(57)【要約】      （修正有）【課題】紙に直接印刷することによって、または他の印刷技術によって、印刷したインクに粘着性を与え、堅牢性を付与する固体インク配合物に関する。【解決手段】転相インク組成物であって、アモルファス含有量が大きい少なくとも第１の半結晶性材料と；結晶性含有量が大きい少なくとも第２の半結晶性材料とを含み、その結果得られた転相インクは、約６０℃〜約１４５℃の温度範囲での粘度が約０．１ｃｐ〜約１５ｃｐの範囲にある転相インク組成物を提供する。アモルファス含有量の方が大きい前記第１の半結晶性材料が、ゲルジアミド、直鎖および分枝鎖の炭素鎖を有するテトラアミド、ゲルテトラアミド、ウレタン、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される材料を含み、結晶性含有量の方が大きい前記第２の半結晶性材料が、直鎖の酸を含むメチル−アミドを含む転相インク。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
結晶性含有量よりもアモルファス含有量の方が大きい少なくとも第１の半結晶性材料と；
アモルファス含有量よりも結晶性含有量の方が大きい少なくとも第２の半結晶性材料とを含み、その結果、約６０℃〜約１４５℃の温度範囲での粘度が約０．１ｃｐ〜約１５ｃｐの範囲にある、転相インク。
【請求項２】
前記転相インクは、前記温度での粘度が約７ｃｐ〜約１５ｃｐの範囲にある、請求項１に記載の転相インク。
【請求項３】
前記転相インクは、粘度が約１０８ｃｐ以上の範囲にある、請求項１に記載の転相インク。
【請求項４】
アモルファス含有量の方が大きい前記第１の半結晶性材料が、ゲルジアミド、直鎖および分枝鎖の炭素鎖を有するテトラアミド、ゲルテトラアミド、ウレタン、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される材料を含む、請求項１に記載の転相インク。
【請求項５】
結晶性含有量の方が大きい前記第２の半結晶性材料が、直鎖の酸を含むメチル−アミドを含む、請求項１に記載の転相インク。
【請求項６】
結晶性含有量の方が大きい前記第２の半結晶性材料は、前記温度での粘度が約０．１〜約１０ｃｐである、請求項１に記載の転相インク。
【請求項７】
アモルファス含有量の方が大きい前記第１の半結晶性材料は、前記温度での粘度が約１０〜約１０００ｃｐである、請求項１に記載の転相インク。
【請求項８】
アモルファス含有量の方が大きい前記第１の半結晶性材料は、室温での粘度が少なくとも１０８ｃｐである、請求項１に記載の転相インク。
【請求項９】
アモルファス含有量の方が大きい前記第１の半結晶性材料は、分子量が約２５０ｇ／ｍｏｌ〜約３０００ｇ／ｍｏｌである、請求項１に記載の転相インク。
【請求項１０】
印刷する方法であって、
アモルファス含有量が大きい少なくとも第１の半結晶性材料と、結晶性含有量が大きい少なくとも第２の半結晶性材料とを含み、その結果、約６０℃〜約１４５℃の温度範囲での粘度が約０．１ｃｐ〜約１５ｃｐの範囲にあるような転相インクをインクジェット印刷装置に組み込むことと；
前記転送インクを前記インクジェット印刷装置内で溶融させることと；
溶融したインクの液滴を基材の上に放出させて画像を作成することとを含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、固体インク技術に関する。特に、２種類以上の半結晶性材料またはポリマーを含有する固体インクまたは転相インクが提供される。それぞれの半結晶性材料は、あるアモルファス含有量と、ある結晶性含有量とを含んでいてもよい。本実施形態においては、インクは、約６０℃〜約１４５℃の範囲の温度で約０．１ｃｐ〜約１５ｃｐの範囲の粘度を有し、印刷基材上で画像を作成するか、または印刷するときに優れた堅牢性を有する。
【背景技術】
【０００２】
固体インク技術は、紙に直接印刷する場合に首尾良く使用されており、画像が鮮明であり、吐出部を使用する経済性が高く、多孔性紙の中で基材選択の自由度があるといった多くの利点を示す。しかし、引っ掻き操作、折り畳みによる裏移り、染みに対する堅牢性を含む、紙上での利点を与える固体インク技術が依然として必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本開示は、固体インク技術に関する。ある実施形態では、本開示は、少なくとも２種類の異なる半結晶性材料を含み、例えば、紙に直接印刷することによって、または他の印刷技術によって、印刷したインクに粘着性を与え、堅牢性を付与する固体インク配合物に関する。
【０００４】
本発明の実施形態をよりよく理解するために、添付した図面を参照する必要があるだろう。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】図１は、本教示の種々の実施形態にかかる、アモルファス含有量が高い例示的な半結晶性材料の示差走査熱量測定（ＤＳＣ）結果である。
【図２】図２は、本教示の種々の実施形態にかかる、結晶性含有量が高い例示的な半結晶性材料のＤＳＣ結果である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
