JP5143725B2 - フタロシアニン類及びインクジェット印刷におけるそれらの使用 - Google Patents

フタロシアニン類及びインクジェット印刷におけるそれらの使用 Download PDF

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Description

本発明は、化合物、組成物及びインクと、印刷法、印刷基材及びインクジェットプリンタ用カートリッジに関する。
インクジェット印刷はノンインパクト方式の印刷技術で、インク滴が微細ノズルを通じて基材上に吐出される。その際ノズルが基材に接触することはない。この技術で使用されるインクセットは、典型的にはイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックインクを含む。
高解像度デジタルカメラ及びインクジェットプリンタの出現と共に、消費者にとってはインクジェットプリンタを使用して写真を印刷することがますます日常的なことになりつつある。これによって従来の銀塩写真の出費及び不便が回避され、迅速かつ便利にプリントが提供される。
インクジェットプリンタは、他の印刷及び現像形態に優る多数の利点を有するが、それでも取り組むべき技術的課題は残されている。例えば、インク媒体中に可溶性でありながら紙に印刷した場合に過剰に滲んだり染みたりしないインク着色剤の提供という相反する要件が求められる。インクは印刷後に用紙が互いに付着しないように迅速に乾燥しなければならないが、プリンタに使用される微細ノズルの先にクラストを形成してはならない。貯蔵安定性も、プリンタに使用される微細ノズルを詰まらせかねない粒子の形成を避けるために重要である。特に消費者はインクジェットインクカートリッジを数ヶ月間保持し続ける可能性があるからである。さらに、そして写真画質の複製に特に重要なことは、得られた画像は、光やオゾンようなありふれた酸化ガスへの暴露で迅速に退色すべきでないということである。
インクジェット印刷に使用されているほとんどのシアン着色剤はフタロシアニンを基にしており、光への暴露及びオゾンとの接触による退色と変色の問題は、このクラスの色素では特に緊急の課題である。
本発明は、式(1):
Figure 0005143725
[式中、
Mは、2H、Si、金属、オキシ金属基、ヒドロキシ金属基又はハロ金属基であり;
Pcは、式:
Figure 0005143725
のフタロシアニン核を表し;
は、H又は置換されていてもよいC1−4アルキルであり;
は、置換されていてもよいアルキル又は置換されていてもよいヘテロサイクリル(ヘテロ環式化合物の任意の環原子から水素を除去することにより生成される一価基)であり;
は、H又は置換されていてもよいC1−4アルキルであり;
は、置換されていてもよいヒドロカルビル(炭化水素から一個の水素原子を除去することにより生成する一価基)であり;
wは0.1〜3.7であり;
xは0.1〜3.7であり;
yは0.1〜3.7であり;
zは0.1〜3.7であり;そして
ただし、y及びzで表されている置換基は異なる]の化合物の混合物及びその塩を提供する。
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又はSiX(式中、XはOH又はCl)、さらに好ましくは、Sc、Ti、Va、Cr、Mn、Fe、Co、Zn、Ni及びCuであり、特にCu又はNiであり、さらに特にCuである。
好ましくは、Rは、H;非置換C1−4アルキル(特にメチル);又は1又は2個、特に1個の水溶化基、特に−OH、−COH、−SOH及び−POから選ばれる水溶化基で置換されたC1−4アルキルである。さらに好ましくはRはH又はメチルである。
は、好ましくは置換されていてもよいC1−12アルキルである。
一つの好適な態様において、Rは、置換されていてもよいC1−4アルキル、特に1又は2個、特に1個の水溶化基、特に−OH、−COH、−SOH及び−POから選ばれる水溶化基で置換されたC1−4アルキルである。
別の好適な態様において、Rは、1又は2個、特に2個の水溶化基、特に−COH、−SOH及び−POから選ばれる水溶化基、さらに特に−SOHを持つフェニル置換基を有するC1−4アルキルである。
第三の好適な態様において、Rは、2個以上の水溶化基、特に−OH、−COH、−SOH及び−POから選ばれる水溶化基で置換されたC1−8アルキルである。第三の好適な態様において、Rは、2個以上、好ましくは4個以上の−OH基及び所望によりその他の置換基、特に−COH、−SOH及び−POからなる群から選ばれる置換基で置換されたC1−8アルキルであるのが特に好適である。
好ましくは、Rは、H;非置換C1−4アルキル(特にメチル);又は1又は2個、特に1個の水溶化基、特に−OH、−COH、−SOH及び−POから選ばれる水溶化基で置換されたC1−4アルキルである。さらに好ましくはRはH又はメチルである。
好ましくは、Rは、置換されていてもよいアルキル、置換されていてもよいヘテロサイクリル又は置換されていてもよいアリールを含む。
さらに好ましくは、Rは、置換されていてもよいC1−12アルキル又は置換されていてもよいフェニルを含む。
一つの好適な態様において、Rは、置換されていてもよいC1−4アルキル、特に1又は2個、特に1個の水溶化基、特に−OH、−COH、−SOH及び−POから選ばれる水溶化基で置換されたC1−4アルキルである。
別の好適な態様において、Rは、1又は2個、特に2個の水溶化基(環に直接又は別の置換基を介して結合されている)、特に−COH、−SOH及び−POから選ばれる水溶化基、さらに特に−SOHを持つフェニル又はヘテロサイクリル置換基を有するC1−4アルキルである。
