JP2004533495A - 化合物、組成物及び方法 - Google Patents
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Abstract
媒体及び以下の式(1):
【化1】
[式中:
Aは、所望により置換されたアリールであり;
Bは、所望により置換されたアリーレンであり;そして
R1及びR2は、それぞれ独立にNR3R4、ヒドロキシ、アルコキシ又はヒドロカルビルであり;
R3及びR4は、それぞれ独立にH、アルコキシ又はC1-30ヒドロカルビルであるか、或いはR3及びR4は、これらが結合している窒素原子といっしょに脂肪族又は芳香族環系を表す;]
の化合物を含んでなる組成物をインクジェット印刷機によってその上に適用することを含んでなる、基質の着色のための方法。
更に特許請求されるものは、インクジェット印刷機において使用するための化合物、組成物及びインクジェットカートリッジ、並びにインクジェット印刷機で印刷された基質である。
【化1】
[式中:
Aは、所望により置換されたアリールであり;
Bは、所望により置換されたアリーレンであり;そして
R1及びR2は、それぞれ独立にNR3R4、ヒドロキシ、アルコキシ又はヒドロカルビルであり;
R3及びR4は、それぞれ独立にH、アルコキシ又はC1-30ヒドロカルビルであるか、或いはR3及びR4は、これらが結合している窒素原子といっしょに脂肪族又は芳香族環系を表す;]
の化合物を含んでなる組成物をインクジェット印刷機によってその上に適用することを含んでなる、基質の着色のための方法。
更に特許請求されるものは、インクジェット印刷機において使用するための化合物、組成物及びインクジェットカートリッジ、並びにインクジェット印刷機で印刷された基質である。
Description
【技術分野】
【0001】
本発明は、化合物、これらの化合物を含有する組成物、インク、印刷法、印刷された基質及びインクジェット印刷機用カートリッジに関する。
インクジェット印刷(IJP)は、インクの液滴が微細なノズルを通してノズルを基質に接触させることなく基質上に射出される、非衝撃的印刷技術である。
【0002】
IJPにおいて使用される染料及びインクに対しては、多くの過酷な性能要求が存在する。例えばこれらは、好ましくは良好な耐水、耐光及び耐オゾン堅牢性並びに高い光学密度を有する、鮮明な、にじみのないイメージを与える。インクは、しばしば基質に適用された場合、不鮮明さを避けるために迅速に乾燥することが要求されるが、しかしこれらは、インクジェットノズルの先端に印刷機の作業を停止させるものであるために、硬皮を形成してはならない。インクは更に長期間の保存に対して、分解又は微細なノズルを閉塞させることができる沈殿物の形成を伴わずに、安定でなければならない。
【0003】
写真のように写実的な品質の印刷に対する特別の問題は、耐光堅牢性のものである。印刷物は、しばしば昼光に長時間さらされ、そして可能な限り良好な耐光堅牢性を有するイメージに対する必要性が存在する。然しながら、同時にインクジェットによる写真的に写実的な印刷物は、ハロゲン化銀による写真と競合しなければならず、そして従ってIJPのインクに使用される染料は不適当に高価であることはできない。高い耐光堅牢性は、屋外の広告板に使用される印刷物においても重要である。大気中のオゾンと反応する印刷物の着色料は、不良な耐光堅牢性において主要な役割を演じることができる。
【0004】
本発明は、耐オゾン堅牢性及び耐光堅牢性のイメージを提供するインクジェット印刷用インクにおける使用に適した着色料及びインクジェット印刷法に関する。
本発明によれば、媒体及び以下の式(1):
【0005】
【化1】
【0006】
[式中:
Aは、所望により置換されたアリールであり;
Bは、所望により置換されたアリーレンであり;そして
R1及びR2は、それぞれ独立にNR3R4、ヒドロキシ、アルコキシ又はヒドロカルビルであり;
R3及びR4は、それぞれ独立にH、アルコキシ又はC1-30ヒドロカルビルであるか、或いはR3及びR4は、これらが結合している窒素原子といっしょに脂肪族又は芳香族環系を表す;]
の化合物を含んでなる組成物を、インクジェット印刷機によってその上に適用することを含んでなる、基質の着色のための方法を提供する。
【0007】
インクジェット印刷機は、好ましくは組成物を、小さいオリフィスを通して基質上に射出される液滴の形態で基質に適用する。好ましいインクジェット印刷機は、圧電式インクジェット印刷機及び熱式インクジェット印刷機である。熱式インクジェット印刷機において、熱のプログラムされたパルスが、オリフィスに隣接した抵抗器によって容器中の組成物に適用され、これによって組成物が、基質及びオリフィスの相対的な動きの中で、小さい液滴の形態で紙に向かって射出されることを起こす。圧電式インクジェット印刷機においては、小さい結晶の振動がオリフィスからの組成物の射出を起こす。別の方法として、例えば国際特許出願公開WO00/48938及びWO00/55089に記載されているような、インクは、可動式のパドル又はプランジャーに接続された電気機械式作動子によって射出することができる。
【0008】
基質は、好ましくは紙、プラスチック、織物、金属又はガラス、更に好ましくは紙、オーバーヘッドプロジェクターのスライド又は織物生地、特に紙である。
好ましい紙は、普通紙、被覆紙、又は酸性、アルカリ性若しくは中性の特質を有する処理紙である。
【0009】
好ましくはAは、所望により置換されたフェニル又は所望により置換されたナフチルである。
好ましくはBは、所望により置換されたフェニレン又は所望により置換されたナフチレンである。更に好ましくはAは、所望により置換されたフェニルであり、そしてBは、所望により置換されたフェニレンである。
【0010】
A又はBに独立に存在することができる好ましい所望による置換基は、所望により置換されたアルキル(好ましくはC1-4−アルキル)、所望により置換されたアルコキシ(好ましくはC1-4−アルコキシ)、所望により置換されたアリール(好ましくはフェニル)、所望により置換されたアリールオキシ(好ましくはフェノキシ)、ポリアルキレンオキシド(好ましくはポリエチレンオキシド又はポリプロピレンオキシド)、カルボキシ、ホスファト、スルホ、ニトロ、シアノ、ハロ、ウレイド、−SO2F、ヒドロキシ、エステル、−NR5R6、−COR5、−CONR5R6、−NHCOR5、カルボキシエステル、スルホン、及び−SO2NR5R6であり、ここにおいてR5及びR6は、それぞれ独立にH又は所望により置換されたアルキル(特にC1-4−アルキル)であるか、或いは−CONR5R6及び−SO2NR5R6の場合、R5及びR6は、これらが結合している窒素原子といっしょに脂肪族又は芳香族環系を表す。更に好ましくは、A又はBに独立に存在することができる所望による置換基は、それぞれ独立にメチル、エチル、プロピル、ブチル、フェニル、メトキシ、エトキシ、ブトキシ、カルボキシ、ホスファト、スルホ、ニトロ、フェノキシ、シアノ、カルボキシエステル、スルホン、スルホンアミド、ウレイド、−SO2NR5R6及び−NHCOR5基から選択され、ここにおいてR5及びR6は、本明細書中で先に定義した通りである。
【0011】
Aが所望により置換されたナフチルであるか、又はBが所望により置換されたナフチレンである場合、好ましくはA及び/又はBは、ヒドロキシ、アミノ、スルホ及びカルボキシから選択される一つ又はそれより多い(好ましくは1ないし4個)の置換基を保持する。
【0012】
Aが所望により置換されたフェニルであるか、又はBが所望により置換されたフェニレンである場合、好ましくはA及び/又はBは、ヒドロキシ、ホスファト、アミノ、スルホ及びカルボキシから選択される少なくとも一つの置換基を保持する。更に好ましくはAが所望により置換されたフェニルであるか、又はBが所望により置換されたフェニレンである場合、A及びBは、それぞれ独立に少なくとも一つのカルボキシ又はスルホ置換基を保持する。
【0013】
ヒドロカルビル基は、直鎖、分枝鎖及び環式のアルキル、アルケニル及びアルキニル基を含み、これらのそれぞれは、一つ又はそれより多い二価のラジカル、所望により置換されたアリール、所望により置換されたヘテロアリール基及びこれらのいずれもの組み合わせ(アラルキル及びアルカリールのような)によって所望により置換及び/又は中断されている。
【0014】
好ましくはR1及びR2はそれぞれ独立に;NR3R4(本明細書中で先に定義した通り)、ヒドロキシ、所望により置換されたアルキル、所望により置換されたアリール又は所望により置換されたヘテロアリールである。R1及びR2がNR3R4である場合、R3及びR4がそれぞれ独立にH、所望により置換されたアルキル、所望により置換されたアリール又は所望により置換されたヘテロアリールであるか、或いはR3及びR4がこれらが結合している窒素原子といっしょに脂肪族又は芳香族環系を表すことが好ましい。
【0015】
更に好ましくはR1及びR2の両方が−OHであるか、或いはR1及びR2の一方が所望により置換されたアルキル(好ましくはC1-18アルキル、更に好ましくはC1-4−アルキル)であり、そして他方がNR3R4であり、ここにおいてR3及びR4は、それぞれ独立にH、一つ又はそれより多い二価のラジカルによって所望により中断された所望により置換されたアルキル、所望により置換されたアリール又は所望により置換されたヘテロアリールであるか、或いはR3及びR4はこれらが結合している窒素原子といっしょに脂肪族又は芳香族環系を表す。
