JP2014055292A - 堆肥化可能なワックスを含む転相インク - Google Patents

Abstract

【課題】堆肥化可能なパラフィンまたはポリメチレンワックスを含む転相インクの提供。
【解決手段】転相インクは、堆肥化可能なパラフィンまたはポリメチレンワックスを含むインク担体と、着色剤とを含み、堆肥化可能なワックスは、炭素原子のメジアン径が約２０〜約３８、ピーク融点が約４６〜約７２℃、ＡＳＴＭ Ｄ６４００−０４の堆肥化条件で約１２週間以下で分解し、インク中に、インクの約２０〜約８０重量％の量で存在する。
【選択図】なし

Description

本明細書には、ワックスを含有する転相インクが開示される。さらに具体的には、本明細書には、他の既知の堆肥化可能な材料と一致した速度で堆肥化中の生物学的プロセスによって分解を受け、二酸化炭素、水、無機化合物およびバイオマスを与え、目で見て区別可能な残渣または毒性の残渣を実質的に残さないパラフィンまたはポリメチレンワックスを含有する転相インクが開示される。

転相インクは、例えば、高分子量ポリエチレンワックスなどの大量の堆肥化不可能なワックスを含有することが多く、このようなワックスは、転相インク中に約５０重量％以上の量で存在することが多い。

既知の組成物およびプロセスは、これらの意図する目的に適したものといえるが、改良した転相インクが依然として必要である。それに加え、改良された環境への優しさをもつ転相インクが依然として必要である。さらに、生分解可能で堆肥化可能な構成要素の割合を増やした転相インクが依然として必要である。さらに、インクのレオロジー、印刷バンディング、濾過特性、吐出堅牢性、および／または熱安定性の観点で優れた性能を示す転相インクが依然として必要である。また、低いコストで調製可能な転相インクも必要である。

本明細書には、（ａ）堆肥化可能なパラフィンまたはポリメチレンワックスを含むインク担体と、（ｂ）着色剤とを含む、転相インクが開示される。

以下の定義は、ＡＳＴＭ Ｄ６４００−０４（ＡＳＴＭ Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎｓ）にある。

分解性プラスチック：分解性プラスチックは、特定の環境条件でその化学構造が顕著に変化を受け、このプラスチックに適した標準的な試験法およびその分類を決定する期間の適用によって測定され得るある種の特性が失われるように設計されたプラスチックである。

生分解性プラスチック：生分解性プラスチックは、天然に存在する微生物（例えば、細菌、真菌および藻）の作用によって分解が起こる分解性プラスチックである。

堆肥化可能なプラスチック：堆肥化可能なプラスチックは、堆肥化中に生物学的プロセスによって分解が起こり、二酸化炭素、水、無機化合物、バイオマスを他の既知の堆肥化可能な材料と一致する速度で得て、目で見て区別可能な残渣または毒性の残渣を実質的に残さないプラスチックである。

プラスチック：プラスチックは、本質的な成分として、分子量の大きな１種以上の有機ポリマー基質を含み、最終状態で固体であり、製造中または最終物品へと加工しているいくつかの段階で固体であり、流し込むことによって成型することができる材料である。

ポリマー：ポリマーは、１種類以上のモノマー単位の繰り返し（無視される末端部、分岐交差点、他の小さな不規則なもの）によって特徴づけられる分子からなる基質である。

したがって、ポリマーのような材料（ワックスを含む）は、必ずしも生分解性ではないが、分解性であってもよく、必ずしも堆肥化可能ではないが、生分解性であってもよい。ワックスは、堆肥化可能と考えるには遅すぎる速度で生分解性であってもよい。

本明細書に開示するインクは、堆肥化可能なパラフィンまたはポリメチレンワックスを含有し、ここで、「堆肥化可能な」とは、ＡＳＴＭ Ｄ６４００−０４に定義されるように、ワックスが、堆肥化中に生物学的プロセスによって分解が起こり、二酸化炭素、水、無機化合物およびバイオマスを他の既知の堆肥化可能な材料と一致する速度で得て、目で見て区別可能な残渣または毒性の残渣を実質的に残さないことを意味する。

「ワックス」とは、周囲温度で固体であり、溶融すると液体になる有機プラスチック状基質を意味する。ワックスは、性質上プラスチックであるため、通常は、熱を加えずに圧力をかけると変形する。ワックスは周囲温度で固体であり、熱可塑性であり、可燃性であり、水に不溶である。

「パラフィンワックス」とは、原油から誘導されるワックスを意味する。一般的に、非反応性；無毒；良好な水バリア性；きれいに燃える燃料；無色といった一般的な特性を有する炭化水素の複雑な混合物からなる。パラフィンワックスは、明確に定義される結晶構造を特徴とする。パラフィンワックスの融点は、一般的に、約４３〜約７１℃の間にある。パラフィンワックスは、大量の直鎖炭化水素を含むことが多く、分岐した炭化水素、例えば、イソパラフィンおよび他の分岐した材料およびシクロアルカン、例えば、シクロパラフィンおよび他の環を含有する材料をさらに含んでいてもよい。パラフィンワックスの範囲に入る可変特徴としては、融点、凝固点（ワックスが流動しなくなる温度）、硬度、油含有量、粘度、色、臭気、機能性、例えば、ワックスの半透明性および不透明性、固体の外観（例えば、乾燥している、ワックス状、色むらあり、光沢ありなど）、可撓性などが挙げられる。

