JP7151132B2 - 画像記録用処理剤、インクと画像記録用処理剤のセット及び記録方法 - Google Patents

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Description

本発明は、画像記録用処理剤、インクと画像記録用処理剤のセット及び記録方法に関する。
布帛にインクジェット方式によりインクを吐出して記録する記録方法が知られている。前記記録方法は、例えば、前処理剤を前記布帛に付与する前処理工程と、前記前処理剤の付与部にインクを吐出した後、前記インクを前記布帛に熱定着させる熱定着工程と、を含む(特許文献1)。
特表2017-517640号公報
インクジェット記録用水性インクを用いた布帛への記録においては、光学濃度(OD値)が高く画質に優れること、洗濯堅牢性に優れることが求められる。
そこで、本発明は、布帛への記録において、光学濃度(OD値)が高く、洗濯堅牢性に優れる新たな画像記録用処理剤(以下、「処理剤」と言うことがある。)を提供することを目的とする。
前記目的を達成するために、本発明の画像記録用処理剤は、
カチオン性ポリマーエマルションと、
カチオン性界面活性剤と、
を含むことを特徴とする。
本発明の画像記録用処理剤は、カチオン性ポリマーエマルションと、カチオン性界面活性剤と、を併用したことで、布帛への記録において、光学濃度(OD値)が高く、洗濯堅牢性に優れる。
図1は、本発明のインクジェット記録装置の一例の構成を示す概略斜視図である。 図2は、本発明のインクジェット記録装置の一例の構成を示す模式図である。 図3(a)及び(b)は、本発明の記録方法における画像記録用処理剤の付与例を示す図である。
本発明において、「洗濯堅牢性」とは、例えば、洗濯後の布帛上の画像の濃度変化のことであり、JIS L 0844:2011 洗濯に対する染色堅ろう度試験方法等により試験でき、「洗濯堅牢度」と言われることもある。
[画像記録用処理剤]
本発明の画像記録用処理剤について説明する。本発明の画像記録用処理剤は、カチオン性ポリマーエマルションと、カチオン性界面活性剤と、を含む。
前記カチオン性ポリマーエマルションとしては、例えば、ウレタン構造を含むカチオン性ポリマーエマルション、カチオン性スチレンアクリルエマルション等があげられる。前記カチオン性ポリマーエマルションがウレタン構造を含めば、布帛への記録において、手触り、肌触り等の触感により優れる。前記ウレタン構造は、エステル系のウレタン構造であってもよい。前記ウレタン構造がエステル系のウレタン構造であれば、布帛への記録において、手触り、肌触り等の触感にさらに優れる。
前記カチオン性ポリマーエマルションの最低造膜温度は、40℃以下であることが好ましい。本発明において、「最低造膜温度」とは、例えば、ポリマーエマルションが加熱により造膜するのに必要な最低温度のことを言う。前記最低造膜温度は、例えば、JIS K 6828-2:2003の「最低造膜温度の求め方」に準拠して測定することができる。具体的には、例えば、温度勾配をつけたアルミニウム板にポリマーエマルションを薄く塗布し、乾燥皮膜を形成する地点の温度として、最低造膜温度測定装置を用いて測定することができる。前記最低造膜温度測定装置としては、例えば、RHOPOINT INSTRUMENTS LTD製の「MINIMUM FILM FORMING TEMPERATURE BAR 90」等があげられる。
前記カチオン性ポリマーエマルションは、自家調製してもよいし、市販品を用いてもよい。前記市販品としては、例えば、ジャパンコーティングレジン(株)製の「モビニール(登録商標)6910」(エステル系のウレタン構造を含むカチオン性ポリマーエマルション)、「モビニール(登録商標)6901」(カチオン性スチレンアクリルエマルション);第一工業製薬(株)製の「スーパーフレックス(登録商標)620」(エステル系のウレタン構造を含むカチオン性ポリマーエマルション)、「スーパーフレックス(登録商標)650」(ウレタン構造を含むカチオン性ポリマーエマルション);等があげられる。
前記カチオン性ポリマーエマルションの平均粒子径は、例えば、100nm~300nmである。前記平均粒子径は、例えば、(株)堀場製作所製の動的光散乱式粒径分布測定装置「LB-500」を用いて、算術平均径として測定可能である。
前記ウレタン構造を含むカチオン性ポリマーエマルションは、前記ウレタン構造以外の部分に、アクリル構造及びスチレン構造の少なくとも一方を含むことが好ましく、アクリル構造を含むこと(ウレタンアクリルエマルションであること)がより好ましい。前述の市販品のうち、「モビニール(登録商標)6910」、「スーパーフレックス(登録商標)620」及び「スーパーフレックス(登録商標)650」が、ウレタンアクリルエマルションに該当する。
前記ウレタン構造を含むカチオン性ポリマーエマルションにおいて、前記ウレタン構造部分の占める割合が、10%以上であることが好ましく、20%以上であることがより好ましい。なお、前記ウレタン構造部分の占める割合は、前記ウレタン構造を含むカチオン性ポリマーエマルションの固形分に占める前記ウレタン構造部分の割合である。
前記画像記録用処理剤全量における前記カチオン性ポリマーエマルションの含有量(X)は、例えば、1質量%~40質量%、2質量%~25質量%、2.5質量%~20質量%である。前記含有量(X)を2.5質量%以上とすれば、布帛への記録において、洗濯堅牢性により優れる。また、前記含有量(X)を20質量%以下とすれば、布帛への記録において、手触り、肌触り等の触感により優れる。なお、前記含有量(X)は、前記画像記録用処理剤全量における前記カチオン性ポリマーエマルションの固形分含有量である。
