WO2005005560A1 - 立体模様形成インクジェット用インク、それを用いた立体模様形成方法、およびそれによって得られた立体模様形成布帛 - Google Patents

立体模様形成インクジェット用インク、それを用いた立体模様形成方法、およびそれによって得られた立体模様形成布帛 Download PDF

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Takahiro Kosaka
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Seiren Co., Ltd.
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    • D06PDYEING OR PRINTING TEXTILES; DYEING LEATHER, FURS OR SOLID MACROMOLECULAR SUBSTANCES IN ANY FORM
    • D06P1/00General processes of dyeing or printing textiles, or general processes of dyeing leather, furs, or solid macromolecular substances in any form, classified according to the dyes, pigments, or auxiliary substances employed
    • D06P1/44General processes of dyeing or printing textiles, or general processes of dyeing leather, furs, or solid macromolecular substances in any form, classified according to the dyes, pigments, or auxiliary substances employed using insoluble pigments or auxiliary substances, e.g. binders
    • D06P1/64General processes of dyeing or printing textiles, or general processes of dyeing leather, furs, or solid macromolecular substances in any form, classified according to the dyes, pigments, or auxiliary substances employed using insoluble pigments or auxiliary substances, e.g. binders using compositions containing low-molecular-weight organic compounds without sulfate or sulfonate groups
    • D06P1/642Compounds containing nitrogen
    • D06P1/649Compounds containing carbonamide, thiocarbonamide or guanyl groups
    • D06P1/6494Compounds containing a guanyl group R-C-N=, e.g. (bi)guanadine, dicyandiamid amidines
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06PDYEING OR PRINTING TEXTILES; DYEING LEATHER, FURS OR SOLID MACROMOLECULAR SUBSTANCES IN ANY FORM
    • D06P5/00Other features in dyeing or printing textiles, or dyeing leather, furs, or solid macromolecular substances in any form
    • D06P5/30Ink jet printing

Definitions

  • the present invention relates to an inkjet ink for forming a three-dimensional pattern, and more particularly, to an ink-jet ink capable of forming a three-dimensional pattern on a textile. Further, the present invention relates to a method for forming a three-dimensional pattern using the ink, and a three-dimensional pattern-forming cloth obtained by the method.
  • the former physical method includes embossing and shrinker processing in which a mold is formed by contact pressure of an engraving roll under high-temperature heating. Since the fabric is inserted between the heating rolls under heavy pressure, the hardening of the texture and the flattening of the fabric become extremely large, and the hot rolls cause metallic luster and thermal discoloration. There are times when there is a problem.
  • the ink jet method is excellent in economical and safety aspects because it is necessary to spray a required amount of chemicals to the necessary portions even if it is not necessary to make a mold for a heat roll or a printing screen, and to apply the chemicals to the fabric. ing. Further, the obtained three-dimensional pattern is extremely useful because it becomes extremely dense, which cannot be made by the conventional method.
  • a method of forming a three-dimensional pattern by an ink jet method for example, there is a method of contracting a pile by injecting a fiber contracting agent from a nozzle as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-298863.
  • the power of using high-viscosity inks such as 100-200 cps Ink-jet printing devices that are widely used are for low-viscosity type inks of about 11 lOcps, so new printing for high-viscosity inks is required.
  • Equipment is required.
  • the ink has a high viscosity, clogging of slime is likely to occur.
  • the fiber-contracting agent has low permeability to the fabric, when it is used for a nappied fabric having a long nozzle length, the medicine does not reach the depth of the pile and the unevenness tends to be insufficient.
  • the ink is transparent, it is not possible to detect or detect the ejection state of the ink, and in particular, there is a problem that the detection of the ejection failure is delayed in the production line. For this reason, it is conceivable to add a coloring agent to the ink. However, simply adding a coloring agent to the fiber shrinking agent may cause aggregation and precipitation, which may cause poor ejection.
  • an ink jet method is considered to be very useful as a method of forming a three-dimensional pattern on a fabric.
  • a clear unevenness is obtained for forming a three-dimensional pattern, and an ink which can be sufficiently used for mass production has not yet been found. It has not been.
  • An object of the present invention is to provide an ink-jet ink that can be sufficiently used in an ink-jet method and can form a clear three-dimensional pattern. Furthermore, a three-dimensional pattern forming method using the ink and a three-dimensional pattern forming fabric obtained by the method are provided.
  • the present invention relates to an ink-jet ink comprising guanidine carbonate and water.
  • the ink-jet ink power preferably further contains urea.
  • the inkjet ink power S further contains a water-soluble dye.
  • the ink for ink jet printing preferably contains 10 to 35% by weight of guanidine carbonate.
  • the inkjet ink contains at least one selected from the group consisting of polyhydric alcohols, polyhydric alcohol derivatives, and surfactants to which ethylene oxide is added.
  • the water-soluble dye is preferably a reactive dye.
  • the optical density of the ink at the maximum peak wavelength in the visible light region is preferably 2-30 / g.
  • the present invention also relates to a method for forming a three-dimensional pattern on a fabric, wherein the three-dimensional pattern is formed by applying the ink for inkjet to a fabric by an ink-jet method.
  • the cloth is made of polyester fiber.
  • the present invention also relates to a three-dimensional pattern forming cloth obtained by the three-dimensional pattern forming method.
  • the ink of the present invention is a functional inkjet ink capable of imparting a three-dimensional pattern to a fabric, and has a basic feature that guanidine carbonate is dissolved in water.
  • an ink jet system By using an ink composed of guanidine carbonate and water, an ink jet system can be used. Thus, stable ejection can be performed for a long time.
  • a clear three-dimensional pattern can be formed on the cloth by applying the ink to the cloth, and then performing steaming and sorbing.
