CN110564204A - 含有聚合物添加剂的水性油墨组合物 - Google Patents

含有聚合物添加剂的水性油墨组合物 Download PDF

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Abstract

一种水性油墨组合物，其包含水；任选的共溶剂；任选的着色剂；聚酯；和聚合物添加剂，其中聚合物添加剂选自苯乙烯‑丁二烯、丙烯腈‑丁二烯、丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯及其组合中的一种。一种数字胶版印刷方法，其包括在油墨吸取温度下将油墨组合物施加到可再成像的成像构件表面上，可再成像的成像构件具有布置于其上的润湿液；形成油墨图像；在油墨转移温度下将油墨图像从成像构件的可再成像表面转移至可印刷基材。一种方法，其包括将水、任选的共溶剂、任选的着色剂、聚酯、以及聚合物添加剂组合，以形成水性油墨组合物，其中聚合物添加剂选自苯乙烯‑丁二烯、丙烯腈‑丁二烯、丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯及其组合中的一种。

Description

含有聚合物添加剂的水性油墨组合物
技术领域
本文公开了一种水性油墨组合物，其包含水；任选的共溶剂；任选的着色剂；聚酯；和聚合物添加剂，其中聚合物添加剂选自苯乙烯-丁二烯、丙烯腈-丁二烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯及其组合中的一种。
还公开了一种数字胶版印刷方法，所述方法包括：在油墨吸取温度下将油墨组合物施加到可再成像的成像构件表面上，可再成像的成像构件具有布置于其上的润湿液；形成油墨图像；在油墨转移温度下将油墨图像从成像构件的可再成像表面转移至可印刷基材；其中油墨组合物包含水、任选的共溶剂、任选的着色剂、聚酯、以及聚合物添加剂，其中聚合物添加剂选自苯乙烯-丁二烯、丙烯腈-丁二烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯及其组合中的一种。
还公开了一种方法，其包含将水、任选的共溶剂、任选的着色剂、聚酯、以及聚合物添加剂组合，以形成含水油墨组合物，其中聚合物添加剂选自苯乙烯-丁二烯、丙烯腈-丁二烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯及其组合中的一种。
背景技术
典型的平版和胶版印刷技术利用永久性图案化的板材，因此只有在印刷同一图像的许多拷贝时才有用，如杂志、报纸等。已经开发了可变数据数字平版印刷术或者数字胶版平版印刷术作为使用非图案化的可再成像表面的***，所述表面最初均匀地涂有一润湿液层。润湿液区域通过曝露于聚焦辐射源(例如激光源)将其除去，以形成腔。从而在非图案化的可再成像表面上形成一个润湿液中的临时图案。涂覆于其上的油墨保留在通过除去润湿液形成的腔中。然后将涂墨的表面与基材(如纸、塑料或金属)接触，油墨从润湿液层中的腔转移至基材。然后可除去润湿液，向可再成像表面施加新的、均匀的一层润湿液，并重复所述方法。
一个示范性的数字胶版印刷结构在图1中示出。如图1所示，示范性的***100可包括成像构件110。图1所示实施方案中的成像构件110是鼓，但是该示例性描述不应被解释为排除其中成像构件110包括板或带或其他现在已知或以后开发的构造的实施方案。可再成像表面110(a)可以由包括例如通常称为硅酮的一类材料(包括氟硅酮)等材料形成。可在安装层上由一个较薄的层形成可再成像表面，对较薄的层的厚度进行选择，以平衡印刷或标记性能、耐久性和可制造性。
Timothy Stowe等人于2011年4月27日提交的现已放弃的名称为“可变数据光刻***”的美国专利申请号13/095,714(“714申请”)(其被共同转让，并且其公开内容通过引用整体并入本文)描绘了成像构件110的详情，其包括由在结构安装层上形成的可再成像表面层110(a)构成的成像构件110，所述结构安装层可以是，例如，圆柱形核心或者圆柱形核心上的一个或多个结构层。
成像构件110用来在转移压区112处向图像接受介质基材114施加油墨图像。通过压印辊118形成转移压区112，作为图像转移机构160的一部分，在成像构件110的方向上施加压力。图像接受介质基材114包括，但不限于，任何特定的组成或形式，如，例如，纸、塑料、折叠纸板、牛皮纸、透明基材、金属基材或标记。可使用示范性的***100在各种各样的图像接受介质基材上产生图像。714申请还解释了可使用的标记(印刷)材质的广泛范围。
示范性的***100包括润湿液***120，其通常包含一系列辊，其可被看作润湿辊或润湿装置，用来使用润湿液均匀润湿成像构件110的可再成像表面。润湿液***120的一个目的是将通常具有均匀且受控的厚度的一层润湿液施加到成像构件110的可再成像表面。已知像润版液这样的润湿液可主要包含水，并任选地具有添加的少量异丙醇或乙醇，以减小表面张力，并降低支持随后的激光图案化需要的蒸发能，这会在下文中更详细地进行描述。还可向润版液中添加少量的某些表面活性剂。可替代地，可使用其它合适的润湿液来增强基于油墨的数字光刻***的性能。示范性的润湿液包括水、Novec 7600(1,1,1,2,3,3-六氟-4-(1,1,2,3,3,3-六氟丙氧基)戊烷)、以及D4(八甲基环四硅氧烷)。在共同未决的美国专利9,592,699中通过实例的方式公开了其它合适的润湿液，所述专利的公开内容通过引用整体并入本文。
一旦润湿液被计量到成像构件110的可再成像表面上，就可以使用可提供反馈的传感器(未示出)测量润湿液的厚度，从而对计量进行控制，该计量为通过润湿液***120将润湿液计量到成像构件110的可再成像表面上。
当润湿液***120在成像构件110的可再成像表面上提供精确且均匀的量的润湿液之后，可使用光学图案化子***130通过使用，例如，激光能将润湿液层图像式图案化来选择性地在均匀润湿液层中形成潜像。通常，润湿液不会高效地吸收光能(红外光或可见光)。成像构件110的可再成像表面应理想地吸收从所述表面附近的光学图案化子***130发射的大部分激光能(可见激光能或不可见激光能，如红外光)，以最小化在加热润湿液时耗费的能量，并最小化侧向热扩散以保持高空间分辨能力。可替代地，可向润湿液中添加适当的辐射敏感性组分，以帮助吸收入射辐射激光能。尽管光学图案化子***130在以上被描述为激光发射器，但应理解，可使用各种不同的***来传递光能，从而将润湿液图案化。
示范性的***100的光学图案化子***130采用的图案化方法的工作机理在714申请中参考图5进行了详述。简而言之，由图案化光学子***130施加图案化光能会选择性地除去润湿液层的多个部分。
光学图案化子***130将润湿液层图案化之后，成像构件110的可再成像表面上的图案化层被呈递至着墨子***140。着墨子***140用来在成像构件110的润湿液层和可再成像表面层上施加均匀油墨层。着墨子***140可使用网纹辊来将胶版平版油墨(如本公开的油墨组合物)计量到与成像构件110的可再成像表面层接触的一个或多个油墨形成辊上。另外，着墨子***140可包括其它常规构件，如一系列计量辊，以将精确供速的油墨提供至可再成像表面。着墨子***140可将油墨沉积到代表可再成像表面的已成像部分的腔，而未格式化的润湿液部分上的油墨则不会粘附到那些部分。
可通过许多机制改变留在成像构件110的可再成像层上的油墨的粘结性和粘度。一种这样的机制可涉及使用流变学(复数粘弹性模量)控制子***150。流变学控制***150可在可再成像表面上形成部分交联的油墨层，以，例如，增加相对于可再成像表面层的油墨粘结力。固化机理可包括光学固化或光固化、热固化、干燥、或者各种形式的化学固化。可使用冷却来改变流变学，还可通过多种物理冷却机理以及化学冷却。
然后使用转移子***160将油墨从成像构件110的可再成像表面转移至图像接受介质的基材114。在基材114通过成像构件110与压印辊118之间的压区112时发生转移，于是成像构件110的可再成像表面的空隙中的油墨与基材114物理接触。随着油墨(例如本公开的油墨)的粘附被流变学控制***150改变，改变的油墨粘附导致油墨粘附至基材114，并从成像构件110的可再成像表面分离。在转移压区112小心控制温度条件和压力条件，可容许油墨(如本公开的油墨)从成像构件110的可再成像表面转移至基材114的效率超过95％。尽管一些润湿液也可能会润湿基材114，但是这种润湿液的体积可以很少，并且可迅速蒸发或被基材114吸收。
