JP2006111745A - フタロシアニン色素及びその用途 - Google Patents

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隆文 藤井
Takashi Yoneda
孝 米田
Yoshiaki Kawaida
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Abstract

【課題】シアンインクとして良好な色相を有し、耐光性、耐オゾン性及び耐湿性に優れたインクジェット記録に適したフタロシアニン色素を提供する。
【解決手段】下記式(2)で表されるフタロシアニン色素
Figure 2006111745

〔式(2)中、Mは水素原子、金属原子、金属酸化物、金属水酸化物、または金属ハロゲン化物を、R1からR16はスルホ基、スルファモイル基、スルホニルウレア基又は水素原子をそれぞれ表わす。スルホ基の数は0から2、スルファモイル基の数は0から3であり、スルホニルウレア基の数は1から4であり、かつスルホ基、スルファモイル基、及びスルホニルウレア基の合計は2から4である。〕
【選択図】なし

Description

本発明はフタロシアニン色素、インク、及びその用途に関する。
近年、画像記録材料としては、特にカラー画像を形成するための材料が主流であり、具体的には、インクジェット方式記録材料、感熱転写型画像記録材料、電子写真方式を用いる記録材料、転写式ハロゲン化銀感光材料、印刷インク、記録ペン等が盛んに利用されている。これらのカラー画像記録材料では、フルカラー画像を再現あるいは記録するために、いわゆる減法混色法の3原色の色素(染料や顔料)が使用されているが、好ましい色再現域を実現出来る吸収特性を有し、且つさまざまな使用条件に十分満足できる色素がないのが実状であり、そのような色素の提供が強く望まれている。
インクジェット記録方法は、材料費が安価であること、高速記録が可能なこと、記録時の騒音が少ないこと、更にカラー記録が容易であることから、急速に普及し、更に発展しつつある。インクジェット記録方法には、連続的に液滴を飛翔させるコンティニュアス方式と画像情報信号に応じて液滴を飛翔させるオンデマンド方式が有り、その吐出方式にはピエゾ素子により圧力を加えて液滴を吐出させる方式、熱によりインク中に気泡を発生させて液滴を吐出させる方式、超音波を用いた方式、あるいは静電力により液滴を吸引吐出させる方式等がある。また、インクジェット記録に適したインクの例としては、水性インク、油性インク、あるいは固体(溶融型)インク等が挙げられる。
このようなインクジェット記録用インクに用いられる色素に対しては、溶剤に対する溶解性あるいは分散性が良好なこと、高濃度記録が可能であること、色相が良好であること、耐光性、耐オゾン性、耐湿性、耐水性など耐久性に優れていること、インクとしての保存性に優れていること、毒性がないこと、更には、安価に入手できることが要求されている。
耐オゾン性とは、通常耐オゾンガス性又は耐ガス性等とも呼ばれるが、空気中に存在する酸化作用を持つオゾンガスが記録紙中で染料と反応し、印刷された画像を変退色させるという現象に対する耐性のことである。オゾンガスの他にも、この種の作用を持つ酸化性ガスとしては、NOx,SOx等が挙げられるが、これらの酸化性ガスよりもオゾンガスの方がインクジェット記録画像の変退色現象をより促進させる原因物質とされている。特に、写真画質インクジェット専用紙の表面に設けられるインク受容層には、インクの乾燥を早め、また高画質でのにじみを少なくする為に、白色無機顔料等による多孔質の素材を用いているものが多く、このような記録紙上でオゾンガスによる変退色が顕著に見られている。この耐オゾンガス性の程度を知る為の加速試験にはオゾンガスが用いられている。このような酸化性ガスによる変退色現象はインクジェット画像に特徴的なものであるため、耐オゾンガス性の向上は最も重要な課題の1つとなっている。
インクジェット記録用インクに用いられる水溶性シアン色素の骨格としてはフタロシアニン系やトリフェニルメタン系が代表的である。最も広範囲に報告され、利用されている代表的なフタロシアニン系色素としては、以下のA〜Hで分類されるフタロシアニン誘導体がある。
A:C.I.Direct Blue 86、C.I.Direct Blue 87、C.I.Direct Blue 199、C.I.Acid Blue 249又はC.I.Reactive Blue 71等のフタロシアニン系色素
〔例えば、Cu-Pc-(SO3Na)m : m=1〜4の混合物〕
B:特許文献1〜3等に記載のフタロシアニン系色素
〔例えば、Cu-Pc-(SO3Na)m(SO2NH2)n : m+n=1〜4の混合物〕
C:特許文献4等に記載のフタロシアニン系色素
〔例えば、Cu-Pc-(CO2H)m(CONR12)n : m+n=0〜4の数〕
D:特許文献5等に記載のフタロシアニン系色素
〔例えば、Cu-Pc-(SO3H)m(SO2NR12)n : m+n=0〜4の数、且つ、m≠0〕
E:特許文献6等に記載のフタロシアニン系色素
〔例えば、Cu-Pc-(SO3H)l(SO2NH2)m(SO2NR12)n : l+m+n=0〜4の数〕
F:特許文献7等に記載のフタロシアニン系色素
〔例えば、Cu-Pc-(SO2NR12)n : n=1〜5の数〕
G:特許文献8、9等に記載のフタロシアニン系色素
〔置換基の置換位置を制御したフタロシアニン化合物、β−位に置換型が導入されたフタロシアニン系色素〕
H:特許文献10等に記載のピリジン環を有するフタロシアニン系色素
現在一般に広く用いられ、C.I.Direct Blue 86又はC.I.Direct Blue 199に代表されるフタロシアニン系色素については、一般に知られているマゼンタ色素やイエロー色素に比べ耐光性に優れるという特徴がある。
一方、フタロシアニン系色素は酸性条件下ではグリーン味の色相を呈し、シアンインクとしては余り好ましくない。そのためこれらの色素をシアンインクとして用いる場合は中性からアルカリ性の条件下で使用するのが好ましい。しかしながら、インクが中性からアルカリ性でも、用いる被記録材が酸性紙である場合印刷物の色相が大きく変化する可能性がある。
さらに、昨今環境問題として取りあげられることの多い酸化窒素ガスやオゾン等の酸化性ガスによってもグリーン味に変色し、同時に印字濃度も低下してしまう。
一方、トリフェニルメタン系については、色相は良好であるが、耐光性、耐オゾン性及び耐湿性において非常に劣る。
今後、使用分野が拡大して、広告等の展示物に広く使用されると、光や環境中の活性ガスに曝される場合が多くなるため、特に、良好な色相を有し、耐光性および環境中の活性ガス(NOx、オゾン等の酸化性ガスの他SOxなど)耐性に優れ、安価な色素及びインクがますます強く望まれてくる。しかしながら、これらの要求を高いレベルで満たすシアン色素(例えば、フタロシアニン系色素)及びシアンインクを市場に見出すことは難しい。これまで、活性ガス耐性を付与したフタロシアニン系色素は、特許文献3、8〜11等に開示されているが、色相、耐光性、耐オゾン性及び耐湿性等すべての品質を満足させ、更には安価に製造可能なシアン色素及びシアンインクはいまだ得られていない。かくして市場の要求を充分に満足させるには至っていない。
特開昭62−190273号公報 特開平7−138511号公報 特開2002−105349号公報 特開平5−171085号公報 特開平10−140063号公報 特表平11−515048号公報 特開昭59−22967号公報 特開2000−303009号公報 特開2002−249677号公報 特開2003−34758号公報 特開2002−80762号公報
本発明の目的は、前記従来における問題を解決し、シアンインクとして良好な色相を有し、耐光性、耐オゾン性及び耐湿性に優れた新規なフタロシアニン色素を提供すること、更には該フタロシアニン色素を用いたインクジェットに適したインク及びインクジェット記録方法を提供することにある。
本発明者らは、良好な色相と耐光性及び耐オゾン性の高いフタロシアニン系色素類を詳細に検討したところ、特定のフタロシアニン系色素をインク用の色素として用いることにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。より詳しくは、置換基としてスルホニルウレア基を有する事を大きな特徴とするフタロシアニン色素混合物に関するものである。即ち、本発明は、
(1)下記式(2)で表されるフタロシアニン色素混合物、
Figure 2006111745
[式(2)中、Mは水素原子、金属原子、金属酸化物、金属水酸化物、または金属ハロゲン化物を、R1からR16は各々独立して式(3)で表されるスルホ基、式(4)で表されるスルファモイル基、式(5)で表されるスルホニルウレア基又は水素原子をそれぞれ表わす。スルホ基の数は0から2、スルファモイル基の数は0から3であり、スルホニルウレア基の数は1から4であり、かつスルホ基、スルファモイル基、及びスルホニルウレア基の合計は2から4である。
Figure 2006111745
{式(3)中、L1はプロトン、金属イオン、有機アミンのオニウムイオンまたはアンモニウムイオンを表す。式(4)及び式(5)中、R17、R18及びR19はそれぞれ独立して水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のシクロアルキル基、置換もしくは無置換のアラルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換のヘテロ環基、置換もしくは無置換のアルケニル基を表し、隣接するR18、R19どうしが互いに連結して環を形成しても良い。また、R18及びR19のうち少なくとも1つはイオン性親水性基を置換基として有する基である。}]
(2)MがCuであり、L1における金属イオンがアルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオンである(1)に記載のフタロシアニン色素混合物、
(3)R17が水素原子、C1からC8のアルキル基(スルホ基、カルボキシル基、水酸基、アルコキシ基、ジアルキルアミノ基、アセチルアミノ基、シアノ基、アリールチオ基からなる群から選択される置換基で置換されても良い)、C3からC7のシクロアルキル基(カルボキシル基、水酸基、ジアルキルアミノ基、アセチルアミノ基からなる群から選択される置換基で置換されても良い)またはアラルキル基(スルホ基で置換させても良い)である(1)または(2)に記載のフタロシアニン色素混合物、
