JP2020537026A - 分散したナノ色素ミセルを含むインク及びそれから得られる印刷織物 - Google Patents
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Abstract
Description
いくつかの用途は高度に湿潤性である布地、例えば、おむつおよび女性用衛生製品のための裏地を必要とし、衣類のように柔らかく、または拭くものおよびタオルのように吸収性であるが、他の用途は強度、例えば、自動車およびボートカバーのような保護布地を必要とし、さらに他の用途は例えば、滅菌ラップおよび外科用ガウンのような医学的に志向された布地のような忌避性およびバリア特性を必要とする。
この点に関して、欧州特許第2 643 159号は第1のリールから布地を巻き戻すステップと、速度を補償し、デジタル印刷ステップが行われる支持手段を備えたコンベヤベルト上に布地を配置するために布地を広げるステップと、布地を乾燥させるステップと、第2のリール上に布地を巻き付けるステップとを含み、これらのステップは互いに対して順番に配置された対応するステーションで実行され、布地がコンベヤベルトに対して横方向に連続的に通過し、電子的に制御され、コンベヤベルトの動きと同期する印刷ヘッドを備えた複数のバーがある、布地等のためのデジタル印刷および仕上げ法を開示している。
i. ISO 13320:2009によって決定されるように、100nm〜250nmの平均粒径を有する色素粒子と、水中のポリマー分散剤との高剪断混合によって、ナノ色素ミセルを得、それによって、前記ナノ色素ミセルに水を添加し、それによって、水ベースのインクを得る。
i. 本発明の第1の態様による水性インクを織物材料上に塗布し、
ii.前記水性インクを前記織物材料上に固定する。
本明細書で使用される「A」、「an」、および「the」は文脈が明確に別段の指示をしない限り、単数および複数の指示対象の両方を指し、例として、「コンパートメント」は、1つまたは複数のコンパートメントを指す。
本発明において使用されるポリマー分散剤は、少なくとも1つの親水性セグメント(A)および疎水性セグメント(B)をそれぞれ有するコポリマーである。
(1)
本発明で使用される着色剤は天然および/または合成起源の色素粒子であり、有機および/または無機粒子から構成されてもよく、好ましくは水または水性媒体に不溶性である。
紫色色素: 硫黄を含有するナトリウムおよびアルミニウムのウルトラマリンバイオレット(PV15)シリケート、Han Purple BaCuSi2O6、コバルトバイオレット(PV14)オルトリン酸コバルト、マンガンバイオレットNH4MnP2O7(PV16)ピロリン酸マンガンアンモニウム;
青色色素: ウルトラマリン(PB29)、ペルシャンブルー、コバルトブルー(PB28)及びセルシャンブルー(PB35)コバルト(II)スタンネート、エジプトブルー ケイ酸カルシウム銅の合成色素(CaCuSi4O10)、ハンブルーBaCuSi4O10、アズライ石炭酸銅水酸化物(Cu3(CO3)2(OH)2)、プルシアンブルー(PB27) ヘキサシアノ鉄酸第二鉄(Fe7(CN)18)の合成色素、YInMnブルー(YIn1-xMnxO3)、選択したフタロシアニン銅;
緑色色素: クロムグリーン(PG17)酸化クロム(Cr2O3)、ビリディアン(PG18) 水和クロム酸化物の暗緑色色素(Cr2O3-H2O)、リンマングリーンまたは亜鉛グリーンとしても知られるコバルトグリーン(CoZnO2)、マラカイト炭酸銅水酸化物(Cu2CO3(OH)2)、パリグリーン銅アセトアルセナイト(Cu(C2H3O2)2・3Cu(AsO2)2)、シエルグリーン(シュロスグリーンとも呼ばれる):亜ヒ酸銅(CuHAsO3)、ベルディグリス 様々な難溶性銅塩、特に酢酸銅(Cu(CH3CO2)2)およびマラカイト(Cu2CO3(OH)2)、選択された銅フタロシアニン、テルバートおよびベロナグリーンとしても知られる緑土類(K[(Al, FeIII),FeII,Mg](AlSi3,Si4)O10(OH)2);
黄色色素: オーレオリン(コバルトイエローとも呼ばれる)(PY40)亜硝酸コバルトカリウム(K3Co(NO2)6)、黄色オクレ(PY43)一水和酸化第二鉄(Fe2O3・H2O)、チタンイエロー(PY53)、モザイク金:硫化第二錫(SnS2);
赤色色素: Sanguine、Caput Mortuum、Indian Red、Venetian Red、Oxide Red(PR102)、Red Ochre(PR102)、無水Fe2O3、Burnt Sienna(PBr7);
