喷墨打印工艺制造技术

技术编号:18176461 阅读:30 留言:0更新日期:2018-06-09 18:47
一种在织物基底上打印的工艺,包括以下步骤:(I)制备包含以下组分的油墨:(a)1至8份的自分散颜料,包含通过交联剂交联在颜料核心周围的羧基官能分散剂,交联剂具有选自以下的至少两个基团:氧杂环丁烷、碳化二亚胺、酰肼、恶唑啉、氮丙啶、异氰酸酯、N‑羟甲基、烯酮亚胺、异氰脲酸酯和环氧基;(b)0至16份的粘合剂,选自丙烯酸胶乳粘合剂、苯乙烯丙烯酸胶乳粘合剂和苯乙烯丁二烯胶乳粘合剂中的一种或多种,其中,粘合剂的Tg在‑25℃至35℃的范围内;(c)1至30份的一种或多种水溶性有机溶剂;(d)0.1至3份的表面活性剂;(e)0至5份的抗微生物剂;(f)0至10份的粘度调节剂;(g)0至10份的聚氨酯胶乳粘合剂,聚氨酯胶乳粘合剂的Tg在‑25℃至35℃的范围内;(h)0至6份的交联剂;和(i)平衡至100份的水;(II)任选地制备胶乳粘合剂溶液,包含:i)1至16份的选自丙烯酸胶乳粘合剂、苯乙烯丙烯酸胶乳粘合剂和苯乙烯丁二烯胶乳粘合剂的一种或多种胶乳粘合剂,其中,胶乳粘合剂的Tg在‑25℃至35℃的范围内;ii)0至6份的聚氨酯胶乳粘合剂;和iii)0至5份的交联剂;(III)使用具有单程打印头的喷墨打印机将步骤(I)中制备的油墨打印到织物基底上,并且任选地用步骤(II)的胶乳粘合剂溶液预打印或套印;(IV)固化步骤(III)的打印的织物基底;如果步骤(a)中制备的油墨中的组分(b)为0,则任选的步骤(II)是强制性的。还有油墨、油墨组、油墨容器和喷墨打印机。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】喷墨打印工艺
本专利技术涉及在织物上打印的工艺、用于喷墨打印的油墨、喷墨油墨容器、油墨组和打印的织物。
技术介绍
喷墨打印是一种非击打式打印技术,其中油墨的液滴通过细小的喷嘴喷射到基底上,而不使喷嘴与基底接触。基本上存在三种类型的喷墨打印:ⅰ)连续喷墨打印,连续喷墨打印使用加压油墨源,其从喷嘴产生油墨液滴的连续流。油墨的液滴以离喷嘴名义上恒定的距离热定向或通过静电方式定向。未成功偏转的那些液滴经由沟槽再循环到储墨器。ⅱ)按需喷墨打印,其中,油墨存储在墨盒中并使用加压致动器(通常是热或压电的)从打印头喷嘴喷射。按需喷墨打印仅产生打印所需要的液滴。iii)单程喷墨打印,其中在打印头在基底上单次通过期间,油墨由打印头喷射,打印头具有高密度布置的数百个的(并且在一些情况下,数千个)喷嘴。这些打印头用于需要高产量的行业。单程打印头可能依赖于油墨从油墨储存容器直接供应到打印头,或者可能存在再循环单程打印头。在再循环单程打印头中,油墨在打印头中不断地再循环,并且(如在按需喷墨打印中),只有打印所需的墨滴被抽出到喷嘴。这些类型的喷墨打印均提出了独特的挑战。因此,在连续喷墨打印中,需要进行油墨活性溶剂监测和调节,以对抗从喷嘴喷出但是没有产生打印图像的液滴的飞行期间(即喷嘴喷射和沟槽回收之间的时间)以及排气过程的溶剂蒸发,其中通过排气过程去除过量的空气(回收未使用的液滴时吸入到储墨器)。在按需打印中,油墨可能长时间保持在墨盒中,它会变质并且形成沉淀物,沉淀物可在使用中阻塞打印头中的细喷嘴。这个问题在用颜料油墨时尤其严重,其中悬浮的颜料颗粒可以沉降出来。