CN103502369A

CN103502369A - 水性墨水组合物及其制备方法

Info

Publication number: CN103502369A
Application number: CN201180069577.2A
Authority: CN
Inventors: O.布兰德施泰因; E.科亨; R.维尔克
Original assignee: Hewlett Packard Industrial Printing Ltd
Current assignee: HP Scitex Ltd
Priority date: 2011-03-30
Filing date: 2011-03-30
Publication date: 2014-01-08
Anticipated expiration: 2031-03-30
Also published as: CN103502369B; EP2691481A1; BR112013021749A2; JP5842053B2; US9133355B2; JP2014515051A; BR112013021749B1; WO2012131668A1; EP2691481B1; US20140015912A1

Abstract

水性墨水组合物包括至少60重量%水、丙烯酸胶乳聚合物悬浮液、聚氨酯悬浮液、聚乙烯蜡悬浮液和占所述墨水组合物的大约10%至大约30%的有机溶剂。在制备水性墨水组合物的方法中，提供上述组分的组合。对该组合施以使该墨水组合物变得基本均匀的条件，然后对该组合施以过滤。

Description

水性墨水组合物及其制备方法

背景

喷墨打印机现在非常常见和实惠并能够获得令人满意的打印质量。它们用在家庭打印、办公打印和商业打印中。喷墨打印的增长是许多因素的结果，包括喷墨打印机成本的降低以及打印分辨率和总体打印质量的改进。喷墨打印中的持续需求导致需要在保持合理成本的同时制造高品质、高持久性和高耐用性的图像。喷墨打印是在多种多样的基底上非接触打印的流行方法。

在喷墨打印中使用多种墨水类型，各类墨水具有其优点和缺点。工业喷墨打印主要使用通常由压电喷墨（PIJ）打印头喷射的溶剂基和可UV固化的墨水。溶剂墨水具有良好粘合和适印性以及喷射可靠性和打印速度。但是，溶剂墨水释放大量被视为有害空气污染物的挥发性有机化合物（VOC）。关于溶剂墨水的使用，需要安装特殊的VOC捕获装置和对打印位置施加严格控制。溶剂墨水具有低闪点并易燃，因此必须在相对低温下干燥。

UV喷墨墨水允许高打印速度，它们在多种基底上具有相对较好的粘附并具有低VOC含量。但是，UV墨水以难闻的气味为特征；此外，此类墨水对环境有害并可能造成皮肤或眼睛发炎。使用UV墨水打印的图像具有小的粗糙凸起，在柔性基底上打印时，该墨水限制了基底挠性和伸展/收缩相关用途。

水性（水基）喷墨墨水主要用于家庭和办公环境。许多商业喷墨打印机使用水性胶乳墨水，例如借助热喷墨（TIJ）技术使用水性胶乳墨水的HP DESIGNJET® L25500宽幅喷墨打印机（Hewlett Packard, Palo Alto CA）和HP SCITEX® FB6700，其是使用水性胶乳墨水的平台PIJ打印机。水性墨水与UV基和溶剂基墨水相比具有若干优点，例如低粘度和环保性；水性墨水产生良好的图像质量并跨越色域。

水性墨水的干燥需要大量能量。此外，随着水蒸发，该墨水在喷墨头喷嘴中干燥。需要复杂的维护系统才能提供连续打印头运行。水性墨水的粘附有限，在塑料基底上的打印非常困难，甚至不可能。

附图简述

本文中提供的附图不按比例并为了利于理解根据本文所述的原理的某些实例而提供，其作为图解提供而不限制所附权利要求书的范围。

图1是图解根据本文所述的原理的墨水组合物的一个实例的水蒸汽压与墨水温度之间的相关性的图。

详述

根据本文所述的原理的实例提供实现可靠喷射、极低VOC含量、快速干燥和固化、在塑料和非塑料介质上以优异的图像质量打印的能力、良好粘附和膜耐久性的水性喷墨墨水组合物。此外，根据本文所述的原理的水性墨水的实例兼具UV和有机溶剂基墨水的积极性质并克服上述水性墨水的许多（即使不是全部）缺点。

在根据本文所述的原理的一些实例中，墨水组合物包含(a) 至少60重量%水，(b) 丙烯酸胶乳聚合物悬浮液，(c) 聚氨酯悬浮液，(d) 聚乙烯蜡悬浮液和(d) 占所述墨水组合物的大约10%至大约30%的有机溶剂。

该墨水组合物中的水量例如取决于该墨水组合物的其它组分的量。该墨水组合物中的水量包括添加的水量 + 悬浮液和该墨水组合物的其它组分中的水量。在一些实例中，该墨水组合物中的水量按重量计为例如至少大约60%，或至少大约65%，或至少大约70%，或至少大约75%，和不大于大约80%。在一些实例中，该墨水组合物中的水量按重量计为例如大约60%至大约80%，或大约60%至大约75%，或大约60%至大约70%，或大约60%至大约65%，或大约65%至大约80%，或大约65%至大约75%，或大约65%至大约70%，或大约70%至大约80%，或大约70%至大约75%，或大约75%至大约80%。

如上所述，根据本文所述的原理的墨水组合物包括上述三种类型的悬浮液，即丙烯酸胶乳聚合物悬浮液、聚氨酯悬浮液和聚乙烯蜡悬浮液。这三种聚合物悬浮液的组合能实现墨水膜的形成速度、墨水膜的耐久性、喷墨可靠性和墨水组合物与许多不同类型的表面（包括塑料基底）的粘附性之间的最佳平衡。具有不同成膜温度的聚合物，如具有比聚氨酯聚合物高的玻璃化转变温度Tg和具有较低的最低成膜温度（MFFT）的丙烯酸胶乳聚合物的共混通过用聚氨酯聚合物充当胶乳成膜过程中的聚结剂而改进整个成膜过程。

在一些实例中，选择丙烯酸胶乳聚合物悬浮液、聚氨酯悬浮液和聚乙烯蜡悬浮液的共混物以获得在例如大约5℃至大约40℃，或大约5℃至大约35℃，或大约5℃至大约30℃，或大约5℃至大约25℃，或大约5℃至大约20℃，或大约5℃至大约15℃，或大约5℃至大约10℃,或大约10℃至大约40℃，或大约10℃至大约35℃，或大约10℃至大约30℃，或大约10℃至大约25℃，或大约10℃至大约20℃，或大约10℃至大约15℃，或大约15℃至大约40℃，或大约15℃至大约35℃，或大约15℃至大约30℃，或大约15℃至大约25℃，或大约15℃至大约20℃，或大约20℃至大约40℃，或大约20℃至大约35℃，或大约20℃至大约30℃，或大约20℃至大约25℃，或大约25℃至大约40℃，或大约25℃至大约35℃，或大约25℃至大约30℃，或大约30℃至大约40℃，或大约30℃至大约35℃，或大约35℃至大约40℃的分配温度（即从墨水分配装置中排出墨水组合物时的温度，其中分配可以是通过例如喷射）下具有大约5厘泊（cp）至大约15 cp，或大约5 cp至大约12 cp，或大约5 cp至大约10 cp，或大约5 cp至大约8 cp，或大约8 cp至大约15 cp，或大约8 cp至大约12 cp，或大约8 cp至大约10 cp的粘度的墨水组合物。

