TW201728703A - 水性染料高分子噴墨墨水組成物 - Google Patents

水性染料高分子噴墨墨水組成物 Download PDF

Info

Publication number
TW201728703A
TW201728703A TW105103968A TW105103968A TW201728703A TW 201728703 A TW201728703 A TW 201728703A TW 105103968 A TW105103968 A TW 105103968A TW 105103968 A TW105103968 A TW 105103968A TW 201728703 A TW201728703 A TW 201728703A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
dye
polymer
ink composition
aqueous
group
Prior art date
Application number
TW105103968A
Other languages
English (en)
Inventor
yi-jing Lv
yuan-yuan Wu
Original Assignee
Jetbest Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jetbest Corp filed Critical Jetbest Corp
Priority to TW105103968A priority Critical patent/TW201728703A/zh
Priority to CN201610183304.5A priority patent/CN107043574A/zh
Priority to KR1020160056542A priority patent/KR20170093668A/ko
Priority to JP2016102994A priority patent/JP2017137468A/ja
Priority to EP16173243.3A priority patent/EP3202863A1/en
Priority to US15/182,156 priority patent/US20170226361A1/en
Publication of TW201728703A publication Critical patent/TW201728703A/zh

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/30—Inkjet printing inks
    • C09D11/32—Inkjet printing inks characterised by colouring agents
    • C09D11/328—Inkjet printing inks characterised by colouring agents characterised by dyes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/30—Inkjet printing inks
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B69/00—Dyes not provided for by a single group of this subclass
    • C09B69/10—Polymeric dyes; Reaction products of dyes with monomers or with macromolecular compounds
    • C09B69/106—Polymeric dyes; Reaction products of dyes with monomers or with macromolecular compounds containing an azo dye
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/02—Printing inks
    • C09D11/10—Printing inks based on artificial resins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/30—Inkjet printing inks
    • C09D11/32—Inkjet printing inks characterised by colouring agents
    • C09D11/324—Inkjet printing inks characterised by colouring agents containing carbon black
    • C09D11/326—Inkjet printing inks characterised by colouring agents containing carbon black characterised by the pigment dispersant
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/30—Inkjet printing inks
    • C09D11/36—Inkjet printing inks based on non-aqueous solvents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D175/00—Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04—Polyurethanes
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06P—DYEING OR PRINTING TEXTILES; DYEING LEATHER, FURS OR SOLID MACROMOLECULAR SUBSTANCES IN ANY FORM
    • D06P1/00—General processes of dyeing or printing textiles, or general processes of dyeing leather, furs, or solid macromolecular substances in any form, classified according to the dyes, pigments, or auxiliary substances employed
    • D06P1/0052—Dyeing with polymeric dyes
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06P—DYEING OR PRINTING TEXTILES; DYEING LEATHER, FURS OR SOLID MACROMOLECULAR SUBSTANCES IN ANY FORM
    • D06P5/00—Other features in dyeing or printing textiles, or dyeing leather, furs, or solid macromolecular substances in any form
    • D06P5/30—Ink jet printing

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
  • Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
  • Ink Jet (AREA)

Abstract

一種水性染料高分子噴墨墨水組成物，包含染料高分子分散乳液、水溶性有機溶劑、至少一添加劑以及水，可用於噴墨應用領域，將所需圖案噴印在各式紡織材料上，其中染料高分子分散乳液是占整體水性噴墨墨水組成物之1~30重量%，水溶性有機溶劑占15~65重量%，而添加劑占2重量%以下，且水可使用蒸餾水或去離子水，用以稀釋或分散染料高分子分散乳液、水溶性有機溶劑以及添加劑。本發明具有安定、不易堵塞噴頭的特性，且不需冗長複雜的後續處理水洗步驟，可避免產生大量工業廢水，且無需使用高量熱源，浪費太多多電力，並能真正落實數位紡織之中小型化與普及化。