(4)R18、R19がそれぞれ独立して、水素原子、アルキル基(スルホ基、カルボキシル基、水酸基、アルコキシ基、ジアルキルアミノ基、アリールアミノ基、アセチルアミノ基、ウレイド基、アリールチオ基、ハロゲン原子、シアノ基からなる群から選択される置換基で置換されても良い)、フェニル基(スルホ基、カルボキシル基、水酸基、ジアルキルアミノ基、アリールアミノ基、アセチルアミノ基、ウレイド基、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、ニトロ基、シアノ基、ヘテロ環基、ハロゲン原子からなる群から選択される1種または2種以上の置換基で置換されても良い。また、ヘテロ環と縮環していても良い)、ナフチル基(スルホ基または水酸基で置換されても良い)、ベンジル基(ベンゼン核がスルホ基で置換されても良い)、フェネチル基(ベンゼン核がスルホ基で置換されても良い)である(1)から(3)のいずれか一項に記載のフタロシアニン色素混合物、
(5)R17、R18が水素原子、R19がスルホ基もしくはカルボキシル基で置換された(C1〜C4)のアルキル基;スルホ置換アリールチオ(C1〜C4)アルキル基;スルホ基、カルボキシル基もしくは水酸基で置換されたフェニル基もしくはナフチル基である(1)から(4)のいずれか一項に記載のフタロシアニン色素混合物、
(6)R2とR3、R6とR7、R10とR11、R14とR15の各組み合わせにおいて、それぞれの一方が水素原子、もう一方が式(3)で表されるスルホ基、式(4)で表されるスルファモイル基、式(5)で表されるスルホニルウレア基又は水素原子、R1、R4、R5、R8、R9、R12、R13及びR16が水素原子である(1)から(5)のいずれか一項に記載のフタロシアニン色素混合物、
(7)フタロシアニン色素混合物を酸化分解して得られたスルホフタル酸誘導体のうち、4−スルホフタル酸誘導体が60モル%以上である(1)から(5)のいずれか一項に記載のフタロシアニン色素の混合物、
(8)色素成分として(1)から(7)のいずれか一項に記載のフタロシアニン色素またはフタロシアニン色素の混合物を含有することを特徴とするインク、
(9)有機溶剤を含有する(8)に記載のインク、
(10)インクジェット記録用である(8)または(9)に記載のインク、
(11)インク滴を記録信号に応じて吐出させて被記録材に記録を行うインクジェット記録方法において、インクとして(8)から(10)のいずれか一項に記載のインクを使用することを特徴とするインクジェット記録方法、
(12)被記録材が情報伝達用シートである(11)に記載のインクジェット記録方法、
(13)情報伝達用シートが表面処理されたシートであって、支持体上に白色無機顔料粒子を含有するインク受像層を有するシートである(12)に記載のインクジェット記録方法、
(14)(8)から(10)のいずれか一項に記載のインクを含有する容器、
(15)(14)に記載の容器を有するインクジェットプリンタ、
(16)(8)から(10)のいずれか一項に記載のインクで着色された着色体、
に関する。
本発明のフタロシアニン色素を用いたインクは、シアンインクとして良好な色相を有し、耐光性、耐オゾン性及び耐湿性に優れたインクである。また、長期間保存後の結晶析出、物性変化、色変化等もなく、貯蔵安定性が良好である。更に、他のマゼンタインク及びイエローインクと共に用いることで、広い可視領域の色調を色だしすることができる。従って、本発明のフタロシアニン色素を用いたシアンインクはインクジェット記録用のインクとして極めて有用である。
本発明を詳細に説明する。本発明のインクジェット記録に適したインクは、前記式(2)のフタロシアニン色素を含有することを特徴とする。本発明は、置換基としてスルホニルウレア基を有し、更には置換基(スルホ基、スルファモイル基及びスルホニルウレア基)をフタロシアニン環の特定の置換位置(β位)に導入したフタロシアニン色素を使用したインクが、極めてオゾンガスに対して耐性が優れることを見出したものである。
一般にフタロシアニン誘導体は、その合成時において不可避的に、下記式(2)における置換基Rn(n=1〜16)の置換位置(R1〜R16が結合しているフタロシアニン核上の位置を各々1位〜16位と定義する)異性体を含む場合があるが、これら置換位置異性体は互いに区別することなく同一誘導体として見なしている場合が多い。
Figure 2006111745
(式(2)中、M、R1〜R16は前記と同じ意味を示す。)
本明細書において、便宜上置換位置が異なる三種類のフタロシアニン誘導体を以下に定義するように(1)β−位置換型、(2)α−位置換型、(3)α、β−位混合置換型に分類し、置換位置が異なるフタロシアニン誘導体を説明する場合に使用する。
なお、下記の説明において、1位〜16位の置換位置は上記式(2)の置換基R1〜R16が各々結合しているベンゼン核上の位置を意味し、本明細書においては以下同様とする。
(1)β−位置換型:(2位及び/または3位、6位及び/または7位、10位及び/または11位、14位及び/または15位に特定の置換基を有するフタロシアニン色素)
(2)α−位置換型:(1位及び/または4位、5位及び/または8位、9位及び/または12位、13位及び/または16位に特定の置換基を有するフタロシアニン色素)
(3)α、β−位混合置換型:(1〜16位の任意の位置に、特定の置換基を有するフタロシアニン色素)
上記のβ−位置換型、α−位置換型、α、β−位混合置換型のそれぞれのフタロシアニン色素は、酸化等によってフタル酸誘導体に分解したものを、NMRや高速液体クロマトグラフィーにて置換位置を調べることにより判別することができる。
すなわち、β−位置換型のフタロシアニン色素を分解すれば4位置換のフタル酸誘導体が、α−位置換型のフタロシアニン色素を分解すれば3位置換のフタル酸誘導体が、α、β−位混合置換型のフタロシアニン色素を分解すれば、3位置換と4位置換のフタル酸誘導体がそれぞれ得られる。
フタロシアニン色素の酸化分解に用いうる酸化剤としては、例えば硝酸、オゾン等が挙げられ、酸化分解の条件としては、例えば酸化剤として硝酸を用いる場合、フタロシアニン色素に対し20〜50重量倍の60%濃硝酸中で100℃、5〜30分間処理することにより、フタル酸誘導体に分解することができる。
前記式(2)において、Mは、水素原子、金属原子、金属酸化物、金属水酸化物、または金属ハロゲン化物を表す。水素原子の場合は2原子の水素の意味である。また金属原子がアルカリ金属のときも2原子のアルカリ金属という意味である。
金属原子の具体例としては例えば、Li、Na、K、Mg、Ti、Zr、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Fe、Co、Ni、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Hg、Al、Ga、In、Si、Ge、Sn、Pb、Sb、Bi等が挙げられる。金属酸化物としてはVO、GeO等が挙げられる。また、金属水酸化物としては例えば、Si(OH)2、Cr(OH)2、Sn(OH)2、AlOH等が挙げられる。さらに、金属ハロゲン化物としては例えば、SiCl2、VCl、VCl2、VOCl、FeCl、GaCl、ZrCl、AlCl等が挙げられる。これらの中でもCu、Ni、Zn、Al、AlOHが好ましく、Cuが最も好ましい。
1はプロトン、金属イオン、有機アミンのオニウムイオンまたはアンモニウムイオンを表し、金属イオンとしては、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン等のアルカリ金属イオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオン等のアルカリ土類金属イオンが好ましく、特に好ましくはリチウムイオン、ナトリウムイオンである。
本明細書において特に断りがない限り、アルキル基、アルコキシ基、アルケニル基及びシクロアルキル基等における炭素数は本発明の目的が達成される限り特に限定されない。通常、それらの炭素数は1〜16、好ましくは1〜12、より好ましくは1〜6、更には1〜4である。ただしシクロアルキル基については、通常3〜12、好ましくは5〜8である。また、これらが置換基を有する場合、本発明の目的が達成される限り、その置換基の種類は特に限定されない。これらの基の炭素鎖上における好ましい置換基としては例えば、スルホ基及びそれから誘導される基(スルファモイル基等)、カルボキシル基及びそれから誘導される基(カルボン酸エステル基等)、リン酸基及びそれから誘導される基(リン酸エステル基等)、水酸基、置換又は無置換のアルコキシ基、置換又は無置換のアミノ基、置換又は無置換のアリール基、ハロゲン原子、シアノ基、置換又は無置換のアリールチオ基等が挙げられる。
また、アリール基についても本発明の目的が達成される限り特に限定されない。通常はフェニル基又はナフチル基等である。またこれらはヘテロ環等と縮環していても良い。アリール基上の好ましい置換基としては、例えば上記の炭素鎖上の好ましい置換基として挙げたもの及びウレイド基、ニトロ基、ヘテロ環基等が挙げられる。
前記式(4)及び式(5)において、R17、R18及びR19はそれぞれ独立して水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のシクロアルキル基、置換もしくは無置換のアリ−ル基、置換もしくは無置換のヘテロ環基、置換もしくは無置換のアラルキル基、置換もしくは無置換のアルケニル基を表し、R18及びR19どうしが互いに連結して環を形成しても良い。また、R18及びR19のうち少なくとも1つはイオン性親水性基を置換基として有する。イオン性親水性基としては、陰イオン性親水基が好ましく、例えばスルホ基、カルボキシル基、またはリン酸基などが挙げられる。これらのイオン性親水性基は、フリー体であってもよいし、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、有機アミンのオニウムイオン塩またはアンモニウム塩であってもよい。アルカリ金属としては、例えばナトリウム、カリウム、リチウム等が挙げられる。アルカリ土類金属としては、カルシウム、マグネシウム等が挙げられる。有機アミンとして、アルキルアミンとしては、例えばメチルアミン、エチルアミン等の炭素数1〜4の低級アルキルアミンが挙げられる。アルカノールアミンとしては、例えばモノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン等のモノ、ジ又はトリ(炭素数1〜4の低級アルカノール)アミンが挙げられる。好ましくはアンモニウム、ナトリウム、カリウム、リチウム、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエノールアミン、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン等との塩である。
