JP5610910B2

JP5610910B2 - 捺染方法

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Publication number: JP5610910B2
Application number: JP2010177439A
Authority: JP
Inventors: 竜二山田; 祥峯村
Original assignee: Mimaki Engineering Co Ltd
Current assignee: Mimaki Engineering Co Ltd
Priority date: 2010-08-06
Filing date: 2010-08-06
Publication date: 2014-10-22
Anticipated expiration: 2030-08-06
Also published as: JP2012036530A

Description

本発明は、捺染方法に関する。

布の染色方法として、インクジェット方式を利用した無製版捺染のインクジェット捺染方法が知られている。しかし、インクジェット捺染方法においては、インクジェット方式に使用するインクが低粘度であるため、布に塗布したインクがにじみ、鮮明な画像を形成することが困難となるという問題がある。

このような問題を解決するため、従来、にじみが生じ難いインクを用いたインクジェット捺染方法が知られている。例えば、特許文献１には、ジオール等の化合物を所定の割合で含有するインクジェット捺染用インクを用いることで、ポリエステル繊維ににじみ防止等の前処理を施すことなく、通常のポリエステル繊維にインクジェットプリントを行うことができることが記載されている。また、特許文献２には、顔料と樹脂分散剤とを所定の割合で含有するインクジェット記録用インク組成物を用いることで、インクのにじみが防止されることが記載されている。

国際公開ＷＯ２００７／１０２４５５号パンフレット特開平９−１７６５３３号公報

ところで、捺染用布は、にじみ防止、耐熱性の付与、耐久性の向上等を目的として、前処理が施される場合が多い。このような前処理を施すことにより、捺染用布の特性（例えば、インクとの親和性等）は、前処理以前の捺染用布と異なるものとなる。

本発明は、前処理を施した捺染用布に捺染する捺染方法であって、インクのにじみが少ない捺染方法を提供することを目的とする。

すなわち本発明は、捺染用布に、前処理剤及び溶媒を含有する前処理液を含浸させる含浸工程と、上記前処理液を含浸させた上記捺染用布から上記溶媒を除去する除去工程と、上記溶媒を除去した上記捺染用布に、ジグリセリンを含有するインクを塗布する塗布工程と、を備え、前記前処理液は、糊剤、シリコン系添加剤、リン酸塩類及び還元防止剤を含有する、捺染方法を提供する。

ところで、特許文献１に記載の捺染方法では、前処理を施していない布に対して捺染を行った場合に、インクのにじみを防止できる旨の記載がある。しかしながら、インク単独では、にじみ防止効果が十分に得られない場合がある。そして特許文献１には、前処理が施された布に対するにじみ防止性については検討されていない。

これに対して本発明に係る捺染方法によれば、含浸工程と除去工程とを経た捺染用布に特定のインクを塗布することにより、インクのにじみが十分防止され、鮮明な画像を形成することができる。

本発明によれば、前処理を施した捺染用布に捺染する捺染方法であって、インクのにじみが少ない捺染方法を提供することができる。

本発明の捺染方法の好適な実施形態について、以下に説明する。

本実施形態に係る捺染方法は、下記含浸工程と、下記除去工程と、下記塗布工程とを備える。

（含浸工程）
含浸工程では、捺染用布に、前処理剤及び溶媒を含有する前処理液を含浸させる。

捺染用布としては、例えば、ポリエステル、ポリエステル／綿、アセテート又はナイロンからなる布等が挙げられる。捺染用布としては、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あってもよい。上記のような布を構成する糸の太さとしては、５０〜１５０ｄ（デニール）の範囲が好ましい。

本実施形態においては、捺染用布がポリエステル繊維からなるものであることが好ましい。ポリエステル繊維としては、例えば、エチレンテレフタレート、トリメチレンテレフタレート、ブチレンテレフタレートなどの繰返し単位を有するものや、所定の染料に対して反応する官能基を有する共重合成分を共重合させた変性ポリエステル繊維等が挙げられる。

