CN104284951A - 油墨组合物、制备该油墨组合物的方法及其用途、水溶性树脂及其在油墨组合物中的用途 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种乳胶油墨组合物，该乳胶油墨组合物包含水溶性树脂。本发明还涉及一种适于乳胶油墨组合物的水溶性树脂，该水溶性树脂包含主链和稳定化基团，其中该稳定化基团能够形成氢键。本发明进一步涉及水溶性树脂在乳胶油墨组合物中的用途。

Description

油墨组合物、制备该油墨组合物的方法及其用途、水溶性树脂及其在油墨组合物中的用途

本发明涉及油墨组合物。本发明进一步涉及制备该油墨组合物的方法和该油墨组合物的用途。本发明还涉及水溶性树脂、制备该水溶性树脂的方法和该水溶性树脂在油墨组合物中的用途。

发明背景

包含水和水分散性树脂的油墨组合物是本领域已知的。这些油墨组合物也被称为乳胶油墨组合物。可以使用喷墨打印装置通过喷射这些油墨的液滴将这些油墨的液滴施加于接收介质上。通常，除了分散性树脂和水之外，乳胶油墨进一步包含着色剂，如颜料。水充当该油墨组合物的其他组分的载体(vehicle)。然而，水可以从该乳胶油墨组合物蒸发。一旦已经将油墨液滴施加于接收介质上形成图像，可能期望水从油墨蒸发。另一方面，当油墨仍然在打印头中时，可能不期望水蒸发。例如，水蒸发可能导致该油墨组合物的各组分沉淀，例如树脂或着色剂的沉淀。这些固体的沉淀可能导致喷嘴堵塞，从而降低喷墨打印装置的喷墨性能。因此，期望防止固体从油墨组合物沉淀。已知通过（部分地）将水换成水溶性助溶剂可以减少油墨载体的蒸发。这些水溶性助溶剂可能具有低挥发性，从而使该载体蒸发得更慢并且该油墨组合物保持稳定更长一段时间。然而，尽管改变油墨载体的组合物可能减慢蒸发，但该载体可能仍然蒸发，导致喷嘴堵塞，其可能导致喷嘴故障。一旦所述载体蒸发，则油墨组合物的固体颗粒不再稳定。因此，在油墨载体蒸发之后，不再可能重新分散油墨组合物的固体组分。因此，所述油墨组合物的固体颗粒的沉淀可能是不可逆的。此外，包含水溶性助溶剂的油墨载体必须在打印之后被除去。相比于具有基本上水性载体的油墨，施加具有低挥发性的助溶剂可能提高干燥印刷品所需的能量，和/或可能使将有孔接收介质用于吸收助溶剂成为必需。另外，助溶剂的蒸发可能导致形成从健康、安全和环境角度考虑不期望的蒸气。

因此，本发明的目的是提供减缓上述问题的乳胶油墨组合物。

发明概述

在油墨组合物中实现本发明的目的，该油墨组合物包含：

a) 水;

b) 水分散性树脂;

c) 着色剂;

d) 水溶性树脂，该水溶性树脂包含主链和稳定化基团，该稳定化基团能够形成分子间氢键。

水分散性树脂

考虑到着色剂对记录介质的固定性，根据本发明的喷墨油墨可以含有水分散性树脂。该水分散性树脂也可以称为乳胶树脂。作为水分散性树脂，具有优异的膜形成性（图像形成性）并具有高拒水性、高防水性和高耐气候性的水分散性树脂可用于具有高防水性和高图像密度（高颜色发挥性）的记录图像中。

水分散性树脂的实例包括缩合合成树脂、加成合成树脂(addition synthetic resins)和天然聚合物化合物。

合成树脂的实例包括聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚环氧化物树脂、聚酰胺树脂、聚醚树脂、聚(甲基)丙烯酸树脂、 丙烯酰基(acryl)-硅酮树脂、氟基树脂。

加成合成树脂的实例包括聚烯烃树脂、聚苯乙烯基树脂、聚乙烯醇基树脂、聚乙烯酯基树脂、聚(甲基)丙烯酸基树脂、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物树脂和不饱和羧酸基树脂。

所述天然聚合物化合物的实例包括纤维素、松香、和天然橡胶。

用于本发明的水分散性树脂可以由具有水溶性官能团如羧基或磺基的树脂构成。水分散性树脂的实例由至少一种如下物质构成：乙酸乙烯酯树脂、苯乙烯-丁二烯树脂、氯乙烯树脂、丙烯酸-苯乙烯树脂、丁二烯树脂、苯乙烯树脂或其可以是这些树脂的混合物。

可商购的水分散性树脂乳液的实例包括：Joncryl 537和7640 (苯乙烯-丙烯酸树脂乳液，由Johnson Polymer Co., Ltd.制造), Microgel E-1002和E-5002 (苯乙烯-丙烯酸树脂乳液，由Nippon Paint Co., Ltd.制造), Voncoat 4001 (丙烯酸树脂乳液，由Dainippon Ink and Chemicals Co., Ltd.制造), Voncoat 5454 (苯乙烯-丙烯酸树脂乳液，由Dainippon Ink and Chemicals Co., Ltd.制造), SAE-1014 (苯乙烯-丙烯酸树脂乳液，由Zeon Japan Co., Ltd.制造), Jurymer ET-410 (丙烯酸树脂乳液，由Nihon Junyaku Co., Ltd.制造), Aron HD-5 和A-104 (丙烯酸树脂乳液，由Toa Gosei Co., Ltd.制造), Saibinol SK-200 (丙烯酸树脂乳液，由Saiden Chemical Industry Co., Ltd.制造), 和Zaikthene L (丙烯酸树脂乳液，由Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd.制造)，DSM Neoresins的丙烯酸共聚物乳液，例如NeoCryl产品生产线，特别是丙烯酸苯乙烯共聚物乳液NeoCryl A-662, NeoCryl A-1131, NeoCryl A-2091, NeoCryl A-550, NeoCryl BT-101, NeoCryl SR-270, NeoCryl XK-52, NeoCryl XK-39, NeoCryl A-1044, NeoCryl A-1049, NeoCryl A-1110, NeoCryl A-1120, NeoCryl A-1127, NeoCryl A-2092, NeoCryl A-2099, NeoCryl A-308, NeoCryl A-45, NeoCryl A-615, Neocryl A-633, NeoCryl BT-24, NeoCryl BT-26, NeoCryl BT-26, NeoCryl XK-15, NeoCryl X-151, NeoCryl XK-232, NeoCryl XK-234, NeoCryl XK-237, NeoCryl XK-238-NeoCryl XK-86, NeoCryl XK-90和NeoCryl XK-95, Alberdingk Boley GmbH的丙烯酸共聚物乳液, Alberdingk Boley GmbH的苯乙烯-丙烯酸共聚物乳液或可获自Alberdingk Boley GmbH的聚酯-聚氨酯树脂，如Alberdingk® U 6100, U6150, U8001, U9150, U9370, U9380, U9700, U 9800, UC90, UC150, UC300, UC300 VP或UC310树脂。然而，水分散性树脂乳液不限于这些实例。

所述水分散性树脂可以用于均聚物、共聚物或复合树脂的形式，并且可以使用具有单相结构或核-壳结构的全部水分散性树脂和由动力-进料乳液聚合制备的那些。

作为水分散性树脂，能够使用具有亲水性基团和自分散能力的树脂本身，并且树脂本身不具有分散能力，但对其而言，采用表面活性剂和具有亲水性基团的另外的树脂赋予分散能力。在这些树脂中，通过聚酯树脂或聚氨酯树脂的离聚物的乳化或悬浮聚合获得的树脂细粒的乳液是最适合使用的。在不饱和单体的乳化的情况下，通过使向其中加入不饱和单体、聚合引发剂、表面活性剂、链转移剂、螯合剂和pH调节剂的水反应获得树脂乳液。因此，可以容易地获得水分散性树脂，并且容易地获得期望的性质，因为树脂组分可以改变。