  • Guanidine carbonate is used as a fiber degrading agent because the pH of the aqueous solution is as low as 10 to 13 compared to other strong alkalis such as caustic soda, and the work safety and the equipment are less likely to corrode. .
  • the concentration of guanidine carbonate is preferably in the range of 1035% by weight, and more preferably in the range of 15-30% by weight. If it is less than 10% by weight, it tends to be difficult to obtain a sufficient uneven pattern. Conversely, if it exceeds 35% by weight, the solubility limit of guanidine carbonate in water will be close, and nozzle clogging will occur due to the formation of precipitates. This tends to make stable ejection impossible for a long time.
  • the ink-jet ink is colorless and transparent, nozzle clogging and blurring are not visible, and it is very difficult to determine whether stable ejection is achieved. Therefore, it is preferable to mix a water-soluble dye and color the ink so that the ink ejection state can be visually confirmed.
  • the water-soluble dye that can be used in the ink of the present invention acid dyes, reactive dyes, and cationic dyes are preferable because they are inexpensive and have a wide variety of types. Among them, reactive dyes are preferred because of their relatively high solubility in water. In terms of the dye structure, the azo dyes can be colored in a small amount because of their high optical density, and they do not color the fabric when used in combination with guanidine carbonate because of their low alkali resistance. Dyes are preferred.
  • the content of the water-soluble dye is preferably in the range of 0.001 to 0.1% by weight, and more preferably in the range of 0.005 to 0.05% by weight.
  • the optical density of the ink of the present invention at the maximum peak wavelength in the visible light region is preferably in the range of 2-30 / g, particularly preferably 3-20 / g. If the optical density is less than 2 / g, it tends to be difficult to visually check the ejection state, such as nozzle clogging, which is due to low ink coloring density, and to use an optical sensor.
  • the amount of the water-soluble dye added may be excessive, which may tend to cause clogging of the nozzle due to precipitation of a dye or the like.
  • the optical density can be measured with a generally used spectrophotometer or the like.
  • the ink of the present invention preferably contains urea in order to stably dissolve guanidine carbonate and a water-soluble dye in water.
  • Urea is optimal because it has little effect on viscosity and surface tension, which are important for inkjet inks.
  • the urea content is preferably in the range of 0.1 to 10% by weight, more preferably in the range of 0.5 to 5% by weight. If the amount of urea is less than 0.1% by weight, the effect as a dissolving agent is poor, so that the precipitation of a water-soluble dye particularly occurs, which tends to cause clogging. If the amount exceeds 10% by weight, the original purpose, that is, the uneven pattern of the fabric tends not to be sufficiently obtained.
  • the ink of the present invention contains at least one selected from the group consisting of polyhydric alcohols, polyhydric alcohol derivatives, and surfactants to which ethylene oxide is added, from the viewpoint of preventing air from being blown from the nozzles. Desirably, it is contained.
  • the content is preferably in the range of 0.1 to 10% by weight, more preferably in the range of 0.5 to 5% by weight. If the amount is less than 0.1% by weight, the effect of the nozzle to prevent air entrapment will be low, and ink will tend to cause air entrainment. If it exceeds 10% by weight, the ink will have a high viscosity, However, it tends to be difficult to discharge from the nozzle.
  • Polyhydric alcohols or polyhydric alcohol derivatives usable in the present invention include, for example, glycerin, diethylene glycol, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycolone monobutynoate ether, triethylene glycolone, and triethylene glycolone resin. Norethene, triethylene glycolone monomethynoate, propylene glycol, propylene glycolone monomethynoate, dipropylene glycol, tripropylene glycol, trimethylene glycol, polyethylene glycol and polyethylene glycol dimethyl ether, etc. Is raised.
  • the surfactant added with ethylene oxide that can be used in the present invention is preferably a nonionic or cationic surfactant. This is because the anionic surfactant may have a problem in compatibility with guanidine carbonate and foamability.
  • nonionic surfactant to which ethylene oxide has been added examples include ether-type nonionic surfactants such as polyoxyethylene alkyl ether, and ether ester-type nonionic surfactants such as polyoxyethylene glycerin fatty acid ester.
  • surfactant examples include surfactants and ester-type nonionic surfactants such as polyethylene glycol fatty acid esters.
  • Examples of the cationic surfactant to which ethylene oxide has been added include ethylene oxide adducts such as aliphatic amine salts and aliphatic quaternary ammonium salts.
  • the surfactant has a low viscosity having a number average molecular weight of 5,000 or less.
  • the number average molecular weight is 5,000 or more, the viscosity of the ink tends to be high and the ejection stability of the ink tends to be lacking.
  • polyhydric alcohols polyhydric alcohol derivatives and surfactants to which ethylene oxide has been added
  • propylene glycol is more preferred because of its excellent work safety.
  • an ethylene oxide adduct of an aliphatic quaternary ammonium salt is more preferable in terms of high stability in an alkaline aqueous solution.
  • the ink-jet ink of the present invention preferably has a viscosity of 11 lOcps at 25 ° C, more preferably 11-5 cps. If it is lower than lcps, the ink droplet ejected from the P tends to be broken during flight, and the sharpness of the uneven pattern tends to be inferior.If it exceeds lOcps, it becomes difficult to eject ink from the nozzle due to high viscosity. There is a tendency.
  • the inkjet ink of the present invention is used for a recording medium such as a fabric / film and forms a cubic pattern.
  • cloth is preferable because it is made of fiber and has a large surface area, so that it is easy to form a three-dimensional pattern.
  • the type of the fabric is not particularly limited, such as a woven fabric, a knitted fabric, a raised fabric, and a nonwoven fabric.
