JP6351436B2 - ホウ素サブフタロシアニン化合物および製造する方法 - Google Patents

ホウ素サブフタロシアニン化合物および製造する方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6351436B2
JP6351436B2 JP2014165614A JP2014165614A JP6351436B2 JP 6351436 B2 JP6351436 B2 JP 6351436B2 JP 2014165614 A JP2014165614 A JP 2014165614A JP 2014165614 A JP2014165614 A JP 2014165614A JP 6351436 B2 JP6351436 B2 JP 6351436B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
compound
substituted
boron
acid
phthalonitrile
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2014165614A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2015044990A (ja
JP2015044990A5 (ja
JP6351436B6 (ja
Inventor
ジェフリー・エイチ・バニング
ウルフギャング・ジー・ウェドラー
スティーブン・ヴィ・ドラッペル
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xerox Corp
Original Assignee
Xerox Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xerox Corp filed Critical Xerox Corp
Publication of JP2015044990A publication Critical patent/JP2015044990A/ja
Publication of JP2015044990A5 publication Critical patent/JP2015044990A5/ja
Publication of JP6351436B2 publication Critical patent/JP6351436B2/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6351436B6 publication Critical patent/JP6351436B6/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09BORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B47/00Porphines; Azaporphines
    • C09B47/04Phthalocyanines abbreviation: Pc
    • C09B47/06Preparation from carboxylic acids or derivatives thereof, e.g. anhydrides, amides, mononitriles, phthalimide, o-cyanobenzamide
    • C09B47/067Preparation from carboxylic acids or derivatives thereof, e.g. anhydrides, amides, mononitriles, phthalimide, o-cyanobenzamide from phthalodinitriles naphthalenedinitriles, aromatic dinitriles prepared in situ, hydrogenated phthalodinitrile
    • C09B47/0675Preparation from carboxylic acids or derivatives thereof, e.g. anhydrides, amides, mononitriles, phthalimide, o-cyanobenzamide from phthalodinitriles naphthalenedinitriles, aromatic dinitriles prepared in situ, hydrogenated phthalodinitrile having oxygen or sulfur linked directly to the skeleton
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F5/00Compounds containing elements of Groups 3 or 13 of the Periodic Table
    • C07F5/02Boron compounds
    • C07F5/022Boron compounds without C-boron linkages
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09BORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B47/00Porphines; Azaporphines
    • C09B47/04Phthalocyanines abbreviation: Pc
    • C09B47/30Metal-free phthalocyanines
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00Inks
    • C09D11/02Printing inks
    • C09D11/10Printing inks based on artificial resins
    • C09D11/102Printing inks based on artificial resins containing macromolecular compounds obtained by reactions other than those only involving unsaturated carbon-to-carbon bonds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00Inks
    • C09D11/02Printing inks
    • C09D11/12Printing inks based on waxes or bitumen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00Inks
    • C09D11/30Inkjet printing inks
    • C09D11/32Inkjet printing inks characterised by colouring agents
    • C09D11/328Inkjet printing inks characterised by colouring agents characterised by dyes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00Inks
    • C09D11/30Inkjet printing inks
    • C09D11/34Hot-melt inks

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Ink Jet (AREA)
  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
  • Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)