作为不饱和单体，不饱和羧酸、单官能或多官能(甲基)丙烯酸酯单体、(甲基)丙烯酰胺单体、芳族乙烯基单体、乙烯基氰基化合物单体、乙烯基单体、烯丙基化合物单体、烯烃单体、二烯单体和具有不饱和碳的低聚物可以单独地或组合地使用。通过合并这些单体，可以灵活地改变性质或所得树脂。所得树脂的性质也可以采用低聚物型聚合引发剂通过聚合反应或接枝反应改变。

不饱和羧酸的实例包括丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、富马酸和马来酸。

单官能(甲基)丙烯酸酯单体的实例包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸正戊酯、甲基丙烯酸异戊酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸癸酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸十八烷基酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸2-羟基乙酯、甲基丙烯酸2-羟基丙酯、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酰氧基乙基三甲基铵盐、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸正戊酯、丙烯酸异戊酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸癸酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸十八烷基酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸苯酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸2-羟基丙酯、丙烯酸二甲基氨基乙酯和丙烯酰氧基乙基三甲氧基铵盐。

多官能(甲基)丙烯酸单体的实例包括二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸二乙二醇酯、二甲基丙烯酸三乙二醇酯、二甲基丙烯酸聚乙二醇酯、二甲基丙烯酸1,3-丁二醇酯、二甲基丙烯酸1,4-丁二醇酯、二甲基丙烯酸1,6-己二醇酯、二甲基丙烯酸新戊二醇酯、二甲基丙烯酸二丙二醇酯、二甲基丙烯酸聚丙二醇酯、二甲基丙烯酸聚丁二醇酯、2,2'-双(4-甲基丙烯酰氧基二乙氧基苯基)丙烷、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三甲基丙烯酸酯、二丙烯酸聚乙二醇酯、二丙烯酸三乙二醇酯、二丙烯酸1,3-丁二醇酯、二丙烯酸1,4-丁二醇酯、二丙烯酸1,6-己二醇酯、二丙烯酸新戊二醇酯、二丙烯酸1,9-壬二醇酯、二丙烯酸聚丙二醇酯、2,2'-双(4-丙烯酰氧基丙氧基苯基)丙烷、2,2'-双(4-丙烯酰氧基二乙氧基苯基)丙烷、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三丙烯酸酯、四羟甲基甲烷三丙烯酸酯、二三羟甲基四丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四丙烯酸酯、四丙烯酸季戊四醇酯、和六丙烯酸二季戊四醇酯。

(甲基)丙烯酰胺单体的实例包括丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、亚甲基-双-丙烯酰胺、和2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸。芳族乙烯基单体的实例包括苯乙烯、甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、4-叔丁基苯乙烯、氯苯乙烯、乙烯基苯甲醚、乙烯基萘和二乙烯基苯。

乙烯基氰基化合物单体的实例包括丙烯腈和甲基丙烯腈。

乙酰基单体的实例包括乙酸乙烯酯、偏二氯乙烯、乙烯醚、乙烯酮、乙烯基吡咯烷酮、乙烯基磺酸或其盐、乙烯基三甲氧基硅烷、和乙烯基三乙氧基硅烷。

烯丙基化合物单体的实例包括烯丙基磺酸或其盐、烯丙基胺、烯丙基氯、二烯丙基胺、和二烯丙基二甲基铵盐。

烯烃单体的实例包括乙烯和丙烯。二烯单体的实例包括丁二烯和氯丁二烯。

具有不饱和碳原子的低聚物的实例包括具有甲基丙烯酰基的苯乙烯低聚物、具有甲基丙烯酰基的苯乙烯-丙烯腈低聚物、具有甲基丙烯酰基的甲基丙烯酸甲酯低聚物、具有甲基丙烯酰基的二甲基硅氧烷低聚物、和具有丙烯酰基的聚酯低聚物。

基于油墨总重量计，本发明的油墨组合物中添加的水分散性树脂的含量可以为1 – 40重量%，并且其可以优选为1.5 – 30重量%，并且其可以更优选为2 – 25重量%。甚至更优选地，相对于总油墨组合物，作为固含量，所述喷墨油墨中含有的水分散性树脂的量可以为2.5重量%至15重量%，甚至更优选为3重量%至7重量%。注意到，可以通过仅将油墨组合物的水分散性组分如水分散性树脂部分和水分散性着色剂部分与喷墨油墨分离的方法确定所述喷墨油墨的固含量。另外，当将颜料用作水分散性着色剂时，所得喷墨油墨的的质量降低比率通过热质量分析评价，从而使其能够测量着色剂部分和水分散性树脂部分之间的质量比。在着色剂为重金属原子和分子骨架中含有的无机颜料或含金属的有机颜料或含金属的染料的情况下，该着色剂的固体内容物部分可以通过荧光X射线分析或通过TGA测定。

水分散性树脂的平均粒径(D50)可以优选为10 nm - 1 μm，其可以更优选为2 - 500 nm，并且其可以还更优选为10 - 200nm，并尤其优选地其可以为20 - 200 nm。当平均粒径(D50)小于2 nm时，改善图像品质或提高图像的转移特性中的显著效果不能是完全出乎意料的，即使发生聚集。

水分散性树脂的平均粒径(D50)可以与分散体液体的粘度相关。在水分散性树脂具有相同组成的情况下，粒径越小，同样固含量下的粘度可能越高。

当平均粒径(D50)大于1 μm时，来自喷墨头的油墨的喷出特性或油墨的储存稳定性可能劣化。为了不损害油墨喷出稳定性，水分散性树脂的平均粒径(D50)可以优选为200 nm或更小，并优选为150 nm或更小。

另外，对于聚合物颗粒的颗粒尺寸分布没有具体限制，聚合物颗粒具有宽颗粒尺寸分布或聚合物颗粒具有单分散型的颗粒尺寸分布是可能的。

在一种实施方案中，两种或更多种水分散性树脂可以组合用于油墨中。

着色剂

着色剂可以提供具有颜色的油墨组合物。该着色剂可以为颜料或染料。该染料可以溶解于油墨组合物和/或乳胶树脂中。或者，该着色剂可以为颜料。该颜料可以不溶解于油墨组合物中。该颜料可以分散于油墨组合物中。或者，染料和颜料的混合物可以用作着色剂。

可用于本发明的颜料的实例包括常规已知的那些而无任何限制。颜料的实例没有具体限定，但优选为偶氮、偶氮甲碱、甲川、二苯甲烷、三苯甲烷、喹吖二酮、蒽醌、二萘嵌苯、靛蓝、喹酞酮、异吲哚啉酮、异吲哚啉、吖嗪、噁嗪、噻嗪、 二噁嗪、噻唑、酞菁、或二酮基吡咯并吡咯着色剂。

例如，示例了用于黑色油墨和有色油墨的无机颜料和有机颜料。这些颜料可以单独地或组合地使用。作为无机颜料，除了二氧化钛、氧化铁、碳酸钙、硫酸钡、氢氧化铝、钡磺、镉红和铬黄之外，还可以使用通过已知方法如接触法、熔炉法和热法制造的炭黑。

