DE69925321T2 - Hei schmelzende Tinte und Druckverfahren - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Überziehen eines bedruckten Substrats, in welchem eine Heißschmelztintenzusammensetzung verwendet wird. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf die Verwendung einer Heißschmelztintenträgerzusammensetzung, welche die Kombination wenigstens eines Urethanharzes und/oder (bevorzugt und) wenigstens eines gemischten Urethan/Harnstoff-Harzes, wenigstens eines Monoamids und wenigstens eines Polyethylenwachses enthält. Zusätzlich bezieht sich die vorliegende Erfindung auf die Verwendung von Tinten, die für Druckanwendungen verwendbar sind, welche durch Zugabe von Färbematerialien zu solchen Trägerzusammensetzungen gebildet werden. Noch weiter bezieht sich die vorliegende Erfindung auf Verfahren der Verwendung dieser Heißschmelztintenzusammensetzungen, welche Heißschmelztinten in einer Druckvorrichtung enthalten. Und noch weiter bezieht sich die vorliegende Erfindung auf das Verfahren der Verwendung von Polyethylenwachs als transparente Überzugsschicht auf einem bedruckten Substrat, um verbesserte Dokumentenzufuhrfähigkeit von einem Fotokopierer zu ergeben.
  • Im Allgemeinen befinden sich Heißschmelztinten bei Umgebungstemperatur in der festen Phase, liegen aber bei der erhöhten Betriebstemperatur einer Tintenstrahldruckvorrichtung in der flüssigen Phase vor. Bei der Strahlbetriebstemperatur werden Tröpfchen flüssiger Tinte aus der Druckvorrichtung ausgestoßen, und wenn die Tintentröpfchen die Oberfläche des Druckmediums berühren, verfestigen sie sich rasch unter Bildung eines vorbestimmten Musters von verfestigten Tintentropfen. Heißschmelztinten sind auch zur Verwendung in anderen Drucktechnologien, wie Gravurdrucken, untersucht worden, wie in der US-Patentschrift Nr. 5,496,879 und in den deutschen Patentveröffentlichungen DE-A-4205636 und DE-A-4205713 (übertragen auf Siegwerk Farbenfabrik Keller, Dr. Rung und Co.) beschrieben.
  • Heißschmelztinten für das Farbdrucken umfassen allgemein eine Heißschmelztintenträgerzusammensetzung, die mit einem mit Heißschmelztinte verträglichen Färbemittel kombiniert ist. Bevorzugt wird eine Heißschmelztinte durch Kombinieren der vorstehend beschriebenen Tintenträgerzusammensetzung mit verträglichen subtraktiven primären Färbemitteln gebildet. Die subtraktiven primären gefärbten Heißschmelztinten, die in dieser Erfindung verwendet werden, können vier Farbstoffkomponenten umfassen, nämlich cyanfarben, magentafarben, gelb und schwarz. Die US-Patentschriften Nr. 4,889,506, 4,889,761 und 5,372,852 lehren, dass die typischerweise verwendeten subtraktiven primären Färbemittel Farbstoffe aus den Klassen des Color Index (C.I) der Lösemittelfarbstoffe, Dispersionsfarbstoffe, modifizierten Säurefarbstoffe und Direktfarbstoffe und einer begrenzten Anzahl basischer Farbstoffe umfassen können. Die Färbemittel können auch Pigmente enthalten, wie in der US-Patentschrift Nr. 5,221,335 (übertragen auf Coates Electrographics LTD.) veranschaulicht. EP-A-723999 (übertragen auf Tektronix, Inc.) ist auf die Verwendung einer speziellen Klasse von polymeren Farbstoffen in Heißschmelztintenzusammensetzungen gerichtet.
  • Heißschmelztinten sind für Tintenstrahldrucker erwünscht, da sie bei Raumtemperatur während des Transports, der Langzeitlagerung und Ähnlichem in fester Phase verbleiben. Die mit Düsenverstopfen aufgrund von Tintenverdampfung verbundenen Probleme werden ebenfalls weitgehend eliminiert, wodurch die Verlässlichkeit des Tintenstrahldruckens verbessert wird. Weiterhin wird in den vorstehend genannten Heißschmelztintenstrahldruckern des Standes der Technik, wo die Tintentröpfchen direkt auf das Druckmedium aufgebracht werden und die Tröpfchen sich beim Kontakt mit dem Substrat sofort verfestigen, eine Wanderung der Tinte entlang dem Druckmedium verhindert und die Punktqualität wird verbessert. Dies gilt auch für die hierin beschriebenen Verfahren und Tintenzusammensetzungen.
  • Zusätzlich zu den vorstehend genannten US-Patentschriften beschreiben zahlreiche andere Patentschriften Materialien zur Verwendung in Heißschmelztintenstrahltinten. Einige repräsentative Beispiele umfassen sowohl die US-Patentschriften Nr. 3,653,932, 4,390,369, 4,484,948, 4,684,956, 4,851,045, 4,889,560, 5,006,170 und 5,151,120 als auch EP-A-187352 und EP-A-206286. Diese Materialien können Paraffine, mikrokristalline Wachse, Polyethylenwachse, Esterwachse, Fettsäuren und andere wachsartige Materialien, Fettamid enthaltende Materialien, Sulfonamidmaterialien, Harzmaterialien, die aus verschiedenen natürlichen Quellen (Tallöl-Kolophoniumverbindungen und Harzester sind ein Beispiel) hergestellt sind, und zahlreiche synthetische Harze, Oligomere, Polymere und Copolymere enthalten.
  • Getrennt davon lehrt WO-A-94/14902, die am 7. Juli 1994 veröffentlicht wurde (übertragen auf Coates Brothers PLC), eine Heißschmelztinte, die ein Färbemittel und als Vehikel für die Heißschmelztinte ein Oligourethan mit einem Schmelzpunkt von wenigstens 65°C enthält, und erhalten wurde durch Umsetzen eines aliphatischen oder aromatischen Diisocyanats mit wenigstens einer stöchiometrischen Menge von entweder: (i) einer einwertigen Alkoholkomponente oder (ii) einer einwertigen Alkoholkomponente, gefolgt von einer anderen verschiedenen einwertigen Alkoholkomponente oder (iii) einer einwertigen Alkoholkomponente, gefolgt von einer zweiwertigen Alkoholkomponente, gefolgt von einer einwertigen Alkoholkomponente.
  • Diese PCT-Patentanmeldung definiert die einwertige Alkoholkomponente entweder als einen einwertigen aliphatischen Alkohol (z. B. C1- bis C22-Alkohole), einen veretherten zweiwertigen aliphatischen Alkohol (z. B. Propylenglycolmethylether (PGME), Dipropylenglycolmethylether (DPGME), Ethylenglycolbutylether (EGBE), Diethylenglycolbutylether (DPGBE), Tripropylenglycolbutylether (TPGBE) und Propylenglycolphenylether (PPL)), veresterten zweiwertigen aliphatischen Alkohol (z. B. kann die Veresterungssäure eine ethylenisch ungesättigte Säure (wie Acrylsäure oder Methacrylsäure) sein, wodurch ethylenische Unsättigung in das Oligourethan eingeführt wird und es für eine eventuelle weitere zusätzliche Polymerisation (Härtung) geeignet macht, nachdem es auf ein Substrat durch Heißschmelzdrucken aufgebracht worden ist) oder zweiwertiges Polyalkylenglycol. Diese PCT-Anmeldung definierte weiter die zweiwertige Alkoholkomponente als einen zweiwertigen aliphatischen Alkohol oder ein zweiwertiges Polyalkylenglycol (z. B. Ethylenglycol, Polyethylenglycol (PEG 1500), Polypropylenglycol (PPG 750, 1000 und 1500), Trimethylenglycol, Dipropylenglycol, Methylpropandiol und 1,6-Hexandiol).
  • WO-A-94104619 (übertragen auf General Electric Company) lehrt ebenfalls die Verwendung von ionomeren Materialien in Kombination mit bilderzeugenden Mitteln zur Bildung einer Heißschmelztintenstrahltinte. Die ionomeren Materialien können viele verschiedene Typen von copolymeren oder polymeren Ionomeren umfassen, einschließlich carboxylfunktionelle Polyurethane, hergestellt aus einem Diol oder Polyol und einer Hydroxylsäure. Viele andere Trägermaterialien und Färbemittel für das bilderzeugende Mittel, das in dieser Erfindung verwendet wird, sind in dieser PCT-Anmeldung enthalten.
  • Weiterhin lehrt EP-A-816446 (übertragen auf den Anmelder der vorliegenden Erfindung) Heißschmelzträgerzusammensetzungen, welche die Kombination eines Polyurethanharzes mit einem Urethan/Harnstoff-Harz umfassen, das optional weitere Bestandteile, wie Monoamide und Polyethylenwachse, enthalten kann. Diese Patentanmeldung lehrt jedoch nicht oder legt nicht ausdrücklich eine Heißschmelzträgerzusammensetzung nahe, welche die Kombination von kritischen Bestandteilen der in der vorliegenden Erfindung verwendeten Trägerzusammensetzung enthält.
  • Es besteht noch ein Bedürfnis für neue Materialien für neue und verschiedene Anwendungen von Heißschmelzträgerzusammensetzungen und Tinten, die solche Trägerzusammensetzungen enthalten. Es besteht auch ein Bedürfnis für Harze mit relativ niedriger Viskosität, einschließlich nicht-polymere Harze, und Wachse, die für den Heißschmelztintenstrahl und andere Formen des Heißschmelztintendruckens ausgelegt sind. Darüber hinaus bestehen weiterhin Bedürfnisse für das Vorliegen von Heißschmelztinten, welche Trägerzusammensetzungen verwenden, die ästhetisch zufriedenstellende Tintenstäbe und Tinten ergeben, die bei der Ausgabe nicht an Oberflächen haften. Diese Bedürfnisse werden durch die folgende Erfindung befriedigt, indem verbesserte Maßnahmen bereitgestellt werden, um die Eigenschaften dieser Harzmaterialien für spezifische Anwendungen maßzuschneidern.
