專利名稱：制備含有分散劑和增效劑的著色相變油墨的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文描述的是一種制備包含一種油墨載體和至少一種顏料的相變油墨組合物的 方法，其中所述油墨組合物在室溫下基本呈固態(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充分分散在固體相變油墨組合物中而不會不利地影響油 墨的硬度。所述相變油墨適用于噴墨印刷方法。本發(fā)明取得的優(yōu)勢包括使用至少一種分散劑和至少一種增效劑使油墨非常穩(wěn)定， 如通過測量置于高溫(例如100°c )下一段較長時間(例如1周)后的油墨的粒徑測得的。 此外，穩(wěn)定油墨中顏料所需的分散劑一特別是在室溫下為液態(tài)或膏狀的分散劑一的量 可在不犧牲油墨穩(wěn)定性的條件下降低，從而也可降低操作期間和用隨后印刷的油墨印刷圖 像時油墨的粘度。
背景技術(shù)：
噴墨印刷方法可使用在室溫——例如從約20°C至約27°C——下呈固態(tài)且在升高 的噴射溫度——例如從約60°C至約150°C——下呈液態(tài)的油墨。這樣的油墨通常被稱為熱 熔油墨或相變油墨。在使用相變油墨的噴墨印刷方法中，在印刷裝置中用加熱器將基本上為固體的油 墨融化，并作為液體以與常規(guī)液體噴墨印刷類似的方式噴射。一旦接觸到印刷基質(zhì)——所 述印刷基質(zhì)可以是中間轉(zhuǎn)印基質(zhì)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，如所期望地以使著色劑基本保留在基質(zhì)表面、而不會通過毛細作用進入基 質(zhì)(例如紙張)內(nèi)部的速度凝固，從而得到比通常液體油墨更高的印刷密度。因此噴墨印 刷中使用相變油墨的優(yōu)點有幾乎沒有或沒有油墨組分蒸發(fā)；消除了在處理過程中油墨溢 出的潛在可能；印刷密度和印刷品質(zhì)的范圍廣；紙張折皺或扭曲減到最小；可具有無限制 的無印刷期——即使不蓋住噴嘴——而不存在堵塞噴嘴的危險。美國專利申請公布文本No. 2008/0098929——其全部內(nèi)容通過引用的方式納入本 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聚氨酯 的相變油墨。所述至少一種三酰胺和至少一種雙聚氨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。美國專利申請公布文本No. 2008/0098927——其全部內(nèi)容通過引用的方式納入本 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 抵抗熔體中顏料顆粒的大量聚集和沉降并且甚至當置于凍融循環(huán)時亦如此。美國專利No. 7，407，539——其全部內(nèi)容通過引用的方式納入本文——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) 平均峰值分子量從約350至約730、多分散度從約1. 03至約3. 0、不對稱分子量分布傾向高 分子量端的聚乙烯蠟。美國專利No. 7，293，868——其全部內(nèi)容通過引用的方式納入本文——描述了包 括一種或多種輻射固化油溶組分和一種或多種熱溶劑的油墨組合物，以及制備所述油墨組合物的方法和使用所述油墨組合物的方法。美國專利No. 6，860，930——其全部內(nèi)容通過引用的方式納入本文——描述了一 種包含(a)著色劑和(b)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 包含至少約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，占了相當部分的油墨成本， 可能會具有較差的耐光性、染料遷移/滲色問題和/或較差的溶解性。顏料比染料便宜得 多，并提供極好的顏色和熱穩(wěn)定性，以及改進的著色劑抗遷移性質(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載，例如油墨的5重量％或更高的負載量。然而，分散劑的較 高負載可能不利地影響油墨硬度，導致油墨具有較軟和粘的特性。用這種油墨形成的印刷 品在圖像形成過程中可能會發(fā)生較高概率的粘著和轉(zhuǎn)印至使用的轉(zhuǎn)移鼓上。盡管減少分散 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題如長期油墨穩(wěn)定性。需要的是一種包括不軟且不粘的穩(wěn)定著色油墨體系的相變油墨組合物，以及一種 制備所述油墨的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實現(xiàn)了這些和其他目標，其中，在實施方案中公開的是一種制備相變油墨 組合物的方法，該方法包含向帶有攪拌元件的設(shè)備中加入至少一種顏料、至少一種分散劑 和至少一種增效劑；在升高的溫度下以一個攪拌速率操作所述設(shè)備來潤濕所述至少一種 顏料以獲得油墨濃縮劑；以及將所述油墨濃縮劑與一種油墨載體混合以獲得所述油墨組合 物。在另外的實施方案中，描述的是一種制備相變油墨組合物的方法，該方法包含向 擠出機中加入至少一種顏料和至少一種增效劑；操作所述擠出機來潤濕和剪切所述至少一 種顏料；在所述潤濕和剪切所述至少一種顏料的操作之后，向擠出機中加入所述至少一種 顏料的至少一種分散劑；擠出以獲得一種擠出物；和將所述擠出物與一種油墨載體進行均 化以獲得所述油墨組合物。在另外的實施方案中，描述的是一種制備含有降低量的用于顏料的分散劑的相變 油墨組合物的方法，該方法包含確定含有至少一種顏料和至少一種分散劑、但不含增效劑 的油墨組合物中的分散劑的量；降低分散劑的量以使所述油墨組合物包括約10重量％至 約90重量％的所述分散劑；向帶有攪拌元件的設(shè)備中加入油墨組合物的至少一種顏料和 至少一種降低量的分散劑，以及至少一種增效劑；在升高的溫度下以一個攪拌速率操作所 述設(shè)備來潤濕所述至少一種顏料以獲得油墨濃縮劑；以及將所述油墨濃縮劑與一種油墨載 體混合以獲得含有降低量的分散劑的油墨組合物。
具體實施例方式本發(fā)明的相變油墨在約20°C至約27°C的溫度——例如室溫——下基本呈固態(tài)，尤 其在低于約40°C的溫度下基本呈固態(tài)。然而，一旦加熱所述油墨就會改變狀態(tài)，并且在噴 射溫度下呈熔融態(tài)。因此所述油墨在適于噴墨印刷的升高的溫度——例如從約50°C至約150°C的溫度——下具有約1至約40厘泊(cP)例如約5至約15cP或約8至約12cP的粘度。在這點上，本發(fā)明的油墨可被認為是低能油墨。低能油墨在低于約40°C的溫度下 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 度下具有約5至15cP的粘度。所述油墨在較低溫度下噴射，因此需要較低量的噴射能量?？墒褂萌我夂线m的油墨載體。通常，相變油墨包含一種蠟基載體。載體中的蠟可在油墨中起相變劑的作用。具體地，油墨通過在室溫下呈固態(tài)而在 噴射溫度下呈熔融態(tài)進行相變。因此，在其從噴射溫度(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 )時，蠟促進油墨粘度和硬度的升高。如本發(fā)明使用的，術(shù)語蠟包括，例如，天然蠟、改性天然蠟、合成蠟和復合蠟。天然 蠟可以是植物、動物或礦物來源的。