JP4127569B2

JP4127569B2 - アゾ化合物、水性インク組成物、着色体及びその着色方法

Info

Publication number: JP4127569B2
Application number: JP34088297A
Authority: JP
Inventors: 純子吉岡; 晋一難波; 康夫白崎; 達田部井
Original assignee: Nippon Kayaku Co Ltd
Current assignee: Nippon Kayaku Co Ltd
Priority date: 1997-11-27
Filing date: 1997-11-27
Publication date: 2008-07-30
Anticipated expiration: 2017-11-27
Also published as: JPH11158396A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、新規なアゾ化合物、インク組成物及び着色体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種カラー記録法の中で、その代表的方法の一つであるインクジェットプリンタによる記録方法として、インクの各種吐出方式が開発されているが、いずれもインクの小滴を発生させこれを種々の被記録材料（紙、フィルム、布帛等）に付着させ記録を行うものである。これは、記録ヘッドと被記録材料とが接触しない為音の発生がなく静かであり、また小型化、高速化、カラー化が容易という特長の為、近年急速に普及しつつあり、今後とも大きな伸長が期待されている。この中で、コンピューターのカラーディスプレー上の画像又は文字情報をインクジェットプリンターにより、カラ−で記録するには、一般にはイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のインクによる減法混色で表現される。ＣＲＴディスプレー等のＲ、Ｇ、Ｂによる加法混色画像を減法混色画像でできるだけ忠実に再現するには、使用する色素の色相及びその鮮明性が最重要要求項目である。又、インク組成物は長期の保存に対し安定であり、又プリントした画像の濃度が高く、しかも耐水性、耐光性等の堅牢度に優れている事が求められる。これらの要求を満たすために種々の方法が提案されている（例えば特公平7-49543 、特公平6-4794、特開平6-228447、特公平5-79109 、特開平8-73791 、特開平8ー90211 ）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
コンピューターのカラーディスプレーのハードコピーをオリジナルに可能な限り忠実に表示するため、インクジェットカラープリンタ用のインキに使用する色素は鮮明である必要がある。これらのうちマゼンタは、幅広い配合色を得るのに適する色相でかつ鮮明であるものは耐光及び耐水レベルが低く、他方耐光または耐水レベルが高いものは色相的に幅広い配合色をだすのに不十分であったり鮮明性に欠けたりするという問題がある。
又、カラーバリューの低い色素を使用すると、インク中の染料濃度を上げなければならず、その分インクの安定性は低下する。更に、インクに使用する色素の安全性が高いことも重要である。
本発明は、インクジェットプリントをはじめとするカラーの記録に用いる、幅広い配合色を得るのに適する色相と鮮明性を有し、且つそれによる記録物の耐光及び耐水堅牢度が強く、カラーバリューが高く、更に安全性の高いマゼンタ色の水性インク組成物を提供する事を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは前記したような課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明に至ったものである。即ち本発明は、
（１）遊離酸の形で、式（１）
【０００５】
【化３】

【０００６】
〔式中、Ａは、式（２）
【０００７】
【化４】

【０００８】
（ここで、Ｒ₁はスルホン酸基又はカルボキシル基を表し、Ｒ₂は水素原子、スルホン酸基またはカルボキシル基を表す。）
で示されるベンゼン環基またはナフタレン環基を表し、Ｒ₃はハロゲン原子または水酸基を表す。〕
で示されるアゾ化合物、
（２）（１）の化合物を含有する水性インク組成物、
（３）（２）インクで着色された着色体、
（４）インク滴を記号信号に応じてオリフィスから吐出させて被着色材に着色を行うインクジェット着色方法において、インクが請求項２に記載のインから吐出したインクであることを特徴とするインクジェット着色方法、
（５）被着色材がインク受像層を有する（４）の着色方法、
に関する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明のアゾ化合物は前記式（１）で示される化合物である。Ｒ₃におけるハロゲン原子としては、例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子又はヨウソ原子があげられる。前記式（１）において、Ａがベンゼン環基である場合、式（２）におけるＲ₂はＲ₁に対しメタ位又はパラ位が好ましく、又Ａがナフタレン環基である場合、式（２）におけるＲ₂はＲ₁から右回りに数えて５位が好ましい。又、トリアジン環に結合しているナフタレン環中の置換位置の定まっていないスルホン酸基の置換位置は、アミノ基から右回りに数えて３位又は４位が好ましい。又、Ａがベンゼン環基である場合、式（２）におけるＲ₁はカルボキシル基でＲ₂は水素原子もしくはスルホン酸基が好ましく、Ａがナフタレン環基である場合、式（２）におけるＲ₁はスルホン酸基でＲ₂は水素原子もしくはスルホン酸基が好ましい。
【００１０】
次に本発明で使用する前記式（１）で示される化合物の代表的な具体例を表１に示す。表中、位置はトリアジン環に結合しているナフタレン環中の置換位置の定まっていないスルホン酸基の置換位置を、Ｐｈはベンゼン環骨格を、Ｎｐｈはナフタレン環骨格を、Ｃａｒはカルボキシル基（−ＣＯＯＨ）を、Ｓｕｒはスルホン酸基（−ＳＯ₃Ｈ）を、ｍ−はＲ₁の置換位置に対してメタ位を、ｐ−はＲ₁の置換位置に対してパラ位を意味する。
【００１１】
【表１】

