インクジェット捺染用インク組成物
【課題】染着濃度が低い場合のみならず高い場合であっても、摩擦堅牢性に優れる布帛が得られるインクジェット捺染インク組成物を提供する。
【解決手段】酸性染料として１：２型金属錯体塩ブラック染料と、尿素と、水と、を少なくとも含んでなるインクジェット捺染インク組成物とする。
【解決手段】酸性染料として１：２型金属錯体塩ブラック染料と、尿素と、水と、を少なくとも含んでなるインクジェット捺染インク組成物とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット捺染用インク組成物に関し、より詳細には、良好な発色性と良好な摩擦堅牢性とを兼ね備えた捺染布帛を得ることができるインクジェット捺染用インク組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット印刷は、インクの小滴を飛翔させ、紙やトランスペアレンシーフィルム等の記録媒体に付着させる方法である。この方法は、比較的安価な装置で、高解像度及び高品位な画像を高速で印刷することができる。
【０００３】
このインクジェット印刷方法を捺染に適用したインクジェット捺染方法は、予め前処理された各種の布帛にインクの小滴を吐出させて飛翔させ、インクを付着させるため、階調性及び多色表現性等に優れた種々の画像を布帛上に容易に形成することができる。また、インクジェット捺染では、従来の印捺工程で発生する余剰のインクが殆ど発生しないので、環境保全にも有効である。
【０００４】
布帛への捺染にインクジェット方式を適用する際の重要な基本的条件は、インクをプリンタヘッドから吐出させるインクジェット方式に適した低粘性に調整すること、インクが布帛の前処理剤と好ましいマッチング特性を示して良好な画像を実現すること、インク乾燥時間を比較的早くして、例えば印捺後に布帛を巻き取る際に裏移りさせないこと、更にインクが長期間の保存に耐えるものであることなどを挙げることができる。
【０００５】
インクジェット捺染においては、布帛上での色再現性を確保するために、紙などの記録媒体に印刷を行う一般的なインクジェット用インクと比較すると、染料濃度を高濃度にする必要がある。ところで、絹や羊毛等の動物性繊維系あるいはポリアミド繊維系の布帛に対しては、従来から酸性染料が用いられており、この酸性染料は、一般的に水溶解性に優れているため、比較的高濃度の染料インクとした場合であってもインクジェット方式を適用することができる（例えば、特開平８−２５９８３２号公報、特表２００２−５２０４９８号公報および特開２００４−２９２５２２号公報等）。
【０００６】
しかしながら、高濃度の染料インクを用いた場合、布帛の染着濃度が高く発色性に優れる布帛を得ることができるものの、布帛の染着濃度が高くなると堅牢性が著しく低下するという問題がある。即ち、染着濃度が低い布帛では問題となることはあまりないものの、染着濃度が高くなるに従って、堅牢性の問題が顕著になる。このような問題に対し、例えば特開２００７−０３１５６２号公報においては、特定の酸性染料を用いることにより、良好な発色性と堅牢性とを有する布帛が得られることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平８−２５９８３２号公報
【特許文献２】特表２００２−５２０４９８号公報
【特許文献３】特開２００４−２９２５２２号公報
【特許文献４】特開２００７−０３１５６２号公報
【発明の概要】
【０００８】
本発明者らは、今般、特定の酸性染料と尿素とを併用して用いることにより、染着濃度が低い場合のみならず高い場合であっても、摩擦堅牢性に優れる布帛が得られる、との知見を得た。本発明はかかる知見によるものである。
【０００９】
したがって、本発明の目的は、染着濃度が低い場合のみならず高い場合であっても、摩擦堅牢性に優れる布帛が得られるインクジェット捺染インク組成物を提供することである。
【００１０】
また、本発明の別の目的は、上記インクジェット捺染インク組成物を用いたインクジェット捺染方法を提供することである。
【００１１】
そして、本発明によるインクジェット捺染インク組成物は、酸性染料として１：２型金属錯体塩ブラック染料と、尿素と、水と、を少なくとも含んでなるものである。
【００１２】
本発明によれば、酸性染料として１：２型金属錯体塩ブラック染料と、尿素とを併用して用いることにより、染着濃度が低い場合のみならず高い場合であっても、摩擦堅牢性に優れる布帛が得られるインクジェット捺染インク組成物を実現することができる。
【発明の具体的説明】
【００１３】
本発明によるインクジェット捺染用インク組成物は、必須成分として、色材である酸性染料と、尿素と、水と、を含むものである。色材である酸性染料としては、１：２型金属錯体塩ブラック染料を用いる。１：２型金属錯体塩ブラック染料は、水溶解性が良好であり、インクジェット捺染用インク組成物中の染料濃度を高くすることができるため、染着濃度の高い布帛を得ることができる。その反面、染着濃度の高い布帛とした場合には、摩擦堅牢性が不十分となる場合がある。本発明においては、後記する尿素を上記１：２型金属錯体塩ブラック染料と併用して用いることにより、染着濃度が低い場合のみならず高い場合であっても、摩擦堅牢性に優れる布帛が得られる。
【００１４】
１：２型金属錯体塩ブラック染料としては、Ｃ．Ｉ．アシッドブラック５８、６０、６３、９９、１０７、１１２、１１８、１３２、１４０、１６４、１７２、１７７、１８７、１８８、１９７、２０７、２１８、２２０、２１１および３３４等が挙げられるが、これらの中でも、Ｃ．Ｉ．アシッドブラック１７２が好ましい。