改性蠟是已被化學處理以改變其特征和性質(zhì)的天然蠟。 合成蠟通過化學品的反應(yīng)或聚合制備。復合蠟是各種蠟或蠟與樹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 他含蠟材料，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酯) 制備的樹脂材料，以及多種合成樹脂，低聚物，聚合物，以及它們的共聚物和混合物。合適的相變蠟包括聚乙烯蠟，包括端位為羥基的聚乙烯蠟如具有CH3-(CH2)nCH2OH 結(jié)構(gòu)的碳鏈的混合物(其中具有混合的鏈長n，其中平均鏈長在約16至約50的范圍內(nèi))和 具有類似平均鏈長的直鏈低分子量聚乙烯的混合物。這種蠟的合適實例包括，例如，UNILIN 350,UNILIN 425,UNILIN 550 和 UNILIN 700。所有這些賭均是可從 Baker-Petrolite 商購 的。合適的具體油墨載體的實例包括，例如，乙烯/丙烯共聚物，如可從Baker Petrolite商購的具有下面通式的那些 其中χ是從約1至約200——如從約5至約150或從約12至約105——的整數(shù)。這 些物質(zhì)可具有從約60°C至約150°C——如從約70°C至約140°C或從約80°C至約130°C—— 的熔點，和從約100至約5，000——如從約200至約4，000或從約400至約3，000——的數(shù) 均分子量(Mn)。這種共聚物的市售實例包括，例如，從Baker-Petrolite購得的P0LYWAX 系列的蠟。蠟的結(jié)晶能力有助于其總體硬度，這會賦予油墨強度。結(jié)晶程度可通過調(diào)節(jié)蠟的 支鏈化程度(即不規(guī)則度)控制。高度直鏈的聚乙烯鏈通常生成高度結(jié)晶的硬質(zhì)材料。油
墨硬度也直接取決于蠟質(zhì)組分的分子量，如較高分子量蠟得到相對較硬和潛在較耐用的油
m
蠻O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。可用作本發(fā)明的相變蠟的單官能醇的其他實例包括1-十四烷醇、1-十五 烷醇、1-十六烷醇、1-十七烷醇、1-十九烷醇、1-二十烷醇、1-二十三烷醇、1-二十四烷
5醇、1- 二十五烷醇、ι- 二十六烷醇、ι- 二十七烷醇、ι- 二十八烷醇、ι- 二十九烷醇、ι-三十 烷醇、1-三十二烷醇、1-三十三烷醇、1-三十四烷醇。合適的還有格爾伯特(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- 二十烷基二十四烷醇，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。所有這些賭均是可從Baker-Petrolite商購的?？墒褂玫木郯滨ハ灥膶嵗ó惽杷狨ズ痛嫉姆磻?yīng)產(chǎn)物。合適的異氰酸酯的實例 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(具有三個以上的異氰酸酯官能團)等，以及它們的混合物。單異氰酸酯的實例包 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；異氰酸基乙酸乙酯；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-異氰酸基苯甲酸乙酯；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。二異氰酸酯的實例包括異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)；甲 苯二異氰酸酯(TDI) ；二苯基甲烷_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' -二苯基二異氰酸酯；二異氰酸亞苯酯；4，4' _聯(lián)苯基二異氰酸酯；三甲基-1， 6_ 二異氰酸基己烷；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- 二異氰酸基十二烷；1，5_ 二異氰酸基-2-甲基戊烷；1，4_ 二異氰酸基丁烷； 二異氰酸酯和亞環(huán)己基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物的實例包括TDI的三羥甲基丙烷三聚物等；TDI、 HDI、IPDI的異氰脲酸酯三聚物等；和TDI、HDI、IPDI等的縮二脲三聚物；以及它們的混合 物。具有更高異氰酸酯官能度的物質(zhì)的實例包括TDI/HDI的共聚物等，和MDI低聚物，以及 它們的混合物。在實施方案中，蠟用一種或多種可固化部分進行官能化，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、脂肪族環(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?？捎米饔湍d體的蠟材料的其他實例描述于，例如，美國專利No. 6，860，930中， 該專利的全部內(nèi)容通過引用的方式納入本文。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，例如描述于美 國專利No. 6，858，070中的脂肪酰胺，該專利的全部內(nèi)容通過引用納入本文。合適的單酰胺 的熔點可至少約50°C，例如從約50°C至約150°C，但所述熔點可高于或低于這些溫度。合 適單酰胺的具體實例包括，例如，伯單酰胺和仲單酰胺。合適的伯酰胺的一些實例有硬脂酰胺，如可從Witco Chemical Company 購得的KEMAMIDE S和可從Croda購得的 CRODAMIDE S ； 山崳酰胺/花生酰胺(arachidamide)，如可從Witco購得的KEMAMIDE B和可從Croda購得 的CRODAMIDEBR ；油酰胺，如可從Witco購得的KEMAMIDE U和可從Croda購得的CRODAMIDE OR ；工業(yè)級油酰胺，如可從Witco購得的KEMAMIDE O、可從Croda購得的CRODAMIDE O和 可從Uniqema購得的UNISLIP 1753 ；芥酸酰胺，如可從Witco購得的KEMAMIDE E和可 從Croda購得的CRODAMIDE ER0合適的仲酰胺的一些實例有山崳基山崳酰胺，如可從 Witco購得的KEMAMIDE EX666 ；硬脂基硬脂酰胺如可從Witco購得的KEMAMIDE S-180和 KEMAMIDEEX-672 ；硬脂基芥酸酰胺，如可從Witco購得的KEMAMIDE E-180和可從Croda購 得的CRODAMIDE 212 ；芥基芥酸酰胺，如可從Witco購得的KEMAMIDE E-221 ；油基棕櫚酰胺， 如可從Witco購得的KEMAMIDE P-181和可從Croda購得的CRODAMIDE 203 ；以及芥基硬脂 酰胺，如可從Witco購得的KEMAMIDE S-221。另外合適的酰胺物質(zhì)包括KEMAMIDE W40 (N， N'-亞乙基雙硬脂酰胺)、KEMAMIDEP181(油基棕櫚酰胺)、KEMAMIDE W45(N,N' -thylene 雙硬脂酰胺)和KEMAMIDE W20 (N, N'-亞乙基雙油酰胺)。