説明

置換オキサゾリン化合物または置換オキサゾリン誘導体

【課題】非晶質性、半結晶性、または結晶性の特性を有する、置換オキサゾリン化合物および/または置換オキサゾリン誘導体、ならびにこのような化合物および誘導体を生成するための方法の提供。
【解決手段】この置換オキサゾリン化合物および/または置換オキサゾリン誘導体は、種々の適用に有用である。例えば、置換オキサゾリン化合物および/または置換オキサゾリン誘導体は、インク組成物のための相変化剤、バインダー樹脂、レオロジー調整剤または可塑剤として機能し得る。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、一般に、置換オキサゾリン化合物および/または置換オキサゾリン誘導体を含む組成物に関する。
【図面の簡単な説明】
【0002】
【図1】図1は、結晶性モノ−オキサゾリンのレオロジープロフィールの図である。
【図2】図2は、非晶質性オキサゾリン樹脂のレオロジープロフィールの図である。
【図3】図3は、1つ以上のオキサゾリン化合物類または誘導体類を含む固相変化インク組成物のレオロジープロフィールの比較の図である。
【発明を実施するための形態】
【0003】
本明細書に記載されるのは、置換オキサゾリン化合物および/または置換オキサゾリン誘導体を含む組成物である。
【0004】
置換オキサゾリン化合物および/または置換オキサゾリン誘導体としては、種々のモノ−オキサゾリン類、二量体−オキサゾリン類(または、ビス−オキサゾリン類)およびポリ−オキサゾリン類であって、以下の2つの方法のうちの1つでスペーサー基と係留されるオキサゾリン類が挙げられる:a)オキサゾリン環のC2で接続されるか、またはb)オキサゾリン環およびポリ−オキサゾリン類のC5で官能性基置換基(例えば、エステル、ウレタン、アミドなど)によって接続される。この化合物は、種々の物理学的特性、例えば、結晶性、半結晶性または非晶質性の特性を呈する能力を有する。
【0005】
「主要な成分」という用語は、多数の成分または構成要素を含み、かつその特定の成分または構成要素を特定する混合物または組成物であって、その混合物または組成物の最大の割合を占めるものを指す。
【0006】
「誘導体」という用語は、別の化合物に由来しており、その化合物が誘導される化合物と同じ一般構造を維持する化合物を指す(例えば、飽和アルコール類および飽和アミン類は、アルカン類の誘導体である)。
【0007】
「一般式I」の化合物によって示される置換オキサゾリン化合物および/または置換オキサゾリン誘導体
【0008】
1つ以上の置換オキサゾリン化合物および/または置換オキサゾリン誘導体は、一般式Iの化合物によって示されてもよく:
【化1】

式中、Rは、アルキレン基、アリーレン基、アリールアルキレン基、アルキルアリーレン基、例えば、1〜約60個の炭素原子、もしくは約4〜約36個の炭素原子を含むアルキレン基、またはアリーレン基、アリールアルキレン基、約5〜約20個の炭素原子もしくは約7〜約14個の炭素原子を含むアルキルアリーレン基であり;かつ
は、アルキル基、アリール基、アルキルアリール基、芳香族基(その各々は置換されていてもよいし、または置換されていなくてもよい)、または水素であり;Rは、1〜約60個の炭素原子もしくは1〜約18個の炭素原子を含むアルキル基、または芳香族基もしくはアリール基であって、約5〜約20個の炭素原子もしくは約7〜約14個の炭素原子を含む基か、または一般式−(C=O)−(CHCHのアシル基であって、式中、nは、ゼロであるかもしくは1〜約50の整数、または約8〜約16の整数である基か;または一般式−(C=O)−NH−Rのウレタン基であって、式中、Rは式−(CHCHの直鎖状アルキル基であって、式中、nは、ゼロであるかもしくは1〜約36の整数、または約5〜約20の整数である基か、または式中、Rは、約6〜約20個の炭素原子もしくは約7〜約14個の炭素原子を含むアルキルアリール基であるか;
あるいは、基Rは、アルキルアリール、例えば、下の一般式のアルキルアリール基であって
【化2】

式中、Rは、H、OH、OCH、Cl、Br、F、I、NH(COCH)、CH、CHCH、イソプロピル、t−ブチル、COCH、COH、1〜約66個の炭素もしくは約2〜約18個の炭素を有するアルキル基、または1〜約8個の炭素もしくは約2〜約6個の炭素を有するアルコキシ基である。
【0009】
実施形態において、上記の式のRのような一般式のR基は、お互いに同じであっても異なってもよい。この概念は、全ての式にあてはまる(例えば、下のR、R、R、R、R、R10、R11、R12およびR13)。例えば、一般式Iに関して、各々の「R」基は、下の一般式I’に図示するように、お互いに同じであってもまたは異なってもよい。
【化3】

【0010】
は、一般式C3664+nのものであってもよく、かつ分岐アルキレン基であって、これには、不飽和基および/または環状基を包含し得、式中、nは、0〜10の整数であり、以下の構造異性体を含む。
【化4】

【0011】
一般式Iの化合物であって、式中、Rが水素以外の置換基である化合物は、2工程で調製され得る。この第一工程は、二量体−オキサゾリンテトラ−アルコールの合成を包含し、ここで、一般式IのRはHである。二量体−オキサゾリンテトラ−アルコールは、約120℃を超えるか、または約120℃〜約220℃の範囲、または約150℃〜約210℃の温度で、少なくとも2モル当量のトリス(ヒドロキシメチル)アミノメタンと上記のようなR基を有する適切な二酸の高温縮合などの適切な温度で生じる縮合反応によって調製され得る。適切な二酸とトリス(ヒドロキシメチル)アミノメタンとの間の縮合反応は、減圧下で、例えば、約100mmHg未満、もしくは約0.1mmHg〜約50mmHgで、完全な反応を確実にするため適切な温度で、例えば、約120℃〜約220℃、または約150℃〜約210℃の温度範囲で行ってもよい。この縮合反応は、(反応の完了を促進するため)触媒を使用してまたは使用せずに行ってもよい。用いられ得る種々の種類の触媒としては、テトラアルキルチタン酸塩類、ジアルキルスズオキシド類、テトラアルキルスズオキシド化合物類、ジアルキルスズ酸化合物類、アルミニウムアルコキシド類、アルキル亜鉛、ジアルキル亜鉛、酸化亜鉛、酸化第一スズ、またはこれらの混合物を、出発の二酸に基づいて約0.005モルパーセント〜約5モルパーセントの量で含む。この縮合反応は、約15時間内に、または約10時間内に完結(すなわち、二酸のうち少なくとも95%、または99%が反応する)してもよい。
【0012】
−(CH−(ここでn=10である)に相当するRを有する二量体オキサゾリンテトラ−アルコールは、1,12−ドデカン二酸と2モル当量のトリス(ヒドロキシメチル)−アミノメタンとの高温縮合から調製されてもよく(一般的スキーム1(下記)を参照のこと)、ここで式中、Rは、上記のとおり規定され得る。
【化5】

