JP2009517518A - フタロシアニンおよびインクジェット印刷でのそれらの使用 - Google Patents

フタロシアニンおよびインクジェット印刷でのそれらの使用 Download PDF

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Abstract

式(1)の化合物およびそれらの塩:
Figure 2009517518

(式中、Mは、2H、Si、金属、オキシ金属基、ヒドロキシ金属基またはハロ金属基であり;Pcは、式2のフタロシアニン核を表し;Rはメチル以外の任意に置換されたアルキルであり;RはH、任意に置換されたアルキルまたは任意に置換されたアリールであり;RはH、任意に置換されたアルキルまたは任意に置換されたアリールであり;Rは複素環およびイオン化可能な基を含む基であり;Lは直接結合または2価結合基であり;xは0.1〜3.8であり;yは0.1〜3.8であり;そしてzは0.1〜3.8である。)、並びに、組成物、インク、印刷物並びにインクジェット法およびカートリッジ。

Description

本発明は、化合物、組成物、インク、印刷方法、印刷物およびインクジェットプリンターカートリッジに関する。
インクジェット印刷は、ノズルを基体と接触させずに、インクの小滴を微細なノズルを通じて基体に噴出する非衝撃印刷技術である。
カラーインクジェットプリンターは、4種の異なるカラーインク(マゼンタ、イエロー、シアンおよびブラック)を一般に用いる。これら以外の色はこれらのインクの組み合わせを変えて得られる。従って、最適なプリント品質を得るためには、使用着色剤は特定の正確な色調を有するインクを形成することができなければならない。これは、着色剤を混合することによって得られるが、必要とされる正確な色調を有する単一着色剤を用いることによって得られると有利である。
インクジェットプリンターは他の印刷および現像の形態よりも多くの利点を有するが、取り組むべき技術的挑戦が依然としてある。例えば、インク媒質に可溶性であり、その上、紙に印刷したとき過度ににじんだり、ぼやけたりしないインク着色剤を提供するという、相反する要求がある。インクは、印刷後、速やかに乾燥して、シートが互いにくっつかないようにする必要があるが、プリンターに用いられる微細なノズル内に固まりを形成してはならない。特に消費者はインクジェットカートリッジを数ヶ月間使わずにおくことがあるので、プリンターに用いられる微細なノズルをふさぐ粒子の形成を避けるのに貯蔵安定性も重要である。
高分解能デジタルカメラおよびインクジェットプリンターの出現で、消費者がインクジェットプリンターを用いて写真をプリントすることがますます一般的になってきた。このことは、従来のハロゲン化銀写真技術での経費および不便さを避け、迅速かつ便利に印刷物を提供する。しかしながら、インクジェットプリンターの使用には、印刷物が光およびオゾンのような一般的な酸化性ガスに対してすぐれた堅牢度を示すことが要求される。写真は、いったんプリントされると、しばしば数年間飾られるが、試験系における印刷物の耐光および耐オゾン堅牢度の明らかに小さな変化でさえも、実際の画像の堅牢度の著しい改善につながる可能性があることが分かった。
インクジェットプリントの色の外観を決定する別の重要なファクターは成分色の彩度である、この小さい変化は像の品質に大きな影響を与え、像が写真再生であるとき特にそうである。
公知の着色剤は多数存在するが、インクジェット用インクに用いることを可能にする特性を有する着色剤は少ない。
インクジェット印刷に用いられる大部分のシアン着色剤はフタロシアニンを基材としているが、露光およびオゾン接触時の退色および色むらの問題はこの種の染料では特に深刻である。
スルホネートおよびスルホンアミド置換基を有するフタロシアニンはインクジェット印刷に特に有用であることが分かっている。これらの染料は、フタロシアニン顔料をスルホン化し、その後、塩素化し、そしてアミノ化/アミド化することによって通常製造され、得られた生成物はスルホおよびスルホンアミド/置換されたスルホンアミド置換基を影響されやすい位置に有する(例えば、ジャーナル・オブ・クロマトグラフィー,1997,770.pp345−348のJ.SchofieldおよびM.Asafの論文参照)。しかしながら、我々は、β−位置でのみ置換された特定のフタロシアニンがインクジェット印刷に用いられるとき有利な性質を示すことを見出した。
本発明は式(1)の化合物およびそれらの塩を提供する:
Figure 2009517518
(式中、
Mは、2H、Si、金属、オキシ金属基、ヒドロキシ金属基またはハロ金属基であり;
Pcは式:
Figure 2009517518
のフタロシアニン核を表し;
は、メチル以外の任意に置換されたアルキルであり;
は、H、任意に置換されたアルキルまたは任意に置換されたアリールであり;
は、H、任意に置換されたアルキルまたは任意に置換されたアリールであり;
は、複素環およびイオン化可能な基を含む基であり;
Lは、直接結合または2価結合基であり;
xは0.1〜3.8であり;
yは0.1〜3.8であり;そして
zは0.1〜3.8である)。
Mは、好ましくは2Li、2Na、2K、Mg、Ca、Ba、Al、Si、Sn、Pb、Rh、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、AlX、GaX、InX、SiX(XはOHまたはClである)であり、より好ましくはSc、Ti、Va、Cr、Mn、Fe、Co、Zn、NiおよびCu、とりわけCuまたはNi、さらにとりわけCuである。
は、好ましくは任意に置換されたC2−8アルキル、より好ましくは任意に置換されたC2−6アルキル、とりわけ任意に置換されたC2−4アルキルである。Rが−OH、−SOH、−COHおよび−POよりなる群から選択される少なくとも1つの置換基を有するのが特に好ましい。
