JP2011246570A - インクジェット捺染用インク組成物およびインクジェット捺染方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明に係るインクジェット捺染用インク組成物の一態様は、
分散染料と、
下記一般式(1)で示される溶剤と、
を少なくとも含有し、
前記一般式(1)で示される溶剤のHLB値が、10.5以上20.0以下であることを特徴とする。
請求項1のインクジェット捺染用インク組成物において、前記一般式(1)で示される溶剤のR1が、メチル基またはn−ブチル基であることができる。
適用例1または適用例2のインクジェット捺染用インク組成物において、前記一般式(1)で示される溶剤の含有量が、30質量%以上90質量%以下であることができる。
適用例1ないし適用例3のいずれか一例のインクジェット捺染用インク組成物において、前記分散染料が、C.I.ディスパースイエロー114、C.I.ディスパースイエロー163、C.I.ディスパースオレンジ73、C.I.ディスパースレッド15、C.I.ディスパースレッド91、C.I.ディスパースレッド92、C.I.ディスパースブルー60、およびC.I.ディスパースブルー165から選択される少なくとも1種であることができる。
適用例1ないし適用例4のいずれか一例のインクジェット捺染用インク組成物において、前記分散染料の含有量が、0.1質量%以上10質量%以下であることができる。
適用例1ないし適用例5のいずれか一例のインクジェット捺染用インク組成物において、測定温度20℃における粘度が、2mPa・s以上15mPa・s以下であることができる。
適用例1ないし適用例6のいずれか一例のインクジェット捺染用インク組成物において、測定温度20℃における表面張力が、20mN/m以上50mN/m以下であることができる。
本発明に係るインクジェット捺染方法の一態様は、
適用例1ないし適用例7のいずれか一例に記載のインクジェット捺染用インク組成物をインクジェット記録用ヘッドから吐出させて布帛に付着させる工程を含むことを特徴とする。
本発明の一実施形態に係るインクジェット捺染用インク組成物は、分散染料と、該分散染料を可溶化させるための溶剤と、を少なくとも含有する。
本実施の形態に係るインクジェット捺染用インク組成物は、分散染料を少なくとも含有する。分散染料とは、ポリエステル、ナイロン、アセテート等の疎水性合成繊維の染着に用いられる染料であり、水に不溶または難溶である。
本実施の形態に係るインクジェット捺染用インク組成物は、下記一般式(1)で示される溶剤を少なくとも含有する。
HLB値=(無極性値(I)/有機性値(O))×10 …(2)
具体的には、I/O値は、藤田穆著、「系統的有機定性分析混合物編」、風間書房、1974年;黒木宣彦著、「染色理論化学」、槙書店、1966年;井上博夫著、「有機化合物分離法」、裳華房、1990年、の各文献に基づいて算出することができる。
本実施の形態に係るインクジェット捺染用インク組成物には、必要に応じて、前記式(1)で示される溶剤以外の水溶性有機溶剤、界面活性剤、保湿剤、水等を添加してもよい。
本実施の形態に係るインクジェット捺染用インク組成物は、印字品質とインクジェット用インク組成物としての信頼性とのバランスの観点から、20℃における表面張力が20mN/m以上50mN/mであることが好ましく、25mN/m以上40mN/m以下であることがより好ましい。なお、表面張力の測定は、自動表面張力計CBVP−Z(協和界面科学社製)を用いて、20℃の環境下で白金プレートをインクで濡らしたときの表面張力を確認することにより測定することができる。
本実施の形態に係るインクジェット捺染方法は、前述したインクジェット捺染用インク組成物をインクジェット記録用ヘッドから吐出させて布帛に付着させる工程を含むことを特徴とする。染着対象となる布帛としては、織物、編物、不織布等が挙げられる。
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。
3.1.1.溶剤A
撹拌装置、熱電対および窒素ガス導入管を備えた300mlセパラブルフラスコに、N,N−ジメチルアクリルアミド19.828gおよびメタノール6.408gを入れ、窒素ガスを導入しながら撹拌した。次に、ナトリウム t−ブトキシド0.338gを加え、35℃で4時間反応を行った。加熱終了後、リン酸150mgを加え、溶液を均一にした後、3時間放置した。溶液を濾過して、析出物を除去し、さらにエバポレーターで未反応物を除いた。このようにして、下記式(3)で示される溶剤Aを得た。
