織物印刷介質(zhì)的制作方法
【專利摘要】本文公開內(nèi)容涉及織物印刷介質(zhì)和涂覆織物基材以形成織物印刷介質(zhì)的方法。該織物印刷介質(zhì)可包括被涂布至所述織物基材的底漆層、被涂布至所述底漆層的油墨固定層和被涂布至所述油墨固定層的油墨接收層。所述底漆層可包括第一成膜聚合物和織物軟化劑。所述油墨固定層可包括第二成膜聚合物和陽(yáng)離子化合物。所述油墨接收層可包括第三成膜聚合物和不可變形的顆粒。所述底漆層、所述油墨固定層和所述油墨接收層中的一層或多層還進(jìn)一步包括阻燃劑。在一個(gè)實(shí)例中，所有這三層都包括所述阻燃劑。
【專利說(shuō)明】織物印刷介質(zhì)

【背景技術(shù)】
[0001] 不同形式的印刷（例如噴墨印刷）已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在不同基材（包括傳統(tǒng)的纖維素紙、 金屬、塑料和織物等）上的多種應(yīng)用。具體對(duì)于織物而言，由于織物的性質(zhì)而存在著關(guān)于不 同印刷技術(shù)的挑戰(zhàn)。例如，一些織物可能是高吸收性的，會(huì)削弱顏色特性，而一些合成織物 可能是結(jié)晶的，會(huì)減少水性油墨吸收進(jìn)而導(dǎo)致滲墨（ink bleed)。這些特性導(dǎo)致織物上的圖 像質(zhì)量相對(duì)較低。另外，光密度、色域和圖像銳度經(jīng)常比印在纖維素紙或其它介質(zhì)類型上的 圖像要差。由于印在織物上的圖像的濕度敏感性通常較高，因此所形成的圖像具有較差的 耐水牢度和耐洗性。而且，當(dāng)想要在接近于室內(nèi)環(huán)境中使用該織物（作為布簾、作為架空招 牌或作為陳設(shè)物的一部分等）時(shí)，還要關(guān)注阻燃性以及關(guān)于使用會(huì)增加織物可燃性的圖像 接受涂層的問(wèn)題。因此，當(dāng)提供可印刷的織物時(shí)，還需要防火或防燃或者抑火或阻燃特性。 當(dāng)在織物上印刷時(shí)，尤其是在使用顏料型油墨時(shí)，耐久性（例如耐磨性）是另一個(gè)關(guān)注的問(wèn) 題。當(dāng)印刷表面平滑使得乳膠能夠形成將油墨顏料結(jié)合在一起的連續(xù)膜時(shí)，乳膠噴墨印刷 通常提供可接受的結(jié)果。然而，織物基材通常是粗糙的。可使用厚涂層來(lái)提供可接受的表 面平滑度；然而，厚涂層也會(huì)改變織物的柔軟感，這是消費(fèi)者所不希望的。
[0002] 獲得良好的印刷特性同時(shí)保持織物柔軟度、耐水性和阻燃特性是具有挑戰(zhàn)性的， 并且提供一種或多種這些特性會(huì)是可印刷織物領(lǐng)域中的一個(gè)進(jìn)步。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 據(jù)此，本文中描述的組合物以及相關(guān)方法總體上涉及用于印刷的涂覆的織物基 材。通常，由于滲墨、削弱的顏色特性等，織物無(wú)法精確接受噴墨油墨，尤其是對(duì)于多種油墨 而言。另外，由于織物的濕度敏感性導(dǎo)致較差的耐水牢度、耐洗性特性、織物柔軟度等，如本 文中所述通過(guò)使用多層涂覆工藝涂覆織物，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在織物上印刷能夠精確和更加持久， 并且所得到的織物仍能保持柔軟同時(shí)為該織物提供了防火或防燃或者抑火或阻燃特性。
[0004] 據(jù)此，可使用具有一定功能性的多層涂布來(lái)改善圖像的印刷質(zhì)量和光密度，改善 印刷耐久性，提供阻燃性，以及保持織物基材的柔性和柔軟觸感。通常，可制備包括成膜聚 合物、織物軟化劑、陽(yáng)離子化合物、不可變形的顆粒和阻燃劑的各種層以實(shí)現(xiàn)這些或其它印 刷目的。例如，可使用陽(yáng)離子化合物來(lái)固定油墨，提供可接受的印刷邊緣敏銳度和油墨固 定。在最外層中使用不可變形的顆?？商峁┛臻g使油墨被接收并允許其穿過(guò)位于其下的涂 層，保護(hù)油墨在顆粒間的空間內(nèi)不受破壞。優(yōu)點(diǎn)的其它組合也能通過(guò)本文描述的各種層來(lái) 實(shí)現(xiàn)，取決于所選的與另一組分結(jié)合使用的特定組分。
