い色密度および飽和、未処理の織物と比して優れた印刷品質、未処理の織物と比して低減されたウィッキングまたはにじみ、および未処理の織物と比して強いインク吸収を提供することが見出された。しかも、前処理配合物は、インクジェット印刷プロセスを介して印刷される場合、洗濯堅牢性を備える印刷されたイメージを提供する。単なる一例として、ノニオン性材料としては、ウレタン、ビニルアセテート、エチレン−ビニルアセテート、アクリレート、アクリルアミド、スチレン、およびスチレン−アクリレート樹脂および他のノニオン性ラテックスが挙げられ得る。1つまたは複数のノニオン性ラテックスポリマーが前処理溶液中に用いられ得る。
本発明の前処理は、1種または複数種の多価カチオンを含む。特定の状況において必要な有効量は異なることが可能であり、および本願明細書に提供されているとおり、いくらかの調整が一般的には必要であろう。
前処理される布は、カラーインクジェットインクでの印刷に好適であるいずれかの布であることが可能であり、および綿および/または綿ブレンドを含む布であることが好ましい。
前処理の布への適用は、いずれかの簡便な方法であることが可能であり、このような方法は、一般的には技術分野において周知である。一つの実施例は、パディングと称される適用方法である。パディングにおいて、布は、前処理溶液中に浸漬され、次いで飽和した布が過剰な溶液を絞るニップローラを通される。布に保持される溶液の量は、ローラによって加圧されるニップ圧によって規制されることが可能である。他の前処理技術は、布の表面または表面および裏面に溶液が吹付けによって適用される噴霧適用を含む。吹付けは、印刷された布のデジタル印刷領域に制限されることが可能である。この制限された吹付けが特に適用可能であろう実施例は、例えばTシャツ、帽子、肌着等の衣服物品などの予め形成された織物物品へのイメージのデジタル印刷である。
カラーイメージの印刷に用いられる着色剤は、染料または顔料であり得る。染料としては、分散染料、反応性染料、酸染料等が挙げられる。カラーインクジェットインクおよびホワイトインクは好ましくは水性であり、UV硬化性である成分を含有しない。
他の成分(添加剤)が、慣例の実験により容易に測定され得る最終インクの安定性および可噴射性にこのような他の成分が干渉しない程度において、インクジェットインクに配合され得る。このような他の成分は、一般的な意味で技術分野において周知である。
「インクセット」という用語は、インクジェットプリンタに備えられて噴射されるすべての個別のインクまたは他の流体を指す。
本方法は、前処理した織物基材のデジタル印刷に関する。典型的には、これは、以下の:
(1)デジタルデータシグナルに応答性であるインクジェットプリンタを提供するステップと、
(2)プリンタに、印刷される織物基材、この場合、前処理した織物基材を装填するステップと、
(3)プリンタに、上述のインクまたはインクジェットインクセットを装填するステップと、
(4)インクジェットインクまたはインクジェットインクセットを用いて、デジタルデータシグナルに応答して基材上に印刷するステップと
を含む。
カラーインクで印刷された布は、典型的には、織物印刷技術分野において周知である方法に従って後処理されることとなる。
以下の処方成分および略語を、ノニオン性ラテックスポリマーの化学成分の説明に用いた。
DBTL=ジブチルスズジラウレート
DMPA=ジメチロールプロピオン酸
EDA=エチレンジアミン
IPDI=イソホロンジイソシアネート
TEA=トリエチルアミン
TETA=トリエチレンテトラミン
LHT=ベイヤー(Bayer)製のポリプロピレングリコールトリオール、およびデスモフェン(Desmophen)C1200−ベイヤー(Bayer)(ペンシルバニア州ピッツバーグ(Pittsburgh,PA))製のポリエステルカーボネートジオール
MPEG500ダウケミカル(Dow Chemical)(ミシガン州ミッドランド(Midland,MI))製のメトキシポリエチレングリコール
テゴケミー(Tego Chemie)(独国エッセン(Essen Germany)製のテゴマー(Tegomer)D−3403−ポリエーテルジオール
滴下漏斗、コンデンサ、攪拌機および窒素ガスラインを備えるアルカリおよび酸を含まない乾燥したフラスコに、400gダウケミカル(Dow Chemical)製のMPEG500、160.8g(0.72)モルIPDIおよび3滴のDBTDLを添加した。混合物を、NCOが5.4%以下となるまで室温で反応させた。476g LHT−240、ベイヤー(Bayer)製のポリプロピレントリオールおよび10滴のDBTDLをこのフラスコに添加した。次いで、溶液を70℃に加熱し、65〜70℃の間でNCO%が0%に達するまで維持した。このポリエーテルジオールをPDiol−1と呼んだ。
