CN105694587B - 用于眼科透镜标记的相变油墨 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了用于在眼科透镜上打印的相变油墨组合物，所述相变油墨组合物包含直链烃蜡和支链烃蜡；酰胺，其中以油墨组合物的总重量计，酰胺以大于约25重量％的量存在；松香酯；和着色剂。本发明公开了用于在眼科透镜上打印的相变油墨组合物，所述相变油墨组合物包含直链烃蜡和支链烃蜡；酰胺，其中酰胺包含单酰胺、三酰胺和四酰胺中至少两者的组合；松香酯；和着色剂。本发明公开了包含相变油墨组合物的喷墨打印机棒或丸。

Description

用于眼科透镜标记的相变油墨
技术领域
本申请描述了适合与眼科透镜一起使用的相变油墨。本申请更特别地描述了用于在眼科透镜上打印的相变油墨组合物，所述相变油墨组合物包含直链烃蜡和支链烃蜡；酰胺，其中以油墨组合物的总重量计，酰胺以大于约25重量％的量存在；松香酯；和着色剂。
背景技术
本申请公开了一种适用于在眼科透镜上打印的相变油墨。眼科透镜作为半成品透镜由散装透镜制造商生产，然后分配给各个实验室以制备成品透镜。传统上，通过将相关信息打印在每个透镜的纸信封上而提供每个半成品透镜的标签信息。
近来，通过使用相变油墨以采用数码打印机将相关信息直接打印在透镜上来标记透镜。然而，目前已知的相变油墨用于透镜标记应用可显示出一些性能问题，包括打印头堵塞。其他的性能问题包括：要求喷射可靠性、被打印图像在透镜上的耐久性，要求当透镜上不再需要被打印图像时该被打印图像是可从透镜上移除的，并且要求在透镜上的被打印图像具有良好的打印质量。
仍然需要适用于在眼科透镜上打印的改进的相变油墨。此外，仍然需要适用于在眼科透镜上打印的改进的相变油墨，所述改进的相变油墨具有改进的喷射可靠性，打印在透镜上之后改进的耐久性，提供易于清除的被打印图像，并在亲水性透镜和疏水性透镜两者上都提供良好的附着，以及在透明透镜和深色透镜两者上都提供良好的光学对比度。
发明内容
本申请描述了用于在眼科透镜上打印的相变油墨组合物，所述相变油墨组合物包含直链烃蜡和支链烃蜡；酰胺，其中以油墨组合物的总重量计，酰胺以大于约25重量％的量存在；松香酯；和着色剂。
本申请还描述了用于在眼科透镜上打印的相变油墨组合物，所述相变油墨组合物包含直链烃蜡和支链烃蜡；酰胺，其中酰胺包含单酰胺、三酰胺和四酰胺中至少两者的组合；松香酯；和着色剂。
本申请还描述了一种包含用于在眼科透镜上打印的相变油墨组合物的喷墨打印机棒或丸(pellet)，所述相变油墨组合物包含直链烃蜡和支链烃蜡；酰胺，其中以油墨组合物的总重量计，酰胺以大于约25重量％的量存在；松香酯；和着色剂；或者所述相变油墨组合物包含直链烃蜡和支链烃蜡；酰胺，其中酰胺包含单酰胺、三酰胺和四酰胺中至少两者的组合；松香酯；和着色剂。
具体实施方式
本申请提供了一种特别适用于在眼科透镜上打印的相变油墨组合物。在实施例中，所述相变油墨组合物提供改进的喷射可靠性，打印在透镜上之后被打印图像改进的耐久性，易于清除的在透镜上的被打印图像，并在亲水性透镜和疏水性透镜两者上都提供良好的附着，以及在透明透镜和深色透镜两者上都提供良好的光学对比度。相变油墨组合物提供在透镜上牢固的印刷图像，并且该印刷图像在透镜运输途中保持为牢固和未受损伤的图像，但在运输后根据需要能够容易地移除。
在实施例中，用于在眼科透镜上打印的相变油墨组合物包含直链烃蜡和支链烃蜡；酰胺，其中以油墨组合物的总重量计，酰胺以大于约25重量％的量存在；松香酯；和着色剂。
在其他实施例中，用于在眼科透镜上打印的相变油墨组合物包含直链烃蜡和支链烃蜡；酰胺，其中酰胺包含单酰胺、三酰胺和四酰胺中至少两者的组合；松香酯；和着色剂。
烃蜡
相变油墨组合物包含直链烃蜡和支链烃蜡的组合。直链烃蜡已用于传统的油墨中。传统的油墨并不包含支链烃蜡。由于与刺穿性能、硬化和其他机械性能要求相关的要求，已避免使用软的支链烃蜡。本文所述的相变油墨组合物包含直链烃蜡和支链烃蜡二者的组合。与胶版印刷或间接印刷方法相反，在本文中提供用于将本公开的油墨直接印刷在透镜上而不需要转印固定方法的直接印刷方法。因此，使用相对较软的支链烃蜡以为印刷图像提供良好的附着和改进的抗划伤性。
可以选择任何合适的或所需的直链烃蜡用于本文的相变油墨组合物中。在实施例中，直链烃蜡为烃类蜡，如可得自Baker Petrolite公司并具有下述通式的聚乙烯的均聚物；
其中x为约1至约200，例如约5至约150或约12至约105的整数。这些材料可具有约60℃至约150℃，例如约70℃至约140℃或约80℃至约130℃的熔点；以及约100至约5,000，如约200至约4,000或约400至约3,000的分子量(Mn)。示例的蜡包括PW400(Mn约400)，经蒸馏的PW400，在一个实施例中在约110℃下具有比未蒸馏的400的粘度高约10％至约100％的粘度；POLYWAX500(Mn约500)，经蒸馏的500，在一个实施例中在约110℃下具有比未蒸馏的500的粘度高约10％至约100％的粘度；POLYWAX655(Mn约655)，经蒸馏的655，在一个实施例中在约110℃下具有比未蒸馏的655的粘度低约10％至约50％的粘度，在另一个实施例中在约110℃下具有比未蒸馏的655的粘度高约10％至约50％的粘度；POLYWAX850(Mn约850)，POLYWAX1000(Mn约1000)，等等。
在特定的实施例中，直链烃蜡包括直链聚乙烯蜡。
在实施例中，支链烃蜡包括支链聚乙烯蜡、支链聚亚甲基蜡、或它们的组合。例如，合适的支链烃蜡包括以商品名(如5714)支链微晶蜡购自国际集团有限公司(The International Group，Inc.)(IGI)的那些。
