CN113574122B - 着色剂溶剂体系、使用方法和物品 - Google Patents

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Abstract

本公开内容的方面涉及颜色组合物和使用该颜色组合物制造印刷层的方法以及可以包括该印刷层的物品。颜色组合物包含：‑约5重量百分比至30重量百分比的2‑吡咯烷酮、‑约15重量百分比至55重量百分比的环丁砜、‑约15重量百分比至55重量百分比的ε‑己内酯和‑约1重量百分比至25重量百分比的着色剂。

Description

着色剂溶剂体系、使用方法和物品
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年3月18日提交的题为“COLORANT SOLVENT SYSTEM,METHODSOF USE,AND ARTICLES”且指定的申请号为62/819,940的共同未决的美国临时申请的优先权，该临时申请通过引用以其整体并入本文。
背景
鞋类、衣服、配件或运动服通常是穿用者的表达源(a source of expression)，并且可以包括与团队相关联、与另一个制品(item)相协调的颜色，或者向使用者提供吸引人的或定制的制品。鞋类可以包括鞋面、鞋底夹层和用于缓冲的充气的囊或气袋，并且各自可以被着色以便成为表达源的一部分。
附图简述
图1A-图1M示出了包括根据本公开内容的结构的多种鞋类物品、服装物品、运动装备物品、容装物(container)物品、电子装备物品和视觉防护物(vision wear)物品，同时图1N-图1P图示了关于不同类型的鞋类的另外的细节。
图2图示了表A。
描述
本公开内容涉及可以用于在物品上产生印刷层的颜色组合物(colorcomposition)。颜色组合物包含多于一种溶剂或溶剂混合物以及至少一种着色剂。例如，颜色组合物可以包含含有2-吡咯烷酮、环丁砜、ε-己内酯的溶剂体系或溶剂混合物以及着色剂(例如，一种或更多种颜料、一种或更多种染料或其组合)。物品具有用于布置颜色组合物的表面，其中该表面包含聚合物材料。此外，可以使用印刷机将颜色组合物布置在物品上。颜色组合物与物品的聚合物材料和印刷设备的部件(例如，印刷头)两者具有良好的相容性。其他溶剂体系与聚合物材料相容并且很好地粘附到聚合物材料，但是快速降解印刷系统中的部件。另一个问题是，其他溶剂体系与印刷系统的部件相容，但是与聚合物材料不相容，在印刷时在聚合物材料上成珠(beading up)，或者在干燥时与聚合物材料不良地粘附。
印刷层可以通过将颜色组合物施加(例如，喷涂)到物品的表面上来形成，其中在施加颜色组合物之前，可以将第一层的第一组合物(例如，未交联聚合物的水性分散体)布置在表面上并且允许其干燥。换句话说，在允许第一层干燥之前，将颜色组合物施加到第一层。干燥可以包括主动干燥步骤或被动干燥。可选择地，颜色组合物可以被施加到物品的表面，并且然后第一组合物可以被施加到具有颜色组合物的表面，或者在又一种可选择方案中，第一组合物和颜色组合物可以被同时施加到物品的表面，然后在每种情况下允许干燥。以这种方式，颜色组合物中的着色剂可以被施加到物品以给出期望的颜色，其中印刷层可以在物品的表面上、渗透到表面中或两者。已经发现，干燥的印刷层特别好地结合到聚合物材料，这使其本身成为耐用的装饰涂层。印刷层可以被包括在鞋类物品、鞋类的部件、服装、服装的部件、运动装备或运动装备的部件上。
当与相对软的热塑性聚合物材料，特别是热塑性聚氨酯一起使用时，颜色组合物的溶剂体系可以渗透到聚合物材料中，携带与它一起的着色剂，产生印刷层，该印刷层至少部分地渗透到聚合物材料的表面下方，产生柔性但耐用的印刷层。此外，当在屏障膜上使用时，出人意料地，颜色组合物的着色剂很好地粘附并渗透到膜中，而不会对膜的气体屏障性质或柔性产生负面影响，同时仍然产生在屈折时不开裂的有品质的印刷图像。
本公开内容提供了一种颜色组合物，该颜色组合物包含：约5重量百分比至30重量百分比或任选地约5重量百分比-10重量百分比的2-吡咯烷酮、约15重量百分比至55重量百分比或任选地约25重量百分比-45重量百分比的环丁砜、约15重量百分比至55重量百分比或任选地约25重量百分比-45重量百分比的ε-己内酯，以及约1重量百分比至25重量百分比或任选地约1重量百分比-15重量百分比的着色剂。颜色组合物还可以包含选自以下中的一种或更多种的润湿剂：约0.01重量百分比至5重量百分比的二烷基二醇甲基醚或任选地二乙二醇甲基醚，或约0.01重量百分比至5重量百分比的聚醚硅氧烷共聚物，或其组合。颜色组合物可以包含酸性染料和季铵化合物。颜色组合物可以包含1重量百分比-15重量百分比的季铵化合物。颜色组合物包含摩尔比为约4:1至约1:4或约1.5:1至约1:1.5的酸性染料与季铵化合物。
本公开内容还提供了一种在物品上印刷的方法，该方法包括：将颜色组合物施加到物品的第一侧面上，其中物品的第一侧面包含聚合物材料，其中颜色组合物包含约5重量百分比-10重量百分比的2-吡咯烷酮、约25重量百分比-45重量百分比的环丁砜、约25重量百分比-45重量百分比的ε-己内酯和约1重量百分比-15重量百分比的染料；以及允许颜色组合物与物品的第一侧面接触干燥，在物品的第一侧面上形成印刷层。还提供了由该方法制成的物品。
在阅读以下编号的方面后将更好地理解本公开内容，这些方面不应与权利要求混淆。在一些情况下，下面编号的方面中的任何方面可以与本公开内容中别处描述的方面组合，并且这样的组合意图形成本公开内容的一部分。
方面1.一种颜色组合物，包含：约5重量百分比至30重量百分比或任选地约5重量百分比-10重量百分比的2-吡咯烷酮、约15重量百分比至55重量百分比或任选地约25重量百分比-45重量百分比的环丁砜、约15重量百分比至55重量百分比或任选地约25重量百分比-45重量百分比的ε-己内酯，以及约1重量百分比至25重量百分比或任选地约1重量百分比-15重量百分比的着色剂。
方面2.根据方面1所述的颜色组合物，还包含选自以下中的一种或更多种的润湿剂：约0.01重量百分比至5重量百分比的二乙二醇甲基醚或约0.01重量百分比至5重量百分比的聚醚硅氧烷共聚物或其组合。
方面3.根据任一前述方面所述的颜色组合物，其中着色剂包括一种或更多种颜料、染料或其组合。
方面4.根据任一前述方面所述的颜色组合物，其中所述染料选自酸性染料、金属络合物染料、碱性染料、分散染料、溶剂染料、聚合物染料、聚合物染料着色剂及其组合。
方面5.根据任一前述方面所述的颜色组合物，其中所述颜色组合物包含酸性染料和季铵化合物。
方面6.根据任一前述方面所述的颜色组合物，其中所述季铵化合物是四丁基铵化合物。
方面7.根据任一前述方面所述的颜色组合物，其中四烷基铵化合物是四丁基卤化铵。
方面8.根据任一前述方面所述的颜色组合物，其中所述颜色组合物包含1重量百分比-15重量百分比的季铵化合物。
方面9.根据任一前述方面所述的颜色组合物，其中颜色组合物包含摩尔比为约4:1至约1:4或从约1.5:1至约1:1.5的酸性染料与季铵化合物。
方面10.根据任一前述方面所述的颜色组合物，其中所述金属络合物染料选自偶氮金属络合物染料或蒽醌金属络合物染料。
方面11.根据任一前述方面所述的颜色组合物，其中所述颜料选自由以下组成的组：金属和金属氧化物颜料、碳颜料、粘土颜料、群青颜料及其组合。
方面12.一种在物品上印刷的方法，包括：
将颜色组合物施加到物品的第一侧面上，其中所述物品的所述第一侧面包含聚合物材料，其中所述颜色组合物包含约5重量百分比-10重量百分比的2-吡咯烷酮、约25重量百分比-45重量百分比的环丁砜、约25重量百分比-45重量百分比的ε-己内酯和约1重量百分比-15重量百分比的染料；以及
允许所述颜色组合物与所述物品的所述第一侧面接触干燥，在所述物品的所述第一侧面上形成印刷层。
方面13.根据任一前述方面所述的方法，其中将所述颜色组合物施加到所述物品的所述第一侧面上的步骤包括将所述颜色组合物施加到暴露在所述物品的所述第一侧面上的所述聚合物材料，并且在施加所述颜色组合物的步骤之后但在允许所述颜色组合物干燥的步骤之前，所述方法还包括允许所述颜色组合物渗透到所述聚合物材料中。
方面14.根据任一前述方面所述的方法，其中所述印刷层从所述物品的所述第一侧面的表面延伸到所述聚合物材料中。
方面15.根据任一前述方面所述的方法，其中所述聚合物材料包括一种或更多种聚氨酯、聚醚、聚酯、聚脲、聚酰胺、聚烯烃或其任何组合。
方面16.根据任一前述方面所述的方法，其中所述聚合物材料包括一种或更多种聚氨酯，任选地一种或更多种热塑性聚氨酯。
方面17.根据任一前述方面所述的方法，其中所述聚合物材料包括一种或更多种聚酯-聚氨酯共聚物，任选地一种或更多种热塑性聚酯-聚氨酯共聚物。
方面18.根据任一前述方面所述的方法，其中所述物品的所述第一侧面包括膜，并且所述膜包括包含所述聚合物材料的暴露层。
方面19.根据任一前述方面所述的方法，其中在允许所述颜色组合物干燥的步骤之后，所述物品的所述第一侧面对于20密耳的平均壁厚度具有对氮气的15cm3/m2·atm·天或更小的气体透过率。
方面20.根据任一前述方面所述的方法，其中膜是多层膜，所述多层膜包括与屏障材料的一个或更多个层交替的所述聚合物材料的两个或更多个层，所述屏障材料包括一种或更多种具有比所述聚合物材料低的气体渗透率的聚合物。
方面21.根据任一前述方面所述的方法，其中允许所述颜色组合物渗透到所述聚合物材料中的步骤包括允许所述颜色组合物渗透到膜的暴露层的外部部分中，其中所述膜的暴露层包括所述聚合物材料。
方面22.根据任一前述方面所述的方法，其中允许所述颜色组合物渗透到所述聚合物材料中的步骤包括允许所述颜色组合物渗透到膜的暴露层的外部部分中，但不渗透到邻近所述膜的暴露层的屏障材料的层中。
方面23.根据任一前述方面所述的方法，其中屏障材料包括一种或更多种乙烯-乙烯醇共聚物。
方面24.根据任一前述方面所述的方法，其中所述方法还包括：
在将所述颜色组合物施加到所述物品的所述第一侧面之前，将第一层的第一组合物施加到所述物品的所述第一侧面上的所述聚合物材料，将所述颜色组合物施加到所述物品的所述第一侧面的步骤包括在所述第一层的所述第一组合物保持湿润的同时将所述颜色组合物施加到所述第一层，并且允许所述颜色组合物干燥的步骤包括允许所述颜色组合物和所述第一层的所述第一组合物在所述物品的所述第一侧面上干燥。
方面25.根据任一前述方面所述的方法，其中所述第一组合物包含未交联聚合物的分散体。
方面26.根据任一前述方面所述的方法，其中在施加所述第一层和将所述颜色组合物施加到所述物品的所述第一侧面的步骤之后，允许所述颜色组合物渗透到所述第一层中且渗透到物品的第一侧面的聚合物材料中。
方面27.根据任一前述方面所述的方法，其中在所述物品的所述第一侧面上的所述印刷层包括所述第一层。
方面28.根据任一前述方面所述的方法，其中允许所述第一层的所述第一组合物在所述物品的所述第一侧面上干燥包括在所述物品的所述第一侧面上形成交联聚合物的基质。
方面29.根据任一前述方面所述的方法，其中交联聚合物的基质包括交联聚氨酯均聚物或共聚物或两者，并且任选地包括交联聚酯聚氨酯。
方面30.根据任一前述方面所述的方法，其中所述印刷层是弹性的并且是在所述颜色组合物的存在下使所述第一层交联的产物。
方面31.根据任一前述方面所述的方法，其中第一组合物包含未交联的热塑性聚氨酯聚合物。
方面32.根据任一前述方面所述的方法，其中第一组合物包含未交联聚合物的分散体，并且任选地其中所述分散体是未交联聚合物在水或水溶液的载体中的水性分散体。
方面33.根据任一前述方面所述的方法，其中所述印刷层包括使所述第一层的所述第一组合物交联的产物，并且其中第一组合物、颜色组合物或两者包含交联剂。
方面34.根据任一前述方面所述的方法，其中交联剂是水性交联剂，并且载体是水或水溶液。
方面35.根据任一前述方面所述的方法，其中所述印刷层是使所述第一层的所述第一组合物交联的产物，其中第一组合物包含有机溶剂，任选地其中第一组合物包含水和与水混溶的有机溶剂。
方面36.根据任一前述方面所述的方法，其中未交联聚合物的分散体包括未交联聚氨酯共聚物的水性分散体。
方面37.根据任一前述方面所述的方法，其中未交联聚合物的分散体包括未交联聚酯聚氨酯聚合物的水性分散体。
方面38.根据任一前述方面所述的方法，其中未交联聚氨酯共聚物是一种或更多种异氰酸酯与一种或更多种多元醇的聚合反应的产物，并且任选地一种或更多种异氰酸酯或一种或更多种多元醇或两者包含官能团，与通过使不包含所述官能团的大体上相同的一种或更多种异氰酸酯或一种或更多种多元醇或两者反应而形成的未交联聚氨酯共聚物相比，所述官能团增加了所述未交联聚氨酯共聚物的水分散性。
方面39.根据任一前述方面所述的方法，其中未交联聚合物的分散体包括交联剂、颜料或染料中的一种或更多种。
方面40.根据任一前述方面所述的方法，其中所述颜色组合物是根据方面3-11中任一项所述的颜色组合物。
方面41.根据任一前述方面所述的方法，其中施加所述颜色组合物包括将所述颜色组合物喷涂到所述第一层上。
方面42.根据任一前述方面所述的方法，其中施加所述颜色组合物包括：将所述颜色组合物印刷在所述第一层上。
方面43.根据任一前述方面所述的方法，其中所述印刷包括将所述颜色组合物喷射、喷涂、滴落或其组合到所述第一层上。
方面44.根据任一前述方面所述的方法，其中所述物品是囊。
方面45.根据任一前述方面所述的方法，其中囊是密封的、流体填充的囊。
方面46.根据任一前述方面所述的方法，其中所述物品的所述第一侧面是囊的弯曲侧面。
方面47.一种物品，包括：根据方面12-46所述的方法的产品。
方面48.一种制造鞋类物品的方法，包括：
将第一部件和根据方面47所述的物品彼此附连，从而形成鞋类物品。
方面49.一种鞋类物品，包括：根据方面48所述的方法的产品。
方面50.一种物品，包括：
具有第一侧面的物品，所述第一侧面包含聚合物材料，聚合物材料构成印刷层。
方面51.根据任一前述方面所述的物品，其中所述印刷层是颜色组合物的干燥的产物，其中颜色组合物包含约5重量百分比-10重量百分比的2-吡咯烷酮、约25重量百分比-45重量百分比的环丁砜、约25重量百分比-45重量百分比的ε-己内酯和约1重量百分比-15重量百分比的着色剂。
方面52.根据任一前述方面所述的物品，其中所述聚合物材料包括一种或更多种聚氨酯、聚醚、聚酯、聚脲、聚酰胺、聚烯烃或其任何组合。
方面53.根据任一前述方面所述的物品，其中所述聚合物材料包括一种或更多种聚氨酯，任选地一种或更多种热塑性聚氨酯。
方面54.根据任一前述方面所述的物品，其中所述聚合物材料包括一种或更多种聚酯-聚氨酯共聚物，任选地一种或更多种热塑性聚酯-聚氨酯共聚物。
