JPS61179270A - インクジェット捺染用インク、及び、係るインクを用いるインクジェット捺染方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、インクジェット記録用インク組成物に関し、
特に、木綿、麻、ビスコース、羊毛、絹、ナイロン等の
如く、反応性染料で染色可能な繊維からなる織布または
不織布あるいはこれらの繊維と他の合成繊維からなる混
紡織布あるいは混紡不織布の捺染に適したインクジェッ
ト記録用インク組成物に関する。

（従来の技術） 従来、木綿、麻、ビスコース、羊毛、絹、ナイロン等の
如く、反応性染料で染色可能な繊維からなる織布または
不織布あるいはこれらの繊維と他の合成繊維との混紡織
布等の捺染には、ローラー捺染、スクリーン捺染、転写
捺染等の捺染方法が用いられ、また１部にはインクジェ
ット記録方法による捺染方法も提案されている。

（発明が解決しようとしている問題点）しかしながら、
従来の一般的な捺染方法は、捺染用のプリント版を作成
する必要があり、これらの版、例えば捺染用版胴やスク
リーン版の作成が高価であり、また転写捺染においても
転写紙を印刷するための版の作成が高価であるため、か
なりの量を生産しない限り、コストが合わない。また、
一般にプリント布の模様の流行期間が短いため、その都
度製版するのは更にコストアップとなり、それらの流行
に迅速に対応できず、大量の在庫をかかえることがある
という重大な問題がある。これらの欠点を解決すべくイ
ンクジェット方式による捺染も提案されたが、このイン
クジェット方式による捺染では、記録装置のインク吐出
部が目づまりする等の種々のトラブルを発生し、実用化
が必ずしも容易ではなかった。更に、反応性染料の種類
や濃度によってはインク調製時に染料が完全に溶解して
いても、放置しておくと沈澱物が生じるなどインクの保
存安定性に問題があった。

従って、本発明の目的は、上述の如き従来の一般的な捺
染方法における経済的な問題とインクジェット記録によ
る捺染方法における種々のトラブルの問題および精確で
、且つ安定したプリントの問題を同時に解決し得るイン
クジェット記録用インク組成物を提供することである。

このような本発明の目的および他の目的は以下の本発明
によって達成される。

（発明の開示） すなわち１本発明は、反応性染料および水性媒体からな
り、その多価金属含有量が１００　ｐｐｍ以下（但し、
含金型染料中の多価金属は考慮しない）であることを特
徴とするインクジェット記録用インク組成物である。

本発明を更に詳細に説明すると、本発明を第１に特徴づ
ける構成は、インクジェット記録用インク組成物の着色
成分として反応性染料を使用する点であり、また第２に
特徴づける構成は、反応性染料を含むインク組成物の多
価金属含有量を１００　ｐｐｍ以下に調整した点にある
。

本発明者は、インクジェット方式による捺染について種
々研究の結果、前述の装置の種々のトラブルやインクの
保存安定性の問題は、インク組成物中に存在しているア
ルカリ土類金属その他多価金属の無機塩あるいはそれら
のコロイド状物の存在によることを知見し、これらの多
価金属含有量を一定濃度以下に調整することによって主
として本発明の目的が達成されたものである。

本発明を第１に特徴づけ、本発明において使用する反応
性染料とは、それ自体公知の材料であり、繊維の染色あ
るいは従来の捺染方法において広く使用されている水溶
性のアゾ系、アントラキノン系、フタロシアニン系その
他の染料である。