【0013】
この反応の生成物は、単純アルコール溶媒(メタノール、エタノールまたはイソプロパノール)のような適切な有機溶媒中で、または、極性の有機溶媒と非極性の有機溶媒、例えば酢酸エチルとn−ヘキサンとの、約0.1部〜約5部の酢酸エチル対約1部〜約20部のn−ヘキサンの容積比での組み合わせ中における、再結晶化によって精製され得る。一般的スキームIの生成物は、第二の化学的変換(例えば、テトラアルコールのエステル化、テトラ−アルコールからウレタン基の形成、テトラ−アルコールのエーテル化、または種々の他の化学的変換)へ進む前に精製されてもよい。
【0014】
テトラ−アルコールのエステル化は、式I’のモノカルボン酸テトラ−エステルとの直接縮合によって達成され得、ここで、R、R’、RおよびR’は、同じアシル基であって、完全な反応を保証するための適切な高温で(例えば、約150℃超、または約150℃〜約250℃)、大気圧下で、溶媒の非存在下で行われる少なくとも4モル当量の所望のモノカルボン酸との縮合によって調製され得る(例えば、テトラ−エステル化が、4モル当量のラウリン酸(ドデカン酸)との直接縮合によって達成される場合、得られる生成物は、出発の二量体−オキサゾリンテトラ−アルコールのドデカン酸テトラ−エステルである)。
【0015】
一般式I’の二量体−オキサゾリンのエステル化を、過剰量の芳香族モノカルボン酸(例えば、4−メトキシ安息香酸)で行ってテトラ−エステルを得る場合、1つ以上のオキサゾリン生成物を、再現可能な方式で得ることができる。生成物の混合物は、二量体オキサゾリンテトラ−(4−メトキシシベンゾアート)エステルを生成物として、および主要な生成物のうち芳香族モノ−オキサゾリン生成物、例えば、4−メトキシフェニルオキサゾリン化合物を含む。1つ以上の置換二量体オキサゾリンおよび芳香族オキサゾリン化合物および/または誘導体のような混合物を含むインク組成物は、固相変化インクジェットのインク組成物中で使用するための所望のレオロジー特性を有し、堅牢かつ耐久性の印刷が得られる。
【0016】
置換芳香族モノ−オキサゾリン化合物および/または誘導体の調製は、アルカンカルボン酸を含む当量縮合よりも低下した温度で、芳香族モノカルボン酸と適切なアミノアルコールとの間の直接の縮合反応によって達成され得る。芳香族モノ−オキサゾリンジエステル化合物は、約180℃未満、または約150℃〜約180℃などの低下した温度で行われる、3モル当量の4−メトキシ安息香酸と1当量のトリス(ヒドロキシメチル)−アミノメタンとの間の縮合反応によって調製され得る。オキサゾリン生成物中のフェニル基とオキサゾリンイミン部分との共役に起因して、この縮合反応に必要な熱活性化エネルギーが減少する。
【0017】
式I’に示される二量体−オキサゾリン化合物の誘導体は、エステル誘導体であってもよく、ここで1つ以上の基R、R’、RおよびR’は、上記で規定されるようなアシル基;またはアルキルアリール基、例えば、以下の一般式のものであり、
【化6】

式中、Rは上記で規定されている。
【0018】
テトラ−アルコールからのウレタン基の形成は、公知の反応方法によって達成され得る。一般式I’の化合物であって、式中、R、R’、RおよびR’が一般式−(C=O)−NH−Rを有する化合物(式中、Rは、上記で規定される)は、テトラ−アルコールと化学量論の量の所望の単官能性または多官能性のイソシアナート反応物とを、必要に応じてイソシアナート自体であり得る(すなわち、共溶媒の非存在下)、適切な溶媒の存在下で反応させることによって容易に調製され得る。このイソシアナート反応物は、任意の所望の物質であってもよく、これは、少なくとも1つの−N=C=O官能基であって、直鎖状、環状または分岐のいずれでもよいアルキル基、アリール基、アルキルアリール基、アリールアルキル基、アルキレン基、アルキレンオキシ基、またはそれらの組み合わせである1つ以上の基に結合された基を含む。一般に用いられる単官能性、二官能性または多官能性イソシアナート反応物の例としては、一般式R15(NCO)のものを挙げてもよく、式中、R15は(i)アルキルまたはアルキレン基であって、少なくとも約8個の炭素原子、もしくは少なくとも約12個の炭素原子、および/または約60個以下の炭素原子、または約40個以下の炭素原子を含む基、(ii)アリールまたはアリーレン基であって、少なくとも約5個の炭素原子、または少なくとも約6個の炭素原子、および/または約50個以下の炭素原子、または約12個以下の炭素原子を含む基、(iii)アリールアルキルまたはアリールアルキレン基であって、少なくとも約6個の炭素原子、または少なくとも約7個の炭素原子、および/または約60個以下の炭素原子、または約30個以下の炭素原子を含む基、あるいは(iv)アルキルアリールまたはアルキルアリーレン基であって、少なくとも約6個の炭素原子、または少なくとも約7個の炭素原子、および/または約60個以下の炭素原子、または約30個以下の炭素原子を含む基であり、ここで置換アルキル、アルキレン、アリール、アリーレン、アリールアルキル、アリールアルキレン、アルキルアリール、およびアルキルアリーレン基上の置換基は、ハロゲン原子、シアノ基、エーテル基、アルデヒド基、ケトン基、エステル基、カルボニル基、チオカルボニル基、メルカプト基、ニトロ基、ニトロソ基、スルホン基、アシル基、それらの混合物であってもよく、かつpは、イソシアナート基の数に相当する整数であって、これは単量体イソシアナートの場合は1、2または3であり、多官能性イソシアナート反応物の場合には上限は必要としない。
【0019】
モノイソシアナート類の例としては、オクタデシルイソシアナート;ヘキサデシルイソシアナート;オクチルイソシアナート;n−ブチルおよびt−ブチルイソシアナート;シクロヘキシルイソシアナート;アダマンチルイソシアナート;イソシアナト酢酸エチル;エトキシカルボニルイソシアナート;フェニルイソシアナート;αメチルベンジルイソシアナート;2−フェニルシクロプロピルイソシアナート;ベンジルイソシアナート;2−エチルフェニルイソシアナート;ベンゾイルイソシアナート;メタ−およびパラ−トリルイソシアナート;2−、3−、または4−ニトロフェニルイソシアナート類;2−エトキシフェニルイソシアナート;3−メトキシフェニルイソシアナート;4−メトキシフェニルイソシアナート;4−イソシアナト安息香酸エチル;2,6−ジメチルフェニルイソシアナート;1−ナフチルイソシアナート;(ナフチル)エチルイソシアナート類;ならびにそれらの混合物を挙げることができる。ジイソシアナート類の例としては、イソホロンジイソシアナート(PDT);トルエンジイソシアナート(TDI);ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアナート(MDI);水素化ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアナート(H12MDI);テトラ−メチルキシレンジイソシアナート(TMXDI);ヘキサメチレン−1,6−ジイソシアナート(HDI);ナフタレン−1,5−ジイソシアナート;3,3’−ジメトキシ−4,4’−ビフェニルジイソシアナート;3,3’−ジメチル−4,4’−ビメチル−4,4’−ビフェニルジイソシアナート;フェニレンジイソシアナート;4,4’−ビフェニルジイソシアナート;2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアナートおよび2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアナート、テトラメチレンキシレンジイソシアナート;4,4’−メチレンビス(2,6−ジエチルフェニルイソシアナート);1,12−ジイソシアナトドデカン;1,5−ジイソシアナト−2−メチルペンタン;1,4−ジイソシアナトブタン;C−36二量体ジイソシアナートおよびシクロヘキシレンジイソシアナートおよびその異性体、例えば、1,3−ビス[イソシアナトメチルシクロヘキサン];HDIのウレチジオン二量体;ならびにそれらの混合物を挙げることができる。トリイソシアナート類の例としては、TDIのトリメチロールプロパン三量体、TDI、HDI、IPDIのイソシアヌレート三量体、およびTDI、HDI、IPDIのビウレット三量体、ならびにそれらの混合物が挙げられる。
【0020】
オキサゾリンアルコール基とイソシアナート反応物との間の反応を、約−50℃〜約150℃、または約0℃〜約80℃の温度範囲などの適切な温度で行って、完全な反応を確実にしてもよい。これらの反応は、(反応の完了を促進するため)触媒を使用してまたは使用せずに行ってもよい。適切な触媒としては、ジアルキルスズオキシド類、テトラアルキルスズオキシド化合物類、およびジアルキルスズ酸化合物類を含めて、スズを含んでいるルイス酸触媒、トリス−ネオデカン酸ビスマス、安息香酸コバルト、酢酸リチウム、トリエチルアミン、塩化第二鉄、三塩化アルミニウム、三塩化ホウ素、三フッ化ホウ素、四塩化チタンおよびテトラアルキルチタナートが挙げられる。オキサゾリンアルコール基とイソシアナート反応物との反応に必要な触媒の量は、制限反応物に基づいて約0.0001モル当量〜約0.10モル当量、または約0.001モル当量〜約0.05モル当量、または約0.005モル当量〜約0.05モル当量の範囲であってもよい。
【0021】
一般式I’の化合物は、基R、R’、RおよびR’のためのウレタン基を有してもよい。例えば、一般式I’におけるR、R’、RおよびR’のうちの1つ以上は、一般式−(C=O)−NH−Rの基であってもよく、式中、Rは上記で規定される。
【0022】
「一般式II」の化合物によって示される置換オキサゾリン化合物および/または置換オキサゾリン誘導体
【0023】
1つ以上の置換オキサゾリン化合物および/または置換オキサゾリン誘導体は、一般式IIによって示されてもよく:
【化7】

