WO2022014454A1 - 水系インクジェットインク、繊維構造体をインクジェット法によって印刷する方法 - Google Patents

水系インクジェットインク、繊維構造体をインクジェット法によって印刷する方法 Download PDF

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晃介 丹下
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山陽色素株式会社
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    • C09D11/00Inks
    • C09D11/54Inks based on two liquids, one liquid being the ink, the other liquid being a reaction solution, a fixer or a treatment solution for the ink

Definitions

  • the present invention relates to a water-based inkjet ink for cotton or synthetic fiber structures.
  • the present invention also relates to a method in which a fiber structure is anionized and printed by an inkjet method.
  • an electrophotographic method a sublimation type and a molten type thermal transfer method
  • an inkjet method as an image recording method for forming an image on a recording medium such as paper.
  • the inkjet method is inexpensive in printing equipment and does not require a plate at the time of printing.
  • the ink composition is ejected only to the required image portion and the image is formed directly on the recording medium, the ink composition can be used efficiently, and the running cost is low especially in the case of small lot production.
  • Inkjet ink includes dye ink and pigment ink.
  • a pigment ink When a pigment ink is used, the color tone and sharpness are generally inferior to those when a dye ink is used, but the light resistance and water resistance of the pigment itself are excellent.
  • Inkjet dyeing using pigment ink also has an advantage that complicated post-treatment of the fabric is not required as compared with the case of using dye ink. For these reasons, the inkjet printing method using pigment ink is currently attracting attention as a printing method for fiber structures such as clothing.
  • Patent Document 1 A method of dyeing a cloth treated with a cationic resin and divalent or trivalent metal ions with a pigment ink (Patent Document 2); A method of forming a film by dyeing with and heat-treating (Patent Document 3) is known. These methods are aimed at improving the sharpness, water resistance, and abrasion resistance of printed images.
  • Patent Document 4 discloses a water-based pigment dispersion having a low viscosity and excellent storage stability and a water-based inkjet ink having excellent hiding power, using titanium oxide as a pigment.
  • the surface of the aqueous pigment dispersion of Patent Document 4 is treated with an organic compound (any of a polyhydric alcohol, an alkanolamine or a derivative thereof, an organic silicon compound, a higher fatty acid or a metal salt thereof, and an organometallic compound). Is using.
  • Patent Document 5 discloses a non-aqueous white ink for an active energy ray-curable inkjet containing titanium oxide, a pigment dispersant, and a polymerizable compound. In Patent Document 5, it is preferable to use titanium oxide surface-treated with silica as titanium oxide.
  • Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-119047 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-226781 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-140174 Japanese Patent No. 5998747 International Publication No. 2014/175440
  • titanium oxide is generally used as a white pigment in white water-based inkjet inks, but even if titanium oxide surface-treated with an organic compound is used, stability is achieved in the case of water-based inks. And it was difficult to ensure dispersibility. Furthermore, when printing a fiber structure, it may be difficult to sufficiently conceal the color of the fiber.
  • the present inventors have conducted surface-treated titanium oxide, which is a white pigment, and a specific amine value. It has been found that it is possible to improve the stability and dispersibility of the white pigment by combining the white pigment with a cationic dispersant having an acid value in a specific ratio. Furthermore, the present inventors have found that it is possible to obtain a printed matter having excellent concealing property (color development property) after printing a fiber structure by using such a white water-based inkjet ink, and the present invention has been made. Has been completed.
  • the present invention A water-based inkjet ink containing at least a pigment, a dispersant, a solvent, and water.
  • the dispersant is a cationic dispersant having an amine value of 10 mgKOH / g or more and an amine value higher than the acid value.
  • the content of the pigment is 0.01% by mass or more and 30% by mass or less.
  • the value of the dispersant content / the pigment content ⁇ 100 is 5 or more and 200 or less.
  • a structure printing ink made of cotton or synthetic fibers. Regarding water-based inkjet ink.
  • the water-based inkjet ink of the present invention can improve the dispersibility of the pigment and improve the OD after printing. In addition, printing bleeding can be suppressed.
  • the dispersant is preferably a cationic dispersant having an amine value of 60 mgKOH / g or more and 150 mgKOH / g or less and an acid value of 0 mgKOH / g.
  • acid value is 0 mgKOH / g
  • the synthetic fiber is preferably a polyester fiber.
  • the polyester fiber is preferably an anionized polyester.
  • the pigment is preferably one of Pigment Yellow 155, Pigment Red 122, Pigment Blue 15: 3, or Pigment Black 7 for chromatic or black pigments.
  • the pigment is preferably titanium oxide surface-treated with alumina, silica, a polyol and / or a polysiloxane.
  • a white water-based inkjet ink containing titanium oxide as a white pigment the stability and dispersibility of titanium oxide particles cannot be improved only by using the surface-treated titanium oxide disclosed in Patent Document 4 or 5. rice field. Further, depending on the type of the dispersant used in combination, the color-developing property (concealing property) may be insufficient when the fiber structure is printed. However, a white water-based inkjet ink containing a specific surface-treated titanium oxide and a specific cationic dispersant in a specific ratio has excellent color development (concealing property) even when a fiber structure is printed, and is also a white water-based ink. It also has excellent stability and dispersibility of titanium oxide particles in inkjet ink.
  • the present invention It is a method of printing a fiber structure composed of synthetic fibers by an inkjet method.
  • the method is Step A in which the fiber structure is anionized with an anionizing agent, After step A, the fiber structure is printed by an inkjet method using a water-based inkjet ink, and step B.
  • the water-based inkjet ink is Contains at least pigments, dispersants, solvents and water,
  • the dispersant is a cationic dispersant having an amine value of 10 mgKOH / g or more and an amine value higher than the acid value.
  • the content of the pigment is 0.01% by mass or more and 30% by mass or less.
  • the value of the dispersant content / the pigment content ⁇ 100 is 5 or more and 200 or less. Regarding the method.
  • the present invention It is a method of printing a fiber structure composed of cotton by an inkjet method.
  • the method is It has a step B of printing a fiber structure by an inkjet method using a water-based inkjet ink.
  • the water-based inkjet ink is Contains at least pigments, dispersants, solvents and water,
  • the dispersant is a cationic dispersant having an amine value of 10 mgKOH / g or more and an amine value higher than the acid value.
  • the content of the pigment is 0.01% by mass or more and 30% by mass or less.
  • the value of the dispersant content / the pigment content ⁇ 100 is 5 or more and 200 or less. Regarding the method.
  • the present invention it is possible to improve OD and prevent bleeding after printing, particularly when a structure made of anionized synthetic fibers is inkjet-printed in chromatic or black.
  • the stability and dispersibility of the pigment particles can be improved. According to the present invention, it is possible to improve the color development property after printing, particularly when a structure made of anionized synthetic fibers is inkjet-printed in white.
  • the chromatic or black pigments that can be used in the present invention are not particularly limited, and for example, carbon black, titanium black, CINo.PY-1, PY-3, PY-12, PY-13, PY-14, PY- 17, PY-24, PY-34, PY-55, PY-62, PY-74, PY-79, PY-81, PY-83, PY-87, PY-93, PY-94, PY-97, PY-108, PY-109, PY-110, PY-120, PY-128, PY-129, PY-130, PY-133, PY-136, PY-138, PY-139, PY-147, PY- 150, PY-151, PY-152, PY-154, PY-155, PY-156, PY-165, PY-167, PY-168, PY-169, PY-170, PY-173, PY-175, PY-180, PY-183
  • the average particle size of the chromatic or black pigment (average particle size of the primary particles) in the water-based inkjet ink of the present invention is 10 to 250 nm from the viewpoint of the precipitation property of the chromatic or black pigment particles and the optical density of the printed matter. Is preferable. If the average particle size is less than 10 nm, it becomes difficult to secure the dispersion stability of the ink. On the other hand, when the particle size exceeds 250 nm, the pigment particles are likely to settle.
  • the average particle size referred to here is the average value of the major axis and the minor axis when observing 100 or more pigment particles with a transmission electron microscope (major axis (nm) + minor axis (nm) / of one particle). (Average value for the number of measured pieces in 2). The same applies to the average particle size of the surface-treated titanium oxide described later.
  • the white pigment that can be used in the present invention is titanium oxide surface-treated with alumina, silica, a polyol and / or a polysiloxane.
  • titanium oxide both anatase type and rutile type can be used, but the rutile type, which has higher concealing property of printed matter, is preferable. Further, titanium oxide produced by a known production method such as a chlorine method or a sulfuric acid method can be used, but titanium oxide produced by a chlorine method having a high whiteness is preferable.
  • the untreated titanium oxide surface has innumerable hydroxyl groups, and these hydroxy groups are the cause of titanium oxide showing hydrophilicity. Titanium oxide is hydrophobized by reacting the hydroxyl group with a polyol or polysiloxane which is an organic compound, removing the hydroxyl group from the surface of titanium oxide, and covering with the polyol or polysiloxane.
  • the organic compound for surface-treating titanium oxide is not particularly limited as long as it can hydrophobize titanium oxide, and is a polyhydric alcohol, an alkanolamine or a derivative thereof, an organosilicon compound, a higher fatty acid or a metal thereof.
  • examples include salts, organometal compounds and the like.
  • Patent Document 4 also discloses that titanium oxide is surface-treated with an inorganic compound in order to improve weather resistance and dispersion stability, in addition to the surface treatment with an organic compound.
  • the inorganic compound include compounds of silicon, aluminum, zirconium, tin, antimony, and titanium.
  • the surface-treated titanium oxide used in the present invention is titanium oxide surface-treated with three kinds of components: (1) alumina; (2) silica; (3) an organic compound polyol and / or polysiloxane. Is.
  • the average particle size of the surface-treated titanium oxide (average particle size of the primary particles) in the water-based inkjet ink of the present invention is preferably 100 to 400 nm from the viewpoint of the sedimentation property of the surface-treated titanium oxide particles and the concealing property of the printed matter. If the average particle size is less than 100 nm, it is difficult for titanium oxide to settle, but the hiding power is lowered and the practicality as a white inkjet ink is lowered. On the other hand, above 400 nm, the concealment is sufficient, but sedimentation is likely to occur.
  • the average particle size of the surface-treated titanium oxide is more preferably 150 to 350 nm, and even more preferably 200 nm to 300 nm.
  • the dispersant used in the present invention is a cationic dispersant having an amine value of 10 mgKOH / g or more and an amine value higher than the acid value.
  • the dispersant is more preferably "amine value 10 mgKOH / g or more and acid value 0", and "amine value 60 mgKOH / g or more and 150 mgKOH / g or less and acid value 0 mgKOH / g". Is even more preferable.
  • One type of dispersant may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • the amine value represents the amine value per 1 g of the dispersant solid content, and is a value converted into the equivalent of potassium hydroxide after being determined by the potentiometric titration method using a 0.1 N hydrochloric acid aqueous solution (unit: mgKOH /). g).
  • the acid value represents the acid value per 1 g of the solid content of the dispersant, and can be determined by the potentiometric titration method according to JIS K 0070 (1992) (unit: mgKOH / g).
  • Various cationic dispersants having an amine value of 10 mgKOH / g or more and an amine value higher than the acid value are commercially available.
  • These dispersants may be used alone or in combination of two or more.