上記置換もしくは無置換のアルキル基としては、例えば炭素原子数が1〜12のアルキル基があげられる。該置換基としては例えばスルホ基、カルボキシル基、リン酸基、水酸基、アルコキシ基、アミノ基(アルキル基、アリール基及びアセチル基で置換されても良い)アリール基、ハロゲン原子、シアノ基、アリールチオ基(スルホ基等で置換されても良い)が挙げられる。中でもスルホ基、カルボキシル基、リン酸基、水酸基が好ましい。
上記置換もしくは無置換のシクロアルキル基としては、例えば炭素原子数が3〜12のシクロアルキル基があげられる。好ましくは炭素数5〜8のシクロアルキル基が挙げられる。該シクロアルキル環上の置換基としては例えば、スルホ基、カルボキシル基、水酸基、アルコキシ基、アミノ基(アルキル基、アリール基及びアセチル基で置換されても良い。)、アリール基、ハロゲン原子、シアノ基、アリールチオ基(スルホ基等で置換されても良い)が挙げられる。中でもスルホ基、カルボキシル基、リン酸基、水酸基が好ましい。
上記アリール基で置換されたアルキル基(アラルキル基)におけるアルキル基の炭素原数は好ましくは1〜12程度である。該アラルキル基は置換基を有してもよく、置換基としては例えば、スルホ基、カルボキシル基、リン酸基、水酸基、アミノ基(アルキル基、アリール基及びアセチル基で置換されても良い)、ウレイド基、アルキル基、アルコキシ基、ニトロ基、シアノ基、ヘテロ環基、ハロゲン原子が挙げられる。中でもスルホ基、カルボキシル基、リン酸基、水酸基が好ましい。
上記置換もしくは無置換のアリール基としては、例えばフェニル基、ナフチル基があげられる。置換基としては例えば、スルホ基、カルボキシル基、リン酸基、水酸基、アミノ基(アルキル基、アリール基及びアセチル基で置換されても良い)、ウレイド基、アルキル基、アルコキシ基、ニトロ基、シアノ基、ヘテロ環基、ハロゲン原子が挙げられる。中でもスルホ基、カルボキシル基、リン酸基、水酸基が好ましい。また、これらはヘテロ環と縮環していても良く、芳香族へテロ環であっても、非芳香族へテロ環であっても良い。ヘテロ環と縮環したアリール基の例としては、ベンゾチアゾール、ベンズイソチアゾール、ベンズイミダゾール、ベンゾトリアゾール、ベンズオキサゾールなどが挙げられる。
上記置換もしくは無置換のヘテロ環基としては、5員または6員環のものが好ましく、それらは更に縮環していてもよい。また、芳香族へテロ環であっても、非芳香族ヘテロ環であってもよい。ヘテロ環の例としてはピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、トリアジン、キノリン、イソキノリン、キナゾリン、シンノリン、フタラジン、キノキサリン、ピロール、インドール、フラン、ベンゾフラン、チオフェン、ベンゾチオフェン、ピラゾール、イミダゾール、ベンズイミダゾール、トリアゾール、オキサゾール、ベンズオキサゾール、チアゾール、ベンゾチアゾール、イソチアゾール、ベンズイソチアゾール、ピロリジン、ピペリジン、ピペラジン、イミダゾリジン、チアゾリンなどが挙げられる。また、これらのヘテロ環は置換基を有していてもよく、その置換基の例としては、スルホ基、カルボキシル基、リン酸基、水酸基、アミノ基(アルキル基、アリール基及びアセチル基で置換されても良い。)、ウレイド基、アルキル基、アルコキシ基、ニトロ基、シアノ基、ハロゲン原子が挙げられる。
上記置換もしくは無置換のアルケニル基としては、例えば炭素原子数が1〜12のアルケニル基があげられる。置換基としては例えば、スルホ基、カルボキシル基、リン酸基、水酸基、アルコキシ基、アミノ基(アルキル基、アリール基及びアセチル基で置換されても良い。)、アリール基、ハロゲン原子、シアノ基が挙げられる。中でもスルホ基、カルボキシル基、リン酸基、水酸基が好ましい。
好ましいR17は、水素原子、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、ヒドロキシエチル基などのヒドロキシ基で置換されていてもよい(C1〜C4)置換もしくは無置換のアルキル基である。また好ましいR18、R19としては、水素原子、スルホエチル基、スルホプロピル基等、スルホ基で置換された(C1〜C4)アルキル基;カルボキシエチル基等、カルボキシル基で置換された(C1〜C4)のアルキル基;スルホ置換アリールチオ(C1〜C4)アルキル基;スルホ基、カルボキシル基または水酸基で置換されたフェニル基またはナフチル基;ジ[スルホ(C1〜C4)アルキル]アミノ(C1〜C4)アルキル基が挙げられる。
このうち特に好ましいものとしては、R17が水素原子、R18が水素原子、R19がジスルホフェニル基、トリスルホナフチル基、ジスルホフェニルチオエチル基である。
式(2)において、式(3)で表されるスルホ基、式(4)で表されるスルファモイル基、式(5)で表されるスルホニルウレア基又は水素原子はR1からR16のいずれに置換していてもよいが、R1、R4、R5、R8、R9、R12、R13、R16が水素原子で、R2とR3、R6とR7、R10とR11、R14とR15の各組み合わせにおいて、それぞれの一方が水素原子、もう一方が前述の置換基である色素が好ましい。
本発明の前記式(2)で示されるフタロシアニン色素に置換している前記式(3)で表されるスルホ基数は0から2であり、前記式(4)で表されるスルファモイル基の数は0から3であり、前記式(5)で表されるスルホニルウレア基の数は1から4であり、かつスルホ基、スルファモイル基、及びスルホニルウレア基の合計は2から4である。
本発明の前記式(1)で示されるフタロシアニン色素の混合物中の平均値としては、前記スルホ基は0から2であり、好ましくは1以下、更に好ましくは0.5以下であり、スルファモイル基については0以上4未満であり、好ましくは3以下、更に好ましくは2以下であり、スルホニルウレア基については0より大きく4以下であり、1以上が好ましい。
前記式(3)で表されるスルホ基の比率が多い、又は前記式(1)におけるxの値が大きい場合は耐オゾン性が低くなる傾向があるが、製造上スルホ基を完全に無くす事は困難である。また、前記式(4)で表されるスルファモイル基の比率が多い、又は前記式(1)におけるzの値が大きいと耐オゾン性は高くなる一方、ブロンズ現象が起きやすい傾向にある。従って、耐オゾン性、ブロンズ特性、製造の容易さ等を考慮し、スルホ基、スルファモイル基及びスルホニルウレア基の数を適宜調節し、バランスの良い比率を選択すればよい。
本発明の前記式(2)で示されるフタロシアニン色素もしくは前記式(1)で示されるフタロシアニン色素混合物におけるM;前記式(4)表される、もしくは前記式(1)におけるスルファモイル基;及び前記式(5)で表される、もしくは前記式(1)におけるスルホニルウレア基の組み合わせの具体例を表1から8に示すが、本発明のフタロシアニン色素(混合物)は、下記の例に限定されるものではない。尚、表中、前記式(5)で示される、もしくは前記式(1)におけるスルホニルウレア基は遊離酸の形で記す。また、L1は、X、Yのイオン性親水性基の塩の形態と同じである。
Figure 2006111745
Figure 2006111745
Figure 2006111745
Figure 2006111745
Figure 2006111745
Figure 2006111745
本発明のフタロシアニン色素は、フタロシアニンスルホン酸クロライドにアンモニアまたは一級有機アミンを反応させスルファモイル基に変換し、更にスルファモイル基にカルバメート化合物を縮合させ、スルホニルウレア基に変換する事により得られる。
フタロシアニンスルホン酸クロライドを得るには、(金属)フタロシアニンにクロロスルホン酸を反応させることによって得ることができるし、4−スルホフタル酸誘導体同士又は、4−スルホフタル酸誘導体とフタル酸誘導体を金属化合物の存在下に反応させることにより得られる化合物に塩素化剤を反応させ、スルホ基をクロロスルホン基に変換した後、アンモニアまたは一級有機アミンを反応させスルファモイル基に変換することによっても得られる。
前者の場合はα、β−位混合置換型フタロシアニン色素が得られ(硝酸によってフタル酸誘導体に分解したものをNMRで分析すると3位置換フタル酸誘導体:4位置換フタル酸誘導体の比率はおよそ50:50)、後者の場合はβ−位置換型フタロシアニン色素が得られる。特に耐オゾン性の高いインクを得る為には後者の方法によって得られるβ−位置換型フタロシアニン色素が好ましい。β−位置換型を合成する際、原料として用いる4−スルホフタル酸には、3−スルホフタル酸が通常15〜25質量%程度不純物として含有し、それ由来のα−位置換体が目的フタロシアニン色素中に混入する。本発明の効果をより高めるためには(特に耐オゾン性の高いインクを得る為には)、3−スルホフタル酸の含有量が少ない原料を使用するのが好ましい。また、得られるフタロシアニン色素中には、反応中にクロロスルホン基が一部分解したものが反応生成物中に混入されるが特に支障はない。
本発明の式(2)のフタロシアニン色素混合物は、下記式(1)で表わされ、β位置換体が主成分であることが好ましい。
Figure 2006111745
[式(1)中、M、L1、R17、R18、R19は前記と同じ意味を示す。x、y、zは色素混合物の平均値を表し、xは0以上2以下、yは0以上4未満、zは0より大きく4以下であり、且つその総和は2〜4である。]
本発明の式(2)の色素混合物の製造方法を説明する。
まず、式(6)
Figure 2006111745
[式(6)中、Mは前記と同じ意味を表す。L2はプロトン、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、有機アミンのオニウムイオンまたはアンモニウムイオンを表す。a、b、c、dは0または1であり、その総和は2〜4である。]
で表される金属フタロシアニンスルホン酸を合成する。尚、前述のとおり、本発明のフタロシアニン色素には原料由来によるα−位置換体が副生するが、製造方法の説明においては、主成分のβ−位置換体で記載する。
式(6)の化合物を合成するには、例えば触媒及び金属化合物の存在下、4−スルホフタル酸誘導体又は、4−スルホフタル酸誘導体とフタル酸誘導体を反応させる事により得られる。
