JP2007197480A - インク組成物、インクセットおよび記録方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】耐オゾン性、耐光性を損なうことなく、吐出安定性が更に優れるインク組成物、インクセットおよび記録方法を提供すること。
【解決手段】少なくとも、(A)特定構造のイエロー染料化合物及びその塩からなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物と、(B)水混和性有機溶剤、(C)界面活性剤、および水を含有してなるインク組成物において、該(C)界面活性剤として、フッ素系界面活性剤を含むことを特徴とするインク組成物、これを用いたインクセットおよび記録方法。
【選択図】なし
【解決手段】少なくとも、(A)特定構造のイエロー染料化合物及びその塩からなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物と、(B)水混和性有機溶剤、(C)界面活性剤、および水を含有してなるインク組成物において、該(C)界面活性剤として、フッ素系界面活性剤を含むことを特徴とするインク組成物、これを用いたインクセットおよび記録方法。
【選択図】なし
Description
本発明は、インク組成物、インクセットおよび記録方法に関する。
近年、コンピューターの普及に伴い、インクジェットプリンターがオフィスだけでなく家庭で紙、フィルム、布等に印字するために広く利用されている。
インクジェット記録方法には、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がある。これらのインクジェット記録用インク組成物としては、水性インク、油性インク、あるいは固体(溶融型)インクが用いられる。これらのインクのうち、製造、取り扱い性・臭気・安全性等の点から水性インクが主流となっている。
インクジェット記録方法には、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がある。これらのインクジェット記録用インク組成物としては、水性インク、油性インク、あるいは固体(溶融型)インクが用いられる。これらのインクのうち、製造、取り扱い性・臭気・安全性等の点から水性インクが主流となっている。
これらのインクジェット記録用インクに用いられる着色剤に対しては、溶剤に対する溶解性が高いこと、高濃度記録が可能であること、色相が良好であること、光、熱、空気、水や薬品に対する堅牢性に優れていること、受像材料に対して定着性が良く滲みにくいこと、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、純度が高いこと、さらには、安価に入手できることが要求されている。しかしながら、これらの要求を高いレベルで満たす着色剤を捜し求めることは、極めて難しい。
既にインクジェット用として様々な染料や顔料が提案され、実際に使用されているが、未だに全ての要求を満足する着色剤は、発見されていないのが現状である。カラーインデックス(C.I.)番号が付与されているような、従来からよく知られている染料や顔料では、インクジェット記録用インクに要求される色相や堅牢性を両立させることは難しい。
既にインクジェット用として様々な染料や顔料が提案され、実際に使用されているが、未だに全ての要求を満足する着色剤は、発見されていないのが現状である。カラーインデックス(C.I.)番号が付与されているような、従来からよく知られている染料や顔料では、インクジェット記録用インクに要求される色相や堅牢性を両立させることは難しい。
本出願人は、上記に鑑み染料の耐オゾン性および耐光性を向上させるために、特定のアゾ染料およびフタロシアニン染料を開発してきた。
これらの染料では、染料の酸化電位が高くなること、また、染料分子の会合促進により耐オゾン性および耐光性の向上を計ることができるという特徴がある。
しかし、染料分子の会合が強過ぎるとインクの吐出安定性が悪化するという問題点がある。
染料の会合を抑制するには、例えばトリエチレングリコールモノブチルエーテル(TEGmBE)を添加することが有効であり、TEGmBEの添加量を増やすことにより、ノズルの目詰まりを抑えることが出来る。しかしながら、TEGmBEの添加量を増やした場合は、耐オゾン性および耐光性の悪化が見られる。これは、染料の会合がTEGmBEにより抑制されたためと考えられる。
これらの染料では、染料の酸化電位が高くなること、また、染料分子の会合促進により耐オゾン性および耐光性の向上を計ることができるという特徴がある。
しかし、染料分子の会合が強過ぎるとインクの吐出安定性が悪化するという問題点がある。
染料の会合を抑制するには、例えばトリエチレングリコールモノブチルエーテル(TEGmBE)を添加することが有効であり、TEGmBEの添加量を増やすことにより、ノズルの目詰まりを抑えることが出来る。しかしながら、TEGmBEの添加量を増やした場合は、耐オゾン性および耐光性の悪化が見られる。これは、染料の会合がTEGmBEにより抑制されたためと考えられる。
そこで、特許文献1〜5では、上記特定の染料を界面活性剤と共にインクに含有させて主としてインクの吐出安定性を確保するものとしている。
しかしながら、これら先行技術は、本出願人が開発してきた特定の構造を有する染料を用いたインクの吐出安定性を更に改良しようとするには有効でないことが分かった。
しかしながら、これら先行技術は、本出願人が開発してきた特定の構造を有する染料を用いたインクの吐出安定性を更に改良しようとするには有効でないことが分かった。
本発明が解決しようとする課題は、耐オゾン性、耐光性を損なうことなく、吐出安定性が更に優れたインク組成物、インクセットおよび記録方法を提供することにある。
本発明の課題は、下記1)〜9)のインク組成物、インクセットおよび記録方法によって達成された。
1)少なくとも、下記一般式(Y−I)で表される化合物及びその塩からなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物と(B)水混和性有機溶剤、(C)界面活性剤、および水を含有してなるインク組成物において、該(C)界面活性剤として、フッ素系界面活性剤を含むことを特徴とするインク組成物。
1)少なくとも、下記一般式(Y−I)で表される化合物及びその塩からなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物と(B)水混和性有機溶剤、(C)界面活性剤、および水を含有してなるインク組成物において、該(C)界面活性剤として、フッ素系界面活性剤を含むことを特徴とするインク組成物。
式中、Gはヘテロ環基を表し、nは1〜3の整数を表す。nが1の時は、R、X、Y、Z、Q、Gは一価の基を表す。nが2の時は、R、X、Y、Z、Q、Gは一価または2価の置換基を表し、少なくとも1つは2価の置換基を表す。nが3の時は、R、X、Y、Z、Q、Gは一価、2価または3価の置換基を表し、少なくとも二つが2価の置換基を表すかまたは少なくとも1つが3価の置換基を表す。
2)該(C)界面活性剤として、下記一般式(V)で表されるフッ素系界面活性剤を含むことを特徴とする上記1)に記載のインク組成物。
2)該(C)界面活性剤として、下記一般式(V)で表されるフッ素系界面活性剤を含むことを特徴とする上記1)に記載のインク組成物。
一般式(V)中、RはHまたはFを表し、Y1は連結基を表し、L1は炭素原子が2以上の2価の基を表し、ZはHまたはF、あるいはアニオン性の部位および/またはカチオン性の部位を有する基を表す。mは3〜16、nは0〜6の整数を表す。
3)該(B)水混和性有機溶剤が、多価アルコールおよび/または含窒素有機溶剤を含むことを特徴とする請求項1または2に記載のインク組成物。
4)該(A)(Y-1)で表される化合物の酸化電位が、1.0V(vs SEC)よりも貴であることを特徴とする、上記1)〜3)の何れかに記載のインク組成物。
5)ノニオン性界面活性剤および/またはカチオン性界面活性剤を含むことを特徴とする上記1)〜4)のいずれかに記載のインク組成物。
6)pHが7未満であることを特徴とする上記1)〜5)のいずれかに記載のインク組成物。
7)上記1)〜6)のいずれかに記載のインク組成物を含むことを特徴とするインクセット。
8)上記1)〜6)のいずれかに記載のインク組成物、または上記7)に記載のインクセットを用いることを特徴とする記録方法。
9)インクジェット記録方法であることを特徴とする、上記8)に記載の記録方法。
3)該(B)水混和性有機溶剤が、多価アルコールおよび/または含窒素有機溶剤を含むことを特徴とする請求項1または2に記載のインク組成物。
4)該(A)(Y-1)で表される化合物の酸化電位が、1.0V(vs SEC)よりも貴であることを特徴とする、上記1)〜3)の何れかに記載のインク組成物。
5)ノニオン性界面活性剤および/またはカチオン性界面活性剤を含むことを特徴とする上記1)〜4)のいずれかに記載のインク組成物。
6)pHが7未満であることを特徴とする上記1)〜5)のいずれかに記載のインク組成物。
7)上記1)〜6)のいずれかに記載のインク組成物を含むことを特徴とするインクセット。
8)上記1)〜6)のいずれかに記載のインク組成物、または上記7)に記載のインクセットを用いることを特徴とする記録方法。
9)インクジェット記録方法であることを特徴とする、上記8)に記載の記録方法。
本発明では、下記一般式(Y−I)で表される化合物及びその塩からなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物に、フッ素系界面活性剤を組み合わせて用いているため、耐オゾン性、耐光性を損なうことなく、吐出安定性が更に優れたインク組成物、インクセットおよび記録方法を提供することができる。また、インク組成物のpHを7未満とすることにより吐出安定性を確保しながらインク組成物の安定性が向上する。
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明のインク組成物は、下記一般式(Y−I)で表される化合物を含有する。
一般式(Y−I):
本発明のインク組成物は、下記一般式(Y−I)で表される化合物を含有する。
一般式(Y−I):
式中、Gはヘテロ環基を表し、nは1〜3の整数を表す。nが1の時は、R、X、Y、Z、Q、Gは一価の基を表す。nが2の時は、R、X、Y、Z、Q、Gは一価または2価の置換基を表し、少なくとも1つは2価の置換基を表す。nが3の時は、R、X、Y、Z、Q、Gは一価、2価または3価の置換基を表し、少なくとも二つが2価の置換基を表すかまたは少なくとも1つが3価の置換基を表す。
一般式(Y−I)で表される化合物はイエロー染料として機能する。本発明のインク組成物は、イエローインク組成物であることが好ましい。
一般式(Y−I)で表される化合物はイエロー染料として機能する。本発明のインク組成物は、イエローインク組成物であることが好ましい。
以下、一般式(Y−I)について詳細に説明する。
一般式(Y−I)中、Gの好ましい置換基例は、5〜8員ヘテロ環基が好ましく、その中でも5又は6員の置換もしくは無置換の、芳香族もしくは非芳香族のヘテロ環基が好ましく、それらは更に縮環していてもよい。更に好ましくは、炭素数3から30の5もしくは6員の芳香族のヘテロ環基である。
一般式(Y−I)中、Gの好ましい置換基例は、5〜8員ヘテロ環基が好ましく、その中でも5又は6員の置換もしくは無置換の、芳香族もしくは非芳香族のヘテロ環基が好ましく、それらは更に縮環していてもよい。更に好ましくは、炭素数3から30の5もしくは6員の芳香族のヘテロ環基である。
前記Gで表されるヘテロ環基の例には、置換位置を限定しないで例示すると、ピリジン、ピラジン、ピリダジン、ピリミジン、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、チアジアゾール、イソオキサゾール、ベンズイソオキサゾール、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、スルホランなどが挙げられる。
前記ヘテロ環基が、更に置換基を有することが可能な基であるときは、以下に挙げたような置換基を更に有してもよい。
炭素数1〜12の直鎖又は分岐鎖アルキル基、炭素数7〜18の直鎖又は分岐鎖アラルキル基、炭素数2〜12の直鎖又は分岐鎖アルケニル基、炭素数2〜12の直鎖又は分岐鎖アルキニル基、炭素数3〜12の直鎖又は分岐鎖シクロアルキル基、炭素数3〜12の直鎖又は分岐鎖シクロアルケニル基(以上の各基は分岐鎖を有するものが染料の溶解性及びインクの安定性を向上させる理由から好ましく、不斉炭素を有するものが特に好ましい。例えばメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、sec-ブチル、t−ブチル、2−エチルヘキシル、2−メチルスルホニルエチル、3−フェノキシプロピル、トリフルオロメチル、シクロペンチル)、ハロゲン原子(例えば、塩素原子、臭素原子)、アリール基(例えば、フェニル、4−t−ブチルフェニル、2,4−ジ−t−アミルフェニル)、ヘテロ環基(例えば、イミダゾリル、ピラゾリル、トリアゾリル、2−フリル、2−チエニル、2−ピリミジニル、2−ベンゾチアゾリル)、シアノ基、ヒドロキシル基、ニトロ基、カルボキシ基、アミノ基、アルキルオキシ基(例えば、メトキシ、エトキシ、2−メトキシエトキシ、2−メチルスルホニルエトキシ)、アリールオキシ基(例えば、フェノキシ、2−メチルフェノキシ、4−t−ブチルフェノキシ、3−ニトロフェノキシ、3−t−ブチルオキシカルボニルフェノキシ、3−メトキシカルボニルフェニルオキシ、アシルアミノ基(例えば、アセトアミド、ベンズアミド、4−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシフェノキシ)ブタンアミド)、アルキルアミノ基(例えば、メチルアミノ、ブチルアミノ、ジエチルアミノ、メチルブチルアミノ)、アリールアミノ基(例えば、フェニルアミノ、2−クロロアニリノ)、ウレイド基(例えば、フェニルウレイド、メチルウレイド、N,N−ジブチルウレイド)、スルファモイルアミノ基(例えば、N,N−ジプロピルスルファモイルアミノ)、アルキルチオ基(例えば、メチルチオ、オクチルチオ、2−フェノキシエチルチオ)、アリールチオ基(例えば、フェニルチオ、2−ブトキシ−5−t−オクチルフェニルチオ、2−カルボキシフェニルチオ)、アルキルオキシカルボニルアミノ基(例えば、メトキシカルボニルアミノ)、アルキルスルホニルアミノ基及びアリールスルホニルアミノ基(例えば、メチルスルホニルアミノ、フェニルスルホニルアミノ、p−トルエンスルホニルアミノ)、カルバモイル基(例えば、N−エチルカルバモイル、N,N−ジブチルカルバモイル)、スルファモイル基(例えば、N−エチルスルファモイル、N,N−ジプロピルスルファモイル、N−フェニルスルファモイル)、スルホニル基(例えば、メチルスルホニル、オクチルスルホニル、フェニルスルホニル、p−トルエンスルホニル)、アルキルオキシカルボニル基(例えば、メトキシカルボニル、ブチルオキシカルボニル)、ヘテロ環オキシ基(例えば、1−フェニルテトラゾール−5−オキシ、2−テトラヒドロピラニルオキシ)、アゾ基(例えば、フェニルアゾ、4−メトキシフェニルアゾ、4−ピバロイルアミノフェニルアゾ、2−ヒドロキシ−4−プロパノイルフェニルアゾ)、アシルオキシ基(例えば、アセトキシ)、カルバモイルオキシ基(例えば、N−メチルカルバモイルオキシ、N−フェニルカルバモイルオキシ)、シリルオキシ基(例えば、トリメチルシリルオキシ、ジブチルメチルシリルオキシ)、アリールオキシカルボニルアミノ基(例えば、フェノキシカルボニルアミノ)、イミド基(例えば、N−スクシンイミド、N−フタルイミド)、ヘテロ環チオ基(例えば、2−ベンゾチアゾリルチオ、2,4−ジ−フェノキシ−1,3,5−トリアゾール−6−チオ、2−ピリジルチオ)、スルフィニル基(例えば、3−フェノキシプロピルスルフィニル)、ホスホニル基(例えば、フェノキシホスホニル、オクチルオキシホスホニル、フェニルホスホニル)、アリールオキシカルボニル基(例えば、フェノキシカルボニル)、アシル基(例えば、アセチル、3−フェニルプロパノイル、ベンゾイル)、イオン性親水性基(例えば、カルボキシル基、スルホ基、ホスホノ基及び4級アンモニウム基)が挙げられる。
一般式(I)中、Q、R、X、Y及びZの好ましい置換基例を詳細に説明する。
Q、R、X、Y及びZが一価の基を示す場合、一価の基としては、水素原子、または一価の置換基を表す。一価の置換基を更に詳しく説明する。この一価の置換基の例としては、ハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アラルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロ環基、シアノ基、ヒドロキシル基、ニトロ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、シリルオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、アルコキシカルボニルオキシ基、アリールオキシカルボニルオキシ基、アミノ基(アルキルアミノ基、アリールアミノ基)、アシルアミノ基(アミド基)、アミノカルボニルアミノ基(ウレイド基)、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルファモイルアミノ基、アルキルスルホニルアミノ基、アリールスルホニルアミノ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、スルファモイル基、アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、アシル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスフィニルオキシ基、ホスフィニルアミノ基、シリル基、アゾ基、またはイミド基を挙げることができ、各々はさらに置換基を有していてもよい。
