JP5994548B2 - 染色方法 - Google Patents
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このような昇華転写を用いた染色方法においては、発色性を向上させるために、インクの吐出量を多くすることが行われているが、従来の染色方法では、インク吐出量を多くしても、転写効率が十分ではなく、十分な発色性が得られなかった。
本発明の染色方法は、昇華性染料を昇華・転写させることにより、布帛に染色部を形成する染色方法であって、
前記布帛を用意する工程と、
記録媒体に、前記昇華性染料と水とを含む昇華転写用インクを付与することにより、転写媒体を得る工程と、
前記転写媒体に付与された前記昇華転写用インクが未乾燥の状態で、前記布帛と前記転写媒体とを対向させ、前記布帛を介して前記転写媒体を加熱することにより、前記昇華性染料を前記布帛に転写させる工程と、を有することを特徴とする。
これにより、昇華性染料を効率よく昇華・転写することができ、発色性に優れた染色物を得ることができる。
これにより、昇華性染料をより効率よく昇華・転写することができる。
また、本発明の染色方法では、前記加熱の温度は、160℃以上220℃以下であることが好ましい。
これにより、昇華性染料をより確実に昇華・転写することができる。
これにより、昇華性染料をより確実に布帛側に昇華・転写することができる。
これにより、形成すべき染色部が、審美性の求められるものであり、複雑な形状、微細な形状を有するものであっても、染色部を所望の形状を有するものとして容易かつ確実に形成することができる。また、インクジェット法はオンデマンド性にも優れているため、多品種生産、少量生産にも好適に対応することができる。
これにより、インクジェット法による昇華転写用インクの吐出安定性に優れたものとすることができ、染色物の生産性を特に優れたものとすることができる。また、所望の形状の染色部をより確実に形成することができる。また、トレハロース類の保湿効果により、昇華性染料が転写媒体内部側に向かって昇華するのをより効果的に防止することができ、発色性をさらに向上させることができる。
これにより、昇華性染料が転写媒体内部側に向かって昇華するのをより確実に防止することができ、発色性をさらに向上させることができる。
また、本発明の染色方法では、前記昇華転写用インク中における前記トレハロース類の含有率が、3質量%以上20質量%以下であることが好ましい。
これにより、昇華性染料が布帛内部側に向かって昇華するのをより効率よく防止することができる。
本発明の染色物は、本発明の染色方法を用いて製造されたことを特徴とする。
これにより、発色性に優れた染色物を提供することができる。
≪染色方法≫
まず、本発明の染色方法(染色物の製造方法)について説明する。
本発明の染色方法では、昇華性染料を昇華・転写させることにより、布帛に染色部を形成する方法である。
これに対して、本発明の染色方法は、布帛を用意する布帛用意工程と、記録媒体に、昇華性染料と水とを含む昇華転写用インクを付与することにより、転写媒体を得る転写媒体形成工程と、転写媒体に付与された昇華転写用インクが未乾燥の状態で、布帛と転写媒体とを対向させ、布帛を介して転写媒体を加熱することにより、昇華性染料を布帛に転写させる転写工程とを有することを特徴とする。このような構成とすることにより、転写媒体の表面側から加熱が進み、転写媒体の表面付近に存在する昇華性染料を優先的に昇華させることができる。また、昇華転写用インクが未乾燥の状態で転写を行うので、昇華転写用インク中の水分が転写媒体内部への昇華を阻害し、選択的に布帛側へ昇華性染料を昇華転写することができる。その結果、転写媒体内部への昇華性染料の昇華を効果的に防止することができ、昇華性染料を効率よく転写することができる。これにより、発色性に優れた染色物を得ることができる。
なお、「転写媒体に付与された昇華転写用インクが未乾燥の状態」とは、転写媒体に付与された昇華転写用インクの水分の蒸発によって生じる昇華転写用インクの重量変化(重量減少率)が25%以下の状態をいう。
<布帛用意工程>
まず、布帛を用意する。
布帛は、後に詳述する転写工程で、染色部が形成されるもの(被染色物)である。
布帛(被染色物)としては、例えば、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、トリアセテート繊維、ジアセテート繊維、ポリアミド繊維等の繊維で構成されたものを用いることができる。また、前記から選択される2種以上の繊維の混紡品であってもよい。また、これらとレーヨン等の再生繊維あるいは木綿、絹、羊毛等の天然繊維との混紡品を用いてもよい。特に、布帛は、ポリエステル繊維で構成されたものであるのが好ましい。
なお、布帛は、反物等のシート状のものであってもよいし、Tシャツ等のような立体的な形状を有する物であってもよい。
転写媒体形成工程では、記録媒体に昇華性染料を付与することにより、転写媒体を得る
