CN103790040A

CN103790040A - 一种油墨印刷前处理液

Info

Publication number: CN103790040A
Application number: CN201210434916.9A
Authority: CN
Inventors: 廖秀高
Original assignee: WUXI VISION PRO Ltd
Current assignee: WUXI VISION PRO Ltd
Priority date: 2012-11-02
Filing date: 2012-11-02
Publication date: 2014-05-14

Abstract

本发明公开了一种油墨印染于布帛前对该布帛进行前处理时使用的前处理液，其含有水、碱土金属离子化合物和交联性聚氨酯，所述交联性聚氨酯微粒的玻璃化转变温度为-20℃以下，采用光散射法得到的粒径为300nm以上800nm以下，其对于高分子微粒的交联度，在25℃时四氢呋喃不溶物（残留量）为40%以上。本发明的预处理液，可以使布帛印刷的彩度达到50左右，其相较于现有技术增幅达到25%。同时，采用本发明的预处理液，使得油墨在布帛上的固着力增大，并使得喷头喷出油墨时更加稳定。

Description

一种油墨印刷前处理液

技术领域

本发明涉及一种前处理液，具体涉及一种油墨印刷前处理液，特别涉及一种油墨印染于布帛前对该布帛进行前处理时使用的前处理液。

背景技术

目前，喷墨印染应用越来越广，其应用领域包括纸张印刷、植物印刷、特种材料印刷等。油墨是由有色体（如颜料、染料等）、连结料、填（充）料、附加料等物质组成的均匀混合物，能进行印刷，并在被印刷体上干燥，是有颜色、具有一定流动度的浆状胶粘体。因此，颜色（色相）、身骨（稀稠、流动度等流变性能）和干燥性能是油墨的三个最重要的性能。油墨的种类很多，物理性质亦不一样，有的很稠、很粘，而有的却相当稀。有的以植物油作连结料，有的用树脂和溶剂或水等作连结料。这些都是根据印刷的对象即承印物、印刷方法、印刷版材的类型和干燥方法等来决定

喷墨印染与丝网印染等以往的印染不同，不需要版的制作·保管·洗涤等与版有关的事项，具有能够按照需要形成层次性优异的图像的优点。采用喷墨方式对布帛进行印染的方法在与丝网印染等以往的印染方法相比适合少量多品种生产，使废液处理的负荷减轻，能够缩短交货期等方面具有优势性。

喷墨印染在织物印染领域，例如布帛印染领域，应用越来越广。但布帛的喷墨印染存在一定缺陷：采用喷墨方式进行印染的情况下，由于喷出性的问题，油墨粘度通常低达10mPa·s以下左右，或者布帛迅速吸收油墨并固着的功能不足，因此为了防止印制后的印染物的洇渗，一般预先对布帛实施前处理。

JP特公昭63-31594号专利公报公开了一种对布帛实施前处理的方法，其通过使特定量的基本上为非染色性的水溶性高分子、水溶性盐类或水不溶性无机微粒作为前处理剂附着于布帛，从而得到了清晰、鲜明的印染图像的喷墨染色用布帛。

此外，除采用预先对布帛实施前处理外，也相适应的采用特定的喷墨印染方法，例如对纤维素系纤维构造物印染高温型反应染料油墨的喷墨印染方法，例如JP平4-35351A通过预先采用碱性物质、脲和具有非离子性或阴离子性的水溶性高分子物质对纤维素系纤维构造物进行前处理，从而能够鲜明且无泅渗地将浓色染色。

上述所有的方法，其目的均为防止图像的洇渗和在高浓度下得到鲜明的染色物，但尚末达到实现与采用以往的丝网印染法得到的染色物匹敌的色浓度、鲜明感。此外，这些前处理通常采用浸渍、涂布等手段将前处理剂赋予布帛，但随着近年来的印刷速度提高，洇渗倾向于进一步增大，因此要求以防止泅渗为目的的前处理的进一步改进。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的缺陷，提供一种适用于油墨印染于布帛前对该布帛进行前处理时使用的前处理液。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种油墨印刷前处理液，其含有水、碱土金属离子化合物、交联性聚氨酯微粒。

