热熔性油墨的制作方法
【专利说明】热熔性油墨 相关申请的夺叉引用
[0001] 本申请要求2015年5月15日提交的美国发明申请第14/713,683号和2014年9 月25日提交的美国发明申请第14/497, 126号的优先权，其通过引用全文并入本文。
技术领域
[0002] 本公开涉及可用于油墨组合物的某些化合物，以及相关的产品和工艺。
【背景技术】
[0003] 热熔性油墨在室温下是固体而在高于室温的温度下是液体。热熔性油墨可以用于 例如数字印刷方法中。在印刷过程中，通常加热油墨直到它变成液体，然后通过喷头将所述 液体喷射到基底上。在室温下，油墨可以凝固在基底上。
[0004] 热熔性油墨可与具有加热功能的喷墨打印机一同使用，可以通过微小喷嘴喷射油 墨液滴形成小点，其进而在基底上形成图像。油墨印刷的图像的分辨率一般用每英寸点数 (DPI)来衡量。
【发明内容】
[0005] 本公开基于意外发现具有相对低凝固点（例如具有比熔点低的凝固点）的某些蜡 可以用来形成热熔性油墨组合物，所述热熔性油墨组合物在被印刷在某些基底（例如纸板 或薄膜）上时形成具有相对大的平均直径的点而无需对点进行外部处理。
[0006] 在一个方面，本公开的特征在于包括具有约20°C至约50°C的凝固点和至少约 35°C的熔点的至少一种蜡，和至少一种着色剂的热熔性油墨组合物。所述组合物包括至少 约50wt%的至少一种錯。
[0007] 在另一个方面，本公开的特征在于热熔性油墨组合物，所述热熔性油墨组合物在 相同条件下并且无需外部处理时能够形成具有大于Markem-Imaje5005T0UCHDRY黑色油 墨（油墨5005)所形成的那些至少约15%的平均点直径的点。
[0008] 在另一个方面，本公开的特征在于热熔性油墨组合物，所述热熔性油墨组合物能 够在组合物具有约10cP熔体粘度时形成具有至少约85μm的平均点直径的点，每个点由约 70皮升的组合物形成，并且所述点在室温形成而无需外部处理。
[0009] 在另一个方面，本公开的特征在于印刷工艺，所述印刷工艺包括在喷墨打印机 (例如热熔喷墨打印机）中的打印头中熔融本文所描述的热熔性油墨组合物中的任一种； 和将来自打印头的热熔性油墨组合物喷射到基底上形成图像。
[0010] 在另一个方面，本公开的特征在于产品，所述产品包括基底（例如纸板或薄膜）和 在基底上定义图像的固体油墨。所述固体油墨包括本文所描述的热熔性油墨组合物中的任 一种。
[0011] 实施方案可以具有下列特征中的一个或多个。
[0012] 所述至少一种蜡具有约30°C至约50°C(例如约30至约40〇°C)的凝固点。
[0013] 所述至少一种蜡的熔点可以比所述至少一种蜡的凝固点高至少约10°C(例如至 少 15。。）。
[0014] 所述至少一种蜡可以包括酰胺醇蜡、氨基甲酸酯蜡、醚蜡或酯蜡。
[0015]所述酰胺醇錯可以是硬脂基二乙醇酰胺（stearyldiethanolamide)、硬脂基异丙 醇酰胺（stearylisopropanolamide)、单异丙醇酰胺或椰油单异丙醇酰胺。
[0016] 所述氨基甲酸酯蜡可以是2, 2, 4-三甲基戊烷-1，3-二基双（硬脂基氨基甲酸 酯），或[2-乙基-2-(十八烷基氨基甲酰基氧甲基）己基]正十八烷基氨基甲酸酯。
[0017] 所述醚蜡可以是具有约540g/mol至约1450g/mol重均分子量的聚乙二醇。
[0018]所述酯錯可以是二十二醇芥酸酯、甘油三二十二酸酯（glyceroltribehenate)、 C32-C36支链烷基硬脂酸酯或聚甘油-3硬脂酸酯。
[0019] 热熔性油墨组合物可包括至少约70wt%的至少一种蜡。
[0020] 热熔性油墨组合物可进一步包括具有高于50°C的凝固点的至少一种蜡。所述具有 高于50°C的凝固点的至少一种蜡可以是2-(2-(3-十八烷基脲基）乙氧基）乙基十八烷基 氨基甲酸酯或十八烷基氨基甲酸十八酯。
[0021] 热熔性油墨组合物可以包括至少一种增粘剂、至少一种树脂、至少一种增塑剂、至 少一种抗氧化剂或至少一种分散剂。
[0022] 所述至少一种着色剂可以包括染料或颜料。
[0023] 热熔性油墨组合物可以具有约5至约25cP(例如约10cP至14cP)的熔体粘度。
[0024] 热熔性油墨组合物可以基本不含聚乙烯（例如聚乙烯蜡）。
