JP2016155968A - Ink composition and method for printing fiber using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は反応染料インク組成物及びそれを用いたインクジェット捺染方法に関し、更に詳しくは発色性、加工再現性に優れるインクジェット捺染用の反応染料インク組成物及びそれを用いたセルロース系繊維のインクジェット捺染方法、特に工業用インクジェットヘッドが搭載されたプリンタに好適なインク組成物及び該インク組成物を用いる捺染方法に関する。 The present invention relates to a reactive dye ink composition and an inkjet printing method using the same, and more specifically, a reactive dye ink composition for inkjet printing excellent in color developability and processing reproducibility, and an inkjet printing method for cellulose fibers using the same. In particular, the present invention relates to an ink composition suitable for a printer equipped with an industrial inkjet head and a textile printing method using the ink composition.
インクジェットプリンタを用いた繊維材料に対するインクジェット捺染は、スクリーン捺染、ローラー捺染、ロータリー捺染に比べ、製版工程が不要であり工程が短縮できること；デジタル化されたデザインをコンピューターを介してそのままプリントできること；多品種の製品を少量ずつであっても生産することが可能であること；色糊の調製が不要なため、その廃液等が大幅に削減できること；等の多くのメリットがある。
一方、従来の製版捺染に比べ、プリント加工速度が遅いこと；濃色を再現し難いこと；等の課題があり、見本反の製造や少量生産の範囲で使用されることが多かった。
近年、コンピュータ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。また、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等を背景に、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、レーヨン等のセルロース系繊維用の反応染料インク；等が販売されている。
それらのインクジェット捺染用染料インクは、水中に染料を溶解あるいは分散させた水性インクが一般的であり、水分蒸発によるインクの乾燥を抑え、かつインクの粘度を調整する目的で、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、トリエチレングリコール等のグリコール類やこれらのグリコール類のモノアルキルエーテル等の化合物、及び／又はグリセリン等のヒドロキシ基を分子内に有する溶剤等がインク中に添加されている。
しかし、反応染料は、その染料分子中に存在する繊維と反応する反応性の基が、繊維中に存在するヒドロキシ基等と反応し、染料と繊維間で共有結合を形成することにより繊維に固着する。このため、反応染料を含有するインクに前記の溶剤等を添加すると、インクの保存中や、捺染後に染料の固着の目的で行われる熱による反応固着工程において、前記の溶剤等が有するヒドロキシ基と反応染料とが反応してしまい、染料の繊維への固着率が低下してしまうという問題が生じる。
従って、反応染料インク中に添加するインク調製剤としては、染料との反応性が低いものを選択する必要があり、そのような溶剤等が提案されてきた。その具体例として、チオジグリコール（特許文献１）、プロピレングリコール（特許文献２）、１，３−ブタンジオール（特許文献３）、グリセリンのＥＯ付加物（特許文献４）、ポリプロピレングリコール（特許文献５）等が知られている。
また一方、近年では特許文献５に記載されているように、吐出安定性を確保する為のインクの物性として、８〜２０ｍＰａ・ｓ程度の粘度が必要とされる工業用の高耐久性のインクジェットヘッド及びそれらが搭載された高速プリンタが開発されている。
On the other hand, there are problems such as slow printing processing compared to conventional plate-making and printing, difficulty in reproducing dark colors, and so on, and they are often used in the range of sample production and small-scale production.
In recent years, the printing speed of inkjet printers has been greatly improved due to technological advances in computer image processing and print head manufacturing. In addition, ink-jet textile printing has been popularized against the background of digitization of print designs, diversification of print processing, and small lots in the market.
As dye inks for inkjet printing, acid dye inks for polyamide fibers such as silk and nylon; disperse dye inks for polyester fibers; reactive dye inks for cellulose fibers such as cotton and rayon; ing.
These ink-jet printing dye inks are generally water-based inks in which a dye is dissolved or dispersed in water. For the purpose of suppressing ink drying due to water evaporation and adjusting the viscosity of the ink, ethylene glycol, diethylene glycol, Glycols such as propylene glycol and triethylene glycol, compounds such as monoalkyl ethers of these glycols, and / or solvents having a hydroxy group in the molecule such as glycerin are added to the ink.
However, reactive dyes adhere to fibers by reacting reactive groups that react with the fibers present in the dye molecule with hydroxy groups that are present in the fibers and forming covalent bonds between the dye and the fibers. To do. For this reason, when the solvent or the like is added to the ink containing the reactive dye, in the reactive fixing step by heat for the purpose of fixing the dye after the ink is stored or after printing, There is a problem that the reactive dye reacts and the fixing rate of the dye to the fiber decreases.
Therefore, it is necessary to select an ink preparation agent added to the reactive dye ink that has low reactivity with the dye, and such a solvent has been proposed. Specific examples include thiodiglycol (Patent Document 1), propylene glycol (Patent Document 2), 1,3-butanediol (Patent Document 3), EO adduct of glycerin (Patent Document 4), polypropylene glycol (Patent Document) 5) etc. are known.
On the other hand, as described in Patent Document 5, in recent years, as a physical property of an ink for ensuring ejection stability, an industrial highly durable inkjet that requires a viscosity of about 8 to 20 mPa · s is required. Heads and high-speed printers equipped with them have been developed.
本発明は、高粘度インクを必要とする工業用インクジェットヘッドが搭載されたプリンタにおいても吐出安定性が優れ、かつインクの保存安定性が良好な反応染料インク組成物の提供を課題とする。 An object of the present invention is to provide a reactive dye ink composition that has excellent ejection stability and good ink storage stability even in a printer equipped with an industrial inkjet head that requires high-viscosity ink.