Description

本開示は、ホウ素サブフタロシアニン化合物およびこの化合物を製造する方法に関する。
インクジェット印刷プロセスは、室温で固体であり、高温で液体であるインクを使用してもよい。このようなインクは、固体インク、ホットメルトインク、相変化インクなどと呼ばれることがある。例えば、米国特許第4,490,731号は、記録媒体(例えば、紙)に印刷するための相変化インクを分注する装置を開示する。
一般的に、ホットメルト相変化インクは、周囲温度で固相であるが、インクジェット印刷デバイスの高温での操作温度では、液相で存在する。吐出温度で、液体インクの液滴を印刷デバイスから放出させ、インク液滴が、直接的に、または中間の加熱した転写ベルトまたは転写ドラムを介して記録媒体表面と接触したら、インク液滴がすばやく固化し、固化したインク液滴の所定のパターンを形成する。
カラー印刷のための相変化インクは、典型的には、相変化インクに適合性の着色剤と合わせた相変化インク担体組成物を含む。ホットメルト固体インクプリンタは、135℃以上の印刷ヘッド温度で操作することが多いため、これらの比較的高い操作温度に耐えることができる熱的に安定でワックス可溶性の着色剤を使用することが多い。このような着色剤の例は、米国特許第6,472,523号に開示されるフタロシアニン染料である。これらの着色剤は、ホットメルトインク組成物で使用するのに適したシアン染料として使用することが知られている高彩度フタロシアニン発色団構造である。フタロシアニン染料は、ワックスインク環境で染料の溶解度を高めるワックス状置換基を含む。
真に「鮮やかな」マゼンタ染料を入手することは困難であり、ホットメルトインクの可溶性で安定な態様を得るのはさらに困難である。ほとんどの市販マゼンタ染料は、固体インクの性能必要事項を満たさない。固体インクで使用することが知られているマゼンタ染料の一例は、米国特許第6,998,493号に開示されているワックス可溶性ローダミン染料である。主に、「スケールメリット」に起因して、この染料は、顧客の要求に応じて製造されるため、非常に高価である。さらに、この染料は、インクマトリックスに拡散すると、数日以内に印刷物中の他の着色領域に簡単ににじみ出すという問題がある。
一般的なフェノキシ置換銅フタロシアニンおよびホウ素サブフタロシアニンを合成するためのプロセスも、化学分野でよく知られている。このような染料は、一般的に、現行のホットメルトインクの骨格にそれほど可溶性ではないため、使用することができない。染料の溶解性が悪いことによって、染料の凝集および/または濁りといった問題をインク配合物中で引き起こすことが一般的に知られている。
染料産業でホウ素サブフタロシアニンクロリドとして知られているマゼンタ染料は、調製が困難であり、また、溶解度の理由で、多くの学究的な関心がよせられてきた。以下の式1の化合物を参照。
Figure 0006351436
ここで、既知のマゼンタ染料の1つ以上の問題に対処し、および/またはマゼンタ染料代替物を与えるこのような化合物を製造するための新規マゼンタ染料化合物およびプロセスが、当該技術分野において前進する工程であると考えられるだろう。それに加え、同じ化学中間体化合物を用いて複数の特注染料(例えば、シアン染料およびマゼンタ染料の両方)を製造する能力があれば、将来的に顕著に費用を下げることができるだろう。
本開示は、新規マゼンタ染料化合物およびこのような化合物を製造するためのプロセスに関し、ホットメルトインク組成物での溶解度、ワックス系組成物での溶解度、比較的高い印刷ヘッド温度で使用するための十分な熱安定性、比較的低エネルギーのシステムおよび/または印刷ヘッド温度が低いシステムで使用する能力、UV硬化システムで使用する能力、良好な耐光性、最小限の染料拡散傾向、製造費用低減、物理的特性の欠点に対処するためにいくつかの寸法を変える能力、および/または染料化合物を異なる用途に合うように調整すること、または既知の中間体化合物を用いて製造する能力といった1つ以上の利点を与える。
本開示の一実施形態は、ホウ素サブフタロシアニン部分と、ホウ素サブフタロシアニン部分の周囲の環状基上に位置する複数の可溶化置換基と、ホウ素サブフタロシアニン部分のホウ素原子上に位置する軸の置換基とを含む、化合物に関する。複数の可溶化置換基は、酸素または硫黄を含有する官能基と、長さが炭素原子8個以上である置換または非置換、直鎖、分枝鎖または環状の脂肪族または芳香族が末端にあるヒドロカルビル基とを含み、このヒドロカルビル基は、場合により1個以上のヘテロ原子を含む。軸の置換基は、ハロゲン、アルキルオキシ、アリールオキシ、アリールアルキルオキシ、ハロアルキルオキシ、エステル、カルボニル置換アルキル、カルボニル置換ハロアルキル、アルキルアリールオキシ、ハロアルキルアリールオキシ、アルキルスルホニル、ハロアルキルスルホニル、アルキルアリールスルホニルおよびハロアルキルアリールスルホニルからなる群から選択される。この化合物は、以下の化合物:(a)フェノキシトリスペンタデシルフェノキシホウ素サブフタロシアニン、(b)クロロトリスペンタデシルフェノキシホウ素サブフタロシアニン、または(c)3−ペンタデシルフェノキシトリスペンタデシルフェノキシホウ素サブフタロシアニンのどれでもない。
本開示の一実施形態は、着色剤化合物を製造するためのプロセスに関する。このプロセスは、フタロニトリル化合物とハロゲン化ホウ素塩とを反応させ、ホウ素サブフタロシアニンクロリド中間体を作成することを含む。フタロニトリル化合物は、長さが炭素原子8個以上である置換または非置換、直鎖、分枝鎖または環状の脂肪族または芳香族が末端にあるヒドロカルビル基で置換された酸素または硫黄を含有する官能基を含み、このヒドロカルビル基は、場合により1個以上のヘテロ原子を含む。ホウ素サブフタロシアニンクロリド中間体と、アルコール、カルボン酸およびスルホン酸からなる群から選択される少なくとも1種類の酸素を含有する化合物とを反応させ、マゼンタ色を与える着色剤化合物を作成する。
