TW200417578A - Monoazo compounds and inks containing them - Google Patents

Description

200417578 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於化合物、油墨及其在噴墨印刷("IJp”)之用 途。 【先前技術】 UP為-種非撞擊印刷技術，其中係將油墨滴經精細喷嘴 排放至基材上，而使喷嘴不接觸基材。 對於用於⑽之染料及油墨已有許多性能上必要之要求 二例如’#望其提供具有良好水定色性、光定色性、臭氧 疋色性、肖光學密度之鮮明、不起毛影像。此油墨在塗佈 於=時經常需要快速地乾燥以防止弄辦，但是其應不在 U嘴尖端上形成硬面，因為如此使印表機無法作業。 此油墨亦應在儲存時隨時間經過技而不分解或形成可能 阻塞精細喷嘴之沈、㉛ 能上必要之要求。特別地’IJP技術之發展導致更多性 示帶有羥基三丼基與芳基胺基之單 W〇99/015 1〇專利揭 偶氮染料。 【發明内容】 依照本發明之第—態樣，提供一種式⑴化合物及其鹽

88316 200417578 R與R3各獨立地為Η或視情況地經取代烧基， R2 為視情況地經取代烷基； Y 為〇H、C02H、S〇3H 或 Ρ03Η2;及 η與m 各獨立地具有〇或1之值； 其條件為式（1 )化合物無纖維反應性基。 【實施方式】 在式（1)化合物為鹽形式時，其較佳為鋰、鈉、或鉀鹽之 形式，或具四級銨化合物之鹽，或其混合物。此鹽之實例 包括ΝΗ4+、嗎琳鹽、六氫。比啶鹽、吡啶鹽、（CH3)3n+H、 CH3CH2CH2N+H3、CH3CH2CH2N+H3、（ch3)2chn+h3、 N (CHzCH3)4、N-甲基吡啶鹽、N，N-二甲基六氫吡啶鹽、與 N，N-二甲基嗎琳鹽。特佳為銨與經取代銨鹽。 R2及視情況地R1表示之視情況地經取代烷基之較佳身分 部份地視式（1)化合物之用途而定。 在式（1)化合物意圖用於水性油墨時，R,及/或R 2表示之福 情況地經取代烧基較佳為包含水溶性基。較佳之水溶性^ 包括OH、-(OCH2CH2)q-(其中更佳為…）、^ 敌基與硫基部份及其鹽。更佳之水溶性基為離子性基，如 含叛基與硫基部份及其鹽。特佳之水溶性基為㈣與石黃酿 基及其鹽。因此，對於水性、、占鞏 丨 丁 ' 生油墨，R丨及/或尺2表示之視情泛 地經取代烷基較佳為帶有水溶性基 土〜I 1-6-¾ 暴。 在式（1 )化合物意圖用於非水十 井艰丨生，由墨時，R1及/或R2表示< 視情況地經取代烷基較佳為 _ ^ 生較佳之疏水性基無71 溶性基。因此，對於非水性油 κ及/或R2表示之視情2 883 16 200417578 地經取代烧基較佳為無水溶性基之cN12-烷基。 式（1)化合物無纖維反應性基，因為此化合物中無需存在 此基’而且含彼將增加化合物之成本。此外，此基趨於水 解且降低長期油墨安定性。名詞纖維反應性基在此技藝為 已知的且敘述於，例如，EP 0356014 A1專利。在適當之條 件下’纖維反應性基可與存在於纖維素纖維中之羥基、或 與存在於天然纖維中之胺基反應，而在纖維與染料間形成 共價鍵聯。至於自式（1)化合物排除之纖維反應性基之實例 ’可提及在硫原子之β位置含硫酸酯基之脂族磺醯基，例如 ，β-硫酸基-乙基磺醯基，脂族羧酸之α，卜不飽和醯基，例 如，丙烯酸、α，氣丙烯酸、α溴丙烯酸、丙炔酸、順丁烯 一酸、及單與二氣順丁烯二酸；及含與纖維素反應（在鹼存 在下）之取代基之酸之醯基，例如，鹵化脂族酸之基團，如 氯乙酸、β'氯與卜溴丙酸、及α，β_二氯與二溴丙酸、或乙烯 基續醒基-或β-氯乙基石黃醒基-或卜硫酸基乙基-石黃酸基，亞 甲基環己烧竣酸。纖維素反應性基之其他實例為四氟環丁 基故基、二氟％丁烯基羰基、四氟環丁基乙烯基羰基、三 氣衣丁烯基乙烯基碳基；活化鹵化U —二氰笨基團；及在 雜環中含卜2或3個氮原子、與至少_個在環碳原子上之纖 維素反應性取代基之雜環基團，例如，鹵化三并基。較佳 為式⑴化合物無纖維反應性基，如_三丼、乙烯项，及在 =鹼性水溶液處理時可轉化成乙埽石風之基，例如，卜硫酸 暴乙硬基。 88316 200417578 式（1)化合物可藉由以鹼水溶液處理式（2)化合物而製備·