方面55.根据任一前述方面所述的物品，其中所述物品的所述第一侧面包括膜，并且所述膜包括包含聚合物材料的暴露层。
方面56.根据任一前述方面所述的物品，其中所述物品的所述第一侧面对于20密耳的平均壁厚度具有对氮气的15cm3/m2·atm·天或更小的气体透过率。
方面57.根据任一前述方面所述的物品，其中膜是多层膜，所述多层膜包括与屏障材料的一个或更多个层交替的所述聚合物材料的两个或更多个层，所述屏障材料包括一种或更多种具有比所述聚合物材料低的气体渗透率的聚合物。
方面58.根据任一前述方面所述的物品，其中所述印刷层渗透到膜的暴露层的外部部分中，其中膜的暴露层包含聚合物材料。
方面59.根据任一前述方面所述的物品，其中所述印刷层渗透到膜的暴露层的外部部分中，但不渗透到邻近膜的暴露层的屏障材料的层中。
方面60.根据任一前述方面所述的物品，其中屏障材料包括一种或更多种乙烯-乙烯醇共聚物。
方面61.根据任一前述方面所述的物品，其中所述印刷层是颜色组合物和第一组合物的干燥的产物，其中第一组合物包含聚合物的分散体。
方面62.根据任一前述方面所述的物品，其中所述印刷层包括交联聚合物的基质。
方面63.根据任一前述方面所述的物品，其中交联聚合物的基质包括交联聚氨酯均聚物或共聚物或两者，并且任选地包括交联聚酯聚氨酯。
方面64.根据任一前述方面所述的物品，其中所述印刷层包括使第一组合物交联的产物，并且任选地其中第一组合物包含未交联聚氨酯聚合物，并且任选地其中未交联聚氨酯聚合物是热塑性聚氨酯聚合物。
方面65.根据任一前述方面所述的方法，其中第一组合物包含未交联的热塑性聚氨酯聚合物。
方面66.根据任一前述方面所述的方法，其中第一组合物包含未交联聚合物的分散体，并且任选地其中所述分散体是未交联聚合物在水或水溶液的载体中的水性分散体。
方面67.根据任一前述方面所述的方法，其中所述印刷层包括使第一层的第一组合物交联的产物，并且其中第一组合物、颜色组合物或两者包含交联剂。
方面68.根据任一前述方面所述的方法，其中交联剂是水性交联剂，并且载体是水或水溶液。
方面69.根据任一前述方面所述的方法，其中所述印刷层是使第一层的第一组合物交联的产物，其中第一组合物包含有机溶剂，任选地其中第一组合物包含水和与水混溶的有机溶剂。
方面70.根据任一前述方面所述的方法，其中未交联聚合物的分散体包括未交联聚氨酯共聚物的水性分散体。
方面71.根据任一前述方面所述的方法，其中未交联聚合物的分散体包括未交联聚酯聚氨酯聚合物的水性分散体。
方面72.根据任一前述方面所述的方法，其中未交联聚氨酯共聚物是一种或更多种异氰酸酯与一种或更多种多元醇的聚合反应的产物，并且任选地一种或更多种异氰酸酯或一种或更多种多元醇或两者包含官能团，与通过使不包含所述官能团的大体上相同的一种或更多种异氰酸酯或一种或更多种多元醇或两者反应而形成的未交联聚氨酯共聚物相比，所述官能团增加了所述未交联聚氨酯共聚物的水分散性。
方面73.根据任一前述方面所述的物品，其中所述物品是鞋类或鞋类的部件、服装或服装的部件、运动装备或运动装备的部件。
现在已经大致上描述了本公开内容的实施方案，将更详细地描述关于实施方案的另外的论述。
本公开内容不限于所描述的特定实施方案，且因此当然可以改变。本文使用的术语仅用于描述特定实施方案的目的，而不意图是限制性的，因为本公开内容的范围将仅由所附权利要求限制。
当提供值的范围时，在该范围的上限和下限之间的每一个中间值(以下限单位的十分之一为单位，除非上下文另有明确指示)以及该陈述的范围中的任何其他陈述的值或中间值被包含在本公开内容中。这些较小范围的上限和下限可以独立地被包括在较小范围中，并且也被包含在本公开内容中，受制于所陈述的范围中任何特定排除的限值。当所陈述的范围包括限值中的一个或两个时，排除那些包括的限值中的任一个或两个的范围也被包括在本公开内容中。
在阅读本公开内容时对本领域技术人员来说将明显的是，本文描述和示出的各种实施方案中的每个具有离散的部件和特征，这些部件和特征可以在不偏离本公开内容的范围或精神的情况下与其他若干实施方案中的任一个的特征容易地分离或组合。任何叙述的方法可以以叙述的事件的顺序或以逻辑上可能的任何其他顺序来进行。
除非另有说明，否则本公开内容的实施方案将采用本领域技术范围内的材料科学、化学、纺织、聚合物化学及类似技术的技术。这样的技术在文献中被充分解释。
除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与材料科学、化学、纺织、聚合物化学及类似领域的领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。尽管与本文描述的方法和材料类似或等同的方法和材料可以用于本公开内容的实践或测试中，但本文描述了合适的方法和材料。
如说明书和所附权利要求中使用的，单数形式“一(a)”、“一(an)”和“该(the)”可以包括复数指示物，除非上下文另有明确指示。因此，例如，提及“一个支撑物”包括多于一个支撑物。在本说明书和所附的权利要求中，将提及许多术语，这些术语应被定义为具有以下含义，除非相反的意图是明显的。
现在已经简要地描述了本公开内容，将描述另外的特征。本公开内容涉及颜色组合物和使用该颜色组合物制造印刷层的方法以及可以包括该印刷层的物品。
颜色组合物包含多于一种溶剂或溶剂混合物以及至少一种着色剂。颜色组合物的溶剂可以是水溶性有机溶剂。在20摄氏度和1大气压在醇待被用于染料溶液中的浓度确定颜色组合物中以特定量使用的特定有机溶剂的水溶性；如果有机溶剂在20摄氏度和1大气压在醇待被用于染料溶液中并且不形成任何单独的相或层的浓度完全地溶解或完全地可混溶于水中，则有机溶剂是水溶性的。颜色组合物可以大体上不含(例如，约90百分比或更多、约95百分比或更多、约99百分比或更多、约99.9百分比或更多)或完全不含n-甲基吡咯烷酮(NMP)。颜色组合物可以包含润湿剂，诸如二乙二醇甲基醚或聚醚硅氧烷共聚物。每种润湿剂可以是颜色组合物的约0.01重量百分比至5重量百分比。关于“基本上由......组成”，溶剂混合物不包括其他溶剂，但可以包括其他非溶剂组分，诸如染料、颜料、表面活性剂及类似物。
可以使用的水溶性有机溶剂包括醇，诸如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇和甘油；酮，诸如丙酮和甲基乙基酮；酯，诸如乙酸丁酯，其以有限的量可溶于水中；以及二醇醚和二醇醚酯(特别是乙酸酯)，诸如乙二醇单丁醚乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯和丙二醇单甲醚乙酸酯。
水溶性有机溶剂可以以用于制备颜色组合物的水性介质的按体积计高达约50百分比、或按体积计高达约25百分比、或按体积计从约1百分比至约50百分比、或按体积计从约5百分比至约40百分比、或按体积计从约10百分比至约30百分比、或按体积计从约15百分比至约25百分比的浓度被包含。是否使用有机溶剂和使用多少有机溶剂可以根据被使用的哪种染料和施加方法而变化。
例如，水溶性有机溶剂可以是吡咯烷酮、环丁砜、ε-己内酯或其组合。颜色组合物可以包含约5重量百分比至约20重量百分比的吡咯烷酮、约30重量百分比至约60重量百分比的环丁砜、约30重量百分比至约60重量百分比的ε-己内酯和约2重量百分比至约20重量百分比的染料。颜色组合物可以包含约10重量百分比的吡咯烷酮、约45重量百分比的环丁砜、约45重量百分比的ε-己内酯，并且可以在混合溶剂之后添加一种或更多种染料(例如，在溶剂混合之后约5重量百分比)。
除了溶剂以外，颜色组合物还包含着色剂，该着色剂可以是染料，诸如阴离子染料、阳离子染料、直接染料、金属络合物染料、碱性染料、分散染料、溶剂染料、聚合物染料、聚合物染料着色剂或非离子染料，其中颜色组合物和印刷层可以包括一种或更多种染料和/或一种或更多种类型的染料。染料可以是与水混溶的染料。染料可以是溶解的染料。阴离子染料可以是酸性染料。
酸性染料是水溶性阴离子染料。酸性染料有很多种，从暗淡的色调(dull tone)到鲜艳的色泽(brilliant shade)。化学上，酸性染料包括偶氮化合物、蒽醌化合物和三芳基甲烷化合物。由染色师及配色师协会(Society of Dyers and Colourists)(UK)和美国纺织化学师与染色师协会(American Association of Textile Chemists and Colorists)(USA)联合出版的“颜色指数”(C.I.)是用于大规模着色目的的最广泛的染料和颜料的简编，包括在2000个C.I.通用名称下的12000种产品。在C.I.中，每种化合物被提供有两个数字，该两个数字指的是颜色分类和化学分类。“通用名称”指的是应用领域和/或着色方法，而另一个数字是“构造号(constitution number)”。酸性染料的实例包括酸性黄1、17、23、25、34、42、44、49、61、79、99、110、116、127、151、158:1、159、166、169、194、199、204、220、232、241、246和250；酸性红1、14、17、18、42、57、88、97、118、119、151、183、184、186、194、195、198、211、225、226、249、251、257、260、266、278、283、315、336、337、357、359、361、362、374、405、407、414、418、419和447；酸性紫3、5、7、17、54、90和92；酸性棕4、14、15、45、50、58、75、97、98、147、160:1、161、165、191、235、239、248、282、283、289、298、322、343、349、354、355、357、365、384、392、402、414、420、422、425、432和434；酸性橙3、7、10、19、33、56、60、61、67、74、80、86、94、139、142、144、154和162；酸性蓝1、7、9、15、92、133、158、185、193、277、277:1、314、324、335和342；酸性绿1、12、68:1、73、80、104、114和119；酸性黑1、26、52、58、60、64、65、71、82、84、107、164、172、187、194、207、210、234、235以及这些的组合。酸性染料可以在颜色组合物中单独使用或以任何组合使用。
酸性染料和非离子分散染料可商购自许多来源，包括以商品名TELON的DystarL.P.,Charlotte,NC；以商品名ERIONYL和TECTILON的Huntsman Corporation,woodsland,TX,USA；以商品名BASACID的BASF SE,Ludwigshafen,Germany；以及以商品名Bemacid的Bezema AG,Montlingen,Switzerland。
着色剂可以包括染料和季铵盐(例如，季(四烷基)铵盐)，特别是当染料是酸性染料时。季铵盐可以包括附接到N原子的四个基团，其中每个基团可以独立地选自烃基团R(例如，R可以是烷基基团，诸如C1至C6烷基基团)或非烃链诸如醚(-C(O)-R1(例如，R1可以是烷基基团，诸如C1至C6烷基基团))、酯(-C(O)-O-R1(例如，R1可以是烷基基团，诸如C1至C6烷基基团))和酰胺(-C(O)-NR1R2(例如，R1和R2可以各自独立地是烷基基团，诸如C1至C6烷基基团))。季(四烷基)铵盐可以与染料(例如酸性染料)反应以形成可以用于颜色组合物和印刷层的络合染料。“烷基”基团可以包括C1至C10烷基基团。季(四烷基)铵盐可以选自可溶性四丁基铵化合物和四己基铵化合物。应当选择季铵盐的抗衡离子，使得季铵盐与染料(例如阴离子染料)形成稳定的溶液。季铵化合物可以是例如卤化物(诸如氯化物、溴化物或碘化物)、氢氧化物、硫酸盐、亚硫酸盐、碳酸盐、高氯酸盐、氯酸盐、溴酸盐、碘酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、磷酸盐、亚磷酸盐、六氟亚磷酸盐、硼酸盐、四氟硼酸盐、氰化物、异氰化物、叠氮化物、硫代硫酸盐、硫代氰酸盐或羧酸盐(诸如乙酸盐或草酸盐)。四烷基铵化合物可以是或可以包括四丁基卤化铵或四己基卤化铵，特别是四丁基溴化铵或四丁基氯化铵或四己基溴化铵或四己基氯化铵。颜色组合物和印刷层(固化前)可以包含约1重量百分比至15重量百分比的季铵盐。酸性染料与季铵化合物的摩尔比可以在从约4:1至1:4或约1.5:1至1:1.5的范围。
现在已经描述了颜色组合物的组分，可以将颜色组合物布置到物品(例如，包含聚合物材料)上以形成印刷层。通常，可以在将颜色组合物布置到物品上并且允许干燥(例如，使用热和/或定向空气(directed air)或气体的主动干燥或者允许在环境条件下或在工艺期间存在的条件下干燥的被动干燥)之后形成印刷层。
印刷层可以包括在物品的表面(例如，聚合物材料)上和/或在着色剂已经渗透到其上或其中的表面的区域上沉积的少量着色剂或着色剂的薄层。印刷层的厚度可以基于聚合物材料的性质、施加到聚合物材料的颜色组合物的量、施加的条件(例如温度、压力、允许干燥的时间、允许干燥的方法)等跨过物品的表面变化。印刷层的厚度可以是约0.01μm至1000μm。
印刷层可以在物品的外(最外层)表面上，或者在物品的内表面上，或者被布置在多层物品的层之间，或者它们的组合，其中表面可以是平的或弯曲的(例如，凹形的、凸形的)。印刷层可以被化学地结合(例如共价结合、离子结合、氢键结合及类似结合)到物品的表面。
将颜色组合物施加到物品的第一侧面上可以包括将颜色组合物施加到暴露在物品的第一侧面上的聚合物材料，并且在施加颜色组合物的步骤之后但在允许颜色组合物干燥的步骤之前，方法还包括允许颜色组合物渗透到聚合物材料中。可以在当第一组合物是湿的或保持湿润时将颜色组合物布置到物品上的第一组合物上，并且然后允许颜色组合物和第一组合物干燥之后形成印刷层。印刷层从物品的表面延伸到聚合物材料中。
在一个方面中，如果颜色组合物的溶剂可以渗透聚合物材料以产生耐用的印刷层，则第一层可以被认为是湿的。在另一个方面中，如果第一层是粘性的并且颜色组合物的溶剂可以渗透聚合物材料以产生耐用的印刷层，则第一层可以被认为是湿的。在另一个方面中，如果第一层小于100％干燥以形成固体材料层并且颜色组合物的溶剂可以渗透聚合物材料以产生耐用的印刷层，则第一层可以被认为是湿的。
