CN111356745A

CN111356745A - 水性墨水组合物

Info

Publication number: CN111356745A
Application number: CN201880072576.5A
Authority: CN
Inventors: 郑洁; D·Z·郭
Original assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Current assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Priority date: 2018-01-10
Filing date: 2018-01-10
Publication date: 2020-06-30
Also published as: EP3658630A1; EP3658630A4; US20200277507A1; WO2019139569A1

Abstract

本公开涉及一种水性墨水组合物，其包含60重量％至90重量％水、4重量％至30重量％有机助溶剂和1重量％至6重量％颜料。所述水性墨水组合物可包含与颜料表面缔合并具有1,000Mw至50,000Mw的重均分子量的苯乙烯丙烯酸系聚合物分散剂和3重量％至15重量％具有100,000Mw至500,000Mw的重均分子量的苯乙烯C3‑C5烷基(甲基)丙烯酸系聚合物粘合剂。

Description

水性墨水组合物

背景

喷墨印刷已成为在各种介质上记录图像的流行方式。一些原因包括低印刷机噪音、可变内容记录、高速记录和多色记录能力。消费者可以相对较低的价格获得这些优点。随着喷墨印刷的流行度提高，使用类型也增加，以致需要新型墨水组合物。在一个实例中，纺织品印刷可具有各种应用，包括标识、条幅、工艺品、服装、墙面覆盖物、窗帘、装潢材料、枕头、毯子、旗帜、手提包、衣物等的制造。但是，纺织品上的印刷墨水的持久度可能是个问题。

附图简述

图1示意性代表一种示例性水性墨水组合物，其包含通过苯乙烯丙烯酸系聚合物分散剂分散并进一步与苯乙烯C3-C5烷基(甲基)丙烯酸系聚合物粘合剂共分散的颜料；

图2描绘了一种示例性纺织品印刷系统，其包括水性墨水组合物和织物基底；和

图3描绘了根据本公开的一种示例性的纺织品印刷方法。

详述

在棉和其它天然织物上的数字印刷经常使用反应性和酸性墨水进行，所述墨水可含有在印刷后洗涤时可生成不合意废物的有毒材料或化学品。另一方面，基于水的含颜料墨水印刷可更环保，但具有持久度、色域(gamut)方面的缺点和/或其它印刷问题。此外，所用的含颜料墨水组合物往往适用于压电喷墨印刷技术而不那么适用于热喷墨印刷技术。因此，可喷墨，包括可由较便宜的热喷墨构造喷墨的含颜料墨水配制物可提供优于目前使用的许多其它含颜料墨水组合物的一些优点。此外，可适用于热喷墨印刷并且也可具有在各种天然织物上的良好稳定性、可喷射性、色域、耐洗牢度(经过织物洗涤周期的耐久性)的水性基于颜料的喷墨墨水可是合意的。

据此，本公开涉及水性墨水组合物、纺织品印刷系统和纺织品印刷方法。在一个实例中，水性墨水组合物可包含60重量％至90重量％水、4重量％至30重量％有机助溶剂和1重量％至6重量％颜料，所述颜料具有与颜料表面缔合的苯乙烯丙烯酸系聚合物分散剂，所述苯乙烯丙烯酸系聚合物分散剂具有1,000Mw至50,000Mw的重均分子量。该水性墨水组合物还可包含3重量％至15重量％具有100,000Mw至500,000Mw的重均分子量的苯乙烯C3-C5烷基(甲基)丙烯酸系聚合物粘合剂。在一个实例中，苯乙烯丙烯酸系聚合物分散剂可具有4,000Mw至30,000Mw的重均分子量和100mg/g至350mg/g的酸值。在另一实例中，苯乙烯C3-C5烷基(甲基)丙烯酸系聚合物粘合剂可以是苯乙烯丁基丙烯酸系聚合物粘合剂并可具有5mg/g至小于100mg/g的酸值。更详细地，苯乙烯C3-C5烷基(甲基)丙烯酸系聚合物粘合剂可具有50nm至800nm的平均粒度。在另一示例性细节中，该水性墨水组合物还可包含0.1重量％至1.5重量％的阴离子表面活性剂，例如C10至C20醇的磷酸酯，例如聚乙二醇(3)油基单/二磷酸酯。

