JPS61266469A - インクジエツト記録用インク組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、インクジェット記録用インク組成物に関し、
特に、木綿、麻、ビスコース、羊毛、絹、ナイロン等の
如く易染色性の繊維と、ポリエステルやアセテートの如
き難染色性の合成繊維からなる混紡織布あるいは混紡不
織布の捺染に適したインクジェット記録用インク組成物
に関する。

（従来の技術） 従来、木綿、麻、ビスコース、羊毛、絹、ナイロン等の
如く易染色性の繊維と、ポリエステルやアセテートの如
き難染色性の合成Ｆａ維からなる混紡織布等の捺染には
、反応性染料（またはスレン系染料）と分散染料との配
合染料を用いるローラー捺染１．スクリーン捺染、転写
捺染等の捺染方法が用いられ、また１部にはインクジェ
ット記録方法による捺染方法も提案されている。

（発明が解決しようとしている問題点）しかしながら、
従来の一般的な捺染方法は、捺染用のプリント版を作成
する必要があり、これらの版、例えば捺染用版胴やスク
リーン版の作成が高価であり、また転写捺染においても
転写紙を印刷するための版の作成が高価であるため、か
なりの量を生産しない限り、コストが合わない。また、
一般にプリント布の模様の流行期間が短いため、その都
度製版するのは更にコストアップとなり、それらの流行
に迅速に対応できず、大量の在庫をかかえることがある
という重大な問題がある。これらの欠点を解決すべくイ
ンクジェット方式による捺染も提案されたが、このイン
クジェット方式による捺染では、記録装置のインク流通
経路が腐蝕されたり、変質したりすることがあり、種々
のトラブルを発生し、実用化が必ずしも容易ではなかっ
た。

更に、反応分散型染料の種類や濃度によってはインク調
製時に染料が完全に溶解していても、放置しておくと、
沈澱物が生じるなどインクの保存安定性に問題があった
。また反応基を持った染料特有の問題としてインクのＰ
Ｈがアルカリ域にあると反応基が活性となり、インク構
成材料と反応する等の問題が生じ、本来の目的である被
捺染布帛との反応に対して妨げとなる場合があった。

従って、本発明の目的は、上述の如き従来の一般的な捺
染方法における経済的な問題とインクジェット記録によ
る捺染方法における種々のトラブルの問題および精確で
、且つ安定したプリントの問題を同時に解決し得るイン
クジェット記録用インク組成物を提供することである。

このような本発明の目的および他の目的は以下の本発明
によって達成される。

（発明の開示） すなわち、本発明は、反応分散型染料および媒体からな
り、そのｐＨが３〜７であることを特徴とするインクジ
ェット記録用インク組成物である。

本発明を更に詳細に説明すると、本発明を第１に特徴づ
ける構成は、インクジェット記録用インク組成物の着色
成分として反応分散型染料を使用する点であり、また第
２に特徴づける構成は、反応分散型染料を含むインク組
成物のｐＨを３〜７に調整した点にある。

本発明者は、インクジェット方式による捺染について種
々研究の結果、前述の装置の種々のトラブルやインクの
分散安定性の問題は、インクの調製に使用する反応分散
型染料中には種々の添加物や不純物が包含されており、
これらの添加物や不純物の存在によって、インクのｐＨ
がアルカリ性になったり、強酸性になったりすることが
主たる原）へ 因であることを知り、インクのｐＨを一定の範囲に調整
することによって主として本発明の目的が達成されたも
のである。

本発明を第１に特徴づけ、本発明において使用する反応
分散型染料とは、それ自体公知の材料であり、従来の例
えばポリエステル／綿混紡織布の捺染において一部使用
されている水難溶性のアゾ系、アントラキノン系その他
の染料である。これらの反応分散型染料は、その構造中
にスルホン酸基やカルボキシル基の如き水溶性の基を有
さず、且つｍ維の水酸基またはアミノ基と反応して繊維
と共有結合を生じ得る基、例えば、エチレンイミン基、
アジド基、スルホンエチレンイミド基、ジクロルトリア
ジン基、モノクロルトリアジン基、トリクロルピリミジ
ン基、モノクロルジフルオロピリミジン基、クロルベン
ゾチアゾール基、ジクロルピリダゾン基、ジクロルピリ
ダジン基、ジクロルキノキサリン基、エポキシ基、３−
カルボキシピリジニオトリアジン基、 −Ｓ　Ｏ２０Ｈ，ＣＨ，ＯＳ　Ｃ３Ｈ。

