JP2015168705A - インクジェット捺染用インク及びそれを用いたインクジェット捺染方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ポリエステル、コットン、シルクなど、多様な素材を良好に染色できるインクジェット捺染用インク及びそれを用いたインクジェット捺染方法の提供。【解決手段】布帛を捺染するインクジェット捺染用インクにおいて、着色剤として一般式（１）で表わされる色素を含有することを特徴とするインクジェット捺染用インク。（Ｒ１〜Ｒ９は、各々独立してＨ、ＣＨ３、Ｃ２Ｈ５、ＯＨ、ＣＨ３ＯＨ、Ｃ２Ｈ５ＯＨ、Ｎ（ＣＨ３）２又はＮ（Ｃ２Ｈ５）２を表し、Ａ−は陰イオン。）【選択図】図１

Description

本発明は、インクジェット捺染用インク及びそれを用いたインクジェット捺染方法に関するものである。

従来、綿や、絹、ポリエステルなどの布帛に捺染を行う方法としては、スクリーン捺染法やローラ捺染法などが広く用いられていた。これらの捺染方法は、図柄毎にスクリーン枠や彫刻ローラなどを用意する必要があるため、多品種少量生産の捺染には不向きであった。これに対して、インクジェット捺染法は、スクリーン枠や彫刻ローラなどの製版作業が不要であり、デジタルデータを変更するだけで図柄や色を変更することができるため、多品種少量生産に向いており、近年広く用いられてきている。

インクジェット捺染法は、インクジェットプリンタを用いて布帛へ図柄を直接印捺する直接捺染法と、インクジェットプリンタを用いて中間転写媒体へ図柄を印字した後に中間転写媒体から布帛へ図柄を転写する転写捺染法に大別される。直接捺染法は、搬送時に描画が乱れやすく、適正に描画できなかった場合は布帛を廃棄する必要がある。一方、転写捺染法は、搬送工程がないため描画が乱れ難く、適正に描画できなかった場合に布帛を廃棄する必要もない。

インクジェットを用いた捺染方法が特許文献１の特開平１０−１９５７７６号公報、特許文献２の特許第２９９５１３５号公報、特許文献３の特開２００３−９６３４０号公報、特許文献４の特開平７−２７８４８２号公報、特許文献５の特開平８−２２６０８３号公報等で提案されている。これらの方法は、彫刻製版工程がないため、スクリーン捺染法やローラ捺染法などの従来法と比べると工程が単純で出来上がりまでにかかる時間も短い。しかし、布帛の素材に合わせて適正な染料を配合したインクを使用する必要があるため、簡便性が低いという問題があった。例えば、ポリエステル布帛への捺染の場合は分散染料インク、シルク布帛への捺染の場合は酸性染料インク、コットン布帛への捺染の場合は反応染料インクというように、各素材に適合するインクを使用する必要があった。

ポリアクリロニトリル系樹脂で布帛を表面処理することにより、どのような布帛も転写捺染法で染色できるようにする方法が特許文献６の特開２００５−２９９００号公報で提案されているが、この方法では布帛の表面を樹脂で処理するため、その布帛に特有の感触や風合いが変化してしまうという問題があった。

コットンの繊維の構造を変えることにより分散染料を染着できるようにする方法が特許文献７の特公昭５３−１４６６９号公報で提案されているが、この方法には布帛の処理が複雑であったり布帛の風合いが変化したりするという問題があった。

特殊な顔料固着剤を用いたインクジェット捺染方法が特許文献８の特開２０１２−２５１０６２号公報で提案されている。この方法は洗浄工程が不要な点で優れているが、色材に顔料を用いているため、高濃度にすると風合いが悪くなったり摩擦堅牢性が低下したりするという問題があった。

本発明は、ポリエステル、コットン、シルクなど、多様な素材を良好に染色できるインクジェット捺染用インク及びそれを用いたインクジェット捺染方法の提供を課題とするものである。

前記目的は、つぎの（１）に記載の本発明により達成される。
（１）「布帛を捺染するインクジェット捺染用インクにおいて、着色剤として下記一般式（１）で表わされる色素を含有することを特徴とするインクジェット捺染用インク；

