JP2012072137A - 3成分樹脂の合成 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】顔料樹脂状化合物又はその塩は、顔料粒子表面に吸着させるための繰り返し数1から12の置換基を有しても良いポリアルキレンアミンを含み、末端のアミノ基を、固体インク中の顔料粒子安定化するために、少なくとも10個の炭素原子を有する長鎖脂肪族のエステル基を有する脂肪族ジカルボン酸でアミド化したものであり、場合により、もう一方の末端を長鎖脂肪族のヒドロキシカルボン酸でアミド化したしても良い、約50℃〜約150℃の融点と約700〜約1500ダルトンの分子量を有する顔料樹脂状化合物、又はアルキル化剤で4級化して得られる塩を使用する。
【選択図】なし
Description
またはその塩に関し、
G1は、−X1C(O)OR1、−X2OC(O)R2または−X2OHであり、
G2は、R4、−C(O)R2、−C(O)X1C(O)OR1、または−C(O)X2OC(O)R2であり、
R1は、炭素原子を10〜80個有するアルキルであり、
R2は、独立して、炭素原子を2〜40個有するアルキルであり、
R3およびR4は、それぞれ独立して、水素、アルキル、アリールアルキルまたはアルキルアリールであり、R3が、R4と同じ窒素原子に接続している場合、R4と接続して環を形成していてもよく、
各R5および各R6は、独立して、水素またはアルキルであり、
X1は、式(CR7R8)t1を有する直鎖または分枝鎖のアルキレン基、または式(CR7R8)t2−Ar−(CR7R8)t3を有する直鎖または分枝鎖の芳香族アルキレン基であり、
X2は、式(CR9R10)u1を有する直鎖または分枝鎖のアルキレン基、または式(CR9R10)u2−Ar−(CR9R10)u3を有する直鎖または分枝鎖の芳香族アルキレン基であり、
t1は、1〜20の整数であり、
t2およびt3は、独立して、0〜20の整数であり、
u1は、1〜30の整数であり、
u2およびu3は、独立して、0〜30の整数であり、
各R7および各R8は、独立して、水素、アルキル、アルコキシルであるか、または、隣接する炭素原子上の任意の2個のR8があわさって、構造(CR7=CR7)を有するアルケンを形成し、
各R9および各R10は、独立して、水素、アルキルまたはアルコキシルであり、
Arは、置換されているか、または置換されていない芳香族部分であり、
pは、1〜5の整数であり、
qは、1〜12の整数である。
またはその塩であり、式中、
R1は、炭素原子を10〜80個有するアルキルであり、
R3およびR4は、それぞれ独立して、水素、アルキル、アリールアルキルまたはアルキルアリールであり、R3が、R4と同じ窒素原子に接続している場合、R4と接続して環を形成していてもよく、
各R5および各R6は、独立して、水素またはアルキルであり、
X1は、式(CR7R8)t1を有する直鎖または分枝鎖のアルキレン基、または式(CR7R8)t2−Ar−(CR7R8)t3を有する直鎖または分枝鎖の芳香族アルキレン基であり、
t1は、1〜20の整数であり、
t2およびt3は、独立して、0〜20の整数であり、
各R7および各R8は、独立して、水素、アルキル、アルコキシルであり、
Arは、置換されているか、または置換されていない芳香族部分であり、
pは、1〜5の整数であり、
qは、1〜12の整数である。
式中、
G1は、−X1C(O)OR1、−X2OC(O)R2、または−X2OHであり、
G2は、R12、−C(O)R2、−C(O)X1C(O)OR1、または−C(O)X2OC(O)R2であり、
R1は、炭素原子を10〜80個有するアルキルであり、
R2は、独立して、炭素原子を2〜40個有するアルキルであり、
各R3は、独立して、水素、アルキル、アリールアルキルまたはアルキルアリールであり、
R11およびR12は、それぞれ独立して、アルキル、アリールアルキル、アルキルアリールであるか、または、R11とR12とが接続して環を形成していてもよく、
各R5および各R6は、独立して、水素または低級アルキルであり、
X1は、式(CR7R8)t1を有する直鎖または分枝鎖のアルキレン基、または式(CR7R8)t2−Ar−(CR7R8)t3を有する直鎖または分枝鎖の芳香族アルキレン基であり、
X2は、式(CR9R10)u1を有する直鎖または分枝鎖のアルキレン基、または式(CR9R10)u2−Ar−(CR9R10)u3を有する直鎖または分枝鎖の芳香族アルキレン基、
t1は、1〜20の整数であり、
