CN102653647B - 可固化相变油墨及其形成图像的方法 - Google Patents

可固化相变油墨及其形成图像的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种可固化固体油墨组合物，其包含一种熔点在40℃以下的可固化蜡作为部分油墨载体，其适用于需要高的和/或可变的光泽的喷墨印刷应用。具体地，本发明提供一种新的高光泽的紫外(UV)可固化的相变油墨组合物，其含着色剂和油墨载体，所述油墨载体含有胶凝剂、活性稀释剂、光敏引发剂包以及可固化蜡。

Description

可固化相变油墨及其形成图像的方法
技术领域
本发明涉及可固化相变油墨组合物，其特征在于室温下为固态，温度升高时熔化并在此温度下将熔融油墨施用于基底(substrate)。这些固体油墨组合物通常包含油墨载体(ink vehicle)和着色剂，可用于喷墨印刷。本发明涉及一种新型高光泽的紫外(UV)可固化的相变油墨组合物，其包含着色剂和油墨载体，所述油墨载体包含胶凝剂、活性稀释剂如单体或共聚单体、光敏引发剂包(photoinitiator package)和可固化蜡。
背景技术
喷墨印刷过程可使用室温下为固态、温度升高时为液态的油墨。此类油墨称作固体油墨、热熔油墨、相变油墨等。在使用热熔油墨的喷墨印刷过程中，固体油墨通过印刷装置中的加热器熔化并以液体形式通过与常规喷墨印刷类似的方式使用。一经与印刷记录介质接触，熔化的油墨便快速固化，使着色剂能够充分地保留在记录介质表面而不会通过毛细管作用带入记录介质(例如，纸张)中，因此与通常使用液体油墨获得的印刷密度相比，能够得到更高的印刷密度。因此，喷墨印刷中相变油墨的优势在于可消除处理过程中油墨的潜在溢出、具有大范围的印刷密度和印刷质量、最低限度的纸张折皱或变形、减弱的透印，以及在非印刷的不定周期能够避免喷嘴堵塞、甚至避免封盖喷嘴的危险。
通常，相变油墨(有时称作“热熔油墨”)在室温或环境温度下是固相，但在喷墨印刷装置升高的运行温度下以液相存在。在喷射运行温度下，液体油墨滴由印刷装置喷出，当油墨滴接触记录介质表面时，墨滴快速固化形成预定图案的固化油墨滴。
用于彩色印刷的相变油墨通常包括相变油墨载体组合物，其结合有与相变油墨相容的着色剂。在一个具体的实施方案中，通过将油墨载体组合物与相容的减色法三原色着色剂结合可形成一系列彩色的相变油墨。减色法三原色相变油墨可包括四组分的染料或颜料，也就是青色、品红色、黄色和黑色，但油墨并不限于这四种颜色。这些减色法三原色相变油墨可由单一染料或颜料或染料或颜料的混合物形成。着色剂也可包括颜料，如公开于美国专利5,221,335，其公开内容在此通过引证的方式全部纳入本说明书。美国专利5,621,022公开了相变油墨组合物中一类具体的聚合染料的应用，其公开内容在此通过引证的方式全部纳入本说明书。
因为相变油墨在室温下的运输、长期储存等过程中保持固体状态，所以相变油墨用于喷墨式印刷机是理想的。此外，极大地消除了由于液体喷墨油墨的油墨蒸发而导致的喷嘴堵塞问题，从而改善了喷墨印刷的可靠性。此外，在相变喷墨印刷机中，油墨滴直接施用于最终的记录介质(例如，纸张、透明材料等)上，墨滴一接触到记录介质就立刻固化，从而防止了油墨沿着印刷介质迁移且改善了墨点质量。
可辐射固化相变油墨通常包含至少一种可固化单体，胶凝剂、着色剂和辐射活化引发剂，尤其是光敏引发剂，所述辐射活化引发剂引发油墨可固化组分、尤其是可固化单体的聚合。Odell等人的美国专利7,279,587公开了可用于可固化相变油墨组合物的光引发化合物，其公开内容在此通过引证的方式全部纳入本说明书。Odell等人的美国专利公开文本2007/0120910在实施方案中描述了一种包括着色剂、引发剂和油墨载体的相变油墨，其公开内容在此通过引证的方式全部纳入本说明书。
虽然上述常规相变固体油墨技术通常能够成功地产生逼真的图像并提供喷射应用的经济性和在不同基底上的基底宽容度，但此种技术尚不能满足要求高光泽的应用。
例如，Belelie等人的两个美国专利2010/0112232和2010/0227075公开了产生图像的方法，此方法更多用于无光泽印刷件而不是高光泽印刷件，Chretien等人的两个美国专利公开文本2010/0021698和2010/0112232公开了印刷间隔中(from print-to-print)改变光泽的方法，但是此种改变不容易在同一次印刷中实现。此外，现在可用的UV可固化的相变油墨就光泽而言具有一定水平的基底匹配能力，但是无法达到被认为是高光泽的更高水平。诸如相片出版、同时要求光泽和无光泽精修的包装等应用需要高的和/或可变的光泽水平。这些应用正经历着巨大增长，由此，需要克服现有相变油墨技术在此类应用中的缺陷。虽然已知的组成和方法适用于其预期目的，仍然需要具有高的和/或可变的光泽的优异牢固品质的油墨。
前述的每个美国专利和专利申请在此通过引证的方式纳入本说明书。此外，本发明实施方案的公开内容可选择前述的每个美国专利和专利申请的适当组分和工艺方面。
发明内容
根据本文中举例说明的实施方案，本发明提供了一种可固化固体油墨组合物，其包含熔点在40℃以下、具体地在25至40℃之间的可固化蜡作为一部分油墨载体，其适用于需要高的和/或可变的光泽的喷墨印刷应用。
特别地，本发明实施方案提供一种可固化相变油墨，其包含：还包含可固化蜡的油墨载体和任选的着色剂，所述可固化蜡包含一种或多种具有下式的丙烯酸酯且熔点在25至40℃之间：
其中n小于22。
在另外的实施方案中，本发明提供一种可固化相变油墨，其包含：着色剂；和油墨载体，所述油墨载体还包含可固化蜡，所述可固化蜡包含一种或多种具有下式的丙烯酸酯且熔点在25至40℃之间：
其中n为16至22，
而且其中在此温度下所述可固化相变油墨在基底上印刷然后固化。
在其他实施方案中，本发明提供了一种成像方法，所述方法包括：将所述可固化相变油墨以成像方式施用于基底；并将所述可固化相变油墨暴露于辐射以固化油墨。
在本发明的一个示例性的实施方案中，提供一种可固化相变油墨，包含：
油墨载体，所述油墨载体还包含可固化蜡，所述可固化蜡包含一种或多种具有下式的丙烯酸酯且熔点在25至40℃之间：
其中n小于22；和
任选的着色剂。
在一个优选的实施方案中，可固化相变油墨中的所述可固化蜡包含约40至约55重量％的C18丙烯酸酯、约0至约15重量％的C20丙烯酸酯和约35至约45重量％的C22丙烯酸酯的结合物。
在一个优选的实施方案中，可固化相变油墨中的所述可固化蜡存在的量占所述可固化相变油墨总重量的约15重量％至约1重量％。
在一个优选的实施方案中，可固化相变油墨中的所述可固化蜡存在的量占所述可固化相变油墨总量的约10重量％至约5重量％。
在一个优选的实施方案中，可固化相变油墨中的所述可固化蜡的熔点为约25至约35℃。
在一个优选的实施方案中，可固化相变油墨中的所述油墨载体还包含胶凝剂、活性稀释剂和引发剂。
在一个优选的实施方案中，可固化相变油墨中的所述胶凝剂为下式的化合物
其中
R1是(i)亚烷基基团，包括直链的和支链的、饱和的和不饱和的、环状的和非环状的、取代的和未取代的亚烷基基团，且其中所述亚烷基基团可以存在或可以不存在杂原子，(ii)亚芳基基团，包括取代的和未取代的亚芳基基团，且其中所述亚芳基基团可以存在或可以不存在杂原子，(iii)亚芳烷基基团，包括取代的和未取代的亚芳烷基基团，其中所述亚芳烷基基团的烷基部分可以是直链的或支链的、饱和的或不饱和的、环状的或非环状的，且其中所述亚芳烷基基团的芳基或烷基部分可以存在或可以不存在杂原子，或(iv)亚烷芳基基团，包括取代的和未取代的亚烷芳基基团，其中所述亚烷芳基基团的烷基部分可以是直链的或支链的、饱和的或不饱和的、环状的或非环状的，且其中所述亚烷芳基基团的芳基或烷基部分可以存在或可以不存在杂原子；
R2和R2′各自彼此独立地为(i)亚烷基基团，包括直链的和支链的、饱和的和不饱和的、环状的和非环状的、取代的和未取代的亚烷基基团，且其中所述亚烷基基团可以存在或可以不存在杂原子，(ii)亚芳基基团，包括取代的和未取代的亚芳基基团，且其中所述亚芳基基团可以存在或可以不存在杂原子，(iii)亚芳烷基基团，包括取代的和未取代的亚芳烷基基团，其中所述亚芳烷基基团的烷基部分可以是直链的或支链的、饱和的或不饱和的、环状的或非环状的，且其中所述亚芳烷基基团的芳基或烷基部分可以存在或可以不存在杂原子，或(iv)亚烷芳基基团，包括取代的和未取代的亚烷芳基基团，其中亚烷芳基基团的烷基部分可以是直链的或支链的、饱和的或不饱和的、环状的或非环状的，且其中亚烷芳基基团的芳基或烷基部分可以存在或可以不存在杂原子；
