CN104364086B - 织物印刷介质 - Google Patents

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Abstract

本文公开内容涉及织物印刷介质和涂覆织物基材以形成织物印刷介质的方法。该织物印刷介质可包括被涂布至所述织物基材的底漆层、被涂布至所述底漆层的油墨固定层和被涂布至所述油墨固定层的油墨接收层。所述底漆层可包括第一成膜聚合物和织物软化剂。所述油墨固定层可包括第二成膜聚合物和阳离子化合物。所述油墨接收层可包括第三成膜聚合物和不可变形的颗粒。所述底漆层、所述油墨固定层和所述油墨接收层中的一层或多层还进一步包括阻燃剂。在一个实例中，所有这三层都包括所述阻燃剂。

Description

织物印刷介质
背景技术
不同形式的印刷(例如喷墨印刷)已经发现在不同基材(包括传统的纤维素纸、金属、塑料和织物等)上的多种应用。具体对于织物而言，由于织物的性质而存在着关于不同印刷技术的挑战。例如，一些织物可能是高吸收性的，会削弱颜色特性，而一些合成织物可能是结晶的，会减少水性油墨吸收进而导致渗墨(ink bleed)。这些特性导致织物上的图像质量相对较低。另外，光密度、色域和图像锐度经常比印在纤维素纸或其它介质类型上的图像要差。由于印在织物上的图像的湿度敏感性通常较高，因此所形成的图像具有较差的耐水牢度和耐洗性。而且，当想要在接近于室内环境中使用该织物(作为布帘、作为架空招牌或作为陈设物的一部分等)时，还要关注阻燃性以及关于使用会增加织物可燃性的图像接受涂层的问题。因此，当提供可印刷的织物时，还需要防火或防燃或者抑火或阻燃特性。当在织物上印刷时，尤其是在使用颜料型油墨时，耐久性(例如耐磨性)是另一个关注的问题。当印刷表面平滑使得乳胶能够形成将油墨颜料结合在一起的连续膜时，乳胶喷墨印刷通常提供可接受的结果。然而，织物基材通常是粗糙的。可使用厚涂层来提供可接受的表面平滑度；然而，厚涂层也会改变织物的柔软感，这是消费者所不希望的。
获得良好的印刷特性同时保持织物柔软度、耐水性和阻燃特性是具有挑战性的，并且提供一种或多种这些特性会是可印刷织物领域中的一个进步。
发明内容
据此，本文中描述的组合物以及相关方法总体上涉及用于印刷的涂覆的织物基材。通常，由于渗墨、削弱的颜色特性等，织物无法精确接受喷墨油墨，尤其是对于多种油墨而言。另外，由于织物的湿度敏感性导致较差的耐水牢度、耐洗性特性、织物柔软度等，如本文中所述通过使用多层涂覆工艺涂覆织物，已经发现在织物上印刷能够精确和更加持久，并且所得到的织物仍能保持柔软同时为该织物提供了防火或防燃或者抑火或阻燃特性。
据此，可使用具有一定功能性的多层涂布来改善图像的印刷质量和光密度，改善印刷耐久性，提供阻燃性，以及保持织物基材的柔性和柔软触感。通常，可制备包括成膜聚合物、织物软化剂、阳离子化合物、不可变形的颗粒和阻燃剂的各种层以实现这些或其它印刷目的。例如，可使用阳离子化合物来固定油墨，提供可接受的印刷边缘敏锐度和油墨固定。在最外层中使用不可变形的颗粒可提供空间使油墨被接收并允许其穿过位于其下的涂层，保护油墨在颗粒间的空间内不受破坏。优点的其它组合也能通过本文描述的各种层来实现，取决于所选的与另一组分结合使用的特定组分。
更具体地，本文公开内容涉及一种织物印刷介质，其包含织物基材、涂布至所述织物基材的底漆层、涂布至所述底漆层的油墨固定层、以及涂布至所述油墨固定层的油墨接收层。所述底漆层可包括第一成膜聚合物和织物软化剂。所述油墨固定层可包括第二成膜聚合物和阳离子化合物。所述油墨接收层可包括第三成膜聚合物和不可变形的颗粒。还要注意的是所述底漆层、所述油墨固定层和所述油墨接收层的一层或多层进一步包括阻燃剂，并且在一些实例中，这些层的两层或全部三层可包括阻燃剂。当阻燃剂存在于多层中时，该化合物在各层中可相同，或者可特定地对各层独立选择，例如，一种可不同于另一种，或者三种可全部不同。类似地，第一、第二和第三成膜聚合物可相同，或者可对各层独立地选择。例如，可在油墨接收层中使用阻燃成膜聚合物，然而，在底漆层或油墨固定层中可不必选择使用相同的聚合物。
