Меняющие фазовое состояние чернила, содержащие кристаллические транс-коричные сложные диэфиры и политерпеновые смолы

Меняющие фазовое состояние чернила, содержащие кристаллические транс-коричные сложные диэфиры и политерпеновые смолы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В настоящем документе раскрываются композиции меняющих свое фазовое состояние чернил. Более конкретно, в настоящем документе раскрываются меняющие свое фазовое состояние чернила, содержащие кристаллические полученные из транс-коричной кислоты сложные диэфиры и аморфные политерпеновые смолы.

В основном меняющие свое фазовое состояние чернила (иногда указываются как «термоплавкие чернила») находятся в твердом состоянии при комнатной температуре, но при повышенной рабочей температуре струйного печатающего устройства существуют в жидком состоянии. При рабочей температуре сопла капли жидких чернил выбрасываются из печатающего устройства и, когда капли чернил контактируют с поверхностью записывающей подложки, непосредственно или посредством промежуточных нагреваемых ленты или барабана переноса, они быстро затвердевают с образованием заданного изображения из затвердевших капель чернил. Меняющие свое фазовое состояние чернила также применялись в других технологиях печати, таких как глубокая печать, как раскрывается, например, в патенте США 5496879 и патентных публикациях Германии DE 4205636 AL и DE 4205713 AL, раскрытое в каждом из которых полностью включается в настоящий документ путем ссылки.

Меняющие свое фазовое состояние чернила желательны для струйных печатающих устройств, поскольку они остаются в твердом состоянии при комнатной температуре в процессе транспортировки, длительного хранения и т.п. Дополнительно с помощью жидких струйно распыляемых чернил в большой степени устраняются проблемы, связанные с засорением сопла в результате испарения чернил, тем самым повышается надежность струйной печати. Дополнительно для струйных принтеров, использующих меняющие свое фазовое состояние чернила, в которых капли чернил наносятся непосредственно на конечную записывающую подложку (например, бумагу, прозрачный материал или им подобные), капли затвердевают немедленно при контакте с подложкой, так, что предотвращается миграция чернил по носителю и улучшается качество точки.

Известные меняющие свое фазовое состояние чернила в основном содержат такие компоненты, как кристаллические воски и другие материалы, которые обеспечивают резкие и быстрые фазовые переходы от расплавленного жидкого состояния к твердому состоянию. Однако много известных меняющих свое фазовое состояние чернил имеют недостатки, такие как слабая адгезия к подложкам, выполненным из бумаги с покрытием, приводящая в результате к слабой устойчивости к царапинам, слабой прочности изображения, твердости и хрупкости, плохим эксплуатационным показателям при «сгибании бумаги», таким как растрескивание и сморщивание изображения, когда документ сгибают, и смещению документа. Кроме того, неполярность этих компонентов чернил часто приводит к ограничениям совместимости с общедоступными красителями и пигментами, приводящим в результате к потребности в более дорогих или изготовленных по заказу красящих веществах, для того чтобы обеспечить хорошую растворимость и диспергируемость в носителе чернил и хорошую длительную термическую стабильность, для того чтобы предотвратить разложение красящего вещества или миграцию красящего вещества, В дополнение к этому множество известных меняющих свое фазовое состояние чернил создает отпечатки, которые не приемлемы для записей, сделанных ручками.

Также у потребителей возникла потребность в материалах, полученных из биологического сырья или, по меньшей мере частично, из возобновляемых ресурсов. Энергетическая и экологическая политика, повышение и неустойчивость цен на нефть и общественная/политическая осведомленность о быстром снижении мировых запасов полезных ископаемых создали потребность в нахождении экологически чистых мономеров, полученных из биоматериалов. С помощью использования биологически возобновляемого исходного сырья производители могут снизить свои выбросы парниковых газов в атмосферу в пересчете на углерод и перейти к выбросам с нулевым балансом по углероду или даже с нейтральным балансом по углероду. Полученные из биологического сырья полимеры также могут быть очень привлекательными с точки зрения специфического сбережения энергии и снижения выбросов. Использование полученного из биологических материалов исходного сырья может помочь обеспечить новые источники доходов для внутреннего сельского хозяйства и снизить экономические риски и экономическую неопределенность, связанные с зависимостью от импорта нефти из нестабильных регионов.

