JP2004315807A - Phthalocyanine pigment, ink, ink set, inkjet recording method using the ink or the ink set and coloring material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はフタロシアニン色素、インク、インクセット、このインクまたはインクセットを用いたインクジェット記録方法、着色体、耐オゾン性改良方法および製造方法に関する。 The present invention relates to a phthalocyanine dye, an ink, an ink set, an inkjet recording method using the ink or the ink set, a colored body, a method for improving ozone resistance, and a manufacturing method.
近年、画像記録材料としては、特にカラー画像を形成するための材料が主流であり、具体的には、インクジェット方式記録材料、感熱転写型画像記録材料、電子写真方式を用いる記録材料、転写式ハロゲン化銀感光材料、印刷インク、記録ペン等が盛んに利用されている。また、ディスプレーではLCDやPDPにおいて、撮影機器ではCCDなどの電子部品において、カラーフィルターが使用されている。これらのカラー画像記録材料やカラーフィルターでは、フルカラー画像を再現あるいは記録するために、いわゆる加法混色法や減法混色法の3原色の色素(染料や顔料)が使用されているが、好ましい色再現域を実現出来る吸収特性を有し、且つさまざまな使用条件に耐えうる色素がないのが実状であり、改善が強く望まれている。 In recent years, as an image recording material, especially a material for forming a color image has been mainly used. Specifically, an ink jet recording material, a thermal transfer type image recording material, a recording material using an electrophotographic method, a transfer type halogen, Silver halide photosensitive materials, printing inks, recording pens and the like are actively used. Color filters are used in LCDs and PDPs for displays, and in electronic parts such as CCDs for photographing equipment. In these color image recording materials and color filters, in order to reproduce or record a full-color image, dyes (dyes and pigments) of three primary colors of a so-called additive color mixture method or a subtractive color mixture method are used. In fact, there is no dye that has absorption characteristics capable of realizing the above and can endure various use conditions, and improvement is strongly desired.
インクジェット記録方法は、材料費が安価であること、高速記録が可能なこと、記録時の騒音が少ないこと、更にカラー記録が容易であることから、急速に普及し、更に発展しつつある。インクジェット記録方法には、連続的に液滴を飛翔させるコンティニュアス方式と画像情報信号に応じて液滴を飛翔させるオンデマンド方式が有り、その吐出方式にはピエゾ素子により圧力を加えて液滴を吐出させる方式、熱によりインク中に気泡を発生させて液滴を吐出させる方式、超音波を用いた方式、あるいは静電力により液滴を吸引吐出させる方式等がある。また、インクジェット記録に適したインクの例としては、水性インク、油性インク、あるいは固体(溶融型)インク等が挙げられる。 The ink jet recording method is rapidly spreading and further developing because of its low material cost, high-speed recording, low noise at the time of recording, and easy color recording. Ink jet recording methods include a continuous method in which droplets are continuously ejected and an on-demand method in which droplets are ejected in response to an image information signal. , A method in which bubbles are generated in ink by heat to discharge droplets, a method using ultrasonic waves, and a method in which droplets are sucked and discharged by electrostatic force. Examples of inks suitable for inkjet recording include aqueous inks, oil-based inks, and solid (fused) inks.
このようなインクジェット記録に適したインクに用いられる色素に対しては、溶剤に対する溶解性あるいは分散性が良好なこと、高濃度記録が可能であること、色相が良好であること、光、熱、環境中の活性ガス(NOx、オゾン等の酸化性ガスの他SOxなど)に対して強いこと、水や薬品に対する耐久性に優れていること、被記録材に対して定着性が良く滲みにくいこと、インクとしての保存性に優れていること、毒性がないこと、更には、安価に入手できることが要求されている。特に、良好なシアンの色相を有し、耐光性(光に対する耐久性)、耐オゾン性(オゾンガスに対する耐久性)及び耐湿性(高湿度下における耐久性)に優れ、ブロンズ現象(ブロンジング現象とも言う)を起こさないシアン色素が強く望まれている。ブロンズ現象とは色素の会合やインクの吸収不良などが原因で光沢紙等の表面上に色素が金属片状になり、ぎらつく現象のことを言う。この現象が起こると光沢性、印字品位、印刷濃度すべての点で劣るものとなる。 For dyes used in inks suitable for such ink jet recording, the solubility or dispersibility in a solvent is good, high density recording is possible, the hue is good, light, heat, Strong against environmental active gases (oxidizing gases such as NOx and ozone, as well as SOx), excellent in durability against water and chemicals, good in fixability to recording materials, and resistant to bleeding. It is required that the ink be excellent in storage stability, not toxic, and be available at low cost. In particular, it has a good cyan hue and is excellent in light resistance (durability to light), ozone resistance (durability to ozone gas) and moisture resistance (durability under high humidity), and is also called a bronzing phenomenon (bronzing phenomenon). A cyan dye that does not cause) is strongly desired. The bronze phenomenon refers to a phenomenon in which the pigment becomes a metal flake on the surface of glossy paper or the like due to association of the pigment or poor absorption of the ink, and causes a glare. When this phenomenon occurs, the gloss, the print quality, and the print density are all inferior.
