JP5645384B2 - ink - Google Patents

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本発明の開示は、安定化された磁性単結晶ナノ粒子を含むMICRインクジェット用インクに関し、ここでその磁性ナノ粒子の磁気異方性の絶対値である|K1|が、2×10J/m以上である。その磁性ナノ粒子は、たとえばFePtのような強磁性ナノ粒子であってもよい。そのインクには、粒子のサイズを最小化させる磁性材料が含まれていて、その結果として、特に非水系インクジェット用インクにおいて、優れた磁性顔料の分散と分散体の安定性が得られる。より小さなサイズのその磁性インク粒子はさらに、優れた磁性を保持しているために、インクにおいて必要とされる磁性粒子の担持量を低下させる。 The present disclosure relates to an ink for MICR inkjet including stabilized magnetic single crystal nanoparticles, where | K1 |, which is the absolute value of magnetic anisotropy of the magnetic nanoparticles, is 2 × 10 4 J / m 3 or more. The magnetic nanoparticles may be ferromagnetic nanoparticles such as FePt. The ink contains a magnetic material that minimizes the size of the particles, resulting in excellent dispersion of the magnetic pigment and dispersion stability, particularly in non-aqueous ink jet inks. The smaller size of the magnetic ink particles further retains excellent magnetism, thereby reducing the loading of magnetic particles required in the ink.

MICRインクジェット用インクを開発するために、無数の挑戦が行われてきた。第一には、全部とはいわないまでもほとんどのインクジェットプリンタでは、そのインクのすべての粒子成分で、粒子サイズがかなり限定されるが、その理由は、基材の上にインクを吐出するインクジェットのプリントヘッドノズルのサイズが極めて小さいからである。インクジェットのヘッドノズルのサイズは一般的には約40〜50μmのオーダーであるが、10μm未満ということもあり得る。ノズルのサイズがこのように小さいということは、インクジェットプリンタにおいて使用することを目的としたインクジェット用インク組成物の中に含まれる粒子状物質はいずれも、ノズルの閉塞の問題を回避するためには、極めて小さな粒子のサイズでなくてはならないということを示唆している。しかしながら、その粒子のサイズがノズルのサイズよりも小さいときでさえも、それらの粒子がさらに凝集化したり、集まってクラスター化したりして、その凝集化物のサイズがノズルのサイズを超え、そのためにそのノズルが閉塞されてしまう可能性もある。それに加えて、印刷している間にその粒子状物質が析出して、そのために、かさぶた状のものが形成され、それがノズルを閉塞させたりおよび/または流動パラメーターを乱したりすることもあり得る。   Innumerable challenges have been made to develop MICR inkjet inks. First, most if not all inkjet printers have a fairly limited particle size for all particle components of the ink, because the inkjet ejects ink onto the substrate. This is because the size of the print head nozzle is extremely small. The size of an inkjet head nozzle is generally on the order of about 40-50 μm, but can be less than 10 μm. This small nozzle size means that any particulate matter contained in an ink jet ink composition intended for use in an ink jet printer should be free of nozzle clogging problems. , Suggesting that it must be a very small particle size. However, even when the particle size is smaller than the nozzle size, the particles further agglomerate or aggregate and cluster, causing the agglomerate size to exceed the nozzle size and hence the There is also a possibility that the nozzle is blocked. In addition, the particulate matter may precipitate during printing, thereby forming a scab, which can clog the nozzle and / or disturb the flow parameters. obtain.

MICRインクジェット用インクの配合に関するまた別な関心事は、そのインクが流体でなければならず、乾燥してはならないということである。したがって、顔料のサイズが大きくなると、相応に密度が高くなり、そのために、液状のインク組成物の中で顔料を懸濁または分散状態に維持することが困難となる。   Another concern regarding the formulation of MICR inkjet inks is that the ink must be fluid and not dry. Therefore, as the pigment size increases, the density increases correspondingly, which makes it difficult to maintain the pigment in a suspended or dispersed state in the liquid ink composition.

MICRインクには、必要とされる磁性を与えるための磁性材料が含まれる。磁性材料が十分な磁荷を保持していて、印刷された文字がそれらの読み取り可能な特性を維持し、検出デバイスまたは読取り機によって容易に検出されるということが肝要である。磁性材料によって保持される磁荷は「残留磁気」と呼ばれる。磁性材料の「保磁力」とは、磁気誘導Bを消失させるために、対称的で環状の磁化方式で、磁性材料に加えなければならない磁場Hのことを指している。したがって、磁性材料の保磁は、ヒステリシスループ中における材料の保磁力であって、その極大誘導がほぼ飽和磁気誘導に近い。磁性材料の、観察される残留磁化および観察される保磁度は、結晶中で磁気モーメントに好適な配向を与える、いくつかの異方性を有する磁性材料に依存する。主として四種の異方性の力がその粒子の保磁力を決めるが、それらは、結晶磁気異方性、ひずみ異方性、交換異方性、および形状異方性である。特に支配的な二種の異方性は、1)形状異方性(この場合は、好適な磁気配向が磁性結晶の軸に平行である)、および2)結晶磁気異方性(この場合は、電子スピン−軌道カップリングが磁気モーメントを好ましい結晶軸に揃える)。   The MICR ink contains a magnetic material for providing the required magnetism. It is essential that the magnetic material retains a sufficient magnetic charge so that the printed characters maintain their readable characteristics and are easily detected by a detection device or reader. The magnetic charge held by the magnetic material is called “residual magnetism”. The “coercive force” of a magnetic material refers to a magnetic field H that must be applied to the magnetic material in a symmetric and circular magnetization scheme in order to eliminate the magnetic induction B. Therefore, the coercivity of the magnetic material is the coercivity of the material in the hysteresis loop, and its maximum induction is almost similar to saturation magnetic induction. The observed remanent magnetization and the observed coercivity of the magnetic material depend on the magnetic material having some anisotropy that provides a suitable orientation for the magnetic moment in the crystal. There are mainly four types of anisotropic forces that determine the coercivity of the particles, which are magnetocrystalline anisotropy, strain anisotropy, exchange anisotropy, and shape anisotropy. Two types of anisotropy that dominate in particular are 1) shape anisotropy (in this case the preferred magnetic orientation is parallel to the axis of the magnetic crystal), and 2) crystal magnetic anisotropy (in this case Electron spin-orbit coupling aligns the magnetic moment with the preferred crystal axis).

磁性材料は、磁化源に暴露させた後では、十分な残留磁気を示して、MICR読み取り可能な信号を発生し、長期にわたってそれを維持できる能力を有していなければならない。一般的には、業界標準で定められたところでは、受容可能な磁荷のレベルは、50〜200シグナル・レベル・ユニット(Signal Level Units)の間であって、その公称値が100であるが、これは、ANSI(ジ・アメリカン・ナショナル・スタンダーズ・インスティチュート(the American National Standards Institute))によって開発された標準によって定義されている。これより低い信号では、MICR読取りデバイスによって読取られない可能性があり、またこれより大きい信号でも、正確な読取りが得られない可能性がある。読取られる文書は、提供された文書を証明したり認証したりする手段としてのMICR印刷された文字を採用していることから、MICR文字またはその他の表示が、いかなる文字についても読み飛ばしや読み間違いがなく、正確に読取られるということが肝要である。したがって、MICRの目的においては、残留磁気は、少なくとも最低でも20emu/gであるべきである。もっと高い残留磁気の値は、より強力に読み取ることが可能な信号に相当する。   The magnetic material must have the ability to exhibit sufficient remanence and generate a MICR readable signal that can be sustained over time after exposure to a magnetizing source. Generally, as defined by industry standards, acceptable levels of magnetic charge are between 50 and 200 signal level units (Signal Level Units), with a nominal value of 100. This is defined by a standard developed by ANSI (the American National Standards Institute). Lower signals may not be read by the MICR reading device, and larger signals may not provide accurate readings. The document being read employs MICR-printed characters as a means of certifying and authenticating the provided document, so MICR characters or other indications may be skipped or misread for any character. It is important that the data is accurately read. Thus, for MICR purposes, the remanence should be at least 20 emu / g. Higher remanence values correspond to signals that can be read more powerfully.

残留磁気は、粒子のサイズおよび磁性顔料コーティングの密度の関数として増大する傾向がある。したがって、磁性粒子のサイズが小さくなると、その磁性粒子は、それ相応の残留磁気の低下を伴う傾向がある。磁性粒子のサイズが小さくなるにつれ、そしてインク組成物の中での磁性粒子のパーセント濃度が実用上の限界に達するにつれて、十分な信号強度を達成することが次第に困難となってくる。残留磁気の値が高い程、磁性粒子のパーセントがより高いインク配合物に比較して、インク配合物中で必要とされる磁性粒子の合計パーセントが低くなり、懸濁特性が改良され、沈降が起きる可能性が下がる。   Residual magnetism tends to increase as a function of particle size and magnetic pigment coating density. Therefore, as the size of the magnetic particles decreases, the magnetic particles tend to be accompanied by a corresponding decrease in remanence. As the size of the magnetic particles decreases and as the percentage concentration of magnetic particles in the ink composition reaches a practical limit, it becomes increasingly difficult to achieve sufficient signal strength. The higher the value of remanence, the lower the total percentage of magnetic particles required in the ink formulation compared to the ink formulation with a higher percentage of magnetic particles, improving the suspension properties, and settling. The chance of happening is reduced.

さらに、たとえば加熱式バブルジェット(登録商標)プリンタおよび圧電式プリンタのようなドロップ−オン−デマンドタイプの印刷装置、ならびに連続タイプの印刷機構の両方で適切に機能を果たすためには、MICRインクジェット用インクは、典型的には、ジェッティング温度(この際、ジェッティング温度の範囲が約25℃〜約140℃である)で約15cP未満のオーダー、または約2〜8cPのオーダーの低粘度を示さなければならない。しかしながら、低粘度流体を使用するとなると、インク分散体の中に磁性粒子を上手に組み入れるということが問題として加わってくるが、その理由は、より高粘度で濃厚な流体に比較して、より低粘度で希薄な流体の中では、粒子の沈降が早くなるからである。   In addition, for proper functioning in both drop-on-demand type printing devices, such as heated bubble jet printers and piezoelectric printers, and continuous type printing mechanisms, for MICR inkjets The ink typically exhibits a low viscosity on the order of less than about 15 cP or about 2-8 cP at the jetting temperature (where the jetting temperature ranges from about 25 ° C. to about 140 ° C.). There must be. However, the use of low viscosity fluids adds to the problem of well incorporating magnetic particles into the ink dispersion because of the lower viscosity compared to higher viscosity and dense fluids. This is because the sedimentation of particles is accelerated in a fluid having a low viscosity.