固体インク技術は、印刷の可能性を広げ、多くの市場へと顧客基盤を広げ、印刷ヘッド技術、印刷プロセスおよびインク材料を有効に集約することによって、多様な印刷用途が容易になるだろう。固体インク組成物は、室温で固体であり（例えば、粘度が高いことを特徴とし）、溶融インクを基材に塗布する高温で溶融することを特徴とする（例えば、粘度が低いことを特徴とする）。これらのインク組成物をインクジェット印刷に使用することができる。このようなインクを、転相インク、固体インク、ホットメルトインクなどと呼ぶことがある。
【０００７】
本開示は、２種類以上の半結晶性材料またはポリマーを含有する固体インクまたは転相インクに関する。それぞれの半結晶性材料は、あるアモルファス含有量と、ある結晶性含有量とを含んでいてもよい。例えば、２種類以上の半結晶性材料またはポリマーは、結晶性含有量よりもアモルファス含有量の方が大きい少なくとも第１の半結晶性材料（例えば、アモルファス含有量と結晶性含有量との比率が約５０：５０より大きい、例えば、約５５：４５、または約６０：４０、または６５：３５、または約７０：３０、または約７５：２５、または約８０：２０など）と；アモルファス含有量よりも結晶性含有量の方が大きい第２の半結晶性材料（例えば、結晶性含有量とアモルファス含有量との比率が約５０：５０より大きい、例えば約５５：４５、または約６０：４０、または６５：３５、または約７０：３０、または約７５：２５、または約８０：２０など）とを含んでいてもよい。
【０００８】
アモルファス含有量が大きい第１の半結晶性材料と、結晶性含有量が大きい第２の半結晶性材料とを少なくとも固体インク配合物中に含む混合物を用いると、堅牢性の高いインクを与え、特に、任意の印刷基材、例えば、コーティングされていない紙および／またはコーティングされた紙の上で堅牢性の高い画像を示す固体インクを与えることが発見されている。
【０００９】
一般的に、結晶性含有量が高い半結晶性材料は、低分子であることが多いが、一般的に、硬度が大きく、耐久性が大きいことが多いが、このような材料は、かなり脆くもあり、その結果、主に結晶性インク組成物を用いて作成した印刷物質は、かなり損傷を受けやすい。アモルファス含有量が大きい半結晶性材料（例えばポリマー）は、高温では粘性が高く粘着性の液体となるが、高温で十分に低い粘度を示さない。その結果、このポリマーは、望ましい吐出温度で印刷ヘッドノズルから吐出させることができない。しかし、本発明の実施形態では、少なくともアモルファス含有量が大きい第１の半結晶性材料と、結晶性含有量が大きい第２の半結晶性材料とのブレンドによって堅牢性の高い固体インクを得ることができることを発見した。吐出温度は、約１５０℃以下、例えば、約６０℃〜約１４５℃、約６０℃〜約１００℃、または約１００℃〜約１４０℃、または約１２０℃〜約１４０℃の範囲であってもよいが、これらに限定されない。
【００１０】
本明細書で使用する場合、「室温」との用語は、周囲温度でのインクの温度を指し、典型的には約４℃〜４０℃である。室温は、約１５℃〜４０℃、または２０℃〜３０℃、または２０℃〜２４℃、２２℃〜２８℃であってもよい。室温には、例えば、２０℃、２２℃、２４℃、２５℃、２６℃、２７℃、２８℃、２９℃などが含まれてもよい。
【００１１】
いくつかの実施形態では、少なくとも２種類の半結晶性材料を組み合わせることによって、（１）吐出温度付近で比較的低い粘度（例えば、約１５ｃｐ以下）を達成し、および／または（２）室温で非常に高い粘度（例えば、約１０６ｃｐ以上）を達成する固体インク配合物を提供する。いくつかの実施形態では、吐出温度での固体インク配合物の粘度は、約０．１ｃｐ〜約１５ｃｐ、例えば、約０．１ｃｐ〜約１２ｃｐ、約１０ｃｐ〜約１１ｃｐ、または約７ｃｐ〜約１５ｃｐであってもよいが、これらに限定されない。ある実施形態では、室温での固体インク配合物の粘度は、約１０８ｃｐより大きく、例えば、約１０９ｃｐより大きいか、または約１０１０ｃｐより大きい。
【００１２】
本明細書に開示するように、固体インク配合物の粘度は、固体インク配合物の結晶性の程度、アモルファス含有量、分子量などによって変わることがあり、例えば、これらの少なくとも２種類の半結晶性材料間の重量／体積比を調節し、固体インク配合物中に含まれるそれぞれの半結晶性材料の結晶性の程度、アモルファス含有量、分子量を調節することによって実現することができる。もちろん、固体インク配合物は、例えば、着色剤、安定化剤などの他の添加剤をさらに含んでいてもよく、固体インク配合物の粘度に影響を与えることがあり、与えないこともある。
【００１３】
ある実施形態では、固体インク配合物の結晶化温度は、約５０℃〜１３０℃、約７０℃〜９５℃、および／または約７０℃〜８０℃であってもよい。
【００１４】
ある実施形態では、固体インク配合物の結晶性要素の融点は、吐出温度より低い。例えば、固体インク配合物の結晶性要素の融点は、約６０℃〜１４０℃であってもよい。
【００１５】
ある実施形態では、固体インク配合物の結晶性要素について、結晶化温度と融点の差は、例えば、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）を用いて１０℃／分の加熱速度／冷却速度で測定すると、約５５℃未満である（約１０℃〜５５℃、約２０℃〜４５℃、約２０℃〜３５℃を含む）。
