JP3798434B2

JP3798434B2 - インキジェット法のための染料調製物

Info

Publication number: JP3798434B2
Application number: JP20398393A
Authority: JP
Inventors: ベルメスルードルフ; ディリック−ブレンツィンガーライナー; ハイトルンベックカーリン
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1992-08-20
Filing date: 1993-08-18
Publication date: 2006-07-19
Anticipated expiration: 2021-07-19
Also published as: EP0585659B2; EP0585659A1; US5431723A; EP0585659B1; DE59308157D1; JPH06172666A; CA2103783A1; DE4227591A1; KR940004017A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、調製物の重量に対して、染料０．０１〜１０重量％、この場合、染料量の９０〜１００重量％は、式Ｉ：
【０００２】
【化３】

【０００３】
〔式中、Ｋａｔ^＋は、金属−またはアンモニウムイオンの当量を表す〕で示される染料からなり、調製物の重量に対して、１つまたはそれ以上の水と混和可能な有機溶剤０〜１５重量％並びに調製物の重量に対して、水７５〜９９．９９重量％を含有し、かつ本質的に異質の塩を含まないインキジェット法のための染料調製物の使用に関する。
【０００４】
【従来の技術】
インキジェット法は、自体公知である。この場合、インキ液滴（インキ）は、１つまたはそれ以上の小さなノズルから、支持体上、例えば紙、木材、編織布、プラスチックまたは金属上を目掛けて射出される。電子制御によって、個々の液滴は、文字またはグラフィックパターンにまとめられる。
【０００５】
米国特許第４１１８１８２号明細書の記載から、式Ｉの染料とともに、該染料のジアゾ成分４，４′−ジアミノスチルベン−２，２′−ジスルホン酸（フラボン酸）および該染料のカップリング成分１−ヒドロキシ−７−アミノ−ナフタリン−３−スルホン酸（γ−酸）であり、同時に更に、同じジアゾ成分を有するが、カップリング成分として１−ヒドロキシ−８−アミノナフタリン−３，６−ジスルホン酸（Ｈ−酸）を有する染料を有する水性染料溶液は、公知である。
【０００６】
更に、欧州特許出願公開第１３７５０号明細書および同第２７０００３号明細書には、式Ｉの染料を含有する合成溶液が記載されている。
【０００７】
欧州特許出願公開第１３７５０号明細書に記載されている水性反応溶液は、高い異質の塩含量を有し、かつもう１つのジアゾニウム塩と反応してポリアゾ染料になる。
【０００８】
欧州特許出願公開第２７０００３号明細書に記載されている反応溶液は、引続き更に、該特許出願公開明細書に記載された教示により、十分に価値のある液状の黒色混合物を得るために、黄色の染料を添加しなければならない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、有利にインキジェット法に適し、かつこの場合、有用な使用技術的性質、殊に良好な耐光堅牢度、耐水性および耐摩擦性を提供する液状染料調製物を提供することであった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
従って、冒頭で詳細に特徴づけられた染料調製物は、有利にインキジェット法に好適であることが見出された。
【００１１】
冒頭で詳細に特徴づけられた染料調製物の少なくとも１つを含有するインキが使用される場合、インキジェット法を使用しながらインキで支持体を印刷することは有利である。
【００１２】
既に上で記載したように、染料は、本質的に、即ち、それぞれ、染料量に対して、９０〜１００重量％、有利に９５〜１００重量％が、式Ｉの染料からなる。
【００１３】
付加的に更に、それぞれ染料量に対して、１つまたはそれ以上の陰影染料（Ｎｕａｎｃｉｅｒｆａｒｂｓｔｏｆｆｅ）、例えばカラーインデックス番号（Ｃ．Ｉ．）アシドイエロー２３（１９１４０）、Ｃ．Ｉ．アシドブルー９（４２０９０）、Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド２５４、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー８６（７４１８０）、Ｃ．Ｉ．リアクティブレッド２４、Ｃ．Ｉ．リアクティブブルー４９、Ｃ．Ｉ．リアクティブレッド７２またはテトラアゾ化フラボン酸と、１−アミノ−８−ヒドロキシナフタリン−３，６−ジスルホン酸または２−ヒドロキシ−３−メチル安息香酸、それぞれモル比１：２での反応生成物の色素酸０〜１０重量％、有利に０〜５重量％が存在していてもよい。
【００１４】