前処理液としては、前処理剤として糊剤を含有するものが好ましい。含浸工程において、このような前処理液を捺染用布に含浸させることにより、後述する特定のインクのにじみが一層防止され、鮮明な画像を形成することができる。

糊剤としては、アルギン酸ナトリウム、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、デンプン質、ポリビニルアルコール等が挙げられ、これらのうちカルボキシメチルセルロースが好ましい。また、糊剤としては、ファインガムＳＡ−Ｍ（第一工業製薬株式会社製、商品名）等を好適に使用することができる。

前処理液における糊剤の含有量は、前処理液の全量基準で、１〜５質量％であることが好ましく、２．５〜３．５質量％であることがより好ましい。糊剤の含有量が上記範囲内であると、前処理液の塗布性が良好になる。

前処理液は、さらにシリコン系添加剤、リン酸塩類及び還元防止剤のうちの少なくとも一種を含有していてもよい。

シリコン系添加剤としては、シリコーンエマルジョン、アミノ変性シリコーンエマルジョン等が挙げられる。また、シリコン系添加剤としては、ニッカシリコンＡＴＳ−１０（株式会社日華化学製、商品名）等を好適に使用することができる。

前処理液におけるシリコン系添加剤の含有量は、前処理液の全量基準で、５〜１０質量％であることが好ましく、６〜８質量％であることがより好ましい。

リン酸塩類としては、トリポリリン酸ナトリウム、ヘキサメタリン酸ナトリウム等が挙げられる。これらのうち、トリポリリン酸ナトリウムが好ましい。

前処理液におけるリン酸塩類の含有量は、前処理液の全量基準で、０．１〜１質量％であることが好ましく、０．４〜０．６質量％であることがより好ましい。

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等が挙げられる。また還元防止剤としては、ＭＳリキッド（明星化学社製、商品名）等を好適に使用することができる。

前処理液における還元防止剤の含有量は、前処理液の全量基準で、１〜２質量％であることが好ましく、１．４〜１．６質量％であることがより好ましい。

本実施形態においては、前処理液が、前処理剤として糊剤、シリコン系添加剤、リン酸塩類及び還元防止剤をすべて含有することが好ましい。このような前処理液によれば、後述する特定のインクのにじみが一層防止され、鮮明な画像を形成することができる。また、前処理を施した捺染用布の風合いが良くなるという効果も併せて奏される。

前処理液に含有される溶媒としては、水、アルコール類等の極性溶媒が好ましく、除去工程において除去が容易となる観点からは沸点が１００℃以下の溶媒が好ましい。アルコール類としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等が挙げられる。これらの溶媒のうち、前処理液が取扱性に優れること、除去工程や後述する熱プレス工程で有害な揮発性成分が生じにくく、ドラフト設備等が不要であること、等の理由により、水が最も好ましい。また、水と上記アルコール類との混合溶媒も好適に使用することができる。

前処理液における溶媒の含有量は、前処理液の全量基準で、８０〜９０質量％であることが好ましく、８５〜８９質量％であることがより好ましい。

前処理液は、例えば、以下の方法により製造することができる。すなわち、第一の工程として、所定量の前処理液と所定量の溶媒とを混合して混合溶液１を得、第二の工程として、混合溶液１に所定量の糊剤を溶解して得られる混合溶液２を２４時間静置し、第三の工程として、静置した混合溶液２に所定量のシリコン系添加剤及び還元防止剤を加えて撹拌することにより、前処理液を製造することができる。

捺染用布に前処理液を含浸させる方法は、特に限定されず、例えば、パディング法、片面塗布などにより含浸させることができる。

（除去工程）
除去工程では、前処理液を含浸させた捺染用布から上記溶媒を除去する。除去の方法としては、例えば、マングル装置等を用いて搾液する方法、捺染用布を吊るして乾燥させる方法、熱プレスや熱ロール乾燥等により加熱乾燥する方法、等が挙げられ、これらの方法を複数組み合わせてもよい。なお、「溶媒を除去」とは、捺染用布に含浸した溶媒の少なくとも一部が除去されることを意味し、必ずしも溶媒全てを除去する必要はない。また、溶媒と同時に、前処理剤の一部が除去されていてもよい。

