JP6165030B2

JP6165030B2 - 転相インク中の顔料濃縮物の組成物

Info

Publication number: JP6165030B2
Application number: JP2013229322A
Authority: JP
Inventors: ダリル・ダブリュ・ヴァンベシエン; バーケフ・ケシュケリアン; ジェームズ・ダニエル・マヨ; アデラ・ゴレデマ; ジェニファー・エル・べレリー
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 2012-11-19
Filing date: 2013-11-05
Publication date: 2017-07-19
Anticipated expiration: 2033-11-05
Also published as: JP2014101505A; US20140142231A1; US9062226B2

Description

本発明の実施形態は、室温で固体であり、高温では溶融し、溶融したインクがこの温度で基材に塗布されることを特徴とする固体インク組成物に関する。これらの固体インク組成物をインクジェット印刷に使用することができる。本発明の実施形態は、アモルファス化合物と、結晶性化合物と、顔料濃縮物とを含む固体インク組成物、およびこの組成物を製造する方法に関する。

インクジェット印刷プロセスは、室温で固体であり、高温で液体であるインクを使用してもよい。一般的に、転相インク（時には、「ホットメルトインク」または「固体インク」と呼ばれる）は、周囲温度では固相であるが、インクジェット印刷デバイスの操作温度である高温では液相である。吐出温度では、液体インクの液滴が印刷デバイスから放出され、インクの液滴が記録媒体表面と直接的に、または中間加熱転写ベルトまたはドラムを介して接触すると、液滴は迅速に固化し、インク液滴が所定の模様に固化したものを作成する。

カラー印刷のための転相インクは、典型的には、転相インクと相溶性の着色剤と組み合わせた転相インク担体組成物を含む。具体的な実施形態では、インク担体組成物と、相溶性の減法混色の着色剤とを組み合わせることによって、一連のカラー転相インクを作成することができる。減法混色のカラー転相インクは、４成分の染料または顔料、つまり、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックを含んでいてもよいが、インクは、これら４種の色に限定されない。これらの減法混色のカラーインクは、１種類の染料もしくは顔料または染料もしくは顔料の混合物を用いることによって作成することができる。

転相インクは、運搬、長期間にわたる保存などの間、室温では固相を保っているため、インクジェットプリンターにとって望ましい。それに加え、液体インクジェットインクからインクが蒸発した結果として生じるノズルの詰まりに関連する問題は、大部分がなくなり、それによって、インクジェット印刷の信頼性が上がる。さらに、インク液滴が最終的な記録媒体（例えば、紙、透明材料など）に直接塗布される転相インクジェットプリンターでは、記録媒体と接触すると液滴はすぐに固化し、その結果、印刷媒体に沿ったインクの移動は防がれ、ドットの品質が向上する。

米国特許出願第１３／０９５，６３６号に開示されている結晶性−アモルファス性転相インクは、引っ掻き、折り畳みおよび折り畳みによる裏移りについて、コーティングされた基材について改良された堅牢性を示す。上の従来の固体インク技術は、一般的に、首尾良く鮮明な画像を与え、吐出部を使用する際の経済性および多孔性の紙に対する基材の自由度を与えるが、このような技術は、特定の顔料インクでは満足のいくものではない。例えば、イエローおよびマゼンタの顔料は、インク内の特定の結晶性ジウレタン成分（例えば、本明細書でＤＨＤＣと呼ばれるジベンジルヘキサン−１，６−ジイルジカルバメート）とほぼ同じ水素結合構造を共有するため、特に分散させるのが困難である。したがって、イエローおよびマゼンタの顔料と相溶性の結晶性物質を開発する必要性があり、その場合、イエローおよびマゼンタの顔料を満足のいくように分散させ、転相インクを作成することができる。本開示では、イエローおよびマゼンタの顔料と特に相溶性である改良された結晶性物質を含有する顔料濃縮物の組成物について記載する。

本明細書に示す実施形態によれば、インク基剤と、アミン系分散剤とを含む顔料濃縮物が提供され、このインク基剤は、式Ｉの構造を有する結晶性化合物を含み、：
式中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４は、それぞれ独立して、Ｈまたはアルキルであり；ｐは、約１〜約４０であり、ｑは、約１〜約４０である。

特に、本実施形態は、上述の式Ｉの構造を有する結晶性化合物と、式ＩＩの構造を有するアミン系分散剤

〔式中、ｘは、約１〜約１０であり、ｙは、約１０〜約１０，０００である〕
と、顔料とを含む顔料濃縮物を提供する。

さらなる実施形態では、上述の式Ｉの構造を有する結晶性化合物と、上述の式ＩＩの構造を有するアミン系分散剤と、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックおよびこれらの混合物からなる群から選択される顔料と、顔料共力剤とを含む顔料濃縮物が提供される。

本実施形態は、転相インクのための顔料濃縮物の組成物を提供する。顔料濃縮物は、インク基剤と、アミン系分散剤とを含み、インク基剤は、結晶性化合物を含んでいてもよい。インク基剤は、さらに、アモルファス化合物を含んでいてもよい。