【００１６】
少なくともアモルファス含有量が大きい第１の半結晶性材料と、結晶性含有量が大きい第２の半結晶性材料とのブレンドを含む、開示した種類のインクジェット固体インク組成物は、総結晶性含有量と総アモルファス含有量が、例えば、重量比で約６０：４０〜約９５：５、または約６５：３５〜約９５：５、または約７０：３０〜約９０：１０であるが、種々の実施形態で、これらの範囲の間にある他の可能な重量比を含んでいてもよい。例えば、全体について結晶性含有量とアモルファス含有量との重量比は、それぞれ、約５０：５０、７０：３０、または約８０：２０であってもよい。
【００１７】
（第１の半結晶性材料要素：高アモルファス含有量）
紙に直接（ＤＴＰ）印刷するための、少なくとも２種類（例えば、少なくとも３、４、５、６、７、８、９種類など）の半結晶性材料またはポリマーを含む本発明の実施形態の固体インクまたは転相インク。
【００１８】
半結晶性材料は、インクに特定の性質を付与する比率の結晶性材料とアモルファス材料とのブレンドを含んでいてもよい。例えば、本発明の実施形態の固体インク配合物は、結晶性部の迅速な結晶化に起因して粘度の鋭敏な上昇を示し、粘度の上昇は、結晶性部分の鎖の長さに依存して変わり、その後、アモルファス部がガラス転移温度（Ｔｇ）より低い温度まで冷めるため、完全に硬化する。アモルファス材料は、印刷したインクに粘着性を与え、堅牢性を付与するのに十分な量で与えられてもよい。結晶性の鎖は、完全にアモルファス樹脂と比較すると、全体的な粘度を下げる原因となる。
【００１９】
本実施形態のインク配合物の高アモルファス性半結晶性要素は、以下の特徴によって示されるだろう。（１）吐出温度での粘度が１００ｃｐ未満；（２）室温での粘度が約１０８ｃｐより大きい。ある実施形態では、高アモルファス性の半結晶性要素の吐出温度での粘度は、約１０ｃｐ〜１０００ｃｐであってもよい（例えば、約２０ｃｐ〜５００ｃｐ、４０ｃｐ〜８０ｃｐ、６０ｃｐ〜７０ｃｐを含む）。ある実施形態では、高アモルファス性の半結晶性要素の室温での粘度は、約１０５ｃｐより大きくてもよく、約１０６ｃｐより大きくてもよく、または約１０７ｃｐより大きくてもよく、または約１０９ｃｐより大きくてもよい。いくつかの実施形態では、高アモルファス性半結晶性要素は、室温で固体である。
【００２０】
ある実施形態では、この材料は、吐出範囲では比較的粘度が低く（＜１０１ｃｐ）、室温では粘度が高い（＞１０６ｃｐ）。結晶性要素がインクの転相を決定づけているため、迅速な結晶化は、過剰な透き通しを防ぎ、さらなる迅速な印刷処理（すなわち、拡散、両面印刷など）を可能にする。示差走査熱量測定（ＤＳＣ）を用いる（例えば、−５０℃から２００℃まで、さらに−５０℃までの１０℃／分での加熱／冷却／再加熱サイクルを行う）ことによって、望ましい結晶性要素が鋭敏な結晶化ピークおよび溶融ピークを示し、結晶化ピークと溶融ピークのΔＴは５５℃未満である。融点は、吐出温度の上限である１５０℃未満でなければならないか、または約６０℃から１４５℃未満などでなければならない。結晶化温度は、好ましくは、約６５℃までの温度で放置するときにブロッキングおよび印刷転写を防ぐために６５℃より高いか、または７０℃より高い。
【００２１】
ある実施形態では、アモルファス含有量が多い第１の半結晶性材料は、結晶化要素の結晶化プロフィールと、アモルファス要素のＴｇ（ガラス転移温度）を含む材料のＤＳＣサーモグラムプロフィールに基づいて選択されてもよい。ある実施形態では、アモルファス含有量が多い第１の半結晶性材料は、結晶化ピークが約−５０℃〜１００℃であってもよい（例えば、約−５０℃〜５０℃、約４０℃〜８０℃、または約２０℃〜５０℃を含む）。一実施形態では、Ｔｇは、ＤＳＣで加熱したときのエネルギー放出量を用いて決定されてもよい。
【００２２】
ある実施形態では、高アモルファス性半結晶性材料の結晶化開始と、結晶化のピークとの温度差（ΔＴ）は、２０℃未満または１０℃未満である（約１℃〜２０℃、約４℃〜１２℃、約５℃〜１５℃、約２℃〜８℃を含む）。
【００２３】
ある実施形態では、溶融ピークおよび／または溶融終了は、インクの望ましい吐出温度より低い。ある実施形態では、溶融ピークは、約８０℃〜１４０℃であってもよい（約８０℃〜１２０℃、約１００℃〜１１５℃、約９０℃〜１００℃、または約１００℃〜１２０℃を含む）。
【００２４】
ある実施形態では、溶融の開始は、約５０℃〜１３０℃であってもよい（約５０℃〜約１２０℃、約６０℃〜１００℃、約６０℃〜９０℃、または約６０℃〜７５℃を含む）。
【００２５】
ある実施形態では、結晶化と、溶融ピークとのΔＴは、約５５℃未満である（約５℃〜５５℃、約３０℃〜５５℃、約５℃〜３０℃、約１０℃〜３０℃を含む）。
【表１】
2014058669.tif 000002
【表２】
2014058669.tif 000003
【００２６】
この種の半結晶性ポリマーは、ゲルジアミド、直鎖および分枝鎖の炭素鎖を有するテトラアミド、ゲルテトラアミド、ウレタンなどの広範囲の材料から選択することができる。例えば、ゲルテトラアミドの熱特性およびレオロジー特性に対する、使用する酸の鎖長の影響を表１に示す。