褐色色素: 未処理ウンバー(PBr7)酸化鉄、酸化マンガンおよび酸化アルミニウムからなる天然粘土色素: Fe2O3 + MnO2 + nH2O+Si + AlO3、未処理Sienna(PBr7)褐鉄鉱粘土;
黒色色素: カーボンブラック(PBk7)、アイボリーブラックIvory black(PBk9)、ブドウブラックVine black(PBk8)、ランプブラックLamp black(PBk6)、マーズブラックMars black(鉄黒IronBlack)(PBk11)(C.I.No.77499)Fe3O4、二酸化マンガン(MnO2)、酸化チタン(III)(Ti2O3);
白色色素: 酸化スティボウス(Sb2O3)、硫酸バリウム(BaSO4)、リトポン(BaSO4*ZnS)、二酸化チタン(TiO2)、酸化亜鉛(ZnO)。
好ましい実施形態では、本発明が前記水性インクの総重量に対して20重量%未満、好ましくは10重量%未満の量の結合剤をさらに含む、本発明の第1の態様による水性インクを提供する。より好ましくは、前記結合剤が前記水性インクの総量に対して5重量%未満、好ましくは3重量%未満の量で含まれる。より好ましくは、前記結合剤が2.5重量%未満、2.0重量%未満、1.5重量%未満、1.0重量%未満、またはさらに0.5重量%未満の量で含まれる。最も好ましくは、結合剤は前記水性インク中に含まれない。前記結合剤は非限定的に、アクリル酸、アルキド、セルロース誘導体、ゴム樹脂、ケトン、マレイン酸、ホルムアルデヒド、(イソシアネートを含まない)ポリウレタン、エポキシド、フマル酸、炭化水素、ポリビニルブチラール、ポリアミド、シェラックおよびフェノール酸から選択される1つ以上の結合樹脂を含んでもよい。当業者は光沢および耐熱性、化学薬品および耐水性などの所望の特性を得るために、適切な結合剤または結合剤の組み合わせをどのように選択するかを知っているのであろう。
本発明の水性インクの主な溶媒は水である。水としては、蒸留水、イオン交換水等を用いることができる。インク中の水の割合は、インクの総重量に対して、好ましくは60〜98重量%、より好ましくは70〜98重量%、さらにより好ましくは80〜98重量%、最も好ましくは80〜96重量%である。特に好ましくは、前記インクが少なくとも81重量%、少なくとも83重量%、少なくとも85重量%、少なくとも87重量%、少なくとも89重量%または少なくとも91重量%、および最大98重量%、最大97重量%、最大96重量%または最大95重量%の含水率を有する。
本発明は上述のように、色素ナノ粒子およびそれから得られる印刷された織物を含む水性インクを提供することによって、上述の問題の少なくとも1つに対する解決策を提供する。
あるいは、本発明は、物品を本発明の第1の態様による水性インクと接触させ、続いて前記水性インクを前記物品上に定着させることによって得ることができる着色物品を提供する。前記物品は、紙、プラスチック、木材、木材ベニヤ等であってもよい。
i. ISO 13320:2009によって測定されるように、100nm〜250nmの平均粒径を有する色素粒子と、水中のポリマー分散剤との高剪断混合によって、ナノ色素ミセルを得、そして、
ii. 前記ナノ色素ミセルに水を添加し、それによって、水ベースのインクを得る。
i. 本発明の第1の態様による水性インクを織物材料上に塗布し、
ii.前記水性インクを前記織物材料上に固定する。
1.0重量%の160nmナノ色素を、2.0重量%の親水性/疎水性ポリビニルエーテルブロックコポリマーおよび2.0重量%のアクリル結合剤ポリマーと水中で混合することによって、インク組成物を調製する。インク組成物中の有機溶媒の量は10重量%未満であった。600×300dpiの解像度および100%の被覆率でインクを印刷し、その結果を市場標準インクと比較した。結果を表1にまとめる。
表1:従来技術によるインクと比較した、本発明によるインクの挙動
1.0重量%の160nmナノ色素を、約110℃の溶融温度を有する2.0重量%の親水性/疎水性コポリアミドブロックコポリマーおよび2.0重量%のアクリル結合剤ポリマーと水中で混合することによって、インク組成物を調製する。インク組成物中の有機溶媒の量は10重量%未満であった。600×300dpiの解像度および100%の被覆率でインクを印刷し、その結果を市場標準インクと比較した。
1.0重量%の160nmナノ色素を、約110℃の溶融温度を有する2.5重量%の親水性/疎水性ポリオキサゾリンブロックコポリマーおよび2.0重量%のアクリル結合剤ポリマーと水中で混合することによって、インク組成物を調製する。インク組成物中の有機溶媒の量は10重量%未満であった。600×300dpiの解像度および100%の被覆率でインクを印刷し、その結果を市場標準インクと比較した。