在实施例中，支链烃蜡包括支链聚乙烯蜡、支链聚亚甲基蜡、或它们的混合物或组合。
烃蜡可以任何合适的或所需的量存在于相变油墨组合物中。在实施例中，以相变油墨组合物的总重量计，直链烃蜡以约15至约75重量％，或约20至约60重量％，或约25至约50重量％的量存在。
在实施例中，以相变油墨组合物的总重量计，支链烃蜡以约15至约60重量％，或约20至约55重量％，或约25至约50重量％的量存在。
在实施例中，以相变油墨组合物的总重量计，存在于该相变油墨组合物中的所有烃蜡(包括直链和支链烃蜡二者以及任何附加任选的其它蜡)的组合总量为约15至约75重量％，或约20至约70重量％，或约25至约60重量％。
酰胺
本文所述的相变油墨组合物包含支链和直链烃蜡二者的组合以及至少一种酰胺。在实施例中，本文所述的相变油墨组合物包含支链和直链烃蜡的组合以及大量酰胺，在实施例中“大量酰胺”意味着，以相变油墨组合物的总重量计，酰胺以大于约25重量％的量存在于相变油墨组合物中。在实施例中，以相变油墨组合物的总重量计，酰胺以大于约25重量％至约75重量％，或约26重量％至约65重量％，或约27重量％至约55重量％的量存在于相变油墨组合物中。
在实施例中，本文所述的相变油墨组合物包含直链烃蜡和支链烃蜡的组合；酰胺，其中酰胺包含单酰胺、三酰胺和四酰胺中至少两者的组合；松香酯；和着色剂。在某些其中酰胺包含单酰胺、三酰胺和四酰胺中至少两者的组合的实施例中，以相变油墨组合物的总重量计，存在于相变油墨组合物中的酰胺的总量占大于约25重量％的总酰胺，或大于约25重量％至约75重量％，或约25重量％至约75重量％，或约26重量％至约65重量％，或约27重量％至约55重量％的总酰胺。
可以选择任何合适或所需的酰胺。在实施例中，相变油墨组合物包含脂肪酰胺。脂肪酰胺可为任何合适或所需的脂肪酰胺。在实施例中，本文所述的脂肪酰胺包括单酰胺、四酰胺、其混合物等，例如，如在美国专利号6,858,070中所述。
在实施例中，酰胺包含单酰胺、三酰胺、四酰胺、或它们的混合物。在实施例中，酰胺包含单酰胺、三酰胺和四酰胺的组合。合适的单酰胺可具有至少约50℃的熔点，例如约50℃至约150℃，但是所述熔点也可在这些范围之外。合适的单酰胺的具体例子包括，例如，伯单酰胺和仲单酰胺。合适的伯酰胺的一些例子有：硬脂酰胺，如得自科聚亚公司(ChemturaCorporation)的S和得自禾大公司(Croda)的S；山嵛酸酰胺/花生酸酰胺，如得自科聚亚公司(Chemtura Corporation)的B和得自禾大公司(Croda)的BR；油酰胺，如得自科聚亚公司(ChemturaCorporation)的U和得自禾大公司(Croda)的OR；工业级油酰胺，如得自科聚亚公司(Chemtura Corporation)的O，得自禾大公司(Croda)的O，和得自有利凯玛公司(Uniqema)的1753；和芥酸酰胺，如得自科聚亚公司(Chemtura Corporation)的E和得自禾大公司(Croda)的ER。合适的仲酰胺的一些例子有：山嵛基山嵛酸酰胺，如得自科聚亚公司(Chemtura Corporation)的EX666；硬脂基硬脂酰胺，如得自科聚亚公司(Chemtura Corporation)的S-180和EX-672；硬脂基芥酸酰胺，如得自科聚亚公司(Chemtura Corporation)的E-180和得自禾大公司(Croda)的212；瓢儿菜基芥酸酰胺，如得自科聚亚公司(Chemtura Corporation)的E-221；油基棕榈酰胺，如得自科聚亚公司(Chemtura Corporation)的P-181和得自禾大公司(Croda)的203；以及瓢儿菜基硬脂酰胺，如得自科聚亚公司(ChemturaCorporation)的S-221。附加的合适的酰胺材料包括W40(N，N′-亚乙基双硬脂酰胺)、P181(油基棕榈酰胺)、EW45(N，N′-亚乙基双硬脂酰胺)、和W20(N，N′-亚乙基双油酰胺)。
在实施例中，酰胺可包含支链三酰胺。支链三酰胺公开在例如美国专利6,860,930中。“支链三酰胺”是指可以描绘为下述情况的三酰胺的结构：每个酰胺基团键合到包含于彼此不相同的支链中的一个原子上或多个原子的基团上，并且每个酰胺基团在不同的支链中。“每个酰胺基团在不同的支链中”是指三酰胺不是线性的；“线性的”是指其中所有三个酰胺基团可被描绘为在相同的分子链或支链中的分子，如下式的线性三酰胺：
或类似物。为了本发明的目的，线性三酰胺包括其中可以通过该三个酰胺基团绘制出一条线的那些，即使其中一个将通常绘制出不同的线。例如，为了本发明的目的，下式的化合物：
被认为是线性化合物，因为其也可被绘制为如下：
并因此为了本文中所公开的油墨的目的，其将不被认为是支链三酰胺。为了本文中所公开的油墨的目的，“支链三胺”，“支链三酸”，“支链单氨基二酸”和“支链二氨基单酸”具有类似的定义，在于命名的三个官能团中的每个可绘制在与其他两个不同的支链中。
合适的支链三酰胺的例子包括(但不限于)由支链三胺生成的那些，所述支链三酰胺为下式的：
