JPH03113073A - インクジェット染色用布帛の製法および染色法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はインクジェット染色に際し、布帛に良好な品位
の画像を付与するための、インクジエ”）ト用布帛の製
法および該布帛を用いた染色法に関するものである。

［従来の技術］ 従来、布帛に図柄を形成する方法として、手捺染、ロー
ラ捺染、スクリーン捺染、転写捺染などが利用されてい
るが、いずれもあらかじめ図柄を形成したスクリーン、
彫刻ローラ、転写紙を用意して行う方法である。

また、近年紙の印写分野でインクジェットによる印写方
式が発達し、既に実用化されている。

インクジェット方式による図柄形成は、図柄読取機やコ
ンピュータと組合わせることにより、時間と費用をかけ
ることなく作製可能であるため、繊維分野においても、
注目を集め、そのまま布帛類に適用する試みがなされて
いる。

このインクジェット染色を布帛類に適用する場合、重要
なことは下記の点にある。

（１）布帛に繊細な画像を得るために滲み防止処理を行
う。

（２）少量のインク付与で高発色性が得られること。

（３）少量のインク付与で均染性が得られること。

（４）インク吐出が安定であること。

本明者らも、インクジェットの滲み防止に関し、すでに
下記の方法を提案している。

（Ａ）布帛に特殊な前処理を用いる方法。

（Ｂ）特殊なインクを用いる方法。

（Ｃ）特殊な前処理と特殊なインクの両者を用いる方法
。

（Ａ）については、インクの移動を防ぐための撥水処理
（特開昭６０−９９０８１号公報）や布帛の保水性向上
を目的とした水溶性高分子の処理（特公昭６３−３１５
９２号公報）等がある。

（Ｂ）については、特定粘性挙動インクによる滲み防止
（特開昭６２−１０１６６９号公報）。

（Ｃ）については、布帛とインクの両者から、インクの
移動を少なくしたもので、例えば、ゲル化法として（特
開昭６０−８１３７９号公報、特開昭６１−２３１２８
７号公報）等があげられるこれらの中でインクに何らか
の添加剤を必要とする場合は、滲み防止の効果が大きく
ても、インクの吐出性能を悪化させる場合が多い。すな
わち添加剤はインク粘度の増大、粘着性アップ、不溶成
分の増大などから、インクの吐出性および信頼性の低下
を招く。

一方、布帛の前処理のみでは十分な滲み防止効果と高発
色性の両者が満足されていない。本発明者らの検討によ
れば、濃色を得ようとすればインク付与量を増大するか
または、インク中の染料濃度を増大するかのどちらかで
ある。

インク付与量を増大すると滲みが大きくなり、またイン
ク中の染料濃度を増大すると吐出性能が低下する。

従って、インクジェットの滲み防止、高染色性、均染性
およびインクの吐出性能において、各要因単独では満足
できても、全ての要因を満足するに至ってないのが現状
である。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明者らはこれらの問題点、特にインクジェットの滲
み防止、高発色性、均染性およびインクの吐出安定性を
解決するため、種々鋭意検討した結果、水溶性高分子と
特定な水溶性溶剤との溶解系の処理液で、前処理された
布帛をインクジェットすることにより、前記問題がなく
全ての要因を満足させる得る事を見出し、本発明に到達
した。

本発明の目的は、インクの吐出安定性に優れ、かつ滲み
防止された、高発色性でかつ、高品位の画像を得るため
のインクジェット染色用布帛の製法ならびに染色法を提
供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は前記の目的を達成するため、次の構成を有する
。

（１）布帛に水溶性高分子と水溶性有機溶剤を含む水系
処理液を付与し、乾燥することを特徴とするインクジェ
ット染色用布帛の製法。

（２）布帛に水溶性高分子、水溶性有機溶剤および発泡
剤を含有する水系処理液を付与し、乾燥することを特徴
とするインクジェット染色用布帛の製法。

（３）水溶性有機溶剤の沸点が、６０〜２５０℃である
（１）に記載のインクジェット染色用布帛の製法。

（４）前記（１）〜（３）に記載の製法で得たインクジ
ェット染色用布帛を用いてインクジェット染色し、次い
で固着、ソーピング処理することを特徴とする染色法。

以下、本発明の詳細な説明する。

通常、前処理剤の水溶性高分子の水溶液をマングルで絞
ると、絞られた瞬間は水溶性高分子が布帛の全面、すな
わち表面、内部および空隙に一定の割合でほぼ均一に分
布する。その後、布帛中の水溶性高分子は乾燥工程で加
熱され乾燥固化される。この場合、布帛に付与された水
溶性高分子は表面から水分が蒸発するにしたがい粘度が
増加して体積が減り、表面張力により除々に繊維同志を
引き寄せながら内部へ後退し、ついには繊維同志を接着
するかたちで繊維束を充填する固形物とな滲み防止効果
が著しく高くなる事を見出した。