4−スルホフタル酸誘導体とフタル酸誘導体の反応のモル比を変えることによりスルホン基の数、つまりa〜dの数を調整することが可能である。4−スルホフタル酸誘導体としては4−スルホフタル酸、4−スルホ無水フタル酸、4−スルホフタルイミド、4−スルホフタルアミド、4−スルホフタロニトリル、4または5−スルホ−2−シアノベンザミド及び5−スルホ−1,3−ジイミノイソインドリン若しくはそれらの塩が挙げられる。これらの中で通常4−スルホフタル酸若しくはその塩が好ましい。フタル酸誘導体としてはフタル酸、無水フタル酸、フタルイミド、フタルアミド、フタロニトリル、2−シアノベンザミド及び1,3−ジイミノイソインドリン若しくはそれらの塩が挙げられる。但し、4−スルホフタル酸、フタル酸、4−スルホ無水フタル酸、無水フタル酸、4−スルホフタルイミド、フタルイミド、4−スルホフタルアミド及びフタルアミドの場合は尿素の添加が必須である。尿素の使用量は4−スルホフタル酸誘導体、フタル酸誘導体総モル数に対し5〜100倍モル量である。
また、反応は通常、溶媒の存在下に行われ、溶媒としては沸点が通常100℃以上、より好ましくは130℃以上の有機溶媒が用いられる。例えば、n−アミルアルコール、n−ヘキサノール、シクロヘキサノール、2−メチル−1−ペンタノール、1−ヘプタノール、1−オクタノール、2−エチルヘキサノール、ベンジルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリクロロベンゼン、クロロナフタレン、ニトロベンゼン、キノリン、スルホラン、尿素等が挙げられる。溶媒の使用量は4−スルホフタル酸誘導体、フタル酸誘導体の合計量の1〜100質量倍である。
触媒としては、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン、モリブデン酸アンモニウム及びホウ酸等が挙げられる。その添加量は4−スルホフタル酸誘導体とフタル酸誘導体の合計のモル数に対し、0.001〜1倍モルである。
金属化合物としては、Li、Na、K、Mg、Ti、Zr、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Fe、Co、Ni、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Hg、Al、Ga、In、Si、Ge、Sn、Pb、Sb、Bi等のハロゲン化物、カルボン酸塩、硫酸塩、硝酸塩、アセチルアセトナート、カルボニル化合物、錯体等が挙げられる。例えば、塩化銅、臭化銅、塩化ニッケル、酢酸ニッケル、塩化コバルト、酢酸コバルト、コバルトアセチルアセトナート等が挙げられる。金属化合物の使用量は4−スルホフタル酸誘導体または、4−スルホフタル酸誘導体と(無置換)フタル酸誘導体の総計モル数に対し、0.15〜0.35倍モルである。
反応温度は通常100〜290℃であり、好ましくは130〜270℃である。また反応時間は反応温度により変わるが通常1〜8時間である。反応終了後、濾過、塩析(又は酸析)、乾燥する事により金属フタロシアニンスルホン酸又はその塩の形で得られる。遊離酸とするには、例えば酸析すればよい。また、塩にするには、塩析するか、塩析によって所望の塩が得られないときには、例えば遊離酸にしたものに所望の有機又は無機の塩基を添加する通常の塩交換法を利用すればよい。
また、Mが銅である、銅フタロシアニンスルホン酸またはその塩は、特許文献8に記載の方法で合成され、前記式(6)におけるa、b、c、dが1で表される化合物は、スルホラン溶媒中、4−スルホフタル酸(1モル)、塩化銅(II)(0.3モル)、リンモリブデン酸アンモニウム(0.003モル)、尿素(6モル)、塩化アンモニウム(0.5モル)を180℃、6時間反応させることにより前記式(5)で表される銅フタロシアニンスルホン酸が得られる。4−スルホフタル酸誘導体、金属化合物、溶媒及び触媒等の種類や使用量により反応性は異なり、上記に限定されるものではない。
式(6)で表される、フタロシアニンスルホン酸又はその塩を、例えば有機溶媒、硫酸、発煙硫酸又はクロロスルホン酸等の溶媒中でクロロ化剤を反応させる事により、使用した原料に対応する金属フタロシアニンスルホン酸クロリド得られる。クロロ化剤はフタロシアニンスルホン酸又はその塩のスルホ基に対して、過剰に使用するのが好ましく、該スルホ基に対するモル割合で1〜15倍程度であり、1.5倍以上が好ましい。反応に用いられる有機溶剤としてはベンゼン、トルエン、ニトロベンゼン、クロロベンゼン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、クロル化剤としてはクロロスルホン酸、塩化チオニル、塩化スルフリル、三塩化リン、五塩化リン、オキシ塩化リン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、本発明のフタロシアニン色素は一部、フタロシアニン核にクロロ化された不純物及び一部未反応のスルホ基を持った色素が反応生成物中に混入されてもよい。
反応条件は使用するクロロ化剤の反応性により異なるが、通常0〜150℃であり、反応時間は1〜20時間である。
次に、得られたフタロシアニンスルホン酸クロリドとR17に対応する一級有機アミンまたはアンモニア及び塩基を有機溶媒、水溶媒、水−有機溶媒混合系溶媒等の溶媒中で通常pH8〜12、通常0〜70℃、通常1〜20時間反応させる事により、スルファモイル金属フタロシアニンが得られる。使用される有機溶媒はアセトニトリル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、ピリジン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また塩基は有機塩基でも無機塩基でも良く、有機塩基としては、例えば、トリエチルアミン、ピリジン等が挙げられ、無機塩基としては、例えば、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム等の金属炭酸塩、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等の金属水酸化物等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、R17に対応する一級有機アミンまたはアンモニアを塩基として使用する事も可能であり、その際R17に対応する一級有機アミンまたはアンモニアを過剰(理論量の2倍モル以上)に使用すれば良い。
更に得られたスルファモイル金属フタロシアニンとスルホニルウレア基に対応する式(9)
Figure 2006111745
〔式中、R18、R19は前記と同じ意味を表す。R20はフェニル基、低級アルキル基を表す。〕
で表されるカルバメート化合物をスルファモイル化フタロシアニンに対して1〜8倍モル反応させる事により、本発明の化合物(混合物)が得られる。カルバメート化合物の使用量は、スルホニルウレア基の導入数や、カルバメート化合物の反応性により異なり、適宜調節すれば良い。通常、有機溶媒、水及び水−有機溶媒混合系中で行われ、反応には塩基が必要である。使用できる有機溶媒としては、例えば、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、N−メチルピロリドン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また塩基は有機塩基でも無機塩基でも良く、有機塩基としては、例えば、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン、トリエチルアミン、ピリジン等が挙げられ、無機塩基としては、例えば、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム等の金属炭酸塩、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等の金属水酸化物等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
反応条件は通常0〜120℃であり、好ましくは20〜80℃である。また反応時間は反応条件により変わるが、通常1〜40時間である。
次に、式(9)で表されるカルバメート化合物の製造方法を説明する。例えば、R18及びR19を有するアミンである、R18(R19)NHとクロロ蟻酸エステルを水溶媒、有機溶媒又は水−有機溶媒混合系中、塩基存在下で反応させる事によりカルバメート化合物が得られる。用いうる有機溶媒はとしては例えば、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、N−メチルピロリドン、クロロホルム、ジクロロメタン、トルエン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また塩基は有機塩基でも無機塩基でも良く、有機塩基としては、例えば、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン、トリエチルアミン、ピリジン等が挙げられ、無機塩基としては、例えば、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム等の金属炭酸塩、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等の金属水酸化物等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。クロロ蟻酸エステルは、メチルエステル、エチルエステル、フェニルエステル等が容易に入手可能であるが、次工程のスルファモイル金属フタロシアニンとの反応を考慮すると、反応性の高いフェニルエステルが最も好ましい。
また、本発明のフタロシアニン色素(混合物)は一部、2価の連結基を介してフタロシアニン環(Pc)が2量体または3量体を形成した不純物が生成し、反応生成物中に混入されてもよく、その時複数個存在する連結基は、それぞれ同一であっても異なるものであってもよい。2価の連結基としてはスルホニル基(−SO2−)、−SO2−NH−SO2−などが挙げられる。また、該連結基はこれらを組み合わせて形成される基であってもよい。
こうして得られた本発明のフタロシアニン色素(混合物)は酸析又は塩析後、濾過等により分離することが出来る。塩析は例えば酸性〜アルカリ性、好ましくはpH1〜11の範囲で行うことが好ましい。塩析の際の温度は特に限定されないが、通常40〜80℃、好ましくは50〜70℃に加熱後、食塩等を加えて塩析するのが好ましい。
上記の方法で合成される、本発明の前記式(1)または式(2)で表わされるフタロシアニン色素(混合物)は、遊離酸の形あるいはその塩の形で得られる。遊離酸とするには、例えば酸析すればよい。また、塩にするには、塩析するか、塩析によって所望の塩が得られないときには、例えば遊離酸にしたものに所望の有機又は無機の塩基を添加する通常の塩交換法を採用すればよい。
