一种具有触觉图像的包装承印物及其形成方法 【技术领域】
本发明总的来说涉及在柔韧承印物(substrate)上形成图像的方法。在具体实施方案中，本发明涉及通过使用固化相变油墨在柔韧承印物——例如在包装及其它应用中使用的柔韧承印物——上形成或印刷图像。
背景技术
喷墨印刷装置在本领域中是已知的。例如，喷墨印刷装置通常分为两类：连续流型和按需滴墨(drop-on-demand)型。在连续流型喷墨系统中，油墨在压力下通过至少一个喷孔或喷嘴以连续流的方式喷出。扰动所述流，导致其在距所述喷孔固定的距离处分散为微滴(droplet)。在分散点处，根据数字数据信号使所述微滴带电，并且使其穿过静电场，所述静电场可调整每个微滴的轨迹以使其射向再循环槽或者射向记录介质上的特定位置。在按需滴墨系统中，根据数字数据信号将微滴从喷孔直接发射到记录介质上的某个位置。除非是准备将微滴置于所述记录介质之上，否则不会形成或发射微滴。通常存在三类按需滴墨式喷墨系统。一类按需滴墨系统为具有油墨填充槽或通道作为其主要组件的压电设备，所述油墨填充槽或通道的一端具有一个喷嘴，而另一端附近具有一个压电换能器以产生压力脉冲。已知另一类按需滴墨系统为声波油墨印刷。已知，声束对它碰撞到的物体施加辐射压力。因此，当声束碰撞到下方液体池的自由液面(即液体/空气界面)时，其施加到所述池表面上的辐射压力可能会达到足够高的水平以从该池释放出单个的液体微滴，尽管存在表面张力的约束力。将声束聚焦到所述池的表面之上或附近可加强其在给定量的输入功率下所施加的辐射压力。还已知另一类按需滴墨系统为热喷墨或气泡喷墨的，并且产生高速度微滴。这类按需滴墨系统的主要组件为油墨填充槽，所述油墨填充槽的一端具有一个喷嘴，并且在该喷嘴附近有一个产热电阻。代表印刷信号的数字信息在喷孔或喷嘴附近的每个油墨通道内的电阻层中产生一个电流脉冲，导致最邻近的油墨载体(通常为水)几乎立即挥发并且产生气泡。当该气泡膨胀时，将喷孔处的油墨以受推进微滴形式压出。
在一个典型的压电喷墨设备设计中，通过以下方式来施加图像：通过在记录承印物——如图像接受部件或中间转印部件——相对于喷墨头的4-18次旋转(增量运动)过程中适当地喷射有色油墨。即在各次旋转之间印刷头均相对于记录承印物有一个小的平移。该方法简化了印刷头设计，并且所述小的移动确保了良好的微滴定位。在喷墨操作温度下，使液体油墨的微滴从所述印刷设备中喷射出。当所述油墨微滴与记录用承印物的表面接触时，它们快速固化以形成由凝固油墨滴构成的预定图案。
美国专利No.6,644,763记载了一种使用喷墨技术产生凸起和特定印刷效果的方法。该方法包括将一种光固化光敏聚合物材料沉积在为印刷效果所选的区域上和固化该区域的步骤。待沉积材料的量与为印刷效果所选面积和凸起区域相对于光敏聚合物材料所沉积介质的高度相对应。见其摘要。
喷墨印刷方法可能会采用在室温下为固体并且在提高的温度下为液体的油墨。这类油墨可被称为固体油墨、热熔油墨、相变油墨等。例如，美国专利No.4,490,731——该专利的公开内容全部通过引证的方式纳入本文——公开了一种将印刷用固态油墨分散到记录介质例如纸上的装置。在采用热熔油墨的热喷墨印刷方法中，将所述固体油墨用印刷装置中的加热器熔化并且作为液体使用(即喷射)，方式与常规热喷墨印刷中的方式相似。当与印刷记录介质接触时，所述熔融油墨快速凝固，使得色料基本保留在所述记录介质的表面上，而未因毛细作用被带入到所述记录介质(例如纸)中，籍此使得印刷密度高于通常使用液体油墨获得的印刷密度。因此，喷墨印刷中相变油墨的优势在于：消除了处理过程中油墨渗漏的可能、印刷密度和品质的范围更广泛、使纸的折皱或变形最小化，并且甚至在不封盖喷嘴的情况下也能够长时间不印刷而不具有喷嘴堵塞的危险。
使用喷墨印刷机形成凸起的印刷图像也是已知的，例如，上述美国专利No.6,644,763和5,627,578中所指明。但是，形成凸起图像地这些印刷机通常为所设计的专用机器并且只用于凸起印刷应用，例如用于形成盲文图像。其中使用者仅需要使用凸起印刷做某一部分的印刷工作，拥有两台印刷装置、其中一台仅用于凸起印刷工作，这对使用者来说可能较为昂贵。
通常，相变油墨(有时称为“热熔油墨”)在环境温度下为固相，而在升高的喷墨印刷装置的操作温度下以液相存在。在喷射操作温度下，液体油墨微滴从印刷装置中喷射出，并且当所述油墨微滴直接或者经由中间的热转印带或鼓与记录用介质的表面接触时，它们迅速地固化从而形成固化墨滴的预定图案。
用于彩色印刷的相变油墨通常含有一种与相变油墨相容性色料结合的相变油墨载体组合物。在一个具体实施方案中，可通过将油墨载体组合物与相容性减色法三原色色料结合而形成一系列有色相变油墨。所述减色法三原色的相变油墨可包括四种组分染料或颜料，即蓝绿色、紫红色、黄色和黑色，但是所述油墨不限于这四种颜色。这些减色法三原色的油墨可通过使用单独一种染料或颜料或者多种染料或颜料的混合物而形成。例如，紫红色可通过使用溶剂红染料的混合物而得到，或者合成黑可通过混合几种染料而得到。美国专利4,889,560、美国专利4,889,761和美国专利5,372,852——每篇所述专利的公开内容通过引证的方式全部纳入本文——教导了所用减色法三原色色料可包括以下类别的染料：比色指数(C.I.)溶剂染料、分散染料、改性的酸性直接染料(modified Acid and Direct Dyes)，以及碱性染料。所述色料还可包括颜料，例如美国专利5,221,335中所公开，该专利的公开内容通过引用全部纳入本文。美国专利5,621,022——其公开内容通过引用全部纳入本文——公开了特定类别的聚合染料用于相变油墨组合物中的用途。
相变油墨还已经用于例如邮政标记、工业标记和标签的应用中。
相变油墨符合喷墨印刷机的需要，因为它们在运输、长期贮藏等过程中可在室温下保持处于固相状态。此外，与由于液体喷墨油墨的蒸发所导致的喷嘴堵塞相关的问题得以很大程度上消除，从而提高了喷墨印刷的可靠性。此外，在其中所述油墨微滴被直接施加到最终的记录用介质(例如纸、透明材料等)上的相变喷墨印刷机中，所述微滴在与所述记录用介质接触时立即凝固，以使得可以防止油墨沿所述印刷介质迁移并且改进了网点的品质。
可辐射固化油墨通常含有至少一种可固化单体、一种色料和一种辐射活化的引发剂(特别是一种光引发剂)，所述引发剂引发油墨中固化成分(特别是可固化单体)的聚合。
Peter G.Odell、Eniko Toma和Jennifer L.Belelie的美国专利7,279,587——其公开内容通过引用全部纳入本文——公开了可用于可固化相变油墨组合物中的光引发化合物。在实施方案中，公开了一种下式化合物
其中R1为亚烷基、亚芳基、芳基亚烷基或烷基亚芳基，R2和R2’各自相互独立地为亚烷基、亚芳基、芳基亚烷基或烷基亚芳基，R3和R3’各自相互独立地为(a)光引发基团，或(b)为烷基、芳基、芳基烷基或烷基芳基的基团，条件为R3和R3’中的至少一个为光引发基团，并且X和X’各自相互独立地为一个氧原子或一个式-NR4-的基团，其中R4为氢原子、烷基、芳基、芳基烷基或烷基芳基。
Peter G.Odell、Eniko Toma和Jennifer L.Belelie的2007年5月31日公布的序列号为11/290,202、名为“Phase Change InksContaining Photoinitiator With Phase Change Properties and GellantAffinity”的美国专利公开文本20070120910——其全文在此通过引用纳入本文——在实施方案中描述了这样一种相变油墨，该油墨含有一种色料、一种引发剂和一种油墨载体，所述油墨载体含有(a)至少一种可自由基固化(radically curable)的单体化合物，和(b)一种下式化合物
其中R1为亚烷基、亚芳基、芳基亚烷基或烷基亚芳基，R2和R2’各自相互独立地为亚烷基、亚芳基、芳基亚烷基或烷基亚芳基，R3和R3’各自相互独立地为(a)光引发基团，或(b)为烷基、芳基、芳基烷基或烷基芳基的基团，条件为R3和R3’中的至少一个为光引发基团，并且X和X’各自相互独立地为一个氧原子或一个式-NR4-的基团，其中R4为氢原子、烷基、芳基、芳基烷基或烷基芳基。
Jennifer L.Belelie、Adela Goredema、Peter G.Odell和EnikoToma的2007年8月21日授权的名为“Method for Preparing CurableAmide Gellant Compounds”的美国专利7,279,587——其全文通过引用纳入本文——在实施方案中描述了一种制备一种下式化合物的方法
其中R1为具有至少一个烯不饱和度的烷基、具有至少一个烯不饱和度的芳基烷基，或具有至少一个烯不饱和度的烷基芳基，R2和R3各自相互独立地为亚烷基、亚芳基、芳基亚烷基或烷基亚芳基，n为一个表示重复酰胺单元数目的整数并且至少为1，所述方法包括：(a)使一种式HOOC-R2-COOH的二酸与一种下式的二胺在不存在溶剂的情况下反应，同时除去反应混合物中的水从而形成具有酸末端的酰胺低聚物中间体：
