CN103917607A - 着色组合物及喷墨记录用油墨 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种具有良好的臭氧坚牢性与高印相浓度、进而经时贮藏稳定性优异的着色组合物及喷墨用记录油墨。一种着色组合物,其特征在于,包含例如化合物(1A)及例如化合物(2B),
Description
技术领域
本发明涉及具有良好的坚牢性与高印相浓度、进而经时贮藏稳定性优异的着色组合物及喷墨用记录油墨。
背景技术
近年来,作为图像记录材料,特别是用于形成彩色图像的材料为主流,具体而言,喷墨方式的记录材料、热敏转印方式的记录材料、电子照相方式的记录材料、转印式卤化银感光材料、印刷油墨、记录笔等正得到广泛利用。另外,为了在摄影设备中的CCD等摄像元件中、在显示器中的LCD或PDP中记录、再现彩色图像,使用滤色器。
在这些彩色图像记录材料或滤色器中,为了再现或记录全彩图像,使用所谓的加法混色法或减法混色法的3原色的(染料或颜料),但实际情况是具有可实现优选的色再现区域的吸收特性、且可承受各种使用条件的坚牢的色素并不存在,强烈期望加以改善。
喷墨记录方法因材料费廉价、可进行高速记录、记录时的噪音少、进而容易进行彩色记录,故迅速普及,且正进一步发展。
在喷墨记录方法中,有连续地使液滴飞翔的连续(continuous)方式、及对应于图像信息信号而使液滴飞翔的按需(on-demand)方式,其喷出方式有通过压电元件施加压力来使液滴喷出的方式、通过热使油墨中产生气泡来使液滴喷出的方式、利用超声波的方式、或通过静电力来使液滴吸引喷出的方式。
另外,作为喷墨记录用油墨,可使用水性油墨、油性油墨或固体(熔融型)油墨。
对于此种喷墨记录用油墨中所使用的色素的要求如下:对于溶剂的溶解性或分散性良好,可进行高浓度记录,色调良好,对于光、热、环境中的活性气体(除NOX、臭氧等氧化性气体以外的SOX等)而言坚牢,对于水或化学药品的坚牢性优异,对于显像材料的定影性良好且不易渗出,作为油墨的保存性优异,无毒性,纯度高,进而可廉价地获得。
但是,寻求以高水准满足这些要求的色素极其困难。特别是,具有良好的青色色调,对于光、湿度、热而言坚牢,其中尤其当在具有含有多孔质的白色无机颜料粒子的油墨接受层的显像材料上印字时,对于环境中的臭氧等氧化性气体而言坚牢是强烈期望的,并且如后所述,还强烈期望兼顾油墨保存稳定性。
作为此种喷墨记录用油墨中所使用的青色的色素骨架,有酞菁系、蒽醌系、三苯基甲烷系等,一直使用色调与光坚牢性优异的酞菁化合物,但因对于氧化性气体、特别是臭氧不具有充分的坚牢性,也无法满足油墨稳定性,因而期望加以改良。
现在通常被广泛使用的以Direct Blue87或Direct Blue199为代表、且在上述公报等中也有记载的酞菁染料与品红色或黄色相比,虽然具有耐光性优异的特征,但容易产生由染料的溶解性所引起的问题,例如,在制造时产生溶解不良而成为制造故障、或者在制品保存时或使用时不溶物析出而产生问题的情况也多。特别是在先前所述的喷墨记录中,因染料的析出等油墨保存稳定性差,故存在引起印字头的堵塞或喷出不良、引起印字图像的显著劣化等问题。
另外,也容易因最近作为环境问题而被多次提起的臭氧等氧化性气体而褪色,印字浓度大幅下降正成为大问题。
目前,喷墨记录的使用领域正急速扩大,如果今后在普通家庭、SOHO、业务领域等中越来越受到广泛使用,则会暴露于各种使用条件或使用环境下,结果产生由青色染料的溶解性不良所引起的油墨保存稳定性的故障、或者暴露于光或环境中的活性气体中而导致印字图像的褪色成为问题的情况增多。因此,越来越强烈地期望一种具有特别良好的色调、光坚牢性及环境中的活性气体(除NOx、臭氧等的氧化性气体以外的SOx等)坚牢性优异、且具有高溶解性的色素及油墨组合物。
最近,作为使色调与光坚牢性及臭氧坚牢性兼顾的酞菁色素,在专利文献1中记载有一种具有特定的磺酰基或亚磺酰基的酞菁色素。另外,记载有如下的要点:在该文献中所记载的酞菁色素中,作为取代基的取代位置,与α、β-位混合型(取代基的取代位置无规则性者)相比,β-位取代型(当将下述通式(IV)中的R1~R16分别设为1位~16位时,在2位及或3位、6位及或7位、10位及或11位、I4位及或15位上具有特定的磺酰基或亚磺酰基者)的色调与光坚牢性及臭氧坚牢性更优异。
作为使色调与光坚牢性及臭氧坚牢性兼顾的酞菁色素,在专利文献2中记载有一种具有磺基、及取代氨磺酰基的氮杂酞菁色素。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2002-249677号公报
专利文献2:国际公开第2010/020802号小册子
发明内容
发明所要解决的问题
但是,在专利文献1中所记载的酞菁色素中的α、β-位混合型中,臭氧坚牢性与印相浓度并未充分地兼顾。在如上所述的α、β-位混合型中,通过在分子内调整取代位置比率{α位(1位、4位、5位、8位、9位、12位、13位及16位)对β位(2位、3位、6位、7位、10位、11位、14位及15位)}并控制缔合,而取得印相浓度与坚牢性的平衡。即,其原因在于:两者处于折衷选择(trade-off)的关系,为了满足一方的性能,另一方的性能并未变得充分。
另外,可知在仅由β位取代型的酞菁色素组成的喷墨记录用油墨中,臭氧坚牢性与印相浓度也未充分地兼顾,印相浓度存在进一步改良的余地。
本发明的I的方式是鉴于此种情况而完成的,其目的在于提供一种具有良好的臭氧气体坚牢性与高印相浓度的着色组合物及喷墨用记录油墨。
本发明的II的方式是鉴于此种情况而完成的,其目的在于提供一种抑制青铜光泽、具有良好的臭氧气体坚牢性与高印相浓度的着色组合物及喷墨用记录油墨。
本发明的III的方式是鉴于此种情况而完成的,其目的在于提供一种抑制青铜光泽、具有良好的臭氧气体坚牢性与高印相浓度的着色组合物及喷墨用记录油墨。
用于解决问题的手段
在I的方式中,本发明者等人发现通过将α位取代型酞菁与β位取代型酞菁混合来使用,可摆脱上述折衷选择的关系,从而完成了本发明。另外,可知出人意料的是本发明的着色组合物的经时贮藏稳定性也优异。
在II的方式中,本发明者等人发现通过将特定结构的酞菁与具有特定的取代基的氮杂酞菁混合来使用,可抑制缔合,并可摆脱上述折衷选择的关系,从而完成了本发明。另外,可知出人意料的是本发明的着色组合物的光源依存性也优异,即,将本发明的着色组合物用作青色油墨、并组合市售的品红色油墨及黄色油墨而制成的灰色图像及黑色图像在不同的光源(例如荧光灯下与太阳光下等)下,在视觉上也看上去像相同的颜色。
在III的方式中,本发明者等人发现通过将特定结构的酞菁与具有特定的取代基的酞菁混合来使用,可抑制缔合,并可摆脱上述折衷选择的关系,从而完成了本发明。另外,可知出人意料的是本发明的着色组合物在高浓度水溶液中也不易析出这一经时贮藏稳定性优异。因能够以高浓度调整成为喷墨用油墨的原料的染料水溶液,故优异的经时贮藏稳定性在保管、输送这点是有利的,另外,当使用高浓度染料水溶液对喷墨用油墨进行调液时,因无染料的析出等,故不易产生浓度的偏差,因而有用。
本发明的课题通过以下的方法来实现。
[1]一种着色组合物,其特征在于,其包含由下述通式(1)表示的酞菁染料及由下述通式(I-2)、下述通式(II-2)或下述通式(III-2)表示的酞菁染料,
通式(1)中,R2、R3、R6、R7、R10、R11、R14及R15分别独立地表示氢原子、卤素原子、烷基、环烷基、链烯基、芳烷基、芳基、杂环基、氰基、羟基、硝基、氨基、烷基氨基、烷氧基、芳氧基、酰胺基、芳基氨基、脲基、氨磺酰基氨基、烷硫基、芳硫基、烷氧基羰基氨基、磺酰胺基、氨基甲酰基、氨磺酰基、烷氧基羰基、杂环氧基、偶氮基、酰氧基、氨基甲酰氧基、甲硅烷氧基、芳氧基羰基、芳氧基羰基氨基、酰亚胺基、杂环硫基、磷酰基、酰基或离子性亲水性基团,这些基团也可以进一步具有取代基;
Z1、Z2、Z3及Z4分别独立地表示取代或未取代的烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的链烯基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的芳基、或者取代或未取代的杂环基,其中,Z1、Z2、Z3及Z4中的至少1个具有离子性亲水性基团作为取代基;
I、m、n、p、q1、q2、q3及q4分别独立地表示l或2;
M1表示氢原子、金属元素、金属氧化物、金属氢氧化物或金属卤化物;
通式(I-2):
(通式(I-2)中,Rl、R4、R5、R8、R9、R12、R13及R16分别独立地表示氢原子、卤素原子、烷基、环烷基、链烯基、芳烷基、芳基、杂环基、氰基、羟基、硝基、氨基、烷基氨基、烷氧基、芳氧基、酰胺基、芳基氨基、脲基、氨磺酰基氨基、烷硫基、芳硫基、烷氧基羰基氨基、磺酰胺基、氨基甲酰基、氨磺酰基、烷氧基羰基、杂环氧基、偶氮基、酰氧基、氨基甲酰氧基、甲硅烷氧基、芳氧基羰基、芳氧基羰基氨基、酰亚胺基、杂环硫基、磷酰基、酰基或离子性亲水性基团,这些基团也可以进一步具有取代基;
Z5、Z6、Z7及Z8分别独立地表示取代或未取代的烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的链烯基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的芳基、或者取代或未取代的杂环基,其中,Z5、Z6、Z7及Z8中的至少1个具有离子性亲水性基团作为取代基;
t、u、v、w、q5、q6、q7及q8分别独立地表示1或2;
M2表示氢原子、金属元素、金属氧化物、金属氢氧化物或金属卤化物;)
通式(II-2):
(通式(II-2)中,P分别独立地表示氮原子或CH,且至少1个P表示氮原子;其中,在含有P的4个环中,分别表示氮原子的P为2个以下;
R21及R22分别独立地表示氢原子、或者取代或未取代的烷基;
R23表示氢原子、或者取代或未取代的烃基;
R24表示取代或未取代的烃基;
R23及R24可与氮原子相互键合而形成取代或未取代的杂环;
x、y及z分别独立地表示0~4;
x+y+z为1~4;)
通式(III-2):
(通式(III-2)中,R17及R18分别独立地表示氢原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂环基、取代或未取代的链烯基;A分别表示二价的连接基,相邻的R17、R18及A可相互连接而形成环;Y及Z分别独立地表示卤素原子、羟基、磺酸基、羧基、氨基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的环烷氧基、取代或未取代的烯丙氧基、取代或未取代的杂环氧基、取代或未取代的芳烷氧基、取代或未取代的链烯氧基、取代或未取代的烷基氨基、取代或未取代的环烷基氨基、取代或未取代的芳基氨基、取代或未取代的杂环氨基、取代或未取代的芳烷基氨基、取代或未取代的链烯基氨基、取代或未取代的二烷基氨基、取代或未取代的烷硫基、取代或未取代的芳硫基、取代或未取代的杂环硫基、取代或未取代的芳烷硫基、取代或未取代的链烯硫基;其中,Y、Z中的至少1个为具有磺酸基、羧基、或离子性亲水性基团作为取代基的基团;m及n为1~3,且m与n的和为2~4。)
[2]根据[1]所述的着色组合物,其特征在于,由通式(I-2)表示的酞菁染料中的Z5、Z6、Z7及Z8分别独立地表示取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、或者取代或未取代的杂环基。
[3]根据[1]或[2]所述的着色组合物,其特征在于,由通式(I-2)表示的酞菁染料中的Rl、R4、R5、R8、R9、R12、R13及R16为氢原子。
[4]根据[1]~[3]中任一项所述的着色组合物,其中,由通式(I-2)表示的酞菁染料中的Z5、Z6、Z7及Z8表示取代烷基,烷基所具有的取代基的至少一个为-SONHR基(其中R表示取代或未取代的烷基、或者取代或未取代的苯基)。
[5]根据[1]~[4]中任一项所述的着色组合物,其中,由通式(I-2)表示的酞菁染料中的t、u、v及w为1。
[6]根据[1]~[5]中任一项所述的着色组合物,其中,由通式(I-2)表示的酞菁染料中的q5、q6、q7及q8为2。
[7]根据[1]所述的着色组合物,其中,由通式(II-2)表示的氮杂酞菁染料为由下述通式(II-3-1)或通式(II-3-2)表示的氮杂酞菁染料,
(通式(II-3-1)及通式(II-3-2)中,
P分别独立地表示氮原子或CH,且至少1个P表示氮原子;
R21及R22分别独立地表示氢原子、或者取代或未取代的烷基;
R23及R24分别独立地表示氢原子、或者取代或未取代的烷基、或者取代或未取代的芳基;
x、y及z分别独立地表示0~4;
x+y+z为1~4。)
[8]根据[1]或[7]所述的着色组合物,其中,所述通式(II-2)、通式(II-3-1)或通式(II-3-2)中的R23表示氢原子,R24为用下述通式(T1)所表示的取代基取代得到的取代烷基,
(通式(T1)中,L表示单键、或者取代或未取代的亚烷基;
X分别独立地表示选自-OR25、-SR25及-NR25R26中的取代基,R25及R26分别独立地表示氢原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、或者取代或未取代的杂环基,R25及R26中的至少一个具有离子性亲水性基团作为取代基;R27表示氢原子、或者取代或未取代的烷基。)