式中、Rはアルキル基、アリール基、アルキルアリール基、または芳香族基(その各々は置換されていてもよいし、または置換されていなくてもよい)、例えば、約1〜約60個の炭素原子もしくは約5〜約25個の炭素原子を含むアルキル基、または約5〜約20個の炭素原子もしくは約7〜約14個の炭素原子を含むアリール基、アルキルアリール基、芳香族基である;
は、アルキレン基、アリーレン基、アルキルアリーレン基、もしくはアルキルアリーレン基であるか、または一般式I(上記)でRについて先に記載したのと同じ基として規定されてもよいし、またはRは、下の一般式のもの
【化8】

もしくはそれらから誘導されるものであってもよく、ここでnは、約1〜約35、もしくは約2〜約24の範囲の整数であるか;またはRは、以下の式を有する以下の二置換のアリールジアシル基のうちの一つ以上であってもよく:
【化9】

はアルキル基、アリール基、アルキルアリール基、芳香族基(その各々は置換されていてもよいし、または置換されていなくてもよい)、もしくは水素、例としては、一般式I(上記)のRについて記載されたのと同じ基である。
【0024】
および/またはR基は、お互いに同じであっても異なってもよい。
【0025】
一般式IIの化合物は、縮合過程によって調製され得、この過程は、式Aのモノ−オキサゾリンジオール:
【化10】

および適切なジカルボおよび適切なジカルボン酸に関与する。一般式Aの化合物の一般的な合成は、以下である(下記):
【化11】

一般式IIの例示的な化合物の一般的な合成は、一般的スキーム3(下記)に示しており、ここでは、Rは、Hであり、かつRおよびRは、一般式IIに関して上記されたとおり規定される:
【化12】

一般的スキーム3の縮合は、これが少なくとも2倍以上過剰であるモノ−オキサゾリンジオール前駆体を用いて行われる場合、二量体−オキサゾリンを主に生じ得る。
【0026】
この縮合は、2つのエステル化反応を包含し、かつ完全な反応を確実にするため適切な温度で、例えば、約120℃〜約220℃、もしくは約150℃〜約200℃の温度範囲で行ってもよい。この縮合反応は、触媒を使用してまたは使用せずに行ってもよく、触媒(上記で特定されるとおり)を用いて、反応の完了を促進してもよい。縮合(エステル化)反応は、約15時間未満で、例えば、約12時間未満、または約10時間未満で完了され得る(すなわち、二酸のうち少なくとも95%、例えば、99%が反応する)。
【0027】
「一般式III」の化合物によって示される置換オキサゾリン化合物および/または置換オキサゾリン誘導体
【0028】
1つ以上の置換オキサゾリン化合物および/または置換オキサゾリン誘導体は、一般式IIIによって示され得:
【化13】

式中、Rはアルキル基、アリール基、アルキルアリール基、芳香族基(その各々は置換されていてもよいし、または置換されていなくてもよい)であり、または一般式IIのRについて記載されるのと同じ基として規定されてもよく;
は、アルキレン基、アリーレン基、アリールアルキレン基、またはアルキルアリーレン基、
【化14】

であって、式中nは、約6〜約36の範囲の整数であるか、
【化15】

であるか、あるいは、一般式IIのRについて規定されるのと同じ基として規定されてもよく;かつmは、1〜約100、または約2〜約30の整数である。
【0029】
あるいは、1つ以上の置換オキサゾリン化合物および/または置換オキサゾリン誘導体は、一般式III’によって示されてもよく、ここで少なくとも2つの異なる反復構造は以下によって示され:
【化16】

式中、RおよびR’は、一般式IIIのRについて上記されているとおり規定されており、かつ同じであっても同じでなくてもよく;かつ基R14は、アルキル、アリール、アルキルアリール、アリールアルキル、アルキレンであり、かつ直鎖状、分岐または環状であってもよく;かつここで整数mおよびpは、1〜約50もしくは1〜約20であってもよい。
【0030】
モノ−オキサゾリンジオールおよびジカルボン酸の相対的な化学量論が、2:1未満、例えば、約0.50−1.80:1の範囲のモノ−オキサゾリンジオール対ジカルボン酸、または約0.75−1.50:1のモノ−オキサゾリンジオール対ジカルボン酸、または約1:1モノ−オキサゾリンジオール対ジカルボン酸であるならば、一般式IIIのオリゴ−エステル類およびポリエステル類が、特に延長した反応時間、高温および/または減圧の条件下で行われる場合、生じ得る。一般式IIIのオリゴ−エステル類およびポリエステル類は、減圧下で、例えば、約100mmHg未満、または約0.1mmHg〜約50mmHgの範囲で、完全な反応を確実にするために、適切な高温で、例えば、約120℃〜約250℃、または約150℃〜約220℃の温度範囲で行われる縮合反応によって得てもよい。この縮合反応は、(反応の完了を促進するため)触媒を使用してまたは使用せずに行ってもよい。出発の二酸に基づいて約0.005モルパーセント〜約5モルパーセントの量の触媒(上記で規定されるとおり)を用いてもよい。一般式IIIのオリゴ−エステル類およびポリエステル類は、縮合反応によって得てもよく、ここでこの反応時間は、4時間より大きく、または反応時間は約5時間〜約20時間である。
【0031】
「一般式IV」の化合物によって示される置換オキサゾリン化合物および/または置換オキサゾリン誘導体
【0032】
1つ以上の置換オキサゾリン化合物および/または置換オキサゾリン誘導体は、一般式IVによって示されてもよく:
【化17】

式中、Rは、約1〜約60個の炭素原子のアルキル基であり、R10、R11、R12およびR13は、同じであるかまたは異なり、かつ約1〜約60個の炭素、もしくは約2〜約55個の炭素を有する基、約1〜約60個の炭素、もしくは約2〜約55個の炭素を有するヒドロキシアルキル基、または約1〜約60個の炭素、もしくは約2〜約55個の炭素を有するアルキルエステル基であり;例えば、R10、R11、R12、およびR13は、ヒドロキシルアルキル基−(CH−OHであってもよく、式中nは、約1〜約60、もしくは約2〜約55の整数であるか、またはR10、R11、R12、およびR13は、アルキルエステル基−(CH−OC−(CHCHであってもよく、式中、nは、約1〜約7、もしくは約2〜約5の整数であり、かつmは、約1〜約60の整数である。
【0033】
は、アルキル基、アリール基、アルキルアリール基、または芳香族基(その各々は置換されていてもよいし、または置換されていなくてもよい)、例えば、約1〜約60個の炭素原子もしくは約5〜約25個の炭素原子を含むアルキル基、または約5〜約20個の炭素原子もしくは約7〜約14個の炭素原子を含むアリール基、アルキルアリール基、芳香族基、または芳香族基、例えば、
【化18】

