JP2000505446A - ホットメルトインクの処方に有用な重合脂肪酸のジエステル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ホットメルトインク用の固体ジエステルは、重合脂肪酸を、必要に応じてジアミンの存在下で長鎖第一級一価アルコールと反応させることによって調製される。この長鎖アルコールは、少なくとも約20個の炭素原子を有し、好適には24個またはそれより多くの炭素原子を有する。液体重合脂肪酸を一価アルコールとエステル化することによって、室温では固体であり且つ約150℃より低い融点を有するジエステルを提供する。このジエステルは、着色剤および／または他の画像生成材料を用いて処方され、ホットメルト印刷、例えばホットメルトインクジェット印刷、グラビア印刷、または凹版印刷用のインクを提供することが可能である。

Description

【発明の詳細な説明】 ホットメルトインクの処方に有用な重合脂肪酸のジエステル技術分野 本発明は、ホットメルトインク、その成分、およびそのようなインクを用いた 印刷方法に関する。発明の背景 ホットメルトインクは、室温では固体であり、ホットメルトインクが基材に付 与する高温では融解していることを特徴とする。ホットメルトインクは、インク ジェットプリンタにおいて幅広く使用されており、また凹版印刷およびグラビア 印刷における使用を提案されてきた。 インクジェット印刷は、紙、プラスチックフィルム、金属箔等の基材に接触せ ずに印刷する周知のプロセスである。一般に、インクジェット印刷は、非常に小 さなオリフィスを介して液体インクの噴流を噴出する。噴出後、この噴流は、分 散距離として公知のオリフィスから一定の距離において、一様な大きさの微小な 液滴に分かれる。このインクの液滴は基材に当たるまで空気中を進み、それによ りインクが基材上に画像を形成する。 ジェットインクを印刷装置の印刷ヘッドから基材に画像様式で方向づけるため に、様々な技術が開発されてきた。即時滴下（drop-on-demand）と呼ばれる１つ の技術では、印刷ヘッドは基材の上方を通過し、インクが基材上に望ましく配置 されるときにその場所においてのみインクの液滴を噴出する。即時滴下技術は、 一般に卓上インクジェットプリンタに使用される。 対照的に、連続噴流ジェット印刷（continuous streamjet printing）として 公知のプロセスでは、印刷ヘッドは、基材の上方を通過する間または基材が印刷 ヘッドを通過する間、絶えずインク液滴を噴出している。案内システムが印刷ヘ ッドと基材との間に配置されているので、インク液滴は、基材上の特定の位置か 、または、噴出している液滴を基材に接触させてはならない場合には、再循環溝 か のいずれかに方向づけられる。典型的な連続噴流インクジェットプリンタは電荷 を与えられることが可能なインクを使用し、案内システムは帯電したインク液滴 と相互に作用し且つインク液滴を所望の位置に方向づける静電界である。連続噴 流ジェットインク印刷は、卓上印刷よりも産業印刷において、より一般的に見ら れる。 即時滴下または連続噴流のいずれかのインクジェット印刷に適したジェットイ ンクは、液体ジェットインクまたはホットメルトジェットインクのいずれかに分 類することが可能である。どちらのタイプのインクも、典型的には着色剤および キャリアの両方を含む。ここで、キャリアとは、着色剤を溶解または懸濁する何 らかの材料である。液体ジェットインクは、室温では液体であり、噴出される前 に印刷ヘッドに貯蔵されるときには、典型的にはほぼ室温である。単純な液体ジ ェットインクは、水性のキャリアおよび着色剤としての水溶性の染料から成る。 液体ジェットインクが基材に接触した後、溶剤は、典型的には着色剤から蒸発ま たは逃げ、それによりインクが最初に基材に接触した場所に、着色剤が目に見え る状態で残る。 対照的に、ホットメルトジェットインクは、室温では固体であり、インクジェ ット印刷ヘッドから噴出される前に融解状態まで加熱される。融解ホットメルト インクは、典型的には室温である基材に接触すると冷却し、そして凝固する。単 純なホットメルトインクは、キャリアとしてのワックスおよび着色剤としての顔 料または染料から成る。ホットメルトインクのすべてまたはほぼすべての成分は 、融解インクが基材に接触した場所に残る。すなわち、ホットメルトインクは、 ほとんどまたは全く逃げるまたは蒸発することがない。 ジェットインク印刷に使用されるインク組成物は、一定の特性を有していなけ ればならない。