インクジェット記録に適したインクに用いられる水溶性シアン色素の骨格としてはフタロシアニン系やトリフェニルメタン系が代表的である。最も広範囲に報告され、利用されている代表的なフタロシアニン系色素としては、以下のA〜Hで分類されるフタロシアニン誘導体がある。 Representative skeletons of water-soluble cyan dyes used in inks suitable for ink-jet recording are phthalocyanine-based and triphenylmethane-based. The most widely reported and used representative phthalocyanine dyes include phthalocyanine derivatives classified into the following A to H.
A:Direct Blue 86、Direct Blue 87、Direct Blue 199、Acid Blue 249又はReactive Blue 71等のフタロシアニン系色素
〔例えば、Cu-Pc-(SO3Na)m : m=1〜4の混合物〕
A: Phthalocyanine dyes such as Direct Blue 86, Direct Blue 87, Direct Blue 199, Acid Blue 249 or Reactive Blue 71 [for example, a mixture of Cu-Pc- (SO 3 Na) m = 1 to m = 1 to 4]
B:特許文献1〜3等に記載のフタロシアニン系色素
〔例えば、Cu-Pc-(SO3Na)m(SO2NH2)n : m+n=1〜4の混合物〕
B: phthalocyanine-based dyes described in Patent Documents 1 to 3 and the like [for example, Cu-Pc- (SO 3 Na ) m (SO 2 NH 2) n: a mixture of m + n = 1 to 4]
C:特許文献4等に記載のフタロシアニン系色素
〔例えば、Cu-Pc-(CO2H)m(CONR1R2)n : m+n=0〜4の数〕
C: phthalocyanine-based coloring matter described in Patent Literature 4 and the like [for example, Cu-Pc- (CO 2 H ) m (CONR 1 R 2) n: m + n = 0~4 number]
D:特許文献5等に記載のフタロシアニン系色素
〔例えば、Cu-Pc-(SO3H)m(SO2NR1R2)n : m+n=0〜4の数、且つ、m≠0〕
D: phthalocyanine-based coloring matter described in Patent Literature 5 and the like [for example, Cu-Pc- (SO 3 H ) m (SO 2 NR 1 R 2) n: m + n = 0~4 number, and, m ≠ 0]
E:特許文献6等に記載のフタロシアニン系色素
〔例えば、Cu-Pc-(SO3H)l(SO2NH2)m(SO2NR1R2)n : l+m+n=0〜4の数〕
E: phthalocyanine-based coloring matter described in Patent Literature 6 and the like [for example, Cu-Pc- (SO 3 H ) l (SO 2 NH 2) m (SO 2 NR 1 R 2) n: l + m + n = 0~4 number]
F:特許文献7等に記載のフタロシアニン系色素
〔例えば、Cu-Pc-(SO2NR1R2)n : n=1〜5の数〕
F: Phthalocyanine dyes described in Patent Document 7 and the like [for example, Cu-Pc- (SO 2 NR 1 R 2 ) n: n = 1 to 5]
G:特許文献8、9等に記載のフタロシアニン系色素
〔置換基の置換位置を制御したフタロシアニン化合物、β−位に置換型が導入されたフタロシアニン系色素〕
G: Phthalocyanine-based dyes described in Patent Documents 8 and 9 [phthalocyanine-based dye in which substitution position of substituent is controlled, phthalocyanine-based dye having substitution type introduced at β-position]
H:特許文献10等に記載のピリジン環を有するフタロシアニン系色素 H: Phthalocyanine dye having a pyridine ring described in Patent Document 10 and the like
現在一般に広く用いられ、Direct Blue 86又はDirect Blue 199に代表されるフタロシアニン系色素については、一般に知られているマゼンタ色素やイエロー色素に比べ耐光性に優れるという特徴がある。フタロシアニン系色素は酸性条件下ではグリーン味の色相であり、シアンインクとしては余り好ましくない。そのためこれらの色素をシアンインクとして用いる場合は中性からアルカリ性の条件下で使用するのが好ましい。しかしながら、インクが中性からアルカリ性でも、用いる被記録材が酸性紙である場合印刷物の色相が大きく変化する可能性がある。 