JP2014101505A - 転相インク中の顔料濃縮物の組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】顔料濃縮物は、インク基剤と、アミン系分散剤とを含み、特に、インク基剤は、ジステアリルテレフタレート等の、式Iの構造を有するジエステル結晶性化合物を含む。
[R1、R2、R3及びR4は、それぞれ独立して、H又はアルキル;pは、約1〜約40、qは、約1〜約40]
【選択図】なし
Description
〔式中、xは、約1〜約10であり、yは、約10〜約10,000である〕
と、顔料とを含む顔料濃縮物を提供する。
式中、R1、R2、R3およびR4は、それぞれ独立して、Hまたはアルキルであってもよく、pは、約1〜約40であり、qは、約1〜約40である。このような実施形態の特定のものでは、pは、約10〜約30、約14〜約20、または約16〜約18である。このような実施形態の特定のものでは、qは、約10〜約30、約14〜約20、または約16〜約18である。特定の実施形態では、pとqは、同じであってもよく、または同じでなくてもよい。特定の実施形態では、R1、R2、R3およびR4は、それぞれ独立して、Hであるか、または低級アルキル(例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチルまたはt−ブチル)であってもよい。一実施形態では、R1、R2、R3およびR4は、それぞれHである。具体的な実施形態では、ジエステル化合物として、以下の構造を有するジステアリルテレフタレート(DST)が挙げられる。
式中、xは、約1〜約10であり、yは、約10〜約10,000である。このような実施形態の特定のものでは、xは、約2〜約8、または約3〜約5である。このような実施形態の特定のものでは、yは、約5〜約20、または約9〜約14である。具体的な実施形態では、アミン系分散剤は、以下の構造を有し、
式中、yは、約9〜約14である(化合物A)。
、およびこれらの混合物を含む。
、およびこれらの混合物を含む。
式中、Rは、飽和またはエチレン系不飽和の脂肪族基であり、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8個の炭素原子を含み、一実施形態では、約100個以下の炭素原子を含み、別の実施形態では、約80個以下の炭素原子を含み、さらに別の実施形態では、約60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。具体的な実施形態では、結晶性化合物は、天然の脂肪族アルコール(例えば、オクタノール、ステアリルアルコール、ラウリルアルコール、ベヘニルアルコール、ミリスチルアルコール、カプリンアルコール、リノレイルアルコールなど)から誘導される。上の反応は、スズ触媒、例えば、ジラウリン酸ジブチルスズ(Fascat 4202)、ジブチルスズオキシド(Fascat 4100);亜鉛触媒、例えば、Bi cat Z;またはビスマス触媒、例えば、Bi cat 8124;Bi cat 8108、チタン触媒、例えば、二酸化チタンが存在する状態でテレフタル酸ジメチル、テレフタル酸またはPETEと、アルコールとを溶融状態で合わせることによって行われてもよい。このプロセスは、ほんの痕跡量の触媒しか必要としない。
が挙げられる。
化合物A分散物の調製
1リットル樹脂製ケトルに加熱マントル、メカニカルスターラー、Dean−Starkトラップ、還流凝縮器、温度センサーを取り付け、192.78グラム(g)のUnicid(登録商標)700(平均炭素鎖長が48の長鎖、直鎖カルボン酸、Baker Petroliteから入手可能)、60.3gのE−100(登録商標)(テトラエチレンペンタミン(TEPA)、ペンタエチレンヘキサミン(PEHA)、ヘキサエチレンヘプタミン(HEHA)、数平均分子量が250〜300グラム/モルのもっと分子量が大きな物質の混合物、Huntsmanから入手可能)を入れた。アルゴン流下、ケトルの温度を100℃まで上げ、樹脂を溶融させた。樹脂が完全に溶融したら、撹拌しつつ、温度を180℃まで徐々に上げ、反応を3時間進めた。3.6ミリリットルの水をDean−Starkトラップに集めた。反応を止め、140℃まで冷却し、アルミニウム皿に取り出し、249gのアミドをベージュ色固体として得た。この分散物の性質を表1に示す。