物品可以包括在物品的外表面上的膜(例如，聚合物材料)和邻近该膜的在与膜外表面相对的侧面上的屏障材料(例如，囊)。允许颜色组合物渗透到聚合物材料中的步骤包括允许颜色组合物渗透到膜的暴露层的外部部分中。可选择地，允许颜色组合物渗透到聚合物材料中的步骤包括允许颜色组合物渗透到膜的暴露层的外部部分中，但不渗透到邻近膜的暴露层的屏障材料的层中。
第一组合物可以包含未交联聚合物的分散体(例如，未交联聚氨酯的水性分散体)。颜色组合物和未交联聚合物的水性分散体可以在物品的外(最外层)表面上或者在物品的内表面上、或者布置在多层物品的层之间，或者它们的组合上形成印刷层。颜色组合物可以至少部分地渗透物品的聚合物材料和/或在表面上形成层。未交联聚合物的分散体可以被固化。印刷层可以被化学地结合到物品的表面。
本公开内容提供了一种包括印刷层的物品，该物品可以并入到许多不同类型的制造的物品中。物品(例如，较大物品的一部分)可以被包括在、附连到或并入物品诸如鞋类物品、鞋类的部件、服装、服装的部件、运动装备或运动装备的部件中。特别地，物品可以包括鞋类(例如，礼服鞋、运动鞋类、登山靴、工作靴或类似鞋)、溜冰鞋(例如，曲棍球溜冰鞋、花样滑冰鞋、直排式溜冰鞋、轮式溜冰鞋或类似鞋)、服装(例如，衬衫、运动衫、裤子、短裤、手套、眼镜、袜子、带沿帽、便帽、夹克、内衣)、机车装备(例如，自行车、摩托车、滑板、汽车、卡车、船、冲浪板、雪橇、滑雪板等)、球(例如，英式足球、橄榄球、篮球、儿童足球(kickball)等)、包(例如，背包的带)、自行车座位、鞍座、个人防护物品(例如，头盔、护胫、曲棍球手套、胸部保护器)、家具物品或新奇制品(novelty item)。当用于鞋类或溜冰鞋时，囊可以用作作为鞋底结构的部件的缓冲元件。此外，囊可以用作背包或其他包的带中的缓冲元件。
本公开内容的鞋类物品可以被设计用于多种用途，诸如体育用途、运动用途、军事用途、工作相关的用途、娱乐用途或休闲用途。主要地，鞋类物品意图在未铺砌的表面(部分或全部)上户外使用，诸如在包括草、草皮、砾石、沙子、尘土、粘土、泥浆及类似物中的一种或更多种的地面上使用，无论是作为运动表演表面还是作为一般户外表面。然而，鞋类物品对于室内应用，诸如例如包括尘土比赛表面的室内运动(例如，带有尘土内场的室内棒球场)也可以是合意的。
鞋类物品可以被设计用于户外体育活动，诸如国际足球(football)/英式足球(soccer)、高尔夫、美式橄榄球、英式橄榄球、棒球、跑步、田径、自行车(例如，公路自行车和山地自行车)以及类似体育活动。鞋类物品可以任选地包括附着摩擦力元件(例如，凸耳、防滑件(cleat)、嵌钉(stud)和鞋钉(spike)以及胎面图案)，以在柔软和光滑的表面上提供附着摩擦力。防滑件、嵌钉和鞋钉通常被包括在设计为用于运动诸如国际足球/英式足球、高尔夫、美式橄榄球、英式橄榄球、棒球以及类似运动的鞋类中，这些运动经常在未铺砌的表面上进行。凸耳和/或增强的胎面图案通常被包括在设计为用于在恶劣户外条件诸如越野跑、徒步旅行和军事用途下使用的包括靴子的鞋类中。
包括印刷层的物品可以并入到许多不同类型的制造的物品诸如鞋类或衣服服装中。例如，物品可以并入到鞋的上部或下部中以提供装饰特征，或者可以并入到背包中。物品可以是包括印刷层的囊，其中囊可以并入到许多不同类型的制造的物品诸如鞋类或衣服服装中。囊可以用作背包或其他包的带中的缓冲元件。当囊并入到鞋类中时，囊可以并入到鞋底中，鞋底可以被附连到鞋面以及其他部件以形成鞋类。在这点上，囊的一个或更多个部分可以是可见的(例如，不被覆盖)，使得印刷层可以被观察物品的人看到。例如，囊可以用于鞋的鞋底中，其中囊的一个或更多个部分被暴露或者可以以其他方式通过鞋底或鞋的其他部分中的开口被看到。本公开内容可以提供在囊上可以包括印刷层的物品，这提供了稳健且视觉上吸引人的物品。印刷层可以为鞋类提供装饰特征。
图1A-图1M图示了包括本公开内容的印刷层的鞋类、服装、运动装备、容装物、电子装备和视觉防护物。包括印刷层的结构或印刷层本身可以由散列的区域12A'/12M'-12A”/12M'表示。提供印刷层的位置仅仅是为了指示结构可以被定位的一个可能的区域。此外，在一些图中图示出了两个位置并且在其他图中图示出了一个位置，但是这仅仅是为了说明的目的，因为制品可以包括一个或多于一个印刷层，其中尺寸和位置可以基于制品来确定。位于每个制品上的印刷层可以代表数字、字母、符号、设计、徽标、图形标记、图标、商标或类似物。
图1N(a)和图1N(b)图示了包括鞋底结构104和鞋面102的鞋类物品100的透视图和侧视图。印刷层可以由112a和112b表示。鞋底结构104被固定到鞋面102并且当穿着鞋类物品100时鞋底结构104在足部和地面之间延伸。鞋底结构104的主要元件是鞋底夹层114和鞋外底112。鞋底夹层114被固定到鞋面102的下部区域，并且可以由聚合物泡沫或另一种合适的材料形成。在其他构造中，鞋底夹层114可以并入流体填充室、板、调节器和/或进一步减弱力、提高稳定性或影响足部的运动的其他元件。鞋外底112被固定到鞋底夹层114的下表面并且可以由例如被纹理化以赋予附着摩擦力的耐磨的橡胶材料形成。鞋面102可以由多种元件(例如，鞋带、鞋舌、鞋领)形成，这些元件组合提供用于牢固地且舒适地容纳足部的结构。虽然鞋面102的构造可以显著变化，但是多种元件通常界定鞋面102内用于相对于鞋底结构104容纳足部并且固定足部的空间。鞋面102内的空间的表面被成形以容纳足部并且可以在足部的脚背和脚趾区域上、沿着足部的内侧面和外侧面、在足部下并且围绕足部的足跟区域延伸。鞋面102可以由缝合或结合在一起的一种或更多种材料制成，所述材料诸如纺织品、聚合物泡沫、皮革、合成皮革及类似物。虽然鞋底结构104和鞋面102的这种构造提供了可以与鞋面结合使用的鞋底结构的实例，但是也可以使用鞋底结构104和/或鞋面102的多种其他常规的或非常规的构造。因此，鞋底结构104和/或鞋面102的构造和特征可以显著变化。
图1O(a)和图1O(b)图示了包括鞋底结构134和鞋面132的鞋类物品130的透视图和侧视图。印刷层可以由136a和136b/136b'表示。鞋底结构134被固定到鞋面132并且当穿着鞋类物品130时鞋底结构134在足部和地面之间延伸。鞋面132可以由多种元件(例如，鞋带、鞋舌、鞋领)形成，这些元件组合提供用于牢固地且舒适地容纳足部的结构。虽然鞋面132的构造可以显著变化，但是多种元件通常界定鞋面132内用于相对于鞋底结构134容纳足部并且固定足部的空间。鞋面132内的空间的表面被成形以容纳足部并且可以在足部的脚背和脚趾区域上、沿着足部的内侧面和外侧面、在足部下并且围绕足部的足跟区域延伸。鞋面132可以由缝合或结合在一起的一种或更多种材料制成，所述材料诸如包括天然皮革和合成皮革的纺织品、模制的聚合物部件、聚合物泡沫及类似物。
鞋底结构134的主要元件是鞋前部部件142、鞋跟部件144和鞋外底146。鞋前部部件142和鞋跟部件144中的每一个直接地或间接地被固定到鞋面132的下部区域，并且由封闭流体的聚合物材料形成，所述流体可以是气体、液体或凝胶。例如，在行走和跑步期间，鞋前部部件142和鞋跟部件144在足部和地面之间压缩，从而减弱地面反作用力。也就是说，鞋前部部件142和鞋跟部件144被充气，并且可以用流体加压以缓冲足部。鞋外底146被固定到鞋前部部件142和鞋跟部件144的下部区域，并且可以由被纹理化以赋予附着摩擦力的耐磨的橡胶材料形成。鞋前部部件142可以由一种或更多种聚合物(例如，一个或更多个聚合物膜的层)制成，所述聚合物形成包含诸如气体的流体的多于一个室。该多于一个室可以是独立的或流体互连的。类似地，鞋跟部件144可以由一种或更多种聚合物(例如，一个或更多个聚合物膜的层)制成，所述聚合物形成包含诸如气体的流体并且也可以是独立的或流体互连的多于一个室。在一些构造中，鞋底结构134可以包括泡沫层，例如，该泡沫层在鞋面132与鞋前部部件142和鞋跟部件144中的一个或两者之间延伸，或者泡沫元件可以位于鞋前部部件142和鞋跟部件144的下部区域中的凹陷部内。在其他构造中，鞋底结构134可以并入例如进一步减弱力、提高稳定性或影响足部的运动的板、调节器、绷帮元件(lastingelement)或运动控制构件。虽然鞋底结构134和鞋面132的所描绘的构造提供了可以与鞋面结合使用的鞋底结构的实例，但是也可以使用鞋底结构134和/或鞋面132的多种其他常规的或非常规的构造。因此，鞋底结构134和/或鞋面132的构造和特征可以显著变化。
图1O(c)是描绘鞋面132和鞋跟部件144的A-A的横截面视图。印刷层136b可以被布置在鞋跟部件144的外壁上，或者可择选地或任选地，印刷层136b'可以被布置在鞋跟部件144的内壁上。
图1P(a)和图1P(b)图示了包括附着摩擦力元件168的鞋类物品160的透视图和侧视图。印刷层可以由172a和172b表示。鞋类物品160包括鞋面162和鞋底结构164，其中鞋面162被固定到鞋底结构164。鞋底结构164可以包括鞋头板166a、中间板166b和鞋跟板166c中的一个或更多个。板可以包括一个或更多个附着摩擦力元件168，或者附着摩擦力元件可以被直接应用于鞋类物品的面向地面的表面。如图1P(a)和图1P(b)中所示，附着摩擦力元件168是防滑件，但是附着摩擦力元件可以包括凸耳、防滑件、嵌钉和鞋钉以及胎面图案，以在柔软和光滑的表面上提供附着摩擦力。一般来说，防滑件、嵌钉和鞋钉通常被包括在设计为用于运动诸如国际足球/英式足球、高尔夫、美式橄榄球、英式橄榄球、棒球及类似运动的鞋类中，而凸耳和/或增强的胎面图案通常被包括在设计为用于在恶劣户外条件诸如越野跑、徒步旅行和军事用途下使用的包括靴子的鞋类(未示出)中。鞋底结构164被固定到鞋面162并且当穿着鞋类物品160时鞋底结构164在足部和地面之间延伸。鞋面162可以由多种元件(例如，鞋带、鞋舌、鞋领)形成，这些元件组合提供用于牢固地且舒适地容纳足部的结构。虽然鞋面162的构造可以显著变化，但是多种元件通常界定鞋面162内用于相对于鞋底结构164容纳足部并且固定足部的空间。鞋面162内的空间的表面被成形以容纳足部并且在足部的脚背和脚趾区域上、沿着足部的内侧面和外侧面、在足部下并且围绕足部的足跟区域延伸。鞋面162可以由缝合或结合在一起的一种或更多种材料制成，所述材料诸如包括天然皮革和合成皮革的纺织品、模制的聚合物部件、聚合物泡沫及类似物。在未描绘的其他方面中，鞋底结构164可以并入泡沫、一个或更多个流体填充室、板、调节器或进一步减弱力、提高稳定性或影响足部的运动的其他元件。虽然鞋底结构164和鞋面162的所描绘的构造提供了可以与鞋面结合使用的鞋底结构的实例，但是也可以使用鞋底结构164和/或鞋面162的多种其他常规的或非常规的构造。因此，鞋底结构164和/或鞋面162的构造和特征可以显著变化。
现在已经描述了颜色组合物和包括印刷层的物品，将提供关于使用颜色组合物在物品上制造印刷层的另外的细节。方法可以包括将颜色组合物施加到物品的第一侧面上，其中物品的第一侧面包含聚合物材料。任选地，颜色组合物可以渗透到聚合物材料中。随后，允许颜色组合物干燥(例如，主动干燥步骤或被动干燥步骤)以在物品的第一侧面上形成印刷层。印刷层可以至少部分地渗透(例如，纳米尺度至微米尺度或更大)到聚合物材料中和/或在第一侧面的表面上形成层。
施加可以包括将第一层和/或颜色组合物喷涂(例如，使用喷枪)到表面上。固化包括将第一层加热至约50℃至90℃或约60℃至80℃持续约5分钟或更长时间。
此外，如本文描述的，第一层的第一组合物(例如，未交联聚合物的分散体)可以被施加到物品的表面(例如，由聚合物材料制成)上。然后，当第一层是湿的(例如，尚未干燥)时，颜色组合物可以被施加到第一层。在允许干燥之前，颜色组合物可以渗透到聚合物材料中。可以允许包含颜色组合物的第一层干燥，以在物品的表面上形成印刷层。第一层可以被固化。
第一层的第一组合物可以被施加到囊的表面(例如，由聚合物材料制成的膜)上，所述囊具有在囊的外表面上的由聚合物材料制成的膜以及在与外表面相对的侧面上的屏障层或屏障材料。然后，当第一层是湿的时，颜色组合物可以被施加到第一层，或者任选地被同时施加。在允许干燥之前，颜色组合物可以渗透到膜的聚合物材料中，但任选地不渗透到屏障材料或屏障层中。可以允许包含颜色组合物的第一层干燥，以在囊的表面上形成印刷层。第一层可以被固化。在施加第一层和/或颜色组合物后，囊可以是未填充的、部分充气的或完全充气的。
印刷层可以在囊的最外表面上。印刷层可以是透明的或半透明的。如本文使用的，透明印刷层意指光以直线穿过该印刷层并从该印刷层中穿出，并且人们可以清楚地看穿该印刷层。对于不透明材料，光不穿过该材料，并且人们根本不能看穿该材料。半透明印刷层介于透明印刷层和不透明材料之间，因为光穿过半透明印刷层，但是一些光被散射，使得人们不能清楚地看穿该印刷层。
囊包括囊壁，该囊壁包括包含至少一个聚合物层或至少两个或更多个聚合物层的膜。每个聚合物层的厚度可以是约0.1密耳至40密耳。
聚合物层可以由热塑性材料形成。热塑性材料可以包括弹性材料，诸如热塑性弹性材料。热塑性材料可以包括热塑性聚氨酯(TPU)。热塑性材料可以包括基于聚酯的TPU、基于聚醚的TPU、基于聚己内酯的TPU、基于聚碳酸酯的TPU、基于聚硅氧烷的TPU或其组合。可以使用的热塑性材料的非限制性实例包括：PELLETHANE 2355-85ATP和2355-95AE(DowChemical Company of Midland,Mich.)、ELASTOLLAN(BASF Corporation,Wyandotte,MI)和ESTANE(Lubrizol,Brecksville,OH.)，所有这些是基于酯或基于醚的。另外的热塑性材料可以包括在以下美国专利中描述的那些热塑性材料：第5,713,141号；第5,952,065号；第6,082,025号；第6,127,026号；第6,013,340号；第6,203,868号；以及第6,321,465号，这些美国专利通过引用并入本文。
此外，聚合物层可以由以下中的一种或更多种形成：乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)、聚(氯乙烯)、聚偏二乙烯聚合物(polyvinylidene polymer)和共聚物(例如聚偏二氯乙烯)、聚酰胺(例如无定形聚酰胺)、丙烯腈聚合物(例如丙烯腈-丙烯酸甲酯共聚物)、聚氨酯工程塑料、聚甲基戊烯树脂、乙烯-一氧化碳共聚物、液晶聚合物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚醚酰亚胺、聚丙烯酰亚胺和已知具有相对低的气体透过率的其他聚合物材料。还合适的是这些材料的共混物和合金以及与本文描述的TPU的共混物和合金，以及任选地包括聚酰亚胺和结晶聚合物的组合的共混物和合金。例如，聚酰亚胺和液晶聚合物的共混物、聚酰胺和聚对苯二甲酸乙二醇酯的共混物以及聚酰胺与苯乙烯类的共混物是合适的。
