JPH07207205A

JPH07207205A - インクジェット染色用インク

Info

Publication number: JPH07207205A
Application number: JP32386394A
Authority: JP
Inventors: Ikue Ishida; 伊久江石田; Genichi Shirasaki; 源一白崎; Makoto Iwamura; 誠岩村; Yoshihiro Kanetani; 義博金谷
Original assignee: Seiren Co Ltd
Current assignee: Seiren Co Ltd
Priority date: 1993-11-30
Filing date: 1994-11-30
Publication date: 1995-08-08
Anticipated expiration: 2013-05-06
Also published as: JP2747890B2

Abstract

(57)【要約】【目的】インクの目詰まりを防止し安定性のある微小液
滴を吐出せしめ、且つ円滑に混合が行われるインクジェ
ット染色用インクを提供すること。【構成】水に不溶または難溶性の分散染料と下記の一般
式 (I) 【化１】〔ここで、Ｘは、−Ａ−，又は−Ｏ−Ａ−Ｏ−（式中Ａ
は上記の基を表す）そして、Ｍは水素原子，−ＳＯ₃
Ｈ，−ＳＯ₃ ＮＨ₄ ，又は─ＳＯ₃ Ｎａ、ｎ＝５〜２０
の整数〕で示される分散剤を含有してなることを特徴と
するインクジェット染色用インク。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェット染色用
インクに関し、更に詳しくは、水に不溶の分散染料の分
散剤として特定の分散剤を使用するインクジェット染色
用インクに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年インクジェット染色が布帛の染色法
として採用されるようになってきている。インクジェッ
ト染色は、吐出オリフィスから染料インク微小液滴を布
帛面に対して飛翔させ布帛面に、点、線、模様等を印写
し、印写後、乾燥または湿熱高温で該染料を発色、固着
させ、最後に未固着染料を除去することで染色する技術
である。ところでインクジェット印写する際に使用する
染料インクはその被染色対象物によって最適なものが選
ばれる。

【０００３】最近ポリエステルやポリアセテート素材の
製品の需要が極めて多いが、これを染色するためには主
として分散染料を使用した染料インクが使用されてい
る。分散染料は、有機溶媒で溶解して用いる一部のもの
以外は、通常は水を主媒体として分散形態で使用される
ものである。そして水を主媒体とする分散染料を使用し
た染料インクにより、布帛を染色する場合、吐出オリフ
ィス即ちノズルに目詰まりを生じやすいことが欠点であ
る。ノズルの目詰まりは、布帛に対する印写の際、不均
一でムラのある微小液滴の吐出につながり、製品となっ
た場合は致命的な欠陥となる。

【０００４】また、生産性を低下させることから、是非
とも回避しなければならない。このような目詰まりは、
染料インクの安定性に強く影響されることから、如何に
安定した染料インクを用いるかが重要となる。染料イン
ク安定性を確保するためには、安定した粒度、適度な粘
度、及び高い分散度の３つの条件が、設定されなければ
ならない。ところが、このような条件を十分満足する、
水を主媒体とする分散染料を含むインクはいまだ開発さ
れていない。

【０００５】一方、水を主媒体とする分散染料を使用し
た染料インクにより、布帛を染色する場合、布帛は、紙
と異なり布帛を構成する糸や編織組織が、強い方向性を
示し、且つミクロ的に不規則な空隙を有しているため、
布帛の経方向、緯方向及び厚み方向に強いニジミが発生
し鮮明な図柄が得られないことが多い。そのためニジミ
防止対策の研究が重点的になされ、例えば、特開昭６１
−５５２７７等に示されているようないわゆるインク保
持層を布帛面に予め塗布しておく技術が開発された。こ
れは、染料に対して実質的に非染着性である水溶性高分
子、水溶性塩類および水不溶性無機物の一種類以上から
なる化合物によりインク保持層を布帛面上に形成し、該
インク保持層に吐出印写された染料インク液滴を一時的
に保持することによりニジミを防止する方法である。

