JPH05214261A - Water-soluble organic dye and ink jet for ink jet printer - Google Patents

Water-soluble organic dye and ink jet for ink jet printer

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Publication number
JPH05214261A
JPH05214261A JP25379492A JP25379492A JPH05214261A JP H05214261 A JPH05214261 A JP H05214261A JP 25379492 A JP25379492 A JP 25379492A JP 25379492 A JP25379492 A JP 25379492A JP H05214261 A JPH05214261 A JP H05214261A
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JP
Japan
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dye
group
dyes
water
boric acid
Prior art date
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Application number
JP25379492A
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Japanese (ja)
Inventor
Norman E Pawlowski
イー パウロースキー ノーマン
Dale D Russell
ディー ラッセル デイル
Karla M Robotti
エム ロボッティ カーラ
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HP Inc
Original Assignee
Hewlett Packard Co
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To provide a dye and ink not reduced in its color intensity for an ink jet printer using such dye and having water solubility and excellent water- resistant fastness.
CONSTITUTION: A water-soluble dye is selected from respective dyes of azo, triphenylmethane, anthraquinone, methine, xanthine, azine, oxazine, thiazine, thiazole, quinoline, aminoketone, nitro, nitroso, phthalocyanine, acridine, indamine and indophenol and has at least one boric acid group on an aryl radical. Ink for an ink jet printer consists of about 0.05-10% of the above mentioned dye (a), a pH controller (b) holding the pH of a compd. to about 6-9 and the remainder of water (c).
COPYRIGHT: (C)1993,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、アゾ染料などの水溶性
染料の分野のものであり、アリール環上に少なくとも1
つのホウ酸(boronic acid)基を有する新
規な染料に関する。本発明は、インクジェットプリンタ
用のインクに、これらの染料を使用することにも関す
る。
FIELD OF THE INVENTION This invention is in the field of water-soluble dyes such as azo dyes, where at least one on the aryl ring.
It relates to novel dyes having two boric acid groups. The invention also relates to the use of these dyes in inks for inkjet printers.

【0002】[0002]

【技術背景】インクジェットプリンタの使用と紙あるい
は類似の材料に印刷するための特別のインクの配合は、
この数年間の集中的な研究の主題であった。染料は、大
抵は、このようなインク中の着色成分を提供してきた。
これらのインクは、通常は水性なので、水溶性染料が使
用されてきた。これらの染料としては、アゾ染料、アン
トラキノン染料、メチン染料、キサンチン染料、オキサ
ジン染料、チアジン染料などである。水溶性は、染料の
少なくとも1つのアリール成分に結合しているスルホン
酸基またはそれらの塩によって付与されてきた。しかし
ながら、スルホン酸基は、芳香環に結合されると、共鳴
も、誘起的な相互作用(inductive inte
raction)もゼロに近い。また、スルホン酸基
は、アゾ基に隣接して配置されると、アゾ基との立体的
な相互作用に起因して、色の強さが僅かに減少すること
になる。さらに、スルホナート基は、溶解度に寄与する
が、耐水堅牢性には寄与しない。このような理由で、イ
ンクジェットプリンタに使用することのできる他の染料
の研究が続けられている。
BACKGROUND OF THE INVENTION The use of inkjet printers and the formulation of special inks for printing on paper or similar materials are
It has been the subject of intensive research over the last few years. Dyes have often provided the coloring component in such inks.
Water-soluble dyes have been used because these inks are usually water-based. Examples of these dyes include azo dyes, anthraquinone dyes, methine dyes, xanthine dyes, oxazine dyes and thiazine dyes. Water solubility has been provided by sulfonic acid groups or salts thereof attached to at least one aryl component of the dye. However, when the sulfonic acid group is attached to the aromatic ring, the resonance also induces an inductive interaction.
ration) is also close to zero. Further, when the sulfonic acid group is arranged adjacent to the azo group, the color intensity is slightly reduced due to the steric interaction with the azo group. Furthermore, the sulfonate groups contribute to solubility but not to waterfastness. For this reason, research into other dyes that can be used in inkjet printers continues.

【0003】[0003]

【発明の目的】本発明は、アリール環上に少なくとも1
つのホウ酸基を有する新規な水溶性の有機染料および、
これらの染料を使用して、色の強さの減少がなく、しか
も水溶性であるとともに耐水堅牢性に優れたインクジェ
ットプリンタ用のインクを提供することを目的とする。
OBJECT OF THE INVENTION The present invention is directed to at least one aryl ring.
Novel water-soluble organic dye having two boric acid groups, and
It is an object of the present invention to provide an ink for an inkjet printer, which is free from reduction in color strength, is water-soluble, and is excellent in water fastness using these dyes.