【００１２】
本発明において、前記式（１）で示される化合物は塩となっていても良い。その塩は、スルホン基又はカルボキシル基における塩であり、例えばナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩等のアルカリ金属塩、アンモニウム塩、置換アンモニウムを包含するアンモニウム塩等があげられる。置換アンモニウムを包含するアンモニウム塩としては、モノ−、ジ−、トリ−又は４級−の置換もしくは未置換のアルキルアンモニウムあるいは、モノ−、ジ−、トリ−又は４級−の置換もしくは未置換のアルカノールアンモニウムが上げられる。例えばモノメチルアミン、モノエチルアミン、ジブチルアミン、モノメタノールアミン、ジメタノールアミン、トリメタノールアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノプロパノールアミン、ジプロパノールアミン、トリプロパノールアミン及びテトラメチルアンモニウムクロライド、テトラエチルアンモニウムクロライド等との塩があげられる。また、化合物中、一部のスルホン基またはカルボキシル基が遊離酸または塩になっていても、混合されていてもよい。
【００１３】
一般式（１）で示されるアゾ化合物は、公知の方法に従って製造することができる。例えば、塩化シアヌルの懸濁液に１−アミノ−８−ヒドロキシ−３，６−ナフタレンジスルホン酸（Ｈ酸）もしくは１−アミノ−８−ヒドロキシ−４，６−ナフタレンジスルホン酸（Ｋ酸）水溶液を加え、例えば０〜１０℃の低温で、ｐＨ０．５〜５の酸性下で縮合後、５−アミノイソフタル酸を加えｐＨ４〜７の弱酸性下にて２次縮合を行う。この２次縮合物をジアゾ化しておいたアミノベンゼン誘導体またはアミノナフタレン誘導体に加え、例えば温度５〜３０℃、ｐＨ５〜８の条件でカップリングを行う。得られた化合物を塩析、濾過して取り出すか、又は水酸化ナトリウム等のアルカリを加えてｐＨ１０〜１２にした後、５０〜９５℃に加熱して加水分解を行った後、塩析、濾過して取り出す。このウェットケーキを水に再溶解し、アセチルセルロース等の逆浸透膜で脱塩、乾燥することにより、水性インク組成物の製造に好適な一般式（１）で示されるアゾ化合物を得ることが出来る。
【００１４】
アミノベンゼン誘導体としては、例えばアンスラニル酸（２−アミノ安息香酸）、５−スルホ−２−アミノ安息香酸、４−スルホ−２−アミノ安息香酸、４−カルボキシ−２−アミノ安息香酸等があげられる。又、アミノナフタレン誘導体としては、例えば２−ナフチルアミン−１−スルホン酸、２−ナフチルアミン−１，５−ジスルホン酸等があげられる。
【００１５】
本発明の水性インク組成物は、前記一般式（１）の化合物（以下「本発明色素」という）を水もしくは有機溶剤水溶液に溶解したものである。この水性インク組成物をインクジェットプリンタ用のインクとして使用する場合、本発明色素としては金属陽イオンの塩化物、硫酸塩等の無機物の含有量が少ないものを用いるのが好ましく、その含有量の目安は例えば１％以下程度である。無機物の少ない本発明色素を製造するには、例えば逆浸透膜による通常の方法で脱塩処理すればよい。
【００１６】
本発明の水性インク組成物中に、本発明色素は好ましくは０．１〜２０重量％、より好ましくは０．１〜１０重量％、更に好ましくは０．５〜８重量％程度含有する。本発明の水性インク組成物には、さらに水溶性有機溶剤を好ましくは０〜３０重量％、インク調製剤を好ましくは０〜５重量％含有していても良い。
【００１７】
本発明の水性インク組成物は、無機物の含有量が少ない本発明色素を、必要に応じインク調製剤とともに水および／又は水溶性有機溶剤に溶解することにより得ることができる。この組成物のｐＨは好ましくはｐＨ８〜１１程度がよい。
【００１８】
水溶性有機溶剤としては、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、第三ブタノール等のＣ1 〜Ｃ4 アルコール類、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド又はＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等のカルボン酸アミド類、ε−カプロラクタム、Ｎ−メチルピロリジン−２−オン等のラクタム類、、１，３−ジメチルイミダゾリジン−２−オン又は１，３−ジメチルヘキサヒドロピリミド−２−オン等の環式尿素類、アセトン、メチルエチルケトン、２−メチル−２−ヒドロキシペンタン−４−オン等のケトン類又はケトアルコール類、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類、Ｃ2 〜Ｃ6 アルキレン単位を有するモノー、オリゴー又はポリアルキレングリコール類又はチオグリコール類、例えばエチレングリコール、１，２−又は１，３−プロピレングリコール、１，２−又は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、ポリプロピレングリコール等のＣ2 〜Ｃ6 アルキレン単位を有するモノー、オリゴー又はポリアルキレングリコール又はチオグリコール、グリセリン、ヘキサン−１，２，６−トリオール等のポリオール（トリオール）類、エチレングリコールモノメチルー又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又はモノエチルエーテル又はトリエチレングリコールモノメチル又はモノエチルエーテル等の多価アルコールのＣ1 〜Ｃ4 アルキルエーテル類、γーブチロラクトン又はジメチルスルホキシド等があげられる。これらの水溶性有機溶剤は２種以上併用しても良い。