本開示のさらに別の実施形態は、ある化合物に関する。この化合物は、フタロニトリル化合物とハロゲン化ホウ素塩とを反応させ、ホウ素サブフタロシアニンクロリド中間体を作成し、このフタロニトリル化合物が、長さが炭素原子8個以上である置換または非置換、直鎖、分枝鎖または環状の脂肪族または芳香族が末端にあるヒドロカルビル基で置換された酸素または硫黄を含有する官能基を含み、このヒドロカルビル基が、場合により1個以上のヘテロ原子を含むことと;ホウ素サブフタロシアニンクロリド中間体と、アルコール、カルボン酸およびスルホン酸からなる群から選択される少なくとも1種類の酸素を含有する化合物とを反応させ、マゼンタ色を与える着色剤化合物を作成することとを含むプロセスによって製造される。この化合物は、a値が約35〜約53の範囲にあり、b値が約24〜約40、L値が約40〜約60のL色空間値を有する。この化合物は、以下の化合物:(a)フェノキシトリスペンタデシルフェノキシホウ素サブフタロシアニン、(b)クロロトリスペンタデシルフェノキシホウ素サブフタロシアニン、または(c)3−ペンタデシルフェノキシトリスペンタデシルフェノキシホウ素サブフタロシアニンのどれでもない。
本開示の一実施形態は、マゼンタ着色剤化合物と、マゼンタ着色剤化合物を作成するための中間体化合物に関する。着色剤化合物は、ホウ素サブフタロシアニン部分の周囲の環状基に接続した複数の可溶化置換基を含む、置換ホウ素サブフタロシアニン化合物である。軸の置換基も、サブフタロシアニン部分のホウ素原子に接続している。
可溶化置換基は、8個以上の炭素原子を含む末端芳香族または脂肪族ヒドロカルビル基に接続した酸素または硫黄を含有する官能基である。ヒドロカルビル基は、置換または非置換、直鎖分枝鎖または環状であってもよく、1個以上のヘテロ原子、例えば、酸素、窒素または硫黄を含んでいてもよい。適切なヒドロカルビル基の例としては、アルキル基、アリールアルキル基、アルキルアリール基およびアリール基が挙げられる。
ヒドロカルビル基中の炭素原子の数は、望ましいワックス系組成物(例えば、相変化インク組成物)での着色剤化合物の溶解性を生じるように、さまざまであってもよい。一実施形態では、末端ヒドロカルビルは、直鎖または分枝鎖C10〜C50アルキル、例えば、C12〜C20またはC25アルキルである。一実施形態では、アルキル基は、長さが炭素原子約15個の直鎖アルキルである。
可溶化置換基のアルキル基が接続する酸素または硫黄を含有する官能基は、望ましいフタロニトリル中間体を生成するのに十分な反応性を有する任意の適切な基であってもよい。適切な官能基の例としては、アリールオキシ基、スルホキシ基、硫黄、酸素またはスルホニル基が挙げられる。
本開示のマゼンタ着色剤の軸の置換基は、ホウ素原子上に位置しており、任意の適切な酸素を含有する基であってもよい。軸の置換基は、インク基剤中の染料溶解度をさらに高めるように作用してもよく、および/または熱分解および/または耐光性に対し、例えば、染料を安定化するための可溶化剤として作用してもよい。適切な軸の置換基の例としては、アルコキシ、例えば、メトキシ、エトキシまたはプロポキシ;アリールオキシ、アリールアルキルオキシ、ハロアルキルオキシ、例えば、フッ素化またはペルフッ素化されたメトキシ、エトキシまたはプロポキシ;エステル、例えば、アセチルまたはトリフルオロアセチル;カルボニル置換アルキル;カルボニル置換ハロアルキル;アルキルアリールオキシ;ハロアルキルアリールオキシ;アルキルスルホニル、例えば、メタンスルホニル;ハロアルキルスルホニル、例えば、トリフルオロメタンスルホニル;アルキルアリールスルホニル、例えば、ドデシルベンゼンスルホニル;およびハロアルキルアリールスルホニルが挙げられる。
本開示の中間体化合物は、上述のマゼンタ着色剤化合物と類似していてもよいが、ホウ素原子に接続した異なる軸の置換基を含んでいてもよい。中間体化合物に適切な軸の置換基の例としては、ハロゲン、例えば、クロロ基およびブロモ基が挙げられる。中間体化合物は、一般的に、本開示のマゼンタ化合物と同様の溶解特性を有していてもよいが、ある場合には、異なる色(例えば、紫色またはある種の他の色)であってもよい。
一実施形態では、着色剤化合物は、式Iの化合物であり、
Figure 0006351436
式中、
、XおよびXは、それぞれ他と独立して、−O−、−S−、−SO−または−SO−であり;
、RおよびRは、それぞれ他と独立して、
(1)置換および非置換のアルキルを含め、ヘテロ原子が場合によりアルキル中に存在してもよい、アルキル;
(2)置換および非置換のアリールを含め、ヘテロ原子が場合によりアリール中に存在してもよい、アリール;
(3)置換および非置換のアリールアルキルを含め、ヘテロ原子が場合によりアリールアルキルのアリール部分またはアルキル部分のいずれかに存在してもよい、アリールアルキル;または
(4)置換および非置換のアルキルアリールを含め、ヘテロ原子が場合によりアルキルアリールのアリール部分またはアルキル部分のいずれかに存在してもよい、アルキルアリール;
であり、
Zは、
(1)−OR〔式中、Rは、
(A)置換および非置換のアルキルを含め、ヘテロ原子が場合によりアルキル中に存在してもよい、アルキル;
(B)置換および非置換のアリールを含め、ヘテロ原子が場合によりアリール中に存在してもよい、アリール;
(C)置換および非置換のアリールアルキルを含め、ヘテロ原子が場合によりアリールアルキルのアリール部分またはアルキル部分のいずれかに存在してもよい、アリールアルキル;または
(D)置換および非置換のアルキルアリールを含め、ヘテロ原子が場合によりアルキルアリールのアリール部分またはアルキル部分のいずれかに存在してもよい、アルキルアリール;
である〕;
Figure 0006351436
〔式中、Rは、置換および非置換のアルキルを含め、ヘテロ原子が場合によりアルキル中に存在してもよい、アルキルである〕;または
Figure 0006351436
〔式中、Rは、置換および非置換のアルキルを含め、ヘテロ原子が場合によりアルキル中に存在してもよい、アルキルである〕
であり、但し、Zがハロゲンの場合、X、XおよびXは、それぞれ他と独立して、−S−、−SO−および−SO−からなる群から選択される。
一実施形態では、−X−R基、−X−R基および−X−R基は、
Figure 0006351436
からなる群から選択され、式中、nは、約8〜約50の範囲の整数である。一実施形態では、−X−R、−X−Rおよび−X−Rは、それぞれ、
Figure 0006351436
である。
一実施形態では、式Iの化合物のZ基は、