本工程で形成する転写媒体は、記録媒体に昇華転写インクが付与されてなるものであるが、インクジェット法により、昇華転写用インクを、記録媒体に付与することにより得られたものであるのが好ましい。これにより、形成すべき染色部が、審美性の求められるものであり、複雑な形状、微細な形状を有するものであっても、染色部を所望の形状を有するものとして容易かつ確実に形成することができる。また、インクジェット法はオンデマンド性にも優れているため、多品種生産、少量生産にも好適に対応することができる。
以下、転写媒体を構成する記録媒体について説明する。
昇華転写用インクが付与される記録媒体としては、例えば、普通紙、インク受容層が設けられた記録媒体(インクジェット用専用紙、コート紙等で呼称される)等を用いることができるが、シリカ等の無機微粒子でインク受容層が設けられた紙が好ましい。このような記録媒体を用いることにより、昇華性染料がインク受容層に残り、水分等の液状成分が記録媒体内部に浸透して、昇華性染料と液状成分と分かれる。そして、内部に浸透した液状成分が昇華性染料が内部に向かって昇華するのを防止するバリア層として働き、より確実に布帛側に昇華性染料を昇華・転写させることができる。また、記録媒体に付与した昇華転写用インクが記録媒体に浸透する過程で、滲み等が抑制された中間記録物を得ることができる。
インクジェット法による昇華転写用インクの吐出は、公知の液滴吐出装置を用いて行うことができる。
液滴吐出方式(インクジェット法の方式)としては、ピエゾ方式や、インクを加熱して発生した泡(バブル)によりインクを吐出させる方式等を用いることができるが、昇華転写用インクの変質のし難さ等の観点から、ピエゾ方式が好ましい。
また、転写媒体の製造(インク付与工程)では、複数種のインクを用いてもよい。これにより、例えば、表現することのできる色域をより広いものとすることができる。
転写工程では、転写媒体に付与された昇華転写用インクが未乾燥の状態で、布帛と転写媒体とを対向させ、布帛を介して転写媒体を加熱することにより、昇華性染料を布帛に転写させる。これにより、染色物を得る。
このように、昇華転写用インクが未乾燥の状態で、布帛を介して転写媒体を加熱することで、布帛と接触している側の昇華性染料から優先的に加熱されて行くとともに、転写媒体内部への昇華が抑制されるので、昇華性染料が布帛の方向へ昇華しやすくなる。その結果、転写効率が向上し、発色性の高い染色物を得ることができる。
次に、昇華性染料と水とを含む昇華転写用インクについて説明する。
(水)
水は、後に詳述する昇華性染料を分散させる分散媒として機能するものである。
このように、昇華転写用インクが水を含むことにより、昇華転写用インクの粘度、表面張力が、好ましい範囲に含まれるように好適に調整することができ、昇華転写用インクのインクジェット方式による吐出性を優れたものとすることができる。また、水は、インクジェット方式による吐出後に容易に除去することのできる成分であるため、染色物の生産性を高めるうえでも重要である。また、水は、人体等に対する安全性が極めて高い物質であるため、染色物の製造において、作業者の安全を確保する上でも重要である。
昇華転写用インク中における水の含有率は、特に限定されないが、60質量%以上90質量%以下であるのが好ましく、70質量%以上85質量%以下であるのがより好ましい。
昇華性染料は、加熱により昇華する性質を有する染料であり、JIS L 0879で規定される乾式処理に対する染色堅ろう度試験方法における、乾熱処理試験(C法)汚染(ポリエステル)の試験結果が、3−4級以下のものを好ましく用いることができ、より好ましくは3級以下のものを用いることができる。
昇華転写用インクは、さらにトレハロース類を含むものであるのが好ましい。これにより、インクジェット法による昇華転写用インクの吐出安定性に優れたものとすることができ、染色物の生産性を特に優れたものとすることができる。また、所望の形状の染色部をより確実に形成することができる。また、トレハロース類は、保湿性が高く、転写媒体に付与された昇華転写用インクの乾燥を抑制することができる。また、トレハロース類は、転写媒体内部に浸透しており、昇華性染料が昇華した後も転写媒体内部に残存し、昇華性染料が内部に向かって昇華拡散するのを効果的に防止する。その結果、昇華性染料の多くが布帛側に昇華・転写されることとなり、転写効率をさらに向上させることができる。
また、トレハロース類を含む昇華転写用インクは、特にヘッドをキャッピングした環境下での目詰まり回復性を向上できる。理由は定かではないが、吸湿性が低いので、キャップ内に滞留している昇華転写用インクが、ヘッドに充填されている昇華転写用インクから水分を奪うことがないので、キャップで密閉されている状態での目詰まり回復性に優れると考えられる。
さらに、トレハロース類を含む昇華転写用インクは、氷結晶の成長を防止することから、昇華転写用インクの低温保存安定性が向上する。