其中R1为(i)具有约3至约200个碳原子的亚烷基(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，如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可存在或不存在于亚烷基中)，(ii)具有约6至约200个碳原子的亚芳基(包括未取代和取代的亚芳基，并且其中如上所述的杂原子可任选地存在于亚芳基中)，(iii)具有约7至约200个碳原子的亚芳基烷基(包括未取代和取代的亚芳基烷基，其中该亚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，并且其中如上所述的杂原子可任选地存在于该亚芳基烷基的烷基部分和芳基部分中的任一者或两者中)，如亚苄基或类似物，或(iv)具有约7至约200个碳原子的亚烷基芳基(包括未取代和取代的亚烷基芳基，其中该亚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，并且其中如上所述的杂原子可任选地存在于该亚烷基芳基的烷基部分和芳基部分中的任一者或两者中)，如亚甲苯基或类似物；Ra、Rb和Re各自独立地为(i)氢原子，(ii)具有1个碳原子至约200个碳原子的烷基(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、和未取代的烷基，并且其中例如上所述的杂原子可任选地存在于烷基中)，(iii)具有6至约200个碳原子的芳基(包括未取代和取代的芳基，并且其中例如上所述的杂原子可任选地存在于芳基中)，(iv)具有6至约200个碳原子的芳基烷基(包括未取代和取代的芳基烷基，其中所述芳基烷基的烷基部分可为直链的、支链的、饱和的、不饱和的、环状的、和/或非环状的，并且其中例如上所述的杂原子可任选地存在于芳基烷基的烷基部分和芳基部分中的任一者或两者中)，如苄基或类似物，或(v)具有6至约200个碳原子的烷基芳基(包括未取代和取代的烷基芳基，其中所述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，并且其中例如上所述的杂原子可任选地存在于烷基芳基的烷基部分和芳基部分中的任一者或两者中)，如甲苯基或类似物；Rd、Re和Rf各自彼此独立地为(i)具有1至约200个碳原子的烷基(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、和未取代的烷基，并且其中例如上所述的杂原子可任选地存在于烷基中)，(ii)具有6至约200个碳原子的芳基(包括未取代和取代的芳基，并且其中例如上所述的杂原子可任选地存在于芳基中)，(iii)具有6至约200个碳原子的芳基烷基(包括未取代和取代的芳基烷基，其中所述芳基烷基的烷基部分可为直链的、支链的、饱和的、不饱和的、环状的、和/或非环状的，并且其中例如上所述的杂原子可任选地存在于芳基烷基的烷基部分和芳基部分中的任一者或两者中)，如苄基或类似物；或(iv)具有6至约200个碳原子的烷基芳基(包括未取代和取代的烷基芳基，其中所述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，并且其中例如上所述的杂原子可任选地存在于烷基芳基的烷基部分和芳基部分中的任一者或两者中)，例如甲苯基或类似物；由支链三元酸生成的那些，所述支链三酰胺是下式的：
其中R2为(i)如上对R1所述的亚烷基，Rg、Rj和Rp各自彼此独立地为(i)氢原子，(ii)具有1至约200个碳原子的烷基(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、和未取代的烷基，并且其中杂原子可任选地存在于烷基中)，(iii)具有10至约200个碳原子的芳基(包括未取代和取代的芳基，并且其中杂原子可任选地存在于芳基中)，(iv)具有7至约200个碳原子的芳基烷基(包括未取代和取代的芳基烷基，其中所述芳基烷基的烷基部分可为直链的、支链的、饱和的、不饱和的、环状的、和/或非环状的，并且其中杂原子可任选地存在于芳基烷基的烷基部分和芳基部分中的任一者或两者中)，如苄基或类似物，或(v)具有7至约200个碳原子的烷基芳基(包括未取代和取代的烷基芳基，其中所述烷基芳基的烷基部分可为直链的、支链的、饱和的、不饱和的、环状的、和/或非环状的，并且其中杂原子可任选地存在于烷基芳基的烷基部分和芳基部分中的任一者或两者中)，如甲苯基或类似物；Rh、Rk和Rq各自彼此独立地为(i)氢原子，(ii)具有1至约200个碳原子的烷基(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、和未取代的烷基，并且其中杂原子可任选地存在于烷基中)，(iii)具有6至约200个碳原子的芳基(包括未取代和取代的芳基，并且其中杂原子可任选地存在于芳基中)，(iv)具有7至约200个碳原子的芳基烷基(包括未取代和取代的芳基烷基，其中所述芳基烷基的烷基部分可为直链的、支链的、饱和的、不饱和的、环状的、和/或非环状的，并且其中杂原子可任选地存在于芳基烷基的烷基部分和芳基部分中的任一者或两者中)，如苄基或类似物，或(v)具有7至约200个碳原子的烷基芳基(包括未取代和取代的烷基芳基，其中所述烷基芳基的烷基部分可为直链的、支链的、饱和的、不饱和的、环状的、和/或非环状的，并且其中杂原子可任选地存在于烷基芳基的烷基部分和芳基部分中的任一者或两者中)，如甲苯基或类似物；由支链二氨基单酸化合物生成的那些，所述支链三酰胺是下式的：
其中R1、Ra、Rb、Rd、Re、Rg和Rh如上文所定义；由支链单氨基二酸化合物生成的那些，所述支链三酰胺是下式的：
其中R2、Ra、Rd、Rg、Rh、Rj和Rk等等如上文所定义，其中在取代的烷基、亚烷基、芳基、亚芳基、芳基烷基、亚芳基烷基、烷基芳基、和亚烷基芳基上的取代基可为(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、硫化物基、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、氰酸根基、羧酸酯基、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。
在一个特定的实施例中，当三酰胺为下式的时：
