一种喷墨用水性前处理液及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种喷墨用水性前处理液及其制备方法和应用。该前处理液组分按照质量百分比包括：20.0～40.0％纳米复合粘合剂、1.0～5.0％附着力促进剂、10.0～30.0％保湿剂、0.1～1.0％表面活性剂、0.1～1.0％抗菌剂、0.5～2.0％pH调节剂及余量的去离子水。该前处理液通用性强、附着力好、稳定性及打印流畅性能好。

A water-based pretreatment solution for inkjet and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种喷墨用水性前处理液及其制备方法和应用
本专利技术属于喷墨墨水前处理液及其制备和应用领域，特别涉及一种喷墨用水性前处理液及其制备方法和应用。
技术介绍
水性颜料印花墨水相其因耐晒牢度好、工艺简单、对环境污染小、通用性高等优点备受广泛关注，近几年也得到了快速发展。水性颜料型喷墨印花墨水基于树脂在基材表面的成膜原理，将没有亲和性和反应性的颜料粘附在基材上，再经过烘焙使颜料沉积并牢固固定于织物的表面，从而赋予织物艳丽的色彩和丰富的图案。水性颜料型喷墨印花墨水中的成膜物质主要为丙烯酸树脂/乳液或聚氨酯树脂/乳液或丙烯酸树脂/乳液和聚氨酯树脂/乳液的复合体，由于树脂/乳液的分子量相对较高，粘度较大，加入太多会导致墨水的粘度增加较大，使得墨水粘度不能适应打印喷头的粘度需求，但是树脂加入太少，成膜后交联密度不够，对颜料及基材的粘附性都不好，导致颜料在基材上的附着力及耐磨性较差。为了提高水性颜料墨水的附着力及耐磨性，虽然相关领域的技术人员在墨水方面做了大量的研究，但是受限于喷墨印花墨水粘度较低，不能加入太多成膜树脂的问题，在一定程度上阻碍了水性颜料印花墨水的快速发展。为了解决这一问题，相关领域的技术人员想到了对基材进行处理，在基材上涂层前处理液，使前处理液起到基材跟颜料墨水之间的粘结桥梁作用，将颜料牢牢的粘附于基材表面。目前，关于油墨前处理方面具有代表性的专利有CN201780006542.1、CN201810174700.0，两篇专利均在配方中加入了金属盐，金属盐析出会对喷头造成严重的损坏，不适合用于喷墨打印的方式对基材进行前处理，因此都采用的是喷涂的方式对基材进行前处理，将处理液用喷墨打印的方式直接打印于基材上目前这块的研究较少，几乎是空白。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种喷墨用水性前处理液及其制备方法和应用，以克服现有技术中水性颜料墨水的附着力及耐磨性差等缺陷。本专利技术提供一种喷墨用水性前处理液，所述前处理液组分按照质量百分比包括：20.0～40.0％纳米复合粘合剂、1.0～5.0％附着力促进剂、10.0～30.0％保湿剂、0.1～1.0％表面活性剂、0.1～1.0％抗菌剂、0.5～2.0％pH调节剂及余量的去离子水，其中纳米复合粘合剂是由聚氨酯乳液和聚丙烯酸乳液按1:1～1.2:1的质量比复合而成。所述聚氨酯乳液和聚丙烯酸乳液平均粒径为40～100nm。所述聚丙烯酸乳液为R-20、R-20B、R-90、RX-20、RX-30、SX-1420中的一种或几种。所述聚氨酯乳液为PU-601、H-34、A-539、PU-50中的一种或几种。所述附着力促进剂包括硅烷低聚物ADP-W454、ADP-W4532、ADP-W452、ADP-W450中的一种或几种。所述保湿剂包括二丙二醇、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、丙三醇、2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、辛基-吡咯烷酮、1,5-戊二醇，叔戊醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、2,3-丁二醇、甲基丙二醇、乙基羟基丙二醇、一缩丙二醇、二缩丙二醇、三缩四乙二醇、1,2-丁二醇、1,4-丁二醇、1,2,4-丁三醇、季戊四醇、2-甲基-2,4-戊二醇、环己醇、1,2-己二醇、1,2-戊二醇、2-甲基环己醇、庚二醇、正辛醇、聚乙二醇PEG-200、PEG-400、PEG-600中的一种或几种。所述表面活性剂包括StrodexTMNB-20、StrodexTMPK-95G、StrodexTMPK-0VOC、StrodexTMTH-100中的一种或几种。所述抗菌剂包括AEM5700-O-2、AEM5700-MB20、AEM5700-O-W、AEM5700-BI、AEM5700-BF中的一种或几种。所述pH调节剂包括甲基乙醇胺、一乙醇胺、乙二醇胺、三乙醇胺中的一种或几种。所述喷墨用水性前处理液在25℃下粘度为8.0～12.0cP，平均粒径40～100nm，表面张力为20～40mN/m，pH值为7～9。本专利技术还提供一种喷墨用水性前处理液的制备方法，包括：将附着力促进剂、保湿剂、表面活性剂、抗菌剂和pH调节剂加入到去离子水中搅拌均匀，然后加入纳米复合粘合剂继续搅拌均匀，过滤，得到喷墨用水性前处理液。所述搅拌时间为30～80min，搅拌速度为2000～3000rad/min。所述继续搅拌时间为20～60min，继续搅拌速度为2000～4000rad/min。所述过滤采用0.5～1.0μm过滤膜。本专利技术还提供一种喷墨用水性前处理液在喷墨墨水打印中的应用。例如，将前处理液装入喷墨打印机墨盒中，通过喷墨印花喷头将处理均匀的前处理液打印在吸收或非吸收性基材上，然后80～120℃烘干2～5min即可。本专利技术处理液中成膜物质由聚氨酯乳液和聚丙烯酸乳液复合而成，聚氨酯乳液、聚丙烯酸乳液以及附着力促进剂具有协同作用，对基材及墨水都具有很强的粘附性，将处理液直接用喷绘的方式打印于基材上，通过处理液的桥梁作用，使喷墨墨水在基材上具有超高的附着力，耐磨性。有益效果(1)本专利技术通过喷墨打印的方式将前处理液打印在基材上，打印均匀，节约材料，避免浪费；(2)通用性强。在吸收性及非吸收性基材上都可使用；(3)附着力好。通过前处理液的桥梁作用，使喷墨墨水在基材上具有超高的附着力，耐磨性，稳定性及打印流畅性能好。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。本专利技术中的聚丙烯酸乳液为R-20、R-20B、R-90、RX-20、RX-30、SX-1420可购自韩国韩华；聚氨酯乳液为PU-601、H-34、A-539、PU-50可购自翁开尔有限公司。本专利技术中的附着力促进剂硅烷低聚物ADP-W454、ADP-W4532、ADP-W452、ADP-W450可购自南京能德新材料技术有限公司。本专利技术中的保湿剂二丙二醇、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、丙三醇、2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、辛基-吡咯烷酮、1,5-戊二醇，叔戊醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、2,3-丁二醇、甲基丙二醇、乙基羟基丙二醇、一缩丙二醇、二缩丙二醇、三缩四乙二醇、1,2-丁二醇、1,4-丁二醇、1,2,4-丁三醇、季戊四醇、2-甲基-2,4-戊二醇，环己醇、1,2-己二醇、1,2-戊二醇、2-甲基环己醇、庚二醇、正辛醇、聚乙二醇(PEG)200、PEG-400、PEG-600购自济南宏明化学试剂有限公司。本专利技术中的表面活性剂StrodexTMNB-20、StrodexTMPK-95G、StrodexTMPK-0VOC、StrodexTMTH-100可购自美国亚什兰集团公司。本专利技术中的抗菌剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种喷墨用水性前处理液，其特征在于，所述前处理液组分按照质量百分比包括：20.0～40.0％纳米复合粘合剂、1.0～5.0％附着力促进剂、10.0～30.0％保湿剂、0.1～1.0％表面活性剂、0.1～1.0％抗菌剂、0.5～2.0％pH调节剂及余量的去离子水，其中纳米复合粘合剂是由聚氨酯乳液和聚丙烯酸乳液按1:1～1.2:1的质量比复合而成。/n

