JP2010526166A - 方法、化合物、インクおよび使用 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、着色剤として有用な化合物、該化合物を含有するインク(特に、限定されないが、インクジェット印刷インク)、該インクを基体へ印刷する方法、および該化合物のインクジェット印刷インク製造への使用に関する。
インクジェット印刷(以後、IJP)は、ノズルを基体と接触させずに、インクの液滴を細いノズルを通して基体へ噴出する非衝撃印刷技術である。
IJPで使用される着色剤およびインクには多くの性能が求められる。例えば、それらは、良好な耐水堅牢性、耐光堅牢性、耐オゾン堅牢性および光学濃度を有するシャープでにじみの無い像を提供するのが望ましい。インクは基体へ塗布したとき汚れを防ぐために急速に乾燥することがしばしば求められる。しかし、インクはインクジェットノズルの先端で固まりを形成してはならない、なぜならそれらがプリント品質を低下させる、極端な場合はプリンターの印刷を妨げる傾向があるからである。インクはまた、分解したりまたは細いノズルを塞ぐかもしれない沈殿物を形成することなく、長期貯蔵に安定しているのが好ましい。着色剤は、鮮やかな色彩を提供しかつ輸送により経済的なインク濃縮物の製造が可能となるほど、十分にインクに可溶性であるのが好ましい。
IJPで使用される着色剤およびインクには多くの性能が求められる。例えば、それらは、良好な耐水堅牢性、耐光堅牢性、耐オゾン堅牢性および光学濃度を有するシャープでにじみの無い像を提供するのが望ましい。インクは基体へ塗布したとき汚れを防ぐために急速に乾燥することがしばしば求められる。しかし、インクはインクジェットノズルの先端で固まりを形成してはならない、なぜならそれらがプリント品質を低下させる、極端な場合はプリンターの印刷を妨げる傾向があるからである。インクはまた、分解したりまたは細いノズルを塞ぐかもしれない沈殿物を形成することなく、長期貯蔵に安定しているのが好ましい。着色剤は、鮮やかな色彩を提供しかつ輸送により経済的なインク濃縮物の製造が可能となるほど、十分にインクに可溶性であるのが好ましい。
C.I.Direct Yellow28および29のようなインクジェット印刷に適した着色剤が知られているが、特に可溶性、耐光および耐オゾン堅牢性に関してさらなる改善が依然として求められている。
ポーランド特許PL135325およびPL130622にはベンゾチアゾイルアゾ化合物について開示されている。これら2つのポーランド特許には、革のなめし法が記載されているが、印刷またはインクジェットについては何も記載されていない。
米国特許第2,368,657号には、綿布用の染料としてのp,p´−ジ(6−メチルベンチアジル)アゾベンゼンジスルホンアリールアミドの製造が記載されている。
本発明は、着色剤として有用な化合物、該化合物を含有するインク(特に、限定するものではないが、インクジェット印刷インク)、該インクを基体へ印刷する方法、および該化合物のインクジェット印刷インク製造への使用を提供する。
本発明の第1の側面では、基体へ、媒質および式(1)の化合物またはその塩:
(式中、
各S1、S2、S3およびS4は、独立して水分散性置換基以外の置換基であり;
各W1、W2、W3およびW4は、独立して水分散性置換基であり;
a、b、cおよびdは、それぞれ独立して0〜4であり;
m、n、oおよびpは、それぞれ独立して0〜4であり;
(a+m)は、0〜4の値を有し;
(b+n)は、0〜4の値を有し;
(c+o)は、0〜4の値を有し;
(d+p)は、0〜4の値を有し;そして
(n+o)は、1〜8の値を有する)
を含むインクを塗布することを含む像を基体へ印刷する方法が提供される。
各S1、S2、S3およびS4は、独立して水分散性置換基以外の置換基であり;
各W1、W2、W3およびW4は、独立して水分散性置換基であり;
a、b、cおよびdは、それぞれ独立して0〜4であり;
m、n、oおよびpは、それぞれ独立して0〜4であり;
(a+m)は、0〜4の値を有し;
(b+n)は、0〜4の値を有し;
(c+o)は、0〜4の値を有し;
(d+p)は、0〜4の値を有し;そして
(n+o)は、1〜8の値を有する)
を含むインクを塗布することを含む像を基体へ印刷する方法が提供される。
W1、W2、W3およびW4で表される水分散性置換基は、式(1)の化合物またはその塩の水を含む液体媒質中での分散性を促進する傾向のあるどのような置換基でもよい。特に好ましい置換基は、式(1)の化合物の水中における分散性を促進する傾向のあるものである。
好ましくは、水分散性置換基は非イオンおよび/またはイオン基であるか、あるいはそれを含み、より好ましくは、水分散性置換基はイオン基であるか、あるいはそれを含み、さらに特に、水分散性置換基は陰イオン基であるか、あるいはそれを含む。非イオン水分散性基の例には、ヒドロキシ、ポリエチレンオキシ、および非置換スルホンアミド(−SO2NH2)基が含まれる。
陰イオン水分散性基の好ましい例は、ホスフェート、カルボキシおよびスルホ基である。遊離酸の形で書かれるとき、これらの基はカルボン酸(−CO2H)、スルホン酸(−SO3H)およびホスホン酸(−PO3H2)である。
