JP2013035952A - インクジェット捺染用ブラックインク組成物及びそれを用いた繊維の捺染方法 - Google Patents
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Abstract
Description
近年、コンピューターの画像処理やプリントヘッド製造の技術的進歩によりインクジェットプリンタのプリント速度が大幅に向上されてきた事;プリントデザインのデジタル化;プリント加工の多様化;及び小ロット化;が市場で要求されてきたことなどを背景に、インクジェット捺染の普及が進んでいる。
インクジェット捺染用の染料インクとしては、シルク、ナイロン等のポリアミド系繊維用の酸性染料インク;ポリエステル系繊維用の分散染料インク;綿、レーヨンなどのセルロース系繊維用の反応性染料(反応染料)インク;等が販売されている。
即ち本発明は、
1)
(I)色素中に、下記式(1)で表される化合物又はその塩を含有するインクジェット捺染用ブラックインク組成物、
(I)色素中に、更にC.I.Reactive Blue 176を含有する上記1)に記載のインクジェット捺染用ブラックインク組成物、
3)
(I)色素中に、更にC.I.Reactive Red 3:1を含有する上記1)又は2)に記載のインクジェット捺染用ブラックインク組成物、
4)
更に、(II)水溶性有機溶剤を含有する上記1)乃至3)のいずれか一項に記載のインクジェット捺染用ブラックインク組成物、
5)
更に、(III)pH調整剤としてトリス(ヒドロキシメチル)アミノメタンを含有する上記1)乃至4)のいずれか一項に記載のインクジェット捺染用ブラックインク組成物、
6)
25℃におけるインク組成物の粘度が3〜20mPa・sである上記1)及至5)のいずれか一項に記載のインクジェット捺染用ブラックインク組成物、
7)
上記1)乃至6)のいずれか一項に記載のインクジェット捺染用ブラックインク組成物、シアンインク組成物、マゼンタインク組成物、及びイエローインク組成物を有するインクジェット捺染用インクセット、
8)
上記1)乃至6)のいずれか一項に記載のインクジェット捺染用ブラックインク組成物をインクとして用い、インクジェットプリンタによりセルロース系繊維に該インクを付与する工程Aと、該工程により付与したインク中の着色剤を熱により繊維に反応固着させる工程Bと、繊維中に残存する未固着の着色剤を洗浄する工程Cとを含むことを特徴とするセルロース系繊維の捺染方法、
9)
1種以上の糊材、アルカリ性物質、還元防止剤及びヒドロトロピー剤を少なくとも含む水溶液を、インクを付与する前の繊維に付与する、繊維の前処理工程Dをさらに含むことを特徴とする上記8)に記載のセルロース系繊維の捺染方法、
に関する。
本発明は、上記の通り、式(1)で表される化合物又は該化合物の塩を含むものであるが、両者を常に「化合物又はその塩」等と併記するのは煩雑である。このため特に断りがない限り、便宜上、「化合物又はその塩」の両者を含めて単に「化合物」と簡略して、以下記載する。また、「ブラックインク組成物」についても同様に、単に「インク組成物」と以下記載する。
一般式(2)におけるZ1、Z2、Z3、Z4のアルキル基の具体例としてはメチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、sec−ブチル、tert−ブチルなどが挙げられ、ヒドロキシアルキル基の具体例としてはヒドロキシメチル、ヒドロキシエチル、3−ヒドロキシプロピル、2−ヒドロキシプロピル、4−ヒドロキシブチル、3−ヒドロキシブチル、2−ヒドロキシブチル等のヒドロキシC1−C4アルキル基が挙げられ、ヒドロキシアルコキシアルキル基の例としては、ヒドロキシエトキシメチル、2−ヒドロキシエトキシエチル、3−ヒドロキシエトキシプロピル、2−ヒドロキシエトキシプロピル、4−ヒドロキシエトキシブチル、3−ヒドロキシエトキシブチル、2−ヒドロキシエトキシブチル等ヒドロキシC1−C4アルコキシC1−C4アルキル基が挙げられ、これらのうちヒドロキシエトキシC1−C4アルキルが好ましい。特に好ましいものとしては水素原子;メチル、ヒドロキシメチル、ヒドロキシエチル、3−ヒドロキシプロピル、2−ヒドロキシプロピル、4−ヒドロキシブチル、3−ヒドロキシブチル、2−ヒドロキシブチル等のヒドロキシC1−C4アルキル基、ヒドロキシエトキシメチル、2−ヒドロキシエトキシエチル、3−ヒドロキシエトキシプロピル、2−ヒドロキシエトキシプロピル、4−ヒドロキシエトキシブチル、3−ヒドロキシエトキシブチル、2−ヒドロキシエトキシブチル等のヒドロキシエトキシC1−C4アルキル基が挙げられる。
有機ハロゲン系化合物としては、例えば、ペンタクロロフェノールナトリウムが挙げられる。
ピリジンオキシド系化合物としては、例えば、2−ピリジンチオール−1−オキサイドナトリウムが挙げられる。
