JP6016702B2

JP6016702B2 - 有機顔料を含む相変化インク

Info

Publication number: JP6016702B2
Application number: JP2013085436A
Authority: JP
Inventors: ジェニファー・エル・べレリー; ダリル・ダブリュ・ヴァンベシエン; ガブリエル・イフタイム; ピーター・ジー・オデール; モリミツケンタロウ; ナヴィーン・チョプラ
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 2012-04-26
Filing date: 2013-04-16
Publication date: 2016-10-26
Anticipated expiration: 2033-04-16
Also published as: KR20130121045A; CA2813360A1; US9127180B2; US20130284057A1; JP2013227566A; CA2813360C; KR101939849B1

Description

本実施形態は、室温にて固体であり、溶融インクが基材に適用される高温においては溶融状態であることを特徴とする固体インク組成物に関する。これらの固体インク組成物は、インクジェット印刷のために使用できる。本実施形態は、非晶質化合物、結晶性化合物、および着色剤を含む新規な固体インク組成物、およびそれらの製造方法を対象とする。特に、非晶質化合物は、酒石酸またはクエン酸のエステルであり、結晶性化合物は酒石酸のエステルである。

コーティングされた紙基材での印刷を含むインクジェット印刷のための、結晶性化合物、非晶質化合物、および有機顔料を含む新規な固体インク組成物が提供され、ここでこの相変化インクは、有機顔料を含まない同じ組成物に比べて、液体状態から迅速に結晶化する。

特に、本実施形態は、非晶質化合物；結晶性化合物；および有機顔料を含む相変化インクを提供し、ここでこの相変化インクは、有機顔料を含まない同じ組成物よりも液体状態から迅速に結晶化する。

実施形態において、非晶質化合物；結晶性化合物；有機顔料；および染料を含む相変化インクが提供され、この非晶質化合物が、式Ｉの第１酒石酸エステルを含み
式中、Ｒ_１およびＲ_２のそれぞれは、独立に、アルキル基（ここでこのアルキル部分は、直鎖、分岐状または環状、飽和または不飽和、置換または非置換であり、約１〜約４０個の炭素原子を有する）あるいは置換または非置換芳香族またはヘテロ芳香族基であり；ここでこの相変化インクは、有機顔料を含まない同じ組成物よりも液体状態から迅速に結晶化する。

さらに他の実施形態において、ジベンジルＬ−タートラート、ジフェネチルＬ−タートラート、ビス（３−フェニル−１−プロピル）Ｌ−タートラート、ビス（２−フェノキシエチル）Ｌ−タートラート、ジフェニルＬ−タートラート、ビス（４−メチルフェニル）Ｌ−タートラート、ビス（４−メトキシフェニル）Ｌ−タートラート、ビス（４−メチルベンジル）Ｌ−タートラート、ビス（４−メトキシベンジル）Ｌ−タートラート、ジシクロヘキシルＬ−タートラート、ビス（４−ｔｅｒｔ−ブチルシクロヘキシル）Ｌ−タートラートおよびこれらのいずれかの立体異性体および混合物からなる群から選択される結晶性化合物；ビス（２−イソプロピル−５−メチルシクロヘキシル）Ｌ−タートラート、およびこれらのいずれかの立体異性体および混合物からなる群から選択される非晶質化合物；ならびに有機顔料を含む相変化インク組成物が提供され、ここでこの相変化インクは、有機顔料を含まない同じ組成物より液体状態から迅速に結晶化する。

図１は、代表的なインクベースにおける、結晶化オンセットから結晶化終了までの結晶形成の画像を示すＴＲＯＭプロセスを例示する。図２は、顔料着色インクの周波数掃引レオロジーデータを例示するグラフである。図３は、インクベースおよび顔料着色インクの温度掃引レオロジーデータを例示するグラフである。

本明細書で使用される場合、「アルキル」という用語は、脂肪族炭化水素基を指す。アルキル部分は、アルケンまたはアルキン部分を含有しないことを意味する「飽和アルキル」基であってもよい。アルキル部分はまた、アルケンまたはアルキン部分を少なくとも１つ含有することを意味する「不飽和アルキル」部分であってもよい。「アルケン」部分は、少なくとも２つの炭素原子および少なくとも１つの炭素−炭素二重結合からなる基を指し、「アルキン」部分は、少なくとも２つの炭素原子および少なくとも１つの炭素−炭素三重結合からなる基を指す。アルキル部分は、飽和または不飽和であるかに拘わらず、分岐状、直鎖または環状であってもよい。

アルキル基は、１〜４０個の炭素原子を有していてもよい（それが本明細書で現れるときはいつでも、数値範囲、例えば「１〜４０」は、所与の範囲にある各整数を指す；例えば「１〜４０個の炭素原子」は、アルキル基が、１個、２個、３個などの炭素原子から、４０個を含む炭素原子までからなってもよいことを意味するが、本定義はまた、数値範囲が指定されていない「アルキル」という用語の発生もカバーする）。アルキル基は、１〜１０個の炭素原子を有していてもよい。アルキル基は、１〜４個の炭素原子を有する低級アルキルであってもよい。本発明の化合物のアルキル基は、「Ｃ_１−Ｃ_４アルキル」または同様の指定、すなわちアルキル鎖は、メチル、エチル、プロピル、イソ−プロピル、ｎ−ブチル、イソ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、およびｔ−ブチルとして指定されてもよい。

アルキル基は、置換または非置換であってもよい。置換されている場合、水素の他、いずれかの基は置換基であることができる。置換されている場合、置換基は、１つ以上の基であり、個々におよび独立に、アルキル、シクロアルキル、ヒドロキシ、アルコキシ、シアノ、ハロ、およびモノ−およびジ−置換されたアミノ基を含むアミノから選択されるが、これらの例示リストに限定されない。典型的なアルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、三級ブチル、ペンチル、ヘキシル、エテニル、プロペニル、ブテニル、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどが挙げられる。各置換基は、さらに置換されてもよい。

本明細書で使用される場合、「アリール」という用語は、単独または組み合わせて、１つ、２つまたは３つの環を含有する炭素環式芳香族システムを意味し、ここでこうした環は、ペンダント様式で一緒に結合されてもよく、または縮合されてもよい。「アリール」という用語は、芳香族ラジカル、例えばベンジル、フェニル、ナフチル、アントラセニル、およびビフェニルを包含する。

本明細書で使用される場合、「アリールアルキル」という用語は、単独または組み合わせて、アルキル基を通して親分子部分と結合するアリール基を指す。

「アルカンジイル」という用語は、アルカン基の二価ラジカルを指す。こうしたアルカンジイルは、一般式−Ｃｎ（ＲｘＲｙ）ｎ−を有し、式中、ＲｘおよびＲｙのそれぞれは、独立に、低級アルキル基または水素である。

固体インク技術は、多くの市場に対して印刷能および顧客基盤を拡大し、印刷用途の多様性は、プリントヘッド技術、プリントプロセスおよびインク材料の有効な集積によって促進される。固体インク組成物は、室温（例えば２０〜２７℃）にて固体であり、溶融インクが基材に適用される高温においては溶融状態であることを特徴とする。現在のインク選択肢は多孔質紙基材について成功しているが、これらの選択肢はコーティングされた紙基材については必ずしも満足するものではない。

以前には、固体インク配合物における結晶性および非晶質小分子化合物の混合物を用いることにより、堅牢性インクを提供し、特にコーティングされた紙上に堅牢性の画像を示す固体インクを提供することが見出された。（米国特許出願整理番号１３／０９５，６３６）。こうした相変化インクを用いて製造されたプリントサンプルは、現在利用可能な相変化インクに比べてスクラッチ、曲げおよび曲げオフセットに対して良好な堅牢性を示す。

