説明

インクジェット捺染方法

【課題】布帛への適性があり、にじみやカラーブリードが防止され、高い濃度が得られるインクジェット捺染方法を提供する。
【解決手段】顔料インクを記録ヘッドから布帛の上に付着させておこなうインクジェット捺染方法において、該顔料インクは少なくとも水、顔料及び高分子化合物を含有し、かつ、該高分子化合物は親水性主鎖に複数の側鎖を有し、活性エネルギー線を照射することにより、側鎖間で架橋結合可能な高分子化合物であることを特徴とするインクジェット捺染方法。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は布帛に高品質の印捺画像が得られ、且つ滲み性に優れるインクジェット捺染方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年インクジェット記録を捺染分野へ拡張する技術開発が提案されてきている。このようなインクジェット捺染記録に用いられるインクには種々の特性が要求される。例えば、被記録体である布帛への印捺において、滲みがないこと、多色系の印捺において隣り合った色が混じり合わないこと、乾燥性がよいこと、定着後堅牢性に優れる事などである。
【0003】
インクジェット捺染記録では、布帛へインクを印字する為、にじみ(細線の再現性)やカラーブリード(異色間の色混じり)、裏抜け等が発生するので、その防止として布帛への前処理が必須であった。この前処理工程は、例えば、糊、水溶性塩類あるいは無機微粒子等の前処理剤をパッド法、コーティング法、スプレー法などで布帛へ付与するのが一般的である。しかしながらこうした前処理工程は、煩雑でありまた、インクジェット印字が完了したあと、こうした前処理剤を除去する工程(洗浄工程)も必要となり、オンデマンドな工程としては、大きな課題であった。
【0004】
染料を用いたインクジェット捺染インクは、染料を水性媒体に溶解或いは分散させたも
のを布帛に印捺し熱、蒸気で定着する、後処理工程(発色工程)が必要であり、この後処理工程も省力するインクジェット捺染方法が望まれていた。
【0005】
顔料インクを用いた捺染方法では、染料とは異なり後処理工程(発色工程)が不要であり、オンデマンドな捺染として検討されてきている。例えばインク中に高分子を配合することで、印捺にじみと熱定着後の擦過性を向上させる(例えば、特許文献1参照)ことが提案されている。しかしながら、顔料インクでもにじみやカラーブリードを防止することは難しく、布帛への前処理なしでは満足な画質を得ることはできていない。
【0006】
記録媒体上でのにじみやカラーブリードがしにくいインクジェット用インクとして、紫外線で硬化するインクが知られている(例えば、特許文献2参照)。紫外線硬化性の材料として、三官能以上のアクリレートが開示されている。紫外線硬化による急激な粘度上昇により、にじみやカラーブリードはある程度緩和されるのものの、非水系溶媒であるため、インクが布帛の裏面まで到達(裏抜け)し、どうしても濃度が低くなってしまう欠点があった。また裏抜けしない場合でも、インクの大部分が硬化成分であるため、布帛表面に盛り上がりが生じ、ゴワゴワ感のある印字物しか得ることできなかった。
【特許文献1】特開平8−283636号公報
【特許文献2】特公平5−54667号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明の目的は、前処理をしない布帛への適性があり、にじみやカラーブリードが防止され、高い濃度が得られ、かつ布帛の質感を損ねることのないインクジェット捺染方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の上記目的は、以下の構成により達成することができる。
【0009】
1.顔料インクを記録ヘッドから布帛の上に付着させておこなうインクジェット捺染方法において、該顔料インクは少なくとも水、顔料及び高分子化合物を含有し、かつ、該高分子化合物は親水性主鎖に複数の側鎖を有し、活性エネルギー線を照射することにより、側鎖間で架橋結合可能な高分子化合物であることを特徴とするインクジェット捺染方法。
【0010】
2.前記布帛に前処理を施さないことを特徴とする前記1記載のインクジェット捺染方法。
【0011】
3.前記高分子化合物の親水性主鎖がポリ酢酸ビニルのケン化物であり、重合度が200以上2000以下であることを特徴とする前記1又は2記載のインクジェット捺染方法。
【0012】
4.前記高分子化合物の親水性主鎖に対する側鎖の変性率が0.3モル%以上4モル%以下であることを特徴とする前記1〜3のいずれか1項記載のインクジェット捺染方法。
【0013】
5.前記顔料インクと前記布帛との接触角が40〜100度であることを特徴とする前記1〜4のいずれか1項記載のインクジェット捺染方法。
【0014】
6.前記顔料インクに光重合開始剤をインク全質量に対して、0.1質量%以上1.0質量%未満含有することを特徴とする前記1〜5のいずれか1項記載のインクジェット捺染方法。
