JP5647405B2 - インクジェット捺染用白色インク - Google Patents
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Description
本発明は、インクジェット印刷して加熱乾燥する捺染方法において使用するインクジェット捺染用インクに関する。特に、前処理液を塗布した濃色の布帛にカラー画像を形成するための白地となる白色インクに関する。
布帛にカラー画像などを形成する捺染方法において、版を必要としないインクジェット捺染方法がある。これは、コンピュータ上の画像をそのままインクジェット印刷して加熱乾燥する捺染方法であり、版を作製する必要がないので、少量多品種生産に向いている。
従来から、金属塩を含む前処理液を布帛に塗布してインク適性を上げることが、例えば特開平０５−２７２０７８号公報のように行われている。濃色の布帛にカラー画像を形成する場合は、例えば特開２００８−２６６５２７号公報のように、白インクをベタ印刷して白地として、その上に色インクで印刷して、カラー画像を形成している。それでも白色性や堅牢性が不十分であり、より優れたものが求められている。
洗濯堅牢性などがよいものとして、特開２００９−２１５５０６号公報のように、白色ではなく黒色の例があり、インクに架橋剤を含ませて、洗濯堅牢性を良好にしている。
しかしながら、これらで顔料を白色に変えてインクを作製しても、白色性と堅牢性の両方に優れたものは得られていなかった。また、実際の使用において断続的に使用されることも多く、インクの保存安定性が良いことも求められていた。
発明が解決しようとする課題は、前処理液を塗布した布帛に使用する捺染用インクで、保存安定性と白色性と堅牢性のこれらすべてに優れたインクジェット捺染用白色インクを提供することである。
前処理液にカチオン性樹脂と金属塩を用いて、インクにアニオン性樹脂を用いることで、捺染後に白色顔料を強く保持させているが、ここで、インクに架橋剤を微少量含ませることで、アニオン性とカチオン性の関係を悪くすることなく、より強く保持させることができたものである。本発明のような微少量でない従来の架橋剤量では、堅牢性などが悪くなることより推測して、アニオン性とカチオン性の関係を悪くしているのではないかと考えている。また、架橋剤が微少量であることで、保存安定性も良いものとなっている。
本発明は、布帛に前処理液を塗布して、そこにインクジェット印刷して加熱乾燥する捺染方法において使用するインクジェット捺染用白色インクであって、白色顔料、アニオン性樹脂エマルジョン、架橋剤、水系溶媒からなり、
前処理液を塗布した濃色の布帛にカラー画像を形成するための白地となる白色インクであり、
前処理液にカチオン性樹脂と金属塩を用いて、インクにアニオン性樹脂を用いることで、捺染後に白色顔料を強く保持させるものであり、
白色顔料は酸化チタンであり、アニオン性樹脂エマルジョンはカーボネート系ウレタン樹脂であり、架橋剤はブロックイソシアネート系化合物であり、水系溶媒は水および水溶性溶媒からなり、水溶性溶媒はエチレングリコールと１，３−プロパンジオールの２種であり、
インク中の白色顔料は固形分比で７〜１１重量部であり、白色顔料１重量部に対してアニオン性樹脂エマルジョンを０．６〜０．９重量部含み、アニオン性樹脂エマルジョン１重量部に対して架橋剤を０．０３〜０．０９重量部含むものであり、布帛として濃色の綿を用いて、金属塩とカチオン性樹脂エマルジョンと水系溶媒からなる前処理液を塗布して、４００％インクジェット印刷して捺染後、明度指数Ｌ＊が９０以上、知覚色度指数（クロマティクネス指数）ａ＊およびｂ＊がともに−２〜＋２であり、堅牢度がＪＩＳ Ｌ ０８４４の洗濯試験においてＡ−２号変退色４級以上、汚染４級以上であり、ＪＩＳ Ｌ ０８４９の摩擦試験において摩擦試験機ＩＩ型乾燥４級以上、湿潤４級以上であることを特徴とするインクジェット捺染用白色インクである。
前処理液を塗布した濃色の布帛にカラー画像を形成するための白地となる白色インクであり、
前処理液にカチオン性樹脂と金属塩を用いて、インクにアニオン性樹脂を用いることで、捺染後に白色顔料を強く保持させるものであり、