は、好ましくはHまたは任意に置換されたアルキル、より好ましくはH又は任意に置換されたC1−4アルキル、特にH又は置換されていないC1−4アルキル、さらに特にRは、H、メチル又はエチル、とりわけHまたはメチル、さらにとりわけHである。
は、好ましくはHまたは任意に置換されたアルキル、より好ましくはHまたは任意に置換されたC1−4アルキル、特にH又は置換されていないC1−4アルキル、さらに特にRは、H、メチル又はエチル、とりわけH、さらにとりわけHである。
は、好ましくは窒素複素環を含み、Rは、より好ましくはトリアジニル基を含む。
は、好ましくはイオン化可能な酸基、より好ましくは−SOH、−COHおよび−POよりなる群から選択されるイオン化可能な酸基を含む。
は、好ましくは、−SOH、−COHおよび−POよりなる群から選択される置換基を有するトリアジニル基である。
が式(2)
Figure 2009517518
(式中、
Xは、−OR、−SR、−NRよりなる群から選択され;
Yは、−OR、−SR、−NRよりなる群から選択され;
、R、RおよびRは独立して、H、任意に置換されたアルキル、任意に置換されたアリールまたは任意に置換されたヘテロサイクリルであり、ただし、R、R、RおよびRのうちの少なくとも1つは、−SOH、−COHおよび−POよりなる群から選択される少なくとも1つの基を有する)
の基を含むのが特に好ましい。
XおよびYで表される好ましい基には、−OH、−NHCH、−N(CH、−NHCSO、−N(CH)CSO、−NCSOH、−NHジスルホフェニル、−NHスルホフェニル、−NHカルボキシフェニルまたは−NHジカルボキシフェニル、−NHスルホナフチル、−NHジスルホナフチル、−NHトリスルホナフチル、−NHカルボキシオナフチル、−NHジカルボキシオナフチル、−NHトリカルボキシオナフチル、−NHスルホヘテロサイクリル、−NHジスルホヘテロサイクリル又は−NHトリスルホヘテロサイクリルが含まれる。
が式(3):
Figure 2009517518
(式中、
は、H又は任意に置換されたC1−4アルキルであり;
10は、H又は任意に置換されたC1−4アルキルであり;
11は、H又は任意に置換されたC1−4アルキルであり;
12は、−SOH、−COHおよび−POよりなる群から選択される少なくとも1つの置換基を有する、任意に置換されたアルキル、任意に置換されたアリールまたは任意に置換されたヘテロサイクリルである)
の基を含むの特に好ましい。
は、好ましくはH又は置換されていないC1−4アルキル、より好ましくはH又はメチル、とりわけHである。
10は、好ましくはH又は置換されていないC1−4アルキル、より好ましくはH又はメチル、とりわけHである。
11は、好ましくはH又は置換されていないC1−4アルキル、より好ましくはH又はメチル、とりわけHである。
好ましい態様では、R、R10およびR11はいずれも独立してHまたはメチルであり、より好ましくはR、R10およびR11は全てHである。
好ましくは、R12は、−SOH、−COHおよび−POよりなる群から選択される少なくとも1つの置換基を有する、任意に置換されたアリールである。さらに好ましくは、R12は、1〜3個、特に2個の−SOH基を有するアリール基(特にフェニル基)である。
2価の結合基であるLは、任意に置換されたアルキレン、任意に置換されたアリーレン、任意に置換されたシクロアルケニレン、および任意に置換されたヘテロサイクリレン(任意に置換されたヘテロアリーレンを含む)よりなる群から選択されるのが好ましい。さらに好ましくは、Lは任意に置換されたアルキレン、特に任意に置換されたC1−12アルキレン、さらに特に任意に置換されたC1−4アルキレンである。Lが式−C1−4アルキレン−Z(Zはヘテロ原子、好ましくはNである)の基を含むことが特に好ましく、Lが式−C−NR20−(R20はHまたはメチルである)の基を含むのがとりわけ好ましい。
xは、好ましくは0.1〜3、より好ましくは0.2〜2.0である。ある好ましい態様では、xは1未満であり、別の好ましい態様では、xは1より大きい。
yは、好ましくは0.1〜3、より好ましくは0.2〜2.0である。ある好ましい態様では、yは1未満である。
zは、好ましくは0.1〜3.5、より好ましくは0.5〜3、とりわけ0.8〜3.0、さらにとりわけ1.0〜3である。
(x+y+z)の合計は、好ましくは3〜4、より好ましくは4である。
好ましい態様では、x、yおよびzで表される置換基はフタロシアニン環のβ位置のみを介してフタロシアニン環に結合している。
L、R、R、R、R、R、R、R、R、R、R10、R11およびR12上に存在しうる好ましい任意の置換基は、任意に置換されたアルコキシ(好ましくはC1−4アルコキシ)、任意に置換されたアリール(好ましくはフェニル)、任意に置換されたアリールオキシ(好ましくはフェノキシ)、任意に置換された複素環式基、ポリアルキレンオキシド(好ましくはポリエチレンオキシドまたはポリプロピレンオキシド)、カルボキシ、ホスフェート、スルホ、ニトロ、シアノ、ハロ、ウレイド、−SOF、ヒドロキシ、エステル、−NR、−COR、−CONR、−NHCOR、カルボキシエステル、スルホン、および−SONR(RおよびRはそれぞれ独立してHまたは任意に置換されたアルキル(とりわけC1−4アルキル)である。)から独立して選択される。L、R、R、R、R、R、R、R、RまたはR12が環状基を含むとき、その基は任意に置換されたアルキル(とりわけC1−4アルキル)置換基をさらに有していてもよい。L、R、R、R、R、R、R、R、R、R、R10、R11およびR12について説明したどの置換基の任意置換基も同じ置換基のリストから選択しうる。