再循环喷墨打印避免了这些问题。由于油墨被不断循环,它减轻了颜料沉降的机会,并且由于油墨仅在需要时移至喷嘴以形成图像,所以溶剂蒸发被最小化。用于所有形式的喷墨打印的油墨制剂是极为苛刻的。尤其难以配制能够在这些高速单程打印头工作的油墨。为了使这些打印机能够高速的工作,使用的油墨必须显示出低发泡潜力和优良的液滴形成。至关重要的是单程(特别是再循环)喷墨打印机中使用的油墨不应该导致打印头的面板润湿。当工业过程中水附着在面板上并干扰打印头中的一个或多个喷嘴的喷射时发生面板润湿,这可能是灾难性的,因为在整个打印输出中可能出现不需要的白线,导致打印运行的完全故障,输出被丢弃并且打印工艺停止,由此可以清洁打印头。当低成膜温度胶乳包含在油墨中或通过打印头打印时,这个问题尤其严重。活性染料的喷墨打印已在纺织工业中广泛使用。然而,由于上面概述的问题,颜料油墨在织物上的喷墨打印受到了更多的限制。
技术实现思路
申请人已经发现,特定类型的自分散颜料与某些低Tg粘合剂的组合能够在单程(特别是再循环)喷墨打印机中令人满意地打印,并且提供打印的织物,其显示出优异的性能,例如针对变褪色和染色的光密度、色度、摩擦牢度和耐洗牢度。因此,本专利技术涉及一种在织物基底上打印的工艺,包括以下步骤:(I)制备包含以下组分的油墨:(a)1至8份的自分散颜料,其包含通过交联剂交联在颜料核心周围的羧基官能分散剂,交联剂具有至少两个选自氧杂环丁烷、碳化二亚胺、酰肼、恶唑啉、氮丙啶、异氰酸酯、N-羟甲基、烯酮亚胺、异氰脲酸酯和环氧基中的基团;(b)0至16份的粘合剂,粘合剂选自以下的一种或多种:丙烯酸胶乳粘合剂、苯乙烯丙烯酸胶乳粘合剂和苯乙烯丁二烯胶乳粘合剂,其中粘合剂的Tg在-25℃至35℃的范围内;(c)1至30份的一种或多种水溶性有机溶剂;(d)0.1至3份的表面活性剂;(e)0至5份的抗微生物剂;(f)0至10份的粘度调节剂;(g)0至10份的聚氨酯胶乳粘合剂,聚氨酯胶乳粘合剂的Tg在-25℃至35℃的范围内;(h)0至6份的交联剂;和(i)平衡至100份的水:(II)任选制备胶乳粘合剂溶液,其包含:i)1至16份的一种或多种胶乳粘合剂,粘合剂选自丙烯酸胶乳粘合剂、苯乙烯丙烯酸胶乳粘合剂和苯乙烯丁二烯胶乳粘合剂,其中胶乳粘合剂的Tg在-25℃至35℃的范围内;ii)0至6份的聚氨酯胶乳粘合剂;和iii)0至5份的交联剂:(III)使用具有单程打印头的喷墨打印机将步骤(I)中制备的油墨打印到织物基底上,并且任选地用步骤(II)的胶乳粘合剂溶液预打印或套印:(IV)固化步骤(III)的打印的织物基底:如果步骤(a)中制备的油墨中的组分(b)为0,则任选的步骤(II)是强制性的。除非另有说明,否则本文提到的所有份数和百分数均为重量份数。步骤(I)自分散颜料优选来源于“颜料索引”(1971)第三版以及随后的“颜料”章节中的修订和补充中描述的任何种类的颜料。合适的有机颜料的实例是:偶氮(包括双偶氮、缩合偶氮)、硫靛、阴丹酮、异阴丹酮、蒽嵌蒽醌、蒽醌、异二苯并蒽酮、三苯二恶嗪、喹吖啶酮和酞菁系列,特别是铜酞菁及其核卤化衍生物,以及酸性、碱性和媒染染料。炭黑虽然常常认为是无机的,但是炭黑在其分散性能方面表现得更像有机颜料并且也是合适的。优选的有机颜料是酞菁(特别是铜酞菁颜料)、偶氮颜料、阴丹酮、蒽嵌蒽醌、喹吖啶酮和炭黑颜料。该颜料优选为黄色、青色、品红色、红色、绿色、蓝色或黑色颜料。