JP6739189B2 - インク組成物及びそれを用いた繊維の捺染方法 - Google Patents
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Description
近年、コンピューターの画像処理やプリントヘッド製造の技術的進歩によりインクジェットプリンタのプリント速度が大幅に向上されてきたことに加え、プリントデザインのデジタル化、プリント加工の多様化・小ロット化が市場で要求されてきたこと等を背景に、インクジェット捺染の普及が進んでいる。
インクジェット捺染用のインクとしては、シルク、ナイロン等のポリアミド系繊維用の酸性染料インク;ポリエステル系繊維用の分散染料インク;綿、レーヨン等のセルロース系繊維用の反応性染料(反応染料)インク;等が販売されている。
また、上記の4色以外にライトマゼンタ、ライトシアン、ライトブラック(グレー)、ライトレッド、ライトブルー、ゴールデンイエロー、オレンジ、ライトレッド、ライトブルー、バイオレット、グリーン等の特色を加えて印刷することも一般的に行われている。
これらのインクに対しては、高画質、高堅牢性の印捺物の提供が可能で、且つ吐出安定性にも優れるといった性能が要望されている。
これらのうち、レッドインクは基本色である4色のインクセットのみならず、特色としても用いられる汎用性の高いインクである。従来のレッドインクに使用される染料の1つとして、C.I. Acid Red 337が挙げられる。この染料は色相及び発色性が良好でマゼンタ〜レッドのインクにおいて耐光性に優れるといった特徴がある。しかしながら、従来のインクセットでは、ポリアミド系繊維であるシルクとナイロンに捺染を行ったとしても、シルクとナイロンとでは全く異なった色相に染色されてしまう「色ブレ」という現象が生じ、特にイエロー(〜レッド)〜マゼンタの範囲での混色部分における色再現性が悪いという問題が挙げられていた。
インクジェット捺染においては、通常マゼンタ及びイエロー(もしくはオレンジ)インクを用いてマゼンタ〜レッド〜イエローの色相範囲を再現する。この色相範囲において、十分な堅牢性を有し、かつ色再現性の高いインクセットの提供が、市場から強く要望されている。
即ち本発明は、以下の1)〜11)に関する。
1)
(A)480nm≦λmax(最大吸収波長)≦550nmであり、分子内にアゾ結合(−N=N−)を一つ以上有する染料、及び(B)380nm≦λmax(最大吸収波長)≦420nmであり、分子内にアゾ結合(−N=N−)を一つ以上有する染料を含有するインク組成物。
2)
上記成分(A)が、分子内に下記式(1)で表される骨格を有する染料である上記1)に記載のインク組成物。
上記成分(A)が、C.I.Acid Red 1、33、76、106、107、131、138、155、160、161、172、249、254、264、265、274及び372から選択される染料である上記1)又は2)に記載のインク組成物。
4)
上記成分(B)が、分子内に下記式(2)で表される骨格を有する染料である上記1)乃至3)のいずれか一項に記載のインク組成物。
上記成分(B)が、C.I.Acid Yellow 42、56、79、86、117、142及び210から選択される染料である上記1)乃至4)のいずれか一項に記載のインク組成物。
6)
インク組成物の総量中、成分(A)の含有率が2〜10質量%であり、成分(B)の含有率が1〜6質量%である上記1)乃至5)のいずれか一項に記載のインク組成物。
7)
さらに、(C)水溶性有機溶剤を含有する上記1)乃至6)のいずれか一項に記載のインク組成物。
8)
25℃におけるE型粘度計で測定した粘度が、3〜20mPa・sの範囲である上記1)乃至7)のいずれか一項に記載のインク組成物。
9)
インクジェット捺染用である上記1)乃至8)のいずれか一項に記載のインク組成物。
10)
上記1)乃至9)に記載のインク組成物をインクジェット記録用ヘッドから吐出させ布帛に付着させる工程を有するインクジェット捺染方法。
11)
上記1)乃至9)のいずれか一項に記載のインク組成物で捺染が行われた捺染物。
本発明のインク組成物は、(A)480nm≦λmax(最大吸収波長)≦550nmであり、分子内にアゾ結合(−N=N−)を一つ以上有する染料を含有する。
成分(A)のλmaxは、pH7〜8の水溶液中での測定値を表す。また、半値幅としては、70〜110nmが好ましく、80〜100nmが更に好ましい。
成分(A)の分子内には、アゾ結合(−N=N−)が少なくとも一つ存在する。アゾ結合は、色相の調製のみならず、染色性の観点からも重要である。