【００２７】
本発明の実施形態の固体インクを製造するテトラアミド化合物は、ダイマー酸系テトラアミドであってもよく、ダイマー酸系テトラアミドとしては、限定されないが、脂肪酸と、ジアミン（エチレンジアミン）とダイマー酸の反応生成物が挙げられる。ダイマー酸系テトラアミドを作成する際に、炭素原子を１０〜２２個含む脂肪酸を使用してもよい。ダイマー酸系テトラアミドは、Ｕｎｉｏｎ  Ｃａｍｐによって製造されるものであってもよく、エチレンジアミンと、ダイマー酸と、デカン酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、ドコサン酸のような脂肪酸との反応生成物を含む。ある実施形態では、ダイマー酸系テトラアミドは、ダイマー酸、エチレンジアミンとステアリン酸との化学量論比１：２：２での反応生成物である。ダイマー酸およびエチレンジアミンとの付加物が低粘度であるため、ステアリン酸脂肪酸反応剤が適している。
【００２８】
適切なゲルジアミドの例は、ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサンおよび種々の直鎖の酸（例えば、ステアリン酸、ベヘン酸）、ＵＮＩＣＩＤ  ３５０、ＵＮＩＣＩＤ  ４２５、ＵＮＩＣＩＤ  ４５０、ＵＮＩＣＩＤ  ７００、ＯＨを含有する酸、例えば、アロイリット酸および１２−ヒドロキシステアリン酸、分岐酸、例えば、イソステアリン酸に基づくゲルジアミドである。
【００２９】
適切なゲルテトラアミドの例としては、ダイマー酸，ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサン，ＵＮＩＣＩＤ  ７００（ＴＡ４８）、ダイマー酸，ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサン，ＵＮＩＣＩＤ  ５５０（ＴＡ３７）、ダイマー酸，ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサン，ＵＮＩＣＩＤ  ４２５（ＴＡ２８）、ダイマー酸，ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサン，ＵＮＩＣＩＤ  ３５０（ＴＡ２３）、ダイマー酸，ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサン，ベヘン酸、ダイマー酸，ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサン，ステアリン酸である。ＵＮＩＣＩＤＴＭ酸（例えば、ＵＮＩＣＩＤ  ３５０、４２５、４５０、５５０、７００など）は、長鎖の直鎖一級カルボン酸である。炭素長が、例えば、７〜５０である場合（例えば、７〜２０または２５〜５０の炭素を含む長さ）である場合、これらの材料は、ある範囲の酸価および融点を与える。多分散性（Ｍｗ／Ｍｎ）が１．１以下と低いと、硬度が大きく、溶融粘度が小さい生成物が得られる。ＵＮＩＣＩＤ（商標）酸は、約８０％が直鎖カルボン酸であり、残りの部分は、カルボン酸の鎖長分布を反映したポリエチレンである。
【００３０】
適切なウレタンの例としては、商標名ＩＧＥＰＡＬ  ＣＡ２１０で販売されるオクチルフェノールと、アルコール（例えば、ステアリルアルコール、ベヘニルアルコール、ＵＮＩＬＩＮ  ３５０、ＵＮＩＬＩＮ  ４２５、ＵＮＩＬＩＮ  ５５０、ＵＮＩＬＩＮ  ７００）との反応から作られるウレタンが挙げられる。一般的に、ＵＮＩＬＩＮアルコールは、長鎖の直鎖一級アルコールである。
【００３１】
（第２の半結晶性材料要素：高結晶性含有量）
本発明の実施形態の固体インクまたは転相インクは、高濃度の結晶性含有量と低いアモルファス含有量とを含む少なくとも第２の半結晶性材料をさらに含む。結晶性の程度が大きい結晶性材料の目的は、第１の半結晶性材料の高い粘度を打ち消すような低い粘度を有することである。いくつかの実施形態では、第１の半結晶性材料は、粘度が約０．１ｃｐ〜約１０ｃｐ、例えば、約０．５ｃｐ〜約８ｃｐ、または約１ｃｐ〜約６ｃｐの範囲であってもよいが、これらに限定されない。結晶性含有量が大きい特定の半結晶性材料の場合、ＤＳＣサーモグラフで観察される唯一の遷移状態は、溶融および結晶への遷移であってもよく、ガラス転移Ｔｇは観察されなくてもよい。
【００３２】
望ましい結晶性要素は、約１５０℃（すなわち、吐出温度の上限）未満の融点も示す。望ましい結晶性要素は、鋭敏な結晶化ピークおよび溶融ピークを示し、結晶化ピークと溶融ピークとのΔＴは、５５℃未満である。
【００３３】
ある実施形態では、結晶性含有量が大きい第２の半結晶性材料も、結晶化要素の結晶化プロフィールと、アモルファス要素の溶融ピークを含む材料のＤＳＣサーモグラムプロフィールに基づいて選択されてもよい。ある実施形態では、結晶性含有量が大きい第２の半結晶性材料は、結晶化のピークが約−５０℃〜１００℃である（例えば、約−５０℃〜５０℃、約４０℃〜８０℃、または約２０℃〜５０℃を含む）。
【００３４】
