DE102013222797A1

DE102013222797A1 - Phasenwechseltinte mit ethylenvinylacetat

Info

Publication number: DE102013222797A1
Application number: DE102013222797.3A
Authority: DE
Inventors: Salma Falah Toosi; Mihaela Maria Birau; Biby Esther Abraham; Stephan V. Drappel; James D. Mayo; Peter Gordon Odell; Jeffrey H. Banning; Caroline M. Turek
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 2012-11-27
Filing date: 2013-11-08
Publication date: 2014-05-28
Also published as: JP6157329B2; JP2014105334A; US20140146114A1; US8974047B2

Abstract

Eine Phasenwechsel-Tintenzusammenfassung enthaltend ein Tintenvehikel; ein optionales Färbemittel; und Ethylenvinylacetat in einer Menge von 0,1 bis 10 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht der Phasenwechsel-Tintenzusammenfassung.

Description

STAND DER TECHNIK
Derzeitige Feststofftintenformulierungen können einen hohen Gehalt an Polyethylenwachs enthalten. Auf Farbstoff basierende und pigmentierte Feststofftinten basierend auf Polyethylenwachs-Trägerzusammensetzungen können relativ brüchig sein und daher an einer fehlenden Ritz- und Faltbeständigkeit leiden.
Derzeit zur Verfügung stehende Phasenwechsel-Tintenzusammensetzungen sind zwar für deren vorgesehenen Zwecke geeignet, es besteht jedoch ein Bedarf für verbesserte pigmentierte Phasenwechsel-Tintenzusammensetzungen, die auf Farbstoff basieren; und zwar für eine Phasenwechseltinte mit verbesserter Leistung bezüglich der Ritz- und Faltbeständigkeit, während die erwünschten Merkmale der Phasenwechseltinte erhalten bleiben, insbesondere während die erwünschten Merkmale von pigmentierten Feststofftinten erhalten bleiben, einschließlich der Newton Rheologie, den guten Filtrierungsmerkmalen, der thermischen Stabilität und der Tintenstrahl-Robustheit.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Es wird eine Phasenwechsel-Tintenzusammensetzung umfassend einen Tintenträger, ein optionales Färbemittel und Ethylenvinylacetat in einer Menge von etwa 0,1 bis etwa 10 Gew.-basierend auf dem Gesamtgewicht der Phasenwechsel-Tintenzusammensetzung beschrieben.
Ebenfalls beschrieben wird ein Verfahren zur Herstellung einer Phasenwechsel-Tintenzusammensetzung, umfassend das Kombinieren eines Tintenträgers; eines optionalen Färbemittels und Ethylenvinylacetat in einer Menge von etwa 0,1 bis etwa 10 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht der Phasenwechsel-Tintenzusammensetzung, um eine Phasenwechsel-Tintenzusammensetzung herzustellen.
Es wird ebenfalls ein Verfahren umfassend das Einarbeiten einer Phasenwechsel-Tintenzusammensetzung in eine Tintenstrahldruckervorrichtung, umfassend einen Tintenträger, ein optionales Färbemittel und Ethylenvinylacetat in einer Menge von etwa 0,1 bis etwa 10 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht der Phasenwechsel-Tintenzusammensetzung; das Schmelzen der Tintenzusammensetzung und das Bewirken von Tropfen der geschmolzenen Tinte in einem bildmäßigen Muster auf ein Substrat ausgeworfen zu werden, beschrieben.
Ebenso beschrieben wird ein Tintenstrahldruckerstab oder -kügelchen beschrieben, enthaltend eine Phasenwechsel-Tintenzusammensetzung, umfassend einen Tintenträger; ein optionales Färbemittel und Ethylenvinylacetat in einer Menge von etwa 0,1 bis etwa 10 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht der Phasenwechsel-Tintenzusammensetzung.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Balkendiagramm, das einen IQAF-Ritz für eine vergleichbare pigmentierte Cyan-Phasenwechseltinte und für eine pigmentierte Cyan-Phasenwechseltinte gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt.
2 ist ein Balkendiagramm, das eine IQAF-Faltung für eine vergleichbare pigmentierte Cyan-Phasenwechseltinte und für eine pigmentierte Cyan-Phasenwechseltinte gemäß der vorliegenden Offenbarung sowie für eine pigmentierte Cyan-Phasenwechseltinte gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt.
3 ist ein Balkendiagramm, das einen IQAF-Ritz für eine vergleichbare pigmentierte Cyan-Phasenwechseltinte und für eine pigmentierte Cyan-Phasenwechseltinte gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt.
4 ist ein Balkendiagramm, das eine IQAF-Faltung für eine vergleichbare Cyan-Phasenwechseltinte auf Farbstoffbasis und für eine Cyan-Phasenwechseltinte auf Farbstoffbasis gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt.
5 ist ein Balkendiagramm, das einen IQAF-Ritz für eine vergleichbare Cyan-Phasenwechseltinte auf Farbstoffbasis und für eine Cyan-Phasenwechseltinte auf Farbstoffbasis gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Ethylenvinylacetat-Copolymere werden sowohl in auf Farbstoff basierenden, als auch in pigmentierten Feststofftinten eingesetzt, um die Ritz- und Faltbeständigkeit der resultierenden Drucke zu erhöhen.
Das Problem eines Fehlens einer Bildbeständigkeit besteht nach wie vor bei bestimmten Tinten. Die vorliegenden Erfinder haben entdeckt, dass die Bildbeständigkeit von Feststofftinten durch Einarbeiten einer geringen Menge von Ethylenvinylacetat erheblich verbessert werden kann. Mit „Bildbeständigkeit” ist hierin die Ritz- und Faltbeständigkeit gemeint. Der Zusatz von 0,1 bis 10 oder von 0,5 bis 5 oder von 3 bis 5 Gew.-% an Ethylenvinylacetat zur pigmentierten Feststofftintenzusammensetzung verbessert die Leistung der Tinte bezüglich der Ritz- und Faltbeständigkeit. Ein pigmentierter Cyan-Tintendruck ritzt z. B. nahezu 4 mal weniger durch Einarbeiten in die pigmentierte Tintenformulierung von 5 Gew.-% Ethylenvinylacetat, basierend auf dem Gesamtgewicht der pigmentierten Tintenformulierung mit dem Ethylenvinylacetat, das 13 Gew.-% Vinylacetat, basierend auf dem Gesamtgewicht des Ethylenvinylacetats enthält.