  • polyester and wool can be used. Not only in the field of fashion, but also as industrial materials such as interior materials for automobiles and construction.
  • the use of polyester fibers is more preferable in that it can be used for various purposes, and the versatility is high.
  • the thickness of the fibers constituting the fabric be 2 decitex or less from the viewpoint that a clear uneven shape is easily obtained.
  • the ink-jet ink of the present invention is applied to a recording medium at a rate of 10 100 g / m
  • the application amount of the ink is Ri less 10 g / m, there is a tendency that it is possible to obtain a sufficient uneven pattern becomes difficult, and when it is more than 100 g / m 2, bleeding inks tend to be inferior in sharpness concave convex pattern .
  • the applied amount of guanidine carbonate is preferably in the range of 110 to 30 g / m 2 . If the amount of guanidine carbonate applied is less than lg / m 2 , it tends to be difficult to obtain a sufficient uneven pattern, and if it exceeds 30 g / m 2 , the amount will be more than necessary, and the cost will only increase. There is a tendency that a problem arises in that a hole is formed depending on the fabric to be formed.
  • the fabric is preliminarily subjected to a pretreatment of applying a pretreatment liquid containing an ink receiving agent.
  • Examples of the ink receiving agent mainly include sizing agents such as sodium alginate, carboxymethylcellulose, polyvinyl alcohol, methylcellulose, and starch. Of these, carboxymethylcellulose, which has excellent chemical resistance and alkali resistance, is preferred.
  • the applied amount of the ink receiving agent is preferably in the range of 2 to 20 g / m 2 .
  • the applied amount is the Most less than 2 g / m 2, inferior in the ink-receiving ability, blurred ink tends to or strike-through, and when it is more than 20 g / m 2, since the fabric becomes hard, in an ink-jet printer The transportability tends to be poor, and the receiving agent tends to fall off the fabric during handling.
  • a pH adjuster a light resistance improver, an antioxidant, a reduction inhibitor, and the like may be added to the pretreatment liquid as needed.
  • the method for applying the ink receiving agent includes, but is not particularly limited to, a coating method, a screen method, and a dipped nip method.
  • the fabric is heat-treated.
  • the fibers are decomposed, and irregularities appear.
  • the heat treatment it is preferable to perform the treatment at 160 190 ° C for about 10 minutes. If the temperature is lower than 160 ° C, there is a tendency that the uneven pattern cannot be obtained sufficiently. If the temperature exceeds 190 ° C, the decomposition of the fiber proceeds too rapidly and the reproducibility tends to be hardly obtained.
  • the heat treatment may be either a dry heat treatment or a wet heat treatment. However, in the case where the formed concavo-convex shape is good, and when the three-dimensional pattern formation and the dyeing of the present invention are performed simultaneously as described later, good color development Treatment with wet heat is more preferable in that it can be obtained at the same time.
  • washing treatment for the purpose of dropping the ink receiving agent, unfixed dye, and decomposed products of the fibers remaining on the cloth from the cloth.
  • this washing treatment method reduction washing using hydrosulfite, a surfactant, soda ash, or the like, which is usually performed, is used.
  • the conditions for the weight loss treatment are not particularly limited. For example, a treatment temperature of 70 to 90 ° C using 15 g / L of a weight loss promoter and 2 to 15 g / L of caustic soda (granules) is used. So, let's process it for 10-60 minutes.
  • weight-loss accelerator examples include aliphatic amine salt cationic surfactants, quaternary ammonium salt cationic surfactants of aliphatic amine salts, aromatic quaternary ammonium salt cationic surfactants, and heterocyclic quaternary agents.
  • Ammonia salt cationic surfactants and the like can be used.
  • the inkjet ink of the present invention is used in combination with a disperse dye, a pigment, an acidic dye, a direct dye, a reactive dye or a cationic dye, which is used for coloring a fabric and is dispersed or dissolved in water. It is possible to do.
  • the ink jet ink of the present invention and the coloring ink are ejected from different nozzles and mixed on the fabric to form a portion having only irregularities, a portion having only coloring, and a portion having irregular coloring on the same fabric.
  • Such expressions can be freely set.
  • the ink jet printing apparatus used in the three-dimensional pattern forming method of the present invention may be a charge modulation method, a charge ejection method, a micro dot, or any other method that does not heat ink.
  • an on-demand method such as a piezo conversion method and an electrostatic suction method.
  • the piezo method is preferable because ink ejection stability and continuous ejection properties are excellent, and the head can be manufactured at relatively low cost.
  • the depth and width of the unevenness can be freely adjusted.
  • the depth of the unevenness can be gradually changed, it is possible to express a gradation pattern by the unevenness, in addition to the expression range that was possible with the conventional roll or screen method.
  • time, cost, and workability it does not generate a large amount of wastewater, so it can be said that it is superior in environment to the conventional method.
  • Carboxymethylcellulose (Fine Gum HEL-1, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) was applied to a polyester brushed cloth (fiber thickness 1 decitex) to give an applied amount of 2 g / m 2 to form an ink receiving layer. .
  • Each of the inks A to E obtained in Examples 1, 2, 3, 4 and Comparative Example 1 was printed on this polyester raised cloth under the following inkjet printing conditions.
  • Nozzle diameter 50 ⁇
  • the printed fabric was dried and then subjected to a wet heat treatment at 175 ° C for 10 minutes. After that, reduction cleaning was performed, and drying and a hair-setting process were performed.
  • the conditions for the weight loss treatment are as follows.
  • Treatment liquid Caustic soda (granule) 3g / L
  • Ink ejection One dot pattern was continuously printed on plain paper for 10 minutes, and dot disturbance and clogging were visually observed.
