(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
相転移インクであって、
ビス（２−イソプロピル−５−メチルシクロヘキシル）Ｌ−酒石酸エステル、その任意の立体異性体、およびこれらの混合物からなる群から選択されるアモルファス化合物と、
以下の式を有する結晶性化合物と、
【化１】
0006016703.tif 000021
（式中、Ｑは、アルカンジイルであり、Ｒ１５およびＲ１６は、それぞれ独立して、１個以上のアルキルで置換されていてもよいフェニルまたはシクロヘキシルであり、ｉは、０または１であり、ｊは、０または１であり、ｐは、１〜４であり、ｑは、１〜４である。）
二酸化ケイ素とを含み、
前記相転移インクが、二酸化ケイ素を含まない同じ組成物よりも迅速に液体状態から結晶化する、相転移インク。
【請求項２】
前記二酸化ケイ素は、粒径が２ナノメートル〜３００ナノメートルである、請求項１に記載の相転移インク。
【請求項３】
前記二酸化ケイ素が、相転移インクの合計重量を基準として０．１重量％〜１０重量％の量で存在する、請求項１に記載の相転移インク。
【請求項４】
更に分散剤を含む、請求項１に記載の相転移インク。
【請求項５】
前記アモルファス化合物が、相転移インクの合計重量を基準として５重量％〜４０重量％の量で存在する、請求項１に記載の相転移インク。
【請求項６】
前記結晶性化合物が、相転移インクの合計重量を基準として６０重量％〜９５重量％の量で存在する、請求項１に記載の相転移インク。
【請求項７】
前記結晶性化合物と前記アモルファス化合物との重量比が６０：４０〜９５：５である、請求項１に記載の相転移インク。
【請求項８】
１４０℃の温度での粘度が１ｃｐ〜２２ｃｐである、請求項１に記載の相転移インク。
【請求項９】
室温での粘度が１０６ｃｐより大きい、請求項１に記載の相転移インク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本実施形態は、室温で固体であり、高温で溶融し、この状態で溶融インクを基材に塗布することを特徴とする固体インク組成物に関する。これらの固体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。本実施形態は、アモルファス化合物と、結晶性化合物と、場合により着色剤とを含む新規個体インク組成物、およびこれを製造する方法に関する。特に、アモルファス化合物は酒石酸エステルであり、結晶性化合物はアミドである。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット印刷プロセスは、室温で固体であり、高温で液体であるインクを使用してもよい。このようなインクは、固体インク、ホットメルトインク、相転移インクなどと呼ばれることがある。例えば、米国特許第４，４９０，７３１号（参照することでこの開示内容は、全体的に本明細書に組み込まれる）は、紙のような記録媒体に印刷するための固体インクを分注する装置を開示する。ホットメルトインクを使用するピエゾインクジェット印刷プロセスでは、印刷装置中の加熱器によって固体インクを溶融し、従来のピエゾインクジェット印刷の場合と同様の様式で液体として利用する（吐出させる）。印刷記録媒体と接触したら、溶融したインクは迅速に固化し、着色剤が、毛管作用によって記録媒体（例えば、紙）に保持されるのではなく、記録媒体の表面にかなりの量がとどまり、それによって、一般的に液体インクを用いて得られるよりも高い印刷密度を可能にすることができる。したがって、インクジェット印刷における相転移インクの利点は、取扱い中にインクが漏れる可能性がないこと、広範囲にわたる印刷密度および品質、紙のしわまたは歪みが最低限であること、ノズルにふたをしなくても、ノズルが目詰まりする危険性がなく、期間を決めずに印刷しない期間が可能になることである。
【０００３】
一般的に、相転移インク（「ホットメルトインク」と呼ばれることがある）は、周囲温度で固相であるが、インクジェット印刷デバイスの高温での操作温度では液相で存在する。吐出温度で、液体インクの液滴が印刷デバイスから吐出され、インクの液滴が記録媒体表面と直接的に、または加熱した中間転写ベルトまたはドラムを介して接触すると、インクの液滴は迅速に固化し、あらかじめ定められた模様の固化したインク液滴を生成する。
【０００４】
カラー印刷のための相転移インクは、典型的には、相転移インクと相溶性の着色剤と組み合わせた相転移インク担体組成物を含む。具体的な実施形態では、インク担体組成物と、相溶性の減法混色の着色剤とを合わせることによって、一連のカラー相転移インクを作成することができる。減法混色のカラー相転移インクは、４要素の染料または顔料（つまり、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）を含んでいてもよいが、インクは、これら４種類の色に限られない。１種類の染料または顔料、または染料または顔料の混合物を用いることによって、これらの減法混色のカラーインクを作成することができる。
【０００５】
相転移インクは、運搬、長期間にわたる保存などの間、室温で固相のままであるため、インクジェットプリンタに望ましい。それに加え、液体インクジェットインクからインクが蒸発した結果起こるノズルの目詰まりに関連する問題は、大部分がなくなり、そのため、インクジェット印刷の信頼性が上がる。さらに、インクの液滴を最終的な記録基材（例えば、紙、透明材料など）に直接塗布する相転移インクジェップリンタにおいて、記録媒体と接触すると液滴はすぐに固化し、その結果、インクが印刷媒体に沿って移動するのが防がれ、ドット品質が向上する。
【０００６】
上の従来の固体インク技術は、一般的に、鮮明な画像をうまく生成し、多孔性の紙に対する吐出部の使用の経済性および基材の自由度を与えるが、このような技術は、コーティング基材にとって満足がいくものではない。したがって、これらの意図する目的のために既知の組成物およびプロセスが適しているが、コーティングした紙基材の上で画像を作成するか、または印刷するさらなる手段が依然として必要である。このように、固体インク組成物の代替となる組成物を見つけ、あらゆる基材の上で優れた画質を顧客に提供する将来的な印刷技術を見つけることが必要である。
【０００７】
さらに、製品の印刷のような迅速な印刷環境に適するこのような固体インク組成物を提供することが必要である。
【０００８】
上述の米国特許および特許明細書は、参照することでそれぞれ本明細書に組み込まれる。さらに、上述の米国特許および特許明細書それぞれの適切な要素およびプロセスの態様を、本開示の実施形態のために選択してもよい。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本明細書に示す実施形態によれば、結晶性材料化合物と、アモルファスと、無機核化剤とを含み、コーティング紙基材への印刷のようなインクジェット印刷に適した新規相転移インクが提供される。この相転移インクは、高速印刷に適している。この相転移インクは、無機核化剤を含まない同じ組成物よりも、液体状態から迅速に結晶化する。
【００１０】
