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Diese
Anmeldung basiert auf der am 27. Oktober 2004 eingereichten
japanischen Patentanmeldung Nr.
2004-31 2132 .
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Technischer Bereich
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein neuartiges Tintenstrahltextildruckverfahren.
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Hintergrund
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Ein
ein Tintenstrahlsystem einsetzendes Bilddruckverfahren ist ein Verfahren,
um in einer solchen Art und Weise zu drucken, dass winzige Tintentröpfchen von
tintenstrahlaufnehmenden Köpfen
ausgestoßen
werden, um an das vorgegebene Aufnahmemedium geheftet zu werden.
Tintenstrahlsysteme weisen Vorteile auf, da der Mechanismus relativ
einfach und weniger teuer in den Kosten ist und es ist des weiteren
möglich,
hoch auflösende
und hoch qualitative Bilder darzustellen.
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Unter
Nutzung der obigen Vorteile der Tintenstrahlsysteme wurde der Bilddruck
auf Textilien entwickelt, genannt Tintenstrahltextildruck. Der Tintenstrahltextildruck
benötigt
im Unterschied zu konventionellem Textildruck keine Bildung eines
Druckstockes und weist Eigenschaften wie zum Beispiel schnelle Bildung
von Bildern von ausgezeichneter Gradierung auf. Zusätzlich kann
das Tintenstrahltextildruckverfahren als ein ausgezeichnetes bildgebendes
Verfahren beschrieben werden, welches auch verglichen mit konventionellen
Verfahren ökologischen
Schutz wie minimalen flüssigen
Abfall aufweist, da nur ausreichend Tinte verbraucht wird, um das
Bild zu formen.
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Im
Allgemeinen wird in jedem Prozess in der Farbindustrie eine große Menge
Wasser verbraucht und als eine Folge davon wird eine große Menge
von Abwasser abgeführt.
Für die
Entsorgung und Aufbereitung des obigen Abwassers werden enorme Kosten
eingegangen und es ist essentiell ein dauerhaftes und hohes Volumen
von Wasserreserven zu sichern. Konsequenterweise wurde ein Tintenstrahltextildruckverfahren,
das imstande ist, die Belastung durch Behandlung und Beseitigung
des Abwassers zu reduzieren, gefordert, und zwar ein Tintenstrahltextildruckverfahren,
welches ausgezeichnete Wascheigenschaften aufweist.
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Besonders
im Fall von hydrophoben synthetischen Fasern wie Polyester wird
das Färben üblicherweise
unter Einsatz von wasserunlöslichen
Dispersionsfarbstoffen durchgeführt.
Bei Dispersionsfarbstofftinte, welche durch Dispersion von Dispersionsfarbstoffen
zusammen mit Dispersionsagentien erstellt wird, ist ein Waschprozess
erforderlich, um die Dispersionsagentien, welche nach der Farbentwicklung
unnötig
sind ebenso wie die Dispersionsfarbstoffe, welche nicht auf den
Fasern fixiert sind, zu entfernen. Die Wascheigenschaften während des
obigen Waschprozesses beinhalten das Folgende; unnötige Komponenten
(wie Paste oder Dispersionsagentien) für die Endprodukte, welche in
Tinte oder Vorbehandlungsmaterialien inkorporiert worden sind, werden
einfach entfernt, die Schlammmenge ist so klein wie möglich, oder
Komponenten, welche zum Beflecken von gefärbten Produkten führen, werden
einfach entfernt.
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Da
die Viskosität
von eingesetzten Tinten geringer ist als die der in der konventionellen
Textilfärbung eingesetzten
Farbpasten, ist es beim Tintenstrahlsystem nötig, dass das Tintenausbluten
auf den Textilien minimiert wird, wodurch die resultierenden Wascheigenschaften
in hohem Grade durch die ausblutungsresistenten Verfahren beeinflusst
werden.
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Zum
Beispiel wird ein Textilfärbeverfahren
vorgeschlagen, bei welchem eine Vorbehandlung unter Einsatz von
Pasten, wasserlöslichen
Salzen, oder winzigen anorganischen Partikeln (vgl. zum Beispiel
Patentdokument 1). In dem obigen Verfahren wird eine große Menge
von Schlamm während
des Waschens erzeugt. Demzufolge ist es eine akzeptierte Tatsache,
dass die Waschleistungsfähigkeit
nicht ausreichend ist.
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Des
weiteren wird ein Verfahren aufgezeigt, in welchem die Abwasserbehandlungslast
durch Kontrolle des Feuchtigkeitsgehaltes von Textilien verringert
wird, um den Verbrauchsgrad zu verbessern (vgl. zum Beispiel Patentdokument
2) und ein Verfahren in welchem das Waschen ausgelassen oder verkürzt wurde
durch Einsatz spezifischer Dispersionsagentien (vgl. zum Beispiel
Patentdokument 3). Allerdings verbessern all diese vorgeschlagenen
Verfahren die Wascheigenschaften nicht gründlich, und die resultierenden
Effekte sind limitiert.
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Im
Hinblick auf das Vorrangehende, ist die Entwicklung eines Tintenstrahltextildruckverfahrens
gefragt, welches zu keiner Bildung von Schlamm führt und ausgezeichnete Wascheigenschaften
aufweist.
- (Patentdokument 1) Japanische Patentveröffentlichung
zur öffentlichen
Prüfung
(nachstehend als JP-A bezeichnet) Nr. 61-55277
- (Patentdokument 2) JP-A Nr.
5-295675
- (Patentdokument 3) JP-A
Nr. 10-114866
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Zusammenfassung
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In
Hinblick auf die obigen Belange wurde die vorliegende Erfindung
verwirklicht. Eine Absicht der vorliegenden Erfindung ist, ein Tintenstrahltextildruckverfahren
unter Einsatz von Dispersionsfarbstoffen zu bieten, welches zu keinem
Schlamm führt
und ausgezeichnete Wascheigenschaften aufweist.
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Die
obige Absicht der vorliegenden Erfindung ist unter Einsatz der folgenden
Ausführungsformen
erreichbar.
- (1) Eine Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung schließt
ein Verfahren zur Bildung eines Tintenstrahlbildes ein, die Schritte
umfassend:
Anwendung einer Vorbehandlungslösung auf einer Textilie; und
Tröpfchenausstoß einer
Tintenstrahltinte auf die Textilie durch einen Tintenstrahlkopf,
worin
die Tintenstrahltinte einen Dispersionsfarbstoff, eine Dispersionsagentie,
Wasser und ein wasserlösliches
organisches Lösungsmittel
umfasst; die Vorbehandlungslösung
eine organische Säure
umfasst; und ein pH-Wert der Vorbehandlungslösung kleiner ist als ein pH-Wert der Tintenstrahltinte.
- (2) Eine andere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren zur Bildung
eines oben unter Punkt 1 beschriebenem Tintenstrahlbildes, worin
der pH-Wert der Tintenstrahltinte größer als ein pKa-Wert der Dispersionsagentie
ist.
- (3) Eine andere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren zur Bildung
eines Tintenstrahlbildes nach einem der oben beschriebenen Punkte
1 und 2, worin die Dispersionsagentie eine Carboxylgruppe in dem
Molekül
hat.
- (4) Eine andere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren zur Bildung
eines Tintenstrahlbildes nach einem der oben beschriebenen Punkte
1 bis 3, worin ein molares Verhältnis
der Carboxylgruppe nicht kleiner als 50 mol% basierend auf der Gesamtmolzahl
der Säuredissoziationsgruppen
in der Dispersionsagentie ist.
- (5) Eine andere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren zur Bildung
eines Tintenstrahlbildes nach einem der oben beschriebenen Punkte
1 bis 3, worin ein molares Verhältnis
der Carboxylgruppe nicht kleiner als 80 mol% basierend auf der Gesamtmolzahl
der Säuredissoziationsgruppen
in der Dispersionsagentie ist.
- (6) Eine andere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren zur Bildung
eines Tintenstrahlbildes nach dem oben beschriebenen Punkt 1, worin
der pH-Wert der Vorbehandlungslösung kleiner
als ein pKa-Wert der organischen Säure ist.
- (7) Eine andere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren zur Bildung
eines Tintenstrahlbildes nach dem oben beschriebenen Punkt 1, worin
der pKa-Wert der organischen Säure
kleiner als der pH-Wert der Tintenstrahltinte ist.
