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JP3510896B2 - インクジェット印刷組成物 - Google Patents

インクジェット印刷組成物

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JP3510896B2
JP3510896B2 JP51179496A JP51179496A JP3510896B2 JP 3510896 B2 JP3510896 B2 JP 3510896B2 JP 51179496 A JP51179496 A JP 51179496A JP 51179496 A JP51179496 A JP 51179496A JP 3510896 B2 JP3510896 B2 JP 3510896B2
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 1.発明の分野 本発明は、ポリアミド樹脂をベースとする印刷組成物
に関し、そして詳細にはホットメルト印刷用インクのた
めに有用な印刷組成物に関する。
2.従来技術の簡単な説明 インクジェット印刷は、紙、フィルム、ホイル等のよ
うな多種の基材を印刷するための非接触印刷法である。
特定のインクジェットプリンターは、「相変化」インク
としても知られているようなホットメルトを使用するよ
うに設計されている。ホットメルトインクの1つの要求
は、室温で固体形態であり、且つ、ホットメルトインク
を使用するプリンターのプリントヘッドにおいて維持さ
れている昇温の操作温度に接したときに液体状態になる
ことである。ホットメルトインクを使用する印刷におい
て、溶融インクはプリントヘッドから噴出され、そして
基材上に衝突したときに、冷却され、そして固化され、
そして基材に付着する。
ホットメルトインクおよびホットメルトのための成分
は、例えば、米国特許第3,653,932号に開示されてお
り、それはインク用のキャリアとしてのジドデシルセバ
ケートの使用を教示している。
Frihartらの米国特許第4,830,671号は、ホットメルト
インクジェット印刷用途において使用するための組成物
を開示している。インクは、着色剤、および、重合した
脂肪酸、ジアミンおよびモノカルボン酸から調製された
樹脂バインダーを含む。
Jaegerらの米国特許第4,889,650号もホットメルト印
刷組成物に関する。Jaegarのインク組成物は、着色剤お
よび2種の脂肪族アミド材料の混合物を含み、ここで、
脂肪族アミド材料がテトラアミド化合物およびモノアミ
ド化合物を含むものである。Jaegerのインクは高度の明
度および彩度を有する均一な厚さの薄い膜を生成するこ
とができ、そしてそれは直線光透過性である。
Jaegerらの米国特許第5,085,099号は、また、第三ア
ルキル第一アミンおよび染料発色団のホットメルトイン
ク可溶性錯体を含む、変性ホットメルトインク相溶性着
色剤を開示している。染料発色団は、遊離酸の形態での
少なくとも1個のペンダントの酸基を有する材料であ
り、そしてそれは可視波長領域での光を吸収し、色を生
じる。テトラアミドおよび所望によりモノアミドに結合
した二量体酸を含む、脂肪族アミド含有材料をも含む。
ホットメルトインク用途のために有用であるものとし
て開示されている、多くのアミド樹脂従来技術および全
て技術は、モノカルボン酸末端樹脂の調製および使用を
教示している。モノアミン末端物がホットメルトインク
における使用のために有用であるという教示はない。
従来技術における多くの特許は、米国特許第4,297,47
9号;第4,684,409号;第4,308,374号;および第4,389,5
21号を含めて、ジアミンおよび二酸の等モル量からの高
分子量ポリアミドの製造を開示している。これらのポリ
アミドは被膜形成性を有し、そしてナイロンの製造に有
用である。
米国特許第4,066,585号は、重合した脂肪酸、モノカ
ルボン酸およびジアミン若しくはアルカノールアミンを
含む、ホットメルトフレキソ印刷および凹版印刷インク
における使用に適切なポリアミド樹脂を開示している。
Barrettの米国特許第3,595,816号は、アミンと水素化
二量体酸が反応した接着性ポリアミド組成物であって、
ここで、アミンの90〜100当量%がジアミンであるべき
であるものを開示している。アミンの残部は所望により
モノアミンを含んでよい。