Следовательно, хотя известные вещества и процессы являются подходящими для предназначенных им целей, существует потребность в улучшенных меняющих свое фазовое состояние чернилах. Дополнительно существует потребность в изменяющих свое фазовое состояние чернилах, обладающих резкими и быстрыми фазовыми переходами от расплавленного жидкого состояния к твердому состоянию. Кроме того, существует потребность в изменяющих свое фазовое состояние чернилах, обладающих хорошей адгезией к подложкам, изготовленным из бумаги с покрытием. Дополнительно существует потребность в изменяющих свое фазовое состояние чернилах, обладающих хорошей устойчивостью к царапинам. Также существует потребность в изменяющих свое фазовое состояние чернилах, позволяющих получить изображения с хорошей устойчивостью. В дополнении к этому существует потребность в изменяющих свое фазовое состояние чернилах, которые обладают хорошими эксплуатационными показателями при «сгибании бумаги» и сниженными растрескиванием и сморщиванием изображения при сгибании документа. Кроме того, существует потребность в изменяющих свое фазовое состояние чернилах, с помощью которых можно обеспечить хорошие эксплуатационные характеристики без смещения документа. Дополнительно существует потребность в изменяющих свое фазовое состояние чернилах, которые обладают хорошей совместимостью с общедоступными красящими веществами. В дополнение к этому сохраняется потребность в изменяющих свое фазовое состояние чернилах, содержащих по меньшей мере несколько веществ, по меньшей мере частично полученных из биологических или возобновляемых источников. Кроме того, сохраняется потребность в меняющих свое фазовое состояние чернилах, которые могут быть получены по желательно низкой цене. Дополнительно сохраняется потребность в меняющих свое фазовое состояние чернилах, создающих отпечатки, пригодные для записей, сделанных ручками. Также существует потребность в меняющих свое фазовое состояние чернилах, содержащих некие биологически разлагаемые компоненты.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В настоящем документе раскрываются меняющие свое фазовое состояние чернила, содержащие носитель, который содержит: (а) кристаллический транскоричный сложный диэфир и (b)аморфную политерпеновую смолу. Также в настоящем документе раскрываются меняющие свое фазовое состояние чернила, содержащие: (1) носитель, содержащий: (а) кристаллический транс-коричный сложный диэфир в количестве от около 50 до около 95 масс.%; и (b) аморфную политерпеновую смолу в количестве от около 5 до около 50 масс.%; и (2) красящее вещество. Кроме того, в настоящем документе раскрываются меняющие свое фазовое состояние чернила, содержащие: (1) носитель, содержащий: (а) кристаллический транс-коричный сложный диэфир в количестве от около 50 до около 95 масс.%, при этом упомянутый транс-коричный сложный диэфир представлен формулой

в которой R является: (i) алкиленовой группой, охватывающей замещенные и незамещенные алкиленовые группы, и в которой могут присутствовать или отсутствовать гетероатомы; (ii) ариленовой группой, охватывающей замещенные и незамещенные ариленовые группы, и в которой могут присутствовать или отсутствовать гетероатомы; (iii) арилалкиленовой группой, охватывающей замещенные и незамещенные арилалкиленовые группы, и в которой в алкиловой и/или ариловой части могут присутствовать или отсутствовать гетероатомы; или (iv) алкилариленовой группой, охватывающей замещенные и незамещенные алкилариленовые группы, и в которой в алкиловой и/или ариловой части могут присутствовать или отсутствовать гетероатомы, в которых два или более заместителя могут объединяться с образованием кольца; и (b) аморфную политерпеновую смолу в количестве от около 5 до около 50 масс.%, содержащую мономеры, выбранные из альфа-пинена, бета-пинена, лимонена, норборнена, мирцена, фелландрена, карвона, камфена, 2-карена, 3-карена, периллилового спирта, периллилового альдегида, перилловой кислоты, сложных алкиловых эфиров периллилового спирта, сложных ариловых эфиров периллилового спирта, сложных арилалкиловых эфиров периллилового спирта, сложных алкилариловых эфиров периллилового спирта, α-ионона, β-ионона, γ-терпинена, β-цитронеллена, β-цитронеллола, цитронеллаля, цитронелловой кислоты, сложных алкиловых эфиров β-цитронеллола, сложных ариловых эфиров β-цитронеллола, сложных арилалкиловых эфиров β-цитронеллола, сложных алкилариловых эфиров β-цитронеллола, гераниола, гераниаля, сложных алкиловых эфиров гераниола, сложных ариловых эфиров гераниола, сложных арилалкиловых эфиров гераниола, сложных алкилариловых эфиров гераниола, линалоола, сложных алкиловых эфиров линалоола, сложных ариловых эфиров линалоола, сложных арилалкиловых эфиров линалоола, сложных алкилариловых эфиров линалоола, неролидола, сложных алкиловых эфиров неролидола, сложных ариловых эфиров неролидола, сложных арилалкиловых эфиров неролидола, сложных алкилариловых эфиров неролидола, вербенола, вербенона, сложных алкиловых эфиров вербенола, сложных ариловых эфиров вербенола, сложных арилалкиловых эфиров вербенола, сложных алкилариловых эфиров вербенола и их смесей; и (2) красящее вещество.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На Фигуре 1 представлен график зависимости комплексной вязкости от температуры для чернил, приготовленных в демонстрационных примерах.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Раскрытые в настоящем документе чернила содержат кристаллические, полученные из транс-коричной кислоты сложные диэфиры. Транс-коричная кислота является природным веществом, обнаруживаемым в коричном масле или в бальзамах, таких как стиракс или масло семян дерева ши. Транс-коричная кислота также может быть получена из природной аминокислоты - фенилаланина путем использования фермента - фенилаланинаммонийлиазы. С транс-коричной кислотой с образованием сложных диэфиров могут взаимодействовать различные диолы формулы HO-R-OH.