しかし、この手法を用いることは、結晶性材料または非晶質材料の既知の特性からは、驚くべきことである。結晶性材料について、小分子は、一般に固化するときに結晶化する傾向があり、低分子量の有機固体は一般に結晶である。結晶性材料は一般に硬質であり、より抵抗性であるが、こうした材料は相当脆弱でもあり、結果として主に結晶性のインク組成物を用いて製造された印刷物は損傷に対して非常に感受性となる。非晶質材料に関して、高分子量非晶質材料、例えばポリマーは、高温で粘稠になり、粘着性の液体になるが、高温では十分に低い粘度を示さない。結果として、ポリマーは、所望の噴出温度（≦１４０℃）にてプリントヘッドノズルから噴出させることができない。しかし、実施形態において、堅牢性の固体インクは、結晶性および非晶質化合物のブレンドを通して得ることができることが見出されている。

しかし本発明者らは、多くの場合、染料着色剤を、非晶質および結晶性化合物を含むインクベース組成物に添加すると、迅速な印刷に有用ではなくなる程度に非常に遅く固化する、すなわち結晶化するインクが得られることを見出した。さらに、非晶質および結晶性構成成分の混合物で構成された多くのインクベース組成物は、非常に遅く固化することもあることが示された。インクの固化は、冷却時にインク中の結晶性構成成分の結晶化によるものである。本発明者らは、結晶性−非晶質組成物の迅速な結晶化は、組成物の固有の特性ではないことを見出した。迅速に結晶化する結晶性−非晶質インクを提供する方法は自明でない。

本発明者らは、結晶性および非晶質構成成分で構成された組成物に有機顔料を添加すると、溶融状態から冷却される場合に、インクの結晶化が加速されることを見出した。

本実施形態は、一般にそれぞれ約６０：４０〜約９５：５の重量比において（１）結晶性および（２）非晶質化合物のブレンドを含むインクジェット固体インク組成物の新規なタイプを提供する。実施形態において、結晶性化合物と非晶質化合物との重量比は、約６５：３５〜約９５：５、または約７０：３０〜約９０：１０、または約７０：３０〜約８０：２０である。他の実施形態において、結晶性および非晶質化合物は、それぞれ約１．５〜約２０または約２．０〜約１０の重量比でブレンドされる。

各化合物または構成成分は特定の特性を固体インクに付与し、これらの非晶質および結晶性化合物のブレンドを組み込んで得られたインクは、コーティングされていない基材およびコーティングされた基材上での優れた堅牢性を示す。インク配合物中の結晶性化合物は、冷却時の迅速な結晶化を通して相変化を駆動する。結晶性化合物はまた、最終インクフィルムの構造を設定し、非晶質化合物の粘着性を低下させることによって硬質インクを創製する。非晶質化合物は、粘着性を提供し、印刷されたインクに堅牢性を付与する。

非晶質化合物
実施形態において、非晶質化合物は、式Ｉの第１の酒石酸エステルまたは式ＩＩの第１のクエン酸エステルを含む
式中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４、およびＲ_５のそれぞれは、独立に、アルキル基（ここでこのアルキルは、１〜４０個の炭素原子を有する、直鎖、分岐状または環状、飽和または不飽和、置換または非置換であることができる）、あるいは置換または非置換芳香族またはヘテロ芳香族基である。実施形態において、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４およびＲ_５のそれぞれは、独立に、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチルおよびｔ−ブチルから選択される１つ以上のアルキル基で場合により置換されるシクロヘキシル基である。実施形態において、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４およびＲ_５のそれぞれは、独立に、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチルおよびｔ−ブチルから選択される１つ以上のアルキル基で場合により置換されるシクロヘキシル基である。

式Ｉを参照して、実施形態においては、Ｒ_１およびＲ_２の１つが、２−イソプロピル−５−メチルシクロヘキシルであり、Ｒ_１およびＲ_２の他の１つは、２−イソプロピル−５−メチルシクロヘキシル、４−ｔ−ブチルシクロヘキシル、またはシクロヘキシルであり、あるいはＲ_１およびＲ_２の１つは、４−ｔ−ブチルシクロヘキシルであり、Ｒ_１およびＲ_２の他の１つはシクロヘキシルである。実施形態において、Ｒ_１およびＲ_２のそれぞれは、２−イソプロピル−５−メチルシクロヘキシルである。実施形態において、Ｒ_１は、２−イソプロピル−５−メチルシクロヘキシルであり、Ｒ_２は、４−ｔ−ブチルシクロヘキシルである。実施形態において、Ｒ_１は、２−イソプロピル−５−メチルシクロヘキシルであり、Ｒ_２は、シクロヘキシルである。実施形態において、Ｒ_１は、４−ｔ−ブチルシクロヘキシルであり、Ｒ_２は、シクロヘキシルである。

式ＩＩを参照すれば、実施形態において、Ｒ_３、Ｒ_４およびＲ_５の１つは、２−イソプロピル−５−メチルシクロヘキシルであり、Ｒ_３、Ｒ_４およびＲ_５の他の１つは、２−イソプロピル−５−メチルシクロヘキシル、４−ｔ−ブチルシクロヘキシル、またはシクロヘキシルであり、あるいはＲ_３、Ｒ_４およびＲ_５の１つは、４−ｔ−ブチルシクロヘキシルであり、Ｒ_３、Ｒ_４およびＲ_５の他の１つはシクロヘキシルである。実施形態において、Ｒ_３、Ｒ_４およびＲ_５のそれぞれが、２−イソプロピル−５−メチルシクロヘキシルである。実施形態において、Ｒ_３は、２−イソプロピル−５−メチルシクロヘキシルであり、Ｒ_４およびＲ_５のそれぞれは４−ｔ−ブチルシクロヘキシルである。実施形態において、Ｒ_３は２−イソプロピル−５−メチルシクロヘキシルであり、Ｒ_４およびＲ_５のそれぞれがシクロヘキシルである。実施形態において、Ｒ_１は４−ｔ−ブチルシクロヘキシルであり、Ｒ_４およびＲ_５のそれぞれはシクロヘキシルである。

特定実施形態において、非晶質化合物は、ビス（２−イソプロピル−５−メチルシクロヘキシル）Ｌ−タートラートまたは（４−ｔ−ブチルシクロヘキシル）（シクロヘキシル）−Ｌ−タートラート、およびこれらのいずれかの立体異性体および混合物からなる群から選択される。

一部の好適な非晶質材料は、米国特許出願整理番号１３／０９５，７８４に開示される。非晶質材料は、式
を有する酒石酸のエステルを含んでいてもよく、式中、Ｒ_１およびＲ_２のそれぞれは、互いに独立に、またはそれらは同一または異なることができることを意味して、アルキル基（ここでこのアルキル部分は、１〜４０個の炭素原子を有する直鎖、分岐状または環状、飽和または不飽和、置換または非置換基であることができる）あるいは置換または非置換芳香族またはヘテロ芳香族基からなる群から選択される。実施形態において、Ｒ_１およびＲ_２のそれぞれは、独立に、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチルおよびｔ−ブチルから選択される１つ以上のアルキル基で場合により置換されるシクロヘキシル基である。実施形態において、Ｒ_１およびＲ_２のそれぞれは、２−イソプロピル−５−メチルシクロヘキシルである。

