[go: up one dir, main page]

TWI849613B - 耐水壓噴印墨水 - Google Patents

耐水壓噴印墨水 Download PDF

Info

Publication number
TWI849613B
TWI849613B TW111147261A TW111147261A TWI849613B TW I849613 B TWI849613 B TW I849613B TW 111147261 A TW111147261 A TW 111147261A TW 111147261 A TW111147261 A TW 111147261A TW I849613 B TWI849613 B TW I849613B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
water
parts
weight
mol
resistant
Prior art date
Application number
TW111147261A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202424029A (zh
Inventor
阮巽雯
林俊宏
許鎮守
朱麗珍
Original Assignee
財團法人紡織產業綜合研究所
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 財團法人紡織產業綜合研究所 filed Critical 財團法人紡織產業綜合研究所
Priority to TW111147261A priority Critical patent/TWI849613B/zh
Priority to CN202310915734.1A priority patent/CN118166557A/zh
Publication of TW202424029A publication Critical patent/TW202424029A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI849613B publication Critical patent/TWI849613B/zh

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N—WALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N3/00—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof
    • D06N3/12—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof with macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. gelatine proteins
    • D06N3/14—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof with macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. gelatine proteins with polyurethanes
    • D06N3/146—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof with macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. gelatine proteins with polyurethanes characterised by the macromolecular diols used
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N—WALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N3/00—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof
    • D06N3/0056—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof characterised by the compounding ingredients of the macro-molecular coating
    • D06N3/0059—Organic ingredients with special effects, e.g. oil- or water-repellent, antimicrobial, flame-resistant, magnetic, bactericidal, odour-influencing agents; perfumes
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N—WALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N3/00—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof
    • D06N3/0086—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof characterised by the application technique
    • D06N3/0088—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof characterised by the application technique by directly applying the resin
    • D06N3/009—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof characterised by the application technique by directly applying the resin by spraying components on the web
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N—WALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N3/00—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof
    • D06N3/12—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof with macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. gelatine proteins
    • D06N3/14—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof with macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. gelatine proteins with polyurethanes
    • D06N3/147—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof with macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. gelatine proteins with polyurethanes characterised by the isocyanates used
    • D06N3/148—(cyclo)aliphatic polyisocyanates
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N—WALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N2209/00—Properties of the materials
    • D06N2209/12—Permeability or impermeability properties
    • D06N2209/126—Permeability to liquids, absorption
    • D06N2209/128—Non-permeable
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N—WALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N2209/00—Properties of the materials
    • D06N2209/14—Properties of the materials having chemical properties
    • D06N2209/142—Hydrophobic

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
  • Ink Jet (AREA)

Abstract

一種耐水壓噴印墨水包括12重量份的寡聚物材料、0.6重量份至1.0重量份的脂肪二胺、6重量份至8重量份的水性架橋劑、1.5重量份的界面活性劑以及25重量份至30重量份的水，其中寡聚物材料是由多元醇與異氰酸酯反應而成。