第三の好適な態様において、Rは、2個以上の水溶化基、特に−OH、−COH、−SOH及び−POから選ばれる水溶化基で置換されたC1−8アルキルである。第三の好適な態様において、Rは、2個以上、好ましくは4個以上の−OH基及び所望によりその他の置換基、特に−COH、−SOH及び−POからなる群から選ばれる置換基で置換されたC1−8アルキルであるのが特に好適である。
好ましくは、wは0.1〜1.0の範囲、さらに好ましくは0.1〜0.25の範囲の値を有する。
好ましくは、xは0.1〜3.0の範囲、さらに好ましくは0.1〜2.0の範囲、特に0.1〜0.25の範囲の値を有する。
好ましくは、yは1.0〜3.0の範囲の値を有する。
好ましくは、zは1.0〜3.0の範囲の値を有する。
好ましくは、w+x+y+zは2〜4の範囲であり、さらに好ましくは、w+x+y+zは3〜4の範囲である。w+x+y+zは4であるのが特に好適である。
好適な態様において、w、x、y及びzによって表される置換基は、フタロシアニン環に、フタロシアニン環上のβ位を通じてのみ結合されている。
、R、R及びR上に存在しうる好適な所望による置換基は、置換されていてもよいアルコキシ(好ましくはC1−4アルコキシ)、置換されていてもよいアリール(好ましくはフェニル)、置換されていてもよいアリールオキシ(好ましくはフェノキシ)、置換されていてもよいヘテロサイクリック、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又はポリプロピレンオキシド)、カルボキシ、ホスファト、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、及び−SONR(式中、R及びRは、それぞれ独立してH又は置換されていてもよいアルキル(特にC1−4アルキル)である)から独立して選ばれる。R、R、R及びRがアリールの場合、それらも置換されていてもよいアルキル(特にC1−4アルキル)置換基を持っていてもよい。R、R、R及びRに関して記載したあらゆる置換基の所望による置換基は、同じ置換基のリストから選ぶことができる。
好ましくは、まとめて、R、R、R又はRは、一つ又は複数の水溶化置換基を持つ。さらに好ましくは、まとめて、R、R、R又はRは、−OH、−COH、−SOH及び−POからなる群から選ばれる一つ又は複数の置換基を持つ。R及び/又はRが−OH、−COH、−SOH及び−POからなる群から選ばれる一つ又は複数の置換基を持つのが特に好適である。
本発明の一つの好適な態様は、式(2):
Figure 0005143725
[式中、
Pcは、式:
Figure 0005143725
のフタロシアニン核を表し;
wは0.1〜3.7であり;
xは0.1〜3.7であり;
yは0.1〜3.7であり;そして
zは0.1〜3.7である]の化合物の混合物及びその塩を提供する。
w、x、y及びzの好適な選択は前述の通りである。
式(1)の化合物はまた、繊維反応性基を持たないのが好ましい。繊維反応性基という用語は当該技術分野では周知であり、例えばEP0356014 A1に記載されている。繊維反応性基は、適切な条件下で、セルロース繊維中に存在するヒドロキシル基と、又は天然繊維中に存在するアミノ基と反応して、繊維と色素との間に共有結合を形成することができる。式(1)の化合物から排除される繊維反応性基の例として、硫黄原子のベータ位に硫酸エステル基を含有する脂肪族スルホニル基、例えばベータ−スルファト−エチルスルホニル基、脂肪族カルボン酸のアルファ、ベータ−不飽和アシルラジカル、例えばアクリル酸、アルファ−クロロ−アクリル酸、アルファ−ブロモアクリル酸、プロピオール酸、マレイン酸並びにモノ−及びジクロロマレイン酸;アルカリの存在下でセルロースと反応する置換基を含有する酸のアシルラジカル、例えばクロロ酢酸、ベータ−クロロ及びベータ−ブロモプロピオン酸並びにアルファ、ベータ−ジクロロ及びジブロモプロピオン酸のようなハロゲン化脂肪酸のラジカル、又はビニルスルホニル−もしくはベータ−クロロエチルスルホニル−もしくはベータ−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ラジカルが挙げられる。その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;活性化ハロゲン化1,3−ジシアノベンゼンラジカル;及びヘテロサイクリック環に1、2又は3個の窒素原子と環の炭素原子上に少なくとも1個のセルロース反応性置換基を含有するヘテロサイクリックラジカル、例えばハロゲン化トリアジニルである。
式(1)の化合物上の酸又は塩基性基、特に酸基は、塩の形態であるのが好ましい。従って、本明細書中に示す式は塩形の化合物を含む。
好適な塩は、アルカリ金属塩、特にリチウム、ナトリウム及びカリウム、アンモニウム及び置換アンモニウム塩{((CH)のような第四級アミンも含む}及びそれらの混合物である。特に好適なのは、ナトリウム、リチウム、アンモニア及び揮発性アミンとの塩、さらに特にナトリウム塩である。式(1)の化合物は公知技術を用いて塩に変換できる。
式(1)の化合物は、本明細書中に示したもの以外に互変異性体でも存在しうる。これらの互変異性体も本発明の範囲に包含される。
式(1)の化合物は当該技術分野で公知の任意の方法によって製造できる。