であってもよく、R10、R11、R12、およびR13は、同じであるかまたは異なり、かつRについて規定されるような、水素、ハロゲン類、アルキル基、アリール基、アルキルアリール基、または芳香族基(その各々は置換されていてもよいし、または置換されていなくてもよい)、例としては、約1〜約60個の炭素の直鎖状もしくは分岐したアルキル基、約1〜約60個の炭素の直鎖状もしくは分岐したヒドロキシルアルキル基、約1〜約60個の炭素の直鎖状もしくは分岐したアルキルエステル基、またはアリールエステル基、または約3〜約60個の炭素の環状アルキル基、約3〜約60個の炭素の環状アルキルアルコール基、約3〜約60個の炭素の環状アルキルエステル基であり、R、R10、R11、R12、およびR13のうちの少なくとも1つは芳香族基であり、これは、置換芳香族基であってもよいし、またはそうでなくてもよい。
【0034】
一般式IVの化合物は、少なくとも1モル当量の適切なアミノアルコールと上記のようなR基を有する酸との、約120℃を超える温度、または約120℃〜約220℃の範囲、または約150℃〜約210℃の範囲の温度での高温縮合などのような適切な温度で生じる縮合反応によって、調製され得る。所望の酸と適切なアミノアルコールとの間の縮合反応は、減圧下で、例えば、約100mmHg未満、または約0.1mmHg〜約50mmHgの範囲で、完全な反応を確実にするために適切な温度で、例えば、約120℃〜約220℃、または約150℃〜約210℃の温度範囲で行ってもよい。この縮合反応は、(反応の完了を促進するため)触媒を使用してまたは使用せずに行ってもよい。触媒(上記)は、出発の二酸に基づいて約0.005モルパーセント〜約5モルパーセントの量で用いてもよい。縮合反応は、約15時間未満で、例えば、約12時間未満、または約10時間未満で完了され得る(すなわち、二酸のうち少なくとも95%、例えば、99%が反応する)。
【0035】
一般式IVの化合物はまた、米国特許第5,817,169号および米国特許第5,698,017号に記載の方法によって調製され得る。
【0036】
表1(下記)では、化合物1〜6は、ヒドロキシアルキル置換モノ−オキサゾリン類およびヒドロアルキル置換モノ−オキサゾリン類の脂肪族エステル類であり、その全てが、結晶性であり、かつ先鋭な融点および先鋭な結晶化温度を呈する。表1の化合物7〜11は、芳香族オキサゾリンエステル類であり、かつ一般には結晶性の特性を呈すのではなく、非晶質性化合物である。モノ−オキサゾリン化合物の例は、インクジエット印刷のための相変化インク、またはオフセット印刷インクに用いられる、相変化剤、バインダー樹脂、相溶化剤、共力剤、レオロジー調整剤または可塑剤などのインク組成物の構成要素として適切であり得る。表2(下記)は、例示的な二量体のおよびオリゴ−/ポリ−オキサゾリン化合物を示す。
【表1−1】