Description

耐水壓噴印墨水
本揭露內容是有關於一種墨水，且特別是有關於一種耐水壓噴印墨水。
隨著現今社會生活水準的提升，人們對於機能性紡織品的需求亦越來越高，且隨著各種機能性紡織品不斷問世，具有特定目的機能性紡織品的發展亦日趨完善。一種廣受消費者喜愛的機能性織物是耐水壓織物，其具有防雨淋效果，可做為帳篷或登山外套等戶外產品。然而，市面上相關的產品常是使用膠合、貼合等方式將耐水壓薄膜配置於織物的表面，或是使用塗佈、含浸等需耗費大量藥劑的製備方式來製得，耗時耗工且不利於環保。此外，當嘗試以噴印的方式形成耐水壓薄膜時，基於配方問題，常導致噴頭阻塞或可噴印性低。因此，如何提供一種具有可噴印性並且經噴印後可提供耐水壓性的墨水，仍為紡織業者積極研究的重要課題。
本揭露提供一種耐水壓噴印墨水，其不僅具有可噴印性，且在噴印後可經熱處理而具有良好的耐水壓性。
根據本揭露一些實施方式，一種耐水壓噴印墨水包括12重量份的寡聚物材料、0.6重量份至1.0重量份的脂肪二胺、6重量份至8重量份的水性架橋劑、1.5重量份的界面活性劑以及25重量份至30重量份的水，其中寡聚物材料是由多元醇與異氰酸酯反應而成。
在本揭露一些實施方式中，寡聚物材料包括羥基及異氰酸酯基團。
在本揭露一些實施方式中，多元醇包括2莫耳份的聚碳酸酯二醇、1莫耳份的聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇及1莫耳份的聚四亞甲基醚二醇。
在本揭露一些實施方式中，異氰酸酯的含量為3莫耳份，且該異氰酸酯包括二甲苯二異氰酸酯及異佛爾酮二異氰酸酯
在本揭露一些實施方式中，多元醇包括1莫耳份的氫化羥基封端橡膠、2莫耳份的聚碳酸酯二醇、1莫耳份的聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇及1莫耳份的聚四亞甲基醚二醇。
在本揭露一些實施方式中，異氰酸酯的含量為4莫耳份，且異氰酸酯包括二甲苯二異氰酸酯及異佛爾酮二異氰酸酯。
在本揭露一些實施方式中，多元醇包括1莫耳份的氫化羥基封端橡膠、3莫耳份的聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇及1莫耳份的聚四亞甲基醚二醇。
在本揭露一些實施方式中，異氰酸酯的含量為4莫耳份，且異氰酸酯包括二甲苯二異氰酸酯及異佛爾酮二異氰酸酯。
在本揭露一些實施方式中，耐水壓噴印墨水更包括0.16重量份至2.20重量份的多元胺以及0.015重量份的奈米纖維素。
在本揭露一些實施方式中，在溫度為25℃時，耐水壓噴印墨水的黏度介於2.0cP至20.0cP間，且表面張力介於20dyne/cm至50dyne/cm間。
根據本揭露上述實施方式，耐水壓噴印墨水包括適量的脂肪二胺，基於脂肪二胺的疏水性以及遇熱後能夠快速硬化的特性，耐水壓噴印墨水在噴印後可經熱處理而具備耐水壓性。如此一來，可簡單透過噴墨及後硬化的方式使布料具備耐水壓機能，從而省去繁瑣且複雜的塗佈、含浸、膠合等製程，具有減少藥劑使用量、節能減碳等的環保優勢。
以下將揭露本揭露之複數個實施方式，為明確地說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務的細節不應用以限制本揭露。也就是說，在本揭露部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的，因此不應用以限制本揭露。
在本文中，有時以鍵線式(skeleton formula)表示聚合物或基團的結構。這種表示法可省略碳原子、氫原子以及碳氫鍵。當然，結構式中有明確繪出原子或原子基團的，則以繪示者為準。
本揭露提供一種耐水壓噴印墨水，其包括適量的脂肪二胺。基於脂肪二胺的疏水性以及遇熱後能夠快速硬化的特性，耐水壓噴印墨水在噴印後可經熱處理而具備耐水壓性。如此一來，可簡單透過噴墨及後硬化的方式使布料具備耐水壓機能，從而省去繁瑣且複雜的塗佈、含浸、膠合等製程。