酒石酸骨格はＬ−（＋）−酒石酸、Ｄ−（−）−酒石酸、ＤＬ−酒石酸、またはメソ酒石酸、およびこれらの混合物から選択される。Ｒ基および酒石酸の立体化学に依存して、エステルは結晶または安定な非晶質化合物を形成できる。特定実施形態において、非晶質化合物は、ジ−Ｌ−メンチルＬ−タートラート、ジ−ＤＬ−メンチルＬ−タートラート、ジ−Ｌ−メンチルＤＬ−タートラート、ジ−ＤＬ−メンチルＤＬ−タートラート、ならびにこれらのいずれかの立体異性体および混合物からなる群から選択される。

これらの材料は、噴出温度付近において（≦１４０℃、または約１００〜約１４０℃、または約１０５〜約１４０℃）、相対的に低い粘度（＜１０^２センチポイズ（ｃｐｓ）、または約１〜約１００ｃｐｓ、または約５〜約９５ｃｐｓ）を示し、室温において非常に高い粘度（＞１０^５ｃｐｓ）を示す。

非晶質構成成分を合成するために、酒石酸は、米国特許出願整理番号１３／０９５，７８４に示されるように、種々のアルコールと反応させ、ジ−エステルを製造した。本実施形態にて使用されるべき好適なアルコールは、アルキルアルコール（ここでアルコールのアルキル部分は、１〜４０個の炭素原子を有する直鎖、分岐状または環状、飽和または不飽和、置換または非置換であることができる）、あるいは置換または非置換の芳香族またはヘテロ芳香族基、およびこれらの混合物であってもよい。種々のアルコール、例えばメントール、イソメントール、ネオメントール、イソネオメントールならびにこれらのいずれかの立体異性体および混合物がエステル化に使用されてもよい。脂肪族アルコールの混合物は、エステル化に使用されてもよい。例えば、２つの脂肪族アルコールの混合物は、エステル化に使用されてもよい。脂肪族アルコールのモル比は、２５：７５〜７５：２５、４０：６０〜６０：４０、または約５０：５０であってもよい。酒石酸と反応する場合、混合物が非晶質化合物を形成する好適な脂肪族アルコールの例としては、シクロヘキサノールおよび置換シクロヘキサノール（例えば、２、３または４−ｔｅｒｔ−ブチル−シクロヘキサノール）が挙げられる。

実施形態において、２モル当量以上のアルコールは、酒石酸のジエステルを製造するための反応中に使用されてもよい。１モル当量のアルコールが使用される場合、結果は大部分がモノエステルである。

他の好適な非晶質構成成分としては、米国特許出願整理番号１３／０９５，７９５に開示されるものが挙げられる。非晶質材料は、以下の構造を有する化合物を含んでいてもよく；
Ｒ_３、Ｒ_４およびＲ_５は、独立に、アルキル基（ここでこのアルキルは、１〜４０個の炭素原子を有する、直鎖、分岐状または環状、飽和または不飽和、置換または非置換基であることができる）、あるいは置換または非置換芳香族またはヘテロ芳香族基、およびこれらの混合物である。

これらの非晶質材料は、クエン酸のエステル化反応によって合成される。特に、クエン酸は、そこで開示される合成スキームに従って、トリエステルを製造するために種々のアルコールと反応させた。実施形態において、相変化インク組成物は、クエン酸および少なくとも１つのアルコールからエステル化反応において合成される非晶質化合物を用いることによって得られる。

実施形態において、非晶質材料は、インク組成物の総重量の５重量％〜４０重量％、または５重量％〜３５重量％、または１０重量％〜３０重量％の量で存在する。

結晶性化合物
実施形態において、結晶性化合物は、式ＩＩＩの第２の酒石酸エステルを含む
式中、Ｒ_６およびＲ_７のそれぞれは独立に、場合により低級アルキルおよびアルコキシで置換されたアリールまたはヘテロアリールであり、各ｎは独立に０〜３である。特定実施形態において、Ｒ_６およびＲ_７のそれぞれは、独立に、フェニルのような、場合により置換されたアリールである。実施形態において、Ｒ_６およびＲ_７のそれぞれは、独立に、置換されていない、あるいはメチル、エチル、イソプロピル、メトキシまたはエトキシで置換されている。実施形態において、Ｒ_６およびＲ_７のそれぞれは、独立に、メチルまたはメトキシで場合により置換されたフェニルである。

実施形態において、Ｒ_６およびＲ_７のそれぞれは、独立に、
およびこれらの混合物からなる群から選択される。

実施形態において、酒石酸骨格はＬ−（＋）−酒石酸、Ｄ−（−）−酒石酸、ＤＬ−酒石酸、またはメソ酒石酸、およびこれらの混合物から選択される。

実施形態において、結晶性化合物は、ジベンジルＬ−タートラート、ジフェネチルＬ−タートラート、ビス（３−フェニル−１−プロピル）Ｌ−タートラート、ビス（２−フェノキシエチル）Ｌ−タートラート、ジフェニルＬ−タートラート、ビス（４−メチルフェニル）Ｌ−タートラート、ビス（４−メトキシルフェニル）Ｌ−タートラート、ビス（４−メチルベンジル）Ｌ−タートラート、ビス（４−メトキシルベンジル）Ｌ−タートラート、およびこれらの混合物からなる群から選択される。

結晶性材料は、シャープな結晶化を示し、約１４０℃の温度において、相対的に低い粘度（≦１０^１センチポイズ（ｃｐｓ）、または約０．５〜約２０ｃｐｓ、または約１〜約１５ｃｐｓ）を示すが、室温にて非常に高い粘度（＞１０^６ｃｐｓ）を示す。これらの材料は、１５０℃未満、または約６５〜約１５０℃、または約６６〜約１４５℃の溶融温度（Ｔ_融点）を有し、６０℃を超える、または約６０℃〜約１４０℃、または約６５〜約１２０℃の結晶化温度（Ｔ_結晶）を有する。Ｔ_溶融とＴ_結晶との間のΔＴは約５５℃未満である。

実施形態において、結晶性材料は、インク組成物の総重量の６０重量％〜９５重量％、６５重量％〜９５重量％、または７０重量％〜９０重量％の量で存在する。

本実施形態の結晶性および非晶質材料は、互いに混和性であることがわかっており、結晶性および非晶質材料を用いて配合されて得られたインク組成物は、良好なレオロジープロファイルを示す。Ｋ−プルーフによってコーティングされた紙に相変化インク組成物によって創製された画像サンプルは、優れた堅牢性を示す。Ｋ−プルーファーは、印刷所での共通の試験装置である。この場合、プルーファーは、印刷プレートを加熱して相変化インクを溶融するために変更されている。使用されるＫ−プルーファーは、それぞれ約９．４×４．７ｃｍの３つの長方形グラビアパターンを有する。第１の長方形のセル密度は、通常１００％であり、第２のセル密度は８０％、第３のセル密度は６０％である。実際、このＫ−プルーフプレートは、厚さ（または高さ）約５ミクロンのフィルム（またはピクセル）をもたらす。試験インクは、加熱されたグラビアプレートにわたって展延され、試験プリントは、試験紙が固定されているプレート表面にわたってワイピングブレードを通過させ、その直後にゴムロールを通過させることによって製造される。紙ロールが通過するときに、インクはグラビアセルから紙に転写される。さらに、本結晶性および非晶質材料は、低コストであり、潜在的な生物誘導供給源から誘導されるという追加の利点を有する。