Figure 0006351436
からなる群から選択される。
本開示の着色剤化合物の具体例としては、以下
Figure 0006351436
Figure 0006351436
Figure 0006351436
Figure 0006351436
が挙げられる。
色空間は、明度についてLを用い、反対色座標についてaおよびbを用いて色を規定するよく知られた色系である。一実施形態では、本開示の着色剤化合物は、以下のL色空間値を有する。L値が、約40〜約60、例えば、約43〜約57、または約45〜約55の範囲であり、a値が、約35〜約53、例えば、約38〜約50、または約40〜約48の範囲であり、ab値は、約−24〜約−40、例えば、約−26〜約−38、または約−28〜約−36の範囲である。それに加え、着色剤化合物は、c値が約49〜約60の範囲であってもよく、ここで、cは、色度の測定値である。一実施形態では、Zはハロゲンではなく、化合物は、a値が約35〜約53の範囲であり、ab値が約24〜約40、L値が約40〜約60であるL色空間値を有する。
本開示の中間体化合物は、上述の式Iの化合物の中間体化合物と類似していてもよいが、但し、Zがハロゲンである。このような中間体化合物の一例を以下に示す。
Figure 0006351436
一実施形態では、本開示の化合物は、以下のものを含まない。(a)フェノキシトリスペンタデシルフェノキシホウ素サブフタロシアニン、(b)クロロトリスペンタデシルフェノキシホウ素サブフタロシアニン、または(c)3−ペンタデシル−フェノキシトリスペンタデシルフェノキシホウ素サブフタロシアニン。
本開示は、着色剤化合物を製造するためのプロセスにも関する。一実施形態では、このプロセスは、フタロニトリル化合物と、ハロゲン化ホウ素塩とを反応させることを含む。得られたサブフタロシアニン中間体は、例えば、上述の任意の中間体化合物であってもよい。次いで、この中間体化合物と、少なくとも1つの酸素を含有する化合物、例えば、アルコール、カルボン酸およびスルホン酸からなる群から選択される化合物とを反応させ、マゼンタ色を与える着色剤化合物を作成する。
このプロセスで使用されるフタロニトリル化合物は、少なくとも8個の炭素原子を含む末端芳香族または脂肪族ヒドロカルビルで置換された酸素または硫黄を含有する官能基を含んでいてもよい。ヒドロカルビル基は、置換または非置換、直鎖、分枝鎖または環状であってもよく、1個以上のヘテロ原子、例えば、酸素、窒素または硫黄を含んでいてもよい。適切なヒドロカルビル基の例としては、アルキル基、アリールアルキル基、アルキルアリール基およびアリール基が挙げられる。
一実施形態では、フタロニトリル化合物は、C10〜C50アルキルフェノキシ置換フタロニトリルおよびC10〜C50アルキルスルホン置換フタロニトリル、またはこれらの混合物からなる群から選択される。他の長鎖アルキル置換フタロニトリル化合物を使用することもできる。本開示の着色剤化合物を製造するために使用可能な市販のフタロニトリル化合物の一例は、4−(3−ペンタデシルフェノキシ)−フタロニトリルであり、米国特許第6,472,523号(Jeffrey H.Banningらに登録)に開示されている。
本開示のプロセスで使用されるアルキルスルホン置換フタロニトリル化合物は、任意の適切な方法によって製造することができる。一実施形態では、アルキルスルフィド−フタロニトリル化合物中の硫黄原子を酸化し、スルホニル官能基を作成する。このことは、任意の望ましい態様によって、例えば、アルキルスルフィド−フタロニトリル前駆体を1種以上の溶媒、例えば、メチルイソブチルケトンおよび/または氷酢酸に溶解し、次いで、スルフィド基と強酸化剤(例えば、過酸化水素)とを反応させることによって達成することができる。
任意の適切なハロゲン化ホウ素塩を使用してもよい。一実施形態では、ハロゲン化ホウ素塩は、三塩化ホウ素または三臭化ホウ素である。
フタロニトリル化合物およびハロゲン化ホウ素塩を任意の適切な様式で反応させ、望ましいホウ素サブフタロシアニンクロリド中間体を作成してもよい。一実施形態では、フタロニトリル化合物を非水性溶媒(例えば、キシレンまたはトルエン)と混合する。次いで、任意の適切な方法によって、例えば、不活性気体(例えば、窒素)雰囲気下、またはディーンスタークトラップを用いて加熱することによって、すべての水または実質的にすべての水を混合物から除去することができる。次いで、得られた混合物を、場合により非水性溶媒に溶解したハロゲン化ホウ素塩と合わせ、ホウ素サブフタロシアニンクロリド中間体を作成してもよい。
次いで、ホウ素サブフタロシアニンクロリド中間体を、適切な酸素を含有する化合物と混合し、反応させ、ホウ素原子に接続した軸の置換基としてハロゲン原子を置き換えてもよい。適切な酸素を含有する化合物の例としては、アルコール、フェノール、カルボン酸およびスルホン酸が挙げられる。
本開示のプロセスで酸素を含有する化合物として使用するのに適したアルコールの例としては、以下の式の化合物
OH
が挙げられ、式中、Rは、場合により1個以上のヘテロ原子を含む置換または非置換のアルキル;場合により1個以上のヘテロ原子を含む置換または非置換のアリール;場合により1個以上のヘテロ原子を含む置換または非置換のアリールアルキル;および場合により1個以上のヘテロ原子を含む置換または非置換のアルキルアリールからなる群から選択される。具体例としては、メタノール、エタノールおよびイソプロピルアルコールが挙げられる。
適切なカルボン酸の例としては、式
COOH
を有するものが挙げられ、式中、Rは、場合により1個以上のヘテロ原子を含む置換または非置換のアルキルである。具体例としては、酢酸、プロパン酸、トリフルオロ酢酸およびペルフッ素化プロパン酸が挙げられる。
適切なスルホン酸としては、式
SO
を有するものが挙げられ、式中、Rは、場合により1個以上のヘテロ原子を含む置換または非置換のアルキルである。具体例としては、トリフルオロメタンスルホン酸、メタンスルホン酸およびドデシルベンゼンスルホン酸が挙げられる。
あらゆる部およびパーセントは、特に指示のない限り、重量基準である。
(実施例1A)
Figure 0006351436
