(57)【要約】      （修正有）【課題】室温に置いて固体であり、インクが基材に適用される高温において手は溶融状態であるインクジェット印刷に好適な相変化インク組成物を提供する。【解決手段】相変化インク組成物は、結晶性化合物として芳香族ジエステル化合物および非結晶性化合物として酒石酸のジエステル非晶質化合物またはクエン酸ジエステル非晶質化合物ならびに場合により着色剤を含む、堅牢性の室温にて固体のインク組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
非晶質化合物；および
以下の構造を含む結晶性化合物を含む相変化インクであって
【化１】
2013227573.tif 000016
式中、Ｒ６およびＲ７は、同一または異なることができ、式中、Ｒ６およびＲ７のそれぞれは、互いに独立に、（ｉ）線状または分岐状、環状または非環状、置換または非置換、飽和または不飽和アルキル基であることができるアルキル基であって、ここでこのアルキル基には場合によりヘテロ原子が存在してもよく、約１〜約４０個の炭素原子を有するアルキル基；（ｉｉ）置換または非置換アリールアルキル基であることができるアリールアルキル基であって、ここでこのアリールアルキル基のアルキル部分が、線状または分岐状、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ることができ、この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は場合によりヘテロ原子が存在してもよく、約４〜約４０個の炭素原子を有するアリールアルキル基；および（ｉｉｉ）置換または非置換芳香族基であることができる芳香族基であって、ここでこの置換基は、線状、分岐状、環状または非環状アルキル基であることができ、芳香族基には場合によりヘテロ原子が存在してもよく、約３〜約４０個の炭素原子を有する芳香族基；およびこれらの混合物からなる群から選択され；
ここでこの相変化インクは、１５秒未満で結晶化する、インク。
【請求項２】
結晶性化合物が、以下の構造：
【化２】
2013227573.tif 000017
の１つを含む、請求項１に記載の相変化インク。
【請求項３】
Ｒ６およびＲ７のそれぞれが、独立に、１つ以上のアルキル、例えばメチルまたはエチルで場合により置換された、線状、分岐状、または環状であるＣ１−Ｃ４０アルキルである、請求項１に記載の相変化インク。
【請求項４】
Ｒ６およびＲ７のそれぞれが、独立に、メチル、エチル、イソプロピル、ｔ−ブチル、シクロヘキシル、フェニル、ベンジル、２−エチルヘキシル、４−（ビニルオキシ）ブチル、または２−ヒドロキシエチルからなる群から選択される、請求項１に記載の相変化インク。
【請求項５】
Ｒ６およびＲ７が、ｔ−ブチルである、請求項１に記載の相変化インク。
【請求項６】
前記非晶質化合物が、式Ｉの酒石酸エステルまたは式ＩＩのクエン酸エステルを含み
【化３】
2013227573.tif 000018
式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、およびＲ５のそれぞれは、独立に、アルキル基（ここでこのアルキルは、約１〜約４０個の炭素原子を有する、直鎖、分岐状または環状、飽和または不飽和、置換または非置換であることができる）、あるいは置換または非置換芳香族またはヘテロ芳香族基、およびこれらの混合物である、請求項１に記載の相変化インク。
【請求項７】
前記非晶質化合物が、トリ−ＤＬ−メンチルシトレートである、請求項１に記載の相変化インク。
【請求項８】
前記非晶質化合物が、前記相変化インクの総重量の約５重量％〜約４０重量％の量で存在する、請求項１に記載の相変化インク。
【請求項９】
前記結晶性化合物が、前記相変化インクの総重量の約６０重量％〜約９５重量％の量で存在する、請求項１に記載の相変化インク。
【請求項１０】
約１００〜約１４０℃の噴出範囲において、約２２ｃｐｓ未満の粘度を有する、請求項１に記載の相変化インク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本実施形態は、室温にて固体であり、溶融インクが基材に適用される高温においては溶融状態であることを特徴とする相変化インク組成物に関する。これらの相変化インク組成物は、インクジェット印刷のために使用できる。本実施形態は、非晶質化合物、結晶性化合物、および場合により着色剤を含む新規な相変化インク組成物、およびそれらの製造方法を対象とする。特に、非晶質化合物は酒石酸のエステルであり、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利用できる。こうしたインクは、固体インク、ホットメルトインク、相変化インクなどと称され得る。例えば、その開示が完全に参考として本明細書に組み込まれる米国特許第４，４９０，７３１号明細書は、紙のような記録媒体上に印刷するために相変化インクを分配させるための装置を開示する。ホットメルトインクを利用する圧電インクジェット印刷プロセスにおいて、相変化インクは、印刷装置における加熱装置によって溶融され、従来の圧電インクジェット印刷の場合と同様の様式では液体として利用される（噴出される）。印刷記録媒体と接触する際、溶融インクは素早く固化し、着色剤は、毛細管作用によって記録媒体（例えば紙）にもたらされる代わりに、記録媒体の表面に実質的に留まることができ、それによって液体インクで一般に得られるよりも高いプリント密度を可能にする。故に、インクジェット印刷における相変化インクの利点は、取り扱い中のインクの潜在的な漏出の削除、広範囲のプリント密度および品質、最小の紙のしわまたは湾曲、およびノズルの目詰まりの危険性なく、ノズルのキャッピングさえもない無期限のノンプリンティングが可能である。
【０００３】
一般に、相変化インク（「ホットメルトインク」と称される場合もある）は、周囲温度において固相状態であるが、インクジェット印刷デバイスの高い操作温度では液相状態で存在する。噴出温度において、液体インクの液滴は、印刷デバイスから放出され、インク液滴が記録媒体表面と接触したときに、直接または中間加熱転写ベルトもしくはドラムを介して、液滴は素早く固化し、固化したインク液滴の所定のパターンを形成する。
【０００４】
カラー印刷のための相変化インクは、通常、相変化インク相溶性の着色剤と組み合わせた相変化インクキャリア組成物を含む。特定実施形態において、一連の着色された相変化インクは、インクキャリア組成物を相溶性の減法混色の原色着色剤と組み合わせることによって形成できる。減法混色の原色の相変化インクは、４つの構成成分染料または顔料、すなわちシアン、マゼンタ、イエローおよびブラックを含み得るが、インクはこれらの４つの色に限定されない。これらの減法混色の原色インクは、単一染料または顔料、または染料もしくは顔料の混合物を用いることによって形成できる。
【０００５】
相変化インクは、輸送、長期間貯蔵などの間、室温にて固相状態を保つので、インクジェット印刷機に望ましい。加えて、液体インクジェットインクのインク蒸発の結果としてノズル目詰まりに関連する問題が大きく除外され、それによってインクジェット印刷の忠実度を改善する。さらに、インク液滴が最終記録媒体（例えば、紙、透明材料など）に直接適用される相変化インクジェット印刷機において、液滴は、記録媒体と接触直後に固化し、印刷媒体に沿ったインクの移動が防止され、ドット品質が改善される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の従来の相変化インク技術は、一般に鮮明な画像を製造し、ジェット使用の経済性および多孔質紙にて基材自由度を与えるのに成功している一方で、こうした技術はコーティングされた基材については満足するものではない。故に、既知の組成物およびプロセスはそれらの意図する目的に好適であるが、コーティングされた紙基材上に画像を形成するまたは印刷するための追加手段を必要とする。そういうものとして、すべての基材に対して優れた画像品質を顧客に提供するための相変化インク組成物の代替組成物および将来的には印刷技術を見出すことが必要とされている。