【0004】[0004]

【発明の概要】本発明者らは、インクジェット印刷用の
インクに特別に利用されるアゾ染料を含む新しい種類の
染料を発見した。これらの新規の染料は、アリール環上
に少なくとも1つのホウ酸部分を有し、化2の式で表さ
れる。
SUMMARY OF THE INVENTION The present inventors have discovered a new class of dyes, including azo dyes, which are specifically utilized in ink jet printing inks. These new dyes have at least one boric acid moiety on the aryl ring and are represented by the formula

【0005】[0005]

【化2】 [Chemical 2]

【0006】化2の式において、Dは有機染料部分であ
り、Xは水素、または塩基性溶液中では陽イオン、例え
ばNa、K、LiまたはNH(CHであって、
yおよびzはそれぞれ0〜4の範囲であり、yとzの和
は4に等しい。ホウ酸基は染料に水溶性を付与し、染料
を基材に結合させるための反応性基である。
In the formula of formula 2, D is an organic dye moiety, X is hydrogen, or a cation in a basic solution, such as Na, K, Li or NH y (CH 3 ) z ,
y and z each range from 0 to 4, and the sum of y and z equals 4. The boric acid group is a reactive group for imparting water solubility to the dye and binding the dye to the substrate.

【0007】[0007]

【実施例】本発明は、アゾ染料、トリフェニルメタン染
料、アントラキノン染料、メチン染料、キサンテン染
料、アジン染料、オキサジン染料、チアジン染料、チア
ゾール染料、キノリノン染料、アミノケトン染料、ニト
ロ染料、ニトロソ染料、フタロシアニン染料、アクリジ
ン染料、インダミン染料およびインドフェノール染料を
包含している。次に、代表としてアゾ染料を参考にして
説明する。
EXAMPLES The present invention includes azo dye, triphenylmethane dye, anthraquinone dye, methine dye, xanthene dye, azine dye, oxazine dye, thiazine dye, thiazole dye, quinolinone dye, aminoketone dye, nitro dye, nitroso dye, phthalocyanine. Includes dyes, acridine dyes, indamine dyes and indophenol dyes. Next, as a representative, an azo dye will be described as a reference.

【0008】本発明の新規なモノアゾ化合物は、化3の
式に従って調製することができる。この式において、A
rおよびArはアリーレンあるいは置換アリーレンで
あり、nは1〜2の整数である。
The novel monoazo compounds of the present invention can be prepared according to the formula: In this formula, A
r and Ar 1 are arylene or substituted arylene, and n is an integer of 1-2.

【0009】[0009]

【化3】 [Chemical 3]

【0010】ポリアゾ染料は、化4のようにして調製さ
れる。この式において、Arの電子供与基は、カップ
リン反応を容易にする。Arがジアゾ化可能なNH
置換基を有する限り、新たなアゾ化合物を添加してもよ
い。
The polyazo dye is prepared as shown below. In this formula, the electron-donating group of Ar 2 facilitates the coupling reaction. Ar 2 is diazotizable NH 2
A new azo compound may be added as long as it has a substituent.

【0011】[0011]

【化4】 [Chemical 4]

【0012】ポリアゾ染料は、化5の構造に相当する。
この式においてmは1〜約4の整数である。
The polyazo dye corresponds to the structure of Chemical formula 5.
In this formula, m is an integer from 1 to about 4.

【0013】[0013]

【化5】 [Chemical 5]

【0014】カップリング反応は、フェニレン系におい
て、オルト異性体とパラ異性体との混合物を生成させ
る。ナフタレン系においては、α異性体とβ異性体との
混合物が得られる。α異性体とβ異性体との比率は、p
Hを制御することによって調節することができる。
The coupling reaction produces a mixture of ortho and para isomers in the phenylene system. In the naphthalene system, a mixture of α and β isomers is obtained. The ratio of α isomer to β isomer is p
It can be adjusted by controlling H.

【0015】本発明の染料を調製するための出発物質と
して使用される芳香族ホウ酸化合物を製造するための幾
つかの公表された方法がある。これらの方法は、余り複
雑ではない。例えば、アリールホウ酸は、アリールリチ
ウム化合物およびグリニアル試薬を含む幾つかの種類の
有機金属化合物から容易に合成される。後者について
は、有機金属化学誌、1983年第259巻、No.
3、269〜274頁のジョージ W. カバルカ等に
よる論文を参照されたい。
There are several published methods for preparing aromatic boric acid compounds used as starting materials for preparing the dyes of this invention. These methods are not very complicated. For example, arylboronic acids are readily synthesized from several types of organometallic compounds including aryllithium compounds and Grignard reagents. Regarding the latter, Organometallic Chemistry, Vol. 259, 1983, No.
George W., p. 3, 269-274. See the paper by Kabarka and others.

【0016】本発明の染料は、複数のホウ酸基を有す
る。分子の両端のホウ酸基は、特に有用である。
The dye of the present invention has a plurality of boric acid groups. Boric acid groups on both ends of the molecule are particularly useful.

