KR100246246B1 - Ink compositions containing processed carbon black and process thereof - Google Patents

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Inventor
아브롬 아이. 메달리아
에바 엠. 브레크너
제임스 에이. 벨몬트
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해리 제이. 귄넬
캐보트 코포레이션
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
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    • C01B32/00Carbon; Compounds thereof

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Abstract

긴 사슬의 알케닐기 또는 알킬기 1개 이상 및 아민기 1개 이상을 갖는 화합물 1종 이상으로 이루어진 처리제로 처리한 카본 블랙. 임의로는 상기 화합물은 긴 사슬의 알케닐기 또는 알킬기 및 아민기를 연결하기 위한 1종 이상의 화학 관능기를 함유한다. 또한 본 발명에서는 가공 카본 블랙을 혼입한 잉크 조성물 및 이 조성물의 제조 방법을 개시한다.Carbon black treated with a treating agent comprising at least one compound having at least one long chain alkenyl or alkyl group and at least one amine group. Optionally the compound contains one or more chemical functional groups for linking the long chain alkenyl or alkyl and amine groups. Moreover, this invention discloses the ink composition which mixed process carbon black, and the manufacturing method of this composition.

Description

[발명의 명칭][Name of invention]

가공 카본 블랙을 함유하는 잉크 조성물 및 그 제조방법Ink composition containing processed carbon black and its manufacturing method

[기술분야][Technical Field]

본 발명은 각종 용도, 특히 잉크 조성물 용도에 적합한, 분산 특성이 개선된 가공 카본 블랙류에 관한 것이다. 본 출원 발명은 1990년 4월 4일자로 출원된 미합중국 특허 출원 제07/504,215호의 부분 계속 출원이다.The present invention relates to processed carbon blacks having improved dispersing properties, which are suitable for various uses, particularly for ink compositions. This application is a partial continuing application of US patent application Ser. No. 07 / 504,215, filed April 4,1990.

[배경기술][Background]

카본 블랙은 일반적으로 용광로(furnace)형 반응기 내에서 고온의 연소 가스를 사용하여 탄화수소 원료를 열분해시킴으로써 카본 블랙 입자를 함유하는 연소생성물을 얻는 방법으로 제조된다.Carbon black is generally produced by a method of obtaining a combustion product containing carbon black particles by pyrolyzing a hydrocarbon raw material using a hot combustion gas in a furnace type reactor.

카본 블랙은 안료, 충전재, 강화재로서, 기타 여러 가지 용도로 사용될 수 있다. 예를 들면, 카본 블랙은 잉크 조성물, 페인트 등의 제제에 안료로 널리 사용되며, 이 경우 일반적으로 쉽게 분산될 수 있는 카본 블랙 안료를 사용하는 것이 바람직하다.Carbon black is a pigment, filler, reinforcement, and can be used for many other purposes. For example, carbon black is widely used as a pigment in preparations of ink compositions, paints, etc. In this case, it is generally preferable to use a carbon black pigment that can be easily dispersed.

신문 잉크 조성물은 이를테면 두 단계로 제조된다. 먼저, 수지, 첨가제, 및 오일 또는 용매로 구성되는 분산 부형제를 카본 블랙 안료와 혼합하여 “예비 혼합물 (premix)”을 제조하고 이어서, 이 예비 혼합물을 (예를 들면, 쇼트 밀(shot mill) 내에서) 분쇄시켜서 잉크 조성물 내의 카본 블랙을 완전히 분산시킨다. 잉크 조성물내의 카본 블랙 안료의 분산은 예비 혼합물 형성 도중 및 예비 혼합물 분쇄 도중에 일어난다. 용이하게 분산되는 카본 블랙 안료는 잉크 제조업자가 잉크를 생산하는데 소요되는 시간을 줄임으로써 경제적 이익을 가져온다. 이와 같은 이유 및 기타 다른 이유로 인하여 용이하게 분산 가능한 카본 블랙 안료를 제조하는 것은 유익한 일이다.Newspaper ink compositions are prepared in two steps, for example. First, a dispersing excipient composed of a resin, an additive, and an oil or a solvent is mixed with a carbon black pigment to prepare a “premix”, and then this premix (eg, in a shot mill) ) To completely disperse the carbon black in the ink composition. Dispersion of the carbon black pigment in the ink composition occurs during premix formation and during premix grinding. Easily dispersed carbon black pigments bring economic benefits by reducing the time it takes for ink manufacturers to produce ink. For this and other reasons, it is advantageous to produce carbon black pigments that are readily dispersible.

또한, 인쇄된 종이로부터 지워져서 독자의 손, 의복 및/(또는) 가구에 묻는 경향이 적은 잉크 조성물을 제조하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 일반적으로 신문을 인쇄하는 데 사용되는 신문 잉크에는 마찰로 지워지는 경향이 거의 없는 것이 바람직하다. 지워짐을 줄이는 한 방법은 구조도(structure)가 낮은, 즉 디부틸 프탈레이트 흡수가가 낮은 카본 블랙 안료를 사용하는 것이다. 그러나, 불행하게도 이러한 카본 블랙은 분산시키기 어렵다. 그러므로, 용이하게 분산되며 잉크 조성물에서의 지워짐을 감소시키는 카본 블랙이 요구되어 왔다. 본 발명에 의하여 지워짐성은 양호하지만 분산성은 불량한 카본 블랙을 개질함으로써, 지워짐성은 유사하게 유지되면서 분산성이 개선된 가공 카본 블랙을 제조할 수 있다.It is also desirable to produce ink compositions that are less likely to be erased from printed paper and stick to the hands, clothes, and / or furniture of the reader. For example, it is desirable that newspaper inks generally used for printing newspapers have little tendency to be erased by friction. One way to reduce erasure is to use carbon black pigments with a low structure, ie, low dibutyl phthalate absorption. Unfortunately, such carbon blacks are difficult to disperse. Therefore, there has been a need for carbon black that is easily dispersed and reduces the erasure in the ink composition. By modifying the carbon black having good erasure but poor dispersibility according to the present invention, it is possible to produce a processed carbon black having improved dispersibility while maintaining similar erasure.

잉크 제제 중에 카본 블랙을 분산시키는 방법중 하나는 퓨, 마쓰나가 및 포케스(Pugh, Matsunaga and Fowkes)의 문헌 [Colloids and Surfaces 제7권(1983년) 제 183-207페이지]의 “저유전 상수 매질 중에서의 카본 블랙의 분산성 및 안정도. 1. 콜로이드 안정도에 대한 정전기적 및 입체적 기여도(The Dispersibility and Stability of Carbon Black in Media of Low Dielectric Constant. 1. Electrostatic and Steric Contributions to Colloidal Stability)”라는 제하의 기사에서 보여지는 바와 같이, 카본 블랙과 함께 분산제를 오일 또는 용맹에 첨가하는 것이다. 오일 또는 용매 중에 분산제가 존재함으로써 카본 블랙의 분산성이 증가된다.One method of dispersing carbon black in ink formulations is described in Plow, Matsunaga and Fowkes, "Low Dielectric Constants", Voloids and Surfaces, Volume 7 (1983), pages 183-207. Dispersibility and Stability of Carbon Black in Medium. 1.The Dispersibility and Stability of Carbon Black in Media of Low Dielectric Constant. 1. Electrostatic and Steric Contributions to Colloidal Stability. Together, the dispersant is added to oil or valor. The presence of dispersants in oils or solvents increases the dispersibility of carbon black.

[본 발명의 요약]Summary of the Invention

본 발명자들은 카본 블랙의 분산성을 개선시키기에 충분한 유효량의 처리제로 카본 블랙을 전처리하고, 필요에 따라 이어서 카본 블랙을 조립화(pelletized)하여 가공 카본 블랙을 형성함으로써, 카본 블랙의 분산성이 유리하게 더욱 증가됨을 알아내었다. 출발 물질로서는 모든 카본 블랙이 사용될 수 있지만, 35-130cc/100g의 DBPA(디부틸 프탈레이트 흡수가 : dibutye phthlate absorption) 및 25-150mg I2/g의 I2가(요오드 흡착가:iodine adsorption number)를 갖는 카본 블랙이 바람직하다.The present inventors pretreated the carbon black with an effective amount of a treatment agent sufficient to improve the dispersibility of the carbon black, and then pelletized the carbon black to form a processed carbon black, if necessary, so that the dispersibility of the carbon black is advantageous. I found it to be increased further. All carbon blacks can be used as starting materials, but 35-130 cc / 100 g of DBPA (dibutyl phthalate absorption) and 25-150 mg I 2 / g of I 2 (iodine adsorption number) Carbon black having is preferred.

본 발명에 사용하기에 적합한 처리제는 긴 사슬의 알케닐 또는 알킬기 한 개 이상 및 아민기 한 개 이상을 갖는 화합물 1종 이상을 함유한다. 알케닐 또는 알킬기는 50 내지 100개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하고, 60 내지 70개의 탄소 원자를 갖는 것이 더욱 바람직하다. 경우에 따라서는, 이 화합물이 알케닐 또는 알킬기를 아민기와 연쇄시키는 데 적합한 화학적 관능기를 하나 이상 함유할 수도 있다.Treatment agents suitable for use in the present invention contain one or more compounds having at least one long chain alkenyl or alkyl group and at least one amine group. The alkenyl or alkyl group preferably has 50 to 100 carbon atoms, more preferably 60 to 70 carbon atoms. In some cases, the compound may contain one or more chemical functional groups suitable for linking alkenyl or alkyl groups with amine groups.

본 발명에서 사용되는 처리제의 양은 카본 블랙의 분산성을 증가시키면서, 필요에 따라, 카본 블랙이 여전히 자유 유동성(free-flow)이고, 후속적으로 조립(pelleting)시키기에 충분한 유효량이다. 일반적으로, 상기 양은 생성된 카본 블랙이 처리제 0.25 내지 20 중량%를 갖게 되는 양이다. 바람직하기로는, 본 발명의 카본 블랙을 생성된 카본 블랙이 0.5 내지 8 중량%의 처리제를 함유하게 되는 처리제의 양으로 처리한다. 가공 카본 블랙을 제조함에 있어서 통상적인 성분을 추가로 첨가할 수도 잇다. 모든 경우에, 가공 카본 블랙 중의 카본 블랙의 중량 분율은 100/(100 + 카본 블랙의 DBPA) 보다 크므로 가공 카본 블랙은 실질적으로 건조하며 자유 유동성이다.The amount of treatment agent used in the present invention is an effective amount sufficient to allow carbon black to still be free-flowing and subsequently pelletizing, while increasing the dispersibility of the carbon black. Generally, the amount is such that the resulting carbon black will have 0.25 to 20% by weight of the treating agent. Preferably, the carbon black of the present invention is treated with an amount of the treating agent such that the resulting carbon black contains 0.5 to 8% by weight of the treating agent. In preparing the treated carbon blacks, conventional ingredients may be further added. In all cases, the processed carbon black is substantially dry and free flowing because the weight fraction of carbon black in the processed carbon black is greater than 100 / (DBPA of 100 + carbon black).

또한, 본 발명자들은 가공 카본 블랙을 함유시킨 신규의 잉크 조성물을 발명하였다.In addition, the inventors have invented a novel ink composition containing processed carbon black.