【００１９】
有利な水溶性有機溶剤としては、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、ジ又はトリアルキレングリコール、好ましくはモノ、ジ又はトリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ジメチルスルホキシド等が挙げられ、特に、Ｎ−メチルピロリジン−２−オン、ジエチレングリコール、ジメチルスルホキシドの使用が好ましい。
【００２０】
インク調製剤としては、例えば防腐防黴剤、ｐＨ調整剤、キレート試薬、防錆剤、水溶性紫外線吸収剤、水溶性高分子化合物、染料溶解剤、界面活性剤などがあげられる。防腐防黴剤としては、例えばデヒドロ酢酸ソーダ、ソルビン酸ソーダ、２ピリジンチオール−１−オキサイドナトリウム、安息香酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウム等があげられる。ｐＨ調整剤としては、調合されるインクに悪影響を及ぼさずに、インクのＰＨを８〜１１の範囲に制御できるものであれば任意の物質を使用することができる。その例として、例えばアンモニア、モノメチルアミン、ジメチルアミン、ジブチルアミン等のアルキルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンなどのアルカノールアミン、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属元素の水酸化物、水酸化アンモニウム、あるいは炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどのアルカリ金属の炭酸塩などが挙げられる。キレート試薬としては、例えばエチレンジアミン四酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸ナトリウム、ヒドロキシチルエチレンジアミン三酢酸ナトリウム、ジエチレントリアミン五酢酸ナトリウム、ウラミル二酢酸ナトリウムなどがあげられる。防錆剤としては、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオグリコール酸アンモン、ジイソプロピルアンモニウムニトライト、四硝酸ペンタエリスリトール、ジシクロヘキシルアンモニウムニトライトなどがあげられる。
【００２１】
本発明の着色体は前記の本発明の水性インク組成物で着色されたもので、インクジェットプリンターにより着色されたものが好ましい。着色されるべきものとしては、特に制限無く、例えば紙、フィルム、繊維や布（セルロース製、ナイロン製等）、皮革等、好ましくはこれらの基材にインク受像層を設けたものがあげられる。着色体の用途としては、例えばビジネス用普通紙、インクジェット用専用紙及びポスター、看板等の宣伝媒体があげられる。
【００２２】
本発明の水性インク組成物は、鮮明で、理想に近いマゼンタ色であり、他のイエロー、シアンのインクと共に用いる事で、広い可視領域の色調を色出しする事ができる。また、耐光性、耐水性に優れている。これはインクジェット記録用、筆記具用等記録用インク組成物として有用である。
【００２３】
【実施例】
以下に本発明を更に実施例により具体的に説明する。尚、本文中部及び％とあるのは、特別の記載のない限り重量基準である。
【００２４】
実施例１
（Ａ）No.2の化合物の合成
塩化シアヌル１６．８部（０．１×１．０３モル）の懸濁液に、Ｈ酸３．１９部（０．１モル）を水溶液として加え、５〜１０℃、ｐＨ＝１．０にて縮合後、液濾過し、次いで５ーアミノイソフタル酸１８．１部（０．１モル）を加え、４０℃、ｐＨ＝３．５にて２次縮合した。この２次縮合物をジアゾ化したアンスラニル酸１３．７部（０．１モル）に加え、ｐＨ＝８．０にてカップリングを行った。このカップリング物を９５℃に加熱し、水酸化ナトリウムを加えてｐＨ＝１１〜１２にして、加水分解を行い、次いで塩化ナトリウムを加えて塩析、濾過し、ウェットケーキを取り出した。このウェットケーキを水に再溶解し、液濾過後アセチルセルロース膜にて脱塩し、全量を乾燥し、無機塩を０．５〜３％含む粉体状のNo.2の化合物を得た。λ_max＝５４２．６ｎｍ（水中）。
【００２５】
（Ｂ）インクの調製
下記組成の液体を調製し、０．４５μｍのメンブランフィルターで濾過する事によりインクジェット用水性インク組成物を得た。
組成
化合物No. 2 の色素２．０部
（脱塩処理されたものを使用）
水７８．５部
エチレングリコール５．０部
グリセリン５．０部
尿素４．５部
１，３−ジメチルイミダゾリジノン−２−オン５．０部
【００２６】
（Ｃ）インクジェットプリント
インクジェットプリンター（商品名ＥＮＣＡＤ社ＮＯＶＡＪＥＴ III ）を用いて、普通紙（キャノンプリンターペーパーＡ４（ＴＬＢ５Ａ４Ｓ））、専用紙Ａ（ＣｏｌｏｒＢＪＰａｐｅｒＬＣ１０１（キャノン製））及び専用紙Ｂ（カラーイメージジェット用コート紙ＳＴＸ７３Ａ４（シャープ製））の３種の紙にインクジェット記録を行った。
（Ｄ）記録画像の耐光堅牢度試験
カーボンアークフェードメーター（スガ試験機社製）を用い、記録紙を２０時間照射した。
（Ｅ）記録画像の耐水試験
水を張ったビーカー中に記録紙を入れ、２分間攪拌した後取り出し風乾し、光学濃度の低下率を測定した。
【００２７】
比較例１
インクジェットプリントのマゼンタとして用いられているか提案されている、特開平８−７３７９１記載のＮｏ．１の色素を用い、印字濃度が実施例１のものと同一になるようなインク組成にし、比較例として試験した。
【００２８】
記録画像の耐光堅牢度、記録画像の耐水性の評価結果を表２に示す。
【００２９】
【表２】