- (8) Eine andere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren zur Bildung
eines Tintenstrahlbildes nach dem oben beschriebenen Punkt 1, worin
der pKa-Wert der organischen Säure
kleiner ist als ein pKa-Wert der Dispersionsagentie in der Tintenstrahltinte,
- (9) Eine andere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren zur Bildung
eines Tintenstrahlbildes nach dem oben beschriebenen Punkt 1, worin
die organische Säure
aus der Gruppe ausgewählt
wird, die aus Weinsäure,
Zitronensäure
und Milchsäure
besteht.
- (10) Eine andere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren zur Bildung
eines Tintenstrahlbildes nach einem der oben beschriebenen Punkte
1 bis 9, des weiteren die Schritte umfassend:
Waschen der Textilie
mit einer Waschlösung
nach dem Ausstoßungsschritt
der Tropfen der Tintenstrahltinte, worin ein pH-Wert der Waschlösung größer als ein pH-Wert der Vorbehandlungslösung ist.
- (11) Eine andere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren zur Bildung
eines Tintenstrahlbildes nach einem der oben beschriebenen Punkte
1 bis 10, worin der Dispersionsfarbstoff einen Schmelzpunkt hat,
der nicht mehr als 200 °C
ist.
- (12) Eine andere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren zur Bildung
eines Tintenstrahlbildes nach einem der oben beschriebenen Punkte
1 bis 11, worin der Anwendungsschritt der Vorbehandlungslösung unter
Verwendung eines Tintenstrahlkopfes durchgeführt wird.
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Basierend
auf der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein Tintenstrahltextildruckverfahren
zu bieten, welches zu keinem Schlamm führt und ausgezeichnete Wascheigenschaften
bietet.
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Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen
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Die
bevorzugten Ausführungsformen,
um die vorliegende Erfindung anzuwenden werden nun detailliert.
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In
Blick auf die oben genannten Bedenken, führten die Erfinder der vorliegenden
Erfindung sorgfältige Nachforschungen
durch und entdeckten das Folgende, was zur vorliegenden Erfindung
führt.
In einem Tintenstrahltextildruckverfahren in welchem Tinte, welche
mindestens einen Dispersionsfarbstoff, eine Dispersionsagentie.
Wasser und ein wasserlösliches
organisches Lösungsmittel
inkorporiert, eingesetzt wird, und dann die Aufnahme auf Textilen
durch Ausstoßen
der obigen Tinte durchgeführt
wird, war es möglich
das Tintenstrahltextildruckverfahren unter Einsatz von Dispersionsfarbstoffen,
welche zu keinem Schlamm führen
und ausgezeichnete Wascheigenschaften aufzeigen, unter Einsatz eines
Tintenstrahltextildruckverfahrens, welches dadurch charakterisiert
ist, dass vorrausgehend zum Ablegen der obigen Tinte auf der obigen
Textilie, eine Vorbehandlungslösung
bei einem pH geringer als dem der obigen Tinte auf die obigen Textilie
angewendet wurde, zu realisieren.
-
Und
zwar, vorausgehend der Behandlung der Textilie mit der Tinte, welche
durch Dispersion von Dispersionsfarbstoffen als ein Färbemittel
in einem wässrigen
Medium hergestellt wurde, wurden durch Behandlung der Textilie mit
Flüssigkeit,
welche saurer als die Tinte ist, Dispersionsagentien, welche für die Dispersion in
der auf der Textilie platzierten Tinte eingesetzt wurden, einer
hohen Gerinnungsrate unterworfen, wodurch es möglich wurde, den Dispersionsfarbstoff
zu fixieren. Es wurde entdeckt, dass das obige Fixierungsverfahren es
möglich
machte, schnelles Waschen in dem Waschprozess nach der Farbentwicklung
durchzuführen
und des weiteren war die Bildung von Schlamm extrem gering.
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Des
weiteren wurde entdeckt, dass in Fällen, in denen Dispersionsfarbstoffe
mit einem Schmelzpunkt von höchstens
200°C eingesetzt
wurden, es möglich
wurde, Drucke von hoher Dichte und hoher Farbentwicklungseffizienz
zu erreichen.
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Die
vorliegende Erfindung wird nun detailliert.
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Bei
Tintenstrahltextildruckverfahren wird der Druck auf die Textilie üblicherweise
durch Einsatz von Prozessen erreicht wie zum Beispiel:
ein
Vorbehandlungsprozess in welchem das Ausbluten minimiert wird, eine
Vorbehandlungslösung
wird auf die Textilie unter Einsatz eines Auflageverfahrens, eines
Beschichtungsverfahrens oder eines Sprayverfahrens angewendet; anschließend ein
Tintenbeschaffungsprozess, in welchem Bilder auf Textilien gebildet
werden, welche unter Einsatz von Fasern erzeugt werden, die geeignet
sind mit Färbemitteln
gefärbt
zu werden, unter Einsatz eines Tintenstrahlaufnahmesystems unter
Einsatz einer Tinte; ein Farbentwicklungsprozess in welchem die
mit Tinte ausgestattete Textilie einer Hitzebehandlung unterworfen
wird; und ein Waschprozess in dem die hitzebehandelte Textilie gewaschen
wird, wodurch gedruckte Textilprodukte erzielt werden.
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Das
Tintenstrahltextildruckverfahren der vorliegenden Erfindung ist
dadurch gekennzeichnet, dass der Behandlung der Textilie mit in
einer Tinte inkorporierten Dispersionsfarbstoffen, Dispersionsagentien,
Wasser und wasserlöslichen
organischen Lösungsmitteln
vorrausgehend, die obige Textilie mit einer Vorbehandlungslösung bei
einem pH geringer als dem der Tinte behandelt wurde.
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Zunächst wird
die Tintenbeschaffenheit gemäß der vorliegenden
Erfindung detailliert.
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Die
erfindungsgemäße Tinte
setzt sich hauptsächlich
zusammen aus Dispersionsfarbstoffen, Dispersionsagentien, Wasser
und wasserlöslichen
organischen Lösungsmitteln.
Eine der Besonderheiten der erfindungsgemäßen Tinte ist, dass Dispersionsfarbstoffe
als Färbemittel
eingesetzt werden. Die Dispersionsfarbstoffe sind nichtionische
Farbstoffe, die keine ionische wasserlösliche Gruppe, wie eine Sulfongruppe
oder eine Carboxylgruppe haben und eine minimale Löslichkeit
zu Wasser besitzen. Folglich sind sie unter Einsatz von Dispersionsagentien üblicherweise
in Wasser in der Gestalt von winzigem Puder verteilt, und können zum Färben von
synthetischen Fasern eingesetzt werden. Im Unterschied zu Pigmenten
sind sie in organischen Lösungsmitteln
wie Aceton oder Dimethylformamid löslich, wodurch es möglich ist,
die Färbung
durch Verteilen von ihnen in synthetische Fasern auf molekularer
Ebene auszuführen.
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Um
die aus einer Vielzahl von Fasertypen zusammengesetzten durch gemischte
Spinnung oder kombinierte Webart hergestellten Textilien zu färben, werden
des weiteren in der erfindungsgemäßen Tinte andere Farbstoffe
als die Dispersionsfarbstoffe, wie zum Beispiel saure Färbemittel
oder direkte Färbemittel
gemischt und verwendet.
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Spezifische
Verbindungen von Dispersionsfarbstoffen, die für die vorliegende Erfindung
bevorzugt werden, sind nachstehend gezeigt; dennoch ist die vorliegende
Erfindung nicht auf die exemplarischen Verbindungen limitiert.
- C.
