JP2019031611A - 捺染用インクジェットインク組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
1.顔料、水分散性樹脂、架橋剤、及び水を含み、前記水分散性樹脂として、破断伸度が1200〜1800%、引張強度が10〜48MPaの樹脂を、前記顔料1質量部に対して1.0〜3.0質量部含有し、かつ前記架橋剤を前記水分散性樹脂1質量部に対して0.03〜0.17質量部含有する捺染用インクジェットインク組成物。
2.前記架橋剤がブロックイソシアネート化合物、カルボジイミド化合物、及び、オキサゾリン基含有ポリマーから選ばれる1種以上である1記載の捺染用インクジェットインク組成物。
本発明における水分散性樹脂としては、ウレタン樹脂が好ましく、中でもアニオン性基を有するウレタン樹脂がより好ましい。さらにウレタン樹脂としてポリエステルポリウレタン、ポリエーテル・ポリエステルポリウレタンが好ましい。
そして、このような水分散性樹脂の中でも、特に破断伸度が1200〜1800%、かつ引張強度が10〜48MPaの樹脂を採用することが必要である。
破断伸度が1200%未満であると風合い及び洗濯堅牢度が良好ではなく、破断伸度が1800%を超えると洗濯堅牢度が悪化する。
さらに引張強度が10MPa未満であると洗濯堅牢度が悪化し、引張強度が48MPaを超えると洗濯堅牢度が良好ではないか、又は悪化する。
である。
そして、水分散性樹脂は顔料1質量部に対して1.0〜3.0質量部となるように含有させることが必要である。
3.0質量部未満であると、洗濯堅牢度や乾燥摩擦堅牢度が低下する。また、3.0質量部を超えると、硬化後の風合いが劣ることになる。
本発明において、水分散性樹脂を1種類のみ使用することが好ましい。また2種類以上使用する場合であっても、その全ての樹脂が本発明中の物性を満たすことが必要である。
なお、本発明の効果を発揮する範囲において本発明中の水分散性樹脂と共に、別の樹脂を併用してもよい。
本発明における架橋剤としては、ブロックイソシアネート化合物、カルボジイミド化合物、オキサゾリン基含有ポリマー、エポキシ化合物、尿素、メラミン、ベンゾグアナミン等とホルムアルデヒドとの付加物、多官能性アジリジン化合物等から選ばれる1種以上を使用することができる。そして、中でも、ブロックイソシアネート化合物、カルボジイミド化合物、及び、オキサゾリン基含有ポリマーが好ましい。
さらに、水中に分散、乳化、溶解されているか、または水中に分散できる、乳化できるおよび/または溶解できる架橋剤が特に好ましい。
また、本発明において、架橋剤を水分散性樹脂1質量部に対して0.03〜0.17質量部含有することが必要であり、好ましくは0.05〜0.15質量部含有させることができ、さらに好ましくは0.07〜0.12質量部含有させることができる。
0.03質量部未満であると、洗濯堅牢度や乾燥摩擦堅牢度が低下する。また、0.17質量部を超えると、硬化後の風合いが劣ることになる。
そのようなカルボジイミド架橋剤は、例えば、場合により単官能性イソシアネート(例として、ステアリルイソシアネート、フェニルイソシアネート、ブチルイソシアネート、ヘキシルイソシアネート)または/および高官能性イソシアネート(例として以下に記載するジイソシアネートの三量体、ウレトジオン、アロファネート、ビウレット)の配合を伴っていてよい、ジイソシアネート(例として、テトラメチレンジイソシアネート、メチルペンタメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、1,4−ジイソシアナトシクロヘキサン、1−イソシアナト−3,3,5−トリメチル−5−イソシアナトメチルシクロヘキサン、4,4’−ジイソシアナトジシクロヘキシルメタン、4,4’−ジイソシアナトジシクロヘキシルプロパン−(2,2)、1,4−ジイソシアナトベンゼン、2,4−ジイソシアナトトルエン、2,6−ジイソシアナトトルエン、4,4’−ジイソシアナトジフェニルメタン、2,2’−ジイソシアナトジフェニルメタン、2,4’−ジイソシアナトジフェニルメタン、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、p−キシリレンジイソシアネート、p−イソプロピリデンジイソシアネート)のカルボジイミド化、及び、同時、又は前後して、親水化成分(例えば、アルコールまたはアミン出発のエチレンオキシド/プロピレンオキシドコポリマーまたはエチレンオキシドポリマーに基づく単官能性または二官能性のポリエーテル)との反応によって得られる。