  • Ink deposition After leaving the ink at room temperature for one week, the ink was filtered under reduced pressure using Toyo Filter Paper No. 5A, and the presence or absence of a residue was visually checked.
  • Ink optical density The spectrum of the ink was measured in the range of 400 nm to 700 nm using UV2200 manufactured by Shimadzu Corporation, and the optical density at the maximum absorption peak wavelength was measured. Irregularity sharpness: visually confirmed.
  • the inks A to D obtained in Examples 1, 2, 3 and 4 were excellent in ejection property.
  • the inks A and B obtained in Examples 1 and 2 were able to form a three-dimensional pattern in which a satisfactory three-dimensional effect was felt in both the ejection property and the sharpness of unevenness.
  • Ink D obtained in Example 4 has no problem in terms of dischargeability and sharpness of unevenness, but since it is a colorless ink, it is difficult to check the discharge state slightly, thus slightly lowering workability. Was.
  • an ink-jet ink which can be sufficiently used in an ink-jet method and can form a clear three-dimensional pattern. Further, it is possible to provide a three-dimensional pattern forming method for forming a clear three-dimensional pattern and a three-dimensional pattern forming fabric having a clear three-dimensional pattern.

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Abstract

 インクジェット方式で充分使用可能で、かつ鮮明な立体模様を形成することができるインクジェット用インク、前記インクを用いた立体模様形成方法、およびそれによって得られた立体模様形成布帛を提供する。すなわち、本発明は、炭酸グアニジンおよび水からなるインクジェット用インクである。また、前記インクジェット用インクを、インクジェット方式にて布帛に付与し、立体模様を形成する布帛の立体模様形成方法である。さらに、前記立体模様形成方法によって得られた立体模様形成布帛である。

Description

明 細 書
立体模様形成インクジェット用インク、それを用いた立体模様形成方法、 およびそれによつて得られた立体模様形成布帛
技術分野
[0001] 本発明は、立体模様形成のためのインクジェット用インクに関し、さらに詳しくは、繊 維布帛に立体模様を形成することが可能なインクジェット用インクに関する。また、本 発明は、前記インクを用いた立体模様形成方法およびそれによつて得られた立体模 様形成布帛に関する。
背景技術
[0002] 近年、高機能性を有する布帛が開発されており、その布帛の自動車や建築分野の 内装材への利用が拡大している。高機能性布帛、いわゆる立体模様を有する布帛は 、布帛の表面に凹凸を形成したもので、立体感および高級感のあるものとして注目さ れている。そして、とくに自動車シートゃ壁材としての需要が大きく伸びてきている。
[0003] ところで、布帛にこのような立体模様を形成する方法として、従来、物理的に凹凸を 形成する方法と化学的に凹凸を形成する方法が検討、採用されてレ、る。
[0004] 前者の物理的な方法には、高温加熱下において彫刻ロールの接圧により型付けす るエンボス加工およびシュライナー加工などがある。し力、しながら、布帛を重加圧下の 加熱ロール間に挿入するため、風合いの硬化や布帛の扁平化が非常に大きくなるこ と、および熱ロールによる金属光沢を生じたり、熱変色を生じる場合があるなどといつ た問題がある。
[0005] 後者の化学的な方法としては、特公昭 47-23709号公報にあるように捺染を行なう 際に、繊維を収縮あるいは減量させる薬剤を捺染糊に混和させて処理を行なうもの 力 Sある。薬剤として、ナフトール誘導体を使用する場合、水に難溶性であるため、塗 布する際にムラになりやすいという問題があり、ァミン、アルカリ金属水酸化物を使用 する場合は、悪臭を生じたり有害性、危険性が高いという問題がある。この問題を解 決するため、特開 2000-96439号公報にて、薬剤として炭酸グァニジンを捺染糊中 に混和して使用することが提案されている。この方法は、使用する糊剤に耐アルカリ 性が求められ、使用可能な糊剤が限定されてしまうという欠点を有するものの、凹凸 再現性、環境および安全面において優れる方法と思われる。