【０００７】
さらに、プロダクション印刷のような迅速な印刷環境に好適なこうした相変化インク組成物を提供することが必要とされている。
【０００８】
前述の米国特許および特許公開のそれぞれは、参考として本明細書に組み込まれる。さらに、前述の米国特許および特許公開のそれぞれの適切な構成成分およびプロセスの態様は、本開示のそれらの実施形態のために選択されてもよい。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本明細書に例示される実施形態によれば、コーティングされた紙基材上での印刷を含む高速インクジェット印刷のための非晶質化合物、および芳香族ジエステルを含む結晶性化合物を含む新規な相変化インク組成物が提供される。
【００１０】
特に、本実施形態では、非晶質化合物；および以下の構造を含む結晶性化合物を含む相変化インクが提供され
【化１】
2013227573.tif 000002
式中、Ｒ６およびＲ７は、同一または異なることができ、式中、Ｒ６およびＲ７は、互いに独立に、（ｉ）線状または分岐状、環状または非環状、置換または非置換、飽和または不飽和アルキル基であることができるアルキル基であって、ここでこのアルキル基には場合によりヘテロ原子が存在してもよく、約１〜約４０個の炭素原子を有するアルキル基；（ｉｉ）置換または非置換アリールアルキル基であることができるアリールアルキル基であって、ここでこのアリールアルキル基のアルキル部分が、線状または分岐状、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ることができ、この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は場合によりヘテロ原子が存在してもよく、約４〜約４０個の炭素原子を有するアリールアルキル基；および（ｉｉｉ）置換または非置換芳香族基であることができる芳香族基であって、ここでこの置換基は、線状、分岐状、環状または非環状アルキル基であることができ、芳香族基には場合によりヘテロ原子が存在してもよく、約３〜約４０個の炭素原子を有する芳香族基；およびこれらの混合物からなる群から選択され；ここでこの相変化インクは、１５秒未満で結晶化する。
【００１１】
さらなる実施形態において、非晶質化合物であって、これが式Ｉの酒石酸エステルまたは式ＩＩのクエン酸エステルを含み
【化２】
2013227573.tif 000003
式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、およびＲ５のそれぞれは、独立に、アルキル基（ここでこのアルキルは、約１〜約４０個の炭素原子を有する、直鎖、分岐状または環状、飽和または不飽和、置換または非置換であることができる）、あるいは置換または非置換芳香族またはヘテロ芳香族基、およびこれらの混合物であり、ここでこの酒石酸骨格は、Ｌ−（＋）−酒石酸、Ｄ−（−）−酒石酸、ＤＬ−酒石酸、またはメソ酒石酸、およびこれらの混合物から選択される非晶質化合物；結晶性化合物であって、以下の構造
【化３】
2013227573.tif 000004
を含み、式中、Ｒ６およびＲ７のそれぞれは、独立に、ヒドロキシルまたは−Ｏ（ＣＨ＝ＣＨ２）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結晶性化合物；および着色剤を含む相変化インクが提供される。
【００１２】
さらに他の実施形態において、
【化４】
2013227573.tif 000005
を含む非晶質化合物；以下の構造を含む結晶性化合物であって、
【化５】
2013227573.tif 000006
式中、Ｒ６およびＲ７は、同一または異なることができ、式中、Ｒ６およびＲ７は、互いに独立に、（ｉ）線状または分岐状、環状または非環状、置換または非置換、飽和または不飽和アルキル基であることができるアルキル基であって、ここでこのアルキル基には場合によりヘテロ原子が存在してもよく、約１〜約４０個の炭素原子を有するアルキル基；（ｉｉ）置換または非置換アリールアルキル基であることができるアリールアルキル基であって、ここでこのアリールアルキル基のアルキル部分が、線状または分岐状、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ることができ、この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は場合によりヘテロ原子が存在してもよく、約４〜約４０個の炭素原子を有するアリールアルキル基；および（ｉｉｉ）置換または非置換芳香族基であることができる芳香族基であって、ここでこの置換基は、線状、分岐状、環状または非環状アルキル基であることができ、芳香族基には場合によりヘテロ原子が存在してもよく、約３〜約４０個の炭素原子を有する芳香族基；およびこれらの混合物からなる群から選択される結晶性化合物を含む相変化インクが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】開示の実施形態に従う、インクベースにおける、結晶化オンセットから結晶化終了までの結晶形成の画像を示すＴＲＯＭプロセスを例示する。
【図２】本実施形態に従って製造された相変化インクの結晶性化合物の示差走査熱量測定（ＤＳＣ）データを例示するグラフである（ＤＳＣデータは、Ｑ１０００示差走査熱量計（ＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ）にて、１０℃／分の速度にて−５０から、２００を経て−５０℃までで得られた）。
【図３】本実施形態に従って製造された相変化インクの結晶性化合物および非晶質化合物の混合物の示差走査熱量測定データを例示するグラフである（ＤＳＣデータは、Ｑ１０００示差走査熱量計（ＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ）にて、１０℃／分の速度にて−５０から、２００を経て−５０℃までで得られた）。
【図４】本実施形態に従って製造されたインクサンプルのレオロジーデータを例示するグラフである。すべてのレオロジー測定は、ＲＦＳ３レオメータ（ＴＡ  ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ）にて、２５ｍｍ平行プレートを用いて１Ｈｚの周波数で行った；使用された方法は、５℃の温度ステップにて、各温度の間は１２０秒の浸漬（平衡）時間で、１Ｈｚの一定周波数にて高温から低温に温度を一掃させた。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明者らは、多くの場合、結晶性および非晶質材料で構成され、任意の染料着色剤を有する相変化インクが、溶融状態から基材上に印刷される場合に徐々に固化することを見出した。このように徐々に固化するインクは、高速印刷環境、例えば毎分１００フィートよりも速い速度での印刷が必要とされるプロダクション印刷には不向きである。インクの固化は、冷却時にインク中の結晶性構成成分の結晶化によるものである。
