JP2017186455A - 処理液組成物及び捺染方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】布帛への浸透性が適度であり、布帛の種類への対応性が良好で、発色性及び洗濯耐久性に優れた捺染物を形成することのできる処理液組成物、及び、捺染方法を提供すること。【解決手段】水と、1,2−アルカンジオールと、顔料を含むインク組成物の成分を凝集又は増粘させる凝集剤と、を含み、前記インク組成物をインクジェット法により布帛に付着させて行う捺染方法に用いられる、処理液組成物。【選択図】なし

Description

本発明は、処理液組成物及び捺染方法に関する。
インクジェット記録方法は、微細なノズルからインクの小滴を吐出して、記録媒体に付着させて記録を行う方法である。この方法は、比較的安価な装置で高解像度かつ高品位な画像を、高速で記録できるという特徴を有する。インクジェット記録方法においては、用いるインクの性質、記録における安定性、得られる画像の品質をはじめとして、非常に多くの検討要素があり、インクジェット記録装置のみならず、用いるインク組成物に対する研究も盛んである。
また、インクジェット記録方法を用いて、布帛等を染色(捺染)することも行わている。従来、布帛(織布や不織布)に対する捺染方法としては、スクリーン捺染法、ローラー捺染法等が用いられてきたが、多種少量生産性ならびに即時プリント性等の観点から、インクジェット記録方法を適用することが有利であるため種々検討されている。
インク組成物に顔料と定着樹脂とを配合して布帛を捺染する、いわゆる顔料捺染についても検討が為されている。顔料捺染の場合には、布帛の繊維等に顔料を物理的に固着させることが重要となる。
特許文献1〜3には、顔料捺染において、インク組成物を布帛に付着させる前に、反応液、前処理液等と称する処理液を布帛に付着させて、インク組成物の定着性を向上させる試みが開示されている。
特開2003−055886号公報 特開2009−299240号公報 特開2006−124843号公報
顔料捺染において、処理液組成物(前処理液)を用いることは、インク組成物と反応して早期に色材を固着させて布帛へのインク組成物の浸透を防止し、発色性を高めることが期待できる。しかし、発明者らの検討によると、処理液組成物に処理液組成物の濡れ拡がり性などを高めるために含有させている界面活性剤が、捺染物のインク塗膜の洗濯耐久性(耐洗濯塗膜密着性)を低下させることがわかってきた。
また、処理液組成物の濡れ拡がり剤として界面活性剤を用いると、メディア(布帛)のバラつきに対する対応性が悪くなる傾向があることがわかってきた。すなわち、布帛のメーカー、型番、厚さ等によって、布帛への処理液組成物の浸透性が異なり、布帛によっては、処理液組成物が浸透しすぎて、処理液組成物に含まれる凝集剤が布帛表面に残らず、インク組成物の成分を凝集させる効果やインク組成物を増粘させる効果が十分発揮されず、発色性等の画質が低下することが分かってきた。
本発明の幾つかの態様に係る目的の一つは、布帛への浸透性が適度であり、布帛の種類への対応性が良好で、発色性及び洗濯耐久性に優れた捺染物を形成することのできる処理
液組成物、及び、捺染方法を提供することにある。
本発明は上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様又は適用例として実現することができる。
本発明に係る処理液組成物の一態様は、
水と、
1,2−アルカンジオールと、
顔料を含むインク組成物の成分を凝集又は増粘させる凝集剤と、
を含み、
前記インク組成物をインクジェット法により布帛に付着させて行う捺染方法に用いられる。
このような処理液組成物によれば、1,2−アルカンジオールを含むため、表面張力が適度となる。そのため、布帛に付着させた際に、布帛への浸透性が適度な状態で安定させることができる。これにより、布帛の形式やロットによるバラツキがある場合でも、凝集剤をインク組成物の付着に対して良好な位置に留めることができる。したがって当該処理液組成物を付着させた布帛に対してインク組成物が付着した際に、発色性に優れた捺染物を形成することができる。また、当該処理液組成物によれば、1,2−アルカンジオールを含むため、洗濯耐久性も低下させることなく、良好に維持することができる。
本発明に係る処理液組成物において、
前記1,2−アルカンジオールは、炭素数4以上9以下であってもよい。
このような処理液組成物によれば、1,2−アルカンジオールの親水性部位と疎水性部位のバランスがより良好であるため、布帛に付着させた際に、布帛への浸透性がさらに良好である。これにより、該処理液組成物を付着させた布帛に対してインク組成物が付着した際に、さらに発色性に優れた捺染物を形成することができる。
本発明に係る処理液組成物において、
前記処理液組成物における界面活性剤の含有量は、0.05質量%以下であってもよい。
このような処理液組成物によれば、界面活性剤の含有量が小さいので、さらに洗濯耐久性に優れた捺染物を得ることができる。
本発明に係る処理液組成物において、
表面張力は、38mN/m以上であってもよい。
このような処理液組成物によれば、表面張力がさらに適度であるので、布帛に付着させた際に、布帛への浸透性がより適切な状態で留まらせることができる。
本発明に係る処理液組成物において、
前記1,2−アルカンジオールの含有量は、0.5質量%以上10質量%以下であってもよい。
このような処理液組成物によれば、布帛への浸透性が好適であり、布帛の種類への対応性がさらに良好で、発色性及び洗濯耐久性にさらに優れた捺染物を形成することができる。
本発明に係る処理液組成物において、
さらに、樹脂エマルションを含有してもよい。
このような処理液組成物によれば、布帛への顔料の定着をより強化することができる。
本発明に係る処理液組成物において、
前記インク組成物は、白色色材を含有する白色インク組成物であってもよい。
このような処理液組成物によれば、発色性及び洗濯耐久性を向上させにくい白色インク組成物を用いた場合でも、発色性及び洗濯耐久性に十分に優れた捺染物を形成することができる。
本発明に係る処理液組成物において、
前記布帛の目付は、3.0oz以上8.0oz以下の範囲であってもよい。
このような処理液組成物によれば、目付が、3.0oz以上8.0oz以下の範囲の布帛に対しても良好な顔料捺染を行うことができる。
本発明に係る処理液組成物において、
目付けの異なる複数種の前記布帛に対して用いられてもよい。
このような処理液組成物によれば、目付が異なる布帛に対しても良好な顔料捺染を行うことができる。
本発明に係る処理液組成物において、
前記捺染方法では、前記処理液組成物を前記布帛へ接触式及び非接触式の何れかの方法で行われてもよい。
このような処理液組成物によれば、発色性及び洗濯耐久性に十分に優れた捺染物を形成することができる。
本発明に係る捺染方法一態様は、
水と、1,2−アルカンジオールと、顔料を含むインク組成物の成分を凝集又は増粘させる凝集剤と、を含む処理液組成物を、布帛に付着させる工程と、
前記顔料を含むインク組成物を、前記布帛にインクジェット法により付着させる工程と、
を含む。
このような捺染方法によれば、1,2−アルカンジオールを含む、表面張力が適度な処理液組成物を用いるため、布帛に付着させる工程により、処理液組成物の布帛への浸透性が適度な状態で安定させることができる。これにより、布帛の形式やロットによるバラツキがある場合でも、処理液組成物に含まれる凝集剤を、インク組成物の付着に対して良好な位置に留めることができる。したがって当該処理液組成物を付着させた布帛に対してインク組成物が付着させる工程を行うことで、発色性に優れた捺染物を形成することができる。また、当該捺染方法によれば、1,2−アルカンジオールを含む処理液組成物を用いるため、得られる捺染物の洗濯耐久性も良好とすることができる。
以下に本発明のいくつかの実施形態について説明する。以下に説明する実施形態は、本
発明の一例を説明するものである。本発明は以下の実施形態になんら限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において実施される各種の変形形態も含む。なお以下で説明される構成の全てが本発明の必須の構成であるとは限らない。
1.処理液組成物
本実施形態に係る処理液組成物は、インク組成物をインクジェット法により布帛に付着させて行う捺染方法に用いられる。より具体的には、本実施形態に係る処理液組成物を布帛に付着させ、その後にインク組成物をインクジェット法により布帛に付着させて、布帛の捺染を行うために用いられる。本実施形態の処理液組成物は、水と、1,2−アルカンジオールと、凝集剤と、を含む。
1.1.水
本実施形態に係る処理液組成物は、水を含む。水としては、例えば、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、及び蒸留水等の純水、並びに超純水のような、イオン性不純物を極力除去したものが挙げられる。また、紫外線照射又は過酸化水素の添加等によって滅菌した水を用いると、処理液組成物を長期保存する場合に細菌類や真菌類の発生を防止することができる。
