JP2015161043A - インクジェット捺染用の前処理液および捺染方法 - Google Patents
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Abstract
Description
牢度および発色性に優れた画像を形成できるインクジェット記録用の前処理液、およびこれを用いた捺染方法を提供することにある。
本発明に係るインクジェット捺染用の前処理液の一態様は、
インクジェット捺染用のインク組成物を布帛に付与する前に、該布帛に付与して用いる前処理液であって、
前記前処理液は、多価金属塩と、水性媒体と、を含有し、
前記多価金属塩の濃度が、0.025mol/kg以上0.08mol/kg以下の範囲にある。
本発明に係るインクジェット捺染用の前処理液の一態様は、
インクジェット捺染用のインク組成物を布帛に付与する前に、該布帛に付与して用いる前処理液であって、
前記前処理液は、多価金属塩と、水性媒体と、を含有し、
前記布帛に前記前処理液を付与する際に、前記多価金属塩の濃度を0.025mol/kg以上0.08mol/kg以下の範囲に調整して用いる。
適用例1または適用例2において、
前記多価金属塩の濃度が、0.03mol/kg以上0.07mol/kg以下の範囲内であることができる。
適用例1ないし適用例3のいずれか1例において、
前記多価金属塩を構成する金属イオンが、カルシウムイオンおよびマグネシウムイオンの少なくとも一方であることができる。
適用例1ないし適用例4のいずれか1例において、
前記多価金属塩を構成するアニオンが、塩素イオンであることができる。
適用例1ないし適用例5のいずれか1例において、
樹脂の含有量が、3.5質量%以下であることができる。
本発明に係る捺染方法の一態様は、
布帛の少なくとも一部の領域に、適用例1ないし適用例6のいずれか1例に記載の前処理液を付与する前処理工程と、
前記前処理液を付与した領域の少なくとも一部に、インクジェット捺染用のインク組成物を付与するインク付与工程と、
を含む。
適用例7において、
さらに、前記布帛に付与した前記インク組成物を加熱する加熱工程を含むことができる。
適用例8において、
前記加熱工程における加熱温度が、160℃以上200℃以下であることができる。
適用例7ないし適用例9のいずれか1例において、
前記布帛に付与した前記前処理液に含まれる多価金属塩の付着量が、1.6μmol/cm2以上6μmol/cm2以下であることができる。
適用例7ないし適用例10のいずれか1例において、
明度(L*)が70以上の布帛を用いて行われてもよい。
適用例7ないし適用例11のいずれか1例において、
前記布帛に付与した前記インク組成物の付着量が、1.5mg/cm2以上6mg/cm2以下であることができる。
適用例7ないし適用例12のいずれか1例において、
前記インク組成物は、白色系色材以外の色材を含有することができる。
本発明の一実施形態に係るインクジェット捺染用の前処理液は、インクジェット捺染用のインク組成物を布帛に付与する前に、該布帛に付与して用いる前処理液であって、前記前処理液は、多価金属塩と、水性媒体と、を含有し、前記多価金属塩の濃度が、0.025mol/kg以上0.08mol/kg以下の範囲にある。
れ得る成分について、詳細に説明する。以下に説明する各成分の濃度および含有量は、いずれも、前処理液を布帛に付与する際の濃度および含有量を示す。
本実施形態に係る前処理液は、多価金属塩を含有する。多価金属塩は、後述するインクジェット捺染用のインク組成物に含まれる顔料等の成分と反応することで、顔料を凝集させるという機能を有する。これにより、インク組成物により記録される画像の発色性を向上させることができる。
本実施形態に係る前処理液は、水性媒体を含有する。水性媒体は、上記の多価金属塩を溶解または分散させる媒体として機能する。本実施形態において水性媒体とは、水と任意に混ざる媒体である。水性媒体は、水および水溶性有機溶剤の少なくとも一方を含有し、好ましくは水を含有し、より好ましくは水性媒体の全質量(100質量%)に対して水を30質量%以上含有する。水、水溶性有機溶剤の他に、例えば、界面活性剤、樹脂等が含まれていてもよい。
水は、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の純水又は超純水のようなイオ
ン性不純物を極力除去したものであることが好ましい。また、紫外線照射又は過酸化水素添加等により滅菌した水を用いると、前処理液を長期保存する場合にカビやバクテリアの発生を防止することができるので好適である。
有機溶媒としては、例えば1,2−アルカンジオール類、多価アルコール類、ピロリドン誘導体、グリコールエーテル類等が挙げられる。
。グリコールエーテル類は、前処理液の記録媒体に対する濡れ性などを制御することできる。