其中： X為鹵素，及

Rl、R2、、Y、m、與11如以上所定義。 鹼水溶液處理較佳為在60至100°C，更佳為70至9〇°Γ夕、、w 度實行。一般使用2至5小時之處理時間。較佳鹼水溶液為 Na〇H、Κ〇Η、與 DABCO。 式（2)化合物可藉由反應式（3)化合物與式hnriR2之胺而 製備： 1

其中： 各X獨立地為鹵素，及γ、η、m、與R3如以上所定義。 式（3)化合物可藉由縮合帶有三個X表示之基之三丼化合 物與式（4)化合物而製備：

88316 -9- 200417578 其中Υ、η、m、與R3如以上所定義。 式（4)化合物可藉由將帶有γ基之ι_硫基_2_胺基萘化合物 重氮化產生重氮化合物，及將所得重氮化合物與視情況地 在5-、6-或7-位置帶有硫基之卜羥基胺基硫基萘化合 物偶合而製備。典型重氮化條件涉及在低於之溫度，在 酸性條件下以亞硝酸鈉處理此化合物。 鹽形式之式（1)化合物可使用此技藝已知之技術，由自由 酸或不同鹽形式之對應化合物製成。例如，可藉由將染料 之鹼金屬鹽溶於水中，以礦物酸酸化，及以氨或胺將溶液_ 之pH調整至9至9.5，而且藉滲析去除鹼金屬陽離子，而將 染料之鹼金屬鹽轉化成具氨或胺之鹽。