【００１５】
本発明者らは、結晶性および非晶質構成成分で構成された組成物の迅速な結晶化は、組成物の固有の特性ではないことを見出した。
【００１６】
本実施形態は、迅速に結晶化する結晶性芳香族ジエステル材料および非晶質材料を含む新規な相変化インク組成物を提供し、そのためコーティングされた紙上での印刷を含む高速インクジェット印刷に好適である。
【００１７】
本実施形態は、一般にそれぞれ約６０：４０〜約９５：５の重量比において（１）結晶性および（２）非晶質化合物のブレンドを含むインクジェット相変化インク組成物の新規なタイプを提供する。より詳細な実施形態において、結晶性化合物と非晶質化合物との重量比は、約６５：３５〜約９５：５、または約７０：３０〜約９０：１０、または約７０：３０〜約８０：２０である。他の実施形態において、結晶性および非晶質化合物は、それぞれ約１．５〜約２０または約２．０〜約１０の重量比でブレンドされる。
【００１８】
各化合物または構成成分は特定の特性を相変化インクに付与し、これらの非晶質および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、コーティングされていない基材およびコーティングされた基材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、冷却時の迅速な結晶化を通して相変化を駆動する。結晶性化合物はまた、最終インクフィルムの構造を設定し、非晶質化合物の粘着性を低下させることによって硬質インクを創製する。非晶質化合物は、粘着性を提供し、印刷されたインクに堅牢性を付与する。
【００１９】
実施形態において、非晶質化合物は、式Ｉの酒石酸エステルまたは式ＩＩのクエン酸エステルを含む
【化６】
2013227573.tif 000007
式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、およびＲ５のそれぞれは、独立に、アルキル基（ここでこのアルキルは、約１〜約４０個の炭素原子を有する、直鎖、分岐状または環状、飽和または不飽和、置換または非置換であることができる）、あるいは置換または非置換芳香族またはヘテロ芳香族基、およびこれらの混合物である。特定実施形態において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５のそれぞれは、独立に、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つ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。特定実施形態において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５のそれぞれは、独立に、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つ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。特定実施形態において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５のそれぞれは、２−イソプロピル−５−メチルシクロヘキシル、または４−ｔ−ブチルシクロヘキシルおよびシクロヘキシルの混合物である。
【００２０】
式Ｉを参照して、特定実施形態においては、Ｒ１およびＲ２の１つが、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り、あるいはＲ１およびＲ２の１つは、４−ｔ−ブチルシクロヘキシルであり、Ｒ１およびＲ２の他の１つはシクロヘキシルである。特定実施形態において、Ｒ１およびＲ２のそれぞれは、２−イソプロピル−５−メチルシクロヘキシルである。特定実施形態において、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。特定実施形態において、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。特定実施形態において、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。
【００２１】
式ＩＩを参照すれば、特定実施形態において、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５の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り、あるいはＲ３、Ｒ４およびＲ５の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。特定実施形態において、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５のそれぞれは、２−イソプロピル−５−メチルシクロヘキシルである。特定実施形態において、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のそれぞれは４−ｔ−ブチルシクロヘキシルである。特定実施形態において、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のそれぞれがシクロヘキシルである。特定実施形態において、Ｒ１は４−ｔ−ブチルシクロヘキシルであり、Ｒ４およびＲ５のそれぞれはシクロヘキシルである。
【００２２】
一部の好適な非晶質材料としては、その全体を参考として本明細書に組み込む米国特許出願整理番号１３／０９５，７８４（Ｍｏｒｉｍｉｔｓｕ  ｅｔ  ａｌ．）に開示される。非晶質材料は、式
【化７】
2013227573.tif 000008
を有する酒石酸のエステルを含んでいてもよく、式中、Ｒ１およびＲ２のそれぞれは、互いに独立に、またはそれらは同一または異なることができることを意味して、アルキル基（ここでこのアルキル部分は、約１〜約４０個の炭素原子を有する直鎖、分岐状または環状、飽和または不飽和、置換または非置換であることができる）あるいは置換または非置換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。特定実施形態において、Ｒ１およびＲ２のそれぞれは、独立に、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つ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。
【００２３】
酒石酸骨格はＬ−（＋）−酒石酸、Ｄ−（−）−酒石酸、ＤＬ−酒石酸、またはメソ酒石酸、およびこれらの混合物から選択される。Ｒ基および酒石酸の立体化学に依存して、エステルは結晶または安定な非晶質化合物を形成できる。特定実施形態において、非晶質化合物は、ジ−Ｌ−メンチルＬ−タートラート、ジ−ＤＬ−メンチルＬ−タートラート（ＤＭＴ）、ジ−Ｌ−メンチルＤＬ−タートラート、ジ−ＤＬ−メンチルＤＬ−タートラート、ならびにこれらのいずれかの立体異性体および混合物からなる群から選択される。
【００２４】
これらの材料は、噴出温度付近において（≦１４０℃、または約１００〜約１４０℃、または約１０５〜約１４０℃）、相対的に低い粘度（＜１０２センチポイズ（ｃｐｓ）、または約１〜約１００ｃｐｓ、または約５〜約９５ｃｐｓ）を示し、室温において非常に高い粘度（＞１０５ｃｐｓ）を示す。
【００２５】