1b:ポリマー分散剤
1:ナノ色素ミセル
3:テキスタイル基材
11、12、13:複数のロール
20:フィーダロール
30:プリンタ
40:定着ユニット
50受容ロール
Claims (21)
- ナノ色素ミセル(1)を含む水性インクであって、前記ナノ色素ミセル(1)は色素粒子(1a)と、前記色素粒子(1a)の周囲のポリマー分散剤(1b)とを含み、前記色素粒子(1a)はISO13320:2009によって決定されるように、100nm〜250nmの平均粒径を有し、結合剤ポリマー(2)を有する若しくは結合剤ポリマー(2)を有しない、水性インク。
- インクの総重量を基準として15重量%未満若しくは10重量%未満の有機溶媒を含む、請求項1に記載の水性インク。
- 前記インクの総重量に基づいて80〜98重量%の量の水を含む、請求項1または2に記載の水性インク。
- 前記水性インクの総量に対して5重量%未満若しくは3重量%未満の量の結合剤ポリマー(2)を含む、請求項1〜3のいずれかに記載の水性インク。
- 前記色素粒子(1a)が、130nm〜190nm若しくは150nm〜170nmの平均粒径を有する、請求項1〜4のいずれかに記載の水性インク。
- 前記ナノ色素ミセル(1)が、前記色素粒子(1a)と前記高分子分散剤(1b)との高剪断混合によって得られる、請求項1〜5のいずれかに記載の水性インク。
- 前記ポリマー分散剤(1b)が、少なくとも1つの親水性セグメントおよび少なくとも1つの疎水性セグメントを有する、ポリビニルエーテル、ポリエーテルブロックアミド、ポリオキサゾリンおよび/またはコポリアミドのブロックコポリマーである、請求項1〜6のいずれかに記載の水性インク。
- 前記ポリマー分散剤(1b)が、ポリオキサゾリンおよび/またはコポリアミドを含むABAブロックコポリマーである、請求項1〜7のいずれかに記載の水性インク。
- 前記ポリマー分散剤(1b)が、4,000〜50万g/mol若しくは6,000〜30万g/molの数平均分子量を有する、請求項1〜8のいずれかに記載の水性インク。
- 前記水性インクの総量に対して5重量%未満若しくは3重量%未満の量の結合剤ポリマー(2)を含む、請求項9に記載の水性インク。
- 前記ナノ色素ミセル(1)が、10重量%〜90重量%の前記色素粒子(1a)と90重量%〜10重量%の前記ポリマー分散剤(1b)とを含む、又は40重量%〜60重量%の前記色素粒子(1a)と60重量%〜40重量%の前記ポリマー分散剤(1b)とを含む、請求項1〜10のいずれかに記載の水性インク。
- 前記ナノ色素ミセル(1a)が、前記水性インクの総重量に対して1.0〜25.0重量%の量で若しくは3.0〜10.0重量%の量で含まれる、請求項1〜11のいずれかに記載の水性インク。
- 前記水性インクがシランカップリング剤を実質的に含まない、請求項1〜12のいずれかに記載の水性インク。
- 前記水性インクがシリカ粒子を実質的に含まない、請求項1〜13のいずれかに記載の水性インク。
- 前記請求項1〜14のいずれか一に記載の水性インクと織物(3)を接触させ、続いて前記水性インクを前記織物上に固定することによって得られる着色織物(3)。
- 前記織物(3)が、羊毛、綿、絹、ポリプロピレン、ポリエステルまたはナイロンを含む群から選択される、請求項15に記載の色素入り織物(3)。
- i. ISO 13320:2009により測定された100nm〜250nmの平均粒径を有する色素粒子(1a)と、水中のポリマー分散剤(1b)との高剪断混合により、ナノ色素ミセル(1)を得、
ii.前記ナノ色素ミセル(1)に水を添加し、それによって水性インクを得ること、
を含む、請求項1〜14のいずれかに記載の水性インキの製造方法。 - 高剪断混合の前に水の存在下で色素を前記色素粒子(1a)に湿式粉砕する、請求項17に記載の方法。
- 織物材料(3)を印刷するための方法であって、以下の工程を含む、方法
i. 請求項1〜14のいずれか一に記載の水性インクを織物材料(3)上に塗布し、そして、
ii.前記水性インクを前記織物材料(3)上に固定する。 - 前記織物材料(3)が工程iの前に前処理されない、請求項19に記載の方法。
- 前記織物材料(3)が工程iの後にすすがれない、請求項19または20に記載の方法。
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