（式中Ｒ１〜Ｒ９は、それぞれ独立してＨ、ＣＨ_３、Ｃ_２Ｈ_５、ＯＨ、ＣＨ_３ＯＨ、Ｃ_２Ｈ_５ＯＨ、Ｎ（ＣＨ_３）_２又はＮ（Ｃ_２Ｈ_５）_２を表し、Ａ⁻は陰イオンである。）」

本発明によれば、ポリエステル、コットン、シルクなど、多様な素材を良好に染色できるインクジェット捺染用インク及びそれを用いたインクジェット捺染方法が提供されるという優れた効果が発揮される。すなわち、一般式（１）の染料を含有するため、各種素材への染着性が優れ高品質の捺染が可能になる

本発明の直接捺染方法を遂行するに適した捺染装置の１例を示す図である。 本発明の転写捺染方法を遂行するに適した捺染装置の１例を示す図である。

本発明は、上記（１）に記載の「インクジェット捺染用インク」の他、つぎの（２）〜（４）のような「インクジェット捺染方法」を包含するので、これら「捺染方法」をも併せて、以下詳細に説明する。
（２）「布帛をインクジェット捺染用インクで捺染処理を施すインクジェット捺染法において、該捺染用インクが、色剤として下記一般式（１）で表わされる色素を含有するものであり、布帛にダイレクトに画像を形成し捺染することを特徴とするインクジェット捺染方法；

（式中Ｒ１〜Ｒ９は、それぞれ独立してＨ、ＣＨ_３、Ｃ_２Ｈ_５、ＯＨ、ＣＨ_３ＯＨ、Ｃ_２Ｈ_５ＯＨ、Ｎ（ＣＨ_３）_２又はＮ（Ｃ_２Ｈ_５）_２を表し、Ａ⁻は陰イオンである。）。」

（３）「布帛をインクジェット捺染用インクで捺染処理を施すインクジェット捺染法において、前記捺染用インクが、色剤として下記一般式（１）で表わされる色素を含有するものであり、画像を中間転写媒体に印字後、布帛に昇華転写で捺染することを特徴とするインクジェット捺染方法；

（式中Ｒ１〜Ｒ９は、それぞれ独立してＨ、ＣＨ_３、Ｃ_２Ｈ_５、ＯＨ、ＣＨ_３ＯＨ、Ｃ_２Ｈ_５ＯＨ、Ｎ（ＣＨ_３）_２又はＮ（Ｃ_２Ｈ_５）_２を表し、Ａ⁻は陰イオンである。）」

（４）「前記捺染する布帛が植物繊維、動物繊維、合成繊維、再生繊維、半合成繊維、及びこれらの混紡繊維であることを特徴とする前記（２）または（３）に記載のインクジェット捺染方法。」
前記（２）記載のデジタル捺染方法においては、一般式（１）の染料を含有するため、各種素材への染着性が優れ高品質の捺染が可能になる。また、前記（３）記載のデジタル捺染方法においては、一般式（１）の染料を含有するため、各種素材への染着性が優れ高品質の捺染が可能になり、さらに洗浄排水を低減できる。さらに、前記（４）記載のデジタル捺染方法においては、一般式（１）の染料を含有するため、各種素材への染着性が優れ高品質の捺染が可能になり、さらにサプライ品種を少なくでき、サプライ交換の手間を省くことができる。
前記一般式（１）の色素の純度が８０％以上であるときは、特に高品質の画像を提供できる。

従来、ポリエステル生地は分散染料、コットン生地は反応染料か直接染料、シルク生地は酸性染料というように、捺染する生地の素材に合わせて染料を使い分ける必要があったが、本発明の着色剤を含有するインクジェット捺染用インクはポリエステル生地、コットン生地、シルク生地の全てを捺染できる。本発明の着色剤が各布帛に染着可能な理由は不明であるが、ポリエステル布帛の場合はファンデルワールス力が主に寄与し、コットン布帛やシルク布帛の場合は水素結合などの力が主に寄与して染着しているものと推定される。

