JP2022026569A - インクジェット顔料捺染用処理液組成物、インクセット、及び記録方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本実施形態の処理液組成物は、布帛に付着させて用い、ブロックイソシアネート化合物と、ヒドロキシエチルセルロース類と、カチオン性化合物とを含有する。また、本実施形態の処理液組成物は、インクジェット顔料捺染に用いられるものであるが、顔料を含有するインク組成物と同じ布帛に付着させて用いられるものであればよく、インクジェット方式以外の方法、例えば後述するロールコーター等で塗布する方法で布帛に付着させるものであってもよい。また、本実施形態の処理液組成物は、布帛にインク組成物よりも前若しくは後、或いは同時に付着させることが可能であるが、インク組成物よりも前に付着させるものであることが好ましい。
処理液組成物は、ブロックイソシアネート化合物を含有する。ブロックイソシアネート化合物は、イソシアネート基を2以上有することが好ましく、イソシアネート化合物が有するイソシアネート基の少なくとも1つがブロックドイソシアネート基となっている。以下、ブロックイソシアネート化合物について、ブロックドイソシアネート基のブロック部以外の部分を説明する際には、イソシアネート化合物として説明する。ブロックイソシアネート化合物は、1種単独で用いてもよいし2種以上を併用してもよい。
処理液組成物は、ヒドロキシエチルセルロース類を含有する。ヒドロキシエチルセルロース類は、水溶性高分子化合物であることが好ましく、これらは、処理液組成物中に溶解した状態で存在していることが好ましい。ヒドロキシエチルセルロース類は、高分子鎖が布帛の繊維に絡まりやすくなることに加えて、処理液組成物の粘度を比較的に増大させる傾向がある。これにより、ヒドロキシエチルセルロース類は、処理液組成物が付着された場合に、処理液組成物を布帛の表面に保持されやすくする機能を有している。この機能により、処理液組成物を付着した布帛にインクジェット顔料捺染を施すと、顔料の裏抜けの発生を低減し、発色性を向上させることができる。本明細書において、「水溶性」とは、20℃のイオン交換水に対して、3質量%以上溶解することが可能な特性をいう。ヒドロキシエチルセルロース類は、1種単独で用いてもよいし2種以上を併用してもよい。
処理液組成物は、多価金属塩、カチオン性ポリマー、及びカチオン性界面活性剤のいずれかを含有してもよく、より優れた堅牢性の記録物を得る観点から、好ましくは多価金属塩又はカチオン性ポリマーを含有する。カチオン性化合物は、1種単独で用いてもよいし2種以上を併用してもよい。
本実施形態の処理液組成物は、より優れた堅牢性の記録物を得る観点から、樹脂粒子を含有することが好ましい。樹脂粒子は、樹脂を含む粒子であり、「樹脂分散体」や「樹脂エマルジョン」ともいう。樹脂粒子は、1種単独で用いてもよいし2種以上を併用してもよい。
(商品名、大成ファインケミカル株式会社製)等を用いることができる。
処理液組成物は、光沢性の観点から、界面活性剤を含有することが好ましい。界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば、アセチレングリコール系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、及びシリコーン系界面活性剤が挙げられる。界面活性剤を含有することにより、処理液組成物の布帛への浸透が調整され、優れた風合いの記録物を得ることができる傾向にある。界面活性剤は、1種単独で用いてもよいし2種以上を併用してもよい。