水の含有量は、処理液組成物の総量に対して、30質量%以上、好ましくは40質量%以上であり、より好ましくは45質量%以上であり、さらに好ましくは50質量%以上である。なお処理液組成物中の水というときには、例えば、原料として用いる樹脂粒子分散液、添加する水を含むものとする。水の含有量が30質量%以上であることにより、処理液組成物を比較的低粘度とすることができる。また、水の含有量の上限は、処理液組成物の総量に対して、好ましくは90質量%以下であり、より好ましくは85質量%以下であり、さらに好ましくは80質量%以下である。
1.2. 1,2−アルカンジオール
本実施形態の処理液組成物は、1,2−アルカンジオールを含む。処理液組成物が1,2−アルカンジオールを含むことにより、処理液組成物の(捺染対象の)布帛への浸透性を適度なものとすることができる。1,2−アルカンジオールとは、炭素数3以上のアルカン(炭化水素)の、一つの末端の1位及び2位の炭素に2つのヒドロキシル基(水酸基)がそれぞれ結合している構造を有する化合物である。
1,2−アルカンジオールは、炭化水素鎖からなる疎水性部位と、炭化水素鎖の末端に2つのヒドロキシル基が配置されることにより形成される親水性部位と、を有する。炭化水素鎖は、直鎖状であっても分岐を有してもよいが、本実施形態の処理液組成物では、直鎖状の炭化水素の末端に2つのヒドロキシル基が配置されたものが好ましい。
そのような1,2−アルカンジオールとしては、1,2−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,2−ペンタンジオール、1,2−ヘキサンジオール、1,2−ヘプタンジオール、1,2−オクタンジオール、1,2−ノナンシオール、1,2−デカンジオール、1,2−ウンデカンジオール、1,2−ドデカンジオール、1,2−トリデカンジオール、1,2−テトラデカンジオールなどの炭素数が3以上14以下の1,2−アルカンジオールが挙げられる。これらのうち、本実施形態の処理液組成物では、布帛への浸透性と、界面張力を低下させすぎないという観点から、1,2−アルカンジオールの炭素数は、好ましくは4以上12以下、より好ましくは4以上10以下、さらに好ましくは4以上9以下、特に好ましくは6以上9以下である。
また、処理液組成物には、上記例示した1,2−アルカンジオールの複数種を含んでもよい。処理液組成物の全体に対する、1,2−アルカンジオールの合計の含有量は、0.
1質量以上20質量%以下、好ましくは0.3質量以上15質量%以下、より好ましくは0.5質量以上10質量%以下、さらに好ましくは1質量以上7質量%以下である。
1.3.凝集剤
本実施形態の処理液組成物は、凝集剤を含有する。凝集剤は、顔料を含有するインク組成物(後述)の成分を凝集又は増粘させる。すなわち、凝集剤は、インク組成物に含まれる顔料及び樹脂の少なくとも一方と相互作用することで、顔料を凝集させる機能を有する。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及び定着性を向上させることができる。また、凝集剤は、インク組成物に含まれる顔料及び樹脂の少なくとも一方と相互作用することで、インク組成物の粘度を高める(増粘)ことができる。これにより、インク組成物が布帛の内部に浸透しすぎることを抑制するとともに、滲みやブリードを軽減させることができる。
凝集剤としては、特に限定されるものではないが、金属塩、有機酸、カチオン性化合物等が挙げられ、カチオン性化合物としては、カチオン性樹脂、カチオン性界面活性剤等を用いることができる。金属塩としては好ましくは多価金属塩であるが、多価金属塩以外の金属塩も使用可能である。これらの凝集剤の中でも、インク組成物に含まれる成分との反応性に優れるという点から、金属塩、及び有機酸から選択される少なくとも1種を用いることが好ましい。
凝集剤により、インク組成物に含む成分の表面電荷を中和させたりインク組成物のpHを変化させることにより、これら成分を凝集や析出させ、インク組成物を凝集や増粘させる。インク組成物に含み凝集剤と反応する成分としては、後述の顔料や樹脂などが挙げられる。
金属塩のうち多価金属化合物としては、以下に限定されないが、例えば、チタン化合物、クロム化合物、銅化合物、コバルト化合物、ストロンチウム化合物、バリウム化合物、鉄化合物、アルミニウム化合物、カルシウム化合物、及びマグネシウム化合物、並びにこれらの塩(多価金属塩)が挙げられる。これら多価金属化合物の中でも、顔料を効果的に凝集させることができるため、アルミニウム化合物、カルシウム化合物、及びマグネシウム化合物、並びにこれらの塩からなる群より選択される一種以上が好ましく、カルシウムやマグネシウム等のアルカリ土類金属の解離性塩がより好ましく、カルシウム塩及びマグネシウム塩のうち少なくともいずれかがさらに好ましい。
なお、多価金属化合物はイオン性の多価金属塩であることが好ましく、特に、上記多価金属塩がマグネシウム塩、カルシウム塩である場合、処理液組成物の安定性がより良好となる。また、多価金属の対イオンとしては、無機酸イオン、有機酸イオンのいずれでもよい。
上記の多価金属塩の具体例としては、重質炭酸カルシウム及び軽質炭酸カルシウムといった炭酸カルシウム、硝酸カルシウム、塩化カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸バリウム、炭酸亜鉛、珪酸アルミニウム、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム等が挙げられる。これらの中でも、水への十分な溶解性を確保でき、かつ、処理液組成物による跡残りが低減する(跡が目立たなくなる)ため、硫酸マグネシウム、硝酸カルシウム及び塩化カルシウムのうち少なくともいずれかが好ましく、硝酸カルシウムがより好ましい。
多価金属塩以外の金属塩としてはナトリウム塩、カリウム塩などの一価の金属塩が挙げられる。硫酸ナトリウム、硫酸カリウムなどが挙げられる。多価金属化合物は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
なお、多価金属化合物としては、上記の他に、チョーク、カオリン、焼成クレー、タルク、酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、合成シリカ、水酸化アルミニウム、アルミナ、セリサイト、ホワイトカーボン、サポナイト、カルシウムモンモリロナイト、ソジウムモンモリロナイト、及びベントナイト等の無機顔料、並びにアクリル系プラスチックピグメント、及び尿素高分子物質などの有機顔料が挙げられる。
有機酸としては、例えば、ポリアクリル酸、酢酸、グリコール酸、マロン酸、リンゴ酸、マレイン酸、アスコルビン酸、コハク酸、グルタル酸、フマル酸、クエン酸、酒石酸、乳酸、スルホン酸、オルトリン酸、ピロリドンカルボン酸、ピロンカルボン酸、ピロールカルボン酸、フランカルボン酸、ピリジンカルボン酸、クマリン酸、チオフェンカルボン酸、ニコチン酸、若しくはこれらの化合物の誘導体、又はこれらの塩等が好適に挙げられる。有機酸は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
無機酸としては、硫酸、塩酸、硝酸、リン酸、又はこれらの塩等が好適に挙げられる。無機酸は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
カチオン性樹脂としては、例えば、カチオン性のウレタン系樹脂、カチオン性のオレフィン系樹脂、カチオン性のアリルアミン系樹脂等が挙げられる。
カチオン性のウレタン系樹脂としては、公知のものを適宜選択して用いることができる。カチオン性のウレタン系樹脂としては、市販品を用いることができ、例えば、ハイドラン CP−7010、CP−7020、CP−7030、CP−7040、CP−7050、CP−7060、CP−7610(商品名、大日本インキ化学工業株式会社製)、スーパーフレックス 600、610、620、630、640、650(商品名、第一工業製薬株式会社製)、ウレタンエマルジョン WBR−2120C、WBR−2122C(商品名、大成ファインケミカル株式会社製)等を用いることができる。
カチオン性のオレフィン樹脂は、エチレン、プロピレン等のオレフィンを構造骨格に有するものであり、公知のものを適宜選択して用いることができる。また、カチオン性のオレフィン樹脂は、水や有機溶媒等を含む溶媒に分散させたエマルジョン状態であってもよい。カチオン性のオレフィン樹脂としては、市販品を用いることができ、例えば、アローベースCB−1200、CD−1200(商品名、ユニチカ株式会社製)等が挙げられる。