【0015】
7.前記顔料インクを前記布帛に付着した後に、紫外線を照射することを特徴とする前記1〜6のいずれか1項記載のインクジェット捺染方法。
【0016】
8.前記顔料インクを前記布帛に付着した後に、加熱定着処理をおこなうことを特徴とする前記1〜7のいずれか1項記載のインクジェット捺染方法。
【発明の効果】
【0017】
本発明により、布帛への多様性があり、にじみやカラーブリードが防止され、高い濃度が得られ、かつ布帛の質感を損ねることのないインクジェット捺染方法を提供することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【0018】
本発明は、親水性主鎖に複数の側鎖を有し、活性エネルギー線を照射することにより、側鎖間で架橋結合可能な高分子化合物を顔料インク(以後単にインクともいう)に含有させ、布帛へ印字し、インク自身が硬化反応により増粘(ゲル化)し、にじみ(細線の再現性)やカラーブリード(異色間の色混じり)の発生を抑制するものである。このインクが上記の特性を持つことで、前処理を行わない布帛への印字が可能となる。また、本発明のインクは色材として、顔料を用いているので反応染料、酸性染料および分散染料のように、後工程(発色工程)がなくても種々の布帛に印字が可能となる。
【0019】
以下本発明を詳細に説明する。
【0020】
(活性エネルギー線架橋性高分子化合物)
本発明に係る親水性主鎖に複数の側鎖を有し、活性エネルギー線を照射することにより側鎖間で架橋結合可能な高分子化合物とは、ポリ酢酸ビニルのケン化物、ポリビニルアセタール、ポリエチレンオキサイド、ポリアルキレンオキサイド、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、または前記親水性樹脂の誘導体、ならびにこれらの共重合体からなる群より選ばれる少なくとも一種の親水性樹脂に対して、側鎖に光二量化型、光分解型、光重合型、光変性型、光解重合型等の変性基を導入したものである。光重合型の架橋性基が感度、生成される画像の性能の観点から望ましい。
【0021】
親水性主鎖においては、側鎖の導入に対する簡便性や、取り扱いの観点からポリ酢酸ビニルのケン化物が好ましく、JIS K 6726で測定した重合度は200以上4000以下が好ましく、200以上2000以下がハンドリングの観点からより好ましい。主鎖に対する側鎖の変性率は0.3モル%以上4モル%以下が好ましく0.8モル%以上4モル%以下が反応性の観点からより好ましい。0.3モル%より小さいと架橋性が不足し本発明の効果が小さくなり、4モル%より大きいと架橋密度が大きくなり硬くてもろい膜となり、膜の強度が落ちてしまう。
【0022】
光二量化型の変性基としては、ジアゾ基、シンナモイル基、スチルバゾニウム基、スチルキノリウム基等を導入したものが好ましく、例えば、特開昭60−129742号公報等の公報に記載された感光性樹脂(組成物)が挙げられる。
【0023】
特開昭60−129742号公報記載の感光性樹脂は、ポリビニルアルコール構造体中にスチルバゾニウム基を導入した下記一般式(1)で表される化合物である。
【0024】
【化1】

【0025】
式中、R1は炭素数1〜4のアルキル基を表し、A-はカウンターアニオンを表す。
【0026】
特開昭56−67309号公報記載の感光性樹脂は、ポリビニルアルコール構造体中に、下記一般式(2)で表される2−アジド−5−ニトロフェニルカルボニルオキシエチレン構造、又は、下記一般式(3)で表され4−アジド−3−ニトロフェニルカルボニルオキシエチレン構造、を有する樹脂組成物である。
【0027】
【化2】

【0028】
また、下記一般式(4)で表される変性基も好ましく用いられる。
【0029】
【化3】

【0030】
式中、Rはアルキレン基又は芳香族環を表す。好ましくはベンゼン環である。
【0031】
光重合型の変性基としては、例えば特開2000−181062号、特開2004−189841号に示される下記一般式(5)で表される樹脂が反応性との観点から好ましい。
【0032】
【化4】

【0033】
式中、R2はMe又はH、nは1又は2を表し、Xは−(CH2m−COO−、−CH2−COO−又は−O−、Yは芳香族環又は単結合、mは0〜6までの整数を表す。
【0034】
また、特開2004−161942号公報に記載されている光重合型の下記一般式(6)で表される変性基を、従来公知の水溶性樹脂に用いることも好ましい。
【0035】
【化5】

【0036】
式中、R3はMe又はHを表し、R4は炭素数2〜10の直鎖状または分岐状のアルキレン基を表す。
【0037】