2リットルのBuchi反応器にダブルタービンアジテーターおよび蒸留装置を取り付け、テレフタル酸ジメチル(315.8グラム)、ステアリルアルコール(879.7グラム)を入れ、窒素を1時間パージしつつ130℃まで加熱し、その後、撹拌を開始した後、Tyzor触媒(3.0グラム、Dupontから入手可能)を加えた。次いで、反応混合物を145℃まで加熱し、次いで、発生したメタノールが制御された様式で蒸留されるように、温度を3〜4時間かけて190℃までゆっくりと上げた。1H NMR分光法によって決定される場合、96%より多くが生成物に変換するまで、反応温度を190℃でさらに16時間維持した。生成物を低粘度液として取り出し、冷却すると固化し、1050グラムの白色固体が得られた(収率96.2%)。この生成物は、1H NMR分光法から純粋であることが示され、痕跡量のモノエステルを含んでいた。この化合物の物理特性を表2に示す。
ビーカーに、インク基剤(アモルファス成分または結晶性成分)、分散剤と、場合により、顔料共力剤を加えた。インク基剤と分散剤の選択を表3に示す。この溶液を130℃で30分間撹拌し、表3および表4に示すように顔料を加え、130℃でさらに1時間撹拌した。これを濡れた状態の顔料と呼ぶ。得られた混合物を、325gの1/8インチステンレス鋼ショットを含む100mLアトライター容器に移した。この混合物を130℃、350rpmで24時間撹拌した。顔料濃縮物をステンレス鋼ショットから分離し、粒径を測定した。
50mLビーカーに、インクが2%の顔料を含み、残りのインク基剤の結晶性とアモルファス性の比率が80:20になるように、顔料分散物、結晶性樹脂、アモルファス樹脂を加えた。次いで、この混合物を130℃で2時間撹拌し、皿に注ぎ、凍結(固化)させた。次いで、粒径およびレオロジーを測定した。次いで、5グラムのインクをバイアルに入れ、エージングのために、140℃に設定したオーブンに1週間入れた。次いで、粒径およびレオロジーを再び測定した。すべての結果を以下の表4に示す。成功したインクは、エージング後に粒径が増加せず、レオロジーの変化も示していない。
Claims (10)
- 顔料濃縮物であって、インク基剤と、アミン系分散剤とを含み、インク基剤が、式Iの構造を有する結晶性化合物を含み、
式中、R1、R2、R3およびR4は、それぞれ独立して、Hまたはアルキルであり;pは、約1〜約40であり、qは、約1〜約40である、顔料濃縮物。 - 前記結晶性化合物が、ジステアリルテレフタレートである、請求項1に記載の顔料濃縮物。
- 前記アミン系分散剤が、式IIの構造を有し、
式中、xは、約1〜約10であり、yは、約10〜約10,000である、請求項1に記載の顔料濃縮物。 - 前記顔料濃縮物中の結晶性化合物が、顔料濃縮物の合計重量を基準として、約25重量%〜約90重量%、約40重量%〜約80重量%、または約50重量%〜約70重量%の量で存在する、請求項1に記載の顔料濃縮物。
- 前記顔料濃縮物中の分散剤が、顔料濃縮物の合計重量を基準として、約2重量%〜約40重量%の量で存在する、請求項1に記載の顔料濃縮物。
- 顔料共力剤をさらに含む、請求項1に記載の顔料濃縮物。
- 前記顔料濃縮物は、粒径の平均径が約50nm〜約400nmである、請求項1に記載の転相インク。
- 前記顔料濃縮物は、140℃での粘度が約10センチポイズ〜約100センチポイズである、請求項1に記載の転相インク。
- 式IIの構造を有するアミン系分散剤
〔式中、xは、約1〜約10であり、yは、約10〜約10,000である〕
と、結晶性化合物と、顔料を含む、顔料濃縮物。 - 前記顔料が、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック、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9に記載の顔料濃縮物。
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