JP6102288B2 - インクジェット捺染用インクセット、インクジェット捺染方法 - Google Patents
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Description
本発明に係るインクジェット捺染用インクセットの一態様は、
顔料と、樹脂と、を含有する第1インクと、
顔料と、樹脂と、乳化剤と、を含有する第2インクと、
を含み、
前記乳化剤は、下記一般式(1)で表されるアニオン性乳化剤、および、HLB値が12以上の下記一般式(2)で表されるノニオン性乳化剤から選択される少なくとも1種を含む。
(一般式(1)中、R1は、置換もしくは非置換の炭素数18以上の炭化水素基を表し、Aは、−SO3M、−PO3HMまたは−CH2COOMを表し、Mは、アルカリ金属、アンモニウムまたはアルカノールアミンを表し、nは、2以上20以下の整数を表す。)
(一般式(2)中、R2は、置換もしくは非置換の炭素数16以上の炭化水素基を表し、mは、2以上20以下の整数を表す。)
適用例1において、
前記第1インクは、前記乳化剤の含有量が0.03質量%未満であることができる。
適用例1または適用例2において、
前記第2インクに含まれる前記乳化剤の含有量が、0.03質量%以上0.3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1例において、
前記第1インクは、布帛上に前記第2インクを付着させるための下地層を形成するために用いられることができる。
適用例1ないし適用例4のいずれか1例において、
前記第1インクに含まれる顔料は、白色系の顔料であり、
前記第2インクに含まれる顔料は、前記白色系の顔料以外の顔料であることができる。
適用例5において、
前記白色系の顔料は、酸化チタン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1例において、
前記第1インクに含まれる前記樹脂の皮膜伸度、および前記第2インクに含まれる前記樹脂の皮膜伸度は、400%以上1200%以下であることができる。
適用例1ないし適用例7のいずれか1例において、
前記第1インクに含まれる前記樹脂、および前記第2インクに含まれる前記樹脂は、いずれも、ウレタン系樹脂およびアクリル系樹脂から選択される少なくとも1種を含むことができる。
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8のいずれか1例に記載のインクジェット捺染用インクセットを用いたインクジェット捺染方法であって、
前記第1インクを前記布帛に付着させて、該第1インクからなる第1画像を形成する第1画像形成工程と、
前記第2インクを前記第1画像に付着させて、前記第2インクからなる第2画像を形成する第2画像形成工程と、
を含む。
適用例9において、
前記第2画像形成工程は、前記第1画像の形成に用いた第1インクに含まれる揮発成分の重量を100%とした場合に、該揮発成分の残存率が30%以上であるときに行われてもよい。
適用例9または適用例10において、
前記第1画像が形成される前記布帛の領域に、前記第1インクに含まれる成分と反応する凝集剤が付与されていてもよい。
適用例9ないし適用例11のいずれか1例において、
前記第1画像記録工程において、前記布帛に付着させた前記第1インクの付着量が180mg/inch2以上であることができる。
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セットは、顔料と、樹脂と、を含有する第1インクと、顔料と、樹脂と、乳化剤と、を含有する第2インクと、を含み、前記乳化剤は、後述する一般式(1)で表されるアニオン性乳化剤、およびHLB値が12以上の後述する一般式(2)で表されるノニオン性乳化剤から選択される少なくとも一種を含むことを特徴とする。
本実施形態に係るインクジェット捺染用インクセットに含まれる第1インクは、顔料と、樹脂と、を含有する。
第1インクに含まれる顔料は、有機顔料および無機顔料のいずれも使用することができる。第1インクに含まれる顔料は、上述した第2インクと色相が異なるように選択されるのであれば、白色系の顔料、白色系の顔料以外の顔料のいずれの色の顔料も用いることができる。