[0006] し力しながら、これまで述べてきた方法全般では、熱ロールや捺染スクリーンの型作 りから始める必要があるため、時間的およびコスト的な面において、少ない数量の加 ェへの対応が極めて難しいという問題がある。また、薬剤を混和させた捺染糊が高粘 度であるため、布帛への浸透性が低ぐパイル長の長い立毛布帛に対して使用する 場合、パイル奥まで薬剤が行き届かず、凹凸が不充分となる傾向にある。
[0007] このような問題を解決するため、近年では、インクジェット方式によって布帛に繊維 収縮剤などを付与して立体模様を形成する方法が注目されている。
[0008] インクジェット方式では、熱ロールや捺染スクリーンの型作りの必要もなぐ必要な部 分に必要な量だけ薬剤を噴射して布帛に付与すればょレ、ため、経済面や安全面に 優れている。さらに、得られる立体模様は、従来の方式では作り得なかった極めて緻 密なものとなるため、非常に有用である。
[0009] インクジェット方式による立体模様の形成方法としては、たとえば、特開平 10-298 863号公報に開示されているような、繊維収縮剤をノズルから噴射させてパイルを収 縮させる方法がある。この場合、 100— 200cpsといった高粘度のインクを使用してい る力 普及しているインクジェットプリント装置は、 1一 lOcps程度の低粘度タイプのィ ンク用であるため、新たに高粘度インク用のプリント装置が必要となる。また、インクが 高粘度であるため、ノズノレの目詰まりを発生しやすい。さらには、繊維収縮剤の布帛 への浸透性が低いため、ノ ィル長の長い立毛布帛に対して使用する場合、パイル奥 まで薬剤が行き届かず、凹凸が不充分となる傾向にある。
[0010] さらに、前記インクは透明であるため、インクの吐出状態を検知または検查できず、 とくに生産ラインで吐出不良の発見が遅れてしまう問題がある。そのためインクに着 色剤を含有させることも考えられるが、繊維収縮剤に単に着色剤を入れても凝集、析 出が起こりやすぐひいては吐出不良の要因となる。
[0011] よって、布帛への立体模様形成方法として、インクジェット方式は非常に有用と思わ れる力 立体模様形成用として鮮明な凹凸が得られ、さらに大量生産にも充分使用 しうるインクは未だ見出されていない。 [0012] 本発明の目的は、インクジェット方式で充分使用可能であり、かつ鮮明な立体模様 を形成することができるインクジェット用インクを提供することである。さらに、前記イン クを用いた立体模様形成方法およびそれによつて得られた立体模様形成布帛を提 供する。
発明の開示
[0013] すなわち、本発明は、炭酸グァニジンおよび水からなるインクジェット用インクに関 する。
[0014] 前記インクジェット用インク力 さらに、尿素を含有することが好ましい。
[0015] 前記インクジェット用インク力 S、さらに、水溶性色素を含有することが好ましい。
[0016] 前記インクジェット用インク力 炭酸グァニジンを 10— 35重量%含有することが好ま しい。
[0017] さらに、前記インクジェット用インク力 多価アルコール、多価アルコール誘導体、お よびエチレンオキサイドが付加された界面活性剤からなる群から選ばれる少なくとも 1 種類を含有することが好ましレヽ。
[0018] 前記水溶性色素が、反応性染料であることが好ましい。
[0019] インクの可視光域での最大ピーク波長の光学密度が、 2— 30/gであることが好ま しい。
[0020] また、本発明は、前記インクジェット用インクを、インクジェット方式にて布帛に付与 し、立体模様を形成する布帛の立体模様形成方法に関する。
[0021] 前記布帛が、ポリエステル繊維からなることが好ましい。
[0022] また、本発明は、前記立体模様形成方法によって得られた立体模様形成布帛に関 する。
発明を実施するための最良の形態
[0023] 以下、本発明の実施の形態について説明する。
[0024] 本発明のインクは、布帛に立体模様を付与することが可能な機能性インクジェット用 インクであり、炭酸グァニジンを水溶解させたものであることを基本的な特徴としてい る。
[0025] 炭酸グァニジンおよび水から構成されたインクを用いることで、インクジェット方式に おいて、長時間安定した吐出が可能となる。また、そのインクを布帛に塗布し、その 後、スチーミングおよびソービングすることで、鮮明な立体模様を布帛に形成すること ができる。
[0026] 炭酸グァニジンは、苛性ソーダなどの他の強アルカリに比べて、水溶液の pHが 10 一 13と低ぐ作業の安全性や装置が腐蝕されにくいなどの点から、繊維分解剤として 使用される。
[0027] この弱アルカリといえる炭酸グァニジンの水溶液により布帛に立体模様が形成され る理由としては、推測するに、インクの付与後に行なわれる熱処理の工程で、炭酸グ ァニジンが尿素とアンモニアに分解されることで強アルカリへと変化するためだと考え られる。
[0028] 炭酸グァニジンの濃度は、 10 35重量%の範囲が好ましぐさらには 15— 30重量 %の範囲が好ましい。 10重量%より少ないと、充分な凹凸模様を得ることができない 傾向にあり、逆に 35重量%をこえると、炭酸グァニジンの水への溶解限度に近くなる ため、析出物が発生するなどノズル詰まりの原因となり、長時間安定した吐出が不可 能となる傾向にある。
[0029] インクジェット用インクが無色透明であると、ノズル詰まりやカスレなどが見えず、安 定した吐出ができているか否かの判断が非常に困難である。そのため、水溶性色素 を混合し、インクの吐出状態を目視で確認できる程度に着色しておくことが好ましい。