【0016】
R1及びR2の一方が所望により置換されたC1-18アルキル(更に好ましくはC1-4アルキル)であり、そして他方がNR3R4であることが特に好ましく、ここにおいてR3及びR4の一方がH又はC1-4−アルキルであり、そして他方がH、所望により置換されたフェニル、所望により置換されたピリジル又は所望により置換されたアニリノである。
【0017】
R1、R2、R3及びR4の所望による置換基は、好ましくは先に列挙したA及びBに対する好ましい所望による置換基から独立に選択される。
式(1)の好ましい化合物は、1、2又は3個の水分散性置換基を有する。好ましい水分散性置換基は、ポリアルキレンオキシド、スルホ、ホスファト及びカルボキシ、更に好ましくはスルホ及びカルボキシから選択される。
【0018】
好ましいポリアルキレンオキシド基は、ポリ(C2-3−アルキレンオキシド)基、更に好ましくはポリエチレングリコール及びポリプロピレングリコールであり、好ましくは1ないし20個のグリコール単位を有し、そしてヒドロキシ又はC1-4−アルコキシ基で停止されている。
【0019】
好ましくは式(1)の化合物は、水溶性である。
好ましくは式(1)の化合物は、織物と反応性の基を含有しない。
式(1)の化合物が、更に二つのみのアゾ基を含有することも好ましい。
【0020】
上記の選択の観点から、好ましい方法において、式(1)の化合物は、本明細書中で以下に記載される通りの式(2)、更に好ましくは本明細書中で以下に記載される通りの式(7)のものである。
【0021】
化合物中のいずれもの酸性又は塩基性の基は、好ましくは塩の形態である。従って、本明細書中に示した式は、遊離酸及び塩の形態の化合物を含む。
好ましい塩は、アルカリ金属塩、特にリチウム、ナトリウム及びカリウム、アンモニウム及び置換されたアンモニウム塩(((CH3)4N+のような第四アミンを含む)並びにこれらの混合物である。特に好ましいものは、ナトリウム、リチウム、アンモニア及び揮発性アミンとの塩、更に特にナトリウム塩である。化合物は、既知の技術を使用して塩に転換することができる。
【0022】
式(1)、(2)及び(7)の化合物は、本明細書中に示したもの以外の異なる互変異性体の形態で存在することができる。これらの互変異性体は、本発明の範囲内に含まれる。
【0023】
好ましくは組成物は:
(a)0.01ないし30部の本明細書中で先に定義した通りの式(1)の、好ましくは本明細書中で先に定義した通りの式(2)の、更に好ましくは本明細書中で先に定義した通りの式(7)の化合物;及び
(b)70ないし99.99部の媒体;
を含んでなり、ここにおいて全ての部は重量であり、そして部の数字の(a)+(b)=100である。
【0024】
好ましくは媒体は、液体媒体である。
成分(a)の部の数字は、好ましくは0.1ないし20、更に好ましくは0.5ないし15、特に1ないし5部である。成分(b)の部の数字は、好ましくは99.9ないし80、更に好ましくは99.5ないし85、特に99ないし95部である。
【0025】
組成物は、もちろん(a)及び(b)に加えて、更なる成分を含有することができる。
好ましくは成分(a)は、成分(b)中に完全に溶解する。好ましくは成分(a)は、20℃で少なくとも10%の成分(b)中の溶解度を有する。これは、液体濃縮物の調製を可能にし、これは、更に希釈されたインクの調製に使用することができ、そして更に保存中に液体媒体の蒸発が起こった場合、成分(a)が沈殿する機会を減少する。
【0026】
好ましい媒体は、水、水及び有機溶媒の混合物並びに水を含まない有機溶媒を含む。
液体媒体が水及び有機溶媒の混合物を含んでなる場合、水と有機溶媒との重量比は、好ましくは99:1ないし1:99、更に好ましくは99:1ないし50:50そして特に95:5ないし80:20である。
【0027】
水及び有機溶媒の混合物中に存在する有機溶媒が、水混和性有機溶媒又はこのような溶媒の混合物であることが好ましい。好ましい水混和性有機溶媒は、C1-6−アルカノール、好ましくはメタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、sec−ブタノール、tert−ブタノール、n−ペンタノール、シクロペンタノール及びシクロヘキサノール;直鎖アミド、好ましくはジメチルホルムアミド又はジメチルアセトアミド;ケトン及びケトンアルコール、好ましくはアセトン、メチルエーテルケトン、シクロヘキサノン及びジアセトンアルコール;水混和性エーテル、好ましくはテトラヒドロフラン及びジオキサン;ジオール、好ましくは2ないし12個の炭素原子を有するジオール、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ペンチレングリコール、ヘキシレングリコール及びチオジグリコール並びにオリゴ−及びポリ−アルキレングリコール、好ましくはペンタン−1,5−ジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール及びポリプロピレングリコール;トリオール、好ましくはグリセリン及び1,2,6−ヘキサントリオール;ジオールのモノ−C1-4−アルキルエーテル、好ましくは2ないし12個の炭素原子を有するジオールのモノ−C1-4−アルキルエーテル、特に2−メトキシエタノール、2−(2−メトキシエトキシ)エタノール、2−(2−エトキシエトキシ)エタノール、2−[2−(2−メトキシエトキシ)エトキシ]エタノール、2−[2−(2−エトキシエトキシ)−エトキシ]−エタノール及びエチレングリコールモノアリルエーテル;環式アミド、好ましくは2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドン、カプロラクタム及び1,3−ジメチルイミダゾリドン;環式エステル、好ましくはカプロラクタン;スルホキシド、好ましくはジメチルスルホキシド及びスルホランを含む。好ましくは液体媒体は、水及び2種類又はそれより多い、特に2ないし8種類の水溶性有機溶媒を含んでなる。
【0028】
特に好ましい水溶性有機溶媒は、環式アミド、特に2−ピロリドン、N−メチル−ピロリドン及びN−エチル−ピロリドン;ジオール、特にペンタン−1,5−ジオール、エチレングリコール、チオジグリコール、ジエチレングリコール及びトリエチレングリコール;並びにジオールのモノ−C1-4−アルキル及びC1-4−アルキルエーテル、更に好ましくは2ないし12個の炭素原子を有するジオールのモノ−C1-4−アルキルエーテル、特に2−メトキシ−2−エトキシ−2−エトキシエタノールである。
【0029】
通常必要ではないが、更なる着色料を組成物媒体に加えて、組成物の色調及び性能特性を改質することができる。このような着色料の例は、C.I.Direct Yellow86、132、142及び173;C.I.Direct Blue199、及び307;C.I.Food Black2;C.I.Direct Black168及び195;C.I.Acid Yellow23;並びにSeiko Epson Corporation、Hewlett Packard Company、Canon Inc.及びLexmark Internationalによって販売されているインクジェット印刷機で使用されている染料のいずれをも含む。このような更なる着色料の添加は、全体の溶解度を増加することができ、得られた組成物のコゲーション(ノズルの閉塞)をより少なくする。
【0030】
水及び一つ又はそれより多い有機溶媒の混合物を含んでなる更なる適した液体媒体の例は、米国特許第4,963,189号、米国特許第4,703,113号、米国特許第4,626,284号及び欧州特許出願公開EP4,251,50Aに記載されている。
【0031】
液体媒体が水を含まない有機溶媒(即ち1重量%より少ない水)を含んでなる場合、溶媒は、好ましくは30°ないし200℃、更に好ましくは40°ないし150℃、特に50ないし125℃の沸点を有する。有機溶媒は、水非混和性、水混和性又はこのような溶媒の混合物であることができる。好ましい水混和性有機溶媒は、本明細書中で先に記載した水混和性有機溶媒及びそれらの混合物のいずれもである。好ましい水非混和性溶媒は、例えば脂肪族炭化水素;エステル、好ましくは酢酸エチル;塩素化炭化水素、好ましくはCH2Cl2;及びエーテル、好ましくはジエチルエーテル;並びにこれらの混合物を含む。
【0032】
液体媒体が水非混和性有機溶媒を含んでなる場合、好ましくは極性溶媒が、これが液体媒体中の染料の溶解度を向上させるために含まれる。極性溶媒の例はC1-4−アルコールを含む。上記の選択の観点から、液体媒体が水を含まない有機溶媒をである場合、これが、ケトン(特にメチルエチルケトン)及び/又はアルコール(特にC1-4−アルカノール、更に特にエタノール又はプロパノール)を含んでなることが特に好ましい。
【0033】
水を含まない有機溶媒は、単一の有機溶媒又は二つ若しくはそれより多い有機溶媒の混合物であることができる。媒体が水を含まない有機溶媒である場合、これが2ないし5種類の異なった有機溶媒の混合物であることが好ましい。これは、媒体を組成物の乾燥特性及び保存安定性に対する良好な制御を与えるように選択することを可能にする。
【0034】
水を含まない有機溶媒を含んでなる液体媒体は、迅速な乾燥時間が必要とされる場合、そして特に疎水性の、そして非吸収性の基質、例えばプラスチック、金属及びガラスに印刷する場合に特に有用である。
【0035】