作为有机颜料，可以使用偶氮颜料（包括偶氮色淀、不溶性偶氮颜料、缩合颜料、螯合偶氮颜料等）、多环颜料（例如酞菁颜料、二萘嵌苯颜料、perynone颜料、蒽醌颜料、喹吖二酮颜料、二噁嗪颜料、靛蓝颜料、硫靛颜料、异吲哚啉酮颜料和喹酞酮颜料）、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、苯胺黑。其中，具有与水的高亲和力的颜料是特别优选使用的。

优选可使用的具体颜料列于下文。

品红或红色颜料的实例包括: C.I. 颜料红 1, C.I. 颜料红 2, C.I. 颜料红 3, C.I. 颜料红 5, C.I. 颜料红 6, C.I. 颜料红 7, C.I. 颜料红 15, C.I. 颜料红 16, C.I. 颜料红 17, C.I. 颜料红 22, C.I. 颜料红 23, C.I. 颜料红 31, C.I. 颜料红 38, C.I. 颜料红 48:1, C.I. 颜料红 48:2 (永久红 2B(Ca)), C.I. 颜料红 48:3, C.I. 颜料红 48:4, C.I. 颜料红 49:1, C.I. 颜料红 52:2; C.I. 颜料红 53:1, C.I. 颜料红 57:1 (亮洋红 6B), C.I. 颜料红 60:1, C.I. 颜料红 63:1, C.I. 颜料红 64:1, C.I. 颜料红 81. C.I. 颜料红 83, C.I. 颜料红 88, C.I. 颜料红 101(铁丹), C.I. 颜料红 104, C.I. 颜料红 106, C.I. 颜料红 108 (镉红), C.I. 颜料红 112, C.I. 颜料红 114, C.I. 颜料红 122 (喹吖二酮品红), C.I. 颜料红 123, C.I. 颜料红 139, C.I. 颜料红 44, C.I. 颜料红 146, C.I. 颜料红 149, C.I. 颜料红 166, C.I. 颜料红 168, C.I. 颜料红 170, C.I. 颜料红 172, C.I. 颜料红 177, C.I. 颜料红 178, C.I. 颜料红 179, C.I. 颜料红 185, C.I. 颜料红 190, C.I. 颜料红 193, C.I. 颜料红 209, C.I. 颜料红 219 and C.I. 颜料红 222, C.I. 颜料紫 1 (罗丹明色淀), C.I. 颜料紫 3, C.I. 颜料紫 5:1, C.I. 颜料紫 16, C.I. 颜料紫 19, C.I. 颜料紫 23和C.I. 颜料紫 38。

橙色或黄色颜料的实例包括: C.I. 颜料黄 1, C.I. 颜料黄 3, C.I. 颜料黄 12, C.I. 颜料黄 13, C.I. 颜料黄 14, C.I. 颜料黄 15, C.I. 颜料黄 15:3, C.I. 颜料黄 17, C.I. 颜料黄 24, C.I. 颜料黄 34, C.I. 颜料黄 35, C.I. 颜料黄 37, C.I. 颜料黄 42 (黄色氧化铁), C.I. 颜料黄 53, C.I. 颜料黄 55, C.I. 颜料黄 74, C.I. 颜料黄 81, C.I. 颜料黄 83, C.I. 颜料黄 93, C.I. 颜料黄 94, C.I. 颜料黄 95, C.I. 颜料黄 97, C.I. 颜料黄 98, C.I. 颜料黄 100, C.I. 颜料黄 101, C.I. 颜料黄 104, C.I. 颜料黄 408, C.I. 颜料黄 109, C.I. 颜料黄 110, C.I. 颜料黄 117, C.I. 颜料黄 120, C.I. 颜料黄 128, C.I. 颜料黄 138, C.I. 颜料黄 150, C.I. 颜料黄 151, C.I. 颜料黄 153 and C.I. 颜料黄 183; C.I. 颜料橙 5, C.I. 颜料橙 13, C.I. 颜料橙 16, C.I. 颜料橙 17, C.I. 颜料橙 31, C.I. 颜料橙 34, C.I. 颜料橙 36, C.I. 颜料橙 43, 和C.I. 颜料橙 51。

绿色或蓝绿色颜料的实例包括: C.I. 颜料蓝 1, C.I. 颜料蓝 2, C.I. 颜料蓝 15, C.I. 颜料蓝 15:1, C.I. 颜料蓝 15:2, C.I. 颜料蓝 15:3 (酞菁蓝), C.I. 颜料蓝 16, C.I. 颜料蓝 17:1, C.I. 颜料蓝 56, C.I. 颜料蓝 60, C.I. 颜料蓝 63, C.I. 颜料绿 1, C.I. 颜料绿 4, C.I. 颜料绿 7, C.I. 颜料绿 8, C.I. 颜料绿 10, C.I. 颜料绿 17, C.I. 颜料绿 18和C.I. 颜料绿 36。

除了上述颜料之外，当需要红色、绿色、蓝色或中间颜色时，优选单独地使用以下颜料或使用其组合。可使用的颜料的实例包括: C.I. 颜料红 209, 224, 177, 和194, C.I. 颜料橙 43, C.I. 瓮紫 3, C.I. 颜料紫 19, 23, 和37, C.I. 颜料绿 36, 和7, C.I. 颜料蓝 15:6。

此外，黑色颜料的实例包括: C.I. 颜料黑 1, C.I. 颜料黑 6, C.I. 颜料黑 7 和C.I. 颜料黑 11。可用于本发明的黑色油墨颜料的具体实例包括炭黑 (例如炉黑、灯黑、乙炔黑和槽法炭黑); (C.I. 颜料黑 7) 或金属基颜料 (例如铜、铁 (C.I. 颜料黑 11), 和二氧化钛; 和有机颜料 (例如苯胺黑 (C.I. 颜料黑 1)。

所述颜料可以是或不是自分散性颜料。所述自分散性颜料可以在不存在另外的分散剂的情况下在水中显示出水分散性。可以将自分散性提供给颜料，例如通过在颜料表面上存在至少一个亲水性基团。

或者，所述颜料可以不是自分散性的。在这种情况下，所述颜料可以通过涂布具有分散性聚合物的颜料而具有分散能力。例如，可以采用阴离子聚合物、阳离子聚合物或两性离子聚合物涂布所述颜料。或者，或另外，所述颜料可以采用包含酸性基团或碱性基团的聚合物涂布。在后者的情况下，分散性可以取决于油墨的pH，并且可以通过调节介质的pH来适当地调节。例如，可以使用颜料在油墨组合物中的分散能力的从属性以在打印之后将来自油墨组合物的颜料沉淀在接收介质上，以将颜料压住在接收介质上。这样可以改善打印品质。例如可以通过调节接受介质的pH或通过将底溶液施加在接收介质上调节pH。

水溶性树脂

根据本发明的油墨组合物可以包含水溶性树脂。该水溶性树脂可以包含主链。该主链可以为水溶性主链。该水溶性主链可以包含水溶性聚合物链或水溶性低聚物链。水溶性聚合物链的实例为聚醚聚合物链，如聚乙二醇(PEG)、聚丙二醇(PPG)或乙二醇-丙二醇共聚物、低聚物或聚合物吡咯烷酮链、低聚物或聚合物乙烯基吡咯烷酮链、低聚物或聚合物乙烯醇链、寡糖链或多糖链。寡聚糖链的实例为低聚葡萄糖链、低聚果糖链、低聚半乳糖链、低聚核糖链和低聚木糖链。多糖链的实例包括淀粉链、纤维素链、壳质链和果胶链。乙二醇-丙二醇共聚物的实例为乙二醇-丙二醇嵌段共聚物，如Pluronic®聚合物。所述水溶性聚合物链可以包含线性链、支化链或其混合物。所述水溶性树脂可以进一步包含稳定化基团。所述主链可以提供具有水溶性的水溶性树脂。此外，所述主链可以充当连接基和间隔基以连接可以存在于所述水溶性树脂内的稳定化基团并将这些稳定化基团隔开。

