水性喷墨油墨组合物和油墨组制造技术

技术编号:24295904 阅读:56 留言:0更新日期:2020-05-26 21:15
单个水性油墨或油墨组中的油墨具有未交联的可交联聚氨酯,其具有20‑40的酸值,并衍生自芳族二异氰酸酯;以及D

Water based inkjet ink composition and ink group

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】水性喷墨油墨组合物和油墨组专利
本专利技术涉及水性喷墨油墨组合物,其包含未交联的可交联聚氨酯和分散的颜料着色剂。此类组合物可用于在纺织品或其它织物上喷墨印刷以提供耐洗和不褪色的图像的方法。专利技术背景喷墨印刷是一种用于通过响应数字信号将墨滴以逐像素方式沉积到合适的基底上来产生印刷图像的非击打式方法。在现有技术中已知各种印刷方法和设备来控制墨滴的沉积,包括所谓的“按需滴墨”(DOD)印刷系统和“连续喷墨”(CIJ)印刷系统。对于DOD印刷系统,使用各种用于液滴沉积控制的装置,将单个墨滴按需喷射到基底上。DOD印刷系统广泛用于已经数十年可用的家用或消费类喷墨印刷机。已经提出了有色颜料基油墨作为解决染料基油墨的限制的手段。在颜料基油墨中,着色剂作为离散颗粒存在,并且此类颗粒可以呈现为自分散或包封的材料,或者它们可以用聚合物或各种表面活性剂来分散和稳定。取决于特定应用和印刷系统的性能特性以及所需印刷结果,可以选择多种多样的颜料来以这种方式使用。近来,对于可用于在纺织品例如服装、帷幔、地毯、家用亚麻布、皮革以及由天然纤维或合成纤维制成的任何多孔或无孔材料上印刷图像的水性喷墨油墨组合物存在着更大的需求。但是,此类喷墨印刷技术的应用需要超出其它基底可能必需的附加特征,包括例如改善的色牢度和耐洗(洗涤)性。喷墨印刷的织物特别容易因重复洗涤和其它磨损作用(包括日常穿着(对于衣服和床上用品)或人流量(对于地毯))而除去彩色图像,并具有有限的耐久性。例如,印刷的颜色在反复洗涤后可能褪色,并且颜料着色剂可能转移到洗衣机部件上或被洗涤到环境或污水处理设施中。多年来已知聚氨酯作为颗粒基喷墨油墨组合物的有用添加剂。例如,在美国专利9,605,169(Lussier等人)中描述了聚氨酯用于绿色颗粒基喷墨油墨组合物,该组合物用于DOD和CIJ印刷操作二者,并作为分散在美国专利9,145,502(Brust等人)中描述的喷墨油墨组合物中的核-壳颗粒的一部分。美国专利7,074,850(Hees等人)描述了用于喷墨印刷的着色剂制剂用可交联聚氨酯嵌段共聚物。美国专利8,186,822(Li等人)描述了在用于印刷纺织品的喷墨油墨中使用交联的聚氨酯分散体粘合剂添加剂。此类材料由独特的一组二醇制备,据称提供了改善的纺织品上的喷墨印刷彩色图像的耐久性和色牢度。虽然在颗粒基(颜料基)喷墨油墨组合物的喷墨印刷领域中已经取得了进步,包括其用于在纺织品上提供彩色图像的用途,但是仍然需要改善此类彩色图像的耐光性和色牢度,尤其在多次洗涤和连续磨损使用后。本专利技术涉及提供此类改善。专利技术概述本专利技术提供水性喷墨油墨组合物,其在25℃下具有至少1厘泊(1mPa·s)且至多并包括100厘泊(100mPa·s)的粘度,并包含:(a)水性溶剂介质,(b)具有至少20且至多并包括40的酸值和至多并包括40℃的玻璃化转变温度(Tg)的未交联的可交联聚氨酯,该未交联的可交联聚氨酯衍生自:1)芳族二异氰酸酯;和2)至少D1二醇和D2二醇,并任选包括D3二醇、D4二醇、或D3二醇和D4二醇二者的二醇混合物,其中:D1二醇包含在两个羟基之间的C3至C7脂族基团,以及至少一个羧基侧基或中和的羧基侧基,D2二醇包含一个或更多个重复的C2至C6氧化烯基团的链,并具有至少250且至多并包括3,000的分子量,D3二醇是以基于二醇混合物中D1二醇至D4二醇总摩尔量计至少5摩尔%的量存在的烷氧基化双酚A或脂族环状二醇,且D4二醇是具有至少1000的分子量并以基于二醇混合物中D1二醇至D4二醇总摩尔量计至少0.1摩尔%且至多并包括5摩尔%的量存在的羟基封端的聚丁二烯;(c)分散的颜料着色剂;(d)湿润剂或有机助溶剂;和(e)任选的交联剂。本专利技术提供喷墨印刷的方法,其包括:将水性喷墨油墨组合物喷墨印刷到基底上以提供喷墨印刷图像,其中本专利技术的任意实施方案的水性喷墨油墨组合物在25℃下具有至少1厘泊(1mpa·s)且至多并包括100厘泊(100mPa·s)的粘度,并包含:(a)水性溶剂介质,(b)具有至少20且至多并包括40的酸值和至多并包括40℃的玻璃化转变温度(Tg)的未交联的可交联聚氨酯,该未交联的可交联聚氨酯衍生自:1)芳族二异氰酸酯;和2)至少D1二醇和D2二醇,并任选包括D3二醇、D4二醇、或D3二醇和D4二醇二者的二醇混合物,其中:D1二醇包含在两个羟基之间的C3至C7脂族基团,以及至少一个羧基侧基或中和的羧基侧基,D2二醇包含一个或更多个重复的C2至C6氧化烯基团的链,并具有至少250且至多并包括3,000的分子量,D3二醇是以基于二醇混合物中D1二醇至D4二醇总摩尔量计至少5摩尔%的量存在的烷氧基化双酚A或脂族环状二醇,且D4二醇是具有至少1000的分子量并以基于二醇混合物中D1二醇至D4二醇总摩尔量计至少0.1摩尔%且至多并包括5摩尔%的量存在的羟基封端的聚丁二烯;(c)分散的颜料着色剂;(d)湿润剂或有机助溶剂,并且此外,本专利技术中使用的一些特定的未交联的可交联聚氨酯定义为各自具有至少20且至多并包括40的酸值和至多并包括40℃的玻璃化转变温度(Tg),各未交联的可交联聚氨酯衍生自:1)芳族二异氰酸酯;和2)至少D1二醇、D2二醇、D3二醇和D4二醇的二醇混合物,其中:D1二醇包含在两个羟基之间的C3至C7脂族基团,以及至少一个羧基侧基或中和的羧基侧基,D2二醇包含一个或更多个重复的C2至C6氧化烯基团的链,并具有至少250且至多并包括3,000的分子量,D3二醇是以基于二醇混合物中至少D1二醇至D4二醇总摩尔量计至少5摩尔%的量存在的烷氧基化双酚A或脂族环状二醇,和D4二醇是具有至少1000的分子量并以基于二醇混合物中至少D1二醇至D4二醇总摩尔量计至少0.1摩尔%且至多并包括5摩尔%的量存在的羟基封端的聚丁二烯。已经开发了改善的水性喷墨油墨组合物,其包含特定的水溶性或水分散性的可交联聚氨酯,其可以在施加到基底(例如纺织品基底)上之后交联。已经发现含有此类可交联聚氨酯的此类水性喷墨油墨组合物与含有交联聚氨酯的已知组合物相比在多次洗涤后表现出改善的耐水性和色牢度。特别值得注意的是,所述可交联聚氨酯可以与用非聚合阴离子表面活性剂稳定的分散的颜料着色剂组合。在一些实施方案中,已经由四种类型的二醇的混合物设计了独特的可交联聚氨酯,其表现出独特的性质组合,例如柔性、柔软性和水分散性以及固有的交联能力,确保了纺织品上的喷墨印刷彩色图像中改善的耐洗性、色牢度和耐机械磨损性,同时保持合意的触觉性质。以下公开内容提供了有用的可交联聚氨酯和水性喷墨油墨组合物的其它组分与性质,以及它们用于在纺织品基底上提供耐洗和不褪色的图像的用途的示例性细节。专利技术详述以下讨论涉及本专利技术的各本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水性喷墨油墨组合物,其在25℃下具有至少1厘泊(1 mPa·s)且至多并包括100厘泊(100 mPa·s)的粘度,并包含:/n(a)水性溶剂介质,/n(b)具有至少20且至多并包括40的酸值和至多并包括40℃的玻璃化转变温度(T