Rumackの米国特許第4,816,549号は、5〜35当量%の
モノアミン、65〜95当量%のジアミン(そのうちの特定
量は1,2−ジアミノシクロヘキサンでなければならな
い)、75〜100当量%の、脂肪酸を重合して得られた二
酸、および、0〜25当量%の脂肪族若しくは脂環式二酸
から得られたポリアミド樹脂組成物を開示している。モ
ノアミン末端組成物は、溶液印刷インク中のバインダー
として有用であることが開示されており、それはトルエ
ン中で可溶性であるからである。
米国特許第2,272,466号はポリアミド、または、より
詳細にはジアミドを製造する方法を開示している。この
方法は、特定の第一級若しくは第二級アミンと環式ジカ
ルボン酸、例えば、テレフタル酸またはイソフタル酸と
を縮合させることを含み、ここで、ジカルボン酸は分子
内無水物結合を形成することができないことを特徴とす
る。
融点、溶融粘度、透明性、不活性、他の成分との相溶
性および接着性の適切な組み合わせを有するホットメル
トインク成分であって、これらの材料に課せられる商業
上の要求、例えば、ポリエチレン、ポリエステルおよび
ポリスチレンフィルムのような無孔質基材上への印刷の
ための要求を満たすものが当業界において引き続き必要
とされている。
発明の要旨 本発明は、新規のポリアミドを含む、ポリアミド樹脂
組成物に関する。新規のポリアミドは、モノアミン、二
酸、並びに、ジアミン、アミノアルコールおよびそれら
の混合物から選ばれる第三の反応体、を含む反応混合物
から製造される。本発明は、更に、本発明のポリアミド
樹脂組成物を含むホットメルトインク組成物に関する。
ポリアミド樹脂組成物は、ホットメルトインクを使用
するプリントヘッドの昇温操作温度で低い粘度を有す
る。本発明のポリアミド樹脂組成物は、130℃におい
て、約500センチポアズ未満、好ましくは約250センチポ
アズ未満、そしてより好ましくは約100センチポアズ未
満の溶融粘度を有する。ポリアミド樹脂組成物は、室温
で固体であり、プリントヘッドの操作温度で液体であ
り、そしてその為、好ましくは、50℃〜130℃の範囲内
に融点を有する。ポリアミド樹脂組成物は、低い平均分
子量を有し、好ましくは約2500未満の数平均分子量を有
する。
本発明のポリアミドは下記式を有する。
(式中、R1は一価のC1〜C22ヒドロカルビルから選ば
れ、 R2は二価のC1〜C34ヒドロカルビルから選ばれ、 R3は二価のC2〜C36ヒドロカルビルから選ばれ、 nは1〜10の整数であり(1〜10個の単位を提供す
る)、好ましくは1〜4の整数である(1〜4個の単位
を提供する)、そして XおよびYは、独立に、各単位について、(1)X=NH
且つY=NH;(2)X=NH且つY=O;および(3)X=
O且つY=NHから選ばれる。) 本発明のポリアミドは、モノアミン、二酸、並びに、
ジアミン、アミノアルコールおよびそれらのブレンドか
ら選ばれる第三の反応体の縮合重合反応により製造され
る。モノアミンと、二酸と第三の反応体の相対比は望ま
しい溶融粘度および物性を提供するように選択される。
好ましくは、モノアミン、二酸および第三の反応体は、
それぞれ約1.6〜2.4対1.6〜2.4対0.8〜1.2のモル比で反
応される。より好ましくは、モノアミンと二酸と第三の
反応体は、それぞれ、約2対約2対約1、即ち、約2:2:
1のモル比で反応される。
本発明のポリアミド樹脂組成物はインクジェット印刷
のためのホットメルトインクの配合物中において有用な
望ましい範囲の特性を提供する。更に、それらは、様々
な基材上に印刷するときに良好な付着性および耐摩耗性
を付与する。本発明のポリアミド樹脂組成物は無揮発性
であり、且つ、長期間の加熱に対して安定である。
好ましい態様の詳細な説明 本発明のポリアミド樹脂組成物は、モノアミン、二
酸、並びに、ジアミン、アミノアルコールおよびそれら
のブレンドから選ばれる第三の反応体を含み、そして、
好ましくは、本質的にそれらからなる反応混合物の縮合
重合反応により製造された、低い分子量で低い粘度のポ
リアミドを含む。これらの低い粘度の低い分子量のポリ
アミドは室温または周囲温度(20〜25℃)で固体であ
り、そして約50℃〜約130℃の融点を有する。融点は、
ホットメルトインクジェットプリンターの最適操作温度
よりも低い。ポリアミド樹脂組成物は、約130℃まで加
熱されたときに、インクジェット印刷において有用なホ
ットメルトインクを生じるために適切な低い粘度を示