A phthalocyanine dye represented by Direct Blue 86 or Direct Blue 199, which is widely used at present, is characterized by having superior light fastness compared to generally known magenta dyes and yellow dyes. The phthalocyanine dye has a greenish hue under acidic conditions, and is not preferable as a cyan ink. Therefore, when these dyes are used as cyan ink, it is preferable to use them under neutral to alkaline conditions. However, even if the ink is neutral to alkaline, the hue of the printed matter may significantly change when the recording material used is acidic paper.
さらに、昨今環境問題として取りあげられることの多い酸化窒素ガスやオゾン等の酸化性ガスによってもグリーン味に変色及び消色し、同時に印字濃度も低下してしまう。 Further, oxidizing gases such as nitrogen oxide gas and ozone, which are often taken up as an environmental problem in recent years, cause discoloration and decoloration to a greenish taste, and at the same time decrease the print density.
一方、トリフェニルメタン系については、色相は良好であるが、耐光性、耐オゾン性及び耐湿性において非常に劣る。 On the other hand, the triphenylmethane type has good hue, but is very poor in light fastness, ozone fastness and moisture fastness.
今後、使用分野が拡大して、広告等の展示物に広く使用されると、光や環境中の活性ガスに曝される場合が多くなるため、特に、良好な色相を有し、耐光性および環境中の活性ガス(NOx、オゾン等の酸化性ガスの他SOxなど)耐性に優れ、安価な色素及びインクがますます強く望まれてくる。しかしながら、これらの要求を高いレベルで満たすシアン色素(例えば、フタロシアニン系色素)及びシアンインクを開発することは難しい。これまで、活性ガス耐性を付与したフタロシアニン系色素は、特許文献3、8〜11等に開示されているが、色相、耐光性、耐オゾン性及び耐湿性等すべての品質を満足させ、更には安価に製造可能なシアン色素及びシアンインクはいまだ得られていない。よってまだ市場の要求を充分に満足させるには至っていない。 In the future, when the field of use is expanded and widely used for exhibitions such as advertisements, it is often exposed to light or active gas in the environment. Inexpensive dyes and inks that are resistant to environmental active gases (oxidizing gases such as NOx and ozone, as well as SOx, etc.) and that are inexpensive are increasingly desired. However, it is difficult to develop a cyan dye (for example, a phthalocyanine dye) and a cyan ink satisfying these requirements at a high level. So far, phthalocyanine dyes imparted with active gas resistance have been disclosed in Patent Documents 3, 8 to 11, and the like, but satisfy all qualities such as hue, light fastness, ozone fastness, and moisture fastness. Inexpensive cyan dyes and cyan inks have not yet been obtained. Therefore, the market has not yet been sufficiently satisfied.
本発明は、前記従来における問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明の目的は、シアンインクとして良好な色相を有し、耐光性、耐オゾン性及び耐湿性に優れた新規なフタロシアニン色素を提供すること、更には該フタロシアニン色素を用いたインクジェットに適したインク及びインクジェット記録方法を提供することにある。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems and achieve the following objects. That is, an object of the present invention is to provide a novel phthalocyanine dye having a good hue as a cyan ink and having excellent light fastness, ozone fastness and moisture fastness, and further suitable for inkjet using the phthalocyanine dye. To provide an ink and an ink jet recording method.