滴下漏斗、コンデンサ、攪拌機および窒素ガスラインを備えるアルカリおよび酸を含まない乾燥したフラスコに、150.5gデスモフェン(Desmophen)C1200、2000MWポリカーボネート/エステルジオール、180g PDiol−1、100gアセトンおよび0.03g DBTLを添加した。含有物を40℃に加熱し、よく混合した。72g IPDIを、次いで、滴下漏斗を介してフラスコに40℃で60分かけて添加し、残存するIPDIのいずれも滴下漏斗からフラスコに10gアセトンですすいだ。
滴下漏斗、コンデンサ、攪拌機および窒素ガスラインを備えるアルカリおよび酸を含まない乾燥したフラスコに、200gデスモフェン(Desmophen)C1200、150g PDiol−1、123gアセトンおよび0.03g DBTLを添加した。含有物を40℃に加熱し、よく混合した。80g IPDIを、次いで、滴下漏斗を介してフラスコに40℃で60分かけて添加し、残存するIPDIのいずれも滴下漏斗からフラスコに10gアセトンですすいだ。
滴下漏斗、コンデンサ、攪拌機および窒素ガスラインを備えるアルカリおよび酸を含まない乾燥したフラスコに、265gデスモフェン(Desmophene)C1200、50gテゴマー(Tegomer)D3403、テゴケミー(Tego Chemie)製のポリエーテルジオール、110gアセトンおよび0.03g DBTLを添加した。含有物を40℃に加熱し、よく混合した。75g IPDIを、次いで、滴下漏斗を介してフラスコに40℃で60分かけて添加し、残存するIPDIのいずれも滴下漏斗からフラスコに10gアセトンですすいだ。
滴下漏斗、コンデンサ、攪拌機および窒素ガスラインを備えるアルカリおよび酸を含まない乾燥したフラスコに、235gデスモフェン(Desmophen)C1200、80g PDiol−1、112gアセトンおよび0.03g DBTLを添加した。含有物を40℃に加熱し、よく混合した。82g IPDIを、次いで、滴下漏斗を介してフラスコに40℃で60分かけて添加し、残存するIPDIのいずれも滴下漏斗からフラスコに10gアセトンですすいだ。
このポリマーは、3.9重量%または0.09meq.エチレンオキシドユニットおよび0.042meq.COOH基を有する。
滴下漏斗、コンデンサ、攪拌機および窒素ガスラインを備えるアルカリおよび酸を含まない乾燥したフラスコに、699.2gデスモフェン(Desmophen)C1200、280.0gアセトンおよび0.06g DBTLを添加した。含有物を40℃に加熱し、よく混合した。189.14g IPDIを、次いで、滴下漏斗を介してフラスコに40℃で60分かけて添加し、残存IPDIのいずれも滴下漏斗からフラスコに15.5gアセトンですすいだ。
実施例および比較例を多価カチオン塩溶液との安定性について試験した。最終水性溶液/エマルジョンにおいて10重量%となる量のラテックスポリマーをビーカに入れ、混合物を攪拌し、次いで15重量%硝酸カルシウム水性溶液を約5分間かけて添加した。乾燥ポリマーおよび硝酸カルシウム四水和物重量比は10/15であった。混合物をさらに5分間攪拌した。10分間および24時間後、溶液/エマルジョンを、凝塊、ゲル化または不安定性の他の兆候について観察した。凝塊が観察されなかった場合、適合性、または安定性と評価される。試験溶液が10分間または24時間後に凝塊した場合、ラテックスポリマーおよび硝酸カルシウム試験溶液の組み合わせは本発明の組み合わせではないと判断される。
以下に記載の実施例は、エプソン(Epson)3000インクジェットプリンタ、USスクリーンプリンティングインスティチュート(US Screen Printing Institute)(アリゾナ州テンペ(Tempe,AZ))製ファーストT−ジェット(Fast T−Jet)(商標)を用いて行い、および印刷は、種々の基材上に行った。用いた織物基材は、テストファブリックス(Testfabrics)製の419 100%綿および7409 65/35ポリエステル/綿ブレンド、ヘインズビーフィ(Hanes Beefy)T100%綿Tシャツ、ヘインズヘビー(Hanes Heavy)ウェイト100%綿Tシャツ、ヘインズ(Hanes)50/50ポリコットン綿Tシャツ、およびジョアンズファブリック(Joann’s Fabric)製黒色布(100%綿ツイード織布)であった。すべてのテスト印刷物は、約170℃で約1分融着させた。
試薬グレード硝酸カルシウム四水和物(アルドリッチ(Aldrich))を、脱イオン水と、硝酸カルシウムが完全に溶解するまで混合した。6つの前処理溶液を調製し、多価カチオンだけが存在する比較例溶液もまた調製した。
