JP7342304B2 - インクジェット用処理液、インクジェット捺染装置、およびインクジェット捺染方法 - Google Patents
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Description
前記シリコーンオイルの含有率は、7質量%以上15質量%以下である。
以下、本開示の第1実施形態に係るインクジェット用処理液(以下、処理液とも言う)を説明する。第1実施形態に係る処理液は、乳化粒子と、水性媒体とを含有する。乳化粒子は、処理液の水性媒体中において、分散している。すなわち、第1実施形態に係る処理液は、エマルションであり、より具体的には、水中油滴(O/W)型エマルションである。
処理液に含有される乳化粒子は、シリコーンオイルを含有する。シリコーンオイルは、イオン性基含有シリコーンオイルを少なくとも含むことが好ましい。イオン性基含有シリコーンオイルを含むことによって、特に湿潤摩擦堅ろう度により優れた捺染物を作製することができる。シリコーンオイルは、イオン性基含有シリコーンオイル以外のシリコーンオイル(以下、その他のシリコーンオイルと記載することがある)であってもよい。あるいは、シリコーンオイルは、イオン性基含有シリコーンオイルおよびその他のシリコーンオイルの両方を含有してもよい。この場合、1つの乳化粒子にイオン性基含有シリコーンオイルおよびその他のシリコーンオイルの両方が含有されていてもよい。あるいは、処理液に含有される乳化粒子が2種以上であり、例えば、第1乳化粒子にイオン性基含有シリコーンオイルが含有されており、第2乳化粒子にその他のシリコーンオイルが含有されていてもよい。乳化粒子がシリコーンオイル、特にイオン性基含有シリコーンオイルを少なくとも含むことで、次の第1~第4の利点が得られる。
イオン性基含有シリコーンオイルは、変性シリコーンオイルであり、より具体的には、イオン性基変性シリコーンオイルである。イオン性基変性シリコーンオイルとしては、例えば、側鎖にイオン性基が導入された変性シリコーンオイル、および末端基にイオン性基が導入された変性シリコーンオイルが挙げられる。
処理液に含まれるシリコーンオイルは、その他のシリコーンオイルのみであってもよい。あるいは、イオン性基含有シリコーンオイルに加えてその他のシリコーンオイルをさらに含有することで、シリコーンオイルの粘度を調整できる。その他のシリコーンオイルとしては、例えば、非変性シリコーンオイルが挙げられる。より具体的には、ジメチルポリシロキサンが挙げられる。
処理液に含有される水性媒体は、水を主成分とする媒体である。水性媒体は、溶媒として機能してもよく、分散媒として機能してもよい。水性媒体の具体例としては、水、または水と極性溶媒との混合液が挙げられる。水性媒体に含有される極性溶媒の例としては、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、およびメチルエチルケトンが挙げられる。水性媒体における水の含有率は、90質量%以上であることが好ましく、100質量%であることが特に好ましい。水性媒体の含有率は、処理液の質量に対して、50質量%以上90質量%以下であることが好ましく、55質量%以上70質量%以下であることがより好ましい。
処理液は、必要に応じて、乳化粒子および水性媒体以外の成分(以下、その他の成分と記載することがある)を含有してもよい。その他の成分としては、酸、塩基、ポリオール、および分散剤が挙げられる。
シリコーンオイルとしてイオン性基含有シリコーンオイルが少なくとも含まれ、当該イオン性基含有シリコーンオイルが、アニオン性基を有する場合には、処理液は、酸を含有することが好ましい。酸によってアニオン性基の電離が促され、水性媒体中で、イオン性基含有シリコーンオイルを含有する乳化粒子が好適に分散する。酸としては、例えば、強酸、および弱酸が挙げられる。強酸としては、例えば、塩酸、パラトルエンスルホン酸、および硫酸が挙げられる。弱酸としては、例えば、安息香酸、および酢酸が挙げられる。シリコーンオイルが有するアニオン性基の電離を促すために、酸としては、強酸が好ましい。具体的には、塩酸、パラトルエンスルホン酸、または硫酸がより好ましい。処理液が酸を含有する場合、濃度1mol/Lの酸の量に換算した酸の含有率は、処理液の質量に対して、1質量%以上5質量%以下であることが好ましい。
シリコーンオイルとしてイオン性基含有シリコーンオイルが少なくとも含まれ、当該イオン性基含有シリコーンオイルが、カチオン性基を有する場合には、処理液は、塩基を含有することが好ましい。塩基によってカチオン性基の電離が促され、水性媒体中で、イオン性基含有シリコーンオイルを含有する乳化粒子が好適に分散する。塩基としては、例えば、水酸化ナトリウムが挙げられる。処理液が塩基を含有する場合、濃度1mol/Lの塩基の量に換算した塩基の含有率は、処理液の質量に対して、1質量%以上5質量%以下であることが好ましい。
