JP2014173017A - 捺染用インクジェットインクおよびインクジェット捺染方法 - Google Patents
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Abstract
Description
しかしながら、このポリウレタン系繊維とポリエステル系繊維の混紡品を分散染料で染色する場合、ポリエステル系繊維を染色するための分散染料がポリウレタン系繊維に吸着(染着ほど強固な結合ではなく、いわゆる白場汚染)しやすく、染着に関与しなかった染料が洗浄工程までそのまま残留することで、未染着部分や他繊維の汚染を引き起こす。
しかしながら、上記のような技術を用いても、洗浄による不要な染料の除去を十分に行うことができなかった。
本発明の捺染用インクジェットインクは、水と、分散剤と、分散染料として下記式(1)で表される化合物と、を含むことを特徴とする。
これにより、インクジェット法による吐出安定性に優れ、耐光性に優れるとともに、布帛を染色する場合に、洗浄による不要な染料の除去を容易かつ確実に行うことができる捺染用インクジェットインクを提供することができる。
これにより、十分な色濃度で布帛を着色することができるとともに、洗浄により不要な分散染料をより容易に除去することができる。
これにより、上記式(1)で表される分散染料の捺染用インクジェットインク中における分散安定性を特に優れたものとし、インクジェット法による捺染用インクジェットインクの吐出安定性を特に優れたものとすることができる。また、布帛を染色する場合に、洗浄による不要な染料の除去をより好適に行うことができ、製造される捺染物における白場汚染をより効果的に防止することができる。
これにより、インクジェットヘッドノズル内におけるインク固形分の乾燥による吐出不良、及びインクジェットヘッドのクリーニングキャップ、ワイパー等のメンテナンスシステム系でのインク固形分の乾燥固着によるトラブル、更にはプリンター内のインク搬送チューブ内でのインク固形分の乾燥による詰まり等の不具合をより効果的に防止することができる。
これにより、布帛へより効果的に捺染用インクジェットインクを浸透させることができ、しかも分散染料の長期保存時の保存安定性を特に優れたものとすることができる。
前記布帛に本発明の捺染用インクジェットインクをインクジェット法により付着させるインク付与工程を備え、
前記布帛がポリウレタン繊維およびポリエステル繊維を含むものであることを特徴とする。
これにより、耐光性に優れるとともに、不要な染料が除去された捺染物を生産性良く製造することができるインクジェット捺染方法を提供することができる。
これにより、染色に寄与しなかった染料(余剰の染料)等をより確実に除去することができ、最終的に得られる捺染物における白場汚染をより効果的に防止することができ、色の安定性、堅牢性を特に優れたものとすることができる。また、布帛の不本意な変色もより効果的に防止することができる。
これにより、染色に寄与しなかった染料(余剰の染料)や前処理剤等をさらに確実に除去することができ、最終的に得られる捺染物における白場汚染をさらに効果的に防止することができ、色の安定性、堅牢性をさらに優れたものとすることができる。また、布帛の不本意な変色もさらに効果的に防止することができる。また、捺染物の生産性を特に優れたものとすることができ、しかも還元洗浄時の布帛へのダメージを最小限に抑えることができる。
本発明にかかる捺染物は、本発明の捺染用インクジェットインクを用いて製造されたことを特徴とする。
これにより、耐光性に優れるとともに、不要な染料が除去され、所望のパターンの染色部が形成された捺染物を提供することができる。
≪捺染用インクジェットインク≫
まず、本発明の捺染用インクジェットインクについて説明する。
本発明の捺染用インクジェットインクは、インクジェット法により吐出されるものであり、水と、分散剤と、分散染料として下記式(1)で表される化合物と、を含むことを特徴とする。
[分散染料]
本発明の捺染用インクジェットインクは、分散染料として、上記式(1)で表される化合物を含む。
このような分散染料は、捺染用インクジェットインク中における分散安定性に優れており、インクジェット法による吐出安定性に優れている。また、耐光性にも優れている。また、布帛を染色する場合に、布帛を染色しておらず、単に布帛に吸着している不要分については、洗浄により容易かつ確実に除去されるものである。