また、オキサゾリン基含有ポリマーが有する官能基と反応する水分散性樹脂の官能基としては、例えば、カルボキシル基が挙げられる。
本発明において、捺染用インクジェットインク組成物の印刷性を改善する等を目的として、水溶性有機溶剤を含有できる。そのような水溶性有機溶剤としては、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル等のグリコールエーテル類、グリコールエーテルエステル類、アルコール類、ケトン類、有機カーボネート類およびそれらの混合物から選択される。
そしてそのような水溶性有機溶剤の含有量は、捺染用インクジェットインク組成物中に20質量%以下とすることが好ましく、さらに好ましくは15質量%以下、より好ましくは10質量%以下である。含有量が20質量%を超えると、粘度、吐出性、インク塗膜物性の点において、支障をきたすおそれがある。
本発明の捺染用インクジェットインク組成物には、各色相の顔料を含有させて、各色の捺染用インクジェットインク組成物を得ることもできる。
このような顔料としては、通常のインクジェット印刷用インク組成物で従来から使用されている有機顔料又は無機顔料等の顔料を特に制限なく使用できる。また有機又は無機の顔料を樹脂層により被覆してなる樹脂被覆顔料を採用することもできる。
そして有機顔料としては、例えば、染料レーキ顔料、アゾ系、ベンズイミダゾロン系、フタロシアニン系、キナクリドン系、アントラキノン系、ジオキサジン系、インジゴ系、チオインジコ系、ペリレン系、ペリノン系、ジケトピロロピロール系、イソインドリノン系、ニトロ系、ニトロソ系、アンスラキノン系、フラバンスロン系、キノフタロン系、ピランスロン系、インダンスロン系の顔料等が挙げられる。無機顔料としては、カーボンブラック、酸化チタン、ベンガラ、黒鉛、鉄黒、酸化クロムグリーン、水酸化アルミニウム等が挙げられる。
また、本発明の捺染用インクジェットインク組成物の代表的な色相ごとの顔料の具体例としては以下のものが挙げられる。
まず、捺染用インクジェットインク組成物として使用するためのイエロー顔料としては、例えば、C.I.Pigment Yellow 1、2、3、12、13、14、16、17、42、73、74、75、81、83、87、93、95、97、98、108、109、114、120、128、129、138、139、150、151、155、166、180、184、185、213等が挙げられ、好ましくは、C.I.Pigment Yellow 13、14、17、74、155、213等が挙げられる。
捺染用インクジェットインク組成物として使用するためのマゼンタ顔料としては、例えば、C.I.Pigment Red 5、7、12、22、38、48:1、48:2、48:4、49:1、53:1、57、57:1、63:1、101、102、112、122、123、144、146、149、168、177、178、179、180、184、185、190、202、209、224、242、254、255、270、C.I.Pigment Violet 19等が挙げられ、好ましくは、C.I.Pigment Red 122、202、Pigment Violet 19等が挙げられる。
捺染用インクジェットインク組成物として使用するためのシアン顔料としては、例えば、C.I.Pigment Blue 1、2、3、15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、18、22、27、29、60等で、好ましくは、C.I.Pigment Blue 15:3等が挙げられる。
捺染用インクジェットインク組成物として使用するためのブラック顔料としては、例えば、カーボンブラック(C.I.Pigment Black 7)等が挙げられる。