本発明者らは前記したような課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、少なくとも一種類以上の反応染料を含有すると共に、水及び下記式（１）で表される特定の化合物を含有するインク組成物が前記課題を解決するものであることを見出し、本発明を完成させたものである。即ち本発明は、以下の１）〜１４）に関する。
１）
少なくとも一種類以上の反応染料を含有すると共に、水及び下記式（１）で表される重量平均分子量が２３００以上の化合物を含有するインク組成物。
As a result of intensive studies to solve the problems as described above, the present inventors contain at least one kind of reactive dye, and also contain water and a specific compound represented by the following formula (1). The present inventors have found that an ink composition can solve the above problems and have completed the present invention. That is, the present invention relates to the following 1) to 14).
1)
An ink composition containing at least one kind of reactive dye and containing water and a compound having a weight average molecular weight of 2300 or more represented by the following formula (1).
［式（１）中、
Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４はそれぞれ独立に水素原子又はメチル基を、
ｊ、ｋ、ｍ及びｎは、総和で４０より大きい数を、それぞれ表す。］。
２）
前記式（１）で表される化合物の重量平均分子量が２３００〜１００００である、前記１）に記載のインク組成物。
３）
式（１）におけるＸ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４の全てが水素原子又はメチル基である前記１）に記載のインク組成物。
４）
式（１）におけるＸ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４の全てがメチル基である前記１）又は３）に記載のインク組成物。
５）
水溶性有機溶剤をさらに含有する前記１）乃至４）のいずれか一項に記載のインク組成物。
６）
インク組成物の総質量において、０．１〜２質量％のｐＨ調整剤をさらに含有する前記５）に記載のインク組成物。
７）
ｐＨ調整剤がトリス（ヒドロキシメチル）アミノメタンである前記６）に記載のインク組成物。
８）
反応染料が、モノクロルトリアジン反応染料である前記１）に記載のインク組成物。
９）
２５℃におけるインク組成物の粘度が３〜２０ｍＰａ・ｓの範囲である前記１）乃至８）のいずれか一項に記載のインク組成物。
１０）
インク組成物の粘度が８〜２０ｍＰａ・ｓの範囲である前記９）に記載のインク組成物。
１１）
前記１）乃至１０）のいずれか一項に記載のインク組成物の液滴を、インクジェットプリンタを用いてセルロース系繊維に付着させる工程と、該工程により付着させたインク組成物中の染料を熱により繊維に反応固着させる工程と、該繊維中に残存する未固着の染料を洗浄する工程とを含むセルロース系繊維の捺染方法。
１２）
インク組成物の液滴をセルロース系繊維に付着させる前に、１種以上の糊材、アルカリ性物質、及びヒドロトロピー剤を少なくとも含む水溶液を該繊維に付着させる繊維の前処理工程をさらに含む前記１０）に記載のセルロース系繊維の捺染方法。
１３）
前記１）乃至１０）のいずれか一項に記載のインク組成物により染色された繊維。
１４）
前記１１）又は１２）に記載の捺染方法により染色された繊維。
[In Formula (1),
X 1 , X 2 , X 3 and X 4 are each independently a hydrogen atom or a methyl group,
j, k, m, and n represent numbers greater than 40 in total. ].
2)
The ink composition according to 1), wherein the compound represented by the formula (1) has a weight average molecular weight of 2300 to 10,000.
3)
The ink composition according to 1) above, wherein all of X 1 , X 2 , X 3 and X 4 in formula (1) are hydrogen atoms or methyl groups.
4)
The ink composition according to 1) or 3), wherein all of X 1 , X 2 , X 3 and X 4 in formula (1) are methyl groups.
5)
The ink composition according to any one of 1) to 4), further including a water-soluble organic solvent.
6)
The ink composition as described in 5) above, further containing 0.1 to 2% by mass of a pH adjusting agent in the total mass of the ink composition.
7)
6. The ink composition as described in 6) above, wherein the pH adjuster is tris (hydroxymethyl) aminomethane.
8)
The ink composition as described in 1) above, wherein the reactive dye is a monochlorotriazine reactive dye.
9)
The ink composition according to any one of 1) to 8), wherein the viscosity of the ink composition at 25 ° C. is in the range of 3 to 20 mPa · s.
10)
The ink composition as described in 9) above, wherein the viscosity of the ink composition is in the range of 8 to 20 mPa · s.
11)
The step of adhering the droplets of the ink composition according to any one of 1) to 10) to a cellulosic fiber using an inkjet printer, and the dye in the ink composition adhered by the step is heated. A method for printing cellulosic fibers, comprising: a step of reactively fixing to a fiber by a step; and a step of washing unfixed dye remaining in the fiber.
12)
The method 10 further includes a fiber pretreatment step in which an aqueous solution containing at least one paste material, an alkaline substance, and a hydrotropic agent is attached to the fiber before the droplet of the ink composition is attached to the cellulosic fiber. The method for printing cellulosic fibers according to (1).
13)
The fiber dye | stained with the ink composition as described in any one of said 1) thru | or 10).
14)
A fiber dyed by the printing method according to 11) or 12).
本発明のインク組成物、及びこれを使用することを特徴とする捺染方法により、高粘度インクを必要とする工業用インクジェットヘッドが搭載されたプリンタにおいても吐出安定性が優れ、かつインクの保存安定性が良好な反応染料インク組成物を提供できた。 The ink composition of the present invention and the textile printing method using the ink composition provide excellent ejection stability and stable ink storage even in a printer equipped with an industrial inkjet head that requires high-viscosity ink. A reactive dye ink composition having good properties can be provided.