インク組成物は、ジェットインク印刷プロセス中に使用される特 定の１組の条件のもとで、一貫した分散の長さ、液滴の粘度、および、少なくと も連続噴流ジェット印刷においては、一定した液滴の電荷を表すことが非常に望 ましい。これらの要件を満たすために、ジェットインク組成物は、安定した粘度 および抵抗の特性を有していなければならず、時間が経つにつれて乾燥してしま ってはならない。 液体ジェットインクが直面する主要な問題点の１つは、インクが相当量の水お よび／または有機溶剤を含むことによるものである。水および／または有機溶剤 は静置されると蒸発するので、これらのインク組成物は乾いて固まる。これによ り、印刷ヘッドのオリフィスが塞がれてしまう。さらなる問題点は、揮発性溶剤 の損失によって、インクの粘度が増大し、それによりインクの性能を実質的に変 化させることである。また、紙などの多孔質の基材は、多量の液体ジェットイン クを用いて印刷すると、しわが寄る、および／または歪む傾向がある。さらに、 液体ジェットインク中に存在する有機溶剤は、基材に接触した後に蒸発し得、こ れにより付近にいる人々に健康上の問題を引き起こし得る。 液体ジェットインク中の揮発性溶剤の存在に関連する別の問題点は、溶剤が、 典型的には多孔質である印刷された基材内部に着色剤を滲出させ、その結果、印 刷の解像度が乏しくなることである。特殊コーティングを施した多孔質基材はこ の問題を克服し得るが、そのような特殊な基材は高価であり、「普通紙」すなわ ち標準的なコーティングされていないシート上で良く機能する、例えば複写印刷 などの他のタイプの印刷には通常必要ではない。少なくとも事務所の設定におい ては、インクジェット印刷を含むすべての印刷が、「普通紙」または標準的なス ライド（transparency）上に行われることが非常に望ましい。 ホットメルトインクは、液体インクに優る多くの利点を提供する。例えば、液 体インクが多孔質基材上に着色剤を配置するために使用される場合、着色剤は、 液体キャリアが基材内部に入り込む際に基材内部に運ばれる傾向にある。これは 、印刷の密度の低下および印刷の解像度の若干の低下を引き起こす。しかし、ホ ットメルトインクが急速に凝固することによって、着色剤が基材表面に固定され 、それに対応して印刷の密度および解像度が増大する。さらなる利点は、ホット メルトインクの印刷に関連してしわが寄ることがほとんどまたは全くないことで ある。この利点は、液体インクを印刷する状況と明確な対照を成す。さらに別の 利点は、ホットメルトインクは、こぼさずに運搬することが液体インクよりも容 易なことである。 いくつかの理由から、着色剤の基材への付着もまた、ホットメルト印刷におい て優れ得る。例えば、ホットメルトインク中のキャリアはすべて、液体インクを 用いた印刷において起きるように着色剤から蒸発するまたは逃げるのではなく、 着色剤と共に印刷された基材の表面にとどまるので、ホットメルトキャリアの方 が、着色剤の基材表面への固定を補助するのに有効である。また、室温において 固体のキャリアは当然、液体キャリアよりも良い固定特性を有する。 ジェットインク印刷を具体的に見てみると、ホットメルトインクは、本質的に 揮発性の成分を有していないという利点を提供する。それゆえ、ホットメルトイ ンクでは成分の蒸発がなく、したがって、液体インクに関して見られた成分の蒸 発に対応するインクの粘度変化、固化、および溶剤の蒸発による健康上の危険性 に関する問題がない。 かなりの程度に、キャリアの特性はジェットインクの特性を決定する。従来技 術は、ホットメルトジェットインクにおいて、ときにビヒクル、バインダ、また は固体有機溶剤と呼ばれるキャリアとして使用され得るいくつかの材料を開示し ている。米国特許第3,653,932号は、セバシン酸のジエステル（固体直鎖（solid linear）、C₁₀ジカルボン酸）および12またはそれより少ない炭素を有するパラ フィン族アルコールの使用を開示している。米国特許第4,390,369号は、天然ワ ックスの使用を開示している。米国特許第4,659,383号は、C_20-24酸またはアル コールの使用を開示している。米国特許第4,820,346号は、芳香族スルホンアミ ドの使用を開示している。米国特許第4,830,671号は、短鎖ポリアミドの使用を 開示している。米国特許第5,151,120号は、ステアリン酸のエチルエステル（固 体直鎖、C₁₈カルボン酸）の使用を開示している。米国特許第5,354,368号は、ト ール油ロジンの使用を開示している。上記は、ホットメルトインクキャリアに関 する従来技術の例示である。 