R1+Ra+Rb+Rc+Rd+Re+Rf中的总碳原子数为7至不超过约500。在另一个特定的实施例中，Ra、Rd、Rb、Re、Rc和Rf各自彼此独立地具有不超过约50个碳原子，在又一个特定的实施例中不超过约48个碳原子，尽管碳原子的数目也可在这些范围之外。
在一个特定的实施例中，当三酰胺为下式的时：
R2+Rg+Rh+Rj+Rk+Rp+Rq中的总碳原子数为约7至不超过约500。在另一特定的实施例中，Rg、Rh、Rj、Rk、Rp和Rq各自彼此独立地具有不超过约50个碳原子，在又一个特定的实施例中不超过约48个碳原子，尽管碳原子的数目也可在这些范围之外。
在一个特定的实施例中，当三酰胺为下式的时：
R1+Ra+Rb+Rd+Re+Rg+Rh中的总碳原子数为约7至不超过约500。在另一个特定的实施例中，Ra、Rd、Rb、Re、Rg和Rh各自彼此独立地具有不超过约50个碳原子，在又一个特定的实施例中不超过约48个碳原子，尽管碳原子的数目也可在这些范围之外。
在一个特定的实施例中，当三酰胺为下式的时：
R2+Ra+Rd+Rg+Rh+Rj+Rk中的总碳原子数为约7至不超过约500。在另一个特定的实施例中，Ra、Rd、Rg、Rh、Rj和Rk各自彼此独立地具有不超过约50个碳原子，在又一个特定的实施例中不超过约48个碳原子，尽管碳原子的数目也可在这些范围之外。
必须强调的是，并非所有的第一式中的酰胺基团需要直接键合到R1或R2基团中相同的原子上，在一个特定的实施例中，每个酰胺基团键合到R1或R2基团中不同的原子上。
在一个特定的实施例中，支链三酰胺为下式的：
其中，x、y和z各自独立地代表亚丙基氧基重复单元的数量，并且x+y+z为约5至约6，其中p、q和r各自彼此独立地为表示重复单元-(CH2)-的数量的整数，并且为约15至约60。三酰胺组合物通常作为材料的混合物得到(其中p、q和r为该组合物中每个峰值平均链长的数值)，而不是均匀的组合物(其中每个分子对于p、q和r具有相同的值)，必须理解的是，在混合物中，一些单个链可以比给定数值更长或更短。
可如下制备如在美国专利6,860,930的实施例II中所述的三酰胺蜡。向装配有Trubore搅拌器、N2入口、具有冷凝器的迪安-斯达克榻分水器以及N2出口和热电偶温度控制器的1,000毫升四颈圆底烧瓶中加入350.62克(0.3675摩尔)550(一种式CH3(CH2)nCOOH的单酸，得自俄亥俄州辛辛那提的贝克-派楚赖特公司(Baker-PetroliteCorp.，Cincinnati，Ohio)，其中n具有约37的平均值，并且据信其范围为约34至约40)和0.79克524(抗氧化剂，得自康涅狄格州米德尔伯里的尤尼罗尔化学有限公司(Uniroyal Chemical Company，Inc.，Middlebury，Conn.))。将混合物加热至115℃以熔化，并在N2下在大气压下搅拌。51.33克(0.1167摩尔)T-403(得自德克萨斯州休斯顿的亨斯迈公司(Huntsman Corporation，Houston，Texas)的具有下式的三胺的混合物：
其中x、y和z各自为代表亚丙基氧基重复单元的数量的整数，其中x、y和z可各自为零，并且其中x+y+z的总和为约5至约6)接着加入到反应混合物中，并将反应温度经过0.5小时逐渐升高至200℃，并在该温度下保持另外3小时。当混合物温度达到约180℃时一些水通过缓慢吹入N2而带出并凝结入分水器中。然后移除分水器和冷凝器，并抽真空(约25毫米汞柱)约0.5小时，然后释放。将液体产物冷却至约150℃，并倒在铝上使其凝固。所得产物据信为下式的：
其中n、x、y和z如上文所定义。
在一个特定的实施例中，所选择的酰胺为三酰胺。对于相同的分子量，与使用四酰胺相比，三酰胺可以提供低粘度的特征。
松香酯
相变油墨组合物包含松香酯。松香酯可为任何合适的或所需的松香酯，包括它们的混合物。在实施例中，松香酯包含甘油松香酸酯。合适的松香酯树脂的具体例子包括KE-100、甘油松香酸酯，购自荒川公司(Arakawa)等。
松香酯树脂以任何所需的或有效的量存在于油墨组合物中。在实施例中，以油墨组合物的总重量计，松香酯以约0.5重量％至约20重量％，或约2重量％至约15重量％，或约3重量％至约10重量％的量存在于相变油墨组合物中。
着色剂
相变油墨组合物包含着色剂。可以选择任何合适的或所需的着色剂，包括染料、颜料、以及它们的混合物和它们的组合。在实施例中，着色剂选自染料、颜料、以及它们的混合物和它们的组合。在特定的实施例中，着色剂为染料。在其他实施例中，着色剂为颜料。在某些实施例中，着色剂为黄色染料。在某些其他实施例中，着色剂为蓝色染料。
任何所需或有效的着色剂可用于油墨中，包括染料、颜料、它们的混合物等，前提是着色剂可溶解或分散于油墨载体中。组合物可与常规油墨着色剂材料(如色指数(C.I.)溶剂染料、分散染料、经改性的酸性和直接染料、碱性染料、硫染料、还原染料等)组合使用。
合适的染料的例子包括红492(BASF)；红G(PylamProducts)；Direct亮粉B(东方巨人染料公司(Oriental Giant Dyes))；Direct红3BL(经典染料公司(Classic Dyestuffs))；Brilliant红3BW(拜耳AG公司(Bayer AG))；柠檬黄6G(联合化学公司(United Chemie))；坚牢黄3G(Shaanxi)；Aizen Spilon黄C-GNH(保土谷化学公司(Hodogaya Chemical))；Bemachrome黄GD Sub(经典染料公司(ClassicDyestuffs))；亮黄4GF(科莱恩公司(Clariant))；Cibanone黄2G(经典染料公司(Classic Dyestuffs))；黑RLI(BASF)；黑CN(Pylam