処理液がポリオールを含有することで、処理液の粘度が好適に調整される。ポリオールとしては、ジオールまたはトリオールが好ましい。ジオールとしては、例えば、グリコール化合物が挙げられる。より具体的には、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコ-ル、およびテトラエチレングリコールが挙げられる。トリオールとしては、例えば、グリセリンが挙げられる。処理液がポリオールを含有する場合、ポリオールの含有率は、処理液の質量に対して、10質量%以上40質量%以下であることが好ましく、15質量%以上35質量%以下であることがより好ましい。
分散剤としては、例えば、界面活性剤、樹脂分散剤、および多糖類が挙げられる。但し、処理液が分散剤を含有することなく、処理液中で乳化粒子が分散していることが好ましい。既に述べたように、シリコーンオイル、特にイオン性基含有シリコーンオイルを含有する乳化粒子は、水性媒体中でより好適に分散する。このため、分散剤が含有されない場合であっても、乳化粒子の分散状態を好適に維持できる。分散剤は、親水性基を有することが多い。親水性基を有する分散剤が処理液に含有されないことで、処理液により処理された捺染物の湿潤摩擦堅ろう度がより向上する。
処理液の製造方法の一例を説明する。ホモジナイザーを用いて、シリコーンオイルと、水性媒体と、必要に応じて添加される成分(例えば、酸または塩基、およびポリオール)とを混合して乳化させる。このようにして、水性媒体中に、シリコーンオイルを含有する乳化粒子を分散させて、処理液を得る。
次に、図1を参照しながら、本開示の第2実施形態に係るインクジェット捺染装置10を説明する。なお、理解しやすくするために、図1は、それぞれの構成要素を主体に模式的に示している。図示された各構成要素の大きさ、個数等は、適宜変更されてもよい。図1は、第2実施形態に係るインクジェット捺染装置の一例であるインクジェット捺染装置10の要部を示す側面図である。図1に示すインクジェット捺染装置10は、フラットベッド式のインクジェット捺染装置である。
次に、引き続き図1を参照しながら、本開示の第3実施形態に係るインクジェット捺染方法を説明する。第3実施形態に係るインクジェット捺染方法は、第1実施形態に係る処理液を用いて、捺染対象Pの画像形成領域に、画像を形成する。また、第3実施形態に係るインクジェット捺染方法は、第2実施形態に係るインクジェット捺染装置10を用いて、捺染対象Pの画像形成領域に、画像を形成する。第3実施形態に係るインクジェット捺染方法は、第1実施形態に係る処理液を用いるため、第1実施形態で述べた理由と同じ理由により、摩擦堅ろう度に優れた捺染物を作製でき、捺染物の触感の低下を抑制できる。さらに、第1実施形態に係る処理液は、処理ヘッドからの吐出性に優れているため、本第3実施形態に係るインクジェット捺染方法によれば、これらの効果を確実に発揮させることができる。
次に、上記第2実施形態および上記第3実施形態において使用されるインクについて説明する。インクは、例えば、顔料と、水性媒体とを含有する。インクは、必要に応じて、界面活性剤、ポリオール、およびバインダー樹脂粒子からなる群から選択される少なくとも1種をさらに含有してもよい。
顔料は、例えば、水性媒体に分散して存在する。画像濃度、色相、および色の安定性に優れたインクを得る観点から、顔料のD50は、30nm以上250nm以下であることが好ましく、70nm以上160nm以下であることがより好ましい。
インクに含有される水性媒体は、第1実施形態で述べた処理液に含有される水性媒体と同義である。水性媒体の含有率は、インクの質量に対して、5質量%以上70質量%以下であることが好ましく、40質量%以上60質量%以下であることがより好ましい。
インクが界面活性剤を含有することで、捺染対象に対するインクの濡れ性が向上する。界面活性剤としては、例えば、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、非イオン界面活性剤、および両性界面活性剤が挙げられる。インクに含有される界面活性剤は、非イオン界面活性剤であることが好ましい。非イオン界面活性剤は、アセチレングリコール構造を有する界面活性剤であることが好ましく、アセチレンジオールエチレンオキサイド付加物であることがより好ましい。界面活性剤のHLB値は、3以上20以下であることが好ましく、6以上16以下であることがより好ましく、7以上10以下であることがさらに好ましい。界面活性剤のHLB値は、例えば、グリフィン法により式「HLB値=20×(親水部の式量の総和)/分子量」から算出される。画像のオフセットを抑制しつつ、画像濃度を向上させるために、界面活性剤の含有率は、インクの質量に対して、0.1質量%以上5.0質量%以下であることが好ましく、0.5質量%以上2.0質量%以下であることがより好ましい。