【０００６】しかし、この方法によれば、ニジミ防止に
ついては一応目的が達せられる。色相の異なる複数のイ
ンクをインクジェット印写する場合、均一で鮮明な画像
を得るための必須条件である印写されたインク液滴同志
の円滑な混合と言う面では、今だ大きな課題を残してい
る。即ち、布帛面に形成されたインク保持層に従来組成
のインクを使用してインクジェット印写を行うと、印写
されたインク液滴は、該保持層内でこの保持層によっ
て、ほぼそのまま保持されることになる。

【０００７】その結果、本来必要な拡散まで押さえ込ま
れるため、均一で鮮明な画像を得るための必須条件であ
るインク液滴同志の円滑な混合がほとんど行われないの
である。そのため印写時のインク保持層内で生じるイン
ク保持状態のバラッキが染着差となって残り、スジ（ｓ
ｔｒｅａｋ）、モアレ（ｍｏｉｒｅ）と言った物理的形
状欠陥、或いは、色ワレ、色チガイと言った色相的欠陥
が発生する原因となるのである。円滑な混合が行われる
必要が何故あるのかという点について、主として、今日
行われているシリアス走査型のインクジェット印写装置
の例で、以下簡単に説明する。

【０００８】このシリアス走査型は、ノズルヘッドが布
帛に対して一定の間隔をおいて保持されており、該ヘッ
ドが緯方向に往復移動しながらインクを吐出し印写する
装置で、印写精度が高い点と、小型であることが特徴で
ある。この印写装置では、ヘッドの数が模様の色の数だ
けあれば問題がないが、もともとヘッドの設置場所に物
理的な限界がある関係上、全色に対応するヘッド数を用
意することはできない。従って、通常、３個一組のノズ
ルヘッドを使って、各ノズルヘッドからは、イエローイ
ンク、ブルーインク、レッドインクの三原色の色のみ吐
出して、これら３色の減法混色によりあらゆる色相を出
せるようになっている。

【０００９】例えば、今、イエローインクの第１ノズル
ヘッドとブルーインクの第２ノズルヘッドが上述の如く
緯方向に往復移動しながら、その各々のノズルヘッドよ
りインクを吐出することにより布帛面に混色であるグリ
ーンの色相を出す場合を想定する。この場合、ノズルヘ
ッドが右端から左端に移動する際は、まず移動方向前方
に位置する第１ノズルヘッドからイエローインクが布帛
面に吐出される。次いでその上に、移動方向後方に位置
する第２ノズルヘッドからブルーインクが吐出される。

【００１０】これに対して、ノズルヘッドが、逆に左端
から右端に移動する際は、その吐出の順序は、今度は逆
になり、まず移動方向前方に位置する第２ノズルヘッド
からブルーインクが吐出される。次いでその上に、移動
方向後方に位置する第１ノズルヘッドからイエローイン
クが吐出されることになる。つまり、ヘッドの移動方向
により、イエローインクの上にブルーインクが吐出され
たり、ブルーインクの上にイエローインクが吐出された
りと、布帛面でのインクの混合条件が異なってくるので
ある。

【００１１】インクジェッド印写方式は、通常、色表現
にこの様な混色法を採用しているので、もしオリフィス
から布帛面に吐出されたインクが、混合不十分なまま保
持層に保持されると、上述の如く異なった条件で吐出さ
れた微小液滴のイエローインクとブルーインクは布帛面
で相溶が不完全なまま染着することになる。その結果、
均一で鮮明な図柄が得られないばかりでなく、前述した
ように物理的形状欠陥或いは色相的欠陥の発生の原因と
なるのである。つまり、被印写物上に印写された色相の
異なるインクは、円滑な混合が行われることが不可欠と
なる。

【００１２】そして以上述べたインク混合の円滑化とい
う条件の他に、インクを微小オリフィスから吐出するに
際して、ノズルの目詰まりがなく安定性のあるインク微
小液滴を吐出せしめることが必要である。安定性のある
インクの微小液滴を吐出するためには安定した粘度、粒
度、及び分散率が十分でなくてはならない。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、イン
クを微小オリフィスから吐出するに際して細かい粒度、
適度な粘度を維持することにより目詰まりを防止し、該
オリフィスから安定性のあるインクの微小液滴を吐出せ
しめ、且つ吐出されたインク液滴が、被印写物上で円滑
に混合が行われ、物理的形状欠陥、或いは色相的欠陥の
無い均一で鮮明な画像を得ることができるインクジェッ
ト染色用インクを提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】しかして、本発明者等は
かかる現状に鑑み、鋭意研究を進めた結果、分散剤とし
て、ある特定の物質を用いることにより、安定性のある
インクの微小液滴を吐出できること、そして吐出された
インク液滴が、被印写物上で円滑に混合が行われること
を見出し、この知見に基づいて本発明を完成させるに至
ったのである。