【００１５】
本発明によるインクジェット捺染用インク組成物において、１：２型金属錯体塩ブラック染料の含有量は特に限定されるものではなく、通常の酸性染料を含む捺染用インクジェット捺染用インク組成物と同様の含有量とすることができるが、上記した通り、本発明においては、染着濃度が高い場合であっても布帛の摩擦堅牢性が優れることに特徴を有するものであり、例えば、１：２型金属錯体塩ブラック染料が、インク組成物に対して質量基準において７％以上含まれるような場合において、顕著に摩擦堅牢性が改善されるものである。
【００１６】
本発明によるインクジェット捺染用インク組成物は、上記した酸性染料と併用して、尿素が含まれる。尿素の含有量としては、インク組成物に対して質量基準において１〜１０％が好ましく、より好ましくは２〜８％である。尿素の含有量が１％以上とすることにより、染着濃度が高い場合の布帛の摩擦堅牢性を顕著に改善することができ、また、尿素の含有量を１０％以下とすることにより、印捺滲みを抑制することができる。
【００１７】
本発明によるインクジェット捺染用インク組成物には、インクジェットプリンタの記録ヘッドのノズルからの吐出安定性を向上させる観点から、保湿剤を含有させることが好ましい。保湿剤としては、通常のインクジェット捺染用インク組成物に保湿剤として使用されている化合物を用いることができ、例えば、グリセリン、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、テトラ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、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，２−ヘキサンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，２，６−ヘキサントリオール、またはペンタエリスリトール等のポリオール類、およびそのエーテルまたはエステル等の誘導体；２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、またはε−カプロラクタム等のラクタム類；尿素、チオ尿素、エチレン尿素、または１，３−ジメチルイミダゾリジノン類等の尿素類；マルチトール、ソルビトール、グルコノラクトン、またはマルトース等の糖類等を挙げることができ、これらの一種または二種以上を用いることができる。前記保湿剤の含有量は、インク組成物の全重量に対して、好ましくは４〜４０重量％である。
【００１８】
また、インクジェット捺染用インク組成物には、布帛への濡れ性を高めてインクの浸透性を高める観点から、浸透剤としても機能する水溶性有機溶剤を含有させることが好ましい。そのような浸透剤有機溶剤としては、通常のインクジェット捺染用インク組成物に浸透剤有機溶剤として使用されている化合物を用いることができ、例えば、エタノールまたはプロパノール等の低級アルコール類；エチレングリコールモノメチルエーテルまたはエチレングリコールモノエチルエーテル等のセロソルブ類；ジエチレングリコールモノメチルエーテルまたはジエチレングリコールモノエチルエーテル等のカルビトール類；エチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコール−ｎ−ブチルエーテル、またはトリエチレングリコール−ｎ−ブチルエーテル等のグリコールエーテル類等を挙げることができ、これらの一種または二種以上を用いることができる。前記水溶性有機溶剤（浸透剤）の含有量は、インク組成物の全重量に対して、好ましくは２〜１５重量％である。
【００１９】
さらに、同様の観点から、インクジェット捺染用インク組成物には、水溶性有機溶剤に加えて、浸透剤としても機能する界面活性剤をさらに加えても良い。そのような浸透剤界面活性剤としては、通常のインクジェット捺染用インク組成物に浸透剤界面活性剤として使用されている化合物を用いることができ、例えば、脂肪酸塩類；アルキル硫酸エステル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フェニルエーテル等のノニオン性界面活性剤；サーフィノール６１、８２、１０４、４４０、４６５、４８５（何れも商品名、エア・プロダクツ・アンド・ケミカルズ社製）等のアセチレングリコ−ル系界面活性剤；カチオン性界面活性剤；両イオン性界面活性剤等を挙げることができ、これらの一種または二種以上を加えることができる。さらに加えても良い前記界面活性剤（浸透剤）の含有量は、インク組成物の全重量に対して、好ましくは０．２〜２重量％である。
【００２０】
本発明においては、インクジェット捺染用インク組成物には、上記したように、染料を含有させ、必要に応じて、保湿剤および浸透剤を含有させ、さらにバランスとして水を含有させる。水としては、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の純水、または超純水を用いることが好ましい。特に、これらの水を、紫外線照射または過酸化水素添加等により滅菌処理した水は、長期間に亘ってカビやバクテリアの発生が防止されるので好ましい。
【００２１】
本発明においては、インクジェット捺染用インク組成物に、さらに必要に応じて、防黴剤、防腐剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、キレート剤、酸素吸収剤、ｐＨ調整剤（例えば、トリエタノールアミン）、または溶解助剤等のように、インクジェット捺染用のインク組成物において通常用いることができる各種添加剤の一種または二種以上を含有させることができる。