前記カチオン性界面活性剤としては、例えば、第4級アンモニウム塩、第4級アンモニウムイオン、第1級、第2級及び第3級アミン塩型化合物、アルキルアミン塩、ジアルキルアミン塩、脂肪族アミン塩、アルキルピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウム塩、オニウム塩等があげられる。前記第4級アンモニウム塩及び前記第4級アンモニウムイオン以外の前記カチオン性界面活性剤の具体例としては、ラウリルアミン、ヤシアミン、ロジンアミン等の塩酸塩、酢酸塩等、セチルピリジニウムクロライド、セチルピリジニウムブロマイド、ジヒドロキシエチルラウリルアミン等があげられる。これらの中でも、第4級アンモニウム塩、第4級アンモニウムイオンが好ましい。
前記第4級アンモニウム塩としては、例えば、式(1)で表されるカチオン性化合物等があげられる。
Figure 0007151132000001
式(1)において、
~Rは、それぞれ、炭素原子数1~30の炭化水素基であり、R~Rは互いに同一でも異なっていてもよく、
は、アニオンである。
式(1)において、R~Rは、それぞれ、炭素原子数1~5のアルキル基であってもよい。前記炭素原子数1~5のアルキル基は、直鎖でも分岐鎖でもよく、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、sec-ペンチル基、3-ペンチル基、tert-ペンチル基等があげられる。前記炭素原子数1~5のアルキル基は、ハロゲン原子等の置換基を有してもよい。式(1)において、R~Rは互いに同一でも異なっていてもよい。
式(1)において、Rは、炭素原子数6~30のアルキル基であってもよい。前記炭素原子数6~30のアルキル基としては、例えば、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ラウリル基(ドデシル基)、テトラデシル基、セチル基(ヘキサデシル基)等があげられる。前記炭素原子数6~30のアルキル基は、ハロゲン原子等の置換基を有してもよく、直鎖でも分岐鎖でもよい。
式(1)において、Xは、アニオンである。前記アニオンは、いかなるものであってもよいが、例えば、メチル硫酸イオン、エチル硫酸イオン、硫酸イオン、硝酸イオン、酢酸イオン、ジカルボン酸(例えば、リンゴ酸、イタコン酸等)イオン、トリカルボン酸(例えば、クエン酸等)イオン、水酸化物イオン、ハロゲン化物イオン等があげられる。Xがジカルボン酸イオン又はトリカルボン酸イオンである場合には、ジカルボン酸イオン又はトリカルボン酸イオンが、2つ又は3つの第4級アンモニウムイオン(式(1)からXを除いたカチオン)のカウンターイオンとなる。
式(1)で表されるカチオン性化合物としては、例えば、ラウリルトリメチルアンモニウム硫酸塩、ラウリルトリメチルアンモニウムクロリド、セチルトリメチルアンモニウムクロリド、ベンジルジメチルアルキルアンモニウムクロリド等があげられる。式(1)で表されるカチオン性化合物は、自家調製してもよいし、市販品を用いてもよい。前記市販品としては、例えば、第一工業製薬(株)製の「カチオーゲン(登録商標)TML」、「カチオーゲン(登録商標)TMP」、「カチオーゲン(登録商標)ES-O」;東京化成工業(株)製の「塩化ベンザルコニウム」;等があげられる。
前記第4級アンモニウムイオンとしては、例えば、式(1)からXを除いたカチオン等があげられる。
前記画像記録用処理剤全量における前記カチオン性界面活性剤の含有量(Y)は、例えば、0.05質量%~20質量%、0.1質量%~10質量%、0.5質量%~4質量%である。なお、前記含有量(Y)は、有効成分量である。
本発明の画像記録用処理剤は、カチオン性ポリマーエマルションと、カチオン性界面活性剤と、を併用したことで、布帛への記録において、光学濃度(OD値)が高く、洗濯堅牢性に優れる。このメカニズムは、つぎのように推定される。すなわち、カチオン性ポリマーエマルションのみを含む画像記録用処理剤では、後述の比較例1で確認されているように、光学濃度(OD値)が低下する。この光学濃度(OD値)の低下は、カチオン性ポリマーエマルションのみを含む画像記録用処理剤は、乾燥で増粘し、膜化してしまうため、水性インクが浸透しにくくなり、白スジが生じる等して生じていると考えられる。一方、カチオン性界面活性剤のみを含む画像記録用処理剤では、後述の比較例3で確認されているように、洗濯堅牢性が悪い。これに対し、カチオン性ポリマーエマルションと、カチオン性界面活性剤と、を併用した本発明の画像記録用処理剤によれば、洗濯堅牢性に優れ、また、水性インクが浸透しやすくなり、光学濃度(OD値)も高くなる。カチオン性以外の界面活性剤を用いた場合には、後述の比較例2で確認されているように、水性インクに含まれるアニオン性染料等の着色剤が布帛表面に留まりにくく、光学濃度(OD値)が低下する。このメカニズムは推定であり、本発明はこれに限定されない。
前記画像記録用処理剤は、下記条件(2)又は下記条件(3)を満たすことが好ましい。下記条件(2)を満たす画像記録用処理剤は、布帛への記録において、光学濃度(OD値)がより高く、洗濯堅牢性により優れる。下記条件(3)を満たす画像記録用処理剤は、布帛への記録において、光学濃度(OD値)がさらに高く、洗濯堅牢性にさらに優れる。

条件(2):0.6≦X/Y≦30
条件(3):1.3≦X/Y≦20
X:前記画像記録用処理剤全量における前記カチオン性ポリマーエマルションの含有量(質量%)
Y:前記画像記録用処理剤全量における前記カチオン性界面活性剤の含有量(質量%)
前記画像記録用処理剤は、さらに、湿潤剤を含んでもよい。