このような活性エネルギー線架橋型の樹脂は、インク全質量に対して0.8質量%から5.0質量%含有することが、好ましい。0.8質量%以上存在することで、架橋効率が向上し、架橋後のインク粘度の急激な上昇によりビーディングやカラーブリードがより好ましくなる。5.0質量%以下の場合は、インク物性やインクヘッド内状態に悪影響しにくくなり、出射性やインク保存性の観点で好ましい。
【0038】
本発明の活性エネルギー線架橋型の樹脂においては、元々ある程度の重合度をもった主鎖に対して側鎖間で架橋結合を介して架橋をするため、一般的な連鎖反応を介して重合する活性エネルギー線硬化型の樹脂に対して光子一つ当たりの分子量増加効果が著しく大きい。一方、従来公知の活性エネルギー線硬化型の樹脂においては架橋点の数は制御不可能であるため硬化後の膜の物性をコントロールすることができず、硬くてもろい膜となりやすい。
【0039】
本発明に用いられる樹脂においては架橋点の数は親水性主鎖の長さと、側鎖の導入量で完全に制御でき、目的に応じたインク膜の物性制御が可能である。
【0040】
さらに、従来公知の活性エネルギー線硬化型インクが色剤以外のほぼ全量が硬化性分であり、そのため硬化後のドットが盛り上がり、光沢に代表される画質に劣ることに対し、本発明に用いられる樹脂においては必要量が少量ですみ、乾燥成分が多いため乾燥後の画質の向上が図られ、かつ定着性も良い。
【0041】
(光重合開始剤、増感剤)
本発明においては、光重合開始剤や増感剤を添加するのも好ましい。これらの化合物は溶媒に溶解、または分散した状態か、もしくは感光性樹脂に対して化学的に結合されていてもよい。光重合開始剤の添加量としては、インク全質量に対して、0.1質量%以上1.0質量%未満が好ましい。0.1質量%以上で、活性エネルギー線の照射での架橋反応が十分に進行し、滲みや色混じりの点で好ましい。また1.0質量%未満含有した場合、印字部の布帛に残存した光重合開始剤が経時での退色が少なく好ましい。
【0042】
適用される光重合開始剤、光増感剤について特に制限はなく、従来公知の物を用いることができる。
【0043】
適用される光重合開始剤、光増感剤について特に制限はないが、水溶性の物が混合性、反応効率の観点から好ましい。特に4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン(HMPK)、チオキサントンアンモニウム塩(QTX)、ベンゾフェノンアンモニウム塩(ABQ)が水系溶媒への混合性という観点で好ましい。
【0044】
さらに、樹脂との相溶製の観点から下記一般式(7)で表される4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン(n=1、HMPK)や、そのエチレンオキシド付加物(n=2〜5)がより好ましい。
【0045】
【化6】

【0046】
式中、nは1〜5の整数を表す。
【0047】
また、他には一例としベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、ビス−N,N−ジメチルアミノベンゾフェノン、ビス−N,N−ジエチルアミノベンゾフェノン、4−メトキシ−4′−ジメチルアミノベンゾフェノン等のベンゾフェノン類。チオキサトン、2、4−ジエチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、クロロチオキサントン、イソプロポキシクロロチオキサントン等のチオキサントン類。エチルアントラキノン、ベンズアントラキノン、アミノアントラキノン、クロロアントラキノン等のアントラキノン類。アセトフェノン類。ベンゾインメチルエーテル等のベンゾインエーテル類。2,4,6−トリハロメチルトリアジン類、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−(o−クロロフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール2量体、2−(o−クロロフェニル)−4,5−ジ(m−メトキシフェニル)イミダゾール2量体、2−(o−フルオロフェニル)−4,5−フェニルイミダゾール2量体、2−(o−メトキシフェニル)−4,5−フェニルイミダゾール2量体、2−(p−メトキシフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール2量体、2,−ジ(p−メトキシフェニル)−5−フェニルイミダゾール2量体、2−(2,4−ジメトキシフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール2量体の2,4,5−トリアリールイミダゾール2量体、ベンジルジメチルケタール、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)ブタン−1−オン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノ−1−プロパノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン、フェナントレンキノン、9,10−フェナンスレンキノン、メチルベンゾイン、エチルベンゾイン等ベンゾイン類、9−フェニルアクリジン、1,7−ビス(9,9′−アクリジニル)ヘプタン等のアクリジン誘導体、ビスアシルフォスフィンオキサイド、及びこれらの混合物等が好ましく用いられ、上記は単独で使用しても混合して使用してもかまわない。