特に、本実施形態は、アモルファス化合物と、結晶性化合物と、無機核化剤とを含み、無機核化剤を含まない同じ組成物よりも迅速に液体状態から結晶化する相転移インクが提供される。
【００１１】
さらなる実施形態では、式Ｉの酒石酸エステルまたは式ＩＩのクエン酸エステル、
【化１】
0006016703.tif 000002
〔式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５は、それぞれ独立して、炭素原子を１〜４０個含む直鎖、分枝鎖または環状の飽和または不飽和、置換または非置換であってもよいアルキル基、または置換または非置換の芳香族基またはヘテロ芳香族基、およびこれらの混合物である〕
を含むアモルファス化合物と、
以下の式を有するジウレタン、
【化２】
0006016703.tif 000003
〔式中、Ｑは、アルカンジイルであり、Ｒ１５およびＲ１６は、それぞれ独立して、１個以上のアルキルで場合により置換されたフェニルまたはシクロヘキシルであり、ｉは、０または１であり、ｊは、０または１であり、ｐは、１〜４であり、ｑは、１〜４である〕
を含む結晶性化合物と、
無機核化剤と、を含み、無機核化剤を含まない同じ組成物よりも迅速に液体状態から結晶化する相転移インクが提供される。
【００１２】
さらなる他の実施形態では、ビス（２−イソプロピル−５−メチルシクロヘキシル）  Ｌ−酒石酸エステルまたは（４−ｔ−ブチルシクロヘキシル）−（シクロヘキシル）  Ｌ−酒石酸エステル、および任意の立体異性体であるアモルファス化合物と、
以下の式、
【化３】
0006016703.tif 000004
〔式中、Ｑは、アルカンジイルであり、Ｒ１５およびＲ１６は、それぞれ独立して、１個以上のアルキルで場合により置換されたフェニルまたはシクロヘキシルであり、ｉは、０または１であり、ｊは、０または１であり、ｐは、１〜４であり、ｑは、１〜４である〕
を含む結晶性化合物と、
二酸化ケイ素と、を含み、二酸化ケイ素を含まない同じ組成物よりも迅速に液体状態から結晶化する相転移インクが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本開示の実施形態の結晶化オンセットから結晶化終了までのインク基剤中の結晶生成の画像を示すＴＲＯＭ（時間分解光学顕微鏡、以下に記載する）プロセスを示す図である。
【図２】図２は、本実施形態にしたがって作られた相転移インクの粘度データを周波数の関数として示すグラフである。粘度の測定は、２５ｍｍ平行板を１４０℃で用いるＲＦＳ  Ｒｈｅｏｍｅｔｅｒ（ＴＡ  ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社）によって行われた。使用した方法は、低い周波数から高い周波数まで（０．１〜１５．８Ｈｚ）の周波数掃引であった。
【図３】図３は、本実施形態にしたがって作られた相転移インクの粘度データを周波数の関数として示すグラフである。粘度の測定は、上に記載した装置を用い、周波数１Ｈｚで行われた。使用した方法は、それぞれの温度間の均熱（平衡）時間１２０秒、１Ｈｚの一定周波数での高温から低温まで５℃ごとの温度掃引であった。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本明細書で使用する場合、「アルキル」との用語は、脂肪族炭化水素基を指す。アルキル部分は、「飽和アルキル」基であってもよく、飽和アルキル基とは、アルケン部分またはアルキン部分を含まないことを意味する。また、アルキル部分は、「不飽和アルキル」部分であってもよく、不飽和アルキル部分とは、少なくとも１つのアルケン部分またはアルキン部分を含むことを意味する。「アルケン」部分とは、少なくとも２個の炭素原子と、少なくとも１個の炭素−炭素二重結合からなる基を指し、「アルキン」部分とは、少なくとも２個の炭素原子と、少なくとも１個の炭素−炭素三重結合からなる基を指す。アルキル部分は、飽和または不飽和のいずれであっても、分枝鎖、直鎖または環状であってもよい。
【００１５】
アルキル基は、炭素原子を１〜４０個含んでいてもよい（本明細書でこうあらわされる場合はいつでも、「１〜４０」のような数値範囲は、与えられている範囲の中にあるそれぞれの整数を指す。例えば、「炭素原子を１〜４０個」は、そのアルキル基が、炭素原子１個、２個、３個などから、最大４０個の炭素原子からなっていてもよいことを意味するが、この定義は、数値範囲が指定されていない「アルキル」という用語の場合も包含する）。また、アルキル基は、炭素原子を１〜１０個含む中鎖アルキルであってもよい。また、アルキル基は、炭素原子を１〜４個含む低級アルキルであってもよい。本発明の化合物のアルキル基は、「Ｃ１〜Ｃ５アルキル」または同様の記号表示によって指定されていてもよい。単なる例として、「Ｃ１〜Ｃ４アルキル」は、アルキル鎖に炭素原子が１〜４個存在することを示し、すなわち、アルキル鎖は、メチル、エチル、プロピル、ｉｓｏ−プロピル、ｎ−ブチル、ｉｓｏ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔ−ブチルからなる群から選択される。
【００１６】
アルキル基は、置換または非置換であってもよい。置換されている場合、水素以外の任意の基が置換基であってもよい。置換されている場合、置換基は、個々に独立して、以下の非限定的な例示リストから選択される１つ以上の基である。アルキル、シクロアルキル、ヒドロキシ、アルコキシ、シアノ、ハロ、アミノ（一置換アミノ基または二置換アミノ基を含む）。典型的なアルキル基としては、いかなる様式にも限定されないが、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、第三級ブチル、ペンチル、ヘキシル、エテニル、プロペニル、ブテニル、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどが挙げられる。それぞれの置換基がさらに置換されていてもよい。
【００１７】
「アリール」との用語は、本明細書で使用する場合、単独または組み合わせて、１個、２個または３個の環を含み、この環が側鎖の様式で一緒に接続していてもよく、または縮合していてもよい炭素環芳香族系を意味する。「アリール」との用語は、ベンジル、フェニル、ナフチル、アントラセニル、ビフェニルのような芳香族基を包含する。
【００１８】
「アリールアルキル」との用語は、本明細書で使用する場合、単独または組み合わせて、アルキル基を介して親分子に接続するアリール基を指す。
【００１９】
「アルカンジイル」との用語は、アルカン基の二価の基を指す。このようなアルカンジイルは、一般式−Ｃｎ（ＲｘＲｙ）ｎ−を有し、式中、ＲｘおよびＲｙは、それぞれ独立して、低級アルキル基または水素である。
【００２０】
「ハロ」または「ハロゲン」との用語は、フルオロ、クロロ、ブロモまたはヨードを意味する。
【００２１】