在某些胶版平版***中，应认识到胶版辊(未在图1中示出)可首先接受油墨图像图案，然后根据已知的间接转移方法将油墨图像图案转移至基材。
在大部分油墨转移至基材114之后，可从成像构件110的可再成像表面除去任何残留的油墨和/或残留的润湿液，通常无需刮削或磨损该表面。可使用气刀来除去残留的润湿液。但是预期可能会保留一些量的油墨残留。可使用一些形式的清洗子***170来除去这种留下的油墨残留。714申请描述了这种清洗子***170的详情，其包括至少第一个与成像构件110的可再成像表面物理接触的清洗构件，如粘性或发粘构件，粘性或发粘构件将残留油墨和任何残留的少量表面活性剂化合物从成像构件110的可再成像表面的润湿液除去。然后可将粘性或发粘构件与光辊接触，残留油墨可从粘性或发粘构件转移至所述光辊，随后用，例如，刮刀将油墨从光辊除去。
714申请详述了可帮助清洗成像构件110的可再成像表面的其它机构。但是，不管清洗机构如何，从成像构件110的可再成像表面清洗残留油墨和润湿液可用来防止***中的重影。一旦被清洗，成像构件110的可再成像表面再次被呈递至润湿液***120，新鲜润湿液层通过所述润湿液***供应至成像构件110的可再成像表面，并重复所述方法。
数字胶版印刷***使用胶版类型的油墨，其被特定设计并优化，以便和与油墨接触的材料(包括可再成像表面和润湿溶液)相容，并与印刷方法过程中使用的各种子***相容，以便能够进行高质量的高速数字印刷。
例如，着墨子***可用来在润湿液层上施加均匀的一层油墨。着墨子***可使用网纹辊将油墨计量到与可再成像表面接触的一个或多个油墨形成辊上。与该子***一起使用的油墨应具有的粘度不太高以至于难以被网纹吸取和递送至可再成像表面。但是，太低的粘度、粘性和/或差的粘结力可能会导致油墨缓慢移动出油墨承载器，从而导致不希望的溢出、油墨损失、以及可能的打印机污染。因此，数字胶印油墨应具有某些范围的粘度、粘性以及粘性稳定性，以获得足够且可预测的油墨粘结力，从而能够在各种子***内部和之间获得良好的转移特性。
现已放弃的美国专利申请序列号15/262,809(其通过引用整体并入本文)在其摘要中描述了一种油墨组合物，其可用于数字胶版印刷应用，并且包括着色剂和高粘度增稠剂。油墨被配制为将胶凝剂并入到油墨组中，从而帮助在油墨递送方法的两个不同阶段满足两种不同的粘度或温度对的要求。在平版印刷成像中，大体积油墨首先被转移至网纹辊上，然后转移到成像滚筒橡皮布上。第一次从大体积油墨转移至网纹辊需要油墨具有低粘度，而从辊转移至成像橡皮布则需要高粘度。添加胶凝剂会在容许的温度范围内增加粘度差别，从而增加所述方法的范围和鲁棒性。
美国专利9,822,267(其通过引用整体并入本文)在其摘要中描述了一种油墨组合物，其可用于数字胶版印刷应用，并且包括着色剂和高粘度增稠剂。油墨被配制为含聚酯粘度改性剂，从而帮助在所述方法的两个不同阶段满足两个不同的粘度或温度对的要求。在数字胶版印刷中，大体积油墨首先被转移至网纹辊上，然后从网纹辊转移至成像滚筒橡皮布上。在大体积油墨转移至网纹辊的过程中，所公开的油墨具有低粘度，而在从辊转移至成像橡皮布的过程中，油墨则具有较高的粘度。添加聚酯粘度改性剂会在容许的温度范围内增加粘度差别，因此增加方法的范围和鲁棒性。
数字胶版印刷结构需要胶版类型的油墨，其被特别设计和优化，以与不同的子***(包括油墨递送***和成像***)相容，这使得能够进行高质量的高速印刷而没有残留物。
数字胶版印刷油墨与常规油墨不同，这是由于它们必须满足平版印刷方法所施加的苛刻的流变学要求，同时与***组件物质相容并满足子***组件的功能要求，包括润湿和转移。印刷方法研究表明，通过辊将油墨从着墨单元转移至数字平版印刷成像橡皮布优选较高的粘度，而为了改进向印刷基材的转移则需要甚至更高的粘度。因此，仍然需要先进的数字平版印刷成像油墨具有增加的粘度范围，以便能够在约60℃下良好地从油墨承载器***转移油墨，并能够在低至约20℃的温度下将油墨从网纹辊很好地递送至氟硅酮橡胶垫。
之前用于数字胶印油墨的油墨组合物需要可固化的单体，具有低粘度，或者需要显著的水分蒸发。
美国专利9,644,105(其通过引用整体并入本文)在其摘要中描述了一种油墨组合物或油墨浓缩物，其用于可变数据平版印刷或喷墨印刷，并且包括纳米颗粒聚合物或纳米颗粒聚合物的共混物，其中所述共混物的一种或多种聚合物在低于100℃的温度下可分散于水中；并且固体含量为按总重计大于25％的量。
发明内容
尽管目前可使用的油墨组合物可适合其预期目的，但是对于改进的数字胶版印刷油墨、特别是不含可固化单体(例如紫外线(UV)可固化单体)的数字胶版印刷油墨仍存在需求，其中UV油墨组分的迁移风险会限制这种UV油墨对于像食品包装这样的应用的用途。对于水性数字胶版印刷油墨仍然存在需求，所述油墨对于数字胶版印刷具有期望的粘度并且不需要显著的水蒸发。进一步地，对于这样的数字胶版印刷油墨存在需求：其会理想地从网纹递送***着墨，润湿至橡皮布基材，并从橡皮布转移至印刷基材(例如纸或膜)。还需要可用于水性数字胶印油墨的水性添加剂，该添加剂能够使最终油墨涂层具有良好的转移性和耐水擦性。
此外，可在本公开的实施方案中为本公开选择前述美国专利和专利公开中的每一个的适当组分和过程方面。另外，在整个本申请中，各种出版物、专利、以及发表的专利申请通过区别引用提及。本申请中提及的公开内容、专利、以及公开的专利申请的公开内容通过引用并入本公开中，以便更全面地描述本发明所属领域的状态。
描述了一种水性油墨组合物，其包含水；任选的共溶剂；任选的着色剂；聚酯；和聚合物添加剂，其中聚合物添加剂选自苯乙烯-丁二烯、丙烯腈-丁二烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯及其组合中的一种。
还描述了一种数字胶版印刷方法，所述方法包含在油墨吸取温度下将油墨组合物施加到可再成像成像构件表面上，可再成像成像构件具有布置于其上的润湿液；形成油墨图像；在油墨转移温度下将油墨图像从成像构件的可再成像表面转移至可印刷基片；其中油墨组合物包含水、任选的共溶剂、任选的着色剂、聚酯、以及聚合物添加剂，其中聚合物添加剂选自苯乙烯-丁二烯、丙烯腈-丁二烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯及其组合中的一种。
还描述了一种方法，其包含将水、任选的共溶剂、任选的着色剂、聚酯、以及聚合物添加剂组合，以形成含水油墨组合物，其中聚合物添加剂选自苯乙烯-丁二烯、丙烯腈-丁二烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯及其组合中的一种。
附图说明
图1示出了相关技术基于油墨的可变图像数字印刷***的示意图，根据本公开的油墨组合物可与其一起使用。
图2显示了用于制备磺化聚酯乳胶材料的方法的示意图。
图3是显示根据本公开的油墨组合物的复数粘度(y轴，mPa-s)相对于频率(x轴，rad/sec)的图。
图4是使用根据本发明实施方案的油墨制备的三个辊压板的图像。
图5是在水和划痕测试之后根据本发明制备的印刷品的图示。
具体实施方式
描述了含有水性相容颜料、自分散磺基聚酯颗粒和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)作为促成添加剂的水性数字胶版印刷油墨组合物，以实现着墨、释放和图像耐久性的期望性质。数字胶印印刷可固化油墨必须满足数字胶印平版印刷结构所特有的特定子***要求。最重要的要求是用于数字胶印平版印刷工艺的胶印版的润湿和释放特性以及与非水性喷射流体选项的兼容性。另一个要求是在油墨输送***(网纹辊)内具有足够的功能。本文公开的水性油墨组合物显示出良好的来自网纹辊递送***的着墨、与橡皮布基材的润湿以及橡皮布转移到印刷基材(例如纸或膜)。使用丁腈胶乳添加剂可以形成高度坚固的膜，其超过以前水性数字胶印平版印刷油墨图像的持久性。