【0048】
これらの光重合開始剤に加え、促進剤等を添加することもできる。これらの例として、p−ジメチルアミノ安息香酸エチル、p−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等があげられる。
【0049】
これらの光重合開始剤は親水性主鎖に対して、側鎖にグラフト化されていても好ましい。
【0050】
(活性エネルギー線、照射方法)
本発明でいう活性エネルギー線とは、例えば電子線、紫外線、α線、β線、γ線、エックス線等が上げられるが、人体への危険性や、取り扱いが容易で、工業的にもその利用が普及している電子線や紫外線が好ましい。
【0051】
電子線を用いる場合には、照射する電子線の量は0.1〜30Mradの範囲が望ましい。0.1Mrad未満では十分な照射効果が得られず、30Mradを越えると支持体等を劣化させる可能性があるため、好ましくない。
【0052】
紫外線を用いる場合は、光源として例えば0.1kPaから1MPaまでの動作圧力を有する低圧、中圧、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプや紫外域の発光波長を持つキセノンランプ、冷陰極管、熱陰極管、LED等従来公知の物が用いられる。
【0053】
(インク着弾後の光照射条件)
活性光線の照射条件として、インク着弾後0.001〜1.0秒の間に活性光線が照射されることが好ましく、より好ましくは0.001〜0.5秒である。高精細な画像を形成するためには、照射タイミングができるだけ早いことが特に重要となる。
【0054】
(ランプの設置)
活性光線の照射方法として、その基本的な方法が特開昭60−132767号に開示されている。これによると、ヘッドユニットの両側に光源を設け、シャトル方式でヘッドと光源を走査する。照射は、インク着弾後、一定時間を置いて行われることになる。更に、駆動を伴わない別光源によって硬化を完了させる。米国特許第6,145,979号では、照射方法として、光ファイバーを用いた方法や、コリメートされた光源をヘッドユニット側面に設けた鏡面に当て、記録部へUV光を照射する方法が開示されている。本発明の画像形成方法においては、これらの何れの照射方法も用いることができる。
【0055】
また、活性光線を照射を2段階に分け、まずインク着弾後0.001〜2.0秒の間に前述の方法で活性光線を照射し、更に活性光線を照射する方法も好ましい態様の1つである。活性光線の照射を2段階に分けることで、よりインク硬化の際に起こる記録材料の収縮を抑えることが可能となる。
【0056】
(加熱定着)
本発明の捺染方法では、布帛と顔料の定着性向上を目的として、印字工程、活性エネルギー線照射工程の後に、加熱定着工程を用いることが可能である。加熱方法には種々の方法が利用できる。例えば、(1)記録装置の被記録体送りローラーの内部に発熱ヒーターを組込み、布帛を加熱する方法、(2)記録装置の被記録体送りローラーと布帛との間に発熱ヒーターを組み込んだ固定プラテンを設置する方法、(3)記録ヘッドに隣接して発熱源ランプを設置し、記録後に記録面側より発熱源ランプを照射する方法、(4)記録後に発熱ヒーター等により布帛を加熱する方法、などが挙げられ、これらの方法を組み合わせることも可能である。
【0057】
(顔料)
本発明に使用できる顔料としては、従来公知の有機及び無機顔料が使用できるが、アニオン性顔料である。例えばアゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料等のアゾ顔料や、フタロシアニン顔料、ペリレン及びペリレン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサンジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロニ顔料等の多環式顔料や、酸性染料型レーキ等の染料レーキや、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック、昼光蛍光顔料等の有機顔料、カーボンブラック等の無機顔料が挙げられる。
【0058】
具体的な有機顔料を以下に例示する。
【0059】