所述稳定化基团能够形成分子间氢键。该稳定化基团可以包含氢键受体或氢键供体或其组合。例如，该稳定化基团可以包含胺基，如仲胺基、羟基官能团、酰胺基或酯基。这些基团包含至少一个氢键供体或氢键受体，并能够形成分子间氢键。

所述稳定化基团可以包含环基。环基的存在为稳定化基团提供刚性。优选地，至少两个氢键供体和氢键受体为环基的一部分。环基的刚性可以在彼此之间的预定位置保持氢键供体和氢键受体。因此，在稳定化基团中存在环基可以改善分子间氢键的强度。稳定化基团的非限定实例为谷氨酸酯基、5-吡咯烷酮甲酸酯基、水杨酸酯基、氨基酸基、山梨糖醇酯、单糖基，如葡萄糖基、果糖基、木糖基、半乳糖基、核糖基和脱氧核糖基、或二糖基，如蔗糖基、麦芽糖基和乳糖基。

所述水溶性树脂可以进一步包含桥连基。该桥连基可以将水溶性树脂的主链连接至稳定化基团。

在一种实施方案中，所述水溶性树脂包含水溶性主链，其中所述主链基本上由聚乙二醇链, 聚丙二醇链, 聚乙二醇-丙二醇链, 聚吡咯烷酮链, 聚乙烯基吡咯烷酮链, 聚乙烯醇链或多糖链构成；并且其中所述水溶性树脂进一步包含能够形成分子间氢键的稳定化基团，该稳定化基团包含2-吡咯烷酮部分, 水杨酸部分, 谷氨酸酯部分, 5-吡咯烷酮甲酸酯部分, 单糖部分或二糖部分。

可以独立地选择所述水溶性主链和所述稳定化基团。优选地，所述稳定化基团和所述主链是不同的，即稳定化基团与主链或主链单元不同。例如如果所述稳定化基团包含葡萄糖基团，则该骨架不包含葡萄糖部分。

在一种实施方案中，所述水溶性树脂包含水溶性主链，其中该主链基本上由聚乙二醇链, 聚丙二醇链, 聚乙二醇-丙二醇链, 聚吡咯烷酮链, 聚乙烯基吡咯烷酮链或聚乙烯醇链构成；并且其中所述水溶性树脂进一步包含能够形成分子间氢键的稳定化基团，该稳定化基团包括2-吡咯烷酮部分, 水杨酸部分, 谷氨酸酯部分或5-吡咯烷酮甲酸酯部分。

在另外的实施方案中，所述水溶性主链基本上由聚乙二醇链, 聚丙二醇链或聚乙二醇-丙二醇链构成，所述水溶性树脂进一步包含稳定化基团，该稳定化基团包含2-吡咯烷酮部分或水杨酸部分。

所述水溶性树脂能够与水形成氢桥。然而，当水从油墨蒸发时，没有更多的水可以形成氢桥。或者，所述稳定化基团可以在稳定化基团之间形成分子间氢键，从而可以形成可溶性树脂分子的网。油墨组合物的其他组分，如颜料颗粒或分散性树脂的颗粒，可以并入可溶性树脂分子的网中。不想受任何理论束缚，据信由水溶性树脂提供的位阻块可以防止或至少减缓着色剂和/或聚合物可分散的树脂颗粒的不可逆凝聚。所述水溶性树脂可以在水蒸发之后形成基质。着色剂颗粒和/或水分散性树脂颗粒可以在由水溶性树脂提供的基质中稳定。包含颜料和分散性树脂的颗粒的可溶性树脂分子的基质可以形成固体膜。因此，通过将油墨组分，如颜料颗粒或分散性树脂颗粒并入可溶性树脂分子的网中，可以通过固体膜中的可溶性树脂分子的网将这些颗粒稳定化。因此，当水已经从油墨组合物蒸发时，可溶性树脂分子的网可以稳定化这些颗粒。可溶性树脂分子之间的氢键可以为可逆键。这意味着分子间氢键可以破坏并随后再次形成。而且，当将能够形成氢桥的组分添加至可溶性树脂分子的网时，可以在该组分和形成网的可溶性树脂分子之间形成氢键。该组分可以为例如水。当将水加入通过可溶性树脂分子形成的网中时，可溶性树脂分子之间的分子间氢键可以（部分地）被水溶性树脂分子和水之间的氢键替换。包含可溶性树脂分子的网从而可以被部分破坏，并且可溶性树脂可以重新溶解于水中。而且，所述颗粒，如颜料颗粒和水分散性树脂颗粒可以重新分散于水中。因此，可以形成稳定的分散体。总之，包含稳定化基团的可溶性树脂能够使油墨可逆地干燥。

在喷墨打印机中，水和任选地其他溶剂从油墨组合物蒸发可能导致油墨组合物的固体组分如颜料颗粒或分散性树脂颗粒的沉淀。因此，当溶剂通过喷墨打印机的孔口蒸发时，例如当孔口为非活性时，固体油墨组分可以在喷嘴周围沉淀并堵塞孔口。例如通过使用湿巾擦拭喷嘴区域，包含水溶性树脂的根据本发明的油墨组合物能够使固体组分重新溶解或重新分散。因此，堵塞孔口可以成为可逆的。这样可以改善打印稳定性和打印头的寿命。

此外，将水溶性树脂添加至油墨可以降低卷纸。

在一种实施方案中，所述水溶性树脂为基本上非晶质的。如果水溶性树脂结晶，则可溶性树脂晶体可以形成独立的相，并且较少的可溶性树脂将存在于油墨组合物的液相中以使水分散性树脂颗粒和/或颜料颗粒稳定化。化合物的结晶可以取决于多个参数，其中一个是化合物的结晶度。另外，非限定性相关参数为例如温度、介质的极性和存在于介质中的其他组分的量。如果所述水溶性树脂为结晶组分，则所述水溶性树脂可以从油墨组合物结晶，取决于条件。所述水溶性树脂的结晶度可以通过适当地设计树脂结构而适当地调节。例如，通过选择具有多分散性的主链，树脂的结晶度可以降低。例如水溶性树脂的主链可以具有1.0至3.0的多分散性。例如，所述水溶性树脂可以具有1.1至2.5的多分散性。另外，主链的化学性质可以影响所述水溶性树脂的结晶度。如果主链具有不规则形状，存在于油墨组合物中的水溶性树脂的主链可能不堆积并因此所述水溶性树脂可能不结晶。如果树脂的主链为聚合物或低聚物，主链的形状的(不)规则度可以通过选择构成主链的一个合适的单体或多个合适单体适当地调节。在主链包含多个单体单元的情况下，主链的形状的不规则度可能由主链中不同的单体单元的不规则顺序导致。或者，主链的形状不规则度可以通过将立体分子，优选立体碳原子构造至主链中而增加。立体碳原子具有四个取代基。如果存在四个不同的取代基，则存在两个可能的构象，其中取代基可以在碳原子周围的空间排布。如果包含立体碳原子的组分不是光学纯的，则两种构象都存在。两种构象的存在可以为主链提供不规则形状，降低包含主链的水溶性树脂的结晶度。多个立体碳原子的存在甚至可以进一步增加主链形状的不规则度，从而进一步降低包含所述主链的水溶性树脂的结晶度。