特定の実施形態では、顔料濃縮物は、式Ｉの構造を有するジエステル結晶性化合物を含み、

式中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３およびＲ_４は、それぞれ独立して、Ｈまたはアルキルであってもよく、ｐは、約１〜約４０であり、ｑは、約１〜約４０である。このような実施形態の特定のものでは、ｐは、約１０〜約３０、約１４〜約２０、または約１６〜約１８である。このような実施形態の特定のものでは、ｑは、約１０〜約３０、約１４〜約２０、または約１６〜約１８である。特定の実施形態では、ｐとｑは、同じであってもよく、または同じでなくてもよい。特定の実施形態では、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３およびＲ_４は、それぞれ独立して、Ｈであるか、または低級アルキル（例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチルまたはｔ−ブチル）であってもよい。一実施形態では、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３およびＲ_４は、それぞれＨである。具体的な実施形態では、ジエステル化合物として、以下の構造を有するジステアリルテレフタレート（ＤＳＴ）が挙げられる。

顔料濃縮物中の結晶性化合物は、顔料濃縮物の合計重量を基準として、約２５重量％〜約９０重量％、約４０重量％〜約８０重量％、または約５０重量％〜約７０重量％の量で存在していてもよい。

顔料濃縮物は、さらに、アミン系分散剤を含む。特定の実施形態では、アミン系分散剤は、式ＩＩの構造を有し、

式中、ｘは、約１〜約１０であり、ｙは、約１０〜約１０，０００である。このような実施形態の特定のものでは、ｘは、約２〜約８、または約３〜約５である。このような実施形態の特定のものでは、ｙは、約５〜約２０、または約９〜約１４である。具体的な実施形態では、アミン系分散剤は、以下の構造を有し、

式中、ｙは、約９〜約１４である（化合物Ａ）。

顔料濃縮物中の分散剤は、顔料濃縮物の合計重量を基準として、約２重量％〜約４０重量％、約５重量％〜約３５重量％、または約１０重量％〜約３０重量％の量で存在していてもよい。

顔料濃縮物は、さらに、染料または顔料のような着色剤を含んでいてもよい。着色剤は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック（ＣＭＹＫ）のセットのいずれかであってもよく、特注のカラー染料または顔料、または顔料混合物から得られるスポットカラーであってもよい。染料系の着色剤は、インク基剤組成物と混和性であり、結晶性成分とアモルファス成分、任意の他の添加剤を含む。