インクがポリオールを含有することで、インクの粘度が好適に調整される。インクに含有されるポリオールは、第1実施形態で述べた処理液に含有されるポリオールと同義である。インクがポリオールを含有する場合、インクの粘度を好適に調整するために、ポリオールの含有率は、インクの質量に対して、5質量%以上60質量%以下であることが好ましく、20質量%以上50質量%以下であることがより好ましい。
バインダー樹脂粒子は、水性媒体中に分散した状態で存在する。バインダー樹脂粒子は、捺染対象と顔料とを結合させるバインダーとして機能する。このため、インクがバインダー樹脂粒子を含有することで、顔料の定着性に優れた捺染物を得ることができる。
インクは、必要に応じて、公知の添加剤(より具体的には、溶解安定剤、乾燥防止剤、酸化防止剤、粘度調整剤、pH調整剤、および防カビ剤等)をさらに含有してもよい。
インクは、例えば、攪拌機を用いて、顔料と、水性媒体と、必要に応じて添加される成分(例えば、界面活性剤、ポリオール、およびバインダー樹脂粒子)とを混合することにより製造される。混合時間は、例えば、1分以上30分以下である。
本開示の第一の局面に係るインクジェット用処理液は、シリコーンオイルを含有する乳化粒子と、水性媒体とを含有し、
前記シリコーンオイルの含有率は、7質量%以上15質量%以下である。
前記処理液は、本開示の第一の局面に係るインクジェット用処理液である。
前記処理液は、本開示の第一の局面に係るインクジェット用処理液である。
本試験では、捺染物作製時の処理液の吐出量を20g/m2に設定し、処理液中のシリコーンオイルの種類とその含有率を変えながら各種捺染物を作製した。その後、作製した各種捺染物の摩擦堅ろう度および触感の低下の抑制を評価した。
本評価試験に用いた処理液(A-1)~処理液(A-6)および処理液(B-1)~処理液(B-2)は、以下に記す方法で作製した。なお、シリコーンオイルの含有率は、小数第1位を四捨五入することにより、算出した。
まず、処理液(A-1)に含まれる原料エマルションAを作製した。具体的には、300gのアミノ変性シリコーンオイル(信越化学工業株式会社製「KF-864」、粘度:1,700mm2/s、比重:0.98、官能基当量:3,800g/mol)、600gのイオン交換水、および100gの塩酸(濃度:1mol/L)を、ビーカーに入れた。ホモジナイザー(IKA社製「ウルトラタラックスT25」)を用いて、回転速度10000rpmで15分間、ビーカーの内容物を攪拌し、30分間静置した。次いで、120メッシュのステンレスフィルターで、ビーカーの内容物をろ過し、原料エマルションAを得た。原料エマルションAには、アミノ変性シリコーンオイルの乳化粒子が分散していた。原料エマルションAに含有される乳化粒子の平均粒子径は、150nmであった。
処理液(A-2)の作製では、上記のように作製した原料エマルションAを用いた。具体的には、50.00gの原料エマルションA(アミノ変性シリコーンオイルの含有率:30質量%、アミノ変性シリコーンオイルの含有量:15.00g)、35.00gのイオン交換水、および15.00gのプロピレングリコールを混合して、処理液(A-2)を得た。処理液(A-2)において、アミノ変性シリコーンオイルの含有率は、15質量%であった。
まず、処理液(A-3)に含まれる原料エマルションBを作製した。具体的には、300gのカルボキシ変性シリコーンオイル(信越化学工業株式会社製「X-22-3701E」、粘度:2,000mm2/s、比重:0.98、官能基当量:4,000g/mol)、600gのイオン交換水、および100gの水酸化ナトリウム水溶液(濃度:1mol/L)をビーカーに入れた。ホモジナイザー(IKA社製「ウルトラタラックスT25」)を用いて、回転速度10000rpmで15分間、ビーカーの内容物を攪拌し、30分間静置した。次いで、120メッシュのステンレスフィルターで、ビーカーの内容物をろ過し、原料エマルションBを得た。原料エマルションBには、カルボキシ変性シリコーンオイルの乳化粒子が分散していた。原料エマルションBに含有される乳化粒子の平均粒子径は、120nmであった。
まず、処理液(A-4)に含まれる原料エマルションCを作製した。具体的には、300gのアミノ変性シリコーンオイル(信越化学工業株式会社製「KF-877」、粘度:5,700mm2/s、比重:0.98、官能基当量:5,200g/mol)、600gのイオン交換水、および100gの塩酸(濃度:1mol/L)をビーカーに入れた。ホモジナイザー(IKA社製「ウルトラタラックスT25」)を用いて、回転速度10000rpmで15分間、ビーカーの内容物を攪拌し、30分間静置した。次いで、120メッシュのステンレスフィルターで、ビーカーの内容物をろ過し、原料エマルションCを得た。原料エマルションCには、アミノ変性シリコーンオイルの乳化粒子が分散していた。原料エマルションCに含有される乳化粒子の平均粒子径は、200nmであった。
