DE60305271T2

DE60305271T2 - Tintenstrahlfarbtinte

Info

Publication number: DE60305271T2
Application number: DE2003605271
Authority: DE
Inventors: Toshiki Taguchi; Naotaka Wachi
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2002-11-18
Filing date: 2003-11-18
Publication date: 2007-02-15
Anticipated expiration: 2023-11-19
Also published as: EP1420050A1; US20040094064A1; EP1420050B1; DE60305271D1; US7083664B2; JP2004182977A

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Tintenstrahlaufzeichnungstinte mit einer ausgezeichneten Fähigkeit zur Bilderhaltung.
Hintergrund der Erfindung
In den letzten Jahren sind nach der Verbreitung von Computern Tintenstrahldrucker zum Bedrucken von Papier, Folien, Stoffen usw. nicht nur in Büros, sondern auch in Haushalten viel genutzt worden.
Das Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren beinhaltet einen Modus, bei dem durch ein piezoelektrisches Element ein Druck ausgeübt wird, wodurch Tropfen freigesetzt werden; einen Modus, bei dem Luftblasen in einer Tinte durch Erwärmen erzeugt werden, wordurch Tropfen freigesetzt werden; einen Modus, bei dem Ultraschallwellen verwendet werden; und einen Modus, bei dem Tropfen durch elektrostatische Kraft angesaugt und freigesetzt werden. Als Tintenzusammensetzungen für solch eine Tintenstrahlaufzeichnung werden wässrige Tinten, auf Öl basierende Tinten oder feste Tinten (Schmelztyptinten) verwendet. Unter diesen Tinten sind wässrige Tinten die Hauptquelle im Hinblick auf Herstellung, Handhabung, Geruch, Sicherheit usw.
In Bezug auf die Farbmittel, die in diesen Tintenstrahlaufzeichnungstinten verwendet werden, werden die Anforderungen gestellt, dass sie eine hohe Löslichkeit im Lösungsmittel aufweisen, dass sie einem hochdichten Aufzeichnen unterworfen werden können; dass sie einen guten Farbton besitzen; dass sie eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Licht, Wärme, Luft, Wasser und Chemikalien besitzen; dass sie eine gute Fixierung zu einem Bildaufnahmematerial besitzen und kaum Ausbluten verursachen; dass sie ausgezeichnete Haltbarkeit als Tinte besitzen; dass sie keine Toxizität aufweisen; dass sie eine hohe Reinheit haben; und dass sie preisgünstig erhalten werden können. Es ist jedoch extrem schwierig, Farbmittel ausfindig zu machen, die diese Anforderungen auf hohem Niveau erfüllen. Obwohl verschiedene Tintenstrahlfarben und Pigmente bereits vorgeschlagen und tatsächlich verwendet wurden, ist es momentan so, dass Farbmittel, die alle Anforderungen erfüllen, noch nicht gefunden wurden. Gemäß den allgemein bekannten Farben und Pigmenten, denen Farbindexzahlen (C.I.) zugewiesen wurden, ist es schwierig, den Farbton und die für Tintenstrahlaufzeichnungstinten erforderliche Beständigkeit abzustimmen. Außerdem wurde in letzter Zeit technologische Entwicklung im Hinblick auf Tintenstrahldrucker, die fotografische Bildqualität anstreben, eifrig betrieben. Um des zufriedenstellenden Druckens von Portraits Willen wurden Gerätearten entwickelt, die mit einer dunkelgelben Tinte versehen waren, welche eine gelbe Tintenmischung mit einem Pigment, das eine Absorption in einem Cyan- oder Magenta-Bereich aufwies, umfasste, zusätzlich zu herkömmlichen Pigmenten, mit denen eine gelbe Tinte versehen ist (z.B. ein PM-950C Drucker von Seiko Epson Corporation).
Die gegenwärtigen Erfinder machten mit der Entwicklung von Tintenstrahltinten unter Verwendung von Farbstoffen weiter. Es wurde jedoch beobachtet, dass das Problem auftritt, dass eine dunkelgelbe Tinte mit ausgezeichneter Beständigkeit gegenüber Ozon kaum erhalten werden kann.
Als Stand der Technik gibt es JP-A-2002-060664, JP-A-2002-105366, JP-A-2002-105367, JP-A-2002-105358, JP-A-2002-138224 und dergleichen.
Zusammenfassung der Erfindung
Ein Problem, das diese Erfindung lösen soll, besteht darin, eine dunkelgelbe Tintenstrahltinte bereitzustellen, die fähig ist, ein Bild zu ergeben, das hinsichtlich Bildhaltbarkeit ausgezeichnet ist, sogar wenn es einer hohen Konzentration an Ozon ausgesetzt wird.
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt eine dunkelgelbe Tintenstrahlfarbtinte bereit, die umfasst:

(i) ein wäßriges Medium;
(ii) einen ersten Farbstoff, der gelb ist und der Formel (1) entspricht und ein λmax von 390-470 nm und ein Verhältnis [I(λmax + 70 nm/I(λmax)] von nicht mehr als 0,4 aufweist, worin I(λmax) das Absorptionsvermögen bei einer Wellenlänge λmax ist und I(λmax + 70) das Absorptionsvermögen bei einer Wellenlänge von λmax + 70 nm ist; und
(iii) einen zweiten Farbstoff der Formel (2), der ein λmax aufweist, das größer als 470 nm und geringer als 750 nm ist,

A₁₁-N=N-B₁₁ (1)

₁₁

₂₁

m

n

_B

_X

_B

_X

^–2

^–1

Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Die Erfindung wird hier im Folgenden im Detail beschrieben.
Zunächst einmal sind als Farbstoff, der in der Erfindung verwendet wird, Farbstoffe mit einem Oxidationspotenzial edler als 1,0 V (vs SKE) bevorzugt, Farbstoffe mit einem Oxidationspotenzial nobler als 1,1 V (vs SKE) sind bevorzugter, und Farbstoffe mit einem Oxidationspotenzial edler als 1,2 V (vs SKE) sind im Hinblick auf die Beständigkeit und Beständigkeit gegenüber Ozongas besonders bevorzugt. In Bezug auf die Art des Farbstoffs sind Azofarbstoffe, die die vorher genannten Anforderungen der physikalischen Eigenschaften erfüllen, besonders bevorzugt.
Der Oxidationspotenzialwert (Eox) kann leicht von einem Fachmann gemessen werden. Dieses Verfahren ist z.B. beschrieben in Delahay, New Instrumental Methods in Electrochemistry, veröffentlicht von Interscience Publishers (1954), A.J. Bard et al., Electrochemical Methods, veröffentlicht von John Willey & Sons (1980) und Akira Fujishima et al., Denkikagaku Sokutei-ho (Electrochemical Measurement Methods), veröffentlicht von Gihodo Suppan (1984).
Konkret wird das Oxidationspotenzial gemessen, indem 1 × 10^–4 bis 1 × 10^–6 mol/l einer Testprobe in einem Lösungsmittel (wie Dimethylformamid und Acetonitril), das einen Leitelektrolyten (wie Natriumperchlorat und Tetrapropylammoniumperchlorat) enthält, gelöst und ein Wert gegenüber SKE (gesättigte Calomel-Elektrode) durch Cyclovoltammetrie oder Gleichstrompolarografie erhalten wird. Obwohl dieser Wert um etwa einige zehn Millivolt aufgrund der Einflüsse des Diffusionspotenzials, des Flüssigkeitswiderstandes einer Probelösung usw. verschoben sein kann, ist es möglich, die Reproduzierbarkeit des Potenzials durch Einsetzen einer Standardprobe (wie Hydrochinon) zu garantieren.
Im übrigen ist für eine einheitliche Definition des Potenzials in der Erfindung als Oxidationspotenzial des Farbstoffs ein Wert (vs SKE) definiert, der unter Verwendung von Gleichstrompolarografie in Dimethylformamid (Farbstoffkonzentration: 0,001 mol/dm³), das 0,1 mol/dm³ Tetrapropylammoniumperchlorat als ein Leitelektrolyt enthält, gemessen wird.
Der Eox-Wert stellt die Leichtigkeit der Bewegung eines Elektrons von der Probe zur Elektrode dar. Wenn dieser Wert groß ist (das Oxidationspotenzial ist edel), bewegt sich das Elektron kaum von der Probe zur Elektrode, mit anderen Worten, die Probe wird kaum oxidiert. In Bezug zur Verbindungsstruktur bedeutet das, dass, wenn eine Elektronen anziehende Gruppe eingebaut ist, das Oxidationspotenzial edler wird, wohingegen, wenn eine Elektronen liefernde Gruppe eingebaut ist, das Oxidationspotenzial niedriger wird. In der Erfindung ist es im Hinblick auf die Verringerung der Reaktivität mit Ozon als elektrophiles Mittel gewünscht, eine Elektronen anziehende Gruppe in das Gerüst des gelben Farbstoffs einzubauen, um das Oxidationspotenzial edler zu machen.
Außerdem ist es bevorzugt, dass der gelbe Farbstoff, der in der Erfindung verwendet wird, eine gute Beständigkeit und einen guten Farbton besitzt, und insbesondere ist es bevorzugt, dass in dem Absorptionsspektrum der Abfall auf der langwelligen Seite scharf ist. Um dies zu erreichen, weist der gelbe Farbstoff bevorzugt ein λmax von 390 nm bis 470 nm und ein [I(λmax + 70 nm)/I(λmax)]-Verhältnis eines Absorptionsvermögens I(λmax + 70 nm) bei λmax + 70 nm zu einem Absorptionsvermögen I(λmax) bei λmax von nicht mehr als 0,2 auf, bevorzugter nicht mehr als 0,12 und noch bevorzugter nicht mehr als 0,1.
Als Farbstoff, der solch ein Oxidationspotenzial und Absorptionseigenschaften erfüllt, werden solche, dargestellt durch die folgende Formel (1), verwendet.
Formel (1)

A₁₁-N=N-B₁₁ (1)