着色剤をインク担体に溶解または分散させることができるのであれば、染料、顔料、これらの混合物などの任意の望ましい着色剤または有効な着色剤を転相インク組成物に利用してもよい。インク担体に分散または溶解させることができ、他のインク成分と相溶性である限り、任意の染料または顔料を選択してもよい。転相担体組成物を、ＣｏｌｏｒＩｎｄｅｘ（Ｃ．Ｉ．）溶媒染料、ＤｉｓｐｅｒｓｅＤｙｅｓ、ｍｏｄｉｆｉｅｄＡｃｉｄおよびＤｉｒｅｃｔＤｙｅｓ、ＢａｓｉｃＤｙｅｓ、ＳｕｌｐｈｕｒＤｙｅｓ、ＶａｔＤｙｅｓなどの従来の転相インク着色剤材料と組み合わせて使用してもよい。適切な染料の例としては、ＮｅｏｚａｐｏｎＲｅｄ４９２（ＢＡＳＦ）；ＯｒａｓｏｌＲｅｄＧ（ＰｙｌａｍＰｒｏｄｕｃｔｓ）；ＤｉｒｅｃｔＢｒｉｌｌｉａｎｔＰｉｎｋＢ（ＯｒｉｅｎｔａｌＧｉａｎｔＤｙｅｓ）；ＤｉｒｅｃｔＲｅｄ３ＢＬ（ＣｌａｓｓｉｃＤｙｅｓｔｕｆｆｓ）；ＳｕｐｒａｎｏｌＢｒｉｌｌｉａｎｔＲｅｄ３ＢＷ（ＢａｙｅｒＡＧ）；ＬｅｍｏｎＹｅｌｌｏｗ６Ｇ（ＵｎｉｔｅｄＣｈｅｍｉｅ）；ＬｉｇｈｔＦａｓｔＹｅｌｌｏｗ３Ｇ（Ｓｈａａｎｘｉ）；ＡｉｚｅｎＳｐｉｌｏｎＹｅｌｌｏｗＣ−ＧＮＨ（ＨｏｄｏｇａｙａＣｈｅｍｉｃａｌ）；ＢｅｍａｃｈｒｏｍｅＹｅｌｌｏｗＧＤＳｕｂ（ＣｌａｓｓｉｃＤｙｅｓｔｕｆｆｓ）；ＣａｒｔａｓｏｌＢｒｉｌｌｉａｎｔＹｅｌｌｏｗ４ＧＦ（Ｃｌａｒｉａｎｔ）；ＣｉｂａｎｏｎｅＹｅｌｌｏｗ２Ｇ（ＣｌａｓｓｉｃＤｙｅｓｔｕｆｆｓ）；ＯｒａｓｏｌＢｌａｃｋＲＬＩ（ＢＡＳＦ）；ＯｒａｓｏｌＢｌａｃｋＣＮ（ＰｙｌａｍＰｒｏｄｕｃｔｓ）；ＳａｖｉｎｙｌＢｌａｃｋＲＬＳＮ（Ｃｌａｒｉａｎｔ）；ＰｙｒａｚｏｌＢｌａｃｋＢＧ（Ｃｌａｒｉａｎｔ）；ＭｏｒｆａｓｔＢｌａｃｋ１０１（Ｒｏｈｍ＆Ｈａａｓ）；ＤｉａａｚｏｌＢｌａｃｋＲＮ（ＩＣＩ）；ＴｈｅｒｍｏｐｌａｓｔＢｌｕｅ６７０（ＢＡＳＦ）；ＯｒａｓｏｌＢｌｕｅＧＮ（ＰｙｌａｍＰｒｏｄｕｃｔｓ）；ＳａｖｉｎｙｌＢｌｕｅＧＬＳ（Ｃｌａｒｉａｎｔ）；ＬｕｘｏｌＦａｓｔＢｌｕｅＭＢＳＮ（ＰｙｌａｍＰｒｏｄｕｃｔｓ）；ＳｅｖｒｏｎＢｌｕｅ５ＧＭＦ（ＣｌａｓｓｉｃＤｙｅｓｔｕｆｆｓ）；ＢａｓａｃｉｄＢｌｕｅ７５０（ＢＡＳＦ）；ＫｅｙｐｌａｓｔＢｌｕｅ（ＫｅｙｓｔｏｎｅＡｎｉｌｉｎｅＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）；ＮｅｏｚａｐｏｎＢｌａｃｋＸ５１（ＢＡＳＦ）；ＣｌａｓｓｉｃＳｏｌｖｅｎｔＢｌａｃｋ７（ＣｌａｓｓｉｃＤｙｅｓｔｕｆｆｓ）；ＳｕｄａｎＢｌｕｅ６７０（Ｃ．Ｉ．６１５５４）（ＢＡＳＦ）；ＳｕｄａｎＹｅｌｌｏｗ１４６（Ｃ．Ｉ．１２７００）（ＢＡＳＦ）；ＳｕｄａｎＲｅｄ４６２（Ｃ．Ｉ．２６０５０）（ＢＡＳＦ）；Ｃ．Ｉ．ＤｉｓｐｅｒｓｅＹｅｌｌｏｗ２３８；ＮｅｐｔｕｎｅＲｅｄＢａｓｅＮＢ５４３（ＢＡＳＦ、Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＲｅｄ４９）；ＮｅｏｐｅｎＢｌｕｅＦＦ−４０１２（ＢＡＳＦ）；ＦａｔｓｏｌＢｌａｃｋＢＲ（Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＢｌａｃｋ３５）（ＣｈｅｍｉｓｃｈｅＦａｂｒｉｅｋＴｒｉａｄｅＢＶ）；ＭｏｒｔｏｎＭｏｒｐｌａｓＭａｇｅｎｔａ３６（Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＲｅｄ１７２）；金属フタロシアニン着色剤などが挙げられる。ポリマー系染料を使用してもよく、例えば、Ｍｉｌｌｉｋｅｎ＆ＣｏｍｐａｎｙａｓＭｉｌｌｉｋｅｎＩｎｋＹｅｌｌｏｗ８６９、ＭｉｌｌｉｋｅｎＩｎｋＢｌｕｅ９２、ＭｉｌｌｉｋｅｎＩｎｋＲｅｄ３５７、ＭｉｌｌｉｋｅｎＩｎｋＹｅｌｌｏｗ１８００、ＭｉｌｌｉｋｅｎＩｎｋＢｌａｃｋ８９１５−６７、ｕｎｃｕｔＲｅａｃｔｉｎｔＯｒａｎｇｅＸ−３８、ｕｎｃｕｔＲｅａｃｔｉｎｔＢｌｕｅＸ−１７、ＳｏｌｖｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１６２、ＡｃｉｄＲｅｄ５２、ＳｏｌｖｅｎｔＢｌｕｅ４４、ｕｎｃｕｔＲｅａｃｔｉｎｔＶｉｏｌｅｔＸ−８０を使用してもよい。