第1インクは、樹脂を含有する。樹脂を含有することにより、第1インクと布帛の密着性を向上できるので、第1インクにより形成される画像の耐擦性を向上できる。
第1インクは、水、有機溶剤、界面活性剤、pH調製剤、防腐剤・防かび剤等を含有してもよい。
水は、インクの主となる媒体であり、乾燥により蒸発飛散する成分である。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などによって滅菌した水を用いると、インク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。第1インクに含まれる水の含有量としては、特に限定されるものではないが、第1インクの全質量に対して、例えば50質量%以上であることができ、さらには50質量%以上95質量%以下であることができる。
有機溶剤としては、例えば、1,2−アルカンジオール類、多価アルコール類、グリコールエーテル類等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上併用してもよい。
界面活性剤は、表面張力を低下させ記録媒体との濡れ性を向上させる機能を備える。界面活性剤の中でも、例えば、アセチレングリコール系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、およびフッ素系界面活性剤を好ましく用いることができる。
pH調整剤としては、例えば、リン酸二水素カリウム、リン酸水素二ナトリウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化カリウム、アンモニア、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム等が挙げられる。
防腐剤・防かび剤としては、安息香酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウム、2−ピリジンチオール−1−オキサイドナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム、1,2−ジベンジンチアゾリン−3−オン(ICI社のプロキセルCRL、プロキセルBND、プロキセルGXL、プロキセルXL−2、プロキセルTN)等が挙げられる。
後述するように、第1インクを用いて下地層である第1画像を形成する前に、第1画像を形成する布帛の領域に、多価金属化合物を含有する前処理剤を付与する場合がある。このように前処理剤を付与しておくと、第1インクを布帛に付着させた際に、前処理剤に含まれる多価金属化合物と第1インクに含まれる樹脂や顔料が反応することで、第1インクに含まれるこれら成分を凝集させ凝集体とすることができる。これにより、第1インクからなる第1画像(下地層)の記録媒体上での発色性が向上して、布帛を良好に隠蔽することができる。
本実施形態に係るインクジェット捺染用インクセットに含まれる第2インクは、顔料と、樹脂と、乳化剤と、を含有する。
第2インクに含まれる顔料は、有機顔料および無機顔料のいずれも使用することができる。第2インクに含まれる顔料は、上述した第1インクと色相が異なるように選択されるのであれば、上述した白色系の顔料(白色顔料)、および白色系の顔料以外の顔料のいずれの色の顔料も用いることができる。
第2インクは、樹脂を含有する。樹脂を含有することにより、第2インクと布帛の密着性を向上できるので、第2インクにより形成される画像の耐擦性を向上できる。
第2インクは、下記一般式(1)で表されるアニオン性乳化剤(以下、「乳化剤A」ともいう。)、および、HLB値が12以上の後述する一般式(2)で表されるノニオン性乳化剤(以下、「乳化剤B」ともいう。)から選択される少なくとも一種の乳化剤を含有する。
乳化剤Aは、下記一般式(1)で表される構造のアニオン性乳化剤である。
乳化剤Bは、HLB値が12以上であり、かつ、一般式(2)で表される化学構造のノニオン性乳化剤である。
第2インクは、水、有機溶剤、界面活性剤、pH調製剤、防腐剤・防かび剤等の成分を含有することができる。これらの成分は、上記「1.1.3.その他の成分」で例示した成分を用いることができ、含有量も同様の範囲とすることができるので、その説明を省略する。