在另一个实例中，涂覆织物基材以形成织物介质基材的方法可包括用底漆涂层组合物浸渍或者填充织物基材以形成底漆层。所述底漆涂层组合物可包括成膜聚合物和织物软化剂。另外的步骤包括将油墨固定层涂层组合物涂布至所述底漆层上以形成油墨固定层，以及将油墨接收层涂层组合物涂布至所述油墨固定层上以形成最外油墨接收层。所述油墨固定层涂层组合物可包括阳离子化合物，例如阳离子金属络合物或阳离子聚合物。所述油墨接收层涂层组合物可包括不可变形的颗粒。在该实例中，所述底漆层涂层组合物、所述油墨固定层涂层组合物和所述油墨接收层涂层组合物中的一种或多种进一步包括阻燃剂。可选的步骤包括压延底漆层、油墨固定层、或油墨接收层、或者这些层的任意组合。而且，在一个实例中，可在大于120℃的温度加热下进行底漆层的干燥。可选地，还可使底漆层在更高的温度下(例如约200至210℃)进行热定型30至60秒。可在低于100℃的温度加热下进行油墨固定层或油墨接收层的干燥。该方法还可包括用底漆层、油墨固定层和油墨接收层涂覆织物基材的正面和背面。
要注意的是，当讨论本发明的织物印刷介质和方法时，这些讨论内容的每一项都能被认为可应用于这些实施方式中的每一种，无论它们是否在该实施方式的上下文中被明确讨论过。因此，例如，在讨论织物印刷介质时，例如讨论也涉及制备所述织物印刷介质的方法，反之亦然。而且，要注意的是，本文中所述的多层涂覆/层可被理解为包含各层之间具有明显界面的结构。因此，在一些实例中，在处理后可能实际上不会有无实质区别的层，因为这些层形成了复合层，其合并在一起而形成沿着由涂覆厚度限定的涂层(一层或多层)的Z-轴不均匀分布的结构。
现在转到本公开的织物印刷介质的各组分和相关的方法，以下提供了成膜聚合物、织物软化剂、阳离子化合物、不可变形的颗粒、阻燃剂和其它可选成分的详细讨论。此外，由于其涉及织物介质基材和相关的方法，还提供了织物基材的具体讨论。
对于织物基材，印刷品使用所需的任何纺织品、织物材料、织物衣料或其它织物产品都可获益于本文中所述的原理。更具体地，本公开中有用的织物基材包括具有纤维(可为天然的和/或合成的)的基材。具有天然纤维的织物的实例包括那些具有毛、棉、真丝、亚麻、黄麻、胡麻、大麻、人造丝和/或来源于可再生资源(例如玉米淀粉、木薯粉产品或甘蔗，如聚(乳酸)或聚交酯(PLA))的热塑性脂肪族聚合物的纤维的织物。具有合成纤维的织物的实例包括的那些具有聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚压克力、聚丙烯、聚乙烯、聚氨酯、聚苯乙烯、聚芳酰胺(例如)、聚四氟乙烯()、玻璃纤维、聚三亚甲基、聚碳酸酯、聚酯对苯二甲酸酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯的纤维的织物。也可使用该天然和/或合成纤维的混合物或组合。该纤维还可包括特定添加剂，例如着色剂(例如，颜料、染料和调色料等)、抗静电剂、增白剂、成核剂、抗氧化剂、UV稳定剂、填料和润滑剂等。这些天然或合成纤维的任意构造也可被用作织物基材，例如构成的材料为梭织的、针织的、无纺的或簇织的等。梭织的纺织品可包括，但不限于，缎、府绸和绉纹纺织品。针织的纺织品可包括，但不限于，圆筒针织物、经编针织物和具有细旦面的经编针织物。此外，本公开的织物基材可为平的或者可呈现绒面。
要注意的是，术语“织物基材”不包括通常已知为纸张的材料，即使纸张可包括纤维。此外，织物基材既包括细丝形式的纺织品又包括织物材料形式的纺织品，甚至包括已制成成品(衣服、毯子、桌布、餐巾、床上用品、窗帘、地毯、鞋子等)的织物形式的纺织品。换言之，可制备本公开的表面改性涂层并以能够将所述涂层组合物涂布至所述织物基材的任何方式将其涂布至本公开的织物基材。该涂布可对成品纺织品或织物进行，或者可在由细线或细丝制备织物之前涂布至纺织品织物。
具体转到所述涂层组合物和由其形成的所得涂层，要注意的是，本文中所述的层的一层、两层或全部三层中可包括阻燃剂。因此，阻燃剂的通常讨论可适用于底漆层、油墨固定层、油墨接收层、相关涂层组合物和方法等的任何情况。据此，可使用提供附加的防火或防燃或者抑火或阻燃特性的阻燃剂。该阻燃剂的实例包括有机卤代化合物，例如有机溴和有机氯，例如，十溴二苯基醚、十溴二苯基乙烷；聚合溴代化合物，例如溴化聚苯乙烯、溴化碳酸酯低聚物、溴化环氧低聚物、四溴邻苯二甲酸酐、四溴双酚A、六溴环十二烷、氯菌酸醚和氯化石蜡等。