Description

水性染料高分子噴墨墨水組成物
本發明係有關一種水性染料高分子噴墨墨水組成物，尤其是利用特殊的染料高分子當發色團，同時具備了染料良好展色性與鮮豔度，也因高分子材料的引入增加了染料的色牢度，所以可適用於噴印機而直接噴印於紡織材料上，而所得到的圖案再經加熱及乾燥處理，無須使用多步驟的皂洗、水洗等，即可得到色澤鮮豔媲美染料墨水之結果，因此應用範圍更加廣泛；除一般紙張外，更可應用於包含棉布、亞麻布、絲綢、羊毛、聚酯纖維、耐隆或縲縈等大部分織品，而且後續處理之加熱乾燥製程也相對簡單，沒有冗長複雜的水洗處理步驟與大量工業廢水產生，所以本墨水之應用是真正落實數位紡織之中小型化與普及化的最佳發明。
數位印花的工作原理基本與噴墨印表機相同，而噴墨列印技術可追溯到1884年。1960年，噴墨列印技術進入實用階段。上個世紀90年代，電腦技術開始普及，1995年出現了按需噴墨式數碼噴射印花機，目前，數位印花技術的發展正呈現出群雄並起、百花齊放的態勢，人們將所有看得見的景象，透過數位印花快速且真實地呈現在紡織材料上，而製作出個性化的作品，噴印機的發明使得人人都可成為紡織產品設計師。
另外，數位印花機較傳統印花機占地小(約1/20)、較低 的二氧化碳排放(約為傳統印花的10~30%)、顏色變化多且豐富(高達16萬7千色)、不需製作網版、立刻修改圖稿、小批量生產交期迅速和節省人力等，這些通通都是數位印花的優點，因此獲得紡織印染業和服裝設計師的青睞及肯定。
因此，數位印花墨水隨著數位紡織印染技術蓬勃發展，也同步進步。多樣性的選擇如：一、分散染料噴墨墨水(含熱昇華墨水)，需高溫後處理，即有鮮艷生動的印花表現，只應用在聚酯纖維；二、反應性染料噴墨墨水，需繁複的前處理與後處理，挾伴大量廢水產生，有鮮艷生動的印花表現，可應用在棉布、亞麻布、絲綢與羊毛上；三、酸性染料噴墨墨水，需繁複的前處理與後處理，挾伴大量廢水產生，有鮮艷生動的印花表現，但是色牢度不佳，可應用在絲綢、羊毛與耐隆上；四、水性顏料噴墨墨水，雖只需加溫乾燥處理，又可應用在棉布、亞麻布、絲綢、羊毛、聚酯纖維、耐隆與縲縈等大部分織品上，但黯淡不鮮豔的印花表現與容易噴頭阻塞是它最大罩門。所以，製作鮮豔生動的噴墨墨水，又可應用在大部分織品材料上，而且沒有繁複的後處理與大量的廢水產生，是理想中的新世代數位印花噴墨墨水。
因此，很需要一種創新的水性染料高分子噴墨墨水組成物，包含染料高分子分散乳液、水溶性有機溶劑、至少一添加劑以及水，係利用有機合成方法將高分子中之親電官能基與具有親核官能基之染料進行加成反應，成為高分子型染料，另外，異氰酸酯類與多元醇類聚合成聚氨酯樹脂時，亦可添加反應型染料，得到不同應用的聚氨酯染料高分子。如此含有高分子鏈的染料，其分散性隨著高分子特性而改變，進而增加展色性， 同時因高分子之引入，使染料分子的分子量增加，間接增加染料與織品纖維之凡得瓦力、氫鍵等結合力，因此增加染料之色牢度，而且可將乳化分散這類的染料高分子應用在數位印花噴墨墨水，藉以解決上述習用技術的問題。
本發明之主要目的在於提供一種水性染料高分子噴墨墨水組成物，主要是包含染料高分子分散乳液、水溶性有機溶劑、至少一添加劑以及水，可用於噴墨應用領域，比如噴印機，將所需圖案噴印在各式紡織材料上，使得圖案經加熱乾燥後獲得色澤鮮豔媲美染料墨水之結果。本噴墨墨水中的染料高分子分散乳液是占整體水性噴墨墨水組成物之1~30重量%，水溶性有機溶劑占水性噴墨墨水組成物之15~65重量%，並至少一添加劑占水性噴墨墨水組成物之2重量%以下，且水可使用蒸餾水或去離子水，用以稀釋或分散染料高分子分散乳液、水溶性有機溶劑以及添加劑。
染料高分子分散乳液特指各單色或多色染料與有機單體或寡聚物反應聚合而成之，再進行分散乳化加工而形成；此類染料高分子主體可以是：聚氨酯、耐綸、環氧樹脂、聚酯、與壓克力等高分子聚合物或共聚物後。具體而言，染料高分子分散乳液可包含至少一染料高分子以及乳化劑，其中染料高分子是占整個水性染料高分子噴墨墨水組成物之1~20重量%，而且染料高分子可包含染料聚氨酯高分子、染料聚醯胺高分子、染料環氧樹脂高分子、染料聚酯高分子、染料壓克力高分子、染料酚醛高分子、染料聚醚高分子以及染料三聚氰胺高分子的至少其中之一。