−Ｓ　０２Ｎ　ＨＣＨ，ＣＨ２ＯＳ　Ｏ，Ｈ。

−Ｎ　ＨＣＯＣＨ，ＣＨ２ＯＳ　０３Ｈ１−Ｎ　ＨＣＯ
ＣＨＸＣＨ２ＣＩ、 −Ｎ　ＨＣＯＣＨ＝　ＣＨ２、 −Ｓ　Ｏ２０Ｈ＝　ＣＨ２、 −ＣＨ２ＮＨＣＯＣＣｌ　＝Ｃ鴇、 −ＮＨＣＯＣＢｒ＝ＣＨ，、 −ＮＨＣＯＣＨ２Ｃ１゜ −Ｎ　ＨＣＨ２ＯＨｌ　−Ｐ　０３Ｈ１−Ｓ　ＯＣＨ：
ＩＣＨ，ＯＣＯＣＨ，、−Ｓ　Ｏ２０Ｈ２ＣＨ，ＯＣＯ
ＯＣ４Ｈ，等の基を有するものである。

本発明においては、これら従来公知の反応分散型染料は
いずれも使用することができ、本発明において好ましい
反応分散型染料としては、し１　しＨ３・　　５１ ｕ　　　ｊｌｔｌ、　　Ｉ’ｌＨ 等の構造を有する染料およびその誘導体が好適である。

本発明において上記の如き反応分散型染料を分散させる
媒体としては、従来の一般的染色における媒体、従来の
インクジェット記録用インクの媒体に使用されている媒
体はいずれも使用でき、例えば、水または水と水溶性の
有機溶剤との混合物が好ましいものであり、例えばメチ
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
、５ｅｃ−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１．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−ヘキサンドリオール、千オシグリコール、ヘ
キシレングリコール、ジエチレングリコール、等のフル
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メチル（ま
たはエチル）ニー゛チル、トリエチレングリコールモノ
メチル（またはエチル）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
、ｌ、３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等が挙げら
れる。

上記の如き媒体は単独でも混合物として使用できるが、
最も好ましい媒体組成は、水と１種以上　　　　′！　
へ の水溶性有機溶剤からなり、該水溶性溶剤が少なくとも
１種の水溶性高沸点有機溶剤、例えば、エチレングリコ
ール、プロピレングリコール、グリセリン等の多価アル
コールを含有するものである。これらの媒体の使用量は
、インク組成物を調製したときに、前記の反応分散型染
料の含有量が約０．１〜１５重量％になる量である。

本発明のインク組成物の必須成分は上記の通りであるが
、その他従来公知の各種の分散剤、界面活性剤、粘度調
整剤を必要に応じて添加することができる。

必要に応じて添加し得る分散剤あるいは界面活性剤とし
ては、脂肪酸塩、アルキル硫酸エステル塩、゛アルキル
ベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸
塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、アルキルリン酸エス
テル塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ポリ
オキシエチレンアルキル硫酸エステル塩等のアニオン系
分散剤若しくは界面活性剤；ポリオキシエチレンアルキ
ルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエー
テル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン
脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸
エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、グリセ
リン脂肪酸エステル、オキシエチレンオキシプロピレン
ブロックコボリマー等のノニオン型分散剤あるいは界面
活性剤が重要である。

粘度調整剤としては、カルボキシメチルセルロース、ポ
リアクリル酸ソーダ、ポリビニルピロリドン、アラビア
ゴム、スターチ等の主として水溶性の天然あるいは合成
高分子物が好ましく、これらの粘度調整剤を使用して、
あるいは使用せずに、本発明のインク組成物の粘度を２
５℃で５０ＣｐＳ以下、好ましくは１〜１５ｃｐｓとす
る。

また、インクを帯電するタイプのインクジェット記録方
法に使用されるインクを調合する為には、塩化リチウム
、塩化アンモニウム、塩化ナトリウムの無機塩類等の比
抵抗調整剤が添加される。

尚、熱エネルギーの作用によってインクを吐出させるタ
イプのインクジェット方式に適用する場合には、熱的な
物性値（例えば、比熱、熱膨張係数、熱伝導率等）が調
整されることもある。