在另一实例中，纺织品印刷系统可包括水性墨水组合物和织物基底，如经处理或未处理的天然织物纺织品基底。该水性墨水组合物可包含60重量％至90重量％水、4重量％至30重量％有机助溶剂和1重量％至6重量％颜料，所述颜料具有与颜料表面缔合并具有1,000Mw至50,000Mw的重均分子量的苯乙烯丙烯酸系聚合物分散剂。该水性墨水组合物还可包含3重量％至15重量％具有100,000Mw至500,000Mw的重均分子量的苯乙烯C3-C5烷基(甲基)丙烯酸系聚合物粘合剂。在这一实例中，苯乙烯丙烯酸系聚合物分散剂可具有4,000Mw至30,000Mw的重均分子量和100mg/g至350mg/g的酸值。在另一实例中，苯乙烯C3-C5烷基(甲基)丙烯酸系聚合物粘合剂可以是苯乙烯丁基丙烯酸系聚合物粘合剂并可具有5mg/g至小于100mg/g的酸值。更详细地，苯乙烯C3-C5烷基(甲基)丙烯酸系聚合物粘合剂可具有50nm至800nm的平均粒度。该水性墨水组合物可进一步包含非离子表面活性剂，例如0.1重量％至1.5重量％的C10至C20醇的磷酸酯，例如聚乙二醇(3)油基单/二磷酸酯。

在另一实例中，一种纺织品印刷方法可包括将水性墨水组合物喷射到织物基底，如经处理或未处理的天然织物纺织品基底上。该水性墨水组合物可包含60重量％至90重量％水、4重量％至30重量％有机助溶剂和1重量％至6重量％颜料，所述颜料具有与颜料表面缔合并具有1,000Mw至50,000Mw的重均分子量的苯乙烯丙烯酸系聚合物分散剂。该水性墨水组合物还可包含3重量％至15重量％具有100,000Mw至500,000Mw的重均分子量的苯乙烯C3-C5烷基(甲基)丙烯酸系聚合物粘合剂。在一个实例中，该方法可进一步包括在130℃至180℃的温度下固化织物基底上的水性墨水组合物1至5分钟。

要指出，当论述水性墨水组合物、纺织品印刷系统或纺织品印刷方法时，这些论述各自可被认为适用于其它实例，无论它们是否在该实例的上下文中明确论述。因此，例如，在论述关于水性墨水组合物的苯乙烯丙烯酸系分散剂时，这样的公开内容也与纺织品印刷系统或纺织品印刷方法有关并在其上下文中直接支持，反之亦然。

现在转向图1，水性墨水组合物100可包含液体载体102，其中分散着1重量％至6重量％颜料104(或颜料粒子或固体)。该颜料可以是具有许多颜色的任一种或黑色的许多颜料的任一种。颜色可包括青色、品红色、黄色、红色、蓝色、紫色、红色、橙色、绿色等。在一个实例中，水性墨水组合物可以是含炭黑颜料的黑色墨水。在另一实例中，水性墨水组合物可以是含铜酞菁颜料，例如颜料蓝15:0、颜料蓝15:1；颜料蓝15:3、颜料蓝15:4、颜料绿7、颜料绿36等的青色或绿色墨水。在另一实例中，水性墨水组合物可以是含喹吖啶酮颜料或喹吖啶酮颜料的共晶的品红色墨水。可用的其它示例性的喹吖啶酮颜料可包括PR122、PR192、PR202、PR206、PR207、PR209、PO48、PO49、PV19、PV42等。这些颜料倾向于是品红色、红色、橙色、紫色或其它类似颜色。在一个实例中，喹吖啶酮颜料可以是PR122、PR202、PV19或其组合。在另一实例中，喹吖啶酮可以是两种喹吖啶酮颜料的共晶，例如PR122和PV19的共晶。在另一实例中，水性墨水组合物可以是含偶氮颜料，例如颜料黄74和颜料黄155的黄色墨水。

在本公开的水性墨水组合物100中，可通过苯乙烯丙烯酸系聚合物分散剂106分散颜料104。该分散剂可具有在一个实例中1,000Mw至50,000Mw或在另一实例中4,000Mw至30,000Mw的重均分子量。更详细地，苯乙烯丙烯酸系聚合物分散剂可具有8,000Mw至28,000Mw或10,000Mw至20,000Mw的重均分子量。苯乙烯丙烯酸系聚合物分散剂可具有例如100mg/g至350mg/g、120mg/g至350mg/g、150mg/g至300mg/g、或150mg/g至225mg/g的酸值。示例性的市售苯乙烯丙烯酸系聚合物分散剂可包括