I. Dispersionsgelb; 3, 4, 5, 7, 9, 13, 23, 24, 30, 33, 34, 42, 44,
49, 50, 51, 54, 56, 58, 60, 63, 64, 66, 68, 71, 74, 76, 79, 82,
83, 85, 86, 88, 90, 91, 93, 98, 99, 100, 104, 108, 114, 116, 118,
119, 122, 124, 126, 135, 140, 141, 149, 160, 162, 163, 164, 165,
179, 180, 182, 183, 184, 186, 192, 198, 199, 202, 204, 210, 211,
215, 216, 218, 224, 227, 231, 232,
- C. I. Dispersionsorange; 1, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 20, 21, 25,
29, 30, 31, 32, 33, 37, 38, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50,
53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 61, 66, 71, 73, 76, 78, 80, 89, 90,
91, 93, 96, 97, 119, 127, 130, 139, 142,
- C. I. Dispersionsrot; 1, 4, 5, 7, 11, 12, 13, 15, 17, 27, 43,
44, 50, 52, 53, 54, 55, 56, 58, 59, 60, 65, 72, 73, 74, 75, 76,
78, 81, 82, 86, 88, 90, 91, 92, 93, 96, 103, 105, 106, 107, 108,
110, 111, 113, 117, 118, 121, 122, 126, 127, 128, 131, 132, 134,
135, 137, 143, 145, 146, 151, 152, 153, 154, 157, 159, 164, 167,
169, 177, 179, 181, 183, 184, 185, 188, 189, 190, 191, 192, 200,
201, 202, 203, 205, 206, 207, 210, 221, 224, 225, 227, 229, 239, 240,
257, 258, 277, 278, 279, 281, 288, 298, 302, 303, 310, 311, 312,
320, 324, 328,
- C. I. Dispersionsviolett; 1, 4, 8, 23, 26, 27, 28, 31, 33, 35,
36, 38, 40, 43, 46, 48, 50, 51, 52, 56, 57, 59, 61, 63, 69, 77,
- C. I Dispersionsgrün;
9,
- C. I. Dispersionsbraun; 1, 2, 4, 9, 13, 19,
- C. I. Dispersionsblau; 3, 7, 9, 14, 16, 19, 20, 26, 27, 35,
43, 44, 54, 55, 56, 58, 60, 62, 64, 71, 72, 73, 75, 79, 81, 82,
83, 87, 91, 93, 94, 95, 96, 102, 106, 108, 112, 113, 115, 118, 120,
122, 125, 128, 130, 139, 141, 142, 143, 146, 148, 149, 153, 154,
158, 165, 167, 171, 173, 174, 176, 181, 183, 185, 186, 187, 189,
197, 198, 200, 201, 205, 207, 211, 214, 224, 225, 257, 259, 267,
268, 270, 284, 285, 287, 288, 291, 293, 295, 297, 301, 315, 330,
333,
- C. I. Dispersionsschwarz; 1, 3, 10, 24.
-
In
Hinblick darauf, die Zieleffekte der vorliegenden Erfindung weiter
darzustellen, ist der Schmelzpunkt der Dispersionsfarbstoffe gemäß der vorliegenden
Erfindung bevorzugt bei höchstens
200°C, aber
ist mehr bevorzugt bei 150–200°C. Des weiteren
ist es im Tintenstrahltextildruckverfahren im Fall von Farbentwicklung
unter Einsatz von Hochtemperaturbehandlung bevorzugt, die Dispersionsfarbstoffe
selektieren, welche hohe Sublimationsresistenz aufweisen.
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Es
ist möglich,
die erfindungsgemäße Tinte
durch Vermischen von Dispersionsagentien, Befeuchtungsmitteln, Medien
und optional Additive zusammen mit wasserunlöslichen Dispersionsfarbstoffen
zu erstellen und die resultierende Mischung unter Einsatz eines
Homogenisators zu dispergieren. Als Homogenisatoren können eine
Kugelmühle,
eine Sandmühle,
eine Leitungsmühle
oder ein Hochdruckhomogenisator eingesetzt werden, welche konventionell
nach dem Stand der Technik verwendet werden.
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Der
durchschnittliche Durchmesser der Dispersionsfarbstoffpartikel ist
bevorzugt bei höchstens
300 nm und der maximale Partikeldurchmesser ist bevorzugt bei höchstens
900 nm. Wenn der durchschnittliche Partikeldurchmesser und maximale
Partikeldurchmesser in einem Tintenstrahltextildruckverfahren in
welchem ein Ausstoß durch
winzige Düsen
durchgeführt
wird, je den obigen Bereich überschreiten,
neigt eine Verstopfung dazu eintreten, wodurch es nicht möglich ist,
eine stabile Ausstoßung
durchzuführen.
Im übrigen
ist es möglich,
den durchschnittlichen Partikeldurchmesser durch Einsatz von kommerziell
erhältlichen
Partikelgrößenmessinstrumenten
durch Einsatz einer Lichtstreuungsmethode, einer elektrophoretischen
Methode oder einer Laser Dopplermethode zu bestimmen. Als ein spezifisches
Partikelgrößenmessinstrument
könnte
zum Beispiel ein ZETER SIZER 1000, produziert von Malvern Inc.,
aufgelistet werden.
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Der
Gehalt von Dispersionsfarbstoffen in der erfindungsgemäßen Tinte
ist bevorzugt 0,1–20
Gewichtsprozent, aber ist bevorzugter 0,2–13 Gewichtsprozent. Es ist
möglich,
kommerziell erhältliche
Dispersionsfarbstoffe ohne jede Behandlung einzusetzen, aber es
ist bevorzugt diese nach Unterziehung einer Reinigungsbehandlung
einzusetzen. Als ein solches Reinigungsverfahren können ein
Rekristallisationsverfahren und ein Waschverfahren nach dem bekannten
Stand der Technik eingesetzt werden. Es wird bevorzugt, dass passende
organische Lösungsmittel
für das
Reinigungsverfahren und die Reinigungsbehandlung, abhängig vom Farbstofftyp
selektiert, eingesetzt werden.
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Die
erfindungsgemäßen Dispersionsagentien
werden nun beschrieben.
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Als
in der erfindungsgemäßen Tinte
verwendbare Dispersionsagentien können Polymerdispersionsagentien
und oberflächenaktive
Agentien mit geringem Molekulargewicht aufgelistet werden. Von diesem,
in Hinblick auf die Lagerstabilität der Tinte, ist es bevorzugt
Polymerdispersionsagentien zu verwenden.
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Aufgelistet
als Polymerdispersionsagentien sind, zum Beispiel, natürliches
Gummi wie zum Beispiel Gummiarabikum oder Tragacanth; Glucoxid wie
zum Beispiel Saponin; Cellulosederivative wie zum Beispiel Methylcellulose,
Carboxycellulose oder Hydroxymethylcellulose; natürliche Polymere
wie zum Beispiel Ligninsulfonsäuresalze
oder Schelllack; anionische Polymere wie zum Beispiel Polyacrylsäuresalze,
Salze von Styrolacrylsäurecopolymeren,
Salze von Vinylnaphthalenmaleinsäurecopolymeren,
Natriumsalze oder Phosphate von β-Naphthalinsulfonsäure-formalin-kondensationsprodukten;
und nichtionische Polymere wie zum Beispiel Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon
oder Polyethylenglykol.
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Des
weiteren sind als Beispiele von oberflächenaktiven Agentien mit geringem
Molekulargewicht anionische oberflächenaktive Agentien wie zum
Beispiel Fettsäuresalze,
höhere
Alkoholschwefelsäureestersalze, flüssige Fettsäureschwefelsäureestersalze
und nichtionische oberflächenaktive
Agentien wie zum Beispiel Polyoxyethylenalkylether, Sorbitanalkylester
oder Polyoxyethylensorbitanalkylester aufgelistet. Diese Komponenten
können
einzeln oder in Kombination von mindestens zwei Typen, welche entsprechend
ausgewählt werden,
eingesetzt werden. Die verwendete Menge ist bevorzugt im Bereich
von 1–20
Gewichtsprozent mit Bezug auf das Gesamttintengewicht.
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Unter
den erfindungsgemäßen Dispersionsagentien
werden die, die eine Carboxylgruppe haben bevorzugt, welche als
kommerzielle Produkte erhältlich
sind. Beispiele schließen
polymere Dispersionsagentien wie zum Beispiel Lignoschwefelsäuresalze
(zum Beispiel VANILEX RN, produziert von Nippon Paper Industries
Co., Ltd.), Copolymere von α-Olefin
und Maleinanhydrid (zum Beispiel FLORENE G-700, produziert von KYOEISHA
Chemical Co., Ltd.) oder SUN EKISU (produziert von Nippon Paper
Industries Co., Ltd.) ein.