これらの反応性染料は、その構造中にスルホン酸基やカ
ルボキシル基の如き水溶性の基を有し、且つ＃ｌ！維の
水酸基またはアミン基と反応して繊維と共有結合を生じ
得る基、例えば、ジクロルトリアジン基、モノクロルト
リアジン基、トリクロルピリミジン基、モノクロルジフ
ルオロピリミジン基、クロルベンゾチアゾール基、ジク
ロルピリダゾン基、ジクロルピリダジン基、ジクロルキ
ノキサリン基、エポキシ基、３−カルボキシピリジニオ
トリアジン基、−Ｓ　Ｏ２ＣＨ，ＣＨ２ＯＳ　Ｏ，Ｈｌ
−Ｓ　Ｏ，Ｎ　ＨＣＨ２ＣＨ２ＯＳ　Ｏ，Ｈｌ−Ｎ　Ｈ
ＣＯＣＨ，ＣＨ，ＯＳ　０３Ｈ１−ＮＨＣＯＣＨ２ＣＨ
２Ｃ９−１−Ｎ）（ＣＯＣＨ＝　ＣＨ２、−Ｓ　Ｏ２Ｃ
Ｈ＝　ＣＨ２、−ＣＨ，Ｎ　ＨＣｏｃｃＬ＝ｃＨ２、−
ＮＨＣＯＣＢｒ＝ＣＨ，、−ＮＨＣＯＣＨ，（４，、−
ＮＨＣＨＯＨｌ−Ｐ　Ｏ，Ｈ等の基を有するものである
。

本発明においては、これら従来公知の反応性染料はいず
れも使用することができ、本発明において好ましい反応
性染料としては、Ｃ，１，リアクティブイエロー２．３
．１３．１４．１５．１７．１８．２３．２４．２５．
２６．２７．２９、３５、３７、４１　、４２、４９、
５　ｏ、５２、５４、５５、５７、５８、６３、６４．
７５、７６、７７、７９、８１、８２、８３．８４、８
５、８７、８８、９１、９２、９３．９５、９６、１１
１、１１５、１１６、１３１．１３５、Ｃ，１，リアク
ティブオレンジ５．７．１０．１１．１２．１３．１５
．１６．２ｏ、３０．３４．３５，４１，４２，４４．
．４５゜４６．５６．５７．６２．６３．６４．６７．
６９．７１．７２．７３．７４．７８．８２．８４．８
７、Ｃ，１，リアクティブレ・ンド３．１３．１７．１
９．２１．２２．２３．２４．２９．３５．３７．４０
．４１．４３．４５．４９．５５．５６．５８．６３．
６７．８ｏ、８１．８２．８５．８６．８７．１０４．
１゜６．１０８．１０９．１１０．１１１．１１２．１
１３．１１４．１１７．１１８．１１９．１２０．１２
３．１２４．１２６．１２８．１３０．１３１．１３２
．１４１．１４７．１．５８．１５９．１７０．１７１
．１７４．１７６、Ｃ，Ｉ。

リアクティブバイオレットｌ、３．４．５．６．７．８
．９．１６．１７．２２．２３．２４．２６．２７．３
３、Ｃ，１，リアクティブブルー２．３．５．８．１０
．１３．１４．１５．１７．１８．１９．２１．２５．
２６．２７．２８．２９．３８．３９．４０．４２．４
３．４９．５１．５２．６５．６６．６７．６８．７１
．７３．７４．７５．７７．７８．７９．８０．８９．
９８、Ｚｏｏ、１０１．１０４．１０５．１１２．１１
３．１１４．１１６．１１９．１４７．１４８．１５８
．１６０．１６２．１６９．１７０．１７１．１７９．
１８２．１８７、Ｃ，１，リアクティブグリーン５．８
．１２．１４．１５．１６．１９．２１．Ｃ，１，リア
クティブブラウン２．５．６．７．８．９．１６．１７
．１８．１９．２１．２４．２６．３０、Ｃ６■、リア
クティブブラック４．５．８．１４．２１．２３．２６
．３１．３２．３４およびカヤセロンリアクトシリーズ
（日本化薬■）にある各種染料等が挙げられる。また被
捺染繊維が羊毛およびナイロンの場合はＣ，１，リアク
ティブイエロー２１．３４．３９．６９．９８．１２５
．１２７、Ｃ，１，リアクティブオレンジ２９．５３．
６８、Ｃ，１，リアクティブレッド２８．６５．６６．
７８．８３．８４．１００．１１６．１３６．１４７．
１５４．１７２、Ｃ，Ｉ。