好ましくは組成物は、10μmより小さい、更に好ましくは3μmより小さい、特に2μmより小さい、更に特に1μmより小さい平均細孔サイズを有するフィルターを通して濾過されている。この濾過は、さもなければ多くのインクジェット印刷機において見出される微細なノズルを閉塞することができる粒子状物質を除去する。
【0036】
組成物は、好ましくは1000より少ない、更に好ましくは100より少ない、特に20より少ない、更に特に10重量パーツパーミリオンより少ない二価及び三価の金属イオンの合計濃度を、組成物の全重量に対して有する。純粋なこの種類の組成物は、高純度の成分を使用して及び/又は組成物が調製された後に精製することによって調製することができる。適した精製技術、例えば限外濾過、逆浸透、イオン交換及びこれらの組み合わせは公知である。
【0037】
液体媒体は、もちろん更にインクジェット印刷用インクにおいて慣用的に使用される更なる添加剤、例えば粘度及び表面張力改良剤、腐食防止剤、殺生物剤、コゲーション減少添加剤及びイオン性又は非イオン性であることができる界面活性剤を含有することができる。
【0038】
本発明の第2の側面は、本発明の第1の側面による方法によって印刷された基質、特に紙、オーバーヘッドプロジェクターのスライド、織物生地、プラスチック、ガラス及び金属を提供する。好ましくは基質は紙である。
【0039】
好ましい紙は、普通紙、被覆紙又は酸性、アルカリ性若しくは中性の特質を有することができる処理紙である。
本発明の第3の側面によれば、本明細書中で先に定義した通りの式(1)の化合物、並びに水及び有機溶媒の混合物又は水を含まない有機溶媒を含んでなる媒体を含んでなる組成物が提供される。
【0040】
好ましくは式(1)の化合物は、本明細書中で以下に定義する通りの式(2)のものであり、更に好ましくは式(1)の化合物は、本明細書中で以下に定義する通りの式(7)のものである。
【0041】
水及び有機溶媒の好ましい混合物並びに水を含まない有機溶媒、そして化合物及び媒体の好ましい量は、本発明の第1の側面において先に記載した通りである。
本発明の第3の側面による組成物は、好ましくは高純度の成分を使用して及び/又は組成物を調製後に精製することによって調製される。適した精製技術(これらが本発明による組成物に組み込まれる前又は後のいずれかの)、例えば限外濾過、逆浸透、イオン交換及びこれらの組み合わせは公知である。この精製は、その合成から得られる実質的に全ての無機塩及び副産物を除去することとなる。このような精製は、インクジェット印刷機における使用に適した低粘度水性溶液の調製を補助する。
【0042】
好ましくは組成物は、本発明の第1の側面において先に記載した通りのフィルターを通して濾過され、そして本発明の第1の側面において更に記載されている通りの低い二価及び三価の金属イオン濃度を有する。
【0043】
好ましくは組成物は、インクジェット印刷用インク又は液体染料濃縮物である。濃縮物は、着色料の運搬の手段として有用であり、そして従って染料の乾燥及び過剰の液体の運搬に関連する費用を最小化する。
本発明の第4の側面は、以下の式(2):
【0044】
【化2】
【0045】
[式中:
pは、0ないし5であり;
qは、0ないし4であり;
それぞれのYは、H、カルボキシ、ホスファト、スルホ、ニトロ、シアノ、ハロ、ウレイド、SO2F、ヒドロキシ、エステル;−NR5R6−COR5、−CONR5R6、−NHCOR5、カルボキシエステル、スルホン、及び−SO2NR5R6からなる群から独立に選択され、ここにおいてR5及びR6は、それぞれ独立にH又は所望により置換されたアルキル(特にC1-4−アルキル)であり;
R8は、OH、所望により置換されたC1-18アルキル、アルコキシ、所望により置換されたアリール、所望により置換されたヘテロアリールであり;
R9は、OH又はNR10R11であり;
R10は、H又は所望により置換されたC1-18アルキルであり;そして
R11は、H、所望により置換されたC1-18アルキル、所望により置換されたアリール、所望により置換されたヘテロアリールであるか、或いはR10及びR11は、これらが結合している窒素原子といっしょに脂肪族又は芳香族環系を表す;]
の化合物を提供するが:
但し、式(2)の化合物は、以下の式:(3)、(4)、(5)又は(6):
【0046】
【化3】
【0047】
のもの或いはその塩ではないことを条件とし、式中、R12はH又はスルホであり;R13はCl又はメトキシであり;そしてR14及びR15は独立にH又はメトキシである。
式(2)において;pが1であり、qが0であり、Yがアゾ連結基に対してパラ位のスルホ基であり、R8がメチルであり、そしてR10がHである場合、R11は、連結する第二アミノに対してオルト位にメトキシ又はクロロ置換基を持つフェニルではないことが好ましい。
【0048】
好ましくはpは1又は2であり、更に好ましくはpは1である。
好ましくはqは1又は2であり、更に好ましくはqは1である。
それぞれのYが、独立にH、スルホ、カルボキシ、ホスファト又はクロロであることが好ましい。更に好ましくはそれぞれのYは、独立にH、スルホ又はカルボキシである。Yが、アルキルジオンに連結しているアゾ基に対してオルト位であることが特に好ましい。
【0049】
好ましくはR8は、OH又は所望により置換されたC1-4アルキルであり、更に好ましくはR8は、OH又はメチルである。
好ましくはR10は、H又は所望により置換されたC1-4アルキルであり、更に好ましくはR9は、H又はメチルである。
【0050】
好ましくはR11は、H、所望により置換されたC1-4アルキル、所望により置換されたフェニル又は所望により置換されたピリジルである。
上記の選択の観点から、式(2)の好ましい化合物は、以下の式(7):
【0051】
【化4】
【0052】
[式中:
rは、1又は2であり;
それぞれのZは、独立にスルホ又はカルボキシであり;
R16は、スルホ又はカルボキシであり;
R17は、OH又は所望により置換されたC1-4アルキルであり;
R18は、OH又はNR19R20であり;
R19は、H又は所望により置換されたC1-4アルキルであり、そしてR20はH、所望により置換されたC1-18アルキル又は所望により置換されたアリールであるか、或いはR19及びR20は、これらが結合している窒素原子といっしょに脂肪族又は芳香族環系を表す;]
のものであるが:
但し、R16がスルホであり、R17がメチルであり、そしてR19がHである場合、R20は、メトキシ置換基を持つフェニルではなく、又は連結している第二アミノに対してオルト位にクロロ置換基を持つフェニルでもないことを条件とする。
【0053】
好ましくはrが1である場合、Zはアゾ連結橋に対してパラ位のスルホ基であり、そしてrが2である場合、Zはアゾ連結橋に対してメタ位の二つのカルボキシ基である。
好ましくはR17はメチルである。
【0054】
好ましくはR19はH又はメチルであり、更に好ましくはHである。
好ましくはR20は、H、所望により置換されたフェニル又は所望により置換されたピリジルである。
【0055】
本発明の第5の側面は、容器及び組成物を含んでなるインクジェット印刷機のカートリッジを提供し、ここにおいて組成物は容器内にあり、そして組成物は本発明の第1及び第3の側面において記載した通りである。
【0056】
本発明は、以下の実施例によって更に例示され、これらにおいて全ての部及びパーセントは、他に記述しない限り重量による。
実施例1
【0057】
【化5】
【0058】
の調製:
C.I.Acid Yellow9(5.9g)を、水(150ml)中にpH5.6で溶解した。亜硝酸ナトリウム(1.14g)を加え、そして得られた溶液を、氷(20g)及び濃塩酸(7.5ml)を含有するビーカーに加えた。混合物を温度を概略5℃に維持しながら40分間撹拌した。次いでスルファミン酸(0.5g)を加え、そして得られた溶液を、変性アルコール(100ml)及び氷(30g)中に溶解されたアセトアセトアニリド(2.65g)の撹拌された溶液を含有するビーカーに注いだ。酢酸ナトリウムを加えて、pHを5−6に調節した。次いで水(200ml)を加えた。2時間の撹拌後、反応は完結した。塩化ナトリウムを加えて、表題生成物を沈殿させた。この沈殿物を濾過によって収集し、水及びアセトンで洗浄し、そして乾燥して、黄色の固体を得て、これは、水に溶解した場合、λmax=408nm及びεmax=51,600dm3mol-1cm-1を有していた。
実施例2
【0059】
【化6】
【0060】
の調製:
実施例2を、2’−クロロアセトアセトアニリドを、アセトアセトアニリドの代わりに使用した以外は、実施例1と同様の手順によって行った。生成物は黄色の固体であり、これは、水に溶解した場合、λmax=406nmを有していた。εmax=48,700dm3mol-1cm-1。
実施例3
【0061】
【化7】
【0062】
の調製:
工程1
1−(3−アミノピリジル)−1,3−ブタンジオンの調製:
ジケテン(15g)を、3−アミノピリジン(9.4g)の撹拌された溶液に0−5℃でpH7で加えた。pHは、反応中に低下するままにされた。2時間後、反応混合物を濃縮し、そして残留物をエタノールから再結晶させて、1−(3−アミノピリジル)−1,3−ブタンジオンを得た。
【0063】
工程2
表題生成物の調製:
実施例3を、工程1で調製した1−(3−アミノピリジル)−1,3−ブタンジオンを、アセトアセトアニリドの代わりに使用した以外は、実施例1と同様の手順によって行った。生成物は黄色の固体であり、これは、水に溶解した場合、λmax=404nm、εmax=52,000dm3mol-1cm-1を有していた。