本明細書においては特に断りの無い限り、「％」、「部」等は、実施例等も含めて質量基準で記載する。
前記インク組成物の用途は特に制限されないが、繊維の染色を行う捺染に使用するのが好ましく、中でもインクジェット捺染に使用するのがより好ましい。
インク組成物に用いられる染料は、反応染料であれば特に制限はないが、繊維と反応する反応性の基が、モノクロルトリアジニル基である染料、すなわち、モノクロルトリアジン反応染料であることが好ましい。
反応染料の具体例としては、例えばＣ．Ｉ．Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｙｅｌｌｏｗ ２、３、１８、８１、８４、８５、９５、９９、１０２等のイエロー；Ｃ．Ｉ．Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｏｒａｎｇｅ ５、９、１２、１３、３５、４５、９９等のオレンジ；Ｃ．Ｉ．Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｂｒｏｗｎ ２、８、９、１７、３３等のブラウン；Ｃ．Ｉ．Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｒｅｄ ３、３：１、４、１３、２４、２９、３１、３３、１２５、１５１、２０６、２１８、２２６等のレッド；Ｃ．Ｉ．Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｖｉｏｌｅｔ １、２４等のバイオレット；Ｃ．Ｉ．Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｂｌｕｅ ２、５、１０、１３、１４、１５、１５：１、４９、６３、７１、７２、７５、１６２、１７６等のブルー；Ｃ．Ｉ．Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｇｒｅｅｎ ５、８、１９等のグリーン；Ｃ．Ｉ．Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｂｌａｃｋ １、８、２３、３９等のブラック；等の各色の染料が挙げられる。これらは単独で使用することも、２種類以上を併用することもできる。
In this specification, unless otherwise specified, “%”, “part” and the like are described on a mass basis including Examples and the like.
The use of the ink composition is not particularly limited, but it is preferably used for textile dyeing, and more preferably used for ink jet textile printing.
The dye used in the ink composition is not particularly limited as long as it is a reactive dye, but is preferably a dye whose reactive group that reacts with the fiber is a monochlorotriazinyl group, that is, a monochlorotriazine reactive dye. .
Specific examples of reactive dyes include C.I. I. Reactive Yellow 2, 3, 18, 81, 84, 85, 95, 99, 102, etc. yellow; C.I. I. Oranges such as Reactive Orange 5, 9, 12, 13, 35, 45, 99; I. Brown, such as Reactive Brown 2, 8, 9, 17, 33; I. Reactive Red 3, 3: 1, 4, 13, 24, 29, 31, 33, 125, 151, 206, 218, 226, etc. red; I. Violet such as Reactive Violet 1, 24; I. Reactive Blue 2, 5, 10, 13, 14, 15, 15: 1, 49, 63, 71, 72, 75, 162, 176, etc. blue; C.I. I. Greens such as Reactive Green 5, 8, 19; I. Reactive Black 1, 8, 23, 39, etc. Black; These can be used alone or in combination of two or more.
染料を併用する具体例としては、例えば、ブルー系染料を主体とし、オレンジ系染料及びレッド系染料を併用し、ブラックインク組成物とすることができる。
また、前記の各色の色調を微調整する目的で、複数の反応染料を併用することもできる。
As a specific example in which the dye is used in combination, for example, a blue dye is mainly used, and an orange dye and a red dye are used in combination to form a black ink composition.
A plurality of reactive dyes can be used in combination for the purpose of finely adjusting the color tone of each color.
反応染料の市販形態としては、粉末状あるいは塊状の乾燥又はウエットケーキ等が挙げられる。これらの反応染料には、工業染色用粉末、捺染用液状品、インクジェット捺染用等の各種の品質があり、製造方法、純度等がそれぞれ異なる。
前記インク組成物は、保存安定性及びインクジェットプリンタからの吐出性を良好にする目的で、できるだけ不純物の少ない染料を使用するのが好ましい。一般に、塩化ナトリウム等の無機塩が、反応染料の合成時に混入することが多い。また、特に精製操作を行わない水等は、カルシウムイオン、マグネシウムイオン等の金属イオンを含むため、このような水等をインク組成物の調製に使用すると、それらのイオン等が混入する。
前記の無機塩及び金属イオンを含めて、本明細書においては便宜上、「無機不純物」と以下記載する。これらの無機不純物は、インク組成物に対する染料の溶解度、及びインク組成物の貯蔵安定性を著しく悪化させると共に、プリンタヘッドの腐食・磨耗の原因ともなる。このため、無機不純物を除去するために限外濾過法、逆浸透法、イオン交換法等の公知の方法を利用し、インク組成物中の含有量をできるだけ小さくすることが望ましい。インク組成物の総量中における無機不純物の含有量は通常１％以下、好ましくは０．５％以下、より好ましくは０．１％以下である。下限は検出機器の検出限界以下、すなわち０％とすることもできる。インク組成物の調製においては、染料又は染料溶液等から無機不純物を除去した後、希釈または濃縮等により所望の染料濃度に調整し、インク組成物を得ることができる。前記インク組成物の総質量中における反応染料の含有量は、通常０．５〜３５％、好ましくは１〜２０％である。
Commercially available forms of reactive dyes include powdered or lump dry or wet cakes. These reactive dyes have various qualities such as industrial dyeing powders, liquid products for textile printing, and ink jet textile printing, and the production method, purity and the like are different.
The ink composition preferably uses a dye with as few impurities as possible for the purpose of improving storage stability and ejectability from an inkjet printer. In general, inorganic salts such as sodium chloride are often mixed during the synthesis of reactive dyes. In addition, since water and the like that are not particularly purified include metal ions such as calcium ions and magnesium ions, when such water or the like is used for the preparation of the ink composition, those ions and the like are mixed.
Including the above-mentioned inorganic salt and metal ion, in this specification, it describes as "inorganic impurity" below for convenience. These inorganic impurities significantly deteriorate the solubility of the dye in the ink composition and the storage stability of the ink composition, and also cause corrosion and wear of the printer head. For this reason, in order to remove inorganic impurities, it is desirable to use a known method such as an ultrafiltration method, a reverse osmosis method, or an ion exchange method to reduce the content in the ink composition as much as possible. The content of inorganic impurities in the total amount of the ink composition is usually 1% or less, preferably 0.5% or less, more preferably 0.1% or less. The lower limit may be equal to or lower than the detection limit of the detection device, that is, 0%. In the preparation of the ink composition, after removing inorganic impurities from the dye or the dye solution, etc., the ink composition can be obtained by adjusting to a desired dye concentration by dilution or concentration. The content of the reactive dye in the total mass of the ink composition is usually 0.5 to 35%, preferably 1 to 20%.