処理液組成物は、水を含有してもよい。本実施形態の水としては、例えば、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、及び蒸留水等の純水、並びに超純水のような、イオン性不純物を極力除去したものが挙げられる。また、紫外線照射又は過酸化水素の添加等によって滅菌した水を用いると、凝集液を長期保存する場合にカビやバクテリアの発生を防止することができる。これにより貯蔵安定性がより向上する傾向にある。
本実施形態のインクセットは、本実施形態の処理液組成物と、インクジェット顔料捺染用のインク組成物とを含む。本実施形態のインク組成物は、顔料を含有し、インクジェット方式を利用して布帛を含む記録媒体上に記録(印刷)するためのインクである。
本実施形態のインク組成物は、顔料を含有する。また、処理液組成物も、顔料を含有してもよい。顔料は、顔料を含む粒子として組成物に含有していてもよい。顔料としては、特に限定されないが、例えば、以下のものが挙げられる。
本実施形態のインク組成物は、有機溶剤を含有することが好ましい。本実施形態の処理液組成物も、有機溶剤を含有してもよい。有機溶剤は、水と共に用いることができる有機溶剤であれば、特に限定されない。
本実施形態の記録方法は、布帛に処理液組成物を付着させる前処理工程を備える。処理液組成物を布帛に付与する方法としては、例えば、処理液組成物中に布帛を浸漬させる方法、処理液組成物をロールコーター等で塗布する方法、処理液組成物を噴射する方法(例えば、インクジェット法、スプレー法)等が挙げられ、いずれの方法も使用できる。処理液組成物の塗布をインクジェット法で行うと、布帛に対して処理液組成物を均一に付着させる制御が容易になる点で好ましい。また、処理液組成物を浸漬塗布やローラー塗布や
スプレー塗布で行うと布帛に対して処理液組成物の塗布を短時間で処理することができる点で好ましい。
付着工程で得られた布帛を加熱する加熱工程は、上述したブロックイソシアネート化合物の熱解離温度以上の温度で加熱する工程であることが好ましい。これによって、ブロックイソシアネートとヒドロキシエチルセルロース類との反応が促進される。例えば、ブロックイソシアネート化合物がメチルエチルケトンオキシムである場合は、加熱温度を140℃以上とすることが好ましい。また、ブロックイソシアネート化合物がジメチルピラゾールである場合は、加熱温度を110℃以上とすることが好ましい。
本実施形態の記録方法は、上述したインク組成物を布帛に印捺する印捺工程を含む。具体的には、インクジェット記録方式により吐出されたインク滴を布帛に付着させて、布帛に画像を形成する。インクジェット記録方式としては、いずれの方式でもよく、荷電偏向方式、コンティニュアス方式、オンデンマンド方式(ピエゾ式、バブルジェット(登録商標)式)等が挙げられる。これらのインクジェット記録方式の中でも、ピエゾ式のインクジェット記録装置を用いる方式が特に好ましい。
本実施形態の記録方法は、上記のインク組成物が印捺された布帛を熱処理する熱処理工程を含む。熱処理工程を行うことにより、顔料が繊維に良好に染着する。熱処理工程は従来公知の方法を用いることができ、例えば、HT法(高温スチーミング法)、HP法(高圧スチーミング法)、サーモゾル法等が挙げられる。
下記の実施例及び比較例において使用した処理液組成物及びインク組成物用の主な材料は、以下の通りである。
架橋剤
トルエンジイソシアネート誘導体(明成化学工業社「メイカネートTP-10」、主成分:トルエンジイソシアネート誘導体、非イオン性、解離温度120~160℃、Methylethylketoxime(MEKO)ブロック剤)
ヘキサメチレンジイソシアネート誘導体1(明成化学工業社「NBP-211」、主成分:ヘキサメチレンジイソシアネート誘導体、非イオン性、解離温度120~160℃、MEKOブロック剤)
ヘキサメチレンジイソシアネート誘導体2(Baxenden社「AQUA BI220」、Dimethylpyrazole(DMP)ブロック剤)
増粘剤