マグネタイト(酸化鉄、Fe)は、MICRインクジェット用インクの中で使用される一般的な磁性材料である。マグネタイトは、−1.1×10J/mという低い結晶磁気異方性、K1を有している。一つの結晶寸法が他のものよりもはるかに大きい、針状結晶の形態のマグネタイトは、(2:1)以上の単結晶の長軸寸法対短軸寸法のアスペクト比(Dmajor/Dminor)を有していて、インク中での残留磁気および保磁度の性能を増大させるのに役立つ。針状のマグネタイトは、短軸、長軸それぞれのサイズが典型的には0.6×0.1μmであって、大きな形状異方性(6/1)を有している。インク中での酸化鉄の担持量は典型的には約20〜40重量パーセントである。しかしながら、針状結晶の形状のマグネタイト粒子のサイズおよびアスペクト比が大きいために、特にインクジェット印刷において使用するためには、インク中で分散させ、安定化させるのが困難である。さらに、球状または立方晶のマグネタイトはサイズがより小さい(どの方向でも200nm未満)が、形状異方性(Dmajor/Dminor)が約1と低い。その結果、全体としての異方性が低いために、球状または立方晶のマグネタイトは残留磁気および保磁度が低くなり、磁気性能を与えるためには、40重量パーセントを超える担持量が必要となる場合が多い。したがって、球状および立方晶のマグネタイトは、いずれの方向にも、200nm未満という望ましい小さな粒子のサイズを有してはいるものの、担持量をかなり高くしなければならないことから、分散させたり、安定な分散体を保持させたりすることが困難となる。さらに、不活性で、非溶融性の磁性材料を大量に担持させることは、他のインク性能、たとえば基材への接着性や耐引っ掻き性に悪影響を与える。その結果、このことが、インクジェット印刷インクのためのマグネタイトの適合性を低下させる。
Magnetite (iron oxide, Fe 2 O 3 ) is a common magnetic material used in MICR inkjet inks. Magnetite has a low magnetocrystalline anisotropy, K1, of −1.1 × 10 4 J / m 3 . Magnetite in the form of needle-like crystals, with one crystal dimension much larger than the other, has an aspect ratio (D major / D minor ) of the single crystal major axis dimension to minor axis dimension of (2: 1) or higher. To help increase the remanence and coercivity performance in the ink. Acicular magnetite typically has a short axis and a long axis each having a size of 0.6 × 0.1 μm and a large shape anisotropy (6/1). The loading of iron oxide in the ink is typically about 20-40 weight percent. However, due to the large size and aspect ratio of the magnetite particles in the form of needle crystals, it is difficult to disperse and stabilize in ink, especially for use in ink jet printing. Furthermore, spherical or cubic magnetite is smaller in size (less than 200 nm in any direction), but has a low shape anisotropy (D major / D minor ) of about 1. As a result, because the overall anisotropy is low, spherical or cubic magnetite has low remanence and coercivity, and a loading of over 40 weight percent is required to provide magnetic performance. There are many cases. Thus, spherical and cubic magnetites have desirable small particle sizes of less than 200 nm in either direction, but they must be fairly loaded so that they can be dispersed and stable. It becomes difficult to hold the dispersion. Furthermore, carrying a large amount of an inert, non-melting magnetic material adversely affects other ink performances such as adhesion to the substrate and scratch resistance. As a result, this reduces the suitability of magnetite for ink jet printing inks.

米国特許出願公開第2008/0000384号明細書US Patent Application Publication No. 2008/0000384 米国特許出願公開第2007/0142492号明細書US Patent Application Publication No. 2007/0142492 米国特許出願公開第2007/0120910号明細書US Patent Application Publication No. 2007/0120910

さらに、マグネタイトが約7の比重を有しているために、マグネタイトは、流体インク組成物の底部に沈降する自然な傾向がある。このことが、酸化鉄が多い下側層と酸化鉄が少ない上側層とを有する不均質な流体という結果をもたらす。さらに、良好な分散特性を与え、良好なエマルション特性も与えるためには、適切なインクジェットの酸化物は一般的に、本質的に親水性でなければならない。後者のパラメーターは、沈降を最小限とし、インクジェット用インク組成物の中に一般的に存在している他の水溶性成分とその磁性粒子が適切な濡れをさらに示すような、磁性粒子の性能に直接関係している。   In addition, because magnetite has a specific gravity of about 7, magnetite tends to settle to the bottom of the fluid ink composition. This results in a heterogeneous fluid having a lower layer rich in iron oxide and an upper layer low in iron oxide. Furthermore, suitable ink jet oxides must generally be hydrophilic in nature in order to provide good dispersion properties and also good emulsion properties. The latter parameter minimizes settling and improves the performance of the magnetic particles such that the magnetic particles further exhibit adequate wetting with other water soluble components commonly present in ink jet ink compositions. Directly related.

MICRインクジェット用インク中で酸化鉄を使用する際に一般的に伴ってくるこれらの問題は、いくつかの異なった方法で対処されてきた。たとえば、インク組成物の中で磁気成分を有用に懸濁または分散状態に保持することを目的として、極めて小さな粒子のサイズの金属酸化物と同時に界面活性剤を組み合わせて使用することは公知である。インクジェットプリンタにおいて使用したりMICR読み取り可能な印刷を得たりするために適したインクジェット用インクを得るためのまた別な手段は、特定の親水性コーティングを用いて金属磁性材料を被覆して、その粒子状の磁性金属を懸濁液の中に維持できるようにするものである。   These problems commonly associated with the use of iron oxide in MICR inkjet inks have been addressed in several different ways. For example, it is known to use surfactants in combination with metal oxides of very small particle size for the purpose of effectively keeping the magnetic component in suspension or dispersion in the ink composition. . Another means for obtaining an ink jet ink suitable for use in an ink jet printer or to obtain a MICR readable print is to coat the metal magnetic material with a specific hydrophilic coating and to produce the particles It is possible to maintain the magnetic metal in the suspension.

さらに、MICRインクジェット印刷のために使用されるまた別のタイプのインクは、エクスフェロン(xFerrone)(登録商標)(鉄錯体顔料)インクであるが、このものは、G7・プロダクティビティ・システムズ・インコーポレーテッド(G7 Productivity Systems,Inc.)から市販されている水性インクである(バーサインク(VersaInk)(登録商標))。それらのインクは、HP(登録商標)、キャノン(Canon)(登録商標)、レックスマーク(Lexmark)(登録商標)、デル(Dell)(登録商標)およびエプソン(Epson)(登録商標)のプリンタに適合していて、たとえば小切手のスキャンの信頼性の向上や、店のレジの順番待ち行列の解消など各種の用途を有している。しかしながら、それらのインクは、優れた磁性顔料の分散性と分散体の安定性とを有し、しかも優れた磁性を保持し、粒子担持必要量を低減させるような、小さなサイズの磁性材料粒子を含むことの特性を示していない。その理由は、そのような従来からのインクで使用されている磁性粒子の長軸/短軸比が、少なくとも(2:1)の比率を有していなければならず、その結果、針状のマグネタイトの粒子のサイズが、長軸で0.6μmであるためである。このことが、分散性および分散体の安定性を低下させている。   Yet another type of ink used for MICR inkjet printing is xFerrone (R) (iron complex pigment) ink, which is G7 Productivity Systems Inc. Is a water-based ink commercially available from G7 Productivity Systems, Inc. (VersaInk®). The inks can be used on HP®, Canon®, Lexmark®, Dell® and Epson® printers. For example, it has various uses such as improving the reliability of check scanning and eliminating the queue of store cashiers. However, these inks have excellent magnetic pigment dispersibility and dispersion stability, while maintaining excellent magnetism and reducing the size of magnetic material particles that reduce the required amount of particles. Does not show the characteristics of inclusion. The reason is that the major axis / minor axis ratio of the magnetic particles used in such conventional inks must have a ratio of at least (2: 1), resulting in needle-like This is because the size of the magnetite particles is 0.6 μm on the long axis. This reduces the dispersibility and the stability of the dispersion.

本実施の形態におけるインクは、キャリヤーと、任意成分の着色剤と、安定化磁性単結晶ナノ粒子と、直鎖状アルカン、分岐状アルカン、及びアルコールを含有するビヒクルと、リノール酸のコバルト塩と、を含み、前記磁性ナノ粒子の磁気異方性の絶対値が、2×104J/m3以上である。
The ink in the present embodiment includes a carrier, an optional colorant, stabilized magnetic single crystal nanoparticles, a vehicle containing linear alkanes, branched alkanes, and alcohols, and a cobalt salt of linoleic acid. , only contains the absolute value of the magnetic anisotropy of the magnetic nanoparticles, is 2 × 10 4 J / m 3 or more.

一般的に、本明細書の開示は、キャリヤー媒体中に分散された、大きな異方性を示す磁性ナノ粒子を含むインクに関する。そのインクにはさらに、1種または複数の樹脂、1種または複数の着色剤、および/または1種または複数の添加物が含まれていてよい。一つの実施態様においては、それらの磁性ナノ粒子が金属ナノ粒子である。また別な実施態様においては、それらの磁性ナノ粒子が単結晶の強磁性ナノ粒子である。それらのインクは、MICR用途を含めて、各種の用途において使用するのに適している。さらに、それらの印刷されたインクは、そうして得られたインクが、MICR用途において好適な保磁度および残留磁気を十分に示さない場合であったとしても、装飾目的で使用することもできる。本明細書に開示のインクは、マグネタイトを含むインクよりも優れた、安定性、分散性および磁性を示す。以下において、そのインク組成物について詳しく説明する。   In general, the disclosure herein relates to inks comprising magnetic nanoparticles exhibiting great anisotropy dispersed in a carrier medium. The ink may further include one or more resins, one or more colorants, and / or one or more additives. In one embodiment, the magnetic nanoparticles are metal nanoparticles. In another embodiment, the magnetic nanoparticles are single crystal ferromagnetic nanoparticles. These inks are suitable for use in a variety of applications, including MICR applications. Furthermore, these printed inks can also be used for decorative purposes, even if the inks thus obtained do not exhibit sufficient coercivity and remanence that are suitable in MICR applications. . The inks disclosed herein exhibit stability, dispersibility, and magnetism superior to inks containing magnetite. Hereinafter, the ink composition will be described in detail.

