【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
［産業上の利用分野］
本発明は繊維構造物を水不溶性染料含有インク
を用いてインクジエツト法により染色する方法に
関する。
［従来の技術］
近年カラーインクジエツトプリントの技術の進
展にともない、例えば特開昭54−18975などに示
されるように、これを布帛の捺染に利用しようと
することが試みられている。
本発明者らの検討によれば紙に印字する場合に
くらべ布帛類の場合、色が薄く見えたり、にじみ
が大きいという問題を有するだけでなく、染色対
象となる布帛の種類が非常に多種多様であり、効
果の大きい共通したにじみ防止手段が要求されて
いる。
紙に対してのにじみ防止についてはすでに数多
く提案されており、例えば特開昭57−36692にお
いては塩基性ラテツクスポリマ、特開昭59−
96988、59−106989などにおいては多価金属塩、
特開昭59−95186においてはポリビニルピロリド
ンなどの水溶性高分子が提案されている。
布帛についても例えばUSP4、330、293におい
てはインクに合成ポリカルボン酸、布帛にアルカ
リ性物質を付与することが提案されている。
本発明者らの検討によればポリエステル繊維な
どの疎水性繊維構造物は特ににじみが大きく、に
じみ防止効果が発揮しにくいこと、染料として水
に微分散された分散染料インクを用いるためポリ
カルボン酸などを添加すると分散が破壊されるこ
と、アルカリ物質の前処理では繊維が劣化するな
どの問題を有している。
［発明が解決しようとする問題点］
本発明は繊維構造物を水不溶性染料含有インク
を用いてインクジエツト染色する場合、にじみの
防止された高品位の図柄を付与可能な前処理方法
を提供することである。
［問題点を解決するための手段］
本発明は
「繊維構造物を水不溶性染料含有インクを用いて
インクジエツト染色するに際し、繊維構造物にあ
らかじめ含窒素カチオン性物質を付与することを
特徴とするインクジエツト染色方法」である。
以下本発明について詳細に説明する。
本発明において繊維構造物というのは編物、織
物、不織布のほか糸も含まれる。
素材については特に限定はないが、本発明の効
果が大きいのはポリエステル糸などの疎水性繊維
類である。
本発明で用いるインクは水不溶性染料を含有す
るものであつて水または水溶性溶剤を主体とし水
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不溶性染料が微分散されたインクである。
水不溶性染料としては、分散染料、油溶染料、
顔料などが挙げられる。特に好ましいのは分散染
料である。
水不溶性染料は好ましくは適切な分散剤によつ
て水性媒体に微分散される。通常市販されている
多量の分散剤を含有する染料類も使用できるが、
好ましくは必要最少限の分散剤を使用して微分散
するのがよい。分散剤は公知の各種分散剤が使用
できる。
水不溶性染料の粒度は好ましくは10μ以下、さ
らに好ましくは５μ以下のものがよい。
本発明においては水不溶性染料含有インクの組
成、物性に限定されるものではないが、インク成
分としては前記、水溶性染料、分散剤、水のほ
か、グリセリン、プロピレングリコール、エチレ
ングリコールなどの水溶性溶剤、物性調整剤（粘
度、PH、表面張力、電導度など）、防腐剤、殺菌
剤、キレート化剤、バインダなどを含有すること
ができる。
物性値としてはにじみに影響するものとしては
粘度、表面張力があり、これらの値は高い方がに
じみ防止効果は良好であるが、インクジエツト吐
出性などの点から粘度は２〜100cp、表面張力40
〜70dyne／cmのものが用いられる。
本発明においては繊維構造物に対してにじみ防
止し高品位の図柄を得るために、含窒素カチオン
性物質で前処理を行なう。このような化合物の例
としては、各種のアミン塩や第４級アンモニウム
塩型のカチオン界面活性剤、第４級アンモニウ
ム、塩ポリマ、ポリアミン類などが挙げられる。
アミン塩類としては高級アルキルアミン塩、脂
肪酸と低級アミンより得られるアミド型アミン塩
類などが挙げられ、第４級アンモニウム塩として
はアルキルトリメチルアンモニウム塩、アルキル
ジメチルベンジルアンモニウム塩などの高級アル
キルアミンから得られる第４級アンモニウム塩、
脂肪酸と低級アミンから得られる第４級アンモニ
ウム塩類などが挙げられる。
第４級アンモニウム塩型ポリマとしては次式
(1)、(2)で示される第４級アンモニウム塩含有ビニ
ルモノマの重合物あるいは他モノマとの共重合物
などが挙げられる。
R1：ＨまたはC1〜C6の低級アルキル基
R2〜R4：C1〜C6の低級アルキル基
Ｑ：２価の置換基
X-：陰イオン
ｎ：０〜２の整数
次にポリアミン類としては、ポリエチレンイミ
ン、低分子量多官能アミンとエピハロヒドリンな
どのアミノ基に対しての多官能性化合物との反応
生成物、ポリアミドポリアミン類などが挙げられ
る。
本発明のカチオン物質は好ましくはいずれも水
溶性のものである。
これらの本発明の含窒素カチオン性物質の一部
はインクジエツト記録紙に対しての前処理剤とし
ては公知である。これらの主目的はアニオン性を
有する水溶性染料に対してカチオン物質と反応せ
しめ不溶化耐水性を改善しようとするものであ
る。
本発明者らの検討によれば染色を目的として繊
維構造物に適用した場合、プリント−発色−洗浄
の工程が必要であり、前記カチオン性物質は洗浄
操作中に未染着のアニオン染料により白場が汚染
するという大きな問題があることがわかつた。さ
らに染料によつて変色するという欠点を有する。
本発明者らは非イオン性で実質的に水不溶性染
料インクを用いてポリエステル等の繊維構造物を
インクジエツト染色するに際しカチオン性物質が
にじみ防止効果を有し、かつ前述のような白場汚
染等の問題がなく実用価値が高いことを見出した
ものであり、水溶性染料の場合とは作用機構が異
なると考えられる。すなわち水不溶性染料の場合
染料自体はイオン性を有しないが、分散粒子は水