界面活性剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、アセチレングリコール系界面活性剤、アセチレンアルコール系界面活性剤、ポリシロキサン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤が挙げられる。前処理液がこれらの界面活性剤を含むことにより、布帛に付着した前処理液の乾燥性が良好となる場合がある。これらの中でも、前処理液への溶解性が良好となるため、ポリシロキサン系界面活性剤が好ましい。
本実施形態に係る前処理液は、記録される画像の洗濯堅牢度を一層向上させるという点から樹脂を含有してもよいが、布帛の風合いを向上させるという点から、樹脂の含有量を少なくすることが好ましい。具体的には、樹脂の含有量は、前処理液の全質量に対して固形分換算で、3.5質量%以下とすることが好ましく、3質量%以下とすることがより好ましく、2質量%以下とすることがさらに好ましく、1質量%以下とすることが一層好ましく、全く含有しないこと(0質量%)が特に好ましい。本実施形態に係る前処理液は、画像の洗濯堅牢度を低下させる多価金属塩の濃度が特定範囲内にあるので、洗濯堅牢度に優れた画像を記録できる。そのため、前処理液に含まれる樹脂の含有量を少なくする、あるいは全く含有させなくても、画像の洗濯堅牢度を十分に確保することができる。
等が挙げられる。これらの樹脂には、エマルジョン状態および溶液状態としたものをいずれも用いることができるが、前処理液の粘度上昇を抑えるという点から、エマルジョン状態としたものを使用することが好ましい。
上記の水性媒体は、必要に応じて、糊剤、pH調整剤、防腐剤、防かび剤等を含有してもよい。
糊剤としては、以下に限定されないが、例えば、トウモロコシ及び小麦などのデンプン物質、カルボキシメチルセルロース及び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、及びタマリンド種子などの多糖類、ゼラチン及びカゼイン等のタンパク質、タンニン及びリグニン等の天然水溶性高分子、並びに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、及び無水マレイン酸系化合物などの合成の水溶性高分子が挙げられる。
pH調整剤としては、例えば、リン酸二水素カリウム、リン酸水素二ナトリウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化カリウム、アンモニア、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム等が挙げられる。
防腐剤・防かび剤としては、安息香酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウム、2−ピリジンチオール−1−オキサイドナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム、1,2−ジベンジンチアゾリン−3−オン(ICI社のプロキセルCRL、プロキセルBND、プロキセルGXL、プロキセルXL−2、プロキセルTN)等が挙げられる。
本実施形態に係る前処理液の20℃における粘度は、スプレー塗布を使用した場合におけるノズルからの吐出性が向上したり、ローラー塗布を使用した場合における塗布性が向上するという観点から、30mPa・s以下であることが好ましく、25mPa・s以以下であることがより好ましく、20mPa・s以下であることがさらに好ましく、15mPa・s以下であることが特に好ましく、10mPa・s以下であることが一層好ましく、5mPa・s以下であることがより一層好ましい。下限は限られるものではないが1mPa・s以上であることが好ましい。なお、粘度の測定は、例えば、粘弾性試験機MCR−300(商品名、Pysica社製)を用いて、20℃の環境下での粘度を測定することができる。
本発明の一実施形態に係る捺染方法は、布帛の少なくとも一部の領域に、上述の前処理液を付与する前処理工程と、前記前処理液を付与した領域の少なくとも一部に、インクジェット捺染用のインク組成物を付与するインク付与工程と、を含むことを特徴とする。
2.1.1.色材
本実施形態に係るインク組成物は、色材を含有する。色材としては、例えば、白色系色材、白色系色材以外の色材などが挙げられる。
することができる。
本実施形態に係るインク組成物は、樹脂を含有する。樹脂は、インク組成物により形成される画像の定着性を向上させる機能を備え、画像の洗濯堅牢度を向上させることができる。
本実施形態に係るインク組成物は、水を含有する。好ましく用いられる水としては、前処理液で述べたものと同様であるので、その説明を省略する。水の含有量は、インク組成物の全質量に対して、例えば50質量%以上とすることができる。
本実施形態に係るインク組成物は、有機溶剤を含有してもよい。有機溶剤は、布帛に対するインクの密着性を高めたり、インクジェット記録装置のヘッドの乾燥を抑制するなどの機能を備える。有機溶剤の具体例については、前処理液の説明で例示した有機溶剤と同様のもの使用できるので、その説明を省略する。有機溶剤の含有量は、特に限定されるものではないが、インク組成物の全質量に対して、例えば1質量%以上40質量%以下とすることができる。