ヒドロキシエチルセルロース(ライオン・スペシャリティ・ケミカルズ社「レオガードMGP」)
カルボキシメチルセルロース(ダイセルミライズ社「CMCダイセル 1240」)
ポリビニルピロリドン(第一工業製薬社「ピッツコールK90-L」)
カチオン性化合物
塩化カルシウム2水和物(多価金属塩)
硝酸カルシウム4水和物(多価金属塩)
ポリアリルアミン重合体1(ニットボーメディカル社製「PAA-HCL-03」、カチオン性ポリマー)
ポリアリルアミン重合体2(ニットボーメディカル社製「PAA-03」、カチオン性ポリマー)
樹脂粒子
ウレタン系樹脂1(第一製薬工業社製「スーパーフレックス620」、カチオン性、表中「SF-620」と略記する)
ウレタン系樹脂2(三井化学社製「タケラックWS-6021」)
界面活性剤
アセチレングリコール1(日信化学工業社製「サーフィノール485」、HLB値17、表面張力51mN/m(カタログ値、表面張力は0.1%水溶液測定値))
アセチレングリコール2(日信化学工業社製「オルフィンE1010」、HLB値13~14、表面張力40mN/m(カタログ値、表面張力は0.1%水溶液測定値))
アセチレングリコール3(日信化学工業社製「サーフィノール104」、HLB値4)
防腐剤
プロキセルXL2(Arch Chemicals社製商品名)
水
純水
顔料
黒顔料分散体(カーボンブラック顔料)
有機溶剤
グリセリン
トリメチロールプロパン
トリエチレングリコール
水酸化カリウム(KOH)
エチレンジアミン四酢酸ナトリウム(EDTA)
表1及び表2に示す組成で混合し、十分に撹拌し、処理液組成物及びインク組成物を得た。なお、下記の表1及び表2中、数値の単位は有機溶剤と水以外については固形分の質量%であり、有機溶剤の数値の単位は質量%であり、水は組成物の合計が100.0質量%となるように含有するものである。なお、表2における黒顔料分散体は、顔料65質量部を、表中に記載しないスチレンアクリル系分散樹脂のジョンクリル611(BASFジャパン株式会社製商品名)35質量部、水酸化カリウム1.70質量部、及びイオン交換法と逆浸透法により精製した超純水250質量部と混合して、ジルコニアビーズによるボールミルにて10時間分散を行い、ガラス繊維ろ紙GA-100(アドバンテック東洋社製商品名)で濾過して粗大粒子を除き、顔料濃度が10質量%となるようにして調製した。
木綿100%の布帛に対して処理液組成物をA4サイズ当たり7gになるようにローラーを用いて均一に塗布した。塗布後輻射熱よるコンベア乾燥炉(M&R社製「Economax D」)で160℃、2分半加熱処理を行った。次に、インクジェットプリンタ(セイコーエプソン社製「PX-G930」)を用いたインクジェット法によりインク組成物を付着させた。記録条件としては、記録解像度を1440dpi×720dpiとし、印刷範囲は210mm×297mmとし、記録範囲はA4サイズとし、記録媒体である布帛に黒インク_100%Dutyのベタパターン画像が形成された(インクが捺染された)捺染物を製造した。製造した捺染物を輻射熱よるコンベア型連続乾燥機で160℃で5加熱処理し乾燥させた。
ここで、「ベタパターン画像」とは、記録解像度で規定される最小記録単位領域である画素の全ての画素に対してドットを記録した画像を意味する。
25℃下の捺染物について、蛍光分光濃度計(コニカミノルタ社製「FD-7」)を用いて光学濃度(以下、「OD値」ともいう)を測定し、下記評価基準により発色性を評価した。なお、OD値が大きい程、発色性優れることを表す。
評価基準
S:OD値が1.5以上。(特に良好)
A:OD値が1.4以上1.5未満。(良好)
B:OD値が1.25以上1.4未満。
C:OD値が1.25未満。
捺染物について、ISO105-X12に準拠した試験方法で、移染及び変退色のそれぞれで、乾燥及び湿潤の摩擦強度を試験し、下記評価基準により堅牢性を評価した。なお、OD値差が小さい程、堅牢性に優れることを表す。