  • Es besteht auch ein Bedürfnis zum Verbessern der Zufuhrfähigkeit und zum Verringern der Blockierungsneigung von mit Heißschmelztinten gedruckten Dokumenten. Dieses Bedürfnis wird durch das hierin beschriebene Verfahren befriedigt, d. h. durch Überziehen der bedruckten Dokumente (entweder teilweise oder vollständig) mit einer Schicht von Polyethylenwachs.
  • Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Überziehen eines bedruckten Substrats bereit, umfassend
    • (1) das Aufbringen einer Heißschmelztintenzusammensetzung auf ein Substrat zur Bildung eines bedruckten Substrats und
    • (2) das Aufbringen eines Überzugs von Polyethylenwachs auf wenigstens Teile des bedruckten Substrats.
  • Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.
  • Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf die Verwendung von Heißschmelzträgerzusammensetzungen gerichtet, umfassend eine Mischung (a) wenigstens eines Polyurethanharzes und/oder wenigstens eines gemischten Urethan/Harnstoff-Harzes und (b) wenigstens eines Monoamids und (c) wenigstens eines Polyethylenwachses.
  • Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf die Verwendung von Heißschmelztintenzusammensetzungen gerichtet, umfassend die Mischung (a) der vorstehend genannten Heißschmelzträgerzusammensetzung mit (b) einem mit Heißschmelztinte verträglichen Färbemittel.
  • Ein noch anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen einer Schicht einer gefärbten Heißschmelztinte auf der Oberfläche eines Substrats entweder durch direktes oder indirektes Drucken, worin die Heißschmelztintenzusammensetzung in der festen Phase eine Mischung (a) der vorstehend genannten Heißschmelzträgerzusammensetzung und (b) eines mit Heißschmelztinte verträglichen Färbemittels umfasst.
  • Ein noch anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Verwenden eines Polyethylenwachses als Überzugsschicht über eine Heißschmelztintenschicht auf einem bedruckten Substrat, wie ein Blatt Papier.
  • Merkmale der in der vorliegenden Erfindung verwendeten Heißschmelzträgerzusammensetzungen umfassen, dass sie eine niedrige Viskosität haben, im Wesentlichen transparent sind und einen verringerten Oberflächenreibungskoeffizient haben.
  • Merkmale der in der vorliegenden Erfindung verwendeten Heißschmelztinten umfassen Tintenstäbe, die ein verbessertes Oberflächenaussehen und bessere Ablösung von Formen und Abfallsammelbehältern haben. Zusätzliche Merkmale von in der vorliegenden Erfindung verwendeten Heißschmelztinten umfassen auch verbessertes Blockierungsverhalten von fertigen Drucken.
  • Es ist ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass Heißschmelzträgerzusammensetzungen zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung so ausgelegt werden können, dass die erwünschten Eigenschaften für spezifische Druckblattformen und Aufbauten erhalten werden.
  • Es ist ein anderer Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass die Heißschmelztinten Harze oder Wachse sind, die sehr rein sind, und die frei von Salzen und anderen unlöslichen Verunreinigungen sind.
  • Der Ausdruck "Nucleophil" in der vorliegenden Beschreibung und den Patentansprüchen wird verwendet, wie auf Seite 179 von "Advanced Organic Chemistry", 3. Auflage, von Jerry March, © 1985, John Wiley and Sons definiert, um ein Reagens zu beschreiben, das ein Elektronenpaar in eine Reaktion mitbringt, um eine neue Bindung zu bilden. Die in dieser Erfindung verwendeten Nucleophile sind Alkohole und Amine.
  • Der Ausdruck "Oligomer" in der vorliegenden Beschreibung und den Patentansprüchen wird verwendet, wie auf Seite 7 von "Polymer Chemistry – The Basic Concepts" von Paul Hiemenz, 1984, Marcel Dekker, Inc. definiert, um einen Ausdruck zu beschreiben, der geprägt ist, um Moleküle zu bezeichnen, für welche n (was die Anzahl von sich wiederholenden Monomereinheiten wiedergibt) kleiner ist als 10.
  • Der Ausdruck "von Isocyanat abgeleitetes Harz", wie in der vorliegenden Beschreibung und den Patentansprüchen verwendet, ist definiert als jedes monomere, oligomere oder nicht-polymere Harzmaterial, abgeleitet von der Reaktion von Mono-, Di- oder Polyisocyanaten mit geeigneten nucleophilen Molekülen.
  • Der Ausdrucks "von Isocyanat abgeleitetes Wachs", wie in der vorliegenden Beschreibung und den Patentansprüchen verwendet, ist definiert als jedes kristalline oder semikristalline wachsartige Material, abgeleitet von der Reaktion eines Fettisocyanats mit einem geeigneten Nucleophil oder der Reaktion eines Fettnucleophils mit einem geeigneten Isocyanat oder der Reaktion eines Fettnucleophils mit einem Fettisocyanat.
  • Der Ausdruck "Urethanharz" oder "von Isocyanat abgeleitetes Urethanharz", wie in der vorliegenden Beschreibung und den Patentansprüchen verwendet, ist definiert als jedes Harz, das ein Urethan ist, welches das Produkt der Reaktion eines Isocyanats und eines Alkohols ist.
  • Der Ausdruck "gemischtes Urethan/Harnstoff-Harz" oder "von Isocyanat abgeleitetes Urethan/Harnstoff-Harz", wie in der vorliegenden Beschreibung und den Patentansprüchen verwendet, ist definiert als jedes Harz, das ein gemischter Urethan/Harnstoff ist, welcher das Produkt der Reaktion eines Isocyanats, eines Alkohols und eines Amins ist.
  • In der Praxis der vorliegenden Erfindung kann jede geeignete Reaktionsbedingung zur Herstellung von Urethanharzen oder gemischten Urethan/Harnstoff-Harzen durch Kondensieren von Alkoholen und/oder Aminen mit Isocyanaten verwendet werden. Bevorzugt wird die Reaktion bei erhöhten Temperaturen (z. B. 60°C bis 160°C) in Gegenwart eines Urethan-Reaktionskatalysators, wie Dibutylzinndilaurat, Wismuttrisneodecanoat, Cobaltbenzoat, Lithiumacetat, Zinn(II)-octoat oder Triethylamin, durchgeführt. Die Reaktion wird bevorzugt in einer inerten Atmosphäre, wie Argon- oder Stickstoffgas oder einer anderen geeigneten Atmosphäre, durchgeführt, um das Oxidieren oder Vergilben der Reaktionsprodukte zu verhindern und um unerwünschte Nebenreaktionen zu verhindern. Das Molverhältnis von Reaktanten wird so eingestellt, dass die Isocyanatfunktionalitäten in der Reaktion vollständig verbraucht werden, wobei typischerweise ein geringer molarer Überschuss von Alkohol oder Amin zurückbleibt. Konzeptionell können die Reaktanten zusammen in jeder Reihenfolge zugesetzt werden und/oder zu der Reaktion als physikalische Mischung zugesetzt werden. In den bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung werden jedoch Reaktionsbedingungen und die Reihenfolge der Zugabe von Reaktanten aus mehreren Gründen sorgfältig geregelt. Erstens werden Reaktionsbedingungen und Reaktantzugaben so gewählt, dass sich eine geregelte exotherme Reaktion ergibt. Zweitens wird, wenn Mischungen von Alkoholen und/oder Aminen mit Diisocyanaten, wie Isophorondiisocyanat (IPDI), umgesetzt werden, die Reihenfolge der Zugabe des Isocyanats und der verschiedenen Nucleophile zu der Reaktion so gewählt, dass die Verteilung von Diurethanmolekülen und/oder gemischten Uretha/Harnstoff-Molekülen und/oder Diharnstoffmolekülen in dem Endharz maßgeschneidert ist. Wenn dies erfolgt, werden die verschiedenen Reaktivitäten auf Isocyanate von Alkoholen gegenüber Aminen verwendet, wie es die verschiedenen Reaktivitäten der zwei getrennten Isocyanatgruppen von IPDI sind, vgl. J. H. Saunders und K. C. Frisch "Polyurethanes Part I, Chemistry", herausgegeben von Interscience, New York, New York, 1962 und das technische Produktinformationsblatt Olin Chemicals' LuxateTM IM Isophorondiisocyanat, welches weitere Erläuterung dieser Chemie gibt. Diese Regelung der Reaktionsbedingungen und der Reihenfolge der Zugabe der Reaktanten erfolgt, um die verschiedenen Typen von Molekülarten in dem fertigen Harz so spezifisch maßzuschneidern oder auf den Kunden abzustimmen, dass das Harz
    • (1) eine geregelte Viskosität hat, die für eine spezielle Anwendung ausgelegt ist,
    • (2) eine geregelte Glasübergangstemperatur und/oder einen geregelten Schmelzpunkt hat und
    • (3) übereinstimmende Eigenschaften von Ansatz zu Ansatz hat.
  • Die von Isocyanat abgeleiteten Harze aus diesen Reaktionen sind allgemein transparente Feststoffe mit Schmelzpunkten in dem Bereich von 20°C bis 150°C, Viskositäten in dem Bereich von 10 mPa·s (cPs) bis 5000 mPa·s (cPs) bei 150°C und Tg-Werten von -30°C bis 100°C. Die von Isocyanat abgeleiteten Wachse aus diesen Reaktionen sind allgemein opake wachsartige Feststoffe mit scharfen Schmelzpunkten von 50°C bis 130°C und Viskositäten von 1 mPa·s (cPs) bis 25 mPa·s (cPs) bei 140°C. Die von Isocyanat abgeleiteten Harze und Wachse zeigen Eigenschaften derart, dass, je höher die Tg und der Schmelzpunkt sind, desto höher die Viskosität ist. Obwohl die strukturellen Aktivitätsbeziehungen nicht vollständig verstanden werden, ist bekannt, dass die Tg der von Isocyanat abgeleiteten Harze durch die geeignete Auswahl der Mischung von Nucleophilen in der Reaktion geregelt wird, wie in der Tabelle 3 von EP-A-816446 erläutert ist. Das Variieren einer oder mehrerer der leicht erhältlichen Massenchemikalien, die als chemische Vorläufer verwendet werden, erlaubt das Maßschneidern der Eigenschaften der von Isocyanat abgeleiteten Harz- und Wachsmaterialien.