本実施形態に係るインクジェット捺染用インクセットに含まれる各インク(第1インクおよび第2インク)は、前述した成分を任意な順序で混合し、必要に応じて濾過等をして不純物を除去することにより得られる。各成分の混合方法としては、メカニカルスターラー、マグネチックスターラー等の撹拌装置を備えた容器に順次材料を添加して撹拌混合する方法が好適に用いられる。濾過方法としては、遠心濾過、フィルター濾過等を必要に応じて行なうことができる。
本実施形態に係るインクジェット捺染用インクセットに含まれる各インクは、画像品質とインクジェット捺染用インク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40mN/mであることが好ましく、25mN/m以上35mN/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、例えば、自動表面張力計CBVP−Z(商品名、協和界面科学株式会社製)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。
本発明の一実施形態に係るインクジェット捺染方法は、上述のインクジェット捺染用インクセットを用いて行われ、前記第1インクを前記布帛に付着させて、該第1インクからなる第1画像を形成する第1画像形成工程と、前記第2インクを前記第1画像に付着させて、前記第2インクからなる第2画像を形成する第2画像形成工程と、を含むことを特徴とする。
本実施形態に係るインクジェット捺染方法は、前処理工程を含むことが好ましい。前処理工程は、第1画像形成工程の前に、第1画像が形成される布帛の領域に、インクの成分と反応する凝集剤を含有する前処理剤を付与する工程である。凝集剤と反応するインクに含まれる成分としては前述の顔料や樹脂があげられる。
第1画像形成工程は、上述の第1インクを前記布帛に付着させて、第1インクからなる第1画像を形成する工程である。第1画像は第2画像の下地層(背景画像)として用いられるが、第1画像上には第2画像が形成されない領域があってもよい。
第2画像形成工程は、上述の第2インクを前記第1画像に付着させて、第2インクからなる第2画像を形成する工程である。これにより、第2画像の視認性を向上することができる。
本実施形態に係るインクジェット捺染方法は、前記第2画像形成工程の後に行われ、前記布帛を加熱する加熱工程を含んでいてもよい。すなわち、加熱工程は、布帛に形成された第1画像および第2画像を乾燥させる工程である。これにより、各インクに含まれる樹脂が十分に皮膜化するので、耐擦性に優れた画像が得られる。
以下、本発明の実施形態を実施例によってさらに具体的に説明するが、本実施形態はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
3.1.1.第1インク(白色系インク)の調製
第1インクは、白色系顔料を含有する白色系インクであり、顔料分散液を用いて調製した。
第2インクは、マゼンタ顔料を含有するカラーインクであり、顔料分散液を用いて調製した。
<顔料>
・白色系顔料(商品名「R62N」、堺化学工業株式会社製、酸化チタン)
・マゼンタ顔料(C.I.ピグメントレッド122)
<樹脂>
・タケラック WS−6021(商品名、三井化学ポリウレタン株式会社製、アニオン性のエーテル系ウレタン樹脂エマルジョン、自己乳化タイプ、固形分30%、皮膜伸度750%)
・スーパーフレックス 150(商品名、第一工業製薬株式会社製、アニオン性のエステル・エーテル型ウレタン樹脂水分散体、自己乳化タイプ、固形分30%、皮膜伸度330%)
・スーパーフレックス 126(商品名、第一工業製薬株式会社製、アニオン性のエステル・エーテル型ウレタン樹脂水分散体、自己乳化タイプ、固形分30%、皮膜伸度87%)
<乳化剤>
・ニューコール1860(商品名、日本乳化剤株式会社製、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、HLB値:18.1、ノニオン性乳化剤)
・ニューコール1210(商品名、日本乳化剤株式会社製、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、HLB値:12.4、ノニオン性乳化剤)