す。ポリアミド樹脂組成物は130℃において、約500セン
チポアズ未満、好ましくは約250センチポアズ未満、そ
してより好ましくは約100センチポアズ未満の溶融粘度
を有する。
本発明の実施に有用なモノアミンは、好ましくは下記
式を有する。
R1−NH2 (式中、R1は一価のC1〜C22ヒドロカルビル基であ
る。)。好ましくは、R1はC1〜C22アルキルであり、よ
り好ましくはC14〜C22アルキルであり、更により好まし
くはC18アルキルであり、即ち、ステアリルである。特
に適切なモノアミンは、制限するわけではないが、メチ
ルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミ
ン、アミルアミン、1−メトキシ−2−アミノプロパ
ン、ヘキシルアミン、ステアリルアミン、ヘプチルアミ
ン、オクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、ウ
ンデシルアミン、ドデシルアミン、トリデシルアミン、
1−テトラデシルアミン、1−ヘキサデシルアミン、オ
クタデシルアミン、ベヘニルアミンおよびそれらの混合
物を含む。
第二級モノアミンは本発明の実施に使用されうるが、
それを使用すると、一般に、柔軟で且つ幾分粘着性のポ
リアミドとなり、ホットメルト印刷インク中の主成分と
しての使用には望ましくないであろう。しかし、少量の
若干粘着性の樹脂は幾つかのホットメルト印刷インク配
合物中で有用であることがある。第二級モノアミンは、
一般に、第一級モノアミンと比較してポリアミドの配合
物中で反応するのに長い時間がかかり、そしてそれ故、
あまり好ましくない。
本発明における使用に適切な二酸は下記式のジカルボ
ン酸を含む。
HOOC−R2−COOH (式中、R2は二価のC1〜C34ヒドロカルビル基であ
る。)。好ましくは、R2は1〜34個の炭素数の二価のヒ
ドロカルビル鎖であり、そして好ましくは、1〜34個の
炭素数の二価の脂肪族鎖、3〜34個の炭素数の二価の脂
環式鎖、6〜34個の炭素数のアリーレン鎖、7〜34個の
炭素数のアルカリーレン鎖および8〜34個の炭素数のア
ルカリールアルキレン鎖から選ばれる。より好ましく
は、R2は、C36二量体酸からの二価の枝分かれC34脂肪族
基、および、二価の直鎖C6〜C10脂肪族基から選ばれ
る。
本発明の実施において有用な適切な二酸は、制限する
わけではないが、シュウ酸、マロン酸、琥珀酸、メチル
マロン酸、フマル酸、マレイン酸、アセチレンジカルボ
ン酸、グルタル酸、エチルマロン酸、ジメチルマロン
酸、メチル琥珀酸、シトラコン酸、グルタンコン酸、イ
タコン酸、メサコン酸、アジピン酸、2,2−ジメチル琥
珀酸、3−メチルグルタル酸、ヒドロムコン酸、ピメリ
ン酸、ブチルマロン酸、ジエチルマロン酸、2,2−ジメ
チルグルタル酸、2−エチル−2−メチル琥珀酸、3−
メチルアジピン酸、ジクロペンタンジカルボン酸、スベ
リン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、イソフタル酸、
テレフタル酸、アゼライン酸、5−ノルボルン−2,3−
ジカルボン酸、シクロヘキシル琥珀酸、ベンジルマロン
酸、フェニレンジ酢酸、フェニル琥珀酸、ウンデカン二
酸、3−フェニルグルタル酸、10−デカンジカルボン
酸、トラウマチン酸、4−フェニレンジプロピオン酸、
ナフタレンジカルボン酸、11−ウンデカンジカルボン
酸、12−ドデカンジカルボン酸、4−ビフェニルジカル
ボン酸、ジフェン酸、ヘキサデカン二酸、二量体酸およ
びそれらの混合物を含む。
二量体酸はオレイン酸およびリノール酸のような不飽
和脂肪酸の2種以上を昇温且つ酸性条件で反応させるこ
とにより形成されるジカルボン酸であり、通常、モノマ
ー、ダイマーおよびそれより高いマー単位の種を含む混
合物を提供し、それが次に蒸留により精製されたもので
ある。二量体酸の製造はR.W.Johnsonらの“Polyamides
From Fatty Acids",Encyclopedia of Polymer Science
and Engineering,Vol.11(John Wiley & Sons,New Yor
k,1988)pp.476〜489に報告されている。
二酸は、約70〜100当量%の二量体酸および約30〜0
当量%の直鎖二酸を含むことが好ましい。本発明におい
て使用されることができる直鎖二酸は、セバシン酸、ア