捺染用インクジェットインク組成物として使用するためのホワイト顔料としては、例えば、酸化チタン、酸化アルミニウム等が挙げられ、好ましくは、アルミナ、シリカ等の種々の材料で表面処理された酸化チタンが挙げられる。
本発明の捺染用インクジェットインク組成物における顔料の含有量は、捺染用インクジェットインク組成物の全量に対して1〜20質量%であることが好ましい。顔料の含有量が1質量%未満では、得られる印刷物の画像品質が低下する傾向がある。一方、20質量%を超えると、捺染用インクジェットインク組成物の粘度特性に悪影響を与える傾向がある。
また、本発明の捺染用インクジェットインク組成物は、必要に応じてさらに顔料分散剤を含有していてもよい。
顔料分散剤は、顔料の分散性、本発明のインク組成物の保存安定性をさらに向上させるために使用するもので、従来から使用されているものを特に制限なく使用できるが、その中でも高分子分散剤を使用することが好ましい。このような顔料分散剤としては、カルボジイミド系分散剤、ポリエステルアミン系分散剤、脂肪酸アミン系分散剤、変性ポリアクリレート系分散剤、変性ポリウレタン系分散剤、多鎖型高分子非イオン系分散剤、高分子イオン活性剤等が挙げられる。これら顔料分散剤は単独で又は2種以上を混合して使用できる。
特に、アニオン性基含有樹脂として、アクリル酸/ラウリルアクリレート/スチレン共重合体を使用することが好ましい。
上記顔料分散剤は、使用する全顔料の量を100質量部としたときに、1〜200質量部含有することが好ましい。顔料分散剤の含有量が1質量部未満では、顔料分散性、本発明のインク組成物の貯蔵安定性が低下する場合がある。一方、200質量部を超えて含有させることもできるが効果に差がでない場合もある。顔料分散剤の含有量のより好ましい下限は5質量部、より好ましい上限は60質量部である。
本発明の捺染用インクジェットインク組成物は、使用するインクジェットヘッドに応じて、界面活性剤として従来からインクジェットインク組成物に使用されているシリコン系界面活性剤等の界面活性剤を、吐出安定性を改良するために含有することが好ましい。
シリコン系界面活性剤の具体例としては、ポリエーテル変性シリコーンオイル、ポリエステル変性ポリジメチルシロキサン、ポリエステル変性メチルアルキルポリシロキサン等が挙げられる。これらは単独又は2種以上を併用して用いることができる。
本発明のインク組成物における界面活性剤の含有量は、好ましくは0.005〜1.0質量%である。0.005質量%未満であると、本発明の捺染用インクジェットインク組成物の表面張力が高くなり、インクジェットヘッドからの吐出安定性が低下する。一方、1.0質量%を超えると、捺染用インクジェットインク組成物中に泡が増加し吐出安定性が低下する。
本発明の捺染用インクジェットインク組成物には、必要に応じて種々の機能性を発現させるため、各種の添加剤を添加することができる。具体的には、光安定化剤、表面処理剤、酸化防止剤、老化防止剤、架橋促進剤、可塑剤、防腐剤、pH調整剤、消泡剤、保湿剤等が挙げられる。また、ビヒクルとして機能する硬化性ではない樹脂を配合しても良く、配合しなくても良い。
具体的には、アニオン性基含有樹脂をアルカリ性水溶液に溶解しておき、これに顔料を加えて練肉する方法を採用できる。
例えば、基材への吐出(画像の印字)は、本発明のインク組成物をインクジェット記録用プリンターの低粘度対応のプリンタヘッドに供給し、基材に対して塗膜の膜厚が、例えば、1〜60μmとなるように該インク組成物をプリンタヘッドから吐出することにより行うことができる。
本発明の捺染用インクジェットインク組成物を印字するインクジェット記録方式用プリンター装置としては、従来から使用されているインクジェット記録方式用プリンター装置が利用できる。
加熱硬化に使用する装置としては、加熱硬化型インク組成物を硬化させるための公知の装置を採用できる。熱源としては、赤外線、電熱線、アイロン等の直接基材に接触して加熱をする装置を挙げることができる。
本発明の捺染用インクジェットインク組成物により捺染される基材としては、従来から使用されている布帛でよいが、例えば、綿、絹、麻、レーヨン、アセテート、ナイロンもしくはポリエステル繊維からなる布帛、これら繊維の2種以上からなる混紡布帛等を使用できる。
捺染用インクジェットインク組成物の調製