依照本發明之第二態樣，提供一種含式（1)化合物或其鹽 與液體介質之油墨。 I 較佳之液體介質包括水、水與有機溶劑之混合物、及無 水之有機溶劑。 、 較佳之油墨包含： (a) 0.01至30份之式（1)化合物或其鹽；及 (b) 70至99.99份之介質，其包含成分⑴、（π)或（iii): (i) 水與有機溶劑之混合物；或 (ii) 無水之有機溶劑；或 (Jii) 低熔點固體； 其中所有之份均為重量比，及份數（&)+(1?)=1〇〇。成分（&)之 份數較佳為^丨至川，更佳為0.5至15,而且特別是1至5份。 成分（b)之份數較佳為99.9至80，更佳為99.5至85，而且特 88316 -10 - 200417578 別是99至95份。 在此介質為水與有機溶劑之混合物或無水之有機溶劑時 ，較佳為成分（a)完全溶於成分（b)中。較佳為在2〇它成分 在成分（b)中具有至少削之溶解度。如此可製備可用於製 備更稀油墨之濃縮物，而且降低染料沈澱之機會（如果在儲 存時發生液體介質蒸發）。 ： 在？質包含水與有機溶劑之混合物時’水對有機溶劑 之重量比例較佳為99:1至1:99’更佳為99:1至5〇:5〇,而： 特別是95:5至70:30。 較：為存在於水與有機溶劑之混合物中之有機溶劑為與 /合有機’♦劑或此溶劑之混合物。較佳之與水互溶有機 溶劑包括CU6-烷醇’較佳為曱醇、乙醇、正丙醇、異丙醇 、，丁醇、第二丁醇、第三丁醇、正戊醇、環戊醇、與： 己醇，線形酿胺，較佳為二甲基甲酿胺或二甲基乙酸胺； 酮 '酮-醇’較佳為丙酮、甲乙酮、環己酮、與二丙酮醇； 與水互溶喊，較佳為四氫吱σ南與二崎烧；三醇，較佳為具 有2至12個碳原子之二醇’例如，戊-丨，5_二醇、乙二醇、丙 二醇、丁 —芮含 丄、 上 —-、戊二醇、己二醇、與二乙醇硫醚，及寡聚 1、承一 ％，較佳為二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、與丙 二醇’·三醇，較佳為甘油與^,6-己三醇；二醇之單<^ 院_，較伟发目士。 4 士 t马具有2至12個碳原子之二醇之單烷醚， J疋-甲氧基乙醇、2-(2-f氧基乙氧基）乙醇、2-(2-乙氧 2 2氧基）乙醇、2-[2-(2-甲氧基乙氧基）乙氧基]乙醇、2- ( 氧基乙氧基）乙氧基]乙醇、與乙二醇單烯丙醚，·環 88316 -11 - 200417578 形酿胺，較佳為2L定酮、&甲基_2十各❹同、n_乙基 _2七各咬3同、己内酿胺、與二甲基咪唾酮；環形·， 較佳為己内醋，·亞石風，較佳為二甲基亞石風與環丁礙。較佳 為此液體介質包含水與2或更多種，特別是2至8種水溶性有 機溶劑。 特ί土之契水互必有機溶劑為環形醒胺，特別是n各咬 :、N-甲基-吡咯啶酮、與比乙基-吡咯啶酮，·二醇，特別 是1，5-戊二醇、乙二醇、二乙醇硫_、二乙二醇、與三乙二 醇；及二醇之單-c“-烧基與CU4-烧趟，更佳為具有2至^ 個碳原子之二醇之H朗，特別是2•甲氧基-2_ -2-乙氧基乙醇。 ^丞 有機溶劑可以與水互溶、與水互溶、或此溶劑之混八 物。較佳之與水互溶有機溶劑為任何前述與水互溶有機二 劑及其混合物。較佳之不與水互溶有機溶劑包括，例如-月曰私烃，g曰，較佳為乙酸乙酯；氯化烴，較佳為CH/丨； 及醚，較佳為二乙醚；及其混合物。 2 在此液體介質包含不與水互溶有機溶劑時，較佳為包括 極性溶劑’因為如此增強染料在此液體介質中之溶解度。 極性，谷劑之貫例包括Ck醇。就以上之偏好而言，特仵：、 在液體介質為無水之有機溶劑之處，其包含丙㈣特別^為 乙酮）及/或醇（特別是0|·4—烷醇，更特別是乙醇或内醇）疋甲 然水之有機溶劑可為單一有機溶劑或二或更多種有