本発明のシアンインクは、上記の方法にて製造された前記式(1)または式(2)のフタロシアニン色素(混合物)を含み、水を媒体として調製されるが、このインクをインクジェット記録用インクとして使用する場合、フタロシアニン色素混合物の原体に含まれる、無機塩も形成するCl-及びSO4 2-等の陰イオンの含有量は少ないものが好ましく、その含有量の目安は、フタロシアニン色素混合物の原体中でCl-及びSO4 2-の総含量として5質量%以下、好ましくは3質量%以下、更に好ましくは1質量%以下であり、インク中に1質量%以下である。Cl-及びSO4 2-の少ない本発明のフタロシアニン色素を製造するには、例えば逆浸透膜による通常の方法又は本発明のフタロシアニン色素の乾燥品あるいはウェットケーキをアルコール及び水の混合溶媒中で撹拌し、濾過する等の方法で脱塩処理すればよい。用いるアルコールは、炭素数1〜4の低級アルコール好ましくは炭素数1〜3のアルコール、更に好ましくはメタノール、エタノール又は2−プロパノールである。また、アルコールでの脱塩処理の際に、使用するアルコールの沸点近くまで加熱後、冷却して脱塩する方法も採用しうる。Cl-及びSO4 2-の含有量は例えばイオンクロマトグラフィーで測定される。
本発明のシアンインクをインクジェット記録用インクとして使用する場合、フタロシアニン色素に含まれる亜鉛、鉄等の重金属(イオン)、カルシウム、シリカ等の金属(陽イオン)等の含有量が少ないものを用いるのが好ましい(フタロシアニン骨格に含有される金属(式(1)、(2)におけるM)は除く)。その含有量の目安は例えば、フタロシアニン色素の精製乾燥品中に、亜鉛、鉄等の重金属(イオン)、カルシウム、シリカ等の金属(陽イオン)について各々500ppm以下程度である。重金属(イオン)及び金属(陽イオン)の含有量はイオンクロマトグラフィー、原子吸光法又はICP(Inductively Coupled Plasma)発光分析法にて測定される。
本発明のインク中に前記式(1)または式(2)のフタロシアニン色素(混合物)は、通常0.1〜8質量%、好ましくは0.3〜6質量%含有される。低い濃度のインクには本発明のフタロシアニン色素は通常0.1〜2.5質量%含有される。
本発明のインクは水を媒体として調製される。本発明のインクにはさらに必要に応じて、水溶性有機溶剤を、本発明の効果を害しない範囲内において含有される。水溶性有機溶剤は、染料溶解剤、乾燥防止剤(湿潤剤)、粘度調整剤、浸透促進剤、表面張力調整剤、消泡剤等として使用される。その他インク調製剤としては、例えば、防腐防黴剤、pH調整剤、キレート試薬、防錆剤、紫外線吸収剤、粘度調整剤、染料溶解剤、褪色防止剤、乳化安定剤、表面張力調整剤、消泡剤、分散剤、分散安定剤、等の公知の添加剤が挙げられる。水溶性有機溶剤の含有量はインク全体に対して0〜60質量%好ましくは10〜50質量%用い、インク調製剤はインク全体に対して0〜20質量%好ましくは0〜15質量%用いるのが良い。上記以外の残部は水である。
本発明のインクを調製するのに用いうる水溶性有機溶剤としては、例えばメタノール、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、イソブタノール、第二ブタノール、第三ブタノール等のC1〜C4アルカノール、N,N−ジメチルホルムアミドまたはN,N−ジメチルアセトアミド等のカルボン酸アミド、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチルイミダゾリジン−2−オンまたは1,3−ジメチルヘキサヒドロピリミド−2−オン等の複素環式ケトン、アセトン、メチルエチルケトン、2−メチル−2−ヒドロキシペンタン−4−オン等のケトンまたはケトアルコール、テトラヒドロフラン、ジオキサン等の環状エーテル、エチレングリコール、1,2−または1,3−プロピレングリコール、1,2−または1,4−ブチレングリコール、1,6−ヘキシレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、チオジグリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等の(C2〜C6)アルキレン単位を有するモノマー、オリゴマーまたはポリアルキレングリコールまたはチオグリコール、グリセリン、ヘキサン−1,2,6−トリオール等のポリオール(トリオール)、エチレングリコールモノメチルエーテルまたはエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル又はジエチレングリコールモノエチルエーテル又はトリエチレングリコールモノメチルエーテル又はトリエチレングリコールモノエチルエーテル等の多価アルコールの(C1〜C4)アルキルエーテル、γーブチロラクトンまたはジメチルスルホキシド等があげられる。
水溶性有機溶剤として好ましいものは、炭素数3〜8のモノ又は多価アルコール及び炭素数1〜3のアルキル置換を有しても良い2−ピロリドンなどが挙げられ、多価アルコールとしてはヒドロキシ基を2〜3有するものが好ましい。具体的にはイソプロパノール、グリセリン、モノ、ジまたはトリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、ブタノール等であり、より好ましくはイソプロパノール、グリセリン、ジエチレングリコール、2−ピロリドンである。これらの水溶性有機溶剤は、単独もしくは混合して用いられる。
防腐防黴剤としては、例えば、有機硫黄系、有機窒素硫黄系、有機ハロゲン系、ハロアリルスルホン系、ヨードプロパギル系、N−ハロアルキルチオ系、ベンツチアゾール系、ニトチリル系、ピリジン系、8−オキシキノリン系、ベンゾチアゾール系、イソチアゾリン系、ジチオール系、ピリジンオシキド系、ニトロプロパン系、有機スズ系、フェノール系、第4アンモニウム塩系、トリアジン系、チアジアジン系、アニリド系、アダマンタン系、ジチオカーバメイト系、ブロム化インダノン系、ベンジルブロムアセテート系、無機塩系等の化合物が挙げられる。有機ハロゲン系化合物としては、例えばペンタクロロフェノールナトリウムが挙げられ、ピリジンオシキド系化合物としては、例えば2−ピリジンチオール−1−オキサイドナトリウムが挙げられ、無機塩系化合物としては、例えば無水酢酸ソーダが挙げられ、イソチアゾリン系化合物としては、例えば1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン、2−n−オクチル−4−イソチアゾリン−3−オン、5−クロロ−2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オン、5−クロロ−2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オンマグネシウムクロライド、5−クロロ−2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オンカルシウムクロライド、2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オンカルシウムクロライド等が挙げられる。その他の防腐防黴剤としてソルビン酸ソーダ安息香酸ナトリウム、等(例えば、アベシア社製プロクセルGXL(S)、プロクセルXL−2(S)等)があげられる。
pH調整剤は、インクの保存安定性を向上させる目的で、インクのpHを6.0〜11.0の範囲に制御できるものであれば任意の物質を使用することができる。例えば、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンなどのアルカノールアミン、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属の水酸化物、水酸化アンモニウム、あるいは炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどのアルカリ金属の炭酸塩などが挙げられる。
キレート試薬としては、例えばエチレンジアミン四酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸ナトリウム、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸ナトリウム、ジエチレントリアミン五酢酸ナトリウム、ウラミル二酢酸ナトリウムなどがあげられる。防錆剤としては、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオグリコール酸アンモニウム、ジイソプロピルアンモニウムナイトライト、四硝酸ペンタエリスリトール、ジシクロヘキシルアンモニウムナイトライトなどがあげられる。
紫外線吸収剤としては、例えばベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、桂皮酸系化合物、トリアジン系化合物、スチルベン系化合物、又はベンズオキサゾール系化合物等があげられる。また、紫外線を吸収して蛍光を発する化合物、いわゆる蛍光増白剤も用いることができる。
粘度調整剤としては、水溶性有機溶剤の他に、水溶性高分子化合物があげられ、例えばポリビニルアルコール、セルロース誘導体、ポリアミン、ポリイミン等があげられる。
染料溶解剤としては、例えば尿素、ε−カプロラクタム、エチレンカーボネート等があげられる。
褪色防止剤は、画像の保存性を向上させる目的で使用される。褪色防止剤としては、各種の有機系及び金属錯体系の褪色防止剤を使用することができる。有機の褪色防止剤としてはハイドロキノン類、アルコキシフェノール類、ジアルコキシフェノール類、フェノール類、アニリン類、アミン類、インダン類、クロマン類、アルコキシアニリン類、ヘテロ環類などがあり、金属錯体としてはニッケル錯体、亜鉛錯体などがある。