1つの態様では、水分散性置換基はC1-4アルキル基および1つ以上の水分散性基、特にスルホ、ホスフェート、カルボキシ、ヒドロキシおよびポリエチレンオキシ基から選択されるものを含みうる。
W1、W2、W3およびW4で表される水分散性置換基の全ては、ホスフェート、カルボキシおよびスルホ置換基からそれぞれ独立して選択されるのが好ましく、水分散性置換基の全てはカルボキシおよびスルホ置換基からそれぞれ独立して選択されるのがより好ましい。水分散性置換基の全てがスルホ置換基であるのが特に好ましい。
好ましくは、W1、W2、W3およびW4で表されるどの基も、式−SO2NH−G(Gは水分散性を付与する置換されたアリール(特にフェニル)基を表す)で表される基ではない。Gはどのようなチオール基でも置換されていないのが特に好ましい。そのような基は加水分解および酸化に不安定である。
好ましくは、W1、W2、W3およびW4で表されるどの基も陽イオン基ではない。好ましくは、式(1)の化合物は共有結合した陽イオン基をもたない。
式(1)の化合物またはその塩は1つ以上の水分散性置換基を有しうる。この場合、水分散性置換基は異なる種類のものでもよい。例えば、式(1)の化合物またはその塩はスルホおよびカルボキシ置換基を共に有していてもよい。しかしながら、全ての水分散性置換基が同じであるのが好ましい。
式(1)の化合物またはその塩は1つ以上の水分散性置換基を有しうる。この場合、水分散性置換基は異なる種類のものでもよい。例えば、式(1)の化合物またはその塩はスルホおよびカルボキシ置換基を共に有していてもよい。しかしながら、全ての水分散性置換基が同じであるのが好ましい。
好ましくは、(n+o)は1〜4、より好ましくは(n+o)は2であり、特に好ましくはn=1およびo=1である。
好ましくは、W2およびW3で集合的に表される水分散性置換基の少なくとも1つはアゾ基に対してオルト位置にある。
好ましくは、W2およびW3で集合的に表される水分散性置換基の少なくとも1つはアゾ基に対してオルト位置にある。
より好ましくは、W2で表される水分散性置換基の少なくとも1つはフェニレン環に結合したアゾ基に対してオルト位置にあり、そしてW3で表される水分散性置換基の少なくとも1つは他のフェニレン環に結合したアゾ基に対してオルト位置にある。
1つの態様では、(m+p)は1〜4であり、この態様では、m=1およびp=1であるのが好ましい。
好ましくは、(m+n+o+p)は1〜4であり、より好ましくは、2〜4、特に2または4である。これは、とりわけ水性インクに対して、特に良好な可溶特性をもたらす。
好ましくは、(m+n+o+p)は1〜4であり、より好ましくは、2〜4、特に2または4である。これは、とりわけ水性インクに対して、特に良好な可溶特性をもたらす。
S1、S2、S3およびS4で表される任意の置換基は、上記の水分散性置換基以外のどのような置換基でもよい。
好ましい任意の置換基には、置換されていてよいアルキル、アルコキシ、アミド、エステル、ケトンおよびチオエーテル、ハロ、ニトロ、シアノ、アゾおよび−CF3基が含まれる。
好ましい任意の置換基には、置換されていてよいアルキル、アルコキシ、アミド、エステル、ケトンおよびチオエーテル、ハロ、ニトロ、シアノ、アゾおよび−CF3基が含まれる。
好ましくは、置換されていてよいアルキル基は置換されていてよいC1-8アルキル基、より好ましくは、置換されていてよいC1-4アルキル基、特に非置換メチルである。
好ましくは、置換されていてよいアルコキシ基は置換されていてよいC1-8アルコキシ基、より好ましくは、置換されていてよいC1-4アルコキシ基である。
好ましくは、置換されていてよいアルコキシ基は置換されていてよいC1-8アルコキシ基、より好ましくは、置換されていてよいC1-4アルコキシ基である。
好ましくは、置換されていてよいアミド基は、式−NHC(O)NR1R2、−C(O)NR1R2、−S(O)2NR1R2、−NHC(O)R3を有する基であり、ここで、R1、R2およびR3は、それぞれ独立してHまたは置換されていてよいアルキル、アリールまたはヘテロアリールであるか、あるいはR1およびR2はそれらが結合した窒素原子と一緒になって置換されていてよい5−または6−員環(例えば、ピペリジン、ピロリドン、ピリジン、ピペリジンまたはモルホリン環)を形成する。−S(O)2NR1R2基の場合、R1およびR2は共にHではない。
好ましい置換されていてよいエステル基は式−C(O)OR4または−S(O)2OR4を有し、ここで、R4は置換されていてよいアルキル、アリールまたはヘテロアリールである。
好ましい置換されていてよいケトン基は式−C(O)R4を有し、ここで、R4は上記定義どおりである。
好ましい置換されていてよいチオエーテル基は式−SR4を有し、ここで、R4は上記定義どおりである。
好ましい置換されていてよいチオエーテル基は式−SR4を有し、ここで、R4は上記定義どおりである。
R1、R2、R3およびR4で表される基の1つ以上が置換されていてよいアルキル基であるとき、各基は、好ましくは独立して置換されていてよいC1-8アルキル基、より好ましくは置換されていてよいC1-4アルキル基である。
R1、R2、R3およびR4で表される基の1つ以上が置換されていてよいアリール基であるとき、各基は、好ましくは独立して置換されていてよいフェニルまたはナフチル基、より好ましくは置換されていてよいフェニル基である。
