專(zhuān)利名稱(chēng)：含有分散劑和增效劑的著色相變油墨的制作方法
含有分散劑和增效劑的著色相變油墨本文描述的是包含油墨載體和至少一種顏料的相變油墨組合物，其中所述油墨組 合物在室溫基本呈固態(tài)且包括至少一種分散劑和至少一種增效劑。所述分散劑和增效劑使 得顏料均勻地分散在固體相變油墨組合物中而不會(huì)不利地影響油墨的硬度。所述相變油墨 適用于噴墨印刷方法。通過(guò)本發(fā)明的相變油墨取得的優(yōu)勢(shì)包括使用至少一種分散劑和至少一種增效劑 得到非常穩(wěn)定的油墨，這可通過(guò)將油墨置于高溫(例如100°c )下較長(zhǎng)時(shí)間例如1周后的粒 徑測(cè)量確定。此外，為使油墨中的顏料穩(wěn)定所需的分散劑的量，特別是在室溫為液態(tài)或膏狀 的分散劑的量，可在不犧牲油墨穩(wěn)定性的情況下降低，從而也可降低操作期間和由隨后的 印制油墨形成的圖像印刷品上的油墨粘度。噴墨印刷方法可使用在室溫，例如約20°C至約27°C下呈固態(tài)，且在升高的噴射溫 度，例如約60°C至約150°C下呈液態(tài)的油墨。這樣的油墨通常被稱(chēng)為熱熔油墨或相變油墨。在使用相變油墨的噴墨印刷方法中，基本為固態(tài)的油墨通過(guò)印刷裝置中的加熱器 融化，并作為液體以與常規(guī)液體噴墨印刷類(lèi)似的方式噴射。一旦接觸到印刷基質(zhì)——所述 印刷基質(zhì)可以或者是中間轉(zhuǎn)印部件如鋁鼓，或者是接收基質(zhì)如紙張或透明材料——融化的 油墨就迅速凝固，期望的融化速率應(yīng)使著色劑基本保留在基質(zhì)表面，而不會(huì)由于毛細(xì)作用 進(jìn)入基質(zhì)(例如紙張)內(nèi)部，因此，可以得到比通常液體油墨所獲得的更高的印刷密度。噴 墨印刷中使用相變油墨的優(yōu)點(diǎn)有很少或沒(méi)有油墨組分蒸發(fā)；消除了油墨在處理過(guò)程中溢 出的潛在可能；印刷密度和印刷質(zhì)量的范圍更廣泛；紙張折皺或扭曲減到最??；即使在不 蓋住噴嘴，也不會(huì)在不確定的不印刷期內(nèi)發(fā)生噴嘴堵塞的危險(xiǎn)。美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)文本No. 2008/0098929 (其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用納入本文)描述 了一種含有油墨載體、至少一種著色劑、至少一種三酰胺和至少一種雙-氨基甲酸乙酯的 相變油墨。所述至少一種三酰胺和至少一種雙_氨基甲酸乙酯可有助于在非極性油墨載體 中分散著色劑，例如顏料如炭黑。美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)文本No. 2008/0098927 (其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用納入本文)描述 了一種包含油墨載體、分散劑和顏料顆粒的著色相變油墨組合物。所述油墨可抵抗融體中 顏料顆粒的大量聚集和沉降，甚至在置于凍融循環(huán)時(shí)也是如此。美國(guó)專(zhuān)利No. 7，407，539 (其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用納入本文)描述了一種包含(a)著 色劑和(b)相變油墨載體的相變油墨，所述載體包含(i)支鏈三酰胺和(ii)平均峰位分子 量約350至約730、多分散度約1. 03至約3. 0、不對(duì)稱(chēng)分子量分布傾向高分子量端的聚乙烯蠟。美國(guó)專(zhuān)利No. 7，293，868 (其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用納入本文)描述了包括一種或多種 可輻射固化的油溶組分和一種或多種熱溶劑的油墨組合物，以及制備這種油墨組合物的方 法和使用這種油墨組合物的方法。美國(guó)專(zhuān)利No. 6，860，930 (其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用納入本文)描述了一種包含(a)著 色劑和(b)包含聚酰胺的載體的相變油墨組合物，其中所述載體的聚酰胺組分包括至少約 10重量％的支鏈三酰胺。
固體油墨通常使用染料作著色劑。某些染料非常昂貴，占了相當(dāng)部分的油墨成本， 可能會(huì)具有較差的耐光性、染料泳移/滲色問(wèn)題和/或較差的溶解性。顏料比染料便宜很 多，提供極好的色彩和熱穩(wěn)定性，并改進(jìn)的著色劑抗泳移性質(zhì)。在相變油墨中，可使用分散劑輔助穩(wěn)定油墨顏料在油墨載體中的分散。為有效穩(wěn) 定顏料，使用較高的分散劑負(fù)載量，例如約5重量％或以上的油墨負(fù)載量。然而，較高分散 劑負(fù)載量可能會(huì)不利地影響油墨硬度，導(dǎo)致油墨具有相對(duì)較軟和較粘的特性。用這種油墨 形成的印刷品在圖像形成過(guò)程中可能會(huì)發(fā)生較高概率的對(duì)所用的滲透桶的粘著和轉(zhuǎn)印。減 少分散劑的量可避免油墨不合乎需要的軟化，但油墨中顏料可能不會(huì)充分穩(wěn)定，產(chǎn)生可不 利地影響噴射可靠性的其他潛在問(wèn)題如長(zhǎng)期油墨穩(wěn)定性。現(xiàn)需要一種包括不軟和不粘的穩(wěn)定的著色油墨體系的相變油墨組合物。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了這些和其他目標(biāo)，其中，在實(shí)施方案中公開(kāi)的是一種包含油墨載體 和至少一種顏料的相變油墨組合物，其中所述油墨組合物在室溫基本呈固態(tài)，且包括用于 所述至少一種顏料的至少一種分散劑和至少一種增效劑，且其中當(dāng)在120°C儲(chǔ)存30天時(shí)， 油墨組合物的平均粒徑，比剛制備時(shí)油墨組合物的平均粒徑增加低于20%。在另外的實(shí)施方案中，描述的是一種包含油墨載體和至少一種顏料的相變油墨組 合物，其中所述油墨組合物包括用于所述至少一種顏料的含量為油墨組合物的約0.1重 量％至約L 5重量％的至少一種分散劑，和含量為油墨組合物中顏料的約0. 1重量％至約 5重量％的至少一種增效劑。在另外的實(shí)施方案中，描述的是一種包含油墨載體和至少一種顏料的相變油墨組 合物，所述油墨載體包含至少一種蠟和至少一種酰胺樹(shù)脂，其中所述油墨組合物包括用于 所述至少一種顏料的至少一種分散劑，和至少一種增效劑，所述至少一種增效劑包括一種 吸附到所述至少一種顏料表面的官能團(tuán)，且其不溶于所述蠟，所述至少一種分散劑包含可 與所述至少一種增效劑相互作用的部分以及可溶于所述蠟的部分。實(shí)施方案本發(fā)明的相變油墨在約20°C至約27°C的溫度，例如室溫基本呈固態(tài)，具體地在低 于約40°C的溫度基本呈固態(tài)。然而，一旦加熱，所述油墨就會(huì)改變相態(tài)，在噴射溫度下呈熔 融態(tài)。因此，所述油墨在適于噴墨印刷的高溫，例如在約50°C至約150°C的溫度具有約1至 約40厘泊(cP)，如約5至約15cP或約8至約12cP的粘度。在這點(diǎn)上，本發(fā)明的油墨可被認(rèn)為是低能耗油墨。低能耗油墨是在低于約40°C的 溫度呈固態(tài)，且在約50°C至約150°C，如約70°C至約130°C或約60°C至約130°C的噴射溫度 具有約5至15cP的粘度。所述油墨在較低溫度下噴射，因此噴射需要較較的能量?？墒褂萌我夂线m的油墨載體。通常，相變油墨包含至少一種蠟基載體。載體中的蠟可在油墨中起相變劑的作用。具體地，油墨經(jīng)歷相變，在室溫呈固態(tài)而 在噴射溫度下呈熔融態(tài)。因此，隨著蠟從噴射溫度，例如約75°C至約150°C，冷卻至基質(zhì)溫 度，例如約20°C至約65°C，蠟促進(jìn)油墨粘度和硬度的升高。如本發(fā)明使用的，術(shù)語(yǔ)蠟包括，例如，天然蠟、改性天然蠟、合成蠟和混合蠟。天然 蠟可以是植物、動(dòng)物或礦物來(lái)源的蠟。改性蠟是已進(jìn)行化學(xué)處理以改變其特征和性質(zhì)的天然蠟。合成蠟通過(guò)化學(xué)品的反應(yīng)或聚合制備?；旌舷炇歉鞣N蠟或蠟與樹(shù)脂或加入其中的其 他化合物的混合物。