本明細書の開示は、本明細書に記載された特定の実施態様に限定されるものではなく、当業者ならば、本明細書の開示に基づいて、いくつかの成分およびプロセスを変更することも可能である。本明細書において使用された用語は、単に特定の実施態様を記述することのみを目的としており、限定することを意図したものではない。   The disclosure herein is not limited to the specific embodiments described herein, and one of ordinary skill in the art will be able to modify certain components and processes based on the disclosure herein. Is also possible. The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting.

本明細書および後に続く特許請求項において、たとえば「a」、「an」および「the」のような単数形には、複数形もまた含まれる(内容的に明らかに別な状況を示している場合は除く)。   In this specification and in the claims that follow, singular forms such as “a”, “an”, and “the” also include the plural (subject to clearly different contexts). Except in case).

本明細書および特許請求項において、「インク」という用語は「インク組成物」も指しており、逆も同様である。   In the present specification and claims, the term “ink” also refers to “ink composition” and vice versa.

本明細書の開示において使用するのに好適な磁性材料には、大きな異方性を示す単結晶ナノ粒子が含まれる。本明細書において使用する場合、「大きな異方性」とは、粒子の結晶磁気異方性の絶対値と定義され、その絶対値が2×10J/m以上である。好適な磁性材料は、約2×10J/m〜約5×10J/m、たとえば約5×10J/m〜約5×10J/m、または約7×10J/m〜約4×10J/mのK1値を有しているが、これらよりも高いK1値を有する材料もまた適している。いくつかの実施態様においては、その単結晶ナノ粒子が、大きな異方性を有する磁性金属ナノ粒子または強磁性ナノ粒子であってよく、中でもたとえば、CoおよびFe(立方晶系)が挙げられる。さらに、それらの磁性ナノ粒子が、二金属もしくは三金属系、またはそれらの混合物であってもよい。好適な二金属系磁性ナノ粒子としては、CoPt、fcc相FePt、fct相FePt、FeCo、MnAl、MnBi、CoO・Fe、BaO・6Fe、それらの混合物などが挙げられる(これらに限定される訳ではない)。また別な実施態様においては、その磁性ナノ粒子がfct相FePtである。三金属系ナノ粒子の例としては、上述の磁性ナノ粒子の三成分混合物、または三金属系ナノ粒子を形成するコア/シェル構造、たとえばCo被覆されたfct相FePtなどが挙げられる(これらに限定される訳ではない)。 Suitable magnetic materials for use in the present disclosure include single crystal nanoparticles that exhibit large anisotropy. As used herein, “large anisotropy” is defined as the absolute value of the magnetocrystalline anisotropy of a particle, and the absolute value is 2 × 10 4 J / m 3 or more. Suitable magnetic materials are about 2 × 10 4 J / m 3 to about 5 × 10 7 J / m 3 , such as about 5 × 10 4 J / m 3 to about 5 × 10 6 J / m 3 , or about 7 Materials having a K1 value of x10 4 J / m 3 to about 4 × 10 6 J / m 3 are also suitable. In some embodiments, the single crystal nanoparticles can be magnetic metal nanoparticles or ferromagnetic nanoparticles with great anisotropy, including, for example, Co and Fe (cubic). Furthermore, the magnetic nanoparticles may be bimetallic or trimetallic, or mixtures thereof. Suitable bimetallic based magnetic nanoparticles, CoPt, fcc phase FePt, fct phase FePt, FeCo, MnAl, MnBi, CoO · Fe 2 O 3, BaO · 6Fe 2 O 3, and a mixture thereof and the like (these Not limited to). In another embodiment, the magnetic nanoparticles are fct phase FePt. Examples of trimetallic nanoparticles include ternary mixtures of the magnetic nanoparticles described above, or core / shell structures that form trimetallic nanoparticles, such as Co-coated fct phase FePt. Not.)

それらの磁性ナノ粒子は、当業者公知のいかなる方法で調製してもよいが、そのような方法としては、より大きな粒子をボールミル摩砕し(ナノサイズの顔料製造で一般的に使用される方法)、次いで焼きなます(アニーリング)方法が挙げられる。一般的には焼きなましが必要とされるが、その理由は、ボールミル加工によって非晶質のナノ粒子が生成するので、それを次いで結晶化させて所望の単結晶の形態にしなければならないからである。RFプラズマによってナノ粒子を直接的に製造することも可能である。適切な大規模RFプラズマ反応器は、テクナ・プラズマ・システムズ(Tekna Plasma Systems)から入手することができる。溶媒(水も含む)中での、各種のインサイチュ法で、ナノ粒子を製造することも可能である。   These magnetic nanoparticles may be prepared by any method known to those skilled in the art, such as by ball milling larger particles (a method commonly used in nano-sized pigment production). ), Followed by annealing (annealing). Annealing is generally required because the ball milling produces amorphous nanoparticles that must then be crystallized to the desired single crystal form. . It is also possible to produce nanoparticles directly by RF plasma. A suitable large-scale RF plasma reactor is available from Tekna Plasma Systems. It is also possible to produce nanoparticles by various in situ methods in a solvent (including water).

それらの磁性ナノ粒子の平均粒子サイズは、全部の方向でたとえば、約10nm〜約300nmのサイズとするのがよい。それらは、球状、立方体、六角柱など各種の形状とすることができる。一つの実施態様においては、ナノ粒子のサイズが約10nm〜約500nm、たとえば約50nm〜約300nm、または75nm〜約250nmであるが、それらの量がこれらの範囲から外れていてもよい。本明細書においては、「平均」粒子サイズは典型的にはd50として表されるか、または粒子サイズ分布の第50パーセントにある中央粒子サイズ値として定義され、ここでその分布中の粒子の50%は、d50粒子サイズ値よりは大きく、その分布中の粒子の残りの50%は、d50値よりも小さい。平均粒子サイズは、粒子サイズを推測するための光散乱技術、たとえば動的光散乱法を使用する方法によって測定することができる。「粒子直径」という用語は、透過型電子顕微鏡法(TEM)によって得られる粒子の画像から誘導されるその顔料粒子の長さを指している。 The average particle size of the magnetic nanoparticles may be, for example, about 10 nm to about 300 nm in all directions. They can have various shapes such as a spherical shape, a cube, and a hexagonal column. In one embodiment, the size of the nanoparticles is from about 10 nm to about 500 nm, such as from about 50 nm to about 300 nm, or from 75 nm to about 250 nm, although their amount can be outside these ranges. As used herein, the “average” particle size is typically expressed as d 50 or defined as the median particle size value at the 50th percentile of the particle size distribution, where the particles in that distribution are 50% is larger than the d 50 particle size value, and the remaining 50% of the particles in the distribution are smaller than the d 50 value. The average particle size can be measured by a light scattering technique for estimating the particle size, for example using a dynamic light scattering method. The term “particle diameter” refers to the length of the pigment particle derived from an image of the particle obtained by transmission electron microscopy (TEM).

そのナノ単結晶の長軸対短軸の比率(Dmajor/Dminor)は、約(4:1)未満、たとえば約(3:2)未満または約(2:1)未満とすることができる。 The ratio of the major axis to the minor axis (D major / D minor ) of the nanosingle crystal can be less than about (4: 1), such as less than about (3: 2) or less than about (2: 1). .

インク中における磁性ナノ粒子の担持必要量は、約0.5重量パーセント〜約15重量パーセント、たとえば約5重量パーセント〜約10重量パーセント、または約6重量パーセント〜約8重量パーセントであってよいが、それらの量がこれらの範囲から外れていてもよい。   The required loading of magnetic nanoparticles in the ink may be from about 0.5 weight percent to about 15 weight percent, such as from about 5 weight percent to about 10 weight percent, or from about 6 weight percent to about 8 weight percent. , Their amounts may deviate from these ranges.

その磁性ナノ粒子は、約20emu/g〜約100emu/g、たとえば約40emu/g〜約80emu/g、または約50emu/g〜約70emu/gの残留磁気を有することができるが、それらがこれらの範囲から外れていてもよい。   The magnetic nanoparticles can have a remanence of about 20 emu / g to about 100 emu / g, such as about 40 emu / g to about 80 emu / g, or about 50 emu / g to about 70 emu / g, It may be out of the range.

その磁性ナノ粒子の保磁度は、たとえば約200エルステッド〜約50,000エルステッド、たとえば約1,000エルステッド〜約40,000エルステッド、または約10,000エルステッド〜約20,000エルステッドとすることができるが、それらがこれらの範囲から外れていてもよい。   The coercivity of the magnetic nanoparticles can be, for example, from about 200 Oersted to about 50,000 Oersted, such as from about 1,000 Oersted to about 40,000 Oersted, or from about 10,000 Oersted to about 20,000 Oersted. Although they can, they may be outside these ranges.

飽和磁気モーメントは、たとえば約20emu/g〜約150emu/g、たとえば約30emu/g〜約100emu/g、または約50emu/g〜約80emu/gであってよいが、それらがこれらの範囲から外れていてもよい。   The saturation magnetic moment can be, for example, from about 20 emu / g to about 150 emu / g, such as from about 30 emu / g to about 100 emu / g, or from about 50 emu / g to about 80 emu / g, although they are outside these ranges It may be.