リアクティブバイオレット３４、Ｃ，１，リアクティブ
ブルー５０．６９．９４．１７７、Ｃ０■、リアクティ
ブブラウン１２等が好適である。

本発明において上記の如き反応性染料を溶解させる媒体
としては、従来の一般的染色における媒体、従来のイン
クジェット記録用インクの媒体に使用されている媒体は
いずれも使用でき、例えば、水または水と水溶性の有機
溶剤との混合物が好ましいものであり、例えばメチルア
ルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール
、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、５
ｅｃ−ブチルアルコール、　ｔｅｒｔ−ブチルアルコー
ル、イソブチルアルコール等の炭素ｅ　１〜４アルキル
アルコール類；ジメチルホルムアミド、ジメチルアセト
アミド等のアミド類；アセトン、ジアセトンアルコール
等のケトンまたはケトアルコール類；テトラヒドロフラ
ン、ジオキサン等のエーテル類；ポリエチレングリコー
ル、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリ
コール類；エチレングリコール、プロピレングリコール
、ブチレンゲリコール、トリエチレングリコール、１．
２．６−ヘキサンドリオール、チオジグリコール、ヘキ
シレングリコール、ジエチレングリコール、等のアルキ
レン基が２〜６個の炭素原子を含むアルキレングリコ−
・ル類；グリセリン；エチレングリコールメチル（また
はエチル）エーテル、ジエチレングリコールメチル（ま
たはエチル）エーテル、トリエチレングリコールモノメ
チル（またはエチル）エーテル等の多価アルコールの低
級アルキルエーテル類；Ｎ−メチル−２−ピロリドン、
１．３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等が挙げられ
る。

上記の如き媒体は単独でも混合物として使用できるが、
最も好ましい媒体組成は、水と１種以上の水溶性有機溶
剤からなり、該水溶性溶剤が少なくとも１種の水溶性高
清点有機溶剤、例えば、エチレングリコール、プロピレ
ングリコール、グリセリン等の多価アルコールを含有す
るものである。これらの媒体の使用量は、インク組成物
を調製したときに、前記の反応性染料の含有量が約０．
１〜１５重量％になる量である。

本発明のインク組成物の必須成分は上記の通りであるが
、その他従来公知の各種の分散剤、界面活性剤、粘度調
整剤を必要に応じて添加することができる。

必要に応じて添加し得る分散剤あるいは界面活性剤とし
ては、脂肪酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルベ
ンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩
、ジアルキルスルホコハク酸塩、アルキルリン酸エステ
ル塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ポリオ
キシエチレンアルキル硫酸エステル塩等のアニオン系分
散剤若しくは界面活性剤；ポリオキシエチレンアルキル
エーテル、ポリオキシェチレンアルキルフェニルエーテ
ル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂
肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エ
ステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、グリセリ
ン脂肪酸エステル、オキシエチレンオキシプロピレンブ
ロックコボリマー等のノニオン型分散剤あるいは界面活
性剤が重要である。

粘度調整剤としては、カルボキシメチルセルロース、ポ
リアクリル酸ソーダ、ポリビニルピロリドン、アラビア
ゴム、スターチ等の主として水溶性の天然あるいは合成
高分子物が好ましく、これらの粘度調整剤を使用して、
あるいは使用せずに、本発明のインク組成物の粘度を２
５℃で５０ｃｐｓ以下、好ましくは１−１５ｃｐｓとす
る。

また、インクを帯電するタイプのインクジェット記録方
法に使用されるインクを調合する為には、塩化リチウム
、塩化アンモニウム、塩化ナトリウムの無機塩類等の比
抵抗調整剤が添加される。

尚、熱エネルギーの作用によってインクを吐出させるタ
イプのインクジェット方式に適用する場合には、熱的な
物性値（例えば、比熱、熱膨張係数、熱伝導率等）が調
整されることもある。