聚合物层的聚合物材料的具体实例可以包括丙烯腈共聚物，诸如从Ineos可获得的树脂；聚氨酯工程塑料，诸如从Lubrizol(Brecksville,OH)可获得的ISPLASTETPU；由Kuraray(Houston TX)以商标EVAL销售的、由Nippon Gohsei(Hull,England)以商标SOARNOL销售的、和由DuPont(Wilmington,DE)以商标SELAR OH销售的乙烯-乙烯醇共聚物；从S.C.Johnson(Racine,WI)以商品名SARAN和从Solvay(Brussels,Belgium)以商品名IXAN可获得的聚偏二氯乙烯；液晶聚合物，诸如来自Celanese(Irving,TX)的VECTRA和来自Solvay的XYDAR；MDX6尼龙，以及无定形尼龙，诸如来自KoninklijkeDSM N.V(Heerlen,Netherlands)的NOVAMID X21、来自DuPont的SELAR PA；由SABIC(Riyadh,Saudi Arabia)以商品名ULTEM销售的聚醚酰亚胺；聚(乙烯醇)类；以及从MitsuiChemicals(Tokyo,Japan)以TPX可获得的聚甲基戊烯树脂。
膜的每个聚合物层可以包括热塑性材料的组合。此外，膜的每个聚合物层可以由不同类型的热塑性材料制成。
囊能够包括一定体积的流体。未填充的囊可以被称为流体可填充的囊，并且填充的囊可以被称为流体填充的囊。如本文通常使用的，术语“囊”指的是流体填充的囊。例如，当附连到物品或并入到物品中时，囊在那时是流体填充的囊，但常常被称为囊。囊可以包括流体，诸如气体或液体。在一个方面中，气体可以包括空气、N2或其他合适的气体。
具有印刷层的囊可以具有对氮气的气体透过率，例如，其中给定厚度的囊壁具有对氮气的气体透过率，该气体透过率比具有与本文描述的囊的厚度大体上相同厚度的丁基橡胶层对氮气的气体透过率低至少约十倍。囊具有第一囊壁，该第一囊壁具有第一囊壁厚度(例如，约0.1密耳至40密耳)。囊具有第一囊壁，该第一囊壁对于20密耳的平均壁厚度可以具有对氮气的小于约15cm3/m2·atm·天、小于约10m3/m2·atm·天、小于约5cm3/m2·atm·天、小于约1cm3/m2·atm·天(例如，从约0.001cm3/m2·atm·天至约1cm3/m2·atm·天、约0.01cm3/m2·atm·天至约1cm3/m2·atm·天或约0.1cm3/m2·atm·天至约1cm3/m2·atm·天)的气体透过率(GTR)。用于测量充气的囊的相对透过率、渗透率和扩散的公认方法是ASTM D-1434-82-V。参见例如美国专利第6,127,026号，该专利通过引用并入，如同完全在本文中提出一样。根据ASTM D-1434-82-V，透过率、渗透率和扩散通过以下式测量：
透过率
(气体的量)/[(面积)x(时间)x(压差)]＝透过率(GTR)/(压差)＝cm3/m2·atm·天(即24小时)
渗透率
[(气体的量)x(膜厚度)][(面积)x(时间)x(压差)]＝渗透率[(GTR)x(膜厚度)]/(压差)＝[(cm3)(密耳)]/m2·atm·天(即24小时)
在一个大气压时的扩散
(气体的量)/[(面积)x(时间)]＝GTR＝cm3/m2·天(即24小时)
囊可以通过对膜施加热、压力和/或真空来制成。如本文描述的，第一层的第一组合物(例如，聚合物的分散体)可以被施加到囊的表面(例如，膜)上。然后，当第一层是湿的(例如，尚未干燥)时，颜色组合物可以被施加到第一层。印刷层至少部分地渗透(例如，纳米尺度至微米尺度或更大)到聚合物材料中，但任选地渗透到屏障层中。允许包括颜色组合物的第一层干燥以形成印刷层。第一层可以被固化以形成印刷层。在施加第一层和/或颜色组合物后，囊可以是未填充的、部分充气的或完全充气的。
施加可以包括将第一层和/或颜色组合物喷涂(例如，使用喷枪)或印刷到表面上。固化包括将第一层加热至约50℃至90℃或约60℃至80℃持续约5分钟或更长时间。
可以在布置第一层、颜色组合物和/或干燥之前处理囊。处理可以包括：等离子体处理、电晕处理、火焰处理或其任何组合，这使从表面偏离约1mm至100mm。火焰处理可以包括使用火焰燃烧材料(例如，烃)来处理表面。等离子体处理可以使用等离子体(例如，使用空气、或者氢气、氮气和氧气中的一种或更多种产生)来处理表面。电晕处理可以包括使用电晕放电等离子体(例如，使用电场产生)来处理表面。
囊(例如，一个或更多个聚合物层)可以使用一种或更多种聚合物并且使用一种或更多种加工技术形成囊来形成，所述加工技术包括例如挤出、吹塑、注射模制、真空模制、旋转模制、传递模制、压力成型、热封、铸造、低压铸造、旋转铸造(spin casting)、反应注射模制、射频(RF)焊接及类似技术。囊可以通过共挤出、随后热封或焊接来制成以产生可充气的囊，其可以任选地包括允许囊被流体(例如气体)填充的一个或更多个阀(例如单向阀)。
囊具有第一囊壁，该第一囊壁具有第一囊壁厚度，其中第一囊壁对于20密耳的平均壁厚度具有对氮气的15cm3/m2·atm·天或更小的气体透过率。
囊或未填充的囊可以在囊的最外层(例如，表面)上包括一个或更多个印刷层，使得印刷层是面向外部的。印刷层可以是装饰性的和/或可以包括符号、字母或其他标记。如本文描述的，囊或未填充的囊可以并入到诸如纺织品、特别是鞋类的物品中。
现在已经大致上描述了本公开内容，提供了关于第一组合物、物品的聚合物材料及类似物的聚合物化学的另外的细节。如本文描述的，第一组合物可以包含未交联聚合物的分散体，而物品的第一侧面可以包括聚合物材料。例如，未交联聚合物的分散体和聚合物材料可以各自独立地选自热塑性聚合物。
未交联聚合物的分散体和聚合物材料可以各自独立地选自聚氨酯聚合物，其在下文更详细地描述。聚氨酯聚合物可以是聚酯聚氨酯共聚物。聚合物的分散体可以包括水分散性未交联聚氨酯。聚合物的分散体可以包括未交联聚氨酯聚合物的分散体，包括未交联聚酯聚氨酯共聚物的分散体。
本文中的术语“水分散性”和“水性”意指分散体的载体包含约50重量百分比至约100重量百分比的水、约60重量百分比至约100重量百分比的水、约70重量百分比至约100重量百分比的水或约100重量百分比的水。术语“水分散性分散体”和“水性分散体”指的是组分(例如，聚合物、交联剂及类似物)在没有助溶剂的水中的分散体。助溶剂可以用于水性分散体中，并且助溶剂可以是有机溶剂。
本公开内容的第一组合物包含单独的或任选地与未聚合单体和/或低聚物组合的未交联聚合物，如下文描述的。本公开内容的包含交联聚合物基质的印刷层包含任选地与未交联聚合物组合的交联聚合物，如下文描述的。另外，本公开内容的物品或物品的部件可以由包含如下文描述的聚合物的聚合物材料形成。本文描述的物品的另外的部件可以包括包含如下文描述的交联聚合物或未交联聚合物的聚合物材料。
物品的聚合物材料可以是发泡聚合物材料。聚合物材料可以使用多种方法被发泡和/或模制。在一个实例中，泡沫材料可以作为注射模制工艺的一部分或当聚合物材料被挤出到模具或片材时被发泡。任选地，泡沫材料可以随后被压缩模制。泡沫材料的压缩模制可以改变泡沫材料的性质，诸如降低泡沫材料的压缩形变(compression set)，这对于用于鞋类相关应用的泡沫材料可以是有益的。在一个实例中，泡沫材料可以包含多于一个泡沫颗粒，其中多于一个泡沫颗粒中的每个单独的泡沫颗粒附连到多于一个泡沫颗粒中的至少一个其他单独的泡沫颗粒。
第一组合物的聚合物和聚合物材料可以是热固性聚合物或热塑性聚合物。聚合物可以是弹性聚合物，包括弹性热固性聚合物或弹性热塑性聚合物。聚合物可以选自：聚氨酯(包括弹性聚氨酯、热塑性聚氨酯(TPU)和弹性TPU)、聚酯、聚醚、聚酰胺、乙烯基聚合物(例如乙烯醇、乙烯酯、乙烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯等的共聚物)、聚丙烯腈、聚苯醚、聚碳酸酯、聚脲、聚苯乙烯、其共聚物(包括聚酯-聚氨酯、聚醚-聚氨酯、聚碳酸酯-聚氨酯、聚醚嵌段聚酰胺(PEBA)和苯乙烯嵌段共聚物)及其任何组合，如本文描述的。聚合物可以包括选自由以下组成的组的一种或更多种聚合物：聚酯、聚醚、聚酰胺、聚氨酯、每种的聚烯烃共聚物及其组合。
术语“聚合物”指的是由多于一个被称为单体的重复结构单元形成的化合物。聚合物通常通过聚合反应形成，在聚合反应中，多于一个结构单元变成共价结合在一起。当形成聚合物的单体单元全部具有相同的化学结构时，聚合物是均聚物。当聚合物包含两种或更多种具有不同化学结构的单体单元时，聚合物是共聚物。共聚物类型中的一个实例是三元共聚物，其包括三种不同类型的单体单元。共聚物可以包括两种或更多种无规地分布在聚合物中的不同单体(例如，无规共聚物)。可选择地，包含多于一个第一类型的单体的一个或更多个嵌段可以结合到包含多于一个第二类型的单体的一个或更多个嵌段，形成嵌段共聚物。单个单体单元可以包括一个或更多个不同的化学官能团。
具有包括两种或更多种类型的化学官能团的重复单元的聚合物可以被称为具有两个或更多个链段。例如，具有相同化学结构的重复单元的聚合物可以被称为具有重复链段。基于链段的化学结构，链段通常被描述为相对较硬或较软，并且聚合物通常包括在单个单体单元或不同单体单元中彼此结合的相对较硬的链段和相对较软的链段。当聚合物包括重复链段时，物理相互作用或化学键可以存在于链段内或链段之间，或者存在于链段内和链段之间两者。通常被称为硬链段的链段的实例包括包含氨基甲酸酯键的链段，其可以由使异氰酸酯与多元醇反应以形成聚氨酯来形成。通常被称为软链段的链段的实例包括包含烷氧基官能团的链段，诸如包含醚官能团或酯官能团的链段，以及聚酯链段。可以基于链段中存在的官能团的名称(例如聚醚链段、聚酯链段)，以及基于发生反应以便形成链段的化学结构的名称(例如多元醇衍生的链段、异氰酸酯衍生的链段)，来提及链段。当提及特定官能团的链段或该链段衍生自的特定化学结构的链段时，应理解，聚合物可以含有高达10摩尔百分比的其他官能团的链段或衍生自其他化学结构的链段。例如，如本文使用的，聚醚链段应理解为包括高达10摩尔百分比的非聚醚链段。
第一组合物的聚合物和聚合物材料可以是热固性聚合物。如本文使用的，“热固性聚合物”被理解为指的是不能被加热并熔化的聚合物，因为其熔化温度处于或高于其分解温度。“热固性材料”指的是包含至少一种热固性聚合物的材料。热固性聚合物和/或热固性材料可以使用热能和/或光化辐射(例如紫外线辐射、可见光辐射、高能辐射、红外线辐射)由前体(例如未固化或部分固化的聚合物或材料)来制备，以形成不再保持完全热塑性的部分固化或完全固化的聚合物或材料。在一些情况下，固化或部分固化的聚合物或材料可以保持热弹性性质，因为可以在升高的温度和/或压力部分软化和模制聚合物或材料，但是不可能熔化聚合物或材料。例如，可以通过使用高压和/或催化剂来促进固化。在许多实例中，固化过程是不可逆的，因为其导致前体的交联反应和/或聚合反应。未固化或部分固化的聚合物或材料在固化前可以是可延展的或液态的。在一些情况下，未固化或部分固化的聚合物或材料可以被模制成它们的最终形状，或者被用作粘合剂。在硬化后，热固性聚合物或材料不能再熔化以再成形。纹理化的表面可以通过使未固化的前体材料部分或完全固化以锁定纹理化结构的纹理化的表面来形成。
聚氨酯
聚合物可以是聚氨酯，诸如热塑性聚氨酯(也被称为“TPU”)。可选择地，聚合物可以是热固性聚氨酯。另外，聚氨酯可以是弹性聚氨酯，包括弹性TPU或弹性热固性聚氨酯。弹性聚氨酯可以包括硬链段和软链段。硬链段可以包括氨基甲酸酯链段(例如异氰酸酯衍生的链段)或由氨基甲酸酯链段组成。软链段可以包括烷氧基链段(例如，包括聚醚链段、或聚酯链段或聚醚链段和聚酯链段的组合的多元醇衍生的链段)或由烷氧基链段组成。聚氨酯可以包括具有重复硬链段和重复软链段的弹性聚氨酯或基本上由这样的弹性聚氨酯组成。
一种或更多种聚氨酯可以通过使一种或更多种异氰酸酯与一种或更多种多元醇聚合以产生具有氨基甲酸酯键(-N(CO)O-)的聚合物链来产生，如下面的式1中所示，其中异氰酸酯各自优选地包括每分子两个或更多个异氰酸酯(-NCO)基团，诸如每分子2个、3个或4个异氰酸酯基团(尽管也可以任选地包括单官能的异氰酸酯，例如作为链终止单元)。
每个R1基团和R2基团独立地是脂族基团或芳族基团。任选地，每个R2可以是相对亲水性的基团，包括具有一个或更多个羟基基团的基团。
另外，异氰酸酯还可以用一种或更多种扩链剂来扩链，以桥接两种或更多种异氰酸酯，增加硬链段的长度。这可以产生如下文式2中所示的聚氨酯聚合物链，其中R3包括扩链剂。如同每个R1和R2一样，每个R3独立地是脂族官能团或芳族官能团。
式1和式2中的每个R1基团可以基于所使用的特定的异氰酸酯而独立地包括具有从3个至30个碳原子的直链或支链的基团，并且可以是脂族的、芳族的，或者包括脂族部分和芳族部分的组合。术语“脂族”指的是不包括具有离域π电子的环共轭的环体系(cyclically conjugated ring system)的、饱和或不饱和的有机分子或分子的部分。相比之下，术语“芳族”指的是具有带有离域π电子的环共轭的环体系的有机分子或分子的部分，其呈现出比具有定域π电子的假想环体系更大的稳定性。
基于形成聚合物的反应物化合物或单体的总重量，每个R1基团可以以按重量计约5百分比至约85百分比、按重量计从约5百分比至约70百分比、或按重量计从约10百分比至约50百分比的量存在。
在脂族实施方案中(来自脂族异氰酸酯)，每个R1基团可以包括直链脂族基团、支链脂族基团、脂环族基团或其组合。例如，每个R1基团可以包括具有从3个至20个碳原子的直链或支链的亚烷基基团(例如，具有从4个至15个碳原子的亚烷基，或具有从6个至10个碳原子的亚烷基)、一个或更多个具有从3个至8个碳原子的亚环烷基基团(例如，环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基或环辛基)及其组合。如本文使用的，术语“烯烃”或“亚烷基”指的是二价的烃。当与术语Cn结合使用时，其意指烯烃或亚烷基基团具有“n”个碳原子。例如，C1-6亚烷基指的是具有例如1个、2个、3个、4个、5个或6个碳原子的亚烷基基团。
用于产生聚氨酯聚合物链的合适的脂族二异氰酸酯的实例包括六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、亚丁基二异氰酸酯(BDI)、二异氰酸基环己基甲烷(HMDI)、2,2,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯(TMDI)、二异氰酸基甲基环己烷、二异氰酸基甲基三环癸烷、降冰片烷二异氰酸酯(NDI)、环己烷二异氰酸酯(CHDI)、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯(H12MDI)、二异氰酸基十二烷、赖氨酸二异氰酸酯及其组合。