和(b)使具有酸末端的酰胺低聚物中间体与式R1-OH的一元醇在一种偶联剂和一种催化剂的存在下反应，从而形成产物。
Eniko Toma、Peter G.Odell、Adela Goredema和Jennifer L.Belelie的2007年10月2日授权的名为“Curable Amide GellantCompounds”的美国专利7,276,614——其全文在此通过引用纳入本文——在实施方案中描述了一种下式化合物
其中R1和R1’各自相互独立地为具有至少一个烯不饱和度的烷基、具有至少一个烯不饱和度的芳基烷基，或具有至少一个烯不饱和度的烷基芳基，R2、R2’和R3各自相互独立地为亚烷基、亚芳基、芳基亚烷基或烷基亚芳基，n为一个表示重复酰胺单元数目的整数并且至少为1。
Eniko Toma、Jennifer L.Belelie和Peter G.Odell的2007年5月31日公布的序列号为11/290,121、名为“Phase Change InksContaining Curable Amide Gellant Compounds”的美国专利公开文本20070123606——其全文在此通过引用纳入本文——在实施方案中描述这样一种相变油墨，该相变油墨含有一种色料、一种引发剂和一种相变油墨载体，所述载体含有至少一种可自由基固化的单体化合物和一种下式化合物
其中R1和R1’各自相互独立地为具有至少一个烯不饱和度的烷基、具有至少一个烯不饱和度的芳基烷基，或具有至少一个烯不饱和度的烷基芳基，R2、R2’和R3各自相互独立地为亚烷基、亚芳基、芳基亚烷基或烷基亚芳基，n为一个表示重复酰胺单元数目的整数并且至少为1。
Eniko Toma、Adela Goredema、Jennifer L.Belelie和Peter G.Odell的2007年9月18日授权的名为“Process for Making CurableAmide Gellant Compounds”的美国专利7,271,284——其全文在此通过引用纳入本文，在实施方案中描述了一种制备下式化合物的方法，下式中的取代基如该文献中定义，
在柔韧包装承印物上的印刷可用于多种应用中。术语“柔韧”意指通常以卷形式提供、在其上印刷、并然后在印刷之后再次卷起的薄膜或箔片材料，但是柔韧包装承印物并不限于这些卷曲材料。示例性的柔韧包装承印物包括塑料、金属箔、其层压制品和层压纸。柔韧包装承印物可用于例如包装食品、药物、化妆品或烟草。
当前，通常用液体调色剂或紫外可固化油墨进行柔韧包装承印物上的数字印刷。液体调色剂可遭遇图像稳固性问题并且可能缺乏耐久性。例如，它们可能具有较差的耐划痕性、耐摩擦性和耐蹭脏性。常规的紫外线固化油墨具有较低的粘度。因此，它们可能容易横向流动——尤其是在非多孔性柔韧包装承印物上，导致产生不规则的网点。可固定(pinning)(即通过UV油墨的部分固化以增加其粘度)来减少横向延展。除避免横向扩展外，通常在将每一种颜料印刷到彩色图像中之后进行固定，从而使接下来的颜料冲击到稳定的油墨表面上并且不会与先前印刷的油墨混合和/或与其一起流动。但是，固定所需的紫外线灯意味着额外的设备和能量消耗，从而可增加所印刷柔韧承印物的费用。
商标所有者、设计者和印刷者开始需要具有其它感觉特征例如触觉效果的包装印刷，来使他们的产品产生价值增加的感觉。在包装上增加触觉效果后，立刻使产品变得有别于其它类似产品，从而为广告宣传提供了卖点(POP)。
虽然已知组合物和方法符合它们的预期目的，但是仍需要在柔韧包装承印物上形成图像或在其上进行印刷的其它方式。
每一篇前述美国专利和专利公开本文均通过引用纳入本文。此外，本发明公开内容在其实施方案中可选择每一篇前述美国专利和专利公开文本所公开的适宜组成和方法方面。
【发明内容】
本发明公开了一种在柔韧包装承印物上形成触觉图像或触觉图像与常规图像的结合的方法，该方法包括：将一种含有一种任选的色料和一种相变油墨载体的紫外线固化相变油墨组合物直接沉积到一种柔韧包装承印物上，或将该油墨组合物沉积到一种中间转印部件上，在图像区中形成一个触觉图像区或一种触觉图像区与常规图像的结合，所述油墨组合物中的相变油墨载体含有一种可辐射固化的单体或预聚物、一种光引发剂、一种活性蜡和一种胶凝剂；通过在触觉图像位置或其部分位置中沉积多层油墨而形成触觉图像；当使用中间转印部件时，将沉积的油墨从该中间转印部件转印到柔韧包装承印物上；和使所述油墨固化。
本发明还公开了一种其上布置有触觉图像或触觉图像与常规图像的结合的包装承印物；其中触觉图像或触觉图像与常规图像的结合含有一层或多层的紫外线固化相变油墨组合物固化层，所述组合物含有一种任选的色料和一种相变油墨载体，所述相变油墨载体含有一种可辐射固化的单体或预聚物、一种光引发剂、一种活性蜡和一种胶凝剂。
本文中的紫外线固化相变胶凝油墨(gellant ink)对通常使用的多种包装承印物具有高亲合性，所述包装承印物包括聚酯、聚丙烯和铝箔等。紫外线固化相变胶凝油墨的凝胶性能使其能够在非多孔柔韧包装承印物上形成优良的网点结构，而无需进行固定。在本发明的紫外线固化相变胶凝油墨印刷过程中，可通过微滴的连续沉积而增加所选图像或文本的堆积高度，直至可通过触摸而检测到该特征。印刷之后，将承印物曝露于紫外光，从而形成牢固的图像和结构。该凸起特征是在包装承印物上加入其它感觉特征的简易方法，为广告宣传提供了卖点。
【附图说明】
图1为在普通纸上印刷的本发明紫外线固化相变胶凝油墨的彩色照片。
图2为在蜡光纸上印刷的本发明紫外线固化相变胶凝油墨的彩色照片。
图3为在聚酯承印物上印刷的本发明紫外线固化相变胶凝油墨的彩色照片。
图4为在铝箔承印物上印刷的本发明紫外线固化相变胶凝油墨的彩色照片。
图5为在聚丙烯承印物上印刷的本发明紫外线固化相变胶凝油墨的彩色照片。
图6为根据本发明数字产生的紫外线固化相变胶凝油墨网点的彩色照片。
【具体实施方式】
在实施方案中，描述了一种在柔韧包装承印物上形成触觉图像或触觉图像与常规图像(常规图像为不具有凸起高度的图像或触觉上不可感知的图像)的结合的方法，该方法包括：将含有一种任选的色料和一种相变油墨载体的紫外线固化相变油墨组合物直接沉积到一种柔韧包装承印物上，或将该油墨组合物沉积到一种中间转印部件上，在图像区中形成一个触觉图像区或一种触觉图像区与常规图像的结合，所述油墨组合物中的相变油墨载体含有一种可辐射固化的单体或预聚物、一种光引发剂、一种活性蜡和一种胶凝剂；通过在触觉图像位置或其部分位置中沉积多层油墨而形成触觉图像；当使用中间转印部件时，将沉积的油墨从该中间转印部件转印到柔韧包装承印物上；和使所述油墨固化。在一种具体实施方案中，该方法中油墨沉积步骤包括用喷墨印刷装置进行沉积。在一个具体实施方案中，该方法中油墨沉积步骤包括用压电喷墨印刷装置进行沉积。
在实施方案中，描述了其上布置有触觉图像或触觉图像与常规图像的结合的包装承印物；其中所述触觉图像或触觉图像与常规图像的结合含有一层或多层的紫外线固化相变油墨组合物固化层，其中所布置的油墨组合物含有一种任选的色料和一种相变油墨载体，所述相变油墨载体含有一种可辐射固化的单体或预聚物、一种光引发剂、一种活性蜡和一种胶凝剂。可在多种应用中使用本文中具有附加感觉特征的包装印刷。例如，可印刷出触觉效果并用于使产品产生价值增加的感觉。在包装上加入本文所述的触觉效果可使产品变得有别于其它类似产品，从而为广告宣传提供了卖点。
本发明的触觉图像和常规(即不可触知)的印刷图像可直接印刷到一种承印物上，或印刷在一个中间转印部件(例如成像鼓)上，随后转印到最终承印物上。可能需要多次转印循环操作(pass)来达到触觉上可感知的油墨堆积高度。
本发明中的触觉图像和常规图像可使用通过常规计算机网络与印刷机相连的硬件或软件进行选择。
可使用多次印刷循环操作来形成触觉上可感知的触觉图像区。在实施方案中，本发明方法包括沉积紫外线固化胶凝相变油墨的连续层，从而形成触觉上可感知的触觉图像区。例如，至少31微米的标记材料堆积高度才能通过触觉而可感知，而常规固态油墨印刷术或静电印刷术产生的标记材料堆积高度不超过10微米，这是不可通过触觉感知的。
在实施方案中，凸起的触觉文本或图像可通过在触觉图像区或其一部分上反复沉积油墨直至达到触觉可感知的高度而形成。触觉可感知的高度为通过触摸而容易地识别的高度。在实施方案中，触觉图像区域或其一部分所具有的凸起图像高度为约10微米至约6毫米或更高，或至少约31微米。在一个具体实施方案中，触觉图像区域或其一部分所具有的凸起图像高度为约30微米至约1毫米，或约50微米至约1毫米，或约50微米至约100微米。本发明制备的包装材料特别有利，因为该包装将被反复使用，并且本发明产生的图像牢固且可以承受反复使用并保持完整。本发明的紫外线固化相变胶凝油墨材料还提供较宽的记录介质范围，包括但不限于普通纸和涂布纸以及柔韧记录介质，这使得能在所需任何类型的柔韧包装材料上进行印刷。在具体实施方案中，本发明的包装承印物包括金属箔、塑料薄膜、纸张及其层压制品。在具体实施方案中，本发明的包装承印物包括铝箔、聚酯薄膜或聚丙烯薄膜。