  • the numerical value of (dispersant concentration (% by mass) / titanium oxide concentration (mass%)) ⁇ amine value (mgKOH / g) in the white water-based inkjet ink is preferably 2.50 to 8.50, and is preferably 3.20 to 8.50. It is more preferably 8.20, and even more preferably 3.20 to 7.00.
  • the "dispersant concentration (% by mass)” means the concentration of the dispersant contained in the water-based inkjet ink as a solid content.
  • the “titanium oxide concentration (% by mass)” means the concentration of the surface-treated titanium oxide contained in the water-based inkjet ink.
  • the solvent that can be used in the present invention is not particularly limited, and for example, monohydric alcohols such as methanol, ethanol and isopropyl alcohol; polyhydric alcohols; ketones such as acetone and diacetone alcohol or keto alcohols; tetrahydrofuran and dioxane. Cyclic ethers such as, etc. can be used.
  • the water-based inkjet ink of the present invention contains additives such as a pH adjuster, a surfactant, a chelating agent, a rust inhibitor, an antioxidant, an ultraviolet absorber, a preservative, an antifungal agent, and an antifoaming agent, if necessary. It may be contained. The content (concentration) of these additives may be adjusted within a range in which the function can be exhibited.
  • the pH adjuster that can be used in the present invention is not particularly limited, and is, for example, a hydroxide of an alkali metal such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, or lithium hydroxide; triethanolamine, diethanolamine, dimethylethanolamine, diethylethanolamine. Tertiary amines such as; Ammonia water, hydrochloric acid, acetic acid, formic acid and the like.
  • the surfactant that can be used in the present invention is not particularly limited, and is, for example, an anionic surfactant, a cationic surfactant, an amphoteric surfactant, a nonionic surfactant, a fluorine-based surfactant, and a silicon-based surfactant. And so on.
  • the water-based inkjet ink of the present invention is obtained by preparing a pigment dispersion (pigment dispersion), adding a solvent, additives, etc. to it, and mixing them.
  • the pigment dispersion can be produced by mixing a pigment, a dispersion and the like, and dispersing them using a sand mill (bead mill), a roll mill, a ball mill, a paint shaker, an ultrasonic disperser, a high-pressure emulsifier and the like.
  • the water-based inkjet ink of the present invention is obtained by preparing a pigment dispersion (pigment dispersion), adding a solvent, additives, etc. to it, and mixing them.
  • the pigment dispersion can be produced by mixing a pigment, a dispersion and the like, and dispersing them using a sand mill (bead mill), a roll mill, a ball mill, a paint shaker, an ultrasonic disperser, a high-pressure emulsifier and the like.
  • a pigment, a dispersant, and beads as a dispersion medium are charged into a sand mill.
  • the beads glass beads having a particle diameter of 0.01 to 1 mm, zirconia beads and the like can be used.
  • the amount of beads used it is preferable to add 2 to 6 weights per 1 weight of ink.
  • the sand mill is operated to perform distributed processing. It is preferable that the dispersion processing conditions are approximately 1000 to 2000 rpm for 1 to 20 hours. By removing the beads by filtration or the like after the dispersion treatment, a pigment dispersion liquid can be obtained.
  • the pigment concentration (% by mass) in the water-based inkjet ink of the present invention is preferably 0.01% by mass or more and 30% by mass or less, and preferably 0.01% by mass or more and 20% by mass or less for any of the chromatic, black or white pigments. It is more preferably 1% by mass or more and 15% by mass or less. Within this range, sufficient color development (concealment) can be obtained, and the ink storage stability tends to be excellent.
  • the pH of the water-based inkjet ink is preferably 3 or more and 11 or less, and more preferably 4 or more and 10 or less. Within this range, the storage stability of the ink is excellent, and damage to the ejection device or the fiber structure can be suppressed.
  • this pigment dispersion contains BYK-348 (polyether-modified siloxane manufactured by Big Chemie Japan) as a surfactant, formic acid or triethanolamine as a pH adjuster, and 1,2-hexane as a solvent.
  • BYK-348 polyether-modified siloxane manufactured by Big Chemie Japan
  • formic acid or triethanolamine as a pH adjuster
  • 1,2-hexane as a solvent.
  • a diol, glycerin and ion-exchanged water were mixed to produce a cyan ink having a pH of 9.
  • the total amount of the water-based inkjet inks of Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 10 is 100.0 parts by weight.
  • Magenta ink was produced in the same manner as in Example 1 except that FASTOGEN SUPER MAGENTA RG (PR-122 manufactured by DIC Corporation) was used as the magenta pigment.
  • Example 3 A yellow ink was produced in the same manner as in Example 1 except that Inkjet Yellow 4GC (PY-155 manufactured by Clariant) was used as the yellow pigment.
  • Inkjet Yellow 4GC PY-155 manufactured by Clariant
  • Example 4 A black ink was produced in the same manner as in Example 1 except that NIPex 160IQ (carbon black manufactured by Orion Engineered Carbons) was used as the black pigment.
  • NIPex 160IQ carbon black manufactured by Orion Engineered Carbons
  • Example 5 (Example 5 / cyan ink)
  • Example 8 Cyan ink was produced in the same manner as in Example 1 except that the dispersant C was 8.7 parts by weight and the ion-exchanged water was 76.3 parts by weight.
  • Example 9 Cyan ink was produced in the same manner as in Example 1 except that the dispersant C was 17.3 parts by weight and the ion-exchanged water was 67.7 parts by weight.
  • Example 10 (Example 10 / cyan ink)
  • dispersant A amine value 67 mgKOH / g, solid content 20%
  • the cyan ink was applied in the same manner as in Example 1 except that the ion-exchanged water was 47.5 parts by weight.
  • Example 11 (Example 11 / cyan ink)
  • dispersant B amine value 135 mgKOH / g, solid content 20%
  • the cyan ink was applied in the same manner as in Example 1 except that the ion-exchanged water was 47.5 parts by weight.
  • Formic acid and ion-exchanged water were added to this resin to dissolve it, and the solid content was adjusted to 20% to obtain a dispersant A.
  • Magenta ink was produced in the same manner as in Example 2 except that the dispersant F was 15.0 parts by weight and the ion-exchanged water was 70.0 parts by weight.
  • Magenta ink was produced in the same manner as in Example 2 except that the dispersant J was 20.0 parts by weight and the ion-exchanged water was 65.0 parts by weight.
  • Example 6 (Comparative Example 6 / Yellow ink) A yellow ink was produced in the same manner as in Example 3 except that the dispersant J was 20.0 parts by weight and the ion-exchanged water was 65.0 parts by weight.
  • Example 7 (Comparative Example 7 / Black ink) A black ink was produced in the same manner as in Example 4 except that the dispersant F was 15.0 parts by weight and the ion-exchanged water was 70.0 parts by weight.
  • Example 8 (Comparative Example 8 / Black ink) A black ink was produced in the same manner as in Example 4 except that the dispersant J was 20.0 parts by weight and the ion-exchanged water was 65.0 parts by weight.
  • ⁇ Fiber structure> The following three types of samples were used as the fiber structure, which is a sample for printing.
  • -Cotton structure 100% cotton fabric (cotton broadcloth unsil made by Color Dyeing Co., Ltd.)
  • -Polyester structure (untreated polyester structure) 100% polyester fabric (Amina made by Toray)
  • -Anionized polyester structure anionized polyester structure: A structure obtained by treating the same structure as the polyester structure with an anionizing agent.
  • a cationic polymer (cationic polymer compound / Sanyo Dye Co., Ltd., cationic agent CT F1101) was attached to the polyester structure as a 6 g / L preparation with 1DIP / 1NIP, and then dried at 130 ° C. for 3 minutes. .. Then, the anionic polymer was attached as a 60 g / L preparation at 1DIP / 1NIP and then dried at 130 ° C. for 3 minutes to obtain an anionized polyester structure.
  • the "anionization treatment" in the present invention means that an anionic polymer is attached to a structure made of synthetic fibers.
  • the anionic polymer can be selected from anionic polyester resin, anionic surfactant, polyester emulsion and the like, and polyester emulsion is particularly preferable.
  • Polyester resins that can be used in polyester emulsions include polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, and polybutylene naphthalate, which are emulsified with an activator.
  • a cationization treatment with a cationic polymerization agent before such treatment.
  • a cationic polymerization agent a known polymer (polymer or prepolymer) containing a tertiary amino group, a quaternary ammonium group, or both in the molecule can be used, and further, cationization. Cationic compounds commonly used as agents can also be used.
  • tertiary amino group-containing polymer examples include the following. That is, (a) a polymer of alkylaminoalkyl (meth) acrylamide, for example, a polymer such as dimethyl or diethylaminoethyl (meth) acrylamide, dimethyl or diethylaminopropyl (meth) acrylamide; (b) dialkylaminoalkyl (meth) acrylate.
  • Examples of the quaternary ammonium group-containing polymer include the following. That is, a polymer of (e) (meth) acryloyloxyalkyltrialkylammonium salt, for example, 2- (meth) acryloyloxyethyltrimethylammonium chloride, 3- (meth) acryloyloxy-2-hydroxypropyltrimethylammonium chloride. Polymers, etc .; Polymers of (f) (meth) acrylamide alkyltrialkylammonium salt, for example, (3- (meth) acrylamidepropyltrimethylammonium chloride, 3- (meth) acryloylamino-2-hydroxypropyltrimethylammonium chloride, etc.
  • 2- (meth) acryloyloxyalkylbenzylammonium salt polymers such as 2- (meth) acryloyloxyethylbenzylammonium chloride or 2- (meth) acryloyloxyethyldimethylbenzylammonium.
  • examples of the cationic compound include (j) a quaternary ammonium group-containing compound, for example, hexamethylene-bis (3-chloro-2-hydroxypropyl-dimethylammonium chloride) and trimethylene-bis (3-chloro-2-).
  • the anionization treatment in the present invention is not limited to the treatment described in step A described later.
  • ⁇ OD value measurement method The optical density of the obtained solid image surface was measured by a reflection densitometer GretagMacbeth RD-19 (Sakata Inx Engineering Co., Ltd.).
  • Tables 2 to 5 show the results of OD value, OD evaluation, and bleeding evaluation for cyan, magenta, yellow, and black water-based inkjet inks, respectively.
  • the OD value is " ⁇ " for 1.15 or more, “ ⁇ ” for 1.10 or more, “ ⁇ ” for 1.05 or more and less than 1.10, and less than 1.05. Is evaluated as "x", and for magenta, an OD value of 1.00 or more is evaluated as " ⁇ " and a value of less than 1.00 is evaluated as " ⁇ ".
  • the distance that the ink oozes out is less than 1 mm for all four colors is evaluated as " ⁇ "
  • the distance of 1 mm or more and less than 2 mm is evaluated as “ ⁇ ”
  • the distance of 2 mm or more is evaluated as " ⁇ ”. This evaluation is the same for Tables 6 to 8 described later.
  • the OD evaluation and the bleeding evaluation of the inks using the dispersant C were " ⁇ " in all colors.
  • the dispersant F Comparative Examples 1, 3, 5, 7
  • the dispersant J Comparative Examples 2, 4, 6, 8
  • the OD evaluation or the bleeding evaluation is "x". It was judged that it would be practical.
  • the OD evaluation or bleeding evaluation of any color and any dispersant was "x", and it was judged that it would be practical.
  • the structure of the anionized polyester indicated as treated polyester in Tables 2 to 5 in which the same structure is anionized, all the colors are inks using the dispersant C (implementation).