等(都可获自BASF Corp.，Germany)。在另一些实例中，苯乙烯丙烯酸系聚合物分散剂可与颜料一起制备，其随后与如本文所述的其它墨水组合物混合。

更详细地，水性墨水组合物100还可包含相对较高含量，例如3重量％至15重量％、5重量％至10重量％、或6重量％至8重量％的苯乙烯C3-C5烷基(甲基)丙烯酸系聚合物粘合剂108。要指出，术语“(甲基)丙烯酸系”意在独立地描述丙烯酸系聚合物以及甲基丙烯酸系聚合物。可合适地使用的示例性苯乙烯C3-C5烷基(甲基)丙烯酸系聚合物粘合剂包括苯乙烯丙基丙烯酸系聚合物粘合剂、苯乙烯丁基丙烯酸系聚合物粘合剂、苯乙烯戊基丙烯酸系聚合物粘合剂、苯乙烯丙基甲基丙烯酸系聚合物粘合剂、苯乙烯丁基甲基丙烯酸系聚合物粘合剂或苯乙烯戊基甲基丙烯酸系聚合物粘合剂。丙基、丁基或己基可以是例如直链C3-C5烷基或支链C3-C5烷基。在一个具体实例中，苯乙烯C3-C5(甲基)丙烯酸系聚合物粘合剂可以是苯乙烯丁基丙烯酸系聚合物粘合剂，如可以商品名Jantex^TM，例如Jantex^TM 45 NRF或Jantex^TM924获得(来自Jantex Inks，USA)的那些。苯乙烯C3-C5烷基(甲基)丙烯酸系聚合物粘合剂，具体包括苯乙烯丁基丙烯酸系聚合物粘合剂实例的重均分子量可为100,000Mw至500,000Mw，或140,000Mw至320,000Mw。一般而言苯乙烯C3-C5烷基(甲基)丙烯酸系聚合物粘合剂，以及更具体而言苯乙烯丁基丙烯酸系聚合物粘合剂实例的酸值可为例如5mg/g至小于100mg/g、10mg/g至小于100mg/g、5mg/g至50mg/g、或5mg/g至20mg/g。更详细地，苯乙烯C3-C5烷基(甲基)丙烯酸系聚合物粘合剂可具有例如50nm至800nm、100nm至600nm、或200nm至500nm的平均粒度。

如提到的，本公开的水性墨水组合物100可配制为包含水性液体载体102，其可包含例如60重量％至90重量％或75重量％至85重量％的水含量，以及例如4重量％至30重量％、6重量％至20重量％、或8重量％至15重量％的有机助溶剂。还可包含其它液体载体组分，如表面活性剂、抗菌剂、其它着色剂等。但是，作为墨水组合物的一部分，颜料、苯乙烯丙烯酸系聚合物分散剂和苯乙烯C3-C5烷基(甲基)丙烯酸系聚合物粘合剂可被液体载体组分包含或携带。

关于水性液体载体更详细地，水性液体载体的一种或多种助溶剂可以是与颜料、分散剂和粘合剂相容的任何助溶剂或助溶剂的组合。合适种类的助溶剂的实例包括极性溶剂，如醇、酰胺、酯、酮、内酯和醚。另外详细地，可用的溶剂可包括脂族醇、芳族醇、二醇、二醇醚、聚二醇醚、己内酰胺类、甲酰胺类、乙酰胺类和长链醇。此类化合物的实例包括脂族伯醇、脂族仲醇、1，2-醇、1，3-醇、1，5-醇、乙二醇烷基醚、丙二醇烷基醚、聚乙二醇烷基醚的更高级同系物(C₆-C₁₂)、N-烷基己内酰胺、未取代的己内酰胺类、取代和未取代的甲酰胺类、取代和未取代的乙酰胺类等。有机溶剂的更具体实例可包括2-吡咯烷酮、2-乙基-2-(羟甲基)-1，3-丙二醇(EPHD)、甘油、二甲亚砜、环丁砜、二醇醚、烷基二醇如1，2-己二醇，和/或乙氧基化甘油如LEG-1等。

水性液体载体还可包含表面活性剂。一般而言，表面活性剂可以是水溶性的并可包括烷基聚环氧乙烷、烷基苯基聚环氧乙烷、聚环氧乙烷(PEO)嵌段共聚物、炔属PEO、PEO酯、PEO胺、PEO酰胺、聚二甲基硅氧烷共聚醇、乙氧基化表面活性剂、醇乙氧基化表面活性剂、含氟表面活性剂及其混合物。在一些实例中，表面活性剂可包括非离子表面活性剂，如Surfynol表面活性剂，例如Surfynol 440(来自Evonik，Germany)，或Tergitol^TM表面活性剂，例如Tergitol^TM TMN-6(来自Dow Chemical，USA)。在另一实例中，表面活性剂可包括阴离子表面活性剂，如C10至C20醇的磷酸酯或聚乙二醇(3)油基单/二磷酸酯，例如

