包括二氨基甲酸酯作为无定形材料的相变油墨组合物制造技术

一种相变油墨组合物，包括无定形组分、晶体材料和任选地着色剂，所述相变油墨组合物适于高速喷墨印刷，包括在涂覆的纸基底上印刷。在实施方案中，无定形组分包括二氨基甲酸酯化合物或其衍生物。

【技术实现步骤摘要】
包括二氨基甲酸酯作为无定形材料的相变油墨组合物
本专利技术实施方案涉及相变油墨组合物，其特征在于在室温下(例如，20-27℃)为固态并且在高温下为熔融态，在此温度下将熔融油墨施用至基底。这些相变油墨组合物可以用于喷墨印刷。本专利技术实施方案涉及新型相变油墨组合物及其制备方法，所述组合物包括无定形材料、晶体材料和任选地着色剂。所述无定形材料包括二氨基甲酸酯化合物及其衍生物。
技术介绍
喷墨印刷过程可以使用在室温下为固态并且在高温下为液态的油墨。该油墨可以称为固态油墨、热熔油墨、相变油墨等。例如美国专利第4,490,731号——其公开内容以引用的方式全部纳入本说明书——公开了用于分散相变油墨用于在记录介质(例如纸)上印刷的装置。在使用热熔油墨的压电喷墨印刷方法中，相变油墨通过印刷装置中的加热器而熔融并且以类似于常规压电喷墨印刷的方式作为液体使用(喷出)。在与印刷记录介质接触时，熔融油墨快速固化，能够使着色剂基本保持在记录介质的表面而不是通过毛细管作用被带到记录介质(例如纸)中，从而可以获得的印刷密度比通常用液体油墨获得的更高。因此喷墨印刷中相变油墨的优点为消除了油墨在处理过程中的潜在溢出、宽范围的印刷密度和质量、最小化的纸褶皱或变形，以及可在非印刷的不定周期能够避免喷嘴堵塞的危险、甚至避免封盖喷嘴的危险。一般而言，相变油墨(有时称作“热熔油墨”)在环境温度下为固相，但是在喷墨印刷设备的高操作温度下为液相。在喷射温度下，液体油墨的液滴从印刷装置喷出并且，当油墨液滴与记录介质的表面接触时，或者直接或者通过中间的经加热的转印带或鼓，其快速地固化以形成固化的油墨滴的预定图案。用于有色印刷的相变油墨通常包括相变油墨载体组合物，其和与着色剂相容的相变油墨结合。在一个具体的实施方案中，一系列有色相变油墨可以通过将油墨载体组合物与相容的减色法原色着色剂结合而形成。减色法原色有色相变油墨可以包括四组分染料或颜料，即青色、品红色、黄色和黑色，尽管油墨不限于这四种颜色。这些减色法原色有色油墨可以通过使用单一染料或颜料或染料或颜料的混合物而形成。例如，品红色可以通过使用溶剂红染料的混合物而获得，或复合黑可以通过混合数种染料而获得。美国专利4,889,560、美国专利4,889,761和美国专利5,372,852教导所使用的减色法原色着色剂可以包括来自染料索引(C.I.)的溶剂染料、分散染料、改性酸和直接染料和碱性染料类的染料，每个专利的公开内容以引用的方式全部纳入本说明书。着色剂还可以包括颜料，例如美国专利5,221,335所公开的，其公开内容以引用的方式全部纳入本说明书。美国专利5,621,022——其公开内容以引用的方式全部纳入本说明书——公开了在相变油墨组合物中使用一类具体的聚合物染料。是喷墨打印机所需要的，因为相变油墨在运输、长期储存等过程中在室温下保持为固相，所以相变油墨对于喷墨打印机是理想的。此外，极大地消除了与液态喷墨油墨的油墨蒸发导致的喷嘴堵塞有关的问题，从而改进了喷墨印刷的可靠性。此外，在相变油墨喷墨打印机中——其中油墨液滴直接施用至最终记录介质(例如纸、透明材料等)，液滴一经接触记录介质就立即固化，从而避免了油墨沿着印刷介质的迁移并且改进了墨点质量。虽然上述常规的相变油墨技术成功用于产生逼真的图像并且提供喷射应用的经济性和在多孔纸上的基底宽容度，这种技术对于经涂覆的基底并不令人满意。因此，虽然已知的组合物和方法适于其既定的目的，但是仍需要在经涂覆的纸基底上形成图像或印刷的其他方法。同样，需要寻找用于相变油墨组合物以及未来印刷技术的替代组合物以向客户提供在所有基底上均优异的图像质量，包括选择和鉴别适合用作所需油墨组分的不同类型的材料。还需要视需要在生产环境中通过数字印刷在高速下印刷这些油墨。上述每个美国专利和专利公布文本以引用的方式纳入本说明书。此外，本专利技术实施方案的公开内容可以选择上述每个美国专利和专利公布文本的合适的组分和方法方面。
技术实现思路
根据本文中举例说明的实施方案，提供了包括适于喷墨印刷(包括在经涂覆的纸基底上印刷)的新型相变油墨组合物，其包括无定形材料，所述无定形材料包括二氨基甲酸酯及其衍生物。特别地，本专利技术实施方案提供了相变油墨，其包括晶体化合物；和无定形二氨基甲酸酯化合物，所述二氨基甲酸酯化合物具有下式：其中Z选自其中R3和R4各自为i)烷基，其中烷基可以为具有约1至约8个碳原子的直链或支链烷基，或ii)芳基；条件为当Z为-(CH2)6-时，R3和R4均不为-(CH2)n-C6H5，其中n＝0-4；其中相变油墨在小于15秒内结晶。在其他实施方案中，提供了相变油墨，其包括无定形二氨基甲酸酯化合物；和晶体化合物，其中无定形二氨基甲酸酯化合物由二异氰酸酯和至少一种醇任选地在催化剂存在下合成。在另一个实施方案中，提供了相变油墨，其包括晶体化合物；具有下式的无定形二氨基甲酸酯化合物：其中Z选自其中R3和R4各自为i)烷基，其中烷基可以为具有约1至约8个碳原子的直链或支链烷基，或ii)芳基；R3和R4各自独立地选自和条件是当Z为-(CH2)6-时，R3和R4均不为-(CH2)n-C6H5，其中n＝0-4。附图说明为更好地理解本专利技术实施方案，可参考附图。图1说明了TROM方法，其示出了根据本专利技术的一个实施方案在油墨基底上由结晶开始至结晶完成的晶体形成的图像。图2为(松香醇)21，6-六亚甲基二异氰酸酯[(松香醇)2HDI]的差示扫描量热法(DSC)数据，其证实了根据本专利技术实施方案的无定形特性(DSC数据在Q1000差示扫描量热仪(TA仪器)上以10℃/min从-50至150至-50℃而获得)；图3为说明(松香醇)2HDI流变学数据的图；以及图4是说明根据本专利技术实施方案制备的包括(松香醇)2HDI的油墨样品的流变学数据的图。所有的流变学测试在RFS3流变仪(TA仪器)上，使用25mm平行盘，在1Hz频率下进行；使用的方法为从高温到低温的温度、在各温度之间以5℃的温度降低、120秒的保温(平衡)时间并且以1Hz的恒定频率进行扫描。具体实施方式在以下说明书中，应理解在不偏离本文所公开的本专利技术实施方案的范围下可以使用其他的实施方案并且可以作出结构性和操作性改变。相变油墨技术拓宽了印刷能力和横跨许多市场的客户基础，并且通过有效整合印刷头技术、印刷方法和油墨材料而促进了印刷应用的多样性。相变油墨组合物的特征为在室温下为固态并且在高温下为熔融态，在此温度下将熔融油墨施用至基底。如上所述，虽然目前的油墨选择成功用于多孔纸基底，但这些选择对于经涂覆的纸基底而言并不总是令人满意。之前发现在固态油墨制剂中使用晶体和无定形小分子化合物的混合物提供牢固的油墨，并且特别地，在经涂覆的纸上显示出牢固图像的固态油墨(2011年4月27日提交的美国专利申请号13/095,636，代理人卷号20101286-390681，JenniferL.Belelie等人，名称为“SolidInkCompositionsComprisingCrystalline-AmorphousMixtures”)。然而，因为晶体或无定形材料的已知的特性，使用该方法是出人意料的。对于晶体材料，当固化时小分子通常倾向于结晶并且低分子量有机固体通常为晶体。虽然晶体材本文档来自技高网...

