JP3105323B2 - 黒色アニオン性染料、その組成物、このような染料又は組成物からなるインキ、基材の印刷法及び印刷された紙 - Google Patents

黒色アニオン性染料、その組成物、このような染料又は組成物からなるインキ、基材の印刷法及び印刷された紙

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、pHに応じて異なった
水溶性を有するアニオン性染料及びインキ、特に黒色ア
ニオン性染料に関する。
【0002】
【発明の構成】本発明の第1の態様により、遊離酸の形
の式(1):
【0003】
【化2】
【0004】[式中、Bは3−又は4−カルボキシフェ
ニルであり、XはHである]の化合物を提供する。
【0005】Bが3−カルボキシフェニルであるものが
有利である。それというのも、この化合物は平らな紙上
に印刷されると、特に暗黒色、及び僅かのブロンズ化
(bronzing)を示すからである。
【0006】本発明の化合物は、単独で又は組成物を形
成する他の化合物と混合して、色料として有用である。
有利な組成物は、本発明の第1の態様による第1化合物
及びBが3−又は4−カルボキシフェニルであり、Xが
6−又は7−位のスルホである式(1)の第2化合物か
らなる。第1及び第2化合物が、重量対重量の比、9
5:5〜5:95、より有利に80:20〜20:8
0、特に40:60〜60:40で存在するのが有利で
ある。
【0007】式(1)の有利な化合物及び組成物(後
で、ひとまとめに染料とよばれる)は、カチオン又はカ
チオンの混合物の塩の形で、例えばアルカリ金属、アン
モニウム又は場合により置換された低級アルキルアンモ
ニウム塩の形である。Bが3−カルボキシフェニルの場
合、カチオンはアルカリ金属、例えばナトリウムであっ
てよいが、カチオンはアンモニウム又は場合により置換
された低級(即ちC1〜C4−)アルキルアンモニウムで
あるのが有利である。場合により置換された低級アルキ
ルアンモニウムカチオン上に存在してよい、有利な、場
合による置換基は、ヒドロキシ基である。特に有利なカ
チオンは、アンモニウム、モノ−、ジ−、トリ−及びテ
トラ−(C1〜C4−アルキル)アンモニウム及びモノ
−、ジ−、トリ−及びテトラ−(ヒドロキシ−C1〜C4
−アルキル)アンモニウムである。しかしながら、染料
は、アンモニウム(即ちNH4 +)塩又はアンモニウムと
アルカリ金属(特にナトリウム)との混合塩の形である
のが最も有利である。
【0008】場合により置換された低級アルキルアンモ
ニウムカチオンの例は、メチルアンモニウム、エチルア
ンモニウム、ジメチルアンモニウム、ジエチルアンモニ
ウム、トリメチルアンモニウム、トリエチルアンモニウ
ム、テトラメチルアンモニウム及びトリ(2−ヒドロキ
シエチル)アンモニウムを包含する本発明の第1の態様
による化合物は、3−又は4−カルボキシアニリンをジ
アゾ化し、かつ2−ナフチルアミンとカップリングさせ
て、モノアゾ化合物を製造し、生じたモノアゾ化合物を
ジアゾ化して、それをガンマ酸とカップリングさせるこ
とによって製造することができる。
【0009】本発明の染料を、アルカリ金属との塩の形
で染料を溶かし、鉱酸で酸性にし、アンモニア又は場合
により置換された低級アルキルアミンで溶液をpH9〜
9.5に調整し、透析によりアルカリ金属クロリドイオ
ンを除去することにより、そのアンモニウム又は場合に
より置換された低級アルキルアンモニウム塩に変換する
ことができる。
【0010】本発明による有利な染料は、インキジェッ
ト印刷への使用を意図とされている。
【0011】本発明の染料は、インキ用の有用な色料で
あり、良好な耐水性及び平らな紙への印刷の際の高い光
学濃度及び最少の「ブロンズ化」を有する暗黒色に優れ
ている。この染料はインキジェット印刷装置の構造に腐
食を殆んど又は全くひきおこさないpHで、水性媒体へ
の良好な溶解度も有する。
【0012】好適なインキは、本発明の第1の態様によ
る化合物1種以上又は前記組成物及び液体媒体、有利に