マゼンタまたはレッド用の顔料としては、C.I.ピグメントレッド2、C.I.ピグメントレッド3、C.I.ピグメントレッド5、C.I.ピグメントレッド6、C.I.ピグメントレッド7、C.I.ピグメントレッド15、C.I.ピグメントレッド16、C.I.ピグメントレッド48:1、C.I.ピグメントレッド53:1、C.I.ピグメントレッド57:1、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメントレッド123、C.I.ピグメントレッド139、C.I.ピグメントレッド144、C.I.ピグメントレッド149、C.I.ピグメントレッド166、C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド178、C.I.ピグメントレッド222等が挙げられる。
【0060】
オレンジまたはイエロー用の顔料としては、C.I.ピグメントオレンジ31、C.I.ピグメントオレンジ43、C.I.ピグメントイエロー12、C.I.ピグメントイエロー13、C.I.ピグメントイエロー14、C.I.ピグメントイエロー15、C.I.ピグメントイエロー17、C.I.ピグメントイエロー74、C.I.ピグメントイエロー93、C.I.ピグメントイエロー94、C.I.ピグメントイエロー128、C.I.ピグメントイエロー138等が挙げられる。
【0061】
グリーンまたはシアン用の顔料としては、C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメントブルー15:2、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグメントブルー16、C.I.ピグメントブルー60、C.I.ピグメントグリーン7等が挙げられる。
【0062】
顔料の分散方法としては、例えば、ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル、アジテータ、ヘンシェルミキサ、コロイドミル、超音波ホモジナイザー、パールミル、湿式ジェットミル、ペイントシェーカー等の各種分散機を用いることができる。また、顔料分散体の粗粒分を除去する目的で、遠心分離装置を使用すること、フィルターを使用することも好ましい。
【0063】
本発明に係るインクにおいては、顔料表面にスルホン酸、カルボン酸等の極性基をペンダントした自己分散顔料、あるいは高分子分散剤を用いて分散した顔料が好ましい。
【0064】
本発明に係る高分子分散剤としては、特に制限はなく、水溶性樹脂または非水溶性樹脂が用いられる。これらの高分子としては、例えば、スチレン、スチレン誘導体、ビニルナフタレン誘導体、アクリル酸、アクリル酸誘導体、メタクリル酸、メタクリル酸誘導体、マレイン酸、マレイン酸誘導体、イタコン酸、イタコン酸誘導体、フマル酸、フマル酸誘導体から選ばれた単一の単量体からなる重合体、あるいは2種以上の単量体からなる共重合体およびこれらの塩を挙げることができる。またポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、セルロース誘導体、ゼラチン、ポリエチレングリコールなどの水溶性高分子も用いることができる。
【0065】
これら水溶性樹脂のインク全量に対する含有量としては、0.1〜10質量%が好ましく、更に好ましくは、0.3〜5質量%である。また、これらの水溶性樹脂は二種以上併用することも可能である。
【0066】
本発明のインクジェット用インクに使用する顔料分散体の平均粒径は、500nm以下が好ましく200nm以下がより好ましく、10nm以上、200nm以下であることが好ましく、10nm以上、150nm以下がより好ましい。顔料分散体の平均粒径が500nmを越えると、分散が不安定となり。また、顔料分散体の平均粒径が10nm未満になっても顔料分散体の安定性が悪くなりやすく、インクの保存安定性が劣化しやすくなる。
【0067】
顔料分散体の粒径測定は、光散乱法、電気泳動法、レーザードップラー法等を用いた市販の粒径測定機器により求めることが出来る。また、透過型電子顕微鏡による粒子像撮影を少なくとも100粒子以上に対して行い、この像をImage−Pro(メディアサイバネティクス製)等の画像解析ソフトを用いて統計的処理を行うことによっても求めることが可能である。
【0068】
(水溶性溶媒)
本発明に係る溶媒としては、水性液媒体が好ましく用いられ、前記水性液媒体としては、水及び水溶性有機溶剤等の混合溶媒が更に好ましく用いられる。好ましく用いられる水溶性有機溶剤の例としては、アルコール類(例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、セカンダリーブタノール、ターシャリーブタノール)、多価アルコール類(例えば、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、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキサンジオール、ペンタンジオール、グリセリン、ヘキサントリオール、チオジグリコール)、多価アルコールエーテル類(例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