実施例4
【0064】
【化8】
【0065】
の調製:
実施例4を、アセトアセトアミドを、アセトアセトアニリドの代わりに使用した以外は、実施例1と同様の手順によって行った。生成物は黄色の固体であり、これは、水に溶解した場合、λmax=397nmを有していた。εmax=35,300dm3mol-1cm-1。
実施例5
【0066】
【化9】
【0067】
の調製:
実施例5を、3−(フェニルアゾ−4’−スルホン酸)アントラニル酸を、C.I.Acid Yellow9の代わりに使用した以外は、実施例1と同様の手順によって行った。生成物は黄色の固体であり、これは、水に溶解した場合、λmax=416nmを有していた。
実施例6
【0068】
【化10】
【0069】
の調製:
実施例6を、2,2−ジメチル−1,3−ジオキサン−4,6−ジオンを、アセトアセトアニリドの代わりに使用した以外は、実施例1と同様の手順によって行った。生成物は黄色の固体であり、これは、水に溶解した場合、λmax=402nm及びεmax=32,000dm3mol-1cm-1を有していた。
実施例7
【0070】
【化11】
【0071】
の調製:
工程1
3’,5’−ジカルボキシアセトアセトアニリドの調製:
生成物を、5−アミノイソフタル酸を、3−アミノピリジンの代わりに使用した以外は、実施例3の工程1と同様の手順によって行った。
【0072】
工程2
表題生成物の調製:
実施例8を、3’,5’−ジカルボキシアセトアセトアニリドを、アセトアセトアニリドの代わりに使用した以外は、実施例1と同様の手順によって行った。生成物は黄色の固体であり、これは、水に溶解した場合、λmax=410nm、εmax=38,000dm3mol-1cm-1を有していた。
実施例8
【0073】
【化12】
【0074】
の調製:
硫酸(20g)を5℃で撹拌した。亜硝酸ナトリウム(0.8g)、続いて86:14の酢酸:プロピオン酸(20g)、及び4’−アミノ−3,5−ジカルボキシアゾベンゼン(4g)を加えた。混合物を温度を概略5℃に維持しながら60分間撹拌した。溶液を3’,5’−ジカルボキシアセトアセトアニリド(4g)、スルファミン酸(0.5g)及び氷(30g)の撹拌された溶液を含有するビーカーに注いだ。酢酸ナトリウムを加えて、pHを5−6に調節した。4時間の撹拌後、反応は完結した。沈殿物を濾過によって収集し、水で洗浄し、そして乾燥して、黄色の固体を得て、これは、水に溶解した場合、λmax=410nm及びεmax=24,000dm3mol-1cm-1を有していた。
実施例9
【0075】
【化13】
【0076】
の調製:
実施例10を、実施例3の工程1において調製した1−(3−アミノピリジル)−1,3−ブタンジオンを、3’,5’−ジカルボキシアセトアセトアニリドの代わりに使用した以外は、実施例9と同様の手順によって行った。生成物は黄色の固体であり、これは、水に溶解した場合、λmax=408nm及びεmax=34,000dm3mol-1cm-1を有していた。
実施例10
【0077】
【化14】
【0078】
の調製:
実施例7を、3−オキソ−N−(2−オキソ−2,3−ジヒドロ−1H−ベンゾイミダゾール−5−イル)−ブチルアミドを、アセトアセトアニリドの代わりに使用した以外は、実施例1と同様の手順によって行った。生成物は黄色の固体であり、これは、水に溶解した場合、λmax=414nm及びεmax=40,000dm3mol-1cm-1を有していた。
実施例11
【0079】
【化15】
【0080】
の調製:
実施例12を、2,2−ジメチル−1,3−ジオキサン−4,6−ジオンを、3’,5’−ジカルボキシアセトアセトアニリドの代わりに使用した以外は、実施例9と同様の手順によって行った。生成物は黄色の固体であり、これは、水に溶解した場合、λmax=405nm及びεmax=24,000dm3mol-1cm-1を有していた。
実施例12
【0081】
【化16】
【0082】
実施例12を、3’−スルホアセトアセトアニリドを、アセトアセトアニリドの代わりに使用し、そして4’−アミノ−3,5−ジカルボキシアゾベンゼンをC.I.Acid Yellow9の代わりに使用した以外は、実施例1と同様の手順によって行った。生成物は黄色の固体であった。
【0083】
実施例13ないし16
インクの調製
実施例1、4、6及び12の化合物(3g)を、100mlの、5:5:1の重量比の2−ピロリドン/チオジグリコール/Sulfynol 465からなる液体媒体中に溶解した。インクの実施例において使用した化合物を表1に示す。
【0084】
【表1】
【0085】
実施例17
インクジェット印刷
実施例13ないし16に記載されたインクを、Hewlett Packard DeskJet 550CTMを使用して各種の用紙上にインクジェット印刷した。それぞれの印刷物のCIE色彩座標(a、b、L、彩度及び色相)を、0°/45°の測定方向で、400−700nmのスペクトル範囲で20nmのスペクトル間隔で、Xrite 983 SpectrodensitometerTMを使用して、2°(CIE 1931)の観察装置角度及びステータスTの濃度操作で光源Cを使用して測定した。10mm×10mmより大きいサイズの一様な色の区画を、対角線的に交差する二つより少なくない測定を得た。得られた印刷物の特性を表2に示す。
【0086】
【表2】
【0087】
【表3】
【0088】
耐光堅牢性
耐光堅牢性を評価するために、印刷物を、Atlas Ci35 WeatherometerTM中で100時間照射した。結果を表3に示し、ここで退色の程度は△Eとして表示され、ここでより低い数字はより高い耐光堅牢性を示す。△Eは、印刷物のCIE色彩座標L、a、bの全体的変化として定義され、そして等式△E=(△L2+△a2+△b2)0.5によって表示される。
【0089】
【表4】
【0090】
耐オゾン堅牢性
実施例13ないし16を、Canon 4300TM IJ印刷機を使用して示した基質に印刷した。次いで印刷した基質を、Hampden Test Equipmentから入手したオゾン試験装置を使用してオゾン安定性を評価した。試験は、2時間半、40℃及び55%相対湿度で、400パーツパー100ミリオンのオゾンの存在中で行われた。オゾンに対する印刷されたインクの堅牢性は、Xrite 983TM Spectrodensitometerを使用して、オゾンに対する暴露の前後の光学濃度の差によって判定した。従って、OD損失%が低いほど、耐オゾン堅牢性は大きい。結果を以下の表4に示し、そしてこれらは、本発明の化合物に基づくインクが良好な耐オゾン堅牢性を示すことを明白に証明している。
【0091】
【表5】
【0092】
インク及びインクジェット印刷
実施例1ないし12に記載された化合物は、適した液体媒体中に溶解し、そして溶液を0.45μmのフィルターを通して濾過することによって、インクに処方することができる。例えば、適したインクは、96.5部の:
5部の2−ピロリドン
5部のチオジグリコール
2部のSulfynolTM465(Air Products Inc.から入手可能な非イオン性界面活性剤);
及び
88部の水;
からなる液体媒体中の3.5部の化合物を含んでなる。
【0093】
紙にインクジェット印刷された場合、インクは、高い耐水堅牢性、良好な耐光堅牢性、良好な対オゾン堅牢性及び高い光学濃度を持つ鮮やかな黄色の色調である印刷物を提供する。
【0094】
更なるインク
表I及びIIに記載したインクを調製することができ、表中、第1列に記載された染料は、同一番号の上記の実施例において製造された化合物である。第2列以降に引用された数字は関連する成分の部の数字を指し、そして全ての部は重量である。インクは、熱式又は圧電式インクジェット印刷によって紙に適用することができる。
【0095】
以下の略語が表I及びIIにおいて使用される:
PG=プロピレングリコール
DEG=ジエチレングリコール
NMP=N−メチルピロリドン
DMK=ジメチルケトン
IPA=イソプロパノール
MEOH=メタノール
2P=2−ピロリドン
MIBK=メチルイソブチルケトン
P12=プロパン−1,2−ジオール
BDL=ブタン−2,3−ジオール
CET=臭化セチルアンモニウム
PHO=Na2HPO4及び
TBT=第三ブタノール
TDG=チオジグリコール
【0096】
【表6】
【0097】
【表7】
【0001】
本発明は、化合物、これらの化合物を含有する組成物、インク、印刷法、印刷された基質及びインクジェット印刷機用カートリッジに関する。
インクジェット印刷(IJP)は、インクの液滴が微細なノズルを通してノズルを基質に接触させることなく基質上に射出される、非衝撃的印刷技術である。
【0002】
IJPにおいて使用される染料及びインクに対しては、多くの過酷な性能要求が存在する。例えばこれらは、好ましくは良好な耐水、耐光及び耐オゾン堅牢性並びに高い光学密度を有する、鮮明な、にじみのないイメージを与える。インクは、しばしば基質に適用された場合、不鮮明さを避けるために迅速に乾燥することが要求されるが、しかしこれらは、インクジェットノズルの先端に印刷機の作業を停止させるものであるために、硬皮を形成してはならない。インクは更に長期間の保存に対して、分解又は微細なノズルを閉塞させることができる沈殿物の形成を伴わずに、安定でなければならない。
【0003】