カチオン性のアリルアミン系樹脂としては、公知のものを適宜選択して用いることができ、例えば、ポリアリルアミン塩酸塩、ポリアリルアミンアミド硫酸塩、アリルアミン塩酸塩・ジアリルアミン塩酸塩コポリマー、アリルアミン酢酸塩・ジアリルアミン酢酸塩コポリマー、アリルアミン酢酸塩・ジアリルアミン酢酸塩コポリマー、アリルアミン塩酸塩・ジメチルアリルアミン塩酸塩コポリマー、アリルアミン・ジメチルアリルアミンコポリマー、ポリジアリルアミン塩酸塩、ポリメチルジアリルアミン塩酸塩、ポリメチルジアリルアミンアミド硫酸塩、ポリメチルジアリルアミン酢酸塩、ポリジアリルジメチルアンモニウムクロリド、ジアリルアミン酢酸塩・二酸化硫黄コポリマー、ジアリルメチルエチルアンモニウムエチルサルフェイト・二酸化硫黄コポリマー、メチルジアリルアミン塩酸塩・二酸化硫黄コポリマー、ジアリルジメチルアンモニウムクロリド・二酸化硫黄コポリマー、ジアリルジメチルアンモニウムクロリド・アクリルアミドコポリマー等を挙げることができる。このようなカチオン性のアリルアミン系樹脂としては、市販品を用いることができ、例えば、PAA−HCL−01、PAA−HCL−03、PAA−HCL−05、PAA−HCL−3L、PAA−HCL−10L、PAA−H−HCL、PAA−SA、PAA−01、PAA−03、PAA−05、PAA−08、PAA−15、PAA−1
5C、PAA−25、PAA−H−10C、PAA−D11−HCL、PAA−D41−HCL、PAA−D19−HCL、PAS−21CL、PAS−M−1L、PAS−M−1、PAS−22SA、PAS−M−1A、PAS−H−1L、PAS−H−5L、PAS−H−10L、PAS−92、PAS−92A、PAS−J−81L、PAS−J−81(商品名、ニットーボーメディカル会社製)、ハイモ Neo−600、ハイモロック
Q−101、Q−311、Q−501、ハイマックス SC−505、SC−505(商品名、ハイモ株式会社製)等を用いることができる。
カチオン性界面活性剤としては、例えば、第1級、第2級及び第3級アミン塩型化合物、アルキルアミン塩、ジアルキルアミン塩、脂肪族アミン塩、ベンザルコニウム塩、第4級アンモニウム塩、第4級アルキルアンモニウム塩、アルキルピリジニウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウム塩、オニウム塩、イミダゾリニウム塩等があげられる。具体的には、例えば、ラウリルアミン、ヤシアミン、ロジンアミン等の塩酸塩、酢酸塩等、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、セチルトリメチルアンモニウムクロライド、ベンジルトリブチルアンモニウムクロライド、塩化ベンザルコニウム、ジメチルエチルラウリルアンモニウムエチル硫酸塩、ジメチルエチルオクチルアンモニウムエチル硫酸塩、トリメチルラウリルアンモニウム塩酸塩、セチルピリジニウムクロライド、セチルピリジニウムブロマイド、ジヒドロキシエチルラウリルアミン、デシルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、ドデシルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、テトラデシルジメチルアンモニウムクロライド、ヘキサデシルジメチルアンモニウムクロライド、オクタデシルジメチルアンモニウムクロライド等が挙げられる。
本実施形態の処理液組成物の全体に対する凝集剤の合計の含有量は、上述の効果が発揮されるように適宜決定することができ、例えば、処理液組成物の全質量に対して、0.1質量%以上40質量%以下であることが好ましく、より好ましくは2質量%以上25質量%以下、さらに好ましくは5質量%以上20質量%以下、特に好ましくは10質量%以上20質量%以下である。
1.4.その他の成分
処理液組成物は、その他の成分として、樹脂エマルション、保湿剤、界面活性剤等を含有してもよい。
1.4.1.樹脂エマルション
処理液組成物は、樹脂エマルションを含有してもよい。樹脂エマルションを含有することで、インク組成物に含まれる顔料の布帛に対する定着(固着)性をさらに高めることができる場合がある。また、樹脂エマルションは、処理液組成物及び/又はインク組成物が布帛に浸透するのを抑制する目止め剤として機能させてもよい。
このような樹脂エマルションとしては、限定されないが、ウレタン系、スチレンアクリル系、アクリル系、及び、塩化ビニル−酢酸ビニル系から選択される少なくとも一種の樹脂エマルションを例示することができる。処理液組成物では、これらの樹脂エマルションのうち1種以上を使用することができる。
ウレタン系樹脂エマルションとしては、分子中にウレタン結合を有するものであれば特に制限されないが、ウレタン結合に加えて、主鎖にエーテル結合を含むポリエーテル型ウレタン系樹脂エマルション、主鎖にエステル結合を含むポリエステル型ウレタン系樹脂エマルション、主鎖にカーボネート結合を含むポリカーボネート型ウレタン系樹脂エマルション等も使用することができる。
樹脂エマルションは、自己反応型の、ウレタン系樹脂エマルション、スチレンアクリル
系樹脂エマルション、アクリル系樹脂エマルションを使用してもよい。このような自己反応型の樹脂エマルションとしては、親水性基を有するブロック剤でブロック化したウレタン系樹脂エマルション、親水性セグメントを付与したブロック化ウレタン系樹脂エマルション、カルボキシル基、水酸基、アミノ基、メチロール基等の官能基を有するアクリルモノマーを共重合して得られるアクリル系樹脂エマルション等が挙げられる。
樹脂エマルションにおける、樹脂粒子のD50は、30nm以上300nm以下が好ましく、40nm以上100nm以下がより好ましい。D50が上記範囲内であると、処理液組成物中で樹脂エマルション粒子を均一に分散させることができる。また、印刷物の耐擦性が一層優れたものとなる。
これら樹脂エマルションの市販品としては、
マイクロジェルE−1002、E−5002(日本ペイント社製商品名、スチレン−アクリル系樹脂エマルション)、
ボンコート4001(DIC社製商品名、アクリル系樹脂エマルション)、ボンコート5454(DIC社製商品名、スチレン−アクリル系樹脂エマルション)、
ポリゾールAM−710、AM−920、AM−2300、AP−4735、AT−860、PSASE−4210E(アクリル系樹脂エマルション)、
ポリゾールAP−7020(スチレン・アクリル樹脂エマルション)、
ポリゾールSH−502(酢酸ビニル樹脂エマルション)、
ポリゾールAD−13、AD−2、AD−10、AD−96、AD−17、AD−70(エチレン・酢酸ビニル樹脂エマルション)、
ポリゾールPSASE−6010(エチレン・酢酸ビニル樹脂エマルション)(昭和電工社製商品名)、
ポリゾールSAE1014(商品名、スチレン−アクリル系樹脂エマルション、日本ゼオン社製)、
サイビノールSK−200(商品名、アクリル系樹脂エマルション、サイデン化学社製)、
AE−120A(JSR社製商品名、アクリル樹脂エマルション)、
AE373D(イーテック社製商品名、カルボキシ変性スチレン・アクリル樹脂エマルション)、
セイカダイン1900W(大日精化工業社製商品名、エチレン・酢酸ビニル樹脂エマルション)、
ビニブラン2682(アクリル樹脂エマルション)、
ビニブラン2886(酢酸ビニル・アクリル樹脂エマルション)、
ビニブラン5202(酢酸アクリル樹脂エマルション)(日信化学工業社製商品名)、
エリーテルKA−5071S、KT−8803、KT−9204、KT−8701、KT−8904、KT−0507(ユニチカ社製商品名、ポリエステル樹脂エマルション)、ハイテックSN−2002(東邦化学社製商品名、ポリエステル樹脂エマルション)、
タケラックW−6020、W−635、W−6061、W−605、W−635、W−6021(三井化学ポリウレタン社製商品名、ウレタン系樹脂エマルション)、
スーパーフレックス870、800、150、420、460、470、610、700(第一工業製薬社製商品名、ポリウレタン樹脂エマルション)、
パーマリンUA−150(三洋化成工業株式会社製、ウレタン系樹脂エマルション)、
サンキュアー2710(日本ルーブリゾール社製、ウレタン系樹脂エマルション)、
NeoRez R−9660、R−9637、R−940(楠本化成株式会社製、ウレタン系樹脂エマルション)、
アデカボンタイター HUX−380,290K(株式会社ADEKA製、ウレタン系樹脂エマルション)、
モビニール966A、モビニール7320(日本合成化学株式会社製)、
ジョンクリル7100、390、711、511、7001、632、741、450、840、74J、HRC−1645J、734、852、7600、775、537J、1535、PDX−7630A、352J、352D、PDX−7145、538J、7640、7641、631、790、780、7610(以上、BASF社製)、
NKバインダーR−5HN(新中村化学工業株式会社製)等が挙げられる。