此外，水溶性有機溶劑可包含單元醇溶劑、二元醇溶劑、甘油、丁四醇、戊五醇、己六醇、醇糖類溶劑、醚醇溶劑、吡咯酮類溶劑，亞碸類的至少其中之一。
進一步而言，單元醇溶劑包含乙醇、正丙醇及異丙醇的至少其中之一，而二元醇溶劑包含乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、二乙二醇、二丙二醇、三乙二醇及三丙二醇的至少其中之一。醚醇溶劑包含乙二醇單甲醚、乙二醇單***、乙二醇單丁醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單***、二乙二醇單丁醚、三乙二醇單甲醚、三乙二醇單***、四乙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單丙醚、丙二醇單丁醚、丙二醇單異丁醚、二丙二醇單甲醚、二丙二醇單***、二丙二醇單丁醚、二丙二醇異丁基醚、二丙二醇單丙醚及三丙二醇單甲醚的至少其中之一，而吡咯酮類溶劑包含2-吡咯酮及N-甲基吡咯烷酮的至少其中之一。此外，亞碸類包含二甲基亞碸。
上述的至少一添加劑可包括殺菌劑、增稠劑、介面活性劑、消泡劑、酸鹼調整劑及劑螯合劑的至少其中之一。再者，增稠劑包含纖維素類及合成高分子的至少其中之一，其中纖維素類可包含甲基纖維素，而合成高分子可包含聚丙烯酸鈉、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯醯胺、聚氨酯增稠劑、聚氧化乙烯、聚丙烯酸及與聚丙烯酸酯共聚乳液的至少其中之一。介面活性劑包含矽酮類、矽烷類及炔二醇類的至少其中之一，酸鹼調整劑包含三乙醇胺，而螯合劑包含乙二胺四乙酸(ethylenediaminetetraacetic acid，EDTA)。
本發明的水性染料高分子噴墨墨水組成物具有安定、不易堵 塞噴頭的特性，尤其是採用特殊的染料高分子當發色團，同時具備了染料良好展色性，也因高分子材料的引入增加了染料的色牢度，所以可適用於噴印機而直接噴印，而所得到的圖案再經加熱、乾燥處理而無須使用多步驟的皂洗、水洗等，即可得到色澤鮮豔媲美染料墨水之結果。因此，本發明的應用範圍更加廣泛，除一般紙張外，更可應用於大部分織品，如：棉布、亞麻布、絲綢、羊毛、聚酯纖維、耐隆或縲縈等，而且後續處理之加熱乾燥製程也相對簡單，沒有冗長複雜的處理水洗步驟與大量工業廢水產生，使得本發明墨水之應用是真正落實數位紡織之中小型化與普及化。
以下配合圖式及元件符號對本發明之實施方式做更詳細的說明，俾使熟習該項技藝者在研讀本說明書後能據以實施。
本發明的水性染料高分子噴墨墨水組成物主要包含染料高分子分散乳液、水溶性有機溶劑、至少一添加劑以及水，其中水是當作主要溶劑，可使用蒸餾水或去離子水，用以稀釋或分散染料高分子分散乳液、水溶性有機溶劑及添加劑，而染料高分子分散乳液是占整個水性噴墨墨水組成物之1~30重量%，水溶性有機溶劑占水性噴墨墨水組成物之15~65重量%，添加劑水性噴墨墨水組成物之2重量%以下。
再者，染料高分子分散乳液特指各單色或多色染料與有機單 體或寡聚物反應聚合而成之，比如利用聚氨酯、耐綸、環氧樹脂、聚酯、與壓克力等高分子聚合物或共聚物後，再進行分散乳化加工而形成。
具體而言，染料高分子分散乳液可包含至少一染料高分子以及乳化劑，其中染料高分子是占整個水性染料高分子噴墨墨水組成物之1~20重量%，並可由含親核基的染料發色團或含親電取代基的染料發色團(或稱反應型染料)參與有機物單體與單體、單體與寡聚物或寡聚物與寡聚物的聚合反應，再加成在高分子之主鏈或支鏈上而獲得。若以高分子分類，染料高分子可包含染料聚氨酯高分子、染料聚醯胺高分子、染料環氧樹脂高分子、染料聚酯高分子、染料壓克力高分子、染料酚醛高分子、染料聚醚高分子以及染料三聚氰胺高分子的至少其中之一。尤其是，這些染料高分子可以經純化後，在乳化分散成染料高分子分散液，也可在聚合後，就地添加分散劑與水得到染料高分子分散乳液液。此染料高分子分散乳液液須具備平均粒徑(D50)小於500nm，優選是平均粒徑(D50)小於200nm，考量染料高分子的展色性與噴印後圖案的鮮豔活潑性，最優選是平均粒徑(D50)小於100nm。