好ましくは、式(1)の化合物は、スルホニルクロリド基及びスルホン酸基を持つフタロシアニンを、アンモニア並びに式HNR及びHNR(式中、R、R、R及びRは前記定義の通り)の化合物と縮合させることによって製造される。式HNR及びHNRの多くの化合物は市販されている。例えば、エタノールアミン、ホモタウリン及びタウリンである。その他は当業者によって容易に製造できる。縮合は好ましくは7を超えるpHの水中で実施される。典型的には、縮合は30〜70℃の温度で実施され、縮合は通常24時間未満で完了する。アンモニア並びに式HNR及びHNRの化合物は混合物として使用しても、前記フタロシアニン化合物と順次縮合してもよい。
スルホニルクロリド基及びスルホン酸基を持つフタロシアニンは、フタロシアニン色素を、例えばクロロスルホン酸及び所望により塩素化剤(例えばPOCl、PCl又はチオニルクロリド)を用いてクロロスルホン化することによって製造できる。
w、x、y及びzで表される置換基がフタロシアニン環にβ位のみを通じて結合されるべきことが要求される場合、好ましくはスルホン化フタロシアニンは、4−スルホフタル酸又はその類似体の環化を含む方法によって得ることができる。フタル酸の好適な類似体は、フタロニトリル、イミノイソインドリン、無水フタル酸、フタルイミド又はフタルアミドなどである。
環化反応は、適切なアンモニア源(必要な場合)、及び(必要な場合)適切な金属塩、例えばCuCl、及び1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン(DBU)のような塩基の存在下で実施される。
環化反応で形成されたβ−テトラスルホフタロシアニンは、次いでクロロスルホン酸、POCl、PCl又はチオニルクロリドのような塩素化剤(単独又は混合物として)と反応させて、β−スルホニルクロリド基及びβ−スルホン酸基を持つフタロシアニンを得る。次に、β位だけに置換基を有する式(1)の化合物は、前述のようにアンモニア並びに式HNR及びHNRの化合物との反応によって形成される。
式(1)の化合物は、魅力的で強いシアンの色合いを有し、インクジェット印刷用インクの製造に使用するのに有益な着色剤である。該着色剤は、溶解性、貯蔵安定性並びに水、オゾン及び光に対する堅牢性の良好なバランスに由来する利益を有する。
本発明の第二側面に従って、本発明の第一の側面に記載の式(1)の化合物の混合物と液状媒体とを含む組成物を提供する。
本発明の第二の側面による好適な組成物は、
(a)0.01〜30部の、本発明の第一の側面による式(1)の化合物の混合物;及び
(b)70〜99.99部の液状媒体
を含む。ここですべての部は重量による。
好ましくは部数は(a)+(b)=100である。
成分(a)の部数は好ましくは0.1〜20、さらに好ましくは0.5〜15、特に1〜5部である。成分(b)の部数は好ましくは80〜99.9、さらに好ましくは85〜99.5、特に95〜99部である。
好ましくは成分(a)は成分(b)中に完全に溶解する。好ましくは、成分(a)は20℃で成分(b)における溶解度が少なくとも10%である。これにより、より希薄なインクの製造に使用できる液体色素濃縮物の製造が可能になり、また、貯蔵中に液状媒体の蒸発が発生しても色素析出の機会が削減される。
インクはインクジェットプリンタに、高濃度シアンインク、低濃度シアンインク又は高濃度と低濃度インクの両方として取り込むことができる。後者の場合、解像度及び印刷画質に改良がもたらされうる。従って、本発明は、成分(a)が2.5〜7部、さらに好ましくは2.5〜5部の量で存在する(高濃度インク)又は成分(a)が0.5〜2.4部、さらに好ましくは0.5〜1.5部の量で存在する(低濃度インク)組成物(好ましくはインク)も提供する。
好適な液状媒体は、水、水と有機溶媒の混合物及び水を含まない有機溶媒などである。好ましくは、液状媒体は、水と有機溶媒の混合物又は水を含まない有機溶媒を含む。
液状媒体(b)が水と有機溶媒の混合物を含む場合、水対有機溶媒の重量比は、好ましくは99:1〜1:99、さらに好ましくは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、水混和性有機溶媒又はそのような溶媒の混合物であるのが好ましい。好適な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、tert−ブタノール、n−ペンタノール、シクロペンタノール及びシクロヘキサノール;直鎖アミド、好ましくは、ジメチルホルムアミド又はジメチルアセトアミド;ケトン及びケトン−アルコール、好ましくは、アセトン、メチルエーテルケトン、シクロヘキサノン及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及びジオキサン;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、へキシレングリコール及びチオジグリコール並びにオリゴ−及びポリ−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及びポリプロピレングリコール;トリオール、好ましくは、グリセロール及び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]−エタノール及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、カプロラクタム及び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;及びスルホン、好ましくはスルホランなどである。好ましくは液状媒体は、水と2種類以上、特に2〜8種類の水混和性有機溶媒とを含む。