t2およびt3は、独立して、0〜20の整数であり、
u1は、1〜30の整数であり、
u2およびu3は、独立して、0〜30の整数であり、
各R7および各R8は、独立して、水素、アルキル、アルコキシルであり、
各R9および各R10は、独立して、水素、アルキルまたはアルコキシルであり、
Arは、置換されているか、または置換されていない芳香族部分であり、
pは、1〜5の整数であり、
qは、1〜12の整数であり、
A−は、Cl−、Br−、I−、HSO4 −、HSO3 −、CH3SO3 −、NO3 −、HCOO−、CH3COO−、H2PO4 −、SCN−、BF4 −、ClO4 −、SSO3 −、PF6 −、SbCl6 −からなる群から選択され、
Jは、アルキル、アリールアルキル、またはアルキルアリールである。一実施形態では、Jはメチルである。
用語「アルキレン」は、直鎖または分枝鎖の鎖である炭化水素基を指す。アルキレン基は、場合により、例えば、ヒドロカルビル置換基またはヘテロヒドロカルビル置換基で置換されていてもよい。用語「ヒドロカルビル」は、1個以上の炭素原子と、1個以上の水素原子とを有する置換基を指し、用語「ヘテロヒドロカルビル」は、1個以上の炭素原子と、1個以上の水素原子と、1個以上のヘテロ原子(すなわち、炭素でもなく、水素でもない1個以上の原子)とを有する置換基を指す。用語「芳香族アルキレン」は、芳香族部分を含む、直鎖または分枝鎖の鎖である炭化水素基を指す。「場合により置換された」基の置換基としては、限定されないが、以下の基または特定の示されている基の群からなる群から独立して選択される1個以上の置換基が挙げられる。低級アルキル、低級アルケニル、低級アルキニル、低級アルカノイル、低級ヘテロアルキル、低級ヘテロシクロアルキル、低級ハロアルキル、低級ハロアルケニル、低級ハロアルキニル、低級ペルハロアルキル、低級ペルハロアルコキシ、低級シクロアルキル、フェニル、アリール、アリールオキシ、低級アルコキシ、低級ハロアルコキシ、オキソ、低級アシルオキシ、カルボニル、カルボキシル、低級アルキルカルボニル、低級カルボキシエステル、低級カルボキサミド、シアノ、水素、ハロゲン、ヒドロキシ、アミノ、低級アルキルアミノ、アリールアミノ、アミド、ニトロ、チオール、低級アルキルチオ、アリールチオ、低級アルキルスルフィニル、低級アルキルスルホニル、アリールスルフィニル、アリールスルホニル、アリールチオ、スルホネート、スルホン酸、三置換シリル、N3、SH、SCH3、C(O)CH3、CO2CH3、CO2H、ピリジニル、チオフェン、フラニル、低級カルバメート、低級尿素。
化合物サンプルの赤外線(IR)スペクトル測定は、FTIR Microscopeの透過モードで、ダイアモンドセルを用いて行った。
−Spectro−Tech Micro Sample Plan with Diamond Window,P.N.0042−444
−NicPlan IR Microscope、MCT/A検出器、100スキャン @ 4cm−1 Reflectachromat(商標) 対物15倍を取り付けたもの。
スキームIにしたがって化合物を調製する一般的な方法
エステル化(エステル−酸中間体の調製)−1L樹脂製ケトルに機械撹拌と、加熱マントルと、温度コントローラーと、アルゴン注入口と、Dean−Starkトラップと、還流コンデンサとを取り付け、わずかに過剰量のBaker Petrolite製のUNILIN 700樹脂と、トルエン溶媒と、触媒と、対応する量のセバシン酸とを入れた。アルゴンを流しつつ、ケトル内の温度を100℃まで上げ、UNILIN 700樹脂を溶融させた。反応混合物が均一になった(UNILIN 700が完全に溶融した)ら、撹拌しつつ、温度を120℃まで徐々に上げ、滴定結果によって、反応を26〜30時間進めた。Dean−Starkトラップに水を集めた。酸価が一定値になったら、温度を140℃まで上げ、トルエンを留去した。蒸留終了時に、反応を停止させ、ケトルを空にした。
化合物番号1、オクタテトラコンチル 9−(2−(2−(2−(2−アミノエチルアミノ)エチルアミノ)エチルアミノ)エチルカルバモイル)ノナノエートの調製(試薬:UNILIN 700:セバシン酸:TEPA(1:1:1)を用いる)
化合物番号2、オクタテトラコンチル 9−(3−(メチルアミノ)プロピルカルバモイル)ノナノエート(試薬:UNILIN 700:セバシン酸:N−メチル−1,3−プロパンジアミン(1:1:1)を用いる)