[0030] 本発明のインクに使用可能な水溶性色素としては、酸性染料、反応性染料および カチオン性染料などが安価で種類も豊富であるため好ましい。なかでも、水への溶解 度が比較的高い点で、反応性染料が好ましい。染料構造的には、光学密度が高い ため、少量でインクに着色することが可能である点、および、アルカリ耐性が低いため 、炭酸グァニジンと併用することにより布帛には着色しない点から、ァゾ系染料が好ま しい。前記水溶性色素の含有量としては、 0. 001—0. 1重量%の範囲が好ましぐ さらには 0. 005—0. 05重量%の範囲が好ましレ、。水溶性色素が 0. 001重量%より 少ないと、インクの着色濃度が低すぎるために、インクの吐出状態を目視で確認する ことが困難となる傾向にあり、 0. 1重量%をこえると、水溶性色素が析出する場合が あり、それがノズノレ詰まりを引き起こすとレ、う問題を発生する傾向にある。 [0031] 本発明のインクの可視光域での最大ピーク波長の光学密度としては、 2— 30/gの 範囲が好ましぐとくに 3— 20/gの範囲が好ましい。光学密度が 2/gより小さいと、 インクの着色濃度が低ぐノズル詰まりなどの吐出状態を目視ゃ光学センサーで確認 すること力 S困難となる傾向にある。また、 30/gをこえると、水溶性色素の添加量が過 剰になる場合があり、そのため染料などの析出が発生するなどノズノレ詰まりの原因と なりやすい傾向にある。なお、前記光学密度は、一般的に用いられる分光光度計な どにより測定することができる。
[0032] 本発明のインクは、炭酸グァニジンや水溶性色素を安定して水へ溶解させるため に尿素を含有させることが好ましい。尿素は、インクジェット用インクとして重要な粘度 や表面張力への影響が少ない点で、最適である。尿素の含有量としては、 0. 1一 10 重量%の範囲が好ましぐさらには 0. 5— 5重量%の範囲が好ましい。尿素が 0. 1重 量%より少ないと、溶解剤としての効果に乏しいため、とくに水溶性色素の析出が発 生し、ノズノレ詰まりの原因となる傾向にある。 10重量%をこえると、本来の目的である 布帛の凹凸模様が充分に得られない傾向にある。
[0033] 本発明のインクには、ノズルのエアかみを防止する点から、多価アルコール、多価 アルコール誘導体、およびエチレンオキサイドが付加された界面活性剤からなる群か ら選ばれる少なくとも 1種類を含有させることが望ましい。その含有量としては、 0. 1 一 10重量%の範囲が好ましぐさらには 0. 5— 5重量%の範囲が好ましい。 0. 1重 量%より少ないと、ノズルのエアかみ防止効果が低くなり、エアかみを起こしやすいィ ンクとなる傾向にあり、 10重量%をこえると、インクが高粘度となってしまレ、、ノズルか らの吐出が困難となる傾向にある。
[0034] 本発明に使用可能な多価アルコールまたは多価アルコール誘導体としては、たと えばグリセリン、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジ エチレングリコーノレモノブチノレエーテノレ、トリエチレングリコーノレ、トリエチレングリコー ノレジメチノレエーテノレ、トリエチレングリコーノレモノメチノレエーテノレ、プロピレングリコー ノレ、プロピレングリコーノレモノメチノレエーテノレ、ジプロピレングリコーノレ、 トリプロピレン グリコーノレ、トリメチレングリコーノレ、ポリエチレングリコールおよびポリエチレングリコ ールジメチルエーテルなどがあげられる。 [0035] 本発明に使用可能なエチレンオキサイドが付加された界面活性剤は、非イオン性 または陽イオン性の界面活性剤が好ましい。なぜなら、陰イオン性界面活性剤は、炭 酸グァニジンとの相容性および起泡性の面で問題があるおそれがあるためである。
[0036] エチレンオキサイドが付加された非イオン性界面活性剤としては、たとえば、ポリオ キシエチレンアルキルエーテルなどのエーテル型非イオン性界面活性剤、ポリオキ シエチレングリセリン脂肪酸エステルなどのエーテルエステル型非イオン性界面活性 剤およびポリエチレングリコール脂肪酸エステルなどのエステル型非イオン性界面活 性剤などがあげられる。
[0037] また、エチレンオキサイドが付加された陽イオン性界面活性剤としては、たとえば、 脂肪族ァミン塩および脂肪族 4級アンモニゥム塩などのエチレンオキサイド付加物が あげられる。
[0038] なお、本発明のインクは、インクジェット用であるため、前記界面活性剤は、数平均 分子量が 5000以下の低粘度のものがとくに好ましい。数平均分子量が 5000以上で あると、インクの粘度が高くなり、インクの吐出安定性に欠ける傾向にある。
[0039] 前記多価アルコール、多価アルコール誘導体およびエチレンオキサイドが付加され た界面活性剤のなかでも、作業の安全性に優れるという点でプロピレングリコールが さらに好ましレ、。また、アルカリ性水溶液中での安定性が高いとレ、う点で脂肪族 4級ァ ンモニゥム塩のエチレンオキサイド付加物がさらに好ましい。
[0040] 本発明のインクジェット用インクは、 25°Cにおいて、粘度が 1一 lOcpsであることが 好ましぐ 1一 5cpsであることがより好ましい。 lcpsより低いと、 P土出したインク滴が飛 翔中に分裂し、凹凸模様のシャープ性に劣る傾向があり、 lOcpsをこえると、高粘度 のため、ノズルからのインクの吐出が困難となる傾向にある。
[0041] 本発明のインクジェット用インクは、布帛ゃフィルムなどの記録媒体に用いられ、立 体模様を形成する。なかでも、繊維からなるため表面積が大きぐそのため立体模様 を形成しやすい点で、布帛が好ましい。
[0042] 布帛の種類としては、織物、編物、起毛布および不織布などとくに限定されない。
布帛の素材としては、ポリエステルおよび羊毛といった素材があげられる力 なかでも ファッションの分野のみならず、 自動車や建築分野の内装材といった産業資材として の用途展開も可能であり、汎用性が高い点で、ポリエステル系繊維からなる布帛がよ り好ましい。
[0043] また、鮮明な凹凸形状が得られやすい点で、布帛を構成する繊維の太さが 2デシテ ックス以下であることが好ましい。
[0044] また、本発明のインクジェット用インクは、記録媒体へ単位面積あたり 10 100g/m
:、上マ