式(1)の特に好ましい化合物は、次式(4)の化合物およびその塩である:
Figure 2009517518
(式中、
13は任意に置換されたC2−4アルキルであり;
14、R15、R16、R17、およびR18はそれぞれ独立して、Hまたはメチルであり; R19は、1〜3個の−SOH基および他の任意置換基を有するアリールであり;
20はH又はメチルであり;
L´は任意に置換されたC1−4アルキレンであり;
xは0.1〜3.8であり;
yは0.1〜3.8であり;
zは0.1〜3.8であり;そして
x+y+zは3〜4の範囲である)。
好ましくはR19は1または2個の−SOH基を有するアリールである。より好ましくはR19は1または2個の−SOH基、とりわけ2個の−SOH基を有するフェニルである。
好ましいL’は置換されていないC1−4アルキレン、とりわけ−C−である。
19上の好ましい任意の置換基は上記のとおりであるが、R19は−SOH基以外の置換基をもたないのが好ましい。
好ましいx、yおよびz並びにx+y+zは上記のとおりである。
好ましい式(4)の化合物およびそれらの塩では、x、yおよびzで表される置換基はフタロシアニン環のβ位置のみを介してフタロシアニン環に結合している。
式(1)の好ましい化合物およびそれらの塩はまた、繊維反応性基を含まないのが好ましい。繊維反応性基という用語は本技術分野で周知であり、例えばEP0356014 A1に記載されている。繊維反応性基は適当な条件下でセルロース繊維中に存在するヒドロキシル基とあるいは天然繊維中に存在するアミノ基と反応して、繊維と染料との間に共有結合を形成することができる。式(1)の化合物およびそれらの塩から排除される繊維反応性基の例としては、硫黄原子に対してβ位置にあるスルフェートエステル基を含む脂肪族スルホニル基、例えば、β−スルファト−エチルスルホニル基、脂肪族カルボン酸、例えば、アクリル酸、α−クロロ−アクリル酸、α−ブロモアクリル酸、プロピオン酸、マレイン酸並びにモノ−およびジクロロマレイン酸のα,β−不飽和アシル基;また、アルカリの存在下でセルロースと反応する置換基を含む酸のアシル基、例えばクロロ酢酸、β−クロロおよびβ−ブロモプロピオン酸およびα,β−ジクロロ−およびジブロモプロピオン酸のようなハロゲン化脂肪族酸の基またはビニルスルホニル−もしくはβ−クロロエチルスルホニル−もしくはβ−スルファトエチル−スルホニル−エンドメチレンシクロヘキサンカルボン酸の基が挙げられる。他のセルロース反応性基の例は、テトラフルオロシクロブチルカルボニル、トリフルオロシクロブテニルカルボニル、テトラフルオロシクロブチルエテニルカルボニル、トリフルオロシクロブテニルエテニルカルボニル;活性ハロゲン化1,3−ジシアノベンゼン基;および1、2または3個の窒素原子を複素環に含むおよび少なくとも1つのセルロース反応性置換基を環の炭素原子上に含む複素環式基、例えばトリアジニルハライドが挙げられる。
式(1)の化合物上の酸性基または塩基性基、特に酸性基は、塩の形であるのが好ましい。従って、ここで示す式には塩の形の化合物が含まれる。
好ましい塩は、アルカリ金属塩、とりわけリチウム、ナトリウムおよびカリウム、アンモニウムおよび置換されたアンモニウム塩((CH)のような第4アミンを含む)並びにそれらの混合物である。とりわけ好ましいのは、ナトリウム、リチウム、アンモニアおよび揮発性アミンとの塩、特にナトリウム塩である。式(1)の化合物は公知の技術を用いて塩に変換できる。
式(1)の化合物およびそれらの塩はこの明細書に示されるもの以外の互変異性形で存在しうる。これらの互変異性体は本発明の範囲に含まれる。
式(1)の化合物およびそれらの塩は本技術分野で公知のどのような方法で製造されてもよい。
好ましくは、式(1)の化合物は、スルホニルクロリド基および任意にスルホン酸基を有するフタロシアニンと式HNRおよびHNR−L−R(R、R、RおよびRは前に定義したとおりである)の化合物とを縮合することによって製造される。式HNRの多くの化合物、例えばタウリンは商業的に入手しうる。HNR−L−Rの化合物は、本技術分野における当業者によって容易に製造しうる。縮合は7より上のpHで水中で行うのが好ましい。一般に、縮合は30〜70℃の温度で行われ、そして縮合は24時間以内で通常完了する。式HNRおよびHNR−L−Rの化合物は混合物として用いられるか、あるいは続いて凝縮される。
スルホニルクロリド基または任意にスルホン酸基を有するフタロシアニンは、例えば、クロロスルホン酸および任意に塩素化剤(例えば、POCl、PClまたは塩化チオニル)を用いてフタロシアニンをクロロスルホン化することによって製造しうる。
x、yおよびzで表される置換基がβ−位置のみを介してフタロシアニンへ結合している必要があるとき、スルホン化フタロシアニンは4−スルホフタル酸またはその類似体の環化によって製造されるのが好ましい。フタル酸の好ましい類似体には、フタロニトリル、イミノイソインドリン、無水フタル酸、フタルイミドまたはフタルアミドが含まれる。環化反応は適当なアンモニア源(必要ならば)、および(必要ならば)CuClのような適当な金属塩、および1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデク−7−エン(DBU)のような塩基の存在下で行われる。
式(1)の化合物およびそれらの塩は、4−スルホフタル酸またはその類似体の環化を含むプロセスによって得られるのが特に好ましい。
式(1)の化合物およびそれらの塩は、魅力的な濃い青緑色であり、インクジェット印刷インクの製造に用いられる有用な着色剤である。それらは溶解度バランス、貯蔵安定性並びに耐水および耐光堅牢度が良好のため有利である。