エステル化と同じ設定を用い、ケトルに、103.54gのエステル−酸中間体と、10.58gのN−メチル−1,3−プロパンジアミンとを入れた。アルゴンを流しつつ、ケトル内の温度を100℃まで上げ、成分を溶融させた。反応混合物が均一になったら、撹拌しつつ、温度を180℃まで上げ、滴定結果によって示されるとおりに、反応を5時間進めた。Dean−Starkトラップに水(2mL)を集めた。ケトルを冷却し、生成物とエラストマー(底部に沈降)の混合物を含むケトル内容物を容器に取り出した。生成物(上部)をデカンテーションした後、3成分樹脂80g(71%)を得た。
化合物番号3、オクタテトラコンチル 9−(2−アミノエチルカルバモイル)ノナノエートの調製の調製(試薬:UNILIN 700:セバシン酸:Ethylenimine E−100(1:1:1)を用いる)
工程1(エステル化−エステル−酸中間体9−((オクタテトラコンチルオキシ)カルボニル)ノナン酸):
スキームIIIまたはIVにしたがって化合物を調製するための一般的な方法
化合物番号4の調製(試薬UNILIN 700:セバシン酸:N,N−ジメチル−1,3−プロパンジアミン(1:1:1)を用いる)
1000mLの樹脂製ケトルに、加熱マントルと、温度コントローラーと、アルゴン注入口と、Dean−Starkトラップと、還流コンデンサとを取り付け、8.89gのN,Nジメチルプロパンジアミンと、95.7gのUnilin 700セバシン酸エステルとを入れた。アルゴンを流しつつ、ケトル内の温度を100℃まで上げ、化合物の混合物を溶融させた。反応混合物が均一になったら、撹拌しつつ、温度を180℃まで上げ、滴定結果によって示されるとおりに、反応を5時間進めた。Dean−Starkトラップに水を集めた。滴定によって反応が終了したと判断されたら、温度を120℃まで下げ、滴下漏斗によってジメチルサルフェート5mLを反応混合物に加えた。加え終わったら、反応をこの温度で1時間進めた。最後に、混合物の温度を180℃まで上げ、生成物を樹脂製ケトルから熱いままで取り出す。生成物をベージュ色固体として得た(98g)。
スキームIIにしたがって化合物を調製する一般的な方法
150mLの樹脂製ケトルに機械撹拌と、加熱マントルと、温度コントローラーと、アルゴン注入口と、Dean−Starkトラップと、還流コンデンサとを取り付け、上述のジアミンと、酸アルコール誘導体とを入れた。アルゴンを流しつつ、ケトル内の温度を100℃まで上げ、化合物の混合物を溶融させた。反応混合物が均一になったら、撹拌しつつ、温度を180℃まで上げ、滴定結果によって示されるとおりに、反応を5時間進めた。Dean−Starkトラップに水を集めた。滴定によって反応が終了したと判断されたら、第2の酸について同じ手順を繰り返す。滴定によって反応が終了したことが示されたら、反応を停止させ、生成物をアルミニウムトレイに取り出す。
化合物番号5の調製(試薬:12−ヒドロキシドデカン酸:TEPA:Unicid 700(1:1:1)を用いる)
Claims (20)
- 下式の樹脂状化合物
またはその塩であって、式中、
G1は、−X1C(O)OR1、−X2OC(O)R2または−X2OHであり、
G2は、R4、−C(O)R2、−C(O)X1C(O)OR1、または−C(O)X2OC(O)R2であり、
R1は、炭素原子を10〜80個有するアルキルであり、
R2は、炭素原子を2〜40個有するアルキルであり、
R3およびR4は、それぞれ独立して、水素、アルキル、アリールアルキルまたはアルキルアリールであり、R3が、R4と同じ窒素原子に接続している場合、R4と接続して環を形成していてもよく、
各R5および各R6は、独立して、水素またはアルキルであり、
X1は、式(CR7R8)t1を有する直鎖または分枝鎖のアルキレン基、または式(CR7R8)t2−Ar−(CR7R8)t3を有する直鎖または分枝鎖の芳香族アルキレン基であり、
X2は、式(CR9R10)u1を有する直鎖または分枝鎖のアルキレン基、または式(CR9R10)u2−Ar−(CR9R10)u3を有する直鎖または分枝鎖の芳香族アルキレン基であり、
t1は、1〜20の整数であり、
t2およびt3は、独立して、0〜20の整数であり、
u1は、1〜30の整数であり、
u2およびu3は、独立して、0〜30の整数であり、
各R7および各R8は、独立して、水素、アルキル、またはアルコキシルであり、
各R9および各R10は、独立して、水素、アルキルまたはアルコキシルであり、
Arは、置換されているか、または置換されていない芳香族部分であり、