本実施形態は、液体から固体へのシャープな相転移を実現するためにバランスのとれた非晶質および結晶性材料を含み、所望のレベルの粘度を維持しながら、硬質および堅牢性の印刷画像を促進する。このインクで製造されたプリントは、市販のインクにも優る利点、例えばスクラッチに対する良好な堅牢性を示した。故に、相変化インクのために結晶性構成成分を提供する本タートラート化合物およびそれらの誘導体は、所望のレオロジープロファイルを有する堅牢性インクを製造すること、およびインクジェット印刷に関する多くの要件を満たすことを見出した。

実施形態において、固体インク組成物はまた、着色剤と組み合わせて結晶性および非晶質材料を含んでいてもよい。本実施形態は、液体から固体へのシャープな相転移を実現するためにバランスのとれた非晶質および結晶性材料を含み、所望のレベルの粘度を維持しながら、硬質および堅牢性の印刷画像を促進する。このインクで製造されたプリントは、市販のインクにも優る利点、例えばスクラッチに対する良好な堅牢性を示した。故に、結晶性および非晶質化合物のブレンドを含む得られたインク組成物は、良好なレオロジープロファイルを示し、インクジェット印刷に関する多くの要件を満たす。

酒石酸エステルの合成
酒石酸は、ジエステルを製造するために種々のアルコールと反応させたが、これは本実施形態の酒石酸ジエステル化合物の調製を例示する。エステル化は、１工程反応によって行われた。：
ＲＯＨおよびＲ’ＯＨは同一または異なっていてもよい。

非晶質材料を合成するために、種々の脂肪族アルコール、例えばメントール、イソメントール、ネオメントール、イソネオメントールおよびこれらのいずれかの立体異性体および混合物がエステル化に使用されてもよい。

メントールは、実験データのために選択されたアルコールであった。酒石酸およびメントールの両方が立体異性体を有するので、キラリティに関して多くの可能性としての組み合わせが存在する。酒石酸およびメントール（ジ−Ｌ−メンチルＬ−タートラート、ジ−ＤＬ−メンチルＬ−タートラート、ジ−Ｌ−メンチルＤＬ−タートラート）の３つの組み合わせを合成した。驚くべきことに、すべての組み合わせは、光学的に純粋なＬ−メントールおよびＬ−酒石酸の組み合わせであっても、無定形に設定された材料を製造した。本実施形態にて使用されるべき好適なアルコールは、アルキルアルコールからなる群から選択されてもよく、ここでアルコールのアルキル部分は、１〜１６個の炭素原子を有する直鎖、分岐状または環状、飽和または不飽和、置換または非置換であることができる。

結晶性材料を合成するために、種々の芳香族アルコールをエステル化に使用してもよい。芳香族アルコールの非限定例としては、以下に示される構造およびこれらのいずれかの立体異性体および混合物が挙げられる。

有機顔料
本実施形態のインク組成物は、有機顔料を含む。有機顔料は、相変化インクについて好適な着色剤である。有機顔料の例としては、ＣａｒｂｏｎＢｌａｃｋ、ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ１５、ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ１５：１、ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ１５：２、ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ１５：３、ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ１５：４、ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ１５：６、ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ１、ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ１０、ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ１４、ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ６０、ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ６１、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ３、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１２、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１３、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１４、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１７、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ２４、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ５５、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ６２、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ６３、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ６５、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ７３、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ７４、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ８１、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ８３、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ９３、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ９５、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ９７、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１１０、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１１１、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１２３、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１２６、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１２７、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１３９、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１４７、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１５０、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１５１、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１５４、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１５５、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１６８、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１７０、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１７４、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１７５、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１７６、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１７９、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１８０、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１８３、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１８５、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１８８、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１９１、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１９４、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ２１４、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ２、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ３、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ４、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ５、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ８、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ９、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１２、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１３、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ２１、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ２２、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ２３、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ３１、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ３２、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ４８：１、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ４８：２、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ４８：３、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ４８：４、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ４９：１、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ４９：２、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ５２：１、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ５２：２、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ５３：１、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ５３：３、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ５７：１、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ６３：１、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ８１、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１１２、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１２２、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１２３、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１４４、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１４６、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１４９、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１６６、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１６９、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１７０、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１７１、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１７５、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１７６、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１７７、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１７８、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１７９、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１８４、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１８５、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１８８、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１８９、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ２０２、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ２０８、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ２１０、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ２２４、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ２４２、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ２４５、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ２５４、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ２６６、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ２６８、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ２６９、ＰｉｇｍｅｎｔＯｒａｎｇｅ５、ＰｉｇｍｅｎｔＯｒａｎｇｅ１３、ＰｉｇｍｅｎｔＯｒａｎｇｅ１６、ＰｉｇｍｅｎｔＯｒａｎｇｅ３４、ＰｉｇｍｅｎｔＯｒａｎｇｅ３６、ＰｉｇｍｅｎｔＯｒａｎｇｅ６３、ＰｉｇｍｅｎｔＶｉｏｌｅｔ１、ＰｉｇｍｅｎｔＶｉｏｌｅｔ２、ＰｉｇｍｅｎｔＶｉｏｌｅｔ３、ＰｉｇｍｅｎｔＶｉｏｌｅｔ１９、ＰｉｇｍｅｎｔＶｉｏｌｅｔ２３、ＰｉｇｍｅｎｔＶｉｏｌｅｔ２７、ＰｉｇｍｅｎｔＧｒｅｅｎ７、ＰｉｇｍｅｎｔＧｒｅｅｎ３６が挙げられ、すべて、英国染料染色学会および米国繊維化学技術・染色技術協会によるカラーインデックスの刊行物に列挙されている。