合適的蠟可包括石蠟，烯烴如聚甲烯、聚乙烯和聚丙烯，微晶蠟，酯蠟，脂肪酸和其 他蠟質(zhì)材料，含脂肪酰胺的材料，磺酰胺材料，由不同天然原料(例如浮油松香和松香脂) 制備的樹(shù)脂材料，以及多種合成樹(shù)脂、低聚物、聚合物和共聚物以及它們的混合物。合適的相變蠟包括聚乙烯蠟，包括羥基封端的聚乙烯蠟如具有CH3-(CH2)nCH2OH 結(jié)構(gòu)的碳鏈，其中具有混合的鏈長(zhǎng)n，其中平均鏈長(zhǎng)在約16至約50的范圍內(nèi)，和具有類(lèi)似 平均鏈長(zhǎng)的線型低分子量聚乙烯的混合物。這種蠟合適的實(shí)例包括，例如，UNILIN 350、 UNILIN425、UNILIN 550 和 UNILIN 700。所有這些蠟均可從 Baker-Petrolite 商購(gòu)獲得。合適的具體的油墨載體的實(shí)例包括，例如，乙烯/丙烯共聚物，如可從Baker Petrolite獲得的具有下式的那些， 其中χ是約1至約200，如約5至約150或約12至約105的整數(shù)。這些材料可具有 約60°C至約150°C，如約70°C至約140°C或約80°C至約130°C的熔點(diǎn)，和約100至約5，000， 如約200至約4，000或約400至約3，000的數(shù)均分子量(Mn)。這種共聚物的商品實(shí)例包 括，例如，從Baker-Petrolite購(gòu)得的POLYWAX 系列的蠟。蠟的結(jié)晶能力有助于其總體硬度，這會(huì)增加油墨強(qiáng)度。結(jié)晶程度可通過(guò)調(diào)節(jié)蠟的 支鏈化程度(即不規(guī)則度)控制。線型程度高的聚乙烯鏈通常生成高度結(jié)晶和硬質(zhì)的材料。
油墨硬度也直接取決于蠟質(zhì)組分的分子量，如較高分子量的蠟得到相對(duì)較硬和較耐用的油墨。其他合適的相變蠟包括醇蠟，例如氫化蓖麻油、1-十八烷醇、1，10-癸二醇和1， 12-十二烷二醇?？捎米鞅景l(fā)明的相變蠟的單官能醇的其他實(shí)例包括1-十四烷醇、1-十五 烷醇、1-十六烷醇、ι-十七烷醇、1-十九烷醇、1- 二十烷醇、1- 二十三烷醇、1- 二十四烷醇、 1- 二十五烷醇、1- 二十六烷醇、1- 二十七烷醇、1- 二十八烷醇、1- 二十九烷醇、1-三十烷 醇、1-三十二烷醇、1-三十三烷醇、1-三十四烷醇。同樣合適的有格爾伯特(Guerbet)醇如 2_十四烷基1-十八烷醇、2-十六烷基1- 二十烷醇、2-十八烷基1- 二十二烷醇、2-十九烷 基1-二十三烷醇、2-二十烷基二十烷醇，以及它們的混合物。合適的二元醇包括1，8_辛 二醇、1，9-壬二醇、1，13-十三烷二醇、1，14-十四烷二醇、1，15-十五烷二醇、1，16-十六 烷二醇、1，17-十七烷二醇、1，18-十八烷二醇、1，19-十九烷二醇、1，20_ 二十烷二醇、1， 22- 二十二烷二醇、1，25_ 二十五烷二醇和它們的混合物。其他合適的相變蠟包括羧酸蠟， 例如，UNICID 350、UNICID 425、UNICID 550 和 UNICID 700。所有這些賭均可從 Baker-Petrolite 商購(gòu)獲得?？墒褂玫木郯滨ハ灥膶?shí)例包括異氰酸酯和醇的反應(yīng)產(chǎn)物。合適的異氰酸酯的實(shí)例 包括單異氰酸酯、二異氰酸酯、三異氰酸酯、二異氰酸酯的共聚物、三異氰酸酯的共聚物、多 異氰酸酯(具有三個(gè)以上的異氰酸酯官能團(tuán))等，以及它們的混合物。單異氰酸酯的實(shí)例包 括異氰酸正十八烷酯；異氰酸十六烷酯；異氰酸辛烷酯；異氰酸正丁酯和異氰酸叔丁酯 ’異氰酸環(huán)己酯；異氰酸金剛烷酯；異氰酸根合乙酸乙酯；異氰酸乙氧羰基酯；異氰酸苯酯；異 氰酸-α -甲基苯甲酯；異氰酸-2-苯基環(huán)丙酯；異氰酸苯甲酯；異氰酸-2-乙基苯酯；異氰 酸苯甲酰酯；異氰酸間甲苯酯和異氰酸對(duì)甲苯酯；異氰酸-2-硝基苯酯、異氰酸-3-硝基苯 酯或異氰酸-4-硝基苯酯；異氰酸-2-乙氧基苯酯；異氰酸-3-甲氧基苯酯；異氰酸-4-甲 氧基苯酯；4-異氰酸根合苯甲酸乙酯；異氰酸_2，6-二甲基苯酯；異氰酸-1-萘酯；異氰酸 (萘基)乙酯等；以及它們的混合物。二異氰酸酯的實(shí)例包括異佛樂(lè)酮二異氰酸酯(IPDI)； 甲苯二異氰酸(TDI) ；二苯基甲烷_(kāi)4，4' -二異氰酸酯(MDI)；氫化二苯基甲烷-4，4' -二 異氰酸酯；四甲基二甲苯二異氰酸酯(TMXDI)；六亞甲基-1，6-二異氰酸酯(HDI)；萘-1， 5_ 二異氰酸酯；3，3' -二甲氧基_4，4'-聯(lián)苯基二異氰酸酯；3，3' - 二甲基_4，4' -二 甲基_4，4'-聯(lián)苯基二異氰酸酯；二異氰酸亞苯酯；4，4' _二苯基二異氰酸酯；三甲基-1， 6_ 二異氰酸根合己烷；四亞甲基二甲苯二異氰酸酯；4，4'-亞甲基二(2，6_ 二乙基苯基異 氰酸酯)；1，12- 二異氰酸根合十二烷；1，5- 二異氰酸根合-2-甲基戊烷；1，4- 二異氰酸根 合丁烷；二異氰酸酯和亞環(huán)己烷二異氰酸酯的二聚物及其異構(gòu)體；HDI的脲二酮二聚物等； 以及它們的混合物。三異氰酸酯或它們的等價(jià)物的實(shí)例包括TDI等的三羥甲基丙烷三聚 物；TDI、HDI、IPDI等的異氰酸酯三聚物；和TDI、HDI、IPDI等的縮二脲三聚物；以及它們的 混合物。更高的異氰酸酯官能度的實(shí)例包括TDI/HDI的共聚物等，和MDI低聚物，以及它們 的混合物。在實(shí)施方案中，蠟用一種或多種可固化部分官能化，所述可固化部分包括，例如， 乙烯基醚；環(huán)氧化物，如脂環(huán)族環(huán)氧化物、脂族環(huán)氧化物和縮水甘油基環(huán)氧化物；氧雜環(huán)丁 烷；(甲基)丙烯酸酯，即丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯等。可用作油墨載體的蠟質(zhì)材料的其他實(shí)例描述于，例如，美國(guó)專(zhuān)利No. 6，860，930 中，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用納入本文。油墨載體也可包括脂肪酰胺，如單酰胺、四酰胺、它們的混合物等，例如美國(guó)專(zhuān)利 No. 6，858，070中所述的，該專(zhuān)利全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用納入本文。合適的單酰胺的熔點(diǎn)至少約 50°C，例如約50°C至約150°C，但所述熔點(diǎn)可高于或低于這些溫度。合適的單酰胺的具體的 實(shí)例包括，例如，伯單酰胺和仲單酰胺。合適的伯酰胺的一些實(shí)例有硬脂酰胺，如可從Witco Chemical Company購(gòu)得的KEMAMIDE S和可從Croda購(gòu)得的CR0DAMIDE S;山崳酰胺/花生 酰胺，如可從Witco購(gòu)得的KEMAMIDE B和可從Croda購(gòu)得的CRODAMIDE BR ；油酰胺，如可從 Witco購(gòu)得的KEMAMIDE U和可從Croda購(gòu)得的CR0DAMIDE0R ；工業(yè)級(jí)油酰胺，如可從Witco 購(gòu)得的 KEMAMIDE 0、可從Croda購(gòu)得的 CRODAMIDE 0和可從Uniqema購(gòu)得的 UNISLIP 1753 ； 芥酸酰胺，如可從Witco購(gòu)得的KEMAMIDE E和可從Croda購(gòu)得的CRODAMIDE ER0合適的 仲酰胺的一些實(shí)例有山崳基山崳酰胺，如可從Witco購(gòu)得的KEMAMIDE EX666 ；硬脂基硬脂 酰胺，如可從Witco購(gòu)得的KEMAMIDE S-180和KEMAMIDE EX-672 ；硬脂基芥酸酰胺，如可從 Witco購(gòu)得的KEMAMIDE E-180和可從Croda購(gòu)得的CRODAMIDE 212 ；芥基芥酸酰胺，如可從 Witco購(gòu)得的KEMAMIDE E-221 ；油基棕櫚酰胺，如可從Witco購(gòu)得的KEMAMIDEP-181和可從 Croda購(gòu)得的CRODAMIDE 203 ；以及芥基硬脂酰胺，如可從Witco購(gòu)得的KEMAMIDE S-221。 其它合適的酰胺材料包括KEMAMIDE W40 (N, N'-亞乙基二硬脂酰胺)、KEMAMIDE P181 (油 基棕櫚酰胺)、KEMAMIDE W45 (N, N'-亞乙基二硬脂酰胺)和KEMAMIDE W20 (N, N'-亞乙 基二油酰胺)。