中でも特に好ましいものは、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、ヘテロ環基、シアノ基、アルコキシ基、アミド基、ウレイド基、アルキルスルホニルアミノ基、アリールスルホニルアミノ基、スルファモイル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、カルバモイル基、またはアルコキシカルボニル基であり、特に水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、シアノ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、またはヘテロ環基が好ましく、水素原子、アルキル基、アリール基、シアノ基、またはアルキルスルホニル基が最も好ましい。
以下に、前記Q、R、X、Y及びZを更に詳しく説明する。
Q、R、X、Y及びZで表されるハロゲン原子は、塩素原子、臭素原子、またはヨウ素原子を表す。中でも塩素原子、または臭素原子が好ましく、特に塩素原子が好ましい。
Q、R、X、Y及びZで表されるアルキル基は、置換もしくは無置換のアルキル基が含まれる。置換又は無置換のアルキル基は、炭素原子数が1〜30のアルキル基が好ましい。置換基の例としては、上記Gが更に置換基を有することが可能な基であるときに挙げたような置換基と同じものが挙げられる。中でも、ヒドロキシ基、アルコキシ基、シアノ基、およびハロゲン原子、スルホ基(塩の形でもよい) またはカルボキシル基(塩の形でもよい)が好ましい。前記アルキル基の例には、メチル、エチル、ブチル、t−ブチル、n−オクチル、エイコシル、2−クロロエチル、ヒドロキシエチル、シアノエチルまたは4−スルホブチルを挙げることが出来る。
Q、R、X、Y及びZで表されるシクロアルキル基は、置換もしくは無置換のシクロアルキル基が含まれる。置換基又は無置換のシクロアルキル基は、炭素原子数が5〜30のシクロアルキル基が好ましい。置換基の例としては、上記Gが更に置換基を有することが可能な基であるときに挙げたような置換基と同じものが挙げられる。前記シクロアルキル基の例にはシクロヘキシル、シクロペンチル、または4−n−ドデシルシクロヘキシルを挙げることができる。
Q、R、X、Y及びZで表されるアラルキル基は、置換もしくは無置換のアラルキル基が含まれる。置換もしくは無置換のアラルキル基としては、炭素原子数が7〜30のアラルキル基が好ましい。置換基の例としては、上記Gが更に置換基を有することが可能な基であるときに挙げたような置換基と同じものが挙げられる。前記アラルキルの例にはベンジルおよび2−フェネチルを挙げることが出来る。
Q、R、X、Y及びZで表されるアルケニル基は、直鎖、分岐、環状の置換もしくは無置換のアルケニル基を表す。好ましくは炭素数2−30の置換又は無置換のアルケニル基、例えば、ビニル、アリル、プレニル、ゲラニル、オレイル、2−シクロペンテンー1−イル、2−シクロヘキセンー1−イルなどを挙げることが出来る。
Q、R、X、Y及びZで表されるアルキニル基は、炭素数2から30の置換又は無置換のアルキニル基であり、例えば、エチニル、またはプロパルギルを挙げることが出来る。
Q、R、X、Y及びZで表されるアリール基は、炭素数6から30の置換もしくは無置換のアリール基、例えばフェニル、p−トリル、ナフチル、m−クロロフェニル、またはo−ヘキサデカノイルアミノフェニルである。置換基の例としては、上記Gが更に置換基を有することが可能な基であるときに挙げたような置換基と同じものが挙げられる。
Q、R、X、Y及びZで表されるヘテロ環基は、5又は6員の置換もしくは無置換の、芳香族もしくは非芳香族のヘテロ環化合物から一個の水素原子を取り除いた一価の基であり、それらは更に縮環していてもよい。更に好ましくは、炭素数3から30の5もしくは6員の芳香族のヘテロ環基である。置換基の例としては、上記Gが更に置換基を有することが可能な基であるときに挙げたような置換基と同じものが挙げられる。前記ヘテロ環基の例には、置換位置を限定しないで例示すると、ピリジン、ピラジン、ピリダジン、ピリミジン、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、チアジアゾール、イソオキサゾール、ベンズイソオキサゾール、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。
Q、R、X、Y及びZで表されるアルコキシ基は、置換もしくは無置換のアルコキシ基が含まれる。置換もしくは無置換のアルコキシ基としては、炭素原子数が1〜30のアルコキシ基が好ましい。置換基の例としては、上記Gが更に置換基を有することが可能な基であるときに挙げたような置換基と同じものが挙げられる。前記アルコキシ基の例には、メトキシ、エトキシ、イソプロポキシ、n−オクチルオキシ、メトキシエトキシ、ヒドロキシエトキシおよび3−カルボキシプロポキシなどを挙げることが出来る。
Q、R、X、Y及びZで表されるアリールオキシ基は、炭素数6から30の置換もしくは無置換のアリールオキシ基が好ましい。置換基の例としては、上記Gが更に置換基を有することが可能な基であるときに挙げたような置換基と同じものが挙げられる。前記アリールオキシ基の例には、フェノキシ、2−メチルフェノキシ、4−t−ブチルフェノキシ、3−ニトロフェノキシ、2−テトラデカノイルアミノフェノキシなどを挙げることが出来る。
Q、R、X、Y及びZで表されるシリルオキシ基は、炭素数3から20のシリルオキシ基が好ましく、例えば、トリメチルシリルオキシ、t−ブチルジメチルシリルオキシなどを挙げることが出来る。
Q、R、X、Y及びZで表されるで表されるヘテロ環オキシ基は、炭素数2から30の置換もしくは無置換のヘテロ環オキシ基が好ましい。置換基の例としては、上記Gが更に置換基を有することが可能な基であるときに挙げたような置換基と同じものが挙げられる。前記ヘテロ環オキシ基の例には、例えば、1−フェニルテトラゾールー5−オキシ、2−テトラヒドロピラニルオキシなどを挙げることが出来る。
Q、R、X、Y及びZで表されるアシルオキシ基は、ホルミルオキシ基、炭素数2から30の置換もしくは無置換のアルキルカルボニルオキシ基、炭素数6から30の置換もしくは無置換のアリールカルボニルオキシ基が好ましく、置換基の例としては、上記Gが更に置換基を有することが可能な基であるときに挙げたような置換基と同じものが挙げられる。前記アシルオキシ基の例には、例えば、ホルミルオキシ、アセチルオキシ、ピバロイルオキシ、ステアロイルオキシ、ベンゾイルオキシ、p−メトキシフェニルカルボニルオキシなどを挙げることが出来る。
Q、R、X、Y及びZで表されるカルバモイルオキシ基は、炭素数1から30の置換もしくは無置換のカルバモイルオキシ基が好ましく、置換基の例としては、上記Gが更に置換基を有することが可能な基であるときに挙げたような置換基と同じものが挙げられる。
前記カルバモイルオキシ基の例には、例えば、N,N−ジメチルカルバモイルオキシ、N,N−ジエチルカルバモイルオキシ、モルホリノカルボニルオキシ、N,N−ジ−n−オクチルアミノカルボニルオキシ、N−n−オクチルカルバモイルオキシなどを挙げることが出来る。
前記カルバモイルオキシ基の例には、例えば、N,N−ジメチルカルバモイルオキシ、N,N−ジエチルカルバモイルオキシ、モルホリノカルボニルオキシ、N,N−ジ−n−オクチルアミノカルボニルオキシ、N−n−オクチルカルバモイルオキシなどを挙げることが出来る。
Q、R、X、Y及びZで表されるアルコキシカルボニルオキシ基は、炭素数2から30の置換もしくは無置換アルコキシカルボニルオキシ基が好ましく、置換基の例としては、上記Gが更に置換基を有することが可能な基であるときに挙げたような置換基と同じものが挙げられる。前記アルコキシカルボニルオキシ基の例には、例えばメトキシカルボニルオキシ、エトキシカルボニルオキシ、t−ブトキシカルボニルオキシ、n−オクチルカルボニルオキシなどを挙げることが出来る。
Q、R、X、Y及びZで表されるアリールオキシカルボニルオキシ基は、炭素数7から30の置換もしくは無置換のアリールオキシカルボニルオキシ基が好ましく、置換基の例としては、上記Gが更に置換基を有することが可能な基であるときに挙げたような置換基と同じものが挙げられる。前記アリールオキシカルボニルオキシ基の例には、例えば、フェノキシカルボニルオキシ、p−メトキシフェノキシカルボニルオキシ、p−n−ヘキサデシルオキシフェノキシカルボニルオキシなどを挙げることが出来る。
Q、R、X、Y及びZで表されるアミノ基は、炭素数1から30の置換もしくは無置換のアルキルアミノ基、炭素数6から30の置換もしくは無置換のアリールアミノ基が好ましく、置換基の例としては、上記Gが更に置換基を有することが可能な基であるときに挙げたような置換基と同じものが挙げられる。前記アミノ基の例には、例えば、アミノ、メチルアミノ、ジメチルアミノ、アニリノ、N-メチル−アニリノ、ジフェニルアミノ、ヒドロキシエチルアミノ、カルボキシエチルアミノ、スルフォエチルアミノ、3,5−ジカルボキシアニリノなどを挙げることが出来る。
Q、R、X、Y及びZで表されるアシルアミノ基は、ホルミルアミノ基、炭素数1から30の置換もしくは無置換のアルキルカルボニルアミノ基、炭素数6から30の置換もしくは無置換のアリールカルボニルアミノ基が好ましく、置換基の例としては、上記Gが更に置換基を有することが可能な基であるときに挙げたような置換基と同じものが挙げられる。前記アシルアミノ基の例には、例えば、ホルミルアミノ、アセチルアミノ、ピバロイルアミノ、ラウロイルアミノ、ベンゾイルアミノ、3,4,5−トリ−n−オクチルオキシフェニルカルボニルアミノなどを挙げることが出来る。
Q、R、X、Y及びZで表されるアミノカルボニルアミノ基は、炭素数1から30の置換もしくは無置換のアミノカルボニルアミノ基が好ましく、置換基の例としては、上記Gが更に置換基を有することが可能な基であるときに挙げたような置換基と同じものが挙げられる。前記アミノカルボニルアミノ基の例には、例えば、カルバモイルアミノ、N,N−ジメチルアミノカルボニルアミノ、N,N−ジエチルアミノカルボニルアミノ、モルホリノカルボニルアミノなどを挙げることが出来る。
Q、R、X、Y及びZで表されるアルコキシカルボニルアミノ基は、炭素数2から30の置換もしくは無置換アルコキシカルボニルアミノ基が好ましく、置換基の例としては、上記Gが更に置換基を有することが可能な基であるときに挙げたような置換基と同じものが挙げられる。前記アルコキシカルボニルアミノ基の例には、例えば、メトキシカルボニルアミノ、エトキシカルボニルアミノ、t−ブトキシカルボニルアミノ、n−オクタデシルオキシカルボニルアミノ、N−メチルーメトキシカルボニルアミノなどを挙げることが出来る。
Q、R、X、Y及びZで表されるアリールオキシカルボニルアミノ基は、炭素数7から30の置換もしくは無置換のアリールオキシカルボニルアミノ基が好ましく、置換基の例としては、上記Gが更に置換基を有することが可能な基であるときに挙げたような置換基と同じものが挙げられる。前記アリールオキシカルボニルアミノ基の例には、例えば、フェノキシカルボニルアミノ、p−クロロフェノキシカルボニルアミノ、m−n−オクチルオキシフェノキシカルボニルアミノなどを挙げることが出来る。
Q、R、X、Y及びZで表されるスルファモイルアミノ基は、炭素数0から30の置換もしくは無置換のスルファモイルアミノ基が好ましく、置換基の例としては、上記Gが更に置換基を有することが可能な基であるときに挙げたような置換基と同じものが挙げられる。前記スルファモイルアミノ基の例には、例えば、スルファモイルアミノ、N,N−ジメチルアミノスルホニルアミノ、N−n−オクチルアミノスルホニルアミノなどを挙げることが出来る。
Q、R、X、Y及びZで表されるアルキル及びアリールスルホニルアミノ基は、炭素数1から30の置換もしくは無置換のアルキルスルホニルアミノ基、炭素数6から30の置換もしくは無置換のアリールスルホニルアミノ基が好ましく、置換基の例としては、上記Gが更に置換基を有することが可能な基であるときに挙げたような置換基と同じものが挙げられる。前記アルキルスルホニルアミノ基及びアリールスルホニルアミノ基の例には、例えば、メチルスルホニルアミノ、ブチルスルホニルアミノ、フェニルスルホニルアミノ、2,3,5−トリクロロフェニルスルホニルアミノ、p−メチルフェニルスルホニルアミノなどを挙げることが出来る。
Q、R、X、Y及びZで表されるアルキルチオ基は、炭素数1から30の置換もしくは無置換のアルキルチオ基が好ましく、置換基の例としては、上記Gが更に置換基を有することが可能な基であるときに挙げたような置換基と同じものが挙げられる。前記アルキルチオ基の例には、例えばメチルチオ、エチルチオ、n−ヘキサデシルチオなどを挙げることが出来る。
Q、R、X、Y及びZで表されるアリールチオ基は炭素数6から30の置換もしくは無置換のアリールチオ基が好ましく、置換基の例としては、上記Gが更に置換基を有することが可能な基であるときに挙げたような置換基と同じものが挙げられる。前記アリールチオ基の例には、例えば、フェニルチオ、p−クロロフェニルチオ、m−メトキシフェニルチオなどを挙げることが出来る。
Q、R、X、Y及びZで表されるヘテロ環チオ基は、炭素数2から30の置換又は無置換のヘテロ環チオ基が好ましく、置換基の例としては、上記Gが更に置換基を有することが可能な基であるときに挙げたような置換基と同じものが挙げられる。前記ヘテロ環チオ基の例には、例えば、2−ベンゾチアゾリルチオ、1−フェニルテトラゾール−5−イルチオなどを挙げることが出来る。
Q、R、X、Y及びZで表されるスルファモイル基は、炭素数0から30の置換もしくは無置換のスルファモイル基が好ましく、置換基の例としては、上記Gが更に置換基を有することが可能な基であるときに挙げたような置換基と同じものが挙げられる。前記スルファモイル基の例には、例えば、N−エチルスルファモイル、N−(3−ドデシルオキシプロピル)スルファモイル、N,N−ジメチルスルファモイル、N−アセチルスルファモイル、N−ベンゾイルスルファモイル、N−(N‘−フェニルカルバモイル)スルファモイル)などを挙げることが出来る。
Q、R、X、Y及びZで表されるアルキル及びアリールスルフィニル基は、炭素数1から30の置換又は無置換のアルキルスルフィニル基、6から30の置換又は無置換のアリールスルフィニル基が好ましく、置換基の例としては、上記Gが更に置換基を有することが可能な基であるときに挙げたような置換基と同じものが挙げられる。前記アルキル及びアリールスルフィニル基の例には、例えば、メチルスルフィニル、エチルスルフィニル、フェニルスルフィニル、p−メチルフェニルスルフィニルなどを挙げることが出来る。
Q、R、X、Y及びZで表されるアルキル及びアリールスルホニル基は、炭素数1から30の置換又は無置換のアルキルスルホニル基、6から30の置換又は無置換のアリールスルホニル基が好ましく、置換基の例としては、上記Gが更に置換基を有することが可能な基であるときに挙げたような置換基と同じものが挙げられる。前記アルキル及びアリールスルホニル基の例には、例えば、メチルスルホニル、エチルスルホニル、フェニルスルホニル、p−トルエンスルホニルなどを挙げることが出来る。
Q、R、X、Y及びZで表されるアシル基は、ホルミル基、炭素数2から30の置換又は無置換のアルキルカルボニル基、炭素数7から30の置換もしくは無置換のアリールカルボニル基、炭素数4から30の置換もしくは無置換の炭素原子でカルボニル基と結合しているヘテロ環カルボニル基が好ましく、置換基の例としては、上記Gが更に置換基を有することが可能な基であるときに挙げたような置換基と同じものが挙げられる。前記アシル基の例には、例えば、アセチル、ピバロイル、2−クロロアセチル、ステアロイル、ベンゾイル、p−n−オクチルオキシフェニルカルボニル、2―ピリジルカルボニル、2―フリルカルボニルなどを挙げることが出来る。
Q、R、X、Y及びZで表されるアリールオキシカルボニル基は、炭素数7から30の置換もしくは無置換のアリールオキシカルボニル基が好ましく、置換基の例としては、上記Gが更に置換基を有することが可能な基であるときに挙げたような置換基と同じものが挙げられる。前記アリールオキシカルボニル基の例には、例えば、フェノキシカルボニル、o−クロロフェノキシカルボニル、m−ニトロフェノキシカルボニル、p−t−ブチルフェノキシカルボニルなどを挙げることが出来る。
Q、R、X、Y及びZで表されるアルコキシカルボニル基は、炭素数2から30の置換もしくは無置換アルコキシカルボニル基が好ましく、置換基の例としては、上記Gが更に置換基を有することが可能な基であるときに挙げたような置換基と同じものが挙げられる。前記アルコキシカルボニル基の例には、例えば、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、t−ブトキシカルボニル、n−オクタデシルオキシカルボニルなどを挙げることが出来る。
Q、R、X、Y及びZで表されるカルバモイル基は、炭素数1から30の置換もしくは無置換のカルバモイル基が好ましく、置換基の例としては、上記Gが更に置換基を有することが可能な基であるときに挙げたような置換基と同じものが挙げられる。前記カルバモイル基の例には、例えば、カルバモイル、N−メチルカルバモイル、N,N−ジメチルカルバモイル、N,N−ジ−n−オクチルカルバモイル、N−(メチルスルホニル)カルバモイルなどを挙げることが出来る。
Q、R、X、Y及びZで表されるホスフィノ基は、炭素数2から30の置換もしくは無置換のホスフィノ基が好ましく、置換基の例としては、上記Gが更に置換基を有することが可能な基であるときに挙げたような置換基と同じものが挙げられる。前記ホスフィノ基の例には、例えば、ジメチルホスフィノ、ジフェニルホスフィノ、メチルフェノキシホスフィノなどを挙げることが出来る。
Q、R、X、Y及びZで表されるホスフィニル基は、炭素数2から30の置換もしくは無置換のホスフィニル基が好ましく、置換基の例としては、上記Gが更に置換基を有することが可能な基であるときに挙げたような置換基と同じものが挙げられる。前記ホスフィニル基の例には、例えば、ホスフィニル、ジオクチルオキシホスフィニル、ジエトキシホスフィニルなどを挙げることが出来る。