固体インク配合物中で結晶性およびアモルファスの低分子化合物の混合物を用いると、堅牢性の高いインク、特に、コーティング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を以前発見した。しかし、結晶性材料またはアモルファス材料の既知の特性のため、この手法を用いることは驚くべきことである。結晶性材料の場合、低分子は、一般的に、固化すると結晶化する傾向があり、低分子量有機固体は、一般的に結晶である。結晶性材料は、一般的に、硬度が高く、耐久性が高いが、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られた印刷物質は、かなり損傷を受けやすい。アモルファス材料の場合、高分子量アモルファス材料（例えば、ポリマー）は、高温では粘性および粘着性のある液体となるが、高温で十分に低い粘度を示さない。その結果、望ましい吐出温度（≦１４０℃）でこのポリマーを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、本実施形態では、結晶性化合物とアモルファス化合物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ている。
【００２２】
しかし、本願発明者らは、多くの場合に、アモルファス化合物と結晶性化合物から構成されるインク基剤組成物に染料着色剤を加えると、典型的には、固化（すなわち、結晶化）が、迅速な印刷に有用とはいえないほど遅すぎるインクが得られることを発見した。さらに、アモルファス要素および結晶性要素の混合物から作られる多くのインク基剤組成物も、固化が遅すぎることが示された。インクの固化は、インク中の結晶性要素が冷却すると結晶化することに起因する。本願発明者らは、迅速な結晶化が、結晶性−アモルファス組成物に固有の性質ではないことを発見した。迅速に結晶化する結晶性−アモルファスインクを提供する方法は、明らかではない。
【００２３】
本願発明者らは、アモルファス要素および結晶性要素から作られた組成物に無機核化剤を加えると、溶融状態から冷却したときにインクの結晶化を促進することを発見した。
【００２４】
本実施形態は、一般的にそれぞれ６０：４０〜９５：５の重量比の（１）結晶性化合物および（２）アモルファス化合物のブレンドを含む、新しい種類のインクジェット固体インク組成物を提供する。さらに具体的な実施形態では、結晶性化合物とアモルファス化合物の重量比は、６５：３５〜９５：５、または７０：３０〜９０：１０、または７０：３０〜８０：２０である。他の実施形態では、結晶性化合物およびアモルファス化合物を、それぞれ１．５〜２０、または２．０〜１０の重量比でブレンドする。
【００２５】
それぞれの化合物または要素は、固体インクに特殊な性質を付与し、これらのアモルファス化合物と結晶性化合物のブレンドを組み込んで得られたインクは、未コーティング基材およびコーティング基材の上で優れた堅牢性を示す。インク配合物中の結晶性化合物は、冷却すると迅速に結晶化することによって転相する。結晶性化合物は、最終的なインク膜の構造も決め、アモルファス化合物の粘着性を下げることによって、硬いインクを作り出す。アモルファス化合物は、印刷したインクに粘着性に与え、堅牢性を付与する。
【００２６】
いくつかの実施形態では、アモルファス化合物は、式Ｉの酒石酸第１エステルまたは式ＩＩのクエン酸第１エステル、
【化４】
0006016703.tif 000005
を含み、式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５は、それぞれ独立して、炭素原子を１〜４０個含む直鎖、分枝鎖または環状の飽和または不飽和、置換または非置換であってもよいアルキル基、または置換または非置換の芳香族基またはヘテロ芳香族基、およびこれらの混合物である。ある実施形態では、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５は、それぞれ独立して、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチルおよびｔ−ブチルから選択される１個以上のアルキル基で場合により置換されたシクロヘキシル基である。ある実施形態では、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５は、それぞれ独立して、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチルおよびｔ−ブチルから選択される１個以上のアルキル基で場合により置換されたシクロヘキシル基である。
【００２７】
式Ｉを参照すると、ある実施形態では、Ｒ１およびＲ２のうち、一方は２−イソプロピル−５−メチルシクロヘキシルであり、Ｒ１およびＲ２の他方は、２−イソプロピル−５−メチルシクロヘキシル、４−ｔ−ブチルシクロヘキシルまたはシクロヘキシルであるか、または、Ｒ１およびＲ２のうち、一方は４−ｔ−ブチルシクロヘキシルであり、Ｒ１およびＲ２の他方は、シクロヘキシルである。ある実施形態では、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ２−イソプロピル−５−メチルシクロヘキシルである。ある実施形態では、Ｒ１は２−イソプロピル−５−メチルシクロヘキシルであり、Ｒ２は４−ｔ−ブチルシクロヘキシルである。ある実施形態では、Ｒ１は２−イソプロピル−５−メチルシクロヘキシルであり、Ｒ２はシクロヘキシルである。ある実施形態では、Ｒ１は４−ｔ−ブチルシクロヘキシルであり、Ｒ２はシクロヘキシルである。
【００２８】
式ＩＩを参照すると、ある実施形態では、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５のうち、１つは２−イソプロピル−５−メチルシクロヘキシルであり、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５の他の１つは２−イソプロピル−５−メチルシクロヘキシル、４−ｔ−ブチルシクロヘキシルまたはシクロヘキシルであるか、または、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５のうち、１つは４−ｔ−ブチルシクロヘキシルであり、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５の他の１つはシクロヘキシルである。ある実施形態では、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５は、それぞれ２−イソプロピル−５−メチルシクロヘキシルである。ある実施形態では、Ｒ３は２−イソプロピル−５−メチルシクロヘキシルであり、Ｒ４およびＲ５は、それぞれ４−ｔ−ブチルシクロヘキシルである。ある実施形態では、Ｒ３は２−イソプロピル−５−メチルシクロヘキシルであり、Ｒ４およびＲ５は、それぞれシクロヘキシルである。ある実施形態では、Ｒ３は４−ｔ−ブチルシクロヘキシルであり、Ｒ４およびＲ５は、それぞれシクロヘキシルである。
【００２９】
ある種の適切なアモルファス材料は、Ｍｏｒｉｍｉｔｓｕ  ｅｔ．ａｌに対する米国特許出願第１３／０９５，７８４号に開示されており、参照することで全体として本明細書に組み込まれる。アモルファス材料は、以下の式を有する酒石酸エステル、
【化５】
0006016703.tif 000006