  • Bevorzugte Alkohole zum Umsetzen mit difunktionellen und höheren Isocyanaten, um entweder die Urethanharze oder die Urethan/Harnstoff-Harze, die in dieser Erfindung verwendet werden, herzustellen, umfassen jeden einwertigen Alkohol. So kann z. B. der einwertige Alkohol jeder aliphatische Alkohol [z. B. ein linearer C1-C22- oder höherer Alkohol, jeder verzweigte Alkohol oder jeder cyclische aliphatische Alkohol, wie Methanol, Ethanol, (n- und iso)Propanol, (n-, iso-, t-)Butanol, (n-, iso-, t- und ähnliches)Pentanol, (n-, iso-, t- und ähnliches)Hexanol, (n-, iso-, t- und ähnliches)-Octanol, (n-, iso-, t- und ähnliches)Nonanol, (n- und verzweigte)Decanole, (n- und verzweigte)Undecanole, (n- und verzweigte)-Dodecanole, (n- und verzweigte)Hexadecanole, (n- und verzweig te)-Octadecanole, 3-Cyclohexyl-1-propanol, 2-Cyclohexyl-1-ethanol, Cyclohexylmethanol, Cyclohexanol, 4-Methylcyclohexanol, 4-Ethylcyclohexanol, 4-t-Butylcyclohexanol und Ähnliches], ein aliphatisch/aromatischer Alkohol [z. B. Benzylalkohol, Octyl-, Nonyl- und Dodecylphenolalkoxylate von Octyl-, Nonyl- und Dodecylphenol und Alkoxyphenol], aromatische Alkohole, wie Phenol, Naphthol und Ähnliches und ihre Derivative, Alkohole mit kondensiertem Ring (z. B. Kolophoniumalkohole, Hydroabietylalkohol, Cholesterin, Vitamin E und Ähnliches) und andere geeignete Alkohole (z. B. N,N-Dimethyl-N-ethanolamin, Stearamidmonoethanolamin, Tripropylenglycolmonomethylether, Hydroxybutanon, Menthol, Isoborneol, Terpineol, 12-Hydroxystearylstearamid und Ähnliches) sein. Es ist für den Fachmann offensichtlich, dass kleine Mengen (auf molarer Basis) von Polyolen ebenfalls in das Reaktionsgemisch eingearbeitet werden können, um oligomere Spezies in den Harzen herzustellen, falls so gewünscht. Die bevorzugten Alkohole sind Hydroabietylalkohol, Octylphenolethoxylat und Octadecylalkohol.
  • Bevorzugte Amine zum Umsetzen mit difunktionellen und höheren Isocyanaten zur Herstellung der gemischten Urethan/Harnstoff-Harze, die in dieser Erfindung verwendet werden, umfassen jedes monofunktionelle Amin mit Ausnahme von tertiären Aminen, die keine anderen nucleophilen funktionellen Gruppen haben (z. B. Triethylamin). Zum Beispiel kann das Monoamin jedes aliphatische primäre oder sekundäre Amin (z. B. ein lineares C1-C22- oder höheres Amin, jedes verzweigte Amin oder jedes cyclische aliphatische Amin), wie Methylamin, Ethylamin, (n- und iso-)-Propylamin, (n-, iso- und t-)-Butylamin, (n-, iso-, t- und ähnliches)-Pentylamin, (n-, iso-, t- und ähnliches)-Hexylamin, (n-, iso-, t- und ähnliches)-Octylamin, (n-, iso-, t- und ähnliches)-Nonylamin, (n- und verzweigtes)-Decylamin, (n- und verzweigte)-Undecylamine, (n- und verzweigte)Dodecylamine, (n- und verzweigte)-Hexadecylamine, (n- und verzweigte)-Dodecylamine, Dimethylamin, Diethylamin, Di(n- und iso-)-propylamine, Di(n-, iso-, t-)-butylamin, Di(n-, iso-, t- und ähnliches)-pentylamin, Di(n-, iso-, t- und ähnliches)-hexylamin, Di(n-, iso-, t- und ähnliches)-cyclohexylamin, Di(n-, iso-, t- und ähnliches)-heptylamin, Di(n-, iso-, t- und ähnliches)-octylamin, Di(n-, iso-, t- und ähnliches)-decylamin, Di(n-, iso-, t- und ähnliches)-dodecylamin, Di(n-, iso-, t- und ähnliches)-octadecylamin, Cyclohexylamin, 2,3-Dimethyl-1-cyclohexylamin, Piperidin, Pynolidin und Ähnliches, ein aliphatisch/aromatisches Amin (z. B. Benzylamin oder Analoge mit längeren oder zusätzlichen Alkylketten), aromatische Amine, wie Anilin, Anisidin und Ähnliches, Amine mit kondensiertem Ring, wie Harzamin, Dehydroabietylamin, Dihydroabietylamin, Hydroabietylamin und Ähnliches, und verschiedene Amine (z. B. Adamantylamin, Isonipecotamid, Polyoxyalkylenmonoamine, wie die Jeffamine der M-Reihen, im Handel erhältlich von Huntsman Chemical Company, Austin, Texas, 3,3'-Diamino-N-methyldipropylamin und Ähnliches. Es ist für den Fachmann offensichtlich, dass kleine Mengen (auf molarer Basis) von Polyaminen ebenfalls in die Reaktionsmischung eingearbeitet werden können, um oligomere Spezies in den Harzen herzustellen, falls so gewünscht. Das bevorzugte Amin ist Octadecylamin.
  • Bevorzugte Alkohole zum Umsetzen mit monofunktionellen Isocyanaten zum Herstellen der gemischten Urethan/Harnstoff-Harze, die in dieser Erfindung verwendet werden, umfassen jeden einwertigen Alkohol. Zum Beispiel kann der einwertige Alkohol sowohl jeder aliphatische Alkohol [z. B. ein linearer C1-C22 oder höherer Alkohol, jeder verzweigte Alkohol oder jeder cyclische aliphatische Alkohol, wie Methanol, Ethanol, (n- und iso-)-Propanol, (n-, iso- und t-)-Butanol, (n-, iso-, t- und ähnliches)-Pentanol, (n-, iso-, t- und ähnliches)-Hexanol, (n-, iso-, t- und ähnliches)-Octanol, (n-, iso-, t- und ähnliches)-Nonanol, (n- und verzweigte)-Decanole, (n- und verzweigte)-Undecanole, (n- und verzweigte)-Dodecanole, (n- und verzweigte)-Hexadecanole, (n- und verzweigte)-Octadecanole, 3-Cyclohexyl-1-propanol, 2-Cyclohexyl-1-ethanol, Cyclohexylmethanol, Cyclohexanol, 4-Methylcyclohexanol, 4-Ethylcyclohexanol, 4-t-Butylcyclohexanol und Ähnliches], ein aliphatisch/aromatischer Alkohol (z. B. Benzylalkohol, Octyl-, Nonyl- und Dodecylphenolalkoxylate oder Octyl-, Nonyl- und Dodecylphenol, Alkoxyphenol), aromatische Alkohole, wie Phenol, Naphthol und Ähnliches und ihre Derivate, Alkohole mit kondensiertem Ring (z. B. Harzalkohole, Hydroabietylalkohol, Cholesterin, Vitamin E und Ähnliches) und andere geeignete Alkohole (z. B. N,N-Dimethyl-N-ethanolamin, Stearamidmonoethanolamin, Tripropylenglycolmonomethylether, Hydroxybutanon, Menthol, Isoborneol, Terpineol, 12-Hydroxystearylstearamid und Ähnliches) als auch multifunktionelle Alkohole, wie Ethylenglycol, Diethylenglycol, Triethylenglycol, Dimethylolpropionsäure, Sucrose, Polytetramethylenglycol (MG < ~ 3000), Polypropylenglycol (MG < ~ 3000), Polyesterpolyole (MG < ~ 3000), Polyethylenglycol (MG < ~ 3000), Pentaerythrit, Triethanolamin, Glycerin, 1,6-Hexandiol, N-Methyl-N,N-diethanolamin, Trimethylolpropan, N,N,N',N'-Tetrakis(2-hydroxypropyl)ethylendiamin und Ähnliches sein. Der bevorzugte Alkohol ist Octadecanol.
  • Bevorzugte Amine zum Umsetzen mit monofunktionellen Isocyanaten zum Herstellen der von Isocyanat abgeleiteten Wachse und Harze, die in dieser Erfindung verwendet werden, umfassen jedes monofunktionelle Amin mit Ausnahme von tertiären Aminen, die keine anderen nucleophilen funktionellen Gruppen (z. B. Triethylamin) haben. Das Monoamin kann z.B. sowohl jedes aliphatische primäre oder sekundäre Amin [z. B. ein lineares C1-C22- oder höheres Amin, jedes verzweigte Amin oder jedes cyclische aliphatisch Amin, wie Methylamin, Ethylamin, (n- und iso-)-Propylamin, (n-, iso- und t-)Butylamin, (n-, iso-, t- und ähnliches)-Pentylamin, (n-, iso-, t- und ähnliches)-Hexylamin, (n-, iso-, t- und ähnliches)-Octylamin, (n-, iso-, t- und ähnliches)-Nonylamin, (n- und verzweigtes) Decylamin, (n- und verzweigtes)-Undecylamin, (n- und verzweigtes)-Octadecylamin, (n- und verzweigtes)-Hexadecylamin, (n- und verzweigtes)-Dodecylamin, Dimethylamin, Diethylamin, Di(n- und iso-)-propylamin, Di(n-, iso- und t-)-butylamin, Di(n-, iso-, t- und ähnliches)-pentylamin, Di(n-, iso-, t- und ähnliches)-hexylamin, Di(n-, iso-, t- und ähnliches)-cyclohexylamin, Di(n-, iso-, t- und ähnliches)-heptylamin, Di(n-, iso-, t- und ähnliches)-octylamin, Di(n-, iso-, t- und ähnliches)-decylamin, Di(n-, iso-, t- und ähnliches)-octadecylamin, Di(n-, iso-, t- und Ähnliches)-dodecylamin, Cyclohexylamin, 2,3-Dimethyl-1-cyclohexylamin, Piperidinpyrrolidin und Ähnliches], jedes aliphatisch/aromatische Amin (z. B. Benzylamin oder Analoge mit längeren oder zusätzlichen Alkylketten), aromatische Amine, wie Anilin, Anisidin und Ähnliches, Amine mit kondensiertem Ring, wie Harzamin, Dehydroabietylamin, Dihydroabietylamin, Hydroabietylamin und Ähnliches, und verschiedene Amine (z. B. Adamantylamin, Isonipecotamid, Polyoxyalkylenmono-, di- oder -triamine, wie Jeffamine der M-, D- und T-Reihen, die im Handel von Huntsman Chemical Company, Austin, Texas erhältlich sind, 3,3'-Diamino-N-methyldipropylamin und Ähnliches, als auch multifunktionelle Amine, wie Polyethylenimin, Ethylendiamin, Hexamethylendiamin, Isomere von Cyclohexyldiaminen, 1,3-Pentadiamin, 1,12-Dodecandiamin, 3-Dimethylaminopropylamin, 4,7,10-Trioxa-1,13-tridecandiamin, Diethylentriamin, 3,3-Diamino-N-methyldipropylamin, Tris(2-aminoethyl)amin und Ähnliches sein. Das bevorzugte Amin ist Octadecylamin.