Q、R、X、Y及びZで表されるホスフィニルオキシ基は、炭素数2から30の置換もしくは無置換のホスフィニルオキシ基が好ましく、置換基の例としては、上記Gが更に置換基を有することが可能な基であるときに挙げたような置換基と同じものが挙げられる。前記ホスフィニルオキシ基の例には、例えば、ジフェノキシホスフィニルオキシ、ジオクチルオキシホスフィニルオキシなどを挙げることが出来る。
Q、R、X、Y及びZで表されるホスフィニルアミノ基は、炭素数2から30の置換もしくは無置換のホスフィニルアミノ基が好ましく、置換基の例としては、上記Gが更に置換基を有することが可能な基であるときに挙げたような置換基と同じものが挙げられる。前記ホスフィニルアミノ基の例には、例えば、ジメトキシホスフィニルアミノ、ジメチルアミノホスフィニルアミノなどを挙げることが出来る。
Q、R、X、Y及びZで表されるシリル基は、炭素数3から30の置換もしくは無置換のシリル基が好ましく、置換基の例としては、上記Gが更に置換基を有することが可能な基であるときに挙げたような置換基と同じものが挙げられる。前記シリル基の例には、例えば、トリメチルシリル、t−ブチルジメチルシリル、フェニルジメチルシリルなどを挙げることが出来る。
Q、R、X、Y及びZで表されるアゾ基は、例えば、フェニルアゾ、4−メトキシフェニルアゾ、4−ピバロイルアミノフェニルアゾ、2−ヒドロキシ−4−プロパノイルフェニルアゾなどを挙げることが出来る。
Q、R、X、Y及びZで表されるイミド基は、例えば、N−スクシンイミド、N−フタルイミドなどを挙げることが出来る。
Q、R、X、Y及びZが二価の基を示す場合、二価の基としては、アルキレン基(例、メチレン、エチレン、プロピレン、ブチレン、ペンチレン)、アルケニレン基(例、エテニレン、プロぺニレン)、アルキニレン基(例、エチニレン、プロピニレン)、アリーレン基(例、フェニレン、ナフチレン)、二価のヘテロ環基(例、6−クロロ−1、3、5−トリアジン−2、4−ジイル基、ピリミジン−2、4−ジイル基、ピリミジン−4、6−ジイル基、キノキサリン−2、3−ジイル基、ピリダジン−3,6−ジイル)、−O−、−CO−、−NR’−(R’は水素原子、アルキル基又はアリール基)、−S−、−SO2−、−SO−又はこれらの組み合わせ(例えば−NHCH2CH2NH−、−NHCONH−等)であることが好ましい。
アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、アリーレン基、二価のヘテロ環基、Rのアルキル基又はアリール基は、置換基を有していてもよい。
置換基の例としては、上記Gで説明した置換基と同義である。
上記R’のアルキル基およびアリール基は、上記Gの置換基例と同義である。
さらに好ましくは、炭素数10以下のアルキレン基、炭素数10以下のアルケニレン基、炭素数10以下のアルキニレン基、炭素数6以上10以下のアリーレン基、二価のヘテロ環基、−S−、−SO−、―SO2−又はこれらの組み合わせ(例えば−SCH2CH2S−、−SCH2CH2CH2S−等)であることがさらに好ましい。
二価の連結基の総炭素数は0乃至50であることが好ましく、0乃至30であることがより好ましく、0乃至10であることが最も好ましい。
Q、R、X、Y及びZが三価の基を示す場合、三価の基としては、3価の炭化水素基、三価のヘテロ環基、>N−、又はこれと2価の基の組み合わせ(例えば>NCH2CH2NH−、>NCONH−等)であることが好ましい。
三価の連結基の総炭素数は0乃至50であることが好ましく、0乃至30であることがより好ましく、0乃至10であることが最も好ましい。
一般式(Y−I)中、nの好ましい例は、1または2であり、特に2が好ましい。
一般式(Y−I)中、Xの好ましい置換基例は電子吸引性基である。特に、ハメットの置換基定数σp値が0.20以上の電子吸引性基であり、より好ましくは、σp値が0.30以上の電子吸引性基であることが好ましい。上限としては1.0以下の電子吸引性基である。
σp値が0.20以上の電子吸引性基であるXの具体例としては、アシル基、アシルオキシ基、カルバモイル基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、シアノ基、ニトロ基、ジアルキルホスホノ基、ジアリールホスホノ基、ジアリールホスフィニル基、アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、スルホニルオキシ基、アシルチオ基、スルファモイル基、チオシアネート基、チオカルボニル基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルコキシ基、ハロゲン化アリールオキシ基、ハロゲン化アルキルアミノ基、ハロゲン化アルキルチオ基、σp値が0.20以上の他の電子吸引性基で置換されたアリール基、ヘテロ環基、ハロゲン原子、アゾ基、又はセレノシアネート基が挙げられる。
Xの好ましいものとしては、炭素数2〜12のアシル基、炭素数2〜12のアシルオキシ基、炭素数1〜12のカルバモイル基、炭素数2〜12のアルキルオキシカルボニル基、炭素数7〜18のアリールオキシカルボニル基、シアノ基、ニトロ基、炭素数1〜12のアルキルスルフイニル基、炭素数6〜18のアリールスルフイニル基、炭素数1〜12のアルキルスルホニル基、炭素数6〜18のアリールスルホニル基、炭素数0〜12のスルファモイル基、炭素数1〜12のハロゲン化アルキル基、炭素数1〜12のハロゲン化アルキルオキシ基、炭素数1〜12のハロゲン化アルキルチオ基、炭素数7〜18のハロゲン化アリールオキシ基、2つ以上のσp0.20以上の他の電子吸引性基で置換された炭素数7〜18のアリール基、及び窒素原子、酸素原子、またはイオウ原子を有する5〜8員環で炭素数1〜18のヘテロ環基を挙げることができる。
更に好ましくは、シアノ基、炭素数1〜12のアルキルスルホニル基、炭素数6〜18のアリールスルホニル基、または炭素数0〜12のスルファモイル基である。
Xとして特に好ましいものは、シアノ基、炭素数1〜12のアルキルスルホニル基、または炭素数0〜12のスルファモイル基であり、最も好ましいものは、シアノ基、または炭素数1〜12のアルキルスルホニル基である。
一般式(Y−I)中、Zの好ましい置換基例は、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ルケニル基、置換もしくは無置換のアルキニル基、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、または置換もしくは無置換のヘテロ環基などである。
Zが表す詳細な置換基例は、前述のGで表されるヘテロ環基の例で説明した対応する置換基例と同義であり、好ましい例も同じである。
Zが表す特に好ましい置換基は置換アリール基、または置換へテロ環基であり、その中でも特に置換アリール基が好ましい。
一般式(Y−I)中、Qの好ましい置換基例は、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アシル基、置換もしくは無置換のアルキルスルホニル基、または置換もしくは無置換のアリールスルホニル基が好ましく、特に水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、または置換もしくは無置換のアシル基が好ましく、その中でも特に水素原子が好ましい。
一般式(Y−I)中、Rは置換もしくは無置換の総炭素数C1〜C12のアルキル基、置換もしくは無置換の総炭素数C6〜C18のアリール基、または置換もしくは無置換の総炭素数C4〜C12ヘテロ環基が好ましく、その中でも、総炭素原子数C1〜C8の直鎖アルキル基または分岐のアルキル基が好ましく、特に2級または3級アルキル基が好ましく、t−ブチル基が最も好ましい。
一般式(Y−I)中、Yは水素原子、置換もしくは無置換の総炭素数C1〜C12のアルキル基、置換もしくは無置換の総炭素数C6〜C18のアリール基、または置換もしくは無置換の総炭素数C4〜C12ヘテロ環基が好ましく、その中でも、水素原子、総炭素原子数C1〜C8の直鎖アルキル基及びまたは分岐のアルキル基が好ましく、特に水素原子、またはC1〜C8のアルキル基が好ましく、水素原子が最も好ましい。
本発明の一般式(Y−I)で表される色素の好ましい置換基の組み合わせについては、種々の置換基の少なくとも1つが前記の好ましい基である化合物が好ましく、より多くの種々の置換基が前記好ましい基である化合物がより好ましく、全ての置換基が前記好ましい基である化合物が最も好ましい。
本発明の一般式(Y−I)で表される色素として特に好ましい組み合わせは、以下の(イ)〜(ト)を含むものである。
(イ)Gは、5〜8員含窒素ヘテロ環が好ましく、特にS-トリアジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、ピラジン環、ピリジン環、イミダゾール環、ピラゾール環、またはピロール環が好ましく、その中でもS-トリアジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、またはピラジン環が好ましく、S-トリアジン環が最も好ましい。
(ロ)Rは置換もしくは無置換の総炭素数C1〜C12のアルキル基、置換もしくは無置換の総炭素数C6〜C18のアリール基、または置換もしくは無置換の総炭素数C4〜C12ヘテロ環基が好ましく、その中でも、総炭素原子数C1〜C8の直鎖アルキル基または分岐のアルキル基が好ましく、特に2級または3級アルキル基が好ましく、t−ブチル基が最も好ましい。
(ハ)Xとして特に好ましいものは、シアノ基、炭素数1〜12のアルキルスルホニル基、炭素数6〜18のアリールスルホニル基、または炭素数0〜12のスルファモイル基であり、その中でも、シアノ基、または炭素数1〜12のアルキルスルホニル基が好ましく、最も好ましいものは、シアノ基である。
(ニ)Yは水素原子、置換もしくは無置換の総炭素数C1〜C12のアルキル基、置換もしくは無置換の総炭素数C6〜C18のアリール基、または置換もしくは無置換の総炭素数C4〜C12ヘテロ環基が好ましく、その中でも、水素原子、総炭素原子数C1〜C8の直鎖アルキル基または分岐のアルキル基が好ましく、特に水素原子、またはC1〜C8のアルキル基が好ましく、水素原子が最も好ましい。
(ホ)Zは、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ルケニル基、置換もしくは無置換のアルキニル基、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、または置換もしくは無置換のヘテロ環基が好ましく、特に好ましい置換基は置換アリール基、または置換へテロ環基であり、その中でも特に置換アリール基が好ましい。
(ヘ)Qは、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アシル基、置換もしくは無置換のアルキルスルホニル基、または置換もしくは無置換のアリールスルホニル基が好ましく、特に水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、または置換もしくは無置換のアシル基が好ましく、その中でも特に水素原子が好ましい。
(ト)nは1〜3の整数を表し、好ましくは1または2であり、特に2が最も好ましい。
一般式(Y−I)で表される化合物は、下記一般式(Y−1)、一般式(Y−2)、一般式(Y−3)、一般式(Y−4)又は一般式(Y−5)のいずれかで表される化合物であることが好ましい。
一般式(Y−1)
一般式(Y−1)
式中、R1、R2、X1、X2、Y1、Y2、Z1、及びZ2は一価の基を示し、Gは5〜8員含窒素ヘテロ環を構成する原子団を示し、Mは水素原子またはカチオンを示す。m1は0〜3の整数を表す。
Gの例としては、前述の一般式(Y−I)におけるGと同様のものが挙げられ、R1、R2、X1、X2、Y1、Y2、Z1、及びZ2の表す一価の基の例としては、前述の一般式(Y−I)におけるQ、R、X、Y、及びZと同様のものが挙げられる。
一般式(Y−2)
Gの例としては、前述の一般式(Y−I)におけるGと同様のものが挙げられ、R1、R2、X1、X2、Y1、Y2、Z1、及びZ2の表す一価の基の例としては、前述の一般式(Y−I)におけるQ、R、X、Y、及びZと同様のものが挙げられる。
一般式(Y−2)
式中、R1、R2、R11、R12、X1、X2、Z1、及びZ2は一価の基を示し、L1は2価の連結基を示し、G1、G2はそれぞれ独立に5〜8員含窒素ヘテロ環を構成する原子団を示し、Mは水素原子またはカチオンを示す。m21、m22は、それぞれ独立に0〜3の整数を表す。
G1、G2の例としては、前述の一般式(Y−I)におけるGと同様のものが挙げられ、R1、R2、R11、R12、X1、X2、Z1、及びZ2の表す一価の基の例としては、前述の一般式(Y−I)におけるQ、R、X、Y、及びZと同様のものが挙げられ、L1の表す2価の連結基の例としては、前述の一般式(Y−I)におけるQ、R、X、Y、及びZが2価の基を表す場合の例と同様のものが挙げられる。
一般式(Y−3)
G1、G2の例としては、前述の一般式(Y−I)におけるGと同様のものが挙げられ、R1、R2、R11、R12、X1、X2、Z1、及びZ2の表す一価の基の例としては、前述の一般式(Y−I)におけるQ、R、X、Y、及びZと同様のものが挙げられ、L1の表す2価の連結基の例としては、前述の一般式(Y−I)におけるQ、R、X、Y、及びZが2価の基を表す場合の例と同様のものが挙げられる。
一般式(Y−3)
式中、R1、R2、R11、R12、X1、X2、Y1、及びY2は一価の基を示し、L2は2価の連結基を示し、G1、G2はそれぞれ独立に5〜8員含窒素ヘテロ環を構成する原子団を示し、Mは水素原子またはカチオンを示す。m31、m32は、それぞれ独立に0〜3の整数を表す。
G1、G2の例としては、前述の一般式(Y−I)におけるGと同様のものが挙げられ、R1、R2、R11、R12、X1、X2、Y1、及びY2の表す一価の基の例としては、前述の一般式(Y−I)におけるQ、R、X、Y、及びZと同様のものが挙げられ、L2の表す2価の連結基の例としては、前述の一般式(Y−I)におけるQ、R、X、Y、及びZが2価の基を表す場合の例と同様のものが挙げられる。
G1、G2の例としては、前述の一般式(Y−I)におけるGと同様のものが挙げられ、R1、R2、R11、R12、X1、X2、Y1、及びY2の表す一価の基の例としては、前述の一般式(Y−I)におけるQ、R、X、Y、及びZと同様のものが挙げられ、L2の表す2価の連結基の例としては、前述の一般式(Y−I)におけるQ、R、X、Y、及びZが2価の基を表す場合の例と同様のものが挙げられる。
式中、R11、R12、X1、X2、Y1、Y2、Z1、及びZ2は一価の基を示し、L3は2価の連結基を示し、G1、G2はそれぞれ独立に5〜8員含窒素ヘテロ環を構成する原子団を示し、Mは水素原子またはカチオンを示す。m41、m42は、それぞれ独立に0〜3の整数を表す。
G1、G2の例としては、前述の一般式(Y−I)におけるGと同様のものが挙げられ、R11、R12、X1、X2、Y1、Y2、Z1、及びZ2の表す一価の基の例としては、前述の一般式(Y−I)におけるQ、R、X、Y、及びZと同様のものが挙げられ、L3の表す2価の連結基の例としては、前述の一般式(Y−I)におけるQ、R、X、Y、及びZが2価の基を表す場合の例と同様のものが挙げられる。
G1、G2の例としては、前述の一般式(Y−I)におけるGと同様のものが挙げられ、R11、R12、X1、X2、Y1、Y2、Z1、及びZ2の表す一価の基の例としては、前述の一般式(Y−I)におけるQ、R、X、Y、及びZと同様のものが挙げられ、L3の表す2価の連結基の例としては、前述の一般式(Y−I)におけるQ、R、X、Y、及びZが2価の基を表す場合の例と同様のものが挙げられる。
式中、R1、R2、R11、R12、Y1、Y2、Z1、及びZ2は一価の基を示し、L4は2価の連結基を示し、G1、G2はそれぞれ独立に5〜8員含窒素ヘテロ環を構成する原子団を示し、Mは水素原子またはカチオンを示す。m51、m52は、それぞれ独立に0〜3の整数を表す。
G1、G2の例としては、前述の一般式(Y−I)におけるGと同様のものが挙げられ、R1、R2、R11、R12、Y1、Y2、Z1、及びZ2の表す一価の基の例としては、前述の一般式(Y−I)におけるQ、R、X、Y、及びZと同様のものが挙げられ、L4の表す2価の連結基の例としては、前述の一般式(Y−I)におけるQ、R、X、Y、及びZが2価の基を表す場合の例と同様のものが挙げられる。
G1、G2の例としては、前述の一般式(Y−I)におけるGと同様のものが挙げられ、R1、R2、R11、R12、Y1、Y2、Z1、及びZ2の表す一価の基の例としては、前述の一般式(Y−I)におけるQ、R、X、Y、及びZと同様のものが挙げられ、L4の表す2価の連結基の例としては、前述の一般式(Y−I)におけるQ、R、X、Y、及びZが2価の基を表す場合の例と同様のものが挙げられる。
一般式(Y−I)で表される化合物は、下記一般式(Y−1)、一般式(Y−2)、一般式(Y−3)、一般式(Y−4)又は一般式(Y−5)中、G、G1及びG2で構成される含窒素ヘテロ環がS−トリアジン環であることが好ましい。
一般式(Y−I)で表される化合物で表される染料の具体例(例示染料DYE−1〜26)を以下に示すが、本発明に用いられる染料は、下記の例に限定されるものではない。
また、以下の具体例の構造は遊離の酸の形で示されるが、任意の塩の形で用いても良いことは言うまでもない。
好ましいカウンターカチオンとしては、アルカリ金属(例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム)、アンモニウム、または有機のカチオン(例えば、ピリジニウム、テトラメチルアンモニウム、グアニジウム)を挙げることができる。
一般式(Y−I)で表される化合物は、例えば、合成法(特開2001−279145号、特開2003−277661号、特開2003−277662号、特開2004−83903号公報が参照できる)を用いて合成可能である。
代表例として染料(DYE-11)の合成法を記述する。
〔DYE-11の合成〕
代表例として染料(DYE-11)の合成法を記述する。
〔DYE-11の合成〕
(1)化合物b1の合成:
NaHCO3 18.5gおよびH2O 185mlを40℃に加温し、化合物a1(東京化成品)18.4gおよびアセトン48mlの溶液を加え、一時間攪拌した。アセトンを濃縮した後、ヒドラジン40gを加え室温で3時間攪拌し、析出した結晶をろ過し、14gの化合物b1(m.p.>300℃)を得た。
(2)化合物c1の合成:
化合物b1 10.5g、ピバロイルアセトニトリル(東京化成品) 20gおよびH2O 330mlの混合物に1N−NaOH10ml加え、3時間加温した。ろ過し、ロ液を酢酸で酸性にして析出した結晶ろ過し、4gの化合物c1(m.p.=233〜235℃)を得た。1H-NMR(DMSO-d6),δ値TMS基準:1.2〜1.3(18H,s)
(3)化合物e1の合成:
化合物d1 90.57gを、H2O 500mlに懸濁しておき、130mlの濃塩酸を注入後内温が5℃以下になるまで冷却した。次に亜硝酸ナトリウム36.23gと70mlの水溶液を内温4〜6℃の範囲で滴下し、更に内温5℃以下で30分間撹拌した。次に、159gの亜硫酸ナトリウムと636mlのH2Oを内温20℃以下を保ちながら注入し、更に内温25℃で250mlの濃塩酸を注入し、引き続き内温90℃で1時間撹拌後、内温を室温が冷却後ろ過、200mlの水で洗浄し風乾後80.0gの化合物e1を得た。
NaHCO3 18.5gおよびH2O 185mlを40℃に加温し、化合物a1(東京化成品)18.4gおよびアセトン48mlの溶液を加え、一時間攪拌した。アセトンを濃縮した後、ヒドラジン40gを加え室温で3時間攪拌し、析出した結晶をろ過し、14gの化合物b1(m.p.>300℃)を得た。
(2)化合物c1の合成:
化合物b1 10.5g、ピバロイルアセトニトリル(東京化成品) 20gおよびH2O 330mlの混合物に1N−NaOH10ml加え、3時間加温した。ろ過し、ロ液を酢酸で酸性にして析出した結晶ろ過し、4gの化合物c1(m.p.=233〜235℃)を得た。1H-NMR(DMSO-d6),δ値TMS基準:1.2〜1.3(18H,s)
(3)化合物e1の合成:
化合物d1 90.57gを、H2O 500mlに懸濁しておき、130mlの濃塩酸を注入後内温が5℃以下になるまで冷却した。次に亜硝酸ナトリウム36.23gと70mlの水溶液を内温4〜6℃の範囲で滴下し、更に内温5℃以下で30分間撹拌した。次に、159gの亜硫酸ナトリウムと636mlのH2Oを内温20℃以下を保ちながら注入し、更に内温25℃で250mlの濃塩酸を注入し、引き続き内温90℃で1時間撹拌後、内温を室温が冷却後ろ過、200mlの水で洗浄し風乾後80.0gの化合物e1を得た。
(4)化合物f1の合成:
化合物e1 23.3gと209mlのエタノール懸濁液にトリエチルアミン28mlを室温で滴下後12.2gのエトキシメチレンマロノニトリル(ALDRICH品)を分割添加し、3時間還流し室温まで冷却後ろ過、400mlのイソプロピルアルコールで洗浄し乾燥後23.57gの化合物f1を得た。
(5)DYE-11の合成:
化合物f1 5.4gを43mlの燐酸に室温で溶解し、内温0℃で撹拌しながら3mlの亜硝酸イソアミル(東京化成品)を滴下し、同温度で10分間撹拌した後、3gの化合物c1を100mlのメタノールに懸濁した溶液へ、内温−3〜5℃で滴下し、そのまま同温度で20分間撹拌した後、500mlのH2Oへ反応液を注ぎ、室温で10分間撹拌した後、ろ過、H2O洗浄して、風乾後Dye62の粗結晶5.5gを得た。得られた粗結晶を10wt%aq(at25℃:pH≒8.3:KOHaq調製)とした後、ゲルクロマトグラフィ(H2O;SephadexLH−20;AmershamBiosciences)で精製して、2.8gのDYE-11を得た。
λmax=436nm(H2O)、ε:3.38×104(dm3.cm/mol)
化合物e1 23.3gと209mlのエタノール懸濁液にトリエチルアミン28mlを室温で滴下後12.2gのエトキシメチレンマロノニトリル(ALDRICH品)を分割添加し、3時間還流し室温まで冷却後ろ過、400mlのイソプロピルアルコールで洗浄し乾燥後23.57gの化合物f1を得た。
(5)DYE-11の合成:
化合物f1 5.4gを43mlの燐酸に室温で溶解し、内温0℃で撹拌しながら3mlの亜硝酸イソアミル(東京化成品)を滴下し、同温度で10分間撹拌した後、3gの化合物c1を100mlのメタノールに懸濁した溶液へ、内温−3〜5℃で滴下し、そのまま同温度で20分間撹拌した後、500mlのH2Oへ反応液を注ぎ、室温で10分間撹拌した後、ろ過、H2O洗浄して、風乾後Dye62の粗結晶5.5gを得た。得られた粗結晶を10wt%aq(at25℃:pH≒8.3:KOHaq調製)とした後、ゲルクロマトグラフィ(H2O;SephadexLH−20;AmershamBiosciences)で精製して、2.8gのDYE-11を得た。
λmax=436nm(H2O)、ε:3.38×104(dm3.cm/mol)
本発明のインク組成物は、一般式(Y−I)で表される化合物以外のイエロー染料を併用することができる。
この併用されるイエロー系染料としては、例えば、国際特許公開WO2005/075573、特開2004−83903号(段落番号〔0024〕〜〔0062〕)、同2003−277661号(段落番号〔0021〕〜〔0050〕)、同2003−277262号(段落番号〔0042〕〜〔0047〕)、同2003−128953号(段落番号〔0025〕〜〔0076〕)、同2003−41160号(段落番号〔0028〕〜〔0064〕)、米国出願公開US2003/0213405号(段落番号〔0108〕)に記載されたもの、C.I.ダイレクトイエロー8,9,11,12,27,28,29,33,35,39,41,44,50,53,59,68,87,93,95,96,98,100,106,108,109,110,130,142,144,161,163、C.I.アシッドイエロー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.リアクティブイエロー2,3,13,14,15,17,18,23,24,25,26,27,29,35,37,41,42、C.I.ベーシックイエロー1,2,4,11,13,14,15,19,21,23,24,25,28,29,32,36,39,40および下記の一般式(Y−6)、一般式(Y−7)等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
一般式(Y−6)
この併用されるイエロー系染料としては、例えば、国際特許公開WO2005/075573、特開2004−83903号(段落番号〔0024〕〜〔0062〕)、同2003−277661号(段落番号〔0021〕〜〔0050〕)、同2003−277262号(段落番号〔0042〕〜〔0047〕)、同2003−128953号(段落番号〔0025〕〜〔0076〕)、同2003−41160号(段落番号〔0028〕〜〔0064〕)、米国出願公開US2003/0213405号(段落番号〔0108〕)に記載されたもの、C.I.ダイレクトイエロー8,9,11,12,27,28,29,33,35,39,41,44,50,53,59,68,87,93,95,96,98,100,106,108,109,110,130,142,144,161,163、C.I.アシッドイエロー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.リアクティブイエロー2,3,13,14,15,17,18,23,24,25,26,27,29,35,37,41,42、C.I.ベーシックイエロー1,2,4,11,13,14,15,19,21,23,24,25,28,29,32,36,39,40および下記の一般式(Y−6)、一般式(Y−7)等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
一般式(Y−6)
(前記一般式(Y−6)及び(Y−7)中、K1、K2、K11、及びK21、は独立して、CH3、OCH3を表し、Z及びZ'は、独立して、5又は6員の置換もしくは無置換の、芳香族もしくは非芳香族のヘテロ環基を表し、それらは更に縮環していてもよい。また、Z及びZ'は、互いに同一であっても異なっていても良い。
本発明において使用する(A)一般式(Y−I)で表される化合物及びその塩からなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物は、堅牢性、オゾンガスに対する堅牢性の点から、酸化電位が1.0V(vs SCE)よりも貴である染料が好ましく、1.1V(vs SCE)よりも貴である染料がさらに好ましく、1.2V(vs SCE)よりも貴である染料が特に好ましい。
酸化電位の値(Eox)は当業者が容易に測定することができる。この方法に関しては、例えばP.Delahay著“New InstrumentalMethods in Electrochemistry”(1954年 Interscience Publishers社刊)やA.J.Bard他著“Electrochemical Methods”(1980年 JohnWiley & Sons社刊)、藤嶋昭他著“電気化学測定法”(1984年 技報堂出版社刊)に記載されている。
酸化電位の値(Eox)は当業者が容易に測定することができる。この方法に関しては、例えばP.Delahay著“New InstrumentalMethods in Electrochemistry”(1954年 Interscience Publishers社刊)やA.J.Bard他著“Electrochemical Methods”(1980年 JohnWiley & Sons社刊)、藤嶋昭他著“電気化学測定法”(1984年 技報堂出版社刊)に記載されている。
具体的に酸化電位は、過塩素酸ナトリウムや過塩素酸テトラプロピルアンモニウムといった支持電解質を含むジメチルホルムアミドやアセトニトリルのような溶媒中に、被験試料を1×10-2〜1×10-6mol/L(リットル)溶解して、各種ボルタンメトリー(滴下水銀電極を用いるポーラログラフィー、サイクリックボルタンメトリー、回転式ディスク電極を用いた方法)を用いてSCE(飽和カロメル電極)に対する値として測定する。この値は、液間電位差や試料溶液の液抵抗などの影響で、数10ミルボルト程度偏位することがあるが、標準試料(例えばハイドロキノン)を入れて電位の再現性を保証することができる。
なお、電位を一義的に規定する為、本発明では0.1moldm-3の過塩素酸テトラプロピルアンモニウムを支持電解質として含むN,N−ジメチルホルムアミド中(染料の濃度は10-3mol/L)で参照電極としてSCE(飽和カロメル電極)、作用極としてグラファイト電極、対極として白金電極を使用して測定した値(vs SCE)を染料の酸化電位とする。
なお、電位を一義的に規定する為、本発明では0.1moldm-3の過塩素酸テトラプロピルアンモニウムを支持電解質として含むN,N−ジメチルホルムアミド中(染料の濃度は10-3mol/L)で参照電極としてSCE(飽和カロメル電極)、作用極としてグラファイト電極、対極として白金電極を使用して測定した値(vs SCE)を染料の酸化電位とする。
Eoxの値は試料から電極への電子の移りやすさを表わし、その値が大きい(酸化電位が貴である)ほど試料から電極への電子の移りにくい、言い換えれば、酸化されにくいことを表す。化合物の構造との関連では、電子求引性基を導入することにより酸化電位はより貴となり、電子供与性基を導入することにより酸化電位はより卑となる。本発明では、求電子剤であるオゾンとの反応性を下げるために、イエロー染料骨格に電子求引性基を導入して酸化電位をより貴とすることが望ましい。
また、本発明において使用する染料は、堅牢性が良好であると共に色相が良好であるということが好ましく、イエロー色調インク組成物(イエローインク)として用いる場合、特に吸収スペクトルにおいて長波側の裾切れが良好であることが好ましい。このためλmaxが390nmから470nmにあり、λmaxの吸光度I(λmax)と、λmax+70nmの吸光度I(λmax+70nm)との比I(λmax+70nm)/I(λmax)が、0.20以下であるイエロー染料が好ましく、0.15以下がより好ましく、0.10以下がさらに好ましい。なお、ここで定義した吸収波長及び吸光度は、溶媒(水又は酢酸エチル)中での値を示す。
本発明のインク組成物は、単色の画像形成のみならず、本発明以外の任意のインク組成物と本発明のインク組成物とを組み合わせて、フルカラーの画像形成に用いることが好ましい。フルカラー画像を形成するために、マゼンタインク、シアンインク、及びイエローインクを含むインクセットを用いることができ、また、色調を整えるために、更にブラックインクを用いてもよい。マゼンタインクおよびシアンインクのほかにライトマゼンタインクおよびライトシアンインクを用いてもよい。
インクセットには、本発明のインク組成物を含むことを特徴とする。
インクセットにおいて、マゼンタインク組成物に使用するマゼンタ染料としては、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もしくはヘテリルアゾ染料;例えば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;例えばアリーリデン染料、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ようなメチン染料;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ようなカルボニウム染料、例えばナフトキノン、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、例えばジオキサジン染料等のような縮合多環染料等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
マゼンタ染料としては、複素環アゾ染料が好ましく、国際出願公開2002/83795号(35〜55頁)、同2002−83662号(27〜42頁)、特開2004−149560号(段落番号[0046]〜[0059])、同2004−149561号(段落番号[0047]〜[0060])に記載されたものが挙げられる。
マゼンタ染料としては、複素環アゾ染料が好ましく、国際出願公開2002/83795号(35〜55頁)、同2002−83662号(27〜42頁)、特開2004−149560号(段落番号[0046]〜[0059])、同2004−149561号(段落番号[0047]〜[0060])に記載されたものが挙げられる。
本発明のインクセットにおいて、シアンインク組成物に使用するシアン染料としては、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もしくはヘテリルアゾ染料;例えばカプラー成分としてフェノール類、ナフトール類、ピロロトリアゾールのようなヘテロ環類などを有するアゾメチン染料;シアニン染料、オキソノール染料、メロシアニン染料などのようなポリメチン染料;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ようなカルボニウム染料;フタロシアニン染料;アントラキノン染料;インジゴ・チオインジゴ染料などを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
本発明に用いられる会合性のフタロシアニン染料としては、国際出願公開2002/60994号、同2003/811号、同2003/62324号、特開2003−213167号、同2004−75986号、同2004−323605号、同2004−315758、同2004−315807、同2005−179469号に記載されたものが挙げられる。
本発明に用いられる会合性のフタロシアニン染料としては、国際出願公開2002/60994号、同2003/811号、同2003/62324号、特開2003−213167号、同2004−75986号、同2004−323605号、同2004−315758、同2004−315807、同2005−179469号に記載されたものが挙げられる。
本発明のインクセットにおいて、ブラックインク組成物に使用できる黒色色材としては、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。好ましい例として、特開2005-317177に詳しく記載されている。
(B)水混和性有機溶剤
本発明に使用される(B)水混和性有機溶剤は、インクの乾燥防止、染料の溶解助剤、及び、インク受像紙への浸透性の向上を目的とするものである。
インクの乾燥防止は、ノズル面でのインクの乾燥を抑え、インクの吐出安定性を向上させる。染料の溶解助剤としては、染料のインクへの溶解性を高めることにより、インク中での染料の析出を抑える。また、インク受像紙への浸透性を向上させることにより、インクに高速印字適正を持たせることが出来る。