用于相變油墨的合適油墨載體組分的另外實例包括松香酯，如甘油松香酸酯 (KE-100 )；聚酰胺；二聚酰胺；脂肪酰胺，包括ARAMIDC ；環(huán)氧樹脂，如可從Riechold Chemical Company 購得的 EP0TUF37001 ；液體石蠟；液體微晶蠟；費托(Fischer-Tropsch) 蠟；聚乙烯醇樹脂；多元醇；纖維素酯；纖維素醚；聚乙烯吡啶樹脂；脂肪酸；脂肪酸酯；聚 磺酰胺，包括 KETJENFLEX MH 和 KETJENFLEX MS80 ；苯甲酸酯，如可從 Velsicol Chemical Company購得的BENZ0FLEXS552 ；鄰苯二甲酸酯增塑劑；檸檬酸酯增塑劑；馬來酸酯增塑 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；酚醛清漆樹脂，如可 從Occidental Chemical Company購得的DUREZ 12 686 ；以及天然產(chǎn)物蠟，如蜂蠟、蒙通 蠟(monton wax)、小燭樹蠟、GILSONITE (American Gilsonite Company)等；直鏈伯醇與直 長鏈酰胺或脂肪酰胺的混合物，如含有約6至約24個碳原子的那些，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)、PARICmi5(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從約4至約16個碳原子的直長鏈砜，如二苯基砜、正戊基 (arnyl)砜、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 i^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％。所述油墨也可在其中包括至少一種酰胺樹脂，如三酰胺、四酰胺或其他更高級酰 胺樹脂。所述酰胺樹脂可用作油墨顏料的分散劑。本發(fā)明使用的合適三酰胺包括直鏈三酰 胺，所述直鏈三酰胺為其中所有三個酰胺基團包含在同一烴骨架內(nèi)的分子。直鏈三酰胺的 實例包括具有下式的那些三酰胺 R可以為含有約1至約200個碳原子如約25至150個碳原子或約30至約100個
碳原子的任意烴。直鏈三酰胺還可包括其中三個酰胺基團包含在同一烴骨架內(nèi)的那些，盡管分子的 普通描述表明酰胺基團位于不同支鏈。這種三酰胺的一個實例可用下式表示
Oο 其也可被描述為 在實施方案中，三酰胺也可為支鏈三酰胺。合適的支鏈三酰胺的實例包括美國專 利No. 6，860，930公開的那些三酰胺，該專利的全部內(nèi)容通過引用的方式納入本文。美國專 利No. 6，860，930中公開的任意支鏈三酰胺均適用于本發(fā)明。適用于本發(fā)明的支鏈三酰胺 的實例包括具有下式的那些 和美國專利No. 6，860，930中公開的等。在這種支鏈三酰胺中，R1和R2可以為(i)亞烷基(包括直鏈的、支鏈的、飽和的、不飽和的、環(huán)狀的、取代的和未取代的亞烷基，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個碳原子至約 200個碳原子，如約15個碳原子至約150個碳原子或約21個碳原子至約100個碳原子，但碳 原子數(shù)可超出這些范圍；(ii)亞芳基(包括未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個碳原子至約200個碳原子， 如約10個碳原子至約150個碳原子或約14個碳原子至約100個碳原子，但碳原子數(shù)可超 出這些范圍；(iii)芳基亞烷基(包括未取代的和取代的芳基亞烷基，其中芳基亞烷基的烷 基部分可為直鏈的、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烷基 部分和芳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個碳原子至約200個碳原子，如約8個碳原子至約150個碳原子或約9個碳原子至約100 個碳原子，但碳原子數(shù)可超出這些范圍，如亞苯甲基等；或(iv)烷基亞芳基(包括未取代的 和取代的烷基亞芳基，其中烷基亞芳基的烷基部分可為直鏈的、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烷基部分和芳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個碳原子至約200個碳原子，如約8個碳原子 至約150個碳原子或約9個碳原子至約100個碳原子，但碳原子數(shù)可超出這些范圍，如亞甲 苯基等。RfRpHRpHR1^PRtl每個可以獨立地為⑴氫原子；(ii)烷基(包括直 鏈的、支鏈的、飽和的、不飽和的、環(huán)狀的、取代的和未取代的烷基，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)，在實施方案中其含有約1個碳原子至約200個碳 原子，如約6個碳原子至約150個碳原子或約10個碳原子至約100個碳原子，但碳原子數(shù) 可超出這些范圍；(iii)芳基(包括未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個碳原子至約200個碳原子，如約10個碳 原子至約150個碳原子或約14個碳原子至約100個碳原子，但碳原子數(shù)可超出這些范圍； (iv)芳基烷基(包括未取代的和取代的芳基烷基，其中芳基烷基的烷基部分可為直鏈的、 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烷基部分和芳基部分之一 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個碳原子至約200個 碳原子，如約7個碳原子至約150個碳原子或約8個碳原子至約100個碳原子，但碳原子數(shù) 可超出這些范圍，如苯甲基等；或(ν)烷基芳基(包括未取代的和取代的烷基芳基，其中烷 基芳基的烷基部分可為直鏈的、支鏈的、飽和的、不飽和的、和/或環(huán)狀的，且其中在烷基芳 基的烷基部分和芳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個碳原子至約200個碳原子，如約7個碳原子至約150個碳原子或約8個碳原 子至約100個碳原子，但碳原子數(shù)可超出這些范圍，如甲苯基等。Rd、R6和Rf每個可以獨立 地為(i)上述的烷基；(ii)上述的芳基；(iii)上述的芳基烷基；或(iv)上述的烷基芳基。所述酰胺樹脂以油墨的約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。在實施方案中，使用的酰胺樹脂 可以超出這些范圍的量存在，也可包括更高級酰胺，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脂。合適的聚氨酯樹脂描述于，例如，美 國專利No. 6，309，453中，該專利的全部內(nèi)容通過引用的方式納入本文。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。