置換されていてよいアリール、ヘテロアリール、アルキル、アルコキシ、アミド、エステル、ケトンまたはチオエーテル置換基は、1つ以上のハロ、C1-4アルコキシ、シアノおよびニトロ基で置換されていてもよい。
好ましいハロ基はCl、FおよびBrである。
好ましくは、(a+b+c+d)は0〜4、より好ましくは0〜2である。
好ましくは、(m+n+o+p)≧(a+b+c+d)、より好ましくは、(m+n+o+p)−(a+b+c+d)は少なくとも1、特に少なくとも2である。このようにして、水分散性基は、非水分散性置換基が存在するときでも式(1)の化合物またはその塩に全体的な水分散性(特に水溶性)を提供する。
好ましくは、(a+b+c+d)は0〜4、より好ましくは0〜2である。
好ましくは、(m+n+o+p)≧(a+b+c+d)、より好ましくは、(m+n+o+p)−(a+b+c+d)は少なくとも1、特に少なくとも2である。このようにして、水分散性基は、非水分散性置換基が存在するときでも式(1)の化合物またはその塩に全体的な水分散性(特に水溶性)を提供する。
好ましくは、(m+n+o+p)−(a+b+c+d)は多くても4、より好ましくは、多くても2である。このようにして、化合物またはその塩の耐水堅牢性が改善される。
好ましい態様では、式(1)の化合物またはその塩は式(2)もしくは(3)の化合物またはそれらの塩である:
好ましい態様では、式(1)の化合物またはその塩は式(2)もしくは(3)の化合物またはそれらの塩である:
式(2)もしくは(3)の化合物は特に高い溶解性、良好な耐オゾンおよび耐光堅牢性を有し、そしてインクジェット印刷インクの要件に特に合っている。
本発明の第2の側面では、式(1)の化合物またはその塩を提供する:
本発明の第2の側面では、式(1)の化合物またはその塩を提供する:
(式中、S1、S2、S3、S4、W1、W2、W3、W4、a、b、c、d、m、n、oおよびpは上記定義どおりであり、だだし、式(1)の化合物またはその塩は式(2A)、(2B)の化合物またはその塩ではない:
より好ましくは、本発明の第2の側面では、式(1)の化合物は式(2C)の化合物またはその塩ではない:
上記のように(n+o)は2であるのが好ましいが、(n+o)は2以外でもよく、例えば(n+o)は1、3または4である。他の選択は上記のとおりである。
1つの態様では、a、d、mおよびpはそれぞれ独立して1または2である。この態様では、S1およびS4はそれぞれ独立してC1-4アルキル基であるのが好ましい。同じ態様において、W1およびW2がスルホ基であるのも好ましい。この態様による特に好ましい化合物は、a、d、mおよびpが全て同じ1であり、S1およびS4がメチル基であり、そしてW1およびW2がスルホ基である化合物である。
1つの態様では、a、d、mおよびpはそれぞれ独立して1または2である。この態様では、S1およびS4はそれぞれ独立してC1-4アルキル基であるのが好ましい。同じ態様において、W1およびW2がスルホ基であるのも好ましい。この態様による特に好ましい化合物は、a、d、mおよびpが全て同じ1であり、S1およびS4がメチル基であり、そしてW1およびW2がスルホ基である化合物である。
式(1)〜(3)の化合物およびそれらの塩は、この明細書で示されるもの以外の互変異性形で存在してもよく、そのような互変異性体はどのようなものも本発明の範囲および請求項の範囲に含まれる。
好ましい塩の形は水溶性塩、例えばアルカリ金属塩(特に、リチウム、ナトリウム、カリウム)、アンモニウム、置換アンモニウム塩およびそれらの混合塩である。
好ましいアンモニウムおよび置換アンモニウム塩はアンモニウムおよびアルキルまたはアリール置換アンモニウム(例えば、アンモニウム、アルカノールアンモニウム、ピリジニウム、ピペリジニウムおよびモルホリニウム)である。
好ましいアンモニウムおよび置換アンモニウム塩はアンモニウムおよびアルキルまたはアリール置換アンモニウム(例えば、アンモニウム、アルカノールアンモニウム、ピリジニウム、ピペリジニウムおよびモルホリニウム)である。
式(1)の化合物はナトリウム、リチウム、カリウムもしくはアンモニウム塩またはそれらの混合物の形であるのが特に好ましい。
塩の形は遊離酸(プロトン化された)形よりも好ましい。
塩の形は遊離酸(プロトン化された)形よりも好ましい。
好ましくは、式(1)の化合物およびその塩は染料、より好ましくは、液体媒質に可溶性の染料、特に好ましくは、水溶性染料である。
式(1)の化合物およびその塩の水における溶解度は少なくとも5重量%、より好ましくは少なくとも10重量%である。
式(1)の化合物およびその塩の水における溶解度は少なくとも5重量%、より好ましくは少なくとも10重量%である。
好ましくは、式(1)の化合物およびその塩は黄色、オレンジ色または褐色である。好ましくは、式(1)の化合物を約5重量%含有するインクは黄色である。
式(1)の化合物およびそれら塩の多くは、三原色印刷インクセット(シアン、イエロー、マゼンタ)の黄色インクの製造に理想的な明るく、鮮やかな黄色の色合いを有する。
式(1)の化合物およびそれら塩の多くは、三原色印刷インクセット(シアン、イエロー、マゼンタ)の黄色インクの製造に理想的な明るく、鮮やかな黄色の色合いを有する。