Products)；Savinyl黑RLSN(科莱恩公司(Clariant))；Pyrazol黑BG(科莱恩公司(Clariant))；黑101(罗蒙哈斯公司(Rohm&Haas))；Diaazol黑RN(ICI)；蓝670(BASF)；蓝GN(Pylam Products)；Savinyl蓝GLS(科莱恩公司(Clariant))；Luxol坚牢蓝MBSN(Pylam Products)；Sevron蓝5GMF(经典染料公司(Classic Dyestuffs))；蓝750(BASF)；Keyplast蓝(科斯通苯胺公司(Keystone AnilineCorporation))；黑X51(BASF)；经典溶剂黑7(经典染料公司(ClassicDyestuffs))；苏丹蓝670(C.I.61554)(BASF)；苏丹黄146(C.I.12700)(BASF)；苏丹红462(C.I.26050)(BASF)；C.I.分散黄238；Neptune红Base NB543(BASF，C.I.溶剂红49)；蓝FF-4012(BASF)；黑BR(C.I.溶剂黑35)(Chemische Fabriek TriadeBV)；Morton Morplas洋红36(C.I.溶剂红172)；金属酞菁着色剂(如美国专利No.6,221,137中公开的那些)。也可使用聚合物染料，如公开于例如美国专利5,621,022和美国专利5,231,135中的那些，和可作为美利肯油墨黄869、美利肯油墨蓝92、美利肯油墨红357、美利肯油墨黄1800、美利肯油墨黑8915-67、未切(uncut)橙X-38、未切蓝X-17、溶剂黄162、酸性红52、溶剂蓝44和未切紫X-80购自例如美利肯公司(Milliken&Company)的那些。
着色剂以任何所需或有效的量存在于油墨中，在实施例中，以油墨的总重量计，着色剂以约1至约60重量％，或约30至约40重量％，或约10至约25重量％的量存在。
其他添加剂
油墨还可包含常规添加剂，以利用与这种常规添加剂相关的已知功能。这种添加剂可包括，例如，至少一种抗氧化剂、消泡剂、滑爽剂和均化剂、澄清剂、粘度改性剂、粘合剂、增塑剂等。在实施例中，相变油墨组合物包含增塑剂、稳定剂、抗氧化剂、消泡剂、滑爽剂和均化剂、澄清剂、粘度改性剂、粘合剂、以及它们的混合物和它们的组合中的一者。
油墨可任选地含有抗氧化剂以防止图像氧化，也可在油墨组分作为加热的熔体存在于墨斗中的同时防止油墨组分氧化。合适的抗氧化剂的例子包括N，N′-六亚甲基双(3，5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酰胺)(1098，可得自BASF)；2，2-双(4-(2-(3，5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酰氧基))乙氧基苯基)丙烷(TOPANOL-205，可得自Vertellus)；三(4-叔丁基-3-羟基-2，6-二甲基苄基)异氰脲酸酯(奥德里奇公司(Aldrich))；2，2′-亚乙基双(4，6-二叔丁基苯基)氟亚膦酸酯(398，可得自雅宝公司(AlbermarleCorporation))；四(2，4-二叔丁基苯基)-4，4′-联苯二亚膦酸酯(奥德里奇公司(Aldrich))；季戊四醇四硬脂酸酯(TCI美国公司(TCI America))；三丁基铵次磷酸盐(奥德里奇公司(Aldrich))；2，6-二叔丁基-4-甲氧基苯酚(奥德里奇公司(Aldrich))；2，4-二叔丁基-6-(4-甲氧基苄基)苯酚(奥德里奇公司(Aldrich))；4-溴-2，6-二甲基苯酚(奥德里奇公司(Aldrich))；4-溴-3，5-二甲基苯酚(奥德里奇公司(Aldrich))；4-溴-2-硝基苯酚(奥德里奇公司(Aldrich))；4-(二乙基氨基甲基)-2，5-二甲基苯酚(奥德里奇公司(Aldrich))；3-二甲基氨基苯酚(奥德里奇公司(Aldrich))；2-氨基-4-叔戊基苯酚(奥德里奇公司(Aldrich))；2，6-双(羟基甲基)-对甲酚(奥德里奇公司(Aldrich))；2，2′-亚甲基联苯酚(奥德里奇公司(Aldrich))；5-(二乙基氨基)-2-亚硝基苯酚(奥德里奇公司(Aldrich))；2，6-二氯-4-氟苯酚(奥德里奇公司(Aldrich))；2，6-二溴氟苯酚(奥德里奇公司(Aldrich))；α-三氟-邻甲酚(奥德里奇公司(Aldrich))；2-溴-4-氟苯酚(奥德里奇公司(Aldrich))；4-氟苯酚(奥德里奇公司(Aldrich))；4-氯苯基-2-氯-1，1，2-三氟乙基砜(奥德里奇公司(Aldrich))；3，4-二氟苯基乙酸(奥德里奇公司(Aldrich))；3-氟苯基乙酸(奥德里奇公司(Aldrich))；3，5-二氟苯基乙酸(奥德里奇公司(Aldrich))；2-氟苯基乙酸(奥德里奇公司(Aldrich))；2，5-双(三氟甲基)苯甲酸(奥德里奇公司(Aldrich))；乙基-2-(4-(4-(三氟甲基)苯氧基)苯氧基)丙酸酯(奥德里奇公司(Aldrich))；四(2，4-二叔丁基苯基)-4，4′-联苯二亚膦酸酯(奥德里奇公司(Aldrich))；4-叔戊基苯酚(奥德里奇公司(Aldrich))；3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯乙醇(奥德里奇公司(Aldrich))；76，445，512和524(由科聚亚公司(Chemtura Corporation)制得)等，以及它们的混合物。当存在时，抗氧化剂可以以任何所需或有效的量存在于油墨中，如油墨的约0.25重量％至约10重量％，或油墨的约1重量％至约5重量％。
增效剂