印刷試験設定A:419白色綿を、デュポン(DuPont)(商標)アルティストリ(Artistri)(商標)P5000 CMYKインク(Inks)により種々の前処理条件で印刷した。各実施例を、意図される印刷されるイメージとほぼ同じ領域での織物への吹付けにより前処理し、乾燥し、およびエプソン(Epson) 3000プリンタで印刷した。印刷前のTシャツ上の硝酸カルシウム水和物の推定量は約7.5グラム/平方メートルであった。5グラムのノニオン性ラテックスポリマー。次いで、印刷した織物を170℃で1分融着させた。印刷した織物を、吸光度、2Aおよび3A洗濯堅牢度ならびに濡れおよび乾燥色落ちについて試験した。表3は、この印刷の結果を示す。
Claims (20)
- (a)ノニオン性ラテックスポリマーおよび多価カチオン塩溶液を含む水性前処理溶液で織物を前処理するステップと、
(b)前処理した織物を乾燥させるステップと、
(c)乾燥し、前処理した織物をカラーインクジェットインクでデジタル印刷するステップと
を含み、ノニオン性ラテックスポリマーは、多価カチオン塩溶液の存在下において安定であるように十分なノニオン性成分を有する、織物をデジタル印刷する方法。 - ノニオン性ラテックスポリマーが、エチレンオキシド誘導体、アクリルアミド、ヒドロキシエチル、ビニルピロリドン、およびエチレンイミンの群から選択される1つまたは複数のノニオン性成分を含む、請求項1に記載の方法。
- ノニオン性ラテックスポリマーが、ウレタン、酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル、アクリレート、アシルアミド、スチレン、およびスチレン−アクリレートポリマーの群から選択される1つまたは複数のポリマー成分を含む、請求項1に記載の方法。
- ノニオン性ラテックスポリマーのポリマー成分が、ウレタン、アクリレート、およびアシルアミドの群から選択される、請求項3に記載の方法。
- ポリウレタンが、エチレンオキシド成分から誘導されるノニオン性成分を有する、請求項4に記載の方法。
- エチレンオキシド成分が、ノニオン性ラテックスポリマーの少なくとも15ミリ当量/グラムである、請求項5に記載の方法。
- 多価カチオンが、元素Mg、Ca、Sr、Ba、Sc、Y、La、Ti、Zr、V、Cr、Mn、Fe、Ru、Co、Rh、Ni、Pd、Pt、Cu、Au、Zn、Al、Ga、In、Sb、Bi、Ge、SnおよびPbの多価カチオンの群の1つまたは複数から選択される、請求項1に記載の方法。
- 多価カチオンがカルシウムである、請求項1に記載の方法。
- 前処理溶液が多価カチオン性塩の水溶液を含み、多価カチオン性塩が、硝酸カルシウム、硝酸カルシウム水和物、塩化カルシウム、カルシウム水和物およびこれらの混合物からなる群から選択される、請求項8に記載の方法。
- 織物が、布100グラムあたり約0.20〜約7.5グラムの多価カチオン塩の含浸量で前処理溶液で前処理される、請求項1に記載の方法。
- 織物が、少なくとも2色の異なるカラーインクジェットインクを含むカラーインクジェットインクセットで印刷される、請求項1に記載の方法。
- カラーインクジェットインクが顔料インクである、請求項11に記載の方法。
- 顔料化インクジェットインクの少なくとも1色がホワイトである、請求項11に記載の方法。
- インクセットが、少なくとも3つの異なって着色された顔料化インクジェットインクを含み、少なくとも1つがシアン顔料化インクジェットインクであり、少なくとも1つがマゼンタ顔料化インクジェットインクであり、少なくとも1つがイエロー顔料化インクジェットインクである、請求項12に記載の方法。
- インクセットが、ブラック顔料化インクジェットインクをさらに含む、請求項14に記載の方法。
- 織物が、少なくとも2色の異なるカラーインクジェットインクにより、布1平方メートルあたりインク約5〜約17グラムのインク付着量で印刷される、請求項14または15に記載の方法。
- 顔料化インクジェットインクが、またはインクジェットセットにおける顔料化インクジェットインクの各々が個々に、水性ビヒクル中にアニオン的に安定化された顔料を含む、請求項14または15に記載の方法。
- 印刷された織物を熱および/または圧力で後処理するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 布が綿または綿ブレンドを含む、請求項1に記載の前処理した織物。
- 織物前処理溶液が適用された後に周囲温度で平衡水分に乾燥される、請求項1に記載の前処理した織物。
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