Примеры приемлемых сложных транс-коричных диэфиров включают (но не ограничиваются) сложные транс-коричные диэфиры формулы

,

в которой R представляет собой: (1) алкиленовую группу, охватывающую линейные, разветвленные, насыщенные, ненасыщенные, циклические, замещенные и незамещенные алкиленовые группы, и при этом в этой алкиленовой группе, в одном варианте осуществления с по меньшей мере 2 атомами углерода, в другом варианте осуществления - с по меньшей мере 3 атомами углерода, а в еще одном варианте осуществления - с по меньшей мере 4 атомами углерода и в одном варианте осуществления - с не более чем 20 атомами углерода, в другом варианте осуществления - с не более чем 10 атомами углерода, а в еще одном варианте осуществления - с не более чем 8 атомами углерода могут присутствовать или отсутствовать гетероатомы, такие как кислород, азот, сера, кремний, фосфор, бор и т.п.; (2) ариленовую группу, охватывающую замещенные и незамещенные ариленовые группы, и при этом в этой ариленовой группе, в одном варианте осуществления - с по меньшей мере 6 атомами углерода, в другом варианте осуществления - с по меньшей мере 7 атомами углерода, а в еще одном варианте осуществления - с по меньшей мере 8 атомами углерода и в одном варианте осуществления - с не более чем 20 атомами углерода, в другом варианте осуществления - с не более чем 18 атомами углерода, а в еще одном варианте осуществления - с не более чем 16 атомами углерода, такой как фенилен или подобные, могут присутствовать или отсутствовать гетероатомы, такие как кислород, азот, сера, кремний, фосфор, бор и т.п.; (3) арилалкиленовую группу, охватывающую замещенные и незамещенные арилалкиленовые группы, в которых алкильная часть арилалкиленовой группы может быть линейной, разветвленной, насыщенной, ненасыщенной и/или циклической, и при этом в этой арилалкиленовой группе, в одном варианте осуществления - с по меньшей мере 7 атомами углерода, в другом варианте осуществления - с по меньшей мере 8 атомами углерода, а в еще одном варианте осуществления - с по меньшей мере 9 атомами углерода и в одном варианте осуществления - с не более чем 20 атомами углерода, в другом варианте осуществления - с не более чем 18 атомами углерода, а в еще одном варианте осуществления - с не более чем 16 атомами углерода, такой как бензиленовой группе или ей подобной, в алкильной и/или арильной ее части могут присутствовать или отсутствовать гетероатомы, такие как кислород, азот, сера, кремний, фосфор, бор и т.п.; или (4) алкилариленовую группу, охватывающую замещенные и незамещенные алкилариленовые группы, в которых алкильная часть алкилариленовой группы может быть линейной, разветвленной, насыщенной, ненасыщенной и/или циклической, и при этом в этой алкилариленовой группе, в одном варианте осуществления - с по меньшей мере 7 атомами углерода, в другом варианте осуществления - с по меньшей мере 8 атомами углерода, а в еще одном варианте осуществления - с по меньшей мере 9 атомами углерода и в одном варианте осуществления - с не более чем 20 атомами углерода, в другом варианте осуществления - с не более чем 18 атомами углерода, а в еще одном варианте осуществления - с не более чем 16 атомами углерода, такой как толилен или ей подобной, в алкильной и/или арильной ее части могут присутствовать или отсутствовать гетероатомы, такие как кислород, азот, сера, кремний, фосфор, бор и т.п., причем заместителями в замещенных алкиленовых, ариленовых, арилалкиленовых и алкилариленовых группах могут быть (не ограничиваясь ими) гидроксигруппы, атомы галогенов, аммониевые группы, пиридиновые группы, пиридиниевые группы, эфирные группы, альдегидные группы, кетонные группы, амидные группы, карбонильные группы, тиокарбонильные группы, сульфатные группы, сульфонатные группы, кислые сульфониевые группы, сульфидные группы, сульфоксидные группы, фосфиновые группы, фосфониевые группы, фосфатные группы, нитрильные группы, меркаптогруппы, нитрогруппы, нитрозогруппы, сульфоновые группы, ацильные группы, группы кислотных ангидридов, азидные группы, изотиоцианатогруппы, карбоксилатные группы, карбоксильные группы, уретановые группы, мочевинные группы, их смеси и т.п., где два или более заместителей могут быть связаны между собой с образованием кольца.