Ethylenvinylacetat ist ein Copolymer von Ethylen und Vinylacetat. Der Gewichtsprozentsatz von Vinylacetat in Ethylenvinylacetat variiert typischerweise von 6 bis 40 Prozent Vinylacetat, wobei der Gewichtsprozentsatz von Ethylen im Polymermolekül den im Vinylacetat übersteigt. Der Vinylacetatgehalt und der Molekulargewichtsbereich beeinflussen jeweils Heißschmelzrheologie und insbesondere die Klebemerkmale. Je höher der Ethylengehalt, desto besser ist die spezifische Klebkraft auf nichtpolaren Substraten, wie z. B. Polyolefinen. Die Polymere mit höherem Vinylacetatgehalt zeigen eine verbesserte Klebkraft auf polaren Substraten, wie z. B. Papier. Bei den hierin enthaltenen Ausführungsformen ist Ethylenvinylacetat mit einem höheren Vinylacetatwert ausgewählt. Polymere mit niedrigerem Molekulargewicht ergeben Feststofftinten mit einer niedrigeren Schmelzviskosität, die leichter zu verarbeiten und aufzubringen sind.
Ethylenvinylacetat, wie es in den hierin genannten Phasenwechsel-Tintenzusammensetzungen eingesetzt wird, stellt die Weichheit und Flexibilität von Elastomermaterialien sowie die Verarbeitungsfähigkeit von Thermoplasten bereit. Weiterhin verleiht Ethylenvinylacetat eine gute Klarheit, Grenzschichtmerkmale, Robustheit bei niedrigen Temperaturen, Spannungsrissbeständigkeit, Heißschmelz-Klebkraft, Heißsiegelmerkmale und ultraviolette (UV) Strahlungsbeständigkeit.
Ethylenvinylacetat und Kohlenwasserstoffwachse sind in den hierin genannten Ausführungsformen derart ausgewählt, um einander bei der Verwendung der Phasenwechsel-Tintenzusammensetzungen zu ergänzen. Jede der Ethylenvinylacetat- und Kohlenwasserstoffwachs-Komponenten weist einen bestimmten Satz an Merkmalen auf, der ausgewählt ist, um die Leistung der Phasenwechsel-Tintenzusammensetzung insgesamt zu optimieren. Das Kohlenwasserstoffwachs ist relativ kostengünstig, weist eine niedrige Viskosität, gute Grenzschichtmerkmale gegenüber Wasserdampf sowie eine sehr rasche Verfestigungszeit auf. Ethylenvinylacetat weist eine hohe kohäsive Stärke und gute Klebkraft auf Papier auf und ermöglicht es dem Wachs, seine Wassergrenzschichtmerkmale zu bewahren.
Ethylenvinylacetat-Zufalls-Copolymere können die nachfolgende Struktur aufweisen
wobei n eine Ganzzahl ist und wobei in den Ausführungsformen n eine Ganzzahl von 10 bis 220 ist und wobei m eine Ganzzahl ist und wobei in den Ausführungsformen m eine Ganzzahl von 1 bis 40 ist.
Beispiele von Ethylenvinylacetat sind N8036, N8038F, N8038, N8045, MV1055, SV1055 und TV1055, erhältlich von Kamdar Plastics. Andere Beispiele von Ethylenvinylacetat, die von Honeywell International Inc. erhältlich sind, sind A-C^® 400, A-C^® 430, A-C^® 405M, A-C^® 405S, A-C^® 405T, A-c^® 415 und A-C^® 430.
Noch weitere Beispiele von Ethylenvinylacetat sind Nipoflex^® 625, Nipoflex^® 630, Nipoflex^® 630, Nipoflex^® 631, Nipoflex^® 633, Nipoflex^® 634, Nipoflex^® 680, Nipoflex^® 681, Nipoflex^® 710, Nipoflex^® 720, Nipoflex^® 722 und Nipoflex^® 750, erhältlich von Tosoh Corporation.
Bei den Ausführungsformen ist Ethylenvinylacetat in der Phasenwechsel-Tintenzusammensetzung in einer Menge von 0,1 bis 10 oder von 0,5 bis 10 oder von 0,5 bis 5 oder von 1 bis 7 oder von 3 bis 5 oder von 4 bis 5 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht der Phasenwechsel-Tintenzusammensetzung vorhanden. Bei bestimmten Ausführungsformen ist Ethylenvinylacetat ausgewählt in einer Menge von 0,5 bis 5 oder von 1,5 bis 5 oder weniger als 5 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht der Phasenwechsel-Tintenzusammensetzung.
Ethylenvinylacetate mit verschiedenen Werten an Vinylacetatgehalt wurden in Feststofftinte in Zusetzungen von 1,5 bis 5 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht der Feststofftinten-Zusammensetzung formuliert. Die vorbereiteten Tinten wurden gefiltert und nach deren Absetzungsbeständigkeit und Rheologie charakterisiert. Sämtliche Tinten behielten die erwarteten, auf Tinte basierenden und pigmentierten Feststofftinten-Merkmale bei. Die Tinten wurden erfolgreich gestrahlt und auf Ritz und Faltung getestet.
Bei manchen Ausführungsformen weist das hierin genannte Ethylenvinylacetat einen Vinylacetatgehalt von 1 bis 40 Prozent oder von 5 bis 30 Prozent oder von 5 bis 16 Prozent auf, basierend auf dem Gesamtgewicht des Ethylenvinylacetats.
Bei manchen Ausführungsformen ist das Ethylenvinylacetat in einer Menge von 0,5 bis 5 Gew.-% oder von 1,5 bis 5 Gew.-% vorhanden, basierend auf dem Gesamtgewicht der Phasenwechsel-Tintenzusammensetzung und das Ethylenvinylacetat weist einen Vinylacetatgehalt von 5 bis 13 Prozent Vinylacetat auf, basierend auf dem Gesamtgewicht des Ethylenvinylacetats.
Bei manchen Ausführungsformen ist das Ethylenvinylacetat in der Phasenwechsel-Tintenzusammensetzung in einer Menge von 0,5 Gew.-% vorhanden, basierend auf dem Gesamtgewicht der Phasenwechsel-Tintenzusammensetzung und das Ethylenvinylacetat weist einen Vinylacetatgehalt von 25 bis 30 Prozent Vinylacetat auf, basierend auf dem Gesamtgewicht des Ethylenvinylacetats.
Bei manchen Ausführungsformen ist das Ethylenvinylacetat ausgewählt für spezifische Merkmale, welche die Ethylenvinylacetat-Materialien dazu befähigen, als eine Komponente in der Phasenwechseltinte zu arbeiten. Bei bestimmten Ausführungsformen ist das hierin genannte Ethylenvinylacetat ausgewählt, um ein bestimmtes durchschnittliches Molekulargewicht, einen bestimmten Schmelzpunkt, einen bestimmten Gefrierpunkt und eine bestimmte Viskosität aufzuweisen, welche die Leistung der Phasenwechseltinte ermöglichen oder verbessern, wie z. B. eine gute Phasenwechselleistung.
Bei manchen Ausführungsformen weist das hierin für die Phasenwechseltinte ausgewählte Ethylenvinylacetat ein durchschnittliches Molekulargewicht von 30.000 bis 150.000 oder von 40.000 bis 120.000 oder von 50.000 bis 100.000 Dalton auf.
Bei manchen Ausführungsformen weist das hierin für die Phasenwechseltinte ausgewählte Ethylenvinylacetat einen Schmelzpunkt von 45 bis 120 oder von 55 bis 110 oder von 80 bis 100°C auf.
Bei manchen Ausführungsformen weist das hierin für die Phasenwechseltinte ausgewählte Ethylenvinylacetat einen Gefrierpunkt von 25 bis 100 oder von 35 bis 90 oder von 60 bis 80°C auf.
Bei manchen Ausführungsformen weist das hierin für die Phasenwechseltinte ausgewählte Ethylenvinylacetat eine Viskosität von 150 bis 2.000 oder von 300 bis 15.000 oder von 400 bis 1.000 cps bei 140°C auf.