を含んでいてもよく、式中、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ互いに独立して、同じであってもよく、異なっていてもよく、アルキル部分が、炭素原子を約１〜約４０個含み、直鎖、分岐したまたは環状、飽和または不飽和、置換または非置換であるアルキル基、または置換または非置換の芳香族またはヘテロ芳香族基、およびこれらの混合物からなる群から選択されるか、または意味する。ある実施形態では、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチルおよびｔ−ブチルから選択される１個以上のアルキル基で場合により置換されたシクロヘキシル基である。ある実施形態では、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ２−イソプロピル−５−メチルシクロヘキシルである。
【００３０】
酒石酸の骨格は、Ｌ−（＋）−酒石酸、Ｄ−（−）−酒石酸、ＤＬ−酒石酸、またはメソ酒石酸、これらの混合物から選択される。酒石酸のＲ基および立体化学に依存して、エステルは、結晶または安定なアモルファス化合物を生成することができる。具体的な実施形態では、アモルファス化合物は、ジ−Ｌ−メンチル  Ｌ−酒石酸エステル、ジ−ＤＬ−メンチル  Ｌ−酒石酸エステル（ＤＭＴ）、ジ−Ｌ−メンチル  ＤＬ−酒石酸エステル、ジ−ＤＬ−メンチル  ＤＬ−酒石酸エステル、およびこれらの任意の立体異性体およびこれらの混合物からなる群から選択される。
【００３１】
アモルファス化合物は、クエン酸のエステル化反応によって合成されたクエン酸エステルを含んでいてもよい。特に、米国特許出願第１３／０９５，７９５号に示す合成スキームにしたがってクエン酸を種々のアルコールと反応させ、トリエステルを製造した。酒石酸のエステル化によって、アモルファス化合物を合成する。
【００３２】
これらの材料は、吐出温度（≦１４０℃、または１００〜１４０℃、または１０５〜１４０℃）で比較的低い粘度（＜１０２センチポイズ（ｃｐ）、または１〜１００ｃｐ、または５〜９５ｃｐ）を示すが、室温では非常に高い粘度（＞１０５ｃｐ）を示す。
【００３３】
特に、ジ−ＤＬ−メンチル  Ｌ−酒石酸エステル（ＤＭＴ）は、本発明のインクの実施形態においてアモルファス化合物として使用するのに特に適していることがわかった。
【００３４】
アモルファス要素を合成するために、酒石酸を種々のアルコールと反応させ、米国特許出願第１３／０９５，７８４号に示される合成スキームに示されるようなジ−エステルを製造した。例えば、メントール、イソメントール、ネオメントール、イソネオメントールおよび任意の立体異性体およびこれらの混合物のような種々のアルコールをエステル化に使用してもよい。複数の脂肪族アルコールの混合物をエステル化に使用してもよい。例えば、２種類の脂肪族アルコールの混合物をエステル化に使用してもよい。脂肪族アルコールのモル比は、２５：７５〜７５：２５、４０：６０〜６０：４０、または約５０：５０であってもよい。酒石酸と反応させたときに、混合物がアモルファス化合物を形成する適切な脂肪族アルコールの例としては、シクロヘキサノールおよび置換シクロヘキサノール（例えば、２−、３−または４−ｔｅｒｔ−ブチル−シクロヘキサノール）が挙げられる。いくつかの実施形態では、２モル当量以上のアルコールをこの反応に使用し、酒石酸のジエステルを製造してもよい。１モル当量のアルコールを使用すると、その結果は、ほとんどがモノエステルである。
【００３５】
ある実施形態では、アモルファス化合物は、ビス（２−イソプロピル−５−メチルシクロヘキシル）Ｌ−酒石酸エステルまたは（４−ｔ−ブチルシクロヘキシル）−（シクロヘキシル）−Ｌ−酒石酸エステルおよび任意の立体異性体を含む。
【００３６】
他の適切なアモルファス要素としては、Ｍｏｒｉｍｉｔｓｕ  ｅｔ．ａｌに対する米国特許出願第１３／０９５，７９５号に開示されているものが挙げられ、参照することで全体的に本明細書に組み込まれる。アモルファス材料は、以下の構造を有する化合物、
【化６】
0006016703.tif 000007
を含んでいてもよく、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５は、独立して、炭素原子を１〜４０個含む直鎖、分枝鎖または環状の飽和または不飽和、置換または非置換であってもよいアルキル基、または置換または非置換の芳香族基またはヘテロ芳香族基、およびこれらの混合物である。特に、トリ−ＤＬ−メンチルクエン酸エステル（ＴＭＣ）は、印刷画像に適切な熱特性およびレオロジー特性を与え、堅牢性を付与する望ましいアモルファス候補物質である。
【００３７】
これらのアモルファス材料は、クエン酸のエステル化反応によって合成される。特に、本明細書に開示されている合成スキームにしたがって、クエン酸を種々のアルコールと反応させ、トリエステルを製造した。いくつかの実施形態では、相転移インク組成物は、エステル化反応において、クエン酸と少なくとも１つのアルコールから合成されたアモルファス化合物を用いることによって得られる。
【００３８】
いくつかの実施形態では、アモルファス化合物は、以下の式を有するジウレタン化合物、
【化７】
0006016703.tif 000008
を含んでいてもよく、ここで、Ｚは、
【化８】
0006016703.tif 000009
からなる群から選択され、Ｚは、ジウレタンの式の窒素原子のいずれかの側に＊がつけられた結合を介して接続していてもよく、Ｒ６、Ｒ７は、それぞれ、（ｉ）炭素原子を１〜８個含む直鎖または分枝鎖であってもよいアルキル基、または（ｉｉ）アリール基であり、但し、Ｚが−（ＣＨ２）６−である場合、Ｒ６およびＲ７は両方とも−（ＣＨ２）ｎ−Ｃ６Ｈ５（ｎ＝０〜４）ではない。Ｒ６、Ｒ７は、それぞれ、メチル、エチル、プロピル、（ｎ−、ｉｓｏ−、ｓｅｃ−およびｔ−）ブチル、（ｎ−、ｉｓｏ−、ｔ−などの）ペンチル、（ｎ−、ｉｓｏ−、ｔ−などの）ヘキシル、（ｎ−、ｉｓｏ−、ｔ−などの）ヘプチル、または（ｎ−、ｉｓｏ−、ｔ−などの）オクチルを含む任意の直鎖または分枝鎖のアルキルであってもよい。
【００３９】
ある実施形態では、Ｒ６およびＲ７は、独立して、
【化９】
0006016703.tif 000010
からなる群から選択される。
【００４０】
ある実施形態では、ｚは、−（ＣＨ２）６−であり、Ｒ６、Ｒ７は、両方とも、
【化１０】
0006016703.tif 000011
である。Ｒ６およびＲ７は、縮合環アルコール、ヒドロアビエチルアルコール（例えば、ロジンアルコール）、イソボルネオール、オクチルフェノールエトキシレート（例えば、Ｒｈｏｄｉａ製Ｉｇｅｐａｌ  ＣＡ２１０）であってもよい。
【００４１】
これらの材料は、吐出温度付近（≦１４０℃、または１００〜１４０℃、または１０５〜１４０℃）で相対的に低い粘度を示す（＜１０２センチポイズ（ｃｐ）、または１〜１００ｃｐ、または５〜９５ｃｐ）が、室温では非常に高い粘度を示す（＞１０５ｃｐ）。
【００４２】
