CN101550298A - 含有费-托蜡的相变油墨 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种相变油墨,该相变油墨含有:(a)一种炭黑颜料,(b)一种二-氨基甲酸酯,和(c)一种相变油墨载体,所述载体含有(i)一种支链三酰胺和(ii)一种具有约300至约800的平均峰值分子量和约1.001至约3的多分散性的费-托蜡。
Description
相关申请的相互参引
以发明人Caroline M.Turek、Raymond W.Wong、Adela Goredema和Christopher A.Wagner的名义于2006年10月26日提交的序列号为No.11/553,260、题目为“Phase Change Inks”的同样待审的美国申请——该申请的公开内容通过引用全部纳入本文——公开了含有油墨载体、至少一种着色剂、至少一种三酰胺和至少一种二-氨基甲酸酯的相变油墨。所述至少一种三酰胺和至少一种二-氨基甲酸酯有助于着色剂在非极性油墨载体中的分散,所述着色剂例如颜料如炭黑。还公开了制备所述相变油墨的方法。
技术领域
本发明公开了热熔或相变油墨及其使用方法。更具体而言,本发明公开了特别适于在具有低能量需求的相变喷墨打印过程中使用的热熔或相变油墨。一个实施方案涉及一种含有以下物质的相变油墨:(a)一种炭黑颜料,(b)一种二-氨基甲酸酯,和(c)一种相变油墨载体,所述载体含有(i)一种支链三酰胺,和(ii)一种具有约300至约800的平均峰值分子量和约1.001至约3的多分散性的费-托蜡。本文还公开了一种方法,该方法包括(1)将一种相变油墨装入喷墨打印设备中,所述相变油墨含有(a)一种炭黑颜料,(b)一种二-氨基甲酸酯,和(c)一种相变油墨载体,所述载体含有(i)一种支链三酰胺和(ii)一种具有约300至约800的平均峰值分子量和约1.001至约3的多分散性的费-托蜡;(2)熔化该油墨;和(3)将熔化的油墨滴在基质上喷射成影像图案。
背景技术
一般而言,相变油墨(有时称为“热熔油墨”)在环境温度下为固相,但在喷墨打印装置中升高的运行温度下以液相存在。在喷墨机运行温度下,液态墨滴从打印装置中喷射出,并且当墨滴直接地或通过一种媒介物——经加热的转移带或鼓——接触记录基质的表面时,它们迅速固化从而形成预定的固化墨滴图样。相变油墨还被用于其他印刷技术中,例如在美国专利5,496,879和德国专利公开文本DE 4205636AL及DE 4205713AL中公开的凹版印刷,所述每篇专利的公开内容通过引用全部纳入本文。
相变油墨之所以为喷墨打印机所需要,是因为它们在运送、长期贮存等过程中在室温下保持固相。此外,大大消除了由于液态油墨喷射的油墨蒸发导致的有关喷口堵塞的问题,从而改进了喷墨打印的可靠性。此外,在相变喷墨打印机中——其中墨滴被直接施用到最终的记录基质上(例如纸、透明材料等),墨滴在与基质接触时立即固化,从而防止了油墨沿打印介质的移动并改进了圆点的品质。
适宜用作相变油墨载体组合物的组合物为已知。公开这类材料的文献的一些代表性的实例包括美国专利3,653,932、美国专利4,390,369、美国专利4,484,948、美国专利4,684,956、美国专利4,851,045、美国专利4,889,560、美国专利5,006,170、美国专利5,151,120、美国专利5,372,852、美国专利5,496,879、欧洲专利公开文本0187352、欧洲专利公开文本0206286、德国专利公开文本DE 4205636AL、德国专利公开文本DE 4205713AL,以及PCT专利申请WO 94/04619,所述每篇专利的公开内容通过引用全部纳入本文。适宜的载体材料可以包括石蜡、微晶蜡、聚乙烯蜡、酯蜡、脂肪酸及其他蜡质材料、含脂肪酰胺的材料、磺酰胺材料、由不同天然来源制成的树脂材料(例如浮油松香和松香酯),及许多合成树脂、低聚物、聚合物和共聚物。
许多相变油墨显示出容易在喷墨打印装置的打印头中渗漏的倾向。渗漏指的是油墨从喷墨打印头的喷口中不受控制地流到打印头的表面,如在清洗循环过程中沿刮刀(wiper blade)穿过喷口或喷墨头通过的路径所发生的一样。渗漏所致的一些后果包括过量的油墨清洗体积、喷嘴中颜色的混合导致在随后的打印中较差的颜色重现性、以及潜在的喷射可靠性/稳固性问题。
特别是在颜料基油墨中,例如具有炭黑粒子的那些油墨中,可以观察到渗漏现象。一些困难在于如何将颜料有效分散到通常的相变油墨载体中。例如,油墨载体中的非极性组分可能会影响颜料在油墨中的稳定性。可使用分散剂来使非极性油墨载体中的颜料粒子稳定,但一些分散剂虽然有助于稳定,但它们不解决渗漏问题。
美国专利6,860,930(Wu等人)公开了一种含有以下物质的相变油墨组合物:(a)一种着色剂和(b)一种含有聚酰胺的载体,其中载体中的聚酰胺组分包括至少约10重量%的支链三酰胺,所述专利的公开内容通过引用全部纳入本文。
美国专利公开文本2005/0130054(Yuan等人)公开了用于相变/热熔喷墨打印或热力转移打印应用中的蜡基油墨,所述专利的公开内容通过引用全部纳入本文。还公开了静电记录打印应用中的调色剂所使用的蜡。两种材料均使用具有狭窄熔化范围的蜡来制备。蜡的狭窄的熔化范围可减少打印中的能量需求。蜡的使用还可促进高速打印所需的释放并且尤其是促进蜡基油墨应用中的快速干燥。
美国专利6,001,904(Matzinger等人)——所述专利的公开内容通过引用全部纳入本文——公开了在相变(热熔)喷墨记录装置中使用的相变(热熔)油墨组合物,在所述装置中通过在高于环境温度(20℃)的温度下热熔所述油墨进行记录从而提供具有高品质图像、耐划伤性、耐磨擦性、低温贮存稳定性和灵活性、耐偏移及抗起毛性、粘性及其他所需特性的印刷品,所述油墨组合物含有:(a)约0.1%至约30%的一种或多种着色剂;和(b)约0.1至约99.9%的一种或多种可逆交联的聚合物。该油墨组合物中还可包括除以上所列组分之外的其他组分用以实现特定的打印机、基质或最终用途的需求。此外,该发明还包括制备可逆交联的聚合物的方法及其在上述油墨中的用途。
美国专利7,311,768(Wu等人)公开了一种含有以下物质的相变油墨:(a)一种着色剂和(b)一种相变油墨载体,所述载体含有:(i)一种酰胺和(ii)一种具有约300至约800的平均峰值分子量和约1.001至约3的多分散性的费-托蜡,所述专利的公开内容通过引用全部纳入本文。还公开了一种方法,包括:(1)将一种相变油墨装入喷墨打印装置中,所述相变油墨含有(a)一种着色剂和(b)一种相变油墨载体,所述载体含有(i)一种酰胺和(ii)一种具有约300至约800的平均峰值分子量和约1.001至约3的多分散性的费-托蜡;(2)使油墨熔化;和(3)将熔化的油墨滴喷射到基质上成影像图案。
美国专利6,858,070(Wong等人)公开了一种油墨组合物,该油墨组合物含有(a)一种含有单酰胺、四酰胺,或它们的混合物的油墨载体;(b)一种聚亚烷基丁二酰亚胺;和(c)颜料粒子,所述专利的公开内容通过引用全部纳入本文。还公开了一种油墨组合物,含有(a)一种油墨载体,(b)一种聚亚烷基丁二酰亚胺,和(c)颜料粒子,所述油墨具有大于1×10-8西门子/厘米的电导率。还公开了一种油墨组合,其含有(1)第一种油墨,该油墨含有(a)一种油墨载体,(b)一种聚亚烷基丁二酰亚胺和(c)颜料粒子,和(2)第二种油墨,该油墨含有一种染料着色剂和第二种油墨载体,其中第一种油墨载体含有的组分与第二种载体基本相同。
美国专利6,878,198(Drappel等人)——所述专利的公开内容通过引用全部纳入本文——公开了相变油墨组合物,其含有(a)一种含有单酰胺和四酰胺的油墨载体,和(b)表面具有含氧官能团的颜料粒子。还公开了制备相变油墨的方法,包括(a)在约25℃使固态的四酰胺熔化;(b)将熔化的四酰胺与表面具有含氧官能团的颜料粒子混合;(c)将该颜料和四酰胺的混合物在至少约100℃的温度且不大于约200℃的温度保持足够的时间以使熔化的四酰胺湿润颜料粒子的表面;(d)熔化的四酰胺湿润颜料粒子的表面之后,向该混合物中添加一种单酰胺;(e)添加单酰胺之后,将得到的混合物进行高剪切混合;和(f)将该混合物进行高剪切混合之后,任选地向该混合物中添加另外的油墨成分。
美国专利7,186,762(Wong等人)——所述专利的公开内容通过引用全部纳入本文——公开了一种制备相变油墨组合物的方法,该相变油墨组合物含有(a)一种相变油墨载体,所述载体含有至少一种非极性组分和至少一种极性组分,和(b)颜料粒子;所述方法包括(1)选择至少一种极性载体组分为颜料粒子分散剂;(2)将颜料粒子与所述分散剂混合;(3)在等于或高于约分散剂的峰值结晶温度并低于约该分散剂的峰值熔化温度的温度,将所述颜料粒子与分散剂的混合物在挤出机中进行挤塑,从而形成颜料分散体;(4)将颜料分散体挤塑之后,向该颜料分散体中添加任意其余的极性组分和非极性组分;和(5)将得到的颜料分散体、极性组分和非极性组分的混合物进行高剪切混合从而形成油墨。
美国专利5,053,079(Haxell等人)——所述专利的公开内容通过引用全部纳入本文——公开了一种分散的着色热熔油墨,该油墨含有一种热塑性载体、一种有色颜料和一种用以抑制油墨熔化时颜料的沉降或凝聚的分散剂,该分散剂含有一种为载体重量的2-100重量%的异氰酸酯改性微晶蜡或褐煤蜡。优选市售的异氰酸酯改性微晶蜡Petrolite WB17。
虽然已知组合物和方法对它们的预期目的来说是适宜的,但是仍然需要对相变油墨组合物进行改进。此外,还需要可在约125℃以下的温度喷射的相变油墨。此外,还需要可以降低的能量需求喷射的相变油墨。另外,还需要可以较不昂贵的打印头喷射的相变油墨。还需要能够改进油墨热稳定性的相变油墨,其表现为在打印机中加热时随着时间的推移显示出颜色稳定性。此外,需要能够改进打印机可靠性的相变油墨。此外,需要能够加快从待机模式恢复的时间的相变油墨。此外,需要能够以“瞬间启动(instant-on)”模式打印的相变油墨。还需要能够在低打印温度下具有适当的粘度值的相变油墨。此外,需要能够具有上述优点并且还显示出良好的打印特性例如固定(transfixing)性能(包括抖动及深色填充遗失(solid fill dropout)性能)、合格的喷射丢失率、折叠及褶皱性能、光泽、颜色强度、待机模式之后的恢复等的相变油墨。此外,需要能够产生具有改进的硬度的图像的相变油墨。此外,需要能够产生具有改进的光泽的图像的相变油墨。还需要具有减少的渗出(sweating)现象的相变油墨;渗出是一些油墨成分迁移到打印机内部固态油墨棒的表面并聚集在该油墨棒上的问题;粘性“渗出物”逐渐排至底部并可导致油墨棒难于在打印机的油墨负载槽中滑动。此外,需要在纸质基质上打印时所产生的图像具有减少的透印现象的相变油墨。此外,需要显示出减少的打印头堵塞现象同时具有前述所有优点的相变油墨。此外,需要能够降低相变喷墨打印头的待机温度而不会导致打印头堵塞的相变油墨。还需要具有适当的低冻结点的相变油墨。此外,需要相变油墨当中间转移部件处于适当的高温下时其能从中间转移部件有效转移到最终记录基质上并具有较少的像点留在中间转移部件上,所述适当的高温使转移部件能够有效冷却并避免自动打印机由于油墨对中间转移部件的加热而停机,同时使所述油墨能够在适当的低温下进行喷射。此外,需要当仍然较热的印刷品经过打印机中的导轨时,相变油墨显示出理想的高污迹温度(smudge temperature),从而减少油墨沿着这些导轨进行累积,这种累积稍后可能被转移到空白纸上。此外,需要能具有以上优点并且还可以适当的低成本进行制备的相变油墨。还需要具有适当的高的粘结失效温度(cohesive failure temperature)的相变油墨。此外,还需要相变油墨在纸质基质的背面显示出较少的打印图像的透印,特别是在相对较高的温度下进行老化时。此外,需要具有较少的打印头渗漏现象的相变油墨。