【0017】ホウ酸化合物は、脂肪族化合物中では、一
般に、加水分解に対して不安定であると考えられている
が、アリール基に直接に結合しているときには、インク
ジェット染料に使用するための十分な安定性を有する。
これらの化合物は、また優れた水溶性と色を有し、これ
らを含めて配合されたインクは、紙に良好な印刷を行う
ことができる。
Boric acid compounds are generally considered to be hydrolytically unstable in aliphatic compounds, but when used directly in aryl groups for use in ink jet dyes. It has sufficient stability.
These compounds also have excellent water solubility and color, and the inks containing these compounds can print well on paper.

【0018】本発明の染料は、化6の式によって表され
るものであることが好ましい。
The dye of the present invention is preferably represented by the formula (6).

【0019】[0019]

【化6】 [Chemical 6]

【0020】この式において、Arはフェニレン基また
は置換フェニレン基であり、Arはヒドロキシフェニ
レン、アミノフェニレン、N,N−ジ−(低級アルキ
ル)−アミノフェニレン、ブロモフェニレン、クロロフ
ェニレン、低級アルキルフェニレン、ニトロフェニレ
ン、ナフタレン、ヒドロキシナフタレン、クロロナフタ
レン、ブロモナフタレン、ニトロナフタレン、アミノナ
フタレン、N,N−ジ−(低級アルキル)−アミノナフ
タレン、メトキシフェニレンおよび低級アルキルナフタ
レンよりなる群から選ばれたアリーレン基または置換ア
リーレン基であり、Arはヒドロキシフェニル、アミ
ノフェニル、ヒドリキシアミノフェニル、N,N−ジ
(低級アルキル)−アミノフェニル、N,N−ジ(低級
アルキル)−アミノカルボキシフェニル、ブロモフェニ
ル、クロロフェニル、低級アルキルフェニル、ニトロフ
ェニル、ヒドロキシニトロフェニル、ヒドロキシカルボ
キシルフェニル、カルボキシルアクリルアミドフェニ
ル、スクシンイミドフェニル、テトラヒドロカルボキシ
メチルフタルイミドフェニル、ナフチル、ヒドロキシナ
フチル、クロロナフチル、ブロモナフチル、ニトロナフ
チル、ヒドロキシニトロナフチル、アミノナフチル、
N,N−ジ(低級アルキル)アミノナフチル、低級アル
キルナフチル、ヒドロキシアミノナフチル、ジヒドロキ
シアミノナフチル、ヒドロキシジアミノナフチル、ヒド
ロキシカルボキシルナフチル、ヒドロキシアミノキノリ
ルおよびアミノメトキシジベンゾフラニルよりなる群か
ら選ばれたアリール基または置換アリール基であり、m
は0または1〜約4の整数、nは1〜2の整数である。
ナフチル環の置換基は、α位置およびβ位置の一方ある
いは両方を含む。ArおよびArはスルホナート基
を有しないことが望ましい。
In this formula, Ar is a phenylene group or a substituted phenylene group, and Ar 1 is hydroxyphenylene, aminophenylene, N, N-di- (lower alkyl) -aminophenylene, bromophenylene, chlorophenylene, lower alkylphenylene. , Nitrophenylene, naphthalene, hydroxynaphthalene, chloronaphthalene, bromonaphthalene, nitronaphthalene, aminonaphthalene, N, N-di- (lower alkyl) -aminonaphthalene, methoxyphenylene and lower alkylnaphthalene. or a substituted arylene group, Ar 2 is hydroxyphenyl, aminophenyl, hydrido alkoxy aminophenyl, N, N-di (lower alkyl) - amino phenyl, N, N-di (lower alkyl) - Aminoka Voxyphenyl, bromophenyl, chlorophenyl, lower alkylphenyl, nitrophenyl, hydroxynitrophenyl, hydroxycarboxylphenyl, carboxyl acrylamidophenyl, succinimidophenyl, tetrahydrocarboxymethylphthalimidophenyl, naphthyl, hydroxynaphthyl, chloronaphthyl, bromonaphthyl, nitronaphthyl, hydroxy. Nitronaphthyl, aminonaphthyl,
Aryl selected from the group consisting of N, N-di (lower alkyl) aminonaphthyl, lower alkylnaphthyl, hydroxyaminonaphthyl, dihydroxyaminonaphthyl, hydroxydiaminonaphthyl, hydroxycarboxynaphthyl, hydroxyaminoquinolyl and aminomethoxydibenzofuranyl. A group or a substituted aryl group, m
Is 0 or an integer of 1 to about 4, and n is an integer of 1 to 2.
The substituents on the naphthyl ring include one or both of the α and β positions. It is desirable that Ar 1 and Ar 2 have no sulfonate group.

【0021】また、化6において、(イ)nは1である
こと、(ロ)mは0または1または2であること、
(ハ)Arは(HO)で置換されていること、
(ニ)Arがフェニレン基で、Arがヒドロキシフェ
ニルで、mが0で、nが1であること、(ホ)Arがフ
ェニレン基で、Arがアミノヒドロキシフェニルで、
mが0で、nが1であること、(ヘ)Arがフェニレン
基で、Arがナフタレンで、Arが2−アミノフェ
ニル−4−ホウ酸で、mが1で、nが1であること、が
好ましい。
In the chemical formula 6, (a) n is 1, (b) m is 0, 1 or 2.
(C) Ar 2 is 2 B (HO) - be substituted by,
(D) Ar is a phenylene group, Ar 2 is hydroxyphenyl, m is 0 and n is 1, (e) Ar is a phenylene group, Ar 2 is aminohydroxyphenyl,
m is 0 and n is 1, (f) Ar is a phenylene group, Ar 1 is naphthalene, Ar 2 is 2-aminophenyl-4-boric acid, m is 1 and n is 1 Is preferred.

【0022】本発明の染料は、以下の理由によって、イ
ンクジェット印刷用として優れている。
The dye of the present invention is excellent for inkjet printing for the following reasons.

【0023】(1)ホウ酸基の低い酸性度、すなわち低
いpKa値のために、これらの染料は、プロトン化され
て、中性pHにおいて未解離の酸になり、紙に印刷され
ると自然中和のために溶解度が低下する。
(1) Due to the low acidity of the boric acid groups, ie the low pKa value, these dyes are protonated to undissociated acids at neutral pH, which when printed on paper naturally. Solubility decreases due to neutralization.

【0024】(2)ホウ酸基は、砂糖、でん粉およびセ
ルロースに存在するようなシス−ジオールと強力な永久
的な結合を生成する。例えば、紙は、でん粉とセルロー
スを含んでいるので、これらの染料は、紙に対する強力
な永久的結合を生成する。また、これらの染料は、綿な
どのセルロース繊維を染色するために使用される。
(2) The boric acid group forms a strong permanent bond with cis-diols such as are present in sugar, starch and cellulose. For example, since paper contains starch and cellulose, these dyes produce strong permanent bonds to the paper. Also, these dyes are used to dye cellulosic fibers such as cotton.

【0025】(3)アルコールの存在下で、アリールホ
ウ酸基は、エステルを生成して、ホウ酸基の溶解度を低
下させる。紙に印刷された後、インクが直ちに乾燥し始
めるときの水の消失に際して、ホウ酸基がアルコール基
と縮合して、(a)染料分子の他端部に結合しているポ
リオール基、または(b)インク溶液に添加されたポリ
オールと、重合性エステル結合を生成する反応を発展さ
せる可能性が存在している。それから、少なくとも1つ
のホウ酸染料は、ポリオールに結合して、紙上で溶解度
の低下した染料−ポリオール重合体を生成する。これら
の染料がインクジェットプリンタから紙に供給される
と、染料は完全に耐水堅牢性になる。この種の反応は、
アリールホウ酸と、シス−1,2およびシス−1,3−
ジオールなどのシス−ジオールとの間で、溶液中で直ち
に反応生成物を生ずる程度に自発的に起こる。
(3) In the presence of alcohol, the aryl boric acid group forms an ester and reduces the solubility of the boric acid group. Upon the disappearance of water when the ink starts to dry immediately after being printed on paper, the boric acid group condenses with the alcohol group, and (a) a polyol group bonded to the other end of the dye molecule, or ( b) There is the possibility of developing a reaction which forms a polymerizable ester bond with the polyol added to the ink solution. The at least one boric acid dye then binds to the polyol to form a dye-polyol polymer with reduced solubility on paper. When these dyes are fed to the paper from an inkjet printer, the dyes are completely waterfast. This kind of reaction
Arylboric acid and cis-1,2 and cis-1,3-
Spontaneous with cis-diols such as diols to the extent that they immediately form reaction products in solution.

【0026】本発明を実施する一つの方法はジオールあ
るいはアルコール混合物を使用することであり、この方
法では、アリールホウ酸の官能性はインクなどの希薄な
溶液中で起こるエステル生成には好ましくないが、紙上
のインクの蒸発に際して起こる高度に濃縮された溶液中
でエステル結合の不溶化を起こす。紙面上で自然中和を
受けた僅かに塩基性のインクは、さらにこの縮合反応ま
たは重合反応のための推進力になる。理論上は反応は可
逆的であるが、印刷の汚れや印刷面への雨滴などの出来
事に含まれる短い時間では、含まれる時間と濃度は反応
を逆行させるには不十分である。したがって、紙面の印
刷は汚れ抵抗性および耐水堅牢性であるように見える。
One method of practicing the present invention is to use a diol or alcohol mixture, in which the functionality of the aryl boric acid is not preferred for ester formation which occurs in dilute solutions such as inks. It causes the insolubilization of ester bonds in a highly concentrated solution that occurs upon evaporation of the ink on the paper. The slightly basic ink, which has undergone natural neutralization on the paper surface, is also the driving force for this condensation or polymerization reaction. Although in theory the reaction is reversible, the short time involved in events such as print smearing and raindrops on the printing surface does not provide enough time and concentration to reverse the reaction. Therefore, the printing on paper appears to be stain resistant and waterfast.