可以使用任何适宜的记录介质或记录纸与本发明的包装承印物相组合，所述记录介质或记录纸包括普通纸例如4024纸、Image Series纸、Courtland 4024 DP纸、间行笔记本纸、证券纸、二氧化硅涂布纸例如Sharp Company二氧化硅涂布纸、JuJo纸、HAMMERMILL纸等、上光涂料纸例如Digital Color Gloss、Sappi Warren纸特种纸例如等，透明材料、织物、纺织品、塑料制品、聚合物膜、无机记录介质例如金属和木材等。
本发明的紫外线固化相变胶凝油墨不渗入或基本不渗入包装承印物中，而是主要存在于该包装承印物的表面，从而可以增加表面的纹理。所述油墨的室温下凝胶化性质防止了所印刷微滴的扩展或迁移，并使得易于形成凸起的触觉图像或文本。使用同一油墨材料，可在同一承印物上产生正常的触觉印刷和凸起的触觉印刷。本发明的固化油墨是极其牢固的材料。
图像区可在本发明方法中的任何时间固化。在实施方案中，当在触觉图像区接连沉积多层油墨时，所述多层油墨可在所述多层的最后一层沉积完成后进行固化。在另一实施方案中，每一层油墨可在后一层沉积之前进行固化。
本发明的紫外线固化胶凝油墨材料，以及本发明的方法，可应用于适于能将油墨以成影像的图案(imagewise pattern)直接沉积到图像接受包装承印物上或中间转印部件上的任何所需的印刷体系，例如喷墨印刷、热喷墨印刷、压电喷墨印刷、声学喷墨印刷、热转印印刷、凹版印刷、静电印刷方法等。
在一个具体实施方案中，可选择在共同转让、共同未决的GabrielIftime等人的、2007年3月7日提交的序列号为11/683,011、名为“DualPrinter for Regular and Raised Print”的美国专利申请——其全文通过引用纳入本文——中描述的喷墨印刷装置，该装置包括至少一个喷墨印刷头和一个油墨从喷墨印刷头喷射至其的印刷区域表面，其中喷墨印刷头和印刷区域表面之间的高度距离是可以调节的。
在本发明的具体实施方案中，所述油墨含有这样一种紫外线固化相变油墨组合物，该组合物含有一种任选的色料和一种相变油墨载体，所述相变油墨载体含有至少一种可辐射固化的单体或预聚物、一种光引发剂、一种活性蜡和一种胶凝剂。
在具体实施方案中，本发明公开的油墨载体可含有任何适宜的可固化单体或预聚物。适宜材料的实例包括可自由基固化的单体化合物，例如丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯单体化合物，它们适于用作相变油墨载体。相对非极性的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯单体的具体实例包括(但不限于)：丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸异癸酯、甲基丙烯酸异癸酯、丙烯酰己内酯、丙烯酸2-苯氧基乙酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯等，以及其混合物和结合物。此外，相变油墨载体中可包括多官能的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯单体和低聚物作为活性稀释剂和可增加固化图像的交联密度的材料，从而提高固化图像的韧性。适宜的多官能丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯单体及低聚物的实例包括(但不限于)四丙烯酸季戊四醇酯、四甲基丙烯酸季戊四醇酯、1，2-乙二醇二丙烯酸酯、1，2-乙二醇二甲基丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、1，6-己二醇二甲基丙烯酸酯、1，12-十二烷醇二丙烯酸酯、1，12-十二烷醇二甲基丙烯酸酯、三(2-羟乙基)异氰脲酸酯三丙烯酸酯、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯(可获自Sartomer Co.Inc.的SR 9003)、己二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、胺改性的聚醚丙烯酸酯(可获得的PO 83F、LR 8869和/或LR 8889(所有均可获自BASF公司))、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙三醇丙氧基化三丙烯酸酯、五丙烯酸二季戊四醇酯、六丙烯酸二季戊四醇酯、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯(可获自Sartomer Co.Inc.的SR 494)等，以及其混合物和结合物。当向油墨载体材料中添加活性稀释剂时，活性稀释剂以任何所需量或有效量进行添加，所述量在一个实施方案中为载体的至少约1重量％、在另一个实施方案中为载体的至少约35重量％、在一个实施方案中为不多于载体的约80重量％、在另一个实施方案中为不多于载体的约70重量％，但是稀释剂的量可在这些范围之外。
在实施方案中，油墨载体含有至少一种可表现出凝胶状性能的化合物，这种性能表现为当其溶解液体(例如那些曝露于如紫外光的辐射下具有固化单体性质的化合物)中时，其粘度在一个相对窄的温度范围内有相当急剧地增加。所述液体可固化单体的一个实例为丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯例如SR 9003，可商购自Sartomer Co.Inc.。
在一个实施方案中为至少约30℃、在另一个实施方案中为至少约10℃和在又一个实施方案中为至少约5℃的温度范围内，本发明公开的一些化合物在一个实施方案中经历了至少约103厘泊的粘度改变、在另一个实施方案中为至少约104厘泊和在又一个实施方案中为至少约105厘泊，但是所述粘度改变和温度范围可在这些范围之外，并且未经历所述范围内的改变的化合物也包括在本发明中。
本文所公开化合物的至少一些实施方案可在一个最初温度下形成半固态凝胶。例如，当该化合物包含在相变油墨中时，该温度低于喷墨的具体温度。这种半固态凝胶相是一种以包含一种或更多种固体胶凝剂分子和一种液态溶剂的动态平衡的形式存在的物理凝胶。这种半固态凝胶相是一种通过非共价相互作用维持在一起的分子组分的动态网络组合(networked assembly)，所述非共价相互作用例如氢键键合、范德华相互作用、芳族非键合相互作用、离子键或配位键、伦敦色散力等；所述动态网络组合，在物理力(如温度、机械搅拌等)或化学力(如pH、离子强度等)的刺激作用下，可实现肉眼可见水平的从液态到半固态的可逆转化。包含凝胶剂分子的溶液，在温度在溶液凝胶点以上或以下变化时，表现出从半固体凝胶态到液态的热可逆性转化。这种在半固体凝胶相与液相之间转化的可逆循环可在溶液制剂中反复进行多次。
在具体实施方案中，本发明公开的油墨载体可包括任何适宜的光引发剂。具体引发剂的实例包括但不限于，127、379和819(均可商购于Ciba SpecialtyChemicals)等等。适宜引发剂的其它实例包括(但不限于)，二苯甲酮、二苯甲酮衍生物、苄基酮、α-烷氧基苄基酮、单体羟基酮、聚合羟基酮、α-氨基酮、烷氧基酮、酰基膦氧化物、茂金属、苯偶姻醚、苯偶酰缩酮、α-羟基烷基苯某酮、α-氨基烷基苯某酮、酰基膦光引发剂(可从Ciba以商品名和购得)等。具体实例包括1-羟基环己基苯基酮、二苯甲酮、2-苄基-2-(二甲氨基)-1-(4-(4-吗啉基)苯基)-1-丁酮、2-甲基-1-(4-甲硫基)苯基-2-(4-吗啉基)-1-丙酮、二苯基-(2，4，6-三甲基苯甲酰基)膦氧化物、苯基二(2，4，6-三甲基苯甲酰基)膦氧化物、苄基二甲醛缩苯乙酮、异丙基噻吨酮、2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基膦氧化物(可以BASFTPO获得)、2，4，6-三甲基苯甲酰基乙氧基苯基膦氧化物(可以BASFTPO-L获得)、双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)-苯基-膦氧化物(可以Ciba819获得)及其它酰基膦、2-甲基-1-(4-甲硫基)苯基-2-(4-吗啉基)-1-丙酮(可以Ciba907获得)和1-(4-(2-羟基乙氧基)苯基)-2-羟基-2-甲基丙-1-酮(可以Ciba2959获得)、2-苄基2-二甲氨基1-(4-吗啉代苯基)-1-丁酮(可以Ciba369而获得)、2-羟基-1-(4-(4-(2-羟基-2-甲基丙酰基)-苄基)-苯基)-2-甲基丙-1-酮(可以Ciba127获得)、2-二甲氨基-2-(4-甲基苄基)-1-(4-吗啉-4-基苯基)-丁酮(可以Ciba379获得)、二茂钛、异丙基噻吨酮、1-羟基-环己基苯基酮、二苯甲酮、2，4，6-三甲基二苯甲酮、4-甲基二苯甲酮、二苯基-(2，4，6-三甲基苯甲酰基)膦氧化物、2，4，6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙基酯、(2-羟基-2-甲基-1-(4-(1-甲基乙烯基)苯基)丙酮)低聚物、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、苄基二甲醛缩苯乙酮、芳基锍盐、芳基碘盐等，以及其混合物。