【技术特征摘要】
1.一种喷墨用水性前处理液，其特征在于，所述前处理液组分按照质量百分比包括：20.0～40.0％纳米复合粘合剂、1.0～5.0％附着力促进剂、10.0～30.0％保湿剂、0.1～1.0％表面活性剂、0.1～1.0％抗菌剂、0.5～2.0％pH调节剂及余量的去离子水，其中纳米复合粘合剂是由聚氨酯乳液和聚丙烯酸乳液按1:1～1.2:1的质量比复合而成。


2.根据权利要求1所述前处理液，其特征在于，所述聚氨酯乳液和聚丙烯酸乳液平均粒径为40～100nm；附着力促进剂包括硅烷低聚物ADP-W454、ADP-W4532、ADP-W452、ADP-W450中的一种或几种。


3.根据权利要求1所述前处理液，其特征在于，所述保湿剂包括二丙二醇、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、丙三醇、2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、辛基-吡咯烷酮、1,5-戊二醇，叔戊醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、2,3-丁二醇、甲基丙二醇、乙基羟基丙二醇、一缩丙二醇、二缩丙二醇、三缩四乙二醇、1,2-丁二醇、1,4-丁二醇、1,2,4-丁三醇、季戊四醇、2-甲基-2,4-戊二醇、环己醇、1,2-己二醇、1,2-戊二醇、2-甲基环己醇、庚二醇、正...

【专利技术属性】
技术研发人员：冉淑燕，宋雪霞，李文彬，
申请(专利权)人：济南赢科新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37