Биовозобновляемые чернила с фазовым переходом

Биовозобновляемые чернила с фазовым переходом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

[0001] Заявители приводят ссылки на свои же заявки, одновременно

находящиеся на рассмотрении, а именно заявку на патент США №14/052865, поданную в электронном виде в один день с настоящей заявкой и озаглавленную «Phase Change Ink Containing Amorphous Amides», авторами которой являются Naveen Chopra, Adela Goredema, Kentaro Morimitsu, Barkev Keoshkerian, Jennifer L. Belelie и Gabriel Iftime (номер дела у патентного поверенного 20120800-US-NP), и содержание которой полностью включено в настоящее описание посредством ссылки; заявку на патент США №14/052873, поданную в электронном виде в один день с настоящей заявкой и озаглавленную «Amorphous Amides», авторами которой являются Naveen Chopra, Adela Goredema, Kentaro Morimitsu, Barkev Keoshkerian и Jennifer L. Belelie (номер дела у патентного поверенного 20120801-US-NP), содержание которой полностью включено в настоящее описание посредством ссылки; заявку на патент США №14/053569, озаглавленную «Novel Crystalline Compounds for Phase Change Inks», авторами которой являются Adela Goredema, Guerino Sacripante, Kentaro Morimitsu, Naveen Chopra и Stephan Drappel (номер дела у патентного поверенного 20120802-417885), содержание которой полностью включено в настоящее описание посредством ссылки; и заявку на патент США №14/053592, поданную в электронном виде в один день с настоящей заявкой и озаглавленную «Phase Change Inks Comprising Novel Crystalline Compounds», авторами которой являются Adela Goredema, Guerino Sacripante, Barkev Keoshkerian, Daryl Vanbesien, Kentaro Morimitsu, Naveen Chopra и Gabriel Iftime (номер дела у патентного поверенного 20120866-4178982), содержание которой полностью включено в настоящее описание посредством ссылки.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Различные варианты реализации настоящего изобретения относятся к композициям чернил с фазовым переходом, характеризующейся твердым состоянием при комнатной температуре и расплавленным состоянием при повышенной температуре, при которой расплавленные чернила наносят на субстрат. Указанные композиции с фазовым переходом могут быть применены для струйной печати. Варианты реализации настоящего изобретения относятся к новой композиции чернил с фазовым переходом, содержащей аморфное соединение или компонент, кристаллическое соединение или компонент и, необязательно, красящее вещество, и способам получения указанной композиции. В различных вариантах реализации настоящего изобретения аморфный компонент содержит эфир ароматической канифоли. Конкретные составы, описанные в настоящей заявке, содержащие комбинацию аморфного соединения и кристаллического соединения, которые получают из недорогих, стабильных и биовозобновляемых материалов, обеспечивают устойчивые композиции чернил, которые образуют изображения высокого качества при печати на субстратах, представляющих собой бумагу с покрытием (мелованную бумагу).

[0003] В способах струйной печати могут быть применены чернила, которые являются твердыми при комнатной температуре и жидкими при повышенных температурах. Такие чернила могут именоваться твердыми чернилами, термоплавкими чернилами, чернилами с фазовым переходом и т.п. Например, в патенте США №4490731, содержание которого полностью включено в настоящее описание посредством ссылки, предложено устройство для распределения чернил с фазовым переходом при печати на материале носителя информации, таком как бумага. В способах пьезоструйной печати, в которых применяют чернила с фазовым переходом, чернила расплавляют при помощи нагревателя в печатающем устройстве и применяют (выбрасывают в виде струи) в виде жидкости способом, аналогичным способу традиционной пьезоструйной печати. После контакта с материалом носителя информации, применяемым для печати, расплавленные чернила быстро затвердевают, позволяя красящему веществу, по существу, оставаться на поверхности материала носителя информации вместо переноса внутрь материала носителя информации (например, бумаги) под действием капиллярных сил, таким образом обеспечивая более высокую плотность печати, чем обычно получают с применением жидких чернил. Следовательно, преимущества чернил с фазовым переходом в струйной печати заключаются в устранении потенциальной утечки чернил в ходе обработки, широком диапазоне плотности и качества печати, минимальной сминаемости или деформации бумаги и обеспечении неограниченных периодов прекращения печати без угрозы засорения сопел даже без закрывания указанных сопел.

[0004] В целом, чернила с фазовым переходом (иногда именуемые как «термоплавкие чернила» или «твердые чернила») находятся в твердой фазе при температуре окружающей среды, однако находятся в жидкой фазе при повышенной рабочей температуре устройства для струйной печати. При температуре выброса струи мелкие капли жидких чернил выбрасываются из печатающего устройства, и, когда мелкие капли чернил контактируют с поверхностью материала носителя информации или непосредственно, или с помощью нагреваемой ленты или барабана для промежуточного переноса изображения, указанные капли быстро затвердевают с получением заданного расположения затвердевших капель чернил.