本実施形態に係るインク組成物は、界面活性剤を含有してもよい。界面活性剤は、インク組成物の表面張力を低下させ布帛との濡れ性を向上させるなどの機能を備える。界面活性剤の中でも、例えば、アセチレングリコール系界面活性剤、アセチレンアルコール系界
面活性剤、シリコーン系界面活性剤、およびフッ素系界面活性剤を好ましく用いることができる。これらの界面活性剤の具体例については、前処理液の説明で例示した界面活性剤と同様のものを使用できるので、その説明を省略する。界面活性剤の含有量は、特に限定されるものではないが、インク組成物の全質量に対して、0.1質量%以上1.5質量%以下とすることができる。
本実施形態に係るインク組成物は、必要に応じて、pH調整剤、防腐剤・防かび剤、防錆剤、キレート化剤等を含有してもよい。これらの成分の具体例は、上述した前処理液で例示したものと同様であるので、その説明を省略する。
本実施形態に係るインク組成物は、画像品質とインクジェット記録用のインクとしての信頼性とのバランスの観点から、20℃における表面張力が20mN/m以上40mN/mであることが好ましく、25mN/m以上35mN/m以下であることがより好ましい。なお、表面張力の測定は、例えば、自動表面張力計CBVP−Z(商品名、協和界面科学株式会社製)を用いて、20℃の環境下で白金プレートをインクで濡らしたときの表面張力を確認することにより測定することができる。
本実施形態に係る捺染方法は、布帛を用いて行われる。布帛を構成する素材としては、特に限定されず、例えば、綿、麻、羊毛、絹等の天然繊維、ポリプロピレン、ポリエステル、アセテート、トリアセテート、ポリアミド、ポリウレタン等の合成繊維、ポリ乳酸等の生分解性繊維などが挙げられ、これらの混紡繊維であってもよい。布帛としては、上記に挙げた繊維を、織物、編物、不織布等いずれの形態にしたものでもよい。
次に、本実施形態に係る捺染方法について工程毎に説明する。
前処理工程は、布帛の少なくとも一部の領域に、上述した前処理液を付与する工程である。
インク付与工程は、上記前処理工程によって前処理液を付与した領域の少なくとも一部に、インクジェット捺染用のインク組成物を付与する工程である。これにより、インク組成物に含まれる色材等の成分と多価金属塩とが反応することで、色材等の成分が布帛上で凝集するので、発色性に優れた画像が得られる。さらに、多価金属塩の濃度が特定範囲内にある前処理液を使用していることから、記録される画像の洗濯堅牢度も良好になる。
本実施形態に係る捺染方法は、布帛に付与したインク組成物(画像)を加熱する加熱工程を含んでいてもよい。
以下、本発明の実施形態を実施例によってさらに具体的に説明するが、本実施形態はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
表1の配合割合になるように各成分を混合、攪拌して、前処理液P1〜P10を得た。イオン交換水は、前処理液の全質量が100質量%となるように添加した。なお、表1で記載した成分は、以下の通りである。また、表1では、前処理液に含まれる多価金属塩の濃度、および樹脂の固形分濃度をあわせて示した。
・硝酸カルシウム四水和物(分子量:236.14)
・塩化マグネシウム六水和物(分子量:203.30)
・酢酸カルシウム(分子量158.14)
・樹脂A(商品名「NK−バインダー R−5HN」、新中村化学株式会社製、固形分44%)
・BYK−348(商品名、ビックケミージャパン株式会社製、ポリシロキサン系界面活性剤)
・イオン交換水
表2の配合割合になるように、各成分を混合、攪拌した後、孔径5μmの金属フィルターでろ過して、真空ポンプにて脱気処理を行い、インク組成物Mを得た。インク組成物の調製にあたって、顔料、顔料分散樹脂および水を含有する顔料分散液(固形分濃度15質量%)をあらかじめ作成して、顔料分散液と残りの成分とを混合した。表2中の数値は質量%を示し、イオン交換水はインク組成物の全質量が100質量%となるように添加した。なお、表2で記載した成分は、以下の通りである。
・タケラックWS−6021(商品名、三井化学ポリウレタン株式会社製、ウレタン樹脂エマルジョン、自己乳化タイプ、固形分30%)
・グリセリン
・トリエチレングリコール
・2−ピロリドン
・トリエチレングリコールモノブチルエーテル
・BYK−348(商品名、ビックケミージャパン株式会社製、ポリシロキサン系界面活性剤)
・イオン交換水
以下の評価試験に使用する実施例および比較例に係る評価サンプルを次のようにして作成した。
布帛として、市販のTシャツ生地(商品名「HANES ヘビーウェイト」、HANES社製、生地色:白、素材:綿100%)を用意し、これに上記のように調製した前処理液をA4あたり20〜30gになるように市販のローラーを用いて塗布した。塗布後、ヒートプレス機にて170℃で50秒間熱処理を行った。ヒートプレス後のTシャツ生地に、前処理液由来の着色が残っていないか評価した。さらに、前処理部分の風合いが悪化していないか評価した。具体的な評価方法は後述する。