ゼライン酸、アジピン酸および1,10−デカンジカルボン
酸を含む。
好ましくは、反応混合物は、実質的にモノ酸を含まな
いが、微量のモノ酸は二酸成分中に汚染物として存在し
てよい。
好ましくは、本発明において使用されるジアミンは下
記式を有する化合物から選ばれる。
H2N−R3−NH2 (式中、R3は二価のC2〜C36ヒドロカルビルまたは4〜3
6個の炭素原子および1〜17個の酸素原子を含む二価の
ポリ(アルキレンオキシド)部分である。)。好ましく
はR3は36個以下の炭素数のアルキレン鎖、6〜36個の炭
素数のシクロアルキレン鎖、7〜36個の炭素数のアルキ
レンアリーレン鎖、または、200〜400の分子量を有する
ポリ(エチレンオキシド)およびポリ(プロピレンオキ
シド)およびポリ(ブチレンオキシド)部分である。よ
り好ましくは、R3は二価のC2〜C6脂肪族基である。
適切なジアミンは、制限するわけではないが、エチレ
ンジアミン、1,2−ジアミノプロパン、1,3−ジアミノプ
ロパン、1,4−ジアミノブタン、1,2−ジアミノ−2−メ
チルプロパン、1,5−ジアミノペンタン、2,2−ジメチル
−1,3−プロパンジアミン、1,3−ジアミノペンタン、1,
6−ヘキサンジアミン、2−メチル−1,5−ペンタンジア
ミン、1,2−ジアミノシクロヘキサン、1,4−ジアミノシ
クロヘキサン、1,7−ジアミノヘプタン、1,8−ジアミノ
オクタン、2,5−ジメチル−2,5−ヘキサンジアミン、m
−キシレンジアミン、Jeffamine(商標)EDR−148、1,9
−ジアミノノナン、Jeffamine(商標)D−230、1,10−
ジアミノデカン、1,8−ジアミノ−p−メンタン、1,8−
ジアミノナフタレン、イソホロンジアミン、1,12−ジア
ミノドデカンおよびそれらの混合物を含む。
両方のアミノ基が第一級アミノ基であるジアミンに加
えて、両方または片方のアミノ基が第二級アミノである
ジアミンは本発明の実施において使用されてよい。同様
に、アミノ基が第二級アミンであるアミノアルコールは
本発明の実施に使用されてよい。しかし、第二級アミノ
基が存在すると、一般に、長い反応時間になり、より柔
軟で且つより粘着性である生成物を生じる。本発明の実
施に使用されてよいジアミンの例はピペラジンである。
同様に、アルコール基が第一級アルコール基でるアミノ
アルコールに加えて、アルコール基が第二級であるアミ
ノアルコールは本発明の実施に使用されてよいが、より
長い反応時間になるであろう。
好ましくは、本発明において使用されるアミノアルコ
ールは、下記式を有する化合物から選ばれる。
H2N−R3−OH (式中、R3は二価のC2〜C36ヒドロカルビルであ
る。)。好ましくは、R3は36個以下の炭素数のアルキレ
ン鎖、6〜36個の炭素数のシクロアルキレン鎖、二価の
アリール基、および7〜36個の炭素数のアルキルアリー
レン鎖である。より好ましくは、R3は二価の直鎖C2〜C6
脂肪族基である。
適切なアミノアルコールは、制限するわけではない
が、エタノールアミン、4−アミノフェノール、1−ア
ミノ−2−プロパノール、3−アミノ−1−プロパノー
ル、2−アミノ−1−ブタノール、4−アミノ−1−ブ
タノール、5−アミノ−1−ペンタノール等を含む。
どのモノアミン、二酸および第三の反応体を使用して
も、約1.6〜2.4モルのモノアミン;1.6〜2.4モルの二酸;
0.8〜1.2モルの第三の反応体のモル比で混合されること
が好ましい。より好ましくは、モノアミン、二酸および
第三の反応体のモル比はそれぞれ約2:2:1である。二酸
2モル毎に約2モルのモノアミンを使用することによ
り、非常に低い数平均分子量のポリアミドが製造でき、
それが本発明のインク組成物のために有用な低い溶融粘
度に有効に寄与することが判った。
本発明のポリアミドを製造するために使用されるモノ
アミン、二酸および第三の反応体の相対量を特徴付ける
別の方法は反応当量を基準とするものである。二酸は1
分子当たりに2の反応当量を有する。この為、モノアミ
ン、二酸および第三の反応体は約0.8〜1.2当量のモノア
ミン;1.8〜2.2当量の二酸;0.8〜1.2当量の第三の反応体
が混合されることが好ましい。より好ましくは、モノア
ミン、二酸および第三の反応体の反応当量比はそれぞれ
約1:2:1である。
本発明のポリアミドを製造するために使用されるモノ
アミン、二酸および第三の反応体の相対量を特徴付ける
更に別の方法は、当量百分率である。配合物中に存在す