有機顔料の特定例としては、ＰＡＬＩＯＧＥＮＶｉｏｌｅｔ５１００（ＢＡＳＦ）；ＰＡＬＩＯＧＥＮＶｉｏｌｅｔ５８９０（ＢＡＳＦ）；ＨＥＬＩＯＧＥＮＧｒｅｅｎＬ８７３０（ＢＡＳＦ）；ＬＩＴＨＯＬＳｃａｒｌｅｔＤ３７００（ＢＡＳＦ）；ＳＵＮＦＡＳＴＢｌｕｅ１５：４（ＳｕｎＣｈｅｍｉｃａｌ）；ＨｏｓｔａｐｅｒｍＢｌｕｅＢ２Ｇ−Ｄ（Ｃｌａｒｉａｎｔ）；ＰｅｒｍａｎｅｎｔＲｅｄＰ−Ｆ７ＲＫ；ＨｏｓｔａｐｅｒｍＶｉｏｌｅｔＢＬ（Ｃｌａｒｉａｎｔ）；ＬＩＴＨＯＬＳｃａｒｌｅｔ４４４０（ＢＡＳＦ）；ＢｏｎＲｅｄＣ（ＤｏｍｉｎｉｏｎＣｏｌｏｒＣｏｍｐａｎｙ）；ＯＲＡＣＥＴＰｉｎｋＲＦ（ＢＡＳＦ）；ＰＡＬＩＯＧＥＮＲｅｄ３８７１Ｋ（ＢＡＳＦ）；ＳＵＮＦＡＳＴＢｌｕｅ１５：３（ＳｕｎＣｈｅｍｉｃａｌ）；ＰＡＬＩＯＧＥＮＲｅｄ３３４０（ＢＡＳＦ）；ＳＵＮＦＡＳＴＣａｒｂａｚｏｌｅＶｉｏｌｅｔ２３（ＳｕｎＣｈｅｍｉｃａｌ）；ＬＩＴＨＯＬＦａｓｔＳｃａｒｌｅｔＬ４３００（ＢＡＳＦ）；ＳＵＮＢＲＩＴＥＹｅｌｌｏｗ１７（ＳｕｎＣｈｅｍｉｃａｌ）；ＨＥＬＩＯＧＥＮＢｌｕｅＬ６９００、Ｌ７０２０（ＢＡＳＦ）；ＳＵＮＢＲＩＴＥＹｅｌｌｏｗ７４（ＳｕｎＣｈｅｍｉｃａｌ）；ＳＰＥＣＴＲＡＰＡＣＣＯｒａｎｇｅ１６（ＳｕｎＣｈｅｍｉｃａｌ）；ＨＥＬＩＯＧＥＮＢｌｕｅＫ６９０２、Ｋ６９１０（ＢＡＳＦ）；ＳＵＮＦＡＳＴＭａｇｅｎｔａ１２２（ＳｕｎＣｈｅｍｉｃａｌ）；ＨＥＬＩＯＧＥＮＢｌｕｅＤ６８４０、Ｄ７０８０（ＢＡＳＦ）；ＳｕｄａｎＢｌｕｅＯＳ（ＢＡＳＦ）；ＮＥＯＰＥＮＢｌｕｅＦＦ４０１２（ＢＡＳＦ）；ＰＶＦａｓｔＢｌｕｅＢ２ＧＯ１（Ｃｌａｒｉａｎｔ）；ＩＲＧＡＬＩＴＥＢｌｕｅＢＣＡ（ＢＡＳＦ）；ＰＡＬＩＯＧＥＮＢｌｕｅ６４７０（ＢＡＳＦ）；ＳｕｄａｎＯｒａｎｇｅＧ（Ａｌｄｒｉｃｈ）、ＳｕｄａｎＯｒａｎｇｅ２２０（ＢＡＳＦ）；ＰＡＬＩＯＧＥＮＯｒａｎｇｅ３０４０（ＢＡＳＦ）；ＰＡＬＩＯＧＥＮＹｅｌｌｏｗ１５２、１５６０（ＢＡＳＦ）；ＬＩＴＨＯＬＦａｓｔＹｅｌｌｏｗ０９９１Ｋ（ＢＡＳＦ）；ＰＡＬＩＯＴＯＬＹｅｌｌｏｗ１８４０（ＢＡＳＦ）；ＮＯＶＯＰＥＲＭＹｅｌｌｏｗＦＧＬ（Ｃｌａｒｉａｎｔ）；ＬｕｍｏｇｅｎＹｅｌｌｏｗＤ０７９０（ＢＡＳＦ）；Ｓｕｃｏ−ＹｅｌｌｏｗＬ１２５０（ＢＡＳＦ）；Ｓｕｃｏ−ＹｅｌｌｏｗＤ１３５５（ＢＡＳＦ）；ＳｕｃｏＦａｓｔＹｅｌｌｏｗＤｌ３５５、Ｄｌ３５１（ＢＡＳＦ）；ＨＯＳＴＡＰＥＲＭＰｉｎｋＥ０２（Ｃｌａｒｉａｎｔ）；ＨａｎｓａＢｒｉｌｌｉａｎｔＹｅｌｌｏｗ５ＧＸ０３（Ｃｌａｒｉａｎｔ）；ＰｅｒｍａｎｅｎｔＹｅｌｌｏｗＧＲＬ０２（Ｃｌａｒｉａｎｔ）；ＰｅｒｍａｎｅｎｔＲｕｂｉｎｅＬ６Ｂ０５（Ｃｌａｒｉａｎｔ）；ＦＡＮＡＬＰｉｎｋＤ４８３０（ＢＡＳＦ）；ＣＩＮＱＵＡＳＩＡＭａｇｅｎｔａ（ＤＵＰＯＮＴ）；ＰＡＬＩＯＧＥＮＢｌａｃｋＬ００８４（ＢＡＳＦ）；ＰｉｇｍｅｎｔＢｌａｃｋＫ８０１（ＢＡＳＦ）；およびカーボンブラック、例えばＲＥＧＡＬ３３０（商標）（Ｃａｂｏｔ）、ＣａｒｂｏｎＢｌａｃｋ５２５０、ＣａｒｂｏｎＢｌａｃｋ５７５０（ＣｏｌｕｍｂｉａＣｈｅｍｉｃａｌ）、これらの混合物などが挙げられる。１つの実施形態において、インクは１つの有機顔料を含有していてもよい。別の実施形態において、インクは、少なくとも２つの異なる有機顔料の混合物を含有してもよい。

特定実施形態において、有機顔料は、インク組成物の総重量に対して、少なくとも０．１重量％〜５０重量％、または少なくとも０．５重量％〜２０重量％、０．５重量％〜１０重量％、１重量％〜５重量％の量で、インク組成物に存在する。

通常、本開示に使用するのに好適な有機顔料粒子は、１０ｎｍ〜４００ｎｍ、５０ｎｍ〜３００ｎｍ、または８０ｎｍ〜２５０ｎｍの平均粒径を有する。

カラー印刷のための相変化インクは、通常、相変化インク相溶性の着色剤と組み合わせた相変化インクキャリア組成物を含む。１つの実施形態において、一連の着色された相変化インクは、インクキャリア組成物を相溶性の減法混色の原色着色剤と組み合わせることによって形成できる。減法混色の原色の着色相変化インクは、４つの構成成分染料または顔料、すなわちシアン、マゼンタ、イエローおよびブラックを含み得るが、インクはこれらの４つの色に限定されない。これらの減法混色の原色着色インクは、単一染料または顔料、または染料の混合物もしくは顔料の混合物、または染料および顔料の混合物を用いることによって形成できる。

相変化インク組成物はさらに、同時に２つのタイプの着色剤：染料および顔料を含有するインクをもたらす追加の染料着色剤を含んでいてもよい。染料単独では、徐々に結晶化するインクを提供する。顔料は迅速な結晶化を可能にする。そのため、染料および顔料の組み合わせは、所望の色および迅速な印刷能の両方を提供するので、有益である。いずれかの所望のまたは有効な染料着色剤は、染料着色剤がインクキャリア中に溶解でき、他のインク構成成分と相溶性である限り、相変化インク組成物に利用できる。相変化キャリア組成物は、従来の相変化インク染料着色剤材料と組み合わせて使用できる。ポリマー染料も使用できる。

追加の染料着色剤は、いずれかの所望の色または色相を得るためにいずれかの所望の量または有効量、例えば少なくともインクの０．１重量％〜５０重量％、少なくともインクの０．２重量％〜２０重量％、および少なくともインクの０．５重量％〜１０重量％で相変化インク中に存在してもよい。

実施形態において、溶融状態において、得られた固体インクは、噴出温度で約１〜約２２ｃｐｓ、または約４〜約１５ｃｐｓ、または約６〜約１２ｃｐｓの粘度を有する。噴出温度は、通常、約１００℃〜約１４０℃の範囲に含まれる。実施形態において、固体インクは、室温にて約＞１０^６ｃｐｓの粘度を有する。実施形態において、固体インクは、１０℃／分の速度にてＤＳＣによって測定される場合に、約６５〜約１５０℃、または約７０〜１４０℃、約８０〜約１３５℃のＴ_溶融、および約４０〜約１４０℃、または約４５〜約１３０℃、約５０〜約１２０℃のＴ_結晶を有する。

実施形態のインクは、従来の添加剤をさらに含み、こうした従来の添加剤と関連した既知の機能を活用してもよい。こうした添加剤としては、少なくとも１つの酸化防止剤、消泡剤、スリップおよび平滑剤、浄化剤、粘度調整剤、接着剤、分散剤、可塑剤などを挙げることができる。