Конкретные примеры приемлемых полученных из транс-коричной кислоты сложных диэфиров включают (но не ограничиваются) пропан-1,3-транс-циннамат формулы

,

бутан-1,4-транс-циннамат формулы

,

гексан-1,6-транс-циннамат формулы

,

транс-циклогексан-1,4-диметанол-транс-циннамат формулы

,

пара-фенил-1,4-диметанол-транс-циннамат формулы

,

бис-(гидроксиметил)-фуран-транс-циннамат формулы

,

2,5-дигидроксиметил-тетрагидрофуран-транс-циннамат формулы

,

2,3-бутандиоловый диэфир транс-коричной кислоты формулы

или им подобные, а также их смеси.

В одном из конкретных воплощений диол выбирают из диолов, получаемых из биологического или возобновляемого источника. Продукты могут быть протестированы на то, являются ли они полученными из нефти или из возобновляемых источников, с помощью радиоуглеродного ¹⁴С определения возраста. Продукты, полученные из нефти, будут иметь существенно более высокие значения радиоуглеродно ¹⁴С определенного возраста, порядка миллионов лет, по сравнению со значениями, очень близкими или соответствующими настоящему времени для тех продуктов, что были получены из возобновляемых источников. Примеры приемлемых полученных из биологического сырья диолов включают, но не ограничиваются, 1,4-бутандиол, 1,3-пропандиол, 2,3-бутандиол и т.п., а также их смеси, которые могут быть получены из сахаров. Следовательно, все транс-коричные диэфирные вещества могут выбираться таким образом, чтобы они были получены из биологического сырья.

Сложные транс-коричные диэфиры присутствуют в носителе чернил в любом желательном или эффективном количестве в одном варианте осуществления в количестве по меньшей мере 50 масс.%, в другом варианте осуществления - по меньшей мере 60 масс.%, а в еще одном варианте осуществления - по меньшей мере 70 масс.% и в одном варианте осуществления - в количестве не более чем 95 масс.%, в другом варианте осуществления - не более чем 90 масс.%, а в еще одном варианте осуществления - в количестве не более чем 85 масс.%.

Чернила, раскрываемые в настоящем документе, также содержат аморфную политерпеновую смолу. Политерпеновые смолы представляют собой смолы, полученные полимеризацией ненасыщенных монотерпеновых соединений, таких как альфа-пинен, бета-пинен, d-лимонен или им подобные, а также их смесей, при этом все эти соединения получают из возобновляемых источников.

Монотерпеновые соединения представляют собой состоящие из 10 атомов углерода соединения, относящиеся к природным продуктам семейства терпеноидов, которые естественным образом биосинтезируются в растительных и животных источниках из двух типов соединений-структурных единиц, состоящих из 5 атомов углерода: изопентенилпирофосфата (IPP) и диметилаллилпирофосфата (DMAPP). Путь биосинтеза, в котором производятся монотерпеновые соединения (также известный как путь мевалоновой кислоты), предусматривает катионное присоединение IPP к DMAPP по системе «голова-хвост», которое катализуется ферментативно с участием аденозинтрифосфатного (АТР) равновесия. Продукт, образованный при присоединении IPP к DMAPP, представляет собой геранилпирофосфат (GPP), к которому можно продолжить присоединять IPP и DMAPP структурные звенья, тем самым получая более крупные терпеноидные соединения, включая сесквитерпены (соединения, состоящие из 15 атомов углерода), дитерпены (соединения, состоящие из 20 атомов углерода, такие как, например, канифольное семейство производных абиетиновой кислоты), сестертерпены (соединения, состоящие из 25 атомов углерода) и общеизвестные тритерпены (состоящие из 30 атомов углерода соединения, включающие сквален, холестерин, прогестерон и другие стериновые и стероидные соединения). Альтернативно, состоящая из 10 атомов углерода структурная единица - GPP (геранилпирофосфат) может подвергаться внутримолекулярной циклизации для получения содержащих функциональные группы и ароматических монотерпеновых соединений, которые включают мононенасыщенные пинены (изомеры альфа и бета), лимонен, камфены и борнены.