以染料聚氨酯高分子為例，可用反應型染料、異氰酸酯類與二元醇或多元醇類共聚合，控制添加反應型染料時序，可得到結構強度不同的聚氨酯染料高分子，如反應式一： ，其中是反應型染料的發色團，、是烷基(alkyl group)或芳香 基(aryl group)，而G是乙烯磺基(vinyl sulfone group)或氯化三嗪基(chlorotriazine group)。也可利用有醇基(OH)之染料分子與含二異氰酸酯前聚物或寡聚物進行加成反應，成為染料型聚氨酯高分子；也可套用到含胺基(NH2)之染料分子，如反應式二： ，其中是染料發色團，是二異氰酸酯前聚物的重複單元，X是氧(O)或氨基(NH)。關於染料環氧樹脂高分子，可利用有醇基(OH)之染料分子與環氧化物前聚物或寡聚物反應，成為染料環氧樹脂高分子；也可套用到含胺基(NH2)之染料分子，如反應式三： ，其中是染料發色團，是環氧化物前聚物或寡聚物的重複單元，Y是氧(O)或氨基(NH)。再者，可將反應型染料、二酸與二胺類共聚合，可得到染料聚醯胺高分子，或稱染料耐綸高分子，或是將反應型染料、二酸與二醇類共聚合，可得到染料聚酯高分子，如反應式四： ，其中是反應型染料的發色團，、是烷基或芳香基，而G是乙烯磺基或氯化三嗪基。也可利用有醇基(OH)之染料分子與含二酸前聚物 或寡聚物進行加成反應，成為染料型聚酯高分子；也可套用到含胺基(NH2)之染料分子，如反應式五： ，其中是染料發色團，是二酸前聚物的重複單元，Z是氧(O)或氨基(NH)。利用偶氮化合成含乙烯官能基的染料發色團之反應型染料，再利用與不同種類的壓克力聚合反應，可得到不同特性的染料壓克力高分子，如反應式六： ，其中是染料發色團，R1-R5是氫或烷基。
以下將更加詳細說明製作染料高分子之反應型染料的方式。
第一類製作染料高分子的反應型染料的方式：用乙烯基碸染料、單氯三嗪染料、二氯三嗪染料或雙乙烯基碸染料、雙單氯三嗪染料、雙二氯三嗪染料等，各反應型染料的反應活性不同，取決於它的官能基。如：活性黃17、37、81、84、85、86、135、145、160、176、202，活性紅2、120、141、180、195、198、231、241、250，活性藍2、4、15、16、19、28、49、81、109、150、171、198、222、225，活性橘5、7、13、16、72、84、86、91、122、125，活性綠5、8、19，活性黑5、8、31、39、42等，其中單活性基的反應型染料適用於有側鏈或支鏈親核基的高分子，雙活性官能 基的反應型染料會參與高分子聚合反應，如上述的反應式一、四所示。
第二類製作染料高分子的方式是：含親核基(胺基、醇基)染料與親電基團單體或前聚物、寡聚物進行加成反應，如上述的反應式二、三、五所示。
第三類製作染料高分子的方式是：含乙烯官能基染料與其他含乙烯官能基之單體或寡聚物進行自由基聚合反應，如反應式七： 其中R6、R9、R10是氫或烷基，R7、R8是氫、烷基或芳香基衍生物，CHP是發色團。
上述本發明的染料高分子噴墨墨水組成物是以水為主要溶劑，而為了控制墨水沸點與兼顧噴墨頭保濕性與噴印流暢性而添加了水溶性有機溶劑。本發明使用的有機溶劑可包含單元醇溶劑、二元醇溶劑、甘油、丁四醇、戊五醇、己六醇、醇糖類溶劑、醚醇溶劑、吡咯酮類溶劑，亞碸類的至少其中之一，可與水完全互溶。
進一步而言，單元醇溶劑包含乙醇、正丙醇及異丙醇的至少其中之一，而二元醇溶劑包含乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、二乙二醇、二丙二醇、三乙二醇及三丙二醇的至少其中之一。醚醇溶劑包含乙二醇單甲醚、乙二醇單***、乙二醇單丁醚、二乙二醇單甲醚、二乙 二醇單***、二乙二醇單丁醚、三乙二醇單甲醚、三乙二醇單***、四乙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單丙醚、丙二醇單丁醚、丙二醇單異丁醚、二丙二醇單甲醚、二丙二醇單***、二丙二醇單丁醚、二丙二醇異丁基醚、二丙二醇單丙醚及三丙二醇單甲醚的至少其中之一，而吡咯酮類溶劑包含2-吡咯酮及N-甲基吡咯烷酮的至少其中之一。此外，亞碸類包含二甲基亞碸。