式Ｉ中のＫａｔ⁺は、陽イオンの当量および金属−またはアンモニウムイオンから誘導される。金属イオンは、殊に、リチウム−、ナトリウム−、カリウム−、マグネシウム−またはカルシウムイオンである。アンモニウムイオンは、非置換または置換アンモニウム陽イオンである。置換アンモニウム陽イオンは、例えばモノアルキル−、ジアルキル−、トリアルキル−、テトラアルキル−またはベンジルトリアルキルアンモニウム陽イオンまたはピロリジニウム−、ピペリジニウム−、モルホリニウム−、ピペラジニウム−またはＮ−アルキルピペラジニウム陽イオンまたはそのＮ−モノアルキル−またはＮ，Ｎ−ジアルキル置換生成物のような窒素含有の５員または６員飽和ヘテロ環式基から誘導されるような陽イオンである。この場合、アルキル基とは、一般に、直鎖または分枝鎖状Ｃ₁〜Ｃ₂₀アルキル基のことであり、該アルキル基は、ヒドロキシによって置換されおよび／または酸素原子１または２個によってエーテル官能基中で中断されていてもよい。
【００１５】
殊に、リチウム−、ナトリウム−またはカリウムイオンが記載され、この場合、リチウム−またはナトリウムイオンは、特に強調される。
【００１６】
使用すべき、水と混和可能な有機溶剤は、例えばＣ₁〜Ｃ₄アルカノール、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、第二ブタノール、または第三ブタノール、カルボン酸アミド、例えばＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミドまたはＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、ラクタム、例えばε−カプロラクタムまたはＮ−メチルピロリジン−２−オン、尿素、環式尿素、例えば１，３−ジメチルイミダゾリジン−２−オンまたは１，３−ジメチルヘキサヒドロピリミド−２−オン、ケトンまたはケトアルコール、例えばアセトン、メチルエチルケトンまたは２−メチル−２−ヒドロキシペンタン−４−オン、エーテル、例えばテトラヒドロフランまたはジオキサン、Ｃ₂〜Ｃ₆アルキレン単位を有するモノ−、オリゴ−またはポリアルキレングリコールまたは−チオグリコール、例えばエチレングリコール、１，２−または１，３−プロピレングリコール、１，２−または１，４−ブチレングリコール、１，６−ヘキシレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、チオジグリコール、ポリエチレングリコールまたはポリプロピレングリコール、別のポリオール、例えばグリセリンまたはヘキサン−１，２，６−トリオール、多価アルコールのＣ₁〜Ｃ₄アルキルエーテル、例えばエチレングリコールモノメチル−またはモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチル−または−モノエチルエーテルまたはトリエチレングリコールモノメチル−または−モノエチルエーテル、γ−ブチロラクトンまたはジメチルスルホキシドである。
【００１７】
有利な水と混和可能な有機溶剤は、例えばＮ−メチルピロリジン−２−オン、Ｃ₂〜Ｃ₆アルキレン単位を有するモノ−、ジ−またはトリアルキレングリコール、殊に、モノ−、ジ−またはトリエチレングリコールまたはジプロピレングリコールまたはジメチルスルホキシドである。全く特に、Ｎ−メチルピロリジン−２−オン、ジエチレングリコールまたはジメチルスルホキシドが、強調される。
【００１８】
本発明により使用可能な染料調製物は、それぞれ調製物の重量に対して、染料０．０１〜１０重量％、有利に０．１〜５重量％および殊に２〜４重量％を含有する。
【００１９】
更に、この染料調製物は、それぞれ調製物の重量％に対して、１つまたはそれ以上の水と混和可能な有機溶剤０〜１５重量％、有利に５〜１５重量％および殊に５〜１０重量％を含有する。
【００２０】
更に、この染料調製物は、それぞれ調製物の重量に対して、水７５〜９９．９９重量％、有利に８０〜９４．９重量％および殊に８６〜９３重量％を含有する。
【００２１】
本発明により使用可能な染料調製物の他の成分は、例えば助剤、例えば陰イオン性、陽イオン性または非イオン性界面活性剤、導電性塩、抗真菌剤、腐食阻止剤または賦香油であってよい。前記成分の含量は、それぞれ調製物の重量に対して、通常、０〜１０重量％、有利に０〜５重量％である。
【００２２】
本発明により使用すべき染料調製物は、本質的に異質の塩を不含でなければならない。このことは、本発明の範囲内では、該染料調製物が、場合によっては更に二次的な量で、例えば、それぞれ調製物の重量に対して、異質の塩０〜１０重量％、有利に０〜５重量％および殊に約０重量％を含有していることを意味する。
【００２３】
異質の塩とは、前記組成物中で、通常、合成（アゾカップリング）の際に、式Ｉの染料に付随して生じうるような塩、例えば塩化ナトリウムまたは塩化カリウムあるいは硫酸ナトリウムまたは硫酸カリウムのことである。
【００２４】
本発明により使用可能な染料調製物は、例えば、式Ｉａ：
【００２５】
【化４】

