JP6904725B2 - 捺染用インクセット及び捺染物の製造方法 - Google Patents
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Description
染料インクでは、発色性の良さ及び高い堅牢度といった利点がある。しかし、染料インクを用いる場合、印刷後に未固着の染料を除去する洗浄工程が必要となったり、濃色基材に印刷する場合は、抜染インクを用いた基材の色抜き工程が必要となるなど、印刷工程に要する時間が一般に長い。
しかし、顔料インクは、基材とインク被膜との結合力が比較的弱く、インク被膜も厚くなる傾向がある。このため、インクと基材との密着性や印刷部のインク画像の耐傷つき性が課題となる。
本発明の他の実施形態によれば、前記の捺染用インクセットを用いる捺染物の製造方法であって、基材に前記前処理液を付与する工程、及び、前記前処理液が付与された前記基材に前記インクを付与する工程を含む、捺染物の製造方法が提供される。
本発明の一実施形態の捺染用インクセットは、金属塩、水分散性樹脂(A)、SP値が10〜14(cal/cm3)1/2の有機溶剤(B)、及び水を含む前処理液と、顔料、ガラス転移点が10℃以上の水分散性樹脂(C)、有機溶剤(D)、及び水を含むインクと、を含む。以下、「捺染用インクセット」を、単に「インクセット」と記す場合もある。
このインクセットは、捺染用として好ましく用いることができる。
そこで、インクと基材との密着性を向上させるために、樹脂を膨潤させる溶剤をインクに添加すると、インク画像の耐傷つき性を低下させる場合がある。
また、前処理液に含まれる有機溶剤(B)のSP値が10(cal/cm3)1/2以上であるとき、前処理液中の水分散性樹脂(A)を膨潤させにくく、基材上の前処理液が付与された領域の、インク画像が形成されていない非印刷部のベタ付きを低減させることができる。
δ=[(sumΔei)/(sumΔvi)]1/2
金属塩としては、1価金属塩、又は2価以上の多価金属塩のいずれでもよいが、多価金属塩が好ましい。
水分散性樹脂(A)としては、例えば、ウレタン樹脂、(メタ)アクリル樹脂、スチレン/(メタ)アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、オレフィン樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、メラミン樹脂、アミド樹脂などが挙げられる。これらの樹脂を、単独で、または2種以上を組み合わせて用いてもよい。
水分散性樹脂(A)は、前処理液製造においては、例えば、水中油型の樹脂エマルションとして配合することができる。
SP値が10〜14(cal/cm3)1/2の有機溶剤(B)としては、溶剤種に限定はないが、例えば、ジエチレングリコールモノブチルエーテル(SP値10.5)、トリエチレングリコールモノエチルエーテル(SP値10.6)、ジエチレングリコールモノメチルエーテル(SP値11.2)などのグリコールエーテル;及び、ブタンジオール(例えば、1,2-ブタンジオール SP値12.8)ヘキサンジオール(例えば、1,6−ヘキサンジオール SP値13.5、1,2-ヘキサンジオール、SP値11.8)、オクタンジオール(例えば、1,2-オクタンジオール SP値11.2)などのアルカンジオールなどが挙げられる。なかでも、グリコールエーテルがより好ましい。
前処理液は、SP値が10〜14(cal/cm3)1/2の有機溶剤(B)を1種または2種以上含んでもよい。
前処理液中に含まれる水の合計量は、前処理液全量に対して、20質量%〜90質量%が好ましく、50質量%〜80質量%がより好ましい。
前処理剤の調製方法としては、とくに限定されず、例えば、各成分を混合して調製することができる。
顔料、ガラス転移点が10℃以上の水分散性樹脂(C)、有機溶剤(D)、及び水を含むインクは、例えばインクジェットインクであってよい。
顔料の配合量は、使用する顔料の種類によっても異なるが、インク中に、インク全量に対して1〜30質量%程度含まれていることが好ましく、1〜15質量%であることがより好ましい。
高分子分散剤としては、たとえば市販品として、EVONIK社製のTEGOディスパースシリーズ(TEGOディスパース740W、TEGOディスパース750W、TEGOディスパース755W、TEGOディスパース757W、TEGOディスパース760W)、日本ルーブリゾール(株)製のソルスパースシリーズ(ソルスパース20000、ソルスパース27000、ソルスパース41000、ソルスパース41090、ソルスパース43000、ソルスパース44000、ソルスパース46000)、ジョンソンポリマー社製のジョンクリルシリーズ(ジョンクリル57、ジョンクリル60、ジョンクリル62、ジョンクリル63、ジョンクリル71、ジョンクリル501)、BYK製のDISPERBYK−102、DISPERBYK−185、DISPERBYK−190、DISPERBYK−193、DISPERBYK−199、冨士色素製のFUJI SP A−54、第一工業製薬(株)製のポリビニルピロリドンK−30、ポリビニルピロリドンK−90等が挙げられる。