水性媒体の混合物からなり、例えば米国特許第4963
189号明細書に記載されるものと類似のインキであ
る。化合物又は組成物は液体媒体中に完全に溶けて溶液
を形成しているのが有利である。
【0013】このインキは、有利に、インキの全重量に
対して、0.5〜20重量%、さらに有利に0.5〜1
5重量%、特に1〜5重量%の染料を含有する。
【0014】液体媒体は、水又は水と水溶性有機溶剤と
の、有利に各々99:1〜1:99、さらに有利に9
5:1〜50:50、特に90:10〜60:40の重
量対重量の比での混合物であるのが有利である。
【0015】水溶性有機溶剤は、有利に、C1〜C4−ア
ルカノール、例えばメタノール、エタノール、n−プロ
パノール、イソプロパノール、n−ブタノール、s−ブ
タノール、t−ブタノール又はイソブタノール;アミ
ド、例えばジメチルホルムアミド又はジメチルアセトア
ミド;ケトン又はケトンアルコール、例えばアセトン又
はジアセトンアルコール;エーテル、例えばテトラヒド
ロフラン又はジオキサン;ポリアルキレングリコール、
例えばポリエチレングリコール又はポリプロピレングリ
コール;C2〜C6アルキレン基を含有するアルキレング
リコール又はチオグリコール、例えばエチレングリコー
ル、プロピレングリコール、ブチレングリコール又はト
リエチレングリコール;チオジグリコール、ヘキシレン
グリコール、又はジエチレングリコール;ポリオール、
例えばグリセリン又は1,2,6−ヘキサントリオー
ル;多価アルコールの低級アルキルエーテル、例えば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]−エタノール又はN−メチルピロリドン;又は
後記水溶性有機溶剤2種以上を含有する混合物である。
【0016】有利な水溶性有機溶剤は、アルキレングリ
コール又は多価アルコールの低級アルキルエーテル、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又は2−メトキシ−2−エトキシ−
2−エトキシエタノール;又は分子量500までのポリ
エチレングリコールである。有利な特定溶剤混合物は、
前記の重量対重量比での水及びジエチレングリコールの
2成分混合物である。
【0017】本発明のインキは、化合物の基材、例えば
紙への浸透を助ける浸透剤及び場合によりホウ酸ナトリ
ウム0.5重量%までを含有するのが有利である。
【0018】本発明のもう1つの態様では、インキジェ
ット印刷機を用いてインキで基材を印刷する方法を提供
し、これは、インキが、本発明の第1の態様による化合
物少くとも1種又は前記組成物を含有することよりな
る。
【0019】本発明によるインキを基材、例えば紙に適
用する好適な方法は、インキを容器から小さい穴を通し
て噴出させて小滴にすることよりなるので、インキ小滴
は、基材に直接にあたる;この方法は、一般的にインキ
ジェット印刷と称されかつ前記のインキの有利な適用法
は、ピエゾ電気インキジェット印刷、特にサーマルイン
キジェット印刷である。サーマルインキジェット印刷で
は、プログラムされた熱パルスを基材及び容器が相対的
に移動している間に、穴の付近のインキに適用する。
【0020】有利な基材はセルロース製基材、特に紙で
ある。インキジェット印刷機の型は、決定的であるとは
思えないが、サーマルインキジェット印刷機が有利であ
る。
【0021】その方法で使用されるインキは前記のもの
が有利である。
【0022】本発明の更にもう1つの態様によれば、本
発明による化合物、組成物又はインキで印刷された紙が
提供される。
【0023】
【実施例】本発明は、更に次の例により説明されるが、
例中の部及び%は、他に記載がなければ重量部及び重量
%である。
【0024】染料Aの製造 後で染料Aと称される、1−ヒドロキシ−2−(4−
[3−カルボキシフェニル−アゾ]−7−スルホナフチ
−1−イルアゾ)−3−スルホ−7−アミノナフタレン
を次のようにして製造した。
【0025】工程1 3−アミノ安息香酸(13.7g、0.1M)を水(1