撹拌装置、熱電対および窒素ガス導入管を備えた300mlセパラブルフラスコに、N,N−ジメチルアクリルアミド19.828gおよび1−ブタノール14.824gを入れ、窒素ガスを導入しながら撹拌した。次に、ナトリウム t−ブトキシド0.338gを加え、35℃で4時間反応を行った。加熱終了後、リン酸150mgを加え、溶液を均一にした後、3時間放置した。溶液を濾過して、析出物を除去し、さらにエバポレーターで未反応物を除いた。このようにして、下記式(4)で示される溶剤Bを得た。
表1〜表3の組成に従い各成分を混合し十分に撹拌した後、10μmのメンブランフィルターで濾過することにより、各インク組成物を調製した。なお、表中の数値は、質量%を表す。
・Disperse.Blue 165(商品名、日本化薬株式会社製、分散染料)
・Disperse.Yellow 163(商品名、日本化薬株式会社製、分散染料)
・Disperse.Red 15(商品名、日本化薬株式会社製、分散染料)
・Disperse.Yellow 114(商品名、日本化薬株式会社製、分散染料)
・Disperse.Orange 73(商品名、日本化薬株式会社製、分散染料)
・Disperse.Red 91(商品名、日本化薬株式会社製、分散染料)
・Disperse.Red 92(商品名、日本化薬株式会社製、分散染料)
・Disperse.Blue 60(商品名、日本化薬株式会社製、分散染料)
・グリセリン(商品名、花王株式会社製、保湿剤)
・トリエチレングリコール(商品名、三協化学株式会社製、保湿剤)
・トリエタノールアミン(商品名、日本触媒株式会社製、pH調整剤)
・ブチルトリグリコール(商品名、日本乳化剤株式会社製、トリエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、水溶性有機溶剤)
・ダイノール607(商品名、エアープロダクツジャパン社製、アセチレングリコール系界面活性剤)
・エチレングリコールジメチルエーテル(商品名、日本乳化剤株式会社製、水溶性有機溶剤)
・γ−ブチロラクトン(商品名、関東化学株式会社製、水溶性有機溶剤)
・コハク酸ジメチル(商品名、関東化学株式会社製、水溶性有機溶剤)
・3−メトキシ−3−メチル−1−ブチルアセテート(商品名「ソルフィットAC」、株式会社クラレ製、水溶性有機溶剤)
・1,3−ジオキソラン(商品名、東邦化学工業株式会社製、水溶性有機溶剤)
3.3.1.分散染料の溶解性試験
「3.2.インクジェット捺染用インク組成物の調製」で得られた各インク組成物100gを、孔径0.1μmのPTFE製メンブランフィルター(ミリポア社製、オムニポアメンブレンフィルター)を用いて濾過し、濾過前後の濾紙の重量変化を測定した。
また、得られた各インク組成物につき、遠心分離機を用いて遠心分離を行い、沈殿物の有無を目視にて観察した。なお、遠心分離は、3500rpm、30分間の条件で行った。なお、評価基準は、以下の通りである。評価結果を表1〜表3に併せて示す。
A:濾紙の重量変化が1%以下であり、且つ、遠心分離試験において沈殿物が認められない。
B:濾紙の重量変化が1%を超えていた、または、遠心分離試験において沈殿物が認められた。
JローランドDG社製プリンターSP−300Vに搭載されているヘッドを用いて、ヘッド駆動周波数を変化させ、各周波数における吐出インク滴の飛翔状態について「液滴形状」や「飛行曲がり」がなく吐出されているか、それらの評価項目が連続吐出時にも保障されるか(連続吐出安定性)を評価し、それらの評価項目を全て満足する最高周波数を求めた。評価結果を表1〜表3に併せて示す。
表1〜表3中に記載のインク組成物のうちいずれか1種を、インクジェットプリンターPM−750C(セイコーエプソン株式会社製)の専用カートリッジに充填し、その専用カートリッジをPM−750Cにセットした。次に、インクジェットプリンターPM−750Cを用いて、ポンジー(経糸、緯糸いずれも75D(デニール)のウーリ糸を用いたもの)に印捺した後、100℃または170℃にて10分間スチーミングを実施した。その後、80℃の条件下でハイドロサルファイト・水酸化ナトリウム(共に約0.2%)水溶液を用いて洗浄した。その後、スペクトロリーノ(グレタグマクベス製)にてDb測定することで染着濃度を確認した。評価結果を表1〜表3に併せて示す。
表1中の実施例3に記載のインク組成物を、インクジェットプリンターPM−750C(セイコーエプソン株式会社製)の専用カートリッジに充填し、その専用カートリッジをPM−750Cにセットした。次に、インクジェットプリンターPM−750Cを用いて、ポンジー(経糸、緯糸いずれも75D(デニール)のウーリ糸を用いたもの)に印捺した後、100℃にて10分間スチーミングを実施した。その後、80℃の条件下でハイドロサルファイト・水酸化ナトリウム(共に約0.2%)水溶液を用いて10分間洗浄して仕上げた。得られた染着物について、上記「3.3.3.染着濃度評価試験」を行ったところ、染着濃度(Db値)は0.7であった。なお、インクジェット捺染では一般的に裏抜けが乏しいにも拘わらず、本具体例によって得られた染着物は裏抜けが大きかった。このことから、本具体例によって得られた染着物は、のぼり旗等の用途にも有用であることが判明した。