・ニューコール1204(商品名、日本乳化剤株式会社製、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、HLB値:7.9、ノニオン性乳化剤)
・ニューコール1006(商品名、日本乳化剤株式会社製、ポリオキシエチレン2−エチルヘキシルエーテル、HLB値:13.4、ノニオン性乳化剤)
・ニューコール1020(商品名、日本乳化剤株式会社製、ポリオキシエチレン2−エチルヘキシルエーテル、HLB値:17.4、ノニオン性乳化剤)
・ラテムル WX(商品名、花王株式会社製、ポリオキシエチレンオレイルエーテル硫酸ナトリウム、アニオン性乳化剤)
・レベノール WX(商品名、花王株式会社製、ポリオキシエチレンオレイルエーテル硫酸ナトリウム、アニオン性乳化剤)
・ラテムル E−150(商品名、花王株式会社製、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム、アニオン性乳化剤)
<その他>
BYK−348(商品名、BYK社製、シリコーン系界面活性剤)
前処理剤は、次のようにして調製した。15質量%の塩化カルシウムと、0.1質量%の界面活性剤(商品名「BYK−348」、BYK社製)と、モビニール966A(商品名、日本合成化学株式会社製)10質量%と、イオン交換水(残部)とを、総量が100質量%になるよう混合して、前処理剤を得た。なお、各成分の配合量は、固形分換算したものである。
3.3.1.気液界面での凝集物
上記のようにして得られた第2インクA〜Tを10ccずつ量り取って、20ccのガラス瓶に封入し、40℃で3日間保存した。その後、封入した各インクを孔径10μmのフィルターでろ過して、樹脂由来の凝集物を目視にて観察した。評価基準は次の通りであり、評価結果を表4〜表5に示す。
◎:樹脂由来の凝集物なし
○:樹脂由来の凝集物が1個以上20個未満
△:樹脂由来の凝集物が20個以上50個未満
×:樹脂由来の凝集物が50個以上
<印捺物の作製>
耐擦性の試験にあたって、印捺物を作製した。まず、布帛として綿100%のTシャツ(HANES社製のへービーウェイト、綿100%の黒色生地)を用い、これに上記で調製した各前処理剤を、A4サイズ当たり20gになるようにローラーを用いて均一に塗布した後、ヒートプレス機を用いて160℃で1分間加熱処理を行った(前処理工程)。
上記のようにして得られた印捺物を水洗した後、印刷物を十分に乾燥させて、テスター産業社製の学振式摩擦堅牢性試験機AB−301Sを用いて荷重200gで150回擦る摩擦堅牢試験を行った。インクの剥がれ具合を確認する日本工業規格(JIS)JIS L0849に準拠して乾燥(Dry)の水準にて評価した。評価基準は以下の通りであり、評価結果を表4および表5に示す。
◎:摩擦堅牢度が3級以上
×:摩擦堅牢度が3級未満
上記の「3.3.2.耐擦性 <印捺物の作製>」と同様にして得られた印捺物を用いて、第1画像と第2画像の境界部分を目視にて観察し、第2画像の滲みの状態を評価した。評価基準は次の通りであり、評価結果を表4および表5に示す。
◎:滲みが確認できない
○:僅かに滲みが確認できる
×:はっきりと滲みが確認できる
上記の「3.3.2.耐擦性 <印捺物の作製>」と同様にして得られた印捺物を用いて、第2画像のOD値を測色器(商品名「Gretag Macbeth Spectrolino」、X−RITE社製)により測定した。評価基準は次の通りであり、評価結果を表4および表5に示す。
◎:OD値が1.2以上
○:OD値が1.0以上1.2未満
△:OD値が1.0未満
上記の「3.3.2.耐擦性 <印捺物の作製>」と同様にして得られた印捺物を用いて、隠蔽性の評価を行った。隠蔽性の評価は、第2画像の形成されていない第1画像の領域を、測色器(商品名「Gretag Macbeth Spectrolino」、X−RITE社製)によりL*値を測定し、得られたL*値を基に行った。評価基準は次の通りであり、評価結果を表4および表5に示す。
A:L*値が94以上
B:L*値が90以上94未満
C:L*値が90未満
インクに含まれる樹脂の皮膜伸度が及ぼす影響を検討するために、以下の引っ張り試験を行った。