パディングや塗布等により前処理液を含浸させた捺染用布は、マングル装置等を用いて搾液することが好ましい。搾液後の捺染用布の前処理液含浸率は、前処理液中の前処理剤の含有量、捺染用布の厚さ、捺染用布の繊維の太さ、織り組織等にあわせて適宜設定することができる。前処理液含浸率が小さすぎると、前処理液の付着ムラが生じ、均一ににじみが防止されない場合がある。また、前処理液含浸率が大きすぎると、前処理液が飛散しやすくなり、周辺装置が汚染されたり、搾液後の捺染用布の取扱性が悪化したりする傾向がある。これらの観点から、前処理液含浸率は、６０〜１００％であることが好ましく、７０〜９０％であることがより好ましい。なお、ここで、前処理液含浸率（％）は、下記式により求められる値である。
前処理液含浸率（％）＝｛（捺染用布に付着する前処理液の重量）／（前処理液が付着していない捺染用布の重量）｝×１００

搾液を行った被処理布は、さらに溶媒を揮発させて除去することが好ましい。溶媒を揮発させる方法としては、例えば、搾液を行った被処理布を吊るして自然乾燥する方法、アイロンプレスなどの熱プレスや熱ロール乾燥等により加熱乾燥する方法、等が挙げられる。

除去工程で溶媒を除去した捺染用布は、持ち運び等の取り扱い性に優れる。そのため、必ずしも後述する塗布工程を行う直前に、含浸工程及び除去工程を行う必要はなく、事前にこれらの工程を経た捺染用布を製造・保管しておき、必要に応じて後述する塗布工程に供することができる。

（塗布工程）
塗布工程では、溶媒を除去した捺染用布に、ジグリセリンを含有するインクを塗布する。インクを塗布する方法としては、インクジェット方式によりインクを塗布するインクジェット捺染、スクリーン捺染、ローラー捺染等があげられる。これらのうち、製版の必要がなく、多品種の製造に迅速に対応できる観点から、インクジェット捺染が好ましい。

ジグリセリンを含有するインクは、本実施形態に係る捺染方法において、上記前処理剤と組み合わせることにより優れたにじみ防止性を奏する。また、糊剤、シリコン系添加剤、リン酸塩類及び還元防止剤を含有する前処理液と組み合わせることにより、特に優れたにじみ防止性を奏する。

インクジェット捺染の方法としては、例えば、サーマル方式、コンテティニュアス方式、ピエゾ方式等のインクジェット方式を用いることができる。

インクの３０℃における粘度は、３〜５ｍＰａ・ｓとすることで低粘度タイプのインクジェットヘッド（例えば、エプソン社製）を用いたインクジェット捺染に好適となり、８〜９ｍＰａ・ｓとすることで中粘度タイプのインクジェットヘッド（例えば、東芝ＴＥＣ社製）を用いたインクジェット捺染に好適となり、９〜１２ｍＰａ・ｓとすることで高粘度タイプのインクジェットヘッド（例えば、リコー社製）を用いたインクジェット捺染に好適となる。

インクの粘度は、インクにおけるジグリセリンの含有量を変更すること等により適宜調整することができる。例えば、ジグリセリンの含有量を３５〜５５質量％（好ましくは３５〜４５質量％）とすることで、３０℃における粘度が９〜１２ｍＰａ・ｓであるインクを得ることができる。

上記インクとしては、色材として分散染料、反応染料、酸性染料等を含有するインクを用いることができる。

これら色材のうち、糊剤、シリコン系添加剤、リン酸塩類及び還元防止剤を含有する前処理液との組合せにおいては、酸性染料が好ましい。当該前処理液と酸性染料を含有する上記インクとを組み合わせることで、にじみを一層防止することができる。