本揭露的耐水壓噴印墨水包括12重量份的寡聚物材料、0.6重量份至1.0重量份的脂肪二胺、6重量份至8重量份的水性架橋劑、1.5重量份的界面活性劑以及25重量份至30重量份的水。詳細而言，耐水壓噴印墨水在噴印後會經熱處理而使其中的寡聚物材料、脂肪二胺及水性架橋劑彼此反應而交聯，以形成具備耐水壓機能的薄膜。舉例而言，寡聚物材料的分子末端可具有羥基，而水性架橋劑在解封閉後的分子末端可具有異氰酸酯基團，藉此，寡聚物材料、脂肪二胺及水性架橋劑可在布料上彼此交聯以形成牢固配置於布料的表面且具備耐水壓機能的薄膜，從而提供布料良好的耐水壓性。此外，基於脂肪二胺的疏水性及良好的後硬化特性，耐水壓噴印墨水在噴印後可快速地硬化而不會滲透布料，且不會產生貫穿的通孔，以具備良好的耐水壓性。界面活性劑可維持耐水壓噴印墨水中的粒子的尺寸安定，使分散質完全分散以避免產生沉澱物或凝聚物，從而確保耐水壓噴印墨水具有可噴印性。
透過調整寡聚物材料、脂肪二胺及水性架橋劑各自的含量，可確保由耐水壓噴印墨水形成的薄膜牢固地配置在布料的表面。詳細而言，若寡聚物材料的含量低於12重量份、脂肪二胺的含量低於0.6重量份及/或水性架橋劑的含量高於8重量份，會導致解封閉後的每個水性架橋劑的分子中僅部分的官能基發生反應，無法形成複雜的網狀結構，不利於薄膜牢固地配置在布料的表面，且脂肪二胺的含量過低會不利於提升薄膜的耐水壓性；而若寡聚物材料的含量高於12重量份、脂肪二胺的含量高於1.0重量份及/或水性架橋劑低於6重量份，則無法確保每個寡聚物材料及脂肪二胺的分子皆與水性架橋劑反應，導致耐水壓噴印墨水於噴印後其中有一定比例的成分無法反應，如此便無法確保布料的表面的各區塊皆受到薄膜的覆蓋，難以確保耐水壓性的均勻度。
另一方面，透過調整界面活性劑的含量，可維持耐水壓噴印墨水中的粒子的尺寸安定，使分散質完全分散以避免產生沉澱物或凝聚物，從而確保耐水壓噴印墨水具有可噴印性。詳細而言，若界面活性劑的含量小於1.5重量份，可能無法有效地使耐水壓噴印墨水中的分散質達到完全分散，且可能產生沉澱物或凝聚物；而若界面活性劑的含量大於25重量份，耐水壓噴印墨水中的分聚質間將因過多的界面活性劑產生的斥力而失去凝聚效果。此外，透過調整水的含量，可確保耐水壓噴印墨水具有合適的黏度(濃稠度)，從而在噴印期間具有合適的流動性/滯留性，以利於暫留於布料的表面靜待後續的熱處理。
在一些實施方式中，脂肪二胺可例如是二胺基二環己基甲烷、環己烷二胺、及異佛酮二胺之類的具有環己烷環之脂肪族二胺或其組合。
在一些實施方式中，可透過調整寡聚物材料的分子設計，使耐水壓噴印墨水具有較佳的可噴印性及在成膜後具有較佳的耐水壓性。在一些實施方式中，寡聚物材料可以是由多元醇與異氰酸酯反應而成。具體而言，多元醇可包括聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇、聚碳酸酯二醇、聚四亞甲基醚二醇、氫化羥基封端橡膠(例如，氫化丁腈橡膠)或其組合；異氰酸酯可包括二甲苯二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯或其組合。 註1：聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇：poly(1,4-butylene adipate)，簡稱PBA。 註2：聚碳酸酯二醇：polycarbonatediol，簡稱PCD。 註3：聚四亞甲基醚二醇：polytetramethylene ether glycol，簡稱PTMEG。 註4：氫化丁腈橡膠：hydrogenated nitrile rubber，簡稱HNBR。 註5：二甲苯二異氰酸酯：xylylene diisocyanate，簡稱XDI。 註6：異佛爾酮二異氰酸酯：isophorone diisocyanate，簡稱IPDI。
在一些實施方式中，寡聚物材料可藉由控制其合成條件而形成由中心向兩端延伸的長鏈型分子，且考量到分子設計會影響耐水壓噴印墨水的可噴印性以及其在成膜後的耐水壓性，寡聚物材料的分子由中心往兩端可各自依序包括特定的鏈段結構。舉例而言，寡聚物材料的分子由中心往兩端可各自依序包括聚碳酸酯二醇(PCD)與二甲苯二異氰酸酯(XDI)的共聚鏈段、聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇(PBA)與二甲苯二異氰酸酯(XDI)的共聚鏈段及聚四亞甲基醚二醇(PTMEG)與異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)的共聚鏈段。