【００２６】
で示される染料を、陽イオンＫａｔ⁺を基礎とする塩基、例えば相応するアルカリ金属−またはアルカリ土類金属ヒドロキシド、アルカリ土類金属酸化物、アンモニアまたは相応するアミンで中性化し、かつ１つまたはそれ以上の水と混和可能な有機溶剤、水および場合によっては助剤と上記の割合で混合することによって得ることができる。
【００２７】
製造のもう１つの方法は、例えばまず、式Ｉの染料を、例えば欧州特許出願公開第１３５７０号明細書に記載された（Ｋａｔ⁺＝Ｎａを有する）ようにして製造し、かつ該染料を反応溶液から晶出させることにある。こうして、前記染料を、遊離酸の場合に記載されたように、調製物の製造に使用することができる。
【００２８】
また、実際に異質の酸を不含である反応溶液を、欧州特許出願公開第２７０００３号明細書の記載により硝酸エステルを用いるジアゾ化によって得られるようにして、場合によっては他の上記物質の添加後に、本発明により使用に供することは、可能である。
【００２９】
純粋な形での式Ｉａの染料は、本発明のもう１つの対象である。該染料は、例えば有利に式ＩＩ：
【００３０】
【化５】

【００３１】
で示される４，４′−ジアミノスチルベン−２，２′−ジスルホン酸を、自体公知の方法でジアゾ化し、かつ式ＩＩＩ：
【００３２】
【化６】

【００３３】
で示される１−ヒドロキシ−７−アミノナフタリン−３−スルホン酸（γ−酸）と、アルカリ性の環境でカップリングする場合に、得ることができる。カップリング反応の完結後に、この反応混合物を塩酸で酸性にすることができ、この場合、式Ｉａの染料は、沈殿物として沈殿する。前記沈殿物は、分離し、洗浄し、かつ乾燥させることができる。
【００３４】
純粋な形での式Ｉａの染料は、上記のように、本発明により使用可能な染料調製物の製造に使用することができる。また、該染料は、紙または革製品の着色にも好適である。
【００３５】
更に、本発明による染料調製物は、筆記用具中のマーカー溶液または被覆材料の下地として、例えばステイン、印刷インキ、インキリボン用インキ、スタンプインキまたはボールペンペーストとして好適である。また、該染料調製物は、材料中の紙を着色するのに好適である。
【００３６】
本発明による調製物は、有利な使用技術的性質、例えば有利な耐水性、耐光堅牢度および耐摩耗性を提供する。
【００３７】
次医の実施例は、本発明を詳細に説明するものである。
【００３８】
【実施例】
色素酸の製造
例１
水３５０ｍｌ中に、順次、室温で５０重量％の苛性ソーダ溶液１６ｇ、４，４′−ジアミノスチルベン−２，２′ジスルホン酸３７ｇおよび亜硝酸ナトリウム１４ｇを溶解した。前記溶液を、十分に撹拌しながら、水１００ｍｌ、氷２００ｇおよび５Ｎの塩酸１０８ｇからなる混合物中に流し込んだ。硝酸の僅かな過剰量を、１時間の撹拌後に５〜１０℃で、少量のアミドスルホン酸の添加によって分解した。