いくつかの実施形態では、アモルファス化合物を結晶性化合物と一緒に配合し、固体インク組成物を作成する。このインク組成物は、良好なレオロジープロフィールを示す。Ｋ−ｐｒｏｏｆにより、固体インク組成物によってコーティング紙の上に作られた印刷サンプルは、優れた堅牢性を示す。さらに、エステル基剤として酒石酸を用いると、低コストであり、潜在的に生体由来の供給源から得られるというさらなる利点を有する。
【００４３】
いくつかの実施形態では、エステル化反応において、酒石酸と少なくとも１つのアルコールから合成される新規アモルファス化合物を用いることによって、固体インク組成物が得られる。固体インク組成物は、結晶性化合物および着色剤と組み合わせてアモルファス化合物を含む。本実施形態は、所望なレベルの粘度を維持しつつ、液体から固体への鋭敏な相転移を実現し、硬く、堅牢性の高い印刷画像を得やすくするために、あるバランスのアモルファス化合物と結晶性化合物を含む。このインクで作られる印刷物は、市販のインクと比べ、例えば、引っ掻きに対する堅牢性が良好という利点を示した。したがって、固体インクのためのアモルファス化合物を与える本発明の酒石酸エステルは、望ましいレオロジープロフィールを有し、インクジェット印刷のための多くの要求事項を満たす堅牢性の高いインクを作ることが発見された。
【００４４】
いくつかの実施形態では、アモルファス材料は、インク組成物の合計重量の５重量％〜４０重量％、または５重量％〜３５重量％、または１０重量％〜３０重量％の量で存在する。
【００４５】
結晶性要素は、アミド、芳香族エステル、直鎖ジエステル、ウレタン、スルホン、芳香族基を含む酒石酸エステル誘導体、またはこれらの混合物を含んでいてもよい。
【００４６】
適切な結晶性要素としては、Ｍｏｒｉｍｉｔｓｕ  ｅｔ．ａｌに対する米国特許出願第１３／４５７，２２１号（代理人整理番号第２０１１０６６５−３９７２４３）、名称「Ｐｈａｓｅ  Ｃｈａｎｇｅ  Ｉｎｋ  Ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ  Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ  Ａｍｉｄｅｓ」（参照することで全体的に本明細書に組み込まれる）に開示されているものが挙げられる。これらの結晶性材料は、以下の構造、
【化１１】
0006016703.tif 000012
を含み、式中、Ｒ８とＲ９は、同じであってもよく、異なっていてもよく、Ｒ８、Ｒ９は、それぞれ独立して、（ｉ）直鎖または分枝鎖、環状または非環状、置換または非置換、飽和または不飽和のアルキル基であってもよく、場合により、アルキル基の中にヘテロ原子が存在していてもよく、いくつかの実施形態では、炭素原子を１〜４０個、１〜２０個、または１〜１０個含むアルキル基、（ｉｉ）置換または非置換のアリールアルキル基であってもよく、アリールアルキル基のアルキル部分は、直鎖または分枝鎖、環状または非環状、置換または非置換、飽和または不飽和であってもよく、場合により、アリールアルキル基のアリール部分またはアルキル部分のいずれかにヘテロ原子が存在していてもよく、いくつかの実施形態では、炭素原子を４〜４０個、７〜２０個、または７〜１２個含むアリールアルキル基、および（ｉｉｉ）置換または非置換の芳香族基であってもよく、置換基は、直鎖、分枝鎖、環状または非環状のアルキル基であってもよく、場合により、芳香族基にヘテロ原子が存在していてもよく、炭素原子を３〜４０個、６〜２０個、または６〜１０個含む芳香族基からなる群から選択される。
【００４７】
適切な結晶性要素としては、Ｍｏｒｉｍｉｔｓｕ  ｅｔ．ａｌに対する米国特許出願第１３／４５６，９１６号（代理人整理番号第２０１１０３６２−３９６１５７）、名称「Ｐｈａｓｅ  Ｃｈａｎｇｅ  Ｉｎｋ  Ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ  Ａｒｏｍａｔｉｃ  Ｅｔｈｅｒｓ」（参照することで、全体的に本明細書に組み込まれる）に開示されているものが挙げられる。これらの結晶性材料は、以下の構造、
【化１２】
0006016703.tif 000013
〔式中、Ｒ１０とＲ１１は、同じであってもよく、異なっていてもよく、Ｒ１０、Ｒ１１は、それぞれ独立して、（ｉ）直鎖または分枝鎖、環状または非環状、置換または非置換、飽和または不飽和のアルキル基であってもよく、場合により、アルキル基の中にヘテロ原子が存在していてもよく、いくつかの実施形態では、炭素原子を１〜４０個、１〜２０個、または１〜１０個含むアルキル基、（ｉｉ）置換または非置換のアリールアルキル基であってもよく、アリールアルキル基のアルキル部分は、直鎖または分枝鎖、環状または非環状、置換または非置換、飽和または不飽和であってもよく、場合により、アリールアルキル基のアリール部分またはアルキル部分のいずれかにヘテロ原子が存在していてもよく、いくつかの実施形態では、炭素原子を４〜４０個、７〜２０個、または７〜１２個含むアリールアルキル基、および（ｉｉｉ）置換または非置換の芳香族基であってもよく、置換基は、直鎖、分枝鎖、環状または非環状のアルキル基であってもよく、場合により、芳香族基にヘテロ原子が存在していてもよく、炭素原子を３〜４０個、６〜２０個、または６〜１０個含む芳香族基からなる群から選択されるが、この数は、これらの範囲から外れていてもよい〕、およびこれらの混合物を含み、但し、Ｒ１０およびＲ１１のうち、少なくとも１つは芳香族基であり、ｐは、０または１である。
【００４８】
結晶性芳香族エーテルの非限定的な例としては、
【化１３】
0006016703.tif 000014
およびこれらの混合物が挙げられる。
【００４９】
適切な結晶性材料は、以下の構造を有する脂肪族直鎖二酸のエステル、
【化１４】
0006016703.tif 000015
を含んでいてもよく、式中、Ｒ１２は、置換または非置換のアルキル鎖であってもよく、−（ＣＨ２）１−から−（ＣＨ２）１２−からなる群から選択され、Ｒ１３、Ｒ１４は、それぞれ互いに独立して、置換または非置換の芳香族またはヘテロ芳香族基からなる群から選択され、置換基はアルキル基を含み、アルキル部分が、直鎖、分枝鎖または環状であってもよい。
【００５０】
適切な結晶性材料は、以下の構造を有するジウレタン、
【化１５】
0006016703.tif 000016
を含んでいてもよく、式中、Ｑは、アルカンジイルであり、Ｒ１５、Ｒ１６は、それぞれ独立して、１個以上のアルキルで場合により置換されたフェニルまたはシクロヘキシルであり、ｉは、０または１であり、ｊは、０または１であり、ｐは、１〜４であり、ｑは、１〜４である。このような実施形態のうち、特定のものでは、Ｒ１５およびＲ１６は、それぞれ、独立して、１個以上のメチルまたはエチルで場合により置換されたフェニルまたはシクロヘキシルである。このような実施形態のうち、特定のものでは、Ｒ１５およびＲ１６は、フェニルである。ある実施形態では、Ｑは、−（ＣＨ２）ｎ−であり、ｎは、４〜８である。このような実施形態のうち、特定のものでは、ｎは６である。ある実施形態では、Ｒ１５およびＲ１６は、それぞれ独立して、ベンジル、２−フェニルエチル、２−フェノキシエチル、Ｃ６Ｈ５（ＣＨ２）４−、シクロヘキシル、２−メチルシクロヘキシル、３−フェニルプロパニル、３−メチルシクロヘキシル、４−メチルシクロヘキシル、シクロヘキシルメチル、２−メチルシクロヘキシルメチル、３−メチルシクロヘキシルメチル、４−メチルシクロヘキシルメチル、４−エチルシクロヘキサニルから選択される。