非晶質構成成分を合成するために、酒石酸は、米国特許出願整理番号１３／０９５，７８４に示される合成スキームにおいて示されるように、種々のアルコールと反応させ、ジ−エステルを製造した。本実施形態にて使用されるべき好適なアルコールは、アルキルアルコール（ここでアルコールのアルキル部分は、約１〜約４０個の炭素原子を有する、直鎖、分岐状または環状、飽和または不飽和、置換または非置換であることができる）、あるい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てもよい。種々のアルコール、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ならびにこれらのいずれかの立体異性体および混合物がエステル化に使用されてもよい。脂肪族アルコールの混合物は、エステル化に使用されてもよい。例えば、２つの脂肪族アルコールの混合物は、エステル化に使用されてもよい。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。酒石酸と反応する場合、混合物が非晶質化合物を形成する好適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。
【００２６】
実施形態において、２モル当量以上のアルコールは、酒石酸のジエステルを製造するための反応中に使用されてもよい。１モル当量のアルコールが使用される場合、結果は大部分がモノエステルである。
【００２７】
他の好適な非晶質構成成分としては、その全体を参考として本明細書に組み込む米国特許出願整理番号１３／０９５，７９５（Ｍｏｒｉｍｉｔｓｕ  ｅｔ  ａｌ．）に開示されるものが挙げられる。非晶質材料は、以下の構造を有する化合物を含んでいてもよく；
【化８】
2013227573.tif 000009
Ｒ３、Ｒ４およびＲ５は、独立に、アルキル基（ここでこのアルキルは、約１〜約４０個の炭素原子を有する、直鎖、分岐状または環状、飽和または不飽和、置換または非置換であることができる）、あるいは置換または非置換芳香族またはヘテロ芳香族基、およびこれらの混合物である。
【００２８】
これらの非晶質材料は、クエン酸のエステル化反応によって合成される。特に、クエン酸は、そこで開示される合成スキームに従って、トリエステルを製造するために種々のアルコールと反応させた。実施形態において、相変化インク組成物は、クエン酸および少なくとも１つのアルコールからエステル化反応において合成される非晶質化合物を用いることによって得られる。
【００２９】
実施形態において、非晶質化合物は、相変化インク組成物を形成するために結晶性化合物と配合される。インク組成物は、良好なレオロジー特性を示す。Ｋ−プルーフによってコーティングされた紙に相変化インク組成物によって創製されたプリントサンプルは、優れた堅牢性を示す。さらに、エステルベースとしてクエン酸を用いることは、潜在的な生物由来供給源に起因したさらなる利点を有する。
【００３０】
実施形態において、非晶質材料は、インク組成物の総重量の約５重量％〜約４０重量％、または約５重量％〜約３５重量％、または約１０重量％〜約３０重量％の量で存在する。
【００３１】
実施形態において、結晶性化合物は、以下の構造を含む：
【化９】
2013227573.tif 000010
式中、Ｒ６およびＲ７は、同一または異なることができ、式中、Ｒ６およびＲ７のそれぞれは、互いに独立に、（ｉ）線状または分岐状、環状または非環状、置換または非置換、飽和または不飽和アルキル基であることができるアルキル基であって、ここでこのアルキル基には場合によりヘテロ原子が存在してもよく、実施形態では約１〜約４０個の炭素原子、約１〜約２０個の炭素原子、または約１〜約１０個の炭素原子を有するが、数はこれらの範囲外であることができるアルキル基；（ｉｉ）置換または非置換アリールアルキル基であることができるアリールアルキル基であって、ここでこのアリールアルキル基のアルキル部分が、線状または分岐状、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ることができ、この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は場合によりヘテロ原子が存在してもよく、実施形態では約４〜約４０個の炭素原子、約７〜約２０個の炭素原子、または約７〜約１２個の炭素原子を有するが、数はこれらの範囲外であることができるアリールアルキル基；および（ｉｉｉ）置換または非置換芳香族基であることができる芳香族基であって、ここでこの置換基は、線状、分岐状、環状または非環状アルキル基であることができ、芳香族基には場合によりヘテロ原子が存在してもよく、約３〜約４０個の炭素原子、約６〜約２０個の炭素原子、または約６〜約１０個の炭素原子を有するが、数はこれらの範囲外であることができる芳香族基；およびこれらの混合物からなる群から選択される。
【００３２】
特定実施形態において、Ｒ６およびＲ７のそれぞれは、独立に、アルキルである。こうした特定実施形態において、Ｒ６およびＲ７のそれぞれは、独立に、１つ以上のアルキル、例えばメチルまたはエチルで場合により置換されたＣ１−Ｃ４０線状アルキルである。特定実施形態において、Ｒ６およびＲ７のそれぞれは、独立に、ｔ−ブチル、または２−エチルヘキシルである。こうした特定実施形態において、Ｒ６およびＲ７のそれぞれは、独立に、１つ以上のヒドロキシルまたは−Ｏ（ＣＨ＝ＣＨ２）で場合により置換されたＣ１−Ｃ４０線状アルキルである。特定実施形態において、Ｒ６およびＲ７のそれぞれは、独立に、２−ヒドロキシエチルである。特定実施形態において、Ｒ６およびＲ７のそれぞれは、独立に、アリールである。こうした特定実施形態において、Ｒ６およびＲ７のそれぞれは、独立に、フェニルまたはベンジルである。特定実施形態において、Ｒ６およびＲ７のそれぞれは、独立に、メチル、エチル、イソプロピル、ｔ−ブチル、シクロヘキシル、フェニル、ベンジル、２−エチルヘキシル、４−（ビニルオキシ）ブチル、または２−ヒドロキシエチルから選択される。
【００３３】
実施形態において、結晶性化合物は、以下に示されるように、１，４−置換について「パラ」、１，３−置換について「メタ」、または１，２−置換について「オルト」のような特定空間配置を有する式ＩＩＩを含む。
【化１０】
2013227573.tif 000011
【００３４】
結晶性材料は、シャープな結晶化を示し、約１４０℃の温度において、相対的に低い粘度（≦１０１センチポイズ（ｃｐｓ）、または約０．５〜約２０ｃｐｓ、または約１〜約１５ｃｐｓ）を示すが、室温にて非常に高い粘度（＞１０６ｃｐｓ）を示す。これらの材料は、１５０℃未満、または約６５〜約１５０℃、または約６６〜約１４５℃の溶融温度（Ｔ溶融）を有し、６０℃を超える、または約６０℃〜約１４０℃、または約６５〜約１２０℃の結晶化温度（Ｔ結晶）を有する。Ｔ溶融とＴ結晶との間のΔＴは約５５℃未満である。
【００３５】
実施形態において、結晶性材料は、インク組成物の総重量の約６０重量％〜約９５重量％、または約６５重量％〜約９５重量％、または約７０重量％〜約９０重量％の量で存在する。
【００３６】
本実施形態において、相変化インク組成物はまた、着色剤と組み合わせた結晶性および非晶質材料を含んでいてもよい。本実施形態は、液体から固体へのシャープな相転移を実現するためにバランスのとれた非晶質および結晶性材料を含み、所望のレベルの粘度を維持しながら、硬質および堅牢性の印刷画像を促進する。このインクで製造されたプリントは、市販のインクにも優る利点、例えばスクラッチに対する良好な堅牢性を示した。故に、結晶性および非晶質化合物のブレンドを含む得られたインク組成物は、良好なレオロジープロファイルを示し、インクジェット印刷に関する多くの要件を満たす。