水混和性有機溶剤の具体例を挙げると、例えばアルコール(例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、sec−ブタノール、t−ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、ベンジルアルコール)、多価アルコール類(例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキサンジオール、ペンタンジオール、グリセリン、ヘキサントリオール、チオジグリコール)、グリコール誘導体(例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングルコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングルコールモノメチルエーテル、エチレングリコールジアセテート、エチレングルコールモノメチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル)、含窒素有機溶媒(例えば、アミン類例えばエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、N−エチルジエタノールアミン、モルホリン、N−エチルモルホリン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ポリエチレンイミン、テトラメチルプロピレンジアミン、ホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、N−ビニル−2−ピロリドン、2−オキサゾリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、アセトニトリル、およびその他の極性溶媒(例えば、ジメチルスルホキシド、スルホラン、アセトン)が挙げられる。中でも本発明の効果が増大するという点から、好ましくは多価アルコール類、含窒素有機溶媒であり、さらに好ましくはグリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,2−ペンタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,2−ヘキサンジオール、及びピロリドンである。尚、前記水混和性有機溶剤は、2種類以上を併用してもよい。(B)水混和性有機溶剤の添加量は、インク組成物において5〜60質量%、好ましくは10〜40質量%である。
本発明に使用される(B)水混和性有機溶剤は、インクの乾燥防止、染料の溶解助剤、及び、インク受像紙への浸透性の向上を目的とするものである。
インクの乾燥防止は、ノズル面でのインクの乾燥を抑え、インクの吐出安定性を向上させる。染料の溶解助剤としては、染料のインクへの溶解性を高めることにより、インク中での染料の析出を抑える。また、インク受像紙への浸透性を向上させることにより、インクに高速印字適正を持たせることが出来る。
水混和性有機溶剤の具体例を挙げると、例えばアルコール(例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、sec−ブタノール、t−ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、ベンジルアルコール)、多価アルコール類(例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキサンジオール、ペンタンジオール、グリセリン、ヘキサントリオール、チオジグリコール)、グリコール誘導体(例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングルコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングルコールモノメチルエーテル、エチレングリコールジアセテート、エチレングルコールモノメチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル)、含窒素有機溶媒(例えば、アミン類例えばエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、N−エチルジエタノールアミン、モルホリン、N−エチルモルホリン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ポリエチレンイミン、テトラメチルプロピレンジアミン、ホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、N−ビニル−2−ピロリドン、2−オキサゾリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、アセトニトリル、およびその他の極性溶媒(例えば、ジメチルスルホキシド、スルホラン、アセトン)が挙げられる。中でも本発明の効果が増大するという点から、好ましくは多価アルコール類、含窒素有機溶媒であり、さらに好ましくはグリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,2−ペンタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,2−ヘキサンジオール、及びピロリドンである。尚、前記水混和性有機溶剤は、2種類以上を併用してもよい。(B)水混和性有機溶剤の添加量は、インク組成物において5〜60質量%、好ましくは10〜40質量%である。
(C)界面活性剤
(フッ素系界面活性剤)
本発明のインク組成物は、フッ素系界面活性剤を必須に含有する。
本発明において、フッ素系界面活性剤とは、後述するノニオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、及び両性界面活性剤から選択されたものの1分子中に含まれるフッ素置換可能な水素原子の50モル%以上がフッ素原子に置換されたものを意味し、それ以外のものはフッ素原子を有していてもフッ素系界面活性剤ではない。本願明細書において、フッ素系界面活性剤でない界面活性剤は、「フッ素系」の用語を用いないものとする。なお、上記界面活性剤において、ノニオン性、アニオン性、カチオン性及び両性を総称して「イオン性」ともいう。
フッ素系界面活性剤のイオン性はノニオン性、アニオン性、カチオン性または両性の何れか、すなわち単独または2種以上から選択されるが、後者の場合、塩の形成が可能なアニオン性及びカチオン性以外の組合せが好ましい。
また、フッ素系界面活性剤は、インク組成物中、少なくともイオン性が同一のフッ素系界面活性剤を1種以上含むことができ、あるいはノニオン性のフッ素系界面活性剤とアニオン性のフッ素系界面活性剤、ノニオン性のフッ素系界面活性剤とカチオン性あるいは両性のフッ素系界面活性剤等の組合せでもよく、この場合も各イオン性のものを1種以上用いることができる。
フッ素系界面活性剤の好ましい添加量は広い範囲を持つが、好ましくはインク組成物中に0.001〜5.0質量%、さらに好ましくは0.01〜2.0質量%含有される。
本発明のインク組成物にフッ素系界面活性剤と後述のノニオン性界面活性剤またはアニオン性界面活性剤を併用することにより、インク組成物の吐出安定性を更に向上させ、ノズル汚れ、飛行曲がりなどをより効果的に抑制することができると共に紙への浸透性を良好に確保することができる。併用されるノニオン性界面活性剤またはアニオン性界面活性剤は、フッ素系界面活性剤の0.001〜100質量%が好ましく、0.01〜50質量%が更に好ましい。
なお、フッ素系界面活性剤及び他の種々の界面活性剤を総称する場合は、単に「全界面活性剤」ともいう。
(ノニオン性界面活性剤)
ノニオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、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ナフチルエーテル、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アルキルアミン、グリセリン脂肪酸エステル、オキシエチレンオキシプロピレンブロックコポリマー、アセチレン系ポリオキシエチレンオキシド等が挙げられる。これらは単独あるいは2種以上を用いることができる。
特に、下記一般式(I)または(II)あるいは一般式(III)で表される化合物がより好ましい。
多価アルコールのモノ、あるいはジアルキルエーテル(例えば、トリエチレングルコールモノブチルエーテル、トリエチレングルコールモノメチルエーテル、ジエチレングルコールモノブチルエーテル、ジ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ジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル等)も界面活性能を有するが、本発明ではこれらは浸透剤とみなし、界面活性剤とは見なさない。
(フッ素系界面活性剤)
本発明のインク組成物は、フッ素系界面活性剤を必須に含有する。
本発明において、フッ素系界面活性剤とは、後述するノニオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、及び両性界面活性剤から選択されたものの1分子中に含まれるフッ素置換可能な水素原子の50モル%以上がフッ素原子に置換されたものを意味し、それ以外のものはフッ素原子を有していてもフッ素系界面活性剤ではない。本願明細書において、フッ素系界面活性剤でない界面活性剤は、「フッ素系」の用語を用いないものとする。なお、上記界面活性剤において、ノニオン性、アニオン性、カチオン性及び両性を総称して「イオン性」ともいう。
フッ素系界面活性剤のイオン性はノニオン性、アニオン性、カチオン性または両性の何れか、すなわち単独または2種以上から選択されるが、後者の場合、塩の形成が可能なアニオン性及びカチオン性以外の組合せが好ましい。
また、フッ素系界面活性剤は、インク組成物中、少なくともイオン性が同一のフッ素系界面活性剤を1種以上含むことができ、あるいはノニオン性のフッ素系界面活性剤とアニオン性のフッ素系界面活性剤、ノニオン性のフッ素系界面活性剤とカチオン性あるいは両性のフッ素系界面活性剤等の組合せでもよく、この場合も各イオン性のものを1種以上用いることができる。
フッ素系界面活性剤の好ましい添加量は広い範囲を持つが、好ましくはインク組成物中に0.001〜5.0質量%、さらに好ましくは0.01〜2.0質量%含有される。
本発明のインク組成物にフッ素系界面活性剤と後述のノニオン性界面活性剤またはアニオン性界面活性剤を併用することにより、インク組成物の吐出安定性を更に向上させ、ノズル汚れ、飛行曲がりなどをより効果的に抑制することができると共に紙への浸透性を良好に確保することができる。併用されるノニオン性界面活性剤またはアニオン性界面活性剤は、フッ素系界面活性剤の0.001〜100質量%が好ましく、0.01〜50質量%が更に好ましい。
なお、フッ素系界面活性剤及び他の種々の界面活性剤を総称する場合は、単に「全界面活性剤」ともいう。
(ノニオン性界面活性剤)
ノニオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、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ナフチルエーテル、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アルキルアミン、グリセリン脂肪酸エステル、オキシエチレンオキシプロピレンブロックコポリマー、アセチレン系ポリオキシエチレンオキシド等が挙げられる。これらは単独あるいは2種以上を用いることができる。
特に、下記一般式(I)または(II)あるいは一般式(III)で表される化合物がより好ましい。
多価アルコールのモノ、あるいはジアルキルエーテル(例えば、トリエチレングルコールモノブチルエーテル、トリエチレングルコールモノメチルエーテル、ジエチレングルコールモノブチルエーテル、ジ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ジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル等)も界面活性能を有するが、本発明ではこれらは浸透剤とみなし、界面活性剤とは見なさない。
まず、一般式(I)で表される化合物について説明する。
一般式(I)中、R21は炭素数5〜40、好ましくは炭素数8〜18のアルキル基を表し、直鎖であっても分岐であってもよく、また置換されていてもよい。
R21で表されるアルキル基に置換可能な基としては、アリール基(例えばフェニル、o−トリル、p−トリル、p−t−ブチルフェニル)、アルコキシ基(例えば、メトキシ、エトキシ、n−ブトキシ等)、ハロゲン原子(例えば、塩素原子、臭素原子)等を挙げることができる。
R21で表されるアルキル基の具体例としては、n−ペンチル、n−ヘキシル、n−オクチル、n−デシル、n−ドデシル、n−ペンタデシル、n−オクタデシル、2−エチルヘキシル、1−エチルペンチル、1−n−ブチルペンチル、1−n−ペンチルヘキシル、1−n−ヘキシルヘプチル、1−n−ヘプチルオクチル、1−n−オクチルノニル、6−メトキシヘキシル、2−フェニルエチル等を挙げることができる。
m1はエチレンオキシドの平均付加モル数を表し、2〜40であり、好ましくは3〜30であり、特に好ましくは3〜20である。
一般式(I)で表される化合物のうち、特に好ましいのは下記一般式(I−1)で表される化合物である。
R21で表されるアルキル基に置換可能な基としては、アリール基(例えばフェニル、o−トリル、p−トリル、p−t−ブチルフェニル)、アルコキシ基(例えば、メトキシ、エトキシ、n−ブトキシ等)、ハロゲン原子(例えば、塩素原子、臭素原子)等を挙げることができる。
R21で表されるアルキル基の具体例としては、n−ペンチル、n−ヘキシル、n−オクチル、n−デシル、n−ドデシル、n−ペンタデシル、n−オクタデシル、2−エチルヘキシル、1−エチルペンチル、1−n−ブチルペンチル、1−n−ペンチルヘキシル、1−n−ヘキシルヘプチル、1−n−ヘプチルオクチル、1−n−オクチルノニル、6−メトキシヘキシル、2−フェニルエチル等を挙げることができる。
m1はエチレンオキシドの平均付加モル数を表し、2〜40であり、好ましくは3〜30であり、特に好ましくは3〜20である。
一般式(I)で表される化合物のうち、特に好ましいのは下記一般式(I−1)で表される化合物である。
一般式(I−1)中、R22、R23は各々炭素数4〜10の飽和炭化水素を表し、R22、R23の炭素数の合計が8〜18である。m11はエチレンオキシドの平均付加モル数を表し、3〜20である。R22、R23で表される炭素数4〜10の飽和炭化水素としてはn−ブチル、i−ブチル、n−ペンチル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、2−エチルヘキシル、n−ノニル、n−デシル等を挙げることができる。R22とR23の炭素数の合計は8〜18であり、8〜16がさらに好ましい。m11は3〜20であり、より好ましくは5〜20であり、さらに好ましくは6〜18である。
以下に、一般式(I)で表される化合物の具体例を示すが、これらに限定されるものではない。
以下に、一般式(I)で表される化合物の具体例を示すが、これらに限定されるものではない。
以下の表1に、一般式(I−1)で表される化合物の具体例を示すが、これらに限定されるものではない。
次に一般式(II)で表される化合物について説明する。
一般式(II)中、R24は炭素数5〜40、好ましくは炭素数5〜30のアルキル基を表し、直鎖であっても分岐であってもよく、また置換されていてもよい。
R24で表されるアルキル基に置換可能な基としては、アリール基(例えばフェニル、o−トリル、p−トリル、p−t−ブチルフェニル)、アルコキシ基(例えば、メトキシ、エトキシ、n−ブトキシ等)、ハロゲン原子(例えば、塩素原子、臭素原子)等を挙げることができる。R24で表されるアルキル基の具体例としては、n−ペンチル、n−ヘキシル、n−オクチル、n−デシル、n−ドデシル、n−ペンタデシル、n−オクタデシル、2−エチルヘキシル、1−エチルペンチル、1−n−ブチルヘプチル、1−n−ヘキシルノニル、1−n−ヘプチルデシル、1−n−オクチルドデシル、1−n−デシルテトラデシル、6−メトキシヘキシル、2−フェニルエチル等を挙げることができる。
m2はエチレンオキシドの平均付加数を表し、2〜40であり、好ましくは3〜30であり、特に好ましくは4〜20である。
一般式(II)で表される化合物のうち、特に好ましいのは下記一般式(II−1)で表される化合物である。
R24で表されるアルキル基に置換可能な基としては、アリール基(例えばフェニル、o−トリル、p−トリル、p−t−ブチルフェニル)、アルコキシ基(例えば、メトキシ、エトキシ、n−ブトキシ等)、ハロゲン原子(例えば、塩素原子、臭素原子)等を挙げることができる。R24で表されるアルキル基の具体例としては、n−ペンチル、n−ヘキシル、n−オクチル、n−デシル、n−ドデシル、n−ペンタデシル、n−オクタデシル、2−エチルヘキシル、1−エチルペンチル、1−n−ブチルヘプチル、1−n−ヘキシルノニル、1−n−ヘプチルデシル、1−n−オクチルドデシル、1−n−デシルテトラデシル、6−メトキシヘキシル、2−フェニルエチル等を挙げることができる。
m2はエチレンオキシドの平均付加数を表し、2〜40であり、好ましくは3〜30であり、特に好ましくは4〜20である。
一般式(II)で表される化合物のうち、特に好ましいのは下記一般式(II−1)で表される化合物である。
一般式(II−1)中、R25、R26は各々炭素数2〜20の飽和炭化水素基であり、炭素数4〜13が好ましい。R25、R26で表される炭素数2〜20の飽和炭化水素基としてはエチル、n−ブチル、i−ブチル、n−ペンチル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、2−エチルヘキシル、n−ノニル、n−デシル、n−ドデシル、n−ヘキサデシル、n−オクタデシル等を挙げることができる。m21はエチレンオキシドの平均付加モル数を表し、2〜40であり、3〜30が好ましい。
以下に、一般式(II)で表される化合物の具体例を示すが、これらに限定されるものではない。
以下に、一般式(II)で表される化合物の具体例を示すが、これらに限定されるものではない。
一般式(II−1)で表される化合物としては、例えば、2−ブチルオクタン酸のポリエチレンオキシドの片末端エステル、ウンデカン−6−オールのポリエチレンオキシド付加物などが挙げられる。以下の表2に、一般式(II−1)で表される化合物の具体例を示すが、これらに限定されるものではない。
一般式(I)または一般式(II)で表される化合物は、公知の方法を用いて合成することが可能であり、例えば藤本武彦著 全訂版「新・界面活性剤入門」(1992年)94〜107頁等に記載の方法で得ることができる。
次に一般式(III)で表される化合物について説明する。
次に一般式(III)で表される化合物について説明する。
式中R31、R32はそれぞれ独立に、炭素数1〜18のアルキル基を表す。