N3A(来自Croda，United Kingdom)。如果存在，表面活性剂或表面活性剂的组合可以大约0.01重量％至大约5重量％包含在墨水组合物中，在一些实例中可以墨水组合物的大约0.05重量％至大约3重量％存在。

与本公开的配制物相符，可以包含各种其它添加剂以提供用于特定应用的墨水组合物的所需性质。这些添加剂的实例是为抑制有害微生物的生长而添加的那些。这些添加剂可以是墨水配制物中常规使用的杀生物剂、杀真菌剂和其它抗微生物剂。合适的抗微生物剂的实例包括但不限于

例如

B20(Thor Specialties Inc.)、Nuosept^TM(Nudex，Inc.)、Ucarcide^TM(Union carbide Corp.)、

(R.T.Vanderbilt Co.)、Proxel^TM(ICI America)及其组合。可包含螯合剂如EDTA(乙二胺四乙酸)以消除重金属杂质的有害影响，并可使用缓冲液控制墨水的pH。也可存在粘度改进剂和缓冲剂，以及本领域技术人员已知的其它添加剂以按需要改变墨水的性质。

如图2中所示，可在织物基底110上印刷水性墨水组合物100。例如，可从包括喷射器122，例如热喷墨喷射器的喷墨笔120印刷水性墨水组合物。这些水性墨水组合物可适合印刷在许多类型的纺织品上，但可特别在经处理或未处理的天然织物纺织品基底，例如羊毛、棉、丝、亚麻(linen)、黄麻、亚麻(flax)、大麻、人造纤维、衍生自可再生资源(例如玉米淀粉、木薯产品、甘蔗)的热塑性脂族聚合物纤维等上可接受。经处理的织物可包括涂层，例如包含阳离子组分，如钙盐、镁盐、阳离子聚合物等的涂层。这些类型的基底可提供可接受的光学密度(OD)和/或耐洗牢度性质。术语“耐洗牢度”可被定义为在使用温水和标准衣物洗涤剂(例如

可获自Proctor and Gamble，Cincinnati，OH，USA)的五(5)个标准洗衣机周期后保留的OD或delta E(ΔE)。基本上，通过测量在洗涤之前和之后的OD和/或L*a*b*，可以测定ΔOD和ΔE值，这基本上是表达在经过洗涤周期之前和之后的OD和/或L*a*b*之间的差异的定量方式。因此，ΔOD和ΔE值越低越好。更详细地，ΔE是代表两个颜色，即根据本公开，洗涤前的颜色(或黑色)与洗涤后的改变的颜色(或改变的黑色)之间的“距离”的单个数字。

颜色例如可表示为CIELAB值。要指出，色差可能不是在两个方向上(洗涤前到洗涤后vs.洗涤后到洗涤前)都对称。使用CIE 1976定义，可基于从洗涤后的颜色值L*、a*和b*中减去洗涤前的颜色值L*、a*和b*来测量色差和计算ΔE值。然后可求这些值的平方，然后可测定总和的平方根以获得ΔE值。1976标准在本文中可被称为“ΔE_CIE”。CIE定义在1994年修改以解决一些感知不一致性(perceptual non-uniformities)，保留L*a*b*颜色空间，但修改为用由L*a*b*坐标计算出的亮度(L*)、色度(C*)和色调(h*)的差异定义L*a*b*颜色空间。然后在2000年，建立CIEDE标准以通过加入五种修正来进一步解决感知不一致性，即i)色调旋转(R_T)以解决在大约275°的色调角的有问题的蓝色区域，ii)补偿中性色或L*C*h差值的初始值(primed values)，iii)补偿亮度(S_L)，iv)补偿色度(S_C)，和v)补偿色调(S_H)。2000修改在本文中可被称为“ΔE₂₀₀₀”。根据本公开的实施例，ΔE值可使用1976、1994和2000年建立的CIE定义测定以证实耐洗牢度。但是，在本公开的实施例中，使用ΔE_CIE和ΔE₂₀₀₀。