るカルボン酸の合計当量を100%と規定する。配合物中
に存在するモノアミンの合計当量をカルボン酸の合計当
量で割って100を掛けると、存在するモノアミンの当量
%になる。配合物中に存在するジアミンおよびアミノア
ルコールの合計当量(ここで、ジアミンまたはアミノア
ルコールの1分子当たりには2当量がある)をカルボン
酸の合計当量で割って100を掛けると第三の反応体の当
量%になる。この為、約40〜60当量%のモノアミン、10
0当量%の二酸(二酸中のモノ酸不純物は、二酸である
かのように取り扱う)および40〜60当量%の第三の反応
体が存在するように、モノアミン、二酸および第三の反
応体を混合することが好ましい。
好ましくは、本発明のホットメルトインク組成物は、
モル比で、2モルのモノアミン、2モルの二酸および1
モルの第三の反応体を反応させるための標準的な縮合重
合技術により製造される。より好ましくは、ポリアミド
樹脂は、モル比で、2モルのモノアミンであるステアリ
ルアミン(オクタデシルアミン、C18H39N)、2モルの
二量体酸として知られている二酸(例えば、タル油から
得られる不飽和脂肪酸の重合により製造される)、およ
び、1モルのジアミンであるエチレンジアミンを縮合さ
せることにより製造される。
縮合重合反応は、モノアミンが反応の後段に向かって
添加される、逐次添加を基礎として行われるか、また
は、全ての反応体が同時に混合されることができる。好
ましくは、反応は逐次添加を基礎として行われる。とい
うのは、全ての反応体が同時に添加されると、時々、反
応混合物の突然の激しい発泡が起こりうるからであり、
これは恐らく反応の間に生成される多量の水の突然の開
放によるものである。
通常の手順において、選ばれた二酸100当量%を反応
器に装填し、そして約70℃に加熱する。攪拌しながら、
ジアミン、アミノアルコールまたはそれらの混合物50当
量%を滴下し、その間に、温度を130℃に上昇させる。
温度を徐々に130℃から160℃に上昇させ、その間に、反
応の水のバルクを蒸留する。その後、温度を約220℃に
上昇させる。反応の水の実質的に全量を回収した後、生
成物混合物を150℃未満に冷却し、そしてモノアミン50
当量%を加える。その後、反応混合物を再加熱して、22
0℃とし、それまでに反応の水の実質的に全量を回収す
る。その後、少量の触媒、例えば、リン酸を、好ましく
は約0.01〜1.0重量%で加え、そして反応混合物を220℃
〜250℃で2〜3時間、真空下に付す。この真空工程は
縮合水および全ての未反応の揮発性出発材料を除去し、
そして反応を完了させる傾向がある。反応の完了の程度
は反応混合物のアリコートを取り出し、そして反応混合
物中の酸価および/またはアミン価を測定し、そして完
全に反応したポリアミド樹脂に関する理論により計算さ
れる値と測定値とを比較することにより観測される。生
成物を、その後、冷却し、そして反応器から取り出され
る。
縮合反応を補助するために、リン酸のような触媒を触
媒比率で反応混合物中に加えることができる。縮合反応
において使用される触媒は、初期反応混合物中に加えら
れるか、または、反応速度が遅くなる直前の点でゆっく
りと加えられることができる。反応混合物中の触媒の好
ましい濃度は、装填された合計の材料の重量の約0.001
〜3重量%、より好ましくは約0.01〜1.0重量%の範囲
である。
好ましくは、ポリアミド樹脂生成物の過度の変色を避
けるために、縮合反応および次の配合物混合は不活性雰
囲気内で行われ、不活性雰囲気は二酸化炭素、窒素また
はアルゴンガスにより提供される。縮合反応の進行の間
に、アミド化は、直鎖オリゴマー分子および水の生成を
伴って起こる。生成した水は、有利には、縮合反応を行
いながら、反応容器から蒸留させ、これにより、縮合反
応が完了しやすくなる。反応混合物からの水の除去は、
反応混合物の表面を通して窒素のような不活性ガスの遅
い流れをバブリングさせるか、または、その上に流すこ
とにより援助されうる。必須ではないが、共沸蒸留によ
り水の除去を援助するための少量のキシレンのような不
活性有機溶剤は反応混合物に加えられてよい。一般に、
このような不活性有機溶剤の量は、反応混合物の10重量
%を越えるべきでない。反応混合物の加熱は、縮合水の
発生がなくなるまで行われ、そのことは重合反応が完了
したことを示す。組成物は冷却され、そしてそれはホッ
トメルト印刷組成物中に加えられる準備ができている。
縮合反応は大気圧またはそれ以上で行われてよい。し