顔料も転相インクに適した着色剤である。適切な顔料の例としては、ＰＡＬＩＯＧＥＮＶｉｏｌｅｔ５１００（ＢＡＳＦ）；ＰＡＬＩＯＧＥＮＶｉｏｌｅｔ５８９０（ＢＡＳＦ）；ＨＥＬＩＯＧＥＮＧｒｅｅｎＬ８７３０（ＢＡＳＦ）；ＬＩＴＨＯＬＳｃａｒｌｅｔＤ３７００（ＢＡＳＥ）；ＳＵＮＦＡＳＴＢｌｕｅ１５：４（ＳｕｎＣｈｅｍｉｃａｌ）；ＨｏｓｔａｐｅｒｍＢｌｕｅＢ２Ｇ−Ｄ（Ｃｌａｒｉａｎｔ）；ＨｏｓｔａｐｅｒｍＢｌｕｅＢ４Ｇ（Ｃｌａｒｉａｎｔ）；ＰｅｒｍａｎｅｎｔＲｅｄＰ−Ｆ７ＲＫ；ＨｏｓｔａｐｅｒｍＶｉｏｌｅｔＢＬ（Ｃｌａｒｉａｎｔ）；ＬＩＴＨＯＬＳｃａｒｌｅｔ４４４０（ＢＡＳＦ）；ＢｏｎＲｅｄＣ（ＤｏｍｉｎｉｏｎＣｏｌｏｒＣｏｍｐａｎｙ）；ＯＲＡＣＥＴＰｉｎｋＲＦ（ＢＡＳＦ）；ＰＡＬＩＯＧＥＮＲｅｄ３８７１Ｋ（ＢＡＳＦ）；ＳＵＮＦＡＳＴＢｌｕｅ１５：３（ＳｕｎＣｈｅｍｉｃａｌ）；ＰＡＬＩＯＧＥＮＲｅｄ３３４０（ＢＡＳＦ）；ＳＵＮＦＡＳＴＣａｒｂａｚｏｌｅＶｉｏｌｅｔ２３（ＳｕｎＣｈｅｍｉｃａｌ）；ＬＩＴＨＯＬＦａｓｔＳｃａｒｌｅｔＬ４３００（ＢＡＳＦ）；ＳＵＮＢＲＩＴＥＹｅｌｌｏｗ１７（ＳｕｎＣｈｅｍｉｃａｌ）；ＨＥＬＩＯＧＥＮＢｌｕｅＬ６９００、Ｌ７０２０（ＢＡＳＦ）；ＳＵＮＢＲＩＴＥＹｅｌｌｏｗ７４（ＳｕｎＣｈｅｍｉｃａｌ）；ＳＰＥＣＴＲＡＰＡＣＣＯｒａｎｇｅ１６（ＳｕｎＣｈｅｍｉｃａｌ）；ＨＥＬＩＯＧＥＮＢｌｕｅＫ６９０２、Ｋ６９１０（ＢＡＳＦ）；ＳＵＮＦＡＳＴＭａｇｅｎｔａ１２２（ＳｕｎＣｈｅｍｉｃａｌ）；ＨＥＬＩＯＧＥＮＢｌｕｅＤ６８４０、Ｄ７０８０（ＢＡＳＦ）；ＳｕｄａｎＢｌｕｅＯＳ（ＢＡＳＦ）；ＮＥＯＰＥＮＢｌｕｅＦＦ４０１２（ＢＡＳＦ）；ＰＶＦａｓｔＢｌｕｅＢ２ＧＯ１（Ｃｌａｒｉａｎｔ）；ＩＲＧＡＬＩＴＥＢｌｕｅＧＬＯ（ＢＡＳＦ）；ＰＡＬＩＯＧＥＮＢｌｕｅ６４７０（ＢＡＳＦ）；ＳｕｄａｎＯｒａｎｇｅＧ（Ａｌｄｒｉｃｈ）；ＳｕｄａｎＯｒａｎｇｅ２２０（ＢＡＳＦ）；ＰＡＬＩＯＧＥＮＯｒａｎｇｅ３０４０（ＢＡＳＦ）；ＰＡＬＩＯＧＥＮＹｅｌｌｏｗ１５２、１５６０（ＢＡＳＦ）；ＬＩＴＨＯＬＦａｓｔＹｅｌｌｏｗ０９９１Ｋ（ＢＡＳＦ）；ＰＡＬＩＯＴＯＬＹｅｌｌｏｗ１８４０（ＢＡＳＦ）；ＮＯＶＯＰＥＲＭＹｅｌｌｏｗＦＧＬ（Ｃｌａｒｉａｎｔ）；ＩｎｋＪｅｔＹｅｌｌｏｗ４ＧＶＰ２５３２（Ｃｌａｒｉａｎｔ）；ＴｏｎｅｒＹｅｌｌｏｗＨＧ（Ｃｌａｒｉａｎｔ）；ＬｕｍｏｇｅｎＹｅｌｌｏｗＤ０７９０（ＢＡＳＦ）；Ｓｕｃｏ−ＹｅｌｌｏｗＬ１２５０（ＢＡＳＦ）；Ｓｕｃｏ−ＹｅｌｌｏｗＤ１３５５（ＢＡＳＦ）；ＳｕｃｏＦａｓｔＹｅｌｌｏｗＤ１３５５、Ｄ１３５１（ＢＡＳＦ）；ＨＯＳＴＡＰＥＲＭＰｉｎｋＥ０２（Ｃｌａｒｉａｎｔ）；ＨａｎｓａＢｒｉｌｌｉａｎｔＹｅｌｌｏｗ５ＧＸ０３（Ｃｌａｒｉａｎｔ）；ＰｅｒｍａｎｅｎｔＹｅｌｌｏｗＧＲＬ０２（Ｃｌａｒｉａｎｔ）；ＰｅｒｍａｎｅｎｔＲｕｂｉｎｅＬ６Ｂ０５（Ｃｌａｒｉａｎｔ）；ＦＡＮＡＬＰｉｎｋＤ４８３０（ＢＡＳＦ）；ＣＩＮＱＵＡＳＩＡＭａｇｅｎｔａ（ＤＵＰＯＮＴ）；ＰＡＬＩＯＧＥＮＢｌａｃｋＬ００８４（ＢＡＳＦ）；ＰｉｇｍｅｎｔＢｌａｃｋＫ８０１（ＢＡＳＦ）；およびｃａｒｂｏｎｂｌａｃｋｓｓｕｃｈａｓＲＥＧＡＬ３３０^ＴＭ（Ｃａｂｏｔ）、Ｎｉｐｅｘ１５０（Ｅｖｏｎｉｋ）ＣａｒｂｏｎＢｌａｃｋ５２５０およびＣａｒｂｏｎＢｌａｃｋ５７５０（ＣｏｌｕｍｂｉａＣｈｅｍｉｃａｌ）など、およびこれらの混合物が挙げられる。

