JP3915375B2 - インクジェット捺染方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はインクジェット用水性インク及びインクジェット捺染方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポスター等に見られるような大判プリントあるいは布を使用する捺染インクジェットにおいては特に濃色が望まれている。プリント物の濃度を濃くする手段としては媒体側で吸収インク量を増やしたり、表面近傍に色素をとどめる工夫が種々になされているほか、プリンターから射出するインク量を増やしたり、インク中の染料使用量を増やしたり等の努力がなされている。しかしながら、媒体で吸収できるインク量には限りがあり、インク出射量を増やし過ぎるとインクの裏抜けの原因となり好ましくなく、また染料使用量を増やすことは染料の析出に起因するインク不安定性が高まるために容易ではなかった。特開昭５１−８５８０４号、同５８−８９６６７号公報にはキレート剤を含有することによりインク中の金属をマスキングしインクの安定性を改良することが記載されている。また、特開昭６０−９３２１８号公報にはその含有量として０．０１〜５０ｐｐｍが好ましいことが知られている。しかしながら、前記公報に記載された量のキレート剤は金属イオンのマスキングには効果があるものの、染料自身の析出防止には効果がなかった。特にインク中の染料使用量が１０％近くなると染料の溶解不良、凝集が顕著となり従来インクとしては成り立たない領域であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、染料溶解性の限界に起因するインク安定性の解決を計りインクの更なる濃色化手段を提供し、付加価値の高いプリント物を可能とするインクジェット用水性インク及びインクジェット捺染方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、下記構成により達成された。
【０００５】
１．反応性染料の染料固形分濃度の１０％以上を含有し、かつ、有機溶剤として、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、グリセリン、トリエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、プロピレングリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノイソプロピルエーテルから選ばれる少なくとも１種を含有し、更に尿素を０．１〜５％、キレート試薬を０．０１〜０．５％含有するインクジェット用水性インクを用い、アルギン酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、及び尿素を含む液体で前処理した布帛にプリントされた後、発色水洗工程を経て定着されることを特徴とするインクジェット捺染方法。
【００１１】
以下に本発明を更に詳しく説明する。
本発明のインクジェット用水性インク（以後単にインクともいう）は、キレート剤を０．０１〜０．５％添加することにより不純物の効果、キレート剤のアニオンが染料を可溶化する効果等によりインクの染料溶解性が向上したものと考えられる。キレート剤使用量の好ましくは０．１〜０．３％である。
【００１２】
本発明で好ましく用いられるキレート剤としては、市販のよく知られているキレート剤でよく、例えば、エチレンジアミンテトラ酢酸、ジエチレントリアミンペンタ酢酸、エチレンジアミンジオルトヒドロキシフェニル酢酸、ジアミノプロパン四酢酸、ニトリロ三酢酸、ヒドロキシエチレンジアミン三酢酸、ジヒドロキシエチルグリシン、エチレンジアミン二酢酸、エチレンジアミン二プロピオン酸、イミノ二酢酸、ヒドロキシエチルイミノ二酢酸、ジアミノプロパノール四酢酸、トランスシクロヘキサンジアミン四酢酸、グリコールエーテルジアミン四酢酸、エチレンジアミンテトラキスメチレンホスホン酸、ニトリロトリメチレンホスホン酸、１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸、１，１−ジホスホノエタン−２−カルボン酸、２−ホスホノブタン−１，２，４−トリカルボン酸、１−ヒドロキシ−１−ホスホノプロパン−１，２，３−トリカルボン酸、カテコール−３，５−ジホスホン酸、ピロリン酸、テトラポリリン酸、ヘキサメタリン酸及びこれらの金属塩、有機塩基塩等が挙げられ、特に好ましくはエチレンジアミンテトラ酢酸四ナトリウム、エチレンジアミンテトラ酢酸二ナトリウム、ジエチレントリアミンペンタ酢酸、ニトリロ三酢酸等である。
【００１３】