[0005] Чернила с фазовым переходом для цветной печати обычно содержат композицию носителя чернил с фазовым переходом, которую объединяют с совместимым красящим веществом чернил с фазовым переходом. В конкретном варианте реализации изобретения ряд цветных чернил с фазовым переходом может быть получен посредством объединения композиций носителя чернил с совместимыми красящими веществами первичных субтрактивных цветов. Чернила с фазовым переходом первичных субтрактивных цветов могут содержать четыре составляющие красителей или пигментов, а именно циан, мадженту, желтый и черный, хотя чернила не ограничены четырьмя указанными цветами. Указанные чернила с фазовым переходом первичных субтрактивных цветов могут быть получены с применением одного красителя или пигмента или смеси красителей или пигментов.

[0006] Чернила с фазовым переходом желательно применять в струйных печатающих устройствах, поскольку указанные чернила остаются в твердой фазе при комнатной температуре во время транспортировки, длительного хранения и т.п. Кроме того, применение указанных чернил в значительной степени устраняет проблемы, связанные с засорением сопел в результате испарения чернил при применении жидких чернил для струйной печати, таким образом повышая надежность струйной печати. Кроме того, в струйных печатающих устройствах с чернилами с фазовым переходом, в которых мелкие капли чернил наносят непосредственно на конечный материал носителя информации (например, бумагу, светопрозрачный материал и т.п.), указанные мелкие капли затвердевают сразу же после контакта с материалом носителя информации, так что предотвращается перемещение чернил по печатному материалу и улучшается качество точек.

[0007] Несмотря на то, что вышеуказанная традиционная технология печати с применением чернил с фазовым переходом обычно является эффективной в получении ярких изображений и обеспечении экономичного применения струи и неограниченного выбора субстратов в случае пористых видов бумаги, такая технология не подходит для субстратов с покрытием. Таким образом, несмотря на то, что известные композиции и способы подходят для применения по целевому назначению, остается необходимость в дополнительных способах получения изображений или печати на субстратах, представляющих собой бумагу с покрытием. В связи с этим, существует необходимость в обнаружении альтернативных композиций, предпочтительно полученных из биовозобновляемых источников, в случае композиций чернил с фазовым переходом и перспективных технологий печати для обеспечения покупателей изображениями отличного качества на любых субстратах. Кроме того, существует необходимость в обеспечении таких композиций чернил с фазовым переходом, которые подходят для условий быстрой печати, такой как промышленная печать.

[0008] Все вышеуказанные патенты и патентные публикации США включены в настоящее описание посредством ссылок. Кроме того, подходящие компоненты и аспекты способов всех вышеуказанных патентов и патентных публикаций США могут быть выбраны для применения в различных вариантах реализации настоящего изобретения.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0009] Согласно различным вариантам реализации настоящего изобретения, представленным в настоящем описании, предложены новые композиции чернил с фазовым переходом, содержащие аморфный и кристаллический материал, которые подходят для высокоскоростной струйной печати, такой как печать на субстратах, представляющих собой бумагу с покрытием. В частности, аморфный материал также получают из биовозобновляемых материалов.

[0010] В частности, в различных вариантах реализации настоящего изобретения предложены чернила с фазовым переходом, содержащие кристаллический компонент, аморфный компонент, представляющий собой эфир ароматической канифоли, и необязательное красящее вещество.

[0011] В других вариантах реализации настоящего изобретения предложены чернила с фазовым переходом, содержащие кристаллический компонент, аморфный компонент, представляющий собой эфир ароматической канифоли, пигмент и диспергатор пигмента.

[0012] В других вариантах реализации настоящего изобретения предложены чернила с фазовым переходом, содержащие кристаллический компонент, аморфный компонент, представляющий собой эфир ароматической канифоли, и красящее вещество, причем аморфный компонент и кристаллический компонент содержат по меньшей мере 80% по массе биовозобновляемых материалов.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0013] Для лучшего понимания вариантов реализации настоящего изобретения могут быть приведены ссылки на прилагаемые чертежи.

[0014] Фиг. 1 представляет собой график, демонстрирующий реологические данные эфира ароматической канифоли согласно вариантам реализации настоящего изобретения; и

[0015] Фиг. 2 представляет собой график, демонстрирующий реологические данные чернил, приготовленных согласно вариантам реализации настоящего изобретения, по сравнению с контрольными чернилами.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0016] Что касается следующего описания, следует понимать, что могут быть применены и другие варианты реализации настоящего изобретения и произведены структурные изменения и изменения условий эксплуатации без отступления от объема вариантов реализации настоящего изобретения, предложенных в настоящем описании.

[0017] Технология печати с применением твердых чернил или чернил с фазовым переходом расширяет возможности печати и клиентскую базу многих компаний, и разнообразию областей применения печати будет способствовать эффективное объединение технологии печатающей головки, способа печати и материалов чернил. Композиции чернил с фазовым переходом характеризуются твердым состоянием при комнатной температуре (КТ) (например, 20-27°C) и расплавленным состоянием при повышенной температуре, при которой расплавленные чернила наносят на субстрат. Как отмечено выше, несмотря на то, что параметры чернил, применяемых в настоящее время, являются эффективными для субстратов, представляющих собой пористые виды бумаги, указанные параметры не всегда подходят для субстратов, представляющих собой бумагу с покрытием.

[0018] Традиционная технология печати с применением чернил с фазовым переходом является эффективной в получении ярких изображений и обеспечении экономичного применения струи и неограниченного выбора субстратов в случае пористых видов бумаги. Однако такая технология не подходит для субстратов с покрытием. Таким образом, несмотря на то, что известные композиции и способы подходят для применения по целевому назначению, остается необходимость в дополнительных способах получения изображений или печати на субстратах, представляющих собой бумагу с покрытием. В связи с этим, существует необходимость в обнаружении альтернативных композиций в случае композиций чернил с фазовым переходом и перспективных технологий печати для обеспечения покупателей изображениями отличного качества на любых субстратах, включая выбор и обнаружение различных классов материалов, которые подходят для применения в качестве желаемых компонентов чернил.

[0019] Например, энергетическая и природоохранная политика, включая колебания цен на нефть, и общественное/политическое осознание быстрого истощения мировых запасов полезных ископаемых вызвали необходимость обнаружения стабильных мономеров, полученных из биовозобновляемых материалов. В различных вариантах реализации настоящего изобретения применяют биовозобновляемые материалы для применения в композициях чернил. Термин «биовозобновляемый» означает материал, содержащий один или более мономеров, которые получают из растительного материала. С применением такого биотехнологического сырья, которое является возобновляемым, производители могут снизить «углеродный след» и перейти к нулевым выбросам углекислого газа (zero-carbon) или даже «нейтральному углеродному следу» (carbon-neutral footprint). Биовозобновляемые материалы также являются очень привлекательными с точки зрения экономии конкретных видов энергии и сокращения выбросов конкретных веществ. Применение биовозобновляемого сырья может уменьшить количество отходов, предназначенных для размещения на свалках, и снизить экономические риски и неопределенность, связанные с зависимостью от нефти, импортируемой из нестабильных регионов.

[0020] Ранее было обнаружено, что применение смеси кристаллических и аморфных низкомолекулярных соединений в составах чернил с фазовым переходом обеспечивает устойчивые чернила, в частности чернила с фазовым переходом, которые образуют устойчивые изображения на бумаге с покрытием, предложенные Jennifer L. Belelie с соавт. в патенте США №8506040, полностью включенном в настоящее описание посредством ссылки. Образцы печати, полученные с применением таких чернил с фазовым переходом, демонстрируют лучшую устойчивость в отношении царапания, сгиба и смещения сгиба по сравнению с чернилами с фазовым переходом, доступными в настоящее время.

[0021] В различных вариантах реализации настоящего изобретения предложены чернила с фазовым переходом, которые характеризуются производительностью, сравнимой с контрольной, конкурентоспособной ценой и экологической устойчивостью. В частности, композиции чернил согласно настоящему изобретению содержат эфиры ароматической канифоли в качестве аморфного связующего материала в составе чернил с кристаллическим компонентом. В других вариантах реализации настоящего изобретения состав чернил также содержит пигмент, диспергаторы пигментов и синергист. Эфиры ароматической канифоли способствуют адгезии чернил к бумажным подложкам и особенно хорошо действуют на бумагах с покрытием, таких как бумага Digital Color Elite Gloss (DCEG), 120 г/м². Эфиры ароматической канифоли также являются недорогим стабильным сырьем. Указанные материалы получают из смоляных кислот, которые выделяют из сосновой смолы. Таким образом, в различных вариантах реализации настоящего изобретения предложен состав композиций чернил на основе кристаллических и аморфных компонентов, которые не только обеспечивают устойчивые чернила, в частности чернила с фазовым переходом, которые образуют устойчивые изображения на бумаге с покрытием (например, превосходные результаты в отношении царапания и сгиба бумаги DCEG), но и получают из недорогих, стабильных и биовозобновляемых материалов. В различных вариантах реализации настоящего изобретения предложен новый вид композиции чернил с фазовым переходом для струйной печати, который содержит смесь (1) кристаллических и (2) аморфных соединений, как правило, в массовом отношении от примерно 60:40 до примерно 95:5 соответственно. В более конкретных вариантах реализации настоящего изобретения массовое отношение кристаллического соединения к аморфному соединению составляет от примерно 65:35 до примерно 95:5 или от примерно 70:30 до примерно 90:10.

[0022] Каждое соединение или компонент придает чернилам с фазовым переходом конкретные свойства, и полученные чернила, содержащие смесь указанных аморфных и кристаллических соединений, демонстрируют превосходную устойчивость на субстратах без покрытия и с покрытием. Кристаллическое соединение в составе чернил обуславливает фазовый переход посредством быстрой кристаллизации при охлаждении. Также кристаллическое соединение формирует структуру конечного слоя печатной краски и приводит к получению жестких чернил посредством снижения липкости аморфного соединения. Аморфные соединения обеспечивают липкость и придают устойчивость чернилам, нанесенным посредством печати.

[0023] В различных вариантах реализации настоящего изобретения предложены чернила, которые содержат более 70% биовозобновляемых материалов, или от примерно 70 до примерно 80% биовозобновляемых материалов, или от примерно 70 до примерно 75% биовозобновляемых материалов. Это означает, что по меньшей мере 70% компонентов чернил получают из возобновляемых ресурсов, таких как растения. Аморфные материалы являются недорогими, биоразлагаемыми и получаемыми из биовозобновляемых источников. Чернила с фазовым переходом, полученные из указанных материалов, демонстрируют превосходную устойчивость в отношении царапания, сгиба и смещения сгиба по сравнению с коммерчески доступными чернилами с фазовым переходом на таком же субстрате.

[0024] В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения чернила с фазовым переходом удовлетворяют некоторым конкретным физическим свойствам. Например, чернила с фазовым переходом согласно вариантам реализации настоящего изобретения имеют температуру плавления (T_пл)<150°C, или от примерно 60°C до примерно 140°C, или от примерно 70°C до примерно 130°C. В других вариантах реализации настоящего изобретения чернила имеют T_крис>60°C, или от примерно 65°C до примерно 110°C, или от примерно 70°C до примерно 100°C. В других вариантах реализации настоящего изобретения чернила согласно вариантам реализации настоящего изобретения имеют вязкость от примерно 1 до примерно 22 сП при температуре выброса струи в диапазоне от примерно 100 до примерно 140°C. В частности, чернила согласно вариантам реализации настоящего изобретения имеют вязкость при 140°C<12 сП, или от примерно 12 сП до примерно 3 сП, или от примерно 10 сП до примерно 5 сП. При комнатной температуре чернила могут иметь вязкость более чем примерно 10⁶ сП. В следующих вариантах реализации настоящего изобретения чернила с фазовым переходом имеют средний размер частиц от примерно 50 нм до примерно 400 нм, измеренный, как описано в заявке на патент США серийный номер 13/680322, которая включена в настоящее описание посредством ссылки.

[0025] АМОРФНОЕ СОЕДИНЕНИЕ

[0026] В различных вариантах реализации настоящего изобретения аморфное соединение действует как связующий агент для кристаллического компонента и любых красящих веществ или других незначительных добавок. В различных вариантах реализации настоящего изобретения применена ароматическая канифоль. Указанные материалы получают из смоляных кислот, которые выделяют из сосновой смолы. Природные смоляные кислоты содержат двойные связи. Для получения ароматических смоляных кислот материалы подвергают диспропорционированию (дегидрированию) с образованием ароматических связей. Превращение двойных связей в ароматические связи улучшает термическую стабильность материалов. Затем группу полученных карбоновых кислот подвергают реакции с различными спиртами с получением эфиров ароматической канифоли.

[0027] В конкретных вариантах реализации настоящего изобретения эфир ароматической канифоли выбран из группы, состоящей из

и смесей указанных соединений. В других вариантах реализации настоящего изобретения аморфный компонент содержит смесь

в количестве в диапазоне от примерно 5% до примерно 15% или от примерно 5% до примерно 10% по массе от общей массы аморфного компонента,

в количестве в диапазоне от примерно 1% до примерно 6% или от примерно 1% до примерно 3% по массе от общей массы аморфного компонента,

в количестве в диапазоне от примерно 3% до примерно 8% или от примерно 4% до примерно 6% по массе от общей массы аморфного компонента и

в количестве в диапазоне от примерно 75% до примерно 90% или от примерно 75% до примерно 85% по массе от общей массы аморфного компонента.

[0028] Примером указанных ароматических смол, имеющихся на рынке, является Sylvatac RE, коммерчески доступный от Arizona Chemicals (Саванна, Джорджия). Указанный продукт представляет собой смесь сложных эфиров, полученных в результате реакции смоляной кислоты с 2-гидроксиметил-1,3-пропандиолом и небольшими количествами пентаэритрита. Ниже в таблице 1 представлена композиция Sylvatac RE 40, которую получали посредством анализа MALDI.

[0029]

[0030] Требуемые свойства аморфного связующего материала, применяемого в различных вариантах реализации настоящего изобретения для устойчивых чернил с фазовым переходом, включают низкую температуру стеклования (Тg), низкую вязкость и стабильность при повышенных температурах. В различных вариантах реализации настоящего изобретения аморфные компоненты имеют Тg от примерно -10°C до примерно 30°C или от примерно -10°C до примерно 25°C. Ряд коммерчески доступных связующих материалов от Arizona Chemicals анализировали, и некоторые из измеренных свойств приведены ниже.

Чернила, приготовленные из указанных аморфных связующих материалов, должны быть стабильными при температуре выброса струи в течение продолжительных периодов времени. В связи с этим, аморфные соединения также должны быть стабильными при указанных высоких температурах. В одном из вариантов реализации настоящего изобретения Sylvatac RE 40 выдерживали в печи при 140°C в течение 5 суток, и указанный материал не демонстрировал сколько-нибудь значительного увеличения вязкости (то есть, вязкость не увеличивалась более чем на 10 сП) при 140°C, как показано на фиг. 1.

[0031] Аморфные соединения демонстрируют относительно низкую вязкость (<10² сантипуаз (сП), или от примерно 1 до примерно 100 сП, или от примерно 5 до примерно 95 сП) вблизи температуры выброса струи (≤140°C, или от примерно 100 до примерно 140°C, или от примерно 105 до примерно 140°C), но очень высокую вязкость (>10⁵ сП) при комнатной температуре.

[0032] В различных вариантах реализации настоящего изобретения аморфный материал присутствует в количестве от примерно 5 процентов до примерно 40 процентов по массе, или от примерно 10 процентов до примерно 35 процентов по массе, или от примерно 15 процентов до примерно 30 процентов по массе от общей массы композиции чернил.

[0033] В различных вариантах реализации настоящего изобретения аморфные соединения готовили с применением кристаллического соединения с получением композиции чернил с фазовым переходом. Как отмечалось ранее, кислоты, применяемые для получения связующих материалов, представляющих собой эфиры канифоли, получают из сосновой смолы, и указанные кислоты содержат по меньшей мере 80% биовозобновляемых материалов. Применяемые кристаллические соединения также являются биовозобновляемыми и содержат по меньшей мере 80% биовозобновляемых материалов. Полученные чернила согласно настоящему изобретению содержат более 70% биовозобновляемых материалов. Полученные композиции чернил демонстрируют оптимальные реологические профили. Образцы печати, созданные при помощи композиции чернил с фазовым переходом на бумаге с покрытием, демонстрируют превосходную устойчивость.

[0034] КРИСТАЛЛИЧЕСКОЕ СОЕДИНЕНИЕ

[0035] Как указано выше, все кристаллические соединения имеют высокое содержание биовозобновляемых материалов. В частности, жирные спирты, применяемые для получения кристаллических соединений, получают из растений, предоставляющих указанным компонентам по меньшей мере 80% биовозобновляемых материалов.

[0036] В чернилах согласно вариантам реализации настоящего изобретения применяют кристаллические соединения, перечисленные в таблице 3. Перечисленные источники полностью включены в настоящее описание посредством ссылок.

[0037] Содержание биовозобновляемых материалов основано на массовом проценте материалов, полученных из биологического сырья. Все исходные материалы, применяемые для получения кристаллических компонентов согласно вариантам реализации настоящего изобретения, являются недорогими и безопасными.

[0038] Кристаллические материалы демонстрируют быструю кристаллизацию, относительно низкую вязкость (≤10¹ сантипуаз (сП), или от примерно 0,5 до примерно 20 сП, или от примерно 1 до примерно 15 сП) при температуре примерно 140°C, но очень высокую вязкость (>10⁶ сП) при комнатной температуре. Указанные материалы имеют температуру плавления (T_пл) менее 150°C, или от примерно 65 до примерно 150°C, или от примерно 66 до примерно 145°C, и температуру кристаллизации (T_крис) более 60°C, или от примерно 60 до примерно 140°C, или от примерно 65 до примерно 120°C. ΔT между T_пл и T_крис составляет менее примерно 55°C. Выбранные кристаллические материалы обеспечивают полученные чернила, обладающие свойством быстрой кристаллизации.

[0039] В различных вариантах реализации настоящего изобретения кристаллический материал присутствуют в количестве от примерно 60 процентов до примерно 95 процентов по массе, или от примерно 65 процентов до примерно 95 процентов по массе, или от примерно 70 процентов до примерно 90 процентов по массе от общей массы композиции чернил.

[0040] ДОБАВКИ

[0041] Чернила согласно вариантам реализации настоящего изобретения могут дополнительно содержать традиционные добавки, чтобы использовать известные функциональные возможности, связанными с такими традиционными добавками. Такие добавки могут включать, например, по меньшей мере один антиоксидант, скользящие и выравнивающие добавки, осветлитель, модификатор вязкости, адгезив, пластификатор и т.п.

[0042] Чернила необязательно могут содержать антиоксиданты для защиты изображений от окисления, кроме того, указанные оксиданты могут защищать компоненты чернил от окисления, несмотря на наличие горячего расплава в резервуаре для чернил. Примеры подходящих антиоксидантов включают N,Nʹ-гексаметилен-бис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксигидроциннамамид) (IRGANOX 1098, доступный от BASF); 2,2-бис(4-(2-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксигидроциннамоилокси))этоксифенил)пропан (TOPANOL-205, доступный от Vertellus); трис(4-трет-бутил-3-гидрокси-2,6-диметилбензил)изоцианурат (Aldrich); 2,2ʹ-этилиден-бис(4,6-ди-трет-бутилфенил)фторфосфонит (ETHANOX-398, доступный от Albermarle Corporation); тетракис(2,4-ди-трет-бутилфенил)-4,4ʹ-бифенилдифосфонит (Aldrich); пентаэритрит тетрастеарат (TCI America); трибутиламмоний гипофосфит (Aldrich); 2,6-ди-трет-бутил-4-метоксифенол (Aldrich); 2,4-ди-трет-бутил-6-(4-метоксибензил)фенол (Aldrich); 4-бром-2,6-диметилфенол (Aldrich); 4-бром-3,5-дидиметилфенол (Aldrich); 4-бром-2-нитрофенол (Aldrich); 4-(диэтиламинометил)-2,5-диметилфенол (Aldrich); 3-диметиламинофенол (Aldrich); 2-амино-4-трет-амилфенол (Aldrich); 2,6-бис(гидроксиметил)-п-крезол (Aldrich); 2,2ʹ-метилендифенол (Aldrich); 5-(диэтиламино)-2-нитрозофенол (Aldrich); 2,6-дихлор-4-фторфенол (Aldrich); 2,6-дибромфторфенол (Aldrich); α-трифтор-о-крезол (Aldrich); 2-бром-4-фторфенол (Aldrich); 4-фторфенол (Aldrich); 4-хлорфенил-2-хлор-1,1,2-трифторэтилсульфон (Aldrich); 3,4-дифторфенилуксусную кислоту (Adrich); 3-фторфенилуксусную кислоту (Aldrich); 3,5-дифторфенилуксусную кислоту (Aldrich); 2-фторфенилуксусную кислоту (Aldrich); 2,5-бис(трифторметил)бензойную кислоту (Aldrich); этиловый эфир 2-(4-(4-(трифторметил)фенокси)фенокси)пропионовой кислоты (Aldrich); тетракис(2,4-ди-трет-бутилфенил)-4,4ʹ-бифенилдифосфонит (Aldrich); 4-трет-амилфенол (Aldrich), 3-(2H-бензотриазол-2-ил)-4-гидроксифенетиловый спирт (Aldrich); NAUGARD 76, NAUGARD 445, NAUGARD 512 и NAUGARD 524 (произведенные Chemtura Corporation) и т.п., а также их смеси. В случае присутствия антиоксидант может присутствовать в чернилах в любом желаемом или эффективном количестве, таком как количество от примерно 0,25 процента до примерно 10 процентов от массы чернил или от примерно 1 процента до примерно 5 процентов от массы чернил.

[0043] КРАСЯЩИЕ ВЕЩЕСТВА

[0044] В различных вариантах реализации настоящего изобретения композиции чернил с фазовым переходом, описанные в настоящей заявке, также содержат красящее вещество. Таким образом, чернила согласно вариантам реализации настоящего изобретения могут представлять собой чернила с красящими веществами или без них. Чернила с фазовым переходом необязательно могут содержать красящие вещества, такие как красители или пигменты. Красящие вещества могут быть как из набора цветов циан, маджента, желтый, черный (CMYK), так и плашечных цветов, полученных из красителей или пигментов или смесей пигментов чистых цветов. Красящие вещества на основе красителей являются смешиваемыми с основной композицией чернил, которая содержит кристаллические и аморфные компоненты и любые другие добавки.

[0045] В различных вариантах реализации настоящего изобретения композиции чернил с фазовым переходом, описанные в настоящей заявке, также содержат красящее вещество. В композициях чернил с фазовым переходом может быть применено любое требуемое или эффективное красящее вещество, включая красители, пигменты, их смеси и т.п., при условии, что указанное красящее вещество может быть растворено или диспергировано в носителе чернил. Может быть выбран любой краситель или пигмент при условии, что указанная краска или пигмент способна диспергироваться или растворяться в носителе чернил и совместима с другими компонентами чернил. Композиции носителя с фазовым переходом могут быть применены в комбинации с традиционными красящими материалами чернил с фазовым переходом, такими как красители, растворимые в органических средах, (Solvent Dyes), дисперсные красители (Disperse Dyes), модифицированные кислотные (Acid) и прямые красители (Direct Dyes), основные красители (Basic Dyes), сернистые красители (Sulphur Dyes), кубовые красители (Vat Dyes) и т.п. согласно цветовому индексу (C.I.). Примеры подходящих красителей включают Neozapon красный 492 (BASF); Orasol красный G (Pylam Products); прямой бриллиантовый розовый В (Direct Brilliant Pink В) (Oriental Giant Dyes); прямой красный 3BL (Direct Red 3BL) (Classic Dyestuffs); Supranol бриллиантовый красный 3BW (Supranol Brilliant Red 3BW) (Bayer AG); Lemon желтый 6G (United Chemie); желтый светопрочный 3G (Light Fast Yellow 3G) (Shaanxi); Aizen Spilon желтый C-GNH (Hodogaya Chemical); Bemachrome желтый GD Sub (Classic Dyestuffs); картазол бриллиантовый желтый 4GF (Cartasol Brilliant Yellow 4GF) (Clariant); Cibanone желтый 2G (Classic Dyestuffs); Orasol черный RLI (BASF); Orasol черный CN (Pylam Products); Savinyl черный RLSN (Clariant); пиразоловый черный BG (Pyrazol Black BG) (Clariant); Morfast черный 101 (Rohm & Haas); Diaazol черный RN (ICI); Thermoplast синий 670 (BASF); Orasol синий GN (Pylam Products); Savinyl синий GLS (Clariant); люксоловый прочный синий MBSN (Luxol Fast Blue MBSN) (Pylam Products); Sevron синий 5GMF (Classic Dyestuffs); Basacid синий 750 (BASF); Keyplast синий (Keystone Aniline Corporation); Neozapon черный X51 (BASF); классический жирорастворимый черный 7 (Classic Solvent Black 7) (Classic Dyestuffs); судановый синий 670 (Sudan Blue 670) (C.I. 61554) (BASF); судановый желтый 146 (Sudan Yellow 146) (C.I. 12700) (BASF); судановый красный 462 (Sudan Red 462) (C.I. 26050) (BASF); C.I. дисперсный желтый 238; нептуновый красный основной NB543 (Neptune Red Base NB543) (BASF, C.I. жирорастворимый красный 49); Neopen синий FF-4012 (BASF); Fatsol черный BR (C.I. жирорастворимый черный 35) (Chemische Fabriek Triade BV); Morton Morplas маджента 36 (C.I. жирорастворимый красный 172); красящие вещества на основе фталоцианина металлов, такие как предложенные в патенте США №6221137, содержание которого полностью включено в настоящее описание посредством ссылки, и т.п.Также могут быть применены полимерные красители, такие как предложенные, например, в патенте США №5621022 и патенте США №5231135, содержание каждого из которых полностью включено в настоящее описание посредством ссылки, и коммерчески доступные, например, от Milliken & Company как Milliken Ink Yellow 869, Milliken Ink Blue 92, Milliken Ink Red 357, Milliken Ink Yellow 1800, Milliken Ink Black 8915-67, неразведенный Reactint Orange X-38, неразведенный Reactint Blue X-17, жирорастворимый желтый 162 (Solvent Yellow 162), кислотный красный 52 (Acid Red 52), жирорастворимый синий 44 (Solvent Blue 44) и неразведенный Reactint Violet X-80.

[0046] Пигменты также являются подходящими красящими веществами для чернил с фазовым переходом. Примеры подходящих пигментов включают PALIOGEN фиолетовый 5100 (BASF); PALIOGEN фиолетовый 5890 (BASF); HELIOGEN зеленый L8730 (BASF); LITHOL алый D3700 (BASE); SUNFAST синий 15:4 (Sun Chemical); Hostaperm синий B2G-D (Clariant); Hostaperm синий B4G (Clariant); Permanent красный P-F7RK; Hostaperm фиолетовый BL (Clariant); LITHOL алый 4440 (BASF); Bon красный С (Dominion Color Company); ORACET розовый RF (BASF); PALIOGEN красный 3871 К (BASF); SUNFAST синий 15:3 (Sun Chemical); PALIOGEN красный 3340 (BASF); SUNFAST карбазоловый фиолетовый 23 (Sun Chemical); LITHOL прочный алый L4300 (BASF); SUNBRITE желтый 17 (Sun Chemical); HELIOGEN синий L6900, L7020 (BASF); SUNBRITE желтый 74 (Sun Chemical); SPECTRA РАС С оранжевый 16 (Sun Chemical); HELIOGEN синий K6902, K6910 (BASF); SUNFAST маджента 122 (Sun Chemical); HELIOGEN синий D6840, D7080 (BASF); судановый синий OS (BASF); NEOPEN синий FF4012 (BASF); PV прочный синий B2G01 (Clariant); IRGALITE синий GLO (BASF); PALIOGEN синий 6470 (BASF); судановый оранжевый G (Aldrich); судановый оранжевый 220 (BASF); PALIOGEN оранжевый 3040 (BASF); PALIOGEN желтый 152, 1560 (BASF); LITHOL прочный желтый 0991 К (BASF); PALIOTOL желтый 1840 (BASF); NOVOPERM желтый FGL (Clariant); Ink Jet желтый 4G VP2532 (Clariant); тонер желтый HG (Toner Yellow HG) (Clariant); люмоген желтый D0790 (Lumogen Yellow D0790) (BASF); Suco желтый L1250 (Suco-Yellow L1250) (BASF); Suco желтый D1355 (Suco-Yellow D1355) (BASF); Suco желтый прочный (Suco Fast Yellow) D1355, D1351 (BASF); HOSTAPERM розовый Ε 02 (Clariant); Hansa бриллиантовый желтый 5GX03 (Clariant); Permanent желтый GRL 02 (Clariant); Permanent рубиновый L6B 05 (Clariant); FANAL розовый D4830 (BASF); CINQUASIA маджента (DU PONT); PALIOGEN черный L0084 (BASF); пигмент черный K801 (Pigment Black K801) (BASF) и газовые сажи, такие как REGAL 330™ (Cabot), Nipex 150 (Evonik) сажа газовая (Carbon Black) 5250 и сажа газовая (Carbon Black) 5750 (Columbia Chemical), и т.п., а также их смеси.

[0047] Дисперсии пигментов в чернильной основе могут быть стабилизированы посредством синергистов и диспергаторов. В конкретных вариантах реализации настоящего изобретения пигмент может быть стабилизирован посредством диспергатора на основе амина, описанного в патенте США №7973186. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения диспергатор на основе амина имеет структуру формулы II:

где x составляет от примерно 1 до примерно 10, и у составляет от примерно 10 до примерно 10000. В некоторых из таких вариантов реализации настоящего изобретения x составляет от примерно 2 до примерно 8 или от примерно 3 до примерно 5. В некоторых из таких вариантов реализации настоящего изобретения у составляет от примерно 5 до примерно 20 или от примерно 9 до примерно 14. В конкретном варианте реализации настоящего изобретения диспергатор на основе амина имеет следующую структуру:

где у составляет от примерно 9 до примерно 14 (Соединение А).

[0048] Диспергатор в концентрате пигмента может находиться в количестве от примерно 2 массовых процентов до примерно 40 массовых процентов, от примерно 5 массовых процентов до примерно 35 массовых процентов или от примерно 10 массовых процентов до примерно 30 массовых процентов от общей массы пигментного концентрата.

[0049] Как правило, подходящие пигменты могут представлять собой органические или неорганические материалы. Также подходят пигменты на основе магнитных материалов, например, для производства устойчивых магнитных чернил для распознавания символов (Magnetic Ink Character Recognition; MICR). Магнитные пигменты включают магнитные наночастицы, такие как, например, ферромагнитные наночастицы.

[0050] Также подходят красящие вещества, предложенные в патенте США №6472523, патенте США №6726755, патенте США №6476219, патенте США №6576747, патенте США №6713614, патенте США №6663703, патенте США №6755902, патенте США №6590082, патенте США №6696552, патенте США №6576748, патенте США №6646111, патенте США №6673139, патенте США №6958406, патенте США №6821327, патенте США №7053227, патенте США №7381831 и патенте США №7427323, содержание каждого из которых полностью включено в настоящее описание посредством ссылки.

[0051] В различных вариантах реализации настоящего изобретения применяют красители, растворимые в органических средах. Пример красителя, растворимого в органических средах, подходящего для применения в настоящем изобретении, может включать спирторастворимые красители (spirit soluble dyes) вследствие их совмести