本発明の第2の側面は、本発明の第1の側面で記載したような式(1)の化合物および液体媒質を含む組成物を提供する。
好ましい液体媒質は、例えば、水、水と有機溶媒の混合物、および水を含有しない有機溶媒である。好ましくは、液体媒質は水と有機溶媒の混合物又は水を含有しない有機溶媒を含む。
液体媒質(b)が水と有機溶媒の混合物を含むとき、水対有機溶媒の重量比は、好ましくは99:1〜1:99、より好ましくは99:1〜50:50、特に95:5〜80:20である。
水と有機溶媒の混合物中に存在する有機溶媒は水混和性有機溶媒またはそのような溶媒の混合物であるのが好ましい。好ましい水混和性有機溶媒はC1−6アルカノール、好ましくはメタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、sec−ブタノール、t−ブタノール、n−ペンタノール、シクロペンタノールおよびシクロヘキサノール;線状アミド、好ましくはジメチルホルムアミドまたはジメチルアセトアミド;ケトンおよびケトン−アルコール、好ましくはアセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンおよびジアセトンアルコール;水混和性エーテル、好ましくはテトラヒドロフランおよびジオキサン;ジオール、好ましくは2〜12個の炭素原子を有するジオール、例えばペンタ−1,5−ジオール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ペンチレングリコール、ヘキシレングリコールおよびチオジグリコール、並びにオリゴ−およびポリ−アルキレングリコール、好ましくは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およびポリプロピレングリコール;トリオール、好ましくはグリセロールおよび1,2,6−ヘキサントリオール;ジオールのモノ−C1−4アルキルエーテル、好ましくは2〜12個の炭素原子を有するジオールのモノ−C1−4アルキルエーテル、特に2−メトキシエタノール、2−(2−メトキシエトキシ)エタノール、2−(2−エトキシエトキシ)エタノール、2−[2−(2−メトキシエトキシ)エトキシ]エタノール、2−[2−(2−エトキシエトキシ)エトキシ]エタノールおよびエチレングリコールモノアリルエーテル;環状アミド、好ましくは2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドン、カプロラクタムおよび1,3−ジメチルイミダゾリドン;環状エステル、好ましくはカプロラクトン;スルホキシド、好ましくはジメチルスルホキシドおよびスルホランである。好ましくは、液体媒質は水および2種以上、特に2〜8種の水混和性有機溶媒を含む。
特に好ましい水混和性有機溶媒は、環状アミド、特に2−ピロリドン、N−メチル−ピロリドン、N−エチル−ピロリドン;ジオール、特に1,5−ペンタンジオール、エチレングリコール、チオジグリコール、ジエチレングリコールおよびトリエチレングリコール;並びにジオールのモノ−C1−4アルキルおよびC1−4アルキルエーテル、より好ましくは2〜12個の炭素原子を有するジオールのモノ−C1−4アルキルエーテル、特に2−メトキシ−2−エトキシ−2−エトキシエタノールである。
水と1種以上の有機溶媒の混合物を含有する更に適した液体媒質の例は,US4,963,189、US4,703,113、US4,626,284およびEP−A−425,150に記載されている。
液体媒質が水を含有しない有機溶媒を含む(水が1重量%未満)とき、溶媒の沸点は、好ましくは30〜200℃、より好ましくは40〜150℃、特に50〜125℃である。有機溶媒は水非混和性溶媒、水混和性溶媒はそのような溶媒の混合物であってもよい。好ましい水混和性有機溶媒は前記の水混和性溶媒およびそれらの混合物である。好ましい水非混和性溶媒は、例えば、脂肪族炭化水素;エステル、好ましくは酢酸エチル;塩素化炭化水素、好ましくはCHCl;エーテル、好ましくはジエチルエーテル;およびそれらの混合物である。
液体媒質が水非混和性有機溶媒を含むとき、フタロシアニン染料の液体媒質混合物中の溶解度を高めるので、極性溶媒を含めるのが好ましい。極性溶媒の例はC1−4アルコールである。
上記の好適な例示を考慮すると、液体媒質が水を含有しない有機溶媒である場合、ケトン(特に、メチルエチルケトン)および/またはアルコール(とりわけ、C1−4アルカノール、さらにとりわけ、エタノールまたはプロパノール)を含んでいるのが特に好ましい。
水を含有しない有機溶媒は単一の有機溶媒でも、2種以上の有機溶媒でもよい。液体媒質が水を含有しない有機溶媒であるとき、2〜5種の有機溶媒の混合物であるのが好ましい。これによって、液体媒質を選択して、インクの乾燥特性および貯蔵安定性を良好に調節することが可能となる。
速乾性が求められる場合、そして、特に、疎水性で非吸収性の基体、例えばプラスチック、金属およびガラスへ印刷するとき、水を含有しない有機溶媒を含む液体媒質は特に有用である。
本発明の第2の側面による好ましい組成物は、
(a)本発明の第1の側面による式(1)の化合物0.01〜30重量部;および
(b)液体媒質70〜99.99重量部
を含む。
(a)+(b)=100の重量部数であるのが好ましい。
成分(a)の重量部数は、好ましくは0.1〜20重量部、より好ましくは0.5〜15重量部、特に1〜5重量部である。成分(b)の重量部数は、好ましくは80〜99.9重量部、より好ましくは85〜99.5重量部、特に95〜99重量部である。
成分(a)は成分(b)に完全に溶解するのが好ましい。成分(a)の成分(b)への溶解度は20℃で少なくとも10%であるのが好ましい。これによって、より薄いインクの製造に用いることができる液体染料濃縮物の製造が可能になり、そして液体媒質の蒸発が貯蔵中に万一生じても染料が沈殿する可能性は減少する。