ある実施形態では、高結晶性半結晶性材料の結晶化開始と、結晶化ピークとの温度差（ΔＴ）は、２０℃未満または１０℃未満である（約１℃〜２０℃、約２℃〜８℃、約４℃〜１２℃、または約５℃〜１５℃を含む）。
【００３５】
ある実施形態では、溶融ピークおよび／または溶融終了は、インクの望ましい吐出温度より低い。ある実施形態では、溶融ピークは、約８０℃〜１４０℃であってもよい（約８０℃〜１２０℃、約１００℃〜１１５℃、約９０℃〜１００℃、または約１００℃〜１２０℃を含む）。
【００３６】
ある実施形態では、溶融の開始は、約５０℃〜１３０℃であってもよい（約５０℃〜約１２０℃、約６０℃〜１００℃、約６０℃〜９０℃、または約６０℃〜７５℃を含む）。
【００３７】
ある実施形態では、結晶化ピークと溶融ピークとのΔＴは約５５℃未満である（約５℃〜５５℃、約３０℃〜５５℃、約５℃〜３０℃、約１０℃〜３０℃を含む）。
【００３８】
適切な結晶性材料の例を表２に示す。この材料の中で、適切なのは、例えば、直鎖の酸を含むメチル−アミドであり、粘度が低く、鋭敏に結晶に遷移する（図２を参照）。例えば、スキーム１は、メチルアミンと直鎖Ｃ酸とから作られる例示的なメチルアミドを示す。適切な直鎖の酸を含むメチル−アミドの例としては、メチルアミンと種々の酸（例えば、ステアリン酸、ベヘン酸、ＵＮＩＣＩＤ  ３５０、ＵＮＩＣＩＤ  ４２５、ＵＮＩＣＩＤ  ４５０、および／またはＵＮＩＣＩＤ  ７００）との反応から作られるメチル−アミドが挙げられる。
【化１】
2014058669.tif 000004
【００３９】
スキーム２は、直鎖のＣ酸を含む１，２−ジアミノシクロヘキサンを含む例示的なゲルジアミドを示す。
【化２】
2014058669.tif 000005
【００４０】
いくつかの実施形態では、第１の半結晶性材料および第２の半結晶性材料は、それぞれ、分子量が約２５０ｇ／ｍｏｌ〜約３０００ｇ／ｍｏｌ、例えば、約５００ｇ／ｍｏｌ〜約２５００ｇ／ｍｏｌ、または約１０００ｇ／ｍｏｌ〜約２０００ｇ／ｍｏｌであってもよい。
【００４１】
（任意要素の添加剤）
実施形態のインクは、従来の添加剤に関連する既知の機能を利用するために、従来の添加剤をさらに含んでいてもよい。このような添加剤としては、例えば、少なくとも１種類の酸化防止剤、消泡剤、すべり剤およびレベリング剤、清澄剤、粘度調節剤、接着剤、可塑剤などを挙げることができる。
【００４２】
いくつかの実施形態では、本明細書に記載する転相インク組成物は、着色剤も含む。したがって、本発明の実施形態のインクは、着色剤を含むものであってもよく、含まないものであってもよい。固体インクは、場合により、染料および／または顔料のような着色剤を含有していてもよい。着色剤は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック（ＣＭＹＫ）の群のいずれか、または特注色の染料または顔料または顔料混合物から得られるスポットカラーのいずれかであってもよい。染料系着色剤は、少なくとも２種類の半結晶性材料と任意の他の添加剤とを含むインクベース組成物と混和性である。インク担体に分散または溶解させることができ、他のインク要素と相溶解性であれば、任意の染料または顔料を選択してもよい。
【００４３】
転相インク組成物を従来の転相インク着色剤材料と組み合わせて使用してもよい。着色剤は、転相インク中、望ましい色または色相を得るのに望ましい量または有効な量で、例えば、インクの少なくとも約０．１重量％〜約５０重量％、インクの少なくとも約０．２重量％〜約２０重量％、インクの少なくとも約０．５重量％〜約１０重量％の量で存在していてもよい。
【００４４】
（インクの特性：吐出温度での粘度）
インク組成物は、一般的に、吐出温度での溶融粘度が約５〜約４０センチポイズであり、吐出温度での溶融粘度が約１０〜約２０センチポイズ、約５〜約１５センチポイズ、約１０〜約１１センチポイズである。「吐出温度」との用語は、印刷ヘッドでのインクの温度を指し、典型的には、約６０℃〜約１４５℃である（６０℃〜１２０℃、１００℃〜１２０℃、１２０℃〜１４５℃を含む）。ある実施形態では、「吐出温度」は、約１４５℃以上である（例えば、約１４０℃〜１６０℃）。
【００４５】
ある実施形態では、インクがゲル状態を形成する温度は、インクの吐出温度より低い任意の温度である（例えば、吐出温度より５℃〜５０℃低い温度）。一実施形態では、インクは、インクの吐出温度より約５℃〜約１００℃低い任意の温度でゲル状態を形成してもよい。この温度には、インクの吐出温度よりも約５℃〜約２５℃低い温度、約２５℃〜約７５℃低い温度、約３０℃〜約６０℃低い温度、または約４５℃〜約５５℃低い温度である。
【００４６】
インクが液体状態である吐出温度から、インクがゲル状態になるゲル温度まで冷却すると、インク粘度の迅速で大きな上昇が起こる。ある実施形態では、粘度の上昇は、インクの液体状態からゲル状態までであり、例えば、結晶化すると、約１０ｃｐから約１０９ｃｐまでの上昇である。
【００４７】