本発明において、捺染用インクジェットインクは、分散染料として、上記式(1)で表される化合物を含むものであればよいが、特に、下記式(2)で表される化合物及び下記式(3)で表される化合物のうち少なくとも一方を含むものであるのが好ましい。
本発明の捺染用インクジェットインクは、水を含むものである。
捺染用インクジェットインク中において、水は、前述したような化合物(分散染料)を分散する分散媒として機能する。
捺染用インクジェットインク中における水の含有率は、40質量%以上90質量%以下であるのが好ましく、50質量%以上70質量%以下であるのがより好ましい。これにより、十分な保存安定性と吐出安定性をバランス良く確保できる。これに対し、水の含有率が前記下限値未満であると、分散染料の分散安定性が確保し難くなり、加えてインクの粘度が高くなる為、十分な吐出量を確保するのが困難となる。また、水の含有率が前記上限値を超えると、インクジェットヘッドの目詰まりを防止する為に必要な保湿剤を十分に添加することが困難となる。
本発明の捺染用インクジェットインクは、分散剤を含むものである。
捺染用インクジェットインク中において、分散剤は、前述したような化合物(分散染料)の分散性を向上させる機能を発揮する。
分散剤としては、例えば、アニオン系分散剤、ノニオン系分散剤、高分子分散剤等が挙げられる。
なお、芳香族スルホン酸のホルマリン縮合物は、捺染用インクジェットインク中に、酸の形態で含まれるものであってもよいし、塩の形態で含まれるものであってもよい。本明細書では、これらを総称して「芳香族スルホン酸のホルマリン縮合物」という。
本明細書において「フィトステロール」とは、フィトステロールおよび水添フィトステロールの両者を含む意味である。例えば、フィトステロール類のエチレンオキサイド付加物としては、フィトステロールのエチレンオキサイド付加物、水素添加フィトステロールのエチレンオキサイド付加物等が挙げられる。
捺染用インクジェットインク中における分散剤の含有率は、0.5質量%以上40質量%以下であるのが好ましく、2質量%以上10質量%以下であるのがより好ましい。これにより、分散染料の分散安定性を特に優れたものとし、捺染用インクジェットインクの保存安定性を特に優れたものとすることができる。
本発明の捺染用インクジェットインクは、前述した以外の成分(その他の成分)を含むものであってもよい。
このような成分としては、例えば、ベンゾイソオキサゾール類、ベンゾイソチアゾール類等の防腐防黴剤、トリエタノールアミン、トリプロパノールアミン、アジピン酸等のpH調整剤、エチレンジアミン四酢酸等のキレート試薬、ベンゾトリアゾール等の防錆剤、紫外線吸収剤、消泡剤、表面張力調整剤、ポリシロキサン化合物、トレハロース等の糖類、グリセリン、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール等のポリオール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル等の多価アルコールのエステル類、乳化剤、上記式(1)で表される分散染料以外の染料等が挙げられる。
このような1気圧での沸点が240℃以上のポリオール類の具体例としては、グリセリン、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール等をあげることができる。
pH調整剤としては、例えば、捺染用インクジェットインクのpHを6.0以上11.0以下の範囲に制御できるものを好適に用いることができる。このようなpH調整剤としては、例えば、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン等のアルカノールアミン;水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等のアルカリ金属の水酸化物;水酸化アンモニウム;炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属の炭酸塩;タウリン等のアミノスルホン酸、アジピン酸等が挙げられる。
防錆剤としては、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオグリコール酸アンモニウム、ジイソプロピルアンモニウムナイトライト、四硝酸ペンタエリスリトール、ジシクロヘキシルアンモニウムナイトライト、ベンゾトリアゾール系化合物等が挙げられる。
消泡剤としては、例えば、高酸化油系化合物、グリセリン脂肪酸エステル系化合物、フッ素系化合物、シリコーン系化合物、アセチレン系化合物等が挙げられる。