液体媒質はもちろんインクジェット印刷インクに一般的に用いられる追加成分、例えば、粘度および表面張力調節剤、腐蝕防止剤、殺生物剤、コゲ-ション(kogation)減少剤、イオン性でも非イオン性でもよい界面活性剤を含んでいてもよい。
通常は必要ないが、さらなる着色剤をインクに加えて色および性能特性を調節してもよい。そのような着色剤の例は、C.I.Direct Yellow86、132、142および173;C.I.Direct Blue307;C.I.Food Black2;C.I.Direct Black168および195;並びにC.I.Acid Yellow23である。
本発明の組成物はインクジェットプリンターに用いるのに適したインクであるのが好ましい。インクジェットプリンターに用いるのに適したインクは、細いノズルをふさぐことなく、インクジェット印刷ヘッドを通じて繰り返し発射することができるインクである。
インクジェットプリンターに用いるのに適したインクの粘度は25℃で、好ましくは20cP未満、より好ましくは10cP未満、特に5cP未満である。
インクジェットプリンターに用いるのに適したインクは、(式(1)の着色剤または他の着色剤またはインクに含めた添加剤に結合した2価および3価金属イオン以外の)2価および3価金属イオンを合計で、好ましくは500ppm未満、より好ましくは250ppm未満、とりわけ100ppm未満、さらにとりわけ10ppm未満含有するのが好ましい。
インクジェットプリンターに用いるのに適したインクは、平均細孔サイズが好ましくは10μm未満、より好ましくは3μm未満、とりわけ2μm未満、さらにとりわけ1μm未満のフィルターによって濾過されている。この濾過は、多くのインクジェットプリンターに見られる微細なノズルをふさぐ粒状物質を除去する。
インクジェットプリンターに用いるのに適したインクは、ハロゲン化物イオンを合計で、好ましくは500ppm未満、より好ましくは250ppm未満、とりわけ100ppm未満、さらにとりわけ10ppm未満含有するのが好ましい。
インクは高濃度シアンインク、低濃度シアンインク又は高濃度および低濃度インクの両方としてインクジェットプリンターへ組み込むことができる。後者の場合、印刷された像の解像度および品質の改善につなげることができる。従って、本発明はまた、成分(a)が2.5〜7部、より好ましくは2.5〜5部で存在する(高濃度インク)、あるいは成分(a)が0.5〜2.4部、より好ましくは0.5〜1.5部で存在する(低濃度インク)組成物(好ましくはインク)を提供する。
本発明の第3の側面は、本発明の第2の側面によるインクジェットプリンターに用いるのに適したインクをインクジェットプリンターによって基体へ塗布することを含む、基体に像を形成する方法を提供する。
インクジェットプリンターは、小さいオリフィスを通して基体へ噴出される小滴の形でインクを基体へ塗布する。好ましいインクジェットプリンターは圧電インクジェットプリンターおよび熱インクジェットプリンターである。熱インクジェットプリンターでは、プログラムされた熱パルスがオリフィスに隣接した抵抗器によって貯蔵器中のインクに加えられ、それにより基体とオリフィスとの間の相対運動の際にインクを小滴の形でオリフィスから基体へ向かって噴出させる。圧電インクジェットプリンターでは、小さい結晶の振動がインクをオリフィスから噴出させる。あるいは、例えば、国際特許出願WO00/48938および国際特許出願WO00/55089に記載されているように、インクは可動パドルまたはプランジャーに接続された電気機械的アクチュエーターによって噴出させてもよい。
基体は、好ましくは紙、プラスチック、布、金属またはガラス、より好ましくは紙、オーバーヘッドプロジェクタースライドまたは布地、特に紙である。
好ましい紙は普通紙、または酸性、アルカリ性もしくは中性の処理紙である。光沢紙は特に好ましい。写真品質の紙は特に好ましい。
商業的に入手しうる上質紙の例は、HPプレミアムコート紙、HPフォトペーパー(登録商標)(いずれもヒューレット・パッカード社から入手しうる);Stylus(登録商標)Pro720dpiコート紙、エプソンフォトクオリティー(登録商標)光沢フィルム、エプソンフォトクオリティー(登録商標)光沢紙(いずれもセイコー・エプソン社から入手しうる);キャノンHR101ハイレゾル−ション(登録商標)紙、キャノンGP201グロシー(登録商標)ペーパー、キャノンHG101およびHG201ハイグロス(登録商標)、キャノンPR101(いずれもキャノン社から入手しうる);コダックプレミアム(登録商標)フォトペーパー、コダックプレミアム(登録商標)インクジェット紙(コダック社から入手しうる);コニカインクジェット紙QP(登録商標)プロフェッショナルフォトグロシー、コニカインクジェット紙QP(登録商標)プロフェッショナルフォト2面光沢、コニカインクジェット紙QP(登録商標)プレミアムフォトグロシー、コニカインクジェット紙QP(登録商標)プレミアムフォトシルキー(コニカ社から入手しうる)である。
本発明の第4の側面は、本発明の第1の側面に記載のような化合物、本発明の第2の側面に記載のような組成物を用いて印刷された、又は本発明の第3の側面に記載のような方法によって印刷された材料、好ましくは紙、プラスチック、布、金属またはガラス、より好ましくは紙、オーバーヘッドプロジェクタースライドまたは布地、とりわけ紙、更にとりわけ普通紙、コート紙もしくは処理紙を提供する。
本発明の第4側面の印刷された材料が、本発明の第3側面に記載のような方法を用いて印刷された、写真品質紙への印刷物であることがとりわけ好ましい。
