オキサゾリン類を含む固体転相インク組成物
【課題】コーティングされた紙基材への印刷を含むインクジェット印刷に適した固体インク組成物の提供。
【解決手段】少なくとも１種類の結晶性オキサゾリン化合物と、ポリオールから誘導される少なくとも１種類のアモルファス成分と、着色剤と、場合により、粘度調整剤とを含み、いくつかの実施形態では、固体インク配合物はアモルファス成分と結晶性成分により画像を作成したとき、またはコーティングした紙基材に印刷したときに、堅牢性が優れた固体インクを与える。
【解決手段】少なくとも１種類の結晶性オキサゾリン化合物と、ポリオールから誘導される少なくとも１種類のアモルファス成分と、着色剤と、場合により、粘度調整剤とを含み、いくつかの実施形態では、固体インク配合物はアモルファス成分と結晶性成分により画像を作成したとき、またはコーティングした紙基材に印刷したときに、堅牢性が優れた固体インクを与える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本実施形態は、室温で固体であり、高温で溶融し、この状態で溶融インクを基材に塗布することを特徴とする転相インク組成物または固体インク組成物に関する。これらの固体インク組成物をインクジェット印刷に使用することができる。本実施形態は、結晶性オキサゾリン化合物と、ポリオールから誘導されるアモルファス成分と、場合により着色剤とを含む新規固体転相インク組成物、およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
固体転相インク（「転相インク」や「ホットメルトインク」とも呼ばれる）は、種々の液体堆積技術で用いられている。固体転相インクは、周囲温度では固相であるが、インクジェット印刷デバイスの高温での操作温度では液相で存在する。固体インクは、室温（例えば、２０℃〜約３５℃）では固相を維持するため、インクジェットプリンタにとって望ましく、運搬およびインクの取り扱い中に便利であり、長期保存が可能であり、使用しやすい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この目的に既知の材料およびプロセスが適しているものの、改良された転相インクが必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本明細書に示す実施形態によれば、少なくとも１種類の結晶性オキサゾリン化合物と、ポリオールから誘導される少なくとも１種類のアモルファス成分と、着色剤と、場合により粘度調整剤とを含み、コーティングされた紙基材に印刷する場合のようなインクジェット印刷のときに優れた画像堅牢性を示す新規固体インク組成物が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】図１は、本実施形態のいくつかのインクサンプルのレオロジーデータをコントロールインクサンプルと比較して示したグラフである。
【図２】図２は、本実施形態のいくつかのインクサンプルのスクラッチ試験の結果をコントロールインクサンプルと比較して示したグラフである。レオロジー測定は、すべてＲｈｅｏｍｅｔｒｉｃｓ ＲＦＳ３歪み制御型レオメーター（ＴＡ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ）にＰｅｌｔｉｅｒ加熱プレートを取り付け、２５ｍｍ平行板形状の器具を用いて実施した。使用した方法は、約１４０℃から始め、温度を５℃刻みで約４０℃まで変化させ、それぞれの温度間のソーク（平衡）時間７５秒、１Ｈｚの一定頻度で測定する温度スイープ法であった。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
本実施形態では、結晶性成分とアモルファス成分とをブレンドすることによって、丈夫な固体インクを得ることができることがわかっている。本実施形態は、（１）少なくとも１種類の結晶性オキサゾリン化合物と、（２）ポリオールから誘導される少なくとも１種類のアモルファス成分と、（３）場合により、粘度調整剤と、（４）着色剤とのブレンドを含む新しい種類のインクジェット固体インク組成物を提供する。これらの実施形態では、結晶性成分は転相成分として作用し、アモルファス成分はバインダーとして作用する。
【０００７】
本明細書で使用する場合、用語「粘度」は、複素粘度を指し、複素粘度は、サンプルに一定の剪断歪みを与えるか、または振れ幅の小さな正弦振動的変形を加えることが可能な機械的なレオメーターによって得られる、典型的な測定値である。
【０００８】
本明細書に開示するインクは、少なくとも１種類以上のオキサゾリン化合物を含む結晶性成分を含有する。適切なオキサゾリン化合物の例としては、（限定されないが）以下の式の化合物が挙げられ、
【化１】
式中、
Ｒ１は、（１）アルキル基（直鎖、分枝鎖、飽和、不飽和、環状、置換および非置換のアルキル基を含み、ヘテロ原子（例えば、酸素、窒素、硫黄、ケイ素、リンなど）がアルキル基中に存在していてもよく、存在していなくてもよく、一実施形態では、少なくとも約１個の炭素原子を含み、別の実施形態では、少なくとも約５個の炭素原子を含み、一実施形態では、約６０個以下の炭素原子を含み、別の実施形態では、約３６個以下の炭素原子を含み、さらに別の実施形態では、約２５個以下の炭素原子を含むが、炭素原子の数は、これらの範囲からはずれていてもよい）、（２）アリール基（置換および非置換のアリール基を含み、ヘテロ原子（例えば、酸素、窒素、硫黄、ケイ素、リンなど）がアリール基中に存在していてもよく、存在していなくてもよく、一実施形態では、少なくとも約５個の炭素原子を含み、別の実施形態では、少なくとも約６個の炭素原子を含み、一実施形態では、約２４個以下の炭素原子を含み、別の実施形態では、約１８個以下の炭素原子を含み、さらに別の実施形態では、約１４個以下の炭素原子を含むが、炭素原子の数は、これらの範囲からはずれていてもよい）、例えば、フェニルなど、（３）アリールアルキル基（置換および非置換のアリールアルキル基を含み、アリールアルキル基のアルキル部分は、直鎖、分枝鎖、飽和、不飽和および／または環状であってもよく、ヘテロ原子（例えば、酸素、窒素、硫黄、ケイ素、リンなど）は、アリールアルキル基のアルキル部分およびアリール部分のうち、片方または両方に存在していてもよく、存在していなくてもよく、一実施形態では、少なくとも約６個の炭素原子を含み、別の実施形態では、少なくとも約７個の炭素原子を含み、一実施形態では、約３６個以下の炭素原子を含み、別の実施形態では、約２４個以下の炭素原子を含み、さらに別の実施形態では、約１８個以下の炭素原子を含むが、炭素原子の数は、これらの範囲からはずれていてもよい）、例えば、ベンジルなど、または（４）アルキルアリール基（置換および非置換のアルキルアリール基を含み、アルキルアリール基のアルキル部分は、直鎖、分枝鎖、飽和、不飽和および／または環状であってもよく、ヘテロ原子（例えば、酸素、窒素、硫黄、ケイ素、リンなど）は、アルキルアリール基のアルキル部分およびアリール部分のうち、片方または両方に存在していてもよく、存在していなくてもよく、一実施形態では、少なくとも約６個の炭素原子を含み、別の実施形態では、少なくとも約７個の炭素原子を含み、一実施形態では、約３６個以下の炭素原子を含み、別の実施形態では、約２４個以下の炭素原子を含み、さらに別の実施形態では、約１８個以下の炭素原子を含むが、炭素原子の数は、これらの範囲からはずれていてもよい）、例えば、トリルなどであり、
Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５は、それぞれ互いに独立して、（１）水素原子、（２）ハロゲン原子、例えば、フッ素、塩素、臭素またはヨウ素、（３）アルキル基（直鎖、分枝鎖、飽和、不飽和、環状、置換および非置換のアルキル基を含み、ヘテロ原子（例えば、酸素、窒素、硫黄、ケイ素、リンなど）がアルキル基中に存在していてもよく、存在していなくてもよく、一実施形態では、少なくとも約１個の炭素原子を含み、別の実施形態では、少なくとも約２個の炭素原子を含み、さらに別の実施形態では、少なくとも約３個の炭素原子を含み、一実施形態では、約３６個以下の炭素原子を含み、別の実施形態では、約３０個以下の炭素原子を含むが、炭素原子の数は、これらの範囲からはずれていてもよい）、（４）アリール基（置換および非置換のアリール基を含み、ヘテロ原子（例えば、酸素、窒素、硫黄、ケイ素、リンなど）がアリール基中に存在していてもよく、存在していなくてもよく、一実施形態では、少なくとも約５個の炭素原子を含み、別の実施形態では、少なくとも約６個の炭素原子を含み、一実施形態では、約２４個以下の炭素原子を含み、別の実施形態では、約１８個以下の炭素原子を含むが、炭素原子の数は、これらの範囲からはずれていてもよい）、例えば、フェニルなど、（５）アリールアルキル基（置換および非置換のアリールアルキル基を含み、アリールアルキル基のアルキル部分は、直鎖、分枝鎖、飽和、不飽和および／または環状であってもよく、ヘテロ原子（例えば、酸素、窒素、硫黄、ケイ素、リンなど）が、アリールアルキル基のアルキル部分およびアリール部分のうち、片方または両方に存在していてもよく、存在していなくてもよく、一実施形態では、少なくとも約６個の炭素原子を含み、別の実施形態では、少なくとも約７個の炭素原子を含み、一実施形態では、約３６個以下の炭素原子を含み、別の実施形態では、約２４個以下の炭素原子を含むが、炭素原子の数は、これらの範囲からはずれていてもよい）、例えば、ベンジルなど、または（６）アルキルアリール基（置換および非置換のアルキルアリール基を含み、アルキルアリール基のアルキル部分は、直鎖、分枝鎖、飽和、不飽和および／または環状であってもよく、ヘテロ原子（例えば、酸素、窒素、硫黄、ケイ素、リンなど）が、アルキルアリール基のアルキル部分およびアリール部分のうち、片方または両方に存在していてもよく、存在していなくてもよく、一実施形態では、少なくとも約６個の炭素原子を含み、別の実施形態では、少なくとも約７個の炭素原子を含み、一実施形態では、約３６個以下の炭素原子を含み、別の実施形態では、約２４個以下の炭素原子を含むが、炭素原子の数は、これらの範囲からはずれていてもよく、例えば、トリルなどであり、ここで、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５の置換アルキル基、アリール基、アリールアルキル基およびアルキルアリール基の上の置換基は、（限定されないが）ヒドロキシ基、ハロゲン原子、アミン基、イミン基、アンモニウム基、シアノ基、ピリジン基、ピリジニウム基、エーテル基、アルデヒド基、ケトン基、エステル基、アミド基、カルボニル基、チオカルボニル基、サルフェート基、スルホネート基、スルホン酸基、スルフィド基、スルホキシド基、ホスフィン基、ホスホニウム基、ホスフェート基、ニトリル基、メルカプト基、ニトロ基、ニトロソ基、スルホン基、アシル基、酸無水物基、アジド基、シアネート基、イソシアネート基、チオシアネート基、イソチオシアネート基、カルボキシレート基、カルボン酸基、ウレタン基、尿素基、これらの混合物などであってもよく、２個以上の置換基が結合して環を形成していてもよい。
【０００９】
ある特定の実施形態では、Ｒ１は、アルキル基、例えば、直鎖非置換脂肪族基である。別の特定の実施形態では、Ｒ１は、アルキルアリール基、例えば、以下の式の基である。
【化２】
【００１０】
ある特定の実施形態では、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５は、それぞれ互いに独立して、非置換アルキル基またはヒドロキシアルキル基、例えば、式−（ＣＨ２）ｎＯＨを有するもの（ｎは、一実施形態では、少なくとも約１、別の実施形態では、少なくとも約２、一実施形態では、約１２以下、別の実施形態では、約１０以下の整数であるが、ｎの値は、これらの範囲からはずれていてもよい）、またはアルキルエステル、例えば、式−（ＣＨ２）ｐ−ＯＯＣ（ＣＨ２）ｍ−ＣＨ３を有するもの（ｐは、一実施形態では、少なくとも約１、別の実施形態では、少なくとも約２、一実施形態では、約１２以下、別の実施形態では、約１０以下の整数であるが、ｐの値は、これらの範囲からはずれていてもよく、ｍは、一実施形態では、少なくとも約１、別の実施形態では、少なくとも約２、一実施形態では、約３６以下、別の実施形態では、約２４以下の整数であるが、ｍ値は、これらの範囲からはずれていてもよい）である。
【００１１】
ある特定の実施形態では、オキサゾリンは、以下の式を有し、
【化３】
式中、Ｒ１は、本明細書で上に定義されるとおりであり、Ｒ６およびＲ７は、それぞれ互いに独立して、（１）水素原子、または（２）以下の式を有する基であり、
【化４】
式中、ｎは、０であるか、または、１〜約３６の整数である。
【００１２】
適切なオキサゾリン化合物の特定の例（すべて室温で結晶性である）としては、（限定されないが）以下のもの（示差走査熱量測定によって、１０℃／分の走査速度で測定された融点および結晶化温度とともに、以下に示すようなもの）
【化５】
など、およびこれらの混合物が挙げられる。
【００１３】
オキサゾリンは、任意の望ましい方法または有効な方法によって、例えば、Ｒ１基を含む酸と、少なくとも１モル当量のアミノアルコールとの高温での縮合反応によって調製することができる。また、オキサゾリンは、例えば、米国特許第５，８１７，１６９号および第５，６９８，０１７号に記載されるように調製することもでき、それぞれの開示内容は、全体的に本明細書に参考として組み込まれる。
【００１４】
以下の式を有する置換オキサゾリン化合物は、
【化６】
一実施形態では、適切な温度（例えば、約１２０℃〜約２２０℃）で起こる、本明細書で上に記載されるＲ１基を含む酸と、酸１モルあたり少なくとも１モル当量の適切なアミノアルコールとの縮合反応によって調製することができる。酸とアミノアルコールとの縮合反応は、減圧状態（例えば、約１００ｍｍＨｇ未満）で行うこともできる。縮合反応は、触媒を使用して、または触媒を使用せずに実施することができ、反応の終了を早めるために触媒を用いてもよい。適切な触媒としては、チタン酸テトラアルキル、ジアルキルスズオキシド、例えば、ジブチルスズオキシド（ジブチルオキソスタンナン）、テトラアルキルスズオキシド化合物、例えば、ジブチルスズジラウレート、ジアルキルスズ酸化合物、例えば、ブチルスズ酸、アルミニウムアルコキシド、アルキル亜鉛、ジアルキル亜鉛、酸化亜鉛、酸化第一スズ、またはこれらの混合物が挙げられ、触媒は、例えば、出発物質の二酸を基準として、例えば、約０．００５モル％〜約５モル％の量で選択される。ある実施形態では、縮合反応は、約１５時間未満で終了する（すなわち、二酸の少なくとも約９５％が反応する）。
【００１５】
特定の実施形態では、本明細書に開示する結晶性オキサゾリン化合物は、溶融状態で十分に粘度が低いため、インクジェット印刷用固体インク中、結晶性転相剤として使用するのにきわめて適したものとなる。これらの実施形態では、結晶性オキサゾリン化合物（例えば、本明細書で上に示した特定の化合物）は、約１１０℃より高い温度で測定する場合、一実施形態では、複素粘度が少なくとも約１ｃＰ（センチポイズ、またはｍＰａ−ｓｅｃ）、別の実施形態では、少なくとも約２ｃＰ、さらに別の実施形態では、少なくとも約３ｃＰ、一実施形態では、約２０ｃＰ以下、別の実施形態では、約１５ｃＰ以下、さらに別の実施形態では、約１３ｃＰ以下であってもよいが、複素粘度は、これらの範囲からはずれていてもよい。室温で、本明細書に開示する結晶性オキサゾリン化合物の複素粘度は、１×１０５ｃＰ以上であってもよい。
【００１６】
結晶性オキサゾリン化合物は、インク担体中、任意の望ましい量または有効な量で存在し、一実施形態では、少なくとも約１重量％、別の実施形態では、少なくとも約２重量％、さらに別の実施形態では、少なくとも約５重量％、一実施形態では、約９５重量％以下、別の実施形態では、約９０重量％以下、さらに別の実施形態では、約８５重量％以下の量で存在するが、この量はこれらの範囲からはずれていてもよい。
【００１７】
結晶性オキサゾリン化合物は、インク中、合計量で任意の望ましい量または有効な量で存在し、一実施形態では、少なくとも約１０重量％、別の実施形態では、少なくとも約２０重量％、さらに別の実施形態では、少なくとも約２５重量％、一実施形態では、約９０重量％以下、別の実施形態では、約８０重量％以下、さらに別の実施形態では、約７５重量％以下の量で存在するが、この量はこれらの範囲からはずれていてもよい。
【００１８】
本開示のオキサゾリン化合物の性質および特徴としては、例えば、５０℃〜１２０℃の範囲内に鋭敏な融点をもち、結晶化のための狭い温度範囲（約５０℃〜約１１０℃の範囲のいずれかの温度であってもよい）での粘度変化が大きく（＞１０５ｃＰ）、一般に入手可能な着色剤、分散剤および他の機能性添加剤とのブレンドが容易な極性の高い化合物であり、標準的な無希釈縮合反応（副生成物としての水のみを含む無溶媒プロセス）によって、合成が手軽で低コストであるといった特徴が挙げられる。モノオキサゾリン化合物およびエステル誘導体を含め、適切な結晶性オキサゾリン化合物の例を（転相インク組成物中での物理的性質および機能とともに）表１に掲載している。
【表１】
【００１９】
固体転相インク中のアモルファス成分は、粘着性を付与し、結晶性転相成分と他の任意のインク添加剤とを結びつけるのに役立つ。さらに、アモルファス成分は、印刷したインクに堅牢性を付与する。
【００２０】
いくつかの実施形態では、アモルファス成分は、２個以上のヒドロキシル基を含むポリオール化合物の誘導体である１種類以上の化合物であるか、または、より特定的には、２〜２０個のヒドロキシル基を含むポリアルコール化合物の誘導体である１種類以上の化合物である。いくつかの実施形態では、ポリオール（ポリアルコール）化合物は、２〜約５０個の炭素、または約４〜約４０個の炭素、または約５〜約３６個の炭素を含んでいてもよく、アルキル、アリール、またはアルキルアリールのような炭素含有基を含んでいてもよい。いくつかの実施形態では、ポリオール化合物のアルキル部分は、直鎖、環状、または分枝鎖であってもよく、エチレン性不飽和基を含んでいてもよい。ポリオール化合物は、炭素原子とともに、ヘテロ原子（例えば、Ｏ、Ｎ、Ｓ、Ｐ、Ｂ、Ｓｉ）を含有していてもよい。
【００２１】
いくつかの実施形態では、アモルファス成分は、２個以上のヒドロキシル基を含むポリオール化合物の誘導体である１種類以上の化合物であるか、または、より特定的には、２〜２０個のヒドロキシル基を含むポリアルコール化合物の誘導体である１種類以上の化合物である。いくつかの実施形態では、ポリオール（ポリアルコール）化合物は、２〜約５０個の炭素、または約４〜約４０個の炭素、または約５〜約３６個の炭素を含んでいてもよく、アルキル、アリール、またはアルキルアリールのような炭素含有基を含んでいてもよい。いくつかの実施形態では、ポリオール化合物のアルキル部分は、直鎖、環状、または分枝鎖であってもよく、エチレン性不飽和基を含んでいてもよい。ポリオール化合物は、炭素原子とともに、ヘテロ原子（例えば、Ｏ、Ｎ、Ｓ、Ｐ、Ｂ、Ｓｉ）を含有していてもよい。
【００２２】
さらなる実施形態では、１種類以上のアモルファス成分は、ポリオールのエステル誘導体であり、エステル基は、単純な一官能カルボン酸、二官能カルボン酸から誘導されてもよく、または、二官能および多官能の酸から誘導されるエステル基含有オリゴマーまたはポリマー、およびこれらの混合物であってもよい。モノカルボン酸およびジカルボン酸は、６〜約１４個の炭素を含む芳香族、または約２〜約５０個の炭素を含む脂肪酸、または６〜約２５個の炭素を含むアルキル芳香族酸であってもよい。モノカルボン酸およびジカルボン酸の脂肪族部分は、直鎖、分枝鎖、環状および／またはエチレン性不飽和アルキル基であってもよい。
【００２３】
本実施形態では、望ましいアモルファス材料は、約１４０℃での粘度は比較的低い（＜１０２ｃＰ、または約２０〜約２０００ｃＰ、または約３０〜約１５００ｃＰ）が、約６０℃未満の温度での粘度は非常に大きい（＞１０６ｃＰ）。１４０℃で粘度が低いことで、インクジェット印刷が可能な高い配合自由度が得られ、室温での粘度が高いことで、印刷した画像に堅牢性が付与される。アモルファス材料にはＴｇ（ガラス転移点）が存在するが、ＤＳＣでは結晶化ピークおよび溶融ピークが示されない（１０℃／分で−５０から２００℃、次いで−５０℃まで測定）。Ｔｇ値は、典型的には、インクに望ましい靱性および可とう性を付与するために、約−１０℃〜約５０℃、または約−５℃〜約４５℃、または約０℃〜約４０℃である。
【００２４】
適切なアモルファス成分の代表例を表２に示す。表２の化合物１１は、コハク酸と、トウモロコシや小麦のような植物の糖およびデンプンから単離することができる天然由来のポリオール化合物であるイソソルビドとから調製されるエステルポリマーである。イソソルビドは、一般的に以下の式であらわされ、
【化７】
これを式ＨＯＯＣ−Ｒ’−ＣＯＯＨの二酸と反応させ、本明細書に開示するインクに入れるのに適した以下の式のオリゴマー
【化８】
を生成し、式中、ｎは、一実施形態では、少なくとも約２、別の実施形態では、少なくとも約３、一実施形態では、約１０以下、別の実施形態では、約８以下の整数であるが、ｎの値は、これらの範囲からはずれていてもよく、Ｒ’は、（１）アルキレン基（直鎖、分枝鎖、飽和、不飽和、環状、置換および非置換のアルキレン基を含み、ヘテロ原子（例えば、酸素、窒素、硫黄、ケイ素、リン、ホウ素など）がアルキレン基中に存在していてもよく、存在していなくてもよく、一実施形態では、少なくとも約２個の炭素原子を含み、一実施形態では、約１０個以下の炭素原子を含むが、炭素原子の数は、これらの範囲からはずれていてもよい）、（２）アリーレン基（置換および非置換のアリーレン基を含み、ヘテロ原子（例えば、酸素、窒素、硫黄、ケイ素、リン、ホウ素など）がアリーレン基中に存在していてもよく、存在していなくてもよく、一実施形態では、少なくとも約６個の炭素原子を含み、別の実施形態では、少なくとも約７個の炭素原子を含み、さらに別の実施形態では、少なくとも約８個の炭素原子を含み、一実施形態では、約２０個以下の炭素原子を含み、別の実施形態では、約１８個以下の炭素原子を含み、さらに別の実施形態では、約１６個以下の炭素原子を含むが、炭素原子の数は、これらの範囲からはずれていてもよい）、例えば、フェニレンなど、（３）アリールアルキレン基（置換および非置換のアリールアルキレン基を含み、アリールアルキレン基のアルキル部分は、直鎖、分枝鎖、飽和、不飽和および／または環状であってもよく、ヘテロ原子（例えば、酸素、窒素、硫黄、ケイ素、リン、ホウ素など）が、アリールアルキレン基のアルキル部分およびアリール部分のうち、片方または両方に存在していてもよく、存在していなくてもよく、一実施形態では、少なくとも約７個の炭素原子を含み、一実施形態では、約２０個以下の炭素原子を含み、別の実施形態では、約１８個以下の炭素原子を含み、さらに別の実施形態では、約１６個以下の炭素原子を含むが、炭素原子の数は、これらの範囲からはずれていてもよい）、例えば、ベンジレンなど、または（４）アルキルアリーレン基（置換および非置換のアルキルアリーレン基を含み、アルキルアリーレン基のアルキル部分は、直鎖、分枝鎖、飽和、不飽和および／または環状であってもよく、ヘテロ原子（例えば、酸素、窒素、硫黄、ケイ素、リン、ホウ素など）は、アルキルアリーレン基のアルキル部分およびアリール部分のうち、片方または両方に存在していてもよく、存在していなくてもよく、一実施形態では、少なくとも約７個の炭素原子を含み、一実施形態では、約２０個以下の炭素原子を含み、別の実施形態では、約１８個以下の炭素原子を含み、さらに別の実施形態では、約１６個以下の炭素原子を含むが、炭素原子の数は、これらの範囲からはずれていてもよい）、例えば、トリレンなどであり、置換アルキレン基、アリーレン基、アリールアルキレン基およびアルキルアリーレン基の上の置換基上の置換基は、（限定されないが）ヒドロキシ基、ハロゲン原子、アミン基、イミン基、アンモニウム基、シアノ基、ピリジン基、ピリジニウム基、エーテル基、アルデヒド基、ケトン基、エステル基、アミド基、カルボニル基、チオカルボニル基、サルフェート基、スルホネート基、スルホン酸基、スルフィド基、スルホキシド基、ホスフィン基、ホスホニウム基、ホスフェート基、ニトリル基、メルカプト基、ニトロ基、ニトロソ基、スルホン基、アシル基、酸無水物基、アジド基、シアネート基、イソシアネート基、チオシアネート基、イソチオシアネート基、カルボキシレート基、カルボン酸基、ウレタン基、尿素基、これらの混合物などであってもよく、２個以上の置換基が結合して環を形成していてもよい。
【００２５】
ある特定の実施形態では、二酸は、生物由来または再生可能な資源から誘導されるように選択される。適切な生物由来の二酸の例としては、限定されないが、コハク酸、イタコン酸、アゼライン酸などが挙げられ、これらは農業資源および森林資源から誘導される。
【表２】
【００２６】
本実施形態の新規固体インク組成物の別の特徴は、いくつかの成分が、食品添加物またはパーソナルケア用途で一般的に使用される生物由来の安全で安価な材料だということである。生物由来の成分の例としては、上の表１および表２の番号１、３、６、７、１０および１１のものが挙げられる。
【００２７】
いくつかの実施形態では、本開示の置換オキサゾリン化合物および／または置換オキサゾリン誘導体を、染料または顔料を約０〜約３０重量％、または約１〜約２０重量％、または約２〜約１５重量％含む着色または無着色（または無色の）転相インク組成物に組み込んでもよい。いくつかの実施形態では、置換オキサゾリン化合物および／または置換オキサゾリン誘導体は、転相インク組成物の約１〜約１００重量％、または約２５〜約９８重量％、または約５０〜約９７重量％の量で存在していてもよい。
【００２８】
特定の実施形態では、結晶性成分とアモルファス成分との重量比は、約５０：５０〜約９５：５、または約５５：４５〜約９０：１０である。一実施形態では、この重量比は、結晶性成分およびアモルファス成分について、約６５：３５である。別の実施形態では、この重量比は、結晶性成分およびアモルファス成分について、約７５：２５である。
【００２９】
結晶性成分は、結晶化し、１４０℃での粘度が約１５センチポイズ（ｃＰ）未満、または約０．５〜約１５、または約１〜約１３ｃＰと比較的低く、室温での粘度が高い（＞１０６ｃＰ）。結晶性成分はインクの転相をつかさどるため、また、必要な場合、直後の印刷プロセス（すなわち、インクの塗り広げ、両面印刷など）を可能にするため、もっと重要なのは、コーティングされていない基材に過剰に染みこむのを防ぐために、迅速な結晶化が必要である。示差走査熱量分析（ＤＳＣ）（１０℃／分で−５０℃から２００℃、次いで−５０℃の典型的な分析法を用いる）によれば、望ましい結晶性成分は、鋭敏な結晶化ピークおよび溶融ピークを示し、結晶化ピークと溶融ピークのΔＴ（Ｔｍｅｌｔ−Ｔｃｒｙｓ）は、５０℃未満である。融点は、吐出温度の上限である１５０℃より低くなければならず、好ましくは、約１４５〜約１４０℃よりも低い。融点は、好ましくは、６５℃までの温度で放置したときのブロッキングおよび印刷物の裏移りを防ぐために約６５℃より高く、より好ましくは、約６６℃より高いか、または約６７℃よりも高い。特定の実施形態では、融点は、約６５〜約１３０℃である。
【００３０】
いくつかの実施形態では、結晶性成分は、固体インク組成物の合計重量の約６０重量％〜約９５重量％の量で存在する。いくつかの実施形態では、アモルファスバインダーは、インク組成物の約５〜約５０重量％、または約７〜約４０重量％、または約１０〜約３５重量％含まれる。さらなる実施形態では、固体インク組成物は、以下にさらに記載するように、着色剤（例えば、顔料または染料）や、１種類以上の添加剤（例えば、相溶化剤または粘度調整剤）を含んでいてもよい。
【００３１】
いくつかの実施形態では、転相インクは、融点が、例えば、示差走査熱量測定法によって決定される場合、約６０℃〜約１３０℃、例えば、約６５℃〜約１２０℃、約７０℃〜約１１５℃の固体インクであってもよい。いくつかの実施形態では、転相インクの結晶化温度は、約５０℃〜約１２０℃、または約６０〜約１１５℃、または約６５〜約１１０℃である。
【００３２】
さらなる実施形態では、転相インクは、溶融状態で、例えば、１３０℃よりも高い温度で、複素粘度が約１〜約２０ｃＰ（センチポイズ、またはｍＰａ−秒）、または約２〜約１８ｃＰ、または約３〜約１５ｃＰであってもよい。転相インクの複素粘度は、さまざまな頻度（例えば、約１Ｈｚから約５０Ｈｚ）で測定することができる。転相インクは、室温での複素粘度が、約１×１０６ｃＰ以上であってもよく、より特定的には、約５×１０５〜約１×１０９ｃＰであってもよい。
【００３３】
本実施形態の固体インク組成物は、約２０℃以内の温度変化で、より特定的には、約５℃〜約３０℃の温度変化で液体から固体への相転移を示す。いくつかの実施形態では、固体インク組成物は、約４５〜約１３０℃、または約６５℃〜約１２０℃で相転移する。本実施形態の固体インク組成物は、約１４０℃での粘度が約２０ｃｐ未満であり、約２０〜約３５℃での粘度が少なくとも約１０６ｃｐであるか、またはより特定的な実施形態では、約１４０℃での粘度が約２〜約１８ｃＰであり、約２０〜約３５℃での粘度が約１０６〜約１０９ｃＰである。
【００３４】
実施形態のインクは、そのほかに従来の添加剤を含んでいてもよい。このような添加剤としては、例えば、少なくとも１種類の酸化防止剤、消泡剤、すべり剤およびレベリング剤、清澄剤、粘度調整剤、相溶化剤、共力剤、レオロジー調整剤、接着剤または粘着性付与剤、分散剤、可塑剤、補助剤、清澄剤、これらの混合物などが挙げられる。
【００３５】
いくつかの実施形態では、本明細書に記載のインク組成物は、少なくとも１種類の着色剤も含んでいる。染料、顔料、これらの混合物などを含め、インク担体に溶解または分散させることができるものであれば、任意の望ましい着色剤または有効な着色剤をインク組成物に使用してもよい。インク担体に分散または溶解させることができ、他のインク成分と相溶性であれば、任意の染料または顔料を選択することができる。
【００３６】
任意の添加剤が存在する場合、添加剤は、各々、または組み合わせた状態で、任意の望ましい量または有効な量で存在していてもよく、例えば、インクの約０．１〜約１５重量％、または約０．５〜約１２重量％の量で存在していてもよい。
【００３７】
本開示の転相インクに含まれる着色剤の量は、インク組成物の約０．５重量％〜約２０重量％、または約１重量％〜約１５重量％、または約２重量％〜約１０重量％であってもよい。
【００３８】
転相インクの硬度は、印刷した画像のインク堅牢性の指標として役立ち得る特徴である（例えば、耐引っかき性、折りたたみによる折れ目形成など）。インクの硬度は、針入度装置（例えば、ＰＴＣ（登録商標）Ｄｕｒｏｍｅｔｅｒ Ｍｏｄｅｌ ＰＳ ６４００−０−２９００１（Ｐａｃｉｆｉｃ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ Ｃｏｒｐ．（ＵＳＡ）から入手可能）に、標準負荷１ｋｇを加えたＭｏｄｅｌ ４７６ Ｓｔａｎｄを取り付けて測定することができる。このＤｕｒｏｍｅｔｅｒ装置では、成型したインクサンプルの表面に対し、格納式の部分に取り付けられた鋭い先端（または針）を押し付ける。インク表面を下側に押したとき、針の先端が受ける抵抗の程度を測定し、この値は、針の先端が取り付けられている部分の中に引っ込んだ距離と相関関係にある。測定値１００は、完全に硬く、透過しない表面（例えば、ガラス）であることを示すだろう。
【００３９】
本明細書に開示されているインクは、ＰＴＣ（登録商標）Ｄｕｒｏｍｅｔｅｒを用いて約２５℃で測定したとき、硬度の値が、一実施形態では、少なくとも約６０、別の実施形態では、少なくとも約６５、さらに別の実施形態では、少なくとも約７０であるが、この値は、これらの範囲からはずれていてもよい。
【００４０】
本開示の転相インクを任意の適切な方法によって紙基材に印刷することができる。Ｋ−ｐｒｏｏｆｅｒ装置は、インク配合物をスケールアップし、もっと詳細な印刷試験のために最適化する前に、小スケールでさまざまなインクをふるい分け、種々の基材上での画質および／または色特性を評価するのに有用な印刷器具である。いくつかの実施形態では、転相インクを、１５０ライン／インチ（６０ライン／ｃｍ）の１個のＢ型の楔形グラビア板を取り付け、この板の上に、１００％−８０％−６０％の３種類の密度領域を有する「Ｋ−ｐｒｏｏｆｅｒ」グラビア印刷装置（Ｔｅｓｔｉｎｇ Ｍａｃｈｉｎｅｓ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ（ニューキャッスル、デラウエア、ＵＳＡ）から得た）を用い、ＸＥＲＯＸ（登録商標）Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｌｏｒ Ｅｌｉｔｅ Ｇｌｏｓｓ（ＤＣＥＧ）コーティング紙（１２０ｇｓｍの束）に印刷した。グラビア板の温度を１４２℃に設定し（実際の板の温度は約１３５±１℃）、加圧ローラーを低圧に設定した。
【００４１】
インク印刷物の画像堅牢度は、引っかき（または摩耗）テスターを用いて評価することができる。実施形態に開示したインクに対し、「コイン」による引っかき試験および「丸い指状物」による試験の２種類の異なる引っかき試験を行った。「コイン」による引っかき試験は、面取りをした縁をもつ円形の器具（「コイン」先端とも呼ばれる）を表面に対して動かした後、印刷したコーティングまたは画像からどれだけ多くのインクまたはトナーが剥がれるかを評価する。この試験に使用する装置は、重さ１００グラムの特注の「コイン」引っかき先端を備えるように改変したＴａｂｅｒ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ｌｉｎｅａｒ Ａｂｒａｓｅｒ（Ｍｏｄｅｌ ５７００）であり、試験印刷サンプルの上に下ろし、印刷表面を２５回／分の頻度で３回または９回引っかいた。まず、フラットベッドスキャナを用い、引っかき傷の長さ方向に沿って走査し、次いで、眼に見える紙基材の面積を、引っかいた領域にある元々のインク量と比較して計算するソフトウェアを用いて画像分析を行うことによって、２インチ長の引っかき傷を調べ、印刷サンプルから剥がれたインク材料の量を解析する。
【００４２】
別の引っかき試験器具は、「丸い指状」のテスターと呼ばれ、インク印刷サンプル全体を引きずる３個の別個の鋭い指状の先端が備わった特注の装置である。３個の指状物に異なる力の負荷を加え、それぞれ、「重い」、「中程度」、「軽い」力の負荷と表示する。本明細書に開示する転相インクを用いて作成した印刷物には、中程度および重い負荷の丸い指状の器具のみを用いて引っかき試験を行ない、これらが応力試験条件であると考えられる。それぞれの丸い指状の先端について、一定の速度設定で、印刷サンプルの長さ下方向に１回引っかいた。次いで、印刷サンプルの引っかいた領域を調べ、上に記載した「コイン」引っかきテスターの場合と同じ様式で、印刷サンプルからはずれたインクまたはトナー材料の量を解析した。市販の画像分析ソフトウェアによって、ピクセル数をユニットレス測定ＣＡ（折り目のついた領域）に変換した。引っかいた領域の白い領域（すなわち、引っかき先端によってインクが基材から剥がれた領域）を計測した。ピクセル数が多いことは、印刷物から剥がれたインクが多いことと対応しており、損傷が大きいことを示す。まったく引っかかれていないインク印刷物は、材料が剥がれておらず、したがって、ゼロに近い非常に低いピクセル数（およびＣＡ）を有するだろう。
【００４３】
表３のデータは、コイン引っかき試験で作成した、Ｋ−Ｐｒｏｏｆインク印刷物の引っかいた領域のＣＡ値（ピクセル数に正比例する）を示す。折り目のついた領域（ＣＡ）の値は、実施例１、４および６のインクおよび比較例のインク（Ｘｅｒｏｘ Ｐｈａｓｅ Ｃｙａｎ固体インク）のＫ−ｐｒｏｏｆ印刷物に対するコインによる引っかき試験によって得られる。引っかいた面積を画像分析するときの限界値によるある程度のデータの偏差は避けられないが、相対的なＣＡデータから、オキサゾリン結晶性成分とアモルファスポリオールエステル成分とを用いて調製した３種類の実施例のインクが、比較例のインク（ＸＥＲＯＸ Ｐｈａｓｅｒ Ｃｙａｎインク）よりも有意に優れた耐引っかき性を示すことが示されている。
【表３】
【００４４】
（実施例Ｉ）
（２−ウンデシル−５，５−ビス（ヒドロキシメチル）−４Ｈ−オキサゾリン（表１の化合物３）の合成）
【化９】
【００４５】
１リットルのＰａｒｒ反応器に二重タービン型アジテーターおよび蒸留装置を取り付け、ドデカン酸（２００ｇ、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ（ミルウォーキー、ＷＩ））、トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン（９２ｇ、ＥＭＤ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（ＮＪ））、ブチルスズ酸触媒（ＦＡＳＣＡＴ ４１００、０．４５グラム、Ａｒｋｅｍａ Ｉｎｃ．）をこの順に入れた。内容物を２時間かけて１６５℃まで加熱し、次いで、２時間かけて温度を２０５℃まで上げ、この間に留出水を蒸留受け器に集めた。次いで、反応器の圧力を１時間で約１〜２ｍｍ−Ｈｇまで下げ、次いで、重さをはかった容器に取り出し、室温まで冷却した。この生成物を、酢酸エチル（２．５部）およびヘキサン（１０部）の混合物中、穏やかに加熱しつつ溶解し、次いで、室温まで冷却し、純水な生成物を白色顆粒状粉末として結晶化させることによって精製した。（ＤＳＣによる）ピーク融点は、９７℃であると決定された。
【００４６】
この材料のレオロジー分析は、ＲＦＳ３ Ｒｈｅｏｍｅｔｒｉｃｓ装置（発振頻度１Ｈｚ、２５ｍｍ平衡板形状、加えた歪み２００％）を用い、１３０℃から開始し、４０℃まで冷却する温度範囲で測定した。１３０℃での溶融粘度は８．２ｃＰであり、この材料の結晶化開始は、９７℃で起こり、ピーク粘度は４．５×１０６ｃＰであった。
【００４７】
（実施例ＩＩ）
（２−ヘプタデシル−５，５−ビス（ヒドロキシメチル）−４Ｈ−オキサゾリン（表１の化合物１）の合成）
【化１０】
【００４８】
１リットルのＰａｒｒ反応器にアジテーター、蒸留装置、底部排出弁を取り付け、ステアリン酸（４２６ｇ、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈから得た）、トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン（１８１．５ｇ）、０．７５ｇのブチルスズ酸（ＦＡＳＣＡＴ ４１００）を入れた。この混合物を１６５℃まで加熱し、窒素不活性雰囲気下、１５０ｒｐｍで撹拌した。次いで、この混合物を４時間かけて１９６℃まで加熱し、１９７〜２０２℃の温度にさらに２時間維持し、その後、重さをはかった容器に生成物を取りだした。蒸留受け器によって水副生成物（５１ｇ）を集めた。この生成物をイソプロパノールから再結晶させ、白色生成物を得て、この生成物は、ＤＳＣで測定すると、１０７℃の鋭敏な融点を有していた。
【００４９】
この材料のレオロジー分析は、ＲＦＳ３ Ｒｈｅｏｍｅｔｒｉｃｓ装置（発振頻度１Ｈｚ、２５ｍｍ平衡板形状、加えた歪み２００％）を用い、１３０℃から開始し、６０℃まで冷却する温度範囲で測定した。１３０℃での溶融粘度は３ｃＰであり、この材料の結晶化開始は１０７℃で起こり、ピーク粘度は７．２×１０６ｃＰであった。
【００５０】
（実施例ＩＩＩ）
（イソソルビド／コハク酸オリゴエステル（表２の化合物１１）の合成）
【化１１】
【００５１】
５００ｍｌ丸底フラスコにＤｅａｎ−Ｓｔａｒｋトラップと凝縮器を取り付け、これにイソソルビド（２７．６１グラム、１８９モル、Ａｒｃｈｅｒ Ｄａｎｉｅｌｓ（ミッドランド、ＩＬ、ＵＳＡ）から入手可能）、コハク酸（１０．６３グラム、９０モル、Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈから入手可能）、トルエン（２００ｍＬ）を加えた。不活性雰囲気下、反応混合物を約１２０℃（外部の浴温度）まで徐々に加熱した。反応混合物を加熱して一晩環流させ、この間に、Ｄｅａｎ Ｓｔａｒｋトラップに約３ｍＬの水が集まった。反応混合物を室温まで冷却し、未精製の生成物を褐色がかった残渣として集めた。デカンテーションによってトルエンを除去し、この未精製の生成物をジクロロメタン（６００ｍＬ）に溶解し、飽和ＮａＨＣＯ３溶液で洗浄し（２００ｍＬ×２回）、その後、脱イオン水で洗浄した（２００ｍＬ×１回）。この溶液をＭｇＳＯ４で乾燥させ、減圧下で溶媒を除去し、次いで、減圧状態で２４時間乾燥させ、ふわふわしたオフホワイト色の固体を得た。この生成物を減圧オーブン（１２０℃、約２００ｍｍ−Ｈｇ）中でさらに一晩乾燥させ、室温まで冷却すると、透明固体物質（１５ｇ）が得られた。ＤＳＣによるガラス転移点（Ｔｇ）：３５℃。１３０℃での粘度：５１５ｃＰ、６０℃での粘度：７．３×１０６ｃＰ。
【００５２】
（実施例ＩＶ）
（Ｋ−Ｐｒｏｏｆｅｒ試験のためのインク調製）
実施例１のインク（１０グラム）について記載したような以下の手順を用い、Ｋ−ｐｒｏｏｆｅｒによる印刷試験、その後に行う画像の堅牢性のための引っかき試験のために、少量（５〜１５グラム）のインクを調製した。３０〜５０ｍＬのガラス容器に、実施例Ｉに記載するように調製した２−ウンデシル−５，５−ビス（ヒドロキシメチル）−４Ｈ−オキサゾリン６．７０ｇ（６７．０ｗｔ％）、ペンタ−エリスリトールテトラベンゾエート（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈから得た、３０ｗｔ％）３．０ｇ、場合により、粘度調整化合物（表４に示したような）をこの順序で入れた。まず、この材料を１３０℃で１時間かけて溶融させ、その後、溶融混合物に０．３ｇのＯｒａｓｏｌ Ｂｌｕｅ ＧＮ染料（Ｃｉｂａから得た）を加えた。この着色インク混合物を３００ｒｐｍで撹拌しつつ、１３０℃でさらに２．５時間加熱した。次いで、暗青色の溶融インク（インク１）を真鍮製の型に流し込み、室温まで冷却して固化させた。次いで、この固体インクサンプルについて、次に針入度による硬度を調べ、次いでＫ−ｐｒｏｏｆｅｒ印刷試験によって試験した。
【００５３】
実施例１〜７のインクの組成を表４（以下）に示し、各成分の相対的なｗｔ％比率を示している。すべてのインクを実施例１のインクと同様の様式で（上の実施例ＩＶに記載したように）調製した。
【表４】
【００５４】
（実施例Ｖ）
（インク６の調製）
２５０ｍＬのステンレス製容器に、６７ｇの実施例Ｉのオキサゾリン（６７ｗｔ％）、３０ｇのペンタエリスリトールテトラベンゾエート（表２の化合物８、３０ｗｔ％）をこの順に入れた。この材料を１３０℃で３時間かけて溶融させ、次いで、機械的に２５０ｒｐｍで撹拌しつつ、１３０℃で１．５時間加熱した。その後、インクの溶融混合物に、３ｇのＯｒａｓｏｌ Ｂｌｕｅ ＧＮ染料（着色剤として３ｗｔ％、ＣＩＢＡから得た）を何回かにわけ、３０分間で加えた。着色したインク混合物をさらに２．５時間撹拌した。次いで、加熱したＫＳＴ装置中、このインクを５ミクロンステンレス製メッシュフィルタで濾過した。濾過したインクを可とう性のトレー型に集め、室温で冷却して固化させた。
【００５５】
（実施例ＶＩ）
（実施例のインクの性質）
表５には、実施例１〜７のインクと、比較例１の固体インク（Ｘｅｒｏｘ Ｐｈａｓｅｒ Ｃｙａｎ固体インク）について、物理特性および熱特性を列挙している。表５のデータを図１に示すレオロジープロフィールと組み合わせると、本発明のインクの吐出時の粘度が、比較例の市販インクに匹敵し、鋭敏な相転移を示す（結晶化事象が５〜１５℃の範囲で起こる）ことがわかる。オキサゾリン転相成分を用いて製造したインクは、結晶化開始温度が約７０〜１１０℃の広範囲にわたり、良好である。この範囲内でインクの結晶化が起こることは、インクの吐出性を制御し、紙へのインク浸透度を制御し、インクが過剰に染みこむのを防ぐために望ましい。
【表５】
【００５６】
（針入度装置による硬度）
各々の調製したインクを真鍮製の型に流し込み、厚みが約５ｍｍの円形のインクサンプルを調製した。インクの硬度は、成型したインクサンプルの表面に対し、鋭い先端（または針）を押し付ける針入度装置を用いて測定し、鋭い先端がインク表面に入り込んだ深さを、針先端が完全に入り込んだ場合の全距離の割合として測定し、この値は、インクに針が侵入する割合と対応している。ＰＴＣ（登録商標）Ｄｕｒｏｍｅｔｅｒ Ｍｏｄｅｌ ＰＳ ６４００−０−２９００１（Ｐａｃｉｆｉｃ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ Ｃｏｒｐ．（ＵＳＡ）から入手可能）に、標準負荷１ｋｇを加えたＭｏｄｅｌ ４７６ Ｓｔａｎｄを取り付け、上の様式でインクの硬度を測定し、硬度値としてあらわし、この値は、針の先端が侵入するのに対するインクの抵抗を示し、ここで、硬度１００は、針の先端がインク表面にまったく侵入しないことを示す（すなわち、完全に非通過性の表面）。
【００５７】
表５には、実施例１〜７のインク、比較例１のインク（Ｘｅｒｏｘ Ｐｈａｓｅｒ Ｃｙａｎ固体インク）の硬度値を列挙しており、約６７〜８３の硬度値を示す。これらの値は、市販の比較例１のインクの値（Ｘｅｒｏｘ Ｐｈａｓｅｒ Ｃｙａｎ固体インク、６７）よりも適度に高いか、またはかなり高い。このデータは、インク堅牢性の指標である。
【００５８】
（引っかき試験の手順）
実施例１、４および６のインクと、比較例のインク（Ｘｅｒｏｘ Ｐｈａｓｅｒ Ｃｙａｎ固体インク）を含むＤＣＥＧコーティング紙（１２０ｇｓｍ束）について、一連のＫ−ｐｒｏｏｆ印刷物の画像堅牢度を「コイン」による引っかき試験を用いて評価した。コインによる引っかき試験は、面取りをした縁をもつ円形の器具（「コイン」先端とも呼ばれる、１００グラム）を使用し、改変したＴａｂｅｒ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ｌｉｎｅａｒ Ａｂｒａｓｅｒ（Ｍｏｄｅｌ ５７００）を用いて実施し、インク印刷物表面を片方はわずか３回引っかき、他方は９回引っかくという２種類の試験を実施する（両方とも、引っかき頻度は、２５回／分の設定）。画像分析ソフトウェアを使用し、目に見える紙基材領域中にあるピクセルを数えることによって、引っかいた領域からどれほど多くのインクが剥がれたかを評価し、引っかく前の同じ領域中の元々のインク量と比較した。ソフトウェアによるピクセル数をユニットレス測定ＣＡ（折り目のついた領域）に変換し、このピクセル数（またはＣＡ値）が大きいほど、印刷物から多くのインクが剥がれ、引っかいた領域が見えている（紙の白さが増している）。まったく引っかかれていないインク印刷物は、材料が剥がれておらず、したがって、ゼロに近い非常に低いピクセル数（およびＣＡ）を有することが理解される。
【００５９】
すでに記載したように、表３のデータは、コインによる引っかき試験によって作成した、Ｋ−ｐｒｏｏｆインク印刷物の引っかいた領域のＣＡ値（ピクセル数と正比例する）を示している。相対的なＣＡデータから、実施例１、４および６の３種類のインク（それぞれ、結晶性オキサゾリン成分とアモルファスポリオールエステル樹脂を用いて調製）は、すべて、比較例のインク（Ｘｅｒｏｘ Ｐｈａｓｅｒ Ｃｙａｎ固体インク）よりも耐引っかき性が少なくとも４倍優れており、ある場合には、耐引っかき性が約１０倍優れていることを示している。
【技術分野】
【０００１】
本実施形態は、室温で固体であり、高温で溶融し、この状態で溶融インクを基材に塗布することを特徴とする転相インク組成物または固体インク組成物に関する。これらの固体インク組成物をインクジェット印刷に使用することができる。本実施形態は、結晶性オキサゾリン化合物と、ポリオールから誘導されるアモルファス成分と、場合により着色剤とを含む新規固体転相インク組成物、およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
固体転相インク（「転相インク」や「ホットメルトインク」とも呼ばれる）は、種々の液体堆積技術で用いられている。固体転相インクは、周囲温度では固相であるが、インクジェット印刷デバイスの高温での操作温度では液相で存在する。固体インクは、室温（例えば、２０℃〜約３５℃）では固相を維持するため、インクジェットプリンタにとって望ましく、運搬およびインクの取り扱い中に便利であり、長期保存が可能であり、使用しやすい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この目的に既知の材料およびプロセスが適しているものの、改良された転相インクが必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本明細書に示す実施形態によれば、少なくとも１種類の結晶性オキサゾリン化合物と、ポリオールから誘導される少なくとも１種類のアモルファス成分と、着色剤と、場合により粘度調整剤とを含み、コーティングされた紙基材に印刷する場合のようなインクジェット印刷のときに優れた画像堅牢性を示す新規固体インク組成物が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】図１は、本実施形態のいくつかのインクサンプルのレオロジーデータをコントロールインクサンプルと比較して示したグラフである。
【図２】図２は、本実施形態のいくつかのインクサンプルのスクラッチ試験の結果をコントロールインクサンプルと比較して示したグラフである。レオロジー測定は、すべてＲｈｅｏｍｅｔｒｉｃｓ ＲＦＳ３歪み制御型レオメーター（ＴＡ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ）にＰｅｌｔｉｅｒ加熱プレートを取り付け、２５ｍｍ平行板形状の器具を用いて実施した。使用した方法は、約１４０℃から始め、温度を５℃刻みで約４０℃まで変化させ、それぞれの温度間のソーク（平衡）時間７５秒、１Ｈｚの一定頻度で測定する温度スイープ法であった。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
本実施形態では、結晶性成分とアモルファス成分とをブレンドすることによって、丈夫な固体インクを得ることができることがわかっている。本実施形態は、（１）少なくとも１種類の結晶性オキサゾリン化合物と、（２）ポリオールから誘導される少なくとも１種類のアモルファス成分と、（３）場合により、粘度調整剤と、（４）着色剤とのブレンドを含む新しい種類のインクジェット固体インク組成物を提供する。これらの実施形態では、結晶性成分は転相成分として作用し、アモルファス成分はバインダーとして作用する。
【０００７】
本明細書で使用する場合、用語「粘度」は、複素粘度を指し、複素粘度は、サンプルに一定の剪断歪みを与えるか、または振れ幅の小さな正弦振動的変形を加えることが可能な機械的なレオメーターによって得られる、典型的な測定値である。
【０００８】
本明細書に開示するインクは、少なくとも１種類以上のオキサゾリン化合物を含む結晶性成分を含有する。適切なオキサゾリン化合物の例としては、（限定されないが）以下の式の化合物が挙げられ、
【化１】
式中、
Ｒ１は、（１）アルキル基（直鎖、分枝鎖、飽和、不飽和、環状、置換および非置換のアルキル基を含み、ヘテロ原子（例えば、酸素、窒素、硫黄、ケイ素、リンなど）がアルキル基中に存在していてもよく、存在していなくてもよく、一実施形態では、少なくとも約１個の炭素原子を含み、別の実施形態では、少なくとも約５個の炭素原子を含み、一実施形態では、約６０個以下の炭素原子を含み、別の実施形態では、約３６個以下の炭素原子を含み、さらに別の実施形態では、約２５個以下の炭素原子を含むが、炭素原子の数は、これらの範囲からはずれていてもよい）、（２）アリール基（置換および非置換のアリール基を含み、ヘテロ原子（例えば、酸素、窒素、硫黄、ケイ素、リンなど）がアリール基中に存在していてもよく、存在していなくてもよく、一実施形態では、少なくとも約５個の炭素原子を含み、別の実施形態では、少なくとも約６個の炭素原子を含み、一実施形態では、約２４個以下の炭素原子を含み、別の実施形態では、約１８個以下の炭素原子を含み、さらに別の実施形態では、約１４個以下の炭素原子を含むが、炭素原子の数は、これらの範囲からはずれていてもよい）、例えば、フェニルなど、（３）アリールアルキル基（置換および非置換のアリールアルキル基を含み、アリールアルキル基のアルキル部分は、直鎖、分枝鎖、飽和、不飽和および／または環状であってもよく、ヘテロ原子（例えば、酸素、窒素、硫黄、ケイ素、リンなど）は、アリールアルキル基のアルキル部分およびアリール部分のうち、片方または両方に存在していてもよく、存在していなくてもよく、一実施形態では、少なくとも約６個の炭素原子を含み、別の実施形態では、少なくとも約７個の炭素原子を含み、一実施形態では、約３６個以下の炭素原子を含み、別の実施形態では、約２４個以下の炭素原子を含み、さらに別の実施形態では、約１８個以下の炭素原子を含むが、炭素原子の数は、これらの範囲からはずれていてもよい）、例えば、ベンジルなど、または（４）アルキルアリール基（置換および非置換のアルキルアリール基を含み、アルキルアリール基のアルキル部分は、直鎖、分枝鎖、飽和、不飽和および／または環状であってもよく、ヘテロ原子（例えば、酸素、窒素、硫黄、ケイ素、リンなど）は、アルキルアリール基のアルキル部分およびアリール部分のうち、片方または両方に存在していてもよく、存在していなくてもよく、一実施形態では、少なくとも約６個の炭素原子を含み、別の実施形態では、少なくとも約７個の炭素原子を含み、一実施形態では、約３６個以下の炭素原子を含み、別の実施形態では、約２４個以下の炭素原子を含み、さらに別の実施形態では、約１８個以下の炭素原子を含むが、炭素原子の数は、これらの範囲からはずれていてもよい）、例えば、トリルなどであり、
Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５は、それぞれ互いに独立して、（１）水素原子、（２）ハロゲン原子、例えば、フッ素、塩素、臭素またはヨウ素、（３）アルキル基（直鎖、分枝鎖、飽和、不飽和、環状、置換および非置換のアルキル基を含み、ヘテロ原子（例えば、酸素、窒素、硫黄、ケイ素、リンなど）がアルキル基中に存在していてもよく、存在していなくてもよく、一実施形態では、少なくとも約１個の炭素原子を含み、別の実施形態では、少なくとも約２個の炭素原子を含み、さらに別の実施形態では、少なくとも約３個の炭素原子を含み、一実施形態では、約３６個以下の炭素原子を含み、別の実施形態では、約３０個以下の炭素原子を含むが、炭素原子の数は、これらの範囲からはずれていてもよい）、（４）アリール基（置換および非置換のアリール基を含み、ヘテロ原子（例えば、酸素、窒素、硫黄、ケイ素、リンなど）がアリール基中に存在していてもよく、存在していなくてもよく、一実施形態では、少なくとも約５個の炭素原子を含み、別の実施形態では、少なくとも約６個の炭素原子を含み、一実施形態では、約２４個以下の炭素原子を含み、別の実施形態では、約１８個以下の炭素原子を含むが、炭素原子の数は、これらの範囲からはずれていてもよい）、例えば、フェニルなど、（５）アリールアルキル基（置換および非置換のアリールアルキル基を含み、アリールアルキル基のアルキル部分は、直鎖、分枝鎖、飽和、不飽和および／または環状であってもよく、ヘテロ原子（例えば、酸素、窒素、硫黄、ケイ素、リンなど）が、アリールアルキル基のアルキル部分およびアリール部分のうち、片方または両方に存在していてもよく、存在していなくてもよく、一実施形態では、少なくとも約６個の炭素原子を含み、別の実施形態では、少なくとも約７個の炭素原子を含み、一実施形態では、約３６個以下の炭素原子を含み、別の実施形態では、約２４個以下の炭素原子を含むが、炭素原子の数は、これらの範囲からはずれていてもよい）、例えば、ベンジルなど、または（６）アルキルアリール基（置換および非置換のアルキルアリール基を含み、アルキルアリール基のアルキル部分は、直鎖、分枝鎖、飽和、不飽和および／または環状であってもよく、ヘテロ原子（例えば、酸素、窒素、硫黄、ケイ素、リンなど）が、アルキルアリール基のアルキル部分およびアリール部分のうち、片方または両方に存在していてもよく、存在していなくてもよく、一実施形態では、少なくとも約６個の炭素原子を含み、別の実施形態では、少なくとも約７個の炭素原子を含み、一実施形態では、約３６個以下の炭素原子を含み、別の実施形態では、約２４個以下の炭素原子を含むが、炭素原子の数は、これらの範囲からはずれていてもよく、例えば、トリルなどであり、ここで、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５の置換アルキル基、アリール基、アリールアルキル基およびアルキルアリール基の上の置換基は、（限定されないが）ヒドロキシ基、ハロゲン原子、アミン基、イミン基、アンモニウム基、シアノ基、ピリジン基、ピリジニウム基、エーテル基、アルデヒド基、ケトン基、エステル基、アミド基、カルボニル基、チオカルボニル基、サルフェート基、スルホネート基、スルホン酸基、スルフィド基、スルホキシド基、ホスフィン基、ホスホニウム基、ホスフェート基、ニトリル基、メルカプト基、ニトロ基、ニトロソ基、スルホン基、アシル基、酸無水物基、アジド基、シアネート基、イソシアネート基、チオシアネート基、イソチオシアネート基、カルボキシレート基、カルボン酸基、ウレタン基、尿素基、これらの混合物などであってもよく、２個以上の置換基が結合して環を形成していてもよい。
【０００９】
ある特定の実施形態では、Ｒ１は、アルキル基、例えば、直鎖非置換脂肪族基である。別の特定の実施形態では、Ｒ１は、アルキルアリール基、例えば、以下の式の基である。
【化２】
【００１０】
ある特定の実施形態では、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５は、それぞれ互いに独立して、非置換アルキル基またはヒドロキシアルキル基、例えば、式−（ＣＨ２）ｎＯＨを有するもの（ｎは、一実施形態では、少なくとも約１、別の実施形態では、少なくとも約２、一実施形態では、約１２以下、別の実施形態では、約１０以下の整数であるが、ｎの値は、これらの範囲からはずれていてもよい）、またはアルキルエステル、例えば、式−（ＣＨ２）ｐ−ＯＯＣ（ＣＨ２）ｍ−ＣＨ３を有するもの（ｐは、一実施形態では、少なくとも約１、別の実施形態では、少なくとも約２、一実施形態では、約１２以下、別の実施形態では、約１０以下の整数であるが、ｐの値は、これらの範囲からはずれていてもよく、ｍは、一実施形態では、少なくとも約１、別の実施形態では、少なくとも約２、一実施形態では、約３６以下、別の実施形態では、約２４以下の整数であるが、ｍ値は、これらの範囲からはずれていてもよい）である。
【００１１】
ある特定の実施形態では、オキサゾリンは、以下の式を有し、
【化３】
式中、Ｒ１は、本明細書で上に定義されるとおりであり、Ｒ６およびＲ７は、それぞれ互いに独立して、（１）水素原子、または（２）以下の式を有する基であり、
【化４】
式中、ｎは、０であるか、または、１〜約３６の整数である。
【００１２】
適切なオキサゾリン化合物の特定の例（すべて室温で結晶性である）としては、（限定されないが）以下のもの（示差走査熱量測定によって、１０℃／分の走査速度で測定された融点および結晶化温度とともに、以下に示すようなもの）
【化５】
など、およびこれらの混合物が挙げられる。
【００１３】
オキサゾリンは、任意の望ましい方法または有効な方法によって、例えば、Ｒ１基を含む酸と、少なくとも１モル当量のアミノアルコールとの高温での縮合反応によって調製することができる。また、オキサゾリンは、例えば、米国特許第５，８１７，１６９号および第５，６９８，０１７号に記載されるように調製することもでき、それぞれの開示内容は、全体的に本明細書に参考として組み込まれる。
【００１４】
以下の式を有する置換オキサゾリン化合物は、
【化６】
一実施形態では、適切な温度（例えば、約１２０℃〜約２２０℃）で起こる、本明細書で上に記載されるＲ１基を含む酸と、酸１モルあたり少なくとも１モル当量の適切なアミノアルコールとの縮合反応によって調製することができる。酸とアミノアルコールとの縮合反応は、減圧状態（例えば、約１００ｍｍＨｇ未満）で行うこともできる。縮合反応は、触媒を使用して、または触媒を使用せずに実施することができ、反応の終了を早めるために触媒を用いてもよい。適切な触媒としては、チタン酸テトラアルキル、ジアルキルスズオキシド、例えば、ジブチルスズオキシド（ジブチルオキソスタンナン）、テトラアルキルスズオキシド化合物、例えば、ジブチルスズジラウレート、ジアルキルスズ酸化合物、例えば、ブチルスズ酸、アルミニウムアルコキシド、アルキル亜鉛、ジアルキル亜鉛、酸化亜鉛、酸化第一スズ、またはこれらの混合物が挙げられ、触媒は、例えば、出発物質の二酸を基準として、例えば、約０．００５モル％〜約５モル％の量で選択される。ある実施形態では、縮合反応は、約１５時間未満で終了する（すなわち、二酸の少なくとも約９５％が反応する）。
【００１５】
特定の実施形態では、本明細書に開示する結晶性オキサゾリン化合物は、溶融状態で十分に粘度が低いため、インクジェット印刷用固体インク中、結晶性転相剤として使用するのにきわめて適したものとなる。これらの実施形態では、結晶性オキサゾリン化合物（例えば、本明細書で上に示した特定の化合物）は、約１１０℃より高い温度で測定する場合、一実施形態では、複素粘度が少なくとも約１ｃＰ（センチポイズ、またはｍＰａ−ｓｅｃ）、別の実施形態では、少なくとも約２ｃＰ、さらに別の実施形態では、少なくとも約３ｃＰ、一実施形態では、約２０ｃＰ以下、別の実施形態では、約１５ｃＰ以下、さらに別の実施形態では、約１３ｃＰ以下であってもよいが、複素粘度は、これらの範囲からはずれていてもよい。室温で、本明細書に開示する結晶性オキサゾリン化合物の複素粘度は、１×１０５ｃＰ以上であってもよい。
【００１６】
結晶性オキサゾリン化合物は、インク担体中、任意の望ましい量または有効な量で存在し、一実施形態では、少なくとも約１重量％、別の実施形態では、少なくとも約２重量％、さらに別の実施形態では、少なくとも約５重量％、一実施形態では、約９５重量％以下、別の実施形態では、約９０重量％以下、さらに別の実施形態では、約８５重量％以下の量で存在するが、この量はこれらの範囲からはずれていてもよい。
【００１７】
結晶性オキサゾリン化合物は、インク中、合計量で任意の望ましい量または有効な量で存在し、一実施形態では、少なくとも約１０重量％、別の実施形態では、少なくとも約２０重量％、さらに別の実施形態では、少なくとも約２５重量％、一実施形態では、約９０重量％以下、別の実施形態では、約８０重量％以下、さらに別の実施形態では、約７５重量％以下の量で存在するが、この量はこれらの範囲からはずれていてもよい。
【００１８】
本開示のオキサゾリン化合物の性質および特徴としては、例えば、５０℃〜１２０℃の範囲内に鋭敏な融点をもち、結晶化のための狭い温度範囲（約５０℃〜約１１０℃の範囲のいずれかの温度であってもよい）での粘度変化が大きく（＞１０５ｃＰ）、一般に入手可能な着色剤、分散剤および他の機能性添加剤とのブレンドが容易な極性の高い化合物であり、標準的な無希釈縮合反応（副生成物としての水のみを含む無溶媒プロセス）によって、合成が手軽で低コストであるといった特徴が挙げられる。モノオキサゾリン化合物およびエステル誘導体を含め、適切な結晶性オキサゾリン化合物の例を（転相インク組成物中での物理的性質および機能とともに）表１に掲載している。
【表１】
【００１９】
固体転相インク中のアモルファス成分は、粘着性を付与し、結晶性転相成分と他の任意のインク添加剤とを結びつけるのに役立つ。さらに、アモルファス成分は、印刷したインクに堅牢性を付与する。
【００２０】
いくつかの実施形態では、アモルファス成分は、２個以上のヒドロキシル基を含むポリオール化合物の誘導体である１種類以上の化合物であるか、または、より特定的には、２〜２０個のヒドロキシル基を含むポリアルコール化合物の誘導体である１種類以上の化合物である。いくつかの実施形態では、ポリオール（ポリアルコール）化合物は、２〜約５０個の炭素、または約４〜約４０個の炭素、または約５〜約３６個の炭素を含んでいてもよく、アルキル、アリール、またはアルキルアリールのような炭素含有基を含んでいてもよい。いくつかの実施形態では、ポリオール化合物のアルキル部分は、直鎖、環状、または分枝鎖であってもよく、エチレン性不飽和基を含んでいてもよい。ポリオール化合物は、炭素原子とともに、ヘテロ原子（例えば、Ｏ、Ｎ、Ｓ、Ｐ、Ｂ、Ｓｉ）を含有していてもよい。
【００２１】
いくつかの実施形態では、アモルファス成分は、２個以上のヒドロキシル基を含むポリオール化合物の誘導体である１種類以上の化合物であるか、または、より特定的には、２〜２０個のヒドロキシル基を含むポリアルコール化合物の誘導体である１種類以上の化合物である。いくつかの実施形態では、ポリオール（ポリアルコール）化合物は、２〜約５０個の炭素、または約４〜約４０個の炭素、または約５〜約３６個の炭素を含んでいてもよく、アルキル、アリール、またはアルキルアリールのような炭素含有基を含んでいてもよい。いくつかの実施形態では、ポリオール化合物のアルキル部分は、直鎖、環状、または分枝鎖であってもよく、エチレン性不飽和基を含んでいてもよい。ポリオール化合物は、炭素原子とともに、ヘテロ原子（例えば、Ｏ、Ｎ、Ｓ、Ｐ、Ｂ、Ｓｉ）を含有していてもよい。
【００２２】
さらなる実施形態では、１種類以上のアモルファス成分は、ポリオールのエステル誘導体であり、エステル基は、単純な一官能カルボン酸、二官能カルボン酸から誘導されてもよく、または、二官能および多官能の酸から誘導されるエステル基含有オリゴマーまたはポリマー、およびこれらの混合物であってもよい。モノカルボン酸およびジカルボン酸は、６〜約１４個の炭素を含む芳香族、または約２〜約５０個の炭素を含む脂肪酸、または６〜約２５個の炭素を含むアルキル芳香族酸であってもよい。モノカルボン酸およびジカルボン酸の脂肪族部分は、直鎖、分枝鎖、環状および／またはエチレン性不飽和アルキル基であってもよい。
【００２３】
本実施形態では、望ましいアモルファス材料は、約１４０℃での粘度は比較的低い（＜１０２ｃＰ、または約２０〜約２０００ｃＰ、または約３０〜約１５００ｃＰ）が、約６０℃未満の温度での粘度は非常に大きい（＞１０６ｃＰ）。１４０℃で粘度が低いことで、インクジェット印刷が可能な高い配合自由度が得られ、室温での粘度が高いことで、印刷した画像に堅牢性が付与される。アモルファス材料にはＴｇ（ガラス転移点）が存在するが、ＤＳＣでは結晶化ピークおよび溶融ピークが示されない（１０℃／分で−５０から２００℃、次いで−５０℃まで測定）。Ｔｇ値は、典型的には、インクに望ましい靱性および可とう性を付与するために、約−１０℃〜約５０℃、または約−５℃〜約４５℃、または約０℃〜約４０℃である。
【００２４】
適切なアモルファス成分の代表例を表２に示す。表２の化合物１１は、コハク酸と、トウモロコシや小麦のような植物の糖およびデンプンから単離することができる天然由来のポリオール化合物であるイソソルビドとから調製されるエステルポリマーである。イソソルビドは、一般的に以下の式であらわされ、
【化７】
これを式ＨＯＯＣ−Ｒ’−ＣＯＯＨの二酸と反応させ、本明細書に開示するインクに入れるのに適した以下の式のオリゴマー
【化８】
を生成し、式中、ｎは、一実施形態では、少なくとも約２、別の実施形態では、少なくとも約３、一実施形態では、約１０以下、別の実施形態では、約８以下の整数であるが、ｎの値は、これらの範囲からはずれていてもよく、Ｒ’は、（１）アルキレン基（直鎖、分枝鎖、飽和、不飽和、環状、置換および非置換のアルキレン基を含み、ヘテロ原子（例えば、酸素、窒素、硫黄、ケイ素、リン、ホウ素など）がアルキレン基中に存在していてもよく、存在していなくてもよく、一実施形態では、少なくとも約２個の炭素原子を含み、一実施形態では、約１０個以下の炭素原子を含むが、炭素原子の数は、これらの範囲からはずれていてもよい）、（２）アリーレン基（置換および非置換のアリーレン基を含み、ヘテロ原子（例えば、酸素、窒素、硫黄、ケイ素、リン、ホウ素など）がアリーレン基中に存在していてもよく、存在していなくてもよく、一実施形態では、少なくとも約６個の炭素原子を含み、別の実施形態では、少なくとも約７個の炭素原子を含み、さらに別の実施形態では、少なくとも約８個の炭素原子を含み、一実施形態では、約２０個以下の炭素原子を含み、別の実施形態では、約１８個以下の炭素原子を含み、さらに別の実施形態では、約１６個以下の炭素原子を含むが、炭素原子の数は、これらの範囲からはずれていてもよい）、例えば、フェニレンなど、（３）アリールアルキレン基（置換および非置換のアリールアルキレン基を含み、アリールアルキレン基のアルキル部分は、直鎖、分枝鎖、飽和、不飽和および／または環状であってもよく、ヘテロ原子（例えば、酸素、窒素、硫黄、ケイ素、リン、ホウ素など）が、アリールアルキレン基のアルキル部分およびアリール部分のうち、片方または両方に存在していてもよく、存在していなくてもよく、一実施形態では、少なくとも約７個の炭素原子を含み、一実施形態では、約２０個以下の炭素原子を含み、別の実施形態では、約１８個以下の炭素原子を含み、さらに別の実施形態では、約１６個以下の炭素原子を含むが、炭素原子の数は、これらの範囲からはずれていてもよい）、例えば、ベンジレンなど、または（４）アルキルアリーレン基（置換および非置換のアルキルアリーレン基を含み、アルキルアリーレン基のアルキル部分は、直鎖、分枝鎖、飽和、不飽和および／または環状であってもよく、ヘテロ原子（例えば、酸素、窒素、硫黄、ケイ素、リン、ホウ素など）は、アルキルアリーレン基のアルキル部分およびアリール部分のうち、片方または両方に存在していてもよく、存在していなくてもよく、一実施形態では、少なくとも約７個の炭素原子を含み、一実施形態では、約２０個以下の炭素原子を含み、別の実施形態では、約１８個以下の炭素原子を含み、さらに別の実施形態では、約１６個以下の炭素原子を含むが、炭素原子の数は、これらの範囲からはずれていてもよい）、例えば、トリレンなどであり、置換アルキレン基、アリーレン基、アリールアルキレン基およびアルキルアリーレン基の上の置換基上の置換基は、（限定されないが）ヒドロキシ基、ハロゲン原子、アミン基、イミン基、アンモニウム基、シアノ基、ピリジン基、ピリジニウム基、エーテル基、アルデヒド基、ケトン基、エステル基、アミド基、カルボニル基、チオカルボニル基、サルフェート基、スルホネート基、スルホン酸基、スルフィド基、スルホキシド基、ホスフィン基、ホスホニウム基、ホスフェート基、ニトリル基、メルカプト基、ニトロ基、ニトロソ基、スルホン基、アシル基、酸無水物基、アジド基、シアネート基、イソシアネート基、チオシアネート基、イソチオシアネート基、カルボキシレート基、カルボン酸基、ウレタン基、尿素基、これらの混合物などであってもよく、２個以上の置換基が結合して環を形成していてもよい。
【００２５】
ある特定の実施形態では、二酸は、生物由来または再生可能な資源から誘導されるように選択される。適切な生物由来の二酸の例としては、限定されないが、コハク酸、イタコン酸、アゼライン酸などが挙げられ、これらは農業資源および森林資源から誘導される。
【表２】
【００２６】
本実施形態の新規固体インク組成物の別の特徴は、いくつかの成分が、食品添加物またはパーソナルケア用途で一般的に使用される生物由来の安全で安価な材料だということである。生物由来の成分の例としては、上の表１および表２の番号１、３、６、７、１０および１１のものが挙げられる。
【００２７】
いくつかの実施形態では、本開示の置換オキサゾリン化合物および／または置換オキサゾリン誘導体を、染料または顔料を約０〜約３０重量％、または約１〜約２０重量％、または約２〜約１５重量％含む着色または無着色（または無色の）転相インク組成物に組み込んでもよい。いくつかの実施形態では、置換オキサゾリン化合物および／または置換オキサゾリン誘導体は、転相インク組成物の約１〜約１００重量％、または約２５〜約９８重量％、または約５０〜約９７重量％の量で存在していてもよい。
【００２８】
特定の実施形態では、結晶性成分とアモルファス成分との重量比は、約５０：５０〜約９５：５、または約５５：４５〜約９０：１０である。一実施形態では、この重量比は、結晶性成分およびアモルファス成分について、約６５：３５である。別の実施形態では、この重量比は、結晶性成分およびアモルファス成分について、約７５：２５である。
【００２９】
結晶性成分は、結晶化し、１４０℃での粘度が約１５センチポイズ（ｃＰ）未満、または約０．５〜約１５、または約１〜約１３ｃＰと比較的低く、室温での粘度が高い（＞１０６ｃＰ）。結晶性成分はインクの転相をつかさどるため、また、必要な場合、直後の印刷プロセス（すなわち、インクの塗り広げ、両面印刷など）を可能にするため、もっと重要なのは、コーティングされていない基材に過剰に染みこむのを防ぐために、迅速な結晶化が必要である。示差走査熱量分析（ＤＳＣ）（１０℃／分で−５０℃から２００℃、次いで−５０℃の典型的な分析法を用いる）によれば、望ましい結晶性成分は、鋭敏な結晶化ピークおよび溶融ピークを示し、結晶化ピークと溶融ピークのΔＴ（Ｔｍｅｌｔ−Ｔｃｒｙｓ）は、５０℃未満である。融点は、吐出温度の上限である１５０℃より低くなければならず、好ましくは、約１４５〜約１４０℃よりも低い。融点は、好ましくは、６５℃までの温度で放置したときのブロッキングおよび印刷物の裏移りを防ぐために約６５℃より高く、より好ましくは、約６６℃より高いか、または約６７℃よりも高い。特定の実施形態では、融点は、約６５〜約１３０℃である。
【００３０】
いくつかの実施形態では、結晶性成分は、固体インク組成物の合計重量の約６０重量％〜約９５重量％の量で存在する。いくつかの実施形態では、アモルファスバインダーは、インク組成物の約５〜約５０重量％、または約７〜約４０重量％、または約１０〜約３５重量％含まれる。さらなる実施形態では、固体インク組成物は、以下にさらに記載するように、着色剤（例えば、顔料または染料）や、１種類以上の添加剤（例えば、相溶化剤または粘度調整剤）を含んでいてもよい。
【００３１】
いくつかの実施形態では、転相インクは、融点が、例えば、示差走査熱量測定法によって決定される場合、約６０℃〜約１３０℃、例えば、約６５℃〜約１２０℃、約７０℃〜約１１５℃の固体インクであってもよい。いくつかの実施形態では、転相インクの結晶化温度は、約５０℃〜約１２０℃、または約６０〜約１１５℃、または約６５〜約１１０℃である。
【００３２】
さらなる実施形態では、転相インクは、溶融状態で、例えば、１３０℃よりも高い温度で、複素粘度が約１〜約２０ｃＰ（センチポイズ、またはｍＰａ−秒）、または約２〜約１８ｃＰ、または約３〜約１５ｃＰであってもよい。転相インクの複素粘度は、さまざまな頻度（例えば、約１Ｈｚから約５０Ｈｚ）で測定することができる。転相インクは、室温での複素粘度が、約１×１０６ｃＰ以上であってもよく、より特定的には、約５×１０５〜約１×１０９ｃＰであってもよい。
【００３３】
本実施形態の固体インク組成物は、約２０℃以内の温度変化で、より特定的には、約５℃〜約３０℃の温度変化で液体から固体への相転移を示す。いくつかの実施形態では、固体インク組成物は、約４５〜約１３０℃、または約６５℃〜約１２０℃で相転移する。本実施形態の固体インク組成物は、約１４０℃での粘度が約２０ｃｐ未満であり、約２０〜約３５℃での粘度が少なくとも約１０６ｃｐであるか、またはより特定的な実施形態では、約１４０℃での粘度が約２〜約１８ｃＰであり、約２０〜約３５℃での粘度が約１０６〜約１０９ｃＰである。
【００３４】
実施形態のインクは、そのほかに従来の添加剤を含んでいてもよい。このような添加剤としては、例えば、少なくとも１種類の酸化防止剤、消泡剤、すべり剤およびレベリング剤、清澄剤、粘度調整剤、相溶化剤、共力剤、レオロジー調整剤、接着剤または粘着性付与剤、分散剤、可塑剤、補助剤、清澄剤、これらの混合物などが挙げられる。
【００３５】
いくつかの実施形態では、本明細書に記載のインク組成物は、少なくとも１種類の着色剤も含んでいる。染料、顔料、これらの混合物などを含め、インク担体に溶解または分散させることができるものであれば、任意の望ましい着色剤または有効な着色剤をインク組成物に使用してもよい。インク担体に分散または溶解させることができ、他のインク成分と相溶性であれば、任意の染料または顔料を選択することができる。
【００３６】
任意の添加剤が存在する場合、添加剤は、各々、または組み合わせた状態で、任意の望ましい量または有効な量で存在していてもよく、例えば、インクの約０．１〜約１５重量％、または約０．５〜約１２重量％の量で存在していてもよい。
【００３７】
本開示の転相インクに含まれる着色剤の量は、インク組成物の約０．５重量％〜約２０重量％、または約１重量％〜約１５重量％、または約２重量％〜約１０重量％であってもよい。
【００３８】
転相インクの硬度は、印刷した画像のインク堅牢性の指標として役立ち得る特徴である（例えば、耐引っかき性、折りたたみによる折れ目形成など）。インクの硬度は、針入度装置（例えば、ＰＴＣ（登録商標）Ｄｕｒｏｍｅｔｅｒ Ｍｏｄｅｌ ＰＳ ６４００−０−２９００１（Ｐａｃｉｆｉｃ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ Ｃｏｒｐ．（ＵＳＡ）から入手可能）に、標準負荷１ｋｇを加えたＭｏｄｅｌ ４７６ Ｓｔａｎｄを取り付けて測定することができる。このＤｕｒｏｍｅｔｅｒ装置では、成型したインクサンプルの表面に対し、格納式の部分に取り付けられた鋭い先端（または針）を押し付ける。インク表面を下側に押したとき、針の先端が受ける抵抗の程度を測定し、この値は、針の先端が取り付けられている部分の中に引っ込んだ距離と相関関係にある。測定値１００は、完全に硬く、透過しない表面（例えば、ガラス）であることを示すだろう。
【００３９】
本明細書に開示されているインクは、ＰＴＣ（登録商標）Ｄｕｒｏｍｅｔｅｒを用いて約２５℃で測定したとき、硬度の値が、一実施形態では、少なくとも約６０、別の実施形態では、少なくとも約６５、さらに別の実施形態では、少なくとも約７０であるが、この値は、これらの範囲からはずれていてもよい。
【００４０】
本開示の転相インクを任意の適切な方法によって紙基材に印刷することができる。Ｋ−ｐｒｏｏｆｅｒ装置は、インク配合物をスケールアップし、もっと詳細な印刷試験のために最適化する前に、小スケールでさまざまなインクをふるい分け、種々の基材上での画質および／または色特性を評価するのに有用な印刷器具である。いくつかの実施形態では、転相インクを、１５０ライン／インチ（６０ライン／ｃｍ）の１個のＢ型の楔形グラビア板を取り付け、この板の上に、１００％−８０％−６０％の３種類の密度領域を有する「Ｋ−ｐｒｏｏｆｅｒ」グラビア印刷装置（Ｔｅｓｔｉｎｇ Ｍａｃｈｉｎｅｓ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ（ニューキャッスル、デラウエア、ＵＳＡ）から得た）を用い、ＸＥＲＯＸ（登録商標）Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｌｏｒ Ｅｌｉｔｅ Ｇｌｏｓｓ（ＤＣＥＧ）コーティング紙（１２０ｇｓｍの束）に印刷した。グラビア板の温度を１４２℃に設定し（実際の板の温度は約１３５±１℃）、加圧ローラーを低圧に設定した。
【００４１】
インク印刷物の画像堅牢度は、引っかき（または摩耗）テスターを用いて評価することができる。実施形態に開示したインクに対し、「コイン」による引っかき試験および「丸い指状物」による試験の２種類の異なる引っかき試験を行った。「コイン」による引っかき試験は、面取りをした縁をもつ円形の器具（「コイン」先端とも呼ばれる）を表面に対して動かした後、印刷したコーティングまたは画像からどれだけ多くのインクまたはトナーが剥がれるかを評価する。この試験に使用する装置は、重さ１００グラムの特注の「コイン」引っかき先端を備えるように改変したＴａｂｅｒ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ｌｉｎｅａｒ Ａｂｒａｓｅｒ（Ｍｏｄｅｌ ５７００）であり、試験印刷サンプルの上に下ろし、印刷表面を２５回／分の頻度で３回または９回引っかいた。まず、フラットベッドスキャナを用い、引っかき傷の長さ方向に沿って走査し、次いで、眼に見える紙基材の面積を、引っかいた領域にある元々のインク量と比較して計算するソフトウェアを用いて画像分析を行うことによって、２インチ長の引っかき傷を調べ、印刷サンプルから剥がれたインク材料の量を解析する。
【００４２】
別の引っかき試験器具は、「丸い指状」のテスターと呼ばれ、インク印刷サンプル全体を引きずる３個の別個の鋭い指状の先端が備わった特注の装置である。３個の指状物に異なる力の負荷を加え、それぞれ、「重い」、「中程度」、「軽い」力の負荷と表示する。本明細書に開示する転相インクを用いて作成した印刷物には、中程度および重い負荷の丸い指状の器具のみを用いて引っかき試験を行ない、これらが応力試験条件であると考えられる。それぞれの丸い指状の先端について、一定の速度設定で、印刷サンプルの長さ下方向に１回引っかいた。次いで、印刷サンプルの引っかいた領域を調べ、上に記載した「コイン」引っかきテスターの場合と同じ様式で、印刷サンプルからはずれたインクまたはトナー材料の量を解析した。市販の画像分析ソフトウェアによって、ピクセル数をユニットレス測定ＣＡ（折り目のついた領域）に変換した。引っかいた領域の白い領域（すなわち、引っかき先端によってインクが基材から剥がれた領域）を計測した。ピクセル数が多いことは、印刷物から剥がれたインクが多いことと対応しており、損傷が大きいことを示す。まったく引っかかれていないインク印刷物は、材料が剥がれておらず、したがって、ゼロに近い非常に低いピクセル数（およびＣＡ）を有するだろう。
【００４３】
表３のデータは、コイン引っかき試験で作成した、Ｋ−Ｐｒｏｏｆインク印刷物の引っかいた領域のＣＡ値（ピクセル数に正比例する）を示す。折り目のついた領域（ＣＡ）の値は、実施例１、４および６のインクおよび比較例のインク（Ｘｅｒｏｘ Ｐｈａｓｅ Ｃｙａｎ固体インク）のＫ−ｐｒｏｏｆ印刷物に対するコインによる引っかき試験によって得られる。引っかいた面積を画像分析するときの限界値によるある程度のデータの偏差は避けられないが、相対的なＣＡデータから、オキサゾリン結晶性成分とアモルファスポリオールエステル成分とを用いて調製した３種類の実施例のインクが、比較例のインク（ＸＥＲＯＸ Ｐｈａｓｅｒ Ｃｙａｎインク）よりも有意に優れた耐引っかき性を示すことが示されている。
【表３】
【００４４】
（実施例Ｉ）
（２−ウンデシル−５，５−ビス（ヒドロキシメチル）−４Ｈ−オキサゾリン（表１の化合物３）の合成）
【化９】
【００４５】
１リットルのＰａｒｒ反応器に二重タービン型アジテーターおよび蒸留装置を取り付け、ドデカン酸（２００ｇ、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ（ミルウォーキー、ＷＩ））、トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン（９２ｇ、ＥＭＤ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（ＮＪ））、ブチルスズ酸触媒（ＦＡＳＣＡＴ ４１００、０．４５グラム、Ａｒｋｅｍａ Ｉｎｃ．）をこの順に入れた。内容物を２時間かけて１６５℃まで加熱し、次いで、２時間かけて温度を２０５℃まで上げ、この間に留出水を蒸留受け器に集めた。次いで、反応器の圧力を１時間で約１〜２ｍｍ−Ｈｇまで下げ、次いで、重さをはかった容器に取り出し、室温まで冷却した。この生成物を、酢酸エチル（２．５部）およびヘキサン（１０部）の混合物中、穏やかに加熱しつつ溶解し、次いで、室温まで冷却し、純水な生成物を白色顆粒状粉末として結晶化させることによって精製した。（ＤＳＣによる）ピーク融点は、９７℃であると決定された。
【００４６】
この材料のレオロジー分析は、ＲＦＳ３ Ｒｈｅｏｍｅｔｒｉｃｓ装置（発振頻度１Ｈｚ、２５ｍｍ平衡板形状、加えた歪み２００％）を用い、１３０℃から開始し、４０℃まで冷却する温度範囲で測定した。１３０℃での溶融粘度は８．２ｃＰであり、この材料の結晶化開始は、９７℃で起こり、ピーク粘度は４．５×１０６ｃＰであった。
【００４７】
（実施例ＩＩ）
（２−ヘプタデシル−５，５−ビス（ヒドロキシメチル）−４Ｈ−オキサゾリン（表１の化合物１）の合成）
【化１０】
【００４８】
１リットルのＰａｒｒ反応器にアジテーター、蒸留装置、底部排出弁を取り付け、ステアリン酸（４２６ｇ、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈから得た）、トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン（１８１．５ｇ）、０．７５ｇのブチルスズ酸（ＦＡＳＣＡＴ ４１００）を入れた。この混合物を１６５℃まで加熱し、窒素不活性雰囲気下、１５０ｒｐｍで撹拌した。次いで、この混合物を４時間かけて１９６℃まで加熱し、１９７〜２０２℃の温度にさらに２時間維持し、その後、重さをはかった容器に生成物を取りだした。蒸留受け器によって水副生成物（５１ｇ）を集めた。この生成物をイソプロパノールから再結晶させ、白色生成物を得て、この生成物は、ＤＳＣで測定すると、１０７℃の鋭敏な融点を有していた。
【００４９】
この材料のレオロジー分析は、ＲＦＳ３ Ｒｈｅｏｍｅｔｒｉｃｓ装置（発振頻度１Ｈｚ、２５ｍｍ平衡板形状、加えた歪み２００％）を用い、１３０℃から開始し、６０℃まで冷却する温度範囲で測定した。１３０℃での溶融粘度は３ｃＰであり、この材料の結晶化開始は１０７℃で起こり、ピーク粘度は７．２×１０６ｃＰであった。
【００５０】
（実施例ＩＩＩ）
（イソソルビド／コハク酸オリゴエステル（表２の化合物１１）の合成）
【化１１】
【００５１】
５００ｍｌ丸底フラスコにＤｅａｎ−Ｓｔａｒｋトラップと凝縮器を取り付け、これにイソソルビド（２７．６１グラム、１８９モル、Ａｒｃｈｅｒ Ｄａｎｉｅｌｓ（ミッドランド、ＩＬ、ＵＳＡ）から入手可能）、コハク酸（１０．６３グラム、９０モル、Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈから入手可能）、トルエン（２００ｍＬ）を加えた。不活性雰囲気下、反応混合物を約１２０℃（外部の浴温度）まで徐々に加熱した。反応混合物を加熱して一晩環流させ、この間に、Ｄｅａｎ Ｓｔａｒｋトラップに約３ｍＬの水が集まった。反応混合物を室温まで冷却し、未精製の生成物を褐色がかった残渣として集めた。デカンテーションによってトルエンを除去し、この未精製の生成物をジクロロメタン（６００ｍＬ）に溶解し、飽和ＮａＨＣＯ３溶液で洗浄し（２００ｍＬ×２回）、その後、脱イオン水で洗浄した（２００ｍＬ×１回）。この溶液をＭｇＳＯ４で乾燥させ、減圧下で溶媒を除去し、次いで、減圧状態で２４時間乾燥させ、ふわふわしたオフホワイト色の固体を得た。この生成物を減圧オーブン（１２０℃、約２００ｍｍ−Ｈｇ）中でさらに一晩乾燥させ、室温まで冷却すると、透明固体物質（１５ｇ）が得られた。ＤＳＣによるガラス転移点（Ｔｇ）：３５℃。１３０℃での粘度：５１５ｃＰ、６０℃での粘度：７．３×１０６ｃＰ。
【００５２】
（実施例ＩＶ）
（Ｋ−Ｐｒｏｏｆｅｒ試験のためのインク調製）
実施例１のインク（１０グラム）について記載したような以下の手順を用い、Ｋ−ｐｒｏｏｆｅｒによる印刷試験、その後に行う画像の堅牢性のための引っかき試験のために、少量（５〜１５グラム）のインクを調製した。３０〜５０ｍＬのガラス容器に、実施例Ｉに記載するように調製した２−ウンデシル−５，５−ビス（ヒドロキシメチル）−４Ｈ−オキサゾリン６．７０ｇ（６７．０ｗｔ％）、ペンタ−エリスリトールテトラベンゾエート（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈから得た、３０ｗｔ％）３．０ｇ、場合により、粘度調整化合物（表４に示したような）をこの順序で入れた。まず、この材料を１３０℃で１時間かけて溶融させ、その後、溶融混合物に０．３ｇのＯｒａｓｏｌ Ｂｌｕｅ ＧＮ染料（Ｃｉｂａから得た）を加えた。この着色インク混合物を３００ｒｐｍで撹拌しつつ、１３０℃でさらに２．５時間加熱した。次いで、暗青色の溶融インク（インク１）を真鍮製の型に流し込み、室温まで冷却して固化させた。次いで、この固体インクサンプルについて、次に針入度による硬度を調べ、次いでＫ−ｐｒｏｏｆｅｒ印刷試験によって試験した。
【００５３】
実施例１〜７のインクの組成を表４（以下）に示し、各成分の相対的なｗｔ％比率を示している。すべてのインクを実施例１のインクと同様の様式で（上の実施例ＩＶに記載したように）調製した。
【表４】
【００５４】
（実施例Ｖ）
（インク６の調製）
２５０ｍＬのステンレス製容器に、６７ｇの実施例Ｉのオキサゾリン（６７ｗｔ％）、３０ｇのペンタエリスリトールテトラベンゾエート（表２の化合物８、３０ｗｔ％）をこの順に入れた。この材料を１３０℃で３時間かけて溶融させ、次いで、機械的に２５０ｒｐｍで撹拌しつつ、１３０℃で１．５時間加熱した。その後、インクの溶融混合物に、３ｇのＯｒａｓｏｌ Ｂｌｕｅ ＧＮ染料（着色剤として３ｗｔ％、ＣＩＢＡから得た）を何回かにわけ、３０分間で加えた。着色したインク混合物をさらに２．５時間撹拌した。次いで、加熱したＫＳＴ装置中、このインクを５ミクロンステンレス製メッシュフィルタで濾過した。濾過したインクを可とう性のトレー型に集め、室温で冷却して固化させた。
【００５５】
（実施例ＶＩ）
（実施例のインクの性質）
表５には、実施例１〜７のインクと、比較例１の固体インク（Ｘｅｒｏｘ Ｐｈａｓｅｒ Ｃｙａｎ固体インク）について、物理特性および熱特性を列挙している。表５のデータを図１に示すレオロジープロフィールと組み合わせると、本発明のインクの吐出時の粘度が、比較例の市販インクに匹敵し、鋭敏な相転移を示す（結晶化事象が５〜１５℃の範囲で起こる）ことがわかる。オキサゾリン転相成分を用いて製造したインクは、結晶化開始温度が約７０〜１１０℃の広範囲にわたり、良好である。この範囲内でインクの結晶化が起こることは、インクの吐出性を制御し、紙へのインク浸透度を制御し、インクが過剰に染みこむのを防ぐために望ましい。
【表５】
【００５６】
（針入度装置による硬度）
各々の調製したインクを真鍮製の型に流し込み、厚みが約５ｍｍの円形のインクサンプルを調製した。インクの硬度は、成型したインクサンプルの表面に対し、鋭い先端（または針）を押し付ける針入度装置を用いて測定し、鋭い先端がインク表面に入り込んだ深さを、針先端が完全に入り込んだ場合の全距離の割合として測定し、この値は、インクに針が侵入する割合と対応している。ＰＴＣ（登録商標）Ｄｕｒｏｍｅｔｅｒ Ｍｏｄｅｌ ＰＳ ６４００−０−２９００１（Ｐａｃｉｆｉｃ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ Ｃｏｒｐ．（ＵＳＡ）から入手可能）に、標準負荷１ｋｇを加えたＭｏｄｅｌ ４７６ Ｓｔａｎｄを取り付け、上の様式でインクの硬度を測定し、硬度値としてあらわし、この値は、針の先端が侵入するのに対するインクの抵抗を示し、ここで、硬度１００は、針の先端がインク表面にまったく侵入しないことを示す（すなわち、完全に非通過性の表面）。
【００５７】
表５には、実施例１〜７のインク、比較例１のインク（Ｘｅｒｏｘ Ｐｈａｓｅｒ Ｃｙａｎ固体インク）の硬度値を列挙しており、約６７〜８３の硬度値を示す。これらの値は、市販の比較例１のインクの値（Ｘｅｒｏｘ Ｐｈａｓｅｒ Ｃｙａｎ固体インク、６７）よりも適度に高いか、またはかなり高い。このデータは、インク堅牢性の指標である。
【００５８】
（引っかき試験の手順）
実施例１、４および６のインクと、比較例のインク（Ｘｅｒｏｘ Ｐｈａｓｅｒ Ｃｙａｎ固体インク）を含むＤＣＥＧコーティング紙（１２０ｇｓｍ束）について、一連のＫ−ｐｒｏｏｆ印刷物の画像堅牢度を「コイン」による引っかき試験を用いて評価した。コインによる引っかき試験は、面取りをした縁をもつ円形の器具（「コイン」先端とも呼ばれる、１００グラム）を使用し、改変したＴａｂｅｒ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ｌｉｎｅａｒ Ａｂｒａｓｅｒ（Ｍｏｄｅｌ ５７００）を用いて実施し、インク印刷物表面を片方はわずか３回引っかき、他方は９回引っかくという２種類の試験を実施する（両方とも、引っかき頻度は、２５回／分の設定）。画像分析ソフトウェアを使用し、目に見える紙基材領域中にあるピクセルを数えることによって、引っかいた領域からどれほど多くのインクが剥がれたかを評価し、引っかく前の同じ領域中の元々のインク量と比較した。ソフトウェアによるピクセル数をユニットレス測定ＣＡ（折り目のついた領域）に変換し、このピクセル数（またはＣＡ値）が大きいほど、印刷物から多くのインクが剥がれ、引っかいた領域が見えている（紙の白さが増している）。まったく引っかかれていないインク印刷物は、材料が剥がれておらず、したがって、ゼロに近い非常に低いピクセル数（およびＣＡ）を有することが理解される。
【００５９】
すでに記載したように、表３のデータは、コインによる引っかき試験によって作成した、Ｋ−ｐｒｏｏｆインク印刷物の引っかいた領域のＣＡ値（ピクセル数と正比例する）を示している。相対的なＣＡデータから、実施例１、４および６の３種類のインク（それぞれ、結晶性オキサゾリン成分とアモルファスポリオールエステル樹脂を用いて調製）は、すべて、比較例のインク（Ｘｅｒｏｘ Ｐｈａｓｅｒ Ｃｙａｎ固体インク）よりも耐引っかき性が少なくとも４倍優れており、ある場合には、耐引っかき性が約１０倍優れていることを示している。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１種類の転相成分と、
ポリオールから誘導される少なくとも１種類のアモルファス成分と、
着色剤と、
場合により、粘度調整剤とを含み、転相成分は結晶性であり、１種類以上の置換オキサゾリン化合物および／または置換オキサゾリン誘導体を含み、さらに、固体インク組成物が、液体から固体への相転移を示す、固体インク組成物。
【請求項２】
前記１種類以上のオキサゾリン化合物または誘導体は、以下の式によってあらわされ、
【化１】
式中、
Ｒ１は、
（１）アルキル基（置換および非置換のアルキル基を含み、ヘテロ原子がアルキル基中に存在していてもよく、存在していなくてもよい）、
（２）アリール基（置換および非置換のアリール基を含み、ヘテロ原子がアリール基中に存在していてもよく、存在していなくてもよい）、
（３）アリールアルキル基（置換および非置換のアリールアルキル基を含み、ヘテロ原子がアリールアルキル基のアルキル部分およびアリール部分のうち、片方または両方に存在していてもよく、存在していなくてもよい）、または
（４）アルキルアリール基（置換および非置換のアルキルアリール基を含み、ヘテロ原子が、アルキルアリール基のアルキル部分およびアリール部分のうち、片方または両方に存在していてもよく、存在していなくてもよい）であり、
Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５は、それぞれ互いに独立して、
（１）水素原子、
（２）ハロゲン原子、
（３）アルキル基（置換および非置換のアルキル基を含み、ヘテロ原子がアルキル基中に存在していてもよく、存在していなくてもよい）
（４）アリール基（置換および非置換のアリール基を含み、ヘテロ原子がアリール基中に存在していてもよく、存在していなくてもよい）、
（５）アリールアルキル基（置換および非置換のアリールアルキル基を含み、ヘテロ原子がアリールアルキル基のアルキル部分およびアリール部分のうち、片方または両方に存在していてもよく、存在していなくてもよい）、または
（６）アルキルアリール基（置換および非置換のアルキルアリール基を含み、ヘテロ原子が、アルキルアリール基のアルキル部分およびアリール部分のうち、片方または両方に存在していてもよく、存在していなくてもよい）である、請求項１に記載の固体インク組成物。
【請求項３】
前記アモルファス成分が、２個以上のヒドロキシル基を含むポリオール誘導体である、請求項１に記載の固体インク組成物。
【請求項４】
前記アモルファス成分が、ポリオールエステル、芳香族酸、イソシアネートのウレタン、脂肪族酸、イソシアネートのポリオールエステル、およびこれらの混合物からなる群から選択されるポリオール誘導体であり、さらに、酸またはイソシアネートが、１個以上のカルボン酸官能基またはイソシアネート官能基を含む、請求項１に記載の固体インク組成物。
【請求項５】
前記結晶性成分とアモルファス成分を、約５０：５０〜約９５：５の重量比でブレンドする、請求項１に記載の固体インク組成物。
【請求項６】
前記結晶性成分が、前記固体インク組成物の合計重量の約５０重量％〜約９５重量％の量で存在する、請求項１に記載の固体インク組成物。
【請求項７】
前記アモルファス成分が、前記固体インク組成物の合計重量の約５重量％〜約５０重量％の量で存在する、請求項１に記載の固体インク組成物。
【請求項８】
約１４０℃での粘度が約２０ｃｐ未満であり、約２０〜約３５℃での粘度が少なくとも約１０６ｃｐである、請求項１に記載の固体インク組成物。
【請求項９】
硬度値が少なくとも約６０である、請求項１に記載の固体インク組成物。
【請求項１０】
前記着色剤が、染料、顔料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に記載の固体インク組成物。
【請求項１】
少なくとも１種類の転相成分と、
ポリオールから誘導される少なくとも１種類のアモルファス成分と、
着色剤と、
場合により、粘度調整剤とを含み、転相成分は結晶性であり、１種類以上の置換オキサゾリン化合物および／または置換オキサゾリン誘導体を含み、さらに、固体インク組成物が、液体から固体への相転移を示す、固体インク組成物。
【請求項２】
前記１種類以上のオキサゾリン化合物または誘導体は、以下の式によってあらわされ、
【化１】
式中、
Ｒ１は、
（１）アルキル基（置換および非置換のアルキル基を含み、ヘテロ原子がアルキル基中に存在していてもよく、存在していなくてもよい）、
（２）アリール基（置換および非置換のアリール基を含み、ヘテロ原子がアリール基中に存在していてもよく、存在していなくてもよい）、
（３）アリールアルキル基（置換および非置換のアリールアルキル基を含み、ヘテロ原子がアリールアルキル基のアルキル部分およびアリール部分のうち、片方または両方に存在していてもよく、存在していなくてもよい）、または
（４）アルキルアリール基（置換および非置換のアルキルアリール基を含み、ヘテロ原子が、アルキルアリール基のアルキル部分およびアリール部分のうち、片方または両方に存在していてもよく、存在していなくてもよい）であり、
Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５は、それぞれ互いに独立して、
（１）水素原子、
（２）ハロゲン原子、
（３）アルキル基（置換および非置換のアルキル基を含み、ヘテロ原子がアルキル基中に存在していてもよく、存在していなくてもよい）
（４）アリール基（置換および非置換のアリール基を含み、ヘテロ原子がアリール基中に存在していてもよく、存在していなくてもよい）、
（５）アリールアルキル基（置換および非置換のアリールアルキル基を含み、ヘテロ原子がアリールアルキル基のアルキル部分およびアリール部分のうち、片方または両方に存在していてもよく、存在していなくてもよい）、または
（６）アルキルアリール基（置換および非置換のアルキルアリール基を含み、ヘテロ原子が、アルキルアリール基のアルキル部分およびアリール部分のうち、片方または両方に存在していてもよく、存在していなくてもよい）である、請求項１に記載の固体インク組成物。
【請求項３】
前記アモルファス成分が、２個以上のヒドロキシル基を含むポリオール誘導体である、請求項１に記載の固体インク組成物。
【請求項４】
前記アモルファス成分が、ポリオールエステル、芳香族酸、イソシアネートのウレタン、脂肪族酸、イソシアネートのポリオールエステル、およびこれらの混合物からなる群から選択されるポリオール誘導体であり、さらに、酸またはイソシアネートが、１個以上のカルボン酸官能基またはイソシアネート官能基を含む、請求項１に記載の固体インク組成物。
【請求項５】
前記結晶性成分とアモルファス成分を、約５０：５０〜約９５：５の重量比でブレンドする、請求項１に記載の固体インク組成物。
【請求項６】
前記結晶性成分が、前記固体インク組成物の合計重量の約５０重量％〜約９５重量％の量で存在する、請求項１に記載の固体インク組成物。
【請求項７】
前記アモルファス成分が、前記固体インク組成物の合計重量の約５重量％〜約５０重量％の量で存在する、請求項１に記載の固体インク組成物。
【請求項８】
約１４０℃での粘度が約２０ｃｐ未満であり、約２０〜約３５℃での粘度が少なくとも約１０６ｃｐである、請求項１に記載の固体インク組成物。
【請求項９】
硬度値が少なくとも約６０である、請求項１に記載の固体インク組成物。
【請求項１０】
前記着色剤が、染料、顔料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に記載の固体インク組成物。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１３−３２５１９（Ｐ２０１３−３２５１９Ａ）
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１５７１３１（Ｐ２０１２−１５７１３１）
【出願日】平成２４年７月１３日（２０１２．７．１３）
【出願人】（５９６１７０１７０）ゼロックス コーポレイション (1,961)
【氏名又は名称原語表記】ＸＥＲＯＸ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年７月１３日（２０１２．７．１３）
【出願人】（５９６１７０１７０）ゼロックス コーポレイション (1,961)
【氏名又は名称原語表記】ＸＥＲＯＸ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【Ｆターム（参考）】
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