  • Zusätzlich können Hydroxyl/Amino enthaltende Verbindungen verwendet werden (mit Isocyanaten mit Di- und höherer Funktionalität, wobei Vorteil aus dem Unterschied in der Reaktivität des Amins gegenüber der Hydroxylgruppe gezogen wird, oder mit Monoisocyanaten, die bevorzugt mit den Amingruppen oder mit sowohl den Amin- als auch den Hydroxylgruppen reagieren). Beispiele davon umfassen Ethanolamin, Diethanolamin und Ähnliches.
  • Zusätzlich können Amide oder andere Nucleophil enthaltende Verbindungen mit den Isocyanaten (mono, di und ähnliches) umgesetzt werden. Einige Beispiele umfassen Harnstoff, Oleamid, Stearamid oder Ähnliches.
  • Bevorzugte Vorläufer der Urethanharze und der Urethan/Harnstoff-Harze, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, umfassen Monoisocyanate, Diisocyanate und andere Polyisocyanate. Beispiele von Monoisocyanaten umfassen Octadecylisocyanat, Octylisocyanat, Butyl- und t-Butylisocyanat, Cyclohexylisocyanat, Adamantylisocyanat, Ethylisocyanatoacetat, Ethoxycarbonylisocyanat, Phenylisocyanat, α-Methylbenzylisocyanat, 2-Phenylcyclopropylisocyanat, Benzylisocyanat, 2-Ethylphenylisocyanat, Benzoylisocyanat, meta- und para-Tolylisocyanat, 2-, 3- oder 4-Nitrophenylisocyanate, 2-Ethoxyphenylisocyanat, 3-Methoxyphenylisocyanat, 4-Methoxyphenylisocyanat, Ethyl-4-isocyanatobenzoat, 2,6-Dimethylphenylisocyanat, 1-Naphthylisocyanat, (Naphthyl)-ethylisocyanate und Ähnliches. Beispiele von Diisocyanaten umfassen Isophorondiisocyanat (IPDI), Toluoldiisocyanat (TDI), Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat (MDI), hydriertes Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat (H12MDI), Tetramethylxyloldiisocyanat (TMXDI), Hexamethylen-1,6-diisocyanat (HDI), Hexamethylen-1,6-diisocyanat, Napthylen-1,5-diisocyanat, 3,3'-Dimethoxy-4,4'-biphenyldiisocyanat, 3,3'-Dimethyl-4,4'-bimethyl-4,4'-biphenyldiisocyanat, Phenylendiisocyanat, 4,4'-Biphenyldiisocyanat, Trimethylhexamethylendiisocyanat, Tetramethylenxyloldiisocyanat, 4,4'-Methylenbis(2,6-diethylphenylisocyanat), 1,12-Diisocyanatododecan, 1,5-Diisocyanato-2-methylpentan, 1,4-Diisocyanatobutan und Cyclohexylendiisocyanat und seine Isomere, Uretidion-Dimere von HDI und Ähnliches. Beispiele von Triisocyanaten oder ihren Äquivalenten umfassen das Trimethylolpropan-Trimer von TDI und Ähnliches, Isocyanurat-Trimere von TDI, HDI, IPDI und Ähnliches und Biuret-Trimere von TDI, HDI, IPDI und Ähnliches. Beispiele von Isocyanat mit höheren Funktionalitäten umfassen sowohl Copolymere von TDI/HDI und Ähnliches als auch MDI-Oligomere.
  • Heißschmelztinten, die in dieser Erfindung verwendet werden, enthalten ein Heißschmelzträgersystem oder eine Heißschmelzträgerzusammensetzung. Die Heißschmelzträgerzusammensetzung ist allgemein zur Verwendung in entweder einem di rekten Druckmodus oder zur Verwendung in einem indirektem oder Offset-Druckübertragungssystem ausgelegt. Im direkten Druckmodus ist die Heißschmelzträgerzusammensetzung allgemein hergestellt aus einem oder mehreren Chemikalien, welche die notwendigen Eigenschaften ergeben, um zu ermöglichen, dass die Heißschmelztinte (1) in einem dünnen Film von gleichmäßiger Dicke auf das Endempfangssubstrat aufgebracht wird, wenn sie nach dem Drucken direkt auf das Substrat auf Umgebungstemperatur abgekühlt wird, (2) duktil ist, wobei eine ausreichende Flexibilität beibehalten wird, so dass das aufgebrachte Bild auf dem Substrat beim Biegen nicht bricht, und (3) einen hohen Grad von Helligkeit, Chromatizität, Transparenz und Wärmestabilität besitzt. In einem Offset-Druckübertragungsmodus oder indirekten Druckmodus ist die Heißschmelzträgerzusammensetzung so ausgelegt, dass sie nicht nur die vorstehend genannten Eigenschaften, sondern bestimmte Fluiditätseigenschaften und mechanische Eigenschaften besitzt, die zur Verwendung in einem solchen System notwendig sind, wie in der US-Patentschrift Nr. 5,389,958 beschrieben. Die Heißschmelzträgerzusammensetzung und die daraus hergestellten Tinten, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, enthalten eine Kombination von Urethanharzen und Urethan/Harnstoff-Harzen zusammen mit zwei anderen kritischen Bestandteilen. Diese vier kritischen Bestandteile können mit (einem oder mehreren) optionalen Bestandteilen ergänzt werden, um industrielle Heißschmelzträgerzusammensetzungen herzustellen. Die Urethanharzmaterialien und die gemischten Urethan/Harnstoff-Harzmaterialien, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sind durch Variieren eines oder mehrerer leicht erhältlicher Massenchemikalienvorläufer maßgeschneidert, um die vorstehend genannten erwünschten Eigenschaften zu haben, wenn sie in der Trägerzusammensetzung der Tinten verwendet werden, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
  • Die Heißschmelzträgerzusammensetzungen, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, können in Kombination mit herkömmlichen Heißschmelztintenfärbematerialien, wie Color Index (C.I) Lösemittelfarbstoffe, Dispersionsfarbstoffe, modifizierte Säurefarbstoffe und Direktfarbstoffe, basische Farbstoffe, Schwefelfarbstoffe, Küpenfarbstoffe und/oder polymere Farbstoffe, wie diejenigen, die in EP-A-723999 beschrieben sind, und/oder Pigmente zum Herstellen einer Heißschmelztinte verwendet werden. Alternativ können die Heißschmelzträgerzusammensetzungen, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, gefärbte Urethanharze oder Urethan/Harnstoff-Harze oder andere von Isocyanat abgeleitete gefärbte Harze, wie in EP-A-816410 (beschrieben und übertragen auf den gleichen Anmelder wie in der vorliegenden Erfindung), zum Herstellen einer Heißschmelztinte verwendet werden.
  • Der dritte kritische Bestandteil der Heißschmelzträgerzusammensetzungen und der daraus hergestellten Tinten, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, ist ein Monoamid. Eine Monoamidverbindung umfasst typischerweise entweder ein primäres oder sekundäres Monoamid, ist aber bevorzugt ein sekundäres Monoamid. Von den primären Monoamiden kann Stearamid, wie KEMAMIDE S, hergestellt von Witco Chemical Company, hierin verwendet werden. Was die sekundären Monoamide betrifft, so sind Behenylbenenamid (KEMAMIDE EX-666) und Stearylstearamid (KEMAMIDE S-180), beide hergestellt von Witco Chemical Company, äußerst gut verwendbare Monoamide. Stearylstearamid (KEMAMIDE S-180) ist jedoch das Monoamid der Wahl bei der Herstellung der Heißschmelztintenzusammensetzungen, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
  • Der vierte kritische Bestandteil der Heißschmelzträgerzusammensetzungen und der daraus hergestellten Tinten, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, ist wenigstens ein Polyethylenwachs. Bevorzugt hat das Polyethylenwachs ein Molekulargewicht von 500 bis 5000, bevorzugter von 700 bis 2000 und am bevorzugtesten von 800 bis 1200. Bevorzugte Polyethylenwachse sind Polywax 850, Polywax 1000 oder Polywax 2000, alle erhältlich von Petrolite. Diese Polyethylenwachse sind ebenfalls geeignet zur Durchführung des hierin beschriebenen Überzugsverfahrens.
  • Bevorzugt umfasst die Gesamtmenge von Urethanharz oder -harzen in der Heißschmelzträgerzusammensetzung und den daraus hergestellten Tinten 10 % bis 40 %, bevorzugter 15 bis 35 % und bevorzugtesten 20 bis 30 %, bezogen auf das Gewicht der Trägerzusammensetzung. Bevorzugt umfasst die Gesamtmenge von gemischtem Urethan/Harnstoff-Harz oder -harzen in der Heißschmelzträgerzusammensetzung gleicherweise 10 % bis 40 %, bevorzugter 15 bis 35 % und am bevorzugtesten 20 bis 30 %, bezogen auf das Gewicht der Trägerzusammensetzung. Bevorzugt umfasst die Gesamtmenge von kombiniertem Monoamidwachs und Polyethylenwachs 40 % bis 70 %, bevorzugter 45 bis 60 % und am bevorzugtesten 48 bis 57 %, bezogen auf das Gewicht der Trägerzusammensetzung.