処理液組成物中の樹脂エマルションの固形分換算での含有量は、処理液組成物の総質量を100質量%としたときに、好ましくは1〜20質量%、より好ましくは1.5〜15質量%、さらに好ましくは2〜10質量%である。樹脂エマルションの固形分換算での含有量が前記範囲であると、画像の洗濯耐久性がさらに良好なものとなる。固形分換算の量とは、樹脂エマルションにおける樹脂(固形分)以外の物質を除いた量をいうものとする。
なお、処理液組成物に樹脂エマルションを含有させる場合であって、インク組成物に樹脂エマルションが配合された場合には、両者の樹脂エマルションは、同種であっても異種であってもよい。
1.4.2.界面活性剤
本実施形態に係るインク組成物は、界面活性剤を含んでもよい。界面活性剤としては、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、両性界面活性剤のいずれも使用することができ、さらにこれらは併用してもよい。界面活性剤は、処理液組成物の界面張力を低下させ、布帛への浸透性を高めることができる。
しかし、処理液組成物に、界面活性剤を1質量%以上含有させると、界面張力が低下しすぎることにより、処理液組成物が布帛に深く浸透しやすくなり、後に付与されるインク組成物との接触が不十分となる傾向がある。また、界面活性剤の量が2質量%以上であると、捺染物の洗濯耐久性が低下する傾向があることが分かってきている。
そのため、処理液組成物に界面活性剤を配合する場合には、処理液組成物全体に対して、界面活性剤の合計で0.5質量%未満、好ましくは0.1質量%未満、さらに好ましくは0.05質量%未満、特に好ましくは0.01質量%未満が好ましい。なお処理液組成物において、界面活性剤は任意成分であり、含まれなくても処理液組成物の機能・作用は十分に発揮することができる。
ノニオン系界面活性剤としては、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、フッ素系界面活性剤、及びポリシロキサン系界面活性剤のうち少なくとも一種が好ましい。インク組成物がこれらの界面活性剤を含むことにより、布帛に対する濡れ性や顔料の分散安定性が一層良好となる。
上記のアセチレングリコール系界面活性剤及びアセチレンアルコール系界面活性剤としては、以下に限定されないが、2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオール及び2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオールのアルキレンオキシド付加物、並びに2,4−ジメチル−5−デシン−4−オール及び2,4−ジメチル−5−デシン−4−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、2,4−ジメチル−5−ヘキシン−3−オールのアルキレンオキサイド付加物から選択される一種以上を例示できる。また、アセチレングリコール系界面活性剤及びアセチレンアルコール系界面活性剤は市販品も利用することができ、サーフィノール104、104E、104H、104A、104BC、104DPM、104PA、104PG−50、104S、420、440、465、485、SE、SE−F、504、61、DF37、CT111、CT121、CT131、CT
136、TG、GA(以上全て商品名、AirProductsandChemicals.Inc.社製)、オルフィンB、Y、P、A、STG、SPC、E1004、E1010、PD−001、PD−002W、PD−003、PD−004、EXP.4001、EXP.4036、EXP.4051、AF−103、AF−104、AK−02、SK−14、AE−3(以上全て商品名、日信化学工業株式会社製)、アセチレノールE00、E00P、E40、E100(以上全て商品名、川研ファインケミカル株式会社製)等が挙げられる。
フッ素系界面活性剤としては、市販されているものを用いてもよく、例えば、メガファックF−479(DIC株式会社製)、BYK−340(ビックケミー・ジャパン社製)等が挙げられる。
ポリオルガノシロキサン系界面活性剤としては、市販されているものを用いることができ、例えば、オルフィンPD−501、オルフィンPD−502、オルフィンPD−570(いずれも、日信化学工業株式会社製)、BYK−347、BYK−348、BYK−302(いずれも、ビックケミー株式会社製)等が挙げられる。
なお、BYK−348及びBYK−302は、いずれもシロキサン系界面活性剤(シリコン系界面活性剤)であるが、処理液組成物に配合する場合においては、BYK−302のほうが界面張力を低下させる能力が小さいため、より好適に使用することができる。
さらに、ノニオン系界面活性剤としては、例えば、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、アルキルグルコシド、ポリオキシアルキレングリコールアルキルエーテル、ポリオキシアルキレングリコール、ポリオキシアルキレングリコールアルキルフェニルエーテル、しょ糖脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシアルキレンアセチレングリコール、ポリオキシアルキレングリコールアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミンオキサイド、脂肪酸アルカノールアミド、アルキロールアマイド、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマー等を用いてもよい。
アニオン系界面活性剤としては、例えば、高級脂肪酸塩、石けん、α−スルホ脂肪酸メチルエステル塩、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルエーテル硫酸エステル塩、モノアルキルリン酸エステル塩、α−オレフィンスルホン酸塩、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、ナフタレンスルホン酸塩、アルカンスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、スルホコハク酸塩、ポリオキシアルキレングリコールアルキルエーテルリン酸エステル塩等が挙げられる。
カチオン性界面活性剤としては、第4級アンモニウム系としてアルキルトリメチルアンモニウム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩およびアルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、アミン塩系としてN−メチルビスヒドロキエチルアミン脂肪酸エステル塩酸塩等が挙げられる。
両性界面活性剤としては、アミノ酸系としてアルキルアミノ脂肪酸塩、ベタイン系としてアルキルカルボキシルベタイン、アミンオキシド系としてアルキルアミンオキシドなどが挙げられる。両性界面活性剤は、これらに限定されるものではない。
上記界面活性剤は、複数種を混合して用いてもよい。
1.4.3.その他の成分
本実施形態の処理液組成物は、必要に応じて、キレート剤、防腐剤、pH調整剤、粘度調整剤、酸化防止剤、防黴剤などの、種々の添加剤を適宜添加することができる。
1.4.4.処理液組成物の物性
本実施形態に係る処理液組成物は、布帛への浸透性を適切なものとする観点から、25℃における表面張力は、30mN/m以上、好ましくは35mN/m以上、より好ましくは38mN/m以上、さらに好ましくは40mN/m以上であることが好ましい。なお、表面張力の測定は、自動表面張力計CBVP−Z(協和界面科学社製)を用いて、25℃の環境下で白金プレートを組成物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。
また、処理液組成物は、インクジェット法によって布帛に付着されてもよく、そのようにする場合には、20℃における粘度を、1.5mPa・s以上15mPa・s以下とすることが好ましく、1.5mPa・s以上5mPa・s以下とすることがより好ましく、1.5mPa・s以上3.6mPa・s以下とすることがより好ましい。
一方、処理液組成物は、インクジェット法以外の方法で行われてもよい。そのような方法としては、処理液組成物を各種のスプレーを用いて布帛に塗布する方法、処理液組成物に布帛を浸漬させて塗布する方法、処理液を刷毛等により布帛に塗布する方法等の非接触式及び接触式のいずれか又はそれらを組み合わせた方法が挙げられる。
処理液組成物がこのようなインクジェット法以外の方法によって布帛に付着される場合には、20℃における粘度は、インクジェット法による場合よりも高くてもよく、例えば、1.5mPa・s以上100mPa・s以下、好ましくは1.5mPa・s以上50mPa・s以下、より好ましくは1.5mPa・s以上20mPa・s以下とすることが好ましい。なお、粘度の測定は、粘弾性試験機MCR−300(Pysica社製)を用いて、20℃の環境下で、Shear Rateを10〜1000に上げていき、Shear Rate200時の粘度を読み取ることにより測定することができる。