본 발명의 가공 카본 블랙을 제조하는 데 사용되는 카본 블랙은 제1(연소) 대역, 전이 대역 및 반응 대역을 갖는 용광로형 카본 블랙 반응기 내에서 제조될 수도 있다. 당업계에 공지된 방법으로 카본 블랙 형성 원료를 고온의 연소 가스 기류중에 주입한다. 원료와 고온 연소 가스의 생성 혼합물을 반응 대역에 보낸다. 카본 블랙이 형성되었을 때 혼합물을 급냉시킴으로써 카본 블랙 형성 원료의 열분해를 중지시킨다. 바람직하기로는, 급냉 유체를 주입하는 급냉법에 의해 열분해를 중지시킨다.The carbon black used to prepare the processed carbon black of the present invention may be prepared in a furnace type carbon black reactor having a first (combustion) zone, a transition zone and a reaction zone. Carbon black forming raw materials are injected into the hot combustion gas stream by methods known in the art. The product mixture of raw materials and hot combustion gases is sent to the reaction zone. The pyrolysis of the carbon black forming raw material is stopped by quenching the mixture when carbon black is formed. Preferably, the pyrolysis is stopped by a quench method in which a quench fluid is injected.

본 발명의 가공 카본 블랙을 제조함에 있어서, 어떤 방법으로든 카본 블랙을 본 명세서에 기재된 처리제와 접촉시킨다. 예를 들면, 조립(pelletizing) 오일을 첨가하거나 첨가하지 않은 상태에서, 처리제를 플러피(fluffy) 카본 블랙 상에 분무하고, 필요시에 생성된 혼합물을 교반시킨다. 생성된 혼합물은 플러피 상태로 사용하거나 또는 예를 들면, 건조 드럼 조립기(pelletizer)를 사용하는 것과 같은 방법으로 조립할 수 있다. 다른 방법으로는 처리제를 플러피 카본 블랙 상에 완전히 분무하고 이어서, 조립 오일을 카본 블랙과 처리제와의 혼합물에 첨가할 수도 있다. 또한, 조립 오일을 플러피 카본 블랙에 첨가하고, 이어서 처리제를 첨가할 수도 있다. 별법으로, 처리제의 수용액 또는 유제를 제조한 후 카본 블랙과 혼합할 수도 있다.In preparing the processed carbon black of the present invention, the carbon black is contacted with the treating agent described herein by any means. For example, with or without pelletizing oil, the treating agent is sprayed onto the fluffy carbon black and the resulting mixture is stirred if necessary. The resulting mixture can be used in a floppy state or assembled in the same way as, for example, using a dry drum pelletizer. Alternatively, the treating agent may be sprayed completely onto the floppy carbon black and then granulated oil may be added to the mixture of the carbon black and the treating agent. It is also possible to add coarse oil to the floppy carbon black, followed by the addition of the treating agent. Alternatively, an aqueous solution or emulsion of the treating agent may be prepared and then mixed with carbon black.

본 발명의 신규 가공 카본 블랙이 안료로서 유효한 조성물에는 잉크, 페인트, 액상 토너 등이 있다. 그러나, 신규 가공 카본 블랙은, 특히 신문 잉크 조성물 및 웹 오프셋 글로스 히트셋(WOGHS) 잉크 조성물 제조에 유효하다.Compositions in which the novel processed carbon black of the present invention is effective as a pigment include inks, paints, liquid toners, and the like. However, the novel processed carbon blacks are particularly effective for producing newspaper ink compositions and web offset gloss heatset (WOGHS) ink compositions.

일반적으로, 신문 잉크 조성물은 약 5 내지 약 35 중량부의 카본 블랙 안료, 0 내지 약 40 중량부의 수지 또는 수지 혼합물, 약 30 내지 약 95 중량부의 오일(들) 또는 용매(들), 및 0 내지 약 25 중량부의 첨가제(들)을 함유한다. 적합한 수지는, 예를 들면, 탄화수소 수지 및 로진 변성 페놀계 수지(rosin-modified phenolics)이다. 적합한 오일 및 용매는 예를 들면, 방향족 광유, 파라핀계 광유, 나프탈렌계 광유, 탄화수소 용매, 또는 피마자유와 같은 식물성 오일이다. 적합한 첨가제는 예를 들면, 점도 안정화제, 분산제, 블루 토너, 왁스, 길소나이트와 같은 아스팔트 복합물, 및 점토와 같은 충전제이다.Generally, newspaper ink compositions comprise about 5 to about 35 parts by weight of carbon black pigment, 0 to about 40 parts by weight of resin or resin mixture, about 30 to about 95 parts by weight of oil (s) or solvent (s), and 0 to about 25 parts by weight of additive (s). Suitable resins are, for example, hydrocarbon resins and rosin-modified phenolics. Suitable oils and solvents are, for example, vegetable oils such as aromatic mineral oils, paraffinic mineral oils, naphthalene mineral oils, hydrocarbon solvents, or castor oils. Suitable additives are, for example, viscosity stabilizers, dispersants, blue toners, waxes, asphalt composites such as gilsonite, and fillers such as clays.

일반적으로, WOGHS 잉크 조성물은 약 5 내지 약 60 중량부의 카본 블랙 안료, 약 20 내지 약 60 중량부의 수지(들), 약 20 내지 약 60 중량부의 오일(들) 또는 용매(들), 및 0 내지 약 20 중량부의 첨가제(들)를 함유한다. 적합한 수지는 예를 들면, 탄화수소 수지, 페놀계 변성 수지 에스테르, 알키드 수지 및 로진이다. 적합한 오일 및 용매는, 예를 들면 탄화수소 용매, 광유 및 아마인유 또는 대두유와 같은 식물성 오일이다. 적합한 첨가제는 예를 들면, 가소제, 점토, 길소나이트, 왁스, 건조제, 블루토너, 실리카 또는 분산제이다.Generally, the WOGHS ink composition comprises about 5 to about 60 parts by weight of carbon black pigment, about 20 to about 60 parts by weight of resin (s), about 20 to about 60 parts by weight of oil (s) or solvent (s), and 0 to It contains about 20 parts by weight of additive (s). Suitable resins are, for example, hydrocarbon resins, phenolic modified resin esters, alkyd resins and rosin. Suitable oils and solvents are, for example, hydrocarbon solvents, mineral oils and vegetable oils such as linseed oil or soybean oil. Suitable additives are, for example, plasticizers, clays, gilsonites, waxes, desiccants, blue toners, silicas or dispersants.

본 발명의 가공 카본 블랙의 장점은 카본 블랙이 용이하게 분산된다는 것이다. 따라서, 지워짐 특성은 양호하지만 실제적으로 분산시키기가 매우 곤란한 카본 블랙을 개질하여 사용가능하게 만들 수 있다.An advantage of the processed carbon black of the present invention is that the carbon black is easily dispersed. Thus, carbon black, which has good erasure properties but is very difficult to disperse in practice, can be modified and made available.

본 발명의 가공 카본 블랙을 함유하는 잉크 조성물은 더욱 신속하게 제조될 수 있다는 또다른 장점을 갖는다.The ink composition containing the processed carbon black of the present invention has another advantage that it can be produced more quickly.

본 발명에 의해 제조된 카본 블랙 펠렛(pellet)이 우수한 분산성을 갖는 점이 본 발명의 또 다른 장점이다. 플러피 형태에 비해 펠렛 형태의 카본 블랙의 장점은 산업 분야에 잘 알려져 있으며, 여기에는 부피 밀도(bulk density)가 높아, 선적 및 보관에 있어서 경제적이며 대량 취급이 더 용이하며, 분진이 적다는 점이 포함된다.Another advantage of the present invention is that the carbon black pellets produced by the present invention have excellent dispersibility. The advantages of pelletized carbon black over floppy forms are well known in the industry, including high bulk density, economical for shipping and storage, easier bulk handling, and less dust. do.

또 다른 장점은 본 발명의 가공 카본 블랙을 함유하는 WOGHS 잉크 조성물의 광택이 높다는 점이다.Another advantage is that the gloss of the WOGHS ink composition containing the processed carbon black of the present invention is high.

본 발명의 다른 장점은 본 발명의 하기 상세한 설명에 의해 명백해질 것이다.Other advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of the invention.

[발명의 상세한 설명]Detailed description of the invention

본 발명의 독특한 생성물은 자유 유동성을 가지면서 그 분산 특성을 개선시키기에 충분한 유효량의 처리제로 처리된 카본 블랙, 또는 필요시 후속적으로 조립되어 가공 카본 블랙을 형성하는 카본 블랙이다. 출발 물질로서 어떠한 카본 블랙도 사용될 수 있으나, 35-130cc/100g의 DBPA(디부틸 프탈레이트 흡수가) 및 25-150mg I2/g의 I2가(요오드 흡착가)를 갖는 카본 블랙이 바람직하다.Unique products of the present invention are carbon blacks that have free flow and are treated with an effective amount of a treatment agent sufficient to improve their dispersing properties, or carbon blacks that are subsequently assembled if necessary to form processed carbon blacks. Any carbon black may be used as starting material, but carbon blacks having a DBPA (dibutyl phthalate absorber) of 35-130 cc / 100g and I 2 (iodine adsorption) of 25-150 mg I 2 / g are preferred.

본 발명에 사용하기에 적합한 처리제는 긴 사슬의 알케닐 또는 알킬기 한 개 이상 및 아민기 한 개 이상을 갖는 화합물 1종 이상을 함유한다. 알케닐 또는 알킬기는 50 내지 100개의 탄소 원자를 갖는 것이 바람직하고, 60 내지 70개의 탄소 원자를 갖는 것이 더욱 바람직하다.Treatment agents suitable for use in the present invention contain one or more compounds having at least one long chain alkenyl or alkyl group and at least one amine group. The alkenyl or alkyl group preferably has 50 to 100 carbon atoms, more preferably 60 to 70 carbon atoms.

임의로, 이 화합물은 알케닐 또는 알킬기를 아민기와 연결시키는 데 적합한 화학적 관능기를 한 개 이상 함유할 수도 있다. 용이하게 분산될 수 있는 카본 블랙을 제조함에 있어서, 생성된 화합물이 결합 요소로써 사용되는 화학적 관능기로는 처리제로서의 유용성을 보유할 수 있다면 알려진 어떠한 종류도 사용될 수 있다. 적합한 화학적 결합기의 예를 들면 숙신이미드 결합, 숙시노일 결합, 글루타르이미드 결합 및 옥시알킬렌 결합이 있다. 화합물이 1개 이상의 화학적 결합기를 갖는 경우에, 이 기들은 서로 동일하거나 또는 상이할 수 있다.Optionally, the compound may contain one or more chemical functional groups suitable for linking alkenyl or alkyl groups to amine groups. In preparing carbon blacks that can be easily dispersed, any known kind can be used as long as the resulting compound can retain utility as a treating agent as the chemical functional group used as the binding element. Examples of suitable chemical bond groups are succinimide bonds, succinoyl bonds, glutarimide bonds and oxyalkylene bonds. If the compound has one or more chemical bonding groups, these groups may be the same or different from each other.