上記インクは、さらに界面活性剤、浸透剤等を含有していても良い。界面活性剤としては、サーフィノール４６５（日信化学工業社製、商品名）等を好適に使用できる。また、浸透剤としては、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、２−ピロリドン等が挙げられる。

本実施形態に係る捺染方法は、さらに固着工程を備えていてもよい。

（固着工程）
固着工程では、上記インクが塗布された捺染用布を加熱して、上記インクに含有される色材を捺染用布に固着させる。ここで加熱方法としては、例えば、１００〜１０５℃の高温蒸気による加熱が挙げられる。このような工程によれば、捺染用布に塗布されたインクが捺染用布に固着して、より鮮明な画像が形成される。

高温蒸気の温度は、塗布されたインクによって適宜調節することができるが、１００〜１０５℃が好ましく、１０４．１〜１０４．７℃がより好ましい。また、高温蒸気による加熱時間は、好適には５〜１５分、より好適には１１〜１３分である。

本実施形態に係る捺染方法は、さらに洗浄工程を備えていてもよい。

（洗浄工程）
洗浄工程では、上記固着工程で加熱された捺染用布を洗浄して、未固着の色材及び／又は前処理剤を除去する。洗浄工程により、捺染用布から未固着の色材や前処理剤が除去されことにより、より鮮明な画像が捺染用布に形成される。また、色移りや捺染用布の変色が防止される。

洗浄方法としては、水による水洗が好ましい。また、ソーピング剤を含有する水による洗浄も好ましい。洗浄方法の好適な例としては、常温の水で３〜５分間洗浄することと、４０〜５０℃の水約１リットルにソーピング剤１〜２ｇを溶解させた水溶液で３〜５分間洗浄することとを、２回ずつ交互に行い、最後に常温の水で３〜５分間洗浄する方法が挙げられる。

ソーピング剤としては、センカノールＴＣコンク（センカ株式会社製、商品名）等が挙げられる。

上記のとおり、本実施形態に係る捺染方法によれば、含浸工程と除去工程とを経た捺染用布に特定のインクを塗布することにより、インクのにじみが防止され、鮮明な画像を形成することができる。なお、以上では、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では捺染方法として説明したが、本発明は、捺染された布の製造方法であってもよい。

以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。

（インクの粘度の測定方法）
インクの粘度は、Ｒ−１１５系粘度計（東機産業）を用いて、３０℃、回転数２０ｒｐｍで測定を行い、回転抵抗を粘度に換算することにより、３０℃、２０ｒｐｍにおける粘度（ｍＰａ・ｓ）を測定した。

（比較例１）
一般的な溶媒であるグリセリン及びＰＥＧ２００を用いて、下記表１に記載の組成を有するインクを調製した。なお、表１中、ＰＥＧ２００は分子量２００のポリエチレングリコール、ＭＦＤＧはジプロピレングリコールモノメチルエーテル（日本乳化剤社製）、プロキセルＸＬ２はアーチ・ケミカルズ・ジャパン社製の防腐剤（商品名）、Ｄｙｅは染料を示す。

得られたインクについてにじみの評価を行ったところ、所望のにじみ防止効果は得られなかった。そこで、インクの組成を下記のとおり変更した上で、下記実施例１及び比較例２〜１１の各インクについてにじみの評価を行い、にじみ防止効果を奏する成分の検討を行った。

（実施例１）
リン酸塩類としてのトリポリリン酸ナトリウム５ｇを、水８８０ｇに溶解して、トリポリリン酸ナトリウム水溶液を調製した。次いで、トリポリリン酸ナトリウム水溶液に、糊剤としてのファインガムＳＡ−Ｍ（第一工業製薬株式会社製、商品名）３０ｇを溶解し、２４時間静置した。この水溶液に、シリコン系添加剤としてのニッカシリコンＡＴＳ−１０（株式会社日華化学製、商品名）７０ｇを加え、次に酸化防止剤（リキッドタイプ、明成化学工業社製、ＭＳリキッド）１５ｇを加えた。この水溶液を十分に撹拌し、前処理液１を得た。