Окисление этих ненасыщенных соединений приводит к получению общеизвестных ароматических монотерпенов, таких как ментол, гераниол, эвкалиптол, перилловый спирт и камфора. Подробности биосинтеза и свойства терпеноидного семейства природных продуктов полностью описаны, например, в P.M.Dewick, Medicinal Natural Products: A Biosynthetic Approach (2002, Wiley).

В конкретных вариантах осуществления политерпеновые смолы могут быть гомополимерами или сополимерами ненасыщенных монотерпенов, таких как альфа-пинен, бета-пинен, d-лимонен, смеси альфа/бета-пиненов или им подобные, и их смешанными комбинациями. В других конкретных вариантах осуществления политерпеновые смолы также могут быть сополимерами ненасыщенных монотерпенов, таких как альфа-пинен, бета-пинен, d-лимонен или им подобные, и других традиционных этилен-ненасыщенных мономеров, полученных из нефти, таких как стирол, альфа-метилстирол, алкилакрилаты, алкилметакрилаты, винилалканоаты, такие как винилацетат, винилбутират или им подобные, этиленвинилацетат, стиролмалеиновый ангидрид и аналогичные мономеры.

Примеры приемлемых политерпеновых смол включают (но не ограничиваются) гомополимеры и сополимеры α-пинена, β-пинена, лимонена, норборнена, мирцена, фелландрена, карвона, камфена, 2-карена, 3-карена, периллилового спирта, периллилового альдегида, перилловой кислоты, алкиловых, ариловых, арилалкиловых и алкилариловых сложных эфиров периллилового спирта или перилловой кислоты, α-ионона, β-ионона, γ-терпинена, β-цитронеллена, β-цитронеллола, цитронеллаля, цитронелловой кислоты, алкиловых, ариловых, арилалкиловых и алкилариловых сложных эфиров цитронеллола или цитронеловой кислоты, гераниола, гераниаля, алкиловых, ариловых, арилалкиловых и алкилариловых сложных эфиров гераниола, таких как геранилбензоат или ему подобные, линалоола, алкиловых, ариловых, арилалкиловых и алкилариловых сложных эфиров линалоола, неролидола, алкиловых, ариловых, арилалкиловых и алкилариловых сложных эфиров неролидола, таких как неролидилацетат или ему подобные, вербенола, вербенона, алкиловых, ариловых, арилалкиловых и алкилариловых сложных эфиров вербенола, и смеси, смешанные из этих гомополимеров и сополимеров. Алкиловые, ариловые, арилалкиловые и алкилариловые сложные эфиры включают эфиры, в которых алкил охватывает линейные, разветвленные, насыщенные, ненасыщенные, циклические, замещенные и незамещенные алкильные группы и в которых в этой алкильной группе, в одном варианте осуществления - с по меньшей мере 1 атомом углерода, а в другом варианте осуществления - с по меньшей мере 2 атомами углерода, и в одном варианте осуществления - с не более чем 20 атомами углерода, а в другом варианте осуществления - с не более чем 18 атомами углерода могут присутствовать или отсутствовать гетероатомы, такие как кислород, азот, сера, кремний, фосфор, бор или им подобные; арил охватывает замещенные и незамещенные арильные группы, в которых в этой арильной группе в одном варианте осуществления - с по меньшей мере 5 атомами углерода, а в другом варианте осуществления - с по меньшей мере 6 атомами углерода и в одном варианте осуществления - с не более чем 24 атомами углерода, в другом варианте осуществления - с не более чем 18 атомами углерода, а в еще одном варианте осуществления - с не более чем 14 атомами углерода, такой как фенил или ей подобной, могут присутствовать или отсутствовать гетероатомы, такие как кислород, азот, сера, кремний, фосфор, бор или им подобные; арилалкил охватывает замещенные и незамещенные арилалкильные группы, в которых алкильная часть арилалкильной группы может быть линейной, разветвленной, насыщенной, ненасыщенной и/или циклической и в которых в алкильной и/или арильной части этой арилалкильной группы в одном варианте осуществления - с по меньшей мере 6 атомами углерода, а в другом варианте осуществления - с по меньшей мере 7 атомами углерода и в одном варианте осуществления - с не более чем 36 атомами углерода, в другом варианте осуществления - с не более чем 24 атомами углерода, а в еще одном варианте осуществления - с не более чем 18 атомами углерода, такой как бензил или подобной, могут присутствовать или отсутствовать гетероатомы, такие как кислород, азот, сера, кремний, фосфор, бор