【００５１】
適切な結晶性要素は、以下の構造を有するスルホン化合物、
【化１６】
0006016703.tif 000017
〔式中、Ｒ１７とＲ１８は、同じであってもよく、異なっていてもよく、Ｒ１７およびＲ１８は、それぞれ互いに独立して、（ｉ）直鎖または分枝鎖、環状または非環状、置換または非置換、飽和または不飽和のアルキル基であってもよく、場合により、アルキル基の中にヘテロ原子が存在していてもよく、いくつかの実施形態では、炭素原子を１〜４０個、１〜２０個、または１〜１０個含むが、この数は、これらの範囲から外れていてもよい、アルキル基、（ｉｉ）置換または非置換のアリールアルキル基であってもよく、アリールアルキル基のアルキル部分は、直鎖または分枝鎖、環状または非環状、置換または非置換、飽和または不飽和であってもよく、場合により、アリールアルキル基のアリール部分またはアルキル部分のいずれかにヘテロ原子が存在していてもよく、いくつかの実施形態では、炭素原子を４〜４０個、７〜２０個、または７〜１２個含むが、この数は、これらの範囲から外れていてもよい、アリールアルキル基、および（ｉｉｉ）置換または非置換の芳香族基であってもよく、置換基は、直鎖、分枝鎖、環状または非環状のアルキル基であってもよく、場合により、芳香族基にヘテロ原子が存在していてもよく、炭素原子を３〜４０個、６〜２０個、または６〜１０個含むが、この数は、これらの範囲から外れていてもよい、芳香族基からなる群から選択される〕およびこれらの混合物であってもよい。
【００５２】
ある実施形態では、Ｒ１７およびＲ１８は、それぞれ独立して、１個以上のハロ基、アミノ基、ヒドロキシ基またはシアノ基で場合により置換されたアルキルまたはアリールであるか、または、Ｒ１７およびＲ１８と、これらが接続しているＳ原子とを合わせてヘテロ環を形成する。このような実施形態のうち、特定のものでは、Ｒ１７およびＲ１８は、それぞれ独立して、場合により置換されたアルキル、例えば、メチル、エチル、イソプロピル、ｎ−ブチルまたはｔ−ブチルである。このような実施形態のうち、特定のものでは、Ｒ６およびＲ７は、それぞれ独立して、場合により置換されたアリール、例えば、フェニルまたはベンジルである。ある実施形態では、Ｒ１７およびＲ１８は、それぞれ独立して、１個以上のアミノ、クロロ、フルオロ、ヒドロキシ、シアノまたはこれらの組み合わせで置換される。アリール基の置換基は、フェニル基のオルト位、メタ位またはパラ位に作られてもよく、これらの組み合わせの位置に作られてもよい。ある実施形態では、Ｒ１７およびＲ１８は、それぞれ独立して、２−ヒドロキシエチルまたはシアノメチルである。
【００５３】
ある実施形態では、結晶性要素は、ジフェニルスルホン、ジメチルスルホン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホン、ビス（４−アミノフェニル）スルホン、ビス（３−アミノフェニル）スルホン、ビス（４−クロロフェニル）スルホン、ビス（４−フルオロフェニル）スルホン、２−ヒドロキシフェニル−４−ヒドロキシフェニルスルホン、フェニル−４−クロロフェニルスルホン、フェニル−２−アミノフェニルスルホン、ビス（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニル）スルホン、ジベンジルスルホン、メチルエチルスルホン、ジエチルスルホン、メチルイソプロピルスルホン、エチルイソプロピルスルホン、ジ−ｎ−ブチルスルホン、ジビニルスルホン、メチル−２−ヒドロキシメチルスルホン、メチルクロロメチルスルホン、スルホラン、３−スルホランおよびこれらの混合物を含んでいてもよい。
【００５４】
結晶性化合物は、以下の式を有する酒石酸エステル
【化１７】
0006016703.tif 000018
を含んでいてもよく、式中、Ｒ１９およびＲ２０は、それぞれ独立して、低級アルキルおよびアルコキシで場合により置換されたアリールまたはヘテロアリールであり、各ｎは、独立して、０〜３である。ある実施形態では、Ｒ１９およびＲ２０は、それぞれ独立して、場合により置換されたアリール、例えばフェニルである。ある実施形態では、Ｒ１９およびＲ２０は、それぞれ独立して、置換されていないか、またはメチル、エチル、イソプロピル、メトキシまたはエトキシで置換されている。ある実施形態では、Ｒ１９およびＲ２０は、それぞれ独立して、メチルまたはメトキシで場合により置換されたフェニルである。
【００５５】
ある実施形態では、Ｒ１９およびＲ２０は、それぞれ独立して、
【化１８】
0006016703.tif 000019
およびこれらの混合物からなる群から選択される。
【００５６】
ある実施形態では、酒石酸の骨格は、Ｌ−（＋）−酒石酸、Ｄ−（−）−酒石酸、ＤＬ−酒石酸、またはメソ酒石酸、これらの混合物から選択される。
【００５７】
ある実施形態では、結晶性化合物は、ジベンジルＬ−酒石酸エステル、ジフェネチルＬ−酒石酸エステル、ビス（３−フェニル−１−プロピル）Ｌ−酒石酸エステル、ビス（２−フェノキシエチル）Ｌ−酒石酸エステル、ジフェニルＬ−酒石酸エステル、ビス（４−メチルフェニル）Ｌ−酒石酸エステル、ビス４−メトキシルフェニル）Ｌ−酒石酸エステル、ビス（４−メチルベンジル）Ｌ−酒石酸エステル、ビス（４−メトキシルベンジル）Ｌ−酒石酸エステル、およびこれらの混合物からなる群から選択される。
【００５８】
結晶性材料は、鋭敏な結晶化、１４０℃では比較的低い粘度（≦１０１センチポイズ（ｃｐ）、または０．５〜２０ｃｐ、または１〜１５ｃｐ）を示すが、室温では非常に高い粘度（＞１０６ｃｐ）を示す。これらの材料は、融点（Ｔ溶融）が１５０℃未満、または６５〜１５０℃、または６６〜１４５℃であり、結晶化温度（Ｔ結晶）が６０℃より大きく、または６０〜１４０℃、または６５〜１２０℃である。Ｔ溶融とＴ結晶のΔＴは、５５℃未満である。
【００５９】
いくつかの実施形態では、結晶性材料は、インク組成物の合計重量の６０重量％〜９５重量％、または６５重量％〜９５重量％、または７０重量％〜９０重量％の量で存在する。
【００６０】
本実施形態の相転移インク組成物は、無機核化剤を含む。無機核化剤としては、シリカ、二酸化ケイ素、アルミナ、酸化亜鉛、混合した無機酸化物、タルク、マイカ、およびバリウム、カルシウム、ナトリウム、リチウム、アルミニウムの塩などの材料が挙げられる。一実施形態では、無機核化剤は、二酸化ケイ素である。このような無機核化剤は、単独で使用してもよく、または混合物として使用してもよい。
【００６１】
ある実施形態では、無機核化剤は、ナノ粒子である。無機核化剤の粒径は、典型的には、２ナノメートル（ｎｍ）〜３００ｎｍの範囲である。一実施形態では、インク組成物は、粒径が１０ｎｍ〜１００ｎｍの無機核化剤粒子を含む。
【００６２】
典型的には、無機核化剤は、インク組成物の合計重量を基準として、０．１〜１０重量％、０．５〜５重量％、または１〜３重量％の量で存在する。