本文所述的相变油墨组合物任选进一步包含增效剂。可以使用任何合适或所需的增效剂。在实施例中，铜酞菁衍生物被用作增效剂以改进着色的相变油墨的分散稳定性。
分散剂
本文所述的相变油墨组合物可包含分散剂。可以使用任何合适或所需的分散剂。在实施例中，分散剂可以是在Adela Goredema等人的美国专利7,973,186中描述的分散剂。在特定的实施例中，分散剂为下式的化合物：
或它们的混合物；其中R和R′相同或不同，且其中R和R′独立地选自具有约37个碳原子的直链烷基和具有约47个碳原子的直链烷基；且其中m为约1至约30的整数。
分散剂可任选地为聚合物分散剂，如得自路博润公司(The LubrizolCorporation)以商品名(在实施例中为1700、32000、13240)出售的那些。
可以任何合适的或所需的量向相变油墨组合物中提供分散剂。在实施例中，以相变油墨组合物中颜料的总重量计，分散剂可以约1至约500％，或约10至约300％，或约30至约200％的总分散剂的量存在。
相变油墨组合物可通过任何所需或合适的方法制得。例如，可将油墨成分混合在一起，然后加热到至少约100℃至不超过约140℃的温度(尽管温度可以在此范围以外)并搅拌直到得到均相的油墨组合物，然后将油墨冷却至环境温度(通常为约20至约25℃)。本公开的油墨在环境温度下为固体。在特定的实施例中，在形成过程中，油墨在其熔融状态被倾入模具中，然后使其冷却和固化以形成油墨棒。
在实施例中，本文所述的喷墨打印机棒或丸包含用于在眼科透镜上打印的相变油墨组合物，所述相变油墨组合物包含直链烃蜡和支链烃蜡；酰胺，其中以油墨组合物的总重量计，酰胺以大于约25重量％的量存在；松香酯；和着色剂；或者所述相变油墨组合物包含直链烃蜡和支链烃蜡；酰胺，其中酰胺包含单酰胺、三酰胺和四酰胺中至少两者的组合；松香酯；和着色剂。
提供具有所选择的组分的特定组合和相对比例的相变油墨组合物。在实施例中，所述特定组合和相对比例包括直链和支链烃蜡二者的组合、大量的酰胺(在实施例中大于25％的酰胺)、松香酯和着色剂。在实施例中，特定的组合包括直链和支链烃蜡二者的组合，单酰胺、三酰胺和四酰胺中至少两者，松香酯和着色剂。在某些实施例中，本文所述的相变油墨组合物包含黄色染料、蓝色染料、或它们的组合，且如本文所述，组分的组合以一定比例提供。本发明人已发现，这样的成分的特定组合和比例提供改进的喷射可靠性性质、打印在透镜上之后改进的耐久性、易于清除的在透镜上的被打印图像，并在亲水性透镜和疏水性透镜两者上都提供良好的附着，以及在透明透镜和深色透镜两者上都提供良好的光学对比度。
本文所公开的油墨可用于直接印刷喷墨过程的装置中，和用于间接(胶板)印刷喷墨应用中。另一实施例涉及一种方法，其包括将本文公开的油墨掺入喷墨印刷装置中，熔融所述油墨，以及使熔融油墨的液滴以成影像的方式喷射至记录基材上。直接印刷过程还公开于例如美国专利5,195,430中。如本文所公开的制备的油墨可用于间接(胶板)印刷喷墨应用的装置中。另一实施例涉及一种方法，其包括将如本文所公开的制备的油墨掺入喷墨印刷装置中，熔融所述油墨，使熔融油墨的液滴以成影像的方式喷射至中间转印元件上，以及将油墨以成影像的方式从所述中间转印元件转印至最终记录基材。在特定实施例中，将中间转印元件加热至最终记录片材温度以上且印刷装置中的熔融油墨温度以下的温度。胶板或间接印刷过程还公开于例如美国专利5,389,958中。在一个特定实施例中，印刷装置使用压电印刷过程，其中通过振动压电震动元件而使得以成影像的方式喷射油墨的液滴。
在实施例中，本文所述的方法包括将本文所述的相变油墨组合物掺入喷墨印刷装置中，熔融所述油墨组合物，以及使熔融油墨的液滴以成影像的方式喷射至基材上。
油墨喷射温度可以是任何合适或所需的喷射温度，在实施例中，喷射温度为约50℃至约150℃，或约50℃至约140℃，或更典型地约100℃至约140℃。油墨组合物通常具有如下在喷射温度(在一个实施例中不低于约50℃，在另一个实施例中不低于约60℃，在又一个实施例中不低于约70℃，在一个实施例中不高于约150℃，在另一个实施例中不高于约145℃，虽然所述喷射温度可以在这些范围以外)下的熔体粘度：在一个实施例中不超过约30厘泊，在另一个实施例中不超过约20厘泊，在又一个实施例中不超过约15厘泊，并且在一个实施例中不小于约2厘泊，在另一个实施例中不小于约5厘泊，在又一个实施例中不小于约7厘泊；在另一个实施例中在低于约40℃的温度下大于约105厘泊，在另一个实施例中在不低于约70℃的温度下小于约15厘泊，虽然熔体粘度也可在这些范围之外。
在一个特定实施例中，油墨在低温下(特别是在约150℃以下的温度下)喷射，在一个实施例中为约40℃至约150℃，在另一个实施例中为约50℃至约145℃，在又一个实施例中为约60℃至约90℃，虽然所述喷射温度也可在这些范围之外。
在一个特定实施例中，本文所述的油墨组合物喷射在眼科透镜上。可以使用亲水性涂层或疏水性涂层涂布眼科透镜。例如，本文所述的油墨组合物适用于在透镜上印刷图像，所述透镜如可购自依视路国际SA(Essilor International SA)(法国)的那些。透镜可为玻璃的或有机的眼科透镜。透镜可为聚合物组合物透镜，如注射模塑的聚碳酸酯或热固性浇注的可例如使用抗反射涂层或其它涂层涂布透镜。
实例
提交以下实例以进一步定义本公开的各种形式。这些实例仅仅旨在说明，而无意限制本公开的范围。而且，除非另外指出，否则份数和百分数以重量计。
实例1-10
制备具有表1中提供的组分的油墨实例1至10。所述油墨通过在配有磁力搅拌和加热的烧杯中以表1中所示的量组合组分，加热至约130℃的温度并搅拌约2个小时的时间段而制备。然后将该油墨过滤通过1μm的滤纸以得到所需的油墨。如下表征实例1-10的油墨。