界面活性剤型分散剤としては、たとえば、花王(株)製デモールシリーズ(デモールEP、デモールN、デモールRN、デモールNL、デモールRNL、デモールT−45)などのアニオン性界面活性剤、花王(株)製エマルゲンシリーズ(エマルゲンA−60、エマルゲンA−90、エマルゲンA−500、エマルゲンB−40、エマルゲンL−40、エマルゲン420)などの非イオン性界面活性剤が挙げられる。
顔料分散剤を使用する場合のインク中の配合量は、その種類によって異なり特に限定はされないが、一般に、有効成分(固形分量)の質量比で顔料1に対し、0.005〜0.5の範囲で使用されることが好ましい。
顔料を樹脂で被覆したマイクロカプセル化顔料を使用してもよい。
水分散性樹脂(C)のガラス転移点は、インク画像の耐傷つき性をさらに向上させる観点から、10℃より高いことがより好ましく、15℃以上がさらに好ましい。
水分散性樹脂(C)のガラス転移点は、インク被膜のひび割れ低減の観点から、50℃以下が好ましい。
これらの樹脂を、単独で、または2種以上を組み合わせて用いてもよい。
水分散性樹脂(C)は、インク製造においては、例えば、水中油型の樹脂エマルションとして配合することができる。
水分散性樹脂(C)の市販品としては、例えば、樹脂エマルションとしては、例えば、第一工業製薬株式会社製のスーパーフレックス150H(ウレタン樹脂、Tg=40℃)、第一工業製薬株式会社製のスーパーフレックス210(ウレタン樹脂、Tg=41℃)、日本合成化学工業(株)製モビニール1752(スチレン/アクリル樹脂、Tg=16℃)、日本合成化学工業(株)製モビニール6969D(アクリル樹脂、Tg=70)、DSM社製NeoCrylBT−62(スチレン/アクリル樹脂、Tg=22)が挙げられる。
インク中に含まれる水の合計量は、インク全量に対して、20質量%〜90質量%が好ましく、40質量%〜80質量%がより好ましい。
カチオン性界面活性剤としては、たとえば、花王(株)製アセタミンシリーズ(アセタミン24、アセタミン86)、コータミンシリーズ(コータミン24P、コータミン86P、コータミン60W、コータミン86W)、サニゾールシリーズ(サニゾールC、サニゾールB−50)が挙げられる。
オカルバメート系防腐剤;2,2−ジブロモ−3−ニトリロプロピオンアミド、2−ブロモ−2−ニトロ−1,3−プロパンジオール、2,2−ジブロモ−2−ニトロエタノール、1,2−ジブロモ−2,4−ジシアノブタン等の有機臭素系防腐剤;p−ヒドロキシ安息香酸メチル、p−ヒドロキシ安息香酸エチル、ソルビン酸カリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム、サリチル酸を用いることができる。
架橋剤としては、例えば加熱により架橋が進行するブロックイソシアネート系化合物が挙げられる。
また、インクセットは、例えば、顔料、ガラス転移点が10℃以上の水分散性樹脂(C)、有機溶剤(D)、及び水を含むインクを複数種含んでもよい。
このインクセットの印刷対象の基材は、とくに限定されないが、布帛への印刷に適している。布帛については後述する。
本発明の一実施形態の捺染印刷物(捺染物)の製造方法は、上記で説明したインクセットを用いた捺染物の製造方法であって、基材に、前述の、金属塩、水分散性樹脂(A)、SP値が10〜14(cal/cm3)1/2の有機溶剤(B)、及び水を含む前処理液を付与する工程(以下、工程(1)ともいう場合ある。)、及び、前処理液が付与された基材に、前述の、顔料、ガラス転移点が10℃以上の水分散性樹脂(C)、有機溶剤(D)、及び水を含むインクを付与する工程(以下工程(2)という場合もある。)を含む。
金属塩、水分散性樹脂(A)、SP値が10〜14(cal/cm3)1/2の有機溶剤(B)、及び水を含む前処理液の上に、顔料、ガラス転移点が10℃以上の水分散性樹脂(C)、有機溶剤(D)、及び水を含むインクが付与されるとき、得られた捺染物のインクと布帛などの基材との密着性を高め、かつ、印刷部のインク画像の耐傷つき性に優れたものとすることができる。また、前処理液が付与された領域が、インク画像が形成されていない非印刷部を含んでいても、このような非印刷部のベタ付きを低減させることができる。