In der Formel stellen A₁₁ und B₁₁ jeweils unabhängig voneinander eine gegebenenfalls substituierte heterocyclische Gruppe dar. Als heterocyclischer Ring sind heterocyclische Ringe, aufgebaut aus einem 5-gliedrigen Ring oder einem 6-gliedrigen Ring, bevorzugt. Der heterocyclische Ring kann aus einer monocyclischen Struktur sein oder einer polycyclischen Struktur, worin zwei oder mehr Ringe kondensiert sind, und kann ein aromatischer heterocyclischer Ring oder ein nicht-aromatischer heterocyclischer Ring sein. Als Heteroatom, das den heterocyclischen Ring bildet, sind N-, O- und S-Atome bevorzugt.
In der obigen Formel (1) kann als heterocyclischer Ring, dargestellt durch A₁₁, 5-Pyrazolon, Pyrazol, Triazol, Oxazolon, Isoxazolon, Barbitursäure, Pyridon, Pyridin, Rhodanin, Pyrazolindion, Pyrazolopyridon, Meldrum-Säure und kondensierte heterocyclische Ringe, worin ein aromatischer Kohlenwasserstoffring oder einer heterocyclischer Ring ferner mit solch einem heterocyclischen Ring kondensiert ist, verwendet werden. Unter allen sind 5-Pyrazolon, 5-Aminopyrazol, Pyridon, 2,6-Diaminopyridin und Pyrazoloazole bevorzugt; und 5-Aminopyrazol, 2-Hydroxy-pyridon und Pyrazolotriazol sind besonders bevorzugt.
Beispiele für den heterocyclischen Ring, dargestellt durch B₁₁, beinhalten Pyridin, Pyrazin, Pyrimidin, Pyridazin, Triazin, Chinolin, Isochinolin, Chinazolin, Cinnolin, Phthalazin, Chinoxalin, Pyrrol, Indol, Furan, Benzofuran, Thiophen, Benzothiophen, Pyrazol, Imidazol, Benzoimidazol, Triazol, Oxazol, Isoxazol, Benzoxazol, Thiazol, Benzothiazol, Isothiazol, Benzoisothiazol, Thiadiazol, Benzoisoxazol, Pyrrolidin, Piperidin, Piperazin, Imidazolin und Thiazolin. Unter allen sind Pyridin, Chinolin, Thiophen, Benzothiophen, Pyrazol, Imidazol, Benzoimidazol, Triazol, Oxazol, Isoxazol, Benzoxazol, Thiazol, Benzothiazol, Isothiazol, Benzoisothiazol, Thiadiazol und Benzoisoxazol bevorzugt; Chinolin, Thiophen, Pyrazol, Thiazol, Benzoxazol, Benzoisoxazol, Isothiazol, Imidazol, Benzothiazol und Thiadiazol sind bevorzugter; und Pyrazol, Benzothiazol, Benzoxazol, Imidazol, 1,2,4-Thiadiazol und 1,3,4-Thiadiazol sind besonders bevorzugt.
Beispiele für Substituenten, die an A₁₁ und B₁₂ substituiert sein können, beinhalten ein Halogenatom, eine Alkylgruppe, eine Cycloalkylgruppe, eine Aralkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine Alkinylgruppe, eine Arylgruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine Cyanogruppe, eine Hydroxylgruppe, eine Nitrogruppe, eine Alkoxygruppe, eine Aryloxygruppe, eine Silyloxygruppe, eine heterocyclische Oxygruppe, eine Acyloxygruppe, eine Carbamoyloxygruppe, eine Alkoxycarbonyloxygruppe, eine Aryloxycarbonyloxygruppe, eine -Aminogruppe, eine Acylaminogruppe, eine Aminocarbonylaminogruppe, eine Alkoxycarbonylaminogruppe, eine Aryloxycarbonylaminogruppe, eine Sulfamoylaminogruppe, eine Alkylsulfonylaminogruppe, eine Arylsulfonylaminogruppe, eine Mercaptogruppe, eine Alkylthiogruppe, eine Arylthiogruppe, eine heterocyclische Thiogruppe, eine Alkylsulfinylgruppe, eine Arylsulfinylgruppe, eine Alkylsulfonylgruppe, eine Arylsulfonylgruppe, eine Acylgruppe, eine Aryloxycarbonylgruppe, eine Alkoxycarbonylgruppe, eine Carbamoylgruppe, eine Imidogruppe, eine Phosphinogruppe, eine Phosphinylgruppe, eine Phosphinyloxygruppe, eine Phosphinylaminogruppe und eine Silylgruppe.
In dem Fall, dass der Farbstoff der Formel (1) als wasserlöslicher Farbstoff verwendet wird, ist es bevorzugt, dass der Farbstoff wenigstens eine ionisch-hydrophile Gruppe in dem Molekül aufweist, Beispiele für die ionisch hydrophile Gruppe beinhalten eine Sulfogruppe, eine Carboxylgruppe, eine Phosphonogruppe und eine quaternäre Ammoniumgruppe. Als ionisch hydrophile Gruppe sind eine Carboxylgruppe, eine Phosphonogruppe und eine Sulfogruppe bevorzugt; und eine Carboxylgruppe und eine Sulfogruppe sind besonders bevorzugt.
Die Carboxylgruppe, die Phosphonogruppe und die Sulfogruppe können im Zustand eines Salzes sein. Beispiele für Gegenionen zur Bildung eines Salzes beinhalten ein Ammoniumion, ein Alkalimetallion (wie ein Lithiumion, ein Natriumion und ein Kaliumion) und ein organisches Kation (wie ein Tetramethylammoniumion, ein Tetramethylguanidiumion und ein Tetramethylphosphoniumion). Unter diesen Gegenionen sind Alkalimetallsalze bevorzugt.
Unter den Farbstoffen, dargestellt durch die Formel (1) sind Farbstoffe der Formeln (12), (13) und (14) bevorzugt.
Formel (12)
In der Formel (12) stellen R1 und R3 jeweils ein Wasserstoffatom, eine Cyanogruppe, eine Alkylgruppe, eine Cycloalkylgruppe, eine Aralkylgruppe, eine Alkoxygruppe, eine Alkylthiogruppe, eine Arylthiogruppe, eine Arylgruppe oder eine ionisch hydrophile Gruppe dar; R2 stellt ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe, eine Cycloalkylgruppe, eine Aralkylgruppe, eine Carbamoylgruppe, eine Acylgruppe, eine Arylgruppe, oder eine heterocyclische Gruppe dar; und R4 stellt eine heterocyclische Gruppe dar.
Formel (13)
In der Formel (13) stellt R5 ein Wasserstoffatom, eine Cyanogruppe, eine Alkylgruppe, eine Cycloalkylgruppe, eine Aralkylgruppe, eine Alkoxygruppe, eine Alkylthiogruppe, eine Arylthiogruppe, eine Arylgruppe oder eine ionisch hydrophile Gruppe dar; Za stellt -N=, -NH- oder -C(R11)= dar; Zb und Zc stellen jeweils unabhängig voneinander -N= oder -C(R11)= dar; R11 stellt ein Wasserstoffatom oder einen nicht-metallischen Substituenten dar; und R6 stellt eine heterocyclische Gruppe dar.
Formel (14)
In der Formel (14) stellen R7 und R9 jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, eine Cyanogruppe, eine Alkylgruppe, eine Cycloalkylgruppe, eine Aralkylgruppe, eine Arylgruppe, eine Alkylthiogruppe, eine Arylthiogruppe, eine Alkoxycarbonylgruppe, eine Carbamoylgruppe oder eine ionisch hydrophile Gruppe dar; R8 stellt ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine Alkylgruppe, eine Alkoxygruppe, eine Arylgruppe, eine Aryloxygruppe, eine Cyanogruppe, eine Acylaminogruppe, eine Sulfonylaminogruppe, eine Alkoxycarbonylaminogruppe, eine Ureidogruppe, eine Alkylthiogruppe, eine Arylthiogruppe, eine Alkoxycarbonylgruppe, eine Carbamoylgruppe, eine Sulfamoylgruppe, eine Sulfonylgruppe, eine Acylgruppe, eine Alkylaminogruppe, eine Arylaminogruppe, eine Hydroxylgruppe oder eine ionisch hydrophile Gruppe dar; und R10 stellt eine heterocyclische Gruppe dar.
In den vorherigen Formeln (12), (13) und (14) beinhaltet die Alkylgruppe, dargestellt durch R1, R2, R3, R5, R7, R8 und R9, eine substituierte Alkylgruppe und eine unsubstituierte Alkylgruppe. Als Alkylgruppe sind Alkylgruppen mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen bevorzugt. Beispiele für Substituenten beinhalten eine Hydroxylgruppe, eine Alkoxygruppe, eine Cyanogruppe, ein Halogenatom und eine ionisch hydrophile Gruppe. Beispiele für die Alkylgruppe beinhalten Methyl, Ethyl, Butyl, Isopropyl, t-Butyl, Hydroxyethyl, Methoxyethyl, Cyanoethyl, Trifluormethyl, 3-Sulfopropyl und 4-Sulfobutyl.
Die Cycloalkylgruppe, dargestellt durch R1, R2, R3, R5, R7, R8 und R9, beinhaltet eine substituierte Cycloalkylgruppe und eine unsubstituierte Cycloalkylgruppe. Als Cycloalkylgruppe sind Cycloalkylgruppen mit 5 bis 12 Kohlenstoffatomen bevorzugt. Beispiele für Substituenten beinhalten eine ionisch hydrophile Gruppe. Beispiele für die Cycloalkylgruppe beinhalten Cyclohexyl. Die Aralkylgruppe, dargestellt durch R1, R2, R3, R5, R7, R8 und R9, beinhaltet eine substituierte Aralkylgruppe und eine unsubstituierte Aralkylgruppe. Als Aralkylgruppe sind Aralkylgruppen mit 7 bis 20 Kohlenstoffatomen bevorzugt. Beispiele für Substituenten beinhalten eine ionisch hydrophile Gruppe. Beispiele für die Aralkylgruppe beinhalten Benzyl und 2-Phenethyl.
Die Arylgruppe, dargestellt durch R1, R2, R3, R5, R7 und R9 beinhaltet eine substituierte Arylgruppe und eine unsubstituierte Arylgruppe. Als Arylgruppe sind Arylgruppen mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen bevorzugt. Beispiele für Substituenten beinhalten eine Alkylgruppe, eine Alkoxygruppe, ein Halogenatom, eine Alkylaminogruppe und eine ionisch hydrophile Gruppe. Beispiele für die Arylgruppe beinhalten Phenyl, p-Tolyl, p-Methoxyphenyl, o-Chlorphenyl und m-(3-Sulfopropylamino)phenyl.
Die Alkylthiogruppe, dargestellt durch R1, R2, R3, R5, R7, R8 und R9, beinhaltet eine substituierte Alkylthiogruppe und eine unsubstituierte Alkylthiogruppe. Als Alkylthiogruppe sind Alkylthiogruppen mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen bevorzugt. Beispiele für Substituenten beinhalten eine ionisch hydrophile Gruppe. Beispiele für die Alkylthiogruppe beinhalten Methylthio und Ethylthio. Die Arylthiogruppe, dargestellt durch R1, R2, R3, R5, R7, R8 und R9, beinhaltet eine substituierte Arylthiogruppe und eine unsubstituierte Arylthiogruppe. Als Arylthiogruppe sind Arylthiogruppen mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen bevorzugt. Beispiele für Substituenten beinhalten eine Alkylgruppe und eine ionisch hydrophile Gruppe. Beispiele für die Arylthiogruppe beinhalten Phenylthio und p-Tolylthio.
Die heterocyclische Gruppe, dargestellt durch R2, ist bevorzugt eine 5-gliedrige oder 6-gliedrige heterocyclische Gruppe, die ferner kondensiert sein kann. Als Heteroatom, das den heterocyclischen Ring aufbaut, sind N, S und O bevorzugt. Außerdem kann der heterocyclische Ring ein aromatischer heterocyclischer Ring sein oder nicht nicht-aromatischer heterocyclischer Ring. Der heterocyclische Ring kann ferner substituiert sein. Beispiele für Substituenten beinhalten dieselben Substituenten wie solche, die später für die Arylgruppe beschrieben werden. Bevorzugte Beispiele für den heterocyclischen Ring beinhalten einen 6-gliedrigen stickstoffhaltigen aromatischen heterocyclischen Ring; und besonders bevorzugte Beispiele beinhalten Triazin, Pyrimidin und Phthalazin.
Beispiele für das Halogenatom, dargestellt durch R8, beinhalten ein Fluoratom, ein Chloratom und ein Bromatom. Die Alkoxygruppe, dargestellt durch R1, R3, R5 und R8, beinhaltet eine substituierte Alkoxygruppe und eine unsubstituierte Alkoxygruppe. Als Alkoxygruppe sind Alkoxygruppen mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen bevorzugt. Beispiele für Substituenten beinhalten eine Hydroxylgruppe und eine ionisch hydrophile Gruppe. Beispiele für die Alkoxygruppe beinhalten Methoxy, Ethoxy, Isopropoxy, Methoxyethoxy, Hydroxyethoxy und 3-Carboxypropoxy.
Die Aryloxygruppe, dargestellt durch R8, beinhaltet eine substituierte Aryloxygruppe und eine unsubstituierte Aryloxygruppe. Als Aryloxygruppe sind Aryloxygruppen mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen bevorzugt. Beispiele für Substituenten beinhalten eine Alkoxygruppe und eine ionisch hydrophile Gruppe. Beispiele für die Aryloxygruppe beinhalten Phenoxy, p-Methoxyphenoxy und o-Methoxyphenoxy. Die Acylaminogruppe, dargestellt durch R8, beinhaltet eine substituierte Acylaminogruppe und eine unsubstituierte Acylaminogruppe. Als Acylaminogruppe sind Acylaminogruppen mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen bevorzugt. Beispiele für Substituenten beinhalten eine ionisch hydrophile Gruppe. Beispiele für die Acylaminogruppe sind Acetamid, Propionamid, Benzamid und 3,5-Disulfobenzamid.
Die Sulfonylaminogruppe, dargestellt durch R8, beinhaltet eine substituierte Sulfonylaminogruppe und eine unsubstituierte Sulfonylaminogruppe. Als Sulfonylaminogruppe sind Sulfonylaminogruppen mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen bevorzugt. Beispiele für die Sulfonylaminogruppe beinhalten Methylsulfonylamino und Ethylsulfonylamino. Die Alkoxycarbonylaminogruppe, dargestellt durch R8, beinhaltet eine substituierte Alkoxycarbonylaminogruppe und eine unsubstituierte Alkoxycarbonylaminogruppe. Als Alkoxycarbonylaminogruppe sind Alkoxycarbonylaminogruppen mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen bevorzugt. Beispiele für Substituenten beinhalten eine ionisch hydrophile Gruppe. Beispiele für die Alkoxycarbonylaminogruppe beinhalten Ethoxycarbonylamino.
Die Ureidogruppe, dargestellt durch R8, beinhaltet eine substituierte Ureidogruppe und eine unsubstituierte Ureidogruppe. Als Ureidogruppe sind Ureidogruppen mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen bevorzugt. Beispiele für Substituenten beinhalten eine Alkylgruppe und eine Arylgruppe. Beispiele für die Ureidogruppe beinhalten 3-Methylureido, 3,3-Dimethylureido und 3-Phenylureido.
Die Alkoxycarbonylgruppe, dargestellt durch R7, R8 und R9, beinhaltet eine substituierte Alkoxycarbonylgruppe und eine unsubstituierte Alkoxycarbonylgruppe. Als Alkoxycarbonylgruppe sind Alkoxycarbonylgruppen mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen bevorzugt. Beispiele für Substituenten beinhalten eine ionisch hydrophile Gruppe. Beispiele für die Alkoxycarbonylgruppe beinhalten Methoxycarbonyl und Ethoxycarbonyl.
Die Carbamoylgruppe, dargestellt durch R2, R7, R8 und R9, beinhaltet eine substituierte Carbamoylgruppe und eine unsubstituierte Carbamoylgruppe. Beispiele für Substituenten beinhalten eine Alkylgruppe. Beispiele für die Carbamoylgruppe beinhalten eine Methylcarbamoylgruppe und eine Dimethylcarbamoylgruppe. Die Sulfamoylgruppe, dargestellt durch R8, beinhaltet eine substituierte Sulfamoylgruppe und eine unsubstituierte Sulfamoylgruppe. Beispiele für Substituenten beinhalten eine Alkylgruppe. Beispiele für die Sulfamoylgruppe beinhalten eine Dimethylsulfamoylgruppe und eine Di-(2-hydroxyethyl)sulfamoylgruppe.
Beispiele für die Sulfonylgruppe, dargestellt durch R8, beinhalten Methansulfonyl und Phenylsulfonyl. Die Acylgruppe, dargestellt durch R2 und R8, beinhaltet eine substituierte Acylgruppe und eine unsubstituierte Acylgruppe. Als Acylgruppe sind Acylgruppen mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen bevorzugt. Beispiele für Substituenten beinhalten eine ionisch hydrophile Gruppe. Beispiele für die Acylgruppe beinhalten Acetyl und Benzoyl.
Die Aminogruppe, dargestellt durch R8, beinhaltet eine substituierte Aminogruppe und eine unsubstituierte Aminogruppe. Beispiele für Substituenten beinhalten eine Alkylgruppe, eine Arylgruppe und eine heterocyclische Gruppe. Beispiele für die Aminogruppe beinhalten Methylamino, Diethylamino, Anilino und 2-Chloranilino.
Die heterocyclische Gruppe, dargestellt durch R4, R6 und R10 ist dieselbe wie die gegebenenfalls substituierte heterocyclische Gruppe, dargestellt durch B11 der Formel (1); und bevorzugte Beispiele, bevorzugtere Beispiele und besonders bevorzugte Beispiele davon sind ebenfalls dieselben, die vorher beschrieben wurden. Beispiele für Substituenten beinhalten eine ionisch hydrophile Gruppe, eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, eine Arylgruppe, eine Alkylthiogruppe, eine Arylthiogruppe, ein Halogenatom, eine Cyanogruppe, eine Sulfamoylgruppe, eine Sulfonaminogruppe, eine Carbamoylgruppe und eine Acylaminogruppe. Die Alkylgruppe und die Arylgruppe können ferner substituiert sein.
In der vorher genannten Formel (13) stellt Za -N=, -NH- oder -C(R11)= dar; Zb und Zc stellen jeweils unabhängig voneinander -N= oder -C(R11)= dar; und R11 stellt ein Wasserstoffatom oder einen nicht-metallischen Substituenten dar. Als nicht-metallischen Substituenten, dargestellt durch R11, sind eine Cyanogruppe, eine Cycloalkylgruppe, eine Aralkylgruppe, eine Arylgruppe, eine Alkylthiogruppe, eine Arylthiogruppe und eine ionisch hydrophile Gruppe bevorzugt. Jeder der vorher genannten Substituenten ist synonym mit den Substituenten, dargestellt durch R1, und bevorzugte Beispiele davon sind ebenfalls dieselben. Beispiele für das Gerüst des heterocyclischen Rings, der aus zwei 5-gliedrigen Ringen aufgebaut ist und in der vorher genannten Formel (13) beinhaltet ist, sind unten angegeben.
In dem Fall, in dem jeder der Substituenten, die vorher beschrieben wurden, ferner substituiert sein kann, beinhalten Beispiele dieser Substituenten solche Substituenten, die an den heterocyclischen Ringen A11 und B11 in der vorhergehenden Formel (1) substituiert sein können.
Wenn der Farbstoff, dargestellt durch die Formel (12), (13) oder (14), als wasserlöslicher Farbstoff verwendet wird, ist es bevorzugt, dass der Farbstoff wenigstens eine ionisch hydrophile Gruppe in dem Molekül besitzt. Beispiele beinhalten Farbstoffe, dargestellt durch die Formeln (12) bis (14), worin R1, R2, R3, R5, R7, R8 und R9 jeweils eine ionisch hydrophile Gruppe darstellen, und Farbstoffe, dargestellt durch die Formeln (12) bis (14), worin jeder von R1 bis R11 ferner eine ionisch hydrophile Gruppe als Substituent besitzt. Beispiele für die ionisch hydrophile Gruppe beinhalten eine Sulfogruppe, eine Carboxylgruppe, eine Phosphonogruppe und eine quaternäre Ammoniumgruppe. Als ionisch hydrophile Gruppe sind eine Carboxylgruppe, eine Phosphonogruppe und eine Sulfogruppe bevorzugt; und eine Carboxylgruppe und eine Sulfogruppe sind besonders bevorzugt. Die Carboxylgruppe, die Phosphonogruppe und die Sulfogruppe können als ein Salz vorliegen. Beispiele für Gegenionen zur Bildung eines Salzes beinhalten ein Ammoniumion, ein Alkalimetallion (wie ein Lithiumion, ein Natriumion und ein Kaliumion) und ein organisches Kation (wie ein Tetramethylammoniumion, ein Tetramethylguanidiumion und ein Tetramethylphosphoniumion). Unter diesen Gegenionen sind Alkalimetallsalze bevorzugt.
In den vorher genannten Formeln (12), (13) und (14) ist die Formel (12) bevorzugt; und Farbstoffe, dargestellt durch die folgende Formel (12-1), sind besonders bevorzugt.
In der Formel (12-1) stellen R²¹ und R²³ jeweils ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe, eine Cycloalkylgruppe, eine Aralkylgruppe, eine Alkoxygruppe oder eine Arylgruppe dar. R²² stellt eine Arylgruppe oder eine heterocyclische Gruppe dar. Einer von X und Y stellt ein Stickstoffatom dar und der andere stellt -CR²⁴ dar. R²⁴ stellt ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine Cyanogruppe, eine Alkylgruppe, eine Alkylthiogruppe, eine Alkylsulfonylgruppe, eine Alkylsulfinylgruppe, eine Alkyloxycarbonylgruppe, eine Carbamoylgruppe, eine Alkoxygruppe, eine Arylgruppe, eine Arylthiogruppe, eine Arylsulfonylgruppe, eine Arylsulfinylgruppe, eine Aryloxygruppe oder eine Acylaminogruppe dar. Diese jeweiligen Gruppen können ferner substituiert sein.
Wie oben beschrieben, weist der gelbe Farbstoff der Erfindung die Eigenschaft auf, dass A und B in dem Molekül beide heterocyclische Gruppen sind; mit solch einer Struktur wird die Verbreiterung des Absorptionsspektrums verhindert, ein vorteilhafter Farbton sowie eine scharfe Absorption als Farbstoff erzielt, und ferner wird ihm eine hohe Ozonbeständigkeit aufgrund der Eliminierung eines disoziierbaren Protons, das gegenüber Oxidation anfällig ist, und Multi-Bindungspositionen verliehen, zusammen mit der Verschiebung des Oxidationspotenzials in edlere Richtung durch den Einbau einer Elektronen anziehenden Gruppe in die gesamte Molekülstruktur.
Spezielle Beispiele für bevorzugte Farbstoffe, die in der Erfindung verwendet werden, werden unten angegeben, aber sie sind nicht so auszulegen, dass der Farbstoff, der in der Erfindung verwendet werden soll, auf diese speziellen Beispiele limitiert ist. Diese Verbindungen können synthetisiert werden durch die Bezugnahme auf JP-A-2-24191, JP-A-2001-279145 und der japanische Patentanmeldung Nr. 2002-124832.
Die dunkelgelbe Tintenstrahltinte der Erfindung enthält bevorzugt 0,2 bis 20 Gew.% und bevorzugter von 0,5 bis 15 Gew.% des vorher genannten gelben Azofarbstoffs.
Um den dunkelgelben Farbton zu erzielen, wird die dunkelgelbe Tinte der Erfindung nach Mischen eines Farbstoff mit einer Absorption in eine langwelligen Bereich zusätzlich zum gelben Farbstoff verwendet.
Der Farbstoff mit einem längeren λmax als 470 nm und nicht länger als 750 nm (schwarzer Farbstoff) gemäß der Erfindung wird hier im folgenden im Detail beschrieben.
In der Tintenstrahlaufzeichnungstinte der Erfindung ist es bevorzugt, einen Farbstoff (L) mit λmax länger als 470 nm und nicht länger als 750 nm und bevorzugt von 500 nm bis 700 nm und mit einer Halbwertsbreite (Wλ_1/2) von 100 nm oder mehr (bevorzugt von 120 nm bis 500 nm und bevorzugter von 120 nm bis 350 nm) im Absorptionsspektrum einer verdünnten Lösung, die für den schwarzen Farbstoff bei einem Absorptionsvermögen von 1,0 standardisiert ist, zu verwenden.
In der Erfindung wird der Farbstoff hergestellt durch Mischen von einem oder zwei oder mehreren der schwarzen Farbstoffe zusammen mit dem gelben Farbstoff und Lösen und/oder Dispergieren der Mischung in einem wässrigen Medium. Um die bevorzugte Eignung als Tintenstrahlaufzeichnungstinte zu erfüllen, d.h. (1) die Wetterbeständigkeit ist ausgezeichnet und/oder (2) das Farbgleichgewicht nach Entfärbung wird nicht zerstört, wird eine Tinte, die die folgenden Anforderungen erfüllt, hergestellt.
Zunächst wird die Tinte auf ein Reflexionsmedium gedruckt, so dass ein schrittweises Muster (schrittweise Dichte) gebildet wird, dessen Reflexionsspektrum durch ein Spektrofotometer gemessen wird, ein Punkt, der ein Reflexionsspektrum ergibt, wird so ausgewählt, dass λmax in dem gelben Bereich ein Punkt von 0,90 bis 1,10 wird, die λmax-Dichte in dem gelben Bereich ist definiert als (D_B), die andere λmax-Dichte, die in einem längeren Bereich als 470 nm und nicht länger als 750 nm vorliegt, ist als (D_X) definiert, das gedruckte Material wird durch die Kraft eines Ozonentfärbungstesters, der fähig ist, immer 5 ppm Ozon zu erzeugen, entfärbt und eine erzwungene Entfärbungsgeschwindigkeitskonstante (k), die aus der Zeit (t) bestimmt wird, wenn jede der Reflexionsdichten D_B und D_X 80 % der Ursprungsdichte beträgt, wird bestimmt aus der Relationsgleichung 0,8 = exp(–k·t).
In der Erfindung wird die Tinte so hergestellt, dass die Geschwindigkeitskonstante (k) nicht mehr als
5,0 × 10^–2 [Stunde^–1] ist, bevorzugt nicht mehr als
3,0 × 10^–2 [Stunde^–1] und bevorzugter nicht mehr als
1,0 × 10^–2 [Stunde^–1] ist.
Unter den Farbstoffen, dargestellt durch die Formel (2), werden als nächstes insbesondere solche im Detail beschrieben, die dem Farbstoff (L) entsprechen.
In der Formel (2) stellen A₂₁, B₂₁ und C₂₁ jeweils unabhängig voneinander eine gegebenenfalls substituierte aromatische Gruppe oder eine gegebenenfalls substituierte heterocyclische Gruppe dar (A₂₁ und C₂₁ sind jeweils eine monovalente Gruppe, und B₂₁ ist eine divalente Gruppe); m ist 1 oder 2; und n stellt eine ganze Zahl von 0 oder mehr dar.
Unter allen sind Verbindungen, worin m und n jeweils 1 oder 2 sind, bevorzugt. Dann ist es bevorzugt, dass wenigstens zwei von A₂₁, B₂₁ und C₂₁ eine gegebenenfalls substituierte, ungesättigte heterocyclische Gruppe sind. Besonders bevorzugt ist der Fall, wenn m und n beide 1 und wenigstens B₂₁ und C₂₁ eine ungesättigte heterocyclische Gruppe sind.
Es ist besonders bevorzugt, dass der Azofarbstoff, dargestellt durch die Formel (2), ein Farbstoff der Formel (2-1) ist.
In der Formel (2-1) sind A₂₁ und B₂₁ synonym mit denen in Formel (2). B₁ und B₂ stellen jeweils =CR₁- oder -CR₂= dar oder einer von ihnen stellt ein Stickstoffatom und der andere stellt =CR₁- oder -CR₂= dar.
G, R₁ und R₂ stellen jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine aliphatische Gruppe, eine aromatische Gruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine Cyanogruppe, eine Carboxylgruppe, eine Carbamoylgruppe, eine Alkoxycarbonylgruppe, eine Aryloxycarbonylgruppe, eine heterocyclische Oxycarbonylgruppe, eine Acylgruppe, eine Hydroxylgruppe, eine Alkoxygruppe, eine Aryloxygruppe, eine heterocyclische Oxygruppe, eine Silyloxygruppe, eine Acyloxygruppe, eine Carbamoyloxygruppe, eine Alkoxycarbonyloxygruppe, eine Aryloxycarbonyloxygruppe, eine Aminogruppe (was eine Alkylaminogruppe, eine Arylaminogruppe und eine heterocyclische Aminogruppe beinhaltet), eine Acylaminogruppe, eine Ureidogruppe, eine Sulfamoylaminogruppe, eine Alkoxycarbonylaminogruppe, eine Aryloxycarbonylaminogruppe, eine Alkylsulfonylaminogruppe, eine Arylsulfonylaminogruppe, eine heterocyclische Sulfonylaminogruppe, eine Nitrogruppe, eine Alkylthiogruppe, eine Arylthiogruppe, eine heterocyclische Thiogruppe, eine Alkylsulfonylgruppe, eine Arylsulfonylgruppe, eine heterocyclische Sulfonylgruppe, eine Alkylsulfinylgruppe, eine Arylsulfinylgruppe, eine heterocyclische Sulfinylgruppe, eine Sulfamoylgruppe oder eine Sulfogruppe. Diese jeweiligen Substituenten können ferner substituiert sein.
