JP2006161043A - ビス[尿素−ウレタン]化合物を含有する相変化インク - Google Patents
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Abstract
【解決手段】相変化インク担体と下記の式を有するビス[尿素-ウレタン]化合物とを含有する相変化インク組成物を開示する;
(式中、R1およびR1'は、各々互いに独立に、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基またはアルキルアリール基であり;R2およびR2'は、各々互いに独立に、アルキレン基、アリーレン基、アリールアルキレン基またはアルキルアリーレン基であり;R3は、アルキレン基、アリーレン基、アリールアルキレン基またはアルキルアリーレン基であり;R4およびR5は、各々互いに独立に、水素原子またはアルキル基である)。
Description
多くの現在使用されている相変化インクは、140℃以上の高噴出温度を必要とし、さらにまた、プリンターにおける比較的長い起動時間も必要とする。さらに、多くの現在使用されている相変化インクは、比較的貧弱な引掻き抵抗性と比較的貧弱な像耐久性を有する像を発生させる。
(i) 1つの実施態様においては少なくとも1個の炭素原子を有し、もう1つの実施態様においては少なくとも約4個の炭素原子を有し、さらにもう1つの実施態様においては少なくとも約10個の炭素原子を有し、また、1つの実施態様において約100個よりも多くない炭素原子を有し、もう1つの実施態様においては約60個よりも多くない炭素原子を有し、さらにもう1つの実施態様においては約30個よりも多くない炭素原子を有するが、炭素原子数はこれらの範囲外であってもよいアルキル基(線状、枝分れ、環状、置換および非置換アルキル基を含み;酸素、窒素、イオウ、ケイ素、リン、ホウ素等のようなヘテロ原子が該アルキル基内に存在していても存在していなくてもよい)。該アルキル基としては、限定するものではないが、(1) ヘテロ原子を含有しない線状飽和非置換脂肪族基、(2) ヘテロ原子を含有しない枝分れ飽和非置換脂肪族基、(3) ヘテロ原子を含有しない環状飽和非置換脂肪族基、(4) 環式および非環式部分の双方を含有する脂肪族基であって、飽和で非置換の、ヘテロ原子を含有しない脂肪族基、(5) ヘテロ原子を含有しない線状エチレン系不飽和非置換脂肪族基、(6) ヘテロ原子を含有しない枝分れエチレン系不飽和非置換脂肪族基、(7) ヘテロ原子を含有しない環状エチレン系不飽和非置換脂肪族基、(8) 環式および非環式部分の双方を含有する脂肪族基であって、エチレン系不飽和で非置換の、ヘテロ原子を含有しない脂肪族基、(9) ヘテロ原子を含有しない線状飽和置換脂肪族基、(10) ヘテロ原子を含有しない枝分れ飽和置換脂肪族基;(11) ヘテロ原子を含有しない環状飽和置換脂肪族基、(12) 環式および非環式部分の双方を含有する脂肪族基であって、飽和で置換された、ヘテロ原子を含有しない脂肪族基、(13) ヘテロ原子を含有しない線状エチレン系不飽和置換脂肪族基、(14) ヘテロ原子を含有しない枝分れエチレン系不飽和置換脂肪族基、(15) ヘテロ原子を含有しない環状エチレン系不飽和置換脂肪族基、(16) 環式および非環式部分の双方を含有する脂肪族基であって、エチレン系不飽和で置換された、ヘテロ原子を含有しない脂肪族基、(17) ヘテロ原子を含有する線状飽和非置換脂肪族基、(18) ヘテロ原子を含有する枝分れ飽和非置換脂肪族基、(19) ヘテロ原子を含有する環状飽和非置換脂肪族基、(20) 環式および非環式部分の双方を含有する脂肪族基であって、飽和で非置換の、ヘテロ原子を含有する脂肪族基、(21) ヘテロ原子を含有する線状エチレン系不飽和非置換脂肪族基、(22) ヘテロ原子を含有する枝分れエチレン系不飽和非置換脂肪族基、(23) ヘテロ原子を含有する環状エチレン系不飽和非置換脂肪族基、(24) 環式および非環式部分の双方を含有する脂肪族基であって、エチレン系不飽和で非置換の、ヘテロ原子を含有する脂肪族基、(25) ヘテロ原子を含有する線状飽和置換脂肪族基、(26) ヘテロ原子を含有する枝分れ飽和置換脂肪族基、(27) ヘテロ原子を含有する環状飽和置換脂肪族基、(28) 環式および非環式部分の双方を含有する脂肪族基であって、飽和で置換された、ヘテロ原子を含有する脂肪族基、(29) ヘテロ原子を含有する線状エチレン系不飽和置換脂肪族基、(30) ヘテロ原子を含有する枝分れエチレン系不飽和置換脂肪族基、(31) ヘテロ原子を含有する環状エチレン系不飽和置換脂肪族基、および(32) 環式および非環式部分の双方を含有する脂肪族基であって、エチレン系不飽和で置換された、ヘテロ原子を含有する脂肪族基がある。
(iii) ベンジル等のような、1つの実施態様においては少なくとも約6個の炭素原子を有し、もう1つの実施態様においては少なくとも約7個の炭素原子を有し、1つの実施態様において約100個よりも多くない炭素原子を有し、もう1つの実施態様においては約60個よりも多くない炭素原子を有し、さらにもう1つの実施態様においては約30個よりも多くない炭素原子を有するが、炭素原子数はこれらの範囲外であってもよいアリールアルキル基(置換および非置換アリールアルキル基を含み;酸素、窒素、イオウ、ケイ素、リン、ホウ素等のようなヘテロ原子が該アリールアルキル基のアリールまたはアルキル部分のいずれか内に存在していても存在していなくてもよい)。