用于相變油墨的合適的油墨載體組分的其它實(shí)例包括松香脂，如松香酸甘油 酯(KE-100 )；聚酰胺；二聚酰胺；脂肪酰胺，包括ARAMIDC ；環(huán)氧樹(shù)脂，如可從Riechold Chemical Company 購(gòu)得的 EP0TUF37001 ；液體石蠟；液體微晶蠟；費(fèi)托(Fischer-Tropsch) 蠟；聚乙烯醇樹(shù)脂；多元醇；纖維素酯；纖維素醚；聚乙烯嘧啶樹(shù)脂；脂肪酸；脂肪酸酯；聚 磺胺，包括 KETJENFLEX MH 和 KETJENFLEX MS80 ；苯甲酸酯，如可從 Velsicol Chemical Company購(gòu)得的BENZ0FLEXS552 ；鄰苯二甲酸酯增塑劑；檸檬酸酯增塑劑；馬來(lái)酸酯增塑 劑；聚乙烯吡咯烷酮共聚物；聚乙烯吡咯烷酮/聚乙酸乙烯酯共聚物；酚醛樹(shù)脂，如可從 Occidental Chemical Company購(gòu)得的DUREZ 12 686 ；以及天然產(chǎn)物蠟，如蜂蠟、褐煤蠟 (monton wax)、小燭樹(shù)蠟、GILSONITE(American Gilsonite Company)等；線型伯醇與線型 長(zhǎng)鏈酰胺或脂肪酰胺的混合物，如含有約6至約24個(gè)碳原子的那些，包括PARICIN 9 (丙 二醇單羥基硬脂酸酯)、PARICIN 13 (甘油單羥基硬脂酸酯)、PARICIN 15 (乙二醇單羥基 硬脂酸酯)、PARICIN 220 (N(2-羥乙基)-12-羥基硬脂酰胺)、PARICIN 285 (N, N'-亞乙 基-二-12-羥基硬脂酰胺)、FLEXRICIN 185(N，N'-亞乙基-二-蓖麻油酰胺)等。另 外，合適的油墨載體材料有含有約4至約16個(gè)碳原子的線型長(zhǎng)鏈砜，如二苯基砜、n-arnyl sulfone、正丙基砜、正戊基砜、正己基砜、正庚基砜、正辛基砜、正壬基砜、正癸基砜、正^^一 烷基砜、正十二烷基砜、正十三烷基砜、正十四烷基砜、正十五烷基砜、正十六烷基砜、氯苯 基甲基砜等。油墨載體可構(gòu)成油墨的約25重量％至約99. 5重量％，例如油墨的約30重量％至 約90重量％或約50重量％至約75重量％。所述油墨中也可包括至少一種酰胺樹(shù)脂。所述酰胺樹(shù)脂可用作油墨顏料的分散 劑。所述酰胺樹(shù)脂可以為三酰胺或更高級(jí)酰胺(如四酰胺等)樹(shù)脂。本發(fā)明使用的合適的三酰胺包括線型三酰胺，所述線型三酰胺為其中所有三個(gè)酰 胺基團(tuán)包含在同一烴骨架內(nèi)的分子。線型三酰胺的實(shí)例包括具有下式的那些三酰胺 R可以為含有約1至200個(gè)碳原子，如約25至150個(gè)碳原子或約30至約100個(gè)碳
原子的任意烴類(lèi)。線型三酰胺還可包括其中三個(gè)酰胺基團(tuán)包含在同一烴骨架內(nèi)的那些，盡管分子的 普通描述建議酰胺基團(tuán)位于不同支鏈。這種三酰胺的一個(gè)實(shí)例可用下式表示 其也可被描述為 在實(shí)施方案中，三酰胺也可為支鏈三酰胺。合適的支鏈三酰胺的實(shí)例包括美國(guó) 專(zhuān)利No. 6，860，930公開(kāi)的那些三酰胺，該專(zhuān)利的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用納入本文。美國(guó)專(zhuān)利 No. 6，860，930中公開(kāi)的任意支鏈三酰胺均適用于本發(fā)明。美國(guó)專(zhuān)利No. 6，860，930中公開(kāi)
了具有下式 及類(lèi)似的適用于本發(fā)明的支鏈三酰胺的實(shí)例。在這種支鏈三酰胺中，R1和R2可以 為(i)亞烷基(包括線型的、支鏈的、飽和的、不飽和的、環(huán)狀的、取代的和非取代的亞烷基， 且其中所述亞烷基中可存在或不存在雜原子，如氧、氮、硫、硅、磷等)，其含有約3個(gè)碳原子 至約200個(gè)碳原子，如約15個(gè)碳原子至約150個(gè)碳原子或約21個(gè)碳原子至約100個(gè)碳原 子，但碳原子數(shù)可超出這些范圍；(ii)亞芳基(包括非取代的和取代的亞芳基，且其中所述 亞芳基中可存在或不存在雜原子如氧、氮、硫、硅、磷等)，其含有約6個(gè)碳原子至約200個(gè) 碳原子，如約10個(gè)碳原子至約150個(gè)碳原子或約14個(gè)碳原子至約100個(gè)碳原子，但碳原子 數(shù)可超出這些范圍；(iii)芳基亞烷基(包括非取代的和取代的芳基亞烷基，其中芳基亞烷 基的烷基部分可為線型的、支鏈的、飽和的、不飽和的和/或環(huán)狀的，且其中在芳基亞烷基 的芳基部分和烷基部分之一或在二者中可存在或不存在雜原子如氧、氮、硫、硅、磷等)，其 含有約7個(gè)碳原子至約200個(gè)碳原子，如約8個(gè)碳原子至約150個(gè)碳原子或約9個(gè)碳原子 至約100個(gè)碳原子，但碳原子數(shù)可超出這些范圍，如苯亞甲基等；或(iv)烷基亞芳基(包括 非取代的和取代的烷基亞芳基，其中烷基亞芳基的烷基部分可為線型的、支鏈的、飽和的、不飽和的和/或環(huán)狀的，且其中在烷基亞芳基的芳基部分和烷基部分之一或在二者中可存 在或不存在雜原子如氧、氮、硫、硅、磷等)，其含有約7個(gè)碳原子至約200個(gè)碳原子，如約8 個(gè)碳原子至約150個(gè)碳原子或約9個(gè)碳原子至約100個(gè)碳原子，但碳原子數(shù)可超出這些范 圍，如甲代亞苯基等。民、禮、民、艮、‘民、1^、1^和1^可各自獨(dú)立地為⑴氫原子；(ii)烷 基(包括線型的、支鏈的、飽和的、不飽和的、環(huán)狀的、取代的和非取代的烷基，且其中所述 烷基中可存在或不存在雜原子如氧、氮、硫、硅、磷等)，在實(shí)施方案中，其含有約1個(gè)碳原子 至約200個(gè)碳原子，如約6個(gè)碳原子至約150個(gè)碳原子或約10個(gè)碳原子至約100個(gè)碳原子， 但碳原子數(shù)可超出這些范圍；(iii)芳基(包括非取代的和取代的芳基，且其中所述芳基中 可存在或不存在雜原子如氧、氮、硫、硅、磷等)，其含有約6個(gè)碳原子至約200個(gè)碳原子，如 約10個(gè)碳原子至約150個(gè)碳原子或約14個(gè)碳原子至約100個(gè)碳原子，但碳原子數(shù)可超出 這些范圍；(iv)芳基烷基(包括非取代的和取代的芳基烷基，其中芳基烷基的烷基部分可 為線型的、支鏈的、飽和的、不飽和的和/或環(huán)狀的，且其中在芳基烷基的芳基部分和烷基 部分之一或在二者中可存在或不存在雜原子如氧、氮、硫、硅、磷等)，其含有約6個(gè)碳原子 至約200個(gè)碳原子，如約7個(gè)碳原子至約150個(gè)碳原子或約8個(gè)碳原子至約100個(gè)碳原子， 但碳原子數(shù)可超出這些范圍，如苯甲基等；或(ν)烷基芳基(包括非取代的和取代的烷基 芳基，其中烷基芳基的烷基部分可為線型的、支鏈的、飽和的、不飽和的和/或環(huán)狀的，且其 中在烷基芳基的芳基部分和烷基部分之一或在二者中可存在或不存在雜原子如氧、氮、硫、 硅、磷等)，其含有約6個(gè)碳原子至約200個(gè)碳原子，如約7個(gè)碳原子至約150個(gè)碳原子或約 8個(gè)碳原子至約100個(gè)碳原子，但碳原子數(shù)可超出這些范圍，如甲苯基等。Rd、Re和Rf可各 自獨(dú)立地為(i)上述的烷基；(ii)上述的芳基；(iii)上述的芳基烷基；或(iv)上述的烷 基方基。所述三酰胺以油墨的約0. 5重量％至約40重量％，如約5重量％至約18重量％ 或約8重量％至約13重量％的量存在于油墨中。在實(shí)施方案中，使用的酰胺樹(shù)脂可以超出 這些范圍的量存在，也可包括更高級(jí)酰胺，如四酰胺、五酰胺等。油墨組合物中可包括一種或多種聚氨酯樹(shù)脂。合適的聚氨酯樹(shù)脂描述于，例如，美 國(guó)專(zhuān)利No. 6，309，453中，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用納入本文。所述聚氨酯可以以油墨的約0.5重量％至約40重量％，如約1重量％至約8重 量％或約1. 5重量％至約5重量％的量存在于油墨中。實(shí)施方案中的油墨還可包括常規(guī)添加劑以利用與這種常規(guī)添加劑相關(guān)的已知功 能。添加劑的實(shí)例簡(jiǎn)單介紹于下。