さらに詳しく説明すると、R31、R32はそれぞれ独立に、炭素数1〜18のアルキル基(例えば、メチル、エチル、n−プロピル、ブチル、ヘキシル、オクチル、デシル、ドデシル等)を表し、置換されていてもよい。置換基の例としては、アルキル基(例えば、メチル、エチル、イソプロピル等)、アルコキシ基(例えば、メトキシ、エトキシ等)、ハロゲン原子(例えば、塩素原子、臭素原子)等を挙げることができる。このうち、R31、R32としては炭素数1〜12の無置換の直鎖アルキル基もしくは無置換の分岐アルキル基が好ましく、その特に好ましい具体例としてはメチル、エチル、n−ブチル、2−メチルブチル、2,4−ジメチルペンチル等を挙げることができる。
R32は水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、フェニル基を表し、アルキル基、フェニル基は置換されていてもよい。
R33のアルキル基の置換基としては、アルキル基(例えば、メチル、エチル、イソプロピル等)、アルコキシ基(例えば、メトキシ、エトキシ等)、フェニル基を挙げることができる。R33のフェニル基の置換基としては、アルキル基(例えば、メチル、エチル、イソプロピル等)、アルコキシ基(例えば、メトキシ、エトキシ等)、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子)等を挙げることができる。R33のうち好ましいのは、水素原子あるいは炭素数1〜4のアルキル基であり、特に好ましいのは水素原子である。
Xは水素原子、
さらに詳しく説明すると、R31、R32はそれぞれ独立に、炭素数1〜18のアルキル基(例えば、メチル、エチル、n−プロピル、ブチル、ヘキシル、オクチル、デシル、ドデシル等)を表し、置換されていてもよい。置換基の例としては、アルキル基(例えば、メチル、エチル、イソプロピル等)、アルコキシ基(例えば、メトキシ、エトキシ等)、ハロゲン原子(例えば、塩素原子、臭素原子)等を挙げることができる。このうち、R31、R32としては炭素数1〜12の無置換の直鎖アルキル基もしくは無置換の分岐アルキル基が好ましく、その特に好ましい具体例としてはメチル、エチル、n−ブチル、2−メチルブチル、2,4−ジメチルペンチル等を挙げることができる。
R32は水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、フェニル基を表し、アルキル基、フェニル基は置換されていてもよい。
R33のアルキル基の置換基としては、アルキル基(例えば、メチル、エチル、イソプロピル等)、アルコキシ基(例えば、メトキシ、エトキシ等)、フェニル基を挙げることができる。R33のフェニル基の置換基としては、アルキル基(例えば、メチル、エチル、イソプロピル等)、アルコキシ基(例えば、メトキシ、エトキシ等)、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子)等を挙げることができる。R33のうち好ましいのは、水素原子あるいは炭素数1〜4のアルキル基であり、特に好ましいのは水素原子である。
Xは水素原子、
を表し、R34、R35はそれぞれ独立に、炭素数1〜18のアルキル基を表す。R34、R35の好ましい置換基や具体例は、上記のR31、R32と同じ群から選ばれる置換基や具体例である。R36は水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、フェニル基を表し、その好ましい具体例は上記のR33と同じ群から選ばれる置換基や具体例である。
m3、m4はそれぞれエチレンオキシドの平均付加モル数を表し、m3+m4は0〜100、好ましくは0〜50、特に好ましくは0〜40である。
ここで、m3=0の時R33は水素原子を表し、m4=0の時R36は水素原子を表す。またXが水素原子を表す時、m3は1〜100を表し、好ましくは1〜50、特に好ましくは1〜40を表す。
一般式(III)で表される化合物のうち、特に好ましいのは下記一般式(III−1)で表される化合物である。
m3、m4はそれぞれエチレンオキシドの平均付加モル数を表し、m3+m4は0〜100、好ましくは0〜50、特に好ましくは0〜40である。
ここで、m3=0の時R33は水素原子を表し、m4=0の時R36は水素原子を表す。またXが水素原子を表す時、m3は1〜100を表し、好ましくは1〜50、特に好ましくは1〜40を表す。
一般式(III)で表される化合物のうち、特に好ましいのは下記一般式(III−1)で表される化合物である。
式中、R37、R38、R39及びR40は、それぞれ独立に、炭素数1〜6、好ましくは炭素数1〜4のアルキル基を表す。m31とm41はそれぞれエチレンオキシドの付加モル数を表し、それらの和が0〜40、好ましくは2〜20となる数である。
以下に、一般式(III)または一般式(III−1)で表される化合物の具体例を示すが、これらに限定されるものではない。
以下に、一般式(III)または一般式(III−1)で表される化合物の具体例を示すが、これらに限定されるものではない。
一般式(III)または一般式(III−1)で表される化合物は、公知の方法を用いて合成することが可能であり、例えば藤本武彦著 全訂版「新・界面活性剤入門」(1992年)94頁〜107頁等に記載の方法で得ることができる。
また、一般式(III)または一般式(III−1)で表される化合物は市販品としても容易に入手することができ、その具体的な商品名としてはサーフィノール61,82,104,420,440,465,485,504、CT−111,CT−121,CT−131,CT−136,CT−141,CT−151,CT−171,CT−324,DF−37,DF−58,DF−75,DF−110D,DF−210,GA,OP−340,PSA−204,PSA−216,PSA−336,SE,SE−F,ダイノール604(以上、日信化学(株)およびAir Products&Chemicals社)、オルフィンA,B,AK−02,CT−151W,E1004,E1010,P,SPC,STG,Y,32W(以上、日信化学(株))等を挙げることができる。
一般式(III−1)で表される化合物としては、例えば、アセチレン系ジオールのエチレンオキシド付加物(SURFYNOLシリーズ(Air Products&Chemicals社))や、アセチレン系ジオール、例えば、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、2,5−ジメチル−3−ヘキシン−2,5−ジオールなどが好ましく、なかでも分子量が200以上1000以下のものが好ましく、分子量300以上900以下のものがさらに好ましく、分子量400以上900以下のものが特に好ましい。
本発明でインク組成物に含有させる界面活性剤としては、インクからの析出や分離が起こりにくく、発泡性が少ないことが好ましく、この観点から、疎水性部位が2本鎖あるいは疎水性部位が分岐しているアニオン性界面活性剤や、疎水性部位の中央付近に親水性基を有するアニオン性またはノニオン性界面活性剤、さらに疎水性部位が2本鎖もしくは疎水性部位が分岐しているノニオン性界面活性剤が好ましい。なかでもノニオン性界面活性剤が好ましく、この観点から、疎水性部位が2本鎖もしくは疎水性部位が分岐しているノニオン性界面活性剤として一般式(I−1)又は一般式(II−1)で表される化合物、疎水性部位の中央付近に親水性基を有するノニオン性界面活性剤として一般式(III−1)で表される化合物が好ましい。
また、一般式(III)または一般式(III−1)で表される化合物は市販品としても容易に入手することができ、その具体的な商品名としてはサーフィノール61,82,104,420,440,465,485,504、CT−111,CT−121,CT−131,CT−136,CT−141,CT−151,CT−171,CT−324,DF−37,DF−58,DF−75,DF−110D,DF−210,GA,OP−340,PSA−204,PSA−216,PSA−336,SE,SE−F,ダイノール604(以上、日信化学(株)およびAir Products&Chemicals社)、オルフィンA,B,AK−02,CT−151W,E1004,E1010,P,SPC,STG,Y,32W(以上、日信化学(株))等を挙げることができる。
一般式(III−1)で表される化合物としては、例えば、アセチレン系ジオールのエチレンオキシド付加物(SURFYNOLシリーズ(Air Products&Chemicals社))や、アセチレン系ジオール、例えば、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、2,5−ジメチル−3−ヘキシン−2,5−ジオールなどが好ましく、なかでも分子量が200以上1000以下のものが好ましく、分子量300以上900以下のものがさらに好ましく、分子量400以上900以下のものが特に好ましい。
本発明でインク組成物に含有させる界面活性剤としては、インクからの析出や分離が起こりにくく、発泡性が少ないことが好ましく、この観点から、疎水性部位が2本鎖あるいは疎水性部位が分岐しているアニオン性界面活性剤や、疎水性部位の中央付近に親水性基を有するアニオン性またはノニオン性界面活性剤、さらに疎水性部位が2本鎖もしくは疎水性部位が分岐しているノニオン性界面活性剤が好ましい。なかでもノニオン性界面活性剤が好ましく、この観点から、疎水性部位が2本鎖もしくは疎水性部位が分岐しているノニオン性界面活性剤として一般式(I−1)又は一般式(II−1)で表される化合物、疎水性部位の中央付近に親水性基を有するノニオン性界面活性剤として一般式(III−1)で表される化合物が好ましい。
またノニオン性界面活性剤としては、ポリプロピレングリコールのエチレンオキサイド付加物が挙げられる。その例としては下記一般式(IV)で表される化合物が好ましい。
式中、x、y、zは整数を表すが、yは12〜60の整数、x+zは5〜25の整数が好ましい。
一般式(IV)で表される化合物としては、旭電化株式会社製アデカプルロニックL61、アデカプルロニックL62、アデカプルロニックL63、アデカプルロニックL64、アデカプルロニックL42、アデカプルロニックL43、アデカプルロニックL44、アデカプルロニックL31、アデカプルロニックL34等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
(アニオン性界面活性剤)
アニオン性界面活性剤とは、分子中にアニオン性の部位を有し、かつ界面活性を有する化合物を表す。アニオン性の部位としては、水酸基、チオ基、スルホンアミド基、スルホ基、カルボキシル基、イミド基、リン酸基、ホスホン酸基などを挙げることができる。この中でも特にカルボキシル基、スルホ基、リン酸基が好ましい。アニオン性界面活性剤の好ましい添加量は広い範囲を持つが、好ましくはインク組成物中の0.001〜50質量%、さらに好ましくは0.01〜20質量%である。アニオン性界面活性剤としては、脂肪酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、アルキルリン酸エステル塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩等が挙げられる。以下にアニオン性界面活性剤の具体例を示すが、本発明はもちろんこれによって限定されるものではない。
アニオン性界面活性剤とは、分子中にアニオン性の部位を有し、かつ界面活性を有する化合物を表す。アニオン性の部位としては、水酸基、チオ基、スルホンアミド基、スルホ基、カルボキシル基、イミド基、リン酸基、ホスホン酸基などを挙げることができる。この中でも特にカルボキシル基、スルホ基、リン酸基が好ましい。アニオン性界面活性剤の好ましい添加量は広い範囲を持つが、好ましくはインク組成物中の0.001〜50質量%、さらに好ましくは0.01〜20質量%である。アニオン性界面活性剤としては、脂肪酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、アルキルリン酸エステル塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩等が挙げられる。以下にアニオン性界面活性剤の具体例を示すが、本発明はもちろんこれによって限定されるものではない。
(カチオン性界面活性剤)
カチオン性界面活性剤とは、分子中にカチオン性の部位を有し、かつ界面活性を有する化合物を表す。カチオン性の部位としてはアミン性の窒素原子、芳香族複素環の窒素原子、炭素との結合を4つ有するホウ素原子、リン原子などを挙げることができる。この中で好ましくはアミン性の窒素原子もしくは芳香族複素環の窒素原子である。中でも特に第4級の窒素原子であることが好ましい。カチオン性界面活性剤の好ましい添加量は広い範囲を持つが、好ましくはインク組成物中の0.001〜50質量%、さらに好ましくは0.01〜20質量%である。アニオン性界面活性剤としては、脂肪アミン塩、4級アンモニウム塩、アルキルピリジニウム塩等が挙げられる。以下にカチオン性界面活性剤の具体例を示すが、本発明はもちろんこれによって限定されるものではない。
カチオン性界面活性剤とは、分子中にカチオン性の部位を有し、かつ界面活性を有する化合物を表す。カチオン性の部位としてはアミン性の窒素原子、芳香族複素環の窒素原子、炭素との結合を4つ有するホウ素原子、リン原子などを挙げることができる。この中で好ましくはアミン性の窒素原子もしくは芳香族複素環の窒素原子である。中でも特に第4級の窒素原子であることが好ましい。カチオン性界面活性剤の好ましい添加量は広い範囲を持つが、好ましくはインク組成物中の0.001〜50質量%、さらに好ましくは0.01〜20質量%である。アニオン性界面活性剤としては、脂肪アミン塩、4級アンモニウム塩、アルキルピリジニウム塩等が挙げられる。以下にカチオン性界面活性剤の具体例を示すが、本発明はもちろんこれによって限定されるものではない。
(両性界面活性剤)
両性界面活性剤とは、分子中にカチオン性の部位とアニオン性の部位を両方とも有し、かつ界面活性を有する化合物を表す。カチオン性の部位としてはアミン性の窒素原子、芳香族複素環の窒素原子、炭素との結合を4つ有するホウ素原子、リン原子などを挙げることができる。この中で好ましくはアミン性の窒素原子もしくは芳香族複素環の窒素原子である。中でも特に第4級の窒素原子であることが好ましい。アニオン性の部位としては、水酸基、チオ基、スルホンアミド基、スルホ基、カルボキシル基、イミド基、リン酸基、ホスホン酸基などを挙げることができる。この中でも特にカルボキシル基、スルホ基が好ましい。界面活性剤分子全体としての荷電は、カチオン、アニオン、中性のいずれでもよいが、好ましくは中性である。
両性界面活性剤の好ましい添加量は広い範囲を持つが、好ましくはインク組成物中に0.001〜50質量%、さらに好ましくは0.01〜20質量%含有される。
両性界面活性剤とは、分子中にカチオン性の部位とアニオン性の部位を両方とも有し、かつ界面活性を有する化合物を表す。カチオン性の部位としてはアミン性の窒素原子、芳香族複素環の窒素原子、炭素との結合を4つ有するホウ素原子、リン原子などを挙げることができる。この中で好ましくはアミン性の窒素原子もしくは芳香族複素環の窒素原子である。中でも特に第4級の窒素原子であることが好ましい。アニオン性の部位としては、水酸基、チオ基、スルホンアミド基、スルホ基、カルボキシル基、イミド基、リン酸基、ホスホン酸基などを挙げることができる。この中でも特にカルボキシル基、スルホ基が好ましい。界面活性剤分子全体としての荷電は、カチオン、アニオン、中性のいずれでもよいが、好ましくは中性である。
両性界面活性剤の好ましい添加量は広い範囲を持つが、好ましくはインク組成物中に0.001〜50質量%、さらに好ましくは0.01〜20質量%含有される。
本発明において、フッ素系界面活性剤として好ましいものは、上述した各種界面活性剤において好ましいとされるものをフッ素化したものや、ペルフルオロアルキルスルホン酸アンモニウム、フッ素化アルキルカルボン酸カリウム、フッ素化アルキルポリオキシエチレンエタノール、フッ素化アルキルエーテル類等が挙げられ、更に好ましくは上記一般式(V)で表される化合物が挙げられる。なお、各種界面活性剤の添加量については、この限りではなく、上述の通りである。
一般式(V)中、RはHまたはFを表し、Y1は連結基を表し、L1は炭素原子が2以上の2価の基を表し、ZはHまたはF、あるいはアニオン性の部位および/またはカチオン性の部位を有する基を表す。mは3〜16、nは0〜6の整数を表す。
Y1の例としては、−(共有結合)、−O−、−S−、−CO−、−COO−、−CONY10−、−OCO−、−OCONY11−、−NY12CO−、−NY13COO−、−NY14CONY15−、−SO−、−SO2−、−SO2NY16−、−NY17SO2−、−SiY18Y19−、−PY20−、−PO(OY21)O−、−PO(OY22)−、−PO(OY23)NY24−、−NY25PO(OY26)−、−NY27PO(NY28Y29)NY30−、−NY31−等が挙げられる。
Y10〜Y31は、各々独立にH、O、CO、COO、SO、SOOを表す。
L1の例としては、置換または無置換のアルキレン基(炭素原子が好ましくは1〜30個、更に好ましくは2〜18個のもの)、置換または無置換のシクロアルキレン基(炭素原子が好ましくは1〜30個、更に好ましくは2〜18個のもの)、置換または無置換のビシクロアルキレン基(炭素原子が好ましくは、1〜30個、更に好ましくは2〜18個のもの)、置換または無置換のアリーレン基(炭素原子が好ましくは1〜30個、更に好ましくは2〜18個のもの)、置換または無置換のヘテロアリーレン基(炭素原子が好ましくは1〜30個、更に好ましくは2〜18個のもの)等が挙げられ、これら基は、さらに上記Y1等の連結基により2個以上(同一でも異なっていてもよい)が連結されたものでもよい。
Zが表すアニオン性の部位および/またはカチオン性の部位を有する基のアニオン性の部位、カチオン性の部位とは、上記アニオン性界面活性剤及びカチオン性界面活性剤の項で記載したアニオン性の部位、カチオン性の部位と同義である。
一般式(V)において、mは3〜16(好ましくは2〜15、更に好ましくは3〜12)、nは0〜6(好ましくは0〜5、更に好ましくは0〜3)の整数を表す。なお、m、nの各単位の結合順序は任意である。