【００３７】
インク組成物は、特定実施形態において、インク組成物に存在する顔料または染料であってもよい着色剤を、インク組成物の総重量の少なくとも約０．１重量％〜約５０重量％、または少なくとも約０．２重量％〜約２０重量％、約０．５重量％〜約１０重量％、約１重量％〜約５重量％の量で含む。
【００３８】
いずれかの所望のまたは有効な着色剤は、着色剤がインクキャリア中に溶解または分散できる限り、相変化インク組成物に利用されることができ、それらとしては染料、顔料、これらの混合物などが挙げられる。インクキャリア中に分散または溶解でき、他のインク構成成分と相溶性である限り、いかなる染料または顔料が選択されてもよい。相変化キャリア組成物は、従来の相変化インク着色剤材料、例えばカラーインデックス（Ｃ．Ｉ．）溶媒染料、分散染料、改質酸および直接染料、塩基性染料、硫黄染料、バット染料などと組み合わせて使用できる。
【００３９】
ポリマー染料はまた、例えばＭｉｌｌｉｋｅｎ  Ｉｎｋ  Ｙｅｌｌｏｗ８６９、Ｍｉｌｌｉｋｅｎ  Ｉｎｋ  Ｂｌｕｅ９２、Ｍｉｌｌｉｋｅｎ  Ｉｎｋ  Ｒｅｄ３５７、Ｍｉｌｌｉｋｅｎ  Ｉｎｋ  Ｙｅｌｌｏｗ１８００、Ｍｉｌｌｉｋｅｎ  Ｉｎｋ  Ｂｌａｃｋ８９１５−６７、ｕｎｃｕｔ  Ｒｅａｃｔｉｎｔ  Ｏｒａｎｇｅ  Ｘ−３８、ｕｎｃｕｔ  Ｒｅａｃｔｉｎｔ  Ｂｌｕｅ  Ｘ−１７、Ｓｏｌｖｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ１６２、Ａｃｉｄ  Ｒｅｄ５２、Ｓｏｌｖｅｎｔ  Ｂｌｕｅ４４、およびｕｎｃｕｔ  Ｒｅａｃｔｉｎｔ  Ｖｉｏｌｅｔ  Ｘ−８０として使用できる。
【００４０】
インクベース中の顔料分散液は、共力剤および分散剤によって安定化されてもよい。一般に、好適な顔料は、有機材料または無機材料であってもよい。
【００４１】
実施形態において、溶融状態において、得られた固体インクは、噴出温度で約１〜約２２ｃｐｓ、または約４〜約１５ｃｐｓ、または約６〜約１２ｃｐｓの粘度を有する。噴出温度は、通常、約１００℃〜約１４０℃の範囲に含まれる。実施形態において、固体インクは、室温にて約＞１０６ｃｐｓの粘度を有する。実施形態において、固体インクは、１０℃／分の速度にてＤＳＣによって測定される場合に、約６５〜約１４０℃、または約７０〜約１４０℃、約８０〜約１３５℃のＴ溶融、および約４０〜約１４０℃、または約４５〜約１３０℃、約５０〜約１２０℃のＴ結晶を有する。
【００４２】
実施形態のインクは、従来の添加剤をさらに含み、こうした従来の添加剤と関連した既知の機能を活用してもよい。こうした添加剤としては、例えば少なくとも１つの酸化防止剤、消泡剤、スリップおよび平滑剤、浄化剤、粘度調整剤、接着剤などを挙げることができる。
【００４３】
インクは、場合により、酸化から画像を保護するための酸化防止剤を含有してもよく、インク貯蔵器にて加熱された溶融物として存在する間、酸化からインク構成成分を保護してもよい。好適な酸化防止剤の例としては、Ｎ，Ｎ’−ヘキサメチレンビス（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシヒドロシンナムアミド）（ＩＲＧＡＮＯＸ１０９８、ＢＡＳＦから入手可能）、２，２−ビス（４−（２−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシヒドロシンナモイルオキシ））エトキシフェニル）プロパン（ＴＯＰＡＮＯＬ−２０５、Ｖｅｒｔｕｌｌｕｓから入手可能）、トリス（４−ｔｅｒｔ−ブチル−３−ヒドロキシ−２，６−ジメチルベンジル）イソシアヌレート（Ａｌｄｒｉｃｈ）、２，２’−エチリデンビス（４，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）フルオロホスホナイト（ＥＴＨＡＮＯＸ−３９８、Ａｌｂｅｒｍａｒｌｅ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能）、テトラキス（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４，４’−ビフェニルジホスホナイト（Ａｌｄｒｉｃｈ）、ペンタエリスリトールテトラステアレート（ＴＣＩ  Ａｍｅｒｉｃａ）、トリブチルアンモニウム次亜リン酸塩（Ａｌｄｒｉｃｈ）、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メトキシフェノール（Ａｌｄｒｉｃｈ）、２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−６−（４−メトキシベンジル）フェノール（Ａｌｄｒｉｃｈ）、４−ブロモ−２，６−ジメチルフェノール（Ａｌｄｒｉｃｈ）、４−ブロモ−３，５−ジメチルフェノ−ル（Ａｌｄｒｉｃｈ）、４−ブロモ−２−ニトロフェノール（Ａｌｄｒｉｃｈ）、４−（ジエチルアミノメチル）−２，５−ジメチルフェノール（Ａｌｄｒｉｃｈ）、３−ジメチルアミノフェノール（Ａｌｄｒｉｃｈ）、２−アミノ−４−ｔｅｒｔ−アミルフェノール（Ａｌｄｒｉｃｈ）、２，６−ビス（ヒドロキシメチル）−ｐ−クレゾール（Ａｌｄｒｉｃｈ）、２，２’−メチレンジフェノール（Ａｌｄｒｉｃｈ）、５−（ジエチルアミノ）−２−ニトロソフェノール（Ａｌｄｒｉｃｈ）、２，６−ジクロロ−４−フルオロフェノール（Ａｌｄｒｉｃｈ）、２，６−ジブロモフルオロフェノール（Ａｌｄｒｉｃｈ）、α−トリフルオロ−ｏ−クレゾール（Ａｌｄｒｉｃｈ）、２−ブロモ−４−フルオロフェノール（Ａｌｄｒｉｃｈ）、４−フルオロフェノール（Ａｌｄｒｉｃｈ）、４−クロロフェニル−２−クロロ−１，１，２−トリ−フルオロエチルスルホン（Ａｌｄｒｉｃｈ）、３，４−ジフルオロフェニル酢酸（Ａｄｒｉｃｈ）、３−フルオロフェニル酢酸（Ａｌｄｒｉｃｈ）、３，５−ジフルオロフェニル酢酸（Ａｌｄｒｉｃｈ）、２−フルオロフェニル酢酸（Ａｌｄｒｉｃｈ）、２，５−ビス（トリフルオロメチル）安息香酸（Ａｌｄｒｉｃｈ）、エチル−２−（４−（４−（トリフルオロメチル）フェノキシ）フェノキシ）プロピオネート（Ａｌｄｒｉｃｈ）、テトラキス（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４，４’−ビフェニルジホスホナイト（Ａｌｄｒｉｃｈ）、４−ｔｅｒｔ−アミルフェノール（Ａｌｄｒｉｃｈ）、３−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−４−ヒドロキシフェネチルアルコール（Ａｌｄｒｉｃｈ）、ＮＡＵＧＡＲＤ７６、ＮＡＵＧＡＲＤ４４５、ＮＡＵＧＡＲＤ５１２、およびＮＡＵＧＡＲＤ５２４（Ｃｈｅｍｔｕｒａ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎが製造）など、ならびにこれらの混合物が挙げられる。存在する場合、酸化防止剤は、いずれかの所望のまたは有効な量、例えばインクの約０．２５重量％〜約１０重量％またはインクの約１重量％〜約５重量％でインク中に存在してもよい。
【００４４】