본 발명에서 처리제로서 사용하기에 적합한 화합물에는 폴리아민의 알케닐 또는 알킬 숙신이미드, 폴리아민의 알케닐 또는 알킬 숙신이미드, 폴리아민의 알케닐 또는 알킬아미드, 알케닐 또는 알킬 폴리아민, 및 알케닐 또는 알킬숙신산과 히드록시 알킬폴리아민의 에스테르가 있다. 질소 원자들 사이가 C(=O)CH2CH(R)C=O 결합으로 연결된 폴리아민의 알케닐 또는 알킬 숙신이미드를 함유하는 올리고머 물질도 적합하다. 알케닐 및 알킬기로서는 50 내지 100개의 탄소 원자를 갖는 이소부텐 또는 프로펜의 중합체가 바람직하고, 60 내지 70개의 탄소 원자를 갖는 이소부텐의 중합체가 더욱 바람직하다. 폴리아민으로서는 하기 화학식 I의 폴리알킬렌 폴리아민 또는 화학식 I의 환식 동족체가 바람직하다. 식 중, R1은 알킬렌이고, R2및 R3은 H 또는 알킬이고, a는 1 내지 6이다. 화학식 I의 폴리아민을 화학식 II, (III) 또는 (IV)의 화합물 제조에 사용하는 경우에는, R1이 C2H4이고, R2및 R3이 H이고, a는 1 내지 5인 폴리아민이 더욱 바람직한 화합물이다. 바람직한 히드록시알킬폴리아민은 R1및 R4가 알킬렌이고, R2, R3및 R5가 H이거나 또는 알킬이고, e가 0 내지 4인 화학식 V의 히드록시알킬 폴리알킬렌 폴리아민이고, 화학식 VI의 화합물 제조에 사용될 수 있다. 더욱 바람직한 히드록시알킬폴리 아민은 R1및 R4가 C2H4이고, R2,R3및 R5가 CH3또는 C2H5이고, e가 0 내지 2인 화합물이다.Compounds suitable for use as treating agents in the present invention include alkenyl or alkyl succinimides of polyamines, alkenyl or alkyl succinimides of polyamines, alkenyl or alkylamides of polyamines, alkenyl or alkyl polyamines, and alkenyl or alkyl Esters of succinic acid and hydroxy alkylpolyamines. Also suitable are oligomeric materials containing alkenyl or alkyl succinimides of polyamines between nitrogen atoms connected by C (═O) CH 2 CH (R) C═O bonds. As alkenyl and alkyl groups, polymers of isobutene or propene having 50 to 100 carbon atoms are preferable, and polymers of isobutene having 60 to 70 carbon atoms are more preferable. As polyamine, the polyalkylene polyamine of the following general formula (I) or the cyclic homologue of general formula (I) is preferable. Wherein R 1 is alkylene, R 2 and R 3 are H or alkyl and a is 1-6. When a polyamine of formula (I) is used to prepare a compound of formula (II), (III) or (IV), R 1 is C 2 H 4 , R 2 and R 3 are H and a is a polyamine having 1 to 5 More preferred compound. Preferred hydroxyalkylpolyamines are hydroxyalkyl polyalkylene polyamines of formula V wherein R 1 and R 4 are alkylene, R 2 , R 3 and R 5 are H or alkyl and e is 0-4, It can be used to prepare compounds of VI. More preferred hydroxyalkylpolyamines are compounds in which R 1 and R 4 are C 2 H 4 , R 2 , R 3 and R 5 are CH 3 or C 2 H 5 , and e is 0-2.

[화학식 1][Formula 1]

[화학식 2][Formula 2]

[화학식 3][Formula 3]

[화학식 4][Formula 4]

[화학식 5][Formula 5]

[화학식 6][Formula 6]

적합한 처리제의 구체적 예로서는Specific examples of suitable treatment agents include

1. 화학식 II에서 R이 60 내지 70개의 탄소 원자를 갖는 폴리이소 부테닐기이고, R1이 C2H4이고, R2및R3는 H이고, b는 1 내지 5인 화합물,1. a compound of formula II wherein R is a polyiso butenyl group having 60 to 70 carbon atoms, R 1 is C 2 H 4 , R 2 and R 3 are H, b is 1 to 5,

2. 화학식 III에서 R 및 R′가 60 내지 70개의 탄소 원자를 갖는 폴리이소부테닐기이고, R1이 C2H4이고, R2가 H이고, c가 1 내지 4인 화합물,2. a compound of formula III wherein R and R 'are a polyisobutenyl group having 60 to 70 carbon atoms, R 1 is C 2 H 4 , R 2 is H, c is 1-4,

3. 화학식 IV에서 R이 60 내지 70개의 탄소 원자를 갖는 폴리이소 부테닐기이고, R1이 C2H4이고, R2및R3가 H이고, d가 1 내지 5인 화합물,3. a compound of formula IV wherein R is a polyiso butenyl group having 60 to 70 carbon atoms, R 1 is C 2 H 4 , R 2 and R 3 are H and d is 1 to 5,

4. 화학식 VI에서 R이 60 내지 70개의 탄소 원자를 갖는 폴리이소 부테닐기이고, A가 O 또는 NH이고, f가 0 내지 2인 화합물이 있다.4. There are compounds in formula VI wherein R is a polyiso butenyl group having 60 to 70 carbon atoms, A is O or NH and f is 0 to 2.

이것으로 제한되는 것은 아니지만 대표적인 처리제에는 OLOA 1200 분산제(광유 중의 폴리아민의 C70폴리이소부테닐 숙신이미드 40 내지 50% 용액, 캘리포니아주 리치몬드에 소재를 둔 쉐브론 코포레이션 (Chevron Corporation)에 의해 시판되는 상품); 및 Lubrizol 2165 분산제(광유 중의 테트라에틸렌 펜트아민(TEPA)의 C60폴리이소부테닐 숙신이미드 60% 용액, 오하이오주 위클리프에 소재를 둔 루브리졸 코포레이션(Lubrizol Corporation)에 의해 시판되는 상품)가 있다.Representative treatment agents include, but are not limited to, OLOA 1200 dispersants (40-50% C 70 polyisobutenyl succinimide solution of polyamines in mineral oil, commercially available from Chevron Corporation of Richmond, CA). ; And Lubrizol 2165 dispersant (60% C 60 polyisobutenyl succinimide solution of tetraethylene pentamine (TEPA) in mineral oil, a product sold by Lubrizol Corporation, Wycliffe, Ohio). .

본 발명에 사용되는 처리제의 양은 카본 블랙의 분산성을 개선시키기에 충분하고, 카본 블랙이 여전히 자유 유동성이거나 또는 필요시, 추후 조립할 수 있는 양으로 첨가한다. 일반적으로, 그 양은 생성된 카본 블랙이 0.25 내지 20 중량%의 처리제를 함유하게 되는 양이다. 바람직하기로는, 생성된 카본 블랙이 0.5 내지 8 중량%의 처리제를 함유하게 되는 양으로 본 발명의 카본 블랙을 처리한다. 가공 카본 블랙을 제조함에 있어서, 통상적인 성분을 추가로 첨가할 수도 있다. 모든 경우에서 가공 카본 블랙 중의 카본 블랙 중량 분율은 100/(100 + 카본 블랙의 DBPA)보다 크므로, 가공 카본 블랙은 실질적으로 건조하며 자유 유동성이다.The amount of treatment agent used in the present invention is sufficient to improve the dispersibility of the carbon black and is added in an amount that can be assembled later if the carbon black is still free flowing or required. Generally, the amount is such that the resulting carbon black will contain 0.25 to 20% by weight of the treating agent. Preferably, the carbon black of the present invention is treated in an amount such that the resulting carbon black contains 0.5 to 8% by weight of the treating agent. In preparing the processed carbon black, conventional ingredients may be further added. In all cases the carbon black weight fraction in the processed carbon black is greater than 100 / (DBPA of 100 + carbon black), so the processed carbon black is substantially dry and free flowing.

본 발명자들은 카본 블랙이 함유되어 있는 신규 잉크 조성물도 발견하였다.The inventors have also discovered a novel ink composition containing carbon black.

본 발명의 가공 카본 블랙은 매우 상이한 방법으로 제조될 수도 있다. 본 발명의 가공 카본 블랙을 제조하는 방법은 다음과 같다.The treated carbon blacks of the present invention may be produced in very different ways. The method for producing the treated carbon black of the present invention is as follows.

카본 블랙을 동일 비율의 조립 오일과 치리제와의 혼합물과 접촉시킨다. 사용 혼합물의 양은 목적하는 가공 수준에 도달한 가공 카본 블랙을 생산하기에 충분할 것이다. 본 발명에서, 가공 카본 블랙은 바람직하기로는 카본 블랙 중량의 약 0.25 내지 20 중량%, 더욱 바람직하기로는 0.5 내지 8 중량%의 처리제를 함유한다. 카본 블랙과 처리제의 접촉은 처리제가 열적으로 안정한, 냉각류의 어느 하류 지점에서든 발생할 수 있다.The carbon black is contacted with a mixture of coarse oil and dentifrice in equal proportions. The amount of mixture used will be sufficient to produce the processed carbon black that has reached the desired processing level. In the present invention, the processed carbon black preferably contains about 0.25 to 20% by weight of the carbon black weight, more preferably 0.5 to 8% by weight of the treating agent. Contact of the carbon black with the treating agent may occur at any downstream point of the cooling stream where the treating agent is thermally stable.

카본 블랙을 처리제와 접촉시킨 후, 생성된 혼합물을, 예를 들면 본 명세서에 참조로 기재한 미합중국 특허 제2,120,540호 및 동 제2,306,698호에 개시된 종류의 통상적인 회전 드럼 또는 핀형 조립기와 같은 적합한 어떠한 방법으로든 목적하는 품질의 펠렛이 형성될 때까지 교반할 수도 있다. 본 발명에 사용하기에 적합한 조립 오일로는 당업계에 알려진 모든 조립 오일이 가능하다. 그러나, 잉크 조성물용으로는 비휘발성, 비중합성 유기 액체인 조립 오일이 바람직하고, 이것은 잉크 조성물과 혼화성이다. 더욱 바람직한 조립 오일은 광유 또는 변성 광유이다. 조립 방법에 대한 일반적인 기재 및 본 발명에 사용하기에 적합한 조립 오일의 종류는 미합중국 특허 제3,011,902호에 기재되어 있으며, 이것을 본 명세서에 참고로 기재하였다.After the carbon black is contacted with the treating agent, the resulting mixture is any suitable method, such as conventional rotary drums or pin type granulators of the type disclosed in, for example, US Pat. Nos. 2,120,540 and 2,306,698, which are incorporated herein by reference. It may also be stirred until a pellet of the desired quality is formed. Suitable granulating oils for use in the present invention are all granulating oils known in the art. However, granulated oils which are nonvolatile, nonpolymerizable organic liquids are preferred for ink compositions, which are miscible with the ink compositions. More preferred coarse oil is mineral oil or modified mineral oil. A general description of the method of assembly and the types of granulation oils suitable for use in the present invention are described in US Pat. No. 3,011,902, which is incorporated herein by reference.

본 발명의 카본 블랙의 특성 분석 및 본 발명의 카본 블랙을 함유하는 잉크 조성물의 물리적 특성의 측정 및 평가에 다음 시험 방법을 이용한다.The following test methods are used for the characterization of the carbon black of the present invention and for the measurement and evaluation of the physical properties of the ink compositions containing the carbon black of the present invention.

카본 블랙 각각의 I2가를 ASTM D1510에 의하여 측정하였다. 카본 블랙 각각의 DBPA를 ASTM D2414에 설정된 방법에 의하여 측정하였다.The I 2 value of each of the carbon blacks was measured by ASTM D1510. DBPA of each of the carbon blacks was measured by the method set forth in ASTM D2414.