また、上記三種の添加剤以外についても必要に応じて、
例えば消泡剤、浸透剤、防カビ剤、ｐＨ調整剤等を適宜
添加することができる。

本発明のインクジェット記録用インク組成物は、上記の
如き必須成分および任意成分を混合し、従来公知の磨砕
手段、例えば、ボールミル。

サンドミル、スピードラインミル等により混合磨砕処理
して得るのが一般的であり、分散染料の粒子径を通常は
３０ルｍ以下、好ましくは２０ｇｍ以下とする６粒子径
が大きすぎるとインクジェット記録時にノズルの目詰ま
り等の問題が生じたり、後の染着工程での均染性等に問
題が生じる。

また、媒体として分散染料を溶解するような媒体を選択
した時は、加熱尊重なる溶解作用のみで本発明のインク
組成物を得ることができる。

以上の如くして本発明のインクジェット記録用インク組
成物が得られるが、本発明において特に重要な点は、上
記の如き必須成分、任意成分を配合する際、得られたイ
ンク組成物のｐＨを３〜７に調整することであり、イン
ク組成物を上記の如きｐＨを有するようにすることによ
っそ本発明の目的が主として達成されるものである。

このようなｐＨの調整は、ＰＨ調整剤を適宜添加するこ
とにより容易に達成される。塩基性の調整剤としてはＮ
　ａ　ＯＨ、Ｋ　ＯＨ、Ｎ　ａ２ＣＯ，、Ｋ、ＣＯ，、
トリエタノールアミン等が好ましく、厳性の調整剤とし
ては酢酸、塩酸、グリコール酸等が好適＋ある。

本発明のインクジェット記録用インク組成物において、
そのｐＨが３以下であると、インク流通経路が腐蝕され
たり、変質したりすることがあり、またインク自体の分
散安定性に問題が生じ、更にｐＨがアルカリ域にあると
インク構成材料と反応性染料が反応する場合があり布帛
との反応に支障をきたすことがあるのに対し、上記ｐＨ
の範囲内になると、これら種々の問題が急激に解消され
る。

以上の本発明のインクジェット記録用インク組　　　□
酸物は、インクジェット記録による織布若しくは不織布
の捺染に有用であり、特に、木綿、麻、ビスコース、羊
毛、絹、ナイロン等の如く、反応性染料で染色可能な繊
維とポリエステル繊維、アセテート繊維、ポリプロピレ
ン繊維、ビニロン繊維等の如く分散染料で染色可能な合
成繊維からなる混紡織布若しくは混紡不織布の捺染に有
用である。これらの織布または不織布は従来公知のもの
はいずれも使用することができるが、それに加えて、こ
れらの織布または不織布をインクジェット記録捺染用に
予備処理したものでもよい。このような予備処理は、織
布を構成する繊維の表面に付与されたインク組成物を速
やかに吸収保持できる水溶性または水分散性ポリマー等
を付与せしめることによって行うことができる。

本発明のインクジェット記録用インク組成物を上記の如
き織布、不織布あるいは成形物に付与するのに使用する
インクジェット記録方式は、インク組成物をノズルより
効果的に離脱させて、射程体である織布または不織布に
付与し得る方式であれば、いかなる方式でもよく、それ
らの方式の代表的な、ものは、碗えば、ＩＥＥＥ　　Ｔ
ｒａｎｓ　ａｃｔｉｏｎｓａｎ　　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　
　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　　Ｖｏｌ、ＪＡ−１３、
Ｎａ１ｌ（１９７７年２．３月号）、日経エレクトロニ
クス第３０５号（１９８２年！２月　８日号〕に記載さ
れている。これらに記載の方式は、本発明のインクジェ
ット記録用インク組成物の使用に好適なものであり、そ
の幾つかを説明すると、先ず静電吸引方式があり、この
方式では、ノズルとノズルの数厘層前方に置いた加速電
極との間に強電界を与えて、ノズルよりインクを粒子化
して次々に引出し、引出したインク組成物が偏向電極間
を飛翔する間に情報信号を偏向電極に与えて記録する方
式と、インク粒子を偏向することなく、情報信号に対応
してインク粒子を噴射する方式とがあり、いずれも本発
明のインクジェット記録用インクの適用に有効である。

第２の方式としては、小型ポンプでインクに高圧を加え
、ノズルを水晶振動子等で機械的に振動させることによ
り、強制的に微少インク粒子を噴射する方式であり、噴
射されたインク粒子は噴射と同時に、情報信号に応じて
帯電させる。帯電したインク粒子は偏向電極板間を通過
する際、帯電量に応じて偏向される。この方式を利用し
た別の方式としてマイクロドツトインクジェット方式と
称される方式もあり、この方式では、インク圧力、励振
条件をある範囲の適を値に保ち、ノズル先端より大小二
種類のインク液滴を発生し、この中小径液滴のみを記録
により利用するものである。この方式の特徴は、従来差
みの太いノズル口径でも微少液滴群を得ることができる
。