實施方案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。 添加劑的實例簡單介紹于下。增塑劑可包括在油墨中，并可包括，例如，季戊四醇四苯甲酸酯，市售形式 為 BENZOFLEX S552(Velsicol Chemical Corporation)；檸檬酸三甲酯(trimethyl titrate)，市售形式為 CITR0FLEX 1 (MonflexChemical Company) ；N，N- 二 甲基油酰 胺，市售形式為HALC0MIDM-18-0L(C.P.Hall Company)；鄰苯二甲酸芐酯，市售形式為 SANTICIZER 278 (Ferro Corporation)等，其可加入油墨載體中，可占油墨的油墨載體組分 的約1至100%。增塑劑可以起油墨載體作用，或者可以用作為通常為極性的油墨推進劑和 通常為非極性的油墨載體提供相容性的試劑。所述油墨還可包括任選的粘度改進劑，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、⑶3-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'-異亞丙基二(2-(2，6-二溴苯氧基)乙醇)、(28) 2，2' _(1，4_亞苯基二氧)二乙醇、 (29)2，2_ 二(羥基甲基)-2，2'，2〃 -氮川三乙醇、(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'-亞丙基二(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，所述粘度改進劑可以以任意有效量——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％——存在于油墨中。所述油墨可任選地包含抗氧化劑以保護圖像不被氧化，也可保護油墨組分在以 熱融體存在于印刷機中時不被氧化。合適的抗氧化劑的實例包括(1)N，N'-六亞甲基 二(3，5- 二 叔丁基-4-羥基苯丙酰胺)(IRGAN0X1098，可從 Ciba-Geigy Corporation 購得)、⑵2，2_ 二(4-(2-(3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯丙酰氧基))乙氧基苯基)丙烷 (T0PAN0L-205,可從 ICI America Corporation 購得)、(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，AldrichD12，840-6)、(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 購得)、(5)四(2，4_ 二叔丁基苯基)-4，4' -二苯基二亞膦酸酯(ALDRICH 46，852_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(Aldrich25,106-2)、(9) 2，4- 二 叔 丁 基-6-(4-甲氧基苯甲基)苯酚(八1(11^(^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 (Aldrich30，987-7)、(13) 4-( 二 乙基氨基甲基)-2，5-二甲基苯酚(Aldrichl4，668-4)、 (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(Aldrich 28，435-1)、(20) 2，6- 二溴氟苯酚(Aldrich26, 003-7)、(21) α-三氟-間甲酚(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(Aldrich 29，043-2)、(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(Aldrich46，852-5)、(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 (UniroyalChemical 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——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％——存在于油墨中。
所述油墨也可任選地包含UV吸收劑。所述任選的UV吸收劑主要保護形成的圖像 不被UV降解。合適的UV吸收劑的具體實例包括(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?；揭彝獊?(11^(^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(Aldrich 46，752-9)、(10) 2- (2H-苯并三唑 _2_ 基)-4， 6-二叔戊基-苯酚(Aldrich 42，274-6)、(11) 1，1_(1，2-乙烷-二基)雙(3,3,5,5-四 甲基哌嗪酮)(可從GoodrichChemicals購得)、(12) 2，2，4-三甲基-1，2-氫喹啉(可從 Mobay Chemical購得)、(13) 2-(4-苯甲酰基-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AldrichChemical Co.， Milwaukee，Wis.購得)、(15) 2，2，6，6-四甲基 ~4~ 哌啶基 / β _ 四甲基 _3，9- (2，4，8，10-四 氧-螺(5，5)-i烷)二乙基-1，2，3，4-丁烷四羧酸酯(可從Fairmount購得)、(16) N-(對乙氧基羰基苯基)-N'-乙基-N'-苯基甲脒(formadine)(可從Givaudan購得)、 (17)6-乙氧基-1，2-二氫-2，2，4-三甲基喹啉(可從 Monsanto Chemicals 購得)、(18) 2， 4，6-三-(N-1，4- 二甲基戊基-4-亞苯基二氨基)-1，3，5-三嗪(可從Uniroyal購得)、 (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 Chemical Co.購得)、(20) N-(1-乙?；?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.購得)、(21) (1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基 / β -四甲基-3， 9-(2，4，8，10-四氧-螺 _(5，5) —^一烷)二乙基)_1，2，3，4-丁烷四羧酸酯(可從Fairmount 購得)、(22) (2，2，6，6_四甲基-4-哌啶)-1，2，3，4_ 丁烷四羧酸酯(可從Fairmount購 得)、(23) 二丁基二硫代氨基甲酸鎳(可作為UV-Chek ΑΜ-105從Ferro購得)、(24) 2-氨 基-2'，5-二氯二苯甲酮(Aldrich 10，515-5)、(25)2'-氨基 ,5' -二甲氧基苯 乙酮(Aldrich 32，922-3)、(26)2-苯甲基-2-(二甲基氨基)-4'-嗎啉代丙基苯基甲酮 (Aldrich 40,564-7), (27)4'-苯甲基氧-2'-羥基 -甲基苯乙酮(Aldrich 29， 884-0)、(28) 4，4'-雙(二乙基氨基)二苯甲酮(Aldrich 16，032-6)、(29) 5-氯-2-羥基二苯甲酮(Aldrich C4,470-2), (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-氨基-5-氯二 苯甲酮(Aldrich A4，556-4)、 (33) 3，6-雙(2-甲基-2-嗎啉代丙?；?-9-辛基咔唑(Aldrich 46，073-7)等，以及它們 的混合物。如果存在，所述任選的添加劑可單獨或結(jié)合地以任意需要或有效量——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％——存在于油墨中。本發(fā)明公開的油墨可包含任意合適的顏料。合適顏料的實例包括，例如，PALI0GEN Violet 5100 (可從 BASF 購得)；PALIOGEN Violet5890 (可從 BASF 購得)；HELIOGEN Green L8730(可從BASF購得)；LITHOL Scarlet D3700 (可從BASF購得)；SUNFAST Blue 15:4(可 從 Sun Chemical 購得)；HOSTAPERM Blue B2G-D (可從 Clariant 購得)；HOSTAPERM Blue B4G (可從 Clariant 購得)；Permanent RedP-F7RK ；HOSTAPERM Violet BL (可從 Clariant 購得)；LITHOLScarlet 4440 (可從 BASF 購得)；Bon Red C (可從 Dominion ColorCompany 購得)；ORACET Pink RF(可從Ciba購得)；PALIOGENRed 3871 K(可從BASF購得)；SUNFAST Blue 15:3(可從 Sun Chemical 購得)；PALIOGEN Red 3340 (可從 BASF 購得)；SUNFAST CarbazoleViolet 23 (可從 Sun Chemical 購得)；LITHOL Fast Scarlet L4300(可從 BASF 購得)；SUNBRITE Yellow 17 (可從 Sun Chemical 購得)；HELIOGEN Blue L6900、L7020 (可 從 BASF 購得)；SUNBRITE Yellow74 (可從 Sun Chemical 購得)；SPECTRA PAC C Orange 16 (可從 Sun Chemical 購得)；HELIOGEN Blue K6902、K6910 (可從 BASF 購得)；SUNFAST Magenta I22 (可從 Sun Chemical 購得)；HELIOGENBlue D6840、D7O8O (可從 BASF 購得)； Sudan Blue OS (可從 BASF 購得)；NEOPEN Blue FF4012 (可從 BASF 購得)；PV Fast Blue B2G01 (可從 Clariant 購得)；IRGALITE Blue BCA (可從 Ciba 購得)；PALIOGEN Blue 6470 (可從 BASF 購得)；Sudan Orange G (可從 Aldrich 購得)；Sudan Orange 220 (可從 BASF購得)；PALIOGENOrange 3040 (BASF) ；PALIOGEN Yellow I52、I56O (可從 BASF購得)； LITHOL Fast Yellow 099IK (可從 BASF 購得)；PALIOTOLYellow 1840 (可從 BASF 購得)； N0V0PERM Yellow FGL (可從 Clariant 購得)；Ink Jet Yellow 4G VP2532 (可從 Clariant 購得)；Toner Yellow HG(可從Clariant購得)；Lumogen Yellow DO79O(可從BASF購得)； Suco-Yellow L1250 (可從 BASF 購得)；Suco-YellowD1355 (可從 BASF 購得)；Suco Fast Yellow Dl 355、Dl 351 (可從 BASF 購得)；HOSTAPERM Pink E 02 (可從 Clariant 購得)； Hansa BrilliantYellow 5GX03 (可從 Clariant 購得)；Permanent Yellow GRL 02 (可從 Clariant 購得)；Permanent Rubine L6B 05 (可從 Clariant 購得)；FANAL Pink D4830(可 從 BASF 購得)；CINQUASIA Magenta (可從 DU PONT 購得)；PALIOGEN Black L0084(可從 BASF 購得)；Pigment Black K801 (可從 BASF 購得)；以及炭黑如 REGAL 330 (可從 Cabot 購得)、Nipex 150 (可從 Degussa 購得)、Carbon Black 5250 和 Carbon Black 5750 (可從 Columbia Chemical購得)等，以及它們的混合物。在實施方案中，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 粒徑為約15nm至約300nm-如約30nm至約200nm或約50nm至約150nm-的顆粒。將顏料加入固體相變油墨組合物時有一些問題。通常的油墨組合物含有多種可能 妨礙顏料穩(wěn)定的相對非極性組分。同時，有機顏料可為各向異性的且具有較低極性，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充分固定(如被吸附、 被共價或離子連接、或被接枝)至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，液體基介質(zhì)中的顏料顆粒易于絮凝，除非使用合適的穩(wěn)定機制。在非水體系 中，這可以通過在顏料顆粒表面上吸附一個全部或部分溶于油墨介質(zhì)的分子來實現(xiàn)，該分 子防止或至少抑制顏料顆粒彼此過于接近而使得它們相互作用和絮凝。為使油墨分散體取 得良好的熱穩(wěn)定性，分散劑須強締合至顏料表面，這樣在升高的溫度下老化時分散劑就不 會從顏料表面解吸。加入合適的增效劑有助于強化顏料/分散劑的相互作用。所述增效劑包含能夠固定、或吸附至顏料顆粒表面的極性基團。所述增效劑可不 溶于大部分油墨載體，但可溶于一部分油墨載體。將增效劑締合至顏料顆粒的合適的極性基團的實例包括以下官能團，如胺、酰胺、 酯、磺酸酯、羧酸、羥基基團、酸酐、氨基甲酸酯、脲和鹽基團如季銨鹽、它們的結(jié)合物等。所 述極性基團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。所述極性基團可以以任意合適的方式——如氫鍵、共價或離子鍵、酸堿反應(yīng)、范德華 相互作用等——適當?shù)毓潭ɑ蛭街令伭项w粒。適用于本發(fā)明的增效劑的具體實例包括，但不局限于，例如從Lubrizol獲得的 SOLSPERSE 5000 ( 一種銅酞菁衍生物)，其例如最好作為藍色、綠色或黑色顏料使用； 從Lubrizol獲得的SOLSPERSE 12000，其例如最好作為藍色、綠色或黑色顏料使用；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，最好用于藍色或黑色顏料；和從Ciba-Geigy獲得的EFKA 6750，最好用于黃 色、橙色或紅色顏料。在實施方案中，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。適量的增效劑足以允許穩(wěn)定油墨中顏 料所需分散劑的量與油墨中不存在增效劑的方案相比降低，例如降低了不含增效劑時的分 散劑的約10至約90重量％的量，例如不含增效劑時的分散劑的約30至約80重量％的量， 或例如不含增效劑時的分散劑的約60至約75重量％的量。油墨組合物中分散劑的量沒有 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％。