  • the OD evaluation and the bleeding evaluation were " ⁇ ".
  • Table 6 shows the results of the OD value, OD evaluation, and bleeding evaluation of the cyan water-based inkjet of Examples 5 to 7.
  • Examples 5 to 7 in which the dispersant D, the dispersant E and the dispersant I were used as the dispersants used in the pigment dispersion liquid obtained the same test results as in Example 1.
  • Table 7 shows the results of the OD value, OD evaluation, and bleeding evaluation of the cyan water-based inkjet of Examples 1, 8 and 9.
  • D dispersant content
  • P pigment content
  • Table 8 shows the OD values, OD evaluations, and bleeding evaluation results of the cyan water-based inkjets of Examples 10 to 11 and Comparative Examples 9 and 10.
  • the OD evaluation was “ ⁇ ”
  • the bleeding evaluation was “ ⁇ ”, which was the most among the examples. It was excellent.
  • the water-based inkjet ink of the present invention containing a pigment and a specific cationic dispersant is a cotton or anionized polyester fiber as compared with a water-based inkjet ink containing the same pigment and another dispersant. It was confirmed that it is suitable for printing a fiber structure composed of.
  • the dispersant is "a cationic dispersant having an amine value of 10 mgKOH / g or more and an amine value higher than the acid value. Is preferable, and "cationic dispersants having an amine value of 60 mgKOH / g or more and 150 mgKOH / g or less and an acid value of 0 mgKOH / g" such as dispersant A and dispersant B are more preferable. Was confirmed.
  • ⁇ Manufacturing of water-based inkjet ink 2 White> (Example 12) 40.0 parts by weight of Typake PF-728 (manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd., alumina / silica / polysiloxane treatment) as titanium oxide, 20.0 parts by weight of dispersant A as a dispersant, 40.0 parts by weight of ion-exchanged water, 0.5 mm diameter zirconia beads 400 The heavy part was charged into a sand mill and subjected to dispersion treatment at 1,500 rpm for 2 hours. Then, the zirconia beads were removed to obtain a titanium oxide dispersion.
  • This titanium oxide dispersion BYK-348 (polyether-modified siloxane manufactured by Big Chemie Japan Co., Ltd.) as a surfactant, 1,2-hexanediol, glycerin and ion exchange as a solvent so as to have the blending amounts shown in Table 9.
  • Water was mixed to produce the white ink of Example 12.
  • the total amount of the water-based inkjet inks of Examples 12 to 25 and Comparative Examples 11 to 27 is 100.0 parts by weight.
  • Example 13 A titanium oxide dispersion was obtained in the same manner as in Example 12 except that 10.0 parts by weight of the dispersant B was used as the dispersant and 50.0 parts by weight of the ion-exchanged water was used. Then, the white ink of Example 13 was produced in the same manner as in Example 12 so as to have the blending amount shown in Table 9.
  • Example 14 As the dispersant, 15.3 parts by weight of dispersant C (DISPERBYK-185 manufactured by Big Chemie Japan, amine value 17 mgKOH / g, solid content 52%) was used, and ion-exchanged water was 44.7 parts by weight. Similarly, a titanium oxide dispersion was obtained. Then, the white ink of Example 3 was produced in the same manner as in Example 1 so as to have the blending amount shown in Table 9.
  • Example 15 A titanium oxide dispersion was obtained in the same manner as in Example 1 except that 6.0 parts by weight of the dispersant D was used as the dispersant and 54.0 parts by weight of the ion-exchanged water was used. Then, the white ink of Example 15 was produced in the same manner as in Example 12 so as to have the blending amount shown in Table 9.
  • Example 16 A titanium oxide dispersion was obtained in the same manner as in Example 12 except that 6.0 parts by weight of the dispersant E was used as the dispersant and 54.0 parts by weight of the ion-exchanged water was used. Then, the white ink of Example 16 was produced in the same manner as in Example 1 so as to have the blending amount shown in Table 9.
  • Example 17 A titanium oxide dispersion was obtained in the same manner as in Example 12 except that typake PF-740 (manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd., treated with alumina / zirconia / silica / polysiloxane) was used in an amount of 40.0 parts by weight. Then, the white ink of Example 17 was produced in the same manner as in Example 12 so as to have the blending amount shown in Table 9.
  • typake PF-740 manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd., treated with alumina / zirconia / silica / polysiloxane
  • Example 18 A titanium oxide dispersion was obtained in the same manner as in Example 15 except that the amount of typake PF-740 was 40.0 parts by weight. Then, the white ink of Example 18 was produced in the same manner as in Example 12 so as to have the blending amount shown in Table 9.
  • Example 19 A titanium oxide dispersion was obtained in the same manner as in Example 12 except that 40.0 parts by weight of Typake CR-63 (alumina / silica / polyol / polysiloxane treatment manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.) was used as titanium oxide. Then, the white ink of Example 19 was produced in the same manner as in Example 12 so as to have the blending amount shown in Table 9.
  • Typake CR-63 alumina / silica / polyol / polysiloxane treatment manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.
  • Example 20 A titanium oxide dispersion was obtained in the same manner as in Example 15 except that 40.0 parts by weight of Typake CR-63 was used as titanium oxide. Then, the white ink of Example 20 was produced in the same manner as in Example 12 so as to have the blending amount shown in Table 9.
  • Example 21 A titanium oxide dispersion was obtained in the same manner as in Example 12 except that 40.0 parts by weight of Typake PF-671 (manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd., treated with alumina / silica / polyol) was used as titanium oxide. Then, the white ink of Example 21 was produced in the same manner as in Example 12 so as to have the blending amount shown in Table 9.
  • Example 22 A titanium oxide dispersion was obtained in the same manner as in Example 15 except that 40.0 parts by weight of Typake PF-671 was used as titanium oxide. Then, the white ink of Example 22 was produced in the same manner as in Example 12 so as to have the blending amount shown in Table 9.
  • Example 23 A titanium oxide dispersion was obtained in the same manner as in Example 12 except that the dispersant A was 10.0 parts by weight and the ion-exchanged water was 50.0 parts by weight. Then, the white ink of Example 23 was produced in the same manner as in Example 12 so as to have the blending amount shown in Table 9.
  • Example 24 A titanium oxide dispersion was obtained in the same manner as in Example 13 except that the dispersant B was 6.0 parts by weight and the ion-exchanged water was 54.0 parts by weight. Then, the white ink of Example 13 was produced in the same manner as in Example 12 so as to have the blending amount shown in Table 9.
  • Example 25 A titanium oxide dispersion was obtained in the same manner as in Example 15 except that the dispersant D was 8.0 parts by weight and the ion-exchanged water was 52.0 parts by weight. Then, the white ink of Example 25 was produced in the same manner as in Example 12 so as to have the blending amount shown in Table 9.
  • Comparative Example 11 A titanium oxide dispersion was obtained in the same manner as in Example 12 except that 40.0 parts by weight of Typake PF-726 (manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd., treated with alumina / silica) was used as titanium oxide. Then, the white ink of Comparative Example 11 was produced in the same manner as in Example 12 so as to have the blending amount shown in Table 9.
  • Comparative Example 12 A titanium oxide dispersion was obtained in the same manner as in Example 13 except that 40.0 parts by weight of Typake PF-726 was used as titanium oxide. Then, the white ink of Comparative Example 12 was produced in the same manner as in Example 12 so as to have the blending amount shown in Table 9.
  • Comparative Example 13 A titanium oxide dispersion was obtained in the same manner as in Example 14 except that 40.0 parts by weight of Typake PF-726 was used as titanium oxide. Then, the white ink of Comparative Example 13 was produced in the same manner as in Example 12 so as to have the blending amount shown in Table 9.
  • Comparative Example 14 A titanium oxide dispersion was obtained in the same manner as in Example 15 except that typake PF-726 was used as titanium oxide in an amount of 40.0 parts by weight. Then, the white ink of Comparative Example 14 was produced in the same manner as in Example 12 so as to have the blending amount shown in Table 9.
  • Comparative Example 15 A titanium oxide dispersion was obtained in the same manner as in Example 16 except that 40.0 parts by weight of Typake PF-726 was used as titanium oxide. Then, the white ink of Comparative Example 15 was produced in the same manner as in Example 12 so as to have the blending amount shown in Table 9.
  • Comparative Example 16 A titanium oxide dispersion was obtained in the same manner as in Example 12 except that 40.0 parts by weight of Typake CR-50 (manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd., treated with alumina) was used as titanium oxide. Then, the white ink of Comparative Example 16 was produced in the same manner as in Example 12 so as to have the blending amount shown in Table 9.
  • Comparative Example 17 A titanium oxide dispersion was obtained in the same manner as in Example 15 except that 40.0 parts by weight of Typake CR-50 was used as titanium oxide. Then, the ink of Comparative Example 17 was produced in the same manner as in Example 12 so as to have the blending amount shown in Table 9.
  • Comparative Example 18 A titanium oxide dispersion was obtained in the same manner as in Example 12 except that 40.0 parts by weight of Typake CR-50-2 (manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd., treated with alumina / polyol) was used as titanium oxide. Then, the white ink of Comparative Example 18 was produced in the same manner as in Example 12 so as to have the blending amount shown in Table 9.
  • Comparative Example 19 A titanium oxide dispersion was obtained in the same manner as in Example 15 except that 40.0 parts by weight of Typake CR-50-2 was used as titanium oxide. Then, the white ink of Comparative Example 19 was produced in the same manner as in Example 12 so as to have the blending amount shown in Table 9.
  • Comparative Example 20 A titanium oxide dispersion was obtained in the same manner as in Example 12 except that 10.0 parts by weight of the dispersant F was used as the dispersant and 50.0 parts by weight of the ion-exchanged water was used. Then, the white ink of Comparative Example 20 was produced in the same manner as in Example 12 so as to have the blending amount shown in Table 9.
  • Comparative Example 21 A titanium oxide dispersion was obtained in the same manner as in Example 12 except that 3.2 parts by weight of the dispersant G was used as the dispersant and 56.8 parts by weight of the ion-exchanged water was used. Then, the white ink of Comparative Example 21 was produced in the same manner as in Example 12 so as to have the blending amount shown in Table 9.
  • Comparative Example 22 A titanium oxide dispersion was obtained in the same manner as in Example 12 except that 6.0 parts by weight of the dispersant H was used as the dispersant and 54.0 parts by weight of the ion-exchanged water was used. Then, the white ink of Comparative Example 22 was produced in the same manner as in Example 12 so as to have the blending amount shown in Table 9.
  • Comparative Example 23 A titanium oxide dispersion was obtained in the same manner as in Example 12 except that the dispersant A was 6.0 parts by weight and the ion-exchanged water was 54.0 parts by weight. Then, the white ink of Comparative Example 23 was produced in the same manner as in Example 12 so as to have the blending amount shown in Table 9.
  • Comparative Example 24 A titanium oxide dispersion was obtained in the same manner as in Example 1 except that the dispersant A was 30.0 parts by weight and the ion-exchanged water was 30.0 parts by weight. Then, the white ink of Comparative Example 14 was produced in the same manner as in Example 1 so as to have the blending amount shown in Table 1.
  • Comparative Example 25 A titanium oxide dispersion was obtained in the same manner as in Example 13 except that the dispersant B was 16.0 parts by weight and the ion-exchanged water was 44.0 parts by weight. Then, the white ink of Comparative Example 25 was produced in the same manner as in Example 12 so as to have the blending amount shown in Table 9.