イソチアゾリン系化合物としては、例えば、1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン、2−n−オクチル−4−イソチアゾリン−3−オン、5−クロロ−2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オン、5−クロロ−2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オンマグネシウムクロライド、5−クロロ−2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オンカルシウムクロライド、2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オンカルシウムクロライド等が挙げられる。
その他の防腐防黴剤としては、酢酸ナトリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、安息香酸ナトリウム等;さらにはアーチケミカル社製の商品名プロクセルRTMGXL(S)及びプロクセルRTMXL−2(S);等が、それぞれ挙げられる。なお、本明細書中において、上付きの「RTM」は登録商標を意味する。
また、ライトイエローインク、ライトマゼンタインク、ライトシアンインク、ライトブラックのインク組成物に含有される着色剤は上記の4色のインクセット、即ちイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各インク組成物と同じものが良い。
インクジェットプリンタには、例えば機械的振動を利用したピエゾ方式;加熱により生ずる泡を利用したバブルジェット(登録商標)方式;等を利用したものがある。本発明のインクジェット記録方法は、いかなる方式であっても使用が可能である。
前処理剤のセルロース系繊維への付与は、たとえばパディング法が挙げられる。パディングの絞り率は40〜90%程度が好ましく、より好ましくは60〜80%程度である。
本発明のインク組成物をインクジェットインクとして使用しても、ノズル付近におけるインク組成物の乾燥による固体析出は非常に起こりにくく、噴射器(記録ヘッド)を閉塞することもない。また、本発明のインク組成物は連続式インクジェットプリンタを用い、比較的長い時間間隔においてインクを再循環させて使用する場合においても、又はオンデマンド式インクジェットプリンタによる断続的な使用においても、物理的性質の変化を起こさない。
さらに、本発明のインク組成物により、捺染された布帛は、特に耐水性、耐光性が良好であり、この理由から、染布の長期保存安定性にも優れている。また、従来のインクと比較して、彩度、明度、及び印字濃度等の発色性、特に彩度および発色性の高さにも優れている。
このように、本発明のインク組成物は、各種の記録インク用途、特にインクジェット記録用のインク用途に極めて有用である。
2−ナフチルアミンー3,6,8−トリスルホン酸38.3部を水300部中に中性で溶解し、氷を加えて15〜20℃とし、亜硝酸ナトリウム7.0部及び塩酸23部によりジアゾ化する。これにより得られたジアゾニウム塩の溶液に(3−アミノフェニル)尿素15.1部を加え、10%炭酸ナトリウム水溶液を添加してpH5.0〜6.0に保ちながら15〜20℃でカップリングさせる。カップリング終了後、氷を加えて0〜5℃とし、分散剤0.2部を加え、次いで塩化シアヌル18.5部を加え、10%炭酸ナトリウム水溶液の添加によりpH6.0〜7.0を保ちながら0〜5℃で縮合させる。反応終了を確認した後、タウリン12.5部を加え、10%炭酸ナトリウム水溶液の添加によりpH6.0〜7.0に保ちながら55〜60℃で反応を終了させる。反応終了を確認した後、塩化ナトリウムを加えて塩析、濾過し、80℃以下で乾燥して式(1)で表されるゴールデンイエロー染料の赤味黄色粉末を得た。この赤味黄色粉末を10質量倍の水中で逆浸透法により精製を行い、80℃以下で乾燥して無機塩の極めて少ない式(1)で表されるゴ化合物の赤味黄色結晶(λmax=420nm:水中)を得た。
本発明のインク組成物は下記表2に示した組成比で染料を混合し、固形分が溶解するまでおおよそ1時間攪拌することにより、インク組成物を得た後、0.45μmのメンブランフィルター(商品名、セルロースアセテート系濾紙、アドバンテック社製)で濾過することにより試験用のインク組成物を調製した。
式(1)の化合物(イエロー系) :X=10部
[実施例3]
C.I.Reactive Blue 176(ブルー系) :X=10部
[実施例4]
C.I.Reactive Red 3:1(レッド系) :X=10部
[実施例5]
C.I.Reactive Orange 13(オレンジ系) :X=10部