【0027】通常、シス−ジオールは、アリールホウ酸
基と高度に立体的な好ましい5員環を生成する。本発明
の方法は、開鎖エステルの場合でも、1,3−ジオール
を使用することによって、余り好ましくない6員環また
は7員環のジオールエステル環中に、アリールホウ酸基
を含ませることである。熱力学的に余り好ましくない大
きな環状エステルは、希薄な溶液中で好ましくない平衡
を有するが、インクが乾燥して濃縮されるときに生成す
る。自然中和および可能なプリンタ乾燥器の熱は、縮合
あるいは重合の新たな推進力である。
Usually, cis-diols form a highly sterically preferred five-membered ring with aryl boric acid groups. The method of the present invention is to include an aryl borate group in the less preferred 6-membered or 7-membered diol ester ring by using 1,3-diol even in the case of an open chain ester. Larger thermodynamically less favorable cyclic esters have an unfavorable equilibrium in dilute solutions but form when the ink is dried and concentrated. Natural neutralization and possible printer dryer heat are the new driving forces for condensation or polymerization.

【0028】(4)染料を可溶化する基としてのアリー
ルホウ酸にとっての主要な顕著な利点は、ホウ素原子が
発色団と相互作用する能力である。ホウ素は、染料分子
のアリール環との相互作用を最大にするための適当な寸
法および形状のエンプティp−オービタルを有する。ホ
ウ酸基は、電子吸引性基として作用して電荷移動励起状
態を安定化し、そして発色団の他の部分の電子供与基の
共鳴寄与を安定化させる。これらのことは、すべて染料
分子内での深色移動に寄与する。
(4) A major significant advantage for arylboronic acid as a dye solubilizing group is the ability of the boron atom to interact with the chromophore. Boron has an empty p-orbital of suitable size and shape to maximize the interaction of the dye molecule with the aryl ring. The borate group acts as an electron-withdrawing group to stabilize the charge transfer excited state and stabilizes the resonance contribution of the electron-donating group in other parts of the chromophore. All of these contribute to the bathochromic migration within the dye molecule.

【0029】例えば、単純なアリールモノアゾ化合物そ
れ自体は、僅かに着色しており、電子供与基と電子受容
基の存在が、アリールアゾ化合物に対して、強度の濃色
団移動および深色団移動をもたらす。ホウ酸基は強力な
受容基であり、したがってアリールアゾ染料におけるこ
れらの基にとっての非常に顕著な利点は、色の濃さまた
は色の強さ(黒度も)の増大、および単純なアゾ化合物
の波長をより長い波長吸収側に移動させる能力に対する
寄与である。
For example, a simple aryl monoazo compound itself is slightly colored, and the presence of electron donating and accepting groups causes strong dark and deep chromophore migration to the arylazo compound. Bring The boric acid groups are strong accepting groups and therefore a very significant advantage for these groups in arylazo dyes is an increase in color strength or color strength (also blackness), and of simple azo compounds. This is a contribution to the ability to move the wavelength to the longer wavelength absorption side.

【0030】この利点の重要性は、アリールスルホナー
ト基は芳香環に直接に結合していると共鳴および誘起的
相互作用がゼロに近いということを実現するとき、もっ
と理解することができる。さらに、アリールスルホナー
ト基は、その寸法が大きいために、アゾ基に対して同じ
環中で隣接していると、アゾ基との立体的相互作用に起
因して染料の強さが僅かに損なわれる結果になる。例え
ば、アリールホウ酸染料は、スルホン化染料、特にスル
ホン化アゾ染料の現在の選択に対して顕著な利点を提供
する。
The significance of this advantage can be better understood when the aryl sulfonate group realizes that the resonance and inductive interactions are close to zero when directly attached to the aromatic ring. Furthermore, due to the large size of the aryl sulfonate group, when adjacent to the azo group in the same ring, the strength of the dye is slightly impaired due to steric interaction with the azo group. Result. For example, aryl boric acid dyes offer significant advantages over the current selection of sulfonated dyes, especially sulfonated azo dyes.

【0031】本発明のホウ酸染料は、現在使用されてい
るスルホナートアゾ染料の代わりに、インクジェットプ
リンタ用のインク配合物に一般に使用することができ
る。
The boric acid dyes of the present invention can generally be used in ink formulations for ink jet printers in place of the currently used sulfonate azo dyes.

【0032】好ましいインク配合物は、(a)約0.0
5〜10%の染料、(b)配合物を約6〜約9のpHに
維持するのに十分なpH調節剤、および(c)残余の水
を含有している。
The preferred ink formulation is (a) about 0.0.
It contains 5-10% dye, (b) sufficient pH adjuster to maintain the formulation at a pH of about 6 to about 9, and (c) residual water.

【0033】インク配合物は、一般に、染料のための有
機溶媒を約20%まで含んでいる。代表的な溶媒は、グ
リコール、ピロリドン、ホルムアミド、2−(2−ブト
キシエトキシ)エタノール(n−ブチルカルビトー
ル)、1,5−ペンタンジオール、1,4−ブタンジオ
ール、および、グリコールとジグリコールのブトキシ、
エトキシおよびメトキシ半エーテルである。
Ink formulations generally contain up to about 20% organic solvent for the dye. Typical solvents are glycol, pyrrolidone, formamide, 2- (2-butoxyethoxy) ethanol (n-butylcarbitol), 1,5-pentanediol, 1,4-butanediol, and glycols and diglycols. Butoxy,
Ethoxy and methoxy half ether.

【0034】ホウ酸塩、アンモニウム塩、酢酸塩、りん
酸塩またはトリス(ヒドロキシメチル)アミノメタンな
どの緩衝剤は、インクのpHを調節するために使用され
る。熱インクジェットインクに通常見出される添加剤
を、本発明のインクに添加してもよい。これらの添加剤
としては、微生物毒(biocides)、湿潤剤、界
面活性剤などがある。
Buffering agents such as borates, ammonium salts, acetates, phosphates or tris (hydroxymethyl) aminomethane are used to adjust the pH of the ink. Additives normally found in thermal inkjet inks may be added to the inks of this invention. These additives include microbial poisons, wetting agents, surfactants and the like.

【0035】ポリオールまたはポリアミンが等モル容積
の染料と混合されると、水酸基またはアミン基は、染料
のホウ酸基と反応する。染料が少なくとも2個のホウ酸
基を有すると、重合体生成物を生成させることができ
る。
When the polyol or polyamine is mixed with an equimolar volume of dye, the hydroxyl or amine groups react with the boric acid groups of the dye. If the dye has at least two boric acid groups, a polymeric product can be formed.

【0036】本発明のインク配合物を、ヒューレット・
パッカードの「デスクジェット」インクジェットプリン
タとともに使用して紙に印刷すると、鮮鋭な永久的な画
像が得られる。
The ink formulation of the present invention was prepared by
When used with Packard'DeskJet 'inkjet printers to print on paper, a sharp, permanent image is obtained.

【0037】ホウ酸染料に添加されるポリアミンは、ホ
ウ酸染料がアミンと錯体を生成するという点で、特異な
配合錯体である。ホウ酸染料の第1のセットは、希薄溶
液に過度に溶解するが、これにポリアミンを添加する
と、耐水堅牢性をかなり改善する。錯体は、おそらく単
純な塩の生成であろう。
The polyamine added to the boric acid dye is a unique compounding complex in that the boric acid dye forms a complex with the amine. The first set of boric acid dyes are overly soluble in dilute solutions, but the addition of polyamines to them significantly improves waterfastness. The complex is probably a simple salt formation.

【0038】さらに、スルホナート基の添加を避けたい
ときには、ポリアミンの添加がホウ酸染料の溶解度を高
める単純な方法であり、複数のホウ酸基の添加は余りに
も高価になる。
Furthermore, when it is desired to avoid the addition of sulfonate groups, the addition of polyamines is a simple way to increase the solubility of boric acid dyes and the addition of multiple boric acid groups is too expensive.

【0039】新規なホウ酸染料と、この染料を含むイン
クは、インクジェットプリンタに用途を見出すと期待さ
れる。
The novel boric acid dyes and inks containing these dyes are expected to find use in ink jet printers.

【0040】[0040]

【実施例】以下の実施例は本発明を説明するために利用
される。 実施例1 0.1モルの3−アミノフェニルホウ酸を、酸と1.0
5モルの亜硝酸ナトリウムによってジアゾ化して、ジア
ゾニウム中間体を生成した。そして、この中間体を、p
H8.5において、14gのフェノールとカップリング
し、得られた生成物は、化7の式に相当する混合物であ
った。この式において、水酸基は、アゾ結合に対してオ
ルトまたはパラの位置にある。得られた主な生成物は、
分離スケールの高速度液体クロマトグラフィーによって
分離することができる。
EXAMPLES The following examples are utilized to illustrate the present invention. Example 1 0.1 mol of 3-aminophenyl boric acid was added to the acid and 1.0
Diazotization with 5 mol sodium nitrite produced the diazonium intermediate. Then, this intermediate is
Coupling with 14 g of phenol at H8.5, the product obtained was a mixture corresponding to the formula In this formula, the hydroxyl group is in the ortho or para position to the azo bond. The main products obtained are:
It can be separated by high-performance liquid chromatography on a separation scale.

【0041】[0041]

【化7】 [Chemical 7]

【0042】実施例2 実施例1のジアゾニウム中間体を、N,N−ジメチルア
ニリンとカップリングして、化8の式で示される化合物
を生成した。実施例1の手順を繰返した。
Example 2 The diazonium intermediate of Example 1 was coupled with N, N-dimethylaniline to produce the compound of formula The procedure of Example 1 was repeated.

【0043】[0043]

【化8】 [Chemical 8]

【0044】実施例3 実施例1のジアゾニウム中間体を、2−ナフトールとカ
ップリングして、化9の式で示される化合物を生成し
た。実施例1の手順を採用した。パラ異性体は多い方の
生成物であり、オルト異性体は少ない方の生成物であっ
た。
Example 3 The diazonium intermediate of Example 1 was coupled with 2-naphthol to produce the compound of formula The procedure of Example 1 was adopted. The para isomer was the predominant product and the ortho isomer was the predominant product.