500mLの3ッ口丸底フラスコにディーンスタークトラップ、凝縮器を取り付け、TEFLON(登録商標)コーティングされた攪拌磁石を入れ、これに、50.0gの米国特許第6,472,523号の実施例Iに記載されるように調製した4−(3−ペンタデシルフェノキシ)−フタロニトリル化合物と、300mLのキシレンとを入れた。このフラスコを、磁気攪拌し、凝縮器、ディーンスターク装置を用い、軽く窒素で覆いつつ、160℃の油浴に入れた。20時間環流させ、すべての水を除去した後、42mLの1.0M三塩化ホウ素のキシレン溶液(実際のBClは約4.5g)をシリンジとセプタムを用いて乾燥条件で加えた。溶液は紫色に変化した。この生成物は、以下に示す左側の式を有すると考えられた。
(実施例1B)
Figure 0006351436
実施例1Aに記載した添加反応から1時間後、溶液を1Lのメタノールで急冷し、冷却し、一晩かけて沈殿させた。次いで、メタノール溶液をデカンテーションし、油分の多い固体を残し、これをトルエンで集めた。トルエン溶液中、強いマゼンタ色が明らかであった。固体生成物を一晩乾燥させ続けると、色は消えた。乾燥させる前に固体をトルエンまたはヘキサンに溶解すると、きれいなマゼンタ色が永久的に続いた。この構造は、上に示す右側の式を有すると考えられた。
(実施例2A)
500mLの3ッ口丸底フラスコにディーンスタークトラップ、凝縮器を取り付け、TEFLON(登録商標)コーティングされた攪拌磁石を入れ、これに、8.75gの米国特許第6,472,523号の実施例Iに記載されるように調製した4−(3−ペンタデシルフェノキシ)−フタロニトリル化合物と、200mLのキシレンとを入れた。このフラスコを、磁気攪拌し、凝縮器、ディーンスターク装置を用い、軽く窒素で覆いつつ、160℃の油浴に入れた。20時間環流させ、すべての水を除去した後、20mLの1.0M三塩化ホウ素のキシレン溶液をシリンジとセプタムを用いて乾燥条件で加えた。溶液は紫色に変化した。
(実施例2B)
実施例2Aに記載した添加反応から1時間後、溶液を700mLのイソプロパノールで急冷し、冷却し、一晩かけて沈殿させた。次いで、イソプロパノール溶液をデカンテーションし、油分の多い固体を残した。この構造は、以下に示すものであると考えられた。
Figure 0006351436
(実施例3)
実施例1Aのプロセスを繰り返した。実施例1Aに記載した添加反応から1時間後、溶液を、5gのトリフルオロ酢酸を含む1Lのメタノールで急冷し、20分間攪拌し、攪拌を止め、冷却し、一晩かけて沈殿させた。次いで、メタノール溶液をデカンテーションして油分の多い固体を残し、これをトルエンで集めた。トルエン溶液中、強いマゼンタ色が明らかであった。この構造は、以下のものであると考えられた。
Figure 0006351436
(実施例4)
実施例1Aのプロセスを繰り返した。環流を続け、実施例1Aに記載した添加反応から1時間後、溶液を
(A)1.9gのトリフルオロメタンスルホン酸を含む500mLのメタノール、
(B)1.2gのメタンスルホン酸を含む500mLのメタノール、
(C)4.1gのドデシルベンゼンスルホン酸を含む500mLのメタノール
3つの1Lビーカーで等しく急冷した(すなわち、3つのビーカーにそれぞれ3分の1ずつ)。
溶液A、BおよびCをそれぞれ20分間攪拌し、攪拌を止め、冷却し、一晩かけて沈殿させた。次いで、メタノール溶液をデカンテーションして油分の多い固体を残した。この油分の多い固体を次いで300mLのメタノールで洗浄し、デカンテーションして深赤色固体を残し、これを塩化メチレンで集め、瓶に移し、塩化メチレンを蒸発させた。この固体をトルエン溶液に入れたとき、強いマゼンタ色が明らかであった。この固体は、色を失うことなく、空気中で永久的に安定であった。この構造は、以下のものであると考えられた。
Figure 0006351436
Figure 0006351436
(実施例5)
500mLの1ッ口丸底フラスコに凝縮器を取り付け、TEFLON(登録商標)コーティングされた攪拌磁石を入れ、これに、40.0gの米国特許第6,472,523号の実施例Iに記載されるように調製した4−(3−ペンタデシルフェノキシ)−フタロニトリル化合物と、230mLのキシレンとを入れた。すべてが溶解するまで、フラスコの内容物を室温で攪拌した。次いで、氷浴を使用して反応混合物を0℃まで冷却した。その後、凝縮器の上部から、33.3mLのBClのキシレン水溶液を30分かけて加えた。次いで、反応混合物を25℃で10分間攪拌し、60℃の油浴に入れた。油浴の温度を160℃まで上げ、深赤色/紫色が発色し始めた。反応混合物を6時間加熱/攪拌/環流した。次いで、紫色/マゼンタ反応混合物を、5gのトリフルオロ酢酸を含む1Lのアセトンで急冷し、1時間攪拌し、時計皿で覆い、冷却し、2日間かけて沈殿させた。その後、1Lのメタノールを加え、混合物を2日間かけて沈殿させ、その後、溶媒をデカンテーションして除いた。深いマゼンタ色の油状物が残った。300mLのメタノールを用いて2回磨砕およびデカンテーションを行い、深マゼンタ色のワックス状固体を得て、これを塩化メチレンで集めた。トルエン溶液中、強いマゼンタ色が明らかであった。この固体は、色を失うことなく、空気中で永久的に安定であった。
(実施例6A)
Figure 0006351436
24/40の2L 3ッ口フラスコにTEFLON(登録商標)コーティングされた攪拌磁石を入れ、凝縮器、ガラスストッパーおよび定圧滴下漏斗を取り付け、シリコーン油中、25gの4−オクタデシルスルフィド−フタロニトリル、137gのメチルイソブチルケトンおよび127gの氷酢酸を加え、攪拌を開始した。浴の温度を25℃から90℃まで上げ、固体を溶解させた。125mLの35%Hを滴下漏斗に加え、反応混合物を90℃で攪拌しつつ2時間かけてゆっくりと加え、その後、90℃で1時間かけて後加熱した。次いで、攪拌を止め、混合物を25℃にし、16時間かけて沈殿させた。白色固体ケーキが、フラスコ内容物の上部に生成した。液体をデカンテーションして除き、ブフナー漏斗で固体を集め、臭気が検出されなくなるまでメタノールで洗浄した。固体を乾燥させ、薄層クロマトグラフィー(「TLC」)を使用し、出発物質のS反応剤が消失し、最終的なSO生成物が現れたことを示した。この生成物について、赤外スペクトル測定を行った。この構造は、上に示したものであると考えられた。
(実施例6B)
Figure 0006351436
