JP3289436B2

JP3289436B2 - インクジェット染色方法

Info

Publication number: JP3289436B2
Application number: JP25988593A
Authority: JP
Inventors: 志帆高山; 博美碓井; 厚司桑原
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1993-10-18
Filing date: 1993-10-18
Publication date: 2002-06-04
Anticipated expiration: 2017-06-04
Also published as: JPH07119047A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はインクの“にじみ”を抑
制し、シャープで鮮明な画像のプリントを可能にする、
均染性に優れたインクジェット染色方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、布帛のプリント方法として、手捺
染、ローラー捺染、スクリーン捺染、転写捺染等の方法
が知られている。しかし、これら従来のプリント方法
は、いずれも予め図柄を形成したスクリーン、彫刻ロー
ラー、転写紙を使用する必要があるため、染色の作業を
繁雑にし、染色コストを高くすることは避けられなかっ
た。しかも、これら従来のプリント方法は、多様な図柄
を少量、かつ即時にプリントすることができないため、
衣料分野、特に多様化の著しいファッション衣料分野の
要求に対応し得る染色方法ではなかった。

【０００３】近年、紙の印写分野で発達してきたインク
ジェットによる印写方式を適用した布帛のプリント方
法、即ちインクジェット染色方法が提案されている。こ
のインクジェット方式による画像形成は、画像読取機や
コンピューターと組み合わせることができるため、時間
と費用を掛けることなくプリントすることが可能であ
り、ファッション衣料分野の要求に対応し得る染色方法
として注目されている。

【０００４】しかしながら、このインクジェット染色方
法は、インクが繊維の配列方向に沿って平面上に拡散す
る、所謂“にじみ”を生じるため、画像がぼけて布帛に
繊細な図柄を形成することができないという問題があっ
た。このインクの“にじみ”を抑制する対策として、撥水処理により布帛上のインクの移動を防ぐ方法
(特開昭６０−９９０８１号公報) 、又は水溶性高分子
により表面処理して布帛の保水性を向上する方法(特開
昭６１−５５２７７号公報) 等の特殊な前処理を施す方
法特定の粘性挙動を示すインクを使用する方法 (特開
昭６２−１０１６６９号公報）インクをゲル化させて布帛平面上の移動を少なくす
る方法 (特開昭６０−８１３７９号公報、特開昭６１−
２３１２８７号公報等）等が提案されている。

【０００５】しかし、の対策は、發水処理や水溶性高
分子の付与により布帛上のインク滴の“にじみ”を小さ
くするものの、布帛（繊維）のインクの吸収時間を長く
するため、異色の境界部分で“にじみ”を生じ、画像の
鮮明性が悪化するという欠点があった。また、及び
の対策は、いずれもインクの粘度やインク中の不溶成分
の濃度を増大させ、インクジェット染色時のインクの吐
出性が悪化するという欠点があった。

【０００６】また、インクに水不溶性の染料や顔料（以
下、染・顔料と称する）を使用する場合に、染・顔料を
布帛上で凝集又は凝固させることによって、“にじみ”
を抑制する方法（特開昭６１−１３２６８８号公報、特
開昭６１−２１５７８７号公報等）が提案されている。
しかし、これらの方法は“にじみ”抑制効果を奏するも
のの、布帛上で染・顔料と水媒体とが分離し、この分離
した水媒体が染色に悪影響を及ぼす欠点がある。例えば
図１に示すように、シリアルタイプのプリンターのノズ
ルヘッド１を矢印ｘ方向に移動しながら、かつ、矢印ｙ
方向に搬送される布帛２に対してインクを直角に噴射
し、一定幅にわたって所定の画像をプリントする時、イ
ンク滴の着弾点で染・顔料自体が凝固するため、染・顔
料の媒体の水等がにじみ出し、染色部分と未染色部分と
の境界領域から大きく拡がる現象がある。このため、布
帛に二度繰り返しインクを噴射し、一定幅にわたって所
定のプリントを行うと、最初に染色したインクの水媒体
により濡れた状態にある境界領域にインクがプリントさ
れることになるため、発色後に筋状の色むら部分５を生
じるという問題があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、イン
クを短時間で吸収し、“にじみ”の抑制効果に優れると
共に、染色部分と未染色部分の境界領域で色むらを発生
しない、均染性に優れたインクジェット染色方法を提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
る本発明は、予め水溶性金属塩及びカチオン系化合物の
少なくとも１種と、非イオン性水溶性高分子と、非イオ
ン界面活性剤又は両性界面活性剤とを含有する処理液を
布帛に付与した後、該布帛をアニオン性分散剤で分散し
た水不溶性の染料又は顔料を含有するインクを用いてイ
ンクジェット染色することを特徴とするものである。