2.インク組成物
本実施形態の処理液組成物は、インク組成物をインクジェット法により布帛に付着させて行う捺染方法に用いられる。実施形態に係る処理液組成物を布帛に付着させ、その後にインク組成物をインクジェット法により布帛に付着させる。以下、インク組成物について説明する。
2.1.顔料
本実施形態のインク組成物は、少なくとも顔料を含有する。係る顔料が布帛に付着されることにより、布帛が捺染され、捺染物が形成される。
顔料としては、特に制限されず、無機顔料及び有機顔料のいずれも使用可能である。顔料としては、例えばアゾ系、フタロシアニン系、縮合多環系、ニトロ系、ニトロソ系、中空樹脂粒子、及び高分子粒子などの有機顔料(ブリリアントカーミン6B、レーキレッドC、ウォッチングレッド、ジスアゾイエロー、ハンザイエロー、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、アルカリブルー、アニリンブラック等);コバルト、鉄、クロム、銅、亜鉛、鉛、チタン、バナジウム、マンガン、及びニッケル等の金属類、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アンチモン、硫化亜鉛、及び酸化ジルコニウム等の金属酸化物及び硫化物、並びにファーネスカーボンブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、及びチャンネルブラック等のカーボンブラック(C.I.ピグメントブラック7)類、さらには黄土、群青、及び紺青等の無機顔料を用いることができる。
ブラック顔料として使用されるカーボンブラックとしては、No.2300、No.900、MCF88、No.33、No.40、No.45、No.52、MA7、MA8、MA100、No.2200B等(以上、三菱化学株式会社製)、Raven 5750、Raven 5250、Raven 5000、Raven 3500、Raven
1255、Raven 700等(以上、コロンビアカーボン社製)、Rega1 400R、Rega1 330R、Rega1 660R、Mogul L、Monarch 700、Monarch 800、Monarch 880、Monarch 900、Monarch 1000、Monarch 1100、Monarch 1300、Monarch 1400等(以上、キャボット社製)、Color
Black FW1、Color Black FW2、Color Black FW2V、Color Black FW18、Color Black FW200、Color B1ack S150、Color Black S160、Color Black S170、Printex 35、Printex U、Printex V、Printex 140U、Special Black 6、Special Black 5、Special Black 4A、Special Black 4(以上、デグッサ社製)等が挙げられる。
ホワイト顔料としては、C.I.ピグメントホワイト 1(塩基性炭酸鉛)、4(酸化亜鉛)、5(硫化亜鉛と硫酸バリウムの混合物)、6(酸化チタン),6:1(他の金属酸化物を含有する酸化チタン)、7(硫化亜鉛)、18(炭酸カルシウム),19(クレー)、20(雲母チタン)、21(硫酸バリウム)、22(天然硫酸バリウム)、23(グロスホワイト)、24(アルミナホワイト)、25(石膏)、26(酸化マグネシウム・酸化ケイ素)、27(シリカ)、28(無水ケイ酸カルシウム)等が挙げられる。
イエロー顔料としては、C.I.ピグメントイエロー 1、2、3、4、5、6、7、10、11、12、13、14、16、17、24、34、35、37、53、55、65、73、74、75、81、83、93、94、95、97、98、99、108、109、110、113、114、117、120、124、128、129、133、138、139、147、151、153、154、167、172、180等が挙げられる。
マゼンタ顔料としては、C.I.ピグメントレッド 1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、14、15、16、17、18、19、21、22、23、30、31、32、37、38、40、41、42、48(Ca)、48(Mn)、57(Ca)、57:1、88、112、114、122、123、144、146、149、150、166、168、170、171、175、176、177、178、179、184、185、187、202、209、219、224、245、及びC.I.ピグメントヴァイオレット19、23、32、33、36、38、43、50等が挙げられる。
シアン顔料としては、C.I.ピグメントブルー 1、2、3、15、15:1、15:2、15:3、15:34、15:4、16、18、22、25、60、65、66、及びC.I.バットブルー 4、60等が挙げられる。
ブラック、ホワイト、イエロー、マゼンタ及びシアン以外の顔料としては、例えば、C.I.ピグメントグリーン 7、10、及びC.I.ピグメントブラウン 3、5、25、26、及びC.I.ピグメントオレンジ 1、2、5、7、13、14、15、16、24、34、36、38、40、43、63等が挙げられる。
これら例示した顔料は、複数種を混合して用いてもよい。インク組成物中の顔料(固形分)の合計の含有量は、使用する顔料種により異なるが、良好な発色性を得る観点から、インク組成物の総質量を100質量%としたときに、好ましくは1〜30質量%、より好ましくは2〜15質量%である。
なお、インク組成物に調製する際には、あらかじめ顔料を分散させた顔料分散液を調製して、その顔料分散液をインク組成物に添加してもよい。このような顔料分散液を得る方法としては、分散剤を使用せずに自己分散顔料を分散媒中に分散させる方法、ポリマー分散剤を使用して顔料を分散媒に分散させる方法、表面処理した顔料を分散媒に分散させる方法などがある。
また、有色の布帛を捺染する場合など、白色(ホワイト)顔料による顔料捺染を行う場合には、発色性が不足する(白色度が不足する)傾向が強い。しかし、本実施形態のインク組成物を白色顔料を用いた白色インク組成物とする場合には、上述の処理液組成物による浸透性の抑制効果及び顔料の凝集効果により、捺染物における非常に優れた発色性を達成することができる。
2.2.その他の成分
2.2.1.水
本実施形態のインク組成物は、水を含んでもよい。水としては、上述の処理液組成物において説明したと同様である。水の含有量は、インク組成物の総量に対して、30質量%以上、好ましくは40質量%以上であり、より好ましくは45質量%以上であり、さらに好ましくは50質量%以上である。なおインク組成物中の水というときには、例えば、原料として用いる顔料分散液、樹脂粒子分散液、添加する水を含むものとする。水の含有量が30質量%以上であることにより、インク組成物を比較的低粘度とすることができる。また、水の含有量の上限は、インク組成物の総量に対して、好ましくは90質量%以下であり、より好ましくは85質量%以下であり、さらに好ましくは80質量%以下である。なお、本明細書において「水系インク」という場合には、インクの全質量(100質量%)に対して、水を30質量%以上含有するインクのことを指す。
2.2.2.水溶性有機溶剤
本実施形態のインク組成物は、水溶性有機溶媒を含んでもよい。水溶性有機溶媒を含むことにより、インク組成物のインクジェット法による吐出安定性を優れたものとしつつ、長期放置時による記録ヘッドからの水分蒸発を効果的に抑制することができる。
水溶性有機溶剤としては、例えば、ポリオール化合物、グリコールエーテル、ベタイン化合物等が挙げられる。
ポリオール化合物としては、例えば、分子内の炭素数が2以上6以下であり、かつ、分子内にエーテル結合を1つ有してもよいポリオール化合物(好ましくはジオール化合物)等が挙げられる。具体例としては、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポ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、ポリプロピレングリコール、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、メチルトリグリコール(トリエチレングリコールモノメチルエーテル)、ブチルトリグリコール(トリエチレングリコールモノブチルエーテル)、ブチルジグリコール(ジエチレングリコールモノブチルエーテル)、ジプロピレングリコ−ルモノプロピルエーテル、グリセリン、1,2−ヘキサンジオール、1,2−ヘプタンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、2−メチル−3−フェノキシ−1,2−プロパンジオール、3−(3−メチルフェノキシ)−1,2−プロパンジオール、3−ヘキシルオキ
