用于数字印刷的织物预处理物制造技术

本发明专利技术公开了用作在基材例如织物和衣服上数字印刷的预处理物的一种阳离子聚氨酯水分散体、凝固性酸和反应性交联部分。预处理物包含具有通常质子化或季铵化的恰当位置的叔胺基基团的聚氨酯与反应性交联剂、凝固性酸和一些二价或多价金属离子的组合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】用于数字印刷的织物预处理物 专利
本专利技术涉及一种用于数字印刷的衍生自含水阳离子聚氨酯分散体（PUD)、凝固性 酸性添加剂和反应性交联剂的基材预处理物。聚氨酯的性能通过通常采用酸中和特定的叔 胺基基团，即链接的叔胺基团（侧链中的胺基团）得以提高；基材预处理物的吸墨性通过凝 固性酸性添加剂和多价金属阳离子得以改善；对基材的粘合性和图案耐洗性通过反应性交 联部分得以改善。上述预处理物用在包括数字和/或织物印刷的各种吸墨应用中。 专利技术背景 包括喷墨的数字印刷是一种将图案或数据直接从计算机复制到介质，通常为常规 基材上的方法。当将油墨施涂到介质上时，它应该保持为紧密、对称的点；否则油墨的点将 会渗透到接受介质内、变模糊或者以不规则的方式分散开覆盖比数字印刷机设计者所指定 的区域稍大的区域。结果是呈现的图案或数据特别是在对象和文本的边缘处具有低的色彩 强度、模糊性等等。 E. I.Du Pont de Nemours的EP1924658描述了一种具有在其中采用聚合物分散剂 分散的分散二氧化钛和交联聚氨酯粘合剂添加剂（不同于聚合物分散剂）的含水载体（油 墨）。认为白色油墨特别适用于在非白色织物上印刷图案。 E. I. Du Pont de Nemours 的 US2008/0092309A1 描述了一种包含非离子乳液聚合 物和多价阳离子盐的含水喷墨印刷预处理物。 Kornit的US2007/0103528涉及一种用于数字印刷产生高品质和持久耐磨损的图 案的油墨，上述图案在清洗时不劣化或者在触摸时不粗糙和脆。 Kimberly-Clark Worldwide, Inc.的 EP1356155 涉及一种与吸收液共同使用的用 于喷墨印刷的阳离子聚合物涂料配制剂。吸收液可以是脲（用于基于酸性染料的油墨）或 铵盐例如草酸铵和酒石酸铵。在一个实施方案中，该配制剂包括5-95%阳离子聚合物或共 聚物和约5-20%织物柔软剂。阳离子聚合物示于参考文献的附图1A-1C并且表现为例如由 二烯丙基铵单体自由基聚合的聚合物。 Kimberly Clark Worldwide, Inc.的EP1240383涉及包括用于处理基材例如阳离 子聚合物或共聚物的吸收液和织物柔软剂的涂料配制改性剂。它还描述了用于提高耐洗性 的聚合物乳液粘合剂。 上述参考文献教导了用于改善各种背景上的图案的特性的各种方法。一些要求阳 离子聚合物，一些要求织物柔软剂，一些要求交联粒子，一些涉及二氧化钛颜料，而其他的 使用反应性染料。它们似乎都在寻找在织物上具有柔软感觉的图案，所述图案在机械清洗 织物时具有良好的色彩强度、清晰的定义良好的图案和良好的色彩保留 专利技术概沐 本专利技术涉及包含含有聚氨酯的水分散体的含水阳离子聚氨酯分散体的基材预处 理物组合物，所述聚氨酯在使氨基基团与水分散体介质相互作用最佳化的位置处具有叔胺 基基团连接到氨基甲酸酯上，并且随后施涂颜料油墨。叔胺基基团的位置为侧向连接到氨 基甲酸酯骨架上的链接的叔胺基基团并且所述氨基基团任选采用酸中和和/或季铵化。"链 接的"意指说明含有叔胺的基团侧向垂挂于氨基甲酸酯骨架上并且所述叔胺基团通过例如 选自碳、氮、氧且优选碳的至少一个，并且在一个优选的实施方案中，至少两个中间原子与 氨基甲酸酯骨架分开。为了将链接的基团与支链区别开来，在一些优选的实施方案中，对于 每个具有叔胺的侧向垂挂基团，从氨基甲酸酯骨架侧向延伸的结构将含有一个或不含衍生 自二异氰酸酯或聚异氰酸酯分子的基团（注意氨基甲酸酯聚合物的支链基团通常含有多 个衍生自二异氰酸酯或聚异氰酸酯的基团）。在一个优选的实施方案中，从氨基甲酸酯骨架 侧向延伸的结构将不含衍生自二异氰酸酯或聚异氰酸酯的基团。在一个实施方案中，从氨 基甲酸酯骨架侧向延伸的结构具有的分子量少于400道尔顿，并且在更优选的实施方案中 少于200道尔顿。 