前記湿潤剤は、特に限定されず、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、n-プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n-ブチルアルコール、sec-ブチルアルコール、tert-ブチルアルコール等の低級アルコール;ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド;アセトン等のケトン;ジアセトンアルコール等のケトアルコール;テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル;ポリアルキレングリコール等のポリエーテル;アルキレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン等の多価アルコール;2-ピロリドン;N-メチル-2-ピロリドン;1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン;等があげられる。前記ポリアルキレングリコールは、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等があげられる。前記アルキレングリコールは、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、チオジグリコール、ヘキシレングリコール等があげられる。これらの湿潤剤は、1種類を単独で用いてもよいし、2種類以上を併用してもよい。これらの中で、プロピレングリコール等のアルキレングリコール、グリセリン等の多価アルコールが好ましい。
前記画像記録用処理剤全量における前記湿潤剤の含有量は、例えば、0質量%~80質量%、1質量%~60質量%、5質量%~50質量%である。
前記画像記録用処理剤は、さらに、前記湿潤剤以外の水溶性有機溶剤を含んでもよい。前記湿潤剤以外の水溶性有機溶剤としては、例えば、記録媒体上での乾燥速度を調整する浸透剤があげられる。
前記浸透剤は、例えば、グリコールエーテルがあげられる。前記グリコールエーテルは、例えば、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコール-n-プロピルエーテル、ジエチレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルエーテル、ジエチレングリコール-n-プロピルエーテル、ジエチレングリコール-n-ブチルエーテル、ジエチレングリコール-n-ヘキシルエーテル、トリエチレングリコールメチルエーテル、トリエチレングリコールエチルエーテル、トリエチレングリコール-n-プロピルエーテル、トリエチレングリコール-n-ブチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールエチルエーテル、プロピレングリコール-n-プロピルエーテル、プロピレングリコール-n-ブチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールエチルエーテル、ジプロピレングリコール-n-プロピルエーテル、ジプロピレングリコール-n-ブチルエーテル、トリプロピレングリコールメチルエーテル、トリプロピレングリコールエチルエーテル、トリプロピレングリコール-n-プロピルエーテル及びトリプロピレングリコール-n-ブチルエーテル等があげられる。前記浸透剤は、1種類を単独で用いてもよいし、2種類以上を併用してもよい。
前記画像記録用処理剤全量における前記浸透剤の含有量は、例えば、0質量%~20質量%、0質量%~15質量%、1質量%~4質量%である。
前記画像記録用処理剤は、さらに、水を含んでもよい。前記水は、イオン交換水又は純水であることが好ましい。前記画像記録用処理剤全量における前記水の含有量(W)は、例えば、10質量%~90質量%、20質量%~80質量%である。前記含有量(W)は、例えば、他の成分の残部としてもよい。
前記画像記録用処理剤は、必要に応じて、さらに、従来公知の添加剤を含んでもよい。前記添加剤としては、例えば、pH調整剤、粘度調整剤、表面張力調整剤、防黴剤等があげられる。前記粘度調整剤は、例えば、ポリビニルアルコール、セルロース、水溶性樹脂等があげられる。
前記画像記録用処理剤は、例えば、前記カチオン性ポリマーエマルションと、前記カチオン性界面活性剤と、必要に応じて他の添加成分とを、従来公知の方法で均一に混合することにより調製できる。
前記画像記録用処理剤の粘度は、例えば、100mPa・s以下、20mPa・s以下、10mPa・s以下である。前記粘度は、25℃で測定した値である。
本発明の画像記録用処理剤は、布帛への記録に好適に用い得るが、例えば、記録用紙等、布帛以外の記録媒体への記録にも用い得る。前記布帛は、編物及び織物の双方を含む。前記布帛の材質は、天然繊維であっても、合成繊維であってもよい。前記天然繊維としては、例えば、綿、絹等があげられる。前記合成繊維としては、例えば、ウレタン、アクリル、ポリエステル、ナイロン等があげられる。
[インクと画像記録用処理剤のセット]
つぎに、本発明のインクと画像記録用処理剤のセットについて説明する。本発明のインクと画像記録用処理剤のセットは、布帛への記録に用いられるインクと画像記録用処理剤のセットであって、インクジェット記録用水性インク(以下、「水性インク」又は「インク」と言うことがある。)と、本発明の画像記録用処理剤と、を含む。本発明のインクと画像記録用処理剤のセットにおいて、前記水性インクは、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。
(水性インク)
前記水性インクについて説明する。前記水性インクは、着色剤と、水と、を含む。前記着色剤としては、例えば、アニオン性染料等があげられる。
前記アニオン性染料としては、特に限定されず、例えば、直接染料、酸性染料、反応性染料、食用染料等があげられる。