前記式（１）で表される化合物は、重量平均分子量が２３００以上の化合物である。前記式（１）で表される化合物の重量平均分子量の上限は特に制限されないが、その上限は通常１００００、好ましくは７５００、より好ましくは５０００、さらに好ましくは４８００、特に好ましくは４６００程度である。
前記式（１）で表される化合物における、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４はそれぞれ独立に水素原子又はメチル基を；ｊ、ｋ、ｍ及びｎは、総和で４０より大きく、１００以下の数を；それぞれ表す。
Ｘ１乃至Ｘ４は、同一であっても異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。また、Ｘ１乃至Ｘ４の全てが水素原子であるか、又はメチル基であるものがより好ましく、全てがメチル基であるものがさらに好ましい。
式（１）で表される化合物は、ジグリセリンに酸化プロピレン又は酸化エチレンを付加重合して得られる化合物であり、ｋ、ｊ、ｍ及びｎは、付加重合の平均値である。
式（１）で表される化合物が、酸化プロピレンを付加重合して得られる化合物、すなわち式（１）において、Ｘ１乃至Ｘ４がいずれもメチルで表される化合物である場合、ｋ、ｊ、ｍ及びｎは、その総和でおよそ４０より大きく、１００以下を表す。各ｋ、ｊ、ｍ及びｎの範囲は、これらが平均値であるため、特定することは困難であるが、同じ程度の値であることが好ましい。具体的にはｋ、ｊ、ｍ及びｎが、およそ１０より大きい程度から２５程度である。この場合、前記式（１）で表される化合物の重量平均分子量は、通常２３００程度から５０００程度、好ましくは２５００程度から４８００程度、より好ましくは２７００程度から４６００程度である。
前記式（１）で表される化合物が、酸化エチレンを付加重合して得られる化合物、すなわち式（１）において、Ｘ１乃至Ｘ４がいずれも水素原子で表される化合物である場合、ｋ、ｊ、ｍ及びｎは、その総和でおよそ１０より大きく２５以下を表す。各ｋ、ｊ、ｍ及びｎの範囲は、前記と同様に、同じ程度の値であることが好ましく、具体的にはｋ、ｊ、ｍ及びｎが、およそ２．５より大きい程度から６及び／又は７程度の範囲である。この場合、前記式（１）で表される化合物の重量平均分子量は、通常２３００程度から５０００程度、好ましくは２５００程度から４８００程度、より好ましくは２７００程度から４６００程度である。
前記式（１）で表される化合物は、一般に、ポリオキシプロピレンジグリセリルエーテルまたはポリオキシエチレンジグリセリルエーテルとして知られており、市場から入手することもできる。その具体例としては、例えば、いずれも阪本薬品工業株式会社製 商品名ＳＣ−Ｅ３０００［前記式（１）において、ｋ＋ｊ＋ｍ＋ｎ＝６０、平均分子量３０００の化合物］、ＳＣ−Ｅ４５００（同様にｋ＋ｊ＋ｍ＋ｎ＝９０、平均分子量４５００の化合物）等のポリオキシエチレンジグリセリルエーテル；等が挙げられる。
The compound represented by the formula (1) is a compound having a weight average molecular weight of 2300 or more. The upper limit of the weight average molecular weight of the compound represented by the formula (1) is not particularly limited, but the upper limit is usually 10,000, preferably 7500, more preferably 5000, still more preferably 4800, and particularly preferably about 4600.
In the compound represented by the formula (1), X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group; j, k, m, and n are greater than 40 in total, The following numbers are represented respectively.
X 1 to X 4 may be the same or different, but are preferably the same. Further, it is more preferable that all of X 1 to X 4 are hydrogen atoms or methyl groups, and more preferable that all are methyl groups.
The compound represented by Formula (1) is a compound obtained by addition polymerization of propylene oxide or ethylene oxide to diglycerin, and k, j, m, and n are average values of addition polymerization.
When the compound represented by the formula (1) is a compound obtained by addition polymerization of propylene oxide, that is, in the formula (1), X1 to X4 are all compounds represented by methyl, k, j, m And n are greater than about 40 in total and represent 100 or less. The ranges of k, j, m, and n are difficult to specify because they are average values, but are preferably the same value. Specifically, k, j, m, and n are from about 10 to about 25. In this case, the weight average molecular weight of the compound represented by the formula (1) is usually about 2300 to about 5000, preferably about 2500 to about 4800, more preferably about 2700 to about 4600.
When the compound represented by the formula (1) is a compound obtained by addition polymerization of ethylene oxide, that is, in the formula (1), any one of X 1 to X 4 is a compound represented by a hydrogen atom, k , J, m and n represent a sum of more than 10 and 25 or less. The range of each k, j, m, and n is preferably the same value as described above. Specifically, k, j, m, and n are from about 2.5 to about 6 and / Or a range of about 7. In this case, the weight average molecular weight of the compound represented by the formula (1) is usually about 2300 to about 5000, preferably about 2500 to about 4800, more preferably about 2700 to about 4600.
The compound represented by the formula (1) is generally known as polyoxypropylene diglyceryl ether or polyoxyethylene diglyceryl ether, and can also be obtained from the market. Specific examples thereof include, for example, trade names SC-E3000 manufactured by Sakamoto Pharmaceutical Co., Ltd. [in the above formula (1), k + j + m + n = 60, compound having an average molecular weight of 3000], SC-E4500 (similarly k + j + m + n = 90, Polyoxyethylene diglyceryl ether such as a compound having an average molecular weight of 4500).