R3和R3′各自彼此独立地为(a)光引发基团，或(b)以下的基团：(i)烷基基团，包括直链的和支链的、饱和的和不饱和的、环状的和非环状的、取代的和未取代的烷基基团，且其中所述烷基基团可以存在或可以不存在杂原子，(ii)芳基基团，包括取代的和未取代的芳基基团，且其中所述芳基基团可以存在或可以不存在杂原子，(iii)芳烷基基团，包括取代的和未取代的芳烷基基团，其中所述芳烷基基团的烷基部分可以是直链的或支链的、饱和的或不饱和的、环状的或非环状的，且其中所述芳烷基基团的芳基或烷基部分可以存在或可以不存在杂原子，或(iv)烷芳基基团，包括取代的和未取代的烷芳基基团，其中所述烷芳基基团的烷基部分可以是直链的或支链的、饱和的或不饱和的、环状的或非环状的，且其中所述烷芳基基团的芳基或烷基部分可以存在或可以不存在杂原子；以及
X和X′各自彼此独立地为氧原子或式NR4的基团，其中R4是(i)氢原子，(ii)烷基基团，包括直链的和支链的、饱和的和不饱和的、环状的和非环状的、取代的和未取代的烷基基团，且其中所述烷基基团可以存在或可以不存在杂原子，(iii)芳基基团，包括取代的和未取代的芳基基团，且其中所述芳基基团可以存在或可以不存在杂原子，(iv)芳烷基基团，包括取代的和未取代的芳烷基基团，其中所述芳烷基基团的烷基部分可以是直链的或支链的、饱和的或不饱和的、环状的或非环状的，且其中所述芳烷基基团的芳基或烷基部分可以存在或可以不存在杂原子，或(v)烷芳基基团，包括取代的和未取代的烷芳基基团，其中所述烷芳基基团的烷基部分可以是直链的或支链的、饱和的或不饱和的、环状的或非环状的，且其中烷芳基基团的芳基或烷基部分可以存在或可以不存在杂原子。
在一个优选的实施方案中，可固化相变油墨中的所述活性稀释剂是选自下的可固化单体或共聚单体：丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、二甘醇二丙烯酸酯、三甘醇二丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、双丙甘醇二丙烯酸酯、三丙甘醇二丙烯酸酯、烷氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、丙烯酸异癸酯、丙烯酸十三烷酯、丙烯酸异冰片酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、双-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、双季戊四醇五丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯、丙氧基化丙三醇三丙烯酸酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯、新戊二醇丙氧基化物甲基醚单丙烯酸酯、甲基丙烯酸异癸酯、己内酯丙烯酸酯、丙烯酸2-苯氧基乙酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异辛酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、二噁烷二醇二丙烯酸酯、丁二醇二丙烯酸酯、丙烯酸丁酯，及其混合物。
在一个优选的实施方案中，可固化相变油墨中的所述引发剂选自二苯甲酮、二苯甲酮衍生物、苄基酮、α-烷氧基苄基酮、单体羟基酮、聚合羟基酮、α-氨基酮、烷氧基酮、酰基氧膦、茂金属、苯偶姻醚、苯偶酰缩酮、α-羟烷基苯酮、α-氨基烷基苯酮、酰基膦光敏引发剂及其混合物。
在一个优选的实施方案中，可固化相变油墨在约20℃至约30℃的温度下的粘度为约104至约106.5cPs且在喷射温度下的粘度为约5至约15cps。
在本发明的一个示例性的实施方案中，还提供一种可固化相变油墨，包含：
着色剂；和
油墨载体，所述油墨载体还包含可固化蜡，所述蜡包含一种或多种具有下式的丙烯酸酯且熔点在25至40℃之间：
其中n小于22，
而且其中在此温度下所述可固化相变油墨在基底上印刷然后固化。
在一个优选的实施方案中，所述n为16至22.
在一个优选的实施方案中，可固化相变油墨中的所述基底印刷区域的光泽超过基底未印刷区域的光泽。
在一个优选的实施方案中，可固化相变油墨中的所述基底印刷区域的光泽可在印刷区域内变化。
在一个优选的实施方案中，可固化相变油墨中的所述基底印刷区域的光泽值在75°下测量为约60至约100ggu。
在一个优选的实施方案中，可固化相变油墨中的所述基底印刷区域的光泽值在75°下测量为约80至约100ggu。
在一个优选的实施方案中，可固化相变油墨在约20℃至约30℃的温度下的粘度为约104至约106.5cps且在喷射温度下的粘度为约5至约15cps。
在本发明的一个示例性的实施方案中，还提供一种形成图像的方法，所述方法包括：
将所述可固化相变油墨以成像方式施用于基底；和
将可固化相变油墨暴露于辐射以固化油墨。
在一个优选的实施方案中，所述可固化相变油墨通过喷墨印刷施用于基底。
在一个优选的实施方案中，所述辐射是紫外光。
附图说明
为更好地理解本发明实施方案，可参考附图。
图1A是本发明实施方案的可固化丙烯酸酯蜡的差示扫描量热(DSC)数据，用于证实熔化性能。
图1B是对照可固化蜡的差示扫描量热(DSC)数据，用于证实熔化性能。
图2是一个举例说明本发明的包含低熔点可固化丙烯酸酯蜡的可固化相变油墨与本发明实施方案的包含高熔点对照可固化蜡的可固化相变油墨比较的流变数据的图表；且
图3是一个举例说明包含低熔点可固化丙烯酸酯蜡的测试油墨与本发明实施方案的包含对照高熔点可固化蜡的那些油墨相比的75°光泽值的图表。
具体实施方式
在下述说明中，应理解在不脱离本发明实施方案的范围的情况下可使用其他实施方案并可作出结构和操作的改变。
可固化相变油墨技术拓宽了印刷生产能力和横跨许多市场的客户基础，并将通过有效整合印刷头技术、印刷方法和油墨材料而促进印刷应用的多样性。相变油墨组合物的特征在于室温下为固态，温度升高时熔化并在此温度下将熔融油墨施用于基底。如上文所讨论，尽管现有的油墨选择能在不同基底上成功地印刷并提供加强的牢固性，但这些选择对于某些需要高的或变化的光泽的应用而言不总是令人满意。
本发明提供一种用于喷墨印刷、具体地用于生产喷墨印刷(production ink jet printing)的高光泽紫外(UV)可固化相变油墨的新型配方。辐射可固化相变油墨通常包括油墨载体和任选的着色剂，所述油墨载体包含至少一种可固化单体、可固化蜡、胶凝剂和引发油墨可固化组分(具体地为可固化单体)聚合的辐射活化引发剂，具体地为光敏引发剂。
在本发明实施方案中，新型相变油墨组合物包括一种可固化蜡，其熔点为约40至约25℃，或在25至40℃之间，或约25至约35℃，或约30至约35℃。此配方允许直接印刷高光泽图像而无需保护层，从而极大地增强了之前的相变油墨。
在本发明实施方案中，高光泽油墨组合物通过使用可固化丙烯酸酯作为油墨载体中的蜡而获得，其与通常使用的熔点更接近于约85至约90℃的喷射温度的丙烯酸酯蜡(例如Unilin 350-丙烯酸酯)相比，具有更低的熔点和更尖锐的熔化相变。适当的丙烯酸酯可选自下组：C18丙烯酸酯、C20丙烯酸酯、C22丙烯酸酯以及任意组合的混合物。在一般实施方案中，适当的丙烯酸酯包括链长为C22或更短的丙烯酸酯的任意组合，只要蜡的熔点在40℃以下。例如，丙烯酸酯可为下式：
其中，n小于22，或约22至约16，或约22至约18。在一些具体实施方案中，适当的丙烯酸酯包括约40至约55重量％的C18丙烯酸酯、约0至约15重量％的C20丙烯酸酯和约35至约45重量％的C22丙烯酸酯的结合物。
在另外的实施方案中，通过使用上文描述的高光泽油墨组合物和中等或低光泽油墨在印刷中调节光泽以得到可变光泽的油墨组合物。例如，可变光泽可通过以半色调模式分别喷射低光泽和高光泽油墨、或中光泽和高光泽油墨，或通过混合不同光泽的油墨而实现。因此，该配方允许直接印刷高光泽图像而无需保护层，从而极大地增强了之前的相变油墨且提供了一种实现真正数字化可变光泽的方式。