まず、処理液(A-5)に含まれる原料エマルションDを作製した。具体的には、180gの非変性シリコーンオイル(具体的には、ジメチルポリシロキサン)(信越化学工業株式会社製「KF96-3000cs」、粘度:3,000mm2/s、比重:0.97)、および120gのフェノール変性シリコーンオイル(信越化学工業株式会社製「KF2201」、粘度:97m2/s、比重:0.99、官能基当量:1,474g/mol)を混合し、粘度1,000mm2/sの混合物MDを得た。300gの混合物MD、600gのイオン交換水、および100gの水酸化ナトリウム水溶液(濃度1mol/L)をビーカーに入れた。ホモジナイザー(IKA社製「ウルトラタラックスT25」)を用いて、回転速度10000rpmで15分間、ビーカーの内容物を攪拌し、30分間静置した。次いで、120メッシュのステンレスフィルターで、ビーカーの内容物をろ過し、原料エマルションDを得た。原料エマルションDには、非変性シリコーンオイルとフェノール変性シリコーンオイルとを含有する乳化粒子が分散していた。原料エマルションDに含有される乳化粒子の平均粒子径は、160nmであった。
まず、処理液(A-6)に含まれる原料エマルションEを作製した。具体的には、180gの非変性シリコーンオイル(信越化学工業株式会社製「KF96-3000cs」、粘度:3,000mm2/s、比重:0.97)、および120gのシラノール変性シリコーンオイル(信越化学工業株式会社製「KF9701」、粘度:60mm2/s、比重:0.977、官能基当量:1,500g/mol)を混合し、粘度1,200mm2/sの混合物MEを得た。300gの混合物ME、600gのイオン交換水、および100gの水酸化ナトリウム水溶液(濃度1mol/L)をビーカーに入れた。ホモジナイザー(IKA社製「ウルトラタラックスT25」)を用いて、回転速度10000rpmで15分間、ビーカーの内容物を攪拌し、30分間静置した。次いで、120メッシュのステンレスフィルターで、ビーカーの内容物をろ過し、原料エマルションEを得た。原料エマルションEには、非変性シリコーンオイルとシラノール変性シリコーンオイルとを含有する乳化粒子が分散していた。原料エマルションEに含有される乳化粒子の平均粒子径は、220nmであった。
処理液(B-1)の作製では、上記のように作製した原料エマルションAを用いた。具体的には、10.00gの原料エマルションA(アミノ変性シリコーンオイルの含有率:30質量%、アミノ変性シリコーンオイルの含有量:3.00g)、55.00gのイオン交換水、および35.00gのプロピレングリコールを混合して、処理液(B-1)を得た。処理液(B-1)において、アミノ変性シリコーンオイルの含有率は、3質量%であった。
処理液(B-2)の作製では、上記のように作製した原料エマルションAを用いた。具体的には、65.00gの原料エマルションA(アミノ変性シリコーンオイルの含有率:30質量%、アミノ変性シリコーンオイルの含有量:19.50g)、および35.00gのプロピレングリコールを混合して、処理液(B-2)を得た。処理液(B-2)において、アミノ変性シリコーンオイルの含有率は、20質量%であった。
原料エマルション中の乳化粒子の平均粒子径およびシリコーンオイルの粘度は、以下に述べる方法によって測定した。
乳化粒子の平均粒子径は、レーザー回折式粒度分布測定装置(マルバーン社製「ゼータサイザーナノZS」)を用いて、ISO 13321:1996(Particle size analysis-Photon correlation spectroscopy)に記載の方法に準拠して測定した。乳化粒子の平均粒子径の測定には、処理液を水で1000倍に希釈した測定試料を用いた。なお、原料エマルションに含有される乳化粒子の平均粒子径と、処理液に含有される乳化粒子の平均粒子径とは、互いにほぼ同一となる。
シリコーンオイルの粘度は、温度25℃の環境下で、JIS Z8803:2011(液体の粘度測定方法)に記載の方法に準拠して測定した。シリコーンオイルの粘度の測定には、JIS Z8803:2011の「6.2.3 ウベローデ粘度計」に記載のウベローデ粘度計を用いた。
作製した各処理液を用いて、各種捺染物の摩擦堅ろう度および触感の低下の抑制を評価した。具体的には、評価用インクおよび当該評価用インクと各処理液とを用いて評価用捺染物を作製し、その摩擦堅ろう度および触感の低下の抑制を評価した。以下、評価用インクの作製方法、評価用捺染物の作製方法および各種評価方法の詳細を述べる。