大きい結晶磁気異方性、K1を有する好適な磁性ナノ粒子組成物の例を表1に示す。表1には、参照のマグネタイトも示している。ナノ結晶性材料で得られる実際の保磁度は、ここに示された最大保磁度よりも低いことがあり得るが、その理由は、保磁度のサイズ依存性が強いからである。FeおよびCoの場合のピーク保磁度は、それらの粒子のサイズが約20nmである場合に現れるが、CoO・Feの場合のピーク保磁度は、それらの粒子のサイズが約30nmである場合に現れる。高い結晶磁気異方性を有するまた別の好適な磁性材料としては、たとえば、4.9×10J/mのK1値を有するCoPtが挙げられる。 Examples of suitable magnetic nanoparticle compositions having a large magnetocrystalline anisotropy, K1, are shown in Table 1. Table 1 also shows a reference magnetite. The actual coercivity obtained with nanocrystalline materials can be lower than the maximum coercivity shown here, because the coercivity is strongly size dependent. The peak coercivity for Fe and Co appears when the particle size is about 20 nm, while the peak coercivity for CoO.Fe 2 O 3 is about 30 nm for those particles. Appears when Another suitable magnetic material having high crystal magnetic anisotropy includes, for example, CoPt having a K1 value of 4.9 × 10 6 J / m 3 .

Figure 0005645384
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文献において調製された、高い結晶磁気異方性を有する磁気ナノ結晶の例を表2に示す。以下に示す粒子はいずれも、MICRインク用途には適している。   Examples of magnetic nanocrystals with high magnetocrystalline anisotropy prepared in the literature are shown in Table 2. Any of the particles shown below are suitable for MICR ink applications.

Figure 0005645384
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しかしながら、材料が大きな固有の結晶磁気異方性を有しているとしても、MICR用途における適性をその材料に与えるような高い残留磁気または高い保磁度をその材料が有しているであろうという保証はない。同様にして、FePt合金、FeまたはCoも、必要とされる残留磁気または保磁度を必ずしも有している訳ではない。一般的に、MICR用途に対しては、その材料が1)大きな固有結晶磁気異方性と、2)そのドメインサイズが少なくとも約10nmであるような単結晶ドメイン(正確な最小サイズの限界は、材料に依存する)との両方を有している場合にのみ、その特定の材料が適している。   However, even if the material has a large intrinsic crystalline magnetic anisotropy, it will have a high remanence or coercivity that renders it suitable for MICR applications. There is no guarantee. Similarly, the FePt alloy, Fe or Co does not necessarily have the required remanence or coercivity. In general, for MICR applications, the material is 1) large intrinsic crystalline magnetic anisotropy, and 2) single crystal domains whose domain size is at least about 10 nm (exact minimum size limits are The specific material is suitable only if it has both (depending on the material).

さらに、その結晶磁気異方性K1の絶対値が2×10J/mよりも大きく、そしてFeCoまたはFeの少なくとも一方である、二金属磁性ナノ粒子を含むインクを製造することが可能である。これは、当業者公知の各種の手段により実施するのがよい。たとえば、FePt結晶質ナノ粒子を含むインクを、Feを含むインクと混合してもよい。別な方法として、FePt結晶質ナノ粒子とFeとを、インクの合成の間にそのインクの中に添加してもよい。したがって、そのような混合物では、比較的安価なFeを、FePt結晶質ナノ粒子の改良された磁気的性質および分散性と組み合わせて、MICRインクジェット用インクが製造される。そのような混合物においては、磁性ナノ粒子のFeCoまたはFeに対する比率は、約(0.1:99.9)もしくはその逆、たとえば約(10:90)、または約(30:70)、または約(50:50)である。そのような混合物では、その担持必要量は、たとえばインクの約0.5重量パーセント〜約15重量パーセント、たとえば約2重量パーセント〜約10重量パーセント、または5重量パーセント〜約8重量パーセントであるが、それらの量がこれらの範囲から外れていてもよい。 Furthermore, producing an ink containing bimetallic magnetic nanoparticles whose absolute value of the magnetocrystalline anisotropy K1 is greater than 2 × 10 4 J / m 3 and is at least one of FeCo or Fe 2 O 3. Is possible. This may be done by various means known to those skilled in the art. For example, an ink containing FePt crystalline nanoparticles may be mixed with an ink containing Fe 2 O 3 . Alternatively, FePt crystalline nanoparticles and Fe 2 O 3 may be added into the ink during ink synthesis. Thus, such mixtures combine the relatively inexpensive Fe 2 O 3 with the improved magnetic properties and dispersibility of FePt crystalline nanoparticles to produce MICR inkjet inks. In such mixtures, the ratio of magnetic nanoparticles to FeCo or Fe 2 O 3 is about (0.1: 99.9) or vice versa, eg about (10:90), or about (30:70). Or about (50:50). In such mixtures, the loading requirement is, for example, from about 0.5 weight percent to about 15 weight percent of the ink, such as from about 2 weight percent to about 10 weight percent, or from 5 weight percent to about 8 weight percent. , Their amounts may deviate from these ranges.

インク組成物にはさらに、単一のキャリヤー物質、または2種以上のキャリヤー物質の混合物が含まれる。たとえば、水性インクジェット用インク組成物では、適切なキャリヤー物質として、水、または水と1種または複数の他の溶媒との混合物を使用することができる。固体(または相変化)インクジェット用インク組成物の場合には、そのキャリヤーに1種または複数の有機化合物が含まれていてよい。   The ink composition further includes a single carrier material or a mixture of two or more carrier materials. For example, in water-based inkjet ink compositions, water or a mixture of water and one or more other solvents can be used as a suitable carrier material. In the case of a solid (or phase change) ink jet ink composition, the carrier may contain one or more organic compounds.

放射線(たとえば紫外光線)硬化性インク組成物の場合においては、そのインク組成物には、典型的には、硬化性モノマー、硬化性オリゴマー、もしくは硬化性ポリマー、またはそれらの混合物であるキャリヤー物質が含まれる。   In the case of a radiation (eg, ultraviolet light) curable ink composition, the ink composition typically includes a carrier material that is a curable monomer, curable oligomer, or curable polymer, or a mixture thereof. included.

本明細書の開示によるインク組成物には、1種または複数のバインダ樹脂が含まれていてもよい。   The ink composition according to the present disclosure may contain one or more binder resins.

そのバインダ樹脂は、各種好適な物質であってよい。   The binder resin may be any suitable material.

本明細書の開示によるMICRインクは、インク製造の間に着色剤を添加することにより、着色インクとして製造してもよい。インク組成物の中には、各種所望の、または有効な着色剤を使用できるが、顔料、染料、顔料と染料との混合物、顔料の混合物、染料の混合物などが挙げられる。   The MICR ink according to the disclosure herein may be produced as a colored ink by adding a colorant during ink production. Various desired or effective colorants can be used in the ink composition, and include pigments, dyes, mixtures of pigments and dyes, mixtures of pigments, mixtures of dyes, and the like.

画像密度を向上させ、読み取りヘッドに対するオフセットと画像汚れを効果的に防止するために、1種または複数のワックスをMICRインクジェット用インクに添加してもよい。   One or more waxes may be added to the MICR ink jet ink to improve image density and effectively prevent offset and image smearing with the read head.

場合によっては、インク組成物に抗酸化剤がさらに含まれていてもよい。   In some cases, the ink composition may further contain an antioxidant.

場合によっては、インク組成物に粘度調整剤がさらに含まれていてもよい。   In some cases, the ink composition may further contain a viscosity modifier.

その他の任意成分のインクに対する添加物としては、清澄剤,粘着付与剤、接着剤、および可塑剤が挙げられる。インクの中に界面活性剤を使用してもよい。   Additives to other optional inks include fining agents, tackifiers, adhesives, and plasticizers. A surfactant may be used in the ink.

本発明に開示のインク組成物は、各種所望の、または好適な方法によって調製することができる。   The ink composition disclosed in the present invention can be prepared by various desired or suitable methods.

本明細書の開示によるMICRインクは、たとえば水性インク、油性インク、硬化性インク、固体インク、またはホットメルトインクなどであってよい。   The MICR ink according to the disclosure herein may be, for example, an aqueous ink, an oil ink, a curable ink, a solid ink, or a hot melt ink.

磁性金属粒子インクは一般的に、適切な基材の上に印刷することができる。   Magnetic metal particle inks can generally be printed on a suitable substrate.

MICRインクを基材の上に印刷するには、各種適切な印刷方法を使用すればよい。   Various suitable printing methods may be used to print the MICR ink on the substrate.

本明細書に開示のインクは、MICR用途および非MICR用途の両方に使用することができる。   The inks disclosed herein can be used for both MICR and non-MICR applications.

実施例1:
ブレンダを通過させて、トリアミド樹脂(米国特許第6,860,930号明細書の実施例IIの記載に従って調製したもの)を加工して、粉体を形成させた。約750.72gの粉体化トリアミド樹脂および約239.7gのナイペックス(Nipex)(登録商標)150カーボンブラック(オンタリオ州バーリントン(Burlington,Ontario)のデグッサ・カナダ(Degussa Canada)から入手)を、リトルフォードM5(LITTLEFORD M5)ブレンダ中で0.8Aで約30分間かけて混合した。その粉体混合物を、ダボ(DAVO)逆転2本スクリュ押出機(独国トロイスドルフ(Troisdorf,Germany)のドイチェ・アパラーテ−フェルトリープオルガニザティオン・GmbH&Co(Deutsche Apparate−Vertrieborgaisation GmbH & Co)製のモデルVS104)に0.8ポンド/時間の速度でフィードした。次いでその押出機の内容物を、70℃、50RPMで混合した。出口温度は75℃に設定した。そのようにして押出加工した分散物、押出物Aを他のインク成分と溶融混合して、実施例2〜5に記載のカーボンブラックインクを形成させた。
Example 1:
The triamide resin (prepared as described in Example II of US Pat. No. 6,860,930) was processed through a blender to form a powder. About 750.72 g of powdered triamide resin and about 239.7 g of Nipex® 150 carbon black (obtained from Degussa Canada, Burlington, Ontario) Mix in a Little Ford M5 blender at 0.8 A for about 30 minutes. The powder mixture was converted into a dowel (DAVO) reversing twin screw extruder (Germany, Troisdorf, Germany) Deutsch Appalate-Feltryp Organizetion GmbH / Co (Dutsche Apparate-Vert. ) At a rate of 0.8 pounds / hour. The contents of the extruder were then mixed at 70 ° C. and 50 RPM. The outlet temperature was set to 75 ° C. The dispersion thus extruded, extrudate A, was melt mixed with other ink components to form carbon black inks as described in Examples 2-5.