异氰酸酯衍生的链段可以包括衍生自脂族二异氰酸酯的链段。大部分异氰酸酯衍生的链段可以包括衍生自脂族二异氰酸酯的链段。至少90百分比的异氰酸酯衍生的链段衍生自脂族二异氰酸酯。异氰酸酯衍生的链段可以基本上由衍生自脂族二异氰酸酯的链段组成。脂族二异氰酸酯衍生的链段可以大体上(例如，约50百分比或更多、约60百分比或更多、约70百分比或更多、约80百分比或更多、约90百分比或更多)衍生自直链的脂族二异氰酸酯。至少80百分比的脂族二异氰酸酯衍生的链段可以衍生自不含侧链的脂族二异氰酸酯。衍生自脂族二异氰酸酯的链段可以包括具有从2个至10个碳原子的直链的脂族二异氰酸酯。
当异氰酸酯衍生的链段衍生自芳族异氰酸酯时，每个R1基团可以包含一个或更多个芳族基团，诸如苯基、萘基、四氢萘基、菲基、亚联苯基(biphenylenyl)、茚满基、茚基、蒽基和芴基。除非另有说明，否则芳族基团可以是未被取代的芳族基团或被取代的芳族基团，并且还可以包括杂芳族基团。“杂芳族”指的是单环或多环的(例如，稠合双环和稠合三环的)芳族环体系，其中一个至四个环原子选自氧、氮或硫，并且其余的环原子是碳，并且其中该环体系通过任何环原子连接到分子的其余部分。合适的杂芳基基团的实例包括吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、吡咯基、吡唑基、咪唑基、噻唑基、四唑基、噁唑基、异噁唑基、噻二唑基、噁二唑基、呋喃基、喹啉基、异喹啉基、苯并噁唑基、苯并咪唑基和苯并噻唑基基团。
用于产生聚氨酯聚合物链的合适的芳族二异氰酸酯的实例包括甲苯二异氰酸酯(TDI)、与三羟甲基丙烷(TMP)的TDI加合物、亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)、二甲苯二异氰酸酯(XDI)、四甲基二甲苯基二异氰酸酯(TMXDI)、氢化的二甲苯基二异氰酸酯(HXDI)、萘1,5-二异氰酸酯(NDI)、1,5-四氢萘二异氰酸酯、对亚苯基二异氰酸酯(PPDI)、3,3'-二甲基二苯基-4,4'-二异氰酸酯(DDDI)、4,4'-二苄基二异氰酸酯(DBDI)、4-氯-1,3-亚苯基二异氰酸酯及其组合。聚合物链可以大体上不含芳族基团。
聚氨酯聚合物链可以由包括HMDI、TDI、MDI、H12脂族化合物及其组合的二异氰酸酯来产生。例如，聚氨酯可以包括一个或更多个由二异氰酸酯产生的聚氨酯聚合物链，所述二异氰酸酯包括HMDI、TDI、MDI、H12脂族化合物及其组合。
根据本公开内容，可以使用至少部分地交联的或可以交联的聚氨酯链。通过使多官能的异氰酸酯反应以形成聚氨酯，可以产生交联的或可交联的聚氨酯链。用于产生聚氨酯链的合适的三异氰酸酯的实例包括与三羟甲基丙烷(TMP)的TDI、HDI和IPDI加合物、缩脲二酮(uretdione)(即二聚异氰酸酯)、聚合MDI及其组合。
式2中的R3基团可以基于所使用的特定扩链剂多元醇而包括具有从2个至10个碳原子的直链或支链基团，并且可以是例如脂族、芳族或醚或聚醚。用于产生聚氨酯的合适的扩链剂多元醇的实例包括乙二醇、乙二醇的低级低聚物(例如二乙二醇、三乙二醇和四乙二醇)、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、丙二醇的低级低聚物(例如，二丙二醇、三丙二醇和四丙二醇)、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇、新戊二醇、1,4-环己二甲醇、2-乙基-1,6-己二醇、1-甲基-1,3-丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、二羟基烷基化芳族化合物(例如，氢醌和间苯二酚的双(2-羟乙基)醚、二甲苯-a,a-二醇、二甲苯-a,a-二醇的双(2-羟乙基)醚)及其组合。
式1和式2中的R2基团可以包括聚醚基团、聚酯基团、聚碳酸酯基团、脂族基团或芳族基团。基于反应物单体的总重量，每个R2基团可以以按重量计约5百分比至约85百分比、按重量计从约5百分比至约70百分比、或按重量计从约10百分比至约50百分比的量存在。
聚氨酯的至少一个R2基团包括聚醚链段(即，具有一个或更多个醚基团的链段)。合适的聚醚基团包括但不限于聚环氧乙烷(PEO)、聚环氧丙烷(PPO)、聚四氢呋喃(polytetrahydrofuran)(PTHF)、聚四亚甲基氧醚(polytetramethylene oxide)(PTMO)及其组合。如本文使用的术语“烷基”指的是含有一个至三十个碳原子、例如一个至二十个碳原子或一个至十个碳原子的直链和支链的饱和烃基。当与术语Cn结合使用时，其意指烷基基团具有“n”个碳原子。例如，C4烷基指的是具有4个碳原子的烷基基团。C1-7烷基指的是具有涵盖整个范围(即，1个至7个碳原子)以及所有亚组(例如，1-6个、2-7个、1-5个、3-6个、1个、2个、3个、4个、5个、6个和7个碳原子)的碳原子数的烷基基团。烷基基团的非限制性实例包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基(2-甲基丙基)、叔丁基(1,1-二甲基乙基)、3,3-二甲基戊基和2-乙基己基。除非另有指示，否则烷基基团可以是未被取代的烷基基团或被取代的烷基基团。
在聚氨酯的一些实例中，至少一个R2基团包括聚酯基团。聚酯基团可以衍生自一种或更多种二羟基醇(例如乙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、2-甲基戊二醇、1,5-二乙二醇、1,5-戊二醇、1,5-己二醇、1,2-十二烷二醇、环己烷二甲醇及其组合)与一种或更多种二羧酸(例如己二酸、琥珀酸、癸二酸、辛二酸、甲基己二酸、戊二酸、庚二酸、壬二酸、硫代二丙酸和柠康酸及其组合)的聚酯化。聚酯基团还可以衍生自聚碳酸酯预聚物，诸如聚(六亚甲基碳酸酯)二醇(poly(hexamethylene carbonate)glycol)、聚(亚丙基碳酸酯)二醇、聚(四亚甲基碳酸酯)二醇和聚(九亚甲基碳酸酯)二醇(poly(nonanemethylene carbonate)glycol)。合适的聚酯可以包括例如聚己二酸乙二醇酯(PEA)、聚(己二酸-1,4-丁二醇酯)、聚(四亚甲基己二酸酯)、聚(六亚甲基己二酸酯)、聚己内酯、聚六亚甲基碳酸酯、聚(亚丙基碳酸酯)、聚(四亚甲基碳酸酯)、聚(九亚甲基碳酸酯)及其组合。
至少一个R2基团可以包括聚碳酸酯基团。聚碳酸酯基团可以衍生自一种或更多种二羟基醇(例如乙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、2-甲基戊二醇、1,5-二乙二醇、1,5-戊二醇、1,5-己二醇、1,2-十二烷二醇、环己烷二甲醇及其组合)与碳酸亚乙酯的反应。
脂族基团可以是直链的，并且可以包括，例如，具有从1个至20个碳原子的亚烷基链或具有从1个至20个碳原子的亚烯基链(例如，亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基、亚壬基、亚癸基、亚十一烷基、亚十二烷基、亚十三烷基、亚乙烯基、亚丙烯基、亚丁烯基、亚戊烯基、亚己烯基、亚庚烯基、亚辛烯基、亚壬烯基、亚癸烯基、亚十一烯基、亚十二烯基、亚十三烯基)。术语“烯烃”或“亚烷基”指的是二价的烃。术语“亚烯基”指的是具有至少一个双键的二价烃分子或分子的部分。
脂族基团和芳族基团可以被一个或更多个相对亲水性和/或带电荷的侧基取代。亲水性侧基可以包括一个或更多个(例如，2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个或更多个)羟基基团。亲水性侧基包括一个或更多个(例如，2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个或更多个)氨基基团。在一些情况下，亲水性侧基包括一个或更多个(例如，2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个或更多个)羧酸酯基团。例如，脂族基团可以包括一个或更多个聚丙烯酸基团。在一些情况下，亲水性侧基包括一个或更多个(例如，2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个或更多个)磺酸酯基团。在一些情况下，亲水性侧基包括一个或更多个(例如，2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个或更多个)磷酸酯基团。在一些实例中，亲水性侧基包括一个或更多个铵基团(例如叔铵和/或季铵)。在其他实例中，亲水性侧基包括一个或更多个两性离子基团(例如甜菜碱，诸如聚(羧基甜菜碱)(pCB)和膦酸铵基团诸如磷脂酰胆碱基团)。
R2基团可以包括能够结合抗衡离子以使聚合物离子地交联并且形成离聚物的带电荷的基团。例如，R2是具有氨基侧基、羧酸酯侧基、磺酸酯侧基、磷酸酯侧基、铵侧基或两性离子侧基或其组合的脂族基团或芳族基团。
当存在亲水性侧基时，该亲水性侧基可以是至少一个聚醚基团，诸如两个聚醚基团。在其他情况下，亲水性侧基是至少一个聚酯。亲水性侧基可以是聚内酯基团(例如聚乙烯吡咯烷酮)。亲水性侧基中的每个碳原子可以任选地被例如具有从1个至6个碳原子的烷基基团取代。脂族基团和芳族基团可以是接枝聚合物基团，其中侧基是均聚物基团(例如聚醚基团、聚酯基团、聚乙烯吡咯烷酮基团)。
亲水性侧基可以是聚醚基团(例如聚环氧乙烷(PEO)基团、聚乙二醇(PEG)基团)、聚乙烯吡咯烷酮基团、聚丙烯酸基团或其组合。
亲水性侧基可以通过连接基结合到脂族基团或芳族基团。连接基可以是能够将亲水性侧基连接到脂族基团或芳族基团的任何双官能小分子(例如，具有从1个至20个碳原子的双官能小分子)。例如，连接基可以包括如本文先前描述的二异氰酸酯基团，该二异氰酸酯基团在连接到亲水性侧基以及连接到脂族基团或芳族基团时形成氨基甲酸酯键。连接基可以是4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)，如下文所示。
亲水性侧基可以是聚环氧乙烷基团，并且连接基团可以是MDI，如下文所示。
亲水性侧基可以被官能化，以使其能够任选地通过连接基结合到脂族基团或芳族基团。例如，当亲水性侧基包括烯烃基团时，该烯烃基团可以与含巯基的双官能分子(即，具有第二反应性基团诸如羟基基团或氨基基团的分子)经历迈克尔加成(Michaeladdition)，产生亲水性基团，该亲水性基团可以使用第二反应性基团任选地通过连接基与聚合物主链进行反应。例如，当亲水性侧基是聚乙烯基吡咯烷酮基团时，其可以与巯基乙醇上的巯基基团反应，以产生羟基官能化的聚乙烯基吡咯烷酮，如下文所示。
聚氨酯中的至少一个R2基团可以包括聚四亚甲基氧醚基团。聚氨酯中的至少一个R2基团可以包括用聚环氧乙烷基团或聚乙烯吡咯烷酮基团官能化的脂族多元醇基团，例如在欧洲专利第2 462 908号中描述的多元醇，该专利据此通过引用并入。例如，R2基团可以衍生自多元醇(例如季戊四醇或2,2,3-三羟基丙醇)与MDI衍生的甲氧基聚乙二醇(以获得如式6或式7中所示的化合物)或与MDI衍生的聚乙烯吡咯烷酮(以获得如式8或式9中所示的化合物)的反应产物，所述MDI衍生的甲氧基聚乙二醇和MDI衍生的聚乙烯吡咯烷酮之前已经与巯基乙醇反应，如下文所示。
聚氨酯中的至少一个R2可以是聚硅氧烷。在这些情况下，R2基团可以衍生自式10的硅氧烷单体，诸如美国专利第5,969,076号中公开的硅氧烷单体，该专利据此通过引用并入：
其中：a是1至10或更大(例如，1、2、3、4、5、6、7、8、9或10)；每个R4独立地是氢、具有从1个至18个碳原子的烷基基团、具有从2个至18个碳原子的烯基基团、芳基或聚醚；并且每个R5独立地是具有从1个至10个碳原子的亚烷基基团、聚醚或聚氨酯。
每个R4基团可以独立地是H、具有从1个至10个碳原子的烷基基团、具有从2个至10个碳原子的烯基基团、具有从1个至6个碳原子的芳基基团、聚乙烯基团、聚丙烯基团或聚丁烯基团。每个R4基团可以独立地选自由以下组成的组：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、乙烯基、丙烯基、苯基和聚乙烯基团。
每个R5基团可以独立地包括具有从1个至10个碳原子的亚烷基基团(例如亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基、亚壬基或亚癸基基团)。每个R5基团可以是聚醚基团(例如聚乙烯基团、聚丙烯基团或聚丁烯基团)。每个R5基团可以是聚氨酯基团。
任选地，聚氨酯可以包含至少部分地交联的聚合物网络，该聚合物网络包含作为聚氨酯的衍生物的聚合物链。交联水平可以是使得聚氨酯保持热塑性性质(即，交联的热塑性聚氨酯可以在本文描述的加工条件下熔化和再固化)。交联聚氨酯可以是热固性聚合物。如下文在式11和式12中所示，该交联聚合物网络可以通过使一种或更多种异氰酸酯与一种或更多种聚氨基化合物、聚巯基化合物(polysulfhydryl compound)或其组合聚合来产生：
其中变量如上文所描述。另外，异氰酸酯还可以用一种或更多种聚氨基或聚硫醇扩链剂来扩链，以桥接两种或更多种异氰酸酯，诸如前面对于式2的聚氨酯所描述的。
聚氨酯链可以通过例如聚合物的氨基甲酸酯(urethane)或氨基甲酸酯(carbamate)基团(硬链段)之间的非极性相互作用或极性相互作用被物理地交联到另一聚氨酯链。式1中的R1基团以及式2中的R1基团和R3基团形成通常被称为“硬链段”的聚合物部分，并且R2基团形成通常被称为“软链段”的聚合物部分。软链段共价地结合到硬链段。具有物理地交联的硬链段和软链段的聚氨酯可以是亲水性聚氨酯(即聚氨酯，其包括包含如本文公开的亲水性基团的热塑性聚氨酯)。
聚氨酯可以是包含MDI、PTMO和1,4-丁二醇的热塑性聚氨酯，如美国专利第4,523,005号中描述的。适合于本发明用途的可商购的聚氨酯包括但不限于以商品名“SANCURE”(例如，“SANCURE”系列的聚合物诸如“SANCURE”20025F)或“TECOPHILIC”(例如TG-500、TG-2000、SP-80A-150、SP-93A-100、SP-60D-60)(Lubrizol,Countryside,IL,USA)、“PELLETHANE”2355-85ATP和2355-95AE(Dow Chemical Company of Midland,MI,USA)、“ESTANE”(例如，ALR G 500或58213；Lubrizol,Countryside,IL,USA)的聚氨酯。