、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ブチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、プロピレングリコールモノフェニルエーテル)、アミン類(例えば、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、N−エチルジエタノールアミン、モルホリン、N−エチルモルホリン、エチレンジアミン、ジエチレンジアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ポリエチレンイミン、ペンタメチルジエチレントリアミン、テトラメチルプロピレンジアミン)、アミド類(例えば、ホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等)、複素環類(例えば、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、シクロヘキシルピロリドン、2−オキサゾリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等)、スルホキシド類(例えば、ジメチルスルホキシド)等が挙げられる。
【0069】
(界面活性剤)
本発明のインクに好ましく使用される界面活性剤としては、アルキル硫酸塩、アルキルエステル硫酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩類、アルキルナフタレンスルホン酸塩類、アルキルリン酸塩、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルリン酸塩、脂肪酸塩類等のアニオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル類、アセチレングリコール類、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンブロックコポリマー類等のノニオン性界面活性剤、グリセリンエステル、ソルビタンエステル、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、アミンオキシド等の活性剤、アルキルアミン塩類、第四級アンモニウム塩類等のカチオン性界面活性剤が挙げられる。これらの界面活性剤は顔料の分散剤としても用いることが出来、特にアニオン性及びノニオン性界面活性剤を好ましく用いることができる。
【0070】
(各種添加剤)
本発明においては、その他に従来公知の添加剤を含有することができる。例えば蛍光増白剤、消泡剤、潤滑剤、防腐剤、増粘剤、帯電防止剤、マット剤、水溶性多価金属塩、酸塩基、緩衝液等pH調整剤、酸化防止剤、表面張力調整剤、非抵抗調整剤、防錆剤、無機顔料等である。
【0071】
(布帛)
本発明のインクジェット捺染方法において使用する布帛を構成する素材としては、インク中に含有されている顔料で染色可能な繊維を含有するものであればよく、例えば、綿、絹、麻、羊毛等の天然繊維;ポリエステル、ナイロン、アクリル等の合成繊維;レーヨン、アセテート等の再生・半合成繊維を含有するものが挙げられる。上記繊維は単独でも、2種以上の繊維を併用した混紡、混繊、交織等でもよく、布帛としては、織物、編物或いは不織布等のいずれの形態でも使用することができる。
【0072】
本発明のインクジェット捺染方法においては、顔料インクの布帛に対する接触角が40〜100度であることが好ましい。接触角が40度以上の場合は、にじみとカラーブリードがより好ましくなる。また、接触角が100度以下の場合では、布帛へ浸透が早くなり乾燥性が良好となる。
【0073】
ここで、顔料インクと布帛の接触角とは、23℃、50%RHの環境下で、顔料インクの2μl液滴を布帛に滴下し、0.2秒後の接触角の値である。自動接触角計(協和界面科学社製CA−VPモデル)を用いて測定をおこなった。
【0074】
接触角は、インクの粘度、表面張力および液組成などにより決定される。接触角をこの範囲に調整する具体な手段としては、粘度としては、2mPa・S以上20mPa・S以下が好ましく、表面張力としては、20mN/m以上50mN/m以下が好ましい。
【0075】
これらを調整するものとしては、水及び水溶性有機溶剤の種類と混合比、界面活性剤の種類と含有量などがある。水はインク全量に対して、30〜80%が好ましく、水溶性有機溶剤はインク全量に20〜60%が好ましい。また、界面活性剤としては、インク全量に対して0.05%以上2.0%以下が好ましい。
【実施例】
【0076】
以下、本発明の実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。なお、実施例中で「%」は、特に断りのない限り質量%を表す。
【0077】
実施例