или им подобные; алкиларил охватывает замещенные и незамещенные алкиларильные группы, в которых алкильная часть алкиларильной группы может быть линейной, разветвленной, насыщенной, ненасыщенной и/или циклической и в которых в алкильной и/или арильной части этой алкиларильной группы, в одном варианте осуществления - с по меньшей мере 6 атомами углерода, а в другом варианте осуществления - с по меньшей мере 7 атомами углерода и в одном варианте осуществления - с не более чем 36 атомами углерода, в другом варианте осуществления - с не более чем 24 атомами углерода, а в еще одном варианте осуществления - с не более чем 18 атомами углерода, такой как толил или подобной, могут присутствовать или отсутствовать гетероатомы, такие как кислород, азот, сера, кремний, фосфор, бор или им подобные; и в которых заместителями в замещенных алкильных, арильных, арилалкильных и алкиларильных группах могут быть (но не ограничиваются ими) гидроксигруппы, атомы галогенов, аминные группы, иминные группы, аммониевые группы, цианогруппы, придиновые группы, пиридиниевые группы, эфирные группы, альдегидные группы, кетонные группы, сложноэфирные группы, амидные группы, карбонильные группы, тиокарбонильные группы, сульфатные группы, сульфонатные группы, кислые сульфониевые группы, сульфидные группы, сульфоксидные группы, фосфинные группы, фосфониевые группы, фосфатные группы, нитрильные группы, меркаптогруппы, нитрогруппы, нитрозогруппы, сульфонные группы, ацильные группы, группы кислотных ангидридов, азидные группы, цианатогруппы, изоцианатогруппы, тиоцианатогруппы, изотиоцианатогруппы, карбоксилатные группы, карбоксильные группы, уретановые группы, мочевинные группы, их смеси или им подобные, причем два или несколько заместителей могут соединяться с образованием кольца. Другие примеры приемлемых политерпеновых соединений включают сополимеры ненасыщенных монотерпенов с традиционными, полученными из нефти этилен-ненасыщенными мономерами, такими как, например, стирол, альфа-метилстирол, алкилакрилаты (с таким же алкилом, как определено в этом параграфе), винилалканоаты (с таким же алкилом, как определено в этом параграфе), такие как винилацетат, винилбутират или им подобные, этиленвинилацетат, стиролмалеиновый ангидрид и аналогичные мономеры.

Политерпеновые смолы для раскрываемых в настоящем документе чернил главным образом являются статистическими сополимерами, но также могут охватывать блок-сополимеры или привитые сополимеры, полученные способами, подходящими для синтеза блок-сополимеров или для химического прививания прочих сополимерных сегментов. В конкретном варианте осуществления политерпеновая смола является статистическим сополимером, полученным из смеси α-пинена, β-пинена, β-фелландрена и прочих этилен-ненасыщенных мономеров, таких как дипентен или изопрен, или лимонен. В вариантах осуществления, в которых политерпеновые смолы получены из смесей мономеров α-пинена, β-пинена, мольное отношение мономеров α-пинена к β-пинену может находиться в диапазоне от 5% до 80% от общего количества смеси пиненовых мономеров. В дополнительных вариантах осуществления общее количество α/β-пиненовых мономеров, используемое для получения политерпеновых смол, может находиться в диапазоне от 50 мол.% до 100 мол.% от общего используемого количества мономеров.

Среднемассовая молекулярная масса (Mw) политерпеновых смол может составлять любую приемлемую величину, являющуюся пригодной для конкретного состава чернил. В конкретных вариантах осуществления значение является таким, чтобы обеспечить композицию чернил, которая обладает хорошей вязкостью при струйном распыленим при повышенной температуре - от 9 до 12 сантипуаз (сПз). В одном конкретном варианте осуществления значение Mw для политерпеновых смол (определенная методами гель-фильтрационной хроматографии и измеренная относительно полистироловых калибровочных стандартов), выраженное в г/моль, составляет по меньшей мере 2000, в другом варианте осуществления - по меньшей мере 5000, а в еще одном варианте осуществления - по меньшей мере 7000 и в одном варианте осуществления - не более чем 50000, в другом варианте осуществления - не более чем 30000, а в еще одном варианте осуществления - не более чем 20000.