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Die
verwendete Menge von Dispersionsagentien wie zum Beispiel erfindungsgemäßen polymeren Dispersionsagentien
ist bevorzugt 20–200
Prozent bezogen auf die Dispersionsfarbstoffe. Wenn die Menge der
Dispersionsagentien klein ist, ergibt sich keine Bildung von winzigen
Partikeln aus Dispersionsfarbstoffen, was zu ungenügender Dispersionsstabilität führt. Andererseits
ist der übermäßig große Gehalt
an Dispersionsagentien aufgrund der folgenden Gründe nicht bevorzugt. Die Bildung
von winzigen Partikeln und Dispersionsstabilität lassen nach, wodurch die
Tintenviskosität
zunimmt. Diese Dispersionsagentien können individuell oder in Kombination
eingesetzt werden.
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In
den erfindungsgemäßen Dispersionsagentien
ist das Verhältnis
der Molzahl der Carboxylgruppen zu der Molzahl der gesamten säuredissoziierten
Gruppen, die in den obigen Dispersionsagentien inkorporiert sind,
bevorzugt bei mindestens 50 Molprozent, ist bevorzugter bei mindestens
80 Molprozent, aber ist noch bevorzugter bei 80–100 Molprozent. Bei Einsatz
der Dispersionsagentien mit einem Molzahlverhältnis der Carboxylgruppe wie
oben spezifiziert, ist es möglich
die Zieleffekte der vorliegenden Erfindung zu bieten.
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Die
in der Dispersionsagentie inkorporierte saure dissoziierende Gruppe,
wie in der vorliegenden Erfindung beschrieben, wird auch als eine
protonendissozierende Gruppe bezeichnet. Als Beispiele von solchen protonendissozierenden
Gruppen können
eine Carboxylgruppe, eine Sulfatogruppe, eine Phosphonogruppe, eine
Alkylsulfonylcarbamoylgruppe, eine Acylcarbamoylgruppe, eine Acylsulfamoylgruppe
und eine Alkylsulfonylsulfamoylgruppe aufgelistet werden.
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Bei
der Tinte gemäß der vorliegenden
Erfindung ist es bevorzugt, dass der pH der Tinte höher ist
als der pKa der hauptsächlichen
sauren dissozierenden Gruppe der obigen Dispersionsagentien. Durch
Regulation des pH der Tinte und des pKa der sauren dissozierenden
Gruppe des Dispersionsagens, um die obigen Verhältnisse zu erfüllen, ist
es möglich
die Dispersionsfarbstoffe der Tinte auf Textilien effektiv zu fixieren.
Im übrigen
bezieht sich die hauptsächliche
sauren dissozierenden Gruppe der Dispersionsagentie, wie in der
vorliegenden Erfindung beschrieben, auf die sauren dissozierenden
Gruppe bei einem Molprozent von mindestens 50 Molprozent.
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Der
pKa-Wert, wie in der vorliegenden Erfindung beschrieben, wird auch
eine Säuredissoziationskonstante
genannt, welche zum Beispiel in Buichi Sakaguchi und Keihei Ueno,
Kinzoku Chelate [III] (Metallchelaten [III]), Nanko Do detailliert
wird, welche die pKa-Werte von sauren dissoziierenden Gruppen beschreiben. Des
weiteren ist es möglich
den pKa von Komponenten, welche nicht in der obigen Referenz beschrieben
sind, unter Einsatz von konventionellen Verfahren zu bestimmen.
Es ist zum Beispiel möglich
den pKa unter Einsatz Verfahrens zu bestimmen beschrieben zum Beispiel
in Jikken Kagaku Koza 5 Netsuteki Sokutei oyobi Heiko (Experimental
Chemistry Lecture 5 Thermal Measurement and Equlibrium) Seite 460,
herausgegeben durch Nihon Kagaku Kai, Maruzen Co., Ltd.
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Wasserlösliche Lösungsmittel
gemäß der vorliegenden
Erfindung werden nun beschrieben.
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Aufgelistet
als in der vorliegenden Erfindung verwendbare wasserlösliche organische
Lösungsmittel sind,
zum Beispiel mehrwertige Alkohole (zum Beispiel Ethylenglycol, Glycerin,
2-Ethyl-2-(hydroxymethyl)-1,3-propandiol, Tetraethylenglycol, Triethylenglycol,
Tripropylenglycol, 1,2,4-Butanetriol, Ethylenglycol, Propylenglycol,
Dipropylenglycol, Butylenglycol, 1,6-Hexandiol, 1,2-Hexandiol, 1,5-Pentandiol,
1,2-Pentandiol, 2,2-Dimethyl-1,3-propandiol,
2-Methyl-2,4-pentandiol, 3-Methyl-1,5-pentandiol, 3-Methyl-1,3-butandiol,
und 2-Methyl-1,3-propandiol); Amine (zum Beispiel, Ethanolamin und
2-(Dimethylamino)ethanol); einwertige Alkohole (zum Beispiel, Methanol,
Ethanol, und Butanol); Alkylether von mehrwertigen Alkoholen (zum
Beispiel, Diethylenglycol monomethylether, Diethylenglycolmonobutylether,
Triethylenglycolmonomethylether, Triethylenglycolmonobutylether,
Ethylenglycolmonomethylether, Ethylenglycolmonobutylether, Propylenglycolmonomethylether,
Propylenglycolmonobutylether, und Dipropylenglycolmonomethylether);
2,2'-Thiodiethanol; Amide
(zum Beispiel, N,N-Dimethylformamid); Heterocyclen (2-Pyrrolidon);
und Acetonitril, Das Volumen der wasserlöslichen organischen Lösungsmitteln
ist bevorzugt 10–60
Gewichtsprozent bezogen auf das Gesamttintengewicht.
-
Um
die Tintenviskosität
und Dispersionsfarbstoffe stabil zu halten und um die Farbentwicklung
zu verbessern, können
zu der Tinte gemäß der vorliegenden
Erfindung anorganische Salze, anders als die oben beschriebenen
festgelegten Komponenten, hinzugefügt werden. Als anorganische
Salze sind zum Beispiel Natriumchlorid, Natriumsulfat, Magnesiumchlorid
und Magnesiumsulfid aufgelistet. Um die erhaltene Lagerungsstabilität der Tinte über eine
ausgedehnte Zeitperiode zu erhalten, ist es des weiteren möglich, Anti-Pilz
Agentien und Antiseptika in die Tinte zu inkorporieren. Als Antiseptika
und Anit-Pilz Agentien sind aromatische Halogenkomponenten (zum
Beispiel PREVENTOL CMK), Methylendithiocyanat, halogenenthaltene
Stickstoffschwefelkomponenten und 1,2-Benzisothiazolin-3-on (zum
Beispiel PROXEL GLX) aufgelistet, dennoch ist die vorliegende Erfindung
nicht darauf limitiert.
-
Des
weiteren ist es bevorzugt, dass in die Textildrucktintenstrahltinte
Hilfsmittel inkorporiert werden, während der Färbung eingesetzt, unter Einsatz
eines Hochtemperaturdampfverfahrens oder Textilien eingesetzt für Textildruck.
-
Während Bedampfung
der Textildrucke bilden Färbehilfsmittel
eine eutektische Mischung mit kondensiertem Wasser in der Form von
Textilmustern und wirken so, dass die verdampfte Wassermenge limitiert
wird und die Temperaturanstiegszeit verkürzt wird. Des weiteren löst das resultierende
eutektische Gemisch Farbstoffe in Fasern auf und erhöht die Diffusionsrate
der Farbstoffe in die Fasern. Harnstoff ist als ein Hilfsmittel beim
Färben
aufgelistet.
-
In
der erfindungsgemäßen Tinte
führen
während
des Textildruckens unter Einsatz eines Tintenstrahldrucker gelöste Gase,
die in der Tinte inkorporiert sind, zur Degradation der Auflösung und
Trennschärfe,
oder führen
zur Bildung von mikroskopisch kleinen Luftblasen, Konsequenterweise
wird es bevorzugt, solche in der Tinte gelösten Gase zu entfernen. Entgasungsverfahren
sind hauptsächlich
unterteilt in ein Verfahren, in welchem Entgasen unter Einsatz physikalischer
Verfahren wie Sieden oder reduzierten Drücken angewendet wird und ein
chemisches Verfahren, in welchem absorbierende Agentien der Tinte
hinzugefügt
und gemischt werden. In der vorliegenden Erfindung ist es möglich, das
Entgasen unter Einsatz von beliebigen Verfahren durchzuführen. Allerdings
wird das folgende Verfahren besonders bevorzugt, welches geeignet
ist, in der Tinte gelöste
Gase effektiv zu entfernen, ohne die physikalischen Eigenschaften
der Tinte nachteilig zu beeinflussen. Durch Druckminderung auf die äußere Oberfläche einer
Hohlfasermembran werden die in der Tinte gelösten Gase durch sie durchgeleitet
und dadurch entfernt.