R₅ und R₆ stellen jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, eine aliphatische Gruppe, eine aromatische Gruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine Acylgruppe, eine Alkoxycarbonylgruppe, eine Aryloxycarbonylgruppe, eine Carbamoylgruppe, eine Alkylsulfonylgruppe, eine Arylsulfonylgruppe oder eine Sulfamoylgruppe dar. Diese jeweiligen Substituenten können ferner substituiert sein. Jedoch können R₅ und R₆ nicht gleichzeitig ein Wasserstoffatom darstellen.
Außerdem können R₁ und R₅ oder R₅ und R₆ zusammengenommen einen 5-gliedrigen oder 6-gliedrigen Ring bilden.
Es ist bevorzugt, dass der Azofarbstoff der Formel (2-1) ein Farbstoff der folgenden Formel (2-2) ist.
In der Formel (2-2) sind R₇ und R₈ mit R₁ in der Formel (2-1) synonym.
Beispiele für das Halogenatom beinhalten ein Fluoratom, ein Chloratom und ein Bromatom. Die aliphatische Gruppe bedeutet eine Alkylgruppe, eine substituierte Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine substituierte Alkenylgruppe, eine Alkinylgruppe, eine substituierte Alkinylgruppe, eine Aralkylgruppe oder eine substituierte Aralkylgruppe. Die aliphatische Gruppe kann verzweigt sein oder einen Ring bilden. Die aliphatische Gruppe weist bevorzugt 1 bis 20 Kohlenstoffatome auf, bevorzugter von 1 bis 16 Kohlenstoffatome. Der Alkylrest der Aralkylgruppe und die substituierte Aralkylgruppe ist bevorzugt Phenyl oder Naphthyl und besonders bevorzugt Phenyl. Beispiele für die aliphatische Gruppe beinhalten Methyl, Ethyl, Butyl, Isopropyl, t-Butyl, Hydroxyethyl, Methoxyethyl, Cyanoethyl, Trifluormethyl, 3-Sulfopropyl, 4-Sulfobutyl, eine Cyclohexylgruppe, eine Benzylgruppe, eine 2-Phenethylgruppe, eine Vinylgruppe und eine Allylgruppe.
Die monovalente aromatische Gruppe bedeutet eine Arylgruppe oder eine substituierte Arylgruppe. Die Arylgruppe ist bevorzugt Phenyl oder Naphthyl und besonders bevorzugt Phenyl. Die monovalente aromatische Gruppe weist bevorzugt 6 bis 20 Kohlenstoffatome auf und bevorzugter 6 bis 16 Kohlenstoffatome. Beispiele für die monovalente aromatische Gruppe beinhalten Phenyl, p-Tolyl, p-Methoxyphenyl, o-Chlorphenyl und m-(3-Sulfopropylamino)phenyl. Die divalente aromatische Gruppe bedeutet eine, in der die vorhergenannte monovalente aromatische Gruppe umgewandelt ist, so dass sie zwei Valenzen aufweist, und Beispiele dafür beinhalten Phenylen, p-Tolylen, p-Methoxyphenylen, o-Chlorphenylen, m-(3-Sulfopropylamino)phenylen und Naphthylen.
Der heterocyclische Ring beinhaltet einen substituierten heterocyclischen Ring und einen unsubstituierten heterocyclischen Ring. Der heterocyclische Ring kann mit einem aliphatischen Ring, einem aromatischen Ring oder einem anderen heterocyclischen Ring kondensiert sein. Als heterocyclischer Ring sind 5-gliedrige oder 6-gliedrige heterocyclische Ringe bevorzugt. Beispiele für das Heteroatom des heterocyclischen Rings beinhalten N, O und S. Beispiele für Substituenten beinhalten eine aliphatische Gruppe, ein Halogenatom, eine Alkylsulfonylgruppe, eine Arylsulfonylgruppe, eine Acylgruppe, eine Acylaminogruppe, eine Sulfamoylgruppe, eine Carbamoylgruppe und eine ionisch hydrophile Gruppe. Beispiele für den heterocyclischen Ring, der in den monovalenten und divalenten heterocyclischen Gruppen verwendet werden, beinhalten Pyridin, Thiophen, Thiazol, Benzothiazol, Benzoxazol und Furanringe.
Die Carbamoylgruppe beinhaltet eine substituierte Carbamoylgruppe und eine unsubstituierte Carbamoylgruppe. Beispiele für Substituenten beinhalten eine Alkylgruppe. Beispiele für die Carbamoylgruppe beinhalten eine Methylcarbamoylgruppe und eine Dimethylcarbamoylgruppe.
Die Alkoxycarbonylgruppe beinhaltet eine substituierte Alkoxycarbonylgruppe und eine unsubstituierte Alkoxycarbonylgruppe. Als Alkoxycarbonylgruppe sind Alkoxycarbonylgruppen mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen bevorzugt. Beispiele für Substituenten beinhalten eine ionisch hydrophile Gruppe. Beispiele für die Alkoxycarbonylgruppe beinhalten eine Methoxycarbonylgruppe und eine Elkoxycarbonylgruppe.
Die Aryloxycarbonylgruppe beinhaltet eine substituierte Aryloxycarbonylgruppe und eine unsubstituierte Aryloxycarbonylgruppe. Als Aryloxycarbonylgruppe sind Aryloxycarbonylgruppen mit 7 bis 20 Kohlenstoffatomen bevorzugt. Beispiele für Substituenten beinhalten eine ionisch hydrophile Gruppe. Beispiele für die Aryloxycarbonylgruppe beinhalten eine Phenoxycarbonylgruppe.
Die heterocyclische Oxycarbonylgruppe beinhaltet eine substituierte heterocyclische Oxycarbonylgruppe und eine unsubstituierte Oxycarbonylgruppe. Als heterocyclische Oxycarbonylgruppe sind heterocyclische Oxycarbonylgruppen mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen bevorzugt. Beispiele für Substituenten beinhalten eine ionisch hydrophile Gruppe. Beispiele für die heterocyclische Oxycarbonylgruppe beinhalten eine 2-Pyridyloxycarbonylgruppe.
Die Acylgruppe beinhaltet eine substituierte Acylgruppe und eine unsubstituierte Acylgruppe. Als Acylgruppe sind Acylgruppen mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen bevorzugt. Beispiele für Substituenten beinhalten eine ionisch hydrophile Gruppe. Beispiele für die Acylgruppe beinhalten eine Acetylgruppe und eine Benzoylgruppe.
Die Alkoxygruppe beinhaltet eine substituierte Alkoxygruppe und eine unsubstituierte Alkoxygruppe. Als Alkoxygruppe sind Alkoxygruppen mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen bevorzugt. Beispiele für Substituenten beinhalten eine Alkoxygruppe, eine Hydroxylgruppe und eine ionisch hydrophile Gruppe. Beispiele für die Alkoxygruppe beinhalten eine Methoxygruppe, eine Ethoxygruppe, eine Isopropoxygruppe, eine Methoxyethoxygruppe, eine Hydroxyethoxygruppe und eine 3-Carboxypropoxygruppe.
Die Aryloxygruppe beinhaltet eine substituierte Aryloxygruppe und eine unsubstituierte Aryloxygruppe. Als Aryloxygruppe sind Aryloxygruppen mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen bevorzugt. Beispiele für Substituenten beinhalten eine Alkoxygruppe und eine ionisch hydrophile Gruppe. Beispiele für die Aryloxygruppe beinhalten eine Phenoxygruppe, eine p-Methoxyphenoxygruppe und eine o-Methoxyphenoxygruppe.
Die heterocyclische Oxygruppe beinhaltet eine substituierte heterocyclische Oxygruppe und eine unsubstituierte heterocyclische Oxygruppe. Als heterocyclische Oxygruppe sind heterocyclische Oxygruppen mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen bevorzugt. Beispiele für Substituenten beinhalten eine Alkylgruppe, eine Alkoxygruppe und eine ionisch hydrophile Gruppe. Beispiele für die heterocyclische Oxygruppe beinhalten eine 3-Pyridyloxygruppe und eine 3-Thienyloxygruppe.
Als Silyloxygruppe sind Silyloxygruppen, an die eine aliphatische Gruppe oder eine aromatische Gruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen substituiert ist, bevorzugt. Beispiele für die Silyloxygruppe beinhalten Trimethylsilyloxy und Diphenylmethylsilyloxy.
Die Acyloxygruppe beinhaltet eine substituierte Acyloxygruppe und eine unsubstituierte Acyloxygruppe. Als Acyloxygruppe sind Acyloxygruppen mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen bevorzugt. Beispiele für Substituenten beinhalten eine ionisch hydrophile Gruppe. Beispiele für die Acyloxygruppe beinhalten eine Aceloxygruppe und eine Benzoyloxygruppe.
Die Carbamoyloxygruppe beinhaltet eine substituierte Carbamoyloxygruppe und eine unsubstituierte Carbamoylgruppe. Beispiele für die Substituenten beinhalten eine Alkylgruppe. Beispiele für die Carbamoyloxygruppe beinhalten eine N-Methylcarbamoyloxygruppe.
Die Alkoxycarbonyloxygruppe beinhaltet eine substituierte Alkoxycarbonyloxygruppe und eine unsubstituierte Alkoxycarbonyloxygruppe. Als Alkoxycarbonyloxygruppe sind Alkoxycarbonyloxygruppen mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen bevorzugt. Beispiele für die Alkoxycarbonyloxygruppe beinhalten eine Methoxycarbonyloxygruppe und eine Isopropoxycarbonyloxygruppe.
Die Aryloxycarbonyloxygruppe beinhaltet eine substituierte Aryloxycarbonyloxygruppe und eine unsubstituierte Aryloxycarbonyloxygruppe. Als Aryloxycarbonyloxygruppe sind Aryloxycarbonyloxygruppen mit 7 bis 20 Kohlenstoffatomen bevorzugt. Beispiele für die Aryloxycarbonyloxygruppe beinhalten eine Phenoxycarbonyloxygruppe.
Die Aminogruppe beinhaltet eine Aminogruppe, substituiert mit einer Alkylgruppe, einer Arylgruppe oder einer heterocyclischen Gruppe. Die Alkylgruppe, die Arylgruppe oder die heterocyclische Gruppe kann ferner substituiert sein. Als Alkylaminogruppe sind Alkylaminogruppen mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen bevorzugt. Beispiele für Substituenten beinhalten eine ionisch hydrophile Gruppe. Beispiele für die Alkylaminogruppe beinhalten eine Methylaminogruppe und eine Diethylaminogruppe.
Die Arylaminogruppe beinhaltet eine substituierte Arylaminogruppe und eine unsubstituierte Arylaminogruppe. Als Arylaminogruppe sind Arylaminogruppen mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen bevorzugt. Beispiele für Substituenten beinhalten ein Halogenatom und eine ionisch hydrophile Gruppe. Beispiele für die Arylaminogruppe beinhalten eine Anilinogruppe und eine 2-Chlorphenylaminogruppe.
Die heterocyclische Aminogruppe beinhaltet eine substituierte heterocyclische Aminogruppe und eine unsubstituierte heterocyclische Aminogruppe. Als heterocyclische Aminogruppe sind heterocyclische Aminogruppen mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen bevorzugt. Beispiele für Substituenten beinhalten eine Alkylgruppe, ein Halogenatom und eine ionisch hydrophile Gruppe.
Die Acylaminogruppe beinhaltet eine substituierte Acylaminogruppe und eine unsubstituierte Acylaminogruppe. Als Acylaminogruppe sind Acylaminogruppen mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen bevorzugt. Beispiele für Substituenten beinhalten eine ionisch hydrophile Gruppe. Beispiele für die Acylaminogruppe beinhalten eine Acetylaminogruppe, eine Propionylaminogruppe, eine Benzoylaminogruppe, eine N-Phenylacetylaminogruppe und eine 3,5-Disulfobenzoylaminogruppe.
Die Ureidogruppe beinhaltet eine substituierte Ureidogruppe und eine unsubstituierte Ureidogruppe. Als Ureidogruppe sind Ureidogruppen mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen bevorzugt.
Beispiele für Substituenten beinhalten eine Alkylgruppe und eine Arylgruppe. Beispiele für die Ureidogruppe beinhalten eine 3-Methylureidogruppe, eine 3,3-Dimethylureidogruppe und eine 3-Phenylureidogruppe.
Die Sulfamoylaminogruppe beinhaltet eine substituierte Sulfamoylaminogruppe und eine unsubstituierte Sulfamoylaminogruppe. Beispiele für Substituenten beinhalten eine Alkylgruppe. Beispiele für die Sulfamoylaminogruppe beinhalten N,N-Dipropylsulfamoylaminogruppe.
Die Alkoxycarbonylaminogruppe beinhaltet eine substituierte Alkoxycarbonylaminogruppe und eine unsubstituierte Alkoxycarbonylaminogruppe. Als Alkoxycarbonylaminogruppe sind Alkoxycarbonylaminogruppen mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen bevorzugt. Beispiele für Substituenten beinhalten eine ionisch hydrophile Gruppe. Beispiele für die Alkoxycarbonylaminogruppe beinhalten eine Ethoxycarbonylaminogruppe.
Die Aryloxycarbonylaminogruppe beinhaltet eine substituierte Aryloxycarbonylaminogruppe und eine unsubstituierte Aryloxycarbonylaminogruppe. Als Aryloxycarbonylaminogruppe sind Aryloxycarbonylaminogruppen mit 7 bis 20 Kohlenstoffatomen bevorzugt. Beispiele für Substituenten beinhalten eine ionisch hydrophile Gruppe. Beispiele für die Aryloxycarbonylaminogruppe beinhalten eine Phenoxycarbonylaminogruppe.
Die Alkylsulfonylaminogruppe und die Arylsulfonylaminogruppe beinhalten eine substituierte Alkylsulfonylaminogruppe oder Arylsulfonylaminogruppe und eine unsubstituierte Alkylsulfonylaminogruppe oder Arylsulfonylaminogruppe. Als Sulfonylaminogruppe sind Sulfonylaminogruppen mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen bevorzugt. Beispiele für Substituenten beinhalten eine ionisch hydrophile Gruppe. Beispiele für die Sulfonylaminogruppe beinhalten eine Methylsulfonylaminogruppe, eine N-Phenylmethylsulfonylaminogruppe, eine Phenylsulfonylaminogruppe und eine 3-Carboxyphenylsulfonylaminogruppe.
Die heterocyclische Sulfonylaminogruppe beinhaltet eine substituierte heterocyclische Sulfonylgruppe und eine unsubstituierte heterocyclische Sulfonylaminogruppe. Als heterocyclische Sulfonylaminogruppe sind heterocyclische Sulfonylaminogruppen mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen bevorzugt. Beispiele für Substituenten beinhalten eine ionisch hydrophile Gruppe. Beispiele für die heterocyclische Sulfonylaminogruppe beinhalten eine 2-Thiophensulfonylaminogruppe und eine 3-Pyridinsulfonylaminogruppe.
Die heterocyclische Sulfonylgruppe beinhaltet eine substituierte heterocyclische Sulfonylgruppe und eine unsubstituierte heterocyclische Sulfonylgruppe. Als heterocyclische Sulfonylgruppe sind heterocyclische Sulfonylgruppen mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen bevorzugt. Beispiele für Substituenten beinhalten eine ionisch hydrophile Gruppe. Beispiele für die heterocyclische Sulfonylgruppe beinhalten eine 2-Thiophensulfonylgruppe und eine 3-Pyridinsulfonylgruppe.
Die heterocyclische Sulfinylgruppe beinhaltet eine substituierte heterocyclische Sulfinylgruppe und eine unsubstituierte heterocyclische Sulfinylgruppe. Als heterocyclische Sulfinylgruppe sind heterocyclische Sulfinylgruppen mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen bevorzugt. Beispiele für Substituenten beinhalten eine ionisch hydrophile Gruppe. Beispiele für die heterocyclische Sulfinylgruppe beinhalten eine 4-Pyridinsulfinylgruppe.
Die Alkylthiogruppe, Arylthiogruppe und heterocyclische Thiogruppe beinhalten eine substituierte Alkylthiogruppe, Arylthiogruppe oder heterocyclische Thiogruppe und eine unsubstituierte Alkylthiogruppe, Arylthiogruppe oder heterocyclische Thiogruppe. Als Alkylthiogruppe, Arylthiogruppe und heterocyclische Thiogruppe sind solche mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen bevorzugt. Beispiele für Substituenten beinhalten eine ionisch hydrophile Gruppe. Beispiele für die Alkylthiogruppe, Arylthiogruppe und heterocyclische Thiogruppe beinhalten eine Methylthiogruppe, eine Phenylthiogruppe und eine 2-Pyridylthiogruppe.
Die Alkylsulfonylgruppe und die Arylsulfonylgruppe beinhalten eine substituierte Alkylsulfonylgruppe oder Arylsulfonylgruppe und eine unsubstituierte Alkylsulfonylgruppe oder Arylsulfonylgruppe. Beispiele für die Alkylsulfonylgruppe und die Arylsulfonylgruppe beinhalten eine Methylsulfonylgruppe und eine Phenylsulfonylgruppe.
Die Alkylsulfinylgruppe und die Arylsulfinylgruppe beinhalten eine substituierte Alkylsulfinylgruppe oder Arylsulfinylgruppe und eine unsubstituierte Alkylsulfinylgruppe oder Arylsulfinylgruppe. Beispiele für die Alkylsulfinylgruppe und die Arylsulfinylgruppe beinhalten eine Methylsulfinylgruppe und eine Phenylsulfinylgruppe.
Die Sulfamoylgruppe beinhaltet eine substituierte Sulfamoylgruppe und eine unsubstituierte Sulfamoylgruppe. Beispiele für Substituenten beinhalten eine Alkylgruppe. Beispiele für die Sulfamoylgruppe beinhalten eine Dimethylsulfamoylgruppe und eine Di-(2-hydroxyethyl)sulfamoylgruppe.
Als nächstes werden die Formeln (2), (2-1) und (2-2) beschrieben.
In der folgenden Beschreibung werden in Bezug auf die Gruppen und Substituenten solche, die die bereits beschrieben wurden, verwendet.
In der Formel (2) stellen A₂₁, B₂₁ und C₂₁ jeweils unabhängig voneinander eine gegebenenfalls substituierte aromatische Gruppe (A₂₁ und C₂₁ stellen jeweils eine monovalente aromatische Gruppe, wie eine Arylgruppe dar; und B₂₁ stellt eine divalente aromatische Gruppe, wie eine Arylengruppe dar) oder eine gegebenenfalls substituierte heterocyclische Gruppe (A₂₁ und C₂₁ stellen jeweils eine monovalente heterocyclische Gruppe dar; und B₂₁ stellt eine divalente heterocyclische Gruppe dar) dar. Beispiele für die aromatische Gruppe beinhalten einen Benzolring und einen Naphthalinring; und Beispiele für das Heteroatom des heterocyclischen Rings beinhalten N, O und S. Der heterocyclische Ring kann mit einem aliphatischen Ring, einem aromatischen Ring oder einem anderen heterocyclischen Ring kondensiert sein.
Der Substituent kann eine Arylazogruppe oder eine heterocyclische Azogruppe sein.
Außerdem stellen wenigstens zwei von A₂₁, B₂₁ und C₂₁ bevorzugt eine heterocyclische Gruppe dar.
Als bevorzugte heterocyclische Gruppe von C₂₁ wird eine aromatische stickstoffhaltige 6-gliedrige heterocyclische Gruppe der folgenden Formel (2-3) aufgezählt. In dem Fall, wenn C₂₁ eine aromatische stickstoffhaltige 6-gliedrige heterocyclische Gruppe der folgenden Formel (2-3) darstellt, entspricht die Formel (2) der Formel (2-1).
Formel (2-3)
In der Formel (2-3) stellen B₁ und B₂ jeweils unabhängig voneinander =CR₁- oder -CR₂= dar oder einer von ihnen stellt ein Stickstoffatom und der andere stellt =CR₁- oder -CR₂= dar. Es ist bevorzugter, dass B₁ und B₂ beide =CR₁- oder -CR₂= darstellen.
R₅ und R₆ stellen unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, eine aliphatische Gruppe, eine aromatische Gruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine Acylgruppe, eine Alkoxycarbonylgruppe, eine Aryloxycarbonylgruppe, eine Carbamoylgruppe, eine Alkylsulfonylgruppe, eine Arylsulfonylgruppe oder eine Sulfamoylgruppe dar. Diese jeweiligen Substituenten können ferner substituiert sein. Die Substituenten, dargestellt durch R₅ und R₆ sind bevorzugt ein Wasserstoffatom, eine aliphatische Gruppe, eine aromatische Gruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine Acylgruppe, eine Alkylsulfonylgruppe oder eine Arylsulfonylgruppe; bevorzugter ein Wasserstoffatom, eine aromatische Gruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine Acylgruppe, eine Alkylsulfonylgruppe oder eine Arylsulfonylgruppe; und am meisten bevorzugt ein Wasserstoffatom, eine Arylgruppe oder eine heterocyclische Gruppe. Diese jeweiligen Gruppen können ferner substituiert sein. R₅ und R₆ können jedoch nicht gleichzeitig ein Wasserstoffatom darstellen.
G, R₁ und R₂ stellen jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine aliphatische Gruppe, eine aromatische Gruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine Cyanogruppe, eine Carboxylgruppe, eine Carbamoylgruppe, eine Alkoxycarbonylgruppe, eine Aryloxycarbonylgruppe, eine heterocyclische Oxycarbonylgruppe, eine Acylgruppe, eine Hydroxylgruppe, eine Alkoxygruppe, eine Aryloxygruppe, eine heterocyclische Oxygruppe, eine Silyloxygruppe, eine Acyloxygruppe, eine Carbamoyloxygruppe, eine Alkoxycarbonyloxygruppe, eine Aryloxycarbonyloxygruppe, eine Aminogruppe (was eine Alkylaminogruppe, eine Arylaminogruppe und eine heterocyclische Aminogruppe beinhaltet), eine Acylaminogruppe, eine Ureidogruppe, eine Sulfamoylaminogruppe, eine Alkoxycarbonylaminogruppe, eine Aryloxycarbonylaminogruppe, eine Alkylsulfonylaminogruppe, eine Arylsulfonylaminogruppe, eine heterocyclische Sulfonylaminogruppe, eine Nitrogruppe, eine Alkylthiogruppe, eine Arylthiogruppe, eine heterocyclische Thiogruppe, eine Alkylsulfonylgruppe, eine Arylsulfonylgruppe, eine heterocyclische Sulfonylgruppe, eine Alkylsulfonylgruppe, eine Arylsulfinylgruppe, eine heterocyclische Sulfinylgruppe, eine Sulfamoylgruppe oder eine Sulfogruppe. Diese jeweiligen Gruppen können ferner substituiert sein.
Als Substituent, dargestellt durch G, sind ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine aliphatische Gruppe, eine aromatische Gruppe, eine Hydroxylgruppe, eine Alkoxygruppe, eine Aryloxygruppe, eine Acyloxygruppe, eine heterocyclische Oxygruppe, eine Aminogruppe (beinhaltend eine Alkylaminogruppe, eine Arylaminogruppe und eine heterocyclische Aminogruppe), eine Acylaminogruppe, eine Ureidogruppe, eine Sulfamoylaminogruppe, eine Alkoxycarbonylaminogruppe, eine Aryloxycarbonylaminogruppe, eine Alkylthiogruppe, eine Arylthiogruppe und eine heterocyclische Thiogruppe bevorzugt; ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine Alkylgruppe, eine Hydroxylgruppe, eine Alkoxygruppe, eine Aryloxygruppe, eine Acyloxygruppe, eine Aminogruppe (beinhaltend eine Alkylaminogruppe, eine Arylaminogruppe und eine heterocyclische Aminogruppe) und eine Acylaminogruppe sind bevorzugter; und ein Wasserstoffatom, eine Anilinogruppe und eine Acylaminogruppe sind am meisten bevorzugt. Die jeweiligen Gruppen können ferner substituiert sein.
Als Substituenten, dargestellt durch R₁ und R₂, sind ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe, ein Halogenatom, eine Alkoxycarbonylgruppe, eine Carboxylgruppe, eine Carbamoylgruppe, eine Hydroxylgruppe, eine Alkoxygruppe und eine Cyanogruppe bevorzugt. Diese jeweiligen Gruppen können ferner substituiert sein.
R₁ und R₅ oder R₅ und R₆ können zusammengenommen einen 5-gliedrigen oder 6-gliedrigen Ring bilden.
In dem Fall, wenn jeder der Substituenten, dargestellt durch A₂₁, R₁, R₂, R₅, R₆ und G weiter substituiert ist, beinhalten Beispiele der Substituenten solche, die oben für G, R₁ und R₂ aufgezählt sind. Außerdem ist es bevorzugt, dass eine ionisch hydrophile Gruppe ferner als ein Substituent an irgendeiner Position an A₂₁, R₁, R₂, R₅, R₆ und G vorliegt.
Die ionisch hydrophile Gruppe als Substituent beinhaltet eine Sulfogruppe, eine Carboxylgruppe, eine Phosphonogruppe und eine quaternäre Ammoniumgruppe. Als ionisch hydrophile Gruppe sind eine Carboxylgruppe, eine Phosphonogruppe und eine Sulfogruppe bevorzugt; und eine Carboxylgruppe und eine Sulfogruppe sind besonders bevorzugt. Die Carboxylgruppe, die Phosphonogruppe und die Sulfogruppe können ein Salz sein. Beispiele für Gegenionen zur Bildung eines Salzes beinhalten ein Ammoniumion, ein Alkalimetallion (wie ein Lithiumion, ein Natriumion und ein Kaliumion) und ein organisches Kation (wie ein Tetramethylammoniumion, ein Tetramethylguanidiumion und ein Tetramethylphosphoniumion).
Wenn B₂₁ eine Ringstruktur ist, beinhalten bevorzugte Beispiele für den heterocyclischen Ring einen Thiophenring, einen Thiazolring, einen Imidazolring, einen Benzothiazolring und einen Thienothiazolring. Diese entsprechenden Substituenten können weiter substituiert sein. Unter den obigen sind ein Thiophenring, ein Thiazolring, ein Imidazolring, ein Benzothiazolring und ein Thienothiazolring der folgenden Formeln (a) bis (e) bevorzugt. Im übrigen ist, wenn m und n beide 1 sind, B₂₁ der Thiophenring, dargestellt durch (a), und wenn C₂₁ die Struktur der vorherigen Formel (2-3) ist, entspricht die Formel (2) der Formel (2-2).
In den Formeln (a) bis (e) stellen R₉ bis R₁₇ Substituenten dar, die synonym zu denen für G, R₁ und R₂ in Formel (2-1) sind.
In der Erfindung ist eine Struktur der folgenden Formel (2-4) besonders bevorzugt.
In der Formel stellt Z₁ eine Elektronen ziehende Gruppe mit einem Wert für die Hammett-Substituentenkonstante σp von 0,20 oder mehr dar. Z₁ ist bevorzugt eine Elektronen ziehende Gruppe mit einem σp-Wert von 0,30 oder mehr, bevorzugter eine Elektronen ziehende Gruppe mit einem σp-Wert 0,45 oder mehr und besonders bevorzugt eine Elektronen ziehende Gruppe mit einem σp-Wert von 0,60 oder mehr, aber es ist gewünscht, dass der σp-Wert 1,0 nicht überschreitet. Als bevorzugte spezielle Beispiele für den Substituenten können die später beschriebenen Elektronen ziehenden Substituenten aufgezählt werden. Vor allem sind eine Acylgruppe mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen, eine Alkyloxycarbonylgruppe mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen, eine Nitrogruppe, eine Cyanogruppe, eine Alkylsulfonylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, eine Arylsulfonylgruppe mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen, eine Carbamoylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen und eine halogenierte Alkylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen bevorzugt. Eine Cyanogruppe, eine Alkylsulfonylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen und eine Arylsulfonylgruppe mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen sind besonders bevorzugt; und eine Cyanogruppe ist am meisten bevorzugt.