「ポリメチレンワックス」とは、一酸化炭素および水素が炭化水素へと変換されるＦｉｓｃｈｅｒ−Ｔｒｏｐｓｃｈプロセスによって調製されるワックスを意味する。ポリメチレンワックスは、熱い石炭の上に蒸気を流すことによって得られる水素および一酸化炭素の混合物から調製することができる。その合成は、金属触媒を用い、高温高圧で行われてもよい。ポリエチレンワックスは、天然炭化水素とは対照的に、合成炭化水素である。製造されるほとんどのアルカンは、直鎖アルカンである傾向があるが、数種類の分岐したアルカンも生成する。アルカン生成に加え、競争反応によって、アルケンや、アルコールおよび他の酸化された炭化水素も生成する。通常は、比較的少量のこれらの非アルカン生成物のみが生成する。直鎖グレードのポリエチレンワックスは、実質的に直鎖である傾向があり、一方、ポリメチレンワックスは、ある程度分岐度を有する傾向がある。この分岐に起因して、ポリメチレンワックスは、実質的に直鎖のポリエチレンワックスと比較して、やや結晶性が低く、やや硬度が低い傾向がある。

本明細書で開示するインクに適したパラフィンまたはポリメチレンワックスは、炭素原子のメジアン数が、一実施形態では、少なくとも約２０、別の実施形態では、少なくとも約２４、さらに別の実施形態では、少なくとも約２８、一実施形態では、約３８以下、別の実施形態では、約３６以下、さらに別の実施形態では、約３４以下である。

本明細書で開示するインクに適したパラフィンまたはポリメチレンワックスは、ピーク融点が、一実施形態では、少なくとも約４６℃、別の実施形態では、少なくとも約６０℃、さらに別の実施形態では、少なくとも約６４℃、一実施形態では、約７２℃以下、別の実施形態では、約７０℃以下、さらに別の実施形態では、約６８℃以下、なお別の実施形態では、約６６℃以下である。所与の材料のピーク融点は、例えば、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）で用いられる溶融プロセスから誘導され、その結果、その材料の溶融ピーク温度は、ＤＳＣ曲線の吸熱ピークで生じる。

ＡＳＴＭ Ｄ６４００−０４の堆肥化可能なプラスチックの標準的な仕様によれば、プラスチック材料は、制御された堆肥化試験で、１２週間後に２ｍｍふるいでふるった後にプラスチック材料の乾燥重量の１０％以下しか残らない場合、十分に分解していると考えられる。この試験方法は、「ＣＯ_２を捕捉する構成要素を用いずに試験方法Ｄ５３３８を行うことによって、またはＩＳＯ１６９２９によって実験的に好熱性の堆肥化条件を作る」ことであると定義される。

堆肥化可能なパラフィンまたはポリメチレンワックスは、一実施形態では、約１３週以内に分解し、別の実施形態では、約１２週以内に分解し、さらに別の実施形態では、約１１週以内に分解する。

適切な堆肥化可能なパラフィンまたはポリメチレンワックスの例としては、市販の材料、例えば、Ｔｈｅ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｇｒｏｕｐ、 Ｉｎｃ．（ＩＧＩ）、タイタスビル、ＰＡから入手可能なＩＧＩ １２３０Ａ、ＩＧＩ １２３６Ａ、ＩＧＩ １２３９Ａ、ＩＧＩ １２４５Ａ、ＩＧＩ １２５０Ａ、ＩＧＩ １２６０、ＩＧＩ １２６６Ａ、ＩＧＩ １２９７ＡおよびＡＣＣＵＭＥＬＴ ７２が挙げられる。他の例としては、Ｓａｓｏｌ Ｗａｘから入手可能なもの、例えば、Ｒ２５２６、Ｒ２５３１、Ｒ２８３５、Ｒ２５４０およびＲ２５４２が挙げられる。さらに他の例としては、完全に精製された混合ワックスを含め、色むらのあるワックス、例えば、ＩＧＩから入手可能なＩＧＩ １２７４、ＩＧＩ １２８４、ＩＧＩ １３４３、ＩＧＩ １３８０が挙げられる。さらなる他の例としては、Ｋｏｓｔｅｒ Ｋｅｕｎｅｎ，ＬＬＣから入手可能なもの、例えば、Ｐａｒａｆｆｉｎ １２７、Ｐａｒａｆｆｉｎ １３０／１３５、Ｐａｒａｆｆｉｎ １３３／１４２、Ｐａｒａｆｆｉｎ １４０／１４５、Ｐａｒａｆｆｉｎ １５０／１５５、Ｐａｒａｆｆｉｎ １６０／１６５が挙げられる。