本発明者らは、良好な色相と耐光性及び耐オゾン性の高いフタロシアニン系色素類を詳細に検討したところ、特定のフタロシアニン系色素をインク用の色素として用いることにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。より詳しくは、置換スルファモイル基と無置換スルファモイル基の両者を、特定の置換位置(β位:後記参照)に有する下記式(1)で示される金属フタロシアニン色素に関するものであり、該色素は良好なシアン等の色相を有し、耐光性(光に対する耐久性)、耐湿性(高湿度下における耐久性)に優れ、耐オゾン性(オゾンガスに対する耐久性)においても優れることを見いだし、本発明を完成した。以下に本発明を詳しく記載する。即ち、本発明は、
(1)置換基として少なくとも1つ以上無置換スルファモイル基及び置換スルファモイル基を有する式(1)で表されるフタロシアニン色素、
(2)(1)の式(1)において、MがCuである式(4)で表される、(1)に記載のフタロシアニン色素、
(3)R2とR3、R6とR7、R10とR11、R14とR15の各組み合わせにおいて、それぞれの一方が水素原子であり、もう一方が式(2)で表される無置換スルファモイル基、式(3)で表される置換スルファモイル基又は水素原子であり、かつR2、R3、R6、R7、R10、R11、R14、R15のうち、少なくとも1つは無置換スルファモイル基であり、少なくとも1つは式(3)で表される置換スルファモイル基である(1)または(2)に記載のフタロシアニン色素、
(4)R17及びR18がそれぞれ独立して水素原子、アルキル基(スルホン酸基、カルボキシル基、水酸基、アルコキシ基、ジアルキルアミノ基、アリールアミノ基、アリール基、ハロゲン原子、シアノ基からなる群から選択される置換基で置換されても良い。)、フェニル基(スルホン酸基、カルボキシル基、水酸基、ジアルキルアミノ基、アリールアミノ基、アセチルアミノ基、ウレイド基、アルキル基、アルコキシ基、ニトロ基、シアノ基、ヘテロ環基、ハロゲン原子からなる群から選択される1種または2種以上の置換基で置換されても良い。)、ナフチル基(スルホン酸基または水酸基で置換されても良い。)ベンジル基(スルホン酸基で置換されても良い。)、フェネチル基(スルホン酸で置換されても良い。)である(1)から(3)のいずれか一項に記載のフタロシアニン色素、
(5)R17が水素原子、カルボキシ(C1〜C5)アルキル基、(C1〜C5)アルキル基、ヒドロキシ(C1〜C5)アルキル基、またはスルホ(C1〜C5)アルキル基であり、R18がスルホ(C1〜C5)アルキル基、カルボキシ(C1〜C5)アルキル基、スルホン酸基、カルボキシル基または水酸基を有するフェニル基、ジ(スルホ(C1〜C5)アルキル)アミノ(C1〜C5)アルキル基、スルホン酸基、カルボキシル基または水酸基を有するフェニル基で置換されたベンゾトリアゾリル基、スルホン酸基、カルボキシル基または水酸基を有するベンゾトリアゾール基で置換されたフェニル基、スルホン酸基または水酸基を有するナフチル基、スルホン酸基、カルボキシル基または水酸基を有するウラシル基、スルホン酸基、カルボキシル基または水酸基を有するトリアゾール基、スルホン酸基、カルボキシル基または水酸基を有するチアゾリル基、スルホン酸基、カルボキシル基または水酸基を有するベンゾチアゾリル基、スルホン酸基、カルボキシル基または水酸基を有するピリジン基、スルホン酸基、カルボキシル基または水酸基を有するベンズイミダゾリル基である(1)から(3)のいずれか一項に記載のフタロシアニン色素、
(6)式(1)の色素の含量が色素全体に対して少なくとも60%以上である(1)に記載のフタロシアニン色素、
(7)式(1)が、式(5)で表されるフタロシアニン色素またはその塩に塩素化剤を反応させ、スルホン酸基をクロロスルホン基に変換した後、有機アミンの存在下にアミド化剤を反応させて得られてなる(1)から(5)のいずれか一項に記載のフタロシアニン色素、
(8)4−スルホフタル酸誘導体又は、4−スルホフタル酸誘導体と(無水)フタル酸誘導体を金属化合物の存在下に反応させることにより得られるスルホ金属フタロシアニン化合物またはその塩に塩素化剤を反応させ、スルホン酸基をクロロスルホン基に変換した後、アミド化剤と有機アミンを反応させて得られるフタロシアニン色素、
(9)色素成分として(1)から(8)のいずれか一項に記載のフタロシアニン色素を含有することを特徴とするインク、
(10)有機溶剤を含有する(9)に記載のインク、
(11)インクジェット記録用である(9)または(10)に記載のインク、
(12)色素濃度の異なる2種類以上のシアンインクを用いるインクジェットプリンタにおいて、そのうちの少なくとも1種類は(9)から(11)のいずれか一項に記載のインクを用いることを特徴とするインクセット、
(13)インク滴を記録信号に応じて吐出させて被記録材に記録を行うインクジェット記録方法において、(9)から(11)のいずれか一項に記載のインクまたは(12)に記載のインクセットを使用することを特徴とするインクジェット記録方法、
(14)被記録材が情報伝達用シートである(13)に記載のインクジェット記録方法、
(15)情報伝達用シートが表面処理されたシートであって、支持体上に白色無機顔料粒子を含有するインク受像層を有するシートである(14)に記載のインクジェット記録方法、
(16)(9)から(12)のいずれか一項に記載のインクまたはインクセットを含有する容器、
(17)(16)に記載の容器を有するインクジェットプリンタ、
(18)(9)から(12)のいずれか一項に記載のインクまたはインクセットで着色された着色体、
(19)4−スルホフタル酸誘導体又は、4−スルホフタル酸誘導体と(無水)フタル酸誘導体を銅化合物の存在下に反応させることにより得られる化合物またはその塩に塩素化剤を反応させ、スルホン酸基をクロロスルホン基に変換した後、アミド化剤と有機アミンを反応させて得られることを特徴とするフタロシアニン色素の製造方法、
(20)下記式(9)
で表されるフタロシアニン色素において、β置換体が60%以上であり、α位置換体が40%以下であるフタロシアニン色素、
に関する。