-
Eine
erfindungsgemäße Vorbehandlungslösung wird
nun beschrieben.
-
Die
erfindungsgemäße Vorbehandlungslösung ist
dadurch gekennzeichnet, dass sie auf die Textilien appliziert wird,
bevor die Tinte appliziert wird und ihr pH geringer als der der
Tinte ist.
-
Verfahren,
in welchen der pH der obigen Vorbehandlungslösung auf die obigen in der
vorliegenden Erfindung spezifizierten Bedingungen reguliert wird,
sind nicht besonders limitiert. Es ist möglich, pH-regulierende Additive
wie verschiedene Arten von anorganischen und organischen Säuren zu
verwenden. Aufgelistet als anorganische Säuren sind Essigsäure, Salzsäure, Schwefelsäure, chlorige
Säure,
Salpetersäure,
salpetrige Säure,
schwefelige Säure,
phosphorige Säure,
Phosphorsäure,
Chlorsäure
und hypophosphorige Säure.
-
In
der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, den pH der Vorbehandlungslösung auf
den gewünschten
pH unter Einsatz von organischen Säuren zu regulieren. Aufgelistet
als organische Säuren,
die in der vorliegenden Erfindung verwendbar sind, sind Ameisensäure, Essigsäure, Propionsäure, Buttersäure, Isobuttersäure, Valeriansäure, Isovaleriansäure, Oxalsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Citraconsäure, Itaconsäure, Tricarballylsäure, Glycolsäure, Thioglycolsäure, Milchsäure, Apfelsäure, Weinsäure, Zitronensäure, Isozitronensäure, Glukonsäure, Brenztraubensäure, Oxalessigsäure, Diglykolsäure, Benzoesäure, Phthalsäure, Mandelsäure und
Salicylsäure.
Von diesen ist die organische Säure
bevorzugter wenigstens eine ausgewählt aus der Gruppe bestehend
aus Weinsäure,
Zitronensäure
und Milchsäure.
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In
dem Tintenstrahltextildruckverfahren der vorliegenden Erfindung
ist es bevorzugt, dass 1) der pH der Vorbehandlungslösung als
kleiner als der pKa von organischen Säuren festgesetzt ist, 2) organische
Säuren
ausgewählt
werden, welche einen pH aufweisen, der kleiner als der der Tinte
ist und einen pKa-Wert, der gleich oder höher als der der Vorbehandlungslösung ist,
oder 3) organische Säuren
ausgewählt
werden, welche einen pKa-Wert aufweisen, der kleiner als der pKa
der Dispersionsagentie ist, während
er gleich oder höher
als der pH der Vorbehandlungslösung
ist. Bevor die Tinte auf die Textilien appliziert wird, ist es durch
Applikation der Vorbehandlungslösung,
die saurer als die Tinte ist, welche organische Säuren inkorporiert,
welche die obigen spezifizierten Konditionen erfüllen, auf die Textilien möglich, die
Dispersionsagentien, welche für
die Dispersion der Dispersionsfarbstoffe in der auf den Textilien
abgelagerten Tinte angewendet werden, mit hoher Geschwindigkeit
auszufällen,
wodurch es möglich
ist die Dispersionsfarbstoffe effizient zu fixieren.
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Beim
Tintenstrahltextildruckverfahren der vorliegenden Erfindung ist
es möglich,
die Vorbehandlungslösung
erfindungsgemäß unter
Einsatz von konventionellen Applikationsverfahren nach dem Stand
der Technik, wie zum Beispiel einem Auflageverfahren, einem Beschichtungsverfahren
oder einem Sprayverfahren, auf Textilien zu applizieren. Vom Gesichtspunkt
aus, dass die Vorbehandlungslösung
in beliebigen Mengen auf die Textilien applizierbar ist, wird in
der vorliegenden Erfindung ein Verfahren bevorzugt, in welchem die
Vorbehandlungslösung
unter Einsatz von Tintenstrahlköpfen
auf die Textilie appliziert wird.
-
In
dem Tintenstrahltextildruckverfahren der vorliegenden Erfindung
wird der Textildruck durchgeführt unter
Einsatz eines Vorbehandlungsprozesses, in welchem eine Vorbehandlungslösung auf
die Textilie wie oben beschrieben appliziert wird, eines tintenliefernden
Prozesses, als nachfolgendem Prozess, wodurch die Aufnahme auf die
Textile durch Tintenausstoß von
Tintenstrahlköpfen
erfolgt, eines Farbentwicklungsprozesses, in welchem die tintenbelieferte
Textilie einer Hitzebehandlung unterworfen wird und danach eines
Waschprozesses, in welchem die hitzebehandelte Textilie gewaschen
wird.
-
Beim
Tintenstrahltextildruck wird die Färbung, wenn die tintenbedruckte
Textilie ohne jede Nachbehandlung bleibt, nicht wünschenswert
erreicht. In Fällen,
in denen lange Längen
von Textilien über
eine ausgedehnte Zeitperiode kontinuierlich bedruckt werden, werden
die bedruckten Textilien kontinuierlich produziert. Wenn die bedruckte
Textilie nicht angemessen verarbeitet wird, sammelt sie sich an
oder verbraucht Raum, wodurch die Sicherheit nicht verlässlich und
sie könnte
gelegentlich unvorhergesehen gefärbt
werden. Aufgrund dessen ist ein Wickelvorgang erforderlich. Während dieses
Vorganges können
Hilfsmittel, welche das Drucken nicht ungünstig beeinflussen wie Papier,
Stoff oder Vinylbögen
zwischen den Textilschichten platziert werden. Allerdings ist es
in Fällen,
in denen die bedruckte Textilie auf dem Weg geschnitten wird oder
in der Länge
kurz ist, unnötig
das Aufwickeln durchzuführen.
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Der
Farbentwicklungsprozess, wie hierin geschrieben, bezieht sich auf
einen Prozess in welchem der original Farbton der Farbstoffe in
der Tinte, welche nach dem Drucken lediglich auf der Oberfläche der
Textilie anhaftet und weder ausreichend adsorbiert noch fixiert
ist, adsorbiert und fixiert wird. Als Verfahren werden Bedampfen
unter Einsatz von Dampf, Backen mit trockener Hitze, Thermosol, überhitzten
Dampf nutzender HT Bedampfer und komprimierten Dampf nutzender HP
Bedampfer eingesetzt. Diese werden passend selektiert abhängig von
den Druckkomponenten und Tinten, Gedruckte Textilien können des
weiteren Trocknung und einer Farbentwicklungsbehandlung, korrespondierend
zu ihrer beabsichtigten Verwendung, in solch einer Art und Weise
unterworfen werden, dass die Hitzebehandlung sofort nach dem Drucken
oder einige Zeit nach dem Drucken durchgeführt wird. In der vorliegenden
Erfindung kann jede der obigen Methoden eingesetzt werden.
-
Bei
Einsatz von Dispersionsfarbstoffen während des Färbens, anders als die Verfahren
in denen die Farbenwicklung bei hohen Temperaturen durchgeführt wird,
kann ein Verfahren eingesetzt werden, in dem Träger verwendet werden. Als Träger bevorzugt
eingesetzte Verbindungen sind solche, die Fähigkeiten wie hohe Farbverstärkung, eine
einfach zu verwendende Methode, Stabilität, minimale ungünstige Effekte
auf Menschen und auf die Umgebung, einfaches Entfernen aus Fasern
und keine ungünstigen
Effekt auf die Farbbeständigkeit
aufweisen. Als Beispiele für
solche Träger
können
Phenole wie zum Beispiel o- Phenylphenol, p-Phenylphenol,
Methylnaphthalin, Alkybenzoat, Alkylsalicylat, Chorbenzol oder Diphenyl,
genauso wie Ether, organische Säuren
und Kohlenwasserstoffe aufgelistet werden. Diese Verbindungen beschleunigen
das Aufquellen und die Plastifizierung von Fasern wie zum Beispiel
Polyester, welcher Schwierigkeiten beim Färben bei ungefähr 100°C aufweist,
wodurch die Dispersionsfarbstoffe dazu neigen in die Fasern einzufließen. Die Träger können vorher
auf die Fasern der für
den Tintenstrahldruck eingesetzten Textilie adsorbiert werden oder können in
einer Tintenstrahltinte inkorporiert werden.