【0045】[0045]

【化9】 [Chemical 9]

【0046】実施例4 実施例1のジアゾニウム中間体を、3−ヒドロキシアニ
リンとカップリングして、化10の式の化合物を生成し
た。実施例1の手順を繰返した。
Example 4 The diazonium intermediate of Example 1 was coupled with 3-hydroxyaniline to produce a compound of formula The procedure of Example 1 was repeated.

【0047】[0047]

【化10】 [Chemical 10]

【0048】実施例5 3−アミノフェニルホウ酸のジアゾニウム塩を、1−ア
ミノナフタレンとカップリングした。この反応の生成物
を、ジアゾ化して、3−アミノフェニルホウ酸とカップ
リングした。得られた染料は、化11の式に対応するも
のであった。
Example 5 The diazonium salt of 3-aminophenylboronic acid was coupled with 1-aminonaphthalene. The product of this reaction was diazotized and coupled with 3-aminophenyl boric acid. The resulting dye corresponded to the formula

【0049】[0049]

【化11】 [Chemical 11]

【0050】実施例6 標準的なジアゾ化手法を利用して新たな染料を造ること
ができるが、この染料において、Arはナフチル基で
あり、Arはヒドロキシナフチル基である。水酸基は
α位置でもβ位置でもよく、水酸基に隣接してカップリ
ングが起こる限り、良好なレッドの染料が生成する。
Example 6 A new dye can be made using standard diazotization procedures, in which Ar 1 is a naphthyl group and Ar 2 is a hydroxynaphthyl group. The hydroxyl group may be at the α position or the β position, and as long as the coupling occurs adjacent to the hydroxyl group, a good red dye is produced.

【0051】実施例7 ホウ酸化染料の耐水堅牢性をスルホン化染料と比較する
ために、以下の実験を行った。一方はXがホウ酸基であ
り、他方はXがスルホン酸である以外は、化12の構造
を有する2種類の染料から表1の配合に従ってインクを
造った。
Example 7 The following experiment was conducted to compare the waterfastness of borated dyes with sulfonated dyes. An ink was made according to the formulation of Table 1 from two types of dyes having the structure of Chemical formula 12 except that one is X and the other is X, and X is sulfonic acid.

【0052】[0052]

【化12】 [Chemical 12]

【0053】[0053]

【表1】 [Table 1]

【0054】これらのインクは、通常のインクジェット
プリンタを利用し、プリンタのペンを充満させて、印刷
サンプルを生成させるために使用した。耐水堅牢性は、
以下のようにして測定した。
These inks were used in conventional ink jet printers to fill the pen of the printer and produce a print sample. Water resistance is
It measured as follows.

【0055】1インチ平方のチェッカー盤パターンを、
100%のべた領域と空白領域とを交互にして印刷し、
空白−べた−空白の4角形の第1列、べた−空白−べた
の4角形の第2列、および空白−べた−空白の4角形の
第3列を有する試料を得た。一つのパターンは、標準と
して別に取っておいた。もう一つのパターンは、烈しく
攪拌しながら、脱イオン水中で5分間洗浄した。洗浄し
たパターンが乾燥した後、標準のパターンと洗浄したパ
ターンについて、L*、a*およびb*の座標を測定し
て、少なくとも4個のパターンを平均した。ΔEは、標
準サンプルと洗浄したサンプルとの色の差異として算出
した。
The checkerboard pattern of 1 inch square is
Alternately print 100% solid area and blank area,
Samples were obtained having a first row of blank-solid-blank squares, a second row of solid-blank-solid squares, and a third row of blank-solid-blank squares. One pattern was set aside as a standard. The other pattern was a 5 minute wash in deionized water with vigorous stirring. After the washed pattern had dried, the L *, a * and b * coordinates were measured for the standard and washed patterns and at least 4 patterns were averaged. ΔE was calculated as the color difference between the standard sample and the washed sample.

【0056】色の測定はすべて、10度の観測器、D6
5 Illuminantを利用して、ASTM法D2
244〜85に従って行い、表2の結果を得た。
All color measurements were made with a 10 degree observer, D6
5 Illuminant, ASTM method D2
244 to 85, and the results shown in Table 2 were obtained.

【0057】[0057]

【表2】 [Table 2]

【0058】ホウ酸化染料のΔEは、スルホン化染料の
ΔEよりも、良好な大きさのオーダーである。ΔEは、
2−P系におけるよりも、DEG系において、より良好
で、5のファクターである。
The ΔE of the borated dye is in the order of magnitude better than the ΔE of the sulfonated dye. ΔE is
Better in the DEG system than in the 2-P system, a factor of 5.