堆肥化可能なパラフィンまたはポリメチレンワックスは、インク中に任意の望ましい量または有効な量で存在し、一実施形態では、インクの少なくとも約２０重量％、別の実施形態では、インクの少なくとも約２５重量％、さらに別の実施形態では、インクの少なくとも約３０重量％、なお別の実施形態では、インクの少なくとも約４５重量％、一実施形態では、インクの約８０重量％以下、別の実施形態では、インクの約７０重量％以下、さらに別の実施形態では、インクの約６５重量％以下、なお別の実施形態では、インクの約６０重量％以下の量で存在する。

本明細書に開示するインクは、パラフィンまたはポリメチレンワックスに加え、転相担体系または組成物の他の適切な構成要素も含有していてもよい。転相担体組成物は、典型的には、直接的な印刷態様または間接的な印刷転写系またはオフセット印刷転写系のいずれかで使用するように設計されている。

直接的な印刷態様では、転相担体組成物は、一実施形態では、記録基材に直接的に印刷した後に周囲温度まで冷やすと、転相インクを、（１）最終的な記録基材（例えば、紙、透明材料など）の上に均一な厚みの薄膜の状態で塗布することができ、（２）基材の上に塗布した画像が、湾曲させても割れないような十分な可撓性を保持しつつ、延性にすることができ、（３）高度な明度、彩度、透明度、熱安定性を有するような１種以上の材料を含有する。

オフセット印刷転写または間接的な印刷態様では、転相担体組成物は、例えば、米国特許第５，３８９，９５８号に記載されるように、一実施形態では、直接的な印刷態様のインクにとって望ましい特徴だけではなく、このようなシステムで使用するのに望ましい特定の流動性および機械特性を示す。

任意の望ましい担体構成要素または有効な担体構成要素を使用することができる。適切なインク担体材料の例としては、脂肪族アミド、例えば、モノアミド、トリアミド、テトラ−アミド、これらの混合物などが挙げられる。適切な脂肪族アミドインク担体材料の具体例としては、ステアリルステアリン酸アミド、トリアミド、例えば、米国特許第６，８６０，９３０号に開示されるものなどが挙げられる。他の適切なアミド、例えば、モノアミド、テトラ−アミド、およびこれらの混合物を含む脂肪族アミドは、例えば、米国特許第４，８８９，５６０号、第４，８８９，７６１号、第５，１９４，６３８号、第４，８３０，６７１号、第６，１７４，９３７号、第５，３７２，８５２号、第５，５９７，８５６号および第６，１７４，９３７号、英国特許ＧＢ ２，２３８，７９２号に開示されている。

また、転相インク担体材料として適しているのは、イソシアネートから誘導される樹脂およびワックス、例えば、ウレタンイソシアネートから誘導される材料、尿素イソシアネートから誘導される材料、ウレタン／尿素イソシアネートから誘導される材料、これらの混合物などである。イソシアネートから誘導される担体材料に関するさらなる情報は、例えば、米国特許第５，７５０，６０４号、第５，７８０，５２８号、第５，７８２，９６６号、第５，７８３，６５８号、第５，８２７，９１８号、第５，８３０，９４２号、第５，９１９，８３９号、第６，２５５，４３２号および第６，３０９，４５３号、英国特許ＧＢ ２ ２９４ ９３９号、ＧＢ ２ ３０５ ９２８号、ＧＢ ２ ３０５ ６７０号およびＧＢ ２ ２９０ ７９３号、ＰＣＴ公開ＷＯ ９４／１４９０２号、ＷＯ ９７／１２００３号、ＷＯ ９７／１３８１６号、ＷＯ ９６／１４３６４号、ＷＯ ９７／３３９４３号、ＷＯ ９５／０４７６０号に開示されている。

さらなる適切な転相インク担体材料としては、微結晶性ワックス、エステルワックス、アミドワックス、脂肪酸、脂肪族アルコール、脂肪族アミドおよび他のワックス状材料、スルホンアミド材料、異なる天然源から作られる樹脂状物質（例えば、トール油ロジンおよびロジンエステル）、多くの合成樹脂、オリゴマー、ポリマーおよびコポリマー、例えば、エチレン／酢酸ビニルコポリマー、エチレン／アクリル酸コポリマー、エチレン／酢酸ビニル／アクリル酸コポリマー、アクリル酸とポリアミドのコポリマーなど、イオノマーなど、およびこれらの混合物が挙げられる。

ある具体的な実施形態では、転相インク担体は、（ａ）堆肥化可能なパラフィンまたはポリメチレンワックスと、（ｂ）ステアリルステアリン酸アミドワックスと、（ｃ）以下の式を有する分岐したトリアミド
（式中、ｘ、ｙおよびｚは、それぞれ独立して、プロピレンオキシ繰り返し単位の数をあらわし、ｘ＋ｙ＋ｚは約５〜約６であり、ｐ、ｑおよびｒは、それぞれ他と独立しており、−（ＣＨ_２）−繰り返し単位の数をあらわす整数であり、ｐ、ｑおよびｒは、約３５の平均値を有する）と、（ｄ）３当量のステアリルイソシアネートと１当量のグリセロール系アルコールの付加物であるウレタン樹脂と、（ｅ）水素化アビエチン酸のトリグリセリドとを含む。