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171011 US 15/729882;20171011 US 15/729714;2017101.一种水性喷墨油墨组合物,其在25℃下具有至少1厘泊(1mPa·s)且至多并包括100厘泊(100mPa·s)的粘度,并包含:
(a)水性溶剂介质,
(b)具有至少20且至多并包括40的酸值和至多并包括40℃的玻璃化转变温度(Tg)的未交联的可交联聚氨酯,
所述未交联的可交联聚氨酯衍生自:
1)芳族二异氰酸酯;和
2)至少D1二醇和D2二醇,并任选包括D3二醇、D4二醇、或D3二醇和D4二醇二者的二醇混合物,
其中:
D1二醇包含在两个羟基之间的C3至C7脂族基团,以及至少一个羧基侧基或中和的羧基侧基,
D2二醇包含一个或更多个重复的C2至C6氧化烯基团的链,并具有至少250且至多并包括3,000的分子量,
D3二醇是以基于所述二醇混合物中D1二醇至D4二醇总摩尔量计至少5摩尔%的量存在的烷氧基化双酚A或脂族环状二醇,且
D4二醇是具有至少1000的分子量并以基于所述二醇混合物中D1二醇至D4二醇总摩尔量计至少0.1摩尔%且至多并包括5摩尔%的量存在的羟基封端的聚丁二烯;
(c)分散的颜料着色剂;
(d)湿润剂或有机助溶剂;和
(e)任选的交联剂。


2.权利要求1所述的水性喷墨油墨组合物,其中使用具有小于500的分子量的阴离子表面活性剂分散所述分散的颜料着色剂。


3.权利要求1或2所述的水性喷墨油墨组合物,其进一步包含为三聚氰胺-甲醛树脂、碳二亚胺、乙二醛、脲醛树脂或酚醛树脂的交联剂。


4.权利要求1至3中任一项所述的水性喷墨油墨组合物,其中所述未交联的可交联聚氨酯以基于所述喷墨油墨组合物总湿重量计至少2重量%且至多并包括15重量%的量存在。


5.权利要求1至4中任一项所述的水性喷墨油墨组合物,其中所述湿润剂或有机助溶剂以基于所述水性喷墨油墨组合物总重量计至少0.5重量%且至多并包括35重量%的量存在。


6.权利要求1至5中任一项所述的水性喷墨油墨组合物,其在25℃下具有至少1厘泊(1mPa·s)且至多并包括30厘泊(30mPa·s)的粘度。


7.权利要求1至6中任一项所述的水性喷墨油墨组合物,其中所述二醇混合物进一步包含D3二醇。


8.权利要求7所述的水性喷墨油墨组合物,其中所述二醇混合物进一步包含D4二醇。


9.权利要求1至8中任一项所述的水性喷墨油墨组合物,其中所述未交联的可交联聚氨酯具有至少20且至多并包括35的酸值。


10.权利要求1至9中任一项所述的水性喷墨油墨组合物,其中所述未交联的可交联聚氨酯具有至少20,000且至多并包括150,000的重均分子量(Mw)。


11.权利要求1至10中任一项所述的水性喷墨油墨组合物,其中D1二醇包含在两个羟基之间的C3至C5脂族基团。


12.权利要求1至11中任一项所述的水性喷墨油墨组合物,其中D2二醇包含重复的C3或C4氧化烯基团的链并具有至少250且至多并包括1,000的分子量。


13.权利要求7至12中任一项所述的水性喷墨油墨组合物,其中D3二醇是烷氧基化双酚A。


14.权利要求7至13中任一项所述的水性喷墨油墨组合物,其中D3二醇以基于所述二醇混合物中D1二醇至D4二醇总摩尔量计至少5摩尔%且至多并包括30摩尔%的量存在。


15.权利要求7至14中任一项所述的水性喷墨油墨组合物,其中D3二醇以基于所述二醇混合物中D1二醇至D4二醇总摩尔量计至少8摩尔%且至多并包括25摩尔%的量存在。


16.权利要求8至15中任一项所述的水性喷墨油墨组合物,其中D4二醇具有至少1,000且至多并包括7,000的分子量。


17.权利要求8至16中任一项所述的水性喷墨油墨组合物,其中D4二醇以基于所述二醇混合物中D1二醇至D4二醇总摩尔量计至少0.1摩尔%且至多并包括5摩尔%的量存在。


18.一种喷墨油墨组,其包含:两种或更多种水性彩色喷墨油墨组合物,其中至少一种是权利要求1至17中任一项的水性喷墨油墨组合物。


19.权利要求18所述的喷墨油墨组,其包含水性青色喷墨油墨组合物、水性品红色喷墨油墨组合物、和黄色喷墨油墨组合物、以及任选的水性黑色喷墨油墨组合物中的至少一种。


20.权利要求18或19所述的喷墨油墨组合物,其中所述未交联的可交联聚氨酯存在于所述水性青色喷墨油墨组合物、所述水性品红色喷墨油墨组合物、和所述黄色喷墨油墨组合物、以及所述任选的水性黑色喷墨油墨组合物的至少一种中。


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【专利技术属性】
技术研发人员:PJ吉塞尔CA法尔克纳JL米尔鲍尔TB布鲁斯特VL库伊肯达尔
申请(专利权)人:伊斯曼柯达公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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