  • Comparative Example 26 A titanium oxide dispersion was obtained in the same manner as in Example 15 except that the dispersant D was 2.0 parts by weight and the ion-exchanged water was 58.0 parts by weight. Then, the white ink of Comparative Example 26 was produced in the same manner as in Example 12 so as to have the blending amount shown in Table 9.
  • Comparative Example 27 A titanium oxide dispersion was obtained in the same manner as in Example 15 except that the dispersant D was 10.0 parts by weight and the ion-exchanged water was 50.0 parts by weight. Then, the white ink of Comparative Example 27 was produced in the same manner as in Example 12 so as to have the blending amount shown in Table 9.
  • Rate of increase (%) (BA) / A ⁇ 100
  • Table 10 shows the contents of the white pigment of Examples 11 to 25 (1) white pigment, dispersant and ion-exchanged water in the pigment dispersion liquid; (2) (dispersant concentration (% by mass) / titanium oxide concentration ( Weight%)) ⁇ Amine value (mgKOH / g); (3) The evaluation results of the stability test, sedimentation test and concealment test are shown.
  • Table 11 shows the contents of the white inks of Comparative Examples 10 to 27 (1) white pigment, dispersant and ion-exchanged water; (2) (dispersant concentration (% by mass) / titanium oxide concentration (% by mass)) ⁇ . Amine value; (3) The evaluation results of the stability test, sedimentation test and concealment test are shown.
  • the dispersant in 25.0 parts by weight of the titanium oxide dispersion is 20.0 ⁇ (25/100) parts by weight, and the solid content of the dispersant is 20.0 ⁇ (25/100) ⁇ . 0.2 parts by weight.
  • Titanium oxide in 25.0 parts by weight of the titanium oxide dispersion is 40.0 ⁇ (25/100) parts by weight. Since the total amount of white ink is 100 parts by weight, the (dispersant concentration (% by mass) / titanium oxide concentration (mass%)) x amine value (mgKOH / g) in the white ink (water-based inkjet ink) is 20.0 x (25).
  • the white ink having excellent stability, sedimentation property and hiding power uses (i) titanium oxide surface-treated with alumina, silica, polyol and / or polysiloxane as the white pigment.
  • the amine value of the cation-based dispersant is 10 mgKOH / g or more, and the amine value> acid value;
  • the value of (dispersant concentration (% by mass) / titanium oxide concentration (mass%)) ⁇ amine value (mgKOH / g) is more preferably 3.20 to 8.20, and even more preferably 3.20 to 7.00. It was considered preferable. It was considered more preferable that the cationic dispersant had an amine value of 60 mgKOH / g or more and 150 mgKOH / g or less and an acid value of 0 mgKOH / g.
  • the water-based inkjet inks of the present invention containing pigments and specific cationic dispersants are cotton or anionized polyesters as compared to water-based inkjet inks containing the same pigments and other dispersants. It was confirmed that it is suitable for printing a fiber structure composed of fibers. Further, when the water-based inkjet ink of the present invention is a water-based ink containing surface-treated titanium oxide as a white pigment, the pigment particles are excellent in stability and dispersibility. Further, even when the fiber structure is printed, it is possible to sufficiently conceal the color of the fiber.
  • the method for printing the water-based inkjet ink and the fiber structure of the present invention by the inkjet method is useful in the printing field.

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Abstract

本発明は、綿又は合成繊維からなる構造体のインクジェット印刷に適した水系インクジェットインクの提供を目的とする。また、本発明は、印刷後の光学濃度(OD)、滲み抑制又は発色性に優れる、繊維構造体をインクジェット法によって印刷する方法の提供を目的とする。本発明の水系インクジェットインクは、(1) 少なくとも顔料、分散剤、溶剤及び水を含有し;(2) 分散剤は、アミン価が10 mgKOH/g以上であり、かつ、アミン価が酸価よりも高いカチオン性分散剤であり;(3) 顔料の含有量は、0.01質量%以上30質量%以下であり;(4) 分散剤含有量/顔料含有量×100の値は、5以上200以下であり;(5) 綿又は合成繊維からなる構造体印刷用インクである。

Description

水系インクジェットインク、繊維構造体をインクジェット法によって印刷する方法
 本発明は、綿又は合成繊維構造体用の水系インクジェットインクに関する。また、本発明は、繊維構造体をアニオン化処理し、インクジェット法によって印刷する方法に関する。
 紙のような記録媒体に画像を形成する画像記録方法には、電子写真方式、昇華型及び溶融型熱転写方式、インクジェット方式等の方法が存在する。このうち、インクジェット方式は、印刷装置が安価であり、かつ、印刷時に版を必要としない。また、必要とされる画像部のみにインク組成物を吐出し記録媒体上に直接画像形成が行われるため、インク組成物を効率よく使用でき、特に小ロット生産の場合にランニングコストも安い。
 インクジェット用インクには、染料インクと顔料インクが存在する。顔料インクを使用する場合は、一般に染料インクを使用する場合に比べて色調及び鮮明性に劣るが、顔料自身の耐光性及び耐水性は優れている。また、顔料インクを用いたインクジェット染色では、染料インクを用いた場合と比較すると、布帛に対する煩雑な後処理が不要であるといった利点もする。このようなことから、現在では顔料インクを用いるインクジェット印刷方法が、衣類等の繊維構造体の印刷方法として注目されている。
 顔料インクを用いるインクジェット捺染方法として、水溶性金属塩とカチオン系化合物の少なくとも1種と非イオン性水溶性高分子と非イオン性界面活性剤又は両性界面活性剤とを含有する布帛に染色する方法(特許文献1);カチオン系樹脂と2価又は3価の金属イオンで処理した布帛を顔料インクで染色する方法(特許文献2);疎水性低分子化合物とカチオン樹脂を付与した布帛を顔料インクで染色し、熱処理を施して被膜を形成する方法(特許文献3)等が知られている。これらの方法は、印刷画像の鮮明性、耐水性、耐摩擦性を向上させること等を目的としている。
 特許文献4は、酸化チタンを顔料とし、低粘度かつ保存安定性に優れた水性顔料分散体及び隠蔽性に優れた水性インクジェット用インクを開示している。特許文献4の水性顔料分散体は、有機化合物(多価アルコール、アルカノールアミン又はその誘導体、有機ケイ素化合物、高級脂肪酸又はその金属塩、及び有機金属化合物のいずれか)により表面が処理された酸化チタンを使用している。
 特許文献5は、酸化チタンと顔料分散剤と重合性化合物をと含む活性エネルギー線硬化型インクジェット用の非水系白色インキを開示している。特許文献5では、酸化チタンとしてシリカで表面処理された酸化チタンを使用することが好ましいとされている。
特開平7-119047号公報 特開2000-226781号公報 特開2001-140174号公報 特許第5998747号公報 国際公開第2014/175440号公報
 しかし、水系インクジェットインクを使用してTシャツ、織物又は旗のような繊維からなる構造体(繊維構造体)をインクジェット法によって印刷する場合、印刷紙に印刷する場合と比較して、同じ水系インクジェットインクを使用してもOD(光学濃度)に劣るという問題があり、特に、ポリエステルのような合成繊維から構成される構造体を印刷対象とする場合にこの問題が顕著であった。
 また、白色の水系インクジェットインクは、白色顔料として酸化チタンが利用されることが一般的であるが、有機化合物によって表面処理された酸化チタンを使用しても、水系インクの場合には、安定性及び分散性を確保することが困難であった。さらに、繊維構造体を印刷する場合、繊維の色を十分に隠蔽することが困難な場合もあった。
 本発明は、綿又は合成繊維からなる構造体のインクジェット印刷に適した水系インクジェットインクの提供を目的とする。また、本発明は、印刷後のOD、滲み抑制又は発色性に優れる、繊維構造体をインクジェット法によって印刷する方法の提供を目的とする。
 本発明者等は、繊維構造体、特にポリエステル繊維から構成される構造体をインクジェット法によって印刷する用途に適した有彩色又は黒色の水系インクジェットインクについて研究を続けた結果、顔料と、カチオン性官能基を有する分散剤とを特定比率で組み合わせることにより、アニオン化処理された構造体を印刷した後のOD値に優れた印刷物を得ることが可能であることを見出し、本発明を完成させるに至った。