実施形態において、溶媒染料が利用される。本明細書に使用するのに好適な溶媒染料の例としては、本明細書に開示されるインクキャリアとの相溶性のためにスピリットソルブル染料を挙げることができる。好適なスピリット溶媒染料の例としては、Ｎｅｏｚａｐｏｎ  Ｒｅｄ４９２（ＢＡＳＦ）；Ｏｒａｓｏｌ  Ｒｅｄ  Ｇ（Ｐｙｌａｍ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ）；Ｄｉｒｅｃｔ  Ｂｒｉｌｌｉａｎｔ  Ｐｉｎｋ  Ｂ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｃｏｌｏｒｓ）；Ａｉｚｅｎ  Ｓｐｉｌｏｎ  Ｒｅｄ  Ｃ−ＢＨ（Ｈｏｄｏｇａｙａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ）；Ｋａｙａｎｏｌ  Ｒｅｄ３ＢＬ（Ｎｉｐｐｏｎ  Ｋａｙａｋｕ）；Ｓｐｉｒｉｔ  Ｆａｓｔ  Ｙｅｌｌｏｗ３Ｇ；Ａｉｚｅｎ  Ｓｐｉｌｏｎ  Ｙｅｌｌｏｗ  Ｃ−ＧＮＨ（Ｈｏｄｏｇａｙａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ）；Ｃａｒｔａｓｏｌ  Ｂｒｉｌｌｉａｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ４ＧＦ（Ｃｌａｒｉａｎｔ）；Ｐｅｒｇａｓｏｌ  Ｙｅｌｌｏｗ５ＲＡ  ＥＸ（Ｃｌａｓｓｉｃ  Ｄｙｅｓｔｕｆｆｓ）；Ｏｒａｓｏｌ  Ｂｌａｃｋ  ＲＬＩ（ＢＡＳＦ）；Ｏｒａｓｏｌ  ＢｌｕｅＧＮ（Ｐｙｌａｍ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ）；Ｓａｖｉｎｙｌ  Ｂｌａｃｋ  ＲＬＳ（Ｃｌａｒｉａｎｔ）；Ｍｏｒｆａｓｔ  Ｂｌａｃｋ１０１（Ｒｏｈｍ  ａｎｄ  Ｈａａｓ）；Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔ  Ｂｌｕｅ６７０（ＢＡＳＦ）；Ｓａｖｉｎｙｌ  ＢｌｕｅＧＬＳ（Ｓａｎｄｏｚ）；Ｌｕｘｏｌ  Ｆａｓｔ  Ｂｌｕｅ  ＭＢＳＮ（Ｐｙｌａｍ）；Ｓｅｖｒｏｎ  Ｂｌｕｅ５ＧＭＦ（Ｃｌａｓｓｉｃ  Ｄｙｅｓｔｕｆｆｓ）；Ｂａｓａｃｉｄ  Ｂｌｕｅ７５０（ＢＡＳＦ）；Ｋｅｙｐｌａｓｔ  Ｂｌｕｅ（Ｋｅｙｓｔｏｎｅ  Ａｎｉｌｉｎｅ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）；Ｎｅｏｚａｐｏｎ  Ｂｌａｃｋ  Ｘ５１（Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ  Ｂｌａｃｋ、Ｃ．Ｉ．１２１９５）（ＢＡＳＦ）；Ｓｕｄａｎ  Ｂｌｕｅ６７０（Ｃ．Ｉ．６１５５４）（ＢＡＳＦ）；Ｓｕｄａｎ  Ｙｅｌｌｏｗ１４６（Ｃ．Ｉ．１２７００）（ＢＡＳＦ）；Ｓｕｄａｎ  Ｒｅｄ４６２（Ｃ．Ｉ．２６０５０１）（ＢＡＳＦ）、これらの混合物などが挙げられる。
【００４５】
インクベース中の顔料分散液は、分散剤によって安定化されてもよい。また液体ビヒクル中の顔料の分散を可能にするために、場合により分散剤または分散剤の組み合わせを提供してもよい。通常、分散剤は、非極性インクビヒクル中の粒子を安定化するために使用され得る。分散剤は、一般に、分散剤と顔料粒子とをつなぐ第１の官能基、およびインクビヒクルと相溶性である第２の官能基を含む。第１の官能基は、いずれかの好適な様式において、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において、顔料粒子に好適につながるまたは吸着し得る。
【００４６】
故に、分散剤を顔料粒子につなぐ好適な第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、無水物、ウレタン、尿素、アミン、アミド、塩の基、例えば四級アンモニウム塩などのような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つなぎ、分散剤が、例えば、顔料粒子に吸着される、顔料粒子に結合される、または顔料粒子にグラフトされるようにする。同様に、インクビヒクルと相溶性である第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、これは、直鎖または分岐状、飽和または不飽和などであることができる。実施形態に使用されてもよい好適な分散剤の例としては、ＢＹＫ−ＵＶ３５００、ＢＹＫ−ＵＶ３５１０（ＢＹＫ−Ｃｈｅｍｉｅ）；Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ１８、２７、５７、６７Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ；ＺＯＮＹＬ  ＦＳＯ  １００（ＤｕＰｏｎｔ）；ＭＯＤＡＦＬＯＷ２１００（Ｓｏｌｕｔｉａ）；ＦＯＡＭ  ＢＬＡＳＴ２０Ｆ、３０、５５０（Ｌｕｂｒｉｚｏｌ）；ＥＦＫＡ−１１０１、−４０４６、−４０４７、−４３４０、−２０２５、−２０３５、−２０４０、−２０２１、−３６００、−３２３２；ＳＯＬＳＰＥＲＳＥ１３２４０、１６０００、１７０００、１７９４０、１９０００、２８０００、３２５００、３２０００３８５００、３９０００、５４０００（Ｌｕｂｒｉｚｏｌ）、およびこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。個々の分散剤または組み合わせは、場合により、ＳＯＬＳＰＥＲＳＥ５０００、１２０００、２２０００（Ｌｕｂｒｉｚｏｌ）；ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１０８、−１６３、−１６７、１８２（ＢＹＫ−Ｃｈｅｍｉｅ）；およびＫ−ＳＰＥＲＳＥ１３２、ＸＤ−Ａ５０３、ＸＤ−Ａ５０５（Ｋｉｎｇ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ）を含む共力剤と共に使用されてもよい。
【００４７】
分散剤は、いずれかの有効な量、例えばインクの約０．５重量％〜約４０重量％、例えば約５重量％〜約２５重量％、または約８重量％〜約１３重量％の量で、相変化インクに存在してもよい。
【００４８】
実施形態において、溶融状態では、相変化インクのためのインクキャリアは、噴出温度で約１〜約２２ｃｐｓ、または約４〜約１５ｃｐｓ、または約６〜約１２ｃｐｓの粘度を有してもよい。噴出温度は、通常、約１００℃〜約１４０℃の範囲に含まれる。実施形態において、固体インクは、室温にて約＞１０６ｃｐｓの粘度を有する。実施形態において、固体インクは、１０℃／分の速度にてＤＳＣによって測定される場合に、約６５〜約１４０℃、または約７０〜約１４０℃、または約８０〜約１３５℃のＴ溶融、および約４０〜約１４０℃、または約４５〜約１３０℃、約５０〜約１２０℃のＴ結晶を有する。
【００４９】
インク組成物は、いずれかの所望のまたは好適な方法によって調製できる。例えば、インクキャリアの各構成成分は、共に混合されることができ、その後この混合物を少なくともその融点、例えば約６０℃〜約１５０℃、８０℃〜約１４５℃および８５℃〜約１４０℃に加熱する。着色剤は、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添加されてもよい。顔料が選択された着色剤である場合、溶融混合物は、磨砕機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の粉砕に供されることができ、インクキャリア中の顔料の分散に影響を与える。次いで加熱された混合物は、約５秒〜約３０分以上撹拌され、実質的に均質で、均一な溶融物が得られ、続いてインクを周囲温度（通常約２０℃〜約２５℃）まで冷却する。インクは周囲温度にて固体である。特定実施形態において、形成プロセス中、それらの溶融状態におけるインクは、モールドに注がれ、次いで冷却され、固化されてインクスティックを形成する。
【００５０】