かし、縮合反応の終了が近づくにつれ、若干の真空下で
運転することが有利であり、それは、副生成物、溶剤、
縮合水または未反応出発材料の除去を援助し、反応を完
了に導く傾向がある。反応の完了は、反応混合物のアリ
コートを取り出し、そして反応混合物の酸および/また
はアミン価を測定し、そして測定した酸価および/また
はアミン価と、完了に反応したポリアミド樹脂に関する
理論により計算された値とを比較することにより観測さ
れることができる。一般に、重合は8時間以内に完了
し、それは使用する特定の反応体、反応体の相対比等に
よるものである。どのような便利なまたは従来の反応容
器も反応体を縮合させ、そして重合させるのに使用され
うる。
本発明のポリアミド樹脂は実質的に中性である。その
酸価およびアミン価は一般に20未満である。
本発明の実施により製造されたポリアミド樹脂組成物
は比較的に低い融点および低い溶融粘度を有する。モノ
アミド、ビスアミド、エステルおよびアルカノールエス
テルのような希釈剤は、溶融粘度を更に下げるために加
えられてよい。これらは、また、ホットメルト組成物の
色の原因になる染料または顔料のための溶剤としても作
用しうる。インク組成物は、本発明のポリアミド樹脂組
成物および適切な着色剤を含めた成分を実質的に均質な
混合物に物理混合することにより製造される。成分は微
細分割された状態に混合され、そしてその後、混合物が
溶融されて、成分の混合を終了することができる。最初
にポリアミド樹脂を溶融させ、そして次に、各添加剤を
それにブレンドすることは好ましいことが判った。得ら
れた溶融混合物は容易に混合され、そしてホットメルト
インクジェットプリンター中の使用のために適切なサイ
ズおよび形状にキャストして冷却されることができる。
インクがプリントヘッドから噴出されうるように、ホ
ットメルトインクは、プリントジェッドにおいて維持さ
れている操作温度において十分に低い粘度であることが
必要である。ホットメルトインクは、一般に、温度の上
昇とともに、より低い粘度を示し、そしてその為、通
常、ある温度で望ましく低い粘度を有するが、プリント
ヘッドの設計はインクが噴出されうる温度の事実上の限
界点を設定する。より高い温度で操作するプリントヘッ
ドを製造することはより困難であり且つコストが高くな
る。約110℃〜160℃の範囲の温度でプリントヘッドを操
作することが商業的に望ましく、より低い温度が一般に
好ましい。インクジェット印刷のために有用なホットメ
ルトインクは、「噴射可能」であるために、プリントヘ
ッドの操作温度の範囲内に融点および低い溶融粘度を有
し、典型的な粘度は130℃で250センチポアズ以下であ
り、好ましくは130℃150センチポアズ以下であり、そし
てより好ましくは130℃で50センチポアズ未満である。
ホットメルトインクは、通常、着色剤およびキャリア
を含む。望ましくは、キャリアは、着色剤を融解し、固
体の時にほぼ透明であり、無毒性であり、そして長時間
加熱の際に安定であるべきである。キャリアはホットメ
ルトインク中に必要とされる特性に寄与しなければなら
ない。これらの特性は、プリントヘッドの操作条件に対
する適合性を含み、例えば、インクはプリントヘッドの
操作温度を受けたときに溶融し、そして適切な粘度でな
ければならず、そしてインクはプリントヘッドを腐蝕し
てはならない。インクは揮発性成分を含むべきでない。
キャリアは耐摩耗性、耐裏移り性および良好な付着性の
特性を印刷された基材に付与すべきである。透明な基材
に印刷されたときに、インクは直線光透過性であるべき
である。
キャリアは、1種以上の成分を含んでよい。ホットメ
ルトインクを配合するときの広い許容度を付与するため
に、ある使用されうる成分は他の使用されうる成分と広
い適合性を有することが望ましい。
ポリアミド樹脂の酸価およびアミン価は従来の方法で
評価される。酸価は1gのポリアミド樹脂中に存在する遊
離酸を中和するために必要な水酸化カリウムのミリグラ
ム数として計算され、アミン価は1gのポリアミド樹脂中
に存在する遊離塩基を中和するために必要な酸の量に相
当する水酸化カリウムのミリグラム数として計算され
る。
ポリアミド樹脂の滴点は従来の方法で測定される。好
ましくは、ポリアミド樹脂は約115℃未満の滴点を有す
る。
次の例は、本発明のホットメルト組成物をより良好に
開示し、教示するために提供される。それらは例示目的
のみであり、そして下記の請求の範囲に記載されるよう