表面張力調整剤としては、界面活性剤があげられ、例えばアニオン界面活性剤、両性界面活性剤、カチオン界面活性剤、ノニオン界面活性剤などがあげられる。アニオン界面活性剤としては例えばアルキルスルホカルボン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、N−アシルアミノ酸およびその塩、N−アシルメチルタウリン塩、ロジン酸石鹸、ヒマシ油硫酸エステル塩、ラウリルアルコール硫酸エステル塩、アルキルフェノール型燐酸エステル、アルキル型燐酸エステル、アルキルアリルスルホン塩酸、ジエチルスルホ琥珀酸塩などが挙げられる。カチオン界面活性剤としては2−ビニルピリジン誘導体、ポリ4−ビニルピリジン誘導体などがある。両性界面活性剤としてはラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン、2−アルキル−N−カルボキシメチル−N−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン、ヤシ油脂肪酸アミドプロピルジメチルアミノ酢酸ベタイン、ポリオクチルポリアミノエチルグリシンその他イミダゾリン誘導体などがある。ノニオン界面活性剤としては、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル等のエーテル系、ポリオキシエチレンオレイン酸エステル、ポリオキシエチレンジステアリン酸エステル、ソルビタンラウレート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタンセスキオレート、ポリオキシエチレンモノオレエート、ポリオキシエチレンステアレートなどのエステル系、2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオール、3,6−ジメチル−4−オクチン−3,6−ジオール、3,5−ジメチル−1−ヘキシン−3オールなどのアセチレングリコール系(例えば、日信化学社製サーフィノール104、104PG50、82、465、オルフィンSTG等)、等が挙げられる。これらのインク調製剤は、単独もしくは混合して用いられる。なお、本発明のインクの表面張力は通常25〜70mN/m、より好ましくは25〜60mN/mである。また本発明のインクの粘度は30mPa・s以下が好ましい。更に20mPa・s以下に調整することがより好ましい。
消泡剤としては、フッ素系、シリコーン系化合物が必要に応じて用いられる。
本発明のインクは水に各薬剤を溶解させることにより得られるが、その溶解順序には特に制限はない。用いる水はイオン交換水または蒸留水など不純物が少ない物が好ましい。溶解後、必要に応じメンブランフィルターなどを用いて精密濾過を行って夾雑物を除いてもよく、インクジェットプリンタ用のインクとして使用する場合は精密濾過を行うことが好ましい。精密濾過を行うフィルターの孔径は通常1ミクロン〜0.1ミクロン、好ましくは、0.8ミクロン〜0.2ミクロンである。
本発明のインクは、単色の画像形成のみならず、フルカラーの画像形成に用いることができる。フルカラー画像を形成するために、マゼンタインク、イエローインク、ブラックインクとのインクセットとしても使用される。更にはより高精細な画像を形成する為に、ライトマゼンタインク、ブルーインク、グリーンインク、オレンジインク、ダークイエローインク、グレーインク等と併用したインクセットとしても使用される。
適用できるイエローインクの色素としては、種々のものを使用することが出来る。例えばカップリング成分(以降カプラー成分と呼ぶ)としてフェノール類、ナフトール類、アニリン類、ピラゾロンやピリドン等のようなヘテロ環類などを有するアリールもしくはヘテリルアゾ染料;アゾメチン染料、ベンジリデン染料やモノメチンオキソノール染料等のようなメチン染料;ナフトキノン染料、アントラキノン染料等のようなキノン系染料などがあり、これ以外の染料種としてはキノフタロン染料、ニトロ・ニトロソ染料、アクリジン染料、アクリジノン染料等を挙げることができる。
適用できるマゼンタインクの色素としては、種々のものを使用することが出来る。例えばカプラー成分としてフェノール類、ナフトール類、アニリン類などを有するアリールアゾ染料;カプラー成分としてピラゾロン類、ピラゾロトリアゾール類などを有するアゾメチン染料;アリーリデン染料、スチリル染料、メロシアニン染料、シアニン染料、オキソノール染料などのメチン染料;ジフェニルメタン染料、トリフェニルメタン染料、キサンテン染料などのカルボニウム染料;ナフトキノン、アントラキノン、アントラピリドンなどのようなキノン染料及びジオキサジン染料等の縮合多環染料等を挙げることができる。
前記の各色素は、クロモフォアの一部が解離して初めてイエロー、マゼンタ、シアンの各色を呈するものであってもよく、その場合のカウンターカチオンはアルカリ金属や、アンモニウムのような無機のカチオンであってもよいし、ピリジニウム、4級アンモニウム塩のような有機のカチオンであってもよく、さらにはそれらを部分構造に有するポリマーカチオンであってもよい。適用できるブラック色素としては、ジスアゾ、トリスアゾ、テトラアゾ染料のほか、カーボンブラックの分散体を挙げることができる。
本発明のインクは、印捺、複写、マーキング、筆記、製図、スタンピング等の記録方法に使用でき、特にインクジェット印捺法における使用に適する。
本発明のインクジェット記録方法は、前記で調製されたインクにエネルギーを供与して、公知の受像材料、即ち普通紙、樹脂コート紙、インクジェット専用紙、光沢紙、光沢フィルム、電子写真共用紙、繊維や布(セルロース、ナイロン、羊毛等)、ガラス、金属、陶磁器、皮革等に画像を形成する。
画像を形成する際に、光沢性や耐水性を与えたり、耐候性を改善する目的からポリマー微粒子分散物(ポリマーラテックスともいう)を併用してもよい。ポリマーラテックスを被記録材に付与する時期については、着色剤を付与する前であっても,後であっても、また同時であってもよく、したがって添加する場所も被記録材中であっても、インク中であってもよく、あるいはポリマーラテックス単独の液状物として使用しても良い。
本発明の着色体は前記の本発明のフタロシアニン色素(混合物)又はこれを含有する水性インク組成物で着色されたものである。着色されうるものとしては、例えば紙、フィルム等の情報伝達用シート、繊維や布(セルロース、ナイロン、羊毛等)、皮革、カラーフィルター用基材等が挙げられる。情報伝達用シートとしては、表面処理されたもの、具体的には紙、合成紙、フィルム等の基材にインク受容層を設けたものが好ましい。インク受容層には、例えば上記基材にカチオン系ポリマーを含浸あるいは塗工することにより、また多孔質シリカ、アルミナゾルや特殊セラミックスなどのインク中の色素を吸収し得る無機微粒子をポリビニルアルコールやポリビニルピロリドン等の親水性ポリマーと共に上記基材表面に塗工することにより設けられる。このようなインク受容層を設けたものは通常インクジェット専用紙(フィルム)、光沢紙(フィルム)等と呼ばれる。この中でも、オゾンガス等の空気中の酸化作用を持つガスに対して影響を受けやすいとされているのが、多孔質シリカ、アルミナゾルや特殊セラミックスなどのインク中の色素を吸収し得る無機微粒子を基材表面に塗工しているタイプのインクジェット専用紙であり、例えば代表的な市販品の一例を挙げると、ピクトリコ(旭硝子(株)製)、プロフェッショナルフォトペーパー、スーパーフォトペーパー、マットフォトペーパー(いずれもキヤノン(株)製)、写真用紙<光沢>、フォトマット紙(いずれもセイコーエプソン(株)製)、プレミアム光沢フィルム、フォト用紙(いずれも日本ヒューレット・パッカード(株)製)、フォトライクQP(コニカ(株)製)、高品位コート紙、写真光沢紙(いずれもソニー(株)製)等がある。なお、普通紙も利用できることはもちろんである。
本発明の着色体は、インクジェットプリンタを用いて、前記インクで被着色材を着色したものである。被着色剤は前記被記録材及びその他のインクジェットプリンタで着色しうる物品であれば特に制限はない。
本発明のインクジェット記録方法で、被記録材に記録するには、例えば上記のインクを含有する容器をインクジェットプリンタの所定位置にセットし、通常の方法で、被記録材に記録すればよい。インクジェットプリンタとしては、例えば機械的振動を利用したピエゾ方式のプリンタや加熱により生ずる泡を利用したバブルジェット(登録商標)方式のプリンタ等があげられる。
本発明によるインクは貯蔵中に沈澱、分離することがない。また、本発明によるインクをインクジェット印捺において使用した場合、噴射器(インクヘッド)を閉塞することもない。本発明によるインクは連続式インクジェットプリンタによる比較的長い時間一定の再循環下においても、またオンデマンド式インクジェットプリンタによる断続的な使用においても、物理的性質の変化を起こさない。
本発明のインクは鮮明なシアン色である。また、特に耐オゾン性に優れ、かつ耐光性、耐水性においても優れた記録物を得ることができる。濃淡のシアンインクのセットとして用いることによって、さらに耐オゾン性及び耐光性、耐水性に優れた記録物を得ることができる。また、他のイエロー、マゼンタ、その他必要に応じて、グリーン、レッド、オレンジ、ブルーなどのインクと共に用いることで、広い可視領域の色調を色出しすることができ、耐オゾン性に優れ、かつ耐光性、耐水性においても優れた記録物を得ることができる。
以下に本発明を更に実施例により具体的に説明する。尚、本文中「部」及び「%」とあるのは、特別の記載のない限り質量基準である。
実施例1
(1)四つ口フラスコに、4−スルホフタル酸(パイロット社製、50%水溶液、3−スルホフタル酸20%含有)49.2部加え撹拌し、25%水酸化ナトリウム水溶液17.7部加え、pH0.8〜1.0に調整した。これにスルホラン126部を加え、徐々に加熱し、水を留去しながら160℃まで昇温した。100℃まで冷却後、塩化銅(II)・2水和物3.83部、モリブデン酸アンモニウム0.47部、尿素37.1部を加え、180℃で2時間、200℃で4時間撹拌した。反応液を40℃まで冷却した後、目的物をヌッチェで濾過分取し、400部のメタノールで洗浄した。続いて得られたウェットケーキに300部の水を加え、48%水酸化ナトリウム水溶液でpH11に調整し、80℃で1時間攪拌した。そして攪拌しながら35%塩酸水溶液を加えpHを3にし、そこに塩化ナトリウム80部を徐々に添加した。析出した結晶を濾取し20%塩化ナトリウム水溶液150部で洗浄してウェットケーキ90部を得た。続いてメタノールを210部加え1時間攪拌し、析出した結晶を濾別し、70%メタノール水溶液300部で洗浄後乾燥して、下記式(10)のフタロシアニン化合物(混合物)19.1部を青色結晶として得た。λmax:629nm(水溶液中)。
得られたフタロシアニン化合物(混合物)を硝酸によってフタル酸誘導体に分解したものを、NMRにて分析したところ、4位置換のフタル酸誘導体と3位置換のフタル酸誘導体の比率は80:20であった。
Figure 2006111745