Ausgewählte Merkmale der ausgewählten Ethylenvinylacetat-Copolymere, die von Honeywell International Inc. bereitgestellt sind, sind in Tabelle 1 aufgeführt. Tabelle 1

Copolymere/Ethylenevinylacetat	Härte (ASTM D-5)	Dichte g/cc (ASTM D-1505)	Viskosität bei 140°C cps	Produktform	Vinylacetate %
A-C^® 400A	9,5	0,92	595	Pulver	12–16
A-C^® 400M	4–8	0.92	600	Granulat	7,5–9,4
A-C^® 405T	3–7	0.92	600	Granulat	5–7,4

Bei manchen Ausführungsformen wird eine hierin genannte Tinte mit einer Viskosität von 10 bis 16 Centipoise bei 110°C hergestellt.
Die hierin genannten Phasenwechsel-Tintenzusammensetzungen enthalten ein beliebiges geeignetes Tintenvehikel oder einen beliebigen geeigneten Tintenträger auf, wie z. B. Paraffine, mikrokristalline Wachse, Polyethylenwachse, Esterwachse, Amide, Fettsäuren und/oder wachsartige Materialien, Fett-Amide, die Materialien enthalten, Sulfonamid-Materialien, harzartige Materialien, die aus verschiedenen Natürlichen Ursprüngen hergestellt sind sowie viele synthetische Harze, Oligomere, Polymere und Copolymere.
Bei manchen Ausführungsformen enthalten die hierin genannten Phasenwechsel-Tintenzusammensetzungen ein Phasenwechsel-Tintenvehikel oder einen -träger, bei manchen Ausführungsformen ein Wachs, bei manchen Ausführungsformen ein Polyalkylenwachs. Bei manchen Ausführungsformen ist das Wachs ein Polymethylenwachs, ein Polyethylenwachs oder eine Mischung oder Kombinationen davon.
Bei manchen Ausführungsformen enthalten die hierin genannten Phasenwechsel-Tintenzusammensetzungen ein biologisch abbaubares und kompostierbares Wachs, wie z. B. Accumelt^® 72, IGI 1266A, von International Group Inc. Ein wie hierin eingesetztes kompostierbares Wachs ist ein kompostierbares Material basierend auf ASTM D6400-04 (ASTM-Druckschriften), das ein kompostierbares Kunststoffmaterial in einem Kunststoff widerspiegelt, der einer Degradation durch einen biologischen Prozess während dem Kompostieren unterzogen wird, um Kohlendioxid, Wasser, anorganische Verbindungen und eine Biomasse zu einer Rate zu ergeben, die mit anderen bekannten kompostierbaren Materialien im Einklang steht und im Wesentlichen keine visuell klar erkennbare oder giftige Reste hinterlässt.
Bei manchen Ausführungsformen umfassen die hierin genannten Phasenwechsel-Tintenzusammensetzungen ferner ein niedrigschmelzendes Wachs, wie z. B. ein niedrigschmelzendes Polyalkylenwachs, ein funktionelles Wachs oder eine Kombination davon. Ein „funktionelles Wachs” kann jedes geeignete funktionelle Wachs bedeuten, einschließlich eines Wachses mit polaren Gruppen, wie z. B. Alkohole, Amide, Ester, Urethane. Ein „niedrigschmelzendes Wachs” schließt ein beliebiges geeignetes niedrigschmelzendes Wachs ein, einschließlich eines Wachses mit einem Schmelzpunkt von weniger als 120°C.
Zu den Amiden zählen Diamide, Triamide, Tetra-Amide, zyklische Amide. Zu den Triamiden zählen diejenigen, die im U.S.-Patent 6,860,930 offenbart sind.
Das Tintenvehikel oder der -träger kann in der Phasenwechsel-Tintenzusammensetzung in einer beliebigen Menge vorhanden sein, wie z. B. zu 25 Prozent bis 65 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht der Phasenwechsel-Tintenzusammensetzung. Bei manchen Ausführungsformen ist das Wachs ein niedrigschmelzendes Wachs, das in der Phasenwechsel-Tintenzusammensetzung in einer Menge von 25 Gew.-% bis weniger als 65 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht der Phasenwechsel-Tintenzusammensetzung vorhanden ist.
Andere geeignete Trägermaterialien sind von Isocyanat abgeleitete Harze und Wachse, wie z. B. von Urethanisocyanat abgeleitete Materialien, von Ureaisocyanat abgeleitete Materialien, von Urethan-/Ureaisocyanat abgeleitete Materialien sowie Mischungen davon.
Bei manchen Ausführungsformen umfasst das Tintenvehikel eine Mischung aus einem oder mehreren Amiden und einem oder mehreren von Isocyanat abgeleitete Materialien.
Geeignete Tintenvehikel sind Ethylen-/Propylen-Copolymere.
Eine weitere Art von Tintenvehikel können n-Paraffin-, verzweigte Paraffin- und/oder Naphthenkohlenwasserstoffe sein, typischerweise mit von 5 bis 100, wie z. B. von 20 bis 80 oder von 30 bis 60 Kohlenstoffatomen, im Allgemeinen durch die Raffinerie natürlich vorkommender Kohlenwasserstoffe hergestellt, wie z. B. BE SQUARE 185 und BE SQUARE 195, mit Molekulargewichten (Mn) von 100 bis 5.000, wie z. B. von 250 bis 1.000 oder von 500 bis 800.
Hoch-verzweigte Kohlenwasserstoffe, die typischerweise durch Olefinpolymerisierung hergestellt werden, wie z. B. die VYBAR-Materialien, einschließlich VYBAR 254 (Mn = 520), VYBAR 5013 (Mn = 420) und dergleichen, können ebenfalls eingesetzt werden. Das Tintenvehikel kann ein ethoxylierter Alkohol der nachfolgenden allgemeinen Formel sein
wobei x eine Ganzzahl von 1 bis 50 ist und y eine Ganzzahl von 1 bis 70 ist. Die Materialien können einen Schmelzpunkt von 60°C bis 150°C aufweisen. Gewerbliche Beispiele dafür sind UNITHOX 420 (Mn = 560), UNITHOX 450 (Mn = 900), UNITHOX 480 (Mn = 2.250), UNITHOX 520 (Mn = 700), UNITHOX 550 (Mn = 1.100), UNITHOX 720 (Mn = 875), UNITHOX 750 (Mn = 1.400) und dergleichen.
Das Tintenvehikel kann aus Fett-Amiden, wie z. B. Monoamiden, Tetra-Amiden oder Mischungen davon hergestellt werden. Bei manchen Ausführungsformen umfasst das Tintenvehikel ein Monoamid, ein Triamid oder ein Mischung davon. Geeignete Monoamide können einen Schmelzpunkt von wenigstens 50°C, z. B. von 50°C bis 150°C aufweisen. Monoamide sind primäre Monoamide und sekundäre Monoamide. Stearamid, wie z. B. KEMAMIDE^® S und CRODAMID^® S, Behenamid/Arachidamid, wie z. B. KEMAMIDE^® B und CRODAMID^® BR, Oleamid, wie z. B. KEMAMIDE^® U und CRODAMID^® OR, Oleamid technischer Qualität, wie z. B. KEMAMIDE^® O, CRODAMID^® O und UNISLIP^® sowie Erucamid, wie z. B. KEMAMIDE^® E und CRODAMID^® ER, sind einige Beispiele geeigneter primärer Amide. Behenylbehenamid, wie z. B. KEMAMIDE^® EX666, Stearylstearamid, wie z. B. KEMAMIDE^® S-180 und KEMAMIDE^® EX-672 können in Ausführungsformen verwendet werden.