英国特許第909,363号は、エステルワックスの調製を開示している。このエス テルワックスは、固体脂肪族ワックスアルコール（約70℃の凝固点を有する天然 または合成の炭化水素の酸化によって得られる）と反応させた、固体脂肪族モノ カルボン酸と固体脂肪族ジカルボン酸との混合物（パラフィンおよび／またはモ ンタン蝋の酸化によって調製される）から調製される。このワックスエステルは 、床磨きに有用であると言われている。 PCT国際公開公報第WO 86/00300号は、最少28の炭素原子を有する第一級分枝ア ルコールをポリマー性脂肪酸と反応させることによって調製された、高分子量の エステルを開示している。このエステルは、室温では液体であり、それゆえホッ トメルトインクには不適であるが、潤滑剤、剥離剤、可塑剤、溶剤、またはその ような組成物用の変性添加剤（modifier additive）として有用であると言われ ている。 ホットメルトインク用のキャリアの分野においてかなり多くの研究が行われて きたにも関わらず、当該分野においては、ホットメルトインクに有用な優れたキ ャリア材料、およびそのようなキャリア材料を有するインクが依然として必要と されている。発明の要旨 本発明は、約２当量の液体重合脂肪酸を、約ｘ当量のC₂₀₊一価直鎖アルコール および約ｙ当量のジアミンと反応させることによって調製される、固体ジエステ ルに関する。ここで、ｘ＋ｙは約２と等しく、ｙは０〜約１である。 本発明はまた、約２当量の液体重合脂肪酸を、約ｘ当量のC₂₀₊一価直鎖第一級 アルコールおよび約ｙ当量のジアミンと反応させる、固体ジエステルを調製する プロセスに関する。ここで、ｘ＋ｙは約２と等しく、ｙは０〜約１である。 本発明の別の局面は、画像形成成分および上記の固体ジエステルを含む、ホッ トメルトインク組成物に関する。 本発明のさらに別の局面は、ジェット印刷の方法である。この方法は、画像形 成成分を上記の固体ジエステルと混合し、それによりホットメルトインクを調製 する工程と、ホットメルト印刷用に設計された印刷ヘッドの内部で上記のホット メルトインクを融解する工程と、融解ホットメルトインクを上記の印刷ヘッドか ら基材上に噴射する工程とを包含する。 本発明のさらなる局面は、グラビア印刷および凹版印刷の方法である。この方 法は、画像形成成分を上記の固体ジエステルと混合し、それによりホットメルト インクを調製する工程と、ホットメルトインクを融解して融解インクを調製する 工程と、グラビアまたは凹版印刷板を融解インクと接触させて、板上に融解イン クを有する印刷板を提供する工程と、次いで板上に融解インクを有する印刷板を 基材と接触させ、印刷板から基材に画像を転写する工程とを包含する。発明の詳細な説明 本発明は、ホットメルトインクの成分として有用な固体ジエステルに関し、特 に、インクジェット印刷、凹版印刷、およびグラビア印刷用のホットメルトイン クに関する。このジエステルは、液体重合脂肪酸、主としてジカルボン酸（二塩 基酸としても公知である）を、必要に応じてジアミンの存在下で長鎖直鎖一価ア ルコールとエステル化することによって調製される。そのようなジカルボン酸と 一価アルコールとの反応によって、室温では固体であり、約150℃より低い融点 を有するジエステルが供給される。このジエステルは、着色剤および／または他 の画像形成成分と処方され、ホットメルト印刷用のインクを提供することが可能 である。 本発明の固体ジエステルの形成に使用される重合脂肪酸は、周知であり且つ商 業的に古くからある材料であるので、非常に詳細には説明する必要はない。重合 脂肪酸は、典型的には、長鎖不飽和脂肪酸、例えばC₁₈モノカルボン酸を、脂肪 酸が重合するように、粘土触媒の存在下で約200〜約250℃まで加熱することによ って形成される。生成物は、典型的には、脂肪酸の二量体化によって形成された 二量体酸、すなわちC₃₆ジカルボン酸と、脂肪酸の三量体化によって形成された 三量体酸、すなわちC₅₄トリカルボン酸とを含む。重合脂肪酸は、典型的には、 個々の二量体酸が飽和、不飽和、環状、非環状等であり得る構造の混合物である 。脂肪酸の重合についてのより詳細な議論は、例えば米国特許第3,157,681号、 およびNaval Stores-Production，Chemistry and Utilization，D.F．Zinkelお よびJ.Russel(eds.)，Pulp．Chem．Assoc．Inc.，1989，第２３章に見られる。 