インク担体は、転相インク中に任意の望ましい量または有効な量で存在し、一実施形態では、インクの少なくとも約３０重量％、別の実施形態では、インクの少なくとも約７０重量％、さらに別の実施形態では、インクの少なくとも約９０重量％、一実施形態では、インクの約９９重量％以下、別の実施形態では、インクの約９８重量％以下、さらに別の実施形態では、インクの約９５重量％以下の量で存在する。「インク担体」との用語は、本明細書で使用する場合、着色剤または着色剤混合物以外のインクの構成要素を指す。

本明細書に開示するインクは、着色剤も含有する。染料、顔料、これらの混合物などを含む任意の望ましい着色剤または任意の有効な着色剤をインク組成物に使用することができる。任意の染料または顔料を選択してもよいが、ただし、インク担体に分散または溶解させることができ、他のインク構成要素と相溶性であるものに限る。インク組成物を従来のインク着色剤材料、例えば、Ｃｏｌｏｒ Ｉｎｄｅｘ（Ｃ．Ｉ．）Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｄｙｅ、Ｄｉｓｐｅｒｓｅ Ｄｙｅ、改質されたＡｃｉｄ ａｎｄ Ｄｉｒｅｃｔ Ｄｙｅ、Ｂａｓｉｃ Ｄｙｅ、Ｓｕｌｐｈｕｒ Ｄｙｅ、Ｖａｔ Ｄｙｅなどと組み合わせて使用してもよい。

ある実施形態では、溶媒染料を使用する。

顔料も、本明細書に記載するインクに適した着色剤である。

２種類以上の染料の混合物、２種類以上の顔料の混合物、１種類以上の染料と１種類以上の顔料の混合物も使用することができる。

インクは、既知の特性のために、例えば、インク組成物中の顔料の濡れ性を制御するために、１種以上の分散剤および／または１種以上の界面活性剤も含有していてもよい。適切な添加剤の例としては、限定されないが、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１０８、−１６３、−１６７、１８２（ＢＹＫ−Ｃｈｅｍｉｅ）、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ １８、２７、５７、６７添加剤；ＺＯＮＹＬ ＦＳＯ １００（ＤｕＰｏｎｔ）；ＭＯＤＡＦＬＯＷ ２１００（Ｓｏｌｕｔｉａ）；Ｆｏａｍ Ｂｌａｓｔ ２０Ｆ、３０、５５０（Ｌｕｂｒｉｚｏｌ）；ＥＦＫＡ−１１０１、−４０４６、−４０４７、−２０２５、−２０３５、−２０４０、−２０２１、−３６００、−３２３２（ＢＡＳＦ Ａｄｄｉｔｉｖｅｓから入手可能）；ＳＯＬＳＰＥＲＳＥ １３０００、１３２４０、１７０００、１９０００、１９２００、２００００、２１０００、３４７５０、３６０００、３９０００、４１０００、５４０００、７１０００、ＩＲＫＡＳＰＥＲＳＥ ２１５３および２１５５（Ｌｕｂｒｉｚｏｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能）などが挙げられる。場合により、個々の分散剤または組み合わせを、ＳＯＬＳＰＥＲＳＥ ５０００、２２０００（Ｌｕｂｒｉｚｏｌ）；Ｓｕｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから入手可能なＳｕｎＦｌｏ ＳＦＤ−Ｂ１２４などの共力剤とともに使用してもよい。任意要素の添加剤が存在する場合、任意要素の添加剤は、それぞれ、または組み合わせた状態で、インク中に任意の望ましい量または有効な量で存在していてもよく、一実施形態では、インクの少なくとも約０．１重量％、別の実施形態では、インクの少なくとも約０．５重量％、一実施形態では、インクの約１５重量％以下、別の実施形態では、インクの約１２重量％以下の量で存在していてもよい。

着色剤は、望ましい色または色相を得るのに望ましい任意の量または有効な量、一実施形態では、インクの少なくとも約０．５重量％、別の実施形態では、インクの少なくとも約１重量％、さらに別の実施形態では、インクの少なくとも約２重量％、一実施形態では、インクの約３０重量％以下、別の実施形態では、インクの約２０重量％以下、さらに別の実施形態では、インクの約１５重量％以下、なお別の実施形態では、インクの約１２重量％以下、さらに別の実施形態では、インクの約１０重量％以下の量で存在する。