または、(iv) トリル等のような、1つの実施態様においては少なくとも約6個の炭素原子を有し、もう1つの実施態様においては少なくとも約7個の炭素原子を有し、1つの実施態様において約100個よりも多くない炭素原子を有し、もう1つの実施態様においては約60個よりも多くない炭素原子を有し、さらにもう1つの実施態様においては約30個よりも多くない炭素原子を有するが、炭素原子数はこれらの範囲外であってもよいアルキルアリール基(置換および非置換アルキルアリール基を含み;酸素、窒素、イオウ、ケイ素、リン、ホウ素等のようなヘテロ原子が該アルキルアリール基のアリールまたはアルキル部分のいずれか内に存在していても存在していなくてもよい)。
(i) 1つの実施態様においては少なくとも2個の炭素原子を有し、もう1つの実施態様においては少なくとも約4個の炭素原子を有し、さらにもう1つの実施態様においては少なくとも約6個の炭素原子を有し、また、1つの実施態様において約100個よりも多くない炭素原子を有し、もう1つの実施態様においては約60個よりも多くない炭素原子を有し、さらにもう1つの実施態様においては約30個よりも多くない炭素原子を有するが、その炭素原子数はこれらの範囲外であってもよいアルキレン基(線状、枝分れ、飽和、不飽和、環状、置換および非置換アルキレン基を含み;酸素、窒素、イオウ、ケイ素、リン、ホウ素等のようなヘテロ原子が該アルキレン基内に存在していても存在していなくてもよい)である。該アルキレン基としては、限定するものではないが、(1) ヘテロ原子を含有しない線状飽和非置換脂肪族基、(2) ヘテロ原子を含有しない枝分れ飽和非置換脂肪族基、(3) ヘテロ原子を含有しない環状飽和非置換脂肪族基、(4) 環式および非環式部分の双方を含有する脂肪族基であって、飽和で非置換の、ヘテロ原子を含有しない脂肪族基、(5) ヘテロ原子を含有しない線状エチレン系不飽和非置換脂肪族基、(6) ヘテロ原子を含有しない枝分れエチレン系不飽和非置換脂肪族基、(7) ヘテロ原子を含有しない環状エチレン系不飽和非置換脂肪族基、(8) 環式および非環式部分の双方を含有する脂肪族基であって、エチレン系不飽和で非置換の、ヘテロ原子を含有しない脂肪族基、(9) ヘテロ原子を含有しない線状飽和置換脂肪族基、(10) ヘテロ原子を含有しない枝分れ飽和置換脂肪族基;(11) ヘテロ原子を含有しない環状飽和置換脂肪族基、(12) 環式および非環式部分の双方を含有する脂肪族基であって、飽和で置換された、ヘテロ原子を含有しない脂肪族基、(13) ヘテロ原子を含有しない線状エチレン系不飽和置換脂肪族基、(14) ヘテロ原子を含有しない枝分れエチレン系不飽和置換脂肪族基、(15) ヘテロ原子を含有しない環状エチレン系不飽和置換脂肪族基、(16) 環式および非環式部分の双方を含有する脂肪族基であって、エチレン系不飽和で置換された、ヘテロ原子を含有しない脂肪族基、(17) ヘテロ原子を含有する線状飽和非置換脂肪族基、(18) ヘテロ原子を含有する枝分れ飽和非置換脂肪族基、(19) ヘテロ原子を含有する環状飽和非置換脂肪族基、(20) 環式および非環式部分の双方を含有する脂肪族基であって、飽和で非置換の、ヘテロ原子を含有する脂肪族基、(21) ヘテロ原子を含有する線状エチレン系不飽和非置換脂肪族基、(22) ヘテロ原子を含有する枝分れエチレン系不飽和非置換脂肪族基、(23) ヘテロ原子を含有する環状エチレン系不飽和非置換脂肪族基、(24) 環式および非環式部分の双方を含有する脂肪族基であって、エチレン系不飽和で非置換の、ヘテロ原子を含有する脂肪族基、(25) ヘテロ原子を含有する線状飽和置換脂肪族基、(26) ヘテロ原子を含有する枝分れ飽和置換脂肪族基、(27) ヘテロ原子を含有する環状飽和置換脂肪族基、(28) 環式および非環式部分の双方を含有する脂肪族基であって、飽和で置換された、ヘテロ原子を含有する脂肪族基、(29) ヘテロ原子を含有する線状エチレン系不飽和置換脂肪族基、(30) ヘテロ原子を含有する枝分れエチレン系不飽和置換脂肪族基、(31) ヘテロ原子を含有する環状エチレン系不飽和置換脂肪族基、および(32) 環式および非環式部分の双方を含有する脂肪族基であって、エチレン系不飽和で置換された、ヘテロ原子を含有する脂肪族基がある。
(iii) ベンジレン等のような、1つの実施態様においては少なくとも約6個の炭素原子を有し、もう1つの実施態様においては少なくとも約7個の炭素原子を有し、また、1つの実施態様においては約100個よりも多くない炭素原子を有し、もう1つの実施態様においては約60個よりも多くない炭素原子を有し、さらにもう1つの実施態様においては約30個よりも多くない炭素原子を有するが、炭素原子数はこれらの範囲外であってもよいアリールアルキレン基(置換および非置換アリールアルキレン基を含み;酸素、窒素、イオウ、ケイ素、リン、ホウ素等のようなヘテロ原子が該アリールアルキレン基のアリールまたはアルキル部分のいずれか内に存在していても存在していなくてもよい)。該アリールアルキレン基としては、(a) アリールおよびアルキル部分の双方が、2個の-NH-基間に、下記:
または、(iv) トリレン等のような、1つの実施態様においては少なくとも約6個の炭素原子を有し、もう1つの実施態様においては少なくとも約7個の炭素原子を有し、また、1つの実施態様においては約100個よりも多くない炭素原子を有し、もう1つの実施態様においては約60個よりも多くない炭素原子を有し、さらにもう1つの実施態様においては約30個よりも多くない炭素原子を有するが、炭素原子数はこれらの範囲外であってもよいアルキルアリーレン基(置換および非置換アルキルアリーレン基を含み;酸素、窒素、イオウ、ケイ素、リン、ホウ素等のようなヘテロ原子が該アルキルアリーレン基のアリールまたはアルキル部分のいずれか内に存在していても存在していなくてもよい)。該アルキルアリーレン基としては、(a) アルキルおよびアリール部分の双方が、2個の-NH-基間に、下記:
(i) 1つの実施態様においては少なくとも約2個の炭素原子を有し、もう1つの実施態様においては少なくとも約4個の炭素原子を有し、さらにもう1つの実施態様においては少なくとも約6個の炭素原子を有し、さらにもう1つの実施態様においては少なくとも約8個の炭素原子を有し、もう1つの実施態様においては少なくとも約10個の炭素原子を有し、さらにもう1つの実施態様においては少なくとも約12個の炭素原子を有し、さらにもう1つの実施態様においては少なくとも約14個の炭素原子を有し、もう1つの実施態様においては少なくとも約16個の炭素原子を有し、さらに1つの実施態様においては少なくとも約18個の炭素原子を有し、さらにもう1つの実施態様においては少なくとも約20個の炭素原子を有し、1つの実施態様においては少なくとも約22個の炭素原子を有し、さらにもう1つの実施態様においては少なくとも約24個の炭素原子を有し、さらに1つの実施態様においては少なくとも約26個の炭素原子を有し、もう1つの実施態様においては少なくとも約28個の炭素原子を有し、さらにもう1つの実施態様においては少なくとも約30個の炭素原子を有し、さらにもう1つの実施態様においては少なくとも約32個の炭素原子を有し、もう1つの実施態様においては少なくとも約34個の炭素原子を有し、さらにもう1つの実施態様においては少なくとも約36個の炭素原子を有し、また、1つの実施態様においては約200個よりも多くない炭素原子を有し、もう1つの実施態様においては約100個よりも多くない炭素原子を有し、さらにもう1つの実施態様においては約50個よりも多くない炭素原子を有するが、その炭素数はこれらの範囲外であってもよいアルキレン基(線状、枝分れ、飽和、不飽和、環状、置換および非置換アルキレン基を含み;酸素、窒素、イオウ、ケイ素、リン、ホウ素等のようなヘテロ原子が該アルキレン基内に存在していても存在していなくてもよい)である。該アルキレン基としては、限定するものではないが、(1) ヘテロ原子を含有しない線状飽和非置換脂肪族基、(2) ヘテロ原子を含有しない枝分れ飽和非置換脂肪族基、(3) ヘテロ原子を含有しない環状飽和非置換脂肪族基、(4) 環式および非環式部分の双方を含有する脂肪族基であって、飽和で非置換の、ヘテロ原子を含有しない脂肪族基、(5) ヘテロ原子を含有しない線状エチレン系不飽和非置換脂肪族基、(6) ヘテロ原子を含有しない枝分れエチレン系不飽和非置換脂肪族基、(7) ヘテロ原子を含有しない環状エチレン系不飽和非置換脂肪族基、(8) 環式および非環式部分の双方を含有する脂肪族基であって、エチレン系不飽和で非置換の、ヘテロ原子を含有しない脂肪族基、(9) ヘテロ原子を含有しない線状飽和置換脂肪族基、(10) ヘテロ原子を含有しない枝分れ飽和置換脂肪族基;(11) ヘテロ原子を含有しない環状飽和置換脂肪族基、(12) 環式および非環式部分の双方を含有する脂肪族基であって、飽和で置換された、ヘテロ原子を含有しない脂肪族基、(13) ヘテロ原子を含有しない線状エチレン系不飽和置換脂肪族基、(14) ヘテロ原子を含有しない枝分れエチレン系不飽和置換脂肪族基、(15) ヘテロ原子を含有しない環状エチレン系不飽和置換脂肪族基、(16) 環式および非環式部分の双方を含有する脂肪族基であって、エチレン系不飽和で置換された、ヘテロ原子を含有しない脂肪族基、(17) ヘテロ原子を含有する線状飽和非置換脂肪族基、(18) ヘテロ原子を含有する枝分れ飽和非置換脂肪族基、(19) ヘテロ原子を含有する環状飽和非置換脂肪族基、(20) 環式および非環式部分の双方を含有する脂肪族基であって、飽和で非置換の、ヘテロ原子を含有する脂肪族基、(21) ヘテロ原子を含有する線状エチレン系不飽和非置換脂肪族基、(22) ヘテロ原子を含有する枝分れエチレン系不飽和非置換脂肪族基、(23) ヘテロ原子を含有する環状エチレン系不飽和非置換脂肪族基、(24) 環式および非環式部分の双方を含有する脂肪族基であって、エチレン系不飽和で非置換の、ヘテロ原子を含有する脂肪族基、(25) ヘテロ原子を含有する線状飽和置換脂肪族基、(26) ヘテロ原子を含有する枝分れ飽和置換脂肪族基、(27) ヘテロ原子を含有する環状飽和置換脂肪族基、(28) 環式および非環式部分の双方を含有する脂肪族基であって、飽和で置換された、ヘテロ原子を含有する脂肪族基、(29) ヘテロ原子を含有する線状エチレン系不飽和置換脂肪族基、(30) ヘテロ原子を含有する枝分れエチレン系不飽和置換脂肪族基、(31) ヘテロ原子を含有する環状エチレン系不飽和置換脂肪族基、および(32) 環式および非環式部分の双方を含有する脂肪族基であって、エチレン系不飽和で置換された、ヘテロ原子を含有する脂肪族基がある。
(iii) ベンジレン等のような、1つの実施態様においては少なくとも約6個の炭素原子を有し、もう1つの実施態様においては少なくとも約7個の炭素原子を有し、また、1つの実施態様においては約200個よりも多くない炭素原子を有し、もう1つの実施態様においては約100個よりも多くない炭素原子を有し、さらにもう1つの実施態様においては約50個よりも多くない炭素原子を有するが、炭素原子数はこれらの範囲外であってもよいアリールアルキレン基(置換および非置換アリールアルキレン基を含み;酸素、窒素、イオウ、ケイ素、リン、ホウ素等のようなヘテロ原子が該アリールアルキレン基のアリールまたはアルキル部分のいずれか内に存在していても存在していなくてもよい)。該アリールアルキレン基としては、(a) アリールおよびアルキル部分の双方が、-NR4-基と-NR5-基間に、下記:
または、(iv) トリレン等のような、1つの実施態様においては少なくとも約6個の炭素原子を有し、もう1つの実施態様においては少なくとも約7個の炭素原子を有し、また、1つの実施態様においては約200個よりも多くない炭素原子を有し、もう1つの実施態様においては約100個よりも多くない炭素原子を有し、さらにもう1つの実施態様においては約50個よりも多くない炭素原子を有するが、炭素原子数はこれらの範囲外であってもよいアルキルアリーレン基(置換および非置換アルキルアリーレン基を含み;酸素、窒素、イオウ、ケイ素、リン、ホウ素等のようなヘテロ原子が該アルキルアリーレン基のアリールまたはアルキル部分のいずれか内に存在していても存在していなくてもよい)。該アルキルアリーレン基としては、(a) アルキルおよびアリール部分の双方が、-NR4-基と-NR5-基間に、下記:
R1、R1'、R2、R2'、R3、R4およびR5における置換アルキル、アルキレン、アリール、アリーレン、アリールアルキル、アリールアルキレン、アルキルアリールおよびアルキルアリーレン基上の置換基は、限定するものではないが、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素原子のようなハロゲン原子;イミン基;アンモニウム基;シアノ基;ピリジニウム基;エーテル基;アルデヒド基;ケトン基;エステル基;カルボニル基;チオカルボニル基;スルフィド基;スルホキシド基;ホスフィン基;ニトリル基;メルカプト基;ニトロ基;ニトロソ基;スルホン基;アシル基;ウレタン基;尿素基;これらの混合物等であり得、2個以上の置換基を一緒に結合させて環を形成させてもよい。
ヘテロ原子をR1およびR1'基中に含ませ得るので、R1およびR1'は、酸素原子を-NH-基の1つに直接結合させないことを条件として、アルコキシ、アリーロキシ、アリールアルコキシ、アルキルアリーロキシ、ポリアルキレンオキシ、アルコキシアルキル、アルコキシアリール、ピロリジン、イミダゾール、ピリミジノン、オキサゾリン、チアゾリン等の基も含む。さらに、ヘテロ原子をR1およびR1'基中に含ませ得るので、R1およびR1'は、複素環基も含む。
ヘテロ原子をR2およびR2'基中に含ませ得るので、R2およびR2'は、酸素原子を窒素原子の1つに直接結合させないことを条件として、アルキレンオキシ、アリーレンオキシ、アリールアルキレンオキシ、アルキルアリーレンオキシ、ポリアルキレンオキシ、アルコキシアルキレン、アルコキシアリーレン、ピロリジン、イミダゾール、ピリミジノン、オキサゾリン、チアゾリン等の基も含み得る。さらに、ヘテロ原子をR2およびR'2基中に含ませ得るので、R2よびR2'は、複素環基も含む。
ヘテロ原子をR3基中に含ませ得るので、R3は、酸素原子を窒素原子の1つに直接結合させないことを条件として、アルキレンオキシ、アリーレンオキシ、アルキルアリーレンオキシ、ポリアルキレンオキシ、アルコキシアルキレン、アルコキシアリーレン、ピロリジン、イミダゾール、ピリミジノン、オキサゾリン、チアゾリン等の基も含み得る。さらに、ヘテロ原子をR3基中に含ませ得るので、R3は、複素環基も含む。
R1およびR1'の少なくとも1つは、1つの実施態様においては少なくとも約6個の炭素原子、もう1つの実施態様においては少なくとも約8個の炭素原子、さらにもう1つの実施態様においては少なくとも約10個の炭素原子、さらにもう1つの実施態様においては少なくとも約12個の炭素原子、もう1つの実施態様においては少なくとも約14個の炭素原子、さらにもう1つの実施態様においては少なくとも約16個の炭素原子、さらにもう1つの実施態様においては少なくとも約18個の炭素原子を有するが、その炭素数は、これらの範囲外であってもよい。もう1つの特定の局面においては、R1およびR1'は、各々が、1つの実施態様において少なくとも約6個の炭素原子、もう1つの実施態様においては少なくとも約8個の炭素原子、さらにもう1つの実施態様においては少なくとも約10個の炭素原子、さらにもう1つの実施態様においては少なくとも約12個の炭素原子、もう1つの実施態様においては少なくとも約14個の炭素原子、さらにもう1つの実施態様においては少なくとも約16個の炭素原子、さらにもう1つの実施態様においては少なくとも約18個の炭素原子を有するが、その炭素原子数は、これらの範囲外であってもよい。
1つの特定の局面においては、R1およびR1'は、各々、1つの実施態様においては約50個よりも多くない炭素原子、もう1つの実施態様においては約30個よりも多くない炭素原子、さらにもう1つの実施態様においては約18個よりも多くない炭素原子を有するが、その炭素原子数は、これらの範囲外であってもよい。
R2およびR2'の少なくとも1つは、1つの実施態様においては少なくとも約3個の炭素原子、もう1つの実施態様においては少なくとも約4個の炭素原子、さらにもう1つの実施態様においては少なくとも約5個の炭素原子、さらにもう1つの実施態様においては少なくとも約6個の炭素原子を有するが、その炭素原子数は、これらの範囲外であってもよい。もう1つの特定の局面においては、R2およびR2'は、各々、1つの実施態様においては少なくとも約3個の炭素原子、もう1つの実施態様においては少なくとも約4個の炭素原子、さらにもう1つの実施態様においては少なくとも約5個の炭素原子、さらにもう1つの実施態様においては少なくとも約6個の炭素原子を有するが、その炭素原子数は、これらの範囲外であってもよい。
1つの特定の局面においては、R2およびR2'は、各々、1つの実施態様においては約50個よりも多くない炭素原子、もう1つの実施態様においては約36個よりも多くない炭素原子、さらにもう1つの実施態様においては約12個よりも多くない炭素原子を有するが、その炭素原子数は、これらの範囲外であってもよい。