成分(A)として具体的には、C.I.Acid Red 1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、25:1、26、26:1、26:2、27、29、30、31、32、33、34、35、37、38、40、41、42、44、47、53、54、56、57、60、65、66、68、70、71、73、74、76、85、86、88、89、97、99、102、104、106、107、108、110、111、112、114、115、116、128、131、133、134、135、137、138、141、142、144、145、148、150、151、151:1、152、154、157、158、160、161、163、164、170、172、173、176、177、179、180、183、184、186、187、198、201、214、217、231、234、249、254、264、265、266、296、301、308、323、337、350、351、353、374、440、442、444、445、及び447等を挙げることができる。ただし、上記条件を満たす限り、これらに限定されるものではない。
この条件を満たす具体例としては、例えば、C.I.Acid Red 1、33、35、40、76、106、107、108、110、131、133、138、155、157、158、160、161、172、249、254、264、265、274、276、303、372、等が挙げられる。また、このうち成分(A)として、特に好ましいものは、C.I.Acid Red 1、33、76、106、107、131、138、155、160、161、172、249、254、264、265、274、372が挙げられる。
本発明のインク組成物は、(B)380nm≦λmax(最大吸収波長)≦420nmであり、分子内にアゾ結合(−N=N−)を一つ以上有する染料を含有する。
成分(B)のλmaxは、pH7〜8の水溶液中での測定値を表す。また、半値幅としては、110〜150nmが好ましく120〜140nmが更に好ましい。
成分(A)の分子内には、アゾ結合(−N=N−)が少なくとも一つ存在する。アゾ結合は、色相の調製のみならず、染色性の観点からも重要である。
成分(B)として具体的には、C.I.Acid Yellow 4、6、9、10、11、12、13、14、16、17、18、19、20、21、23、25、25:1、26、27、29、33、34、36、38、39、40、40:1、41、42、44、48、49、53、54、55、56、59、61、63、64、65、66、68、69、70、72、76、79、83、86、87、98、99、100、101、103、104、105、106、110、111、114、116、117、118、121、122、127、128、129、131、134、135、136、141、142、143、151、153、155、158、159、161、166、167、169、172、174、176、177、183、185、186、189、194、195、197、198、199、200、201、204、207、210、211、220、228、及び259等を挙げることができる。ただし、上記条件を満たす限り、これらに限定されるものではない。
この条件を満たす具体例としては、例えば、C.I.Acid Yellow 、4、11、12、13、14、17、18、19、23、27、29、34、40、41、42、48、49、53、54、55、56、59、61、72、76、79、86、106、110、114、117、121、122、127、142、153、161、172、200、207、210、259です。AY79が含まれるジスアゾに限定すれば、42、56、79、86、117、142、210等が挙げられる。
成分(B)として、特に好ましいものは、C.I.Acid Yellow 42、56、79、86、117、142、210から選択される染料である。
本発明のインク組成物は、通常、水や有機溶剤で希釈されたものであるが、水溶性有機溶剤を用いる場合が好ましい態様である。