実施例2:
実施例1の記載に従って調製した押出物A(全インク重量の13.13重量%、約19.70g)およびペトロライト(Petrolite)CA−11ジウレタン分散剤(全インク重量の3.95重量%、約5.92g)を、第一の250ミリリットルビーカー(A)の中に秤り込んだ。クロンプトン・コーポレーション(Crompton Corp.)製のケマミド(Kemamide)(登録商標)S180(全インク重量の15.19重量%、22.79g)、荒川化学工業(株)(Arakawa Chemical Industries Ltd.)製のKE100樹脂(全インク重量の10.85重量%、約16.28g)、およびクロンプトン・コーポレーション(Crompton Corp.)製のナウガード(Naugard)(登録商標)N445(全インク重量の0.12重量%、約0.18g)を、第二の250ミリリットルビーカー(B)の中に秤り込んだ。ベーカー・ペトロライト(Baker Petrolite)製のポリエチレンワックス(全インク重量の54.26重量%、約81.39g)、および米国特許第6,309,453号明細書(引用することにより、その全てを本明細書に取り入れたものとする)の実施例4に記載のウレタン樹脂(全インク重量の2.5重量%、約3.74g)を、第三の250ミリリットルビーカー(C)の中に秤り込んだ。ビーカーA、BおよびCを130℃で約3時間加熱した。2時間の加熱の後に、加熱したスパチュラを用いてビーカーBの内容物を撹拌して、その混合物の溶融と溶解を促進させたが、その30分後にもこれを繰り返した。ビーカーBの中の混合物が完全に溶解、溶融したら、ビーカーBの内容物をビーカーAの中に注ぎ込んだ。
Example 2:
Extrudate A (13.13 wt.% Of total ink weight, about 19.70 g) prepared according to Example 1 and Petrolite CA-11 diurethane dispersant (3.95 wt.% Of total ink weight, Approximately 5.92 g) was weighed into a first 250 ml beaker (A). Kemamide (registered trademark) S180 (15.19% by weight of the total ink weight, 22.79 g) manufactured by Crompton Corp., manufactured by Arakawa Chemical Industries Ltd. (Arakawa Chemical Industries Ltd.) KE100 resin (10.85% by weight of total ink weight, approximately 16.28 g), and Naugard® N445 (0.12% by weight of total ink weight) from Crompton Corp. About 0.18 g) was weighed into a second 250 ml beaker (B). Polyethylene wax from Baker Petrolite (54.26% by weight of total ink, approximately 81.39 g), and US Pat. No. 6,309,453 (all by reference) Weigh the urethane resin described in Example 4 of the present invention (2.5% by weight of total ink, about 3.74 g) into a third 250 ml beaker (C). I got in. Beakers A, B and C were heated at 130 ° C. for about 3 hours. After heating for 2 hours, the contents of Beaker B were stirred with a heated spatula to promote melting and dissolution of the mixture, but this was repeated 30 minutes later. When the mixture in beaker B was completely dissolved and melted, the contents of beaker B were poured into beaker A.

ソニック・ディスメンブレータ・モデル500・ソニファイヤ(Sonic Dismembrator Model 500 Sonifier)を使用して、ビーカーAの内容物を30秒間ずつ6回超音波処理し、合計3分間の超音波処理時間をかけた。超音波処理の際には、温度を130℃未満に維持しながら、ビーカーを回転させて、処理が混合物全体に均等に行われるようにした。最初の3分間の超音波処理の後、ビーカー(A)を110℃で30分間加熱した。次いで、ビーカー(A)についての超音波処理をもう2回繰り返し、3回目の超音波処理の最初の30秒の超音波処理の間にビーカー(C)中の内容物をビーカー(A)の中に少しずつ注ぎ込んだ。このようにして調製したカーボンブラックインクは、TA・インストルメンツ(TA Instruments)製のAR2000・レオメーター(AR2000 Rheometer)で測定して、約10.8センチポワズ(cps)の粘度を示した。次いでそのインクを、15ポンド/平方インチ(psi)の圧力をかけ、110℃で、1μmガラス繊維ディスクフィルタ、次いで0.45μmガラス繊維ディスクフィルタを通して濾過した。最終的なインクを次いで冷却して室温とし、ゼロックス(Xerox)(登録商標)フェーザー(PHASER)(登録商標)8400圧電インクジェットプリンタ上で試験した。このインクの組成を表3に示す。   The contents of Beaker A were sonicated six times for 30 seconds using a Sonic Dismembrator Model 500 Sonifier (Sonic Dismembrator Model 500 Sonifier) for a total of 3 minutes of sonication time. During sonication, the beaker was rotated while maintaining the temperature below 130 ° C. so that the treatment was evenly applied to the entire mixture. After the first 3 minutes of sonication, the beaker (A) was heated at 110 ° C. for 30 minutes. The sonication on beaker (A) is then repeated two more times, and the contents in beaker (C) are placed in beaker (A) during the first 30 seconds of sonication for the third sonication. Poured in little by little. The carbon black ink thus prepared exhibited a viscosity of about 10.8 centipoise (cps) as measured with an AR2000 Rheometer manufactured by TA Instruments. The ink was then filtered through a 1 μm glass fiber disc filter and then a 0.45 μm glass fiber disc filter at 110 ° C. under a pressure of 15 pounds per square inch (psi). The final ink was then cooled to room temperature and tested on a Xerox (R) Phaser (R) 8400 piezoelectric inkjet printer. The composition of this ink is shown in Table 3.

実施例3:
ペトロライト(Petrolite)CA−11(ベーカー・ペトロライト(Baker Petrolite)から入手可能)に代えて、WB−5ジウレタン分散剤(ベーカー・ペトロライト(Baker Petrolite)から入手可能)を使用したことを除いては、実施例2の記述に従ってカーボンブラックインクを調製した。このインクの組成を表3に示す。
Example 3:
Except that WB-5 diurethane dispersant (available from Baker Petrolite) was used in place of Petrolite CA-11 (available from Baker Petrolite) Thus, a carbon black ink was prepared according to the description in Example 2. The composition of this ink is shown in Table 3.

実施例4:
ペトロライト(Petrolite)CA−11に代えて、WB−17ジウレタン分散剤(ベーカー・ペトロライト(Baker Petrolite)から入手可能)を使用したことを除いては、実施例2の記述に従ってカーボンブラックインクを調製した。このインクの組成を表3に示す。
Example 4:
Carbon black ink was prepared according to the description of Example 2 except that WB-17 diurethane dispersant (available from Baker Petrolite) was used instead of Petrolite CA-11. Prepared. The composition of this ink is shown in Table 3.

実施例5:
4リットルビーカー(A)の中125℃で、以下の成分を溶融し、撹拌混合した:実施例1の記載に従って調製した押出物A(全インク重量の13.13重量%、約367.64g)、ペトロライト(Petrolite)CA−11(全インク重量の3.94重量%、約110.49g)、クロンプトン・コーポレーション(Crompton Corp.)製のケマミド(Kemamide)(登録商標)S180(全インク重量の15.19重量%、約425.41g)、荒川化学工業(株)(Arakawa Chemical Industries Ltd.)製のKE100樹脂(全インク重量の10.85重量%、約303.86g)、およびクロンプトン・コーポレーション(Crompton Corp.)製のナウガード(Naugard)(登録商標)N445(全インク重量の0.12重量%、約3.40g)。ビーカー(A)に加熱マントルと機械式撹拌機を取り付けた。そのカーボンブラック分散体を加熱し、125℃で1時間撹拌した。第二の4リットルビーカー(B)の中で、ベーカー・ペトロライト(Baker Petrolite)製の蒸留ポリエチレンワックス(米国特許出願公開第2007/0120916号明細書(引用することにより、その全てを本明細書に取り入れたものとする)の記載に従ったもの;全インク重量の54.24重量%、約1,519.32g)、および米国特許第6,309,453号明細書の実施例4に記載のウレタン樹脂(全インク重量の2.53重量%、約70.80g)を、125℃で溶融混合した。ビーカー(B)にも加熱マントルと機械式撹拌機を取り付けた。ビーカー(B)の中の樹脂分散体を加熱し、1時間撹拌して、すべての樹脂を完全に溶融混合させた。
Example 5:
The following ingredients were melted and stirred at 125 ° C. in a 4 liter beaker (A): Extrudate A prepared according to the description of Example 1 (13.13 wt% of total ink weight, about 367.64 g) Petrolite CA-11 (3.94 wt% of total ink weight, approximately 110.49 g), Chemamide® S180 (total ink weight) from Crompton Corporation. 15.19 wt%, about 425.41 g), KE100 resin (10.85 wt% of total ink weight, about 303.86 g) from Arakawa Chemical Industries Ltd., and Crompton Corporation (Crampton Corp.) Nowguard ( augard) (R) N445 (0.12 wt% of the total ink weight, about 3.40 g). A heating mantle and a mechanical stirrer were attached to the beaker (A). The carbon black dispersion was heated and stirred at 125 ° C. for 1 hour. In a second 4 liter beaker (B), distilled polyethylene wax from Baker Petrolite (US 2007/0120916 (hereby incorporated by reference in its entirety). And 54.24% by weight of the total ink weight, about 1,519.32 g), and in Example 4 of US Pat. No. 6,309,453. Of urethane resin (2.53% by weight of the total ink weight, about 70.80 g) was melt-mixed at 125 ° C. A heating mantle and a mechanical stirrer were also attached to the beaker (B). The resin dispersion in the beaker (B) was heated and stirred for 1 hour to completely melt and mix all the resins.