適切な触媒の例としては、限定するものではないが、ジブチル錫ジラウレート、ビスマストリス-ネオデカノエート、安息香酸コバルト、酢酸リチウム、オクタン酸第一錫、トリエチルアミン、塩化第二鉄、三塩化アルミニウム、三塩化ホウ素、三フッ化ホウ素、四塩化チタン、四塩化錫等のようなルイス酸触媒類がある。触媒は、存在する場合、ジイソシアネート量基準で、任意の所望のまたは有効な量、1つの実施態様においては少なくとも約0.2モル%、もう1つの実施態様においては少なくとも約0.5モル%、さらにもう1つの実施態様においては少なくとも約1モル%、1つの実施態様においては約10モル%よりも多くない量、もう1つの実施態様においては約7.5モル%よりも多くない量、さらにもう1つの実施態様においては約5モル%よりも多くない量で存在するが、この量は、これらの範囲外であってもよい。
反応の最初の部分における適切な溶媒の例としては、限定するものではないが、トルエン、ヘキサン、ヘプタン、塩化メチレン、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、酢酸エチル、メチルエチルケトン等、並びにこれらの混合物がある。存在する場合、溶媒は、任意の所望量で、1つの実施態様においてはジイソシアネートミリモル当り少なくとも約10ミリリットル、もう1つの実施態様においてはジイソシアネートミリモル当り少なくとも約20ミリリットル、もう1つの実施態様においてはジイソシアネートミリモル当り少なくとも約30ミリリットル、また、1つの実施態様においてはジイソシアネートミリモル当り約100ミリリットルよりも多くない、もう1つの実施態様においてはジイソシアネートミリモル当り約80ミリリットルよりも多くない、さらに1つの実施態様においてはジイソシアネートミリモル当り約50ミリリットルよりも多くない量で存在するが、この量は、これらの範囲外であってもよい。
上記ジイソシアネートとモノアルコールは、任意の所望のまたは有効な時間、1つの実施態様においては少なくとも5分間、もう1つの実施態様においては少なくとも約10分間、さらにもう1つの実施態様においては少なくとも約15分間、また、1つの実施態様においては約80分よりも長くない時間、もう1つの実施態様においては約40分よりも長くない時間、さらにもう1つの実施態様においては約30分よりも長くない時間で加熱するが、この時間は、これらの範囲外であってもよい。
上記ジイソシアネートとモノアルコールとの反応の後、この第1の反応生成物を回収する必要はない;反応混合物を室温に冷却し、この反応混合物に、上記ジアミンを必要に応じてさらなる溶媒と一緒に添加して反応を完了させ得る。
上記第1反応生成物と上記ジアミンは、任意の所望のまたは有効な反応量、1つの実施態様においてはジアミン1モル当り少なくとも約1.75モルの第1反応生成物、もう1つの実施態様においてはジアミン1モル当り少なくとも約1.9モルの第1反応生成物、さらにもう1つの実施態様においてはジアミン1モル当り少なくとも約2モルの第1反応生成物、また、1つの実施態様においてはジアミン1モル当り約2.3モルよりも多くない第1反応生成物、もう1つの実施態様においてはジアミン1モル当り約2.1モルよりも多くない第1反応生成物、さらにもう1つの実施態様においてはジアミン1モル当り約2モルよりも多くない第1反応生成物で存在するが、この相対量は、これらの範囲外であってもよい。
上記第1反応生成物とジアミンは、任意の所望のまたは有効な温度、1つの実施態様においては少なくとも約10℃、もう1つの実施態様においては少なくとも約20℃、さらにもう1つの実施態様においては少なくとも約30℃、また、1つの実施態様においては約75℃よりも高くない温度、もう1つの実施態様においては約50℃よりも高くない温度、さらにもう1つの実施態様においては約40℃よりも高くない温度で反応させるが、この温度は、これらの範囲外であってもよい。
上記第1反応生成物と上記ジアミンは、任意の所望のまたは有効な時間、1つの実施態様においては少なくとも約5分間、もう1つの実施態様においては少なくとも約10分間、さらにもう1つの実施態様においては少なくとも約20分間、また、1つの実施態様においては約3時間よりも長くない時間、もう1つの実施態様においては約1.5時間よりも長くない時間、さらにもう1つの実施態様においては約1時間よりも長くない時間で反応させるが、この時間は、これらの範囲外であってもよい。
その後、生成物を少量のヘキサンまたは塩化メチレンのような非溶媒の添加によって沈降させ、続いて良好に撹拌し得る。その後、生成物を濾過によって回収し得る。
特定のインク担体物質からの水素結合オリゴマーまたはポリマーの形成は、任意の所望の方法によって判定し得る。例えば、冷却時の樹脂特性および粘弾性特性の劇的な発生は、インク担体物質または物質の組合せからの水素結合オリゴマーまたはポリマーの形成を指標し得る。水素結合および水素結合オリゴマーまたはポリマーの形成は、IR分光法によっても検出し得る。NMR分光法も、水素結合オリゴマーまたはポリマーの存在を検出する助けとなる。インク担体物質が結晶性である状況においては、X線結晶学手法を使用してオリゴマーまたは高分子構造を特徴付けし得る。
ゲルに関するさらなる情報は、例えば、Gels Handbook, Vol. 1-4, Editors-in-Chief, Y. Osada and K. Kajiwara (翻訳、H. Ishida), 2001, Academic Pressに開示されており、該文献の開示は、全体的に参考として本明細書に合体させる。