카본 블랙 각각의 I2SA(요오드 표면적:iodine surface area)을 다음과 같이 변형된 ASTM D1510에 의하여 측정하였다. 2종류의 추가 장치, 즉 927℃로 유지될 수 있는 머플 로(muffle furnace) 및 사이즈 0의 자제() 도가니와 뚜껑을 사용하였다. ASTM D1510의 방법 A를 이용하나 다음과 같이 변형시켰다. ASTM D1510방법의 단계 9.1을 하기 단계로 대체한다:The I 2 SA (iodine surface area) of each of the carbon blacks was measured by ASTM D1510, modified as follows. Two additional devices were used: a muffle furnace that could be maintained at 927 ° C. and a size 0 porcelain crucible and a lid. Method A of ASTM D1510 was used but modified as follows. Replace step 9.1 of the ASTM D1510 method with the following steps:

1. 균열이 없는 사이즈 0의 자제 도가니의 상부 림(rim)까지 카본 블랙을 채운다. 림을 향해서 뚜껑을 누른다.1. Fill carbon black up to the top rim of a size 0 self-cleaning crucible without cracks. Press the lid against the rim.

2. 도가니를 927℃로 조절한 간접 가열로에 7분 동안 둔다.2. Place the crucible in an indirect furnace at 927 ° C. for 7 minutes.

3. 간접가열로에서 도가니를 꺼내어 건조기 내에서 실온으로 냉각시킨다.3. Take out the crucible from the indirect furnace and cool it to room temperature in the dryer.

4. 도가니를 건조기에서 꺼낸다. 휘발되지 않은 카본 블랙의 상부 약 1/2인치를 제거하여 폐기한다.4. Remove the crucible from the dryer. Remove and discard approximately 1/2 inch of the top of the unvolatile volatilized carbon black.

ASTM D1510의 단계 9.2를 하기 단계로 대체한다.Replace step 9.2 of ASTM D1510 with the following steps.

1. 휘발되지 않은 카본 블랙을 거의 0.0001 g까지 칭량하여 유리병에 담는다. 하기 표(ASTM D1510의 표 9.2)에 나타내어지는 바와 같이 예상되는 요오드 표면적으로 측정한 샘플 질량을 이용한다. 생성물이 그 샘플 크기에 대하여 나타낸 범위 미만이거나 또는 이를 초과하는 경우에는, 생성물이 속하는 범위에 대한 표로 샘플 중량을 이용하는 재시험을 특정화하였다. 9.2에서 표의 제1란을 하기 란으로 대체한다.1. Weigh almost 0.0001 g of unvolatile carbon black and place in a glass bottle. The sample mass measured from the expected iodine surface area is used as shown in the table below (Table 9.2 of ASTM D1510). If the product is below or above the range indicated for that sample size, a retest using the sample weight as a table for the range to which the product belongs is specified. In 9.2, replace the first column of the table with the following column.

ASTM D1510 방법의 단계 9.4를 하기 단계로 대체한다 :Replace step 9.4 of the ASTM D1510 method with the following steps:

1. 120타/분 이상으로 10분 동안 바이얼을 격렬히 흔든다.1. Shake the vial vigorously for 10 minutes at 120 strokes / minute or more.

이어서, 다음 식에 따라서 I2SA를 계산한다 :Then calculate I 2 SA according to the following formula:

SA = [10(B-T)-4.57]/1.3375 × 0.8/SWSA = [10 (B-T) -4.57] /1.3375 × 0.8 / SW

SA = I2표면적(㎡/g)SA = I 2 surface area (㎡ / g)

B = 블랭크에 대한 적정(titrate) 부피(ml)B = titrate volume for blank (ml)

T = 시료에 대한 적정 부피(ml)T = volume for the sample (ml)

SW = 실제 시료 중량(g)SW = actual sample weight (g)

상기 방법은 I2SA를 측정하기 위한 캐보트 코포레이션(Cabot Corporation) 시험 방법 23.2에 해당한다.This method corresponds to Cabot Corporation test method 23.2 for measuring I 2 SA.

본 발명의 효과 및 장점은 다음 실시예에 의해 설명될 것이다.The effects and advantages of the present invention will be illustrated by the following examples.

[실시예 1]Example 1

이 실시예는 본 발명의 신규 가공 카본 블랙 제조 방법을 예시한다. 77cc/100g의 DBPA 및 46㎡/g의 I2SA를 갖는 플러피 카본 블랙을 플러피 카본 블랙의 대략 3.2 중량%의 처리제(이 경우, OLOA 1200 분산제 및 Sunthene 450 오일의 50/50 혼합물임)로 처리하였다. Sunthene 450 오일은 펜실바니아주 필라델피아에 소재를 둔 썬 오일 컴퍼니(Sun Oil Co.)의 상품으로서 SUS 점도가 502(100℉에서 ASTM D2161로 측정)이고, 총 방향족 함량이 43.2 중량%이다(ASTM D2007로 측정). 핀 조립기에 도입하기 직전에 50/50 혼합물을 플러피 카본 블랙상에 분무한다. 이어서, 생성된 혼합물을 교반하고 건조 조립하여 처리제 1.6 중량%를 갖는 가공 카본 블랙을 제조하였다.This example illustrates the novel process carbon black production process of the present invention. Fluffy carbon black with 77cc / 100g DBPA and 46 m2 / g I 2 SA was treated with approximately 3.2% by weight of the floppy carbon black treatment agent, in this case a 50/50 mixture of OLOA 1200 dispersant and Sunthene 450 oil. It was. Sunthene 450 oil is a product of Sun Oil Co. of Philadelphia, PA. It has a SUS viscosity of 502 (measured by ASTM D2161 at 100 ° F) and a total aromatic content of 43.2% by weight (ASTM D2007). Measure). The 50/50 mixture is sprayed onto the floppy carbon black just prior to introduction to the pin granulator. The resulting mixture was then stirred and dry granulated to produce processed carbon black with 1.6 wt% of treatment.

[실시예 2]Example 2

처리제 혼합물을 5.2 중량%로 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1의 방법의 상세한 항목에 따랐다. 생성된 가공 카본 블랙은 2.5 중량%의 처리제를 함유한다.The details of the method of Example 1 were followed except that the treatment mixture was used at 5.2% by weight. The resulting processed carbon black contains 2.5% by weight of treatment.

하기 실시예에서 본 발명의 가공 카본 블랙은 신문 잉크 조성물 제조에 사용된다. 신문 잉크 조성물은 하기 방법에 의해 제조된다.In the following examples, the processed carbon black of the present invention is used to prepare newspaper ink compositions. Newspaper ink compositions are prepared by the following method.

오일, 용매, 수지 및 첨가제를 혼합하고, 회전자-고정자 밀(rotor-stator mill) 또는 고속 임펠러 혼합기(high speed impeller mixer) 내에서 NPIRI 제품 연마도 측정기(grindometer) G2 상에서 모래같은 입자(sand) 또는 긁힘이 관찰되지 않을 때까지 약 30분 이상 혼합하여 부형제를 제조하였다.Mix oils, solvents, resins and additives and sand like sand on a NPIRI product grinderometer G2 in a rotor-stator mill or high speed impeller mixer Or mixed for at least about 30 minutes until no scratches were observed to prepare excipients.

부형제 280g 및 카본 블랙 70g 및 어떠한 추가 첨가제라도 합하여 1쿼터 들이 용기에 넣고 고속 임펠러 혼합기를 사용하여 30분 동안 혼합하였다. 예비 혼합물 시료 70g을 덜어서 시험용으로 둔다. 이어서, 강철탄(steel shot) 900g을 첨가하고, 예비 혼합물을 교반하면서 회전 굴대 끝에 부착된 원반으로 쇼트 밀 분쇄하였다. NPIRI 제품 연마도 측정기 G2 상에서 긁힘과 20 미크론 모래알이 판독되지 않으면 쇼트 밀 분쇄를 종결시켰다. 이어서, 잉크를 여과하여 쇼트를 분리하고 포장한 후 라벨을 붙였다.280 g of excipient, 70 g of carbon black and any additional additives were combined and placed in a 1 quarter container and mixed for 30 minutes using a high speed impeller mixer. Take 70 g of the premix sample and leave it for testing. Subsequently, 900 g of steel shot was added, and the premix was short milled with a disk attached to the end of the rotating mandrel while stirring the premix. Short mill grinding was terminated if no scratches and 20 micron grains were read on the NPIRI Product Polisher G2. The ink was then filtered to separate the shots, packed and labeled.

하기 실시예에서, “잔류 예비 혼합물”을 다음과 같이 측정하였다. 예비 혼합물 25g을 회전식 상부 뚜껑이 있는 4온스 유리제 용기(jar)에서 칭량하였다. 광물성 휘발 용제(spirit)를 용기 용량의 약 3/4까지 첨가하였다. 용기와 내용물을 5분 동안 페인트 교반기에서 교반시켰다. 용기 내용물을 청결한 325-메시 체로 걸르고, 용기를 스퀴즈 병 속의 광물성 휘발 용제 흐름으로 체 상에서 청결하게 헹구었다. 헹굼액이 맑아질 때까지 체 위의 잔류물을 광물성 휘발 용제로 헹구었다. 체를 120℃의 오븐에서 20분 동안 건조시켰다. 이어서, 이 잔류물을 미리 칭량해 둔 1 온스 깡통에 조심스럽게 붓질하고, 이 물질의 질량을 잔류 예비 혼합물이라고 하였다.In the examples below, the "residue premix" was measured as follows. 25 g of the premix were weighed in a 4 oz glass jar with a rotary top lid. Mineral volatiles were added to about 3/4 of the vessel capacity. The vessel and contents were stirred in a paint stirrer for 5 minutes. The vessel contents were filtered through a clean 325-mesh sieve and the vessel was rinsed cleanly over the sieve with a mineral volatile solvent stream in a squeeze bottle. The residue on the sieve was rinsed with mineral volatile solvent until the rinse cleared. The sieve was dried in an oven at 120 ° C. for 20 minutes. Subsequently, the residue was carefully brushed into a pre-weighed 1 ounce can and the mass of this material was referred to as the residual premix.

하기 실시예에서, “쇼트 밀 분쇄 시간”을 측정하는 방법은 다음과 같이 하였다. 쇼트 밀 분쇄 중에 매 2분 마다 분쇄를 중지하고 소량의 잉크 시료를 덜어내어 걸러서 쇼트를 제거하고, NPIRI 제품 연마도 측정기 G2 상 채널의 깊숙한 끝에 넣는다. 직선 말단 강철제 도구를 사용하여 잉크를 채널 아래로 끌어 내린다. 잉크층에서 긁힘에 주의한다. 또한, 잉크 표면에서 돌출된 듯이 보이는 작은 점으로 정의되는 모래같은 입자가 관찰되는 지점에 주의한다. 이 지점에서의 채널의 깊이를 분쇄 측정기 측면으로부터 읽어서 미크론 단위로 기록하였다. 긁힘이 없고 모래같은 입자가 관찰되지 않을 때까지, 채널 깊이가 20 미크론 이하가 될 때까지 계속 분쇄하였다. 20 미크론의 모래같은 입자 판독에 도달한 시간을 쇼트 밀 분쇄 시간으로서 기록하였다.In the following examples, the method for measuring the "short mill grinding time" was as follows. The grinding is stopped every 2 minutes during the short mill grinding, a small amount of ink sample is removed and filtered to remove the short, and placed in the deep end of the channel on the NPIRI Product Polisher G2. The ink is drawn down the channel using a straight end steel tool. Be careful of scratches on the ink layer. Also note the point where sandy particles are defined, which are defined as small dots that appear to protrude from the ink surface. The depth of the channel at this point was read from the grind meter side and recorded in microns. Grinding continued until the channel depth was 20 microns or less, until no scratches and no grit were observed. The time to reach a 20 micron grit-like particle reading was recorded as the shot mill grinding time.