特定の実施形態では、顔料濃縮物は、イエロー顔料（例えば、以下に示すＰＹ１５５およびＰＹ１８０）

、およびこれらの混合物を含む。

特定の実施形態では、顔料濃縮物は、マゼンタ／レッド顔料、例えば、以下に示すＰＲ５７：１（対イオンは、Ｃａ、Ｓｒなどを含め、さまざまであってもよい）

、およびこれらの混合物を含む。

インク基剤中の顔料濃縮物は、共力剤および分散剤によって安定化されていてもよい。顔料共力剤は、顔料の分散および安定性を高めるのを目的とした基質である。典型的には、顔料共力剤は、顔料表面に対する分散剤の接続を強化し、インク基剤内で顔料粒子を安定化するのに役だつ。

Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ２２０００（Ｌｕｂｒｉｚｏｌから入手可能）は、顔料共力剤の一例であり、ポリマー系材料である。

いくつかの実施形態では、溶媒染料を使用する。顔料濃縮物は、粒径の平均径が約５０ｎｍ〜約４００ｎｍ、約９０ｎｍ〜約３００ｎｍ、または１００ｎｍ〜約２８０ｎｍである。顔料濃縮物は、１４０℃での粘度は約１０センチポイズ〜約１００センチポイズである。

本実施形態の顔料濃縮物と、アモルファス成分と、結晶性成分とを含む転相インクを調製することができる。したがって、いくつかの実施形態では、アモルファス化合物を結晶性化合物とともに配合し、転相インク組成物を作成する。アモルファス成分は、顔料濃縮物中に存在するアモルファス物質（もしあれば）と同じであってもよく、同じでなくてもよい。

いくつかの実施形態では、結晶性成分は、以下のスキーム１から作られるジエステル化合物であり、

式中、Ｒは、飽和またはエチレン系不飽和の脂肪族基であり、一実施形態では、少なくとも約６個の炭素原子を含み、別の実施形態では、少なくとも約８個の炭素原子を含み、一実施形態では、約１００個以下の炭素原子を含み、別の実施形態では、約８０個以下の炭素原子を含み、さらに別の実施形態では、約６０個以下の炭素原子を含むが、炭素原子の数は、これらの範囲からはずれていてもよい。具体的な実施形態では、結晶性化合物は、天然の脂肪族アルコール（例えば、オクタノール、ステアリルアルコール、ラウリルアルコール、ベヘニルアルコール、ミリスチルアルコール、カプリンアルコール、リノレイルアルコールなど）から誘導される。上の反応は、スズ触媒、例えば、ジラウリン酸ジブチルスズ（Ｆａｓｃａｔ４２０２）、ジブチルスズオキシド（Ｆａｓｃａｔ４１００）；亜鉛触媒、例えば、ＢｉｃａｔＺ；またはビスマス触媒、例えば、Ｂｉｃａｔ８１２４；Ｂｉｃａｔ８１０８、チタン触媒、例えば、二酸化チタンが存在する状態でテレフタル酸ジメチル、テレフタル酸またはＰＥＴＥと、アルコールとを溶融状態で合わせることによって行われてもよい。このプロセスは、ほんの痕跡量の触媒しか必要としない。

いくつかの実施形態では、触媒は、全生成物の約０．０１重量％〜約２重量％、または約０．０５重量％〜約１重量％の量で存在する。

この反応は、約１５０℃〜約２５０℃、または約１６０℃〜約２１０℃の高温で行われる。無溶媒プロセスは、環境的に持続可能であり、副生成物の問題をなくし、反応器のスループットが高くなることも意味している。

いくつかの実施形態では、アモルファス成分は、式ＩＩＩを有する酒石酸エステルであり、
式中、Ｒ_１およびＲ_２は、それぞれ他と独立しており、つまり、同じであってもよく、異なっていてもよいことを意味し、アルキル基からなる群から選択され、アルキル部分は、約１〜約４０個の炭素原子を含む直鎖、分枝鎖または環状、飽和または不飽和、置換または非置換であってもよく、または置換または非置換の芳香族またはヘテロ芳香族基、およびその混合物であってもよい。特定の実施形態では、Ｒ_１およびＲ_２は、それぞれ独立して、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチルおよびｔ−ブチルから選択される１個以上のアルキル基で場合により置換されたシクロヘキシル基である。

酒石酸骨格は、Ｌ−（＋）−酒石酸、Ｄ−（−）−酒石酸、ＤＬ−酒石酸、またはメソ酒石酸、およびその混合物から選択される。酒石酸のＲ基および立体化学に依存して、そのエステルは、結晶または安定なアモルファス化合物を生成することができる。具体的な実施形態では、アモルファス化合物は、Ｌ−酒石酸ジ−Ｌ−メンチル、Ｌ−酒石酸ジ−ＤＬ−メンチル（ＤＭＴ）、ＤＬ−酒石酸ジ−Ｌ−メンチル、ＤＬ−酒石酸ジ−ＤＬ−メンチル、およびその任意の立体異性体および混合物からなる群から選択される。

これらの物質は、吐出温度付近（≦１４０℃、または約１００〜約１４０℃、または約１０５〜約１４０℃）では比較的低い粘度を示す（＜１０^２センチポイズ（ｃｐ）、または約１〜約１００ｃｐ、または約５〜約９５ｃｐ）が、室温では非常に高い粘度を示す（＞１０^５ｃｐ）。