脂肪酸の重合は、三量体酸よりもはるかに多くの二量体酸を形成するので、た とえ三量体酸、さらにはより高重合生成物が二量体酸とともに存在していようと 、当業者はしばしば重合脂肪酸を二量体酸と呼び得る。好適には、重合脂肪酸は 、重合脂肪酸の総重量に基づいて約10重量パーセントよりも少ない三量体酸を含 み、しかも二量体酸が重合脂肪酸の少なくとも約90重量パーセントを構成する。 より好適には、二量体酸は、本質的に重合脂肪酸の全体を構成する。 重合脂肪酸を形成するために使用される典型的な不飽和脂肪酸には、オレイン 酸、リノール酸、リノレン酸等が含まれる。トール油脂肪酸は、木材パルプ加工 の副生成物として得られる長鎖不飽和脂肪酸を含む混合物であり、本発明におい て有用な重合脂肪酸の調製に好適である。トール油脂肪酸が好適な長鎖脂肪酸供 給源である一方で、重合脂肪酸は、その代わりに他の供給源（例えば大豆または アブラナ）の不飽和脂肪酸の重合によっても調製され得る。 トール油脂肪酸は、典型的には幾らかの樹脂酸を含む。それゆえ、トール油脂 肪酸の重合は、二量体酸を樹脂酸、二量体化樹脂酸、および脱カルボン酸樹脂酸 などの不純物と組み合わせて形成し得る。これらの不純物は、本発明に有用な重 合脂肪酸内に存在し得る。本発明に有用な典型的な重合脂肪酸の酸価は、約180 〜約200のオーダーである。 本発明に有用な重合脂肪酸は、その幾つかの成分、例えば三量体酸および／ま たは樹脂酸二量体が固体または半固体であろうと、液体である。しかし、二量体 酸とともに存在する任意の成分との組み合わせは、25℃では液体である。 本発明の重合脂肪酸は、エステル化反応の前に水素添加され得る。または、エ ステル化反応の生成物が水素添加され得る。いずれにしても、水素添加は、わず かに高い融点をジエステルに提供する傾向にあり、また、ジエステルに幾分高い 酸化安定性を持たせる傾向にある。 重合脂肪酸、二量体酸、およびその水素添加した変形物は、多くの業者から得 重合脂肪酸を販売している。 本発明のジエステルは、ほぼ上記のような重合脂肪酸と長鎖直鎖一価アルコー ルとの反応生成物である。本発明に有用な長鎖アルコールは、少なくとも20個の 炭素原子を有する。この長鎖アルコールは、典型的には約60個より多くの炭素原 子を有することはないが、30個、40個、またはそれより多くの炭素原子を有し得 る。C₂₀₊という記号は、本明細書においては、本発明に有用な一価アルコールに 少なくとも20個の炭素原子、そして必要に応じて20個より多くの炭素原子がある ことを意味する。 本発明に有用なC₂₀₊一価アルコールは、25℃においては固体である。好適には 、 C₂₀₊一価アルコールは、分子式C_nH_2n+2Oを有する第一級飽和直鎖アルコールであ り、ここでｎは少なくとも20である。 C₂₀₊一価アルコールは、このアルコールから形成されるジエステルが、少なく とも約40℃、好適には少なくとも約50℃、より好適には少なくとも約60℃の融点 を有する固体であるように選択される。さらに、一価アルコールは、このアルコ ールから調製されるジエステルの融点が、約150℃より低く、好適には約140℃よ り低く、より好適には約130℃より低くなるように選択される。 本発明の組成物を調製する際に有用な適切な一価直鎖アルコールは、少なくと も約20個の炭素原子を有する本質的に純粋な一価アルコールであり得る。好適に は、この本質的に純粋な一価アルコールは、単一の分子構造の少なくとも約90重 量パーセントであり、より好適には単一の分子構造の少なくとも約95重量パーセ ントである。20個〜約26個の炭素原子を有する本質的に純粋な一価アルコールは 、本発明における使用に十分適している。好適には、この本質的に純粋な一価ア ルコールは、少なくとも約22個の炭素原予、より好適には少なくとも約24個の炭 素原子を有する。この本質的に純粋な一価アルコールに存在するすべての不純物 の炭素原子の数は、好適には約10個より多く、より好適には約14個より多く、さ らにより好適には約18個より多い。 20より多くの炭素原子を有する本質的に純粋な一価直鎖アルコールは、Aldric h Chemical Co.，Inc．(Milwaukee,WI)およびM.Michel and Company，Inc．(New York，NY)を含む、多くの業者により市販されている。適切な純一価アルコー されている、ベヘニルアルコールである。 あるいは、一価直鎖アルコールは、ジカルボン酸と一価アルコール混合物との 反応生成物が固体である限り、すなわち少なくとも約室温の融点を有する限り、 一価アルコール混合物であり得る。