如上所述，油 墨組合物中分散劑的量可通過使用增效劑而降低。這在其中分散劑較粘的情況下是特別有 利的，因為降低粘性分散劑的量降低了總體油墨的粘性，其可使得對中間轉(zhuǎn)印元件或圖像 接收表面粘性較低。然而，由于增效劑的使用，降低的分散劑的量不會不利地影響油墨組合 物中一種或多種顏料的穩(wěn)定性。因此，在本發(fā)明的方法中，可以通過以下方式制備具有降低量的顏料分散劑的相 變油墨組合物確定含有至少一種顏料和至少一種分散劑、但不含增效劑的油墨組合物中 分散劑的量；以及降低分散劑的量使油墨組合物以約10重量％至約90重量％的量包括分 散劑。油墨組合物中分散劑量的確定可通過任意合適的方法實現(xiàn)，例如包括已知的分析方 法、獲悉現(xiàn)有組合物構(gòu)成、計算待用油墨組合物的理論分散劑量等。因此所述增效劑是可強吸附至顏料的含極性基團的固體。另一方面，所述分散劑 可溶于或至少大部分溶于大部分油墨載體。一部分分散劑與增效劑強烈地相互作用，以使增效劑/分散劑結(jié)合物強締合到顏料表面。因此增效劑和分散劑的結(jié)合物允許顏料被有效 地分散于固體油墨介質(zhì)中，并且所述分散劑的負載可按需要降低同時在升高的溫度下隨時 間維持粒徑穩(wěn)定。當在升高的溫度(例如在120°C下30天后)下老化之后顏料粒徑生長限 制在低于或等于15%時，著色的油墨被認為是穩(wěn)定的。因此所述分散劑包含可溶于油墨載體的其自身的至少一部分，所述部分包括至少 一個對增效劑有親和力的官能團?？傮w上，所述分散劑部分或全部溶于所述介質(zhì)，但分散劑 的至少一個官能團與所述增效劑強烈相互作用，其中所述增效劑強締合至顏料表面。分散 劑的可溶部分延伸到油墨介質(zhì)中并提供阻擋層從而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極性官能團，并且其一部分與油墨載體 相容。極性官能團可以以任意合適的方式與增效劑合適地相互作用，所述合適的方式例如 氫鍵、共價鍵、酸堿反應(yīng)、范德華相互作用等。合適的極性基團的實例包括以下官能團如胺、 酰胺、酯、磺酸酯、羧酸、羥基基團、酸酐、氨基甲酸酯、脲和鹽基團如季銨鹽等。與油墨載 體相容的分散劑的部分的實例包括以下基團如烷基和烷氧基基團，其可以是直鏈的或支鏈 的、飽和的或不飽和的等，并且可具有例如約1至約50個碳原子的鏈長。合適的分散劑的具體實例有聚酯分散劑，如美國專利No. 6，702，884和美國專 利No. 6，841，590中公開的那些，所述專利的全部內(nèi)容通過引用的方式納入本文。分散 劑可包括 SOLSPERSE 16000、SOLSPERSE 28000、SOLSPERSE 32500、SOLSPERSE 38500、S0LSPERSE 39000、SOLSPERSE 54000、SOLSPERSE 17000、SOLSPERSE 17940、 SOLSPERSE ⑧ 13240、SOLSPERSE ⑧ 19000，以及它們的混合物。合適的聚酯分散劑的實例公開于美國專利No. 3，996，059中，該專利的全部內(nèi)容 通過引用的方式納入本文。所述分散劑可以為下式的聚酯 其中每個R1為亞烷基，包括直鏈的、支鏈的、飽和的、不飽和的、環(huán)狀的、取代的和 未取代的亞烷基，所述亞烷基包含至少8個碳原子，如約8至約40個碳原子或約8至約20 個碳原子，但所述個數(shù)可超出這些范圍；X為(i)氧原子，或(ii)通過氧或氮原子與至少2 個碳原子連接到羰基上的亞烷基；R2為⑴氧，或者(ii)伯、仲或叔胺，或它們與酸的鹽，或 季銨鹽基團；且η為一個代表重復基團個數(shù)的整數(shù)，例如為約2至約20或約2至約10。合適的分散劑的其他實例包括聚亞烷基琥珀酰亞胺分散劑，如美國專利 No. 6，858，070中公開的那些，所述專利的全部內(nèi)容通過引用的方式納入本文。分散劑可 包括可從 Chevron Oronite Company 購得的 Chevron Oronite 0L0A 11000、0L0A 11001、0L0A 11002、0L0A ⑧ 11005、0L0A 371、0L0A 375、0L0A ⑧ 411、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 108，一種羥基官能的 羧酸酯；Disperbyk 116，一種丙烯酸酯共聚物；Disperbyk 140，一種酸聚合物的烷基銨鹽 在乙酸2-甲氧基-1-甲基乙酯中的溶液；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乙酸甲氧基丙酯中的溶液； Disperbyk 2001，一種改性丙烯酸酯聚合物在乙酸甲氧基丙酯、丁基乙二醇和甲氧基丙醇的混合物中的溶液。一些分散劑含于揮發(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。這些分散劑可被預處理來除去揮發(fā)性溶劑以使活性組分分散劑可任選地被用于需 要的混合設(shè)備中。揮發(fā)性溶劑可以通過在高溫下加熱分散劑被除去，例如在用于混合過程 前于120°C (任選在真空下)除去揮發(fā)性溶劑。在實施方案中，一種想要的油墨組合物包括約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％的松香酯，約0. 01至約3重量％的抗氧化劑例如NAUGARD 445，約1至約7 重量％的聚氨酯樹脂(描述于美國專利No. 6，309，453的實施例4中)，約0. 5至約15重 量％的顏料，約0. 5至約15重量％的分散劑和約0. 01至約3重量％的增效劑。在實施方案中，所述油墨可通過以下步驟進行制備在合適的混合裝置如擠出機、 捏合機、磨碎機等中以濃縮劑形式制備所述顏料，以進行接下來的稀釋(let down)，以及例 如通過與油墨載體的其他組分高剪切混合例如均化進行處理。在實施方案中，在擠出過程中，將油墨制劑的增效劑、顏料和極性樹脂例如三酰胺 樹脂在進料至擠出機前一起以粉末形式混合。盡管三酰胺樹脂可被認為是一種或多種顏料 的分散劑，但該階段的混合可任選不含分散劑。生成的擠出物可然后與其他油墨成分一起 被加工形成相變油墨。擠出機中的內(nèi)含物可然后在約30°C至約150°C——如約50°C至約 100°C或約60°C至約90°C——的升高的溫度和在約5RPM至約600RPM——如在約25RPM至 約300RPM或在約40RPM至約150RPM——下混合。該混合為剪切顏料顆粒提供了必要的扭 矩，使得增效劑固定到顏料表面上。然后，在擠出過程中較后部分，或在實施方案中在油墨 制備過程中，可將分散劑加入所述混合物。擠出所述內(nèi)含物形成顏料的擠出物，其中剪切的 顏料已被樹脂、增效劑和/或分散劑潤濕。與擠出過程獨立地，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，例如至少包括蠟組分。所述擠出物和混合的油墨載體組分然后通過攪拌或高剪切混合——例如使用均 化器或高速攪拌器等——進行處理以形成穩(wěn)定的著色的固體相變油墨。本公開內(nèi)容在選擇 制備油墨濃縮劑期間所用的油墨組分方面不受限制。例如，在一些實施方案中，在制備油墨 濃縮劑期間增效劑和分散劑均可存在。在其他實施方案中，可能需要在加入分散劑前向顏 料和/或濃縮劑中加入增效劑。如本發(fā)明中使用的，所述油墨濃縮劑是指例如沒有油墨載 體成分的顏料成分的濃縮劑。在另外的實施方案中，擠出物與其余的油墨載體組分的混合可在一個或多個步 驟中進行。