发明内容
本文公开了一种相变油墨,该相变油墨含有(a)一种炭黑颜料,(b)一种二-氨基甲酸酯,和(c)一种相变油墨载体,所述载体含有(i)一种支链三酰胺和(ii)一种具有约300至约800的平均峰值分子量和约1.001至约3的多分散性的费-托蜡。本文还公开了一种方法,该方法包括(1)将一种相变油墨装入喷墨打印装置中,所述相变油墨含有(a)一种炭黑颜料,(b)一种二-氨基甲酸酯,和(c)一种相变油墨载体,所述载体含有(i)一种支链三酰胺和(ii)一种具有约300至约800的平均峰值分子量和约1.001至约3的多分散性的费-托蜡;(2)使油墨熔化;和(3)将熔化的油墨滴喷射到基质上形成影像图案。
附图说明
附图为不同平均峰值分子量值的聚乙烯蜡和费-托蜡的高温凝胶渗透色谱(也称尺寸排阻色谱(SEC))曲线的再现,“y”轴表示样品中具有不同分子量的分子的相对数量,“x”轴表示保留时间。
具体实施方式
本文公开的相变油墨含有一种载体,该载体含有费-托蜡。费-托蜡可由通过使蒸气穿过热煤而获得的氢和一氧化碳的混合物来制备。该合成可使用金属催化剂在较高的温度和压力下进行。费-托蜡是合成烃,与天然烃形成对比。它们同通过乙烯(CH2=CH2)聚合制备的聚乙烯蜡的不同之处在于,聚乙烯蜡倾向于为完全线形的,而费-托蜡倾向于其中具有一定程度的支化。由于该支化,同完全线形的聚乙烯蜡相比,费-托蜡倾向于具有稍低的结晶度和稍低的硬度。
通过高温凝胶渗透色谱法测得,本文公开的油墨中所含的费-托蜡的平均峰值分子量在一个实施方案中为至少约300、在另一个实施方案中为至少约375、在又一个实施方案中为至少约400,并且在一个实施方案中为不高于约800、在另一个实施方案中不高于约750、在又一个实施方案中为不高于约700,但是所述平均峰值分子量也可在这些范围之外。
费-托蜡的多分散性(通过重均分子量除以数均分子量确定)在一个实施方案中为至少约1.001、在另一个实施方案中为至少约1.005、在又一个实施方案中为至少约1.010,并且在一个实施方案中为不高于约3、在另一个实施方案中为不高于约2.5,在又一个实施方案中为不高于约2,但是所述多分散性也可在这些范围之外。
费-托蜡的峰值熔点(通过示差扫描量热法DSC测得)在一个实施方案中为至少约50℃、在另一个实施方案中为至少约55℃、在又一个实施方案中为至少约60℃,并且在一个实施方案中为不高于约105℃、在另一个实施方案中为不高于约100℃、在又一个实施方案中为不高于约95℃,但是所述峰值熔点也可在这些范围之外。
费-托蜡的初始熔点(通过示差扫描量热法DSC测得)在一个实施方案中为至少约40℃、在另一个实施方案中为至少约45℃、在又一个实施方案中为至少约50℃,并且在一个实施方案中为不高于约105℃、在另一个实施方案中为不高于约100℃、在又一个实施方案中为不高于约95℃,但是所述初始熔点也可在这些范围之外。
费-托蜡的熔程——按ASTM D3418-03被定义为结束熔点和初始熔点之间的差值——在一个实施方案中为至少约5℃、在另一个实施方案中为至少约8℃、在又一个实施方案中为至少约10℃,并且在一个实施方案中为不多于约40℃、在另一个实施方案中为不多于约30℃、在又一个实施方案中为不多于约25℃,但是所述熔程也可在这些范围之外。
费-托蜡的冻结点(通过示差扫描量热法DSC测得)在一个实施方案中为至少约40℃、在另一个实施方案中为至少约50℃、在又一个实施方案中为至少约55℃,并且在一个实施方案中为不高于约90℃、在另一个实施方案中为不高于约88℃、在又一个实施方案中为不高于约85℃,但是所述冻结点也可在这些范围之外。
费-托蜡在约110℃时的粘度在一个实施方案中为至少约2厘泊、在另一个实施方案中为至少约3厘泊、在又一个实施方案中为至少约4厘泊,并且在一个实施方案中为不大于约11厘泊、在另一个实施方案中为不大于约10厘泊、在又一个实施方案中为不大于约9厘泊,但是所述粘度也可在这些范围之外。
“平均峰值分子量”意指费-托蜡——该蜡含有式-(CH2)n-分子的混合物,式中n为代表重复单元-CH2-的数目的整数——所具有的分子分布为分子相对数量相对于保留时间或分子量的曲线显示为铃状曲线,其中铃状曲线的峰值代表平均峰值分子量。相反,具有不同平均峰值分子量值的聚乙烯蜡,虽然可能含有数值“n”上有所重叠的材料,但是具有不同的特性。
图中所示为通过高温凝胶渗透色谱法采用折光率检测、1,2,4-三氯苯流动相和两个3μm Mixed-E聚合物分离柱的Polymer Labs 220HT体系对一些聚乙烯蜡和一些费-托蜡的分子量的测量结果。将整个体系和试样溶液在注入之前加热到140℃。分子量使用标定用聚乙烯标准物来表征。一种材料(PE500)为商购于Baker Petrolite,Tulsa,OK的聚乙烯蜡500(PE 500)。还测量了商购于Baker Petrolite,Tulsa,OK的聚乙烯蜡655(PE655)。还测量了商购于Baker Petrolite,Tulsa,OK的分子量为约655的聚乙烯蜡(PE 655)。还测量了(PE-A)获自Baker Petrolite,Tulsa,OK的、类似于500但已通过蒸馏除去10%最低分子量馏分的聚乙烯蜡。所述蒸馏可按例如美国专利公开文本2005/0130054中所述进行,所述专利的公开内容通过引用全部纳入本文。还测量了(PE-B)获自Baker Petrolite,Tulsa,OK、类似于500但已通过蒸馏除去15%最低分子量馏分的聚乙烯蜡。还测量了(PE-C)获自Baker Petrolite,Tulsa,OK、类似于500但已通过蒸馏除去15%最低分子量馏分和15%最高分子量馏分的聚乙烯蜡。还测量了(FT-A)商购于Sasol Wax Americas,Inc.,Shelton,CT的费-托蜡C77,所述蜡已通过蒸馏进行了分馏。还测量了(FT-B)商购于Sasol Wax Americas,Inc.的费-托蜡C80,所述蜡已通过蒸馏进行了分馏。还测量了(FT-C)获自Sasol WaxAmericas,Inc.的费-托蜡,所述蜡类似于C80但已通过蒸馏除去9%最低分子量馏分。还测量了(FT-D)获自Sasol Wax Americas,Inc.的费-托蜡,所述蜡类似于C80但已通过蒸馏除去20%最低分子量馏分。还测量了(FT-E)获自Sasol Wax Americas,Inc.的费-托蜡,所述蜡类似于C80但已通过蒸馏除去30%最低分子量馏分。
保留时间(秒) | PE500 | PE655 | PE-A | PE-B | PE-C | FT-A | FT-B | FT-C | FT-D | FT-E |
750 | 0.1 | -0.7 | -1.4 | -1.8 | -0.9 | -0.4 | -0.8 | -0.7 | -0.1 | -1.1 |
755 | 0.2 | -0.6 | -1.4 | -1.8 | -0.9 | -0.4 | -0.8 | -0.7 | -0.1 | -1.1 |
760 | 0.2 | -0.4 | -1.4 | -1.8 | -0.9 | -0.4 | -0.8 | -0.7 | -0.1 | -1.1 |
765 | 0.2 | -0.1 | -1.4 | -1.8 | -0.9 | -0.4 | -0.7 | -0.7 | -0.1 | -1.0 |
770 | 0.3 | 0.1 | -1.3 | -1.7 | -0.9 | -0.4 | -0.6 | -0.7 | -0.1 | -1.0 |
775 | 0.3 | 0.6 | -1.3 | -1.6 | -0.9 | -0.4 | -0.6 | -0.7 | -0.1 | -1.0 |
780 | 0.4 | 1.2 | -1.2 | -1.4 | -0.9 | -0.4 | -0.5 | -0.7 | 0.0 | -1.0 |
785 | 0.6 | 2.1 | -1.2 | -1.2 | -0.9 | -0.4 | -0.5 | -0.7 | 0.0 | -1.0 |
790 | 0.8 | 3.6 | -1.0 | -1.0 | -0.9 | -0.4 | -0.4 | -0.7 | 0.0 | -1.0 |
795 | 1.0 | 6.0 | -0.8 | -0.6 | -1.0 | -0.4 | -0.3 | -0.6 | 0.0 | -1.0 |
800 | 1.3 | 9.7 | -0.5 | -0.1 | -1.0 | -0.4 | -0.3 | -0.6 | 0.1 | -1.0 |
805 | 1.8 | 14.8 | 0.0 | 0.6 | -1.0 | -0.4 | -0.2 | -0.6 | 0.1 | -0.9 |
810 | 2.3 | 21.8 | 0.6 | 1.5 | -1.0 | -0.4 | -0.1 | -0.5 | 0.2 | -0.8 |
815 | 3.2 | 30.6 | 1.7 | 2.8 | -1.0 | -0.4 | 0.1 | -0.4 | 0.3 | -0.7 |
820 | 4.5 | 41.1 | 3.2 | 4.8 | -1.0 | -0.4 | 0.2 | -0.2 | 0.6 | -0.4 |
825 | 6.3 | 52.6 | 5.6 | 7.5 | -0.9 | -0.4 | 0.5 | 0.2 | 1.0 | 0.0 |
830 | 8.9 | 64.5 | 8.9 | 11.4 | -0.9 | -0.4 | 0.8 | 0.8 | 1.7 | 0.8 |
835 | 12.6 | 75.9 | 13.5 | 16.5 | -0.7 | -0.4 | 1.4 | 2.1 | 3.1 | 2.3 |
840 | 17.6 | 85.8 | 19.6 | 23.1 | -0.3 | -0.3 | 2.5 | 4.4 | 5.6 | 5.0 |
845 | 24.1 | 93.5 | 27.1 | 30.9 | 0.6 | -0.3 | 4.4 | 8.3 | 9.8 | 9.6 |
850 | 32.0 | 98.3 | 35.9 | 40.0 | 2.8 | -0.2 | 7.6 | 14.6 | 16.5 | 16.8 |
855 | 41.3 | 100.0 | 45.9 | 50.0 | 7.0 | 0.1 | 12.6 | 23.9 | 26.7 | 27.6 |