着色剤が顔料である場合、ある実施形態では、インクは、改良された平均粒径と平均粒径安定性を示す。このことは、インクのＺ平均粒径が、例えば、新しく作成したインクについてＭａｌｖｅｒｎ Ｚｅｔａｓｉｚｅｒ（モデル番号ＺＥＮ ３６００ ＨＴ）を用い、１１０℃で測定し、次いで、インクを１２０℃などの温度でオーブン内で所定の日数エージングし、次いで、インクのＺ平均粒径を再び測定する場合、（ａ）Ｚ−平均粒径は、望ましい初期範囲内にあり、（ｂ）Ｚ−平均粒径は、長時間にわたって比較的安定なままである。望ましい初期Ｚ−平均粒径は、一実施形態では、少なくとも約３０ｎｍ、別の実施形態では、少なくとも約４０ｎｍ、さらに別の実施形態では、少なくとも約６０ｎｍ、一実施形態では、約２５０ｎｍ以下、別の実施形態では、約２００ｎｍ以下、さらに別の実施形態では、約１６０ｎｍ以下、なお別の実施形態では、約１２０ｎｍ以下である。時間経過に伴う望ましい粒径安定性は、一実施形態では、インクを高温（例えば、１２０℃）で所定時間（例えば、７日間）エージングしたとき、約１２０℃で、Ｚ−平均粒径の相対変化（増加または減少）が１日あたり約２％以下、別の実施形態では、１日あたり約１％以下、さらに別の実施形態では、１日あたり約０．５％以下、なお別の実施形態では、１日あたり約０．２％以下である。

インクは、場合により、酸化防止剤も含んでいてもよい。インク組成物の任意要素の酸化防止剤は、画像が酸化するのを防ぎ、インク調製プロセスの加熱部分の間にインク構成要素が酸化するのも防ぐ。適切な酸化防止剤の具体例としては、ＮＡＵＧＵＡＲＤ（登録商標）５２４、ＮＡＵＧＵＡＲＤ（登録商標）７６、ＮＡＵＧＵＡＲＤ（登録商標）４４５およびＮＡＵＧＵＡＲＤ（登録商標）５１２（Ｕｎｉｒｏｙａｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ、オックスフォード、ＣＴから市販）、ＩＲＧＡＮＯＸ（登録商標）１０１０（Ｃｉｂａ Ｇｅｉｇｙから市販）など、およびこれらの混合物が挙げられる。任意要素の酸化防止剤が存在する場合、任意要素の酸化防止剤は、インク中に任意の望ましい量または有効な量で存在し、一実施形態では、インクの少なくとも約０．０１重量％、別の実施形態では、インクの少なくとも約０．１重量％、さらに別の実施形態では、インクの少なくとも約１重量％、一実施形態では、インクの約２０重量％以下、別の実施形態では、インクの約５重量％以下、さらに別の実施形態では、インクの約３重量％以下の量で存在する。

本明細書に開示するインクは、転相インクである。このことは、約２５℃の温度で固体であり、少なくとも約４０℃以上の温度で溶融すると液体であることを意味する。

インク組成物は、一実施形態では、融点が約５０℃以上、別の実施形態では、約７０℃以上、さらに別の実施形態では、約８０℃以上であり、融点が、一実施形態では、約１６０℃以下、別の実施形態では、約１４０℃以下、さらに別の実施形態では、約１００℃以下である。

インク組成物は、一般的に、吐出温度（一実施形態では、約７５℃以上、別の実施形態では、約１００℃以上、さらに別の実施形態では、約１１０℃以上、一実施形態では、約１６０℃以下、別の実施形態では、約１３０℃以下）での溶融粘度が、一実施形態では、約３０センチポイズ（ｃＰ）以下、別の実施形態では、約２０ｃＰ以下、さらに別の実施形態では、約１５ｃＰ以下、一実施形態では、約２ｃＰ以上、別の実施形態では、約５ｃＰ以上、さらに別の実施形態では、約７ｃＰ以上である。別の具体的な実施形態では、インクは、約１１０℃、１１５℃または１２０℃での粘度が約７〜約１５ｃＰである。

さらに具体的には、約１１０℃の温度で、インクは、粘度が一実施形態では、少なくとも約７ｃＰ、別の実施形態では、少なくとも約９ｃＰ、一実施形態では、約２０ｃＰ以下、別の実施形態では、約１６ｃＰ以下、さらに別の実施形態では、約１４ｃＰ以下である。

インク組成物は、任意の望ましい方法または適切な方法によって調製することができる。例えば、インク成分を一緒に混合し、次いで、一実施形態では、少なくとも約１００℃、一実施形態では、約１４０℃以下の温度まで加熱し、均一なインク組成物が得られるまで攪拌した後、周囲温度（典型的には約２０℃〜約２５℃）まで冷却してもよい。インクは、周囲温度で固体である。具体的な実施形態では、作成プロセス中に、溶融状態のインクを型に注ぎ、次いで、冷却し、固化させてインクスティックを作成する。