 また、本発明者等は、白色顔料として酸化チタンを含有する白色の水系インクジェットインクについても上記課題を解決すべく、研究を続けた結果、白色顔料である表面処理酸化チタンと、特定のアミン価及び酸価を有するカチオン系分散剤とを特定比率で組み合わせることにより、白色顔料の安定性及び分散性を向上させることが可能であることを見出した。さらに、本発明者等は、そのような白色水系インクジェットインクを使用し、繊維構造体を印刷した後の隠蔽性(発色性)に優れた印刷物を得ることが可能であることを見出し、本発明を完成させるに至った。
 具体的に、本発明は、
 少なくとも顔料、分散剤、溶剤及び水を含有する水系インクジェットインクであって、
 前記分散剤は、アミン価が10 mgKOH/g以上であり、かつ、アミン価が酸価よりも高いカチオン性分散剤であり、
 前記顔料の含有量は、0.01質量%以上30質量%以下であり、
 前記分散剤含有量/前記顔料含有量×100の値は、5以上200以下であり、
 綿又は合成繊維からなる構造体印刷用インクである、
水系インクジェットインクに関する。
 本発明の水系インクジェットインクは、顔料と、カチオン性官能基を有する分散剤と組み合わせることにより、顔料の分散性が向上するとともに、印刷後のODが向上し得る。また、印刷の滲みも抑制され得る。
 前記分散剤は、アミン価が60 mgKOH/g以上150mgKOH/g以下であり、かつ、酸価0 mgKOH/gであるカチオン性分散剤であることが好ましい。ここで、「酸価が0 mgKOH/g」とは、酸価=0mgKOH/gである場合の他、通常の酸価測定方法における測定限界以下である場合も含まれる。
 前記合成繊維は、ポリエステル繊維であることが好ましい。
 前記ポリエステル繊維は、アニオン化処理ポリエステルであることが好ましい。
 前記顔料は、有彩色又は黒色の顔料については、Pigment Yellow 155、Pigment Red 122、Pigment Blue 15:3、又はPigment Black 7のいずれかであることが好ましい。
 前記顔料は、白色の顔料については、アルミナと、シリカと、ポリオール及び/又はポリシロキサンと、で表面処理された酸化チタンであることが好ましい。
 酸化チタンを白色顔料として含有する白色水系インクジェットインクにおいて、特許文献4又は5に開示されている表面処理酸化チタンを使用するだけでは、酸化チタン粒子の安定性と分散性を向上させることはできなかった。また、併用する分散剤の種類によっては、繊維構造体を印刷した場合に、発色性(隠蔽性)が不十分となる場合もあった。しかし、特定の表面処理酸化チタンと、特定のカチオン系分散剤とを、特定割合で含有する白色水系インクジェットインクは、繊維構造体を印刷しても発色性(隠蔽性)に優れ、しかも白色水系インクジェットインク中の酸化チタン粒子の安定性及び分散性にも優れる。
 白色顔料を含有する水系インクジェットインクの場合、前記水系インクジェットインクにおける(分散剤濃度(質量%)/酸化チタン濃度(質量%))×アミン価(mgKOH/g)=2.50~8.50であることが好ましい。
 また本発明は、
 合成繊維から構成される繊維構造体をインクジェット法によって印刷する方法であって、
 前記方法は、
 繊維構造体をアニオン化処理剤によってアニオン化処理する工程Aと、
 工程Aの後、繊維構造体を、水系インクジェットインクを使用してインクジェット法によって印刷する工程Bと、
を有し、
 前記水系インクジェットインクは、
 少なくとも顔料、分散剤、溶剤及び水を含有し、
 前記分散剤は、アミン価が10 mgKOH/g以上であり、かつ、アミン価が酸価よりも高いカチオン性分散剤であり、
 前記顔料の含有量は、0.01質量%以上30質量%以下であり、
 前記分散剤含有量/前記顔料含有量×100の値は5以上200以下である、
方法に関する。
 また本発明は、
 綿から構成される繊維構造体をインクジェット法によって印刷する方法であって、
 前記方法は、
 繊維構造体を、水系インクジェットインクを使用してインクジェット法によって印刷する工程Bを有し、
 前記水系インクジェットインクは、
 少なくとも顔料、分散剤、溶剤及び水を含有し、
 前記分散剤は、アミン価が10 mgKOH/g以上であり、かつ、アミン価が酸価よりも高いカチオン性分散剤であり、
 前記顔料の含有量は、0.01質量%以上30質量%以下であり、
 前記分散剤含有量/前記顔料含有量×100の値は5以上200以下である、
方法に関する。
 本発明によれば、特にアニオン化処理された合成繊維からなる構造体を有彩色又は黒色でインクジェット印刷する場合に、印刷後のOD向上及び滲み防止を図り得る。
 また本発明によれば、表面処理酸化チタン粒子を白色顔料として含有する白色水系インクジェットインクにおいて、顔料粒子の安定性及び分散性を向上させ得る。本発明によれば、特にアニオン化処理された合成繊維からなる構造体を白色でインクジェット印刷する場合に、印刷後の発色性向上を図り得る。
 以下、本発明の実施の形態について説明する。
 [顔料]
 本発明に使用できる有彩色又は黒色の顔料には特に制限はなく、例えば、カーボンブラック、チタンブラック、C.I.No.PY-1、PY-3、PY-12、PY-13、PY-14、PY-17、PY-24、PY-34、PY-55、PY-62、PY-74、PY-79、PY-81、PY-83、PY-87、PY-93、PY-94、PY-97、PY-108、PY-109、PY-110、PY-120、PY-128、PY-129、PY-130、PY-133、PY-136、PY-138、PY-139、PY-147、PY-150、PY-151、PY-152、PY-154、PY-155、PY-156、PY-165、PY-167、PY-168、PY-169、PY-170、PY-173、PY-175、PY-180、PY-183、PY-184、PY-185、PY-191、PY-193、PR-2、PR-5、PR-8、PR-9、PR-15、PR-17、PR-22、PR-23、PR-48:1、PR-48:2、PR-48:3、PR-48:4、PR-53:1、PR-57:1、PR-58:4、PR-63:2、PR-104、PR-112、PR-122、PR-144、PR-146、PR-149、PR-150、PR-151、PR-166、PR-168、PR-170、PR-171、PR-176、PR-177、PR-185、PR-220、PR-222、PR-237、PR-238、PR-239、PR-240、PR-254、PR-264、PB-15:1、PB-15:3、PB-15:4、PB-15:6、PB-16、PB-60、PV-1、PV-19、PV-23、PV-29、PV-32、PV-37、PG-7、PG-36、PO-13、PO-16、PO-34、PO-36、PO-38、PO-43、PO-61、PO-62、PO-64、PO-71、PO-73等を使用し得るが、これらに限定されない。これら顔料は、単独で使用されてもよく、2種類以上を組み合わせて使用されてもよい。
 本発明の水系インクジェットインクにおける有彩色又は黒色の顔料の平均粒子径(一次粒子の平均粒子径)は、有彩色又は黒色の顔料粒子の沈降性、印刷物の光学濃度の観点から10~250nmであることが好ましい。平均粒子径が10nm未満であれば、インクの分散安定性を確保するのが困難となる。一方、粒子径が250nm超では顔料粒子の沈降が起こりやすくなる。
 なお、ここでいう平均粒子径とは、顔料粒子100個以上を透過型電子顕微鏡で観察した場合における、長径と短径の平均値(粒子1個の長径(nm)+短径(nm)/2の測定個数分の平均値)をいう。後述する表面処理酸化チタンの平均粒子径についても同様である。
 本発明に使用できる白色顔料は、アルミナと、シリカと、ポリオール及び/又はポリシロキサンとで表面処理された酸化チタンである。
 酸化チタンとしては、アナターゼ型又はルチル型の両方を使用し得るが、印刷物の隠蔽性がより高いルチル型が好ましい。また、塩素法又は硫酸法のような公知の製造方法によって製造された酸化チタンを使用し得るが、白色度が高い塩素法によって製造された酸化チタンが好ましい。
 未処理の酸化チタン表面は、無数のヒドロキシル基を有しており、これらヒドロキシ基が、酸化チタンが親水性を示す原因となっている。ヒドロキシル基を有機化合物であるポリオール又はポリシロキサンと反応させ、ヒドロキシル基を酸化チタン表面からなくし、ポリオール又はポリシロキサンで覆うことにより、酸化チタンが疎水化される。
 特許文献4では、酸化チタンの表面処理を行う有機化合物は、酸化チタンを疎水化することができれば特に限定されないとされ、多価アルコール、アルカノールアミン又はその誘導体、有機ケイ素化合物、高級脂肪酸又はその金属塩、有機金属化合物等が例示されている。
 また、特許文献4では、有機化合物での表面処理に加え、耐候性及び分散安定性の向上のために、無機化合物によって酸化チタンを表面処理することも開示されている。無機化合物としては、ケイ素、アルミニウム、ジルコニウム、スズ、アンチモン、チタンの化合物が例示されている。
 一方、本発明で使用される表面処理酸化チタンは、(1) アルミナ;(2) シリカ;(3) 有機化合物であるポリオール及び/又はポリシロキサン:という3種類の成分によって表面処理された酸化チタンである。
 本発明の水系インクジェットインクにおける表面処理酸化チタンの平均粒子径(一次粒子の平均粒子径)は、表面処理酸化チタン粒子の沈降性、印刷物の隠蔽性の観点から100~400nmであることが好ましい。平均粒子径が100nm未満であれば、酸化チタンの沈降は起こりづらくなるが、隠蔽性が低下し白色インクジェットインキとしての実用性が低下する。一方400nm超では隠蔽性は十分ではあるが、沈降が起こりやすくなる。表面処理酸化チタンの平均粒子径は、150~350nmであることがより好ましく、200nm~300nmであることがさらにより好ましい。
 [分散剤]
 本発明に使用される分散剤は、アミン価10mgKOH/g以上であり、かつ、アミン価が酸価よりも高いカチオン性分散剤である。分散剤は、「アミン価10 mgKOH/g以上、かつ、酸価が0である」ことがより好ましく、「アミン価60 mgKOH/g以上150 mgKOH/g以下、かつ、酸価が0 mgKOH/gである」ことがさらにより好ましい。分散剤は、1種類が単独で使用されてもよく、2種類以上を組み合わせて使用されてもよい。
 ここで、アミン価とは、分散剤固形分1gあたりのアミン価を表し、0.1Nの塩酸水溶液を用い、電位差滴定法によって求めた後、水酸化カリウムの当量に換算した値(単位:mgKOH/g)をいう。また、酸価とは、分散剤固形分1gあたりの酸価を表し、JIS K  0070 (1992)に準じ、電位差滴定法によって求めることができる(単位:mgKOH/g)。
 アミン価10mgKOH/g以上であり、かつ、アミン価が酸価よりも高いカチオン性分散剤は、種々のものが市販されており、例えば、DISPERBYK-182、183、184、185、191、2013、2050、2070、2055、BYKJET-9151、9152、9171(以上、ビックケミー・ジャパン社製)、EFKA PX-4330、4350、4701、4703、4733、4753、4780(以上、BASF社製)、TEGO Dispers 650(Evonik社製)等が挙げられる。これら分散剤は、単独で使用されてもよく、2種類以上を組み合わせて使用されてもよい。
 本発明においては、白色の水系インクジェットインクにおける(分散剤濃度(質量%)/酸化チタン濃度(質量%))×アミン価(mgKOH/g)の数値が2.50~8.50であることが好ましく、3.20~8.20であることがより好ましく、3.20~7.00であることがさらにより好ましい。ここで、「分散剤濃度(質量%)」は、水系インクジェットインク中に含有されている分散剤の固形分としての濃度を意味する。また、「酸化チタン濃度(質量%)」は、水系インクジェットインク中に含有されている表面処理された酸化チタンの濃度を意味する。
 本発明に使用できる溶剤には特に限定はなく、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等の1価アルコール類;多価アルコール類;アセトン、ジアセトンアルコール等のケトン類又はケトアルコール類;テトラヒドロフラン、ジオキサン等の環状エーテル類を使用し得る。
 本発明の水系インクジェットインクは、必要に応じてpH調整剤、界面活性剤、キレート剤、防錆剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、防腐剤、防カビ剤、消泡剤等の添加剤を含有してもよい。これら添加剤の含有量(濃度)は、その機能を発揮し得る範囲に調整されればよい。