前記直接染料は、特に限定されず、例えば、C.I.ダイレクトブラック、C.I.ダイレクトブルー、C.I.ダイレクトレッド、C.I.ダイレクトイエロー、C.I.ダイレクトオレンジ、C.I.ダイレクトバイオレット、C.I.ダイレクトブラウン、C.I.ダイレクトグリーン等があげられる。前記C.I.ダイレクトブラックとしては、例えば、C.I.ダイレクトブラック17、19、22、31、32、51、62、71、74、108、112、113、146、154、168及び195等があげられる。前記C.I.ダイレクトブルーとしては、例えば、C.I.ダイレクトブルー1、6、15、22、25、41、71、76、77、80、86、90、98、106、108、120、158、163、168、199及び226等があげられる。前記C.I.ダイレクトレッドとしては、例えば、C.I.ダイレクトレッド1、2、4、9、11、17、20、23、24、28、31、39、46、62、75、79、80、83、89、95、197、201、218、220、224、225、226、227、228、229及び230等があげられる。前記C.I.ダイレクトイエローとしては、例えば、C.I.ダイレクトイエロー8、11、12、24、26、27、28、33、39、44、50、58、85、86、87、88、89、98、100、110、132、142及び173等があげられる。前記C.I.ダイレクトオレンジとしては、例えば、C.I.ダイレクトオレンジ34、39、44、46及び60等があげられる。前記C.I.ダイレクトバイオレットとしては、例えば、C.I.ダイレクトバイオレット47及び48等があげられる。前記C.I.ダイレクトブラウンとしては、例えば、C.I.ダイレクトブラウン109等があげられる。前記C.I.ダイレクトグリーンとしては、例えば、C.I.ダイレクトグリーン59等があげられる。
前記酸性染料は、特に限定されず、例えば、C.I.アシッドブラック、C.I.アシッドブルー、C.I.アシッドレッド、C.I.アシッドイエロー、C.I.アシッドオレンジ、C.I.アシッドバイオレット等があげられる。前記C.I.アシッドブラックとしては、例えば、C.I.アシッドブラック2、7、24、26、31、48、51、52、63、110、112、115、118及び156等があげられる。前記C.I.アシッドブルーとしては、例えば、C.I.アシッドブルー1、7、9、15、22、23、25、29、40、43、59、62、74、78、80、90、93、100、102、104、117、120、127、138、158、161、167、220及び234等があげられる。前記C.I.アシッドレッドとしては、例えば、C.I.アシッドレッド1、6、8、9、13、14、18、26、27、32、35、37、42、51、52、80、83、85、87、89、92、94、106、114、115、133、134、145、158、180、198、249、256、265、289、315及び317等があげられる。前記C.I.アシッドイエローとしては、例えば、C.I.アシッドイエロー1、3、7、11、17、23、25、29、36、38、40、42、44、61、71、76、98及び99等があげられる。前記C.I.アシッドオレンジとしては、例えば、C.I.アシッドオレンジ7及び19等があげられる。前記C.I.アシッドバイオレットとしては、例えば、C.I.アシッドバイオレット49等があげられる。
前記反応性染料は、特に限定されず、例えば、C.I.リィアクティブブルー、C.I.リィアクティブレッド、C.I.リィアクティブイエロー等があげられる。前記C.I.リィアクティブブルーとしては、例えば、C.I.リィアクティブブルー4、5、7、13、14、15、18、19、21、26、27、29、32、38、40、44及び100等があげられる。前記C.I.リィアクティブレッドとしては、例えば、C.I.リィアクティブレッド7、12、13、15、17、20、23、24、31、42、45、46及び59等があげられる。前記C.I.リィアクティブイエローとしては、例えば、C.I.リィアクティブイエロー2、3、17、25、37及び42等があげられる。
前記食用染料は、特に限定されず、例えば、C.I.フードブラック、C.I.フードレッド、C.I.フードイエロー等があげられる。前記C.I.フードブラックとしては、例えば、C.I.フードブラック1及び2等があげられる。前記C.I.フードレッドとしては、例えば、C.I.フードレッド87、92及び94等があげられる。前記C.I.フードイエローとしては、例えば、C.I.フードイエロー3等があげられる。
前記アニオン性染料は、1種類を単独で用いてもよいし、2種類以上を併用してもよい。前記水性インク全量における前記アニオン性染料の含有量は、例えば、0.1質量%~20質量%、1質量%~15質量%、2質量%~10質量%である。
前記水性インクは、前記アニオン性染料に加え若しくは代えて、前記アニオン性染料以外の着色剤を含んでもよい。前記アニオン性染料以外の着色剤としては、例えば、顔料、アニオン性染料以外の染料等があげられる。
前記顔料としては、例えば、樹脂分散型顔料、自己分散型顔料等があげられる。
前記樹脂分散型顔料は、例えば、顔料分散用樹脂(樹脂分散剤)によって、水に分散可能なものである。前記樹脂分散型顔料として用い得る顔料としては、特に限定されず、例えば、カーボンブラック、無機顔料及び有機顔料等があげられる。前記カーボンブラックとしては、例えば、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等があげられる。前記無機顔料としては、例えば、酸化チタン、酸化鉄系無機顔料及びカーボンブラック系無機顔料等をあげることができる。前記有機顔料としては、例えば、アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料等のアゾ顔料;フタロシアニン顔料、ペリレン及びペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料等の多環式顔料;塩基性染料型レーキ顔料、酸性染料型レーキ顔料等の染料レーキ顔料;ニトロ顔料;ニトロソ顔料;アニリンブラック昼光蛍光顔料;等があげられる。これらの顔料の具体例としては、例えば、C.I.ピグメントブラック1、6及び7;C.I.ピグメントイエロー1、2、3、12、13、14、15、16、17、55、73、74、75、78、83、93、94、95、97、98、114、128、129、138、150、151、154、180、185及び194;C.I.ピグメントオレンジ31及び43;C.I.ピグメントレッド2、3、5、6、7、12、15、16、48、48:1、53:1、57、57:1、112、122、123、139、144、146、149、150、166、168、175、176、177、178、184、185、190、202、221、222、224及び238;C.I.ピグメントバイオレット19及び196;C.I.ピグメントブルー1、2、3、15、15:1、15:2、15:3、15:4、16、22及び60;C.I.ピグメントグリーン7及び36;及びこれらの顔料の固溶体等があげられる。