此外，本明的添加劑可包括殺菌劑、增稠劑、介面活性劑、消泡劑、酸鹼調整劑及劑螯合劑的至少其中之一，其中殺菌劑主要是抑制墨水中黴菌孢子的萌發與孳生，增長噴墨墨水保存期限，增稠劑可增加墨水的黏度，但不可影響噴墨墨水的安定性，而介面活性劑可降低此噴墨墨水組成物的表面張力，並增加墨水的滲透性。
更加具體而言，上述的增稠劑包含纖維素類及合成高分子的至少其中之一，其中纖維素類可包含甲基纖維素，而合成高分子可包含聚丙烯酸鈉、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯醯胺、聚氨酯增稠劑、聚氧化乙烯、聚丙烯酸及與聚丙烯酸酯共聚乳液的至少其中之一。介面活性劑包含矽酮類、矽烷類及炔二醇類的至少其中之一，酸鹼調整劑包含三乙醇胺，而螯合劑包含乙二胺四乙酸(ethylenediaminetetraacetic acid，EDTA)。
為了進一步了解本發明的特點，請參閱以下所舉之示範性實例的配製方式。不過要注意的是，以下實例僅為參考而已，故不應用以加以限定本發明案之申請專利範圍。
下文為染料高分子分散乳液的製備。
將真空除水後的聚丁二醇PTMG以少許的NMP溶解在裝有 機械攪拌、冷凝管、溫度計與加料漏斗的四頸500mL反應瓶中，氮氣下，在60度下加入異佛爾酮二異氰酸酯IPDI的丙酮溶液攪拌15分鐘，再加入二羥基甲基丙酸DMPA的丙酮溶液攪拌另外15分鐘，然後加入催化劑二月桂酸二丁基錫DBTDL劑，然後升溫至70度，繼續攪拌120分鐘，加入丙酮稀釋，再以三乙基胺TEA中和得到水性聚氨酯預聚合物。此預聚合體與N-2-乙醇乙二胺HEDA室溫下反應60分鐘，得到側鏈有羥基的水性聚氨酯聚合物1，如下所示。
此側鏈有羥基的水性聚氨酯聚合物1與含乙烯基碸反應型染料(活性黃145)在50度，鹼性條件下(pH=9)進行共價鍵結合，生成水性染料聚氨酯高分子2(如下圖所示)；此染料聚氨酯高分子以適當丙酮稀釋，在高速攪拌中添加含乳化劑的水溶液，持續高速攪拌60分鐘後，以減壓蒸餾移除低沸點的丙酮，及可得到水性黃色染料聚氨酯高分子分散乳液，固含量26.5%，平均粒徑75nm，黏度10cps。
此側鏈有羥基的水性聚氨酯聚合物1與含乙烯基碸反應型染料(活性紅195)在50度，鹼性條件下(pH=9)進行共價鍵結合，生成水性染料聚氨酯高分子3(如下圖所示)；此染料聚氨酯高分子以適當丙酮稀釋，在高速攪拌中添加含乳化劑的水溶液，持續高速攪拌60分鐘後，以減壓蒸餾移除低沸點的丙酮，及可得到水性洋紅色染料聚氨酯高分子分散乳液，固含量25%，平均粒徑46nm，黏度9.5cps。
此側鏈有羥基的水性聚氨酯聚合物1與含雙乙烯基碸反應型染料(活性藍250)在65度，鹼性條件下(pH=9)進行共價鍵結合，生成水性染料聚氨酯高分子4(如下圖所示)；此染料聚氨酯高分子以適當丙酮稀釋，在高速攪拌中添加含乳化劑的水溶液，持續高速攪拌60分鐘後，以減壓蒸餾移除低沸點的丙酮，及可得到水性藍色染料聚氨酯高分子分散乳液，固含量23.5%，平均粒徑90nm，黏度14.5cps。
此側鏈有羥基的水性聚氨酯聚合物1與含雙乙烯基碸反應型染料(活性黑5)在65度，鹼性條件下(pH=9)進行共價鍵結合，生成水性染料聚氨酯高分子5(如下圖所示)；此染料聚氨酯高分子以適當丙酮稀釋，在高速攪拌中添加含乳化劑的水溶液，持續高速攪拌60分鐘後，以減壓蒸餾移除低沸點的丙酮，及可得到水性黑色染料聚氨酯高分子分散乳液，固含量25%，平均粒徑60nm，黏度15cps。
下文為染料高分子噴墨墨水的製備。
實例一：將聚乙烯吡咯烷酮與EDTA以去離子水溶解，此混合液再攪拌30分鐘，然後將水溶性有機溶劑依序加到此混合溶液中，室溫再攪拌15分鐘，然後按表一所列加入聚氨酯增稠劑(Anfong TW-710)、聚矽氧烷界面活性劑(BYK-378)、炔二醇界面活性劑(Surfynol 465)與三乙醇胺，於室溫下使用高剪切乳化機，轉速設定為600轉/分，攪拌30分鐘，再添加水性染料聚氨酯高分子分散乳液，持續攪拌1小時後，以孔徑為0.8-μm的過濾器進行過濾，可得到各色水性染料高分子噴墨墨水，如表一所示。
墨水評價測試項目包含：