任选地，相变油墨可还含有一种胺协合剂(synergist)，该协合剂为可供给光引发剂氢原子并从而形成一种引发聚合的自由基物质、并且还可消耗抑制自由基聚合的溶解氧从而提高聚合速度的共引发剂。适宜胺协合剂的实例包括(但不限于)乙基-4-二甲氨基苯甲酸酯、2-乙基己基-4-二甲氨基苯甲酸酯等，以及其混合物。
本发明公开的油墨引发剂可吸收任何所需波长或有效波长的辐射，所述波长在一个实施方案中至少约200纳米、在一个实施方案中为不超过约560纳米、在另一个实施方案中不超过约420纳米，但是所述波长可在这些范围之外。
任选地，相变油墨中存在任何所需量或有效量的光引发剂，所述量在一个实施方案中为油墨组合物的至少约0.5重量％、在另一个实施方案中为油墨组合物的至少约1重量％，以及在一个实施方案中为油墨组合物的不多于约15重量％、在另一个实施方案中为油墨组合物的不多于约10重量％，但是所述量可在这些范围之外。
任何适宜的活性蜡可用于本发明公开的相变油墨载体。在实施方案中，活性蜡含有一种可与其它组分混溶并可与可固化单体聚合形成聚合物的固化蜡组分。包含有蜡促进了油墨由喷射温度开始冷却时其粘度的增加。
蜡的适宜实例包括但不限于，那些被可固化基团或可聚合基团官能化的蜡。所述可固化基团可包括但不限于，丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、烯、烯丙基醚、环氧化物和氧杂环丁烷。这些蜡可通过给蜡加上具有可转化的官能团(例如羧酸或羟基)的反应而合成。
在实施方案中，活性蜡为经可聚合基团官能化的以羟基封端的聚乙烯蜡。可被可固化基团官能化的带有羟基末端的聚乙烯蜡的适宜实例包括但不限于，具有CH3-(CH2)n-CH2OH结构的碳链的混合物和具有相近平均链长的直链低分子量聚乙烯，其中在所述结构中存在链长n的混合，在选定的实施方案中平均链长范围为从约16至约50。所述蜡的适宜实例包括但不限于，Mn分别约等于375、460、550和700g/mol的350、425、550和700。所有这些蜡均可商购于Baker-Petrolite。以2，2-二烷基-1-乙醇表示的格尔伯特醇也是适宜的化合物。格尔伯特醇的具体实例包括含有16至36个碳的那些醇，其中许多可商购于Jarchem Industries Inc.，Newark，NJ.。在实施方案中，选择2033；2033，它是C-36二聚体二醇的混合物，包括下式的异构体
以及其它可含有不饱和度和环状基团的支链异构体，可由Uniqema，New Castle，DE.得到。该类型的C36二聚体二醇的更多信息公开于例如″Dimer Acids，″Kirk-Othmer Encyclopedia of ChemicalTechnology，第8卷，第4版(1992)，223至237页中，其公开内容通过引用全部纳入本文。所述醇可与具有UV可固化部分的羧酸反应从而形成活性酯。所述酸的实例包括但不限于，丙烯酸和甲基丙烯酸，可购自Sigma-Aldrich Co.。具体的可固化单体包括350、425、550和700的丙烯酸酯。
可经可固化基团官能化的以羧酸封端的聚乙烯蜡的适宜实例，包括但不限于，具有CH3-(CH2)n-COOH结构的碳链的混合物和具有近似平均链长的直链低分子量聚乙烯，其中在所述结构中存在链长n的混合，在选定的实施方案中平均链长范围为从约16至约50。所述蜡的适宜实例包括但不限于，Mn分别等于约390、475、565和720g/mol的350、425、550和700。其它适宜的蜡具有结构CH3-(CH2)n-COOH，例如n＝14的十六烷酸或棕榈酸、n＝15的十七烷酸、n＝16的十八烷酸或硬脂酸、n＝18的二十烷酸或花生酸、n＝20的二十二烷酸或山萮酸、n＝22的二十四烷酸、n＝24的二十六烷酸或蜡酸、n＝25的二十七烷酸、n＝26的二十八烷酸或褐煤酸、n＝28的三十烷酸或蜂花酸、n＝30的三十二烷酸或紫胶蜡酸、n＝31的三十三烷酸或蜡蜜酸或叶虱酸、n＝32的三十四烷酸、n＝33的三十五烷酸或三十六烷酸。以2，2-二烷基乙酸表示的格尔伯特酸也是适宜的化合物。所选择的格尔伯特酸包括含有16至36个碳的那些酸，其中许多可商购于Jarchem Industries Inc.，Newark，NJ.。也可使用1009(它是C-36二聚酸的混合物，包括下式的异构体
以及其它可含有不饱和度和环状基团的支链异构体，可自Uniqema，New Castle，DE获得；该类型的C36二聚酸的更多信息公开于例如″Dimer Acids，″Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology，第8卷，第4版(1992)，第223至237页中，其公开内容通过引用全部纳入本文)。所述羧酸可与具有UV可固化部分的醇反应从而形成具有活性酯。所述醇的实例包括但不限于，购于Sigma-Aldrich Co.的2-烯丙氧基乙醇；
购于Sartomer Company，Inc.的SR495B；
购于Sartomer Company，Inc.的CD572(R＝H，n＝10)和SR604(R＝Me，n＝4)。
在实施方案中，任选的固化蜡以例如以下量包含于油墨中：油墨的约1至约25重量％、或油墨的约2至约20重量％、或油墨的约2.5至约15重量％，但是所述量可在这些范围之外。
可固化单体或预聚物及可固化蜡一起可构成大于油墨的约50重量％、或油墨的至少70重量％、或油墨的至少80重量％，但不限于此。
任何适宜的胶凝剂可用于本文中所公开的油墨载体。在实施方案中，可使用例如2005年11月30日提交的、序列号11/290,202、名为“Phase Change Inks Containing Photoinitiator With Phase ChangeProperties and Gellant Affinity”、发明人为Peter G.Odell、EnikoToma和Jennifer L.Belelie的美国专利申请(该申请的公开内容通过引用全部纳入本文中)所述的胶凝剂，其中所述胶凝剂为下式化合物
其中R1为：
(i)一个亚烷基基团(其中亚烷基基团定义为二价的脂族基团或烷基基团，包括直链的和支链的、饱和的和不饱和的、环状的和无环的、及被取代和未被取代的亚烷基基团，并且其中杂原子例如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可存在于或可不存在于该亚烷基中)，在一个实施方案中具有至少1个碳原子，和在一个实施方案中具有不多于约12个碳原子，在另一个实施方案中具有不多于约4个碳原子，以及在又一实施方案中具有不多于约2个碳原子，但碳原子数可在这些范围之外，
(ii)一个亚芳基基团(其中亚芳基基团定义为二价的芳族基团或芳基，包括被取代和未被取代的亚芳基基团，并且其中杂原子例如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可存在于或可不存在于该亚芳基基团中)，在一个实施方案中具有至少约5个碳原子，在另一个实施方案中具有至少约6个碳原子，和在一个实施方案中具有不多于约14个碳原子，在另一实施方案中具有不多于约10个碳原子，以及在又一实施方案中具有不多于6个碳原子，但碳原子数可在这些范围之外，
(iii)一个芳基亚烷基基团(其中芳基亚烷基基团定义为二价的芳基烷基基团，包括被取代和未被取代的芳基亚烷基基团，其中芳基亚烷基基团的烷基部分可为直链的或支链的、饱和或不饱和，及环状或无环的，并且其中杂原子例如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可存在于或可不存在于该芳基亚烷基基团的芳基部分或烷基部分中)，在一个实施方案中具有至少约6个碳原子，在另一个实施方案中具有至少约7个碳原子，和在一个实施方案中具有不多于约32个碳原子，在另一实施方案中具有不多于约22个碳原子，以及在又一实施方案中具有不多于约7个碳原子，但碳原子数可在这些范围之外，或