処理液の評価に使用するためのインクaおよびbを、以下に示す方法により作製した。
攪拌羽根を備えた容量1Lの3つ口フラスコに、125gのイオン交換水、および2gのノニオン界面活性剤(日信化学工業株式会社製「サーフィノール(登録商標)440」、内容:アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物)を入れた。フラスコの内容物を攪拌しながら、165gのプロピレングリコール、100gの黒色顔料分散液(山陽色素株式会社製「AE2078F」、内容:C.I.Pigment Black 7、固形分濃度:20質量%)、および108gのバインダー樹脂粒子分散液(第一工業製薬株式会社「スーパーフレックス470」、内容:ポリウレタン分散液、固形分濃度:38質量%)を、フラスコ内に順に添加した。フラスコの内容物を10分間攪拌して、インクaを得た。
攪拌羽根を備えた容量1Lの3つ口フラスコに、140gのイオン交換水、および2gのノニオン界面活性剤(日信化学工業株式会社製「サーフィノール(登録商標)440」、内容:アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物)を入れた。フラスコの内容物を攪拌しながら、225gのプロピレングリコール、83gの黒色顔料分散液(大日精化工業株式会社製「ACAK1」、内容:C.I.Pigment Black 7、固形分濃度:15質量%、)、および50gのバインダー樹脂粒子分散液(宇部興産株式会社製「Eternacoll(登録商標)UW-1527F」、内容:ポリウレタン分散液、固形分濃度:40質量%)を、フラスコ内に順に添加した。フラスコの内容物を10分間攪拌して、インクbを得た。
後の表2に示すインクおよび処理液を用いて、評価用捺染物を作製した。例えば、表2の実施例1-1の評価には、処理液(A-1)およびインクaを使用した。
JIS L-0849:2013(摩擦に対する染色堅ろう度試験方法)に記載の摩擦試験機II形(学振形)法の乾燥試験および湿潤試験に従って、評価用捺染物に形成されたソリッド画像を、摩擦用白綿布を用いて摩擦した。JIS L-0801:2011(染色堅ろう度試験方法通則)の箇条10(染色堅ろう度の判定)に記載の「変退色の判定基準」に準拠し、摩擦後の摩擦用白綿布の着色の程度を評価した。摩擦用白綿布の着色の程度は、9段階(汚染の程度が大きい順番に、1級、1~2級、2級、2~3級、3級、3~4級、4級、4~5級、および5級)で判定した。摩擦堅ろう度は、摩擦用白綿布の着色の程度が小さい(5級に近い)ほど良好である。摩擦試験後の摩擦用白綿布の着色の程度から、下記基準に従って、乾燥摩擦堅ろう度、および湿潤摩擦堅ろう度を評価した。なお、上記乾燥試験の判定結果を、乾燥摩擦堅ろう度とし、上記湿潤試験の判定結果を、湿潤摩擦堅ろう度とした。評価がAおよびBである場合を合格とし、評価がCである場合を不合格とした。判定された摩擦堅ろう度、およびその評価結果を、後の表2にまとめて示す。
評価A:乾燥摩擦堅ろう度が、4級以上である。
評価B:乾燥摩擦堅ろう度が、3~4級である。
評価C:乾燥摩擦堅ろう度が、3級以下である。
評価A:湿潤摩擦堅ろう度が、3級以上である。
評価B:湿潤摩擦堅ろう度が、2~3級である。
評価C:湿潤摩擦堅ろう度が、2級以下である。
未使用の捺染対象を経糸に沿って(長さ方向に)に二つ折りにし、折り目における下側の生地と上側の生地との間の距離(ループ高さ)を測定した。測定された未使用の捺染対象のループ高さを、捺染前のループ高さとした。次に、評価用捺染物のソリッド画像が形成された領域を、経糸に沿って(長さ方向に)に二つ折りにし、ループ高さを測定した。測定された評価用捺染物のループ高さを、捺染後のループ高さとした。式「ループ高さの変化率=100×捺染後のループ高さ/捺染前のループ高さ」に従って、捺染前後におけるループ高さの変化率(単位:%)を算出した。ループ高さの変化率が低い程、捺染後も捺染対象が硬くならずふくらまないため、捺染物の触感の低下が抑制されていることを示す。ループ高さの変化率から、下記基準に従って、捺染物の触感の低下が抑制されているか否かを評価した。評価がAおよびBである場合を合格とし、評価がCである場合を不合格とした。測定されたループ高さの変化率、および触感の低下の抑制に関する評価結果を、後の表2にまとめて示す。
評価A:ループ高さの変化率が、125%以下である。
評価B:ループ高さの変化率が、125%超130%以下である。
評価C:ループ高さの変化率が、130%超である。