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Es
ist des weiteren bevorzugt, dass Färbe-Hilfsmittel in eine Textildrucktintenstrahltinte
inkorporiert werden, die während
eines Hochtemperaturdampfverfahrens eingesetzt wird oder in Textilien,
die im Textildruck eingesetzt werden. Während des Bedampfens des Textildrucks
bilden die Färbe-Hilfsmittel
mit kondensiertem Wasser ein eutektisches Gemisch in der Gestalt
des Textilmusters und funktionieren, indem sie die Menge an verdampftem
Wasser limitieren und die Temperaturanstiegszeit verkürzen. Das
resultierende eutektische Gemisch löst des weiteren Farbstoffe
auf Fasern und verstärkt
die Diffusionsrate der Farbstoffe in die Fasern. Harnstoff ist als
ein Hilfsmittel beim Färben
aufgelistet.
-
Nach
der Hitzebehandlung ist ein Waschprozess erforderlich, weil die
verbleibenden Farbstoffe, welche nicht an der Färbung teilgenommen haben, die
Stabilität
und Haltbarkeit der resultierenden Farbe herabsetzen. Es ist des
weiteren nötig,
die für
die Vorbehandlung eingesetzten Materialien zu entfernen. Wenn sie nicht
entfernt werden, ist die resultierende Haltbarkeit herabgesetzt
und die Textilien neigen zur Verfärbung. Aufgrund dessen ist
das Waschen, basierend auf den zu entfernenden Materialien und Zielsetzungen
essentiell. Verfahren werden basierend auf den Druckkomponenten
und Tinten ausgewählt.
Im Falle von Polyester wird zum Beispiel üblicherweise eine Behandlung
durchgeführt
unter Einsatz einer gemischte Lösung
aus Natriumhydroxid, oberflächenaktiven
Agentien und Wasserstoffsulfit. Die Behandlung wird unter Einsatz
eines Verfahrens durchgeführt,
in dem eine Vorrichtung der kontinuierlichen Art, wie zum Beispiel
ein offener Einseifer, verwendet wird oder eine Vorrichtung der
diskontinuierlichen Art wie zum Beispiel eine Tintentrocknungsmaschine
verwendet wird. In der vorliegenden Erfindung können beide Methode eingesetzt
werden.
-
Trocknung
ist nach dem Waschen erforderlich. Nach Auswringen oder Entwässern der
gewaschenen Textilie wird eine Trocknung unter Einsetzen von Kleiderbügeln, Trocknern,
Erwärmungswalzen
oder Bügeleisen
durchgeführt.
-
Komponenten,
welche die Textilien, die im Tintenstrahltextildruckverfahren der
vorliegenden Erfindung eingesetzt werden, bilden, sind nicht besonders
limitiert, so lange sie Fasern inkorporieren, die fähig sind,
unter Einsatz von Dispersionsfarben gefärbt zu werden. Von diesen sind
solche bevorzugt, die Polyester-, Acetat- oder Triacetatfasern inkorporieren.
Von diesen sind die Textilien, die Polyesterfasern inkorporieren,
besonders bevorzugt. Textilien können
in jeder Form eingesetzt werden, in welcher der Fasern gewebt oder
gestrickt oder in der Form von Vliesstoff sind. Des weiteren ist
es zweckmäßig, dass
in der vorliegenden Erfindung verwendbare Textilien zu 100 Prozent
aus Fasern zusammengesetzt sind, die fähig sind mit Dispersionsfarben
gefärbt zu
werden, aber es ist auch möglich
gemischte Textilien mit Viskose, Baumwolle, Polyurethan, Acryl,
Nylon, Wolle und Seide oder gemischte Vliesstoffgewebe zu verwenden.
Des weiteren ist die Stärke
der Fäden,
die die obigen Textilien bilden, bevorzugt im Bereich von 10–100 d.
-
Beispiele
-
Die
vorliegende Erfindung wird nun speziell mit Bezug auf Beispiele
beschrieben, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Des
weiteren sind „Teile" und „%", welche in den Beispielen
verwendet werden, „Gewichtsteile" und „Gewichts-%", wenn sie nicht
entsprechend anderweitig spezifiziert werden.
-
Beispiel 1
-
<<Herstellung von
Tinte>>
-
(Herstellung von Dispersionsfarbstoffdispersionen
M1–M6)
-
Nach
aufeinanderfolgendem Mischen von Zusätzen wie unten beschrieben,
wurde die erhaltene Mischung unter Einsatz einer Sandmühle dispergiert,
wodurch eine Dispersionsfarbstoffdispersion präpariert wurde. Die Dispersion
wurde beendet, wenn der durchschnittliche Durchmesser der dispergierten
Dispersionsfarbstoffpartikeln 200 nm erreichte. Anschließend wurde
der pH auf den Wert, der in Tabelle 1 aufgelistet ist, durch Zugabe
der erforderlichen Menge an Schwefelsäure oder Natriumhydroxid eingestellt.
| Dispersionsfarbstoffe
(der in Tabelle 1 beschriebenen Art) | 25
Teile |
| Glycerin | 30
Teile |
| Dispersionsagentie
(der in Tabelle 1 beschriebenen Art) | 12
Teile |
| | |
| Schwefelsäure oder
Natriumhydroxid die erforderliche Menge, um den pH auf den gewünschten
Wert einzustellen |
| ionenausgetauschtes
Wasser auf | 100
Teile |
Tabelle 1
| Dispersionsfarbstoff dispersionsnummer | Dispersionsfarbstoff | Dispersionsagentie | PH |
| Firmenbezeichung | Hersteller |
| M1 | C.
I. Dispersionsrot 302 | FLORENE-700 | KYOEISHA
Chemical Co., Ltd | 8,0 |
| M2 | C.
I. Dispersionsrot 302 | VANILEX
RN | Nippon
Paper Inquiries Co., Ltd | 8,0 |
| M3 | C.
I. Dispersionsrot 302 | VANILEX
RN | Nippon
Paper Inquiries Co., Ltd | 5,0 |
| M4 | C.
I. Dispersionsrot 302 | VANILEX
RN | Nippon
Paper Inquiries Co., Ltd | 5,6 |
| M5 | C.
I. Dispersionsrot 302 | SUN
KIESU P252 | Nippon
Paper Industries Co., Ltd | 8,0 |
| M6 | C.
I. Dispersionsrot 302 | DEMOL
N | Kao
Corp. | 8,0 |
-
Übrigens
zeigt Tabelle 2 das Molverhältnis
(in %) der Carboxylgruppe in Bezug auf die Gesamtmolzahl der sauren
dissoziierenden Gruppe der Dispersionsagentie, die eingesetzt wurde,
um obige Dispersionsfarbstoffdispersionen M1–M6 herzustellen, und den pKa
der hauptsächlichen
sauren dissoziierenden Gruppe. Tabelle 2
| Name
der Dispersionsagentie | Molverhältnis der
Carboxylgruppe (mol%) | pKa |
| FLORENE
G-700 | 100 | 7,0 |
| VANILEX
RN | 67 | 5,5 |
| SUN
EKISU P252 | 15 | <2,0 |
| DEMOL
N | 0 | <2,0 |
-
(Herstellung der Tinten M1–M6)
-
Durch
Einsatz obiger Dispersionsfarbstoffdispersionen M1–M6, wie
oben hergestellt, wurden die Tinten M1–M6 basierend auf dem nachstehenden Rezept
hergestellt. Anschließend
wurde in der selben Art und Weise wie für die Herstellung der obigen
Dispersionsfarbstoffdispersionen, der pH durch Zugabe von Schwefelsäure oder
Natriumhydroxid so eingestellt, dass der pH den selben Wert wie
die eingesetzten Dispersionsfarbstoffdispersionen erreichte.
-
Des
weiteren wurde Filtration unter Einsatz eines 3 μm Membranfilters, gefolgt von
Entgasung, durchgeführt.