第３の方式としてはピエゾ素子方式があり、この方式で
は、インクに加える圧力手段として、他方式の如くポン
プの様な機械的手段でなく、ピエゾ素子を利用する。ピ
エゾ素子に電気信号を与えて機械的変位を生じさせるこ
とにより、インクに・　圧力を加え、ノズルより噴射さ
せる方式である。

また、本発明のインク組成物は、特開昭５４−５１８３
７号公報に記載されている方法で、熱エネルギーの作用
を受けたインクが急激な体積変化を生じ、この状態変化
による作用力によって、インクをノズルから吐出させる
インクジェット方式で捺染を行う方法にも好適である。

以上の如き種々のインクジェッ゛ト記録方式かいずれも
使用でき、このような方式のいずれかを採用して、織布
、不織布等の布帛に着色したインク組成物による文字、
図形等の絵柄が形成されるが、本発明のインクジェット
記録用インク組成物は、前述の如くそのＰＨが一定範囲
にコントロールされているので、均一なプリントが可能
である。

従って、引続くアルカリによる処理や加熱処理による染
着工程を経ることによっても鮮明で且つ微細な絵柄模様
を形成することができる。これに対して従来のインクジ
ェット記録用インク組成物を使用した場合には、前述の
如き装置上の問題を生じるとともに、均染性が劣り織布
上に微細な絵柄を形成することが困難であった。

以上の如くして本発明のインクジェット記録用インク組
成物によって、織布等上にインク組成物　　　　・を画
像信号通りには付着させることができ、この状態のイン
ク組成物中の反応分散型染料は、単に織布に付着してい
るに過ぎないので、引続き繊維への染料の定着および未
定着の染料の除去工程を施すのが好ましい、このような
定着および未定着の染料の除去方法は、従来公知の方法
でよく、例えば、スチーミング法、ＨＴスチーミング法
。

サーモフィックス、アルカリパッドスチーム法、アルカ
リブロッチスチーム法、アルカリショック法、アルカリ
コールドフィックス法等による処理の後、洗浄する従来
公知の方法に準じて行うことができる。

以上の如き本発明によれば、捺染に際して従来の一般的
な捺染における如き高価なプリント版の作成は不要であ
り、プリントすべき画像はコンピューターによって極め
て簡単に作成および修正が可能であるので、従来技術の
如き高価な版を必要とせずに、随時流行の変化に即応す
ることができる。従って従来技術の如く大量生産によら
ずとも、少量生産でも十分な利益を確保することができ
る。また、従って、工業的な捺染方法のみならず、一般
家庭での趣味的なプリント捺染にも応用できるという利
点も有する。

次に実施例をあげて本発明を更に具体的に説明する。な
お文中部および％とあるのは重量基準である。

実施例１ 前記構造式（２）の染料　　　　　　　　５部アニオン
系界面活性剤（分散剤） （デモールＮ、化工石鹸−製）　　　　　４部エチレン
グリコール　　　　　　　　　１５部ジエチレングリコ
ール　　　　　　　　１３部水　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　６５部上記全成分を
アルミナ製ボールミルにて約３６時間分散化を行った後
、酢酸にてｐＨを４．７に調整し、更にアルミナ製ボー
ルミルにて３時間分散を行い、その後フロロポアフィル
ターＦＰ−１０００（住友電工■製）にて粒径１０ｐｍ
以上の粗大粒子を除去して、本発明の水性インク（Ａ）
を得た。

実施例２ 前記構造式（７）の染料　　　　　　　４部アニオン系
界面活性剤にツコールＯＴＰ−１００ｓ、日光ケミカル
ス輛製）０．０５部アニオン系界面活性剤 （化工−ルＣ５花王石鹸■製　）　　　１．５部ノニオ
ン系界面活性剤（エマルゲン９８１、化工石鹸■製）　
　　　　　　　　　０．２部１ｓｏ−プロピルアルコー
ル　　　　　０．５部プロピレングリコール　　　　　
　　　１５部ポリエチレングリコール４００　　　　　
　ｌａｇ水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　７５部上記全成分をアルミナ製ボールミル
にて約４０時間分散化を行った後、酢酸にてＰＨを５．
６に調整し、更に２時間分散化し、その後フロロポアフ
ィルターＦＦ−５００（住友電工■製）にて粒径５ｇｍ
以上の粗大粒子を除去して、本発明の水性インク（Ｂ）
を得た。