50ml)中で、室温で撹拌し、2N NaOHを添加
してpH8.0の溶液を形成した。2N NaNO2
液(50ml)を添加し、混合物を撹拌して均一にし
た。溶液を、氷/水(150ml)と35%HCl(5
0ml)との混合物に5℃でゆっくり添加し、生じた懸
濁液を50℃で2時間撹拌した。過剰の亜硝酸を除去
し、ジアゾ溶液を得るためスルファミン酸溶液(10
%)を添加した。
【0026】1,7−クレーブ酸(22.3g、0.1
M)を水(150ml)及び32%NaOH溶液の溶液
中にpH8.5で溶かし、この溶液を10℃まで冷却し
た。この溶液に前記ジアゾ溶液を添加し、かつNa2
3溶液(20%)の添加によりpHは、5.5に上昇
し、オレンジ色懸濁液が生じ、これを10℃で16時間
撹拌し、その後pHを、2N NaOH溶液の添加によ
り7.0に上げ、70℃まで加熱した。25%NaCl
水溶液(w/v)を添加し、濾過により沈殿染料を集
め、NaCl水溶液(25%、200ml)で洗浄する
と、ペーストが得られた。
【0027】工程2 工程1からペースト(0.1M)を水(100ml)及
び2N NaOH溶液中にpH9.0で溶かした。2N
NaNO2溶液(50ml)を添加し、混合物を3分
間撹拌し、ついで氷/水(150ml)と36%HCl
(50ml)との混合物に5℃で、迅速に撹拌しながら
ゆっくり添加した。生じた懸濁液を5℃で1時間撹拌し
た。スルファミン酸溶液(10%)を、過剰の亜硝酸を
除去するために添加して、ジアゾ懸濁液が得られた。ガ
ンマ酸(26.5g、0.1M)を水(150ml)及
び2N NaOH溶液にpH9.0で溶かした。Na2
CO3(10g)を添加し、溶液を0〜10℃まで冷却
した。これに、20%Na2CO3溶液を用いてpH8.
0〜9.0に保持しながら、前記ジアゾ懸濁液を、添加
した。この溶液を0〜10℃で1時間撹拌し、塩酸の添
加により、pHを7.0に調整した。溶液を70℃に加
熱し、NaCl溶液(10w/v%)を添加し、沈殿し
た染料を濾過により集め、10%NaCl溶液(100
ml)で洗浄して、染料Aの三ナトリウム塩が得られ
た。
【0028】例1 1−ヒドロキシ−2−(4 −[3−カルボキシフェニ
−アゾ]−ナフチ−1− イルアゾ)−3−スルホ− 7−
アミノナフタレン、二 ナトリウム塩の製造 工程1 3−アミノ安息香酸(13.7g、0.1M)を、染料
Aの製造、工程1に記載の方法によりジアゾ化してジア
ゾ溶液が得られた。
【0029】1−ナフチルアミン(14.3g、0.1
M)を水(300ml)及び36%HCl(15ml)
中に、70℃で溶かし、室温まで冷却した。生じた懸濁
液を前記ジアゾ溶液に10℃で添加し、かつpHを酢酸
ナトリウムの添加により4.5に調整した。混合物を1
8時間撹拌し、濾過により生成物を集め、水(100m
l)で洗浄してペーストが得られた。
【0030】工程2 工程1のペースト(0.1M)を、染料Aの製造、工程
2に記載のものと同様の方法により、ジアゾ化し、ガン
マ酸とカップリングさせて、1−ヒドロキシ−2−(4
−[3−カルボキシフェニルアゾ]−ナフチ−1−イル
アゾ)−3−スルホ−7−アミノ−ナフタレンの二ナト
リウム塩が得られた。
【0031】特有のインキの例は次のものである:インキ 工程No.からの染料 液体媒体及び他の成分 (部) (部) 1 2(2.5) 水(60) エチレングリコール(40) 2 2(4.0) 水(85) ジエチレングリコール(15) 3 2(5.0) 水(90) ジエチレングリコール(10) 4 2(3.0) 水(65) グリセリン(25) トリエタノールアミン(10) 5 2(2.0) 水(80) 染料A(2.0) エチレングリコール(15) ポリエチレングリコール (分子量200)(5) 6 2(2.2) 水(89.8) 2−ピロリドン(10) ホウ酸ナトリウム(0.2) 前記インキの各々をピエゾ又はサーマルインキジェット
印刷機を用いて平らな紙上に印刷すると、得られた印刷
機は、高い耐水性を有し、ブロンズ化が僅かにみられる