该油墨组合物可用于任何合适的或期望的目的。在各实施方案中，本文的油墨组合物特别适合数字胶版平版印刷，在各实施方案中，适合印刷标记、包装，特别适合食品级和医疗级的印刷。在各实施方案中，本文的油墨适合用作印刷方法的底层。本文的数字胶印油墨提供了优于现有数字胶印油墨组合物的转移性能，其含有组分的特定组合，在实施方案中，聚酯和聚合物添加剂的组合，在实施方案中为磺化聚酯，在实施方案中聚合物添加剂以聚合物分散体的形式提供，其中聚合物添加剂选自苯乙烯-丁二烯、丙烯腈-丁二烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯及其组合中的一种。
油墨组合物可包括用于聚合物基质的水可分散的磺基聚酯材料，以及ABS分散添加剂以增加内聚力。不希望受理论束缚，包含本发明的聚合物添加剂，在实施方案中为苯乙烯-丁二烯、丙烯腈-丁二烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯及其组合的一种，被认为能够实现100％的油墨从中央成像滚筒转移，并赋予最终印刷品坚固性。制剂可包括水分散性颜料分散体，以获得青色、品红色、黄色和黑色(CMYK)彩色油墨，以及覆盖特殊颜色。
在实施方案中，本文的水性油墨组合物包含水；任选的共溶剂；任选的着色剂；聚酯；和聚合物添加剂，其中聚合物添加剂选自苯乙烯-丁二烯、丙烯腈-丁二烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯及其组合中的一种。
如图1所述，高度有利的是：确保着墨均匀性，从油墨承载器***(或者着墨单元)递送油墨，并且油墨在(在各实施方案中)约45至约80℃(如约50至约70℃，如约55至约65℃，如约60℃)的温度范围内，在对应于约50至约200rad/s(如约100rad/s)的等价角频率的剪切速率下具有较低的粘度。同样高度有利的是：确保油墨从网纹辊向橡皮布高度转移，使得油墨在(在各实施方案中)约18至约35℃(如约18至约30℃，如约25℃)的温度范围内，在对应于约0.5至约2rad/s(如约1rad/s)的等价角频率的剪切速率下具有较高的粘度。
在各实施方案中，油墨组合物在约45℃至约80℃的油墨吸取温度下具有约3,000至约90,000厘泊的第一粘度；并且油墨组合物在约18℃至约30℃的油墨转移温度下具有约100,000至约2,000,000厘泊的第二粘度。
在各实施方案中，油墨组合物在约45℃至约80℃的油墨吸取温度和约50rad/s至约200rad/s的较高剪切速率下具有约3,000至约90,000厘泊的第一粘度；并且油墨组合物在约18℃至约30℃的油墨转移温度和约0.5rad/s至约2rad/s的较低角频率下具有约100,000至约2,000,000厘泊的第二粘度。
为了满足数字胶版印刷要求，期望油墨具有许多物理和化学特性。期望油墨跟与其接触的物质相容，包括印刷板、润版液、以及其它经固化或未经固化的油墨。还期望满足各个子***的功能要求，包括润湿和转移特性。成像油墨的转移具有挑战性，这是由于油墨理想地具有润湿和转移特性的组合，也就是说，油墨理想地立刻均匀润湿橡皮布物质，并从橡皮布转移至基材。图像层的转移理想地高效，理想地至少高达90％，这是由于清洗子工位仅仅可以除去少量的残留油墨。清洗之后留在橡皮布上的任何油墨可能会导致在随后的印刷品中出现不可接受的重影图像。
在各实施方案中，本文的油墨组合物具有以下特征：提供从可再成像成像构件表面向可印刷基材基本上100％的转移。
在实施方案中，本文的油墨组合物包括水可分散的磺基聚酯材料作为聚合物基质，以及聚合物添加剂，在实施方案中聚合物添加剂以聚合物分散体形式提供。不希望受到理论的束缚，据信单独使用或者与聚酯组合使用的聚合物添加剂会增加内粘聚力，并使得能够从中心成像滚筒进行100％的油墨转移。
本文的油墨组合物包括聚合物添加剂，在实施方案中为以聚合物胶乳、聚合物分散体或聚合物乳液的形式提供的聚合物添加剂，其中聚合物添加剂选自苯乙烯-丁二烯、丙烯腈-丁二烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯及其组合中的一种。
如本文所用，术语“分散体”意指两相***，其中一相由分布在整个本体物质中的细碎颗粒(通常在胶体尺寸范围内)组成，颗粒为分散相或内相，而本体物质为连续相或外相。本体***通常是含水***。
在实施方案中，聚合物添加剂以分散体的形式提供。聚合物添加剂分散体可包括水中任何合适的或所需的固体百分比。在实施方案中，聚合物添加剂分散体包含约30至约60％固体，或约33至约54％固体，或约43至约49％固体。
聚合物添加剂可以是羧化的或非羧化的。在实施方案中，聚合物添加剂选自羧化苯乙烯-丁二烯、羧化丙烯腈-丁二烯、羧化丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、非羧化苯乙烯-丁二烯、非羧化丙烯腈-丁二烯、非羧化丙烯腈-丁二烯-苯乙烯及其组合中的一种。
在实施方案中，聚合物添加剂包含丙烯腈-丁二烯。丙烯腈-丁二烯可选自具有高、中或低腈含量的那些。
在实施方案中，聚合物添加剂是丙烯腈-丁二烯，其具有高丙烯腈含量，在实施方案中为约50％丙烯腈或更高。在其他实施方案中，聚合物添加剂是丙烯腈-丁二烯，其具有中等丙烯腈含量，在实施方案中为约32％丙烯腈。在其他实施方案中，聚合物添加剂是丙烯腈-丁二烯，其具有低丙烯腈含量，在实施方案中为约18％丙烯腈或更低。
在实施方案中，聚合物添加剂包含丙烯腈-丁二烯-苯乙烯。丙烯腈-丁二烯-苯乙烯可选自具有高、中或低腈含量的那些。在实施方案中，聚合物添加剂是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯，其具有高丙烯腈含量，在实施方案中为约50％丙烯腈或更高。在其他实施方案中，聚合物添加剂是具有中等丙烯腈含量的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯，在实施方案中为约32％丙烯腈。在其他实施方案中，聚合物添加剂是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯，其具有低丙烯腈含量，在实施方案中为约18％丙烯腈或更低。
在实施方案中，聚合物添加剂包含丙烯腈-丁二烯-苯乙烯，其中组分丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的比例可分别为约15至约35％、约5至约30％和约40至约60％。
在实施方案中，可以选择本文所述的任何合适的或期望的聚合物添加剂用于本发明的油墨组合物。在某些实施方案中，聚合物添加剂包含丙烯腈-丁二烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯或苯乙烯-丁二烯的水性乳液。可商购的丁二烯丙烯腈、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯和苯乙烯-丁二烯分散体的实例包括可从Emerald Performance获得的1578x1。1578x1是羧化的丁二烯丙烯腈聚合物胶乳。其他合适的材料包括具有高和中等丙烯腈含量的材料，例如1561X87；1561X98；1571X12；1571X8；1552；152X103；1562X117；1562X28；1570X79；1572；1572X32；1572X64；XPE 140，以及具有丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)含量的那些，例如1562X170；1570X75；1577；1578X1和XPE 130。此外，合适的特殊丁二烯产品包括1561；1562；1562X160；1563；1581；1800X73；1871X3；2570X59；552；N2000和N4000。
聚合物添加剂可以以任何合适或所需的量存在于油墨组合物中。在实施方案中，基于油墨组合物的总重量，聚合物添加剂按重量计以约1％到约35％、或约10％到约30％、或约15％到约25％的量存在。在各实施方案中，聚合物添加剂以按油墨组合物的总重计约1重量％至约10重量％的量存在于油墨组合物中。
本文的油墨组合物包括聚酯。在各实施方案中，聚酯以聚酯乳胶的形式提供。
在各实施方案中，油墨组合物包括磺化聚酯。在各实施方案中，磺化聚酯具有高磺化度，在各实施方案中，磺化聚酯具有至少约3.5摩尔％、至少约4摩尔％、至少约7摩尔％、或至少约7.5摩尔％的磺化度。