前記自己分散型顔料は、例えば、顔料粒子にカルボニル基、ヒドロキシル基、カルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基等の親水性官能基及びそれらの塩の少なくとも一種が、直接又は他の基を介して化学結合により導入されることによって、分散剤を使用しなくても水に分散可能なものである。前記自己分散型顔料は、例えば、特開平8-3498号公報、特表2000-513396号公報、特表2008-524400号公報、特表2009-515007号公報、特表2011-515535号公報等に記載の方法によって顔料が処理されたものを用いることができる。前記処理を行うのに適した顔料としては、例えば、三菱化学(株)製の「MA8」、「MA100」、「#2650」;デグサ社製の「カーボンブラックFW200」;等のカーボンブラックがあげられる。前記自己分散型顔料は、例えば、市販品を用いてもよい。前記市販品としては、例えば、キャボット・コーポレーション社製の「CAB-O-JET(登録商標)200」、「CAB-O-JET(登録商標)250C」、「CAB-O-JET(登録商標)260M」、「CAB-O-JET(登録商標)270Y」、「CAB-O-JET(登録商標)300」、「CAB-O-JET(登録商標)400」、「CAB-O-JET(登録商標)450C」、「CAB-O-JET(登録商標)465M」、「CAB-O-JET(登録商標)470Y」;オリエント化学工業(株)製の「BONJET(登録商標)BLACK CW-2」、「BONJET(登録商標)BLACK CW-3」;東洋インキ製造(株)製の「LIOJET(登録商標)WD BLACK 002C」;等があげられる。
前記顔料は、1種類を単独で用いてもよいし、2種類以上を併用してもよい。前記水性インク全量における前記顔料の固形分含有量は、例えば、0.1質量%~20質量%、1質量%~15質量%、2質量%~10質量%である。
前記水は、イオン交換水又は純水であることが好ましい。前記水性インク全量における前記水の含有量は、例えば、他の成分の残部としてもよい。
前記水性インクは、さらに、水溶性有機溶剤を含んでもよい。前記水溶性有機溶剤としては、例えば、インクジェットヘッドのノズル先端部における水性インクの乾燥を防止する湿潤剤及び記録媒体上での乾燥速度を調整する浸透剤があげられる。
前記湿潤剤としては、特に限定されず、例えば、前述の処理剤が含み得る湿潤剤として例示したのと同様のものがあげられる。前記湿潤剤は、1種類を単独で用いてもよいし、2種類以上を併用してもよい。前記水性インク全量における前記湿潤剤の含有量は、例えば、0質量%~95質量%、5質量%~80質量%、5質量%~50質量%である。
前記浸透剤としても、特に限定されず、例えば、前述の処理剤が含み得る浸透剤として例示したのと同様のものがあげられる。前記浸透剤は、1種類を単独で用いてもよいし、2種類以上を併用してもよい。前記水性インク全量における前記浸透剤の含有量は、例えば、0質量%~20質量%、0質量%~15質量%、1質量%~4質量%である。
前記水性インクは、必要に応じて、さらに、界面活性剤及び前述の画像記録用処理剤において例示したのと同様の添加剤を含んでもよい。
前記水性インクは、例えば、前記着色剤と、前記水と、必要に応じて他の添加成分とを、従来公知の方法で均一に混合し、フィルタ等で不溶解物を除去することにより調製できる。
本発明のインクと画像記録用処理剤のセットにおける前記画像記録用処理剤は、前述の本発明の画像記録用処理剤と同様であり、その説明を援用できる。
本発明のインクと画像記録用処理剤のセットは、布帛への記録に好適に用い得るが、例えば、記録用紙等、布帛以外の記録媒体への記録にも用い得る。
[記録方法及びインクジェット記録装置]
つぎに、本発明の記録方法について説明する。
本発明の記録方法は、
本発明のインクと画像記録用処理剤のセットを用いて、布帛に記録する記録方法であって、
前記布帛に前記画像記録用処理剤を付与する処理剤付与工程と、
前記付与した画像記録用処理剤を乾燥させる乾燥工程と、
前記布帛に前記水性インクをインクジェット方式により吐出して記録する記録工程と、
を含むことを特徴とする。前記記録は、印字、印画、印刷等を含む。
本発明の記録方法における前記インクと画像記録用処理剤のセットは、前述の本発明のインクと画像記録用処理剤のセットと同様であり、その説明を援用できる。
本発明の記録方法は、例えば、つぎに説明する本発明のインクジェット記録装置を用いて実施可能である。
本発明のインクジェット記録装置は、インクセット収容部と、処理剤付与手段と、インク吐出手段と、を含むインクジェット記録装置であって、前記インクセット収容部に、本発明のインクと画像記録用処理剤のセットが収容され、前記インク画像記録用処理剤のセットを構成する前記画像記録用処理剤が、前記処理剤付与手段によって記録媒体に付与され、前記インクと画像記録用処理剤のセットを構成する前記水性インクが、前記インク吐出手段によって前記記録媒体に吐出されることを特徴とする。
図1に、本発明のインクジェット記録装置の一例の構成を示す。図示のとおり、このインクジェット記録装置1は、4つのインクカートリッジ1と、インク吐出手段(インクジェットヘッド)3と、ヘッドユニット4と、キャリッジ5と、駆動ユニット6と、プラテンローラ7と、パージ装置8と、を主要な構成要素として含む。