インクは、直接印刷インクジェットプロセスのための装置および間接（オフセット）印刷インクジェット用途に利用できる。本明細書に開示される別の実施形態は、本明細書に開示されるインクをインクジェット印刷装置に組み込む工程、インクを溶融する工程、および溶融したインクの液滴を記録基材上の画像様パターンに放出させる工程を含むプロセスを対象とする。直接印刷プロセスはまた、例えばその開示全体が参考として本明細書に組み込まれる米国特許第５，１９５，４３０号明細書に開示されている。本明細書に開示されるさらに別の実施形態は、本明細書に開示されるインクをインクジェット印刷装置に組み込む工程、インクを溶融させる工程、溶融したインクの液滴を中間転写部材上に画像様パターンに放出させる工程および中間転写部材から画像様パターンのインクを最終記録基材に転写する工程を含むプロセスを対象とする。特定実施形態において、中間転写部材を最終記録シートの温度を超える温度で、印刷装置の溶融したインクの温度未満の温度に加熱する。別の特定実施形態において、中間転写部材および最終記録シートの両方を加熱し；この実施形態において、中間転写部材および最終記録シートの両方を印刷装置の溶融インクの温度未満の温度に加熱し；この実施形態において、中間転写部材および最終記録シートの相対温度は、（１）中間転写部材を、最終記録基材の温度を超える温度で、印刷装置の溶融したインクの温度未満の温度に加熱する；（２）最終記録基材を、中間転写部材の温度を超える温度で、印刷装置の溶融したインクの温度未満の温度に加熱する；または（３）中間転写部材および最終記録シートをほぼ同じ温度に加熱することであることができる。オフセットまたは間接印刷プロセスはまた、例えばその開示全体が参考として本明細書に組み込まれる米国特許第５，３８９，９５８号明細書に開示されている。１つの特定実施形態において、印刷装置は、圧電印刷プロセスを利用するが、ここでインクの液滴は、圧電振動素子の振幅によって画像様パターンに放出される。本明細書に開示されたインクはまた、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、ホットメルト熱インクジェット印刷、ホットメルト連続ストリームまたは偏向インクジェット印刷などに利用されることができる。本明細書に開示される相変化インクはまた、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使用できる。
【００５１】
いずれかの好適な基材または記録シートは、コーティングされたまたは普通紙を含むものが利用できる。コーティングされた紙としては、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  ＰａｐｅｒｓＬＵＳＴＲＯＧＬＯＳＳ、特殊紙、例えばＸｅｒｏｘ  ＤＵＲＡＰＡＰＥＲなどが挙げられる。普通紙としては、例えばＸＥＲＯＸ４２００紙、ＸＥＲＯＸ  Ｉｍａｇｅ  Ｓｅｒｉｅｓ紙、Ｃｏｕｒｔｌａｎｄ４０２４ＤＰ紙、罫線入りノート紙、ボンド紙が挙げられる。透明材料、布地、繊維製品、プラスチック、ポリマーフィルム、無機記録媒体、例えば金属および木材も使用されてもよい。
【００５２】
こうした堅牢性インクは、高速での印刷設備と共に使用されてもよい。通常、プロダクションデジタルプレスは、約１００〜５００フィート／分以上を含む速度にて印刷する。これは、印刷紙が積み重ねられている（カット−シート印刷機）または巻かれている（連続フィード印刷機）のいずれかである場合に、迅速な印刷プロセス中に印刷された画像のオフセットを防止するために、紙上に配置されたら非常に迅速に固化できるインクを必要とする。迅速な結晶化は、結晶性−非晶質堅牢性インクの一般的なまたは固有の特性ではない。そのため、すべての結晶性−非晶質インクが、迅速な印刷に向いているわけではない。本発明者らは、特定の非晶質化合物と関連して使用される場合に、迅速に結晶化するので、迅速な印刷が可能である特定の結晶性芳香族ジエステル化合物を見出した。
【００５３】
迅速印刷のための試験インクの好適性を評価するために、結晶性構成成分を含有する相変化インクの結晶化速度を測定するための定量方法を開発した。ＴＲＯＭ（時間分解光学顕微鏡法）は、種々の試験サンプルを比較でき、結果として、迅速な結晶化インクの設計に関して行われた進行をモニターするための有用なツールである。
【００５４】
時間分解光学顕微鏡法（ＴＲＯＭ）は、偏光顕微鏡法（ＰＯＭ）を用いることによって結晶の外観および成長をモニターする。サンプルは、顕微鏡の直交偏光子間に置かれる。結晶性材料は、それらが複屈折であるために視覚可能である。光を通さない、例えばそれらの溶融状態のインクと同様の非晶質材料または液体は、ＰＯＭの下では黒色に見える。故に、ＰＯＭは、結晶性構成成分を見る場合に画像コントラストを可能にし、溶融状態から設定温度に冷却された場合に結晶性−非晶質インクの結晶化動力学を追跡できる。偏光顕微鏡法（ＰＯＭ）は、結晶性構成成分を見る場合に特別な画像コントラストを可能にする。
【００５５】
異なるおよび種々のサンプルを比較できるデータを得るために、実際の印刷プロセスに関連する多くのパラメータを含むことを目的として標準化ＴＲＯＭ実験条件を設定した。
【００５６】
重要設定パラメータは以下を含む：
（ａ）１６〜２５ｍｍ直径および０．２ｍｍ〜０．５ｍｍを含む厚さのガラススライド。
（ｂ）５〜２５ミクロンの範囲に含まれるインクサンプル厚さ
（ｃ）４０℃に設定された冷却温度。
【００５７】
結晶化速度の測定に関して、サンプルは、オフラインホットプレートを介して予測される噴出温度（粘度＝１０〜１２ｃｐｓ）に加熱され、次いで光学顕微鏡と連結させた冷却段階に移される。冷却段階は、熱および液体窒素の制御された供給によって維持される予備設定温度にサーモスタッドで調節する。この実験の準備作業は、インク液滴が実際の印刷プロセスにて噴出される予測ドラム／紙温度（本発明で報告される実験に関しては４０℃）をモデルとする。結晶形成および成長は、カメラで記録される。
【００５８】
ＴＲＯＭプロセスにおける重要な工程を図１に例示するが、非晶質および結晶性構成成分だけを含有する（染料または顔料を含まない）メインラインインクベースを用いる測定プロセスにおいて重要な工程を強調している。ＰＯＭの下で見る場合に、溶融状態および時間ゼロにおいて、結晶性−非晶質インクは、光を通さない場合に黒色に見える。サンプルが結晶化するときに、結晶性領域はより明るく見える。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。
【００５９】
ＴＲＯＭプロセスの重要な測定パラメータの定義を以下に示す：
時間ゼロ（Ｔ＝０ｓ）−溶融サンプルは、顕微鏡の下で冷却段階に置かれる。
Ｔオンセット＝第１の結晶が現れる時間
Ｔ成長＝第１の結晶（Ｔオンセット）から結晶化終了までの結晶成長期間（Ｔ合計）
Ｔ合計＝Ｔオンセット＋Ｔ成長
【００６０】
選択されたインクのための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におけるインク液滴の結晶化時間であることとは同一ではないことが理解されるべきである。実際の印刷デバイス、例えば印刷機において、インクは相当速く固化する。本発明者らは、ＴＲＯＭ方法によって測定される合計結晶化時間と印刷機内のインクの固化時間との間には良好な相関が存在することを決定した。上記で記載される標準化条件において、本発明者らは、インクは、ＴＲＯＭ方法によって測定される１０〜１５秒以内に固化し、通常１００フィート／分以上の速度での迅速な印刷に好適であることを決定した。そのため、本開示の趣旨上、１５秒未満の結晶化速度は、迅速な結晶化であると考えられる。
【００６１】