キレート剤と一緒に従来知られている薬剤を併用することも可能である。特に、ノズル近傍のインクが乾かぬよう、ヒドロトロープ剤をインク中に添加することが好ましい。ヒドロトロープ剤としては尿素、尿素誘導体が好ましく、特に尿素とキレート剤との併用が好ましく、染料の析出防止効果を相乗的に上げることができる。尿素の使用量として好ましくは０．１〜５％であり、更に好ましくは０．７〜１．５％である。
【００１４】
本発明のインクは染料、有機溶剤、水、添加物よりなる。ここでいう染料とは、布帛に染着可能であるものをさし、反応性染料である。
【００１５】
本発明に用いられる好ましい反応性染料は、
Ｃ．Ｉ．Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｙｅｌｌｏｗ ２，３，７，１５，１７，１８，２２，２３，２４，２５，２７，３７，３９，４２，５７，６９，７６，８１，８４，８５，８６，８７，９２，９５，１０２，１０５，１１１，１２５，１３５，１３６，１３７，１４２，１４３，１４５，１５１，１６０，１６１，１６５，１６７，１６８，１７５，１７６、
Ｃ．Ｉ．Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｏｒａｎｇｅ １，４，５，７，１１，１２，１３，１５，１６，２０，３０，３５，５６，６４，６７，６９，７０，７２，７４，８２，８４，８６，８７，９１，９２，９３，９５，１０７、
Ｃ．Ｉ．Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｒｅｄ ２，３，３：１，５，８，１１，２１，２２，２３，２４，２８，２９，３１，３３，３５，４３，４５，４９，５５，５６，５８，６５，６６，７８，８３，８４，１０６，１１１，１１２，１１３，１１４，１１６，１２０，１２３，１２４，１２８，１３０，１３６，１４１，１４７，１５８，１５９，１７１，１７４，１８０，１８３，１８４，１８７，１９０，１９３，１９４，１９５，１９８，２１８，２２０，２２２，２２３，２２８，２３５、
Ｃ．Ｉ．Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｖｉｏｌｅｔ １，２，４，５，６，２２，２３，３３，３６，３８、
Ｃ．Ｉ．Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｂｌｕｅ ２，３，４，７，１３，１４，１５，１９，２１，２５，２７，２８，２９，３８，３９，４１，４９，５０，５２，６３，６９，７１，７２，７７，７９，８９，１０４，１０９，１１２，１１３，１１４，１１６，１１９，１２０，１２２，１３７，１４０，１４３，１４７，１６０，１６１，１６２，１６３，１６８，１７１，１７６，１８２，１８４，１９１，１９４，１９５，１９８，２０３，２０４，２０７，２０９，２１１，２１４，２２０，２２１，２２２，２３１，２３５，２３６、
Ｃ．Ｉ．Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｇｒｅｅｎ ８，１２，１５，１９，２１、
Ｃ．Ｉ．Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｂｒｏｗｎ ２，７，９，１０，１１，１７，１８，１９，２１，２３，３１，３７，４３，４６、
Ｃ．Ｉ．Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｂｌａｃｋ ５，８，１３，１４，３１，３４，３９等が挙げられる。
【００１９】
上記に列挙した染料は、「染色ノート 第２１版」（出版；色染社）等に記載されている。本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２０】
染料使用量は、好ましくは６％以上、更に好ましくは１０％以上である。種々の染料のうちキレート剤添加による析出防止効果の高い染料は反応性染料であり好ましい。
【００２１】
本発明のキレート剤入り反応性染料含有インクを前処理済みの綿布にプリントし、発色水洗工程を経て定着するとインクの安定性のみならず、発色濃度も向上する。キレート剤が染料近傍で析出防止すると同時に、プリントされた後は綿布に含まれるアルカリ金属等の効果を押さえて分解防止に効果があるものと考えられる。
【００２２】
本発明のインクは、上述した染料、キレート試薬、尿素に加え、水、有機溶剤の外、添加物としては公知の、無機塩、界面活性剤、防腐剤、防黴剤、ｐＨ調整剤、粘度調整剤、ヒドロトロープ剤、分散剤、均染剤、濃染剤等を必要に応じて添加すればよい。
【００２３】
本発明の有機溶剤と併用出来る有機溶剤としては、