特に好適な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−ピロリドン及び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及びトリエチレングリコール;並びにジオールのモノ−C1−4アルキル及びC1−4アルキルエーテル、さらに好ましくは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。
水と一つ又は複数の有機溶媒の混合物を含む更なる適切な液状媒体の例は、米国特許第4,963,189号、米国特許第4,703,113号、米国特許第4,626,284号及びEP−A−425,150に記載されている。
液状媒体が水を含まない(すなわち水が1重量%未満)有機溶媒を含む場合、該溶媒は好ましくは30℃〜200℃、さらに好ましくは40℃〜150℃、特に50〜125℃の沸点を有する。有機溶媒は水非混和性、水混和性又はそのような溶媒の混合物であってよい。好適な水混和性有機溶媒は、本明細書で前述したいずれかの水混和性有機溶媒及びそれらの混合物である。好適な水非混和性溶媒は、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;及びエーテル、好ましくはジエチルエーテル;並びにそれらの混合物などである。
液状媒体が水非混和性有機溶媒を含む場合、極性溶媒を含めると液状媒体中のフタロシアニン色素混合物の溶解度が増大するので好ましい。極性溶媒の例はC1−4アルコールなどである。
前述の好適な選択を考えると、液状媒体が水を含まない有機溶媒の場合、該媒体は、ケトン(特にメチルエチルケトン)及び/又はアルコール(特にC1−4アルカノール、さらに特にエタノール又はプロパノール)を含むのが特に好適である。
水を含まない有機溶媒は、単一の有機溶媒であっても2種類以上の有機溶媒の混合物であってもよい。液状媒体が水を含まない有機溶媒の場合、該媒体は2〜5種類の異なる有機溶媒の混合物であるのが好適である。これにより、インクの乾燥特性及び貯蔵安定性に対して良好な制御を提供する液状媒体の選択が可能になる。
水を含まない有機溶媒を含む液状媒体は、速い乾燥時間が必要とされる場合、特に疎水性及び非吸収性基材、例えばプラスチック、金属及びガラスに印刷する場合に特に有用である。
液状媒体は、当然のことながら、インクジェット印刷用インクに従来使用されている追加の成分、例えば、粘度及び表面張力調節剤、腐食防止剤、殺生物剤、コゲ削減用添加剤、並びにイオン性又は非イオン性でありうる界面活性剤を含有することもできる。
通常必要というわけではないが、更なる着色剤をインクに添加して色合い及び性能特性を変更することもできる。そのような着色剤の例は、C.I.ダイレクトイエロー86、132、142及び173;C.I.ダイレクトブルー307;C.I.フードブラック2;C.I.ダイレクトブラック168及び195;並びにC.I.アシッドイエロー23などである。
本発明による組成物はインクジェットプリンタでの使用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での使用に適したインクとは、インクジェット印刷用ヘッドから微細ノズルの詰まりを起こすことなく繰り返し発射できるインクである。
インクジェットプリンタでの使用に適切なインクは、好ましくは25℃で20cP未満、さらに好ましくは10cP未満、特に5cP未満の粘度を有する。
インクジェットプリンタでの使用に適切なインクは、好ましくは合計500ppm未満、さらに好ましくは250ppm未満、特に100ppm未満、さらに特に10ppm未満の二価及び三価金属イオンしか含有しない(式(1)の着色剤又はインクに配合されているいずれかその他の着色剤又は添加剤に結合している何らかの二価及び三価金属イオン以外)。
好ましくは、インクジェットプリンタでの使用に適切なインクは、平均孔径10μm未満、さらに好ましくは3μm未満、特に2μm未満、さらに特に1μm未満のフィルタを通してろ過されている。このろ過によって、ろ過しなければ多くのインクジェットプリンタに見られる微細ノズルを詰まらせかねない粒状物質が除去される。
好ましくは、インクジェットプリンタでの使用に適切なインクは、合計500ppm未満、さらに好ましくは250ppm未満、特に100ppm未満、さらに特に10ppm未満のハロゲン化物イオンしか含有しない。
本発明の第三の側面は、基材上に画像を形成する方法を提供する。該方法は、本発明の第二の側面に従って、インクジェットプリンタに使用するのに適切なインクをインクジェットプリンタによって基材に適用することを含む。
インクジェットプリンタは、好ましくはインクを基材に、小オリフィスを通して基材上に吐出される液滴の形態で適用する。好適なインクジェットプリンタは、ピエゾエレクトリックインクジェットプリンタ及びサーマルインクジェットプリンタである。サーマルインクジェットプリンタでは、プログラムされた熱のパルスをオリフィスに隣接する抵抗器(レジスタ)によってインク貯め(リザーバ)のインクに印加することによって、インクをオリフィスから小液滴の形態で基材に向かって吐出させる。この間、基材とオリフィスは相対的に動く。ピエゾエレクトリックインクジェットプリンタでは、小型水晶の発振によってオリフィスからインクの吐出を起こす。あるいは、例えば国際特許出願WO00/48938及び国際特許出願WO00/55089に記載のように、可動式パドル又はプランジャーに接続された電気機械式アクチュエータによってインクを吐出させることもできる。
基材は、好ましくは、紙、プラスチック、テキスタイル、金属又はガラス、さらに好ましくは、紙、オーバーヘッドプロジェクタ用スライド又はテキスタイル材料、特に紙である。
