高反応性硬化性ペーストインク組成物
【課題】必要なエネルギーが小さく、硬化性能が優れている固体インクおよびペーストインク、さらに、高品質画像形成性を与えることが可能なプロセスを提供する。
【解決手段】遊離ラジカル重合によって硬化させることが可能な少なくとも１つの硬化性ワックスと；約２０〜約２５℃の温度で液体であり、硬化性ペーストインク組成物の合計重量を基準として約２０重量％未満の量で存在する、少なくとも１つの硬化性液体成分と；場合により、少なくとも１つの非硬化性ワックスと；少なくとも１つの遊離ラジカル光開始剤または光開始部分と；少なくとも１つの硬化性ゲル化剤と；場合により、着色剤とを含み、この成分は、第１の温度でペーストである硬化性インク組成物を形成し、第１の温度は、約２０〜約２５℃であり、この成分は、第２の温度で液体組成物を形成し、第２の温度は、約４０℃より高い、放射線硬化性ペーストインク組成物。
【解決手段】遊離ラジカル重合によって硬化させることが可能な少なくとも１つの硬化性ワックスと；約２０〜約２５℃の温度で液体であり、硬化性ペーストインク組成物の合計重量を基準として約２０重量％未満の量で存在する、少なくとも１つの硬化性液体成分と；場合により、少なくとも１つの非硬化性ワックスと；少なくとも１つの遊離ラジカル光開始剤または光開始部分と；少なくとも１つの硬化性ゲル化剤と；場合により、着色剤とを含み、この成分は、第１の温度でペーストである硬化性インク組成物を形成し、第１の温度は、約２０〜約２５℃であり、この成分は、第２の温度で液体組成物を形成し、第２の温度は、約４０℃より高い、放射線硬化性ペーストインク組成物。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
一般的に、固体インク（転相インクまたはホットメルトインクとも呼ばれる）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。吐出操作温度では、液体インクの液滴が印刷デバイスから放出され、インクの液滴が、記録基板表面と直接接するか、または加熱した中間転写ベルトまたはドラムを介して間接的に接すると、インクの液滴はすみやかに固化し、固化したインク液滴が所定の模様を形成する。また、転相インクは、グラビア印刷のような他の印刷技術でも使用されている。
【０００２】
カラー印刷のための転相インクは、典型的には、転相インクと相溶性の着色剤と組み合わせた転相インクキャリア組成物を含む。インクキャリア組成物と、相溶性の減法混色着色剤とを合わせることによって、一連の着色した転相インクを作ることができる。減法混色の転相インクは、４種類の成分染料（つまり、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）を含み得るが、インクは、これら４色に限定されない。これらの減法混色インクは、１種類の染料、１種類の顔料、染料混合物、顔料混合物、またはこれらの組み合わせを用いることによって作ることができる。
【０００３】
Ｍａｒｃｅｌ Ｐ．Ｂｒｅｔｏｎらの米国特許出願第１２／７０４，１９４号、名称「Ｃｕｒａｂｌｅ Ｓｏｌｉｄ Ｉｎｋ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ」は、その内容全体が本明細書に参考として組み込まれるが、硬化性成分と、エトキシル化オクチルフェノール誘導体を含む非硬化性成分と、光開始剤と、着色剤とを含む硬化性固体インク組成物を記載している。この硬化性固体インク組成物は、９０℃での粘度が１０ｃＰｓ未満であり、縮み値が３％未満であり、既存の硬化性固体インク組成物と比べ、硬化速度が優れている。エトキシル化オクチルフェノール誘導体は、エトキシル化オクチルフェノール、直鎖アルコールと、ジイソシアネートまたはポリイソシアネートを反応させることによって調製してもよい。
【０００４】
Ｍａｒｃｅｌ Ｐ．Ｂｒｅｔｏｎらの米国特許出願第１２／６４２，５３８号、名称「Ｃｕｒａｂｌｅ Ｓｏｌｉｄ Ｉｎｋ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ」は、その内容全体が本明細書に参考として組み込まれるが、遊離ラジカル重合によって硬化可能な少なくとも１つの硬化性ワックスと；少なくとも１つのモノマー、オリゴマーまたはプレポリマーと；少なくとも１つの非硬化性ワックスと；少なくとも１つの遊離ラジカル光開始剤または光開始部分と；着色剤とを含む放射線硬化性固体インク組成物を記載しており、これらの成分が、約２０〜約２５℃の第１の温度では固体の硬化性インク組成物を形成し、約４０℃よりも高い第２の温度では液体組成物を形成する。
【０００５】
Ｍａｒｃｅｌ Ｐ．Ｂｒｅｔｏｎらの米国特許出願第１２／８３５，１９８号、名称「Ｒａｄｉａｔｉｏｎ Ｃｕｒａｂｌｅ Ｓｏｌｉｄ Ｉｎｋ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ Ｓｕｉｔａｂｌｅ Ｆｏｒ Ｔｒａｎｓｆｕｓｅ Ｐｒｉｎｔｉｎｇ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ」は、その内容全体が本明細書に参考として組み込まれるが、放射線硬化性固体インクのような硬化性固体インク、および画像形成への使用、例えば、硬化性ワックスと非硬化性ワックスとを含む、紫外線硬化性転相インクのような放射線硬化性固体インクを含む、転送融合印刷を介する使用を記載している。
【０００６】
現時点で入手可能なインク組成物は、その意図する目的に適してはいるが、吐出温度がもっと低く、もっとすばやく転相する性質をもち、展着し、印刷するのに必要なエネルギーが低く、硬化性能が優れており、硬化後の硬度が大きく、縮みが小さい性質をもつ硬化性固体インクおよびペーストインクが依然として必要とされている。さらに、エネルギーが小さく、所有者の全体的な費用が安い固体インクおよびペーストインクや、さらに、高品質画像形成性を与えるようなプロセスも依然として必要とされている。
【発明の概要】
【０００７】
遊離ラジカル重合によって硬化させることが可能な少なくとも１つの硬化性ワックスと；約２０〜約２５℃の温度で液体であり、硬化性ペーストインク組成物の合計重量を基準として約２０重量％未満の量で存在する、少なくとも１つの硬化性液体成分と；場合により、非硬化性ワックスと；少なくとも１つの遊離ラジカル光開始剤または光開始部分と；少なくとも１つの硬化性ゲル化剤と；場合により、着色剤とを含み、この成分は、第１の温度でペーストである硬化性インク組成物を形成し、第１の温度は、約２０〜約２５℃であり；この成分は、第２の温度で液体組成物を形成し、第２の温度は、約４０℃より高い、放射線硬化性ペーストインク組成物が記載されている。
【０００８】
さらに、（１）遊離ラジカル重合によって硬化させることが可能な少なくとも１つの硬化性ワックスと；約２０〜約２５℃の温度で液体であり、硬化性ペーストインク組成物の合計重量を基準として約２０重量％未満の量で存在する、少なくとも１つの硬化性液体成分と；場合により、少なくとも１つの非硬化性ワックスと；少なくとも１つの遊離ラジカル光開始剤または光開始部分と；少なくとも１つの硬化性ゲル化剤と；場合により、着色剤とを含み、この成分は、第１の温度でペーストである硬化性インク組成物を形成し、第１の温度は、約２０〜約２５℃であり；この成分は、第２の温度で液体組成物を形成し、第２の温度は、約４０℃より高い硬化性ペーストインク組成物を、インクジェット印刷装置に組み込むことと；（２）このインクを溶融させることと；（３）溶融インクの液滴が、画像を受け入れる基材の上に画像の模様に吐出され、画像を受け入れる基材が、中間転写体または最終的な画像を受け入れる基材であることと；（４）場合により、中間転写体から最終的な画像を受け入れる基材にインク画像を転写することと；（５）最終的な記録基材の上にある画像の模様に紫外線をあてることとを含む、プロセスが記載されている。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本開示の３種類の例示的な硬化性ペーストインクについて、露光時間（ｘ軸、秒／フィート）に対する硬度（ｙ軸）を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
防汚性も高めつつ、基材に直接印刷するという課題を達成することができる放射線硬化性ペーストインク組成物が記載されている。「ペースト」は、インク混合物が、柔らかく、展性のある稠度をもつことを意味する。硬化性ペーストインクは、通常は固体転相インクに関連する取り扱い性、安全性、印刷品質といった利点を保持しつつ、１００℃未満の温度での吐出性、温度変化にともなってほとんど縮まないこと、用途の要求事項および市場の需要に迅速に適応することが可能な設計の柔軟性、例えば、光沢の変更、硬度の調節、接着性の調節、多くの用途で必要とされる融合／光沢化後工程を必要としないこと、以前から入手可能なワックス系インクと比較して硬度が優れていること、汚れがないこと、印刷物を再生利用できることといった能力のような特徴を可能にする画期的な性能をさらに付与する。
【００１１】
高反応性放射線硬化性ペーストインク組成物は、遊離ラジカル重合によって硬化させることが可能な少なくとも１つの硬化性ワックスと；２０〜２５℃の温度で液体であり、硬化性ペーストインク組成物の合計重量を基準として２０重量％未満の量で存在する、少なくとも１つの硬化性液体成分と；場合により、非硬化性ワックスと；少なくとも１つの遊離ラジカル光開始剤または光開始部分と；少なくとも１つの硬化性ゲル化剤と；場合により、着色剤とを含み、この成分は、第１の温度でペーストである硬化性インク組成物を形成し、第１の温度は、２０〜２５℃であり、この成分は、第２の温度で液体組成物を形成し、第２の温度は、４０℃より高く、この成分は、２０〜２５℃の第１の温度でペーストである硬化性ペースト組成物を形成し、この成分は、４０℃よりも高い第２の温度で、いくつかの実施形態では、４０℃よりも高く９５℃までの温度で、または４５〜８０℃、または５０〜６０℃の温度で液体組成物を形成する。
【００１２】
硬化性ペースト組成物は、硬化性ワックス、固体および液体のモノマー、硬化性ゲル化剤、着色剤、遊離ラジカル光開始剤のブレンドであり、この組成物は、４０℃未満ではペースト状の物質であり、においがほとんどないか、またはまったくなく、場合により、４０重量％までの非硬化性樹脂を含み、この樹脂は、粘度調節剤および／または相溶化剤として使用されることが多い。選択された成分は、７０℃〜１００℃の範囲の温度で吐出することができる（７０〜１００℃の吐出範囲で粘度が１０〜１５センチポイズ）。硬化性ペーストインク組成物は、室温で柔らかいペーストであり、印刷された液滴が多孔性基材に過度に移動するのを防ぎ、最終的な硬化の前に、低いエネルギーで広げることができる。印刷した後、この組成物を硬化し、堅牢性の高い画像を得る。
【００１３】
予測できないことに、本発明のインクは、室温（２５℃）で０．１〜２５の範囲の硬化前硬度をもつように配合することができ（固体インクの硬度は、典型的には６７）、硬化性ペースト組成物を、室温でさえ高い効率で光化学によって硬化させ、防汚性に優れ、硬化後に、現時点で入手可能な固体インクよりも大きな硬度をもつ画像を生成することができることがわかった。本明細書の硬化性ペーストインク組成物は、硬化後の硬度が５０〜９５、または６５〜９５である。いくつかの実施形態では、硬化性ペーストインク組成物は、硬化後の硬度が７０〜９５である。別の実施形態では、本明細書の硬化性ペーストインク組成物は、硬化後の硬度が７８．４〜８４．５である。これらの性質を組み合わせることで、本発明の硬化性ペースト組成物は、既存の用途および／または新しい用途および印刷システムで所定の役割を果たすことができる。
【００１４】
硬化性ワックスは、遊離ラジカル重合によって硬化させることが可能であり、アクリレート、メタクリレート、アルケン、ビニル、アリルエーテルを含む硬化性基で官能基化される。放射線硬化性ペーストインク組成物は、少なくとも１つの硬化性ワックスを含有し、少なくとも１つの硬化性ワックスは、アクリレート、メタクリレート、アルケン、ビニル、またはアリルエーテルといった官能基を含む。これらのワックスは、カルボン酸またはヒドロキシルのような変換可能な官能基が接続したワックスを反応させることによって合成することができる。
【００１５】
硬化性基で官能基化されてもよい、末端がヒドロキシルのポリエチレンワックスの例としては、ＣＨ３−（ＣＨ２）ｎ−ＣＨ２ＯＨ構造を有する炭素鎖（鎖長ｎの混合物が存在する場合、平均鎖長は、約１６〜約５０の範囲である）と同様の平均鎖長を有する直鎖低分子量ポリエチレンとの混合物が挙げられる。２，２−ジアルキル−１−エタノールであると特徴づけられるＧｕｅｒｂｅｔアルコールは、例えば、以下の式の異性体
【化１】
と、不飽和部および環状基を含んでいてもよい他の分岐した異性体とを含むＣ−３６ダイマージオール混合物を含む、炭素を１６〜３６個含むＧｕｅｒｂｅｔアルコールなどの適切な化合物でもある。これらのアルコールを、ＵＶ硬化性部分が接続したカルボン酸と反応させ、反応性エステルを作成してもよい。これらの酸の例としては、アクリル酸およびメタクリル酸が挙げられる。特定の硬化性モノマーとしては、アクリレートが挙げられる。