关于织物基底更详细地，织物可包括基底并在一些实例中可例如用包含钙盐、镁盐、阳离子聚合物、或钙或镁盐和阳离子聚合物的组合的涂层处理。织物基底可包括具有可以是天然和/或合成的纤维的基底，但在一些实例中，织物特别可使用天然织物基底。织物基底可包括例如纺织品、布、织物材料、织物服装或适合施加墨水的其它织物产品，并且织物基底可具有许多织物结构的任一种。术语“织物结构”意在包括可具有经纱和纬纱的结构，和/或可以是例如织造、非织造、针织、簇绒、钩编、打结和压制(pressured)结构。术语“经纱”和“纬纱”具有它们在纺织品业中的普通含义，如本文所用，例如，经纱是指在织机上的纵长(lengthwise)或纵向纱，而纬纱是指在织机上的交叉(crosswise)或横向纱。

值得注意的是，术语“织物基底”不包括通常已知为任何种类的纸的材料(即使纸可包含多种类型的天然和合成纤维或这两种类型的纤维的混合物)。织物基底可包括长丝形式的纺织品、织物材料形式的纺织品，或已制作成成品(例如服装、毯子、台布、餐巾、毛巾、床品、窗帘、地毯、手袋、鞋子、条幅、标识、旗帜等)的织物形式的纺织品。在一些实例中，织物基底可具有织造、针织、非织造或簇绒的织物结构。在一个实例中，织物基底可以是织造织物，其中经纱和纬纱可以大约90°的角度相互布置。这种织造织物可包括但不限于，具有平纹组织结构的织物、具有斜纹组织结构的织物(其中斜纹组织在织物面上产生对角线)或缎纹组织。在另一实例中，织物基底可以是具有线圈结构的针织织物。线圈结构可以是经编针织物、纬编针织物或其组合。经编针织物是指织物结构中的每一线圈可由主要以纵向织物方向引入的单独纱线形成。纬编针织物是指织物一行的线圈可由相同纱线形成。在进一步实例中，织物基底可以是非织造织物。例如，非织造织物可以是可包括通过化学处理法(例如溶剂处理)、机械处理法(例如压花)、热处理法或两种或更多种这些方法的组合结合在一起和/或互锁在一起的许多纤维或长丝的柔性织物。

关于结构，在一个实例中，织物基底可包含天然纤维、合成纤维或其组合。示例性的天然纤维可包括但不限于羊毛、棉、丝、亚麻(linen)、黄麻、亚麻(flax)、大麻、人造纤维、衍生自可再生资源(例如玉米淀粉、木薯产品、甘蔗)的热塑性脂族聚合物纤维或其组合。在另一实例中，织物基底可包含合成纤维。示例性的合成纤维可包括聚合物纤维，如聚氯乙烯(PVC)纤维、由聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚丙烯酸系、聚丙烯、聚乙烯、聚氨酯、聚苯乙烯、芳族聚酰胺(例如

)、聚四氟乙烯

(都是E.I.du Pont de NemoursCompany，Delaware的商标)、玻璃纤维、polytrimethylene、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酯对苯二甲酸酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯或其组合制成的无PVC纤维。在一些实例中，合成纤维可以是来自上列聚合物的改性纤维。术语“改性纤维”是指已经过化学或物理过程，例如但不限于与其它聚合物的单体的共聚、化学接枝反应以使化学官能团与聚合物纤维和/或织物表面接触、等离子体处理、溶剂处理、酸蚀刻或生物处理、酶处理或抗微生物处理以防止生物降解的一种或多种的聚合物纤维和/或整个织物。本文所用的术语“无PVC纤维”是指在纤维中没有聚氯乙烯(PVC)聚合物或氯乙烯单体单元。

如上文提到，织物基底可以是纤维类型的组合，例如任何天然纤维与另一天然纤维的组合、任何天然纤维与合成纤维的组合、合成纤维与另一合成纤维的组合、或任何上述组合中的许多类型的天然纤维和/或合成纤维的混合物。在一些实例中，织物基底可包含天然纤维和合成纤维。各纤维类型的量可变。例如，天然纤维的量可为大约5重量％至大约95重量％不等，且合成纤维的量可为大约5重量％至95重量％。在再一实例中，天然纤维的量可为大约10重量％至80重量％不等，且合成纤维可以大约20重量％至大约90重量％存在。在另一些实例中，天然纤维的量可为大约10重量％至90重量％，且合成纤维的量也可为大约10重量％至大约90重量％。织物基底中的天然纤维与合成纤维的比率同样可变。例如，天然纤维与合成纤维的比率可为1∶1、1∶2、1∶3、1∶4、1∶5、1∶6、1∶7、1∶8、1∶9、1∶10、1∶11、1∶12、1∶13、1∶14、1∶15、1∶16、1∶17、1∶18、1∶19、1∶20，或反之亦然。