インクがゲル状態である場合、インクの粘度は、一実施形態では、少なくとも約１，０００センチポイズ、別の実施形態では、少なくとも約１０，０００センチポイズ、さらに別の実施形態では、少なくとも約１００，０００センチポイズであるが、粘度は、これらの範囲からはずれていてもよい。ゲル状態での粘度値は、一実施形態では、少なくとも約１０３センチポイズであり、別の実施形態では、少なくとも約１０４．５センチポイズであり、一実施形態では、約１０９センチポイズ以下、別の実施形態では、約１０６．５センチポイズ以下であるが、ゲル状態の粘度は、これらの範囲からはずれていてもよい。好ましいゲル相の粘度は、印刷プロセスによって変わってもよい。例えば、中間転写体を使用する場合、または多孔性紙に直接吐出する場合には、インクのにじみおよびけば立ちの影響を最低限にするために、最も高い粘度が好ましい。一方、プラスチックのような多孔性の低い基材は、ドットゲインおよび個々のインクピクセルの凝集を制御するように低粘度のインクを使用してもよい。インクの配合および基材温度によってゲル粘度を制御することができる。放射線硬化性インクについて、ゲル状態の利点に加え、粘度が約１０３〜約１０４センチポイズと高いことによって、インクへの酸素拡散を減らすことができ、ひいては遊離ラジカルによって開始するときに硬化速度を速めることができる。
【００４８】
インクを中間転写部材に印刷し、その後に最終基材に転写する印刷用途では、インクの粘度は、ある具体的な実施形態では、中間転写部材への接着を容易にするために、転写部材の温度で約１０６センチポイズ以上まで上昇し、インクを最終基材に直接印刷する印刷用途では、インクの粘度は、ある具体的な実施形態では、放射線をあてることによって硬化させるまでに、最終基材にインクが染み込むのを防ぐため、および／または最終基材への接着を容易にするために、最終的な基材温度で１０６センチポイズ以上まで上昇する。ある具体的な実施形態では、インクが印刷され、インクの粘度が約１０８センチポイズ以上まで上昇する中間転写部材または最終基材の温度は、約１００℃以下である（例えば、約９０℃以下、約８０℃以下、または約７０℃以下）。ある実施形態では、インク組成物は、室温で固体である。
【００４９】
（印刷）
任意の望ましい方法または適切な方法によってインク組成物を調製することができる。例えば、インク担体のそれぞれの要素を一緒に混合した後、混合物を少なくともその融点まで加熱してもよい。インク成分を加熱する前、またはインク成分を加熱した後に着色剤を加えてもよい。顔料が所定の着色剤である場合、溶融した混合物をアトライタまたはメディアミル装置で粉砕し、インク担体に顔料を分散させてもよい。次いで、加熱した混合物を攪拌し、実質的に均質で均一な溶融物を得て、その後、インクを周囲温度（典型的には約２０℃〜約２５℃）まで冷却する。インクは、周囲温度で固体である。
【００５０】
直接印刷するインクジェットプロセスおよび間接的な（オフセット）印刷インクジェット用途のための装置でインクを使用してもよい。本明細書に開示する別の実施形態は、本明細書に開示するインクをインクジェット印刷装置に組み込むことと、インクを溶融させることと、溶融したインクの液滴を記録基材または印刷基材の上に画像の模様になるように放出することとを含むプロセスに関する。本明細書に開示するさらに別の実施形態は、本明細書に開示するインクをインクジェット印刷装置に組み込むことと、インクを溶融させることと、溶融したインクの液滴を中間転写部材の上に画像の模様になるように放出することと、この画像の模様になったインクを中間転写部材から最終的な記録基材へと転写することとを含むプロセスに関する。具体的な実施形態では、最終的な記録シートの温度より高く、かつ印刷装置中の溶融したインクの温度よりも低い温度まで中間転写部材を加熱する。別の具体的な実施形態では、中間転写部材および最終的な記録シートの両方を加熱し、この実施形態では、中間転写部材および最終的な記録シートの両方を、印刷装置中の溶融したインクよりも低い温度まで加熱し、この実施形態では、中間転写部材と最終的な記録シートの相対的な温度は、以下のとおりであってもよい。（１）中間転写部材を、最終的な記録基材よりも高く、印刷装置中の溶融したインクの温度より低い温度まで加熱する。（２）最終的な記録基材を、中間転写部材より高く、印刷装置中の溶融したインクより低い温度まで加熱する。または、（３）中間転写部材および最終的な記録シートをほぼ同じ温度まで加熱する。ある具体的な実施形態では、印刷装置は、圧電式印刷を使用し、圧電式振動要素の振幅によって、インクの液滴を画像の模様になるように放出させる。本明細書に開示するインクを他のホットメルト印刷プロセス、例えば、ホットメルト音響インクジェット印刷、ホットメルトサーマルインクジェット印刷、ホットメルト連続蒸気インクジェット印刷または偏向インクジェット印刷などで使用してもよい。また、ホットメルトインクジェット印刷プロセス以外の印刷プロセスに、本明細書に開示する転相インクを使用してもよい。
【００５１】
（基材）
普通紙、例えば、ＸＥＲＯＸ  ４２００紙、ＸＥＲＯＸ  Ｉｍａｇｅ  Ｓｅｒｉｅｓ紙、Ｃｏｕｒｔｌａｎｄ  ４０２４  ＤＰ紙、罫線付きノート紙、ボンド紙、シリカコーティングされた紙、例えば、Ｓｈａｒｐ  Ｃｏｍｐａｎｙシリカコーティングされた紙、ＪｕＪｏ紙、ＨＡＭＭＥＲＭＩＬＬ  ＬＡＳＥＲＰＲＩＮＴ紙など、光沢コーティングされた紙、例えば、ＸＥＲＯＸ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｌｏｒ  Ｅｌｉｔｅ  Ｇｌｏｓｓ、Ｓａｐｐｉ  Ｗａｒｒｅｎ  Ｐａｐｅｒｓ  ＬＵＳＴＲＯＧＬＯＳＳ、特殊紙、例えば、Ｘｅｒｏｘ  ＤＵＲＡＰＡＰＥＲなど、透明材料、布地、繊維製品、プラスチック、ポリマー膜、無機記録媒体、無機基材、例えば、金属および木材などを含め、任意の適切な基材または記録シートを使用してもよい。