インクは、場合により、酸化から画像を保護するための酸化防止剤を含有してもよく、インク貯蔵器にて加熱された溶融物として存在する間、酸化からインク構成成分を保護してもよい。存在する場合、酸化防止剤は、いずれかの所望のまたは有効な量、例えばインクの０．２５重量％〜１０重量％または１重量％〜５重量％でインク中に存在してもよい。

インクベース中の顔料分散液は、分散剤によって安定化されてもよい。液体ビヒクル中の顔料の分散を可能にするために、場合により分散剤または分散剤の組み合わせを提供してもよい。通常、分散剤は、インクビヒクル中の粒子を安定化するために使用され得る。分散剤は、一般に、分散剤と顔料粒子とを繋ぐ第１の官能基、およびインクビヒクルと相溶性である第２の官能基を含む。第１の官能基は、いずれかの好適な様式において、例えば水素結合、化学結合、酸−塩基反応、ファンデルワールス相互作用において、顔料粒子に好適に繋がるまたは吸着し得る。

故に、分散剤を顔料粒子に繋ぐ好適な第１の官能基の例としては、エステル、アミド、カルボン酸、ヒドロキシル、無水物、ウレタン、尿素、アミン、アミド、塩の基、例えば四級アンモニウム塩などのような基が挙げられる。第１の官能基は、分散剤を着色剤粒子に繋ぎ、分散剤が、例えば、顔料粒子に吸着される、顔料粒子に結合される、または顔料粒子にグラフトされるようにする。同様に、インクビヒクルと相溶性である第２の官能基の例としては、アルキル基のような基が挙げられ、これは、直鎖または分岐状、飽和または不飽和などであることができる。個々の分散剤または組み合わせは、場合により、共力剤と共に使用されてもよい。

分散剤は、いずれかの有効な量、例えばインクの０．１重量％〜４０重量％、例えば０．５重量％〜２５重量％、または１重量％〜１３重量％の量で、固体インクに存在してもよい。

実施形態において、溶融状態では、相変化インクのためのインクキャリアは、噴出温度で約１〜約２２ｃｐｓ、または約４〜約１５ｃｐｓ、または約６〜約１２ｃｐｓの粘度を有してもよい。噴出温度は、通常、約１００℃〜約１４０℃の範囲に含まれる。実施形態において、固体インクは、室温にて約＞１０^６ｃｐｓの粘度を有する。実施形態において、固体インクは、１０℃／分の速度にてＤＳＣによって測定される場合に、約６５〜約１５０℃、または約７０〜約１４０℃、または約８０〜約１３５℃のＴ_溶融、および約４０〜約１４０℃、または約４５〜約１３０℃、約５０〜約１２０℃のＴ_結晶を有する。

インク組成物は、いずれかの所望のまたは好適な方法によって調製できる。例えば、インクキャリアの各構成成分は、共に混合されることができ、その後この混合物を少なくともその融点、例えば６０℃〜１５０℃、８０℃〜１４５℃および８５℃〜１４０℃に加熱する。任意の染料着色剤は、インク成分を加熱する前またはインク成分を加熱した後に添加されてもよい。顔料および分散剤は溶融混合物に添加され、磨砕機またはボールミル装置または他の高エネルギー混合装置での粉砕に供されることができ、インクキャリア中の顔料の分散に影響を与える。次いで加熱された混合物は、約５秒〜約３０分以上撹拌され、実質的に均質で、均一な溶融物が得られ、続いてインクを周囲温度（２０℃〜２５℃）まで冷却する。インクは周囲温度にて固体である。特定実施形態において、形成プロセス中、それらの溶融状態におけるインクは、モールドに注がれ、次いで冷却され、固化されてインクスティックを形成する。

インクは、直接印刷インクジェットプロセスのための装置および間接（オフセット）印刷インクジェット用途に利用できる。別の実施形態は、本明細書に開示されるインクをインクジェット印刷装置に組み込む工程、インクを溶融する工程、および溶融したインクの液滴を記録基材上の画像様パターンに放出させる工程を含むプロセスを対象とする。別の実施形態は、本明細書に開示されるインクをインクジェット印刷装置に組み込む工程、インクを溶融させる工程、溶融したインクの液滴を中間転写部材上に画像様パターンに放出させる工程および中間転写部材から画像様パターンのインクを最終記録基材に転写する工程を含むプロセスを対象とする。本明細書に開示される相変化インクはまた、ホットメルトインクジェット印刷プロセス以外の印刷プロセスに使用できる。

いずれかの好適な基材または記録シートは、コーティングされたまたは普通紙を含むものが使用できる。透明材料、布地、繊維製品、プラスチック、ポリマーフィルム、無機記録媒体、例えば金属および木材も使用されてもよい。

こうした堅牢性インクは、高速での印刷設備と共に使用されてもよい。通常、プロダクションデジタルプレスは、約１００〜５００フィート／分以上を含む速度にて印刷する。これは、印刷紙が積み重ねられているまたは巻かれているのいずれかである場合に、迅速な印刷プロセス中に印刷された画像のオフセットを防止するために、紙上に配置されたら非常に迅速に固化できるインクを必要とする。迅速な結晶化は、結晶性−非晶質堅牢性インクの一般的なまたは固有の特性ではない。そのため、すべての結晶性−非晶質インクが、迅速な印刷に向いているわけではない。

迅速な印刷のための試験インクの好適性を評価するために、結晶性構成成分を含有する固体インクの結晶化速度を測定するための定量方法が開発された。ＴＲＯＭ（時間分解光学顕微鏡法）は、種々の試験サンプルを比較でき、結果として、迅速な結晶化インクの設計に関して行われた進行をモニターするための有用なツールである。

ＴＲＯＭは、同時係属中の米国特許出願番号１３／４５６，８４７に記載されている。

時間分解光学顕微鏡法
ＴＲＯＭは、偏光顕微鏡法（ＰＯＭ）を用いることによって結晶の外観および成長をモニターする。サンプルは、顕微鏡の直交偏光子間に置かれる。結晶性材料は、それらが複屈折であるために視覚可能である。光を通さない、例えばそれらの溶融状態のインクと同様の非晶質材料または液体は、ＰＯＭの下では黒色に見える。故に、ＰＯＭは、結晶性構成成分を見る場合に画像コントラストを可能にし、溶融状態から設定温度に冷却された場合に結晶性−非晶質インクの結晶化動力学を追跡できる。偏光顕微鏡法（ＰＯＭ）は、結晶性構成成分を見る場合に特別な画像コントラストを可能にする。

異なるおよび種々のサンプルを比較できるデータを得るために、実際の印刷プロセスに関連する多くのパラメータを含むことを目的として標準ＴＲＯＭ実験条件を設定した。重要な設定パラメータは以下を含む：
（ａ）１６〜２５ｍｍ直径のガラススライドおよび０．２ｍｍ〜０．５ｍｍを含む厚さ
（ｂ）５〜２５ミクロンの範囲を含むインクサンプルの厚さ
（ｃ）４０℃に設定される冷却温度。

結晶形成および成長は、カメラで記録される。

ＴＲＯＭプロセスにおける重要な工程を図１に例示するが、非晶質および結晶性構成成分だけを含有する（染料または顔料を含まない）メインラインインクベースを用いる測定プロセスにおいて重要な工程を強調している。ＰＯＭの下で見る場合に、溶融状態および時間ゼロにおいて、結晶性−非晶質インクは、光を通さない場合に黒色に見える。サンプルが結晶化したときに、結晶性領域はより明るく見える。ＴＲＯＭによって報告される数は、最初の結晶（結晶化オンセット）から最後の結晶（結晶化終了）までの時間を含む。