本発明によると、水溶性高分子に高沸点の水溶性有機溶
剤を併用した水系処理剤で布帛を処理した場合、乾燥工
程で水が蒸発するにつれ、系が不安定になり水溶性高分
子がより凝固しやすく、マイグレーションが抑えられ理
想系に近い付着状態になると推定される。

また水溶性高分子に水溶性の低沸点溶剤との併用で布帛
を処理した場合、蒸発速度が二段になり、水溶性高分子
の被膜形態が乱れ易くなり、インクの吸収が速くなると
考えられる。

すなわち、従来法の水溶性高分子単独処理と本発明の水
溶性高分子／水溶性有機溶剤との併用を比較した場合、
乾燥後は両者と同量の水溶性高分子が付与されているに
もかかわらず、滲み防止性は本発明が著しく良好となる
。

このことより、本発明で得られたインクジェット染色用
布帛は、従来の水溶性高分子／水系に比べ、下記の特徴
を有する。

（１）繊維同志が束状にかたまらず、繊維間の空隙が多
く存在するためインク滴を吸収保持しゃすく均染性も向
上する。

（２）水溶性高分子が繊維間の空隙および編織物組織の
空隙に、薄片状ないし微粒子状として存在するため表面
積が大きくなり、インクを速く吸収して増粘することに
より滲み防止性が高（なると推定される。

さらに本発明は、インクに滲み防止のための特定の添加
剤を加えないので、吐出性を悪化させる事がなく、かつ
インクや素材の限定がなく非常に汎用的である特徴を有
する。

すなわち本発明は水生媒体のインク系であれば分散染料
のような水不溶性染料が分散されたインクおよび反応性
染料、酸性染料などのような水溶性染料インク全てに適
用可能であり、適応素材も限定されず、合成繊維（ポリ
エステル、ナイロン、アクリル等）、天然植物繊維（木
綿、麻等）、動物繊維（絹、羊毛等）などに利用でき、
合理的がつ汎用的な方法である。布帛としては特に限定
されず織物、編物、不織布などがあげられる。

隙が多く存在するためインク滴を吸収保持しゃすく均染
性も向上する。

（２）水溶性高分子が繊維間の空隙および編織物組織の
空隙に、薄片状ないし微粒子状として存在するため表面
積が大きくなり、インクを速く吸収して増粘することに
より滲み防止性が高くなると推定される。

さらに本発明は、インクに滲み防止のための特定の添加
剤を加えないので、吐出性を悪化させる事がなく、かつ
インクや素材の限定がなく非常に汎用的である特徴を有
する。

すなわち本発明は水生媒体のインク系であれば分散染料
のような水不溶性染料が分散されたインクおよび反応性
染料、酸性染料などのような水溶性染料インク全てに適
用可能であり、適応素材も限定されず、合成繊維（ポリ
エステル、ナイロン、アクリル等）、天然植物繊維（木
綿、麻等）、動物繊維（絹、羊毛等）などに利用でき、
合理的かつ汎用的な方法である。布帛としては特に限定
されず織物、編物、不織布などがあげられる。

本発明でいう水溶性高分子とは、天然糊料、合成水溶性
高分子に分類できる。

天然糊料としては、澱粉系、メチルセルロース、ヒドロ
キシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、
カルボキシメチルセルロース等のセルロース系、ローカ
ストビーン、グアー、タマリンド等のガム系、その他、
アルギン酸ソーダがある。

合成水溶性高分子としては、ポリビニルアルコール、ポ
リビニルアルールエーテル等のビニル系、ポリ　（メタ
）アクリル酸、ポリ（メタ）アクリル酸塩、およびこれ
らの水溶性共重合物、ポリアクリルアマイド等のアクリ
ル系、マレイン酸共重合物としてたとえばスチロール、
酢酸ビニルとの共重合物、その他ポリビニルピロリドン
、ポリエチレンオキサイド等が挙げられ、単独もしくは
２種以上配合して用いてもよい。

一般的には発色性や脱糊性の面より、使用染料により水
溶性高分子はほぼ決定される。たとえば反応性染料を使
用する場合、カルボキシメチルセルロース、アルギン酸
ソーダ、ポリ（メタ）アクリル酸塩が好ましく用いられ
る。