【００２２】
このようなインクジェット捺染用インク組成物は、印字品質とインクジェット捺染用インク組成物としての信頼性とのバランスの観点から、表面張力が２５〜４０ｍＮ／ｍであることが好ましく、２８〜３５ｍＮ／ｍであることがさらに好ましい。また、同様の観点から、本発明によるインク組成物の２０℃における粘度は、２０℃で８．０ｍ・Ｐａ・ｓ以下、好ましくは１．５〜６．０ｍ・Ｐａ・ｓである。８．０ｍ・Ｐａ・ｓ以下であれば通常の環境温度で何ら支障なくインク吐出が可能である。２０℃で８．０ｍ・Ｐａ・ｓを超えるインクは低温領域での吐出安定性が悪くなる。また、本発明のインク組成物は、ｐＨ値が好ましくは１０以下、より好ましくは７〜９である。ｐＨ値を１０以下及び３以上とすることによって、良好な溶解性を得ることができる。表面張力、粘度およびｐＨを前記範囲内とするには、前記染料の濃度を調整する方法、前記保湿剤の種類や添加量等を調整する手段等を用いることができる。
【００２３】
本発明によるインクジェット捺染用インク組成物は、上記した各成分を、分散／混合機（例えば、ボールミル、サンドミル、アトライター、バスケットミル、ロールミル等）に供給し、分散させることにより調製されてよい。本発明の好ましい態様によれば、上記した分散／混合機により得られたインク原液をメンブランフィルターやメッシュフィルター等のフィルターを用いて濾過し、粗大粒子を除去することが好ましい。
【００２４】
本発明によるインクジェット捺染用インク組成物を用いて、通常のインクジェット捺染を実施することができる。このインクジェット捺染方法は、上記したインク組成物を用いて、予め前処理を施した布帛に、吐出させたインク組成物を付着させる工程、定着する工程、及び洗浄する工程により主に構成される。それぞれの工程には、公知の方法及び操作を使用することができる。以下、各工程の具体的な態様を例示する。
【００２５】
＜布帛の前処理＞
本発明によるインクジェット捺染方法は、予め前処理を施した布帛、例えば、動物性繊維、又はアミド系繊維のいずれか一つから構成される布帛、あるいはそれらの２種以上の繊維の混紡からなる布帛に、インクジェット捺染を行うことが好ましい。
【００２６】
布帛の前処理には、公知の前処理剤を用いることができ、前処理剤は、一般に、糊剤、ｐＨ調整剤、及びヒドロトロピー剤を含み、更に場合によりシリカを含むことができる。
糊剤としては、例えば、グアー、ローカストビーン等の天然ガム類、澱粉類、アルギン酸ソーダ、ふのり等の海草類、ペクチン酸等の植物皮類、メチル繊維素、エチル繊維素、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等の繊維素誘導体、焙焼澱粉、アルファ澱粉、カルボキシメチル澱粉、カルボキシエチル澱粉、ヒドロキシエチル澱粉等の加工澱粉、シラツガム系、ローストビーンガム系等の加工天然ガム、アルギン誘導体、あるいは、ポリビニールアルコール、ポリアクリル酸エステル等の合成糊、エマルジョン等が用いられる。
【００２７】
また、ｐＨ調整剤としては、酸アンモニウム塩、例えば、硫酸アンモニウム、酒石酸アンモニウムが望ましい。更に、ヒドロトロピー剤としては、尿素、ジメチル尿素、チオ尿素、モノメチルチオ尿素、又はジメチルチオ尿素等のアルキル尿素を挙げることができる。
【００２８】
＜後処理＞
後処理は、例えば、公知のスチーマー（マチス社製；スチーマーＤＨｅ型）を用いて定着操作を行うことができる。具体的には、例えば、温度１０２℃の高加湿条件下で３０分間スチーミング処理を行う。
【００２９】
その後、洗浄操作を行う。具体的には、布帛を水道水で揉み洗いした後に、５０℃程度の温水中に、ノニオン性ソーピング剤を添加し、時々撹拌しながら１５分間程度浸ける。浴比（印捺布重量／浴重量）は１／５０であることが好ましい。更に洗浄液中に水道水を入れながら手揉み洗いをする。十分に水洗した後に布を乾燥させ、アイロンを掛けして印捺布を得ることができる。
【００３０】
＜プリンタヘッド＞
インクジェット捺染は、サーマル方式、コンテティニュアス方式、又はピエゾ方式などの任意のインクジェット方式に適用することができるが、好適にはピエゾ振動子方式である。
【００３１】
捺染用インクジェットインク組成物をピエゾ振動子型インクジェットプリントヘッドに充填して吐出する際には、このプリントヘッドのノズルプレート表層部分に撥インク処理を施してあることが望ましい。撥インク処理を施すことにより、インクの飛行曲がりが発生しにくくなり、布帛上に再現性の優れた所望の画像を印捺することができる。この飛行曲がり防止効果は、上記した捺染用インク組成物に、アルキレングリコールーモノーアルキルエーテルあるいは１，２−ヘキサンジオールを添加することで著しく向上させることができる。
【００３２】
また、撥インク処理は、ノズル孔内面にも施すことが好ましい。内面に施すことにより、インクメニスカス位置が安定し、更に吐出安定性が向上する。また、ノズルプレート表面にインクが出にくくなり、ノズル表面の撥インク性を、より長時間維持することができる。
【００３３】
ノズルプレートには、所望の口径を有する孔を設けることができる。ノズルプレートの構成材料としては、金属、セラミックス、シリコン、硝子、又はプラスチック等を挙げることができ、好ましくはチタン、クロム、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、錫、又は金等の単一材、若しくはニッケル−リン合金、錫−銅−リン合金、銅−亜鉛合金、又はステンレス鋼等の合金や、ポリカーボネート、ポリサルフォン、アクリルニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリサルフォン、又は各種の感光性樹脂で形成されていることが望ましい。