不仅所述骨架可以包含立体碳原子，而且所述稳定化基团和/或连接基也可以包含立体碳原子以降低水溶性树脂的结晶度。

在一种实施方案中，所述水溶性树脂具有250 g/mol - 5000 g/mol，优选300 g/mol - 4000 g/mol，更优选350 g/mol - 3000 g/mol的数均分子量(M_n)。在M_n低于250 g/mol的情况下，所述水溶性树脂可以为挥发性的并可以从油墨组合物中蒸发。当水溶性树脂蒸发时，所述喷墨组合物，尤其其固体组分当水溶性树脂蒸发时，通过所述水溶性树脂可能不再稳定。在M_n高于5000 g/mol的情况下，则油墨组合物中水溶性树脂的混溶性可以降低并且粘度可以增大。

在一种实施方案中，所述水溶性树脂可以相对于总油墨组合物的1 wt%至30 wt%的量存在于所述油墨组合物中。优选地，所述水溶性树脂可以相对于总油墨组合物的3 wt%至20 wt%的量存在于所述油墨组合物中。如果所述水溶性树脂在油墨组合物中的量过低，则在水或水/助溶剂混合物蒸发之后，水分散性组分，如水分散性树脂和任选地水分散性颜料可能不再适当地稳定。如果水溶性树脂在所述油墨组合物中的量过高，则打印图像的强度和/或防水性可能降低。

在一种实施方案中，包含水溶性树脂的油墨组合物和该水分散性树脂是可固化的。例如，包含水溶性树脂的油墨组合物和该水分散性树脂可以是可热固化的。在已经将油墨施加于接收介质之后，溶剂例如水可以从油墨组合物蒸发并且该油墨组合物可以干燥。当干燥的油墨组合物稍后与水接触时，油墨组分可以重新溶解或重新分散，并且图像可以从接收介质除去。当水溶性可固化树脂是可固化的时，在被施加于接收介质之后该油墨固化，该水溶性树脂可能放宽(loose)其水溶解性，并且可以获得防水图像。该防水图像由于其防水性而可以适合户外应用。例如可以通过辐射如UV或通过加热进行固化。固化也称为融合。

根据本发明的水溶性树脂可以满足如下所示的通式：

　　　　式1

其中R₁代表H、烷基，如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、 或叔戊基；芳基，如苄基或萘基、烷基芳基，如甲基苄基、乙基苄基、丙基苄基、二甲基苄基、三甲基苄基、甲基乙基苄基、或甲基丙基苄基、烷氧基芳基，如甲氧基苄基、乙氧基苄基、甲氧基萘或乙氧基萘基、羟基、羟基烷基、或胺基，如伯胺基。

n为1至80，优选1至60，更优选2至30。由–[CH₂C*(R₁)O]-部分形成的主链可以为线性主链或支化主链。

R₂和R₃可以相同或不同，并且可以选自烷基，如基于烷基的二官能基团，如基于甲基、乙基、异丙基、正丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、线性或支化戊基、线性或支化己基、线性或支化庚基的二官能基团、基于烷氧基的二官能基团，如基于线性或支化烷氧基例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基的二官能基团、基于胺的二官能基团，如基于伯胺、仲胺或叔胺，例如甲胺、乙胺、丙胺、丁胺、戊胺、己胺、庚胺、辛胺、壬胺或癸胺的二官能基团。

R₄和R₅可以相同或不同，并且可以选自酯或酰胺基团，例如谷氨酸酯基团、5-吡咯烷酮甲酸酯、5-吡咯烷酮甲酰胺基团、水杨酸酯基团、氨基酸基团、山梨糖醇基团、单糖基团，如葡萄糖基、果糖基、木糖基、半乳糖基、核糖基和脱氧核糖基、或二糖基，如蔗糖基、麦芽糖基和乳糖基。

表1示出根据本发明的水溶性树脂的多个非限定性实例。

油墨载体

所述油墨组合物进一步包含水。水可以充当油墨组合物中的载体并可以溶解和/或分散油墨中的组分，如着色剂、分散性树脂和水溶性树脂。出于健康、安全和环境原因，使用水作为油墨组合物中的载体可能是有益的。当水蒸发时，例如在油墨液滴已经施加于接收介质之后，没有VOC（挥发性有机化合物）可以释放。此外，水蒸气可以降低火的危险，因为相比于很多有机溶剂水不是可燃性的。

任选地，可以将助溶剂加入油墨组合物中。可以加入助溶剂调节油墨组合物的性质，例如油墨的极性，可以通过将助溶剂加入油墨组合物中调节油墨的粘性和/或油墨在接收材料上的成膜性。

助溶剂可以相对于总油墨组合物的0 wt % - 40 wt%，例如相对于总油墨组合物2 wt % - 32 wt%的量存在于所述油墨组合物中。 助溶剂的非限定性实例为二醇、乙二醇、丙二醇、二乙二醇、甘油、1,2-丙二醇、吡咯烷酮、1,5-戊二醇、1,6-己二醇和1,2,6-己三醇。优选地，可以选择助溶剂以及添加至油墨组合物的助溶剂的量从而使水溶性树脂可溶于所得油墨载体中。

所述油墨组合物可以进一步包含附加组分。例如，该油墨组合物可以包含表面张力改性剂。该表面张力改性剂可以为具有表面活性并且不与乳胶组合物的其他组分反应的任何化合物。

合适的表面张力改性剂的实例为表面活性剂如Triton X系列(Triton X-100)，其为辛基苯酚乙氧基化物表面活性剂；气溶胶OT（磺基琥珀酸二辛脂钠盐）、SDS（十二烷基硫酸钠）和聚硅氧烷基表面活性剂(例如Byk 349)。

所述油墨组合物还可以包含保持油墨组合物的pH在预定范围的缓冲剂、杀真菌剂、杀微生物剂和抗氧化剂。

包含根据本发明的水溶性树脂的根据本发明的油墨组合物适合于使用喷墨打印装置将图像打印在图像接收介质上。

在本发明的一方面，提供制备根据本发明的水溶性树脂的方法，该方法包括如下步骤：

a) 提供主链前体，该水溶性树脂前体包含水溶性主链，该水溶性主链基本上由聚乙二醇链, 聚丙二醇链或聚乙二醇-丙二醇链组成；

b) 提供稳定化基团前体，该稳定化基团前体包含稳定化基团，该稳定化基团包含2-吡咯烷酮部分或水杨酸部分；

c) 将主链前体与稳定化基团前体偶联，从而形成水溶性树脂。

通过主链前体与稳定化基团前体反应例如在缩合反应中可以发生所述偶联。所述主链前体可以例如为聚醚链，如聚乙二醇链, 聚丙二醇链或聚乙二醇-丙二醇链、低聚氨基酸链或具有羟基端基的低聚醚链。所述稳定化基团前体可以包含例如羧酸基。主链前体和稳定化基团前体之间的缩合反应可以导致形成水溶性树脂，其包含例如酯官能团或酰胺官能团。然而，可以应用任何合适的偶联反应从主链前体和稳定化基团前体起始形成水溶性树脂。该反应可以在任何合适的温度下进行。例如，当该反应为缩合反应时，该反应可以在90℃ – 190℃的温度下进行。可以应用合适的溶剂。任选地，可以使用催化剂改善该反应的速率和/或选择性。

在一种实施方案中，所述方法进一步包括连接基前体。该连接基前体可以通过将稳定化基团和主链互相连接而将它们偶联。主链前体、稳定化基团前体和连接基前体的偶联可以在一个反应中进行，或可以将连接基在第一反应步骤中和第二反应步骤中偶联至主链前体和稳定化基团前体的第一个，所述连接基可以偶联至主链前体和稳定化基团前体的第二个，从而获得水溶性树脂。