表1
655为烃基蜡，其为如下通式的聚乙烯的均聚物(Mn约655)：
其中x是1至200的整数，购自Baker Petrolite公司。
5714A蜡为微晶蜡，购自阿尔法化学品有限公司(Alfa ChemicalsLtd)。
PinecrystalTM KE-311是氢化枞(松香)酸的甘油三酯，购自荒川化学工业有限公司(Arakawa Chemical Industries，Ltd)。
PinecrystalTM KE-100是四氢枞酸与甘油的酯，购自荒川化学工业有限公司(Arakawa Chemical Industries，Ltd)。
可如下制备如在美国专利6,860,930的实例II中所述的三酰胺蜡。向装配有Trubore搅拌器、N2入口、具有冷凝器的迪安-斯达克榻分水器以及N2出口和热电偶温度控制器的1,000毫升四颈圆底烧瓶中加入350.62克(0.3675摩尔)550(一种式CH3(CH2)nCOOH的单酸，得自俄亥俄州辛辛那提的贝克-派楚赖特公司(Baker-PetroliteCorp.，Cincinnati，Ohio)，其中n具有约37的平均值，并且据信其范围为约34至约40)和0.79克524(科聚亚公司(Chemtura Corporation))。将混合物加热至115℃以熔化，并在N2下在大气压下搅拌。51.33克(0.1167摩尔)T-403(得自德克萨斯州休斯顿的亨斯迈公司(Huntsman Corporation，Houston，Texas)的具有下式的三胺的混合物：
其中x、y和z各自为代表亚丙基氧基重复单元的数量的整数，其中x、y和z可各自为零，并且其中x+y+z的总和为约5至约6)接着加入到反应混合物中，并将反应温度经过0.5小时逐渐升高至200℃，并在该温度下保持另外3小时。当混合物温度达到约180℃时，一些水通过缓慢吹入N2而带出并凝结入分水器中。然后移除分水器和冷凝器，并抽真空(约25毫米汞柱)约0.5小时然后释放。将液体产物冷却至约150℃，并倒在铝上使其凝固。所得产物据信为下式的：
其中n、x、y和z在本实例中如上文所定义。
S-180为硬脂酰基硬脂酰胺，得自科聚亚公司(ChemturaCorporation)。
2970为二聚体酸基四酰胺，得自联合坎普(Union Camp)(国际纸业(International Paper))。
278为单体邻苯二甲酸酯，得自菲柔公司(Ferro Corporation)。
445为芳族胺抗氧化剂4，4′-双(α，α-二甲基苄基)二苯胺，购自科聚亚公司(Chemtura Corporation)。
包含下式的着色剂的黄色染料
如在美国专利6,590,082的实例II中所述制备。在一个4升烧杯中，将十八醇(270克，1.0摩尔；得自威斯康星州密尔沃基的西格玛奥德里奇公司(Sigma-Aldrich Co.，Milwaukee，Wis.))、靛红酸酐(24克，1.5摩尔；得自西格玛奥德里奇公司(Sigma-AldrichCo.))和1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷(56克，0.50摩尔；得自西格玛奥德里奇公司(Sigma-Aldrich Co.))在1,000毫升二甲基甲酰胺中的混合物搅拌并加热至100℃。发生剧烈的气体逸出。10分钟后，将得到的棕色溶液加热至150℃维持15分钟。然后将反应混合物冷却至50℃并剧烈搅拌，同时加入3,000毫升甲醇。将所得悬浮液搅拌0.5小时，然后真空过滤。在过滤漏斗中使用4x300毫升的多份甲醇洗涤这样获得的固体，然后在空气中干燥以得到产物邻氨基苯甲酸硬脂酯(330.5克，85％产率)。
如下所述制备N-硬脂基吡啶酮。向装有搅拌器和恒温器的2升烧瓶中加入十八烷基胺(硬脂胺，18.9克，0.07摩尔；得自西格玛奥德里奇公司(Sigma-Aldrich Co.))，随后加入氰基乙酸乙酯(7.9克，0.07摩尔；得自新泽西州新不伦瑞克的光谱化学品公司(SpectrumChemicals，New Brunswick，N.J.))。将得到的混合物搅拌并加热至120℃的内部温度经历1小时。然后依次向热的反应混合物中加入乙酰乙酸乙酯(10.08克，0.0775摩尔；得自龙沙集团公司(Lonza Group，Group))、哌啶(11.0克，0.13摩尔；得自西格玛奥德里奇公司(Sigma-Aldrich Co.))和60毫升的溶剂混合物(含有5重量份的甲苯和1重量份的1，2-二甲氧基乙烷)。反应在120℃下进行另外24小时。然后通过真空蒸馏除去溶剂，将剩余的粘性液体小心地倒入甲醇(80毫升)、去离子水(20毫升)和浓盐酸(16毫升，2.5摩尔)的溶液。固体沉淀物即刻形成，将浆料真空过滤，随后使用2×50毫升的多份80％的甲醇水溶液漂洗固体滤饼。由此得到的滤饼经空气干燥24小时以得到24.5克(0.061摩尔，87％产率)为浅棕色粉末的N-硬脂基吡啶产物。
向装有搅拌器和温度计的1升圆底烧瓶中加入邻氨基苯甲酸硬脂酯(136.4克，0.35摩尔)、冰醋酸(145克)、十二烷基苯磺酸(16克；作为S-101得自伊利诺伊州诺斯菲尔德(Northfield，Ill.)的斯泰潘化学品公司(Stepan Chemicals))、和蒸馏水(28克)。在邻氨基苯甲酸硬脂酯完全溶解后，将所得混合物在冰浴中冷冻至5至10℃的温度。此后，以使溶液温度不超过15℃的速率逐滴加入亚硝基硫酸(NSA)(在硫酸中含40重量％NSA的市售溶液，得自西格玛奥德里奇公司(Sigma-Aldrich Co.)；114.4克，0.36摩尔)。该反应导致形成相应的重氮盐。然后通过加入氨基磺酸将残余的过量NSA骤冷。