一般式（１）の例として以下の表１のようなものがある。これらは、一般式（１）の染料と一緒に他の染料を混合して使用することもできる。

（「日化辞番号」は、独立行政法人科学技術振興機構が無料で公開している化学物質データベース「日本化学物質辞書」中の化合物番号。）

本発明のインクジェット捺染用インクは直接捺染法でも転写捺染法でも用いることができる。転写捺染法の場合は布帛に直接図柄を印字し、その後、発色処理、ソーピングを行う。一方、転写捺染法の場合は中間転写媒体に図柄を印字した後、温度と圧力をかけて中間転写媒体上の図柄を布帛に転写する。転写捺染法の場合は、ソーピング処理が不要であるため、排水の少ない捺染を行うことができる。

転写捺染法の処理温度は１６０〜２２０℃、好ましくは１８０〜２００℃である。処理温度が１６０℃よりも低い場合は染料の昇華が不十分なため濃度が低下する。処理温度が２２０℃よりも高い場合はブリードが悪化したり、布帛が変質したりする場合がある。また、転写捺染法の処理時間は３０〜１８０秒、好ましくは６０〜１２０秒である。処理時間が３０秒よりも短い場合は昇華が十分行われず濃度が低下する。処理時間が１８０秒より長くなるとブリードが悪化したり布帛が変質したりする。

転写捺染法で使用する中間転写媒体としては、インクの吸収性、インクの乾燥性に優れ、中間転写媒体の裏面への加熱によりインクが昇華しやすいものが望ましい。例えば、木材パルプを主成分とする紙や多孔性樹脂フィルムなどが挙げられる。また、図２のように中間転写媒体がインクジェット捺染装置に組み込まれている装置はインラインで転写捺染できるため作業効率が良い。

本発明の染料で対応できる布帛としては、植物繊維は綿、麻、動物繊維は絹・羊毛・アルパカ・アンゴラ・カシミヤ・モヘア、再生繊維は、レーヨン、キュプラ、ポリノジック、半合成繊維はアセテート、トリアセテート、プロミックス、合成繊維はナイロン・ポリエステル・アクリル・ポリ塩化ビニル・ポリウレタンなどが挙げられる。植物繊維の綿、合成繊維のポリエステル、動物繊維の絹は特に良好な品質の捺染が可能である。

水系のインクジェットインクの場合は、本発明の染料を水、水溶性有機溶剤、改質剤、分散剤、界面活性剤、防カビ剤、ｐＨ調整剤、消泡剤などと混合して用いる。

水溶性有機溶剤としては、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、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、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、プロパンジオール、ブタンジオール、ペンタンジオール、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、グリセリン、２−ピロリドン、Ｎ−メチルピロリドン、アセトンなどが挙げられる。特にエタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコールモノメチルエーテルは浸透性を向上に、グリセリン、ジエチレングリコールはヘッドの乾燥防止に好ましく用いることができる。

アルカリや各種有機アニオンなどの改質剤で塩基性染料を処理すると昇華性が向上する。このような効果をもつ改質剤としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムなどが挙げられる。

染料が溶媒に溶解しない場合は、分散剤で染料を分散させて使用する。分散剤としては、芳香族スルホン酸塩、リグニンスルホン酸塩としてはアルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、クレオソート油スルホン酸塩のホルマリン縮合物、クレゾールスルホン酸塩と２ナフトール−６−スルホン酸塩のホルマリン縮合物、クレゾールスルホン酸塩のホルマリン縮合物、フエノールスルホン酸塩のホルマリン縮合物、βナフトールスルホン酸塩のホルマリン縮合物、βナフタリンスルホン酸塩とβナフトールスルホン酸塩のホルマリン縮合物、リグニンスルホン酸塩およびそのホルマリン縮合物などが挙げられる。

界面活性剤としては、アニオン性界面活性剤としては脂肪酸塩、アルキル硫酸塩、アルキル硫酸エステル、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、アルキルリン酸エステル塩、アルキルナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩などがノニオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、グリセリン脂肪酸エステル、オキシエチレンオキシプロピレンブロックコポリマーなどが挙げられる。界面活性剤の添加量は染料に対して０．１〜３倍、好ましくは０．５〜１．５倍である。０．１倍より少ないと効果が少なく、３倍より多いと染着性に影響を及ぼす場合がある。