白色顔料は酸化チタンであり、アニオン性樹脂エマルジョンはカーボネート系ウレタン樹脂であり、架橋剤はブロックイソシアネート系化合物であり、水系溶媒は水および水溶性溶媒からなり、水溶性溶媒はエチレングリコールと１，３−プロパンジオールの２種であり、
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本発明により、前処理液を塗布した布帛に使用する捺染用インクで、保存安定性と白色性と堅牢性のこれらすべてに優れたインクジェット捺染用白色インクを提供することができるようになった。
本発明の白色インクは、前処理液を塗布した布帛にインクジェット印刷して加熱乾燥する捺染方法において使用するものである。白色顔料、アニオン性樹脂エマルジョン、架橋剤、水系溶媒からなる。
白色顔料としては、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アンチモンなどの無機顔料や、高分子の微粒子や中空微粒子なども使用することができる。アニオン性樹脂エマルジョンとしては、ウレタン樹脂、アクリル−ウレタン樹脂、アクリル樹脂、スチレン−アクリル樹脂などが挙げられる。架橋剤としては、使用する樹脂によって適性なものを選択すればよい。例えば、イソシアネート系化合物やメラミン系化合物などが挙げられる。これら以外に、インクジェット印刷適性を上げるために表面調整剤などの添加剤を適宜加えてもよい。
布帛には、金属塩と樹脂とからなる一般的な前処理液を塗布する。ここで、前処理液の樹脂としてカチオン性樹脂を用いて、インクにアニオン性樹脂を用いると、顔料を強く保持することとなる。また、微少量の架橋剤をインクに含ませることで、より強く保持させることができたと考えている。
インク中の白色顔料は固形分比で７〜１１重量部であり、白色顔料１重量部に対してアニオン性樹脂エマルジョンを０．６〜０．９重量部含み、アニオン性樹脂エマルジョン１重量部に対して架橋剤を０．０３〜０．０９重量部含むものである。好ましくは、インク中の白色顔料は固形分比で９〜１０重量部であり、白色顔料１重量部に対してアニオン性樹脂エマルジョンを０．７〜０．８５重量部含み、アニオン性樹脂エマルジョン１重量部に対して架橋剤を０．０４〜０．０５重量部含むものである。
白色顔料の重量部が、請求項の範囲より少ないと白色性が悪くなり、多いと樹脂量も多くする必要があり、その分の溶媒が少なくなってインクジェット印刷においてドット欠けや飛行曲がりなどの不具合が生じやすくなる。樹脂と架橋剤それぞれの重量部が、請求項の範囲から外れると堅牢性が悪くなる。架橋剤が少ない場合に布帛をひっぱると印刷部分の剥がれが生じることがあり、多い場合に布帛をひっぱると印刷部分のひび割れが生じることがある。
また、請求項の範囲にあると、インクの保存安定性が良いものである。長期間保存しても印刷や捺染の不具合は生じておらず、実際のように断続的に使用されても問題はない。白色顔料は沈殿しやすく、使用前には攪拌しているが、これにより印刷や捺染の不具合は生じていない。
白色顔料において隠蔽性の良さから酸化チタンが好ましい。白色顔料が酸化チタンであると、アニオン性樹脂エマルジョンはウレタン樹脂、架橋剤はブロックイソシアネート系化合物の組み合わせであるのが好ましい。さらに、ウレタン樹脂としてカーボネート系ウレタン樹脂であるのが好ましい。
前処理液としては、金属塩とカチオン性樹脂エマルジョンと水系溶媒からなるものである。ここで金属塩としては、塩化カルシウム、塩化カリウム、塩化バリウム、塩化マグネシウムなどが挙げられる。カチオン性樹脂エマルジョンとしては、アクリル樹脂、スチレン−アクリル樹脂、アクリル−ウレタン樹脂、ウレタン樹脂などが挙げられる。
水系溶媒としては、水および水溶性溶媒からなるものであり、水溶性溶媒が２種以上の混合でもよい。水溶性溶媒としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセリン、１，３−プロパンジオールなどが挙げられる。水と水溶性溶媒からなる場合、水が水溶性溶媒の２倍以上の重量部であることが好ましい。また、インクジェット印刷適性を上げるために水溶性溶媒が２種以上であることが好ましく、特に、エチレングリコールと１，３−プロパンジオールの２種であることが好ましく、さらに、これら２種が１：１の重量部であることが好ましい。