Lineare Alkohole mit hohem Molekulargewicht der allgemeinen Formel
wobei x eine Ganzzahl von 1 bis 50 ist, können ebenfalls als das Tintenvehikel verwendet werden. Diese Materialien weisen einen Schmelzpunkt von 50°C bis 150°C und einen Molekulargewichtsbereich (Mn) von 100 bis 5.000 auf. Zu den gewerblichen Beispielen zählen die UNILIN^® Materialien, wie z. B. UNILIN^® 425 (Mn = 460).
Ein weiteres Beispiel sind Wachse auf Kohlenwasserstoffbasis, wie z. B. die Homopolymere von Polyethylen der allgemeinen Formel
wobei x eine Ganzzahl von 1 bis 200 ist. Diese Materialien weisen einen Schmelzpunkt von 60°C bis 150°C und ein Molekulargewicht (Mn) von 100 bis 5.000 auf. Zu den beispielhaften Wachsen zählen PW400 (Mn 400), destilliertes PW400, bei einer Ausführungsform mit einer Viskosität, die 10% bis 100% höher ist, als die Viskosität des nicht destillierten POLYWAX^® 400 bei 110°C, des POLYWAX^® 500 (Mn 500), des destillierten POLYWAX^® 500 ist, bei einer Ausführungsform mit einer Viskosität, die 10% bis 100% höher ist, als die Viskosität des nicht destillierten POLYWAX^® 500 bei 110°C, des POLYWAX^® 655 (Mn 655), des destillierten POLYWAX^® 655 ist, bei einer Ausführungsform mit einer Viskosität, die 10% bis 50% höher ist, als die Viskosität des nicht destillierten POLYWAX^® 655 bei 110°C und bei einer weiteren Ausführungsform mit einer Viskosität, die 10% bis 50% höher ist, als die Viskosität des nicht destilliertem POLYWAX^® 655 bei 110°C, des POLYWAX^® 850 (Mn 850), des POLYWAX^® 1000 (Mn 1.000) ist.
Ein weiteres Beispiel sind die modifizierten Maleinanhydrid-Kohlenwasserstoffaddukte der Polyolefine, die durch Pfropf-Copolymerisierung der allgemeinen Formel modifiziert sind
wobei R eine Alkylgruppe mit von 1 bis 50 Kohlenstoffatomen, R' eine Ethylgruppe, eine Propylgruppe, eine Isopropylgruppe, eine Butylgruppe, eine Isobutylgruppe oder eine Alkylgruppe mit von 5 bis 500 Kohlenstoffatomen ist, x eine Ganzzahl von 9 bis 13 und y eine Ganzzahl von 1 bis 50 ist und mit Schmelzpunkten von 50°C bis 150°C; sowie diejenigen der allgemeinen Formel
wobei R₁ und R₃ jeweils Kohlenwasserstoffgruppen sind und R₂ entweder eine der nachfolgenden Formeln ist
oder eine Mischung davon, wobei R' eine Isopropylgruppe ist, wobei die Materialien Schmelzpunkte von 70°C bis 150°C aufweisen können, wobei Beispiele von modifizierten Maleinanhydrid-Copolymeren CERAMER 67 (Mn) 655, Mw/Mn) 1,1), CERAMER 1608 (Mn = 700, Mw/Mn 1,7) und dergleichen sind.
Geeignete Tintenvehikel sind Harzester; Polyamide; Dimersäureamide; Fettsäureamide; flüssige Paraffinwachse; flüssige mikrokristalline Wachse; Fischer-Tropsch-Wachse; Polyvinylalkoholharze; Polyole; Celluloseester; Celluloseether; Polyvinylpyridinharze; Fettsäuren; Fettsäureester; Polysulfonamide; Phthalat-Plastifizierungsmittel; Citrat-Plastifizierungsmittel, Maleat-Plastifizierungsmittel; Sulfone, wie z. B. Diphenylsulfon, n-Decylsulfon, n-Arnylsulfon, Chlorphenylmethylsulfon; Polyvinylpyrrolidinon-Copolymere; Polyvinylpyrrolidon-/Polyvinylacetat-Copolymere; Novolakharze und natürliche Produktwachse, wie z. B. Bienenwachs, Montanwachs, Candelillawachs, GILSONITE; Mischungen von linearen primären Alkoholen mit linearen Langkettenamiden oder Fettsäureamiden, wie z. B. diejenigen mit von 6 bis 24 Kohlenstoffatomen. Weiterhin sind lineare Langkettensulfone mit von 4 bis 16 Kohlenstoffatomen, wie z. B. n-Propylsulfon, n-Pentylsulfon, n-Hexylfulon, n-Heptylsulfon, n-Octylsulfon, n-Nonylsulfon, n-Decylsulfon, n-Undecylsulfon, n-Dodecylsulfon, n-Tridecylsulfon, n-Tetradecylsulfon, n-Pentadecylsulfon, n-Hexadecylsulfon geeignete Tintenvehikelmaterialien.
Bei manchen Ausführungsformen umfasst das Tintenvehikel (a) Stearylstearamid, (b) ein Triamid oder (c) Mischungen davon.
Zusätzlich kann ebenfalls das im U.S.-Patent-Nr. 6,906,118 beschriebene Tintenvehikel eingesetzt werden. Das Tintenvehikel kann ein verzweigtes Triamid enthalten, wie z. B. diejenigen, die im U.S.-Patent-Nr. 6,860,930 beschrieben sind.
wobei n einen durchschnittlichen Wert von 34 bis gleichwertig oder weniger als 40 aufweist, wobei x, y und z jeweils Null oder eine Ganzzahl sein können und wobei die Summe von x, y und z von 5 bis gleichwertig oder weniger als 6 ist.
Optional kann ein Plastifizierungsmittel, das entweder ein festes oder flüssiges Plastifizierungsmittel sein kann, wie z. B. Benzylphthalate, Triarylphosphatester, Pentaerythritoltetrabenzoate, Ethylenglycolmonostearat, Glycerolmonostearat, Propylenglycolmonostearat, Dicyclohexyphthalat, Diphenylisophthalat, Triphenylphosphat, Dimethylisophthalat sowie Mischungen davon, im Tintenträger enthalten sein. Das Plastifizierungsmittel ist im Tintenträger in einer Menge vorhanden, wie z. B. 0,05 Gew.-% des Tintenträgers. Beispiele geeigneter Plastifizierungsmittel sind SANTICIZER^® 278.
Ein Antioxidationsmittel, wie z. B. ein erschwertes Amin-Antioxidationsmittel, kann optional in einer beliebigen effektiven Menge in der Tinte vorhanden sein, wie z. B. von 0,001 Prozent bis 0,50 Gew.-% des Gesamttintenzusammensetzung.
Beispiele geeigneter erschwerter Amin-Antioxidationsmittel schließen diejenigen der allgemeinen Formel ein
wobei R₁ und R₂ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe sein können, einschließlich lineare, verzweigte, gesättigte, ungesättigte, zyklische, substituierte und unsubstituierte Alkylgruppen und wobei Heteroatome, wie z. B. Sauerstoff, Stickstoff, Schwefel, Silikon, Phosphor, Bor, in der Alkylgruppe vorhanden sein können oder nicht, bei einer Ausführungsform mit wenigstens 1 Kohlenstoffatom und falls substituiert, können die Substitutionen Alkyl oder Phenyl sein.