劑之混合物。較佳為在此介質為無水之有機溶劑時，其4二A 至5種不同有機溶劑之混合物。如此可選擇對油墨九”、、 土 <、色特 88316 -12- 200417578 徵及儲存安定性產生良好控制之介質。 含無水之有機溶劑之油墨介質在需要快速乾燥時間之處 寺〗有用而且特別是在印刷於疏水性與非吸水性基材時 ’例如，塑膠、金屬與玻璃。 a較佳之低熔化固體介質具有60。〇至125。〇範圍之熔點。適 當之低熔化固體包括長鏈脂肪酸或醇，較佳為具c18-24鏈者 及、胺。式（1)化合物可溶於低熔化固體或可細微地分 散於其中。 八在依妝本發明之染料具水性介質溶解度時，較佳為液體 介質為水與一或多種與水互溶之有機溶劑之混合物。 ，為依如、本务明之第二態樣之油墨為噴墨印刷油墨。 1喷墨印刷油墨中雜質之存在可在油墨中造成沈殿形成。 /、為不希望的，因為沈澱可阻塞印表機中之窄噴墨喷嘴。 1此’較佳為在將其加人喷墨印刷用油墨中之前將依照本 發明之染料純化以去除不欲之雜質。習知方法可用於將染 料純化，例如，滲透及/或渗析。特別地，較佳為去除造成 發射頭污染之鹽。此污染經常稱為凝聚如糾_)，而且特 別不希望如氣之離子。 較佳為’此油墨含總共低於500 ppm，更佳為低於250 ppm ，特別是低於100 ppm，更特別是低於1〇ppm之二價及三價 金屬離子。 較佳為，此油墨係經具小於1〇微米，更佳為小於3微米 特別是小於2微米’更特別是小於"敬米之平均孔度之濾 過濾。此過濾去除可能阻塞在許多嗔墨印表機中可見到 88316 -13 - 200417578 精細喷嘴之粒狀物質。 此油墨之黏度在25。(：較佳為小於20 mPa.s，更佳為小於i 〇 mPa.s ’特別是小於5 mPa.s。 此油墨之表面張力較佳為2〇_65達因/公分之範圍，更佳為 30-60達因/公分之範圍。 此油墨亦可含習知上用於噴墨印刷油墨之額外成分，例 如，黏度及表面張力調節劑、pH緩衝劑（例如，u棒檬酸/ 檸檬酸納）、—制劑、殺生物劑、凝聚降低添加劑、及 界面活性劑（可為離子性或非離子性）。 依照本發明之第三態樣，提供一種將影像印刷在基材上 之方法’纟包含藉任何噴墨印表機將依照本發明之第二能 樣之油墨塗佈於基材。 u ,此喷墨印表機較佳為將油墨以經小孔排放至基材上之滴 形式，塗佈於基材。較佳哈 月赦哈黑…L 噴墨印表機為壓電噴墨印表機 及熱嘴墨印表機。在熱噴墨印表機中，藉接近孔口之電阻 將“之熱脈衝施加於貯器中之油墨’因 之相對移動時造成油w u ^何，、孔口 ^ + _ , ^以小滴形式朝向基材排放。在屏電 熱唷墨印表機中，小处曰 ^ …日日之振盪造成油墨自孔口 用於本發明之第二能媒—# 弟一心樣之基材較佳為紙、塑膠、 金屬、或玻璃，更伟Α"、、我物、 特別是紙。 為、4、投影機幻燈片、或纺織材料， 依照本發明之第四能 之油墨、或藉依照本 ^依照本發明之第二態樣 影機幻燈片、或纺織^之弟二態樣之方法印刷之紙、投 88316 •14- 200417578

較佳之紙或普通或經處理紙，其可具有酸、鹼或中性特 ί政。商業可仔紙之實例包括HP premium Coated Paper、HP

Photopaper*(均得自 Hewlett Packard Inc)、Stylus Pro 720 dpi Coated Paper、Epson Photo Quality Glossy Film、Epson Photo Quality Glossy Paper(均得自 Seiko Epson Corp.)、Canon HR 101 High Resolution Paper、Canon GP 201 Glossy Paper、 Canon HG 101 High Gloss Film(均得自 Canon Inc·)、Wiggins Conqueror paper(均得自 Wiggins Teape Ltd)、Xerox Acid