在一个实例中，织物基底可具有大约10gsm至大约500gsm的基重。在另一实例中，织物基底可具有大约50gsm至大约400gsm的基重。在另一些实例中，织物基底可具有大约100gsm至大约300gsm、大约75gsm至大约250gsm、大约125gsm至大约300gsm、或大约150gsm至大约350gsm的基重。

此外，织物基底可含有添加剂，包括但不限于例如着色剂(例如颜料、染料和染色剂(tints))、抗静电剂、增白剂、成核剂、抗氧化剂、紫外线稳定剂、填料和润滑剂的一种或多种。或者，织物基底可在施加其它处理或涂层前在含有上列物质的溶液中预处理。

在另一实例中并且如图3中所述，纺织品印刷方法200可包括将水性墨水组合物喷射到织物基底，如经处理或未处理的天然织物纺织品基底上210。喷射步骤可使用热喷墨构造，例如热印刷头电阻器和喷射孔用本公开的一些水性墨水组合物进行。该水性墨水组合物可包含60重量％至90重量％水、4重量％至30重量％有机助溶剂和1重量％至6重量％颜料，所述颜料具有与颜料表面缔合并具有1,000Mw至50,000Mw的重均分子量的苯乙烯丙烯酸系聚合物分散剂。该水性墨水组合物还可包含3重量％至15重量％具有100,000Mw至500,000Mw的重均分子量的苯乙烯C3-C5烷基(甲基)丙烯酸系聚合物粘合剂。在一个实例中，该方法可进一步包括在130℃至180℃的温度下固化织物基底上的水性墨水组合物1至5分钟。

要指出，除非文中清楚地另行规定，本说明书和所附权利要求书中所用的单数形式“一个”、“一种”和“该”包括复数对象。

本文所用的术语“大约”用于为数值范围端点提供灵活性，其中给定值可能“略高于”或“略低于”该端点。这一术语的灵活度可取决于特定变量，并且基于经验和本文中的相关描述确定其是在本领域技术人员的知识范围内。

术语“酸值”或“酸价”是指可用于中和1克物质，例如本文中公开的各种聚合物，例如苯乙烯丙烯酸系聚合物分散剂和/或苯乙烯C3-C5烷基(甲基)丙烯酸系聚合物粘合剂的以毫克计的氢氧化钾(KOH)质量(mg/g)。

如本文所用，为方便起见，可能在通用列表中陈述多个项目、结构要素、组成要素和/或材料。但是，这些列表应该像该列表的各成员作为单独和唯一的成员逐一规定的那样解释。因此，如果没有作出相反的指示，此类列表的任一成员不应仅基于它们出现在同一组中而被解释为同一列表的任何其它成员的事实等同物。

浓度、尺寸、量和其它数值数据在本文中可能以范围格式呈现。要理解的是，这样的范围格式仅为方便和简要起见使用，并应灵活解释为不仅包括作为该范围的界限明确列举的数值，还包括该范围内包含的所有独立的数值或子范围，就像明确列举各数值和子范围那样。例如，大约1重量％至大约20重量％的重量比范围应被解释为不仅包括大约1重量％和大约20重量％的明确列举的界限，还包括独立重量，如2重量％、11重量％、14重量％，和子范围，如10重量％至20重量％、5重量％至15重量％等。

实施例

下列实施例举例说明本公开的技术。但是，要理解的是，下面仅例示或举例说明本发明配制物和方法的原理的应用。本领域技术人员可设计出许多修改和替代性的方法而不背离本公开的精神和范围。所附权利要求书旨在涵盖这样的修改和布置。因此，尽管上文已具体描述了该技术，但下面提供关于目前被视为可接受的实施例的进一步细节。

实施例1-墨水组合物的制备

如下，根据表1中所示的通用配方制备十五种墨水组合物，进一步细节提供在表2中：

表1

¹炭黑颜料(4种黑色墨水组合物)；铜酞菁颜料(3种青色墨水组合物)；喹吖啶酮颜料(4种品红色墨水组合物)；和偶氮颜料(4种黄色墨水组合物)

²各种苯乙烯丙烯酸系聚合物分散剂，8,000Mw至17,250Mw，酸值为155mg/g至214mg/g

³Jantex^TM 45NRF或Jantex 924^TM，可获自Jantexinks(USA)；Jantex^TM重均分子量为140,000Mw至320,000Mw且酸值为5至20mg/g(Jantex^TM 45NRF大约150,000Mw，AN 9；Jantex 924^TM 230,000Mw至300,000Mw，AN 16)