繊維反応性基はインクの長期貯蔵安定性を低下させる傾向があるので、式(1)の化合物およびそれらの塩はそのような基を持たないのが好ましい。繊維反応性基という用語は、本技術分野で周知の用語であり、例えばEP0356014 A1で用いられている。繊維反応性基は、適した条件下で、セルロース繊維に存在するヒドロキシ基とまたは天然繊維に存在するアミノ基と反応して、繊維と化合物との間に共有結合を形成することができる。式(1)の化合物に存在しないのが好ましい繊維反応性基の例は、ハロ−1,3,5−トリアジニル、ハロ−ピリミジル、ベータ−ハロ−プロピオニル、ベータ−ハロエチル−スルホニル、ベータ−スルホン酸エチル−スルホニル、ベータ−ハロエチルスルファミル、クロロアセチルアミノ、ベータ−スルホン酸エチルスルファミルおよびビニルスルホニル基である。
好ましくは、式(1)の化合物またはその塩は、式(1)に示されるような基以外のさらなるアゾ基を含まない。
好ましくは、式(1)の化合物はチオール基を含まない。
好ましくは、式(1)の化合物はチオール基を含まない。
好ましくは、式(1)の化合物またはそれらの塩は、式(4)の化合物またはそれらの塩を反応させることによって製造することができる:
(式中、S1、S2、W1、W2、a、b、mおよびnは上記定義どおりである)
好ましい反応は、水、式(4)の化合物またはその塩および過マンガン酸塩を含む組成物を用いて約10のpHで行われる。
好ましい反応は、水、式(4)の化合物またはその塩および過マンガン酸塩を含む組成物を用いて約10のpHで行われる。
あるいは、式(4)の化合物またはその塩は式(5)の化合物またはその塩にアゾカップリングさせてもよい:
(式中、S3、S4、W3、W4、c、d、oおよびpは上記定義どおりである)。
アゾカップリングでは、式(4)の化合物またはその塩はジアゾ化されてジアゾニウム塩となり、得られたジアゾニウム塩はその後、式(5)の化合物またはその塩とカップリングさせることができる。
アゾカップリングでは、式(4)の化合物またはその塩はジアゾ化されてジアゾニウム塩となり、得られたジアゾニウム塩はその後、式(5)の化合物またはその塩とカップリングさせることができる。
ジアゾニウム化は20℃より下の温度、より好ましくは0〜5℃の温度で行うのが好ましい。好ましくは、ジアゾニウム化は、好ましくは非常に酸性のpH(3より下)を有する、水を含む液体中で行われる。鉱酸(例えば、HClもしくはH2SO4またはそれらの混合物)がそのような酸性pHにするのに一般に用いられる。
アゾカップリング反応は0〜5℃で、一般に1〜6時間行われるのが好ましい。バッファー(例えば、酢酸ナトリウム)を加えてpH4〜5に調整するのがしばしば望ましい。カップリング反応は水を含む液体中で行われるのが好ましい。カップリング反応はさらに16時間、25℃で続けられるのが好ましい。
式(4)の化合物またはそれらの塩は、式(4a)のニトロ化合物またはその塩:
(式中、S1、S2、W1、W2、a、b、mおよびnは上記定義どおりである)
を還元することによって製造することができる。
式(4a)および(5)の化合物またはそれらの塩は、それそれ式(4b)および(5a):
を還元することによって製造することができる。
式(4a)および(5)の化合物またはそれらの塩は、それそれ式(4b)および(5a):
(式中、S1、S2、S3、S4、W1、W2、W3、W4、a、b、c、d、m、n、oおよびpは上記定義どおりである)
の化合物から出発する閉環反応によって製造しうる。閉環反応は、酸性pHで70〜100℃にて水性液体媒質中の化合物で行うのが好ましい。
の化合物から出発する閉環反応によって製造しうる。閉環反応は、酸性pHで70〜100℃にて水性液体媒質中の化合物で行うのが好ましい。
式(4b)またはそれらの塩は、式(4c)および(4d)の化合物またはそれらの塩:
(式中、S1、S2、W1、W2、a、b、mおよびnは上記定義どおりである)
と共にカップリングさせることによって製造しうる。
式(5a)の化合物は同様な方法で製造しうる。
と共にカップリングさせることによって製造しうる。
式(5a)の化合物は同様な方法で製造しうる。
式(4c)および(4d)のような化合物は、芳香族求電子反応のような公知の合成技術によって製造することができる。
インクのための媒質は低融点固体媒質でもよいが、液体媒質が好ましい。好ましくは、媒質は25℃で液体である。
インクのための媒質は低融点固体媒質でもよいが、液体媒質が好ましい。好ましくは、媒質は25℃で液体である。
好ましい液体媒質の例は、水、水と有機溶媒との混合物、および水を含まない有機溶媒である。
好ましくは、液体媒質は水であるか、あるいは水を含む。
好ましくは、液体媒質は水であるか、あるいは水を含む。
液体媒質が水と有機溶媒との混合物よりなるとき、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95:5〜70:30である。
水と有機溶媒との混合物中に存在する有機溶媒が水に混和性の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。好ましい水に混和性の有機溶媒には、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、メチルエーテルケトン、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、ペンタン−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が含まれる。液体媒質は水および2種以上の、特に2〜8種の水混和性有機溶媒を含むのが好ましい。