Paper 與 Xerox Alkaline paper、Xerox Acid Paper(均得自 Xerox) 〇 較佳之塑膠膜為透明聚合膜’特別是適合作為投影機幻 燈片者，例如，聚酯（特別是聚對酸伸乙酯）、聚碳酸酯、 聚醯亞胺、聚苯乙烯、多醚颯、纖維素二乙酸酯、與纖維 素二乙酸S旨爿买。 依照本發明之第五態樣，提供一種噴墨印表機卡匣，其 含一室及油墨，其中油墨係存在於此室中且如本發明之第 二態樣所定義。此喷墨印表機卡匣可視情況地再充填。 本發明由以下之實例進一步描述，其中所有之份及百分 比均為重量比，除非另有所述。 實例1 製備： 88316 -15- 200417578

使用W〇99/()㈣專利實例旧述之方法製備化合物⑴除 了使用牛續酸取代2-胺基笨續酸，而且不將所得染料轉化 成銨鹽。所得化合物在532奈米具有λ max。 實例2 製備：

重複貫例1之方法，除了使用3-胺基-1，2-丙二醇取代牛磺 酸。 所得化合物（2)在529奈米具#職。 比較例

除了使用2-胺基·4,5-二甲基苯磺酸取代 重複實例1之方法，^ 7 i 牛J义所仔比較性化合物在5 ^ 9奈米具有入⑽χ。 88316 -16- 200417578 實例3 -油墨&印刷 製備具以下調配物之喷墨印刷油黑： 油墨（1)係藉由將2份化合物（1)溶於98份含9〇份水與1〇份 吡咯啶酮之混合物而製備。此油墨之pH為7 〇。 /由墨（2)與比較性化合物係以如油墨（1)之相同方式製備 ，除了各使用油墨（2)與比較性化合物取代油墨。 噴墨印刷 使用Hewlett Packard HP 660C喷墨印表機，將油墨各分 別地塗佈於HP Premium Plus紙。 測試 對油墨（2)與比較性化合物之印刷品實行以下之測試。 使用X-Rite 983™光譜密度計，在400-700奈米之光譜範 圍以20奈米光譜間隔，使用照明劑c，以2。（αΕ ΐ93ι)觀矜 者角度及T岔度彳采作狀態，以〇。/ 4 5。測量幾何測量各起初印 刷品之光學密度（OD)及CIE顏色座標（a、b、L、色品，,c，，、 與色調nh”）。對角地橫越大小大於10毫米χ 1〇毫米之印刷口 上之實心顏色區塊取得不少於2次之測量。 印刷品在Atlas耐候計中暴露64小時。 在光定色測試後，重測〇D及CIE。退色程度△ £之定義為 印刷品之CIE顏色座標L、a、b之總變化，而且由以下方浐 式表示： AE = (AL2 + Aa2 + Ab2)0·5 %〇D損失係表示為（〇D起初-〇D退色）/0D起初χ1〇〇。 最佳光定色相當於最低△E&%〇D損失值。 88316 200417578 〇D起初 %〇D損失 AR 比較性油墨 1.078 74% 49 比較性油墨 0.498 72% 34 油墨（2) 1.096 45% 26 油墨（2) 0.558 44% 20 如所見到，本發明之化合物（2)產生優良之光定色性。 實例4 製備表I與II所述之油墨，其中第一欄所述之化合物為在 相同號碼之實例所製造之化合物。第二欄引用之數字指相 對成分之份數且所有之份均為重量比。此油墨可藉熱或壓 電喷墨塗佈於紙。 以下之簡寫用於表I與II中： PG=丙二醇 DEG=二乙二醇 ΝΜΡ=Ν_甲基口比σ各口定g同 DMK=二甲基i同 IPA=異丙醇 2 P二2 - 口比口各σ定商同 Ρ12=丙-1，2-二醇 CET=溴化鯨蠟銨 TBT=第三丁醇 ME〇H=曱醇 MIBK=甲基異丁基酮 BDL= 丁 -2,3-二醇 PH0=Na2HP04^ TDG=1，3-貳（2-羥乙基） 88316 -18 - 200417578 88316