在本发明的一方面中，提供了用于制备根据本发明的油墨组合物的方法，该方法包括如下步骤：

　提供水溶性树脂

　提供水

　提供着色剂

　提供包含水分散性树脂的分散体

　混合水溶性树脂、水、着色剂和水分散性树脂的分散体。

必须提供所述水溶性树脂、着色剂、水分散性树脂的分散体和水。可以提供净水溶性树脂和着色剂，或可以在溶液或分散体中提供它们。在着色剂为颜料的情况下，所述颜料优选作为分散体提供，如水性颜料分散体。包含所述水分散性树脂的分散体优选为水性分散体。可以一次性提供所述组分，或可以随后添加各组分。可以任何适合的顺序添加所述组分。可以在任何合适的温度例如室温下进行所述组分的混合。

可以将根据本发明的油墨组合物或通过根据本发明的方法获得的油墨组合物用于油墨，特别是用于喷墨过程中。本发明因此还涉及包含根据本发明的任意实施方案或采用根据本发明的任意实施方案的方法获得的水溶性树脂的喷墨油墨。

附图的简要描述

本发明将从本文下文提供的详细描述和仅以示例方式提供的示意性附图更全面地理解并且不限制本发明，并且其中：

图1示出喷墨打印系统的示意图。　

图2示出喷墨标印装置的示意图：A)和B)喷墨头组装件；C)喷墨头组装件的一部分的详细视图。

附图的详细描述

在附图中，相同的附图标记涉及相同的要素。

其中可以适当地使用根据本发明的油墨的打印方法参照图1和图2A –C中所示的附图描述。图1和2A-C分别示出喷墨打印系统和喷墨标印装置的示意图。

在图1中，示出接收介质P的片材。图像接收介质P可以由例如纸、卡板、标签储存品(label stock)、涂布纸、塑料、机械涂布纸或织物构成。或者，所述接收介质可以为网形式的介质（未示出）。如箭头50和51所示的运输方向并借助于输送机构12输送介质P。输送机构12可以是包括一个（如图1所示）或多个带的驱动带系统。或者，可以将一个或多个这样的带换成一个或多个鼓。可以取决于在打印过程的每步中片材输送的要求（例如片材对准精度）适当地构造输送机构，并且该输送机构可以因此包括一个或多个驱动带和/或一个或多个鼓。对于接收介质的片材的合适的传输，片材需要固定于输送机构。固定方式不受具体限制并可以选自静电固定、机械固定（例如夹具）和真空固定。其中，优选真空固定。

下文描述的打印方法包括如下步骤：介质预处理、图像形成、干燥和固定和任选的后处理。

图1示出接收介质P的片材可以运输至并通过第一预处理模块13，该模块可以包括预加热器，例如辐射加热器、电晕/等离子体处理单元、气体酸处理单元或任何上述的组合。任选地和随后地，在预处理液体施加元件14处，将预定量的预处理液体施加于接收介质P的表面上。具体地，将预处理液体从预处理液体的储存槽15提供至由双辊16和17构成的预处理液体施加元件14。可以用多孔树脂材料如海绵覆盖双辊的各表面。在首先将预处理液体提供至辅助辊16之后，将预处理液体转移至主辊17，并将预定量施加在接收介质P的表面上。随后，在其上提供预处理液体的图像接收介质P可以任选地加热并通过由在预处理液体施加元件14的下游位置安装的干燥加热器构成的干燥元件18干燥，从而将预处理液体中的含水量降低至预定范围。优选基于在接收介质P上提供的预处理液体中的总含水量将含水量降低至1.0重量%至30重量%。为了防止输送机构12被预处理液体污染，可以安装清洁单元（未示出）和/或输送机构可以包括如上所述的多个带或鼓。后面的测量防止输送机构，特别是打印区域中的输送机构的上游部分的污染。

图像形成

以这样一种方式进行图像形成使得使用装载喷墨油墨的喷墨打印机基于数字信号将油墨液滴从喷墨头喷出到打印介质上。根据本发明，所述喷墨油墨可以为喷射油墨。

尽管可以将单通道喷墨打印和多通道（即扫描）喷墨打印都用于图像形成，但优选使用单通道喷墨打印，因为其有效进行高速打印。单通道喷墨打印为喷墨记录方法，采用该方法通过在喷墨标印模块下接收介质的单通道将油墨液滴沉积在接收介质上以形成图像的全部像素。

在图1中，11代表包括由111, 112, 113和114表示的四个喷墨标印装置的喷墨标印模块，每一个喷墨标印装置被布置成喷出不同颜色的油墨（例如蓝绿色、品红色、黄色和黑色）。各头的喷嘴节距(pitch)为例如约360 dpi。在本发明中，"dpi"表示每2.54 cm的点数。

用于单通道喷墨打印的喷墨标印装置111, 112, 113, 114至少具有需要的打印范围的宽度的长度L，采用双箭头52表示，所述打印范围垂直于介质输送方向，由箭头50和51表示。所述喷墨标印装置可以包括长度至少为所述需要的打印范围的宽度的单一打印头。也可以通过合并两个或更多个喷墨头构造喷墨标印装置，从而使各个喷墨头的合并长度覆盖打印范围的整个宽度。这样构造的喷墨标印装置也称为打印头的页宽阵列(PWA)。图2A示出包括排列成两个平行排的7个单个喷墨头(201, 202, 203, 204, 205, 206, 207)的喷墨标印装置111 (112, 113, 114可以相同)，第一排包括四个喷墨头(201 - 204)和第二排包括三个喷墨头(205 - 207)，其以相对于第一排的喷墨头错列构造的形式排列。错列排列提供了在喷墨标印装置的长度方向上基本等距的喷嘴的页宽阵列。该错列构造也可能在第一排和第二排的喷墨头重叠的区域中提供过多的喷嘴，参见图2B中的70。错列可以进一步用于在喷墨标印装置的长度方向减小喷嘴节距（因此增大打印分辨率），例如通过排列喷墨头的第二排，从而使第二排的喷墨头的喷嘴位置通过减半喷嘴节距在喷墨标印装置的长度方向变化，该喷嘴节距为喷墨头中相邻喷嘴之间的距离d_喷嘴（参见图2C，其代表图2B中80的详细视图）。可以通过使用更多排的喷墨头进一步增大分辨率，将每一个喷墨头排列成每排喷嘴的位置在长度方向上相对于所有其他排的喷嘴位置移动。

在通过喷出油墨形成图像中，所使用的喷墨头（即打印头）可以为按需型或连续型喷墨头。作为油墨喷出系统，可以使用电-机械转化系统（例如单腔型、双腔型、bender型、活塞型、剪切模式型或共享壁型）或电-热转化系统（例如热喷墨型或Bubble Jet型（注册商品名））。其中，优选使用压电型喷墨记录头，其在通用图像形成方法中具有30 μm或更小的直径的喷嘴。

图1示出在预处理之后，将接收介质P输送至喷墨标印模块11的上游部分。然后通过从每个喷墨标印装置111, 112, 113和114喷出各颜色油墨进行图像形成，将所述喷墨标印装置排布成覆盖图像接收介质P的整个宽度。

任选地，可以在对接收介质温控的同时进行图像形成。出于此目的，可以将温控装置19布置成控制喷墨标印模块11下方的输送机构（例如带或鼓）的表面温度。可以使用温控装置19控制接收介质P的表面温度，例如在10℃至100℃的范围内。温控装置19可以包括加热器，如辐射加热器，和冷却装置，例如鼓冷风，从而控制接收介质的表面温度在所述范围内。随后和在打印的同时，将接收介质P传送至喷墨标印模块11的下游部分。