油墨组合物中存在的可固化蜡含量占油墨组合物总重量的约15重量％至约1重量％，或约15重量％至约5重量％，或约10重量％至约5重量％，但所述含量可在此范围之外。使用这种新型高光泽油墨组合物制成的印刷品与使用标准油墨相比，表现出明显更高的光泽，由BYKTriGloss光泽度计(glossmeter)测定的光泽度增加了约50至60GU(75度)。此外，流变学测量表明，室温和喷射温度下的粘度与标准油墨基本相同。
喷射后，可将组合物暴露于固化能量以固化组合物。术语“可固化”描述的是，例如，可通过聚合作用、包括如自由基途径而固化，和/或可通过使用辐射敏感的光敏引发剂而光引发聚合的材料。术语“辐射可固化”指的是，例如，经暴露于辐射源而固化的所有形式，辐射源包括光源和热源，且包括在引发剂存在或不存在条件下。示例性的辐射固化技术包括，但不限于，任选在光敏引发剂和/或敏化剂的存在下使用来自任意适当的光源如发光二极管(LED)、汞弧灯、氙气灯等的紫外(UV)光(例如波长为200-400nm)或更不可见的光进行固化，任选在光敏引发剂存在下使用电子束辐射进行固化，在存在或不存在高温热引发剂(在喷射温度下可能很不活泼)条件下使用热固化进行固化，以及上述方法的适当组合。一经暴露于适当来源的固化能量，油墨组合物的粘度就进一步增大，以致其硬化成固体；固化的油墨组合物的粘度是不可常规测量的。
在另外的实施方案中，油墨中存在的活性稀释剂、单体、共聚单体和/或低聚物的含量可为，例如，油墨的约10至约90重量％，如油墨的约20至约80重量％，或油墨组合物总量的约50至约70重量％，但所述含量可在此范围之外。在一些具体实施方案中，油墨可包括任意适当含量的凝胶剂(gelling agent)或胶凝剂(gellant)，所述含量为，例如，油墨的约1至约30重量％，如油墨的约2至约20重量％，如油墨组合物总量的约5至约12重量％，但所述含量可在此范围之外。在一些具体的实施方案中，辐射活化引发剂可占油墨组合物总重量的，例如约0.5至约15重量％，如约1至约12重量％，或约2至约10重量％，但所述含量可在此范围之外。在本发明实施方案中，着色剂可以是颜料或染料，且可以任意适当含量包括在油墨中，所述含量为，例如占油墨组合物总重量的约0.1至约25重量％，如约0.5至约20重量％，如约1至约15重量％，但所述含量可在此范围之外。在一个具体实施方案中，着色剂是颜料分散体。在这类实施方案中，颜料分散体包括选自以下列出的与任意适当分散剂结合的适当颜料。
可固化单体
在一些实施方案中，可固化相变油墨包括油墨载体，所述油墨载体包含至少一种胶凝剂、至少一种可固化蜡、任选的光敏引发剂、任选的着色剂和至少一种可固化单体。在一些实施方案中，如果可固化相变油墨中存在多于一种的可固化液体单体，则这种可固化液体单体称作“共聚单体”。所述“共聚单体”可选自任意适当的可固化单体。
本发明的油墨组合物可包括第一共聚单体，这是根据胶凝剂材料的溶解性和胶凝性能，所述胶凝剂材料例如环氧聚酰胺复合胶凝剂，其可用于生产包含具有热驱动和可逆凝胶相的油墨载体的油墨组合物，其中所述油墨载体含有可固化液体单体，如UV可固化液体单体。此类油墨组合物的凝胶相使油墨滴可固定在接收基底上。
组合物中的至少一种可固化单体的实例包括丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯(如Sartomer的SR9003)、二甘醇二丙烯酸酯、三甘醇二丙烯酸酯、丁二醇二丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、二丙甘醇二丙烯酸酯、三丙甘醇二丙烯酸酯、烷氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、丙烯酸异癸酯、丙烯酸十三烷酯、丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、双-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、双季戊四醇五丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯、丙氧基化丙三醇三丙烯酸酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯、新戊二醇丙氧基化物甲基醚单丙烯酸酯(neopentyl glycol propoxylate methylether monoacrylate)、甲基丙烯酸异癸酯、己内酯丙烯酸酯、丙烯酸2-苯氧基乙酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异辛酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、二噁烷二醇二丙烯酸酯，及其混合物等。作为相对非极性的单体，可提及(甲基)丙烯酸异癸酯、己内酯丙烯酸酯、丙烯酸2-苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸异辛酯和丙烯酸丁酯。此外，多官能的丙烯酸酯单体/低聚物不仅可用作活性稀释剂，还可用作可增加固化图像交联密度的材料，从而增加固化图像的韧性。
术语“可固化单体”也意在包括还可用于组合物的可固化低聚物。可用于低粘度的组合物的适当的可固化低聚物的实例具有低粘度，如约50cPs至约10,000cPs、如约75cPs至约7,500cPs、或约100cPs至约5,000cPs。此类低聚物的实例可包括可购自Sartomer Company，Inc.，Exeter，PA的CN549、CN131、CN131B、CN2285、CN 3100、CN3105、CN132、CN133、CN132，可购自Cytec Industries Inc，Smyrna GA的Ebecryl 140、Ebecryl 1140、Ebecryl 40、Ebecryl 3200、Ebecryl 3201、Ebecryl 3212，可购自Cognis Corporation，Cincinnati，OH的PHOTOMER 3660、PHOTOMER 5006F、PHOTOMER 5429、PHOTOMER 5429F，可购自BASF Corporation，Florham Park，NJ的LAROMER PO 33F、LAROMER PO 43F、LAROMER PO 94F、LAROMER UO 35D、LAROMER PA 9039V、LAROMER PO 9026V、LAROMER 8996、LAROMER 8765、LAROMER 8986等。作为多官能的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，还可提及季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、1，2-乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，12-十二烷醇二(甲基)丙烯酸酯、三(2-羟乙基)异氰脲酸三丙烯酸酯、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、胺改性的聚醚丙烯酸酯(PO 83F、LR 8869和/或LR 8889(均可购自BASF Corporation))、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙三醇丙氧基化物三丙烯酸酯、二季戊四醇五-/六丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯(可作为SR399LV和SR 494购自SartomerCo.Inc.)等。