布帛に塗布する前処理剤もエマルジョンを含んで水系溶媒を用いているので、インクの溶媒が水系（水および／または水溶性溶媒）であると、インクジェット印刷したときに前処理液を塗布した布帛に馴染みやすく、好ましい。これは特に、印刷媒体がフィルムではなく、布帛であるからのことである。フィルムの場合、受容層をこのようにすると、インクジェット印刷したときに画像がにじみやすくなるので、基本的に水系溶媒に耐性のある受容層を形成している。
布帛としては、特に限定してはいないが、綿もしくは綿とポリエステルの混合の布帛でもうまくできるものである。
インクジェット捺染方法において現在、インクジェット印刷の白色は４００％印刷するのが一般的である。ここで４００％インクジェット印刷とは、４つのヘッドで一度にベタを印刷すること、もしくは、１つのヘッドでベタを４回重ねて印刷することである。なお、ベタを１００％印刷としている。
４００％インクジェット印刷して捺染後、明度指数Ｌ＊が９０以上、知覚色度指数（クロマティクネス指数）ａ＊およびｂ＊がともに−２〜＋２である。好ましくは、明度指数Ｌ＊が９２以上、知覚色度指数（クロマティクネス指数）ａ＊およびｂ＊がともに−１．８〜＋１．８である。
また、堅牢度がＪＩＳ Ｌ ０８４４の洗濯試験においてＡ−２号変退色４級以上、汚染４級以上であり、ＪＩＳ Ｌ ０８４９の摩擦試験において摩擦試験機ＩＩ型乾燥４級以上、湿潤４級以上である。好ましくは、堅牢度がＪＩＳ Ｌ ０８４４の洗濯試験においてＡ−２号変退色４−５級以上、汚染４−５級以上であり、ＪＩＳ Ｌ ０８４９の摩擦試験において摩擦試験機ＩＩ型乾燥４−５級以上、湿潤４−５級以上である。さらに、４００％インクジェット印刷捺染したものをひっぱると、印刷部分の剥がれやひび割れが生じることのないものである。
白色顔料としては、酸化チタンとアニオン性高分子系分散剤と水を混合分散させた白色顔料分散体（固形分比５０〜５５％）を１８重量部、アニオン性樹脂エマルジョンとしては、第一工業製薬株式会社製のスーパーフレックス４６０（カーボネート系ウレタン樹脂、固形分比３８％）２０重量部、架橋剤としては、第一工業製薬株式会社製のエラストロンＢＮ−０４（ブロックイソシアネート系化合物、固形分比３６％）１重量部、水系溶媒を６１重量部にして混合して、実施例１のインクジェット捺染用白色インクを作製した。なお、水系溶媒として、水を４１重量部、エチレングリコールを１０重量部、１，３−プロパンジオールを１０重量部にした。
これらの重量部であると、インク中の白色顔料は固形分比で９．０〜９．９重量部であり、白色顔料１重量部に対してアニオン性樹脂エマルジョンが０．７７〜０．８４重量部であり、アニオン性樹脂エマルジョン１重量部に対して架橋剤が０．０４７重量部となる。
（その他の実施例と比較例）
その他の実施例と比較例は、実施例１も含めて、表１と表２に記載の数値（重量部）で混合して各実施例と比較例のインクジェット捺染用白色インクを作製した。
その他の実施例と比較例は、実施例１も含めて、表１と表２に記載の数値（重量部）で混合して各実施例と比較例のインクジェット捺染用白色インクを作製した。
（評価）
インクジェット印刷捺染を行う布帛として、前処理液を塗布した濃色の綿を用いた。前処理液をスプレー塗布して１６０℃９０秒の加熱乾燥したものである。
インクジェット印刷捺染を行う布帛として、前処理液を塗布した濃色の綿を用いた。前処理液をスプレー塗布して１６０℃９０秒の加熱乾燥したものである。
前処理液は、金属塩とカチオン性樹脂エマルジョンと水系溶媒からなる。これら以外に、塗布性を上げるために表面調整剤などの添加剤を適宜加えてもよい。金属塩としては、塩化カルシウムを２５重量部、カチオン性樹脂エマルジョンとしては、ＤＩＣ株式会社製のボンコートＳＦＣ−５５（アクリル樹脂、固形分比３５〜４５％）を２５重量部、水系溶媒としては、水を５０重量部にして混合して、前処理液を作製した。