また、一般式(V)において、Y1、L1及びZの各基において、各々の水素原子がフッ素原子に置換可能な場合は、置換されていてもよい。
Y1の例としては、−(共有結合)、−O−、−S−、−CO−、−COO−、−CONY10−、−OCO−、−OCONY11−、−NY12CO−、−NY13COO−、−NY14CONY15−、−SO−、−SO2−、−SO2NY16−、−NY17SO2−、−SiY18Y19−、−PY20−、−PO(OY21)O−、−PO(OY22)−、−PO(OY23)NY24−、−NY25PO(OY26)−、−NY27PO(NY28Y29)NY30−、−NY31−等が挙げられる。
Y10〜Y31は、各々独立にH、O、CO、COO、SO、SOOを表す。
L1の例としては、置換または無置換のアルキレン基(炭素原子が好ましくは1〜30個、更に好ましくは2〜18個のもの)、置換または無置換のシクロアルキレン基(炭素原子が好ましくは1〜30個、更に好ましくは2〜18個のもの)、置換または無置換のビシクロアルキレン基(炭素原子が好ましくは、1〜30個、更に好ましくは2〜18個のもの)、置換または無置換のアリーレン基(炭素原子が好ましくは1〜30個、更に好ましくは2〜18個のもの)、置換または無置換のヘテロアリーレン基(炭素原子が好ましくは1〜30個、更に好ましくは2〜18個のもの)等が挙げられ、これら基は、さらに上記Y1等の連結基により2個以上(同一でも異なっていてもよい)が連結されたものでもよい。
Zが表すアニオン性の部位および/またはカチオン性の部位を有する基のアニオン性の部位、カチオン性の部位とは、上記アニオン性界面活性剤及びカチオン性界面活性剤の項で記載したアニオン性の部位、カチオン性の部位と同義である。
一般式(V)において、mは3〜16(好ましくは2〜15、更に好ましくは3〜12)、nは0〜6(好ましくは0〜5、更に好ましくは0〜3)の整数を表す。なお、m、nの各単位の結合順序は任意である。
また、一般式(V)において、Y1、L1及びZの各基において、各々の水素原子がフッ素原子に置換可能な場合は、置換されていてもよい。
本発明のインク組成物における全界面活性剤の含有量は、0.05〜50g/Lであり、好ましくは0.05〜30g/L、さらに好ましくは0.1〜20g/Lである。その内、フッ素系界面活性剤は、全界面活性剤全体の0.05〜100質量%が好ましく、0.1〜50.0質量%が更に好ましい。インク組成物中の全界面活性剤が0.05g/Lより少ないと、吐出安定性の低下、混色時の滲みの発生、ひげ発生などのように印字品質が著しく低下する傾向がある。またインク組成物中の全界面活性剤が50g/Lより多いと、吐出時、ハード表面へのインク組成物の付着等により印字不良となる場合がある。
本発明のインク組成物のpHは、25℃で通常、11以下に調整されていることが好ましい。従来、通常の界面活性剤を用いた場合、pHが7未満である場合は染料の溶解性が低下してノズルが詰まりやすく、11を超えると耐水性が劣化する傾向がある。本発明では、フッ素系界面活性剤を用いるためpHを7未満とすると吐出安定性を確保しながらインク組成物の安定性が向上するという効果がある。
本発明に用いられるpH調整剤としては、塩基性のものとして有機塩基、無機塩基等が、酸性のものとして有機酸、無機酸等が挙げられる。
塩基性化合物としては水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リチウム、炭酸水素ナトリウム(重炭酸ナトリウム)、炭酸水素カリウム、、炭酸水素リチウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、リン酸ナトリウム、リン酸1水素ナトリウムなどの無機化合物やアンモニア水、メチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、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、エチレンジアミン、ピペリジン、ジアザビシクロオクタン、ジアザビシクロウンデセン、ピリジン、キノリン、ピコリン、ルチジン、コリジン等の有機塩基、安息香酸リチウムやフタル酸カリウム等の有機酸のアルカリ金属塩を使用することも可能である。
酸性化合物としては、塩酸、硫酸、リン酸、ホウ酸、硫酸水素ナトリウム、硫酸水素カリウム、リン酸2水素カリウム、リン酸2水素ナトリウム等の無機化合物や、酢酸、酒石酸、安息香酸、トリフルオロ酢酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、サッカリン酸、フタル酸、ピコリン酸、キノリン酸等の有機化合物を使用することもできる。
本発明に用いられるpH調整剤としては、塩基性のものとして有機塩基、無機塩基等が、酸性のものとして有機酸、無機酸等が挙げられる。
塩基性化合物としては水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リチウム、炭酸水素ナトリウム(重炭酸ナトリウム)、炭酸水素カリウム、、炭酸水素リチウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、リン酸ナトリウム、リン酸1水素ナトリウムなどの無機化合物やアンモニア水、メチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、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、エチレンジアミン、ピペリジン、ジアザビシクロオクタン、ジアザビシクロウンデセン、ピリジン、キノリン、ピコリン、ルチジン、コリジン等の有機塩基、安息香酸リチウムやフタル酸カリウム等の有機酸のアルカリ金属塩を使用することも可能である。
酸性化合物としては、塩酸、硫酸、リン酸、ホウ酸、硫酸水素ナトリウム、硫酸水素カリウム、リン酸2水素カリウム、リン酸2水素ナトリウム等の無機化合物や、酢酸、酒石酸、安息香酸、トリフルオロ酢酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、サッカリン酸、フタル酸、ピコリン酸、キノリン酸等の有機化合物を使用することもできる。
本発明のインク組成物は、上記成分に加えて更に滲み防止剤、消泡剤、ブロンズ改良剤、キレート剤、乾燥防止剤(湿潤剤)、浸透促進剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、粘度調整剤、分散剤、及び防錆剤からなる群から選択される添加剤の1種以上を含有することが好ましい。本発明のインク組成物は、これらを適宜選択して適量使用することができる。既述の成分及びこれら添加剤は一種の化合物で一つ又は二つ以上の機能を発揮し得るものも含む。従って、これらの添加剤の配合割合において、機能が重複する場合の添加剤成分の取り扱いは、その化合物を各機能性成分に独立に算入させるものとする。
本発明のインク組成物は、その画像耐久性の高さから、種々の画像記録に使用することが可能である。イメージング用の染料としては、例えば写真感光材料への利用、熱転写材料への利用、感熱・感圧記録材料への利用、インクジェット記録への利用など種々の利用、応用が可能であるが、中でも好ましくは、インクジェット記録用のインク組成物としての利用が適している。
インク組成物の調製方法については、先述の特許文献以外にも特開平5−295312号、同7−97541号、同7−82515号の各公報に詳細が記載されていて、本発明のインク組成物の調製にも利用できる。
本発明のインク組成物には、本発明用染料の他、他の染料あるいは顔料を併用してもよい。他の染料を併用する場合は、他の染料の合計が、全染料100質量部中に、0.1質量部以上30質量部以下含有するのが好ましく、0.2質量部以上20質量部以下含有するのがより好ましく、0.5〜15質量部含有するのがさらに好ましい。
本発明のインク組成物は、単色の画像形成のみならず、本発明以外の任意のインク組成物と本発明のインク組成物とを組み合わせて、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、各色についてそれぞれ濃淡2色のインク組成物を用いることもできる。更には、ブルーやオレンジといった中間色調のインク組成物を用いることもできる。
また、本発明のインクには、前記マゼンタ染料、シアン染料またはブラック染料とともにフルカラーの画像を得るため、色調を整えるために、他の染料を併用してもよい。
本発明におけるインクセットに用いることのできる染料、または前記染料と併用できる染料としては、各々任意のものを使用する事が出来る。併用することができる染料の例としては以下を挙げることができる。イエロー染料としては、例えばカップリング成分としてフェノール類、ナフトール類、アニリン類、ピラゾロン類、ピリドン類、開鎖型活性メチレン化合物類を有するアリールもしくはヘテリルアゾ染料;例えばカップリング成分として開鎖型活性メチレン化合物類を有するアゾメチン染料;例えば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;例えばナフトキノン染料、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。これらの染料は、クロモフォアの一部が解離して初めてイエロー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。マゼンタ染料としては、例えばカップリング成分としてフェノール類、ナフトール類、アニリン類を有するアリールもしくはヘテリルアゾ染料;例えばカップリング成分としてピラゾロン類、ピラゾロトリアゾール類を有するアゾメチン染料;例えばアリーリデン染料、スチリル染料、メロシアニン染料、オキソノール染料のようなメチン染料;ジフェニルメタン染料、トリフェニルメタン染料、キサンテン染料のようなカルボニウム染料、例えばナフトキノン、アントラキノン、アントラピリドンなどのようなキノン系染料、例えばジオキサジン染料等のような縮合多環系色素等を挙げることができる。これらの染料は、クロモフォアの一部が解離して初めてマゼンタ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。シアン染料としては、例えばインドアニリン染料、インドフェノール染料のようなアゾメチン染料;シアニン染料、オキソノール染料、メロシアニン染料のようなポリメチン染料;ジフェニルメタン染料、トリフェニルメタン染料、キサンテン染料のようなカルボニウム染料;フタロシアニン染料;アントラキノン染料;例えばカップリング成分としてフェノール類、ナフトール類、アニリン類を有するアリールもしくはヘテリルアゾ染料、インジゴ・チオインジゴ染料を挙げることができる。これらの染料は、クロモフォアの一部が解離して初めてシアン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。また、ポリアゾ染料などのブッラク染料も使用することができる。また、直接染料、酸性染料、食用染料、塩基性染料、反応性染料等の水溶性染料を併用することもできる。
なかでも好ましいものとしては、
C.I. ダイレクトレッド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、21、223、224、225、226、227、232、233、240、241、242、243、247C.I. ダイレクトバイオレット7、9、47、48、51、66、90、93、94、95、98、100、101
C.I. ダイレクトイエロー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、120、130、132、142、144、161、163
C.I. ダイレクトブルー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. ダイレクトブラック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. アシッドレッド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. アシッドバイオレット5、34、43、47、48、90、103、126
C.I. アシッドイエロー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. アシッドブルー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. アシッドブラック7、24、29、48、52:1、172
C.I. リアクティブレッド3、13、17、19、21、22、23、24、29、35、37、40、41、43、45、49、55
C.I. リアクティブバイオレット1、3、4、5、6、7、8、9、16、17、22、23、24、26、27、33、34
C.I. リアクティブイエロー2、3、13、14、15、17、18、23、24、25、26、27、29、35、37、41、42
C.I. リアクティブブルー2、3、5、8、10、13、14、15、17、18、19、21、25、26、27、28、29、38
C.I. リアクティブブラック4、5、8、14、21、23、26、31、32、34
C.I. ベーシックレッド12、13、14、15、18、22、23、24、25、27、29、35、36、38、39、45、46
C.I. ベーシックバイオレット1、2、3、7、10、15、16、20、21、25、27、28、35、37、39、40、48
C.I. ベーシックイエロー1、2、4、11、13、14、15、19、21、23、24、25、28、29、32、36、39、40
C.I. ベーシックブルー1、3、5、7、9、22、26、41、45、46、47、54、57、60、62、65、66、69、71
C.I. ベーシックブラック8、
等が挙げられる。
上記式で表される染料以外に、下記各公報に記載の染料も好ましく用いることができる。
特開平10−130557号、特開平9−255906号、特開平6−234944号、特開平7−97541号、EP 982371号、WO 00/43450、WO 00/43451、WO 00/43452、WO 00/43453、WO 03/104332、特開2003−238862号、特開2004−83609号、特開2002−302619号、特開2002−327131号、特開2002−265809号、US6755903B、WO2004/087815、WO2002/90441、WO2003/027185、WO2004/085541、特開2003−321627、特開2002−332418、特開2002−332419、特表2004−529218、特表2004−521973、WO2004/087814、WO2004/046252、WO2004/046265、特登3479444、WO2003/106572、WO2003/104332、特表2002−540281、特登3558213、特登3558212、特登3558211、特開2004−285351、WO2004078860、特開2004−323605、WO2004−104108。
本発明におけるインクセットに用いることのできる染料、または前記染料と併用できる染料としては、各々任意のものを使用する事が出来る。併用することができる染料の例としては以下を挙げることができる。イエロー染料としては、例えばカップリング成分としてフェノール類、ナフトール類、アニリン類、ピラゾロン類、ピリドン類、開鎖型活性メチレン化合物類を有するアリールもしくはヘテリルアゾ染料;例えばカップリング成分として開鎖型活性メチレン化合物類を有するアゾメチン染料;例えば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;例えばナフトキノン染料、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。これらの染料は、クロモフォアの一部が解離して初めてイエロー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。マゼンタ染料としては、例えばカップリング成分としてフェノール類、ナフトール類、アニリン類を有するアリールもしくはヘテリルアゾ染料;例えばカップリング成分としてピラゾロン類、ピラゾロトリアゾール類を有するアゾメチン染料;例えばアリーリデン染料、スチリル染料、メロシアニン染料、オキソノール染料のようなメチン染料;ジフェニルメタン染料、トリフェニルメタン染料、キサンテン染料のようなカルボニウム染料、例えばナフトキノン、アントラキノン、アントラピリドンなどのようなキノン系染料、例えばジオキサジン染料等のような縮合多環系色素等を挙げることができる。これらの染料は、クロモフォアの一部が解離して初めてマゼンタ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。シアン染料としては、例えばインドアニリン染料、インドフェノール染料のようなアゾメチン染料;シアニン染料、オキソノール染料、メロシアニン染料のようなポリメチン染料;ジフェニルメタン染料、トリフェニルメタン染料、キサンテン染料のようなカルボニウム染料;フタロシアニン染料;アントラキノン染料;例えばカップリング成分としてフェノール類、ナフトール類、アニリン類を有するアリールもしくはヘテリルアゾ染料、インジゴ・チオインジゴ染料を挙げることができる。これらの染料は、クロモフォアの一部が解離して初めてシアン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。また、ポリアゾ染料などのブッラク染料も使用することができる。また、直接染料、酸性染料、食用染料、塩基性染料、反応性染料等の水溶性染料を併用することもできる。
なかでも好ましいものとしては、
C.I. ダイレクトレッド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、21、223、224、225、226、227、232、233、240、241、242、243、247C.I. ダイレクトバイオレット7、9、47、48、51、66、90、93、94、95、98、100、101