アイカ・ウルトラ・タラックス(IKA Ultra Turrax)(登録商標)T50ホモジナイザーを使用し、125℃で30分かけて、ビーカー(A)の内容物を均質化させた。125℃に保持した、ビーカー(B)中の溶融樹脂混合物を、ビーカー(A)中の均質化顔料分散体の中に添加した。さらに30分かけて、ビーカー(A)の中のカーボンブラックインクをさらに均質化させた。ビーカー(A)中のカーボンブラックインクのレオロジーを、AR2000・レオメーター(AR2000 Rheometer)を使用して測定した。得られたカーボンブラックインクを、低圧下(5psi未満)115℃で、1μmガラス繊維カートリッジフィルタ、次いで0.45μmガラス繊維カートリッジフィルタを通して濾過した。次いでそのインクを冷却して室温とした。最終的なインクを、ゼロックス(Xerox)(登録商標)フェーザー(Phaser)8860圧電インクジェットプリンタ上で試験した。   The contents of the beaker (A) were homogenized using an IKA Ultra Turrax® T50 homogenizer at 125 ° C. for 30 minutes. The molten resin mixture in beaker (B), maintained at 125 ° C., was added into the homogenized pigment dispersion in beaker (A). Further, the carbon black ink in the beaker (A) was further homogenized over 30 minutes. The rheology of the carbon black ink in the beaker (A) was measured using an AR2000 Rheometer. The resulting carbon black ink was filtered through a 1 μm glass fiber cartridge filter and then a 0.45 μm glass fiber cartridge filter at 115 ° C. under low pressure (less than 5 psi). The ink was then cooled to room temperature. The final ink was tested on a Xerox® Phaser 8860 piezoelectric inkjet printer.

実施例6:
ワタリ(Watari)ら、ジャーナル・オブ・マテリアルズ・サイエンス(J.Materials Science)(引用することにより、その全てを本明細書に取り入れたものとする)、23、1260〜1264(1988)に記載の手順に従って、磁性Fe粒子を調製する。0.5μmの粒子のサイズを有する鉱物質針鉄鉱α−FeOOHを、等温加熱処理下に水素雰囲気下400℃で2時間かけて還元させて、それらの粒子をFe金属粒子に転化させるが、その粒子は、サイズが20×20×200nm、アスペクト比が10/1、残留磁気モーメントが72.2emu/g、保磁度が1540エルステッド、そして結晶磁気異方性が約4×10J/mである(ルボルスキー(Luborsky)、ジャーナル・オブ・アプライド・フィジックス(J.Appl.Phys.)、第32巻(3)サプリメント、171S−184S(1961)により測定)。
Example 6:
Described in Watari et al., J. Materials Science (which is incorporated herein by reference in its entirety), 23, 1260-1264 (1988). Magnetic Fe particles are prepared according to the procedure described above. The mineral goethite α-FeOOH having a particle size of 0.5 μm is reduced under isothermal heat treatment in a hydrogen atmosphere at 400 ° C. for 2 hours to convert the particles to Fe metal particles, The particles have a size of 20 × 20 × 200 nm, an aspect ratio of 10/1, a remanent magnetic moment of 72.2 emu / g, a coercivity of 1540 oersted, and a magnetocrystalline anisotropy of about 4 × 10 4 J / m. 3 (measured according to Luborsky, Journal of Applied Physics, Volume 32 (3) supplements, 171S-184S (1961)).

実施例7:
磁性FePt粒子は、リ(Li)ら、ジャーナル・オブ・アプライド・フィジックス(J.Appllied Physics)、99、08E911(2006)に記載の手順に従って調製する。15nmのFePtナノ粒子を、アルゴン雰囲気下で化学的に合成する。そのFePtのX線結晶構造はfccである。NaCl粉体を、24時間かけてボールミル摩砕する。そのボールミル摩砕したNaCl粉体を次いで、ヘキサンの中に分散させ、合成したままのfccFePtナノ粒子のヘキサン分散体と混合して、NaCl対FePtの比率が(100:1)になるようにする。その混合物を撹拌して溶媒をすべて蒸発させ、700℃で2時間フォーミングガス(93%H、7%Ar)中で焼きなまして、そのFePtを目的のfct結晶構造に転化させる。水を用いて塩を洗い出してから、粒子を乾燥させる。その磁性Fe粒子は、立方晶系で、サイズが15nm、アスペクト比が1/1、残留磁気モーメントが約40emu/g、保磁度が20,000エルステッド、結晶磁気異方性が660×10J/mである。
Example 7:
Magnetic FePt particles are prepared according to the procedure described by Li et al., J. Applied Physics, 99, 08E911 (2006). 15 nm FePt nanoparticles are chemically synthesized under an argon atmosphere. The X-ray crystal structure of FePt is fcc. The NaCl powder is ball milled for 24 hours. The ball milled NaCl powder is then dispersed in hexane and mixed with the hexane dispersion of as-synthesized fccFePt nanoparticles so that the NaCl to FePt ratio is (100: 1). . The mixture is stirred to evaporate all of the solvent and annealed in forming gas (93% H 2 , 7% Ar) at 700 ° C. for 2 hours to convert the FePt to the desired fct crystal structure. The salt is washed out with water and the particles are dried. The magnetic Fe particles are cubic, have a size of 15 nm, an aspect ratio of 1/1, a residual magnetic moment of about 40 emu / g, a coercivity of 20,000 Oersted, and a magnetocrystalline anisotropy of 660 × 10 4. J / m 3 .

実施例8:
実施例6の記載に従って調製した磁性Fe粒子A71.91gを添加して押出物Bを形成させることを除いて実施例1に記載の工程を実施する。
Example 8:
The process described in Example 1 is carried out except that 71.91 g of magnetic Fe particles A prepared as described in Example 6 are added to form Extrudate B.

実施例9:
71.91gに代えて実施例6の記載に従って調製した磁性Fe粒子A約200.00gを使用することを除いて実施例8に記載の工程を実施する。
Example 9:
The process described in Example 8 is carried out except that about 200.00 g of magnetic Fe particles A prepared according to the description of Example 6 are used instead of 71.91 g.

実施例10:
実施例8の記載に従って調製した押出物B(全インク重量の13.13重量%、約19.70g)およびペトロライト(Petrolite)CA−11ジウレタン分散剤(全インク重量の3.95重量%、約5.92g)を、第一の250ミリリットルビーカー(A)の中に秤り込む。クロンプトン・コーポレーション(Crompton Corp.)製のケマミド(Kemamide)(登録商標)S180(全インク重量の15.19重量%、約22.79g)、荒川化学工業(株)(Arakawa Chemical Industries Ltd.)製のKE100樹脂(全インク重量の10.85重量%、約16.28g)、およびクロンプトン・コーポレーション(Crompton Corp.)製のナウガード(Naugard)(登録商標)N445(全インク重量の0.12重量%、約0.18g)を、第二の250ミリリットルビーカー(B)の中に秤り込む。ベーカー・ペトロライト(Baker Petrolite)製のポリエチレンワックス(全インク重量の54.26重量%、約81.39g)、および米国特許第6,309,453号明細書の実施例4に記載のウレタン樹脂(全インク重量の2.5重量%、約3.74g)を、第三の250ミリリットルビーカー(C)の中に秤り込む。ビーカー(A)、(B)および(C)を、130℃で約3時間加熱する。2時間の加熱の後に、加熱したスパチュラを用いてビーカー(B)の内容物を撹拌して、その混合物の溶融と溶解を促進させるが、その30分後にもこれを繰り返す。ビーカー(B)の中の混合物が完全に溶解、溶融したら、ビーカー(B)の内容物をビーカー(A)の中に注ぎ込む。
Example 10:
Extrudate B (13.13% by weight of total ink weight, approximately 19.70 g) and Petrolite CA-11 diurethane dispersant (3.95% by weight of total ink weight) prepared as described in Example 8 Weigh approximately 5.92 g) into the first 250 ml beaker (A). Kemamide (registered trademark) S180 (15.19 wt% of the total ink weight, approximately 22.79 g) manufactured by Crompton Corp., manufactured by Arakawa Chemical Industries Ltd. (Arakawa Chemical Industries Ltd.) KE100 resin (10.85% by weight of total ink, approximately 16.28 g), and Naugard® N445 (0.12% by weight of total ink weight) from Crompton Corp. About 0.18 g) into a second 250 ml beaker (B). Polyethylene wax from Baker Petrolite (54.26% by weight of total ink weight, about 81.39 g) and the urethane resin described in Example 4 of US Pat. No. 6,309,453 Weigh (2.5% by weight of total ink weight, approximately 3.74 g) into a third 250 ml beaker (C). Beakers (A), (B) and (C) are heated at 130 ° C. for about 3 hours. After heating for 2 hours, the contents of beaker (B) are stirred using a heated spatula to promote melting and dissolution of the mixture, but this is repeated 30 minutes later. When the mixture in beaker (B) is completely dissolved and melted, the contents of beaker (B) are poured into beaker (A).

このようにして調製した磁性カーボンブラックインクは、TA・インストルメンツ(TA Instruments)製のAR2000レオメーターで測定して、約11cpsの推定粘度(projected viscosity)を示す。この粘度は、典型的には約110〜約140℃で約10〜約11cpsの範囲にその粘度がある、カーボンブラックだけを含むインクの粘度から推測したものである。Fe粒子が十分に分散されているならば、Fe粒子の濃度にもよるが、それらは約10〜約20パーセントを超えるような粘度上昇はしないと考えられる。次いでそのインクを、15psiの加圧下110℃で、順に6μm、次いで場合によっては1.0μmのガラス繊維ディスクフィルタを通過させて濾過する。次いで最終的なインクを冷却して室温とし、印刷する。このインクの組成を表3に示す。   The magnetic carbon black ink thus prepared exhibits an estimated viscosity of about 11 cps as measured with an AR2000 rheometer manufactured by TA Instruments. This viscosity is inferred from the viscosity of an ink containing only carbon black, typically having a viscosity in the range of about 10 to about 11 cps at about 110 to about 140 ° C. If the Fe particles are well dispersed, it is believed that they do not increase in viscosity beyond about 10 to about 20 percent, depending on the concentration of Fe particles. The ink is then filtered through a 6 μm and then optionally 1.0 μm glass fiber disc filter at 110 ° C. under 15 psi pressure. The final ink is then cooled to room temperature and printed. The composition of this ink is shown in Table 3.