干燥和固定

在接收介质上已经形成图像之后，必须将印刷品干燥并必须将图像固定在接收介质上。干燥包括溶剂蒸发，特别是相对于所选择的接收介质具有差吸收特性的那些溶剂。

图1示意性地示出干燥和固定单元20，其可以包括加热器，例如辐射加热器。在图像已经形成之后，将印刷品传输并通过干燥和固定单元20。加热该印刷品从而使存在于打印图像中的溶剂蒸发（很大程度上是水）。可以通过提高干燥和固定单元20中的空气更新率来提高蒸发速度，因此提高干燥速度。同时，发生油墨的膜形成，因为印刷品被加热至高于最低膜形成温度(MFFT)的温度。印刷品在干燥和固定单元20中的滞留时间和干燥和固定单元20的操作温度得到优化，从而当印刷品离开干燥和固定单元20时，已经获得干燥和牢固的印刷品。如上所述，可以将固定和干燥单元20中的输送机构12与打印装置的预处理和打印部分的输送机构分离，并可以包括带或鼓。

后处理

为了提高印刷品的打印牢固度或其他性质，如光泽度，可以将印刷品后处理，其是打印过程的任选步骤。例如，可以通过层压印刷品后处理该印刷品。或者，后处理步骤包括将后处理液体施加（例如通过喷射）到涂布层表面上的步骤，在该涂布层表面上已经施加了喷墨油墨，从而在打印的记录介质上形成透明保护层。

迄今为止，记录的打印过程为图像形成步骤在具有预处理步骤（例如，施加（水性）预处理液体）和干燥和固定步骤的生产线上进行，全部都通过同一装置进行（参见图1）。然而，打印过程不限于上述实施方案。进行其中两个或更多个机器通过带式运输机、鼓式运输机或辊连接的方法，和施加预处理液体的步骤、干燥涂布溶液的（任选）步骤、喷出喷墨油墨形成图像的步骤和干燥和固定打印图像的步骤。然而，优选进行采用上述定义的在线图像形成方法的图像形成。

实验和实施例

材料

由Sigma Aldrich获得聚丙二醇(M_n ≈ 425 g/mol)。由Huntsman获得Jeffamine D-230和Jeffamine EDR-176。由Sigma Aldrich获得2-吡咯烷酮-5-甲酸、水杨酸和二甲苯。作为颜料，使用Pro-Jet™Black APD 1000。由Fujifilm作为水性颜料分散体获得该颜料。作为水分散性树脂，使用Neocryl™ A-1127。Neocryl™ A-1127为丙烯酸树脂并作为水性乳液获自DSM Neoresins。

由VWR获得注射器过滤器。该注射器过滤器具有尼龙膜，该膜具有0.45 μm的孔径。

除非另外说明，否则如所获得原样使用全部材料。

方法

油墨组合物的稳定性

将5 mL的油墨组合物填充到配有注射器过滤器的5 mL鲁尔锁注射器中。使油墨通过该过滤器。当油墨组合物的颜色在过滤之后不改变并且没有着色剂的可见残留在注射器过滤器时，认为该油墨组合物是稳定的。当过滤产生无色液体，并在过滤之后将注射器过滤器着色时，认为该油墨组合物不稳定。

再分散油墨组合物

将3 g所述油墨组合物在直径为5 cm的铝盘中称重，并在室温下在大气压下干燥16小时。在干燥之后，将残余物转移到玻璃烧瓶中，将等于从所述油墨组合物蒸发的溶剂量的量的溶剂加入该残余物中。该溶剂是所述油墨组合物中所使用的溶剂，因此使用水或水/助溶剂混合物。将该混合物在环境温度下搅拌一小时。在没有获得均匀混合物的情况下，认为该油墨不可再分散。在获得均匀混合物的情况下，认为油墨可再分散。针对上述喷墨油墨组合物，使用稳定性测试测试该可再分散油墨的稳定性。

再溶解的油墨组合物的稳定性

将5 mL的再分散油墨组合物填充到配有具有尼龙膜的注射器过滤器的5 mL鲁尔锁注射器中，该膜具有0.45 μm的孔径。使该再分散油墨通过该膜。当该油墨组合物的颜色在过滤之后不改变并没有可见的痕量着色剂留在注射器过滤器上时，认为该再分散油墨组合物为稳定的。当过滤获得无色液体并且在过滤之后该注射器过滤器被着色时，认为该再分散油墨组合物不稳定。

使用油墨组合物制备的印刷品的防水性

通过棒涂(rodcoating)将所述油墨组合物施加到乙烯基基底(8 cm *15 cm)上以在所述基底上获得8 μm厚的油墨组合物层。在低温或高温下将具有在其上施加的油墨组合物的基底干燥。通过使基底在室温下在环境压力下干燥1 - 4 h进行在低温下的干燥。通过使基底在炉中在60℃ - 80℃下在环境压力下干燥进行高温干燥5 – 15 min。通过用水漂洗所述基底测试所述喷墨油墨图像在所述基底上的防水性。当用水漂洗之后除去喷墨油墨图像时，认为印刷品不防水。当用水漂洗之后没有除去喷墨油墨图像时，认为该印刷品防水。

实验 1

水溶性树脂 (2) 的制备

将100 g的2-吡咯烷酮-5-甲酸 (0.78 mol)和94 g的Jeffamine D-230 (0.82.mol, 1.05 eq)称重并放在500 mL玻璃圆底烧瓶中。将40 mL的二甲苯加入该混合物中。将该圆底烧瓶装配Dean-Stark装置并为其配有氮气气氛。将该混合物加热至回流温度。当达到约150℃的温度时，获得均匀混合物。使该混合物在回流温度下反应24小时。在反应时间期间，通过Dean Stark装置除去形成的水。在该混合物在回流温度下反应24小时之后，使该混合物冷却并在减压下除去该溶剂并获得树脂。将该树脂转移到铝盘中并在炉中在150℃的温度和5 * 10^-2 mbar的压力下干燥16小时。制成的树脂2为透明玻璃材料。

通过分别在实验2 – 4中将所需量的主链前体和甲酸合并到配备有Dean-Stark分离器的圆底烧瓶中，以上述类似方式合成根据本发明的几种其他树脂(3 - 5)。

表2: 水溶性树脂

实验	树脂	主链前体	甲酸
				1	2	Jeffamine D230	2-吡咯烷酮-5- 甲酸
2	3	Jeffamine D230	水杨酸
				3	4	Jeffamine EDR-176	2-吡咯烷酮-5- 甲酸
4	5	聚丙二醇	2-吡咯烷酮-5- 甲酸

实施例 1

油墨组合物 (10) 的制备

将10 g的水溶性树脂 2称重并添加60 g去矿质水。搅拌该混合物。随后，添加含有Neocryl™ A-1127的乳液。然后，添加Pro-Jet™ Black APD 1000的水性分散体。添加一定量的含有Neocryl™ A-1127的乳液和含有Pro-Jet™Black APD 1000的分散体，从而使所得油墨组合物10含有10 wt%的水溶性树脂 2, 5 wt%的颜料Pro-Jet™黑APD 1000和10 wt%的Neocryl™ A-1127 水分散性树脂，其中重量百分比基于总油墨组合物10的重量。如果需要的话，加入水以获得含有需要量的所述组分的油墨组合物。

实施例 2

油墨组合物 (20) 的制备

将10 g的水溶性树脂 2称重并加入20 g的2-吡咯烷酮。搅拌该混合物，并将1 g的Dynol 607加入该均匀混合物中。随后，加入含有Neocryl™ A-1127的乳液。然后加入Pro-Jet™黑APD 1000的水性分散体。加入一定量含有Neocryl™ A-1127的乳液和含有Pro-Jet™Black APD 1000的分散体，从而使所得油墨组合物20包含10 wt%的水溶性树脂 2, 4 wt%的颜料Pro-Jet™黑APD 1000和5 wt%的Neocryl™ A-1127 水分散性树脂，其中重量百分比基于总油墨组合物20的重量。如果需要的话，加入水以获得包含需要量的所述组分的油墨组合物。