[실시예 3]Example 3

이 실시예는 본 발명의 가공 카본 블랙을 함유하는 신문 잉크 조성물의 제조방법을 설명한다. 이 실시예는 본 발명의 가공 카본 블랙을 신문 잉크 조성물에 사용함으로써 야기되는 장점도 설명한다.This example describes a method for producing a newspaper ink composition containing the processed carbon black of the present invention. This example also illustrates the advantages caused by using the processed carbon black of the present invention in a newspaper ink composition.

본 발명의 신문 잉크 조성물을 종래의 신문 잉크 조성물과 비교하기 위하여, 77cc/100g의 DBPA 및 46㎡/g의 I2SA를 갖는 플러피 카본 블랙으로 제조한 조립 카본 블랙에 5.6% Sunthene 450 오일을 분무하여 종래의 신문 잉크 조성물 A를 제조하였다. 처리제와 오일의 혼합물로 처리한 실시예 1의 카본 블랙으로 신문 잉크 조성물 B를 제조하였다. 처리제와 오일의 고농도 혼합물로 처리한 실시예 2의 카본 블랙으로 신문 잉크 조성물 C를 제조하였다.To compare the newspaper ink composition of the present invention with conventional newspaper ink compositions, 5.6% Sunthene 450 oil was sprayed onto granulated carbon black made of floppy carbon black with 77cc / 100g DBPA and 46 m 2 / g I 2 SA. The conventional newspaper ink composition A was prepared. Newspaper Ink Composition B was prepared from the carbon black of Example 1 treated with a mixture of treating agent and oil. Newspaper ink composition C was prepared from the carbon black of Example 2 which was treated with a high concentration mixture of the treating agent and the oil.

아래 표 1에 기재된 신문 잉크 조성물에 카본 블랙 시료 각각을 첨가하여 신문 잉크 조성물 A, B 및 C를 제조하였다.Newspaper ink compositions A, B and C were prepared by adding each of the carbon black samples to the newspaper ink compositions described in Table 1 below.

[표 1]TABLE 1

PICCO 5140 수지는 연화점이 높은 탄화수소 수지이고, 델라웨어주 윌밍톤 소재 허큘리즈 인코포레이티드(Hercules Incorporated)에 의해 시판되는 상품이다.PICCO 5140 resin is a high softening hydrocarbon resin and is commercially available from Hercules Incorporated, Wilmington, Delaware.

Sunthene 480 오일은 펜실바니아주 필라델피아에 소재를 둔 썬 오일 컴퍼니(Sun Oil Co.)의 상품이며 760의 SUS 점도(100℉에서 ASTM D2161에 의해 측정) 및 42.4 중량%의 총 방향족 함량(ASTM D 2007)을 갖는다.Sunthene 480 oil is a product of Sun Oil Co. of Philadelphia, PA, and has an SUS viscosity of 760 (measured by ASTM D2161 at 100 ° F) and a total aromatic content of 42.4% by weight (ASTM D 2007) Has

MAGIE SOL 47 오일은 필수적으로 100% 포화 탄화수소인 용매 오일이고, 60131 일리노이루 플랭클린 파크에 소재하는 매기 브로스. 오일 캄파니(Magie Bros. Oil Company), 펜조일 캄파니 디비젼 (Pennzoil Company Division)에 의해 시판되는 상품이다.MAGIE SOL 47 oil is a solvent oil that is essentially a 100% saturated hydrocarbon and is Maggie Bros., 60131 Franklin Park, Illinois. The product is marketed by Magie Bros. Oil Company, Pennzoil Company Division.

EXX-PRINT 991 오일은 대략 41%의 방향족 화합물인 잔유이고, 텍사스주의 휴스톤에 소재를 둔 엑손 코포레이션(Exxon Corporation)에 의해 시판되는 상품이다.EXX-PRINT 991 oil is a residual oil which is approximately 41% aromatics and is marketed by Exxon Corporation of Houston, Texas.

이어서, 이들 신문 잉크의 쇼트 밀 분쇄 시간 및 잔류 예비 혼합물을 본 명세서에 기재된 방법에 따라서 측정하였다. 그 결과는 다음과 같다:The shot mill grinding time and residual premix of these newspaper inks were then measured according to the method described herein. the results are as follow:

이 결과는 본 발명의 가공 카본 블랙을 신문 잉크 조성물에 함유시킴으로써, 가공하지 않은 카본 블랙을 사용한 신문 잉크 조성물과 비교하여 잔류 예비 혼합물 및 쇼트 밀 분쇄 시간이 감소됨을 나타낸다. 잔류 예비 혼합물의 감소는 예비 혼합 단계에서 특정 수준의 잔류물에 도달하는 데 더 적은 시간이 소요됨을 나타낸다. 이것은 잉크 제조업자에게 경제적인 이득을 가져다 줄 것이다. 마찬가지로, 쇼트밀 분쇄 시간의 감소도 경제적인 이득을 가져온다. 이 실시예의 결과는 카본 블랙 상의 처리제 농도가 높을수록 더 효과적일 수 있음을 나타내다.This result indicates that by containing the processed carbon black of the present invention in the newspaper ink composition, the residual premix and short mill grinding time are reduced compared to the newspaper ink composition using the raw carbon black. Reduction of residual premix indicates that it takes less time to reach a certain level of residue in the premixing step. This will bring economic benefits to ink manufacturers. Likewise, the reduction of short mill grinding time brings economic benefits. The results of this example show that higher treatment agent concentration on carbon black may be more effective.

[실시예 4]Example 4

이 실시예에서는 처리제로 처리한 본 발명이 카본 블랙을 신문 잉크 조성물에 함유시킬 경우의 개선점을 미처리 카본 블랙 및 동일한 처리제를 별개의 성분으로서 함유시킨 것과 비교하여 설명한다.In this Example, the present invention treated with the treatment agent will be described in comparison with the improvement in the case where the black ink composition contains the carbon black as compared with that containing the untreated carbon black and the same treatment agent as separate components.

신문 잉크 조성물 A는 가공하지 않은 카본 블랙으로 처리제를 첨가하지 않고 제조한 실시예 3에서의 조성물 A이다. 신문 잉크 조성물 D는 부형제 내에 처리제를 함유하며 신문 잉크 조성물 A에 사용된 것과 동일한 가공하지 않은 카본 블랙으로 제조한다. 신문 잉크 조성물 E는 처리제와 오일의 혼합물로 처리한 실시예 2의 카본 블랙으로 제조하였다. 신문 잉크 조성물 D 및 E는 다음 표 2에 나타낸 신문 잉크 조성물에 각각의 카본 블랙을 첨가하여 제조하였다.Newspaper Ink Composition A is Composition A in Example 3 prepared without adding the treating agent to the raw carbon black. Newspaper ink composition D contains a processing agent in an excipient and is made of the same raw carbon black as used in newsprint ink composition A. Newspaper ink composition E was prepared from the carbon black of Example 2 treated with a mixture of treatment agent and oil. Newspaper ink compositions D and E were prepared by adding each carbon black to the newspaper ink composition shown in Table 2 below.

[표 2]TABLE 2

이어서, 신문 잉크 조성물 A, D 및 E의 쇼트 밀 분쇄 시간 및 잔류 예비 혼합물을 본 명세서에 기재된 방법에 따라서 측정하였다. 그 결과는 다음과 같다:The shot mill grinding time and residual premix of the newspaper ink compositions A, D and E were then measured according to the method described herein. the results are as follow:

이들 결과는 본 발명의 가공 카본 블랙을 신문 잉크 조성물에 함유시킴으로써, 동일량의 가공하지 않은 형태의 동일한 카본 블랙을 함유시킨 경우 및 동일한 처리제를 따로 함유시킨 경우보다 잔류 예비 혼합물 및 쇼트 밀 분쇄 시간이 현저하게 큰 정도로 감소됨을 나타낸다.These results indicate that by containing the processed carbon black of the present invention in the newspaper ink composition, the residual premix and the short mill grinding time were shorter than when the same amount of the same carbon black in the same unprocessed form and the same treatment agent were separately contained. Decrease to a significant extent.

잔류 예비 혼합물의 감소는 예비 혼합 단계에서 특정 수준의 잔류물에 도달하는 데 더 적은 시간이 소요됨을 나타낸다. 쇼트 밀 분쇄 시간의 감소도 유사하게, 쇼트 밀 단계에서 목적하는 최종 분산 정도에 도달하는 데 더 적은 시간이 소요될 수 있음을 나타낸다. 이들 요인은 따로, 특히 함께 취해질 경우에 생산된 잉크 단위 당 더 낮은 에너지 비용을 초래하고(하거나) 잉크 제조업자에게 경제적 이득을 가져다 주는 동시에 일정 잉크 제조 공장에서의 처리 용량을 증가시킨다.Reduction of residual premix indicates that it takes less time to reach a certain level of residue in the premixing step. Reduction of the shot mill grinding time similarly indicates that it may take less time to reach the desired final degree of dispersion in the shot mill step. These factors, in particular when taken together, result in lower energy costs per unit of ink produced and / or increase the processing capacity at certain ink manufacturing plants while bringing economic benefits to ink manufacturers.

이러한 결과로부터 당업계에 알려져 있는 즉, 신문 잉크 조성물에 가공되지 않은 카본 블랙과 처리제를 따로 함유시킴으로써 얻을 수 있는 일부의 장점을 확인 할 수 있다. 그러나, 더욱 중요한 것은 이러한 결과들이 신문 잉크 조성물에 본 발명의 가공 카본 블랙을 함유시킴으로써 더 큰 이익을 얻을 수 있음을 분명히 보여준다는 점이다.From these results, it can be seen that some of the advantages that can be obtained by separately containing the raw carbon black and the processing agent in the newspaper ink composition. More importantly, however, these results clearly show that greater benefits can be obtained by including the processed carbon black of the present invention in the newspaper ink composition.

[실시예 5]Example 5

이 실시예는 본 발명의 카본 블랙을 실시예 4의 신문 잉크 조성물보다 점도가 더 높은 신문 잉크 조성물에 함유시킴으로써 개선점을 설명하고 있다.This example illustrates the improvement by containing the carbon black of the present invention in a newspaper ink composition having a higher viscosity than the newspaper ink composition of Example 4.

신문 잉크 조성물 F는 OLOA 1200 분산제와 Sunthene 450 오일의 50/50 혼합물로 처리한 실시예 2의 카본 블랙으로 제조하였다. 신문 잉크 조성물 G 및 H는 신문 잉크 조성물 A에 사용된 것과 동일한 처리제가 없는 카본 블랙으로 제조하였다. 신문 잉크 조성물 G는 부형제에 따로 첨가된 처리제를 함유한다. 신문 잉크 조성물 H는 처리제를 함유하지 않는다. 신문 잉크 조성물 F, G 및 H는 하기 표 3에 나타낸 신문 잉크 조성물에 각각의 카본 블랙을 함유시킴으로써 제조할 수 있다. Sunthene 오일의 양은 일정 점도의 잉크가 제조되도록 선택하였다.Newspaper ink composition F was prepared from the carbon black of Example 2 treated with a 50/50 mixture of OLOA 1200 dispersant and Sunthene 450 oil. Newspaper ink compositions G and H were made from carbon black without the same treatment agent used in newsprint ink composition A. Newspaper ink composition G contains a treatment agent added separately to the excipient. Newspaper ink composition H does not contain a treatment agent. Newspaper ink compositions F, G, and H can be prepared by containing the respective carbon blacks in the newspaper ink composition shown in Table 3 below. The amount of Sunthene oil was chosen to produce an ink of a certain viscosity.