また、上記三種の添加剤以外についても必要に応じて、
例えば消泡剤、浸透剤、防カビ剤、ｐＨ調整剤等を適宜
添加することができる。

本発明のインクジェット記録用インク組成物は、前記必
要成分を媒体中に加えて単に溶解するのみで得ることが
できる。

以上の如くして本発明のインクジェット記録用インク組
成物が得られるが、本発明において特に重要な点は、上
記の如き必須成分、任意成分を配合する際、得られたイ
ンク組成物の多価金属含有量を１００　ｐｐｍ以下に調
整することであり、インク組成物を上記の如き多価金属
含有量を有するようにすることによって本発明の目的が
主として達成されるものである。このような多価金属含
有量の調整は、本発明で使用する反応性染料を溶解する
装置の材質を限定することや反応性染料をいずれか公知
の方法で精製する方法および媒体とじて使用する水とし
て蒸留水や脱イオン水を使用することにより達成される
。

精製方法としては、従来公知の塩析方法、抽出方法、分
別沈澱方法、イオン交換膜による方法、限外濾過方法、
逆浸透方法、マイクロフィルターによる方法、キレート
化剤を用いる方法、再結晶方法、凝集剤を用いる方法等
あるいはこれらの方法を組合せた方法が好適である。

本発明のインクジェット記録用インク組成物において、
その多価金属含有量が１００　ｐ、ｐｍ以上であると、
目詰まり等の原因となる。また、インクの吐出安定性が
劣ったり、インク自体の保存安定性に問題が生じ、更に
織布の均染性が十分でなくなるのに対し、上記濃度以下
になると、これら種々の問題が急激に解消される。

以上の本発明のインクジェット記録用インク組成物は、
インクジェット記録による織布若しくは不織布の捺染に
有用であり、特に、木綿、麻、ビスコース、羊毛、絹、
ナイロン等の如く、反応性染料で染色可能な繊維からな
る織布または不織布あるいはこれらの繊維とポリエステ
ル繊維、アセテート繊維、ポリプロピレン繊維、ビニロ
ン繊維等の合成繊維からなる混紡織布若しくは混紡不織
布の捺染に有用である。これらの織布または不織布は従
来公知のものはいずれも使用することができるが、それ
に加えて、これらの織布または不織布をインクジェット
記録捺染用に予備処理したものでもよい。このような予
備処理は、織布を構成する繊維の表面に付与されたイン
ク組成物を速やかに吸収保持できる水溶性または水分散
性ポリマー等を付与せしめることによって行うことがで
きる。

本発明のインクジェット記録用インク組成物を上記の如
き織布、不織布あるいは成形物に付与するのに使用する
インクジェット記録方式は、インク組成物をノズルより
効果的に離脱させて、射程体である織布または不織布に
付与し得る方式であれば、いかなる方式でもよく、それ
らの方式の代表的なものは、例えば、ＩＥＥＥ　　Ｔｒ
ａｎｓ　ａｃｔｉｏｎｓｏｎ　　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　　
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　　Ｖｏｌ、ＪＡ−１３、Ｎ
ｏ、１（１８７７年２．３月号）、日経エレクトロニク
ス第３０５号（１９８２年１２月６日号）に記載されて
いる。これらに記載の方式は、本発明のインクジェット
記録用インク組成物の使用に好適なものであり、その幾
つかを説明すると、先ず静電吸引方式があり、この方式
では、ノズルとノズルの数ｍｎ＋前方に置いた加速電極
との間に強電界を与えて、ノズルよりインクを粒子化し
て次々に引出し、引出したインク組成物が偏向電極間を
飛翔する間に情報信号を偏向電極に与えて記録する方式
と、インク粒子を偏向することなく、情報信号に対応し
てインク粒子を噴射する方式とがあり、いイック ずれも本発明のインクジェット記録に適用に有効である
。

第２の方式としては、小型ポンプでインクに高圧を加え
、ノズルを水晶振動子等で機械的に振動ｙせることによ
り、強制的に微少インク粒子を噴射する方式であり、噴
射されたインク粒子は噴射と同時に、情報信号に応じて
帯電させる。帯電したインク粒子は偏向電極板間を通過
する際、帯電量に応じて偏向される。この方式を利用し
た別の方式としてマイクロドツトインクジェット方式と
称される方式もあり、この方式では、インク圧力、励振
条件をある範囲の適を値に保ち、ノズル先端より大小二
種類のインク液滴を発生し、この中小径液滴のみを記録
により利用するものである。この方式の特徴は、従来域
みの太いノズル口径でも微少液滴群を得ることができる
。