アモルファス成分を合成するために、米国特許出願第１３／０９５，７８４号に示される合成スキームに示すように、酒石酸を種々のアルコールと反応させ、ジ−エステルを製造した。本発明の実施形態で使用するのに適切なアルコールは、アルキルアルコールからなる群から選択されてもよく、アルコールのアルキル部分は、約１〜約４０個の炭素原子を含む直鎖、分枝鎖または環状、飽和または不飽和、置換または非置換であってもよく、または置換または非置換の芳香族またはヘテロ芳香族基、およびその混合物であってもよい。種々のアルコール、例えば、メントール、イソメントール、ネオメントール、イソネオメントール、およびその任意の立体異性体および混合物をエステル化に使用してもよい。脂肪族アルコールの混合物をエステル化に使用してもよい。例えば、２種類の脂肪族アルコールの混合物をエステル化に使用してもよい。これらの混合反応で使用可能な脂肪族アルコールの適切な例は、シクロヘキサノールおよび置換シクロヘキサノール（例えば、２−、３−または４−ｔ−ブチルシクロヘキサノール）である。脂肪族アルコールのモル比は、２５：７５〜７５：２５、４０：６０〜６０：４０、または約５０：５０であってもよい。

さらに適切ないくつかのアモルファス材料は、米国特許出願第１３／６８０，２００号に開示されている。

アモルファス成分は、印刷したインクに対し粘着性を与え、堅牢性を付与する。本実施形態では、望ましいアモルファス材料は、約１４０℃で比較的低い粘度を有する（＜１０２ｃｐ、または約１〜約１００ｃｐ、または約５〜約９５ｃｐ）が、室温では非常に高い粘度を有する（＞１０６ｃｐ）。１４０℃での低い粘度は、広範な処方の自由度を与え、一方、室温での高い粘度は、堅牢性を付与する。アモルファス成分は、Ｔｇ（ガラス転移温度）を有するが、ＤＳＣ（−５０℃から２００℃、さらに−５０℃まで、１０℃／分）によって結晶化および溶融ピークを示さない。Ｔｇ値は、インクに望ましい靭性および柔軟性を付与するために、典型的には、約１０〜約５０℃、または約１０〜約４０℃、または約１０〜約３５℃である。選択されたアモルファス材料は、分子量が小さく、例えば、１０００ｇ／ｍｏｌ未満、または約１００〜約１０００ｇ／ｍｏｌ、または約２００〜約１０００ｇ／ｍｏｌ、または約３００〜約１０００ｇ／ｍｏｌである。もっと分子量の大きなアモルファス材料、例えば、ポリマーは、高温では粘性があり、粘着性の液体となるが、所望の温度で圧電式印刷ヘッドを用いて吐出させるには大きすぎる粘度を有する。

具体的な実施形態では、アモルファスバインダーは、メントールと酒石酸（ＤＭＴ）のジ−エステルである。他の実施形態では、アモルファスバインダーは、シクロヘキサノールとｔ−ブチルシクロヘキサノールの混合物（比率５０：５０）と酒石酸、酒石酸ｔ−ブチルシクロヘキシル−シクロヘキシル（ＴＢＣＴ）のエステルである。ＤＭＴおよびＴＢＣＴは、Ｍｏｒｉｍｉｔｓｕらに対する米国特許出願第１３／０９５，７８４号に開示されており、本明細書に全体的に参考として組み込まれる。

ＤＭＴ（酒石酸ジメンチル）は、以下のような一般構造を有する。
ＤＭＴの具体的な立体異性体としては、表１に示す化合物が挙げられる。

ＴＢＣＴ（酒石酸ｔ−ブチルシクロヘキシル−シクロヘキシル）は、以下のような一般構造を有する。

ＴＢＣＴの具体的な立体異性体としては、

が挙げられる。

アモルファス化合物は、吐出温度付近（≦１４０℃、または約１００〜約１４０℃、または約１０５〜約１４０℃）では比較的低い粘度を示す（＜１０^２センチポイズ（ｃｐ）、または約１〜約１００ｃｐ、または約５〜約９５ｃｐ）が、室温では非常に高い粘度を示す（＞１０^５ｃｐ）。

いくつかの実施形態では、アモルファス成分は、インク組成物の合計重量の約２重量％〜約５０重量％、または約５重量％〜約４０重量％、または約１０重量％〜約３０重量％の量で存在する。いくつかの実施形態では、結晶性成分は、インク組成物の合計重量の約６０重量％〜約９５重量％、または約６５重量％〜約９５重量％、または約７０重量％〜約９０重量％の量で存在する。

典型的には、結晶性成分とアモルファス成分の重量比は、約６５：４０〜約９５：５、約７０：３０〜約９０：１０、または約７５：２５〜約８５：１５である。

結晶性成分およびバインダーは、すべてエステルである。この種の材料は、容易に生分解可能であることはよく知られている。このインク組成物は、良好なレオロジープロフィールを示す。Ｋ−プルーフによってコーティング紙の上に固体インク組成物によって作成された印刷サンプルは、優れた堅牢性を示す。