<分散染料分散インク組成物>
・ディスパースブルー165 0.25質量%
・ディスパースイエロー163 0.50質量%
・ディスパースレッド15 0.50質量%
・分散剤A 8.00質量%
・グリセリン 20.00質量%
・ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム 0.80質量%
・FOAMBAN MS−575 0.05質量%
・メチルトリグリコール 9.00質量%
・水 60.90質量%
但し、分散剤Aは、デモールSSL(花王株式会社製、メタクレゾールメチレンスルホン酸−シェファー酸ホルマリン縮合物塩)40%水溶液である。
3.4.1.分散染料の溶解性試験
実施例1および実施例2によれば、分散染料の含有量に対して溶剤Aまたは溶剤Bの含有量が少なすぎたため、分散染料を完全に可溶化させることができなかった。一方、実施例3〜16および比較例1〜5によれば、分散染料の含有量に対して溶剤Aまたは溶剤Bの含有量が十分な量であったため、分散染料を完全に可溶化させることができた。
比較例1〜5ではいずれも周波数24〜28kHzまでしか吐出できないのに対して、実施例1〜16ではいずれも周波数40kHzまで吐出することができた。したがって、比較例1〜5のような従来のインク組成物よりも本実施例に係るインク組成物を用いることで高速駆動が可能となるため、さらなる生産性の向上に寄与できる。
(1)スチーミング温度100℃の場合
実施例1および実施例2では、分散染料を完全に可溶化させることができなかったが、100℃のスチーミングによって得られた染着濃度(Db値)は0.5であった。これに対して、比較例1〜5では、分散染料を完全に可溶化できたにも拘わらず、100℃のスチーミングによって得られた染着濃度(Db値)は0.3または0.4であった。このような染着濃度の差が生じた理由は定かではないが、溶媒Aや溶媒Bの構造的特徴に由来するものと考えられる。以上のように、実施例1および実施例2では、フィルター濾過することで比較例1〜5よりも実質的に分散染料の濃度が低くなっているにも拘わらず、得られるDb値が高くなっていることから、少なくとも溶媒Aまたは溶媒Bの効果が発揮されているものと考えられる。また、実施例4〜16では、分散染料を溶媒Aまたは溶媒Bで完全に可溶化させたインク組成物を用いることにより、実施例1〜2よりもさらに高いDb値が得られた。
比較例1〜5では、スチーミング温度100℃の場合に比べて染着濃度(Db値)の向上が認められ、いずれも0.7となった。一方、実施例1〜16では、スチーミング温度100℃の場合に比べて染着濃度(Db値)の向上は認められなかった。以上のことから、実施例1〜16のように溶媒Aまたは溶媒Bを用いることで、より低温のスチーミング処理で比較例1〜5と同等以上の染着濃度を確保できることが判明した。
Claims (8)
- 請求項1において、
前記一般式(1)で示される溶剤のR1が、メチル基またはn−ブチル基である、インクジェット捺染用インク組成物。 - 請求項1または請求項2において、
前記一般式(1)で示される溶剤の含有量が、30質量%以上90質量%以下である、インクジェット捺染用インク組成物。 - 請求項1ないし請求項3のいずれか一項において、
前記分散染料が、C.I.ディスパースイエロー114、C.I.ディスパースイエロー163、C.I.ディスパースオレンジ73、C.I.ディスパースレッド15、C.I.ディスパースレッド91、C.I.ディスパースレッド92、C.I.ディスパースブルー60、およびC.I.ディスパースブルー165から選択される少なくとも1種である、インクジェット捺染用インク組成物。 - 請求項1ないし請求項4のいずれか一項において、
前記分散染料の含有量が、0.1質量%以上10質量%以下である、インクジェット捺染用インク組成物。 - 請求項1ないし請求項5のいずれか一項において、
測定温度20℃における粘度が、2mPa・s以上15mPa・s以下である、インクジェット捺染用インク組成物。 - 請求項1ないし請求項6のいずれか一項において、
測定温度20℃における表面張力が、20mN/m以上50mN/m以下である、インクジェット捺染用インク組成物。 - 請求項1ないし請求項7のいずれか一項に記載のインクジェット捺染用インク組成物をインクジェット記録用ヘッドから吐出させて布帛に付着させる工程を含む、インクジェット捺染方法。
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