The present inventors have studied in detail phthalocyanine dyes having good hue, high light resistance and high ozone resistance, and found that the above problem can be solved by using a specific phthalocyanine dye as a dye for ink. As a result, the present invention has been completed. More specifically, the present invention relates to a metal phthalocyanine dye represented by the following formula (1) having both a substituted sulfamoyl group and an unsubstituted sulfamoyl group at a specific substitution position (β-position: see below). It has a hue such as cyan and has excellent light resistance (durability to light), excellent moisture resistance (durability under high humidity), and excellent ozone resistance (durability to ozone gas), and completed the present invention. did. Hereinafter, the present invention will be described in detail. That is, the present invention
(1) a phthalocyanine dye represented by the formula (1) having at least one or more unsubstituted sulfamoyl groups and substituted sulfamoyl groups as substituents;
(2) The phthalocyanine dye according to (1), wherein in formula (1) of (1), M is Cu and represented by formula (4):
(3) In each combination of R 2 and R 3 , R 6 and R 7 , R 10 and R 11 , R 14 and R 15, one of each is a hydrogen atom, and the other is represented by the formula (2). An unsubstituted sulfamoyl group, a substituted sulfamoyl group represented by the formula (3) or a hydrogen atom, and among R 2 , R 3 , R 6 , R 7 , R 10 , R 11 , R 14 , and R 15 A phthalocyanine dye according to (1) or (2), wherein at least one is an unsubstituted sulfamoyl group, and at least one is a substituted sulfamoyl group represented by the formula (3):
(4) R 17 and R 18 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group (a group consisting of a sulfonic acid group, a carboxyl group, a hydroxyl group, an alkoxy group, a dialkylamino group, an arylamino group, an aryl group, a halogen atom, and a cyano group) And a phenyl group (sulfonic acid group, carboxyl group, hydroxyl group, dialkylamino group, arylamino group, acetylamino group, ureido group, alkyl group, alkoxy group, nitro group) , A cyano group, a heterocyclic group, or a halogen atom, and may be substituted with one or more substituents.), A naphthyl group (may be substituted with a sulfonic acid group or a hydroxyl group). ) Groups (1) to (3) which are a benzyl group (may be substituted with a sulfonic acid group) and a phenethyl group (may be substituted with a sulfonic acid group). Phthalocyanine dyes according to any one of,
(5) R 17 is a hydrogen atom, a carboxy (C1 to C5) alkyl group, (C1 to C5) alkyl group, hydroxy (C1 to C5) alkyl group or a sulfo (C1 to C5) alkyl group, and R 18 A sulfo (C1-C5) alkyl group, a carboxy (C1-C5) alkyl group, a sulfonic group, a phenyl group having a carboxyl group or a hydroxyl group, a di (sulfo (C1-C5) alkyl) amino (C1-C5) alkyl group, Naphthyl having a benzotriazolyl group substituted by a sulfonic group, a carboxyl group or a phenyl group having a hydroxyl group, a phenyl group substituted by a benzotriazole group having a sulfonic group, a carboxyl group or a hydroxyl group, a sulfonic group or a hydroxyl group Group, sulfonic acid group, uracil group having carboxyl group or hydroxyl group, sulfonic acid group, Triazole group having a boxyl group or a hydroxyl group, sulfonic acid group, thiazolyl group having a carboxyl group or a hydroxyl group, sulfonic acid group, benzothiazolyl group having a carboxyl group or a hydroxyl group, sulfonic acid group, pyridine group having a carboxyl group or a hydroxyl group, sulfonic acid The phthalocyanine dye according to any one of (1) to (3), which is a benzimidazolyl group having a carboxyl group or a hydroxyl group.