R₁, R₂, R₅ und R₆ sind mit denen in der Formel (2-1) synonym. R₃ und R₄ stellen jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, eine aliphatische Gruppe, eine aromatische Gruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine Acylgruppe, eine Alkoxycarbonylgruppe, eine Aryloxycarbonylgruppe, eine Carbamoylgruppe, eine Alkylsulfonylgruppe, eine Arylsulfonylgruppe oder eine Sulfamoylgruppe dar. Vor allem sind ein Wasserstoffatom, eine aromatische Gruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine Acylgruppe, eine Alkylsulfonylgruppe und eine Arylsulfonylgruppe bevorzugt; und ein Wasserstoffatom, eine aromatische Gruppe und eine heterocyclische Gruppe sind besonders bevorzugt.
Die entsprechenden Substituenten, beschrieben in der Formel (2-4), können ferner substituiert sein. In dem Fall, wenn diese jeweiligen Substituenten ferner substituiert sind, beinhalten Beispiele für Substituenten die in der Formel (2-1) beschriebenen Substituenten, die Gruppen, die für G, R₁ und R₂ aufgezählt wurden und eine ionisch hydrophile Gruppe.
Der Wert der Hammett-Substituentenkonstante σp, auf den in dieser Beschreibung Bezug genommen wird, wird beschrieben. Die Hammett-Regel ist eine Faustregel, die durch L.P. Hammett im Jahr 1935 durchgesetzt wurde, um die Einflüsse von Substituenten gegenüber der Reaktion oder dem Gleichgewicht von Benzolderivaten zu diskutieren, deren Eignung zum. jetzigen Zeitpunkt weithin anerkannt ist. Die Substituentenkonstanten, die durch die Hammett-Regel bestimmt werden, beinhalten einen σp-Wert und einen σm-Wert. Diese Werte können in einer Reihen von allgemeinen Büchern gefunden werden. Zum Beispiel werden die Details angegeben in Lange's Handbook of Chemistry, 12. Ausgabe, herausgegeben von J.A. Dean, 1979 (McGraw-Hill) und Kagaku No Ryoiki (Regions of Chemistry), Sonderausgabe, Band 122, Seiten 99 bis 103 (1979) (Nankodo). Im übrigen sind in der vorliegenden Erfindung die jeweiligen Substituenten limitiert oder in Bezug auf die Hammett-Substituentenkonstante σp beschrieben, aber das bedeutet nicht, dass die Erfindung nur auf solche Substituenten limitiert ist, die in den vorher genannten Büchern gefunden wurden und deren Werte in der Literatur bekannt sind. Selbstverständlich beinhaltet die Erfindung auch Substituenten, deren Werte durch die Literatur noch nicht bekannt sind, aber in den Bereich fallen, wenn sie, basierend auf der Hammett-Regel gemessen werden. Außerdem beinhaltet die Formel (1) oder (2) der Erfindung nicht-benzolische Derivate, aber die Erfindung wendet den σp-Wert als ein Maß an, der einen elektronischen Effekt des Substituenten zeigt, unabhängig von der Substitutionsposition. In der Erfindung wird der σp-Wert für diese Bedeutungen angewandt.
Beispiele für die Elektronen ziehenden Gruppen mit einem σp-Wert für die Hammett-Substituentenkonstante von 0,60 oder mehr beinhalten eine Cyanogruppe, eine Nitrogruppe, eine Alkylsulfonylgruppe (wie eine Methansulfonylgruppe) und eine Arylsulfonylgruppe (wie eine Benzolsulfonylgruppe).
Beispiele für die Elektronen ziehenden Gruppen mit einem σp-Wert für die Hammett-Substituentenkonstante von 0,45 oder mehr beinhalten eine Acylgruppe (wie eine Acetylgruppe), eine Alkoxycarbonylgruppe (wie eine Dodecyloxycarbonylgruppe), eine Aryloxycarbonylgruppe (wie m-Chlorphenoxycarbonyl), eine Alkylsulfinylgruppe (wie n-Propylsulfinyl), eine Arylsulfinylgruppe (wie Phenylsulfinyl), eine Sulfamoylgruppe (wie N-Ethylsulfamoyl und N,N-Dimethylsulfamoyl) und eine halogenierte Alkylgruppe (wie Trifluormethyl) zusätzlich zu den oben beschriebenen.
Beispiele für Elektronen ziehende Gruppen mit einem σp-Wert der Hammett-Substituentenkonstante von 0,30 oder mehr beinhalten eine Acyloxygruppe (wie Acetoxy), eine Carbamoylgruppe (wie N-Ethylcarbamoyl und N,N-Dibutylcarbamoyl), eine halogenierte Alkoxygruppe (wie Trifluormethyloxy), eine halogenierte Aryloxygruppe (wie Pentafluorphenyloxy), eine Sulfonyloxygruppe (wie eine Methylsulfonyloxygruppe), eine halogenierte Alkylthiogruppe (wie Difluormethylthio), eine Arylgruppe, substituiert mit zwei oder mehreren Elektronen ziehenden Gruppen mit einem σp-Wert von 0,15 oder mehr (wie 2,4-Dinitrophenyl und Pentachlorphenyl) und einen heterocyclischen Ring (wie 2-Benzoxazolyl, 2-Benzothiazolyl und 1-Phenyl-2-benzimidazolyl) zusätzlich zu den oben beschriebenen.
Beispiele für Elektronen ziehende Gruppen mit einem σp-Wert der Hammett-Substituentenkonstante von 0,20 oder mehr beinhalten ein Halogenatom zusätzlich zu den oben beschriebenen.
In Bezug auf die Kombination von Substituenten, die für den Azofarbstoff der vorhergehenden Formel (2-2) besonders bevorzugt sind, stellen R₅ und R₆ jeweils bevorzugt ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe, eine Arylgruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine Sulfonylgruppe oder eine Arylgruppe dar; bevorzugter ein Wasserstoffatom, eine Arylgruppe, eine heterocyclische Gruppe oder eine Sulfonylgruppe; und am meisten bevorzugt ein Wasserstoffatom, eine Arylgruppe oder eine heterocyclische Gruppe. R₅ und R- können jedoch nicht gleichzeitig ein Wasserstoffatom darstellen.
G stellt bevorzugt ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine Alkylgruppe, eine Hydroxylgruppe, eine Aminogruppe oder eine Acylaminogruppe dar; bevorzugter ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine Aminogruppe oder eine Acylaminogruppe; und am meisten bevorzugt ein Wasserstoffatom, eine Aminogruppe oder eine Acylaminogruppe.
A₂₁ stellt bevorzugt eine aromatische Gruppe, einen Pyridinring, einen Pyrazolring, einen Imidazolring, einen Isothiazolring, einen Benzoisothiazolring, einen Thiadiazolring, eine Thiazolgruppe, einen Benzothiazolring oder einen Triazolring dar; bevorzugter einen aromatischen Ring, einen Pyridinring, einen Isothiazolring, einen Benzoisothiazolring, einen Thiadiazolring oder einen Benzothiazolring; und am meisten bevorzugt einen aromatischen Ring, einen Pyridinring oder einen Benzothiazolring.
B₁ und B₂ stellen jeweils =CR₁- oder -CR₂= dar. R₁ und R- stellen jeweils bevorzugt ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe, ein Halogenatom, eine Cyanogruppe, eine Carbamoylgruppe, eine Carboxylgruppe, eine Hydroxylgruppe, eine Alkoxygruppe oder eine Alkoxycarbonylgruppe dar; und bevorzugter ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe, eine Carboxylgruppe, eine Cyanogruppe oder eine Carbamoylgruppe.
Im übrigen sind in Bezug auf die bevorzugte Kombination von Substituenten bezüglich der Verbindung der vorher genannten Formel (2) Verbindungen bevorzugt, worin wenigstens einer der verschiedenen Substituenten die vorherige bevorzugte Gruppe ist; Verbindungen sind bevorzugter, worin die meisten der verschiedenen Substituenten die vorherigen bevorzugten Gruppen sind; und Verbindungen sind am meisten bevorzugt, worin alle der Substituenten die vorhergehenden bevorzugten Gruppen sind.
Spezielle Beispiele für den Azofarbstoff der vorhergehenden Formel (2) werden unten angegeben, aber sie sind nicht so auszulegen, dass der Azofarbstoff, der in der Erfindung verwendet werden soll, auf die folgenden Beispiele limitiert ist. Außerdem kann die Carboxylgruppe, die Phosphonogruppe und die Sulfogruppe als ein Salz vorliegen. Beispiele für Gegenionen zur Bildung eines Salzes beinhalten ein Ammoniumion, eine Alkalimetallion (wie ein Lithiumion, ein Natriumion und ein Kaliumion) und ein organisches Kation (wie ein Tetramethylammoniumion, ein Tetramethylguanidiumion und ein Tetramethylphosphoniumion).
Tabelle 1
Tabelle 2
Tabelle 3
Tabelle 4
Tabelle 5
Tabelle 6
Die Farbstoffe, dargestellt durch die vorherigen Formeln (2), (2-1), (2-2) und (2-4) können synthetisiert werden durch eine Kopplungsreaktion einer Diazoverbindung und eines Kupplers. In Bezug auf das Hauptsyntheseverfahren können die Farbstoffe gemäß den Verfahren, die in der japanischen Patentanmeldung Nr. 2002-113460 beschrieben sind, synthetisiert werden.
In dem Fall, in dem die alleinige Verwendung dieses Farbstoffs (L) es ermöglicht, (stabiles) Schwarz mit hoher Bildqualität (ohne auf eine Beobachtungslichtquelle angewiesen zu sein) zu realisieren, wodurch ein anderer Farbton von B, G und R kaum betont wird, ist es möglich, diesen einzelnen Farbstoff und den vorherigen gelben Farbstoff als dunkelgelben Tintenfarbstoff zu verwenden. Es ist aber üblich, diesen Farbstoff mit einem Farbstoff zu kombinieren, der fähig ist, einen Bereich abzudecken, wo die Absorption des ersten Farbstoffs niedrig ist, und den gemischten Farbstoff als einen schwarzen Farbstoff zu verwenden. Gewöhnlich wird der Farbstoff zusammen mit einem Farbstoff oder einem Pigment mit der Hauptabsorption im gelben Bereich verwendet, wodurch bevorzugt Schwarz realisiert wird. Als gelben Farbstoff, zusätzlich zu den in Anspruch 1 dargelegten gelben Farbstoffen können Direktfarbstoffe und saure Farbstoffe, dargestellt durch allgemein verwendete Azopigmente und Azomethinpigmente, verwendet werden. Als Pigment können wässrige Dispersionen von Pigmenten, denen eine Pigmentzahl zugewiesen ist, zusammen verwendet werden.
In allen Fällen sind Farbstoffe mit dem vorher genannten Oxidationspotenzial (Eox) von 1,0 V (vs SKE) bevorzugt; und Farbstoffe mit einem Eox von 1,2 V (vs SKE) sind besonders bevorzugt.
Die dunkelgelbe Tintenstrahlaufzeichnungstinte der Erfindung enthält den Farbstoff (schwarzer Farbstoff) mit einem λmax länger als 470 nm und nicht länger als 750 nm in einer Menge von 0,001 bis 10 Gew.% und bevorzugt von 0,005 bis 5 Gew.% der gesamten Tinte.
Die dunkelgelbe Tinte der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der gelbe Farbstoff zusammen mit dem schwarzen Farbstoff mit einem λmax von länger als 470 nm und nicht länger als 750 nm verwendet wird. Wenn die Farbstoffe zusammen verwendet werden, ist die zugegebene Gewichtsmenge des schwarzen Farbstoffs bevorzugt von 0,01 bis 50 %, bevorzugter von 0,02 bis 25 %, noch bevorzugter von 0,1 bis 15 % und noch weiter bevorzugt von 1 bis 10 % in Bezug auf die zugegebene Gewichtsmenge des gelben Farbstoffs.
Als gelber Farbstoff können gelbe Pigmente und gelbe Farbstoffe, die später beschrieben werden, zusammen verwendet werden.
Der gelbe Farbstoff und der schwarze Farbstoff mit einem λmax von länger als 470 nm und nicht länger als 750 nm gemäß der Erfindung sind im wesentlichen wasserlöslich oder im Wasser dispergierbar. Speziell ist es bevorzugt, dass in der farbstoffhaltigen Tintenzusammensetzung der Erfindung die Farbstoffe wasserlöslich sind und dass die Tintenzusammensetzung eine Lösung ist. Konkret ist die Löslichkeit der Farbstoffe in Wasser bei 20°C bevorzugt 2 Gew.% oder mehr und bevorzugter 5 Gew.% oder mehr.
In der Erfindung ist es bevorzugt, dass ein anderes Pigment als der gelbe Farbstoff und der schwarze Farbstoff mit einem λmax länger als 470 nm und nicht länger als 750 nm im wesentlichen wasserlöslich oder in Wasser dispergierbar ist. Konkret ist die Löslichkeit des Pigments in Wasser bei 20°C bevorzugt 2 Gew.% oder mehr und bevorzugter 5 Gew.% oder mehr.
Als Farbstoffe, die zusammen mit den Farbstoffen der Erfindung verwendet werden können, können Farbstoffe, die im Stand der Technik bekannt sind, wie Triarylmethan-Farbstoffe, Anthrachinon-Farbstoffe, Anthrapyridon-Farbstoffe, Azomethin-Farbstoffe, Azofarbstoffe, Cyanin-Farbstoffe, Merocyanin-Farbstoffe und Oxonol-Farbstoffe allein oder als Mischung verwendet werden. Unter allen sind Azofarbstoffe besonders bevorzugt.
Spezieller beinhalten Beispiele für gelbe Farbstoffe Aryl- oder Heteryl-Azofarbstoffe mit z.B. Phenolen, Naphtholen, Anilinen, Pyrazolonen, Pyridonen oder offenkettigen aktiven Methylenverbindungen als Kopplungskomponente; Azomethin-Farbstoffe mit z.B. offenkettigen aktiven Methylenverbindungen als eine Kopplungskomponente; Methin-Farbstoffe, wie Benzyliden-Farbstoffe und Monomethinoxonol-Farbstoffe; und Chinon-basierende Farbstoffe, wie Naphthochinon-Farbstoffe und Anthrachinon-Farbstoffe. Beispiele für andere Farbstoffspezies beinhalten Chinophthalon-Farbstoffe, Nitro-Nitroso-Farbstoffe, Acridin-Farbstoffe und Acridinon-Farbstoffe. Diese Farbstoffe können solche sein, worin ein Teil des Chromophors dissoziiert ist, um zuerst gelb zu zeigen. In diesem Fall kann das Gegenion ein anorganisches Kation sein, wie Alkalimetalle und Ammonium oder ein organisches Kation, wie Pyridinium und quaternäre Ammoniumsalze, und es kann ein Polymerkation sein, das solch ein Kation in seiner Partialstruktur davon besitzt.
Beispiele für Magenta-Farbstoffe beinhalten Aryl- oder Heteryl-Azofarbstoffe, wie z.B. Phenole, Naphthole oder Aniline als Kopplungskomponente; Azomethin-Farbstoffe mit z.B. Pyrazolonen oder Pyrazolotriazolen als Kopplungskomponente; Methin-Farbstoffe, wie Aryliden-Farbstoffe, Styryl-Farbstoffe, Merocyanin-Farbstoffe und Oxonol-Farbstoffe; Carbonium-Farbstoffe, wie Diphenylmethan-Farbstoffe, Triphenylmethan-Farbstoffe und Xanthen-Farbstoffe; Chinon-basierende Farbstoffe, wie Naphthochinon, Anthrachinon und Anthrapyridon; und kondensierte polycyclische Farbstoffe, wie Dioxazin-Farbstoffe. Diese Farbstoffe können solche sein, worin ein Teil des Chromophors dissoziiert ist, um erst Magenta zu zeigen. In diesem Fall kann das Gegenkation ein anorganisches Kation sein, wie Alkalimetalle und Ammonium oder ein organisches Kation, wie Pyridinium und quaternäre Ammoniumsalze, und es kann ein Polymerkation mit solch einem Kation in seiner Partialstruktur sein.
Beispiele für Cyan-Farbstoffe beinhalten Azomethin-Farbstoffe, wie Indoanilin-Farbstoffe und Indophenol-Farbstoffe; Polymethin-Farbstoffe, wie Cyanin-Farbstoffe, Oxonol-Farbstoffe und Merocyanin-Farbstoffe; Carbonium-Farbstoffe, wie Diphenylmethan-Farbstoffe, Triphenylmethan-Farbstoffe und Xanthen-Farbstoffe; Phthalocyanin-Farbstoffe; Anthrachinon-Farbstoffe; Aryl- oder Heteryl-Azofarbstoffe mit z.B. Phenolen, Naphtholen oder Anilinen als Kopplungskomponente; und Indigo-Thioindigo-Farbstoffe. Diese Farbstoffe können solche sein, worin ein Teil des Chromophors dissoziiert ist, um zuerst Cyan zu zeigen. In diesem Fall kann das Gegenkation ein anorganisches Kation sein, wie Alkalimetalle und Ammonium oder ein organisches Kation, wie Pyridinium und quaternäre Ammoniumsalze, und es kann ein Polymerkation mit solche einem Kation in seiner Partialstruktur sein.
Beispiele für wasserlösliche Farbstoffe beinhalten Direkt-Farbstoffe, saure Farbstoffe, Lebensmittel-Farbstoffe, basische Farbstoffe und Reaktiv-Farbstoffe. Die folgenden Farbstoffe sind bevorzugt.
C.I. Direkt-Rot 2, 4, 9, 23, 26, 31, 39, 62, 63, 72, 75, 76, 79, 80, 81, 83, 84, 89, 92, 95, 111, 173, 184, 207, 211, 212, 214, 218, 221, 223, 224, 225, 226, 227, 232, 233, 240, 241, 242, 243, 247
C.I. Direkt-Violett 7, 9, 47, 48, 51, 66, 90, 93, 94, 95, 98, 100, 101
C.I. Direkt-Gelb 8, 9, 11, 12, 27, 28, 29, 33, 35, 39, 41, 44, 50, 53, 58, 59, 68, 86, 87, 93, 95, 96, 98, 100, 106, 108, 109, 110, 130, 132, 142, 144, 161, 163
C.I. Direkt-Blau 1, 10, 15, 22, 25, 55, 67, 68, 71, 76, 77, 78, 80, 84, 86, 87, 90, 98, 106, 108, 109, 151, 156, 158, 159, 160, 168, 189, 192, 193, 194, 199, 200, 201, 202, 203, 207, 211, 213, 214, 218, 225, 229, 236, 237, 244, 248, 249, 251, 252, 264, 270, 280, 288, 289, 291
C.I. Direkt-Schwarz 9, 17, 19, 22, 32, 51, 56, 62, 69, 77, 80, 91, 94, 97, 108, 112, 113, 114, 117, 118, 121, 122, 125, 132, 146, 154, 166, 168, 173, 199
C.I. Acid Red 35, 42, 52, 57, 62, 80, 82, 111, 114, 118, 119, 127, 128, 131, 143, 151, 154, 158, 249, 254, 257, 261, 263, 266, 289, 299, 301, 305, 336, 337, 361, 396, 397
C.I. Acid Violet 5, 34, 43, 47, 48, 90, 103, 126
C.I. Acid Yellow 17, 19, 23, 25, 39, 40, 42, 44, 49, 50, 61, 64, 76, 79, 110, 127, 135, 143, 151, 159, 169, 174, 190, 195, 196, 197, 199, 218, 219, 222, 227
C.I. Acid Blue 9, 25, 40, 41, 62, 72, 76, 78, 80, 82, 92, 106, 112, 113, 120, 127:1, 129, 138, 143, 175, 181, 205, 207, 220, 221, 230, 232, 247, 258, 260, 264, 271, 277, 278, 279, 280, 288, 290, 326
C.I. Acid Black 7, 24, 29, 48, 52:1, 172
C.I. Reaktiv Rot 3, 13, 17, 19, 21, 22, 23, 24, 29, 35, 37, 40, 41, 43, 45, 49, 55
C.I. Reaktiv Violett 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 16, 17, 22, 23, 24, 26, 27, 33, 34
C.I. Reaktiv Gelb 2, 3, 13, 14, 15, 17, 18, 23, 24, 25, 26, 27, 29, 35, 37, 41, 42
C.I. Reaktiv Blau 2, 3, 5, 8, 10, 13, 14, 15, 17, 18, 19, 21, 25, 26, 27, 28, 29, 38
C.I. Reaktiv Schwarz 4, 5, 8, 14, 21, 23, 26, 31, 32, 34C
C.I. Basic Red 12, 13, 14, 15, 18, 22, 23, 24, 25, 27, 29, 35, 36, 38, 39, 45, 46
C.I. Basic Violet 1, 2, 3, 7, 10, 15, 16, 20, 21, 25, 27, 28, 35, 37, 39, 40, 48
C.I. Basic Yellow 1, 2, 4, 11, 13, 14, 15, 19, 21, 23, 24, 25, 28, 29, 32, 36, 39, 40
C.I. Basic Blue 1, 3, 5, 7, 9, 22, 26, 41, 45, 46, 47, 54, 57, 60, 62, 65, 66, 69, 71
C.I. Basic Black 8
Außerdem können als andere Pigmente, die zusammen verwendet werden können, die vorherigen Farbstoffe und die folgenden Pigmente aufgezählt werden.
Als Pigmente, die in der Erfindung verwendet werden können, können kommerziell erhältliche Pigmente und bekannte Pigmente, die in verschiedenen Literaturen beschrieben sind, verwendet werden. Beispiele für Literaturen beinhalten den Farbindex (Color Index), herausgegeben von The Society of Dyers and Colourists; Kaitei Shin-Pan Ganryo Binran (überarbeitete neue Ausgabe, Pigment Handbook), herausgegeben von Nippon Ganryo Pigment Kyokai (1989); Saishin Ganryo Ohyo Gijutsu (Current Pigment Application Technologies), veröffentlicht von CMC Publishing Co., Ltd. (1986); Insatsu Inki Gijutsu (Printing Ink Technologies), veröffentlicht von CMC Publishing Co., Ltd. (1984); und W. Herbst und K. Hunger, Industrial Organic Pigments, veröffentlicht von VCHV Verlagsgesellschaft (1993). Insbesondere beinhalten Beispiele für organische Pigmente Azopigmente (wie Azolack-Pigmente, unlösliche Azopigmente, kondensierte Azopigmente und Chelat-Azopigmente), polycyclische Pigmente (wie Phthalocyaninbasierende Pigmente, Anthrachinon-basierende Pigmente, Perylen-basierende Pigmente, Perinon-basierende Pigmente, Indigo-basierende Pigmente, Chinacridon-basierende Pigmente, Dioxazin-basierende Pigmente, Isoindolinon-basierende Pigmente, Chinophthalon-basierende Pigmente und Diketopyrogallol-basierende Pigmente), färbende Lackpigmente (wie Lackpigmente von sauren und basischen Farbstoffen) und Azin-Pigmente; und Beispiele für anorganische Pigmente beinhalten gelbe Pigmente (wie C.I. Pigment Gelb 34, C.I. Pigment Gelb 37, C.I. Pigment Gelb 42 und C.I. Pigment Gelb 53), rote Pigmente (wie C.I. Pigment Rot 101 und C.I. Pigment Rot 108), blaue Pigmente (wie C.I. Pigment Blau 27, C.I. Pigment Blau 29 und C.I. Pigment Blau 17:1), schwarze Pigmente (wie C.I. Pigment Schwarz 7 und Magnetit) und weiße Pigmente (wie C.I. Pigment Weiss 4, C.I. Pigment Weiss 6, C.I. Pigment Weiss 18 und C.I. Pigment Weiss 21).
Als Pigmente mit einem Farbton, der zur Bilderzeugung bevorzugt ist, sind blaue oder Cyan-Pigmente, wie Phthalocyanin-Pigmente, Anthrachinon-basierende Indanthron-Pigmente (wie C.I. Pigment Blau 60) und färbende Lackpigmentbasierende Triarylcarboniumpigmente bevorzugt; und am meisten bevorzugt sind Phthalocyanin-Pigmente (bevorzugte Beispiele beinhalten Kupferphthalocyanine und Monochlor- oder niedrig chlorierte Kupferphthalocyanine, wie C.I. Pigment Blau 15:1, C.I. Pigment Blau 15:2, C.I. Pigment Blau 15:3, C.I. Pigment Blau 15:4 und C.I. Pigment Blau 15:6, Aluminiumphthalocyanine, wie Pigmente, die in dem europäischen Patent Nr. 860,475 beschrieben sind, ein nichtmetallisches Phthalocyanin, wie C.I. Pigment Blau 16, und Phthalocyanine mit Zn, Ni oder Ti als Zentralmetall; und unter diesen Pigmenten sind C.I. Pigment Blau 15:3, C.I. Pigment Blau 15:4 und Aluminiumphthalocyanine am meisten bevorzugt).
Als rote oder violette Pigmente werden bevorzugt verwendet Azopigmente (bevorzugte Beispiele beinhalten C.I. Pigment Rot 3, C.I. Pigment Rot 5, C.I. Pigment Rot 11, C.I. Pigment Rot 22, C.I. Pigment Rot 38, C.I. Pigment Rot 48:1, C.I. Pigment Rot 48:2, C.I. Pigment Rot 48:3, C.I. Pigment Rot 48:4, C.I, Pigment Rot 49:1, C.I. Pigment Rot 52:1, C.I. Pigment Rot 53:1, C.I. Pigment Rot 57:1, C.I. Pigment Rot 63:2, C.I. Pigment Rot 144, C.I. Pigment Rot 146 und C.I. Pigment Rot 184; und unter diesen Pigmenten sind C.I. Pigment Rot 57:1, C.I. Pigment Rot 146 und C.I. Pigment Rot 184 am meisten bevorzugt), Chinacridon-basierende Pigmente (bevorzugte Beispiele beinhalten C.I. Pigment Rot 122, C.I. Pigment Rot 192, C.I. Pigment Rot 202, C.I. Pigment Rot 207, C.I. Pigment Rot 209, C.I. Pigment Violett 19 und C.I. Pigment Violett 42; und unter diesen Pigmenten ist C.I. Pigment 122 am meisten bevorzugt), färbende Lack-basierende Triarylcarbonium-Pigmente (bevorzugte Beispiele für Xanthen-basierendes C.I. Pigment Rot 81:1, C.I. Pigment Violett 1, C.I. Pigment Violett 2, C.I. Pigment Violett 3, C.I. Pigment Violett 27 und C.I. Pigment Violett 39), Dioxazin-basierende Pigmente (wie C.I. Pigment Violett 23 und C.I. Pigment Violett 37), Diketopyrogallol-basierende Pigmente (wie C.I. Pigment Rot 254), Perylen-Pigmente (wie C.I. Pigment Violett 29), Anthrachinon-basierende Pigmente (wie C.I. Pigment Violett 5:1, C.I. Pigment Violett 31 und C.I. Pigment Violett 33) und Thioindigo-basierende Pigmente (wie C.I. Pigment Rot 38 und C.I. Pigment Rot 88).
Als gelbe Pigmente werden bevorzugt verwendet Azopigmente (bevorzugte Beispiele beinhalten auf Monoazo-Pigment basierendes C.I. Pigment Gelb 1, C.I. Pigment Gelb 3, C.I. Pigment Gelb 74 und C.I. Pigment Gelb 98, auf Diazopigment basierendes C.I. Pigment Gelb 12, C.I. Pigment Gelb 13, C.I. Pigment Gelb 14, C.I. Pigment Gelb 16, C.I, Pigment Gelb 17 und C.I. Pigment Gelb 38, insgesamt auf Azo-basierendes C. I. Pigment Gelb 93, C.I. Pigment Gelb 94, C.I, Pigment Gelb 95, C.I. Pigment Gelb 128 und C.I. Pigment Gelb 155 und Benzimidazolon-basierendes C.I. Pigment Gelb 120, C.I. Pigment Gelb 151, C.I. Pigment Gelb 154, C.I. Pigment Gelb 156 und C.I. Pigment Gelb 180; und unter diesen Pigmenten sind solche, die eine Benzidin-basierende Verbindung als Rohmaterial verwenden, am meisten bevorzugt) Isoindolin-Isoindolinon-basierende Pigmente (bevorzugte Beispiele beinhalten C.I. Pigment Gelb 109, C.I. Pigment Gelb 110, C.I. Pigment Gelb 137 und C.I. Pigment Gelb 139), Chinophthalon-Pigmente (bevorzugte Beispiele beinhalten C.I. Pigment Gelb 138) und Flavanthron-Pigmente (wie C.I. Pigment Gelb 24).
Als schwarze Pigmente können anorganische Pigmente (bevorzugte Beispiele beinhalten Ruß und Magnetit) und Anilin-Schwarz als bevorzugte Beispiele aufgezählt werden.
Außerdem können orange Pigmente (wie C.I. Pigment Orange 13 und C.I. Pigment Orange 16) und grüne Pigmente (wie C.I. Pigment Grün 7) verwendet werden.
Die Pigmente, die in der Erfindung verwendet werden können, können die oben beschriebenen nackten Pigmente oder oberflächenbehandelte Pigmente sein. Als Oberflächenbehandlungsverfahren können in Frage kommen ein Verfahren zur Beschichtung der Oberfläche mit einem Harz oder einem Wachs, ein Verfahren zur Anhaftung eines Tensids und ein Verfahren zur Anbindung einer reaktiven Substanz (wie Radikale, die von Silankopplungsmitteln, Epoxyverbindungen, Polyisocyanaten oder Diazoniumsalzen erzeugt werden) an die Pigmentoberfläche. Diese Verfahren sind in den folgenden Literaturen und Patenten beschrieben.