可固化单体的其他实例包括丙烯酸酯化的酯、丙烯酸酯化的聚酯、丙烯酸酯化的醚、丙烯酸酯化的聚醚、丙烯酸酯化的环氧化物、聚氨酯丙烯酸酯和聚戊四醇四丙烯酸酯。适当的丙烯酸酯低聚物的具体实例包括，丙烯酸酯化的聚醚低聚物，如CN2262(Sartomer Co.)、EB 812(CytecSurface Specialties)、EB 810(Cytec Surface Specialties)、CN2200(Sartomer Co.)、CN2300(Sartomer Co.)等；丙烯酸酯化的聚氨酯低聚物，如EB270(UCB Chemicals)、EB 5129(Cytec Surface Specialties)、CN2920(Sartomer Co.)、CN3211(Sartomer Co.)等；以及丙烯酸酯化的环氧化物低聚物，如EB 600(Cytec Surface Specialties)、EB 3411(CytecSurface Specialties)、CN2204(Sartomer Co.)、CN110(Sartomer Co.)等。
在一些实施方案中，可固化单体可选自短链烷基二醇二丙烯酸酯或醚二丙烯酸酯或选自含短链烷基酯取代基的丙烯酸酯，如己内酯丙烯酸酯和市售产品CD536、CD 2777、CD585和CD586(可购自Sartomer Co.Inc.)。
此外，可固化单体或低聚物可起到不同的作用，作为减粘剂、当组合物固化时作为粘合剂、作为助粘剂、作为活性稀释剂以及作为可增加固化图像交联密度的交联剂，从而增强了固化图像的韧性。适当的单体可具有低分子量、低粘度以及低表面张力且含有一经暴露于辐射如UV光就发生聚合的官能团。
如上文所提及，油墨中存在的一种或多种单体的含量为，例如，油墨的约10至约90重量％，油墨的约20至约80重量％，或油墨组合物总量的约50至约70重量％，但所述含量可在此范围之外。
可固化胶凝剂
可固化相变油墨组合物可包括至少一种胶凝剂。
有机胶凝剂在所需温度范围内起到大幅增加油墨载体和油墨组合物粘度的作用。特别地，胶凝剂在低于喷射油墨组合物的具体温度时在油墨载体中形成半固体凝胶。这种半固体凝胶相是以动态平衡的形式存在的物理凝胶，包括一种或多种固体凝胶剂分子和一种液体溶剂。这种半固体凝胶相是分子组分的动态网络集合，这些分子组分通过非共价键相互作用如氢键、范德华相互作用、芳族非键合相互作用、离子或配位键、伦敦色散力等结合在一起，当受到物理力(如温度或机械搅拌)，或化学力(如pH或离子强度)的刺激时，其可在宏观水平上由液体状态可逆地转变为半固体状态。当温度在凝胶相变点上下变化时，油墨组合物表现出在半固体凝胶状态和液体状态之间热可逆地转变。在油墨配方中这种在半固体凝胶相和液相之间的可逆循环转变可重复多次。可使用一种或多种凝胶剂的混合物以实现这种相变转化。
因此，凝胶剂的相变性能可用于在油墨喷射至基底后，引起喷射在基底上的油墨组合物的粘度快速增大。特别地，将喷射的油墨滴固定在接收基底上，如图像接收介质(例如，纸张)，也就是在低于油墨组合物喷射温度的温度下，通过相变转化作用进行固定，在此过程中喷射的油墨滴经历了由液态变为凝胶态(半固态)的巨大粘度变化。
在一些实施方案中，油墨组合物形成凝胶态的温度是低于油墨混合物喷射温度的任何温度，例如低于油墨混合物喷射温度约10℃或更多的任何温度。从油墨组合物处于液态的喷射温度冷却至油墨组合物转变为凝胶态的凝胶转变温度时，油墨粘度快速且大幅地增大。
用于油墨混合物的适当胶凝剂将在油墨载体中使单体/低聚物快速且可逆地成凝胶状，并表现出狭窄的相变转化，例如在约10℃至约85℃温度范围内。与喷射温度下的粘度相比，示例性油墨组合物的凝胶状态在基底温度(例如约30℃至约60℃)下应该表现出粘度最少增加102.5mPa·s，如粘度增加103mPa·s。在一些具体实施方案中，含胶凝剂的油墨组合物在低于喷射温度5℃至10℃的温度内粘度快速增大，并最终达到喷射粘度的104倍以上，如约喷射粘度的106倍。
适合用于油墨组合物的胶凝剂包括可固化胶凝剂，其含有可固化酰胺、可固化聚酰胺环氧丙烯酸酯组分和聚酰胺组分、含有可固化环氧树脂和聚酰胺树脂的可固化复合胶凝剂，及其混合物等，如在美国专利公开文本2010/0304040中所公开，其通过引证的方式全文纳入本说明书。组合物中含有胶凝剂使其能够施用于基底上，如在基底的一部分上或更多部分上和/或在基底上之前形成的图像的一部分上或更多部分上，而不会过度渗入基底，因为组合物的粘度随着组合物在施用后冷却而快速增加。液体过度渗入多孔基底(如纸张)可导致不想要的基底不透明度减小。可固化胶凝剂也可参与组合物的一种或多种单体的固化。
当组合物用于含硅氧烷或其他油类的基底上时，为了改善润湿(wetting)，适用于油墨组合物的胶凝剂性质上可为两亲性的。两亲性指同时含有极性和非极性部分的分子。例如，胶凝剂可含有长的非极性烃链和极性酰胺键。
适用的酰胺胶凝剂包括美国专利申请公开文本2008/0122914、美国专利7,276,614和7,279,587公开的酰胺胶凝剂，其全部公开内容通过引证的方式纳入本说明书。其他适用的胶凝剂也包括Chopra等人在2010年4月22日提交的美国专利申请序列号12/765,148中所公开的胶凝剂。
如美国专利7,279,587所公开，酰胺胶凝剂可为下式的化合物
其中：
R1是：
(i)含有约1个至约12个碳原子，如约1个至约8个碳原子或约1个至约5个碳原子的亚烷基基团(其中亚烷基基团是二价的脂肪族基团或烷基基团，包括直链的和支链的、饱和的和不饱和的、环状的和非环状的、取代的或未取代的亚烷基基团，且其中所述亚烷基基团可以存在或可以不存在杂原子，如氧、氮、硫、硅、磷、硼等)，
(ii)含有约1个至约15个碳原子，如约3个至约10个碳原子或约5个至约8个碳原子的亚芳基基团(其中亚芳基基团是二价的芳香族基团或芳基基团，包括取代和未取代的亚芳基基团，且其中所述亚芳基基团可以存在或可以不存在杂原子，如氧、氮、硫、硅、磷、硼等)，
(iii)含有约6个至约32个碳原子，如约6个至约22个碳原子或约6个至约12个碳原子的亚芳烷基基团(其中亚芳烷基基团是二价的芳烷基基团，包括取代和未取代的亚芳烷基基团，其中亚芳烷基基团的烷基部分可以是直链的或支链的、饱和的或不饱和的、环状的或非环状的，且其中亚芳烷基基团的芳基或烷基部分可以存在或可以不存在于杂原子，如氧、氮、硫、硅、磷、硼等)，或
(iv)含有约5个至约32个碳原子，如约6个至约22个碳原子或约7个至约15个碳原子的亚烷芳基基团(其中亚烷芳基基团是二价的烷芳基基团，包括取代和未取代的亚烷芳基基团，其中亚烷芳基基团的烷基部分可以是直链的或支链的、饱和的或不饱和的、环状的或非环状的，且其中烷基亚芳基基团的芳基或烷基部分可以存在或可以不存在杂原子，如氧、氮、硫、硅、磷、硼等)，
其中取代的亚烷基、亚芳基、亚芳烷基和亚烷芳基基团上的取代基可以是卤素原子、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、硫醚基、硝基、亚硝基、酰基、偶氮基、氨基甲酸乙酯(urethane groups)、脲基，及其混合物等，其中两个或更多个取代基可连接在一起形成环；
R2和R2′各自彼此独立地为：
(i)含有约1个至约54个碳原子，如约1个至约48个碳原子或约1个至约36个碳原子的亚烷基基团，
(ii)含有约5个至约15个碳原子，如约5个至约13个碳原子或约5个至约10个碳原子的亚芳基基团，
(iii)含有约6个至约32个碳原子，如约7个至约33个碳原子或约8个至约15个碳原子的亚芳烷基基团，或
(iv)含有约6个至约32个碳原子，如约6个至约22个碳原子或约7个至约15个碳原子的亚烷芳基基团，
其中取代的亚烷基、亚芳基、亚芳烷基和亚烷芳基基团上的取代基可以是卤素原子、氰基、醚基、醛基、酮基、酯基、酰胺基、羰基、硫代羰基、膦基、鏻基、磷酸酯基、腈基、巯基、硝基、亚硝基、酰基、酸酐基、叠氮基、偶氮基、氰酰基、氨基甲酸乙酯基、脲基，及其混合物等，其中两个或更多个取代基可连接在一起形成环；
R3和R3′各自彼此独立地为：
(a)光引发基团，例如衍生自1-(4-(2-羟基乙氧基)苯基)-2-羟基-2-甲基丙-1-酮的基团，其式为
衍生自1-羟基环己基苯基酮的基团，其式为
衍生自2-羟基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮的基团，其式为
衍生自N，N-二甲基乙醇胺或N，N-二甲基乙二胺的基团，其式为
等，或：
(b)以下的基团：
(i)含有约2个至约100个碳原子，如约3个至约60个碳原子或约4个至约30个碳原子的烷基基团(包括直链的和支链的、饱和的和不饱和的、环状的和非环状的、以及取代和未取代的烷基基团，且其中所述烷基基团可以存在或可以不存在杂原子，如氧、氮、硫、硅、磷、硼等)，