(6) The phthalocyanine dye according to (1), wherein the content of the dye of the formula (1) is at least 60% or more of the whole dye.
(7) The phthalocyanine dye represented by formula (1) or a salt thereof is reacted with a chlorinating agent to convert a sulfonic acid group into a chlorosulfone group, and then amidated in the presence of an organic amine. The phthalocyanine dye according to any one of (1) to (5), which is obtained by reacting an agent,
(8) reacting a 4-sulfophthalic acid derivative or a sulfometal phthalocyanine compound obtained by reacting a 4-sulfophthalic acid derivative with a (phthalic anhydride) phthalic acid derivative in the presence of a metal compound with a chlorinating agent, After converting the sulfonic acid group to a chlorosulfone group, a phthalocyanine dye obtained by reacting an amidating agent with an organic amine,
(9) An ink comprising the phthalocyanine dye according to any one of (1) to (8) as a dye component,
(10) The ink according to (9), which contains an organic solvent.
(11) The ink according to (9) or (10), which is for inkjet recording.
(12) An ink set comprising an ink jet printer using two or more types of cyan inks having different dye concentrations, wherein at least one of the inks uses the ink according to any one of (9) to (11). ,
(13) In an ink jet recording method for recording on a recording material by discharging ink droplets in accordance with a recording signal, the ink according to any one of (9) to (11) or the ink according to (12). An inkjet recording method, characterized by using a set,
(14) The inkjet recording method according to (13), wherein the recording material is an information transmission sheet.
(15) The ink jet recording method according to (14), wherein the information transmission sheet is a surface-treated sheet and has an ink image receiving layer containing white inorganic pigment particles on a support.
(16) A container containing the ink or the ink set according to any one of (9) to (12),
(17) An inkjet printer having the container according to (16),
(18) A colored body colored with the ink or the ink set according to any one of (9) to (12),
(19) A chlorinating agent is reacted with a compound obtained by reacting a 4-sulfophthalic acid derivative or a 4-sulfophthalic acid derivative with a (phthalic anhydride) phthalic acid derivative in the presence of a copper compound to react with a sulfonic acid Is converted to a chlorosulfone group, a method for producing a phthalocyanine dye, which is obtained by reacting an amidating agent with an organic amine,
(20) The following equation (9)
In the phthalocyanine dye represented by the formula, a phthalocyanine dye having 60% or more of β-substituted product and 40% or less of α-substituted product,
About.