(1) Kinozoku Sekken No Seishitsu Bis Ohyo (Eigenschaften und Anwendungen von metallischen Seifen), veröffentlicht von Saiwai Shobo
(2) Insatsu Inki Gijutsu (Drucktinten-Technologien), veröffentlicht von CMC Publishing Co., Ltd. (1984)
(3) Saishin Ganryo Ohyo Gijutsu (Aktuelle Pigment-Anwendungstechnologien), veröffentlicht von CMC Publishing Co., Ltd. (1986)
(4) US-Patent Nrn. 5,554,739 und 5,571,311
(5) JP-A-9-151342, JP-A-10-140065, JP-A-10-292143 und JP-A-11-166145.

Insbesondere sind die selbst-dispergierbaren Pigmente, hergestellt durch Anwenden eines Diazoniumsalzes auf Ruß, wie in den US-Patenten unter dem obigen Punkt (4) genannt, und die eingekapselten Pigmente, hergestellt durch die Verfahren, die in den japanischen Patenten unter dem obigen Punkt (5) beschrieben sind, wirksam, weil ohne die Verwendung eines überflüssigen Dispersionsmittels in der Tinte Dispersionsstabilität erreicht wird.
In der Erfindung kann das Pigment ferner unter Verwendung eines Dispersionsmittels dispergiert werden. Als Dispersionsmittel können, abhängig von dem Pigment, verschiedene bekannte Dispersionsmittel, wie Dispersionsmittel mit niedrigem Molekulargewicht vom Tensidtyp und Dispersionsmittel vom Hochmolekulargewichts-Typ verwendet werden. Beispiele für das Dispersionsmittel beinhalten solche, die in JP-A-3-69949 und dem europäischen Patent Nr. 549,486 beschrieben sind. Außerdem können bei der Verwendung des Dispersionsmittels, um die Adsorption des Dispersionsmittels auf das Pigment zu fördern, Pigmentderivate, genannt Synergist, zugegeben werden.
Die Teilchengröße des Pigments, das in der Erfindung werden kann, ist bevorzugt im Bereich von 0,01 bis 10 μm und bevorzugter von 0,05 bis 1 μm nach Dispersion.
Als Verfahren zum Dispergieren des Pigments können bekannte Dispersionstechnologien angewandt werden, die sich zum Zeitpunkt der Tintenherstellung oder Tonerherstellung verwenden lassen. Beispiele für Dispersionsgeräte beinhalten eine vertikale oder horizontale Rührmühle, eine Reibmühle, eine Kolloidmühle, eine Kugelmühle, eine Dreiwalzenmühle, eine Perlmühle, eine Supermühle, ein Kreiselmischer, ein Disperger, eine KD-Mühle, ein Dynatron und ein Druckknetapparat. Die Details sind in Saishin Ganryo Ohyo Gijutsu (Aktuelle Pigment-Anwendungstechnologien), veröffentlicht von CMC Publishing Co., Ltd. (1986), beschrieben.
Als nächstes werden hier im folgenden andere Komponenten, die in der Tintenstrahlaufzeichnungstinte (Zusammensetzung) der Erfindung enthalten sein können, beschrieben.
Die Tintenstrahlaufzeichnungstintenzusammensetzung der Erfindung kann ein Tensid enthalten. Durch Einstellen der flüssigen physikalischen Eigenschaften der Tintenzusammensetzung unter Verwendung des Tensids ist es möglich, ausgezeichnete Wirkungen, wie eine Verbesserung der Ausflussstabilität der Tintenzusammensetzung, eine Verbesserung der Wasserbeständigkeit von Bildern und die Verhinderung des Ausblutens von gedruckter Tintenzusammensetzung zu bewirken.
Beispiele für das Tensid beinhalten anionische Tenside (wie Natriumdodecylsulfat, Natriumdodecyloxysulfonat und Natriumalkylbenzolsulfonate), kationische Tenside (wie Cetylpyridiniumchlorid, Trimethylcetylammoniumchlorid und Tetrabutylammoniumchlorid) und nichtionische Tenside (wie Polyoxyethylennonylphenylether, Polyoxyethylennaphthylether und Polyoxyethylenoctylphenylether). von allen werden nichtionische Tenside besonders bevorzugt verwendet.
Der Gehalt des Tensids ist von 0,001 bis 15 Gew.%, bevorzugt von 0,005 bis 10 Gew.% und bevorzugter von 0,01 bis 5 Gew.% in der Tintenzusammensetzung.
Die Tintenstrahlaufzeichnungstinte der vorliegenden Erfindung kann hergestellt werden durch Lösen und/oder Dispergieren der Farbstoffe und des Tensids in einem wässrigen Medium. In der Erfindung bedeutet das "wässrige Medium" Wasser oder eine Mischung aus Wasser und einer kleinen Menge eines mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittels, zu dem gegebenenfalls Additive, wie ein Benetzungsmittel, ein Stabilisator und ein antiseptisches Mittel zugegeben werden.
Beispiele für das mit Wasser mischbare organische Lösungsmittel (wobei wasserlösliche organische Lösungsmittel beinhaltet sind), die in der Erfindung verwendet werden können, beinhalten Alkohole (wie Methanol, Ethanol, Propanol, Isopropanol, Butanol, Isobutanol, sec-Butanol, t-Butanol, Pentanol, Hexanol, Cyclohexanol und Benzylalkohol), Polyalkohole (wie Ethylenglycol, Diethylenglycol, Triethylenglycol, Polyethylenglycol, Propylenglycol, Dipropylenglycol, Polypropylenglycol, Butylenglycol, Hexandiol, Pentandiol, Glycerin, Hexantriol und Thiodiglycol), Glycolderivate (wie Ethylenglycolmonomethylether, Ethylenglycolmonoethylether, Ethylenglycolmonobutylether, Diethylenglycolmonomethylether, Diethylenglycolmonobutylether, Propylenglycolmonomethylether, Propylenglycolmonobutylether, Dipropylenglycolmonomethylether, Triethylenglycolmonomethylether, Ethylenglycoldiacetat, Ethylenglycolmonomethyletheracetat, Triethylenglycolmonomethylether, Triethylenglycolmonoethylether und Ethylenglycolmonophenylether), Amine (wie Ethanolamin, Diethanolamin, Triethanolamin, N-Methyldiethanolamin, N-Ethyldiethanolamin, Morpholin, N-Ethylmorpholin, Ethylendiamin, Diethylentriamin, Triethylentetramin, Polyethylenimin und Tetramethylpropylendiamin) und andere polare Lösungsmittel (wie Formamid, N,N-Dimethylformamid, N,N-Dimethylacetamid, Dimethylsulfoxid, Sulforan, 2-Pyrrolidon, N-Methyl-2-pyrrolidon, N-Vinyl-2-pyrrolidon, 2-Oxazolidon, 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon, Acetonitril und Aceton). Im übrigen können mit Wasser mischbare organische Lösungsmittel als Mischung aus zwei oder mehreren davon verwendet werden. In der Erfindung werden von diesen organischen Lösungsmitteln wasserlösliche organische Lösungsmittel mit einem Siedepunkt von 150°C oder höher bevorzugt verwendet.
In dem Fall, in dem der Farbstoff ein öllöslicher Farbstoff ist, kann die Tinte durch Lösen des öllöslichen Farbstoffs in einem hochsiedenden organischen Lösungsmittel gelöst und in dem wässrigen Medium emulgiert und dispergiert werden.
Das hochsiedende organische Lösungsmittel, das in der Erfindung verwendet wird, weist einen Siedepunkt von 150°C oder höher auf und bevorzugt 170°C oder höher.
Beispiele beinhalten Phthalsäureester (wie Dibutylphthalat, Dioctylphthalat, Dicyclohexylphthalat, Di-2-ethylhexylphthalat, Decylphthalat, Bis-(2,4-di-tert-amylphenyl)isophthalat und Bis(1,1-di-ethylpropyl)phthalat), Phosphorsäure oder Phosphonsäureester (wie Diphenylphosphat, Triphenylphosphat, Tricresylphosphat, 2-Ethylhexyldiphenylphosphat, Dioctylbutylphosphat, Tricyclohexylphosphat, Tri-2-ethylhexylphosphat, Tridodecylphosphat und Di-2-ethylhexylphenylphosphat), Benzoesäureester (wie 2-Ethylhexylbenzoat, 2,4-Dichlorbenzoat, Dodecylbenzoat, 2-Ethylhexyl-p-hydroxybenzoat), Amide (wie N,N-Diethyldodecanamid und N,N-Diethyllaurylamid), Alkohole oder Phenole (wie Isostearylalkohol und 2,4-Di-tert-amylphenol), Fettsäureester (wie Dibutoxyethylsuccinat, Di-2-ethylhexylsuccinat, 2-Hexyldecyltetradecanoat, Tributylcitrat, Diethylazelat, Isostearyllactat und Trioctylcitrat), Anilinderivate (wie N,N-Dibutyl-2-butoxy-5-tert-octylanilin), chlorierte Paraffine (wie Paraffine mit einem Chlorgehalt von 10 % bis 80 %), Trimesinsäureester (wie Tributyltrimesat), Dodecylbenzol, Diisopropylnaphthalin, Phenole (wie 2,4-Di-tert-amylphenol, 4-Dodecyloxyphenol, 4-Dodecyloxycarbonylphenol und 4-(4-Dodecyloxyphenylsulfonyl)phenol), Carbonsäuren (wie 2-(2,4-Di-tert-amylphenoxybuttersäure und 2-Ethoxyoctandecansäure) und Alkylphosphorsäuren (wie Di-2-(Ethylhexyl)phosphorsäure und Diphenylphosphorsäure). Das hochsiedende organische Lösungsmittel kann in einer 0,01 bis 3fachen Menge und bevorzugt in einer 0,01 bis 1,0fachen Menge des Gewichts des öllöslichen Farbstoffs verwendet werden.
Das hochsiedende organische Lösungsmittel kann allein oder als Mischung (wie Tricresylphosphat und Dibutylphthalat, Trioctylphosphat und Di(2-ethylhexyl)sebacat, und Dibutylphthalat und Poly(N-t-butylacrylamid)) verwendet werden.
Andere Verbindungen als die vorher genannten hochsiedenden organischen Lösungsmittel, die in der Erfindung verwendet werden und/oder Syntheseverfahren für diese hochsiedenden organischen Lösungsmittel sind beschrieben in z.B. den US-Patenten Nrn. 2,322,027, 2,533,514, 2,772,163, 2,835,579, 3,594,171, 3,676,137, 3,689,271, 3,700,454, 3,748,141, 3,764,336, 3,765,897, 3,912,515, 3,936,303, 4,004,928, 4,080,209, 4,127,413, 4,193,802, 4,207,393, 4,220,711, 4,239,851, 4,278,757, 4,353,979, 4,363,873, 4,430,421, 4,430,422, 4,464,464, 4,483,918, 4,540,657, 4,684,606, 4,728,599, 4,745,049, 4,935,321 und 5,013,639, den europäischen Patenten Nrn. 276,319A, 286,253A, 289,820A, 309,158A, 309,159A, 309,160A, 509,311A und 510,576A, den ostdeutschen Patenten Nrn. 147,009, 157,147, 159,573 und 225,240A, den britischen Patenten Nrn. 2,091,124A, JP-A-48-47335, JP-A-50-26530, JP-A-51-25133, JP-A-51-26036, JP-A-51-27921, JP-A-51-27922, JP-A-51-149028, JP-A-52-46816, JP-A-53-1520, JP-A-53-1521, JP-A-53-15127, JP-A-53-146622, JP-A-54-91325, JP-A-54-106228, JP-A-54-118246, JP-A-55-59464, JP-A-56-64333, JP-A-56-81836, JP-A-59-204041, JP-A-61-84641, JP-A-62-118345, JP-A-62-247364, JP-A-63-167357, JP-A-63-214744, JP-A-63-301941, JF-A-64-9452, JP-A-64-9454, JP-A-64-68745, JP-A-1-101543, JP-A-1-102454, JP-A-2-792, JP-A-2-4239; JP-A-2-43541, JP-A-4-29237, JP-A-4-30165, JP-A-4-232946 und JP-A-4-346338.
Das hochsiedende organische Lösungsmittel kann in einer 0,01- bis 3fachen Menge und bevorzugt in einer 0,01- bis 1,0fachen Menge des Gewichts des öllöslichen Farbstoffs verwendet werden.
In der Erfindung werden der öllösliche Farbstoff und das hochsiedende organische Lösungsmittel emulgiert und in dem wässrigen Medium dispergiert und dann verwendet. Bei der Emulgierung und Dispergierung kann im Hinblick auf die Emulgiereigenschaften ein niedrigsiedendes organisches Lösungsmittel gegebenenfalls verwendet werden. Das niedrigsiedende organische Lösungsmittel ist ein organisches Lösungsmittel mit einem Siedepunkt von etwa 30°C bis 150°C bei Atmosphärendruck. Zum Beispiel werden Ester (wie Ethylacetat, Butylacetat, Ethylpropionat, β-Ethoxyethylacetat und Methyl-Cellosolv-Acetat), Alkohole (wie Isopropylalkohol, n-Butylalkohol und sec-Butylalkohol), Ketone (wie Methylisobutylketon, Methylethylketon und Cyclohexanon), Amide (wie Dimethylformamid und N-Methylpyrrolidon) und Ether (wie Tetrahydrofuran und Dioxan) bevorzugt verwendet. Sie sollen jedoch nicht so ausgelegt werden, dass die Erfindung darauf limitiert ist.
Die Emulgierung und Dispergierung werden durchgeführt, um den Farbstoff in dem hochsiedenden organischen Lösungsmittel oder einem gemischten Lösungsmittel aus dem hochsiedenden organischen Lösungsmittel und dem niedrigsiedenden organischen Lösungsmittel, wie es der Fall sein kann, zu lösen und die resultierende Ölphase in einer wässrigen Phase, hauptsächlich zusammengesetzt aus Wasser, zu dispergieren, um feine Öltropfen aus der Ölphase herzustellen. Während dieses Vorgangs können, wenn gewünscht, Additive, wie Tenside, Benetzungsmittel, Farbstoffstabilisatoren, Emulgierstabilisatoren, antiseptische Mittel und Antipilzmittel, wie später beschrieben, entweder nur zur wässrigen Phase oder nur zur Ölphase oder zu beiden Phasen zugegeben werden.
Als Emulgierverfahren ist ein Verfahren der Zugabe der Ölphase in die wässrige Phase üblich, aber ein sogenanntes Phasen-Inversions-Emulgierverfahren, bei dem die wässrige Phase in die Ölphase eingetropft wird, kann auch bevorzugt angewendet werden.
In der Erfindung können bei der Emulgierung und Dispergierung verschiedene Tenside verwendet werden. Zum Beispiel sind anionische Tenside (wie Fettsäuresalze, Alkylschwefelsäureestersalze, Alkylbenzolsulfonsäuresalze, Alkylnaphthalinsulfonsäuresalze, Dialkylsulfosuccinsäuresalze, Alkylphosphorsäureestersalze, Naphthalinsulfonsäure-Formalinkondensate und Polyoxyethylenalkylschwefelsäureestersalze) und nichtionische Tenside (wie Polyoxyethylenalkylether, Polyoxyethylenalkylarylether, Polyoxyethylen-Fettsäureester, Sorbitan-Fettsäureester, Polyoxyethylen-Sorbitan-Fettsäureester, Polyoxyethylenalkylamine, Glycerin-Fettsäureester und Oxyethylen-Oxypropylen-Blockcopolymere) bevorzugt. Außerdem wird Surfynol (hergestellt von Air Products & Chemicals), das ein auf Acetylen basierendes Polyoxyethylenoxidtensid ist, bevorzugt verwendet. Außerdem sind ampholytische Tenside vom Aminoxid-Typ, wie N,N-Dimethyl-N-alkylaminoxide, bevorzugt. Ferner können Tenside, die auf den Seiten 37 bis 38 der JP-A-59-157636 und in Research Disclosure Nr. 308119 (1989) beschrieben sind, verwendet werden.
Außerdem kann im Bestreben einer Stabilisierung nach der Emulgierung ein wasserlösliches Polymer in Kombination mit dem vorher genannten Tensid zugegeben werden. Als wasserlösliches Polymer werden z.B. Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon, Polyethylenoxid, Polyacrylsäure, Polyacrylamid und Copolymere davon bevorzugt verwendet. Es ist außerdem bevorzugt, natürliche wasserlösliche Polymere, wie Polysaccharide, Casein und Gelatine zu verwenden. Um die Farbstoffdispersion zu stabilisieren, ist es ferner möglich, gemeinsam Polyvinylverbindungen, Polyurethane, Polyester, Polyamide, Polyharnstoffe, Polycarbonate usw., die im wesentlichen in dem wässrigen Medium unlöslich sind und die durch Polymerisation von Acrylsäureester, Methacrylsäureester, Vinylester, Acrylamide, Methacrylamide, Olefine, Styrole, Vinylether oder Acrylnitrile erhalten werden, zu verwenden. Es ist bevorzugt, dass diese Polymere -SO₃ ^– oder -COO^– enthalten. In dem Fall, in dem das Polymer, das im wesentlichen in dem wässrigen Medium unlöslich ist, zusammen verwendet wird, ist es bevorzugt, ein hochsiedendes organisches Lösungsmittel in einer Menge von nicht mehr als 20 Gew.% und bevorzugter nicht mehr als 10 Gew.% zu verwenden.
In dem Fall, in dem die wässrige Tintenzusammensetzung durch Dispergieren des öllöslichen Farbstoffes oder des hochsiedenden organischen Lösungsmittels durch Emulgierung und Dispergierung gebildet wird, ist es besonders wichtig, die Teilchengröße davon zu kontrollieren. Bei der Bildung eines Bildes durch Tintenstrahl ist es wesentlich, die mittlere Teilchengröße klein zu machen, um die Farbreinheit oder Dichte zu erhöhen. Die volumenbezogene mittlere Teilchengröße ist bevorzugt nicht mehr als 1 μm und bevorzugter von 5 bis 100 nm.
Die volumenbezogene mittlere Teilchengröße und die Teilchengrößenverteilung der dispergierten Teilchen kann leicht gemessen werden gemäß den bekannten Verfahren, wie das statische Lichtstreuverfahren, das dynamische Lichtstreuverfahren, das Zentrifugal-Sedimentationsverfahren und die Verfahren, die auf den Seiten 417 bis 418 von Jikken Kagaku Koza (Vorlesungen hinsichtlich Experimental-Chemie), 4. Ausgabe, beschrieben sind. Zum Beispiel kann die Teilchengröße leicht gemessen werden durch kommerziell erhältliche Analysegeräte zur Bestimmung der volumenbezogenen mittleren Teilchengröße (wie Microtrac UPA (hergestellt von Nikkiso Co., Ltd.) durch Verdünnen mit destilliertem Wasser, so dass die Teilchenkonzentration in der Tintenzusammensetzung von 0,1 bis 1 Gew.% beträgt. Ferner ist das dynamische Lichtstreuverfahren, bei dem der Laser-Dopplereffekt ausgenutzt wird, besonders bevorzugt, weil die Teilchengröße bis zu kleinen Größen gemessen werden kann.
Die volumenbezogene mittlere Teilchengröße bedeutet eine mittlere Teilchengröße, berechnet als Partikelvolumen, und ist ein Wert, der erhalten wird durch Dividieren der Summe von denen, die durch Multiplizieren des Durchmessers des individuellen Teilchens mit dem Volumen des Teilchens erhalten werden, durch das Gesamtvolumen der Teilchen in Aggregation der Teilchen. Die volumenbezogene mittlere Teilchengröße ist beschrieben auf Seite 119 von Kobunshi Ratekkusu No Kagaku (Chemie von synthetischen Gittern) (geschrieben von Soichi Muroi und veröffentlicht von Kobunshi Kankokai).
Es wurde auch klar, dass die Anwesenheit von groben Teilchen eine wichtige Rolle bei der Druckleistung spielt. Das heißt, es ist bemerkt worden, dass die groben Teilchen eine Kopfdüse verstopfen oder die Kopfdüse nicht verstopfen, aber Ablagerungen bilden, wodurch schlechterer Ausstoß oder Rutschen während des Ausstoßes der Tinte verursacht wird, wodurch die Druckleistung ernsthaft beeinflusst wird. Um solch ein Phänomen zu verhindern, ist es, wenn die Tinte gebildet wird, wichtig, die Anzahl an Teilchen von 5 μm oder größer auf nicht mehr als 10 bzw. die Anzahl an Teilchen von 1 μm oder größer auf nicht mehr als 100 in 1 μl der Tinte zu halten.
Als ein Verfahren zur Entfernung dieser groben Teilchen können bekannte Verfahren, wie die Zentrifugal-Abtrennverfahren und das Mikrofiltrationsverfahren, angewandt werden. Diese Abtrennmaßnahmen können sofort nach Emulgierung und Dispergierung durchgeführt werden oder nach der Zugabe verschiedener Additive wie Benetzungsmittel und Tenside zu der emulgierten Dispersion und sofort vor dem Einfüllen in eine Tintenkartusche.
Als eine effektive Maßnahme, um die mittlere Partikelgröße klein und frei von groben Partikeln zu machen, ist es möglich, eine mechanische Emulgiervorrichtung zu verwenden.
Als Emulgiervorrichtung können bekannte Vorrichtungen, wie ein einfacher Rührer oder ein Flügelrührmodus, ein Inline-Rührmodus, ein Mahlmodus unter Verwendung einer Kolloidmühle usw. und ein Ultraschallmodus angewandt werden, aber die Verwendung eines Hochdruckhomogenisators ist besonders bevorzugt.
Der detaillierte Mechanismus des Hochdruckhomogenisators ist z.B. beschrieben in US-Patent 4,533,254 und JP-A-6-47264. Beispiele für kommerziell erhältliche Geräte beinhalten Gaulin Homogenisator (hergestellt von A.P.V GAULIN INC.), einen Microfluidizer (hergestellt von MICROPLUIDEX INC.) und einen Ulthimaizer (hergestellt von SUGINO MACHINE LIMITED).
Außerdem ist in den letzten Jahren ein Hochdruckhomogenisator, ausgestattet mit einem Mechanismus zur Atomisierung in einem Ultrahochdruckfluss, wie in US-Patent Nr. 5,720,551 beschrieben, zur Emulgierung und Dispergierung der Erfindung besonders bevorzugt. Beispiele für die Emulgiervorrichtung unter Verwendung eines Ultrahochdruckflusses beinhalten DeBEE 2000 (hergestellt von BEE INTERNATIONAL LTD.).
Bei der Emulgierung unter Verwendung einer Hochdruckemulgier- und Dispergiervorrichtung ist der Druck 50 MPa oder mehr, bevorzugt 60 MPa oder mehr und bevorzugter 180 MPa oder mehr.
Zum Beispiel ist ein Verfahren zur Verwendung von zwei oder mehr Arten an Emulgiervorrichtungen zusammen, wobei nach Emulgierung durch ein Rühr- und Emulgiergerät die Emulsion durch einen Hochdruckhomogenisator geleitet wird, besonders bevorzugt. Außerdem ist ein Verfahren, wobei nach einmalig erfolgter Emulgierung und Dispergierung unter Verwendung dieser Emulgiervorrichtungen Additive, wie Benetzungsmittel und Tenside, zugegeben werden und die Tinte während des Einfüllens in eine Kartusche nochmal durch einen Hochdruckhomogenisator geleitet wird, ebenfalls bevorzugt.
In dem Fall, in dem ein niedrigsiedendes organisches Lösungsmittel zusätzlich zu dem hochsiedenden organischen Lösungsmittel enthalten ist, ist es bevorzugt, das niedrigsiedende organische Lösungsmittel im Hinblick auf die Stabilität und Sicherheit sowie Hygiene der Emulsion zu entfernen. Als ein Verfahren zur Entfernung des niedrigsiedenden organischen Lösungsmittels können verschiedene Verfahren angewandt werden, abhängig von der Art des Lösungsmittels. Das heißt, Beispiele beinhalten das Verdampfungsverfahren, das Vakuumverdampfungsverfahren und das Ultrafiltrationsverfahren. Es ist bevorzugt, den Entfernungsschritt des niedrigsiedenden organischen Lösungsmittels so schnell wie möglich sofort nach der Emulgierung durchzuführen.
Für die in der Erfindung erhaltene Tintenstrahlaufzeichnungstintenzusammensetzung können Additive, wie Antitrocknungsmittel zur Verhinderung von Verstopfen aufgrund des Eintrocknens der Tinte in einem Ausstoßanschluss, einen Penetrationsbeschleuniger zur Beschleunigung der Penetration der Tinte in das Papier, ein UV-Absorptionsmittel, ein Antioxidationsmittel, ein Viskositätsmodifikator, ein Oberflächenspannungsmodifikator, ein Dispersionsmittel, ein Dispersionsstabilisator, ein Antipilzmittel, ein Rostschutzmittel, ein pH-Einstellmittel, ein Entschäumer und ein Chelatisierungsmittel geeignet ausgewählt und in geeigneten Mengen verwendet werden.
Als Antitrocknungsmittel sind wasserlösliche organische Lösungsmittel mit einem niedrigeren Dampfdruck als Wasser bevorzugt. Spezielle Beispiele beinhalten Polyalkohole (dargestellt durch Ethylenglycol, Propylenglycol, Diethylenglycol, Polyethylenglycol, Thiodiglycol, Dithiodiglycol, 2-Methyl-1,3-propandiol, 1,2,6-Hexantriol, Acetylenglycolderivate, Glycerin und Trimethylolpropan), Niedrigalkylether von Polyalkoholen (wie Ethylenglycolmonomethyl-(oder -monoethyl)-ether, Diethylenglycolmonomethyl-(oder -monoethyl)-ether und Triethylenglycolmonoethyl-(oder -monobutyl)-ether), heterocyclische Verbindungen (wie 2-Pyrrolidon, N-Methyl-2-pyrrolidon, 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon und N-Ethylmorpholin), schwefelhaltige Verbindungen (wie Sulforan, Dimethylsulfoxid und 3-Sulfolen), polyfunktionelle Verbindungen (wie Diacetonalkohol und Diethanolamin) und Harnstoffderivate. Unter diesen Verbindungen sind Polyalkohole, wie Glycerin und Diethylenglycol, bevorzugter. Außerdem kann das Antitrocknungsmittel allein verwendet werden oder als Mischung aus zwei oder mehreren davon. Es ist bevorzugt, dass das Antitrocknungsmittel in einer Menge von 10 bis 50 Gew.% in der Tinte enthalten ist.
Als Penetrationsbeschleuniger können Alkohole (wie Ethanol, Isopropanol, Butanol, Di- (oder Tri-)ethylenglycolmonobutylether und 1,2-Hexandiol) und nichtionische Tenside (wie Natriumlaurylsulfat und Natriumoleat) verwendet werden. Wenn der Penetrationsbeschleuniger in einer Menge von 10 bis 30 Gew.% in der Tinte enthalten ist, ist ein zufriedenstellender Effekt die Folge. Es ist bevorzugt, den Penetrationsbeschleuniger in einer Menge innerhalb des Bereiches zu verwenden, wo Ausbluten beim Drucken und Hindurchdrucken nicht verursacht wird.
In der Erfindung können als UV-Absorptionsmittel, die zur Verbesserung der Haltbarkeit des Bildes verwendet werden können, Benzotriazol-basierende Verbindungen, beschrieben in JP-A-58-185677, JP-A-61-190537, JP-A-2-782, JP-A-5-197075 und JP-A-9-34057; Benzophenon-basierende Verbindungen, beschrieben in JP-A-46-2784, JP-A-5-194483 und US-Patent Nr. 3,214,463; Zimtsäure-basierende Verbindungen, JP-B-48-30492, JP-B-56-21141 und JP-A-10-88106; Triazin-basierende Verbindungen, beschrieben in JP-A-4-298503, JP-A-8-53427, JP-A-8-239368, JP-A-10-182621 und JP-T-8-501291; Verbindungen, beschrieben in Research Disclosure Nr. 24239; und Verbindungen zur Absorption von UV-Strahlen, um Fluoreszenz zu emittieren, die sogenannte fluoreszierende Aufheller sind, dargestellt durch Stilben-basierende Verbindungen und Benzoxazol-basierende Verbindungen, verwendet werden.
In der Erfindung kann als Antioxidationsmittel, das zur Verbesserung der Haltbarkeit des Bildes verwendet werden kann, verschiedene organisch basierende oder auf Metallkomplex basierende Antiausbleichmittel verwendet werden. Beispiele für organische Antiausbleichmittel beinhalten Hydrochinone, Alkoxyphenole, Dialkoxyphenole, Phenole, Aniline, Amine, Indane, Chromane, Alkoxyaniline und heterocyclische Verbindungen. Beispiele für Metallkomplexe beinhalten Nickelkomplexe und Zinkkomplexe. Spezieller können Verbindungen, beschrieben in den Patenten, zitiert in Research Disclosure Nr. 17643, Nr. VII, Punkte I bis J, ibid. Nr. 15162, ibid. Nr. 18716, Seite 650, linke Spalte, ibid. Nr. 36544, Seite 527, ibid. Nr. 307105, Seite 872 und ibid. Nr. 15162 und die Formeln der repräsentativen Beispiele und erläuternden Verbindungen, beschrieben auf den Seiten 127 bis 137 der JP-A-62-215272, verwendet werden.
Beispiele für das Antipilzmittel, das in der Erfindung verwendet werden kann, beinhalten Natriumdehydroacetat, Natriumbenzoat, Natriumpyridinthion-1-oxid, Ethyl-p-hydroxybenzoat und 1,2-Benzisothiazolin-3-on und Salze davon. Es ist bevorzugt, dass das Antipilzmittel in einer Menge von 0,02 bis 5,00 Gew.% in der Tinte verwendet wird.
Im übrigen sind die Details beschrieben z.B. in Bokin-Babaizai Jiten (Encyclopedia of Antibacterial and Antifungal Agents) (herausgegeben von The Society for Antibacterial and Antifungal Agents, Japan, Encyclopedia Editorial Committee).
Außerdem beinhalten Beispiele für das Rostschutzmittel saure Sulfite, Natriumthiosulfat, Thioglycolsäureammon, Diisopropylammoniumnitrit, Pentaerythritoltetranitrat, Dicyclohexylammoniumnitrit und Benzotriazol. Es ist bevorzugt, dass das Rostschutzmittel in einer Menge von 0,02 bis 5,00 Gew.% in der Tinte enthalten ist.
Das Mittel zum Einstellen des pHs, das in der Erfindung verwendet werden kann, kann geeignet ausgewählt werden im Hinblick auf pH-Einstellung, Verleihung von Dispersionsstabilität usw., und es ist bevorzugt, dass die Tinte auf einen pH von 8 bis 11 bei 25°C eingestellt wird. In dem Fall, in dem der pH geringer als 8 ist, verringert sich die Löslichkeit des Farbstoffs, so dass die Düse verstopft, wohingegen, wenn der pH 11 überschreitet, die Wasserbeständigkeit sich verschlechtern kann. Als Mittel zur Einstellung des pHs beinhaltet das basische Mittel zur Einstellung des pHs organische Basen und anorganische Alkalis, und das saure Mittel zur Einstellung des pHs beinhaltet organische Säuren und anorganische Säuren.
Beispiele für organische Basen beinhalten Triethanolamin, Diethanolamin, N-Methyldiethanolamin und Dimethylethanolamin. Beispiele für anorganische Alkalis beinhalten Alkalimetallhydroxide (wie Natriumhydroxid, Lithiumhydroxid und Kaliumhydroxid), Carbonate (wie Natriumcarbonat und Natriumbicarbonat) und Ammoniak. Beispiele für organische Säuren beinhalten Essigsäure, Propionsäure, Trifluoressigsäure und Alkylsulfonsäuren. Beispiele für anorganische Säuren beinhalten Salzsäure, Schwefelsäure und Phosphorsäure.
Getrennt von den vorher genannten Tensiden können nichtionische, kationische oder anionische Tenside als Oberflächenspannungsmodifikator aufgezählt werden. Beispiele für anionische Tenside beinhalten Fettsäuresalze, Alkylschwefelsäureestersalze, Alkylbenzolsulfonsäuresalze, Alkylnaphthalinsulfonsäuresalze, Dialkylbernsteinsäuresalze, Alkylphosophorsäureestersalze, Naphthalinsulfonsäure-Formalin-Kondensate und Polyoxyethylenalkylschwefelsäureestersalze. Beispiele für nichtionische Tenside beinhalten Polyoxyethylenalkylether, Polyoxyethylenalkylarylether, Polyoxyethylen-Fettsäureester, Sorbitan-Fettsäureester, Polyoxyethylensorbitan-Fettsäureester, Polyoxyethylenalkylamine, Glycerin-Fettsäureester und Oxyethylen-Oxypropylen-Blockcopolymere. Außerdem wird Surfynol (hergestellt von Air Products & Chemicals), das ein auf Acetylen basierendes Polyoxyethylenoxidtensid ist, bevorzugt verwendet. Außerdem sind ampholytische Tenside vom Aminoxid-Typ, wie N,N-Dimethyl-N-alkylaminoxide bevorzugt. Ferner können Tenside, die auf den Seiten 37 bis 38 von JP-A-59-157636 und in Research Disclosure Nr. 308119 (1989) beschrieben sind, als Tensid verwendet werden.
Die Oberflächenspannung der Tinte, die in der Erfindung verwendet werden soll, ist bevorzugt von 20 bis 50 mN/m und bevorzugter von 20 bis 40 mN/m bei 25°C in Bezug auf dynamische oder statische Oberflächenspannung. Wenn die Oberflächenspannung 50 mN/m überschreitet, wird die Ausstoßstabilität extrem verschlechtert und Ausbluten zum Zeitpunkt des Farbmischens und Whisker werden verursacht, was zu einer deutlichen Reduzierung der Druckqualität führt. Wenn andererseits die Oberflächenspannung geringer als 20 mN/m ist, tritt schlechteres Drucken aufgrund von Adhäsion der Tinte zu der harten Oberfläche zum Zeitpunkt des Ausstoßens möglicherweise auf.
Die Tinte der Erfindung weist bevorzugt eine Viskosität von 1 bis 20 mPa·s auf, bevorzugter von 2 bis 15 mPa·s und besonders bevorzugt 2 bis 10 mPa·s bei 25°C. Wenn die Viskosität der Tinte 30 mPa·s überschreitet, wird die Fixierungsgeschwindigkeit des aufgezeichneten Bildes langsam und die Ausstoßleistung ist geringer. Wenn sie andererseits geringer als 1 mPa·s ist, wird Ausbluten des aufgezeichneten Bildes verursacht, so dass die Qualität verschlechtert ist.
Die Viskosität kann durch die Zugabemenge des Tintenlösungsmittels beliebig eingestellt werden. Beispiele für das Tintenlösungsmittel beinhalten Glycerin, Diethylenglycol, Triethanolamin, 2-Pyrrolidon, Diethylenglycolmonobutylether und Triethylenglycolmonobutylether.
Außerdem kann ein Viskositätsmodifikator verwendet werden. Beispiele für den Viskositätsmodifikator beinhalten Cellulose, wasserlösliche Polymere, wie Polyvinylalkohol, und nichtionische Tenside. Ferner sind die Details in Nendo Chosei Gijutsu (Viscosity Adjustment Technologies), Kapitel 9 (von Gijutsu Joho Kyokai, 1999) und Chemicals for Inkjet Printer ('98 erweiterte Ausgabe) – Prospects and Surveys of Development of Materials – (von CMC Publishing Co., Ltd., 1997), Seiten 162 bis 174, beschrieben.
Außerdem können in der Erfindung die vorher genannten verschiedenen kationischen, anionischen und nichtionischen Tenside als Dispergiermittel und Dispergierstabilisator verwendet werden, und auf Fluor basierende oder Silicium basierenden Verbindungen und Chelatisierungsmittel, dargestellt durch EDTA, können als Entschäumungsmittel, wenn erforderlich, verwendet werden.
Bei der Herstellung der Tinte der Erfindung ist es im Fall einer wässrigen Tinte bevorzugt, zuerst den Farbstoff in Wasser zu lösen. Danach werden verschiedene Lösungsmittel und Additive zugegeben, und die Mischung wird gelöst und gemischt, um eine einheitliche Tinte zu bilden.
Zu diesem Zeitpunkt können als Lösungsverfahren verschiedene Verfahren angewendet werden, wie Lösen durch Rühren, Lösen durch Ultraschallbestrahlung und Lösen durch Vibration. Unter diesen Verfahren ist das Rührverfahren bevorzugt. Im Fall, dass Rühren durchgeführt wird, können verschiedene Verfahren, die im Stand der Technik bekannt sind, angewendet werden, wie Wirbelschichtmischen und Mischen durch Ausnutzung von Scherkraft unter Verwendung eines inversen Rührers oder eines Dissolvers. Andererseits kann ein Rührverfahren durch Ausnutzung von Scherkraft gegenüber dem Behälterboden durch einen Magnetrührer usw. geeignet angewandt werden.
Aufzeichnungspapier und Aufzeichnungsfolien als ein Relaxionsmedium, die in dem Bildaufzeichnungsverfahren der Erfindung verwendet werden sollen, werden hier im folgenden beschrieben. Ein Träger in dem Aufzeichnungspapier und der Aufzeichnungsfolie wird hergestellt aus einer chemischen Pulpe (wie LBKP und NBKP), einer mechanischen Pulpe (wie GP, PGW, RMP, TMP, CTMP, CMP und CGP), einer Altpapierpulpe (wie DIP) usw. Wenn gewünscht, wird die Pulpe mit konventionell bekannten Additiven, wie Pigmenten, Bindemitteln, Schlichtemitteln, Fixierungsmitteln, kationischen Mitteln und Papierfestigungsmitteln gemischt, und die Mischung wird durch verschiedene Vorrichtungen, wie eine Langsiebpapiermaschine und Zylinderpapiermaschine, verarbeitet. Der so hergestellte Träger kann verwendet werden. Zusätzlich zu diesen Trägern können synthetisches Papier und Plastikfolienschichten verwendet werden. Es ist gewünscht, dass der Träger eine Dicke von 10 bis 250 μm und ein Flächengewicht von 10 bis 250 g/m² aufweist.
Ein Bildaufnahmematerial kann hergestellt werden durch Bereitstellen einer Tinten absorbierenden Schicht und einer Rückseitenbeschichtungsschicht auf dem Träger wie er ist. Außerdem kann ein Bildaufnahmematerial hergestellt werden durch Leimpressen mit Stärke, Polyvinylalkohol usw. oder durch Bereitstellen einer Ankerbeschichtungsschicht und dann Bereitstellen einer Tintenaufnahmeschicht und einer Rückseitenbeschichtungsschicht. Ferner kann der Träger durch eine Kalandriervorrichtung, wie Glättmaschine, einer TG-Glättmaschine und einer weichen Glättmaschine einem Glättungsverfahren unterworfen werden.
In der Erfindung werden als Träger Papier- und Plastikfolien, deren beide Seiten mit einem Polyolefin (wie Polyethylen, Polystyrol, Polyethylenterephthalat, Polybuten und Copolymeren davon) laminiert sind, bevorzugt verwendet. Es ist bevorzugt, ein Weißpigment (wie Titanoxid und Zinkoxid) oder einen färbenden Farbstoff (wie Kobaltblau, Ultramarin und Neodymiumoxid) zu dem Polyolefin zuzugeben.
Die Tinten absorbierende Schicht, die auf dem Träger bereitgestellt werden soll, enthält ein poröses Material und ein wässriges Bindemittel. Außerdem ist es bevorzugt, dass die Tinten absorbierende Schicht ein Pigment enthält. Als Pigment ist ein Weißpigment bevorzugt. Beispiele für Weißpigmente beinhalten anorganische Weißpigmente (wie Calciumcarbonat, Kaolin, Talk, Ton, Diatomeenerde, synthetisches amorphes Siliciumdioxid, Aluminiumsilikat, Magnesiumsilikat, Calciumsilikat, Aluminiumhydroxid, Aluminiumoxid, Lithopon, Zeolith, Bariumsulfat, Calciumsulfat, Titandioxid, Zinksulfid und Zinkcarbonat) und organische Pigmente (wie auf Styrol basierende Pigmente, Acrylpigmente, Harnstoffharze und Melaminharze). Unter diesen-Pigmenten sind poröse weiße anorganische Pigmente bevorzugt, und synthetisches amorphes Siliciumdioxid mit einer großen Porenfläche ist besonders geeignet. Als synthetisches amorphes Siliciumdioxid kann jedes wasserfreie Silikat, erhalten durch ein Trockenherstellungsverfahren, und ein hydratisiertes Silikat, erhalten durch ein Nassherstellungsverfahren, verwendet werden, aber es ist besonders gewünscht, ein hydratisiertes Silikat zu verwenden. Diese Pigmente können als Mischung aus zwei oder mehreren davon verwendet werden.
Beispiele für das wässrige Bindemittel, das in der Tintenaufnahmeschicht enthalten sein soll, beinhaltet wasserlösliche Polymere (wie Polyvinylalkohol, Silanol-modifizierten Polyvinylalkohol, Stärke, kationische Stärke, Casein, Gelatine, Carboxymethylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Polyvinylpyrrolidon, Polyalkylenoxide und Polyalkylenoxidderivate) und wasserdispergierbare Polymere (wie Styrol-Butadien-Gitter und Acrylemulsionen). Das wässrige Bindemittel kann allein verwendet werden oder als Mischung aus zwei oder mehreren davon. In der Erfindung sind unter diesen wässrigen Bindemitteln Polyvinylalkohol und Silanol-modifizierter Polyvinylalkohol im Hinblick auf die Adhäsion zum Pigment und die Abblätterbeständigkeit der Tintenabsorptionsschicht besonders geeignet.
Die Tintenabsorptionsschicht kann Beize, Wasser abstoßende Mittel, Lichtbeständigkeitsverbesserer, Tenside, Härtungsmittel und andere Additive zusätzlich zu dem Pigment und dem wässrigen Bindemittel enthalten.
Es ist bevorzugt, dass die Beize, die zur Tintenabsorptionsschicht zugegeben werden soll, immobilisiert wird. Für diesen Zweck werden Polymerbeizen bevorzugt verwendet.
Diese Polymerbeizen sind beschrieben in JP-A-48-28325, JP-A-54-74430, JP-A-54-124726, JP-A-55-22766, JP-A-55-142339, JP-A-60-23850, JP-A-60-23851, JP-A-60-23852, JP-A-60-23853, JP-A-60-57836, JP-A-60-60643, JP-A-60-118834, JP-A-60-122940, JP-A-60-122941, JP-A-60-122942, JP-A-60-235134, JP-A-1-161236, und US-Patenten Nrn. 2,484,430, 2,548,564, 3,148,061, 3,309,690, 4,115,124, 4,124,386, 4,193,800, 4,273,853, 4,282,305 und 4,450,224. Bildaufnahmematerialien, enthaltend Polymerbeizen, beschrieben auf den Seiten 212 bis 215 der JP-A-1-161236, sind besonders bevorzugt. Wenn die Polymerbeizen, die in diesem Patent beschrieben sind, verwendet werden, werden Bilder mit ausgezeichneter Bildqualität erhalten und die Lichtechtheit der Bilder wird verbessert.
Das Wasser abstoßende Mittel ist wirksam, um das Bild wasserfest zu machen, und kationische Harze sind als Wasser abstoßendes Mittel besonders gewünscht. Beispiele für kationische Harze beinhalten Polyamid-Polyamin-Epichlorhydrin, Polyethylenimin, Polyaminsulfon, Dimethyldiallylammoniumchloridpolymere, kationisches Polyacrylamid und kolloidales Siliciumdioxid. Unter diesen kationischen Harzen ist Polyamid-Polyamin-Epichlorhydrin geeignet. Der Gehalt des kationischen Harzes ist bevorzugt von 1 bis 15 Gew.% und besonders bevorzugt von 3 bis 10 Gew.%, bezogen auf den gesamten Feststoffgehalt der Tinte absorbierenden Schicht.
Beispiele für den Lichtechtheitsverbesserer beinhalten Zinksulfat, Zinkoxid, auf gehindertem Amin basierende Antioxidationsmittel und auf Benzotriazol basierende UV-Absorptionsmittel, wie Benzophenon. Unter diesen Lichtechtheitsverbesserungsmitteln ist Zinksulfat besonders geeignet.
Das Tensid wirkt als Beschichtungshilfe, Abschälverbesserungsmittel, Gleitverbesserer oder antistatisches Mittel. Das Tensid ist beschrieben in JP-A-62-173463 und JP-A-62-183457.
Organische Fluorverbindungen können anstatt des Tensids verwendet werden. Es ist bevorzugt, dass die organischen Fluorverbindungen hydrophob sind. Beispiele für die organischen Fluorverbindungen beinhalten auf Fluor basierende Tenside, auf Fluor basierende ölige Verbindungen (wie Fluorkohlenstofföle) und auf Fluor basierende feste Verbindungen (wie Tetrafluorethylenharze). Die organischen Fluorverbindungen sind in JP-B-57-9053 (Spalten 8 bis 17), JP-A-61-20994 und JP-A-62-135826 beschrieben.
Als Härtungsmittel können Materialien verwendet werden, die auf Seite 222 der JP-A-1-161236 beschrieben sind.
Beispiele für andere Additive, die zur Tintenabsorptionsschicht zugegeben werden können, beinhalten Pigmentdispergiermittel, Verdickungsmittel, Entschäumungsmittel, Farbstoffe, fluoreszierende Aufheller, antiseptische Mittel, Mittel zum Einstellen des pHs, Mattierungsmittel und Härter. Im übrigen kann die Tintenabsorptionsschicht aus einer Einfachschichtstruktur oder einer Doppelschichtstruktur sein.
Das Aufzeichnungspapier und die Aufzeichnungsfolie können mit einer Rückseitenbeschichtungsschicht versehen sein. Als Komponenten, die zu dieser Rückseitenbeschichtungsschicht zugegeben werden können, können Weißpigmente, wässrige Bindemittel und andere Komponenten aufgezählt werden.
Beispiele für Weißpigmente, die in der Rückseitenbeschichtungsschicht enthalten sind, beinhalten anorganische Weißpigmente (wie ausgefälltes Calciumcarbonat leicht, Calciumcarbonat schwer, Kaolin, Talk, Calciumsulfat, Bariumsulfat, Titandioxid, Zinkoxid, Zinksulfid, Zinkcarbonat, Satinweiß, Aluminiumsilikat, Diatomeenerde, Calciumsilikat, Magnesiumsilikat, synthetisches amorphes Siliciumdioxid, kolloidales Siliciumdioxid, kolloidales Aluminiumoxid, Pseudoboehmit, Aluminiumhydroxid, Aluminiumoxid, Lithopon, Zeolith, hydratisiertes Halloysit, Magnesiumcarbonat und Magnesiumhydroxid) und organische Pigmente (wie auf Styrol basierende Plastikpigmente, Acryl-Plastik-Pigmente, Polyethylen, Mikrokapseln, Harnstoffharze und Melaminharze).
Beispiele für die wässrigen Bindemittel, die in der Rückseitenbeschichtungsschicht enthalten sind, beinhalten wasserlösliche Polymere (wie Styrol-/Maleinsäuresalz-Copolymere, Styrol-/Acrylsäuresalz-Copolymere, Polyvinylalkohol, Silanol-modifizierter Polyvinylalkohol, Stärke, kationische Stärke, Casein, Gelatine, Carboxymethylcellulose, Hydroxyethylcellulose und Polyvinylpyrrolidon) und wasserdispergierbare Polymere (wie Styrol-Butadien-Gitter und Acryl-Emulsionen). Beispiele für andere Komponenten, die in der Rückseitenbeschichtungsschicht enthalten sind, beinhalten Entschäumungsmittel, Schauminhibitoren, Farbstoffe, fluoreszierende Aufheller, antiseptische Mittel und Wasser abstoßende Mittel.
Eine feine Polymerteilchendispersion kann zu den Konstitutionsschichten (einschließlich der Rückseitenbeschichtungsschicht) des Tintenstrahlaufzeichnungspapiers und der Aufzeichnungsfolie zugegeben werden. Die feine Polymerteilchendispersion wird verwendet zur Verbesserung der physikalischen Folieneigenschaften, wie Formstabilisierung, Kräuselungsverhinderung, Adhäsionsverhinderung und Folienbruchverhinderung. Die feine Polymerteilchendispersion ist beschrieben in JP-A-62-245258, JP-A-62-136648 und JP-A-62-110066. Wenn eine feine Polymerteilchendispersion mit einer niedrigen Glasübergangstemperatur (nicht höher als 40°C) zur beizehaltigen Schicht zugegeben wird, ist es möglich, das Auftreten von Rissbildung und Kräuselung der Schicht zu verhindern. Außerdem, wenn eine feine Polymerteilchendispersion mit einer hohen Glasübergangstemperatur zu der Rückseitenbeschichtungsschicht zugegeben wird, ist es außerdem möglich, das Auftreten von Kräuselung der Schicht zu verhindern.
In der Erfindung ist das Inkjet-Aufzeichnungsverfahren nicht limitiert, aber es können bekannte Verfahren angewendet werden, wie ein Ladungskontroll-Modus, bei dem die Tinte unter Ausnutzung einer elektrostatischen Induktionskraft freigesetzt wird, einem „drop-on-demand"-Modus (ein Druckimpuls-Modus), bei dem ein Vibrationsdruck eines Piezoelementes ausgenutzt wird, ein akustisches Inkjet-Modus, bei dem elektrische Signale in akustische Strahlen umgewandelt werden, die Tinte mit den Strahlen bestrahlt und unter Ausnutzung des Einstrahldrucks freitgesetzt wird, und ein thermisches Tintenstrahl-(Blasenstrahl)-Modus, bei dem die Tinte erwärmt wird, um Blasen zu bilden, und der erzeugte Druck ausgenutzt wird.
Der Tintenstrahlaufzeichnungs-Modus beinhaltet einen Modus, bei dem eine Anzahl an Tinten mit einer niedrigen Konzentration, genannt Fototinten, in eine kleine Fläche eingespritzt wird, einen Modus, bei dem eine Vielzahl an Tinten mit im wesentlichen demselben Farbton und mit einer unterschiedlichen Konzentration verwendet wird, um die Bildqualität zu verbessern, und einen Modus, bei dem eine farblose transparente Tinte verwendet wird.
Die Tintenstrahlaufzeichnungstinte der Erfindung kann verwendet für andere Anwendungen als Tintenstrahlaufzeichnung werden. Zum Beispiel kann sie verwendet werden für Materialien für Displaybilder, Bild formende Materialien von Annendekorationsmaterialien und Bild formende Materialien für Außendekorationsmaterialien.
Die Materialien für Displaybilder beinhalten Poster, Wandpapier, dekorative kleine Artikel (wie Ornamente und Puppen), kommerzielle Werbeflugblätter, Packpapier, Einwickelpapier, Papierbeutel, Polyvinylbeutel, Packmaterialien, Bilder, die auf die Seitenoberflächen von Transportmitteln gemalt sind, (wie Automobile, Busse und elektrische Züge) oder Bilder, die daran befestigt sind, und Firmenzeichen, die an Kleidern befestigt sind. In dem Fall, in dem der Farbstoff der Erfindung ein Displaybild formendes Material ist, bedeutet der hier verwendete Ausdruck "Bild" nicht nur Bilder im engen Sinn, sondern alle Muster von Farbstoffen, die eine Person sich vorstellen kann, wie abstrakte Designs, Buchstaben und geometrische Muster.
Die Annendekorationsmaterialien beinhalten Tapete, dekorative kleine Artikel (wie Ornamente und Puppen), Elemente von Lichtanlagen, Elemente von Möbeln und Designelemente für Fußboden und Decke. In diesem Fall, in dem der Farbstoff der Erfindung ein Bild formendes Material ist, beinhaltet der Ausdruck "Bild", auf den hier Bezug genommen wird, nicht nur Bilder im engen Sinn, sondern alle Muster von Farbstoffen, die man sich denken kann, wie abstrakte Designs, Buchstaben und geometrische Muster.
Die Außendekorationsmaterialien beinhalten Wandmaterialien, Dachmaterialien, Schilder, Gartenmaterialien, kleine Außendekorationsartikel (wie Ornamente und Puppen) und Elemente für Außenlichtanlagen. In dem Fall, in dem der Farbstoff der Erfindung ein Bild formendes Material ist, beinhaltet der Ausdruck "Bild", auf den hier Bezug genommen wird, nicht nur Bilder im engen Sinne, sondern alle Muster, die man sich denken kann, wie abstrakte Designs, Buchstaben und geometrische Muster.
In den vorher genannten Anwendungen beinhalten Beispiele der Medien, auf dene Muster erzeugt werden, verschiedene Materialien, wie Papier, Gewebe, Stoffe (einschließlich nonwoven-Gewebe), Plastik, Metalle und Keramiken. In Bezug auf das Färbeverfahren kann das Pigment durch Beizen oder Textildruck fixiert werden oder in Form eines reaktiven Farbstoffes mit einer reaktiven Gruppe, die darin eingebaut ist. Unter den obigen ist es bevorzugt, das Färben durch Beizen durchzuführen.
BEISPIELE
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele beschrieben, aber sie sollten nicht dahingehend ausgelegt werden, dass die Erfindung darauf limitiert ist.
Beispiel 1
Extrareines Wasser (Widerstand: 18 MΩ oder mehr) wurde zu den folgenden Komponenten zugegeben, um daraus einen Liter herzustellen, und die Mischung wurde für eine Stunde gerührt, während sie bei 30 bis 40°C erwärmt wurde. Danach wurde die Reaktionsmischung im Vakuum durch einen Mikrofilter mit einer mittleren Porengröße von 0,25 μm filtriert, um eine gelbe Tintenlösung Y-101 herzustellen.
Formulierung der gelben Tinte Y-101
Ferner wurde ein schwarzer Farbstoff zu der vorherigen Formulierung zugegeben, um eine dunkelgelbe Tintenlösung DY-101 herzustellen.
Formulierung der dunkelgelben Tinte DY-101
Im Unterschied zu diesen Tinten wurden in derselben Formulierung wie Y-101 oder DY-101 gelbe Tinten und dunkelgelbe Tinten als Vergleichstinten hergestellt, abgesehen von der Verwendung der folgenden zwei Arten an gelben Farbstoffen, des schwarzen Farbstoffs X und anderer Farbstoffe der Erfindung.