【表1−2】

【表2−1】

【表2−2】

【表2−3】

【表2−4】

【表2−5】

【表2−6】

【表2−7】

【表2−8】

【表2−9】

【0037】
置換オキサゾリン化合物および/または置換オキサゾリン誘導体を含む組成物
【0038】
=−(CH10−およびR=Hである一般式Iを有する表2の化合物3は、ほぼ170〜175℃という極めて高い融点を有する高度に結晶性の化合物である。表1の一般式IVの置換モノ−オキサゾリン化合物、登録番号5は、10℃/分というスキャン速度で示差走査熱量計(Differential Scanning Calorimetry)(DSC)によって決定した場合、約97℃という融点であって極めて結晶性である。この同じ化合物の結晶化は、2つの測定方法のうちの1つによって鋭敏に観察される。DSC法により、約10℃/分というスキャン速度を用いて、表1の化合物番号5の結晶化を、約73℃で決定した。しかし、同じ化合物のレオロジー分析を歪み制御レオメータ装置で行った場合、結晶化の開始温度は、図1に示すとおり約88℃で観察された。(レオロジー分析は、歪み制御レオメトリクス(Rheometrics)RFS3装置を用いて、1ラジアン/秒(1Hz)の振動数で、および約5℃の温度増分の段階的温度スイープを用い、140℃で開始してほぼ室温まで冷却して行った)。
【0039】
一般には、結晶性オキサゾリン化合物および/または誘導体はまた、溶融状態で十分低い粘度を有し得、インクジエット印刷のインクのための固体インク組成物中の結晶性相変化剤として適切に使用され得る。この結晶性オキサゾリン化合物および/または誘導体は、約1〜約20cPsまたは約3〜約13cPsの範囲で、約110℃を超える温度で複素粘性率(complex viscosity)を有し得る。室温では、本開示の結晶性オキサゾリン化合物および/または誘導体の複素粘性率は、約1x10cP以上であってもよい。
【0040】
置換オキサゾリン化合物および/または誘導体は、非晶質性の特性を示し得る。表1の置換モノ−オキサゾリン化合物の9番は、非晶質性である。なぜなら、10℃/分というスキャン速度でDSCによって分析した場合、約5℃〜約15℃の範囲の開始温度を有するガラス転移相(Tg)を呈したからである。表1の化合物番号9をその最も豊富な構成要素として、少量(各々5重量%未満)の表1の置換オキサゾリン化合物番号10〜11および表2の化合物番号3とともに含む実施例2を、歪み制御レオメータ装置で分析したところ、図2に示されるように、非晶質性化合物の典型的な複素粘性率プロフィールのプロットが示された。(レオロジー分析は、歪み制御レオメトリクス(Rheometrics)RFS3装置を用いて、1Hzの振動数で、および約5℃の温度増分の段階的温度スイープを用い、130℃で開始してほぼ室温まで冷却して行った)。
【0041】
一般には、本開示の非晶質性オキサゾリン化合物および/または誘導体は、インクジエット印刷のインクのための相変化インク組成物中におけるこれらの化合物の使用を可能にし得る、適切な範囲の複素粘性率を有する。非晶質性オキサゾリン化合物および/または誘導体は、顔料または他の添加物のための結合剤、レオロジー調整剤、相溶化剤、共力剤としてそれらを用いることを可能にする粘度を有し得る。非晶質性オキサゾリン化合物および/または誘導体は、約20〜約500cPsまたは約50〜約250cPsの範囲で、約110℃を超える温度で複素粘性率を有し得る。室温では、結晶性オキサゾリン化合物および/または誘導体の複素粘性率は、1×10cPs以上であってもよい。
【0042】
置換オキサゾリン化合物および/または置換オキサゾリン誘導体は、多用途であって、分子構造、鎖長、分岐の程度および置換の種類などの置換基の性質に依存して、結晶性、半結晶性または非晶質性のいずれかの特性を観察し得る。エステル基などの官能基の選択により、置換オキサゾリン化合物および/または置換オキサゾリン誘導体のいくつかのレオロジー特徴を調整するこの能力によって、コーティングまたは印刷インクの適用における使用のための結晶性、非晶質性または半結晶性の特性さえ有する固体インクを設計することが可能になる。
【0043】
置換オキサゾリン化合物および/または置換オキサゾリン誘導体は、種々の適用に使用されてもよく、種々の成分の組成に含まれてもよい(例えば、相変化剤、バインダー樹脂、レオロジー調整剤、相溶化剤、共力剤、または可塑剤)。本開示のオキサゾリン−ベースの構成要素(例えば、相変化剤、バインダー樹脂、レオロジー調整剤、相溶化剤、共力剤、または可塑剤)は、相変化固体インクのようなインクにおける使用に適切であり得る。
【0044】
相変化インクは、示差走査熱量計によって決定した場合、約60℃〜約130℃、または約65℃〜約120℃、または約70℃〜約115℃という融点を有する固体インクであってもよい。この相変化インクは、約50℃〜約120℃、または約60〜約115℃、または約65〜約110℃という結晶点を有する。
【0045】
相変化インクは、130℃を超える温度で溶融状態で、約1〜約20cPs、または約2〜約18cPs、または約3〜約15cPsという範囲の複素粘性率を有し得る。相変化インクの複素粘性率は、ある範囲の周波数で、例えば、約1Hz〜約100Hzで測定され得る。室温では、この相変化インクは、約1x10cPs以上という複素粘性率を有し得る。実施例6〜8の相変化インクは、図3に示されるように、開示された範囲を上回る相変化レオロジー挙動および粘性率を呈する。
【0046】
本開示の置換オキサゾリン化合物および/または置換オキサゾリン誘導体は、色素または顔料を約0〜約30重量%、または約1〜約20重量%、または約2〜約15重量%含む着色または非着色(すなわち無色)の相変化インク組成物中に組み込まれ得る。この置換オキサゾリン化合物および/または置換オキサゾリン誘導体は、相変化インク組成物の約1〜約100重量%、または約25〜約98重量%、または約50〜約97重量%の量で存在し得る。
【0047】
組成物中に存在するか、またはインク組成物の特定の成分(例えば、相変化剤、バインダー樹脂、レオロジー調整剤または可塑剤)中に存在する1つ以上の置換オキサゾリン化合物および/または置換オキサゾリン誘導体は、化合物の混合物であってもよく、ここでは、各々のオキサゾリン化合物またはオキサゾリン誘導体は、一般式Iの化合物であり得る。インク組成物の特定の成分、例えば、相変化剤、バインダー樹脂、相溶化剤、共力剤、レオロジー調整剤または可塑剤は、一般式Iの一般的構造を有する、1つ以上の二量体−オキサゾリン化合物および/または誘導体を、任意の所望の量で、例えば、インク組成物に存在するそれぞれの成分(例えば、相変化剤、バインダー樹脂、レオロジー調整剤または可塑剤)の約0.5重量%〜約100重量%、または約10重量%〜約100重量%、または約30重量%〜約90重量%で、含んでもよい。
【0048】
組成物中に存在するか、またはインク組成物の特定の成分(例えば、相変化剤、バインダー樹脂、相溶化剤、共力剤、レオロジー調整剤または可塑剤成分)中に存在する、1つ以上の置換オキサゾリン化合物および/または置換オキサゾリン誘導体は、化合物の混合物であってもよく、ここで各々のオキサゾリン化合物またはオキサゾリン誘導体は、一般式IIの化合物であってもよい。インク組成物の特定の成分、例えば、相変化剤、バインダー樹脂、相溶化剤、共力剤、レオロジー調整剤または可塑剤成分は、一般式IIの一般的構造を有する、1つ以上の二量体−オキサゾリン化合物および/または誘導体を任意の所望の量で、例えば、インク組成物中に存在するそれぞれの成分(例えば、相変化剤、バインダー樹脂、相溶化剤、共力剤、レオロジー調整剤または可塑剤成分)の約0.5重量%〜約100重量%、または約2重量%〜約95重量%、または約5重量%〜約90重量%で含み得る。
【0049】
組成物中に存在するか、またはインク組成物の特定の成分(例えば、相変化剤、バインダー樹脂、相溶化剤、共力剤、レオロジー調整剤または可塑剤成分)中に存在する、1つ以上の置換オキサゾリン化合物および/または置換オキサゾリン誘導体は、化合物の混合物であってもよく、ここで各々のオキサゾリン化合物またはオキサゾリン誘導体は、一般式IIIの化合物であってもよい。インク組成物の特定の成分、例えば、相変化剤、バインダー樹脂、相溶化剤、共力剤、レオロジー調整剤または可塑剤成分は、一般式IIIの一般的構造を有する、1つ以上の二量体−オキサゾリン化合物および/または誘導体を任意の所望の量で、例えば、インク組成物の約1重量%〜約75重量%、例えば、約2重量%〜約65重量%、または約3重量%〜約50重量%で含み得る。
【0050】
実施形態では、例示的な相変化剤、バインダー樹脂、相溶化剤、共力剤、レオロジー調整剤または可塑剤成分の1つ以上の置換オキサゾリン化合物および/または置換オキサゾリン誘導体は、一般式I、II、III、およびIVの1つ以上の化合物の混合物であってもよい。例えば、一般式Iの1つ以上の化合物は、相変化剤、バインダー樹脂、相溶化剤、共力剤、レオロジー調整剤もしくは可塑剤成分の主な成分であってもよく;または一般式IIの1つ以上の化合物は、相変化剤、バインダー樹脂、相溶化剤、共力剤、レオロジー調整剤もしくは可塑剤成分の主な成分であってもよく;または一般式IIIの1つ以上の化合物は、相変化剤、バインダー樹脂、相溶化剤、共力剤、レオロジー調整剤もしくは可塑剤成分の主な成分であってもよく;または一般式IVの1つ以上の化合物は、それぞれの相変化剤、バインダー樹脂、相溶化剤、共力剤、レオロジー調整剤もしくは可塑剤成分の主な成分であってもよい。
【0051】
例示的なインク組成物は、少なくとも2つの異なる置換オキサゾリン化合物および/または置換オキサゾリン誘導体を、任意の所望の量で含んでもよく、これは、結晶性相変化剤および非晶質性結合剤として機能してもよく、ここで結晶性相変化剤(置換オキサゾリン化合物および/または置換オキサゾリン誘導体として)と非晶質性結合剤(置換オキサゾリン化合物および/または置換オキサゾリン誘導体として)との間の重量パーセント比は、それぞれ、約90:10〜約25:75、例えば、約80:20〜約40:60、または約75:25〜約50:50であってもよい。
【0052】
非晶質性結合剤または樹脂の1つ以上の置換オキサゾリン化合物および/または置換オキサゾリン誘導体は、一般式I、II、III、およびIVの1つ以上の化合物の混合物であってもよく、これは、一般式I、II、III、およびIVの1つ以上の化合物の、少なくとも1つのエステル、例えば、芳香族エステル類、芳香族ジエステル類および/または脂肪族エステル類を含む。
【0053】
相変化剤の1つ以上の置換オキサゾリン化合物および/または置換オキサゾリン誘導体は、一般式I、II、III、およびIVのうちの1つ以上の化合物の混合物であってもよい。例えば、インク組成物中の1つ以上の置換オキサゾリン化合物および/または置換オキサゾリン誘導体は、化合物の混合物であって、一般式IVの1つ以上の化合物が相変化剤の主要な成分である混合物を含んでもよい。
【0054】
例示的なインク組成物は、着色料;結晶性相変化剤、および非晶質性結合剤または樹脂を含んでもよく、ここでこのインクは、1つ以上の置換オキサゾリン化合物および/または置換オキサゾリン誘導体を含む。
【0055】
結晶性相変化剤として適切である、置換オキサゾリン化合物および/または置換オキサゾリン誘導体は、インク中に、任意の所望の量で、典型的には、総インク組成物の約20〜約90重量パーセント、または約40〜約80重量パーセント、または約50〜約75重量パーセントで存在してもよい。
【0056】
非晶質性の置換オキサゾリン化合物および/または置換オキサゾリン誘導体は、インク中に任意の所望の量で、典型的には総インク組成物の約1〜約75重量パーセント、または約5〜約70重量パーセント、約10〜約60重量パーセントで存在してもよい。
【0057】
例示的な相変化インクは、必要に応じてワックス系の化合物から構成される主要な成分をなんら含まない、非ワックス系の固体インクであってもよく、ここでこの主要な成分は、総インク組成物の10重量パーセントより大きい。
【0058】
インク組成物の非晶質性結合剤または樹脂は、二量体−オキサゾリン化合物または二量体−オキサゾリン誘導体を含んでもよい。
【0059】
例示的なインク組成物は、式IVの一般的な構造を有する1つ以上のモノ−オキサゾリン化合物であって、芳香族または脂肪族のいずれかのモノ−オキサゾリンであってもよく、かつ必要に応じて、エステルの形態、例えば、芳香族エステル類またはジエステル類および/または脂肪族エステル類)であり得る化合物を、任意の所望の量、例えば、インク組成物の約0.5重量%〜約100重量%、または約2重量%〜約95重量%、または約5重量%〜約90重量%で含む。
【0060】
例示的なインク組成物は、ほぼ室温〜約60℃で固体であり得る。
【0061】
1つ以上の置換オキサゾリン化合物および/または置換オキサゾリン誘導体は、化合物の混合物であってもよく、ここで各々のオキサゾリン化合物またはオキサゾリン誘導体は、一般式IVの化合物であってもよい。インク組成物の特定の成分(例えば、相変化剤、バインダー樹脂、相溶化剤、共力剤、レオロジー調整剤または可塑剤成分)は、一般式IVの一般的構造を有する置換オキサゾリン化合物または誘導体を、任意の所望の量で、例えば、それぞれの成分(例えば、相変化剤、バインダー樹脂、レオロジー調整剤または可塑剤)の総重量の約1重量%〜約100重量%、または約2重量%〜約95重量%、または約5重量%〜約90重量%で含んでもよい。
【0062】
開示された組成物は、インクまたはコーティング中に組み込まれてもよく、さらに、従来の添加物を含んで、このような添加物と関連する既知の機能を利用してもよい。このような任意の添加物としては、例えば、抗酸化剤、消泡剤、UV吸収材、スリップ剤および平滑化剤、共力剤、補助剤(adjuvant)、浄化剤(clarifier)、粘着付与剤(tackifier)、粘着剤(adhesive)、可塑剤などを挙げることができる。
【0063】
インクは、必要に応じて抗酸化剤を含んで、画像を酸化から保護してもよく、またインクリザーバ中に加熱融液として存在しながら、酸化からインク成分を保護してもよい。抗酸化剤は、存在する場合、インク中に、任意の所望の量または有効量で、またはインクの約0.25重量%〜約10重量%、もしくはインクの約1重量%〜約5重量%で存在してもよい。
【0064】
このインクはさらに、ガム・ロジン(gum rosins)またはトールオイル樹脂由来の樹脂酸の市販の誘導体などの任意の粘着付与剤を含んでもよい。粘着付与剤は、インク中に任意の有効量で、例えば、インクの約0.01〜約30重量%、約0.1〜約25重量%、または約1〜約20重量%で存在してもよい。
可塑剤は、インクの約0.01〜約30重量%、約0.1〜約25重量%、または約1〜約20重量%の量で存在してもよい。
【0065】
インク組成物はまた、少なくとも1つの着色剤を含んでもよい。任意の所望のまたは有効な着色剤が、インク組成物中に使用されてもよく、これには、色素、顔料、それらの混合物が含まれ、ただしこの着色剤は、インク担体中に溶解されてもよいし、または分散されてもよい。任意の色素または顔料が選択されてもよく、ただし、インク担体中に分散され得るか、または溶解され得、他のインク成分と相溶性がある。このインク組成物は、従来のインク着色剤物質、例えば、色素指数(Color Index)(C.I.)溶媒色素(Solvent Dyes)、分散色素(Disperse Dyes)、修正酸(modified Acid)および直接色素(Direct Dyes)、基本色素(Basic Dyes)、イオウ色素(Sulphur Dyes)、バット色素(Vat Dyes)と組み合わせて用いられてもよい。
【0066】
このインクはまた、1つ以上の分散剤および/または1つ以上の界面活性剤を、それらの公知の特性について、例えば、インク組成物中の顔料の湿潤特性を制御するために含んでもよい。
【0067】
存在する場合、任意の添加物は、各々、または組み合わせて、任意の所望のまたは有効な量で、例えば、インクの約0.1〜約15重量%もしくは約0.5〜約12重量%でインク中に存在してもよい。
【0068】
相変化インク中の着色剤の量は、インク組成物の約0.5重量%〜約20重量%もしくは約1重量%〜約15重量%、または約2重量%〜約10重量%であり得る。
【0069】
インク組成物は、インク担体の成分を混合する工程、続いてこの混合物を少なくともその融点まで加熱する工程を包含する任意の所望のまたは適切な方法によって調製され得る。
【0070】
このインクは、紙に直接、または中間移行膜へ間接的のいずれかのインクジェット印刷プロセスのための装置中で使用されてもよく、これは、インクをインクジェット印刷装置に取り込む工程、インクを溶融する工程、および溶融されたインクの液滴を記録基板上の像様パターンに吐出させる工程を包含する、プロセスを含む。
【0071】
任意の適切な基板または記録シート、例えば、普通紙、コート紙ストックおよび重量紙ストック、透明材料、織布、繊維製品、プラスチック、可塑性高分子フィルム、無機性基質、例えば、金属またはシリコン・ウエハーおよび木材を使用してもよい。
【実施例】
【0072】
(実施例1)
表2の二量体オキサゾリン化合物1の調製(n=10、R=R=H)
【化19】

【0073】
二重タービン攪拌機および蒸留装置を装備した1リットルのParrリアクタ中に、以下を(順番に)充填した:1,12−ドデカン二酸(291g;SIGMA−ALDRICH Ltd.,Milwaukee,WI)、トリス−(ヒドロキシメチル)アミノメタン(306.9g;EMD chemicals,New Jersey)、およびFASCAT 4100触媒(1.0g,Arkema Inc.)。反応混合物を、2時間、165℃の内部温度まで加熱し、続いてさらに2時間にわたって205℃まで温度を上昇させ、この間、水蒸留物を受器中に収集した。次いで、反応圧力を1時間に約1〜2mmHgまで低下させ、その後内容物を風袋容器中に充填して、冷却した。
【0074】
粗生成物の収率は、約480gの極めて硬い、コハク色のガラス樹脂(H−NMRによって80%の純度と推定)であった。この生成物は、沸騰メタノール中に粗化合物を最初に溶解し、次にこれを熱濾過して、不溶性物質を除き、次いで、室温まで徐々に冷却することによって精製し、再結晶した生成物を得た。減圧濾過および冷メタノールでのリンスの後、純粋な生成物を、ピーク融点が170℃を超える(DSCによる)白色顆粒粉末として得る。
【0075】
(実施例2)
オキサゾリン誘導体の非晶質性樹脂混合物(表1のモノ−オキサゾリン化合物9−11、および表2の二量体オキサゾリン化合物3を含む混合物(ここでn=10およびR=OCH))の調製
【化20】