(ii)含有约5个至约100个碳原子，如约5个至约60个碳原子或约6个至约30个碳原子的芳基基团(包括取代的和未取代的芳基基团，且其中所述芳基基团可以存在或可以不存在杂原子，如氧、氮、硫、硅、磷、硼等)，如苯基等，
(iii)含有约5个至约100个碳原子，如约5个至约60个碳原子或约6个至约30个碳原子的芳烷基基团(包括取代的和未取代的芳烷基基团，其中所述芳烷基基团的烷基部分可以是直链的或支链的、饱和的或不饱和的、环状的或非环状的，且所述芳烷基基团的芳基或烷基部分可以存在或可以不存在杂原子，如氧、氮、硫、硅、磷、硼等)，例如苄基等，或
(iv)含有约5个至约100个碳原子，如约5个至约60个碳原子或约6个至约30个碳原子的烷芳基基团(包括取代的和未取代的烷芳基基团，其中所述烷芳基基团的烷基部分可以是直链的或支链的、饱和的或不饱和的、环状的或非环状的，且其中所述烷芳基基团的芳基或烷基部分可以存在或可以不存在杂原子，如氧、氮、硫、硅、磷、硼等)，例如甲苯基等，
其中取代的烷基、芳烷基和烷芳基基团上的取代基可以是卤素原子、醚基、醛基、酮基、酯基、酰胺基、羰基、硫代羰基、硫醚基、膦基、鏻基、磷酸酯基、腈基、巯基、硝基、亚硝基、酰基、酸酐基、叠氮基、偶氮基、氰酰基(cyanato groups)、异氰酰基(isocyanato groups)、硫氰酰基(thiocyanato groups)、异硫氰酰基(isothiocyanato groups)、羧酸酯基(carboxylate groups)、羧酸基(carboxylic acid groups)、氨基甲酸乙酯基、脲基，及其混合物等，其中两个或更多个取代基可连接在一起形成环；
且X和X′各自彼此独立地为氧原子或式-NR4-的基团，其中R4是：
(i)氢原子；
(ii)含有约5个至约100个碳原子，如约5个至约60个碳原子或约6个至约30个碳原子的烷基基团，包括直链的和支链的、饱和的和不饱和的、环状的和非环状的、以及取代的和未取代的烷基基团，且其中所述烷基基团可以存在或可以不存在杂原子，
(iii)含有约5个至约100个碳原子，如约5个至约60个碳原子或约6个至约30个碳原子的芳基基团，包括取代的和未取代的芳基基团，其中所述芳基基团可以存在或可以不存在杂原子，
(iv)含有约5个至约100个碳原子，如约5个至约60个碳原子或约6个至约30个碳原子的芳烷基基团，包括取代的和未取代的芳烷基基团，其中芳烷基基团的烷基部分可以是直链的或支链的、饱和的或不饱和的、环状的或非环状的，且所述芳烷基基团的芳基或烷基部分可以存在或可以不存在杂原子，或
(v)含有约5个至约100个碳原子，如约5个至约60个碳原子或约6个至约30个碳原子的烷芳基基团，包括取代的和未取代的烷芳基基团，其中烷芳基基团的烷基部分可以是直链的或支链的、饱和的或不饱和的、环状的或非环状的，且所述烷芳基基团的芳基或烷基部分可以存在或可以不存在杂原子，
其中取代的烷基、芳基、芳烷基和烷芳基基团上的取代基可以是卤素原子、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、氨基甲酸乙酯基、脲基，及其混合物等，其中两个或更多个取代基可连接在一起形成环。
上述的具体的适合的取代基和胶凝剂进一步在美国专利7,279,587和7,276,614中提出，其通过引证的方式全文纳入本说明书，因而不在此进一步详述。
在一些实施方案中，胶凝剂可包括包含以下组分的混合物：
其中-C34H56+a-代表可包括不饱和基团和环状基团的支链亚烷基基团，其中变量“a”是0-12的整数。
在一些实施方案中，胶凝剂可以是Chopra等人在2010年4月22日提交的美国专利申请序列号12/765,148中所公开的芳香族封端胶凝剂(aromatic end-capped gellant)中的一种，所述专利申请通过引证的方式全文纳入本说明书。
在一些实施方案中，油墨的胶凝剂可为具有下列一般结构的化合物
如上文所述，油墨可包括任意合适量的凝胶剂或胶凝剂，如油墨的约1重量％至约30重量％，例如油墨的约2重量％至约20重量％，如油墨组合物总量的约5重量％至约12重量％，但所述含量也可在此范围之外。
如上文所述，油墨组合物包括至少一种含可固化丙烯酸酯的可固化蜡。含有所述蜡可促进油墨组合物的粘度随着组合物由施用温度冷却而增大。因此，此类蜡也可协助胶凝剂避免组合物穿过基底渗出。
可固化蜡可以是任意熔点在25至40℃之间的低熔点的蜡组分，其可与其他组分混溶并可与可固化单体聚合形成聚合物。术语蜡包括，例如，各种称作蜡的天然的、改性的和合成的任何材料。
可固化蜡在组合物中的含量为，例如，组合物的约0.1重量％至约30重量％，如组合物的约0.5重量％至约20重量％，或组合物的约0.5重量％至约15重量％。
着色剂
油墨组合物可任选包括着色剂。可在油墨组合物中使用任何所需的或有效的着色剂，包括染料、颜料、及其混合物等，只要此着色剂可溶解于或分散于油墨载体中。在一些具体实施方案中可包括颜料，其与染料相比通常更便宜且更牢固。许多染料的颜色可通过发生在固化阶段的聚合过程而改变，可能是由于自由基对其分子结构进攻的影响。组合物可与常规的油墨着色剂材料结合使用，所述材料为如Color Index(C.I.)Solvent Dyes、Disperse Dyes、改性的Acid和Direct Dyes、Basic Dyes、Sulphur Dyes、Vat Dyes等。
合适染料的实例包括Neozapon Red 492(BASF)、Orasol Red G(Ciba)、Direct Brilliant Pink B(Oriental Giant Dyes)、Direct Red 3BL(Classic Dyestuffs)、Supranol Brilliant Red 3BW(Bayer AG)、LemonYellow 6G(United Chemie)、Light Fast Yellow 3G(Shaanxi)、AizenSpilon Yellow C-GNH(Hodogaya Chemical)、Bernachrome Yellow GDSub(Classic Dyestuffs)、Cartasol Brilliant Yellow 4GF(Clariant)、Cibanon Yellow 2GN(Ciba)、Orasol Black CN(Ciba)、Savinyl BlackRLSN(Clariant)、Pyrazol Black BG(Clariant)、Morfast Black 101(Rohm & Haas)、Diaazol Black RN(ICI)、Orasol Blue GN(Ciba)、SavinylBlue GLS(Clariant)、Luxol Fast Blue MBSN(Pylam Products)、SevronBlue 5GMF(Classic Dyestuffs)、Basacid Blue 750(BASF)、NeozaponBlack X51(BASF)、Classic Solvent Black 7(Classic Dyestuffs)、SudanBlue 670(C.I.61554)(BASF)、Sudan Yellow 146(C.I.12700)(BASF)、Sudan Red 462(C.I.26050)(BASF)、C.I.Disperse Yellow 238、NeptuneRed Base NB543(BASF，C.I.Solvent Red 49)、购自BASF的Neopen BlueFF-4012、购自ICI的Lampronol Black BR(C.I.Solvent Black 35)、Morton Morplas Magenta 36(C.I.Solvent Red 172)、金属酞菁着色剂，如美国专利6,221,137所公开的，其公开内容通过引证的方式全部纳入本说明书，以及类似的着色剂。也可使用聚合物染料，例如在美国专利5,621,022和US 5,231,135中所公开的，其公开内容各自通过引证的方式全部纳入本文，以及购自Milliken & Company的市售的如，Milliken InkYellow 869、Milliken Ink Blue 92、Milliken Ink Red 357、Milliken InkYellow 1800、Milliken Ink Black 8915-67、原形的(uncut)ReactantOrange X-38、原形的Reactant Blue X-17、Solvent Yellow 162、Acid Red52、Solvent Blue 44、以及原形的Reactant Violet X-80。