  • Das Verhältnis von Monoamidwachs zu dem Polyethylenwachs beträgt bevorzugt 200 : 1 bis 9 : 1, bezogen auf das Gewicht. Bevorzugter beträgt dieses Verhältnis 50 : 1 bis 12 : 1, bezogen auf das Gewicht, und am bevorzugtesten 25 : 1 bis 16 : 1, bezogen auf das Gewicht.
  • Heißschmelztinten des Standes der Technik zur Verwendung in direkten und indirekten Übertragungsdrucksystemen sind in den US-Patentschriften Nr. 4,889,560 und 5,372,852 beschrieben. Diese Tinten bestehen aus einer Heißschmelztintenträgerzusammensetzung, die ein oder mehrere Fettamid enthaltende Materialien, gewöhnlich bestehend aus einem Monoamidwachs und einem Tetraamidharz, einen oder mehrere Klebrigmacher, einen oder mehrere Weichmacher und ein oder mehrere Antioxidanzien in Kombination mit verträglichen Färbemitteln umfasst. Ein bevorzugtes Tetraamidharz ist eine Dimersäure auf der Grundlage von Tetraamid, welches das Reaktionsprodukt von Dimersäure, Ethylendiamin und Stearinsäure ist. Das typische Monoamid ist Stearylstearamid. Ein bevorzugtes Klebrigmacherharz ist ein Glycerinester von hydrierter Abietinsäure (Harzsäure), und ein bevorzugtes Antioxidans ist dasjenige, das von Uniroyal Chemical Company unter der Handelsbezeichnung Naugard 524 vertrieben wird. Die in dieser Erfindung verwendeten Urethan- und Urethan/Harnstoff-Harze können einen oder mehrere der Bestandteile in dieser Trägerzusammensetzung oder diesen Tinten des Standes der Technik ersetzen, die Verwendung der in der vorliegenden Erfindung verwendeten Harzkomponenten kann alle diese Bestandteile des Standes der Technik durch die hierin beschriebenen Urethan- und/oder Urethan/Hamstoff-Harze und/oder durch von Isocyanat abgeleitete Wachse ersetzen.
  • Die Vorteile von Tinten, die mit der Kombination der vorstehend genannten vier kritischen Bestandteile (Urethanharz, gemischtes Urethan/Harnstoff-Harz, Monoamid und Polyethylenwachs) formuliert sind, sind gegenüber Phasenänderungstinten des Standes der Technik:
    • (1) Die in dieser Erfindung verwendeten Urethanharze und gemischten Uretha/Harnstoff-Harze sind sehr rein, sie sind frei von Salzen und anderen unlöslichen Verunreinigungen. Dies ermöglicht das leichte Filtrieren der aus diesen Materialien hergestellten Tinten und ergibt eine hohe Zuverlässigkeit in Tintenstrahldruckvorrichtungen. Dies ist ein Hauptvorteil.
    • (2) Die in dieser Erfindung verwendeten Urethanharze und gemischten Urethan/Hamstoff-Harze können spezifisch maßgeschneidert werden, um bestimmte physikalische Eigenschaften zu ergeben, welche die Leistungsfähigkeit der in dieser Erfindung verwendeten Tinten in Tintenstrahldruckvorrichtungen und auf dem Ausgabesubstrat optimieren. Diese erwünschten Tinteneigenschaften umfassen den Schmelzpunkt, die Viskosität, die Transparenz und die dynamischen mechanischen Eigenschaften, die in der vorstehend genannten US-Patentschrift Nr. 5,389,958 genannt sind.
    • (3) Die in dieser Erfindung verwendeten Urethanharze und gemischten Urethan/Hamstoff-Harze werden in Kombination mit dem Monoamidwachs und dem Polyethylenwachs verwendet zum Erhalt von Tintenzusammensetzungen, die eine verbesserte Kurve der Fließspannung gegenüber der Temperatur im Vergleich zu Tintenzusammensetzungen des Standes der Technik aufweisen. Dies ermöglicht, dass Tintentröpfchen bei erhöhten Temperaturen während der Schmelz- und Übertragungsschritte in einem indirekten Druckverfahren ausgebreitet und geschmolzen werden, jedoch bei einem niedrigeren Druck als es mit Tinten des Standes der Technik möglich war.
    • (4) Die hierin beschriebenen Tintenformulierungen mit dem zugesetzten Polyethylenwachs weisen sowohl bessere Oberflächenbeschaffenheit in den gegossenen, geformten und gehärteten Endtintenstäben im Vergleich zu äquivalenten Tintenstäben, die ohne das Polyethylenwachs formuliert sind, als auch bessere Trenncharakteristiken von ihren Kunststoffformen auf. Die aus Tintenstäben herrührende Abfalltinte wird ebenfalls leichter aus den Tintenabfallbehältern in den Druckern abgetrennt, für welche sie zur Verwendung vorgesehen sind. Schließlich weisen Drucke oder Abgaben, hergestellt aus Tinten mit dem Polyethylenwachszusatz, auch bessere Blockierungsbeständigkeit bei erhöhten Temperaturen auf.
  • Zahlreiche andere Patentschriften beschreiben andere Materialien zur Verwendung in Heißschmelztintenstrahltinten. Einige repräsentative Beispiele umfassen die US-Patentschriften Nr. 3,653,932, 4,390,369, 4,484,948, 4,684,956, 4,851,045, 5,006,170 und 5,151,120, EP-A-187352 und EP-A-206286 und WO-A-94/04619. Diese anderen Mate rialien können Paraffine, mikrokristalline Wachse, Esterwachse, Amidwachse, Fettsäuren, Fettalkohole, Fettamide und andere wachsartige Materialien, Sulfonamidmaterialien, Harzmaterialien, die aus verschiedenen natürlichen Quellen (Tallöl-Kolophoniumverbindungen und Harzester sind ein Beispiel) hergestellt sind, und viele synthetische Harze, Oligomere, Polymere, Copolymere und Ionomere umfassen. Es ist für den Fachmann offensichtlich, dass die in dieser Erfindung verwendete Heißschmelzträgerzusammensetzung optional jedes der optionalen anderen Materialien enthalten kann.
  • Die vorstehend genannte US-Patentschrift Nr. 5,496,879 und DE-A-4205636 und DE-A-4205713, übertragen auf Siegwerk Farbenfabrik Keller, Dr. Rung und Co., beschreiben Materialien, die für das Heißschmelzgravurdrucken verwendet werden. Es ist für den Fachmann offensichtlich, dass die in der vorliegenden Erfindung verwendeten von Isocyanat abgeleiteten Materialien mit diesen Materialien verträglich sind und auch in dieser Anwendung oder anderen ähnlichen Druckverfahren, welche die Heißschmelztintentechnologie verwenden, verwendet werden können.
  • Es ist für den Fachmann auch offensichtlich, dass andere Tintenfarben neben den subtraktiven Primärfarben für Anwendungen, wie postalische Markierung oder industrielle Markierung und Etikettierung unter Verwendung von Heißschmelzdrucken, erwünscht sind, und dass diese Erfindung auf diese Bedürfnisse anwendbar ist. Infrarot (IR) oder Ultraviolett (UV) absorbierende Farbstoffe können auch in die in dieser Erfindung verwendeten Tinten eingearbeitet werden zur Verwendung in Anwendungen, wie "unsichtbares" Kodieren oder Markieren von Produkten.
  • Die in der vorliegenden Erfindung verwendeten Tinten können gleich gut in einer Vorrichtung für direkte oder indirekte (Offset) Druckanwendungen verwendet werden. Wenn sie in direkten Druckanwendungen verwendet werden, kann ein geeignetes Verfahren des Druckens oder des Herstellens einer Schicht von gefärbter Heißschmelztinte direkt auf der Oberfläche eines Substrats umfassen:
    • (1) das Bilden einer Heißschmelztintenzusammensetzung in der festen Phase, umfassend eine Mischung von (a) einer Heißschmelzträgerzusammensetzung und (b) eines mit einer Heißschmelze verträglichen Färbemittels,
    • (2) das Übertragen der gefärbten Festphase-Heißschmelztintenzusammensetzung auf eine Heißschmelztintenanwendungseinrichtung oder einen Druckkopf,
    • (3) das Erhöhen der Betriebstemperatur der Anwendungsvorrichtung oder des Druckkopfes auf einen Wert, wodurch eine gefärbte Flüssigphase-Heißschmelztintenzusammensetzung gebildet wird,
    • (4) das Bereitstellen eines Substrats in der Nähe der Anwendungsvorrichtung,
    • (5) das Aufbringen eines vorbestimmten Musters der gefärbten Flüssigphase-Heißschmelztintenzusammensetzung auf wenigstens eine Oberfläche des Substrats und
    • (6) das Erniedrigen der Temperatur der aufgebrachten Tintenzusammensetzung zur Bildung eines Festphase-Heißschmelztintenmusters auf dem Substrat.
  • Ein geeignetes Direktdruckverfahren ist in weiteren Einzelheiten in der US-Patentschrift Nr. 5,195,430 beschrieben.