[표 3]TABLE 3

Sunthene 4240 오일은 2300의 SUS 점도(100℉에서 ASTM D2161에 의해 측정) 및 46.7 중량%의 방향족 총 함량(ASTM D2007에 의해 측정)을 갖는, 펜실바니아주 필라델피아에 소재를 둔 썬 오일 컴퍼니의 상품이다.Sunthene 4240 oil is a product of the Sun Oil Company of Philadelphia, PA, having an SUS viscosity of 2300 (measured by ASTM D2161 at 100 ° F.) and an aromatic total content of 46.7% by weight (measured by ASTM D2007).

이어서, 신문 잉크 조성물 F, G 및 H의 쇼트 밀 분쇄 시간 및 잔류 예비 혼합물을 본 명세서에 기재된 방법에 따라서 측정하였다. 그 결과는 다음과 같다:The short mill grinding time and residual premix of the newspaper ink compositions F, G and H were then measured according to the method described herein. the results are as follow:

이들 결과는 발명의 가공 카본 블랙을 신문 잉크 조성물에 함유시킴으로써, 신문 잉크 조성물에 가공하지 않은 카본 블랙을 함유시킨 것에 비하여 잔류 예비 혼합물 및 쇼트 밀 분쇄 시간이 감소됨을 나타낸다. 이들 결과는 또한 신문 잉크 조성물 중에 본 발명의 가공 카본 블랙을 함유시킴으로써, 가공되지 않은 동일한 카본 블랙을 함유시킨 경우 및 동일한 처리제를 신문 잉크 조성물 중에 따라 함유시키는 경우보다 잔류 예비 혼합물 및 쇼트 밀 분쇄 시간이 더 큰 정도로 감소함을 나타낸다.These results show that by containing the inventive carbon black of the invention in the newspaper ink composition, the residual premix and short mill grinding time are reduced as compared to the raw carbon black in the newspaper ink composition. These results also show that by containing the processed carbon black of the present invention in the newspaper ink composition, the residual premix and short mill grinding time are lower than when the same unprocessed carbon black is contained and when the same treating agent is contained in the newspaper ink composition. Decrease to a greater extent.

실시예 4에 기재된 바와 같이, 잔류 예비 혼합물 및 쇼트 밀 분쇄 시간 감소는 잉크 제조업자에게 더 큰 경제적 이득을 가져다 준다.As described in Example 4, the reduction of residual premix and short mill grinding time brings greater economic benefits to ink manufacturers.

[실시예 6]Example 6

이 실시예는 실시예 5의 조성물과는 상이한 수지 및 첨가제의 조합을 갖는 추가의 신문 잉크 조성물 2개의 본 발명의 가공 카본 블랙을 사용함으로써 야기되는 장점을 설명한다.This example illustrates the advantages caused by using two processed newspaper blacks of the present invention with additional newspaper ink compositions having a combination of resin and additives different from the composition of Example 5.

신문 잉크 조성물 J 및 K는 6.5% Sunthene 450 오일 분무한 76cc/100g의 DBPA 및 51㎡/g의 I2SA를 갖는 플러피 카본 블랙으로 제조한 카본 블랙 펠렛을 사용하여 제조하였다. 신문 잉크 조성물 L 및 M을 OLOA 1200 분산제와 Sunthene 450 오일의 50/50 혼합물로 처리한 유사 카본 블랙인 실시예 2의 카본 블랙으로 제조하였다.Newspaper ink compositions J and K were prepared using carbon black pellets made of floppy carbon black with 76 cc / 100 g DBPA and 51 m 2 / g I 2 SA sprayed with 6.5% Sunthene 450 oil. Newspaper ink compositions L and M were prepared from the carbon black of Example 2, which was a similar carbon black treated with a 50/50 mixture of OLOA 1200 dispersant and Sunthene 450 oil.

신문 잉크 조성물 J, K, L 및 M을 하기 표 4에 나타낸 신문 잉크 조성물에 각각의 카본 블랙 시료를 함유시켜 제조하였다. Sunthene 오일의 양은 일정한 점도의 잉크를 제조하도록 선택하였다.Newspaper ink compositions J, K, L and M were prepared by incorporating each carbon black sample in the newspaper ink composition shown in Table 4 below. The amount of Sunthene oil was chosen to produce an ink of constant viscosity.

[표 4]TABLE 4

ZECO 11 길소나이트는 뉴욕주 제리코(Jericho)에 소재를 둔 지글러 케미칼 앤드 미네랄 코포레이션(Ziegler Chemical and Mineral Corporation)에 의해 시판되는 상품이다.ZECO 11 Gilsonite is a product sold by Ziegler Chemical and Mineral Corporation, based in Jericho, New York.

이어서, 신문 잉크 조성물 J, K, L 및 M의 쇼트 밀 분쇄 시간 및 잔류 예비 혼합물 본 명세서에 기재된 방법에 따라서 측정하였다. 그 결과는 다음과 같다:The short mill grinding time and residual premix of the newspaper ink compositions J, K, L and M were then measured according to the methods described herein. the results are as follow:

이 결과는 본 발명의 가공 카본 블랙을 신문 잉크 조성물 중에 함유시킴으로써, 각종 상이한 신문 잉크 조성물에서 잔류 예비 혼합물 및 쇼트 밀 분쇄 시간이 감소함을 나타낸다.This result indicates that by containing the processed carbon black of the present invention in the newspaper ink composition, the residual premix and short mill grinding time in various different newspaper ink compositions are reduced.

[실시예 7]Example 7

이 실시예는 지워짐 특성은 양호하나 분산 특성은 불량한 카본 블랙을 본 발명에 따르는 처리제를 사용하여 처리함으로써 발생하는 장점을 설명한다.This example illustrates the advantages arising from treating carbon blacks having good erasure properties but poor dispersion properties with the treatment agents according to the invention.

신문 잉크 조성물 J 및 K에서 사용한 동일한 비가공 카본 블랙으로 신문 잉크 조성물 N을 제조하였다. 이 카본 블랙은 지워짐 특성은 양호하지만 분산 특성은 불량하다. 신문 잉크 조성물 P는 OLOA 1200 분산제와 Sunthene 450 오일의 50/50 혼합물로 처리한 유사 카본 블랙인 실시예 2의 가공 카본 블랙으로 제조하였다. 신문 잉크 조성물 Q는 신문 잉크 조성물 중에 전형적으로 사용되는 카본 블랙인, 매사추세츠주 월트햄에 소재를 둔 캐보트 코포레이션 (Cabot Corporation)의 상품인 ELFTEX PELLETS 115 카본 블랙(115cc/ 100g의 DBPA 및 67mgI2/g의 I2가)으로 처리하였다. 이 카본 블랙은 분산성은 양호하나 지워짐 특성은 불량하다.Newspaper Ink Composition N was prepared from the same raw carbon black used in Newspaper Ink Compositions J and K. This carbon black has good erase characteristics but poor dispersion characteristics. Newspaper ink composition P was prepared from the processed carbon black of Example 2 which is a similar carbon black treated with a 50/50 mixture of OLOA 1200 dispersant and Sunthene 450 oil. Newspaper ink composition Q is ELFTEX PELLETS 115 carbon black (115cc / 100g DBPA and 67mgI 2 /) from Cabot Corporation, Waltham, Mass., Which is carbon black typically used in newspaper ink compositions. g of I 2 ). This carbon black has good dispersibility but poor erase characteristics.

신문 잉크 조성물 N, P 및 Q는 하기 표 5에 나타낸 신문 잉크 조성물에 각각의 카본 블랙을 첨가하여 제조하였다. Sunthene 오일의 첨가량은 일정한 점도의 잉크가 제조되도록 선택한다.Newspaper ink compositions N, P and Q were prepared by adding each carbon black to the newspaper ink compositions shown in Table 5 below. The amount of Sunthene oil added is chosen so that an ink of constant viscosity is produced.

[표 5]TABLE 5

이어서, 본 명세서에 기재된 방법에 따라서 신문 잉크 조성물 N, P 및 Q의 쇼트 밀 분쇄 시간 및 잔류 예비 혼합물을 측정하였다. 지워짐성은 다음과 같이 측정하였다. 각각의 잉크에 대하여 신문지 상의 1인치 × 8.5인치 인쇄물 몇 장을 광학밀도를 달리하여 준비하였다. 인쇄한 지 몇 분 후에 농도계로 광학 농도를 측정하였다. 인쇄한 지 1시간 후에 지름 2인치, 중량 3파운드의 티슈를 10초 동안에 인쇄물 길이에 걸쳐서 잡아 당겨서 인쇄를 지웠다. 각 티슈 상에서 스폿의 검은 정도를 헌터(Hunter) 비색계를 사용하여 측정하고, 깨끗한 티슈의 L값과 비교하였다. L값의 차이를 “델타 L값”으로 나타내었다. 비색계로부터의 델타 L값 대 인쇄물 원본의 광학 농도의 대수 플롯이 선을 나타내었다. 광학 농도가 1인 경우에, 지워짐성이 이 선으로부터의 델타 L값의 대수로서 나타내어진다. 이 수치가 높을수록 티슈가 더 검고 지워짐성이 더욱 불량함을 나타낸다. 이 결과는 다음과 같다:The shot mill grinding time and residual premix of the newspaper ink compositions N, P and Q were then measured according to the method described herein. Erasability was measured as follows. For each ink, several 1 inch by 8.5 inch prints on newspapers were prepared with different optical densities. A few minutes after printing, the optical density was measured with a densitometer. One hour after printing, the tissue was removed by pulling a tissue of 2 inches in diameter and 3 pounds in weight over the length of the substrate for 10 seconds. The blackness of the spot on each tissue was measured using a Hunter colorimeter and compared to the L value of clean tissue. The difference in L value is expressed as "delta L value". A logarithmic plot of the delta L value from the colorimeter versus the optical density of the original print is shown. In the case where the optical density is 1, eraseability is expressed as the logarithm of the delta L value from this line. The higher this value, the darker the tissue and the poorer the eraser. The result is as follows:

이 결과는 신문 잉크 조성물에 본 발명의 가공 카본 블랙을 첨가함으로써, 비가공 형태의 유사 카본 블랙을 함유하는 신문 잉크 조성물에 비하여 잔류 예비 혼합물 및 쇼트 밀 분쇄 시간이 감소됨을 나타낸다. 이 결과는 또한, 양호한 지워짐 특성 및 불량한 분산성을 갖는 카본 블랙을 본 발명에 의하여, 처리제로 처리함으로써 쇼트 밀 분쇄 시간 및 잔류 예비 혼합물의 균형에 의해 측정한 바와 같이, 분산 특성이 우수한 ELFTEX PELLETS 115 카본 블랙의 분산 특성에 필적함을 나타낸다. 또한 이 결과는 본 발명의 가공 카본 블랙으로 제조된 잉크의 지워짐성이 비가공 형태의 유사 카본 블랙으로 제조한 잉크의 지워짐성에 필적하며, 이들은 모두 ELFTEX PELLETS 115 카본 블랙으로 제조한 잉크의 지워짐성보다 우수함을 나타낸다.This result indicates that by adding the processed carbon black of the present invention to the newspaper ink composition, the residual premix and short mill grinding time are reduced compared to the newspaper ink composition containing the similar carbon black in the raw form. This result also shows that ELFTEX PELLETS 115 with excellent dispersing properties, as measured by the balance of shot mill pulverization time and residual premix by treating carbon black having good erasing properties and poor dispersibility with the treatment agent according to the invention. Comparable to the dispersion characteristics of carbon black. In addition, this result is comparable to the erasability of the ink made of the carbon black of the present invention comparable to that of the ink made of the similar carbon black of the unprocessed form, all of which are better than that of the ink made of ELFTEX PELLETS 115 carbon black. It is excellent.