中でマイナスに帯電している。これは布帛上でカ
チオン物質により電荷を失い、凝集しにじみ防止
効果が得られる。染料自体は変化をうけてないの
で通常の方法で発色固着できる。さらに洗浄時に
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おいては染料自体はカチオン性物質と反応しない
ので白場汚染することがないと推定される。以上
のように本発明の効果は水不溶性染料インクに対
して特異的なものであると考えられる。
次に本発明において繊維構造物に付与するカチ
オン物質は前述の化合物を１種以上を併用しても
よく付与量としては通常繊維に対して0.2〜10％
程度付与する。付与する方法については特に限定
されるものではなく、浸漬法、パツド法、コーテ
イング法、スプレー法、インクジエツト法などに
より付与することができる。
前処理布をインクジエツト法で染色する場合、
インクジエツト方式としてはいずれの方式であつ
てもよく、例えば(1)加圧振動型、(2)圧力パルス
型、(3)静電加速型のものなどが挙げられる。
インクジエツト液滴としては通常直径20〜150
μ、解像度としては２〜16本／mm程度が好ましく
用いられる。布帛上で液滴は1.5〜4.0倍程度（ド
ツト径では100〜500μ程度）に拡散すれば品位良
好な図柄が得られる。第１図、第２図からわかる
ように本発明の前処理の効果としては単ににじみ
を減少させるだけでなく、にじみの異方性が減少
し円形に拡散する効果より、表面の均一性品位が
高くなることと共に発色性が向上することが見出
されている。
インクジエツト染色後、常法で乾熱あるいは湿
熱下で発色固着させ、さらに必要に応じて洗浄し
染色製品を得ることができる。本発明のカチオン
物質は帯電防止能があるものがあり、インクを適
正化すればソーピングなしで製品化することも可
能である。
［実施例 １］
ポリエステル織物（東レ“シルツク”パレス）
を第１表に示した各種前処理剤（実施例１）にて
パツド法（絞り率60％、乾燥100℃）にて前処理
した。
下記組成の分散染料インクを調製した。
染料：Terasil Blue Ｘ−2R 10％（チバガイギ
ー社製分散染料）
プロピレングリコール 20％
水 70％
（Ｂ型粘度計（60rpm・35℃）5cps）
インクは５μフイルターで濾過後、減圧下で脱
気して用いた。
このインクを用いて下記インクジエツト条件で
印捺した。
方式：オンデマンド
ノズル系：60μ
印加電圧：50V
ノズルと織物間距離：１mm
解像度：８本／mm
インクジエツトでインクを付与したものは、次
いで湿熱180℃×10分間固着し、発色させた。染
色品のドツト径、図柄のシヤープさ、表面品位、
色濃度（Ｌ値）について評価した。結果を表１に
示した。
［比較例］
比較として、ポリエステル織物（東レ“シルツ
ク”パレス）の未処理のもの（比較例１）と、表
１に示すアニオン活性剤（比較例２）、ノニオン
活性剤（比較例３）をパツドしたものを用意し、
実施例１と同一のインクジエツト処理・湿熱処理
を行なつた。評価結果を表１に示した。
[Industrial Field of Application] The present invention relates to a method of dyeing a fibrous structure by an inkjet method using an ink containing a water-insoluble dye. [Prior Art] In recent years, with the development of color inkjet printing technology, attempts have been made to utilize it for textile printing of fabrics, as shown in, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 1897-18975. According to the inventors' research, compared to printing on paper, printing on fabrics not only has problems such as colors appearing lighter and bleeding more, but also the types of fabrics that can be dyed are very diverse. Therefore, a common and highly effective means for preventing bleeding is required. Many proposals have already been made to prevent bleeding on paper, such as basic latex polymer in JP-A-57-36692;
96988, 59-106989, etc., polyvalent metal salts,