水溶性高分子の付与量は布帛に対して０．　１〜５重量
％であり、０．１重量％未満では滲み防止性が小さく、
５重量％を越えると処理液の粘度が上昇しすぎ、付与方
法が限定されたり、脱糊性や発色性が不良となる。従っ
て０．　５〜３重量％の範囲が好ましく用いられる。

次に本発明でいう水溶性有機溶剤とは、水に１０％以上
溶解し、沸点が６０〜２５０℃の範囲のものである。た
とえば、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピ
ルアルコール、ブチル、エチレングリコール１、ジエチ
レングリコール、プロピレングリコール、１．３ブタン
ジオール、１゜４ブタンジオール、ヘキシレングリコー
ル、２゜３ブタンジオール、１．２ブタンジオール、１
゜２プロパンジオール、１．５ベンタンジオール、ネオ
ペンチルグリコール、Ｎ−メチルアルコール等があげら
れる。

さらに沸点が１８０〜２３０℃の範囲にある水溶性溶剤
としてエチレングリコール、プロピレングリコール等が
さらに好ましく用いられる。

沸点が２５０℃を越えると通常の乾燥工程で（１００〜
１５０℃）蒸発しにくく、布帛に水溶性溶剤が残存し、
滲み防止性を損なう。

一方、沸点が６０℃未満になると、蒸発速度が大きく作
業性が低下する。これらの水溶性有機溶剤は用いる水溶
性高分子との親和性、乾燥速度などから適切なものが選
ばれる。本発明者らの検討によれば、好ましい組み合わ
せの例としてアルギン酸ナトリウム／エチルアルコール
、アルギン酸ナトリウム／エチレングリコル、カルボキ
シメチルセルロース／プロピレングリコール、ポリアク
リル酸ナトリウム／ヘキシレンゲルコール等があげられ
る。

水溶性有機溶剤の使用量は２〜５０％、好ましくは５〜
２０％である。

水溶性高分子／水溶性有機溶剤の併用処理で滲みは防止
されるが、さらにこの系に発泡剤が含有されると、より
滲み防止は向上することがわがった。　また本発明でい
う発泡剤とは、化合物が分解し気体を放出するもの、ま
たは気体物質を内包するものに大別することができる。

前者の酸素を放出するものとして、たとえば過酸化水素
、過硼酸ソーダ等、炭酸ガスを放出するものとし炭酸水
素ナトリウム、炭酸水素アンモニウム等、後者の例とし
て、塩化ビニリデン共重合を殻壁として、低沸点炭化水
素を内包する熱膨張性のマイクロカプセル等が挙げられ
る。

発泡剤として効果的なものは水溶性高分子の被膜を多孔
性にせしめ、被膜を失透させるものであり、水溶性で特
に炭酸ガスを放出するものが、安価であり好ましくく用
いられる。

発泡剤の使用量は０〜２０％、好ましくは０゜５〜５％
である。

水溶性高分子を付与させる方法はパッド法、スプレー法
、コーティング法およびプリント法等いずれの方法でも
良いが、滲み防止の点で、前処理剤は繊維構造内部まで
含浸せるのが好ましく、この点および処理の均一性の点
で、パッド法が最も優れている。

また、それ以外に必要に応じ布帛に、発色性向上などを
目的に酸、アルカリ、塩類、還元防止剤等の染色助剤お
よび無機微粒子等の充填剤を付与しても差支えない。

本発明でいうインクジェット染色とは、インク等の液体
をノズルから吐出させ、吐出した液を液滴化して、制御
し利用するものであり、その方法としては（１）連続吐
出方式（偏向型、発散型）（２）オンデマンド型（圧力
パルス式、バブルジェット式、静電吐出式）に分類され
、いずれの方法を用いても良い。

最適インク付与量は布帛構造にもよるが、通常布帛の目
付が６０〜２００／ｒｄの場合、１５〜６０ｇ／ｒｒｒ
付与するのが良い。インク付与量が少ない場合、白湯が
残り発色性が低下し、インク付与量が多い場合、滲み防
止が大きくなるため、布帛により最適の付与量を設定す
る必要がある。

本発明の具体的な染色法は、水溶性高分子／水溶性有機
溶剤の処理液または水溶性高分子／水溶性有機溶剤／発
泡剤の処理液を布帛に付与し、乾燥して得られる布帛を
用いてインクジェット染色する。

次いで、スチーミング等の固着処理を行い、最後に水溶
性高分子、水溶性有機溶剤、発泡剤を除去するための、
ソーピング処理および仕上げ処理を行い製品化するので
ある。