860 | 51.4 | 98.6 | 56.5 | 60.4 | 14.4 | 0.4 | 20.0 | 36.9 | 40.5 | 42.3 |
865 | 61.9 | 94.3 | 67.2 | 70.6 | 26.0 | 1.2 | 30.0 | 52.9 | 57.3 | 59.9 |
870 | 72.2 | 87.8 | 77.3 | 80.1 | 41.3 | 2.6 | 42.3 | 70.2 | 75.1 | 77.9 |
875 | 81.7 | 79.7 | 86.2 | 88.2 | 58.7 | 5.2 | 56.2 | 86.0 | 90.2 | 92.4 |
880 | 89.6 | 70.6 | 93.2 | 94.4 | 75.3 | 10.1 | 70.1 | 96.7 | 98.9 | 99.6 |
881 | 90.9 | 68.8 | 94.3 | 95.4 | 78.2 | 11.5 | 72.8 | 98.0 | 99.6 | 100.0 |
882 | 92.2 | 66.9 | 95.3 | 96.3 | 81.0 | 13.0 | 75.5 | 99.0 | 100.0 | 99.9 |
884 | 94.5 | 63.1 | 97.1 | 97.8 | 86.1 | 16.4 | 80.6 | 100.0 | 99.5 | 98.7 |
885 | 95.5 | 61.2 | 97.9 | 98.4 | 88.4 | 18.4 | 83.1 | 99.9 | 98.8 | 97.6 |
890 | 99.0 | 52.0 | 99.9 | 99.9 | 96.6 | 31.1 | 93.6 | 94.9 | 89.9 | 87.2 |
891 | 99.4 | 50.3 | 100.0 | 100.0 | 97.7 | 34.2 | 95.3 | 93.0 | 87.2 | 84.4 |
895 | 100.0 | 43.4 | 99.1 | 99.0 | 99.9 | 48.5 | 99.6 | 82.5 | 74.4 | 71.3 |
896.5 | 99.8 | 41.0 | 98.4 | 98.3 | 100.0 | 54.5 | 100.0 | 77.7 | 69.0 | 65.9 |
900 | 98.6 | 35.7 | 95.4 | 95.9 | 98.5 | 69.3 | 97.3 | 64.9 | 55.9 | 53.1 |
905 | 95.0 | 28.7 | 89.0 | 90.4 | 93.4 | 89.5 | 84.0 | 45.3 | 37.6 | 35.5 |
910 | 89.7 | 22.8 | 79.8 | 82.6 | 84.9 | 99.9 | 62.9 | 27.3 | 22.2 | 20.8 |
910.5 | 89.1 | 22.2 | 78.8 | 81.8 | 83.9 | 100.0 | 60.7 | 25.7 | 20.9 | 19.5 |
915 | 82.8 | 17.9 | 67.9 | 73.6 | 73.2 | 90.7 | 42.5 | 13.9 | 11.5 | 10.4 |
920 | 75.0 | 13.9 | 54.8 | 63.6 | 60.1 | 64.8 | 28.1 | 6.0 | 5.3 | 4.3 |
925 | 67.4 | 10.5 | 41.2 | 51.9 | 46.3 | 38.8 | 19.4 | 2.4 | 2.5 | 1.5 |
930 | 58.8 | 8.0 | 28.0 | 41.8 | 32.7 | 21.8 | 13.9 | 0.9 | 1.4 | 0.4 |
935 | 51.2 | 5.7 | 17.8 | 30.7 | 22.0 | 12.1 | 9.5 | 0.4 | 1.0 | 0.0 |
940 | 43.9 | 4.3 | 9.7 | 22.3 | 13.2 | 6.5 | 5.6 | 0.1 | 0.8 | -0.2 |
945 | 36.7 | 2.9 | 4.9 | 14.5 | 7.7 | 3.3 | 2.7 | -0.1 | 0.7 | -0.4 |
950 | 31.3 | 2.0 | 1.8 | 9.2 | 3.9 | 1.5 | 1.1 | -0.2 | 0.6 | -0.5 |
955 | 25.2 | 1.2 | 0.3 | 4.9 | 2.0 | 0.6 | 0.3 | -0.3 | 0.5 | -0.5 |
960 | 21.4 | 0.8 | -0.6 | 2.6 | 0.7 | 0.1 | -0.1 | -0.4 | 0.5 | -0.6 |
965 | 16.9 | 0.2 | -1.0 | 0.5 | 0.1 | -0.1 | -0.3 | -0.4 | 0.4 | -0.7 |
970 | 13.5 | 0.1 | -1.3 | -0.2 | -0.4 | -0.2 | -0.3 | -0.5 | 0.4 | -0.7 |
975 | 11.4 | -0.3 | -1.4 | -1.1 | -0.6 | -0.2 | -0.3 | -0.6 | 0.3 | -0.8 |
980 | 7.4 | -0.4 | -1.5 | -1.4 | -0.8 | -0.2 | -0.3 | -0.6 | 0.2 | -0.8 |
985 | 6.8 | -0.6 | -1.5 | -1.7 | -0.9 | -0.3 | -0.3 | -0.7 | 0.2 | -0.9 |
990 | 4.4 | -0.8 | -1.6 | -1.9 | -1.0 | -0.3 | -0.4 | -0.7 | 0.2 | -0.9 |
995 | 2.9 | -0.7 | -1.6 | -1.9 | -1.0 | -0.3 | -0.6 | -0.8 | 0.1 | -1.0 |
1000 | 2.6 | -0.9 | -1.6 | -2.0 | -1.0 | -0.3 | -0.8 | -0.8 | 0.1 | -1.0 |
1005 | 1.5 | -0.9 | -1.6 | -2.1 | -1.1 | -0.3 | -0.9 | -0.8 | 0.1 | -1.1 |
1010 | 0.9 | -0.9 | -1.7 | -2.0 | -1.1 | -0.4 | -1.0 | -0.9 | 0.1 | -1.1 |
1015 | 0.9 | -0.9 | -1.7 | -2.1 | -1.1 | -0.4 | -1.0 | -0.9 | 0.1 | -1.1 |
1020 | 0.6 | -1.1 | -1.7 | -2.1 | -1.1 | -0.4 | -1.1 | -0.9 | 0.1 | -1.1 |
1025 | 0.4 | -1.1 | -1.7 | -2.3 | -1.2 | -0.4 | -1.2 | -0.9 | 0.1 | -1.1 |
1030 | 0.4 | -1.5 | -1.8 | -2.6 | -1.2 | -0.5 | -1.4 | -0.8 | 0.1 | -1.0 |
1035 | 0.7 | -2.0 | -2.1 | -3.1 | -1.4 | -0.6 | -1.7 | -0.8 | 0.2 | -0.9 |
1040 | 0.9 | -2.2 | -2.6 | -3.1 | -1.8 | -0.8 | -1.7 | -0.6 | 0.4 | -0.7 |
1045 | 0.8 | -1.6 | -2.7 | -2.6 | -1.8 | -0.8 | -1.5 | 0.0 | 1.0 | -0.2 |
通过高温凝胶渗透色谱法使用标定用聚乙烯标准物进行测量,通过高温凝胶渗透色谱法测得的这些蜡的峰值平均分子量(Mp)、数均分子量(Mn)、重均分子量(Mw)和多分散性(MWD)如下:
Mp | Mn | Mw | MWD | |
PE 500 | 572 | 516 | 570 | 1.10 |
PE 655 | 795 | 729 | 785 | 1.08 |
PE-A | 582 | 574 | 613 | 1.07 |
PE-B | 611 | 613 | 646 | 1.05 |
PE-C | 582 | 562 | 579 | 1.03 |
FT-A | 516 | 520 | 528 | 1.02 |
FT-B | 558 | 565 | 588 | 1.04 |
FT-C | 620 | 619 | 635 | 1.03 |
FT-D | 631 | 627 | 643 | 1.03 |
FT-E | 637 | 630 | 646 | 1.03 |
这些蜡的高温凝胶渗透色谱法数据峰值熔点(℃,通过示差扫描量热法使用DUPONT 2100量热计根据ASTM D 3418-03测定)、初始熔点(℃,通过示差扫描量热法测定)、110℃粘度(厘泊,使用RheometricScientific DSR-2000圆锥平板型流变仪测定)和冻结点(℃,通过示差扫描量热法测定)如下:
峰值MP | 初始MP | 熔程 | 粘度 | FP | |
PE 500 | 81.2 | 52.5 | 42.2 | 5.44 | 70.3 |
PE 655 | 94.6 | 72.3 | 29.6~33.0 | 9.80 | 85.5 |
PE-A | 82.8 | 57.4 | 36.9 | 6.03 | 70.7 |
PE-B | 86.0 | 66.3 | 30.0 | 6.65 | 77.6 |
PE-C | 83.8 | 65.5 | 24.1 | 5.18 | 67.4 |
FT-A | 78.2 | 68.7 | --- | 4.49 | 66.3 |
FT-B | 82.1 | 69.5 | 22.1 | 5.53 | 70.1 |
FT-C | 85.1 | 73.3 | 17.1 | 6.09 | 76.6 |
FT-D | 86.1 | 74.5 | 16.2 | 6.26 | 78.2 |
FT-E | 86.7 | 74.6 | 17.7 | 6.33 | 77.6 |
---=未测量或确定
在一些具体实施方案中,本文公开的油墨中的费-托蜡的一些最低分子量馏分已从中去除,在一个实施方案中为至少约5%最低分子量馏分从中去除,在另一个实施方案中为至少约7.5%最低分子量馏分去除,在又一个实施方案中为至少约10%最低分子量馏分去除,在再一个实施方案中为至少约12.5%最低分子量馏分去除,在另一个实施方案中为至少约15%最低分子量馏分去除,在又一个实施方案中为至少约20%最低分子量馏分去除,在再一个实施方案中为至少约25%最低分子量馏分去除,在另一个实施方案中为至少约30%最低分子量馏分去除,在又一个实施方案中为至少约35%最低分子量馏分去除,但是去除的量也可在这些范围之外。
可通过任何所需或有效的方法从费-托蜡中去除最低分子量馏分和最高分子量馏分,所述方法包括(但不限于)美国专利公开文本2005/0130054中所述的蒸馏方法,该专利的公开内容通过引用全部纳入本文;以及同样待审的申请11/126,745(美国专利公开文本20060257495)中所述的纯化方法,该专利的公开内容通过引用全部纳入本文;等。