In JP-A-59-95186, water-soluble polymers such as polyvinylpyrrolidone are proposed. Regarding fabrics, for example, US Pat. No. 4,330,293 proposes adding a synthetic polycarboxylic acid to the ink and adding an alkaline substance to the fabric. The present inventors have found that hydrophobic fiber structures such as polyester fibers bleed particularly strongly, making it difficult to exhibit a bleed-preventing effect, and that polycarboxylic acid There are problems such as the addition of substances such as the like destroys the dispersion, and the pretreatment of alkaline substances deteriorates the fibers. [Problems to be Solved by the Invention] An object of the present invention is to provide a pretreatment method capable of imparting a high-quality design that prevents bleeding when inkjet dyeing a fiber structure using an ink containing a water-insoluble dye. It is. [Means for Solving the Problems] The present invention provides an ink jet characterized in that a nitrogen-containing cationic substance is applied to the fiber structure in advance when the fiber structure is inkjet dyed using an ink containing a water-insoluble dye. "Dyeing method". The present invention will be explained in detail below. In the present invention, the fibrous structure includes knitted fabrics, woven fabrics, nonwoven fabrics, and yarns. Although there are no particular limitations on the material, hydrophobic fibers such as polyester yarn are most effective in the present invention. The ink used in the present invention contains a water-insoluble dye and is mainly composed of water or a water-soluble solvent.
This ink contains finely dispersed insoluble dye. Water-insoluble dyes include disperse dyes, oil-soluble dyes,
Examples include pigments. Particularly preferred are disperse dyes. Water-insoluble dyes are preferably finely dispersed in the aqueous medium by means of suitable dispersants. Commercially available dyes containing large amounts of dispersants can also be used, but
Preferably, the minimum necessary amount of dispersant is used to achieve fine dispersion. Various known dispersants can be used as the dispersant. The particle size of the water-insoluble dye is preferably 10 microns or less, more preferably 5 microns or less. Although the present invention is not limited to the composition and physical properties of the water-insoluble dye-containing ink, the ink components include water-soluble dyes, dispersants, and water as well as water-soluble dyes such as glycerin, propylene glycol, and ethylene glycol. It can contain solvents, physical property modifiers (viscosity, PH, surface tension, conductivity, etc.), preservatives, bactericides, chelating agents, binders, etc. Physical properties that affect bleeding include viscosity and surface tension, and the higher these values, the better the bleeding prevention effect, but from the viewpoint of inkjet ejection properties, the viscosity should be 2 to 100 cp, and the surface tension should be 40.