直接プリンティング方式においては、相変化担体組成物は、1つの実施態様において、相変化インクが(1)最終記録用基体(紙、透明材質等のような)上に、該記録用基体に直接プリンティングした後に周囲温度に冷却したとき、均一な厚さの薄フィルムの形で適用し、(2)適用した基体上の像が折り曲げた時に破壊しないように、十分な可撓性を保持しながら延性を有し、さらに(3)高度の明度、色度、透明度および熱安定性を有することを可能にする1種以上の物質を含有する。
オフセットプリンティング転写方式、即ち、間接プリンティング方式においては、相変化担体組成物は、1つの実施態様においては、直接プリンティング方式インクにおいて望まれ得る特性のみならず、例えば米国特許第5,389,958号(該米国特許の開示は、全体的に参考として本明細書に合体させる)に開示されているような、そのようなシステムにおける使用において望まれ得るある種の流動性および機械特性も示す。
任意の所望のまたは有効な担体組成物を使用し得る。適切なインク担体物質の例としては、モノアミド類、テトラアミド類、それらの混合物等のような脂肪族アミド類がある。適切な脂肪族アミドインク担体物質の特定の例としては、ステアリルステアルアミド;ダイマー酸、エチレンジアミンおよびステアリン酸の反応性生物であるダイマー酸系テトラアミド;ダイマー酸、エチレンジアミンおよび少なくとも36個の炭素原子を有するカルボン酸との反応生成物であるダイマー酸系テトラアミド等、並びにこれらの混合物がある。脂肪族アミドインク担体が、ダイマー酸、エチレンジアミンおよび少なくとも約36個の炭素原子を有するカルボン酸との反応生成物であるダイマー酸系テトラアミドである場合、該カルボン酸は、下記の一般式を有する:
上記アルキル基は、1つの実施態様においては少なくとも約36個の炭素原子を有し、もう1つの実施態様においては少なくとも約40個の炭素原子を有し、また、上記アルキル基は1つの実施態様においては約200個よりも多くない炭素原子を有し、もう1つの実施態様においては約150個よりも多くない炭素原子を有し、またさらにもう1つの実施態様においては、約100個よりも多くない炭素原子を有するが、炭素原子数は、これらの範囲外であってもよい。上記式を有するカルボン酸は、例えば、オクラホマ州タルサのBaker Petrolite社から商業的に入手可能であり、また、米国特許第6,174,937号の実施例1に開示されているように調製し得、該米国特許の開示は、全体的に参考として本明細書に合体させる。脂肪族アミド担体物質のさらなる情報は、例えば、米国特許第4,889,560号、米国特許第4,889,761号、米国特許第5,194,638号、米国特許第4,830,671号、米国特許第6,174,937号、米国特許第5,372,852号、米国特許第5,597,856号および米国特許第6,174,937号、並びに英国特許GB2 238 792号に開示されており、これらの特許の開示は、各々、全体的に参考として本明細書に合体させる。
また、脂肪族アミド物質とイソシアネート誘導物質の混合物もインク担体組成物としても使用し得る。
さらなる適切な相変化インク担体物質としては、パラフィン類、微結晶性ワックス類、ポリエチレンワックス類、エステルワックス類、アミドワックス類、脂肪酸類、Baker Petrolite社から入手し得るUNILINR製品のような脂肪族アルコール類、脂肪族アミドおよび他のワックス物質、スルホンアミド物質、種々の天然源(例えば、トール油ロジンおよびロジンエステル)から製造された樹脂状物質、並びにエチレン/酢酸ビニルコポリマー、エチレン/アクリル酸コポリマー、エチレン/酢酸ビニル/アクリル酸コポリマー、アクリル酸とポリアミドとのコポリマー等のような多くの合成樹脂、オリゴマー、ポリマーおよびコポリマー類等、イオノマー類等、並びにこれらの混合物ある。また、これらの物質の1種以上を、脂肪族アミド物質および/またはイソシアネート誘導物質との混合物において使用することもできる。
また、インク担体は、必要に応じて、酸化防止剤も含有し得る。該任意成分としての酸化防止剤は、像を酸化から保護すると共に、インクの各成分をインク製造工程の加熱過程中の酸化から保護する。適切な酸化防止剤の特定の例としては、NAUGUARDR445、NAUGUARDR524、NAUGUARDR76、NAUGUARDR512 (コネチカット州オックスフォードのUniroyal Chemical社から商業的に入手し得る);IRGANOXR1010 (Ciba Geigy社から商業的に入手し得る)等がある。存在する場合、上記任意成分としての酸化防止剤は、インク中に、任意の所望のまたは有効な量、1つの実施態様においてはインク担体の少なくとも約0.01質量%、もう1つの実施態様においてはインク担体の少なくとも約0.1質量%、さらにもう1つの実施態様においてはインク担体の少なくとも約1質量%、また、1つの実施態様においてはインク担体の約20質量%よりも多くない量、もう1つの実施態様においてはインク担体の約5質量%よりも多くない量、さらにもう1つの実施態様においてはインク担体の約3質量%よりも多くない量で存在するが、この量はこれらの範囲外であってもよい。
上記インク担体は、相変化インク中に、任意の所望のまたは有効な量、1つの実施態様においてはインクの少なくとも約25質量%、もう1つの実施態様においてはインクの少なくとも約50質量%、さらにもう1つの実施態様においてはインクの少なくとも約90質量%、また、1つの実施態様においてはインクの約99質量%よりも多くない量、もう1つの実施態様においてはインクの約98質量%よりも多くない量、さらにもう1つの実施態様においてはインクの約95質量%よりも多くない量で存在するが、この量はこれらの範囲外であってもよい。