 本発明に使用できるpH調整剤には特に限定はなく、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等のアルカリ金属の水酸化物;トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン等の3級アミン; アンモニア水、塩酸、酢酸、ギ酸等が挙げられる。
 本発明に使用できる界面活性剤に特に限定はなく、例えば、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、シリコン系界面活性剤等が挙げられる。
 本発明の水系インクジェットインクは、顔料分散液(顔料分散体)を調製し、それに溶剤及び添加剤等を加え、混合することで得られる。顔料分散液は、顔料及び分散体等を混合し、サンドミル(ビーズミル)、ロールミル、ボールミル、ペイントシェーカー、超音波分散機、高圧乳化機等を用いて分散処理することで製造することができる。
 本発明の水系インクジェットインクは、顔料分散液(顔料分散体)を調製し、それに溶剤及び添加剤等を加え、混合することで得られる。顔料分散液は、顔料及び分散体等を混合し、サンドミル(ビーズミル)、ロールミル、ボールミル、ペイントシェーカー、超音波分散機、高圧乳化機等を用いて分散処理することで製造することができる。
 一例として、サンドミルを用いて分散処理する場合について説明する。まず、顔料、分散剤及び分散媒体としてのビーズをサンドミルに仕込む。ビーズとしては、0.01~ 1mmの粒子径のガラスビーズ、ジルコニアビーズ等を用いることができる。ビーズの使用量は、インク1重量に対して2~6重量を添加するのが好ましい。その後、サンドミルを作動させ分散処理する。分散処理条件は、概ね1000~2000rpm で1~20時間とするのが好ましい。分散処理後にビーズを濾過等により除去することで、顔料分散液が得られる。
 本発明の水系インクジェットインクにおける顔料濃度(質量%)は、有彩色、黒色又は白色の顔料のいずれについても0.01質量%以上30質量%以下が好ましく、0.01質量%以上20質量%以下とすることがより好ましく、1質量%以上15質量%以下とすることがさらにより好ましい。この範囲内にあることで、十分な発色(隠蔽性)が得られ、またインクの保存安定性にも優れる傾向にある。
 水系インクジェットインクのpHは、3以上11以下とすることが好ましく、4以上10以下とすることがより好ましい。この範囲内にあることで、インクの保存安定性にも優れる他、吐出装置又は繊維構造体の傷みを抑えることができる。
 <水系インクジェットインクの製造1:有彩色又は黒色>
 (実施例1/シアンインク)
  シアン顔料として、CYANINE BLUE KRO(山陽色素株式会社製PB-15:3)を15.0重量部、分散剤として分散剤C(DISPERBYK-185(ビックケミー・ジャパン社製/アミン価= 17 mgKOH/g、有効成分52%)を11.5重量部、イオン交換水73.5重量部、0.5mm径ジルコニアビーズ400 重量部をサンドミルに仕込み、1,500rpm で3 時間分散処理を行った。その後、ジルコニアビーズを除去して顔料分散液を得た。なお、顔料及び分散剤の粒径は100~110nm程度に調整された。
 この顔料分散液に、表1に示されるように、界面活性剤としてBYK-348(ビックケミー・ジャパン社製ポリエーテル変性シロキサン)、pH調整剤としてギ酸又はトリエタノールアミン、溶剤として1,2-ヘキサンジオール、グリセリン及びイオン交換水を混合し、pH 9のシアンインクを製造した。なお、実施例1~11及び比較例1~10の水系インクジェットインクは、全量100.0重量部に調製されている
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 (実施例2/マゼンタインク)
 マゼンタ顔料として、FASTOGEN SUPER MAGENTA RG (DIC社製PR-122)を使用する以外、実施例1と同様にしてマゼンタインクを製造した。
 (実施例3/黄色インク)
 黄色顔料として、Inkjet Yellow 4GC(クラリアント社製PY-155)を使用する以外、実施例1と同様にして黄色インクを製造した。
 (実施例4/黒色インク)
 黒色顔料として、NIPex 160IQ(オリオンエンジニアドカーボンズ社製カーボンブラック)を使用する以外、実施例1と同様にして黒色インクを製造した。
 (実施例5/シアンインク)
 分散剤として分散剤D(EFKA PX4701(BASF社製アミン価= 40 mgKOH/g、有効成分100%)を6.0重量部使用し、イオン交換水を79.0重量部とする以外、実施例1と同様にしてシアンインクを製造した。
 (実施例6/シアンインク)
 分散剤として分散剤E(BYKJET-9151(ビックケミー・ジャパン社製/アミン価= 18 mgKOH/g、酸価= 8 mgKOH/g、有効成分100%)6.0重量部使用し、イオン交換水を79.0重量部とする以外、実施例1と同様にしてシアンインクを製造した。
 (実施例7/シアンインク)
 分散剤として分散剤I(BYKJET-9152(ビックケミー・ジャパン社製/アミン価= 19 mgKOH/g、酸価= 6 mgKOH/g、有効成分100%)6.0重量部使用し、イオン交換水を79.0重量部とする以外、実施例1と同様にしてシアンインクを製造した。
 (実施例8/シアンインク)
 分散剤Cを8.7重量部、イオン交換水を76.3重量部とする以外、は実施例1と同様にしてシアンインクを製造した。
 (実施例9/シアンインク)
 分散剤Cを17.3重量部、イオン交換水を67.7重量部とする以外、は実施例1と同様にしてシアンインクを製造した。
 (実施例10/シアンインク)
 分散剤として、後述する分散剤A(アミン価67 mgKOH/g、固形分20%)を37.5重量部使用し、イオン交換水を47.5重量部とする以外、実施例1と同様にしてシアンインクを製造した。
 (実施例11/シアンインク)
 分散剤として、後述する分散剤B(アミン価135 mgKOH/g、固形分20%)を37.5重量部使用し、イオン交換水を47.5重量部とする以外、実施例1と同様にしてシアンインクを製造した。
 [分散剤Aの製造方法]
 モノマー組成比において、ベンジルメタクリレート/ジメチルアミノエチルメタクリレート=80/20(質量比)であり、アミン価67mgKOH/gの樹脂を作製した。この樹脂にギ酸とイオン交換水を加えて溶解し、固形分20%に調整して分散剤Aを得た。
 [分散剤Bの製造方法]
 モノマー組成比において、ベンジルメタクリレート/ジメチルアミノエチルメタクリレート=60/40(質量比)であり、アミン価135mgKOH/gの樹脂を作製した。この樹脂にギ酸とイオン交換水を加えて溶解し、固形分20%に調整して分散剤Bを得た。
 (比較例1/シアンインク)
 分散剤として分散剤F(DISPERBYK-190(ビックケミー・ジャパン社製/酸価= 10 mgKOH/g、 有効成分40%)を15.0重量部、イオン交換水を70.0重量部とする以外、実施例1と同様にしてシアンインクを製造した。
 (比較例2/シアンインク)
 分散剤として分散剤J(Joncryl 63J(BASF社製/酸価= 213 mgKOH/g、 有効成分30%)を20.0重量部、イオン交換水を65.0重量部とする以外、実施例1と同様にしてシアンインクを製造した。
 (比較例3/マゼンタインク)
 分散剤として分散剤Fを15.0重量部、イオン交換水を70.0重量部とする以外、実施例2と同様にしてマゼンタインクを製造した。
 (比較例4/マゼンタインク)
 分散剤として分散剤Jを20.0重量部、イオン交換水を65.0重量部とする以外、実施例2と同様にしてマゼンタインクを製造した。
 (比較例5/黄色インク)
 分散剤として、分散剤Fを15.0重量部、イオン交換水を70.0重量部とする以外、実施例3と同様にして黄色インクを製造した。
 (比較例6/黄色インク)
 分散剤として)分散剤Jを20.0重量部、イオン交換水を65.0重量部とする以外、実施例3と同様にして黄色インクを製造した。
 (比較例7/黒色インク)
 分散剤として分散剤Fを15.0重量部、イオン交換水を70.0重量部とする以外、実施例4と同様にして黒色インクを製造した。
 (比較例8/黒色インク)
 分散剤として分散剤Jを20.0重量部、イオン交換水を65.0重量部とする以外、実施例4と同様にして黒色インクを製造した。
 (比較例9/シアンインク)
 分散剤として分散剤G(DISPERBYK-180(ビックケミー・ジャパン社製、アミン価94 mgKOH/g、酸価94 mgKOH/g、有効成分100%)を7.5重量部使用し、イオン交換水を77.5重量部とする以外、実施例1と同様にしてシアンインクを製造した。
 (比較例10/シアンインク)
 分散剤として分散剤H(DISPERBYK-191(ビックケミー・ジャパン社製、アミン価20 mgKOH/g、酸価30 mgKOH/g、有効成分100%)を7.5重量部使用し、イオン交換水を77.5重量部とする以外、実施例1と同様にしてシアンインクを製造した。
 <繊維構造体> 
 印刷用試料である繊維構造体として、以下の3種類の試料を使用した。
 ・綿の構造体:綿100%生地 (色染社製 綿ブロード未シル)
 ・ポリエステルの構造体(無処理ポリエステル構造体):ポリエステル100%生地(東レ製 アミーナ)
 ・アニオン化処理されたポリエステルの構造体(アニオン化処理ポリエステル構造体):ポリエステル構造体と同じ構造体をアニオン化剤によって処理した構造体
 <アニオン化処理方法/工程A>
 ポリエステルの構造体にカチオン性重合剤(カチオン性高分子化合物/山陽色素株式会社、カチオン化剤CT F1101)を6g/L調液として1DIP/1NIPで付着させた後に130℃で3分乾燥させた。次いで、アニオン性重合剤を60g/L調液として1DIP/1NIPで付着させた後に130℃で3分乾燥して、アニオン化処理ポリエステル構造体を得た。
 ここで、本発明における「アニオン化処理」とは、合成繊維からなる構造体にアニオン性重合剤を付着させることを意味する。アニオン性重合剤はアニオン性ポリエステル樹脂、アニオン系界面活性剤、ポリエステルエマルジョン等から選択でき、中でもポリエステルエマルジョン好ましい。ポリエステルエマルジョンに使用できるポリエステル樹脂にはポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート等があり、活性剤を用いてエマルジョン化したものを指す。
 また、このような処理の前にカチオン性重合剤でカチオン化処理をしておくことが好ましい。ここでカチオン性重合剤としては、分子中に第三級アミノ基若しくは第四級アンモニウム基又は両者を含有している公知の重合体(ポリマー又はプレポリマー)を用いることができ、さらに、カチオン化剤として一般に使用されているカチオン性化合物も使用することができる。
 第三級アミノ基含有重合体としては、以下のものが例示できる。即ち、(a)アルキルアミノアルキル(メタ)アクリルアミドの重合体、例えば、ジメチル又はジエチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、ジメチル又はジエチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド等の重合体;(b)ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレートの重合体、例えば、ジメチル又はジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチル又はジエチルアミノプロピル(メタ)アクリレート等の重合体;(c)アクリルアミド・スチレン共重合体;(d)第三級アミノ基含有ウレタン系重合体等である。
 第四級アンモニウム基含有重合体としては、次のものが例示できる。即ち、(e)(メタ)アクリロイロキシアルキルトリアルキルアンモニウム塩の重合体、例えば、2-(メタ)アクリロイロキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド、3-(メタ)アクリロイロキシ-2-ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライドの重合体等;(f)(メタ)アクリルアミドアルキルトリアルキルアンモニウム塩の重合体、例えば、(3-(メタ)アクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロライド、3-(メタ)アクリロイルアミノ-2-ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライド等の重合体;(g)2-(メタ)アクリロイロキシアルキルベンジルアンモニウム塩の重合体、例えば、2-(メタ)アクリロイロキシエチルベンジルアンモニウムクロライド又は2-(メタ)アクリロイロキシエチルジメチルベンジルアンモニウムクロライドの重合体、アクリロイロキシエチルベンジルアンモニウムクロライド又は2-(メタ)アクリロイロキシエチルジメチルベンジルアンモニウムクロライドの単量体とアクリルアミド、ジメチルアミノエチルアクリレート等の共重合体;(h)アクリルアミドプロピルジメチルベンジルクロライドとN,N-ジメチルアクリルアミド及びN-メチル-N-ベンジルアリルアミン塩とN-メチル-N-ヒドロキシエチルアミノプロピルアクリルアミドとの共重合体等;(i)その他、例えば、ジメチル又はジエチルジアリルアンモニウムクロライド、β-ビニルオキシエチルトリアルキルアンモニウム塩、ビニルベンジルアンモニウム塩等の重合体等である。