再舉例而言，寡聚物材料的分子由中心往兩端可各自依序包括聚碳酸酯二醇(PCD)與二甲苯二異氰酸酯(XDI)的共聚鏈段、氫化丁腈橡膠(HNBR)與二甲苯二異氰酸酯(XDI)的共聚鏈段、聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇(PBA)與二甲苯二異氰酸酯(XDI)的共聚鏈段及聚四亞甲基醚二醇(PTMEG)與異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)的共聚鏈段。又舉例而言，寡聚物材料的分子由中心往兩端可各自依序包括聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇(PBA)與二甲苯二異氰酸酯(XDI)的共聚鏈段、氫化丁腈橡膠(HNBR)與二甲苯二異氰酸酯(XDI)的共聚鏈段、聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇(PBA)與二甲苯二異氰酸酯(XDI)的共聚鏈段及聚四亞甲基醚二醇(PTMEG)與異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)的共聚鏈段。
詳細而言，由於聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇及聚碳酸酯二醇具有較高的硬度，因此適於設計在寡聚物材料的分子中心以提供較佳的耐水壓性。然而，若寡聚物材料的分子結構過於剛性，將較難乳化以形成墨水。因此，可將具有較長軟鏈段的聚四亞甲基醚二醇搭配不含有苯環(鏈段較軟)的異佛爾酮二異氰酸酯並設計在寡聚物材料的分子尾端，以利於寡聚物材料的乳化。另一方面，將軟鏈且疏水性高的氫化丁腈橡膠設計於聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇/聚碳酸酯二醇與聚四亞甲基醚二醇之間以作為過渡鏈段，可兼顧耐水壓性及乳化性。值得說明的是，雖然氫化丁腈橡膠具有軟鏈結構，但基於其疏水性，若將氫化丁腈橡膠設計於寡聚物材料的分子末端，容易導致寡聚物材料無法乳化；而若未使用氫化丁腈橡膠，則寡聚物材料的分子結構過硬，容易導致由耐水壓噴印墨水形成的薄膜過硬且易破裂，從而難以具備高耐水壓性。整體而言，寡聚物材料的分子包括多個由多元醇與異氰酸酯反應而成的連續鏈段，且藉由上述分子設計，寡聚物材料可具有良好的乳化性以利於形成墨水，並可在熱處理後具有良好的耐水壓性。
在一些實施方式中，當寡聚物材料的分子由中心往兩端各自依序包括聚碳酸酯二醇與二甲苯二異氰酸酯的共聚鏈段、聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇與二甲苯二異氰酸酯的共聚鏈段及聚四亞甲基醚二醇與異佛爾酮二異氰酸酯的共聚鏈段時，聚碳酸酯二醇的含量可為2莫耳份，聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇的含量可為1莫耳份，聚四亞甲基醚二醇的含量可為1莫耳份，且異氰酸酯的含量可為3莫耳份(此實施方式簡稱為M2)。在一些實施方式中，當寡聚物材料的分子由中心往兩端各自依序包括聚碳酸酯二醇與二甲苯二異氰酸酯的共聚鏈段、氫化丁腈橡膠與二甲苯二異氰酸酯的共聚鏈段、聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇與二甲苯二異氰酸酯的共聚鏈段及聚四亞甲基醚二醇與異佛爾酮二異氰酸酯的共聚鏈段時，聚碳酸酯二醇的含量可為2莫耳份、氫化丁腈橡膠(氫化羥基封端橡膠)的含量可為1莫耳份，聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇的含量可為1莫耳份，聚四亞甲基醚二醇的含量可為1莫耳份，且異氰酸酯的含量可為4莫耳份(此實施方式簡稱為M3)。在一些實施方式中，當寡聚物材料的分子由中心往兩端可各自依序包括聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇與二甲苯二異氰酸酯的共聚鏈段、氫化丁腈橡膠與二甲苯二異氰酸酯的共聚鏈段、聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇與二甲苯二異氰酸酯的共聚鏈段以及聚四亞甲基醚二醇與異佛爾酮二異氰酸酯的共聚鏈段時，聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇的含量可為3莫耳份，氫化丁腈橡膠(氫化羥基封端橡膠)的含量可為1莫耳份，聚四亞甲基醚二醇的含量可為1莫耳份，且異氰酸酯的含量可為4莫耳份(此實施方式簡稱為M5)。藉由將各成分的含量調整為具有上述比例，並控制各成分的添加順序，可利於形成具有長鏈型分子結構的寡聚物材料，並可使所得的寡聚物材料具備良好的成墨性(乳化性)並可提供良好耐水壓性。