に、本発明の範囲に実質的に影響を及ぼさずに小さな変
更がなされうるが認識されるべきである。
例I 本発明のポリアミド樹脂を次の通りに製造した。
1リットルケトル中に、331.84gのUNIDYME(商標)14
二量体酸(1.15当量、0.58モル、UNIDYME 14はUnion Ca
mp Corporation,Wayne,NJから市販の二量体酸であり、
1%の一量体の脂肪酸、96%の二量体酸および約3%の
三量体酸を含む。)および17.43gのエチレンジアミン
(0.58当量、0.29モル、エチレンジアミンはAldricvh C
hemical Company,Milwaukee,WIから入手可能である。)
を装填した。反応体を窒素雰囲気下で180℃に6時間に
わたって加熱し、そしてその後、156.3gのステアリルア
ミン(0.58当量、0.58モル、ステアリルアミンはArmeen
18DとしてAkzo Chemical Incorporated,McCook,Illino
isから入手可能である。)を反応体に加えた。この混合
物を1時間にわたって204℃に加熱し、その後、室温ま
で一晩かけて放冷した。次の日に、反応体を3時間にわ
たって220℃に加熱し、4滴(約4g)のリン酸を加え、
そして反応体を真空下(約2mmHg)に5.5時間付した。そ
の後、生成物をケトルから取り出した。
生成物はMettler FP80HTセントラルプロセッサーに接
続されたMettler FP83HT滴点セルにより測定して、75.2
℃の滴点であった。生成物は、ブルックフィールドRVTD
粘度計で#18スピンドルで30rpmで運転して(66秒-1
剪断速度)、150℃において62.3センチポアズの溶融粘
度を有した。生成物は4.8の酸価および0.4のアミン価を
有した。
例II 例Iを本質的に繰り返したが、今度はステアリルアミ
ンの代わりに等モル量のデシルアミンに置き換えた。生
成物は74.2℃の滴点を有し、150℃で76.1センチポアズ
の溶融粘度を有し、そして5.22の酸価および0.27のアミ
ン価を有した。生成物は透明で幾分粘着性であった。
例III 例Iを本質的に繰り返したが、今度は、反応体は2当
量のステアリルアミン、3.5当量のUNIDYME 14二量体
酸、0.5当量のセバシン酸および2当量のエチレンジア
ミンからなった。生成物は114.5℃の滴点を有し、150℃
で59.8センチポアズの粘度を有し、そして3.1の酸価お
よび1.6のアミン価を有した。
例IV 例Iを本質的に繰り返したが、今度は、エチレンジア
ミンの合計量の半分のエタノールアミン(当量基準で)
に置き換えた。生成物は112.9℃の滴点を有し、150℃で
34センチポアズの溶融粘度を有し、そして9.6の酸価お
よび1.0未満のアミン価を有した。
例V 例Iを本質的に繰り返したが、今度は、エチレンジア
ミンの合計量の半分のJeffamine D−400(当量基準で)
に置き換えた。生成物は54.7℃の滴点を有し、150℃で4
8センチポアズの溶融粘度を有し、そして1.0未満の酸価
および14のアミン価を有した。
様々な変更は本発明の組成物の様々な態様の詳細にお
いてなされうるが、全ては添付の請求の範囲により規定
される本発明の範囲内においてである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C09D 11/02 C08G 69/26 C09D 11/00

Claims (19)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ポリアミドを含み、且つ、ホットメルト印
    刷組成物の製造に有用であるポリアミド樹脂組成物であ
    って、前記ポリアミドは縮合重合により製造され、前記
    ポリアミドは、モノアミン、二酸、並びに、ジアミン、
    アミノアルコールおよびそれらの混合物からなる群より
    選ばれる第三の反応体を含む反応混合物から製造され、
    前記ポリアミドの粘度が130℃で500センチポアズ未満で
    あり、そして、数平均分子量が2500未満である、ポリア
    ミド樹脂組成物。
  2. 【請求項2】前記ポリアミドが、モノアミン、二酸、並
    びに、ジアミン、アミノアルコールおよびそれらの混合
    物からなる群より選ばれる第三の反応体の縮合重合によ
    り製造され、前記モノアミン、前記二酸および前記第三