好適な紙は、酸性、アルカリ性又は中性の性質を有しうる普通紙又は処理紙である。光沢紙は特に好適である。写真画質紙は特に好適である。
本発明の第四の側面は、本発明の第一の側面に記載の化合物の混合物、本発明の第二の側面による組成物を用いて、又は本発明の第三の側面による方法によって印刷される材料、好ましくは紙、プラスチック、テキスタイル、金属又はガラス、さらに好ましくは紙、オーバーヘッドプロジェクタ用スライド又はテキスタイル材料、特に紙、さらに特に普通紙、コート紙又は処理紙を提供する。
本発明の第四の側面の印刷された材料は、本発明の第三の側面による方法を用いて印刷された写真画質紙上のプリントであるのが特に好適である。
本発明の第五の側面は、チャンバとインクジェットプリンタでの使用に適切なインクとを含むインクジェットプリンタ用カートリッジを提供する。インクはチャンバ内にあり、該インクは本発明の第二の側面で定義の通りである。カートリッジは、本発明の第二の側面に記載のように、異なるチャンバに高濃度インクと低濃度インクを含有しうる。
本発明を以下の実施例によってさらに説明する。実施例中、すべての部及びパーセンテージは特に断りのない限り重量による。
実施例
式(1)の化合物の分析
以下の全実施例ともフタロシアニンは4−スルホフタル酸の環化によって形成され、以下の全実施例とも該生成物は4個の置換基(すなわち、w+x+y+z=4)を持つことが質量分析によって確認された。w、x、y及びzの比率は元素分析によって決定した。元素分析によって得られた結果では、w+x+y+zは正確に4でないことが多々ある。当業者であればこれに驚くことはなく、この不一致は不純物の存在によるものであることを承知しているであろう。これらの不純物の存在とx、y及びzの推定値に及ぼすそれらの影響は当業者には周知である。当業者であればx+y+zの値は4を超えないはずであることを理解し、実験的に決定されたx、y及びzの値は基の真の比率の指標として取り扱うであろう。また、本発明による一部の化合物については、元素分析を用いて異なるスルホンアミド置換基を区別するのが不可能である。こうした事例では、x、y及びzは区別できない全スルホンアミド基の合計、例えば(x+y+z)又は(y+z)として引用される。形成された化合物を元素分析によって分析できなかった場合、w、x、y及びzの期待値を示す。
実施例1
次式の化合物の混合物の製造
Figure 0005143725
式中、全ての置換基はβ位を通じて結合されている。
ステージ1
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)及び1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン(DBU)(7.5g)を反応容器中で混合した。次に該混合物を段階的に温めた。すなわち、130℃/30分間、150℃/30分間、180℃/30分間、次いで2時間かけて220℃にし、形成された溶融物を220℃でさらに2時間撹拌した。形成された固体を熱水で4回抽出し(4×200ml)、抽出物をろ過して不溶物を除去した。得られたろ液を60℃〜70℃で撹拌し、次いで十分なNaClを加えて7%塩溶液とした。撹拌を続け、沈殿した固体をろ過し、10%塩溶液(200ml)で洗浄して減圧吸引乾燥した。得られた湿潤固体(77.6g)をアセトン中でスラリー化してろ過し、まず室温で、次いで50℃で乾燥させた。
ステージ2
標記生成物の製造
オキシ塩化リン(11.3ml)をクロロスルホン酸(108ml)に、温度を30℃未満に維持しながら5〜10分間かけて1滴ずつ加えた。すべてのPOClを加えたら、ステージ1の生成物(35g)を、反応温度を65℃未満に維持しながら少しずつ加えた。次に反応混合物の温度を徐々に138〜140℃に上げ、反応をこの温度で6時間保持し、次いで室温で一晩撹拌した。翌日、反応混合物を水/氷(100g/300g)に加えた。沈殿した固体をろ過し、氷冷水で洗浄し、真空ポンプを用いて吸引乾燥した。得られた湿潤ペーストの半分(66g)(氷/水(150/100g)中)を、タウリン(1.98g)、ホモタウリン(4.43g)、濃アンモニア35%w/w(0.48ml)及び水(100ml)の0〜5℃の混合物に加えた。この混合物を0〜5℃(pH9〜9.5)で2.5時間、室温で一晩、次いで40℃(pH9〜9.5)で2時間撹拌した。次に反応温度を60℃に上げ、NaOH溶液でpHを10〜10.5に調整し、該混合物をさらに3時間撹拌した。この時間が終了した時点で、反応混合物を室温に冷却し、HCl溶液でpHを7に下げた。次に反応混合物を脱イオン水に対して透析し、得られた沈殿物をろ過し、次いで乾燥させて13.7gの生成物(w=1.2及びx+y+z=2.7)を得た。
実施例2
実施例2の化合物は実施例1に記載のようにして製造した。ただし、タウリン(1.99g)、ホモタウリン(2.2g)及び濃アンモニア35%w/w(0.96ml)を使用し、14.8gの生成物を得た。実施例2で使用された反応物の比率及び反応条件に基づくと、wは1、xは1、yは1、そしてzは1のはずであると期待される。
実施例3
次式の化合物の混合物の製造
Figure 0005143725
式中、全ての置換基はβ位を通じて結合されている。
ステージ1
2’−アミノエチルベンゼン2,4ジスルホン酸の製造
フェニルエチルアミン(24.2g)を30%発煙硫酸(125ml)に1滴ずつ添加した。この間、氷冷によって反応温度を60℃未満に維持した。次に混合物を100〜110℃に4時間加熱し、冷却して10℃の氷/水(1200cc)中に浸した。水酸化カルシウム(170g)を加え、反応混合物を30分間撹拌した。次に混合物をろ過して沈殿物を除去し、ろ液を蒸発乾固し、エタノールで洗浄して乾燥させ、標記生成物をオフホワイト色固体(60g、80%力価)として得た。