在各实施方案中，磺化聚酯具有至少约3.5摩尔％至约3.75摩尔％、或至少约4摩尔％至约5.5摩尔％、或至少约7.0摩尔％至约7.5摩尔％的磺化度。
如本文所用，mol％是指例如最终树脂中存在的磺化单体的摩尔百分比，并且可以例如计算为(加入的摩尔DMSIP(二甲基-5-磺基间苯二甲酸钠盐)/(总摩尔数加入的少量过量摩尔乙二醇)×100％)。
磺化聚酯是一种自耗散聚合物，这意味着它可以分散在水中而无需额外的表面活性剂。
可在聚合物在水中进行自组装或分散的过程中同时合成磺化聚酯，如图2所示。参考图2，磺化聚酯在，例如，约90℃的温度下分散于水中，从而提供疏水性树脂核心和亲水性表面磺酸根基团。
本文公开的磺化聚酯树脂被选择具有疏水性骨架，同时给出沿链附接的亲水性磺酸根基团。不希望受到理论的束缚，当被置于水中并加热时，疏水性部分可能会互相作用，形成疏水性核心，亲水性磺酸根基团朝向环绕的水，从而使得磺化聚酯自组装为高度有序的球形纳米颗粒而不需要其它试剂，如表面活性剂或分散剂，通常需要其来使胶态分散体稳定。因此更可能涉及两亲性聚酯，其中不溶于水的疏水性骨架和水溶性亲水性磺酸根基团用作高分子表面活性剂。这会在含水介质中产生自缔合、自组装、自分散的纳米颗粒，从而得到胶束状聚集物。
在各实施方案中，磺化聚酯基质是支链聚合物。在实施方案中，磺化聚酯基质是线性聚合物。支化或线性聚合物的选择尤其可以取决于复合材料产品的下游应用。线性聚合物可以用于产生纤维束或形成强网状结构。支化聚合物可以用于赋予所得复合材料热塑性。
线性无定形和支化无定形磺化聚酯树脂两者都是碱磺化聚酯树脂。相应的磺化聚酯树脂中的碱金属可以独立地为锂、钠或钾。在具体实施方案中，相应的磺化聚酯树脂中的碱金属是钠。
在实施方案中，磺化聚酯基质选自由以下组成的组：聚(1,2-亚丙基-5-磺基间苯二甲酸酯)、聚(亚戊基-5-磺基间苯二甲酸酯)、聚(二亚乙基-5-磺基间苯二甲酸酯)、共聚-(1,2-亚丙基-5-磺基间苯二甲酸酯)-共聚-(1,2-亚丙基-对苯二甲酸酯)、共聚-(1,2-丙二烯-5-磺基间苯二甲酸酯)-共聚-(1,2-亚丙基-二亚乙基-对苯二甲酸邻苯二甲酸酯)、共聚(亚乙基-亚戊基烯-5-磺基间苯二甲酸酯)-共聚-(亚乙基-亚戊基烯-对苯二甲酸邻苯二甲酸酯)和共聚(丙氧基化双酚A)-共聚-(丙氧基化双酚A-5-磺基间苯二甲酸酯)。因此，在实施方案中，磺化聚酯基质是锂、钾或钠盐，在具体实施方案中，聚合物的钠盐选自由以下组成的组：聚(1,2-亚丙基5-磺基间苯二甲酸酯)、聚(亚戊基-5-磺基间苯二甲酸酯)、聚(二亚乙基-5-磺基间苯二甲酸酯)、共聚-(1,2-亚丙基-5-磺基间苯二甲酸酯)-共聚-(1,2-亚丙基-对苯二甲酸酯)、共聚-(1,2-丙二烯-5-磺基间苯二甲酸酯)-共聚-(1,2-亚丙基-二亚乙基-对苯二甲酸邻苯二甲酸酯)、共聚(亚乙基-亚戊基烯-5-磺基间苯二甲酸酯)-共聚-(亚乙基-亚戊基烯-对苯二甲酸邻苯二甲酸酯)和共聚(丙氧基化双酚A)-共聚-(丙氧基化双酚A-5-磺基间苯二甲酸酯)。
通常，磺化聚酯可以具有以下通式结构，或其中n和p链段分开的无规共聚物。
其中R是具有例如2至约25个碳原子的亚烷基，例如亚乙基、亚丙基、亚丁基、氧基亚烷基二亚乙基氧化物等；R′是具有例如约6至约36个碳原子的亚芳基，例如亚苄基、双亚苯基、双(烷氧基)双亚苯酚等；X是卤素，在各实施方案中是锂、钠、或钾，在各实施方案中是钠；p和n表示无规重复链段的数量，如，例如约10至约100,000。
在各实施方案中，磺化聚酯是具有以下结构的聚酯磺酸钠
其中R是具有例如2至约25个碳原子的亚烷基，例如亚乙基、亚丙基、亚丁基、氧基亚烷基二亚乙基氧化物等；R1是具有例如2至约25个碳原子的亚烷基，例如亚乙基、亚丙基、亚丁基、氧基亚烷基二亚乙基氧基等；或者是具有，例如，约6至约36个碳原子的亚芳基，如亚苄基、双亚苯基、双(烷氧基)双亚苯酚等；或者其中在各实施方案中，R和R1各自是具有，例如，约2至约10个碳原子的亚烷基；x、y以及z表示无规重复链段的数量，如，例如约10至约100,000，其中在各实施方案中，y为约3.5摩尔％、或大于约3.5摩尔％、或至少约3.5摩尔％至约20摩尔％、或至少约3.5摩尔％至约15摩尔％、或至少约3.5摩尔％至约10摩尔％的树脂；或者
其中R是具有约2至约10个碳原子的脂族，并且R1是具有约2至约10个碳原子的脂族；其中y为约3至约7.5％。超过7.5％通常是水溶性的。
实例进一步包括美国专利号7,312,011中公开的那些，其通过引用整体并入本文。基于无定形磺化聚酯碱金属盐的树脂的特定实例包括，但不限于，共聚(对苯二甲酸乙二醇酯)-共聚-(5-磺基-间苯二甲酸乙二醇酯)、共聚(对苯二甲酸丙二醇酯)-共聚(5-磺基-间苯二甲酸丙二醇酯)、共聚(对苯二甲酸二乙二醇酯)-共聚(5-磺基-间苯二甲酸二乙二醇酯)、共聚(对苯二甲酸亚丙基-二乙二醇酯)-共聚(5-磺基-间苯二甲酸亚丙基-二乙二醇酯)、共聚(对苯二甲酸亚丙基-丁二醇酯)-共聚(5-磺基-间苯二甲酸亚丙基-丁二醇酯)、共聚(丙氧基化双酚-A-富马酸酯)-共聚(丙氧基化双酚A-5-磺基-间苯二甲酸酯)、共聚(乙氧基化双酚-A-富马酸酯)-共聚(乙氧基化双酚-A-5-磺基-间苯二甲酸酯)、以及共聚(乙氧基化双酚-A-马来酸酯)-共聚(乙氧基化双酚-A-5-磺基-间苯二甲酸酯)，并且其中碱金属是，例如，钠离子、锂离子或钾离子。基于晶体磺化碱金属聚酯的树脂的实例包括，但不限于，共聚(间苯二甲酰基-5-磺酸碱金属盐)-共聚(己二酸乙二醇酯)、共聚(间苯二甲酰基-5-磺酸碱金属盐)-共聚(己二酸丙二醇酯)、共聚(间苯二甲酰基-5-磺酸碱金属盐)-共聚(己二酸丁二醇酯)、共聚(间苯二甲酰基-5-磺酸碱金属盐)-共聚(己二酸戊二醇酯)、共聚(间苯二甲酰基-5-磺酸碱金属盐)-共聚(己二酸辛二醇酯)、共聚(间苯二甲酰基-5-磺酸碱金属盐)-共聚(己二酸乙二醇酯)、共聚(间苯二甲酰基-5-磺酸碱金属盐)-共聚(己二酸丙二醇酯)、共聚(间苯二甲酰基-5-磺酸碱金属盐)-共聚(己二酸丁二醇酯)、共聚(间苯二甲酰基-5-磺酸碱金属盐)-共聚(己二酸戊二醇酯)、共聚(间苯二甲酰基-5-磺酸碱金属盐)-共聚(己二酸己二醇酯)、共聚(间苯二甲酰基-5-磺酸碱金属盐)-共聚(己二酸辛二醇酯)、共聚(间苯二甲酰基-5-磺酸碱金属盐)-共聚(丁二酸乙二醇酯)、共聚(间苯二甲酰基-5-磺酸碱金属盐)-共聚(丁二酸丁二醇酯)、共聚(间苯二甲酰基-5-磺酸碱金属盐)-共聚(丁二酸己二醇酯)、共聚(间苯二甲酰基-5-磺酸碱金属盐)-共聚(丁二酸辛二醇酯)、共聚(间苯二甲酰基-5-磺酸碱金属盐)-共聚(癸二酸乙二醇酯)、共聚(间苯二甲酰基-5-磺酸碱金属盐)-共聚(癸二酸丙二醇酯)、共聚(间苯二甲酰基-5-磺酸碱金属盐)-共聚(癸二酸丁二醇酯)、共聚(间苯二甲酰基-5-磺酸碱金属盐)-共聚(癸二酸戊二醇酯)、共聚(间苯二甲酰基-5-磺酸碱金属盐)-共聚(癸二酸己二醇酯)、共聚(间苯二甲酰基-5-磺酸碱金属盐)-共聚(癸二酸辛二醇酯)、共聚(间苯二甲酰基-5-磺酸碱金属盐)-共聚(己二酸乙二醇酯)、共聚(间苯二甲酰基-5-磺酸碱金属盐)-共聚(己二酸丙二醇酯)、共聚(间苯二甲酰基-5-磺酸碱金属盐)-共聚(己二酸丁二醇酯)、共聚(间苯二甲酰基-5-磺酸碱金属盐)-共聚(己二酸戊二醇酯)、共聚(间苯二甲酰基-5-磺酸碱金属盐)共聚(己二酸己二醇酯)、聚(己二酸辛二醇酯)，并且其中碱是金属，如钠、锂或钾。在具体实施方案中，碱金属是钠。
线性无定形聚酯树脂通常通过有机二醇与二酸或二酯的缩聚反应制备，其中至少一种是包含在反应中的磺化或磺化双官能单体和缩聚催化剂。对于支化无定形磺化聚酯树脂，可以使用相同的材料，进一步包含支化剂，如多价多元酸或多元醇。