本発明の第5の側面は、インクがチャンバー内にあり、そしてインクが本発明の第2の側面で定義されたようなインクである、チャンバーおよびインクジェットプリンターで用いるのに適したインクを具備するインクジェットプリンターカートリッジであって、前記インクが前記チャンバー内にあり、又、前記インクが本発明の第2の側面で規定されているようなインクであることを特徴とする前記インクジェットプリンターカートリッジを提供する。カートリッジは、本発明の第2の側面に記載のような高濃度インクおよび低濃度インクを異なるチャンバーに収容する。
本発明の第6の側面は、次式(5)のアミンおよびその塩を提供する:
Figure 2009517518
本発明を次の実施例によりさらに説明する。全ての部および%は断りがなければ重量に基づく。
実施例
式(1)の染料の分析
式(1)の染料の置換基の数は質量分析法によって確認する。元素分析を用いてx対(y+z)の比を測定する。ここで、xプラスyおよびzの合計がぴったり4ではないとき、これは不純物が存在することによると考えられる。不純物の存在と、x、yおよびzの推定値への不純物の存在の影響は、実験的に決定されるx、yおよびzの値を単にこれらの置換基の存在の指標として取り扱う本技術分野における当業者にとって周知のことである。また、本発明のいくつかの染料では、これらの方法を用いて、異なるスルホンアミド置換基を区別するのは不可能である。これらの場合、xおよびyは両方のスルホンアミド基の合計、すなわち、(y+z)として示す。
実施例1
下式の化合物の製造
Figure 2009517518
段階1
銅フタロシアニンテトラ−β−スルホネートの製造
4−スルホフタル酸カリウム(56.8g)、尿素(120g)、CuCl(6.9g)、モリブデン酸アンモニウム(1.2g)、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデク−7−エン(DBU)(7.5g)を反応容器中で混合した。混合物を2時間にわたって段階的に温め(130℃/30分、150℃/30分、180℃/30分、220℃/30分)、形成された溶融物を220℃でさらに2時間攪拌した。得られた固体を熱水で4回(4×200ml)抽出し、抽出物を濾過して不溶性物質を除去した。濾液を60〜70℃で攪拌し、十分なNaClを加えて、7%塩溶液を得た。攪拌を続け、沈殿物を濾過し、10%塩溶液(200ml)で洗浄し、真空乾燥した。得られた湿潤固体(77.6g)をアセトン中でスラリーにし、濾過し、まず室温で、次に50℃で乾燥した。
段階2
アミンAの製造
Figure 2009517518
アセトン(150ml)に溶解した塩化シアヌル(27.68g)を0〜5℃の氷/水(100g/150ml)のスラリーへ加えた。pH4〜5の水(150ml)中の2,5−ジスルホアニリン(41.4g)の溶液を次に滴下した。この反応混合物を5℃未満に保ち、pH4〜5で2時間攪拌した。次に、2M水酸化ナトリウムでpHをpH7に調整し、温度を20〜25℃に上げ、反応混合物を1時間放置した。アンモニア(9.1ml)を次に加え、pHを(2M水酸化ナトリウムで)pH9〜9.5に調整し、反応混合物を室温で一晩攪拌した。翌日反応混合物を80℃に1時間加熱し、次に、エチレンジアミン(99ml)を加え、反応混合物を80℃でさらに2時間加熱した。反応混合物を次に冷却し、塩化ナトリウムを加えて20%溶液にし、濃HClでpHを1に下げた。形成された沈殿物を濾過し、20%塩化ナトリウム溶液で洗浄した。沈殿物を次に60℃のメタノール中でスラリーにし、濾過し、乾燥して、上記生成物(56.1g)を得た。
段階3
表題生成物の製造
温度を35℃未満に保ちながら、オキシ塩化リン(5.16g)をクロロスルホン酸(86g)に5〜10分にわたって滴下した。オキシ塩化リンが全て加えられたとき、反応混合物を55℃未満に保ちながら、段階1からの銅フタロシアニンテトラ−β−スルホネート(16g)を滴下した。反応混合物を50〜60℃で15〜20分間攪拌した。次に、反応混合物の温度を138〜140℃へ30分かけて徐々に上げ、この温度で6.5時間保ち、そして反応混合物を冷却し、一晩室温で攪拌した。混合物を水/氷(100ml/150g)混合物へ加え、得られた沈殿物を濾過し、氷冷水で洗浄し、濾過した。水(200ml)中の乾燥固体(5g)を次に水(50ml)中で段階2からのアミンA(2モル当量、2.94g)の混合物に加え、次いで1モル当量の2,3−ジヒドロキシプロピルアミン(0.33g)を0〜5℃で加えた。得られた混合物を0〜5℃およびpH9〜9.5で1時間攪拌し、pHは2M水酸化ナトリウムの添加により維持した。次に、反応混合物を室温で一晩攪拌した。翌日反応混合物を60℃に加熱し、この温度で1時間保ち、次に、40℃に冷却した。反応混合物を次に20%塩化ナトリウム溶液で塩にし、濃HClでpHをpH1に下げた。沈殿した固体を濾過し、塩化ナトリウムの20%溶液で洗浄し、脱イオン水に溶解し、透析し、濾過し、そして70℃で乾燥して生成物を得た。生成物を元素分析したところ、x=0.7および(y+z)=3.2を得た。
実施例2
下式の化合物の製造
Figure 2009517518
実施例2の染料は、段階3で、1モル当量の2,3−ジヒドロキシプロピルアミンおよび段階2からの1モル当量のアミンAを用いた以外は、実施例1に記載のとおりに製造した。生成物を元素分析したところ、x=2.2および(y+z)=1.6を得た。
実施例3
下式の化合物の製造
Figure 2009517518
実施例3の染料は、段階3で、2,3−ジヒドロキシプロピルアミンおよび段階2からの1モル当量のアミンAの代わりに、1モル当量の2−ヒドロキシエチルアミンを用いた以外は、実施例1に記載のとおりに製造した。生成物を元素分析したところ、x=3.4および(y+z)=1.8を得た。