【００３４】
これらの材料表面を撥インク処理する方法は、特に限定されないが、例えば、ニッケルイオンと撥水性高分子樹脂粒子を電荷により分散させた電解液中に浸漬し、電解液を攪拌しながら浸漬されているノズルプレート表面に共析メッキする方法が好ましい。この共析メッキに使用する撥水性高分子樹脂材料としては、ポリテトラフルオロエチレン、ポリパーフルオロアルコキシブタジエン、ポリフルオロビニリデン、ポリフルオロビニル、又はポリジパーフルオロアルキルフマレート等の樹脂を単独に又は混合して用いることが好適である。また、金属材料としては、ニッケルに限定する必要はなく、例えば銅、銀、錫、又は亜鉛等を適宜選択することができる。好ましくは、ニッケル、ニッケル−コバルト合金、又はニッケル−ホウ素合金等のように、表面硬度が大きく、対摩耗性に優れる材料が適している。
【実施例】
【００３５】
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、これらは本発明の範囲を限定するものではない。
【００３６】
＜インク組成物の調製＞
下記の表２に従って各成分を混合し、インク組成物１〜２７を調製した。なお、表１中の酸性染料であるＣ．Ｉ．アシッドブラック１７２は、１：２型金属錯体塩ブラック染料であり、Ｃ．Ｉ．アシッドブラック５２およびＣ．Ｉ．アシッドブラック１９４は１：１型金属錯塩染料である。また、オルフィンＥ１０１０は、日信化学株式会社製の界面活性剤である。
【００３７】
【表１】
【００３８】
【表２】
【００３９】
【表３】
【００４０】
＜布帛の準備＞
市販の絹布帛（１２匁）に、下記の前処理剤を塗布したものを、マングルにてピックアップ率５０％で絞って常温で２４時間乾燥させて、布帛を得た。
アルギン酸ナトリウム ４重量部
グアガム ４重量部
硫酸アンモニウム ４重量部
超純水 ８８重量部
（合計） １００重量部
【００４１】
＜インクジェット捺染＞
上記で得られた布帛に、ＰＭ−Ａ７５０プリンタ（セイコーエプソン社製）を用いて、インク組成物１〜２７のそれぞれを用いてインクジェット印捺を行った。次いで、印捺した布帛を１００℃×３０分にてスチーミングして定着させた後、オルフィンＥ１０１０（日信化学社製）、ラッコールＳＴＡ（明成化学社製）０．２％水溶液を用いて、５５℃において１０分間洗浄し、乾燥させたものを染着濃度試験片とした。
【００４２】
＜染着濃度の評価＞
得られた試験片を用いて、スペクトロリーノ（グレタグマクベス社製）を用いて光学濃度Ｄｂ値を測定した。この測定結果を下記の点数表にしたがって採点した。ＰＧ液も同様の方法で印捺し、捺染インクに先んじて布に印捺した。塗布後、布は開放状態にて２５℃、湿度５５％ＲＨにて指定の時間保管し、捺染インクを印捺して仕上げた。
Ｄｂ値が１．６０以上〜１．６５未満 ： ６点
Ｄｂ値が１．５５以上〜１．６０未満 ： ５点
Ｄｂ値が１．５０以上〜１．５５未満 ： ４点
Ｄｂ値が１．４５以上〜１．５０未満 ： ３点
Ｄｂ値が１．４０以上〜１．５５未満 ： ２点
Ｄｂ値が１．４０未満 ： １点
評価結果は、下記の表２に示される通りであった。
【００４３】
＜摩擦染色堅牢度試験評価＞
得られた試験片について、ＪＩＳ Ｌ ０８４９に準拠した摩擦に対する染色堅牢度試験方法により、摩擦堅牢性の評価を行った。この試験方法は、前記摩擦試験機を用いて規定の方法（供試捺染物を試験片台上に、摩擦用白綿布を摩擦子の先端に、それぞれ取り付け、２Ｎの荷重で、供試捺染物１００ｍｍの間を毎分３０回往復の速度で１００回往復摩擦する）に基づいて、供試捺染物と摩擦用白綿布とを互いに摩擦し、摩擦用白綿布の着色の程度を汚染用グレースケールと比較して、その堅牢度を判定する方法である。なお、乾燥試験では、供試捺染物（試験片）及び摩擦用白綿布を予め標準状態で４時間以上放置してから試験を実施した。湿潤試験では、摩擦用白綿布を水で濡らし、約１００％湿潤状態にしたものを用いて、標準状態の供試捺染物（試験片）を摩擦した後、６０℃を超えない温度で乾燥した。評価結果は、下記の表２に示される通りであった。
【００４４】
【表４】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット捺染用インク組成物に関し、より詳細には、良好な発色性と良好な摩擦堅牢性とを兼ね備えた捺染布帛を得ることができるインクジェット捺染用インク組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット印刷は、インクの小滴を飛翔させ、紙やトランスペアレンシーフィルム等の記録媒体に付着させる方法である。この方法は、比較的安価な装置で、高解像度及び高品位な画像を高速で印刷することができる。
【０００３】
このインクジェット印刷方法を捺染に適用したインクジェット捺染方法は、予め前処理された各種の布帛にインクの小滴を吐出させて飛翔させ、インクを付着させるため、階調性及び多色表現性等に優れた種々の画像を布帛上に容易に形成することができる。また、インクジェット捺染では、従来の印捺工程で発生する余剰のインクが殆ど発生しないので、環境保全にも有効である。
【０００４】
布帛への捺染にインクジェット方式を適用する際の重要な基本的条件は、インクをプリンタヘッドから吐出させるインクジェット方式に適した低粘性に調整すること、インクが布帛の前処理剤と好ましいマッチング特性を示して良好な画像を実現すること、インク乾燥時間を比較的早くして、例えば印捺後に布帛を巻き取る際に裏移りさせないこと、更にインクが長期間の保存に耐えるものであることなどを挙げることができる。