增塑劑可包括在油墨中，增塑劑可包括，例如，季戊四醇四苯甲酸酯，市售的 為 BENZOFLEX S552(Velsicol Chemical Corporation)；檸檬酸三甲酯(trimethyl titrate)，市售的為 CITR0FLEX 1 (MonflexChemical Company) ；N，N-二甲基油酰胺，市 售的為 HALC0MIDM-18-0L(C. P. Hall Company)；鄰苯二甲酸苯燒酯，市售的為 SANTICIZER 278 (Ferro Corporation)；等等，它們可加入油墨載體中并可構(gòu)成油墨載體組分的約1至 100%。增塑劑或者可以起油墨載體作用，或者可以起為油墨推進(jìn)劑(其通常為極性的)和 油墨載體(其通常為非極性的)之間提供相容性的試劑的作用。所述油墨還可包括任選的粘度改性劑，如(1)2-羥基苯甲醇、(2)4-羥基苯甲醇、 (3)4-硝基苯甲醇、(4) 4-羥基-3-甲氧基苯甲醇、(5)3-甲氧基_4_硝基苯甲醇、(6) 2-氨基-5-氯苯甲醇、(7) 2-氨基-5-甲基苯甲醇、(8) 3-氨基-2-甲基苯甲醇、(9) 3-氨基-4-甲 基苯甲醇、(10)2(2-(氨基甲基)苯硫基)苯甲醇、(11)2，4，6_三甲基苯甲醇、(12)2-氨 基-2-甲基-1，3-丙二醇、(13)2-氨基-1-苯基-1，3-丙二醇、(14) 2，2-二甲基-1-苯 基-1，3-丙二醇、(15)2-溴-2-硝基-1，3-丙二醇、(16)3-叔丁基氨基-1，2-丙二醇、 (17)1，1-二苯基-1，2-丙二醇、(18)1，4-二溴-2，3-丁二醇、(19) 2，3-二溴-1，4-丁二 醇、(20) 2，3- 二溴-2- 丁烯-1，4- 二醇、(21) 1，1，2-三苯基-1，2-乙二醇、(22) 2-萘甲醇、 (23) 2-甲氧基-1-萘甲醇、(24)十氟二苯基甲醇、(25) 2-甲基二苯基甲醇、(26) 1_苯乙醇、 (27)4,4'-亞異丙基二(2-(2，6-二溴苯氧基)乙醇)、(28) 2，2' _(1，4_亞苯基二氧基) 二乙醇、(29)2，2_ 二(羥基甲基)-2，2'，2〃 -次氮基三乙醇、(30) 二(三羥甲基丙烷)、 (31) 2-氨基-3-苯基-1-丙醇、(32)三環(huán)己基甲醇、(33)三(羥基甲基)氨基甲烷琥珀酸 酯、(34)4，4'-三亞甲基二(1-哌啶乙醇)、(35)N-甲基葡糖胺、(36)木糖醇，或它們的混 合物。如果存在，所述粘度改性劑可以以任意有效量存在，如油墨的約30重量％至約55重 量％或油墨的約35重量％至約50重量％。 所述油墨可任選地包含抗氧化劑以保護(hù)圖像不被氧化，也可保護(hù)油墨組分在以 熱融體存在于印刷機(jī)中時(shí)不被氧化。合適的抗氧化劑的實(shí)例包括(1)N，N'-六亞甲基 二(3，5- 二叔丁基-4-羥基苯丙酰胺)(IRGAN0X 1098，可從 Ciba-Geigy Corporation 購(gòu)得)、⑵2，2_ 二(4-(2-(3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯丙?；趸?)乙氧苯基)丙烷 (T0PAN0L-205，可從 ICI America Corporation 購(gòu)得)、(3)三(4-叔丁基 _3_ 羥基-2， 6-二甲基苯甲基)異氰脲酸酯(CYAN0X 1790，41，322-4，LTDP，Aldrich D12，840-6)、(4) 2， 2'-亞乙基二(4，6-二叔丁基苯基)氟亞膦酸酯(ETHAN0X-398，可從Ethyl Corporation 購(gòu)得)、(5)四(2，4_ 二叔丁基苯基)-4，4' -二苯基二亞膦酸酯(ALDRICH46，852-5 ；硬 度值90)、(6)季戊四醇四硬脂酸酯(TCI America#P0739), (7)次磷酸三丁基銨(Aldrich 42，009-3)、(8) 2，6- 二 叔丁基-4-甲氧基苯酚(Aldrich 25，106-2)、(9) 2，4- 二 叔 丁 基-6-(4-甲氧基苯甲基)苯酚(Aldrich 23，008-1)、(10)4-溴-2，6-二甲基苯酚(Aldrich 34，951-8)、(11)4-溴-3，5-二甲基苯酚(Aldrich B6，420-2)、(12) 4-溴-2-硝基苯酚 (Aldrich 30,987-7), (13) 4-( 二乙基氨基甲基)-2，5-二甲基苯酚(Aldrich 14,668-4), (14)3-二甲基氨基苯酚(Aldrich D14，400-2) (15) 2-氨基-4-叔戊基苯酚(Aldrich 41， 258-9)、(16)2，6_ 二(羥基甲基)-對(duì)甲酚(Aldrich 22，752—8)、(17) 2，2 ‘-亞甲基二苯酚 (Aldrich B4，680-8)、(18) 5-( 二乙基氨基)-2-亞硝基苯酚(Aldrich 26，951-4)、(19)2， 6_ 二氯-4-氟苯酚(Aldrich28，435-1)、(20) 2，6-二溴氟苯酚(Aldrich 26，003-7)、(21) α-三氟-鄰甲酚(Aldrich 21，979-7)、(22) 2_ 溴-4-氟苯酚(Aldrich 30,246-5), (23) 4-氟苯酚(Aldrich Fl, 320-7), (24) 4-氯苯基-2-氯-1，1，2-三氟乙基砜(Aldrich 13，823-1)、(25) 3,4- 二氟苯基乙酸(Aldrich29,043-2)、(26) 3-氟苯基乙酸(Aldrich 24， 804-5)、(27) 3，5-二氟苯基乙酸(Aldrich 29，044-0)、(28)2-氟苯基乙酸(Aldrich20, 894-9)、(29) 2，5-二 (三氟甲基)苯甲酸(Aldrich 32，527-9)、(30)乙基 _2_ (4-(4-(三 氟甲基)苯氧基)苯氧基)丙酸酯(Aldrich25，074-0)、(31)四(2，4-二叔丁基苯基)-4， 4' -二苯基二亞膦酸酯(Aldrich 46，852-5)、(32)4-叔戊基苯酚(Aldrich 15,384-2), (33)3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羥基苯乙基醇(Aldrich 43，071-4)、NAUGARD 76、 NAUGARD 445、NAUGARD 512、和 NAUGARD 524 (Uniroyal Chemical Company 生產(chǎn))等，以及它們的混合物。如果存在，所述抗氧化劑可以以任意需要或有效量存在于油墨中，如油墨的 約0. 25重量％至約10重量％或油墨的約1重量％至約5重量％。所述油墨也可任選地包含UV吸附劑。所述任選的UV吸附劑主要保護(hù)形成的圖像 不被UV降解。合適的UV吸附劑的具體實(shí)例包括(1)2-溴-2'，4-二甲氧基苯乙酮(Aldrich 19,948-6)、(2)2-溴-2'，5' -二甲氧基苯乙酮(Aldrich 10，458-2)、(3) 2-溴-3‘-硝 基苯乙酮(Aldrich34，421-4)、(4) 2-溴-4'-硝基苯乙酮(Aldrich 24,561-5), (5)3'， 5' -二乙酰氧基苯乙酮(Aldrich 11，738-2)、(6)2-苯基磺?；揭彝?Aldrich 34， 150-3)、(7)3'-氨基苯乙酮(Aldrich 13，935-1)、(8)4'-氨基苯乙酮(Aldrich A3， 800-2)、(9) IH-苯并三唑-1-乙腈(Aldrich46，752-9)、(10) 2-(2H-苯并三唑-2-基)-4， 6-二叔戊基-苯酚(Aldrich42，274-6)、(11) 1，1_(1，2-乙烷-二基)二(3，3，5，5-四甲 基哌嗪酮)(可從Goodrich Chemicals購(gòu)得)、(12) 2，2，4-三甲基-1，2-氫喹啉(可從 Mobay Chemical購(gòu)得)、(13) 2-(4-苯甲?；?3-羥基苯氧基)乙基丙烯酸酯、(14) 2_十二 烷基-N-(l，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)琥珀酰亞胺(可從Aldrich Chemical Co., Milwaukee, Wis.購(gòu)得)、(15) 2，2，6，6-四甲基 ~4~ 哌啶基 / β _ 四甲基 _3，9- (2，4，8，10-四 氧代-螺(5，5)_十一烷)二乙基-1，2，3，4-丁烷四羧酸酯(可從Fairmoimt購(gòu)得)、(16) N-(對(duì)乙氧基羰基苯基)-N'-乙基-N'-苯基甲脒(N-(p-ethoxycarbonylphenyl)-N，-e thyl-N'-phenylformadine)(可從 Givaudan 購(gòu)得)、(17) 6-乙氧基-1,2- 二氫-2，2,4-三 甲基喹啉(可從Monsanto Chemicals購(gòu)得)、(18) 2，4，6-三-(N-1，4-二甲基苯基-4-亞 苯基二氨基)-1，3，5_三嗪(可從Uniroyal購(gòu)得)、(19) 2-十二烷基-N-(2，2，6，6-四甲 基-4-哌啶基)琥珀酰亞胺(可從Aldrich ChemicalCo.