[실시예 8]Example 8

이 실시예는 몇몇 상이한 화합물의 본 발명에 따른 처리제로서의 효력을 나타낸다. 또한 더 짧은 탄화수소 사슬을 갖는 유사 화합물은 효력이 없음을 나타낸다.This example shows the potency of several different compounds as treatment agents according to the invention. Also similar compounds with shorter hydrocarbon chains are ineffective.

이 실시예에서 사용된 가공 카본 블랙은 다음과 같이 제조된다. 매사추세츠 주 월트햄에 소재를 둔 캐보트 코포레이션의 카본 블랙 상품인 REGAL 250-R 카본 블랙(46cc/ 100g의 DBPA 및 68mgI2/g의 I2가) 150g을 한 쪽 끝이 밀폐된 지름 대략 10인치, 길이 12인치의 작은 텀블 드럼 속에 넣었다. 크실렌 또는 헥산 중의 10중량% 처리제의 용액을 제조하였다. 카본 블랙을 텀블링시키면서, 용액 45g을 한 쪽 끝의 구멍을 통하여 드럼 내로 분무하였다. 카본 블랙과 용액을 45분간 더 텀블링시켜 혼합하였다. 이어서, 가공 카본 블랙을 80℃의 진공 오븐 내에서 하룻밤 건조시켜 용매를 제거하였다. 이 카본 블랙은 조립화되지 않았다.The processed carbon black used in this example is prepared as follows. Carbon black product of REGAL 250-R Carbon Black (46cc / 100g of the I 2 of DBPA and 68mgI 2 / g) approximately 10 inches with a 150g one end of the sealing diameter of the Cabot-based materials Corporation, Massachusetts Walt Ham It was placed in a small tumble drum 12 inches long. A solution of 10 wt% treating agent in xylene or hexane was prepared. While tumbling carbon black, 45 g of solution was sprayed into the drum through a hole at one end. The carbon black and the solution were further tumbling for 45 minutes to mix. The treated carbon black was then dried overnight in a vacuum oven at 80 ° C. to remove the solvent. This carbon black was not granulated.

이 실시예의 신문 잉크 조성물을 회전자-고정자 밀을 사용하여 제조하였다.시험 부형제(Sunthene 450 오일 96.5 중량부 및 EXX-PRINT 991 오일 3.5 중량부) 713g을 회전자-고정자 밀 상의 2 쿼터 들이 용기에 넣고 약 40%의 동력으로 작동시켰다. 3분에 걸쳐서 카본 블랙 62g을 첨가하였다. 25분 동안 동력을 90% 까지 증가시켰다. 최종 잉크 조성물은 카본 블랙 8.0 중량부, Sunthene 450 오일 88.8 중량부 및 EXX-PRINT 991 오일 3.2 중량부이다.Newspaper ink compositions of this example were prepared using a rotor-stator mill. 713 g of a test excipient (96.5 parts by weight of Sunthene 450 oil and 3.5 parts by weight of EXX-PRINT 991 oil) were placed in a two-quarter container on the rotor-stator mill. And operated at about 40% power. 62 g of carbon black were added over 3 minutes. The power was increased by 90% for 25 minutes. The final ink composition is 8.0 parts by weight of carbon black, 88.8 parts by weight of Sunthene 450 oil and 3.2 parts by weight of EXX-PRINT 991 oil.

끝처리된 잉크를 시험 단위의 호퍼(hopper)에 부었다. 여기서 325 메시 스크린을 통하여 일정한 용적 유속(volumetric flow rate)으로 플라스틱제 용기에 펌프하였다. 스크린을 경유하는 압력 격감 증가를 측정하여 스트립 챠트 기록기를 사용하며 기록하였다. 압력이 1, 5, 10 및 20 psig로 증가하는 데 소요된 시간을 조사하였다. 특성 압력 수준에 도달하는 시간이 길수록 카본 블랙이 용이하게 분산될 수 있음을 나타낸다.The finished ink was poured into the hopper of the test unit. Where it was pumped into a plastic container at a constant volumetric flow rate through a 325 mesh screen. The increase in pressure drop through the screen was measured and recorded using a strip chart recorder. The time taken to increase the pressure to 1, 5, 10 and 20 psig was investigated. The longer time to reach the characteristic pressure level indicates that the carbon black can be easily dispersed.

신문 잉크 조성물 U, V, W, X, Z, A1, B1, C1 및 Dl을 하기 표에 나타낸 처리제 화합물로 상기한 바와 같이 처리한 REGAL 250R 카본 블랙을 사용하여 제조하였다. 신문 잉크 조성물 U 및 Cl는 용매에 의한 카본 블랙의 습윤 또는 텀블링 동작의 유해 효과를 고려한 비교를 위해 포함시켰다. 신문 잉크 조성물 U를 신문 잉크 조성물 V, W, Z, A1 및 Bl에 대한 대조용으로 포함시켰다. 신문 잉크 조성물 Cl을 신문 잉크 조성물 Dl에 대한 대조용으로 포함시켰다. 하기한 신문 잉크 조성물에 각각의 카본 블랙 시료를 첨가하여 신문 잉크 조성물을 제조하였다.Newspaper ink compositions U, V, W, X, Z, A1, B1, C1 and Dl were prepared using REGAL 250R carbon black treated as described above with the treatment compound shown in the table below. Newspaper ink compositions U and Cl were included for comparison taking into account the detrimental effects of wetting or tumbling behavior of carbon black by solvent. Newspaper ink composition U was included as a control for newspaper ink compositions V, W, Z, A1 and Bl. Newspaper Ink Composition Cl was included as a control against Newspaper Ink Composition Dl. Each carbon black sample was added to the following newspaper ink composition to prepare a newspaper ink composition.

VV는 상기 화학식 III에서 R 및 R′이 60개의 탄소 원자를 갖는 폴리이소부테닐기이고, R1은 C2H4이고, R2는 H이고, c는 3인 화합물이다.VV is a polyisobutenyl group in which R and R 'have 60 carbon atoms in the formula (III), R 1 is C 2 H 4 , R 2 is H, and c is 3.

WW는 조성물 VV의 화합물 중의 아민기들을 R이 60개의 탄소 원자를 갖는 폴리이소부틸기인 C(=O)CH2CHRC=(O)기로 결합시켜 형성된 화합물이다.WW is a compound formed by combining the amine groups in the compound of composition VV with a C (═O) CH 2 CHRC═ (O) group wherein R is a polyisobutyl group having 60 carbon atoms.

XX는 상기 화학식 VI에서 R이 60개의 탄소 원자를 갖는 폴리이소 부테닐기이고, A가 산소 원자이고, f가 0인 화합물이다.XX is a compound in which R is a polyisobutenyl group having 60 carbon atoms, A is an oxygen atom and f is 0 in the above formula (VI).

AA1은 상기 화학식 III에서 R 및 R′이 24개의 탄소 원자를 갖는 폴리이소부테릴기이고, R1은 C2H4이고, R2는 H이고, c는 3인 화합물이다.AA1 is a compound of formula (III) wherein R and R 'are polyisobuteryl groups having 24 carbon atoms, R 1 is C 2 H 4 , R 2 is H, and c is 3.

BB1은 상기 화학식 III에서 R 및 R′이 12개의 탄소 원자를 갖는 폴리프로페닐기이고, R1은 C2H4이고, R2가 H이고, c는 3인 화합물이다.BB1 is a compound in which R and R 'in formula (III) are polypropenyl groups having 12 carbon atoms, R 1 is C 2 H 4 , R 2 is H, and c is 3.

DD1은 상기 화학식 II에서 R이 60개의 탄소 원자를 갖는 폴리이소부테닐기이고, R1은 C2H4이고, R2및R3은 H이고, b는 1인 화합물이다.DD1 is a polyisobutenyl group in which R is 60 carbon atoms in formula (II), R 1 is C 2 H 4 , R 2 and R 3 are H and b is 1.

이어서, 신문 잉크 조성물 U, V, W, X, Z, A1, B1, C1 및 Dl을 상기한 바와 같이 시험하였다. 각각의 압력에 도달한 시간을 측정하였다. 그 결과는 다음과 같다:The newspaper ink compositions U, V, W, X, Z, A1, B1, C1 and Dl were then tested as described above. The time at which each pressure was reached was measured. the results are as follow:

V, W, X, Z, C1 및 Dl의 결과는 본 발명의 각종 처리제로 처리한 카본 블랙이 가공하지 않은 동일한 카본 블랙의 것인 U 보다 더욱 용이하게 분산될 수 있음을 나타낸다. 또한, U, A1 및 B1의 결과는 탄화수소 사슬이 더 짧은 것을 제외하고는 본 발명의 처리제와 유사한 화합물을 사용하여 카본 블랙을 처리하는 경우에 가공 카본 블랙의 분산성이 가공하지 않은 동일한 카본 블랙에 비하여 개선되지 않음을 나타낸다.The results of V, W, X, Z, C1 and Dl indicate that carbon blacks treated with the various treatment agents of the present invention can be more easily dispersed than U of the same raw carbon black. In addition, the results of U, A1 and B1 indicate that the dispersibility of the processed carbon black is not applied to the same carbon black when the carbon black is treated with a compound similar to the treatment agent of the present invention except that the hydrocarbon chain is shorter. It does not improve compared to.

[실시예 9]Example 9

이 실시예는 본 발명의 신규 가공 카본 블랙을 제조하는 또 다른 방법을 설명한다.This example illustrates another method of making the novel processed carbon black of the present invention.

매사추세츠주 월트햄에 소재를 둔 캐보트 코포레이션에 의해 시판되는, 65cc/ 100g의 DBPA 및 88mgI2/g의 I2가를 갖는 REGAL 500R 카본 블랙을 물 중의 유제인 처리제(이 경우에는 OLOA 1200 분산제임)로 처리하였다. 이 유제는 다음과 같이 제조하였다. OLOA 1200 분산제 20g 중에 용해시킨, 뉴욕주 뉴욕에 소재를 둔 위트코 코포레이션(Witco Corporation) 상품인 Witconate P10-59 아민 알킬아릴술포네이트 가용화제 3g의 용액을 물 100g중에 첨가하고, 80℃까지 가열하고 휴대용 초음파 탐침기를 사용하여 5분 동안 음파처리하였다. 이어서, 물 175g을 3회에 나누어 첨가하고, 매 첨가 후에 3분 음파 처리하였다. 유제에서 찌끼를 제거한 후에, 이 유제 114g을 전기 믹서로 148 rpm으로 교반하면서 혼합 용기 중의 카본 블랙 110g에 첨가하였다. 이 생성물을 5분 동안 더 교반시키고 120℃의 오븐 내에서 하룻밤 건조시켰다. 생성된 생성물은 OLOA 1200 분산제 및 가용화제로 처리한 카본 블랙이다.REGAL 500R carbon black with 65 cc / 100 g of DBPA and 88 mgI 2 / g of I 2 valence, marketed by Cabot Corporation, Waltham, Mass., Was treated as an emulsion in water (in this case, OLOA 1200 dispersant). Treated. This emulsion was prepared as follows. A solution of 3 g of Witconate P10-59 amine alkylarylsulfonate solubilizer, a Witco Corporation product from New York, NY, dissolved in 20 g of OLOA 1200 dispersant, was added to 100 g of water and heated to 80 ° C. Sonication was performed for 5 minutes using a portable ultrasonic probe. 175 g of water were then added in triplicates and sonicated for 3 minutes after each addition. After the tailings were removed from the emulsion, 114 g of this emulsion were added to 110 g of carbon black in the mixing vessel while stirring at 148 rpm with an electric mixer. The product was further stirred for 5 minutes and dried overnight in an oven at 120 ° C. The resulting product is carbon black treated with OLOA 1200 dispersant and solubilizer.