ステージ2
オキシ塩化リン(POCl)(7.2ml)をクロロスルホン酸(67ml)に、温度を30℃未満に維持しながら5〜10分間かけて1滴ずつ加えた。すべてのPOClを加えたら、実施例1のステージ1の生成物(22g)を、反応温度を65℃未満に維持しながら少しずつ加えた。次に反応混合物の温度を徐々に138〜140℃に上げ、反応をこの温度で5.5時間維持し、次いで室温で一晩撹拌した。翌日、反応混合物を水/氷(100g/300g)に加えた。沈殿した固体をろ過により回収し、氷冷水で洗浄し、真空ポンプを用いて吸引乾燥した。
ステージ3
ステージ2で製造された湿潤ペーストの半分(水150ml中)を、タウリン(2.19g)、2’−アミノエチルベンゼン2,4ジスルホン酸(6.6g)(ステージ1より)、1Mアンモニア溶液(2.5ml)及び水(100ml)の0〜5℃の混合物に加え、pHを水酸化ナトリウム溶液で9.5に調整した。該混合物をまず0〜10℃(pH9.3〜9.4)で2時間、次いで室温で一晩、次いで40〜50℃(pH9.3〜9.4)で2時間撹拌した。次に反応温度を70〜80℃に上げ、pHを12に調整し(NaOH溶液で)、該混合物をさらに4時間撹拌した。この時間が終了した時点で、反応混合物を室温に冷却し、HCl溶液でpHを9.5に下げた。次に反応混合物を脱イオン水を用いて透析し、次いで乾燥させて11.2gの生成物を得た。分析によれば、w=2.1、x=0.6及びy+z=1.8であった。
実施例4
実施例4の化合物は実施例3のようにして製造した。ただしステージ3で、タウリン(2.4g)、2’−アミノエチルベンゼン2,4ジスルホン酸(7.03g)及び1Mアンモニア溶液(1ml)を、タウリン(2.19g)、2’−アミノエチルベンゼン2,4ジスルホン酸(6.6g)、及び1Mアンモニア溶液(2.5ml)の代わりに使用した。これにより12gの生成物(w=1.7、x=0.3及びy+z=2.2)を得た。
実施例5
実施例5の化合物は実施例3のようにして製造した。ただしステージ3で、タウリン(0.65g)、2’−アミノエチルベンゼン2,4ジスルホン酸(11.5g)及び1M塩化アンモニウム溶液(2.5ml)を、タウリン(2.19g)、2’−アミノエチルベンゼン2,4ジスルホン酸(6.6g)、及び1Mアンモニア溶液(2.5ml)の代わりに使用した。これにより10.8gの生成物を得た。使用された反応物の比率及び反応条件に基づくと、wは0.25、xは0.25、yは0.5、そしてzは3のはずであると期待される。
実施例6
実施例6の化合物は実施例3のようにして製造した。ただしステージ3で、タウリン(3.9g)、2’−アミノエチルベンゼン2,4ジスルホン酸(1.9g)及び1M塩化アンモニウム溶液(2.5ml)を、タウリン(2.19g)、2’−アミノエチルベンゼン2,4ジスルホン酸(6.6g)、及び1Mアンモニア溶液(2.5ml)の代わりに使用した。これにより11.6gの生成物(w=0.8、x=1.8及びy+z=0.8)を得た。
実施例7
実施例7の化合物は実施例3のようにして製造した。ただし、ステージ3でタウリン(1g)、2’−アミノエチルベンゼン2,4ジスルホン酸(8.7g)及び1M塩化アンモニウム溶液(0.8ml)を、タウリン(2.19g)、2’−アミノエチルベンゼン2,4ジスルホン酸(6.6g)、及び1Mアンモニア溶液(2.5ml)の代わりに使用した。これにより10.8gの生成物を得た。使用された反応物の比率及び反応条件に基づくと、wは0.1、xは0.1、yは1、そしてzは2.8のはずであると期待される。
実施例8
実施例8の化合物は実施例3のようにして製造した。ただし、ステージ3でタウリン(2.8g)、2’−アミノエチルベンゼン2,4ジスルホン酸(2.89g)及び1M塩化アンモニウム溶液(0.8ml)を、タウリン(2.19g)、2’−アミノエチルベンゼン2,4ジスルホン酸(6.6g)、及び1Mアンモニア溶液(2.5ml)の代わりに使用した。これにより9.5gの生成物(w=1.2、x=1.4及びy+z=0.9)を得た。
実施例9
次式の化合物の混合物の製造
Figure 0005143725
式中、全ての置換基はβ位を通じて結合されている。
ステージ1
ステージ1は実施例3のステージ2のようにして実施した。
ステージ2
ステージ1で製造された湿潤ペーストの半分(水100ml中)を、タウリン(2.4g)、D−グルカミン(3.44g)、1M塩化アンモニウム溶液(1ml)及び水(150ml)の0〜5℃の混合物に加えた。pHを水酸化ナトリウム溶液で9に調整した。該混合物を0〜5℃(pH9〜9.2)で2時間、次いで室温で一晩、次いで40〜50℃(pH9〜9.2)で2時間撹拌した。次に反応温度を80〜90℃に上げ、pHをNaOH溶液で12に調整し、該混合物をさらに3時間撹拌した。この時間が終了した時点で、反応混合物を室温に冷却し、HCl溶液でpHを9に下げた。次にメタノール(300ml)を撹拌しながら滴加し、沈殿した固体をろ過してメタノール(50ml)で洗浄した。得られたペーストを水(200ml)に溶解し、透析して乾燥させ、9.6gの生成物(w=0.5、x=0.1、及びy+z=3.0)を得た。
実施例10
実施例10の化合物は実施例9に記載のようにして製造した。ただしステージ2で、タウリン(2.19g)、D−グルカミン(3.17g)及び1M塩化アンモニウム溶液(2.5ml)を、タウリン(2.4g)、D−グルカミン(3.44g)及び1M塩化アンモニウム溶液(1ml)の代わりに使用した。これにより9.7gの生成物(w=0.5、x=0.2及びy+z=3.0)を得た。