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−ピロリドンおよび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アルキルおよびジ−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。
好ましい液体媒質は:
(a)水 75〜95部;および
(b)ジエチレングリコール、2−ピロリドン、チオジグリコール、N−メチルピロリドン、シクロヘキサノール、カプロラクトン、カプロラクタムおよびペンタン−1,5−ジオールから選択される1種以上の溶媒 全体で25〜5部
(ここで、部は重量に基づき、(a)+(b)=100部である)
を含む。
(a)水 75〜95部;および
(b)ジエチレングリコール、2−ピロリドン、チオジグリコール、N−メチルピロリドン、シクロヘキサノール、カプロラクトン、カプロラクタムおよびペンタン−1,5−ジオールから選択される1種以上の溶媒 全体で25〜5部
(ここで、部は重量に基づき、(a)+(b)=100部である)
を含む。
水および1種以上の溶媒の混合物を含む適したインク媒質のさらなる例は、US4,963,189、US4,703,113、US4,626,284およびEP4,251,50Aに記載されている。
液体媒質が水を含有しない有機溶媒(すなわち、水が1重量%未満)よりなるとき、有機溶媒の沸点は、好ましくは30〜200℃、より好ましくは30〜150℃、特に30〜125℃である。有機溶媒は水非混和性、水混和性またはそのような溶媒の混合物でもよい。好ましい水混和性有機溶媒は、ここに記載の水混和性有機溶媒およびそれらの混合物である。好ましい水非混和性有機溶媒は、例えば、脂肪族炭化水素;エステル、好ましくは酢酸エチル;塩素化炭化水素、好ましくはCH2Cl2;およびエーテル、好ましくはジエチルエーテル;並びにそれらの混合物である。
液体媒質が水非混和性有機溶媒よりなるとき、式(1)の化合物の液体媒質への溶解度を高めるので極性溶媒が含まれるのが好ましい。極性溶媒の例は、C1-4−アルコールおよびケトンである。
上記の好ましいものを考慮すると、液体媒質が水を含有しない有機溶媒である場合、それはケトン(特に、メチルエチルケトン)および/またはアルコール(特に、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)よりなるのが特に好ましい。
水を含有しない有機溶媒は単一有機溶媒または2種以上の有機溶媒の混合物でもよい。媒質が水を含有しない有機溶媒であるとき、それは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、インクの乾燥特性および貯蔵安定性をうまく調整することができる媒質を選択することができる。
速乾性が求められる場合、特に非吸収性基体、例えばプラスチック、金属およびガラス上に印刷するとき、水を含有しない有機溶媒よりなるインク媒質は特に有用である。
好ましくは、低融点固体は25℃で固体であり、50℃を越える温度で溶融する。より好ましくは、低融点固体の融点は60〜125℃の範囲である。
好ましくは、低融点固体は25℃で固体であり、50℃を越える温度で溶融する。より好ましくは、低融点固体の融点は60〜125℃の範囲である。
この温度範囲で溶融する適した媒質には、長鎖脂肪酸、スルホンアミドまたはアルコール、好ましくはC18-24鎖を有するものが含まれる。式(1)の化合物は低沸点固体に溶解しうるか、あるいはそれに微分散しうる。
インクはまた、インクジェット印刷インクに用いるのに適した追加成分、例えば粘度および表面張力調節剤、腐蝕防止剤、殺生物剤、焦げ付き防止剤および界面活性剤を含んでいてもよい。
好ましいインクジェットプリンターには、熱およびピエゾインクジェットプリンターが含まれる。
基体へ印刷される像は本文、図面または写真等でありうる。
基体へ印刷される像は本文、図面または写真等でありうる。
本発明の第3の側面では、本発明の第2の側面による式(1)の化合物またはその塩および媒質を含むインクを提供する。媒質は前記のとおりである。
好ましくは、本発明の第3の側面によるインクは
a)本発明の第2の側面による1種以上の式(1)の化合物またはそれら塩 0.01〜30部;および
b)液体媒質または低融点固体媒質 70〜99.99部
(ここで、部は重量に基づき、(a)+(b)=100部である)
を含む。
好ましくは、本発明の第3の側面によるインクは
a)本発明の第2の側面による1種以上の式(1)の化合物またはそれら塩 0.01〜30部;および
b)液体媒質または低融点固体媒質 70〜99.99部
(ここで、部は重量に基づき、(a)+(b)=100部である)
を含む。