写真のように写実的な品質の印刷に対する特別の問題は、耐光堅牢性のものである。印刷物は、しばしば昼光に長時間さらされ、そして可能な限り良好な耐光堅牢性を有するイメージに対する必要性が存在する。然しながら、同時にインクジェットによる写真的に写実的な印刷物は、ハロゲン化銀による写真と競合しなければならず、そして従ってIJPのインクに使用される染料は不適当に高価であることはできない。高い耐光堅牢性は、屋外の広告板に使用される印刷物においても重要である。大気中のオゾンと反応する印刷物の着色料は、不良な耐光堅牢性において主要な役割を演じることができる。
【0004】
本発明は、耐オゾン堅牢性及び耐光堅牢性のイメージを提供するインクジェット印刷用インクにおける使用に適した着色料及びインクジェット印刷法に関する。
本発明によれば、媒体及び以下の式(1):
【0005】
【化1】
【0006】
[式中:
Aは、所望により置換されたアリールであり;
Bは、所望により置換されたアリーレンであり;そして
R1及びR2は、それぞれ独立にNR3R4、ヒドロキシ、アルコキシ又はヒドロカルビルであり;
R3及びR4は、それぞれ独立にH、アルコキシ又はC1-30ヒドロカルビルであるか、或いはR3及びR4は、これらが結合している窒素原子といっしょに脂肪族又は芳香族環系を表す;]
の化合物を含んでなる組成物を、インクジェット印刷機によってその上に適用することを含んでなる、基質の着色のための方法を提供する。
【0007】
インクジェット印刷機は、好ましくは組成物を、小さいオリフィスを通して基質上に射出される液滴の形態で基質に適用する。好ましいインクジェット印刷機は、圧電式インクジェット印刷機及び熱式インクジェット印刷機である。熱式インクジェット印刷機において、熱のプログラムされたパルスが、オリフィスに隣接した抵抗器によって容器中の組成物に適用され、これによって組成物が、基質及びオリフィスの相対的な動きの中で、小さい液滴の形態で紙に向かって射出されることを起こす。圧電式インクジェット印刷機においては、小さい結晶の振動がオリフィスからの組成物の射出を起こす。別の方法として、例えば国際特許出願公開WO00/48938及びWO00/55089に記載されているような、インクは、可動式のパドル又はプランジャーに接続された電気機械式作動子によって射出することができる。
【0008】
基質は、好ましくは紙、プラスチック、織物、金属又はガラス、更に好ましくは紙、オーバーヘッドプロジェクターのスライド又は織物生地、特に紙である。
好ましい紙は、普通紙、被覆紙、又は酸性、アルカリ性若しくは中性の特質を有する処理紙である。
【0009】
好ましくはAは、所望により置換されたフェニル又は所望により置換されたナフチルである。
好ましくはBは、所望により置換されたフェニレン又は所望により置換されたナフチレンである。更に好ましくはAは、所望により置換されたフェニルであり、そしてBは、所望により置換されたフェニレンである。
【0010】
A又はBに独立に存在することができる好ましい所望による置換基は、所望により置換されたアルキル(好ましくはC1-4−アルキル)、所望により置換されたアルコキシ(好ましくはC1-4−アルコキシ)、所望により置換されたアリール(好ましくはフェニル)、所望により置換されたアリールオキシ(好ましくはフェノキシ)、ポリアルキレンオキシド(好ましくはポリエチレンオキシド又はポリプロピレンオキシド)、カルボキシ、ホスファト、スルホ、ニトロ、シアノ、ハロ、ウレイド、−SO2F、ヒドロキシ、エステル、−NR5R6、−COR5、−CONR5R6、−NHCOR5、カルボキシエステル、スルホン、及び−SO2NR5R6であり、ここにおいてR5及びR6は、それぞれ独立にH又は所望により置換されたアルキル(特にC1-4−アルキル)であるか、或いは−CONR5R6及び−SO2NR5R6の場合、R5及びR6は、これらが結合している窒素原子といっしょに脂肪族又は芳香族環系を表す。更に好ましくは、A又はBに独立に存在することができる所望による置換基は、それぞれ独立にメチル、エチル、プロピル、ブチル、フェニル、メトキシ、エトキシ、ブトキシ、カルボキシ、ホスファト、スルホ、ニトロ、フェノキシ、シアノ、カルボキシエステル、スルホン、スルホンアミド、ウレイド、−SO2NR5R6及び−NHCOR5基から選択され、ここにおいてR5及びR6は、本明細書中で先に定義した通りである。
【0011】
Aが所望により置換されたナフチルであるか、又はBが所望により置換されたナフチレンである場合、好ましくはA及び/又はBは、ヒドロキシ、アミノ、スルホ及びカルボキシから選択される一つ又はそれより多い(好ましくは1ないし4個)の置換基を保持する。
【0012】
Aが所望により置換されたフェニルであるか、又はBが所望により置換されたフェニレンである場合、好ましくはA及び/又はBは、ヒドロキシ、ホスファト、アミノ、スルホ及びカルボキシから選択される少なくとも一つの置換基を保持する。更に好ましくはAが所望により置換されたフェニルであるか、又はBが所望により置換されたフェニレンである場合、A及びBは、それぞれ独立に少なくとも一つのカルボキシ又はスルホ置換基を保持する。
【0013】
ヒドロカルビル基は、直鎖、分枝鎖及び環式のアルキル、アルケニル及びアルキニル基を含み、これらのそれぞれは、一つ又はそれより多い二価のラジカル、所望により置換されたアリール、所望により置換されたヘテロアリール基及びこれらのいずれもの組み合わせ(アラルキル及びアルカリールのような)によって所望により置換及び/又は中断されている。
【0014】
好ましくはR1及びR2はそれぞれ独立に;NR3R4(本明細書中で先に定義した通り)、ヒドロキシ、所望により置換されたアルキル、所望により置換されたアリール又は所望により置換されたヘテロアリールである。R1及びR2がNR3R4である場合、R3及びR4がそれぞれ独立にH、所望により置換されたアルキル、所望により置換されたアリール又は所望により置換されたヘテロアリールであるか、或いはR3及びR4がこれらが結合している窒素原子といっしょに脂肪族又は芳香族環系を表すことが好ましい。
【0015】
更に好ましくはR1及びR2の両方が−OHであるか、或いはR1及びR2の一方が所望により置換されたアルキル(好ましくはC1-18アルキル、更に好ましくはC1-4−アルキル)であり、そして他方がNR3R4であり、ここにおいてR3及びR4は、それぞれ独立にH、一つ又はそれより多い二価のラジカルによって所望により中断された所望により置換されたアルキル、所望により置換されたアリール又は所望により置換されたヘテロアリールであるか、或いはR3及びR4はこれらが結合している窒素原子といっしょに脂肪族又は芳香族環系を表す。
【0016】
R1及びR2の一方が所望により置換されたC1-18アルキル(更に好ましくはC1-4アルキル)であり、そして他方がNR3R4であることが特に好ましく、ここにおいてR3及びR4の一方がH又はC1-4−アルキルであり、そして他方がH、所望により置換されたフェニル、所望により置換されたピリジル又は所望により置換されたアニリノである。
【0017】
R1、R2、R3及びR4の所望による置換基は、好ましくは先に列挙したA及びBに対する好ましい所望による置換基から独立に選択される。
式(1)の好ましい化合物は、1、2又は3個の水分散性置換基を有する。好ましい水分散性置換基は、ポリアルキレンオキシド、スルホ、ホスファト及びカルボキシ、更に好ましくはスルホ及びカルボキシから選択される。
【0018】
好ましいポリアルキレンオキシド基は、ポリ(C2-3−アルキレンオキシド)基、更に好ましくはポリエチレングリコール及びポリプロピレングリコールであり、好ましくは1ないし20個のグリコール単位を有し、そしてヒドロキシ又はC1-4−アルコキシ基で停止されている。
【0019】
好ましくは式(1)の化合物は、水溶性である。
好ましくは式(1)の化合物は、織物と反応性の基を含有しない。
式(1)の化合物が、更に二つのみのアゾ基を含有することも好ましい。
【0020】
上記の選択の観点から、好ましい方法において、式(1)の化合物は、本明細書中で以下に記載される通りの式(2)、更に好ましくは本明細書中で以下に記載される通りの式(7)のものである。
【0021】
化合物中のいずれもの酸性又は塩基性の基は、好ましくは塩の形態である。従って、本明細書中に示した式は、遊離酸及び塩の形態の化合物を含む。
好ましい塩は、アルカリ金属塩、特にリチウム、ナトリウム及びカリウム、アンモニウム及び置換されたアンモニウム塩(((CH3)4N+のような第四アミンを含む)並びにこれらの混合物である。特に好ましいものは、ナトリウム、リチウム、アンモニア及び揮発性アミンとの塩、更に特にナトリウム塩である。化合物は、既知の技術を使用して塩に転換することができる。
【0022】
式(1)、(2)及び(7)の化合物は、本明細書中に示したもの以外の異なる互変異性体の形態で存在することができる。これらの互変異性体は、本発明の範囲内に含まれる。
【0023】
好ましくは組成物は:
(a)0.01ないし30部の本明細書中で先に定義した通りの式(1)の、好ましくは本明細書中で先に定義した通りの式(2)の、更に好ましくは本明細書中で先に定義した通りの式(7)の化合物;及び
(b)70ないし99.99部の媒体;
を含んでなり、ここにおいて全ての部は重量であり、そして部の数字の(a)+(b)=100である。
【0024】
好ましくは媒体は、液体媒体である。
成分(a)の部の数字は、好ましくは0.1ないし20、更に好ましくは0.5ないし15、特に1ないし5部である。成分(b)の部の数字は、好ましくは99.9ないし80、更に好ましくは99.5ないし85、特に99ないし95部である。
【0025】
組成物は、もちろん(a)及び(b)に加えて、更なる成分を含有することができる。
好ましくは成分(a)は、成分(b)中に完全に溶解する。好ましくは成分(a)は、20℃で少なくとも10%の成分(b)中の溶解度を有する。これは、液体濃縮物の調製を可能にし、これは、更に希釈されたインクの調製に使用することができ、そして更に保存中に液体媒体の蒸発が起こった場合、成分(a)が沈殿する機会を減少する。
【0026】
好ましい媒体は、水、水及び有機溶媒の混合物並びに水を含まない有機溶媒を含む。
液体媒体が水及び有機溶媒の混合物を含んでなる場合、水と有機溶媒との重量比は、好ましくは99:1ないし1:99、更に好ましくは99:1ないし50:50そして特に95:5ないし80:20である。
【0027】
水及び有機溶媒の混合物中に存在する有機溶媒が、水混和性有機溶媒又はこのような溶媒の混合物であることが好ましい。好ましい水混和性有機溶媒は、C1-6−アルカノール、好ましくはメタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、sec−ブタノール、tert−ブタノール、n−ペンタノール、シクロペンタノール及びシクロヘキサノール;直鎖アミド、好ましくはジメチルホルムアミド又はジメチルアセトアミド;ケトン及びケトンアルコール、好ましくはアセトン、メチルエーテルケトン、シクロヘキサノン及びジアセトンアルコール;水混和性エーテル、好ましくはテトラヒドロフラン及びジオキサン;ジオール、好ましくは2ないし12個の炭素原子を有するジオール、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ペンチレングリコール、ヘキシレングリコール及びチオジグリコール並びにオリゴ−及びポリ−アルキレングリコール、好ましくはペンタン−1,5−ジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール及びポリプロピレングリコール;トリオール、好ましくはグリセリン及び1,2,6−ヘキサントリオール;ジオールのモノ−C1-4−アルキルエーテル、好ましくは2ないし12個の炭素原子を有するジオールのモノ−C1-4−アルキルエーテル、特に2−メトキシエタノール、2−(2−メトキシエトキシ)エタノール、2−(2−エトキシエトキシ)エタノール、2−[2−(2−メトキシエトキシ)エトキシ]エタノール、2−[2−(2−エトキシエトキシ)−エトキシ]−エタノール及びエチレングリコールモノアリルエーテル;環式アミド、好ましくは2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドン、カプロラクタム及び1,3−ジメチルイミダゾリドン;環式エステル、好ましくはカプロラクタン;スルホキシド、好ましくはジメチルスルホキシド及びスルホランを含む。好ましくは液体媒体は、水及び2種類又はそれより多い、特に2ないし8種類の水溶性有機溶媒を含んでなる。
【0028】
特に好ましい水溶性有機溶媒は、環式アミド、特に2−ピロリドン、N−メチル−ピロリドン及びN−エチル−ピロリドン;ジオール、特にペンタン−1,5−ジオール、エチレングリコール、チオジグリコール、ジエチレングリコール及びトリエチレングリコール;並びにジオールのモノ−C1-4−アルキル及びC1-4−アルキルエーテル、更に好ましくは2ないし12個の炭素原子を有するジオールのモノ−C1-4−アルキルエーテル、特に2−メトキシ−2−エトキシ−2−エトキシエタノールである。
【0029】
通常必要ではないが、更なる着色料を組成物媒体に加えて、組成物の色調及び性能特性を改質することができる。このような着色料の例は、C.I.Direct Yellow86、132、142及び173;C.I.Direct Blue199、及び307;C.I.Food Black2;C.I.Direct Black168及び195;C.I.Acid Yellow23;並びにSeiko Epson Corporation、Hewlett Packard Company、Canon Inc.及びLexmark Internationalによって販売されているインクジェット印刷機で使用されている染料のいずれをも含む。このような更なる着色料の添加は、全体の溶解度を増加することができ、得られた組成物のコゲーション(ノズルの閉塞)をより少なくする。
【0030】
水及び一つ又はそれより多い有機溶媒の混合物を含んでなる更なる適した液体媒体の例は、米国特許第4,963,189号、米国特許第4,703,113号、米国特許第4,626,284号及び欧州特許出願公開EP4,251,50Aに記載されている。
【0031】
液体媒体が水を含まない有機溶媒(即ち1重量%より少ない水)を含んでなる場合、溶媒は、好ましくは30°ないし200℃、更に好ましくは40°ないし150℃、特に50ないし125℃の沸点を有する。有機溶媒は、水非混和性、水混和性又はこのような溶媒の混合物であることができる。好ましい水混和性有機溶媒は、本明細書中で先に記載した水混和性有機溶媒及びそれらの混合物のいずれもである。好ましい水非混和性溶媒は、例えば脂肪族炭化水素;エステル、好ましくは酢酸エチル;塩素化炭化水素、好ましくはCH2Cl2;及びエーテル、好ましくはジエチルエーテル;並びにこれらの混合物を含む。
【0032】
液体媒体が水非混和性有機溶媒を含んでなる場合、好ましくは極性溶媒が、これが液体媒体中の染料の溶解度を向上させるために含まれる。極性溶媒の例はC1-4−アルコールを含む。上記の選択の観点から、液体媒体が水を含まない有機溶媒をである場合、これが、ケトン(特にメチルエチルケトン)及び/又はアルコール(特にC1-4−アルカノール、更に特にエタノール又はプロパノール)を含んでなることが特に好ましい。
【0033】
水を含まない有機溶媒は、単一の有機溶媒又は二つ若しくはそれより多い有機溶媒の混合物であることができる。媒体が水を含まない有機溶媒である場合、これが2ないし5種類の異なった有機溶媒の混合物であることが好ましい。これは、媒体を組成物の乾燥特性及び保存安定性に対する良好な制御を与えるように選択することを可能にする。
【0034】
水を含まない有機溶媒を含んでなる液体媒体は、迅速な乾燥時間が必要とされる場合、そして特に疎水性の、そして非吸収性の基質、例えばプラスチック、金属及びガラスに印刷する場合に特に有用である。
【0035】
好ましくは組成物は、10μmより小さい、更に好ましくは3μmより小さい、特に2μmより小さい、更に特に1μmより小さい平均細孔サイズを有するフィルターを通して濾過されている。この濾過は、さもなければ多くのインクジェット印刷機において見出される微細なノズルを閉塞することができる粒子状物質を除去する。
【0036】
組成物は、好ましくは1000より少ない、更に好ましくは100より少ない、特に20より少ない、更に特に10重量パーツパーミリオンより少ない二価及び三価の金属イオンの合計濃度を、組成物の全重量に対して有する。純粋なこの種類の組成物は、高純度の成分を使用して及び/又は組成物が調製された後に精製することによって調製することができる。適した精製技術、例えば限外濾過、逆浸透、イオン交換及びこれらの組み合わせは公知である。
【0037】
液体媒体は、もちろん更にインクジェット印刷用インクにおいて慣用的に使用される更なる添加剤、例えば粘度及び表面張力改良剤、腐食防止剤、殺生物剤、コゲーション減少添加剤及びイオン性又は非イオン性であることができる界面活性剤を含有することができる。
【0038】
本発明の第2の側面は、本発明の第1の側面による方法によって印刷された基質、特に紙、オーバーヘッドプロジェクターのスライド、織物生地、プラスチック、ガラス及び金属を提供する。好ましくは基質は紙である。
【0039】
好ましい紙は、普通紙、被覆紙又は酸性、アルカリ性若しくは中性の特質を有することができる処理紙である。
本発明の第3の側面によれば、本明細書中で先に定義した通りの式(1)の化合物、並びに水及び有機溶媒の混合物又は水を含まない有機溶媒を含んでなる媒体を含んでなる組成物が提供される。
【0040】
好ましくは式(1)の化合物は、本明細書中で以下に定義する通りの式(2)のものであり、更に好ましくは式(1)の化合物は、本明細書中で以下に定義する通りの式(7)のものである。
【0041】
水及び有機溶媒の好ましい混合物並びに水を含まない有機溶媒、そして化合物及び媒体の好ましい量は、本発明の第1の側面において先に記載した通りである。
本発明の第3の側面による組成物は、好ましくは高純度の成分を使用して及び/又は組成物を調製後に精製することによって調製される。適した精製技術(これらが本発明による組成物に組み込まれる前又は後のいずれかの)、例えば限外濾過、逆浸透、イオン交換及びこれらの組み合わせは公知である。この精製は、その合成から得られる実質的に全ての無機塩及び副産物を除去することとなる。このような精製は、インクジェット印刷機における使用に適した低粘度水性溶液の調製を補助する。
【0042】
好ましくは組成物は、本発明の第1の側面において先に記載した通りのフィルターを通して濾過され、そして本発明の第1の側面において更に記載されている通りの低い二価及び三価の金属イオン濃度を有する。
【0043】