聚氨酯中的一种或更多种(例如，固化的涂层、涂层组合物(例如水分散性未交联聚氨酯))可以通过使一种或更多种异氰酸酯与一种或更多种多元醇聚合以产生具有氨基甲酸酯键(-N(C＝O)O-)和一种或更多种官能团(例如一种或更多种水分散性增强部分)的共聚物链来产生，其中聚合物链包含一种或更多种官能团(例如聚合物链中的单体)。水分散性未交联聚氨酯还可以被称为“水性未交联聚氨酯聚合物分散体”。可以将官能团(例如水分散性增强部分)添加到式1或式2的链(例如，添加在链内和/或作为侧链添加到链上)。包含水分散性增强部分能够形成水性未交联聚氨酯分散体。助溶剂可以用于水性分散体中，并且助溶剂可以是有机溶剂。下文提供了关于聚合物、聚氨酯、异氰酸酯和多元醇的另外的细节。
聚氨酯(例如，水性未交联聚氨酯聚合物分散体)可以包括一种或更多种水分散性增强部分。水分散性增强部分可以具有至少一个亲水性基团(例如聚(环氧乙烷))、离子基团或潜在离子基团以帮助聚氨酯的分散，从而增强分散体的稳定性。水分散性未交联聚氨酯可以通过将带有至少一个亲水性基团或可以被制成亲水性的基团(例如，通过化学改性诸如中和)的部分并入聚合物链中来形成。例如，这些化合物可以是非离子型、阴离子型、阳离子型或两性离子型或其组合。在一个实例中，阴离子基团诸如羧酸基团可以以非活性形式并入链中，并且随后被成盐化合物诸如叔胺活化。其他水分散性增强部分也可以通过氨基甲酸酯键或脲键反应进入主链中，包括侧部或末端的亲水性环氧乙烷单元或脲基单元。
水分散性增强部分可以是包含羧基基团的部分。包含羧基基团的水分散性增强部分可以由具有通式(HO)xQ(COOH)y的羟基-羧酸形成，其中Q可以是含有1个至12个碳原子的直链或支链的二价烃基，并且x和y可以各自独立地是1至3。说明性实例包括二羟甲基丙酸(DMPA)、二羟甲基丁酸(DMBA)、柠檬酸、酒石酸、乙醇酸、乳酸、苹果酸、二羟基苹果酸、二羟基酒石酸及类似物、及其混合物。
水分散性增强部分可以包含含有阴离子侧基的反应性聚合物多元醇组分，该反应性聚合物多元醇组分可以聚合到主链中以赋予聚氨酯水分散性特性。阴离子官能的聚合物多元醇可以包括阴离子聚酯多元醇、阴离子聚醚多元醇和阴离子聚碳酸酯多元醇，其中另外的细节在美国专利第5,334,690号中提供。
水分散性增强部分可以包含侧链亲水性单体。例如，包含侧链亲水性单体的水分散性增强部分可以包括环氧烷聚合物和共聚物，其中环氧烷基团具有从2个-10个碳原子，如美国专利6,897,281中所示。另外类型的水分散性增强部分可以包括巯基乙酸、2,6-二羟基苯甲酸、磺基间苯二甲酸(sulfoisophthalic acid)、聚乙二醇及类似物及其混合物。在美国专利7,476,705中可以找到关于水分散性增强部分的另外的细节。
聚酰胺
聚合物可以包括诸如热塑性聚酰胺或热固性聚酰胺的聚酰胺。聚酰胺可以是弹性聚酰胺，包括弹性热塑性聚酰胺或弹性热固性聚酰胺。聚酰胺可以是具有相同化学结构的重复聚酰胺链段的聚酰胺均聚物。可选择地，聚酰胺可以包含许多具有不同聚酰胺化学结构的聚酰胺链段(例如，聚酰胺6链段、聚酰胺11链段、聚酰胺12链段、聚酰胺66链段等)。具有不同化学结构的聚酰胺链段可以无规地排列，或者可以排列为重复嵌段。
聚酰胺可以是共聚酰胺(即，包含聚酰胺链段和非聚酰胺链段的共聚物)。共聚酰胺的聚酰胺链段可以包括以下或由以下组成：聚酰胺6链段、聚酰胺11链段、聚酰胺12链段、聚酰胺66链段或其任何组合。共聚酰胺的聚酰胺链段可以无规地排列，或者可以排列为重复链段。聚酰胺链段可以包括以下或由以下组成：聚酰胺6链段、或聚酰胺12链段、或聚酰胺6链段和聚酰胺12链段两者。在共聚酰胺的聚酰胺链段包括聚酰胺6链段和聚酰胺12链段的实例中，链段可以无规地排列。共聚酰胺的非聚酰胺链段可以包括以下或由以下组成：聚醚链段、聚酯链段或聚醚链段和聚酯链段两者。共聚酰胺可以是嵌段共聚酰胺，或者可以是无规共聚酰胺。共聚酰胺可以由聚酰胺低聚物或预聚物与第二低聚物预聚物缩聚形成共聚酰胺(即包含聚酰胺链段的共聚物)来形成。任选地，第二预聚物可以是亲水性预聚物。
聚酰胺可以是含聚酰胺的嵌段共聚物。例如，嵌段共聚物可以具有重复的硬链段和重复的软链段。硬链段可以包括聚酰胺链段，并且软链段可以包括非聚酰胺链段。含聚酰胺的嵌段共聚物可以是弹性共聚酰胺，该弹性共聚酰胺包括具有重复的硬链段和重复的软链段的含聚酰胺的嵌段共聚物或由具有重复的硬链段和重复的软链段的含聚酰胺的嵌段共聚物组成。在包括具有重复的硬链段和软链段的嵌段共聚物的嵌段共聚物中，物理交联可以存在于链段内或链段之间，或链段内和链段之间两者。
聚酰胺本身或含聚酰胺的嵌段共聚物的聚酰胺链段可以衍生自聚酰胺预聚物诸如内酰胺、氨基酸和/或二氨基化合物与二羧酸或其活化形式的缩合。所得到的聚酰胺链段包含酰胺键(-(CO)NH-)。术语“氨基酸”指的是具有至少一个氨基基团和至少一个羧基基团的分子。聚酰胺中的每个聚酰胺链段可以是相同的或不同的。
聚酰胺或含聚酰胺的嵌段共聚物的聚酰胺链段可以衍生自内酰胺和/或氨基酸的缩聚，并且可以包含具有下式13中所示结构的酰胺链段，其中R6基团代表衍生自内酰胺或氨基酸的聚酰胺部分。
R6基团可以衍生自内酰胺。R6基团可以衍生自具有从3个至20个碳原子的内酰胺基团、或具有从4个至15个碳原子的内酰胺基团、或具有从6个至12个碳原子的内酰胺基团。R6基团可以衍生自己内酰胺或月桂内酰胺。R6基团可以衍生自一种或更多种氨基酸。R6基团可以衍生自具有从4个至25个碳原子的氨基酸基团、或具有从5个至20个碳原子的氨基酸基团、或具有从8个至15个碳原子的氨基酸基团。R6基团可以衍生自12-氨基月桂酸或11-氨基十一烷酸。
任选地，为了增加含聚酰胺的嵌段共聚物的相对亲水性程度，式13可以包括聚酰胺-聚醚嵌段共聚物链段，如下文所示：
其中m是3-20，并且n是1-8。任选地，m是4-15或6-12(例如，6、7、8、9、10、11或12)，并且n是1、2或3。例如，m可以是11或12，并且n可以是1或3。聚酰胺或含聚酰胺的嵌段共聚物的聚酰胺链段可以衍生自二氨基化合物与二羧酸或其活化形式的缩合，并且可以包含具有下式15中所示的结构的酰胺链段，其中R7基团代表衍生自二氨基化合物的聚酰胺部分，并且R8基团代表衍生自二羧酸化合物的部分：
R7基团可以衍生自二氨基化合物，该二氨基化合物包含具有从4个至15个碳原子、或从5个至10个碳原子、或从6个至9个碳原子的脂族基团。二氨基化合物可以包含芳族基团，诸如苯基、萘基、二甲苯基和甲苯基。R7基团可以衍生自的合适的二氨基化合物包括但不限于六亚甲基二胺(HMD)、四亚甲基二胺、三甲基六亚甲基二胺(TMD)、间亚二甲苯基二胺(MXD)和1,5-戊胺二胺(1,5-pentamine diamine)。R8基团可以衍生自二羧酸或其活化形式，包括具有从4个至15个碳原子、或从5个至12个碳原子、或从6个至10个碳原子的脂族基团。R8可以衍生自的二羧酸或其活化形式包括芳族基团，诸如苯基、萘基、二甲苯基和甲苯基基团。R8可以衍生自的合适的羧酸或其活化形式包括己二酸、癸二酸、对苯二甲酸和间苯二甲酸。聚酰胺链可以大体上不含芳族基团。
聚酰胺(包括含聚酰胺的嵌段共聚物)的每个聚酰胺链段可以独立地衍生自选自由12-氨基月桂酸、己内酰胺、六亚甲基二胺和己二酸组成的组的聚酰胺预聚物。
聚酰胺可以包括聚(醚-嵌段-酰胺)或基本上由聚(醚-嵌段-酰胺)组成。聚(醚-嵌段-酰胺)可以由羧酸封端的聚酰胺预聚物与羟基封端的聚醚预聚物缩聚形成聚(醚-嵌段-酰胺)来形成，如式16中所示：
聚(醚嵌段酰胺)聚合物可以通过含有反应性末端的聚酰胺嵌段与含有反应性末端的聚醚嵌段的缩聚来制备。实例包括：1)含有二胺链末端的聚酰胺嵌段与含有羧酸链末端的聚氧化烯嵌段；2)含有二羧酸链末端的聚酰胺嵌段与含有二胺链末端的聚氧化烯嵌段，所述含有二胺链末端的聚氧化烯嵌段通过已知为聚醚二醇的脂族二羟基化的α-ω聚氧化烯的氰乙基化和氢化获得；3)含有二羧酸链末端的聚酰胺嵌段与聚醚二醇，在这种特定情况下获得的产物是聚醚酯酰胺。聚(醚-嵌段-酰胺)的聚酰胺嵌段可以衍生自内酰胺、氨基酸和/或二氨基化合物与二羧酸，如先前描述的。聚醚嵌段可以衍生自选自由以下组成的组的一种或更多种聚醚：聚环氧乙烷(PEO)、聚环氧丙烷(PPO)、聚四氢呋喃(PTHF)、聚四亚甲基氧醚(PTMO)及其组合。
聚(醚嵌段酰胺)聚合物可以包括那些包含含有二羧酸链末端的聚酰胺嵌段的聚合物，所述含有二羧酸链末端的聚酰胺嵌段衍生自α,ω-氨基羧酸、内酰胺或二羧酸与二胺在链限制的二羧酸的存在下的缩合。在这种类型的聚(醚嵌段酰胺)聚合物中，可以使用α,ω-氨基羧酸诸如氨基十一烷酸；可以使用内酰胺诸如己内酰胺或月桂酰内酰胺；可以使用二羧酸诸如己二酸、癸二酸或十二烷二酸；并且可以使用二胺诸如六亚甲基二胺；或任何前述的多种组合。该共聚物可以包含聚酰胺嵌段，该聚酰胺嵌段包括聚酰胺12或聚酰胺6。
聚(醚嵌段酰胺)聚合物可以包括那些包含聚酰胺嵌段的聚合物，并且是低质量的，即它们具有从400至1000的数均分子量，所述包含聚酰胺嵌段的聚合物衍生自一种或更多种α,ω-氨基羧酸和/或一种或更多种含有从6个至12个碳原子的内酰胺在含有从4个至12个碳原子的二羧酸的存在下的缩合。在这种类型的聚(醚嵌段酰胺)聚合物中，可以使用α,ω-氨基羧酸诸如氨基十一烷酸或氨基十二烷酸；可以使用二羧酸诸如己二酸、癸二酸、间苯二甲酸、丁二酸、1,4-环己基二甲酸、对苯二甲酸、磺基间苯二甲酸的钠盐或锂盐、二聚脂肪酸(这些二聚脂肪酸具有至少98重量百分比的二聚体含量，并且优选地是氢化的)和十二烷二酸HOOC-(CH2)10-COOH；并且可以使用内酰胺诸如己内酰胺和月桂酰内酰胺；或任何前述的多种组合。该共聚物可以包括聚酰胺嵌段，该聚酰胺嵌段通过月桂酰内酰胺在己二酸或十二烷二酸存在下的缩合获得，并且数均分子量为至少750，具有从约127℃至约130℃的熔化温度。可以选择聚酰胺嵌段的多种成分和它们的比例，以便获得低于150℃或从约90℃至约135℃的熔点。
聚(醚嵌段酰胺)聚合物可以包括那些包含聚酰胺嵌段的聚合物，所述包含聚酰胺嵌段的聚合物衍生自至少一种α,ω-氨基羧酸(或内酰胺)、至少一种二胺和至少一种二羧酸的缩合。在这种类型的共聚物中，α,ω-氨基羧酸、内酰胺和二羧酸可以选自上文描述的那些，并且可以使用二胺诸如含有从6个至12个原子的脂族二胺，并且可以是无环的和/或饱和环状的，诸如但不限于六亚甲基二胺、哌嗪、1-氨基乙基哌嗪、二氨基丙基哌嗪、四亚甲基二胺、八亚甲基二胺、十亚甲基二胺、十二亚甲基二胺、1,5-二氨基己烷、2,2,4-三甲基-1,6-二氨基己烷、二胺多元醇、异佛尔酮二胺(IPD)、甲基五亚甲基二胺(MPDM)、双(氨基环己基)甲烷(BACM)和双(3-甲基-4-氨基环己基)甲烷(BMACM)。
聚酰胺可以是热塑性聚酰胺，并且可以选择聚酰胺嵌段的成分和它们的比例，以便获得低于150℃的熔化温度，例如从约90℃至约135℃的熔点。可以选择热塑性聚酰胺嵌段的多种成分和它们的比例，以便获得低于150℃的熔点，例如从约90℃至约135℃的熔点。
聚酰胺嵌段的数均摩尔质量可以是从约300克/摩尔至约15,000克/摩尔、从约500克/摩尔至约10,000克/摩尔、从约500克/摩尔至约6,000克/摩尔、从约500克/摩尔至约5,000克/摩尔、或从约600克/摩尔至约5,000克/摩尔。聚醚嵌段的数均分子量可以在从约100至约6,000、从约400至约3000、或从约200至约3,000的范围内。聚(醚嵌段酰胺)聚合物的聚醚(PE)含量(x)可以是从约0.05至约0.8(即，从约5摩尔百分比至约80摩尔百分比)。聚醚嵌段可以以从约10重量百分比至约50重量百分比、从约20重量百分比至约40重量百分比、或从约30重量百分比至约40重量百分比的量存在于聚酰胺中。聚酰胺嵌段可以以从约50重量百分比至约90重量百分比、从约60重量百分比至约80重量百分比、或从约70重量百分比至约90重量百分比的量存在于聚酰胺中。
聚醚嵌段可以包含不同于环氧乙烷单元的单元，诸如例如环氧丙烷或聚四氢呋喃(其导致聚丁二醇序列)。还可以同时使用PEG嵌段，即由环氧乙烷单元组成的嵌段；聚丙二醇(PPG)嵌段，即由环氧丙烷单元组成的嵌段；以及聚(四亚甲基醚)二醇(PTMG)嵌段，即由四亚甲基二醇单元组成的嵌段，也被称为聚四氢呋喃。有利地使用PPG嵌段或PTMG嵌段。在这些含有聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的共聚物中的聚醚嵌段的量可以是共聚物的从约10重量百分比至约50重量百分比、或从约35重量百分比至约50重量百分比。
包含聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的共聚物可以通过用于附接聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的任何手段来制备。在实践中，基本上使用了两种工艺，一种是两步工艺，并且另一种是一步工艺。
在两步工艺中，首先制备具有二羧基链末端的聚酰胺嵌段，并且然后在第二步中，将这些聚酰胺嵌段连接到聚醚嵌段。具有二羧基链末端的聚酰胺嵌段衍生自聚酰胺前体在链终止剂二羧酸的存在下的缩合。如果聚酰胺前体仅是内酰胺或α,ω-氨基羧酸，则添加二羧酸。如果前体已经包含二羧酸，则相对于二胺的化学计量来说，这是过量使用的。反应通常发生在从约180℃至约300℃，诸如从约200℃至约290℃，并且反应器中的压力可以设置为从约5巴至约30巴，并且被保持持续约2小时至3小时。反应器中的压力缓慢降低到大气压，并且然后蒸馏掉过量的水，例如持续一个小时或两个小时。
在已经制备了具有羧酸端基的聚酰胺之后，接着添加聚醚、多元醇和催化剂。聚醚的总量可以被分成一份或更多份并且以一份或更多份添加，催化剂也是可以这样。首先添加聚醚，并且聚醚和多元醇的OH端基与聚酰胺的COOH端基的反应开始，其中形成酯键并且消除水。通过蒸馏尽可能多地从反应混合物中移除水，并且然后引入催化剂以便完成聚酰胺嵌段与聚醚嵌段的连接。该第二步骤在搅拌下发生，优选地在至少50毫巴(5000帕斯卡)的真空下，在使得反应物和获得的共聚物处于熔融状态的温度发生。举例来说，该温度可以是从约100℃至约400℃，诸如从约200℃至约250℃。通过测量聚合物熔体施加在搅拌器上的扭矩或通过测量搅拌器消耗的电功率来监测反应。反应的结束由扭矩或目标功率的值来确定。催化剂被定义为通过酯化促进聚酰胺嵌段与聚醚嵌段的连接的任何产品。催化剂可以是选自由钛、锆和铪形成的组的金属(M)的衍生物。该衍生物可以由符合通式M(OR)4的四醇盐来制备，其中M代表钛、锆或铪，并且可以相同或不同的R代表具有从1个至24个碳原子的直链或支链的烷基基团。