スチーミング処理、ソーピング処理および仕上げ処理は
通常公知の設備、方法でよい。

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。

［実施例］ 実施例１〜２、比較例１〜３ セルロース繊維として漂白、精練した木綿織物（ブロー
ド：目付　８１　ｇ／ｒｒ？）を用い、下記の前処理液
で処理を行った（未処理は比較例１とする）。

（１）前処理液 （実施例　１） アルギン酸ナトリウム　　　１％ エチレングリコール 炭酸ナトリウム イオン交換水 （実施例　２） アルギン酸ナトリウム エチレングリコール 炭酸ナトリウム 炭酸水素ナトリウム イオン交換水 （比較例　２） アルギン酸ナトリウム 炭酸ナトリウム イオン交換水 （比較例　３） アルギン酸ナトリウム 炭酸水素ナトリウム 炭酸ナトリウム イオン交換水 いずれも、パッド（絞り率二６ （１３０℃）した。

１０％ ３％ ８６％ １％ １０％ ３％ ３％ ８３％ １％ ３％ ９６％ １％ ３％ ３％ ９３％ ０％）−乾燥 （２）　インク組成 染料　　　　　　　　３０％ エチレングリコール　２０％ イオン交換水　　　　５０％ 染料としては ａ、レマゾール　ターキスブルー　Ｇ　リキッド（Ｒｅ
ｍａｚｏｌ　　　ＴｕｒｑｕｏｉｓｅＢｌｕｅ　　Ｇ　
　Ｌｉｑｕｉｄ） （ヘキスト社製） シバクロン　レッド　６Ｂ　リキッド ｂ、（Ｃｉｂａｃｒｏｎ　　Ｒｅｄ　　６ＢＬｉｑｕｉ
ｄ）（チバ、ガイギー社製）いずれも１ミクロンのフィ
ルターで濾過後、減圧下で脱気を行い使用した。

（３）　インクジェット条件 インクジェット方式：オンデマンド型 ノズル径　　・　　　７５ミクロン 印加電圧　　・　　　６０Ｖ 駆動周波数　：　　　　４０００Ｈｚ 解像度　　　・　　　　８ドツト／ｍｍ（１）で得られ
たインクジェット用の前処理布および未処理布（比較例
１）をインクジェットを行った。次に、固着−ソーピン
グを行った。

（４）　固着−ソーピング 飽和水蒸気１００℃で１５分間スチーミング処理。次い
で水洗し、８０℃で５分間ソーピング処理し、乾燥した
。結果を第１表に示した。

（５）測定 ａ１発色性 下記の式よりに／Ｓを求めた。

Ｋ／Ｓ＝　（１−Ｒ）　２／２Ｒ Ｋ／Ｓは値が大きいものほど発色性が高い。

（Ｒはブルーを測定し、６７０ｎｍでの最大吸収波長の
反射率を示す） ｂ、滲みはインクの移動距離（ｍｍ）を表わし、ブルー
とレッドの境界に、どれだけインクが広がりいるかを示
しものである。０．６ｍｍ以下であれば布帛に繊細画像
が付与出来る。

第１表に示した様に、比較例１は未処理であり滲みが最
も大きい。実施例１と比較例２また実施例２と比較例３
は乾燥後の付着量は実質的に同じであったが、いずれも
本発明の水溶性有機溶剤（エチレングリコール）を添加
した方が滲み防止性に優れているでいるが認められた。

本発明は滲み防止の目標である０、６ｍｍ以下に達して
いる。

また本発明は比較例より発色性も向上している。

第１表　木綿のインクジェット 実施例３〜４、 比較例４へ・６ 漂白、精練した絹織物（羽二重二目付　６８ｇ１ｒｄ）
を用い、を用い、下記の前処理液で処理を行った（未処
理は比較例４とする）。

（１）前処理液 （実施例　３） アルギン酸ナトリウム　　　１％ エチレングリコール　　　１０％ イオン交換水　　　　　　８９％ （実施例　４） アルギン酸ナトリウム　　　１％ エチレングリコール　　　１０％ 炭酸水素ナトリウム　　　　３％ イオン交換水　　　　　　８６％ （比較例　５） アルギン酸ナトリウム　　　１％ イオン交換水　　　　　　９９％ （比較例　６） アルギン酸ナトリウム　　　１％ 炭酸水素ナトリウム　　　　３％ イオン交換水　　　　　　９６％ いずれも、パッド（絞り率二６０％）−乾燥（１３０℃
）した。