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、ｓｅｃ−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数１〜４の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、ブチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２，６−ヘキサントリオール、チオエチレングリコール、ヘキシレングリコール、ジエチレングリコール、１，５−ペンタ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ール類；
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モノメチル（またはエチル、イソプロピル、ｎ−ブチル）モノエーテル、トリエチレングリコールモノメチル（またはエチル、イソプロピル、ｎ−ブチル）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。上記有機溶剤は、単独でも２種類以上混合して使用しても良い。
【００２４】
本発明の有機溶剤は、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、グリセリン、トリエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、プロピレングリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノイソプロピルエーテルである。これらの有機溶剤のうち１種類を用いてもまた２種類以上を併用しても良い。布種や用途に合わせて組み合わせれば良い。
【００２５】
インク中の有機溶剤量は５〜９５質量％であり、好ましくは１５〜５０質量％である。
【００２６】
布帛に印字を行うインクジェット捺染方法は、インク出射後印字された布帛を巻き取り、加熱により発色し、布帛を洗浄、乾燥させることが望ましい。インクジェット捺染において、インクを布帛に印字しただ放置しておくだけではうまく染着しない。また長尺の布帛に長時間印字し続ける場合などは、布帛が延々と出てくるため床などに、印字した布帛が重なっていき場所をとるしそれは不安全でありまた予期せず汚れてしまう場合がある。そのために印字後、巻き取る操作が必要となる。この操作時に布帛と布帛の間に紙や布、ビニール等の印字に関わらない媒体を挟んでもかまわない。ただし途中で切断する場合や短い布帛に対しては必ずしも巻き取る必要はない。
【００２７】
印字された布帛は直ちに加熱処理しても、しばらくおいてから加熱処理しても用途に合わせて乾燥・発色処理すればよい。加熱処理法としては、オーブン、ヒートロール、スチーム等、用途にあった方法を選択すればよい。
【００２８】
加熱処理後は洗浄が必要である。なぜなら染着に関与しなかった染料が残留することで、色の安定性が悪くなり堅牢度が低下するからである。また、布帛に施した前処理物を除去することも必要である。そのままにしておくと堅牢性の低下ばかりでなく布帛が変色する。そのため除去対象物や目的に応じた洗浄が必須である。
【００２９】
洗浄後は乾燥が必要である。洗浄した布帛を絞ったり脱水した後、干したりあるいは乾燥機、ヒートロール、アイロン等を使用して乾燥させる。
【００３０】
この一連の作用によりインクジェット捺染用のインクとしての特徴が生かされ、美しい図柄が印字された布帛が出来上がる。
【００３１】
【実施例】
参考例１
下記インクジェット用水性インクセット１を作製した。
Ｙ（イエローインク）
Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー８６ ６部
エチレングリコール ２４部
グリセリン ５部
ＥＤＴＡ ０．２部
サーフィノール４６５（日信化学製） ０．１部
水 残部
Ｍ（マゼンタインク）
Ｃ．Ｉ．アッシドレッド２８９ ８部
エチレングリコール ２４部
グリセリン ５部
ＥＤＴＡ ０．３部
水 残部
Ｃ（シアンインク）
Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１９９ ８部
ジエチレングリコール ２０部
尿素 ０．１部
ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム ０．０１部
水 残部
Ｂｋ（ブラックインク）
Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１５４ ５部
ジエチレングリコール ２０部