[0005] 更具體地，本文公開內(nèi)容涉及一種織物印刷介質(zhì)，其包含織物基材、涂布至所述織 物基材的底漆層、涂布至所述底漆層的油墨固定層、以及涂布至所述油墨固定層的油墨接 收層。所述底漆層可包括第一成膜聚合物和織物軟化劑。所述油墨固定層可包括第二成膜 聚合物和陽(yáng)離子化合物。所述油墨接收層可包括第三成膜聚合物和不可變形的顆粒。還 要注意的是所述底漆層、所述油墨固定層和所述油墨接收層的一層或多層進(jìn)一步包括阻燃 齊IJ，并且在一些實(shí)例中，這些層的兩層或全部三層可包括阻燃劑。當(dāng)阻燃劑存在于多層中 時(shí)，該化合物在各層中可相同，或者可特定地對(duì)各層獨(dú)立選擇，例如，一種可不同于另一種， 或者三種可全部不同。類似地，第一、第二和第三成膜聚合物可相同，或者可對(duì)各層獨(dú)立地 選擇。例如，可在油墨接收層中使用阻燃成膜聚合物，然而，在底漆層或油墨固定層中可不 必選擇使用相同的聚合物。
[0006] 在另一個(gè)實(shí)例中，涂覆織物基材以形成織物介質(zhì)基材的方法可包括用底漆涂層組 合物浸漬或者填充織物基材以形成底漆層。所述底漆涂層組合物可包括成膜聚合物和織物 軟化劑。另外的步驟包括將油墨固定層涂層組合物涂布至所述底漆層上以形成油墨固定 層，以及將油墨接收層涂層組合物涂布至所述油墨固定層上以形成最外油墨接收層。所述 油墨固定層涂層組合物可包括陽(yáng)離子化合物，例如陽(yáng)離子金屬絡(luò)合物或陽(yáng)離子聚合物。所 述油墨接收層涂層組合物可包括不可變形的顆粒。在該實(shí)例中，所述底漆層涂層組合物、所 述油墨固定層涂層組合物和所述油墨接收層涂層組合物中的一種或多種進(jìn)一步包括阻燃 齊U。可選的步驟包括壓延底漆層、油墨固定層、或油墨接收層、或者這些層的任意組合。而 且，在一個(gè)實(shí)例中，可在大于120°c的溫度加熱下進(jìn)行底漆層的干燥?？蛇x地，還可使底漆層 在更高的溫度下（例如約200至210°C )進(jìn)行熱定型30至60秒。可在低于KKTC的溫度 加熱下進(jìn)行油墨固定層或油墨接收層的干燥。該方法還可包括用底漆層、油墨固定層和油 墨接收層涂覆織物基材的正面和背面。
[0007] 要注意的是，當(dāng)討論本發(fā)明的織物印刷介質(zhì)和方法時(shí)，這些討論內(nèi)容的每一項(xiàng)都 能被認(rèn)為可應(yīng)用于這些實(shí)施方式中的每一種，無(wú)論它們是否在該實(shí)施方式的上下文中被明 確討論過(guò)。因此，例如，在討論織物印刷介質(zhì)時(shí)，例如討論也涉及制備所述織物印刷介質(zhì)的 方法，反之亦然。而且，要注意的是，本文中所述的多層涂覆/層可被理解為包含各層之間 具有明顯界面的結(jié)構(gòu)。因此，在一些實(shí)例中，在處理后可能實(shí)際上不會(huì)有無(wú)實(shí)質(zhì)區(qū)別的層， 因?yàn)檫@些層形成了復(fù)合層，其合并在一起而形成沿著由涂覆厚度限定的涂層（一層或多 層）的Z-軸不均勻分布的結(jié)構(gòu)。
[0008] 現(xiàn)在轉(zhuǎn)到本公開的織物印刷介質(zhì)的各組分和相關(guān)的方法，以下提供了成膜聚合 物、織物軟化劑、陽(yáng)離子化合物、不可變形的顆粒、阻燃劑和其它可選成分的詳細(xì)討論。此 夕卜，由于其涉及織物介質(zhì)基材和相關(guān)的方法，還提供了織物基材的具體討論。
[0009] 對(duì)于織物基材，印刷品使用所需的任何紡織品、織物材料、織物衣料或其它織物產(chǎn) 品都可獲益于本文中所述的原理。更具體地，本公開中有用的織物基材包括具有纖維（可 為天然的和/或合成的）的基材。具有天然纖維的織物的實(shí)例包括那些具有毛、棉、真絲、 亞麻、黃麻、胡麻、大麻、人造絲和/或來(lái)源于可再生資源（例如玉米淀粉、木薯粉產(chǎn)品或甘 蔗，如聚（乳酸）或聚交酯（PLA))的熱塑性脂肪族聚合物的纖維的織物。具有合成纖維的 織物的實(shí)例包括的那些具有聚酯、聚酰胺、聚酰亞胺、聚壓克力、聚丙烯、聚乙烯、聚氨酯、聚 苯乙烯、聚芳酰胺（例如Kevla，）、聚四氟乙烯（JEFLON?:)、玻璃纖維、聚三亞甲基、聚 碳酸酯、聚酯對(duì)苯二甲酸酯或聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯的纖維的織物。也可使用該天然和/ 或合成纖維的混合物或組合。該纖維還可包括特定添加劑，例如著色劑（例如，顏料、染料 和調(diào)色料等）、抗靜電劑、增白劑、成核劑、抗氧化劑、UV穩(wěn)定劑、填料和潤(rùn)滑劑等。這些天然 或合成纖維的任意構(gòu)造也可被用作織物基材，例如構(gòu)成的材料為梭織的、針織的、無(wú)紡的或 簇織的等。梭織的紡織品可包括，但不限于，緞、府綢和縐紋紡織品。針織的紡織品可包括， 但不限于，圓筒針織物、經(jīng)編針織物和具有細(xì)旦面的經(jīng)編針織物。此外，本公開的織物基材 可為平的或者可呈現(xiàn)絨面。