ＴＲＯＭプロセスの重要な測定されたパラメータの定義を以下に記載する：
時間ゼロ（Ｔ＝０ｓ）−溶融サンプルは、顕微鏡の下で冷却段階に置かれる。
Ｔオンセット＝第１の結晶が現れる時間
Ｔ成長＝第１の結晶（Ｔオンセット）から結晶化終了までの結晶成長期間（Ｔ合計）
Ｔ合計＝Ｔオンセット＋Ｔ成長

選択されたインクのためのＴＲＯＭ方法を用いて得られた結晶化時間は、実際の印刷デバイスにおけるインク液滴の結晶化時間であることとは同一ではない。実際の印刷デバイス、例えば印刷機において、インクは相当速く固化する。本発明者らは、ＴＲＯＭ方法によって測定される合計結晶化時間と印刷機内のインクの固化時間との間には良好な相関が存在することを決定した。上記で記載される標準化条件において、本発明者らは、インクは、ＴＲＯＭ方法によって測定される１０〜１５秒以内に固化し、通常１００フィート／分以上の速度での迅速な印刷に好適であることを決定した。そのため、本開示の趣旨上、１５秒未満の結晶化速度は、迅速な結晶化であると考えられる。

実施形態において、相変化インクは、２０秒未満で結晶化する。

実施例１
インクサンプルの調製インク系配合物において、ジ−ＤＬ−メンチルＬ−タートラート（ＤＭＴ）を非晶質化合物として使用し、ジ−フェネチルＬ−タートラート（ＤＰＴ）を結晶性化合物として使用した。これらの材料の両方の合成は、以前に、米国特許出願整理番号１３／０９５，７８４における実施例１（ＤＭＴ）および米国特許出願整理番号１３／０９５，７１５における実施例１（ＤＰＴ）に記載されていた。

ＤＭＴおよびＤＰＴの混合物は、染料を含まずに、１４０℃にて溶融状態で撹拌され、次いで冷却されて、インクベースサンプルを得た。インクサンプルの結晶性：非晶質比は、おおよそ、重量％で８０：２０であった。結晶性および非晶質材料は、この混合比で非常に混和性であった。

インク配合物の詳細を表１に示す。インクサンプル１は、ＤＰＴおよびＤＭＴを含有し、着色剤を含まない。着色インクは、インクベース（サンプル１）に染料または顔料を添加することによって調製した。インクサンプル２、３および４は、それぞれ染料ＳＢ１０１、ＳＢ６７およびＤＲ６０を含有する。インクサンプル５、６および７はすべて、シアン顔料、Ｂ４ＧまたはＳｐｅｃｔｒａＰＡＣを含有する。

実施例２
ＴＲＯＭ結果（結晶化速度）
インクベース（サンプル１）および６個の代表的なインクをＴＲＯＭによって検査した。表２に示されるように、顔料着色インク配合物（サンプル５〜７）は、インクベース（サンプル１）よりも合計結晶化時間が速く、染料着色インク配合物（サンプル２〜４）よりも結晶化の合計時間が相当速い。サンプルの合計結晶化時間はＴＲＯＭによって測定され、表に示される時間は、２つのガラススライドサンプルの３回の測定の平均、すなわち６回の測定の平均を表していた。例えば、インクベース（サンプル１）の測定された合計結晶化時間の範囲は、２０〜２８秒であり、平均の合計結晶化時間は、２４秒であったが、これは異なるサンプルおよびインク構成成分のロット番号において約８回の測定から計算された。

顔料系インクサンプル５、６および７についての合計結晶化時間は、それぞれ１４ｓ、１９ｓおよび１２ｓである。故に、インクを顔料着色することによって、合計結晶化時間は、１．３倍以上加速された。

加速因子（ＡＦ）を使用して、インクベース配合物（すなわち染料も顔料も含まない）と比較した場合の、インクの結晶化速度（Ｔ合計）の加速を計算する。ＡＦは、ＡＦ＝Ｔ合計ベース／Ｔ合計インクとして定義される。故に、ＡＦ＞１は、インクベースに比べて結晶化が速いこと（より短時間）を意味する。ＡＦ＜１は、インクベースに比べて結晶化が遅いこと（より長時間）を意味する。要約すれば、ＡＦ＞１は、迅速な印刷速度に望ましい。

表２は、すべての染料系インク（サンプル２〜４）は、インクベースよりも結晶化が遅いが、すべての顔料系インク（サンプル５〜７）は、インクベースよりも結晶化が速いことを示す。顔料着色インクのすべては、インクベースに比べて、結晶化プロセスの加速を示した（ＡＦ＞１）。
Ｔ_溶融は、インクが、ＴＲＯＭ測定の間溶融している、すなわちＴＲＯＭ冷却プロセスが始動する、セ氏度にて測定される温度である。この温度は、通常、１０〜１２ｃｐｓにて含まれる理想の噴出温度と同一であるように選択される。

実施例３
顔料着色インクのレオロジー
インクサンプル５、６および７は、Ｐｅｌｔｉｅｒ加熱プレートを備えたＲＦＳ３制御された歪レオメータ（ＴＡｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ）にて、２５ｍｍ平行プレートを用いて測定された。インクの粘度は、増大する周波数の関数として、０．１Ｈｚ〜１５．８Ｈｚで測定した。製造された顔料着色インクサンプルのレオロジーデータを図２に示す。

顔料着色インクは、１４０℃でニュートン粘度（図２）、同じ温度で噴出可能粘度（すなわち≦１２ｐｓ）（図３）を示した。図３において、インク粘度は、１４０℃での開始から３０℃への５℃ずつ低下する温度の関数として測定した。

インクサンプル５は、続いてＫ−印刷プルーファー（ＲＫＰｒｉｎｔＣｏａｔＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＬｔｄ．，Ｌｉｔｌｉｎｇｔｏｎ，Ｒｏｙｓｔｏｎ，Ｈｅｒｉｓ，ＳＧ８０ＯＺ，Ｕ．Ｋ．が製造）を用いて、ＸｅｒｏｘＤｉｇｉｔａｌＣｏｌｏｒＥｌｉｔｅＧｌｏｓｓ，１２０ｇｓｍ（ＤＣＥＧ）にコーティングし、基材から容易に取り除くことができない堅牢性画像を形成した。

垂直から約１５°の角度にて湾曲した先端を有するスクラッチ／ゴージフィンガーを、５２８ｇの重りと共に、約１３ｍｍ／ｓの速度で画像にわたって引き寄せた場合に、インクは画像から明確には取り除かれなかった。スクラッチ／ゴージ先端は、約１２ｍｍの曲率半径を有する旋盤円形ノーズ切削ビットに類似する。

本明細書において言及されるすべての特許および出願は、それら全体を本明細書に参考として完全に組み込まれる。

Claims

非晶質化合物；
結晶性化合物；および
有機顔料を含む相変化インクであって；
前記相変化インクは、有機顔料を含まない同じ組成物よりも液体状態から迅速に結晶化し、前記有機顔料が１０〜４００ｎｍの平均粒子サイズを有し、前記非晶質化合物が、式Ｉの第１の酒石酸エステルを含み、前記結晶性化合物が、式ＩＩＩの第２の酒石酸エステルを含む、相変化インク。