  • Wenn die Tinten in indirekten oder Offsetdruckanwendungen verwendet werden, kann ein geeignetes Verfahren des Druckens oder Herstellens einer Schicht einer gefärbten Heißschmelztinte indirekt auf der Oberfläche eines Substrats durch Übertragen von einer Zwischenübertragungsoberfläche umfassen:
    • (1) das Bilden einer Heißschmelztintenzusammensetzung in der festen Phase, umfassend eine Mischung von (a) einer Heißschmelzträgerzusammensetzung und (b) eines mit einer Heißschmelze verträglichen Färbemittels,
    • (2) das Übertragen der gefärbten Festphase-Heißschmelztintenzusammensetzung auf eine Heißschmelztintenanwendungsvorrichtung oder einen Druckkopf,
    • (3) das Erhöhen der Betriebstemperatur der Anwendungsvorrichtung oder des Druckkopfes auf einen Wert, wodurch eine gefärbte Flüssigphase-Heißschmelztintenzusammensetzung gebildet wird,
    • (4) das Bereitstellen einer Zwischenübertragungsoberfläche in der Nähe der Anwendungsvorrichtung,
    • (5) das Aufbringen eines vorbestimmten Musters der gefärbten Flüssigphase-Heißschmelztintenzusammensetzung auf die Zwischenübertragungsoberfläche,
    • (6) das Erniedrigen der Temperatur der aufgebrachten Tintenzusammensetzung zur Bildung eines Festphase-Heißschmelztintenmusters auf der Zwischenübertragungsoberfläche bei einer zweiten Zwischentemperatur,
    • (7) das Übertragen der Heißschmelztintenzusammensetzung von der Zwischenübertragungsoberfläche auf ein Endsubstrat und
    • (8) das Fixieren der Heißschmelztintenzusammensetzung auf dem Substrat zur Bildung eines bedruckten Substrats, wobei die Heißschmelztintenzusammensetzung (a) eine Druckfestigkeit, welche erlaubt, dass sie verformbar ist, um sich ohne Spannungserhöhung auszubreiten und zu verformen, wenn Druckkräfte darauf bei der zweiten Betriebstemperatur angewandt werden, und eine ausreichende innere Kohäsionsfestigkeit, um ein Abscheren an den Seitenkanten und schwaches Verhalten zu verhindern, wenn die Heißschmelztintenzusammensetzung auf das Substrat übertragen und fixiert wird, und (b) eine Duktilität auf dem Substrat nach dem Fixieren hat.
  • Ein geeignetes Offset- oder indirektes Druckverfahren ist in weiteren Einzelheiten in der US-Patentschrift Nr. 5,389,958 beschrieben.
  • Das vorstehende Polyethylenwachs wird als Überzugsschicht auf dem bedruckten Substrat verwendet. Bei dieser Anwendung wird ein Substrat, bevorzugt Papier, mit einer Heißschmelztinte, bevorzugter mit der vorstehend beschriebenen Heißschmelztinte, bedruckt. Das bedruckte Substrat wird dann mit dem vorstehend beschriebenen Polyethylenwachs überzogen. Bevorzugt überzieht dieser Überzug nur einen kleinen Teil der Oberfläche des bedruckten Substrats, bevorzugter eine Punktmatrix mit gleichmäßigem Abstand, die 1 % bis 25 % (z. B. 1 % bis 5 %) der Oberfläche des bedruckten Substrats bedeckt.
  • In einem Beispiel der Verwendung eines Überzugs werden bedruckte Papierseiten auf einem Tektronix Phasen® 340-Tintenstrahltintendrucker nach einem herkömmlichen Verfahren bedruckt. Das so hergestellte bedruckte Papier hat dann eine Matrix von Polyethylenwachspunkten (mit 1 % bis 5 % Füllung), die auf dem Bild gedrückt sind. Diese Wachspunktmatrix kann mit einem anderen oder dem gleichen Tintenstrahldrucker gedruckt werden. Bevorzugt wird das Substrat nach diesem Überzugsvorgang durch eine Gruppe von Druckwalzen in dem gleichen Tintenstrahldrucker geführt, um das Polyethylenwachs in die Oberfläche des bedruckten Substrats einzubetten. Diese Behandlung verleiht den Drucken erhöhte Antiblockierungseigenschaften (weniger Tintenübertragung von der Seite auf Papier, das auf der Ausgabeseite liegt, wenn es gewogen und stehen gelassen wird) und ermöglicht auch aufgrund der verringerten Klebrigkeit der Tinte, dass die Drucke durch eine automatische Kopierdokumentzuführung (ADF) geführt werden. Alternativ kann das Polyethylenwachs auf fertige Drucke durch andere Einrichtungen, wie eine Anilox-Walze aufgebracht werden, oder es kann auf die Transfix-Trommel in einem geeigneten Punkt oder einer anderen Matrix ausgeschleudert werden, bevor der Rest des Bildes auf diese Trommel aufgebracht wird, wodurch die Punktmatrix des Wachses auf dem Bild nach dem Transfix-Verfahren zurückbleibt.
  • Die vorliegende Erfindung wird weiter im Einzelnen durch die folgenden Beispiele und Vergleiche beschrieben. Sämtliche Teile und Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht, und sämtliche Temperaturen sind °C, falls nicht ausdrücklich anders angegeben. Es wird darauf hingewiesen, dass, obwohl die folgenden Beispiele nur ein Färbemittel nennen, es klar ist, dass jedes einzelne Beispiel nur erläuternd ist und jedes Primärfärbemittel (cyanfarben, gelb, magentafarben und schwarz), das im subtraktiven Farbdrucken verwendet wird, in jedem Fall verwendet werden kann.
  • Beispiel 1
  • Reaktionsprodukt von Octylphenolethoxylat, Isophorondiisocyanat und gelbem Reaktivfärbemittel
  • Etwa 525,0 Gramm (4,73 Äquiv.) Isophorondiisocyanat und 1,5 Gramm Dibutylzinndilaurat-Katalysator, gefolgt von 986 Gramm (3,88 Äquiv.) Octylphenolethoxylat wurden zu einem 3000 ml-Dreihalsharzbehälter zugesetzt, der mit einem Trubore-Rührer, einem N2-Gaseinlass und einem Thermoelement-Temperaturregler ausgerüstet war. Die Reaktionsmischung wurde auf etwa 135°C erwärmt, etwa 346,1 Gramm (0,497 Äquiv.) eines gelben polymeren Färbemittels, entsprechend dem Färbemittel A aus der Tabelle I der US-Patentschrift 5,231,135 wurden zugesetzt, und die Reaktionsmischung wurde etwa 2 Stunden erwärmt. Etwa 110,0 Gramm (0,433 Äquiv.) zusätzliches Octylphenolethoxylat wurden zugesetzt, und die Reaktionsmischung wurde etwa 2 Stunden auf etwa 150°C erwärmt. Ein FT-IR des Produkts wurde erhalten, um sicherzustellen, dass die gesamte Isocyanatfunktionalität (NCO-Funktionalität) verbraucht war. Das Fehlen (das Verschwinden) einer Spitze bei etwa 2285 cm–1 (NCO) und das Auftreten (oder das Ansteigen der Höhe) der Spitzen bei etwa 1740 bis 1680 cm–1 und etwa 1540 bis 1530 cm–1 entsprechend Urethanfrequenzen wurden verwendet, um dies zu bestätigen. Das Diurethanreaktionsprodukt wurde in Aluminiumformen gegossen und abkühlen und härten gelassen. Das gefärbte Endharzprodukt war durch die folgenden physikalischen Eigenschaften charakterisiert: eine Viskosität von etwa 121 mPa·s (cPs), gemessen mit einem Fenanti-Shirley-Kegel-Platte-Viskosimeter bei etwa 140°C, einen Schmelzpunkt von etwa 38°C bis etwa 115°C, gemessen durch ein elektrothermisches Kapillarschmelzpunktgerät, eine Tg von etwa 12,4°C, gemessen durch Differenzialabtastkalorimetrie unter Verwendung eines DuPont 2100 Kalorimeter bei einer Abtastgeschwindigkeit von 20°C/Minute, und eine Spektralstärke von etwa 5634 Milliliter Absorptionseinheiten pro Gramm bei λmax, gemessen durch Verdünnung in n-Butanol unter Verwendung eines Perkin Elmer Lambda 2S UV/VIS-Spektrofotometers.
  • Beispiel 2
  • Reaktionsprodukt von 1,5 Teilen Hydroabietylalkohol, 0,5 Teilen Octadecylamin und Isophorondiisocyanat
  • Etwa 240,2 Gramm (0,676 mol) Hydroabietylalkohol wurden zu einem 1000 ml-Vierhalsharzbehälter zugesetzt, der mit einem Trubore-Rührer, einem N2-Gaseinlass, einem 200 ml-Zugabetrichter und einem Thermoelement-Temperaturregler ausgerüstet war. Etwa 100,0 Gramm (0,45 mol) Isophorondiisocyanat wurden in den Zugabetrichter eingebracht. Zuerst wurde mit dem Rühren des Hydroabietylalkohols begonnen, und dann wurde das gesamte Isophorondiisocyanat während etwa 5 Minuten zugesetzt. Es wurden etwa 0,22 Gramm Dibutylzinndilaurat-Katalysator zugesetzt, und die Reaktionsmischung wurde unter einer N2-Atmosphäre auf etwa 125°C erwärmt. Nach etwa 4 Stunden bei 125°C wurden etwa 59,95 Gramm (0,225 mol) Octadecylamin zugesetzt, und die Temperatur wurde auf etwa 150°C erhöht und etwa 2 Stunden gehalten. Ein FT-IR des Reaktionsprodukts wurde durchgeführt, um sicherzustellen, dass die gesamte NCO-Funktionalität verbraucht war. Das Fehlen (das Verschwinden) einer Spitze bei etwa 2285 cm–1 (NCO) und das Auftreten (oder das Ansteigen der Höhe) von Spitzen bei etwa 1705 bis 1635 cm–1 und etwa 1515 bis 1555 cm–1 entsprechend Harnstofffrequenzen und etwa 1740 bis 1680 cm–1 und etwa 1540 bis 1530 cm–1 entsprechend Urethanfrequenzen wurden verwendet, um dies zu bestätigen. Das gemischte End-Urethan/Harnstoff-Harzprodukt wurde in Aluminiumformen gegossen und abkühlen und härten gelassen. Dieses Endprodukt war ein klares festes Harz bei Raumtemperatur, das durch die folgenden physikalischen Eigenschaften charakterisiert war: eine Viskosität von etwa 314,8 mPa·s (cPs), gemessen mit einem Ferranti-Shirley-Kegel-Platte-Viskosimeter bei etwa 140°C, einen Schmelzpunkt von etwa 67,9°C bis 87,0°C, gemessen mit einem elektrothermischen Kapillarschmelzpunktgerät und eine Tg von etwa 23°C, gemessen durch Differenzialabtastkalorimetrie unter Verwendung eines DuPont 2100-Kalorimeters bei einer Abtastgeschwindigkeit von 20°C/Minute.