シ−1,2−プロパンジオール、2−ヒドロキシメチル−2−フェノキシメチル−1,3−プロパンジオール、3−メチル−1,3−ブタンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,2−ペンタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール等のグリコール類が挙げられる。
グリコールエーテルとしては、例えば、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、ポ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、ポリプロピレングリコール、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコールから選択されるグリコールのモノアルキルエーテルが好ましい。より好ましくは、トリ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ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル等が挙げられる。
ベタイン化合物とは、正電荷と負電荷を同一分子内の隣り合わない位置に持ち、正電荷をもつ原子には解離しうる水素原子が結合しておらず、分子全体としては電荷を持たない化合物(分子内塩)である。好ましいベタイン化合物としては、アミノ酸のN−アルキル置換体であり、より好ましくはアミノ酸のN−トリアルキル置換体である。ベタイン化合物としては、例えば、トリメチルグリシン(「グリシンベタイン」ともいう。)、γ−ブチロベタイン、ホマリン、トリゴネリン、カルニチン、ホモセリンベタイン、バリンベタイン、リジンベタイン、オルニチンベタイン、アラニンベタイン、スタキドリンおよびグルタミン酸ベタイン等が挙げられ、好ましくは、トリメチルグリシン等が例示できる。
また、水溶性有機溶剤として、ピロリドン誘導体を用いてもよい。ピロリドン誘導体としては、例えば、N−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドン、N−ビニル−2−ピロリドン、2−ピロリドン、N−ブチル−2−ピロリドン、5−メチル−2−ピロリドン等が挙げられる。
水溶性有機溶剤は、複数種を混合して用いてもよい。また、水溶性有機溶剤の全体の配合量は、インク組成物の粘度調整、保湿効果による目詰まり防止の点から、インク組成物の全量に対して合計で、0.2質量%以上30質量%以下、好ましくは0.4質量%以上20質量%以下、より好ましくは0.5質量%以上15質量%以下、さらに好ましくは0.7質量%以上10質量%以下である。
2.2.3.界面活性剤
本実施形態のインク組成物は、界面活性剤を含んでもよい。界面活性剤としては、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、両性界面活性剤のいずれも使用することができ、さらにこれらは併用してもよい。界面活性剤は、インク組成物の界面張力を低下させ、布帛への浸透性を高めることができる。界面活性剤の具体例は、上記処理液組成物の項で述べたと同様である。
処理液組成物とは異なり、インク組成物に、界面活性剤を0.1質量%以上含有させても、捺染物の洗濯耐久性は低下しにくくいことが分かっている。そのため、インク組成物に界面活性剤を配合する場合には、インク組成物全体に対して、界面活性剤の合計で0.01質量%以上3質量%以下、好ましくは0.05質量%以上2質量%以下、さらに好ましくは0.1質量%以上1質量%以下、特に好ましくは0.2質量%以上0.5質量%以下配合することが好ましい。
インク組成物が界面活性剤を含有することにより、ヘッドからインクを吐出する際の安定性が増す傾向がある。また、適切な量の界面活性剤の使用は、布帛への浸透性が向上し
、処理液組成物との接触を増やすことができる。これにより、顔料の凝集や、インク組成物の増粘が生じやすくなり、捺染物の発色性や洗濯耐久性をさらに良好にすることができる。適切な量を超えて、インク中に界面活性剤を添加した場合には、余分な界面活性剤が印刷後に染み出すことで、捺染物の洗濯耐久性に悪影響を与えやすい。
2.2.4.キレート剤
本実施形態のインク組成物は、キレート剤を含んでもよい。キレート剤は、イオンを捕獲する性質を有する。そのようなキレート剤としては、例えば、エチレンジアミン四酢酸塩(EDTA)や、エチレンジアミンのニトリロトリ酢酸塩、ヘキサメタリン酸塩、ピロリン酸塩、又はメタリン酸塩等が挙げられる。
2.2.5.防腐剤
本実施形態のインク組成物は、防腐剤を含有してもよい。防腐剤を含有することにより、カビや細菌の増殖を抑制することができ、インク組成物の保存性がより良好となる。これにより、例えば、インク組成物を、長期的にプリンターを使用せず保守する際のメンテナンス液として使用しやすくなる。防腐剤の好ましい例としては、プロキセルCRL、プロキセルBDN、プロキセルGXL、プロキセルXL−2、プロキセルIB、又はプロキセルTNなどを挙げることができる。
2.2.6.pH調整剤
本実施形態のインク組成物は、pH調整剤を含有してもよい。pH調整剤を含有することにより、例えば、インク流路を形成する部材からの不純物の溶出を抑制したり、促進したりすることができ、インク組成物の洗浄性を調節することができる。pH調整剤としては、例えば、モルホリン類、ピペラジン類、トリエタノールアミン等のアミノアルコール類、を例示できる。
2.2.7.その他の成分
本実施形態に係るインク組成物は、上記「1.4.その他の成分」の項で述べた樹脂エマルションを含有してもよく、さらに、保湿剤、粘度調整剤、溶解助剤、酸化防止剤、防黴剤などの、種々の添加剤を適宜含有することができる。
2.2.8.インク組成物の物性
本実施形態に係るインク組成物は、インクジェット法によって布帛に付与される。そのため、インク組成物は、記録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、25℃における表面張力が10mN/m以上40mN/m以下であることが好ましく、25mN/m以上40mN/m以下であることがより好ましい。
また、同様の観点から、インク組成物の20℃における粘度は、2mPa・s以上15mPa・s以下であることが好ましく、2mPa・s以上5mPa・s以下であることがより好ましく、2mPa・s以上3.6mPa・s以下であることがより好ましい。
3.捺染方法
上述の処理液組成物及びインク組成物は、捺染(顔料捺染)に好適に使用することができる。本実施形態の捺染方法は、水と、1,2−アルカンジオールと、凝集剤と、を含む上述の処理液組成物を布帛に付着させる工程と、顔料を含有する上述のインク組成物を布帛にインクジェット法により付着させる工程と、を含む。また、インク組成物を付着指せる工程は、処理液組成物を付与した領域の少なくとも一部に、インクジェット法により上述のインク組成物を付与してもよい。
以下、本実施形態に係る捺染方法について、布帛、捺染方法の順に説明する。
3.1.布帛
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。本実施形態で使用する布帛は、これらのうち綿、麻等のセルロースを含む繊維で形成されたものがより好ましい。このような布帛を用いることで、顔料のよりすぐれた定着性を得ることができる。
また、本実施形態で使用する布帛の目付は、1.0oz(オンス)以上10.0oz以下、好ましくは2.0oz以上9.0oz以下、より好ましくは3.0oz以上8.0oz以下、さらに好ましくは4.0oz以上7.0oz以下の範囲である。本実施形態の捺染方法では、上述の処理液組成物を用いるため、このような範囲の目付の布帛に対して、処理液組成物を付与した際に凝集剤を適切に配置させることができるため、良好な顔料捺染を実現することができる。また、換言すると、布帛の目付がこのような範囲であれば、上述の処理液組成物を十分に適用することができ、本実施形態の捺染方法により良好な捺染を行うことができる。さらに、本実施形態の捺染方法は、上述の処理液組成物を用いることから、目付けの異なる複数種の布帛に適用することができ、良好な捺染を行うことができる。
3.2.捺染方法
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。
3.2.1.処理液組成物を布帛に付着させる工程
処理液組成物を布帛に付着させる工程は、布帛の少なくとも一部の領域に、上述した処理液組成物を付与する工程である。