上記表2に示すように、処理液(A-1)~処理液(A-6)を用いて作製された捺染物に関し、乾燥摩擦堅ろう度、湿潤摩擦堅ろう度および触感の低下の抑制の評価は、インクの種類に拘わらず、いずれもAまたはBであった。一方、処理液(B-1)および処理液(B-2)を用いて作製された捺染物に関し、乾燥摩擦堅ろう度、湿潤摩擦堅ろう度および触感の低下の抑制の評価のうち、少なくとも1つの評価がCであった。従って、処理液(A-1)~処理液(A-6)を包含する本実施形態におけるインクジェット用処理液によれば、摩擦堅ろう度に優れた捺染物を作製でき、捺染物の触感の低下を抑制できると判断される。
本試験では、インクジェット用処理液として前述した処理液(A-1)を用い、処理液の吐出量を変動させながら各種評価用捺染物を作製し、当該評価用捺染物の摩擦堅ろう度および触感の低下の抑制について評価した。
実施例1-1、実施例1-8~実施例1-10および実施例1-7の評価用捺染物の作製に関し、以下の点を変更したこと以外は、上記1.で述べた評価用捺染物の作製方法と同じ方法により、評価用捺染物を作製した。具体的には、第1カートリッジの第1インク室に後の表3に示すインクを充填し、第2カートリッジの第2インク室には処理液(A-1)を充填した。各々の実施例において、処理液の吐出量を、後の表3に示す吐出量に設定した。なお、インクの吐出量は、20g/m2のまま変更しなかった。
実施例1-11の評価用捺染物の作製に関し、以下の点を変更したこと以外は、上記1.で述べた評価用捺染物の作製方法と同じ方法により、インクのソリッド画像が形成された捺染対象を作製した。具体的には、第1カートリッジの第1インク室に後の表3に示すインクを充填し、第2カートリッジの第2インク室には処理液を充填しなかった。すなわち、処理液の吐出量を、0g/m2に設定し、処理液を処理ヘッドから吐出させなかった。なお、インクの吐出量は、20g/m2のまま変更しなかった。
実施例1-1、実施例1-8~実施例1-11および実施例1-7の処理液(A-1)を用いて作製した評価用捺染物に対し、上記1.で述べた摩擦堅ろう度の評価と同じ方法、および上記1.で述べた触感の低下の抑制に関する評価と同じ方法により、評価を実施した。評価結果を、以下の表3に示す。なお、実施例1-1および実施例1-7で使用する処理液(A-1)を用いて作製した評価用捺染物に対する評価結果は、上記表2で既に示しているが、理解を助けるために、以下の表3で再度示す。
上記表3に示すように、シリコーンオイルとしてアミノ変性シリコーンオイルを含有する処理液(A-1)を用いた場合、10g/m2以上120g/m2以下の吐出量(塗布量を含む)で作製された捺染物に関し、乾燥摩擦堅ろう度、湿潤摩擦堅ろう度および触感の低下の抑制の評価は、いずれもAまたはBであった。従って、10g/m2以上120g/m2以下の広い範囲の吐出量(塗布量を含む)で本実施形態におけるインクジェット用処理液を吐出または塗布することにより、摩擦堅ろう度に優れた捺染物を作製でき、捺染物の触感の低下を抑制できると判断される。
本試験では、捺染物作製時の処理液の吐出量を上記1.の試験より少ない5.1g/m2に設定し、処理液中のシリコーンオイルの含有率(およびその種類)を変えながら各種捺染物を作製した。その後、作製した各種捺染物の摩擦堅ろう度を評価した。同時に、処理液のノズルからの吐出性についても評価した。
本試験では、カルボキシ変性シリコーンオイルの含有率を様々な値に変動させた処理液、およびカルボキシ変性シリコーンオイルと非変性シリコーンオイルの両方を含有する処理液を用いた。以下に、本試験で用いた処理液(C-1)~処理液(C-5)および処理液(D-1)~処理液(D-2)の詳細な作製方法を述べる。なお、シリコーンオイルの含有率は、小数第1位を四捨五入することにより、算出した。
原料エマルションBの量を23.33gとし、イオン交換水の量を43.32gとし、かつ、プロピレングリコールの量を33.3gとしたこと以外は、上記1.で述べた処理液(A-3)の作製方法と同じ方法により、処理液(C-1)を得た。処理液(C-1)のカルボキシ変性シリコーンオイルの含有率は、7質量%であった。
処理液(C-2)は、前述の処理液(A-3)と同じ処理液である。本評価試験に関して他の処理液と比較し易くするために別の名称とした。すなわち、処理液(C-2)のカルボキシ変性シリコーンオイルの含有率は、10質量%であった。