実施例で用いたイエロー系の着色剤の代わりにC.I.Reactive Yellow 95、C.I.Reactive Orange 12を、レッド系の着色剤としてC.I.Reactive Red 31、ブルー系の着色剤としてC.I.Reactive Blue 15:1を、ブラック系着色剤としてC.I.Reactive Black 8をそれぞれ使用する以外は各実施例と同様にして調製をおこなった。
C.I.Reactive Yellow 95(イエロー系) :X=10部
[比較例2]
C.I.Reactive Orange 12(イエロー系) :X=10部
[比較例3]
C.I.Reactive Red 31(レッド系) :X=10部
[比較例4]
C.I.Reactive Blue 15:1(ブルー系) :X=10部
[比較例5]
C.I.Reactive Black 8(ブラック系) :X=10部
アルギン酸ナトリウム、尿素、炭酸水素ナトリウム、メタニトロベンゼンスルホン酸ナトリウムを含む水溶液を用いてパディング法にて前処理を行った木綿布に、実施例2〜5のインクを使用してインクジェットプリンタPX−101(セイコーエプソン社製)にてベタ柄を捺染した。この捺染物を60〜80℃で中間乾燥後、100〜103℃で2、5、8、15、20分間スチーミング処理を行った。水洗後、95〜100℃の沸騰水で10分間洗浄し、水洗、乾燥することにより試験染布を得た。この試験染布を「染布2−1、2−2、2−3、2−4、2−5、3−1、3−2、3−3、3−4、3−5、4−1、4−2、4−3、4−4、4−5、5−1、5−2、5−3、5−4、5−5」とする。
実施例2〜5のインク組成物の代わりに、比較例1〜5のインク組成物を用いる以外はそれぞれ上記と同様にして、各実施例のインク組成物及び各比較例のインク組成物を使用した各試験染布をそれぞれ得た。これらをそれぞれ「比較染布1−1、1−2、1−3、1−4、1−5、2−1、2−2、2−3、2−4、2−5、3−1、3−2、3−3、3−4、3−5、4−1、4−2、4−3、4−4、4−5、5−1、5−2、5−3、5−5、5−5」とする。
上記のようにして得た各試験染布の色相について評価を行った。色相は、GRETAG−MACBETH社製の測色機、商品名SpectroEyeを用いて、染布を測色することによりa*、b*及び各色の反射濃度D値を測定した。またスチーミング時間への依存性を分かり易く表現する目的として、それぞれのD値についてスチーミング時間が8分のD値を100%としてその割合を%表記した。結果を下記表3に示す。
実施例6〜7として実施例2〜5、比較例3の染料を配合することによりブラックインクを調製した。
式(1)の化合物(イエロー系) :X=3.5部
C.I.Reactive Blue 176(ブルー系) :X=8.5部
C.I.Reactive Red 3:1(レッド系) :X=3.0部
(合計:15.0部)
[実施例7]
式(1)の化合物(イエロー系) :X=3.0部
C.I.Reactive Blue 176(ブルー系) :X=8.5部
C.I.Reactive Orange 13(オレンジ系) :X=1.0部
C.I.Reactive Red 31(レッド系) :X=2.5部
(合計:15.0部)
比較例6〜8として実施例3及び比較例1〜5の染料を配合することによりブラックインク組成物を調整した。なおブラックインク組成物の比較例としては式(1)の化合物と同種のイエロー系染料を配合したインク(比較例6)、ブラック系とイエロー系の2種配合のブラックインク組成物(比較例7)、イエロー系、レッド系、ブルー系の3種配合のブラックインク組成物(比較例8)を調製した。
[比較例6]
C.I.Reactive Organge 12(イエロー系) :X=3.5部
C.I.Reactive Blue 176(ブルー系) :X=8.5部
C.I.Reactive Red 31(レッド系) :X=3.0部
(合計:15.0部)
[比較例7]
C.I.Reactive Orange 12(イエロー系) :X=0.5部
C.I.Reactive Black 8(ブラック系) :X=14.5部
(合計:15.0部)
[比較例8]
C.I.Reactive Yellow 95(イエロー系) :X=5.0部
C.I.Reactive Blue 15:1(ブルー系) :X=5.0部
C.I.Reactive Red 31(レッド系) :X=5.0部
(合計:15.0部)
アルギン酸ナトリウム、尿素、炭酸水素ナトリウム、メタニトロベンゼンスルホン酸ナトリウムを含む水溶液を用いてパディング法にて前処理を行った木綿布に、実施例1のインクを使用してインクジェットプリンタPX−101(セイコーエプソン社製)にてベタ柄を捺染した。この捺染物を60〜80℃で中間乾燥後、100〜103℃で5、8、15、20分間スチーミング処理を行った。水洗後、95〜100℃の沸騰水で10分間洗浄し、水洗、乾燥することにより試験染布を得た。この試験染布を「染布6−1、6−2、6−3、6−4、7−1、7−2、7−3、7−4」とする。