移染
乾燥摩擦強度
S:耐擦試験前後のOD値差が0.15未満である。
A:耐擦試験前後のOD値差が0.15以上、0.20未満である。
B:耐擦試験前後のOD値差が0.20以上、0.25未満である。
C:耐擦試験前後のOD値差が0.25以上である。
湿潤摩擦強度
S:耐擦試験前後のOD値差が0.20未満である。
A:耐擦試験前後のOD値差が0.20以上、0.25未満である。
B:耐擦試験前後のOD値差が0.25以上、0.30未満である。
C:耐擦試験前後のOD値差が0.30以上である。
変退色
乾燥摩擦強度
S:耐擦試験前後のOD値差が0.15未満である。(極めて良好)
A:耐擦試験前後のOD値差が0.15以上、0.20未満である。(良好)
B:耐擦試験前後のOD値差が0.20以上、0.25未満である。
C:耐擦試験前後のOD値差が0.25以上である。
湿潤摩擦強度
S:耐擦試験前後のOD値差が0.20未満である。(極めて良好)
A:耐擦試験前後のOD値差が0.20以上、0.25未満である。(良好)
B:耐擦試験前後のOD値差が0.25以上、0.30未満である。
C:耐擦試験前後のOD値差が0.30以上である。
本実施形態の処理液組成物を用いて作製した各実施例の捺染物は、いずれも、移染及び変退色のそれぞれで、乾燥及び湿潤の摩擦強度の評価結果が「B」以上、つまり「C」評価、「A」評価又は「S」評価であり、移染及び変退色のそれぞれで、乾燥及び湿潤の摩擦強度に優れることがわかった。
Claims (12)
- 布帛に付着させて用いる処理液組成物であって、
ブロックイソシアネート化合物と、
ヒドロキシエチルセルロース類と、
カチオン性化合物と、
を含有する、インクジェット顔料捺染用処理液組成物。 - 前記布帛が、水酸基を有する繊維を含む、請求項1に記載のインクジェット顔料捺染用処理液組成物。
- 前記カチオン性化合物が、多価金属塩又はカチオン性ポリマーを含有する、請求項1又は2に記載のインクジェット顔料捺染用処理液組成物。
- 前記ブロックイソシアネート化合物が、ジメチルピラゾール又はメチルエチルケトンオキシムのいずれかでブロックされている、請求項1~3のいずれか一項に記載のインクジェット顔料捺染用処理液組成物。
- 前記ブロックイソシアネート化合物が、脂肪族ジイソシアネート化合物を含有する、請求項1~4のいずれか一項に記載のインクジェット顔料捺染用処理液組成物。
- 前記ヒドロキシエチルセルロース類の含有量が、前記処理液組成物の総量に対して、0.1~1.0質量%である、請求項1~5のいずれか一項に記載のインクジェット顔料捺染用処理液組成物。
- カチオン性又はノニオン性の樹脂粒子を含有する、請求項1~6のいずれか一項に記載のインクジェット顔料捺染用処理液組成物。
- 界面活性剤を含有し、
前記界面活性剤が、HLB値10以上であるアセチレングリコール系界面活性剤を含有する、請求項1~7のいずれか一項に記載のインクジェット顔料捺染用処理液組成物。 - 前記界面活性剤の0.1質量%水溶液の表面張力が、40mN/m以上である、請求項8に記載のインクジェット顔料捺染用処理液組成物。
- 請求項1~9のいずれか一項に記載のインクジェット顔料捺染用処理液組成物と、
顔料を含有するインク組成物と、
を含む、インクセット。 - 請求項1~9のいずれか一項に記載のインクジェット顔料捺染用処理液組成物を布帛に付着させる付着工程と、
前記付着工程で得られた布帛を加熱する加熱工程と、
を含む、
記録方法。 - 前記加熱工程が、前記ブロックイソシアネート化合物の熱解離温度以上の温度で加熱する工程である、請求項11に記載の記録方法。
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