pは、1〜5の整数であり、
qは、1〜12の整数である、樹脂状化合物。 - G1が−X1C(O)OR1である、請求項1に記載の樹脂状化合物。
- R1が、炭素原子を30〜50個含むアルキルである、請求項1に記載の樹脂状化合物。
- R2が、炭素原子を4〜20個含むアルキルである、請求項1に記載の樹脂状化合物。
- 各R3が水素である、請求項1に記載の樹脂状化合物。
- G2がR4である、請求項1に記載の樹脂状化合物。
- R4が水素である、請求項6に記載の樹脂状化合物。
- R4がアルキルである、請求項6に記載の樹脂状化合物。
- R4がメチルである、請求項8に記載の樹脂状化合物。
- 各R5および各R6が水素である、請求項1に記載の樹脂状化合物。
- pが、2〜3の整数である、請求項1に記載の樹脂状化合物。
- qが、1〜8の整数である、請求項1に記載の樹脂状化合物。
- 下式を有するか、
またはその塩であり、式中、
R1は、炭素原子を10〜80個有するアルキルであり、
R3およびR4は、それぞれ独立して、水素、アルキル、アリールアルキルまたはアルキルアリールであり、R3が、R4と同じ窒素原子に接続している場合、R4と接続して環を形成していてもよく、
各R5および各R6は、独立して、水素またはアルキルであり、
X1は、式(CR7R8)t1を有する直鎖または分枝鎖のアルキレン基、または式(CR7R8)t2−Ar−(CR7R8)t3を有する直鎖または分枝鎖の芳香族アルキレン基であり、
t1は、1〜20の整数であり、
t2およびt3は、独立して、0〜20の整数であり、
各R7および各R8は、独立して、水素、アルキル、またはアルコキシルであり、
Arは、置換されているか、または置換されていない芳香族部分であり、
pは、1〜5の整数であり、
qは、1〜12の整数である、請求項1に記載の樹脂状化合物。 - 約50℃〜約150℃の融点を有する、請求項1に記載の樹脂状化合物。
- 約700〜約1500ダルトンの分子量を有する、請求項1に記載の樹脂状化合物。
- 下式の樹脂状化合物の塩であって、
式中、
G1は、−X1C(O)OR1、−X2OC(O)R2または−X2OHであり、
G2は、R12、−C(O)R2、−C(O)X1C(O)OR1、または−C(O)X2OC(O)R2であり、
R1は、炭素原子を10〜80個有するアルキルであり、
R2は、炭素原子を2〜40個有するアルキルであり、
各R3は、独立して、水素、アルキル、アリールアルキルまたはアルキルアリールであり、
R11およびR12は、それぞれ独立して、アルキル、アリールアルキル、アルキルアリールであるか、または、R11とR12とをあわせて環を形成していてもよく、
各R5および各R6は、独立して、水素または低級アルキルであり、
X1は、式(CR7R8)t1を有する直鎖または分枝鎖のアルキレン基、または式(CR7R8)t2−Ar−(CR7R8)t3を有する直鎖または分枝鎖の芳香族アルキレン基であり、
X2は、式(CR9R10)u1を有する直鎖または分枝鎖のアルキレン基、または式(CR9R10)u2−Ar−(CR9R10)u3を有する直鎖または分枝鎖の芳香族アルキレン基であり、
t1は、1〜20の整数であり、
t2およびt3は、独立して、0〜20の整数であり、
u1は、1〜30の整数であり、
u2およびu3は、独立して、0〜30の整数であり、
各R7および各R8は、独立して、水素、アルキル、またはアルコキシルであり、
各R9および各R10は、独立して、水素、アルキルまたはアルコキシルであり、
Arは、置換されているか、または置換されていない芳香族部分であり、
pは、1〜5の整数であり、
qは、1〜12の整数であり、
A−は、Cl−、Br−、I−、HSO4 −、HSO3 −、CH3SO3 −、NO3 −、HCOO−、CH3COO−、H2PO4 −、SCN−、BF4 −、ClO4 −、SSO3 −、PF6 −、SbCl6 −からなる群から選択され、
Jは、アルキル、アリールアルキル、またはアルキルアリールである、樹脂状化合物の塩。 - G1が−X1C(O)OR1である、請求項16に記載の樹脂状化合物の塩。
- R11およびR12が、独立して、メチルまたはエチルである、請求項16に記載の樹脂状化合物の塩。
- A−がHSO4 −である、請求項16に記載の樹脂状化合物の塩。
- Jがメチルである、請求項16に記載の樹脂状化合物の塩。
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