同样也可使用非卤代化合物并且通常可认为其更加环境友好。实例包括含磷化合物和含氮化合物。含磷化合物使用很有效，其包括不同氧化态的有机和无机的磷酸酯、膦酸酯、和/或亚膦酸酯。同样也可使用含氮化合物，其包括三聚氰胺类(包括三聚氰胺衍生物)，例如三聚氰胺、三聚氰胺氰尿酸酯、三聚氰胺多磷酸酯、蜜勒胺和瓜胺酸(melon)。有机卤代化合物、含磷化合物、或含氮化合物可单独使用或者与另一种组合使用，或者可包括包含卤素、磷和氮的任意组合的化合物。在一些实例中，可使用有机磷酸酯，并且该有机磷酸酯可选自脂肪族磷酸酯和膦酸酯，以及芳香族膦酸酯。对于这些实例，有机磷酸酯可为具有四个连接于中心磷原子的氧原子的有机膦酸酯；具有3个连接于中心磷原子的氧原子的脂肪族、芳香族或聚合有机磷酸酯，或者具有2个连接于中心磷原子的氧原子的有机亚膦酸酯。下式I提供了有机膦酸酯的通式，式II列出了有机磷酸酯，其可为脂肪族有机磷酸酯、芳香族有机磷酸酯或有机磷酸酯聚合物；并且式III提供了有机亚膦酸酯的化学式的实例。因此，根据本公开的实例中使用的有机磷酸酯可具有通式I-III，如下：
其中R1、R2和R3独立地为有机的或无机的取代基，其可不同或相同，包括C1至C12支链或直链的烷基、芳基、二磷酸酯或卤素(例如氯代或氟代取代基)。有机磷酸酯的其它具体实例包括三(1,3-二氯异丙基)磷酸酯、三(2-氯异丙基)磷酸酯、三(2-氯异丙基)磷酸酯、膦酸二甲酯、膦酸二乙酯、膦酸二甲基丙基酯、N,N-二(2-羟乙基)氨基甲基膦酸二乙酯、低聚氯代烷基磷酸酯、氯烷基磷酸酯或芳基磷酸酯等。
具有同时包含氮和磷的分子结构的化合物也表现出可接受的特性。该化合物的实例包括APP(多磷酸铵)、PDSPB(聚(4,4-二氨基二苯基甲烷螺环季戊四醇二膦酸酯))、DTPAB(1,4-二(二乙氧基硫代磷酰胺苯))和它们的混合物。
在另一实例中，可使用选自水溶性含磷化合物的阻燃剂，其有时可在制造过程中提供更简单的工艺，例如，更好的水溶性。可使用的一种含磷化合物的实例为具有一个或两个含磷的闭合的4至6元环结构的膦酸酯。该化合物的一个实例为(5-乙基-2-甲基-1,3,2-二氧磷杂环己-5-基)甲基二甲基膦酸酯P-氧化物，具有以下结构：
另一实例为二[(5-乙基-2-甲基-1,3,2-二氧磷杂环己-5-基)甲基]甲基膦酸酯P,P'-二氧化物，具有以下结构：
其它具有含磷闭合环结构的膦酸酯可从一些商业可用的产品中选择，例如来自中国的上海旭森有限公司的和德国的Thor的
阻燃剂可在底漆层中以固体形式存在，阻燃剂与成膜聚合物的重量比为99:1至70:30。阻燃剂可在油墨固定层中以固体形式存在，其含量为5wt％至50wt％或者10wt％至40wt％，但这些范围仅仅是示例性的而非意在进行限制。此外，阻燃剂可在油墨接收层中以固体形式存在，其含量为5wt％至50wt％或者10wt％至40wt％，但这些范围仅仅是示例性的而非意在进行限制。还要注意的是，所有这些阻燃剂都可单独使用或者与另一种组合使用，或者进一步地与含磷的酯组合使用以提供所期望的涂覆特性，例如粘度或成品的改善特性，包括织物基材的增强的阻燃性、柔性和/或柔软度。
现在转到底漆层涂层组合物和由其制备的底漆层的更具体的讨论，该组合物可包括液体载剂(水、有机溶剂和/或其它液体添加剂)、成膜聚合物和织物软化剂。成膜聚合物可包括化合物，该化合物可形成连续的膜并且可对织物基材具有强大的粘结力，例如天然或合成的高分子化合物。在一个实例中，可使用聚氨酯化合物，并且在其它实例中，可使用改性聚丙烯酸酯化合物，例如，改性聚丙烯酸酯类包括丙烯酸与甲基丙烯酸、丙烯酸、苯乙烯和酸酐的共聚物。在其它实例中，可使用合成的聚合物，例如聚乙烯醇和聚醋酸乙烯酯。此外，在另一个实例中，可使用天然聚合物，例如淀粉和化学改性淀粉。这些成膜聚合物可由有机单体、无机单体以及有机单体和无机单体的混合物聚合形成。在一个实例中，例如聚氨酯或聚丙烯酸酯的有机聚合物可与一些无机单元接枝，例如卤素基团(例如溴化物、氟化物和氯化物)、磷基团和/或氮基团。
当选择成膜聚合物时，可期望低的玻璃化转变温度和高的表面能，例如，在-40℃至20℃范围内的Tg和在35至50达因/cm范围内的在膜形成中的表面能。该相对低的Tg提供了柔性聚合物链并且使该聚合物不会反过来影响织物材料的柔软度，同时这些更高的表面能提供了可接受的粘合粘结强度。就是说，当作为底漆层涂层组合物的一部分在用于织物基材的制备中以水溶液或其它溶液存在时，成膜聚合物可带有阳离子、阴离子或中性电荷。然而，在一些实例中，使用阳离子化合物或中性化合物有一些其它的优点，例如阳离子成膜聚合物和中性成膜聚合物可为在本公开的介质上印刷的油墨提供附加的固定性能。然而，对于大多数油墨，当成膜聚合物带阴离子电荷时，该优点通常不会存在。