1つの特定の実施態様においては、インク担体は、約110℃よりも高い、もう1つの実施態様においては約100℃よりも高い融点を有するが、インク担体の融点はこれらの範囲外であってもよい。
減法三原色以外の他のインクカラーも、相変化プリンティングを使用する郵便物マーキング、工業的マーキングおよびラベル作成のような用途においては望ましくあり得、本発明インクは、これらのニーズに応用可能である。さらに、赤外線(IR)または紫外線(UV)吸収性染料も、製品の“ぼかし”コード付けまたはマーキングのような用途に使用するインク中に混入させ得る。そのような赤外線および紫外線吸収性染料の例は、例えば、米国特許第5,378,574号、米国特許第5,146,087号、米国特許第5,145,518号、米国特許第5,543,177号、米国特許第5,225,900号、米国特許第5,301,044号、米国特許第5,286,286号、米国特許第5,275,647号、米国特許第5,208,630号、米国特許第5,202,265号、米国特許第5,271,764号、米国特許第5,256,193号、米国特許第5,385,803号および米国特許第5,554,480号に開示されており、これらの米国特許の開示は、各々、全体的に参考として本明細書に合体させる。
着色剤は、相変化インク中に、所望のカラーまたは色調を得るための任意の所望のまたは有効な量、典型的にはインクの少なくとも約0.1質量%、好ましくはインクの少なくとも約0.2質量%、より好ましくはインクの少なくとも約0.5質量%、また、典型的にはインクの約50質量%よりも多くない量、好ましくはインクの約20質量%よりも多くない量、より好ましくはインクの約10質量%よりも多くない量で存在するが、この量はこれらの範囲外であってもよい。
本発明のインク組成物は、噴出温度(1つの実施態様においては約75℃よりも低くない、もう1つの実施態様においては約100℃よりも低くない、さらにもう1つの実施態様においては約120℃よりも低くない、また、1つの実施態様においては約180℃より高くない、もう1つの実施態様においては約150℃よりも高くない温度であるが、この噴出温度はこれらの範囲外であり得る)において、1つの実施態様においては約30センチポイズよりも高くない、もう1つの実施態様においては約20センチポイズよりも高くない、さらにもう1つの実施態様においては約15センチポイズより高くない、また、1つの実施態様においては約2センチポイズよりも低くない、もう1つの実施態様においては約5センチポイズよりも低くない、さらにもう1つの実施態様においては約7センチポイズよりも低くない溶融粘度を有するが、この溶融粘度はこれらの範囲外であってもよい。
本発明のインクは、直接プリンティングインクジェット方法用の装置および間接(オフセット)プリンティングインクジェット用途において使用し得る。本発明において開示するもう1つの実施態様は、本発明において開示するようなインクをインクジェットプリンティング装置に組入れ、該インクを溶融させ、溶融インクの液滴を像形状パターンで記録用基体上に噴出させることを含む方法に関する。また、直接プリンティング方法は、例えば、米国特許第5,195,430号にも開示されている(該米国特許の開示は、全体的に参考として本明細書に合体させる)。本発明において開示するさらにもう1つの実施態様は、本発明において開示するようなインクをインクジェットプリンティング装置に組入れ、インクを溶融させ、溶融インクの液滴を中間転写部材上に像形状パターンで噴射させ、該像形状のインクを上記中間転写部材から最終記録用基体に転写することを含む方法に関する。1つの特定の実施態様においては、中間転写部材を、最終記録用シートの温度よりも高く且つプリンティング装置内の溶融インクの温度よりも低い温度に加熱する。1つの実施態様においては、中間転写部材をインク溶融温度よりも約4℃高い温度乃至約60℃低い温度に加熱し、もう1つの実施態様においては、中間転写部材をインク溶融温度よりも約2℃高い温度乃至約50℃低い温度に加熱するが、中間転写部材のこの温度はこれらの範囲外であってもよい。また、オフセット即ち間接プリンティング方法も、例えば、米国特許第5,389,958号に開示されている(該米国特許の開示は、全体的に参考として本明細書に合体させる)。1つの特定の実施態様においては、プリンティング装置は、インク液滴を圧電振動素子の振動により像形状パターンで噴出させる圧電プリンティング法を使用する。また、本発明において開示するようなインクは、ホットメルトアコースティック(acoustic)インクジェットプリンティング、ホットメルト熱インクジェットプリンティング、ホットメルト連続流または偏向インクジェットプリンティング等のような他のホットメルトプリント方法においても使用し得る。また、本発明において開示するような相変化インクは、ホットメルトインクジェットプリンティング法以外のプリンティング方法においても使用し得る。
任意の適切な基体あるいは記録用シートを、例えば、XEROXR 4024紙、XEROXR Image Series紙、Courtland 4024 DP紙、標準ノートブック紙、ボンド紙のような普通紙;Sharp Company社シリカコーテッド紙、Jujo紙、HAMMERMILL LASERPRINTR紙等のようなシリカコーテッド紙;透明材料、織布、繊維製品、プラスチック、高分子フィルム、金属のような無機基体、および木材等を使用し得る。