【０００５】
インクジェット捺染においては、布帛上での色再現性を確保するために、紙などの記録媒体に印刷を行う一般的なインクジェット用インクと比較すると、染料濃度を高濃度にする必要がある。ところで、絹や羊毛等の動物性繊維系あるいはポリアミド繊維系の布帛に対しては、従来から酸性染料が用いられており、この酸性染料は、一般的に水溶解性に優れているため、比較的高濃度の染料インクとした場合であってもインクジェット方式を適用することができる（例えば、特開平８−２５９８３２号公報、特表２００２−５２０４９８号公報および特開２００４−２９２５２２号公報等）。
【０００６】
しかしながら、高濃度の染料インクを用いた場合、布帛の染着濃度が高く発色性に優れる布帛を得ることができるものの、布帛の染着濃度が高くなると堅牢性が著しく低下するという問題がある。即ち、染着濃度が低い布帛では問題となることはあまりないものの、染着濃度が高くなるに従って、堅牢性の問題が顕著になる。このような問題に対し、例えば特開２００７−０３１５６２号公報においては、特定の酸性染料を用いることにより、良好な発色性と堅牢性とを有する布帛が得られることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平８−２５９８３２号公報
【特許文献２】特表２００２−５２０４９８号公報
【特許文献３】特開２００４−２９２５２２号公報
【特許文献４】特開２００７−０３１５６２号公報
【発明の概要】
【０００８】
本発明者らは、今般、特定の酸性染料と尿素とを併用して用いることにより、染着濃度が低い場合のみならず高い場合であっても、摩擦堅牢性に優れる布帛が得られる、との知見を得た。本発明はかかる知見によるものである。
【０００９】
したがって、本発明の目的は、染着濃度が低い場合のみならず高い場合であっても、摩擦堅牢性に優れる布帛が得られるインクジェット捺染インク組成物を提供することである。
【００１０】
また、本発明の別の目的は、上記インクジェット捺染インク組成物を用いたインクジェット捺染方法を提供することである。
【００１１】
そして、本発明によるインクジェット捺染インク組成物は、酸性染料として１：２型金属錯体塩ブラック染料と、尿素と、水と、を少なくとも含んでなるものである。
【００１２】
本発明によれば、酸性染料として１：２型金属錯体塩ブラック染料と、尿素とを併用して用いることにより、染着濃度が低い場合のみならず高い場合であっても、摩擦堅牢性に優れる布帛が得られるインクジェット捺染インク組成物を実現することができる。
【発明の具体的説明】
【００１３】
本発明によるインクジェット捺染用インク組成物は、必須成分として、色材である酸性染料と、尿素と、水と、を含むものである。色材である酸性染料としては、１：２型金属錯体塩ブラック染料を用いる。１：２型金属錯体塩ブラック染料は、水溶解性が良好であり、インクジェット捺染用インク組成物中の染料濃度を高くすることができるため、染着濃度の高い布帛を得ることができる。その反面、染着濃度の高い布帛とした場合には、摩擦堅牢性が不十分となる場合がある。本発明においては、後記する尿素を上記１：２型金属錯体塩ブラック染料と併用して用いることにより、染着濃度が低い場合のみならず高い場合であっても、摩擦堅牢性に優れる布帛が得られる。
【００１４】
１：２型金属錯体塩ブラック染料としては、Ｃ．Ｉ．アシッドブラック５８、６０、６３、９９、１０７、１１２、１１８、１３２、１４０、１６４、１７２、１７７、１８７、１８８、１９７、２０７、２１８、２２０、２１１および３３４等が挙げられるが、これらの中でも、Ｃ．Ｉ．アシッドブラック１７２が好ましい。
【００１５】
本発明によるインクジェット捺染用インク組成物において、１：２型金属錯体塩ブラック染料の含有量は特に限定されるものではなく、通常の酸性染料を含む捺染用インクジェット捺染用インク組成物と同様の含有量とすることができるが、上記した通り、本発明においては、染着濃度が高い場合であっても布帛の摩擦堅牢性が優れることに特徴を有するものであり、例えば、１：２型金属錯体塩ブラック染料が、インク組成物に対して質量基準において７％以上含まれるような場合において、顕著に摩擦堅牢性が改善されるものである。
【００１６】
本発明によるインクジェット捺染用インク組成物は、上記した酸性染料と併用して、尿素が含まれる。尿素の含有量としては、インク組成物に対して質量基準において１〜１０％が好ましく、より好ましくは２〜８％である。尿素の含有量が１％以上とすることにより、染着濃度が高い場合の布帛の摩擦堅牢性を顕著に改善することができ、また、尿素の含有量を１０％以下とすることにより、印捺滲みを抑制することができる。
【００１７】