昇華転写用インクは、上記した成分に加え、溶剤を含むものであってもよい。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、グリセリン、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、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、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、3−メチル−1,3−ブタンジオール、1,2−ペンタンジオール、1,5−ペンタンジオール、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、1,2−ヘキサンジオール、1,6−ヘキサンジオール等が挙げられる。
上述した中でも、グリセリンは、保湿性が高いことから、好適に用いることができる。
昇華転写用インクは、上述した以外の成分(その他の成分)を含むものであってもよい。このような成分としては、例えば、分散剤、防腐防黴剤、pH調整剤、キレート試薬、防錆剤、紫外線吸収剤、消泡剤、表面張力調整剤、ポリシロキサン化合物、トレハロース類以外のポリオール化合物等が挙げられる。
分散剤は、特に限定されないが、アニオン系分散剤、ノニオン系分散剤、高分子分散剤が挙げられる。
アニオン系分散剤としては、芳香族スルホン酸のホルマリン縮合物が好ましく挙げられる。
ノニオン系としては、フィトステロールのエチレンオキサイド付加物、コレスタノールのエチレンオキサイド付加物等が挙げられる。
同様に、本明細書において「コレスタノール」とは、コレスタノール、および、水素添加コレスタノールの両者を含む意味である。例えば、コレスタノールのエチレンオキサイド(EO)付加物としては、コレスタノールのエチレンオキサイド付加物、水素添加コレスタノールのエチレンオキサイド付加物等が挙げられる。フィトステロールまたはコレスタノール1モルあたりのエチレンオキサイド付加量は10モル以上50モル以下で、HLBが13以上20以下のものが好ましい。
また、高分子分散剤としては、例えば、ポリアクリル酸部分アルキルエステル、ポリアルキレンポリアミン、ポリアクリル酸塩、スチレン−アクリル酸共重合物、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合物等が挙げられる。
pH調整剤としては、例えば、昇華転写用インクのpHを6.0以上11.0以下の範囲に制御できるものを好適に用いることができる。このようなpH調整剤としては、例えば、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン等のアルカノールアミン;水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸化物;水酸化アンモニウム;炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属の炭酸塩;タウリン等のアミノスルホン酸等が挙げられる。
防錆剤としては、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオグリコール酸アンモニウム、ジイソプロピルアンモニウムナイトライト、四硝酸ペンタエリスリトール、ジシクロヘキシルアンモニウムナイトライト、ベンゾトリアゾール系化合物等が挙げられる。
消泡剤としては、例えば、高酸化油系化合物、グリセリン脂肪酸エステル系化合物、フッ素系化合物、シリコーン系化合物、アセチレン系化合物等が挙げられる。
表面張力調整剤としては、界面活性剤が挙げられ、例えば、アニオン系界面活性剤、両性界面活性剤、カチオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤等が挙げられる。
カチオン系界面活性剤としては、例えば、2−ビニルピリジン誘導体、ポリ4−ビニルピリジン誘導体等が挙げられる。
昇華転写用インクの表面張力(25℃における表面張力)は、20mN/m以上50mN/m以下であるのが好ましく、25mN/m以上40mN/m以下であるのがより好ましい。なお、昇華転写用インクの表面張力は、例えば、表面張力計CBVP−A3(協和界面科学株式会社製)を用いた、JIS K3362に準拠した測定により求めることができる。
次に、本発明の染色物について説明する。
本発明の染色物は、上述したような本発明の染色方法を用いて製造されたものである。これにより、発色性に優れた染色物を提供することができる。
本発明の染色物の用途は、いかなるものであってもよく、例えば、Tシャツ、トレーナー等の衣料品、のぼり旗等が挙げられる。
以上、本発明について、好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
例えば、本発明の染色方法では、上述したような工程に加え、さらに他の工程(前処理工程、中間処理工程、後処理工程)を有するものであってもよい。
以下のようにして、昇華転写用インクを製造した。