水溶性有機溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール、第二ブタノール、第三ブタノール等のC1−C4アルコール;N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等のアミド類;2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、ヒドロキシエチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチルイミダゾリジン−2−オン又は1,3−ジメチルヘキサヒドロピリミド−2−オン等の複素環式ケトン;アセトン、メチルエチルケトン、2−メチル−2−ヒドロキシペンタン−4−オン等のケトン又はケトアルコール;テトラヒドロフラン、ジオキサン等の環状エーテル;エチレングリコール、1,2−又は1,3−プロピレングリコール、1,2−又は1,4−ブチレングリコール、1,6−ヘキシレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、チオジグリコール等のC2−C6アルキレン単位を有するモノ、オリゴ、若しくはポリアルキレングリコール又はチオグリコール;トリメチロールプロパン、グリセリン、ヘキサン−1,2,6−トリオール等のポリオール(好ましくはトリオール);エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル(ブチルカルビトール)、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル等の多価アルコールのC1−C4モノアルキルエーテル;γ−ブチロラクトン;ジメチルスルホキシド;等が挙げられる。
同様に、プレート法にて測定したときには通常20〜40mN/mの範囲が好ましい。インク組成物の粘度は上記の範囲で、使用するプリンタの吐出量、応答速度、インク液滴の飛行特性、及びインクジェットヘッドの特性等を考慮し、適切な物性値に調整することができる。
そのような染料としては酸性染料が望ましく、例えば、C.I.Acid Yellow 1、3、73、184、193、215、219、219:1、230、232、235、241、242、246等のイエロー系の染料;C.I. Acid Orange 3、7、8、10、19、24、51、56、67、74、80、86、87、88、89、94、95、107、108、116、122、127、140、142、144、149、152、156、162、166、168等のオレンジ系の染料;C.I.Acid Brown 2、4、13、14、19、28、44、123、224、226、227、248、282、283、289、294、297、298、301、355、357、413等のブラウン系の染料;C.I.Acid Red 52、82、118、119、127、143、195、211、215、225、226、251、256、257、260、261、274、276、277、289、299、315、318、336、357、359、361、362、364、366、399、407、415等のレッド系の染料が挙げられる。これらの中ではイエロー系及び/又はオレンジ系の染料が好ましい。
上記インク組成物をインクジェット捺染に用いるときは、これらの無機不純物を除去するために限外濾過法、逆浸透法、イオン交換法等の公知の方法を利用し、インク組成物中に含有する無機不純物をできるだけ除去することが好ましい。インク組成物の総質量中に含有する無機不純物の含有量は、通常1%以下、好ましくは0.5%以下、より好ましくは0.1%以下である。下限は、検出機器の検出限界以下、すなわち0%でよい。
ピリジンオキシド系化合物としては、例えば、2−ピリジンチオール−1−オキサイドナトリウムが挙げられる。
イソチアゾリン系化合物としては、例えば、1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン、2−n−オクチル−4−イソチアゾリン−3−オン、5−クロロ−2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オン、5−クロロ−2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オンマグネシウムクロライド、5−クロロ−2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オンカルシウムクロライド、2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オンカルシウムクロライド等が挙げられる。
その他の防腐防黴剤としては、酢酸ナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、安息香酸ナトリウム等が;さらにはアーチケミカル社製の商品名プロクセルRTMGXL(S)及びプロクセルRTMXL−2(S);等が、それぞれ挙げられる。なお、本明細書中において、上付きの「RTM」は登録商標を意味する。
また、特に好ましくは、ポリアミド繊維、及びポリアミド繊維を含有する混紡繊維から選択される繊維からなる布帛のインクジェット捺染用インクとして用いる場合である。