1.噴墨墨水組成物之黏度測試，利用Brookfield DV-E型號的旋轉黏度計，恆溫控制定在25℃。
2.噴墨墨水組成物之表面張力測試，利用日本協和界面科學株式會社CBVP-A3製的表面張力儀。
3.噴墨墨水組成物之清潔測試，利用EPSON DX-5噴頭，型號Mutoh 1304進行清潔能力測試。利用機器清潔模式，每清潔噴頭一次，即噴印一次噴孔測試條，共20次，當有斷孔發生，測試立即結束。
評價A：20次都無斷孔、無斜噴。
評價B：10次以上至20次內，無斷孔、無斜噴。
評價C：10次以內，即有斷孔、斜噴發生。
4.噴墨墨水組成物之噴頭防乾頭測試，利用EPSON DX-5噴頭，型號Mutoh 1304進行測試，噴印10米後，檢查噴嘴，噴頭移開吸墨座，不停機(不啟動清潔功能)，各間隔30分鐘、1小時後，做噴頭列印測試，觀察噴嘴之出墨狀況，無塞嘴、斜噴現象。
評價A：間隔1小時，無斷孔、無斜噴。
評價B：間隔30分鐘，無斷孔、無斜噴。
評價C：間隔30分鐘，有斷孔、有斜噴。
5.噴墨墨水組成物之噴印安定性測試，利用EPSON DX-5噴頭，型號Mutoh 1304進行噴墨測試，並以噴印在80米紙捲上，觀察有無斷孔、斜噴、飛墨情形。
評價A：80米測試期間，斷孔5孔內、飛墨無發生，斜噴無或輕微。
評價B：80米測試期間，斷孔10孔內(含)，飛墨無發生，斜噴中等。
評價C：80米測試期間，斷孔10孔以上，飛墨發生，斜噴嚴重。
6.噴墨墨水組成物之噴繪圖像表現測試，觀察圖案表現情形。
評價A：無暈墨現象，圖案表現清晰。
評價B：重墨區些許暈墨現象，圖案表現尚可。
評價C：暈墨嚴重，圖案表現不良。
7.噴墨墨水組成物之高溫安定性測試：將墨水注入廣口瓶中，在45℃恆溫環境下放置8星期後，恢復至室溫進行黏度與粒徑分析。
評價A：墨水黏度與粒徑測量值變化小於5%。
評價B：墨水黏度與粒徑測量值變化小於10%。
評價C：墨水黏度與粒徑測量值變化大於10%。
8.噴墨墨水組成物之低溫安定性測試：將墨水注入廣口瓶中，在-10℃恆溫環境下放置8星期後，恢復至室溫進行黏度與粒徑分析。
評價A：墨水黏度與粒徑測量值變化小於5%。
評價B：墨水黏度與粒徑測量值變化小於10%。
評價C：墨水黏度與粒徑測量值變化大於10%
水性染料高分子噴墨墨水的評價測試，例如：墨水清潔能力、墨水防乾頭能力、墨水噴印安定性、噴印圖像表現、墨水高溫安定性、墨水低溫安定性測試，結果皆列於表二中。
由表二測試表中顯示：本發明之水性染料高分子噴墨墨水樣本可以完全滿足評價項目。測試樣本1添加了低沸點的乙醇，導致噴頭乾頭太快、噴頭清潔能力太差與噴印長度不足，此類問題再添了高沸點的醇醚類溶劑後可以獲得稍微改善，如樣本2~7。樣本8~15中，添加吡咯酮溶劑與空氣產品的surfynol 465後，在機器清潔效能測試中，每清潔噴頭一次即噴印一次噴孔測試條，可以得到連續20次不會 有斷孔或斜噴發生的結果；在噴印80米測試期間，也可以得到斷孔或斜噴5孔內、無飛墨發生的結果；又噴頭移開吸墨座，可以間隔1小時，噴頭無塞噴嘴、斜噴現象。另外，添加聚氨酯增稠劑可增加水性染料高分子噴墨墨水的低溫安定性，如樣本7~15。當水性噴墨墨水組成物的染料高分子之分散乳液改換成其他顏色時，須使當的調整水溶性有機溶劑的種類與份量，使達到最佳的墨水表現能力，如樣本10與11，樣本12與13，樣本14與15之比較。
進一步而言，本發明的水性染料高分子噴墨墨水組成物可用於噴墨應用領域，比如噴印機。除了能藉由噴印機將所需圖案利用墨水噴印在紙材上，亦能將所需圖案直接噴印在各式紡織材料上，噴印在各式紡織材料上的圖案經加熱乾燥後獲得色澤鮮豔媲美染料墨水之結果，使用此水性染料噴墨墨水組成物噴印的紡織半成品，無須皂洗、水洗等額外步驟，就可得到色澤鮮豔生動的印花圖案，能避免產生大量廢水，非常適合應用在棉布、亞麻布、絲綢、羊毛、聚酯纖維、耐隆與縲縈等大部分織品上。尤其，本發明的噴墨墨水具有高低溫貯存安定佳、噴印不易堵塞噴頭與墨水清潔能力佳的特點。
以上所述者僅為用以解釋本發明之較佳實施例，並非企圖據以對本發明做任何形式上之限制，是以，凡有在相同之發明精神下所作有關本發明之任何修飾或變更，皆仍應包括在本發明意圖保護之範疇。