⁴Crodafos^TM可获自

International Plc.(Great Britain)

可获自Evonik(Canada)

可获自Thor Specialties，Inc.(USA)

表2

实施例2-墨水组合物中的颜料稳定性

收集根据实施例1制备的十五(15)种墨水组合物的粒度分布数据。具体而言，收集体积平均粒度(Mv)，以及95％的粒子(基于粒子数计)更小且5％更大时的粒度(D95)。使用

粒度系统收集初始粒度数据。然后在经过冻融循环(T-循环)或加速货架期(ASL)应力后使用

系统再测定颜料粒度(Mv和D95)。

冻融循环(T-循环)包括5个冻融循环，其中使30毫升样品在20分钟内达到70℃的初始温度，然后在70℃下保持4小时。然后将样品在20分钟内从70℃降低到-40℃并在-40℃下保持4小时。重复这一过程，以使各样品经过总共5个冻融循环。在第五个循环后，允许样品平衡至室温并测试Mv和D95粒度。

关于加速货架期(ASL)，将30毫升样品在烘箱中在60℃下储存7天。在高温储存期后，允许样品平衡至室温并测试粒度(Mv和D95)。

稳定性测试的结果显示在表3A和3B中，其中T-循环＝5个从-40℃至70℃的冻融循环；ASL＝在60℃下1周的加速货架期(ASL)；Mv＝体积平均粒度；D95＝95百分位数粒度；和％Δ＝在T-循环或ASL后与初始粒度(Mv或D95)相比的变化百分比。

表3A-体积平均粒度稳定性

表3B-D95粒度稳定性

在表3A和3B中可以看出，墨水组合物中的颜料的粒度稳定性在T-循环和ASL测试程序下在Mv和D95方面都极好。包含尺寸变化大于10％的颜料的墨水组合物样品仅在这四个类别之一中如此：例如％ΔMv T-循环、％ΔMv ASL、％ΔD95 T-循环和％ΔD95 ASL。

实施例3-耐洗牢度

在各种织物基底，包括提花密织棉(Jacquard Percale cotton)(用碱土金属盐和阳离子聚合物处理)、灰白棉(未处理)和丝(未处理)上印刷六(6)种实施例1的墨水组合物。在灰白棉(未处理)上还印刷剩余九(9)种墨水组合物。在各种织物基底上印刷的印刷图案是每像素3滴的耐久性图(durability plots)，其中每滴的体积是大约12ng，来自热喷墨印刷头，每像素3滴。在印刷后，允许印刷的耐久性图干燥，然后在热下固化(150℃，含Jantex^TM45NRF的墨水组合物样品2分钟，含Jantex^TM 924的墨水组合物3分钟)。然后评估各种样品(印刷在三种不同织物基底上的6种墨水组合物和仅印刷在灰白棉上的剩余9种墨水组合物)以获得光学密度和L*a*b*颜色空间值，其代表“洗涤前”值或参考黑色或彩色值。然后，将印刷的织物基底用衣物洗涤剂(例如

可获自Proctor and Gamble，Cincinnati，OH，USA)在40℃下洗涤5个周期，在每个洗涤周期之间风干印刷的织物基底。在五个周期后，测量光学密度(OD)和L*a*b*值以供比较，并使用1976ΔE_CIE和ΔE₂₀₀₀标准计算delta E(ΔE)值。数据显示在下表4A-4C中。

表4A-提花棉(经处理)

墨水ID	OD(洗涤前)	OD(洗涤后)	ΔOD	％ΔOD	ΔE<sub>CIE</sub>	ΔE<sub>2000</sub>
							K1	1.230	1.222	-0.008	-0.65	1.61	1.48
C1	1.216	1.182	-0.034	-2.78	1.57	0.84
							M1	1.121	1.121	0.000	-0.02	1.46	1.05
M2	1.058	1.065	0.006	0.61	1.12	0.75
							Y1	1.133	1.123	-0.010	-0.90	1.08	0.40
Y2	1.147	1.139	-0.008	-0.74	1.81	0.83

表4B-灰白棉(未处理)

表4C-丝(未处理)

在表4A至4C中给出的数据中可以看出，尽管印刷在三种不同织物基底上的各种墨水组合物的数据良好，但提花棉(经处理)表现通常好于灰白棉(未处理)，且灰白棉表现通常好于丝(未处理)。此外，酸值略高于Jantex^TM 45NRF的Jantex^TM 924提供在灰白棉上略好于Jantex^TM 45NRF的耐洗牢度。