次いで、実施例１〜実施例２、比較例１〜比較例３と同
様な方法で処理した。結果を第２表に示した。

第２表に示した様に結果は、実施例１〜実施例２、比較
例１〜比較例３とほぼ同様である。

比較例４は未処理であり滲みが最も大きい。比較例５は
水溶性高分子の単独処理、比較例６は水溶性高分子／発
泡剤の併用処理あり、比較例４に比べれば、滲みが若干
小さくなっているが、本発明の実施例３〜４に比べ不十
分である。本発明の実施例４は実施例３に比較し、若干
滲み防止が向上している。すなわち絹においても溶性高
分子／水溶性有機溶剤／発泡剤の系が滲み防止および発
色性の点で最も優れている。

第２表 絹のインフジエラ ト 実施例５〜８、比較例７〜８ 布帛として実施例３〜４で用いた絹織物を下記の前処理
液で処理を行った。

前処理液 ファインガムＭＣ−８３％ 水溶性溶剤　　　　　　　１０％ イオン交換水　　　　　　８７％ （ファインガムＭＣ−８はカルボキシメチールセルロー
ス系：第−工業社製） 水溶性溶剤としてエチレングリコール（実施例５）、プ
ロピレングリコール（実施例６）、エチールアルコール
（実施例７）、メチールアルコル（実施例８）、グリセ
リン（比較例７）、トリプロピレングリコール（比較例
８）、を用い以外は実施例３と同様な方法で処理を行い
、結果を第３表に示した 第３表に示すように、実施例５〜実施例７に示した水溶
性有機溶剤の沸点が７９〜１９２℃の範囲のものは滲み
防止性が良好である。

一方、比較例７．８の沸点が２８８℃以上のものは乾燥
工程で蒸発しないため、インクジェット後およびスチー
ミング時にブリードが発生し滲みが著しく大きくなり、
好ましくない。

第３表 絹のインフジエラ ト 実施例９〜１０、比較例９〜１１ ポリエステル繊維から織物（ボンジー二目付１２０　ｇ
ｌｒｄ）を用い、発泡剤として炭酸水素アンンモニウム
を用いた以外は、実施例３〜４、比較例４〜６と同様な
方法で前処理した。次いで下記に示す条件で処理した。

（２）　インク組成 染料　　　　　　　　　　　１０％ １．４ブタンジオール　　　２０％ イオン交換水　　　　　　　７０％ 染料としては ａ６　シーアイ　デスパース　イエロー　４２（ＣＩ　
ＤＩＳＰＥＲ３Ｅ　ＹＥＬＬＯＷ　４２　）ｂ、シーア
イ　デスパース　ブルー　　５６（ＣＩ　ＤＩＳＰＥＲ
３Ｅ　ＢＬＵＥ　５６　’）いずれも１ミクロンのフィ
ルターで濾過後、減圧下で脱気を行い使用した。

（３）インクジェット条件 実施例１〜２と同じ （４）固着−ソーピング 過熱水蒸気１７０℃で７分間のスチーミング処理、次い
で、水洗し、８０℃で通常の還元洗浄を行ない、乾燥し
た。その結果を第４表に示した。

滲みはイエローとブルーの境界でのインクの移動距離を
測定した。

第４表に示したように、ポリエステル織物においても、
木綿、絹と同様に本発明の実施例９〜１０の水溶性高分
子／水溶性有機溶剤／（発泡剤）で前処理したものは水
溶性高分子単独（比較例１０）、水溶性高分子／発泡剤
（比較例１１）に比べ、滲み防止および発色性ともに優
れている。

第４表　ポリエステルのインクジェット（発明の効果） 本発明により得られたインクジェット用布帛は発色性に
優れ、かつインクの滲み防止性が良好であるため、濃色
で繊細な画像が得られる。

また、本発明はインク成分に特別な添加剤を必要としな
いため、吐出性能を損なうことなく、天然繊維、合成繊
維いずれにも用いる事ができる。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）布帛に水溶性高分子と水溶性有機溶剤を含む水系
   処理液を付与し、乾燥することを特徴とするインクジェ
   ット染色用布帛の製法。
2. （２）布帛に水溶性高分子、水溶性有機溶剤および発泡
   剤を含有する水系処理液を付与し、乾燥することを特徴
   とするインクジェット染色用布帛の製法。
3. （３）水溶性有機溶剤の沸点が、６０〜２５０℃である
   請求項（１）に記載のインクジェット染色用布帛の製法
   。
4. （４）前記請求項（１）〜（３）に記載の製法で得たイ
   ンクジェット染色用布帛を用いてインクジェット染色し
   、次いで固着、ソーピング処理することを特徴とする染
   色法。