500mLの3ッ口丸底フラスコにディーンスタークトラップ、凝縮器を取り付け、TEFLON(登録商標)コーティングされた攪拌磁石を入れ、これに、8.75gの実施例6Aからの中間体と、200mLのキシレンとを入れた。このフラスコを、磁気攪拌し、凝縮器、ディーンスターク装置を用い、軽く窒素で覆いつつ、160℃の油浴に入れた。5時間環流させ、すべての水を除去した後、20mLの1.0M三塩化ホウ素のキシレン溶液をシリンジとセプタムを用いて乾燥条件で加えた。溶液は紫色に変化し、環流を続けた。この構造は、上に示すものであると考えられた。
(実施例6C)
実施例6BのBClの添加から1時間後、溶液を、700mLのメタノールが入った1L瓶で急冷した。サンプルを2日間かけて沈殿させ、その後、溶媒をデカンテーションによって除いた。深マゼンタ色の油状物が残った。トルエン溶液中、強いマゼンタ色が明らかであった。この構造は、
Figure 0006351436
であると考えられた。
(実施例7:インク担体の調製)
以下の成分を溶融し、混合し、濾過することによって、インク担体を調製した。
−ポリエチレンワックス(PE655、Baker Petrolite、Tulsa、OK、CH(CH50CH)43.59重量部;
−ステアリルステアリン酸アミドワックス(KEMAMIDE(登録商標)S−180、Crompton Corporation、Greenwich、CT)19.08重量部;
−1当量のC−36ダイマー酸(Uniqema、New Castle、DE)と、2当量のエチレンジアミンおよびUNICID(登録商標)700(Baker Petrolite、Tulsa、OK、末端にカルボン酸基を有する長鎖炭化水素)との反応から得られるテトラアミド樹脂(米国特許第6,174,937号の実施例1に記載されるように調製)18.94重量部;
−2当量のABITOL Eヒドロアビエチルアルコール(Hercules Inc.、ウィルミントン、DE)と、1当量のイソホロンジイソシアネートとの反応から得られるウレタン樹脂(米国特許第5,782,966号の実施例1に記載されるように調製)11.71重量部;
−3当量のステアリルイソシアネートとグリセロール系アルコールの付加物であるウレタン樹脂(米国特許第6,309,453号の実施例4に記載されるように調製)6.48重量部;
−NAUGUARD(登録商標)445酸化防止剤(Uniroyal Chemical Co.、ミドルベリ、CT)0.20重量部。
600gのインク担体要素を1Lビーカーに加え、オーブン中、135℃で溶融するまで加熱した。その後、このビーカーを、135℃に設定した加熱マントルに入れ、ビーカーの内容物を45分間攪拌した。次いで、得られたインクを、Whatman #3および0.2μm NAEフィルタの組み合わせで濾過し、Mottフィルタアセンブリに入れた。インク担体を、約31gの無色担体の入った型に注ぎ、冷却した。
(実施例8:インクの調製)
約30.7gの実施例7からのインク担体を、磁気攪拌棒を入れた100mLビーカーに入れ、その後、135℃の油浴に溶融するまで入れた。次いで、約0.45gの実施例4Aに記載されるように調製したm−ペンタデシルフェノール置換サブフタロシアニントリフルオロメタンスルホン酸エステルを加え、約3時間攪拌した。次いで、マゼンタ着色インクをアルミニウムの型に注いだ。
(実施例9:インクの調製)
約30.9gの実施例7に記載されるように調製したインク担体を、磁気攪拌棒を入れた100mLビーカーに入れ、その後、135℃の油浴に溶融するまで入れた。次いで、約0.57gの実施例4Bに記載されるように調製したm−ペンタデシルフェノール置換サブフタロシアニンメタンスルホン酸エステルを加え、3時間攪拌した。次いで、マゼンタ着色インクをアルミニウムの型に注いだ。
(実施例10:インクの調製)
約30.4gの実施例7に記載されるように調製したインク担体を、磁気攪拌棒を入れた100mLビーカーに入れ、その後、135℃の油浴に溶融するまで入れた。次いで、約0.51gの実施例4Cに記載されるように調製したm−ペンタデシルフェノール置換サブフタロシアニンドデシルベンゼンスルホン酸エステルを加え、3時間攪拌した。次いで、マゼンタ着色インクをアルミニウムの型に注いだ。
(実施例11:インクの調製)
約30.6gの実施例7に記載されるように調製したインク担体を、磁気攪拌棒を入れた100mLビーカーに入れ、その後、135℃の油浴に溶融するまで入れた。次いで、約0.51gの実施例3に記載されるように調製したm−ペンタデシルフェノール置換サブフタロシアニントリフルオロ酢酸エステルを加え、3時間攪拌した。次いで、マゼンタ着色インクをアルミニウムの型に注いだ。
(実施例12:指紋およびテープ拡散測定)
実施例2に記載されるように調製したm−ペンタデシルフェノール置換サブフタロシアニンイソプロピルエーテル着色剤と、実施例7に記載されるように調製したインク担体とを含む試験インクを調製した。K−プルーファー印刷サンプルを紙上のインクから調製し、「指紋」試験を以下のように行った。印刷物を調製してすぐ後に、試験者は、指に少量のハンドローションを広げ、明るい状態で指の先端と印刷物表面とを接触させた。次いで、露出したサンプルを室温で5日間貯蔵し、その後、観察した。特に、インクで多く覆われている領域について、印刷表面の露出した部分の中程度から弱い増大を記した。
それほど可溶性ではない染料は、「濁り」、または凝集し、上の「指紋」試験は、これら2種類のプロセスを促進する。上述の結果は、ワックス系インク中でm−ペンタデシルフェノール置換サブフタロシアニンイソプロピルエーテル染料の溶解度が許容範囲であることを示す。
2つのさらなるK−プルーファー印刷サンプルを調製した。印刷物を調製してすぐ後に、ページの印刷した領域と印刷していない領域との間の縁の一部に透明接着剤テープを貼り付けた。次いで、1サンプルを60℃にし、他の残りを周囲温度に置いた。5日後、印刷した領域と印刷していない領域との間の縁の拡散の進行について、両サンプルを観察した。高い方の温度にさらされたサンプルは、中程度の縁の拡散を示し、一方、室温のサンプルは、鋭い縁を保持していることがわかり、このことは、テープ接着剤によって誘発される染料の移動に十分な耐性があることを示している。