いくつかの実施形態では、固体インクは、ある特定の物理特性を満たす。例えば、本実施形態の固体インクは、融点（Ｔ_ｍｅｌｔ）が１５０℃未満、または約６０℃〜約１４０℃、または約７０℃〜約１３０℃である。他の実施形態では、このインクは、Ｔ_ｃｒｙｓが６０℃超、または約６５℃〜約１１０℃、または約７０℃〜約１００℃である。他の実施形態では、本実施形態のインクは、約１００〜約１４０℃の吐出範囲での粘度が約１〜約２２ｃｐである。特に、本実施形態のインクは、１４０℃での粘度が１２ｃｐ未満、または約１２ｃｐ〜約３ｃｐ、または約１０ｃｐ〜約５ｃｐである。このインクは、室温での粘度が約１０^６ｃｐより大きくてもよい。

実施形態のインクは、このような従来の添加剤に関連する既知の機能を利用するために、従来の添加剤をさらに含んでいてもよい。このような添加剤としては、例えば、少なくとも１つの酸化防止剤、消泡剤、すべり剤およびレベリング剤、清澄剤、粘度調整剤、接着剤、可塑剤などを挙げることができる。

インクは、場合により、画像が酸化するのを防ぐために酸化防止剤を含んでいてもよく、また、インク容器内で加熱した溶融物として存在している間にインク成分が酸化しないように保護してもよい。酸化防止剤は、存在する場合、任意の望ましい量または有効な量で、例えば、インクの約０．２５重量％〜約１０重量％、またはインクの約１重量％〜約５重量％の量で存在していてもよい。

着色剤は、望ましい色または色相を得るのに望ましい任意の量または有効な量で、例えば、インクの少なくとも約０．１重量％〜約５０重量％、少なくとも約０．２重量％〜約２０重量％、少なくとも約０．５重量％〜約１０重量％の量で転相インク中に存在していてもよい。

インク組成物は、任意の望ましい方法または適切な方法によって調製することができる。

任意の適切な基材または記録シートを使用することができる。

（実施例１）
化合物Ａ分散物の調製
１リットル樹脂製ケトルに加熱マントル、メカニカルスターラー、Ｄｅａｎ−Ｓｔａｒｋトラップ、還流凝縮器、温度センサーを取り付け、１９２．７８グラム（ｇ）のＵｎｉｃｉｄ（登録商標）７００（平均炭素鎖長が４８の長鎖、直鎖カルボン酸、ＢａｋｅｒＰｅｔｒｏｌｉｔｅから入手可能）、６０．３ｇのＥ−１００（登録商標）（テトラエチレンペンタミン（ＴＥＰＡ）、ペンタエチレンヘキサミン（ＰＥＨＡ）、ヘキサエチレンヘプタミン（ＨＥＨＡ）、数平均分子量が２５０〜３００グラム／モルのもっと分子量が大きな物質の混合物、Ｈｕｎｔｓｍａｎから入手可能）を入れた。アルゴン流下、ケトルの温度を１００℃まで上げ、樹脂を溶融させた。樹脂が完全に溶融したら、撹拌しつつ、温度を１８０℃まで徐々に上げ、反応を３時間進めた。３．６ミリリットルの水をＤｅａｎ−Ｓｔａｒｋトラップに集めた。反応を止め、１４０℃まで冷却し、アルミニウム皿に取り出し、２４９ｇのアミドをベージュ色固体として得た。この分散物の性質を表１に示す。

テレフタル酸ジステアリル（ＤＳＴ）の合成
２リットルのＢｕｃｈｉ反応器にダブルタービンアジテーターおよび蒸留装置を取り付け、テレフタル酸ジメチル（３１５．８グラム）、ステアリルアルコール（８７９．７グラム）を入れ、窒素を１時間パージしつつ１３０℃まで加熱し、その後、撹拌を開始した後、Ｔｙｚｏｒ触媒（３．０グラム、Ｄｕｐｏｎｔから入手可能）を加えた。次いで、反応混合物を１４５℃まで加熱し、次いで、発生したメタノールが制御された様式で蒸留されるように、温度を３〜４時間かけて１９０℃までゆっくりと上げた。^１ＨＮＭＲ分光法によって決定される場合、９６％より多くが生成物に変換するまで、反応温度を１９０℃でさらに１６時間維持した。生成物を低粘度液として取り出し、冷却すると固化し、１０５０グラムの白色固体が得られた（収率９６．２％）。この生成物は、^１ＨＮＭＲ分光法から純粋であることが示され、痕跡量のモノエステルを含んでいた。この化合物の物理特性を表２に示す。

顔料濃縮物の調製
ビーカーに、インク基剤（アモルファス成分または結晶性成分）、分散剤と、場合により、顔料共力剤を加えた。インク基剤と分散剤の選択を表３に示す。この溶液を１３０℃で３０分間撹拌し、表３および表４に示すように顔料を加え、１３０℃でさらに１時間撹拌した。これを濡れた状態の顔料と呼ぶ。得られた混合物を、３２５ｇの１／８インチステンレス鋼ショットを含む１００ｍＬアトライター容器に移した。この混合物を１３０℃、３５０ｒｐｍで２４時間撹拌した。顔料濃縮物をステンレス鋼ショットから分離し、粒径を測定した。

インクの調製
５０ｍＬビーカーに、インクが２％の顔料を含み、残りのインク基剤の結晶性とアモルファス性の比率が８０：２０になるように、顔料分散物、結晶性樹脂、アモルファス樹脂を加えた。次いで、この混合物を１３０℃で２時間撹拌し、皿に注ぎ、凍結（固化）させた。次いで、粒径およびレオロジーを測定した。次いで、５グラムのインクをバイアルに入れ、エージングのために、１４０℃に設定したオーブンに１週間入れた。次いで、粒径およびレオロジーを再び測定した。すべての結果を以下の表４に示す。成功したインクは、エージング後に粒径が増加せず、レオロジーの変化も示していない。