~70dyne/cm is used. In the present invention, a fibrous structure is pretreated with a nitrogen-containing cationic substance in order to prevent bleeding and obtain a high-quality pattern. Examples of such compounds include various amine salts, quaternary ammonium salt type cationic surfactants, quaternary ammonium, salt polymers, polyamines, and the like. Examples of amine salts include higher alkyl amine salts and amide-type amine salts obtained from fatty acids and lower amines, and quaternary ammonium salts include higher alkyl amine salts obtained from higher alkyl amines such as alkyltrimethylammonium salts and alkyldimethylbenzylammonium salts. quaternary ammonium salt,
Examples include quaternary ammonium salts obtained from fatty acids and lower amines. The quaternary ammonium salt type polymer has the following formula:
Examples include polymers of quaternary ammonium salt-containing vinyl monomers shown in (1) and (2) or copolymers with other monomers. R 1 : H or C 1 to C 6 lower alkyl group R 2 to R 4 : C 1 to C 6 lower alkyl group Q: Divalent substituent X − : Anion n: Integer of 0 to 2 Next Examples of polyamines include polyethyleneimine, reaction products of low molecular weight polyfunctional amines and polyfunctional compounds for amino groups such as epihalohydrin, and polyamide polyamines. The cationic substances of the present invention are preferably all water-soluble. Some of these nitrogen-containing cationic substances of the present invention are known as pretreatment agents for inkjet recording paper. The main purpose of these is to react anionic water-soluble dyes with cationic substances to improve their insolubilization and water resistance. According to the studies of the present inventors, when applied to fiber structures for the purpose of dyeing, a process of printing, color development, and washing is required, and the cationic substance is whitened by undyed anionic dye during the washing operation. It turned out that there was a big problem with the field being contaminated. Furthermore, it has the disadvantage of being discolored by dyes. The present inventors have discovered that when inkjet dyeing fiber structures such as polyester using a nonionic and substantially water-insoluble dye ink, the cationic substance has an effect of preventing bleeding, and also prevents white spot staining as described above. It has been found that this method has no problems and has high practical value, and the mechanism of action is thought to be different from that of water-soluble dyes. That is, in the case of a water-insoluble dye, the dye itself does not have ionicity, but the dispersed particles are negatively charged in water. This loses its charge due to the cationic substance on the fabric, aggregates, and provides a bleeding prevention effect. Since the dye itself has not undergone any change, it can be colored and fixed using normal methods. Furthermore, when cleaning 〓〓〓〓〓
In this case, the dye itself does not react with cationic substances, so it is presumed that there will be no white field contamination. As described above, the effects of the present invention are considered to be specific to water-insoluble dye inks. Next, in the present invention, the cationic substance added to the fiber structure may be a combination of one or more of the above-mentioned compounds, and the amount applied is usually 0.2 to 10% based on the fiber.
Give degree. The method of application is not particularly limited, and may be applied by a dipping method, a pad method, a coating method, a spray method, an inkjet method, or the like. When dyeing pretreated fabric using the inkjet method,
The inkjet method may be any method, such as (1) pressure vibration type, (2) pressure pulse type, and (3) electrostatic acceleration type. Inkjet droplets typically have a diameter of 20 to 150
μ and resolution of about 2 to 16 lines/mm are preferably used. If the droplets are spread about 1.5 to 4.0 times on the fabric (the dot diameter is about 100 to 500 microns), a high-quality pattern can be obtained. As can be seen from Figures 1 and 2, the effect of the pretreatment of the present invention is not only to reduce bleeding, but also to improve the uniformity of the surface by reducing the anisotropy of the bleeding and spreading it circularly. It has been found that color development improves as the temperature increases. After ink jet dyeing, the dyed product can be obtained by developing and fixing the color in a conventional manner under dry heat or moist heat, and then washing if necessary. Some of the cationic substances of the present invention have antistatic properties, and if the ink is properly prepared, it is possible to commercialize the product without soaping. [Example 1] Polyester fabric (Toray “Siltsuku” Palace)
was pretreated using the various pretreatment agents shown in Table 1 (Example 1) using the pad method (squeezing ratio 60%, drying at 100°C). A disperse dye ink having the following composition was prepared. Dye: Terasil Blue I used it. Printing was carried out using this ink under the following ink jet conditions. Method: On-demand nozzle system: 60μ Applied voltage: 50V Distance between nozzle and fabric: 1mm Resolution: 8 lines/mm The ink was applied with an inkjet and then fixed with moist heat at 180°C for 10 minutes to develop color. The dot diameter of dyed products, the sharpness of the design, the surface quality,
The color density (L value) was evaluated. The results are shown in Table 1. [Comparative Example] For comparison, an untreated polyester fabric (Toray Silk Palace) (Comparative Example 1), an anionic activator (Comparative Example 2), and a nonionic activator (Comparative Example 3) shown in Table 1 were used. Prepare a padded one,
The same inkjet treatment and moist heat treatment as in Example 1 were performed. The evaluation results are shown in Table 1.