本発明によるインクジェット捺染用インク組成物には、インクジェットプリンタの記録ヘッドのノズルからの吐出安定性を向上させる観点から、保湿剤を含有させることが好ましい。保湿剤としては、通常のインクジェット捺染用インク組成物に保湿剤として使用されている化合物を用いることができ、例えば、グリセリン、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、テトラ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、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，２−ヘキサンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，２，６−ヘキサントリオール、またはペンタエリスリトール等のポリオール類、およびそのエーテルまたはエステル等の誘導体；２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、またはε−カプロラクタム等のラクタム類；尿素、チオ尿素、エチレン尿素、または１，３−ジメチルイミダゾリジノン類等の尿素類；マルチトール、ソルビトール、グルコノラクトン、またはマルトース等の糖類等を挙げることができ、これらの一種または二種以上を用いることができる。前記保湿剤の含有量は、インク組成物の全重量に対して、好ましくは４〜４０重量％である。
【００１８】
また、インクジェット捺染用インク組成物には、布帛への濡れ性を高めてインクの浸透性を高める観点から、浸透剤としても機能する水溶性有機溶剤を含有させることが好ましい。そのような浸透剤有機溶剤としては、通常のインクジェット捺染用インク組成物に浸透剤有機溶剤として使用されている化合物を用いることができ、例えば、エタノールまたはプロパノール等の低級アルコール類；エチレングリコールモノメチルエーテルまたはエチレングリコールモノエチルエーテル等のセロソルブ類；ジエチレングリコールモノメチルエーテルまたはジエチレングリコールモノエチルエーテル等のカルビトール類；エチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコール−ｎ−ブチルエーテル、またはトリエチレングリコール−ｎ−ブチルエーテル等のグリコールエーテル類等を挙げることができ、これらの一種または二種以上を用いることができる。前記水溶性有機溶剤（浸透剤）の含有量は、インク組成物の全重量に対して、好ましくは２〜１５重量％である。
【００１９】
さらに、同様の観点から、インクジェット捺染用インク組成物には、水溶性有機溶剤に加えて、浸透剤としても機能する界面活性剤をさらに加えても良い。そのような浸透剤界面活性剤としては、通常のインクジェット捺染用インク組成物に浸透剤界面活性剤として使用されている化合物を用いることができ、例えば、脂肪酸塩類；アルキル硫酸エステル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フェニルエーテル等のノニオン性界面活性剤；サーフィノール６１、８２、１０４、４４０、４６５、４８５（何れも商品名、エア・プロダクツ・アンド・ケミカルズ社製）等のアセチレングリコ−ル系界面活性剤；カチオン性界面活性剤；両イオン性界面活性剤等を挙げることができ、これらの一種または二種以上を加えることができる。さらに加えても良い前記界面活性剤（浸透剤）の含有量は、インク組成物の全重量に対して、好ましくは０．２〜２重量％である。
【００２０】
本発明においては、インクジェット捺染用インク組成物には、上記したように、染料を含有させ、必要に応じて、保湿剤および浸透剤を含有させ、さらにバランスとして水を含有させる。水としては、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の純水、または超純水を用いることが好ましい。特に、これらの水を、紫外線照射または過酸化水素添加等により滅菌処理した水は、長期間に亘ってカビやバクテリアの発生が防止されるので好ましい。
【００２１】
本発明においては、インクジェット捺染用インク組成物に、さらに必要に応じて、防黴剤、防腐剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、キレート剤、酸素吸収剤、ｐＨ調整剤（例えば、トリエタノールアミン）、または溶解助剤等のように、インクジェット捺染用のインク組成物において通常用いることができる各種添加剤の一種または二種以上を含有させることができる。
【００２２】
このようなインクジェット捺染用インク組成物は、印字品質とインクジェット捺染用インク組成物としての信頼性とのバランスの観点から、表面張力が２５〜４０ｍＮ／ｍであることが好ましく、２８〜３５ｍＮ／ｍであることがさらに好ましい。また、同様の観点から、本発明によるインク組成物の２０℃における粘度は、２０℃で８．０ｍ・Ｐａ・ｓ以下、好ましくは１．５〜６．０ｍ・Ｐａ・ｓである。８．０ｍ・Ｐａ・ｓ以下であれば通常の環境温度で何ら支障なくインク吐出が可能である。２０℃で８．０ｍ・Ｐａ・ｓを超えるインクは低温領域での吐出安定性が悪くなる。また、本発明のインク組成物は、ｐＨ値が好ましくは１０以下、より好ましくは７〜９である。ｐＨ値を１０以下及び３以上とすることによって、良好な溶解性を得ることができる。表面張力、粘度およびｐＨを前記範囲内とするには、前記染料の濃度を調整する方法、前記保湿剤の種類や添加量等を調整する手段等を用いることができる。
【００２３】
本発明によるインクジェット捺染用インク組成物は、上記した各成分を、分散／混合機（例えば、ボールミル、サンドミル、アトライター、バスケットミル、ロールミル等）に供給し、分散させることにより調製されてよい。本発明の好ましい態様によれば、上記した分散／混合機により得られたインク原液をメンブランフィルターやメッシュフィルター等のフィルターを用いて濾過し、粗大粒子を除去することが好ましい。
【００２４】
本発明によるインクジェット捺染用インク組成物を用いて、通常のインクジェット捺染を実施することができる。このインクジェット捺染方法は、上記したインク組成物を用いて、予め前処理を施した布帛に、吐出させたインク組成物を付着させる工程、定着する工程、及び洗浄する工程により主に構成される。それぞれの工程には、公知の方法及び操作を使用することができる。以下、各工程の具体的な態様を例示する。
【００２５】
＜布帛の前処理＞
本発明によるインクジェット捺染方法は、予め前処理を施した布帛、例えば、動物性繊維、又はアミド系繊維のいずれか一つから構成される布帛、あるいはそれらの２種以上の繊維の混紡からなる布帛に、インクジェット捺染を行うことが好ましい。
【００２６】
布帛の前処理には、公知の前処理剤を用いることができ、前処理剤は、一般に、糊剤、ｐＨ調整剤、及びヒドロトロピー剤を含み、更に場合によりシリカを含むことができる。
糊剤としては、例えば、グアー、ローカストビーン等の天然ガム類、澱粉類、アルギン酸ソーダ、ふのり等の海草類、ペクチン酸等の植物皮類、メチル繊維素、エチル繊維素、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等の繊維素誘導体、焙焼澱粉、アルファ澱粉、カルボキシメチル澱粉、カルボキシエチル澱粉、ヒドロキシエチル澱粉等の加工澱粉、シラツガム系、ローストビーンガム系等の加工天然ガム、アルギン誘導体、あるいは、ポリビニールアルコール、ポリアクリル酸エステル等の合成糊、エマルジョン等が用いられる。
【００２７】
また、ｐＨ調整剤としては、酸アンモニウム塩、例えば、硫酸アンモニウム、酒石酸アンモニウムが望ましい。更に、ヒドロトロピー剤としては、尿素、ジメチル尿素、チオ尿素、モノメチルチオ尿素、又はジメチルチオ尿素等のアルキル尿素を挙げることができる。
【００２８】
＜後処理＞
後処理は、例えば、公知のスチーマー（マチス社製；スチーマーＤＨｅ型）を用いて定着操作を行うことができる。具体的には、例えば、温度１０２℃の高加湿条件下で３０分間スチーミング処理を行う。
【００２９】
その後、洗浄操作を行う。具体的には、布帛を水道水で揉み洗いした後に、５０℃程度の温水中に、ノニオン性ソーピング剤を添加し、時々撹拌しながら１５分間程度浸ける。浴比（印捺布重量／浴重量）は１／５０であることが好ましい。更に洗浄液中に水道水を入れながら手揉み洗いをする。十分に水洗した後に布を乾燥させ、アイロンを掛けして印捺布を得ることができる。
【００３０】
＜プリンタヘッド＞
インクジェット捺染は、サーマル方式、コンテティニュアス方式、又はピエゾ方式などの任意のインクジェット方式に適用することができるが、好適にはピエゾ振動子方式である。
【００３１】
捺染用インクジェットインク組成物をピエゾ振動子型インクジェットプリントヘッドに充填して吐出する際には、このプリントヘッドのノズルプレート表層部分に撥インク処理を施してあることが望ましい。撥インク処理を施すことにより、インクの飛行曲がりが発生しにくくなり、布帛上に再現性の優れた所望の画像を印捺することができる。この飛行曲がり防止効果は、上記した捺染用インク組成物に、アルキレングリコールーモノーアルキルエーテルあるいは１，２−ヘキサンジオールを添加することで著しく向上させることができる。
【００３２】
また、撥インク処理は、ノズル孔内面にも施すことが好ましい。内面に施すことにより、インクメニスカス位置が安定し、更に吐出安定性が向上する。また、ノズルプレート表面にインクが出にくくなり、ノズル表面の撥インク性を、より長時間維持することができる。
【００３３】
ノズルプレートには、所望の口径を有する孔を設けることができる。ノズルプレートの構成材料としては、金属、セラミックス、シリコン、硝子、又はプラスチック等を挙げることができ、好ましくはチタン、クロム、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、錫、又は金等の単一材、若しくはニッケル−リン合金、錫−銅−リン合金、銅−亜鉛合金、又はステンレス鋼等の合金や、ポリカーボネート、ポリサルフォン、アクリルニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリサルフォン、又は各種の感光性樹脂で形成されていることが望ましい。
【００３４】
これらの材料表面を撥インク処理する方法は、特に限定されないが、例えば、ニッケルイオンと撥水性高分子樹脂粒子を電荷により分散させた電解液中に浸漬し、電解液を攪拌しながら浸漬されているノズルプレート表面に共析メッキする方法が好ましい。この共析メッキに使用する撥水性高分子樹脂材料としては、ポリテトラフルオロエチレン、ポリパーフルオロアルコキシブタジエン、ポリフルオロビニリデン、ポリフルオロビニル、又はポリジパーフルオロアルキルフマレート等の樹脂を単独に又は混合して用いることが好適である。また、金属材料としては、ニッケルに限定する必要はなく、例えば銅、銀、錫、又は亜鉛等を適宜選択することができる。好ましくは、ニッケル、ニッケル−コバルト合金、又はニッケル−ホウ素合金等のように、表面硬度が大きく、対摩耗性に優れる材料が適している。
【実施例】
【００３５】
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、これらは本発明の範囲を限定するものではない。
【００３６】
＜インク組成物の調製＞
下記の表２に従って各成分を混合し、インク組成物１〜２７を調製した。なお、表１中の酸性染料であるＣ．Ｉ．アシッドブラック１７２は、１：２型金属錯体塩ブラック染料であり、Ｃ．Ｉ．アシッドブラック５２およびＣ．Ｉ．アシッドブラック１９４は１：１型金属錯塩染料である。また、オルフィンＥ１０１０は、日信化学株式会社製の界面活性剤である。
【００３７】
【表１】
【００３８】
【表２】
【００３９】
【表３】
【００４０】
＜布帛の準備＞