更详细地，底漆层涂层组合物和由其制备的最终底漆层还可包括织物软化剂以改善织物的手感。织物软化剂可选自带阳离子特性的化合物，例如咪唑盐、包括带有C8至C35烷基侧链的季铵盐的烷氧基季铵盐。或者，带有多个长(C8至C35)烷基侧链的季铵盐的另一个实例为甲基硫酸二棕榈酰乙基羟乙基铵，如下面式VI所示：
可使用的其它织物软化剂包括来自本文之前描述的磷酸酯、膦酸酯、和亚膦酸酯的有机磷酯(organophospheric ester)。这些类型的织物软化剂可提供增强织物柔软度和提供对织物的阻燃性或防燃性的双重功能。
可通过浸泡和/或填充或本领域已知的任何其它方法将所述底漆层涂层组合物涂布至所述织物介质基材。适合的涂覆范围可为0.05gsm至约30gsm。对于油墨固定层涂层组合物和由其制备的油墨固定层，通常将该层直接涂至底漆层上。如所述，油墨固定层可选地包括如上所述的阻燃剂。此外，油墨固定层还包括阳离子化合物，例如阳离子金属络合物或阳离子聚合物。对于阳离子金属络合物，可使用来源于具有配位共价键或配价键(dative covalent bond)的金属络合物的带电络离子。配位数由连接于中心金属离子的配体数目来确定，并且通常在二至九的范围内，甚至更高。在一些实例中，配体可为小的极性分子，例如H2O和NH3，而在一些实例中，配体可为阴离子，例如Cl-、OH-和S2-。通常，具有相关配体的金属络合物或带电络离子是白色或无色的。典型实例包括[Al(H2O)6]3+、[Al(H2O)3(OH)3]、[Al(H2O)3(OH)3]和[Al(H2O)3(OH)3]。另一具体的实例包括十二水合硫酸铝钾。或者，所述金属络合物可包括两个或多个中心原子，其也被称为多核络合物，当配体同时向两个或多个金属离子提供电子对且然后在多个中心离子之间起到桥梁的作用时可形成所述多核络合物。在一些实例中，带电络离子可为八水合二氧代二铝(iV)4+、Al8(OH)20 4+和[Al8(OH)10(SO4)5]4+。也可使用不具有与以上所述的相似的络合物结构的其它类型的多价金属盐达到类似的效果。例如，氟代硫酸铝和氯化铝也可提供可接受的印刷特性。包括这些盐或其它类似的盐中的一种能够改善织物上印刷区域的印刷质量和光密度。
在另一实例中，可将阳离子聚合物用作该阳离子化合物。可使用的阳离子聚合物的实例包括聚二烯丙基二甲基氯化铵、聚二烯丙基胺、聚乙烯亚胺、聚2-乙烯基吡啶、聚4-乙烯基吡啶、聚2-(叔丁基氨基)甲基丙烯酸乙酯、聚2-氨乙基甲基丙烯酸酯盐酸盐、聚4'-二氨基-3,3'-二硝基二苯醚、聚N-(3-氨基丙基)甲基丙烯酰胺盐酸盐、聚4,3,3'-二氨基二苯砜、聚2-(异丙氨基)乙基苯乙烯、聚甲基丙烯酸2-(N,N-二乙氨基)乙酯、聚2-(二乙氨基)乙基苯乙烯和2-(N,N-二甲基氨基)丙烯酸乙酯等。
所述金属络合物和/或阳离子聚合物可以固体形式存在于所述油墨固定层涂层组合物中或所述织物基材上，其含量为5wt％至50wt％或10wt％至40wt％，但这些范围仅仅是示例性的而非旨在限制。在一些实例中，合成的聚合物可具有更高的助燃的趋势，并因此，可适当使用更少量的这些类型的聚合物与金属络合物或其它阳离子化合物结合，但这不是必须的。
此外，油墨固定层和相关涂层组合物还可包括成膜聚合物。以上对底漆层的描述中提供了对成膜聚合物的详细描述，并且将该描述结合于此。然而，注意到所述油墨固定层中的成膜聚合物无需与底漆层中的成膜聚合物相同，但是应与阳离子化合物相容，例如，在与阳离子化合物混合时不会导致沉淀。
现在转到油墨接收层涂层组合物，用其将油墨接收层涂布至油墨固定层上，该层可包括不可变形的颗粒。更具体地，可选择使用在制造涂层组合物和储存成品织物介质的过程中不可变形，但在印刷工艺的印刷温度条件下能够变形或形成膜的颗粒。因此，颗粒是刚性的并且能够形成多孔阵列，但也能够结合并流动而形成局域膜，这至少部分是由于在印刷的固化过程中温度升高，只要印刷或固化过程的温度高于聚合物颗粒的玻璃化转变温度(Tg)。