如上文所述,用于生产费-托蜡的费-托方法与用于生产聚乙烯蜡的乙烯聚合方法的不同之处在于费-托方法倾向于在所得材料中产生更多分支。使用13C和1H NMR光谱测量一些费-托蜡和聚乙烯蜡的分支程度和侧基-OH数。将试样溶于氘化的苯中并在78℃、Bruker Avance 400NMR波谱仪上获得13C NMR波谱。此外,进行DEPT(无畸变极化转移增强)实验来区分CH、CH2和CH3碳,以帮助光谱指认。78℃在BrukerAvance 500NMR波谱仪上对同一试样进行1H NMR测量。结果如下:
蜡 | #每100条链中分离出来的长支链 | #每100条链中的甲基支链 | #每100条链中的侧基-OH |
PE 500 | 痕量 | 0 | 痕量 |
PE-C | 0 | 1 | 1.2 |
FT-B | 1.2 | 6.4 | 0 |
费-托蜡以任意所需或有效量存在于油墨中,所述量在一个实施方案中为相变油墨载体的至少约1重量%、在另一个实施方案中为载体的至少约3重量%、在又一个实施方案中为载体的至少约5重量%,并且在一个实施方案中为不多于载体的约99重量%、在另一个实施方案中为不多于载体的约97重量%、在又一个实施方案中为不多于载体的约95重量%,但该量也可在这些范围之外。
所述油墨载体还含有酰胺。适宜的油墨载体材料的实例包括脂肪酰胺,例如单酰胺、三酰胺、四酰胺,和它们的混合物等。其他关于脂肪酰胺载体材料的信息在例如美国专利4,889,560、美国专利4,889,761、美国专利5,194,638、美国专利4,830,671、美国专利6,174,937、美国专利5,372,852、美国专利5,597,856、美国专利6,174,937和英国专利GB 2 238 792中有公开,所述每篇专利的公开内容通过引用全部纳入本文。
在一个具体实施方案中,所述酰胺为支链三酰胺。支链三酰胺在例如美国专利6,860,930中公开,所述专利的公开内容通过引用全部纳入本文。“支链三酰胺”意指该三酰胺的结构可被绘制为每一个酰胺基所键合的原子或原子基团所在的支链不同于其它酰胺基的支链,并且每一个酰胺基位于不同的支链中。“每一个酰胺基位于不同的支链中”意指该三酰胺并非直链的;“直链”意指分子中全部三个酰胺基可绘制成位于同一分子链或支链中,例如下式的直链三酰胺等
为本发明之目的,直链三酰胺包括其中可以画出一条穿过三个酰胺基的线的三酰胺,即使该三酰胺通常还可画出一条不同的线。例如,下式化合物
被认为是符合本发明目的的一种直链化合物,因为它还可以画成如下形式:
因此它将不被认为是符合本文所公开油墨之目的的支链三酰胺。就本文所公开油墨而言,“支链三胺”、“支链三元酸”、“支链单氨基二元酸”和“支链二氨基一元酸”具有的类似定义之处在于,所指出的三个官能团中的每一个均可被画成位于不同于其他两个支链的支链中。
适宜的支链三酰胺的实例包括(但不限于)由支链三胺得到的那些三酰胺,所述支链三酰胺具有下式:
其中R1为(i)亚烷基(包括直链的、支链的、饱和的、不饱和的、环状的、非环状的、取代的及未取代的亚烷基,并且其中杂原子例如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可存在或不存在于该亚烷基中),其在一个实施方案中具有至少约3个碳原子、在另一个实施方案中具有至少约4个碳原子、在又一个实施方案中具有至少约5个碳原子、在另一个实施方案中具有至少约15个碳原子、在又一个实施方案中具有至少约21个碳原子,并且在一个实施方案中具有不多于约200个碳原子、在另一个实施方案中具有不多于约150个碳原子、在又一个实施方案中具有不多于约100个碳原子,但是碳原子数也可在这些范围之外,(ii)亚芳基(包括未取代和取代的亚芳基,并且其中杂原子例如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可存在或不存在于该亚芳基中),其在一个实施方案中具有至少约6个碳原子、在另一个实施方案中具有至少约10个碳原子、在又一个实施方案中具有至少约14个碳原子,并且在一个实施方案中具有不多于约200个碳原子、在另一个实施方案中具有不多于约150个碳原子、在又一个实施方案中具有不多于约100个碳原子,但是碳原子数也可在这些范围之外,(iii)芳基亚烷基(包括未取代和取代的芳基亚烷基,其中该芳基亚烷基中的烷基部分可以是直链的、支链的、饱和的、不饱和的、环状的和/或非环状的,并且其中杂原子例如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可存在或不存在于该芳基亚烷基的烷基部分和/或芳基部分中),其在一个实施方案中具有至少约7个碳原子、在另一个实施方案中具有至少约8个碳原子、在又一个实施方案中具有至少约9个碳原子,并且在一个实施方案中具有不多于约200个碳原子、在另一个实施方案中具有不多于约150个碳原子、在又一个实施方案中具有不多于约100个碳原子,但是碳原子数也可在这些范围之外,例如亚苄基等,或者(iv)烷基亚芳基(包括未取代和取代的烷基亚芳基,其中该烷基亚芳基中的烷基部分可以是直链的、支链的、饱和的、不饱和的、环状的和/或非环状的,并且其中杂原子例如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可存在或不存在于该烷基亚芳基的烷基部分和/或芳基部分中),其在一个实施方案中具有至少约7个碳原子、在另一个实施方案中具有至少约8个碳原子、在又一个实施方案中具有至少约9个碳原子,并且在一个实施方案中具有不多于约200个碳原子、在另一个实施方案中具有不多于约150个碳原子、在又一个实施方案中具有不多于约100个碳原子,但是,碳原子数也可在这些范围之外,例如甲代亚苯基等;Ra、Rb和Rc相互独立地各自为(i)氢原子,(ii)烷基(包括直链的、支链的、饱和的、不饱和的、环状的、非环状的、取代的及未取代的烷基,并且其中杂原子例如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可以存在或不存在于该烷基中),其在一个实施方案中具有至少1个碳原子、在另一个实施方案中具有至少约2个碳原子、在又一个实施方案中具有至少约6个碳原子、在另一个实施方案中具有至少约7个碳原子、在又一个实施方案中具有至少约10个碳原子,并且在一个实施方案中具有不多于约200个碳原子、在另一个实施方案中具有不多于约150个碳原子、在又一个实施方案中具有不多于约100个碳原子,但是碳原子数也可在这些范围之外,(iii)芳基(包括未取代和取代的芳基,并且其中杂原子例如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可以存在或不存在于该芳基中),其在一个实施方案中具有至少约6个碳原子、在另一个实施方案中具有至少约10个碳原子、在又一个实施方案中具有至少约14个碳原子,并且在一个实施方案中具有不多于约200个碳原子、在另一个实施方案中具有不多于约150个碳原子、在又一个实施方案中具有不多于约100个碳原子,但是碳原子数也可在这些范围之外,(iv)芳基烷基(包括未取代和取代的芳基烷基,其中该芳基烷基基团中的烷基部分可以是直链的、支链的、饱和的、不饱和的、环状的和/或非环状的,并且其中杂原子例如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可以存在或不存在于该芳基烷基中的烷基部分和/或芳基部分中),其在一个实施方案中具有至少约6个碳原子、在另一个实施方案中具有至少约7个碳原子、在又一个实施方案中具有至少约8个碳原子,并且在一个实施方案中具有不多于约200个碳原子、在另一个实施方案中具有不多于约150个碳原子、在又一个实施方案中具有不多于约100个碳原子,但是碳原子数也可在这些范围之外,例如苄基等,或者(v)烷基芳基(包括未取代和取代的烷基芳基,其中该烷基芳基的烷基部分可以是直链的、支链的、饱和的、不饱和的、环状的和/或非环状的,并且其中杂原子例如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可以存在或不存在于该烷基芳基中的烷基部分和/或芳基部分中),其在一个实施方案中具有至少约6个碳原子、在另一个实施方案中具有至少约7个碳原子、在又一个实施方案中具有至少约8个碳原子,并且在一个实施方案中具有不多于约200个碳原子、在另一个实施方案中具有不多于约150个碳原子、在又一个实施方案中具有不多于约100个碳原子,但是碳原子数也可在这些范围之外,例如甲苯基等;Rd、Re和Rf相互独立地各自为(i)烷基(包括直链的、支链的、饱和的、不饱和的、环状的、非环状的、取代的及未取代的烷基,并且其中杂原子例如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可存在或不存在于该烷基基团中),其在一个实施方案中具有至少1个碳原子、在另一个实施方案中具有至少约2个碳原子、在又一个实施方案中具有至少约6个碳原子、在另一个实施方案中具有至少约17个碳原子、在又一个实施方案中具有至少约36个碳原子,并且在一个实施方案中具有不多于约200个碳原子、在另一个实施方案中具有不多于约150个碳原子、在又一个实施方案中具有不多于约100个碳原子,但是碳原子数也可在这些范围之外,(ii)芳基(包括未取代和取代的芳基,并且其中杂原子例如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可以存在或不存在于该芳基基团中),其在一个实施方案中具有至少约6个碳原子、在另一个实施方案中具有至少约10个碳原子、在又一个实施方案中具有至少约14个碳原子,并且在一个实施方案中具有不多于约200个碳原子、在另一个实施方案中具有不多于约150个碳原子、在又一个实施方案中具有不多于约100个碳原子,但是碳原子数也可在这些范围之外,(iii)芳基烷基(包括未取代和取代的芳基烷基,其中该芳基烷基的烷基部分可以是直链的、支链的、饱和的、不饱和的、环状的和/或非环状的,并且其中杂原子例如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可以存在或不存在于该芳基烷基基团的烷基部分和/或芳基部分中),其在一个实施方案中具有至少约6个碳原子、在另一个实施方案中具有至少约7个碳原子、在又一个实施方案中具有至少约8个碳原子,并且在一个实施方案中具有不多于约200个碳原子、在另一个实施方案中具有不多于约150个碳原子、在又一个实施方案中具有不多于约100个碳原子,但是碳原子数也可在这些范围之外,例如苄基等,或(iv)烷基芳基(包括未取代和取代的烷基芳基,其中该烷基芳基的烷基部分可以是直链的、支链的、饱和的、不饱和的、环状的和/或非环状的,并且其中杂原子例如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可以存在或不存在于该烷基芳基的烷基部分和/或芳基部分中),其在一个实施方案中具有至少约6个碳原子、在另一个实施方案中具有至少约7个碳原子、在又一个实施方案中具有至少约8个碳原子,并且在一个实施方案中具有不多于约200个碳原子、在另一个实施方案中具有不多于约150个碳原子、在又一个实施方案中具有不多于约100个碳原子,但是碳原子数也可在这些范围之外,例如甲苯基等;由支链三元酸得到的那些支链三酰胺,所述支链三酰胺具有下式:
其中R2为(i)亚烷基(包括直链的、支链的、饱和的、不饱和的、环状的、非环状的、取代的和未取代的亚烷基,并且其中杂原子例如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可以存在或不存在于该亚烷基中),其在一个实施方案中具有至少约3个碳原子、在另一个实施方案中具有至少约4个碳原子、在又一个实施方案中具有至少约5个碳原子、在另一个实施方案中具有至少约15个碳原子、在又一个实施方案中具有至少约21个碳原子,并且在一个实施方案中具有不多于约200个碳原子、在另一个实施方案中具有不多于约150个碳原子、在又一个实施方案中具有不多于约100个碳原子,但是碳原子数也可在这些范围之外,(ii)亚芳基(包括未取代和取代的亚芳基,并且其中杂原子例如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可以存在或不存在于该亚芳基中),其在一个实施方案中具有至少约6个碳原子、在另一个实施方案中具有至少约10个碳原子、在又一个实施方案中具有至少约14个碳原子,并且在一个实施方案中具有不多于约200个碳原子、在另一个实施方案中具有不多于约150个碳原子、在又一个实施方案中具有不多于约100个碳原子,但是碳原子数也可在这些范围之外,(iii)芳基亚烷基(包括未取代和取代的芳基亚烷基,其中该芳基亚烷基的烷基部分可以是直链的、支链的、饱和的、不饱和的、环状的和/或非环状的,并且其中杂原子例如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可以存在或不存在于该芳基亚烷基的烷基部分和/或芳基部分中),其在一个实施方案中具有至少约7个碳原子、在另一个实施方案中具有至少约8个碳原子、在又一个实施方案中具有至少约9个碳原子,并且在一个实施方案中具有不多于约200个碳原子、在另一个实施方案中具有不多于约150个碳原子、在又一个实施方案中具有不多于约100个碳原子,但是碳原子数也可在这些范围之外,例如亚苄基等,或(iv)烷基亚芳基(包括未取代和取代的烷基亚芳基,其中该烷基亚芳基的烷基部分可以是直链的、支链的、饱和的、不饱和的、环状的和/或非环状的,并且其中杂原子例如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可以存在或不存在于该烷基亚芳基的烷基部分和/或芳基部分中),其在一个实施方案中具有至少约7个碳原子、在另一个实施方案中具有至少约8个碳原子、在又一个实施方案中具有至少约9个碳原子,并且在一个实施方案中具有不多于约200个碳原子、在另一个实施方案中具有不多于约150个碳原子、在又一个实施方案中具有不多于约100个碳原子,但是碳原子数也可在这些范围之外,例如甲代亚苯基等;Rg、Rj和Rp相互独立地各自为(i)氢原子,(ii)烷基(包括直链的、支链的、饱和的、不饱和的、环状的、非环状的、取代的及未取代的烷基,并且其中杂原子例如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可存在或不存在于该烷基中),其在一个实施方案中具有至少约1个碳原子、在另一个实施方案中具有至少约2个碳原子、在又一个实施方案中具有至少约3个碳原子、在另一个实施方案中具有至少约6个碳原子、在又一个实施方案中具有至少约18个碳原子,并且在一个实施方案中具有不多于约200个碳原子、在另一个实施方案中具有不多于约150个碳原子、在又一个实施方案中具有不多于约100个碳原子,但是碳原子数也可在这些范围之外,(iii)芳基(包括未取代和取代的芳基,并且其中杂原子例如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可存在或不存在于该芳基中),其在一个实施方案中具有至少约6个碳原子、在另一个实施方案中具有至少约10个碳原子、在又一个实施方案中具有至少约14个碳原子,并且在一个实施方案中具有不多于约200个碳原子、在另一个实施方案中具有不多于约150个碳原子、在又一个实施方案中具有不多于约100个碳原子,但是碳原子数也可在这些范围之外,(iv)芳基烷基(包括未取代和取代的芳基烷基,并且该芳基烷基的烷基部分可以是直链的、支链的、饱和的、不饱和的、环状的和/或非环状的,并且其中杂原子例如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可存在或不存在于该芳基烷基的烷基部分和/或芳基部分中),其在一个实施方案中具有至少约7个碳原子、在另一个实施方案中具有至少约8个碳原子、在又一个实施方案中具有至少约9个碳原子,并且在一个实施方案中具有不多于约200个碳原子、在另一个实施方案中具有不多于约150个碳原子、在又一个实施方案中具有不多于约100个碳原子,但是碳原子数也可在这些范围之外,例如苄基等,或者(v)烷基芳基(包括未取代和取代的烷基芳基,其中该烷基芳基的烷基部分可以是直链的、支链的、饱和的、不饱和的、环状的和/或非环状的,并且其中杂原子例如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可存在或不存在于该烷基芳基的烷基部分和/或芳基部分中),其在一个实施方案中具有至少约7个碳原子、在另一个实施方案中具有至少约8个碳原子、在又一个实施方案中具有至少约9个碳原子,并且在一个实施方案中具有不多于约200个碳原子、在另一个实施方案中具有不多于约150个碳原子、在又一个实施方案中具有不多于约100个碳原子,但是碳原子数也可在这些范围之外,例如甲苯基等;Rh、Rk和Rq彼此独立地各自为(i)氢原子,(ii)烷基(包括直链的、支链的、饱和的、不饱和的、环状的、非环状的、取代的及未取代的烷基,并且其中杂原子例如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可存在或不存在于该烷基中),其在一个实施方案中具有至少约1个碳原子、在另一个实施方案中具有至少约2个碳原子、在又一个实施方案中具有至少约3个碳原子、在另一个实施方案中具有至少约4个碳原子、在又一个实施方案中具有至少约5个碳原子,并且在一个实施方案中具有不多于约200个碳原子、在另一个实施方案中具有不多于约150个碳原子、在又一个实施方案中具有不多于约100个碳原子,但是碳原子数也可在这些范围之外,(iii)芳基(包括未取代和取代的芳基,并且其中杂原子例如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可存在或不存在于该芳基中),其在一个实施方案中具有至少约6个碳原子、在另一个实施方案中具有至少约7个碳原子、在又一个实施方案中具有至少约8个碳原子,并且在一个实施方案中具有不多于约200个碳原子、在另一个实施方案中具有不多于约150个碳原子、在又一个实施方案中具有不多于约100个碳原子,但是碳原子数也可在这些范围之外,(iv)芳基烷基(包括未取代和取代的芳基烷基,并且该芳基烷基的烷基部分可以是直链的、支链的、饱和的、不饱和的、环状的和/或非环状的,并且其中杂原子例如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可存在或不存在于该芳基烷基的烷基部分和/或芳基部分中),其在一个实施方案中具有至少约7个碳原子、在另一个实施方案中具有至少约8个碳原子、在又一个实施方案中具有至少约9个碳原子,并且在一个实施方案中具有不多于约200个碳原子、在另一个实施方案中具有不多于约150个碳原子、在又一个实施方案中具有不多于约100个碳原子,但是碳原子数也可在这些范围之外,例如苄基等,或者(v)烷基芳基(包括未取代和取代的烷基芳基,其中该烷基芳基的烷基部分可以是直链的、支链的、饱和的、不饱和的、环状的和/或非环状的,并且其中杂原子例如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可存在或不存在于该烷基芳基的烷基部分和/或芳基部分中),其在一个实施方案中具有至少约7个碳原子、在另一个实施方案中具有至少约8个碳原子、在又一个实施方案中具有至少约9个碳原子,并且在一个实施方案中具有不多于约200个碳原子、在另一个实施方案中具有不多于约150个碳原子、在又一个实施方案中具有不多于约100个碳原子,但是碳原子数也可在这些范围之外,例如甲苯基等;由支链二氨基一元酸化合物得到的那些支链三酰胺,所述支链三酰胺具有下式:
其中R1、Ra、Rb、Rd、Re、Rg和Rh如上文所定义;由支链单氨基二元酸化合物得到的那些支链三酰胺,所述支链三酰胺具有下式:
其中R2、Ra、Rd、Rg、Rh、Rj和Rk如上文所定义;等,其中取代的烷基、亚烷基、芳基、亚芳基、芳基烷基、芳基亚烷基、烷基芳基和烷基亚芳基基团上的取代基可以是(但不限于)羟基、卤素原子、亚胺基、铵基、氰基、吡啶基、吡啶鎓基、醚基、醛基、酮基、酯基、羰基、硫代羰基、硫酸酯基、磺酸酯基、磺酸基、硫醚基、亚砜基、膦基、鏻基、磷酸酯基、腈基、巯基、硝基、亚硝基、砜基、叠氮基、偶氮基、氰酰基、羧酸酯基,它们的混合等,其中两个或更多个取代基可连在一起形成一个环。
在一个具体实施方案中,当三酰胺具有下式时:
R1+Ra+Rb+Rc+Rd+Re+Rf中的碳原子总数为至少约7个、在另一个实施方案中为至少约10个、在又一个实施方案中为至少约12个,并且在一个实施方案中为不多于约500个、在另一个实施方案中为不多于约350个、在又一个实施方案中为不多于约300个,但是碳原子总数也可在这些范围之外。在另一具体实施方案中,Ra、Rd、Rb、Re、Rc和Rf中的每一个相互独立地具有不多于约50个碳原子、在另一个具体实施方案中为不多于约48个碳原子,但是所述碳原子数也可在这些范围之外。
在一个具体实施方案中,当三酰胺具有下式时:
R2+Rg+Rh+Rj+Rk+Rp+Rq中的碳原子总数为至少约7个、在另一个实施方案中为至少约10个、在又一个实施方案中为至少约12个,并且在一个实施方案中为不多于约500个、在另一个实施方案中为不多于约350个、在又一个实施方案中为不多于约300个,但是所述碳原子总数也可在这些范围之外。在另一具体实施方案中,Rg、Rh、Rj、Rk、Rp和Rq中的每一个相互独立地具有不多于约50个碳原子、在又一个具体实施方案中为不多于约48个碳原子,但是碳原子数也可在这些范围之外。
在一个具体实施方案中,当三酰胺具有下式时:
R1+Ra+Rb+Rd+Re+Rg+Rh中的碳原子总数为至少约7个、在另一个实施方案中为至少约10个、在又一个实施方案中为至少约12个,并且在一个实施方案中为不多于约500个、在另一个实施方案中为不多于约350个、在又一个实施方案中为不多于约300个,但是碳原子总数也可在这些范围之外。在另一具体实施方案中,Ra、Rd、Rb、Re、Rg和Rh中的每一个相互独立地具有不多于约50个碳原子、在又一个具体实施方案中为不多于约48个碳原子,但是碳原子数也可在这些范围之外。
在一个具体实施方案中,当三酰胺具有下式时:
R2+Ra+Rd+Rg+Rh+Rj+Rk中的碳原子总数为至少约7个、在另一个实施方案中为至少约10个、在又一个实施方案中为至少约12个,并且在一个实施方案中为不多于约500个、在另一个实施方案中为不多于约350个、在又一个实施方案中为不多于约300个,但是碳原子数也可在这些范围之外。在另一具体实施方案中,Ra、Rd、Rg、Rh、Rj和Rk中的每一个相互独立地具有不多于约50个碳原子、在又一个具体实施方案中为不多于约48个碳原子,但是碳原子数也可在这些范围之外。
必须强调的是,第一个式子中并不是所有的酰胺基均需要直接键合至R1或R2基团中的同一碳原子上,并且在本发明的一个具体实施方案中,每一个酰胺基被键合至R1或R2基团中的不同碳原子上。
在一个具体实施方案中,支链三酰胺具有下式:
其中x、y和z各自独立地代表丙烯氧基重复单元的数目,并且x+y+z为约5至约6,p、q和r各自相互独立地为代表重复单元-(CH2)-数目的整数并且在一个实施方案中为至少约15、在另一个实施方案中为至少约20、在又一个实施方案中为至少约26,并且在一个实施方案中为不多于约60、在另一个实施方案中为不多于约55、在又一个实施方案中为不多于约45,但是p、q和r的值也可在这些范围之外。三酰胺组合物通常以材料的混合物的形式获得——其中p、q和r为组合物中每一个峰值平均链长数,而并非是每个分子中的p、q和r值相同的均匀混合物,并且必须理解的是,在所述混合物中,一些个别链可能比给定数目长或短。
在该具体实施方案中,三酰胺以任意所需量或有效量存在于油墨中,在一个实施方案中为相变油墨载体的至少约2重量%、在另一个实施方案中为载体的至少约5重量%、在另一个实施方案中为载体的至少约10重量%,并且在一个实施方案中为不多于载体的约50重量%、在另一个实施方案中为不多于载体的约40重量%、在又一个实施方案中为不多于载体的约35重量%,但是所述量也可在这些范围之外。
适宜的相变油墨载体材料的其他实例有单酰胺。适宜的脂肪酰胺油墨载体材料的具体实例包括十八烷基硬脂酰胺,例如获自CromptonCorporation,Greenwich,CT的KEMAMIDE S-180等。关于脂肪酰胺载体材料的其他信息在例如美国专利4,889,560、美国专利4,889,761、美国专利5,194,638、美国专利4,830,671、美国专利6,174,937、美国专利5,372,852、美国专利5,597,856、美国专利6,174,937及英国专利GB 2 238792中有公开,所述每篇专利的公开内容通过引用全部纳入本文。在一个具体实施方案中,单酰胺在油墨载体中存在的量在一个实施方案中为载体的至少约0.01重量%、在另一个实施方案中为载体的至少2重量%、在又一个实施方案中为载体的至少约5重量%,并且在一个实施方案中为不多于载体的约90重量%、在另一个实施方案中为不多于载体的约80重量%、在又一个实施方案中为不多于载体的约70重量%,但是所述量也可在这些范围之外。
适宜作为相变油墨载体材料的还有异氰酸酯衍生的树脂和蜡,例如氨基甲酸酯异氰酸酯衍生的材料、脲异氰酸酯衍生的材料、氨基甲酸酯/脲异氰酸酯衍生的材料,它们的混合物等。关于异氰酸酯衍生的载体材料的其他信息在例如美国专利5,750,604、美国专利5,780,528、美国专利5,782,966、美国专利5,783,658、美国专利5,827,918、美国专利5,830,942、美国专利5,919,839、美国专利6,255,432、美国专利6,309,453、英国专利GB 2 294 939、英国专利GB 2 305 928、英国专利GB 2 305 670、英国专利GB 2 290 793、PCT公开文本WO 94/14902、PCT公开文本WO 97/12003、PCT公开文本WO 97/13816、PCT公开文本WO 96/14364、PCT公开文本WO 97/33943及PCT公开文本WO 95/04760中有公开,所述每篇专利的公开内容通过引用全部纳入本文。
在一个具体实施方案中,油墨可以含有由两当量E氢化枞醇(获自Hercules Inc.,Wilmington,DE)和一当量异佛尔酮二异氰酸酯反应而制得的氨基甲酸酯树脂,该树脂按美国专利5,782,966的实施例1中所述方法制备,所述专利的公开内容通过引用全部纳入本文。如果该树脂存在,其存在于油墨中的量在一个实施方案中为油墨载体的至少约1重量%、在另一个实施方案中为油墨载体的至少约2重量%、在又一个实施方案中为油墨载体的至少约3重量%、在再一个实施方案中为油墨载体的至少约4重量%、在另外一个实施方案中为油墨载体的至少约5重量%,并且在一个实施方案中为不多于油墨载体的约80重量%、在另一个实施方案中为不多于油墨载体的约70重量%、在又一个实施方案中为不多于油墨载体的约60重量%,但是所述量也可在这些范围之外。
在另一具体实施方案中,油墨中可含有的氨基甲酸酯树脂为三当量的异氰酸十八烷基酯和丙三醇基醇的加合物,该树脂按美国专利6,309,453的实施例4中所述方法制备,所述专利的公开内容通过引用全部纳入本文。当该树脂存在时,其存在于油墨中的量在一个实施方案中为油墨载体的至少约0.5重量%、在另一个实施方案中为油墨载体的至少约1重量%、在又一个实施方案中为油墨载体的至少约2重量%,并且在一个实施方案中为不多于油墨载体的约40重量%、在另一个实施方案中为不多于油墨载体的约35重量%、在又一个实施方案中为不多于油墨载体的约30重量%,但是所述量也可在这些范围之外。
油墨载体可以任意所需量或有效量存在于相变油墨中,在一个实施方案中为油墨的至少约0.1重量%、在另一个实施方案中为油墨的至少约50重量%、在又一个实施方案中为油墨的至少约90重量%,并且在一个实施方案中为不多于油墨的约99重量%、在另一个实施方案中为不多于油墨的约98重量%、在又一个实施方案中为不多于油墨的约95重量%,但是所述量也可在这些范围之外。
相变油墨组合物还含有二-氨基甲酸酯。适宜的二-氨基甲酸酯的实例包括下式:
其中每一个R1相互独立地为(i)烷基(包括直链的、支链的、饱和的、不饱和的、环状的、取代的及未取代的烷基,并且其中杂原子例如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可存在或不存在于该烷基中),其在一个实施方案中具有至少1个碳原子、在另一个实施方案中具有至少约6个碳原子、在又一个实施方案中具有至少约10个碳原子,并且在一个实施方案中具有不多于约200个碳原子、在另一个实施方案中具有不多于约150个碳原子、在又一个实施方案中具有不多于约100个碳原子,但是碳原子数也可在这些范围之外,(ii)芳基(包括未取代和取代的芳基,并且其中杂原子例如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可以存在或不存在于该芳基中),其在一个实施方案中具有至少约6个碳原子、在另一个实施方案中具有至少约10个碳原子、在又一个实施方案中具有至少约14个碳原子,并且在一个实施方案中具有不多于约200个碳原子、在另一个实施方案中具有不多于约150个碳原子、在又一个实施方案中具有不多于约100个碳原子,但是碳原子数也可在这些范围之外,(iii)芳基烷基(包括未取代和取代的芳基烷基,其中该芳基烷基的烷基部分可以是直链的、支链的、饱和的、不饱和的和/或环状的,并且其中杂原子例如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可以存在或不存在于该芳基烷基的烷基部分和/或芳基部分中),其在一个实施方案中具有至少约6个碳原子、在另一个实施方案中具有至少约7个碳原子、在又一个实施方案中具有至少约8个碳原子,并且在一个实施方案中具有不多于约200个碳原子、在另一个实施方案中具有不多于约150个碳原子、在又一个实施方案中具有不多于约100个碳原子,但是碳原子数也可在这些范围之外,例如苄基等,或者(iv)烷基芳基(包括未取代和取代的烷基芳基,其中该烷基芳基的烷基部分可以是直链的、支链的、饱和的、不饱和的和/或环状的,并且其中杂原子例如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可以存在或不存在于该烷基芳基的烷基部分和/或芳基部分中),其在一个实施方案中具有至少约6个碳原子、在另一个实施方案中具有至少约7个碳原子、在又一个实施方案中具有至少约8个碳原子,并且在一个实施方案中具有不多于约200个碳原子、在另一个实施方案中具有不多于约150个碳原子、在又一个实施方案中具有不多于约100个碳原子,但是碳原子数也可在这些范围之外,例如甲苯基等;并且R2为(i)亚烷基(包括直链的、支链的、饱和的、不饱和的、环状的、取代的和未取代的亚烷基,并且其中杂原子例如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可以存在或不存在于该亚烷基中),其在一个实施方案中具有至少约3个碳原子、在另一个实施方案中具有至少约15个碳原子、在又一个实施方案中具有至少约21个碳原子,并且在一个实施方案中具有不多于约200个碳原子、在另一个实施方案中具有不多于约150个碳原子、在又一个实施方案中具有不多于约100个碳原子,但是碳原子数也可在这些范围之外,(ii)亚芳基(包括未取代和取代的亚芳基,并且其中杂原子例如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可以存在或不存在于该亚芳基中),其在一个实施方案中具有至少约6个碳原子、在另一个实施方案中具有至少约10个碳原子、在又一个实施方案中具有至少约14个碳原子,并且在一个实施方案中具有不多于约200个碳原子、在另一个实施方案中具有不多于约150个碳原子、在又一个实施方案中具有不多于约100个碳原子,但是碳原子数也可在这些范围之外,(iii)芳基亚烷基(包括未取代和取代的芳基亚烷基,其中该芳基亚烷基的烷基部分可以是直链的、支链的、饱和的、不饱和的和/或环状的,并且其中杂原子例如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可以存在或不存在于该芳基亚烷基的烷基部分和/或芳基部分中),其在一个实施方案中具有至少约7个碳原子、在另一个实施方案中具有至少约8个碳原子、在又一个实施方案中具有至少约9个碳原子,并且在一个实施方案中具有不多于约200个碳原子、在另一个实施方案中具有不多于约150个碳原子、在又一个实施方案中具有不多于约100个碳原子,但是碳原子数也可在这些范围之外,或者(iv)烷基亚芳基(包括未取代和取代的烷基亚芳基,其中该烷基亚芳基的烷基部分可以是直链的、支链的、饱和的、不饱和的和/或环状的,并且其中杂原子例如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可以存在或不存在于该烷基亚芳基的烷基部分和/或芳基部分中),其在一个实施方案中具有至少约7个碳原子、在另一个实施方案中具有至少约8个碳原子、在又一个实施方案中具有至少约9个碳原子,并且在一个实施方案中具有不多于约200个碳原子、在另一个实施方案中具有不多于约150个碳原子、在又一个实施方案中具有不多于约100个碳原子,但是碳原子数也可在这些范围之外,并且其中取代的烷基、芳基、芳基烷基、烷基芳基、亚烷基、亚芳基、芳基亚烷基和烷基亚芳基基团上的取代基可以是(但不限于)羟基、卤素原子、胺基、亚胺基、铵基、氰基、吡啶基、吡啶鎓基、醚基、醛基、酮基、酯基、酰胺基、羰基、硫代羰基、硫酸酯基、磺酸酯基、磺酸基、硫醚基、亚砜基、膦基、鏻基、磷酸酯基、腈基、巯基、硝基、亚硝基、砜基、酰基、酸酐基、叠氮基、偶氮基、氰酰基、异氰酰基、硫氰酰基、异硫氰酰基、羧酸酯基、羧酸基、氨基甲酸酯基、脲基,和它们的混合等,其中两个或更多个取代基可连在一起形成环。