まず、処理液(C-3)に含まれる2種の原料エマルションを作製した。具体的には、300gの非変性シリコーンオイル(具体的には、ジメチルポリシロキサン)(信越化学工業株式会社製「KF96-3000cs」、粘度:3,000mm2/s、比重:0.97)、610gのイオン交換水、および90gの界面活性剤(ポリオキシエチレンアルキルエーテル)をビーカーに入れた。ホモジナイザー(IKA社製「ウルトラタラックスT25」)を用いて、回転速度10000rpmで15分間、ビーカーの内容物を攪拌し、30分間静置した。次いで、120メッシュのステンレスフィルターで、ビーカーの内容物をろ過し、第1の原料エマルションを得た。この第1の原料エマルションには、非変性シリコーンオイルを含有する乳化粒子が分散していた。さらに、300gのカルボキシ変性シリコーンオイル(信越化学工業株式会社製「X-22-3701E」、粘度:2,000mm2/s、比重:0.98、官能基当量:4,000g/mol)を混合し、600gのイオン交換水、および100gの水酸化ナトリウム水溶液(濃度1mol/L)をビーカーに入れ、同様の操作を行い、第2の原料エマルションを得た。この第2の原料エマルションには、カルボキシ変性シリコーンオイルを含有する乳化粒子が分散していた。
原料エマルションBの量を43.33gとし、イオン交換水の量を23.32gとし、かつ、プロピレングリコールの量を33.35gとしたこと以外は、上記1.で述べた処理液(A-3)の作製方法と同じ方法により、処理液(C-4)を得た。処理液(C-4)のカルボキシ変性シリコーンオイルの含有率は、13質量%であった。
原料エマルションBの量を50gとし、イオン交換水の量を16.65gとし、かつ、プロピレングリコールの量を33.35gとしたこと以外は、上記1.で述べた処理液(A-3)の作製方法と同じ方法により、処理液(C-5)を得た。処理液(C-5)のカルボキシ変性シリコーンオイルの含有率は、15質量%であった。
原料エマルションBの量を20gとし、イオン交換水の量を46.65gとし、かつ、プロピレングリコールの量を33.35gとしたこと以外は、上記1.で述べた処理液(A-3)の作製方法と同じ方法により、処理液(D-1)を得た。処理液(D-1)のカルボキシ変性シリコーンオイルの含有率は、6質量%であった。
原料エマルションBの量を53.33gとし、イオン交換水の量を13.32gとし、かつ、プロピレングリコールの量を33.35gとしたこと以外は、上記1.で述べた処理液(A-3)の作製方法と同じ方法により、処理液(D-2)を得た。処理液(D-2)のカルボキシ変性シリコーンオイルの含有率は、16質量%であった。
実施例2-1~実施例2-5および比較例2-1~比較例2-2の捺染物の作製に関し、以下の点を変更したこと以外は、上記1.で述べた評価用捺染物の作製方法と同じ方法により、評価用捺染物を作製した。具体的には、第1カートリッジの第1インク室に後の表4に示すインクを充填し、第2カートリッジの第2インク室には後の表4に示す処理液(C-1)~処理液(C-5)または処理液(D-1)~処理液(D-2)を充填した。使用するインクの作製方法は、上記1.で述べた方法と同じである。各実施例および各比較例において、処理液の吐出量は、上述した通り5.1g/m2に設定した。なお、インクの吐出量は、20g/m2とした。
実施例2-1~実施例2-5および比較例2-1~比較例2-2の捺染物に対し、上記1.で述べた摩擦堅ろう度の評価と同じ方法により、評価を行った。各実施例および各比較例の捺染物の評価結果は、後の表4においてまとめて示す。
PETフィルムを載置する載置台と、載置台の上方に固定して配設される1個の記録ヘッド(京セラ株式会社製、「KJ4Bヘッド」)とを備える評価機を用意した。載置台は、水平移動することによって載置している捺染対象を搬送する機能を有している。記録ヘッドは、ノズルの先端とPETフィルムとの距離が3mmとなる位置に配設した。記録ヘッドは、5℃を保持するように設定した。
〇(合格):正常に吐出していないノズルの合計が10個未満
×(不合格):正常に吐出していないノズルの合計が10個以上
上記表4に示す通り、シリコーンオイルの含有率が7質量%以上15質量%以下の範囲内である処理液(C-1)~処理液(C-5)を使用した実施例2-1~実施例2-5に関しては、乾燥摩擦堅ろう度および湿潤摩擦堅ろう度の両方の評価は、いずれもAまたはBであった。特に、シリコーンオイルの含有率が10質量%以上13質量%以下の範囲内である処理液(C-2)~処理液(C-4)を使用した実施例2-2~実施例2-4に関しては、乾燥摩擦堅ろう度および湿潤摩擦堅ろう度の両方の評価はいずれもAであり、顕著に優れていた。
本試験では、前述の処理液(C-2)(シリコーンオイルの含有率:10質量%)を用いて、処理液の吐出量をより広範囲に変動させながら捺染物を作製し、捺染物の摩擦堅ろう度についてより詳しく評価した。
実施例2-2および実施例2-6~実施例2-9の評価用捺染物の作製に関し、以下の点を変更したこと以外は、上記1.で述べた評価用捺染物の作製方法と同じ方法により、評価用捺染物を作製した。第1カートリッジの第1インク室に表5に示すインクを充填し、第2カートリッジの第2インク室には処理液(C-2)を充填した。各々の実施例において、処理液の吐出量を、後の表5に示す各々の吐出量に設定した。なお、インクの吐出量は、20g/m2とした。