本発明のフタロシアニン色素を用いたインクは、シアンインクとして良好な色相を有し、耐光性、耐オゾン性及び耐湿性に優れたインクである。また、長期間保存後の結晶析出、物性変化、色変化等もなく、貯蔵安定性が良好である。更に、他のマゼンタインク及びイエローインクと共に用いることで、広い可視領域の色調を色だしすることができる。従って、本発明のフタロシアニン色素を用いたシアンインクはインクジェット記録用のインクとして極めて有用である。 The ink using the phthalocyanine dye of the present invention has a good hue as a cyan ink and is excellent in light fastness, ozone fastness and moisture fastness. Further, there is no crystal precipitation, physical property change, color change and the like after long-term storage, and the storage stability is good. Further, when used together with other magenta ink and yellow ink, it is possible to color tone in a wide visible region. Therefore, the cyan ink using the phthalocyanine dye of the present invention is extremely useful as an ink for inkjet recording.
本発明を詳細に説明する。本発明のインクジェット記録に適したインクは、前記式(1)のフタロシアニン色素を含有することを特徴とする。本発明は、特許文献8で報告された化合物を原料に用いて、スルホン基をクロロスルホン基に変換した後、有機アミン存在下にアミド化剤を反応させたフタロシアニン色素、すなわち式(1)で表される、フタロシアニン環の特定の置換位置(β位)に無置換スルファモイル基と置換スルファモイル基を導入したフタロシアニン色素を使用したインクが、極めてオゾンガスに対して耐性が優れることを見出したものである。 The present invention will be described in detail. The ink suitable for inkjet recording of the present invention is characterized by containing the phthalocyanine dye of the formula (1). The present invention provides a phthalocyanine dye obtained by converting a sulfone group into a chlorosulfone group using a compound reported in Patent Document 8 as a raw material, and then reacting with an amidating agent in the presence of an organic amine, that is, a compound represented by the formula (1): It has been found that an ink using a phthalocyanine dye having an unsubstituted sulfamoyl group and a substituted sulfamoyl group introduced at a specific substitution position (β-position) of a phthalocyanine ring has extremely excellent resistance to ozone gas. .
一般にフタロシアニン誘導体は、その合成時において不可避的に、下記式(1)における置換基R(n=1〜16)の置換位置(R1〜R16が結合しているベンゼン核上の位置を各々1位〜16位と定義する)異性体を含む場合があるが、これら置換位置異性体は互いに区別することなく同一誘導体として見なしている場合が多い。 In general, the phthalocyanine derivative is inevitably produced at the time of its synthesis, by substituting the substituents R (n = 1 to 16) in the following formula (1) at the positions on the benzene nucleus to which R 1 to R 16 are bonded. In some cases, isomers (defined as positions 1 to 16) are included, but these substituted positional isomers are often regarded as the same derivative without being distinguished from each other.
(式(1)中、M、R1〜R16は前記と同じ意味を示す。) 本明細書において、便宜上置換位置が異なる三種類のフタロシアニン誘導体を以下に定義するように(1)β−位置換型、(2)α−位置換型、(3)α、β−位混合置換型に分類し、置換位置が異なるフタロシアニン誘導体を説明する場合に使用する。
なお、下記の説明において、1位〜16位の置換位置は上記式(1)の置換基R1〜R16が各々結合しているベンゼン核上の位置を意味し、本明細書においては以下同様とする。
(In the formula (1), M and R 1 to R 16 have the same meanings as described above.) In this specification, for convenience, three types of phthalocyanine derivatives having different substitution positions are defined as (1) β- It is classified into position-substituted type, (2) α-position-substituted type, and (3) α-, β-position mixed-substituted type, and is used to describe phthalocyanine derivatives having different substitution positions.
In the following description, the substitution positions at the 1-position to the 16-position refer to the positions on the benzene nucleus where the substituents R 1 to R 16 of the above formula (1) are bonded, respectively. The same shall apply.