実施例4のインク組成物の代わりに、比較例5〜6のインク組成物を用いる以外はそれぞれ上記と同様にして、各実施例のインク組成物及び各比較例のインク組成物を使用した各試験染布をそれぞれ得た。これらを「比較染布6−1、6−2、6−3、6−4、7−1、7−2、7−3、7−4、8−1、8−2、8−3、8−4」とする。
上記のようにして得た各試験染布の色相について評価を行った。色相は、GRETAG−MACBETH社製の測色機、商品名SpectroEyeを用いて、染布を測色することにより各色味の反射濃度D値(DB値:黒濃度、DC値:青濃度、DM値:赤濃度、DY値:黄濃度)を測定した。結果を下記表4に示す。
表3の結果から単一染料インク組成物で染色を行った染布では、実施例2のイエロー系染料により調製した染布は、各比較例に比べてスチーミング時間に対する染着濃度の変化が少なかった。特に好ましいスチーミング時間である8〜20分の間では実施例2で作成した染布の濃度変化率は99〜100%の範囲にあり、実施例3で作成した染布の濃度変化率は96〜100%の範囲にあり、8分以上では染着濃度がスチーミング時間に依存しないことがわかった。
表5の結果から配合ブラックインク組成物で染色を行った染布では、実施例2のイエロー系染料と実施例3のC.I.Reactive Blue 176(ブルー系)、実施例4のC.I.Reactive Red 3:1(レッド系)の配合である実施例6のブラックインク、実施例2のイエロー系染料と実施例3のC.I.Reactive Blue 176(ブルー系)、実施例5のC.I.Reactive Orange 13(オレンジ系)、比較例3のC.I.Reactive Red 3:1(レッド系)の配合である実施例7のブラックインクにより調製した染布と各比較例により調整した染布はともにスチーミング時間に対する染着濃度の変化があった。特に好ましいスチーミング時間である5〜20分の間では実施例6〜7の濃度変化率は92〜100%の範囲にあり、5分以上では染着濃度がスチーミング時間に対して黒味(DB)、青味(DC)、赤味(DM)、黄味(DY)が均等に変化していることがわかった。これに対し比較例6及び比較例8のブラックインクにより調製した比較染布は染着濃度がスチーミング時間に対して黒味(DB)、青味(DC)、赤味(DM)、黄味(DY)が異なる比率で変化し、特に比較例6ではスチーミング時間が15分、20分では黒味(DB)、青味(DC)、赤味(DM)、に対して黄味(DY)が小さくなってしまい、比較例8では青味(DC)、赤味(DM)、黄味(DY)のバランスがスチーミング時間の変化で大きくくずれてしまうことがわかった。
また表4のDB値から明らかなように、比較例7〜8のブラックにより調製した染布では黒味の濃度であるDB値が各実施例より調製した染布より小さくなってしまい黒色としての濃度が足りないことがわかった。
以上の結果から、実施例6〜7の染布は比較例6〜8に比べて、ブラックの色相範囲でスチーミング時間に対する発色の再現性が高く、高い黒濃度の高画質の染布であった。
Claims (9)
- (I)色素中に、更にC.I.Reactive Blue 176を含有する請求項1に記載のインクジェット捺染用ブラックインク組成物。
- (I)色素中に、更にC.I.Reactive Red 3:1を含有する請求項1又は2に記載のインクジェット捺染用ブラックインク組成物。
- 更に、(II)水溶性有機溶剤を含有する請求項1乃至3のいずれか一項に記載のインクジェット捺染用ブラックインク組成物。
- 更に、(III)pH調整剤としてトリス(ヒドロキシメチル)アミノメタンを含有する請求項1乃至4のいずれか一項に記載のインクジェット捺染用ブラックインク組成物。
- 25℃におけるインク組成物の粘度が3〜20mPa・sである請求項1及至5のいずれか一項に記載のインクジェット捺染用ブラックインク組成物。
- 前期請求項1乃至6のいずれか一項に記載のインクジェット捺染用ブラックインク組成物、シアンインク組成物、マゼンタインク組成物、及びイエローインク組成物を有するインクジェット捺染用インクセット。
- 請求項1乃至6のいずれか一項に記載のインクジェット捺染用ブラックインク組成物をインクとして用い、インクジェットプリンタによりセルロース系繊維に該インクを付与する工程Aと、該工程により付与したインク中の着色剤を熱により繊維に反応固着させる工程Bと、繊維中に残存する未固着の着色剤を洗浄する工程Cとを含むことを特徴とするセルロース系繊維の捺染方法。
- 1種以上の糊材、アルカリ性物質、還元防止剤及びヒドロトロピー剤を少なくとも含む水溶液を、インクを付与する前の繊維に付与する、繊維の前処理工程Dをさらに含むことを特徴とする請求項8に記載のセルロース系繊維の捺染方法。
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