Spezifische Beispiele geeigneter erschwerter Amin-Antioxidationsmittel sind die folgenden Antioxidationsmittel, die gewerblich von Crompton erhältlich sind; NAUGUARD^® 445, wobei R₁ = R₂ = C(CH₃)₂Ph.
Es kann ebenfalls ein erschwertes Phenol-Antioxidationsmittel bereitgestellt werden. Bei einer Ausführungsform ist das erschwerte Phenol in einer relativ hohen Konzentration vorhanden. Eine hohe Konzentration eines erschwerten Phenol-Antioxidationsmittels maximiert die Langzeit-Thermalstabilität durch Verzögerung des Auftretens der Oxidation selbst. Das erschwerte Phenol-Antioxidationsmittel ist in der Tinte in einer beliebigen oder effektiven Menge vorhanden, bei den Ausführungsformen von 0,01 Gew.-% bis 4,0 Gew.-% der gesamten Tintenzusammensetzung. Spezifische Beispiele geeigneter erschwerter Phenol-Antioxidationsmittel sind ETHANOX^® 330. Mischungen aus zwei oder mehreren dieser erschwerten Phenol-Antioxidationsmitteln können ebenfalls eingesetzt werden.
Ein Harzesterharz oder Mischungen davon können ebenfalls in der Phasenwechsel-Tintenzusammensetzung enthalten sein. Das Harzesterharz ist in einer beliebigen erwünschten oder effektiven Menge vorhanden, bei den Ausführungsformen von 0,5 Gew.-% bis 20 Gew.-% der gesamten Tintenzusammensetzung. Beispiele von geeigneten Harzesterharzen sind Pinecrystal KE-100.
Die Phasenwechsel-Tintenzusammensetzung kann einen Tintenträger enthalten, umfassend Wachs und andere optionale Trägerkomponenten, in einer beliebigen oder effektiven Menge, bei einer Ausführungsform in einer Menge von wenigstens 50 Gew.-% der Tinte, wenigstens 70 Gew.-% der Tinte und wenigstens 90 Gew.-% der Tinte, gleichwertig oder weniger als 99 Gew.-% der Tinte, gleichwertig oder weniger als 98 Gew.-% der Tinte und gleichwertig oder weniger als 95 Gew.-% der Tinte. Bei bestimmten Ausführungsformen in einer Menge von 25 Gew.-% bis 65 Gew.-% der gesamten Phasenwechsel-Tintenzusammenfassung.
Bei einer Ausführungsform weist der Tintenträger einen Schmelzpunkt von weniger als 100°C auf und bei einer weiteren Ausführungsform von weniger als 100°C, obwohl der Schmelzpunk des Tintenträgers außerhalb dieser Bereiche liegen kann.
Die Phasenwechsel-Tintenzusammensetzungen können ebenfalls ein optionales Färbemittel enthalten. Das Färbemittel kann ein beliebiges geeignetes Färbemittel sein, einschließlich Farbstoffe, Pigmente sowie Mischungen und Kombinationen davon. Bei manchen Ausführungsformen ist das Färbemittel ein Pigment. Bei anderen Ausführungsformen ist das Färbemittel ein Farbstoff. Bei bestimmten Ausführungsformen ist das Färbemittel ein Cyanpigment. Bei bestimmten weiteren Ausführungsformen ist das Färbemittel ein Cyanfarbstoff.
Das Färbemittel ist in der Phasenwechseltinte in einer beliebigen erwünschten oder effektiven Menge vorhanden, um die/den erwünschte(n) Farbe oder Farbton zu erhalten, bei manchen Ausführungsformen von 0,1 bis 15 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht der Phasenwechsel-Tintenzusammensetzung.
Die Phasenwechsel-Tintenzusammensetzungen weisen bei einer Ausführungsform Schmelzpunkte bei einer Ausführungsform von gleichwertig oder weniger als 130°C, gleichwertig oder weniger als 120°C, gleichwertig oder weniger als 110°C, gleichwertig oder weniger als 100°C auf.
Die hierin genannten Phasenwechsel-Tintenzusammensetzungen weisen im Allgemeinen Schmelz-Viskositäten bei einer Strahltemperatur auf, die gleichwertig oder weniger als 145°C, gleichwertig oder weniger als 130°C, gleichwertig oder weniger als 120°C, gleichwertig oder weniger als 110°C und gleichwertig oder weniger als 80°C betragen, die bei einer Ausführungsform gleichwertig oder weniger als 30 Centipoise (cps), gleichwertig oder weniger als 25 Centipoise (cps), gleichwertig oder weniger als 20 Centipoise (cps), nicht weniger als 2 cps, nicht weniger als 3 cps, nicht weniger als 4 cps betragen, obwohl die Schmelz-Viskosität auch außerhalb dieser Bereiche liegen kann.
Bei manchen Ausführungsformen weist die hierin genannte Phasenwechsel-Tintenzusammensetzung eine Strahl-Temperatur von 100°C bis 130°C auf.
Bei manchen Ausführungsformen weist die hierin genannte Phasenwechsel-Tintenzusammensetzung eine Viskosität von 10 bis 16 Centipoise bei 110°C auf.
Ein Verfahren zur Herstellung einer Phasenwechsel-Tintenzusammensetzung umfasst das Kombinieren eines Wachses; eines optionalen Färbemittels und Ethylenvinylacetat, um eine Phasenwechsel-Tintenzusammensetzung zu produzieren. Die Wirkstoffe der Tinte können ebenfalls miteinander vermischt werden, gefolgt von einem Erwärmen auf eine Temperatur von wenigstens 100°C bis auf höchstens 140°C und einem Rühren, bis eine homogene Tintenzusammensetzung erhalten wird, gefolgt von einem Abkühlen der Tinte auf Raumtemperatur. Die Tinten der vorliegenden Offenbarung sind bei Raumtemperatur fest. Während dem Bildungsprozess werden die Tinten in ihrem geschmolzenen Zustand in Formen gegossen und dann abgekühlt und verfestigt, um Tintenstäbe zu bilden.
Die hierin offenbarten Tinten können in einem Gerät für direkte Tintenstrahl-Druckprozesse sowie in indirekten (Offset-)Tintenstrahldruck-Anwendungen eingesetzt werden. Eine weitere Ausführungsform richtet sich nach einem Prozess, der das Einarbeiten einer Tinte umfasst, die wie hierin offenbart hergestellt worden ist, in ein Tintenstrahl-Druckgerät, das Schmelzen der Tinte, das Bewirken, dass Tropfen der geschmolzenen Tinte in einem bildmäßigen Muster auf ein Zwischentransferelement abgeworfen werden und das Übertragen der Tinte in dem bildmäßigen Muster vom Zwischentransferelement auf ein endgültiges Aufzeichnungssubstrat. Bei einer spezifischen Ausführungsform wird das Zwischentransferelement auf eine Temperatur erwärmt, die über derjenigen des endgültigen Aufzeichnungsblatts und unter derjenigen der geschmolzenen Tinte im Druckgerät liegt.
BEISPIELE

Ethylenvinylacetat-Copolymere mit verschiedenen Werten an Vinylacetat wurden von Honeywell International Inc. bezogen. Das verwendete Dispergiermittel wurde wie in Beispiel 1 des U.S.-Patents 7,973,186 beschrieben hergestellt. Die Komponenten der Feststofftinte sind in der nachfolgenden Tabelle 2 dargelegt: Tabelle 2

Tinten-Grundkomponente	Details
Accumelt^® R3910	Ein fraktioniertes Polymethylenwachs, erhältlich von The International Group, Inc.
Triamide-Wachs	Triamidwachs Xerox U.S.-Patent 6,860,930
KEMAMIDE^® S-180	Stearylstearamid
KE-100	Triglyceride von hydrierter Abietinsäure
Urethanharz	Urethanharz, Xerox U.S.-Patent 6,309,453
Naugard^® 445	Antioxidationsmittel

Das Triamidwachs ist wie in Beispiel 1 des U.S.-Patents 6,860,930 beschrieben hergestellt, welches hierin durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit enthalten ist.
KEMAMIDE^® S-180, Stearylstearamid ist von Chemtura Corporation erhältlich.
KE-100, Triglyceride von hydrierter Abietinsäure ist von Arakawa Chemical Industries erhältlich.
Das Urethanharz, wie in Beispiel 4 des U.S.-Patents 6,309,453 beschrieben hergestellt.
Naugard^® 445, aromatisches Amin-Antioxidationsmittel, ist von Chemtura Corporation erhältlich.
Der Cyan-Farbstoff wurde wie in Beispiel VII des U.S.-Patents 6,476,219 beschrieben wie folgt hergestellt. Eine Mischung aus 4-(3-Pentadexyl)phenoxyphthalonitril (25,8 Gramm, 0,060 Mol), Kupfer(II)acetatdehydrat (3,0 Gramm, 0,015 Mol) und Ammoniumacetat (9,2 Gramm, 0,12 Mol) in 100 Milliliter NMP wurden verrührt und auf 120°C erwärmt. Es wurde eine langsame Gasbildung beobachtet und nach 5 Minuten entwickelte sich eine tiefe dunkelblaue Farbe. Nach 30 Minuten bei 120°C wurde die Reaktionsmischung für 1 Stunde auf 180°C erwärmt. Es wurde dann NMP (50 Milliliter) hinzugefügt und die Mischung wurde gerührt und erneut auf 180°C erwärmt, gefolgt von einem Abkühlen auf Raumtemperatur durch Rühren. Das Produkt wurde dann gefiltert und der Feststoff wurde im Filtertrichter mit 2 × 100 Milliliter-Anteil von DMF gewaschen. Es wurde dann in 200 Milliliter Aceton bei 50°C gerührt und anschließend gefiltert. Diese Acetonbehandlung wurde wiederholt und der Feststoff wurde dann über Nacht bei 60°C getrocknet, um das Produkt als ein grobes Pulver (19,9 Gramm, 74 Prozent) zu ergeben. Die Spektralstärke dieses Materials betrug 1,27 × 10⁵ A·ml/g, was auf eine hohe (d. h. 98 Prozent) Reinheit hindeutet.
Vergleichsbeispiel 1
Standardmäßige Cyan-pigmentierte Feststoff-Tintenformulierung.
Herstellung eines Pigmentkonzentrats. Cyan-Konzentrationen, enthaltend 15 Gew.-% Pigment, 12 Gew.-% Dispergiermittel, das wie in Beispiel 1 des U.S.-Patents 7,973,186 hergestellt wurde, 3,75 Gew.-% Sunflo^® SFD-B124 (ein derivatisiertes Kupferphthalocyanin, erhältlich von Sun Chemical), wie z. B. Synergist und 69,22 Gew.-% KEMAMIDE^® S-180 wurden 4 Stunden lang in einem Mischer der Hockmeyer Equipment Corporation verarbeitet.
Herstellung eines Feststofftinten-Pigmentkonzentrats. Eine 12 Gramm Probe des vom Hockmeyer-Mischers erhaltenen Konzentrats wurde in ein vorgewärmtes Gefäß mit vorgewärmtem Rührstab gegeben und 10 Minuten stehen gelassen. Zu diesem wurden 52,34 Teile (52,34 Gramm) eines bereits geschmolzenen und gründlich bei 120°C gemischten Accumelt^® R3910, 12,52 Teile (12,52 Gramm) Triamidwachs, 12,52 Teile (12,52 Gramm) KE-100 Harz, 1,18 Teile (1,18 Gramm) Urethanharz, 9,13 Teile (9,13 Gramm) KEMAMIDE^® S-180 und 0,31 Teile (0,31 Gramm) Naugard^® 445 langsam hinzugefügt. Die resultierende Tinte wurde 2 Stunden lang bei 120°C gerührt. Die resultierende Tinte wurde durch ein 5 μm Edelstahlsieb gefiltert.
Beispiel 2
Pigmentierte Cyan-Tinte. Eine pigmentierte Cyan-Tinte wurde mit der Konzentration und Tintenformulierung gemäß dem Vergleichsbeispiel 1 hergestellt, jedoch mit dem Zusatz von 3,0 Gew.-% Ethylenvinylacetat, enthaltend 13 Gew.-% Vinylacetat (A-C 400A), das zur Tinte unter Rühren der geschmolzenen Tinte hinzugefügt wurde. Die resultierende Mischung wurde durch ein 5 μm Edelstahlsieb gefiltert.
Beispiel 3
Pigmentierte Cyan-Tinte. Eine pigmentierte Cyan-Tinte wurde mit der Konzentration und Tintenformulierung gemäß dem Vergleichsbeispiel 1 hergestellt, jedoch mit dem Zusatz von 3,0 Gew.-% Ethylenvinylacetat, enthaltend 6 Gew.-% Vinylacetat (A-C^® 405T), das zur Tinte unter Rühren der geschmolzenen Tinte hinzugefügt wurde. Die resultierende Mischung wurde durch ein 5 μm Edelstahlsieb gefiltert.
Beispiel 4
Pigmentierte Cyan-Tinte. Eine pigmentierte Cyan-Tinte wurde mit der Konzentration und Tintenformulierung gemäß dem Vergleichsbeispiel 1 hergestellt, jedoch mit dem Zusatz von 4,5 Gew.-% A-C^® 400A, das zur Tinte unter Rühren der geschmolzenen Tinte hinzugefügt wurde. Die resultierende Mischung wurde durch ein 5 μm Edelstahlsieb gefiltert.
Beispiel 5
Pigmentierte Cyan-Tinte. Eine pigmentierte Cyan-Tinte wurde mit der Konzentration und Tintenformulierung gemäß dem Vergleichsbeispiel 1 hergestellt, jedoch mit dem Zusatz von 4,5 Gew.-% A-C^® 405T, das zur Tinte unter Rühren der geschmolzenen Tinte hinzugefügt wurde. Die resultierende Mischung wurde durch ein 5 μm Edelstahlsieb gefiltert.
Beispiel 6
Es wurde die Konzentratformulierung von Beispiel 1 hergestellt. 12 Gramm des Konzentrats des Vergleichsbeispiels 1 wurde in ein vorgewärmtes Gefäß mit vorgewärmtem Rührstab geben und 10 Minuten lang gerührt. Zu diesem wurden 51,84 Teile (51,84 Gramm) eines bereits geschmolzenen und gründlich bei 120°C gemischten Accumelt^® R3910, 12,52 Teile (12,52 Gramm) Triamidwachs, 12,52 Teile (12,52 Gramm) KE-100 Harz, 1,18 Teile (1,18 Gramm) Urethanharz, 6,63 Teile (6,63 Gramm) KEMAMIDE^® S180, 0,31 Teile (0,31 Gramm) Naugard^® 445 und 5,0 Teile (5,0 Prozent) A-C^® 400A langsam hinzugefügt. Die resultierende Tinte wurde 2 Stunden lang bei 120°C gerührt und dann durch ein 5 μm Edelstahlsieb gefiltert.
Vergleichsbeispiel 7
Cyan-Tinte auf Farbstoffbasis. Eine geschmolzene und gründlich vermischte Mischung bestehend aus 52,44 Teilen (52,44 Gramm) Accumelt^® R3910, 13,32 Teilen (13,32 Gramm) Triamidwachs (das in Beispiel 1 des U.S.-Patents-Nr. 6,860,930 beschriebene Triamidwachs), 13,32 Teilen (13,32 Gramm) KE-100 Harz, 14,89 Teilen (14,89 Gramm) KEMAMIDE^® S180, 2,31 Teilen (2,31 Gramm) Urethanharz und 0,21 Teilen (0,21 Gramm) Naugard^® 445 wurde in einen 600 Milliliter Kochbecher auf einer Heizplatte gegeben und wurde 1 Stunde lang bei 105°C gerührt. Zu diesem wurden 3,51 Teile (3,51 Gramm) blauer Farbstoff hinzugefügt, der wie in Beispiel VII des U.S.-Patents 6,476,219 beschrieben hergestellt wurde. Die resultierende Tinte wurde 2,5 Stunden bei 120°C gerührt und wurde dann jeweils durch ein 5 μm Edelstahlsieb und einen 1 μm Papierfilter gefiltert.
Beispiel 8
Cyan-Tinte auf Farbstoffbasis. Es wurde eine Cyan-Tinte auf Farbstoffbasis mit dem Konzentrat und der Tintenformulierung im Vergleichsbeispiel 7 hergestellt, jedoch mit dem Zusatz von 1,5 Prozent A-C^® 400A, das zur Tinte unter Rühren der geschmolzenen Tinte hinzugefügt wurde. Die resultierende Mischung wurde durch ein 5 μm Edelstahlsieb gefiltert.
Beispiel 9
Cyan-Tinte auf Farbstoffbasis. Es wurde eine Cyan-Tinte auf Farbstoffbasis mit dem Konzentrat und der Tintenformulierung im Vergleichsbeispiel 7 hergestellt, jedoch mit dem Zusatz von 5 Prozent A-C^® 405T, das zur Tinte unter Rühren der geschmolzenen Tinte hinzugefügt wurde. Die resultierende Mischung wurde durch ein 5 μm Edelstahlsieb gefiltert.

Die rheologischen Merkmale der Tinte wurde bei 110°C unter Verwendung eines 50 Millimeter Trichters und einer Plattengeometrie an einem RFS-III-Rheometer festgestellt, das von Rheometrics Corporation, jetzt TA Instruments, Inc., erhalten wurde. Die Schergeschwindigkeits-Viskositäten bei zwei verschiedenen Scherraten (von einem Scherratendurchlauf von 1 bis ungefähr 251,2 (s^–1)) wurden verglichen. Das Newtonsche Verhalten wird dann realisiert, wenn der Unterschied der Viskositäten zu jeder dieser vergleichsmäßigen Scherraten, wie z. B. 1 und 100 s^–1 auf ein Mindestmaß beschränkt sind, wie z. B. weniger als 1 cP, wie z. B. weniger als 0,5 cP oder Null betragen. Die Rheologie-Ergebnisse deuteten darauf hin, dass die Tinten der vorliegenden Offenbarung, die Ethylenvinylacetat mit zwei verschiedenen Vinylacetatwerten enthalten, ein Newtonsches Verhalten aufweisen, das in Tabelle 3 dargelegt ist. Tabelle 3

Tinte Nr.	EVA-Wachs	EVA in Tinte (Gewichts-Prozent)	Viskosität bei 1 s^–1 (cP)	Viskosität bei 100 s^–1 (cP)
Beispiel 2	A-C^® 400A	3	14,33	14,09
Beispiel 3	A-C^® 405T	3	14,17	14,07
Beispiel 4	A-C^® 400A	4,5	16,46	16,26
Beispiel 5	A-C^® 405T	4,5	16,03	15,67
Beispiel 6	A-C^® 400A	5	15,83	15,55
Beispiel 9	A-C^® 405T	5	11,94	11,95