【技术保护点】
相变油墨，包括：晶体化合物；和具有下式的无定形二氨基甲酸酯化合物：其中Z选自其中R3和R4各自为i)烷基，其中烷基可以为具有约1至约8个碳原子的直链或支链烷基，或ii)芳基；条件为当Z为?(CH2)6?时，R3和R4均不为?(CH2)n?C6H5，其中n＝0?4；其中相变油墨在小于15秒内结晶。FDA00003109981500011.jpg,FDA00003109981500012.jpg

【技术特征摘要】
2012.04.26 US 13/457,0681.相变油墨，包括：具有下式的晶体化合物；其中Q为亚烷基；R6和R7各自独立地为任选地被一个或多个烷基取代的苯基或环己基；i为0或1；j为0或1；p为1至4；q为1至4；而且，其中所述晶体化合物存在的量为相变油墨总重量的60重量％至95重量％；和无定形二氨基甲酸酯化合物，其为：2.权利要求1的相变油墨，其还包括选自颜料、染料及其混合物的着色剂。3.权利要求1的相变油墨，其中晶体化合物/无定形二氨基甲酸酯化合物的重量比为60:40至95:5。4.权利要求1的相变油墨，其中无定...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·肖帕，J·H·班宁，S·V·德雷派尔，J·L·贝乐丽，G·伊夫泰姆，森光谦太郎，P·G·奥德尔，
申请(专利权)人：施乐公司，
类型：发明
国别省市：