好適には、一価アルコール混合物中の少なく とも約90％の一価アルコールが少なくとも約20個の炭素原子を有し、より好適に は少なくとも約24個の炭素原子を有する。一価アルコール混合物中の残り10％の 不純物は、一価アルコール混合物が少なくとも約60、好適には約70〜約130の水 酸基価を有する限り、20個より少ない炭素原子を有し得る。 他の多くの技術の中でも、蒸気圧浸透圧測定（VPO）が、アルコール混合物の 数平均分子量をキャラクタライズするために使用され得る。本発明において有用 な一価アルコールの混合物は、VPOによって約200〜約800、好適には約300〜約60 0の数平均分子量を有する。純粋なC₂₂一価直鎖アルコールは、VPOによって326の 数平均分子量を有する。 適切なアルコール混合物は、例えばPetrolite Corporation(Tulsa，OK)からU 一価アルコールは、本質的に純粋なアルコールとして存在しようと、または一 価アルコールの混合物中に存在しようと、直鎖アルキル基を有する。本発明にお いて有用な例示的なアルコールには、1-エイコサノール（C₂₀）、1-ドコサノー ル（C₂₂、ベヘニルアルコールとしても公知である）、ドトリアコンタノール（C₃₂ ）、テトラトリアコンタノール（C₃₄）、ぺンタトリアコンタノール（C₃₅）、 テトラコンタノール（C₄₀）、テトラアコンタノール（C₄₄）、ドペンタアコンタ ノール（C₅₄）、テトラヘキサアコンタノール（C₆₄）、ドヘキサアコンタノール （C₇₂）等が含まれる。 ジアミンが、重合脂肪酸および一価アルコールを含む反応混合物に加えられ得 る。本明細書で使用するジアミンという用語は、反応性アミン基を２つだけ有す る有機分子を意味する。ジアミンが存在する場合、ジアミンによってアミドジエ ステルの形成が可能になる。しかし、重合脂肪酸と一価アルコールとの反応混合 物中に存在するジアミンは、ほんの微量でなければならない。さもないと、得ら れるアミドジエステルの融解粘度が高くなりすぎてしまう。それゆえ、ジアミン と一価アルコールの混合物の総反応当量のわずかに約50％が、ジアミン成分によ って寄与され得る。 言い換えれば、本質的に中性の生成物を形成するように、反応混合物が約２当 量の重合脂肪酸、約ｘ当量の一価アルコール、および約ｙ当量のジアミンを含み 、ｘ＋ｙ＝約２であるならば、ｙは約１より小さい。好適には、重合脂肪酸と反 応性である当量の３分の１のみがジアミン成分から生じるように、ｙは約0.33よ り小さい。より好適には、ｙは0.25より小さく、さらにより好適にはｙは０に等 しい。ｙが０であるとき、反応生成物はアミド結合を含まない。２当量の二塩基 酸 が反応に使用される場合にｘ＋ｙは正確に２に等しい必要はないが、好適には、 生成物は本質的に中性、すなわち約20より小さい、好適には約10より小さい酸価 を有する。 必要に応じてのジアミン成分は、反応性アミン基を２つだけ有し、この反応性 アミン基は、好適には第一級アミン基である。反応性アミン基は、炭素、水素、 および必要に応じて酸素原子から形成される有機成分と結合する。ここで、有機 成分は、2〜約36個の炭素原子を有する。エチレンジアミンが2個の炭素原子を有 する例示的なジアミンであるのに対し、二量体ジアミンは36個の炭素原子を有す る例示的なジアミンである。ジアミン成分の炭素骨格は、飽和または不飽和であ り得、例えば、1,6-ヘキサンジアミン（ヘキサメチレンジアミンとしても公知で ある）および1,12-ドデカンジアミンにおける直鎖アルキレン、イソホロンジア ミンにおける環状アルキレン、またはキシレンジアミンにおけるアリールが挙げ （アルキレンオキシ）ジアミンは、ポリエーテルジアミンとしても公知であり、 アミン基が結合する有機成分中に炭素および酸素の両方を有する例示的なジアミ ンである。 1,6-ヘキサンジアミン、エチレンジアミンおよび1,10-デカンジアミンなどの 好適なジアミンは、2〜約12個の炭素原子を有する。 本発明の固体ジエステルを調製するために、重合脂肪酸、一価アルコール、お よび必要に応じてジアミン成分が合わせされ得、生成混合物が加熱され得る。合 わせる順番はいずれも適しており、加熱速度は特に重要ではない。最終加熱温度 は、約200℃〜約250℃が適している。反応の進行状況は、試料を採取し、それら の試料の酸価および融解粘度を測定することによってモニターされる。 加熱の際、エステル化、および必要に応じてアミド化反応が起こるにつれて、 水蒸気が放出される。好適には、水蒸気は、形成されるとすぐに凝縮されて反応 混合物から除去され、それにより反応を完了させる。