前記式（１）で表される化合物は、インク組成物の粘度調整を目的として使用するものである。該化合物は、反応染料と反応することなく、インク組成物の粘度を、高速での吐出応答性等を要求される工業用インクジェットヘッドに適する値の範囲に調整することを可能とする。 The compound represented by the formula (1) is used for the purpose of adjusting the viscosity of the ink composition. The compound makes it possible to adjust the viscosity of the ink composition to a value range suitable for an industrial inkjet head that requires high-speed ejection response without reacting with the reactive dye.
前記インク組成物の粘度は、工業用インクジェットヘッドが搭載されたプリンタでの使用時において、高速での吐出応答性を改善することを目的とし、２５℃における粘度がＥ型粘度計にて測定したときに通常３〜２０ｍＰａ・ｓ、好ましくは８〜２０ｍＰａ・ｓの範囲である。
この際の表面張力は、プレート法にて測定したときに通常２０〜４０ｍＮ／ｍの範囲が好ましい。
これらの値は、使用するプリンタの吐出量、応答速度、インク液滴の飛行特性、及びインクジェットヘッドの特性等を考慮し、適切な物性値に調整することができる。
The viscosity of the ink composition was measured with an E-type viscometer for the purpose of improving the discharge response at high speed when used in a printer equipped with an industrial inkjet head. Sometimes it is usually in the range of 3-20 mPa · s, preferably 8-20 mPa · s.
The surface tension at this time is usually preferably in the range of 20 to 40 mN / m when measured by the plate method.
These values can be adjusted to appropriate physical property values in consideration of the discharge amount of the printer to be used, the response speed, the flight characteristics of the ink droplets, the characteristics of the inkjet head, and the like.
前記インク組成物は、水溶性有機溶剤を含有することができる。水溶性有機溶剤は、粘度調整剤及び／又は、乾燥防止剤としての効果を有することもある。このため、インク組成物の乾燥により固形物の発生を防止し、かつ反応染料の溶解度を妨げないものを選択するのが好ましい。また、反応染料が有する繊維と反応する反応性の基と反応しないこと、反応性の基の分解を促進しないことも適宜考慮し、水溶性有機溶剤を選択するのが好ましい。
水溶性有機溶剤としてはノズルでの目詰まり防止等の目的で湿潤効果の高いものが好ましい。
水溶性有機溶剤としては多価アルコール類、ピロリドン類等を挙げることができる。多価アルコール類としては、例えばアルコール性水酸基を２〜３個有するＣ２〜Ｃ６多価アルコール及び、もしくは繰り返し単位が４以上で、分子量２０，０００程度以下のポリＣ２〜Ｃ３アルキレングリコール、好ましくは液状のポリアルキレングリコール等が挙げられる。これらの中ではアルコール性水酸基を２〜３個有するＣ２〜Ｃ６多価アルコール及びピロリドン類が好ましい。
水溶性有機溶剤の具体例としては、グリセリン、１，３−ペンタンジオール、１，５−ペンタンジオール等のアルコール性水酸基を２〜３個有するＣ２〜Ｃ６多価アルコール；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ポリエチレングリコール等のジ又はトリＣ２〜Ｃ３アルキレングリコール；ポリプロピレングリコール等のポリＣ２〜Ｃ３アルキレングリコール；２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等のピロリドン類；等が挙げられる。これらの中ではプロピレングリコール及び２−ピロリドンが好ましい。
水溶性有機溶剤は、単独で使用することも併用することもできる。
The ink composition may contain a water-soluble organic solvent. The water-soluble organic solvent may have an effect as a viscosity modifier and / or a drying inhibitor. For this reason, it is preferable to select one that prevents generation of solids by drying the ink composition and does not hinder the solubility of the reactive dye. In addition, it is preferable to select a water-soluble organic solvent in consideration of not reacting with the reactive group that reacts with the fiber of the reactive dye and not promoting the decomposition of the reactive group.
As the water-soluble organic solvent, those having a high wetting effect are preferable for the purpose of preventing clogging at the nozzle.
Examples of the water-soluble organic solvent include polyhydric alcohols and pyrrolidones. Examples of the polyhydric alcohols include C2 to C6 polyhydric alcohols having 2 to 3 alcoholic hydroxyl groups and / or poly C2 to C3 alkylene glycols having a repeating unit of 4 or more and a molecular weight of about 20,000 or less, preferably liquid And polyalkylene glycol. Among these, C2 to C6 polyhydric alcohols and pyrrolidones having 2 to 3 alcoholic hydroxyl groups are preferable.
Specific examples of water-soluble organic solvents include C2-C6 polyhydric alcohols having 2-3 alcoholic hydroxyl groups such as glycerin, 1,3-pentanediol, 1,5-pentanediol; ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene And di- or tri-C2-C3 alkylene glycols such as glycol and propylene glycol polyethylene glycol; poly-C2-C3 alkylene glycols such as polypropylene glycol; pyrrolidones such as 2-pyrrolidone and N-methyl-2-pyrrolidone; Of these, propylene glycol and 2-pyrrolidone are preferred.
The water-soluble organic solvent can be used alone or in combination.