【００３９】
第２の反応容器中で、水３５０ｍｌ中の１−ヒドロキシ−７−アミノナフタリン−３−スルホン酸４７．９ｇおよび炭酸水素ナトリウム９２．５ｇ溶液を用意し、この溶液に、上記のジアゾニウム塩の懸濁液を、バッチ量量のｐＨ値が７．５を下廻らないような程度に緩徐に流す。カップリング反応の完結後に、５Ｎの塩酸２３８ｇで０．５のｐＨ値までに酸性化し、吸引濾過し、かつ０．５重量％の塩酸５００ｍｌで後洗浄した。吸引濾過ケーキは、乾燥の際に式：
【００４０】
【化７】

【００４１】
で示される染料９２ｇを生成した。
【００４２】
例１記載の色素酸からなる染料調製物のための一般的製造方法並びに使用技術的試験法：
粉末状の色素酸２〜５重量部を、液体９５〜９８重量部中に、水酸化リチウムを添加しながら（５〜１０のｐＨ値まで）溶解させる。
【００４３】
この溶液を、加圧下に、孔径１μｍのテフロンフィルターを通して濾過し、この後減圧下にガス抜きする。
【００４４】
前記の記録溶液を、インキ噴射印刷ヘッドの収容容器に充填し、供給された熱の影響下に、インキを液滴状にして射出する。
【００４５】
得られた印刷物で、耐水性、耐光堅牢度およびマーカー堅牢度を試験する。
【００４６】
【外１】

【００４７】
次の実施例の場合に、色素酸濃度は、それぞれ３重量％であった。液体として、例２〜４の場合、Ｎ−メチルピロリジン−２−オン（ＮＭＰ）と水とからなる混合物（１：９ｖ／ｖ）および例５の場合、ホルムアミドと水との混合物（１：９ｖ／ｖ）を使用した。
【００４８】
【表１】

【００４９】
同様の性質を有する染料調製物は、水酸化リチウムの代りに、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、トリデシルアミン、３−（２−エチルヘキシル）プロピルアミン、エタノールアミンまたはジエタノールアミンを、ｐＨ値の調節に使用する場合に得られる。
【００５０】
次の実施例は、染料濃度の影響を明らかにしている：
液体として、全ての場合に、ＮＭＰと水とからなる混合物（１：９ｖ／ｖ）を使用した。ｐＨ値は、水酸化リチウムで８に調節した。
【００５１】
【表２】

【００５２】
次の試験は、界面活性剤の作用を明らかにしている。
【００５３】
例１からの色素酸３重量部に、ＮＭＰと水とからなる混合物（１：９ｖ／ｖ）９７重量部を添加する。生じた混合物を、撹拌しながら水酸化リチウムで８．３のｐＨ値に調節し、この場合、色素酸は完全に溶解している。前記溶液に、実施例中で詳細に説明したように、助剤を添加する。こうして、耐水性、マーカー堅牢度、耐摩擦性並びに耐光堅牢度を改善し、紙の上に書き込んだ後のインキの乾燥時間を短縮させかつ紙への染料の移行を最適にすることができる。
【００５４】
【表３】