    の反応体が、モル比で、それぞれ、1.6〜2.4モルのモノ
    アミン:1.6〜2.4モルの二酸:0.8〜1.2モルの第三の反応
    体を一緒に反応させたものである、請求の範囲1記載の
    ポリアミド樹脂組成物。
  3. 【請求項3】前記モノアミン、前記二酸および前記第三
    の反応体を、それぞれ、モル比で2:2:1で一緒に反応さ
    せたものである、請求の範囲2記載のポリアミド樹脂組
    成物。
  4. 【請求項4】前記二酸が70〜100当量%の二量体酸およ
    び30〜0当量%の直鎖二酸を含むものである、請求の範
    囲1記載のポリアミド樹脂組成物。
  5. 【請求項5】前記モノアミンが式R1−NH2(式中、R1はC
    1〜C22アルキルである。)を有する、請求の範囲1記載
    のポリアミド樹脂組成物。
  6. 【請求項6】R1がC14〜C22アルキルである、請求の範囲
    5記載のポリアミド樹脂組成物。
  7. 【請求項7】R1がステアリルである、請求の範囲6記載
    のポリアミド樹脂組成物。
  8. 【請求項8】前記二酸が式HOOC−R2−COOH(式中、R2
    二量体酸に由来する二価の枝分かれC34脂肪族基、およ
    び、二価の直鎖C6〜C10脂肪族基からなる群より選ばれ
    たものである。)を有する、請求の範囲1記載のポリア
    ミド樹脂組成物。
  9. 【請求項9】前記ジアミンが式H2N−R3−NH2(式中、R3
    は二価の直鎖C2〜C6脂肪族基およびC22〜C36脂肪族基か
    らなる群より選ばれたものである。)、請求の範囲1記
    載のポリアミド樹脂組成物。
  10. 【請求項10】130℃で250センチポアズ未満の粘度を有
    する、請求の範囲1記載のポリアミド樹脂組成物。
  11. 【請求項11】130℃で100センチポアズ未満の粘度を有
    する、請求の範囲10記載のポリアミド樹脂組成物。
  12. 【請求項12】前記反応混合物が実質的にモノ酸を含ま
    ない、請求の範囲1記載のポリアミド樹脂組成物。
  13. 【請求項13】(a)0.8〜1.2反応当量の、式R1−NH2
    (式中、R1は一価のC1〜C22ヒドロカルビルである。)
    を有するモノアミン、 (b)1.8〜2.2反応当量の、式HOOC−R2−COOH(式中、
    R2は二価のC1〜C34ヒドロカルビル基である。)を有す
    るジカルボン酸、および、 (c)0.8〜1.2反応当量の、式H2N−R3−NH2(式中、R3
    は二価のC2〜C36ヒドロカルビルである。)を有するジ
    アミン、 の反応混合物を接触させることにより製造されるポリア
    ミド樹脂組成物。
  14. 【請求項14】前記反応混合物が二量体酸、ステアリル
    アミンおよびエチレンジアミンを含む、請求の範囲13記
    載のポリアミド樹脂組成物。
  15. 【請求項15】115℃未満の融点を有する、請求の範囲1
    3記載のポリアミド樹脂組成物。
  16. 【請求項16】130℃で250センチポアズ未満の粘度を有
    する、請求の範囲13記載のポリアミド樹脂組成物。
  17. 【請求項17】130℃で100センチポアズ未満の粘度を有
    する、請求の範囲13記載のポリアミド樹脂組成物。
  18. 【請求項18】インクジェットプリンターにおいて有用
    なホットメルト印刷組成物であって、 a)ポリアミドを含むポリアミド樹脂組成物であって、
    前記ポリアミドは縮合重合により製造され、前記ポリア
    ミドは、モノアミン、二酸、並びに、ジアミン、アミノ
    アルコールおよびそれらの混合物からなる群より選ばれ
    る第三の反応体を含む反応混合物から製造され、前記ポ
    リアミドの粘度は130℃で500センチポアズ未満であり、
    そして数平均分子量が2500未満である、ポリアミド樹脂
    組成物、および、 (b)少なくとも1種の着色剤、 を含む、ホットメルト印刷組成物。
  19. 【請求項19】モノアミド、ビスアミド、エステル、ア
    ルカノールエステルおよびそれらの混合物からなる群よ
    り選ばれた少なくとも1種の希釈剤を更に含む、請求の
    範囲18記載のホットメルト印刷組成物。
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