【００５２】
ある実施形態では、本発明の実施形態のインクとともに使用するコーティングされた基材の多孔性値は、ベースとなるコーティングされていない基材よりも小さい。すなわち、コーティングプロセスによって、ベース材料または紙の多孔性が小さくなる。ある実施形態では、本発明の実施形態のインクとともに使用するコーティングされた基材の多孔性値は、約１００ｍｉｌ／分であってもよいが、これに限定されない。
【００５３】
基材の多孔性値は、Ｇｕｒｌｅｙ  Ｄｅｎｓｏｍｅｔｅｒを用いて測定する場合、典型的には、少なくとも約１５秒／空気１００立方センチメートルであり、典型的には、約６０秒／空気１００立方センチメートル以下であるが、多孔性値は、これらの範囲からはずれていてもよい。セルロース系基材は、典型的には、厚みが少なくとも約５０μｍ、好ましくは少なくとも約９０μｍ、さらに好ましくは、少なくとも約１００μｍ、典型的には、厚みが約２５０μｍ以下、好ましくは約２００μｍ以下、さらに好ましくは約１７５μｍ以下、さらになお好ましくは約１２５μｍ以下であるが、厚みは、これらの範囲からはずれていてもよい。一実施形態では、Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｌｏｒ  Ｅｌｉｔｅ  Ｇｌｏｓｓ（ＤＣＥＧ）紙のコーティングは、炭酸カルシウムおよび／または水酸化アルミニウムのようなフィラーを含むスチレン−ブタジエンまたはスチレン−アクリレートコポリマーに基づくと考えられる。
【００５４】
本明細書に開示するように、少なくとも２種類の半結晶性材料を含む転相インク組成物は、望ましい印刷性能、例えば、引っ掻き操作、折り畳みによる裏移り、染みへの耐性などを与えるだろう。一例では、転相インク組成物は、アミドおよびウレタンを含んでいてもよく、これらの間に水素結合を形成し、改良された引っ掻きテープ折り畳み試験、機械および手動の折り畳み試験、テープ試験などが導かれるだろう。
【００５５】
いくつかの実施形態では、「コイン型」引っ掻き試験および指型の引っ掻き試験を用い、Ｋプルーフによるインク印刷物の画像堅牢性を評価した。この試験は、斜めに角度がついた縁を有する「コイン型」の工具を表面に沿って動かした後に、どれだけ多くのインクがコーティングからはずれたかを見た。この試験のために、特注の「コイン型」引っ掻き片を用い、改変したＴａｂｅｒ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ  Ｌｉｎｅａｒ  Ａｂｒａｓｅｒ（Ｍｏｄｅｌ  ５７００）を用いた。引っ掻き用付属品（大量の「コイン型」ホルダー、引っ掻き片、取り付け台）は１００ｇであり、この付属品を試験サンプルの上に下げていき、次いで、２５サイクル／分の頻度で３サイクルまたは９サイクル引っ掻き操作を行った。印刷物の上に損傷が起こることを見るために、長さ２インチの引っ掻き操作を実施した。次いで、まず、引っ掻き操作の長さに沿ってスキャンし（フラットベッドスキャナー）、次いで、画像分析ソフトウェアを用い、引っ掻き面積域内の元々のインクの量に対する紙の面積を計測することによって、コーティングされた紙からはずれた材料の量を測定した。
【００５６】
記録シート上のインクの耐久性を特性決定するために、指部による測定を用いた。記録シートにインクがどれほど良好に接着しているかを定量し（インクの接着量の測定値）、インクがどれほどインク自体と良好に接着しているか（インクの結合力または靱性の測定値）を定量する。Ｔｈｒｅｅ  Ｆｉｎｇｅｒ  Ｇｏｕｇｅ  Ｔｅｓｔｅｒと呼ばれる具体的な機械を用い、指部を定量する。この手順は、３つの「調整され」、計量した金属指状部を画像に対して引きずることと、自動化したＩｍａｇｅ  Ｑｕａｌｉｔｙ  Ａｎａｌｙｓｉｓ  Ｆａｃｉｌｉｔｙを用い、線の縁内にある反射率を測定することを必要とする。
【００５７】
この用語が暗示するように、折り畳み耐久性は、インク（記録シートの上）が、欠けたり、割れたり、および／またはそのページから落ちて、欠けたインクの線が残る能力に関する。折り畳みは、自動化したＩｍａｇｅ  Ｑｕａｌｉｔｙ  Ａｎａｌｙｓｉｓ  Ｆａｃｉｌｉｔｙを用い、折り畳みしわの領域の線の縁の中で反射率を測定することによって定量される。応力の場合であるため、固体を塗りつぶしたものを使用する。
【実施例】
【００５８】
（実施例１）
このインク実施例１では、約４８．２％のイソステアリン酸ゲルジアミド；約３．３５％のＢｌｕｅ  Ｍｕｓｔａｎｇ染料；約０．２％のＮａｕｇａｒｄ  ４４５（すなわち、熱安定化剤として使用可能な非常に効果的な非変色性の芳香族アミン型酸化防止剤である４，４’−ビス（α，α−ジメチルベンジル）ジフェニルアミン）とともに、約４８．２％のベヘン酸メチルアミドを１時間かけて溶融混合した。得られたインクは、１４０℃での粘度が約１１．５ｃｐであり、これを１ミクロンのＰａｒｋｅｒフィルターで十分に濾過した。