前記インク組成物は水溶性有機溶剤以外に、例えば界面活性剤、ｐＨ調整剤、防腐防黴剤等のインク調製剤をさらに含有することができる。インク組成物の総質量中における、これらのインク調製剤の総含有量は通常０〜１０％、好ましくは０．０５〜５％である。
インク組成物の表面張力はアニオン界面活性剤、両性界面活性剤、カチオン界面活性剤、ノニオン界面活性剤等の界面活性剤で調整することができる。
アニオン界面活性剤としては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−アシルアミノ酸又はその塩、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。
カチオン界面活性剤としては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。
両性界面活性剤としてはラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン、２−アルキル−Ｎ−カルボキシメチル−Ｎ−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン、ヤシ油脂肪酸アミドプロピルジメチルアミノ酢酸ベタイン、ポリオクチルポリアミノエチルグリシン、イミダゾリン誘導体等が挙げられる。
ノニオン界面活性剤としては、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルフェニルエーテル、ポリオキシエチレオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル等のエーテル系；ポリオキシエチレンオレイン酸エステル、ポリオキシエチレンジステアリン酸エステル、ソルビタンラウレート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタンセスキオレエート、ポリオキシエチレンモノオレエート、ポリオキシエチレンステアレート等のエステル系；２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−４，７−ジオール、３，６−ジメチル−４−オクチン−３，６−ジオール、３，５−ジメチル−１−ヘキシン−３−オール等のアセチレングリコール（アルコール）系；他の具体例として、例えば、日信化学社製 商品名サーフィノール１０４、８２、４４０、４６５、オルフィンＳＴＧ；等が挙げられる。
これらの中ではサーフィノールが好ましい。
In addition to the water-soluble organic solvent, the ink composition may further contain, for example, an ink preparation agent such as a surfactant, a pH adjuster, and an antiseptic / antifungal agent. The total content of these ink preparation agents in the total mass of the ink composition is usually 0 to 10%, preferably 0.05 to 5%.
The surface tension of the ink composition can be adjusted with a surfactant such as an anionic surfactant, an amphoteric surfactant, a cationic surfactant, or a nonionic surfactant.
Anionic surfactants include alkyl sulfocarboxylates, α-olefin sulfonates, polyoxyethylene alkyl ether acetates, N-acyl amino acids or salts thereof, N-acyl methyl taurates, alkyl sulfates polyoxyalkyl ether sulfates Salt, alkyl sulfate polyoxyethylene alkyl ether phosphate, rosin acid soap, castor oil sulfate ester, lauryl alcohol sulfate ester, alkylphenol type phosphate ester, alkyl type phosphate ester, alkylaryl sulfonate, diethylsulfate , Diethylhexylsylsulfosuccinate, dioctylsulfosuccinate and the like.
Examples of the cationic surfactant include 2-vinylpyridine derivatives and poly-4-vinylpyridine derivatives.
Examples of amphoteric surfactants include lauryldimethylaminoacetic acid betaine, 2-alkyl-N-carboxymethyl-N-hydroxyethylimidazolinium betaine, coconut oil fatty acid amidopropyldimethylaminoacetic acid betaine, polyoctylpolyaminoethylglycine, and imidazoline derivatives. Can be mentioned.
Nonionic surfactants include polyoxyethylene nonyl phenyl ether, polyoxyethylene octyl phenyl ether, polyoxyethylene dodecyl phenyl ether, polyoxyethylene octyl phenyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene Ethers such as alkyl ethers; polyoxyethylene oleate, polyoxyethylene distearate, sorbitan laurate, sorbitan monostearate, sorbitan monooleate, sorbitan sesquioleate, polyoxyethylene monooleate, polyoxyethylene Esters such as stearate; 2,4,7,9-tetramethyl-5-decyne-4,7-diol, 3,6-dimethyl-4 Acetylene glycol (alcohol) type such as octyne-3,6-diol, 3,5-dimethyl-1-hexyn-3-ol; as another specific example, for example, trade name Surfynol 104, 82 manufactured by Nisshin Chemical Co., Ltd. 440, 465, orphine STG;
Of these, Surfynol is preferred.
前記インク組成物は、さらにトリス（ヒドロキシメチル）アミノメタンを含有することが好ましい。トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタンは、インク組成物のｐＨを調整する目的で使用される。インク組成物の総質量中における、トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタンの含有量は通常０．１〜２％、好ましくは０．３〜１．５％である。また、トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン以外のｐＨ調整剤を併用することもできる。ｐＨ調整剤としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等の水酸化アルカリ類、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、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３級アミン類等が挙げられる。 The ink composition preferably further contains tris (hydroxymethyl) aminomethane. Tris (hydroxymethyl) aminomethane is used for the purpose of adjusting the pH of the ink composition. The content of tris (hydroxymethyl) aminomethane in the total mass of the ink composition is usually 0.1 to 2%, preferably 0.3 to 1.5%. Moreover, pH adjusters other than tris (hydroxymethyl) aminomethane can be used in combination. Examples of the pH adjuster include alkali hydroxides such as sodium hydroxide, potassium hydroxide and lithium hydroxide, and tertiary amines such as triethanolamine, diethanolamine, dimethylethanolamine and diethylethanolamine.
防腐防黴剤としては、例えば、デヒドロ酢酸ナトリウム、安息香酸ナトリウム、ソジウムピリジンチオン−１−オキサイド、ジンクピリジンチオン−１−オキサイド、１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オン、１−ベンズイソチアゾリン−３−オンのアミン塩、アベシア社製プロクセルＧＸＬ等が挙げられる。これらの中ではプロクセルＧＸＬが好ましい。 Examples of antiseptic / antifungal agents include sodium dehydroacetate, sodium benzoate, sodium pyridinethione-1-oxide, zinc pyridinethione-1-oxide, 1,2-benzisothiazolin-3-one, 1-benzisothiazoline- Examples include 3-one amine salts and Axia Proxel GXL. Of these, Proxel GXL is preferred.
前記インク組成物は、必要に応じて前記成分を混合し、固形分が溶解するまで攪拌すること等により得られる。 The ink composition is obtained by mixing the components as necessary and stirring until the solid content is dissolved.
前記インクジェット捺染方法は、前記インク組成物、好ましくは該インク組成物をメンブランフィルター等で濾過することにより、狭雑物を除いたインク組成物とした後、このインク組成物を用いて繊維に捺染する方法である。その際に使用するインクノズル等については特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
また、繊維としては、セルロース系繊維を主体とするものが好ましく、例えば木綿、麻等の天然繊維、レーヨン等の再生のセルロース繊維、及びこれらを含有する混紡繊維等が挙げられる。また、これらの繊維の構造物である布帛等も同様に繊維に含まれる。
The ink-jet textile printing method comprises the steps of filtering the ink composition, preferably by filtering the ink composition with a membrane filter or the like to remove an ink, and then printing the fiber using the ink composition. It is a method to do. There are no particular restrictions on the ink nozzles used at that time, and they can be appropriately selected according to the purpose.