Claims (10)

  1. 一種水性染料高分子噴墨墨水組成物，包含：一染料高分子分散乳液，係占該水性噴墨墨水組成物之1~30重量%，並包含至少一染料高分子以及一乳化劑，且該染料高分子是占該水性染料高分子噴墨墨水組成物之1~20重量%，而該染料高分子的平均粒徑(D50)是小於100nm；一水溶性有機溶劑，係占該水性噴墨墨水組成物之15~65重量%，並包含單元醇溶劑、二元醇溶劑、甘油、丁四醇、戊五醇、己六醇、醇糖類溶劑、醚醇溶劑、吡咯酮類溶劑，亞碸類的至少其中之一；至少一添加劑，係占該水性噴墨墨水組成物之2重量%以下，並包括殺菌劑、增稠劑、介面活性劑、消泡劑、酸鹼調整劑及劑螯合劑的至少其中之一；以及水，係用以稀釋或分散該染料高分子分散乳液、該水溶性有機溶劑以及該至少一添加劑，其中該水性染料高分子噴墨墨水組成物具有在25℃下介於2至20cps之間的黏度，以及具有介於18至40dyne/cm之間的表面張力。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之水性染料高分子噴墨墨水組成物，其中該染料高分子包含染料聚氨酯高分子、染料聚醯胺高分子、染料環氧樹脂高分子、染料聚酯高分子、染料壓克力高分子、染料酚醛高分子、染料聚醚高分子以及染料三聚氰胺高分子的至少其中之一。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之水性染料高分子噴墨墨水組成物，其中該染料聚氨酯高分子是利用反應型染料、異氰酸酯類與二元醇或多元醇類共聚合並控制添加該反應型染料的時序而獲得，且以反應式一表示： ，而其中是反應型染料的發色團，、是烷基(alkyl group)或芳香基(aryl group)，而G是乙烯磺基(vinyl sulfone group)或氯化三嗪基(chlorotriazine group)。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之水性染料高分子噴墨墨水組成物，其中該染料聚醯胺高分子是利用有醇基(OH)之染料分子或利用含胺基(NH2)之反應型染料分子而與含二異氰酸酯前聚物或寡聚物進行加成反應而獲得，且以反應式二表示： ，其中是染料發色團，是二異氰酸酯前聚物的重複單元，X是氧(O)或氨基(NH)。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之水性染料高分子噴墨墨水組成物，其中該染料環氧樹脂高分子是利用含醇基(OH)之染料分子或利用含胺基(NH2)之染料分子而與環氧化物前聚物或寡聚物反應而獲得，且以反應式三表示： ，其中是染料發色團，是環氧化物前聚物或寡聚物的重複單元，Y是氧(O)或氨基(NH)。
  6. 如申請專利範圍第2項所述之水性染料高分子噴墨墨水組成物，其中該染料聚醯胺高分子是利用反應型染料、二酸與二胺類共聚合而獲得，且以下面反應式表示： ，其中是反應型染料的發色團，、是烷基(alkyl group)或芳香基(aryl group)，而G是乙烯磺基(vinyl sulfone group)或氯化三嗪基(chlorotriazine group)。
  7. 如申請專利範圍第2項所述之水性染料高分子噴墨墨水組成物，其中該染料聚酯高分子是利用反應型染料、二酸與二醇類共聚合而獲得，且以反應式四表示： ，其中是反應型染料的發色團，、是烷基(alkyl group)或芳香基(aryl group)，而G是乙烯磺基(vinyl sulfone group)或氯化三嗪基 (chlorotriazine group)。
  8. 如申請專利範圍第2項所述之水性染料高分子噴墨墨水組成物，其中該染料聚酯高分子是利用醇基(OH)之染料分子或利用含胺基(NH2)之染料分子而與含二酸前聚物或寡聚物進行加成反應而獲得，且以反應式五表示： ，其中是染料發色團，是二酸前聚物的重複單元，Z是氧(O)或氨基(NH)。
  9. 如申請專利範圍第2項所述之水性染料高分子噴墨墨水組成物，其中該染料壓克力高分子是利用偶氮化合成含乙烯官能基的染料發色團之反應型染料，再利用與不同種類的壓克力聚合反應而獲得，且以反應式六表示： ，其中是染料發色團，R1-R5是氫(H)或烷基(alkyl group)。
  10. 如申請專利範圍第2項所述之水性染料高分子噴墨墨水組成物，其中該染料高分子是利用含乙烯官能基染料與另一含乙烯官能基之單體或寡 聚物進行自由基聚合反應而獲得，且以反應式七表示： ，其中R6、R9、R10是氫(H)或烷基(alkyl group)，R7、R8是氫(H)、烷基(alkyl group)或芳香基衍生物(alkyl derivative)，CHP是發色團(chromophore)。
TW105103968A 2016-02-05 2016-02-05 水性染料高分子噴墨墨水組成物 TW201728703A (zh)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW105103968A TW201728703A (zh) 2016-02-05 2016-02-05 水性染料高分子噴墨墨水組成物
CN201610183304.5A CN107043574A (zh) 2016-02-05 2016-03-28 水性染料高分子喷墨墨水组成物
KR1020160056542A KR20170093668A (ko) 2016-02-05 2016-05-09 수성 염료 고분자 잉크젯 잉크 조성물
JP2016102994A JP2017137468A (ja) 2016-02-05 2016-05-24 水性染料高分子インクジェット印刷用インク組成物
EP16173243.3A EP3202863A1 (en) 2016-02-05 2016-06-07 Aqueous inkjet ink composition
US15/182,156 US20170226361A1 (en) 2016-02-05 2016-06-14 Aqueous inkjet ink composition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW105103968A TW201728703A (zh) 2016-02-05 2016-02-05 水性染料高分子噴墨墨水組成物