  • Beispiel 3
  • Reaktionsprodukt von Octylphenolethoxylat, Isophorondiisocyanat und cyanfarbenem Reaktivfärbemittel
  • Etwa 525,0 Gramm (4,73 Äquiv.) Isophorondiisocyanat, etwa 1,5 Gramm Dibutylzinndilaurat-Katalysator und etwa 992,0 Gramm (3,91 Äquiv.) Octylphenolethoxylat wurden zu einem 3000 ml-Dreihalsharzbehälter zugesetzt, der mit einem Trubore-Rührer, einem N2-Gaseinlass und einem Thermoelement-Temperaturregler ausgerüstet war. Die Reaktionsmischung wurde auf etwa 135°C erwärmt und unter Stickstoff und unter Rühren etwa 3,5 Stunden gehalten. Etwa 240,6 Gramm (0,473 Äquiv.) eines cyanfarbenen polymeren Färbemittels wurden dann zugesetzt, und die Mischung wurde etwa 2 Stunden auf etwa 150°C erwärmt. Ein FT-IR des Produkts wurde erhalten, um sicherzustellen, dass die gesamte Isocyanatfunktionalität (NCO-Funktionalität) verbraucht war. Das Fehlen (das Verschwinden) einer Spitze bei etwa 2285 cm–1 (NCO) und das Auftreten (oder das Ansteigen der Höhe) von Spitzen bei etwa 1740 bis 1680 cm–1 und etwa 1540 bis 1530 cm–1 entsprechend Urethanfrequenzen wurden verwendet, um dies zu bestätigen. Das Diurethanreaktionsprodukt wurde in Aluminiumformen gegossen und abkühlen und härten gelassen. Dieses gefärbte Endharzprodukt war durch die folgenden physikalischen Eigenschaften charakterisiert: eine Viskosität von etwa 181,8 mPa·s (cPs), gemessen durch ein Ferranti-Shirley-Kegel-Platte-Viskosimeter bei etwa 140°C, einen Schmelzpunkt von etwa 59,9 bis 70,2°C, gemessen durch ein elektrothermisches Kapillarschmelzpunktgerät, und eine Tg von etwa 23,1°C, gemessen durch Differenzialabtastkalorimetrie unter Verwendung eines DuPont 2100-Kalorimeters bei einer Abtastgeschwindigkeit von 20°C/Minute und eine Spektralstärke von etwa 5588 Milliliter Absorptionseinheiten pro Gramm bei λmax, gemessen durch Verdünnung in n-Butanol unter Verwendung eines Perkin Elmer Lambda 2S UV/VIS-Spektrofotometers.
  • Beispiel 4
  • Reaktionsprodukt von Octylphenolethoxylat, Isophorondiisocyanat und gemischten schwarzen Reaktivfärbemitteln
  • Etwa 150,0 Gramm (0,295 Äquiv.) eines cyanfarbenen polymeren Reaktivfärbemittels, etwa 225,0 Gramm (0,147 Äquiv.) eines violetten polymeren Färbemittels entsprechend Färbemittel U aus Tabelle I der US-Patentschrift Nr. 5,231,135, etwa 345,0 (0,552 Äquiv.) eines orangefarbenen polymeren Reaktivfärbemittels entsprechend Färbemittel B aus Tabelle I der US-Patentschrift Nr. 5,231,135, etwa 450,0 Gramm (4,054 Äquiv.) Isophorondiisocyanat und etwa 0,18 Gramm Dibutylzinndilaurat-Katalysator wurden zu einem 3000 ml-Dreihalsharzbehälter zugesetzt, der mit einem Trubore-Rührer, einem N2-Gaseinlass und einem Thermoelement-Temperaturregler ausgerüstet war. Die Reaktionsmischung wurde unter Stickstoff und unter Rühren auf etwa 90°C erwärmt. Nach 3,5 Stunden bei etwa 90°C wurden etwa 1,0 Gramm zusätzlicher Dibutylzinndilaurat-Katalysator und etwa 805,0 Gramm (3,012 Äquiv.) Octylphenolethoxylat zugesetzt, und die Temperatur wurde auf etwa 130°C erhöht und etwa 3,5 Stunden gehalten. Ein FT-IR des Produkts wurde erhalten, um sicherzustellen, dass die gesamte Isocyanatfunktionalität (NCO-Funktionalität) verbraucht war. Das Fehlen (das Verschwinden) einer Spitze bei etwa 2285 cm–1 (NCO) und das Auftreten (oder das Ansteigen der Höhe) von Spitzen bei etwa 1740 bis 1680 cm–1 und etwa 1540 bis 1530 cm–1 entsprechend Urethanfrequenzen wurden verwendet, um dies zu bestätigen. Das Diurethanreaktionsprodukt wurde in Aluminiumformen gegossen und abkühlen und härten gelassen. Dieses gefärbte Endharzprodukt war durch die folgenden physikalischen Eigenschaften charakterisiert: eine Viskosität von etwa 163,0 mPa·s (cPs), gemessen durch ein Fenanti-Shirley-Kegel-Platte-Viskosimeter bei etwa 140°C, einen Schmelzpunkt von unter Umgebungstemperatur und durch ein elektrothermisches Schmelzpunktgerät nicht messbar, eine Tg von etwa 3,8°C, gemessen durch Differenzialabtastkalorimetrie unter Verwendung eines DuPont 2100-Kalorimeters bei einer Abtastgeschwindigkeit von 20°C/Minute, und eine Spektralstärke von etwa 4667 Milliliter Absorptionseinheiten pro Gramm bei λmax, gemessen durch Verdünnung in n-Butanol unter Verwendung eines Perkin Elmer Lambda 2S UV/VIS-Spektrofotometers.
  • Beispiel 5
  • Cyanfarbene Tinte, hergestellt aus Amidwachs, Polyethylenwachs, gemischtem Urethan/Harnstoff-Harz und cyanfarbenem gefärbtem Urethanharz
  • In einem nicht rostenden Stahlbecher wurden etwa 237,5 Gramm des cyanfarben gefärbten Harzes aus Beispiel 3, etwa 237,5 Gramm des Reaktionsprodukts Urethan/Harnstoff-Mischungsmaterial aus dem vorstehenden Beispiel 2, etwa 473 Gramm Witco S-180 Stearylstearamid, etwa 50 Gramm Polyethylenwachs und etwa 2 Gramm Uniroyal Naugard 445 Antioxidans vereinigt. Die Materialien wurden bei einer Temperatur von etwa 125°C in einem Ofen zusammen geschmolzen, dann durch Rühren in einem temperaturgeregelten Mantel bei etwa 125°C für etwa 1 Stunde vermischt. Nach dem Rühren für etwa 1 Stunde wurde die cyanfarbene Tinte durch ein erwärmtes Mott-Gerät (erhältlich von Mott Metallurgical) unter Verwendung eines #3 Whatman-Filterpapiers und eines Drucks von etwa 103,4 kPa (15 psi) filtriert. Die filtrierte Heißschmelztinte wurde in Formen gegossen und zu Tintenstäben verfestigen gelassen. Dieses Endtintenprodukt war durch die folgenden physikalischen Eigenschaften charakterisiert: eine Viskosität von etwa 12,7 mPa·s (cPs), gemessen durch ein Ferranti-Shirley-Kegel-Platte-Viskosimeter bei etwa 140°C, einen Schmelzpunkt von etwa 89°C, gemessen durch Differenzialabtastkalorimetrie unter Verwendung eines DuPont 2100-Kalorimeters, und eine Tg von etwa 21,9°C, gemessen durch dynamische mechanische Analyse unter Verwendung eines Rheometrics-Feststoffanalysators (RSAII). Die Spektralstärke der Tinte wurde unter Verwendung eines spektrofotografischen Verfahrens bestimmt auf der Grundlage der Messung des Färbemittels in Lösung durch Auflösen der festen Tinte in Butanol und Messen der Absorption unter Verwendung eines Perkin Elmer Lambda 2S UV/VIS-Spektrofotometers. Die Spektralfarbe der Tinte wurde als etwa 1469 Milliliter Absorptionseinheiten pro Gramm bei λmax gemessen.
  • Beispiel 6
  • Gelbe Tinte, hergestellt aus Amidwachs, Polyethylenwachs, gemischtem Urethan/Harnstoff-Harz und gelbgefärbtem Urethanharz
  • In einem nicht rostenden Stahlbecher wurden etwa 264 Gramm des gefärbten Harzes aus dem vorstehenden Beispiel 1, etwa 225,7 Gramm des Materials aus dem vorstehenden Beispiel 2, etwa 458 Gramm Witco S-180 Stearylstearamid, etwa 50 Gramm Polyethylenwachs und etwa 2,0 Gramm Uniroyal Naugard 445 Antioxidans vereinigt. Die Materialien wurden bei einer Temperatur von etwa 125°C in einem Ofen zusammen geschmolzen, dann durch Rühren in einem temperaturgeregelten Mantel bei etwa 125°C für etwa 1 Stunde vermischt. Die gelbe Tinte wurde dann durch ein erwärmtes Mott-Gerät (erhältlich von Mott Metallurgical) unter Verwendung eines #3 Whatman-Filterpapiers und eines Drucks von etwa 103,4 kPa (15 psi) filtriert. Die filtrierte Heißschmelztinte wurde in Formen gegossen und zur Bildung von Tintenstäben verfestigen gelassen. Dieses Endtintenprodukt war durch die folgenden physikalischen Eigenschaften charakterisiert: eine Viskosität von etwa 12,7 mPa·s (cPs), gemessen durch ein Ferranti-Shirley-Kegel-Platte-Viskosimeter bei etwa 140°C, einen Schmelzpunkt von etwa 90°C, gemessen durch Differenzialabtastkalorimetrie unter Verwendung eines DuPont 2100-Kalorimeters, und eine Tg von etwa 20°C, gemessen durch dynamische mechanische Analyse unter Verwendung eines Rheometrics-Feststoffanalysators (RSAII). Die Spektralstärke der Tinte wurde unter Verwendung eines spektrofotografischen Verfahrens bestimmt auf der Grundlage der Messung des Färbemittels in Lösung durch Auflösen der festen Tinte in Butanol und Messen der Absorption unter Verwendung eines Perkin Elmer Lambda 2S UV/VIS-Spektrofotometers. Die Spektralfarbe der Tinte wurde als etwa 1529 Milliliter Absorptionseinheiten pro Gramm bei λmax gemessen.