の範囲で付与されることが好ましい。インクの付与量が 10g/m り少ないと、充分な 凹凸模様を得ることが困難となる傾向にあり、 100g/m2をこえると、インクが滲み、凹 凸模様のシャープ性に劣る傾向にある。また、炭酸グァニジンの付与量は 1一 30g/ m2の範囲が好ましい。炭酸グァニジンの付与量が lg/m2より少ないと、充分な凹凸 模様を得ることが困難となる傾向にあり、 30g/m2をこえると、必要以上の量となるため 、コスト高になるだけでなぐ布帛によっては穴が空いてしまうという問題が起こる傾向 にある。
[0045] また、インクの滲みゃ布帛への過度の浸透を防止するために、布帛に予めインク受 容剤を含有する前処理液を付与する前処理を施しておくことが好ましい。
[0046] インク受容剤としては、アルギン酸ナトリウム、カルボキシメチルセルロース、ポリビニ ルアルコール、メチルセルロースおよびでんぷんなどの糊剤が主に挙げられる。なか でも、耐薬品性および耐アルカリ性に優れるカルボキシメチルセルロースが好ましレ、 。インク受容剤の付与量は 2— 20g/m2の範囲が好ましい。付与量が 2g/m2より少な いと、インク受容能力に劣り、インクが滲んだり、裏抜けしたりする傾向にあり、 20g/m 2をこえると、布帛が硬くなることから、インクジェットプリンタでの搬送性が不良となった り、取り扱い時に受容剤が布帛から脱落し易くなつたりする傾向にある。
[0047] さらに、この前処理液には、必要に応じて、 pH調整剤、耐光向上剤、酸化防止剤 および還元防止剤などを配合してもよい。
[0048] また、インク受容剤の付与方法については、コーティング法、スクリーン法およびデ イッブニップ法などが挙げられ、特には制限されない。
[0049] 本発明のインクを布帛にインクジェット方式にて付与した後、熱処理される。熱処理 することにより、繊維が分解され、凹凸を発現する。
[0050] 熱処理の条件としては、 160 190°Cにて約 10分間程度処理することが好ましい。 160°Cより低いと、凹凸模様が充分に得られない傾向にあり、 190°Cをこえると、繊維 の分解が急激に進みすぎて再現性が得られにくい傾向にある。熱処理は、乾熱処理 または湿熱処理のいずれでもよいが、形成される凹凸形状が良好となる点、および、 後述する様に本発明の立体模様形成と染色を同時に行う場合においては、良好な 発色性も同時に得られるなどの点から湿熱による処理がより好ましい。
[0051] さらに、熱処理をした後、布帛上に残留しているインク受容剤、未固着染料、さらに は繊維の分解物を布帛から脱落させることを目的として、洗浄処理を行うことが好まし レ、。この洗浄処理方法については、通常実施されているハイドロサルファイト、界面活 性剤およびソーダ灰などを用いた還元洗浄などが用いられる。
[0052] また、さらに、前記還元洗浄時に減量処理を行うことが好ましい。
[0053] 減量処理を行なうことにより、繊維の分解が不十分な部分が残っている場合に、そ れを除去することができ、更に鮮明な凹凸が形成可能となる。
[0054] 減量処理の条件としては、特に限定されるものではないが、例えば、減量促進剤 1 一 5g/Lおよび苛性ソーダ(顆粒) 2— 15g/Lを用いて、処理温度 70— 90°Cで、 1 0— 60分間処理すればょレ、。
[0055] 減量促進剤としては、脂肪族アミン塩陽イオン界面活性剤、脂肪族ァミン塩の 4級 アンモニゥム塩陽イオン界面活性剤、芳香族 4級アンモニゥム塩陽イオン界面活性 剤および複素環 4級アンモニゥム塩陽イオン界面活性剤などが使用できる。
[0056] 本発明のインクジェット用インクは、布帛への着色用として使用される分散染料、顔 料、酸性染料、直接染料、反応性染料またはカチオン染料を水分散あるいは水溶解 したインクジェット用インクと併用することが可能である。つまり、本発明のインクジヱッ ト用インクと着色用のインクとを、異なるノズルから吐出させ、布帛上で混合することに よって、同一布帛上で、凹凸のみの部分、着色のみの部分、凹凸着色部分といった 表現を自由自在にすることが可能となる。
[0057] 本発明の立体模様形成方法に用いられるインクジェット印写装置は、炭酸グァニジ ンの熱による分解を防ぐため、インクを加熱しない方式であればよぐ荷電変調方式、 帯電噴射方式、マイクロドット方式およびインクミスト方式などの連続方式、ピエゾ変 換方式および静電吸引方式などのオンデマンド方式などがあげられる。なかでも、ィ ンク吐出安定性および連続吐出性に優れ、ヘッドが比較的安価で製造できる点で、 ピエゾ方式が好ましい。
[0058] このように、立体模様形成方法としてインクジェット方式を用いることで、凹凸の深さ や幅を自由に調整することができる。また、捺染型のような柄の制約もなぐ 1ピクセノレ レベルの緻密な凹凸模様を自由に表現することができる。さらには、凹凸深さを徐々 に変えることができるため、従来のロールやスクリーンによる方式で可能であった表現 範囲に加え、凹凸によるグラデーション柄を表現することも可能である。また、時間的 、コスト的および作業性に加え、大量の排水をださないことから、環境の面においても 、従来の方式に比べて優れているといえる。
[0059] 以下、本発明の実施例を比較例と共にあげ、本発明を具体的に説明するが、本発 明は以下の実施例によって限定されるものではなレ、。なお、実施例、比較例中の「部 」は、「重量部」をあらわす。
[0060] 実施例 1
尿素 1部、 C.I. Reactive Red 24 0. 02部、炭酸グァニジン 25部、プロピレングリコ ール 2部、純水 71. 98部を混合、 2時間攪拌し、東洋濾紙 No. 5Aにて減圧濾過後 、真空脱気処理し、インクジェット用インク A (pHl l . 8)を得た。
[0061] 実施例 2
尿素 1部、 C.I. Reactive Red 24 0. 02部、炭酸グァニジン 25部、界面活性剤(脂 肪族 4級アンモニゥム塩のエチレンオキサイド付加物、数平均分子量 800) 2部、純 水 71. 98部を混合、 2時間攪拌し、東洋濾紙 No. 5Aにて減圧濾過後、真空脱気処 理し、インクジェット用インク Β (ρΗ11 · 5)を得た。