在一些實施方式中，寡聚物材料的分子包括羥基及異氰酸酯基團。在一些實施方式中，寡聚物材料的分子可具有對稱的結構。由於寡聚物材料的分子包括羥基及異氰酸酯基團，因此可與脂肪二胺及水性架橋劑在布料上彼此交聯而形成複雜的網狀結構，如此有利於使由耐水壓噴印墨水形成的薄膜牢固地配置在布料的表面，從而提升布料的耐水壓性及耐水洗性。此外，藉由寡聚物材料的分子設計，寡聚物材料即便具有較大的分子量，亦可經乳化而製備成可噴印的耐水壓噴印墨水。在一些實施方式中，寡聚物材料的重量平均分子量可介於5000道爾頓至50000道爾頓之間。
在一些實施方式中，水性架橋劑可包括異氰酸酯三聚體。具體而言，水性架橋劑可包括如式(1)所示的分子結構： 式(1)，其中異氰酸酯三聚體的至少兩末端可具有例如是3，5-二甲基吡唑(DMP)的官能基團。具體而言，在式(1)中，R 1、R 2及R 3中任兩者以上可包括如式(2)所示的分子結構： 式(2)。舉例而言，水性架橋劑可衍生自脂肪族異氰酸酯，如六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、苯二甲基二異氰酸酯(XDI)、三甲基六亞甲基二異氰酸酯(TMHDI)、氫化甲伸苯基二異氰酸酯(HTDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、二環己基甲烷-4,4'-二異氰酸酯(HMDI)三聚體或其組合。又舉例而言，水性架橋劑可衍生自芳香族異氰酸酯，如甲伸苯基二異氰酸酯(TDI)、二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)三聚體或其組合。另外，針對界面活性劑而言，在一些實施方式中，界面活性劑可例如是聚二甲基矽氧烷、聚醚改性矽氧烷、聚醚改性聚二甲基矽氧烷或其組合。 註7：HDI為hexamethylene diisocyanate的縮寫。 註8：TMHDI為trimethylhexamethylene diisocyanate的縮寫。 註9：HTDI為hydrogenated tolylene diisocyanate的縮寫。 註10：HMDI為dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate的縮寫。 註11：TDI為tolylene diisocyanate的縮寫。 註12：MDI為diphenyl methane diisocyanate的縮寫。 註13：DMP為3,5-dimethylpyrazole的縮寫。
在一些實施方式中，耐水壓噴印墨水可進一步包括0.16重量份至2.20重量份的多元胺。多元胺可提升耐水壓噴印墨水中的成分在熱處理期間的交聯程度。在一些實施方式中，多元胺可包括聚醚胺、聚醯胺或聚醯亞胺。在其他實施方式中，多元胺可包括脂肪族胺。具體而言，脂肪族胺可為己二胺、二乙基己二胺、三甲基己二胺、庚二胺、三甲基乙二胺、四乙基乙二胺、四甲基乙二胺、壬二胺、月桂胺二亞丙基二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺或聚乙烯亞胺。在一些實施方式中，多元胺的重量平均分子量可介於102莫耳至1000莫耳間，且較佳可介於102莫耳至400莫耳間，以利於提升成墨性，並降低墨水分層的可能性。在一些實施方式中，耐水壓噴印墨水可進一步包括0.015重量份的奈米纖維素。奈米纖維素有助於提升脂肪二胺的乳化性，從而延緩墨水分層，以提高墨水的安定性及儲存性。
在一些實施方式中，耐水壓噴印墨水可進一步包括0.1重量份至0.5重量份的消泡劑。上述含量範圍內的消泡劑得以確保感濕收縮墨水中不具有泡沫。具體而言，若消泡劑的含量小於0.1重量份，耐水壓噴印墨水容易因其中的鹼性成分而產生泡沫，從而影響耐水壓噴印墨水的穩定性以及噴印時的流暢性；而若消泡劑的含量大於0.5重量份，易導致耐水壓噴印墨水的黏度及表面張力過低，從而影響墨水的整體性質。在一些實施方式中，消泡劑可例如是聚醚改性聚二甲基矽氧烷、破泡聚矽氧烷、溶於聚乙二醇中的破泡聚矽氧烷與憎水顆粒混合物或其組合。