成分(a)は、好ましくは0.1〜20部、より好ましくは0.5〜15部、特に1〜10部である。成分(b)は、好ましくは99.9〜80部、より好ましくは99.5〜85部、特に99〜90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℃でインク全体に対して少なくとも5重量%、より好ましくは少なくとも10重量%であるのが好ましい。これによって、より希薄なインクの製造に用いうる濃縮物の製造が可能となり、液体媒質の蒸発が貯蔵中に生じるとき、式(1)の化合物またはその塩が沈殿する可能性が減じる。
インクのpHは、好ましくは4〜11、より好ましくは7〜10である。
25℃でのインクの粘度は、好ましくは50mPa.s未満、より好ましくは20mPa.s未満、特に5mPa.s未満である。
25℃でのインクの粘度は、好ましくは50mPa.s未満、より好ましくは20mPa.s未満、特に5mPa.s未満である。
本発明の第2の側面によるインクをインクジェット印刷インクとして用いるとき、インクのハロゲン化物イオン濃度は、好ましくは500ppm未満、より好ましくは100ppm未満である。インクは、2価および3価金属を100ppm未満、より好ましくは50ppm未満有するのが特に好ましい。上記ppmはインクの総重量に対する重量部を指す。我々は、インクを精製してこれらの望ましくないイオンの濃度を減じると、特に熱インクジェットプリンターにおいて、インクジェット印刷ヘッドのノズルの閉塞が少なくなることを見出した。
液体媒質が水であるか、あるいは水を含むとき、インクの導電率は、好ましくは50μS/cm未満、より好ましくは20μS/cm未満、特に10μS/cm未満、最も好ましくは5μS/cm未満であるのが好ましい。インクの導電率は、インクが本発明の第2の側面による式(1)の化合物またはそれらの塩を合計5重量%含むときに測定するのが好ましい。そのような低い導電性は、熱インクジェット印刷におけるプリンターヘッドの焦げ付きの防止に役立つ。そのような低導電率のインクは例えば限外濾過によって製造することができる。
式(1)の化合物またはそれらの塩は、しばしば魅力的な黄色の色合いを有するので、インクにおける唯一の着色剤として用いうる。インクは、本発明の第2の側面による2つ以上の式(1)の化合物またはそれら塩を含むことができる。異なる色合いが特定の最終用途に必要ならば、所望により、本発明の化合物またはそれらの塩を1種以上の別の着色剤と組み合わせてもよい。別の着色剤は染料であるのが好ましい。
黄色の色合いが必要なとき、別の着色剤は、限定されないが、C.I.Direct Yellow 142;C.I.Direct Yellow 132;Direct Yellow 86;Direct Yellow 85;C.I.Direct Yellow 173;およびC.I.Acid Yellow 23、並びにそれらの組み合わせから選択されるのが好ましい。
別の着色剤は繊維反応性基を含まないのが好ましい。
本発明の第4の側面では、本発明の第3の側面によるインクで印刷される基体を提供する。
本発明の第4の側面では、本発明の第3の側面によるインクで印刷される基体を提供する。
基体は、好ましくは紙、プラスチック、布地、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または布地材料、特に紙である。
好ましい紙は、普通紙、または酸性、アルカリ性または中性の処理紙である。商業的に入手しうる処理紙の例は、HP Premium Coated Paper、HP Photopaper(登録商標)(共にヒューレット−パッカード社から入手しうる);Stylus(登録商標)Pro 720 dpi Coated Paper、Epson Photo Quality(登録商標) Glossy Film、Epson Photo Quality(登録商標) Glossy Paper(いずれもセイコー・エプソン社から入手しうる);Canon HR 101 High Resolution(登録商標) Paper、Canon GP201 Glossy(登録商標) Paper、Canon HG 101およびHG201 High Glossy(登録商標) Film、Canon PR101(いずれもキャノンから入手しうる);Kodak Premium(登録商標) Photopaper、Kodak Premium (登録商標)Inkjetpaper(コダックから入手しうる);Konica Inkjet Paper GP(登録商標)Professional Photo Glossy、Konica Inkjet Paper QP(登録商標)Professional Photo 2−sided Glossy、Konica Inkjet Paper QP(登録商標) Premium Photo Glossy、Konica Inkjet Paper QP(登録商標) Premium Photo Silky(登録商標)(コニカから入手しうる)である。基体はインクジェット受容体層を有するのが好ましい。インクジェット受容体層は多孔質であっても膨潤性であってもよい。