本工程では、処理液組成物の付着量が100mg/inch以上3000mg/inch以下となるように付与することが好ましく、130mg/inch以上1500mg/inch以下となるように付与することがより好ましく、193mg/inch以上500mg/inch以下となるように付与することがさらに好ましい。処理液組成物の付着量を0.02g/cm以上とすることで、布帛に対して処理液組成物を均一に塗布しやすくなるので、画像の色ムラを抑制できる。また、処理液組成物の付着量を0.5g/cm以下とすることで、画像の滲みを抑制できる。
本工程では、布帛に付与した処理液組成物に含まれる凝集剤の付着量が、7.5μmol/cm以上40μmol/cm以下となるように付与することが好ましく、12μmol/cm以上30μmol/cm以下となるように付与することがより好ましい。凝集剤の付着量が10μmol/cm以上となるように付与することで、記録される画像の発色性が良好となる。また、凝集剤の付着量が40μmol/cm以下となるように付与することで、記録される画像のさらに洗濯耐久性が良好になる。
処理液組成物を布帛に付与する方法としては、例えば、処理液組成物中に布帛を浸漬させる方法(浸漬塗布)、処理液組成物を、ヘラ、ローラー、刷毛、ロールコーター等で塗布する方法(ローラー塗布)、処理液組成物をスプレー装置等によって噴射する方法(スプレー塗布)、処理液組成物をインクジェット方式により噴射する方法(インクジェット塗布)等が挙げられ、いずれの方法も使用してもよい。これらの中でも、装置構成が簡便であり、処理液組成物の付与が迅速に行えるという点から、浸漬塗布、ローラー塗布、ス
プレー塗布等の接触式又は非接触式の手法を使用することが好ましく、これらの手法を組み合わせてもよい。
本実施形態に係る捺染方法は、処理液組成物を付着させる工程の後、布帛に付与された処理液組成物を乾燥する処理液組成物の乾燥工程を含んでもよい。処理液組成物の乾燥は、自然乾燥で行ってもよいが、乾燥速度の向上という観点から、加熱を伴う乾燥であることが好ましい。処理液組成物の乾燥工程において加熱を伴う場合に、その加熱方法は特に限定されるものではないが、例えば、ヒートプレス法、常圧スチーム法、高圧スチーム法、及びサーモフィックス法が挙げられる。また、加熱の熱源としては、以下に限定されないが、例えば赤外線(ランプ)が挙げられる。
3.2.2.インク組成物を布帛にインクジェット法により付着させる工程
インク組成物を布帛にインクジェット法により付着させる工程は、上記処理液組成物を付着させる工程によって処理液組成物を付与した領域の少なくとも一部に、インク組成物をインクジェット法により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顔料等の成分と凝集剤とが反応することで、顔料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、凝集剤の濃度が特定範囲内にあり、界面活性剤をほとんど又は全く含有しない処理液組成物を使用していることから、記録される画像の洗濯耐久性も良好になる。
本工程は、インクジェット記録用ヘッドのノズルからインク組成物の液滴を吐出させて、当該液滴を布帛に付着させることにより、布帛に画像を印捺するものである。これにより、布帛にインク組成物からなる画像が印捺された印捺物が得られる。
インク組成物を吐出させるインクジェット記録方式としては、いずれの方式でもよく、荷電偏向方式、コンティニュアス方式、オンデンマンド方式(ピエゾ式、バブルジェット(登録商標)式)などが挙げられる。これらのインクジェット記録方式の中でも、ピエゾ式のインクジェット記録装置を用いる方式が特に好ましい。
本工程では、インク組成物の付着量が、1.5mg/cm以上6mg/cm以下となるように布帛に付与することが好ましく、2mg/cm以上5mg/cm以下となるように布帛に付与することがより好ましい。インク組成物の付着量が1.5mg/cmであることで、記録される画像の発色性が良好になる傾向にあり、インク組成物の付着量が6mg/cm以下であることで、記録される画像の乾燥性が良好になって、画像の滲みを抑制できる。
3.2.3.加熱工程
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。
布帛に付与したインク組成物を加熱する加熱方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、ヒートプレス法、常圧スチーム法、高圧スチーム法、及びサーモフィックス法が挙げられる。また、加熱の熱源としては、以下に限定されないが、例えば赤外線(ランプ)が挙げられる。
布帛に付与したインク組成物を加熱する際の加熱温度としては、これに限定されるものではないが、150℃以上200℃以下であることが好ましく、160℃以上180℃以下であることがより好ましい。加熱温度が上記範囲内にあることで、布帛のダメージを低減できたり、インク組成物に含まれる樹脂の皮膜化を促進できる。なお、本加熱工程における加熱温度とは、布帛に形成された画像表面の温度のことをいい、例えば非接触温度計
(商品名「IT2−80」、株式会社キーエンス製)を用いて測定することができる。また、加熱時間としては、これに限定されるものではないが、例えば30秒以上20分以下とすることができる。
4.作用効果
本実施形態の処理液組成物によれば、1,2−アルカンジオールを含むため、表面張力が適度となる。そのため、布帛に付着させた際に、布帛への浸透性が適度な状態で安定させることができる。これにより、布帛の形式やロットによるバラツキがある場合でも、凝集剤をインク組成物の付着に対して良好な位置に留めることができる。したがって当該処理液組成物を付着させた布帛に対してインク組成物が付着した際に、発色性に優れた捺染物を形成することができる。また、当該処理液組成物によれば、1,2−アルカンジオールを含むため、洗濯耐久性も低下させることなく、良好に維持することができる。
また、本実施形態の捺染方法によれば、1,2−アルカンジオールを含む、表面張力が適度な処理液組成物を用いるため、布帛に付着させる工程により、処理液組成物の布帛への浸透性が適度な状態で安定させることができる。これにより、布帛の形式やロットによるバラツキがある場合でも、処理液組成物に含まれる凝集剤を、インク組成物の付着に対して良好な位置に留めることができる。したがって当該処理液組成物を付着させた布帛に対してインク組成物が付着させる工程を行うことで、発色性に優れた捺染物を形成することができる。また、当該捺染方法によれば、1,2−アルカンジオールを含む処理液組成物を用いるため、得られる捺染物の洗濯耐久性も良好とすることができる。
5.実施例及び比較例
以下、本発明を実施例によってさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
5.1.インク組成物の調製
表1の組成になるように各成分を容器に入れて、マグネチックスターラーで2時間混合および攪拌した後、さらに、直径0.3mmのジルコニアビーズを充填したビーズミルにて分散処理を行うことにより十分に混合した。1時間攪拌してから、5μmのPTFE製メンブランフィルターを用いて濾過することで、各インク組成物を得た。表1中の数値は、質量%を示し、純水(イオン交換水)は各インク組成物の質量がそれぞれ100質量%となるように添加した。
Figure 2017186455
表1中、二酸化チタンスラリーは、NanoTek(R)Slurry、シーアイ化成株式会社製、商品名、二酸化チタン固形分20%、平均粒子径250nm、固形分濃度20%)を用いた(表1には、二酸化チタンスラリーの液の質量%を記載しているので、インク組成物W1における二酸化チタンの濃度は、9質量%である。)。また、タケラックW6021は、三井化学社製、ウレタン系樹脂エマルションであり、固形分濃度30%である(表1には、ウレタン系樹脂エマルションの液の質量%を記載しているので、インク組成物W1におけるウレタン系樹脂の固形分の濃度は9質量%であり、インク組成物C1におけるウレタン系樹脂の固形分の濃度は5.1質量%である。)。シアン顔料分散液は、シアン顔料としてC.I.ピグメントブルー15:3、65部をスチレン−アクリル酸系分散樹脂であるジョンクリル611(商品名:BASFジャパン株式会社製)35部、水酸化カリウム1.70部、イオン交換法と逆浸透法により精製した超純水250部を混合して、ジルコニアビーズによるボールミルにて10時間分散を行い、ガラス繊維ろ紙GA−100(商品名:アドバンテック東洋社製)で濾過して粗大粒子を除き、顔料濃度が15質量%となるように調整したものを用いた(表1には、シアン顔料分散液の質量%を記載しているので、インク組成物C1におけるシアン顔料の濃度は、9質量%である。)。また、BYK−348は、ビックケミー・ジャパン社製のシロキサン系界面活性剤である。その他、化合物名で記載した成分は、いずれも試薬として購入したものを用いた。
5.2.処理液組成物の調製