【００１５】即ち、本発明は、水に不溶または難溶性の
分散染料と下記の一般式(I)

【化３】〔ここで、Ｘは、−Ａ−，又は−Ｏ−Ａ−Ｏ−（式中Ａ
は下記の基を表す）

【化４】

【００１６】そして、Ｍは水素原子，−ＳＯ₃ Ｈ，−Ｓ
Ｏ₃ ＮＨ₄ ，又は─ＳＯ₃ Ｎａ、ｎ＝５〜２０の整数〕
で示される分散剤を含有してなるインクジェット染色用
インクに存する。

【００１７】そしてまた前記一般式で示される分散剤を
少なくとも２種以上用いることを特徴とする請求項１記
載のインクジェット染色用インクに存する。そしてま
た、分散染料が０．１〜３０重量％、分散剤が０．１〜
２０重量％であることを特徴とする請求項１又は２記載
のインクジェット染色用インクに存する。

【００１８】本発明の一般式(I) で示される分散剤は、
従来は分散染料の種類により最も適した分散剤を選定し
使用する必要があるのに対して、ほとんど全ての分散染
料に適用できる利点を持つ。一般式(I) で示されるの分
散剤の、Ｘ並びにＭに特定する原子、官能基を選択する
ことにより、非イオン性化合物とアニオン性化合物が得
られ、この中から一種、若しくは２種以上を組み合わせ
て用いることができる。

【００１９】例えば一般式(I) の化合物のＸ並びにＭを
特定すると、次に示す分散剤（１）〜（４）が得られ
る。

【００２０】

【化５】

【００２１】

【化６】

【００２２】

【化７】

【００２３】

【化８】

【００２４】もっとも、このような（１）〜（４）の分
散剤は、好ましい分散剤の一例であり、それに限定され
るものではない。本発明の分散剤は、その分子量が２０
００以下のものを必ず含有するものである。分散剤のイ
ンク中の含有量（２種以上の場合は総量）は、その分散
剤の組成や、組み合わされる分散染料の種類、性質、粒
径、含有量等の条件に応じて適宜設定されるが、通常、
好ましくは、０．１〜２０重量％、より好ましくは、
０．５〜１０重量％とされる。分散剤の含有量が０．１
重量％未満では、分散染料の種類、性質、粒径、含有量
等の条件によっては、分散染料の分散率が低下し、イン
クの被印写物上で円滑な混合が不十分となることがあ
る。また、２０重量％を超えると効果は向上せず、単に
インクのコストアップとなるだけである。インク中に添
加される分散染料との関係では、分散剤は、分散染料に
対し、好ましくは５０〜５００重量％、より好ましく
は、５０〜２００重量％の範囲で使用されるのがよい。

【００２５】次に、本発明に使用する水に不溶の分散染
料としては、例えば、アントラキノン系、アゾ系、キノ
フタロン系、メチン系、ヘテロ縮合環系等の分散染料が
挙げられる。分散染料のインク中の含有量は、通常、
０．１〜３０重量％である。その含有量が０．１重量％
未満では、実質的に図柄を得るための有効な濃度を得る
ことができなく、３０重量％以上では、インクジェット
染色用インクとしての粘度、安定性を得ることが困難で
あり、また濃度的にも有効な効果を得られない。

【００２６】このような分散染料の平均粒径は、特に限
定されないが、好ましくは、０．０５〜０．３μｍ程
度、より好ましくは、０．０５〜０．２μｍ程度とされ
る。分散染料の平均粒径が０．０５μｍ未満となって
も、それによるメリットは、殆どないが、技術的に高度
になりコストアップとなる。また平均粒径が０．３μｍ
を超えると、分散染料の添加量、インクの粘度等の他の
条件によっては、インクを噴出するノズルの目詰まりを
生じ易くなることがある。このような分散染料の平均粒
径は、サンドグライダー、ペイントコンデイショナー等
の微粒粉砕機を使用して、分散染料を粉砕し、上記範囲
に調整される。これらの分散染料は、製造工程のケーキ
をウエット又はドライの状態、もしくは、これを精製し
て濃度を測定して用いられる。