ＥＤＴＡ ０．３部
尿素 １部
水 残部
比較例１
上記参考例１のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの各インク成分のうちＥＤＴＡの量を０．００５％にした以外は全く同じインクを作製し比較例１のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋインクを得た。
【００３２】
比較例２
上記参考例１のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの各インク成分のうちＥＤＴＡの量を０．７％にした以外は全く同じインクを作製し比較例２のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋインクを得た。
【００３３】
参考例２
参考例１と比較例１のインクセットを０℃において３日間保存後０．２μｍの濾紙で濾過通過性を評価した。参考例１のインクは問題なく通過したが、比較例１及び２のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ各インクは目詰まりを起こした。比較例１の目詰まりを起こした濾紙を分析した結果、無機塩によるものではなく全て染料の析出であった。比較例２の目詰まりを起こした濾紙を分析した結果、染料の析出に加えてＥＤＴＡも検出された。
【００３４】
実施例３
下記本発明のインクジェット用水性インクセット２を作製した。
Ｙ（イエローインク）
Ｃ．Ｉ．リアクティブイエロー９５ １１部
ジエチレングリコール ２５部
ＥＤＴＡ ０．３部
水 残部
Ｍ（マゼンタインク）
Ｃ．Ｉ．リアクティブレッド２４ １０部
ジエチレングリコール ２９部
ＥＤＴＡ ０．３部
水 残部
Ｃ（シアンインク）
Ｃ．Ｉ．リアクティブブルー７２ １３部
ジエチレングリコール ２５部
ＥＤＴＡ ０．３部
水 残部
Ｂｋ（ブラックインク）
Ｃ．Ｉ．リアクティブブラック８ １０部
ジエチレングリコール ２５部
ＥＤＴＡ ０．３部
尿素 １部
水 残部
比較例インクセット２
実施例３で作製したインクセット２からＥＤＴＡを除いた以外は同じ組成の比較例インクセット２を作製した。
【００３５】
（評価）
本発明のインクセット２及び比較インクセット２の組成の反応性染料インクセットを用いて、インクジェットプリンタＮａｓｓｅｎｇｅｒ ＫＳ−１６００（コニカ株式会社製）を用いて、下記、前処理布にプリントし、下記、固着処理を行った後、ＹＭＣ各色の最大濃度値（最小Ｌ^*値）を表１に記す。
【００３６】
前処理布
シルケット加工した綿布に２０ｇ／ｌのアルギン酸ナトリウム、３０ｇ／ｌの炭酸ナトリウム、及び１００ｇ／ｌの尿素を含む液体でパッド塗布し（絞り率：７０％）、乾燥した。
【００３７】
固着処理
インクジェットプリント品を完全に乾燥し、飽和蒸気中、１０３℃で１２分間固着させ、冷水で５分、６５℃で５分すすいだ後、３％のソーピング剤を溶解したソーピング液を用いて８５℃で煮沸して洗い上げ、再度６５℃で５分、そして冷水で５分すすいだ後、乾燥した。
【００３８】
【表１】

【００３９】
上記表１から明らかなようにＥＤＴＡを適量含有した本発明のインクセットを用いるとＬ^*の小さい濃いプリントが得られるとことがわかる。また本発明のインクセット２が１０分間キャッピングなしでも出射不良を起こさないのに対し、比較セット２のインクは出射不良が起きやすい結果であった。
【００４０】
【発明の効果】
本発明により、染料溶解性の限界に起因するインク安定性の解決を計りインクの更なる濃色化手段を提供し、付加価値の高いプリント物を可能とするインクジェット用水性インク及びインクジェット捺染方法を提供することができた。

Claims (1)

1. 反応性染料の染料固形分濃度の１０％以上を含有し、かつ、有機溶剤として、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、グリセリン、トリエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、プロピレングリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノイソプロピルエーテルから選ばれる少なくとも１種を含有し、更に尿素を０．１〜５％、キレート試薬を０．０１〜０．５％含有するインクジェット用水性インクを用い、アルギン酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、及び尿素を含む液体で前処理した布帛にプリントされた後、発色水洗工程を経て定着されることを特徴とするインクジェット捺染方法。