Dean-Starkトラップが、こ の目的のために適切に使用される。あるいは、水蒸気は、約20〜約200mtorrの適 度な真空を適用することによって除去される。 エステル化またはエステル／アミド化反応の速度を上げるために、触媒が使用 され得る。ここで、適切な触媒は、当該分野において周知であり、硫酸、リン酸 、およびその他の無機酸と、酸化スズおよびチタン酸イソプロポキシドのような 水酸化金属およびアルコキシドと、スズまたは亜鉛塩などの二価金属塩とを含む 。触媒が存在する場合、触媒は少量、例えば反応混合物の総質量の約5重量％よ り少量、好適には反応混合物の総質量の約2％より少量、より好適には約1％より 少量で使用するべきである。触媒の量が必要以上に多いと、ジエステルまたはア ミドジエステルの調製コストが増大し、また、ホットメルトインクが配置される 環境、例えば印刷ヘッドに有害であり得る残渣を残すことが多い。 ジエステルは、ホットメルトインク、特にジェットインクの成分として十分に 適したものになるような、融点および融解粘度の特性を有する。それゆえ、ジエ ステルは室温では固体であり、約40℃〜約150℃、好適には約50℃〜約140℃、よ り好適には約60℃〜約130℃の融点を有し得る。ジエステルは、150℃で約300セ ンチポアズ（cP）より低い、好適には140℃で約200cPより低い、より好適には13 0℃で約100cPより低い融解粘度をさらに有する。 本発明の好適なジエステルは、少なくとも部分的に透明であり、それゆえ、イ ンク中の着色剤または他の画像形成成分の外見を妨げる、汚す、または隠すこと がない。さらに、好適なジエステルは硬性であり、油性ではなく、そして非粘着 性である。 本発明の別の局面は、画像形成成分と上記のようなジエステルとを含むホット メルトインク組成物である。画像形成成分は、任意の手段によって検出または観 察され得る材料である。着色剤は、好適な画像形成成分であり、ここでは人間の 目、または光学式文字読み取り装置によって視覚的に検出され得る。染料および 顔料の両方とも適切な着色剤であり、本発明のホットメルトインクでの使用に適 切な特定の染料および顔料の広範なリストは、米国特許第5,286,288号および同 第5,122,187号の両方に記述されている。これら２つの特許の開示のすべてを、 本明細書において参考のため援用する。 あるいは、画像形成成分は、適切な読み取り器によって走査可能な磁性材料、 または特定の波長の光に露光すると検出可能な蛍光性材料であり得る。まれに、 キャリア自体が画像形成成分の役割を果たし得る場合もあるが、より典型的には 、 キャリアは、高温において画像形成成分を懸濁および分散するように主として機 能し、そして、印刷後に画像形成成分を基材に固定するのを助ける透明な材料で ある。 キャリアは、典型的には、ホットメルトインク組成物の約0.5〜約97重量パー セント、好適にはホットメルトインク組成物の約80〜約97重量パーセントを構成 する。画像形成成分は、典型的には、ホットメルトインク組成物の約0.1〜約3重 量パーセント、好適には約0.3〜約2重量パーセントを構成する。 本発明のホットメルトインク組成物は、着色剤およびジエステルの他に成分を 含み得る。例えば、ホットメルトインクが連続ジェットインク印刷に使用される 場合、インクは電解質を含み得る。電解質を含む場合、帯電したインクの粒子が 通過しなければならない静電界を調節することによって、ホットメルトインクは 、電荷を保有するようにされ得、帯電したホットメルトインクの液滴は、印刷用 の基材、または再循環用の溝のいずれかに向けられ得る。本発明のホットメルト インク組成物に適切な電解質は、例えば米国特許第5,286,288号に開示されてい るような無機塩である。電解質が無機塩である場合、同様に米国特許第5,286,28 8号に開示されているような電解質溶媒和化合物および解離化合物が、好適には ホットメルトインク組成物中に存在する。 本発明のホットメルトインク組成物中に存在し得る他の成分には、腐食抑制剤 、殺生剤、可塑剤、粘着性付与剤、界面活性剤、分散物質、酸化防止剤、レオロ ジー変性剤、およびUV安定剤のうちの１つまたはそれより多くが含まれる。 本発明のホットメルトインク組成物は概して、単に所望の成分を合わせて混合 物を形成し、その混合物を撹拌しながら加熱して、ホットメルトインク組成物で ある融解した均一な組成物を形成することによって調製され得る。典型的には、 約90℃〜約150℃の温度が、約5秒〜約10分間の撹拌後に均一な組成物を達成する のに適している。