颜料可以是单独的化学物质或含有两种或多种化学物质的混合物(例如,包括两种或多种不同颜料的混合物)。换句话说,两种或多种不同的颜料固体可以用于本专利技术的工艺中。优选地,颜料是黄色、青色、品红色、红色或黑色颜料。更优选地,自分散颜料包括以下的一种或多种:炭黑、颜料蓝15:3、颜料蓝60、颜料黄74、颜料黄155、颜料红254和颜料红122。在与交联剂交联之前,分散剂优选具有至少125mgKOH/g的酸值。分散剂优选具有一个或多个低聚分散基团。为了提供水分散性,聚合物包封的颜料颗粒优选具有羧基(即,不是分散剂中的所有羧基均交联以形成聚合物包封的颜料颗粒)。聚合物包封的颜料颗粒可以通过在颜料和交联剂存在下交联羧基官能分散剂中的一些羧基来制备,优选在低于100℃的温度和/或至少为6的pH处。这种交联通常在含水介质中进行,例如在包含水和有机溶剂的混合物中进行。包含水和有机溶剂的合适混合物如上关于油墨所述。优选地,聚合物包封的颜料颗粒具有小于500nm的Z-平均粒径,更优选10-400nm,尤其是15-300nm。Z平均粒径可以通过任何方式测量,但优选的方法是通过可得自或的光子相关光谱仪。优选的羧基官能分散剂包含甲基丙烯酸苄酯。优选的羧基官能分散剂是共聚物,该共聚物包含:一种或多种疏水性烯属不饱和单体(优选其中至少一半为甲基丙烯酸苄酯);一种或多种具有一个或多个羧基的亲水性烯属不饱和单体;和任选地一些或不具有一个或多个亲水非离子基团的亲水性烯属不饱和单体。特别优选的羧基官能分散剂是一种共聚物,其包含:(i)75至97份的一种或多种疏水性烯属不饱和单体,其包含至少50份的甲基丙烯酸苄酯;(ii)3至25份的一种或多种具有一个或多个羧基的亲水性烯属不饱和单体;和(iii)0至1份的具有一个或多个亲水性非离子基团的亲水性烯属不饱和单体;其中份数按重量计。通常,(i)、(ii)和(iii)的份数加起来的总和为100。优选地,组分(i)中的仅有的疏水性烯属不饱和单体为甲基丙烯酸苄酯。更优选地,羧基官能分散剂是包含以下的共聚物:(i)80至93份的一种或多种疏水性烯属不饱和单体,其本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种在织物基底上打印的工艺,包括以下步骤:(I)制备包含以下组分的油墨:(a)1至8份的自分散颜料,所述自分散颜料包含通过交联剂交联在颜料核心周围的羧基官能分散剂,所述交联剂具有选自以下的至少两个基团:氧杂环丁烷、碳化二亚胺、酰肼、恶唑啉、氮丙啶、异氰酸酯、N‑羟甲基、烯酮亚胺、异氰脲酸酯和环氧基;(b)0至16份的粘合剂,所述粘合剂选自丙烯酸胶乳粘合剂、苯乙烯丙烯酸胶乳粘合剂和苯乙烯丁二烯胶乳粘合剂中的一种或多种,其中,所述粘合剂的Tg在‑25℃至35℃的范围内;(c)1至30份的一种或多种水溶性有机溶剂;(d)0.1至3份的表面活性剂;(e)0至5份的抗微生物剂;(f)0至10份的粘度调节剂;(g)0至10份的聚氨酯胶乳粘合剂,所述聚氨酯胶乳粘合剂的Tg在‑25℃至35℃的范围内;(h)0至6份的交联剂;和(i)平衡至100份的水;(II)任选地制备胶乳粘合剂溶液,所述胶乳粘合剂溶液包含:i)1至16份的选自丙烯酸胶乳粘合剂、苯乙烯丙烯酸胶乳粘合剂和苯乙烯丁二烯胶乳粘合剂的一种或多种胶乳粘合剂,其中,所述胶乳粘合剂的Tg在‑25℃至35℃的范围内;ii)0至6份的聚氨酯胶乳粘合剂;和iii)0至5份的交联剂;(III)使用具有单程打印头的喷墨打印机将步骤(I)中制备的所述油墨打印到织物基底上,并且任选地用步骤(II)的所述胶乳粘合剂溶液预打印或套印;(IV)固化步骤(III)的打印的织物基底;如果步骤(a)中制备的所述油墨中的组分(b)为0,则任选的步骤(II)是强制性的。