好ましい紙は、普通紙、または酸性、アルカリ性または中性の処理紙である。商業的に入手しうる処理紙の例は、HP Premium Coated Paper、HP Photopaper(登録商標)(共にヒューレット−パッカード社から入手しうる);Stylus(登録商標)Pro 720 dpi Coated Paper、Epson Photo Quality(登録商標) Glossy Film、Epson Photo Quality(登録商標) Glossy Paper(いずれもセイコー・エプソン社から入手しうる);Canon HR 101 High Resolution(登録商標) Paper、Canon GP201 Glossy(登録商標) Paper、Canon HG 101およびHG201 High Glossy(登録商標) Film、Canon PR101(いずれもキャノンから入手しうる);Kodak Premium(登録商標) Photopaper、Kodak Premium (登録商標)Inkjetpaper(コダックから入手しうる);Konica Inkjet Paper GP(登録商標)Professional Photo Glossy、Konica Inkjet Paper QP(登録商標)Professional Photo 2−sided Glossy、Konica Inkjet Paper QP(登録商標) Premium Photo Glossy、Konica Inkjet Paper QP(登録商標) Premium Photo Silky(登録商標)(コニカから入手しうる)である。基体はインクジェット受容体層を有するのが好ましい。インクジェット受容体層は多孔質であっても膨潤性であってもよい。
本発明の第5の側面では、1つ以上のチャンバーおよびインクを含むインクジェットプリンターカートリッジであって、インクがチャンバーの少なくとも1つに存在し、そしてインクが本発明の第3の側面によるものである、インクジェットプリンターカートリッジを提供する。
本発明の第6の側面では、本発明の第6の側面による1つ以上のインクジェットプリンターカートリッジを含むインクジェットプリンターを提供する。
本発明の第7の側面では、本発明の第1の側面で定義した式(1)の化合物またはその塩の、水および該化合物またはその塩を含むインク製造への使用であって、該インクが、50μS/cm未満、より好ましくは20μS/cm未満、特に10μS/cm未満、最も好ましくは5μS/cm未満の導電率を有する、インク製造への使用を提供する。好ましくは、導電率は25℃で測定する。好ましくは、インクの導電率は、インクが本発明の第1の側面で定義した式(1)の化合物またはそれらの塩を合計5重量%含むときに測定する。
本発明の第7の側面では、本発明の第1の側面で定義した式(1)の化合物またはその塩の、水および該化合物またはその塩を含むインク製造への使用であって、該インクが、50μS/cm未満、より好ましくは20μS/cm未満、特に10μS/cm未満、最も好ましくは5μS/cm未満の導電率を有する、インク製造への使用を提供する。好ましくは、導電率は25℃で測定する。好ましくは、インクの導電率は、インクが本発明の第1の側面で定義した式(1)の化合物またはそれらの塩を合計5重量%含むときに測定する。
本発明を次の実施例によって説明する。実施例では特に断りがなければ全ての部および%は重量に基づく。
実施例1:染料(1)の製造
染料(1)は下記のような段階(a)〜(c)により製造した:
段階(a):中間体(1a)の製造
段階(a):中間体(1a)の製造
アセトン(100ml)中の塩化4−ニトロベンゾイル(66.0g、0.39モル)の溶液を、アセトン(300ml)と水(200ml)との混合物中の2−アミノチオフェノール(50.0g、0.39モル)の溶液へ5〜10℃で滴加して、反応混合物を得た。反応混合物のpHは2N水酸化ナトリウム溶液を加えることによって6に維持した。反応混合物は1時間攪拌した。この間に、生成物は沈殿し、濾過により集めた。生成物をアセトン(100ml)と水(100ml)との混合物で洗浄した。生成物をアセトン(200ml)と水(300ml)との混合物から再結晶し、乾燥して、69g(65%)の中間体(1a)を得た。
段階(b):中間体(1b)の製造
段階(b):中間体(1b)の製造
4N塩酸(300ml)を、1−メチルピロリジノン(300ml)中の段階(a)からの中間体(1a)(68.5g、0.25モル)の溶液へ加えて、反応混合物を得た。反応混合物は90℃で16時間攪拌し、そして冷却した。水(300ml)を加えることによって生成物を沈殿させ、得られた固体を濾過により集め、乾燥して、38g(59%)の中間体(1b)を得た。
段階(c):中間体(1c)の製造
段階(c):中間体(1c)の製造
水(400ml)と濃塩酸(5ml)との混合物中の鉄粉(44g)の懸濁液を90℃で1時間攪拌して、反応混合物を得た。1−メチルピロリジノン(150ml)中の段階(b)からの中間体(1b)(37.1g、0.145モル)のスラリーを30分にわたって反応混合物へ滴加した。反応混合物を90〜95℃でさらに2時間攪拌し、そして冷却した。反応混合物のpHはNa2CO3を加えることによって8に調整し、次に、メタノール(300ml)を加えて反応混合物を希釈した。生成物は反応混合物から沈殿した。生成物を濾過により集め、水(1000ml)で、次いで水(2×300ml)で洗浄した。生成物を乾燥して、29g(88%)の中間体(1c)を得た。
段階(d):中間体(1d)の製造