Sämtliche der Tinten waren filtrierbar und wiesen eine gute Newtonsche Qualität auf. Sämtliche der Tinten wurden unter Verwendung eines Xerox^® Phaser^® 8860 Drucker gestrahlt und wiesen ausgezeichnete Strahlungscharakteristiken auf. Die Tinten zeigten keinerlei Absetzen nach ungestörtem Stehenlassen in einem Ofen bei 120°C über einen Zeitraum von 1 Woche auf.
Bildcharakterisierung und Analyse.
Tintendrucken.
Die gedruckten Bilder wurden unter Verwendung eines standardmäßigen 3-Finger-Feststofftinten-Furchentesters und des Duplo-Papierfalters unter Durchführung einer Dreifach-Faltung auf Robustheit getestet. Das gedruckte Bild war ein standardmäßiger IQAF Klebe-Falte-Ritzel-Ausdruck, der mit einer 525 × 450 dpi Resolution gefertigt wurde.
Verfahren.
Die Ritz-/Furchen-Vorrichtung wird verwendet, um die Druckrobustheit gegenüber Ritzen und Furchen unter Verwendung einer automatisierten Bildqualitätsanlage (IQAF) untersucht. Es werden schwere, mittelmäßige und leichte Ritzfinger mit spezifischen Gewichten auf die Seite unter Anwendung einer kontrollierten, normalen Kraftaufwendung angewendet und die Druckaufspannplatte darunter wird dabei mit einer konstanten Bewegung bewegt. Die Drucke werden durch IQAF auf die Sichtbarkeit der Ritze und die Menge an entferntem Material untersucht.
Der geritzte Druck wird dann durch einen Duplo D-590 Führungsapparat gegeben, um eine Dreifach-Faltung durchzuführen. Der gefaltete Bereich wird über einer 90-Grad Kante gerade gestrichen und abgebürstet, um eventuell loses Material zu entfernen. Der gefaltete Faltenbereich wird unter Verwendung einer automatisierten Bildqualitätsanlage (IQAF) untersucht.
Ergebnisse.
In 1 und 2 werden die Falt- und Ritz-Ergebnisse zwischen der pigmentierten Cyan-Feststofftinte, die kein Ethylenvinylacetat enthält, und der pigmentierten Cyan-Feststofftinte mit Eingabe von jeweils 3%, 4,5% und 5% Ethylenvinylacetat, enthaltend 13% Vinylacetat (Beispiele 2, 4 und 6) verglichen. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass der Zusatz von 3 bis 5 Gew.-% Ethylenvinylacetat (enthaltend 13 Gew.-% Vinylacetat) die Leistung der pigmentierten Feststofftinte bezüglich der schweren Ritzkraft und insbesondere der mittelmäßigen Ritzkraft verbessert. Weiterhin hat die Ethylenvinylacetat-Eingabe in die pigmentierte Feststofftinte einen positiven Einfluss auf die Robustheit des Tintenbilds bezüglich der Faltung. Pigmentierte Cyan-Tinte ritzt z. B. 4-mal weniger durch die Eingabe von 5 Gew.-% modifiziertem Ethylenvinylacetat, das 13 Gew.-% Vinylacetat enthält.
Der Zusatz von Ethylenvinylacetat, enthaltend 13 Gew.-% Vinylacetat zur pigmentierten Feststofftinte verbessert die Leistung der Tinte bezüglich der Ritz- und Faltkraft wesentlich. Die Eingabe von Ethylenvinylacetat mit 6 Gew.-% Vinylacetat in pigmentierte Feststofftinte stellt lediglich eine minimale Verbesserung der Ritz- und Faltmerkmale der Tinte bereit, insbesondere, falls das Ethylenvinylacetatwachs in der Tinte zu Werten von mehr als 3 Gewichtsprozent vorhanden ist. 3 und 3 stellen die Ritz- und Faltergebnisse für die Tintenbeispiele 1, 3 und 5 dar.
Die Eingabe von Ethylenvinylacetat in Feststofftinte auf Farbstoffbasis resultierte zu einem ähnlichen Verhalten wie beim Zusatz von Ethylenvinylacetat mit den verschiedenen Vinylacetatwerten in pigmentierte Feststofftinte. Die Ergebnisse zeigen, dass der Zusatz von 1,5 Gew.-% Ethylenvinylacetat, enthaltend 13 Gew.-% Vinylacetat zu pigmentierter Feststofftinte die Leistung der Tinte bezüglich der Ritz- und Faltkraft erheblich verbessert, während der Zusatz von 5 Gew.-% Ethylenvinylacetat, enthaltend 5 Gew.-% Vinylacetat dieselbe Verbesserung der Bildrobustheit nicht bereitstellt. 5 und 6 stellen die Ritz- und Faltergebnisse für das Vergleichsbeispiel 7 und die Beispiele 8 und 9 der Tinte auf Farbstoffbasis dar.
Bei manchen Ausführungsformen verbessert der Zusatz von bis zu 5 Gewichtsprozent Ethylenvinylacetat, das hohe Werte an Vinylacetat enthält, zu pigmentierten Feststofftinten und solchen auf Farbstoffbasis die Leistung der Tinte erheblich bezüglich der Ritz- und Faltbeständigkeit, während die erforderlichen Charakteristiken von derzeitigen pigmentierten Feststofftinten, einschließlich der Newton-Rheologie, guter Filtrationsmerkmale, Thermalstabilität, Tintenstrahl-Robustheit und Tintenbild-Durchstrahl-Robustheit bewahrt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 6860930 [0036, 0049, 0066, 0067, 0081]
US 6906118 [0049]
US 7973186 [0066, 0074]
US 6309453 [0066, 0070]
US 6476219 [0072, 0081]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

ASTM D-5 [0030]
ASTM D-1505 [0030]
ASTM D6400-04 [0034]

Claims

Phasenwechsel-Tintenzusammenfassung, umfassend: ein Tintenvehikel; ein optionales Färbemittel; und Ethylenvinylacetat in einer Menge von 0,1 bis 10 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht der Phasenwechsel-Tintenzusammenfassung.
Phasenwechsel-Tintenzusammenfassung nach Anspruch 1, wobei das Ethylenvinylacetat in einer Menge von 0,5 Gew.-% bis 5 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht der Phasenwechsel-Tintenzusammenfassung vorhanden ist; oder wobei das Ethylenvinylacetat in einer Menge von 1,5 Gew.-% bis 5 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht der Phasenwechsel-Tintenzusammenfassung vorhanden ist; oder wobei das Ethylenvinylacetat in einer Menge von 3 Gew.-% bis 5 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht der Phasenwechsel-Tintenzusammenfassung vorhanden ist.
Phasenwechsel-Tintenzusammenfassung nach Anspruch 1, wobei das Ethylenvinylacetat ein durchschnittliches Molekulargewicht von 30.000 bis 150.000 Dalton aufweist; oder wobei das Ethylenvinylacetat einen Schmelzpunkt von 45 bis 120°C aufweist; oder wobei das Ethylenvinylacetat einen Gefrierpunkt von 25 bis 100°C aufweist; oder wobei das Ethylenvinylacetat eine Viskosität von 150 bis 2.000 cps aufweist.
Phasenwechsel-Tintenzusammenfassung nach Anspruch 1, wobei das Ethylenvinylacetat einen Vinylacetatgehalt von 1 Gew.-% bis 40 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht des Ethylenvinylacetats aufweist.
Phasenwechsel-Tintenzusammenfassung nach Anspruch 1, wobei das Ethylenvinylacetat in einer Menge von 0,5 Gew.-% bis 5 Gew.-% vorhanden ist und wobei das Ethylenvinylacetat einen Vinylacetatgehalt von 5 bis 13 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht des Ethylenvinylacetats aufweist.
Phasenwechsel-Tintenzusammenfassung nach Anspruch 1, wobei das Ethylenvinylacetat in einer Menge von 5 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht der Phasenwechsel-Tintenzusammenfassung vorhanden ist; und wobei das Ethylenvinylacetat einen Vinylacetatgehalt von 25 bis 30 Prozent Vinylacetat basierend auf dem Gesamtgewicht des Ethylenvinylacetats aufweist.
Phasenwechsel-Tintenzusammenfassung nach Anspruch 1, wobei das Tintenvehikel ein Polymethylenwachs, ein Polyethylenwachs, ein biologisch abbaubares und kompostierbares Wachs, ein biologisch abbaubares und kompostierbares Polyethylenwachs oder eine Mischung oder Kombination davon umfasst.
Phasenwechsel-Tintenzusammenfassung nach Anspruch 1, wobei das Tintenvehikel in der Phasenwechsel-Tintenzusammenfassung in einer Menge von 25 Gew.-% bis 65 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht der Phasenwechsel-Tintenzusammenfassung vorhanden ist.
Phasenwechsel-Tintenzusammenfassung nach Anspruch 1, wobei das Tintenvehikel ein Monoamid, ein Triamid oder eine Mischung davon umfasst; oder wobei das Tintenvehikel (a) Stearylstearamid, (b) ein Triamid oder (c) Mischungen davon umfasst; oder wobei das Tintenvehikel ein von Isocyanat abgeleitetes Material, ein von Urethanisocyanat abgeleitetes Material, ein von Ureaisocyanat abgeleitetes Material, ein von Urethan-/Ureaisocyanat abgeleitetes Material oder Mischungen davon umfasst; oder wobei das Tintenvehikel eine Mischung aus einem oder mehreren Amiden oder einem oder mehreren von Isocyanat abgeleiteten Materialien umfasst.
Tintenstrahldrucker oder Kügelchen, enthaltend eine Phasenwechsel-Tintenzusammenfassung, umfassend: ein Tintenvehikel; ein optionales Färbemittel; und Ethylenvinylacetat in einer Menge von 0,1 bis 10 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht der Phasenwechsel-Tintenzusammenfassung.