市販の絹布帛（１２匁）に、下記の前処理剤を塗布したものを、マングルにてピックアップ率５０％で絞って常温で２４時間乾燥させて、布帛を得た。
アルギン酸ナトリウム ４重量部
グアガム ４重量部
硫酸アンモニウム ４重量部
超純水 ８８重量部
（合計） １００重量部
【００４１】
＜インクジェット捺染＞
上記で得られた布帛に、ＰＭ−Ａ７５０プリンタ（セイコーエプソン社製）を用いて、インク組成物１〜２７のそれぞれを用いてインクジェット印捺を行った。次いで、印捺した布帛を１００℃×３０分にてスチーミングして定着させた後、オルフィンＥ１０１０（日信化学社製）、ラッコールＳＴＡ（明成化学社製）０．２％水溶液を用いて、５５℃において１０分間洗浄し、乾燥させたものを染着濃度試験片とした。
【００４２】
＜染着濃度の評価＞
得られた試験片を用いて、スペクトロリーノ（グレタグマクベス社製）を用いて光学濃度Ｄｂ値を測定した。この測定結果を下記の点数表にしたがって採点した。ＰＧ液も同様の方法で印捺し、捺染インクに先んじて布に印捺した。塗布後、布は開放状態にて２５℃、湿度５５％ＲＨにて指定の時間保管し、捺染インクを印捺して仕上げた。
Ｄｂ値が１．６０以上〜１．６５未満 ： ６点
Ｄｂ値が１．５５以上〜１．６０未満 ： ５点
Ｄｂ値が１．５０以上〜１．５５未満 ： ４点
Ｄｂ値が１．４５以上〜１．５０未満 ： ３点
Ｄｂ値が１．４０以上〜１．５５未満 ： ２点
Ｄｂ値が１．４０未満 ： １点
評価結果は、下記の表２に示される通りであった。
【００４３】
＜摩擦染色堅牢度試験評価＞
得られた試験片について、ＪＩＳ Ｌ ０８４９に準拠した摩擦に対する染色堅牢度試験方法により、摩擦堅牢性の評価を行った。この試験方法は、前記摩擦試験機を用いて規定の方法（供試捺染物を試験片台上に、摩擦用白綿布を摩擦子の先端に、それぞれ取り付け、２Ｎの荷重で、供試捺染物１００ｍｍの間を毎分３０回往復の速度で１００回往復摩擦する）に基づいて、供試捺染物と摩擦用白綿布とを互いに摩擦し、摩擦用白綿布の着色の程度を汚染用グレースケールと比較して、その堅牢度を判定する方法である。なお、乾燥試験では、供試捺染物（試験片）及び摩擦用白綿布を予め標準状態で４時間以上放置してから試験を実施した。湿潤試験では、摩擦用白綿布を水で濡らし、約１００％湿潤状態にしたものを用いて、標準状態の供試捺染物（試験片）を摩擦した後、６０℃を超えない温度で乾燥した。評価結果は、下記の表２に示される通りであった。
【００４４】
【表４】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸性染料として１：２型金属錯体塩ブラック染料と、尿素と、水と、を少なくとも含んでなる、インクジェット捺染用インク組成物。
【請求項２】
前記尿素を、インク組成物に対して質量基準において２〜８％含んでなる、請求項１に記載のインク組成物。
【請求項３】
前記１：２型金属錯体塩ブラック染料が、Ｃ．Ｉ．アシッドブラック５８、６０、６３、９９、１０７、１１２、１１８、１３２、１４０、１６４、１７２、１７７、１８７、１８８、１９７、２０７、２１８、２２０、２１１および３３４からなる群から選択される、請求項１または２に記載のインク組成物。
【請求項４】
前記１：２型金属錯体塩ブラック染料が、Ｃ．Ｉ．アシッドブラック１７２である、請求項３に記載のインク組成物。
【請求項５】
前記１：２型金属錯体塩ブラック染料を、インク組成物に対して質量基準において７％以上含んでなる、請求項１〜４のいずれか一項に記載のインク組成物。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載のインク組成物を用いる、インクジェット捺染方法。
【請求項７】
前記インクジェット捺染が、絹、羊毛またはポリアミド系繊維からなる布帛に対して行われる、請求項６に記載の方法。
【請求項１】
酸性染料として１：２型金属錯体塩ブラック染料と、尿素と、水と、を少なくとも含んでなる、インクジェット捺染用インク組成物。
【請求項２】
前記尿素を、インク組成物に対して質量基準において２〜８％含んでなる、請求項１に記載のインク組成物。
【請求項３】
前記１：２型金属錯体塩ブラック染料が、Ｃ．Ｉ．アシッドブラック５８、６０、６３、９９、１０７、１１２、１１８、１３２、１４０、１６４、１７２、１７７、１８７、１８８、１９７、２０７、２１８、２２０、２１１および３３４からなる群から選択される、請求項１または２に記載のインク組成物。
【請求項４】
前記１：２型金属錯体塩ブラック染料が、Ｃ．Ｉ．アシッドブラック１７２である、請求項３に記載のインク組成物。
【請求項５】
前記１：２型金属錯体塩ブラック染料を、インク組成物に対して質量基準において７％以上含んでなる、請求項１〜４のいずれか一項に記載のインク組成物。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載のインク組成物を用いる、インクジェット捺染方法。
【請求項７】
前記インクジェット捺染が、絹、羊毛またはポリアミド系繊維からなる布帛に対して行われる、請求項６に記載の方法。
【公開番号】特開２０１１−１６２７１１（Ｐ２０１１−１６２７１１Ａ）
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２９０００（Ｐ２０１０−２９０００）
【出願日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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