【0076】
蒸留凝縮器、4枚羽根のインペラ、および熱電対を装備した1Lのステンレス鋼ジャケット装備のBuchiリアクタに以下を(順番に)充填した:実施例1の二量体オキサゾリン(30.04g、0.075モル)、4−メトキシ安息香酸(228.2g、1.50モル;SIGMA−ALDRICH、Milwaukee,WI)、トリス−(ヒドロキシメチル)アミノメタン(51.48g、0.425モル;EMD chemicals,New Jerseyから入手,98%)、およびFASCAT 4100を触媒として(0.26g、1.2mmol;Arkema Inc.)。
【0077】
この混合物を、攪拌することなく、50kPaの加圧窒素雰囲気下で約160℃の外部温度まで加熱した。一旦この温度になれば、攪拌を開始して、30分間にわたって温度を徐々に180℃まで上昇させ、次いで約2時間維持した。凝縮反応からの水蒸留物をこの期間にわたって収集した。次いで温度を190℃まで上昇して、1時間維持し、これによってさらに水蒸留物を生成した。10トール(約10mmHg)という減圧をさらに1時間与え、これによってさらに水蒸留物を生成した。この反応はその後、約130℃に冷却することによって終わらせ、次いで風袋容器に充填して、室温まで冷却した。
【0078】
粗淡コハク色の樹脂を得て(400グラム)、さらに精製することなく用いた。この物質のレオロジー分析は、RFS3レオメトリクス(Rheometrics)装置(1Hzの振動数、25mmの平行プレート配置、200の歪み%を与えた)を用いて130℃から下がって40℃までの温度範囲にわたって測定し、明確に非晶質性の挙動を示した(図2)。130℃でのこの物質の溶融粘度は、75cPsであって、これは、約50℃では約1.6×10cPsに増えた。
【0079】
さらに、この化合物は、固体インク組成物における非晶質性バインダー樹脂としての使用のための適切な粘度特性を示した。
【0080】
(実施例3)
表1のモノ−オキサゾリン化合物5の合成
【化21】

【0081】
二重タービン攪拌機および蒸留装置を装備した1リットルのParrリアクタ中に、ドデカン酸(200グラム;SIGMA−ALDRICH,Milwaukee,WI)、トリス−(ヒドロキシメチル)アミノメタン(92グラム;EMD Chemicals,New Jersey)、およびFASCAT 4100を触媒として(0.45グラム;Arkema Inc.)充填した。その内容物を、2時間、165℃まで加熱し、続いて2時間にわたって205℃まで温度を上昇させ、この間、水蒸留物を蒸留受器中に収集した。次いで、リアクタ圧力を1時間に約1〜2mmHgまで低下させ、続いて風袋容器中に充填し、室温まで冷却した。この生成物を酢酸エチル(2.5部)およびヘキサン(10部)の混合物中に軽度に加熱しながら溶解すること、次いで室温まで冷却することによって精製して、純粋な生成物を白色顆粒粉末として結晶化した。ピーク融点(DSC)は、99℃であることが確認された。
【0082】
この物質のレオロジー分析は、RFS3レオメトリクス(Rheometrics)装置(1Hzの振動数、25mmの平行プレート配置、200の歪み%を与えた)を用いて130℃から下がって40℃までの温度範囲にわたって測定した。図2に示すのは、複素粘性率対温度のプロットであって、これによって、130℃での溶融粘度が8.2cPsであって、この物質の結晶化の開始は、95℃で生じ、ピーク粘度は、4.5×10cPsであった(85℃という完全結晶化温度で)ことが示された。
【0083】
(実施例4)
二量体オキサゾリンエステル(表2の化合物7、ここで基Rは、n=11を有し、基Rはn=10を有する)の調製
【化22】

【0084】
短経路蒸留装置および温度プローブを装備した100mLの三つ首丸底フラスコ中に、以下を充填した:実施例4のモノ−オキサゾリンジオール(3.425g)、1,12−ドデカン二酸(1.38グラム;SIGMA−ALDRICH、Milwaukee,WI)およびFASCAT 4100を触媒として(6.3mg;Arkema Inc)。内容物を、400rpmで磁気的に攪拌しながら1時間にわたって165℃まで徐々に加熱した。一旦、水蒸気の放出が観察されれば、混合物を165℃でさらに2時間加熱して、その後に全てのモノ−オキサゾリンジオールが消費された(H−NMR分光法によってモニターされるとおり)。次いで、リアクタ圧力を、約2分間で約10mmHgまで低下させ、続いて風袋容器に充填して、室温まで冷却した。この生成物をさらに精製することなく、不透明な淡黄色の半固体として単離した(3.60g)。10℃/分の加熱速度で測定したこの物質のDSC熱分析によって、1つだけ結晶性融解転移が8.6℃でおよびガラス転移(Tg)の開始温度がほぼ41℃で示された。
【0085】
この物質のレオロジー分析は、RFS3レオメトリクス(Rheometrics)装置(1Hzの振動数、25mmの平行プレート配置、200の歪み%を与えた)を用いて130℃から下がって40℃までの温度範囲にわたって測定し、これによって、明確な非晶質性の挙動が示された。130℃でのこの物質の溶融粘度は27.5cPsであって、これは、約40℃で約2×10cPsまで増大した。
【0086】
(実施例5)
二量体オキサゾリンエステル(表2の化合物17、ここで基Rは、n=11を有する)の調製
【化23】

【0087】
短経路蒸留装置および温度プローブを装備した100mLの三つ首丸底フラスコ中に、以下を充填した:実施例4のモノ−オキサゾリンジオール(1.38g)、C−36「二量体酸(Dimer Acid)」(5.10グラム;Uniqema Inc.,Delaware,USAからPripol 1006として市販)、およびFASCAT 4100を触媒として(2.5mg;Arkema Inc)。この内容物を、400rpmで磁気的に攪拌しながら1時間にわたって165℃まで徐々に加熱した。一旦、水蒸気の放出が観察されれば、混合物を165℃でさらに2.5時間加熱して、その後に全てのモノ−オキサゾリンジオールが消費された(H−NMR分光法によってモニターされるとおり)。次いで、リアクタ圧力を、約2分間で約10mmHgまで低下させ、続いて風袋容器に充填して、室温まで冷却した。この生成物をさらに精製することなく、透明な淡黄色の半固体として単離した(5.35g)。10℃/分の加熱速度で測定したこの物質のDSC熱分析によって、なんら結晶性融解転移も、十分規定されたガラス転移(Tg)も示されなかった。
【0088】
この物質のレオロジー分析は、RFS3レオメトリクス(Rheometrics)装置(1Hzの振動数、25mmの平行プレート配置、200の歪み%を与えた)を用いて130℃から下がって40℃までの温度範囲にわたって測定し、これによって、明確な非晶質性の挙動が示された。130℃でのこの物質の溶融粘度は113cPsであって、これは、約40℃で約1.3×10cPsまで増大した。
【0089】
(実施例6〜実施例8)
表3による、相変化インク組成物の調製
【0090】
表3(下記)に示されるとおり、相変化インク組成物は、本明細書に記載のオキサゾリン化合物の混合物を用いて処方した。
【0091】
固体インク組成物の調製のための一般的手順(50グラム以上の規模)は以下のとおりであった:
250mLのガラスまたはステンレス鋼容器中に、以下の順序で充填した:
i)非晶質性バインダー樹脂物質;
ii)結晶性相変化物質;
iii)添加物(粘度調整剤、抗酸化剤、粘着付与剤、浄化剤など)。
【0092】
混合物は、最初に120℃以上のような高温で溶融され、次いで温度制御加熱マントル中に配置し、ここでは、これを、約175〜250rpmで攪拌するステンレス鋼の4枚羽根の90°ピッチのインペラを装備した機械的オーバーヘッドスターラを用いて130℃で溶融混合した。このインクベースの混合物を少なくとも1時間攪拌し、その後に、ステンレス鋼325×2300メッシュのワイヤフィルタークロス(Gerard Daniel Worldwide,Hanover,USAから入手した304 SS型)を通した加熱濾過に供した。次いで、フィルターしたインクのベースを、250mLの容器に戻し、130℃で加熱しながら機械的に攪拌した。このインクベースに、加熱を続けながら、0.5時間にわたって所望の着色剤を少量添加した。着色剤添加が一旦終了すれば、着色されたインク組成物を、275rpmで攪拌しながら130℃でさらに3〜4時間攪拌させて、インク組成物の均一性を確実にした。次に、着色されたインク組成物を鋼の325×2300メッシュワイヤフィルタークロスを通して1回以上溶融濾過し、その後にモールドトレイ中に分散して、室温で冷却しながら固化した。着色されたインク組成物を、DSCによって熱特性について、およびレオメトリクス(Rheometrics)RFS3歪み制御レオメータ装置を用いてレオロジー特性について、特徴付けた。
【0093】
表3は、例示的なインク組成物の種々の成分を示す。インク組成物のレオロジープロフィールを図3に示す。
【表3】