(2)クロロスルホン酸79部中に攪拌しながら60℃以下で(1)で得られた銅フタロシアンテトラスルホン酸テトラナトリウム塩9.8部を徐々に仕込み、120℃で4時間反応を行った。次に反応液を80℃まで冷却し、塩化チオニル47.6部を30分間かけて滴下し、80℃で3時間反応を行った。反応液を30℃以下に冷却し、氷水700部中にゆっくりと注ぎ、析出した結晶を濾過分取し、氷冷2%塩酸水溶液200部で洗浄し、下記式(11)の銅フタロシアニンテトラスルホン酸クロライドのウェットケーキ35.2部を得た。尚、この銅フタロシアニンテトラスルホン酸クロライドには、一部未反応のスルホ基が存在する。それは得られた銅フタロシアニンテトラスルホン酸クロリドを大過剰のイソプロピルアミンでクエンチして、高速液体クロマトグラフィーにて確認した。式(11)におけるeとfは高速液体クロマトグラフィーの面積比から求めた平均値であり、その値は、e=0.2,f=3.8であった。
Figure 2006111745
(3)氷水400部中に(2)で得られた銅フタロシアニンテトラスルホン酸クロライド35.2部を加え、5℃以下で撹拌懸濁した。10℃以下を保持しながら、28%アンモニア水を添加して、pH10.5〜11.0に調整し、2時間保持した。同pHを保持したまま、1時間かけて20℃まで昇温し、同温度で2時間保持、さらに30℃で2時間保持した。この時の液量は600部であった。反応液を50℃に昇温し、塩化ナトリウム30部(対液20%)を加え30分撹拌した後、濾過分取、水100部で洗浄し、50%含水エタノール100部で洗浄後乾燥して、式(12)の銅フタロシアニンテトラスルファモイルを青色結晶8.9部として得た。式(12)におけるgとhはイオンクロマトグラフィー等から求めた平均値であり、その値は、g=1.2,h=2.8であった。
Figure 2006111745
(4)氷水80部にアニリン−2,5−ジスルホン酸モノナトリウム塩(純度90.5%)15.2部、クロロ蟻酸フェニル7.8部加えた。20℃下、10%炭酸ナトリウム水溶液を加え、pH4.0〜5.0で2時間、pH5.0〜6.0で1時間撹拌した後、不溶性の不純物を濾過で除去した。25℃において反応液(300部)に塩化ナトリウム60部(対液20%)を添加し、20分間撹拌後、35%塩酸を加え、pH1.0以下に調整し、2時間撹拌した。その後、10℃まで冷却し、1時間撹拌後、析出した結晶を濾過分取、20%塩化ナトリウム水溶液100部で洗浄し、ウェットケーキ20.8部を得た。メタノール60部、イソプロピルアルコール60部中で撹拌懸濁し、濾過分取、イソプロピルアルコール50部で洗浄、乾燥後、式(13)のカルバメート化合物を白色結晶として10.8部得た。
Figure 2006111745
(5)N,N−ジメチルホルムアミド30部に、(3)で得られた銅フタロシアニンテトラスルファモイル(式(12)の化合物)2.2部、(4)で得られたカルバメート化合物(式(13)の化合物)4.0部を加えた。30℃において1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン1.5部をN,N−ジメチルホルムアミド5.0部に溶解したものを、10分間かけて滴下した。30℃下のまま、終夜反応を行った。イソプロパノール200部を添加し、結晶を析出させ、濾過分取、イソプロパノール20部で洗浄し、ウェットケーキ22.9部を得た。水200部に得られたウェットケーキを添加して、50℃まで昇温、溶解させた。35%塩酸を滴下してpH7.0〜8.0に調整後、塩化ナトリウム44部(対液20%)を添加し、10分間撹拌した。その後、35%塩酸を滴下し、pH1.0に調整し、30℃まで冷却した。析出した結晶を濾過分取、20%塩化ナトリウム水溶液100部で洗浄し、ウェットケーキ10.4部を得た。得られたウェットケーキをメタノール70部中に投入し、60℃で1時間攪拌懸濁させた後、
ろ過分取、メタノールで洗浄、乾燥し、式(14)のフタロシアニン色素(混合物)(表1におけるNo.8の組み合わせに対応する化合物)4.3部を得た。
式(14)におけるx、y、zは平均値を表す。xは前記スルホ基(g)の値を踏襲し、yとzを銅の定量値等から求めた結果、これらの値はx=1.2、y=2.78、z=0.02であった。水中(弱アルカリ性)での最大吸収波長(λmax)は605nmであった。
Figure 2006111745
実施例2
(1)水100部中にアニリン−2,5−ジスルホン酸モノナトリウム塩(純度90.5%)30.4部を投入し、25%水酸化ナトリウム水溶液を添加しpH2.7〜3.0で完全に溶解させた。この溶液に氷を投入し、7℃以下に冷却した後、35%塩酸を31.3部、40%亜硝酸ナトリウム水溶液18.1部を添加し、ジアゾ化した。次に反応液に2−アミノエタンチオール塩酸塩11.9部を投入し、25℃で1時間、40〜50℃で2時間反応を行った。この反応液を25℃まで冷却し、25%水酸化ナトリウム水溶液を添加することでpH7.0〜8.0に調整した。この反応液にクロロギ酸フェニルを15.6部投入し、25%水酸化ナトリウム水溶液を添加しながらpH7.0〜8.0を保持し、20〜30℃で1時間反応を行った。液量を400部に調整し、塩化ナトリウム80部を投入することで結晶を析出させた。析出した結晶をろ過分取し、20%塩化ナトリウム水溶液100部で洗浄し、ウェットケーキ85.1部を得た。得られたウェットケーキ部をメタノール200部中に投入し、20〜30℃で一時間攪拌懸濁させた後、ろ過分取、メタノールで洗浄、乾燥し、式(15)の化合物を20.4部得た。
Figure 2006111745
(2)実施例1の(3)で得られた銅フタロシアニンテトラスルファモイル(式(12)の化合物)2.2部をジメチルホルムアミド40部中に投入し、50℃に加熱し溶解させた。この溶液を20℃に冷却し、(1)で得られた式(15)のカルバメート化合物4.8部を添加し30分攪拌した。この溶液に、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセンを1.5部滴下し、終夜反応した。反応液を2−プロパノール100部に滴下し、結晶を析出させた。析出した結晶をろ過分取し、2−プロパノール50部で洗浄し、ウェットケーキ9.0部を得た。得られたウェットケーキ9.0部を水200部中に投入し、25%水酸化ナトリウム水溶液を添加しpH11.0〜10.5で完全に溶解させた。液量を300部に調整し、塩化ナトリウム60部を添加し、35%塩酸でpH1.0に調整し、結晶を析出させた。析出した結晶をろ過分取し、20%塩化ナトリウム水溶液50部で洗浄し、ウェットケーキを13.0部得た。得られたウェットケーキをメタノール100部中に投入し、水4.0部を加え、60℃で1時間攪拌懸濁させた後、ろ過分取、メタノールで洗浄、乾燥し、式(16)のフタロシアニン色素(混合物)(表6におけるNo.62の組み合わせに対応する化合物)4.3部を得た。
式(16)におけるx、y、zは平均値を表す。xは前記スルホ基(g)の値を踏襲し、yとzを銅の定量値等から求めた結果、これらの値はx=1.2、y=1.49、z=1.31であった。水中(弱アルカリ性)での最大吸収波長(λmax)は609nmであった。
Figure 2006111745
実施例3
(1)水150部中に2−アミノナフタレン3,6、8−トリスルホン酸19.2部を投入し、25%水酸化ナトリウム水溶液を添加しpH7.0〜8.0で完全に溶解させた。この溶液にクロロギ酸フェニルを7.9部投入し、25%水酸化ナトリウム水溶液を添加しながらpH7.0〜8.0を保持し、20〜30℃で1時間反応を行った。この溶液にメタノール100部を投入することで結晶を析出させた。析出した結晶をろ過分取し、メタノール50部で洗浄し、ウェットケーキ42.1部を得た。得られたウェットケーキ部をメタノール100部中に投入し、20〜30℃で一時間攪拌懸濁させた後、ろ過、メタノールで洗浄、乾燥し、式(17)の化合物を28.2部得た。
Figure 2006111745
(2)実施例1の(3)で得られた銅フタロシアニンテトラスルファモイル(式(12)の化合物)2.2部をジメチルホルムアミド40部中に投入し、50℃に加熱し溶解させた。この溶液を20℃に冷却し、(1)で得られた式(17)のカルバメート化合物5.7部を添加し30分攪拌した。この溶液に1、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセンを1.5部滴下し、終夜反応した。反応液を2−プロパノール100部に滴下し、結晶を析出させた。析出した結晶をろ過分取し、2−プロパノール50部で洗浄し、ウェットケーキ8.5部を得た。得られたウェットケーキ8.5部を水200部中に投入し、60℃に加熱し完全に溶解させた。液量を200部に調整し、塩化ナトリウム40部を添加し、35%塩酸でpH1.0に調整し、結晶を析出させた。析出した結晶をろ過分取し、20%塩化ナトリウム水溶液50部で洗浄し、ウェットケーキを15.5部得た。得られたウェットケーキをメタノール150部中に投入し、6.0部を加え、60℃で1時間攪拌懸濁させた後、ろ過分取、メタノールで洗浄、乾燥し、式(18)のフタロシアニン色素(混合物)(表2におけるNo.18の組み合わせに対応する化合物)4.8部を得た。
式(18)におけるx、y、zは平均値を表す。xは前記スルホ基(g)の値を踏襲し、yとzを銅の定量値等から求めた結果、これらの値はx=1.2、y=2.69、z=0.11であった。水中(弱アルカリ性)での最大吸収波長(λmax)は601nmであった。
Figure 2006111745
実施例4(インク評価)
(A)インクの調製
下記表6に記載の各成分を混合溶解し、本発明のインクを得た。次いで0.45μmのメンブランフィルター(アドバンテック社製)で濾過する事により夾雑物を除いた。尚、水はイオン交換水を使用した。又、インクのpHがpH=9〜10、総量が100部になるように水、苛性ソーダ(pH調整剤)を加えた。インクは実施例1で得られたフタロシアニン色素(混合物)を用いたインクをC−1、実施例2で得られたフタロシアニン色素(混合物)を用いたインクをC−2、実施例3で得られたフタロシアニン色素(混合物)を用いたインクをC−3とした。
表7
上記実施例1〜3で得られた各フタロシアニン色素(混合物) 1.0部
水+苛性ソーダ 67.8部
グリセリン 8.0部
尿素 8.0部
N−メチル−2−ピロリドン 7.0部
IPA(イソプロピルアルコール) 5.0部
ブチルカルビトール 3.0部
サーフィノール104PG50(商品名:日信化学社製) 0.2部
計 100.0部
比較例として、C.I.Direct Blue 199として使用されているインクジェット記録用色素、製品名:Projet Cyan 1(アベシア社製:比較例1)及び、前記特許文献8の実施例1に記載の方法にて合成及び精製したフタロシアニン色素(比較例2)を印刷時、表7の実施例1のインクと同じ印刷濃度になるように同様の方法で調製した。比較例1の製品を用いたインクはC−A、比較例2の化合物を用いたインクはC−Bとした。