【００１６】
硬化性基で官能基化されてもよい、末端がカルボン酸のポリエチレンワックスの適切な例としては、ＣＨ３−（ＣＨ２）ｎ−ＣＯＯＨ構造を有する炭素鎖（鎖長ｎの混合物が存在する場合、平均鎖長は、１６〜約５０の範囲である）と同様の平均鎖長を有する直鎖低分子量ポリエチレンとの混合物が挙げられる。
【００１７】
硬化性ワックスは、融点が５０〜６０℃の硬化性アクリレートワックスであってもよい。
【００１８】
いくつかの実施形態では、硬化性ワックスは、Ｕｎｉｌｉｎ（登録商標）３５０アクリレート、硬化性アクリレートワックス（Ｃ２２、Ｃ２３、Ｃ２４の混合物、融点が約５０〜約６０℃）、硬化性ポリプロピレンワックス、またはこれらの組み合わせである。
【００１９】
硬化性ワックスは、任意の適切な量で存在していてもよく、例えば、硬化性固体インク組成物の合計重量を基準として、１〜２５重量％の量で存在していてもよい。
【００２０】
放射線硬化性ペーストインク組成物は、室温（２０〜２５℃）で液体である任意の硬化性液体成分を含んでいてもよく、硬化性液体成分は、一官能モノマー、二官能モノマー、三官能モノマー、五官能モノマーおよびこれらの組み合わせから選択される液体硬化性モノマー化合物を含む。いくつかの実施形態では、液体硬化性成分は、多官能モノマー、または少なくとも官能基を３個含む液体硬化性モノマー（つまり、三官能モノマー）を含む。
【００２１】
少なくとも１つの硬化性液体成分は、アクリル酸イソボルニル、メタクリル酸イソボルニル、アクリル酸カプロラクトン、２−フェノキシエチルアクリレート、アクリル酸イソオクチル、メタクリル酸イソオクチル、アクリル酸ブチル、これらの混合物および組み合わせを含む、非極性液体アクリレートモノマーおよびメタクリレートモノマーを含んでいてもよい。放射線硬化性ペーストインク組成物は、アクリル酸イソボルニル、メタクリル酸イソボルニル、アクリル酸カプロラクトン、２−フェノキシエチルアクリレート、アクリル酸イソオクチル、メタクリル酸イソオクチル、アクリル酸ブチル、またはこれらの混合物または組み合わせからなる群から選択される非極性液体アクリレートモノマーまたはメタクリレートモノマーである少なくとも１つのモノマー、オリゴマーまたはプレポリマーを含んでいてもよい。
【００２２】
多官能のアクリレートおよびメタクリレートのモノマーおよびオリゴマーが、少なくとも１つの硬化性液体成分として選択されてもよい。適切な多官能のアクリレートおよびメタクリレートのモノマーおよびオリゴマーの例としては、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、１，２−エチレングリコールジアクリレート、１，２−エチレングリコールジメタクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、１，１２−ドデカノールジアクリレート、１，１２−ドデカノールジメタクリレート、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリアクリレート、プロポキシル化ネオペンチルグリコールジアクリレート、ヘキサンジオールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、アミン修飾されたポリエーテル、トリメチロールプロパントリアクリレート、グリセロールプロポキシレートトリアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレート、およびこれらの混合物および組み合わせが挙げられる。
【００２３】
液体硬化性成分は、以下の式を有するジトリメチロールプロパンテトラアクリレート化合物
【化２】
以下の式を有するプロポキシル化（２）ネオペンチルグリコールジアクリレート化合物
【化３】
以下の式を有するエトキシ化（３）トリメチロールプロパントリアクリレート化合物
【化４】
以下の式を有するジペンタエリスリトールペンタアクリレート化合物
【化５】
およびこれらの混合物および組み合わせから選択される。
【００２４】
少なくとも１つの硬化性液体成分は、任意の適切な量で存在していてもよく、例えば、硬化性ペーストインク組成物の合計重量を基準として、１０〜約２５重量％の量で存在していてもよい。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの硬化性成分は、硬化性ペーストインク組成物の合計重量を基準として、２０重量％未満、１６重量％未満、または１３．５〜１６重量％の量で存在する。
【００２５】
少なくとも１つの液体成分は、二官能モノマーと五官能モノマーが比率１：１〜１．５：１で存在し、二官能モノマーと五官能モノマーを合わせた合計量が、硬化性ペーストインク組成物の合計重量を基準として、約１３．５〜約１６重量％であるような二官能モノマーと五官能モノマーの組み合わせを含む。
【００２６】
いくつかの実施形態では、少なくとも１つの液体成分は、三官能モノマーと五官能モノマーが比率１：１〜１．５：１で存在し、三官能モノマーと五官能モノマーを合わせた合計量が、硬化性ペーストインク組成物の合計重量を基準として、約１３．５〜約１６重量％であるような三官能モノマーと五官能モノマーの組み合わせを含む。
【００２７】
いくつかの実施形態では、少なくとも１つの液体成分は、二官能モノマーと五官能モノマーが比率１：１で存在し、二官能モノマーと五官能モノマーを合わせた合計量が、硬化性ペーストインク組成物の合計重量を基準として、約１３．５重量％であるような二官能モノマーと五官能モノマーの組み合わせを含む。
【００２８】
いくつかの実施形態では、少なくとも１つの液体成分は、三官能モノマーと五官能モノマーが比率１：１で存在し、三官能モノマーと五官能モノマーを合わせた合計量が、硬化性ペーストインク組成物の合計重量を基準として、約１３．５〜１６重量％であるような三官能モノマーと五官能モノマーの組み合わせを含む。
【００２９】
いくつかの実施形態では、本明細書の硬化性ペーストインク組成物は、９０℃で吐出する場合の粘度の要求事項を満たし、初期の硬化速度が２００フィート／秒を超えているか、または３００フィート／秒を超えているか、または３５０フィート／秒を超えている。
【００３０】
本明細書の非硬化性ワックスは、室温で固体である任意の適切な非硬化性ワックス成分であってもよい。非硬化性成分は、この成分が遊離ラジカル重合によって反応しないか、または、放射線硬化性ではないか、または、顕著に放射線硬化性ではないことを意味する。非硬化性ワックスは、一価アルコールまたは多価アルコールでエステル化された酸ワックス、またはエステル化度が異なる酸ワックスのブレンド、およびこれらの組み合わせからなる群のひとつであってもよい。
【００３１】
非硬化性ワックスは、エステルワックス、モンタンワックス誘導体、またはエステルワックスであるＬｉｃｏＷａｘ（登録商標）ＫＦＯであってもよい。
【００３２】
いくつかの実施形態では、放射線硬化性固体インク組成物は、融点が４０〜９５℃のエステルワックスを含む非硬化性ワックスを含有する。
【００３３】
非硬化性ワックスは、インク組成物に可溶性であり、および／または、吐出温度より５℃〜１０℃低い融点をもつ（７０〜１００℃の範囲であってもよい）エトキシ化オクチルフェノール誘導体から選択されてもよく、その結果、非硬化性ワックスがインク組成物の他の成分と均一に混合する。エトキシ化オクチルフェノール誘導体の分子量（Ｍ）は、６００〜５，０００グラム／モルの範囲である。本明細書のいくつかの実施形態では、エトキシ化オクチルフェノール誘導体の混合物および組み合わせが選択されてもよい。
【００３４】
エトキシ化オクチルフェノール誘導体は、以下の式を有する「誘導体Ａ」を含んでいてもよい。
【化６】
【００３５】
誘導体Ａは、以下の反応スキームによって調製することができる。
【化７】
【００３６】
エトキシ化オクチルフェノール誘導体は、以下の式を有する「誘導体Ｂ」を含んでいてもよい。
【化８】
【００３７】
誘導体Ｂは、以下の反応スキームによって調製することができる。
【化９】
【００３８】
エトキシ化オクチルフェノール誘導体は、以下の式を有する「誘導体Ｃ」を含んでいてもよい。
【化１０】
【００３９】
誘導体Ｃは、以下の反応スキームによって調製することができる。
【化１１】
【００４０】
「誘導体Ｄ」は、以下の式を有する。
【化１２】
【００４１】
誘導体Ｄは、以下の反応スキームによって調製することができる。
【化１３】
【００４２】
誘導体Ａ、Ｂ、ＣおよびＤに関する上の式において、Ｒは、炭素原子の数が１８〜４８である炭化水素鎖である。誘導体Ａ、Ｂ、ＣおよびＤに関する式において、Ｒは、ＣＨ３−（ＣＨ２）ｎ−であり、ｎは、１７〜４７の整数である。エトキシ化オクチルフェノール誘導体は、誘導体Ａ、Ｂ、ＣおよびＤに関する上の式のエトキシ化オクチルフェノール誘導体の１つ以上、例えば、２個、３個または４個の混合物であってもよく、ここで、Ｒは、ＣＨ３−（ＣＨ２）ｎ−であり、混合物中に存在する誘導体は、ｎの整数値の範囲を含む。
【００４３】
非硬化性ワックスは、硬化性固体オーバーコート組成物の合計重量を基準として、任意の適切な量で、例えば、１〜５０重量％の量で存在していてもよい。
【００４４】
放射線硬化性固体インク組成物は、吐出温度と基材温度との間の中間温度で半固体状態を形成し、放射線硬化性固体インク組成物は、基材の上で固化させるまでの期間、液体状態または半固体状態のままである。本明細書の放射線硬化性固体インク組成物は、溶融温度から冷却されるとゆっくりと固化し、吐出温度と基材温度との間の中間温度で半固体状態を形成し、印刷時の組成物の広がりまたは加圧融合を制御することができる。
【００４５】
室温では、ペーストは、５０ポンド／平方インチ（ｐｓｉ）の最小応力で、または３５ｐｓｉの最小応力で、または１０ｐｓｉの最小応力で変形させることができる。いくつかの実施形態では、放射線硬化性固体インク組成物は、中間温度で、室温で必要な応力よりも２ｐｓｉ小さい最小応力によって変形させることが可能な半固体状態を形成し、ここで、中間温度は、吐出温度（５０℃〜１１０℃、または６０℃〜１００℃）と基材温度（８０℃以下、または０℃〜５０℃、基材の温度は、吐出温度より低い）の間の温度であり、放射線硬化性固体インク組成物は、基材の上で固化させるまでの期間、液体状態または半固体状態のままである。
【００４６】
混合物中で成分の結晶化速度または固化速度を変えることができ、したがって、放射線硬化性固体インク組成物が、固化させるまでの期間、液体状態または半固体状態のままであるような条件を与えることができ、それによって、吐出することができるように溶融させることができ、インクが紙の上で半固体状態のままであるようなゆっくりとした結晶化速度をもち、それによって、硬化性能に良い影響を及ぼす固体インクを与えることができる。
【００４７】
例となる放射線硬化経路としては、紫外（ＵＶ）光、またはもっと稀には可視光を用い、好ましくは光開始剤存在下で硬化させること、光開始剤が存在しない状態で電子線を用いて硬化させること、高温熱開始剤が存在する状態、または存在しない状態で熱硬化を用いて硬化させること、およびこれらの組み合わせが挙げられる。
【００４８】
放射線硬化性ペーストインク組成物は、インクの硬化性成分（硬化性モノマーおよび硬化性ワックスを含む）の重合を開始させる光開始剤を含む。開始剤は、室温で固体であり、吐出温度で、組成物に可溶性でなければならない。特定の実施形態では、開始剤は、紫外線放射によって活性化される光開始剤である。
【００４９】
いくつかの実施形態では、開始剤は、ラジカル開始剤である。適切なラジカル光開始剤の例としては、ケトン、例えば、ベンジルケトン、ヒドロキシルケトンモノマー、ヒドロキシルケトンポリマー、α−アミノケトン；アシルホスフィンオキシド、メタロセン、ベンゾフェノンおよびベンゾフェノン誘導体、例えば、２，４，６−トリメチルベンゾフェノンおよび４−メチルベンゾフェノン；チオキサンテノン、例えば、２−イソプロピル−９Ｈ−チオキサンテン−９−オンが挙げられる。
【００５０】
他の実施形態では、開始剤は、カチオン系開始剤である。
【００５１】
この開始剤は、硬化性固体インク組成物の合計重量を基準として、任意の有効な量で、例えば、０．５〜１５重量％の量で存在していてもよい。
【００５２】
ゲル化剤は、硬化性アミドと、硬化性ポリアミド−エポキシアクリレート成分と、ポリアミド成分とを含む硬化性ゲル化剤であってもよい。他の実施形態では、ゲル化剤は、硬化性エポキシ樹脂とポリアミド樹脂とを含む硬化性コンポジットゲル化剤である。硬化性ペーストインク組成物にゲル化剤が含まれることで、この組成物は塗布した後に冷却するにつれて固体またはペーストになり、組成物の粘度がすばやく増加するため、組成物を基材に過剰に浸透することなく、基材の上、例えば、基材の１つ以上の部分の上および／または基材の上にすでに形成されている画像の１つ以上の部分の上に塗布することができる。溶融した硬化性固体インクが多孔性基材（例えば、紙）に過剰に浸透すると、基材の不透明度が望ましくない程度まで低下することがある。また、硬化性ゲル化剤は、組成物のモノマーの硬化にも関与していてもよい。
【００５３】
いくつかの実施形態では、ゲル化剤は、ポリフェノール系エポキシ樹脂、ポリオール系エポキシ樹脂、または脂肪酸エポキシドおよびポリアミド成分のうち少なくとも１つを含むエポキシ基含有成分から誘導される硬化性エポキシ−ポリアミドコンポジットゲル化剤を含む。
【００５４】
いくつかの実施形態では、ゲル化剤は、以下の式の化合物を含み、
【化１４】
式中、Ｒ１は、（ｉ）アルキレン基、（ｉｉ）アリーレン基、（ｉｉｉ）アリールアルキレン基、または（ｉｖ）アルキルアリーレン基であり、Ｒ２およびＲ２’は、それぞれ互いに独立して、（ｉ）アルキレン基、（ｉｉ）アリーレン基、（ｉｉｉ）アリールアルキレン基、または（ｉｖ）アルキルアリーレン基であり、Ｒ３およびＲ３’は、それぞれ互いに独立して、（ａ）光開始基であるか、または、（ｂ）（ｉ）アルキル基、（ｉｉ）アリール基、（ｉｉｉ）アリールアルキル基、または（ｉｖ）アルキルアリール基である基のいずれかであり、ＸおよびＸ’は、それぞれ互いに独立して、酸素原子であるか、または式−ＮＲ４−の基であり、ここで、Ｒ４は、（ｉ）水素原子、（ｉｉ）アルキル基、（ｉｉｉ）アリール基、（ｉｖ）アリールアルキル基であるか、または（ｖ）アルキルアリール基である。例えば、米国特許第７，２７９，５８７号を参照。また、米国特許公開第２０１０／０２４２７９０Ａ１号も参照。
【００５５】
いくつかの実施形態では、ゲル化剤は、
【化１５】
【化１６】
および
【化１７】
の混合物であり、−Ｃ３４Ｈ５６＋ａ−は、分岐アルキレン基をあらわし、ａは、０〜１２の整数である。
【００５６】
いくつかの実施形態では、ゲル化剤は、以下の式の化合物であり、
【化１８】
式中、Ｒ１およびＲ１’は、それぞれ互いに独立して、（ｉ）少なくとも１個のエチレン不飽和部を中に含むアルキル基、（ｉｉ）少なくとも１個のエチレン不飽和部を中に含むアリールアルキル基、または（ｉｉｉ）少なくとも１個のエチレン不飽和部を中に含むアルキルアリール基であり、Ｒ２およびＲ２’は、それぞれ互いに独立して、（ｉ）アルキレン基、（ｉｉ）アリーレン基、（ｉｉｉ）アリールアルキレン基、または（ｉｖ）アルキルアリーレン基であり、Ｒ３は、（ｉ）直鎖または分岐のアルキレン基、（ｉｉ）アリーレン基、（ｉｉｉ）アリールアルキレン基、または（ｉｖ）アルキルアリーレン基であり、ｎは、繰り返しアミド単位の数をあらわす整数であり、少なくとも１である。
【００５７】
いくつかの実施形態では、ゲル化剤は、以下の式の化合物の混合物であり、
【化１９】
ここで、いくつかの実施形態では、Ｒ１は、以下の式の化合物Ａであり、
【化２０】
ここで、Ｒ２は、以下の式の化合物Ｂであり、
【化２１】
式中、ｎは、約１〜約４の整数である。
【００５８】
いくつかの実施形態では、ゲル化剤は、以下の式の化合物を含んでいてもよく、
【化２２】
式中、Ｒ１およびＲ１’は、同じであっても異なっていてもよく、Ｒ１およびＲ１’は、それぞれ互いに独立して、（ｉ）少なくとも１個のエチレン不飽和部を中に含むアルキル基、（ｉｉ）少なくとも１個のエチレン不飽和部を中に含むアリールアルキル基、（ｉｉｉ）少なくとも１個のエチレン不飽和部を中に含むアルキルアリール基、または（ｉｖ）芳香族基であり、但し、Ｒ１およびＲ１’のうち、少なくとも１つは芳香族基であり、但し、Ｒ１およびＲ１’はどちらも光開始基ではなく、
Ｒ２およびＲ２’は、同じであっても異なっていてもよく、Ｒ２およびＲ２’は、それぞれ独立して、（ｉ）アルキレン基；（ｉｉ）アリーレン基；（ｉｉｉ）アリールアルキレン基；または（ｉｖ）アルキルアリーレン基から選択され、
Ｒ３は、（ｉ）直鎖または分岐のアルキレン基；（ｉｉ）アリーレン基；（ｉｉｉ）アリールアルキレン基；または（ｉｖ）アルキルアリーレン基である。
【００５９】
いくつかの実施形態では、インクのゲル化剤は、以下
【化２３】
【化２４】
【化２５】
、または
【化２６】
の一般的な構造を有する化合物であってもよい。
【００６０】
ゲル化剤は、任意の適切な量または任意の望ましい量で、例えば、インクの１重量％〜５０重量％の量で存在していてもよい。
【００６１】
染料、顔料、これらの混合物を含め、任意の望ましい着色剤または有効な着色剤をインクに使用してもよい。
【００６２】
着色剤は、任意の望ましい量または有効な量で存在し、例えば、硬化性ペーストインク組成物の合計重量を基準として、約０．１〜約１５重量％の量で存在する。
【００６３】
本明細書に記載のインクを基材に塗布し、画像を作成してもよい。いくつかの実施形態では、この方法は、第１の温度で硬化性ペーストインク組成物を提供することと；放射線硬化性インクを画像の様式になるように基材に塗布（例えば、吐出）し、画像を作成し、ここで、基材は、第１の温度よりも低い第２の温度であることと；放射線硬化性インクに放射線をあて、インクを硬化させることとを含む。
【００６４】
いくつかの実施形態では、組成物をインクジェット印刷によって塗布する。本明細書のインクは、好ましくは、５０℃〜１１０℃、または６０℃〜１００℃の温度で吐出される。
【００６５】
インクが適用される基材は、インクが例えば、１０２〜１０７ｍＰａ−ｓの高い粘度を有する温度になっていてもよい。基材は、８０℃以下の温度、特定的には、０℃〜５０℃の温度に維持されてもよく、基材の温度は、吐出温度よりも低い。いくつかの実施形態では、基材の温度は、第１の温度よりも少なくとも１０℃低いか、または、基材の温度は、吐出温度よりも１０〜５０℃低い。
【００６６】
インクが液体である温度でインクを吐出し、インクが高い粘度を有する温度の基材を含むことによって、転相を行うことができる。この転相によって、組成物が基材にすばやく染みこむのを防ぎ、しみ通ってしまわないようにするか、少なくとも最小限にすることができる。基材表面にあるインクに放射線をあて、硬化性モノマーの重合を開始させ、堅牢性の高い画像が得られる。
【００６７】
いくつかの実施形態では、溶融したインクの液滴を記録基材の上に画像の様式で吐出し、記録基材が最終的な記録基材である場合、例えば、紙に直接塗布する場合、硬化性ペーストインク組成物を、直接的に印刷するインクジェットプロセスの装置で使用することができる。基板は、紙、ボール紙、厚紙、布地、透明物、プラスチック、ガラス、木材などの任意の適切な材料であってもよいが、上述のインクは、最も特定的には、紙上で画像を作成するのに用いられる。
【００６８】
または、インクを、間接的な（オフセット）印刷のインクジェット用途で使用してもよく、融解したインクの液滴が、記録基板上で画像の様式になるように放出される場合、記録基板は中間転写体であり、次いで、画像の模様になったインクが、中間転写体から最終的な記録基板に転写される。
【００６９】
基材に転写した後、基材の上の画像に放射線をあて、インクの硬化反応を開始させる。放射線を０．０５〜１０秒間露光する。これらの露光時間は、インクがＵＶランプの下を通過する基材速度としてあらわされることが多い。マイクロ波によってエネルギーが与えられ、ドープされた水銀球を、幅１０ｃｍの楕円形の鏡を整列させたものの中に置き、複数のユニットを直列に配置してもよい。したがって、ベルト速度０．１ｍｓ−１だと、画像のある一点が１個のユニットの下を通過するのに１秒間必要であり、一方、ベルト速度４．０ｍｓ−１だと、４個の球が整列したものの下を通るのに０．２秒必要であろう。
【００７０】
硬化性ペーストインク組成物を、以下に列挙した成分を表１、２および３に列挙した量で合わせることによって調製した。３５０ｍｌの褐色ガラス瓶に、表１、２および３に与えられている割合で、以下の順番でＣＤ４０６（登録商標）、ＳＲ３６８（登録商標）、ＣＤ５８７（登録商標）、Ｕｎｉｌｉｎ ３５０（登録商標）アクリレート、誘導体Ａ、Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）８１９、Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）３７９、Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）９０７、次いで、液体モノマー（ＳＲ３３５（登録商標）、ＳＲ９００３（登録商標）、ＳＲ４５４（登録商標）、ＳＲ３９９（登録商標））のインク成分を加え、合計で１０グラムのインクを得た。この１０グラムの混合物に撹拌棒を加え、この混合物をＶａｒｉｏｍａｇ反応ブロックに入れた。インク混合物を約９０℃まで加熱し、３００ｒｐｍで少なくとも２０分間撹拌するか、または、混合物が均質な外観になるまで撹拌した。温度を５分間で１００℃まで上げた。混合物を９０℃に戻し、９０分間撹拌した。もっと多量のインクについて、同様の手順を用いることができる。
【００７１】
ＣＤ４０６（登録商標）は、Ｓａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．の二官能脂環式アクリレートモノマー（シクロヘキサンジメタノールジアクリレート、融点が約７８℃）の硬化性固体成分であり；
【００７２】
ＳＲ３６８（登録商標）は、Ｓａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．の三官能モノマー（トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリアクリレート、融点が５０〜５５℃）の硬化性固体成分であり；
【００７３】
ＣＤ５８７（登録商標）は、Ｓａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．のベヘニルアクリレート一官能基モノマー（Ｃ１８、Ｃ２０、Ｃ２２の混合物、融点が５５℃）の硬化性固体成分であり；
【００７４】
ＳＲ３３５（登録商標）は、以下の式を有するＳａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏ．Ｉｎｃ．の揮発性が低く、長鎖脂肪族疎水性骨格をもつ硬化性液体一官能モノマーであるラウリルアクリレートである。
【化２７】
【００７５】
ＳＲ９００３（登録商標）は、以下の式を有するＳａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏ．Ｉｎｃ．の液体硬化性二官能モノマーであるプロポキシル化ネオペンチルグリコールジアクリレートである。
【化２８】
【００７６】
ＳＲ４５４（登録商標）は、以下の式を有するＳａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏ．Ｉｎｃ．の液体硬化性三官能モノマーである３モルのエトキシ化トリメチロールプロパントリアクリレートである。
【化２９】
【００７７】
ＳＲ３９９（登録商標）は、以下の式を有するＳａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏ．Ｉｎｃ．の液体硬化性五官能モノマーであるジペンタエリスリトールペンタアクリレートである。
【化３０】
【００７８】
Ｕｎｉｌｉｎ（登録商標）３５０アクリレートは、Ｂａｋｅｒ Ｐｅｔｒｏｌｉｔｅの硬化性一官能アクリレートワックスである（Ｃ２２、Ｃ２３、Ｃ２４の混合物、融点が約７８〜約８３℃）。
【００７９】
誘導体Ａは、上に記載され、以下のように調製されるエトキシ化オクチルフェノール誘導体である。２５０ミリリットルのフラスコに撹拌マグネットを取り付け、これに、エトキシ化オクチルフェノールであるＩＧＥＰＡＬ（登録商標）ＣＡ２１０（ＭＷ＝２６１）７０グラム、完全に飽和な長鎖線形一級アルコールであるＵｎｉｌｉｎ（登録商標）４２５（ＯＨ ＃９５．３、ＭＷ＝５８９）８０グラムのあらかじめ溶融しておいた混合物を加えた。このフラスコを、温度計を取り付けた１４０℃の油浴に入れ、加熱し、撹拌した。約５分後、以下の式のＩＰＤＩ（ＭＷ＝２２２）３０グラム
【化３１】
を加え、次いで、式Ｂｕ２Ｓｎ（ＯＯＣ１２Ｈ２３）２のＦａｓｃａｔ（登録商標）４２０２ジブチルスズジラウレート触媒３滴を加えた。発熱が観察された。約１．５時間後、ＩＲスペクトルから、反応生成物が得られ、イソシアネートのピーク（約２２３０ｃｍ−１）は観察されなかった。内容物をアルミニウム缶に注ぎ、冷却し、固化させた。
【００８０】
米国特許公開第２０１０／０２４２７９０Ａ１号に記載されるようなアミドゲル化剤を、以下のように調製した。
【００８１】
有機アミドの合成。有機アミドを、以下の反応スキームにしたがって調製した。
【化３２】
【００８２】
２リットルのケトルに４枚刃のＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）インペラ、滴下漏斗、Ｄｅａｎ−Ｓｔａｒｋトラップ、環流凝縮器、検証された熱電対を取り付け、これに、上に示すような式Ｃ３６Ｈ７０Ｏ４のＰｒｉｐｏｌ（登録商標）１００９ダイマー二酸１，０３５．３３グラム（１７９０ミリモル）を加えた。［酸価は、１９４ミリグラムＫＯＨ／ｇであり、計算された分子量（ＭＷ）は、１０００／［０．５［（酸価／ＭＷ ＫＯＨ）］＝５７８．０３であり、つまり、有効成分が９８％］次に、混合しつつ、Ｉｒｇａｆｏｓ（登録商標）１６８（０．２重量％）トリスアリールホスファイト処理安定化剤２．０７グラムを加え、ケトルにアルゴンをパージした。このケトルを９０℃まで加熱した。エチレンジアミン６０．４ミリリットル（８９５ミリモル）を滴下漏斗に加え、Ｐｒｉｐｏｌ（登録商標）１００９ダイマー二酸にゆっくりと３０分かけて滴下した。ケトルを１５０℃まで加熱し、綿ウールおよび箔で包み、温度を維持した。水がトラップに集まり始め（１５ミリリットル）、蒸気は、凝縮器の上部から出ているようであった。１５０℃で２時間後、加熱をやめ、溶融した有機アミドをアルミニウムパイ皿に注ぎ、冷却させ、硬化させた。１，０４３．６グラムの有機アミドが単離された。
【００８３】
ゲル化剤の合成。アミドゲル化剤を、以下の反応スキームにしたがって調製した。
【化３３】
【００８４】
２０リットルの反応フラスコにオーバーヘッドスターラー（金属スパイラルミキサー）を取り付け、これに上述の有機アミド９３６グラム（８０８ミリモル）を加え、熱い空気銃を用いることによって移動を助け、材料を溶融させ、流動可能な状態にする。次いで、ジクロロメタン１５リットルを加え、混合物を混合しつつ、一晩浸し、有機アミド出発物質を完全に溶解させた。次いで、室温で混合しつつ、４００グラム（１，９４０ミリモル）のジシクロヘキシルカルボジイミド（ＤＣＣ、カップリング剤）、１４．８１グラム（１２１ミリモル）の４−ジメチルアミノピリジン（ＤＭＡＰ、触媒）、２７８グラム（８０８ミリモル）のＳＲ４９５Ｂ（登録商標）（カプロラクトンアクリレート）、１８１グラム（８０８ミリモル）のＩｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）２９５９（４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル−（２−ヒドロキシ−２−プロピル）ケトン光開始剤）を加えた。１８時間後、ＤＣＨＵ（ジシクロヘキシル尿素）副生成物を濾別し、回転蒸発によってジクロロメタン溶媒を除去した。生成物を大きな箔製の皿に移し、減圧下、５０℃で３時間乾燥させた。酸価：０．６５。アミン価：３．８７。この生成物を５０℃でさらに８時間減圧乾燥させた。固体分析の割合（８０℃で３０分）から、２重量％のジクロロメタンが存在していることが示される。１，４３８．３グラムのアミドゲル化剤が単離された。
【００８５】
Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）８１９は、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルホスフィンオキシドを含むビスアシルホスフィン光開始剤であり、融点は１２７〜１３３℃である。
【００８６】
Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）１８４は、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトンを含むα−ヒドロキシケトン光開始剤であり、融点は４５〜４９℃である。
【００８７】
Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）９０７は、２−メチル−１［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノプロパン−１−オンを含むα−アミノ−ケトン光開始剤であり、融点は７０〜７５℃である。
【表１】
【表２】
【表３】
【００８８】
（実施例３３）
まず、１２３．４グラムのＣＤ４０６（登録商標）を、ＥＦＫＡ（登録商標）４３４０（メトキシプロパノール中のアクリルブロックコポリマー分散剤、固体含有量約５６％で９２．３グラム）の溶液に加えて固体マゼンタ顔料濃縮物を調製し、混合物Ａを与えた。混合物Ａを加熱し、回転蒸発させ、メトキシプロパノールを除去し、ＣＤ４０６（登録商標）中のＥＦＫＡ（登録商標）４３４０の混合物Ｂ（１７８．９グラム、３１％ ＥＦＫＡ（登録商標）４３４０）を得た。次いで、混合物Ｂを用い、１７８．９グラムの混合物Ｂ、１５８グラムのＣＤ４０６（登録商標）、８６．５グラムのＭｉｃｒｏｌｉｔｈ（登録商標）Ｍａｇｅｎｔａ ＪＥＴ ２Ｂ（ＢＡＳＦ）を合わせ、温度９０℃で１５分間、Ｐｏｌｙｔｒｏｎ（登録商標）を用いて１０，０００ｒｐｍで均質化してマゼンタ濃縮物を調製し、２１％マゼンタ顔料、６６．４％ＣＤ４０６（登録商標）、１２．６％分散剤を含むマゼンタ顔料濃縮物を得た。
【００８９】
（実施例３４〜６６）
０．２グラム（約２重量％）の実施例３３の固体マゼンタ顔料濃縮物を、実施例１〜３２のそれぞれのインク組成物１０グラムに加え、実施例３４〜６６の着色したマゼンタ硬化性ペーストインクを得た。
【００９０】
実施例１〜３２の硬化前および硬化後の硬度の測定を、ＰＴＣ（登録商標）Ｄｕｒｏｍｅｔｅｒを用いて得た。本発明の実施例の比較として、Ｘｅｒｏｘ Ｐｈａｓｅｒ（登録商標）シリーズのプリンタで使用するために販売されている従来の固体インクの市販サンプルの硬度は、６７である。
【００９１】
表４に示されるように、実施例１〜３２の硬化前または初期の硬度、硬化速度（初期の勾配）、硬化後の硬度（最終的な硬度）は、硬化前の硬度について、約０．１〜約２４．７６、硬化後の硬度について約７２．２４〜約８４．２６、初期の勾配（硬化速度）について、約１６２．７７〜約３５６．０５の範囲である。
【表４】
【００９２】
以下の数式を用い、硬度 対 露光時間（秒／フィート（ｓ／ｆｔ））のプロットから、硬度および硬化速度のデータを得た。
ｙ＝ｍ１＋ｍ２・（１ ｅｘｐ（−ｍ３・ｘ））；
初期の硬度（硬化前の硬度）＝ｍ１；
初期の勾配（硬化速度）＝ｍ２・ｍ３；
最終的な硬度（硬化後の硬度）＝ｍ１＋ｍ２
【００９３】
紫外線露光に対する硬度の変分を測定することによって硬化速度を得た。６００Ｗ Ｆｕｓｉｏｎ ＵＶ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．のＬｉｇｈｔｈａｍｍｅｒ（登録商標）にＤ球を取り付けたものを使用し、実施例１〜３２のインク組成物に照射し、特定の露光時間の後、硬度を測定した。硬度 対 硬化速度（ｓ／ｆｔ）のプロットを用い、インク媒剤の初期硬化速度を得た。
【００９４】
図１は、実施例３、１３および１４について、露光時間（ｘ軸）に対する硬度（ｙ軸）を示したものである。本明細書のインクは、硬化前に低いエネルギーでインクを広げることができる。本明細書のインクは、転写融合プロセス中にインクを広げるのに必要なエネルギーが顕著に低い。このことは、硬化前の硬度が、従来のインクと比較して非常に低く、同時に硬化後の硬度が高いという事実と関連がある。インクは、従来の転相インクに対し手必要とされるエネルギーよりも低いエネルギーで広げることができる。本明細書の放射線硬化性固体インク組成物は、吐出温度と基材温度の間の中間温度で、室温で変形させるのに必要な応力よりも最低で２ｐｓｉ低い最低限の応力で変形させることが可能な半固体状態を形成し、放射線硬化性ペーストインク組成物は、基材の上で固化させるまでの期間、液体または半固体のままである。室温で、ペーストは、最低で５０ポンド／平方インチ（ｐｓｉ）の応力で、または最低で３５ｐｓｉの応力で、または最低で１０ｐｓｉの応力で変形させることができる。本明細書のインクは、露光時間に対する硬度の自由度を示し、ＵＶ露光によって固定し（インクを部分的に硬化させ）、最終的な硬化の前にインクの性質を制御することができ、画像の広がりおよび最終的な光沢を制御するための方法として用いてもよい。変形応力は、初期の応力よりも大きい。
【００９５】
本開示のモデルインクおよび着色したインクは、Ｘｅｒｏｘ（登録商標）Ｐｈａｓｅｒ（登録商標）プリンタの吐出性に関する粘度の要求を満たしている。本開示のモデルインクおよび着色したインクは、印刷ヘッドの周波数が３６Ｋｈｚであり、吐出温度が９５℃、印刷速度が３５５×４６４ドット／インチであるＸｅｒｏｘ（登録商標）Ｐｈａｓｅｒ（登録商標）プリンタの吐出性に関する粘度の要求を満たしている。
【００９６】
本開示の硬化性固体インクおよびペーストインクは、固体転相インクに関連する取り扱い性および安全性の利点と、初期に提案された硬化性固体インクの利点を保持している。本発明の硬化性インクおよび固体ペーストインクは、そのほかに、堅牢性、初期の硬化速度、最低限の縮み、従来の固体インクよりも硬化度の硬度が高いこと、およびインクを広げるのに必要なエネルギーが小さいこと、以前の硬化性固体インクに比べ、これらを「環境に優しい」インクにすることといったさらなる画期的な性能を与える。本明細書で選択された液体モノマーとともにゲル化薬剤を加えると、硬化工程の前に簡単に広げられる材料を与えつつ、最終的な硬化の前の広がりを制御する。
【背景技術】
【０００１】
一般的に、固体インク（転相インクまたはホットメルトインクとも呼ばれる）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。吐出操作温度では、液体インクの液滴が印刷デバイスから放出され、インクの液滴が、記録基板表面と直接接するか、または加熱した中間転写ベルトまたはドラムを介して間接的に接すると、インクの液滴はすみやかに固化し、固化したインク液滴が所定の模様を形成する。また、転相インクは、グラビア印刷のような他の印刷技術でも使用されている。
【０００２】
カラー印刷のための転相インクは、典型的には、転相インクと相溶性の着色剤と組み合わせた転相インクキャリア組成物を含む。インクキャリア組成物と、相溶性の減法混色着色剤とを合わせることによって、一連の着色した転相インクを作ることができる。減法混色の転相インクは、４種類の成分染料（つまり、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）を含み得るが、インクは、これら４色に限定されない。これらの減法混色インクは、１種類の染料、１種類の顔料、染料混合物、顔料混合物、またはこれらの組み合わせを用いることによって作ることができる。
【０００３】
Ｍａｒｃｅｌ Ｐ．Ｂｒｅｔｏｎらの米国特許出願第１２／７０４，１９４号、名称「Ｃｕｒａｂｌｅ Ｓｏｌｉｄ Ｉｎｋ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ」は、その内容全体が本明細書に参考として組み込まれるが、硬化性成分と、エトキシル化オクチルフェノール誘導体を含む非硬化性成分と、光開始剤と、着色剤とを含む硬化性固体インク組成物を記載している。この硬化性固体インク組成物は、９０℃での粘度が１０ｃＰｓ未満であり、縮み値が３％未満であり、既存の硬化性固体インク組成物と比べ、硬化速度が優れている。エトキシル化オクチルフェノール誘導体は、エトキシル化オクチルフェノール、直鎖アルコールと、ジイソシアネートまたはポリイソシアネートを反応させることによって調製してもよい。
【０００４】
Ｍａｒｃｅｌ Ｐ．Ｂｒｅｔｏｎらの米国特許出願第１２／６４２，５３８号、名称「Ｃｕｒａｂｌｅ Ｓｏｌｉｄ Ｉｎｋ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ」は、その内容全体が本明細書に参考として組み込まれるが、遊離ラジカル重合によって硬化可能な少なくとも１つの硬化性ワックスと；少なくとも１つのモノマー、オリゴマーまたはプレポリマーと；少なくとも１つの非硬化性ワックスと；少なくとも１つの遊離ラジカル光開始剤または光開始部分と；着色剤とを含む放射線硬化性固体インク組成物を記載しており、これらの成分が、約２０〜約２５℃の第１の温度では固体の硬化性インク組成物を形成し、約４０℃よりも高い第２の温度では液体組成物を形成する。
【０００５】
Ｍａｒｃｅｌ Ｐ．Ｂｒｅｔｏｎらの米国特許出願第１２／８３５，１９８号、名称「Ｒａｄｉａｔｉｏｎ Ｃｕｒａｂｌｅ Ｓｏｌｉｄ Ｉｎｋ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ Ｓｕｉｔａｂｌｅ Ｆｏｒ Ｔｒａｎｓｆｕｓｅ Ｐｒｉｎｔｉｎｇ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ」は、その内容全体が本明細書に参考として組み込まれるが、放射線硬化性固体インクのような硬化性固体インク、および画像形成への使用、例えば、硬化性ワックスと非硬化性ワックスとを含む、紫外線硬化性転相インクのような放射線硬化性固体インクを含む、転送融合印刷を介する使用を記載している。
【０００６】
現時点で入手可能なインク組成物は、その意図する目的に適してはいるが、吐出温度がもっと低く、もっとすばやく転相する性質をもち、展着し、印刷するのに必要なエネルギーが低く、硬化性能が優れており、硬化後の硬度が大きく、縮みが小さい性質をもつ硬化性固体インクおよびペーストインクが依然として必要とされている。さらに、エネルギーが小さく、所有者の全体的な費用が安い固体インクおよびペーストインクや、さらに、高品質画像形成性を与えるようなプロセスも依然として必要とされている。
【発明の概要】
【０００７】
遊離ラジカル重合によって硬化させることが可能な少なくとも１つの硬化性ワックスと；約２０〜約２５℃の温度で液体であり、硬化性ペーストインク組成物の合計重量を基準として約２０重量％未満の量で存在する、少なくとも１つの硬化性液体成分と；場合により、非硬化性ワックスと；少なくとも１つの遊離ラジカル光開始剤または光開始部分と；少なくとも１つの硬化性ゲル化剤と；場合により、着色剤とを含み、この成分は、第１の温度でペーストである硬化性インク組成物を形成し、第１の温度は、約２０〜約２５℃であり；この成分は、第２の温度で液体組成物を形成し、第２の温度は、約４０℃より高い、放射線硬化性ペーストインク組成物が記載されている。
【０００８】
さらに、（１）遊離ラジカル重合によって硬化させることが可能な少なくとも１つの硬化性ワックスと；約２０〜約２５℃の温度で液体であり、硬化性ペーストインク組成物の合計重量を基準として約２０重量％未満の量で存在する、少なくとも１つの硬化性液体成分と；場合により、少なくとも１つの非硬化性ワックスと；少なくとも１つの遊離ラジカル光開始剤または光開始部分と；少なくとも１つの硬化性ゲル化剤と；場合により、着色剤とを含み、この成分は、第１の温度でペーストである硬化性インク組成物を形成し、第１の温度は、約２０〜約２５℃であり；この成分は、第２の温度で液体組成物を形成し、第２の温度は、約４０℃より高い硬化性ペーストインク組成物を、インクジェット印刷装置に組み込むことと；（２）このインクを溶融させることと；（３）溶融インクの液滴が、画像を受け入れる基材の上に画像の模様に吐出され、画像を受け入れる基材が、中間転写体または最終的な画像を受け入れる基材であることと；（４）場合により、中間転写体から最終的な画像を受け入れる基材にインク画像を転写することと；（５）最終的な記録基材の上にある画像の模様に紫外線をあてることとを含む、プロセスが記載されている。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本開示の３種類の例示的な硬化性ペーストインクについて、露光時間（ｘ軸、秒／フィート）に対する硬度（ｙ軸）を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
防汚性も高めつつ、基材に直接印刷するという課題を達成することができる放射線硬化性ペーストインク組成物が記載されている。「ペースト」は、インク混合物が、柔らかく、展性のある稠度をもつことを意味する。硬化性ペーストインクは、通常は固体転相インクに関連する取り扱い性、安全性、印刷品質といった利点を保持しつつ、１００℃未満の温度での吐出性、温度変化にともなってほとんど縮まないこと、用途の要求事項および市場の需要に迅速に適応することが可能な設計の柔軟性、例えば、光沢の変更、硬度の調節、接着性の調節、多くの用途で必要とされる融合／光沢化後工程を必要としないこと、以前から入手可能なワックス系インクと比較して硬度が優れていること、汚れがないこと、印刷物を再生利用できることといった能力のような特徴を可能にする画期的な性能をさらに付与する。
【００１１】
高反応性放射線硬化性ペーストインク組成物は、遊離ラジカル重合によって硬化させることが可能な少なくとも１つの硬化性ワックスと；２０〜２５℃の温度で液体であり、硬化性ペーストインク組成物の合計重量を基準として２０重量％未満の量で存在する、少なくとも１つの硬化性液体成分と；場合により、非硬化性ワックスと；少なくとも１つの遊離ラジカル光開始剤または光開始部分と；少なくとも１つの硬化性ゲル化剤と；場合により、着色剤とを含み、この成分は、第１の温度でペーストである硬化性インク組成物を形成し、第１の温度は、２０〜２５℃であり、この成分は、第２の温度で液体組成物を形成し、第２の温度は、４０℃より高く、この成分は、２０〜２５℃の第１の温度でペーストである硬化性ペースト組成物を形成し、この成分は、４０℃よりも高い第２の温度で、いくつかの実施形態では、４０℃よりも高く９５℃までの温度で、または４５〜８０℃、または５０〜６０℃の温度で液体組成物を形成する。
【００１２】
硬化性ペースト組成物は、硬化性ワックス、固体および液体のモノマー、硬化性ゲル化剤、着色剤、遊離ラジカル光開始剤のブレンドであり、この組成物は、４０℃未満ではペースト状の物質であり、においがほとんどないか、またはまったくなく、場合により、４０重量％までの非硬化性樹脂を含み、この樹脂は、粘度調節剤および／または相溶化剤として使用されることが多い。選択された成分は、７０℃〜１００℃の範囲の温度で吐出することができる（７０〜１００℃の吐出範囲で粘度が１０〜１５センチポイズ）。硬化性ペーストインク組成物は、室温で柔らかいペーストであり、印刷された液滴が多孔性基材に過度に移動するのを防ぎ、最終的な硬化の前に、低いエネルギーで広げることができる。印刷した後、この組成物を硬化し、堅牢性の高い画像を得る。
【００１３】
予測できないことに、本発明のインクは、室温（２５℃）で０．１〜２５の範囲の硬化前硬度をもつように配合することができ（固体インクの硬度は、典型的には６７）、硬化性ペースト組成物を、室温でさえ高い効率で光化学によって硬化させ、防汚性に優れ、硬化後に、現時点で入手可能な固体インクよりも大きな硬度をもつ画像を生成することができることがわかった。本明細書の硬化性ペーストインク組成物は、硬化後の硬度が５０〜９５、または６５〜９５である。いくつかの実施形態では、硬化性ペーストインク組成物は、硬化後の硬度が７０〜９５である。別の実施形態では、本明細書の硬化性ペーストインク組成物は、硬化後の硬度が７８．４〜８４．５である。これらの性質を組み合わせることで、本発明の硬化性ペースト組成物は、既存の用途および／または新しい用途および印刷システムで所定の役割を果たすことができる。
【００１４】
硬化性ワックスは、遊離ラジカル重合によって硬化させることが可能であり、アクリレート、メタクリレート、アルケン、ビニル、アリルエーテルを含む硬化性基で官能基化される。放射線硬化性ペーストインク組成物は、少なくとも１つの硬化性ワックスを含有し、少なくとも１つの硬化性ワックスは、アクリレート、メタクリレート、アルケン、ビニル、またはアリルエーテルといった官能基を含む。これらのワックスは、カルボン酸またはヒドロキシルのような変換可能な官能基が接続したワックスを反応させることによって合成することができる。
【００１５】
硬化性基で官能基化されてもよい、末端がヒドロキシルのポリエチレンワックスの例としては、ＣＨ３−（ＣＨ２）ｎ−ＣＨ２ＯＨ構造を有する炭素鎖（鎖長ｎの混合物が存在する場合、平均鎖長は、約１６〜約５０の範囲である）と同様の平均鎖長を有する直鎖低分子量ポリエチレンとの混合物が挙げられる。２，２−ジアルキル−１−エタノールであると特徴づけられるＧｕｅｒｂｅｔアルコールは、例えば、以下の式の異性体
【化１】
と、不飽和部および環状基を含んでいてもよい他の分岐した異性体とを含むＣ−３６ダイマージオール混合物を含む、炭素を１６〜３６個含むＧｕｅｒｂｅｔアルコールなどの適切な化合物でもある。これらのアルコールを、ＵＶ硬化性部分が接続したカルボン酸と反応させ、反応性エステルを作成してもよい。これらの酸の例としては、アクリル酸およびメタクリル酸が挙げられる。特定の硬化性モノマーとしては、アクリレートが挙げられる。
【００１６】
硬化性基で官能基化されてもよい、末端がカルボン酸のポリエチレンワックスの適切な例としては、ＣＨ３−（ＣＨ２）ｎ−ＣＯＯＨ構造を有する炭素鎖（鎖長ｎの混合物が存在する場合、平均鎖長は、１６〜約５０の範囲である）と同様の平均鎖長を有する直鎖低分子量ポリエチレンとの混合物が挙げられる。
【００１７】
硬化性ワックスは、融点が５０〜６０℃の硬化性アクリレートワックスであってもよい。
【００１８】
いくつかの実施形態では、硬化性ワックスは、Ｕｎｉｌｉｎ（登録商標）３５０アクリレート、硬化性アクリレートワックス（Ｃ２２、Ｃ２３、Ｃ２４の混合物、融点が約５０〜約６０℃）、硬化性ポリプロピレンワックス、またはこれらの組み合わせである。
【００１９】
硬化性ワックスは、任意の適切な量で存在していてもよく、例えば、硬化性固体インク組成物の合計重量を基準として、１〜２５重量％の量で存在していてもよい。
【００２０】
放射線硬化性ペーストインク組成物は、室温（２０〜２５℃）で液体である任意の硬化性液体成分を含んでいてもよく、硬化性液体成分は、一官能モノマー、二官能モノマー、三官能モノマー、五官能モノマーおよびこれらの組み合わせから選択される液体硬化性モノマー化合物を含む。いくつかの実施形態では、液体硬化性成分は、多官能モノマー、または少なくとも官能基を３個含む液体硬化性モノマー（つまり、三官能モノマー）を含む。
【００２１】
少なくとも１つの硬化性液体成分は、アクリル酸イソボルニル、メタクリル酸イソボルニル、アクリル酸カプロラクトン、２−フェノキシエチルアクリレート、アクリル酸イソオクチル、メタクリル酸イソオクチル、アクリル酸ブチル、これらの混合物および組み合わせを含む、非極性液体アクリレートモノマーおよびメタクリレートモノマーを含んでいてもよい。放射線硬化性ペーストインク組成物は、アクリル酸イソボルニル、メタクリル酸イソボルニル、アクリル酸カプロラクトン、２−フェノキシエチルアクリレート、アクリル酸イソオクチル、メタクリル酸イソオクチル、アクリル酸ブチル、またはこれらの混合物または組み合わせからなる群から選択される非極性液体アクリレートモノマーまたはメタクリレートモノマーである少なくとも１つのモノマー、オリゴマーまたはプレポリマーを含んでいてもよい。
【００２２】
多官能のアクリレートおよびメタクリレートのモノマーおよびオリゴマーが、少なくとも１つの硬化性液体成分として選択されてもよい。適切な多官能のアクリレートおよびメタクリレートのモノマーおよびオリゴマーの例としては、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、１，２−エチレングリコールジアクリレート、１，２−エチレングリコールジメタクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、１，１２−ドデカノールジアクリレート、１，１２−ドデカノールジメタクリレート、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリアクリレート、プロポキシル化ネオペンチルグリコールジアクリレート、ヘキサンジオールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、アミン修飾されたポリエーテル、トリメチロールプロパントリアクリレート、グリセロールプロポキシレートトリアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレート、およびこれらの混合物および組み合わせが挙げられる。
【００２３】
液体硬化性成分は、以下の式を有するジトリメチロールプロパンテトラアクリレート化合物
【化２】
以下の式を有するプロポキシル化（２）ネオペンチルグリコールジアクリレート化合物
【化３】
以下の式を有するエトキシ化（３）トリメチロールプロパントリアクリレート化合物
【化４】
以下の式を有するジペンタエリスリトールペンタアクリレート化合物
【化５】
およびこれらの混合物および組み合わせから選択される。
【００２４】
少なくとも１つの硬化性液体成分は、任意の適切な量で存在していてもよく、例えば、硬化性ペーストインク組成物の合計重量を基準として、１０〜約２５重量％の量で存在していてもよい。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの硬化性成分は、硬化性ペーストインク組成物の合計重量を基準として、２０重量％未満、１６重量％未満、または１３．５〜１６重量％の量で存在する。
【００２５】
少なくとも１つの液体成分は、二官能モノマーと五官能モノマーが比率１：１〜１．５：１で存在し、二官能モノマーと五官能モノマーを合わせた合計量が、硬化性ペーストインク組成物の合計重量を基準として、約１３．５〜約１６重量％であるような二官能モノマーと五官能モノマーの組み合わせを含む。
【００２６】
いくつかの実施形態では、少なくとも１つの液体成分は、三官能モノマーと五官能モノマーが比率１：１〜１．５：１で存在し、三官能モノマーと五官能モノマーを合わせた合計量が、硬化性ペーストインク組成物の合計重量を基準として、約１３．５〜約１６重量％であるような三官能モノマーと五官能モノマーの組み合わせを含む。
【００２７】
いくつかの実施形態では、少なくとも１つの液体成分は、二官能モノマーと五官能モノマーが比率１：１で存在し、二官能モノマーと五官能モノマーを合わせた合計量が、硬化性ペーストインク組成物の合計重量を基準として、約１３．５重量％であるような二官能モノマーと五官能モノマーの組み合わせを含む。
【００２８】
いくつかの実施形態では、少なくとも１つの液体成分は、三官能モノマーと五官能モノマーが比率１：１で存在し、三官能モノマーと五官能モノマーを合わせた合計量が、硬化性ペーストインク組成物の合計重量を基準として、約１３．５〜１６重量％であるような三官能モノマーと五官能モノマーの組み合わせを含む。
【００２９】
いくつかの実施形態では、本明細書の硬化性ペーストインク組成物は、９０℃で吐出する場合の粘度の要求事項を満たし、初期の硬化速度が２００フィート／秒を超えているか、または３００フィート／秒を超えているか、または３５０フィート／秒を超えている。
【００３０】
本明細書の非硬化性ワックスは、室温で固体である任意の適切な非硬化性ワックス成分であってもよい。非硬化性成分は、この成分が遊離ラジカル重合によって反応しないか、または、放射線硬化性ではないか、または、顕著に放射線硬化性ではないことを意味する。非硬化性ワックスは、一価アルコールまたは多価アルコールでエステル化された酸ワックス、またはエステル化度が異なる酸ワックスのブレンド、およびこれらの組み合わせからなる群のひとつであってもよい。
【００３１】
非硬化性ワックスは、エステルワックス、モンタンワックス誘導体、またはエステルワックスであるＬｉｃｏＷａｘ（登録商標）ＫＦＯであってもよい。
【００３２】
いくつかの実施形態では、放射線硬化性固体インク組成物は、融点が４０〜９５℃のエステルワックスを含む非硬化性ワックスを含有する。
【００３３】
非硬化性ワックスは、インク組成物に可溶性であり、および／または、吐出温度より５℃〜１０℃低い融点をもつ（７０〜１００℃の範囲であってもよい）エトキシ化オクチルフェノール誘導体から選択されてもよく、その結果、非硬化性ワックスがインク組成物の他の成分と均一に混合する。エトキシ化オクチルフェノール誘導体の分子量（Ｍ）は、６００〜５，０００グラム／モルの範囲である。本明細書のいくつかの実施形態では、エトキシ化オクチルフェノール誘導体の混合物および組み合わせが選択されてもよい。
【００３４】
エトキシ化オクチルフェノール誘導体は、以下の式を有する「誘導体Ａ」を含んでいてもよい。
【化６】
【００３５】
誘導体Ａは、以下の反応スキームによって調製することができる。
【化７】
【００３６】
エトキシ化オクチルフェノール誘導体は、以下の式を有する「誘導体Ｂ」を含んでいてもよい。
【化８】
【００３７】
誘導体Ｂは、以下の反応スキームによって調製することができる。
【化９】
【００３８】
エトキシ化オクチルフェノール誘導体は、以下の式を有する「誘導体Ｃ」を含んでいてもよい。
【化１０】
【００３９】
誘導体Ｃは、以下の反応スキームによって調製することができる。
【化１１】
【００４０】
「誘導体Ｄ」は、以下の式を有する。
【化１２】
【００４１】
誘導体Ｄは、以下の反応スキームによって調製することができる。
【化１３】
【００４２】
誘導体Ａ、Ｂ、ＣおよびＤに関する上の式において、Ｒは、炭素原子の数が１８〜４８である炭化水素鎖である。誘導体Ａ、Ｂ、ＣおよびＤに関する式において、Ｒは、ＣＨ３−（ＣＨ２）ｎ−であり、ｎは、１７〜４７の整数である。エトキシ化オクチルフェノール誘導体は、誘導体Ａ、Ｂ、ＣおよびＤに関する上の式のエトキシ化オクチルフェノール誘導体の１つ以上、例えば、２個、３個または４個の混合物であってもよく、ここで、Ｒは、ＣＨ３−（ＣＨ２）ｎ−であり、混合物中に存在する誘導体は、ｎの整数値の範囲を含む。
【００４３】
非硬化性ワックスは、硬化性固体オーバーコート組成物の合計重量を基準として、任意の適切な量で、例えば、１〜５０重量％の量で存在していてもよい。
【００４４】
放射線硬化性固体インク組成物は、吐出温度と基材温度との間の中間温度で半固体状態を形成し、放射線硬化性固体インク組成物は、基材の上で固化させるまでの期間、液体状態または半固体状態のままである。本明細書の放射線硬化性固体インク組成物は、溶融温度から冷却されるとゆっくりと固化し、吐出温度と基材温度との間の中間温度で半固体状態を形成し、印刷時の組成物の広がりまたは加圧融合を制御することができる。
【００４５】
室温では、ペーストは、５０ポンド／平方インチ（ｐｓｉ）の最小応力で、または３５ｐｓｉの最小応力で、または１０ｐｓｉの最小応力で変形させることができる。いくつかの実施形態では、放射線硬化性固体インク組成物は、中間温度で、室温で必要な応力よりも２ｐｓｉ小さい最小応力によって変形させることが可能な半固体状態を形成し、ここで、中間温度は、吐出温度（５０℃〜１１０℃、または６０℃〜１００℃）と基材温度（８０℃以下、または０℃〜５０℃、基材の温度は、吐出温度より低い）の間の温度であり、放射線硬化性固体インク組成物は、基材の上で固化させるまでの期間、液体状態または半固体状態のままである。
【００４６】
混合物中で成分の結晶化速度または固化速度を変えることができ、したがって、放射線硬化性固体インク組成物が、固化させるまでの期間、液体状態または半固体状態のままであるような条件を与えることができ、それによって、吐出することができるように溶融させることができ、インクが紙の上で半固体状態のままであるようなゆっくりとした結晶化速度をもち、それによって、硬化性能に良い影響を及ぼす固体インクを与えることができる。
【００４７】
例となる放射線硬化経路としては、紫外（ＵＶ）光、またはもっと稀には可視光を用い、好ましくは光開始剤存在下で硬化させること、光開始剤が存在しない状態で電子線を用いて硬化させること、高温熱開始剤が存在する状態、または存在しない状態で熱硬化を用いて硬化させること、およびこれらの組み合わせが挙げられる。
【００４８】
放射線硬化性ペーストインク組成物は、インクの硬化性成分（硬化性モノマーおよび硬化性ワックスを含む）の重合を開始させる光開始剤を含む。開始剤は、室温で固体であり、吐出温度で、組成物に可溶性でなければならない。特定の実施形態では、開始剤は、紫外線放射によって活性化される光開始剤である。
【００４９】
いくつかの実施形態では、開始剤は、ラジカル開始剤である。適切なラジカル光開始剤の例としては、ケトン、例えば、ベンジルケトン、ヒドロキシルケトンモノマー、ヒドロキシルケトンポリマー、α−アミノケトン；アシルホスフィンオキシド、メタロセン、ベンゾフェノンおよびベンゾフェノン誘導体、例えば、２，４，６−トリメチルベンゾフェノンおよび４−メチルベンゾフェノン；チオキサンテノン、例えば、２−イソプロピル−９Ｈ−チオキサンテン−９−オンが挙げられる。
【００５０】
他の実施形態では、開始剤は、カチオン系開始剤である。
【００５１】
この開始剤は、硬化性固体インク組成物の合計重量を基準として、任意の有効な量で、例えば、０．５〜１５重量％の量で存在していてもよい。
【００５２】
ゲル化剤は、硬化性アミドと、硬化性ポリアミド−エポキシアクリレート成分と、ポリアミド成分とを含む硬化性ゲル化剤であってもよい。他の実施形態では、ゲル化剤は、硬化性エポキシ樹脂とポリアミド樹脂とを含む硬化性コンポジットゲル化剤である。硬化性ペーストインク組成物にゲル化剤が含まれることで、この組成物は塗布した後に冷却するにつれて固体またはペーストになり、組成物の粘度がすばやく増加するため、組成物を基材に過剰に浸透することなく、基材の上、例えば、基材の１つ以上の部分の上および／または基材の上にすでに形成されている画像の１つ以上の部分の上に塗布することができる。溶融した硬化性固体インクが多孔性基材（例えば、紙）に過剰に浸透すると、基材の不透明度が望ましくない程度まで低下することがある。また、硬化性ゲル化剤は、組成物のモノマーの硬化にも関与していてもよい。
【００５３】
いくつかの実施形態では、ゲル化剤は、ポリフェノール系エポキシ樹脂、ポリオール系エポキシ樹脂、または脂肪酸エポキシドおよびポリアミド成分のうち少なくとも１つを含むエポキシ基含有成分から誘導される硬化性エポキシ−ポリアミドコンポジットゲル化剤を含む。
【００５４】
いくつかの実施形態では、ゲル化剤は、以下の式の化合物を含み、
【化１４】
式中、Ｒ１は、（ｉ）アルキレン基、（ｉｉ）アリーレン基、（ｉｉｉ）アリールアルキレン基、または（ｉｖ）アルキルアリーレン基であり、Ｒ２およびＲ２’は、それぞれ互いに独立して、（ｉ）アルキレン基、（ｉｉ）アリーレン基、（ｉｉｉ）アリールアルキレン基、または（ｉｖ）アルキルアリーレン基であり、Ｒ３およびＲ３’は、それぞれ互いに独立して、（ａ）光開始基であるか、または、（ｂ）（ｉ）アルキル基、（ｉｉ）アリール基、（ｉｉｉ）アリールアルキル基、または（ｉｖ）アルキルアリール基である基のいずれかであり、ＸおよびＸ’は、それぞれ互いに独立して、酸素原子であるか、または式−ＮＲ４−の基であり、ここで、Ｒ４は、（ｉ）水素原子、（ｉｉ）アルキル基、（ｉｉｉ）アリール基、（ｉｖ）アリールアルキル基であるか、または（ｖ）アルキルアリール基である。例えば、米国特許第７，２７９，５８７号を参照。また、米国特許公開第２０１０／０２４２７９０Ａ１号も参照。
【００５５】
いくつかの実施形態では、ゲル化剤は、
【化１５】
【化１６】
および
【化１７】
の混合物であり、−Ｃ３４Ｈ５６＋ａ−は、分岐アルキレン基をあらわし、ａは、０〜１２の整数である。
【００５６】
いくつかの実施形態では、ゲル化剤は、以下の式の化合物であり、
【化１８】
式中、Ｒ１およびＲ１’は、それぞれ互いに独立して、（ｉ）少なくとも１個のエチレン不飽和部を中に含むアルキル基、（ｉｉ）少なくとも１個のエチレン不飽和部を中に含むアリールアルキル基、または（ｉｉｉ）少なくとも１個のエチレン不飽和部を中に含むアルキルアリール基であり、Ｒ２およびＲ２’は、それぞれ互いに独立して、（ｉ）アルキレン基、（ｉｉ）アリーレン基、（ｉｉｉ）アリールアルキレン基、または（ｉｖ）アルキルアリーレン基であり、Ｒ３は、（ｉ）直鎖または分岐のアルキレン基、（ｉｉ）アリーレン基、（ｉｉｉ）アリールアルキレン基、または（ｉｖ）アルキルアリーレン基であり、ｎは、繰り返しアミド単位の数をあらわす整数であり、少なくとも１である。
【００５７】
いくつかの実施形態では、ゲル化剤は、以下の式の化合物の混合物であり、
【化１９】
ここで、いくつかの実施形態では、Ｒ１は、以下の式の化合物Ａであり、
【化２０】
ここで、Ｒ２は、以下の式の化合物Ｂであり、
【化２１】
式中、ｎは、約１〜約４の整数である。
【００５８】
いくつかの実施形態では、ゲル化剤は、以下の式の化合物を含んでいてもよく、
【化２２】
式中、Ｒ１およびＲ１’は、同じであっても異なっていてもよく、Ｒ１およびＲ１’は、それぞれ互いに独立して、（ｉ）少なくとも１個のエチレン不飽和部を中に含むアルキル基、（ｉｉ）少なくとも１個のエチレン不飽和部を中に含むアリールアルキル基、（ｉｉｉ）少なくとも１個のエチレン不飽和部を中に含むアルキルアリール基、または（ｉｖ）芳香族基であり、但し、Ｒ１およびＲ１’のうち、少なくとも１つは芳香族基であり、但し、Ｒ１およびＲ１’はどちらも光開始基ではなく、
Ｒ２およびＲ２’は、同じであっても異なっていてもよく、Ｒ２およびＲ２’は、それぞれ独立して、（ｉ）アルキレン基；（ｉｉ）アリーレン基；（ｉｉｉ）アリールアルキレン基；または（ｉｖ）アルキルアリーレン基から選択され、
Ｒ３は、（ｉ）直鎖または分岐のアルキレン基；（ｉｉ）アリーレン基；（ｉｉｉ）アリールアルキレン基；または（ｉｖ）アルキルアリーレン基である。
【００５９】
いくつかの実施形態では、インクのゲル化剤は、以下
【化２３】
【化２４】
【化２５】
、または
【化２６】
の一般的な構造を有する化合物であってもよい。
【００６０】
ゲル化剤は、任意の適切な量または任意の望ましい量で、例えば、インクの１重量％〜５０重量％の量で存在していてもよい。
【００６１】
染料、顔料、これらの混合物を含め、任意の望ましい着色剤または有効な着色剤をインクに使用してもよい。
【００６２】
着色剤は、任意の望ましい量または有効な量で存在し、例えば、硬化性ペーストインク組成物の合計重量を基準として、約０．１〜約１５重量％の量で存在する。
【００６３】
本明細書に記載のインクを基材に塗布し、画像を作成してもよい。いくつかの実施形態では、この方法は、第１の温度で硬化性ペーストインク組成物を提供することと；放射線硬化性インクを画像の様式になるように基材に塗布（例えば、吐出）し、画像を作成し、ここで、基材は、第１の温度よりも低い第２の温度であることと；放射線硬化性インクに放射線をあて、インクを硬化させることとを含む。
【００６４】
いくつかの実施形態では、組成物をインクジェット印刷によって塗布する。本明細書のインクは、好ましくは、５０℃〜１１０℃、または６０℃〜１００℃の温度で吐出される。
【００６５】
インクが適用される基材は、インクが例えば、１０２〜１０７ｍＰａ−ｓの高い粘度を有する温度になっていてもよい。基材は、８０℃以下の温度、特定的には、０℃〜５０℃の温度に維持されてもよく、基材の温度は、吐出温度よりも低い。いくつかの実施形態では、基材の温度は、第１の温度よりも少なくとも１０℃低いか、または、基材の温度は、吐出温度よりも１０〜５０℃低い。
【００６６】
インクが液体である温度でインクを吐出し、インクが高い粘度を有する温度の基材を含むことによって、転相を行うことができる。この転相によって、組成物が基材にすばやく染みこむのを防ぎ、しみ通ってしまわないようにするか、少なくとも最小限にすることができる。基材表面にあるインクに放射線をあて、硬化性モノマーの重合を開始させ、堅牢性の高い画像が得られる。
【００６７】
いくつかの実施形態では、溶融したインクの液滴を記録基材の上に画像の様式で吐出し、記録基材が最終的な記録基材である場合、例えば、紙に直接塗布する場合、硬化性ペーストインク組成物を、直接的に印刷するインクジェットプロセスの装置で使用することができる。基板は、紙、ボール紙、厚紙、布地、透明物、プラスチック、ガラス、木材などの任意の適切な材料であってもよいが、上述のインクは、最も特定的には、紙上で画像を作成するのに用いられる。
【００６８】
または、インクを、間接的な（オフセット）印刷のインクジェット用途で使用してもよく、融解したインクの液滴が、記録基板上で画像の様式になるように放出される場合、記録基板は中間転写体であり、次いで、画像の模様になったインクが、中間転写体から最終的な記録基板に転写される。
【００６９】
基材に転写した後、基材の上の画像に放射線をあて、インクの硬化反応を開始させる。放射線を０．０５〜１０秒間露光する。これらの露光時間は、インクがＵＶランプの下を通過する基材速度としてあらわされることが多い。マイクロ波によってエネルギーが与えられ、ドープされた水銀球を、幅１０ｃｍの楕円形の鏡を整列させたものの中に置き、複数のユニットを直列に配置してもよい。したがって、ベルト速度０．１ｍｓ−１だと、画像のある一点が１個のユニットの下を通過するのに１秒間必要であり、一方、ベルト速度４．０ｍｓ−１だと、４個の球が整列したものの下を通るのに０．２秒必要であろう。
【００７０】
硬化性ペーストインク組成物を、以下に列挙した成分を表１、２および３に列挙した量で合わせることによって調製した。３５０ｍｌの褐色ガラス瓶に、表１、２および３に与えられている割合で、以下の順番でＣＤ４０６（登録商標）、ＳＲ３６８（登録商標）、ＣＤ５８７（登録商標）、Ｕｎｉｌｉｎ ３５０（登録商標）アクリレート、誘導体Ａ、Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）８１９、Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）３７９、Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）９０７、次いで、液体モノマー（ＳＲ３３５（登録商標）、ＳＲ９００３（登録商標）、ＳＲ４５４（登録商標）、ＳＲ３９９（登録商標））のインク成分を加え、合計で１０グラムのインクを得た。この１０グラムの混合物に撹拌棒を加え、この混合物をＶａｒｉｏｍａｇ反応ブロックに入れた。インク混合物を約９０℃まで加熱し、３００ｒｐｍで少なくとも２０分間撹拌するか、または、混合物が均質な外観になるまで撹拌した。温度を５分間で１００℃まで上げた。混合物を９０℃に戻し、９０分間撹拌した。もっと多量のインクについて、同様の手順を用いることができる。
【００７１】
ＣＤ４０６（登録商標）は、Ｓａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．の二官能脂環式アクリレートモノマー（シクロヘキサンジメタノールジアクリレート、融点が約７８℃）の硬化性固体成分であり；
【００７２】
ＳＲ３６８（登録商標）は、Ｓａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．の三官能モノマー（トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリアクリレート、融点が５０〜５５℃）の硬化性固体成分であり；
【００７３】
ＣＤ５８７（登録商標）は、Ｓａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．のベヘニルアクリレート一官能基モノマー（Ｃ１８、Ｃ２０、Ｃ２２の混合物、融点が５５℃）の硬化性固体成分であり；
【００７４】
ＳＲ３３５（登録商標）は、以下の式を有するＳａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏ．Ｉｎｃ．の揮発性が低く、長鎖脂肪族疎水性骨格をもつ硬化性液体一官能モノマーであるラウリルアクリレートである。
【化２７】
【００７５】
ＳＲ９００３（登録商標）は、以下の式を有するＳａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏ．Ｉｎｃ．の液体硬化性二官能モノマーであるプロポキシル化ネオペンチルグリコールジアクリレートである。
【化２８】
【００７６】
ＳＲ４５４（登録商標）は、以下の式を有するＳａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏ．Ｉｎｃ．の液体硬化性三官能モノマーである３モルのエトキシ化トリメチロールプロパントリアクリレートである。
【化２９】
【００７７】
ＳＲ３９９（登録商標）は、以下の式を有するＳａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏ．Ｉｎｃ．の液体硬化性五官能モノマーであるジペンタエリスリトールペンタアクリレートである。
【化３０】
【００７８】
Ｕｎｉｌｉｎ（登録商標）３５０アクリレートは、Ｂａｋｅｒ Ｐｅｔｒｏｌｉｔｅの硬化性一官能アクリレートワックスである（Ｃ２２、Ｃ２３、Ｃ２４の混合物、融点が約７８〜約８３℃）。
【００７９】
誘導体Ａは、上に記載され、以下のように調製されるエトキシ化オクチルフェノール誘導体である。２５０ミリリットルのフラスコに撹拌マグネットを取り付け、これに、エトキシ化オクチルフェノールであるＩＧＥＰＡＬ（登録商標）ＣＡ２１０（ＭＷ＝２６１）７０グラム、完全に飽和な長鎖線形一級アルコールであるＵｎｉｌｉｎ（登録商標）４２５（ＯＨ ＃９５．３、ＭＷ＝５８９）８０グラムのあらかじめ溶融しておいた混合物を加えた。このフラスコを、温度計を取り付けた１４０℃の油浴に入れ、加熱し、撹拌した。約５分後、以下の式のＩＰＤＩ（ＭＷ＝２２２）３０グラム
【化３１】
を加え、次いで、式Ｂｕ２Ｓｎ（ＯＯＣ１２Ｈ２３）２のＦａｓｃａｔ（登録商標）４２０２ジブチルスズジラウレート触媒３滴を加えた。発熱が観察された。約１．５時間後、ＩＲスペクトルから、反応生成物が得られ、イソシアネートのピーク（約２２３０ｃｍ−１）は観察されなかった。内容物をアルミニウム缶に注ぎ、冷却し、固化させた。
【００８０】
米国特許公開第２０１０／０２４２７９０Ａ１号に記載されるようなアミドゲル化剤を、以下のように調製した。
【００８１】
有機アミドの合成。有機アミドを、以下の反応スキームにしたがって調製した。
【化３２】
【００８２】
２リットルのケトルに４枚刃のＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）インペラ、滴下漏斗、Ｄｅａｎ−Ｓｔａｒｋトラップ、環流凝縮器、検証された熱電対を取り付け、これに、上に示すような式Ｃ３６Ｈ７０Ｏ４のＰｒｉｐｏｌ（登録商標）１００９ダイマー二酸１，０３５．３３グラム（１７９０ミリモル）を加えた。［酸価は、１９４ミリグラムＫＯＨ／ｇであり、計算された分子量（ＭＷ）は、１０００／［０．５［（酸価／ＭＷ ＫＯＨ）］＝５７８．０３であり、つまり、有効成分が９８％］次に、混合しつつ、Ｉｒｇａｆｏｓ（登録商標）１６８（０．２重量％）トリスアリールホスファイト処理安定化剤２．０７グラムを加え、ケトルにアルゴンをパージした。このケトルを９０℃まで加熱した。エチレンジアミン６０．４ミリリットル（８９５ミリモル）を滴下漏斗に加え、Ｐｒｉｐｏｌ（登録商標）１００９ダイマー二酸にゆっくりと３０分かけて滴下した。ケトルを１５０℃まで加熱し、綿ウールおよび箔で包み、温度を維持した。水がトラップに集まり始め（１５ミリリットル）、蒸気は、凝縮器の上部から出ているようであった。１５０℃で２時間後、加熱をやめ、溶融した有機アミドをアルミニウムパイ皿に注ぎ、冷却させ、硬化させた。１，０４３．６グラムの有機アミドが単離された。
【００８３】
ゲル化剤の合成。アミドゲル化剤を、以下の反応スキームにしたがって調製した。
【化３３】
【００８４】
２０リットルの反応フラスコにオーバーヘッドスターラー（金属スパイラルミキサー）を取り付け、これに上述の有機アミド９３６グラム（８０８ミリモル）を加え、熱い空気銃を用いることによって移動を助け、材料を溶融させ、流動可能な状態にする。次いで、ジクロロメタン１５リットルを加え、混合物を混合しつつ、一晩浸し、有機アミド出発物質を完全に溶解させた。次いで、室温で混合しつつ、４００グラム（１，９４０ミリモル）のジシクロヘキシルカルボジイミド（ＤＣＣ、カップリング剤）、１４．８１グラム（１２１ミリモル）の４−ジメチルアミノピリジン（ＤＭＡＰ、触媒）、２７８グラム（８０８ミリモル）のＳＲ４９５Ｂ（登録商標）（カプロラクトンアクリレート）、１８１グラム（８０８ミリモル）のＩｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）２９５９（４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル−（２−ヒドロキシ−２−プロピル）ケトン光開始剤）を加えた。１８時間後、ＤＣＨＵ（ジシクロヘキシル尿素）副生成物を濾別し、回転蒸発によってジクロロメタン溶媒を除去した。生成物を大きな箔製の皿に移し、減圧下、５０℃で３時間乾燥させた。酸価：０．６５。アミン価：３．８７。この生成物を５０℃でさらに８時間減圧乾燥させた。固体分析の割合（８０℃で３０分）から、２重量％のジクロロメタンが存在していることが示される。１，４３８．３グラムのアミドゲル化剤が単離された。
【００８５】
Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）８１９は、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルホスフィンオキシドを含むビスアシルホスフィン光開始剤であり、融点は１２７〜１３３℃である。
【００８６】
Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）１８４は、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトンを含むα−ヒドロキシケトン光開始剤であり、融点は４５〜４９℃である。
【００８７】
Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）９０７は、２−メチル−１［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノプロパン−１−オンを含むα−アミノ−ケトン光開始剤であり、融点は７０〜７５℃である。
【表１】
【表２】
【表３】
【００８８】
（実施例３３）
まず、１２３．４グラムのＣＤ４０６（登録商標）を、ＥＦＫＡ（登録商標）４３４０（メトキシプロパノール中のアクリルブロックコポリマー分散剤、固体含有量約５６％で９２．３グラム）の溶液に加えて固体マゼンタ顔料濃縮物を調製し、混合物Ａを与えた。混合物Ａを加熱し、回転蒸発させ、メトキシプロパノールを除去し、ＣＤ４０６（登録商標）中のＥＦＫＡ（登録商標）４３４０の混合物Ｂ（１７８．９グラム、３１％ ＥＦＫＡ（登録商標）４３４０）を得た。次いで、混合物Ｂを用い、１７８．９グラムの混合物Ｂ、１５８グラムのＣＤ４０６（登録商標）、８６．５グラムのＭｉｃｒｏｌｉｔｈ（登録商標）Ｍａｇｅｎｔａ ＪＥＴ ２Ｂ（ＢＡＳＦ）を合わせ、温度９０℃で１５分間、Ｐｏｌｙｔｒｏｎ（登録商標）を用いて１０，０００ｒｐｍで均質化してマゼンタ濃縮物を調製し、２１％マゼンタ顔料、６６．４％ＣＤ４０６（登録商標）、１２．６％分散剤を含むマゼンタ顔料濃縮物を得た。
【００８９】
（実施例３４〜６６）
０．２グラム（約２重量％）の実施例３３の固体マゼンタ顔料濃縮物を、実施例１〜３２のそれぞれのインク組成物１０グラムに加え、実施例３４〜６６の着色したマゼンタ硬化性ペーストインクを得た。
【００９０】
実施例１〜３２の硬化前および硬化後の硬度の測定を、ＰＴＣ（登録商標）Ｄｕｒｏｍｅｔｅｒを用いて得た。本発明の実施例の比較として、Ｘｅｒｏｘ Ｐｈａｓｅｒ（登録商標）シリーズのプリンタで使用するために販売されている従来の固体インクの市販サンプルの硬度は、６７である。
【００９１】
表４に示されるように、実施例１〜３２の硬化前または初期の硬度、硬化速度（初期の勾配）、硬化後の硬度（最終的な硬度）は、硬化前の硬度について、約０．１〜約２４．７６、硬化後の硬度について約７２．２４〜約８４．２６、初期の勾配（硬化速度）について、約１６２．７７〜約３５６．０５の範囲である。
【表４】
【００９２】
以下の数式を用い、硬度 対 露光時間（秒／フィート（ｓ／ｆｔ））のプロットから、硬度および硬化速度のデータを得た。
ｙ＝ｍ１＋ｍ２・（１ ｅｘｐ（−ｍ３・ｘ））；
初期の硬度（硬化前の硬度）＝ｍ１；
初期の勾配（硬化速度）＝ｍ２・ｍ３；
最終的な硬度（硬化後の硬度）＝ｍ１＋ｍ２
【００９３】
紫外線露光に対する硬度の変分を測定することによって硬化速度を得た。６００Ｗ Ｆｕｓｉｏｎ ＵＶ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．のＬｉｇｈｔｈａｍｍｅｒ（登録商標）にＤ球を取り付けたものを使用し、実施例１〜３２のインク組成物に照射し、特定の露光時間の後、硬度を測定した。硬度 対 硬化速度（ｓ／ｆｔ）のプロットを用い、インク媒剤の初期硬化速度を得た。
【００９４】
図１は、実施例３、１３および１４について、露光時間（ｘ軸）に対する硬度（ｙ軸）を示したものである。本明細書のインクは、硬化前に低いエネルギーでインクを広げることができる。本明細書のインクは、転写融合プロセス中にインクを広げるのに必要なエネルギーが顕著に低い。このことは、硬化前の硬度が、従来のインクと比較して非常に低く、同時に硬化後の硬度が高いという事実と関連がある。インクは、従来の転相インクに対し手必要とされるエネルギーよりも低いエネルギーで広げることができる。本明細書の放射線硬化性固体インク組成物は、吐出温度と基材温度の間の中間温度で、室温で変形させるのに必要な応力よりも最低で２ｐｓｉ低い最低限の応力で変形させることが可能な半固体状態を形成し、放射線硬化性ペーストインク組成物は、基材の上で固化させるまでの期間、液体または半固体のままである。室温で、ペーストは、最低で５０ポンド／平方インチ（ｐｓｉ）の応力で、または最低で３５ｐｓｉの応力で、または最低で１０ｐｓｉの応力で変形させることができる。本明細書のインクは、露光時間に対する硬度の自由度を示し、ＵＶ露光によって固定し（インクを部分的に硬化させ）、最終的な硬化の前にインクの性質を制御することができ、画像の広がりおよび最終的な光沢を制御するための方法として用いてもよい。変形応力は、初期の応力よりも大きい。
【００９５】
本開示のモデルインクおよび着色したインクは、Ｘｅｒｏｘ（登録商標）Ｐｈａｓｅｒ（登録商標）プリンタの吐出性に関する粘度の要求を満たしている。本開示のモデルインクおよび着色したインクは、印刷ヘッドの周波数が３６Ｋｈｚであり、吐出温度が９５℃、印刷速度が３５５×４６４ドット／インチであるＸｅｒｏｘ（登録商標）Ｐｈａｓｅｒ（登録商標）プリンタの吐出性に関する粘度の要求を満たしている。
【００９６】
本開示の硬化性固体インクおよびペーストインクは、固体転相インクに関連する取り扱い性および安全性の利点と、初期に提案された硬化性固体インクの利点を保持している。本発明の硬化性インクおよび固体ペーストインクは、そのほかに、堅牢性、初期の硬化速度、最低限の縮み、従来の固体インクよりも硬化度の硬度が高いこと、およびインクを広げるのに必要なエネルギーが小さいこと、以前の硬化性固体インクに比べ、これらを「環境に優しい」インクにすることといったさらなる画期的な性能を与える。本明細書で選択された液体モノマーとともにゲル化薬剤を加えると、硬化工程の前に簡単に広げられる材料を与えつつ、最終的な硬化の前の広がりを制御する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
遊離ラジカル重合によって硬化させることが可能な少なくとも１つの硬化性ワックスと；
約２０〜約２５℃の温度で液体であり、硬化性ペーストインク組成物の合計重量を基準として約２０重量％未満の量で存在する、少なくとも１つの硬化性液体成分と；
場合により、非硬化性ワックスと；
少なくとも１つの遊離ラジカル光開始剤または光開始部分と；
少なくとも１つの硬化性ゲル化剤と；
場合により、着色剤とを含み、
この成分は、第１の温度でペーストである硬化性インク組成物を形成し、第１の温度は、約２０〜約２５℃であり；
この成分は、第２の温度で液体組成物を形成し、第２の温度は、約４０℃より高く；少なくとも１つの硬化性ワックスは、アクリレート、メタクリレート、アルケン、ビニル、アリルエーテルの官能基を含み、少なくとも１つの液体成分は、一官能モノマー、二官能モノマー、三官能モノマー、五官能モノマーおよびこれらの組み合わせからなる群から選択される、放射線硬化性ペーストインク組成物。
【請求項２】
前記少なくとも１つの液体成分は、少なくとも３個の官能基を含むモノマーを含む、請求項１に記載の放射線硬化性ペーストインク組成物。
【請求項３】
前記少なくとも１つの液体成分が、二官能モノマーと五官能モノマーが比率１：１〜１．５：１で存在し、二官能モノマーと五官能モノマーを合わせた合計量が、硬化性ペーストインク組成物の合計重量を基準として、約１３．５〜約１６重量％であるような二官能モノマーと五官能モノマーの組み合わせを含むか、または、
前記少なくとも１つの液体成分が、三官能モノマーと五官能モノマーが比率１：１〜１．５：１で存在し、三官能モノマーと五官能モノマーを合わせた合計量が、硬化性ペーストインク組成物の合計重量を基準として、約１３．５〜約１６重量％であるような三官能モノマーと五官能モノマーの組み合わせを含む、請求項１に記載の放射線硬化性ペーストインク組成物。
【請求項４】
前記少なくとも１つの液体成分が、五官能モノマーと二官能モノマーを比率１：１で含み、五官能モノマーと二官能モノマーを合わせた合計量が、硬化性ペーストインク組成物の合計重量を基準として、約１３．５〜約１６重量％であるか、または、
前記少なくとも１つの液体成分が、三官能モノマーと五官能モノマーが比率１：１で存在し、三官能モノマーと五官能モノマーを合わせた合計量が、硬化性ペーストインク組成物の合計重量を基準として、約１３．５重量％であるような三官能モノマーと五官能モノマーの組み合わせを含む、請求項１に記載の放射線硬化性ペーストインク組成物。
【請求項５】
前記少なくとも１つの液体成分が、以下の式
【化３４】
【化３５】
【化３６】
、または
【化３７】
の化合物、およびこれらの混合物および組み合わせである、請求項１に記載の放射線硬化性ペーストインク組成物。
【請求項６】
前記非硬化性ワックスがエステルワックスである、請求項１に記載の放射線硬化性ペーストインク組成物。
【請求項７】
前記非硬化性ワックスが、
【化３８】
【化３９】
【化４０】
、または
【化４１】
およびこれらの混合物および組み合わせからなる群から選択されるエトキシ化オクチルフェノール誘導体である、請求項１に記載の放射線硬化性ペーストインク組成物。
【請求項８】
前記硬化性ペーストインク組成物は、硬化後の硬度が約７０〜約９５である、請求項１に記載の放射線硬化性ペーストインク組成物。
【請求項９】
前記組成物は、室温での硬化前の硬度が約０．１〜約２５の範囲である、請求項１に記載の放射線硬化性ペーストインク組成物。
【請求項１０】
（１）遊離ラジカル重合によって硬化させることが可能な少なくとも１つの硬化性ワックスと；約２０〜約２５℃の温度で液体であり、硬化性ペーストインク組成物の合計重量を基準として約２０重量％未満の量で存在する、少なくとも１つの硬化性液体成分と；場合により、非硬化性ワックスと；少なくとも１つの遊離ラジカル光開始剤または光開始部分と；少なくとも１つの硬化性ゲル化剤と；場合により、着色剤とを含み、この成分は、第１の温度でペーストである硬化性インク組成物を形成し、第１の温度は、約２０〜約２５℃であり、この成分は、第２の温度で液体組成物を形成し、第２の温度は、約４０℃より高い硬化性ペーストインク組成物を、インクジェット印刷装置に組み込むことと；
（２）このインクを溶融させることと；
（３）溶融インクの液滴が、画像を受け入れる基材の上に画像の模様に吐出され、画像を受け入れる基材が、中間転写体または最終的な画像を受け入れる基材であることと；
（４）場合により、中間転写体から最終的な画像を受け入れる基材にインク画像を転写することと；
（５）最終的な記録基材の上にある画像の模様に紫外線をあてることとを含む、プロセス。
【請求項１】
遊離ラジカル重合によって硬化させることが可能な少なくとも１つの硬化性ワックスと；
約２０〜約２５℃の温度で液体であり、硬化性ペーストインク組成物の合計重量を基準として約２０重量％未満の量で存在する、少なくとも１つの硬化性液体成分と；
場合により、非硬化性ワックスと；
少なくとも１つの遊離ラジカル光開始剤または光開始部分と；
少なくとも１つの硬化性ゲル化剤と；
場合により、着色剤とを含み、
この成分は、第１の温度でペーストである硬化性インク組成物を形成し、第１の温度は、約２０〜約２５℃であり；
この成分は、第２の温度で液体組成物を形成し、第２の温度は、約４０℃より高く；少なくとも１つの硬化性ワックスは、アクリレート、メタクリレート、アルケン、ビニル、アリルエーテルの官能基を含み、少なくとも１つの液体成分は、一官能モノマー、二官能モノマー、三官能モノマー、五官能モノマーおよびこれらの組み合わせからなる群から選択される、放射線硬化性ペーストインク組成物。
【請求項２】
前記少なくとも１つの液体成分は、少なくとも３個の官能基を含むモノマーを含む、請求項１に記載の放射線硬化性ペーストインク組成物。
【請求項３】
前記少なくとも１つの液体成分が、二官能モノマーと五官能モノマーが比率１：１〜１．５：１で存在し、二官能モノマーと五官能モノマーを合わせた合計量が、硬化性ペーストインク組成物の合計重量を基準として、約１３．５〜約１６重量％であるような二官能モノマーと五官能モノマーの組み合わせを含むか、または、
前記少なくとも１つの液体成分が、三官能モノマーと五官能モノマーが比率１：１〜１．５：１で存在し、三官能モノマーと五官能モノマーを合わせた合計量が、硬化性ペーストインク組成物の合計重量を基準として、約１３．５〜約１６重量％であるような三官能モノマーと五官能モノマーの組み合わせを含む、請求項１に記載の放射線硬化性ペーストインク組成物。
【請求項４】
前記少なくとも１つの液体成分が、五官能モノマーと二官能モノマーを比率１：１で含み、五官能モノマーと二官能モノマーを合わせた合計量が、硬化性ペーストインク組成物の合計重量を基準として、約１３．５〜約１６重量％であるか、または、
前記少なくとも１つの液体成分が、三官能モノマーと五官能モノマーが比率１：１で存在し、三官能モノマーと五官能モノマーを合わせた合計量が、硬化性ペーストインク組成物の合計重量を基準として、約１３．５重量％であるような三官能モノマーと五官能モノマーの組み合わせを含む、請求項１に記載の放射線硬化性ペーストインク組成物。
【請求項５】
前記少なくとも１つの液体成分が、以下の式
【化３４】
【化３５】
【化３６】
、または
【化３７】
の化合物、およびこれらの混合物および組み合わせである、請求項１に記載の放射線硬化性ペーストインク組成物。
【請求項６】
前記非硬化性ワックスがエステルワックスである、請求項１に記載の放射線硬化性ペーストインク組成物。
【請求項７】
前記非硬化性ワックスが、
【化３８】
【化３９】
【化４０】
、または
【化４１】
およびこれらの混合物および組み合わせからなる群から選択されるエトキシ化オクチルフェノール誘導体である、請求項１に記載の放射線硬化性ペーストインク組成物。
【請求項８】
前記硬化性ペーストインク組成物は、硬化後の硬度が約７０〜約９５である、請求項１に記載の放射線硬化性ペーストインク組成物。
【請求項９】
前記組成物は、室温での硬化前の硬度が約０．１〜約２５の範囲である、請求項１に記載の放射線硬化性ペーストインク組成物。
【請求項１０】
（１）遊離ラジカル重合によって硬化させることが可能な少なくとも１つの硬化性ワックスと；約２０〜約２５℃の温度で液体であり、硬化性ペーストインク組成物の合計重量を基準として約２０重量％未満の量で存在する、少なくとも１つの硬化性液体成分と；場合により、非硬化性ワックスと；少なくとも１つの遊離ラジカル光開始剤または光開始部分と；少なくとも１つの硬化性ゲル化剤と；場合により、着色剤とを含み、この成分は、第１の温度でペーストである硬化性インク組成物を形成し、第１の温度は、約２０〜約２５℃であり、この成分は、第２の温度で液体組成物を形成し、第２の温度は、約４０℃より高い硬化性ペーストインク組成物を、インクジェット印刷装置に組み込むことと；
（２）このインクを溶融させることと；
（３）溶融インクの液滴が、画像を受け入れる基材の上に画像の模様に吐出され、画像を受け入れる基材が、中間転写体または最終的な画像を受け入れる基材であることと；
（４）場合により、中間転写体から最終的な画像を受け入れる基材にインク画像を転写することと；
（５）最終的な記録基材の上にある画像の模様に紫外線をあてることとを含む、プロセス。
【図１】
【公開番号】特開２０１２−２３６９９８（Ｐ２０１２−２３６９９８Ａ）
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１０８７０８（Ｐ２０１２−１０８７０８）
【出願日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【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２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【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）】
[ Back to top ]