アニオン系界面活性剤としては、例えば、アルキルスルホカルボン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、N−アシルアミノ酸およびその塩、N−アシルメチルタウリン塩、アルキル硫酸塩ポリオキシアルキルエーテル硫酸塩、アルキル硫酸塩ポリオキシエチレンアルキルエーテル燐酸塩、ロジン酸石鹸、ヒマシ油硫酸エステル塩、ラウリルアルコール硫酸エステル塩、アルキルフェノール型燐酸エステル、アルキル型燐酸エステル、アルキルアリールスルホン酸塩、ジエチルスルホ琥珀酸塩、ジエチルヘキルシルスルホ琥珀酸塩、ジオクチルスルホ琥珀酸塩等が挙げられる。
カチオン系界面活性剤としては、例えば、2−ビニルピリジン誘導体、ポリ4−ビニルピリジン誘導体等が挙げられる。
なお、本発明の捺染用インクジェットインクの表面張力(25℃における表面張力)は、20mN/m以上50mN/m以下であるのが好ましく、25mN/m以上40mN/m以下であるのがより好ましい。なお、捺染用インクジェットインクの表面張力は、例えば、表面張力計CBVP−A3(協和界面科学株式会社製)を用いた、JIS K3362に準拠した測定により求めることができる。
次に、本発明のインクジェット捺染方法について説明する。
本発明のインクジェット捺染方法は、布帛への捺染方法であって、布帛に、前述したような本発明の捺染用インクジェットインクをインクジェット法により付着させるインク付与工程を備えており、前記布帛がポリウレタン繊維およびポリエステル繊維を含むものであることを特徴とする。これにより、耐光性に優れるとともに、不要な染料が除去された捺染物を生産性良く製造することができるインクジェット捺染方法を提供することができる。
後に詳述するインク付与工程(記録工程)(1b)に先立ち、前処理工程を有している(1a)。これにより、例えば、捺染用インクジェットインクを布帛に付与した際の当該捺染用インクジェットインクのにじみをより高いレベルで防止することができ、高精細な画像を布帛に記録(プリント)することができる。
本工程で用いる前処理剤としては、例えば、水溶性金属塩、ポリカチオン化合物、水溶性高分子、界面活性剤および撥水剤よりなる群から選択される少なくとも1種の物質を含むものを用いることができる。これにより、前述したような前処理工程を設けることによる効果がより顕著に発揮される。
布帛への前処理剤の付与方法は、特に限定されないが、例えば、インクジェット法、パッド法、コーティング法、スプレー法等を好適に用いることができる。これにより、捺染用インクジェットインクを布帛に付与した際の当該捺染用インクジェットインクのにじみをさらに高いレベルで防止することができる。
布帛を構成する素材としては、分散染料で染色可能な繊維を含有するものであれば特に制限はなく、ポリエステル、アセテート、トリアセテート、ポリアミド等の繊維を含有するものが挙げられ、ポリウレタン繊維等との混紡繊維であってもよい。
本発明であれば、白場汚染が発生しやすい混紡布帛(例えば、ポリウレタン繊維およびポリエステル繊維が含有されている混紡布帛)であっても、白場汚染の発生を効果的に抑制できるとともに耐光性に優れた捺染物を得ることができる。また、上記の様な布帛を構成する糸の太さとしては10〜100dの範囲が好ましい。
本工程では、インクジェット法により前述したような本発明の捺染用インクジェットインクを布帛に付与する(1b)。
インクジェット法を採用することにより、微細なパターンの染色部も容易かつ確実に形成することができる。また、インクジェット法は、版を用いる必要がないため、オンデマンド性に優れ、少量生産、多品目生産に好適に対応することができる。
インクジェット法による捺染用インクジェットインクの吐出は、公知の液滴吐出装置を用いて行うことができる。
本工程では、複数種のインクを用いてもよい。これにより、例えば、表現することのできる色域をより広いものとすることができる。
その後、捺染用インクジェットインクが付与された布帛に対し、加熱処理を施す(1c)。これにより、捺染用インクジェットインクに含まれる分散染料を布帛に対し、より強固に吸着・固着させることができる。その結果、最終的に得られる捺染物の耐久性を特に優れたものとすることができる。また、分散染料が本来有している色相をより確実に発揮させることができる。
本発明の捺染用インクジェットインクが付与された布帛は、直ちに加熱処理が施されるものであってもよいし、所定時間経過後に加熱処理が施されるものであってもよい。