 さらに、カチオン性化合物としては、(j)第四級アンモニウム基含有化合物、例えば、ヘキサメチレン-ビス(3-クロロ-2-ヒドロキシプロピル-ジメチルアンモニウムクロライド)、トリメチレン-ビス(3-クロロ-2-ヒドロキシプロピル-ジメチルアンモニウムクロライド)、ヘキサメチレン-ビス(2,3-エポキシプロピル-ジメチルアンモニウムクロライド)、トリメチレン-ビス(2,3-エポキシプロピル-ジメチルアンモニウムクロライド)、3-クロロ-2-ヒドロキシプロピル-トリメチルアンモニウムクロライド、2,3-エポキシプロピル-トリメチルアンモニウムクロライド等を使用でき、中でもポリジアルキルアミノ(メタ)アクリレート,ポリジメチルジアリルアンモニウムクロライド、第三級アミノ基含有ウレタン系重合体が好ましい。
 なお、本発明におけるアニオン化処理は、後述する工程Aに記載されている処理に限定されない。
 <繊維構造体の印刷/工程B>
 3種類の繊維構造体を印刷対象として、調製された水系インクジェットインクを使用した解像度600dpiのインクジェットプリンターによって印刷し、ベタ画像を形成した。
 <OD値測定方法>
 得られたベタ画像表面の光学濃度を、反射濃度計GretagMacbeth RD-19(サカタインクスエンジニアリング社)によって測定した。
 <滲み>
 得られたベタ画像について、最も大きくインクが滲み出た距離を、定規を用いて測定した。
 シアン、マゼンタ、黄色及び黒色の水系インクジェットインクについて、OD値、OD評価及び滲み評価の結果を、表2~表5にそれぞれ示す。ここで、表2~表5では、OD評価は、黄色、シアン及び黒色については、OD値が1.15以上を「◎」、1.10以上を「○」、1.05以上1.10未満を「△」、1.05未満を「×」と評価し、マゼンタについては、OD値が1.00以上を「○」、1.00未満を「△」と評価している。また、滲み評価については、4色共通でインクが滲み出た距離が1mm未満を「○」、1mm以上2mm未満を「△」、2mm以上を「×」と評価している。この評価は、後述する表6~8についても同様である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 綿の構造体については、いずれの色も分散剤Cを使用したインク(実施例1~4)はOD評価及び滲み評価が「○」であった。一方、分散剤F(比較例1,3,5,7)又は分散剤J(比較例2,4,6,8)を分散剤として使用した場合には、OD評価又は滲み評価が「×」となり、実用性にかけると判断された。
 無処理ポリエステルの構造体については、いずれの色及びいずれの分散剤もOD評価又は滲み評価が「×」となり、実用性にかけると判断された。しかし、同じ構造体をアニオン化処理したアニオン化処理ポリエステル(表2~表5においては、処理ポリエステルと表示している)の構造体については、いずれの色も分散剤Cを使用したインク(実施例1~4)はOD評価及び滲み評価が「○」であった。
 実施例5~7のシアン水系インクジェットのOD値、OD評価及び滲み評価の結果を、表6に示す。顔料分散液に使用される分散剤として、分散剤D、分散剤E及び分散剤Iを使用した実施例5~7は、実施例1と同様の試験結果が得られた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 実施例1、実施例8及び実施例9のシアン水系インクジェットのOD値、OD評価及び滲み評価の結果を、表7に示す。分散剤含有量(D)/顔料含有量(P)×100の値が30~60の範囲では、D評価及び滲み評価は、綿又はアニオン化処理されたポリエステルにつては「○」となることが確認された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
 実施例10~11及び比較例9及び10のシアン水系インクジェットのOD値、OD評価及び滲み評価の結果を、表8に示す。顔料分散液に使用される分散剤として、分散剤A及び分散剤Bを使用した実施例10~11は、OD評価が「◎」で滲み評価が「○」であり、実施例の中で最も優れていた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
 このように、顔料と特定のカチオン性分散剤とを含有する本発明の水系インクジェットインクは、同じ顔料と他の分散剤とを含有する水系インクジェットインクと比較して、綿又はアニオン化処理ポリエステル繊維から構成される繊維構造体の印刷に適していることが確認された。
 表2~8から、有彩色又は黒色の顔料を含有する水系インクジェットインクの場合、分散剤として「アミン価が10 mgKOH/g以上であり、かつ、アミン価が酸価よりも高いカチオン性分散剤」が好ましく、分散剤A及び分散剤Bのような「アミン価が60 mgKOH/g以上150 mgKOH/g以下であり、かつ、酸価0 mgKOH/gであるカチオン性分散剤」がより好ましいことが確認された。
 <水系インクジェットインクの製造2:白色>
 (実施例12)
 酸化チタンとしてタイペークPF-728(石原産業社製、アルミナ/シリカ/ポリシロキサン処理)を40.0重量部、分散剤として分散剤Aを20.0重量部、イオン交換水40.0重量部、0.5mm径ジルコニアビーズ400 重量部をサンドミルに仕込み、1,500rpmで2時間分散処理を行った。その後、ジルコニアビーズを除去して酸化チタン分散液を得た。
 表9に示される配合量となるように、この酸化チタン分散液、界面活性剤としてBYK-348(ビックケミー・ジャパン社製ポリエーテル変性シロキサン)、溶剤として1,2-ヘキサンジオール、グリセリン及びイオン交換水を混合し、実施例12の白色インクを製造した。なお、実施例12~25及び比較例11~27の水系インクジェットインクは、全量100.0重量部に調製されている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
 (実施例13)
  分散剤として分散剤Bを10.0重量部使用し、イオン交換水を50.0重量部とする以外、実施例12と同様にして、酸化チタン分散液を得た。その後、表9に示される配合量となるように、実施例12と同様にして、実施例13の白色インクを製造した。
 (実施例14) 
  分散剤として分散剤C(ビックケミー・ジャパン社製DISPERBYK-185、アミン価17 mgKOH/g、固形分52%)を15.3重量部使用し、イオン交換水を44.7重量部とする以外、実施例1と同様にして、酸化チタン分散液を得た。その後、表9に示される配合量となるように、実施例1と同様にして、実施例3の白色インクを製造した。
 (実施例15)
  分散剤として分散剤Dを6.0重量部使用し、イオン交換水を54.0重量部とする以外、実施例1と同様にして、酸化チタン分散液を得た。その後、表9に示される配合量となるように、実施例12と同様にして、実施例15の白色インクを製造した。
 (実施例16)
  分散剤として分散剤Eを6.0重量部使用し、イオン交換水を54.0重量部とする以外、実施例12と同様にして、酸化チタン分散液を得た。その後、表9に示される配合量となるように、実施例1と同様にして、実施例16の白色インクを製造した。
 (実施例17) 
  タイペークPF-740 (石原産業社製、アルミナ/ジルコニア/シリカ/ポリシロキサン処理)を40.0重量部とする以外、実施例12と同様にして、酸化チタン分散液を得た。その後、表9に示される配合量となるように、実施例12と同様にして、実施例17の白色インクを製造した。
 (実施例18)
  タイペークPF-740を40.0重量部とする以外、実施例15と同様にして、酸化チタン分散液を得た。その後、表9に示される配合量となるように、実施例12と同様にして、実施例18の白色インクを製造した。
 (実施例19)
  酸化チタンとしてタイペークCR-63 (石原産業社製 アルミナ/シリカ/ポリオール/ポリシロキサン処理)を40.0重量部使用する以外、実施例12と同様にして、酸化チタン分散液を得た。その後、表9に示される配合量となるように、実施例12と同様にして、実施例19の白色インクを製造した。
 (実施例20) 
  酸化チタンとしてタイペークCR-63を40.0重量部使用する以外、実施例15と同様にして、酸化チタン分散液を得た。その後、表9に示される配合量となるように、実施例12と同様にして、実施例20の白色インクを製造した。
 (実施例21) 
  酸化チタンとしてタイペークPF-671(石原産業社製、アルミナ/シリカ/ポリオール処理)を40.0重量部使用する以外、実施例12と同様にして、酸化チタン分散液を得た。その後、表9に示される配合量となるように、実施例12と同様にして、実施例21の白色インクを製造した。
 (実施例22) 
  酸化チタンとしてタイペークPF-671を40.0重量部使用する以外、実施例15と同様にして、酸化チタン分散液を得た。その後、表9に示される配合量となるように、実施例12と同様にして、実施例22の白色インクを製造した。
 (実施例23) 
  分散剤Aを10.0重量部、イオン交換水を50.0重量部とする以外、実施例12と同様にして、酸化チタン分散液を得た。その後、表9に示される配合量となるように、実施例12と同様にして、実施例23の白色インクを製造した。
 (実施例24) 
  分散剤Bを6.0重量部、イオン交換水を54.0重量部とする以外、実施例13と同様にして、酸化チタン分散液を得た。その後、表9に示される配合量となるように、実施例12と同様にして、実施例13の白色インクを製造した。
 (実施例25) 
  分散剤Dを8.0重量部、イオン交換水を52.0重量部とする以外、実施例15と同様にして、酸化チタン分散液を得た。その後、表9に示される配合量となるように、実施例12と同様にして、実施例25の白色インクを製造した。
 (比較例11)
  酸化チタンとしてタイペークPF-726 (石原産業社製、アルミナ/シリカ処理)を40.0重量部使用する以外、実施例12と同様にして、酸化チタン分散液を得た。その後、表9に示される配合量となるように、実施例12と同様にして、比較例11の白色インクを製造した。
 (比較例12)
 酸化チタンとしてタイペークPF-726を40.0重量部使用する以外、実施例13と同様にして、酸化チタン分散液を得た。その後、表9に示される配合量となるように、実施例12と同様にして、比較例12の白色インクを製造した。
 (比較例13)
  酸化チタンとしてタイペークPF-726を40.0重量部使用する以外、実施例14と同様にして、酸化チタン分散液を得た。その後、表9に示される配合量となるように、実施例12と同様にして、比較例13の白色インクを製造した。
 (比較例14)
  酸化チタンとしてタイペークPF-726を40.0重量部とする以外、実施例15と同様にして、酸化チタン分散液を得た。その後、表9に示される配合量となるように、実施例12と同様にして、比較例14の白色インクを製造した。
 (比較例15)
  酸化チタンとしてタイペークPF-726を40.0重量部使用する以外、実施例16と同様にして、酸化チタン分散液を得た。その後、表9に示される配合量となるように、実施例12と同様にして、比較例15の白色インクを製造した。
 (比較例16)
  酸化チタンとしてタイペークCR-50(石原産業社製、アルミナ処理)を40.0重量部使用する以外、実施例12と同様にして、酸化チタン分散液を得た。その後、表9に示される配合量となるように、実施例12と同様にして、比較例16の白色インクを製造した。
 (比較例17)
  酸化チタンとしてタイペークCR-50を40.0重量部使用する以外、実施例15と同様にして、酸化チタン分散液を得た。その後、表9に示される配合量となるように、実施例12と同様にして、比較例17のインクを製造した。
 (比較例18)
  酸化チタンとしてタイペークCR-50-2(石原産業社製、アルミナ/ポリオール処理)を40.0重量部使用する以外、実施例12と同様にして、酸化チタン分散液を得た。その後、表9に示される配合量となるように、実施例12と同様にして、比較例18の白色インクを製造した。