整體而言，本揭露的耐水壓噴印墨水在溫度為25℃時的黏度可介於2.0泊(cP)至20.0cP間，且在溫度為25℃時的表面張力可介於20 達因/公分(dyne/cm)至50dyne/cm間，適於噴印。另一方面，本揭露的耐水壓噴印墨水在溫度為25℃時的相容性可達30天以上，也就是說，耐水壓噴印墨水可放置至少30天而不分層，具有高的安定性以及儲存性。應瞭解到，耐水壓噴印墨水的黏度是使用黏度儀(型號：Brookfield DV2T)進行測量，表面張力是使用表面張力儀(型號：Kyowa DY-300)進行測量，而相容性則是透過將耐水壓噴印墨水放置於常壓環境中，並以肉眼觀察其分層情形而得到的。
在以下敘述中，將針對本揭露的耐水壓噴印墨水以及使用耐水壓噴印墨水製得的耐水壓布料進行各種測試與評估。應瞭解到，在不逾越本揭露範疇的情況下，可適當地改變所用的材料、其量以及比例、處理細節及處理流程等。因此，不應由下文所述的實施例對本揭露作出限制性的解釋。 ＜實驗例1：耐水壓噴印墨水的基礎配方評估＞
在本實驗例中，針對各實施例的耐水壓噴印墨水進行黏度、表面張力相容性(穩定性)的量測。各實施例的耐水壓噴印墨水中的組成成分與含量(重量份)以及量測的結果如表一所示。其中，水性架橋劑是衍生自HDI三聚體的結構，脂肪二胺是使用環己烷二胺，界面活性劑是使用聚酯改性聚二甲基矽氧烷，多元胺是使用二乙烯三胺。
表一
實施例1 實施例2 實施例3 實施例4
寡聚物材料 12 (M2) 12 (M3) 12 (M5) 12 (M5)
水性架橋劑 6.2 7.8 6.5 7.5
脂肪二胺 1.0 0.6 0.6 0.6
界面活性劑 1.5 1.5 1.5 1.5
多元胺 N/A N/A N/A 0.16
奈米纖維素 N/A N/A N/A 0.015
水 30 25 25 25
黏度 (cP) 2.67 2.82 3.10 2.95
表面張力 (dyne/cm) 36.2 35.1 30.1 31.4
相容性 ＞30天 ＞30天 ＞30天 ＞90天
由表一可知，各實施例的耐水壓噴印墨水的黏度皆介於2.0cP至20.0cP間、表面張力皆介於20dyne/cm至50dyne/cm間，且相容性至少皆為30天。因此，各實施例的耐水壓噴印墨水具有合適的流動性，且可利於墨水液滴的成形，並具有良好的滲透性，且不易發生墨水沉積以及噴頭堵塞的問題。此外，由實施例4可知，當添加奈米纖維素時，可進一步提升耐水壓噴印墨水的相容性(儲存天數)。應瞭解到，由其他實施例(表中未示出)可知，本揭露的耐水壓噴印墨水的黏度及表面張力可介於表一中任意兩數值之間，於此便不逐一列出。 ＜實驗例2：耐水壓噴印墨水噴印於布料後的耐水壓評估＞
在本實驗例中，將實施例1~4的耐水壓噴印墨水噴印於梭織布上，並且使用標準方法AATCC127 Option2低速水壓法對噴印後的布料(耐水壓布料)進行耐水壓量測。量測的結果如表二所示。
表二
實施例1 實施例2 實施例3 實施例4
耐水壓性 (mmH 2O) 930.2 1255 1872 2000
由表二可知，各實施例的耐水壓噴印墨水的耐水壓性可介於930 mmH 2O至2000mmH 2O之間。由其他實施例(表中未示出)可知，本揭露的耐水壓噴印墨水的耐水壓性可介於900 mmH 2O至2000mmH 2O之間，且可介於表二中任意兩數值之間，於此便不逐一列出。
根據本揭露上述實施方式，由於耐水壓噴印墨水包括適量的脂肪二胺，因此耐水壓噴印墨水在噴印後可經熱處理而具備耐水壓性。此外，透過其中寡聚物材料的分子設計以及各配方的相互搭配，可進一步提升耐水壓噴印墨水的可噴印性及噴印後的耐水壓性。如此一來，可簡單透過噴墨的方式將耐水壓噴印墨水形成於待噴印布料的表面以得到具備耐水壓機能的布料，從而省去繁瑣且複雜的塗佈、含浸、膠合等製程。
雖然本揭露已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本揭露，任何熟習此技藝者，在不脫離本揭露之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本揭露之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
無
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