[0010] 要注意的是，術(shù)語(yǔ)"織物基材"不包括通常已知為紙張的材料，即使紙張可包括纖 維。此外，織物基材既包括細(xì)絲形式的紡織品又包括織物材料形式的紡織品，甚至包括已制 成成品（衣服、毯子、桌布、餐巾、床上用品、窗簾、地毯、鞋子等）的織物形式的紡織品。換 言之，可制備本公開的表面改性涂層并以能夠?qū)⑺鐾繉咏M合物涂布至所述織物基材的任 何方式將其涂布至本公開的織物基材。該涂布可對(duì)成品紡織品或織物進(jìn)行，或者可在由細(xì) 線或細(xì)絲制備織物之前涂布至紡織品織物。
[0011] 具體轉(zhuǎn)到所述涂層組合物和由其形成的所得涂層，要注意的是，本文中所述的層 的一層、兩層或全部三層中可包括阻燃劑。因此，阻燃劑的通常討論可適用于底漆層、油墨 固定層、油墨接收層、相關(guān)涂層組合物和方法等的任何情況。據(jù)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劑。該阻燃劑的實(shí)例包括有機(jī)鹵代化合物，例如有機(jī)溴 和有機(jī)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、溴化環(huán)氧低聚物、四溴鄰苯二甲酸酐、四溴雙酚A、六溴環(huán)十二烷、氯菌酸 醚和氯化石蠟等。
[0012] 同樣也可使用非鹵代化合物并且通?？烧J(rèn)為其更加環(huán)境友好。實(shí)例包括含磷化合 物和含氮化合物。含磷化合物使用很有效，其包括不同氧化態(tài)的有機(jī)和無(wú)機(jī)的磷酸酯、膦酸 酯、和/或亞膦酸酯。同樣也可使用含氮化合物，其包括三聚氰胺類（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 機(jī)鹵代化合物、含磷化合物、或含氮化合物可單獨(dú)使用或者與另一種組合使用，或者可包括 包含鹵素、磷和氮的任意組合的化合物。在一些實(shí)例中，可使用有機(jī)磷酸酯，并且該有機(jī)磷 酸酯可選自脂肪族磷酸酯和膦酸酯，以及芳香族膦酸酯。對(duì)于這些實(shí)例，有機(jī)磷酸酯可為具 有四個(gè)連接于中心磷原子的氧原子的有機(jī)膦酸酯；具有3個(gè)連接于中心磷原子的氧原子的 脂肪族、芳香族或聚合有機(jī)磷酸酯，或者具有2個(gè)連接于中心磷原子的氧原子的有機(jī)亞膦 酸酯。下式I提供了有機(jī)膦酸酯的通式，式II列出了有機(jī)磷酸酯，其可為脂肪族有機(jī)磷酸 酯、芳香族有機(jī)磷酸酯或有機(jī)磷酸酯聚合物；并且式ΠΙ提供了有機(jī)亞膦酸酯的化學(xué)式的 實(shí)例。因此，根據(jù)本公開的實(shí)例中使用的有機(jī)磷酸酯可具有通式1-111，如下：

【權(quán)利要求】
1. 一種織物印刷介質(zhì)，包括： 織物基材； 被涂布至所述織物基材的底漆層，所述底漆層包括第一成膜聚合物和織物軟化劑； 被涂布至所述底漆層的油墨固定層，所述油墨固定層包括第二成膜聚合物和陽(yáng)離子化 合物；以及 被涂布至所述油墨固定層的油墨接收層，所述油墨接收層包含第三成膜聚合物和不可 變形的顆粒， 其中所述底漆層、所述油墨固定層和所述油墨接收層中的一層或多層進(jìn)一步包括阻燃 劑。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的織物印刷介質(zhì)，其中所述底漆層、所述油墨固定層和所述油 墨接收層包括所述阻燃劑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的織物印刷介質(zhì)，其中至少一層中的所述阻燃劑與至少另一層 中的所述阻燃劑不同。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的織物印刷介質(zhì)，其中，用于所述底漆層、所述油墨固定層或所 述油墨接收層的阻燃劑獨(dú)立地為有機(jī)齒代化合物、含磷化合物、或含氮化合物。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的織物印刷介質(zhì)，其中，用于所述底漆層、所述油墨固定層或所 述油墨接收層的阻燃劑為具有一個(gè)或兩個(gè)含磷的閉合的4至6元環(huán)結(jié)構(gòu)的膦酸酯。