【表】
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[Table] 〓〓〓〓〓
【表】
表１の結果から、比較例１、２、３の未処理の
通常の布帛、アニオン及びノニオン界面活性剤で
の前処理布帛はドツト径が大きく、図柄もボヤケ
たものであり、発色性も悪いものであつた。これ
に対し、本発明法では、ドツト径も小さく、濃色
でシヤープな図柄を呈した。
［実施例 ２］
ポリエステル織物（東レ“シルツク”パレス）
を第２表に示したカチオン性物質を含む各種薬剤
（実施例２）にて実施例１と同一の前処理を行な
つた。
下記組成の分散染料増粘インクを調整した。
染料：Terasil Blue Ｘ−2R 10％（チバガイギ
ー社製分散染料）
プロピレングリコール 20％
アクリル系増粘剤（１％溶液） 20％
水 50％
（Ｂ型粘度計（60rpm・35℃）20cps）
インクは５μフイルターで濾過後、減圧下で脱
気して用いた。
このインクを用いて実施例１と同一のインクジ
エツト処理・湿熱処理を行なつた。評価結果を第
２表に示した。
［比較例］
比較として、同織物の未処理のもの（比較例
４）についてインクジエツト処理・湿熱処理を行
なつた。評価結果を表２に示した。[Table] From the results in Table 1, the untreated normal fabrics of Comparative Examples 1, 2, and 3 and the fabrics pretreated with anionic and nonionic surfactants had large dot diameters, blurred patterns, and no color development. The sex was also bad. On the other hand, in the method of the present invention, the dot diameter was small and the pattern was dark and sharp. [Example 2] Polyester fabric (Toray “Siltsuku” Palace)
The same pretreatment as in Example 1 was performed using various drugs (Example 2) containing cationic substances shown in Table 2. A disperse dye thickened ink having the following composition was prepared. Dye: Terasil Blue After filtration with a 5μ filter, it was degassed under reduced pressure and used. Using this ink, the same inkjet treatment and moist heat treatment as in Example 1 were performed. The evaluation results are shown in Table 2. [Comparative Example] For comparison, an untreated version of the same fabric (Comparative Example 4) was subjected to inkjet treatment and moist heat treatment. The evaluation results are shown in Table 2.
【表】
防止剤
表２のように、実施例２のカチオン性物質を含
有する不質を前処理したものは、分散染料の増粘
インクの使用により、尚一層その効果が大きく現
われ、ドツト径も小さく、濃色でシヤープな表面
品位の優れた図柄が得られた。しかし比較例４で
は、増粘インクを使用しても、にじみを防止する
ことはできなかつた。
［本発明の効果］
ポリエステル繊維構造物を分散染料インクを用
いインクジエツト染色するに際して、本発明の前
処理を行なうことによりにじみの防止された、か
つ、発色性、表面品位、均一性の良好な捺染図柄
が得られ実用的価値は非常に大きいものである。
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[Table] Inhibitor As shown in Table 2, the effect of the pre-treated material containing a cationic substance in Example 2 is even greater due to the use of disperse dye thickening ink, and the dot diameter is A small, dark-colored, sharp pattern with excellent surface quality was obtained. However, in Comparative Example 4, even if the thickened ink was used, bleeding could not be prevented. [Effects of the present invention] By performing the pretreatment of the present invention when inkjet dyeing a polyester fiber structure using a disperse dye ink, printing is prevented from bleeding and has good color development, surface quality, and uniformity. A pattern can be obtained and the practical value is very great. 〓〓〓〓〓
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]
第１図は実施例１で得られたラウリルベンジル
アンモニウム前処理布帛上でのインク１液滴のド
ツト、第２図は比較例１で得られた未処理布帛上
でのインクのドツトである。黒色部がインクの拡
散部分である。
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FIG. 1 shows a dot of one ink droplet on the fabric pretreated with laurylbenzylammonium obtained in Example 1, and FIG. 2 shows a dot of ink on the untreated fabric obtained in Comparative Example 1. The black part is the ink diffusion part. 〓〓〓〓〓