購(gòu)得)、(20) N-(1-乙?；鵢2，2， 6，6-四甲基-4-哌啶基)-2-十二烷基琥珀酰亞胺(可從Aldrich Chemical Co.購(gòu)得)、 (21) (1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基/3-四甲基-3，9-(2，4，8，10-四氧代-螺 _(5，5) -i^一烷)二乙基)_1，2，3，4-丁烷四羧酸酯(可從Fairmount購(gòu)得)、(22) (2，2，6，6-四甲 基-4-哌啶基)-1，2，3，4-丁烷四羧酸酯(可從Fairmount購(gòu)得)、(23) 二丁基二硫代氨基 甲酸鎳(可以UV-Chek八1-105從？6燈0購(gòu)得)、(24)2-氨基-2'，5-二氯苯甲酮(Aldrich 10，515-5)、(25)2'-氨基 _4'，5' -二 甲氧基苯乙酮(Aldrich 32，922-3)、(26) 2-苯 甲基-2-( 二甲基氨基)-4'-嗎啉代丁酰苯(Aldrich 40，564-7)、(27)4'-苯甲基氧 基-2'-羥基-3'-甲基苯乙酮(Aldrich 29，884-0)、(28) 4，4' -二(二乙基氨基)苯 甲酮(Aldrich 16，032-6)、(29) 5-氯-2-羥基苯甲酮(AldrichC4，470-2)、(30) 4'-哌嗪 基苯乙酮(Aldrich 13，646-8)、(31)4'-哌啶基苯乙酮(Aldrich 11，972-5)、(32) 2-M 基-5-氯苯甲酮(AldrichA4，556-4)、(33)3，6-二(2-甲基-2-嗎啉代丙?；?-9-辛基咔 唑(Aldrich46，073-7)等，以及它們的混合物。如果存在，所述任選的添加劑可單獨(dú)或結(jié)合地以任意需要或有效量存在于油墨 中，如油墨的約1重量％至約10重量％或油墨的約3重量％至約5重量％。本發(fā)明公開(kāi)的油墨可包含任意合適的一種或多種顏料作為所述至少一種顏料。合 適的顏料的實(shí)例包括，例如，PALI0GEN Violet 5100 (可從BASF購(gòu)得)；PALI0GEN Violet 5890 (可從 BASF 購(gòu)得)；HELI0GEN Green L8730 (可從 BASF 購(gòu)得)；LITHOL Scarlet D3700(可從 BASF 購(gòu)得)；SUNFAST Blue 15:4 (可從 Sun Chemical 購(gòu)得)；H0STAPERM Blue B2G-D (可從 Clariant 購(gòu)得)；H0STAPERM BlueB4G (可從 Clariant 購(gòu)得)；Permanent RedP-F7RK ；HOSTAPERMViolet BL (可從 Clariant 購(gòu)得)；LITHOL Scarlet 4440 (可從 BASF 購(gòu) 得)；Bon Red C (可從Dominion Color Company 購(gòu)得)；ORACETPink RF (可從 Ciba購(gòu)得)； PALI0GEN Red 3871 K(可從 BASF 購(gòu)得)；SUNFAST Blue 15:3 (可從 Sun Chemical 購(gòu)得)； PALIOGENRed 3340 (可從 BASF 購(gòu)得)；SUNFAST Carbazole Violet 23 (可從 Sun Chemical 購(gòu)得)；LITHOL Fast Scarlet L4300 (可從 BASF 購(gòu)得)；SUNBRITE Yellow 1了(可從 Sun Chemical) ；HELI0GEN Blue L6900、L7020 (可從 BASF 購(gòu)得)；SUNBRITE Yellow 74(可從 Chemical 購(gòu)得)；SPECTRA PAC C Orange 16 (可從 Sun Chemical 購(gòu)得)；HELI0GEN Blue K6902、K6910(可從BASF購(gòu)得)；SUNFASTMagenta 122(可從Sun Chemical購(gòu)得)；HELI0GEN Blue D6840、D7080 (可從 BASF 購(gòu)得)；Sudan Blue OS (可從 BASF 購(gòu)得)；NEOPENBlue FF4012 (可從 BASF 購(gòu)得)；PV Fast Blue B2G01 (可從 Clariant 購(gòu)得)；IRGALITE Blue BCA (可從 Ciba 購(gòu)得)；PALI0GEN Blue6470 (可從 BASF 購(gòu)得)；Sudan Orange G (可從 Aldrich 購(gòu)得)；Sudan Orange 2加(可從 BASF 購(gòu)得)；PALIOGEN Orange 3040 (BASF)； PALIOGEN Yellow 152、1560 (可從 BASF 購(gòu)得)；LITHOLFast Yellow 0991 K (可從 BASF 購(gòu) 得)；PALIOTOL Yellow 1別0 (可從 BASF 購(gòu)得)；NOVOPERM Yellow FGL (可從 Clariant 購(gòu) 得)；Ink Jet Yellow 4G VP2532 (可從Clariant 購(gòu)得)；Toner Yellow HG (可從Clariant 購(gòu)得)；Lumogen Yellow D0790 (可從 BASF 購(gòu)得)；Suco-Yellow L1250 (可從 BASF 購(gòu)得)； Suco-Yellow D1355 (可從 BASF 購(gòu)得)；Suco Fast Yellow Dl 355、Dl 351 (可從 BASF 購(gòu) 得)；HOSTAPERM Pink E 02 (可從 Clariant 購(gòu)得)；Hansa Brilliant Yellow5GX03 (可從 Clariant^H) ；Permanent Yellow GRL 02 (nj/AClariant^H) ；Permanent Rubine L6B 05 (可從 Clariant 購(gòu)得)；FANAL PinkD4830 (可從 BASF 購(gòu)得)；CINQUASIA Magenta (可 從 DU PONT 購(gòu)得)；PALIOGEN Black L0084 (可從 BASF 購(gòu)得)；Pigment BlackK801 (可從 BASF購(gòu)得)；和炭黑如REGAL 330TM (可從Cabot購(gòu)得)、Nipex 150 (可從Degussa購(gòu)得)、 Carbon Black 5250 和 CarbonBlack 5750 (可從 Columbia Chemical 購(gòu)得)等，以及它們的 混合物。在實(shí)施方案中，所述顏料可構(gòu)成油墨的約0. 5重量％至約40重量％，如油墨的約 1重量％至約8重量％或約1. 5重量％至約6重量％。適用于本發(fā)明的顏料包括具有平均 粒徑約15nm至約200nm，如約15nm至約IOOnm或約15nm至約50nm的顆粒。在將顏料加入固體相變油墨組合物中會(huì)有一些挑戰(zhàn)。通常的油墨組合物含有多種 可抑制顏料穩(wěn)定的相對(duì)非極性組分。同時(shí)，有機(jī)顏料可為非均質(zhì)的且具有較低極性，這可使 得很難在油墨中穩(wěn)定顏料顆粒。使用中的低粘度和高溫度需要一種可充分固定(如吸附、 共價(jià)或離子連接、或接枝)在顏料顆粒表面的分散劑，以使所述分散劑的至少一部分與低 極性載體相容。通常，除非使用合適的穩(wěn)定機(jī)理，否則液基介質(zhì)中的顏料顆粒易于絮凝。在不含水 的體系中，這可以通過(guò)在顏料顆粒表面上吸附一種全部或部分溶于油墨介質(zhì)的分子——其 防止或至少抑制顏料顆粒彼此接近過(guò)近而使得它們相互作用和絮凝——來(lái)實(shí)現(xiàn)。為使油墨 分散體取得良好的熱穩(wěn)定性，分散劑須緊密連接在顏料表面，這樣在高溫下老化時(shí)分散劑 就不會(huì)從顏料表面解吸。加入合適的增效劑有助于強(qiáng)化顏料/分散劑相互作用。所述增效劑包含能夠固定、或吸附至顏料顆粒表面的官能團(tuán)。所述官能團(tuán)可為極 性基團(tuán)。所述增效劑可能不會(huì)溶于大部分油墨載體，盡管其可溶于一部分油墨載體。