【００５９】
（実施例２）
このインク実施例２では、約４８．２％のＡｂｉｔｏｌ／ＴＭＨＤＩ／ＵＮＩＬＩＮ  ４２５のジウレタンを、約４８．２％のＵＮＩＣＩＤ  ４２５メチルアミド、約３．３５％のＢｌｕｅ  Ｍｕｓｔａｎｇ染料；約０．２％のＮａｕｇａｒｄ  ４４５とともに１時間かけて溶融混合した。得られたインクは、１４０℃での粘度が１２．０ｃｐであり、これを１ミクロンのＰａｒｋｅｒフィルターで濾過した。
【００６０】
（実施例３）
このインク実施例３では、約４８．２％のＡｂｉｔｏｌ／ＴＭＨＤＩ／ＵＮＩＬＩＮ  ４２５のジウレタンを、約４８．２％のＵＮＩＣＩＤ  ３５０メチルアミド、約３．３５％のＢｌｕｅ  Ｍｕｓｔａｎｇ染料、約０．２％のＮａｕｇａｒｄ  ４４５とともに１時間かけて溶融混合した。得られたインクは、１４０℃での粘度が約１０．２ｃｐであり、これを１ミクロンのＰａｒｋｅｒフィルターで十分に濾過した。
【００６１】
（実施例４）
このインク実施例４では、約４８．２％のＡｂｉｔｏｌ／ＴＭＨＤＩ／ＵＮＩＬＩＮ  ５５０のジウレタンを、約４８．２％のＵＮＩＣＩＤ  ３５０メチルアミド、約３．３５％のＢｌｕｅ  Ｍｕｓｔａｎｇ染料、約０．２％のＮａｕｇａｒｄ  ４４５とともに１時間かけて溶融混合した。得られたインクは、１４０℃での粘度が約８．２４ｃｐであり、これを１ミクロンのＰａｒｋｅｒフィルターで十分に濾過した。
【００６２】
（実施例５）
このインク実施例５では、実施例２と同様に、約４３．２％のＡｂｉｔｏｌ／ＴＭＨＤＩ／ＵＮＩＬＩＮ  ４２５のジウレタンを、約４３．２％のＵＮＩＣＩＤ  ４２５メチルアミド、吐出粘度を下げるための約１０％のＵＮＩＣＩＤ  ４２５、３．３５％のＢｌｕｅ  Ｍｕｓｔａｎｇ染料、約０．２％のＮａｕｇａｒｄ  ４４５とともに１時間かけて溶融混合した。得られたインクは、１４０℃での粘度が約９．９ｃｐであり、約１３５℃で約１０．６ｃｐの吐出可能な粘度を有し、これを０．４５ミクロンのＰａｒｋｅｒフィルターで十分に濾過した。
【００６３】
図１は、本教示の種々の実施形態にかかる、アモルファス含有量が高い例示的な半結晶性材料の示差走査熱量測定（ＤＳＣ）結果である。
【００６４】
図２は、本教示の種々の実施形態にかかる、結晶性含有量が高い例示的な半結晶性材料のＤＳＣ結果である。
【００６５】
（実施例６：ＤＳＣ結果）
この実施例で、ＵＮＩＱＥＭＡから入手可能なＰＲＩＰＯＬ  １００６ダイマー酸、ｔｒａｎｓ−１，２−ジアミノシクロヘキサン、ＵＮＩＣＩＤ  ５５０の反応からゲルテトラアミドを製造した。図１のこの実施例のＤＳＣ結果は、アモルファス含有量が多い半結晶性材料の特徴を示す。ガラス転移温度（Ｔｇ）、溶融、結晶への遷移を観察した。ここに示すように、このサンプルの結晶化開始は、約８６．５２℃であり、結晶化ピークは約８０．７３℃であり、結晶化終了は約４０．０４℃である。溶融の開始は約７２．７４℃で起こり、溶融ピークは約１０３．９１℃であり、溶融終了は約１１２．０２℃である。融合熱は、約７５．３１Ｊ／ｇであった。結晶化熱は、約１０２．５Ｊ／ｇであった。
【００６６】
（実施例７：ＤＳＣ結果）
図２のこの実施例（すなわち、ベヘン酸を用いて作られたメチルアミド）のＤＳＣ結果は、結晶性含有量が多い半結晶性材料の特徴を示す。溶融、鋭敏な結晶への遷移を観察した。ここに示すように、サンプルの結晶化開始は約６４．９５℃であり、結晶化ピークは約６１．０８℃であり、結晶化終了は４６．３１℃であった。溶融開始は、約６４．５７℃で起こり、溶融ピークは約７７．２７℃であり、完全な溶融は約９０．６７℃であった。目に見えるＴｇは観察されなかった。融合熱は約２１１．５Ｊ／ｇであった。結晶化熱は、約１９１．２Ｊ／ｇであった。
【００６７】
（実施例８：引っ掻きおよび折り畳み試験）
引っ掻きおよび折り畳み試験、機械および手動の折り畳み試験などの測定によって、種々の例示的な固体インク配合物を測定した。Ｘｅｒｏｘによって開発された３つの指部を有するテスターを用い、引っ掻き／指部による試験を行った。重い引っ掻き指部、中程度の引っ掻き指部、軽い引っ掻き指部という標準的なセットを、制御された垂直抗力によってページに適用し、基材を一定の移動速度で下に向かって動かした。自動化したＩｍａｇｅ  Ｑｕａｌｉｔｙ  Ａｎａｌｙｓｉｓ  Ｆａｃｉｌｉｔｙを用い、引っ掻き操作の視認性およびはずれた材料の量について印刷物を評価した。Ｄｕｐｌｏ  Ｄ−５９０フォルダーを用い、画像基材を裏側のページで三つ折りし、折り畳み試験を行った。次いで、折り畳んだ基材を平らにし、印刷表面から浮き上がった材料をブラシで掃いた。裏側のページについて、折り畳み中のインクの裏移りを評価した。自動化したＩｍａｇｅ  Ｑｕａｌｉｔｙ  Ａｎａｌｙｓｉｓ  Ｆａｃｉｌｉｔｙを用い、折りしわを定量した。
【図１】
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【図２】
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