颜料也是用于可固化相变油墨的合适着色剂。合适颜料的实例包括PALIOGEN Violet 5100(BASF有售)、PALIOGEN Violet 5890(BASF有售)、HELIOGEN Green L8730(BASF有售)、LITHOL Scarlet D3700(BASF有售)、SUNFAST Blue 15:4(Sun Chemical有售)、Hostaperm BlueB2G-D(Clariant有售)、Hostaperm Blue B4G(Clariant有售)、Permanent Red P-F7RK、Hostaperm Violet BL(Clariant有售)、LITHOL Scarlet 4440(BASF有售)、Bon Red C(Dominion ColorCompany有售)、ORACET Pink RF(Ciba有售)、PALIOGEN Red 3871K(BASF有售)、SUNFAST Blue 15:3(Sun Chemical有售)、PALIOGENRed 3340(BASF有售)、SUNFAST Carbazole Violet 23(Sun Chemical有售)、LITHOL Fast Scarlet L4300(BASF有售)、SUNBRITE Yellow 17(Sun Chemical有售)、HELIOGEN Blue L6900，L7020(BASF有售)、SUNBRITE Yellow 74(Sun Chemical有售)、SPECTRA PAC C Orange16(Sun Chemical有售)、HELIOGEN Blue K6902，K6910(BASF有售)、SUNFAST Magenta 122(Sun Chemical有售)、HELIOGEN Blue D6840，D7080(BASF有售)、Sudan Blue OS(BASF有售)、NEOPEN Blue FF4012(BASF有售)、PV Fast Blue B2GO1(Clariant有售)、IRGALITE BlueBCA(BASF有售)、PALIOGEN Blue 6470(BASF有售)、Sudan OrangeG(Aldrich有售)、Sudan Orange 220(BASF有售)、PALIOGEN Orange3040(BASF)、PALIOGEN Yellow 152，1560(BASF有售)、LITHOLFast Yellow 0991K(BASF有售)、PALIOTOL Yellow 1840(BASF有售)、NOVOPERM Yellow FGL(Clariant有售)、Ink Jet Yellow 4G VP2532(Clariant有售)、Toner Yellow HG(Clariant有售)、Lumogen YellowD0790(BASF有售)、Suco-Yellow L1250(BASF有售)、Suco-YellowD1355(BASF有售)、Suco Fast Yellow Dl 355，Dl 351(BASF有售)、HOSTAPERM Pink E 02(Clariant有售)、Hansa Brilliant Yellow 5GX03(Clariant有售)、Permanent Yellow GRL 02(Clariant有售)、PermanentRubine L6B 05(Clariant有售)、FANAL Pink D4830(BASF有售)、CINQUASIA Magenta(DU PONT有售)、PALIOGEN Black L0084(BASF有售)、Pigment Black K801(BASF有售)、以及炭黑如REGAL330TM(Cabot有售)、Nipex 150(Degusssa有售)、Carbon Black 5250和Carbon Black 5750(Columbia Chemical有售)等，及其混合物。
美国专利6,472,523、6,726,755、6,476,219、6,576,747、6,713,614、6,663,703、6,755,902、6,590,082、6,696,552、6,576,748、6,646,111、6,673,139、6,958,406、6,821,327、7,053,227、7,381,831和7,427,323所公开的着色剂也适合，所述专利的公开内容各自通过引证的方式全文纳入本文。
油墨也可包括稳定化颜料的表面活性剂或分散剂，其含有对油墨套盒(ink set)的有色油墨中使用的多种颜料具有优异吸附亲合力的部分或基团，也含有能够使其在所需的油墨载体中分散的部分或基团。由于分散剂/颜料结合物的不可预知性，选择对油墨套盒中所有有色油墨均适合的分散剂可能需要进行试验和错误评估，这能够由本领域普通技术人员实现。
作为示例性分散剂，无规共聚物和嵌段共聚物可能适合。一种特别有利的嵌段共聚物是氨基丙烯酸酯嵌段共聚物，例如包括氨基或氨基丙烯酸酯嵌段A和丙烯酸酯嵌段B，丙烯酸酯部分能够使分散剂在油墨载体中稳定且良好地分散，同时氨基部分很好地吸附在颜料表面。已经发现本文中适用的嵌段共聚物分散剂的市售实例是DISPERBYK-2001(BYK Chemie GmbH)和EFKA 4340(Ciba Specialty Chemicals)。
着色剂在油墨组合物中可包括的量为，例如油墨组合物的约0.1至约15重量％，如油墨组合物的约2.0至约9重量％，
引发剂
可固化相变油墨组合物可任选包括引发剂，如光敏引发剂。在一些实施方案中，此类光敏引发剂有利于协助油墨固化。
在一些实施方案中，可使用吸收辐射(例如UV光辐射)来引发油墨可固化组分的固化的光敏引发剂。作为通过自由基聚合而固化的一些实施方案中的油墨组合物的光敏引发剂，例如，含丙烯酸酯基团的油墨组合物或含聚酰胺的油墨中的光敏引发剂，可提到的光敏引发剂有如二苯甲酮、苯偶姻醚、苯偶酰缩酮、α-羟烷基苯酮、α-羟基酮、α-烷氧酮、α-氨基酮、α-烷氧基烷基苯酮、α-氨基烷基苯酮，以及由BASF以商品名IRGACURE和DAROCUR出售的酰基膦光敏引发剂。合适的光敏引发剂的具体实例包括2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦(作为BASF的LUCIRIN TPO购得)、2，4，6-三甲基苯甲酰基乙氧基苯基氧化膦(作为BASF的LUCIRIN TPO-L购得)、双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦(作为BASF的IRGACURE 819购得)和其他酰基膦、2-甲基-1-(4-甲硫基)苯基-2-(4-吗啉基)-1-丙酮(作为BASF的IRGACURE 907购得)和1-(4-(2-羟乙氧基)苯基)-2-羟基-2-甲基丙-1-酮(作为BASF的IRGACURE 2959购得)、2-苄基2-甲氨基1-(4-吗啉代苯基)丁酮-1(作为BASF的IRGACURE 369购得)、2-羟基-1-(4-(4-(2-羟基-2-甲基丙酰基)苄基)苯基)-2-甲基丙-1-酮(作为BASF的IRGACURE 127购得)、2-二甲氨基-2-(4-甲基苄基)-1-(4-吗啉-4-基苯基)丁酮(作为BASF的IRGACURE 379购得)、环戊二烯钛(titanocenes)、异丙基噻吨酮、1-羟基-环己基苯基酮、二苯甲酮、2，4，6-三甲基二苯甲酮、4-甲基二苯甲酮、二苯基-(2，4，6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、2，4，6-三甲基苯甲酰基苯基次膦酸乙酯、低聚(2-羟基-2-甲基-1-(4-(1-甲基乙烯基)苯基)丙酮)、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、苄基-二甲基缩酮、及其混合物。还可提及胺增效剂(amine synergists)，即向光敏引发剂贡献氢原子从而形成引发聚合的自由基物类的助引发剂(co-initiator)(胺增效剂也可消耗溶于油墨中的氧——因为氧抑制了自由基聚合，其消耗增加了聚合速度)，例如4-二甲基氨基苯甲酸乙酯和4-二甲氨基苯甲酸2-乙基己酯。此列并非穷举，任何已知的暴露于所需辐射波长(如UV光)时引发自由基反应的光敏引发剂均可使用而无限制。