インクの一成分、例えばキャリアを融解し、次いで撹拌しなが ら他の成分を加えることも可能である。顔料がホットメルトインク組成物に含ま れる場合には、成分の混合物を粉砕してインク中に顔料の均一な分散をもたらす 必要があり得る。粉砕は、ボールミルまたはアトライタ（atritor）によって適 切に達成され得る。 本明細書で使用する「ホットメルトインク」という用語は、室温では固体であ り、ホットメルトインクを使用するプリンタの作動温度では液体であるインクを 示す。ホットメルトインク用の典型的なプリンタは、インクを約110℃〜約130℃ まで加熱する。それゆえ、本発明のホットメルトインクは、約75℃〜約175℃の 温度で約1センチポアズ（cP）〜約50cPの粘度を有し、より好適には約90℃〜約1 50℃の温度で約2cP〜約20cPの粘度を有し、さらにより好適には約110℃〜約130 ℃の温度で約5cP〜約15cPの粘度を有する。 本発明のホットメルトインクは、多孔質または非多孔質であり得る多種多様の 基材上に印刷するために使用され得る。例示的な基材には、プラスチック、プラ スチックラミネート、ガラス、金属、紙、木材等が含まれる。このインクは、即 時滴下プリンタおよび連続インクジェットプリンタに使用され得る。これらのプ リンタは、多くの業者により市販されている。 ホットメルトインクはまた、グラビア印刷および凹版印刷に使用され得る。ホ ットメルトインクを用いてそのような印刷を達成するためには、上記のようなホ ットメルトインクを融解し、融解したインクをリザーバに貯蔵する。印刷板は、 典型的にはホットメルトインクの融点より高温またはほぼ同じ温度まで温められ 、次いで、この印刷版を、プールされた融解したホットメルトインクに接触させ る。このようにして、液体インクを印刷板に移す現在の方法と本質的に同じ方法 で、融解したインクをグラビア印刷板または凹版印刷板に移す。 次いで、インクを画像様式で基材に移すために、融解したホットメルトインク をその上に有する印刷板を基材に接触させる。基材は、典型的には室温であり、 すぐにホットメルトインクの冷却を起こし、それによりインクを基材に固定させ る。 以下の実施例は、本発明を説明する手段として記述されるものであり、本発明 の限定と見なされるものではない。 実施例１ ジ（C₃₈）アルキル二量体酸塩の調製 Polymers Division，Tulsa，OK，550の蒸気圧浸透圧測定（VPO）数平均分子量と 85％の推定官能基純度と水酸基価76とを有するアルコール混合物；69meqの水酸 基）とを220〜225℃まで加熱して３時間保持し、それにより硬性で、脆く、オフ ホワイトの、非粘着の、ほぼ不透明の固体を形成した。この固体の軟化点は99℃ であり、粘度は130℃で21cPであった。 実施例２ 1,6-ヘキサンジアミンを用いて変性したジ（C₃₈）アルキル二量体酸塩の調製 ール（128meqの水酸基）と、2,7gの1,6-ヘキサンジアミン（ヘキサメチレンジア ミンとも呼ばれる、HMDA、Aldrich Chemical，Milwaukee，WI，46meqのアミン） とを220〜225℃まで加熱して３時間保持し、それにより硬性で、脆く、黄褐色の 、非粘着性の、半透明の固体を形成した。この固体の軟化点は103℃であり、粘 度は130℃で28cPであった。 実施例３ 1,6-ヘキサンジアミンを用いて変性したジ（C₂₆）アルキル二量体酸塩の調製 コール（375の蒸気圧浸透圧測定（VPO）数平均分子量と85％の推定官能基純度と 水酸基価129とを有するアルコール混合物；52meqの水酸基）と、3.0gのHMDA（52 meqのアミン）とを220〜225℃まで加熱して３時間保持し、それによりわずかに 軟性で、可撓性の、黄褐色の、非粘着性の、半透明の固体を形成した。この固体 は9未満の酸価と、77℃の軟化点と、130℃で45cPの粘度とを有していた。 実施例４ ドコサノール、M．Michel and Company，New York，NY，58meq.)と、2.3gのHMDA （38meqのアミン）とを220〜225℃まで加熱して３時間保持し、それにより半透 明で硬性の固体を形成した。この固体の軟化点は73℃であり、粘度は130℃で33c Pであった。 比較例１ ステアリルアルコール（Aldrich Chemical Co.，Milwaukee，WI，15.02g，56 23g，56meqのアミン）との混合物を、窒素を静かに吹きつけ（sweep）ながら223 〜228℃まで３時間加熱する。室温まで冷却した生成物は透明で、ほぼ無色の、 軟性の固体であった。