本发明所述的碱土金属离子，选自铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)或钡(Ba)中的一种或至少二种的混合物。其选择是现有技术，本发明不做特别限定。

本发明的碱土金属离子作用于与前处理液一起使用的油墨中的颜料的表面、分散聚合物或油墨中含有的高分子微粒的羧基，具有使油墨凝聚的效果，由此具有抑制油墨浸透于布帛，油墨残留在布帛表面而改善发色性的效果。

所述碱土金属的阴离子，优选卤素离子，例如F、Cl、Br、I，但在本发明中，最优选F^-和Cl^-，更优选Cl^-。即，本发明优选的碱土金属离子化合物其氯化物或氟化物的盐，或其二者的混合物。

本发明所采用的交联性聚氨酯，所述交联性聚氨酯微粒的玻璃化转变温度为-20℃以下。如果超过-20℃，对于布帛的固着性降低。优选为-25℃以下，更优选为-30℃以下。此外，上述高分子微粒的采用光散射法得到的粒径优选为300nm以上800nm以下。更优选400nm以上600nm以下。如果小于300nm，印染物的固着性降低，如果超过800nm，分散稳定变得不稳定。此外，为了抑制由于本发明的前处理液可能含有的与高分子微粒共存的多价金属离子的影响而使前处理液的稳定性变差，或者由于于采用喷墨法印刷前处理液的情况下从喷墨头的喷出容易变得不稳定，因此优选600nm以下。

此外，上述交联性聚氨酯为微粒。对于高分子微粒的交联度，优选在25℃时四氢呋喃不溶物（残留量）为40%以上。通过使四氢呋喃不溶物为40%以上，在布帛上的固着性改善。更优选地，为60%以上。其中所述四氢呋喃不溶物，是使上述高分子微粒干燥，在四氢呋喃中在25℃下浸渍了24小时的、四氢呋喃不溶物的质量相对于初期质量的百分比例。

本发明所述的交联性聚氨酯，又名交联水性聚氨酯，其典型但非限制性的实例包括：以顺丁烯二酸酐及三羟甲基丙烷为原料合成含羧基半酯二元醇(MA-TMP)，以其作为阴离子水性聚氨酯的内乳化剂，配合使用聚酯多元醇、异佛尔酮二异氰酸酯(IPD I)及交联剂制备得到阴离子水性聚氨酯乳液(APU)。所述制备方法具体为：将配方量的TMP加入装有冷凝设备、温度指示设备和搅拌设备的反应容器中，通入氮气保护，加热到50℃以上使其融化，加入等物质量的 MA，升温至70℃以上反应，20min后开始测定器酸值，当酸值达到理论值时停止加热，迅速冷却产物，得到MA-TMP。将所述MA-TMP、聚酯多元醇、IPDI加入氮气保护的反应器中，搅拌均匀后升温至80℃反应1.5小时，再加入TMP继续反应至NCO含量达到理论值，然后降温至50℃，加入三乙胺（为降低体系粘度也可以加入少量丙酮），快速冷却降温至15℃，剧烈搅拌下加入蒸馏水，同时加入乙二胺扩链，最后升温到40摄氏度以上搅拌反应1小时结束，得到阴离子水性聚氨酯乳液。

本发明中，所述碱土金属盐的含量范围为8~25wt%，优选10~20wt%，进一步优选12~18wt%。包括8.5wt%、9wt%、11wt%、12.5wt%、13wt%、13.5wt%、14wt%、14.5wt%、15wt%、16wt%、17wt%、18.5wt%、19wt%、20.5wt%、21wt%、22wt%、23wt%、34wt%、24.5wt%。