如上所述，根据本文所述的原理的墨水组合物的组分之一是丙烯酸胶乳聚合物悬浮液。术语“丙烯酸胶乳”包括丙烯酸单体的聚合物、甲基丙烯酸单体的聚合物和上述单体与其它单体的共聚物。术语“悬浮液”包括例如乳状液和分散体。该悬浮液包含悬浮介质和悬浮的固体材料，即例如相对均匀分布在悬浮介质中并具有例如以下的平均直径的颗粒：大约30纳米至大约300纳米，或大约30纳米至大约250纳米，或大约30纳米至大约200纳米，或大约30纳米至大约150纳米，或大约30纳米至大约100纳米，或大约30纳米至大约70纳米，或大约50纳米至大约300纳米，或大约50纳米至大约250纳米，或大约50纳米至大约200纳米，或大约50纳米至大约150纳米，或大约50纳米至大约100纳米，或大约50纳米至大约70纳米，或大约75纳米至大约300纳米，或大约75纳米至大约250纳米，或大约75纳米至大约200纳米，或大约750纳米至大约150纳米，或大约75纳米至大约100纳米，或大约100纳米至大约300纳米，或大约100纳米至大约250纳米，或大约100纳米至大约200纳米，或大约100纳米至大约150纳米，或大约150纳米至大约300纳米，或大约150纳米至大约250纳米，或大约150纳米至大约200纳米。在一些实例中，该悬浮介质是水性介质，其可包含一种或多种附加组分，例如但不限于，有机溶剂（例如二醇、醇、二醇醚和杂环酮）。

在一些实例中，该丙烯酸胶乳聚合物悬浮液中的固体百分比为该丙烯酸胶乳聚合物悬浮液的按重量计大约10%至大约50%，或大约10%至大约45%，或大约10%至大约40%，或大约10%至大约35%，或大约10%至大约30%，或大约10%至大约25%，或大约10%至大约20%，或大约10%至大约15%，或大约20%至大约50%，或大约20%至大约45%，或大约20%至大约40%，或大约20%至大约35%，或大约20%至大约30%，或大约20%至大约25%。该悬浮液中的丙烯酸胶乳聚合物的固体百分比使得该墨水组合物中的丙烯酸胶乳聚合物固体百分比为例如大约1%至大约4%，或大约1%至大约3%，或大约1%至大约2%，或大约2%至大约4%，或大约2%至大约3%，或大约3%至大约4%。

在一些实例中，该丙烯酸胶乳聚合物悬浮液具有例如大约50℃至大约90℃，或大约50℃至大约85℃，或大约50℃至大约80℃，或大约50℃至大约75℃，或大约50℃至大约70℃，或大约55℃至大约90℃，或大约55℃至大约85℃，或大约55℃至大约80℃，或大约55℃至大约75℃的玻璃化转变温度。

该丙烯酸胶乳聚合物由丙烯酸单体形成并因此可以被说成包含丙烯酸单体残基或甲基丙烯酸单体残基。丙烯酸胶乳聚合物的单体的实例包括，例如但不限于，丙烯酸单体，例如丙烯酸酯、丙烯酰胺和丙烯酸和甲基丙烯酸单体，例如甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酰胺和甲基丙烯酸。该丙烯酸胶乳聚合物可以是丙烯酸单体和另外的单体，例如乙烯基芳族单体，包括但不限于苯乙烯、苯乙烯-丁二烯、对氯甲基苯乙烯、二乙烯基苯、乙烯基萘和二乙烯基萘的均聚物或共聚物，例如，以使在根据本文所述的原理的一些实例中，该丙烯酸胶乳聚合物主要是丙烯酸聚合物。“主要是丙烯酸”是指该聚合物含有按重量计多于大约50%，或多于大约55%，或多于大约60%，或多于大约70%，或多于大约80%，或多于大约90%的包含丙烯酸单体残基或甲基丙烯酸单体残基或其组合的共聚单元。

丙烯酸酯单体的实例包括，但不限于，丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯, 丙烯酸丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸3,3,5-三甲基环己酯、丙烯酸二十烷基酯（isocane acrylate）、丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸3,4-环氧环己基甲酯、丙烯酸2-(3,4-环氧环己基)乙酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯、甲基丙烯酸酐、二乙二醇双丙烯酸酯、4,4'-异亚丙基二酚双丙烯酸酯（双酚A二丙烯酸酯）、烷氧基化4,4'-异亚丙基二酚双丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和烷氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯。

甲基丙烯酸酯单体的实例包括，但不限于，甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸3,3,5-三甲基环己酯、甲基丙烯酸二十烷基酯（isocane methacrylate）、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸3,4-环氧环己基甲酯、甲基丙烯酸2-(3,4-环氧环己基)乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丁酯、甲基丙烯酸酐、二乙二醇双甲基丙烯酸酯、4,4'-异亚丙基二酚双甲基丙烯酸酯（双酚A二甲基丙烯酸酯）、烷氧基化4,4'-异亚丙基二酚双甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和烷氧基化三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。

根据本文所述的原理的特定丙烯酸胶乳聚合物悬浮液的一些实例包括，例如但不限于，JONCRYL® 537和JONCRYL® 538 (BASF Corporation, Port Arthur TX)；CARBOSET® GA-2111、CARBOSET® CR-728、CARBOSET® CR-785、CARBOSET® CR-761、CARBOSET® CR-763、CARBOSET® CR-765、CARBOSET® CR-715和CARBOSET® GA-4028 (Lubrizol Corporation, Rancho Santa Margarita CA)；NEOCRYL® A-1110、NEOCRYL® A-1131、NEOCRYL® A-2091、NEOCRYL® A-1127、NEOCRYL® XK-96和NEOCRYL® XK-14 (DSM NeoResins, Sluisweg, The Netherlands)；和BAYHYDROL® AH XP 2754、BAYHYDROL® AH XP 2741、BAYHYDROL® A 2427和BAYHYDROL® A 2651 (Bayer Material Science, Baytown TX)或上述两种或更多种的组合。

在一些实例中，该丙烯酸胶乳聚合物悬浮液可含有具有将聚合物上的至少一些酸基团转化成各自的盐以使聚合物颗粒能够稳定悬浮在水中的作用的中和剂。中和剂的实例包括，但不限于，例如三乙胺（TEA）、二甲基乙醇胺（DMEA）、三乙醇胺、钠盐、氨、乙基二异丙基胺（EDIPA）。在该丙烯酸胶乳聚合物悬浮液中以足以实现上述作用的量提供中和剂。