1) Das Oxidationspotenzial des hier verwendeten gelben Farbstoffs (YI-58) war 1,0 V (vs SKE) oder mehr in jedem Messverfahren, wie dem Eintropf-Quecksilberelektroden-Verfahrens, dem Verfahren der cyclischen Voltametrie (CV) oder dem Verfahren mit einer rotierenden Ring-Disk-Elektrode unter Verwendung einer wässrigen 1 mmol/l Lösung aus dem Farbstoff. Die Oxidationspotenziale der drei gelben Farbstoffe (YI-59, YI-51 und YI-26), gemessen durch das oben beschriebene CV-Verfahren, waren im Bereich von 1,03 bis 1,05. Gelbe Farbstoffe (C) und (D) hatten jeweils ein Oxidationspotenzial unter 1,0 Volt (vs SKE). Die Oxidationspotenziale von BL-1, BL-2 und Farbstoff X, erhalten durch ähnliche Messungen, waren 1,28, 1,30 bzw. 0,71.
2) In Bezug auf die Werte von I(λmax + 70 nm)/I(λmax) [Absorptionsvermögen-Verhältnis] für die hier verwendeten gelben Farbstoffe zeigte der gelbe Farbstoff (D) einen Wert größer als 0,4 und der gelbe Farbstoff (C) kleiner als 0,4. Die [Absorptionsvermögen-Verhältnisse] der anderen Farbstoffe sind in den Klammern unten gezeigt. YI-58 (0,10), YI-59 (0,11), YI-51 (0,098) und YI-26 (0,10).
3) Die beschleunigten Verblassungsgeschwindigkeitskonstanten für die gelben Farbstoffe sind unten gezeigt. YI-58: 0,00085 YI-59: 0,00097 YI-26: 0,00092 Gelber Farbstoff (C): 0,072 Gelber Farbstoff (D): 0,095.

Als Referenzen zum Tintenvergleich wurden die gelben Tintenkartuschen und die dunkelgelben Tintenkartuschen für PM-950C von Seiko Epson Corp. angewendet.
Die Kombinationen der Farbstoffe, die hier vorher beschrieben wurden, sind in der folgenden Tabelle gezeigt.
Tabelle 7
Diese Tinten wurden in die Tintenkartuschen für die gelbe Tinte und die dunkelgelbe Tinte eines Tintenstrahldruckers PM-950C, hergestellt von Seiko Epson Corporation, eingefüllt, und die Tinten vom PM-950C wurden als andere Farbtinten verwendet. Monochromatische gelbe Bildmuster und graue Bildmuster, deren Konzentration sich stufenweise änderte, wurden gedruckt. Getrennt davon wurde der Farbton des Bildes visuell unter Verwendung eines Testimagebogens von ISO/JIS 12640 bewertet. Das Bild wurde auf ein Tintenstrahl-Glanzfotopapier "Gasai", hergestellt von Fuji Photo Film Co., Ltd., als ein Bildaufnahmebogen gedruckt, wodurch die Bildqualität, die Ausstoßeigenschaften der Tinte und Bildhaltbarkeit bewertet wurden.
Bewertungsexperimente
In Bezug auf die Bewertung der Bildhaltbarkeit wurden fünf Proben eines Portrait-Bildes hergestellt und auf die folgende Weise bewertet.