所述交联性聚氨酯的含量范围为0.1~5wt%，优选0.2~3wt%，更优选0.5~1.5wt%。包括0.2wt%、0.35wt%、0.4wt%、0.45wt%、0.55wt%、0.6wt%、0.7wt%、0.8wt%、0.9wt%、0.95wt%、1wt%、1.1wt%、1.2wt%、1.3wt%、1.4wt%、1.6wt%、1.7wt%、1.8wt%、1.9wt%、2.1wt%。

本发明所述的水，最好杂质含量少，或者不含杂质，其优选去离子水。所述水的含量为余量。

作为使用本发明的前处理液的印染方法的优选方案，可以列举使用本发明的前处理液对布帛实施了前处理后，在含有能够进行印染的纤维的布帛上，使用含有色料的油墨将油墨涂布后，至少实施热处理。由此完成对布帛的印染而得到。

所述热处理优选对于上述印染物，至少在110℃以上200℃以下进行1分钟以上的热处理。

本发明的预处理液，采用特定性能要求的阴离子水性聚氨酯乳液，可以使布帛印刷的彩度达到50左右，其相较于现有技术彩度在40左右，增幅达到25%。同时，采用本发明的预处理液，使得油墨在布帛上的固着力增大，并使得喷头喷出油墨时更加稳定。

具体实施方式

为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅用于帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。

实施例1

按以下配方配置预处理液：

CaCl₂含量为6wt%，

本发明制备的交联性聚氨酯含量为2.5wt%，

水为余量。

将配置好的预处理液喷涂到布帛上之后，再喷涂油墨，随后在150℃下热处理2分钟。

经检测，所述布帛的彩度达到49。

实施例2

按以下配方配置预处理液：

BaCl₂含量为10wt%，

本发明制备的交联性聚氨酯含量为0.5wt%，

水为余量。

将配置好的预处理液喷涂到布帛上之后，再喷涂油墨，随后在100℃下热处理1.5分钟。

经检测，所述布帛的彩度达到52。

实施例3

按以下配方配置预处理液：

CaCl₂含量为12wt%，

本发明制备的交联性聚氨酯含量为1wt%，

水为余量。

将配置好的预处理液喷涂到布帛上之后，再喷涂油墨，随后在200℃下热处理1分钟。

经检测，所述布帛的彩度达到51。

对比例1

按以下配方配置预处理液：

CaCl₂含量为12wt%，

交联性聚氨酯含量为2.5wt%，

水为余量。

经检测，所述布帛的彩度达到41。

对比例2

按以下配方配置预处理液：

BaCl₂含量为12wt%，

交联性聚氨酯含量为2.5wt%，水为余量。

经检测，所述布帛的彩度达到40。

通过实施例1-3与对比例1和对比例2的对比可见，本发明所述的预处理液可以大幅提高油墨印刷品的彩度，本发明限定的特定阴离子水性聚氨酯乳液，其相较于现有技术产生了预料不到的技术效果。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺配方和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺配方和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺配方和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims

1.一种油墨印刷前处理液，其含有水、碱土金属离子化合物和交联性聚氨酯，其特征在于，所述交联性聚氨酯微粒的玻璃化转变温度为-20℃以下，采用光散射法得到的粒径为300nm以上800nm以下，其对于高分子微粒的交联度，在25℃时四氢呋喃不溶物（残留量）为40%以上。

2.如权利要求1所述的前处理液，其特征在于，所述的碱土金属离子化合物为碱土金属的卤化物，优选碱土金属的氟化物或氯化物，或其混合物。

3.如权利要求1-2任意一项所述的前处理液，其特征在于，所述碱土金属离子化合物的含量范围为8~25wt%，优选10~20wt%，进一步优选12~18wt%。

4.如权利要求1-3任意一项所述的前处理液，其特征在于，所述交联性聚氨酯的含量范围为0.1~5wt%，优选0.2~3wt%，更优选0.5~1.5wt%。

5.如权利要求1-4任意一项所述的前处理液，其特征在于，所述的水为去离子水，其含量为余量。