直接的な印刷インクジェットプロセスおよび間接的な（オフセット）印刷インクジェット用途のための装置でインクを使用してもよい。本明細書に開示する別の実施形態は、本明細書に開示するインクをインクジェット印刷装置に組み込むことと、インクを溶融することと、記録基材の上に溶融インクの液滴を画像の模様になるように吐出することとを含む、プロセスに関する。直接的な印刷プロセスは、例えば、米国特許第５，１９５，４３０号にも開示される。本明細書に開示するさらに別の実施形態は、本明細書に開示するインクをインクジェット印刷装置に組み込むことと、インクを溶融することと、中間転写体の上に溶融インクの液滴を画像の模様になるように吐出することと、この画像の模様のインクを中間転写体から最終的な記録基材へと転写することとを含む、プロセスに関する。具体的な実施形態では、中間転写体を、最終的な記録シートの温度よりも高い温度で、かつ印刷装置内の溶融インクの温度よりも低い温度まで加熱する。オフセット印刷プロセスまたは間接的な印刷プロセスは、例えば、米国特許第５，３８９，９５８号にも開示される。ある具体的な実施形態では、印刷装置は圧電式印刷プロセスを使用し、インクの液滴を、圧電式の振動要素の振幅によって画像の模様になるように吐出する。本明細書に開示するインクを、例えば、ホットメルト音響インクジェット印刷、ホットメルトサーマルインクジェット印刷、ホットメルト連続流インクジェット印刷または偏光インクジェット印刷などのような他のホットメルト印刷プロセスで使用してもよい。本明細書に開示する転相インクを、ホットメルトインクジェット印刷プロセス以外の他の印刷プロセスで使用してもよい。

普通紙、例えば、ＸＥＲＯＸ（登録商標）４０２４紙、ＸＥＲＯＸ（登録商標）４２００紙、ＸＥＲＯＸ（登録商標）Ｉｍａｇｅ Ｓｅｒｉｅｓ紙、Ｃｏｕｒｔｌａｎｄ ４０２４ ＤＰ紙、罫線付きノート紙、ボンド紙、シリカコート紙、例えば、Ｓｈａｒｐ Ｃｏｍｐａｎｙのシリカコート紙、ＪｕＪｏ紙、ＨＡＭＭＥＲＭＩＬＬ ＬＡＳＥＲＰＲＩＮＴ（登録商標）紙など、透明材料、布地、繊維製品、プラスチック、ポリマー膜、無機基材（例えば、金属および木材）などを含め、任意の適切な基材または記録シートを使用してもよい。

実施例で使用するインク材料を以下の表に提示する。

（実施例Ｉ）
インク１、インク２およびインク３（比較例）の調製
以下、「ｐｐｗ」は、重量部を指す。６００ｍＬのビーカーに、７３．７５ｐｐｗのＫＥＭＡＭＩＤＥ Ｓ−１８０（１３２．７５ｇ）および１０．５ｐｐｗ（１８．９ｇ）のＳＯＬＳＰＥＲＳＥ １３２４０（顔料分散剤、Ｌｕｂｒｉｚｏｌから得た）を加えた。材料を１２０℃のオーブンで溶融させた。溶融したワックスをＣｏｗｌｅｓブレードを用いて５００ｒｐｍで混合し、この間に１５ｐｐｗ（２７ｇ）のシアン顔料、０．７５ｐｐｗ（１．３５ｇ）のＳＯＬＳＰＥＲＳＥ ５０００（顔料分散剤、Ｌｕｂｒｉｚｏｌから得た）を混合物に徐々に加えた。加え終わったら、インク濃縮物を１２０℃、５００ｒｐｍで１時間攪拌した。次いで、得られた濃縮混合物をＵｎｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓから得たＵＮＩＯＮ Ｐｒｏｃｅｓｓ ０１アトライターに移し、これをさらに１２０℃まで加熱し、１８００ｇのＨｏｏｖｅｒ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｐｒｏｄｕｃｔｓから得た４４０Ｃ型の直径１／２インチステンレス鋼球とともに入れた。この集合体に加熱したインペラーを取り付け、容器の上部にあるステンレス鋼球がお互いに穏やかに回転し始めるように、インペラーの速度を調節した。この濃縮物を３００ｒｐｍで４８時間磨砕した。次いで、ふるいによって溶融濃縮物をステンレス鋼球から分離し、次いで、濃縮物の一部（１３．３ｇ）が上に乗ったふるいを、あらかじめ加熱しておいたスターラーを取り付けたあらかじめ加熱しておいた容器に入れ、１０分間攪拌した。これに対し、すでに溶融し、１２０℃で十分に混合しておいた以下のものをゆっくりと加えた。［（１）堆肥化可能なパラフィンワックス（ＩＧＩ １２６６Ａ）４９．９３ｐｐｗ（４９．９３ｇ）；（２）４９．９３ｐｐｗ（４９．９３ｇ）の堆肥化可能なパラフィンワックス（ＡＣＣＵＭＥＬＴ ７２）、または（３）４９．９３ｐｐｗ（４９．９３ｇ）のポリメチレンワックス（ＡＣＣＵＭＥＬＴ Ｒ３９１０）］；１２．５ｐｐｗ（１２．５ｇ）の分岐したトリアミド；１４．５ｐｐｗ（１４．５ｇ）のＫＥ−１００樹脂；４ｐｐｗ（４ｇ）のウレタン樹脂；４．９７ｐｐｗ（４．９７ｇ）のＫＥＭＡＭＩＤＥ Ｓ−１８０；０．６ｐｐｗ（０．６ｇ）のＳＯＬＳＰＥＲＳＥ １３２４０；０．１７ｐｐｗ（０．１７ｇ）のＮＡＵＧＡＲＤ−４４５。得られたインクを１２０℃で２時間攪拌し、次いで、５μｍステンレス鋼メッシュで濾過した。