对比例 1

称重30 g的Neocryl™ A-1127乳液。向该水分散性树脂乳液中加入Pro-Jet™黑APD 1000的水性分散体和去矿质水。加入一定量的含有Pro-Jet™黑 APD 1000的分散体和水，从而使所得油墨组合物CE1包含5 wt%的颜料Pro-Jet™黑APD 1000和10 wt%的Neocryl™ A-1127 水分散性树脂，其中重量百分比基于总油墨组合物CE1的重量。

对比实验

油墨组合物的稳定性

在第一个对比实验中，将油墨组合物10 和20的稳定性与油墨组合物CE1的稳定性比较。如上所述测试稳定性并将结果总结在表3中。

表3:

	10	20	CE1
				油墨组合物的稳定性	稳定	稳定	稳定

当根据本发明的油墨组合物(油墨组合物10和20)和根据对比例(CE1)的油墨组合物尚未干燥时，二者都是稳定的。

再分散油墨组合物

如上所述在环境温度下干燥所述油墨组合物，并且研究它们的再分散能力。结果总结于表4中。

表4:

	10	20	CE1
				再分散能力	可再分散	可再分散	不可再分散

根据本发明的油墨(油墨组合物10和20)是可再分散的，而根据对比例(CE1)的油墨是不可再分散的。因此，当已经将水从油墨组合物10或20除去时，添加水至固体残余物可以导致该固体残余物再分散于水中。因此，认为油墨组合物10和20的固体组分的分散体是可逆的。据信通过包含稳定化基团的水溶性树脂提供可逆分散的能力。该油墨组合物CE1没有显示出所述油墨组合物的固体组分的可逆分散。

再分散油墨组合物的稳定性

在所述油墨组合物再分散之后测试其稳定性。结果总结于表5中。因为所述油墨组合物CE1示出不可再分散（或可再溶解），因此不能研究再分散的CE1油墨组合物的稳定性。

表5:

	10	20	CE1
				再分散的油墨组合物的稳定性	稳定	稳定	未测试

油墨组合物10和20，其为根据本发明的油墨组合物，在再分散所述油墨之后是稳定的。因此，根据本发明的油墨组合物10和20的油墨组分，不仅是可逆分散的，而且所得再分散油墨组合物也是稳定的分散体。因此，所述油墨组合物可能在再分散之后适合用作油墨。

使用油墨组合物制备的印刷品的防水性

如上所述测试使用油墨组合物制备的印刷品的防水性。借助于棒涂通过将油墨组合物10和20施加在接收介质上制备印刷品。对各油墨组合物研究两个样品。在一个实例中，在将油墨施加在接收介质上之后，在室温下干燥所述油墨组合物(分别为10, 20)。在第二个实例中，在升高的温度下在将油墨施加在接收介质上之后干燥所述油墨组合物(分别为10, 20)。结果总结于表6中。

表6:

	在室温下干燥	在高温下干燥
			使用油墨组合物10制备的印刷品的防水性	不防水	防水
使用油墨组合物20制备的印刷品的防水性	不防水	防水

针对油墨组合物10和20，当在已经将所述油墨组合物施加到接收介质上之后在室温下干燥所述油墨时，在用水漂洗所述接收介质之后，将施加到该接收介质上的油墨除去。针对油墨组合物10和20，当代替地在升高的温度下干燥所述油墨时，使用油墨组合物制备的印刷品为防水性的。因此，当在高温下干燥（融合）所述印刷品时，该印刷品成为防水性的。另一方面，当该印刷品在高温下未干燥时，根据本发明使用油墨组合物制备的印刷品不是防水性的。

当根据本发明的油墨组合物(10, 20)与并非根据本发明的组合物(对比例CE1)对比时，很明显在室温下干燥之后根据本发明的油墨组合物不能有效再分散并且该油墨组合物在升高的温度下干燥之后能够变得防水。另一方面，并非根据本发明的油墨组合物在室温下干燥之后不能有效再分散。

在本文中公开了本发明的具体实施方案；然而，理解为所公开的实施方案仅为本发明示例之用，其可以各种方式具体化。因此，本文公开的具体结构和功能细节不被理解为限定作用，而仅作为权利要求的基础和作为教导本领域技术人员的代表性基础以多方面地在实质上的和适当的具体结构中应用本发明。具体地，可以将在各个从属权利要求中出现和描述的特征以组合方式应用并在本文中公开这样的权利要求的任何组合。

此外，本文中使用的术语和短语并非意在限制；而是提供本发明的可理解的描述。本文中所使用的术语“a”或“an”定义为一种(个)或多于一种(个)。本文中使用的术语“多个”定义为至少两个或更多个。本文中使用的术语另一个定义为至少第二个或更多个。本文所使用的术语包括和/或具有定义为包含（即开放式语言）。

Claims (12)

1.一种油墨组合物，其包含：

a) 水;

b) 水分散性树脂;

c) 着色剂;

d) 水溶性树脂，该水溶性树脂包含主链和稳定化基团，该稳定化基团能够形成分子间氢键。

2.根据权利要求1的油墨组合物，其中该水溶性树脂能够在水蒸发之后形成基质，其中基质—所述水溶性树脂和所述着色剂被稳定化。

3.根据权利要求1或2的油墨组合物，其中该水溶性树脂的主链为水溶性主链。

4.根据权利要求3的油墨组合物，其中该水溶性树脂包含聚醚主链，优选[-CH₂CH₂O-]_n或[-CH₂CH(CH₃)O-]_n主链或其组合。

5.根据权利要求1的油墨组合物，其中该水溶性树脂为基本非晶质的。

6.根据权利要求1-5的油墨组合物，其中该水分散性树脂和该水溶性树脂是可固化的。

7.制备根据权利要求1的油墨组合物的方法，该方法包括如下步骤：

　提供水溶性树脂

　提供水

　提供着色剂

　提供包含该水分散性树脂的分散体

　混合该水溶性树脂、水、该着色剂和该水分散性树脂的分散体。

8.根据权利要求1的油墨组合物用于使用喷墨打印装置将图像打印到图像接收介质上的用途。

9.适用于根据权利要求1的油墨组合物的水溶性树脂，该树脂包含水溶性主链，该水溶性主链基本上由聚乙二醇链、聚丙二醇链或聚乙二醇-丙二醇链构成，该水溶性树脂进一步包含稳定化基团，该稳定化基团包含2-吡咯烷酮部分或水杨酸部分。

10.根据权利要求9的水溶性树脂，其中该稳定化基团通过桥连基偶联至所述主链，该桥连基选自：酰胺桥连基、氨酯桥连基、氨基甲酸酯桥连基或酯桥连基。

11.制备根据权利要求8-9任一项的水溶性树脂的方法，该方法包括如下步骤：

a) 提供主链前体，该水溶性树脂前体包含水溶性主链，该水溶性主链基本上由聚乙二醇链, 聚丙二醇链或聚乙二醇-丙二醇链构成；

b) 提供稳定化基团前体，该稳定化基团前体包含稳定化基团，该稳定化基团包含2-吡咯烷酮部分或水杨酸部分；

c) 将所述主链前体与该稳定化基团前体偶联，从而形成所述水溶性树脂。

12.根据权利要求9或10的水溶性树脂在油墨组合物中的用途。