Moreover, as a fiber, what mainly has a cellulose fiber is preferable, For example, natural fiber, such as cotton and hemp, regenerated cellulose fibers, such as rayon, and the blended fiber containing these etc. are mentioned. Moreover, the fabric etc. which are the structures of these fibers are similarly contained in a fiber.
前記インク組成物を用いて、布帛に捺染する方法としては、例えば、前記インク組成物の液滴を、インクジェットプリンタを用いてセルロース系繊維に付着させる工程と、該工程により付着させたインク組成物中の染料を熱により繊維に反応固着させる工程と、該繊維中に残存する未固着の染料を洗浄する工程とを含む、セルロース系繊維の捺染方法が挙げられる。
また、前記の捺染方法は、布帛に対してにじみ防止等の前処理を施す目的で、前記インク組成物の液滴を付着させる前に、１種類以上の糊剤、アルカリ性物質、及びヒドロトロピー剤を少なくとも含む水溶液を該セルロース系繊維に付着させる、繊維の前処理工程を、さらに含むことができる。
前処理工程としては、糊剤、アルカリ性物質、還元防止剤、ヒドロトロピー剤等の前処理剤を水溶液として前処理液を調製し、これを繊維に付着させることが好ましい。
糊剤としては、グアー、ローカストビーン等の天然ガム類、澱粉類、アルギン酸ソーダ、ふのり等の海藻類、ペクチン酸等の植物皮類、メチル繊維素、エチル繊維素、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等の繊維素誘導体、カルボキシメチル澱粉等の加工澱粉、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸エステル等の合成糊等が挙げられる。これらの中ではアルギン酸ソーダが好ましい。
アルカリ性物質としては、例えば無機酸または有機酸のアルカリ金属塩；アルカリ土類金属の塩；並びに加熱した際にアルカリを遊離する化合物が挙げられる。これらの中では無機又は有機酸のアルカリ金属水酸化物及びアルカリ金属塩が好ましい。金属塩としては、ナトリウム塩及びカリウム塩が挙げられる。その具体例としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、蟻酸ナトリウム、リン酸二水素ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム、トリクロル酢酸ナトリウム、リン酸ナトリウム等が挙げられる。これらの中では炭酸水素ナトリウムが好ましい。
還元防止剤としては、メタニトロベンゼンスルホン酸ナトリウムが好ましい。
ヒドロトロピー剤としては、尿素、ジメチル尿素等のアルキル尿素等が挙げられる。これらの中では尿素が好ましい。
これらの前処理剤は単独で用いることも、併用することもでき、併用するのが好ましい。
前処理液の総質量中における各前処理剤の含有量の一例としては、例えば、糊剤が０．５〜５％、炭酸水素ナトリウムが０．５〜５％、還元防止剤が０〜５％、尿素が１〜２０％であり、残部が水である。
前処理剤を繊維へ付着させる方法としては、例えば、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、６０〜８０％程度がより好ましい。また、インクジェットプリンタを用いて前処理剤を繊維に付着させることもできる。
Examples of a method for printing on a fabric using the ink composition include, for example, a step of attaching droplets of the ink composition to cellulosic fibers using an ink jet printer, and an ink composition attached by the step. Examples thereof include a method for printing a cellulosic fiber, which comprises a step of reactively fixing the dye in the fiber to the fiber by heat and a step of washing the unfixed dye remaining in the fiber.
In addition, the textile printing method may include one or more types of paste, alkaline substance, and hydrotropic agent before the droplets of the ink composition are attached for the purpose of performing pretreatment such as bleeding prevention on the fabric. A fiber pretreatment step of attaching an aqueous solution containing at least to the cellulosic fiber can be further included.
As the pretreatment step, it is preferable to prepare a pretreatment liquid using a pretreatment agent such as a paste, an alkaline substance, a reduction inhibitor, and a hydrotropic agent as an aqueous solution, and attach this to the fiber.
As paste, natural gums such as guar and locust bean, starches, seaweed such as sodium alginate, funari, plant skins such as pectic acid, methyl fibrin, ethyl fibrin, hydroxyethylcellulose, carboxymethylcellulose, etc. Examples thereof include fiber derivatives, processed starches such as carboxymethyl starch, and synthetic pastes such as polyvinyl alcohol and polyacrylic acid esters. Of these, sodium alginate is preferred.
Examples of the alkaline substance include alkali metal salts of inorganic acids or organic acids; salts of alkaline earth metals; and compounds that liberate alkali when heated. Of these, alkali metal hydroxides and alkali metal salts of inorganic or organic acids are preferred. Examples of the metal salt include sodium salt and potassium salt. Specific examples thereof include, for example, sodium hydroxide, calcium hydroxide, sodium carbonate, sodium hydrogen carbonate, potassium carbonate, sodium formate, sodium dihydrogen phosphate, disodium hydrogen phosphate, sodium trichloroacetate, sodium phosphate and the like. Can be mentioned. Of these, sodium bicarbonate is preferred.
As the reduction inhibitor, sodium metanitrobenzenesulfonate is preferred.
Examples of the hydrotropic agent include urea and alkylureas such as dimethylurea. Of these, urea is preferred.
These pretreatment agents can be used alone or in combination, and are preferably used in combination.
As an example of the content of each pretreatment agent in the total mass of the pretreatment liquid, for example, the paste is 0.5 to 5%, sodium hydrogen carbonate is 0.5 to 5%, and the reduction inhibitor is 0 to 5%. %, Urea is 1 to 20%, and the balance is water.