【００２７】本発明のインクは、分散剤と分散染料の
他、溶媒、補助溶媒、防腐剤、消泡剤等の添加剤を含
む。溶媒としては、水、が挙げられる。補助溶媒として
は、水と相溶性の有る有機溶剤、が挙げられ、該有機溶
剤としては、メチルアルコール、エチルアルコール、プ
ロピルアルコール、ジエチレングリコール、グリセリン
等のアルコール類が挙げられる。防腐剤としては、２-
(４- チアゾリル) ベンゾイミダゾール、2-ベンゾイミ
ダゾールカルバミン酸メチル等のイミダゾール系、１,2
- ベンゾイソチアゾリン-3- オン、2-n-オクチル--イソ
チアゾリン-3- オン等のチアゾール系、ヨード系、ニト
リル系、フェノール系、ハロアルキルチオ系、ピリジン
系、トリアジン系、ブロム系等が挙げられる。

【００２８】消泡剤としては、例えば、ポリエーテル変
性シリコーンからなるシリコン系、プルロニック型エチ
レンオキサイド低モル付加物からなるプルロニック系、
及び2-エチルヘキサノール等のアルコール系消泡剤が挙
げられる。このような各種添加剤は、後述する発明の効
果を阻害しない範囲で添加することができ、その添加総
量は、通常１重量％以下である。

【００２９】本発明のインクの粘度は、特に限定されな
いが、通常、使用時における粘度が１．２〜６．０CPS
(25℃換算）程度であるのが好ましく、１．５〜４．５C
PS(25℃換算）程度であるのがより好ましい。インクの
粘度１．２CPS(25℃換算）未満であると、インク液滴が
ノズルヘッドから吐出された時、多数の小液滴が発生し
て散らばることになる。また、６．０CPS(25℃換算）を
超えると、特にオリフイス口径等が小さい場合等に、そ
の目詰まりを生じ易くなる。

【００３０】以上のような本発明のインクは、例えば、
次のようにして製造される。（１）染料と分散剤を予備分散機を使って、粒径略１０
０μｍ〜２００μｍとする。（２）更に分散機を使って所定粒径にする。（３）水又は溶剤を加えて濃度調整を行う。この際、所
望の各種添加剤を加える。次に実施例により本発明を更
に具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定
されるものではない。

【００３１】

〔試験及び評価方法〕

（１）粘度下記の装置を用いて粘度を測定した。装置；ＢＬ型粘度計〔（株）東京計器製造〕測定温度：２５℃ 使用ローター：Ｎｏ１（Ｔｙｐｅ）ローター回転数：６０rpm

【００３２】（２）粒度下記の装置を用いて、粒度を測定した。装置：サブミクロン粒子アナライザーＮ─４（コールタ
ー社製造）測定粒度範囲：０．００３〜３μｍ

【００３３】（３）分散率インクを１００mlメスシリンダーに移し７日間室温で静
置した後、各々上部より１０mlと下部より１０mlを抜き
取る。この抜き取つた染料水溶液のλmax における吸光
度を測定する。そして、下記の計算式で水分散率を計算
した。（上部染料水溶液の吸光度／下部染料水溶液の吸光度）
×１００＝水分散率（％）

【００３４】（４）印写性下記インクジェット染色の如く口径１００μｍのノズル
１０個を使用して、その各々のノズルで４４吋巾の被染
布に４０吋巾で連続的に５０ｍ（ノズル１個当たり５
ｍ）単位の印写をしながら、（ａ）ノズル周辺の目詰まり更に（ｂ）インクジェット染色された着色面の品位についてイ）下記項目を目視により観察評価した。形状欠点；スジ、モワレ色相欠点；色割れ、色チガイロ）更に該被染布に湿熱処理１７５°×８分間で染料の
発色固着を行い、次いで還元洗浄処理、乾燥を行い、着
色部の色調の均一性を観察し評価した。