Приемлемые для раскрываемых в настоящем документе чернил политерпеновые смолы являются аморфными веществами. В конкретных вариантах осуществления политерпеновые смолы имеют палевый цвет и значение по шкале Гарднера менее 5, если измеряются с помощью колориметрии (прибором тинтометром) в виде 50 масс.% раствора в органическом растворителе. Политерпеновые смолы имеют температуры наступления стеклования (Т_ст) в одном варианте осуществления по меньшей мере 10°С, а в одном варианте осуществления не более 60°С и значение конечной Т_ст в одном варианте осуществления по меньшей мере 20°С, в одном варианте осуществления не более чем 75°С. Кроме того, политерпеновые смолы имеют температуры размягчения (измеренные методом кольца и шара) в одном варианте осуществления по меньшей мере 30°С, в другом варианте осуществления - по меньшей мере 40°С, а в еще одном варианте осуществления по меньшей мере 50°С и в одном варианте осуществления - не более чем 130°С, в другом варианте осуществления - не более чем 125°С, а в еще одном варианте осуществления - не более чем 120°С.

В одном конкретном варианте осуществления некоторые политерпеновые смолы могут проявлять реологические свойства аморфных полимеров, как показано в таблице ниже. Примеры политерпеновых смол PICCOLYTE® показаны проявляющими комплексные вязкости, измеренные при частоте 1 Гц и при температурах свыше 130°С, которые находятся в диапазоне от 200 сПз до 20000 сПз. При температурах ниже 100°С комплексные вязкости, измеренные для этих смол при 1 Гц, были значительно выше и колебались в диапазоне от 1·10⁵ сПз до 5·10⁹ сПз. В дополнение, политерпеновые смолы ведут себя, как ньютоновские жидкости в том смысле, что комплексная вязкость, измеренная при температурах свыше 130°С, не меняется значительным образом при различных применяемых частотах сдвига (лежащих в диапазоне от 0,1 Гц до 16 Гц). Благодаря этим свойствам политерпеновые смолы сочли приемлемыми для использования в качестве аморфных связующих смол в составах меняющих свое фазовое состояние чернил, если они комбинируются с кристаллическим, меняющим фазовое состояние агентом или модифицирующим вязкость компонентом.

Реологические профили трех приемлемых коммерчески доступных политерпеновых смол были измерены с использованием реометра с регулируемым сдвигом Rheometrics RFS3 и результаты показаны в таблице ниже. Комплексную вязкость измеряли по всей динамической температурной развертке от 140°С до 75°С, используя прибор Rheometrics RFS3, оснащенный 25 мм параллельной плоской оснасткой, установленный на постоянную частоту 1 Гц и при постоянном 100% прилагаемом сдвиге.

Температура (°С)	Комплексная вязкость (сПз)*
	Piccolyte® F105	Piccolyte® F90	Piccolyte® S-85
140	6878	1374	466
135	12081	2250	656
130	22160	3844	971
125	42335	6895	1492
120	86630	12966	2353
115	186236	26242	3904
110	436821	55129	6849
105	1096000	129719	12755
100	3023294	320089	24320
95	7979134	813184	50656
90	---	2228871	112470
85	---	5768318	255240
80	---	---	643621
75	---	---	1575535
--- указано для неизмеренных

Примеры приемлемых аморфных политерпеновых смол включают серии смол PICCOLYTE, коммерчески доступные в Pinova Solutions (USA), такие как PICCOLYTE® S25 и S85 (β-пиненовые смолы, полученные из β-пинена), PICCOLYTE® F90 и F105 (α-пиненовые/β-пиненовые сополимерные смолы, полученные из α-пиненовой/β-пиненовой смеси мономеров) и PICCOLYTE® С 105 (лимоненовая смола, полученная из лимоненовых мономеров). Другие приемлемые политерпеновые смолы охватывают смолы SYLVAGUM™ TR90 и TR105 и смолы SYLVARES™ ZT106, доступные в Arizona Chemical (USA).

Политерпены являются особенно желательными компонентами чернил, поскольку они имеют хорошую термическую стабильность и подходящие для меняющих свое фазовое состояние чернил для печати эластомерные свойства и поскольку их получают из биологического или возобновляемого сырья.