インクジェット記録装置(セイコーエプソン株式会社製、商品名「EPSON MJ−3000C」)を用いて、第2インクA、第2インクF、第2インクGのそれぞれを、布帛(HANES社製のへービーウェイト、綿100%の青色生地)の20cm×20cmの領域に付着させて、画像を形成した。その後、ヒートプレス機を用いて160℃で1分間の加熱処理を行うことにより、印捺物を得た。印捺条件としては、記録解像度を1440dpi×1440dpiとし、ベタパターン画像を4層重ね塗りし、200mg/inch2のインクを付着させた。
得られた印捺物の画像において、対向する2辺の中央を反対方向に引っ張り、布帛の長さを1.5倍に引き伸ばした。その後、画像表面を目視にて観察することで、画像のひび割れの発生状態を確認した。評価基準は次の通りであり、評価結果を表6に示す。
A:ひび割れが発生しない
B:若干のひび割れが発生した
C:ひび割れが顕著に発生した
以上の評価試験の結果を表4〜表6に示す。
Claims (11)
- 顔料と、樹脂と、を含有する第1インクと、
顔料と、樹脂と、乳化剤と、を含有する第2インクと、
を含み、
前記乳化剤は、下記一般式(1)で表されるアニオン性乳化剤、および、HLB値が1
2以上の下記一般式(2)で表されるノニオン性乳化剤から選択される少なくとも1種を
含み、
前記第1インクは、前記乳化剤の含有量が0.03質量%未満である、
インクジェット捺染用インクセット。
R1−O−(CH2−CH2−O)n−A ・・・(1)
(一般式(1)中、R1は、置換もしくは非置換の炭素数18以上の炭化水素基を表し、
Aは、−SO3M、−PO3HMまたは−CH2COOMを表し、Mは、アルカリ金属、
アンモニウムまたはアルカノールアミンを表し、nは、2以上20以下の整数を表す。)
R2−O−(CH2−CH2−O)m−H ・・・(2)
(一般式(2)中、R2は、置換もしくは非置換の炭素数16以上の炭化水素基を表し、
mは、2以上20以下の整数を表す。) - 請求項1において、
前記第2インクに含まれる前記乳化剤の含有量が、0.03質量%以上0.3質量%以
下である、インクジェット捺染用インクセット。 - 請求項1または請求項2において、
前記第1インクは、布帛上に前記第2インクを付着させるための下地層を形成するため
に用いられる、インクジェット捺染用インクセット。 - 請求項1ないし請求項3のいずれか1項において、
前記第1インクに含まれる顔料は、白色系の顔料であり、
前記第2インクに含まれる顔料は、前記白色系の顔料以外の顔料である、インクジェッ
ト捺染用インクセット。 - 請求項4において、
前記白色系の顔料は、酸化チタンである、インクジェット捺染用インクセット。 - 請求項1ないし請求項5のいずれか1項において、
前記第1インクに含まれる前記樹脂の皮膜伸度、および前記第2インクに含まれる前記
樹脂の皮膜伸度は、400%以上1200%以下である、インクジェット捺染用インクセ
ット。 - 請求項1ないし請求項6のいずれか1項において、
前記第1インクに含まれる前記樹脂、および前記第2インクに含まれる前記樹脂は、い
ずれも、ウレタン系樹脂およびアクリル系樹脂から選択される少なくとも1種を含む、イ
ンクジェット捺染用インクセット。 - 請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載のインクジェット捺染用インクセットを
用いたインクジェット捺染方法であって、
前記第1インクを前記布帛に付着させて、該第1インクからなる第1画像を形成する第
1画像形成工程と、
前記第2インクを前記第1画像に付着させて、前記第2インクからなる第2画像を形成
する第2画像形成工程と、
を含む、インクジェット捺染方法。 - 請求項8において、
前記第2画像形成工程は、前記第1画像の形成に用いた第1インクに含まれる揮発成分
の重量を100%とした場合に、該揮発成分の残存率が30%以上であるときに行われる
、インクジェット捺染方法。 - 請求項8または請求項9において、
前記第1画像が形成される前記布帛の領域に、前記第1インクに含まれる成分と反応す
る凝集剤が付与されている、インクジェット捺染方法。 - 請求項8ないし請求項10のいずれか1項において、
前記第1画像記録工程において、前記布帛に付着させた前記第1インクの付着量が18
0mg/inch2以上である、インクジェット捺染方法。
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