(iv)一个烷基亚芳基基团(其中烷基亚芳基基团定义为二价的烷基芳基基团，包括被取代和未被取代的烷基亚芳基基团，其中烷基亚芳基基团的烷基部分可为直链的或支链的、饱和的或不饱和的，及环状的或无环的，并且其中杂原子例如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可存在于或可不存在于该烷基亚芳基基团的芳基部分或烷基部分中)，在一个实施方案中具有至少约6个碳原子，在另一个实施方案中具有至少约7个碳原子，和在一个实施方案中具有不多于约32个碳原子，在另一实施方案中具有不多于约22个碳原子，以及在又一实施方案中具有不多于约7个碳原子，但碳原子数可在这些范围之外；其中被取代的亚烷基、亚芳基、芳基亚烷基和烷基亚芳基基团上的取代基可为(但不限于)，卤原子、氰基、吡啶基、吡啶鎓基、醚基、醛基、酮基、酯基、酰胺基、羰基、硫代羰基、硫醚基(sulfide group)、硝基、亚硝基、酰基、偶氮基、氨基甲酸乙酯基(urethane group)、脲基、其混合等，其中两个或更多个取代基可连在一起形成一个环；
R2和R2’各自相互独立地为：
(i)亚烷基基团(其中亚烷基基团定义为二价的脂族基团或烷基基团，包括直链的和支链的、饱和的和不饱和的、环状的和无环的、及被取代的和未被取代的亚烷基基团，并且其中杂原子例如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可存在于或不存在于该亚烷基中)，在一个实施方案中具有至少1个碳原子，和在一个实施方案中具有不多于约54个碳原子，以及在另一实施方案中具有不多于约36个碳原子，但碳原子数可在这些范围之外，
(ii)亚芳基基团(其中亚芳基基团定义为二价的芳族基团或芳基，包括被取代的和未被取代的亚芳基基团，并且其中杂原子例如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可存在于或可不存在于该亚芳基基团中)，在一个实施方案中具有至少约5个碳原子，在另一个实施方案中具有至少约6个碳原子，和在一个实施方案中具有不多于约14个碳原子，在另一实施方案中具有不多于约10个碳原子，以及在又一实施方案中具有不多于约7个碳原子，但碳原子数可在这些范围之外，
(iii)芳基亚烷基基团(其中芳基亚烷基基团定义为二价的芳基烷基基团，包括被取代的和未被取代的芳基亚烷基基团，其中芳基亚烷基基团的烷基部分可为直链的或支链的、饱和的或不饱和的、及环状的或无环的，并且其中杂原子例如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可存在于或可不存在于该芳基亚烷基基团的芳基部分或烷基部分中)，在一个实施方案中具有至少约6个碳原子，在另一个实施方案中具有至少约7个碳原子，和在一个实施方案中具有不多于约32个碳原子，在另一实施方案中具有不多于约22个碳原子，以及在又一实施方案中具有不多于约8个碳原子，但碳原子数可在这些范围之外，或
(iv)烷基亚芳基基团(其中烷基亚芳基基团定义为二价的烷基芳基基团，包括被取代的和未被取代的烷基亚芳基基团，其中烷基亚芳基基团的烷基部分可为直链的或支链的、饱和的或不饱和的、及环状的或无环的，并且其中杂原子例如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可存在于或可不存在于该烷基亚芳基基团的芳基部分或烷基部分中)，在一个实施方案中具有至少约6个碳原子，在另一个实施方案中具有至少约7个碳原子，和在一个实施方案中具有不多于约32个碳原子，在另一实施方案中具有不多于约22个碳原子，以及在又一实施方案中具有不多于约7个碳原子，但碳原子数可在这些范围之外；其中被取代的亚烷基、亚芳基、芳基亚烷基和烷基亚芳基基团上的取代基可为(但不限于)，卤原子、氰基、醚基、醛基、酮基、酯基、酰胺基、羰基、硫代羰基、膦基、鏻基、磷酸酯基、腈基、巯基、硝基、亚硝基、酰基、酸酐基、叠氮基、偶氮基、氰氧基、氨基甲酸乙酯基、脲基、其混合等，其中两个或更多个取代基可连在一起形成一个环；
R3和R3’各自相互独立地为：
(a)光引发基团，例如由下式的1-(4-(2-羟基乙氧基)苯基)-2-羟基-2-甲基丙-1-酮衍生的基团：
由下式的1-羟基环己基苯基酮衍生的基团：
由下式的2-羟基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮衍生的基团：
由下式的N，N-二甲基乙醇胺或N，N-二甲基亚乙基二胺衍生的基团：
等，或者为：
(b)以下基团：
(i)一个烷基基团(包括直链的和支链的、饱和的和不饱和的、环状的和无环的、及被取代的和未被取代的烷基基团，并且其中杂原子例如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可存在于或可不存在于该烷基中)，在一个实施方案中具有至少约2个碳原子，在另一个实施方案中具有至少约3个碳原子，和在又一实施方案中具有至少约4个碳原子，以及在一个实施方案中具有不多于约100个碳原子，在另一个实施方案中具有不多于约60个碳原子，和在又一实施方案中具有不多于约30个碳原子，但碳原子数可在这些范围之外，
(ii)一个芳基基团(包括被取代的和未被取代的芳基基团，并且其中杂原子例如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可存在于或可不存在于该芳基中)，在一个实施方案中具有至少约5个碳原子，在另一个实施方案中具有至少约6个碳原子，以及在一个实施方案中具有不多于约100个碳原子，在另一个实施方案中具有不多于约60个碳原子，和在又一实施方案中具有不多于约30个碳原子，但碳原子数可在这些范围之外；所述芳基例如苯基等，
(iii)一个芳基烷基基团(包括被取代的和未被取代的芳基烷基基团，其中芳基烷基基团的烷基部分可为直链的或支链的、饱和的或不饱和的、以及环状的或无环的，并且其中杂原子例如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可存在于或可不存在于该芳基烷基基团的芳基部分或烷基部分中)，在一个实施方案中具有至少约6个碳原子，在另一个实施方案中具有至少约7个碳原子，以及在一个实施方案中具有不多于约100个碳原子，在另一个实施方案中具有不多于约60个碳原子，和在又一实施方案中具有不多于约30个碳原子，但碳原子数可在这些范围之外；所述芳基烷基例如苄基等，或者
(iv)一个烷基芳基基团(包括被取代的和未被取代的烷基芳基基团，其中该烷基芳基基团的烷基部分可为直链的或支链的、饱和的或不饱和的、以及环状的或无环的，并且其中杂原子例如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可存在于或可不存在于该烷基芳基基团的芳基部分或烷基部分中)，在一个实施方案中具有至少约6个碳原子，在另一个实施方案中具有至少约7个碳原子，以及在一个实施方案中具有不多于约100个碳原子，在另一个实施方案中具有不多于约60个碳原子，和在又一实施方案中具有不多于约30个碳原子，但碳原子数可在这些范围之外；所述烷基芳基例如甲苯基等；其中被取代的烷基、芳基烷基和烷基芳基基团上的取代基可为(但不限于)卤原子、醚基、醛基、酮基、酯基、酰胺基、羰基、硫代羰基、硫醚基、膦基、鏻基、磷酸酯基、腈基、巯基、硝基、亚硝基、酰基、酸酐基、叠氮基、偶氮基、氰氧基、异氰酸基、氰硫基、异硫氰基、羧酸酯基、羧酸基、氨基甲酸乙酯基、脲基、其混合等，其中两个或更多个取代基可连在一起形成一个环；
条件为R3和R3’中的至少一个为光引发基团；
并且X和X’各自相互独立地为氧原子或式-NR4-的基团，其中R4为：
(i)一个氢原子；
(ii)一个烷基基团，包括直链的和支链的、饱和的和不饱和的、环状的和无环的、以及被取代的和未被取代的烷基，并且其中杂原子可存在于或可不存在于该烷基基团中，在一个实施方案中该烷基基团具有至少1个碳原子，和在一个实施方案中具有不多于约100个碳原子，在另一个实施方案中具有不多于约60个碳原子，和在又一实施方案中具有不多于约30个碳原子，但碳原子数可在这些范围之外，
(iii)一个芳基基团，包括被取代的和未被取代的芳基基团，并且其中杂原子可存在于或可不存在于该芳基基团中，在一个实施方案中该芳基基团具有至少约5个碳原子，和在一个实施方案中具有至少约6个碳原子，以及在一个实施方案中具有不多于约100个碳原子，在另一个实施方案中具有不多于约60个碳原子，和在又一实施方案中具有不多于约30个碳原子，但碳原子数可在这些范围之外，
(iv)一个芳基烷基基团，包括被取代的和未被取代的芳基烷基基团，其中该芳基烷基基团的烷基部分可为直链的或支链的、饱和的或不饱和的、以及环状的或无环的，并且其中杂原子可存在于或可不存在于该芳基烷基基团的芳基部分或烷基部分中，在一个实施方案中该芳基烷基基团具有至少约6个碳原子，在另一个实施方案中具有至少约7个碳原子，以及在一个实施方案中具有不多于约100个碳原子，在另一个实施方案中具有不多于约60个碳原子，和在又一实施方案中具有不多于约30个碳原子，但碳原子数可在这些范围之外，或者