上記各色のインクに含有する着色剤としては特に制限されないが、染料が好ましく、酸性染料がより好ましい。
各成分を加える順番は特に制限されず、攪拌により実質的に溶液となるまで混合し、本発明のインク組成物を調製すればよい。インク組成物の調製の際に使用する水は、上記の通り、無機不純物の少ないもの、例えば蒸留水やイオン交換水等を用いるのが良い。
[工程1]
本発明のインク組成物を、インクジェット記録用ヘッドから吐出させ布帛(ポリアミド系繊維)に付着させる工程。
[工程2]
工程1により付与したインク組成物中の染料を、熱により前記ポリアミド系繊維に固着させる工程。
[工程3]
前記ポリアミド系繊維中に残存する未固着の染料を洗浄する工程。
未固着の染料を洗浄した後のポリアミド系繊維を、50〜120℃で、5〜30分乾燥することにより、目的とする捺染物を得ることができる。
この前処理工程は必須ではないが、捺染の際に染料のにじみを防止する効果が得られる場合もあるため、前処理工程を含む4工程を順次行う捺染方法が好ましい。
前処理剤をポリアミド系繊維に付与する方法としては、たとえばパディング法があげられる。パディングの絞り率は40〜90%程度が好ましく、より好ましくは60〜80%程度である。
これらの前処理剤は単独で用いてもよいし、併用してもよいが、併用するのが好ましい。
下記に記載の各成分を混合し、固形分が溶解するまでおおよそ1時間攪拌することにより、インク組成物を得た後、0.45μmのメンブランフィルタ(商品名、セルロースアセテート系濾紙、アドバンテック社製)で濾過することにより、実施例1乃至5、比較例1乃至3の試験用のインク組成物を調製した。
AY79;C.I. Acid Yellow 79。
AY110;C.I. Acid Yellow 110。
AR249;C.I.Acid Red 249。
AR131;C.I.Acid Red 131。
AR143:1;C.I.Acid Red 143:1。
AR337:C.I.Acid Red 337。
SC−P1000:ポリグリセリルエーテル(阪本薬品工業(株)社製)
サーフィノール420:アセチレングリコール界面活性剤(エアープロダクツジャパン(株)社製)
サーフィノールDF110D:アセチレングリコール界面活性剤(エアープロダクツジャパン(株)社製)
プロクセルXL2(S):防腐防黴剤(アーチ・ケミカルズ・ジャパン(株)社製)
グアー2質量部、硫酸アンモニウム2質量部、尿素5質量部、及び水91質量部を含む繊維の処理液を調製し、パッド法によりナイロン布(ナイロンタフタ)及びシルク布(絹二羽織)に前処理工程を行った。すなわち、ナイロン布及びシルク布を繊維の処理液に浸漬し、ゴムローラーにて余分な液を絞り落とした後、60℃にて乾燥した。
前記のようにして得たナイロン布に対して、実施例1のインクセットを使用して、インクジェットプリンタ(商品名:PIXUS ip4100、キヤノン社製)にてマゼンタのベタ柄を捺染した。この印捺物を60〜80℃で予備乾燥後、湿度90%以上、100〜103℃で20分間スチーミング処理を行った。得られた印捺物を冷水で5分間洗浄した後、乾燥することにより試験染布を得た。この試験染布を「ナイロン染布1」とする。
実施例1のインクの代わりに、実施例2乃至5及び比較例1乃至3のインクを用いる以外は実施例1と同様にして、比較用の試験染布を得た。これらの比較用の試験染布を、それぞれ「ナイロン染布2乃至5」及び「比較ナイロン染布1乃至3」とする。
またナイロン布の代わりに、各実施例及び比較例のインクを用いて、シルク布に同様の処理を行い試験染布を得た。この試験染布を「シルク染布1乃至5」及び「比較シルク染布1乃至3」とする。
これらの試験染布を用い、下記する評価試験を行った。
[A.色相評価試験]
レッドの色相は目視にて観察し、以下の3段階の基準で評価した。
[評価基準]
A:C.I.C.I.Acid Red 337に類似する良好なレッドの色相である。
B:C.I.C.I.Acid Red 337には類似しないが、色相としてはレッドである。
C:C.I.C.I.Acid Red 337には類似せず、レッドにも相当しない色相である。
結果を下記表2に示す。
上記のようにして得た各染布の色相について評価を行った。色相は、GRETAG−MACBETH社製の測色機、商品名SpectroEyeを用いて、グラデーションの最も濃い階調部分を測色することにより、マゼンタ濃度D値及びCIEのL*、a*、b*を測定し、下記式を用いて彩度C*値を算出した。を測定した。また濃度及び彩度はより数値の大きい方が高鮮明で良い。
C*=[(a*)2 +(b*)2]1/2