実施例11:
4リットルビーカー(A)の中125℃で、以下の成分を溶融し、撹拌混合する:実施例9の記載に従って調製した押出物C(全インク重量の13.13重量%、約367.64g)、ペトロライト(Petrolite)CA−11(全インク重量の3.94重量%、約110.49g)、クロンプトン・コーポレーション(Crompton Corp.)製のケマミド(Kemamide)(登録商標)S180(全インク重量の15.19重量%、約425.41g)、荒川化学工業(株)(Arakawa Chemical Industries Ltd.)製のKE100樹脂(全インク重量の10.85重量%、約303.86g)、およびクロンプトン・コーポレーション(Crompton Corp.)製のナウガード(Naugard)(登録商標)N445(全インク重量の0.12重量%、約3.40g)。ビーカー(A)に加熱マントルと機械式撹拌機を取り付ける。そのカーボンブラックを含むマグネタイト分散体を加熱し、125℃で1時間撹拌する。第二の4リットルビーカー(B)の中で、ベーカー・ペトロライト(Baker Petrolite)製のポリエチレンワックス(全インク重量の54.24重量%、約1,519.32g)、および米国特許第6,309,453号明細書(その全てを参考として引用し本明細書に組み入れる)の実施例4に記載のウレタン樹脂(全インク重量の2.53重量%、約70.80g)を、125℃で溶融混合させる。ビーカー(B)にも加熱マントルと機械式撹拌機を取り付ける。ビーカー(B)の中の樹脂分散体を加熱し、1時間撹拌して、すべての樹脂を完全に溶融混合させる。
Example 11:
The following ingredients are melted and stirred at 125 ° C. in a 4 liter beaker (A): Extrudate C prepared according to the description of Example 9 (13.13% by weight of total ink weight, about 367.64 g) Petrolite CA-11 (3.94 wt% of total ink weight, approximately 110.49 g), Chemamide® S180 (total ink weight) from Crompton Corporation. 15.19 wt%, about 425.41 g), KE100 resin (10.85 wt% of total ink weight, about 303.86 g) from Arakawa Chemical Industries Ltd., and Crompton Corporation (Crampton Corp.) Nowguard ( augard) (R) N445 (0.12 wt% of the total ink weight, about 3.40 g). A heating mantle and a mechanical stirrer are attached to the beaker (A). The magnetite dispersion containing the carbon black is heated and stirred at 125 ° C. for 1 hour. In a second 4 liter beaker (B), polyethylene wax from Baker Petrolite (54.24% by weight of total ink weight, about 1,519.32 g), and US Pat. No. 309,453 (which is incorporated herein by reference in its entirety), the urethane resin described in Example 4 (2.53% by weight of total ink weight, about 70.80 g) at 125 ° C. Melt and mix. A heating mantle and a mechanical stirrer are also attached to the beaker (B). The resin dispersion in the beaker (B) is heated and stirred for 1 hour to completely melt and mix all the resins.

アイカ・ウルトラ・タラックス(IKA Ultra Turrax)(登録商標)T50ホモジナイザーを使用し、30分間かけてビーカー(A)中の内容物を均質化させるが、均質化の間は温度を125℃に維持する。ビーカー(B)中の溶融樹脂混合物を125℃に保持してから、ビーカー(A)中の均質化顔料分散体の中に添加する。さらに30分かけて、ビーカー(A)の中の磁性カーボンブラックインクをさらに均質化させる。そうして得られたインクを、順に6μm、次いで1.0μmのガラス繊維カートリッジフィルタに低圧下(5psi未満)115℃で通して濾過してから、インクを冷却して室温とする。次いでその最終的なインクを、インクジェットプリンタを使用して印刷する。このインクの組成を表3に示す。   Using an IKA Ultra Turrax® T50 homogenizer, homogenize the contents in the beaker (A) for 30 minutes, but maintain the temperature at 125 ° C. during homogenization. . The molten resin mixture in beaker (B) is held at 125 ° C. and then added to the homogenized pigment dispersion in beaker (A). Further, the magnetic carbon black ink in the beaker (A) is further homogenized over 30 minutes. The ink thus obtained is filtered through a glass fiber cartridge filter of 6 μm and then 1.0 μm in order under low pressure (less than 5 psi) at 115 ° C., and then the ink is cooled to room temperature. The final ink is then printed using an inkjet printer. The composition of this ink is shown in Table 3.

実施例12:
最後の30分間の均質化工程の後で追加の200gの押出物Cをインクに添加し、そのインクをさらに20分かけて均質化させることを除いては、実施例11の記載に従って磁性カーボンブラックインクを調製する。このインクの組成を表3に示す。
Example 12:
Magnetic carbon black as described in Example 11 except that an additional 200 g of Extrudate C was added to the ink after the final 30 minute homogenization step and the ink was homogenized over an additional 20 minutes. Prepare ink. The composition of this ink is shown in Table 3.

実施例13:
71.91gの実施例6の磁性Fe粒子Aに代えて、71.91gの実施例7の磁性FePt粒子Bを使用することを除いては、実施例8に記載の工程を実施する。
Example 13:
The process described in Example 8 is performed except that 71.91 g of the magnetic FePt particle B of Example 7 is used instead of 71.91 g of the magnetic Fe particle A of Example 6.

実施例14:
実施例13の記載に従って調製した押出物D(全インク重量の13.13重量%、約19.70g)およびペトロライト(Petrolite)CA−11(全インク重量の3.95重量%、約5.92g)を、第一の250ミリリットルビーカー(A)の中に秤り込む。クロンプトン・コーポレーション(Crompton Corp.)製のケマミド(Kemamide)(登録商標)S180(全インク重量の15.19重量%、約22.79g)、荒川化学工業(株)(Arakawa Chemical Industries Ltd.)製のKE100樹脂(全インク重量の10.85重量%、約16.28g)、およびクロンプトン・コーポレーション(Crompton Corp.)製のナウガード(Naugard)(登録商標)N445(全インク重量の0.12重量%、約0.18g)を、第二の250ミリリットルビーカー(B)の中に秤り込む。ベーカー・ペトロライト(Baker Petrolite)製のポリエチレンワックス(全インク重量の54.26重量%、約81.39g)、および米国特許第6,309,453号明細書(引用することにより、その全てを本明細書に取り入れたものとする)の実施例4に記載のウレタン樹脂(全インク重量の2.5重量%、約3.74g)を、第三の250ミリリットルビーカー(C)の中に秤り込む。ビーカー(A)、(B)および(C)を115℃で約3時間加熱する。2時間の加熱の後に、加熱したスパチュラを用いてビーカー(B)の内容物を撹拌して、その混合物の溶融と溶解を促進させるが、その30分後にもこれを繰り返す。ビーカー(B)の中の混合物が完全に溶解、溶融したら、ビーカー(B)の内容物をビーカー(A)の中に注ぎ込む。
Example 14:
Extrudate D (13.13% by weight of total ink weight, about 19.70 g) and Petrolite CA-11 (3.95% by weight of total ink weight, about 5.70%) prepared as described in Example 13. 92 g) is weighed into a first 250 ml beaker (A). Kemamide (registered trademark) S180 (15.19 wt% of the total ink weight, approximately 22.79 g) manufactured by Crompton Corp., manufactured by Arakawa Chemical Industries Ltd. (Arakawa Chemical Industries Ltd.) KE100 resin (10.85% by weight of total ink, approximately 16.28 g), and Naugard® N445 (0.12% by weight of total ink weight) from Crompton Corp. About 0.18 g) into a second 250 ml beaker (B). Polyethylene wax from Baker Petrolite (54.26% by weight of total ink, approximately 81.39 g), and US Pat. No. 6,309,453 (all by reference) Weigh the urethane resin described in Example 4 of the present invention (2.5% by weight of total ink, about 3.74 g) into a third 250 ml beaker (C). Rub in. Beakers (A), (B) and (C) are heated at 115 ° C. for about 3 hours. After heating for 2 hours, the contents of beaker (B) are stirred using a heated spatula to promote melting and dissolution of the mixture, but this is repeated 30 minutes later. When the mixture in beaker (B) is completely dissolved and melted, the contents of beaker (B) are poured into beaker (A).

このようにして調製した磁性カーボンブラックインクは、TA・インストルメンツ(TA Instruments)製のAR2000・レオメーター(AR2000 Rheometer)を使用して測定して、約110℃〜約140℃で約11cpsの粘度を示すと考えられる。次いでそのインクを、15psiの加圧下110℃で、順に6μm、次いで1.0μmのガラス繊維ディスクフィルタを通過させて濾過する。次いでその最終的なインクを冷却して室温とし、インクジェットプリンタを使用して印刷する。このインクの組成を表3に示す。   The magnetic carbon black ink prepared in this way has a viscosity of about 11 cps at about 110 ° C. to about 140 ° C. as measured using an AR2000 Rheometer from TA Instruments. It is thought that shows. The ink is then filtered through a 6 μm and then 1.0 μm glass fiber disc filter in order at 110 ° C. under 15 psi pressure. The final ink is then cooled to room temperature and printed using an inkjet printer. The composition of this ink is shown in Table 3.

実施例15:
ペトロライト(Petrolite)CA−11に代えて、WB−5分散剤を使用することを除いては、実施例12の記載に従って磁性カーボンブラックインクを調製する。このインクの組成を表3に示す。
Example 15:
A magnetic carbon black ink is prepared as described in Example 12 except that WB-5 dispersant is used in place of Petrolite CA-11. The composition of this ink is shown in Table 3.

実施例16:
ペトロライト(Petrolite)CA−11に代えて、WB−17分散剤を使用することを除いては、実施例12の記載に従って磁性カーボンブラックインクを調製する。このインクの組成を表3に示す。
Example 16:
A magnetic carbon black ink is prepared as described in Example 12 except that WB-17 dispersant is used in place of Petrolite CA-11. The composition of this ink is shown in Table 3.