催化剂可以包含金属(M)的盐，特别是(M)与有机酸的盐，以及(M)的氧化物和/或(M)的氢氧化物与有机酸的络合盐。有机酸可以是甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、辛酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、环己烷羧酸、苯乙酸、苯甲酸、水杨酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、马来酸、富马酸、邻苯二甲酸或巴豆酸。有机酸可以是乙酸或丙酸。M可以是锆，并且这样的盐被称为氧锆基盐(zirconyl salt)，例如，以名称乙酸氧锆(zirconyl acetate)销售的可商购的产品。
催化剂的重量比例可以从二羧酸聚酰胺与聚醚二醇和多元醇的混合物重量的约0.01百分比至约5百分比变化。催化剂的重量比例可以从二羧酸聚酰胺与聚醚二醇和多元醇的混合物重量的约0.05百分比至约2百分比变化。
在一步工艺中，聚酰胺前体、链终止剂和聚醚被共混在一起；然后所得到的是基本上具有高度可变的长度的聚醚嵌段和聚酰胺嵌段的聚合物，但还有已经无规地反应的多种反应物，这些反应物沿聚合物链无规地分布。它们是与上文描述的两步工艺中相同的反应物和相同的催化剂。如果聚酰胺前体仅仅是内酰胺，则添加少量水是有利的。该共聚物具有基本上相同的聚醚嵌段和相同的聚酰胺嵌段，但还有一小部分已经无规地反应的多种反应物，这些反应物沿聚合物链无规地分布。如在上文描述的两步工艺中的第一步中，反应器被关闭并在搅拌下被加热。确定的压力为从约5巴至约30巴。当压力不再变化时，将反应器置于减压下，同时仍然保持熔融反应物的剧烈搅拌。如先前在两步工艺的情况下那样监测反应。
聚酰胺嵌段与聚醚嵌段的适当比率可以在单一聚(醚嵌段酰胺)中找到，或者可以在适当的平均组成的情况下使用两种或更多种不同组成的聚(醚嵌段酰胺)的共混物。可能有用的是，将具有高水平的聚酰胺基团的嵌段共聚物与具有较高水平的聚醚嵌段的嵌段共聚物共混，以产生具有聚(酰胺-嵌段-醚)共聚物的总共混物的约20重量百分比至约40重量百分比、或约30重量百分比至约35重量百分比的平均聚醚嵌段水平的共混物。该共聚物可以包括两种不同的聚(醚-嵌段-酰胺)的共混物，该共混物包括具有低于35重量百分比的聚醚嵌段水平的至少一种嵌段共聚物和具有至少45重量百分比的聚醚嵌段的第二聚(醚-嵌段-酰胺)。
示例性的可商购的共聚物包括但不限于以以下商品名可获得的共聚物或还有由其他各供应商生产的其他类似材料：“VESTAMID”(Evonik Industries,Essen,Germany)；“PLATAMID”(Arkema,Colombes,France)，例如，产品代码H2694；“PEBAX”(Arkema)，例如产品代码“PEBAX MH1657”和“PEBAX MV1074”；“PEBAX RNEW”(Arkema)；“GRILAMID”(EMS-Chemie AG,Domat-Ems,Switzerland)。
聚酰胺可以通过例如聚合物的聚酰胺基团之间的非极性相互作用或极性相互作用被物理地交联。在聚酰胺是共聚酰胺的实例中，共聚酰胺可以通过聚酰胺基团之间的相互作用以及任选地通过共聚物基团之间的相互作用被物理地交联。当共聚酰胺通过聚酰胺基团之间的相互作用被物理地交联时，聚酰胺链段可以形成被称为硬链段的聚合物部分，并且共聚物链段可以形成被称为软链段的聚合物部分。例如，当共聚酰胺是聚(醚-嵌段-酰胺)时，聚酰胺链段形成聚合物的硬链段，并且聚醚链段形成聚合物的软链段。因此，在一些实例中，聚合物可以包括物理交联的聚合物网络，该聚合物网络具有一个或更多个带有酰胺键的聚合物链。
共聚酰胺的聚酰胺链段可以包括聚酰胺-11或聚酰胺-12，并且聚醚链段可以是选自由以下组成的组的链段：聚环氧乙烷链段、聚环氧丙烷链段和聚四亚甲基氧醚链段及其组合。
聚酰胺可以部分或完全共价交联，如本文先前描述的。在一些情况下，聚酰胺中存在的交联度为使得，当其被热加工，例如以纱线或纤维的形式，以形成本公开内容的物品时，部分共价交联的热塑性聚酰胺保留足够的热塑性特征，使得部分共价交联的热塑性聚酰胺在加工期间熔化并且再固化。在其他情况下，交联聚酰胺是热固性聚合物。
聚酯
聚合物可以包括聚酯。聚酯可以包括热塑性聚酯或热固性聚酯。此外，聚酯可以是弹性聚酯，包括热塑性聚酯或热固性弹性聚酯。聚酯可以通过一种或更多种羧酸或其成酯衍生物(ester-forming derivative)与一种或更多种二价或多价的脂族醇、脂环族醇、芳族醇或芳代脂族醇(araliphatic alcohol)或双酚的反应来形成。聚酯可以是具有相同化学结构的重复聚酯链段的聚酯均聚物。可选择地，聚酯可以包含许多具有不同聚酯化学结构的聚酯链段(例如聚乙醇酸链段、聚乳酸链段、聚己内酯链段、聚羟基链烷酸酯链段(polyhydroxyalkanoate segment)、聚羟基丁酸酯链段等)。具有不同化学结构的聚酯链段可以无规地排列，或者可以排列为重复嵌段。
可以用于制备聚酯的示例性羧酸包括但不限于己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、壬烷二甲酸、癸烷二甲酸、十一烷二甲酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、烷基取代的或卤化的对苯二甲酸、烷基取代的或卤化的间苯二甲酸、硝基-对苯二甲酸、4,4'-二苯醚二甲酸、4,4'-二苯硫醚二甲酸、4,4'-二苯砜-二甲酸、4,4'-二苯基亚烷基二甲酸、萘-2,6-二甲酸、环己烷-1,4-二甲酸和环己烷-1,3-二甲酸。适合于制备聚酯的示例性二醇或酚包括但不限于乙二醇、二乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇、1,10-癸二醇、1,2-丙二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、2,2,4-三甲基己二醇、对二甲苯二醇、1,4-环己二醇、1,4-环己烷二甲醇和双酚A。
聚酯可以是聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸六亚甲基酯、聚对苯二甲酸-1,4-二甲基环己烷酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚间苯二甲酸乙二醇酯(PEI)、聚芳酯(PAR)、聚萘二甲酸丁二醇酯(PBN)、液晶聚酯，或前述中的两种或更多种的共混物或混合物。
聚酯可以是共聚酯(即，包含聚酯链段和非聚酯链段的共聚物)。共聚酯可以是脂族共聚酯(即，其中聚酯链段和非聚酯链段两者均是脂族的共聚酯)。可选择地，共聚酯可以包含芳族链段。共聚酯的聚酯链段可以包括以下或基本上由以下组成：聚乙醇酸链段、聚乳酸链段、聚己内酯链段、聚羟基链烷酸酯链段、聚羟基丁酸酯链段或其任何组合。共聚酯的聚酯链段可以无规地排列，或者可以排列为重复嵌段。
例如，聚酯可以是嵌段共聚酯，该嵌段共聚酯具有是相对较硬的、相同化学结构的聚合物单元的重复嵌段(硬链段)以及是相对较软的、相同化学结构的重复嵌段(软链段)。在包括具有重复的硬链段和软链段的嵌段共聚酯的嵌段共聚酯中，物理交联可以存在于嵌段内或嵌段之间，或嵌段内和嵌段之间两者。聚合物可以包括具有重复嵌段的硬链段和重复嵌段的软链段的弹性共聚酯或基本上由这样的弹性共聚酯组成。
共聚酯的非聚酯链段可以包括以下或基本上由以下组成：聚醚链段、聚酰胺链段或聚醚链段和聚酰胺链段两者。共聚酯可以是嵌段共聚酯，或者可以是无规共聚酯。共聚酯可以由聚酯低聚物或预聚物与第二低聚物预聚物缩聚形成嵌段共聚酯来形成。任选地，第二预聚物可以是亲水性预聚物。例如，共聚酯可以由对苯二甲酸或萘二甲酸与乙二醇、1,4-丁二醇或1,3-丙二醇的缩聚反应来形成。共聚酯的实例包括聚己二酸乙二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基戊酸酯)、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯及其组合。共聚酰胺可以包括聚对苯二甲酸乙二醇酯或由聚对苯二甲酸乙二醇酯组成。
聚酯可以是包含以下中的一种或更多种的链段的嵌段共聚物：聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸六亚甲基酯、聚对苯二甲酸-1,4-二甲基环己烷酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚间苯二甲酸乙二醇酯(PEI)、聚芳酯(PAR)、聚萘二甲酸丁二醇酯(PBN)和液晶聚酯。例如，作为嵌段共聚物的合适的聚酯可以是PET/PEI共聚物、聚对苯二甲酸丁二醇酯/四乙二醇共聚物、聚氧化烯二酰亚胺二酸/聚对苯二甲酸丁二醇酯共聚物、或前述中的任何共聚物的共混物或混合物。
聚酯可以是生物可降解的树脂，例如其中聚(α-羟基酸)诸如聚乙醇酸或聚乳酸作为主要重复单元被包含的共聚聚酯。
所公开的聚酯可以通过技术人员已知的多种缩聚方法来制备，诸如溶剂聚合工艺或熔体聚合工艺。
聚烯烃
聚合物可以包括聚烯烃或基本上由聚烯烃组成。聚烯烃可以是热塑性聚烯烃或热固性聚烯烃。此外，聚烯烃可以是弹性聚烯烃，包括热塑性弹性聚烯烃或热固性弹性聚烯烃。示例性聚烯烃可以包括聚乙烯、聚丙烯和烯烃弹性体(例如，乙烯与具有4个至约8个碳原子的α-烯烃的茂金属催化的嵌段共聚物)。聚烯烃可以是包括以下的聚合物：聚乙烯、乙烯-α-烯烃共聚物、乙烯-丙烯橡胶(EPDM)、聚丁烯、聚异丁烯、聚-4-甲基戊-1-烯、聚异戊二烯、聚丁二烯、乙烯-甲基丙烯酸共聚物和烯烃弹性体，诸如从聚丙烯(PP)和乙烯-丙烯橡胶(EPDM)获得的动态交联聚合物(dynamically cross-linked polymer)，以及前述的共混物或混合物。另外的示例性聚烯烃包括环烯烃诸如环戊烯或降冰片烯的聚合物。
应当理解的是，可以任选地交联的聚乙烯包括多种聚乙烯，包括低密度聚乙烯(LDPE)、线型低密度聚乙烯(LLDPE)、(VLDPE)和(ULDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、高密度和高分子量聚乙烯(HDPE-HMW)、高密度和超高分子量聚乙烯(HDPE-UHMW)，以及任何前述聚乙烯的共混物或混合物。聚乙烯还可以是衍生自与以下物质共聚的、单烯烃和二烯烃的单体的聚乙烯共聚物：乙烯基、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸乙酯、乙烯醇和/或乙酸乙烯酯。包含乙酸乙烯酯衍生的单元的聚烯烃共聚物可以是高乙酸乙烯酯含量的共聚物，例如大于约50重量百分比的乙酸乙烯酯衍生的组成。
聚烯烃可以通过本领域技术人员熟知的方法(例如，使用过氧化物引发剂、热和/或光)经由自由基聚合、阳离子聚合和/或阴离子聚合来形成。所公开的聚烯烃可以在高压和在升高的温度通过自由基聚合来制备。可选择地，聚烯烃可以通过使用催化剂的催化聚合来制备，所述催化剂通常含有来自IVb族、Vb族、VIb族或VIII族的金属的一种或更多种金属。催化剂通常具有与IVb族、Vb族、VIb族或VIII族金属络合的一种或多于一种配体，通常是氧化物、卤化物、醇化物、酯、醚、胺、烷基类、烯基类和/或可以对位配位或邻位配位的芳基类。金属络合物可以呈游离形式或固定在基底上，通常固定在活化的氯化镁、氯化钛(III)、氧化铝或氧化硅上。金属催化剂可以可溶于或不溶于聚合介质。催化剂可以单独用于聚合，或者可以使用另外的活化剂，通常是Ia族、IIa族和/或IIIa族金属烷基类、金属氢化物、金属烷基卤化物、金属烷基氧化物或金属烷基氧烷(metal alkyloxane)。活化剂可以方便地用另外的酯基团、醚基团、胺基团或甲硅烷基醚基团改性。
合适的聚烯烃可以通过如本文描述的单烯烃和二烯烃的单体的聚合来制备。可以用于制备聚烯烃的示例性单体包括但不限于乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、2-甲基-1-丙烯、3-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、5-甲基-1-己烯及其混合物。
合适的乙烯-α-烯烃共聚物可以通过乙烯与具有3至12的碳数的α-烯烃诸如丙烯、1-丁烯、1-己烯、1-辛烯、4-甲基-1-戊烯或类似物的共聚来获得。
合适的动态交联聚合物可以通过使作为软链段的橡胶组分交联，而同时通过使用诸如班伯里混合机(Banbury mixer)和双轴挤出机的捏合机将诸如PP的硬链段和诸如EPDM的软链段物理分散来获得。
聚烯烃可以是聚烯烃的混合物，诸如本文上文公开的两种或更多种聚烯烃的混合物。例如，合适的聚烯烃混合物可以是聚丙烯与聚异丁烯的混合物、聚丙烯与聚乙烯的混合物(例如PP/HDPE、PP/LDPE)或不同类型的聚乙烯的混合物(例如LDPE/HDPE)。
聚烯烃可以是合适的单烯烃单体的共聚物或合适的单烯烃单体与乙烯基单体的共聚物。示例性聚烯烃共聚物包括乙烯/丙烯共聚物、线型低密度聚乙烯(LLDPE)，及其与低密度聚乙烯(LDPE)、丙烯/丁-1-烯共聚物、丙烯/异丁烯共聚物、乙烯/丁-1-烯共聚物、乙烯/己烯共聚物、乙烯/甲基戊烯共聚物、乙烯/庚烯共聚物、乙烯/辛烯共聚物、丙烯/丁二烯共聚物、异丁烯/异戊二烯共聚物、乙烯/丙烯酸烷基酯共聚物、乙烯/甲基丙烯酸烷基酯共聚物、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物的混合物，及其与一氧化碳或乙烯/丙烯酸共聚物的共聚物，及其盐(离聚物)，以及乙烯与丙烯和诸如己二烯、二环戊二烯或亚乙基-降冰片烯的二烯的三元共聚物；以及这样的共聚物彼此之间以及与上文1)中提及的聚合物的混合物，例如聚丙烯/乙烯-丙烯共聚物、LDPE/乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、LDPE/乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)、LLDPE/EVA、LLDPE/EAA以及交替或无规的聚亚烷基/一氧化碳共聚物(alternatingor random polyalkylene/carbon monoxide copolymer)及其与其他聚合物例如聚酰胺的混合物。