特定実施形態において、相変化インクは、１５秒未満で結晶化する。
【００６２】
実施例１
結晶性化合物の調製
本開示に従って使用するのに好適なテレフタル酸およびイソフタル酸のジエステルを、表１に示す。これらは、それらの溶融温度（Ｔ溶融）に基づいて選択された。サンプルは、合成または商業的な供給源から購入された。ジシクロヘキシルテレフタレート（Ｔ２）、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルテレフタレート（Ｔ３）、ジベンジルテレフタレート（Ｔ５）、ジシクロヘキシルイソフタレート（Ｉ２）、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルイソフタレート（Ｉ３）、およびジベンジルイソフタレート（Ｉ５）を合成し、他の材料は、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈから購入した。
【表１】
2013227573.tif 000012
【００６３】
ジシクロヘキシルテレフタレート（Ｔ２）の合成
【化１１】
2013227573.tif 000013
滴下漏斗を備えた１Ｌのフラスコに、シクロヘキサノール（６２．２ｇ，６２１ｍｍｏｌ）およびジクロロメタン（２００ｍＬ）を添加し、無色溶液を得た。ピリジン（５２．６ｍｌ，６５０ｍｍｏｌ）を添加し、フラスコを氷浴で冷却した。ジクロロメタン（１２０ｍＬ）中のテレフタロイルジクロライド（６０．０ｇ，２９６ｍｍｏｌ）を混合物に６０分かけて徐々に添加し、漏斗をジクロロメタン（１０ｍＬ）ですすいだ。添加後、反応混合物を３時間還流し、室温に冷却した。反応混合物を、２００ｍＬの１ＭのＨＣｌａｑ．（１回）、ＮａＨＣＯ３ａｑ．（２回）、および水（２回）で洗浄した。有機層をＭｇＳＯ４で乾燥した。ろ過後、溶媒を除去し、得られた結晶を１５０ｍＬのメタノールから再結晶化した（８３．８ｇ、収率：８６％）。サンプルを１Ｈ  ＮＭＲ分光法によって特徴付けた。
【００６４】
ジ−ｔｅｒｔ−ブチルテレフタレート（Ｔ３）の合成
【化１２】
2013227573.tif 000014
【００６５】
５００ｍＬのフラスコに、テレフタロイルジクロライド（２５．００ｇ，１２３ｍｍｏｌ）およびｔｅｒｔ−ブタノール（９５ｍｌ，９９８ｍｍｏｌ）を添加して、懸濁液を得た。ピリジン（２０．４５ｍｌ，２５３ｍｍｏｌ）を添加し、反応混合物を７０℃で撹拌した。２時間後、反応混合物を室温に冷却した。固体ケークを水に注ぎ、次いでろ過し、水ですすいだ。固体をエーテル中に溶解させ、ＮａＨＣＯ３ａｑ．（１回）、および水（１回）で洗浄した。有機層の溶媒を真空下で除去し、得られた結晶を１２０ｍＬのＥｔＯＨ／水（７５／２５）から再結晶させた（２６．３ｇ，収率：７７％）。サンプルを１Ｈ  ＮＭＲ分光法によって特徴付けた。
【００６６】
結晶化温度（Ｔ結晶）を、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）によって測定した。図２は、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルテレフタレート（Ｔ３）のＤＳＣデータを示す。一部の材料は、所望の温度範囲において非常にシャープな転移を示し（すなわち６０℃＜Ｔ＜１３０℃）（表１）、インクの相変化材料のための有望な特性を示していた。
【００６７】
誘導体のうち、化合物Ｔ３、Ｔ８、およびＩ４は、所望の熱的特性を示した。しかし、化合物Ｔ８を非晶質材料と混和性ではなかった。化合物Ｉ４は混和性であったが、非晶質とブレンドした場合に結晶化しなかった。化合物Ｔ３は、この検査に基づいて最も有望な材料である。Ｔ３のＴ溶融とＴ結晶の間の相対的に狭いギャップは迅速な相変化につながり、この材料を、インクの結晶性構成成分について特に良好な選択肢にする。
【００６８】
実施例２
インクベースの調製
トリ−ＤＬ−メンチルシトレート（ＴＭＣ）は、インクベース配合物の非晶質化合物のために選択した。ＴＭＣは、全体を参考として組み込む、Ｍｏｒｉｍｉｔｓｕ  ｅｔ  ａｌ．に対する米国特許出願整理番号１３／０９５，７９５（発明の名称「非晶質クエン酸エステルを含む相変化インク組成物」）（代理人整理番号２０１００８６８−３８８９８２）に記載されるように合成した。化合物Ｔ３（結晶性化合物）およびＴＭＣ（非晶質化合物）は、１３０℃にて溶融状態で撹拌し、次いで冷却してインクベースサンプルを得た。インクベースサンプルの結晶性／非晶質比は、重量％で７０／３０であった。２グラムのインクベースは、１．４グラムの化合物Ｔ３および０．６グラムのＴＭＣから配合した。結晶性および非晶質材料は、この混合比で非常に混和性であった。
【００６９】
インクベース特性
図３は、化合物Ｔ３およびＴＭＣを含有するインクベースサンプルのＤＳＣデータを示す。Ｔ溶融およびＴ結晶の両方は、化合物Ｔ３単独の場合よりも低温にシフトした。さらに、インクベースサンプルは、非晶質材料と混合された場合であっても、相対的にシャープな相転移を示し続けた。図４は、同じインクベースサンプルのレオロジーデータを示す。インクベースは、約６５℃にて＞１０６ｃｐｓへの相転移を示した。相転移温度は、異なる化合物を選択し、結晶性／非晶質比を変更することによって、所望の温度範囲内（６５℃＜Ｔ＜１３０℃）に調節可能である。さらに、約１３０℃（噴出温度）での粘度は、約６ｃｐｓであったが、結晶性／非晶質比を変更することによって調節可能である。
【００７０】
実施例３
結晶化速度
結晶化速度は、インクが印刷後に達し得る速度を決定するので、プロダクション印刷用途のために重要なインク特性の１つである。この特性は、染料を含まないもの（インクベース、サンプル１）および３重量％の染料を含むもの（サンプル２）について検査された。インク配合物は、ＴＲＯＭ（時間分解光学顕微鏡法）実験によって得られた結晶化速度データと共に、表２に示される。結晶化速度は、染料を含まない場合（インクベース）および染料が存在する場合の両方において非常に迅速であった。
【表２】
2013227573.tif 000015
【００７１】
実施例４
堅牢性性能
調製されたインクベースの配合比に、３重量％のシアン染料（Ｃｉｂａ  Ｏｒａｓｏｌ  Ｂｌｕｅ  ＧＮとして市販）を添加したが、それは、インク中で良好な溶解性を示した（インク配合物：結晶性／非晶質／染料＝６７．９／２９．１／３（重量％）＝２．７２／１．１６／０．１２（ｇ））。次いでインクを、Ｋ−印刷プルーファー（ＲＫ  Ｐｒｉｎｔ  Ｃｏａｔ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ  Ｌｔｄ．，Ｌｉｔｌｉｎｇｔｏｎ，Ｒｏｙｓｔｏｎ，Ｈｅｒｉｓ，ＳＧ８０ＯＺ，Ｕ．Ｋ．が製造）による、コーティングされた紙のＸｅｒｏｘ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｌｏｒ  Ｅｌｉｔｅ  Ｇｌｏｓｓ，１２０ｇｓｍ（ＤＣＥＧ）でのＫ−プルーフプリント試験検査に使用した。垂直から約１５°の角度にて湾曲した先端を有するスクラッチ／ゴージフィンガーを、５２８ｇの重りを適用し、約１３ｍｍ／ｓの速度で画像にわたって引き寄せた場合に、インクは画像から明確には取り除かれなかった。スクラッチ／ゴージ先端は、約１２ｍｍの曲率半径を有する旋盤円形ノーズ切削ビットに類似する。
【図２】
2013227573.tif 000019
【図３】
2013227573.tif 000020
【図４】
2013227573.tif 000021
【図１】
2013227573.tif 000022