如上所述，根据本文所述的原理的墨水组合物的组分之一是聚氨酯悬浮液。在根据本文所述的原理的一些实例中，该聚氨酯聚合物具有例如大约20℃至大约50℃，或大约20℃至大约45℃，或大约20℃至大约40℃，或大约20℃至大约35℃，或大约20℃至大约30℃，或大约25℃至大约50℃，或大约25℃至大约45℃，或大约25℃至大约40℃，或大约25℃至大约35℃，或大约25℃至大约30℃，或大约30℃至大约50℃，或大约30℃至大约45℃，或大约30℃至大约40℃，或大约30℃至大约35℃的MFFT。

在一些实例中，该聚氨酯悬浮液不含有机溶剂。这样的有机溶剂包括极性和非极性有机溶剂。在一些实例中，该聚氨酯悬浮液不含丁基乙二醇（butyl glycol）和吡咯烷酮，例如N-甲基-吡咯烷酮、N-乙基-吡咯烷酮。

在根据本文所述的原理的一些实例中，该聚氨酯悬浮液选自例如脂族聚氨酯分散体、芳族聚氨酯分散体、阴离子聚氨酯分散体、非离子聚氨酯分散体、脂族聚酯聚氨酯分散体、脂族聚碳酸酯聚氨酯分散体、脂族丙烯酸改性聚氨酯分散体、芳族聚酯聚氨酯分散体、芳族聚碳酸酯聚氨酯分散体、芳族丙烯酸改性聚氨酯分散体、芳族聚酯聚氨酯分散体、芳族聚碳酸酯聚氨酯分散体和芳族丙烯酸改性聚氨酯分散体或上述两种或更多种的组合。

在一些实例中，该聚氨酯悬浮液可含有具有将聚合物上的至少一些酸基团转化成各自的盐以使聚合物颗粒能够稳定悬浮在水中的作用的中和剂。中和剂的实例包括，但不限于，例如三乙胺（TEA）、二甲基乙醇胺（DMEA）、三乙醇胺、钠盐、氨、乙基二异丙基胺（EDIPA）。在该聚氨酯悬浮液中以足以实现上述作用的量提供中和剂。

在一些实例中，该聚氨酯悬浮液中的固体百分比为该聚氨酯悬浮液重量的大约10%至大约50%，或大约10%至大约45%，或大约10%至大约40%，或大约10%至大约35%，或大约10%至大约30%，或大约10%至大约25%，或大约10%至大约20%，或大约10%至大约15%，或大约20%至大约50%，或大约20%至大约45%，或大约20%至大约40%，或大约20%至大约35%，或大约20%至大约30%，或大约20%至大约25%。在根据本文所述的原理的一些实例中，该悬浮液中的聚氨酯固体百分比使得该墨水组合物中的聚氨酯固体百分比为例如大约2%至大约10%，或大约2%至大约8%，或大约2%至大约6%，或大约2%至大约4%，或大约2%至大约3%，或大约3%至大约10%，或大约3%至大约8%，或大约3%至大约6%，或大约3%至大约4%，或大约4%至大约10%，或大约4%至大约8%，或大约4%至大约6%，或大约4%至大约5%。

根据本文所述的原理的特定聚氨酯悬浮液的一些实例包括，例如但不限于，NEOREZ® R-989、NEOREZ® R-2005和NEOREZ® R-4000 (DSM NeoResins)；BAYHYDROL® UH 2606、BAYHYDROL® UH XP 2719、BAYHYDROL® UH XP 2648和BAYHYDROL® UA XP 2631 (Bayer Material Science)；DAOTAN® VTW 1262/35WA、DAOTAN® VTW 1265/36WA、DAOTAN® VTW 1267/36WA、DAOTAN® VTW 6421/42WA、DAOTAN® VTW 6462/36WA (Cytec Engineered Materials Inc., Anaheim CA)；和SANCURE® 2715、SANCURE® 20041、SANCURE® 2725 (Lubrizol Corporation)或上述两种或更多种的组合。

如上所述，根据本文所述的原理的墨水组合物的组分之一是聚乙烯蜡悬浮液。该聚乙烯蜡悬浮液可以是非离子、阴离子或阳离子稳定的。在根据本文所述的原理的一些实例中，该聚乙烯蜡悬浮液选自例如低密度聚乙烯（LDPE）蜡乳状液、高密度聚乙烯（HDPE）蜡乳状液、氧化聚乙烯蜡乳状液、乙烯共聚物蜡乳状液和聚乙烯共聚物蜡乳状液或上述两种或更多种的组合。

根据本文所述的原理的特定聚乙烯蜡悬浮液的一些实例包括，例如但不限于，POLIGEN® WE1、POLIGEN® WE3、POLIGEN® WE4、POLIGEN® WE6、POLIGEN® WE7和POLIGEN® WE9（都来自BASF Corporation）；LAKEWAX® 29、LAKEWAX® 37和LAKEWAX® 20（都来自Lakeland laboratories Limited, Manchester, England）；MIDCHEM® 93235和MIDCHEM® lube 190（都可获自Michelman, Cincinnati OH）；和API®-188 (Advanced Polymers Inc., Salem NH)；或上述两种或更多种的组合。

在一些实例中，该聚乙烯蜡悬浮液中的固体百分比为该聚乙烯蜡悬浮液重量的大约10%至大约50%，或大约10%至大约45%，或大约10%至大约40%，或大约10%至大约35%，或大约10%至大约30%，或大约10%至大约25%，或大约10%至大约20%，或大约10%至大约15%，或大约20%至大约50%，或大约20%至大约45%，或大约20%至大约40%，或大约20%至大约35%，或大约20%至大约30%，或大约20%至大约25%。该悬浮液中的聚乙烯蜡固体百分比使得该墨水组合物中的聚乙烯蜡固体百分比为例如大约0.1%至大约2%，或大约0.1%至大约1.5%，或大约0.1%至大约1%，或大约0.1%至大约0.5%，或大约0.2%至大约2%，或大约0.2%至大约1.5%，或大约0.2%至大约1%，或大约0.2%至大约0.5%，或大约0.5%至大约2%，或大约0.5%至大约1.5%，或大约0.5%至大约1%，或大约1%至大约2%。

在根据本文所述的原理的一些实例中，该墨水组合物的各悬浮液中的固体，例如而非限制地，具有大约2至大约3:大约1:大约0.3至大约0.5的以丙烯酸胶乳聚合物悬浮液:聚氨酯悬浮液:聚乙烯蜡悬浮液表示的比率，例如，一些实例为，但不限于，例如大约2:大约1:大约0.5或大约3:大约1:大约0.3。

如上所述，根据所述原理的墨水组合物包含有机溶剂。该有机溶剂在水中可溶（水溶性）或可混溶（水混溶性）。有机溶剂的性质取决于例如有机溶剂的蒸发量或挥发性。对有机溶剂的挥发性的考虑包括例如成膜过程的优化、包含该有机溶剂的墨水组合物的喷射可靠性和保持例如该墨水组合物的低VOC含量。可以使用单一有机溶剂，或可以使用两种或更多种有机溶剂的组合。