【００６３】
本実施形態では、固体インク組成物は、着色剤と組み合わせて結晶材料およびアモルファス材料も含んでいてもよい。本実施形態は、所望なレベルの粘度を維持しつつ、液体から固体への鋭敏な相転移を実現し、硬く、堅牢性の高い印刷画像を得やすくするために、あるバランスのアモルファス化合物と結晶性化合物を含む。このインクで作られる印刷物は、市販のインクと比べ、例えば、引っ掻きに対する堅牢性が良好という利点を示した。したがって、あるバランスのアモルファス化合物と結晶性化合物を含んで得られたインク組成物は、良好なレオロジープロフィールを示し、インクジェット印刷のための多くの要求事項を満たす。
【００６４】
インク組成物は、具体的な実施形態では、顔料または染料であってもよい着色剤を、インク組成物の合計重量の少なくとも０．１重量％〜５０重量％、または少なくとも０．２重量％〜２０重量％、０．５重量％〜１０重量％、１重量％〜５重量％の量で含む。
【００６５】
着色剤をインク担体に溶解または分散させることができる限り、染料、顔料、これらの混合物などを含む任意の望ましい着色剤または有効な着色剤を相転移インク組成物に使用してもよい。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性である限り、任意の染料または顔料を選択してもよい。転相担体組成物を従来の相転移インク着色剤材料（例えば、Ｃｏｌｏｒ  Ｉｎｄｅｘ（Ｃ．Ｉ．）Ｓｏｌｖｅｎｔ  Ｄｙｅ、Ｄｉｓｐｅｒｓｅ  Ｄｙｅ、改変したＡｃｉｄ  ａｎｄ  Ｄｉｒｅｃｔ  Ｄｙｅ、Ｂａｓｉｃ  Ｄｙｅ、Ｓｕｌｐｈｕｒ  Ｄｙｅ、Ｖａｔ  Ｄｙｅなど）と組み合わせて使用してもよい。
【００６６】
ポリマー染料を使用することもできる。
【００６７】
いくつかの実施形態では、溶融状態で、得られた固体インクは、吐出温度での粘度が１〜２２ｃｐ、または４〜１５ｃｐ、または６〜１２ｃｐである。吐出温度は、典型的には、１００℃〜１４０℃の範囲に含まれる。いくつかの実施形態では、固体インクは、室温での粘度は１０６ｃｐより大きい。いくつかの実施形態では、固体インクは、ＤＳＣによって１０℃／分の速度で測定した場合、Ｔ溶融が６５〜１４０℃、または７０〜１４０℃、８０〜１３５℃であり、Ｔ結晶が４０〜１４０℃、または４５〜３０℃、５０〜１２０℃である。
【００６８】
インクは、画像が酸化しないように保護するために、場合により酸化防止剤を含んでいてもよく、また、インク容器内で加熱した溶融物として存在している間にインク成分が酸化しないように保護してもよい。酸化防止剤が存在する場合、酸化防止剤は、インク中に望ましい任意の量または有効な量で、例えば、インクの０．２５重量％〜１０重量％、または１重量％〜５重量％の量で存在していてもよい。
【００６９】
いくつかの実施形態では、溶媒染料が使用される。本発明で使用するのに適した溶媒染料の例としては、本明細書に開示しているインク担体との相溶性のため、スピリット可溶性染料を挙げることができる。
【００７０】
インク基剤中の顔料分散物は、分散剤によって安定化されていてもよい。また、顔料を液体媒剤に分散させるために、場合により、１種類の分散剤または分散剤の組み合わせを提供してもよい。典型的には、インク媒剤中で粒子を安定化するために、分散剤を使用してもよい。分散剤は、一般的に、分散剤を顔料粒子に固定する第１の官能基と、インク媒剤と相溶性である第２の官能基とを含む。第１の官能基は、顔料粒子を任意の適切な様式で（例えば、水素結合、化学結合、酸塩基反応、ファンデルワールス相互作用など）顔料分子に適切に固定または吸着することができる。したがって、分散剤を顔料粒子に固定する適切な第１の官能基の例としては、エステル、アミド、カルボン酸、ヒドロキシル基、酸無水物、ウレタン、尿素、アミン、アミド、塩（例えば、四級アンモニウム塩）などの官能基が挙げられる。第１の官能基は、分散剤を着色剤粒子に固定し、その結果、分散剤は、例えば、顔料粒子に吸着し、接続するか、またはグラフト接合する。同様に、インク媒剤と相溶性である第２の官能基の例としては、アルキル基のような基が挙げられ、直鎖または分枝鎖、飽和または不飽和などであってもよい。場合により、個々の分散剤または組み合わせを共力剤とともに用いてもよい。
【００７１】
分散剤は、固体インク中に任意の有効な量で、例えば、インクの０．１重量％〜４０重量％、例えば、５重量％〜２５重量％、または１重量％〜１３重量％の量で存在していてもよい。
【００７２】
いくつかの実施形態では、溶融状態で、相転移インクのインク担体は、吐出温度での粘度が１〜２２ｃｐ、または４〜１５ｃｐ、または６〜１２ｃｐであってもよい。吐出温度は、典型的には、１００℃〜１４０℃の範囲に含まれる。いくつかの実施形態では、固体インクは、室温での粘度は１０６ｃｐより大きい。いくつかの実施形態では、固体インクは、ＤＳＣによって１０℃／分の速度で測定した場合、Ｔ溶融が６５〜１４０℃、または７０〜１４０℃、８０〜１３５℃であり、Ｔ結晶が４０〜１４０℃、または４５〜３０℃、５０〜１２０℃である。
【００７３】
インク組成物は、任意の望ましい方法または適切な方法で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、例えば、６０℃〜１５０℃、８０℃〜１４５℃、８５℃〜１４０℃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ボールミル装置または他の高エネルギー混合装置で研磨し、顔料をインク担体に分散させてもよい。次いで、加熱した混合物を５秒〜３０分間またはそれ以上攪拌し、実質的に均質で均一な溶融物を得た後、インクを周囲温度（典型的には２０℃〜２５℃）まで冷却する。このインクは、周囲温度で固体である。具体的な実施形態では、生成プロセス中に、溶融状態のインクを型に注ぎ、冷却して固化させ、インクスティックを作成する。
【００７４】
直接的に印刷するインクジェットプロセスおよび間接的に（オフセットで）印刷するインクジェット用途のための装置にこの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の上に画像の模様になるように吐出させることとを含むプロセスに関する。本明細書に開示するインクを任意の適切な基材とともに使用してもよく、またはコーティング紙および普通紙を含む記録シートを使用してもよい。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（例えば、金属および木材など）を含む任意の適切な基材または記録シートを使用してもよい。
【００７５】
このような堅牢性の高いインクを、印刷装置とともに高速で使用してもよい。典型的には、プロダクションデシタルプレスを１００〜５００フィート／分またはそれ以上の速度で印刷する。これには、印刷した紙が積み重ねられるか（切断したシートのプリンタ）または巻き取られる（連続供給プリンタ）ときに迅速な印刷プロセスの間に印刷した画像の裏移りを防ぐために、紙の上に置かれると非常に迅速に固化させることが可能なインクが必要である。迅速な結晶化は、堅牢性の高い結晶性−アモルファスインクの一般的な性質でもなく、固有の性質でもない。したがって、すべての結晶性−アモルファスインクが迅速な印刷に適しているわけではない。