第３の方式としてはピエゾ素子方式があり、この方式で
は、インクに加える圧力手段として、他方式の如くポン
プの様な機械的手段でなく、ピエゾ素子を利用する。ピ
エゾ素子に電気信号を与えて機械的変位を生じさせるこ
とにより、インクに圧力を加え、ノズルより噴射させる
方式である。

また、本発明のインク組成物は、特開昭５４−５１８３
７号公報に記載されている方法で、熱エネルギーの作用
を受けたインクが急激な体積変化を生じ、この状態変化
による作用力によって、インクをノズルから吐出させる
インクジェット方式で捺染を行う方法にも好適であり、
優れた吐出室定性を示す。

以上の如き種々のインクジェット記録方式がいずれも使
用でき、このような方式のいずれかを採用して、織布、
不織布等の布帛に着色したインク組成物による文字、図
形等の絵柄が形成されるが、本発明のインクジェット記
録用インク組成物は、前述の如くその多価金属含有量が
一定濃度以下にコントロールされているので、均一なプ
リントが可能である。

従って、引続くアルカリによる処理や加熱処理による染
着工程を経ることによっても鮮明で且つ微細な絵柄模様
を形成することができる。これに対して従来のインクジ
ェット記録用インク組成物を使用した場合には、前述の
如き装置上の問題を生じるとともに、均染性が劣り織布
上に微細な絵柄を形成することが困難であった。

以上の如くして本発明のインクジェット記録用インク組
成物によって、織布等上にインク組成物を画像信号通り
には付着させることができ、この状態のインク組成物中
の反応性染料は、単に織布に付着しているに過ぎないの
で、引続き繊維への染料の反応定着および未定着の染料
の除去工程を施すのが好ましい。このような反応定着お
よび未反応の染料の除去方法は、従来公知の方法でよく
、例えば、スチーミング法、ＨＴスチーミング法、サー
モフィクッス法、アルカリパッドスチーム法、アルカリ
ブロッチスチーム法、アルカリショック法、アルカリコ
ールドフィックス法等による処理の後、洗浄する従来公
知の方法に準じて行うことができる。

以上の如き本発明によれば、捺染に際して従来の一般的
な捺染における如き高価なプリント版の作成は不要であ
り、プリントすべき画像はコンピューターによって極め
て簡単に作成および修正が可能であるので、従来技術の
如き高価な版を必要とせずに、随時流行の変化に即応す
ることができる。従って従来技術の如く大量生産によら
ずとも、少量生産でも十分な利益を確保することができ
る。また、従って、工業的な捺染方法のみならず、一般
家庭での趣味的なプリント捺染にも応用できるという利
点も有する。

次に実施例をあげて本発明を更に具体的に説明する。な
お文中部および％とあるのは重量基準である。

実施例１ カヤセロンリアクトレッド ＣＮ−３Ｂ　　　　　　　　　　　　　３部エチレング
リコール　　　　　　　　　１５部メチルセロソルブ　
　　　　　　　　　ｉｏ部Ｎ−メチル−２−ピロリドン
　　　　　１０部水　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　６２部上上記全会を混合し、
混合液を酢酸にてｐＨ４，２に調整し、５時間撹拌した
後、フロロボアフィルターＦＰ−Ｚｏｏ（住友電工製）
にて濾過し、本発明の水性インク（Ａ）を得た。

実施例２ 反応性染料（Ｃ，１，Ｒｅａｃｔｉｖｅ　Ｒｅｄ　２２
）　　　　５部ジエチレングリコール　　　　　　　　
１０部ジエチレングリコールメチル エーテル　　　　　　　　　　　　　２５部ノニオン系
界面活性剤にッコール ＮＰ−１５、日光ケミカルス製）　　０．０５部水　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　６０部上上記全会を使用し、他は実施例１と同様の方
法にて本発明の水性インク（Ｂ）を得た。