実施例4
下式の化合物の製造
Figure 2009517518
実施例4の染料は、段階3で、2,3−ジヒドロキシプロピルアミンおよび段階2からの2モル当量のアミンAの代わりに、1モル当量の2−ヒドロキシエチルアミンを用いた以外は、実施例1に記載のとおりに製造した。生成物を元素分析したところ、x=1.8および(y+z)=2.8を得た。
実施例5
下式の化合物の製造
Figure 2009517518
実施例5の染料は、段階3で、2,3−ジヒドロキシプロピルアミンおよび段階2からの2モル当量のアミンAの代わりに、1モル当量のタウリンを用いた以外は、実施例1に記載のとおりに製造した。生成物を元素分析したところ、x=0.3および(y+z)=3.4を得た。
実施例6
下式の化合物の製造
Figure 2009517518
実施例6の染料は、段階3で、2,3−ジヒドロキシプロピルアミンの代わりに1モル当量のタウリンを用い、段階2で、2,5−ジスルホアニリンの代わりに2,3−スルホアニリンを用い、そして段階2からの2モル当量のアミンAを段階3で用いた以外は、実施例1に記載のように製造した。生成物を元素分析したところ、x=1.8および(y+z)=2.2を得た。
実施例7〜14
実施例7〜14の染料は、段階3で2種のアミンを以下の表に具体的に示すように用いた以外は、実施例1に記載のとおりに製造した。
アミンBの製造
Figure 2009517518
アミンBは、アンモニアの変わりにジメチルアミンを用いた以外は、実施例1、段階2に記載のとおりに製造した。
Figure 2009517518
実施例15〜21
実施例15〜21の染料は、段階3で2種のアミンを以下の表に具体的に示すように用いた以外は、実施例1に記載のとおりに製造した。
アミンCの製造
Figure 2009517518
アミンCは、アンモニアの変わりに2−ヒドロキシエチルアミンを用いた以外は、実施例1、段階2に記載のとおりに製造した。
Figure 2009517518
実施例22
Figure 2009517518
アンモニアの変わりに2,3−ジヒドロキシプロピルアミンを用いた以外は、実施例1、段階2に記載のとおりに製造した。
実施例23〜26
Figure 2009517518
比較染料1および2
比較染料は、市場で最も売れている、フジフィルム・イメージング・カラランツ社のインクジェットシアン染料Pro−Jet(登録商標)シアン1およびPro−Jet(登録商標)シアン2の2種である。
実施例27−インクおよび比較インクの製造
インクは、3gの染料を5部の2−ピロリドン;5部のチオジエチレングリコール;1部のSurfynol(登録商標)465および89部の水からなる液体媒質97mlに溶解し、そして水酸化ナトリウムでpHを8〜9に調整することによって、表1に示すように比較染料並びに実施例1、8、16および23の染料から製造した。Surfynol(登録商標)465はエアー・プロダクツ社からの界面活性剤である。
Figure 2009517518
実施例28 インク−ジェット印刷
上記のようにして製造されたインクは、0.45ミクロンナイロンフィルターに通して濾過し、そして注射器を用いて空のプリントカートリッジへ入れた。
次に、これらのインクをエプソンウルトラプレミアム光沢写真紙(SEC PM)およびキャノンプレミアムPR101写真紙(PR101)に印刷した。
70%の深さで印刷された印刷物を、ハンプデン903オゾンキャビネット中、温度40℃、相対湿度50%にて24時間、1ppmのオゾンに曝すことによって耐オゾン堅牢度について試験した。印刷されたインクのオゾンに対する堅牢度は、オゾンに曝す前後の光学濃度差によって判定する。
光学濃度測定は次のパラメーターに設定したGretag spectrolino分光光度計を使用して行った:
測定配置: 0°/45°
スペクトル域: 380−700nm
スペクトル間隔: 10nm
光源: D65
観測装置: 2°(CIE 1931)
濃度: Ansi A
外部フィルター: なし
耐オゾン堅牢度は、プリントの光学濃度変化(%)で評価した。数値が低いほど堅牢度は高い。結果は表2に示す。
Figure 2009517518
表2は、本発明のインクが比較染料よりも高い耐オゾン堅牢度を有することを示している。
更なるインク
第1欄に記載の化合物が同じ番号の上記実施例で製造された化合物である表AおよびBに記載のインクを製造してもよい。第2欄以後に示す数字は相当する成分の部数を指し、全ての部は重量に基づく。インクは熱または圧電インクジェット印刷によって紙に塗布しうる。
表AおよびBで用いられる略号は次のとおりである:
PG=プロピレングリコール
DEG=ジエチルグリコール
NMP=N−メチルピロリドン
DMK=ジメチルケトン
IPA=イソプロパノール
MEOH=メタノール
2P=2−ピロリドン
MIBK=メチルイソブチルケトン
P12=プロパン−1,2−ジオール
BDL=ブタン−2,3−ジオール
CET=臭化セチルアンモニウム
PHO=NaHPO
TBT=t−ブタノール
TDG=チオジグリコール
Figure 2009517518
Figure 2009517518

Claims (25)

  1. 次式(1)の化合物およびそれらの塩:
    Figure 2009517518
    (式中、
    Mは、2H、Si、金属、オキシ金属基、ヒドロキシ金属基またはハロ金属基であり、
    Pcは、式:
    Figure 2009517518
    のフタロシアニン核を表し、
    は、メチル以外の、任意に置換されたアルキルであり、
    は、H、任意に置換されたアルキルまたは任意に置換されたアリールであり、
    は、H、任意に置換されたアルキルまたは任意に置換されたアリールであり、