また、基材は、例えば、有色の基材であってよい。例えば、基材は、黒や濃色であってもよい。
また、例えば、複数種のインクを付与して画像を形成してもよい。
<1> 金属塩、水分散性樹脂(A)、SP値が10〜14(cal/cm3)1/2の有機溶剤(B)、及び水を含む前処理液と、
顔料、ガラス転移点が10℃以上の水分散性樹脂(C)、有機溶剤(D)、及び水を含むインクと、
を含む、
捺染用インクセット。
<2> 前記水分散性樹脂(A)のガラス転移点が15℃以上である、<1>に記載の捺染用インクセット。
<3> 前記有機溶剤(B)のSP値が、前記有機溶剤(D)のSP値以下である、<1>または<2>に記載の捺染用インクセット。
<4> 前記有機溶剤(D)のSP値が14.5(cal/cm3)1/2以上である、<1>〜<3>のいずれか1項に記載の捺染用インクセット。
<5> 前記有機溶剤(B)は、前記前処理液全量に対して5〜15質量%である、<1>〜<4>のいずれか1項に記載の捺染用インクセット。
<6> 前記水分散性樹脂(A)のガラス転移点が、前記水分散性樹脂(C)のガラス転移点以上である、<1>〜<5>のいずれか1項に記載の捺染用インクセット。
<7> <1>〜<6>のいずれか1項に記載の捺染用インクセットを用いる捺染物の製造方法であって、
基材に前記前処理液を付与する工程、及び
前記前処理液が付与された前記基材に前記インクを付与する工程を含む、
捺染物の製造方法。
<8> 前記基材が布帛である、<7>に記載の捺染物の製造方法。
表1に記載の材料を混合し、ミックスロータで30分間撹拌し、前処理液1〜14を作製した。
表1に記載の材料は以下の通りである。また、表1において、各成分について単位のない数値は質量%を示す。水分散性樹脂については、各製品(樹脂エマルション)としての量(質量%)を示す。また、SP値の単位は、「(cal/cm3)1/2」である。
・塩化カルシウム(和光一級):和光純薬工業株式会社製
・硝酸カルシウム四水和物(和光一級):和光純薬工業株式会社製
<水分散性樹脂>
・PRINTRITE DP375:Lubrizol社製、固形分32質量%、Tg=48℃
・モビニール780:日本合成化学工業株式会社製、固形分46質量%、Tg=20℃
・モビニール6750:日本合成化学工業株式会社製、固形分49質量%、Tg=0℃
・スーパーフレックス500M(SF500M):第一工業製薬(株)製、固形分45質量%、Tg=−39℃
<有機溶剤>
・エチレングリコール(和光一級):和光純薬工業株式会社製、SP値=14.8(cal/cm3)1/2
・1,2−ブタンジオール:東京化成工業株式会社製、SP値=12.8(cal/cm3)1/2
・1,2−ヘキサンジオール:東京化成工業株式会社製、SP値=11.8(cal/cm3)1/2
・ジエチレングリコールモノブチルエーテル:東京化成工業株式会社製、SP値=10.5(cal/cm3)1/2
・テトラエチレングリコールジメチルエーテル:東京化成工業株式会社製、SP値=8.6(cal/cm3)1/2
<イオン交換水>
・イオン交換水
まず、250gの白色顔料R−21N(酸化チタン、堺化学工業(株)製)、及び分散剤として10gのデモールEP(ポリカルボン酸型高分子界面活性剤、花王(株)製)を、イオン交換水740gと混合し、ビーズミルにてφ0.5mmのジルコニアビーズを用いて分散し、白色(W)顔料分散体を得た。
得られた白色(W)顔料分散体を、表2に記載の残りの材料と混合し、ミックスロータで30分間撹拌し、インク1〜6を作製した。
・R−21N:堺化学工業(株)製酸化チタン(白色顔料)
<分散剤>
・デモールEP:花王(株)製ポリカルボン酸型高分子界面活性剤(界面活性剤型分散剤)、固形分25質量%
<水分散性樹脂>
・スーパーフレックス150H(SF150H):第一工業製薬(株)製、固形分30質量%、Tg=40℃
・モビニール1752:日本合成化学工業(株)製、固形分50質量%、Tg=16℃
・モビニール6750:日本合成化学工業(株)製、固形分49質量%、Tg=0℃
・スーパーフレックス420(SF420):第一工業製薬(株)製、固形分30質量%、Tg=−10℃
・ジエチレングリコール(和光一級):和光純薬工業株式会社製、SP値15.0(cal/cm3)1/2
・エチレングリコール: 東京化成工業株式会社製、SP値14.8(cal/cm3)1/2
・1,2−ヘキサンジオール:東京化成工業株式会社製、SP値11.8
<界面活性剤>
・サーフィノール465:エアプロダクツ社製アセチレングリコール系界面活性剤
<イオン交換水>
・イオン交換水
<印刷物(捺染物)の作製>
基材として黒色綿100%Tシャツ「Printstar 085−cvt」(トムス株式会社製)を用意し、基材に前処理液をスプレーにて200g/m2の量塗工し、ヒートプレス機にて150℃で、30秒間熱定着した。
インクを5μmセルロースアセテートシリンジフィルターでろ過し、インクジェットプリンタ(マスターマインド社製テキスタイルプリンタ「MMP‐8130」)に導入した。インクが導入されたプリンタを用いて、前処理液塗工及び熱定着処理を行った上記基材に、100mm×200mmのベタ画像を印刷し、最終定着として150℃で60秒間の熱処理を行った。
上記で作製された印刷物(捺染物)を試験片として用い、JIS L0849に規定の方法に従い、II型摩擦試験機((株)大栄科学精器製作所製RT−200)を用いて試験を行った。擦過によって、白インク被膜が基材から剥がれた割合を目視で確認し、次の基準で評価した。結果を表3〜5に示す。
A:白インク被膜の剥がれが擦過部面積に対して5パーセント未満である
B:白インク被膜の剥がれが擦過部面積に対して5パーセント以上15パーセント未満である
C:白インク被膜の剥がれが擦過部面積に対して15パーセント以上である
市販の歯ブラシ(毛の材質:ナイロン、硬さ:ふつう)を用い、この歯ブラシのヘッドに100gの荷重をかけて、上記で作製された印刷物の印刷部のインク画像表面を10往復こすり、30cm離れた場所から印刷部のインク画像の傷つき度合いを目視で確認し、次の基準で評価した。結果を表3〜5に示す。
A:傷が無い
B:傷はあるが目立たない
C:傷が目立つ
上記で作製された印刷物を20×20mmに断裁し、非印刷部で且つ前処理液塗工部にPETフィルムを押し付け、5秒放置後に、PETフィルムを摘まんで引き上げた。PETフィルムからの布帛の剥がれ性により、ベタつきを評価した。結果を表3〜5に示す。
A:印刷物が持ち上がらない(殆どベタつかない)
B:印刷物が持ち上がるがすぐに自重で落ちる(ややベタつく)
C:印刷物が自重でPETフィルムから剥がれるまで1秒以上かかる(ベタつく)
インクの有機溶剤(D)のSP値が14.5(cal/cm3)1/2以上である実施例2、3、4、16、17及び18は、耐傷つき性において、より優れた結果が示された。また、前処理液中の水分散性樹脂(A)のガラス転移点が15℃以上の実施例12〜18では、非印刷部でのベタつきにおいて、より優れた結果が得られた。
Claims (9)
- 金属塩、水分散性樹脂(A)、SP値が10〜14(cal/cm3)1/2の有機溶剤(B)、及び水を含む前処理液と、
顔料、ガラス転移点が10〜50℃の水分散性樹脂(C)、有機溶剤(D)、及び水を含むインクと、
を含む、
捺染用インクセット。 - 前記有機溶剤(D)のSP値が14.5(cal/cm 3 ) 1/2 以上である、請求項1に記載の捺染用インクセット。
- 金属塩、水分散性樹脂(A)、SP値が10〜14(cal/cm 3 ) 1/2 の有機溶剤(B)、及び水を含む前処理液と、
顔料、ガラス転移点が10℃以上の水分散性樹脂(C)、SP値が14.5(cal/cm 3 ) 1/2 以上である有機溶剤(D)、及び水を含むインクと、
を含む、
捺染用インクセット。 - 前記水分散性樹脂(A)のガラス転移点が15℃以上である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の捺染用インクセット。
- 前記有機溶剤(B)のSP値が、前記有機溶剤(D)のSP値以下である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の捺染用インクセット。
- 前記有機溶剤(B)は、前記前処理液全量に対して5〜15質量%である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の捺染用インクセット。
- 前記水分散性樹脂(A)のガラス転移点が、前記水分散性樹脂(C)のガラス転移点以上である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の捺染用インクセット。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の捺染用インクセットを用いる捺染物の製造方法であって、
基材に前記前処理液を付与する工程、及び
前記前処理液が付与された前記基材に前記インクを付与する工程を含む、
捺染物の製造方法。 - 前記基材が布帛である、請求項8に記載の捺染物の製造方法。
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