Claims (6)

  1. 着色剤化合物を製造するためのプロセスであって、このプロセスは、
    フタロニトリル化合物とハロゲン化ホウ素塩とをキシレンまたはトルエン中で反応させ、ホウ素サブフタロシアニンクロリド中間体を形成し、このフタロニトリル化合物が、
    Figure 0006351436
    (nは、8から50の範囲の整数である。)
    または
    Figure 0006351436
    (nは、8から50の範囲の整数である。)
    を有することと;
    前記ホウ素サブフタロシアニンクロリド中間体と、メタノール中のカルボン酸およびスルホン酸からなる群から選択される少なくとも1種類の酸素を含有する化合物とを反応させ、マゼンタ色を与える着色剤化合物を形成することとを含み、
    前記カルボン酸は、式
    COOH
    を有し、
    式中、Rは、場合により1個以上のヘテロ原子を含む置換または非置換のアルキルであり、
    前記スルホン酸は、式
    S(=O)OH
    を有し、
    式中、Rは、場合により1個以上のヘテロ原子を含む置換または非置換のアルキルであり、
    前記着色剤化合物は、
    Figure 0006351436
    であり、R −X −、R −X −、R −X −は、
    Figure 0006351436
    または
    Figure 0006351436
    であり、Zは、R COO−、またはR S(=O) O−である、プロセス。
  2. 前記ハロゲン化ホウ素塩が、三塩化ホウ素である、請求項1に記載のプロセス。
  3. 前記酸素を含有する化合物が、前記カルボン酸である、請求項1に記載のプロセス。
  4. 前記酸素を含有する化合物が、前記スルホン酸である、請求項1に記載のプロセス。
  5. 前記フタロニトリル化合物は、アルキルスルフィド−フタロニトリルと、酸化剤と、溶媒とを混合してアルキルスルホン置換フタロニトリルを形成することによって得られる、請求項1に記載のプロセス。
  6. 前記酸素を含有する化合物が、トリフルオロ酢酸、トリフルオロメタンスルホン酸、メタンスルホン酸、またはドデシルベンゼンスルホン酸である、請求項1に記載のプロセス。
JP2014165614A 2013-08-28 2014-08-18 ホウ素サブフタロシアニン化合物および製造する方法 Expired - Fee Related JP6351436B6 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/012,132 US9394319B2 (en) 2013-08-28 2013-08-28 Boron subphthalocyanine compounds and method of making
US14/012,132 2013-08-28