インクジェット印刷には、白色４ヘッドを搭載したテキスタイルインクジェットプリンタを用いた。前処理液を塗布した濃色の綿に４００％インクジェット印刷した後、１６０℃９０秒の加熱乾燥した。このようにして４００％インクジェット印刷捺染を行った。
保存安定性の評価として、各実施例と比較例のインクジェット捺染用白色インクを５０℃と５℃の環境下で１ヶ月保存した後にインクジェット印刷して、ドット欠けや飛行曲がりなどの不具合が生じなければ○、不具合が生じれば×とした。
なお、保存する前にインクジェット印刷して、ドット欠けや飛行曲がりなどの不具合が生じたもの（比較例５）は、すべての評価をせずに−とした。
白色性の評価として、各実施例と比較例のインクジェット捺染用白色インクを用いて４００％インクジェット印刷捺染したものを、コニカミノルタの分光測色計ＣＭ−３６００ｄにて、明度指数Ｌ＊と知覚色度指数（クロマティクネス指数）ａ＊およびｂ＊を測定して、明度指数Ｌ＊が９０以上、知覚色度指数（クロマティクネス指数）ａ＊およびｂ＊がともに−２〜＋２であれば○として、ひとつでも外れたら×とした。
ちなみに、実施例１のインクジェット捺染用白色インクでは、Ｌ＊が９３．０９、ａ＊が−１．４４、ｂ＊が−１．１３であった。
堅牢性の評価として、実施例１のインクジェット捺染用白色インクを用いて４００％インクジェット印刷捺染したものを、財団法人日本染色検査協会大阪事務所へ提出してＪＩＳ Ｌ ０８４４の洗濯に対する染色堅牢度試験とＪＩＳ Ｌ ０８４９の摩擦に対する染色堅牢度試験を行った。ＪＩＳ Ｌ ０８４４の洗濯試験においてＡ−２号変退色５級、汚染４−５級であり、ＪＩＳ Ｌ ０８４９の摩擦試験において摩擦試験機ＩＩ型乾燥５級、湿潤４−５級であった。その他の実施例と比較例のインクジェット捺染用白色インクにおいては、これらＪＩＳ Ｌ ０８４４とＪＩＳ Ｌ ０８４９に準ずる試験で、実施例１と同等であれば○として、同等でなければ×とした。
さらに、各実施例と比較例のインクジェット捺染用白色インクを用いて４００％インクジェット印刷捺染したものをひっぱり、印刷部分の剥がれが生じたり、または、印刷部分のひび割れが生じたものも、堅牢性を×とした。ちなみに、比較例３で印刷部分の剥がれが生じ、比較例４で印刷部分のひび割れが生じた。
これらの評価結果も表に記載している。表１と表２より、実施例１〜４は保存安定性と白色性と堅牢性のこれらすべてに優れたインクジェット捺染用白色インクとなったものである。
Claims (1)
- 布帛に前処理液を塗布して、そこにインクジェット印刷して加熱乾燥する捺染方法において使用するインクジェット捺染用白色インクであって、白色顔料、アニオン性樹脂エマルジョン、架橋剤、水系溶媒からなり、
前処理液を塗布した濃色の布帛にカラー画像を形成するための白地となる白色インクであり、
前処理液にカチオン性樹脂と金属塩を用いて、インクにアニオン性樹脂を用いることで、捺染後に白色顔料を強く保持させるものであり、
白色顔料は酸化チタンであり、アニオン性樹脂エマルジョンはカーボネート系ウレタン樹脂であり、架橋剤はブロックイソシアネート系化合物であり、水系溶媒は水および水溶性溶媒からなり、水溶性溶媒はエチレングリコールと１，３−プロパンジオールの２種であり、
インク中の白色顔料は固形分比で７〜１１重量部であり、白色顔料１重量部に対してアニオン性樹脂エマルジョンを０．６〜０．９重量部含み、アニオン性樹脂エマルジョン１重量部に対して架橋剤を０．０３〜０．０９重量部含むものであり、
布帛として濃色の綿を用いて、金属塩とカチオン性樹脂エマルジョンと水系溶媒からなる前処理液を塗布して、４００％インクジェット印刷して捺染後、明度指数Ｌ＊が９０以上、知覚色度指数（クロマティクネス指数）ａ＊およびｂ＊がともに−２〜＋２であり、堅牢度がＪＩＳ Ｌ ０８４４の洗濯試験においてＡ−２号変退色４級以上、汚染４級以上であり、ＪＩＳ Ｌ ０８４９の摩擦試験において摩擦試験機ＩＩ型乾燥４級以上、湿潤４級以上であることを特徴とするインクジェット捺染用白色インク。
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