將增效劑連接至顏料顆粒的合適的官能團(tuán)的實(shí)例包括例如以下官能團(tuán)胺、酰胺、 酯、磺酸酯、羧酸、羥基基團(tuán)、酸酐、尿烷、脲和鹽基團(tuán)如季銨鹽、它們的結(jié)合物等。所述基團(tuán) 將增效劑固定至顏料顆粒，從而使所述增效劑例如被吸附、連接或接枝至顏料顆粒。所述基 團(tuán)可以以任意合適的方式，如氫鍵、共價(jià)或離子鍵、酸堿反應(yīng)、范德華相互作用等，適當(dāng)?shù)毓?定或吸附至顏料顆粒。適用于本發(fā)明的增效劑的具體實(shí)例包括，但不局限于，例如從Lubrizol獲得的 SOLSPERSE 5000 ( 一種銅酞菁衍生物)，例如期望與藍(lán)色、綠色或黑色顏料一起使用； 從Lubrizol獲得的SOLSPERSE 12000，例如期望與藍(lán)色、綠色或黑色顏料一起使用；從 Lubrizol獲得的SOLSPERSE 22000，用于黃色、橙色或紅色顏料；從Ciba-Geigy獲得的 EFKA 6745，期望用于藍(lán)色或黑色顏料；和從Ciba-Geigy獲得的EFKA 6750，期望用于黃 色、橙色或紅色顏料。在實(shí)施方案中，所述油墨組合物以油墨組合物中的顏料的約0. 1重量％至約50重 量％，例如油墨組合物中顏料的約0. 15重量％至約10重量％或油墨組合物中的顏料的約 0. 5至約5重量％的量包括至少一種增效劑。增效劑的足夠量為足以使穩(wěn)定油墨中的顏料 所需的分散劑的量與油墨中不存在增效劑的方案相比降低，例如至不含增效劑時(shí)分散劑的 約10至約90重量％的降低的量，如不含增效劑時(shí)分散劑的約30至約80重量％，或不含增 效劑時(shí)分散劑的約60至約75重量％。油墨組合物中分散劑的量沒(méi)有特別限制，可以為，例 如，油墨組合物中的顏料的約0. 1重量％至約50重量％。使用至少一種增效劑時(shí)，所述量 在實(shí)施方案中可以較低，如油墨組合物的約0. 1重量％至約1.5重量％。如上所述，油墨組合物中分散劑的量可通過(guò)使用增效劑而降低。這在分散劑較粘 的情況下特別有利，因?yàn)檎承苑稚┝康慕档褪沟每傮w油墨的粘性降低，這可使得中間轉(zhuǎn) 印部件或圖像接收表面的粘性較低。然而，由于使用了增效劑，降低的分散劑的量不會(huì)不利 地影響油墨組合物中一種或多種顏料的穩(wěn)定性。通過(guò)加入增效劑而降低分散劑的量但仍保持油墨的穩(wěn)定性的效果可在伴隨老化 的粒徑測(cè)量方面表現(xiàn)出來(lái)。在這點(diǎn)上，粒徑可以以任意合適的方式測(cè)量，例如使用玻璃試池 和Malvern ZetaSizer0當(dāng)以上述量降低油墨組合物中的分散劑的量并加入增效劑時(shí)，在 120°C的烘箱中儲(chǔ)存所述油墨并在30天內(nèi)的不同時(shí)間進(jìn)行粒徑測(cè)量，油墨粒徑比剛制備的 油墨粒徑增加低于20%，例如低于15%。在實(shí)施方案中，如此制備的油墨可具有約150至 約300nm的平均粒徑。因此所述增效劑是含有可緊密吸附至顏料的官能團(tuán)的固體。另一方面，所述分散 劑可溶于或至少大部分可溶于大部分油墨載體。一部分分散劑與增效劑發(fā)生強(qiáng)烈地相互作 用，使得增效劑/分散劑結(jié)合物緊密連接至顏料表面。因此增效劑和分散劑的結(jié)合物使得 顏料被充分分散于固體油墨介質(zhì)中，分散劑的用量可合乎需要地降低，同時(shí)維持粒徑在高 溫下隨時(shí)間的穩(wěn)定性。當(dāng)在高溫下老化之后，例如在120°C下30天后，顏料粒徑增長(zhǎng)限制在 低于或等于15%時(shí)，著色油墨被認(rèn)為是穩(wěn)定的。因此所述分散劑所包含的其自身的至少一部分可溶于油墨載體，其包括至少一個(gè) 對(duì)增效劑有親和力的官能團(tuán)?？傮w上，所述分散劑部分或全部溶于所述介質(zhì)中，但分散劑的 所述至少一個(gè)官能團(tuán)與所述增效劑——其中所述增效劑緊密連接至顏料表面——發(fā)生強(qiáng) 烈相互作用。分散劑的可溶部分延伸到油墨介質(zhì)中并提供障礙物，因此防止或抑制顏料顆粒的絮凝。所述分散劑通常包含與增效劑相互作用的部分，例如極性基團(tuán)，和與油墨載體相 容的部分，例如鏈。極性基團(tuán)可以以任意合適的方式，例如氫鍵、共價(jià)鍵、酸堿反應(yīng)、范德華 相互作用等，與增效劑相互作用。合適的極性基團(tuán)的實(shí)例包括諸如以下的官能團(tuán)胺、酰胺、 酯、磺酸酯、羧酸、羥基基團(tuán)、酸酐、尿烷、脲和鹽基團(tuán)如季銨鹽等。與油墨載體相容的分散劑 的部分的實(shí)例包括基團(tuán)如烷基和烷氧基基團(tuán)，其可以是線型的或支鏈的、飽和的或不飽和 的等，可具有，例如，約1至約50個(gè)碳原子的鏈長(zhǎng)。合適的分散劑的具體實(shí)例有聚酯分散劑，如美國(guó)專(zhuān)利No. 6，702，884和美國(guó)專(zhuān) 利No. 6，841，590中公開(kāi)的那些，所述專(zhuān)利的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用納入本文。分散劑可包 括 SOLSPERSE 16000、SOLSPERSE 28000、SOLSPERSE 32500、SOLSPERSE 38500、 SOLSPERSE 39000、SOLSPERSE ⑧ 54000、SOLSPERSE 17000、SOLSPERSE 17940、 SOLSPERSE 13240、SOLSPERSE ⑧ 19000，以及它們的混合物。合適的聚酯分散劑的實(shí)例公開(kāi)于美國(guó)專(zhuān)利No. 3，996，059中，該專(zhuān)利的全部?jī)?nèi)容 通過(guò)引用納入本文。所述分散劑可以為下式的聚酯
H——(O-Ri—CO-lj-O—Ri—CO—X-R2其中每個(gè)R1為亞烷基，包括線型的、支鏈的、飽和的、不飽和的、環(huán)狀的、取代的和 非取代的亞烷基，其包含至少8個(gè)碳原子，如約8至約40個(gè)碳原子或約8至約20個(gè)碳原子， 但所述個(gè)數(shù)可超出這些范圍；X為(i)氧原子，或(ii)具有至少2個(gè)碳原子的通過(guò)氧或氮 原子連接到羰基上的亞烷基；R2為⑴氫，或(ii)伯、仲或叔胺基團(tuán)，或它們與酸的鹽，或季 銨鹽基團(tuán)；且η為代表重復(fù)單元數(shù)的整數(shù)，例如約2至約20或約2至約10。合適的分散劑的其他實(shí)例包括聚亞烷基琥珀酰亞胺分散劑，如美國(guó)專(zhuān)利 No. 6，858，070中公開(kāi)的那些，所述專(zhuān)利的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用納入本文。分散劑可包括可從 Chevron Oronite Company購(gòu)得的ChevronOronite 0L0A 11000>0L0A 1100U0L0A 11002、 0L0A 11005、0L0A 371、0L0A 375、0L0A 411、0L0A 4500、0L0A 46001、0L0A 8800、0L0A 8900,0L0A 9000,0L0A 9200等，以及它們的混合物。從Byk-Chemie獲得的其他合適的分散 劑包括如下實(shí)例，例如BYK P-105，一種不飽和聚羧酸；BYK 9076，一種高分子量共聚物的烷 基銨鹽；BYK 9077，Disperbyk 108，一種羥基官能化的羧酸酯；Disperbyk 116，一種丙烯 酸共聚物；Disperbyk 140，一種酸聚合物的烷基銨鹽在2_甲氧基甲基乙基乙酸酯中的 溶液；Disperbyk 168，一種高分子量嵌段共聚物在二羧酸酯中的溶液；Disperbyk 2000, 一種改性丙烯酸酯聚合物在甲氧基丙基乙酸酯中的溶液；Disperbyk 2001，一種改性丙烯 酸酯聚合物在甲氧基丙基乙酸酯、丁基乙二醇和甲氧基丙醇的混合物中的溶液?！┓稚┓稚⒂趽]發(fā)性溶劑(獲自供應(yīng)商)中，因此可能不適于直接用于某些 混合裝置。這些分散劑可通過(guò)預(yù)處理來(lái)除去揮發(fā)性溶劑以使所述材料可任選地被用于期望 的混合設(shè)備中。