在一些实例中，该有机溶剂是具有碳原子和杂原子的极性有机溶剂。例如，该有机溶剂可具有大约2至大约50个碳原子，或大约2至大约40个碳原子，或大约2至大约30个碳原子，或大约2至大约20个碳原子，或大约2至大约10个碳原子，或大约5至大约50个碳原子，或大约5至大约40个碳原子，或大约5至大约30个碳原子，或大约5至大约20个碳原子，或大约5至大约10个碳原子，或大约10至大约50个碳原子，或大约10至大约40个碳原子，或大约10至大约30个碳原子，或大约10至大约20个碳原子，或大约10至大约15个碳原子。此外，该有机溶剂可具有例如1至大约20个杂原子，或大约1至大约15个杂原子，或大约1至大约10个杂原子，或大约1至大约5个杂原子，或大约2至大约20个杂原子，或大约2至大约15个杂原子，或大约2至大约10个杂原子，或大约2至大约5个杂原子，或大约3至大约20个杂原子，或大约3至大约15个杂原子，或大约3至大约10个杂原子，或大约3至大约5个杂原子，或大约4至大约20个杂原子，或大约4至大约15个杂原子，或大约4至大约10个杂原子，或大约4至大约5个杂原子，或大约5至大约20个杂原子，或大约5至大约15个杂原子，或大约5至大约10个杂原子。杂原子可以是例如一个或多个醇部分、醚部分、酮部分、醛部分、胺部分和酰胺部分的形式。

在一些实例中，该有机溶剂具有例如大约170℃至大约250℃，或大约170℃至大约240℃，或大约170℃至大约230℃，或大约170℃至大约220℃，或大约170℃至大约210℃，或大约170℃至大约200℃，或大约170℃至大约190℃，或大约170℃至大约180℃，或大约180℃至大约250℃，或大约180℃至大约240℃，或大约180℃至大约230℃，或大约180℃至大约220℃，或大约180℃至大约210℃，或大约180℃至大约200℃，或大约180℃至大约190℃，或大约190℃至大约250℃，或大约190℃至大约240℃，或大约190℃至大约230℃，或大约190℃至大约220℃，或大约190℃至大约210℃，或大约190℃至大约200℃，或大约200℃至大约250℃，或大约200℃至大约240℃，或大约200℃至大约230℃，或大约200℃至大约220℃，或大约200℃至大约210℃的沸点。

在一些实例中，该有机溶剂是例如但不限于，醇（例如甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、仲丁醇、叔丁醇、戊醇、己醇、环己醇或苄醇）；多元醇（例如乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、聚丙二醇、丁二醇、己二醇、戊二醇、甘油、己三醇或硫二甘醇）；二醇衍生物，例如醚或酯（例如乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单丁基醚、二乙二醇单甲基醚、二乙二醇单丁基醚、丙二醇单甲基醚、丙二醇单丁基醚、二丙二醇单甲基醚、三乙二醇单甲基醚、二乙酸乙二醇酯、乙二醇单甲基醚乙酸酯、三乙二醇单甲基醚、三乙二醇单乙基醚或乙二醇单苯基醚）；胺（例如乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺、吗啉、N-乙基吗啉、乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、聚乙烯亚胺或四甲基丙二胺）；酰胺（例如甲酰胺、N,N-二甲基甲酰胺或N,N-二甲基乙酰胺）；和其它有机溶剂，例如二甲亚砜、环丁砜、2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙烯基-2-吡咯烷酮、2-噁唑烷酮、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮（1,3-dimethyl-2-imidizolidinone）、乙腈或丙酮。上述有机溶剂可以两种或更多种结合使用。

在根据本文所述的原理的一些实例中，该有机溶剂是二醇、二醇醚、醇或杂环酮或上述两种或更多种的组合。

该墨水组合物中的有机溶剂量取决于许多因素，例如成膜过程的优化、包含该有机溶剂的墨水组合物的喷射可靠性和保持该墨水组合物的低VOC含量。在根据本文所述的原理的一些实例中，该墨水组合物中的有机溶剂量例如为该墨水组合物重量的大约10%至大约30%，或大约10%至大约25%，或大约10%至大约20%，或大约10%至大约15%，或大约15%至大约30%，或大约15%至大约25%，或大约15%至大约20%，或大约20%至大约30%，或大约20%至大约25%，或大约25%至大约30%。

根据本文所述的原理的特定有机溶剂的一些实例包括，例如但不限于，二醇醚溶剂，例如三丙二醇单甲基醚（DOWANOL® TPM）、二丙二醇醚（DOWANOL® DPG）、二丙二醇二甲基醚（PROGLYDE® DMM）（都可获自Dow Chemical Company, Midland MI）。

根据所述原理的墨水组合物可进一步包含保湿剂。关于保湿剂的考虑因素包括，但不限于，例如减轻或消除喷嘴堵塞。在一些实例中，该墨水组合物中的保湿剂的量为有效解决上述考虑因素的量。

根据本公开的墨水组合物可进一步包含一种或多种其它组分，例如但不限于，着色剂、颜料和影响墨水组合物的各种性质的添加剂。

如上所述，该墨水组合物可包含一种或多种颜料或染料作为着色剂。在一些实例中，不可溶颜料着色剂有助于实现更好的图像性能。颜料微粒可以是例如自分散颜料、聚合物包覆的颜料或常见颜料，如研磨颜料。可以使用单独的分散剂以使该颜料能够适当悬浮在墨水组合物中。微粒颜料可以是无机或有机的。在一些实施方案中，该墨水组合物的颜料是用有机聚合物包覆的或包囊在有机聚合物中的颜料。该颜料可以是天然存在的颜料或合成颜料。该颜料可具有任何颜色，包括但不限于，黑色、蓝色、棕色、青色、绿色、白色、紫色、品红、红色、橙色和黄色，以及由它们混合而得的专色（spot color）。

该微粒颜料可以是单一微粒颜料或两种或更多种微粒颜料的混合物。因此，可以有例如至少一种微粒颜料或至少两种微粒颜料或至少三种微粒颜料。包含微粒颜料的颜料混合物中的颜料数为2至大约5，或2至大约4，或2至大约3。

该墨水组合物中可存在的有机颜料的实例包括，例如但不限于，苝、酞菁颜料（例如酞菁绿、酞菁蓝）、花青颜料（Cy3、Cy5和Cy7）、萘酞菁（naphthalocyanine）颜料、亚硝基颜料、单偶氮颜料、双偶氮颜料、双偶氮缩合颜料、碱性染料颜料、碱性蓝颜料、湖蓝颜料、根皮红颜料、喹吖啶酮（quinacridone）颜料、酸性黄1和3的色淀颜料、异吲哚啉酮颜料、二噁嗪颜料、咔唑二噁嗪紫色颜料、茜素色淀颜料、瓮颜料、苯二甲酰氧基胺颜料（phthaloxy amine pigments）、胭脂红色淀颜料、四氯异吲哚啉酮颜料、紫环酮颜料、硫靛颜料、蒽醌颜料和喹酞酮（quinophthalone）颜料和两种或更多种上述颜料的混合物以及上述颜料的衍生物。