実施例2-2および実施例2-6~実施例2-9の処理液(C-2)を用いて作製した評価用捺染物に対し、上記1.で述べた摩擦堅ろう度の評価と同じ方法により、評価を行った。評価結果を、使用した処理液の詳細、ドット当たりの処理液の吐出量(pL/dot)、吐出量を生地に全量載せるまでの処理ヘッドのパス回数、捺染物の作製に使用したインクの種類、および各々の処理液の吐出量と共に、以下の表5にまとめて示す。
上記表5に示す通り、カルボキシ変性シリコーンオイルを10質量%含有する処理液(C-2)を用いた場合、5g/m2以上40g/m2以下程度の広い範囲の吐出量(吐出のみ)で作製された捺染物に関し、乾燥摩擦堅ろう度および湿潤摩擦堅ろう度の両方に優れた捺染物を作製できていた。具体的には、実施例2-2および実施例2-6~実施例2-9の全ての捺染物において、乾燥摩擦堅ろう度および湿潤摩擦堅ろう度の評価がAまたはBであった。特に、カルボキシ変性シリコーンオイルを10質量%含有する処理液(C-2)を用いた本試験の場合では、5g/m2以上10g/m2以下程度の吐出量において、乾燥摩擦堅ろう度および湿潤摩擦堅ろう度の両方に顕著に優れた捺染物が作製できていた。
1a:第1記録ヘッド
1b:第2記録ヘッド
1c:第3記録ヘッド
1d:第4記録ヘッド
2:処理ヘッド
3:載置台
10:インクジェット捺染装置
P:捺染対象
Claims (19)
- シリコーンオイルを含有する乳化粒子と、水性媒体とを含有し、
前記シリコーンオイルの含有率は、7質量%以上15質量%以下であり、
後処理用の処理液である、インクジェット用処理液。 - 前記シリコーンオイルの含有率は、10質量%以上13質量%以下である、請求項1に記載のインクジェット用処理液。
- 前記シリコーンオイルは、イオン性基含有シリコーンオイルを少なくとも含む、請求項1に記載のインクジェット用処理液。
- 前記イオン性基含有シリコーンオイルは、カルボキシ変性シリコーンオイルである、請求項3に記載のインクジェット用処理液。
- 前記シリコーンオイルは、非変性シリコーンオイルを少なくとも含む、請求項1に記載のインクジェット用処理液。
- 前記非変性シリコーンオイルは、ジメチルポリシロキサンである、請求項5に記載のインクジェット用処理液。
- 前記シリコーンオイルは、イオン性基含有シリコーンオイルおよび非変性シリコーンオイルを含む、請求項1に記載のインクジェット用処理液。
- 前記イオン性基含有シリコーンオイルは、カルボキシ変性シリコーンオイルである、請求項7に記載のインクジェット用処理液。
- 前記乳化粒子は、イオン性基含有シリコーンオイルを含有する第1乳化粒子および非変性シリコーンオイルを含有する第2乳化粒子を含む、請求項1に記載のインクジェット用処理液。
- 前記シリコーンオイルは、イオン性基含有シリコーンオイルおよび非変性シリコーンオイルを含み、
前記非変性シリコーンオイルの質量に対する、イオン性基含有シリコーンオイルの質量の比率は、0.5以上1.0未満である、請求項1に記載のインクジェット用処理液。 - 捺染用である、請求項1に記載のインクジェット用処理液。
- 捺染対象の画像形成領域にインクを吐出する記録ヘッドと、前記捺染対象の少なくとも前記画像形成領域に処理液を吐出する処理ヘッドと、前記処理液が充填されているカートリッジとを備え、
前記処理液は、請求項1~11のいずれか1項に記載のインクジェット用処理液である、インクジェット捺染装置。 - 前記インクは、顔料を含有する、請求項12に記載のインクジェット捺染装置。
- 前記インクおよび前記処理液が吐出された前記捺染対象を加熱する加熱部をさらに備える、請求項12に記載のインクジェット捺染装置。
- 捺染対象の画像形成領域に記録ヘッドからインクを吐出するインク吐出工程と、前記捺染対象の少なくとも前記画像形成領域に処理ヘッドから処理液を吐出する処理工程とを含み、
前記処理液は、請求項1~11のいずれか1項に記載のインクジェット用処理液である、インクジェット捺染方法。 - 前記インクジェット用処理液の吐出量が5g/m2以上30g/m2以下である、請求項15に記載のインクジェット捺染方法。
- 前記インクジェット用処理液の吐出量が5g/m2以上10g/m2以下である、請求項16に記載のインクジェット捺染方法。
- 前記インクは、顔料を含有する、請求項15に記載のインクジェット捺染方法。
- 前記インクおよび前記処理液が吐出された前記捺染対象の少なくとも前記画像形成領域を加熱する加熱工程をさらに含む、請求項15に記載のインクジェット捺染方法。
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