実施例３ 前記構造式（１４）の染料　　　　　　　７部前記構造
式（１５）の染料　　　　　　　２部ノニオン系界面活
性剤（エマルゲン７０７、化工石鹸■製）　　　　　　
　　　　１．５部ノニオン系界面活性剤（レオドールＴ
Ｗ−Ｐ１２０、化工石鹸■製）　　　　２．０部エチル
カルピトール　　　　　　　　　２０部水　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７０部上
記上記全文り実施例２と同様の方法にて、本発明の水性
インク（Ｃ）を得た。

実施例４ 前記構造式（９）の染料　　　　　　　６部アニオン系
界面活性剤（イオネッ）Ｄ−２、三洋化成工業■製）　
　　　　　　　５．５部エチレングリコール　　　　　
　　　　２５部グリセリン　　　　　　　　　　　　　
５部１．３−ジメチルイミダゾリジノン　　　５部水　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　６０部上記全成分より実施例１と同様の方法にて、本
発明の水性インク（Ｄ）を得た。

比較例１ 実施例２の全成分を酢酸によりＰＨ２、５に調整　　（
いした外は、実施例と同様な処理を行い比較用のインク
（Ｅ）を得た。

比較例２ 実施例４の全成分に水酸化ナトリウム０．５部を加えた
外は実施例と同様な処理を行い比較用のインク（Ｆ）を
得た。

尚、実施例および比較例のインクの性状は後記第１表に
示した。

使用例１ 実施例１〜４および比較例１．２の各水性インク（Ａ　
−Ｆ）のインクを特開昭５４−５１８３７号公報に記載
されている方法による熱エネルギーを利用したインクジ
ェットプリンターに搭載し、４０℃オーブンに２週間放
置後、プリンター内部でインクと直接接している部材の
変化の有無を目視にて判定した。

更にインク（Ａ−Ｆ）を１００ｃｃ取りガラスビンに入
れて、４０℃オーブンに１週間保存後、インクの保存安
定性の評価を行なった。結果を後記第２表に示す。

また、実施例１〜４の水性インク（Ａ−Ｄ）をピエゾ素
子を利用したインクジェットプリンターＰＪ−１０８０
Ａ　（キャノン■製、ノズルの大きさ６５ｐｍφ）に搭
載し、ポリエステル６５％、綿３５％のブロード生地に
プリントを行ない、その後１８０℃で９０秒間熱処理し
、更に炭酸ナトリウム・で調整したアルカリ浴において
９０℃で２０秒間処理して定着を行った。中性洗剤で洗
浄後、乾燥したところ鮮明なプリント物を得た。

これに対し比較例用インク（Ｆ）を用いて同様の印捺お
よび定着処理を行った所、インク（Ｄ）の場合と比して
著しく染料の染着率が劣った。

（以　　下　　余　　白　　） −善シー１−」医二 尖−」Ｌ−忽　　　　　　比較例 ’Ｋｆ　−２Ｈ，ｐ　２ｇ、ｚ　２ｇ、ｚ　　７Ｈ，ｙ
　等、ｚｄｅ／ｃ１１４８　　　５２　　　４２　　　
５７　　　　５２　　　５７上旦　　　　　　　４．７
　　５．８　　５．８　　４．７　　　２．５　　１１
．２■木Ｌ　　７５　　５１　　８２　　３０　　　５
１　　３５木Ｉ　　ＩＣＰ（ｉ！導結合プラズマ発光分
光分析装釦にて分析した結果を示す。

−角％−」こ−１ 実−一施一一億　　　　　　　比−蚊一例′ＣＫｆ　Ｉ
Ｎｆ　１ｇｆ　１ｇｆ　　１＝ｆ　１ｇｆ部材Ｑ変化工
生ユ　　　００００　　　　　ｘｘ保在宏定性−崖ヱ　
　　００００　　　　　ｘｘ木１　部材に変化のない場
合を０、クラック発生、腐食発生等が見られる場合を×
とした。

本２　ガラスビン中に異物が発生した場合を×、異物が
ない場合をＯとした。

手続補正書゛帽発） 昭和６１年　３月ｌ？日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）反応分散型染料および媒体からなり、そのｐＨが
   ３〜７であることを特徴とするインクジェット記録用イ
   ンク組成物。