(B)インクジェットプリント
インクジェットプリンタ(商品名 キヤノン社製 PIXUS 550i)を用いて、専用紙A(キャノン社製 プロフェッショナルフォトペーパー PR101)、専用紙B(セイコーエプソン社製 写真用紙<光沢> KA420PSK)の2種にインクジェット記録を行った。尚、試験に用いた専用紙A及び専用紙Bは、支持体上に白色無機顔料粒子を含有するインク受像層を有する記録紙である。
印刷の際は、反射濃度が数段階の階調が得られるように画像パターンを作り、ハーフトーンの印字物を得た。耐光性試験、耐オゾン性試験の測定の際には、試験前の印刷物の反射濃度D値が1.0に最も近い階調部分を用いて測定を行った。
(C)記録画像の評価
1.色相評価
記録画像の色相は、記録紙を測色システム(GRETAG SPM50:GRETAG社製)を用いて測色し、印刷物のL*が40〜80の範囲にあるときのa*、b*値を測色した。評価は好ましいa*値を−60〜−20、b*値を−60〜−20と定義し、3段階で行なった。
○:a*、b*値共に好ましい領域内に存在
△:a*、b*値片方のみ好ましい領域内に存在
×:a*、b*値共に好ましい領域外に存在
2.耐光性試験
記録画像の試験片上に空気層と2mm厚のガラス板を設置して、キセノンウェザーメーター(ATLAS社製 型式Ci4000)を用い、0.36W/平方メートル照度で、槽内温度24℃、湿度60%RHの条件にて50時間照射した。試験後、反射濃度を測色システムを用いて測色した。測定後、色素残存率を(試験後の反射濃度/試験前の反射濃度)×100(%)で計算して求め、3段階で評価した。
○:残存率70%以上
△:残存率50〜70%
×:残存率50%未満
3.耐オゾン性試験
記録画像の試験片を、オゾンウェザーメーター(スガ試験機社製 型式OMS−H)を用い、オゾン濃度40ppm、槽内温度24℃、湿度60%RHで3時間放置した。試験後、反射濃度を前記の測色システムを用いて測色した。測定後、色素残存率を(試験後の反射濃度/試験前の反射濃度)×100(%)で計算して求め、3段階で評価した。
○:残存率70%以上
△:残存率40〜70%
×:残存率40%未満
4.耐湿性試験
記録画像の試験片を、恒温恒湿器(応用技研産業社製)を用いて、槽内温度50℃、湿度90%RHで3日間放置した。試験後、試験片のにじみを目視にて3段階で評価した。
○:にじみが認められない
△:わずかににじみが認められる
×:大きくにじみが認められる
C−1〜C−3、C−A、C−Bのインクにより得られた記録画像の色相評価、耐光性試験結果、耐オゾン性試験結果及び耐湿性試験結果をそれぞれ表8(専用紙A)及び表9(専用紙B)に表わす。
表8
インク評価結果:専用紙A
インク番号 色相 耐光性 耐オゾン性 耐湿性
C−1 ○ ○ ○ ○
C−2 ○ ○ △ ○
C−3 ○ ○ ○ ○
C−A ○ ○ × ○
C−B ○ ○ × ○
表9
インク評価結果:専用紙B
インク番号 色相 耐光性 耐オゾン性 耐湿性
C−1 ○ ○ ○ ○
C−2 ○ ○ ○ ○
C−3 ○ ○ ○ ○
C−A ○ ○ × ○
C−B ○ ○ × ○
表8及び表9から明らかなように、本発明のフタロシアニン色素(混合物)を用いたシアンインクC−1〜C−3は色相に優れ、耐光性、耐オゾン性及び耐湿性に優れるものである。特に耐オゾン性に優れることは明らかである。
本発明のフタロシアニン色素(混合物)を用いたインクは、シアンインクとして良好な色相を有し、耐光性、耐オゾン性及び耐湿性に優れたインクである。また、長期間保存後の結晶析出、物性変化、色変化等もなく、貯蔵安定性が良好である。更に、他のマゼンタインク及びイエローインクと共に用いることで、広い可視領域の色調を色だしすることができる。従って、本発明のフタロシアニン色素(混合物)を用いたシアンインクはインクジェット記録用のインクとして極めて有用である。

Claims (17)

  1. 下記式(2)で表されるフタロシアニン色素
    Figure 2006111745
    [式(2)中、Mは水素原子、金属原子、金属酸化物、金属水酸化物、または金属ハロゲン化物を、R1からR16は各々独立して式(3)で表されるスルホ基、式(4)で表されるスルファモイル基、式(5)で表されるスルホニルウレア基又は水素原子をそれぞれ表わす。スルホ基の数は0から2、スルファモイル基の数は0から3であり、スルホニルウレア基の数は1から4であり、かつスルホ基、スルファモイル基、及びスルホニルウレア基の合計は2から4である。
    Figure 2006111745
    {式(3)中、L1はプロトン、金属イオン、有機アミンのオニウムイオンまたはアンモニウムイオンを表す。式(4)及び式(5)中、R17、R18及びR19はそれぞれ独立して水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のシクロアルキル基、置換もしくは無置換のアラルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換のヘテロ環基、置換もしくは無置換のアルケニル基を表し、隣接するR18、R19どうしが互いに連結して環を形成しても良い。また、R18及びR19のうち少なくとも1つはイオン性親水性基を置換基として有する基である。}]
  2. 2とR3、R6とR7、R10とR11、R14とR15の各組み合わせにおいて、それぞれの一方が水素原子、もう一方が式(3)で表されるスルホ基、式(4)で表されるスルファモイル基、式(5)で表されるスルホニルウレア基又は水素原子、R1、R4、R5、R8、R9、R12、R13及びR16が水素原子である請求項1に記載のフタロシアニン色素
  3. 下記式(1)で表されるフタロシアニン色素混合物
    Figure 2006111745
    [式(1)中、Mは水素原子、金属原子、金属酸化物、金属水酸化物、または金属ハロゲン化物を、R1からR16は各々独立して式(3)で表されるスルホ基、式(4)で表されるスルファモイル基、式(5)で表されるスルホニルウレア基又は水素原子をそれぞれ表わす。x、y、zは色素混合物の平均値を表し、xは0以上2以下、yは0以上4未満、zは0より大きく4以下であり、且つその総和は2〜4である。
    Figure 2006111745
    {式(3)中、L1はプロトン、金属イオン、有機アミンのオニウムイオンまたはアンモニウムイオンを表す。式(4)及び式(5)中、R17、R18及びR19はそれぞれ独立して水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のシクロアルキル基、置換もしくは無置換のアラルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換のヘテロ環基、置換もしくは無置換のアルケニル基を表し、隣接するR18、R19どうしが互いに連結して環を形成しても良い。また、R18及びR19のうち少なくとも1つはイオン性親水性基を置換基として有する基である。}]
  4. MがCuであり、L1における金属イオンがアルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオンである請求項3に記載のフタロシアニン色素混合物
  5. 17が水素原子、C1からC8のアルキル基(スルホ基、カルボキシル基、水酸基、アルコキシ基、ジアルキルアミノ基、アセチルアミノ基、シアノ基、アリールチオ基からなる群から選択される置換基で置換されても良い)、C3からC7のシクロアルキル基(カルボキシル基、水酸基、ジアルキルアミノ基、アセチルアミノ基からなる群から選択される置換基で置換されても良い)またはアラルキル基(スルホ基で置換させても良い)である請求項3または4に記載のフタロシアニン色素混合物
  6. 18、R19がそれぞれ独立して、水素原子、アルキル基(スルホ基、カルボキシル基、水酸基、アルコキシ基、ジアルキルアミノ基、アリールアミノ基、アセチルアミノ基、ウレイド基、アリールチオ基、ハロゲン原子、シアノ基からなる群から選択される置換基で置換されても良い)、フェニル基(スルホ基、カルボキシル基、水酸基、ジアルキルアミノ基、アリールアミノ基、アセチルアミノ基、ウレイド基、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、ニトロ基、シアノ基、ヘテロ環基、ハロゲン原子からなる群から選択される1種または2種以上の置換基で置換されても良い。また、ヘテロ環と縮環していても良い)、ナフチル基(スルホ基または水酸基で置換されても良い)、ベンジル基(ベンゼン核がスルホ基で置換されても良い)、フェネチル基(ベンゼン核がスルホ基で置換されても良い)である請求項3から5のいずれか一項に記載のフタロシアニン色素混合物
  7. 17、R18が水素原子、R19がスルホ基もしくはカルボキシル基で置換された(C1〜C4)のアルキル基;スルホ置換アリールチオ(C1〜C4)アルキル基;スルホ基、カルボキシル基もしくは水酸基で置換されたフェニル基もしくはナフチル基である請求項3から6のいずれか一項に記載のフタロシアニン色素混合物
  8. フタロシアニン色素混合物を酸化分解して得られたスルホフタル酸誘導体のうち、4−スルホフタル酸誘導体が60モル%以上である請求項3から7のいずれか一項に記載のフタロシアニン色素の混合物
  9. 色素成分として請求項1から8のいずれか一項に記載のフタロシアニン色素またはフタロシアニン色素の混合物を含有することを特徴とするインク
  10. 有機溶剤を含有する請求項9に記載のインク
  11. インクジェット記録用である請求項9または10に記載のインク
  12. インク滴を記録信号に応じて吐出させて被記録材に記録を行うインクジェット記録方法において、インクとして請求項9から11のいずれか一項に記載のインクを使用することを特徴とするインクジェット記録方法
  13. 被記録材が情報伝達用シートである請求項12に記載のインクジェット記録方法
  14. 情報伝達用シートが表面処理されたシートであって、支持体上に白色無機顔料粒子を含有するインク受像層を有するシートである請求項13に記載のインクジェット記録方法
  15. 請求項9から11のいずれか一項に記載のインクを含有する容器
  16. 請求項15に記載の容器を有するインクジェットプリンタ
  17. 請求項9から11のいずれか一項に記載のインクで着色された着色体
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