本実施形態のインクジェット捺染方法では、還元洗浄を行う洗浄工程(還元洗浄工程)を備えている。これにより、染色に寄与しなかった染料(余剰の染料)や前処理剤等をより確実に除去することができ、最終的に得られる捺染物における白場汚染をより効果的に防止することができ、色の安定性、堅牢性を特に優れたものとすることができる。また、布帛の不本意な変色もより効果的に防止することができる。
還元剤としては、例えば、ハイドロサルファイトナトリウム、二酸化チオ尿素、ロンガリットC(ナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレート)、ロンガリットCL、ロンガリットZ(亜鉛ホルムアルデヒドスルホキシレート)等が挙げられる。
アルカリとしては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、炭酸ナトリウム等を用いることができるが、特に、水酸化ナトリウムが好ましい。
また、前記のような還元洗浄を行う際の処理時間は、1分以上120分以下であるのが好ましく、10分以上60分以下であるのがより好ましい。
なお、本工程では、上記のような還元洗浄に加え、水洗(湯洗を含む)を行ってもよい。また、本工程では、フィックス処理剤等の染料固着剤を用いた処理を行ってもよい。これにより、洗濯堅牢性を向上させることができる。フィックス処理剤としては、例えば、ポリアミン系化合物やジシアンジアミド系化合物、第4級アンモニウム塩系化合物等を用いることができる。
その後、乾燥を行うことにより、目的の捺染物が得られる。
乾燥は、洗浄した布帛を絞ったり脱水した後、干したりあるいは乾燥機、ヒートロール、アイロン等を使用して行うことができる。
次に、本発明にかかる捺染物について説明する。
本発明にかかる捺染物は、前述した本発明の捺染用インクジェットインクを用いて製造されたものである。これにより、耐光性に優れるとともに、不要な染料が除去され、所望のパターンの染色部が形成された捺染物を提供することができる。
本発明にかかる捺染物の用途は、いかなるものであってもよく、例えば、Tシャツ、トレーナー等の衣料品、のぼり旗等が挙げられる。
例えば、前述した実施形態では、前処理工程と、インク付与工程(記録工程)と、加熱工程と、洗浄工程と、乾燥工程とを有する場合について代表的に説明したが、本発明のインクジェット捺染方法は、布帛に本発明の捺染用インクジェットインクをインクジェット法により付着させるインク付与工程を備えるものであればよく、他の工程は、省略してもよい。
また、本発明のインクジェット捺染方法では、上述したような工程に加え、さらに他の工程を有するものであってもよい。例えば、本発明のインクジェット捺染方法は、インク付与工程と加熱工程との間に、布帛を巻き取る巻き取り工程を有していてもよい。
以下のようにして、捺染用インクジェットインクを調製した。
(実施例1)
上記式(2)の分散染料:10質量部と、分散剤としてのナフタレンスルホン酸ナトリウムのホルマリン縮合物:4質量部と、分散剤としてのリグニンスルホン酸ナトリウム:4質量部と、水:82質量部とを、ガラスビーズ:100質量部の存在下、サンドミルで24時間湿式粉砕を行い微粒子化した。その後、ガラスビーズを濾過により除き、分散液:100質量部を得た。
捺染用インクジェットインクの調製に用いる成分の種類、使用量を調整することにより、表1に示すような組成となるようにした以外は、前記実施例1と同様にして捺染用インクジェットインクを調製した。
分散染料の種類、各成分の使用量を調整することにより、表1に示すような組成となるようにした以外は、前記実施例1と同様にして捺染用インクジェットインクを調製した。
前記各実施例および各比較例の捺染用インクジェットインクの組成を表1にまとめて示す。
[2.1]保存安定性
前記各実施例および比較例の捺染用インクジェットインクを、各々ポリプレンサンプル容器に密封して60℃環境下にて1週間放置した。放置後のインクの粘度変化、およびインク成分の分離・沈降・凝集状況を観察することにより、インクの保存安定性を評価した。その評価基準を以下に示す。
A:調製直後の粘度と比較して変化率の絶対値が5%未満。
B:調製直後の粘度と比較して変化率の絶対値が5%以上10%未満。
C:調製直後の粘度と比較して変化率の絶対値が10%以上20%未満。
D:調製直後の粘度と比較して変化率の絶対値が20%以上。
A:インク成分の分離・沈降・凝集が無い。
B:インク成分の分離・沈降・凝集のうちのいずれかがわずかに見られる。
C:インク成分の分離・沈降・凝集のうちのいずれかが明確に見られる。
D:インク成分の分離・沈降・凝集のうちのいずれかが著しい。