例如，均化可包括使用油墨的一種或多種相對極性組分和擠出物的第一均化 過程，以及其中將第一均化過程的產(chǎn)物與油墨的一種或多種相對非極性組分中的至少 一種混合的第二均化過程。油墨的相對極性組分可包括，但不局限于，脂肪酰胺(例如 KEMAMIDES180)，和松香酯如甘油松香酸酯(例如KE-100)。油墨的相對非極性組分可包括， 但不局限于，蠟如聚乙烯蠟。兩個均化過程均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——下進行。當然，也可使用其他方法形成所述油墨。例如，分散劑可以存在于其中了加入顏料 的混合物中，隨后在制備濃縮劑或者制備油墨本身期間加入增效劑。這也可使顏料在油墨載體中足夠穩(wěn)定地分散，特別是當增效劑比分散劑對顏料表面有更強的親和力的情況下。此外，處理的其他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工具——包括機械或磁力攪拌器、高速混合器、磨 碎機、均化器、超聲儀(sonificator)、微射流機等——使用或不用任選的研磨介質(zhì)(如不 銹鋼球、瓷片等)進行攪拌或混合。在實施方案中，磨碎機可如下使用。油墨濃縮劑可使用任意磨碎機通過例如加熱 磨碎機到例如約80°C至約180°C的高溫下進行制備。用按需預融化的油墨樹脂如三酰胺樹 脂、分散劑和任選的添加劑的混合物給磨碎機進料。向攪拌的混合物中加入顏料和增效劑。 按需將這些物質(zhì)以允許顏料適度地快速混入所述混合物中的速度計量加入磨碎機。然后以 例如約100RPM至約500RPM——如約200RPM至約300RPM——的速度將混合物攪拌足夠的時 間，例如約4至約30小時，如約10至約18小時，同時維持磨碎機的高溫。之后，向混合物 中加入任意其余的油墨成分，例如包括KE100、KEMAMIDE S-180、聚氨酯樹脂、NAUGARD445、 聚乙烯蠟等。期望剩余的油墨成分被預融化，例如在與混合物幾乎相同的溫度預融化，并將 融化的溶液緩慢倒入攪拌的油墨濃縮劑。形成的油墨可通過任意合適的方法過濾，例如通過在約90°C至約150°C的溫度下 用篩網(wǎng)過濾。所制備的油墨的過濾可使用絕對標稱值為例如6微米或1微米的各種深度的 過濾器——例如尼龍、聚砜和玻璃纖維過濾器——進行。本發(fā)明公開的油墨在約100°C至約130°C (如約110°C至約120°C )、在約10_2至 約IO4 如約ICT1至約IO3 S-1)的剪切速率下可表現(xiàn)出牛頓特性。相變油墨噴射方法是公知的且描述于例如美國專利No. 4，601，777、4，251，824、 4，410，899,4, 412，224和4，532，530中，所述專利的全部公開內(nèi)容通過引用的方式納入本文。噴墨設(shè)備在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的。如美國專利No. 6，547，380 (該專利的全部內(nèi)容 通過引用的方式納入本文)中記載，噴墨印刷系統(tǒng)通常有兩種類型連續(xù)流型(continuous stream)和按需噴出型(drop-on-demand)。在連續(xù)流型噴墨系統(tǒng)中，油墨在壓力下通過至 少一個孔或噴嘴以連續(xù)的液流噴出。擾動該液流，使其在離孔一個確定距離處破裂為液滴。 在破裂點，液滴根據(jù)數(shù)字信號帶電，并經(jīng)過調(diào)節(jié)每個液滴的軌跡的靜電場從而將其引導至 再循環(huán)溝槽或記錄介質(zhì)的特定位置。在按需噴出型系統(tǒng)中，液滴按照數(shù)字信號從孔中直接 噴至記錄介質(zhì)上的一個位置。只有需要將液滴置于記錄介質(zhì)上時才形成和噴出液滴。對于 非水性油墨有不同類型的按需噴出型噴墨系統(tǒng)。一類按需噴出型噴墨系統(tǒng)是這樣一種壓電 設(shè)備，其主要部件為油墨填充通道或過道，在所述通道或過道的一端有噴嘴，另一端附近有 產(chǎn)生壓力脈沖的壓電換能器。另一類按需噴出型系統(tǒng)被稱為聲動油墨印刷。已知聲束撞擊 到物體時會對物體產(chǎn)生輻射壓力。這樣，當聲束從下面撞擊到一池液體的自由表面(即液 /氣界面)時，對池的表面產(chǎn)生的輻射壓力會達到足夠高的水平，從而從池中釋放出單個液 滴，盡管存在表面張力的約束力。將聲束集中在池的表面上或池的表面附近會加強給定輸 入能量產(chǎn)生的輻射壓力。印刷圖像可以使用本發(fā)明所述油墨通過以下方式形成將所述油墨加入一種噴墨 設(shè)備，例如聲動噴墨設(shè)備或壓電噴墨設(shè)備；加熱所述油墨至合適的噴射溫度；以及同時將 熔融墨滴以圖案方式噴射至基質(zhì)如中間轉(zhuǎn)印介質(zhì)上或者直接噴射至紙張或透明材料上，其可被認為是圖像。所述油墨通常包含在至少一個儲存器內(nèi)，該儲存器通過任意合適的進料 設(shè)備連接至噴墨頭的噴射通道或孔以進行噴墨。在噴射過程中，可以通過任意合適的方法 將噴墨頭加熱至油墨的噴射溫度。因此相變油墨從固態(tài)轉(zhuǎn)化為熔融態(tài)以備噴射。在一種常 規(guī)設(shè)計的壓電噴墨設(shè)備中，在基質(zhì)——例如圖像接收元件或中間轉(zhuǎn)印元件——繞噴墨頭旋 轉(zhuǎn)(增量運動)(就是在旋轉(zhuǎn)每一圈的過程中印刷頭相對于基質(zhì)都有小平移)四至十八周 的過程中，通過適當?shù)貒娚洳噬湍珌硇纬蓤D像。這種方法簡化了印刷頭的設(shè)計，上述小位 移也保證了良好的液滴對準效果。所述油墨可也用于間接(膠印)印刷噴墨應(yīng)用，其中當將熔融墨滴以成圖像的圖 案噴射至記錄基質(zhì)上時，所述記錄基質(zhì)為中間轉(zhuǎn)印元件，且成圖像的圖案的油墨隨后被從 中間轉(zhuǎn)印元件轉(zhuǎn)移至最終記錄基質(zhì)，如紙張或透明材料。現(xiàn)通過下列實施例進一步說明上述實施方案。實施例1使用制備油墨濃縮劑的磨碎機來制備油墨，總結(jié)如下。油墨濃縮劑1如下制備 將裝有1/8英寸不銹鋼球的Szegvari 01磨碎機加熱至120°C，并裝入包含三酰胺樹脂 6(113. 4g)、s0lsperse 13240(通過在高溫下真空除去 solsperse 13240 中的甲苯) (21. og) jpnaugard 445(o. 25g)的預融化混合物。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 1200c的溫度下攪拌所述混合物16小時。將KE100 (36. 0g)、kemamide s-180 (40. 5g)、聚氨 酯樹脂(12. Og)、naugard 445(0. 25g)、和聚乙烯蠟(156. Og)的稀溶液在120°c下預融化。 然后將融化的稀溶液緩慢倒入攪拌的油墨濃縮劑(55. 7g)，再在120°C下攪拌1小時。過濾油墨，然后立即將少量油墨置于玻璃池中，用于用MalvernZetaSizer進行粒 徑測量。將所述池儲存在120°C的烘箱中；在30天內(nèi)的多個時間進行粒徑測量。當在120°C 下老化30天之后，如果粒徑生長限制在低于15%，油墨被認為是穩(wěn)定的。然后對剩余的經(jīng) 過濾的油墨進行凝固，以形成用于Xerox固體噴墨印刷機上印刷質(zhì)量評價的墨塊。當沒有 油墨粘附在轉(zhuǎn)印鼓(transfuse drum)或隨后的記錄介質(zhì)如紙張上時，得到良好的印刷質(zhì) 量。實施例2油墨2使用與實施例1相同的方法制備，但不加增效劑。