【００３５】〔インクの作製〕下記表１、表２の如き処
方で、実施例１、実施例２に使うインクとしてインク
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，を調整し、また比較例に使うインクと
してａ，ｂ，ｃ，ｄ，を作製した。

【００３６】

【表１】

【００３７】表１における分散剤（I ）〜（IV）は、次
の式（イ）〜（ニ）の通りである。

【化９】

【００３８】

【化１０】

【００３９】

【化１１】

【００４０】

【化１２】

【００４１】

【表２】

【００４２】※界面活性剤I

【化１３】

【００４３】※界面活性剤II

【化１４】

【００４４】〔インクジェット印写方法〕オンデマンド
方式シリアス走査型インクジェット印写装置を使用し
て、ノズル径１００μ、駆動電圧１０７Ｖ、周波数５Ｋ
ＨＺ、解像度１８０ドット／吋で、経糸、緯糸共にポリ
エステル７５ｄの糸を使用した４４吋巾タフタ面上に、
下記の如く４０吋巾で、全面柄にて経方向に５０ｍ単位
でインクを吐出し印写した。但し、比較例では、５０ｍ
連続的にインクを吐出することはできなかった。先ず、
単独インクによる印写を行い、単独インクの良否の判定
をした。次に、２種のインクの混色による印写を行い、
その良否を判定した。この場合、ノズルヘッドの往復移
動を繰り返し行った。

【００４５】実施例１については、ノズルヘッドが所定
方向（順方向）に進行する際、最初にインクＡを吐出
し、次いで、それと同一点（印写位置）にインクＢを重
ねるように吐出して印写した。また、ノズルヘッドが前
記と逆方向に進行する際は、インクの吐出順序を前記と
逆にして、最初にインクＢを吐出し、次いでそれと同一
地点（印写位置）にインクＡを重ねるように吐出して印
写した。

【００４６】次に、実施例２についても前記実施例１と
同様に、ノズルヘッドの順方向移動時には、インクＣ、
インクＤの順に、またノズルヘッドの逆方向移動時に
は、インクＤ、インクＣの順に吐出し、印写した。この
ような印写の後、各々を乾燥して目視判定した。尚、比
較例１、比較例２は、単独インク印写の際にノズルに目
詰まりを生じ、印写不能となったため、混色による印写
の実験、評価はできなかった。

【００４７】〔発色、固着等の後処理〕次に、これを湿
熱処理１７５℃×８分間で、染料の発色、固着を行い、
更に還元洗浄を行った。以上行なった実施例及び実験例
の結果を表３〜表６に示す。

【００４８】

【表３】

【００４９】

【表４】

【００５０】

【表５】

【００５１】

【表６】

【００５２】

【発明の効果】本発明のインクジェット染色用インクを
用いてインクジェット印写方式によりポリエステル繊維
アセテート繊維、トリアセテート繊維等の布帛を染色す
る場合、インクによるオリフイスの目詰まりを生ぜしめ
ることなく、該オリフィスから安定性のあるインクの微
小液滴を吐出することができ、且つ該布帛面上に吐出さ
れたインクの混合が円滑に行なわれて、物理的形状欠陥
又は色相的欠陥の無い均一で鮮明な画像が得られる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者金谷義博福井県福井市毛矢１丁目10番１号セーレン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水に不溶または難溶性の分散染料と下記の
一般式 (I) 【化１】〔ここで、Ｘは、−Ａ−，又は−Ｏ−Ａ−Ｏ−（式中Ａ
は下記の式を表す）【化２】そして、Ｍは水素原子，−ＳＯ₃ Ｈ，−ＳＯ₃ ＮＨ₄ ，
又は─ＳＯ₃ Ｎａ、ｎ＝５〜２０の整数〕で示される分散剤を含有してなる
ことを特徴とするインクジェット染色用インク。
【請求項２】前記一般式で示される分散剤を少なくとも
２種以上用いることを特徴とする請求項１記載のインク
ジェット染色用インク。
【請求項３】分散染料が０．１〜３０重量％、分散剤が
０．１〜２０重量％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染色用インク。