実施例３ 反応性染料 （Ｃ，１，Ｒｅａｃｔｉｖｅ　Ｂｌｕｅ　２Ｂ　）　　
　　　　　４部反応性染料 （Ｃ，１，Ｒｅａｃｔｉｖｅ　Ｙｅｌｌｏｗ　２）　　
　　　　１部エチレングリコール　　　　　　　　　１
０部ポリエチレングリコール　２００　　　　　１０部
ジエチレングリコールブチル エーテル　　　　　　　　　　　　　　１０部Ｎ−メチ
ル−２−ピロリドン　　　　　　５部上記全成分を使用
し、他は実施例１と同様の方法にて本発明の水性インク
（Ｃ）を得た。

実施例４ 反応性染料 （Ｃ，１，Ｒｅａｃｔｉｖｅ　Ｙｅｌｌｏｗ　８４　）
　　　　　　７部エチレングリコール　　　　　　　　
　２０部ジエチレングリコール　　　　　　　　　５部
Ｎ−メチル−２−ピロリドン　　　　　１０部上記上記
発成使用し、他は実施例１と同様の方法にて、本発明の
水性インク（Ｄ）を得た。

比較例１ 実施例１と同様の処方であるが、染料のみ製造ロフトの
異なるものを使用し、比較用のインク（Ｅ）を得た。

実施例１〜４および比較例１の各水性インク（Ａ−Ｅ）
の性状を後記第１表に示す。

使用例１ 実施例１〜４および比較例１の各水性インク（Ａ−Ｅ）
を、（１）特開昭５４−５１８３７号公報に記載されて
いる方法による熱エネルギーを利用したインクジェット
プリンター（ノズルの大きさ４ｏｘ５０ｐ、）、（２）
ピエゾ素子を利用したインクジェットプリンターＰＪ−
１０８ＯＡ（キャノン製、ノズルの大きさ６５ＩＬφ）
に搭載して１０本のノズルで綿１００％のジョーゼット
生地へ１０ドツトの連続プリントを行なった。また、各
水性インク（Ａ−Ｅ）１００ｃｃをガラスビンに入れ、
４０　’Ｏに１週間保存し、インクの保存安定性の評価
を行なった。結果を後記第２表に示す。

また、実施例１〜４の水性インク（Ａ−Ｄ）をピエゾ素
子を利用したインクジェットプリンターＰＪ−１０８Ｏ
Ａ　（キャノン製、ノズルの大きさ６５１１、φ）に搭
載し、（１）綿１００％のジョーゼット生地にプリント
を行ない、その後アルカリ雰囲気、１００℃で１分間の
蒸熱処理による定着を行ない、その後、中性洗剤で洗浄
して、鮮明なプリント物を得た。

（以　　下　　余　　白　　） −負（−１−Ｊ決ヨ 丈−ＪＬ−刻　　　　　比較例 壬に）ｋＫｆｋぴ完ｆ　完ｆ ’　　　　　　　　　ｄｎｅ／ｃｍ　　　　　　　４５
　　　３７　　　４２　　　５７　　　　４５上旦　　
　　　　　　　　　４．’２　　　’　４．２　　４．
２　　４．２　　　４．２−　　閣零１　　　’　　７
８　　５３　　８０　　１８　　１３５＊Ｉ　　ＩＣＰ
（誘導結合プラズマ発光分光分析装動にて分析した結果
を示す。

−角ｆｆｌヨ 実−一施一一例　　　　　　比較例 獄ｆ完ｆｋぴ１び　完ｆ 本１旦詰旦性　）ｌＪ７タニ■ユ）０００１１０プｙ２
タニ■名）ＯＯＯＯ８ 本ｇ−保存安定性　　　　　　ｏｏｏ、ｏ　　　　　　
ｘ＊１　各方式のプリンターで１０本のノズルで各１０
ドツトずつ連続プリントした時に、目詰りを生じたノズ
ルの数 ＊２　インクを４０℃に１週間保存した後、ガラスビン
内に異物が発生するか否かを目視判定した。

０：異物なし　　×：異物発生 手続補正書（自船 昭和６０年　４月２６日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）反応性染料および水性媒体からなり、その多価金
   属含有量が１００ｐｐｍ以下（但し、含金型染料中の多
   価金属は考慮しない。）であることを特徴とするインク
   ジェット記録用インク組成物。