(v)一个烷基芳基基团，包括被取代的和未被取代的烷基芳基基团，其中该烷基芳基基团的烷基部分可为直链的或支链的、饱和的或不饱和的、以及环状的或无环的，并且其中杂原子可存在于或可不存在于该烷基芳基基团的芳基部分或烷基部分中，在一个实施方案中该烷基芳基基团具有至少约6个碳原子，在另一个实施方案中具有至少约7个碳原子，以及在一个实施方案中具有不多于约100个碳原子，在另一个实施方案中具有不多于约60个碳原子，和在又一实施方案中具有不多于约30个碳原子，但碳原子数可在这些范围之外；其中被取代的烷基、芳基、芳基烷基和烷基芳基基团上的取代基可为(但不限于)卤原子、醚基、醛基、酮基、酯基、酰胺基、羰基、硫代羰基、硫酸酯基、磺酸酯基、磺酸基、硫醚基、亚砜基、膦基、鏻基、磷酸酯基、腈基、巯基、硝基、亚硝基、砜基、酰基、酸酐基、叠氮基、偶氮基、氰氧基、异氰酸基、氰硫基、异硫氰基、羧酸酯基、羧酸基、氨基甲酸乙酯基、脲基、其混合等，其中两个或更多个取代基可连在一起形成一个环。
在一个具体实施方案中，R2和R2’彼此相同；在另一个具体实施方案中，R2和R2’彼此不同。在一个具体实施方案中，R3和R3’彼此相同；在另一个具体实施方案中，R3和R3’彼此不同。
在一个具体实施方案中，R2和R2’各自为式-C34H56+a-的基团和为可含有不饱和度与环状基团的支链亚烷基基团，其中a为整数0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12，包括(但不限于)下式的异构体：
在一个具体实施方案中，R1为一个亚乙基(-CH2CH2-)基团。
在一个具体实施方案中，R3和R3’两者均为
在一个具体实施方案中，所述化合物具有下式：
其中-C34H56+a-代表一个可含有不饱和度和环状基团的支链亚烷基基团，其中a为整数0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12，所述化合物包括(但不限于)下式的异构体：
该式化合物的其它具体实例包括式
或
的那些化合物，
其中-C34H56+a-代表一个可含有不饱和度和环状基团的支链亚烷基基团，其中a为整数0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12并且其中m为整数，包括但不限于其中m为2的实施方案，包括(但不限于)下式的异构体：
下式的那些化合物
其中-C34H56+a-代表一个可含有不饱和度和环状基团的支链亚烷基基团，其中a为整数0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12并且其中n为整数，包括但不限于其中n为2和其中n为5的实施方案，包括(但不限于)下式的异构体：
下式的那些化合物
其中-C34H56+a-代表一个可含有不饱和度和环状基团的支链亚烷基基团，其中a为整数0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12并且其中p为整数，包括但不限于其中p为2和其中p为3的实施方案，包括(但不限于)下式的异构体：
下式的那些化合物
其中-C34H56+a-代表一个可含有不饱和度和环状基团的支链亚烷基基团，其中a为整数0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12并且其中q为整数，包括但不限于其中q为2和其中q为3的实施方案，包括(但不限于)下式的异构体：
下式的那些化合物
其中-C34H56+a-代表一个可含有不饱和度和环状基团的支链亚烷基基团，其中a为整数0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12并且其中r为整数，包括但不限于其中r为2和其中r为3的实施方案，包括(但不限于)下式的异构体：
等，以及其混合物。
在实施方案中，胶凝剂为
和
的
混合物
其中-C34H56+a-代表一个支链亚烷基基团，该基团可含有或可不含有不饱和度和环状基团、被取代和未被取代的亚烷基基团，并且所述亚烷基基团中可存在或不存在杂原子，其中a为整数0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12。
在实施方案中，本发明的胶凝剂可包括2005年11月30日提交的、名为“Phase Change Inks Containing Curable Amide GellantCompounds”、发明人为Eniko Toma、Jennifer L.Belelie和Peter G.Odell的序列号为No.11/290,121的共同未决美国申请——该申请的公开内容通过引用全部纳入本文——中公开的物质，包括下式化合物
其中R1和R1’各自相互独立地为一个具有至少一个烯不饱和度的烷基基团、一个具有至少一个烯不饱和度的芳基烷基基团、或一个具有至少一个烯不饱和度的烷基芳基基团，R2、R2’和R3各自相互独立地为亚烷基基团、亚芳基基团、芳基亚烷基基团或烷基亚芳基基团，n为表示重复酰胺单元数目的整数并且至少为1。
另外参见Peter G.Odell、Eniko Toma和Jennifer L.Belelie的、名为“Photoinitiator with Phase Change Properties and GellantAffinity”的美国专利7,279,587(该专利的公开内容通过引用全部纳入本文)，其公开了可用于可固化相变油墨组合物中的光引发化合物；并参见Eniko Toma、Peter G.Odell、Adela Goredema和Jennifer L.Belelie的、名为“Curable Amide Gellant Compounds”、于2007年10月2日授权的美国专利7,276,614，该专利在此全文通过引用纳入本文。
本文公开的胶凝剂化合物可通过任何所需方法或有效方法制备。
例如，在实施方案中，胶凝剂可按发明人为Jennifer L.Belelie、Adela Goredema、Peter G.Odell和Eniko Toma、名为“Method forPreparing Curable Amide Gellant Compounds”的美国专利7,259,275(该专利的公开内容通过引用全部纳入本文)中所述方法进行制备，该专利描述了下式化合物的制备方法：
其中R1为一个具有至少一个烯不饱和度的烷基基团、一个具有至少一个烯不饱和度的芳基烷基基团、或一个具有至少一个烯不饱和度的烷基芳基基团，R2和R3各自相互独立地为亚烷基基团、亚芳基基团、芳基亚烷基基团或烷基亚芳基基团，n为表示重复酰胺单元数目的整数并且至少为1，所述方法包括：(a)在不存在溶剂的情况下，使式HOOC-R2-COOH的二酸与下式的二胺反应，同时除去反应混合物中的水，从而形成具有酸封端的酰胺低聚物中间体：
和
(b)在一种偶联剂和一种催化剂的存在下，使该具有酸封端的酰胺低聚物中间体与式R1-OH的一元醇反应，形成产物。
另参见Jennifer L.Belelie、Adela Goredema、Peter G.Odell和Eniko Toma的、名为“Method for Preparing Curable Amide GellantCompounds”、于2007年8月21日授权的美国专利7,279,587(其在此全文通过引用纳入本文)，该专利在实施方案中描述了一种制备下式化合物的方法：
此外，参见Eniko Toma、Adela Goredema、Jennifer L.Belelie和Peter G.Odell的、名为“Process for Making Curable AmideGellant Compounds”、于2007年9月18日授权的美国专利7,271,284(其在此全文通过引用纳入本文)，该专利在实施方案中描述了一种制备具有如该专利中定义的取代基的下式化合物的方法：
任选的色料——如果存在——可以任意所需量存在于有色油墨中，所述量为例如油墨的约0.5至约75重量％，例如油墨约1至约50重量％或约1至约25重量％。