不可变形的颗粒可为反应性聚合颗粒或非反应性聚合颗粒。“反应性聚合颗粒”包括在印刷过程中暴露于热时能够发生交联的颗粒(例如在交联剂存在下，经由例如在单个分子链内的自交联，或者在多分子链中)。在该条件下，反应性聚合颗粒也可结合使得反应性聚合颗粒流动到一起而形成膜，这至少部分是由于在交联反应中产生的化学键。反应性聚合物颗粒的交联可形成连续的、基本无孔的保护膜，该保护膜是热流动的和交联的。因此，在该实例中，不可变形的颗粒可与可交联官能团反应。在这种情况时，当在印刷或固化过程中温度升高时，可交联官能团可在加热条件下被活化并启动交联反应。因此，在印刷时，颗粒的崩塌和可交联官能团的交联会造成颗粒结合并嵌入印刷的油墨颜料颗粒中，使得其与印刷的或沉积的油墨物理互锁。
所选择的反应性聚合物颗粒通常没有限制，只要该颗粒的大分子链能够如上文所述进行交联反应即可。聚合物颗粒的一些具体实例包括在聚合物的主链上具有环氧官能团的聚合物的颗粒、在该聚合物的侧链上具有环氧官能团的聚合物的颗粒、具有脂肪酸基团的聚合物的颗粒、具有烷氧基-硅烷基团的聚合物的颗粒、具有乙酰乙酸基的聚合物的颗粒、具有羟基的聚合物的颗粒、具有胺基的聚合物的颗粒和具有羧基的聚合物的颗粒。
另一方面，“非反应性聚合物颗粒”不会引发交联反应。然而，在印刷过程中暴露于热时，该非反应性聚合颗粒可由于温度升高至其玻璃化转变温度(Tg)以上而结合，流动到一起而形成膜。该非反应性聚合颗粒的结合形成连续的、基本无孔的保护膜，该保护膜仍然是未交联的。
不可变形且非反应性的颗粒可选自由疏水性加成单体的聚合反应和/或共聚反应形成的聚合物。疏水性加成单体的实例包括，但不限于，C1至C12丙烯酸烷基酯和甲基丙烯酸烷基酯单体(例如，丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸仲丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸仲丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯)、芳香族单体(例如，苯乙烯、甲基丙烯酸苯基酯、甲基丙烯酸邻甲苯基酯、甲基丙烯酸间甲苯基酯、甲基丙烯酸对甲苯基酯、甲基丙烯酸苄基酯)、含羟基单体(例如，丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯)、含羧酸单体(例如，丙烯酸、甲基丙烯酸)、乙烯基酯单体(例如，醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯、新戊酸乙烯酯、乙烯基-2-乙基己酸酯、新癸酸乙烯酯)、乙烯基苯单体、C1至C12烷基丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺单体(例如，叔丁基丙烯酰胺、仲丁基丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺)和烯烃单体(例如，聚乙烯、聚丙烯和共聚物)。不可变形的颗粒也可选自聚四氟乙烯(PTFE)、二氧化硅、硅酮、石蜡、巴西棕榈蜡、褐煤蜡，以及组合。
所述油墨接收层可进一步包含成膜聚合物。所述成膜聚合物可与以上参考对底漆层的描述相似或相同，但通常地，在油墨接收层中的成膜聚合物也可具有阻燃性能。适用的该成膜聚合物的实例包括水分散性和水溶性聚合化合物，例如聚乙烯醇、淀粉衍生物、明胶、纤维素衍生物、丙烯酰胺聚合物、丙烯酸聚合物或共聚物、醋酸乙烯酯乳胶、聚酯、偏二氯乙烯乳胶、苯乙烯-丁二烯、丙烯腈-丁二烯共聚物、苯乙烯丙烯酸共聚物，以及共聚物和组合。因此，这些成膜聚合物具有使不可变形的颗粒充分结合在一起的能力，并且具有自身阻燃的附加优势。在一个实例中，可使用的阻燃成膜粘结剂包括偏二氯乙烯与单烯属不饱和羧酸的共聚物。在另一个实例中，可使用偏二氯乙烯与丙烯酸烷基酯(例如，丙烯酸乙酯和丙烯酸丁酯)的共聚物。在又一个实例中，偏二氯乙烯与苯乙烯和丁二烯的共聚物提供了粘结和阻燃性能。在这些实例的每一个中，偏二氯乙烯单体的含量可最大化(50-70wt％)，而在一些实例中，将共聚物的玻璃化转变温度保持在-10℃至40℃的范围内。在又一个实例中，可使用的阻燃共聚物包括用有机卤代化合物预处理的聚合乳胶，例如溴化铵磷酸二铵混合物(例如，5:30重量份的处理混合物与100重量份的聚丙烯酸、聚醋酸乙烯酯、苯乙烯-丁二烯共聚物、乙烯醋酸乙烯共聚物、氯丁橡胶、聚异戊二烯、丁腈橡胶聚丁二烯、乙烯丙烯共聚物或聚氯乙烯)。在又一个实例中，阻燃成膜聚合物可为聚氨酯乳胶，其被含磷或含氮侧链接枝。
可通过浸泡或本领域已知的任何其它方法将油墨接收层涂层组合物涂布至油墨固定层。合适的涂覆范围也可为0.05gsm至约20gsm，但也可使用在该范围外的厚度。
由于乳胶油墨可有效地与本文描述的织物介质一起使用，因此乳胶成膜剂能够可选地用于油墨接收层中。用作乳胶油墨成膜剂的化合物为能够降低乳胶油墨颗粒的弹性模量的具有适合的水相容性和温度波动性的任何化学物质，其提供临时增塑作用以促进聚合物链运动。该材料的代表性实例包括柠檬酸酯或癸二酸酯化合物、乙氧基醇、二醇低聚物和低分子量聚合物、二醇醚、甘油缩醛、具有多于12个碳主链的表面活性剂(阴离子、阳离子或非离子)、和环酰胺类的内酰胺，例如β-内酰胺、γ-内酰胺和δ-内酰胺，以及它们的混合物。在某些实例中，乳胶油墨成膜剂可为环酰胺类的内酰胺，例如β-内酰胺、γ-内酰胺和δ-内酰胺，或它们的混合物。在某些其它实例中，乳胶油墨成膜助剂可为γ-内酰胺。γ-内酰胺的代表性实例包括N-甲基-2-吡咯烷酮、5-甲基-2-吡咯烷酮和2-吡咯烷酮。
通常应注意，所述涂层组合物可在用于使涂层组合物组分分散或溶解的液体载剂中制备，但这不是必须的。一旦将涂层涂布至织物就能从最终产物(至少部分地)除去所述液体载剂，或者所述液体载剂可包括在通过干燥除去一部分载剂时仍为固体的化合物。载剂通常包括水、共溶剂、表面活性剂、粘度调节剂、无机化合物、pH控制剂或消泡剂等中的一种或多种。该载剂的主要功能是溶解和/或携带作为涂层保持在织物上的固体或其它组分，并且通常提供会适于携带组合物中的所有组分并帮助其均匀分布在织物表面或前一涂层表面上的载剂。对于载剂组分的选择没有具体限制，只要该载剂整体上具有上文所述的功能。
在关于载剂的进一步详细描述中，还期望使用提供额外阻燃性能(或至少不增加织物的可燃性)的组分。因此，当暴露于火时不会生成炭和/或起到阻断火向织物转移的作用的液体载剂组合物可被认为是所需的载剂组分。为了提供一个实例，可使用无机化合物(例如硅酸钠)作为部分载剂，并在干燥液体载剂以形成各个层之后留在底漆层、油墨固定层或油墨接收层。例如，组合物SiO2.Na2O可为部分载剂组合物(与水或其它液体组分一起)。在本实例中，载剂中存在的Na2O可为5wt％至15wt％(例如，9wt％至11wt％)；液体载剂中可存在的SiO2为20wt％至40wt％(例如，30wt％至32wt％)；并且余量可为水。在底漆层、油墨固定层或油墨接收层中，该液体载剂可被用于将涂层组合物组分携带至织物介质(或之前涂布过的层)以将这些组分均匀分布于织物的表面。当混合该液体载剂时，可包括硅酸钠与作为液体的水，并且其在干燥条件下能够容易地固化为固体膜。因此，在某种程度上其作为固体留在各个涂层，可被认为是各涂层的一部分。
可使用本领域中公知的填充过程将所述涂层组合物涂布至所述织物基材。例如，可通过在三个单独的位置上对织物基材进行表面处理制备所述织物印刷介质，例如将在填充位置上配置使用。根据填充机的构造，无论湿碰湿(wet-to-wet)或湿罩干(wet-on-dry)设置，该操作可设为单程或多程。在一个实例中，可将所述织物基材浸泡在浴槽中并可倒出多余液体。更具体地，浸渍过的织物基材(通过浴槽、喷雾、浸渍等制备)可在压力下通过填充压辊以提供40％至60％的湿度提升，但该范围并无限制。然后可在任意功能干燥温度和干燥时间下加热以干燥压辊后的涂覆过的织物。
具体实施方式
实施例
以下实施例举例说明了目前已知的织物印刷介质和方法的一些实施方式。然而，应理解的是，以下实施例仅为示例性的或举例地对本发明组合物和方法的原理的应用进行说明。本领域技术人员在不背离本发明组合物和方法的精神和范围的前提下可想到大量的改变和可替换的组合物和方法。所附权利要求意在涵盖这样的改变和布置。因此，尽管上文已经具体描述了本发明的记录介质和方法，但以下实施例提供了与目前认为可接受的实施方式相关的进一步细节。
实施例1-涂覆过的织物基材的制备
使用聚酯织物基材来说明本公开的涂层及其作为可接受的用于油墨印刷的基材的效果。具体而言，选用重量为197gsm的具有府绸梭织结构的100％梭织的聚酯的基材。根据以下表1A至1C中总结的配方在室温下使用实验室混合器制备1L批次的涂层组合物涂布本文描述的三个层。通过添加DI水将各最终溶液的固含量调节至3wt％，并且将其涂布至如表2所列的织物基材。
表1A：底漆层涂层组合物
表1B：油墨固定层涂层组合物
表1C：油墨接收层涂层组合物
表2：织物印刷介质的构造
织物的处理
使用表1A的底漆组合物来浸渍基底织物并使其以约30PSI的挤压压力穿过填充压辊以使湿度提升40％至60％。然后在对流烘箱中在120℃下干燥浸渍过的基材，然后在210℃下热定型30秒以形成不同的底漆层。接着，以相同的方式将油墨固定涂层组合物和油墨接收涂层组合物顺序涂布至底漆层，并且在120℃的温度下干燥。在40℃至50℃的干燥条件下以相同的方式将油墨接受涂层组合物顺序涂布至油墨固定层。
实施例2–图像质量和耐久性测试
一旦如以上实施例1中所述制备织物印刷介质后，就在其上印刷图像用于测试目的。此外，在对比例上也印刷上同样的图像序列，对比例为用于数字印刷的轻纺介质。使用装配有HP 789墨盒的HP DesignJet L2550打印机印刷两个图像序列。将打印机设置为加热区温度为约50℃，固化区温度为约110℃，并且空气流量为约15％。在这些印刷过的图像上进行以下测试：
图像质量-通过测量诸如黑色光密度、色域和渗墨的特性来进行图像质量测试。使用RGB或CMYK色标用分光光度计测量黑色OD(KOD)和色域。使用1至5评分从印刷过的样品对与渗墨相关的印刷品的图像质量进行视觉上评价(1分为最差，5分为最好)。
油墨附着–对于耐干擦性和对于因印刷过的图像的折叠或褶皱造成损坏的耐性进行油墨附着测试。具体而言，使用耐磨擦测试仪来进行耐磨擦性测试。用所有可得颜色(青色、品红色、黄色、黑色、绿色、红色和蓝色)小片印刷该织物。在测试头上加载900g的重量。测试尖端由带有摩擦布的丙烯酸树脂制成。测试循环速度为25cm/min并且以每次循环8英寸的长度对每种样品实施5次循环来回。测试探针可处于干(干擦)或湿(湿擦)模式，但在本实施例中，对干擦进行测试。使用1至5评分对图像的破环进行视觉上评价(1分为最差，5分为最好)。
另外，进行折叠/褶皱测试，其包括首先印刷尺寸为8英寸×8英寸，100％全色(即，合成黑色图像)的测试目标。接着，使图像尺寸朝里将该目标在MD和CMD方向上折叠几次，随后将5kg/2.2lb的重物放置在折叠过的图像的顶部20分钟。20分钟后，将该目标打开并前后检查折痕。使用1至5评分对图像的破坏进行视觉上评价(1分为最差，5分为最好)。
耐水牢度-使用三种技术来评价耐水牢度：水滴、水浸和清洁剂洗涤。对于水滴测试，通过将DI水加至印刷过的样品并观察水对图像的破坏来进行。水滴测试的实验方案如下：首先，印刷3英寸×3英寸的方块，一个方块用于待测试的每一种着色剂(100％密度)，确保在每个印刷片的周围有2英寸至3英寸的白色/未印刷的材料。接着，使用实验室滴管工具将6至7滴DI水分配到每个方块的中心。对于每个方块立即重复该过程并且之后在平坦的桌面上使其干燥几小时至一天。在干燥时间完成后，检查图像，寻找在印刷片周围形成的永久晕/环。晕或环表示材料中的添加剂/表面处理剂的流动，这是不利的。
通过将印刷过的图案浸在水中直到完全浸透来进行水浸，并且将浸透的图案干燥。
清洁剂洗涤测试的实验方案为，首先将2加仑的自来水(室温)加入到5加仑的桶中，然后使用肥皂供应商推荐的剂量加入洗手皂(例如，)。将印刷过的织物样品浸泡5分钟，以中等力度用手搓1分钟，并且然后再浸泡5分钟。接着，倒掉肥皂水并加入干净的自来水(2加仑)并抖1分钟。干燥后，使用1至5评分对图像的破坏进行视觉上评价(1分为最差，5分为最好)。
阻燃性-根据FR Stanford CA 1237，由Diversified Test Lab Inc来评价防火性或阻燃性。使用1至5评分总结该结果(1分为最差，5分为最好)。
进行这些测试之后，收集结果如下并提供在下表3A和3B中：
表3A-处理过的织物的测试结果和比较
表3B-处理过的织物的测试结果和比较
实施例 水滴 水浸 阻燃
实施例1 5 5 4
实施例2 5 5 4
实施例3 5 4 4
实施例4 5 5 1
实施例5 1 1 1