段階(d):中間体(1d)の製造
濃硫酸(10g)を、o−ジクロロベンゼン(200ml)中の段階(c)からの中間体(1c)(22.6g、0.10モル)の溶液へ20℃で滴加した。これにより反応混合物を得た。反応混合物を20℃で30分間まず攪拌し、次に還流温度で16時間攪拌した。ディーン・スタークトラップを用いて反応の間、水を集めた。反応混合物を25℃に冷却し、生成物を濾過により集め、アセトン(2×300ml)で洗浄した。未反応出発材料を除去するために、生成物を1−メチルピロリジノン(100ml)中で30分間攪拌し、不溶性固体を濾過により集めた。次に、生成物をアセトン(2×300ml)で洗浄し、乾燥して、30g(98%)の中間体(1d)を得た。
段階(e):染料(1)の製造
段階(e):染料(1)の製造
水(100ml)中の過マンガン酸カリウム(7.0g、0.04モル)の溶液を、水(200ml)中の段階(d)からの中間体(1d)(15.8g、0.04モル)の溶液へ40℃およびpH10(2N NaOHを使用)で滴加した。これにより反応混合物を得た。反応混合物を40℃で2時間攪拌し、次に、アセトン(200ml)を加え、反応混合物を濾過して不溶性材料を除去し、濾液を減圧下で蒸発させて固体残留物を得た。アセトン(300ml)を固体残留物へ加え、生成物を濾過により集め、アセトン(2×300ml)で洗浄した。pHを1に調整するために濃塩酸を水(250ml)中の生成物の溶液へ加え、アセトン(50ml)を加え、沈殿した固体を濾過により集めた。固体を水(300ml)に溶解し、pH10に調整し(LiOHを使用)、導電率50μS/cm未満に膜管透析によって精製した。水を60℃で蒸発させた後、染料(1)をオレンジ色の固体として得た(1.6g、13%)。
実施例2:染料(2)の製造
実施例2:染料(2)の製造
染料(2)は、段階(d)で実施例1、段階(c)からの生成物を2−(4−アミノフェニル)−6−メチル−1,3−ベンゾチアゾール−7−スルホン酸(ファルツ・アンド・バウアー社から入手可能)に代える以外は、段階(d)および(e)を用いて染料(1)と同じ方法によって製造した。
染料(1)および(2)を用いて、特に良好な耐オゾン堅牢性、耐光堅牢性を示し、明るく鮮やかな黄色を有する水性インクジェット印刷インクを製造しうる。
インク
表IおよびIIに記載のインクを製造しうる。第1欄に記載の染料は同じ数字の上記実施例で製造した染料である。第2欄以後に示す数字は関連成分の部数であり、いずれの部も重量に基づく。インクは熱またはピエゾインクジェット印刷によって紙へ塗布しうる。
表IおよびIIに記載のインクを製造しうる。第1欄に記載の染料は同じ数字の上記実施例で製造した染料である。第2欄以後に示す数字は関連成分の部数であり、いずれの部も重量に基づく。インクは熱またはピエゾインクジェット印刷によって紙へ塗布しうる。
次の略語を表IおよびIIで用いる:
PG=プロピレングリコール
DEG=ジエチレングリコール
NMP=N−メチルピロリドン
DMK=ジメチルケトン
IPA=イソプロパノール
MEOH=メタノール
2P=2−ピロリドン
MIBK=メチルイソブチルケトン
P12=プロパン−1,2−ジオール
BDL=ブタン−2、3−ジオール
CET=セチルアンモニウムブロミド
PHO=Na2HPO4
TBT=t−ブタノール
TDG=チオジグリコール
表I
PG=プロピレングリコール
DEG=ジエチレングリコール
NMP=N−メチルピロリドン
DMK=ジメチルケトン
IPA=イソプロパノール
MEOH=メタノール
2P=2−ピロリドン
MIBK=メチルイソブチルケトン
P12=プロパン−1,2−ジオール
BDL=ブタン−2、3−ジオール
CET=セチルアンモニウムブロミド
PHO=Na2HPO4
TBT=t−ブタノール
TDG=チオジグリコール
表I
表II
Claims (15)
- (n+o)が1〜4である、請求項1に記載の方法。
- W2およびW3で集合的に表される水分散性置換基の少なくとも1つがアゾ基に対してオルト位置にある、請求項1または2に記載の方法。
- W2で表される水分散性置換基の少なくとも1つがフェニレン環に結合したアゾ基に対してオルト位置にあり、W3で表される水分散性置換基の少なくとも1つが他のフェニレン環に結合したアゾ基に対してオルト位置にある、請求項3に記載の方法。
- (m+p)が1〜4である、請求項6に記載の化合物またはその塩。
- a、d、mおよびpがそれぞれ独立して1または2である、請求項6に記載の化合物またはその塩。
- 請求項6〜8のいづれか一項に記載の化合物またはその塩を含むインク。
- 媒質が液体である、請求項9に記載のインク。
- 媒質が水であるかあるいは水を含み、インクの導電率が50μS/cm未満である、請求項10に記載のインク。
- 請求項9〜11のいづれか一項に記載のインクで印刷された基体。
- 1つ以上のチャンバーおよびインクを含み、インクがチャンバーの少なくとも1つに存在し、そしてインクが請求項9〜11のいづれか一項に記載のインクである、インクジェットプリンターカートリッジ。
- 請求項13に記載の1つ以上のインクジェットプリンターカートリッジを含むインクジェットプリンター。
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