向装有机械搅拌器的10升烧杯中加入硬脂基吡啶酮(201.3克，0.5摩尔)、蒸馏水(4升)、氢氧化钠(100克，2.5摩尔)、乙酸钠(287.18克，3.5摩尔)和异丙基醇(2升)。充分搅拌溶液30分钟。然后使混浊的溶液通过Whatman#4滤纸过滤，将滤液返回到10升烧杯中。
将冷的重氮盐溶液缓慢倒入吡啶酮溶液中，导致立即形成亮黄色沉淀。搅拌30分钟后，将沉淀真空过滤。然后，通过将固体再分散入4升的多份水中并过滤、重复该步骤直至滤液的导电率低的过程，使用蒸馏水充分洗涤黄色固体。然后将固体用甲醇(3升)冲洗，并在40℃下干燥，以得到最终的干燥收率217.2克(79％)，其为亮黄色粉末。
SY43为溶剂黄43染料，作为荧光黄FG购自罗得岛东普罗维登斯的有机染料公司(Organic Dyestuffs Corporation，East Providence，RI02914)。
蓝SB104是溶剂蓝染料，购自Keystone公司(Keystone Corporation)。
表2
材料的粘度性能使用50毫米锥板几何形状在AR 1000流变仪(得自Rheometrics公司(现为TA仪器公司(TA Instruments，Inc)))上测得。
DSC：熔点通过差示扫描量热法使用DuPont 2100量热计以10℃/分钟的扫描速率测量。
如表2中所示，使用实例1-10的油墨来实现良好的染料溶解性，这通过过滤前的油墨和过滤后的油墨的光谱强度测量之间相似的光谱强度示出。将油墨打印在购自各大透镜制造商的涂布和未涂布的塑料透镜上。对油墨以0至5的等级打分，其中0是最差的，5是最好的，使用包括观察附着和清洁/移除被打印图像容易度的主观视觉评估。结果示于表3中。
表3
附着试验包括使用实例1-10的油墨将图像打印在透镜上，将其上经打印的透镜放入纸信封中，通过常规一流的美国邮政运输该信封，在运输之后打开信封，并观察透镜以评估被打印图像的牢固性。为了获得良好的性能，被打印图像需要保持在透镜上，且运输信封应当不从透镜上划去油墨。如在表3中所示，不是所有的油墨都提供包括良好的附着和易于移除的良好的性能。本实施例的油墨，例如油墨4和油墨8，提供包括良好的附着和易于移除的良好的性能。
本实施例的油墨组合物，例如油墨4和油墨8，在运输之后容易被清除(移除)。在运输之后，读出打印在透镜上的信息，之后需要移除被打印图像。例如，可容易地使用IPA(异丙醇)和布从透镜移除被打印图像。容易地移除被打印图像而不在透镜上留下残余的标记也不损坏透镜。因此，具有成分的特定组合和临界性(criticality)的本文所述的油墨组合物满足两个相互矛盾的要求：被打印图像良好附着至透镜以及被打印图像容易从透镜移除并且不损坏透镜，同时还提供如下特征：可喷射性(包括可喷射而不堵塞打印头)以及喷射可靠性。

Claims (16)

1.一种用于在眼科透镜上打印的相变油墨组合物，所述相变油墨组合物包含：
直链烃蜡和支链烃蜡；
酰胺，其中以所述油墨组合物的总重量计，所述酰胺以大于25重量％的量存在；
其中所述酰胺包含单酰胺、三酰胺和四酰胺中至少两者的组合；
松香酯；和
着色剂；
其中所述直链烃蜡包括直链聚乙烯蜡，所述支链烃蜡包括支链聚乙烯蜡。
2.根据权利要求1所述的相变油墨组合物，其中以所述油墨组合物的总重量计，所述酰胺以25重量％至75重量％的量存在，排除端点25重量％。
3.根据权利要求1所述的相变油墨组合物，其中所述酰胺是单酰胺和三酰胺的组合。
4.根据权利要求1所述的相变油墨组合物，其中以所述相变油墨组合物的总重量计，所述酰胺以27重量％至55重量％的量存在。
5.根据权利要求1所述的相变油墨组合物，其中所述酰胺包含单酰胺和三酰胺的组合，以所述相变油墨组合物的总重量计，所述单酰胺和三酰胺的组合以27重量％至55重量％的量存在。
6.根据权利要求1所述的相变油墨组合物，其中所述三酰胺包含支链三酰胺。
7.根据权利要求1所述的相变油墨组合物，其中所述松香酯包含甘油松香酸酯。
8.根据权利要求1所述的相变油墨组合物，还包含增塑剂、稳定剂、抗氧化剂、消泡剂、滑爽剂或均化剂、澄清剂、粘度改性剂、粘合剂、或它们的组合。
9.根据权利要求1所述的相变油墨组合物，其中所述着色剂选自染料、颜料、以及它们的组合。
10.一种用于在眼科透镜上打印的相变油墨组合物，所述相变油墨组合物包含：
直链烃蜡和支链烃蜡；
酰胺，其中所述酰胺是单酰胺和支链三酰胺，以所述油墨组合物的总重量计，所述酰胺以大于25重量％的量存在；
松香酯；和
着色剂；
其中所述直链烃蜡包括直链聚乙烯蜡，所述支链烃蜡包括支链聚乙烯蜡。
11.根据权利要求10所述的相变油墨组合物，其中以所述油墨组合物的总重量计，所述酰胺以25重量％至75重量％的总量存在，排除端点25重量％。
12.根据权利要求10所述的相变油墨组合物，其中所述松香酯包含甘油松香酸酯。
13.根据权利要求10所述的相变油墨组合物，还包含增塑剂、稳定剂、抗氧化剂、消泡剂、滑爽剂或均化剂、澄清剂、粘度改性剂、粘合剂、或它们的组合。
14.根据权利要求10所述的相变油墨组合物，其中所述着色剂选自染料、颜料、以及它们的组合。
15.一种包含用于在眼科透镜上打印的相变油墨组合物的喷墨打印机棒或丸，其中所述相变油墨组合物包含：
直链烃蜡和支链烃蜡；和酰胺，其中以所述油墨组合物的总重量计，所述酰胺以大于25重量％的量存在；
其中所述酰胺包含单酰胺、三酰胺和四酰胺中至少两者的组合；松香酯；和着色剂；
其中所述直链烃蜡包括直链聚乙烯蜡，所述支链烃蜡包括支链聚乙烯蜡。
16.根据权利要求15所述的喷墨打印机棒或丸，其中所述相变油墨组合物还包含增塑剂、稳定剂、抗氧化剂、消泡剂、滑爽剂或均化剂、澄清剂、粘度改性剂、粘合剂、或它们的组合。
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