在一些实施方案中，光敏引发剂可吸收约200至约420nm波长的辐射以引发固化，但是，也可使用吸收更长波长的引发剂而无限制，如可吸收波长最高达560nm的环戊二烯钛。
包括在油墨组合物中的引发剂的总量可为，例如油墨组合物的约0.5至约15重量％，如约1至约10重量％。
任选添加剂
油墨套盒中的一种或多种油墨的油墨载体可含有额外的任选的添加剂。任选添加剂可包括表面活性剂、光稳定剂(其吸收入射的UV辐射并将其转化为最终消耗的热能)、抗氧化剂、荧光增白剂(其可改善图像外观并掩蔽黄化)、触变剂、去湿剂(dewetting agents)、增滑剂、发泡剂、消泡剂、助流剂(flow agents)、其他非固化蜡、油类、增塑剂、粘合剂、导电剂、杀真菌剂、杀细菌剂、有机和/或无机填料颗粒、流平剂(leveling agents)(其为产生或减少不同光泽水平的试剂)、遮光剂、抗静电剂、分散剂等。
油墨可包括自由基捕获剂，如IRGASTAB UV 10(BASF)，作为稳定剂。油墨也可包括抑制剂，如对苯二酚或对苯二酚单甲基醚(MEHQ)，从而通过在储存期间阻止或至少延迟低聚物和单体组分的聚合以稳定组合物，由此增加组合物的保存期限。
油墨可任选包含抗氧化剂以保护图像免于氧化，并且也可保护油墨组分在油墨存储器中作为加热熔体存在时免于氧化。油墨组合物的任选的抗氧化剂保护图像免于氧化，也可保护油墨组分在油墨制备方法的加热部分免于氧化。合适的抗氧化剂稳定剂的具体实例包括可购自Crompton Corporation，Middlebury，Conn.的NAUGARDTM 524、NAUGARDTM 635、NAUGARDTM A、NAUGARDTM I-403和NAUGARDTM 959；可购自BASF的IRGANOXTM 1010和IRGASTAB UV10；可购自Rahn AG，Zurich，Switzerland的GENORAD 16和GENORAD 40；等。任选的抗氧化剂如果存在，则在实施方案的油墨组合物中以任何所需的或有效的量存在，如为油墨组合物的至少约0.01重量％、油墨组合物的至少约0.1重量％，或油墨组合物的至少约1重量％。
可固化相变油墨在室温下是固体或类固体。对可固化相变油墨来说有利的是在油墨喷射温度下的粘度小于约30mPas，如小于约20mPas，例如约3至约20mPas、约5至约20mPas或约8至约15mPas。因此，油墨以液体状态喷射，这通过喷射前使用热量使油墨熔化而实现。油墨理想地在低温下喷射，特别是温度在约120℃以下，例如约50℃至约110℃或约60℃至约100℃或约70℃至约90℃。因此，油墨理想地适用于压电油墨喷射装置。
当油墨中使用凝胶剂时，油墨形成凝胶状态的温度是低于油墨喷射温度的任何温度，例如低于油墨喷射温度约5℃或更低的任何温度。在一些实施方案中，凝胶状态可在约25℃至约100℃的温度下形成，如约40℃至约80℃或约40℃至约65℃的温度下形成。当由喷射温度(此时油墨为液态)冷却至凝胶温度(此时油墨是凝胶态)时，油墨粘度快速且大幅增加。粘度增加量为例如约至少102.5倍的粘度增加。
油墨组合物可通过任何所需的或合适的方法制备。例如，油墨载体的每种组分可以混合在一起，然后将此混合物至少加热至其熔点，例如约60℃至约120℃、80℃至约110℃、85℃至约100℃或约85℃至约95℃。着色剂可在油墨成分加热前或加热后加入。然后将加热的混合物搅拌约5秒至约10分钟或更长时间，以得到充分均匀一致的熔体，然后将油墨冷却至环境温度(通常为约20℃至约25℃)。油墨在环境温度下为凝胶。此油墨可用于直接印刷油墨喷射方法的设备。本文公开的另一实施方案涉及一种方法，其包括将本文公开的油墨装入喷墨印刷装置，使油墨熔化，并使熔化的油墨滴以成像模式喷射至记录基底上。一种直接印刷方法也在例如美国专利5,195,430中公开，其公开内容通过引证的方式全部纳入本说明书。在一个具体实施方案中，印刷装置采用压电印刷方法，其中通过压电振动元件(piezoelectric vibratingelements)的振动使油墨滴以成像模式进行喷射。本文公开的油墨也可用于其他热熔印刷方法，例如热熔声波喷墨印刷、热熔连续流或偏转喷墨印刷等。本文公开的相变油墨也可用于除热熔喷墨印刷方法以外的印刷方法。
可使用任何合适的基底或记录页，包括普通纸(plain papers)如XEROX 4200纸、XEROX Image Series纸、Courtland 4024 DP纸、划线的笔记本纸(ruled notebook paper)、证券纸(bond paper)、二氧化硅涂布纸(silica coated papers)如Sharp Company二氧化硅涂布纸、JuJo纸、HAMMERMILL LASERPRINT纸等、光面涂布纸(glossycoated papers)如XEROX Digital Color Gloss、Sappi Warren PapersLUSTROGLOSS、特种纸(specialty papers)Xerox DURAPAPER等、透明材料、织物、纺织产品、塑料、聚合膜、无机记录介质如金属和木材等。
本文公开的油墨在下述实施例中进一步说明。除非另外指出，所有部分和百分数是以重量计。
应理解，上文公开的多种油墨组合物与其他特征和功能，或其替代方案，可有利地组合成许多其他体系或应用。而且，本领域技术人员随后可作出多种目前无法预见的或无法预期的替代、修改、变化或改进，并且其也意在包含在下述权利要求中。
虽然以上说明均涉及特定的实施方案，但应理解，可作出许多修改方案而不偏离其主旨。附随的权利要求意在涵盖将落入本文实施方案真实范围和主旨内的这些修改方案。
因此，目前所公开的实施方案的所有方面均被认为是示例性的和非限制性的，实施方案的范围通过随附权利要求指明而不是前述说明指明。落入权利要求等同的含义和范围内的所有变化将包含于其中。
实施例
实施例在下文提出并举例说明了可用于实行本发明实施方案的不同组成和条件。除非另外指出，所有比例均以重量计。然而，明显的是本发明实施方案可通过多种类型的组成而实行并根据以上公开内容及下文指出的公开内容而具有多种不同用途。
实施例1
可固化相变油墨的制备
具有下表1给出组成的UV可固化相变油墨，是在13000rpm和85℃条件下均化1至约1.5小时而以250g的规模制备。这些油墨的关键差别是可固化蜡组分，在标准油墨中可固化蜡为UNILIN 350丙烯酸酯(通过DSC测定熔点为82℃)，在本发明实施方案中，标准蜡组分由AGEFLEX FA1822(购自Ciba，Inc.，Basel，Switzerland)——一种C18、C20和C22丙烯酸酯的混合物——所替代，其熔点为约38℃(如图1A所示)。此外，下文的DSC数据表明，AGEFLEX蜡(图1A)的熔化相变与基于UNILIN 350的材料(图1B)相比更尖锐。
表1
试验结果
得到的油墨表现出有利的流变性，在喷射温度下其粘度低于10cps且室温下粘度为106cps。使用购自TA Instruments的配有50mm平行板的RFS3应变控制流变仪测定的动力学温度梯度(step)数据在下文图2中给出。
表1的油墨在85℃下使用修改的Xerox PHASER 8860印刷机直接喷射至未涂层的MYLAR基底。印刷的图像随后在输送速度为100fpm的UV照射(Fusion UV，配有氘灯泡的Hg灯)下固化。然后将得到的固化的印刷品通过用BYK光泽度计测定75°光泽而分析其光泽度。如图3示出的图表所示，新的油墨配方比现有标准配方更加有光泽。该差异可轻易用肉眼辨识。
总结
总之，本发明实施方案提供了一种包含不同的可固化丙烯酸酯的油墨组合物，其同时具有更低的熔化温度和更尖锐的熔化相变。已经制备了含有此种配方的油墨，并证实了所述油墨得到的印刷品与以同样方式印刷的标准UV可固化相变油墨相比具有明显地高的和/或可变的光泽。