捺染用布（シルクデシン）に、前処理液１をディップ式により含浸させた。次いで、ロラー（絞り圧６ｔ／ｍ^２）により、前処理液含浸率が７０〜９０％になるように絞った後、自然乾燥させた。以下、この自然乾燥後の捺染用布を、メディア１と称する。

メディア１に、ジグリセリン４０質量部、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）１０質量部、サーフィノール４６５（日信化学工業社製）１質量部、染料（Ｂｋ１９４、ＥＭＩＣＨＥＭ社製、酸性染料）７．４質量部及び水４１．６質量部を含有するインク２０μＬを滴下し、乾燥させた。乾燥後のドットの径の広がりを計測した。計測されたドットの縦方向の大きさをＸ（ｍｍ）、横方向の大きさをＹ（ｍｍ）として、表２に示す。なお、インクの粘度は、１１．６６（２０ｒｐｍ、３０℃）であり、インクの表面張力は３６．６ｍＮ／ｍであった。

（比較例２〜１１）
インクの組成を、表２又は表３に記載の組成に変更した以外は、実施例１と同様にしてメディア１にインク２０μＬを滴下し、乾燥させ、乾燥後のドットの径の広がりを計測した。また、各比較例におけるインクの粘度を測定した。計測されたドットの径の広がりと、測定された粘度は、表２又は表３に示す通りであった。なお、表中、ＤＥＧはジエチレングリコール、ＴＥＧはトリエチレングリコール、ＤＰＧはジプロピレングリコール、ＴＰＧはトリプロピレングリコール、ＰＥＧ４００は分子量４００のポリエチレングリコール、ＰＥＧ２００は分子量２００のポリエチレングリコール、１，３−ＢＧＯは１，３−ブタンジオール、ＰＧはプロピレングリコール、ＮＭＰはＮ−メチル−２−ピロリドンを示す。

（比較例１２〜１４）
前処理液による前処理を行っていない捺染用布（シルクデシン）に、表４に記載の組成のインク２０μＬを滴下し、乾燥させ、乾燥後のドットの径の広がりを計測した。計測されたドットの径を表４に示す。

比較例１０と比較例１３、比較例１１と比較例１４をそれぞれ対比するに、本発明の特定のインクを用いていない例では、前処理を行った捺染用布を用いても、前処理を行っていない捺染用布を用いた場合より多少にじみが防止されるだけで、その防止効果は限定的である。一方、実施例１と比較例１２との対比から明らかなように、本発明の特定のインクと前処理を行った捺染用布との組合せによれば、格段に優れたにじみ防止効果が奏される。

上記の実施例１及び比較例２〜１１におけるジグリセリン又はそれに代えて用いた成分の含有割合を少なくして、粘度の低いインクを調製した。このインクで、中粘度タイプのインクジェットヘッド（東芝ＴＥＣ社製）を用いたインクジェット捺染をメディア１に行ったところ、にじみの程度に実施例１及び比較例２〜１１と同じ傾向がみられた。すなわち、粘度が低い場合であってもジグリセリンによるにじみ防止効果が奏されることが確認された。

また、上記の実施例１及び比較例２〜１１におけるジグリセリン又はそれに代えて用いた成分の含有割合をさらに少なくして、より粘度の低いインクを調製し、低粘度タイプのインクジェットヘッド（エプソン社製）を用いたインクジェット捺染をメディア１に行ったところ、にじみの程度に実施例１及び比較例２〜１１と同じ傾向がみられた。すなわち、粘度がさらに低い場合であってもジグリセリンによるにじみ防止効果が奏されることが確認された。

Claims

捺染用布に、前処理剤及び溶媒を含有する前処理液を含浸させる含浸工程と、
前記前処理液を含浸させた前記捺染用布から前記溶媒を除去する除去工程と、
前記溶媒を除去した前記捺染用布に、ジグリセリンを含有するインクを塗布する塗布工程と、
を備え、
前記前処理液は、糊剤、シリコン系添加剤、リン酸塩類及び還元防止剤を含有する、捺染方法。