(1) In Bezug auf die Lichtechtheit wurde ein Bild mit Xenonlicht (95.000 lux) für 7 Tage unter Verwendung eines Atlas-Wetterechtheitsprüfgeräts bestrahlt und mit einer Probe verglichen, die in einem dunklen Raum gehalten wurde. Als Ergebnis wurde bei der Probe, bei der eine große Verschlechterung gefunden wurde, das Bild mit "A" definiert; die Probe, bei der das Portrait-Bild sehr verschlechtert war, wurde als "B" definiert; und bei der Probe, bei der eine vollständige Verschlechterung gefunden wurde, wurde das Bild als "C" definiert.
(2) In Bezug auf die Wärmebeständigkeit wurde die Probe bei 80°C und 70 % RH für 10 Tage aufbewahrt und auf dieselbe Weise, wie oben beschrieben, bewertet.
(3) In Bezug auf die Ozonbeständigkeit wurde Fotoglanzpapier, das ein darauf geformtes Bild besaß, in einer Box bei einer Ozonkonzentration von 0,5 ppm für 7 Tage stehen gelassen und auf dieselbe Weise, wie oben beschrieben, bewertet. Die Ozongaskonzentration in der

Box wurde unter Verwendung eines APPLICS Ozongasmonitors (Modell: OZG-EM-01) eingestellt.
Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle gezeigt.
Tabelle 8
Chemische Formeln der verwendeten Farbstoffe sind unten gezeigt.
Aus den Ergebnissen der vorherigen Tabelle kann festgestellt werden, dass die Systeme unter Verwendung der Tinten der Erfindung in Bezug auf alle Leistungen gegenüber dem Vergleich besser sind.
Gemäß der Erfindung ist es möglich, eine dunkelgelbe Tintenstrahltinte bereitzustellen, die fähig ist, ein Bild mit ausgezeichneter Bildhaltbarkeit zu erzeugen, sogar wenn es hoher Konzentration an Ozon ausgesetzt wird.
Diese Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung JP 2002-333603, eingereicht am 18. November 2002, und der japanischen Patentanmeldung JP 2003-386207, eingereicht am 17. November 2003, und die gesamten Inhalte dieser sind hier unter Bezugnahme aufgenommen, ebenso als wenn sie in ihrer gesamten Länge dargestellt wären.

Claims

Eine dunkelgelbe Tintenstrahl-Farbtinte, umfassend: (i) ein wäßriges Medium; (ii) einen ersten Farbstoff, der gelb ist und der Formel (1) entspricht und ein λmax von 390-470 nm und ein Verhältnis [I(λmax + 70 nm/I(λmax)] von nicht mehr als 0,4 aufweist, worin I(λmax) die Absorption bei einer Wellenlänge λmax ist und I(λmax + 70) die Absorption bei einer Wellenlänge von λmax + 70 nm ist; und (iii) einen zweiten Farbstoff der Formel (2), der ein λmax aufweist, das größer als 470 nm und geringer als 750 nm ist, worin die ersten und zweiten Farbstoffe in dem wäßrigen Medium gelöst oder dispergiert sind, worin Formel (1) ist: A₁₁-N=N-B₁₁ (1)worin A₁₁ und B₁₁ jeweils unabhängig eine gegebenenfalls substituierte heterocyclische Gruppe darstellt; Formel (2) ist.
worin A₂₂, B₂₁ und C₂₁ jeweils unabhängig eine gegebenenfalls substituierte aromatische Gruppe oder heterocyclische Gruppe darstellt; und m und n jeweils eine ganze Zahl von 0 oder mehr darstellt; worin die Tinte die folgenden Parameter erfüllt: wenn die Tinte auf ein Reflexionsmedium so gedruckt wird, daß eine schrittweise Dichte erzeugt wird, und ein Licht mit einer Wellenlänge des λmax der Tinte in der gelben Region von 390 nm bis 470 nm auf das bedruckte Medium eingestrahlt wird und sein Reflexionsspektrum mittels eines Spektrofotometers gemessen wird, wird ein Punkt ausgewählt, der ein Reflexionsspektrum so ergibt, daß die Reflexionsdichte, D_B, bei λmax der Tinte in der gelben Region von 0,90 bis 1,10 beträgt, und die Reflexionsdichte bei λmax der Tinte in dem Bereich des Spektrums mit einer Wellenlänge von mehr als 470 nm, jedoch nicht mehr als 750 nm, an dem Punkt wird als D_X definiert, und das bedruckte Medium durch einen Ozon-Entfärbungstester, der 5 ppm Ozon erzeugt, kontinuierlich entfärbt wird, die Entfärbungsgeschwindigkeitskonstante, die aus der Zeit bestimmt wird, wenn jede der Reflexionsdichten D_B und D_X 80 % der Ursprungsdichte beträgt, definiert wird, und beide dieser Geschwindigkeitskonstanten betragen nicht mehr als 5,0 × 10^–2 Stunde^–1.
Tintenstrahl-Farbtinte gemäß Anspruch 1, worin das Verhältnis [I/λmax + 70 nm)/I(λmax)] des ersten Farbstoffes nicht mehr als 0,2 beträgt.
Tintenstrahl-Farbtinte gemäß Anspruch 1 oder 2, worin die ersten und zweiten Farbstoffe beide ein Oxidationspotential nobler als 1,0 V (gegenüber SKE) besitzen.
Tinte gemäß irgendeinem vorhergehenden Anspruch, worin der erste Farbstoff der Formel (12) entspricht:
worin R₁ und R₃ jeweils ein Wasserstoffatom, eine Cyanogruppe, eine Alkylgruppe, eine Cycloalkylgruppe, eine Aralkylgruppe, eine Alkoxygruppe, eine Alkylthiogruppe, eine Arylthiogruppe, eine Arylgruppe oder eine ionisch hydrophile Gruppe darstellen; R₂ stellt ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe, eine Cycloalkylgruppe, eine Aralkylgruppe, eine Carbamoylgruppe, eine Acylgruppe, eine Arylgruppe oder eine heterocyclische Gruppe dar; und R₄ stellt eine heterocyclische Gruppe dar.
Tinte gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, worin der erste Farbstoff der Formel (13) entspricht:
worin R₅ ein Wasserstoffatom, eine Cyanogruppe, eine Alkylgruppe, eine Cycloalkylgruppe, eine Aralkylgruppe, eine Alkoxygruppe, eine Alkylthiogruppe, eine Arylthiogruppe, eine Arylgruppe oder eine ionisch hydrophile Gruppe darstellt; Za stellt -N=, -NH- oder -C(R₁₁)= dar; Zb und Zc stellen jeweils unabhängig -N= oder -C(R₁₁)= dar; R₁₁ stellt ein Wasserstoffatom oder einen nichtmetallischen Substituenten dar; und R₆ stellt eine heterocyclische Gruppe dar.
Tinte gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, worin der erste Farbstoff der Formel (14) entspricht:
worin R₇ und R₉ jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom, eine Cyanogruppe, eine Alkylgruppe, eine Cycloalkylgruppe, eine Aralkylgruppe, eine Arylgruppe, eine Alkylthiogruppe, eine Arylthiogruppe, eine Alkoxycarbonylgruppe, eine Carbamoylgruppe oder eine ionisch hydrophile Gruppe darstellen; R₈ stellt ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine Alkylgruppe, eine Alkoxygruppe, eine Arylgruppe, eine Aryloxygruppe, eine Cyanogruppe, eine Acylaminogruppe, eine Sulfonylaminogruppe, eine Alkoxycarbonylaminogruppe, eine Ureidogruppe, eine Alkylthiogruppe, eine Arylthiogruppe, eine Alkoxycarbonylgruppe, eine Carbamoylgruppe, eine Sulfamoylgruppe, eine Sulfonylgruppe, eine Acylgruppe, eine Alkylaminogruppe, eine Arylaminogruppe, eine Hydroxylgruppe oder eine ionisch hydrophile Gruppe dar; und R₁₀ stellt eine heterocyclische Gruppe dar.
Tinte gemäß irgendeinem vorhergehenden Anspruch, worin der zweite Farbstoff der Formel (2-1) entspricht:
worin A₂₁ und B₂₁ wie oben in Anspruch 1 definiert sind, B₁ und B₂ stellen jeweils =CR₁- oder -CR₂= dar, oder eines von ihnen stellt ein Stickstoffatom dar und das andere stellt =CR-₁ oder -CR₂= dar; G, R₁ und R₂ stellen jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine aliphatische Gruppe, eine aromatische Gruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine Cyanogruppe, eine Carboxylgruppe, eine Carbamoylgruppe, eine Alkoxycarbonylgruppe, eine Aryloxycarbonylgruppe, eine heterocyclische Oxycarbonylgruppe, eine Acylgruppe, eine Hydroxylgruppe, eine Alkoxygruppe, eine Aryloxygruppe, eine Heterocyclicoxygruppe, eine Silyloxygruppe, eine Acyloxygruppe, eine Carbamoyloxygruppe, eine Alkoxycarbonyloxygruppe, eine Aryloxycarbonyloxygruppe, eine Aminogruppe (was eine Alkylaminogruppe, eine Arylaminogruppe und eine heterocyclische Aminogruppe beinhaltet), eine Acylaminogruppe, eine Ureidogruppe, eine Sulfamoylaminogruppe, eine Alkoxycarbonylaminogruppe, eine Aryloxycarbonylaminogruppe, eine Alkylsulfonylaminogruppe, eine Arylsulfonylaminogruppe, eine heterocyclische Sulfonylaminogruppe, eine Nitrogruppe, eine Alkylthiogruppe, eine Arylthiogruppe, eine heterocyclische Thiogruppe, eine Alkylsulfonylgruppe, eine Arylsulfonylgruppe, eine heterocyclische Sulfonylgruppe, eine Alkylsulfinylgruppe, eine Arylsulfinylgruppe, eine heterocyclische Sulfinylgruppe, eine Sulfamoylgruppe oder eine Sulfogruppe dar, wobei jede von ihnen darüber hinaus substituiert sein kann; R₅ und R₆ stellen jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom, eine aliphatische Gruppe, eine aromatische Gruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine Acylgruppe, eine Alkoxycarbonylgruppe, eine Aryloxycarbonylgruppe, eine Carbamoylgruppe, eine Alkylsulfonylgruppe, eine Arylsulfonylgruppe oder eine Sulfamoylgruppe dar, wobei jedes von ihnen weiterhin substituiert sein kann, vorausgesetzt, daß R₅ und R₆ nicht beide ein Wasserstoffatom darstellen können; und R₁ und R₅ oder R₅ und R₆ können zusammengenommen einen 5-gliedrigen oder 6-gliedrigen Ring bilden.
Tinte gemäß Anspruch 7, worin der zweite Farbstoff der Formel (2-2) entspricht:
worin R₇ und R₈ jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine aliphatische Gruppe, eine aromatische Gruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine Cyanogruppe, eine Carboxylgruppe, eine Carbamoylgruppe, eine Alkoxycarbonylgruppe, eine Aryloxycarbonylgruppe, eine heterocyclische Oxycarbonylgruppe, eine Acylgruppe, eine Hydroxylgruppe, eine Alkoxygruppe, eine Aryloxygruppoe, eine Heterocyclicoxygruppe, eine Silyloxygruppe, eine Acyloxygruppe, eine Carbamoyloxygruppe, eine Alkoxycarbonyloxygruppe, eine Aryloxycarbonyloxygruppe, eine Aminogruppe (was eine Alkylaminogruppe, eine Arylaminogruppe und eine heterocyclische Aminogruppe beinhaltet), eine Acylaminogruppe, eine Ureidogruppe, eine Sulfamoylaminogruppe, eine Alkoxycarbonylaminogruppe, eine Aryloxycarbonylaminogruppe, eine Alkylsulfonylaminogruppe, eine Arylsulfonylaminogruppe, eine heterocyclische Sulfonylaminogruppe, eine Nitrogruppe, eine Alkylthiogruppe, eine Arylthiogruppe, eine heterocyclische Thiogruppe, eine Alkylsulfonylgruppe, eine Arylsulfonylgruppe, eine heterocyclische Sulfonylgruppe, eine Alkylsulfinylgruppe, eine Arylsulfinylgruppe, eine heterocyclische Sulfinylgruppe, eine Sulfamoylgruppe oder eine Sulfogruppe dar, wobei jedes von ihnen darüber hinaus substituiert sein kann, und die verbleibenden Substituenten sind wie in Anspruch 7 oben definiert.
Tinte gemäß Anspruch 7, worin der zweite Farbstoff der Formel (2-4) entspricht:
worin Z₁ eine elektronenziehende Gruppe mit einem Wert der Hammett-Substituentenkonstante σp von 0,20 oder mehr aufweist; R₁, R₂, R₅ und R₆ sind wie in Anspruch 7 oben definiert; und R₃ und R₄ stellen jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom, eine aliphatische Gruppe, eine aromatische Gruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine Acylgruppe, eine Alkoxycarbonylgruppe, eine Aryloxycarbonylgruppe, eine Carbamoylgruppe, eine Alkylsulfonylgruppe, eine Arylsulfonylgruppe oder eine Sulfamoylgruppe dar; die obigen Substituenten können darüber hinaus substituiert sein.
Tinte gemäß irgendeinem vorhergehenden Anspruch, worin der Index m in Formel (2) 1 oder 2 ist.
Tinte gemäß irgendeinem vorhergehenden Anspruch, worin der Index n in Formel (2) 1 oder 2 ist.
Tinte gemäß Anspruch 10 oder 11, worin die Indices m und n beide 1 sind.
Tinte gemäß irgendeinem vorhergehenden Anspruch, worin wenigstens zwei von A₂₁, B₂₁ und C₂₁ in Formel (2) gegebenenfalls substituierte ungesättigte heterocyclische Gruppen sind.
Tinte gemäß Anspruch 13, worin B₂₁ und C₂₁ ungesättigte heterocyclische Gruppen sind.