4つのインクカートリッジ2は、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの4色の水性インクを、それぞれ1色ずつ含む。例えば、前記4色の水性インクのうちの少なくとも一つが、本発明のインクと画像記録用処理剤のセットを構成する水性インクである。本例では、4つのインクカートリッジ2のセットを示したが、これに代えて、水性イエローインク収納部、水性マゼンタインク収納部、水性シアンインク収納部及び水性ブラックインク収納部を形成するようにその内部が間仕切りされた一体型のインクカートリッジを用いてもよい。前記インクカートリッジの本体としては、例えば、従来公知のものを使用できる。
ヘッドユニット4に設置されたインクジェットヘッド3は、布帛Fに記録を行う。キャリッジ5には、4つのインクカートリッジ2及びヘッドユニット4が搭載される。駆動ユニット6は、キャリッジ5を直線方向に往復移動させる。駆動ユニット6としては、例えば、従来公知のものを使用できる(例えば、特開2008-246821号公報参照)。プラテンローラ7は、キャリッジ5の往復方向に延び、インクジェットヘッド3と対向して配置されている。
パージ装置8は、インクジェットヘッド3の内部に溜まる気泡等を含んだ不良インクを吸引する。パージ装置8としては、例えば、従来公知のものを使用できる(例えば、特開2008-246821号公報参照)。
パージ装置8のプラテンローラ7側には、パージ装置8に隣接してワイパ部材20が配設されている。ワイパ部材20は、へら状に形成されており、キャリッジ5の移動に伴って、インクジェットヘッド3のノズル形成面を拭うものである。図1において、キャップ18は、水性インクの乾燥を防止するため、記録が終了するとリセット位置に戻されるインクジェットヘッド3の複数のノズルを覆うものである。
本例のインクジェット記録装置1においては、4つのインクカートリッジ2は、ヘッドユニット4と共に、1つのキャリッジ5に搭載されている。ただし、本発明は、これに限定されない。インクジェット記録装置1において、4つのインクカートリッジ2の各カートリッジは、ヘッドユニット4とは別のキャリッジに搭載されていてもよい。また、4つのインクカートリッジ2の各カートリッジは、キャリッジ5には搭載されず、インクジェット記録装置1内に配置、固定されていてもよい。これらの態様においては、例えば、4つのインクカートリッジ2の各カートリッジと、キャリッジ5に搭載されたヘッドユニット4とが、チューブ等により連結され、4つのインクカートリッジ2の各カートリッジからヘッドユニット4に前記水性インクが供給される。また、これらの態様においては、4つのインクカートリッジ2に代えて、ボトル形状の4つのインクボトルを用いてもよい。この場合、前記インクボトルには、外部から内部にインクを注入するための注入口が設けられていることが好ましい。
このインクジェット記録装置1を用いた記録は、例えば、つぎのようにして実施される。
まず、前記布帛に前記画像記録用処理剤を付与する。前記画像記録用処理剤の付与は、例えば、スプレー方式、スタンプ塗布、刷毛塗り、ローラ塗布、ディッピング、インクジェット方式等により実施できる。前記画像記録用処理剤の付与は、前記布帛の記録面の全面でもよく、一部でもよい。一部に付与する場合、前記布帛の記録面の少なくとも水性インクによる記録部分が付与部となる。一部に付与する場合、付与部の大きさは、記録部分よりも大きい方がよい。例えば、図3(a)に示すように、布帛Fに対し、文字(X)を記録する場合は、前記文字の線幅よりも大きな線幅で付与部30を形成するように前記画像記録用処理剤を付与することが好ましい。また、図3(b)に示すように、布帛Fに対し、図柄を記録する場合は、前記図柄よりも大きな付与部40を形成するように前記画像記録用処理剤を付与することが好ましい。
つぎに、前記付与した画像記録用処理剤を乾燥させる。前記乾燥工程の実施時期としては、例えば、前記記録工程前と、前記記録工程後と、があげられ、前者が好ましい。前記乾燥は、例えば、風乾(自然乾燥)であってもよいし、市販のアイロン、ホットプレス機、ドライヤー、オーブン、ベルトコンベアオーブン、IRヒーター等の乾燥手段を用いた乾燥であってもよい。前記乾燥時の温度は、例えば、130℃~220℃であり、前記布帛が綿の場合は、180℃~210℃が好ましく、前記布帛がポリエステルの場合は、140℃~160℃が好ましい。前記乾燥温度は、例えば、乾燥雰囲気の温度でもよいし、前記乾燥手段の設定温度でもよい。前記乾燥の時間は、例えば、30秒~120秒である。
図2に示すように、前記乾燥工程は、例えば、図1に示す本発明のインクジェット記録装置1が備えた、乾燥手段23を用いて実施してもよい。図2において、図1と同一部分には、同一符号を付している。なお、図2において、符号21及び符号24は、それぞれ、図1では図示を省略した供給トレイ及び排出トレイを示し、符号3Aは、インクジェットヘッド3の下面に形成された複数のノズルを示す。また、前記乾燥工程は、例えば、インクジェット記録装置外部で実施してもよい。
つぎに、インクジェットヘッド3から、前記布帛に、前記水性インクを吐出して記録する。
本例では、前記画像記録用処理剤を、前記水性インクの吐出に先立ち前記布帛に付与する前処理剤として使用している。ただし、本発明は、これに限定されない。本発明では、前記布帛に前記水性インクを先に吐出した後、前記画像記録用処理剤を付与してもよいし、前記布帛への前記画像記録用処理剤の付与と前記水性インクの吐出とを同時に行ってもよい。
一般的な布帛への記録方法においては、前記記録工程後に、前記水性インクを前記布帛に熱定着させる熱定着工程を実施するが、本発明の記録方法において、前記熱定着工程を実施するか否かは任意であり、実施してもよいし、実施しなくてもよい。
このようにして記録された布帛Fは、インクジェット記録装置1から排出される。本発明によれば、布帛への記録において、光学濃度(OD値)が高く、洗濯堅牢性に優れる。なお、図1においては、布帛Fの供給機構及び排出機構の図示を省略している。
図1に示す装置では、シリアル型インクジェットヘッドを採用するが、本発明は、これに限定されない。前記インクジェット記録装置は、ライン型インクジェットヘッドを採用する装置であってもよい。
本発明の記録方法は、例えば、さらに、前記布帛を水で洗濯する洗濯工程を含み、前記洗濯工程を、前記記録工程の後に実施してもよい。
[布帛の製造方法]
つぎに、本発明の布帛の製造方法について説明する。本発明の布帛の製造方法は、画像を有する布帛の製造方法であって、本発明の記録方法により前記布帛に記録することを特徴とする。
本発明の布帛の製造方法によれば、光学濃度(OD値)が高く、洗濯堅牢性に優れた布帛を得ることができる。
[布帛]
つぎに、本発明の布帛について説明する。本発明の布帛は、画像を有する布帛であって、カチオン性ポリマーエマルションと、カチオン性界面活性剤と、を含むことを特徴とする。
本発明の布帛は、前記画像の光学濃度(OD値)が高く、洗濯堅牢性に優れる。
つぎに、本発明の実施例について比較例と併せて説明する。なお、本発明は、下記の実施例及び比較例により限定及び制限されない。
[実施例1~15及び比較例1~4]
処理剤組成(表2)の各成分を、均一に混合して、実施例1~15及び比較例1~4の画像記録用処理剤を得た。
実施例1~15及び比較例1~4の画像記録用処理剤について、(a)光学濃度(OD値)評価、(b)洗濯堅牢性評価及び(c)触感評価を、下記方法により実施した。なお、各評価に用いた水性インクは、つぎのようにして調製した。
〔水性インクの調製〕
(水性染料インクAの調製)
インク組成(表1)の各成分を、均一に混合した。その後、得られた混合物を、東洋濾紙(株)製のポリテトラフルオロエチレン(PTFE)タイプメンブレンフィルタ(孔径:0.20μm)を用いてろ過することで、インクジェット記録用水性染料インクAを得た。
(水性顔料インクBの調製)
インク組成(表1)における、CAB-O-JET(登録商標)300を除く成分を、均一に混合しインク溶媒を得た。つぎに、CAB-O-JET(登録商標)300に、前記インク溶媒を加え、均一に混合した。その後、得られた混合物を、東洋濾紙(株)製のセルロールアセテートタイプメンブレンフィルタ(孔径3.00μm)でろ過することで、表1に示すインクジェット記録用水性顔料インクBを得た。
Figure 0007151132000002
(a)光学濃度(OD値)評価
平面サイズが15cm×5cmの布帛(綿(シーチング))に、実施例及び比較例の画像記録用処理剤約1gを、スプレー方式により均一に付与した。前記処理剤付与後の布帛に、210℃を上限とした高温(180℃~210℃)に設定したアイロンを2分間かけて乾燥させた。つぎに、ブラザー工業(株)のインクジェットプリンタ搭載デジタル複合機DCP-J4225Nを使用して、表1に示す水性インクA又はBを用いて、記録した。記録後の前記布帛を、水の中で前記布帛の一部が他の部分と擦れることがない程度に振りながら2分間水洗し、評価サンプルを得た。前記評価サンプルの記録面の記録部分の光学濃度(OD値)を、X-Rite社製の分光測色計SpectroEye(光源:D50、視野角:2°、ANSI-T)により測定し、下記評価基準に従って評価した。実施例15においては、前記布帛としてポリエステル(ツイル)を用い、前記アイロンの温度を160℃を上限とした中温(140℃~160℃)とした以外は、同様にして、光学濃度(OD値)を評価した。
光学濃度(OD値)評価 評価基準
AA:画像記録用処理剤を付与しなかったとき(ブランク)との光学濃度(OD値)の差(ΔOD1)が、0.03を超えた
A :画像記録用処理剤を付与しなかったとき(ブランク)との光学濃度(OD値)の差(ΔOD1)が、0.01を超えて0.03以下
B :画像記録用処理剤を付与しなかったとき(ブランク)との光学濃度(OD値)の差(ΔOD1)が、-0.03以上0.01以下
C :画像記録用処理剤を付与しなかったとき(ブランク)との光学濃度(OD値)の差(ΔOD1)が、-0.03未満
(b)洗濯堅牢性評価
(a)光学濃度(OD値)評価と同様にして作製した評価サンプルを、中性洗剤6.7g(花王(株)製の「エマール」(登録商標))を添加した約5Lの水の中で振りながら2分間洗濯した。洗濯後、前記評価サンプルの記録面の記録部分の光学濃度(OD値)を、前記分光測色計SpectroEye(光源:D50、視野角:2°、ANSI-T)により測定し、前記評価サンプルの洗濯前後の光学濃度(OD値)の差(ΔOD2=洗濯後のOD値-洗濯前のOD値)を算出し、下記評価基準に従って評価した。
洗濯堅牢性評価 評価基準
AA:前記ΔOD2が、-0.10以上
A :前記ΔOD2が、-0.15以上-0.10未満
B :前記ΔOD2が、-0.25以上-0.15未満
C :前記ΔOD2が、-0.25未満
(c)触感評価
10人の被験者が、(a)光学濃度(OD値)評価と同様にして作製した評価サンプルと、処理剤の付与及び水性インクでの記録を行っていない元の綿(実施例15においては、画像記録用処理剤の付与及び水性インクでの記録を行っていない元のポリエステル)と、を指で触り、前記評価サンプルが、前記元の綿(実施例15においては、前記元のポリエステル)と比べ、手触りが硬くなったと感じた人数を集計し、下記評価基準に従って評価した。
触感評価 評価基準
AA:前記評価サンプルの手触りが硬くなったと感じた人数が、10人中1人以下
A :前記評価サンプルの手触りが硬くなったと感じた人数が、2人~4人
B :前記評価サンプルの手触りが硬くなったと感じた人数が、5人以上
実施例1~15及び比較例1~4の画像記録用処理剤の組成及び評価結果を、表2に示す。
Figure 0007151132000003
