[发明专利]用于喷墨印刷的水性喷墨油墨

说明书

用于纺织品喷墨印刷的包含分散颜料和粘合剂的水性喷墨油墨，该粘合剂是具有封闭异氰酸酯基团的羧化聚氨酯，以及使用该水性喷墨油墨的方法。

技术领域

本发明涉及特别适用于纺织品喷墨印刷的水性喷墨油墨。水性喷墨油墨包含分散的颜料和粘合剂，该粘合剂是具有受控数目的封闭异氰酸酯基团的羧化聚氨酯，其在印刷后热处理时经历解封。

背景技术

用于纺织品印刷的水性油墨可包含分散的颜料(颜料油墨)或水溶性染料。

与水溶性染料相比，颜料具有几个优点，主要是因为它们不依赖于纤维，它们限制了废水的形成，并且它们通常具有更高的耐光性和耐水性以及更好的颜色产率。

因此，颜料的使用是传统纺织品丝网印刷中的主要着色方法。

另一方面，在新开发的喷墨纺织品印刷中，颜料油墨的容量不超过总市场的2％。

其原因在于获得满足以下要求的颜料油墨所遇到的严重技术障碍，该颜料油墨既要满足显色性和牢度性能，又要满足喷墨印刷机的工作机理所需的化学-物理要求。

选择合适的粘合剂以将颜料颗粒固定到基材上是纺织品喷墨颜料油墨配方中遇到的主要问题之一。

虽然喷墨油墨的显色性主要取决于颜料的质量和浓度，但牢度性能通常由粘合剂决定；粘合剂的选择也是关键的，因为它往往在喷墨印刷机内成膜或产生固体沉积物，这是非常不希望的。

一定量的颜料对于良好的显色性是必需的。而需要相关量的粘合剂以将颜料适当地固定到纤维上并具有良好的牢度。

然而，向油墨中添加颜料和化学添加剂，如粘合剂，可能会使油墨的粘度增加到难以从喷墨印刷头中的小孔喷射油墨的程度。因此，具有高色彩水平的颜料油墨通常含有较少的粘合剂，因此具有较低的耐洗牢度。另一方面，具有良好耐洗牢度的颜料油墨通常不满足显色要求。

另外，使用颜料油墨的喷墨印刷存在喷墨印刷头的细喷嘴中堵塞以及颜料在油墨中可能发生与时间有关的沉淀和絮凝的问题。其他问题包括由于在加工过程中粘合剂的成膜以及随后的喷嘴堵塞，在喷墨印刷头的喷嘴尖端上形成薄膜的可能性。

用于纺织品的颜料喷墨油墨的许多粘合剂已在专利文献中描述，例如在WO 2005/113692，US2013/0196124和US 2015/0159031中进行了描述。

WO 2005/113692公开了一种喷墨油墨，其包括含有聚醚聚氨酯聚合物的粘合剂。该粘合剂具有式-NH-CO-X^n-的基团，其中X是阴离子水溶性基团，通常为SO₃^-，n为1、2或3。这些基团也称为亚硫酸氢盐加合物，并且从US 3,898,197已知其是pH依赖性的封闭异氰酸酯。

US2013/0196124描述了一种可用于在宽幅面基材和纺织品上印刷的水性喷墨油墨，其包括氨基甲酸酯聚合物或预聚物在水中的分散体。用于说明该发明的实例包括通过用二胺对-NCO封端的预聚物进行增链而获得的阴离子氨基甲酸酯聚合物。

US2015/0159031公开了包含聚氨酯树脂作为粘合剂的水性喷墨油墨，该聚氨酯树脂具有衍生自聚醚多元醇的单元，并且其中氨基甲酸酯键/脲键的摩尔比为80.0/20.0或更高。

尽管上述专利申请提供了技术方案，但仍需要一种能够提供适合于纺织品印刷的水性低粘度喷墨油墨组合物的粘合剂，其满足显色性和牢度要求并且满足低粘度印刷头的化学和物理要求，目前低粘度印刷头通常要求粘度低于6mPa*s的油墨。

本发明人现已发现，上述目的是通过粘合剂实现的，该粘合剂是特定的封闭羧化聚氨酯，其在印刷后通过常规温度下的热处理可活化(可解封)。