（実施例ＩＩ）
顔料インク４、インク５、インク６およびインク７の調製
ＵＮＩＯＮ ＰＲＯＣＥＳＳ ０１アトライターを１２０℃にあらかじめ加熱しておき、これにＨｏｏｖｅｒ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄから得たあらかじめ１２０℃にあたためておいた１／８インチの４４０Ｃ Ｇｒａｄｅ ２５ステンレス鋼球１８００ｇを入れた。この鋼鉄ショットの上に、分散剤、（ＳＯＬＳＰＥＲＳＥ １３２４０（Ｌｕｂｒｉｚｏｌ）または米国特許第７，９７３，１８６号にしたがって調製したもの）、堆肥化可能なワックス、トリアミド樹脂、ＫＥＭＥＭＩＤＥ Ｓ−１８０、ＫＥ−１００、ウレタン樹脂、ＮＡＵＧＡＲＤ−４４５）を含有する溶融混合物１６０ｇを注いだ。この点で、顔料および共力剤（ＳＯＬＳＰＥＲＳＥ ５０００（Ｌｕｂｒｉｚｏｌ）またはＳＵＮＦＬＯ ＳＦＤ Ｂ−１２４（Ｓｕｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ））のいずれかをアトライター容器内で溶融混合物に加えた。次いで、多段階インペラーをアトライターに取り付け、速度を約３００ｒｐｍに調節した。着色した混合物を一晩１７時間かけてアトライターで磨砕した。得られたインクを鋼鉄ショットから分離し、次いで、５μｍステンレス鋼メッシュで濾過した。具体的なインク配合物を以下の表に提示する。

（実施例ＩＩＩ）
着色したインクの特性決定：レオロジー
Ｒｈｅｏｍｅｔｒｉｃｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（現在はＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ）から得たＲＦＳ−ＩＩＩレオメーターで５０ｍｍの円錐および平板の幾何形状を用いて測定し、着色したインク１〜７を１１０℃で評価した。剪断速度を１ｓ^−１から約２５１．２ｓ^−１まで急に上げていくことによって、１〜１００ｓ^−１で剪断粘度を決定した。インクの適切な目的粘度範囲は、約８〜１２ｃＰであり、それぞれの比較例の剪断速度での粘度（例えば、１〜１００ｓ^−１）が、最小になる（例えば、１ｃＰ未満、または０．５ｃＰ未満またはゼロ）とき、良好なニュートン性挙動が実現する。このレオロジー試験は、インクのニュートン性挙動が、非堆肥化可能なワックスを堆肥化可能なワックスと交換することによって影響を受けないことを示した。

（実施例ＩＶ）
着色したインクの特性決定：粒径安定性
着色したインク１〜７について、ＭＡＬＶＥＲＮ ＺＥＴＡＳＩＺＥＲ（ＺＥＮ３６００ ＨＴ型）を用いて粒径を評価した。粒径測定を１１０℃で進めるが、初期粒径を測定したインクをオーブン中、１２０℃で少なくとも３日間エージングし、次いで、再測定した。着色したインクが長時間にわたって安定であり、その結果、溶融インクの粒径が、６日または７日のような期間、顕著な程度まで変化しないことが非常に望ましい品質である。平均粒径の結果（Ｚ_ａｖｇ）を以下の表に報告する。

結果が示すように、堆肥化可能なワックスを用いて調製した数種類の着色したインクは、比較例３の非堆肥化可能なポリエチレンワックスを含むインクと比較して、同様の粒径安定性または良好な粒径安定性を有していた。

望ましくない印刷物の特徴である着色したインクのバンディングは、それ自身を目立たないものとしてあらわし、印刷したページ全体の光学密度をさまざまに変える。バンディング発生の主な理由は、着色したインクを長時間にわたってエージングしたため、さまざまな量の顔料粒子が印刷ヘッドに付着したためであると考えられる。試験インクのバンディングの評価を利用し、このインクの印刷ヘッド安定性に関する予備的な情報を与える。バンディング試験は、印刷ヘッド内のインクを１１８℃または１２８℃の高温に３日間保持することからなる。印刷ヘッドは、以前の試験インクを完全になくすために、最初に十分にきれいなインクベースを流し、それによって、インク間の相互混入をなくす。試験インクをプリンター内に入れると、完全な密度１００％の塗りつぶした印刷物をＸＥＲＯＸ ＤＩＧＩＴＡＬ ＣＯＬＯＲ ＸＰＲＥＳＳＩＯＮＳ ＰＬＵＳコピー紙に印刷した。した。試験終了時に別のこのような印刷を同じ紙の上に行い、初期の印刷と比較した。