揮發(fā)性溶劑可以通過(guò)在高溫下加熱分散劑被除去，例如在用于混合過(guò)程前， 在120°C (任選在真空下)除去揮發(fā)性溶劑。在實(shí)施方案中，除了分散劑和增效劑，一種所需油墨組合物還包括約40至約60 重量％的聚乙烯蠟，約8至約18重量％的三酰胺樹(shù)脂，約10至約20重量％的脂肪酰胺例 如硬脂基硬脂酰胺，約5至約15重量％的松香脂，約0. 01至約3重量％的抗氧化劑例如NAUGARD 445，以及約1至約7重量％的聚氨酯樹(shù)脂(描述于美國(guó)專(zhuān)利No. 6，309，453的實(shí) 施例4中)。在實(shí)施方案中，所述油墨可這樣制備，即在合適的混合裝置，如擠出機(jī)、捏合機(jī)、粉 碎機(jī)等中以濃縮劑形式準(zhǔn)備所述顏料，用于之后的排出和與油墨載體的其他組分的高切變 混合、例如均質(zhì)化。在實(shí)施方案中，在擠出過(guò)程中，將增效劑、顏料和油墨制劑的極性樹(shù)脂例 如三酰胺樹(shù)脂，在進(jìn)料至擠出機(jī)前一起混合成粉末形式。盡管三酰胺樹(shù)脂可作為顏料的分 散劑，但該步驟的混合可任選地不含分散劑。然后產(chǎn)生的擠出物可與其他油墨成分一起被 加工形成相變油墨。然后擠出機(jī)中的物質(zhì)可在約25°C至約90°C，如約50°C至約85°C或約 60°C至約80°C的溫度，在約5RPM至約600RPM，如在約25RPM至約100RPM或在約40RPM至 約65RPM下混合。這種混合為剪切顏料顆粒提供了必要的轉(zhuǎn)矩，使得增效劑的極性基團(tuán)固 定到顏料表面。然后，可在擠出過(guò)程中較后階段——或者在一些實(shí)施方案中在油墨的制備 過(guò)程中——將分散劑加入所述混合物。擠壓所述物質(zhì)形成顏料的擠出物，其中剪切的顏料 已被樹(shù)脂、增效劑和/或分散劑潤(rùn)濕。與擠出過(guò)程獨(dú)立地，例如在約80°C至約150°C，如約80°C至約140°C的溫度下，混 合油墨載體的其他組分，例如包括至少蠟組分。然后通過(guò)攪拌或高切變混合，例如使用均質(zhì)器或高速攪拌器等，加工所述擠出物 和混合的油墨載體組分，以形成穩(wěn)定的著色固體相變油墨。本發(fā)明在選擇制備油墨濃縮劑 期間使用的油墨組分方面不受限制。例如，在一些實(shí)施方案中，在制備油墨濃縮劑期間增效 劑和分散劑均可存在。在另外的實(shí)施方案中，擠出物與其余的油墨載體組分的混合可在一個(gè)或多個(gè)步驟 中進(jìn)行。例如，均質(zhì)可包括油墨的相對(duì)極性組分和擠出物的第一均質(zhì)過(guò)程，和將第一均質(zhì) 過(guò)程的產(chǎn)物與油墨的至少一種相對(duì)非極性組分混合的第二均質(zhì)過(guò)程。油墨的相對(duì)極性組 分可包括，但不局限于，脂肪酰胺Hf^BKEMAMIDE S180)，和松香脂如甘油基松香酯(例如 KE-100)。油墨的相對(duì)非極性組分可包括，但不局限于，蠟如聚乙烯蠟。兩個(gè)均質(zhì)過(guò)程可以 在相同或不同溫度，例如約60°C至約150°C，或約80°C至約120°C的溫度進(jìn)行。當(dāng)然，也可使用其他方法形成所述油墨。例如，分散劑可以以混合物存在，顏料加 入所述混合物中，隨后或者在制備濃縮劑或者油墨本身期間加入增效劑。這也可使顏料在 油墨載體中充分穩(wěn)定地分散，尤其在增效劑比分散劑對(duì)顏料表面有更強(qiáng)的親和力的情形中 更是如此。此外，操作的可替代方式既可用于制備油墨濃縮劑也可用于制備油墨本身。例 如，所述油墨濃縮劑或油墨可以以任意合適的裝置，包括機(jī)械或磁力攪拌器、高速混合器、 磨碎機(jī)、均質(zhì)器、破碎器、微射流機(jī)等，使用或不用任選的研磨介質(zhì)，如不銹鋼球、瓷片等，進(jìn) 行攪拌或混合。形成的油墨可通過(guò)任意合適的方法過(guò)濾，例如通過(guò)在約90°C至約150°C的溫度用 篩網(wǎng)過(guò)濾。制備的油墨的過(guò)濾可使用各種厚度的濾材例如絕對(duì)標(biāo)稱(chēng)值為例如6微米或1微 米的尼龍、聚砜和玻璃纖維慮板進(jìn)行。本發(fā)明公開(kāi)的油墨在約100°C至約130°C，如約110°C至約120°C，在約10_2至約 IO4 S-1，如約10-1至約IO3 S-1的切變速率下可表現(xiàn)出牛頓特性。相變油墨噴射方法是已知的且描述于，例如，美國(guó)專(zhuān)利No. 4，601，777,4, 251，824、 4，410，899,4, 412，224和4，532，530中，所述專(zhuān)利的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用納入本文。
噴墨設(shè)備在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的。如描述于美國(guó)專(zhuān)利No. 6，547，380中，該專(zhuān)利的 全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用納入本文，噴墨印刷系統(tǒng)通常有兩種類(lèi)型連續(xù)流型和按需噴出型。在連 續(xù)流型噴墨系統(tǒng)中，油墨在壓力下通過(guò)至少一個(gè)孔或噴嘴以連續(xù)的液流排出。攝動(dòng)該液流， 使其在離孔固定距離處分散為液滴。在分散點(diǎn)，液滴根據(jù)數(shù)字信號(hào)被充上相應(yīng)的電荷，并被 送經(jīng)靜電場(chǎng)來(lái)調(diào)節(jié)每個(gè)液滴的軌跡從而使它們要么進(jìn)入再流通溝槽，要么落在記錄介質(zhì)的 特定位置上。在按需噴出型系統(tǒng)中，液滴從孔上排出，按照數(shù)字信號(hào)而直接落在記錄介質(zhì)的 相應(yīng)位置上。液滴只有在需要液滴落在記錄物上時(shí)才形成和排出。對(duì)于非水性油墨有不同 類(lèi)型的按需噴出型噴墨系統(tǒng)。一類(lèi)按需噴出型噴墨系統(tǒng)是壓電設(shè)備，其主要部件為油墨填 充通道或過(guò)道，在所述通道或過(guò)道的一端有噴嘴，另一端附近有產(chǎn)生壓力脈沖的壓電換能 器。另一類(lèi)按需噴出型系統(tǒng)是聲學(xué)油墨印刷。已知聲束撞擊到物體時(shí)會(huì)對(duì)物體產(chǎn)生輻射壓 力。這樣，當(dāng)聲束從下面撞擊到一池液體的自由表面(即液/氣界面)時(shí)，對(duì)池的表面產(chǎn)生 的輻射壓力會(huì)達(dá)到足夠高的水平，從而克服表面張力的限制，從池中釋放出液滴。將光束聚 焦在池的表面上或池的表面附近會(huì)加強(qiáng)一定輸入能量產(chǎn)生的輻射壓力。印刷圖像可以使用本發(fā)明描述的油墨通過(guò)以下方式形成將所述油墨加入一種噴 墨設(shè)備，例如聲學(xué)噴墨設(shè)備或壓電噴墨設(shè)備中，加熱所述油墨至合適的噴射溫度，同時(shí)將熔 融墨滴以圖像方式噴射至基質(zhì)、如中間轉(zhuǎn)印介質(zhì)上，或直接至紙張或透明材料上，其可被認(rèn) 為是圖像。所述油墨通常被包含在至少一個(gè)儲(chǔ)存器內(nèi)，所述儲(chǔ)存器通過(guò)任意合適的進(jìn)料設(shè) 備連接至用于噴射油墨的噴射通道和噴墨頭的孔。在噴射程序中，可以通過(guò)任意合適的方 法將噴墨頭加熱至油墨的噴射溫度。如此相變油墨從固態(tài)轉(zhuǎn)化為熔融態(tài)以備噴射。在壓 電噴墨設(shè)備的常規(guī)設(shè)計(jì)中，在基質(zhì)例如圖像接收構(gòu)件或中間轉(zhuǎn)印構(gòu)件相對(duì)于噴墨頭的四至 十八次轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程(增量運(yùn)動(dòng))中，通過(guò)適當(dāng)?shù)貒娚洳噬湍珌?lái)形成圖像，也即，在每次轉(zhuǎn)動(dòng) 之間，印刷頭相對(duì)于基質(zhì)有一個(gè)小位移。這種方法簡(jiǎn)化了印刷頭的設(shè)計(jì)，上述小位移也保證 了良好的液滴對(duì)準(zhǔn)效果。所述油墨可也用于間接(膠印)印刷噴墨設(shè)備，其中當(dāng)將熔融墨滴以圖像方式噴 射至記錄基質(zhì)時(shí)——所述記錄基質(zhì)為中間轉(zhuǎn)印構(gòu)件，圖像方式的油墨隨后被從中間轉(zhuǎn)印構(gòu) 件轉(zhuǎn)移至最終記錄基質(zhì)，如紙張或透明材料?