【0059】実施例8〜26 表3〜表8のホウ酸染料を調製したが、これらの表にお
いてmは0、nは1であった。
Examples 8 to 26 The boric acid dyes shown in Tables 3 to 8 were prepared, in which m was 0 and n was 1.

【0060】[0060]

【表3】 [Table 3]

【0061】[0061]

【表4】 [Table 4]

【0062】[0062]

【表5】 [Table 5]

【0063】[0063]

【表6】 [Table 6]

【0064】[0064]

【表7】 [Table 7]

【0065】[0065]

【表8】 [Table 8]

【0066】実施例1〜6および8〜26の染料から調
製したインクは、実施例7において論じたインクについ
て観察されたものと同じ種類の挙動を示すことが期待さ
れる。
Inks prepared from the dyes of Examples 1-6 and 8-26 are expected to exhibit the same type of behavior observed for the inks discussed in Example 7.

【0067】以上のように、アリール基に少なくとも1
つのホウ酸基がある水溶性有機染料を開示してきた。自
明な性質の様々の変形および変更態様が本発明の精神か
ら外れることなく行われ得ること、そしてこのような変
形および変更態様はすべて特許請求の範囲によって規定
される本発明の範囲内に入るものであることは、当業者
にとっては明かであろう。
As described above, at least 1 is contained in the aryl group.
Water-soluble organic dyes with two boric acid groups have been disclosed. Various modifications and alterations of the obvious nature can be made without departing from the spirit of the invention, and all such modifications and alterations fall within the scope of the invention as defined by the claims. It will be obvious to a person skilled in the art.

【0068】[0068]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の染料は、
スルホナート基フリーとなっているため、色の強さが減
少することもないし、また水溶性でありながら耐水堅牢
性にも優れている。そして、このような本発明の染料を
使用する本発明のインクジェットプリンタ用インクによ
れば、優れた品質の印刷を提供することができる。
As described in detail above, the dye of the present invention is
Since it is sulfonate-free, it does not reduce the color strength, and it is also water-soluble and has excellent waterfastness. Further, according to the ink for an inkjet printer of the present invention using such a dye of the present invention, it is possible to provide printing of excellent quality.

フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C09D 11/00 PSZ 7415−4J Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Office reference number FI technical display location C09D 11/00 PSZ 7415-4J

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アゾ染料、トリフェニルメタン染料、ア
ントラキノン染料、メチン染料、キサンテン染料、アジ
ン染料、オキサジン染料、チアジン染料、チアゾール染
料、キノリノン染料、アミノケトン染料、ニトロ染料、
ニトロソ染料、フタロシアニン染料、アクリジン染料、
インダミン染料およびインドフェノール染料からなる群
から選ばれるアリールラジカル上に少なくとも1つのホ
ウ酸基を有することを特徴とする水溶性有機染料。
1. An azo dye, a triphenylmethane dye, an anthraquinone dye, a methine dye, a xanthene dye, an azine dye, an oxazine dye, a thiazine dye, a thiazole dye, a quinolinone dye, an aminoketone dye, a nitro dye,
Nitroso dye, phthalocyanine dye, acridine dye,
A water-soluble organic dye having at least one boric acid group on an aryl radical selected from the group consisting of indamine dyes and indophenol dyes.
【請求項2】 化1の式を有することを特徴とするアゾ
染料。 【化1】 この式において、Arはフェニレン基または置換フェニ
レン基、Arはスルホナート基のないアリーレン基ま
たは置換アリーレン基、Arはスルホナート基のない
アリール基または置換アリール基、mは0または1〜約
4の整数、nは1〜2の整数である。
2. An azo dye having the formula: [Chemical 1] In this formula, Ar is a phenylene group or a substituted phenylene group, Ar 1 is an arylene group or a substituted arylene group without a sulfonate group, Ar 2 is an aryl group or a substituted aryl group without a sulfonate group, and m is 0 or 1 to about 4 An integer and n is an integer of 1 to 2.
【請求項3】 (a)アリールラジカル上に少なくとも
1つのホウ酸基を有する約0.05〜10%の水溶性有
機染料、(b)配合物をpH約6〜9に維持するための
pH調整剤、および(c)残余の水、からなることを特
徴とするインクジェットプリンタ用インクジェットイン
ク。
3. (a) about 0.05-10% of a water-soluble organic dye having at least one boric acid group on the aryl radical, (b) a pH for maintaining the formulation at a pH of about 6-9. An inkjet ink for an inkjet printer, comprising an adjusting agent and (c) residual water.
JP25379492A 1991-08-28 1992-08-28 Water-soluble organic dye and ink jet for ink jet printer Pending JPH05214261A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/751,457 US5108502A (en) 1990-03-16 1991-08-28 Boronic acid dyes
US751457 1991-08-28

Publications (1)

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ID=25022051

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP25379492A Pending JPH05214261A (en) 1991-08-28 1992-08-28 Water-soluble organic dye and ink jet for ink jet printer

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007277302A (en) * 2006-04-03 2007-10-25 Fujifilm Corp Ink, ink set, image recording device and image forming method

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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