か又は全くみられない暗黒色を与える。
【0032】例2 1−ヒドロキシ−2−(4 −[4−カルボキシフェニ
アゾ]−ナフチ−1−イ ルアゾ)−3−スルホ−7 −ア
ミノナフタレンのアン モニウム−ナトリウム混合 塩の製
工程1で使用の3−アミノ安息香酸13.7gのかわり
に4−アミノ安息香酸13.7gを使用することで相異
して、例1、工程1及び2の方法を、行なった。生成
物、1−ヒドロキシ−2−(4−[4−カルボキシフェ
ニルアゾ]−ナフチ−1−イルアゾ)−3−スルホ−7
−アミノナフタレンを、完全な溶液が得られるまでpH
8〜9で水(400ml)中で撹拌した。次いでこの溶
液を、濃塩酸(45ml)及び水(50ml)の混合物
にゆっくり添加し、懸濁液を30分間撹拌し、ついで濾
過してペーストが得られた。
【0033】ペーストを水(300ml)中で撹拌し、
濃水酸化アンモニウムを添加してpHを9〜9.5に上
げた。次いで溶液を透析してクロリドイオンを除き、溶
剤を蒸発させて、アンモニウム−ナトリウム混合塩が得
られた。インキにしてサーマルインキジェット印刷機を
用いて平らな紙上に印刷すると、印刷された像は、非常
に高い耐水性を有し、殆んどブロンズ化を示さない暗黒
色を与える。
【0034】例3 例1の方法により製造された1−ヒドロキシ−2−(4
−[3−カルボキシフェニルアゾ]−ナフチ−1−イル
アゾ)−3−スルホ−7−アミノナフタレンの二ナトリ
ウム塩を、例2に記載のと同じ方法により、アンモニウ
ム−ナトリウム混合塩に変換した。
【0035】インキに変換し、サーマルインキジェット
印刷機を用いて平らな紙上に印刷すると、得られた印刷
像は、非常に高い耐水性を有し、ほんの僅かのブロンズ
化を示す暗黒色を有する。
フロントページの続き (72)発明者 デイヴィッド グリーンウッド イギリス国 ランカシャー オールドハ ム ショー シェアウッド ウェイ 66 (56)参考文献 特開 平3−91577(JP,A) 特開 平2−140270(JP,A) 特開 平3−52963(JP,A) 特開 昭63−22874(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C09B 31/08 C09D 11/02 D21H 21/30 CA(STN)

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 遊離酸の形の式(1): 【化1】 [式中、Bは3−又は4−カルボキシフェニルであり、
    XはHである]の化合物。
  2. 【請求項2】 Bが3−カルボキシフェニルである、請
    求項1記載の化合物。
  3. 【請求項3】 アンモニウム塩又はアンモニウムとアル
    カリ金属との混合塩の形である、請求項1又は2記載の
    化合物。
  4. 【請求項4】 アンモニウム塩の形である、請求項1か
    ら3までのいずれか1項記載の化合物。
  5. 【請求項5】 請求項1記載の第1化合物及びBが、3
    −又は4−カルボキシフェニルであり、Xが6−又は7
    −位にあるスルホである、請求項1記載の式(1)の第
    2化合物からなる、組成物。
  6. 【請求項6】 インキジェット印刷に使用するための請
    求項1記載の化合物又は請求項5記載の組成物。
  7. 【請求項7】 請求項1記載の化合物1種以上及び液体
    媒体の混合物から成るインキ。
  8. 【請求項8】 請求項6記載の組成物及び液体媒体から
    なるインキ。
  9. 【請求項9】 インキジェット印刷機を使用してインキ
    で基材を印刷する方法において、このインキは、請求項
    1記載の化合物少くとも1種又は請求項5記載の組成物
    を含有することを特徴とする、基材の印刷法。
  10. 【請求項10】 請求項1記載の化合物、請求項5記載
    の組成物又は請求項7又は8記載のインキで印刷された
    紙。
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