表2に示すとおり、実施例1~15では、光学濃度(OD値)、洗濯堅牢性及び触感の全ての評価結果が良好であった。X≧2.5である実施例2~11では、X<2.5である実施例1と比べて、綿での洗濯堅牢性の評価結果がより優れていた。X≦20である実施例1~10では、X>20である実施例11と比べて、綿での触感の評価結果がより優れていた。X/Y≧0.6である実施例2~11では、X/Y<0.6である実施例1と比べて、綿での洗濯堅牢性の評価結果がより優れており、X/Y≧1.3である実施例4~11では、X/Y<1.3である実施例2及び3と比べて、綿での洗濯堅牢性の評価結果がさらに優れていた。X/Y≦30である実施例1~9では、X/Y>30である実施例10及び11と比べて、綿での光学濃度(OD値)の評価結果がより優れており、X/Y≦20である実施例1~8では、X/Y>20である実施例9と比べて、綿での光学濃度(OD値)の評価結果がさらに優れていた。カチオン性ポリマーエマルションがウレタン構造を含む実施例6、12及び13では、カチオン性ポリマーエマルションがウレタン構造を含まない実施例14と比べて、綿での触感の評価結果がより優れていた。カチオン性ポリマーエマルションのウレタン構造がエステル系である実施例6及び12では、カチオン性ポリマーエマルションのウレタン構造がエステル系でない実施例13と比べて、綿での触感の評価結果がさらに優れていた。
一方、カチオン性界面活性剤を用いなかった比較例1では、綿での光学濃度(OD値)の評価結果が悪かった。また、カチオン性界面活性剤に代えてノニオン性界面活性剤を用いた比較例2でも、綿での光学濃度(OD値)の評価結果が悪かった。そして、カチオン性ポリマーエマルションを用いなかった比較例3では、綿での洗濯堅牢性の評価結果が悪かった。さらに、カチオン性ポリマーエマルションに代えてカチオン性水溶性ポリマーを用いた比較例4でも、綿での洗濯堅牢性の評価結果が悪かった。
以上のように、本発明の画像記録用処理剤は、布帛への記録において、光学濃度(OD値)が高く、洗濯堅牢性に優れたものである。本発明の画像記録用処理剤の用途は、特に限定されず、各種布帛及び布帛以外の記録用紙等の記録媒体への記録に広く適用可能である。
1 インクジェット記録装置
2 インクカートリッジ
3 インク吐出手段(インクジェットヘッド)
4 ヘッドユニット
5 キャリッジ
6 駆動ユニット
7 プラテンローラ
8 パージ装置

Claims (10)

  1. カチオン性ポリマーエマルションと、
    カチオン性界面活性剤と、
    を含み、
    前記カチオン性ポリマーエマルションが、ウレタン構造を含み、
    下記条件(2)を満たすことを特徴とする、布帛への記録に用いられる画像記録用処理剤。

    条件(2):0.6≦X/Y≦30
    X:前記画像記録用処理剤全量における前記カチオン性ポリマーエマルションの含有量(質量%)
    Y:前記画像記録用処理剤全量における前記カチオン性界面活性剤の含有量(質量%)
  2. 前記ウレタン構造を含むカチオン性ポリマーエマルションが、前記ウレタン構造以外の部分に、アクリル構造及びスチレン構造の少なくとも一方を含む、請求項記載の画像記録用処理剤。
  3. 前記ウレタン構造が、エステル系のウレタン構造である、請求項又は記載の画像記録用処理剤。
  4. 下記条件(1)を満たす、請求項1~のいずれか一項に記載の画像記録用処理剤。

    条件(1):2.5≦X≦20
    X:前記画像記録用処理剤全量における前記カチオン性ポリマーエマルションの含有量(質量%)
  5. 下記条件(3)を満たす、請求項1~4のいずれか一項に記載の画像記録用処理剤。

    条件(3):1.3≦X/Y≦20
    X:前記画像記録用処理剤全量における前記カチオン性ポリマーエマルションの含有量(質量%)
    Y:前記画像記録用処理剤全量における前記カチオン性界面活性剤の含有量(質量%)
  6. 前記カチオン性界面活性剤が、式(1)で表されるカチオン性界面活性剤を含む、請求項1~のいずれか一項に記載の画像記録用処理剤。
    Figure 0007151132000004
    式(1)において、
    ~Rは、それぞれ、炭素原子数1~30の炭化水素基であり、R~Rは互いに同一でも異なっていてもよく、
    は、アニオンである。
  7. 式(1)において、
    ~Rは、それぞれ、炭素原子数1~5のアルキル基であり、R~Rは互いに同一でも異なっていてもよく、
    は、炭素原子数6~30のアルキル基であり、
    ~Rのアルキル基は置換基を有してもよく、直鎖でも分岐鎖でもよく、
    は、アニオンである、
    請求項記載の画像記録用処理剤。
  8. 式(1)において、
    は、メチル硫酸イオン、エチル硫酸イオン、硫酸イオン、硝酸イオン、酢酸イオン、ジカルボン酸イオン、トリカルボン酸イオン及び水酸化物イオンからなる群から選択される少なくとも一つである、
    請求項記載の画像記録用処理剤。
  9. 布帛への記録に用いられるインクと画像記録用処理剤のセットであって、
    インクジェット記録用水性インクと、画像記録用処理剤と、を含み、
    前記水性インクは、着色剤と、水と、を含み、
    前記画像記録用処理剤は、請求項1~8のいずれか一項に記載の画像記録用処理剤である、
    ことを特徴とするインクと画像記録用処理剤のセット。
  10. 請求項記載のインクと画像記録用処理剤のセットを用いて、布帛に記録する記録方法であって、
    前記布帛に前記画像記録用処理剤を付与する処理剤付与工程と、
    前記付与した画像記録用処理剤を乾燥させる乾燥工程と、
    前記布帛に前記水性インクをインクジェット方式により吐出して記録する記録工程と、
    を含むことを特徴とする記録方法。
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