【０００９】このように布帛を予め上述のごとき処理液
で処理し、かつ染・顔料の分散剤としてアニオン系分散
剤を使用することにより、水溶性金属塩又はカチオン系
化合物による、インク中の染・顔料を凝固する効果と、
非イオン性水溶性高分子による、染・顔料と水等の媒体
との分離を抑え、かつ、水等媒体の拡がりを抑制する効
果と、非イオン界面活性剤又は両性界面活性剤による、
布帛（繊維）への染・顔料の浸透性を向上する効果の相
乗効果により、インクの“にじみ”を抑制しながら短時
間でインクを布帛に吸収せしめ、しかも、染色部分と未
染色部分の境界領域における色むらの発生を防止し、均
染性に優れた高品位の色柄プリントを可能にする。

【００１０】本発明に使用する水溶性金属塩としては、
分散剤の分散作用を失わせて染・顔料を凝固可能にする
水溶液のｐＨが４〜１０の多価金属塩の水溶性塩があ
る。例えば、ＣａＣｌ₂，ＢａＣｌ₂，ＭｇＣｌ₂等のア
ルカリ土類金属塩、ＫＣｌ等の１価金属塩が挙げられ
る。本発明においては、染・顔料の分散剤として、アニ
オン系分散剤が使用される。そのため、分散作用を失わ
せて染・顔料を容易に凝固させるＢａ，Ｋ，Ｃａの塩類
が好ましい。また、カチオン系化合物の例としては、各
種のアミン塩や第４級アンモニウム塩型のカチオン系化
合物、第４級アンモニウム塩ポリマ、ポリアミン類等の
含窒素カチオン性化合物が挙げられる。好ましくはポリ
カチオンを使用するのがよい。

【００１１】これら水溶性金属塩やカチオン系化合物
は、布帛に対して０．１〜２０重量％、最も望ましくは
２〜１０重量％の範囲になるように付与するのがよい。
本発明に使用する非イオン性水溶性高分子としては、上
記水溶性金属塩やカチオン系化合物と併用可能な糊剤の
ように高い保水性を有する天然及び合成高分子が好まし
い。天然高分子の例としては、甘薯、馬鈴薯、とうもろ
こし、小麦等の澱粉質、ヒドロキシエチルセルロース等
のセルロース系物質、アラビヤガム、ローカストビーン
ガム、トラガンドガム、グアーガム、タマリンド種子等
の多糖類、その他の糊剤等を挙げることができる。ま
た、合成高分子の例としては、ポリビニルアルコール、
ポリビニルメチルエーテル等のビニル系化合物、ポリア
クリルアマイド等のアクリル系化合物、ポリビニルピロ
リドン等を挙げることができる。

【００１２】この非イオン性水溶性高分子は、布帛に対
して０．１〜２０重量％、望ましくは１〜１０重量％の
範囲になるように付与するのがよい。０．１重量％未満
では十分な“にじみ”抑制効果を付与することができな
い。２０重量％を越えると、インクの“にじみ”抑制効
果は向上するもののインクの染着性が悪化し、経済性の
点からも好ましくない。

【００１３】さらに本発明では、インクの布帛への浸透
性を高めるために、非イオン界面活性剤又は両性界面活
性剤を併用する。非イオン系界面活性剤の例としては、
ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチ
レンアルキルアリルエーテルのエーテル型活性剤、ポリ
オキシエチレンアルキルエステル、ソルビタン脂肪酸エ
ステル等のエステル型活性剤、ポリオキシエチレンアル
キルアミン等のアミノエーテル型活性剤、並びにポリオ
キシエチレンソルビタン脂肪酸エステル等のエーテルエ
ステル型活性剤、脂肪酸アルキロールアミド型活性剤、
ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン共重合体等の
高分子活性剤等を挙げることができる。