该颜料分散体中可存在的无机颜料包括，例如，金属氧化物（例如二氧化钛、导电二氧化钛、氧化铁（例如红氧化铁、黄氧化铁、黑氧化铁和透明氧化铁）、氧化铝、氧化硅）、炭黑颜料（例如炉黑）、金属硫化物、金属氯化物和其中两种或更多种的混合物。

可用的颜料着色剂的具体实例包括，例如但不限于，具有下列黄色颜料比色指数的黄色颜料PY 83、PY 151、PY 150、PY 155、PY 139、PY120、PY180、PY 129和PY 154、PY213。也可以使用由具有PR 202、PR 254、PR 122、PR149、PR185、PR255、PR146的比色指数的红色颜料和具有PV 19、PV 23、PV37和PV 29的比色指数的紫色颜料构成（composed of）的品红颜料。也可以使用具有PB 15:3、PB 15:4、PB15:2和PB15:1的比色指数的蓝色颜料以及具有PBL 黑7的比色指数的黑色颜料。可以使用无机颜料，如TiO2型白色颜料。也可以使用具有PO46、PO64、PO34的比色指数的橙色颜料以及具有PG7的比色指数的绿色颜料。

该墨水组合物中的微粒颜料量取决于许多因素，例如颜料性质、该墨水组合物的使用性质、墨水的喷射机制的性质和任何添加剂的性质。该墨水组合物可含有最多20重量%的颜料。在一些实施方案中，该墨水组合物中的微粒颜料量（重量百分比）为例如大约0.1%至大约20%，或大约0.1%至大约15%，或大约0.1%至大约10%，或大约0.1%至大约5%，或大约0.5%至大约20%，或大约0.5%至大约15%，或大约0.5%至大约10%，或大约0.5%至大约5%，或大约1%至大约20%，或大约1%至大约15%，或大约1%至大约10%，或大约1%至大约5%，或大约2%至大约20%，或大约2%至大约15%，或大约2%至大约10%，或大约2%至大约5%，或大约3%至大约20%，或大约3%至大约15%，或大约3%至大约10%，或大约3%至大约5%，或大约5%至大约20%，或大约5%至大约15%，或大约5%至大约10%。该墨水组合物中存在的颜料量可以在这些值的任何组合之间，包括列举的值。

根据本文所述的原理的墨水组合物中可存在的其它组分是影响该墨水组合物的各种性质的添加剂。添加剂包括，但不限于，例如表面活性剂或润湿剂（例如含有有机硅化合物或氟化化合物的表面活性剂）、分散剂、UV稳定剂、流变改性剂、杀生物剂、滑爽组分、流平剂、防腐剂、防霉剂、防沫剂和稳定剂，例如储存稳定性增强剂中的一种或多种。该墨水组合物中的添加剂的按重量计的总量为例如大约0.1%至大约1%，或大约0.1%至大约0.5%，或大约0.1%至大约0.2%，或大约0.2%至大约1%，或大约0.2%至大约0.5%，或大约0.5%至大约1%。

表面活性剂包括例如阴离子表面活性剂，例如，十二烷基硫酸钠、十二烷基氧基磺酸钠和烷基苯磺酸钠；阳离子表面活性剂，例如氯化鲸蜡基吡啶鎓、氯化三甲基鲸蜡基铵和氯化四丁基铵；和非离子表面活性剂，例如聚氧乙烯壬基苯基醚、聚氧乙烯萘基醚和聚氧乙烯辛基苯基醚。其它表面活性剂包括，但不限于，例如两性表面活性剂、无硅表面活性剂、含氟表面活性剂和聚硅氧烷。表面活性剂的更具体实例是可购得的那些，例如但不限于，WET® 500、WET® 510、GLIDE® 100、GLIDE ® 450、GLIDE ® 450和GLIDE ® 410（都可获自Evonik Tego Chemie Service GmbH, Essen, Germany）；BYK® 307、BYK® 308、BYK® 333、BYK® 341、BYK® 346、BYK® 347、BYK® 348、BYK® 349（可获自BYK Chemie GmbH, Wesel, Germany）；DYNAX® 4000和DYNAX® 4010（都可获自Dynax Corp., Pound Ridge NY）；3M NOVEC® FC 4430、3M NOVEC® FC 4432和3M NOVEC® FC 4434（都可获自3M Energy和Advanced Materials Division, St. Paul MN）；和ZONYL® FSO（DuPont de Nemours & Company, Wilmington DE）。

可购得的流平剂的具体实例包括，但不限于，例如FLOW® 425、GLIDE® 406和GLIDE® 440 (Tego Chemie Service GmbH)；SURFYNOL® 104PG50、SURFYNOL® 104、SURFYNOL® SE、SURFYNOL® MD30、SURFYNOL® CT-121、SURFYNOL® CT-141和SURFYNOL® CT-151（都可获自Air Products and Chemicals, Inc., Allentown PA）；ZONYL® FSO、ZONYL® FSP或ZONYL® FS-62（DuPont de Nemours & Company）。

可购得的防沫剂的具体实例包括，但不限于，例如FOAMEX® 800、FOAMEX® 805、FOAMEX® 845、FOAMEX® 842、FOAMEX® 835（都可获自Evonik Tego Chemie Service GmbH）和TWIN® 4000（Evonik Tego Chemie Service GmbH）；BYK® 019、BYK® 028、BYK® 029（可获自BYK Chemie GmbH）；和SURFYNOL® 104PG50、SURFYNOL® MD30（都可获自Air Products and Chemicals, Inc.）。

分散剂的实例包括含有对颜料具有亲合力的基团的高分子量共聚物。分散剂的具体实例包括可以以BYK® 348、BYK®-345、BYK®-346、BYK®-347、BYK® 301、BYK® 302、BYK® 308、BYK®-024、BYK®-023、BYK®-036和BYK®-080为名购自BYK Chemie GmbH的那些。

流变改性剂的实例包括，但不限于，例如ACRYSOL® RM-5000和ACRYSOL® RM-825（Rohm & Haas，Dow Chemical Company的全资子公司）；BORCHIGEL® L75N、BORCHIGEL® L0625和BORCHIGEL® L W44（都可获自OMG Borchers GmbH, Langenfield, Germany）、BYK® 428和BYK® 429（都可获自BYK Chemie GmbH）；和DSX® R2000 E、DSX® R3000 E和DSX® R3075 E（都可获自Cognis GmbH, Monheim am Rhein, Germany）。

根据本文所述的原理的一些实例涉及制备墨水组合物的方法。在该方法中，提供包含水、丙烯酸胶乳聚合物悬浮液、聚氨酯悬浮液、聚乙烯蜡悬浮液和占所述墨水组合物的大约10%至大约30%的有机溶剂的组合。该组合中的水量大于该组合的大约60重量%。对该组合施以使该墨水组合物变得基本均匀的条件，然后对该组合施以过滤。