（式Ｉ中、Ｒ _１およびＲ _２の１つが、２−イソプロピル−５−メチルシクロヘキシルであり、Ｒ _１およびＲ _２の他の１つは、２−イソプロピル−５−メチルシクロヘキシル、４−ｔ−ブチルシクロヘキシル、若しくはシクロヘキシルであるか、又はＲ _１およびＲ _２の１つは、４−ｔ−ブチルシクロヘキシルであり、Ｒ _１およびＲ _２の他の１つはシクロヘキシルである。）

（式ＩＩＩ中、Ｒ _６およびＲ _７のそれぞれは、独立に、低級アルキルまたは低級アルコキシで置換されてもよいアリールまたはヘテロアリールであり、各ｎは独立に０〜３である。）
前記相変化インクが、２０秒未満で結晶化する、請求項１に記載の相変化インク。
Ｒ_６およびＲ_７のそれぞれは、独立に、

およびこれらの混合物からなる群から選択される、請求項１又は請求項２に記載の相変化インク。
前記結晶性化合物／前記非晶質化合物の比が、６０：４０〜９５：５である、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の相変化インク。
前記有機顔料が、ＣａｒｂｏｎＢｌａｃｋ、ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ１５、Ｐｉｇ
ｍｅｎｔＢｌｕｅ１５：１、ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ１５：２、ＰｉｇｍｅｎｔＢ
ｌｕｅ１５：３、ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ１５：４、ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ１５：
６、ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ１、ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ１０、ＰｉｇｍｅｎｔＢ
ｌｕｅ１４、ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ６０、ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ６１、Ｐｉｇｍ
ｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ３、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌ
ｏｗ１２、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１３、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１４、Ｐ
ｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１７、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ２４、Ｐｉｇｍｅｎｔ
Ｙｅｌｌｏｗ５５、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ６２、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏ
ｗ６３、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ６５、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ７３、Ｐｉ
ｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ７４、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ８１、Ｐｉｇｍｅｎｔ
Ｙｅｌｌｏｗ８３、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ９３、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ
９５、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ９７、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１１０、Ｐｉ
ｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１１１、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１２３、Ｐｉｇｍｅｎ
ｔＹｅｌｌｏｗ１２６、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１２７、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅ
ｌｌｏｗ１３９、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１４７、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ
１５０、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１５１、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１５４、
ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１５５、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１６８、Ｐｉｇｍ
ｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１７０、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１７４、Ｐｉｇｍｅｎｔ
Ｙｅｌｌｏｗ１７５、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１７６、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌ
ｏｗ１７９、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１８０、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１８
３、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１８５、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１８８、Ｐｉ
ｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１９１、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１９４、Ｐｉｇｍｅｎ
ｔＹｅｌｌｏｗ２１４、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ２、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ３、Ｐｉ
ｇｍｅｎｔＲｅｄ４、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ５、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ８、Ｐｉｇ
ｍｅｎｔＲｅｄ９、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１２、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１３、Ｐｉ
ｇｍｅｎｔＲｅｄ２１、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ２２、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ２３、
ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ３１、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ３２、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ４
８：１、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ４８：２、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ４８：３、Ｐｉｇｍ
ｅｎｔＲｅｄ４８：４、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ４９：１、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ４
９：２、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ５２：１、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ５２：２、Ｐｉｇｍ
ｅｎｔＲｅｄ５３：１、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ５３：３、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ５
７：１、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ６３：１、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ８１、Ｐｉｇｍｅｎ
ｔＲｅｄ１１２、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１２２、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１２３、Ｐ
ｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１４４、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１４６、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ
１４９、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１６６、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１６９、Ｐｉｇｍｅｎ
ｔＲｅｄ１７０、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１７１、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１７５、Ｐ
ｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１７６、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１７７、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ
１７８、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１７９、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１８４、Ｐｉｇｍｅｎ
ｔＲｅｄ１８５、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１８８、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１８９、Ｐ
ｉｇｍｅｎｔＲｅｄ２０２、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ２０８、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ
２１０、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ２２４．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ２４２、Ｐｉｇｍｅｎ
ｔＲｅｄ２４５、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ２５４、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ２６６、Ｐ
ｉｇｍｅｎｔＲｅｄ２６８、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ２６９、ＰｉｇｍｅｎｔＯｒａ
ｎｇｅ５、ＰｉｇｍｅｎｔＯｒａｎｇｅ１３、ＰｉｇｍｅｎｔＯｒａｎｇｅ１６、Ｐ
ｉｇｍｅｎｔＯｒａｎｇｅ３４、ＰｉｇｍｅｎｔＯｒａｎｇｅ３６、Ｐｉｇｍｅｎｔ
Ｏｒａｎｇｅ６３、ＰｉｇｍｅｎｔＶｉｏｌｅｔ１、ＰｉｇｍｅｎｔＶｉｏｌｅｔ
２、ＰｉｇｍｅｎｔＶｉｏｌｅｔ３、ＰｉｇｍｅｎｔＶｉｏｌｅｔ１９、Ｐｉｇｍｅ
ｎｔＶｉｏｌｅｔ２３、ＰｉｇｍｅｎｔＶｉｏｌｅｔ２７、ＰｉｇｍｅｎｔＧｒｅ
ｅｎ７、ＰｉｇｍｅｎｔＧｒｅｅｎ３６およびこれらの混合物である、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の相変化インク。
前記有機顔料が、前記相変化インクの全体に基づいて０．１重量％〜５０重量％の量で存在する、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の相変化インク。
１００〜１４０℃の温度において、５〜２２ｃｐｓの粘度を有する、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の相変化インク。
前記結晶性化合物が、ジベンジルＬ−タートラート、ジフェネチルＬ−タートラート、ビス（３−フェニル−１−プロピル）Ｌ−タートラート、ビス（２−フェノキシエチル）Ｌ−タートラート、ジフェニルＬ−タートラート、ビス（４−メチルフェニル）Ｌ−タートラート、ビス（４−メトキシフェニル）Ｌ−タートラート、ビス（４−メチルベンジル）Ｌ−タートラート、ビス（４−メトキシベンジル）Ｌ−タートラートおよびこれらのいずれかの立体異性体および混合物からなる群から選択される、請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の相変化インク。
前記非晶質化合物が、ビス（２−イソプロピル−５−メチルシクロヘキシル）Ｌ−タートラート、（４−ｔ−ブチルシクロヘキシル）（シクロヘキシル）Ｌ−タートラート、およびこれらのいずれかの立体異性体および混合物からなる群から選択される、請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の相変化インク。
ジベンジルＬ−タートラート、ジフェネチルＬ−タートラート、ビス（３−フェニル−１−プロピル）Ｌ−タートラート、ビス（２−フェノキシエチル）Ｌ−タートラート、ジフェニルＬ−タートラート、ビス（４−メチルフェニル）Ｌ−タートラート、ビス（４−メトキシフェニル）Ｌ−タートラート、ビス（４−メチルベンジル）Ｌ−タートラート、ビス（４−メトキシベンジル）Ｌ−タートラート、ジシクロヘキシルＬ−タートラート、ビス（４−ｔｅｒｔ−ブチルシクロヘキシル）Ｌ−タートラートおよびこれらのいずれかの立体異性体および混合物からなる群から選択される結晶性化合物；
ビス（２−イソプロピル−５−メチルシクロヘキシル）Ｌ−タートラート、およびこれらのいずれかの立体異性体および混合物からなる群から選択される非晶質化合物；および有機顔料を含む相変化インクであって：
前記相変化インクが、有機顔料を含まない同じ組成物よりも液体状態から迅速に
結晶化し、前記有機顔料が１０〜４００ｎｍの平均粒子サイズを有する、相変化インク。