Publications (4)

Publication Number Publication Date
JP2015044990A JP2015044990A (ja) 2015-03-12
JP2015044990A5 JP2015044990A5 (ja) 2017-09-28
JP6351436B2 true JP6351436B2 (ja) 2018-07-04
JP6351436B6 JP6351436B6 (ja) 2018-07-25

Family

ID=52470702

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014165614A Expired - Fee Related JP6351436B6 (ja) 2013-08-28 2014-08-18 ホウ素サブフタロシアニン化合物および製造する方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9394319B2 (ja)
JP (1) JP6351436B6 (ja)
KR (1) KR102107859B1 (ja)
CN (1) CN104418870B (ja)
CA (1) CA2860562C (ja)
DE (1) DE102014216787A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8981088B1 (en) * 2013-08-28 2015-03-17 Xerox Corporation Boron subphthalocyanine compounds and method of making
US8920551B1 (en) * 2013-08-28 2014-12-30 Xerox Corporation Phase change inks

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4490731A (en) 1982-11-22 1984-12-25 Hewlett-Packard Company Ink dispenser with "frozen" solid ink
GB9307749D0 (en) * 1993-04-15 1993-06-02 Zeneca Ltd Chemical compounds
ES2116867B1 (es) * 1995-01-24 1999-07-01 Univ Madrid Autonoma Procedimiento para la preparacion de subftalocianinas con aplicacionescomo materiales opticos no lineales.
US5782966A (en) 1996-06-28 1998-07-21 Tektronix, Inc. Isocyanate-derived materials for use in phase change ink jet inks
JPH10330633A (ja) * 1997-05-28 1998-12-15 Mitsui Chem Inc サブフタロシアニン化合物及びそれを用いた光記録媒体
US6368395B1 (en) * 1999-05-24 2002-04-09 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Subphthalocyanine colorants, ink compositions, and method of making the same
US6174937B1 (en) 1999-07-16 2001-01-16 Xerox Corporation Composition of matter, a phase change ink, and a method of reducing a coefficient of friction of a phase change ink formulation
US6309453B1 (en) 1999-09-20 2001-10-30 Xerox Corporation Colorless compounds, solid inks, and printing methods
MXPA03002897A (es) 2000-10-02 2003-06-24 Kimberly Clark Co Medio de registro con nanoparticulas y metodos para hacer los mismos.
US6472523B1 (en) 2002-02-08 2002-10-29 Xerox Corporation Phthalocyanine compositions
US6476219B1 (en) 2002-02-08 2002-11-05 Xerox Corporation Methods for preparing phthalocyanine compositions
US6998493B2 (en) 2003-06-26 2006-02-14 Xerox Corporation Colorant compounds
JP2007063437A (ja) * 2005-08-31 2007-03-15 Tdk Corp 色素、光記録材料、及び光記録媒体。
US8057589B2 (en) 2006-12-21 2011-11-15 Xerox Corporation Phase change inks
JP5584848B2 (ja) * 2009-08-06 2014-09-10 国立大学法人 名古屋工業大学 サブフタロシアニン誘導体及びその製造方法
US8981088B1 (en) * 2013-08-28 2015-03-17 Xerox Corporation Boron subphthalocyanine compounds and method of making
US8920551B1 (en) * 2013-08-28 2014-12-30 Xerox Corporation Phase change inks

Also Published As

Publication number Publication date
CN104418870A (zh) 2015-03-18
CA2860562A1 (en) 2015-02-28
CA2860562C (en) 2018-01-16
DE102014216787A1 (de) 2015-03-05
KR20150026836A (ko) 2015-03-11
JP2015044990A (ja) 2015-03-12
US9394319B2 (en) 2016-07-19
CN104418870B (zh) 2017-09-05
JP6351436B6 (ja) 2018-07-25
KR102107859B1 (ko) 2020-05-08
US20150065729A1 (en) 2015-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6351435B6 (ja) ホウ素サブフタロシアニン化合物
JP5265843B2 (ja) 相変化インク含有着色剤組成物
JP4608194B2 (ja) 相変化インキ
EP1985667B1 (en) Pyrazolone-azo colourant compounds
JP2004027231A (ja) 二量体アゾピリドン着色剤を含む相変化インキ
JP2004075678A (ja) 二量体アゾピリドン着色剤
JP5021893B2 (ja) 相変化インク含有着色剤組成物
JP6351436B6 (ja) ホウ素サブフタロシアニン化合物および製造する方法
JP5301842B2 (ja) 相変化インク組成物
EP1956052B1 (en) Colorant compounds
US20080184910A1 (en) Colorant compounds
TW201033293A (en) Magenta dyes and inks for use in ink-jet printing
JP2000026774A (ja) 超微粒子色素分散液
US8920551B1 (en) Phase change inks
TW201028411A (en) Magenta dyes and inks for use in ink-jet printing
JP4965868B2 (ja) 着色液、インクジェット記録方式用着色液、インクタンク、記録ユニット、記録装置及び記録方法

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170817

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170817

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20170817

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20170914

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170926

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180109

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180405

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180522

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180605

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6351436

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees