CN104768769B - 织物印刷介质 - Google Patents

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Abstract

本发明披露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含织物基材、涂布至该织物基材的底漆层、以及涂布至该底漆层的油墨接收层。该底漆层可包含成膜聚合物和含磷或含氮化合物。该油墨接收层可包括含磷或含氮化合物、阳离子金属络合物和不可变形的颗粒。

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。具体对于纤维而言，由于纤维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，会减弱颜色特性，而一些合成织物可能是结晶的，会减少导致渗墨(ink bleed)的水性油墨吸收。这些特性导致织物上的图像质量相对较低。另外，黑色光密度、色域和锐度经常比印在纤维素纸或其他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，当想要以接近身体的方式穿着或使用该织物(作为布帘、作为头上的招牌或作为陈设物的一部分等)时，还要关注使用会增加织物可燃性的涂层的问题。因此，当提供可印刷的织物时，还需要防火特性。当在织物上印刷时，尤其是在使用颜料型油墨(pigmented inks)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胶乳能够形成与油墨颜料结合在一起的连续膜时，胶乳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、耐水性和防火特性是具有挑战性的，并且提供这些特性中的一种或多种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，以及用来涂覆用于印刷的织物的涂覆组合物。通常，由于渗墨、减弱的颜色特性等，织物没有精确接受喷墨油墨，尤其是过于大量的油墨。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，如本文中所述使用多层涂覆工艺通过涂覆织物，已经发现在织物上印刷能够精确和更加持久，并且所得到的织物能够仍保持柔软并且该织物同时具有防火性质。
据此，可使用阳离子金属络合物来改善图像的印刷质量和光密度，含磷或含氮化合物可提供阻燃性和柔性以提供织物基材的柔软触感，并且使用不可变形的颗粒能够提供空间使油墨被接受并能穿过底漆层的，保护油墨在颗粒间的空间内不受破坏。也能够实现优点的其他组合，这取决于所选的与另一组分结合使用的特定组分。
更具体地，本文披露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、以及涂布至所述底漆层的油墨接收层。所述底漆层可包括含磷或含氮化合物和成膜聚合物，并且所述油墨接收层可包括含磷或含氮化合物、阳离子金属络合物、以及不可变形的颗粒。
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覆组合物浸渍织物基材以形成底漆层，并且干燥所述底漆层。所述底漆涂覆组合物可包含液体载剂、成膜底漆和第一含磷或含氮化合物。所述方法还包括将油墨接收层涂覆组合物涂布至所述底漆层上以形成最外油墨接收层，并且干燥所述油墨接收层。所述油墨接收层涂覆组合物可包含液体载剂、第二含磷或含氮化合物、阳离子金属络合物、以及不可变形的颗粒。可选步骤包括压延(calendaring)所述底漆层和/或所述油墨接收层。另外，在其他实例中，所述底漆层的干燥可在高于300°F的温度加热的条件下进行，并且所述油墨接收层的干燥可在低于200°F的温度加热的条件下进行。所述方法还可包括用所述底漆层和油墨接收层涂覆所述织物基材的正面和背面。
应该注意，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够被认为可应用于这些实施方式中的每一种，不论其是否在该实施方式的上下文中明确讨论过。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，应该注意，本文中所述的多层涂覆/层能够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，实际上会有处理后无实质区别的层，这是由于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。
现在转到本文披露内容所述的织物印刷介质的单个组分以及相关的方法，下文中提供了所述成膜聚合物、含磷或含氮化合物(在两层中)、所述阳离子金属络合物、所述不可变形的颗粒、以及其他可选成分的详细讨论。此外，由于其涉及所述织物介质基材和相关的方法还提供了所述织物基材的具体讨论。
对于所述织物基材，需要应用印刷品的任何纺织品、织物材料、织物衣料或其他织物产品都能够获益于本文中所述的原理。更具体地，本文披露内容中所使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的那些织物具有羊毛、棉、真丝、人造丝和/或来源于可再生资源(例如玉米淀粉、木薯淀粉产品或甘蔗，如聚(乳酸)或聚交酯(PLA))的热塑性脂肪族聚合物的纤维。具有合成纤维的织物的实例包括的那些织物具有聚酯、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(polytrimethylene)、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸酯(polyester terephthalate)或聚对苯二甲酸丁二醇酯的纤维。也可使用这样的天然和/或合成纤维的混合物或组合。这些天然或合成纤维的任意构造也都能够被用作所述织物基材，例如构成的材料为梭织的(woven)、针织的(knitted)、无纺的(non-woven)或簇织的(tufted)等。梭织的纺织品可包括，但不限于，缎(satin)、府绸(poplin)和绉纹(crepe)纺织品。针织的纺织品可包括，但不限于，圆筒针织物(circular knit)、经编针织物(warpknit)和具有细旦面(microdenier face)的经编针织物。此外，本文披露的织物基材可为平的或者可出现绒面(pile)。
应该注意到，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，或者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)的纺织品形式。换言之，能够制备本文披露的表面改性涂层并以能够将所述涂覆组合物涂布至所述织物基材的任何方式将其涂布至本文披露的织物基材。这样的涂布可对成品纺织品或织物进行，或者能够在由细线或细丝制备织物之前涂布至纺织品纤维。
具体转到所述涂覆组合物和由其形成的所得涂层，所述底漆层涂覆组合物可包含液体载剂(水、有机溶剂、和/或其他液体添加剂)、成膜聚合物、以及含磷或含氮化合物。所述成膜聚合物可包含能够形成连续的膜并且能够对所述织物基材具有强结合力的化合物，例如天然或合成的大分子化合物。在一个实例中，可使用聚氨酯化合物，并且在其他实例中，可使用改性的聚丙烯酸酯化合物，例如，改性的聚丙烯酸酯包括具有甲基丙烯酸、丙烯酸、苯乙烯和酸酐的丙烯酸共聚物。在其他的实例中，可使用合成聚合物，例如聚乙烯醇和聚乙酸乙烯酯。此外，在另一实例中，可使用天然聚合物，例如淀粉和化学改性的淀粉。这些成膜聚合物能够通过聚合有机单体、无机单体、以及有机和无机单体的掺杂物来形成。在一个实例中，有机聚合物(例如，聚氨酯或聚丙烯酸酯)能够与一些无机单元(例如，卤素基团，如溴化物、氟化物和氯化物，磷基团和/或氮基团)接枝。
当选择成膜聚合物时，尽管并不是必需的，但是低玻璃化转变温度和高表面能是所期望的，例如，Tg范围为-60℃至-20℃，且膜形成的表面能的范围为35达因/cm至50达因/cm。这种相对较低的Tg提供了柔性的聚合物链并且使得所述聚合物不会有害地影响织物材料的柔软度，同时这些较高的表面能提供了可接受的粘附结合强度。如前所述，作为底漆层涂覆组合物的一部分，在制备涂布至所述织物基材的水溶液或其他溶液中存在时，所述成膜聚合物可在电荷方面为阳离子的、阴离子的或中性的。然而，在一些实例中，使用阳离子或中性化合物具有一些额外的益处，例如，阳离子油墨定影剂组合物可包含阳离子和中性成膜聚合物。然而，当所述成膜聚合物带阴离子电荷时，通常可除去这些类型的定影剂(fixers)。
本文披露的底漆层涂覆组合物还可包括含磷或含氮化合物。所述含磷化合物可包括有机磷酸酯和无机磷酸盐、膦酸酯、和/或具有不同氧化态的亚膦酸酯(phoshpinate)。所述含氮化合物可包括三聚氰胺类(包括三聚氰胺衍生物)例如三聚氰胺、三聚氰胺氰尿酸盐、三聚氰胺多磷酸酯、蜜勒胺和瓜胺酸(melon)。含磷或含氮化合物可彼此单独组合使用，或者可包括同时包含磷和氮的化合物。在一些实例中，可使用有机磷酸酯，并且所述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，根据本文披露内容的实例中使用的有机磷酸酯可具有通式I-III如下：
式I
式II
式III
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、二磷酸基或卤素(例如含氯的或含氟的取代基)。有机磷酸酯的实例包括三(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。这样的化合物的实例包括APP(多磷酸铵)、PDSPB(聚(4,4-二氨基联苯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))，以及它们的混合物。
所述含磷或含氮化合物在所述织物基材上的底漆层涂覆组合物中能够以固体形式存在，含磷或含氮化合物与聚合物的重量比可为99:1至70:30，但这些范围仅仅是示例性的而不是意在进行限制。
还应该注意，所有这些含磷或含氮化合物都能够单独使用或与另一种组合使用，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。
可通过浸泡或本领域已知的任何其他方法将所述底漆层涂覆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20gsm。
现在转到讨论用于将所述油墨接收层涂布至所述底漆层上的所述油墨接收层涂覆组合物，该层可包括阳离子金属络合物，例如来源于具有配位共价键(coordinatecovalent bond)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位体数目来定义，并且其范围通常为二至九，或甚至更高。在一些实例中，配位体可为小的极性分子，例如H2O和NH3，而在一些实例中，配位体可为阴离子，例如Cl-、OH-和S2-。通常，具有相关配位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硫酸铝钾。或者，所述金属络合物可包括两个或更多个中心原子，其也被称为多核络合物，当配位体同时向两个或更多个金属离子提供电子对并且然后在多个中心离子之间起到桥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(octa-aquo-dioxodialuminim)(iV)4+、Al8(OH)20 4+和[Al8(OH)10(SO4)5]4+。也可使用上文中所述的不具有相似络合物结构的其它类型的多价盐达到类似的效果。例如，氟代硫酸铝和氯化铝也能够提供可接受的印刷特性。包括这些盐或其他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。
所述涂覆组合物中或所述织物基材上以固体形式存在的所述金属络合物可为5wt％至50wt％或10wt％至40wt％，但这些范围仅仅是示例性的而不是意在进行限制。
所述油墨接收层涂覆组合物中可存在的第二组分为含磷或含氮化合物。上文对所述底漆层的描述中提供了对含磷含氮化合物的详细描述，并且将该描述结合于此。然而，注意到所述油墨接收层中的含磷含氮化合物不必与所述底漆层中的含磷含氮化合物相同。因此，在一个实例中，所述底漆层和所述油墨接收层中的有机磷酸酯相同，而在另一个实例中，所述底漆层和所述油墨接收层中的有机磷酸酯不同。因此，任何时候提到“第一”或“第二”含磷含氮化合物时仅仅是为了方便，这是因为第一和第二含磷含氮化合物可相同或不同。
所述油墨接收层涂覆组合物中或所述织物基材上以固体形式存在的含磷或含氮化合物可为5wt％至50wt％或10wt％至40wt％，但这些范围仅仅是示例性的而不是意在进行限制。
可在所述油墨接收层涂覆组合物中存在的第三组分为不可变形的颗粒。更具体地，可选择使用在制造所述涂覆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(coalesce)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。“反应性聚合物颗粒”包括在印刷过程中暴露于热之后能够发生交联的颗粒(经由例如在单个分子链内的自交联，或者例如在交联剂存在下的多分子链中)。在这样的条件下，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了化学键。反应性聚合物颗粒的交联能够形成连续的、基本无孔的保护膜，其是热流动的和交联的。因此，在该实例中，不可变形的颗粒能够与可交联官能团反应。在这种情况下时，当在印刷或固化过程中温度升高时，可交联官能团能够在加热条件下被活化并启动交联反应。因此，在印刷后，颗粒的崩塌(collapse)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，使得其与印刷的或沉积的油墨物理互锁(interlock)。
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骨架上具有环氧官能度的聚合物的颗粒、在该聚合物的侧链上具有环氧官能度的聚合物的颗粒、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(acetoacetoxy)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，在印刷过程中一旦暴露于热，该非反应性聚合颗粒就会由于温度升高至其玻璃化转变温度(Tg)以上而结合，流到一起而形成膜。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，其仍然是非交联的。
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-己酸乙酯、叔碳酸乙烯酯)、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、硅树脂、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聚合液体粘结剂。适合于使用的聚合液体粘结剂的一些实例包括水可分散的和水溶的聚合化合物，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合物、醋酸乙烯酯胶乳、聚酯、偏二氯乙烯胶乳、苯乙烯-丁二烯、丙烯腈-丁二烯共聚合物、苯乙烯丙烯酸共聚合物，以及共聚物和组合。
可通过浸泡或本领域已知的任何其他方法将所述油墨接收层涂覆组合物涂布至底漆层基材。适合的涂覆范围也可为0.05gsm至约20gsm，但也可使用在该范围外的厚度。
由于胶乳油墨能够有效地与本文中所述的织物介质一起使用，因此胶乳成膜剂能够可选地用于所述油墨接收层中。用作胶乳油墨成膜剂的化合物是能够降低胶乳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段运动。这样的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(glycol olegomer)和低分子量聚合物、二醇醚、甘油缩醛、具有多于12个碳骨架的表面活性剂(阴离子、阳离子或非离子)、和环酰胺状的内酰胺例如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，胶乳油墨成膜剂可为环酰胺状的内酰胺，例如β-内酰胺、γ-内酰胺和δ-内酰胺，或它们的混合物。在某些其他实例中，该胶乳油墨成膜助剂可为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。
通常应该注意，所述涂覆组合物在用于使涂覆组合物组分分散或溶解的液体载剂中制备。一旦将涂层涂布至织物就能从最终产物除去所述液体载剂(至少部分地)，或者所述液体载剂在通过干燥除去一部分载剂时可包括仍为固体的化合物。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(deformer)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他组分，并且通常提供稳定携带组合物中的所有组分的载剂并帮助其均匀分布在织物表面或前一涂层表面上。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，提供加入了阻燃性质(或至少未增加织物的可燃性)的组分的使用也是合乎需要的。因此，当暴露于火时不会生成碳和/或起到阻断火向织物转移的作用的液体载剂组合物能够被认为是合乎需要的载剂组分。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，并在液体载剂被干燥以形成各个层之后留在底漆层或油墨接收层。例如，组合物SiO2.Na2O可为部分的载剂组合物(与水和其他液体组分一起)。在本例中，载剂中存在的Na2O可为5wt％至15wt％(例如，9wt％至11wt％)；液体载剂中存在的SiO2可为20wt％至40wt％(例如，30wt％至32wt％)；并且余量可为水。在底漆层或油墨接收层中，该液体载剂可被用于将涂覆组合物组分携带至织物介质(或之前涂布过的层)而将这些组分均匀地分布于织物的表面。当混合这种液体载剂时，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，其能够被认为是各涂层的一部分。
可使用本领域中通常公知的填充过程(padding procedure)将所述涂覆组合物涂布至所述织物基材。在一个实例中，可将所述织物基材浸泡在浴槽中并倒出多余液体。更具体地，浸渍过的织物基材(通过浴槽、喷雾和浸渍等制备)能够在压力下穿过填充压辊(padding nip roll)以使湿度提升(wet picked up from)40％至60％的除湿，但该范围并不是限制性的。然后可在任意功能干燥温度和干燥时间下进行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，应该理解，以下的实施例仅仅是示例性的或本发明组合物和方法的原理的应用的举例说明。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进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进和方式。因此，尽管上文中已经具体描述了本发明的记录介质和方法，但以下的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文披露的涂层及其作为可接受的用于油墨印刷的基材的效力。具体而言，选用重量为157gsm的具有府绸梭织结构的100％梭织的聚酯的基材。将底漆层涂布至该织物基底，接着涂布油墨接收层。
底漆层
根据表1中总结的配方在室温下使用实验室混合器制备1L批次的底漆涂覆组合物来配制底漆层。通过添加DI水将最终溶液的固含量调节至3wt％。表1中以重量份的形式提供了单个固体组分如下：
表1：底漆组合物
油墨接收层
根据表2中总结的配方在室温下使用实验室混合器制备1L批次的油墨接收层涂覆组合物来配制油墨接收层。通过添加DI水将最终溶液的固含量调节至3wt％。表2中以重量份的形式提供了单个固体组分如下：
表2：油墨接收层涂覆组合物
织物的处理
使用表1的底漆组合物来浸渍基底织物并使其以约30PSI的挤压压力(nippressure)穿过填充压辊以实现湿度提升40％至60％。然后在对流烘箱中以2英尺/分钟的干燥速度在240°F至260°F下干燥浸渍过的基材，以形成不同的底漆层。接着，以相同的方式但用较低的干燥温度(例如，150°F至160°F)将油墨接收涂覆组合物涂布至不同的底漆层。下表3列出了根据这些制备步骤制备的底漆层和油墨接收层的各种不同组合。
表3–织物印刷介质
样品 底漆涂覆组合物 图像接收层涂覆组合物
1 P1 IR1
2 P2 IR1
3 P3 IR1
4 P4 IR1
5 P5 IR1
6 P2 IR2
7 P2 IR3
8 P2 IR4
9 无 无
实施例2–图像质量和耐久性测试
在如上文实施例1中所述制备织物印刷介质之后，使用装配有HP 789墨盒的HPDesignJet L25500 Printer在该织物印刷介质(样品1-9)和比较样品上印制完全相同的图像序列。将印刷机设置为加热区温度为约50℃，固化区温度为约110℃，且空气流量为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XYZ色标(color patches)在装置(Macbeth Process measurement)上测量黑色OD(KOD)和色域。使用1-5评分由印刷过的样品视觉上评价与渗墨相关的印刷品的图像质量(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，使用磨擦测试仪(abrasion scrub tester)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)的小片印刷该织物。在测试头上加载550g的重量。测试尖端由带有脱色布(crock cloth)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英寸的长度对每个样品实施5次循环。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1-5评分视觉上评价对图像的破环(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，图像尺寸朝里将该目标在MD和CMD方向上折叠几次，接着将1kg/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1-5评分视觉上评价对图像的破坏(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水涂布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，将3英寸×3英寸的方块样品进行印刷，每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(printed patch)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使其在平坦的桌面上干燥几小时至一天。在干燥时间完成后，检查图像在印刷片周围形成的永久晕圆(halo)/圆环。晕(hallowing)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(swish)1分钟。干燥后，使用1-5评分视觉上评价对图像的破坏(1分为最差，5分为最好)。
阻燃性-根据FR Stanford CA 1237，由Diversified Test Lab Inc来评价阻燃性。使用1-5评分总结了结果(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4中：
表4A-处理过的织物的测试结果和比较
表4B-处理过的织物的测试结果和比较
样品 水滴 水浸 清洁剂洗涤 阻燃
1 5 5 4 5
2 5 5 4 5
3 5 3 4 5
4 5 5 4 5
5 5 5 3 4
6(比较) 4 4 2 5
7(比较) 5 5 2 5
8(比较) 2 2 4 5
9(比较) 1 1 1 1