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201728703A true TW201728703A (zh) 2017-08-16

Family

ID=56134117

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW105103968A TW201728703A (zh) 2016-02-05 2016-02-05 水性染料高分子噴墨墨水組成物

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20170226361A1 (zh)
EP (1) EP3202863A1 (zh)
JP (1) JP2017137468A (zh)
KR (1) KR20170093668A (zh)
CN (1) CN107043574A (zh)
TW (1) TW201728703A (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019013264A1 (ja) * 2017-07-14 2019-01-17 富士フイルム株式会社 インクジェットインク、インクカートリッジ、インクジェットプリンタ、インクジェット捺染方法、着色布の製造方法、及びインクジェットインクの製造方法
WO2019013265A1 (ja) * 2017-07-14 2019-01-17 富士フイルム株式会社 インクジェットインク、インクジェット捺染方法、及び着色布
TWI717046B (zh) * 2019-10-03 2021-01-21 財團法人紡織產業綜合研究所 用於織物的數位印花製程的可噴塗墨水
CN110685175B (zh) * 2019-10-14 2022-02-08 苏州联胜化学有限公司 一种酸性固色剂及其制备方法、应用方法
TWI821678B (zh) * 2021-06-02 2023-11-11 財團法人紡織產業綜合研究所 數位印花織物、數位印花織物的製造方法及數位印花墨水
CN116102903A (zh) * 2021-11-11 2023-05-12 美利肯企业管理(上海)有限公司 用于制备彩色洗衣粉的染料分散体及彩色洗衣粉的制备方法
CN114000366B (zh) * 2021-11-22 2023-12-12 广州希音国际进出口有限公司 一种喷墨墨水及其制备方法和应用
CN114753165A (zh) * 2022-04-29 2022-07-15 珠海天威新材料股份有限公司 环保型活性染料墨水及其应用
CN116925598A (zh) * 2023-06-28 2023-10-24 浙江工业大学 一种高色度防水水性染料墨水及其制备方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9523575D0 (en) * 1995-11-17 1996-01-17 Zeneca Ltd Organic chemical compounds and processes
GB9608488D0 (en) * 1996-04-25 1996-07-03 Zeneca Ltd Compositions, processes and uses
US5786410A (en) * 1997-03-31 1998-07-28 Xerox Corporation Polyurethane dye based inks
DE19805121A1 (de) * 1998-02-09 1999-08-12 Basf Ag Verfahren zur Herstellung farbstoffenthaltender, wässriger Polymerisatdispersionen
KR100270404B1 (ko) * 1998-03-26 2000-12-01 김충섭 이반응기형 청색 반응성 염료
JP2000186227A (ja) * 1998-08-05 2000-07-04 Mitsui Chemicals Inc 高分子アゾ系染料及びその用途
JP2005272848A (ja) * 2000-06-07 2005-10-06 Seiko Epson Corp インクジェット記録用インク、記録方法、記録物およびインクジェット記録装置
DE10111655A1 (de) * 2001-03-12 2002-10-02 Agfa Gevaert Ag Inkjet-Tinte
US6764541B1 (en) * 2003-04-24 2004-07-20 Xerox Corporation Colorant compositions
CN100336871C (zh) * 2004-05-12 2007-09-12 安徽大学 用于涂料、织物、人造革、皮革的水性聚氨酯染料的制造方法
WO2009157536A1 (ja) * 2008-06-27 2009-12-30 大日精化工業株式会社 色素ポリマーの製造方法、色素ポリマーおよびそれらの使用
JP5791874B2 (ja) * 2010-03-31 2015-10-07 富士フイルム株式会社 着色組成物、インクジェット用インク、カラーフィルタ及びその製造方法、固体撮像素子、並びに表示装置
JP5715380B2 (ja) * 2010-06-30 2015-05-07 富士フイルム株式会社 着色硬化性組成物、カラーフィルタ、その製造方法、固体撮像素子、液晶表示装置、および色素多量体
CN103159904B (zh) * 2011-12-15 2015-05-20 上海暄洋化工材料科技有限公司 颜色可调的高分子聚合物染料或颜料及其制备方法
JP5919021B2 (ja) * 2012-02-15 2016-05-18 花王株式会社 インクジェット記録用顔料水分散液
CN103834234A (zh) * 2012-11-26 2014-06-04 江苏格美高科技发展有限公司 一种棉织物喷墨印花用分散染料墨水及其制备方法
CN104262570B (zh) * 2014-09-16 2016-08-17 中国科学技术大学 一种黑色水性聚氨酯染料的制备方法
CN105085882B (zh) * 2015-09-30 2017-01-04 山东巨业精细化工有限公司 一种水性脂肪族超支化聚酯型聚合物染料的合成方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017137468A (ja) 2017-08-10
US20170226361A1 (en) 2017-08-10
KR20170093668A (ko) 2017-08-16
CN107043574A (zh) 2017-08-15
EP3202863A1 (en) 2017-08-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW201728703A (zh) 水性染料高分子噴墨墨水組成物
TWI484001B (zh) An ink group for ink jet printing and printing, and a method for dyeing the fibers using the ink set
US9803094B2 (en) Aqueous ink-jet inks containing mixtures of anionic and non-ionic polymeric binders
US11149160B2 (en) Aqueous ink-jet inks containing two or more binders
EP2013300B1 (en) Ink jet ink, ink set and method of printing
CN107904984A (zh) 一种水性纳米数码印花直喷墨水、生产工艺及打印方法
JP2012251062A (ja) インクジェット捺染用インク
EP3475371B1 (en) Aqueous inkjet inks containing a water-insoluble additive
JP7405854B2 (ja) 前処理液と、顔料と分散染料との混合物とを含むテキスタイル印刷流体セット
CN108624125A (zh) 一种环保水性双组分尼龙丝印油墨及其使用方法
CN101084344A (zh) 印刷或着色底材的方法
CN112853777A (zh) 数码烫画墨水及其制备方法
CN106800817A (zh) 一种用于商品隐形防伪的数码uｖ喷墨及其制备方法
CN105625056A (zh) 一种纺织品印花用水性喷墨颜料墨水
CN109403075A (zh) 高牢固度环保热转印印花工艺
CN114000366B (zh) 一种喷墨墨水及其制备方法和应用
CN109505146A (zh) 一种高渗透分散型热转印墨水及其制备方法
CN112796119B (zh) 一种高温直喷分散染料墨水及其制备方法、打印方法
US20220154397A1 (en) Ink set for textile printing and method of textile printing on fiber
CN110468609A (zh) 一种纺织品数码印花用橙色系墨水
CN112384579A (zh) 喷墨印染用黑色印墨组合物及疏水性纤维的印染方法
CN100412138C (zh) 用于处理颗粒状颜料的方法