Examples of the method for attaching the pretreatment agent to the fiber include a padding method. The drawing ratio of padding is preferably about 40 to 90%, more preferably about 60 to 80%. Alternatively, the pretreatment agent can be attached to the fiber using an ink jet printer.
染料を反応固着させる工程としては、例えば、インク組成物を繊維に付着させた後、繊維を常温〜１５０℃に０．５〜３０分放置して予備乾燥させた後、布帛にスチーミング処理を施す方法等が挙げられる。スチーミング処理としては、湿度８０〜１００％、温度９５〜１０５℃の環境下で５〜４０分処理する方法が挙げられる。 As the step of fixing the dye by reaction, for example, after the ink composition is adhered to the fiber, the fiber is allowed to stand at room temperature to 150 ° C. for 0.5 to 30 minutes and then pre-dried, and then the fabric is subjected to a steaming treatment. The method of giving etc. is mentioned. Examples of the steaming treatment include a method of treating for 5 to 40 minutes in an environment of humidity 80 to 100% and temperature 95 to 105 ° C.
繊維中に残存する未固着の染料を洗浄する工程としては、温水により洗浄する方法が挙げられる。この温水中に界面活性剤を加えることもできる。このようにして得られた捺染された繊維は、５０〜１２０℃で、５〜３０分乾燥することができる。 Examples of the step of washing the unfixed dye remaining in the fiber include a method of washing with warm water. A surfactant can be added to the warm water. The printed fibers thus obtained can be dried at 50 to 120 ° C. for 5 to 30 minutes.
以下実施例により本発明を更に詳細に説明するが、これら実施例により本発明が限定されるものではない。 The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to these examples.
［実施例１及び２］
下記表１に記載の各成分を混合し、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、各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、実施例１及び２の試験用のインク組成物を調製した。
[Examples 1 and 2]
Each component described in Table 1 below was mixed and stirred for about 1 hour until the solid content was dissolved to obtain each ink composition, and then a 0.45 μm membrane filter (trade name, cellulose acetate filter paper, The ink composition for test of Examples 1 and 2 was prepared by filtering with Advantech).
下記表１中の数値は「部」であり、記号「−」は、その成分を含有しないことを意味する。また、略号等は以下の意味を有する。
ＲＢ１５：１；Ｃ．Ｉ．Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｂｌｕｅ １５：１。
ＲＲ２４５；Ｃ．Ｉ．Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｒｅｄ ２４５。
ＳＣ−Ｅ３０００；阪本薬品工業株式会社製の商品名ＳＣ−Ｅ３０００。
ＳＣ−Ｅ４５００；阪本薬品工業株式会社製の商品名ＳＣ−Ｅ４５００。
The numerical values in the following Table 1 are “parts”, and the symbol “−” means that the component is not contained. Abbreviations and the like have the following meanings.
RB15: 1; C.I. I. Reactive Blue 15: 1.
RR245; C.I. I. Reactive Red 245.
SC-E3000; trade name SC-E3000 manufactured by Sakamoto Pharmaceutical Co., Ltd.
SC-E4500; trade name SC-E4500 manufactured by Sakamoto Pharmaceutical Co., Ltd.
前記のようにして得られた実施例１及び２のインク組成物を用いて下記する評価試験を行った。 The following evaluation tests were performed using the ink compositions of Examples 1 and 2 obtained as described above.
［（Ａ）粘度評価試験］
各実施例のインク組成物の２５℃における粘度を、Ｅ型粘度計を用いて測定した。結果を下記表２に示す。この粘度の単位はｍＰ・ｓである。
［（Ｂ）保存安定性試験］
各実施例のインク組成物を約２５℃で１時間攪拌した後、一週間放置し、固形分の沈降の有無、及びインク組成物の状態を目視にて評価した。結果を下記表２に示す。評価基準は以下の通りである。
Ａ：固形分の沈降、及びインク組成物のゲル化は共に確認できない。
Ｂ：固形分の沈降は僅かにあるが、インク組成物のゲル化は確認できない。
Ｃ：固形分の沈降が明らかに生じているか、又はインク組成物のゲル化が確認された。
[(A) Viscosity evaluation test]
The viscosity at 25 ° C. of the ink composition of each example was measured using an E-type viscometer. The results are shown in Table 2 below. The unit of this viscosity is mP · s.
[(B) Storage stability test]
The ink composition of each example was stirred at about 25 ° C. for 1 hour and then allowed to stand for one week, and the presence or absence of solid content precipitation and the state of the ink composition were visually evaluated. The results are shown in Table 2 below. The evaluation criteria are as follows.
A: Neither sedimentation of solid content nor gelation of the ink composition can be confirmed.
B: Sedimentation of the solid content is slight, but gelation of the ink composition cannot be confirmed.
C: Solid matter sedimentation clearly occurred or gelation of the ink composition was confirmed.
表２の結果から明らかなように、本発明のインク組成物は工業用ヘッドに適したインク粘度に調整でき、且つ保存安定性に優れることが確認できた。 As is clear from the results in Table 2, it was confirmed that the ink composition of the present invention can be adjusted to an ink viscosity suitable for an industrial head and is excellent in storage stability.
本発明のインク組成物は捺染用、好ましくはインクジェット捺染用、特に工業用インクジェットヘッドを使用するインクジェット捺染用のインクとして極めて好適である。 The ink composition of the present invention is extremely suitable as an ink for textile printing, preferably for ink jet textile printing, particularly for ink jet textile printing using an industrial ink jet head.
Claims (14)
Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４はそれぞれ独立に水素原子又はメチル基を、
ｊ、ｋ、ｍ及びｎは、総和で４０より大きい数を、それぞれ表す。］。 An ink composition containing at least one kind of reactive dye and containing water and a compound having a weight average molecular weight of 2300 or more represented by the following formula (1).
X 1 , X 2 , X 3 and X 4 are each independently a hydrogen atom or a methyl group,
j, k, m, and n represent numbers greater than 40 in total. ].
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