6. 據(jù)權(quán)利要求1所述的織物印刷介質(zhì)，其中，所述織物基材為梭織的、針織的、無(wú)紡的 或簇織的，并且所述織物基材包括選自以下組中的天然或合成纖維：毛、棉、真絲、人造絲、 熱塑性脂肪族聚合物、聚酯、聚酰胺、聚酰亞胺、聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯、玻 璃纖維、聚三亞甲基、聚碳酸酯、聚對(duì)苯二甲酸酯或聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的織物印刷介質(zhì)，其中，在所述油墨接收層中的所述第三成膜 聚合物為阻燃成膜聚合物。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的織物印刷介質(zhì)，其中，所述織物軟化劑選自咪唑鹽；烷氧基季 銨鹽；帶有一個(gè)或兩個(gè)(：8至(：35烷基鏈的季銨鹽；帶有一個(gè)或兩個(gè)(：8至(： 35烷基側(cè)鏈的季鹽； 來(lái)自磷酸酯、膦酸酯或亞膦酸酯的有機(jī)磷酸酯；和它們的混合物的組中。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的織物印刷介質(zhì)，其中所述陽(yáng)離子化合物為陽(yáng)離子金屬絡(luò)合 物。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的織物印刷介質(zhì)，其中所述陽(yáng)離子化合物為陽(yáng)離子聚合物。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的織物印刷介質(zhì)，其中，所述不可變形的顆粒是i)由疏水性 加成單體制備的，所述疏水性加成單體選自q至C12丙烯酸烷基酯和甲基丙烯酸烷基酯單 體、芳香族單體、含羥基單體、含羧酸單體、乙烯基酯單體、乙烯基苯單體、Q至C12烷基丙 烯酰胺和甲基丙烯酰胺單體、烯烴單體，和它們的組合的組中；或者ii)選自聚四氟乙烯 (PTFE)、二氧化硅、硅酮、石蠟、巴西棕櫚蠟、褐煤蠟，和它們的組合的組中。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的織物印刷介質(zhì)，其中所述織物基材具有兩個(gè)面，并且兩面都 被所述底漆層、所述油墨固定層和所述油墨接收層所涂覆。
13. -種涂覆織物基材以形成織物介質(zhì)基材的方法，包括： 用底漆涂層組合物浸漬織物基材以形成底漆層，所述底漆涂層組合物包括第一成膜聚 合物和織物軟化劑； 將油墨固定層涂層組合物涂布至所述底漆層上以形成油墨接收層，所述油墨固定層涂 層組合物包括第二成膜聚合物和陽(yáng)離子化合物；以及 將油墨接收層涂層組合物涂布至所述油墨固定層上以形成最外的油墨接收層，所述油 墨接收層涂層組合物包括第三成膜聚合物和不可變形的顆粒， 其中所述底漆層涂層組合物、所述油墨固定層涂層組合物和所述油墨接收層涂層組合 物中的一種或多種進(jìn)一步包括阻燃劑。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，進(jìn)一步包括壓延所述底漆層、所述油墨固定層、所述 油墨接收層或它們的任意組合的步驟。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，進(jìn)一步包括在大于120°C的溫度加熱的條件下干燥 所述底漆層，并且在小于l〇〇°C的溫度加熱的條件下干燥所述油墨固定層和所述油墨接收 層中的一層或兩層的步驟。
【文檔編號(hào)】B41M5/50GK104364086SQ201280073981
【公開日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2012年7月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月18日
【發(fā)明者】周曉奇, 克里斯汀·E·斯泰肯, 路易斯·加西亞·加西亞 申請(qǐng)人:惠普發(fā)展公司，有限責(zé)任合伙企業(yè)