前処理後の布帛に対して、インクジェットプリンター(商品名「PX−G930」、セイコーエプソン株式会社製)を用いたインクジェット法により、上記のように調製したイ
ンク組成物Mを付着させて、画像を印捺した。印捺パターン(画像)は、1440×1440dpiの解像度、印刷範囲はA4サイズとし、Duty100%でベタパターンを印刷することで得られた。印捺後の布帛を、ヒートプレス機を用いて表3の加熱温度・加熱時間で熱処理を行い、インク組成物を布帛に定着させ、インク組成物で印捺された布帛を得た。得られた布帛に対して、印捺部(画像)の色むら・滲み、発色、洗濯堅牢性を評価した。具体的な評価方法は後述する。
前処理液塗布後のヒートプレスの後(印捺前)において、Tシャツ生地に前処理液に由来する着色があるかどうかを以下の様に判定した。
○:前処理液由来の着色は見られない。
△:5枚印捺したうち、1枚に前処理由来の着色がみられた
×:5枚印捺したうち、2枚以上で前処理液由来の着色がみられた
前処理液塗布後のヒートプレス工程の後(印捺前)において、前処理液塗布部の風合いの変化を以下の様に判定した。
○:前処理塗布部の手触りが元の生地と比べほとんど変化がない
△:前処理塗布部の手触りがやや硬くなったように感じる
×:前処理塗布部の手触りが明らかに硬くなった
印捺後のTシャツに対して、印刷部(画像)の色ムラ・滲みを目視にて判断した。
○:色ムラ、滲みはほとんど目立たない
△:色ムラ、滲みがわずかに目立つ(薄い箇所や滲んでいる部分が一部にある。)
×:色ムラ、滲みが目立つ(薄い箇所や滲んでいる部分が多くある。)
印捺後のTシャツに対して、印捺部(画像)のOD値(発色濃度)をX−rite社のi1−Pro分光測色計で測定し、得られた値に基づいて以下の様に判定した。
A:OD値が1.3以上
B:OD値が1.2以上1.3未満
C:OD値が1.2未満
印捺後のTシャツの洗濯堅牢度について、「AATCC61 2A」に準じて評価を行い、以下の様に判断した。
A:洗濯堅牢度が4級以上
B:洗濯堅牢度が3−4級
C:洗濯堅牢度が3級以下
以上の評価試験の結果を表3に示す。
Claims (13)
- インクジェット捺染用のインク組成物を布帛に付与する前に、該布帛に付与して用いる前処理液であって、
前記前処理液は、多価金属塩と、水性媒体と、を含有し、
前記多価金属塩の濃度が、0.025mol/kg以上0.08mol/kg以下の範囲にある、インクジェット捺染用の前処理液。 - インクジェット捺染用のインク組成物を布帛に付与する前に、該布帛に付与して用いる前処理液であって、
前記前処理液は、多価金属塩と、水性媒体と、を含有し、
前記布帛に前記前処理液を付与する際に、前記多価金属塩の濃度を0.025mol/kg以上0.08mol/kg以下の範囲に調整して用いる、インクジェット捺染用の前処理液。 - 請求項1または請求項2において、
前記多価金属塩の濃度が、0.03mol/kg以上0.07mol/kg以下の範囲内である、インクジェット捺染用の前処理液。 - 請求項1ないし請求項3のいずれか1項において、
前記多価金属塩を構成する金属イオンが、カルシウムイオンおよびマグネシウムイオンの少なくとも一方である、インクジェット捺染用の前処理液。 - 請求項1ないし請求項4のいずれか1項において、
前記多価金属塩を構成するアニオンが、塩素イオンである、インクジェット捺染用の前処理液。 - 請求項1ないし請求項5のいずれか1項において、
樹脂の含有量が、3.5質量%以下である、インクジェット捺染用の前処理液。 - 布帛の少なくとも一部の領域に、請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の前処理液を付与する前処理工程と、
前記前処理液を付与した領域の少なくとも一部に、インクジェット捺染用のインク組成物を付与するインク付与工程と、
を含む、捺染方法。 - 請求項7において、
さらに、前記布帛に付与した前記インク組成物を加熱する加熱工程を含む、捺染方法。 - 請求項8において、
前記加熱工程における加熱温度が、160℃以上200℃以下である、捺染方法。 - 請求項7ないし請求項9のいずれか1項において、
前記布帛に付与した前記前処理液に含まれる多価金属塩の付着量が、1.6μmol/cm2以上6μmol/cm2以下である、捺染方法。 - 請求項7ないし請求項10のいずれか1項において、
明度(L*)が70以上の布帛を用いて行われる、捺染方法。 - 請求項7ないし請求項11のいずれか1項において、
前記布帛に付与した前記インク組成物の付着量が、1.5mg/cm2以上6mg/cm2以下である、捺染方法。 - 請求項7ないし請求項12のいずれか1項において、
前記インク組成物は、白色系色材以外の色材を含有する、捺染方法。
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