【００１４】両性界面活性剤としては、一分子中にアニ
オン性基とカチオン性基を併せ有し、分子内塩を形成し
ている化合物がある。例えばラウリルベタイン、ステア
リルベタイン等のベタイン型界面活性剤を挙げることが
できる。これら非イオン界面活性剤及び両性界面活性剤
は一種又は二種以上を配合して使用してもよい。これら
界面活性剤は布帛に対して０．１〜５重量％の範囲で付
与する。０．１重量％未満では布帛に対するインクの浸
透性向上効果が小さく、“にじみ”を十分に抑制するこ
とができない。逆に５重量％超では上記浸透性が飽和に
達し、上記水溶性金属塩又はカチオン系化合物によって
分散性を失った染・顔料の凝集性を阻害し、均染性を低
下させる。好ましくは０．１〜２．０重量％である。

【００１５】以上のごとく各成分を配合した処理液は、
常法にしたがって各種布帛に付与され、処理された布帛
は乾燥される。布帛としては、ポリエステル、ナイロ
ン、アクリル等の合成繊維、アセテート等の半合成繊
維、木綿、麻等の天然植物繊維、羊毛等の動物繊維等の
各種繊維素材からなる、織物、編物、不織布等の布帛を
使用することができるが、特に限定されるものではな
い。

【００１６】また、処理液の布帛への付与方法として
は、パッド法、スプレー法、プリント法、コーティング
法等の公知のいずれの方法でもよく、特に限定されるも
のではない。上記のごとく前処理された布帛は、インク
等の液体をノズルから吐出し液滴化して噴射するインク
ジェット染色装置を用いて染色される。装置としては、
連続吐出方式、ヘッド移動型マルチノズルインクジェッ
ト方式及びオンデマンド型方式等のいずれも使用可能で
ある。

【００１７】上記インクジェット染色には、分散染料、
顔料、反応型分散染料等の染・顔料を、媒体、好ましく
は水を主成分とする媒体に分散させたものが使用され
る。布帛がポリエステル、アセテートからなる時は、分
散染料を含むインクを使用するのがよい。また、インク
には、染・顔料と水媒体のほかに乾燥防止剤、防腐剤、
ｐＨ調整剤、分散剤、バインダー等を配合することがで
きる。かくしてインクジェット染色された布帛は、公知
の発色、ソーピング等の各工程を経由して染色を完了す
る。

【００１８】

【実施例】

実施例１〜３、比較例１〜４ポリエステル系繊維からなる加工糸織物に、表１に示す
組成を異ならせた７種類の前処理用水溶液をそれぞれパ
ッド (７０％ pick up) し、１５０℃で乾燥して前処理
を行った。

【００１９】

【表１】

【００２０】表１中、前処理剤の欄の数値は重量％を示
す。水不溶性金属塩はＣａＣｌ₂を使用、カチオン系高
分子は日華化学社製ポリカチオンの商品名ネオフィック
スＲＥを使用、非イオン性水溶性高分子は三晶社製の主
成分がローカストビーンガムとグァーガムである商品名
メイプロガムを使用、非イオン系界面活性剤は旭電化社
製ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン共重合体の
商品名プルロニックＦ１０８を使用、両性界面活性剤は
日本油脂社製ジメチルアルキル（ヤシ）ベタインの商品
名アノンＢＦを使用した。

【００２１】これら７種類の前処理布帛に、それぞれ下
記インク組成Ａ（赤色）のインクを用いて下記のインク
滴下テストを行い、その結果を表１に示した。インク組成Ａ（赤色）： C.I.Disperse Red ６０５．０％分散剤１．５％プロピレングリコール３０．０％イオン交換水６３．５％注：分散剤はスチレン化フェノールエチレンオキサイド
付加物（ＥＯ）の硫酸エステル塩を使用。

【００２２】インク滴下テスト：染色した各布帛の表面
に、マイクロシリンジによりインク１０μｌを滴下し、
下記方法によりインク滴の径とインク滴が布帛に吸収さ
れるのに要した時間をそれぞれ測定した。インク滴の径
は、染料部分の滴径及びインク中の水分部分の滴径（水
分のにじみ出しを含む滴径）を測定した。