权利要求，如原始提交的和如其可修改的，包括本文中所公开的教导和实施方案的变化方案、替代方案、修改方案、改进方案、等同方案，和基本等同方案，包括那些现在无法预见的或无法预期的方案，以及，例如可由申请人/专利权人和其他人所提出的方案。除非在权利要求中具体叙述，权利要求的步骤或组分的任何具体的顺序、数目、位置、尺寸、形状、角度、颜色或材料都不应由说明书或任意其它权利要求暗示或引出。
本文所引用的所有专利和申请特此具体地全部通过引证的方式全文纳入本说明书。

Claims (17)

1.一种可固化相变油墨，包含：
油墨载体，所述油墨载体还包含可固化蜡，所述可固化蜡包含一种或多种具有下式的丙烯酸酯且熔点在25至40℃之间：
其中n为16至22；和
任选的着色剂，其中用所述可固化相变油墨印刷的基底的印刷区域的光泽值在75°下测量为80至100ggu，
其中所述可固化蜡存在的量占所述可固化相变油墨总重量的1重量％至15重量％。
2.权利要求1的可固化相变油墨，其中所述可固化蜡包含40至55重量％的C18丙烯酸酯、0至15重量％的C20丙烯酸酯和35至45重量％的C22丙烯酸酯的结合物。
3.权利要求1的可固化相变油墨，其中所述可固化蜡存在的量占所述可固化相变油墨总量的10重量％至5重量％。
4.权利要求1的可固化相变油墨，其中所述可固化蜡的熔点为25至35℃。
5.权利要求1的可固化相变油墨，其中所述油墨载体还包含胶凝剂、活性稀释剂和引发剂。
6.权利要求5的可固化相变油墨，其中所述胶凝剂为下式的化合物
其中
R1是(i)亚烷基基团，包括直链的和支链的、饱和的和不饱和的、环状的和非环状的、取代的和未取代的亚烷基基团，且其中所述亚烷基基团可以存在或可以不存在杂原子，(ii)亚芳基基团，包括取代的和未取代的亚芳基基团，且其中所述亚芳基基团可以存在或可以不存在杂原子，(iii)亚芳烷基基团，包括取代的和未取代的亚芳烷基基团，其 中所述亚芳烷基基团的烷基部分可以是直链的或支链的、饱和的或不饱和的、环状的或非环状的，且其中所述亚芳烷基基团的芳基或烷基部分可以存在或可以不存在杂原子，或(iv)亚烷芳基基团，包括取代的和未取代的亚烷芳基基团，其中所述亚烷芳基基团的烷基部分可以是直链的或支链的、饱和的或不饱和的、环状的或非环状的，且其中所述亚烷芳基基团的芳基或烷基部分可以存在或可以不存在杂原子；
R2和R2'各自彼此独立地为(i)亚烷基基团，包括直链的和支链的、饱和的和不饱和的、环状的和非环状的、取代的和未取代的亚烷基基团，且其中所述亚烷基基团可以存在或可以不存在杂原子，(ii)亚芳基基团，包括取代的和未取代的亚芳基基团，且其中所述亚芳基基团可以存在或可以不存在杂原子，(iii)亚芳烷基基团，包括取代的和未取代的亚芳烷基基团，其中所述亚芳烷基基团的烷基部分可以是直链的或支链的、饱和的或不饱和的、环状的或非环状的，且其中所述亚芳烷基基团的芳基或烷基部分可以存在或可以不存在杂原子，或(iv)亚烷芳基基团，包括取代的和未取代的亚烷芳基基团，其中亚烷芳基基团的烷基部分可以是直链的或支链的、饱和的或不饱和的、环状的或非环状的，且其中亚烷芳基基团的芳基或烷基部分可以存在或可以不存在杂原子；
R3和R3'各自彼此独立地为(a)光引发基团，或(b)以下的基团：(i)烷基基团，包括直链的和支链的、饱和的和不饱和的、环状的和非环状的、取代的和未取代的烷基基团，且其中所述烷基基团可以存在或可以不存在杂原子，(ii)芳基基团，包括取代的和未取代的芳基基团，且其中所述芳基基团可以存在或可以不存在杂原子，(iii)芳烷基基团，包括取代的和未取代的芳烷基基团，其中所述芳烷基基团的烷基部分可以是直链的或支链的、饱和的或不饱和的、环状的或非环状的，且其中所述芳烷基基团的芳基或烷基部分可以存在或可以不存在杂原子，或(iv)烷芳基基团，包括取代的和未取代的烷芳基基团，其中所述烷芳基基团的烷基部分可以是直链的或支链的、饱和的或不饱和的、环状的或非环状的，且其中所述烷芳基基团的芳基或烷基部分可以存在或可以不存在杂原子；以及
X和X'各自彼此独立地为氧原子或式NR4的基团，其中R4是(i)氢原子，(ii)烷基基团，包括直链的和支链的、饱和的和不饱和的、 环状的和非环状的、取代的和未取代的烷基基团，且其中所述烷基基团可以存在或可以不存在杂原子，(iii)芳基基团，包括取代的和未取代的芳基基团，且其中所述芳基基团可以存在或可以不存在杂原子，(iv)芳烷基基团，包括取代的和未取代的芳烷基基团，其中所述芳烷基基团的烷基部分可以是直链的或支链的、饱和的或不饱和的、环状的或非环状的，且其中所述芳烷基基团的芳基或烷基部分可以存在或可以不存在杂原子，或(v)烷芳基基团，包括取代的和未取代的烷芳基基团，其中所述烷芳基基团的烷基部分可以是直链的或支链的、饱和的或不饱和的、环状的或非环状的，且其中烷芳基基团的芳基或烷基部分可以存在或可以不存在杂原子。
7.权利要求5的可固化相变油墨，其中所述活性稀释剂是选自下的可固化单体或共聚单体：丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、二甘醇二丙烯酸酯、三甘醇二丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、双丙甘醇二丙烯酸酯、三丙甘醇二丙烯酸酯、烷氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、丙烯酸异癸酯、丙烯酸十三烷酯、丙烯酸异冰片酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、双-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、双季戊四醇五丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯、丙氧基化丙三醇三丙烯酸酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯、新戊二醇丙氧基化物甲基醚单丙烯酸酯、甲基丙烯酸异癸酯、己内酯丙烯酸酯、丙烯酸2-苯氧基乙酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异辛酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、二噁烷二醇二丙烯酸酯、丁二醇二丙烯酸酯、丙烯酸丁酯，及其混合物。
8.权利要求5的可固化相变油墨，其中所述引发剂选自二苯甲酮、二苯甲酮衍生物、苄基酮、α-烷氧基苄基酮、单体羟基酮、聚合羟基酮、α-氨基酮、烷氧基酮、酰基氧膦、茂金属、苯偶姻醚、苯偶酰缩酮、α-羟烷基苯酮、α-氨基烷基苯酮、酰基膦光敏引发剂及其混合物。
9.权利要求1的可固化相变油墨，其在20℃至30℃的温度下的粘度为104至106.5cps且在喷射温度下的粘度为5至15cps。
10.一种可固化相变油墨，包含：
着色剂；和
油墨载体，所述油墨载体还包含可固化蜡，所述蜡包含一种或多 种具有下式的丙烯酸酯且熔点在25至40℃之间：
其中n为16至22，
并且进一步地，其中当所述可固化相变油墨在基底上印刷并固化时，基底的印刷区域的光泽值在75°下测量为80至100ggu，
其中所述可固化蜡存在的量占所述可固化相变油墨总重量的1重量％至15重量％。
11.权利要求10的可固化相变油墨，其中所述基底印刷区域的光泽超过基底未印刷区域的光泽。
12.权利要求10的可固化相变油墨，其中所述基底印刷区域的光泽可在印刷区域内变化。
13.权利要求10的可固化相变油墨，其在20℃至30℃的温度下的粘度为104至106.5cps且在喷射温度下的粘度为5至15cps。
14.一种形成图像的方法，所述方法包括：
将权利要求1的可固化相变油墨和更低光泽的可固化相变油墨以成像方式施用于基底，以调整印刷图像内的光泽；和
将所述可固化相变油墨暴露于辐射以固化油墨，从而形成印刷图像。
15.权利要求14的方法，其中所述可固化相变油墨通过喷墨印刷施用于基底。
16.权利要求14的方法，其中所述辐射是紫外光。
17.权利要求14的方法，其中所述施用步骤包括以半色调模式分别喷射所述权利要求1的可固化相变油墨和更低光泽的可固化相变油墨，或混合所述权利要求1的可固化相变油墨和更低光泽的可固化相变油墨。
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