由上述测试结果能够看出，表面改性的织物印刷介质提供了总体上在油墨附着、图像质量、耐水牢度和阻燃性方面优于比较样品的若干优点。应该注意，尽管一些比较介质涂层在某些方面表现良好，但它们在其他方面表现较差。根据本文披露的实施例，在所有的这些测试中，当使用本文中所述的涂层时，性能一般总体上较好。具体而言，能够看出，较强的阳离子材料总体上提供了改善的图像质量(OD、色域等)。此外，油墨接收层中不可变形颗粒的存在提供了改善的图像质量和耐久性。
尽管已经参照某些实施方式描述了本文披露内容，但本领域技术人员将会理解，能够进行各种改进、变化、省略和替代而不背离本公开的精神。因此，意在仅由以下权利要求的范围来限定本文的披露内容。

Claims (15)

1.一种织物印刷介质，包含：
织物基材；
涂布至所述织物基材的底漆层，所述底漆层包含成膜聚合物和第一含磷或含氮化合物；以及
涂布至所述底漆层的油墨接收层，所述油墨接收层包含第二含磷或含氮化合物、阳离子金属络合物和不可变形的颗粒，
其中所述不可变形的颗粒为反应性聚合颗粒或非反应性聚合颗粒。
2.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含选自以下组中的天然或合成纤维：羊毛、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。
3.根据权利要求1所述的织物印刷介质，其中，所述成膜聚合物为具有-60℃至-20℃的玻璃化转变温度和35达因/cm至50达因/cm的表面能的聚氨酯或改性聚丙烯酸酯。
4.根据权利要求1所述的织物印刷介质，其中，所述第一含磷或含氮化合物或所述第二含磷或含氮化合物的至少一种为独立地选自以下组中的有机磷酸酯：
其中R1、R2和R3独立地为C1至C12支链或直链的烷基、芳基、二磷酸基或卤素。
5.根据权利要求1所述的织物印刷介质，其中，所述第一含磷或含氮化合物和所述第二含磷或含氮化合物的至少一种选自以下组中：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-双(2-羟乙基)氨基甲基膦酸二乙酯、低聚氯烷基磷酸酯、氯烷基磷酸酯、芳基磷酸酯、三聚氰胺，以及它们的混合物。
6.根据权利要求1所述的织物印刷介质，其中，所述第一含磷或含氮化合物和所述第二含磷或含氮化合物的至少一种为选自以下组中的含磷和含氮化合物：多磷酸铵、聚(4,4-二氨基联苯甲烷螺环季戊四醇二膦酸酯)、1,4-二(二乙氧基硫代磷酰胺苯)，以及它们的混合物。
7.根据权利要求1所述的织物印刷介质，其中，阳离子金属络合物包含i)包含配位共价键或配价键的带电络离子，并且其中所述带电络离子具有2至9个连接于所述带电络离子的配位体；ii)至少两个带电络离子，其中配位体向所述至少两个带电络离子提供电子对，并且然后在所述至少两个带电络离子之间起到桥的作用；或iii)铝系多价盐。
8.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由疏水性加成单体制备的，所述疏水性加成单体选自以下组中：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，以及它们的组合。
9.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选自以下组中：聚四氟乙烯、硅树脂、石蜡、巴西棕榈蜡、褐煤蜡，以及它们的组合。
10.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为反应性聚合颗粒，所述反应性聚合颗粒在向其加热时形成交联的膜。
11.根据权利要求1所述的织物印刷介质，其中，所述底漆层和所述油墨接收层的至少一种包含硅酸钠。
12.一种涂覆织物基材以形成织物介质基材的方法，包括：
用底漆涂覆组合物浸渍织物基材以形成底漆层，所述底漆涂覆组合物包含液体载剂、成膜底漆和第一含磷或含氮化合物；
干燥所述底漆层；
将油墨接收层涂覆组合物涂布至所述底漆层上，以形成最外油墨接收层，所述油墨接收层涂覆组合物包含液体载剂、第二含磷或含氮化合物、阳离子金属络合物和不可变形的颗粒；
干燥所述油墨接收层，
其中所述不可变形的颗粒为反应性聚合颗粒或非反应性聚合颗粒。
13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括压延所述底漆层和/或所述油墨接收层的步骤。
14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述底漆层的干燥是在高于200°F的温度加热的条件下进行的，且所述油墨接收层的干燥是在低于200°F的温度加热的条件下进行的。
15.根据权利要求12所述的方法，进一步包括用所述底漆层和油墨接收层涂覆所述织物基材的正面和背面。
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