在一些实例中，使该墨水组合物基本均匀分散的条件包括例如，搅动，例如混合、搅拌、摇振、均化、声处理、超声、微流化、珠磨和掺合中的一种或多种，或上述这些的组合。在一些实例中，上述程序过程中的温度可以为例如，大约10℃至大约40℃，或大约10℃至大约30℃，或大约10℃至大约20℃，或大约15℃至大约40℃，或大约15℃至大约30℃，或大约15℃至大约20℃，或大约20℃至大约40℃，或大约20℃至大约30℃。在一些实例中，该温度为环境温度。上述处理的持续时间可以为例如，大约0.5小时至大约5小时，或大约0.5小时至大约3小时，或大约0.5小时至大约2小时，或大约0.5小时至1小时，或大约1小时至大约5小时，或大约1小时至大约3小时，或大约1小时至大约2小时。术语“基本均匀”是指没有可见的相分离且通过刮涂（draw down）施加的墨水组合物产生例如没有可见缺陷如反润湿(de-wetting)、簇聚或气泡的均匀膜。

可以过滤该墨水组合物以除去可能妨碍可靠喷射的大颗粒。这些颗粒可能来自颜料分散体、胶乳悬浮液、聚氨酯悬浮液和聚乙烯蜡悬浮液中的一种或多种，和所用有机溶剂、水和添加剂的一种或多种污染。可以使用例如但不限于膜过滤、表面过滤、深度过滤、丝网过滤和过滤助剂中的一种或多种进行过滤。

在根据本文所述的原理的一些实例中，该墨水组合物可用作喷墨打印机的喷墨墨水。在一些实例中，可以使用喷墨技术和设备将墨水组合物分配到多种多样的基底的表面。该基底可以是平面的（光滑或粗糙）或适合其所用的特定用途的其它形状。该基底可以是例如多孔或无孔的、刚性、半刚性或挠性的。平面基底可以是例如但不限于膜、盘、板和片的形式。基底材料的实例包括，但不限于，例如塑料基底（例如二乙酸纤维素、三乙酸纤维素、丙酸纤维素、丁酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、硝基纤维素、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚乙烯醇缩醛和丙烯酸）、纸、与塑料（例如聚乙烯、聚丙烯或聚苯乙烯）层压的纸、硬纸板、纸板、泡沫板和织物。

在根据本文所述的原理的一些实例中，该基底具有例如大约0.1毫米至大约10毫米，或大约0.1毫米至大约5毫米，或大约0.1毫米至大约1毫米，或大约0.1毫米至大约0.6毫米，或大约0.5毫米至大约10毫米，或大约0.5毫米至大约5毫米，或大约0.5毫米至大约1毫米，或大约0.5毫米至大约0.6毫米，或大约1毫米至大约10毫米，或大约1毫米至大约5毫米，或大约1毫米至大约2毫米的厚度。

为了喷墨打印，在将墨水组合物喷射到基底表面之前，将该墨水组合物加热或冷却至适当分配温度，例如上述分配温度。该墨水组合物的特定温度和粘度取决于例如用于进行喷墨打印的特定方法和设备。关于墨水组合物的温度和粘度的考虑涉及对例如微滴尺寸和微滴喷射速率的影响。在一些实例中，使温度保持相对恒定，这意味着控制温度变化以使变化不大于例如± 1℃或± 0.5℃或± 0.2℃或± 0.1℃。用例如适当的温度传感器实现温度控制。

根据本文所述的原理的墨水组合物的实例可以由任何压电、按需滴加（drop-on-demand）喷墨打印装置分配，许多这样的装置是可购得的。这样的喷墨打印装置可获自例如但不限于Hewlett-Packard, Inc., Palo Alto, CA。在喷墨打印中，通过从喷墨打印装置或喷墨打印机的打印头中的许多喷嘴或孔喷射墨水微滴，将液体墨滴以受控方式施加到受墨基底。在按需滴加系统中，通过由例如压电装置、声学装置产生的压力或根据数字数据信号控制的热法将墨滴从孔直接喷射到受墨基底表面上的位置。只有在需要时才生成墨滴和经由打印头的孔喷射。主要用打印头控制喷射的墨滴体积。

打印过程中的基底温度可以为例如大约25℃至大约90℃，或大约25℃至大约70℃,或25℃至大约50℃, 大约35℃至大约90℃，或大约35℃至大约70℃,或35℃至大约50℃，或大约35℃至大约65℃，或大约40℃至大约70℃，或大约55℃至大约65℃。

在使用根据本文所述的原理的墨水组合物的喷墨打印的一个具体实例中，该喷墨打印方法和系统使用压电打印头和大约5℃至大约15℃的墨水组合物喷射温度。通过控制墨水温度，降低或消除墨水工作点对环境条件的依赖性。该系统变得更稳定和更容易使用。喷墨温度的降低使得该墨水组合物中的水的蒸汽压降低。较低的水蒸汽压意味着较低的水蒸发速率。图1是图解根据本文所述的原理的一个实例中的墨水组合物的水蒸汽压与墨水温度之间的相关性的图。由于该墨水组合物含有大量水，通过将墨水温度降至15℃或更低，喷墨可靠性显著提高且该墨水组合物变得更用户友好。根据本文所述的原理的这样的墨水组合物实例可具有与在25℃工作的其它水基墨水相当的喷射可靠性，同时例如具有快得多的在基底上的干燥速率和允许添加极少（minimal）溶剂（VOC）。

可以在将墨水组合物以预定图案喷射到基底上后干燥打印或喷射的墨水。可以通过例如但不限于热空气、电加热器或光照（例如IR灯）或此类干燥方法的组合进行干燥阶段。为了实现目标性能水平，建议在基底允许的最大温度（实现良好图像质量而不使基底变形）下干燥墨水。应考虑多种塑料基底材料在升高的温度下容易弯曲和变形的事实选择用于干燥的温度。因此，在干燥时不应超过基底变形温度。干燥过程中的温度的实例包括例如大约40℃至大约150℃，或大约40℃至大约125℃，或大约40℃至大约100℃，或大约40℃至大约80℃，或大约40℃至大约70℃，或大约40℃至大约50℃。根据本文的原理的墨水组合物能在例如大约40℃至大约70℃，或大约40℃至大约60℃，或大约40℃至大约50℃，或大约50℃至大约70℃，或大约50℃至大约60℃的相对低温下干燥的同时和在实现快速干燥时间和良好图像质量的同时在硬质塑料材料上打印。

在根据本文所述的原理的一些实例中，可以在喷射图像前的预处理阶段中将受墨层施加至某些基底以实现所需图像质量。可以在预处理阶段中通过用PIJ打印头施加受墨层而数字施加受墨层，或可以在预处理阶段中通过模拟法，如喷枪或辊涂布器施加受墨层。该受墨层充当分配到基底表面的墨水组合物的固定物(fixer)，以部分防止基底上的墨水微滴移动，其中该移动可能造成负面图像质量影响。

定义：

下面提供之前没有定义的上文所用的术语和短语的定义。

本文所用的短语“至少”是指指定事项的数目可能等于或大于所列数值。本文所用的短语“大约”是指所列数值可能相差+或-10%；例如，“大约5”是指4.5至5.5的范围。与两个数值结合使用时的术语“之间”，例如“大约2至大约50之间”包括这两个所列数值。