〈高分子化合物1の合成〉
グリシジルメタクリレート56g、p−ヒドロキシベンズアルデヒド48g、ピリジン2g、及びN−ニトロソ−フェニルヒドロキシアミンアンモニウム塩1gを反応容器に入れ、80℃の湯浴中で8時間攪拌した。
【0078】
次に、重合度300、ケン化率88%のポリ酢酸ビニルケン化物45gをイオン交換水225gに分散した後、この溶液にリン酸4.5gと上記反応で得られたp−(3−メタクリロキシ−2−ヒドロキシプロピルオキシ)ベンズアルデヒドをPVAに対して変性率が3モル%になる様に加え、90℃で6時間攪拌した。得られた溶液を室温まで冷却した後、塩基性イオン交換樹脂30gを加え1時間攪拌した。その後イオン交換樹脂を濾過し、ここに光重合開始剤として、イルガキュア2959(チバスペシャリティケミカルズ社製)を15%水溶液100gに対して0.1gの割合で混合しその後イオン交換水にて希釈して高分子化合物1の10%水溶液を得た。
【0079】
〈高分子化合物2の合成〉
p−(3−メタクリロキシ−2−ヒドロキシプロピルオキシ)ベンズアルデヒドの仕込量を変えて変性率0.5%にした以外は高分子化合物1と同様にして高分子化合物2を合成した。
【0080】
〈高分子化合物3の合成〉
ポリ酢酸ビニルケン化物を、重合度1000、ケン化率88%のポリ酢酸ビニルケン化物に変え、p−(3−メタクリロキシ−2−ヒドロキシプロピルオキシ)ベンズアルデヒドの仕込量を変えて変性率4.5%にした以外は高分子化合物1と同様にして高分子化合物3を合成した。
【0081】
〔顔料分散液の調製〕
(マゼンタ顔料分散液の調製)
以下の各添加剤を混合し、0.5mmのジルコニアビーズを体積率で50%充填したサンドグラインダーを用いて分散し、マゼンタ顔料の含有量が10%のマゼンダ顔料分散液を調製した。このマゼンタ顔料分散液に含まれるマゼンタ顔料粒子の平均粒径は83nmであった。なお、粒径測定はマルバーン社製ゼータサイザ1000HSにより行った。
【0082】
C.I.ピグメントレッド122 10部
ジョンクリル61(アクリルスチレン系樹脂分散剤、ジョンソン社製) 3部
グリセリン 15部
イオン交換水 72部
(ブラック顔料分散液の調製)
Cabot社製のカーボンブラック自己分散物cabo−jet300をイオン交換水で希釈して、カーボンブラック含有量が10%のブラック顔料分散液を調製した。得られたブラック顔料分散液に含まれるカーボンブラック粒子の平均粒径は153nmであった。なお、粒径測定はマルバーン社製ゼータサイザ1000HSにより行った。
【0083】
(インクセット1の作製)
以下によりインク、及びインクセット1を作製した。
【0084】
マゼンタ顔料分散液 30部
10%の高分子化合物1の水溶液 30部
グリセリン 7部
ジエチレングリコール 15部
ジエチレングリコールモノブチルエーテル 2部
オルフィンe1010(日信化学社製) 0.2部
以上にイオン交換水を加え全量を100部とし、マゼンダ顔料インクを得た。
【0085】
マゼンタ顔料分散液の代わりにブラック顔料分散液を用い同様にしてブラック顔料インクを得た。
【0086】
得られた、マゼンタ顔料インクとブラック顔料インクを組み合わせてインクセット1とした。
【0087】
10%の高分子化合物1に代えて表1記載の化合物に変更した以外はインクセット1と同様にして、インクセット2〜5を作製した。
インクセット6の作製
下記の様にして、溶剤系の活性光線硬化型インクである、マゼンタインク6及びブラックインク6を調製し、インクセット6を作製した。
【0088】
(マゼンタインク6の調製)
C.I.ピグメントレッド122 10部
アジスパーPB821(味の素ファインテクノ製) 3部
アロニックスM5700(東亞合成社製) 7部
エチレンオキシド付加1,6ヘキサンジオールアクリレート 72部
3−メトキシブチルアクリレート 8部
イルガキュア369(チバスペシャリティケミカルズ社製) 5部
上記の各組成物を混合、攪拌した後、得られた溶液をフィルターでろ過して、活性光線硬化型のマゼンタインク6を調製した。ここで用いたエチレンオキシド付加1,6ヘキサンジオールアクリレートは、非水系アクリルUVモノマーである。
【0089】
(ブラックインク6の調製)
カーボンブラック(三菱化学社製、MA−7) 10部
アジスパーPB821(味の素ファインテクノ製) 3部
アロニックスM5700(東亞合成社製) 7部
エチレンオキシド付加1,6ヘキサンジオールアクリレート 72部
3−メトキシブチルアクリレート 8部
イルガキュア369(チバスペシャリティケミカルズ社製) 5部
上記の各組成物を混合、攪拌した後、得られた溶液をフィルターでろ過して、活性光線硬化型のブラックインク6を調製した。
【0090】
各顔料インクに使用した高分子化合物及び顔料インクと布帛との接触角の値を表1に示す。尚、接触角は以下の方法で測定した。
【0091】