[0025] 热熔性油墨组合物可以由下列组成：（1)至少一种蜡、⑵至少一种着色剂、⑶任 选地至少一种增粘剂、（4)任选地至少一种树脂、（5)任选地至少一种增塑剂、（6)任选地至 少一种抗氧化剂和（7)任选地至少一种分散剂。
[0026] 热熔性油墨组合物可以在相同条件下且无需外部处理时能够形成具有大于油墨 5005所形成的那些至多约100%的平均点直径的点。
[0027] 热熔性油墨组合物可以在组合物具有约10cP的熔体粘度时能够形成具有至多 120μm的平均点直径的点，每个点由约70皮升的组合物形成，并且所述点在室温形成而无 需外部处理。
[0028] 其他特征和优点将因说明书和权利要求而明显。
【具体实施方式】
[0029] 通常，本公开涉及可用于油墨组合物（例如热熔性油墨组合物）的某些化合物 (例如蜡）。
[0030] 在一些实施方案中，本公开涉及包括具有约20°C至约50°C的凝固点和至少约 35°C的熔点的至少一种蜡，和至少一种着色剂的热熔性油墨组合物。所述热熔性油墨组合 物包括至少约50wt%的所述至少一种蜡。如果所述蜡具有超过一个凝固点或超过一个熔 点，那么所述凝固点中至少一个在约20°C至约50°C的范围内和/或所述熔点中至少一个为 至少约35°C。
[0031] 通常，蜡为油墨组合物提供室温下为固体而高温下为液体的特性。如本文所提及 的，"室温"被定义为约20°C至约25°C的温度。
[0032] 通常，热熔性油墨组合物应当包含足够的蜡以使得油墨组合物，作为一个整体，是 热恪性物质。在一些实施方案中，所述油墨组合物含有至少约50wt% (例如至少约55wt%、 至少约60wt%、至少约65wt%、至少约70wt%、至少约75wt%的或至少约80wt% )和/或 至多约95wt% (例如至多约90wt%、至多约85wt%、至多约80wt%、至多约75wt%的或至 多约70wt%)的蜡。在一些实施方案中，所述热熔性油墨组合物含有两种或两种以上（例 如三种或四种）的蜡。
[0033] 在一些实施方案中，所述蜡可具有至少约35°C(例如至少约40°C、至少约45°C、 至少约50°C、至少约55°C、至少约60°C、至少约65°C、至少约70°C、至少约75°C或至少约 80°C)和/或至多约150°C(例如至多约140°C、至多约130°C、至多约120°C、至多约110°C、 至多约100°C、至多约90°C或至多约80°C)的熔点。本文提及的熔点是指通过差示扫描量 热法测量的熔点。在一些实施方案中，所述蜡具有相对高的熔点以使得热熔性油墨组合物 在其印刷于基底上之后在相对高的温度（例如约50°C)下仍然是固体。
[0034] 通常，所述蜡具有室温或以上的凝固点以使得油墨组合物在其印刷于基底上之后 可以在室温下形成固体。在一些实施方案中，所述蜡可以具有至少约20°C(例如至少约 25°C、至少约30°C、至少约35°C或至少约40°C)和/或至多约50°C(例如至多约45°C、至 多约40°C、至多约35°C、至多约30°C或至多约25°C)的凝固点。本文提及的凝固点是指用 差示扫描量热法测量的凝固点。通常，热熔性油墨组合物的熔点和凝固点可以是类似于所 述蜡的那些并且可分别具有上文描述的范围。不希望受到理论的束缚，据信蜡的凝固点不 应太高（例如高于50°C)，因为高凝固点能使油墨组合物在其印刷于基底上之后迅速凝固， 从而减少熔融的组合物在基底上的液滴扩散并且减少所印刷的点的大小。
[0035] 在一些实施方案中，所述蜡可以在熔点和凝固点显示热滞，即具有比熔点更低的 凝固点。在一些实施方案中，所述蜡的熔点可以高于凝固点至少约l〇°C(例如至少约15°C、 至少约20°C、至少约25°C或至少约30°C)。不希望受到理论的束缚，据信当热熔性油墨组合 物含有具有比熔点更低的凝固点的蜡时，油墨组合物在其印刷于基底上时能够形成具有相 对大的直径的点而无需对所形成的点进行任何外部处理（例如，印刷后加热，使用高喷射 温度，或者印刷后用机械压辊挤压印刷的点），因为与常规热熔性油墨组合物中的蜡相比， 所述蜡需要更长的时间来凝固。使用外部处理的缺点在于需要额外的工艺，这就需要更多 的劳动力、硬件、干预和/或维护并且因此增加制造成本。
[0036] 在一些实施方案中，所述蜡可以是酰胺醇蜡、氨基甲酸酯蜡、醚蜡或酯蜡。示例性 的酰胺醇蜡包括硬脂基二乙醇酰胺、硬脂基异丙醇酰胺、单异丙醇酰胺或椰油单异丙醇酰 胺。示例性的氨基甲酸酯蜡包括2, 2, 4-三甲基