前記各実施例および比較例の捺染用インクジェットインクを、インクジェット記録方式のプリンターであるインクジェットプリンター(製品名「PX−G930」、セイコーエプソン株式会社製、ノズル解像度:180dpi)のヘッド内に充填した。充填後、ノズルチェックパターンを印刷して充填不良・ノズル目詰まりのないことを確認してから、プリンターの電源をOFFにして、ヘッドをホームポジションに戻した状態(すなわちヘッドにキャップした状態)にして、温度:40℃、湿度:10〜20%RHの環境下で2週間放置した。放置後、必要に応じてクリーニング動作を行ってノズルチェックパターンを印刷してノズルからのインクの吐出状況を観察することで、インクの吐出安定性を評価した。その評価基準を以下に示す。
B:クリーニング動作が4回〜6回の範囲内で、全ノズルからインクが正常吐出さ
れた。
C:クリーニング動作が7回〜10回の範囲内で、全ノズルからインクが正常吐出
された。
D:全ノズルからインクが正常吐出されるまでにクリーニング動作が11回以上必
要であった。
まず、布帛として、ポリエチレンテレフタレート繊維とポリウレタン繊維との混紡品を用意し、これに、カルボキシメチルセルロース(水溶性ポリマー、ファインガムHE、第一工業製薬(株)製)を5.0質量部、リンゴ酸(pH調整剤、扶桑化学工業(株)製)を0.3質量部、MS−リキッド(還元防止剤、明成化学工業(株)製)を2.0質量部、および純水92.7質量部を混合した前処理剤をインクジェット法で付与し、前処理を行った(前処理工程)。布帛に対する前処理剤の付与量は、布帛100質量部に対して、20質量部となるようにした。
次に、前記のようにして捺染用インクジェットインクが付与された布帛を、170℃の過熱蒸気中で7分間保持した(加熱工程)。
その後、60℃で2時間かけて乾燥し、捺染物を得た(乾燥工程)。
[4.1]白場汚染の評価
前記[3]で製造した各実施例および比較例の捺染物について、洗浄工程後の白地領域の汚染度合いを以下の基準で評価した。
A:洗浄前後での白地領域の色相の変化ΔEが5未満で、肉眼では差が確認できな
い。
B:洗浄前後での白地領域の色相の変化ΔEが10未満で、肉眼で若干色相の変化
が確認できる。
C:洗浄前後での白地領域の色相の変化ΔEが20未満で、肉眼でも色相の変化が
確認できる。
D:洗浄前後での白地領域の色相の変化ΔEが20以上で、肉眼でも色相の変化が
確認できる。
前記[3]で製造した各実施例および比較例の捺染物を、室温下で暗所に1日静置した。その後、評価サンプルをXenon耐光性試験機XL−75s(商品名:(株)スガ試験機製)に設置して、23℃相対湿度50%RH、照度75000luxの条件で、14日間の曝露試験を行った。
そして、分光測光器Spectrolino(商品名、GretagMacbeth社製)を使用して、捺染物が有する染色部の光照射前後のOD値を測定した。OD値の測定は、光源がD50、光源フィルタなし、絶対白を白色標準として、視野角2°で行った。
A:RODが80%以上。
B:RODが70%以上80%未満。
C:RODが60%以上70%未満。
D:RODが60%未満。
これらの結果を表2に示す。
Claims (8)
- 捺染用インクジェットインク中における前記式(1)で表される化合物の含有率が、2質量%以上10質量%以下である、請求項1または2に記載の捺染用インクジェットインク。
- 前記分散剤として、芳香族スルホン酸のホルマリン縮合物を含む、請求項1ないし3のいずれか1項に記載の捺染用インクジェットインク。
- 捺染用インクジェットインクは、1気圧での沸点が240℃以上のポリオール類を含むものである、請求項1ないし4のいずれか1項に記載の捺染用インクジェットインク。
- 捺染用インクジェットインクは、ジエチレングリコールモノメチルエーテルおよびトリエチレングリコールモノメチルエーテルの少なくとも1種を含むものである、請求項1ないし5のいずれか1項に記載の捺染用インクジェットインク。
- 布帛への捺染方法であって、
前記布帛に請求項1ないし6のいずれか1項に記載の捺染用インクジェットインクをインクジェット法により付着させるインク付与工程を備え、
前記布帛がポリウレタン繊維およびポリエステル繊維を含むものであることを特徴とするインクジェット捺染方法。 - 前記インク付与工程の後に、さらに、還元洗浄を行う洗浄工程を備える、請求項7に記載のインクジェット捺染方法。
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