實施例3油墨3使用與實施例1相同的方法制備，但使用減量的SOLSPERSE 13240(13. 7g)。實施例4擠出步驟(4. 1)在LITTLEFORD M5混合器中以0. 8安培將下列比例的粉末材 料混合30分鐘900g三酰胺樹脂(美國專利No. 7，407，539中描述的支鏈三酰胺樹脂)、 137. 63g 從 Clariant 獲得的 HOSTAPERM Blue B4G 顏料、和 2. 92g SOLSPERSE 5000 增效 劑(從Lubrizol獲得的銅酞菁衍生物，據(jù)信是一種磺化銅酞菁藍色顏料的脂肪胺鹽)。然 后將混合粉末以101b/hr的速度給Warner & Pfeiderer ModelZSK30雙螺桿擠出機進料。 擠出機桶維持在60°C，螺桿的旋轉(zhuǎn)速度保持在150rpm。接著向擠出機中進料137. 63g的 SOLSPERSE 17000分散劑(在獨立的進料口)以進一步擠出。產(chǎn)生的擠出物㈧準備與其他油墨成分在均化步驟中混合。均化步驟(4. 2)在一個4L的燒杯(A)中融化并攪拌混合擠出物A(439. 86g)、 420g/ACrompton Corp. MfWKEMAMIDE S180>289. 82g/AArakawa Chemical Industries Ltd.獲得的 KElOO 樹脂和 4. 18g 從 Crompton Corp.獲得的 NAUGARD N445。在 120°C下、在 IKAUltra-Turrax T50均化器中將融化的混合成分均化18分鐘。在另一個4L的燒杯(B) 中，在120°C下融化1635. 92g從Baker Petrolite獲得的聚乙烯蠟(平均峰值分子量為約 350至約730、多分散度為約1. 03至約3. O、不對稱分子量分布傾向高分子量端的聚乙烯蠟， 如美國專利No. 7，407，539中所記載)和96. 83g美國專利No. 6，309，453的實施例4中描 述的聚氨酯樹脂一小時。向燒杯(A)中加入燒杯(B)中的融化成分。對產(chǎn)生的燒杯(A)中 的油墨成分再均化18分鐘。在120°C下用1微米的筒式過濾器過濾所述油墨并冷卻所述油 墨形成固體著色相變油墨。實施例5實施與實施例4中相同的步驟，但不使用SOLSPERSE 5000。實施例6擠出步驟實施與上述實施例4中的擠出步驟(4. 1)相同的步驟，除了使用減量的 SOLSPERSE 17000(89. 5g)。實施例7實施與上述實施例6相同的方法，除了用從Degussa獲得的NIPEX150替換 HOSTAPERM B4G。實施例8在120°C 下融化 89. 5g 的 SOLSPERSE 17000 與 900g 三酰胺樹脂和 137. 6g 的HOSTAPERM藍色顏料30分鐘。生成的固體混合物在冷卻至室溫后再與2. 92g的 SOLSPERSE 5000增效劑在LITTLEF0RDM5混合器中混合30分鐘。然后將混合粉末以IOlb/ hr的速度進料至Warner & Pfeiderer Model ZSK30雙螺桿擠出機。擠出機桶維持在60°C， 螺桿的旋轉(zhuǎn)速度保持在150rpm。然后如均化步驟4. 2將生成的擠出物與其他油墨成分均 化。實施例9實施與上述實施例6相同的方法，除了將SOLSPERSE 5000增效劑(0. 9g)與 S180、KE100和NAUGARD N445在(4.2)的均化步驟中而不是在擠出步驟中一起融化混合?？偨Y(jié)于表1的是關(guān)于在120°C下老化30天后的粒徑穩(wěn)定性和印刷品粘度方面的相 對油墨性能。表1-油墨粒徑熱穩(wěn)定性和印刷的粘度質(zhì)量 上述實施例中增效劑與降低的分散劑負載的效果從120°C下老化30天后增強的 粒徑穩(wěn)定性以及降低油墨在轉(zhuǎn)印鼓和圖像印刷品上的粘度方面均可看出。應(yīng)當理解的是，各種上述公開的以及其他的特征和功能或它們的替代物可按需要 與許多其他不同的體系或應(yīng)用相結(jié)合。此外，各種目前無法預見或無法預料到的它們的替 代、修正、變化或改進可由本領(lǐng)域技術(shù)人員隨后獲得，并也意欲由隨后的權(quán)利要求所涵蓋。
權(quán)利要求
一種制備相變油墨組合物的方法，包含向帶有攪拌元件的設(shè)備中加入至少一種顏料、至少一種分散劑和至少一種增效劑；在升高的溫度下以攪拌速率操作所述設(shè)備來潤濕所述至少一種顏料以獲得油墨濃縮劑；以及混合所述油墨濃縮劑和一種油墨載體以獲得所述油墨組合物。
2.權(quán)利要求1的方法，其中所述帶有攪拌元件的設(shè)備是擠出機，且其中所述升高的溫 度為從約30°C至約150°C，并且所述攪拌為從約5RPM至約600RPM。
3.權(quán)利要求1的方法，其中所述帶有攪拌元件的設(shè)備是磨碎機，且其中所述升高的溫 度為從約80°C至約180°C，并且所述攪拌為從約100RPM至約500RPM。
4.權(quán)利要求1的方法，其中所述方法還包含通過在從約90°C至約150°C的溫度下混合 油墨載體的組分在與油墨濃縮劑混合之前形成油墨載體。
5.權(quán)利要求1的方法，其中所述油墨載體包含至少一種蠟和至少一種聚氨酯樹脂。
6.權(quán)利要求1的方法，其中所述油墨載體包括至少一種蠟，不溶于所述至少一種蠟且 包括至少一個官能團、能吸附至所述至少一種顏料表面的至少一種增效劑，和至少一種含 有溶于所述至少一種蠟的部分的分散劑。
7. 一種制備相變油墨組合物的方法，包含向擠出機中加入至少一種顏料和至少一種增效劑；操作所述擠出機來潤濕和剪切所述至少一種顏料；在所述潤濕和剪切所述至少一種顏料的操作之后，向擠出機中加入用于所述至少一種 顏料的至少一種分散劑；擠出以獲得一種擠出物；以及將所述擠出物和一種油墨載體進行均化以獲得所述油墨組合物。
8.權(quán)利要求7的方法，其中所述來潤濕和剪切所述至少一種顏料的操作在從約45°C至 約100°C的溫度下實施，所述擠出在從約30°C至約150°C的溫度以約5RPM至約600RPM實 施，以及所述均化在從約90°C至約150°C的溫度下進行。
9.權(quán)利要求7的方法，其中所述經(jīng)潤濕和剪切顏料的操作的混合物還包括三酰胺樹脂。
10.一種制備含有降低量的顏料分散劑的相變油墨組合物的方法，包含確定由至少一種顏料和至少一種分散劑構(gòu)成、但不含增效劑的油墨組合物中的分散劑 的量；降低分散劑的量以使所述油墨組合物包括從約10重量％至約90重量％的分散劑；向帶有攪拌元件的設(shè)備中加入油墨組合物的至少一種顏料和至少一種降低量的分散 劑，以及至少一種增效劑；在升高的溫度下以攪拌速率操作所述設(shè)備來潤濕所述至少一種顏料以獲得油墨濃縮 劑；和將所述油墨濃縮劑和一種油墨載體進行混合以獲得含有降低量分散劑的油墨組合物。
全文摘要
一種制備相變油墨組合物的方法，包括向帶有攪拌元件的設(shè)備中加入至少一種顏料、至少一種分散劑和至少一種增效劑；在升高的溫度下以一個攪拌速率操作所述設(shè)備來潤濕所述至少一種顏料以獲得油墨濃縮劑；以及混合所述油墨濃縮劑和一種油墨載體以獲得所述油墨組合物。所述設(shè)備可以是擠出機、磨碎機等。所述方法允許降低油墨中包括的分散劑的量。
文檔編號C09D11/10GK101899238SQ20101010350
公開日2010年12月1日 申請日期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·安德森, E·G·茲沃茨, J·D·梅奧, K·D·諾塞拉, M·P·布萊頓, R·W·王, V·斯科羅庫德 申請人:施樂公司