防カビ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−ジベンジソチアゾリン−３−オン（アビシア社のプロキセルＣＲＬ、プロキセルＢＤＮ、プロキセルＧＸＬ）などが挙げられる。

ｐＨ調整剤としては、インクの保存安定性を向上させる目的で、ｐＨを６．０〜１２．０の範囲に制御できるものであれば使用することができる。ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、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、酢酸、クエン酸、コハク酸などが挙げられる。

インクが泡立つ場合は消泡剤を用いる。消泡剤としては高酸化油系、グリセリン脂肪酸エステル系、フッ素系、シリコーン系化合物などが挙げられる。

オイル系のインクジェットインキの場合は、溶媒にアイソパーＣ、アイソパーＥ、アイソパーＧ、アイソパーＨ、アイソパーＬ、アイソパーＭ、アイソパーＶ、ソルベッソ１００、ソルベッソ１５０、ソルベッソ２００、エクソール１００／１４０、エクソールＤ３０、エクソールＤ４０、エクソールＤ８０、エクソールＤ１１０、エクソールＤ１３０（以上エクソンモービル社製）（エクソン化学）などのイソパラフィン系溶媒やＫＦ９６（信越シリコン）の１〜１００００ｃｓｔの粘度液、ＳＨ２００、ＳＨ３４４（東レシリコン）、ＴＳＦ４５１（東芝シリコン）などのシリコーン系溶媒を用いることができる。

インクジェットインキの場合は、液の粘性が低いため滲みが生じやすい。このため、印字前に布帛ににじみ防止の前処理を行うことも高画質化に有効である。前処理剤としては、塩化カリウム、塩化カルシウムなどの水溶性金属塩、４級アンモニウム塩のポリマーなどのポリカチオン化合物、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコールなどの水溶性高分子などが挙げられる。

次に、本発明の実施例を詳述するが、これに限定されるものではない。

［実施例１］
表１の染料Ａ（純度９５％品） ５重量部
グリセリン ５重量部
ジエチレングリコール １５重量部
分散剤 （ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１９８：ビックケミー） ０．５重量部
界面活性剤（ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル） ０．５重量部
改質剤（水酸化ナトリウム） ５重量部
防かび剤（サンパックＡＰ：三愛石油） ０．５重量部
純水 ４３．５重量部、
をサンドミルに入れて３時間分散後、純水を２５重量部加え、１時間分散し、インクジェットインクとした。

このインクジェットインクと図１の直接捺染装置を用いてリコー７０Ｗ（Ａ４）ペーパーに印字し、印字画像を大臣ＰＲＥＳＳＥＲ ＵＮ−３３３８Ｍを用いて転写圧Ｈ、転写温度２００℃、転写時間１ｍｉｎの条件でリコー７０Ｗ（Ａ４）ペーパーから布帛へ転写させた。布帛はコットン、ポリエステル、シルク、コットンとポリエステルの５０：５０混紡の４種類で行った。

［実施例２］
実施例１のインクジェットインクと図１の装置を用いてコットン、ポリエステル、シルク、コットンとポリエステルの５０：５０混紡の４種類の布帛を直接印捺した。これを１７０℃でＨＴスチーミング法により染着処理し、アニオン系界面活性剤を２ｇ／Ｌ含む８０℃の温水で５ｍｉｎ洗浄処理した。
［比較例１］

実施例１の染料を下記構造式（２）で表されるベーシックレッド１２にした以外は実施例１と同様にして捺染を行った。

［比較例２］
実施例２の染料を前記ベーシックレッド１２にした以外は実施例２と同様にして捺染を行った。

［比較例３］
実施例１の染料を下記構造式（３）で表されるディスパースブルー６０にした以外は実施例１と同様にして捺染を行った。

［比較例４］
実施例２の染料を前記ディスパースブルー６０にした以外は実施例２と同様にして捺染を行った。

［比較例５］
実施例１の染料を下記構造式（４）で表されるリアクティブブルー１９にし、昇華転写後にケイ酸ソーダ（４５〜５０℃）を塗布して２０ｈ放置し、アニオン系界面活性剤を２ｇ／Ｌ含む８０℃の温水で５ｍｉｎ洗浄処理した以外は実施例１と同様にして捺染を行った。