【００２３】また、吸収時間は、肉眼でインクが光を殆
ど反射しなくなったと見なされるまでの吸収時間を示し
た。表１から、実施例１，２，３は、いずれも前処理に
よって付与した水溶性金属塩やカチオン系化合物がイン
ク自身の拡がりを小さくし、しかも、非イオン性水溶性
高分子が水媒体の拡がりを抑制し、さらに非イオン又は
両性界面活性剤がインクの布帛への吸収を早くしてい
る。したがって、実際のインクジェット染色において鮮
明な画像のプリントを可能にすることが判る。

【００２４】次に、実施例１〜３、比較例１〜４の前処
理した布帛を、それぞれ図１の構成を有する下記仕様の
インクジェットプリンターを使用してインクジェット染
色を行い、インク中の水分移動を調べた。インクジェットプリンター：色数：２色カラー解像度：８ドット／mm ノズル構成：１色当り４ノズルのマルチノズルコンテ
ィニュアス方式ノズル径：５０ミクロンプリント方式：ノズル移動方式 (１回の染色（印字）幅
が４cm) インクとしては、上記インク組成Ａ（赤色）と下記イン
ク組成Ｂ（青色）の２色を使用した。

【００２５】インク組成Ｂ（青色）： C.I.Disperse Red ７９５．０％分散剤１．５％プロピレングリコール３０．０％イオン交換水６３．５％注：分散剤はスチレン化フェノールのエチレンオキサイ
ド付加物（ＥＯ）の硫酸エステル塩を使用。

【００２６】染色完了後、それぞれ肉眼で各染色物のす
じむらの発生、べた部均染性及びインクの“にじみ”を
調べ，その結果を表１に示した。表１から、実施例１，
２，３は、いずれも水溶性金属塩又はカチオン系化合物
によってインクの“にじみ”が改善され、非イオン水溶
性高分子によってインク中の水分の移動を抑制すること
ができ、それに伴って生じるインク吸収速度の低下は界
面活性剤によって緩和され、均染性が向上している。

【００２７】

【発明の効果】本発明のインクジェット染色方法によれ
ば、布帛を、予め水溶性金属塩及びカチオン系化合物の
少なくとも１種と、非イオン性水溶性高分子と、非イオ
ン界面活性剤又は両性界面活性剤とを含有する処理液を
付与し、かつ染・顔料の分散剤としてアニオン系分散剤
を使用することにより、水溶性金属塩又はカチオン系化
合物による、インク中の染・顔料に対する凝固作用と、
非イオン性水溶性高分子による、インク中の染・顔料と
水媒体との分離抑制効果と水媒体の拡散抑制、並びに非
イオン界面活性剤又は両性界面活性剤による、布帛（繊
維）への染・顔料の浸透性向上効果の相乗効果により、
インクの“にじみ”を抑制しながら短時間でインクを布
帛に吸収せしめ、しかも、染色部分と未染色部分の境界
領域における色むらの発生を防止し、均染性に優れた高
品位の色柄プリントを可能にするのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】インクジェット染色におけるヘッド周辺の染色
の状況を示す概略図である。

【符号の説明】

１ノズルヘッド２布帛５染むら部分

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭64−5881（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−55277（ＪＰ，Ａ) 特開昭64−4384（ＪＰ，Ａ) 特開平３−113073（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−81379（ＪＰ，Ａ) 特開平４−59282（ＪＰ，Ａ) 特開平２−84593（ＪＰ，Ａ) 特開平２−99677（ＪＰ，Ａ) 特開平２−112489（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−168382（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−162275（ＪＰ，Ａ) 国際公開92／8840（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) D06P 5/00 B41J 2/01 B41M 5/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】予め水溶性金属塩及びカチオン系化合物の
少なくとも１種と、非イオン性水溶性高分子と、非イオ
ン界面活性剤又は両性界面活性剤とを含有する処理液を
布帛に付与した後、該布帛をアニオン性分散剤で分散し
た水不溶性の染料又は顔料を含有するインクを用いてイ
ンクジェット染色するインクジェット染色方法。