    は、複素環およびイオン化可能な基を含む基であり、
    Lは直接結合または2価結合基であり、
    xは0.1〜3.8であり、
    yは0.1〜3.8であり、そして
    zは0.1〜3.8である。)。
  2. MがCuである、請求項1に記載の化合物およびそれらの塩。
  3. が任意に置換されたC2−6アルキルである、請求項1または請求項2のいずれかに記載の化合物およびそれらの塩。
  4. が、−OH、−SOH、−COHおよび−POよりなる群から選択される少なくとも1つの置換基を有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の化合物およびそれらの塩。
  5. がHまたはメチルである、請求項1〜4のいずれか一項に記載の化合物およびそれらの塩。
  6. がHまたはメチルである、請求項1〜5のいずれか一項に記載の化合物およびそれらの塩。
  7. が窒素複素環を含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載の化合物およびそれらの塩。
  8. が、−SOH、−COHおよび−POよりなる群から選択されるイオン化可能な酸基を含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載の化合物およびそれらの塩。
  9. が、−SOH、−COHおよび−POよりなる群から選択される置換基を有するトリアジニル基である、請求項1〜8のいずれか一項に記載の化合物およびそれらの塩。
  10. が式(2):
    Figure 2009517518
    (式中、
    Xは、−OR、−SR、−NRよりなる群から選択され、
    Yは、−OR、−SR、−NRよりなる群から選択され、
    、R、RおよびRは独立して、H、任意に置換されたアルキル、任意に置換されたアリールまたは任意に置換されたヘテロサイクリルであり、ただし、R、R、RおよびRで表される基のうちの少なくとも1つは、−SOH、−COHおよび−POよりなる群から選択される少なくとも1つの基を有する。)
    の基を含む、請求項1〜9のいずれか一項に記載の化合物およびそれらの塩。
  11. が式(3):
    Figure 2009517518
    (式中、
    は、Hまたは任意に置換されたC1−4アルキルであり、
    10は、Hまたは任意に置換されたC1−4アルキルであり、
    11は、Hまたは任意に置換されたC1−4アルキルであり、
    12は、−SOH、−COHおよび−POよりなる群から選択される少なくとも1つの基を有する、任意に置換されたアルキル、任意に置換されたアリールまたは任意に置換されたヘテロサイクリルである。)
    の基を含む、請求項1〜10のいずれか一項に記載の化合物およびそれらの塩。
  12. Lが任意に置換されたアルキレンである、請求項1〜11のいずれか一項に記載の化合物およびそれらの塩。
  13. Lが式−C1−4アルキレン−Zの基を含み、Zがヘテロ原子である、請求項1〜12のいずれか一項に記載の化合物およびそれらの塩。
  14. Lが式−C−NR20−の基を含み、R20がHまたはメチルである、請求項1〜13のいずれか一項に記載の化合物およびそれらの塩。
  15. (x+y+z)が4である、請求項1〜14のいずれか一項に記載の化合物およびそれらの塩。
  16. 次式(4)の請求項1に記載の化合物およびそれらの塩:
    Figure 2009517518
    (式中、
    13は任意に置換されたC2−4アルキルであり、
    14、R15、R16、R17、およびR18はそれぞれ独立して、H又はメチルであり、
    19は、1〜3個の−SOH基および他の任意置換基を有するアリールであり、
    20はHまたはメチルであり、
    L’は任意に置換されたC1−4アルキレンであり、
    xは0.1〜3.8であり、
    yは0.1〜3.8であり、
    zは0.1〜3.8であり、そして
    x+y+zは3〜4の範囲内にある。)。
  17. x、yおよびzで表される置換基が、フタロシアニン環のβ−位置を介してのみフタロシアニン環に結合されている、請求項1〜16のいずれか一項に記載の化合物およびそれらの塩。
  18. 請求項1〜17のいずれか一項に記載の式(1)の化合物および液体媒質を含む組成物。
  19. 液体媒質が、水および有機溶媒の混合物、又は、水を含有しない有機溶媒を含む、請求項18に記載の組成物。
  20. インクジェットプリンターでの使用に適したインクである、請求項18に記載の組成物。
  21. インクジェットプリンターによって、請求項20に記載のインクジェットプリンターでの使用に適したインクを基体に塗布することを含む、基体上に像を形成する方法。
  22. 請求項1〜17のいずれか一項に記載の化合物を用いて、又は、請求項18〜20のいずれか一項に記載のような組成物を用いて、又は、請求項21に記載の方法によって印刷された物質。
  23. 請求項21に記載のような方法を用いて印刷された写真品質紙上のプリントである、請求項22に記載の材料。
  24. チャンバーおよびインクジェットプリンターでの使用に適したインクを具備しているインクジェットプリンターカートリッジであって、前記インクが前記チャンバー内にあり、且つ、前記インクが請求項20に記載のインクである、前記インクジェットプリンターカートリッジ。
  25. 次式(5)のアミンおよびそれらの塩:
    Figure 2009517518
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