数值，如比率、量、温度和时间在本文中可以以范围格式呈现。要理解的是，这样的范围格式仅为方便和简要使用，并应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数值或子范围，就像明确列举各数值和子范围那样。

除非文中清楚地另行规定，本文所用的单数形式“一(a, an)”和“该(the)”包括复数对象。在一些情况下，本文所用的“一”是指“至少一个”或“一个或多个”。如“第一”和“第二”之类的名称仅用于区分两个事项，如“第一聚合物”和“第二聚合物”并且无意暗示一个事项优于另一事项的任何次序或顺序或重要性或任何操作次序。

本文所用的术语“杂原子”是指氮、氧、磷或硫。术语“杂环”是指具有包括一个或多个杂原子的脂环族或芳族环结构。

本文所用的术语“芳族”包括单环、双环体系和多环体系，其中单环、或双环体系或多环体系的至少一部分是芳族的（表现出例如π-共轭）。该芳环体系的单环、双环体系和多环体系包括碳环和/或杂环。术语“碳环”是指其中各环原子是碳的环。术语“杂环”是指其中至少一个环原子不是碳并包含1至4个杂原子的环。

实施例

下列实施例用于举例说明而非限制本文所述的原理和所附权利要求书的范围。可以在不背离本公开的精神和范围的情况下设计许多修改和替代组合物、方法和系统。除非另行指明，下列实验中的材料可购自Aldrich Chemical Company, St. Louis MO. Parts，且除非另行指明，百分比按重量计。

磨损测试结果 – 在墨水磨损试验中使用带有2磅重物(weights)的Wallace耐磨度测试仪（Wallace Instruments, Redhill, United Kingdom）。从打印样品上切出50毫米（500 mm）直径圆形样品。将圆形样品贴（attached）至Wallace耐擦度测试仪以使墨水面面向研磨纸(abrasion paper)。圆形样品在恒定压力下挨着115毫米直径的研磨纸旋转。该测试中所用的研磨纸是MELLOTEX®亮白级纸（Davies Harvey & Murrell, Ltd., Essex, United Kingdom）。通过受试样品内的光学密度变化的测量评估磨损结果。

粘附（adhesion）测试程序 - 根据ASTM 3359 “Measuring Adhesion by Tape Test.”进行粘附测试。通过划格切刀（cross hatch cutter），如ELCOMETER® 1542 划格法粘附测试仪（Cross Hatch Adhesion Tester (Elcometer Inc., Rochester Hills, MI)对打印样品进行切割。在切割区域上放置胶带3M SCOTCH®胶带250并弄平。一下快速除去胶带并检查切割区域。根据从基底上移除墨水的情况报道结果。如果未除去墨水，结果分级为5，如果除去多于65%的墨水，结果分级为0。

实施例 1

根据本文所述的原理制备墨水组合物。该墨水组合物具有表1中所列的组成。该组合物中的水的总量（重量百分比）为添加的水量 + 来自厂商供应的试剂的水量。

表 1

商品名或缩写	重量百分比（供应时）	身份	活性物质的重量百分比
				水	52.2%		65.72%
DOWANOL® TPM	5%	有机溶剂	100%
				DOWANOL® DPG	17%	有机溶剂	100%
PROGLYDE® DMM	3%	有机溶剂	100%
				JONCRYL® 538	4%	丙烯酸胶乳分散体	45%（在水中）
NEOREZ® R-989	10%	聚氨酯分散体	40%（在水中）
				POLIGEN® WE1	2%	聚乙烯蜡乳状液	35%（在水中）
ACRYSOL® RM-5000	1%	流变改性剂	18%（在水中）
				BYK® 348	0.5%	表面活性剂	100%
SURFYNOL® 104PG 50	0.3%	消泡剂	100%
				UNISPERSE® 黑 B-PI	5%	颜料	33%（在水中）

通过DISPERMAT®混合器（Byk USA, Inc., Wallingford CT）将该墨水组合物的墨水成分混合1小时直至实现均匀分散。该分散体经1.2微米绝对膜过滤器过滤。使用HAAKE® RS-600流变仪（Thermo Electron, Newington NH）测量墨水粘度，其在20℃为大约10cp。通过LAUDA®张力计（LAUDA Brinkmann LP, Delran NJ）测得的墨水表面张力为在室温下大约28 dyne/cm。

通过RICOH® E3 Piezo打印头（Ricoh Printing Systems America, Simi Valley CA）将该墨水组合物喷射到下列基底上：AVERY® MPI 1005乙烯基(Avery Dennison, Painesville OH)、AVERY® MPI 3000乙烯基(Avery Dennison)、3M CONTROLTAC® IJ40-10乙烯基(3M Europe S.A./N.V. Commercial Graphics, Diegem, Belgium)、YUPO® FPU 250聚丙烯膜(Yupo Corporation, Tokyo, Japan)、DICKSON® Jet210 PVC条幅(Dickson Coatings USA, Atlanta GA)、GATORFOAM®挤出聚苯乙烯泡沫板(Alcan Inc., Montreal, Canada)、KAPA®泡沫板(Alcan)、SINTRA®泡沫PVC (Alcan Inc.)、PLEXIGLASS®丙烯酸片(Rohm和Haas Company)、LEXAN®聚碳酸酯片(SABIC Innovative Plastics, Mt. Vernon, IN)和COROPLAST®带槽聚丙烯(Coroplast Inc., Dallas TX)。

打印图像在温度受控炉中在90℃的温度下干燥30秒。将样品干燥直至打印墨水指触不粘和不蹭污。使打印样品冷却至室温1小时，此后根据上述程序测试打印样品的耐磨性和粘附性。

根据上述程序测试使用实施例1的墨水组合物制成的打印样品的耐磨性。根据实施例1的墨水组合物在耐磨性试验后的光学密度变化根据受试基底为0%至3%。光学密度的这种小降低被认为不显著并几乎不影响图像质量。因此，上述实验表明，实施例1的墨水组合物，即根据本文所述的原理的墨水组合物的一个实例，在多种基底上表现出高耐磨性。

根据上述程序测试使用实施例1的墨水组合物在塑料基底上打印的样品的粘附性。在所有上述基底上，通过该试验不会剥离墨水，试验结果都被分级为5，这意味着根据本文所述的原理的墨水组合物表现出与塑料基底的优异粘附性。

实施例 2

根据本文所述的原理制备墨水组合物。该墨水组合物具有表2中所列的组成。该组合物中的水的总量（重量百分比）为添加的水量 + 来自厂商供应的试剂的水量。

表 2

商品名或缩写	重量百分比	身份	活性物质的重量百分比
				水	58.25%		75.03%
DOWANOL® TPM	5%	有机溶剂	100%
				DOWANOL® DPG	7%	有机溶剂	100%
PROGLYDE® DMM	3%	有机溶剂	100%
				Carboset® CR-763	6%	丙烯酸胶乳分散体	42%（在水中）
BAYHYDROL® UH 2606	14%	聚氨酯分散体	35%（在水中）
				POLIGEN® WE1	2%	聚乙烯蜡乳状液	35%（在水中）
ACRYSOL® RM-5000	1.4%	流变改性剂	18%（在水中）
				DX 4000	0.15%	表面活性剂	36%（在水中）
BYK® 028	0.2%	消泡剂	100%
				HOSTAFINE® 黑 B2G	3%	颜料	40%（在水中）