Аморфная политерпеновая смола присутствует в носителе чернил в любом желаемом или эффективном общем количестве, в одном варианте осуществления в количестве по меньшей мере 5 масс.%, в другом варианте осуществления - по меньшей мере 10 масс.%, в еще одном варианте осуществления - по меньшей мере 15 масс.%, а в еще одном варианте осуществления - по меньшей мере 20 масс.% и в одном варианте осуществления - не более чем 50 масс.%, в другом варианте осуществления - не более чем 40 масс.%, в еще одном варианте осуществления - не более чем 35 масс.%, а в еще одном варианте осуществления - не более чем 30 масс.%.

Также композиции чернил могут содержать необязательное красящее вещество. В композициях чернил может быть использовано любое желаемое или эффективное красящее вещество, включая красители, пигменты, их смеси и т.п. Может быть выбран любой краситель или пигмент, который может быть диспергирован или растворен в носителе чернил и является совместимым с прочими компонентами чернил. Композиции чернил могут быть использованы в комбинации с традиционными красящими веществами для чернил. Также могут быть использованы полимерные красители.

В некоторых вариантах осуществления применяют сольвентные красители.

Пигменты также являются подходящими красящими веществами для описанных в настоящем документе чернил.

Также могут быть использованы смеси из двух или более красителей, двух или более пигментов и одного или нескольких красителей с одним или несколькими пигментами.

Также чернила могут содержать один или несколько диспергирующих агентов и/или одно или несколько поверхностно-активных веществ для обеспечения известных для них свойств, таких как регулирование смачиваемости пигментов в композиции чернил. Примеры приемлемых добавок включают, но не ограничиваются, BYK-UV 3500, BYK-UV 3510 (BYK-Chemie); добавки Dow Coming 18, 27, 57, 67; ZONYL FSO 100 (DuPont); MODAFLOW 2100 (Solutia); Foam Blast 20F, 30, 550 (Lubrizol); EFKA-1101, -4046, -4047, -2025, -2035, -2040, -2021, -3600, -3232; SOLSPERSE 13000, 13240, 17000, 19200, 20000, 34750, 36000, 39000, 41000, 54000. Отдельные диспергирующие агенты или комбинации необязательно могут быть использованы совместно с синергетически действующими веществами, включающими SOLSPERSE 5000, 12000, 22000 (Lubrizol); DISPERBYK-108, -163, -167, 182 (BYK-Chemie); K-SPERSE 132, XD-A503, XD-A505 (King Industries). В случае присутствия необязательные добавки, каждая или в комбинации, могут присутствовать в чернилах в любом желаемом или эффективном количестве, в одном варианте осуществления в количестве по меньшей мере 0,1 масс.% от массы чернил, а в другом варианте осуществления - по меньшей мере 0,5 масс.% от массы чернил и в одном варианте осуществления - не более чем 15 масс.% от массы чернил, а в еще одном варианте осуществления - не более чем 12 масс.% от массы чернил.

Красящее вещество присутствует в любом желаемом или эффективном для получения желаемого цвета или оттенка количестве, в одном варианте осуществления в количестве по меньшей мере 0,5 масс.% от массы чернил, в другом варианте осуществления - по меньшей мере 1 масс.% от массы чернил, а в еще одном варианте осуществления - меньшей мере 2 масс.% от массы чернил и в одном варианте осуществления - не более чем 30 масс.% от массы чернил, в другом варианте осуществления - не более чем 20 масс.% от массы чернил, в еще одном варианте осуществления - не более чем 15 масс.% от массы чернил, в еще одном варианте осуществления - не более чем 12 масс.% от массы чернил, а в еще одном варианте осуществления - не более чем 10 масс.% от массы чернил.

В чернилах могут содержаться дополнительные необязательные компоненты, такие как модификаторы вязкости, которые обязательно являются низкоплавкими и предпочтительно кристаллическими соединениями, имеющими такую низкую вязкость расплава, которая позволяет меняющим свое фазовое состояние чернилам иметь достаточно низкую для струнной печати вязкость. Кристаллические модификаторы вязкости могут иметь температуры плавления в одном варианте осуществления - по меньшей мере 40°С, в другом варианте осуществления - по меньшей мере 50°С, а в еще одном варианте осуществления - по меньшей мере 55°С и в одном варианте осуществления - не более чем 100°С, в другом варианте осуществления - не более чем 95°С, а в еще одном варианте осуществления - не более чем 90°С. Вязкость расплава подходящих для использования в раскрываемых в настоящем документе чернилах м