【００５５】
次の助剤を使用した：
助剤Ａ：脂肪アルコールアルコキシレートの酸性リン酸エステル
助剤Ｂ：α−アルキルアルキルカルボン酸と脂肪アルコールアルコキシレートとからなる混合物
助剤Ｃ：オキシエチル化した滑石脂肪アルコール
助剤Ｄ：ひまし油エトキシレート
助剤Ｅ：酸化エチレンと水素化したひまし油との反応物
助剤Ｆ：脂肪酸縮合生成物のナトリウム塩
例１８
ジナトリウム塩の形での４，４′−ジアミノスチルベン−２，２′−ジスルホン酸３７．３ｇを、水５５０ｍｌ中に溶解し、３０重量％の水溶液の形での亜硝酸ナトリウム１３．８ｇを添加し、かつ３０分間で、３０重量の塩酸６１ｇおよび氷５０ｇ中に注ぎ込んだ。温度を、８℃に上昇させた。５時間撹拌し、この場合、温度を、徐々に１７℃に上昇させた。次に、１−ヒドロキシ−７−アミノナフタリン−３−スルホン酸４７．８ｇを、水酸化ナトリウム８ｇを添加しながら、水５００ｍｌ中に溶解し、この溶液に、ビスジアゾ化合物の懸濁液を流し、この場合、２０重量％の水溶液の形での炭酸ナトリウム４０ｇの添加によって、ｐＨ値を常に１０に保持し、かつ温度を氷の添加によって１０℃に保持した。１時間撹拌し、析出したジアゾ染料を吸引濾過し、少量の水で洗浄し、かつ乾燥させた。
【００５６】
前記染料は、同様に、染料調製物の製造に使用でき、この調製物を用いて、上記と同様に有用な結果を達成できる。
【００５７】
例１９
４，４′−ジアミノスチルベン−２，２′−ジスルホン酸７４．１ｇおよび水３００ｍｌを、室温で撹拌し、少量ずつ、約２時間経過するにつれて、１，３−ビス（ニトロシロキシ）−２，２′−ジメチルプロパン３６ｇを添加した。３時間の撹拌後に、残留する亜硝酸過剰量を、アミドスルホン酸の僅かな添加量を用いて分解した。得られた懸濁液を、直ちに、水３００ｍｌ、１−ヒドロキシ−７−アミノナフタリン−３−スルホン酸９５．７ｇおよびトリエタノールアミン１８２ｇから用意された溶液中に、２０〜３０℃で、十分に撹拌しながら、３０分間で流した。水５０ｍｌで、ジアゾ化容器を後洗浄した。バッチ量中の尿素１２５ｇの溶解後に、前記溶液を、更に僅かな水の添加量を用いて１２５０ｇの全体量に調節した。こうして、式Ｉの染料の貯蔵可能な溶液が得られた。
【００５８】
インキジェット法での該溶液の使用の際に、上記と同様に有用な結果が達成された。

Claims

インキジェット法のための染料調製物において、調製物の重量に対して、染料０．０１〜１０重量％、この場合、染料量の９５〜１００重量％は、式Ｉ：

〔式中、Ｋａｔ^＋は、金属−またはアンモニウムイオンの当量を表す〕で示される染料からなり、調製物の重量に対して、１つまたはそれ以上の水と混和可能な有機溶剤０〜１５重量％並びに調製物の重量に対して、水７５〜９９．９９重量％を含有し、かつ調製物に対して異質の塩０〜１０重量％を含有することを特徴とする、インキジェット法のための染料調製物。
染料量に対して、１つまたはそれ以上の陰影染料０〜５質量％を含有する、請求項１記載の染料調製物。
１つまたはそれ以上の陰影染料が、Ｃ．Ｉ．アシドイエロー２３、Ｃ．Ｉ．アシドブルー９、Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド２５４、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー８６、Ｃ．Ｉ．リアクティブレッド２４、Ｃ．Ｉ．リアクティブブルー４９及びＣ．Ｉ．リアクティブレッド７２から選択されている、請求項２記載の染料調製物。