通过DISPERMAT®混合器将该墨水组合物的墨水成分混合1小时直至实现均匀分散。该分散体经1.2微米绝对膜过滤器过滤。使用HAAKE® RS-600流变仪测量墨水粘度，其在20℃为大约10cp。通过LAUDA®张力计测得的墨水表面张力为在室温下大约27 dyne/cm。

通过HP SCITEX® X2 Piezo打印头（Hewlett Packard）喷墨并借助XY测试平台固定基底。通过首先打印其中在打印时没有漏失喷嘴或任何其它喷嘴故障的图像，评估喷墨可靠性。该打印的无喷嘴故障的打印被标作t=0。在产生这种无故障打印后立即开始时间测量，并产生在预定时间间隔后的第二次打印。在这两次打印之间的间隔期间，没有打印头活动。在第二次打印完成后，检查打印的图像。通过评估在第二次打印（成行地）的第一遍（pass）中的喷嘴故障，判定合格/失败标准。如果在多于50个像素后有多于四个喷嘴没有恢复（recover），结果被分级为失败。未失败的两次打印之间的最大时间被称作开盖时间（de-cap time），并用作描述喷射可靠性的度量标准，开盖时间越高，可靠性越好。

将实施例2的墨水喷到基底上并根据上述方法测试打印图像。该试验在24℃的室温下进行。受试打印头/墨水具有20秒的最大开盖时间。

在10℃的喷射温度下进一步测试实施例2的墨水。受试样品具有10分钟的最大开盖时间（这是可喷射液体在喷嘴处的粘度提高至阈值（此时喷射失败且喷嘴堵塞）的预定时间）而不影响打印图像重量。因此，由于实施例2的墨水组合物中的VOC低，通过在较低温度下喷墨，显著改进喷墨可靠性。

打印图像在温度受控炉中在90℃的温度下干燥10秒。将样品干燥直至打印墨水指触不粘和不蹭污。使打印样品冷却至室温1小时。使用如上所述的粘附性和耐磨性试验测试实施例2打印样品；获得与实施例1的墨水组合物获得的那些类似的结果。

上述实验中获得的结果表明，实施例1和实施例2的墨水组合物都表现出优异的粘附性和耐磨性。此外，这些墨水组合物具有低有机溶剂含量，快速干燥并具有良好的喷射可靠性。

尽管为了清楚理解已相当详细地举例描述了上述发明，但本领域普通技术人员根据本发明的教导容易看出，可以在不背离所述权利要求书的精神或范围的情况下对其作出某些变动和修改。此外，为了解释说明，上述说明书使用专门术语提供本发明的充分理解。但是，本领域技术人员显而易见的是，不需要具体细节来实践本发明。因此，本发明的具体实施方案的上述描述用于举例和说明；它们无意穷举或将本发明局限于所公开的确切形式。此外，本文中的实施例仅用于举例说明并用于论述而非作为限制。可以根据上文的教导作出许多修改和变动。选择和描述实施方案以解释本发明的原理及其实际用途并由此能令本领域其它技术人员利用本发明。

Claims

1.水性墨水组合物，其包含：

(a) 至少60重量%水，

(b) 丙烯酸胶乳聚合物悬浮液，

(c) 聚氨酯悬浮液，

(d) 聚乙烯蜡悬浮液和

(e) 占所述墨水组合物的大约10%至大约30%的有机溶剂。

2.根据权利要求1的墨水组合物，其中所述丙烯酸胶乳聚合物悬浮液具有大约50℃至大约90℃的玻璃化转变温度并选自丙烯酸均聚物和丙烯酸单体与乙烯基芳族单体的共聚物。

3.根据权利要求1的墨水组合物，其中所述聚氨酯悬浮液具有大约20℃至大约50℃的成膜温度，基本不含有机溶剂并选自脂族聚氨酯分散体、芳族聚氨酯分散体、阴离子聚氨酯分散体、非离子聚氨酯分散体、脂族聚酯聚氨酯分散体、脂族聚碳酸酯聚氨酯分散体、脂族丙烯酸改性聚氨酯分散体、芳族聚酯聚氨酯分散体、芳族聚碳酸酯聚氨酯分散体、芳族丙烯酸改性聚氨酯分散体、芳族聚酯聚氨酯分散体、芳族聚碳酸酯聚氨酯分散体和芳族丙烯酸改性聚氨酯分散体。

4.根据权利要求1的墨水组合物，其中所述聚乙烯蜡悬浮液选自低密度聚乙烯蜡乳状液、高密度聚乙烯蜡乳状液、氧化聚乙烯蜡乳状液、乙烯共聚物蜡乳状液和聚乙烯共聚物蜡乳状液。

5.根据权利要求1的墨水组合物，其中所述有机溶剂选自二醇、二醇醚、醇和杂环酮。

6.根据权利要求1的墨水组合物，其中丙烯酸胶乳聚合物固体以所述墨水组合物重量的大约1%至大约4%存在于所述墨水组合物中。

7.根据权利要求1的墨水组合物，其中聚氨酯固体以所述墨水组合物重量的大约2%至大约10%存在于所述墨水组合物中。

8.根据权利要求1的墨水组合物，其中聚乙烯蜡固体以所述墨水组合物重量的大约0.1%至大约2%存在于所述墨水组合物中。

9.根据权利要求1的墨水组合物，其中所述丙烯酸胶乳聚合物悬浮液:聚氨酯悬浮液:聚乙烯蜡悬浮液中的固体比率为大约2至大约3:大约1:大约0.3至大约0.5。

10.根据权利要求1的墨水组合物，其中所述墨水组合物在大约5℃至大约40℃的分配温度下的粘度为5 cp至15 cp。

11.根据权利要求1的墨水组合物，其进一步包含一种或多种着色剂。

12.形成打印基底的方法，所述方法包括将根据权利要求1的水性墨水组合物分配到基底的表面上。

13.根据权利要求12的方法，其中所述基底是塑料基底。

14.制备水性墨水组合物的方法，所述方法包括：

(a) 组合提供水、丙烯酸胶乳聚合物悬浮液、聚氨酯悬浮液、聚乙烯蜡悬浮液和占所述墨水组合物的大约10%至大约30%的有机溶剂，其中所述水多于所述组合的大约60重量%；

(b) 对所述组合施以使所述墨水组合物变得基本均匀的条件；和

(c) 对所述组合施以过滤。

15.根据权利要求14的方法，其中丙烯酸胶乳聚合物固体以所述墨水组合物重量的大约1%至大约4%存在于所述墨水组合物中，聚氨酯固体以所述墨水组合物重量的大约2%至大约10%存在于所述墨水组合物中，且聚乙烯蜡固体以所述墨水组合物重量的大约0.1%至大约2%存在于所述墨水组合物中。