任何适宜的色料可用于本文的实施方案中，包括染料、颜料、或其结合物。色料的实例可包括能够分散或溶解于载体中的任何染料或颜料。适宜颜料的实例包括例如，Paliogen Violet 5100(BASF)、Paliogen Violet 5890(BASF)；Heliogen Green L8730(BASF)；LitholScarlet D3700(BASF)；Blue 15:4(Sun Chemical249-0592)；HOSTAPERM Blue B2G-D(Clariant)；永久红P-F7RK；HOSTAPERM Violet BL(Clariant)；Lithol Scarlet 4440(BASF)；BonRed C(Dominion Color Company)；Oracet Pink RF(Ciba)；PaliogenRed 3871K(BASF)；Blue 15:3(Sun Chemical 249-1284)；Paliogen Red 3340(BASF)；Carbazole Violet 23(SunChemical 246-1670)；Lithol Fast Scarlet L4300(BASF)；SunbriteYellow 17(Sun Chemical 275-0023)；Heliogen Blue L6900，L7020(BASF)；Sunbrite Yellow 74(Sun Chemical 272-0558)；SPECTRAC Orange 16(Sun Chemical 276-3016)；Heliogen Blue K6902，K6910(BASF)；Magenta 122(Sun Chemical 228-0013)；Heliogen Blue D6840，D7080(BASF)；Sudan Blue OS(BASF)；NeopenBlue FF4012(BASF)；PV Fast Blue B2GO1(Clariant)；Irgalite BlueBCA(Ciba)；Paliogen Blue 6470(BASF)；Sudan Orange G(Aldrich)；Sudan Orange 220(BASF)；Paliogen Orange 3040(BASF)；PaliogenYellow 152，1560(BASF)；Lithol Fast Yellow 0991K(BASF)；PaliotolYellow 1840(BASF)；Novoperm Yellow FGL(Clariant)；LumogenYellow D0790(BASF)；Suco-Yellow L1250(BASF)；Suco-YellowD1355(BASF)；Suco Fast Yellow Dl 355，Dl 351(BASF)；HostapermPink E 02(Clariant)；Hansa Brilliant Yellow 5GX03(Clariant)；Permanent Yellow GRL 02(Clariant)；Permanent Rubine L6B 05(Clariant)；Fanal Pink D4830(BASF)；Cinquasia Magenta(Du Pont)，Paliogen Black L0084(BASF)；Pigment Black K801(BASF)；和炭黑，例如REGAL 330TM(Cabot)、Carbon Black 5250、Carbon Black 5750(Columbia Chemical)、其混合物等。适宜染料的实例包括UsharectBlue 86(Direct Blue 86)，可获自Ushanti Color；Intralite Turquoise8GL(Direct Blue 86)，可获自Classic Dyestuffs；Chemictive BrilliantRed 7BH(Reactive Red 4)，可获自Chemiequip；Levafix Black EB，可获自Bayer；Reactron Red H8B(Reactive Red 31)，可获自AtlasDye-Chem；D&C Red#28(Acid Red 92)，可获自Warner-Jenkinson；Direct Brilliant Pink B，可获自Global Colors；Acid Tartrazine，可获自Metrochem Industries；Cartasol Yellow 6GF Clariant；Carta Blue2GL，可获自Clariant；等。溶剂染料的实例包括醇溶性的染料，例如Neozapon Red 492(BASF)；Orasol Red G(Ciba)；Direct BrilliantPink B(Global Colors)；Aizen Spilon Red C-BH(HodogayaChemical)；Kayanol Red 3BL(Nippon Kayaku)；Spirit Fast Yellow3G；Aizen Spilon Yellow C-GNH(Hodogaya Chemical)；CartasolBrilliant Yellow 4GF(Clariant)；Pergasol Yellow CGP(Ciba)；OrasolBlack RLP(Ciba)；Savinyl Black RLS(Clariant)；Morfast BlackConc.A(Rohm and Haas)；Orasol Blue GN(Ciba)；Savinyl Blue GLS(Sandoz)；Luxol Fast Blue MBSN(Pylam)；Sevron Blue 5GMF(Classic Dyestuffs)；Basacid Blue 750(BASF)，Neozapon Black X51[C.I.Solvent Black，C.I.12195](BASF)，Sudan Blue 670[C.I.61554](BASF)，Sudan Yellow 146[C.I.12700](BASF)，Sudan Red 462[C.I.260501](BASF)，其混合物等。
本文中的可辐射固化相变油墨还可任选含有一种抗氧化剂。所述任选的抗氧化剂可保护图像免于氧化，也可在油墨制备过程中的加热部分保护油墨组分免于氧化。适宜的抗氧化剂稳定剂的具体实例包括(但不限于)可商购于Crompton Corporation，Middlebury，CT的524、635、A、I-403和959；可商购于Ciba Specialty Chemicals的1010和UV 10；可商购于Rahn AG，Zurich，Switzerland的GENORAD 16和GENORAD 40等，以及其混合物。当存在时，所述任选的抗氧化剂以任意所需量或有效量存在于油墨中，所述量在一个实施方案中为油墨载体的至少约0.01重量％、在另一个实施方案中为油墨载体的至少约0.1重量％，和在又一个实施方案中为油墨载体的至少约1重量％，以及在一个实施方案中不多于油墨载体的约20重量％、在另一个实施方案中不多于油墨载体的约5重量％，和在又一个实施方案中不多于油墨载体的约3重量％，但所述量可在这些范围之外。
如果需要，可辐射固化相变油墨还可含有添加剂，以利用所述添加剂具有的已知功能。所述添加剂可包括例如消泡剂、增滑剂和均化剂、颜料分散剂、表面活性剂等，以及其混合物。所述油墨还可按照需要包括其它单体或聚合物材料。
油墨的固化可通过使油墨图像曝露于任何所需或有效波长的光化辐射下而实现，所述波长在一个实施方案中为至少约200纳米，和在一个实施方案中不多于约480纳米，但是波长可在这些范围之外。可曝露于光化辐射达任意所需或有效时间，所述时间在一个实施方案中为至少约0.2秒，在另一个实施方案中为至少约1秒，和在又一实施方案中为至少约5秒，以及在一个实施方案中不长于约30秒，在另一个实施方案中不长于约15秒，但所述曝露时间可在这些范围之外。所述固化意指油墨中的可固化化合物在曝露于光化辐射时经历分子量的增加，例如(但不限于)交联、链伸长等。
油墨组合物在喷射温度(在一个实施方案中不低于约50℃、在另一个实施方案中不低于约60℃和在又一实施方案中不低于约70℃，以及在一个实施方案中不高于约120℃、在另一个实施方案中不高于约110℃，但喷射温度可在这些范围之外)下通常具有以下熔体粘度：在一个实施方案中不大于约30厘泊，在另一个实施方案中不大于约20厘泊，和在又一实施方案中不大于约15厘泊，以及在一个实施方案中不小于约2厘泊，在另一个实施方案中不小于约5厘泊，和在又一实施方案中不小于约7厘泊，但所述熔体粘度可在这些范围之外。
在一个具体实施方案中，油墨的喷射温度在约100℃以下，在一个实施方案中为约40℃至约100℃，在另一实施方案中为约50℃至约100℃和在又一实施方案中为约60℃至约90℃，但是喷射温度也可在这些范围之外。在所述的低喷射温度下，常规使用的所喷油墨和油墨喷射其上的记录介质之间的温度差可能无法使油墨产生快速相变(即从液态到固态)。因此可使用胶凝剂来实现记录介质上所喷油墨粘度的快速增加。具体而言，喷射的油墨微滴可被固定于接受用记录介质上的位置，所述介质如最终记录介质(例如纸张或透明材料)或者中间转印部件(例如转印鼓(transfuse drum)或带)，其中所述接受用记录介质通过相变转化而维持在比油墨的喷墨温度低一些的温度，在所述相变转化中使油墨发生从液态到胶凝态(或半固态)的显著粘度变化。