実施例11
次式の化合物の混合物の製造
Figure 0005143725
式中、全ての置換基はβ位を通じて結合されている。
実施例11の化合物は実施例9に記載のようにして製造した。ただしN−メチルグルカミン(2.96g)をD−グルカミン(3.44g)の代わりに使用し、7.7gの生成物を得た。使用された反応物の比率及び反応条件に基づくと、wは0.1、xは0.1、yは1.9、そしてzは1.9のはずであると期待される。
実施例12
実施例12の化合物は実施例11のようにして製造したが、N−メチルグルカミン(2.73g)を使用し、7.65gの生成物を得た。反応物の比率及び反応条件に基づくと、wは0.25、xは0.25、yは1.75、そしてzは1.75のはずであると期待される。
実施例13
次式の化合物の混合物の製造
Figure 0005143725
式中、全ての置換基はβ位を通じて結合されている。
ステージ1
ステージ1は実施例3のステージ2のようにして実施した。
ステージ2
ステージ1で製造された湿潤ペーストの半分(水150ml中)を、タウリン(2.19g)、3−アミノ−1,2−プロパンジオール(1.65g)、1Mアンモニア溶液(2.5ml)及び水(100ml)の0〜5℃の混合物に加えた。pHを水酸化ナトリウム溶液で9.4に調整した。該混合物を0〜10℃(pH9.3〜9.4)で2時間、室温で一晩、次いで40〜50℃(pH9.3〜9.4)で1時間撹拌した。次に反応温度を70〜80℃に上げ、pHをNaOH溶液で12に調整し、該混合物をさらに3時間撹拌した。この時間が終了した時点で、反応混合物を室温に冷却し、HCl溶液でpHを10に下げ、ろ過した。ろ液を透析して乾燥させ、9.75gの生成物を得た。使用された反応物の比率及び反応条件に基づくと、wは0.25、xは0.25、yは1.75、そしてzは1.75のはずであると期待される。
実施例14
実施例14の化合物は実施例13のようにして製造した。ただし、タウリン(2.4g)、3−アミノ−1,2−プロパンジオール(1.8g)及び1Mアンモニア溶液(1ml)を、タウリン(2.19g)、3−アミノ−1,2−プロパンジオール(1.65g)及び1Mアンモニア溶液(2.5ml)の代わりに使用した。これにより11.5gの生成物を得た。使用された反応物の比率及び反応条件に基づくと、wは0.1、xは0.1、yは1.9、そしてzは1.9のはずであると期待される。
実施例15
実施例15の化合物は実施例13のようにして製造した。ただし、タウリン(3.94g)、3−アミノ−1,2−プロパンジオール(0.45g)及び1Mアンモニア溶液(2.5ml)を、タウリン(2.19g)、3−アミノ−1,2−プロパンジオール(1.65g)及び1Mアンモニア溶液(2.5ml)の代わりに使用した。これにより9.8gの生成物(w=1.1、x=1.4及びy+z=2.4)を得た。
実施例16
実施例16の化合物は実施例13のようにして製造した。ただし、タウリン(3.67g)、3−アミノ−1,2−プロパンジオール(0.91g)及び1Mアンモニア溶液(1ml)を、タウリン(2.19g)、3−アミノ−1,2−プロパンジオール(1.65g)及び1Mアンモニア溶液(2.5ml)の代わりに使用した。これにより9.45gの生成物(w=0.5、x=0.4及びy+z=3.4)を得た。
実施例17
次式の化合物の混合物の製造
Figure 0005143725
式中、全ての置換基はβ位を通じて結合されている。
オキシ塩化リン(11.3ml)をクロロスルホン酸(108ml)に、温度を30℃未満に維持しながら5〜10分間かけて1滴ずつ加えた。すべてのPOClを加えたら、実施例1のステージ1の生成物(35g)を、反応温度を65℃未満に維持しながら少しずつ加えた。次に反応混合物の温度を徐々に138〜140℃に上げ、この温度で6時間維持し、次いで室温で一晩撹拌した。翌日、反応混合物を水と氷の混合物(100g/300g)に加えた。沈殿した固体をろ過し、氷冷水で洗浄し、真空ポンプを用いて吸引乾燥した。得られた湿潤ペーストの半分(62g)(氷/水(200g/100g)中)を、タウリン(5.8g)、エタノールアミン(0.48ml)、濃アンモニア35%w/w(0.24ml)及び水(50ml)の0〜5℃の混合物に加えた。この混合物を0〜10℃(pH>9.5)で2時間撹拌し、次いで室温で一晩撹拌した。翌日、反応混合物の温度を40℃に上げ、反応をpH9〜9.5で2時間撹拌した。次に反応温度を80℃に上げ、NaOH溶液でpHを10〜10.5に調整し、3時間撹拌した。この時間が終了した時点で、反応混合物を室温に冷却し、HCl溶液でpHを7に下げた。次に反応混合物を脱イオン水に対して透析し、得られた沈殿物をろ過し、次いで乾燥させて14gの生成物(w=1.8及びx+y+z=3.3)を得た。
実施例18
実施例18の化合物は実施例17のようにして製造した。ただし、タウリン(3.99g)、エタノールアミン(0.97g)及び濃アンモニア35%w/w(0.48ml)を、タウリン(5.8g)、エタノールアミン(0.48ml)及び濃アンモニア35%w/w(0.24ml)の代わりに使用して13.9gの生成物(w=1.1及びx+y+z=3.3)を得た。
インク及びインクジェット印刷
インクは、実施例1〜18のいずれか一つの色素3g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及び89部の水からなる液状媒体97ml中に溶解し、pHを水酸化ナトリウムで8〜9に調整することによって製造できる。Surfynol(登録商標)465はAir Products社の界面活性剤である。
