用于喷墨记录的液体套装制造技术

一种用于喷墨记录的液体套装，其包括：(i)包含聚氨酯树脂的水性处理液，所述聚氨酯树脂可通过使聚酯多元醇、含季N原子或叔氨基的二醇和多异氰酸酯反应来获得，所述季N原子或叔氨基存在于连接所述二醇的两个羟基的碳链的侧链中，并且其中所述聚酯多元醇通过使多元醇和芳族多元羧酸反应获得；以及(ii)包含着色剂的水性喷墨油墨。一种使用本发明专利技术的液体套装的喷墨印刷方法。

Liquid suit for inkjet recording

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于喷墨记录的液体套装
本专利技术涉及一种包括处理液和水性喷墨油墨的液体套装，所述处理液包含水性聚氨酯树脂分散体。
技术介绍
近年来，喷墨技术已被日益用于工业印刷应用，诸如显示屏、海报、公告牌、包装、纺织品等。在这类应用中，诸如耐光性、耐水性和耐磨性的耐久性是对印刷图像的重要要求，并且因此已开发了基于颜料的油墨。油墨(诸如使用有机溶剂作为载体的溶剂型喷墨油墨和包括可聚合单体作为主要组分的可紫外固化的喷墨油墨)已被广泛用于工业应用中。然而，因为溶剂在大气中蒸发，溶剂型喷墨油墨不是环境友好的(environmentallypreferable)。可紫外固化的喷墨油墨的应用领域受限，因为取决于所用单体，它们可能具有皮肤致敏性质，并且需要将昂贵的紫外照射设备并入印刷机的主体。考虑到这样的背景，已开发了用于喷墨记录的颜料型水性油墨，其能够被直接用于在多孔和无孔基材上印刷并且其产生较少的环境负荷。这些油墨的特征在于存在树脂，其粘结颜料并防止从基材上擦掉图像，产生改进的耐溶剂和耐刮擦性。通常，水性喷墨油墨的喷墨记录介质包括诸如纸、塑料膜或纺织织物的基材和在其上提供的喷墨接受层。该层由喷墨接受剂形成，其主要含有诸如聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮和类似物的水溶性树脂以及各种添加剂中的任一种，以防止由水基油墨所造成的渗色和或油墨聚结，或者改进油墨吸收性质。因为归因于水性颜料油墨不充分地吸附于喷墨接受层中而产生渗色和聚结，造成了问题。此外，存在一个问题：由喷射水性喷墨油墨制成的印刷图像具有较差的防水特性。改进防水特性的最通用方法是这样的方法，其中使用在油墨中除上述树脂以外还包括诸如聚(二烯丙基二甲基氯化铵)的水性阳离子树脂的喷墨接受剂。通过固定水性油墨的颜料(归因于油墨中颜料的阴离子基团与水溶性阳离子树脂的阳离子基团之间的静电结合)，可改进防水特性。然而，因为水溶性阳离子树脂自身往往易溶于水中，改进防水特性的效果不足。此外，这些聚合物相互不交联，也不形成膜，导致印刷图像的物理性质差。WO14042652公开了一种用于制作油墨接受层并包含液体载体、表面活性剂和阳离子聚合物的定影液(fixerfluid)。该阳离子聚合物可选自季铵化聚胺、双氰胺聚阳离子、二烯丙基二甲基氯化铵共聚物、季铵化二甲基氨乙基(甲基)丙烯酸酯聚合物、季铵化乙烯基咪唑聚合物、烷基胍聚合物、烷氧基化聚乙烯亚胺的组。JP2015163678A公开了一种用于在诸如纺织品的多孔基材上印刷的水性颜料组合物，其保证了织物上图像的改进的耐洗性和耐摩擦性。水性组合物包含含有氨基甲酸酯树脂的颜料颗粒，该树脂通过使聚酯多元醇与包含离子或非离子基团的多元醇和多异氰酸酯反应而获得。US2009/0233065公开了一种含有阳离子聚氨酯的喷墨预处理液。该阳离子聚氨酯通过使用具有叔氨基的增链剂而获得，因此将阳离子基团带入树脂的主链。该树脂确保了树脂良好地粘附于无孔基材。该含有阳离子聚氨酯的预处理液的存储稳定性仍有待改进。US2008/0090949公开了一种包括阳离子聚氨酯树脂水性分散体的喷墨接受剂。该树脂提供在从该分散体中去除水后形成的涂层上的优异防水特性。具有仲OH基团的含有叔氨基的多元醇将具有有限的反应性，从而限制聚合物链的长度，并因此降低了树脂的诸如粘附、耐刮擦性和力学性能的物理性质。此外，如US2008/0090949中所公开的制备阳离子聚氨酯的方法是费力的，因为首先需要提前制备含有叔氨基的多元醇。聚亚烷基二醇单元的结合局限于聚氨酯的主链中，这将导致在水性树脂分散体的胶体稳定性方面较差的性质。如上文所描述的，特别需要开发用于利用水性颜料油墨的喷墨印刷的基材的处理液，并且该处理液可提供印刷质量优异(色密度提高，聚结和渗色减少，固定力)的喷墨接受层，并且其提供显示优异物理性质(粘附、防水特性、耐溶剂性和可挠性)的印刷图像，并且其可经由有效的合成方法来生产。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供针对上述问题的解决方案。该目的已通过提供如权利要求1中所定义且包括处理液和包含着色剂的喷墨油墨的液体套装来实现，所述处理液包含聚氨酯树脂。根据另一个方面，本专利技术包括使用如权利要求1中所定义的聚氨酯树脂的喷墨记录方法。这种方法被定义于权利要求8中。本专利技术的其它特征、要素、步骤、特性和优点将从以下对本专利技术的优选实施方案的详细描述中变得更明显。本专利技术的具体实施方案也被定义于从属权利要求中。实施方案的描述A.用于喷墨记录的液体套装根据本专利技术的用于喷墨记录的液体套装包括水性处理液和包含着色剂的水性喷墨油墨。水性处理液来自根据本专利技术的液体套装的水性处理液含有如§A.1.1.1.中所述的聚氨酯树脂和水。可加入处理液中的其它组分在下文给出。处理液中聚氨酯树脂的量等于或低于30重量%。A.1.1.聚氨酯树脂结合到本专利技术的液体套装的处理液中的聚氨酯树脂的特征在于这样的事实：聚氨酯树脂包含在侧链中的阳离子基团和聚酯。聚氧化烯也可存在于聚酯型聚氨酯骨架的侧链中。阳离子基团和聚氧化烯两者提高了树脂在水中的分散性和胶体稳定性。本专利技术的聚酯型聚氨酯树脂可通过使含有芳族部分的聚酯多元醇与含有阳离子基团的多元醇和多异氰酸酯反应来获得。A.1.1.1聚酯多元醇在本专利技术的反应中使用的聚酯多元醇通过使芳族多元羧酸和多元醇反应来获得。聚酯多元醇是由至少一种芳族多元羧酸组分和至少一种多元醇组分之间的酯化反应或酯交换反应形成的树脂。芳族多元羧酸的具体实例包括二元酸，诸如邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、2,6-萘二甲酸、1,4-萘二甲酸、1,5-萘二甲酸；三价或更高价多元酸，诸如偏苯三酸和均苯四酸；和它们的酸酐，例如邻苯二甲酸酐、偏苯三酸酐、均苯四酸酐；以及类似物。作为芳族多元羧酸组分，主要使用选自上文提及的二元酸的一种或更多种二元酸、这些酸的低级烷基酯化合物和酸酐。如果需要，诸如苯甲酸、巴豆酸或对叔丁基苯甲酸的一元酸，诸如偏苯三酸酐、甲基环己烯三甲酸或均苯四酸酐的三价或更高价多元羧酸，或类似物可进一步与多元羧酸组分组合使用。优选使用产生线性聚合物链的二羧酸来制备聚酯，特别地，与邻苯二甲酸酐共聚物相比，1,4-对苯二甲酸共聚物在含水介质中的胶体稳定性方面赋予更好的性能。除对苯二甲酸之外，还可使用其它对位或线性取代的多元羧酸以获得所需性质，诸如2,6-萘二甲酸或1,5-萘二甲酸。优选的羧酸是芳族二羧酸，诸如对苯二甲酸和间苯二甲酸。树脂内芳族酸的含量相对于二羧酸或酸酐的总量计等于或高于30摩尔%，并且优选等于或高于50摩尔%。包含通过含有芳族多元羧酸的聚酯多元醇的反应获得的聚氨酯树脂的处理液确实显示出改进的胶体稳定性，并且产生具有改进的耐溶剂性和改进的干和湿耐刮擦性的图像。用对苯二甲酸和间苯二甲酸获得的良好结果可能与获得聚氨酯树脂的一定量的结晶度或提供线性非晶态链有关，其更有助于诸如耐刮擦性和耐溶剂性的所需物理性质。在基于对苯二甲酸的聚酯中引入邻苯二甲酸酐或间苯二甲酸使结晶度或链末本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于喷墨记录的液体套装，其包括：/n(i)包含聚氨酯树脂的水性处理液，所述树脂可通过使聚酯多元醇、含季N原子或叔氨基的二醇和多异氰酸酯反应来获得，所述季N原子或叔氨基存在于连接所述二醇的两个羟基的碳链的侧链中，并且其中所述聚酯多元醇通过使多元醇和芳族多元羧酸反应来获得；以及/n(ii)包含着色剂的水性喷墨油墨。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171128 EP 17203985.11.一种用于喷墨记录的液体套装，其包括：
(i)包含聚氨酯树脂的水性处理液，所述树脂可通过使聚酯多元醇、含季N原子或叔氨基的二醇和多异氰酸酯反应来获得，所述季N原子或叔氨基存在于连接所述二醇的两个羟基的碳链的侧链中，并且其中所述聚酯多元醇通过使多元醇和芳族多元羧酸反应来获得；以及
(ii)包含着色剂的水性喷墨油墨。


2.根据权利要求1所述的液体套装，其中所述芳族多元羧酸选自对苯二甲酸、间苯二甲酸和它们的组合。


3.根据权利要求2所述的液体套装，其中所述聚酯多元醇中间苯二甲酸的量为至少20摩尔%。


4.根据前述权利要求中任一项所述的液体套装，其中所述着色剂为颜料。


5.根据前述权利要求中任一项所述的液体套装，其中所述处理液包含白色颜料。

【专利技术属性】
技术研发人员：H范阿尔特，E伯特尔斯，M勒赫利希，
申请(专利权)人：爱克发有限公司，
类型：发明
国别省市：比利时;BE