，F(xiàn)通過(guò)下列實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明上述實(shí)施方案。實(shí)施例1使用磨碎機(jī)制備油墨濃縮劑來(lái)制備油墨，總結(jié)于下。油墨濃縮劑1如下制備將裝 配1/8英寸不銹鋼球的Szegvari 01磨碎機(jī)加熱至120°C，并用含三酰胺樹(shù)脂6 (113. 4g)、 SOLSPERSE 13240(21. Og)和NAUGARD 445(0. 25g)的預(yù)融化混合物裝料。向攪拌的混 合物中緩慢加入 HOSTAPERM Blue B4G (21. Og)，然后加入 SOLSPERSE 5000 (0. 42g)作為 增效劑。在250RPM的速度和120°C的溫度攪拌混合物16小時(shí)。KE100 (36. Og)、KEMAMIDE S-180(40. 5g)、聚氨酯樹(shù)脂(12. Og)、NAUGARD 445(0. 25g)和聚乙烯蠟(156. Og)的稀溶 液在120°C下預(yù)融化。然后將融化的稀溶液緩慢倒入攪拌的油墨濃縮劑(55. 7g)中，再在 120°C攪拌1小時(shí)。過(guò)濾油墨，然后立即置于玻璃試池中，用于在Malvern ZetaSizer上進(jìn)行粒徑測(cè) 量。將所述試池置于120°C的烘箱中；在30天內(nèi)的多個(gè)時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行粒徑測(cè)量。剛過(guò)濾的油 墨的粒徑是234nm，在120°C老化30天后的粒徑是229nm。
實(shí)施例2使用與實(shí)施例1相同的方法制備油墨2，但不加增效劑。剛過(guò)濾的油墨的粒徑是 283nm，在120°C老化30天后的粒徑是372nm。實(shí)施例3使用與實(shí)施例1相同的方法制備油墨3，但使用減量的SOLSPERSE 13240(13. 7g)。剛過(guò)濾的油墨的粒徑是255nm，在120°C老化30天后的粒徑是282nm。在標(biāo)稱(chēng)粒徑和粒徑穩(wěn)定性方面均可以看出增效劑的效果。不含增效劑的油墨比含 有增效劑的油墨表現(xiàn)出更大的粒徑和粒徑增長(zhǎng)。此外，增效劑的加入使得可以使用較少分 散劑，同時(shí)維持粒徑和粒徑增長(zhǎng)方面的熱穩(wěn)定性。應(yīng)當(dāng)理解的是，各種上述公開(kāi)的以及其他的特征和功能或它們的替代物可根據(jù)需 要與許多其他不同的系統(tǒng)或設(shè)備相結(jié)合。此外，各種目前還未預(yù)見(jiàn)或預(yù)料到的它們的替代、 修正、變化或改進(jìn)方案可由本領(lǐng)域技術(shù)人員隨后獲得，并旨在由隨附的權(quán)利要求書(shū)所涵蓋。
權(quán)利要求
一種包含油墨載體和至少一種顏料的相變油墨組合物，其中所述油墨組合物在室溫基本呈固態(tài)，且包括用于所述至少一種顏料的至少一種分散劑和至少一種增效劑，且其中當(dāng)在120℃儲(chǔ)存30天時(shí)油墨組合物的平均粒徑比剛制備時(shí)油墨組合物的平均粒徑增加低于20％。
2.權(quán)利要求1的相變油墨組合物，其中當(dāng)在120°C儲(chǔ)存30天時(shí)所述油墨組合物的平均 粒徑比剛制備時(shí)油墨組合物的平均粒徑增加低于15%。
3.權(quán)利要求1的相變油墨組合物，其中所述剛制備的油墨組合物的平均粒徑為約 150nm 至約 300nm。
4.權(quán)利要求1的相變油墨組合物，其中所述至少一種增效劑包括吸附至所述至少一種 顏料表面的官能團(tuán)。
5.權(quán)利要求4的相變油墨組合物，其中所述官能團(tuán)包括胺、酰胺、酯、磺酸酯、羧酸、羥 基基團(tuán)、酸酐、尿烷、脲、季銨鹽和它們的組合。
6.權(quán)利要求4的相變油墨組合物，其中所述至少一種分散劑包含與所述至少一種增效 劑相互作用的部分和溶于油墨載體的部分。
7.權(quán)利要求6的相變油墨組合物，其中所述油墨載體包括至少一種蠟，且其中所述至 少一種分散劑的部分溶于所述蠟。
8.權(quán)利要求7的相變油墨組合物，其中所述至少一種增效劑不溶于所述蠟。
9.權(quán)利要求1的相變油墨組合物，其中所述油墨載體包含至少一種蠟和至少一種酰胺 樹(shù)脂。
10.權(quán)利要求9的相變油墨組合物，其中所述酰胺樹(shù)脂具有下式 其中R1為(i)含有約3個(gè)碳原子至約200個(gè)碳原子的亞烷基，(ii)含有約6個(gè)碳原子 至約200個(gè)碳原子的亞芳基，(iii)含有約7個(gè)碳原子至約200個(gè)碳原子的芳基亞烷基，或 (iv)含有約7個(gè)碳原子至約200個(gè)碳原子的烷基亞芳基；Ra、Rb和R。各自獨(dú)立地為(i)氫 原子，( )含有約1個(gè)碳原子至約200個(gè)碳原子的烷基，(iii)含有約6個(gè)碳原子至約200 個(gè)碳原子的芳基，(iv)含有約6個(gè)碳原子至約200個(gè)碳原子的芳基烷基，或(ν)含有約6個(gè) 碳原子至約200個(gè)碳原子的烷基芳基；且Rd、Re和Rf各自獨(dú)立地為(i)含有約1個(gè)碳原子 至約200個(gè)碳原子的烷基，(ii)含有約6個(gè)碳原子至約200個(gè)碳原子的芳基，(iii)含有約 6個(gè)碳原子至約200個(gè)碳原子的芳基烷基，或(iv)含有約6個(gè)碳原子至約200個(gè)碳原子的 焼基方基。
11.權(quán)利要求9的相變油墨組合物，其中所述蠟是聚乙烯蠟。
12.權(quán)利要求6的相變油墨組合物，其中與所述至少一種增效劑相互作用的分散劑的部分是至少一種下列官能團(tuán)胺、酰胺、酯、磺酸酯、羧酸、羥基基團(tuán)、酸酐、尿烷、脲、鹽基團(tuán) 或它們的組合。
13.權(quán)利要求6的相變油墨組合物，其中溶于油墨載體的分散劑的部分包含具有約1至 約50個(gè)碳原子的線型或支鏈烷基或烷氧基。
14.一種包含油墨載體和至少一種顏料的相變油墨組合物，其中所述油墨組合物包括 用于所述至少一種顏料的占油墨組合物約0. 1重量％至約1.5重量％的量的至少一種分散 劑，以及油墨組合物中顏料的約0. 1重量％至約5重量％的量的至少一種增效劑。
15.權(quán)利要求14的相變油墨組合物，其中所述油墨載體包括蠟，所述至少一種增效劑 不溶于所述蠟且包括吸附至所述至少一種顏料的表面的官能團(tuán)。
16.權(quán)利要求15的相變油墨組合物，其中所述官能團(tuán)包括胺、酰胺、酯、磺酸酯、羧酸、 羥基基團(tuán)、酸酐、尿烷、脲、季銨鹽和它們的組合。
17.權(quán)利要求15的相變油墨組合物，其中所述至少一種分散劑包含與所述至少一種增 效劑相互作用的部分和可溶于所述蠟的部分。
18.權(quán)利要求17的相變油墨組合物，其中與所述至少一種增效劑相互作用的分散劑的 部分是至少一種下列的官能團(tuán)胺、酰胺、酯、磺酸酯、羧酸、羥基基團(tuán)、酸酐、尿烷、脲、鹽基 團(tuán)或它們的組合，且其中溶于油墨載體的分散劑的部分包含具有約1至約50個(gè)碳原子的線 型或支鏈烷基或烷氧基。
19.權(quán)利要求15的相變油墨組合物，其中所述油墨載體還包含至少一種酰胺樹(shù)脂和至 少一種聚氨酯樹(shù)脂。
20.一種包含油墨載體和至少一種顏料的相變油墨組合物，所述油墨載體包含至少一 種蠟和至少一種酰胺樹(shù)脂，其中所述油墨組合物包括用于所述至少一種顏料的至少一種分 散劑，和至少一種增效劑，所述至少一種增效劑包括一種吸附到所述至少一種顏料表面的 官能團(tuán)且不溶于所述蠟，所述至少一種分散劑包含可與所述至少一種增效劑相互作用的部 分和可溶于所述蠟的部分。
全文摘要
一種包含油墨載體和至少一種顏料的相變油墨組合物，其中所述油墨組合物在室溫基本呈固態(tài)，且包括用于所述至少一種顏料的至少一種分散劑，和至少一種增效劑。
文檔編號(hào)C09D11/10GK101914322SQ20101010349
公開(kāi)日2010年12月15日 申請(qǐng)日期2010年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月27日
發(fā)明者C·G·艾倫, C·M·圖里克, J·D·梅奧, M·P·布萊頓, R·W·王 申請(qǐng)人:施樂(lè)公司