在一个具体的实施方案中,R1由氧化石蜡或合成蜡衍生得到,并且R2具有下式:
适宜在本文中使用的商购二-氨基甲酸酯的实例包括PETROLITE(Mn=790,Mw/Mn=2.2)、PETROLITE(Mn=650,Mw/Mn=1.7)和PETROLITE(Mn=730,Mw/Mn=1.8),它们全部获自Baker Petrolite。
二-氨基甲酸酯以任意所需量或有效量存在于相变油墨中,在一个实施方案中为油墨的至少约0.5重量%、在另一个实施方案中为油墨的至少约1重量%、在又一个实施方案中为油墨的至少约1.5重量%,并且在一个实施方案中为不多于油墨的约80重量%、在另一个实施方案中为不多于油墨的约8重量%、在又一个实施方案中为不多于油墨的约5重量%,但是所述量也可在这些范围之外。
相变油墨组合物还含有炭黑颜料着色剂。适宜的炭黑颜料的实例包括SPECIAL BLACK 100、SPECIAL BLACK 250、SPECIAL BLACK350、FW1、FW2、FW200、FW18、SPECIAL BLACK 4、NIPEX 150、NIPEX 160、NIPEX 180、SPECIAL BLACK 5、SPECIAL BLACK 6、PRINTEX 80、PRINTEX 90、PRINTEX 140、PRINTEX 150T、PRINTEX200、PRINTEX U和PRINTEX V,全部获自Degussa,MOGUL L;REGAL 400R、REGAL 330和MONARCH 900,获自Cabot ChemicalCo.;MA77、MA7、MA8、MA11、MA100、MA100R、MA100S、MA230、MA220、MA200RB、MA14、#2700B、#2650、#2600、#2450B、#2400B、#2350、#2300、#2200B、#1000、#970、#3030B和#3230B,全部获自Mitsubishi;RAVEN 2500ULTRA、Carbon Black 5250和Carbon Black5750,获自Columbia Chemical Co.;等。
炭黑颜料以任意所需量或有效量存在于相变油墨中从而获得所需颜色或色调,在一个实施方案中为油墨的至少约0.1重量%、在另一个实施方案中为油墨的至少约0.2重量%、在又一个实施方案中为油墨的至少约0.5重量%,并且在一个实施方案中为不多于油墨的约50重量%、在另一个实施方案中为不多于油墨的约20重量%、在又一个实施方案中为不多于油墨的约10重量%,但是所述量也可在这些范围之外。
如果需要,所述油墨除含有颜料着色剂之外还可含有染料。
为了能使颜料着色剂分布在液态相变油墨载体中,分散剂通常含有把该分散剂固定至颜料粒子上的第一官能团和与油墨载体相容的第二官能团。所述第一官能团可以任意适宜的方式将分散剂适宜地固定至或吸附至颜料粒子上,所述方式例如氢键合、化学键合、酸-碱反应、范德华相互作用等。因此,将分散剂固定至颜料粒子上的适宜的第一官能团的实例包括诸如酯基、酰胺基、羧酸基、羟基、酸酐基、氨基甲酸酯基、脲基、胺基、酰胺基及盐基例如季铵盐等官能团。第一官能团将分散剂固定至着色剂粒子上从而使该分散剂被例如吸附、连接或接枝至颜料粒子上。另外,与油墨载体相容的所述第二官能团的实例包括诸如烷基等基团,所述烷基可以是直链的或支链的、饱和的或不饱和的。所述第二官能团特别是与低极性油墨载体组分相容。
适宜在本文中使用的可减少油墨渗漏的分散剂包括至少一种三酰胺和至少一种二-氨基甲酸酯的组合。“减少渗漏”的意思是,含有本文公开的分散剂的油墨表现为基本上无渗漏。分散剂或分散剂混合物以任意所需量或有效量存在,在一个实施方案中为至少约0.5重量份分散剂每一重量份颜料、在另一个实施方案中为至少约1重量份分散剂每重量份颜料,并且在一个实施方案中为不多于约40重量份分散剂每重量份颜料、在另一个实施方案中为不多于约20重量份分散剂每重量份颜料、在又一个实施方案中为不多于约10重量份分散剂每重量份颜料,但是所述量还可在这些范围之外。
所述油墨还可任选地含有一种抗氧化剂。所述油墨组合物的任选的抗氧化剂保护图像免于氧化并且还保护油墨组分免于在油墨制备过程的加热阶段被氧化。适宜抗氧化剂的具体实例包括524、445、76和512(商购于Uniroyal Chemical Company,Oxford,CT)、1010(商购于Ciba Geigy)等。如果存在,所述任选的抗氧化剂以任意所需量或有效量存在于油墨中,在一个实施方案中为油墨的至少约0.01重量%、在另一个实施方案中为油墨的至少约0.05重量%、在又一个实施方案中为油墨的至少约0.1重量%、在再一个实施方案中为油墨的至少约1重量%,并且在一个实施方案中为不多于油墨的约20重量%、在另一个实施方案中为不多于油墨的约5重量%、在又一个实施方案中为不多于油墨的约3重量%,但是所述量还可在这些范围之外。
其他任选的油墨添加剂包括澄清剂,例如UNIONX37-523-235(商购于Union Camp),其量在一个实施方案中为油墨的至少约0.01重量%、在另一个实施方案中为油墨的至少约0.1重量%、在又一个实施方案中为油墨的至少约5重量%,并且在一个实施方案中为不多于油墨的约98重量%、在另一个实施方案中为不多于油墨的约50重量%、在又一个实施方案中为不多于油墨的约10重量%,但是,所述量也可在这些范围之外;增粘剂,例如85——一种氢化松香酸的甘油酯(商购于Hercules)、105——一种氢化松香酸的季戊四醇酯(商购于Hercules)、21——一种邻苯二甲酸的氢化松香醇酯(商购于Hercules)、ARAKAWA KE-311树脂和KE-100树脂——氢化松香酸的甘油三酯(商购于Arakawa Chemical Industries,Ltd.)、合成多萜树脂例如2300、100和80(商购于Neville Chemical Company)、86——一种改性的合成多萜树脂(商购于Goodyear)等,增粘剂的量在一个实施方案中为油墨的至少约0.1重量%、在另一个实施方案中为油墨的至少约0.5重量%、在又一个实施方案中为油墨的至少约1重量%,并且在一个实施方案中为不多于油墨的约98重量%、在另一个实施方案中为不多于油墨的约75重量%、在又一个实施方案中为不多于油墨的约50重量%,但是所述量也可在这些范围之外;粘合剂,例如757、759或744(商购于Henkel),其量在一个实施方案中为油墨的至少约0.1重量%、在另一个实施方案中为油墨的至少约1重量%、在又一个实施方案中为油墨的至少约5重量%,并且在一个实施方案中为不多于油墨的约98重量%、在另一个实施方案中为不多于油墨的约50重量%、在又一个实施方案中为不多于油墨的约10重量%,但是所述量也可在这些范围之外;增塑剂,例如250(商购于Uniplex)、商购于Monsanto的商标名为的邻苯二甲酸酯类增塑剂如邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸双十一烷基酯、邻苯二甲酸烷基苄基酯(278),磷酸三苯酯(商购于Monsanto)、KP-——一种磷酸三丁氧基乙酯(商购于FMC Corporation)、150——一种邻苯二甲酸二环己酯(商购于Morflex Chemical CompanyInc.)、偏苯三酸三辛酯(商购于Eastman Kodak Co.)等,增塑剂的量在一个实施方案中为油墨的至少约0.1重量%、在另一个实施方案中为油墨的至少约1重量%、在又一个实施方案中为油墨的至少约2重量%,并且在一个实施方案中为不多于油墨的约50重量%、在另一个实施方案中为不多于油墨的约30重量%、在又一个实施方案中为不多于油墨的约10重量%,但是所述量也可在这些范围之外;等。
油墨组合物的峰值熔点在一个实施方案中为不低于约50℃、在另一个实施方案中为不低于约55℃、在又一个实施方案中为不低于约60℃,并且在一个实施方案中为不高于约105℃、在另一个实施方案中为不高于约100℃、在又一个实施方案中为不高于约95℃,但是所述峰值熔点还可在这些范围之外。
油墨组合物在喷射温度(在一个实施方案中不低于约75℃、在另一个实施方案中不低于约85℃、在又一个实施方案中不低于约95℃,并且在一个实施方案中不高于约150℃、在另一个实施方案中不高于约120℃,但是喷射温度还可在这些范围之外)通常具有的熔化粘度在一个实施方案中为不大于约30厘泊、在另一个实施方案中为不大于约20厘泊、在又一个实施方案中为不大于约15厘泊,并且在一个实施方案中为不小于约2厘泊、在另一个实施方案中为不小于约5厘泊、在又一个实施方案中为不小于约7厘泊,但是所述熔化粘度还可在这些范围之外。在另一具体实施方案中,所述油墨在约110、115和/或120℃时具有约7至约15厘泊的粘度。
油墨组合物可通过任何所需或适宜的方法来制备。例如,所述油墨可通过首先在某一温度下在第一个容器中混合油墨载体组分来制备油墨载体而制备,所述某一温度在一个实施方案中为至少约90℃、在另一个实施方案中为至少约100℃、在又一个实施方案中为至少约110℃,并且在一个实施方案中为不高于约150℃、在另一个实施方案中为不高于约145℃、在又一个实施方案中为不高于约140℃,但是所述温度还可在这些范围之外。在一个单独的容器中,将粉末形式的三酰胺、粉末形式的二-氨基甲酸酯和粉末形式的颜料一起混合。然后可将该粉末混合物引入挤出机例如双螺杆挤出机等中。然后可将挤出机中的内含物在某一温度和某一速率下进行混合,所述某一温度在一个实施方案中为至少约45℃、在另一个实施方案中为至少约50℃、在又一个实施方案中为至少约60℃,并且在一个实施方案中为不高于约90℃、在另一个实施方案中为不高于约85℃、在又一个实施方案中为不高于80℃,但是所述温度还可在这些范围之外,所述某一速率在一个实施方案中为至少约10RPM、在另一个实施方案中为至少约25RPM、在又一个实施方案中为至少约40RPM,并且在一个实施方案中为不大于约200RPM、在另一个实施方案中为不大于约100RPM、在又一个实施方案中为不大于约65RPM,但是所述速率还可在这些范围之外。然后可将所述内含物挤出并在第一个容器中与油墨载体进行熔体混合从而形成油墨。当内含物进行熔体混合时,它们还可进行高剪切混合。