Entgasung wurde in der Art durchgeführt, dass jeder der hergestellten
Tinten erlaubt wurde, durch eine gaspermeable Hohlgarnmembran zu
passieren (hergestellt durch Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) und durch
reduzierten Druck auf der äußeren Oberfläche der
Hohlgarnmembran wurden die in der Tinte gelösten Gase unter Einsatz einer
Wasserstrahlpumpe beseitigt. Des weiteren wurde die resultierende
Tinte nach Entgasung einer Vakuumverpackung unterzogen, um der Durchmischung
mit umgebender Luft vorzubeugen.
| Dispersionsfarbstoffdispersion | 40
Teile |
| Ethylenglykol | 20
Teile |
| Glycerin | 10
Teile |
| Natriumdiethylhexylsulfosuccinat | 0,5
Teile |
| PROXEL
GXL (hergestellt durch AVECIA Co.) | 0,1
Teile |
| Schwefelsäure oder
Natriumhydroxi benötigte
Menge | |
| ionenausgetauschtes
Wasser auf | 100 Teile |
-
<<Herstellung von
Vorbehandlungslösung>>
-
Die
nachstehend beschriebenen Zusätze
wurden sukzessive hinzugegeben und gelöst, wobei die Vorbehandlungslösungen,
wie in Tabelle 3 beschrieben, hergestellt wurde. Des weiteren wurde
der pH von einigen dieser Vorbehandlungslösungen durch Einsatz von Natriumhydroxid
eingestellt, um den in Tabelle 3 beschriebenen Wert zu erreichen.
-
Anschließend wurde
die Filtration unter Einsatz eines 3 μm Membranfilters durchgeführt, gefolgt
von Entgasung. Entgasung wurde in der Art durchgeführt, dass
jeder der Vorbehandlungslösungen
erlaubt wurde, durch eine gaspermeable Hohlgarnmembran (hergestellt
durch Mitsubishi Rayon Co., Ltd) zu passieren und durch Druckreduktion
auf der äußeren Oberfläche der
Hohlgarnmembran, unter Einsatz einer Wasserstrahlpumpe die in der
Vorbehandlungslösung
gelösten
Gase entfernt wurden. Des weiteren wurde nach Entgasung die resultierende
Vorbehandlungslösung
einer Vakuumverpackung unterzogen, um der Durchmischung mit umgebender
Luft vorzubeugen.
| Ethylenglykol | 20
Teile |
| Glycerin | 10
Teile |
| Säure Menge
wie in Tabelle 3 beschrieben Natriumdiethylhexylsulfosuccinate | 0,5
Teile |
| PROXEL
GXL (hergestellt durch AVECIA Co.) | 0,1
Teile |
| ionenausgetauschtes
Wasser auf | 100
Teile |
-
Im übrigen sind
in Hinsicht auf die Säuren,
die eine Vielfalt von pKa-Werten
für die
sauren dissoziierenden Gruppe haben, alle Werte in Tabelle 3 aufgelistet. Tabelle 3
| Vorbehandlungs-Lösung Nr. | Säuretyp | zugesetzte
Menge (Teile) | pH | pKa |
| 1 | Schwefelsäure | 1 | <1,0 | <2,0 |
| 2 | Zitronensäure | 5 | 4,0 | 3,1;
4,8; 6,4 |
| 3 | Weinsäure | 5 | 4,0 | 3,0;
5,1 |
| 4 | Maleinsäure | 5 | 4,0 | <2,0; 5,8 |
| 5 | Maleinsäure | 5 | 5,0 | <2,0; 5,8 |
| 6 | Maleinsäure | 5 | 5,6 | <2,0; 5,8 |
| 7 | Phosporsäure | 1 | 9,0 | 2,1;
7,2; 11,8 |
-
<<Bilddruck>>
-
(Herstellung der Bewertungsproben A1–A6 und
B1–B7)
-
Jede
Tinte und jede Vorbehandlungslösung,
wie oben beschrieben hergestellt, wurden wie in Tabelle 4 aufgelistet
kombiniert und auf eine Textilie unter Einsatz eines Tintenstrahldruckers
wie nachstehend beschrieben, aufgespritzt, wobei Bewertungsproben
A1–A6
und B1–B7
hergestellt wurden.
-
Bewertungsbilder
wurden bei 25°C
und 50% relativer Feuchtigkeit auf einem durch jede Farbfirma als eine
Textilie hergestellten chinesischen Polyesterkleiderstoff, bedruckt,
unter Einsatz eines Tintenstrahldruckers beladen mit einer Kopfeinheit,
zusammengesetzt aus einem Piezokopf für die Vorbehandlungslösung und
vier Piezoköpfen
für jede
Tinte bei einer Fahrfrequenz von 20 kHz und einem Düsendurchmesser
von 30 Mikrometer, welcher so eingestellt wurde, dass eine Tintentropfrate
bei jeder Farbe von 6 m/Sekunde erreicht wurde, so dass die Vorbehandlungslösung immer
vor der Tintenablage auf der Textilie abgelegt wurde.
-
Als
ein Bewertungsbild wurde ein farbmassives Bild mit einem Auflösungsvermögen von
720 dpi × 720 dpi
eingesetzt, hergestellt durch Ausstoßen von 30 Prozent der Vorbehandlungslösung und
100 Prozent der Tinte bezüglich
100 Prozent, wenn die Tintentropfen auf allen Pixeln abgesetzt wurde.
Im Übrigen
repräsentiert dpi,
wie in der vorliegenden Erfindung beschrieben, eine Anzahl von Punkten
pro 2,54 cm.
-
(Herstellung der Bewertungsproben C1–C4)
-
Aus
farbmassiven Bildern zusammengesetzte Bewertungsproben C1–C4 wurden
in solch einer Weise hergestellt, dass durch Einsatz des selben
Tintenstrahldruckers, der eingesetzt wurde, um die obigen Bewertungsproben
herzustellen, jede in Tabelle 4 beschriebene Tinte auf ein vorbehandeltes
Gewebe in einer Menge von 100 Prozent ausgestoßen wurde.
-
Als
ein vorbehandeltes Gewebe wurde SUMINOE FABRIC GB3951 (aus China)
Kleiderstoff hergestellt durch SUMINOE Co., Ltd eingesetzt. Tabelle 4
| Bewertungsprobe
Nr. | Tinten
Nr. | Vorbehandlungs-Lösung Nr. | Bemerkungen |
| A1 | M2 | 7 | Vergleichsbeispiel |
| A2 | M3 | 1 | Vorliegende
Erfindung |
| A3 | M6 | 1 | Vorliegende
Erfindung |
| A4 | M5 | 1 | Vorliegende
Erfindung |
| A5 | M2 | 1 | Vorliegende
Erfindung |
| A6 | M1 | 1 | Vorliegende
Erfindung |
| B1 | M1 | 3 | Vorliegende
Erfindung |
| B2 | M1 | 2 | Vorliegende
Erfindung |
| B3 | M2 | 2 | Vorliegende
Erfindung |
| B4 | M2 | 4 | Vorliegende
Erfindung |
| B5 | M2 | 5 | Vorliegende
Erfindung |
| B6 | M4 | 4 | Vorliegende
Erfindung |
| B7 | M2 | 6 | Vorliegende
Erfindung |
| C1 | M1 | – | Vergleichsbeispiel |
| C2 | M2 | – | Vergleichsbeispiel |
| C3 | M5 | – | Vergleichsbeispiel |
| C4 | M6 | – | Vergleichsbeispiel |
-
<<Farbentwicklung>>
-
Jede
der wie oben hergestellten Bewertungsproben wurde einem Hitzefarbentwicklungprozess
bei 195°C
für eine
Minute unter Einsatz einer Hitzewalze unterworfen.
-
<<Beurteilung jedes
Charakteristikums>>
-
(Beurteilung der Wascheigenschaften)
-
Waschen
wurde in solch einer Weise durchgeführt, dass nach Waschprozess
1 (die Zeit beschrieben in Tabelle 5) Entwässern durchgeführt wurde.
Als Waschlösung
wurde eine Arbeitslösung,
die durch Lösen
von HIGH CLEANER CA-10Y, hergestellt von Tokai Seiyu Co., in einer
Menge von 2 g/Liter in Leitungswasser hergestellt wurde, eingesetzt
und der pH der Waschlösung
wurde auf 5,0 festgesetzt.