［比較例６］
実施例２の染料を前記リアクティブブルー１９にし、印字後にケイ酸ソーダ（４５〜５０℃）を塗布して２０ｈｒ放置した以外は実施例２と同様にして捺染を行った。

［比較例７］
実施例１の染料を下記構造式（５）で表されるアシッドブルー４０にし、昇華転写後に１％酢酸を塗布して７０℃で１ｈｒ処理し、アニオン系界面活性剤を２ｇ／Ｌ含む８０℃の温水で５ｍｉｎ洗浄処理した以外は実施例２と同様にして捺染を行った。

［比較例８］
実施例２の染料をアシッドブルー４０にし、印字後に１％酢酸を塗布して７０℃、１ｈｒで処理した以外は実施例２と同様にして捺染を行った。

実施例１〜２および比較例１〜８で染色した布帛の色落ち、染着性を洗濯堅牢度試験（ＪＩＳ Ｌ ０８４４）に準じた方法で確認した。その結果は表−２の通りであった。この結果から、本発明のインクジェット捺染用インクはコットン、ポリエステル、シルクのいずれにも良好に染着することがわかる。これに対し、比較例のインクジェット捺染用インクは特定の布帛への染着性は良好であるが、各種布帛には良好に染着しないことがわかる。

＊濃度はＸ−Ｒｉｔｅにより測定
＊捺染濃度は洗濯堅牢度試験後の濃度
＊染着性（洗濯堅牢度試験後濃度／洗濯堅牢度試験前濃度）×１００％
○：９９％以上
△：９０〜９８％
×：８９％以下

特開平１０−１９５７７６号公報 特許第２９９５１３５号公報 特開２００３−９６３４０号公報 特開平７−２７８４８２号公報 特開平８−２２６０８３号公報 特開２００５−２９９００号公報 特公昭５３−１４６６９号公報 特開２０１２−２５１０６２号公報

Claims (4)

1. 布帛を捺染するインクジェット捺染用インクにおいて、着色剤として下記一般式（１）で表わされる色素を含有することを特徴とするインクジェット捺染用インク。
   

   

   （式中Ｒ１〜Ｒ９は、それぞれ独立してＨ、ＣＨ_３、Ｃ_２Ｈ_５、ＯＨ、ＣＨ_３ＯＨ、Ｃ_２Ｈ_５ＯＨ、Ｎ（ＣＨ_３）_２又はＮ（Ｃ_２Ｈ_５）_２を表し、Ａ⁻は陰イオンである。）
2. 布帛をインクジェット捺染用インクで捺染処理を施すインクジェット捺染法において、該捺染用インクが、色剤として下記一般式（１）で表わされる色素を含有するものであり、布帛にダイレクトに画像を形成し捺染することを特徴とするインクジェット捺染方法。
   

   

   （式中Ｒ１〜Ｒ９は、それぞれ独立してＨ、ＣＨ_３、Ｃ_２Ｈ_５、ＯＨ、ＣＨ_３ＯＨ、Ｃ_２Ｈ_５ＯＨ、Ｎ（ＣＨ_３）_２又はＮ（Ｃ_２Ｈ_５）_２を表し、Ａ⁻は陰イオンである。）
3. 布帛をインクジェット捺染用インクで捺染処理を施すインクジェット捺染法であって、該捺染用インクが、色剤として下記一般式（１）で表わされる色素を含有するものであり、画像を中間転写媒体に印字後、布帛に昇華転写で捺染することを特徴とするインクジェット捺染方法。
   

   

   （式中Ｒ１〜Ｒ９は、それぞれ独立してＨ、ＣＨ_３、Ｃ_２Ｈ_５、ＯＨ、ＣＨ_３ＯＨ、Ｃ_２Ｈ_５ＯＨ、Ｎ（ＣＨ_３）_２又はＮ（Ｃ_２Ｈ_５）_２を表し、Ａ⁻は陰イオンである。）
4. 捺染する布帛が植物繊維、動物繊維、合成繊維、再生繊維、半合成繊維、及びこれらの混紡繊維であることを特徴とする請求項２又は３に記載のインクジェット捺染方法。

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