在另外的实施方案中,所述油墨可通过首先在第一个容器中将油墨载体组分与二-氨基甲酸酯在某一温度下混合来制备油墨载体而制备,所述某一温度在一个实施方案中为至少约90℃、在另一个实施方案中为至少约100℃、在又一个实施方案中为至少约110℃,并且在一个实施方案中为不高于约150℃、在另一个实施方案中为不高于约145℃、在又一个实施方案中为不高于约140℃,但是所述温度还可在这些范围之外。在一个单独的容器中,将粉末形式的三酰胺和粉末形式的颜料一起混合。然后可将该粉末混合物引入挤出机例如双螺杆挤出机等中。然后可将挤出机中的内含物在某一温度和某一速率下混合,所述某一温度在一个实施方案中为至少约45℃、在另一个实施方案中为至少约50℃、在又一个实施方案中为至少约60℃,并且在一个实施方案中为不高于约110℃、在另一个实施方案中为不高于约85℃、在又一个实施方案中为不高于80℃,但是所述温度还可在这些范围之外,所述某一速率在一个实施方案中为至少约10RPM、在另一个实施方案中为至少约25RPM、在又一个实施方案中为至少约40RPM,并且在一个实施方案中为不大于约200RPM、在另一个实施方案中为不大于约100RPM、在又一个实施方案中为不大于约65RPM,但是所述速率还可在这些范围之外。然后可将内含物挤出并在第一个容器中与油墨载体进行熔体混合从而形成油墨。当将内含物进行熔体混合时,它们还可进行高剪切混合。
在另外的实施方案中,所述油墨可按以上所述来制备,不同之处在于粉末混合物不引入挤出机中。换言之,粉末混合物在与油墨载体熔体混合之前不进行挤出。同在其他实施方案中一样,当将油墨成分进行熔体混合时,它们也可进行高剪切混合。
上述油墨可在直接喷墨打印和间接(胶印)喷墨打印应用装置中使用。本文公开的另一实施方案涉及一种方法,该方法包括将本文公开的油墨装入喷墨打印装置中、使油墨熔化和将熔化的油墨滴喷射到记录基质上形成影像图案。例如美国专利5,195,430中也公开了一种直接打印方法,所述专利的公开内容通过引用全部纳入本文。本文公开的又一实施方案涉及一种方法,该方法包括将本文公开的油墨装入喷墨打印装置中、使油墨熔化、将熔化的油墨滴喷射到中间转移部件上形成影像图案、以及将所述影像图案中的油墨从中间转移部件转移到最终记录基质上。在一个具体实施方案中,将中间转移部件加热至高于打印装置中最终记录纸的温度并低于熔化的油墨的温度。在另一具体实施方案中,中间转移部件和最终记录纸均被加热;在该实施方案中,将中间转移部件和最终记录纸均加热至低于打印装置中熔化的油墨的温度;在该实施方案中,中间转移部件和最终记录纸的相对温度可以是(1)中间转移部件被加热至高于打印装置中最终记录基质的温度并低于熔化的油墨的温度;(2)最终记录基质被加热至高于打印装置中中间转移部件的温度并低于熔化的油墨的温度;或(3)将中间转移部件和最终记录纸加热至约相同温度。在例如美国专利5,389,958中还公开了一种胶印或间接打印方法,所述专利的公开内容通过引用全部纳入本文。在一个具体实施方案中,该打印装置使用压电打印方法,该方法中将油墨滴通过压电振动元件的振荡喷射成影像图案。本文公开的油墨还可用于其他热熔打印方法,例如热熔声波喷墨打印、热熔热力喷墨打印、热熔连续流或偏斜喷墨打印等。本文公开的相变油墨还可在除热熔喷墨打印方法之外的其他打印方法中使用。
可使用任意适宜的基质或记录薄片,包括普通纸例如4024纸、Image Series纸、Courtland 4024DP纸、方格笔记本纸、证券纸、二氧化硅涂敷的纸例如Sharp Company二氧化硅涂敷的纸、JuJo纸、HAMMERMILL纸等,透明材料、织物、纺织品、塑料制品、聚合物膜、无机基质例如金属和木材等。
现将详细描述具体实施方案。这些实施例意欲为说明性的,并且权利要求书不限于这些实施方案中所述的材料、条件或方法参数。除非另有指明,所有份数和百分数均按重量计。
实施例1
通过以下方法制备油墨组合物。将9.72重量%按美国专利6,860,930——该专利的公开内容通过引用全部纳入本文——的实施例II中所述方法制备的下式的支链三酰胺通过掺合机加工而形成粉末:
其中,p、q和r各自具有约35的平均值。获自Baker Petrolite的二-氨基甲酸酯WB-17也通过掺合机进行加工从而形成粉末。之后,将617.98g的三酰胺树脂粉末、224.72g的二-氨基甲酸酯粉末和157.30g150炭黑(获自Degussa Canada,Burlington,Ontario)在LITTLEFORD M5掺合机中混合30分钟。随后,将该粉末混合物以0.8磅/小时的速率加到DAVO反向旋转双螺杆挤出机(Model VS 104,获自Deutsche Apparate-Vertrieborganisation GmbH & Co,Troisdorf,Germany)中。然后将挤出机中的内含物在70℃、50RPM下混合。出口温度设为75℃。由此形成的颜料挤出物在下文中称为挤出物A。
然后将以下组分在4升烧杯(烧杯A)中在125℃熔化和搅拌混合:挤出物A(393.05g);十八烷基硬脂酰胺蜡(S-180,获自Crompton Corp.,Greenwich,CT,350.99g);KE-100树脂(氢化松香酸的甘油三酯,获自Arakawa Chemical Industries Ltd.,242.90克);和N445抗氧化剂(获自Crompton Corp.,Greenwich,CT,3.31g)。烧杯A装配有加热套和机械搅拌器。加热该炭黑分散体并在125℃搅拌1小时。在烧杯A中制备颜料分散体的同时,在另一个烧杯中制备另一种混合物。125℃在4升烧杯中(烧杯B)将两种成分熔体混合:费-托蜡(C80,获自Sasol Wax Americas,Inc.,通过HT-GPC测得Mp=558,Mn=565,Mw=588,MWD=1.04,1,454.55g),和按美国专利6,309,453实施例4中所述方法制备的氨基甲酸酯树脂(55.20g),所述专利的公开内容通过引用全部纳入本文。烧杯B也装备有加热套和机械搅拌器。将烧杯B中的树脂分散体加热并搅拌一小时以确保所有的树脂充分进行熔体混合。
然后使用IKA Ultra Turrax T50均化器将烧杯A中的成分均化30分钟,在均化过程中温度保持在125℃。之后将保持在125℃的烧杯B中的熔化的树脂混合物添加到烧杯A中的均化的颜料分散体中。将烧杯A中的炭黑油墨再均化30分钟,之后使用AR2000流变仪测量其流变。将得到的炭黑油墨在115℃依次通过一个1μm和一个0.45μm的玻璃纤维筒式过滤器过滤之后,将油墨冷却至室温。然后将最终油墨装入8400打印机中并测试渗漏情况。
通过Rheometrics DSR-2000圆锥平板型流变仪110℃测得由此制备的油墨具有10.60厘泊的粘度。将油墨装入经改造的 8400打印机中在109℃温度进行打印,并使用该油墨在24#Hammermill激光打印纸上获得印刷品。油墨实施情况良好,不存在喷射问题。如术语所意指,折叠耐久性涉及油墨(在记录薄片上)折叠而不发生裂痕、破裂和/或从纸张脱落留下缺失油墨的线条的能力。该折叠通过测量折叠之后留下的空白区域的平均宽度来定量化。使用深色填充,因为它存在应力情形。印刷品具有0.44的优良折叠系数。遗失(dropout)是指油墨从打印引擎转移到最终记录薄片的效率。当遗失很严重时,一部分图像从印刷品中缺失(即像点没有从中间转移部件转移到最终记录薄片上)。抖动遗失(dither dropout)是指当打印抖动图像(例如30%至70%的覆盖度)和在粗糙记录薄片上打印时无法转移。7,000的抖动遗失略高于美国申请No.11/553,260中实施例3油墨的抖动遗失5,500。由于抖动遗失取决于打印机设置、硬件设置、油墨粘度和所用纸张,因此认为通过优化本文公开油墨的油墨配方和优化打印机参数,本文公开油墨的抖动遗失可与所述同样待审申请中所公开的抖动遗失相当。
实施例II
重复实施例I的方法,不同之处在于各成分的用量改变如下:
实施例III
重复实施例I的方法,不同之处在于用Sasol Wax Americas,Inc.,Shelton,CT处获得的C77费-托蜡来替代C80蜡,该蜡通过HT-GPC测得Mp=516,Mn=520,Mw=528,MWD=1.02。
实施例IV
重复实施例I的方法,不同之处在于用Sasol Wax Americas,Inc.处获得的、类似于C80但已通过蒸馏除去5%最低分子量馏分的费-托蜡来替代C80蜡,该蜡通过HT-GPC测得Mp=612,Mn=605,Mw=626,MWD=1.03。
实施例V
重复实施例I的方法,不同之处在于用Sasol Wax Americas,Inc.处获得的、类似于C80但已通过蒸馏除去9%最低分子量馏分的费-托蜡来替代C80蜡,该蜡通过HT-GPC测得Mp=620,Mn=619,Mw=635,MWD=1.03。
实施例VI
重复实施例I的方法,不同之处在于用Sasol Wax Americas,Inc.处获得的、类似于C80但已通过蒸馏除去20%最低分子量馏分的费-托蜡来替代C80蜡,该蜡通过HT-GPC测得Mp=631,Mn=627,Mw=643,MWD=1.03。
实施例VII
重复实施例I的方法,不同之处在于用Sasol Wax Americas,Inc.处获得的、类似于C80但已通过蒸馏除去30%最低分子量馏分的费-托蜡来替代C80蜡,该蜡通过HT-GPC测得Mp=637,Mn=630,Mw=646,MWD=1.03。
实施例VIII
重复实施例I至VII的方法,不同之处在于用两当量E氢化枞醇(获自Hercules Inc.,Wilmington,DE)和一当量异佛尔酮二异氰酸酯反应而获得的氨基甲酸酯树脂来替代KE-100树脂,所述氨基甲酸酯树脂按美国专利5,782,966的实施例1中所述方法制备,所述专利的公开内容通过引用全部纳入本文。
本领域普通技术人员在阅读本发明所给信息之后可想到本发明其他实施方式和变型;这些实施方案和变型以及它们的等效方案也包括在本发明的范围内。
所述加工要素及程序的顺序,或针对其所使用的数字、字母或其他指示物不意欲使所要求保护的方法限于任一顺序,权利要求中另有指明除外。
Claims (6)
1.一种相变油墨,含有(a)一种炭黑颜料,(b)一种二-氨基甲酸酯,和(c)一种相变油墨载体,所述载体含有(i)一种支链三酰胺和(ii)一种具有约300至约800的平均峰值分子量和约1.001至约3的多分散性的费-托蜡。
3.权利要求2的相变油墨,其中p、q和r具有约15至约60的平均峰值。
4.权利要求2的相变油墨,其中p、q和r具有约26至约45的平均峰值。
5.权利要求1的相变油墨,其中所述载体还含有单酰胺。
6.权利要求1的相变油墨,其中所述载体还含有氨基甲酸酯树脂。
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