选择用于制备无定形聚酯的二酸或二酯的实例包含选自由以下组成的组的二羧酸或二酯：对苯二甲酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、磺化间苯二甲酸、富马酸、马来酸、衣康酸、琥珀酸、丁二酸酐、十二烷基琥珀酸、十二烷基琥珀酸酐、戊二酸、戊二酸酐、己二酸、庚二酸、辛二酸、偶氮酸、十二烷二酸、对苯二甲酸二甲酯、对苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二乙酯、二甲基琥珀酸二甲酯、富马酸二甲酯、马来酸二甲酯、二甲基戊二酸二甲酯、二甲基己二酸二甲酯和其混合物。选择例如，树脂的约45mol％到约52mol％的有机二酸或二酯。用于产生无定形聚酯的二醇的实例包含三羟甲基丙烷、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、戊二醇、己二醇、2,2-二甲基丙二醇、2,2,3-三甲基己二醇、庚二醇、十二烷二醇、双(羟乙基)-双酚A、双(2-羟丙基)-双酚A、1,4-环己烷二甲醇、1,3-环己烷二甲醇、二甲苯二甲醇、环己二醇、二乙二醇、双(2-羟乙基)氧化物、二丙二醇、二丁和其混合物。所选择的有机二醇的量可以变化，并且更具体地说，例如，为树脂的约45mol％到约52mol％。在实施方案中，磺化聚酯基质包括选自由以下组成的组的多元醇单体单元：三羟甲基丙烷、1,2-丙二醇、二乙二醇和其组合。在实施方案中，磺化聚酯基质包括选自由以下组成的组的多元醇单体单元：三羟甲基丙烷、1,2-丙二醇、二乙二醇和其组合。在各实施方案中，磺化聚酯包含选自由以下组成的组的多元醇单体单元：三羟甲基丙烷、1,2-丙二醇、二乙二醇、及其组合；并且磺化聚酯包含选自由以下组成的组的二酸单体单元：对苯二甲酸、磺化间苯二甲酸、及其组合。
碱磺化双官能单体实例，其中碱是锂、钠或钾，并且在其中碱是钠的特定实施方案中，包含二甲基-5-磺基-间苯二甲酸酯、二烷基-5-磺基-间苯二甲酸-4-磺基-1,8-萘二甲酸酐、4-磺基对苯二甲酸、4-磺基苯基-3,5-二甲氧基苯、6-磺基-2-萘基-3,5-二甲氧基苯、磺基对苯二甲酸、对苯二甲酸二甲酯、二烷基磺酸-对苯二甲酸酯、磺基-乙二醇、2-磺基-丙二醇、2-磺基-丁二醇、3-磺基-戊二醇、2-磺基-己二醇、3-磺基-2-甲基戊二醇、N,N-双(2-羟基乙基)-2-氨基乙烷磺酸酯、2-磺基-3,3-二甲基戊二醇、磺基对羟基苯甲酸、其混合物等。可以选择有效的双官能单体量，例如，树脂的约0.1重量％到约2重量％。
用于在形成支化无定形磺化聚酯中使用的支化剂包含，例如，多价多元酸，如1,2,4-苯-三羧酸、1,2,4-环己烷三甲酸、2,5,7-萘三甲酸、1,2,4-萘三甲酸、1,2,5-己三羧酸、1,3-二羧基-2-甲基-2-亚甲基-羧基丙烷、四(亚甲基-羧基)甲烷、和1,2,7,8-辛烷四羧酸、其酸酐和其低级烷基酯，1个到约6个碳原子；多价多元醇，如山梨糖醇、1,2,3,6-己烷、1,4-山梨糖醇、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇、蔗糖、1,2,4-丁三醇、1,2,5-戊三醇、甘油、2-甲基丙三醇、2-甲基-1,2,4-丁三醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、1,3,5-三羟甲基苯、其混合物等。所选择的支化剂的量为例如树脂的约0.1摩尔％到约5摩尔％。
无定形聚酯的缩聚催化剂实例包含钛酸四烷基酯、二烷基氧化物如二丁基氧化锡、四烷基锡如二丁基锡二月桂酸酯、二烷基锡氧化物氢氧化物如丁基锡氧化物氢氧化物、烷醇铝、烷基锌、二烷基锌、氧化锌、氧化亚锡或其混合物；并且基于用于产生聚酯树脂的起始二酸或二酯，所选择的催化剂的量为例如约0.01摩尔％到约5摩尔％。
在各实施方案中，在聚合之后，所得磺化聚酯可包含具有下式的芳基单元、磺化单元、以及脂族单元：
二醇对苯二甲酸酯单元，
磺化的二醇对苯二甲酸酯单元，以及
交联接头单元，
其中每个R1和每个R2可独立地是具有例如2至约25个碳原子的亚烷基，如亚乙基、亚丙基、亚丁基、氧基亚烷基二亚乙基氧基等；每个R3可独立地是具有，例如，1至15个碳原子的支化或未支化的烷基，如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基等；每个R′可独立地是具有，例如，约6至约36个碳原子的亚芳基，如亚苄基、双亚苯基、双(烷氧基)双亚苯酚等；每个X+可独立地是Na+、Li+、K+等；每个n、每个p以及每个q表示无规重复链段的数量，其可各自独立地是约10至约100,000。在各实施方案中，n为约40至约50摩尔％、约42.5至约46.5摩尔％、或约43至约45摩尔％。在各实施方案中，p为约7.5至约15摩尔％、约8至约12摩尔％。在各实施方案中，q为约0.1至约4摩尔％、0.1至约2.5摩尔％、或约0.2至约1.5；p表示磺化聚酯中的磺化量；q表示磺化聚酯中的交联接头的量；n是100-(p+q)。
在各实施方案中，如通过差示扫描热量计所测量，适合用于本公开的磺化聚酯可具有约45℃至约95℃、或约52℃至约70℃的玻璃化转变(Tg)温度。在各实施方案中，如通过凝胶渗透色谱所测量，磺化聚酯可具有约2,000克每摩尔至约150,000克每摩尔、约3,000克每摩尔至约50,000克每摩尔、或约6,000克每摩尔至约15,000克每摩尔的数均分子量。在各实施方案中，如通过凝胶渗透色谱所测量，磺化聚酯可具有约3,000克每摩尔至约300,000克每摩尔、约8,000克每摩尔至约90,000克每摩尔、或约10,000克每摩尔至约60,000克每摩尔的重均分子量。在各实施方案中，如通过重均分子量与数均分子量的比例所计算，磺化聚酯可具有约1.6至约100、约2.0至约50、或约5.0至约30的多分散性。
如本文所使用，对“粒度”的提及将通常指D50质量中位直径(MMD)或对数正态分布质量中位直径。MMD被认为是质量平均粒径。
在各实施方案中，聚酯具有范围为约5纳米(nm)至约500nm或约10至约200nm、或约20至约100nm的粒度。小于100nm的粒度可用来增强聚合物基质而不会影响涂料的透明性和其它特性。
在各实施方案中，聚酯具有约5纳米至约55纳米的粒度。在进一步的实施方案中，聚酯具有约10纳米至约15纳米的粒度。
在各实施方案中，提供了各种方法，其包含在水中加热磺化聚酯树脂，从而形成包含磺化聚酯的复合颗粒的乳液。
在各实施方案中，加热在约65℃至约90℃的温度下进行。
在某些实施方案中，本文的方法包含在水中加热磺化聚酯树脂，在各实施方案中，本文的方法包含加热磺化聚酯树脂，其中聚酯磺酸钠具有至少约3.5摩尔％、或至少约7.5摩尔％的磺化度；形成包含磺化聚酯的颗粒的乳液。在各实施方案中，所述方法进一步包含将聚酯颗粒与水、任选的着色剂、任选的共溶剂、以及聚氨酯组合，在各实施方案中，所述方法进一步包含将聚酯颗粒与聚氨酯分散体组合，以形成含水油墨组合物。
磺化聚酯可以任何合适或期望的量存在于油墨组合物中。在各实施方案中，磺化聚酯以按油墨组合物的总重计约20至约60重量％、或按油墨组合物的总重计约30至约50重量％、或按油墨组合物的总重计约35至约45重量％的量存在于油墨组合物中。
油墨可用于任何合适的或期望的印刷应用。本文的油墨可特别用于间接印刷应用，其中油墨会润湿中间接受构件，使得能够在中间接受构件上形成瞬时图像，接着在转移印刷步骤中从中间接受构件释放。在各实施方案中，油墨在中间转移构件上时被部分干燥或完全干燥。
本文的油墨组合物特别适合间接印刷***，也与不同的印刷子***(包括喷墨子***和转移子***)相容，并使得能够进行高质量的高速印刷。在各实施方案中，本文的油墨组合物使得能够在润湿子***和转移子***中均表现良好，显示出可接受的可润湿性特征以及可接受的释放特征和转移特征。
本文的油墨组合物可仅由水组成，或者可包含水与水溶性的或可与水混溶的组分的混合物，所述水溶性的或可与水混溶的组分被称为共溶剂、湿润剂等(在下文中称为共溶剂)，如醇和醇衍生物，包括脂族醇、芳族醇、二醛、乙二醇醚、聚二醇醚、长链醇、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、甲氧基化丙三醇、乙氧基化丙三醇、聚乙二醇烷基醚的更高级同系物等，特定的实例包括乙二醇、丙二醇、二乙二醇、丙三醇、二丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、三羟甲基丙烷、1,5-戊二醇、2-甲基-1,3,-丙二醇、2-乙基-2-羟甲基-1,3-丙二醇、3-甲氧基丁醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、2,4-庚二醇等；同样合适的是酰胺、醚、脲、取代的脲(如硫脲、亚乙基脲、烷基脲、烷基硫脲、二烷基脲、以及二烷基硫脲)、羧酸及其盐(如2-甲基戊酸、2-乙基-3-丙基丙烯酸、2-乙基-己酸、3-乙氧基丙酸等)、酯、有机硫化物、有机亚砜、砜(如环丁砜)、卡必醇、丁基卡必醇、溶纤剂、醚、三丙二醇单甲基醚、醚衍生物、羟基醚、氨基醇、酮、N-甲基吡咯烷酮、2-吡咯烷酮、环己基吡咯烷酮、酰胺、亚砜、内酯、聚电解质、甲磺酰基乙醇、咪唑、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、甜菜碱、糖(如1-脱氧-D-半乳糖醇、甘露醇、肌醇等)、取代和未取代的甲酰胺、取代和未取代的乙酰胺、以及其它水溶性的或者可与水混溶的物质、及其混合物。在各实施方案中，共溶剂选自由以下组成的组：乙二醇、N-甲基吡咯烷酮、甲氧基化甘油、乙氧基化甘油、及其混合物。