实施例4-与市售织物印刷系统比较

将在提花棉(具有类似处理)上生成的来自表4的数据与在印刷服务提供商(PSP)提供的相同类型的织物基底上使用

5000纺织品墨水组合物(来自DuPont，USA)和Lario/Digistar^TM K-Choice数字墨水组合物(来自Kiian Digital，Germany)生成的印刷样品进行比较。收集来自对比样品的数据并以与实施例3中所述相同的方式计算。对比数据提供在下表5中。

表5-耐洗牢度比较

在表5中可以看出，汇集在表4A中的墨水组(来自实施例1)提供比

墨水组合物好的耐洗牢度性能，也提供与Digistar^TM K-Choice墨水组合物类似的性能。显著地，本公开的墨水组合物配制为适合从热喷墨印刷头喷射，热喷墨印刷头在运行上可比压电印刷系统或其它模拟印刷系统便宜。

尽管已参照某些实施例描述了本技术，但本领域技术人员会认识到，可以在不背离本公开的精神的情况下作出各种修改、变动、省略和替代。因此本公开仅意在受下列权利要求书的范围限制。

Claims

1.一种水性墨水组合物，其包含：

60重量％至90重量％水；

4重量％至30重量％有机助溶剂；

1重量％至6重量％颜料，所述颜料具有与颜料表面缔合的苯乙烯丙烯酸系聚合物分散剂，所述苯乙烯丙烯酸系聚合物分散剂具有1,000Mw至50,000Mw的重均分子量；和

3重量％至15重量％具有100,000Mw至500,000Mw的重均分子量的苯乙烯C3-C5烷基(甲基)丙烯酸系聚合物粘合剂。

2.权利要求1的水性墨水组合物，其中所述苯乙烯丙烯酸系聚合物分散剂具有4,000Mw至30,000Mw的重均分子量和100mg/g至350mg/g的酸值。

3.权利要求1的水性墨水组合物，其中所述苯乙烯C3-C5烷基(甲基)丙烯酸系聚合物粘合剂是苯乙烯丁基丙烯酸系聚合物粘合剂并具有5mg/g至小于100mg/g的酸值。

4.权利要求1的水性墨水组合物，其中所述苯乙烯C3-C5烷基(甲基)丙烯酸系聚合物粘合剂具有50nm至800nm的平均粒度。

5.权利要求1的水性墨水组合物，其进一步包含0.1重量％至1.5重量％的阴离子表面活性剂。

6.权利要求5的水性墨水组合物，其中所述阴离子表面活性剂是C10至C20醇的磷酸酯。

7.一种纺织品印刷系统，其包括：

水性墨水组合物，其包含：

60重量％至90重量％水，

4重量％至30重量％有机助溶剂，

1重量％至6重量％颜料，所述颜料具有与颜料表面缔合的苯乙烯丙烯酸系聚合物分散剂，其中所述苯乙烯丙烯酸系聚合物分散剂具有1,000Mw至50,000Mw的重均分子量，和

3重量％至15重量％具有100,000Mw至500,000Mw的重均分子量的苯乙烯C3-C5烷基(甲基)丙烯酸系聚合物粘合剂；和

织物基底。

8.权利要求7的印刷系统，其中所述苯乙烯丙烯酸系聚合物分散剂具有4,000Mw至30,000Mw的重均分子量和100mg/g至350mg/g的酸值。

9.权利要求7的印刷系统，其中所述苯乙烯C3-C5烷基(甲基)丙烯酸系聚合物粘合剂是苯乙烯丁基丙烯酸系聚合物粘合剂并具有5mg/g至小于100mg/g的酸值。

10.权利要求7的印刷系统，其中所述苯乙烯C3-C5烷基(甲基)丙烯酸系聚合物粘合剂具有50nm至800nm的平均粒度。

11.权利要求7的印刷系统，其进一步包含0.1重量％至1.5重量％的C10至C20醇的磷酸酯。

12.权利要求7的印刷系统，其中所述织物基底是天然纤维纺织品基底。

13.一种纺织品印刷方法，其包括将水性墨水组合物喷射到织物基底上，其中所述水性墨水组合物包含：

60重量％至90重量％水，

4重量％至30重量％有机助溶剂，

14.权利要求13的方法，其中所述织物基底是天然纤维纺织品基底。

15.权利要求13的方法，其进一步包括在130℃至180℃的温度下固化织物基底上的水性墨水组合物1至5分钟。