以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「%」は「質量%」を、「部」は「質量部」を意味する。
以下の実施例、比較例で使用した材料は次の通りである。
なお、水分散性樹脂の破断伸度及び引張強度は以下の条件により求めた。
ポリテトラフルオロエチレンシート上に水分散性樹脂を塗布し、常温で12時間乾燥し、更に60で6時間乾燥を行った後、シートを剥離して、膜厚が500μmの水分散性樹脂からなる樹脂フィルムを作成した。
引張試験機((株)安田精機製作所製)を用いて、測定温度25、引張速度200mm/minで得られた樹脂フィルムを引張り、破断した時の強度および伸度を求めた。
下記アニオン性基含有樹脂25質量部を、水酸化カリウム4.9質量部と水70.1質量部との混合液に溶解させて、アニオン性基含有樹脂固形分25質量%の水性樹脂ワニスを得た。
顔料:プリンテックス90(カーボンブラック、オリオンエンジニアドカーボンズ社製)
アニオン性基含有樹脂:アクリル酸/ラウリルアクリレート/スチレン共重合体(重量平均分子量30000、酸価185mgKOH/g)
上記樹脂ワニス32質量部に水48質量部を加えて混合し、顔料分散用樹脂ワニスを調製した。この顔料分散用樹脂ワニスに、更に顔料としてプリンテックス90を20質量部加え、撹拌混合後、湿式サーキュレーションミルで練肉を行い、顔料分散液を調製した。
上記顔料分散液に、水分散性樹脂、架橋剤、水、水溶性溶剤(グリセリン、2−ピロリドン)、界面活性剤(オルフィンE1010、サーフィノール440)を添加して、捺染用インクジェットインク組成物を調製した。
(洗濯堅牢度)
家庭用洗濯機で通常の洗濯(洗濯条件:通常モードでの洗濯→脱水→乾燥)を5回実施し、各捺染物の洗濯前と洗濯後の退色度合いを変退色グレースケールを用いて評価。
◎:5級、○:4級〜4−5級、△:3−4級〜4級、×:3級以下
JIS L0849乾燥条件に従ってII型試験機で試験を行い、変退色グレースケールを用いて評価。
◎:4−5級〜5級、○:3−4級〜4級、△:2−3級〜3級、×:2級以下
各捺染物を触手により評価。
◎:捺染物が容易に折れ曲がり、綿100%の布帛そのものの柔らかさに近いもの
○:捺染物が容易に折れ曲がるが、布帛そのものよりも若干ごわつきを感じるもの
△:捺染物がごわつきを感じるもの
×:捺染物が自由に折れ曲がらないほど固いもの
綿100%の白色布帛に、SPECTRA社製ヘッドを搭載した評価用プリンターを用いて、実施例および比較例の黒色捺染用インクジェットインク組成物をそれぞれベタ印字した。その後、ヒートプレス機を用いて印字を行った部分を170℃で60秒間加熱して、黒色捺染用インクジェットインク組成物を布帛に定着させて、捺染物を得た。
これに対して、架橋剤を使用しない比較例1、及び顔料に対する樹脂量が少ない比較例2、樹脂に対する架橋剤の量が少ない比較例4によれば、洗濯堅牢度と乾燥摩擦堅牢度が良くなかった。
樹脂に対する含有量が多い比較例3、樹脂に対する架橋剤の量が多い比較例5によれば、風合いが不良であった。
破断伸度が低く、引張強度が高い水分散性樹脂を使用した比較例6によれば、洗濯堅牢度が良好ではなかった。
破断伸度が低く、引張強度が低い水分散性樹脂を使用した比較例7によれば、特に洗濯堅牢度及び風合いが良好ではなかった。また同様に破断伸度が低く、引張強度が低い水分散性樹脂を使用した比較例9によれば、特に洗濯堅牢度が良好ではなかった。
破断伸度が高く、引張強度が高い水分散性樹脂を使用した比較例8によれば、洗濯堅牢度が不良であった。
Claims (2)
- 顔料、水分散性樹脂、架橋剤、及び水を含み、前記水分散性樹脂として、破断伸度が1200〜1800%、引張強度が10〜48MPaの樹脂を、前記顔料1質量部に対して1.0〜3.0質量部含有し、かつ前記架橋剤を前記水分散性樹脂1質量部に対して0.03〜0.17質量部含有する捺染用インクジェットインク組成物。
- 前記架橋剤がブロックイソシアネート化合物、カルボジイミド化合物、及び、オキサゾリン基含有ポリマーから選ばれる1種以上である請求項1記載の捺染用インクジェットインク組成物。
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