由上述测试结果可见，表面改性的织物印刷介质提供了在油墨附着、图像质量、耐水牢度和阻燃性方面总体优于对比例的若干优点。要注意尽管一些对比介质涂层在某些方面表现良好，但它们通常在其它方面表现较差。根据本公开的实施例，在所有的这些测试中，当使用本文所述的涂层时，性能一般总体上较好。
尽管已经参照某些实施方式描述了本文公开内容，但本领域技术人员将会理解，可做出各种改变、变化、省略和替代而不背离公开内容的精神。因此，意在仅由以下权利要求的范围来限定本文的公开内容。

Claims (15)

1.一种织物印刷介质，包括：
织物基材；
被涂布至所述织物基材的底漆层，所述底漆层包括第一成膜聚合物和织物软化剂；
被涂布至所述底漆层的油墨固定层，所述油墨固定层包括第二成膜聚合物和阳离子化合物；以及
被涂布至所述油墨固定层的油墨接收层，所述油墨接收层包含第三成膜聚合物和不可变形的颗粒，
其中所述底漆层、所述油墨固定层和所述油墨接收层中的一层或多层进一步包括阻燃剂。
2.根据权利要求1所述的织物印刷介质，其中所述底漆层、所述油墨固定层和所述油墨接收层包括所述阻燃剂。
3.根据权利要求2所述的织物印刷介质，其中至少一层中的所述阻燃剂与至少另一层中的所述阻燃剂不同。
4.根据权利要求1所述的织物印刷介质，其中，用于所述底漆层、所述油墨固定层或所述油墨接收层的阻燃剂独立地为有机卤代化合物、含磷化合物、或含氮化合物。
5.根据权利要求1所述的织物印刷介质，其中，用于所述底漆层、所述油墨固定层或所述油墨接收层的阻燃剂为具有一个或两个含磷的闭合的4至6元环结构的膦酸酯。
6.根据权利要求1所述的织物印刷介质，其中，所述织物基材为梭织的、针织的、无纺的或簇织的，并且所述织物基材包括选自以下组中的天然或合成纤维：毛、棉、真丝、人造丝、热塑性脂肪族聚合物、聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯、玻璃纤维、聚三亚甲基、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯。
7.根据权利要求1所述的织物印刷介质，其中，在所述油墨接收层中的所述第三成膜聚合物为阻燃成膜聚合物。
8.根据权利要求1所述的织物印刷介质，其中，所述织物软化剂选自咪唑盐；烷氧基季铵盐；带有一个或两个C8至C35烷基链的季铵盐；带有一个或两个C8至C35烷基侧链的季盐；来自磷酸酯、膦酸酯或亚膦酸酯的有机磷酸酯；和它们的混合物的组中。
9.根据权利要求1所述的织物印刷介质，其中所述阳离子化合物为阳离子金属络合物。
10.根据权利要求1所述的织物印刷介质，其中所述阳离子化合物为阳离子聚合物。
11.根据权利要求1所述的织物印刷介质，其中，所述不可变形的颗粒是i)由疏水性加成单体制备的，所述疏水性加成单体选自C1至C12丙烯酸烷基酯和甲基丙烯酸烷基酯单体、芳香族单体、含羟基单体、含羧酸单体、乙烯基酯单体、乙烯基苯单体、C1至C12烷基丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺单体、烯烃单体，和它们的组合的组中；或者ii)选自聚四氟乙烯(PTFE)、二氧化硅、硅酮、石蜡、巴西棕榈蜡、褐煤蜡，和它们的组合的组中。
12.根据权利要求1所述的织物印刷介质，其中所述织物基材具有两个面，并且两面都被所述底漆层、所述油墨固定层和所述油墨接收层所涂覆。
13.一种涂覆织物基材以形成织物介质基材的方法，包括：
用底漆涂层组合物浸渍织物基材以形成底漆层，所述底漆涂层组合物包括第一成膜聚合物和织物软化剂；
将油墨固定层涂层组合物涂布至所述底漆层上以形成油墨固定层，所述油墨固定层涂层组合物包括第二成膜聚合物和阳离子化合物；以及
将油墨接收层涂层组合物涂布至所述油墨固定层上以形成最外的油墨接收层，所述油墨接收层涂层组合物包括第三成膜聚合物和不可变形的颗粒，
其中所述底漆层涂层组合物、所述油墨固定层涂层组合物和所述油墨接收层涂层组合物中的一种或多种进一步包括阻燃剂。
14.根据权利要求13所述的方法，进一步包括压延所述底漆层、所述油墨固定层、所述油墨接收层或它们的任意组合的步骤。
15.根据权利要求13所述的方法，进一步包括在大于120℃的温度加热的条件下干燥所述底漆层，并且在小于100℃的温度加热的条件下干燥所述油墨固定层和所述油墨接收层中的一层或两层的步骤。
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