生成物の1H NMR分析は、生成物が高純度を有することを示していた。1H NMR (100℃でのDMSO-d6):0.91 ppm (多重項、3個のH集積、CH 3(CH2)16CH2CONH-)、1.02-1.73 ppm (広い多重項、44個のH集積、-CH3(CH 2)16CH2-、NHCONHCH2(CH 2)4CH2NHCO2-、-CH2CH 2CH2O-CH2(CH 2)2CH2-O-CH2CH 2CH2-)、2.87〜3.14 ppm (広い多重項、6個のH集積、-O(CH2)2CH 2NHCONHCH 2(CH2)4CH 2NHCO2)、3.39 ppm (多重項、8H、-(CH2)2CH 2-O-CH 2(CH2)2CH 2-O-CH 2(CH2)2-)、3.96 ppm (三重項、2個のH集積、CH3(CH2)16CH 2-OCONH-)、5.53 ppm (広い一重項、2個のH集積、-NHCONH-), 6.49 ppm (広い一重項、1個のH集積、-NHCO2)。
この生成物の1H NMR分析は、実施例1の生成物と同様であった。
この生成物の1H NMR分析は、実施例1の生成物と同様であった。
であり;R2およびR2'は、共に、下記の基:
上記固形物の1H-NMR分光分析をDMSO-d6 (300 MHz)中で高温(100℃)にて実施したところ、以下に示すピークにより、上記構造を示唆していた:1.27〜1.80 ppm (数本の多重項、34個のH集積、メチレンプロトン)、2.65 ppm (多重項、2個のH集積、-NH(C=O)NHCH 2 (CH2)6 CH 2 NH(C=O)NH-)、2.95 ppm (多重項、8個のH集積、-O(C=O)NHCH 2 (CH2)4 CH 2NH(C=O)NH-)、3.80 ppm (多重項、4個のH集積、-NH(C=O)OCH2CH2CH2 CH 2 -O-C(Hc)=C(Ha)(Hb))、4.0 ppm (多重項、6個のH集積、-NH(C=O)OCH 2 CH2CH2CH2-O-C(Hc)=C(H a )(Hb))、4.25 ppm (二重項、2個のH集積、-O-C(Hc)=C(Ha)(H b )、5.50 ppmおよび5.70 ppm (広い一重項、各々2個のH集積、尿素NHプロトン)、6.45 ppm (複数の二重項の二重項、2個のH集積、-O-C(H c )=C(Ha)(Hb))、6.60 ppm (広い一重項、2個のH集積、ウレタンNHプロトン)。元素分析は、計算値でC:60.64%、H:9.53%、N:11.78%;分析値でC:59.67%、H:9.11%、N:12.17%であった。
シアンインク組成物を、ビーカー内で、(1) 21.6グラム(61.03質量部)のポリエチレンワックス(オクラホマ州タルサのBaker Petrolite社から入手したPE 500;C-36の平均鎖長を有するポリエチレンホモポリマー)、(2) 9.76グラム(27.41質量部)の線状第一級長鎖アルコール(オクラホマ州タルサのBaker Petrolite社から入手したUNILINR 425;C-30の平均鎖長を有する)、(3) 1.27グラム(3.59質量部)の水素化(ロジン)酸のグリセリンエステル(日本国大阪のArakawa Chemical Industries社から入手したKE-100)、(4) 0.91グラム(2.57質量部)の下記の式:
シアンインクをインク実施例1に記載したようにして調製したが、3.5質量部のビス[尿素-ウレタン]を添加した。このインクにおける各成分の相対量は、インクの質量%で表して、比較インク例Aにおける下記の表に示している。このようにして調製したシアンインクは、約110℃でSR3000 Rheometrics平行プレート粘度計により測定したとき、約17.6センチポイズの粘度を示した。
インクをインク実施例1に記載したようにして調製するが、シアン着色剤を3質量部の米国特許第6,713,614号(該米国特許の開示は、全体的に参考として本明細書に合体させる)の実施例Iに開示されているイエロー着色剤と置換える。イエロー相変化インクは、このようにて調製する。
インクをインク実施例1に記載したようにして調製するが、実施例2で調製したビス[尿素-ウレタン]を2.5質量部の実施例1で調製したビス[尿素-ウレタン]と置換える。
インクをインク実施例1に記載したようにして調製するが、実施例2で調製したビス[尿素-ウレタン]を2.5質量部の実施例3で調製したビス[尿素-ウレタン]と置換える。
Claims (4)
- (1) インクジェットプリンティング装置に、相変化インク担体と下記の式を有するビス[尿素-ウレタン]化合物とを含有する相変化インク組成物を組入れる工程、
(2) 該インクを溶融させる工程、および、
(3) 該溶融インクの液滴を像形状パターンで基体上に噴出させる工程、
を含むことを特徴とする方法:
- 前記基体が最終記録用シートであり、前記溶融インクの液滴を像形状パターンで該最終記録用シート上に直接噴出させる、請求項2記載の方法。
- 前記基体が中間転写部材であり、前記溶融インクの液滴を該中間転写部材上に像形状パターンで噴出させ、次いで該像形成パターンを中間転写部材から最終記録用シートへ転写する、請求項2記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
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US11/004333 | 2004-12-04 | ||
US11/004,333 US7220300B2 (en) | 2004-12-04 | 2004-12-04 | Phase change inks containing bis(urea-urethane) compounds |
Publications (2)
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