[0062] 実施例 3
尿素 1部、 C.I. Reactive Red 24 0. 02部、炭酸グァニジン 15部、純水 83. 98部を 混合、 2時間攪拌し、東洋濾紙 No. 5Aにて減圧濾過後、真空脱気処理し、インクジ エツト用インク C (pHl l . 6)を得た。
[0063] 実施例 4
炭酸グァニジン 25部、純水 75部を混合、 2時間攪拌し、東洋濾紙 No. 5Aにて減 圧濾過後、真空脱気処理し、インクジェット用インク D (pHl l . 8)を得た。 [0064] 比較例 1
ベンジノレ レ ーノレ 10咅 C.I. Reactive Red 24 0. 02咅、純水 90咅を混合、 2B寺 間攪拌し、東洋濾紙 No. 5Aにて減圧濾過後、真空脱気処理し、インクジェット用イン ク E (pH7. 5)を得た。
[0065] 実施例 5— 8および比較例 2
ポリエステル起毛布(繊維太さ 1デシテックス)に、カルボキシメチルセルロース(ファ インガム HEL— 1、第一工業製薬 (株)製)を付与量 2g/m2になるよう付与して、インク 受理層を形成した。このポリエステル起毛布に、実施例 1、 2、 3、 4および比較例 1で 得られたそれぞれのインク A— Eを、、以下のインクジェット印写条件にて、印写した。
[0066] <インクジェット印写条件 >
: オンデマンド方式シリアル走查型インクジェット印写装置(ピエゾ変換 方式)
ノズノレ径 : 50 μ ΐη
: 100V
周波数 5kHz
360dpi
付与量 20、 40、 60、 80、 100g/m2
印写柄 付与量毎のマトリックス柄
ついで、印写した布帛を乾燥した後、 175°Cで 10分間湿熱処理した。その後、還 元洗浄を行ない、乾燥し、整毛工程を施した。
[0067] さらに、還元洗浄時に減量処理をおこなった。減量処理の条件は、以下の通りであ る。
[0068] <減量処理条件 >
処理液:苛性ソーダ (顆粒) 3g/L
減量促進剤 2gZL
(マーセリン PES、第 4級アンモニゥム塩型カチオン界面活性剤、明成化学ェ 業 (株)製)
ハイドロサルファイト 2g/L 処理温度: 80°C X 10分
[0069] 減量処理後、中和処理をし、さらに水洗処理した。
[0070] 実施例 1、 2、 3、 4および比較例 1にて得られたインク A— Eの粘度、インク吐出性、 析出物の有無、インク光学密度および得られた布帛の凹凸鮮明性を以下の方法で 測定、確認し、評価した。その結果を表 1に示す。
[0071] インク粘度:(株)東京計器製 BL型粘度計 BLローター 60rpm 25°C
インク吐出性: 1ドットパターンを普通紙に 10分間連続印写し目視でドットの乱れ、詰 まりを確認した。
〇 10分間、吐出不良は全く無し
△ 詰まりノズノレは無レ、が、吐出不良ノズル有り
X 詰まりノズノレ有り
[0072] インク析出:インクを 1週間常温放置後、東洋濾紙 No. 5Aにて減圧濾過し、残渣の 有無を目視で確認した。
〇 残查無し
△ 僅かに残渣有り
X 残渣多い
[0073] インク光学密度:(株)島津製作所製 UV2200を用いてインクを 400nm— 700nmの 範囲でスペクトル測定を行ない、最大吸収ピーク波長での光学密度を測定した。 凹凸鮮明性:目視で確認した。
〇 全ての付与量において、凹部が深ぐ型際も鮮明な凹凸感が得られる。 △ 付与量 20および 40g/m2において、凹部がやや浅ぐ型際の鮮明感も僅か に劣る。
X 全ての付与量において、凹部が浅ぐ凹凸が不鮮明である。
[0074] [表 1] 表 1
Figure imgf000013_0001
[0075] 実施例 1、 2、 3および 4にて得られたインク A— Dは吐出性に優れていた。とくに、 実施例 1および 2で得られたインク Aおよび Bは、吐出性および凹凸鮮明性ともに申し 分なぐ立体感が感じられる立体模様を形成することができた。実施例 4で得られたィ ンク Dは、吐出性および凹凸鮮明性の点で問題はないが、無色インクのため、吐出 状態の確認が多少しにくぐ僅かに作業性を低下させるものであった。
産業上の利用可能性
[0076] 本発明にて、インクジェット方式で充分使用可能で、かつ鮮明な立体模様を形成す ることができるインクジェット用インクを提供することができる。さらに、鮮明な立体模様 を形成する立体模様形成方法、および鮮明な立体模様を有する立体模様形成布帛 を提供すること力 Sできる。

Claims

請求の範囲
[1] 炭酸グァニジンおよび水からなるインクジェット用インク。
[2] さらに、尿素を含有する請求の範囲第 1項記載のインクジェット用インク。
[3] さらに、水溶性色素を含有する請求の範囲第 1項記載のインクジェット用インク。
[4] 炭酸グァニジンを 10 35重量%含有する請求の範囲第 1項記載のインクジ: 用インク。
[5] 多価アルコール、多価アルコール誘導体、およびエチレンオキサイドが付加された 界面活性剤からなる群から選ばれる少なくとも 1種類を含有する請求の範囲第 1項記 載のインクジェット用インク。
[6] 水溶性色素が、反応性染料である請求の範囲第 3項記載のインクジェット用インク。
[7] 可視光域での最大ピーク波長の光学密度が、 2— 30/gである請求の範囲第 3項 記載のインクジェット用インク。
[8] 請求の範囲第 1項記載のインクジェット用インクを、インクジェット方式にて布帛に付 与し、立体模様を形成する布帛の立体模様形成方法。
[9] 布帛が、ポリエステル繊維からなる請求の範囲第 8項記載の布帛の立体模様形成 方法。
[10] 請求の範囲第 8項記載の立体模様形成方法によって得られた立体模様形成布帛
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