【００３０】
※濃度減少率（試験前の濃度−試験後の濃度）/ （試験前の濃度）×100
※鮮明度Ｃ* ＝（（ａ* ）2 ＋（ｂ* ）2 ）1 / 2
【００３１】
表２より、本発明の実施例１のインク組成物は、比較例１のものに比べて全ての項目について優れている。特に普通紙における耐水性において、比較例では６５．６％もの色素の脱落があるのに対し、本発明の実施例１のインク組成物では３９．５％脱落にすぎず、普通紙における耐水性が著しく向上し、また専用紙の欠点であった耐光性もかなり向上している。これらの結果によって本発明の色素は鮮明度、耐光堅牢度及び耐水性において総合的に優れている事がわかる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明のインク組成物は、カラーバリューが高く、理想に近いマゼンタ色であり、他のイエロー、シアンのインクと共に用いる事で、広い可視領域の色調を色出しする事ができる。また優れた耐光性、耐水性と保存安定性を有し、これはインクジェット記録用、筆記具用等記録用インク組成物として価値が高いものである。

Claims

式（１）

［式中、Ａは、式（２）

（ここで、Ｒ₁はカルボキシル基を表し、Ｒ₂は水素原子を表す。）で示されるベンゼン環を表し、Ｒ₃は水酸基、トリアジン環に結合しているナフタレン環中の置換位置の定まっていないスルホン酸基の置換位置は、アミノ基から右回りに数えて３位を表す。］で示されるアゾ化合物又はその塩。
請求項１の式（１）で示されるアゾ化合物又はその塩を含有する水性インク組成物。
請求項２の水性インク組成物で着色された着色体。
インク滴を記録信号に応じてオリフィスから吐出させて被着色材に着色を行うインクジェット着色方法において、インクが請求項２に記載のインクであることを特徴とするインクジェット着色方法。
被着色材がインク受像層を有する請求項４の着色方法。