インクジェット印刷
前述のようにして製造したインクは、次に0.45ミクロンのナイロンフィルタを通してろ過されるべきで、そうした後にシリンジを用いて空の印刷用カートリッジに入れるのがよい。
これらのインクは普通紙又は特殊なインクジェット用媒体のいずれかに印刷できる。
プリントの評価
プリントは、Hampden 903 オゾンキャビネット内で、40℃、相対湿度50%で1ppmのオゾンに24時間暴露することによって耐オゾン性を試験できる。印刷されたインクのオゾンに対する堅牢度はオゾンへの暴露前後の光学濃度の差によって判定できる。
印刷画像の耐光性は、印刷画像をAtlas Ci5000 ウェザロメータ内で100時間退色させ、次いで光学濃度の変化を測定することによって評価できる。
光学濃度の測定は、下記のパラメータにセットしたGretag スペクトロリノ分光光度計を用いて実施できる。
Figure 0005143725
光及びオゾンに対する堅牢度は、プリントの光学濃度の変化パーセント(小さい数字ほど高い堅牢度を示す)、及び退色度によって評価できる。退色度は、ΔEとして表すことができ、小さい数字ほど高い耐光性を示す。ΔEは、プリントのCIE表色系L、a、bの総体的変化として定義され、等式ΔE=(ΔL+Δa+Δb0.5で表される。
更なるインク
上記実施例に記載の化合物を用いて表A及びBに記載のインクを製造した。引用されている数字は関係成分の部数で、いずれも重量部である。インクはサーマル又はピエゾ式インクジェット印刷によって紙に適用できる。
表A及びBには以下の略号が使用されている。
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=NaHPO及び
TBT=ターシャリーブタノール
TDG=チオジグリコール
Figure 0005143725
Figure 0005143725

Claims (14)

  1. 式(1):
    Figure 0005143725
    [式中の酸又は塩基性基は塩の形態であってよく、そして
    式中、
    Mは、Cuであり;
    Pcは、式:
    Figure 0005143725
    のフタロシアニン核を表し;
    は、H又はメチルであり;
    は、−OH、−COH、−SOH及び−POから選ばれる1又は2個の水溶化基で置換されたC1−4アルキル;−COH、−SOH及び−POから選ばれる1又は2個の水溶化基を持つフェニル置換基を有するC1−4アルキル;又は−OH、−COH、−SOH及び−POから選ばれる2個以上の水溶化基で置換されたC1−8アルキルであり;
    は、H又はメチルであり;
    は、−OH、−COH、−SOH及び−POから選ばれる1又は2個の水溶化基で置換されたC1−4アルキル;−COH、−SOH及び−POから選ばれる1又は2個の水溶化基を持つフェニル置換基を有するC1−4アルキル;又は−OH、−COH、−SOH及び−POから選ばれる2個以上の水溶化基で置換されたC1−8アルキルであり;
    wは0.1〜3.7であり;
    xは0.1〜3.7であり;
    yは0.1〜3.7であり;
    zは0.1〜3.7であり;そして
    ただし、−SO 及び−SO で表されている置換基は異なる]の化合物の混合物
    を含む染料。
  2. wが0.1〜1.0の範囲の値を有する、請求項1に記載の染料。
  3. xが0.1〜1.0の範囲の値を有する、請求項1又は2に記載の染料。
  4. yが1.0〜3.0の範囲の値を有する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の染料。
  5. zが1.0〜3.0の範囲の値を有する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の染料。
  6. w+x+y+zが4である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の染料。
  7. −SOH、−SONH、−SO 及び−SO によって表される置換基が、フタロシアニン環に、フタロシアニン環上のβ位を通じてのみ結合されている、請求項1〜6のいずれか1項に記載の染料。
  8. 請求項1〜7のいずれか1項に記載の染料と液状媒体とを含む組成物。
  9. (a)0.01〜30部の、請求項1〜3のいずれか1項に記載の染料;及び
    (b)70〜99.99部の液状媒体
    (すべての部は重量による)を含む、請求項8に記載の組成物。
  10. インクジェットプリンタに使用するのに適切なインクである、請求項8又は請求項9に記載の組成物。
  11. 基材上に画像を形成する方法であって、請求項10に記載の、インクジェットプリンタに使用するのに適切なインクをインクジェットプリンタによってそれに適用することを含む方法。
  12. 請求項1〜7のいずれか1項に記載の染料、請求項8〜10のいずれか1項に記載の組成物を用いて、又は請求項11に記載の方法によって印刷された材料。
  13. 請求項11に記載の方法を用いて印刷された写真画質紙上のプリントである、請求項12に記載の材料。
  14. チャンバと請求項10に記載のインクとを含み、前記インクは前記チャンバ内にあるインクジェットプリンタ用カートリッジ。
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