聚烯烃可以是聚丙烯均聚物、聚丙烯共聚物、聚丙烯无规共聚物、聚丙烯嵌段共聚物、聚乙烯均聚物、聚乙烯无规共聚物、聚乙烯嵌段共聚物、低密度聚乙烯(LDPE)、线型低密度聚乙烯(LLDPE)、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯(HDPE)，或者前述聚合物中的一种或更多种的共混物或混合物。
聚烯烃可以是聚丙烯。如本文使用的术语“聚丙烯”意图涵盖任何包含丙烯单体的聚合物组合物，所述丙烯单体是单独的或是与其他无规选择和定向的聚烯烃、二烯或其他单体(诸如乙烯、丁烯及类似物)的混合物或共聚物。这样的术语还涵盖成分单体的任何不同的构型和排列(诸如无规立构、间规立构、全同立构等)。因此，如应用于纤维的该术语意图涵盖拉制聚合物的实际的长线、带、缝线及类似物。聚丙烯可以具有任何标准熔体流动(通过测试)；然而，标准纤维级聚丙烯树脂具有在约1和1000之间的熔体流动指数范围。
聚烯烃可以是聚乙烯。如本文使用的术语“聚乙烯”意图涵盖任何包含乙烯单体的聚合物组合物，所述乙烯单体是单独的或是与其他无规选择和定向的聚烯烃、二烯或其他单体(诸如丙烯、丁烯及类似物)的混合物或共聚物。这样的术语还涵盖成分单体的任何不同的构型和排列(诸如无规立构、间规立构、全同立构等)。因此，如应用于纤维的该术语意图涵盖拉制聚合物的实际的长线、带、缝线及类似物。聚乙烯可以具有任何标准熔体流动(通过测试)；然而，标准纤维级聚乙烯树脂具有在约1和1000之间的熔体流动指数范围。
关于“基本上由......组成”，除了所列出的那些之外，聚合物材料和第一组合物不包括大量(例如，大于约1重量百分比)的聚合物类型，但是该材料可以包括非聚合物成分，诸如填料、颜料、UV吸收剂及类似物。
第一组合物、物品的聚合物材料、颜色组合物和物品的其他部件可以任选地包括添加剂、填料、润滑剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、抗静电剂、阻燃剂、杀真菌剂、抗菌剂、其组合或类似物。此外，第一层、聚合物材料、颜色组合物和物品的其他部件可以任选地包括单体、低聚物、热引发剂、光引发剂和催化剂。
添加剂可以包括但不限于加工助剂、抗氧化剂、紫外线稳定剂、光学增亮剂、增量剂(extender)、固体和液体着色剂、填料、耦合剂、增塑剂、流变改性剂、稳定剂、消光剂、抗微生物剂、抗静电剂和其他功能添加剂，以及添加剂的组合。
填料可以用于增加材料的强度、耐磨性，改变热性质，降低成本以及改变弹性体组合物的粘度、触变性或整体流体流动性质。填料的量(例如，依据“phr”或基于100份弹性体的重量份数)可以变化，以实现期望的有效性质，诸如强度、粘度及类似性质。
填料可以包括但不限于粘土、滑石、石棉、石墨、玻璃、云母(诸如金云母、黑云母、铁锂云母、白云母、钠云母、绿鳞石和海绿石、斜绿泥石、鲕绿泥石、镍绿泥石、锰绿泥石(pennantite)、须藤石、donbasite、绿脆云母(clintonite)、珍珠云母、锰帘石、叶蛇纹石、利蛇纹石、温石棉、中性岩、绿锥石、磁绿泥石、铁蛇纹石、硅镁镍矿及类似物)、偏硅酸钙、氧化铝、硫化锌、氢氧化铝、二氧化硅(诸如无定形二氧化硅、无定形合成二氧化硅和胶态二氧化硅)、硅酸盐(诸如阳起石、电气石、蛇纹石、铝硅酸盐及类似物)、碳化硅、硅藻土、碳酸盐(诸如碳酸钡、碳酸钙、碳酸镁及类似物)、高岭土(诸如分层高岭土(delaminated kaolin)、煅烧高岭土及类似物)、金属(诸如钛、钨、锌、铝、铋、镍、钼、铁、铜、黄铜、硼、青铜、钴、铍以及这些的合金)、金属氧化物(诸如氧化锌、氧化铁、氧化铝、氧化钛、氧化镁、氧化锆及类似物)，合适的有机填料包括但不限于炭黑、富勒烯和/或碳纳米管、三聚氰胺树脂(melaminecolophony)、纤维素纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯腈纤维、聚氨酯纤维、基于芳族和/脂族二羧酸酯的聚酯纤维、碳纤维或其混合物、颗粒状合成塑料(诸如高分子量聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙烯离聚物树脂(polyethylene ionomeric resin)、聚酰胺、聚酯、聚氨酯、聚酰亚胺及类似物)、颗粒状含碳材料(诸如炭黑及类似物)、硫酸盐(诸如硫酸钙、硫酸镁、硫酸钡及类似物)以及棉绒(cotton flock)、纤维素绒、纤维素浆(cellulose pulp)、皮革纤维以及上文中的任何的组合。所公开的填料可以是球形、针状、板式形式及类似形式，或者不规则形式。填料可以是高纵横比填料。这样的填料可以是有机的或无机的。高纵横比填料可以是无机微纤维，诸如晶须(高度结晶的小单晶纤维)，或者稍微不太完美的结晶纤维诸如硼纤维、钛酸钾、硫酸钙、石棉和偏硅酸钙。这些和其他填料的典型水平包括从约10phr至100phr或更高(其中“phr”表示基于100份弹性体的重量份数)。组合物可以包含约10phr-80phr、30phr-70phr、40phr-60phr或50phr-60phr填料。弹性体组合物包含二氧化硅填料。二氧化硅填料的典型水平包括从约10phr至100phr或更高。组合物包含约10phr-80phr、30phr-70phr、10phr-60phr、40phr-60phr、50phr-60phr或35phr-60phr填料。
添加剂可以是软化剂(softener)(本文中也被称为软化剂(softening agent))。合适的软化剂的实例包括但不限于高级脂肪酸、脂肪醇或脂肪酸酰胺的乙氧基化产物、N-硬脂基-脲化合物和硬脂酰氨基甲基吡啶鎓(stearylamidomethylpyridinium)。
添加剂可以是流平剂(leveling agent)。流平剂的实例包括但不限于从多元酸获得的酸性酯(acidic ester)的水溶性盐以及能够经历烷氧基化的相对长链碱分子的环氧乙烷或环氧丙烷加合物。
实施例1
表A(图2)图示了溶剂样品A、B和C。样品A包含：83重量百分比的2-吡咯烷酮、15重量百分比的1,2-己二醇、1重量百分比的FS-3100(表面活性剂)、1重量百分比的TEGO WET280(表面活性剂，Evonik,Essen,DE)和ORIENT BLUE(酸性染料，Orient ChemicalCompany,Osaka,Japan)。样品B包含：45重量百分比的环丁砜、45重量百分比的ε-己内酯、10重量百分比的2-吡咯烷酮和ORIENT BLUE(酸性染料)。样本C包含：45重量百分比的环丁砜、45重量百分比的ε-己内酯、10重量百分比的2-吡咯烷酮以及以1:1的比的ORIENT BLUE(酸性染料)和四丁基氯化铵(TBAC)，其中ORIENT BLUE染料以摩尔计。
测试溶剂样品的印刷头寿命和摩擦牢度(crockfastness)(干的和湿的)。关于印刷头寿命，将涂覆有粘合剂(来自供应商)的不锈钢的试件(test coupon)暴露于油墨包(ink package)。每隔一天对该试件称重并且测量厚度，直到粘合剂开始在视觉上a)起皱或b)剥落。粘合剂从试件上的剥离被认为是失败。测试在升高的温度进行，以加速对印刷头寿命的预测。关于摩擦牢度，使用测试方法AATCC TM8。该测试方法包括耐摩擦牢度试验机(crockmeter)，该耐摩擦牢度试验机迫使方形的精梳棉短纤维(combed cotton staple)104mm、10x以9N穿过印刷的TPU的表面。使用DATACOLOR 600分光光度计(datacolor,Lawrenceville,New Jersey,USA)对照标准物来测量离开TPU并且进入该片棉上的颜色。这允许我们确定印刷样品是否通过了面向客户的摩擦牢度分数的最低值(minimum customerfacing crock score)。摩擦牢度测量在湿和干两种情况下进行。
图2中的表A说明了样品A包括快速降解印刷头的溶剂制剂，导致仅1个月的印刷头寿命。虽然样品A的油墨制剂产生了在可接受的范围内的干摩擦牢度和湿摩擦牢度的结果，但有限的印刷头寿命使这种油墨制剂对于生产目的是不可接受的。样品B和样品C包括本公开内容的溶剂制剂，其具有可接受的干摩擦牢度和湿摩擦牢度，同时还具有超过3个月的可接受地长的印刷头寿命。因此，样品B和样品C可以在生产装置中用于在TPU上印刷。
应当注意，比率、浓度、量和其他数值数据可以在本文中以范围格式表示。应理解，这样的范围格式为了方便和简洁被使用，并且因此，应当以灵活的方式被解释为不仅包括明确叙述为范围极值的数值，而且还包括该范围内涵盖的所有单独的数值或子范围，如同每个数值和子范围被明确地叙述。为了说明，浓度范围“约0.1百分比至约5百分比”应当解释为不仅包括明确叙述的约0.1重量百分比至约5重量百分比的浓度，而且还包括指示范围内的单独的浓度(例如1百分比、2百分比、3百分比和4百分比)和子范围(例如，0.5百分比、1.1百分比、2.2百分比、3.3百分比和4.4百分比)。术语“约”可以包括根据数值的有效数字的传统舍入。另外，短语“约‘x’至‘y’”包括“约‘x’至约‘y’”。
可以对上文描述的方面进行许多变型和修改。所有这样的修改和变型在本文中意图被包括在本公开内容的范围内，并且由所附权利要求保护。

Claims (21)

1.一种颜色组合物，所述颜色组合物包含溶剂混合物和着色剂，所述溶剂混合物由2-吡咯烷酮、环丁砜和ε-己内酯组成，其中所述颜色组合物包含：
5重量百分比至30重量百分比的2-吡咯烷酮，
25重量百分比至55重量百分比的环丁砜，
15重量百分比至55重量百分比的ε-己内酯，和
1重量百分比至25重量百分比的着色剂，所述着色剂包括一种或更多种染料，并且所述染料是与水混溶的或溶解的，
其中“重量百分比”指的是组分的重量与所述颜色组合物的总重量的百分比。
2.根据权利要求1所述的颜色组合物，还包含选自以下中的一种或更多种的润湿剂：0.01重量百分比至5重量百分比的二烷基二醇甲基醚或0.01重量百分比至5重量百分比的聚醚硅氧烷共聚物或其组合。
3.根据权利要求1所述的颜色组合物，其中所述染料选自酸性染料、金属络合物染料及其组合。
4.根据权利要求3所述的颜色组合物，其中所述颜色组合物包含酸性染料和季铵化合物。
5.根据权利要求4所述的颜色组合物，其中所述季铵化合物是四丁基铵化合物。
6.根据权利要求4所述的颜色组合物，其中所述颜色组合物包含1重量百分比-15重量百分比的所述季铵化合物。
7.根据权利要求6所述的颜色组合物，其中所述颜色组合物包含摩尔比为4:1至1:4的所述酸性染料与所述季铵化合物。
8.根据权利要求3所述的颜色组合物，其中所述金属络合物染料选自偶氮金属络合物染料或蒽醌金属络合物染料。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的颜色组合物，包含5重量百分比至10重量百分比的2-吡咯烷酮、25重量百分比至45重量百分比的环丁砜、25重量百分比至45重量百分比的ε-己内酯和1重量百分比至15重量百分比的着色剂。
10.根据权利要求1-8中任一项所述的颜色组合物，其中所述颜色组合物适合于在热塑性聚氨酯上印刷。
11.根据权利要求9所述的颜色组合物，其中所述颜色组合物适合于在热塑性聚氨酯上印刷。
12. 一种在物品上印刷的方法，包括：
将颜色组合物施加到物品的第一侧面上，其中所述物品的所述第一侧面包含聚合物材料，其中所述颜色组合物包含溶剂混合物和着色剂，并且所述溶剂混合物由2-吡咯烷酮、环丁砜和ε-己内酯组成，其中所述颜色组合物包含5重量百分比-10重量百分比的2-吡咯烷酮、25重量百分比-45重量百分比的环丁砜、25重量百分比-45重量百分比的ε-己内酯和1重量百分比-15重量百分比的染料，所述染料是与水混溶的或溶解的；以及
允许所述颜色组合物与所述物品的所述第一侧面接触干燥，在所述物品的所述第一侧面上形成印刷层，
其中“重量百分比”指的是组分的重量与所述颜色组合物的总重量的百分比。
13.根据权利要求12所述的方法，其中将所述颜色组合物施加到所述物品的所述第一侧面上的步骤包括将所述颜色组合物施加到暴露在所述物品的所述第一侧面上的所述聚合物材料，并且在施加所述颜色组合物的步骤之后但在允许所述颜色组合物干燥的步骤之前，所述方法还包括允许所述颜色组合物渗透到所述聚合物材料中。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述印刷层从所述物品的所述第一侧面的表面延伸到所述聚合物材料中。
15.根据权利要求12或13所述的方法，其中所述聚合物材料包括一种或更多种热塑性聚氨酯。
16.根据权利要求12或13所述的方法，其中所述物品的所述第一侧面包括膜，并且所述膜包括包含所述聚合物材料的暴露层。
17. 根据权利要求16所述的方法，其中在允许所述颜色组合物干燥的步骤之后，所述物品的所述第一侧面对于20密耳的平均壁厚度具有对氮气的15 cm3/m2•atm•天或更小的气体透过率。
18.根据权利要求16所述的方法，其中所述膜是多层膜，所述多层膜包括与屏障材料的一个或更多个层交替的所述聚合物材料的两个或更多个层，所述屏障材料包括一种或更多种具有比所述聚合物材料低的气体渗透率的聚合物，其中允许所述颜色组合物渗透到所述聚合物材料中的步骤包括允许所述颜色组合物渗透到所述膜的所述暴露层的外部部分中，但不渗透到邻近所述膜的所述暴露层的所述屏障材料的层中，其中所述膜的所述暴露层包含所述聚合物材料。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述方法还包括：
在将所述颜色组合物施加到所述物品的所述第一侧面之前，将第一层的第一组合物施加到所述物品的所述第一侧面上的所述聚合物材料，将所述颜色组合物施加到所述物品的所述第一侧面的步骤包括在所述第一层的所述第一组合物保持湿润的同时将所述颜色组合物施加到所述第一层，并且允许所述颜色组合物干燥的步骤包括允许所述颜色组合物和所述第一层的所述第一组合物在所述物品的所述第一侧面上干燥。
20.根据权利要求19所述的方法，其中所述第一组合物包含未交联聚合物的分散体。
21.根据权利要求20所述的方法，其中所述未交联聚合物的分散体包括未交联聚氨酯共聚物的水性分散体。
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