\〇C\\〇〇〇〇〇〇〇〇〇^〇^〇G^〇〇^G^〇\〇〇〇C^〇〇C\〇〇〇 h^^OOOAOOOG'n^iOL^L^O — ON — UlOO 2 2 5 2 PG 「 3 4.8 4 20 6 5 15 20

DEG 2 iss P3 2 11 2 9.7 6 0.5 ZMP 4.00

Di 0.2

NaOH 0.3 0.2 P5 海^薄^ 6 10

IPA

MEOH 14 15 5 9

21P 4

MIBK 200417578 88316

NJ »—1 b〇 >—1 NJ >—* KJ - KJ h—^ ^ ^ h— tO ' l^O 化合物 ——00^ιΚ)Κ)Κ)^^Ό — K)4^0〇0〇JK) — Ο 一 4^〇〇H〇J〇〇V〇 — ^ri^oo Ο 1染料化合物1 00 00^<Ι00Ό^100^Ι^ΐΌ'^1<ϊν〇00 00 ^000Ό00 000000000<^00〇Η-*^〇〇(^Κ)〇(^〇〇 ho L/\ Lh Ui Η— Ο h—^ η-» h— \〇 >—* LAi *— L/1 O O — O O O、 [DEG 1 OOC^K) ^〇NU)4^-|^ u> ^ bo oo NMP I o pop Lo i—* k> ^r\ n tn H O LO 私 k> ο σ\ LT\ H Cd H 〇〇 H-^ 1—* H—k <〇 <〇 ^ ^ ° ^ Lj nj TDG I L/i to ^ bo Ibdl I 1.2 0.12 0.2 0.95 0.1 PH〇 ^ b bo U\ to i—4 ^ OJ H—k OO 20-

Claims (1)

1. I I 200417578 拾、申請專利範圍·· L 一種式（1)化合物及其鹽：

   其中： R1與R3各獨立地為Η或視情況地經取代烷基； R2 為視情況地經取代烷基； γ 為 OH、C〇2H、S03H 或 Ρ03Η2;及 η與m 各獨立地具有〇或1之值， 其條件為式（1)化合物無纖維反應性基。 2 ·根據申請專利範圍第1項之化合物，其中式（1)化合物為鋰 、鈉、鉀、四級銨鹽之形式，或其混合物。 3·根據申請專利範圍第1或2項之化合物，其中Ri及/或汉2包 含水溶性基。 4·根據申請專利範圍第3項之化合物，其中水溶性基為離子 性。 5. 根據申凊專利範圍第1或2項之化合物，其中R1及/或r2為 無水溶性基之（^.12-烷基。 6. 一種油墨’其包含根據申請專利範圍第1或2項之化合物及 液體介質。 7 · —種油墨，其包含： (a) 0.01至30份之根據申請專利範圍第1或2項之化合物； 88316 200417578 及 (b) 70至99·99份之介質，其包含成分⑴、（ii)或（iH)·· (1)水與有機溶劑之混合物；或 (Η )無水之有機溶劑；或 (iH)低熔點固體； 一中所有之份均為重量比，及份數（a) + (b)=l〇〇。 :·根據申請專利範圍第6或7項之喷墨印刷油墨。 9.-種將影像印刷於基材上之方法，其包含藉喷墨印表機將 根據申請專利範圍第8項之油墨塗佈於基材。 一種、、氏杈衫機幻燈片或紡織材料，其係藉根據申請專利 範圍第9項之方法，以根據申請專利範圍第8項之 刷。 1 1 1 , 一種噴墨印表機卡匣，其含根據 T明寻利乾圍第8項之油 88316 200417578 柒、指定代表圖： (一) 本案指定代表圖為：（無）。 (二) 本代表圖之元件代表符號簡單說明： 捌、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式： OH

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