【特許請求の範囲】
【請求項1】
置換オキサゾリン化合物および/または置換オキサゾリン誘導体を含む組成物であって、該組成物は:
一般式Iによって示される1つ以上の化合物であって、
【化1】

式中、
は、アルキレン基、アリーレン基、アリールアルキレン基、アルキルアリーレン基であり;かつ
は、アルキル基、アリール基、アルキルアリール基、芳香族基、水素、−(C=O)−(CHCHであり、ここでnは、ゼロまたは1〜約50の範囲の整数であり、
【化2】

式中、Rは、H、OH、OCH、Cl、Br、F、I、NH(COCH)、CH、CHCH、イソプロピル、t−ブチル、COCH、COH、1〜約66個の炭素を有するアルキル基、または1〜約8個の炭素を有するアルコキシ基、または
−(C=O)−NH−Rであり、式中、Rは、式−(CHCHの直鎖状アルキル基であって、ここでnはゼロもしくは1〜約36の整数であるか、または式中、Rは、約6〜約20個の炭素を含むアルキルアリール基であるかのいずれかである;
化合物か;
一般式IIによって示される1つ以上の化合物であって、
【化3】

式中、
は、アルキル基、アリール基、アルキルアリール基、または芳香族基であり;
は、アルキル基、アリール基、アルキルアリール基、芳香族基、水素、−(C=O)−(CHCHであって、式中nは、ゼロであるか、もしくは1〜約50の範囲の整数であり、
【化4】

式中、Rは、H、OH、OCH、Cl、Br、F、I、NH(COCH)、CH、CHCH、イソプロピル、t−ブチル、COCH、COH、1〜約66個の炭素を有するアルキル基、もしくは1〜約8個の炭素を有するアルコキシ基、または
−(C=O)−NH−Rであり、式中、Rは、式−(CHCHの直鎖状アルキル基であって、ここでnはゼロもしくは1〜約36の整数であるか、または式中、Rは、約6〜約20個の炭素を含むアルキルアリール基であるかのいずれかであり;
は、アルキレン基、アリーレン基、アリールアルキレン基、アルキルアリーレン基、
【化5】

であって、式中nは、約6〜約36の範囲の整数である基か、
【化6】

一般式C3664+nの分岐アルキレン基であって、式中、nは、0〜約10の範囲の整数である基か、
【化7】

である、化合物であるか;
一般式IIIによって示される1つ以上の化合物であって、
【化8】

式中mは、1〜約100の整数であり、式中
は、アルキル基、アリール基、アルキルアリール基、または芳香族基であり;かつ
は、アルキレン基、アリーレン基、アリールアルキレン基、アルキルアリーレン基、
【化9】

であって、式中nは、約6〜約36の範囲の整数であり、一般式C3460+nの分岐アルキレン基であって、式中、nは、約0〜約14の範囲の整数である基か、
【化10】

である、化合物であるか;あるいは
一般式IVによって示される1つ以上の化合物であって、
【化11】

式中
は、アルキル基、アリール基、アルキルアリール基、もしくは芳香族基であり;
10、R11、R12およびR13は同じであるかもしくは異なり、かつアルキル基、アリール基、アルキルアリール基、アルコキシ基、もしくは芳香族基、約1〜約60個の炭素のヒドロキシアルキル、または約1〜約60個の炭素のアルキルエステル、またはアリールエステルであって、ここでR、R10、R11、R12およびR13のうちの少なくとも1つは、芳香族基である、化合物;
あるいは、それらの混合物を含む、組成物。
【請求項2】
請求項1に記載の組成物であって、該組成物が、一般式I、IIもしくはIIIによって示される1つ以上の化合物を含み、式中R、RもしくはRがそれぞれ、
二価の芳香族もしくはアリール基であって、約5〜約20個の炭素原子を有する基、
【化12】

である、組成物。
【請求項3】
請求項1に記載の組成物であって、該組成物が、一般式I、IIもしくはIIIによって示される1つ以上の化合物を含み、式中R、RもしくはRがそれぞれ、
二価の脂肪族もしくはアルキル基であって、直鎖状および分岐した、飽和および不飽和の、環式および非環式の、ならびに置換および非置換の二価の脂肪族基またはアルキル基である、組成物。
【請求項4】
請求項3に記載の組成物であって、前記アルキレン基が、一般式C3460+nの分岐アルキレン基であり、式中、nが、約0〜約14の範囲の整数である、組成物。
【請求項5】
請求項4に記載の組成物であって、前記アルキレン基が、
【化13】

である、組成物。
【請求項6】
請求項1に記載の組成物であって、該組成物が、一般式IまたはIIによって示される1つ以上の化合物を含み、RまたはR基のうちの少なくとも1つがそれぞれ、
【化14】

であり、
式中、RがH、OH、OCH、Cl、Br、F、I、NH(COCH)、CH、CHCH、イソプロピル、t−ブチル、COCH、COH、1〜約66個の炭素を有するアルキル基、または1〜約8個の炭素を有するアルコキシ基である、組成物。
【請求項7】
前記組成物が、以下からなる群より選択される一般式IまたはIIによって示される1つ以上の化合物を含む請求項1に記載の組成物であって:
一般式I’によって示される1つ以上の化合物であって、
【化15】

式中、R、R、R’、R、およびR’が以下の表に規定される化合物:
【表1−1】

【表1−2】

ならびに一般式IIによって示される1つ以上の化合物であって、
【化16】

式中、各々のRが、同じであってもまたは異なってもよく、各々のRが、同じであってもまたは異なってもよく、ならびにR、RおよびRが、以下の表によって規定される化合物である、組成物。
【表2−1】

【表2−2】

【表2−3】

【表2−4】

【表2−5】

【請求項8】
請求項1に記載の組成物であって、該組成物が以下からなる群より選択される一般式IVによって示される1つ以上の化合物を含む、組成物。
【表3】

【請求項9】
請求項1に記載の組成物であって、該組成物が、一般式I、II、III、およびIVのうち少なくとも2つ由来の1つ以上の化合物を含む化合物の混合物を含む、組成物。
【請求項10】
請求項1に記載の組成物であって、該組成物が、一般式IIによって示される1つ以上の化合物を含み、式中、Rが、
一般式C3664+nの分岐アルキレン基であり、式中、nが、約0〜約10の範囲の整数である、アルキレン基、
【化17】

からなる群より選択される組成物。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2012−232973(P2012−232973A)
【公開日】平成24年11月29日(2012.11.29)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−85703(P2012−85703)
【出願日】平成24年4月4日(2012.4.4)
【出願人】(596170170)ゼロックス コーポレイション (1,961)
【氏名又は名称原語表記】XEROX CORPORATION
【Fターム(参考)】