印刷したページでのバンディングは、印刷ヘッド内の不安定なインクによって生じるページ全体の光学密度の変動をあらわす。バンディング試験の温度が相対的に高いため、インクの不安定性は、物理的分離および／または粒子の沈殿、顔料粒子の化学的な分離、および／または望ましくない印刷ヘッドの相互作用からわかるだろう。印刷物のバンディングを定性的に評価した。Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｉｍａｇｅ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ試験またはＳＩＲ試験を用いて印刷物を評価した。種々の印刷物のバンディングのＳＩＲを、バンディングのＳＩＲの２より大きなランク分けが望ましくないように、０〜５のスケールにランク分けした。プリンターに新しく入れたインクからの印刷物に対するランク分け０は、可能な最も良いバンディングの結果であると考えられ、印刷物はページ全体にわたって目に見えて非常に均一であると思われ、この印刷物と、プリンター内で例えば１１８℃の温度で３日間エージングしたインクから作成した印刷物との視覚的な見かけの差はなかった。バンディングのＳＩＲのランク分け５は、非常に悪いバンディング結果であると考えられ、顔料の付着に起因してさまざまな顔料を入れて吐出させる吐出部および／または種々のノズルが欠けることによって、ページ全体にわたって非常に望ましくない光学密度を生じた。バンディングＳＩＲの中間のランク分けである１〜４は、バンディングのレベルが増していった。ランク分け６は、きわめて悪い結果に与えられた。

上記の表に示されるように、非堆肥化可能なワックスを含む比較例の着色したインク３をエージングすると、何らかのバンディングの欠陥を示し、ＳＩＲのランク分けは３であった。着色したインク１および４のバンディングＳＩＲの結果は、０日目の印刷物と比較すると、わずかにバンディングを示した。着色したインク２および５のバンディングＳＩＲの結果は、着色したインク１および４よりもわずかに多いバンディングを示したが、比較例の着色したインク３よりも安定であることがわかった。着色したインク６は、プリンター中、１２８℃で３日間インクを保持した後、プリンター内で非常に悪い安定性を示し、その結果、欠陥の態様が、観察された典型的なバンディングパターンとは異なっていた。着色したインク６の場合、プリンターの印刷ヘッド吐出部のいくつかが詰まったことがわかり、このことは、典型的なバンディングＳＩＲの０〜５のランク分けには入らない非定型の光沢の欠陥をあらわす。着色したインク７は、０日目の印刷物と比較すると、バンディングについて均一に吐出し、ＳＩＲランク分けは０であった。

（実施例Ｖ）
染料インク１〜４の調製
溶融し、十分に混合した堆肥化可能なパラフィンワックス（ＡＣＣＵＭＥＬＴ ７２、ＩＧＩ）、トリアミド樹脂、ＫＥ−１００樹脂、ＫＥＭＡＭＩＤＥ Ｓ−１８０、ウレタン樹脂、ＮＡＵＧＡＲＤ−４４５のブレンドを、ホットプレート上の６００ｍＬビーカーに入れ、１２０℃で１時間攪拌した。これに、染料をゆっくりと加える。得られたインクを１２０℃で２．５時間攪拌し、次いで、それぞれ５μｍステンレス鋼メッシュおよび１μｍ濾紙を通して濾過する。使用した染料は、以下のとおりである。米国特許第６，４７２，５２３号の実施例Ｉに記載されるように調製したシアン。米国特許第６，９９８，４９３号の実施例１に記載されるように調製したマゼンタ１。米国特許第６，９５８４，０６号の実施例１に記載されるように調製したマゼンタ２。米国特許第６，７１３，６１４号の実施例１に記載されるように調製したイエロー。黒色染料の構成要素１：米国特許第７，２９４，７３０号の実施例１に記載されるように調製したＶＡＬＩＦＡＳＴ ＢＬＡＣＫ ３８５０；黒色染料の構成要素２：Ｃｏｌｏｒ Ｉｎｄｅｘ Ｄｉｓｐｅｒｓｅ Ｏｒａｎｇｅ ４７染料（Ｃ．Ｉ．ＤＯ−４７、Ｋｅｙｓｔｏｎｅ Ａｎｉｌｉｎｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、シカゴ、 ＩＬから得た）。具体的な量は以下のとおりである。

Claims (10)

1. （ａ）堆肥化可能なパラフィンまたはポリメチレンワックスを含むインク担体と、
   （ｂ）着色剤とを含む、転相インク。
2. 前記堆肥化可能なワックスがパラフィンワックスである、請求項１に記載のインク。
3. 前記堆肥化可能なワックスがポリメチレンワックスである、請求項１に記載のインク。
4. 前記堆肥化可能なワックスは、炭素原子のメジアン数が約２０〜約３８である、請求項１に記載のインク。
5. 前記堆肥化可能なワックスは、ピーク融点が約４６〜約７２℃である、請求項１に記載のインク。
6. 前記堆肥化可能なワックスは、ＡＳＴＭ Ｄ６４００−０４の堆肥化条件で約１２週間以下で分解する、請求項１に記載のインク。
7. 前記堆肥化可能なワックスは、前記インク中に、前記インクの約２０〜約８０重量％の量で存在する、請求項１に記載のインク。
8. 前記着色剤が顔料である、請求項１に記載のインク。
9. 前記インクは、約２５０ｎｍ以下のＺ平均粒径を示す、請求項８に記載のインク。
10. 前記インクが、約１２０℃の温度に約７日間さらしたとき、１日あたり約２％以下のＺ平均粒径の変化を示す、請求項８に記載のインク。