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.19 US 62/243,3471.一种在织物基底上打印的工艺,包括以下步骤:(I)制备包含以下组分的油墨:(a)1至8份的自分散颜料,所述自分散颜料包含通过交联剂交联在颜料核心周围的羧基官能分散剂,所述交联剂具有选自以下的至少两个基团:氧杂环丁烷、碳化二亚胺、酰肼、恶唑啉、氮丙啶、异氰酸酯、N-羟甲基、烯酮亚胺、异氰脲酸酯和环氧基;(b)0至16份的粘合剂,所述粘合剂选自丙烯酸胶乳粘合剂、苯乙烯丙烯酸胶乳粘合剂和苯乙烯丁二烯胶乳粘合剂中的一种或多种,其中,所述粘合剂的Tg在-25℃至35℃的范围内;(c)1至30份的一种或多种水溶性有机溶剂;(d)0.1至3份的表面活性剂;(e)0至5份的抗微生物剂;(f)0至10份的粘度调节剂;(g)0至10份的聚氨酯胶乳粘合剂,所述聚氨酯胶乳粘合剂的Tg在-25℃至35℃的范围内;(h)0至6份的交联剂;和(i)平衡至100份的水;(II)任选地制备胶乳粘合剂溶液,所述胶乳粘合剂溶液包含:i)1至16份的选自丙烯酸胶乳粘合剂、苯乙烯丙烯酸胶乳粘合剂和苯乙烯丁二烯胶乳粘合剂的一种或多种胶乳粘合剂,其中,所述胶乳粘合剂的Tg在-25℃至35℃的范围内;ii)0至6份的聚氨酯胶乳粘合剂;和iii)0至5份的交联剂;(III)使用具有单程打印头的喷墨打印机将步骤(I)中制备的所述油墨打印到织物基底上,并且任选地用步骤(II)的所述胶乳粘合剂溶液预打印或套印;(IV)固化步骤(III)的打印的织物基底;如果步骤(a)中制备的所述油墨中的组分(b)为0,则任选的步骤(II)是强制性的。2.根据权利要求1所述的工艺,其中,组分(b)是苯乙烯丁二烯胶乳粘合剂。3.根据权利要求2所述的工艺,其中,组分(b)是羧化苯乙烯丁二烯胶乳粘合剂。4.根据权利要求1所述的工艺,其中,组分(b)的存在量为4至12份。5.根据权利要求1所述的工艺,其中,任选的组分(g)和(h)不存在。6.根据权利要求1所述的工艺,其中,当使用具有SC4-18轴的BrookfieldDV2T以150rpm测量时,步骤1中制备的所述油墨在32℃处的粘度在10至14mPas的范围内。7.根据权利要求1所述的工艺,其中,当使用具有SC4-18轴的BrookfieldDV2T以150rpm测量时,步骤1中制备的所述油墨在32℃处的粘度在4至8mPas的范围内。8.根据权利要求1至7中任一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:伊曼纽尔·迪莫塔科斯基思·德兰尼克里斯托弗·奥里亚奇菲利普·道部尔拉维·尚卡尔哈米德·施拉兹埃达·威尔逊
申请(专利权)人:富士胶卷成像染料公司
类型:发明
国别省市:美国,US

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