[9]根据[8]所述的着色组合物,其中,由所述通式(T1)表示的取代基为由下述通式(T2)表示的取代基,
(通式(T2)中,L表示单键、或者取代或未取代的亚烷基;
R29、R210及R211分别独立地表示氢原子、或者取代或未取代的烷基,R212表示取代烷基、取代芳基或取代杂环基,且具有至少一个离子性亲水性基团作为取代基;R27表示氢原子、或者取代或未取代的烷基。)
[10]根据[1]所述的着色组合物,其中,由所述通式(III-2)表示的酞菁染料为由通式(III-2-1)表示的酞菁染料,
(通式(III-2-1)中,R27及R28分别独立地表示氢原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂环基、取代或未取代的链烯基;A分别表示二价的连接基,相邻的R27、R28及A可相互连接而形成环;
R29、R210及R211分别独立地表示氢原子、或者取代或未取代的烷基,R212表示磺酸基、羧基、取代烷基、取代芳基或取代杂环基,且具有至少一个离子性亲水性基团作为取代基;m及n为1~3,且m与n的和为2~4。)
[11]根据[1]~[10]中任一项所述的着色组合物,其中,由通式(1)表示的酞菁染料中的R2、R3、R6、R7、R10、R11、R14及R15为氢原子。
[12]根据[1]~[11]中任一项所述的着色组合物,其中,由通式(1)表示的酞菁染料中的Z1、Z2、Z3及Z4分别独立地表示取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、或者取代或未取代的杂环基。
[13]根据[1]~[12]中任一项所述的着色组合物,其中,由通式(1)表示的酞菁染料中的I、m、n及p为1。
[14]根据[1]~[13]中任一项所述的着色组合物,其中,由通式(1)表示的酞菁染料中的q1、q2、q3及q4为2。
[15]根据[1]~[14]中任一项所述的着色组合物,其进一步包含由下式(AB9)表示的化合物,
(式(AB9)中,Me表示甲基,M表示氢原子、锂、钠、钾或铵。)
[16]根据[1]~[15]中任一项所述的着色组合物,其中,由通式(1)表示的酞菁染料与由通式(I-2)、通式(II-2)或通式(III-2)表示的酞菁染料的质量比为50/50~10/90。
[17]根据[1]~[16]中任一项所述的着色组合物,其中,由通式(1)表示的酞菁染料的含量为l~20质量%。
[18]根据[15]~[17]中任一项所述的着色组合物,其中,由通式(1)、及通式(I-2)、通式(II-2)或通式(III-2)表示的酞菁染料的总量与由式(AB9)表示的化合物的质量比为90/10~99/l。
[19]一种喷墨记录用油墨,其包含[1]~[18]中任一项所述的着色组合物。
发明的效果
根据本发明的I的方式,提供一种具有良好的臭氧坚牢性与高印相浓度,而且经时贮藏稳定性优异的着色组合物及喷墨用记录油墨。
根据本发明的II的方式,提供一种具有良好的臭氧坚牢性、高印相浓度,抑制青铜光泽,实现优异的色调,而且光源依存性优异的着色组合物及喷墨用记录油墨。
根据本发明的III的方式,提供一种具有良好的臭氧坚牢性、高印相浓度,抑制青铜光泽,实现优异的色调,而且经时贮藏稳定性优异的着色组合物及喷墨用记录油墨。
具体实施方式
在本发明中,如下述地定义取代基群A。
(取代基群A)
卤素原子(例如氯原子、溴原子);碳数为1~12的直链状或支链状烷基、碳数为7~18的芳烷基、碳数为2~12的链烯基、碳数为2~12的直链状或支链状炔基、可具有侧链的碳数为3~12的环烷基、可具有侧链的碳数为3~12的环烯基(作为上述基团的具体例,例如甲基、乙基、丙基、异丙基、叔丁基、2-甲磺酰基乙基、3-苯氧基丙基、三氟甲基、环戊基);芳基(例如苯基、4-叔丁基苯基、2,4-二-叔戊基苯基);杂环基(例如咪唑基、吡唑基、三唑基、2-呋喃基、2-噻吩基、2-嘧啶基、2-苯并噻唑基);烷氧基(例如甲氧基、乙氧基、2-甲氧基乙氧基、2-甲磺酰基乙氧基);芳氧基(例如苯氧基、2-甲基苯氧基、4-叔丁基苯氧基、3-硝基苯氧基、3-叔丁氧基氨基甲酰基苯氧基、3-甲氧基氨基甲酰基);酰基氨基(例如乙酰胺基、苯甲酰胺基、4-(3-叔丁基-4-羟基苯氧基)丁酰胺基);烷基氨基(例如甲氨基、丁氨基、二乙氨基、甲基丁氨基);苯胺基(例如苯基氨基、2-氯苯胺基);脲基(例如苯基脲基、甲基脲基、N,N-二丁基脲基);氨磺酰基氨基(例如N,N-二丙基氨磺酰基氨基);烷硫基(例如甲硫基、辛硫基、2-苯氧基乙硫基);芳硫基(例如苯硫基、2-丁氧基-5-叔辛基苯硫基、2-羧基苯硫基);烷氧基羰基氨基(例如甲氧基羰基氨基);磺酰胺基(例如甲磺酰胺、苯磺酰胺、对甲苯磺酰胺、十八烷);氨基甲酰基(例如N-乙基氨基甲酰基、N,N-二丁基氨基甲酰基);氨磺酰基(例如N-乙基氨磺酰基、N,N-二丙基氨磺酰基、N,N-二乙基氨磺酰基);磺酰基(例如甲磺酰基、辛磺酰基、苯磺酰基、甲苯磺酰基);烷氧基羰基(例如甲氧基羰基、丁氧基羰基);杂环氧基(例如1-苯基四唑-5-氧基、2-四氢吡喃氧基);偶氮基(例如苯基偶氮、4-甲氧基苯基偶氮、4-三甲基乙酰基氨基苯基偶氮、2-羟基-4-丙酰基苯基偶氮);酰氧基(例如乙酰氧基);氨基甲酰氧基(例如N-甲基氨基甲酰氧基、N-苯基氨基甲酰氧基);甲硅烷氧基(例如三甲基甲硅烷氧基、二丁基甲基甲硅烷氧基);芳氧基羰基氨基(例如苯氧基羰基氨基):酰亚胺基(例如N-琥珀酰亚胺、N-邻苯二甲酰亚胺);杂环硫基(例如2-苯并噻唑硫基、2,4-二-苯氧基-1,3,5-三唑-6-硫基、2-吡啶硫基);亚磺酰基(例如3-苯氧基丙基亚磺酰基);磷酰基(例如苯氧基磷酰基、辛氧基磷酰基、苯基磷酰基);芳氧基羰基(例如苯氧基羰基);酰基(例如乙酰基、3-苯基丙酰基、苯甲酰基);离子性亲水性基团(例如羧基、磺基、及季铵基);此外,氰基、羟基、硝基、氨基。
本发明的着色组合物含有由下述通式(1)表示的酞菁染料及由下述通式(I-2)、下述通式(II-2)或下述通式(III-2)表示的酞菁染料。
[通式(1)表示的酞菁染料]
首先,对由通式(1)表示的酞菁染料进行详细说明。
通式(1)中,R2、R3、R6、R7、R10、R11、R14及R15分别独立地表示氢原子、卤素原子、烷基、环烷基、链烯基、芳烷基、芳基、杂环基、氰基、羟基、硝基、氨基、烷基氨基、烷氧基、芳氧基、酰胺基、芳基氨基、脲基、氨磺酰基氨基、烷硫基、芳硫基、烷氧基羰基氨基、磺酰胺基、氨基甲酰基、氨磺酰基、烷氧基羰基、杂环氧基、偶氮基、酰氧基、氨基甲酰氧基、甲硅烷氧基、芳氧基羰基、芳氧基羰基氨基、酰亚胺基、杂环硫基、磷酰基、酰基或离子性亲水性基团。这些基团也可以进一步具有取代基。
Z1、Z2、Z3及Z4分别独立地表示取代或未取代的烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的链烯基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的芳基、或者取代或未取代的杂环基。其中,Z1、Z2、Z3及Z4中的至少1个具有离子性亲水性基团作为取代基。
I、m、n、p、q1、q2、q3及q4分别独立地表示l或2。
M1表示氢原子、金属元素、金属氧化物、金属氢氧化物或金属卤化物;
通式(1)中,R2、R3、R6、R7、R10、R11、R14及R15分别独立地表示氢原子、卤素原子、烷基、环烷基、链烯基、芳烷基、芳基、杂环基、氰基、羟基、硝基、氨基、烷基氨基、烷氧基、芳氧基、酰胺基、芳基氨基、脲基、氨磺酰基氨基、烷硫基、芳硫基、烷氧基羰基氨基、磺酰胺基、氨基甲酰基、氨磺酰基、烷氧基羰基、杂环氧基、偶氮基、酰氧基、氨基甲酰氧基、甲硅烷氧基、芳氧基羰基、芳氧基羰基氨基、酰亚胺基、杂环硫基、磷酰基、酰基或离子性亲水性基团。这些基团也可以进一步具有取代基。作为取代基,可列举上述取代基群A中所记载的取代基。
作为R2、R3、R6、R7、R10、R11、R14及R15所表示的卤素原子,可列举氟原子、氯原子及溴原子。
R2、R3、R6、R7、R10、R11、R14及R15所表示的烷基包括具有取代基的烷基及未取代的烷基。作为烷基,优选为去除取代基时的碳原子数为1~12的烷基。取代基的例子包括羟基、烷氧基、氰基、以及卤素原子及离子性亲水性基团。烷基的例子包括甲基、乙基、丁基、异丙基、叔丁基、羟乙基、甲氧基乙基、氰基乙基、三氟甲基、3-磺丙基及4-磺丁基。
R2、R3、R6、R7、R10、R11、R14及R15所表示的环烷基包括具有取代基的环烷基及未取代的环烷基。作为环烷基,优选为去除取代基时的碳原子数为5~12的环烷基。取代基的例子包括离子性亲水性基团。环烷基的例子包括环己基。
R2、R3、R6、R7、R10、R11、R14及R15所表示的链烯基包括具有取代基的链烯基及未取代的链烯基。作为链烯基,优选为去除取代基时的碳原子数为2~12的链烯基。取代基的例子包括离子性亲水性基团。链烯基的例子包括乙烯基、烯丙基等。
作为R2、R3、R6、R7、R10、R11、R14及R15所表示的芳烷基,包括具有取代基的芳烷基及未取代的芳烷基。作为芳烷基,优选为去除取代基时的碳原子数为7~12的芳烷基。取代基的例子包括离子性亲水性基团。芳烷基的例子包括苄基及2-苯乙基。
R2、R3、R6、R7、R10、R11、R14及R15所表示的芳基包括具有取代基的芳基及未取代的芳基。作为芳基,优选为去除取代基时的碳原子数为6~12的芳基。取代基的例子包括烷基、烷氧基、卤素原子、烷基氨基及离子性亲水性基团。芳基的例子包括苯基、对甲苯基、对甲氧基苯基、邻氯苯基及间(3-磺丙基氨基)苯基。
R2、R3、R6、R7、R10、R11、R14及R15所表示的杂环基包括具有取代基的杂环基及未取代的杂环基。作为杂环基,优选为5元环或6元环的杂环基。取代基的例子包括离子性亲水性基团。杂环基的例子包括2-吡啶基、2-噻吩基及2-呋喃基。
R2、R3、R6、R7、R10、R11、R14及R15所表示的烷基氨基包括具有取代基的烷基氨基及未取代的烷基氨基。作为烷基氨基,优选为去除取代基时的碳原子数为1~6的烷基氨基。取代基的例子包括离子性亲水性基团。烷基氨基的例子包括甲氨基及二乙氨基。
R2、R3、R6、R7、R10、R11、R14及R15所表示的烷氧基包括具有取代基的烷氧基及未取代的烷氧基。作为去除取代基时的烷氧基,优选为碳原子数为1~12的烷氧基。取代基的例子包括烷氧基、羟基及离子性亲水性基团。烷氧基的例子包括甲氧基、乙氧基、异丙氧基、甲氧基乙氧基、羟基乙氧基及3-羧基丙氧基。
R2、R3、R6、R7、R10、R11、R14及R15所表示的芳氧基包括具有取代基的芳氧基及未取代的芳氧基。作为芳氧基,优选为去除取代基时的碳原子数为6~12的芳氧基。取代基的例子包括烷氧基及离子性亲水性基团。芳氧基的例子包括苯氧基、对甲氧基苯氧基及邻甲氧基苯氧基。
R2、R3、R6、R7、R10、R11、R14及R15所表示的酰胺基包括具有取代基的酰胺基及未取代的酰胺基。作为酰胺基,优选为去除取代基时的碳原子数为2~12的酰胺基。取代基的例子包括离子性亲水性基团。酰胺基的例子包括乙酰胺基、丙酰胺基、苯甲酰胺基及3,5-二磺基苯甲酰胺基。
R2、R3、R6、R7、R10、R11、R14及R15所表示的芳基氨基包括具有取代基的芳基氨基及未取代的芳基氨基。作为芳基氨基,优选为去除取代基时的碳原子数为6~12的芳基氨基。作为取代基的例子,包括卤素原子及离子性亲水性基团。作为芳基氨基的例子,包括苯胺基及2-氯苯胺基。
R2、R3、R6、R7、R10、R11、R14及R15所表示的脲基包括具有取代基的脲基及未取代的脲基。作为脲基、优选为去除取代基时的碳原子数为1~12的脲基。取代基的例子包括烷基及芳基。脲基的例子包括3-甲基脲基、3,3-二甲基脲基及3-苯基脲基。
R2、R3、R6、R7、R10、R11、R14及R15所表示的氨磺酰基氨基包括具有取代基的氨磺酰基氨基及未取代的氨磺酰基氨基。取代基的例子包括烷基。氨磺酰基氨基的例子包括N,N-二丙基氨磺酰基氨基。
R2、R3、R6、R7、R10、R11、R14及R15所表示的烷硫基包括具有取代基的烷硫基及未取代的烷硫基。作为烷硫基,优选为去除取代基时的碳原子数为1~12的烷硫基。取代基的例子包括离子性亲水性基团。烷硫基的例子包括甲硫基及乙硫基。
R2、R3、R6、R7、R10、R11、R14及R15所表示的芳硫基包括具有取代基的芳硫基及未取代的芳硫基。作为芳硫基,优选为去除取代基时的碳原子数为6~12的芳硫基。取代基的例子包括烷基及离子性亲水性基团。芳硫基的例子包括苯硫基及对甲苯基硫基。
R2、R3、R6、R7、R10、R11、R14及R15所表示的烷氧基羰基氨基包括具有取代基的烷氧基羰基氨基及未取代的烷氧基羰基氨基。作为烷氧基羰基氨基,优选为去除取代基时的碳原子数为2~12的烷氧基羰基氨基。取代基的例子包括离子性亲水性基团。烷氧基羰基氨基的例子包括乙氧基羰基氨基。
R2、R3、R6、R7、R10、R11、R14及R15所表示的磺酰胺基包括具有取代基的磺酰胺基及未取代的磺酰胺基。作为磺酰胺基,优选为去除取代基时的碳原子数为1~12的磺酰胺基。取代基的例子包括离子性亲水性基团。磺酰胺基的例子包括甲磺酰胺、苯磺酰胺及3-羧基苯磺酰胺.
R2、R3、R6、R7、R10、R11、R14及R15所表示的氨基甲酰基包括具有取代基的氨基甲酰基及未取代的氨基甲酰基。取代基的例子包括烷基。氨基甲酰基的例子包括甲基氨基甲酰基及二甲基氨基甲酰基。
R2、R3、R6、R7、R10、R11、R14及R15所表示的氨磺酰基包括具有取代基的氨磺酰基及未取代的氨磺酰基。取代基的例子包括烷基、芳基。氨磺酰基的例子包括二甲基氨磺酰基及二-(2-羟乙基)氨磺酰基、苯基氨磺酰基。
R2、R3、R6、R7、R10、R11、R14及R15所表示的烷氧基羰基包括具有取代基的烷氧基羰基及未取代的烷氧基羰基。作为烷氧基羰基,优选为去除取代基时的碳原子数为2~12的烷氧基羰基。取代基的例子包括离子性亲水性基团。烷氧基羰基的例子包括甲氧基羰基及乙氧基羰基。
R2、R3、R6、R7、R10、R11、R14及R15所表示的杂环氧基包括具有取代基的杂环氧基及未取代的杂环氧基。作为杂环氧基,优选为具有5元环或6元环的杂环的杂环氧基。取代基的例子包括羟基及离子性亲水性基团。杂环氧基的例子包括2-四氢吡喃氧基。
R2、R3、R6、R7、R10、R11、R14及R15所表示的偶氮基包括具有取代基的偶氮基及未取代的偶氮基。偶氮基的例子包括对硝基苯基偶氮基。
R2、R3、R6、R7、R10、R11、R14及R15所表示的酰氧基包括具有取代基的酰氧基及未取代的酰氧基。作为酰氧基,优选为去除取代基时的碳原子数为1~12的酰氧基。取代基的例子包括离子性亲水性基团。酰氧基的例子包括乙酰氧基及苯甲酰氧基。
R2、R3、R6、R7、R10、R11、R14及R15所表示的氨基甲酰氧基包括具有取代基的氨基甲酰氧基及未取代的氨基甲酰氧基。取代基的例子包括烷基。氨基甲酰氧基的例子包括N-甲基氨基甲酰氧基。
R2、R3、R6、R7、R10、R11、R14及R15所表示的甲硅烷氧基包括具有取代基的甲硅烷氧基及未取代的甲硅烷氧基。取代基的例子包括烷基。甲硅烷氧基的例子包括三甲基甲硅烷氧基。
R2、R3、R6、R7、R10、R11、R14及R15所表示的芳氧基羰基包括具有取代基的芳氧基羰基及未取代的芳氧基羰基。作为芳氧基羰基,优选为去除取代基时的碳原子数为7~12的芳氧基羰基。取代基的例子包括离子性亲水性基团。芳氧基羰基的例子包括苯氧基羰基。
R2、R3、R6、R7、R10、R11、R14及R15所表示的芳氧基羰基氨基包括具有取代基的芳氧基羰基氨基及未取代的芳氧基羰基氨基。作为芳氧基羰基氨基,优选为去除取代基时的碳原子数为7~12的芳氧基羰基氨基。取代基的例子包括离子性亲水性基团。芳氧基羰基氨基的例子包括苯氧基羰基氨基。
R2、R3、R6、R7、R10、R11、R14及R15所表示的酰亚胺基包括具有取代基的酰亚胺基及未取代的酰亚胺基。酰亚胺基的例子包括N-邻苯二甲酰亚胺基及N-琥珀酰亚胺基。
R2、R3、R6、R7、R10、R11、R14及R15所表示的杂环硫基包括具有取代基的杂环硫基及未取代的杂环硫基。作为杂环硫基,优选为具有5元环或6元环的杂环。取代基的例子包括离子性亲水性基团。杂环硫基的例子包括2-吡啶硫基。
R2、R3、R6、R7、R10、R11、R14及R15所表示的磷酰基包括具有取代基的磷酰基及未取代的磷酰基。磷酰基的例子包括苯氧基磷酰基及苯基磷酰基。
R2、R3、R6、R7、R10、R11、R14及R15所表示的酰基包括具有取代基的酰基及未取代的酰基。作为酰基,优选为去除取代基时的碳原子数为1~12的酰基。取代基的例子包括离子性亲水性基团。酰基的例子包括乙酰基及苯甲酰基。
R2、R3、R6、R7、R10、R11、R14及R15所表示的离子性亲水性基团包括磺基、羧基及季铵基等。作为离子性亲水性基团,优选为羧基及磺基,特别优选为磺基。羧基及磺基也可为盐的状态,形成盐的抗衡离子的例子包括碱金属离子(例如钠离子、钾离子)及有机阳离子(例如四甲基胍离子)。
R2、R3、R6、R7、R10、R11、R14及R15其中优选为氢原子、卤素原子、烷基、芳基、氰基、烷氧基、酰胺基、脲基、磺酰胺基、氨基甲酰基、氨磺酰基及烷氧基羰基,特别优选为氢原子、卤素原子、氰基,最优选为氢原子。
通式(1)中,Z1、Z2、Z3及Z4分别独立地表示取代或未取代的烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的链烯基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的芳基、或者取代或未取代的杂环基。其中,Z1、Z2、Z3及Z4中的至少1个具有离子性亲水性基团作为取代基。作为取代基,可列举上述取代基群A中所记载的取代基。
Z1、Z2、Z3及Z4所表示的烷基中包括具有取代基的烷基及未取代的烷基。烷基优选为去除取代基时的碳原子数为1~12的烷基。取代基的例子包括:羟基、烷氧基、氰基、烷基氨基(RNH-、RR’N-)、氨基甲酰基(-CONHR)、氨磺酰基(-SO2NHR、-SO2NRR’)、磺酰基氨基(-NHSO2R)、-SONHR基、-SONRR’基、卤素原子及离子性亲水性基团。(其中,上述R、R’表示烷基、苯基,它们也可以进一步具有取代基。作为取代基,可列举烷基氨基、羟基、离子性亲水性基团等。R、R’也可通过化学键合而形成环)。烷基的例子包括:甲基、乙基、丁基、正丙基、异丙基、叔丁基、羟乙基、甲氧基乙基、氰基乙基、三氟甲基、3-磺丙基及4-磺丁基。
Z1、Z2、Z3及Z4所表示的环烷基包括具有取代基的环烷基及未取代的环烷基。作为环烷基,优选为去除取代基时的碳原子数为5~12的环烷基。取代基的例子包括离子性亲水性基团。环烷基的例子包括环己基。
Z1、Z2、Z3及Z4所表示的链烯基包括具有取代基的链烯基及未取代的链烯基。作为链烯基,优选为去除取代基时的碳原子数为2~12的链烯基。取代基的例子包括离子性亲水性基团。链烯基的例子包括乙烯基、烯丙基等。
作为Z1、Z2、Z3及Z4所表示的芳烷基,包括具有取代基的芳烷基及未取代的芳烷基。作为芳烷基,优选为去除取代基时的碳原子数为7~12的芳烷基。取代基的例子包括离子性亲水性基团。芳烷基的例子包括苄基及2-苯乙基。
Z1、Z2、Z3及Z4所表示的芳基包括具有取代基的芳基及未取代的芳基。作为芳基,优选为去除取代基时的碳原子数为6~12的芳基。芳基的例子包括苯基、对甲苯基、对甲氧基苯基、邻氯苯基及间(3-磺丙基氨基)苯基、间磺基苯基。取代基的例子包括:烷基(R-)、烷氧基(RO-)、烷基氨基(RNH-、RR’N-)、氨基甲酰基(-CONHR)、氨磺酰基(-SO2NHR)、磺酰基氨基(-NHSO2R)、卤素原子、离子性亲水性基团(其中,上述R、R’表示烷基、苯基,它们也可以进一步具有离子性亲水性基团)。
Z1、Z2、Z3及Z4所表示的杂环基包括具有取代基的杂环基及未取代的杂环基,也可进一步与其他环形成缩合环。作为杂环基,优选为5元环或6元环的杂环基。杂环基也可进一步与其他环形成缩合环。在杂环基的例子中,若不限定杂环的取代位置来列举,则分别独立地包括咪唑、苯并咪唑、吡唑、苯并吡唑、三唑、噻唑、苯并噻唑、异噻唑、苯并异噻唑、噁唑、苯并噁唑、噻二唑、噁二唑、吡咯、苯并吡咯、吲哚、异噁唑、苯并异噁唑、噻吩、苯并噻吩、呋喃、苯并呋喃、吡啶、喹啉、异喹啉、哒嗪、嘧啶、吡嗪、噌啉、酞嗪、喹唑啉、喹喔啉、三嗪等。取代基的例子包括:烷基(R-)、芳基(R-)、烷氧基(RO-)、烷基氨基(RNH-、RR’N-)、氨基甲酰基(-CONHR)、氨磺酰基(-SO2NHR)、磺酰基氨基(-NHSO2R)、磺酰基(-SO2R)、酰基氨基(-NHCOR)、卤素原子、离子性亲水性基团(其中,上述R、R’表示烷基、芳基,它们也可以进一步具有离子性亲水性基团、或含有离子性亲水性基团的取代基)。
Z1、Z2、Z3及Z4优选为取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂环基,更优选为取代的烷基、取代的芳基、取代的杂环基,进一步优选为取代的烷基。
Z1、Z2、Z3及Z4中的至少1个具有离子性亲水性基团作为取代基。作为取代基的离子性亲水性基团包括磺基、羧基及季铵基等。作为该离子性亲水性基团,优选为羧基及磺基,特别优选为磺基。羧基及磺基也可为盐的状态,形成盐的抗衡离子的例子包括碱金属离子(例如钠离子、钾离子)及有机阳离子(例如四甲基胍离子)。
通式(1)中,I、m、n及p分别独立地表示1或2。即,满足4≤I+m+n+p≤8。优选为满足4≤I+m+n+p≤6,最优选其分别为1(I=m=n=p=1)的情况。
通式(1)中,q1、q2、q3及q4分别独立地表示1或2。特别优选为q1=q2=q3=q4=2。
通式(1)中,M1表示氢原子、金属元素、金属氧化物、金属氢氧化物或金属卤化物。
作为M1优选者,除氢原子以外,作为金属元素,可列举出Li、Na、K、Mg、Ti、Zr、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Fe、Co、Ni、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Hg、Al、Ga、In、Si、Ge、Sn、Pb、Sb、Bi等。其中,特别优选为Cu、Ni、Zn、Al等,最优选为Cu。作为金属氧化物,可优选地列举出VO、GeO等。另外,作为金属氢氧化物,可优选地列举出Si(OH)2、Cr(OH)2、Sn(OH)2等。进而,作为金属卤化物,可列举出AlCl、SiCl2、VCl、VCl2、VOCl、FeCl、GaCl、ZrCl等。
[通式(I-2)表示的酞菁染料]
接着,对通式(I-2)表示的酞菁染料进行详细说明。
通式(I-2)中,Rl、R4、R5、R8、R9、R12、R13及R16分别独立地与上述通式(1)中的R2、R3、R6、R7、R10、R11、R14及R15含义相同。
Z5、Z6、Z7及Z8分别独立地与上述通式(1)中的Z1、Z2、Z3及Z4含义相同。
t、u、v、w、q5、q6、q7及q8分别独立地表示1或2。
M2与上述通式(1)中的M1含义相同。
R1、R4、R5、R8、R9、R12、R14及R16分别独立地与上述通式(1)中的R2、R3、R6、R7、R10、R11、R14及R15含义相同,优选为氢原子、卤素原子、烷基、芳基、氰基、烷氧基、酰胺基、脲基、磺酰胺基、氨基甲酰基、氨磺酰基及烷氧基羰基,特别优选为氢原子、卤素原子、氰基,最优选为氢原子。
这些基团也可以进一步具有取代基。作为取代基,可列举出上述取代基群A中所记载的取代基。
Z5、Z6、Z7及Z8分别独立地与上述通式(1)中的Z1、Z2、Z3及Z4含义相同。
Z5、Z6、Z7及Z8优选为取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂环基,更优选为取代的烷基、取代的芳基、取代的杂环基,进一步优选为取代的烷基。另外,从臭氧坚牢性的观点出发,最优选取代的烷基所具有的取代基的至少一个为-SONHR基。
Z5、Z6、Z7及Z8中的至少1个所具有的作为取代基的离子性亲水性基团与上述通式(1)中的Z1、Z2、Z3及Z4所具有的作为取代基的离子性亲水性基团含义相同,优选例也相同。
通式(I-2)中,t、u、v及w分别独立地表示1或2。即,满足4≤t+u+v+w≤8。优选为满足4≤t+u+v+w≤6,最优选为其分别为1(t=u=v=w=1)的情况。
通式(I-2)中,q5、q6、q7及q8分别独立地表示1或2。特别优选为q5=q6=q7=q8=2。
M2与上述通式(1)中的M1含义相同,优选例也相同。
[酞菁染料的合成]
对于本发明中所使用的酞菁衍生物,例如可将白井-小林共著、IPC株式会社发行的《フタロシアニン-化学と機能-》(P.1~62)、C.C.Leznoff-A.B.P.Lever共著、VCH发行的《Phthalocyanines-Properties andApplications》(P.1~54)等中所记载、引用的方法或类似的方法组合来合成。
以下,以本发明的通式(I-2)表示的酞菁染料的合成为例来进行说明。
本发明的通式(I-2)表示的酞菁染料中,R1、R4、R5、R8、R9、R12、R13及R16为氢、q5、q6、q7及q8为2的化合物是通过使例如由下述通式(V)表示的邻苯二腈衍生物及/或由下述通式(VI)表示的二亚氨基异吲哚啉衍生物与由下述M-(Y)d表示的金属衍生物进行反应来合成。
通式(I-2)中,
R1、R4、R5、R8、R9、R12、R13及R16分别独立地与上述通式(1)中的R2、R3、R6、R7、R10、R11、R14及R15含义相同。
Z5、Z6、Z7及Z8分别独立地与上述通式(1)中的Z1、Z2、Z3及Z4含义相同。
t、u、v、w、q5、q6、q7及q8分别独立地表示1或2。
M及M2与上述通式(1)中的M1含义相同,M=M2。
通式(V)式及/或通式(VI)中,X与通式(I-2)中的t、u、v、w含义相同。Z表示与Z5、Z6、Z7及Z8相对应的取代基。
Y表示卤素原子、醋酸阴离子、乙酰丙酮、氧等一价或二价的配位基,d为1~4的整数。
作为由M-(Y)d所表示的金属衍生物,可列举出Al、Si、Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ge、Ru、Rh、Pd、In、Sn、Pt、Pb的卤化物,羧酸衍生物,硫酸盐,硝酸盐,羰基化合物,氧化物,络合物等。作为具体例,可列举出氯化铜、溴化铜、碘化铜、氯化镍、溴化镍、醋酸镍、氯化钴、溴化钴、醋酸钴、氯化铁、氯化锌、溴化锌、碘化锌、醋酸锌、氯化钒、氧基三氯化钒、氯化钯、醋酸钯、氯化铝、氯化锰、醋酸锰、乙酰丙酮锰、氯化锰、氯化铅、醋酸铅、氯化铟、氯化钛、氯化锡等。
金属衍生物与由通式(V)所示的邻苯二腈化合物的使用量以摩尔比计优选为1:3~1:6。另外,金属衍生物与由通式(VI)所示的二亚氨基异吲哚啉衍生物的使用量以摩尔比计优选为1:3~1:6。
反应通常在溶剂的存在下进行。作为溶剂,可使用沸点80℃以上、优选为130℃以上的有机溶剂。例如有正戊醇、正己醇、环己醇、2-甲基-1-戊醇、1-庚醇、2-庚醇、1-辛醇、2-乙基己醇、苄醇、乙二醇、丙二醇、乙氧基乙醇、丙氧基乙醇、丁氧基乙醇、二甲基氨基乙醇、二乙基氨基乙醇、三氯苯、氯萘、环丁砜、硝基苯、喹啉、脲等。溶剂的使用量为邻苯二腈化合物的1~100质量倍,优选为5~20质量倍。
在反应中,也可添加1,8-二氮杂双环[5.4.0]-7-十一烯(DBU)或钼酸铵作为催化剂。相对于邻苯二腈化合物及/或二亚氨基异吲哚啉衍生物1摩尔,添加量为0.1~10倍摩尔,优选为0.5~2倍摩尔。
优选为在反应温度为80~300℃、优选为100~250℃的反应温度的范围内进行,特别优选为在130~230℃的反应温度的范围内进行。若低于80℃,则反应速度极慢。若超过300℃,则有可能产生酞菁化合物的分解。
优选为在反应时间为2~20小时、优选为5~15小时的反应时间的范围内进行,特别优选为在5~10小时的反应时间的范围内进行。若低于2小时,则存在许多未反应原料,若超过20小时,则有可能产生酞菁化合物的分解。
通过这些反应所获得的产物可在根据通常的有机合成反应的后处理方法进行处理后,进行精制或不进行精制而用作制品。即,例如可不对从反应体系中游离出来的物质进行精制,或者将利用重结晶或柱色谱(例如,凝胶渗透色谱法(SEPHADEXTM LH-20:Pharmacia制)等进行精制的操作单独进行或组合进行后,作为制品来提供。另外,也可在反应结束后,馏去反应溶剂,或者不馏去而投入至水或冰中进行中和,或者不进行中和、且不对游离出的物质进行精制,或者将利用重结晶、柱色谱等进行精制的操作单独进行或组合进行后,作为制品来提供。另外,也可在反应结束后,馏去反应溶剂,或者不馏去而投入至水或冰中进行中和,或者不进行中和、且不对利用有机溶剂/水溶液所萃取出的物质进行精制,或者将利用晶析、柱色谱进行精制的操作单独进行或组合进行后,作为制品来提供。
如此获得的由上述通式(I-2)所表示的酞菁染料中,由R1、R4、R5、R8、R9、R12、R13及R16为氢、q5、q6、q7及q8为2所表示的酞菁化合物(例如:t=u=v=w=1的情况)通常为如下的混合物,即作为Ra(SO2-Z5)、Rb(SO2-Z6)、Rc(SO2-Z7)、Rd(SO2-Z8)的各取代位置上的异构体的由下述通式(a)-1~(a)-4所表示的化合物的混合物。
即,由上述通式(a)-1~(a)-4所表示的化合物为β-位取代型(当将下述通式(IV)中的R1-R16分别设为1位~16位时,在2位及或3位、6位及或7位、10位及或11位、14位及或15位上具有特定的取代基的酞菁化合物)。
本发明的由通式(1)表示的酞菁染料相当于α-位取代型(在1位及或4位、5位及或8位、9位及或12位、13位及或16位上具有特定的取代基的酞菁化合物),由通式(I-2)表示的酞菁染料相当于β-位取代型(在2位及或3位、6位及或7位、10位及或11位、14位及或15位上具有特定的取代基的酞菁化合物)。本发明中,在任一种取代型中,为了良好的坚牢性,具有由-SO-Z及/或-SO2-Z所表示的特定的取代基是重要的。
以下,使用下述通式(IV)来表示由通式(1)或通式(I-2)所表示的酞菁染料的具体例,但本发明中所使用的酞菁染料并不限定于下述的例子。
(通式(1)表示的酞菁染料的例示)
[通式(II-2)表示的氮杂氮杂酞菁染料]
(通式(II-2)中,
P分别独立地表示氮原子或CH,且至少l个P表示氮原子。其中,在含有P的4个环中,分别表示氮原子的P为2个以下。
R21及R22分别独立地表示氢原子、或者取代或未取代的烷基。
R23表示氢原子、或者取代或未取代的烃基。
R24表示取代或未取代的烃基。
R23及R24可与氮原子相互键合而形成取代或未取代的杂环。
x、y及z分别独立地表示0~4。
x+y+z为1~4。)
由通式(II-2)表示的氮杂酞菁染料优选为由下述通式(II-3-1)或通式(II-3-2)所表示的氮杂酞菁染料。
(通式(II-3-1)及通式(II-3-2)中,
P分别独立地表示氮原子或CH,且至少1个P表示氮原子。
R21及R22分别独立地表示氢原子、或者取代或未取代的烷基。
R23表示氢原子、或者取代或未取代的烃基。
R24表示取代或未取代的烃基。
R23及R24可与氮原子相互键合而形成取代或未取代的杂环。
x、y及z分别独立地表示0~4。
x+y+z为1~4。)
对通式(II-2)、通式(II-3-1)及通式(II-3-2)中的x、y、z、R21、R22、R23及R24进行说明。
作为R21及R22所表示的取代或未取代的烷基,优选为碳原子数为1~12的烷基,更优选为碳原子数为1~8的烷基,进一步优选为碳原子数为1~4的烷基。作为取代基,可列举取代基群A,优选为羟基、烷氧基、氰基、卤素原子及离子性亲水性基团,更优选为羟基或离子性亲水性基团。作为烷基,优选为甲基、乙基、丁基、异丙基、正丙基或叔丁基,更优选为甲基或正丙基,进一步优选为正丙基。
R21优选为表示甲基或氢原子,更优选为表示氢原子。
R22优选为表示氢原子、或者取代或未取代的碳原子数为1~4的烷基,具有取代基时的取代基优选为羟基,优选为表示正丙基或氢原子,更优选为表示氢原子。
作为R23及R24所表示的取代或未取代的烃基,优选为取代或未取代的烷基、取代或未取代的杂环基、或者取代或未取代的芳基。
作为R23及R24所表示的取代或未取代的烷基,优选为去除取代基时的碳原子数为1~12的烷基,更优选为碳原子数为1~8的烷基,进一步优选为碳原子数为1~4的烷基。作为取代基,可列举取代基群A。作为烷基,优选为甲基、乙基、丁基、异丙基、叔丁基。
作为R23及R24所表示的取代或未取代的杂环基,优选为5元环或6元环的杂环基。作为取代基,可列举取代基群A,包括离子性亲水性基团。作为杂环基,优选为2-吡啶基、2-噻吩基及2-呋喃基。
作为R23及R24所表示的取代或未取代的芳基,优选为去除取代基时的碳原子数为6~12的芳基。取代基的例子可列举取代基群A,优选为烷基、烷氧基、卤素原子、烷基氨基及离子性亲水性基团。作为芳基,优选为苯基或萘基。
R23优选为表示甲基或氢原子,更优选为表示氢原子。
R24优选为由下述通式(T1)所表示的取代基。
优选通式(II-2)、通式(II-3-1)或通式(II-3-2)中的R23表示氢原子,R24为由下述通式(T1)所表示的取代基。
(通式(T1)中,
L表示单键、或者取代或未取代的亚烷基。
X分别独立地表示选自-OR25、-SR25及-NR25R26中的取代基,R25及R26分别独立地表示氢原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、或者取代或未取代的杂环基,R25及R26的至少一个具有离子性亲水性基团作为取代基。R27表示氢原子、或者取代或未取代的烷基)
作为L所表示的取代或未取代的亚烷基,优选为去除取代基时的碳原子数为1~12的亚烷基,更优选为碳原子数为1~8的亚烷基,进一步优选为碳原子数为1~4的亚烷基。作为取代基,可列举取代基群A。作为亚烷基,优选为亚甲基、亚乙基、亚丁基、异亚丙基、叔亚丁基。
X优选为-NR25R26。
作为R25及R26所表示的取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、或者取代或未取代的杂环基,可列举与R23及R24所表示的基团相同的基团。
作为R27所表示的取代或未取代的烷基,优选为去除取代基时的碳原子数为1~12的烷基,更优选为碳原子数为1~8的烷基,进一步优选为碳原子数为1~4的烷基。作为烷基,优选为甲基、乙基、丁基、异丙基、叔丁基。作为取代基,可列举取代基群A。
R27优选为表示甲基或氢原子,更优选为表示氢原子。
由上述通式(T1)所表示的取代基优选为由下述通式(T2)所表示的取代基。
(通式(T2)中,
L表示单键、或者取代或未取代的亚烷基。
R29、R210及R211分别独立地表示氢原子、或者取代或未取代的烷基,R212表示取代烷基、取代芳基或取代杂环基,且具有至少一个离子性亲水性基团作为取代基。R27表示氢原子、或者取代或未取代的烷基)
L及R27与通式(T1)中的L及R27含义相同,优选例也相同。
R29、R210及R211所表示的取代或未取代的烷基与通式(T1)中的R27中所列举的烷基含义相同,优选例也相同。
R27、R29、R210及R211优选为表示甲基或氢原子,更优选为表示氢原子。
R212优选为表示取代芳基,作为取代基,可列举取代基群A,且具有至少一个离子性亲水性基团作为取代基。作为取代基,优选为离子性亲水性基团,优选为磺基、羧基、硫代羧基、亚磺基、磷酰基、二羟基膦基及季铵基,更优选为羧基及磺基,进一步优选为磺基。羧基及磺基也可为盐的状态,形成盐的抗衡离子的例子包括碱金属离子(例如钠离子、钾离子)及有机阳离子(例如四甲基胍离子)。
R212优选为被1~3个离子性亲水性基团取代的芳基,更优选为被2个离子性亲水性基团(优选为羧基或磺基)取代的芳基。
以下,列举由通式(T1)所表示的取代基的具体例,但本发明并不限定于这些具体例。
以下,列举由通式(II-2)所表示的化合物的具体例,但本发明并不限定于这些具体例。
表9
表10
表11
表12
表13
表14
表15
表16
表17
表18
表19
表20
表21
表22
本发明的由通式(II-2)所表示的氮杂酞菁化合物可通过国际公开第2010/020802号公报中所记载的方法来合成。
[通式(III-2)表示的氮杂酞菁染料]
(通式(III-2)中,R17及R18分别独立地表示氢原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂环基、取代或未取代的链烯基。A分别表示二价的连接基,相邻的R17、R18及A可相互连接而形成环。Y及Z分别独立地表示卤素原子、羟基、磺酸基、羧基、氨基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的环烷氧基、取代或未取代的烯丙氧基、取代或未取代的杂环氧基、取代或未取代的芳烷氧基、取代或未取代的链烯氧基、取代或未取代的烷基氨基、取代或未取代的环烷基氨基、取代或未取代的芳基氨基、取代或未取代的杂环氨基、取代或未取代的芳烷基氨基、取代或未取代的链烯基氨基、取代或未取代的二烷基氨基、取代或未取代的烷硫基、取代或未取代的芳硫基、取代或未取代的杂环硫基、取代或未取代的芳烷硫基、取代或未取代的链烯硫基。其中,Y、Z中的至少1个为具有磺酸基、羧基或离子性亲水性基团作为取代基的基团。m及n为1~3,且m与n的和为2~4。)
作为R17及R18所表示的取代或未取代的烷基,优选为碳原子数为1~12的烷基,更优选为碳原子数为1~8的烷基,进一步优选为碳原子数为1~4的烷基。作为取代基,可列举取代基群A,优选为羟基、烷氧基、氰基、卤素原子及离子性亲水性基团,更优选为羟基或离子性亲水性基团。作为烷基,优选为甲基、乙基、丁基、异丙基、正丙基或叔丁基,更优选为甲基或正丙基,进一步优选为正丙基。
R27及R28优选为表示甲基或氢原子,更优选为表示氢原子。
作为R17及R18所表示的环烷基,可列举具有取代基的环烷基及未取代的环烷基。作为环烷基,优选为去除取代基时的碳原子数为5~12的环烷基。取代基的例子可列举离子性亲水性基团。环烷基的例子优选为环己基。
作为R17及R18所表示的芳烷基,可列举具有取代基的芳烷基及未取代的芳烷基。作为芳烷基,优选为去除取代基时的碳原子数为7~12的芳烷基。取代基的例子可列举离子性亲水性基团。芳烷基的例子优选为苄基及2-苯乙基。
作为R17及R18所表示的取代或未取代的芳基,优选为去除取代基时的碳原子数为6~12的芳基。取代基的例子可列举取代基群A,优选为烷基、烷氧基、卤素原子、烷基氨基及离子性亲水性基团。作为芳基,优选为苯基或萘基。
作为R17及R18所表示的取代或未取代的杂环基,优选为5元环或6元环的杂环基。作为取代基,可列举取代基群A,包括离子性亲水性基团。作为杂环基,优选为2-吡啶基、2-噻吩基及2-呋喃基。
作为R17及R18所表示的链烯基,可列举具有取代基的链烯基及未取代的链烯基。作为链烯基,优选为去除取代基时的碳原子数为2~12的链烯基。取代基的例子可列举离子性亲水性基团。链烯基的例子优选为乙烯基、烯丙基等。
作为R17及R18所表示的芳氧基,可列举具有取代基的芳氧基及未取代的芳氧基。作为芳氧基,优选为去除取代基时的碳原子数为6~12的芳氧基。取代基的例子可列举烷氧基及离子性亲水性基团。芳氧基的例子优选为苯氧基、对甲氧基苯氧基及邻甲氧基苯氧基。
作为Y及Z所表示的卤素原子、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的环烷氧基、取代或未取代的芳氧基、取代或未取代的杂环氧基、取代或未取代的芳烷氧基、取代或未取代的链烯氧基、取代或未取代的烷基氨基、取代或未取代的环烷基氨基、取代或未取代的芳基氨基、取代或未取代的杂环氨基、取代或未取代的芳烷基氨基、取代或未取代的链烯基氨基、取代或未取代的二烷基氨基、取代或未取代的烷硫基、取代或未取代的芳硫基、取代或未取代的杂环硫基、取代或未取代的芳烷硫基、取代或未取代的链烯硫基,可列举取代基群A中所列举的基团。
A所表示的二价的连接基可列举亚烷基,亚芳基、杂环残基、-CO-、-SOn-(n为0、1、2)、-NR-(R表示氢原子、烷基、芳基)、-O-、及将这些连接基组合而成的二价的基团,这些基团也可以进一步具有烷基、芳基、烷氧基、氨基、酰基、酰基氨基、卤素原子、羟基、羧基、氨磺酰基、氨基甲酰基、磺酰胺基等取代基。优选为亚烷基,更优选为亚乙基、正亚丙基。
由通式(III-2)所表示的酞菁染料优选为由下述通式(III-2-1)所表示的酞菁染料。
(通式(III-2-1)中,R27及R28分别独立地表示氢原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂环基、取代或未取代的链烯基。A分别表示二价的连接基,相邻的R27、R28及A可相互连接而形成环。
R29、R210及R211分别独立地表示氢原子、或者取代或未取代的烷基,R212表示磺酸基、羧基、取代烷基、取代芳基或取代杂环基,且具有至少一个离子性亲水性基团作为取代基。其为具有磺酸基、羧基或离子性亲水性基团作为取代基的基团。m及n为1~3,且m与n的和为2~4。)
A、R27及R28与通式(1)中的A、R17及R18含义相同,优选例也相同。
作为R29、R210及R211所表示的取代或未取代的烷基,优选为碳原子数为1~12的烷基,更优选为碳原子数为1~8的烷基,进一步优选为碳原子数为1~4的烷基。作为取代基,可列举取代基群A,优选为羟基、烷氧基、氰基、卤素原子及离子性亲水性基团,更优选为羟基或离子性亲水性基团。作为烷基,优选为甲基、乙基、丁基、异丙基、正丙基或叔丁基,更优选为甲基或正丙基,进一步优选为正丙基。
R27及R28优选为表示甲基或氢原子,更优选为表示氢原子。
R212优选为表示取代芳基,作为取代基,可列举取代基群A,且具有至少一个离子性亲水性基团作为取代基。作为取代基,优选为离子性亲水性基团,优选为磺基、羧基、硫代羧基、亚磺基、磷酰基、二羟基膦基及季铵基,更优选为羧基及磺基,进一步优选为磺基。羧基及磺基也可为盐的状态,形成盐的抗衡离子的例子包括碱金属离子(例如钠离子、钾离子)及有机阳离子(例如四甲基胍离子)。
R212表示磺酸基、羧基、取代烷基、取代芳基或取代杂环基,更优选为取代烷基或取代芳基。
R212优选为被1~3个离子性亲水性基团取代的芳基,更优选为被2个离子性亲水性基团(优选为羧基或磺基)取代的芳基。
以下,列举通式(III-2)中的含有连接基A的取代基的具体例,但本发明并不限定于这些具体例。
以下示出由通式(III-2)所表示的酞菁染料的具体例,但本发明中所使用的酞菁染料并不限定于下述的例子。
[通式(III-2)表示的酞菁染料的合成]
通式(III-2)表示的酞菁衍生物可通过例如日本特开2004-329677号公报中所记载的方法来合成。
[式AB9表示的化合物]
本发明的着色组合物也可进一步含有下述式(AB9)表示的化合物(酸性蓝9)。
(式(AB9)中,Me表示甲基,M表示氢原子、锂、钠、钾或铵。)
从溶解性、获得的容易性出发,M优选为钠、钾或铵,更优选为钠或铵,最优选为钠。
本发明的着色组合物除由上述通式(1)所表示的酞菁染料及由上述通式(I-2)、上述通式(II-2)或上述通式(III-2)所表示的酞菁染料以外,含有酸性蓝9也为优选的方式之一。通过同时使用印相浓度高的酸性蓝9,能够实现更高水准的印相浓度,且可兼顾良好的坚牢性与更高的印相浓度。
可在本发明中优选并用的酸性蓝9可作为市售品而容易地获得(例如,东京化成制商品目录号B0790)。
[着色组合物]
本发明第1方式的着色组合物含有由上述通式(1)所表示的酞菁染料及由上述通式(I-2)所表示的酞菁染料。通过使用α-位取代型的通式(1)的染料与β-位取代型的通式(I-2)的染料,可进行分子间而非分子内的α位与β位的比率调整,结果可使良好的坚牢性与高印相浓度兼顾。
本发明的第2方式的着色组合物含有由上述通式(1)所表示的酞菁染料及由上述通式(II-2)所表示的氮杂酞菁染料。通过使用α-位取代型的通式(1)的染料及酞菁骨架的一部分上具有氮原子的通式(II-2)的氮杂酞菁染料,可控制缔合,结果可使良好的坚牢性与高印相浓度兼顾。
本发明的第3方式的着色组合物含有由上述通式(1)所表示的酞菁染料及由上述通式(III-2)所表示的酞菁染料。通过使用α-位取代型的通式(1)的染料与具有特定的取代基的通式(III-2)的酞菁染料,可进行分子间而非分子内的α位与β位的比率调整,结果可使良好的坚牢性与高印相浓度兼顾。
本发明的着色组合物可优选地用作图像形成用着色组合物。作为本发明的着色组合物的用途,可列举用以形成图像、特别是彩色图像的图像记录材料,具体而言,以以下详述的喷墨方式记录材料为代表,为热敏转印型图像记录材料、压敏记录材料、使用电子照相方式的记录材料、转印式卤化银感光材料、印刷油墨、记录笔等,优选为喷墨方式记录材料、热敏转印型图像记录材料、使用电子照片方式的记录材料,更优选为喷墨方式记录材料。另外,也可应用在美国专利4808501号说明书、日本特开平6-35182号公报等中所记载的LCD或CCD等的固体摄像元件中所使用的用于滤色器各种纤维的染色的染色液。本发明中所使用的酞菁染料通过取代基来调整适合其用途的溶解性、热移动性等物性后使用。另外,本发明中所使用的酞菁染料可对应于所使用的体系,以均匀的溶解状态、如乳化分散那样的分散了的溶解状态来使用。
着色组合物中,由通式(1)所表示的酞菁染料与由通式(I-2)、通式(II-2)或通式(III-2)所表示的酞菁染料的质量比优选为50/50~10/90,更优选为40/60~20/80。通过将染料的质量比设为上述范围内,可获得如下的特征:着色组合物的高浓度下的经时稳定性(粘度变化或析出等)优异,另外,使用该着色组合物的印相样品的臭氧坚牢性优异,而且印相浓度优异。
另外,着色组合物中,由通式(1)所表示的酞菁染料的含量优选为0.1~10质量%。若低于0.1质量%,则着色组合物的高浓度下的经时稳定性及印相浓度较差,若超过10质量%,则印相样品的臭氧坚牢性下降。
在本发明中,可知即便在制成着色组合物中的染料含量(即,由通式(1)所表示的酞菁染料与由通式(I-2)、通式(II-2)或通式(III-2)所表示的酞菁染料的合计量)为15~20质量%的浓厚染料溶液的情况下,也可抑制染料的经时析出。因此,本发明的着色组合物作为浓厚喷墨用油墨也有用。
在除了由上述通式(1)所表示的酞菁染料及由上述通式(I-2)、通式(II-2)或通式(III-2)所表示的酞菁染料以外,也含有酸性蓝9的情况下,着色组合物中,由通式(1)及通式(I-2)、通式(II-2)或通式(III-2)所表示的酞菁染料的总和与酸性蓝9的质量比优选为90/10~99/1,更优选为95/5~97.5/2.5。通过将染料的质量比设为上述范围,可获得如下的特征:着色组合物的高浓度下的经时稳定性(粘度变化或析出等)优异,另外,使用了该着色组合物的印相样品的臭氧坚牢性得到保持的同时,印相浓度特别优异。
[喷墨记录用油墨]
接着,对本发明的喷墨记录用油墨进行说明。本发明的喷墨记录用油墨含有上述着色组合物。喷墨记录用油墨可通过使上述酞菁化合物溶解及/或分散于亲油性介质或水性介质中来制作。优选为使用水性介质的油墨。在不损害本发明的效果的范围内,根据需要而含有其他添加剂。作为其他添加剂,例如可列举出防干燥剂(湿润剂)、防褪色剂、乳化稳定剂、渗透促进剂、紫外线吸收剂、防腐剂、防霉剂、pH调节剂、表面张力调节剂、消泡剂、粘度调节剂、分散剂、分散稳定剂、防锈剂、螯合剂等公知的添加剂。为水溶性油墨的情况下,将上述各种添加剂直接添加至油墨液中。在以分散物的形式使用油溶性染料的情况下,通常在染料分散物的调制后添加至分散物中,但也可在调制时添加至油相或水相中。
防干燥剂在喷墨记录方式所使用的喷嘴的油墨喷射口中以防止由该喷墨用油墨干燥所引起的堵塞为目的而适宜地使用。
作为上述防干燥剂,优选为蒸气压比水低的水溶性有机溶剂。作为具体例,可列举出以乙二醇、丙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、硫代二甘醇、二硫代二甘醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,2,6-己三醇、乙炔二醇衍生物、甘油、三羟甲基丙烷等为代表的多元醇类,乙二醇单甲基(或乙基)醚、二乙二醇单甲基(或乙基)醚、三乙二醇单乙基(或丁基)醚等多元醇的低级烷基醚类,2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、N-乙基吗啉等杂环类,环丁砜、二甲基亚砜、3-环丁烯砜等含硫化合物,二丙酮醇、二乙醇胺等多官能化合物,脲衍生物。它们中更优选为甘油、二乙二醇等多元醇。另外,上述防干燥剂可单独使用,也可并用2种以上。这些防干燥剂优选为在油墨中含有10~50质量%。
渗透促进剂以使喷墨用油墨通过纸更良好地渗透为目的而适宜地使用。作为渗透促进剂,可使用乙醇、异丙醇、丁醇、二(三)乙二醇单丁醚、1,2-己二醇等醇类、或者月桂基硫酸钠、油酸钠或非离子性表面活性剂等。若这些渗透促进剂在油墨中含有5~30质量%,则通常具有充分的效果,优选为在不产生印字的渗出、纸穿透(透印)的添加量的范围内使用。
紫外线吸收剂以提升图像的保存性为目的而使用。作为紫外线吸收剂,也可使用日本特开昭58-185677号公报、日本特开昭61-190537号公报、日本特开平2-782号公报、日本特开平5-197075号公报、日本特开平9-34057号公报等所记载的苯并三唑系化合物;日本特开昭46-2784号公报、日本特开平5-194483号公报、美国专利第3214463号等所记载的二苯甲酮系化合物;日本特公昭48-30492号公报、日本特公昭56-21141号公报、日本特开平10-88106号公报等所记载的肉桂酸系化合物;日本特开平4-298503号公报、日本特开平8-53427号公报、日本特开平8-239368号公报、日本特开平10-182621号公报、日本特表平8-501291号公报等所记载的三嗪系化合物;Research Disclosure No.24239号所记载的化合物或二苯乙烯系、苯并噁唑系化合物为代表的吸收紫外线来发出荧光的化合物,即所谓的荧光增白剂。
防褪色剂以提升图像的保存性为目的而使用。作为上述防褪色剂,可使用各种有机系及金属络合物系的防褪色剂。作为有机的防褪色剂,有氢醌类、烷氧基苯酚类、二烷氧基苯酚类、酚类、苯胺类、胺类、茚类、色满类、烷氧基苯胺类、杂环类等,作为金属络合物,有镍络合物、锌络合物等。更具体地可使用Research Disclosure No.17643的第VII的I~J项、Research Disclosure No.15162、Research Disclosure No.18716的650页左栏、Research DisclosureNo.36544的527页、Research Disclosure No.307105的872页、Research Disclosure No.15162所引用的专利中记载的化合物或者日本特开昭62-215272号公报的127页~137页中记载的代表的化合物的通式及化合物例所含有的化合物。
作为防霉剂,可列举出脱氢醋酸钠、苯甲酸钠、吡啶硫酮钠-1-氧化物、对羟基苯甲酸乙酯、1,2-苯并异噻唑啉-3-酮及其盐等。这些防霉剂优选为在油墨中使用0.02~1.00质量%。
作为pH调节剂,可使用上述中和剂(有机碱、无机碱)。上述pH调节剂优选为以提升喷墨记录用油墨的保存稳定性为目的、以该喷墨记录用油墨的pH为6~10的方式添加,更优选为以pH为7~10的方式添加。
作为表面张力调节剂,可列举出非离子、阳离子或阴离子表面活性剂。此外,本发明的喷墨用油墨的表面张力优选为25~70mN/m。更优选为25~60mN/m。另外,本发明的喷墨记录用油墨的粘度优选为30mPa·S以下。更优选为调整成20mPa·S以下。作为表面活性剂的例子,优选为脂肪酸盐、烷基硫酸酯盐、烷基苯磺酸盐、烷基萘磺酸盐、二烷基磺基琥珀酸盐、烷基磷酸酯盐、萘磺酸甲醛缩合物、聚氧乙烯烷基硫酸酯盐等阴离子系表面活性剂,或聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基烯丙醚、聚氧乙烯脂肪酸酯、山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚氧乙烯烷基胺、甘油脂肪酸酯、氧乙烯氧丙烯嵌段共聚物等非离子系表面活性剂。另外,也可优选地使用作为乙炔系聚氧乙烯氧化物表面活性剂的SURFYNOLS(Air Products&Chemicals公司)。另外,如N,N-二甲基-N-氧化烷基胺那样的氧化胺型的两性表面活性剂等也优选。进而,也可使用日本特开昭59-157,636号的第(37)~(38)页、Research DisclosureNo.308119(1989年)中记载的作为表面活性剂所列举的物质。
作为消泡剂,根据需要也可使用氟系、硅酮系化合物或以EDTA为代表的螯合剂等。
当使本发明的酞菁化合物分散于水性介质中时,优选为如日本特开平11-286637号、日本特愿平2000-78491号、日本特愿平2000-80259号、日本特愿平2000-62370号等各公报中所记载的那样,使含有色素与油溶性聚合物的着色微粒分散在水性介质中,或如日本特愿平2000-78454号、日本特愿平2000-78491号、日本特愿平2000-203856号、日本特愿平2000-203857号的各说明书那样,使溶解于高沸点有机溶剂中的本发明的化合物分散在水性介质中。使本发明的化合物分散在水性介质中时的具体的方法、所使用的油溶性聚合物、高沸点有机溶剂、添加剂及它们的使用量可优选地使用上述专利公报等中所记载的。或者,也可使上述酞菁化合物保持固体的状态分散成微粒状态。在分散时,可使用分散剂或表面活性剂。作为分散装置,可使用简单的搅拌器或叶轮搅拌方式、线上(in-line)搅拌方式、磨机方式(例如胶体磨机、球磨机、砂磨机、磨碎机、辊磨机、搅拌磨机等)、超声波方式、高压乳化分散方式(高压均质机:具体的市售装置为Gaulin均质机、微射流机(microfluidizer)、DeBEE2000等)。关于上述喷墨记录用油墨的调制方法,除上述专利以外,在日本特开平5-148436号、日本特开平5-295312号、日本特开平7-97541号、日本特开平7-82515号、日本特开平7-118584号、日本特开平11-286637号、日本特愿2000-87539号的各公报中也有详细记载,也可用于本发明的喷墨记录用油墨的调制。
水性介质可使用将水作为主成分、且根据要求添加有水混合性有机溶剂的混合物。上述水混合性有机溶剂的例子包括:醇(例如甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、仲丁醇、叔丁醇、戊醇、己醇、环己醇、苄醇)、多元醇类(例如乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、聚丙二醇、丁二醇、己二醇、戊二醇、甘油、己三醇、硫代二甘醇)、二醇衍生物(例如乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单丁醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单丁醚、二丙二醇单甲醚、三乙二醇单甲醚、乙二醇二乙酸酯、乙二醇单甲醚乙酸酯、三乙二醇单甲醚、三乙二醇单乙醚、乙二醇单苯醚)、胺(例如乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺、吗啉、N-乙基吗啉、乙二胺、二乙三胺、三乙四胺、聚乙烯亚胺、四甲基丙二胺)以及其他极性溶剂(例如甲酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、环丁砜、2-吡咯烷酮、N-甲基~2-吡咯烷酮、N-乙烯基~2-吡咯烷酮、2-噁唑啉酮、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、乙腈、丙酮)。此外,上述水混合性有机溶剂也可并用两种以上。
在本发明的喷墨记录用油墨100质量份中,优选含有上述酞菁化合物0.2质量份~20质量份,更优选含有1质量份~10质量份,进一步优选含有3质量份~5质量份,最优选含有4质量份~5质量份。另外,在本发明的喷墨用油墨中,也可将其他色素与上述酞菁化合物一起并用。当并用2种以上的色素时,优选色素的含量的合计为上述范围。
本发明的喷墨记录用油墨优选粘度为40cp以下。另外,其表面张力优选为20mN/m~70mN/m。粘度及表面张力可通过添加各种添加剂,例如粘度调节剂、表面张力调节剂、比电阻调节剂、皮膜调节剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、防褪色剂、防霉剂、防锈剂、分散剂及表面活性剂来调节。
本发明的喷墨记录用油墨不仅可用于形成单色的图像,而且可用于形成全彩图像。为了形成全彩图像,可使用品红色色调油墨、青色色调油墨及黄色色调油墨,另外,为了备齐色调,也可进一步使用黑色色调油墨。
作为可适用的黄色染料,能够使用任意的黄色染料。有例如具有酚类、萘酚类、苯胺类、吡唑啉酮或吡啶酮等的杂环类、开链型活性亚甲基化合物类等作为偶联成分(以下称为偶联剂成分)的芳基或杂芳基偶氮染料;例如具有开链型活性亚甲基化合物类作为偶联剂成分的偶氮甲碱染料;例如亚苄基染料或单次甲基氧杂菁染料等次甲基染料;例如萘醌染料、蒽醌染料等醌系染料等;作为除此之外的染料种类,可举出喹酞酮染料、硝基、亚硝基染料、吖啶染料、吖啶酮染料等。
作为可适用的品红色染料,能够使用任意的品红色染料。例如可举出具有酚类、萘酚类、苯胺类等作为偶联剂成分的芳基或杂芳基偶氮染料;例如具有吡唑啉酮类、吡唑并三唑类等作为偶联剂成分的偶氮甲碱染料;例如亚芳基染料、苯乙烯基染料、部花菁染料、菁染料、氧杂菁染料等次甲基染料;二苯基甲烷染料、三苯基甲烷染料、呫吨染料等碳正离子染料;例如萘醌、蒽醌、蒽吡啶酮等醌染料;例如二噁嗪染料等稠合多环染料等。
作为可适用的青色染料,能够使用任意的青色染料。例如可举出具有酚类、萘酚类、苯胺类等作为偶联剂成分的芳基或杂芳基偶氮染料;例如具有酚类、萘酚类、吡咯并三唑这样的杂环类等作为偶联剂成分的偶氮甲碱染料;菁染料、氧杂菁染料、部花菁染料等聚次甲基染料;二苯基甲烷染料、三苯基甲烷染料、呫吨染料等碳正离子染料;酞菁染料;蒽醌染料;靛蓝染料;硫靛染料等。
上述各染料还可以是发色团的一部分发生解离而开始呈现黄色、品红色、青色的各个颜色的染料,此时的抗衡阳离子可以是碱金属或铵等无机阳离子,还可以是吡啶鎓、季铵盐等有机阳离子,进而还可以是部分结构中有这些离子的聚合物阳离子。作为可应用的黑色材料,除双偶氮染料、三偶氮染料、四偶氮染料以外,可列举碳黑的分散体。
[喷墨记录方法]
本发明的喷墨记录方法对上述喷墨记录用油墨供给能量,在公知的显像材料,即普通纸、树脂涂布纸、例如日本特开平8-169172号公报、日本特开平8-27693号公报、日本特开平2-276670号公报、日本特开平7-276789号公报、日本特开平9-323475号公报、日本特开昭62-238783号公报、日本特开平10-153989号公报、日本特开平10-217473号公报、日本特开平10-235995号公报、日本特开平10-337947号公报、日本特开平10-217597号公报、日本特开平10-337947号公报等中所记载的喷墨专用纸、膜、电子照相共用纸、布帛、玻璃、金属、陶瓷器等上形成图像。
当形成图像时,也能够以赋予光泽性或耐水性、或者改善耐候性为目的而并用聚合物微粒分散物(也称为聚合物乳胶)。关于将聚合物乳胶赋予至显像材料上的时期,可为赋予着色剂之前,也可为赋予着色剂之后,另外也可为同时,因此添加的场所可为显像纸中,也可为油墨中,或者也可以作为聚合物乳胶单独的液状物使用。具体而言,可优选地使用日本特愿2000-363090号、日本特愿2000-315231号、日本特愿2000-354380号、日本特愿2000-343944号、日本特愿2000-268952号、日本特愿2000-299465号、日本特愿2000-297365号等各说明书中所记载的方法。
以下,对使用本发明的油墨进行喷墨印刷时所使用的记录纸及记录膜进行说明。记录纸及记录膜中的支撑体可使用如下的支撑体,即包含LBKP、NBKP等化学纸浆、GP、PGW、RMP、TMP、CTMP、CMP、CGP等机械纸浆、DIP等废纸纸浆等,根据需要混合先前公知的颜料、粘合剂、施胶剂、定影剂、阳离子剂、纸力增强剂等添加剂,且利用长网抄纸机、圆网抄纸机等各种装置来制造得到的支撑体。除这些支撑体以外,也可为合成纸、塑胶膜片的任一者,支撑体的厚度优选为10~250μm,单位面积重量优选为10~250g/m2。在支撑体上,可直接设置油墨接受层及背涂层,也可在利用淀粉、聚乙烯醇等设置施胶压榨(size press)或增粘涂层(anchor coat)后,设置油墨接受层及背涂层。进而,也可利用机械压光机、TG压光机、软压光机等压光装置对支撑体进行平坦化处理。在本发明中,作为支撑体,可更优选地使用利用聚烯烃(例如聚乙烯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丁烯及它们的共聚物)对两面进行层叠而成的纸及塑胶膜。优选为在聚烯烃中添加白色颜料(例如氧化钛、氧化锌)或带色调的染料(例如钴蓝、群青、氧化钕)。
在设置在支撑体上的油墨接受层中含有颜料或水性粘合剂。作为颜料,优选为白色颜料,作为白色颜料,可列举出碳酸钙、高岭土、滑石、粘土、硅藻土、合成非晶质二氧化硅、硅酸铝、硅酸镁、硅酸钙、氢氧化铝、氧化铝、锌钡白、沸石、硫酸钡、硫酸钙、二氧化钛、硫化锌、碳酸锌等白色无机颜料,苯乙烯系颜料、丙烯酸系颜料、脲树脂、三聚氰胺树脂等有机颜料等。作为油墨接受层中所含有的白色颜料,优选为多孔性无机颜料,特别优选的是细孔面积大的合成非晶质二氧化硅等。作为合成非晶质二氧化硅,可使用通过干式制造法获得的硅酸酐、及通过湿式制造法获得的含水硅酸的任一种,但特别优选的是使用含水硅酸。
作为油墨接受层中所含有的水性粘合剂,可列举出聚乙烯醇、硅烷醇改性聚乙烯醇、淀粉、阳离子化淀粉、酪蛋白、明胶、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、聚环氧烷、聚环氧烷衍生物等水溶性高分子,苯乙烯丁二烯乳胶、丙烯酸乳液等水分散性高分子等。这些水性粘合剂可单独使用、或并用2种以上。在本发明中,在对颜料的附着性、油墨接受层的耐剥离性方面,这些水性粘合剂中特别优选的是聚乙烯醇、硅烷醇改性聚乙烯醇。除颜料及水性粘结剂以外,油墨接受层可含有媒染剂、耐水化剂、耐光性提升剂、表面活性剂、其他添加剂。
添加至油墨接受层中的媒染剂优选为被固定化。因此,可优选地使用聚合物媒染剂。关于聚合物媒染剂,在日本特开昭48-28325号、日本特开昭54-74430号、日本特开昭54-124726号、日本特开昭55-22766号、日本特开昭55-142339号、日本特开昭60-23850号、日本特开昭60-23851号、日本特开昭60-23852号、日本特开昭60-23853号、日本特开昭60-57836号、日本特开昭60-60643号、日本特开昭60-118834号、日本特开昭60-122940号、日本特开昭60-122941号、日本特开昭60-122942号、日本特开昭60-235134号、日本特开平1-161236号的各公报、美国专利2484430号、美国专利2548564号、美国专利3148061号、美国专利3309690号、美国专利4115124号、美国专利4124386号、美国专利4193800号、美国专利4273853号、美国专利4282305号、美国专利4450224号的各说明书中有记载。特别优选为含有日本特开平1-161236号公报的212~215页中所记载的聚合物媒染剂的显像材料。若使用该公报中记载的聚合物媒染剂,则可获得画质优异的图像、且图像的耐光性得到改善。
耐水化剂对于图像的耐水化有效,作为这些耐水化剂,特别优选阳离子树脂。作为这样的阳离子树脂,可列举出聚酰胺聚胺表氯醇、聚乙烯亚胺、聚胺砜、二甲基二烯丙基氯化铵聚合物、阳离子聚丙烯酰胺、胶体二氧化硅等,这些阳离子树脂中,特别优选的是聚酰胺聚胺表氯醇。相对于油墨接受层的总固体成分,这些阳离子树脂的含量优选为1~15质量%,特别优选为3~10质量%。
作为耐光性提升剂,可列举出硫酸锌、氧化锌、受阻胺系抗氧化剂、二苯甲酮等苯并三唑系的紫外线吸收剂等。它们中特别优选的是硫酸锌。
表面活性剂作为涂布助剂、剥离性改良剂、滑动性改良剂或抗静电剂发挥功能。关于表面活性剂,在日本特开昭62-173463号、日本特开昭62-183457号的各公报中有记载。也可使用有机氟化合物来代替表面活性剂。有机氟化合物优选为疏水性。有机氟化合物的例子包括:氟系表面活性剂、油状氟系化合物(例如氟油)及固体状氟化合物树脂(例如四氟乙烯树脂)。关于有机氟化合物,在日本特公昭57-9053号(第8~17栏)、日本特开昭61-20994号、日本特开昭62-135826号的各公报中有记载。作为其他添加至油墨接受层中的添加剂,可列举出颜料分散剂、增稠剂、消泡剂、染料、荧光增白剂、防腐剂、pH调节剂、消光剂、硬膜剂等。此外,油墨接受层可为1层,也可为2层。
也可在记录纸及记录膜上设置背涂层,作为可添加至该层中的成分,可列举出白色颜料、水性粘合剂、其他成分。作为背涂层中所含有的白色颜料,例如可列举出轻质碳酸钙、重质碳酸钙、高岭土、滑石、硫酸钙、硫酸钡、二氧化钛、氧化锌、硫化锌、碳酸锌、缎光白、硅酸铝、硅藻土、硅酸钙、硅酸镁、合成非晶质二氧化硅、胶体二氧化硅、胶体氧化铝、假水软铝石、氢氧化铝、氧化铝、锌钡白、沸石、水化埃洛石、碳酸镁、氢氧化镁等白色无机颜料,苯乙烯系塑胶颜料、丙烯酸系塑胶颜料、聚乙烯、微胶囊、脲树脂、三聚氰胺树脂等有机颜料等。
作为背涂层中所含有的水性粘合剂,可列举出苯乙烯/马来酸盐共聚物、苯乙烯/丙烯酸盐共聚物、聚乙烯醇、硅烷醇改性聚乙烯醇、淀粉、阳离子化淀粉、酪蛋白、明胶、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮等水溶性高分子,苯乙烯丁二烯乳胶、丙烯酸乳液等水分散性高分子等。作为背涂层中所含有的其他成分,可列举出消泡剂、抑泡剂、染料、荧光增白剂、防腐剂、耐水化剂等。
可以向喷墨记录纸及记录膜的构成层(包含背涂层)中添加聚合物乳胶。聚合物乳胶是以尺寸稳定化、防止卷曲、防止粘着、防止膜的龟裂这样的膜物性改良为目的而使用。关于聚合物乳胶,在日本特开昭62-245258号、日本特开昭62-1316648号、日本特开昭62-110066号的各公报中有记载。若将玻璃化转变温度低的(40℃以下的)聚合物乳胶添加至含有媒染剂的层中,则可防止层的龟裂或卷曲。另外,将玻璃化转变温度高的聚合物乳胶添加至背涂层中,也可防止卷曲。
本发明的油墨并不限制于喷墨的记录方式,可用于公知的方式,例如利用静电吸引力来使油墨喷出的电荷控制方式;利用压电元件的振动压力的按需滴落(drop-on-demand)方式(压力脉冲方式);使电信号变成声束来对油墨进行照射,并利用放射压来使油墨喷出的声音喷墨方式;以及对油墨进行加热来形成气泡,并利用所产生的压力的热感应喷墨方式等。喷墨记录方式包括:使称作照片油墨(photo ink)的浓度低的油墨以小体积大量射出的方式、使用实质上色调相同且浓度不同的多种油墨来改良画质的方式、或使用无色透明的油墨的方式。
实施例
通过实施例来更详细地说明本发明,但本发明并不限定于此。
本说明书中所使用的酸性蓝9使用利用透析管对市售品(东京化成制商品目录号B0790)进行脱盐精制而得到的酸性蓝9。
(合成例)
以下,在实施例中详细说明本发明的酞菁系色素衍生物的合成法,但对起始物质、色素中间体及合成路径并无限定。
本发明的酞菁化合物可根据例如下述合成路径而衍生出。在以下的实施例中,λmax为吸收极大值波长,εmax表示吸收极大值波长下的摩尔吸光系数。
合成例1:化合物(A)的合成
在氮气气流下,使4-硝基邻苯二腈(东京化成)26.0g溶解于200mL的DMSO(二甲基亚砜)中,在以20℃的内部温度进行搅拌的时候,添加30.3g的3-巯基-丙烷-磺酸钠(Aldrich)。接着,在以20℃的内部温度进行搅拌的时候,缓慢地添加24.4g的无水碳酸钠。一面对反应液进行搅拌,一面升温至30℃,并在相同温度下搅拌1小时。冷却至20℃后,利用吸滤器对反应液进行过滤,将滤液倒出至15000mL的乙酸乙酯中进行晶析,接着在室温下搅拌30分钟,并利用吸滤器对所析出的粗结晶进行过滤,然后用乙酸乙酯进行清洗,并干燥。从甲醇/乙酸乙酯中对所获得的粗结晶进行重结晶,获得42.5g的化合物A。1H-NMR(DMSO-d6),δ值TMS基准:1.9~2.0(2H,t);2.5~2.6(2H,m);3.2~3.3(2H,t);7.75~7.85(1H,d);7.93~8.03(1H,d);8.05~8.13(1H,S)
合成例2:化合物(B)的合成
使42.0g的化合物(A)溶解于300mL的醋酸中,在以20℃的内部温度进行搅拌的时候,添加2.5g的Na2WO4·2H2O,然后在冰浴中冷却至内部温度为10℃、。接着,一面对发热加以注意一面缓慢地滴加32mL的过氧化氢水(30%)。以15~20℃的内部温度搅拌30分钟后,将反应液升温至内部温度为60℃,并在相同温度下搅拌1小时。冷却至20℃后,将1500mL的乙酸乙酯注入至反应液中,接着在相同温度下搅拌30分钟后,利用吸滤器对所析出的粗结晶进行过滤,然后用200mL的乙酸乙酯进行清洗,并干燥。使用甲醇/乙酸乙酯对所获得的粗结晶进行加热清洗后加以精制,获得40.0g的化合物B。1H-NMR(DMSO-d6),δ值TMS基准:1.8~1.9(2H,t);2.4~2.5(2H,m);3.6~3.7(2H,t);8.3~8.4(1H,d):8.4~8.5(1H,d);8.6~8.7(1H,S)
合成例3:例示化合物102β(通式(1)的染料1A)的合成
向带有冷却管的三口烧瓶中添加正戊醇70mL,并向其中添加化合物B6.7g、氯化铜(II)1.0g,一面进行搅拌一面在室温下滴加7.0mL的1,8-二氮杂双环[5.4.0]-7-十一烯(DBU)。接着,将反应液升温至内部温度为100℃,并在相同温度下搅拌10小时。冷却至40℃后,注入50℃的经升温的甲醇250mL,并在回流下搅拌1小时。接着,将反应液冷却至室温后,利用吸滤器对所获得的固体进行过滤,然后用200mL的甲醇进行清洗。接着,将所获得的固体添加至用氯化钠饱和了的100mL的1M盐酸水溶液中,使未反应的铜盐溶出。对不溶物进行过滤后,向滤液中滴加300mL的甲醇并进行晶析后,利用吸滤器对得到的粗结晶进行过滤,然后用200mL的甲醇进行清洗。使粗结晶溶解于50mL的水中后,一面对水溶液进行搅拌,一面缓慢地添加乙酸钠的饱和甲醇溶液100mL来进行造盐。进而,一面进行搅拌一面升温至回流温度,并在相同温度下搅拌1小时。冷却至室温后,对析出的结晶进行过滤,然后用甲醇进行清洗。接着,向80%甲醇100mL中添加所获得的结晶,并在回流下搅拌1小时,冷却至室温后,对析出的结晶进行过滤,进而,向70%甲醇水溶液100mL中添加所获得的结晶,并进行1小时回流搅拌,冷却至室温后,对析出的结晶进行过滤,用甲醇100mL进行清洗后干燥,获得作为蓝色结晶的3.8g的例示化合物102β。
λmax(吸收极大值波长):629.1nm;εmax(吸收极大值波长下的摩尔吸光系数)=6.19×104(水溶液中)。对所获得的化合物进行分析(利用质量分析法:ESI-MS、元素分析、中和滴定等各种设备解析方法进行测定)的结果,确认了本说明书中所定义的酞菁铜(II)-取代位置为β-位取代型{在各个苯核的(2位或3位)、(6位或7位)、(10位或11位)、(14位或15位)上具有1个-{SO2-(CH2)3-SO3Na}基,在一分子铜酞菁中具有合计4个-{SO2-(CH2)3-SO3Na}基}。
<实施例I>
(实施例I-1)
向下述成分中添加去离子水而成为100g后,一边在30~40℃进行加热一边搅拌1小时。其后,用NaOH10mo1/L来调制成pH=9,用平均孔径为0.25μm的微过滤器进行减压过滤,调制了青色用油墨液。
酞菁染料(化合物1A)0.3g
酞菁染料(化合物I-2B)2.7g
二乙二醇2g
甘油12g
二乙二醇单丁醚23g
2-吡咯烷酮8g
三乙醇胺1.79g
苯并三唑0.006g
Surfynol TG0.85g
PROXEL XL20.18g
(实施例I-2~I-74、比较例I-1~I-20)
除了如下述表I-17~I-19所示那样变更染料的种类与添加量以外,与实施例I-1的油墨液的调制同样地操作,调制了实施例I-2~I-74及比较例I-1~I-20的油墨液。
<图像记录及评价>
对以上的各实施例(实施例I-I~I-74)及比较例(比较例I-1~I-20)的喷墨用油墨进行下述评价。将其结果示于表I-17~I-19。此外,图像记录是使用各喷墨用油墨,并利用喷墨打印机(EPSON株式会社制;PM-700C)在照片光泽纸(PT-101,Canon)及普通纸(GF500,Canon)上记录图像。
(耐臭氧性)
将上述形成有图像的照片光泽纸在设定为臭氧气体浓度为0.5±0.1ppm、室温、暗处的盒内放置7日,使用反射浓度计(X-Rite310TR)测定在臭氧气体下放置前后的图像浓度,并将其作为色素残存率进行了评价。此外,上述反射浓度在1、1.5及2.0这3个点进行了测定。盒内的臭氧气体浓度使用APPLICS制臭氧气体监视器(型号:OZG-EM-01)进行了设定。将不论何种浓度色素残存率均为70%以上的情况设为A,将1点或2点低于70%的情况设为B,将在所有浓度下均低于70%的情况设为C,以三个等级进行了评价。
(印相浓度)
使用反射浓度计(X-Rite310TR)测定普通纸中的印相浓度为100%时的反射浓度图像浓度,将印相浓度为l.10以上的情况设为A,将印相浓度为1.00以上但低于1.10的情况设为B,将印相浓度低于1.00的情况设为C,以三个等级进行了评价。
(青铜光泽)
在白色荧光灯下以目视观测经印相的样品的最高浓度部分,将观测不到带有红铜的光泽的情况设为A,将稍微观测到带有红铜的光泽的情况设为B,将明显观测到带有红铜的光泽的情况设为C,以三个等级进行了评价。
(色调)
以目视观测经印相的样品,将纯色的青色的情况设为A,将略带红色的接近蓝色的青色的情况设为B,将明显为蓝色的情况设为C,以三个等级进行了评价。
表I-17
表I-18
表I-19
(实施例I-101)
向下述成分中添加去离子水而成为33.3g后,一边在50℃下进行加热一边搅拌1小时。其后,用10mol/L NaOH来调制成pH=9,从而调制了浓厚的水溶液。
酞菁染料(化合物1A)0.5g
酞菁染料(化合物I-2B)4.5g
(实施例I-102~I-132、比较例I-101~I-108)
除了如下述表I-20~I-21所示那样变更酞菁染料及染料添加量以外,与实施例I-101的浓厚水溶液的调制同样地操作,调制了实施例I-102~I-132及比较例I-101~I-108的油墨液。
(经时贮藏稳定性)
关于以上的各实施例(实施例I-101~I-132)及比较例(比较例I-101~I-108)的浓厚水溶液,以密封且静置状态在室温下进行2周的经时贮藏,将在目视下保持溶解状态的设为A,将产生染料的析出或分离的设为B,以2个等级进行了评价。将其结果示于表I-20~I-21。
表I-20
表I-21
可知本发明的喷墨记录用油墨与比较例的油墨相比,在保持同等的图像坚牢性的同时实现了高印相浓度。另外,可知油墨液的经时贮藏稳定性也优异。
以下示出实施例1中所使用的化合物的结构。
比较化合物I-3(取代位置的比率α/β=50/50)
<实施例II>
(实施例II-1)
向下述成分中添加去离子水而成为100g后,一边在30~40℃进行加热一边搅拌1小时。其后,用10mo1/L NaOH来调制成pH=9,用平均孔径为0.25μm的微过滤器进行减压过滤,调制了青色用油墨液。
酞菁染料(化合物1A)1.5g
酞菁染料(化合物II-3A)3.5g
二乙二醇2g
甘油12g
二乙二醇单丁醚23g
2-吡咯烷酮8g
三乙醇胺1.79g
苯并三唑0.006g
Surfynol465(商品名、Air products公司制)0.85g
PROXEL XL2(商品名、FUJIFILM Imaging Colorants公司制)0.18g
(实施例II-2~II-10、比较例II-1~II-6)
除了如下述表II-23所示那样变更酞菁染料及染料添加量以外,与实施例II-1的油墨液的调制同样地操作,调制了实施例II-2~II-10及比较例II-1~II-6的油墨液。
<图像记录及评价>
对以上的各实施例(实施例II-I~II-10)及比较例(比较例II-1~II-6)的喷墨用油墨进行l下述评价。将其结果示于表II-23。此外,图像记录使用各喷墨用油墨,并用喷墨打印机(Canon公司制;PIXUS Pro9000MkII)在照片光泽纸(PT-101、Canon)及普通纸(GF500、Canon)上记录图像。
(耐臭氧性)
将上述形成有图像的照片光泽纸在设定为臭氧气体浓度为0.5±0.1ppm、室温、暗处的盒内放置7日,使用反射浓度计(X-Rite310TR)测定在臭氧气体下放置前后的图像浓度,并将其作为色素残存率进行了评价。此外,上述反射浓度在1、1.5及2.0的这3个点进行了测定。盒内的臭氧气体浓度使用APPLICS制臭氧气体监视器(型号:OZG-EM-01)进行了设定。将不论何种浓度色素残存率均为70%以上的情况设为A,将1点或2点低于70%的情况设为B,将在所有浓度下均低于70%的情况设为C,以三个等级进行了评价。
(印相浓度)
使用反射浓度计(X-Rite310TR)测定普通纸中的印相浓度为100%时的反射浓度图像浓度,将印相浓度为1.10以上的情况设为A,将印相浓度为1.05以上但低于1.10的情况设为B,将印相浓度低于1.05的情况设为C,以三个等级进行了评价。
(青铜光泽)
在白色荧光灯下以目视观测经印相的样品的最高浓度部分,将观测不到带有红铜的光泽的情况设为A,将稍微观测到带有红铜的光泽的情况设为B,将明显观测到带有红铜的光泽的情况设为C,以三个等级进行了评价。
(色调)
以目视观测经印相的样品,将纯色的青色的情况设为A,将略带红色的接近蓝色的青色的情况设为B,将明显为蓝色的情况设为C,以三个等级进行了评价。
(光源依存性)
对于经印相的样品,算出在标准光D50下进行观察时的颜色与在标准光A下进行观察时的颜色之间的色差ΔE,将ΔE低于3设为A,将ΔE为3以上设为B,进行了评价。
表II-23
可知本发明的喷墨记录用油墨与比较例的油墨相比,在保持同等的耐臭氧性的同时显示高印相浓度,抑制青铜光泽,实现了优异的色调。另外,可知由光源的不同所产生的色差少也就是能够抑制光源依存性。
以下示出实施例II中所使用的化合物的结构(1A、1B除外)。
<实施例III>
(实施例III-1)
向下述成分中添加去离子水而成为100g后,一边在30~40℃进行加热一边搅拌1小时。其后,用10mo1/L NaOH来调制成pH=9,用平均孔径为0.25μm的微过滤器进行减压过滤,调制了青色用油墨液。
酞菁染料(化合物1A)1.5g
酞菁染料(化合物III-4A)3.5g
二乙二醇2g
甘油12g
二乙二醇单丁醚23g
2-吡咯烷酮8g
三乙醇胺1.79g
苯并三唑0.006g
Surfynol465(商品名、Air products公司制)0.85g
PROXEL XL2(FUJIFILM Imaging Colorants公司制)0.18g
(实施例III-2~III-6、比较例III-1~III-5)
除了如下述表III-9所示那样变更酞菁染料及染料添加量以外,与实施例III-1的油墨液的调制同样地操作,调制了实施例III-2~III-6及比较例III-1~III-5的油墨液。
<图像记录及评价>
对以上的各实施例(实施例III-1~III-6)及比较例(比较例III-1~III-5)的喷墨用油墨进行了下述评价。将其结果示于表III-9。此外,图像记录使用各喷墨用油墨,并用喷墨打印机(EPSON株式会社制;PM-700C)在照片光泽纸(PT-101、Canon)及普通纸(GF500、Canon)上记录图像。