この固体の手触りは脂を含んでおり、軟化点は75℃で、粘 度は130℃で53cPであった。この材料は、これらの物理的特性により、ジェット インクにおける使用に不適切である。なぜなら、この材料は、軟らかすぎるため 適切な摩擦抵抗を有することができず、脂を多く含むため適切な付着力を有する ことができず、そして非常に硬質であるためフィルムのような基材を湿らせるこ とができないからである。 上記の実施形態における発明の広い概念から逸脱することなく、上記実施形態 に変更を行うことが可能であることは、当業者によって理解される。したがって 、本発明は、開示された特定の実施形態に限定されず、添付された請求項によっ て規定される本発明の精神および範囲内において、改変を包含することを意図す ることが理解される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．約２当量の液体重合脂肪酸を、約Ｘ当量のC₂₀₊一価直鎖第一級アルコールお よび約ｙ当量のジアミンと反応させることによって調製され、ｘ＋ｙが約２に等 しく且つｙが０〜約１である、固体ジエステル。 ２．約40℃〜約150℃の融点を有する、請求項１に記載のジエステル。 ３．約60℃〜約130℃の融点を有する、請求項１に記載のジエステル。 ４．150℃において約300cPより低い粘度を有する、請求項１に記載のジエステル 。 ５．130℃において約100cPより低い粘度を有する、請求項１に記載のジエステル 。 ６．約20より小さい酸価を有する、請求項１に記載のジエステル。 ７．前記重合脂肪酸が約180〜約200の酸価を有する、請求項１に記載のジエステ ル。 ８．前記重合脂肪酸が水素添加した重合脂肪酸である、請求項１に記載のジエス テル。 ９．前記重合脂肪酸が、約10重量パーセントより少量の三量体酸と約90重量パー セントより多量の二量体酸とを含む、請求項１に記載のジエステル。 １０．前記ジアミンがH₂N-R-NH₂の分子式を有し、ＲがC₂〜約C₃₆炭化水素および C₂〜約C₃₆ポリ（アルキレンオキシ）から選択される、請求項１に記載のジエス テル。 １１．前記ジアミンが、エチレンジアミン、1,6-ヘキサンジアミン、および1,10 -デカンジアミンから成る群より選択される、請求項１に記載のジエステル。 １２．前記一価アルコールが20〜約26個の炭素原子を有する、請求項１に記載の ジエステル。 １３．前記一価アルコールが一価アルコールの混合物であり、該混合物が約60〜 約180の水酸基価を有する、請求項１に記載のジエステル。 １４．前記混合物が約70〜130の水酸基価を有する、請求項１３に記載のジエス テル。 １５．ｙが約0.33より小さい、請求項１に記載のジエステル。 １６．ｙが0である、請求項１に記載のジエステル。 １７．画像形成成分と請求項１に記載のジエステルとを含む、ホットメルトイン ク組成物。 １８．前記画像形成成分が着色剤である、請求項１７に記載のホットメルトイン ク組成物。 １９．約75℃〜約175℃の温度で約1cP〜約50cPの粘度を有する、請求項１７に記 載のホットメルトインク組成物。 ２０．約110℃〜約130℃の温度で約5cP〜約15cPの粘度を有する、請求項１７に 記載のホットメルトインク組成物。 ２１．画像形成成分を請求項１に記載のジエステルと混合してホットメルトイン クを調製する工程と、ホットメルト印刷用に設計された印刷ヘッド内部に該ホッ トメルトインクを融解状態で貯蔵する工程と、融解ホットメルトインクを該印刷 ヘッドから基材上に噴射する工程とを包含する、印刷方法。 ２２．画像形成成分を請求項１のジエステルと混合してホットメルトインクを調 製する工程と、該ホットメルトインクを融解して融解インクを調製する工程と、 グラビア印刷板または凹版印刷板を該融解インクと接触させて、該融解インクを その上に有する印刷板を提供する工程と、次いで該融解インクをその上に有する 該印刷板を基材と接触させて、該印刷板から該基材に画像を転写する工程とを包 含する、印刷方法。 ２３．約２当量の液体重合肪酸を、約ｘ当量のC₂₀₊一価直鎖第一級アルコールお よび約ｙ当量のジアミンと反応させる工程を包含し、ｘ＋ｙが約２に等しく且つ ｙが０〜約１である、固体ジエステルを調製するプロセス。 ２４．ｙが０である、請求項２３に記載のプロセス。 ２５．前記ジアミンがH₂N-R-NH₂の分子式を有し、ＲがC₂〜約C₃₆炭化水素および C₂〜約C₃₆ポリ（アルキレンオキシ）から選択され、前記一価アルコールが20〜 約26個の炭素原子を有する、請求項２３に記載のプロセス。