C.I. ダイレクトイエロー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、120、130、132、142、144、161、163
C.I. ダイレクトブルー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. ダイレクトブラック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. アシッドレッド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. アシッドバイオレット5、34、43、47、48、90、103、126
C.I. アシッドイエロー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. アシッドブルー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. アシッドブラック7、24、29、48、52:1、172
C.I. リアクティブレッド3、13、17、19、21、22、23、24、29、35、37、40、41、43、45、49、55
C.I. リアクティブバイオレット1、3、4、5、6、7、8、9、16、17、22、23、24、26、27、33、34
C.I. リアクティブイエロー2、3、13、14、15、17、18、23、24、25、26、27、29、35、37、41、42
C.I. リアクティブブルー2、3、5、8、10、13、14、15、17、18、19、21、25、26、27、28、29、38
C.I. リアクティブブラック4、5、8、14、21、23、26、31、32、34
C.I. ベーシックレッド12、13、14、15、18、22、23、24、25、27、29、35、36、38、39、45、46
C.I. ベーシックバイオレット1、2、3、7、10、15、16、20、21、25、27、28、35、37、39、40、48
C.I. ベーシックイエロー1、2、4、11、13、14、15、19、21、23、24、25、28、29、32、36、39、40
C.I. ベーシックブルー1、3、5、7、9、22、26、41、45、46、47、54、57、60、62、65、66、69、71
C.I. ベーシックブラック8、
等が挙げられる。
上記式で表される染料以外に、下記各公報に記載の染料も好ましく用いることができる。
特開平10−130557号、特開平9−255906号、特開平6−234944号、特開平7−97541号、EP 982371号、WO 00/43450、WO 00/43451、WO 00/43452、WO 00/43453、WO 03/104332、特開2003−238862号、特開2004−83609号、特開2002−302619号、特開2002−327131号、特開2002−265809号、US6755903B、WO2004/087815、WO2002/90441、WO2003/027185、WO2004/085541、特開2003−321627、特開2002−332418、特開2002−332419、特表2004−529218、特表2004−521973、WO2004/087814、WO2004/046252、WO2004/046265、特登3479444、WO2003/106572、WO2003/104332、特表2002−540281、特登3558213、特登3558212、特登3558211、特開2004−285351、WO2004078860、特開2004−323605、WO2004−104108。
[記録方法]
本発明のインク組成物またはインクセットを用いた記録方法に制限はないが、インクジェット記録方法に用いることが好ましい。
本発明のインクジェット記録方法は、インク組成物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、例えば特開平8−169172号公報、同8−27693号公報、同2−276670号公報、同7−276789号公報、同9−323475号公報、特開昭62−238783号公報、特開平10−153989号公報、同10−217473号公報、同10−235995号公報、同10−337947号公報、同10−217597号公報、同10−337947号公報等に記載されているインクジェット専用紙、フィルム、電子写真共用紙、布帛、ガラス、金属、陶磁器等に画像を形成する。受像材料としては支持体上に白色無機顔料粒子を含有するインク受容層を有する受像材料が好ましい。なお、本発明のインクジェット記録方法として特開2003−306623号公報の段落番号0093〜0105の記載が適用できる。
本発明のインク組成物またはインクセットを用いた記録方法に制限はないが、インクジェット記録方法に用いることが好ましい。
本発明のインクジェット記録方法は、インク組成物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、例えば特開平8−169172号公報、同8−27693号公報、同2−276670号公報、同7−276789号公報、同9−323475号公報、特開昭62−238783号公報、特開平10−153989号公報、同10−217473号公報、同10−235995号公報、同10−337947号公報、同10−217597号公報、同10−337947号公報等に記載されているインクジェット専用紙、フィルム、電子写真共用紙、布帛、ガラス、金属、陶磁器等に画像を形成する。受像材料としては支持体上に白色無機顔料粒子を含有するインク受容層を有する受像材料が好ましい。なお、本発明のインクジェット記録方法として特開2003−306623号公報の段落番号0093〜0105の記載が適用できる。
本発明のインク組成物は、前述のようにカラー画像形成のためにそれを含むインクセットとしてもよい。本発明においては、インクジェットの記録方式に制限はなく、公知の方式、例えば静電誘引力を利用してインクを吐出させる電荷制御方式、ピエゾ素子の振動圧力を利用するドロップオンデマンド方式(圧力パルス方式)、電気信号を音響ビームに変えインクに照射して、放射圧を利用してインクを吐出させる音響インクジェット方式、及びインクを加熱して気泡を形成し、生じた圧力を利用するサーマルインクジェット方式等に用いられる。
インクジェット記録方式には、フォトインクと称する濃度の低いインクを小さい体積で多数射出する方式、実質的に同じ色相で濃度の異なる複数のインクを用いて画質を改良する方式や無色透明のインクを用いる方式が含まれる。
インクジェット記録方式には、フォトインクと称する濃度の低いインクを小さい体積で多数射出する方式、実質的に同じ色相で濃度の異なる複数のインクを用いて画質を改良する方式や無色透明のインクを用いる方式が含まれる。
以下、本発明を実施例によって説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
[実施例1]
下記の成分に超純水(比抵抗値18MΩ・cm以上)を加え1リッターとした後、30〜40℃で加熱しながら1時間撹拌した。その後、平均孔径0.25μmのミクロフィルターで減圧濾過してイエローインク液Y−101を調製した。
〔イエローインクY−101処方〕
イエロー染料(Y−1) 50g/l
尿素 10g/l
トリエチレングリコール 90g/l
グリセリン 90g/l
トリエチレングリコールモノブチルエーテル 90g/l
2−ピロリドン 20g/l
トリエタノールアミン 7g/l
1,2-ヘキサンジオール 10g/l
サーフィノール465(日信化学製) 5g/l
プロキセルXL2(アビシア製) 5g/l
W1-1のフッ素化物 10g/l
[実施例1]
下記の成分に超純水(比抵抗値18MΩ・cm以上)を加え1リッターとした後、30〜40℃で加熱しながら1時間撹拌した。その後、平均孔径0.25μmのミクロフィルターで減圧濾過してイエローインク液Y−101を調製した。
〔イエローインクY−101処方〕
イエロー染料(Y−1) 50g/l
尿素 10g/l
トリエチレングリコール 90g/l
グリセリン 90g/l
トリエチレングリコールモノブチルエーテル 90g/l
2−ピロリドン 20g/l
トリエタノールアミン 7g/l
1,2-ヘキサンジオール 10g/l
サーフィノール465(日信化学製) 5g/l
プロキセルXL2(アビシア製) 5g/l
W1-1のフッ素化物 10g/l
さらに染料種、添加剤を変えることにより、ライトマゼンタインク、マゼンタインク、ライトシアンインク、シアンインク、ブラックインクを調製し表3に示す濃度のインクセット101を作製した。
次に、インクセット101のイエローインクについて次のY−102〜Y−107のイエローインクに変更し、インクセット102〜107を作製した。
Y−102 イエロー染料(Y−1 50g/l)、本発明化合物(W1-5のフッ素化物:8g/l)
Y−103 イエロー染料(Y−1 50g/l)、本発明化合物(W1-14のフッ素化物:5g/l、W2-16:5g)
Y−104 イエロー染料(Y−1 50g/l)、本発明化合物(W2-1のフッ素化物:7g/l)
Y−105 イエロー染料(Y−1 50g/l )、本発明化合物(W2-14のフッ素化物:10g/l)
Y−106 イエロー染料(Y−2 50g/l)、本発明化合物(W1-10のフッ素化物:5g/l)
Y−102 イエロー染料(Y−1 50g/l)、本発明化合物(W1-5のフッ素化物:8g/l)
Y−103 イエロー染料(Y−1 50g/l)、本発明化合物(W1-14のフッ素化物:5g/l、W2-16:5g)
Y−104 イエロー染料(Y−1 50g/l)、本発明化合物(W2-1のフッ素化物:7g/l)
Y−105 イエロー染料(Y−1 50g/l )、本発明化合物(W2-14のフッ素化物:10g/l)
Y−106 イエロー染料(Y−2 50g/l)、本発明化合物(W1-10のフッ素化物:5g/l)
また、比較タイプとして、Y−101(本発明)よりW1-1のフッ素化物を除いた以外は同様に調製してインクセット107とした。また、エプソン(株)社製のPM−G800のイエローインクカートリッジを使用し、インクセット108とした。
これらのインクをEPSON社製インクジェットプリンターPM−G800のカートリッジに装填し、受像シートは富士写真フイルム製 画彩Pro、およびEPSON製 CRISPIAに階段状に濃度が変化したイエローの単色画像パターンならびにグリーン、レッド、グレーの画像パターンをPM−G800にて印字させ、画像品質ならびにインクの吐出性と画像堅牢性の評価を行った。
これらのインクをEPSON社製インクジェットプリンターPM−G800のカートリッジに装填し、受像シートは富士写真フイルム製 画彩Pro、およびEPSON製 CRISPIAに階段状に濃度が変化したイエローの単色画像パターンならびにグリーン、レッド、グレーの画像パターンをPM−G800にて印字させ、画像品質ならびにインクの吐出性と画像堅牢性の評価を行った。
(評価実験)
1)吐出安定性については、カートリッジをプリンターにセットし全ノズルからのインクの突出を確認した後、A4 20枚出力し、以下の基準で評価した。
A:印刷開始から終了まで印字の乱れ無し
B:印字の乱れのある出力が発生する
C:印刷開始から終了まで印字の乱れあり
この実験を、インク充填直後(吐出性A)と、インクカートリッジを40℃80%RHの条件下、2週間保存後(吐出性B)に行った。
2)イエロー染料の画像保存性については、グレー画像パターンを用いて、グレー中のイエロー濃度を測定することで以下の評価を行った。
[1]光堅牢性は印字直後の画像濃度CiをX−rite310にて測定した後、アトラス社製ウェザーメーターを用い画像にキセノン光(10万ルックス)を10日照射した後、再び画像濃度Cfを測定し染料残存率(Cf/Ci)×100を求め評価を行った。染料残像率について反射濃度が0.7,1.4,1.8の3点にて評価し、いずれの濃度でも染料残存率が85%以上の場合をA、1点が85%未満の場合をB、2点が85%の場合をC、3点全ての濃度で85%未満の場合をDとした。
[2]熱堅牢性については、80℃60%RHの条件下に7日間、試料を保存する前後での濃度を、X−rite310にて測定し染料残存率を求め評価した。染料残像率について反射濃度が0.7,1.4,1.8の3点にて評価し、いずれの濃度でも染料残存率が85%以上の場合をA、1点が85%未満の場合をB、2点が85%未満の場合をC、全ての濃度で85%未満の場合をDとした。
[3]耐オゾン性については、オゾンガス濃度が5ppmに設定されたボックス内に10日間放置し、オゾンガス下放置前後の画像濃度を反射濃度計(X−Rite310TR)を用いて測定し、色素残存率として評価した。尚、前記反射濃度は、0.7、1.4及び1.8の3点で測定した。ボックス内のオゾンガス濃度は、APPLICS製オゾンガスモニター(モデル:OZG−EM−01)を用いて設定した。
何れの濃度でも染料残存率が85%以上の場合をA、1点が85%未満をB、2点が85%の場合をC、全ての濃度で85%未満の場合をDとして、四段階で評価した。
[4]金属光沢の発生有無は、イエロー及びレッドのベタ印画部を反射光により目視観察し光沢性を評価した。金属光沢が観察されないものを○、観察されるものを×とする。
得られた結果を下表に示す。
1)吐出安定性については、カートリッジをプリンターにセットし全ノズルからのインクの突出を確認した後、A4 20枚出力し、以下の基準で評価した。
A:印刷開始から終了まで印字の乱れ無し
B:印字の乱れのある出力が発生する
C:印刷開始から終了まで印字の乱れあり
この実験を、インク充填直後(吐出性A)と、インクカートリッジを40℃80%RHの条件下、2週間保存後(吐出性B)に行った。
2)イエロー染料の画像保存性については、グレー画像パターンを用いて、グレー中のイエロー濃度を測定することで以下の評価を行った。
[1]光堅牢性は印字直後の画像濃度CiをX−rite310にて測定した後、アトラス社製ウェザーメーターを用い画像にキセノン光(10万ルックス)を10日照射した後、再び画像濃度Cfを測定し染料残存率(Cf/Ci)×100を求め評価を行った。染料残像率について反射濃度が0.7,1.4,1.8の3点にて評価し、いずれの濃度でも染料残存率が85%以上の場合をA、1点が85%未満の場合をB、2点が85%の場合をC、3点全ての濃度で85%未満の場合をDとした。
[2]熱堅牢性については、80℃60%RHの条件下に7日間、試料を保存する前後での濃度を、X−rite310にて測定し染料残存率を求め評価した。染料残像率について反射濃度が0.7,1.4,1.8の3点にて評価し、いずれの濃度でも染料残存率が85%以上の場合をA、1点が85%未満の場合をB、2点が85%未満の場合をC、全ての濃度で85%未満の場合をDとした。
[3]耐オゾン性については、オゾンガス濃度が5ppmに設定されたボックス内に10日間放置し、オゾンガス下放置前後の画像濃度を反射濃度計(X−Rite310TR)を用いて測定し、色素残存率として評価した。尚、前記反射濃度は、0.7、1.4及び1.8の3点で測定した。ボックス内のオゾンガス濃度は、APPLICS製オゾンガスモニター(モデル:OZG−EM−01)を用いて設定した。
何れの濃度でも染料残存率が85%以上の場合をA、1点が85%未満をB、2点が85%の場合をC、全ての濃度で85%未満の場合をDとして、四段階で評価した。
[4]金属光沢の発生有無は、イエロー及びレッドのベタ印画部を反射光により目視観察し光沢性を評価した。金属光沢が観察されないものを○、観察されるものを×とする。
得られた結果を下表に示す。
表の結果から、本発明のインクを使用した系では吐出性、耐侯性に優れ、金属光沢の発生が押さえられることがわかった。
用いた染料を以下に示す。
用いた染料を以下に示す。
Claims (9)
- 少なくとも、(A)下記一般式(Y−I)で表される化合物及びその塩からなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物と、(B)水混和性有機溶剤、(C)界面活性剤、および水を含有してなるインク組成物において、該(C)界面活性剤として、フッ素系界面活性剤を含むことを特徴とするインク組成物。
一般式(Y−I):
式中、Gはヘテロ環基を表し、nは1〜3の整数を表す。nが1の時は、R、X、Y、Z、Q、Gは一価の基を表す。nが2の時は、R、X、Y、Z、Q、Gは一価または2価の置換基を表し、少なくとも1つは2価の置換基を表す。nが3の時は、R、X、Y、Z、Q、Gは一価、2価または3価の置換基を表し、少なくとも二つが2価の置換基を表すかまたは少なくとも1つが3価の置換基を表す。 - 該(B)水混和性有機溶剤が、多価アルコールおよび/または含窒素有機溶剤を含むことを特徴とする請求項1または2に記載のインク組成物。
- 該(A)(Y-1)で表される化合物の酸化電位が、1.0V(vs SEC)よりも貴であることを特徴とする、請求項1〜3の何れかに記載のインク組成物。
- ノニオン性界面活性剤および/またはカチオン性界面活性剤を含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のインク組成物。
- pHが7未満であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のインク組成物。
- 請求項1〜6のいずれかに記載のインク組成物を含むことを特徴とするインクセット。
- 請求項1〜6のいずれかに記載のインク組成物、または請求項7に記載のインクセットを用いることを特徴とする記録方法。
- インクジェット記録方法であることを特徴とする、請求項8に記載の記録方法。
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JP2006014106A JP2007197480A (ja) | 2006-01-23 | 2006-01-23 | インク組成物、インクセットおよび記録方法 |
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