-
Während des
Waschprozesses, nach Durchführung
von Waschprozess 1 für
10 Minuten und für
zusätzliche
20 Minuten, wurde die Entwässerung
durchgeführt.
Danach wurde Waschzeit 2 für
60 Minuten ausgeführt.
-
Auf
jeder Ebene, nach Durchführung
von Waschprozess 1 jeweils für
5 Minuten, für
10 Minuten und für
20 Minuten, wurden von jeder Waschlösung Stichproben entnommen
und die in der Waschlösung
inkorporierten Farbstoffe wurden unter Einsatz von Ethylacetat extrahiert.
Danach wurde die Spektralabsorptionskurve in der UV-VIS Wellenform
des Extraktes unter Einsatz eines Spektrophotometers UVIDFC-610,
hergestellt durch Shimadzu Corp. bestimmt, und es wurden die Wellenlängen infolge
der Dispersionsfarbstoffe und jede Absorption berechnet. Wenn die
Absorption während
der 20 Minuten der Waschzeit in Waschprozess 1 100 war, wurde der
relative Absorptionswert der Waschzeit von 5 Minuten und 10 Minuten
in Waschprozess 1 als ein Index der Wascheigenschaften eingesetzt.
-
Wenn
der Wert 100 erreichte, wurden die Wascheigenschaften (Fähigkeit
Dispersionsfarbstoffe zu entfernen, welche nicht für das Färben eingesetzt
wurden) weiter verbessert. Je früher
der Wert 100 erreichte, desto höher
war die Waschrate.
-
(Bewertung von Schlammbildungsbeständigkeit)
-
Aus
dem obigen Waschprozess, nach Ausführung von Waschprozess 1 für 20 Minuten,
wurden von dem Resultierenden Stichproben entnommen und unter Einsatz
eines erhitzten Luftstroms getrocknet. Danach wurde der Rücksand visuell
betrachtet. Tabelle 5 zeigt die Resultate
| Bewertungsprobe Nr. | Relative
Absorption | Schlammbildungs Beständigkeit | Bemerkungen |
| Waschzeit
von Waschprozess 1 |
| 5
Minuten | 10
Minuten | 20
Minuten |
| A1 | 30 | 55 | 100 | Relativ
gering | Vergleichsbeispiel |
| A2 | 50 | 80 | 100 | Gering | Vorliegende
Erfindung |
| A3 | 65 | 85 | 100 | Gering | Vorliegende
Erfindung |
| A4 | 70 | 90 | 100 | Gering | Vorliegende
Erfindung |
| A5 | 75 | 95 | 100 | Gering | Vorliegende
Erfindung |
| A6 | 80 | 100 | 100 | Gering | Vorliegende
Erfindung |
| B1 | 95 | 100 | 100 | Gering | Vorliegende
Erfindung |
| B2 | 95 | 100 | 100 | Gering | Vorliegende
Erfindung |
| B3 | 90 | 100 | 100 | Gering | Vorliegende
Erfindung |
| B4 | 85 | 98 | 100 | Gering | Vorliegende
Erfindung |
| B5 | 80 | 97 | 100 | Gering | Vorliegende
Erfindung |
| B6 | 75 | 95 | 100 | Gering | Vorliegende
Erfindung |
| B7 | 70 | 90 | 100 | Gering | Vorliegende
Erfindung |
| C1 | 30 | 60 | 100 | Erheblich | Vergleichsbeispiel |
| C2 | 40 | 65 | 100 | Erheblich | Vergleichsbeispiel |
| C3 | 35 | 62 | 100 | Erheblich | Vergleichsbeispiel |
| C4 | 45 | 67 | 100 | Erheblich | Vergleichsbeispiel |
-
Wie
aus den Ergebnissen von Tabelle 5 deutlich zu sehen ist, weisen
die Bewertungsproben der vorliegenden Erfindung, welche durch Verwendung
der Vorbehandlungslösung
bei einem pH geringer als der Tinte auf eine Textilie, hergestellt
wurde, vorhergehend der Anwendung der Tinte auf die Textilien, die
folgenden Vorteile verglichen mit den Vergleichsproben auf: die
gewünschte
Fixierfähigkeit
auf Textilien wurde erreicht, es war möglich, die nicht verwendeten
Dispersionsfarbstoffe innerhalb einer kurzen Waschzeit zu entfernen, resultierend
in exzellenten Wascheigenschaften und Schlammbildung während des
Waschens war minimal.
-
Beispiel 2
-
Durch
Einsatz von Bewertungsprobe B1 (Tinte M1 und Vorbehandlungslösung 3 (bei
einem pH von 4,0) beschrieben in Beispiel 1, wurde der pH der Waschlösungen,
wie in Tabelle 6 beschrieben, verändert, und die Wascheigenschaften
wurden, wie beim Einsatz des selben Verfahrens wie in Beispiel 1
beschrieben, eingeschätzt.
Tabelle 6 zeigt die Ergebnisse. Die Waschlösung wurde durch Lösen von
HIGH CLEANER CA-10Y, hergestellt von Tokai Seiyu Co., in einer Menge
von 2g/Liter in Leitungswasser hergestellt, und der pH wurde unter
Einsatz von Natriumhydroxid oder Schwefelsäure auf den in Tabelle 6 beschriebenen
Wert eingestellt. Tabelle 6
| pH der Waschlösung | Relative
Absorption |
| Waschzeit
von Waschprozess 1 |
| 5
Minuten | 10
Minuten | 20
Minuten |
| 3,8 | 110 | 105 | 100 |
| 5,0 | 105 | 100 | 100 |
| 6,0 | 100 | 100 | 100 |
-
Wie
eindeutig aus den in Tabelle 6 beschriebenen Ergebnissen hervorgeht,
wurden die Wascheigenschaften durch Einstellen des pH der Waschlösungen während des
Waschprozesses auf höher
als der pH der Vorbehandlungslösung,
weiter verbessert.
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Beispiel 3
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Tinten
M7–M9
wurden in der selben Art und Weise wie die in Beispiel 1 beschriebene
Tinte M1 hergestellt, außer,
dass jede der in Tabelle 7 beschriebenen Dispersionsfarbdispersionen
eingesetzt wurden.
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Anschließend wurden
die Bewertungsproben D1–D3
in der selben Art und Weise wie die in Beispiel 1 beschriebene Bewertungsprobe
B1 (Tinte M1 und Vorbehandlungslösung
3) hergestellt, außer,
dass Tinte M1 durch jede der Tinten M7–M9 ersetzt wurde. Basierend
auf dem Bewertungsverfahren der Wascheigenschaften beschrieben in
Beispiel 1, wurde der 60-minütige
Waschprozess nur unter Einsatz von Waschprozess 2 ausgeführt.
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Anschließend wurden
der Waschlösung
Proben entnommen und die in der Waschlösung inkorporierten Farbstoffe
unter Einsatz von Ethylacetat extrahiert. Danach wurde die Absorption,
unter Einsatz eines Spektrophotometers UVIDFC-620, hergestellt von
Shimadzu Corp, bestimmt. Des weiteren wurde die Absorption
2 der gesamten, auf die Textilie angewendete
Tinte bestimmt, und es wurde ein Verbrauchsgrad (Prozent) der Textilie
basierend auf der nachstehenden Formel errechnet. Tabelle 7 zeigt
die Ergebnisse.
Verbrauchsgrad der Textilie =
(Absorption2 – Absorption1)/Absorption2 × 100
(Prozent) Tabelle 7
| Bewertungsprobe Nr. | Tinte | Vorbehandlungslösung Nr. | Verbrauchsgrad der Textilie (%) |
| Nr. | Dispersionsfarbstoff | Dispersionsagentie | pH |
| Typ | Schmelz-Punkt (°C) |
| D1 | D1 | Dispersions-Gelb 3 | 269 | VANILEX RN | 8,0 | 3 | 65 |
| D2 | D2 | Dispersions-Orange 11 | 205 | VANILEX RN | 8,0 | 3 | 71 |
| D3 | D3 | Dispersions-Violett 26 | 193 | VANILEX RN | 8,0 | 3 | 93 |
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Wie
aus den Ergebnissen von Tabelle 7 eindeutig gesehen werden kann,
erhöht
die Verwendung von Tinte, die einen Dispersionsfarbstoff mit einem
Schmelzpunkt von höchstens
200°C inkorporiert
hat, den Verbrauchsgrad der Textilie.