【００７６】
迅速な印刷のために試験インクの適合性を評価するために、結晶性要素を含有する相転移インクの結晶加速度を測定するための定量的な方法を開発した。時間分解光学顕微鏡（ＴＲＯＭ）は、さまざまなサンプル間の比較を与え、その結果、迅速に結晶化するインクの設計に関してなされた進歩をモニタリングする有用なツールである。
【００７７】
ＴＲＯＭは、偏光光学顕微鏡（ＰＯＭ）を用い、結晶の概観および成長を監視する。サンプルを、顕微鏡の交差する偏光板の間に置く。結晶性材料は、複屈折であるため、目に見える。光を透過しないアモルファス材料または液体（例えば、溶融状態のインク）は、ＰＯＭでは黒色に見える。したがって、ＰＯＭは、結晶性要素を見ると、画像のコントラストを与え、溶融状態から設定温度まで冷却すると、結晶性−アモルファスインクの結晶化動力学を追跡することができる。偏光光学顕微鏡（ＰＯＭ）によって結晶性要素を見ると、並外れた画像のコントラストが可能になる。
【００７８】
異なるサンプルおよびさまざまなサンプルの間の比較を可能にするデータを得るために、標準化されたＴＲＯＭ実験条件を設定し、その目標は、実際の印刷プロセスに関連する多くのパラメータとして含む。
【００７９】
主要な設定パラメータは、以下のものを含む。
（ａ）直径が１６〜２５ｍｍであり、厚みが０．２ｍｍ〜０．５ｍｍであるガラススライド
（ｂ）インクサンプルの厚みは、５〜２５ミクロンの範囲
（ｃ）４０℃に設定した冷却温度。
【００８０】
結晶化の測定のために、オフラインのホットプレートによってサンプルを予想吐出温度（粘度１０〜１２ｃｐ）まで加熱し、次いで、光学顕微鏡に接続した冷却ステージに移す。冷却ステージは、あらかじめ設定した温度で恒温状態にあり、熱および液体窒素を制御しつつ供給することによって維持される。この実験の設定は、現実の印刷プロセスでインク液滴が上に吐出されると予想されるドラム／紙の温度をモデリングする（本開示で報告する実験の場合、４０℃）。結晶の生成および成長をカメラで記録する。
【００８１】
ＴＲＯＭプロセスの主要なプロセスが図１に示され、アモルファス要素および結晶性要素だけを含有する（染料または顔料を含まない）主要なインク基剤を用いる測定プロセスの主要な工程を強調している。ＰＯＭで見ると、溶融状態であり、ゼロ時に、結晶性−アモルファスインクは、まったく光が通過しないため黒色に見える。サンプルが結晶化するにつれて、結晶領域は明るく見える。ＴＲＯＭによって報告される数は、最初の結晶（結晶化オンセット）から最後の結晶（結晶化終了）までの時間を含む。
【００８２】
ＴＲＯＭプロセスの主要な測定されるパラメータを以下に記載する。
ゼロ時（Ｔ＝０秒）＝溶融サンプルを顕微鏡の下にある冷却ステージに置く
Ｔオンセット＝最初の結晶が現れた時間
Ｔ成長＝最初の結晶（Ｔオンセット）から結晶化終了（Ｔ合計）までの結晶成長時間
Ｔ合計＝Ｔオンセット＋Ｔ成長
【００８３】
選択したインクについてＴＲＯＭ方法を用いて得られた結晶化時間は、実際の印刷デバイス中でのインク液滴の結晶化時間と思われる時間と同じではないことが理解されるべきである。プリンタのような実際の印刷デバイスでは、インクは、もっと迅速に固化する。本願発明者らは、ＴＲＯＭ方法によって測定されるような合計結晶化時間と、プリンタ中のインクの固化時間との間に良好な相関関係があると結論づけた。上述の標準化された条件において、ＴＲＯＭ方法によって決定される場合、インクが１０〜１５秒以内、またはそれより短い時間で固化することも結論づけられ、迅速な印刷、典型的には、１００フィート／分またはそれより速い速度での印刷に適している。したがって、本開示の目的のために、１５秒よりも低い結晶加速度は、迅速な結晶化と考えられる。
【実施例】
【００８４】
（実施例１）
インクサンプル１：ジベンジルヘキサン−１，６−ジイルジカルバメート（７８．４ｇ）、ジ−ＤＬ−メンチルＬ−酒石酸エステル（１９．６ｇ）、Ｓｏｌｖｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １０１（２ｇ）を合わせ、１４０℃で１時間攪拌した。この混合物を、ＩＫＡ  Ｕｌｔｒａ−Ｔｕｒｒａｘ  Ｔ１０ホモジナイザを用い、１４０００ｒｐｍで２０分間均質化した後、このインクをアルミニウム皿に取り出した。インクサンプル２：ジベンジルヘキサン−１，６−ジイルジカルバメート（７．５２ｇ）、ジ−ＤＬ−メンチルＬ−酒石酸エステル（１．８８ｇ）、Ｓｏｌｖｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １０１（０．２ｇ）および分散剤Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ  ３２０００（０．２ｇ）を合わせ、１４０℃で１時間攪拌した。得られた溶液に、ＰｌａｓｍａＣｈｅｍ  ＧｍｂＨから得た二酸化ケイ素ＰＬ−ＳｉＯＦフュームドシリカ（０．２ｇ）を加え、混合物をさらに１時間攪拌し、シリカ粒子を確実に濡らした。この混合物を、ＩＫＡ  Ｕｌｔｒａ−Ｔｕｒｒａｘ  Ｔ１０ホモジナイザを用い、１４０００ｒｐｍで２０分間均質化した後、このインクをアルミニウム皿に取り出した。インクサンプル３：ジベンジルヘキサン−１，６−ジイルジカルバメート（６．１４ｇ）、ジ−ＤＬ−メンチルＬ−酒石酸エステル（１．５４ｇ）、Ｓｏｌｖｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １０１（０．１６ｇ）および分散剤Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ  ３２０００（０．０８ｇ）を合わせ、１４０℃で１時間攪拌した。得られた溶液に、４０ｎｍ  ＮａｎｏＡｒｃ（登録商標）Ｎａｎｏｐｈａｓｅから得た４０ｎｍ酸化アルミニウムである酸化アルミニウムナノ粉末（０．０８ｇ）を加え、混合物をさらに１時間攪拌し、シリカ粒子を確実に濡らした。この混合物を、ＩＫＡ  Ｕｌｔｒａ−Ｔｕｒｒａｘ  Ｔ１０ホモジナイザを用い、１４０００ｒｐｍで２０分間均質化した後、このインクをアルミニウム皿に取り出した。インクサンプル４：４０ｎｍのＮａｎｏＡｒｃ（登録商標）酸化アルミニウムナノ粉末を１００ｎｍのＮａｎｏＡｒｃ（登録商標）酸化アルミニウムナノ粉末に変えた以外は、インクサンプル３と同じ。
【００８５】
（実施例２）
インクサンプル２のレオロジーを測定し、このデータから、インクが１４０℃でニュートン性粘度を示すことがわかり（図２を参照）、また、同じ温度で吐出可能な粘度（約１１ｃｐ）を示すことがわかった（図３を参照）。
【００８６】
（実施例３）
インクサンプルの結晶化速度をＴＲＯＭ手順によって測定し、以下の表１に示す。無機ナノ粒子添加剤を加えたインクサンプル２は、コントロールインクサンプル１よりも迅速に結晶化する。
【表１】
0006016703.tif 000020
【図２】
0006016703.tif 000022
【図３】
0006016703.tif 000023
【図１】
0006016703.tif 000024