(耐臭氧性)
将上述形成有图像的照片光泽纸在设定为臭氧气体浓度为0.5±0.1ppm、室温、暗处的盒内放置1日,使用反射浓度计(X-Rite310TR)测定在臭氧气体下放置前后的图像浓度,并将其作为色素残存率进行了评价。此外,上述反射浓度在1、1.5及2.0这3个点进行了测定。盒内的臭氧气体浓度使用APPLICS制臭氧气体监视器(型号:OZG-EM-01)进行了设定。将不论何种浓度色素残存率均为70%以上的情况设为A,将1点或2点低于70%的情况设为B,将在所有浓度下均低于70%的情况设为C,以三个等级进行了评价。
(印相浓度)
使用反射浓度计(X-Rite310TR)测定普通纸中的印相浓度为100%时的反射浓度图像浓度,将印相浓度为1.10以上的情况设为A,将印相浓度为1.05以上但低于1.10的情况设为B,将印相浓度低于1.05的情况设为C,以三个等级进行了评价。
(青铜光泽)
在白色荧光灯下以目视观测经印相的样品的最高浓度部分,将观测不到带有红铜的光泽的情况设为A,将稍微观测到带有红铜的光泽的情况设为B,将明显观测到带有红铜的光泽的情况设为C,以三个等级进行了评价。
(色调)
以目视观测经印相的样品,将纯色的青色的情况设为A,将略带红色的接近蓝色的青色的情况设为B,将明显为蓝色的情况设为C,以三个等级进行了评价。
表III-9
(实施例III-101)
向下述成分中添加去离子水而成为33.3g后,一边在50℃下进行加热一边搅拌1小时。其后,用10mol/L NaOH来调制成pH=9,从而调制了浓厚的水溶液。
酞菁染料(化合物1A)1.5g
酞菁染料(化合物III-4A)3.5g
二乙二醇2g
甘油12g
二乙二醇单丁醚23g
2-吡咯烷酮8g
三乙醇胺1.79g
苯并三唑0.006g
Surfynol465(商品名、Air products公司制)0.85g
PROXEL XL2(FUJIFILM Imaging Colorants公司制)0.18g
(实施例III-102~III-106、比较例III-101~III-105)
除了如下述表III-10所示那样变更酞菁染料及染料添加量以外,与实施例101的浓厚水溶液的调制同样地操作,调制了实施例III-102~III-106及比较例III-101~III-105的油墨液。
(经时贮藏稳定性)
关于以上的各实施例(实施例III-101~III-106)及比较例(比较例III-101~III-105)的浓厚水溶液,以密封且静置状态在室温下进行2周经时贮藏,将在目视下保持溶解状态的设为A,将产生染料的析出或分离的设为B,以2个等级进行了评价。
表III-10
可知本发明的喷墨记录用油墨与比较例的油墨相比,在保持同等的耐臭氧性的同时显示高印相浓度,抑制青铜光泽,实现了优异的色调。另外,可知经时贮藏稳定性也优异。
以下示出实施例III中所使用的化合物的结构(1A、1B除外)。
产业上的可利用性
根据本发明的I的方式,提供一种具有良好的臭氧坚牢性与高印相浓度,而且经时贮藏稳定性优异的着色组合物及喷墨用记录油墨。
根据本发明的II的方式,提供一种具有良好的臭氧坚牢性、高印相浓度,抑制青铜光泽,实现优异的色调,而且光源依存性优异的着色组合物及喷墨用记录油墨。
根据本发明的III的方式,提供一种具有良好的臭氧坚牢性、高印相浓度,抑制青铜光泽,实现优异的色调,而且经时贮藏稳定性优异的着色组合物及喷墨用记录油墨。
详细地且参照特定的实施方式对本发明进行了说明,但对于本领域技术人员而言明确的是,在不脱离本发明的精神和范围的情况下能够施加各种变更或修正。
本申请基于2012年8月21日提出申请的日本专利申请(特愿2012-182688)、2011年11月30日提出申请的日本专利申请(特愿2011-262830)、2011年11月30日提出申请的日本专利申请(特愿2011-262829)及2011年11月8日提出申请的日本专利申请(特愿2011-244971),并将其内容作为参照而并入本申请中。
Claims (19)
1.一种着色组合物,其特征在于,其包含由下述通式(1)表示的酞菁染料及由下述通式(I-2)、下述通式(II-2)或下述通式(III-2)表示的酞菁染料,
通式(1)中,R2、R3、R6、R7、R10、R11、R14及R15分别独立地表示氢原子、卤素原子、烷基、环烷基、链烯基、芳烷基、芳基、杂环基、氰基、羟基、硝基、氨基、烷基氨基、烷氧基、芳氧基、酰胺基、芳基氨基、脲基、氨磺酰基氨基、烷硫基、芳硫基、烷氧基羰基氨基、磺酰胺基、氨基甲酰基、氨磺酰基、烷氧基羰基、杂环氧基、偶氮基、酰氧基、氨基甲酰氧基、甲硅烷氧基、芳氧基羰基、芳氧基羰基氨基、酰亚胺基、杂环硫基、磷酰基、酰基或离子性亲水性基团,这些基团也可以进一步具有取代基;
Z1、Z2、Z3及Z4分别独立地表示取代或未取代的烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的链烯基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的芳基、或者取代或未取代的杂环基,其中,Z1、Z2、Z3及Z4中的至少1个具有离子性亲水性基团作为取代基;
I、m、n、p、q1、q2、q3及q4分别独立地表示1或2;
M1表示氢原子、金属元素、金属氧化物、金属氢氧化物或金属卤化物;
通式(I-2):
通式(I-2)中,Rl、R4、R5、R8、R9、R12、R13及R16分别独立地表示氢原子、卤素原子、烷基、环烷基、链烯基、芳烷基、芳基、杂环基、氰基、羟基、硝基、氨基、烷基氨基、烷氧基、芳氧基、酰胺基、芳基氨基、脲基、氨磺酰基氨基、烷硫基、芳硫基、烷氧基羰基氨基、磺酰胺基、氨基甲酰基、氨磺酰基、烷氧基羰基、杂环氧基、偶氮基、酰氧基、氨基甲酰氧基、甲硅烷氧基、芳氧基羰基、芳氧基羰基氨基、酰亚胺基、杂环硫基、磷酰基、酰基或离子性亲水性基团,这些基团也可以进一步具有取代基;
Z5、Z6、Z7及Z8分别独立地表示取代或未取代的烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的链烯基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的芳基、或者取代或未取代的杂环基,其中,Z5、Z6、Z7及Z8中的至少1个具有离子性亲水性基团作为取代基;
t、u、v、w、q5、q6、q7及q8分别独立地表示1或2;
M2表示氢原子、金属元素、金属氧化物、金属氢氧化物或金属卤化物;
通式(II-2):
通式(II-2)中,P分别独立地表示氮原子或CH,且至少1个P表示氮原子;其中,在含有P的4个环中,分别表示氮原子的P为2个以下;
R21及R22分别独立地表示氢原子、或者取代或未取代的烷基;
R23表示氢原子、或者取代或未取代的烃基;
R24表示取代或未取代的烃基;
R23及R24可与氮原子相互键合而形成取代或未取代的杂环;
x、y及z分别独立地表示0~4;
x+y+z为1~4;
通式(III-2):
通式(III-2)中,R17及R18分别独立地表示氢原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂环基、取代或未取代的链烯基;A分别表示二价的连接基,相邻的R17、R18及A可相互连接而形成环;Y及Z分别独立地表示卤素原子、羟基、磺酸基、羧基、氨基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的环烷氧基、取代或未取代的烯丙氧基、取代或未取代的杂环氧基、取代或未取代的芳烷氧基、取代或未取代的链烯氧基、取代或未取代的烷基氨基、取代或未取代的环烷基氨基、取代或未取代的芳基氨基、取代或未取代的杂环氨基、取代或未取代的芳烷基氨基、取代或未取代的链烯基氨基、取代或未取代的二烷基氨基、取代或未取代的烷硫基、取代或未取代的芳硫基、取代或未取代的杂环硫基、取代或未取代的芳烷硫基、取代或未取代的链烯硫基;其中,Y、Z中的至少1个为具有磺酸基、羧基、或离子性亲水性基团作为取代基的基团;m及n为1~3,且m与n的和为2~4。
2.根据权利要求1所述的着色组合物,其特征在于,由通式(I-2)表示的酞菁染料中的Z5、Z6、Z7及Z8分别独立地表示取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、或者取代或未取代的杂环基。
3.根据权利要求1或2所述的着色组合物,其特征在于,由通式(I-2)表示的酞菁染料中的Rl、R4、R5、R8、R9、R12、R13及R16为氢原子。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的着色组合物,其中,由通式(I-2)表示的酞菁染料中的Z5、Z6、Z7及Z8表示取代烷基,烷基所具有的取代基的至少一个为-SONHR基,其中R表示取代或未取代的烷基、或者取代或未取代的苯基。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的着色组合物,其中,由通式(I-2)表示的酞菁染料中的t、u、v及w为1。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的着色组合物,其中,由通式(I-2)表示的酞菁染料中的q5、q6、q7及q8为2。
7.根据权利要求1所述的着色组合物,其中,由通式(II-2)表示的氮杂酞菁染料为由下述通式(II-3-1)或通式(II-3-2)表示的氮杂酞菁染料,
通式(II-3-1)及通式(II-3-2)中,
P分别独立地表示氮原子或CH,且至少1个P表示氮原子;
R21及R22分别独立地表示氢原子、或者取代或未取代的烷基;
R23及R24分别独立地表示氢原子、或者取代或未取代的烷基、或者取代或未取代的芳基;
x、y及z分别独立地表示0~4;
x+y+z为1~4。
8.根据权利要求1或7所述的着色组合物,其中,所述通式(II-2)、通式(II-3-1)或通式(II-3-2)中的R23表示氢原子,R24为用下述通式(T1)所表示的取代基取代得到的取代烷基,
通式(T1)中,L表示单键、或者取代或未取代的亚烷基;
X分别独立地表示选自-OR25、-SR25及-NR25R26中的取代基,R25及R26分别独立地表示氢原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、或者取代或未取代的杂环基,R25及R26中的至少一个具有离子性亲水性基团作为取代基;R27表示氢原子、或者取代或未取代的烷基。
9.根据权利要求8所述的着色组合物,其中,由所述通式(T1)表示的取代基为由下述通式(T2)表示的取代基,
通式(T2)中,L表示单键、或者取代或未取代的亚烷基;
R29、R210及R211分别独立地表示氢原子、或者取代或未取代的烷基,R212表示取代烷基、取代芳基或取代杂环基,且具有至少一个离子性亲水性基团作为取代基;R27表示氢原子、或者取代或未取代的烷基。
10.根据权利要求1所述的着色组合物,其中,由所述通式(III-2)表示的酞菁染料为由通式(III-2-1)表示的酞菁染料,
通式(III-2-1)中,R27及R28分别独立地表示氢原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂环基、取代或未取代的链烯基;A分别表示二价的连接基,相邻的R27、R28及A可相互连接而形成环;
R29、R210及R211分别独立地表示氢原子、或者取代或未取代的烷基,R212表示磺酸基、羧基、取代烷基、取代芳基或取代杂环基,且具有至少一个离子性亲水性基团作为取代基;m及n为1~3,且m与n的和为2~4。
11.根据权利要求1~10中任一项所述的着色组合物,其特征在于,由通式(1)表示的酞菁染料中的R2、R3、R6、R7、R10、R11、R14及R15为氢原子。
12.根据权利要求1~11中任一项所述的着色组合物,其特征在于,由通式(1)表示的酞菁染料中的Z1、Z2、Z3及Z4分别独立地表示取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、或者取代或未取代的杂环基。
13.根据权利要求1~12中任一项所述的着色组合物,其中,由通式(1)表示的酞菁染料中的I、m、n及p为1。
14.根据权利要求1~13中任一项所述的着色组合物,其中,由通式(1)表示的酞菁染料中的q1、q2、q3及q4为2。
15.根据权利要求1~14中任一项所述的着色组合物,其进一步包含由下式(AB9)表示的化合物,
式(AB9)中,Me表示甲基,M表示氢原子、锂、钠、钾或铵。
16.根据权利要求1~15中任一项所述的着色组合物,其中,由通式(1)表示的酞菁染料与由通式(I-2)、通式(II-2)或通式(III-2)表示的酞菁染料的质量比为50/50~10/90。
17.根据权利要求1~16中任一项所述的着色组合物,其中,由通式(1)表示的酞菁染料的含量为l~20质量%。
18.根据权利要求15~17中任一项所述的着色组合物,其中,由通式(1)、及通式(I-2)、通式(II-2)或通式(III-2)表示的酞菁染料的总量与由式(AB9)表示的化合物的质量比为90/10~99/l。
19.一种喷墨记录用油墨,其包含权利要求1~18中任一项所述的着色组合物。
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