23℃、50%RHの環境下で、各顔料インクの2μl液滴を布帛に滴下し、0.2秒後の接触角の値である。自動接触角計(協和界面科学社製CA−VPモデル)を用いて測定をおこなった。布帛は上記のシルケット加工した綿100%の平織り布(未処理)を使用した。
【0092】
【表1】

【0093】
(プリント画像の作製およびその評価)
上記インクセット1〜6を用い、インクジェットプリンタ(Nassenger KS−1600II(コニカ(株)製))を用いて、布帛にプリントを行った。布帛はシルケット加工した綿100%の平織り布を未処理のまま用いた。
【0094】
なお、各インクを連続吐出し、着弾した後0.1秒後に、120W/cmメタルハライドランプ(日本電池社製 MAL 400NL 電源電力3kW・hr)を照射できるようにした。
【0095】
さらにその後に、印字物を120℃のアイロンにて加熱定着をおこなった。
【0096】
(にじみの評価)
巾1mm、長さ5cmの黒細線をプリントし、目視観察し、下記の基準に従ってにじみの評価を行った。
【0097】
○:滲みにより線が太ることも無く細線が再現されている
△:滲みにより線が若干太っている
×:滲みによる線太りが激しく、細線が再現できていない。
【0098】
(カラーブリードの評価)
マゼンダベタ地の上に巾1mmの黒細線をプリントした後、目視観察し、下記の基準に従ってカラーブリードの評価を行った。
【0099】
○:細線とベタの境界線がはっきりしている
△:境界部で明らかなにじみの発生が認められ、線幅が1.5倍以上になった
×:細線とベタ部の境界が不明瞭な品質であり、ブリード耐性が極めて乏しい。
【0100】
(濃度)
10cm×10cmの黒ベタをプリントし、黒濃度をX−Rite濃測計により測定し以下の基準に沿って評価した。
【0101】
○:黒濃度1.5以上
△:黒濃度1.0以上1.5未満
×:黒濃度1.0未満。
【0102】
(布帛の質感)
上記の布帛について、黒ベタ印字部と未印字部を同時に手で擦って質感を評価した。
【0103】
○:印字部と未印字でほとんど違和感がなかった
△:印字部にややゴワゴワした感じがあった
×:印字部に盛り上がりがあり、ゴワゴワした違和感があった
結果を表2に示す。
【0104】
【表2】

【0105】
表2から、本発明の高分子化合物を含有するインクセットを用いると、にじみやカラーブリードが防止され、高い濃度が得られることが判る。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
顔料インクを記録ヘッドから布帛の上に付着させておこなうインクジェット捺染方法において、該顔料インクは少なくとも水、顔料及び高分子化合物を含有し、かつ、該高分子化合物は親水性主鎖に複数の側鎖を有し、活性エネルギー線を照射することにより、側鎖間で架橋結合可能な高分子化合物であることを特徴とするインクジェット捺染方法。
【請求項2】
前記布帛に前処理を施さないことを特徴とする請求項1記載のインクジェット捺染方法。
【請求項3】
前記高分子化合物の親水性主鎖がポリ酢酸ビニルのケン化物であり、重合度が200以上2000以下であることを特徴とする請求項1又は2記載のインクジェット捺染方法。
【請求項4】
前記高分子化合物の親水性主鎖に対する側鎖の変性率が0.3モル%以上4モル%以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載のインクジェット捺染方法。
【請求項5】
前記顔料インクと前記布帛との接触角が40〜100度であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項記載のインクジェット捺染方法。
【請求項6】
前記顔料インクに光重合開始剤をインク全質量に対して、0.1質量%以上1.0質量%未満含有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項記載のインクジェット捺染方法。
【請求項7】
前記顔料インクを前記布帛に付着した後に、紫外線を照射することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項記載のインクジェット捺染方法。
【請求項8】
前記顔料インクを前記布帛に付着した後に、加熱定着処理をおこなうことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項記載のインクジェット捺染方法。

【公開番号】特開2007−177385(P2007−177385A)
【公開日】平成19年7月12日(2007.7.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−306480(P2006−306480)
【出願日】平成18年11月13日(2006.11.13)
【出願人】(000001270)コニカミノルタホールディングス株式会社 (4,463)
【Fターム(参考)】