在一些实施方案中，油墨形成凝胶态的温度为低于油墨喷射温度的任何温度，在一个实施方案中为低于油墨喷射温度约5℃或更多的任何温度。在一个实施方案中，凝胶态可在至少约25℃的温度下形成，在另一个实施方案中可在至少约30℃的温度下形成，以及在一个实施方案中在不高于约100℃、在另一个实施方案中在不高于约70℃和在又一实施方案中在不高于约50℃的温度下形成，但所述温度也可在这些范围之外。从油墨呈液态的喷射温度到油墨呈胶凝态的胶凝温度的冷却过程中，油墨粘度发生快速而显著的增长。在一个具体实施方案中，粘度增长了至少102.5倍。
适宜的油墨用凝胶剂将使油墨载体中的单体/低聚物快速且可逆地凝胶化，并将显示较窄范围的相变转化，例如在约30℃至约100℃、优选约30℃至约70℃的温度范围内，但所述转化范围可在这些温度范围之外。在转印温度(例如在一个具体实施方案中为约30℃至约70℃)下的油墨胶凝态的粘度，与喷墨温度下的粘度相比，会增加；在一个具体实施方案中所表现出的增加量最小为102.5厘泊，在另一具体实施方案中所述增加量为103厘泊。在一个涉及含胶凝剂油墨的具体实施方案中，粘度在低于喷墨温度约5至约10℃的温度下迅速增加，最终达到的粘度超过喷墨粘度的104倍，在另一个实施方案中最终达到的粘度约为喷墨粘度的105倍，但是所述粘度可在这些范围之外。
当油墨处在胶凝状态下时，油墨的粘度在一个实施方案中为至少约1,000厘泊，在另一个实施方案中为至少约10,000厘泊，在又一个实施方案中为至少约100,000厘泊，但所述粘度也可以超出上述范围。在胶凝状态下的粘度值在一个实施方案中为至少约103厘泊，在另一个实施方案中为至少约104.5厘泊，在一个实施方案中不超过约109厘泊，在另一个实施方案中不超过约106.5厘泊，但所述胶凝状态粘度也可以超出上述范围。优选的胶凝状态粘度可根据印刷方法而有所变化。例如，在向多孔纸直接喷墨时优选最高粘度，以便使油墨渗迹和羽化的现象最小。另一方面，对于例如塑料的少孔记录介质可使用较低的油墨粘度，以控制网点增大和单独油墨像素(ink pixel)的聚集。胶凝粘度可通过油墨配方和记录介质温度来控制。可辐射固化油墨的胶凝态的另一个好处在于，约103到约104厘泊的较高粘度可降低油墨中氧的扩散，从而可使自由基引发中的固化速度更快。
在其中将油墨直接印刷在承印物上的印刷应用中，油墨的粘度在一个具体实施方案中于承印物温度下增加至105厘泊或更高，以防止油墨渗透入承印物和/或使其在通过曝露于辐射下而进行的固化之前更容易粘附至承印物。在一个具体实施方案中，承印物(将油墨印刷其上且油墨粘度在其上增加至约105厘泊或更高)的温度为约50℃或更低。
所述油墨组合物可通过任意所需或合适的方法制备。例如，可将油墨成分混合在一起，然后加热至一定温度，在一个实施方案中所述温度为至少约80℃，在一个实施方案中所述温度不超过约100℃，但所述温度也可超出上述范围；并将其搅拌直至获得均相的油墨组合物，再将油墨冷却至室温(通常为约20℃至约25℃)。这种油墨在室温下呈胶凝态。
所述油墨可用于直接印刷喷墨方法所用装置中，并且可用于间接(胶印)印刷喷墨应用。本文公开的另一个实施方案涉及这样一种方法，该方法包括将本文公开的油墨装入喷墨印刷装置中，使该油墨熔化，和将熔化的油墨微滴以成影像的图案喷射在记录介质上。直接印刷方法还公开于例如美国专利5,195,430中，该专利的公开内容通过引用全部纳入本文。胶印或间接印刷方法还公开于例如美国专利5,389,958中，该专利的公开内容通过引用全部纳入本文。在一个具体实施方案中，所述印刷装置使用压电印刷方法，其中所述油墨的微滴通过压电振动元件的振荡以成影像的图案喷射。本文公开的油墨还可用于其它热熔印刷方法，例如热熔声学喷墨印刷、热熔热喷墨印刷、热熔连续流喷墨印刷或热熔偏斜喷墨印刷(deflection ink jetprinting)等。本文公开的相变油墨也可用在除热熔喷墨印刷方法之外的印刷方法中。
在一个具体实施方案中，本文的紫外线固化相变胶凝油墨被用于一种喷墨印刷装置中，该印刷装置含有一个喷墨印刷头和一个油墨从喷墨印刷头喷射至其的印刷区域表面，其中喷墨印刷头和印刷区域表面之间的高度距离可以调节；其中喷墨印刷头喷射本文中所述的紫外线固化相变油墨组合物。
实施例
提交以下实施例是为了进一步解释本发明的多种类型。这些实施例仅意在举例说明而非意欲限定本发明的范围。此外，除非另有指明，份数和百分比以重量计。
实施例1
制备一种紫外线固化相变胶凝油墨，该油墨含有7.5重量％的美国专利7,279,587(其通过引用全部纳入本文)实施例VIII中所述的可固化酰胺胶凝剂、5重量％的Unilin 350TM丙烯酸酯、5重量％的五官能化丙烯酸酯单体(SR 399LV五丙烯酸二季戊四醇酯，可获自Sartomer Co.，Inc.)、52.8重量％的双官能化丙烯酸酯单体(丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯SR 9003，可获自Sartomer Co.，Inc.)、3重量％的379光引发剂(可获自Ciba Specialty Chemicals)、1重量％的819光引发剂(可获自Ciba SpecialtyChemicals)、3.5重量％的127光引发剂(可获自CibaSpecialty Chemicals)、2重量％的ITX光引发剂(可获自Ciba Specialty Chemicals)，和0.2重量％的UV稳定剂(UV10，可获自Ciba Specialty Chemicals)。将所有所述组分一起在90℃下搅拌1小时。在90℃搅拌的情况下，将90℃的上述溶液逐滴缓慢添加至20重量％的蓝绿色颜料分散体(含15重量％的蓝绿色颜料(获自Sun Chemicals)、3重量％的颜料分散剂(获自Ciba SpecialtyChemicals)和82重量％的SR9003(获自Sartomer Co.，Inc.))中。添加完成之后，将所有所述组分一起在90℃下搅拌2小时。
蓝绿色网点通过使用压电喷墨印刷机进行如下数字印刷得到：在保持75℃的印刷头温度下以每英寸150个网点(垂直于行进方向)乘每英寸200个网点(行进方向)印刷约21纳克的墨滴。图1-5展示了印刷于以下承印物上的固化网点。图1：普通纸(ColorPlus)；图2：蜡光涂布纸(McCoy Text Gloss涂布纸)：图3：12微米的聚酯(813)；图4：40微米的铝箔；图5：43微米的聚丙烯(ASW 250)。印刷之后，所述网点通过曝露于(装有使用“D”灯泡的UV Fusion Light Hammer 6 Ultraviolet LampSystem的UV Fusion LC-6B Benchtop Conveyor发出的)UV光下最少1秒钟而固化。
实施例2
制备一种紫外线固化相变胶凝油墨，该油墨含有7.5重量％的美国专利7,279,587实施例VIII中所述的可固化酰胺胶凝剂、5重量％的按美国专利公布文本2007120925(其通过引用全部纳入本文)所述制备的Unilin 350TM丙烯酸酯蜡、5重量％的五官能化丙烯酸酯单体(SR 399LV五丙烯酸二季戊四醇酯，可获自Sartomer Co.，Inc.)、72.8重量％的双官能化丙烯酸酯单体(丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯SR 9003，可获自Sartomer Co.，Inc.)、3重量％的379光引发剂(获自Ciba Specialty Chemicals)、1重量％的819光引发剂(获自Ciba Specialty Chemicals)、3.5重量％的127光引发剂(获自Ciba Specialty Chemicals)、2重量％的ITX光引发剂(获自Ciba Specialty Chemicals)，和0.2重量％的UV稳定剂(UV10，获自Ciba SpecialtyChemicals)。将所有所述组分一起在90℃下搅拌1小时。
使用860压电喷墨印刷机(所述印刷机的印刷头水平定向于所述承印物)在室温下的承印物上印刷出图2所示的具有约1.7毫米高度的自立结构物(free standing structure)。每进行三次喷射均会在图2中所示两结构物之间产生5.5毫米的间距。印刷之后，所述结构物通过曝露于(装有使用“D”灯泡的UVFusion Light Hammer 6 Ultraviolet Lamp System的UV FusionLC-6B Benchtop Conveyor发出的)UV光下最少1秒钟而固化。
应当认识到的是，以上所公开的各种特征和功能以及其它特征和功能或者其替换方案可根据需要与许多其它不同的系统或应用相结合。还应当认识到的是，本领域技术人员随后可以进行各种现在无法预料的或无法预期的替换、变化、改变或改进，这些也意在被包括在所附权利要求中。除非在权利要求中特别说明，否则权利要求的步骤或组成不应当是由说明书或任何其它权利要求所暗示的或所引入的任何具体顺序、数目、位置、尺寸、形状、角度、颜色或材料。