Claims (10)

  1. 一種耐水壓噴印墨水，包括： 12重量份的一寡聚物材料，其中該寡聚物材料是由一多元醇與異氰酸酯反應而成； 0.6重量份至1.0重量份的一脂肪二胺； 6重量份至8重量份的一水性架橋劑； 1.5重量份的一界面活性劑；以及 25重量份至30重量份的水。
  2. 如請求項1所述的耐水壓噴印墨水，其中該寡聚物材料包括羥基及異氰酸酯基團。
  3. 如請求項2所述的耐水壓噴印墨水，其中該多元醇包括2莫耳份的聚碳酸酯二醇、1莫耳份的聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇及1莫耳份的聚四亞甲基醚二醇。
  4. 如請求項3所述的耐水壓噴印墨水，其中該異氰酸酯的含量為3莫耳份，且該異氰酸酯包括二甲苯二異氰酸酯及異佛爾酮二異氰酸酯。
  5. 如請求項2所述的耐水壓噴印墨水，其中該多元醇包括1莫耳份的一氫化羥基封端橡膠、2莫耳份的聚碳酸酯二醇、1莫耳份的聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇及1莫耳份的聚四亞甲基醚二醇。
  6. 如請求項5所述的耐水壓噴印墨水，其中該異氰酸酯的含量為4莫耳份，且該異氰酸酯包括二甲苯二異氰酸酯及異佛爾酮二異氰酸酯。
  7. 如請求項2所述的耐水壓噴印墨水，其中該多元醇包括1莫耳份的一氫化羥基封端橡膠、3莫耳份的聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇及1莫耳份的聚四亞甲基醚二醇。
  8. 如請求項7所述的耐水壓噴印墨水，其中該異氰酸酯的含量為4莫耳份，且該異氰酸酯包括二甲苯二異氰酸酯及異佛爾酮二異氰酸酯。
  9. 如請求項1所述的耐水壓噴印墨水，更包括： 0.16重量份至2.20重量份的一多元胺；以及 0.015重量份的一奈米纖維素。
  10. 如請求項1所述的耐水壓噴印墨水，其中在溫度為25℃時，該耐水壓噴印墨水的黏度介於2.0泊至20.0泊間，且表面張力介於20達因/公分至50達因/公分間。
TW111147261A 2022-12-08 2022-12-08 耐水壓噴印墨水 TWI849613B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW111147261A TWI849613B (zh) 2022-12-08 2022-12-08 耐水壓噴印墨水
CN202310915734.1A CN118166557A (zh) 2022-12-08 2023-07-25 耐水压喷印墨水