表４は、インク基剤（ＴＢＣＴアモルファスまたはＤＳＴ結晶性）と、分散剤（Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ３２０００または化合物Ａ）の種々の組み合わせを示し、これらから顔料濃縮物と、得られたインク（Ａ〜Ｄ）を作成した。Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ３２０００分散剤は、ＬｕｂｒｉｚｏｌＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（オハイオ、Ｕ．Ｓ．Ａ．）から入手可能なポリエステル側鎖を有するポリエチルイミンポリマーである。

Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ３２０００分散剤とＤＳＴと相溶性ではないため、インクＡが放置すると分離するため、Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ３２０００およびＴＢＣＴから調製した顔料濃縮物Ａから安定なインク（インクＡ−カラー）を製造するのはうまくいかなかった。同様に、Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ３２０００およびもっと極性の高いＤＳＴを用いた顔料濃縮物Ｃ−カラーの調製もうまくいかなかった。この混合物は、Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ３２０００分散剤とＴＢＣＴと相溶性ではないため、完全にゲル化した。

化合物Ａを分散剤として使用するとき、ＴＢＣＴアモルファスを含む分散物（顔料濃縮物）の生成はうまくいかないことがわかった。得られた顔料濃縮物Ｂ−カラー（濃度が１５％、１９％および２０％）はゲル化した。安定な顔料濃縮物をうまく製造する分散剤とインク基剤（または粉砕基剤）（顔料濃縮物Ｄ−シアン）と安定なインク（インクＤ−シアン）の唯一の組み合わせは、ＤＳＴと化合物Ａである。ＤＳＴと化合物Ａの組み合わせは、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックを含む４色すべてについて十分に機能し、安定な分散物を調製し、次いで、１２０℃で１０ｃｐ未満の吐出可能な粘度を有する安定なインクを調製することも示された（表４を参照）。

Claims

顔料濃縮物であって、インク基剤と、アミン系分散剤とを含み、インク基剤が、式Ｉの構造を有する結晶性化合物を含み、

式中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３およびＲ_４は、それぞれ独立して、Ｈまたはアルキルであり；ｐは、１〜４０であり、ｑは、１〜４０であり、前記アミン系分散剤が、式ＩＩの構造を有し、

式中、ｘは、１〜１０であり、ｙは、１０〜１０，０００である、顔料濃縮物。
前記式Ｉにおいて、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３およびＲ_４は、Ｈである、請求項１に記載の顔料濃縮物。
前記式Ｉにおいて、ｐは、１４〜２０である、請求項１に記載の顔料濃縮物。
前記式Ｉにおいて、ｑは、１４〜２０である、請求項１に記載の顔料濃縮物。
前記結晶性化合物が、ジステアリルテレフタレートである、請求項１に記載の顔料濃縮物。
前記顔料濃縮物中の結晶性化合物が、顔料濃縮物の合計重量を基準として、２５重量％〜９０重量％の量で存在する、請求項１に記載の顔料濃縮物。
前記顔料濃縮物中の分散剤が、顔料濃縮物の合計重量を基準として、２重量％〜４０重量％の量で存在する、請求項１に記載の顔料濃縮物。
着色剤をさらに含む、請求項１に記載の顔料濃縮物。
前記着色剤が顔料である、請求項８に記載の顔料濃縮物。
顔料共力剤をさらに含む、請求項１に記載の顔料濃縮物。
式ＩＩの構造を有するアミン系分散剤

〔式ＩＩ中、ｘは、１〜１０であり、ｙは、１０〜１０，０００である〕
と、式Ｉの構造を有する結晶性化合物

〔式Ｉ中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３およびＲ_４は、それぞれ独立して、Ｈまたはアルキルであり；ｐは、１〜４０であり、ｑは、１〜４０である〕と、イエロー、マゼンタ、およびこれらの混合物からなる群から選択される顔料とを含む、顔料濃縮物。
前記結晶性化合物は、式Ｉの構造

〔式Ｉ中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３およびＲ_４は、それぞれ独立して、Ｈまたはアルキルであり；ｐは、１０〜３０であり、ｑは、１０〜３０である〕を有する、請求項１１に記載の顔料濃縮物。
前記式Ｉにおいて、ｐは、１４〜２０であり、ｑは、１４〜２０である、請求項１２に記載の顔料濃縮物。
結晶性化合物と、アミン系分散剤と、顔料と、顔料共力剤と、を含む顔料濃縮物であって、前記結晶性化合物が、式Ｉの構造

〔式Ｉ中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３およびＲ_４は、それぞれ独立して、Ｈまたはアルキルであり；ｐは、１４〜２０であり、ｑは、１４〜２０である〕を有し、前記アミン系分散剤は、式ＩＩの構造

〔式ＩＩ中、ｘは、４であり、ｙは、９〜１４である〕を有し、前記顔料は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック、およびこれらの混合物からなる群から選択される、顔料濃縮物。
前記顔料濃縮物中の結晶性化合物が、顔料濃縮物の合計重量を基準として、２５重量％〜９０重量％の量で存在し、前記顔料濃縮物中の分散剤が、顔料濃縮物の合計重量を基準として、２重量％〜４０重量％の量で存在する、請求項１４に記載の顔料濃縮物。