 (比較例19)
  酸化チタンとしてタイペークCR-50-2を40.0重量部使用する以外、実施例15と同様にして、酸化チタン分散液を得た。その後、表9に示される配合量となるように、実施例12と同様にして、比較例19の白色インクを製造した。
 (比較例20)
  分散剤として分散剤Fを10.0重量部使用し、イオン交換水を50.0重量部とする以外、実施例12と同様にして、酸化チタン分散液を得た。その後、表9に示される配合量となるように、実施例12と同様にして、比較例20の白色インクを製造した。
 (比較例21)
  分散剤として分散剤Gを3.2重量部使用し、イオン交換水を56.8重量部とする以外は実施例12と同様にして、酸化チタン分散液を得た。その後、表9に示される配合量となるように、実施例12と同様にして、比較例21の白色インクを製造した。
 (比較例22)
  分散剤として分散剤Hを6.0重量部使用し、イオン交換水を54.0重量部とする以外、実施例12と同様にして、酸化チタン分散液を得た。その後、表9に示される配合量となるように、実施例12と同様にして、比較例22の白色インクを製造した。
 (比較例23)
  分散剤Aを6.0重量部、イオン交換水を54.0重量部とする以外、実施例12と同様にして、酸化チタン分散液を得た。その後、表9に示される配合量となるように、実施例12と同様にして、比較例23の白色インクを製造した。
 (比較例24)
  分散剤Aを30.0重量部、イオン交換水を30.0重量部とする以外、実施例1と同様にして、酸化チタン分散液を得た。その後、表1に示される配合量となるように、実施例1と同様にして、比較例14の白色インクを製造した。
 (比較例25)
  分散剤Bを16.0重量部、イオン交換水を44.0重量部とする以外、実施例13と同様にして、酸化チタン分散液を得た。その後、表9に示される配合量となるように、実施例12と同様にして、比較例25の白色インクを製造した。
 (比較例26)
  分散剤Dを2.0重量部、イオン交換水を58.0重量部とする以外、実施例15と同様にして、酸化チタン分散液を得た。その後、表9に示される配合量となるように、実施例12と同様にして、比較例26の白色インクを製造した。
 (比較例27)
  分散剤Dを10.0重量部、イオン交換水を50.0重量部とする以外、実施例15と同様にして、酸化チタン分散液を得た。その後、表9に示される配合量となるように、実施例12と同様にして、比較例27の白色インクを製造した。
 <安定性試験>
 実施例12~25及び比較例10~27の白色インク10gを密閉容器に採取して、60℃の恒温装置内で1週間静置した。室温に冷却した後、光散乱光度計及びE型粘度計を用いて、白色インク中の平均粒径(顔料である酸化チタン粒子の平均粒径)及び粘度を測定した。安定性試験開始前にも平均粒径(顔料である酸化チタン粒子の平均粒径)及び粘度を測定した。安定性試験開始前の平均粒径又は粘度を(A)安定性試験後の平均粒径又は粘度を(B)とし、下記計算式により測定値の増加率を算出した。
  増加率(%)= (B-A)/A × 100
 そして、算出された増加率について、各白色インクの安定性を以下の評価基準に基づいて評価した。なお、「△」以上が実用性ありのレベルである。
  ○ :平均粒径及び粘度の両方の増加率が10%未満
  △ :平均粒径又は粘度のいずれかの一方の増加率が10%以上
  × :平均粒径及び粘度の両方の増加率が10%以上
 <沈降性試験>
 実施例12~25及び比較例10~27の白色インク10gをガラス容器に採取して、25℃の恒温装置内で3日静置した。その後、各白色インクの沈降性を以下の評価基準に基づいて評価した。なお、「○」が実用性ありのレベルである。
  ○ :ガラス容器下部に沈降物が確認されない。
  × :ガラス容器下部に沈降物が確認される。
 <アニオン化処理方法/工程A>
 上述した水系インクジェットインクの製造1の工程Aによって、アニオン化処理ポリエステル構造体を得た。
 <繊維構造体の印刷/工程B>
 実施例12~25及び比較例10~27の白色インクについて、解像度600dpiのプリンターを用いて、下記の基材へとベタ印字を行った。
  基材1:黒色の綿布(クラボウ社製 H.444)
  基材2:上述したアニオン化処理した黒色ポリエステル生地
 <隠蔽性試験>
 基材1及び基材2について得られた画像表面のOD値を、反射濃度計(GretagMacbeth RD-19、サカタインクスエンジニアリング社)によって測定し、下記式に基づいて隠蔽力を算出した。
   隠蔽力(%)=  (1 - 印字物のOD/印字前の黒色の綿布のOD) × 100
 その後、各白色インクの隠蔽力を以下の評価基準に基づいて評価した。なお、「△」以上の評価が実用性ありのレベルである。
  ◎ :隠蔽力70%以上
  ○ :隠蔽力50%以上70%未満
  △ :隠蔽力30%以上50%未満
  × :隠蔽力30%未満
 表10は、実施例11~25の白色インクの (1) 顔料分散液中の白色顔料、分散剤及びイオン交換水の含有量; (2) (分散剤濃度(質量%)/酸化チタン濃度(質量%))×アミン価(mgKOH/g)の値; (3) 安定性試験、沈降性試験及び隠蔽性試験の評価結果を示す。表11は、比較例10~27の白色インクの (1) 白色顔料、分散剤及びイオン交換水の含有量; (2) (分散剤濃度(質量%)/酸化チタン濃度(質量%))×アミン価の値; (3) 安定性試験、沈降性試験及び隠蔽性試験の評価結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
 表10より、実施例12~25の白色インクは、全ての評価項目が「実用性あり」であった。また、実施例16以外は、全ての評価項目が「○」以上であった。さらに、実施例12,13,17,19,21,23,24は、安定性及び沈降性が「○」であり、かつ、隠蔽力が「◎」と特に優れていた。一方、表11より、比較例10~27の白色インクは、いずれかの評価項目が「×」であり、実用性がないと判断された。
 ここで、実施例12の白色インクの場合、酸化チタン分散液25.0重量部中の分散剤は20.0×(25/100)重量部であり、分散剤の固形分は20.0×(25/100)×0.2重量部である。酸化チタン分散液25.0重量部中の酸化チタンは40.0×(25/100)重量部である。白色インクは全量100重量部であるから、白色インク(水系インクジェットインク)における(分散剤濃度(質量%)/酸化チタン濃度(質量%))×アミン価(mgKOH/g)は、20.0×(25/100)×0.2(%)/40.0×(25/100)(%)×67=6.70と算出される。他の実施例及び比較例の白色インクについても、同様にして(分散剤濃度(質量%)/酸化チタン濃度(質量%))×アミン価(mgKOH/g)が算出される。
 表10及び11から、安定性、沈降性及び隠蔽力に優れる白色インクは、(i) 白色顔料としてアルミナと、シリカと、ポリオール及び/又はポリシロキサンと、で表面処理された酸化チタンを使用しており;(ii) カチオン系分散剤のアミン価が10 mgKOH/g以上で、アミン価>酸価であり;(iii) (分散剤濃度(質量%)/酸化チタン濃度(質量%))×アミン価(mgKOH/g)の値が2.50~8.50である:という条件を備えていることが確認された。また、(分散剤濃度(質量%)/酸化チタン濃度(質量%))×アミン価(mgKOH/g)の値は、3.20~8.20であることがより好ましく、3.20~7.00 であることがさらにより好ましいと考えられた。カチオン系分散剤は、アミン価が60 mgKOH/g以上150mgKOH/g以下であり、かつ、酸価0 mgKOH/gであることがより好ましいと考えられた。
 上述したように、顔料と特定のカチオン性分散剤とを含有する本発明の水系インクジェットインクは、同じ顔料と他の分散剤とを含有する水系インクジェットインクと比較して、綿又はアニオン化処理ポリエステル繊維から構成される繊維構造体の印刷に適していることが確認された。また、本発明の水系インクジェットインクは、表面処理された酸化チタンを白色顔料として含有する水系インクである場合には、顔料粒子の安定性及び分散性に優れている。また、繊維構造体を印刷する場合であっても、繊維の色を十分に隠蔽することが可能である。
 本発明の水系インクジェットインク及び繊維構造体をインクジェット法によって印刷する方法は、印刷分野において有用である。
 

Claims (15)

  1.  少なくとも顔料、分散剤、溶剤及び水を含有する水系インクジェットインクであって、
     前記分散剤は、アミン価が10 mgKOH/g以上であり、かつ、アミン価が酸価よりも高いカチオン性分散剤であり、
     前記顔料の含有量は、0.01質量%以上30質量%以下であり、
     前記分散剤含有量/前記顔料含有量×100の値は、5以上200以下であり、
     綿又は合成繊維からなる構造体印刷用インクである、
    水系インクジェットインク。
  2.  前記分散剤が、アミン価が60 mgKOH/g以上150 mgKOH/g以下であり、かつ、酸価0 mgKOH/gであるカチオン性分散剤である、
    請求項1に記載の水系インクジェットインク。
  3.  前記合成繊維がポリエステル繊維である、請求項1又は2に記載の水系インクジェットインク。
  4.  前記ポリエステル繊維がアニオン化処理ポリエステルである、請求項3に記載の水系インクジェットインク。
  5.  前記顔料がPigment Yellow 155、Pigment Red 122、Pigment Blue 15:3、Pigment Black 7のいずれかである、請求項1乃至4に記載の水系インクジェットインク。
  6.  前記顔料が、アルミナと、シリカと、ポリオール及び/又はポリシロキサンと、で表面処理された酸化チタンである、請求項1乃至4に記載の水系インクジェットインク。
  7.  前記水系インクジェットインクにおける(分散剤濃度(質量%)/酸化チタン濃度(質量%))×アミン価(mgKOH/g)=2.50~8.50である、請求項6に記載の水系インクジェットインク。
  8.  合成繊維から構成される繊維構造体をインクジェット法によって印刷する方法であって、
     前記方法は、
     繊維構造体をアニオン化処理剤によってアニオン化処理する工程Aと、
     工程Aの後、繊維構造体を、水系インクジェットインクを使用してインクジェット法によって印刷する工程Bと、
    を有し、
     前記水系インクジェットインクは、
     少なくとも顔料、分散剤、溶剤及び水を含有し、
     前記分散剤は、アミン価が10 mgKOH/g以上であり、かつ、アミン価が酸価よりも高いカチオン性分散剤であり、
     前記顔料の含有量は、0.01質量%以上30質量%以下であり、
     前記分散剤含有量/前記顔料含有量×100の値は5以上200以下である、
    方法。
  9.  綿から構成される繊維構造体をインクジェット法によって印刷する方法であって、
     前記方法は、
     繊維構造体を、水系インクジェットインクを使用してインクジェット法によって印刷する工程Bを有し、
     前記水系インクジェットインクは、
     少なくとも顔料、分散剤、溶剤及び水を含有し、
     前記分散剤は、アミン価が10 mgKOH/g以上であり、かつ、アミン価が酸価よりも高いカチオン性分散剤であり、
     前記顔料の含有量は、0.01質量%以上30質量%以下であり、
     前記分散剤含有量/前記顔料含有量×100の値は5以上200以下である、
    方法。
  10.  前記分散剤が、アミン価が60 mgKOH/g以上150 mgKOH/g以下であり、かつ、酸価0 mgKOH/gであるカチオン性分散剤である、
    請求項8又は9に記載の方法。
  11.  前記合成繊維がポリエステル繊維である、請求項8又は10に記載の方法。
  12.  前記アニオン化処理剤がポリエステルエマルジョンである、請求項8,10又は11に記載の方法。
  13.  前記顔料がPigment Yellow 155、Pigment Red 122、Pigment Blue 15:3、又はPigment Black 7のいずれかである、請求項8乃至12のいずれか1項に記載の方法。
  14.  前記顔料がアルミナと、シリカと、ポリオール及び/又はポリシロキサンと、で表面処理された酸化チタンである、請求項8乃至12のいずれか1項に記載の方法。
  15.  前記水系インクジェットインクにおける(分散剤濃度(質量%)/酸化チタン濃度(質量%))×アミン価(mgKOH/g)=2.50~8.50である、請求項14に記載の水系インクジェットインク。
     
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