表2の組成になるように各成分を容器に入れて、マグネチックスターラーで2時間混合および攪拌した後、さらに、直径0.3mmのジルコニアビーズを充填したビーズミルにて分散処理を行うことにより十分に混合した。1時間攪拌してから、5μmのPTFE製メンブランフィルターを用いて濾過することで、各処理液を得た。表2中の数値は、質量%を示し、純水(イオン交換水)は各処理液の質量がそれぞれ100質量%となるように添加した。
凝集剤としては硝酸カルシウムを用いた。また、樹脂エマルションとしてはウレタン系樹脂エマルションであるモビニール966A(日本合成化学株式会社製、固形分濃度45%)を用いた(表2には、ウレタン系樹脂エマルションの液の質量%を記載しているので、処理液組成物におけるウレタン系樹脂の固形分の濃度は、2.25質量%である。)。
Figure 2017186455
5.3.評価試験
5.3.1.布帛
捺染試験用布帛として、以下の3種を準備した。
TシャツA:GILDAN ウルトラコットン(黒)6.1oz・・厚いタイプ
TシャツB:プリントスター へビーウェイト(黒)5.6oz・・やや厚いタイプ
TシャツC:プリントスター ライトウェイト(黒)4.0oz・・やや薄いタイプ
5.3.2.捺染物均一性試験
捺染物均一性は、TシャツBを用いて評価した。各処理液組成物を、純水で2倍に希釈し、スポンジローラーに十分に含ませ、該ローラーをTシャツBに対して、上下左右にそれぞれ3〜4回ころがし、できるだけ均一に処理液組成物を塗布した。
塗布量は、A4サイズの面積あたり、約20gであった。処理液組成物を塗布したTシャツBを、ヒートプレスで165℃・45秒の熱処理を行い乾燥させた。乾燥後のTシャツBに、セイコーエプソン株式会社製プリンター(SC−F200)を用いて、白色インク組成物(W1)により、解像度1440dpi×1440dpiとし、塗布量200mg/inchで印刷を行った。該印刷後に、再度ヒートプレスにて、165℃・45秒の熱処理を行い、印刷物の定着を行った。そして、定着後の印刷面を目視で観察して以下の基準で評価した結果を表2に記載した。
○:白色印刷がきれいに均一になっている
△:濃淡ムラがわずかに目立つ
×:濃淡ムラが目立つ。
5.3.3.メディアバラつき対応性試験
上記、捺染物均一性試験と同様の印刷方法により、TシャツA、TシャツB、TシャツCのそれぞれに対して、白色印刷を実施した。
白色印刷後の印刷面に対して、グレタク社製測色機(Spectro lino)を用いて、色彩測定を実施しL*を測定し、白さの指標として以下の基準で評価し、結果を表2に記載した。
○:L*が85以上
△:L*が80以上85未満
×:L*が80未満
ここで、メディアバラつき対応性の評価は、3種の厚さのTシャツにおいて、発色がばらつく場合に不良とし、発色が揃う場合に良好と判断する。
5.3.4.洗濯耐久性試験
上記、捺染物均一性試験と同様の印刷方法により、TシャツA、TシャツB、TシャツCを準備し、セイコーエプソン株式会社製プリンター(SC−F200)を用いて、白色+シアンの印刷を実施した。白色インク組成物による印刷の条件は、捺染物均一性試験と同様であり、シアンインク組成物による印刷の条件は、解像度1440dpi×1440dpiとし、塗布量10mg/inchとした。印刷後に再度ヒートプレスにて、165℃・45秒の熱処理を行い、印刷物の定着を行った。印刷した各Tシャツに対して、「AATCC61 2A」に準じて評価を行い、以下の基準で評価した結果を表2に記載した。
○:4−5級以上
△:4級
×:3−4級以下。
5.4.評価結果
各実施例の処理液組成物は、1,2−アルカンジオールを含んでおり、捺染物均一性、メディアバラツキ対応性及び洗濯耐久性のいずれも良好な結果となった。
これに対して、1,2−アルカンジオールのかわりに1,6−ヘキサンジオールを含む処理液組成物を用いた比較例1の結果をみると、捺染物均一性が不良であり、メディアバラツキ対応性(Tシャツの厚さへの対応性)も劣っていた。なお、メディアバラツキ対応性は、布帛(Tシャツ)ごとのインク組成物の発色を評価しているが、布帛によって発色に差がないことが良好であり、布帛によって発色に差があることが不良である。また比較例1では洗濯耐久性はほぼ維持された。これは処理液組成物に界面活性剤が配合されないことによると考えられる。
また、1,2−アルカンジオールを含まない比較例2をみると、捺染物均一性もメディアバラツキ対応性(発色性(白さ))も劣ることが分かった。これは、処理液組成物に、浸透剤となる成分が含まれないことによると考えられ、処理液組成物が均一に塗布できずインク組成物がきれいに反応できなかったためと考えられる。
また、1,2−アルカンジオールを含まず、界面活性剤を含む比較例3をみると、捺染物均一性が劣っており、メディアバラツキ対応性も悪かった。これは布帛の厚さにより浸透性が異なってしまうことに起因していると推測できる。さらに比較例3では、界面活性剤の存在により、布帛と顔料との密着性が悪化して、洗濯耐久性も劣ったものと考えられる。
なお、実施例7−9をみると、処理液組成物に1,2−アルカンジオール及び界面活性剤の両者が配合された場合には、界面活性剤の配合量が0.5質量%以下程度であれば、各試験共に良好な結果となることが分かった。また、実施例9と比較例3とをみると、実施例9では、界面活性剤が配合されても洗濯耐久性は非常に悪くなることはなかった。また、実施例9をみると、メディアバラツキ対応性のうち、薄手のTシャツに対するものが若干劣っていた。これは、界面活性剤による表面張力の低下に起因すると考えられる。
また、実施例10、11の結果から、1,2−アルカンジオールの配合量の上限及び下限は、それぞれ15質量%及び0.3質量%程度であることがわかった。なお、実施例10のTシャツは、1,2−ヘキサンジオールが多めであることから、若干ながら印刷後の乾燥性が劣っていた。
なお、比較例3では、メディアバラツキ対応性が非常に悪い(布帛の種類によって×も○も生じる)ため、例えば、多数の種類の布帛を使用する場合に、不意に発色の悪い記録物が発生するため、安定的な捺染を行うためには好ましくない。また、比較例1、2のように、発色性自体は全体として劣っているが、メディアバラツキ対応性は非常に悪いというほどでもない場合(布帛の種類によって×があるが、○ほど大きくずれた結果がない場合)には、あらかじめ捺染の条件を変えるなどして何らかの対処ができるものと考えられる。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成(例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成)を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

Claims (11)

  1. 水と、
    1,2−アルカンジオールと、
    顔料を含むインク組成物の成分を凝集又は増粘させる凝集剤と、
    を含み、
    前記インク組成物をインクジェット法により布帛に付着させて行う捺染方法に用いられる、処理液組成物。
  2. 請求項1において、
    前記1,2−アルカンジオールとして、炭素数4以上9以下の1,2−アルカンジオールを含む、処理液組成物。
  3. 請求項1又は請求項2において、
    前記処理液組成物における界面活性剤の含有量は、0.05質量%以下である、処理液組成物。
  4. 請求項1ないし請求項3のいずれか一項において、
    表面張力は、38mN/m以上である、処理液組成物。
  5. 請求項1ないし請求項4のいずれか一項において、
    前記1,2−アルカンジオールの含有量は、0.5質量%以上10質量%以下である、処理液組成物。
  6. 請求項1ないし請求項5のいずれか一項において、
    さらに、樹脂エマルションを含有する、処理液組成物。
  7. 請求項1ないし請求項6のいずれか一項において、
    前記インク組成物は、白色顔料を含有する白色インク組成物である、処理液組成物。
  8. 請求項1ないし請求項7のいずれか一項において、
    前記布帛の目付は、3.0oz以上8.0oz以下の範囲である、処理液組成物。
  9. 請求項1ないし請求項8のいずれか一項において、
    目付けの異なる複数種の前記布帛に対して用いられる、処理液組成物。
  10. 請求項1ないし請求項9のいずれか一項において、
    前記捺染方法では、前記処理液組成物を前記布帛へ接触式及び非接触式の何れかの方法で行われる、処理液組成物。
  11. 水と、1,2−アルカンジオールと、顔料を含むインク組成物の成分を凝集又は増粘させる凝集剤と、を含む処理液組成物を、布帛に付着させる工程と、
    前記顔料を含むインク組成物を、前記布帛にインクジェット法により付着させる工程と、
    を含む、捺染方法。
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