(調製例1)
まず、昇華性染料としてのC.I.ディスパースイエロー54と、アセチレングリコール系界面活性剤としてのオルフィンE1010(日信化学工業社製)と、イオン交換水とからなる混合物を、0.2mm径ガラスビーズを用いてサンドミルにて、冷却下、約15時間分散化処理を行った。分散処理後、イオン交換水を加えて希釈し、次いで、該分散液をガラス繊維濾紙GC−50(東洋濾紙株式会社製、フィルターの孔径0.5μm)で濾過し、粒子サイズの大きい成分を除去した水性分散液を得た。
次に、上記のようにして得られた水性分散液と、トレハロースと、グリセリンと、防腐剤としてのプロキセルXL2、イオン交換水とを所定の割合で混合することにより、昇華転写用インクを得た。
得られた調製例1のインク組成は以下の通りである。
スチレン−アクリル酸共重合物 1.0質量%
トレハロース 10.0質量%
プロキセルXL2 0.5質量%
イオン交換水 85.5質量%
合計 100質量%
トレハロースをグリセリンに変更した以外は、前記調整例1と同様にして昇華転写用インクを得た。
また、調製例2の昇華転写用インクについての25℃における表面張力(表面張力計CBVP−A3(協和界面科学株式会社製)を用いた、JIS K3362に準拠した測定により求められた表面張力)は、いずれも、25mN/m以上40mN/m以下の範囲に含まれるものであった。また、調製例2の昇華転写用インクについての25℃における粘度(振動式粘度計を用いた、JIS Z8809に準拠した測定により求められた粘度)は、いずれも、2mPa・s以上20mPa・s以下の範囲に含まれるものであった。
以下のようにして、昇華転写用インクを用いた染色を行い、染色物を製造した。
(実施例1)
まず、前記調製例1で得られた昇華転写用インクをインクジェット装置に投入した。
一方、ポリエステル繊維で構成された布帛(被染色物)を用意した。
次に、布帛(被染色物)に、転写媒体のインク受容層を密着させ、この状態で、布帛側から200℃×60秒の条件で加熱処理を施し、昇華転写を行った。これにより染色物を得た。
(実施例2)
転写媒体の製造に用いる昇華転写用インクとして、前記調製例2で得られた昇華転写用インクを用いた以外は、前記実施例1と同様にして染色物の製造を行った。
所定のパターン形成後、転写媒体を温度:24℃、湿度50%の雰囲気下に10分間放置した以外は、前記実施例2と同様にして染色物の製造を行った。なお、10分後の付与した昇華転写用インクの重量減少率は、28.13%であった。
(比較例2)
所定のパターン形成後、転写媒体を温度:24℃、湿度50%の雰囲気下に120分間放置した以外は、前記実施例2と同様にして染色物の製造を行った。なお、10分後の付与した昇華転写用インクの重量減少率は、42.71%であった。
所定のパターン形成後、転写媒体を温度:24℃、湿度50%の雰囲気下に1440分間放置した以外は、前記実施例2と同様にして染色物の製造を行った。なお、10分後の付与した昇華転写用インクの重量減少率は、84%であった。
(比較例4)
加熱処理を転写媒体側から行った以外は、前記実施例2と同様にして染色物の製造を行った。
上記[2]で製造された染色物について、染色部の光学濃度OD値を、SpectroScan(GretagMacbeth社製)を用いた測定により求め、以下の基準に従い評価した。
A:OD値が1.41以上である。
B:OD値が1.38以上1.41未満である。
C:OD値が1.35以上1.38未満である。
D:OD値が1.35未満である。
前記各実施例および各比較例の発色性評価についての結果を表1に示す。
Claims (6)
- 昇華性染料を昇華・転写させることにより、布帛に染色部を形成する染色方法であって、
前記布帛を用意する工程と、
インク受容層を有する記録媒体に、前記昇華性染料と水とトレハロース類とを含む昇華転写用インクを付与することにより、転写媒体を得る工程と、
前記転写媒体に付与された昇華転写用インクの重量減少率が25%以下の状態で、前記布帛と前記転写媒体とを対向させ、前記布帛を介して前記転写媒体を加熱することにより、前記昇華性染料を前記布帛に転写させる工程と、を有することを特徴とする染色方法。 - 前記加熱の時間は、30秒以上90秒以下である請求項1に記載の染色方法。
- 前記加熱の温度は、160℃以上220℃以下である請求項1または2に記載の染色方法。
- 前記転写媒体は、インクジェット法により、前記昇華転写用インクを、前記記録媒体に付与することにより得られたものである請求項1ないし3のいずれか1項に記載の染色方法。
- 前記昇華転写用インクは、前記トレハロース類としてトレハロースを含むものである請求項1ないし4に記載の染色方法。
- 前記昇華転写用インク中における前記トレハロース類の含有率が、3質量%以上20質量%以下である請求項1ないし5に記載の染色方法。
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