凝固件酸 涂料组合物还包括水溶性（希望在25°C下在浓度为10g/l或更多下，更加希望在 25g/l或更多下，且优选在50g/l或更多下水溶性）酸性组份，所述酸性组份选自无机酸和 有机酸例如磷酸、AlCl3或其衍生物或羧酸或其组合。这些水溶性酸由于其功能有助于使在 预处理物上施涂的阴离子胶体稳定的油墨凝固而被称作凝固性酸。它们可以包括布朗斯台 酸和/或路易斯酸。凝固性酸，如果是有机的，可以具有一个或多个羧酸基团。它通常具有 1-20个碳原子，并且优选1-10个碳原子。优选的有机凝固性酸包括甲酸、乙酸、柠檬酸、酒 石酸、衣康酸和草酸。优选的无机酸包括A1C13、AlCl3衍生物、磷酸和磷酸衍生物。在不受 限于理论的条件下，AlCl3在加入到水中时产生HC1，并因此可以说HCl使叔胺质子化（HC1 的量取决于AlCl3的水解程度）。AlCl 3还对预处理物提供了多价金属离子，因此AlCl 3可 用作凝固性酸和二价金属（还促进了阴离子稳定化的油墨的凝固）的来源（部分或全部来 源）。凝固性酸可以比质子化酸（下面描述）明显更高的量存在。在预处理物的氨基甲酸 酯聚合物中凝固性酸通常以1-50当量/当量叔胺基团，更希望的是1. 5-40,且优选1. 5-30 当量/叔胺基团（骨架和侧向连接的叔胺原子）的量存在。在确定凝固性酸的当量的过 程中，应预先减掉足够当量的酸以便使聚氨酯中的每个叔胺具有1个酸基团以使其质子化 (因此，如果在氨基甲酸酯分散体形成过程中加入足够量的酸，第一分子的凝固性酸将计入 凝固性酸的量；但是如果在分散体形成过程中仅50%的叔胺基团提供有酸分子，那么在开 始将所加入的凝固性酸计入规定量的凝固性酸之前，应加入足够的凝固性酸以为缺少酸的 50%的叔胺提供1个酸当量）。 中和件酸 分开的/不同的酸组份还可用于将阳离子聚氨酯的叔胺基团转化为阳离子（有助 于聚氨酯分散体的胶体稳定）。用于使叔胺质子化的酸称作质子化酸或中和性酸。如果用 于使叔胺质子化或中和的酸作为挥发性酸残留下来，那么它可以在成膜之后挥发（使极性 阳离子胺回复到低极性（较为疏水）的叔胺）。如果叔胺基团采用非挥发性酸永久性质子 化或季铵化试剂季铵化，则减少了与酸性组份形成可逆阳离子的机会。保留在涂料中的酸 有助于使施加到涂料内的含水油墨中任何阴离子分散的颜料或粘合剂胶体去稳定。 反应件夺联部分 涂料组合物还包括潜在反应性交联组份例如封闭的异氰酸酯和/或1，3-二酮官 能团。反应性交联部分包括1，3-二羰基化合物（还称作含有1，3-二酮官能团的分子）例 如丙二酸的酯和酮肟例如丁酮肟。聚氨酯膜通常作为在将聚氨酯施涂到基材并对其处理 的温度下易于成膜的分散体施涂。成膜之后，有时希望交联或使聚氨酯的分子量累积以提 供给膜阻隔性能、增强的拉伸强度或耐久性。反应性交联部分促进或有利于氨基甲酸酯预 聚物粘合到各种基材上。在本文中，希望不仅在预处理物的膜中而且在施涂到预处理物上 的任何喷墨油墨或膜中提供增强的耐磨损性和耐洗性。尽管我们使用了术语反应性交联组 份，但我们理解反应性交联组份可以与基材表面反应（提供对基材的粘合强度），和在预处 理物的聚氨酯内部反应。在预处理物膜内的交联提供了更持久耐用的预处理物膜。粘合到 基材上提供了更持久耐用的复合图案结构。 根据本文，阳离子聚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基材预处理材料，其包含：a)包含具有聚氨酯骨架链段的聚氨酯水分散体的阳离子聚氨酯水分散体(PUD)，所述聚氨酯骨架链段具有一个或多个链接的叔胺基基团侧向连接到所述骨架链段上，其中所述叔胺基基团任选采用中和酸性物质部分或完全中和或季铵化，并且其中所述叔胺胺基团通过在其链接的基团中的至少一个，更优选至少两个插入的原子与所述聚氨酯骨架分离开b)作为聚氨酯的一部分和/或作为与所述聚氨酯分开的分子的封闭的异氰酸酯交联部分c)另外的有机和/或无机凝固性酸(超过完全中和所述叔胺基团需要的酸性物质的量至少1当量/当量叔胺(链接的或骨架)并且以当量计最高达50倍所述量以中和所述叔胺基团)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：YL·潘，G·A·安德利，A·V·鲁伯宁，S·L·罗德，
申请(专利权)人：路博润先进材料公司，
类型：发明
国别省市：美国;US