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW111147261A TWI849613B (zh) 2022-12-08 2022-12-08 耐水壓噴印墨水

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202424029A TW202424029A (zh) 2024-06-16
TWI849613B true TWI849613B (zh) 2024-07-21

Family

ID=91346075

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW111147261A TWI849613B (zh) 2022-12-08 2022-12-08 耐水壓噴印墨水

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN118166557A (zh)
TW (1) TWI849613B (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201728703A (zh) * 2016-02-05 2017-08-16 Jetbest Corp 水性染料高分子噴墨墨水組成物
TW201843257A (zh) * 2017-04-25 2018-12-16 日商東洋油墨Ｓｃ控股股份有限公司 輪轉印刷墨水、凹版輪轉印刷墨水套組、柔版輪轉印刷墨水套組、塑膠膜輪轉印刷物及層壓積層物
US20220325135A1 (en) * 2020-04-03 2022-10-13 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Ink compositions with biodegradable polyurethane binder

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201728703A (zh) * 2016-02-05 2017-08-16 Jetbest Corp 水性染料高分子噴墨墨水組成物
TW201843257A (zh) * 2017-04-25 2018-12-16 日商東洋油墨Ｓｃ控股股份有限公司 輪轉印刷墨水、凹版輪轉印刷墨水套組、柔版輪轉印刷墨水套組、塑膠膜輪轉印刷物及層壓積層物
US20220325135A1 (en) * 2020-04-03 2022-10-13 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Ink compositions with biodegradable polyurethane binder

Also Published As

Publication number Publication date
CN118166557A (zh) 2024-06-11
TW202424029A (zh) 2024-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101152174B1 (ko) 양이온성 폴리우레탄 수지 수분산체, 그것을 함유하여이루어지는 잉크젯 수리제, 및 그것을 사용하여 이루어지는잉크젯 기록매체
JP6114079B2 (ja) 皮革用材の製造方法及び皮革用材
CN104837637B (zh) 用于数字印刷的织物预处理物
CN102858831B (zh) 水性喷墨油墨组合物
BR112015010970B1 (pt) Método para a preparação de um artigo modelado de espuma de poliuretano e artigos modelados de espuma de poliuretano
CN101225226A (zh) 水分散蒙脱土/有机硅嵌段聚氨酯纳米复合材料的制备方法及用途
CN102220653B (zh) 一种耐热氨纶纤维的制备方法
CN107208363A (zh) 皮革样片材的制造方法
WO2021128870A1 (zh) 粒径可控的无溶剂型聚氨酯分散体和水性聚氨酯涂布液
TWI883293B (zh) 水性聚胺基甲酸酯樹脂、表面處理劑及使用其進行表面處理之皮革
JP7604789B2 (ja) ポリウレタン樹脂組成物、皮膜、及び、合成皮革
JPH09235460A (ja) ポリウレタン樹脂水性分散体およびコーティング剤
CN115058179A (zh) 一种水性聚氨酯改性碳纳米管复合乳液及其制备方法
TWI884947B (zh) 胺基甲酸酯樹脂組成物、發泡胺基甲酸酯薄片、及合成皮革
CN102449045A (zh) 多孔体的制造方法以及通过该方法获得的多孔体、层叠体及皮革样片材
WO2011132581A1 (ja) ポリウレタン樹脂水性分散体、無孔質フィルム、並びに、透湿性防水布帛及びその製造方法
TWI849613B (zh) 耐水壓噴印墨水
CN113165317B (zh) 多孔层结构体及其制备方法
TW201408837A (zh) 胺基甲酸酯樹脂組成物、仿皮革片材及積層體
CN109610193B (zh) 纺织面料防风、耐寒、固色水性涂层胶及制备方法
TW202033596A (zh) 胺基甲酸酯樹脂組成物、皮膜、及合成皮革
CN112980302B (zh) 一种增强型聚硅氧烷聚脲防覆冰涂层及其制备方法
KR20120103623A (ko) 개선된 엘라스토머 조성물
JP2020002219A (ja) インク、インクジェット捺染方法、インクカートリッジ、インクジェットインク、及び着色布
TWI809331B (zh) 感濕收縮墨水