好ましくは組成物は、インクジェット印刷用インク又は液体染料濃縮物である。濃縮物は、着色料の運搬の手段として有用であり、そして従って染料の乾燥及び過剰の液体の運搬に関連する費用を最小化する。
本発明の第4の側面は、以下の式(2):
【0044】
【化2】
【0045】
[式中:
pは、0ないし5であり;
qは、0ないし4であり;
それぞれのYは、H、カルボキシ、ホスファト、スルホ、ニトロ、シアノ、ハロ、ウレイド、SO2F、ヒドロキシ、エステル;−NR5R6−COR5、−CONR5R6、−NHCOR5、カルボキシエステル、スルホン、及び−SO2NR5R6からなる群から独立に選択され、ここにおいてR5及びR6は、それぞれ独立にH又は所望により置換されたアルキル(特にC1-4−アルキル)であり;
R8は、OH、所望により置換されたC1-18アルキル、アルコキシ、所望により置換されたアリール、所望により置換されたヘテロアリールであり;
R9は、OH又はNR10R11であり;
R10は、H又は所望により置換されたC1-18アルキルであり;そして
R11は、H、所望により置換されたC1-18アルキル、所望により置換されたアリール、所望により置換されたヘテロアリールであるか、或いはR10及びR11は、これらが結合している窒素原子といっしょに脂肪族又は芳香族環系を表す;]
の化合物を提供するが:
但し、式(2)の化合物は、以下の式:(3)、(4)、(5)又は(6):
【0046】
【化3】
【0047】
のもの或いはその塩ではないことを条件とし、式中、R12はH又はスルホであり;R13はCl又はメトキシであり;そしてR14及びR15は独立にH又はメトキシである。
式(2)において;pが1であり、qが0であり、Yがアゾ連結基に対してパラ位のスルホ基であり、R8がメチルであり、そしてR10がHである場合、R11は、連結する第二アミノに対してオルト位にメトキシ又はクロロ置換基を持つフェニルではないことが好ましい。
【0048】
好ましくはpは1又は2であり、更に好ましくはpは1である。
好ましくはqは1又は2であり、更に好ましくはqは1である。
それぞれのYが、独立にH、スルホ、カルボキシ、ホスファト又はクロロであることが好ましい。更に好ましくはそれぞれのYは、独立にH、スルホ又はカルボキシである。Yが、アルキルジオンに連結しているアゾ基に対してオルト位であることが特に好ましい。
【0049】
好ましくはR8は、OH又は所望により置換されたC1-4アルキルであり、更に好ましくはR8は、OH又はメチルである。
好ましくはR10は、H又は所望により置換されたC1-4アルキルであり、更に好ましくはR9は、H又はメチルである。
【0050】
好ましくはR11は、H、所望により置換されたC1-4アルキル、所望により置換されたフェニル又は所望により置換されたピリジルである。
上記の選択の観点から、式(2)の好ましい化合物は、以下の式(7):
【0051】
【化4】
【0052】
[式中:
rは、1又は2であり;
それぞれのZは、独立にスルホ又はカルボキシであり;
R16は、スルホ又はカルボキシであり;
R17は、OH又は所望により置換されたC1-4アルキルであり;
R18は、OH又はNR19R20であり;
R19は、H又は所望により置換されたC1-4アルキルであり、そしてR20はH、所望により置換されたC1-18アルキル又は所望により置換されたアリールであるか、或いはR19及びR20は、これらが結合している窒素原子といっしょに脂肪族又は芳香族環系を表す;]
のものであるが:
但し、R16がスルホであり、R17がメチルであり、そしてR19がHである場合、R20は、メトキシ置換基を持つフェニルではなく、又は連結している第二アミノに対してオルト位にクロロ置換基を持つフェニルでもないことを条件とする。
【0053】
好ましくはrが1である場合、Zはアゾ連結橋に対してパラ位のスルホ基であり、そしてrが2である場合、Zはアゾ連結橋に対してメタ位の二つのカルボキシ基である。
好ましくはR17はメチルである。
【0054】
好ましくはR19はH又はメチルであり、更に好ましくはHである。
好ましくはR20は、H、所望により置換されたフェニル又は所望により置換されたピリジルである。
【0055】
本発明の第5の側面は、容器及び組成物を含んでなるインクジェット印刷機のカートリッジを提供し、ここにおいて組成物は容器内にあり、そして組成物は本発明の第1及び第3の側面において記載した通りである。
【0056】
本発明は、以下の実施例によって更に例示され、これらにおいて全ての部及びパーセントは、他に記述しない限り重量による。
実施例1
【0057】
【化5】
【0058】
の調製:
C.I.Acid Yellow9(5.9g)を、水(150ml)中にpH5.6で溶解した。亜硝酸ナトリウム(1.14g)を加え、そして得られた溶液を、氷(20g)及び濃塩酸(7.5ml)を含有するビーカーに加えた。混合物を温度を概略5℃に維持しながら40分間撹拌した。次いでスルファミン酸(0.5g)を加え、そして得られた溶液を、変性アルコール(100ml)及び氷(30g)中に溶解されたアセトアセトアニリド(2.65g)の撹拌された溶液を含有するビーカーに注いだ。酢酸ナトリウムを加えて、pHを5−6に調節した。次いで水(200ml)を加えた。2時間の撹拌後、反応は完結した。塩化ナトリウムを加えて、表題生成物を沈殿させた。この沈殿物を濾過によって収集し、水及びアセトンで洗浄し、そして乾燥して、黄色の固体を得て、これは、水に溶解した場合、λmax=408nm及びεmax=51,600dm3mol-1cm-1を有していた。
実施例2
【0059】
【化6】
【0060】
の調製:
実施例2を、2’−クロロアセトアセトアニリドを、アセトアセトアニリドの代わりに使用した以外は、実施例1と同様の手順によって行った。生成物は黄色の固体であり、これは、水に溶解した場合、λmax=406nmを有していた。εmax=48,700dm3mol-1cm-1。
実施例3
【0061】
【化7】
【0062】
の調製:
工程1
1−(3−アミノピリジル)−1,3−ブタンジオンの調製:
ジケテン(15g)を、3−アミノピリジン(9.4g)の撹拌された溶液に0−5℃でpH7で加えた。pHは、反応中に低下するままにされた。2時間後、反応混合物を濃縮し、そして残留物をエタノールから再結晶させて、1−(3−アミノピリジル)−1,3−ブタンジオンを得た。
【0063】
工程2
表題生成物の調製:
実施例3を、工程1で調製した1−(3−アミノピリジル)−1,3−ブタンジオンを、アセトアセトアニリドの代わりに使用した以外は、実施例1と同様の手順によって行った。生成物は黄色の固体であり、これは、水に溶解した場合、λmax=404nm、εmax=52,000dm3mol-1cm-1を有していた。
実施例4
【0064】
【化8】
【0065】
の調製:
実施例4を、アセトアセトアミドを、アセトアセトアニリドの代わりに使用した以外は、実施例1と同様の手順によって行った。生成物は黄色の固体であり、これは、水に溶解した場合、λmax=397nmを有していた。εmax=35,300dm3mol-1cm-1。
実施例5
【0066】
【化9】
【0067】
の調製:
実施例5を、3−(フェニルアゾ−4’−スルホン酸)アントラニル酸を、C.I.Acid Yellow9の代わりに使用した以外は、実施例1と同様の手順によって行った。生成物は黄色の固体であり、これは、水に溶解した場合、λmax=416nmを有していた。
実施例6
【0068】
【化10】
【0069】
の調製:
実施例6を、2,2−ジメチル−1,3−ジオキサン−4,6−ジオンを、アセトアセトアニリドの代わりに使用した以外は、実施例1と同様の手順によって行った。生成物は黄色の固体であり、これは、水に溶解した場合、λmax=402nm及びεmax=32,000dm3mol-1cm-1を有していた。
実施例7
【0070】
【化11】
【0071】
の調製:
工程1
3’,5’−ジカルボキシアセトアセトアニリドの調製:
生成物を、5−アミノイソフタル酸を、3−アミノピリジンの代わりに使用した以外は、実施例3の工程1と同様の手順によって行った。
【0072】
工程2
表題生成物の調製:
実施例8を、3’,5’−ジカルボキシアセトアセトアニリドを、アセトアセトアニリドの代わりに使用した以外は、実施例1と同様の手順によって行った。生成物は黄色の固体であり、これは、水に溶解した場合、λmax=410nm、εmax=38,000dm3mol-1cm-1を有していた。
実施例8
【0073】
【化12】
【0074】
の調製:
硫酸(20g)を5℃で撹拌した。亜硝酸ナトリウム(0.8g)、続いて86:14の酢酸:プロピオン酸(20g)、及び4’−アミノ−3,5−ジカルボキシアゾベンゼン(4g)を加えた。混合物を温度を概略5℃に維持しながら60分間撹拌した。溶液を3’,5’−ジカルボキシアセトアセトアニリド(4g)、スルファミン酸(0.5g)及び氷(30g)の撹拌された溶液を含有するビーカーに注いだ。酢酸ナトリウムを加えて、pHを5−6に調節した。4時間の撹拌後、反応は完結した。沈殿物を濾過によって収集し、水で洗浄し、そして乾燥して、黄色の固体を得て、これは、水に溶解した場合、λmax=410nm及びεmax=24,000dm3mol-1cm-1を有していた。
実施例9
【0075】
【化13】
【0076】
の調製:
実施例10を、実施例3の工程1において調製した1−(3−アミノピリジル)−1,3−ブタンジオンを、3’,5’−ジカルボキシアセトアセトアニリドの代わりに使用した以外は、実施例9と同様の手順によって行った。生成物は黄色の固体であり、これは、水に溶解した場合、λmax=408nm及びεmax=34,000dm3mol-1cm-1を有していた。
実施例10
【0077】
【化14】
【0078】
の調製:
実施例7を、3−オキソ−N−(2−オキソ−2,3−ジヒドロ−1H−ベンゾイミダゾール−5−イル)−ブチルアミドを、アセトアセトアニリドの代わりに使用した以外は、実施例1と同様の手順によって行った。生成物は黄色の固体であり、これは、水に溶解した場合、λmax=414nm及びεmax=40,000dm3mol-1cm-1を有していた。
実施例11
【0079】
【化15】
【0080】
の調製:
実施例12を、2,2−ジメチル−1,3−ジオキサン−4,6−ジオンを、3’,5’−ジカルボキシアセトアセトアニリドの代わりに使用した以外は、実施例9と同様の手順によって行った。生成物は黄色の固体であり、これは、水に溶解した場合、λmax=405nm及びεmax=24,000dm3mol-1cm-1を有していた。
実施例12
【0081】
【化16】
【0082】
実施例12を、3’−スルホアセトアセトアニリドを、アセトアセトアニリドの代わりに使用し、そして4’−アミノ−3,5−ジカルボキシアゾベンゼンをC.I.Acid Yellow9の代わりに使用した以外は、実施例1と同様の手順によって行った。生成物は黄色の固体であった。
【0083】
実施例13ないし16
インクの調製
実施例1、4、6及び12の化合物(3g)を、100mlの、5:5:1の重量比の2−ピロリドン/チオジグリコール/Sulfynol 465からなる液体媒体中に溶解した。インクの実施例において使用した化合物を表1に示す。
【0084】
【表1】
【0085】
実施例17
インクジェット印刷
実施例13ないし16に記載されたインクを、Hewlett Packard DeskJet 550CTMを使用して各種の用紙上にインクジェット印刷した。それぞれの印刷物のCIE色彩座標(a、b、L、彩度及び色相)を、0°/45°の測定方向で、400−700nmのスペクトル範囲で20nmのスペクトル間隔で、Xrite 983 SpectrodensitometerTMを使用して、2°(CIE 1931)の観察装置角度及びステータスTの濃度操作で光源Cを使用して測定した。10mm×10mmより大きいサイズの一様な色の区画を、対角線的に交差する二つより少なくない測定を得た。得られた印刷物の特性を表2に示す。
【0086】
【表2】
【0087】
【表3】
【0088】
耐光堅牢性
耐光堅牢性を評価するために、印刷物を、Atlas Ci35 WeatherometerTM中で100時間照射した。結果を表3に示し、ここで退色の程度は△Eとして表示され、ここでより低い数字はより高い耐光堅牢性を示す。△Eは、印刷物のCIE色彩座標L、a、bの全体的変化として定義され、そして等式△E=(△L2+△a2+△b2)0.5によって表示される。
【0089】
【表4】
【0090】
耐オゾン堅牢性
実施例13ないし16を、Canon 4300TM IJ印刷機を使用して示した基質に印刷した。次いで印刷した基質を、Hampden Test Equipmentから入手したオゾン試験装置を使用してオゾン安定性を評価した。試験は、2時間半、40℃及び55%相対湿度で、400パーツパー100ミリオンのオゾンの存在中で行われた。オゾンに対する印刷されたインクの堅牢性は、Xrite 983TM Spectrodensitometerを使用して、オゾンに対する暴露の前後の光学濃度の差によって判定した。従って、OD損失%が低いほど、耐オゾン堅牢性は大きい。結果を以下の表4に示し、そしてこれらは、本発明の化合物に基づくインクが良好な耐オゾン堅牢性を示すことを明白に証明している。
【0091】
【表5】
【0092】
インク及びインクジェット印刷
実施例1ないし12に記載された化合物は、適した液体媒体中に溶解し、そして溶液を0.45μmのフィルターを通して濾過することによって、インクに処方することができる。例えば、適したインクは、96.5部の:
5部の2−ピロリドン
5部のチオジグリコール
2部のSulfynolTM465(Air Products Inc.から入手可能な非イオン性界面活性剤);
及び
88部の水;
からなる液体媒体中の3.5部の化合物を含んでなる。
【0093】
紙にインクジェット印刷された場合、インクは、高い耐水堅牢性、良好な耐光堅牢性、良好な対オゾン堅牢性及び高い光学濃度を持つ鮮やかな黄色の色調である印刷物を提供する。
【0094】
更なるインク
表I及びIIに記載したインクを調製することができ、表中、第1列に記載された染料は、同一番号の上記の実施例において製造された化合物である。第2列以降に引用された数字は関連する成分の部の数字を指し、そして全ての部は重量である。インクは、熱式又は圧電式インクジェット印刷によって紙に適用することができる。
【0095】
以下の略語が表I及びIIにおいて使用される:
PG=プロピレングリコール
DEG=ジエチレングリコール
NMP=N−メチルピロリドン
DMK=ジメチルケトン
IPA=イソプロパノール
MEOH=メタノール
2P=2−ピロリドン
MIBK=メチルイソブチルケトン
P12=プロパン−1,2−ジオール
BDL=ブタン−2,3−ジオール
CET=臭化セチルアンモニウム
PHO=Na2HPO4及び
TBT=第三ブタノール
TDG=チオジグリコール
【0096】
【表6】
【0097】
【表7】
Claims (12)
- 式(1)の化合物において、Aが所望により置換されたフェニルであり、そしてBが所望により置換されたフェニレンである、請求項1に記載のインクジェット印刷法。
- 式(1)の化合物において、R1及びR2の一方が所望により置換されたC1-18アルキルであり、そして他方がNR3R4であり、ここにおいてR3及びR4の一方がH又はC1-4−アルキルであり、そして他方がH、所望により置換されたフェニル又は所望により置換されたピリジルである、請求項1又は2のいずれか1項に記載のインクジェット印刷法。
- 前記媒体が、液体媒体である、請求項1ないし3のいずれか1項に記載のインクジェット印刷法。
- 請求項1ないし4のいずれか1項に記載の方法によって印刷された基質、特に紙、オーバーヘッドプロジェクターのスライド、織物生地、プラスチック、ガラス及び金属。
- 請求項1ないし3のいずれか1項において定義された式(1)の化合物、並びに水及び有機溶媒の混合物又は水を含まない有機溶媒を含んでなる媒体を含んでなる組成物。
- 10μmより小さい平均細孔サイズを有するフィルターを通して濾過された、請求項6に記載の組成物。
- 1000ppmより少ない二価及び三価の金属イオンの合計濃度を持つ、請求項6又は7のいずれか1項に記載の組成物。
- インクジェット印刷用インク又は液体染料濃縮物である、請求項6ないし8のいずれか1項に記載の組成物。
- 以下の式(2):
pは、0ないし5であり;
qは、0ないし4であり;
それぞれのYは、H、カルボキシ、ホスファト、スルホ、ニトロ、シアノ、ハロ、ウレイド、SO2F、ヒドロキシ、エステル;−NR5R6−COR5、−CONR5R6、−NHCOR5、カルボキシエステル、スルホン、及び−SO2NR5R6からなる群から独立に選択され、ここにおいてR5及びR6は、それぞれ独立にH又は所望により置換されたアルキル(特にC1-4−アルキル)であり;
R8は、OH、所望により置換されたC1-18アルキル、アルコキシ、所望により置換されたアリール、所望により置換されたヘテロアリールであり;
R9は、OH又はNR10R11であり;
R10は、H又は所望により置換されたC1-18アルキルであり;そして
R11は、H、所望により置換されたC1-18アルキル、所望により置換されたアリール、所望により置換されたヘテロアリールであるか、或いはR10及びR11は、これらが結合している窒素原子といっしょに脂肪族又は芳香族環系を表し:
但し、式(2)の化合物は、R12がH又はスルホであり;R13がCl又はメトキシであり;そしてR14及びR15が独立にH又はメトキシである、以下の式:(3)、(4)、(5)又は(6):
の化合物。 - 式(2)の化合物が、以下の式(7):
rは、1又は2であり;
それぞれのZは、独立にスルホ又はカルボキシであり;
R16は、スルホ又はカルボキシであり;
R17は、OH又は所望により置換されたC1-4アルキルであり;
R18は、OH又はNR19R20であり;
R19は、H又は所望により置換されたC1-4アルキルであり、そしてR20はH、所望により置換されたC1-18アルキル又は所望により置換されたアリールであるか、或いはR19及びR20は、これらが結合している窒素原子といっしょに脂肪族又は芳香族環系を表し:
但し、R16がスルホでり、R17がメチルであり、そしてR19がHである場合、R20は、メトキシ置換基を持つフェニルではなく、又は連結している第二アミノに対してオルト位にクロロ置換基を持つフェニルでもないことを条件とする;]
のものである、請求項10に記載の化合物。 - 容器及び組成物を含んでなり、ここにおいて前記組成物は前記カートリッジ内にあり、そして前記組成物は、請求項6ないし9のいずれか1項に記載の通りであるインクジェット印刷機用カートリッジ。
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