  • Beispiel
  • Schwarze Tinte, hergestellt aus Amidwachs, Polyethylenwachs, gemischtem Urethan/Harnstoff-Harz und schwarz gefärbtem Urethanharz
  • In einem nicht rostenden Stahlbecher wurden etwa 220 Gramm des gefärbten Urethanharzes aus dem vorstehenden Beispiel 4, etwa 220 Gramm des Reaktionsprodukts Urethan/Harnstoff-Mischungsmaterial aus dem vorstehenden Beispiel 2, etwa 508 Gramm Witco S-180 Stearylstearamid, etwa 50 Gramm Polyethylenwachs und etwa 2,0 Gramm Uniroyal Naugard 445 Antioxidans vereinigt. Die Materialien wurden bei einer Temperatur von etwa 125°C in einem Ofen zusammen geschmolzen, dann durch Rühren in einem temperaturgeregelten Mantel bei etwa 125°C für etwa 1 Stunde vermischt. Die schwarze Tinte wurde dann durch ein erwärmtes Mott-Gerät (erhältlich von Mott Metallurgical) unter Verwendung eines #3 Whatman-Filterpapiers und eines Drucks von etwa 103,4 kPa (15 psi) filtriert. Die filtrierte Heißschmelztinte wurde in Formen gegossen und zur Bildung von Tintenstäben verfestigen gelassen. Dieses Endtintenprodukt war durch die folgenden physikalischen Eigenschaften charakterisiert: eine Viskosität von etwa 12,9 mPa·s (cPs), gemessen durch ein Ferranti-Shirley-Kegel-Platte-Viskosimeter bei etwa 140°C, einen Schmelzpunkt von etwa 89°C, gemessen durch Differenzialabtastkalorimetrie unter Verwendung eines DuPont 2100-Kalorimeters, und eine Tg von etwa 16°C, gemessen durch dynamische mechanische Analyse unter Verwendung eines Rheometrics-Feststoffanalysators (RSAII). Die Spektralstärke der Tinte wurde unter Verwendung eines spektrofotografischen Verfahrens bestimmt auf der Grundlage der Messung des Färbemittels in Lösung durch Auflösen der festen Tinte in Butanol und Messen der Absorption unter Verwendung eines Perkin Elmer Lambda 2S UV/VIS-Spektrofotometers. Die Spektralfarbe der Tinte wurde als etwa 1434 Milliliter Absorptionseinheiten pro Gramm bei λmax gemessen.
  • Druck- und Leistungsprüfung
  • Die Tinten der Beispiele 5, 6 und 7 wurden in einem Tektronix Phaser® 340-Drucker geprüft, welcher ein Offset-Übertragungsdrucksystem verwendet. Es wurde festgestellt, dass sämtliche der vorstehenden Tinten vollständig übertragen wurden und Bilder von guter Farbe, Druckqualität und Haltbarkeit ergaben entweder als Primärfarben oder wenn sie in Kombination mit anderen oder den im Handel erhältlichen Phaser® 340-Druckertinten verwendet wurden.
  • Die Tinten der Beispiele 5, 6 und 7 wurden in geformte HIPSMA-Kunststoffbecher oder -wannen (hoch schlagfestes Polystyrol/Maleinsäureanhydrid) gegossen und abkühlen und verfestigen gelassen. Die festen Endtintenstäbe aus diesen Beispielen hatten bemerkenswert verbesserte Oberflächenbeschaffenheiten und bessere Trenneigenschaften von den Kunststoffbechern im Vergleich zu vergleichbaren Formulierungen ohne den Polyethylenwachszusatz.
  • Aus diesen Beispielen hergestellte Drucke zeigten bessere Blockierungsbeständigkeit bei hohen Temperaturen im Vergleich zu vergleichbaren Formulierungen ohne die Polyethylenwachszusätze. Die verwendete Blockierungsprüfung ist auf Seite 56 von Proceedings of NIP12: The Twelfth International Congress on Digital Printing Technologies, herausgegeben 1996 von The Society for Imaging Science and Technology, beschrieben.
  • Beispiel 8
  • Etwa 500 Gramm Petrolite PE850-Wachs wurde in einem Mott-Gerät unter Verwendung von Whatman #3-Papier filtriert. Die Filtration wurde bei 125°C und 103,4 kPa (15 psi) durchgeführt. Das filtrierte Polyethylenwachs wurde in Aluminiumtintenformen gegossen und in der Form von Phaser® 300-Tintenstäben härten gelassen. Die Wachsstäbe wurden in den Tintenbehälter eines Tektronix Phaser® 300-Druckers verbracht. Dieser Drucker wurde verwendet, um eine Matrix von PE-Wachspunkten auf die vorher unter Verwendung eines Phaser® 340-Druckers hergestellten Bilder zu drucken. Die Matrix vari ierte von 1 % Flächenbedeckung bis 20 % Flächenbedeckung. Es wurde festgestellt, dass eine Matrix von etwa 5 % Bedeckung mit Wachspunkten ein guter Kompromiss zwischen dem Aufbringen einer minimalen Wachsmenge auf das Bild und den Erhalt guter Dokumentzufuhrleistung in einem Fotokopierer war. Dieses Überdruckverfahren war wirksam, um die Dokumentrufuhrleistung von Drucken zu erhöhen, die sowohl mit im Handel befindlichen Phaser® 340-Tinten als auch den Tinten aus EP-A-816446 hergestellt waren, wenn die Ausgabeblätter durch die automatische Dokumentzufuhreinrichtung einer Anzahl von Fotokopierern verschiedener Modelle, einschließlich von Xerox, Canon und Minolta hergestellten Modellen, geführt wurden.

Claims (21)

  1. Verfahren zum Überziehen eines bedruckten Substrats, umfassend: (1) das Aufbringen einer Heißschmelztintenzusammensetzung auf ein Substrat zur Bildung eines bedruckten Substrats und (2) das Aufbringen eines Überzugs von Polyethylenwachs auf wenigstens Teile des bedruckten Substrats.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, worin das Polyethylenwachs ein Molekulargewicht in dem Bereich von 500 bis 5000 hat.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, worin die Überzugsschicht von Polyethylenwachs 1 bis 25 % der Oberfläche des bedruckten Substrats bedeckt.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Heißschmelztintenzusammensetzung eine Heißschmelztintenträgerzusammensetzung enthält, umfassend in Kombination: (a) ein Urethanharz, welches das Reaktionsprodukt der Reaktion wenigstens eines Alkohols und eines Isocyanats ist, worin der wenigstens eine Alkohol ein einwertiger aliphatischer Alkohol, ein einwertiger aromatischer Alkohol, ein einwertiger aliphatisch/aromatischer Alkohol, ein einwertiger Alkohol mit kondensiertem Ring, ein Polyol oder Mischungen davon ist, und/oder ein gemischtes Urethan/Harnstoff-Harz, welches das Reaktionsprodukt wenigstens eines Alkohols, eines Isocyanats und wenigstens eines Amins ist, und (b) wenigstens ein Monoamid und (c) wenigstens ein Polyethylenwachs.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, worin die Heißschmelztintenträgerzusammensetzung umfasst: ein Urethanharz, welches das Reaktionsprodukt der Reaktion wenigstens eines Alkohols und eines Isocyanats ist, worin der wenigstens eine Alkohol ein einwertiger aliphatischer Alkohol, ein einwertiger aromatischer Alkohol, ein einwertiger aliphatisch/aromatischer Alkohol, ein einwertiger Alkohol mit kondensiertem Ring, ein Polyol oder Mischungen davon ist, und ein gemischtes Urethan/Harnstoff-Harz, welches das Reaktionsprodukt wenigstens eines Alkohols, eines Isocyanats und wenigstens eines Amins ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, worin das zur Herstellung des Urethanharzes verwendete Isocyanat ein Monoisocyanat, ein Diisocyanat, ein Triisocyanat, ein Copolymer eines Diisocyanats oder ein Copolymer eines Triisocyanats ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, worin das Isocyanat Isophorondiiosocyanat ist.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, worin der zur Herstellung des Urethanharzes verwendete wenigstens eine Alkohol Hydroabietylalkohol, Octylphenolethoxylat oder Octadecylalkohol ist.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, worin der wenigstens eine Alkohol Octylphenolethoxylat ist.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 9, worin der zur Herstellung des gemischten Urethan/Harnstoff-Harzes verwendete wenigstens eine Alkohol ein einwertiger aliphatischer Alkohol, ein einwertiger aromatischer Alkohol, ein einwertiger aliphatisch/aromatischer Alkohol, ein einwertiger Alkohol mit kondensiertem Ring, ein Polyol oder Mischungen davon ist.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, worin der wenigstens eine Alkohol Hydroabietylalkohol, Octylphenolethoxylat oder Octadecylalkohol ist.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 11, worin das zur Herstellung des gemischten Urethan/Harnstoff-Harzes verwendete Isocyanat ein Monoisocyanat, ein Diisocyanat, ein Triisocyanat, ein Copolymer eines Diisocyanats oder ein Copolymer eines Triisocyanats ist.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, worin das Isocyanat Isophorondiisocyanat ist.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 13, worin das zur Herstellung des gemischten Urethan/Harnstoff-Harzes verwendete wenigstens eine Amin ein aliphatisches Monoamin, ein aromatisches Monoamin, ein aliphatisch/aromatisches Monoamin, ein Monoamin mit kondensiertem Ringsystem, ein multifunktionelles Monoamin oder eine Hydroxyl/Amino enthaltende Verbindung ist.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, worin das wenigstens eine Amin Octadecylamin ist.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 15, worin das Monoamid Stearylstearamid ist.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 16, worin das Polyethylenwachs ein Molekulargewicht von 500 bis 5000 hat.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, worin das Polyethylenwachs ein Molekulargewicht von 700 bis 2000 hat.
  19. Verfahren nach einem der Anspruche 4 bis 18, worin die Heißschmelztintenträgerzusammensetzung weiter wenigstens ein Antioxidans enthält.
  20. Verfahren nach einem der Anspruche 4 bis 19, worin die Heißschmelztintenzusammensetzung weiter wenigstens ein mit einer Heißschmelze verträgliches Färbemittel enthält.
  21. Verfahren nach Anspruch 20, worin das mit einer Heißschmelze verträgliche Färbemittel ein Farbstoff, ein gefärbtes Harz oder ein Pigment ist.
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