[실시예 10]Example 10

이 실시예는 열경화성 광택 잉크 조성물에 본 발명의 카본 블랙을 함유시킴으로써 생기는 개선점을 나타낸다.This example shows the improvement resulting from the inclusion of the carbon black of the present invention in a thermosetting glossy ink composition.

열경화성 광택 잉크 E1을 실시예 9의 가공 카본 블랙으로 제조하였다. 열경화성 광택 잉크 F1을 실시예 9에서 사용된 가공하지 않은 동일한 플러피 카본 블랙으로 제조한 습윤성 조립 카본 블랙을 사용하여 제조하였다.Thermosetting gloss ink E1 was prepared from the worked carbon black of Example 9. Thermosetting gloss ink F1 was prepared using wet granulated carbon black made from the same raw floppy carbon black used in Example 9.

-10 메시 펜탈린 (Pentalyn) K 수지 1470g을 170℉에서 매기(Magie) 470 오일 1530g에 서서히 첨가한 후, 고속 임펠러를 사용하여 1시간 이상 동안 교반시킨 다음, 3개의 롤 밀에 통과시켜 이들 잉크의 마스터 뱃취를 제조하였다. 펜탈린 K 수지는 이량체 로진산의 펜타에리트리톨 에스테르이며, 델라웨어주 윌밍톤에 소재를 둔 허큘리즈 인코 포레이티드(Hercules Incorporated)의 상품이다. 매기 470 오일은 일리노이주 프랭클린 파크에 소재를 둔 매그 브로스 오일 컴퍼니, 펜조일 캄파니 디비젼의 상품이며, 방향족 함량이 8.7%이고 올레핀 함량이 3.7%이다.Slowly add 1470 g of -10 mesh Pentalyn K resin to 1530 g of Magie 470 oil at 170 ° F., then stir for at least 1 hour using a high speed impeller and then pass through these three roll mills Master batches were prepared. Pentaline K resin is a pentaerythritol ester of dimer rosin acid and is a product of Hercules Incorporated, Wilmington, Delaware. Mag 470 oil is a product of the Mag Bros Oil Company, Fenjoil Company Division, Franklin Park, Illinois, with 8.7% aromatics and 3.7% olefins.

잉크는 다음과 같이 제조한다. 카본 블랙 49.8g을 150℉의 고속 임펠러 혼합기 내에서 15븐동안에 마스터 뱃취 281.8g과 혼합하였다. 예비 혼합물 시료 70g을 덜어서 시험용으로 보관한다. 강철탄 1225g을 첨가하고 예비 혼합물을 교반하면서 회전 굴대 끝에 부착된 원반에 의해 쇼트 밀 분쇄시켰다. 잉크 시료를 쇼트 밀 분쇄한 지 5분과 10분 후에 덜어내었다. 이 잉크를 쇼트 밀 분쇄한 지 15분 후에 마무리하였다.Ink is prepared as follows. 49.8 g of carbon black were mixed with 281.8 g of master batch for 15 ounces in a 150 ° F. high speed impeller mixer. Take 70 g of the premix sample and store it for testing. 1225 g of steel coal were added and the premix was short milled by a disc attached to the end of a rotating mandrel while stirring. Ink samples were removed 5 and 10 minutes after the shot mill grinding. This ink was finished 15 minutes after the shot mill pulverization.

예비 혼합물 5.0g을 유리제 용기 속의 광물성 휘발 용제 50ml와 합하고 1분동안 교반하여 잔류 예비 혼합물을 측정하였다. 이어서, 이 혼합물을 흡인으로 325메쉬 스크린을 통하여 통과시키고 여액이 맑아질 때까지 헹구었다. 이어서, 스크린을 105℃에서 10분 동안 건조시키고, 잔류물을 붓질하여 칭량하였다. 분쇄물의 미세도를 NPIRI 제품 연마도 측정기 G2로 측정하였다. 코팅된 백지 1장 위에 인쇄시키고 275℉에서 7초 동안 경화시킨 잉크 시료 상에서 광택 측정기를 사용하여 60°에서 광택을 측정하였다. 그 결과는 다음과 같다 :5.0 g of the premix was combined with 50 ml of mineral volatile solvent in a glass vessel and stirred for 1 minute to determine the residual premix. This mixture was then passed through a 325 mesh screen with suction and rinsed until the filtrate became clear. The screen was then dried at 105 ° C. for 10 minutes and the residue was brushed and weighed. The fineness of the mill was measured with a NPIRI product polisher G2. Gloss was measured at 60 ° using a gloss meter on an ink sample that was printed on one coated white paper and cured at 275 ° F. for 7 seconds. the results are as follow :

이 결과는 처리제 및 가용해제를 갖는 본 발명의 카본 블랙을 열 경화성 광택 잉크 조성물에 첨가함으로써, 잔류 예비 혼합물 및 모래같은 입자의 양이 가공하지 않은 카본 블랙을 이용한 열경화성 광택 잉크에 비하여 감소됨을 나타낸다. 이로써 잉크 제조업자에게 경제적인 이득을 가져다준다. 또한, 이 결과는 처리제 및 가용해제를 갖는 본 발명의 카본 블랙을 열경화성 광택 잉크 조성물에 첨가함으로써, 광택이 가공하지 않은 카본 블랙을 사용한 열경화성 광택 잉크에 비하여 우수함을 나타낸다. 또한, 더 우수한 광택은 잉크 제조업자에게 경제적 이득을 가져다 준다.This result indicates that by adding the carbon black of the present invention having a treating agent and a solubilizer to the heat curable gloss ink composition, the amount of residual premix and particulates such as sand is reduced in comparison with the thermosetting varnish ink using raw carbon black. This brings economic benefits to ink manufacturers. In addition, the results show that the carbon black of the present invention having the treating agent and the solubilizer is added to the thermosetting glossy ink composition, so that the gloss is superior to the thermosetting glossy ink using the unprocessed carbon black. In addition, better gloss brings economic benefits to ink manufacturers.

본 명세서에 기재된 본 발명의 형태는 단지 예시를 위한 것이고, 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.The forms of the invention described herein are for illustration only and are not intended to limit the scope of the invention.

Claims (10)

탄소원자수가 50 내지 100개인 알케닐기 또는 알킬기 1개 이상 및 아민기 1개 이상을 갖는 화합물 1종 이상으로 이루어진 처리제로 처리된 가공 카본 블랙 약 5 내지 약 35 중량부; 오일(들) 또는 용매(들) 약 30 내지 약 95 중량부; 및 수지(들) 40 중량부 이하를 혼합하고, 분산시키는 단계를 포함하는 신문 잉크 조성물의 제조 방법.From about 5 to about 35 parts by weight of processed carbon black treated with a treating agent consisting of at least one compound having at least 50 to 100 carbon atoms or at least one compound having at least one alkyl group and at least one amine group; From about 30 to about 95 parts by weight of oil (s) or solvent (s); And mixing and dispersing 40 parts by weight or less of the resin (s). 제1항에 있어서, 화합물이 탄소원자수가 50 내지 100개인 알케닐 또는 알킬기를 아민기와 결합시키는 1개 이상의 화학적 관능기를 더 갖는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1, wherein the compound further has at least one chemical functional group which binds an alkenyl or alkyl group having 50 to 100 carbon atoms to the amine group. 탄소원자수가 50 내지 100개인 알케닐기 또는 알킬기 1개 이상 및 아민기 1개 이상을 갖는 화합물 1종 이상으로 이루어진 처리제로 처리된 가공 카본 블랙 약 5 내지 약 60 중량부; 수지(들) 약 20 내지 약 60 중량부; 및 오일(들) 또는 용매(들) 약 20 내지 약 60 중량부를 함유하는 광택 잉크 조성물.About 5 to about 60 parts by weight of processed carbon black treated with a treating agent consisting of one or more compounds having at least one alkenyl group or alkyl group having 50 to 100 carbon atoms and at least one amine group; About 20 to about 60 parts by weight of resin (s); And about 20 to about 60 parts by weight of oil (s) or solvent (s). 제3항에 있어서, 화합물이 탄소원자수가 50 내지 100개인 알케닐 또는 알킬기를 아민기와 결합시키는 1개 이상의 화학적 관능기를 더 갖는 광택 잉크 조성물.4. The glossy ink composition of claim 3, wherein the compound further has at least one chemical functional group that binds an alkenyl or alkyl group having 50 to 100 carbon atoms to the amine group. 탄소원자수가 50 내지 100개인 알케닐기 또는 알킬기 1개 이상 및 아민기 1개 이상을 갖는 화합물 1종 이상으로 이루어진 처리제로 처리된 가공 카본 블랙 약 5 내지 약 60 중량부; 수지(들) 약 20 내지 약 60 중량부; 및 오일(들) 또는 용매(들) 약 20 내지 약 60 중량부를 혼합하고, 분산시키는 단계를 포함하는 광택 잉크 조성물의 제조 방법.About 5 to about 60 parts by weight of processed carbon black treated with a treating agent consisting of one or more compounds having at least one alkenyl group or alkyl group having 50 to 100 carbon atoms and at least one amine group; About 20 to about 60 parts by weight of resin (s); And mixing and dispersing about 20 to about 60 parts by weight of oil (s) or solvent (s). 제5항에 있어서, 화합물이 탄소원자수가 50 내지 100개인 알케닐기 또는 알킬기를 아민기와 결합시키는 1개 이상의 화학적 관능기를 더 갖는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 5, wherein the compound further has at least one chemical functional group which binds an alkenyl group or alkyl group having 50 to 100 carbon atoms to an amine group. 제1항에 있어서, 상기 조성물이 첨가제 25 중량부 이하를 더 함유하는 것을 포함하는 방법.The method of claim 1 wherein the composition further comprises up to 25 parts by weight of an additive. 탄소원자수가 50 내지 100개인 알케닐기 또는 알킬기 1개 이상 및 아민기 1개 이상을 갖는 화합물 1종 이상으로 이루어진 처리제로 처리된 가공 카본 블랙 약 5 내지 약 35 중량부; 오일(들) 또는 용매(들) 약 30 내지 약 95 중량부; 및 첨가제 25 중량부 이하를 혼합하고, 분산시키는 단계를 포함하는 신문 잉크 조성물의 제조 방법.From about 5 to about 35 parts by weight of processed carbon black treated with a treating agent consisting of at least one compound having at least 50 to 100 carbon atoms or at least one compound having at least one alkyl group and at least one amine group; From about 30 to about 95 parts by weight of oil (s) or solvent (s); And mixing and dispersing up to 25 parts by weight of an additive. 제3항에 있어서, 첨가제(들) 20 중량부 이하를 더 함유하는 것을 포함하는 조성물.The composition of claim 3 further comprising up to 20 parts by weight of the additive (s). 제5항에 있어서, 상기 조성물이 첨가제(들) 20 중량부 이하를 더 혼합하는 것을 포함하는 방법.The method of claim 5, wherein the composition further comprises mixing up to 20 parts by weight of the additive (s).
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