なお、試験結果はそれぞれ以下の3段階で評価、結果を下記表2、3および4に示した。
A :D値が1.55以上
B :D値が1.40以上で1.55未満
C :D値が1.40未満
[ナイロン染布の彩度C* ]
A :C*が70.0以上
B :C*が59.0上で70.0未満
C :C*が59.0未満
[シルク染布の染色濃度D値]
A :D値が1.60以上
B :D値が1.45以上で1.55未満
C :D値が1.45未満
[シルク染布の彩度C*]
A :C*が70.0以上
B :C*が60.0上で70.0未満
C :C*が60.0未満
スガ試験機(株)社製、商品名:スーパーキセノンウェザーメーター SX-75を用い、JIS−L0843の条件下に、各試験染布を40時間放置する試験を行った。試験前後の各試験布の変退色の度合いを変退色ブルースケールによる級数判定を行った。
なお、試験結果はそれぞれ以下の3段階で評価し、結果を以下の表2、3および4に示した。
A :耐光堅牢度が4級以上
B :耐光堅牢度が3級以上4級未満
C :耐光堅牢度が3級未満
染布を JIS L-0846 水堅牢度試験A法に準じた試験を行い、評価した。
試験前後の各試験布の変退色の度合いを変退色グレースケールによる級数判定を行った。
なお、試験結果はそれぞれ以下の3段階で評価し、結果を以下の表2、3および4に示した。
A :湿潤堅牢度が5級以上
B :湿潤堅牢度が4級以上5級未満
C :湿潤堅牢度が4級未満
各実施例及び比較例の試験染布について、ナイロン6布とナイロン6,6布又はシルク布との色ブレを、それぞれの試験染布のL * 、a * 及びb * を測定し、Δ E として算出した。
各試験染布のL * 、a * 及びb * は、前記と同じ測色機を用い、グラデーションの最も濃い階調部分について測色を行った。また、下記式におけるΔ L * 、Δ a * 及びΔ b * は
それぞれ以下の値を意味する。
Δ L * = [ ( ナイロン6布のL * ) − ( ナイロン6,6布又はシルク布のL * ) ] の絶対値。
Δ a * = [ ( ナイロン6布のa * ) − ( ナイロン6,6布又はシルク布のa * ) ] の絶対値。
Δ b * = [ ( ナイロン6布のb * ) − ( ナイロン6,6布又はシルク布のb * ) ] の絶対値。
Δ E = [ ( Δ L * ) 2 + ( Δ a * ) 2 + ( Δ b * ) 2 ] 1 / 2
試験結果は以下の基準で評価し、結果を下記表3および4に示した。なお、Δ E は小さい方が、色ブレが小さく、より優れた結果を意味する。
A : Δ E が7 . 0 未満
B : Δ E が7 . 0 以上で1 2 . 0 未満
C : Δ E が1 2 . 0 以上
なお、レッドインクとしての色彩に優れるC.I.Acid Red 337は、ナイロン6における耐湿潤性、シルクにおける耐湿潤性と色ブレにおいて劣るものである。
Claims (11)
- (A)480nm≦λmax(最大吸収波長)≦550nmであり、分子内にアゾ結合(−N=N−)を一つ以上有する染料、及び(B)380nm≦λmax(最大吸収波長)≦420nmであり、分子内にアゾ結合(−N=N−)を一つ以上有する染料、2−ピロリドン及びジグリセリンを含有するインク組成物。
- 前記成分(A)が、C.I.Acid Red 1、33、76、106、107、131、138、155、160、161、172、249、254、264、265、274及び372から選択される染料である請求項1又は2に記載のインク組成物。
- 前記成分(B)が、C.I.Acid Yellow 42、56、79、86、117、142及び210から選択される染料である請求項1乃至4のいずれか一項に記載のインク組成物。
- インク組成物の総量中、成分(A)の含有率が2〜10質量%であり、成分(B)の含有率が1〜6質量%である請求項1乃至5のいずれか一項に記載のインク組成物。
- さらに、(C)水溶性有機溶剤を含有する請求項1乃至6のいずれか一項に記載のインク組成物。
- 25℃におけるE型粘度計で測定した粘度が、3〜20mPa・sの範囲である請求項1乃至7のいずれか一項に記載のインク組成物。
- インクジェット捺染用である請求項1乃至8のいずれか一項に記載のインク組成物。
- 請求項1乃至9に記載のインク組成物をインクジェット記録用ヘッドから吐出させ布帛に付着させる工程を有するインクジェット捺染方法。
- 請求項1乃至9のいずれか一項に記載のインク組成物で捺染が行われた捺染物。
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