当水与水溶性的或者可与水混溶的有机溶剂液体的混合物被选作液体载体时，水与有机共溶剂的比例范围可以是任何合适的或期望的比例，在各实施方案中所述比例为约100:0至约30:70、或约97:3至约40:60、或约95:5至约60:40。液体载体的非水组分通常充当湿润剂或共溶剂，其沸点比水(100℃)更高。所选共溶剂是会与水混合而没有相分离的溶剂；因此选择与水相容的极性共溶剂。油墨载体的有机组分还可用来改变油墨的表面张力，改变油墨粘度，溶解或分散着色剂，并/或影响油墨的干燥特征。在各实施方案中，当在基于溶剂的油墨中时，油墨更容易粘附至纸基材而不是塑料介质。
油墨配制物中使用的水溶性的或者可与水混溶的有机物可有助于表面张力、干燥、流平等。在各实施方案中，水超过配制物的50％，在各实施方案中，水构成油墨组合物的约60至约70％。因此，本文的油墨组合物主要是水性的。
在某些实施方案中，共溶剂选自由以下组成的组：环丁砜、甲基乙基酮、异丙醇、2-吡咯烷酮、聚乙二醇和其混合物。
可以以任何合适或所需的量提供液体媒剂的总量。在实施方案中，基于油墨组合物的总重量，液体媒剂在油墨组合物中按重量计以约75％到约97％、或约80％到约95％、或约85％到约95％的量存在。
本文的油墨组合物还可以含有着色剂。任何合适的或期望的着色剂可以用于本文的实施方案中，包含颜料、染料、染料分散体、颜料分散体以和其混合物和组合。
可以以着色剂分散体的形式提供着色剂。在各实施方案中，着色剂分散体具有约20至约500纳米(nm)、或约20至约400nm、或约30至约300nm的平均粒度。在实施方案中，着色剂选自由染料、颜料及其组合组成的组，并且任选地，着色剂是包含着色剂、任选的表面活性剂和任选的分散剂的分散体。在各实施方案中，存在着色剂，其包含颜料、颜料分散体、或其组合。
如上所述，本文的各实施方案中可选择任何合适的或期望的着色剂。着色剂可以是染料、颜料或其混合物。合适的染料的实例包括阴离子染料、阳离子染料、非离子染料、两性离子染料等。合适的染料的具体实例包括食用染料，例如食用黑1号、食用黑2号、食用红40号、食用蓝1号、食用黄7号等、FD&C染料、酸性黑染料(1、7、9、24、26、48、52、58、60、61、63、92、107、109、118、119、131、140、155、156、172、194号等)、酸性红染料(1、8、32、35、37、52、57、92、115、119、154、249、254、256号等)、酸性蓝染料(1、7、9、25、40、45、62、78、80、92、102、104、113、117、127、158、175、183、193、209号等)、酸性黄染料(3、7、17、19、23、25、29、38、42、49、59、61、72、73、114、128、151号等)、直接黑染料(4、14、17、22、27、38、51、112、117、154、168号等)、直接蓝染料(1、6、8、14、15、25、71、76、78、80、86、90、106、108、123、163、165、199、226号等)、直接红染料(1、2、16、23、24、28、39、62、72、236号等)、直接黄染料(4、11、12、27、28、33、34、39、50、58、86、100、106、107、118、127、132、142、157号等)、活性染料，如活性红染料(4、31、56、180号等)、活性黑染料(31号等)、活性黄染料(37号等)；蒽醌染料、单偶氮染料、双偶氮染料、酞菁衍生物，包括各种酞菁磺酸盐、氮杂(18)环烯、甲月替铜络合物、三苯并二噁嗪等；以及其混合物。
合适的颜料的实例包括黑色颜料、白色颜料、青色颜料、品红色颜料、黄色颜料等。此外，颜料可以是有机或无机颗粒。合适的无机颜料包括炭黑。然而，其他无机颜料可能是合适的，例如氧化钛、钴蓝(CoO-Al203)、铬黄(PbCr04)和氧化铁。合适的有机颜料包括，例如，包括重氮颜料和单偶氮颜料的偶氮颜料、多环颜料(例如，酞菁颜料，例如酞菁蓝和酞菁绿)、二萘嵌苯颜料、紫环酮颜料、蒽醌颜料、喹吖啶酮颜料、二噁嗪颜料、硫靛颜料、异吲哚啉酮颜料、皮葱酮颜料和喹酞酮颜料)、不溶性染料螯合物(例如碱性染料型螯合物和酸性染料型螯合物)、硝基颜料、亚硝基颜料、蒽酮颜料如PR168等。酞菁蓝和绿的代表性实例包括铜酞菁蓝、铜酞菁绿及其衍生物(颜料蓝15、颜料绿7和颜料绿36)。喹吖啶酮的代表性实例包括颜料橙48、颜料橙49、颜料红122、颜料红192、颜料红202、颜料红206、颜料红207、颜料红209、颜料紫19和颜料紫42。蒽醌的代表性实例包括颜料红43、颜料红194、颜料红177、颜料红216和颜料红226。二萘嵌苯的代表性实例包括颜料红123、颜料红149、颜料红179、颜料红190、颜料红189和颜料红224。硫靛的代表性实例包括颜料红86、颜料红87、颜料红88、颜料红181、颜料红198、颜料紫36和颜料紫38。杂环黄的代表性实例包括颜料黄1、颜料黄3、颜料黄12、颜料黄13、颜料黄14、颜料黄17、颜料黄65、颜料黄73、颜料黄74、颜料黄90、颜料黄110、颜料黄117、颜料黄120、颜料黄128、颜料黄138、颜料黄150、颜料黄151、颜料黄155和颜料黄213。这些颜料可从许多来源以粉末或压饼形式商购获得，包括巴斯夫公司、Engelhard Corporation和Sun Chemical Corporation。可以使用的黑色颜料的实例包括碳颜料。碳颜料几乎可以是任何商业上可获得的碳颜料，其提供可接受的光学密度和印刷特性。适用于本***和方法的碳颜料包括但不限于炭黑、石墨、玻璃碳、木炭及其组合。这种碳颜料可通过各种已知方法(如槽法、接触法、炉法、乙炔法、或热法)制造，并且可从像卡博特公司(Cabot Corporation)、哥伦比亚化学公司(Columbian Chemicals Company)、Evonik公司、以及杜邦公司(E.I.DuPont de Nemours and Company)这样的供应商商购。合适的炭黑颜料非限制性地包括：Cabot颜料，如1400、1300、1100、1000、900、880、800、700、CAB-O-200、CAB-O-JET 300、REGAL、BLACK 以及颜料；Columbian颜料，如5000和3500；Evonik颜料，如Color Black FW 200、FW 2、FW2V、FW 1、FW18、FW S160、FW S170、Special Black 6、Special Black 5、Special Black4A、Special Black 4、U、140U、V、以及140V。上述颜料列表包括未改性颜料颗粒、小分子附着颜料颗粒和聚合物分散颜料颗粒。还可以选择其它颜料以及其混合物。期望颜料粒度尽量小，以便使得能够在液体载体中获得颗粒的稳定胶态悬浮液，并在油墨用于热式喷墨打印机或压电式喷墨打印机时防止油墨通道堵塞。
着色剂可以任何期望的量或有效的量存在于油墨组合物中，在各实施方案中，着色剂可以按油墨组合物的总重计约0.05至约15％、或约0.1至约10％、或约1至约5重量％的量存在。
在各实施方案中，本文的油墨组合物进一步使得能够使用高的着色剂浓度，在各实施方案中使得能够使用按油墨组合物的总重计大于50％的着色剂或颜料浓度，在各实施方案中使得能够使用按油墨组合物的总重计大于60重量％的着色剂或颜料浓度，同时对于油墨转移保持期望的特征：室温下期望的粘度和加热温度下期望的粘度。
所公开的油墨还可含有表面活性剂。合适的表面活性剂的实例包含离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性离子表面活性剂等，以及其混合物。合适的表面活性剂的实例包括烷基聚环氧乙烷、烷基苯基聚环氧乙烷、聚环氧乙烷嵌段共聚物、炔属聚环氧乙烷、聚环氧乙烷(二)酯、聚环氧乙烷胺、质子化聚环氧乙烷胺、质子化聚环氧乙烷酰胺、聚二甲基硅氧烷共聚多元醇、取代的氧化胺等，特定的实例包括：伯胺、仲胺和叔胺盐化合物，如月桂胺、椰胺、硬脂胺、松香胺的盐酸盐、乙酸盐；季铵盐类型的化合物，如月桂基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、苄基三丁基氯化铵、苯扎氯铵等；吡啶盐类型的化合物，例如十六烷基吡啶氯化物、十六烷基溴化吡啶等；非离子表面活性剂，例如聚氧基亚乙基烷基醚、聚氧基亚乙基烷基酯、乙炔醇、乙炔二醇；以及其它表面活性剂，例如2-十七碳烯基-羟乙基咪唑啉、二羟乙基硬脂胺、硬脂二甲基甜菜碱、以及月桂基二羟乙基甜菜碱；氟表面活性剂；诸如此类，及其混合物。非离子表面活性剂的其它实例包括聚丙烯酸、methalose、甲基纤维素、乙基纤维素、丙基纤维素、羟基乙基纤维素、羧基甲基纤维素、聚氧基亚乙基十六烷基醚、聚氧基亚乙基月桂基醚、聚氧基亚乙基辛基醚、聚氧基亚乙基辛基苯基醚、聚氧基亚乙基油烯基醚、聚氧基亚乙基失水山梨醇单月桂酸脂、聚氧基亚乙基十八烷基醚、聚氧基亚乙基壬基苯基醚、二烷基苯氧基聚(亚乙基氧基)乙醇，可作为IGEPAL CA-210TM、IGEPAL CA-520TM、IGEPAL CA-720TM、IGEPAL CO-890TM、IGEPAL C0-720TM、IGEPAL C0-290TM、IGEPAL CA-21OTM、ANTAROX 890TM、以及ANTAROX 897TM从Rhone-Poulenc得到。合适的非离子表面活性剂的其它实例包括聚环氧乙烷和聚环氧丙烷的嵌段共聚物，包括可作为SYNPERONICTMPE/F商购的那些，如SYNPERONICTMPE/F 108。合适的阴离子表面活性剂的其它实例包含硫酸盐和磺酸盐、十二烷基硫酸钠(SDS)、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基萘磺酸钠、二烷基苯烷基硫酸酯和磺酸酯、酸如可从Sigma-Aldrich获得的亚硝酸、可从Daiichi Kogyo Seiyaku获得的NEOGEN RTM、NEOGEN SCTM、其组合等。合适的阴离子表面活性剂的其它实例包括DOWFAXTM2A1，陶氏化学公司(Dow Chemical Company)的一种烷基二苯醚二磺酸盐，和/或Tayca公司(Tayca Corporation)(日本)的TAYCA POWERBN2060，是支链钠十二烷基苯磺酸盐。通常带正电荷的合适的阳离子表面活性剂的其它实例包括烷基苄基二甲基氯化铵、二烷基苯烷基氯化铵、月桂基三甲基氯化铵、烷基苄基甲基氯化铵、烷基苄基二甲基溴化铵、苯扎氯铵、十六烷基溴化吡啶、C12、C15、C17三甲基溴化铵、聚氧基乙基烷基季胺的卤化物盐、十二烷基苄基三乙基氯化铵、可从Alkaril化学公司(Alkaril Chemical Company)得到的MIRAPOLTM和ALKAQUATTM、可从花王化学公司(KaoChemicals)得到的SANIZOLTM(苯扎氯铵)等、及其混合物。可使用任意两种或更多种表面活性剂的混合物。
任选的表面活性剂可以以任何所需或有效量存在，在实施方案中，基于油墨组合物的总重量，表面活性剂以按重量计约0.01％到约5％的量存在。应注意，表面活性剂在一些情况下称作分散剂。
油墨组合物可进一步包含添加剂。油墨组合物中可包括的任选添加剂包括杀菌剂、杀真菌剂、pH控制剂(如酸或碱、磷酸盐、羧酸盐、亚硫酸盐、胺盐、缓冲溶液等)、螯合剂(如EDTA(乙二胺四乙酸))、粘度改性剂、流平剂等、及其混合物。
本文的油墨组合物可通过任何合适的或期望的方法来制备，如通过简单地将各成分混合来制备。一种方法需要将所有油墨成分混合在一起，并任选地过滤该混合物，从而获得油墨。油墨可按如下方式制备：将各成分混合，加热(如果需要的话)，任选地过滤，接着向混合物中添加任何期望的其它添加剂，并使用中度振摇在室温下进行混合，直到获得均匀混合物，在各实施方案中需要约5至约10分钟。可替代地，在油墨制备方法过程中可将任选的油墨添加剂与其它油墨成分混合，其根据任何期望的步骤进行，如将所有成分混合，加热(如果需要的话)，并任选地过滤。
在实施方案中，本文方法包括将水、任选的共溶剂、任选的着色剂、聚酯、以及聚合物添加剂组合，以形成含水油墨组合物，其中聚合物添加剂选自苯乙烯-丁二烯、丙烯腈-丁二烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯及其组合中的一种。
在实施方案中，本文方法包括将磺化聚酯树脂、水、任选的共溶剂、任选的着色剂和如本文所述的聚合物添加剂组合以形成水性油墨组合物。在一个特定的实施方案中，油墨的制备如下：1)制备磺化聚酯；2)制备着色剂分散体，任选地使用表面活性剂将其稳定化；3)将磺化聚酯与着色剂分散体和聚合物添加剂分散体混合；以及4)添加其它组分，如水、共溶剂、以及任选的添加剂。
在各实施方案中，本文的数字胶版印刷方法包括将本公开的油墨组合物施加到可再成像的成像构件表面上，可再成像的成像构件具有布置于其上的润湿液；形成油墨图像；并将油墨图像从成像构件的可再成像表面转移至可印刷基材。
根据本公开的油墨组合物并不局限于用于数字胶版印刷。本文公开的油墨组合物还可用于常规胶版印刷或者混合常规胶版和数字胶版印刷***。但是，本公开的油墨组合物满足数字胶版印刷***独特的***要求。
在实施方案中，本文的数字胶版印刷方法包括在油墨吸取温度下将油墨组合物施加到可再成像的成像构件表面上，可再成像的成像构件具有布置于其上的润湿液；形成油墨图像；在油墨转移温度下将油墨图像从成像构件的可再成像表面转移至可印刷基片；其中油墨组合物包含水、任选的共溶剂、任选的着色剂、聚酯、以及聚合物添加剂，其中聚合物添加剂选自苯乙烯-丁二烯、丙烯腈-丁二烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯及其组合中的一种。
在实施方案中，施用油墨组合物包括使用网纹辊递送***施用油墨组合物。
可使用任何合适的基材、记录纸、或移动式支架、平台、工作台等来沉积本文的油墨组合物，包括普通纸(如4024纸、Image Series纸、Courtland4024 DP纸)、方格笔记本纸、证券纸，涂覆二氧化硅的纸(如夏普公司的涂覆二氧化硅的纸、JuJo纸、HAMMERMILL纸等)、覆盖光泽的纸(如DigitalColor Gloss、Sappi Warren Papers 等)、透明物质、织物、纺织品、塑料、聚合物膜、玻璃、玻璃板、无机基材(如金属和木材)，以及用于独立式物体的移动式支架的情况下的可熔基材或可溶基材，如蜡或盐，等等。在某些实施方案中，所述基材选自由以下组成的组：纸、塑料、聚合物膜、硬纸板、纸板、折叠纸板、牛皮纸、玻璃、玻璃板、木材、金属、及其组合。在一个具体实施方案中，基材是标签。标签可以选自任何上述类型的基材。在各实施方案中，所述基材包含食品包装、药用包装等。在某些实施方案中，本文的油墨组合物形成底层。在实施方案中，所述基材包含由以下组成的组的成员：食品包装、药用包装、医疗装置、化妆品包装、化妆工具、化妆产品、及其组合。在各实施方案中，所述基材包含三维基材。在各实施方案中，所述基材包含医疗装置(例如导管、体温计、心脏支架、可编程起搏器、其它医疗装置)、菜单、食品包装物质、化妆工具和产品、以及任何其它期望的三维基材。在进一步的实施方案中，所述基材包含可定制的数字印刷ID码、短期可印刷物质三维医疗三维基材、以及任何其它期望的三维基材。
提交以下实施例以进一步限定本公开的各种物种。这些实施例仅旨在是说明性的，并不旨在限制本公开的范围。此外，除非另外指示，否则份数和百分比按重量计。
实施例1
高度磺化的聚酯的合成(7.5重量％磺化度)
向配有机械搅拌器、蒸馏装置以及底部排放阀的一个5加仑的Parr反应器中添加对苯二甲酸二甲酯(3.492千克)、间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠盐(940克)、1,2-丙二醇(2.9千克)、二乙二醇(449克)、以及4100(7.2克)。在氮气流动(3SCFH)下将该混合物加热至120℃，之后在50转每分钟(rpm)下开始搅拌。然后在接下来的2小时以0.5℃/分钟对该混合物进行加热，直到温度达到180℃，在此过程中在蒸馏接收器中收集甲醇副产物。然后以0.25℃的速率对该混合物进行加热，直到温度达到210℃，在此过程中在蒸馏接收器中收集甲醇和过量的1,2-丙二醇。然后逐步施加真空，直到在1小时的时段内在210℃下达到4.4mm-Hg。然后使用氮气将该混合物再次加压至大气压力，并通过底部排放出口将内容物排到一个容器中。然后让产物过夜冷却至室温，接着使用造粒。产物显示出55.4℃的起始玻璃化转变温度、1,326克/摩尔的数均分子量、2,350克/摩尔的重均分子量、以及135.9℃的软化点。
实施例1-2
配制为数字胶印油墨
具有如表1所示组分的实施例1以及2被如下配制为油墨。
表1
磺化聚酯是如上所述制备的磺化聚酯，其具有7.5％的磺化度。
1581和1578x1分散体在水中大约43-48.5％的固体。
实施例1和2的颜料分散体是含有13％固体的含水青色颜料分散体。实施例3的颜料分散体是含有33.3％固体的含水青色颜料分散体。
向配有加热套和顶部混合器的250毫升烧杯中添加45克13％的青色颜料含水分散体(13％的固体)，然后加热至90℃。接着添加20克环丁砜。向加热的分散体中逐渐添加磺化聚酯。将混合物用箔覆盖，并让其在90℃下混合20-30分钟，然后让其冷却至室温。然后将冷却的混合物转移至在配有顶部搅拌器的一个250毫升水冷烧杯中并进行搅拌，所述搅拌器配有Cowles刀。最后，在混合过程中逐渐添加5克腈分散体。将该混合物在水冷烧杯中搅拌30-45分钟，得到最终的数字胶版平印油墨。所制备的油墨的粘度在图3中示出。
在平版印刷装置上测试含有腈乳胶的油墨
在数字胶版印刷装置上测试实施例2的油墨，以评估在典型的平版印刷条件下从橡胶垫转移油墨的效率。在网纹辊中填充油墨，转移至橡胶垫，然后将胶版压至Gloss#80纸上，接着在新鲜纸与之前涂墨的橡胶垫之间进行第二次和第三次胶印，以监控可保留在橡胶垫(‘跟踪板(chase sheet)’)上的残留油墨。
图4显示3个油墨实例的胶版印刷结果。样品1和2显示100％的油墨转移，在‘跟踪(chase)’板上未观察到残留油墨。样品3仅观察到痕量油墨，并且仅从橡胶垫边上观察到痕量油墨。应注意到，使用该装置和裸橡皮布对于UV油墨尚未观察到100％完成的转移；这些含水配制物显示出我们的筛选方法尚未观察到的最高转移性能。
鲁棒性测试
对涂覆的纸上干燥的印刷品进行初步鲁棒性测试。各结果概括如下。
印刷品对于胶带测试是鲁棒的，其中使用压力将ScotchTM胶带施加到印刷表面并干净地将其除去。
印刷品对于水擦洗测试是鲁棒的，其中将棉签浸入水中，并使用压力摩擦印刷表面20次，湿签上仅有极少的染色。经过20次双重摩擦后，没有油墨去除的迹象。
在(聚酰亚胺膜)上形成平版印刷物。将膜在烘箱中在160°下加热30分钟。样品进行划痕试验，使用标准化划痕试验ASTM D-3359“Measuring Adhesionby Tape Test”，使用可从USA获得的99胶带。ASTM D3359中的评级***的范围为0B至5B，其中至少3B粘附性结果是优选的，5B粘附性结果是最优选的。没有油墨去除的证据，评分为5B(0％油墨去除)。图5示出经受水揉擦和划痕试验后在基材上的ABS添加剂油墨印刷物。
应理解，以上公开的变型以及其他的特征和功能或其替代物可理想地结合到许多其它不同的***或应用中。本领域技术人员随后还可在其中进行各种目前尚未预见到的或者尚未预料到的替代、修改、变型或改进，其同样旨在被以下的权利要求书包括。除非权利要求书中明确地提及，否则权利要求书的步骤或组分不应以任何特定的顺序、数量、位置、尺寸、形状、角度、颜色、或物质从说明书或任何其它权利要求表明或导入。

Claims (20)

1.一种水性油墨组合物，其包含：
水；
任选的共溶剂；
任选的着色剂；
聚酯；以及
聚合物添加剂，其中所述聚合物添加剂选自苯乙烯-丁二烯、丙烯腈-丁二烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯及其组合中的一种。
2.根据权利要求1所述的油墨组合物，其中所述聚合物添加剂以分散体的形式提供。
3.根据权利要求1所述的油墨组合物，其中所述聚合物添加剂选自羧化苯乙烯-丁二烯、羧化丙烯腈-丁二烯、羧化丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、非羧化苯乙烯-丁二烯、非羧化丙烯腈-丁二烯、非羧化丙烯腈-丁二烯-苯乙烯及其组合中的一种。
4.根据权利要求1所述的油墨组合物，其中所述聚合物添加剂为具有约50％或更高的丙烯腈的高丙烯腈含量的丙烯腈-丁二烯。
5.根据权利要求1所述的油墨组合物，其中所述聚合物添加剂为具有约50％或更高的丙烯腈的高丙烯腈含量的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯。
6.根据权利要求1所述的油墨组合物，其中所述聚合物添加剂是具有约32％的丙烯腈的中丙烯腈含量的丙烯腈-丁二烯。
7.根据权利要求1所述的油墨组合物，其中所述聚合物添加剂是具有约32％的丙烯腈的中丙烯腈含量的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯。
8.根据权利要求1所述的油墨组合物，其中所述聚合物添加剂是具有约18％的丙烯腈的低丙烯腈含量的丙烯腈-丁二烯。
9.根据权利要求1所述的油墨组合物，其中所述聚合物添加剂是具有约18％的丙烯腈的低丙烯腈含量的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯。
10.根据权利要求1所述的油墨组合物，其中基于所述油墨组合物的总重量，所述聚合物添加剂在所述油墨组合物中以约1重量％至约10重量％的量存在。
11.根据权利要求1所述的油墨组合物，其中所述聚酯是磺化聚酯。
12.根据权利要求1所述的油墨组合物，其中所述聚酯是磺化度为至少约7.5摩尔％的磺化聚酯。
13.根据权利要求1所述的油墨组合物，其中所述聚酯是磺化聚酯钠。
14.根据权利要求1所述的油墨组合物，其中存在所述共溶剂，其选自由以下组成的组：环丁砜、甲基乙基酮、异丙醇、2-吡咯烷酮、聚乙二醇、及其混合物。
15.根据权利要求1所述的油墨组合物，其中存在所述着色剂，其包含颜料、颜料分散体、或其组合。
16.根据权利要求1所述的油墨组合物，其中所述油墨组合物具有以下特征：在胶版印刷方法中提供从橡皮布向基材基本上100％的转移。
17.一种数字胶版印刷方法，所述方法包含：
在油墨吸取温度下将油墨组合物施加到可再成像的成像构件表面上，所述可再成像的成像构件具有布置于其上的润湿液；
形成油墨图像；
在油墨转移温度下将所述油墨图像从所述成像构件的所述可再成像表面转移至可印刷基材；
其中所述油墨组合物包含水、任选的共溶剂、任选的着色剂、聚酯、和聚合物添加剂，其中聚合物添加剂选自苯乙烯-丁二烯、丙烯腈-丁二烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯及其组合中的一种。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述聚合物添加剂选自羧化苯乙烯-丁二烯、羧化丙烯腈-丁二烯、羧化丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、非羧化苯乙烯-丁二烯、非羧化丙烯腈-丁二烯、非羧化丙烯腈-丁二烯-苯乙烯及其组合中的一种。
19.根据权利要求17所述的方法，其中施加所述油墨组合物包含使用网纹递送***施加所述油墨组合物。
20.一种方法，其包括：
将水、任选的共溶剂、任选的着色剂、聚酯、以及聚合物添加剂组合，以形成水性油墨组合物，其中所述聚合物添加剂选自苯乙烯-丁二烯、丙烯腈-丁二烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯及其组合中的一种。
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