実施例17:
実施例6の記載に従って調製された磁性Fe粒子A71.91gに代えて、実施例7の記載に従って調製された磁性FePt粒子B約200.00gを使用することを除いては、実施例8に記載の工程を実施する。
Example 17:
As described in Example 8, except that about 200.00 g of magnetic FePt particles B prepared according to the description of Example 7 are used instead of 71.91 g of magnetic Fe particles A prepared according to the description of Example 6. The process of is implemented.

実施例18:
カーボンブラックインクを、実施例12の記載に従って調製するが、(実施例9の記載に従って調製された押出物Cに代えて)実施例17の記載に従って調製された押出物Eを使用する。このインクの組成を表3に示す。
Example 18:
The carbon black ink is prepared as described in Example 12, but extrudate E prepared as described in Example 17 is used (instead of Extrudate C prepared as described in Example 9). The composition of this ink is shown in Table 3.

実施例19:
ペトロライト(Petrolite)CA−11に代えて、WB−5分散剤を使用することを除いては、実施例14の記載に従ってカーボンブラックインクを調製する。このインクの組成を表3に示す。
Example 19:
A carbon black ink is prepared as described in Example 14 except that WB-5 dispersant is used in place of Petrolite CA-11. The composition of this ink is shown in Table 3.

実施例20:
ペトロライト(Petrolite)CA−11に代えて、WB−17分散剤を使用することを除いては、実施例14の記載に従ってカーボンブラックインクを調製する。このインクの組成を表3に示す。
Example 20:
A carbon black ink is prepared as described in Example 14 except that WB-17 dispersant is used in place of Petrolite CA-11. The composition of this ink is shown in Table 3.

実施例21:
39.9gの実施例7の記載に従って調製した磁性FePt粒子を、1.3gの20%水性アニオン性界面活性剤ダウファクス(Dowfax)2A1(商標)を含む300gの脱イオン水に添加し、それに対して、83gの18%ナイペックス(Nipex)(登録商標)150カーボンブラック(オンタリオ州バーリントン(Burlington,Ontario)のデグッサ・カナダ(Degussa Canada)製)の溶液を添加し、3時間かけてボールミル摩砕をして、顔料分散体を製造する。
Example 21:
39.9 g of magnetic FePt particles prepared as described in Example 7 are added to 300 g of deionized water containing 1.3 g of 20% aqueous anionic surfactant Dowfax 2A1 ™. In contrast, 83 g of 18% Nipex® 150 carbon black solution (Degussa Canada, Burlington, Ontario) was added and ball milled over 3 hours. Crushing to produce a pigment dispersion.

15.25gのジエチレングリコール、5.0gのジェファミン(Jeffamine)ED−600、ポリエーテルジアミン(テキサコ・ケミカル・カンパニー(Texaco Chemical Co.)から入手可能)、および20.15gの先に調製した顔料分散体を混合しながら59.6gの脱イオン水に添加して、水性インク組成物を調製する。このインクは、加熱式または圧電式インクジェットプリンタのいずれを用いても印刷することが可能である。   15.25 g diethylene glycol, 5.0 g Jeffamine ED-600, polyether diamine (available from Texaco Chemical Co.), and 20.15 g previously prepared pigment dispersion. Is added to 59.6 g of deionized water with mixing to prepare an aqueous ink composition. This ink can be printed using either a heating type or a piezoelectric ink jet printer.

Figure 0005645384
Figure 0005645384

実施例22:
セバシン酸ジブチル(ノースカロライナ州(NC)のモルフレックス・インコーポレーテッド(Morflex,Inc.)から入手可能)中の、安定な磁性カーボンブラック濃縮物を以下のようにして得る:初期速度1500RPMおよび最終速度2500RPMに設定した40mm高剪断混合ディソルバを備えた、ディスパーマット(DISPERMAT)FT(VMA−ゲッツマン・GMBH(VMA−Getzmann GMBH)から入手可能)を取り付けた1リットルのステンレス鋼製ビーカーの中に、60.0gのナイペックス(Nipex)(登録商標)150Gカーボンブラック(キャボット(Cabot)から入手可能)を、100.18gのセバシン酸ジブチル(モルフレックス・インコーポレーテッド(Morflex,Inc.)から入手可能)中100gのソルスパース(SOLSPERSE)13940(40%活性、アベシア(Avecia)から入手可能)の溶液に、高剪断混合をしながら徐々に添加する。40gの実施例6の記載に従って調製した磁性Fe粒子Aを添加する。カーボンブラックおよび磁性粒子を添加してから2時間の間、その分散液を連続的に撹拌する。顔料に対する分散剤の担持量は、安定化に最適な条件を仮定すると、約2.6mg/mと推測される。
Example 22:
A stable magnetic carbon black concentrate in dibutyl sebacate (available from Morflex, Inc., NC) is obtained as follows: initial speed 1500 RPM and final speed 2500 RPM. In a 1 liter stainless steel beaker fitted with a DISPERMAT FT (available from VMA-Getzmann GMBH) equipped with a 40 mm high shear mixing dissolver set to 0 g of Nipex® 150G carbon black (available from Cabot) was added to 100.18 g of dibutyl sebacate (Morflex, Inc. x, Inc.) is slowly added with high shear mixing to a solution of 100 g SOLSPERSE 13940 (40% active, available from Avecia). 40 g of magnetic Fe particles A prepared as described in Example 6 are added. The dispersion is continuously stirred for 2 hours after the addition of carbon black and magnetic particles. The amount of the dispersant supported on the pigment is estimated to be about 2.6 mg / m 2 assuming the optimum conditions for stabilization.

この分散液を、ディスパーマット(DISPERMAT)SL−C12(VMA−ゲッツマン・GMBH(VMA−Getzmann GMBH)から入手可能)中で、下記の条件下で270分かけてさらに加工する:速度=2000RPM;温度=30〜55℃(水冷);循環速度=約3g/秒(125mLのチャンバーを通過);ミリングビーズ量=100mL;ビーズのタイプ=0.8〜1.0ジルコニウム−二酸化ケイ素。   This dispersion is further processed in Dispermat SL-C12 (available from VMA-Getzmann GMBH) under the following conditions over 270 minutes: Speed = 2000 RPM; Temperature = 30-55 ° C (water cooled); Circulation rate = about 3 g / sec (passing through 125 mL chamber); Milling bead amount = 100 mL; Bead type = 0.8-1.0 zirconium-silicon dioxide.

実施例23:
リノレン酸のコバルト塩は、米国特許出願公開第2007/0120923A1号明細書の実施例5の記載に従って調製することができる。
Example 23:
The cobalt salt of linolenic acid can be prepared as described in Example 5 of US Patent Application Publication No. 2007 / 0120923A1.

リノレン酸のコバルト塩は、N.クマール(N.Kumar)ら、カナディアン・ジャーナル・オブ・ケミストリー(Canadian Journal of Chemisitry)(1987)、65(4)、740〜3の記載に従って、直接的な電気化学的合成によって得てもよい。具体的には、0.1gのリノレン酸を、0.04gのEtNClOを含む50mLのアセトン中に溶解させる。この溶液を添加して、Pt(−)/CHCN+リノレン酸/Co(++)の形の単純な電気化学セルを形成させ、初期電圧25Vを45分間印加する。コバルト(II)リノレン酸塩が、その電気化学的酸化の間に直接沈降する。 The cobalt salt of linolenic acid is N.I. It may be obtained by direct electrochemical synthesis as described by N. Kumar et al., Canadian Journal of Chemistry (1987), 65 (4), 740-3. Specifically, 0.1 g linolenic acid is dissolved in 50 mL acetone containing 0.04 g Et 2 NClO 4 . This solution is added to form a simple electrochemical cell in the form of Pt (−) / CH 3 CN + linolenic acid / Co (++) and an initial voltage of 25 V is applied for 45 minutes. Cobalt (II) linolenate precipitates directly during its electrochemical oxidation.

別な方法としては、リノレン酸のコバルト塩を、沈降プロセスによって調製してもよいが、それにはたとえば、水溶性の硫酸コバルトを加熱したリノレン酸のナトリウム塩溶液に、沈降が完了するまで添加する。そうして得られた塩を洗浄し、常法により乾燥させる。リノール酸のコバルト塩もまた同様にして、これらの方法によって得ることができる。   Alternatively, the cobalt salt of linolenic acid may be prepared by a precipitation process, for example by adding water-soluble cobalt sulfate to a heated sodium salt solution of linolenic acid until precipitation is complete. . The salt so obtained is washed and dried by conventional methods. The cobalt salt of linoleic acid can also be obtained by these methods in the same manner.

実施例24〜27:
高剪断ミキサを用い、実施例22の記載に従って調製した安定な磁性カーボンブラック濃縮物を、ビヒクルすなわち直鎖状および分岐状のアルカンとアルコールとのブレンド物の中に分散させ、次いで金属塩を添加することによって、磁性粒子を含むインク組成物24〜27を調製する。表4には、実施例24〜27の特定の組成物を記載する。場合によっては、その金属塩がステアリン酸マンガンであってもよい。
Examples 24-27:
Using a high shear mixer, the stable magnetic carbon black concentrate prepared as described in Example 22 is dispersed in a vehicle, ie, a blend of linear and branched alkanes and alcohol, and then the metal salt is added. Thus, ink compositions 24 to 27 containing magnetic particles are prepared. Table 4 lists the specific compositions of Examples 24-27. In some cases, the metal salt may be manganese stearate.

Figure 0005645384
Figure 0005645384

Claims (1)

キャリヤーと、
任意成分の着色剤と、
安定化磁性単結晶ナノ粒子と、
直鎖状アルカン、分岐状アルカン、及びアルコールを含有するビヒクルと、
リノール酸のコバルト塩と、
を含み、
磁性ナノ粒子の磁気異方性の絶対値が、2×104J/m3以上である、インク。
A carrier,
An optional colorant;
Stabilized magnetic single crystal nanoparticles,
A vehicle containing linear alkanes, branched alkanes, and alcohols;
A cobalt salt of linoleic acid;
Only including,
An ink having an absolute value of magnetic anisotropy of magnetic nanoparticles of 2 × 10 4 J / m 3 or more.
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