(1)β−位置換型:(2及びまたは3位、6及びまたは7位、10及びまたは11位、14及びまたは15位に特定の置換基を有するフタロシアニン色素)
(2)α−位置換型:(1及びまたは4位、5及びまたは8位、9及びまたは12位、13及びまたは16位に特定の置換基を有するフタロシアニン色素)
(3)α、β−位混合置換型:(1〜16位の任意の位置に、特定の置換基を有するフタロシアニン色素)
本発明の式(1)で示されるフタロシアニン色素は、上記β−位置換型に属する。
(1) β-position-substituted type: (phthalocyanine dye having a specific substituent at position 2 and / or 3, 6 and / or 7, 10 and / or 11, 14 and / or 15)
(2) α-position-substituted type: (phthalocyanine dye having a specific substituent at 1- and / or 4-, 5- and / or 8-, 9- and / or 12-, 13- and / or 16-position)
(3) α, β-position mixed substitution type: (phthalocyanine dye having a specific substituent at any position of positions 1 to 16)
The phthalocyanine dye of the present invention represented by the formula (1) belongs to the above β-position substituted type.
上記のβ−位置換型、α−位置換型、α、β−位混合置換型のそれぞれのフタロシアニン色素は、硝酸等によってフタル酸誘導体に分解したものを、NMRにて置換位置を調べることにより判別することができる。
すなわち、β−位置換型のフタロシアニン色素を分解すれば4位置換のフタル酸誘導体が、α−位置換型のフタロシアニン色素を分解すれば3位置換のフタル酸誘導体が、α、β−位混合置換型のフタロシアニン色素を分解すれば、3位置換と4位置換のフタル酸誘導体がそれぞれ得られる。
The above-mentioned phthalocyanine dyes of β-position substitution type, α-position substitution type, α, β-position mixed substitution type are obtained by decomposing phthalic acid derivatives by nitric acid or the like, and examining substitution positions by NMR. Can be determined.
That is, when the phthalocyanine dye of the β-position is decomposed, the phthalic acid derivative of the 4-position is decomposed, and when the phthalocyanine dye of the α-position is decomposed, the phthalic acid derivative of the 3-position is mixed with the α, β-position. When the substituted phthalocyanine dye is decomposed, 3- and 4-substituted phthalic acid derivatives are obtained.
前記式(1)において、Mは、水素原子、金属原子又はその酸化物、水酸化物もしくはハロゲン化物を表す。金属原子の具体例としては例えば、Li、Na、K、Mg、Ti、Zr、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Fe、Co、Ni、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Hg、Al、Ga、In、Si、Ge、Sn、Pb、Sb、Bi等が挙げられる。金属酸化物としてはVO、GeO等が挙げられる。また、金属水酸化物としては例えば、Si(OH)2、Cr(OH)2、Sn(OH)2、AlOH等が挙げられる。さらに、金属ハロゲン化物としては例えば、SiCl2、VCl、VCl2、VOCl、FeCl、GaCl、ZrCl、AlCl等が挙げられる。これらの中でもCu、Ni、Zn、Al、AlOHが好ましく、Cuが最も好ましい。 In the above formula (1), M represents a hydrogen atom, a metal atom or an oxide, hydroxide or halide thereof. Specific examples of metal atoms include, for example, Li, Na, K, Mg, Ti, Zr, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd, Os, Ir , Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Hg, Al, Ga, In, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, Bi and the like. Examples of the metal oxide include VO and GeO. Examples of the metal hydroxide include, for example, Si (OH) 2 , Cr (OH) 2 , Sn (OH) 2 , and AlOH. Further, examples of the metal halide include SiCl 2 , VCl, VCl 2 , VOCl, FeCl, GaCl, ZrCl, and AlCl. Among them, Cu, Ni, Zn, Al, and AlOH are preferable, and Cu is most preferable.
本明細書において特に断りがない限り、アルキル基、アルコキシ基、アルケニル基及びシクロアルキル基等における炭素数は本発明の目的が達成される限り特に限定されない。通常、それらの炭素数は1〜16、好ましくは1〜12、より好ましくは1〜6、更には1〜4程度である。ただしシクロアルキル基については、通常3〜12、好ましくは5〜8程度である。また、これらが置換基を有する場合、本発明の目的が達成される限り、置換基の種類は特に限定されない。これらの基の炭素鎖上における好ましい置換基としては例えば、スルホン酸基及びそれから誘導される基(スルホンアミド等)、カルボキシル基及びそれから誘導される基(カルボン酸エステル基等)、リン酸基及びそれから誘導される基(リン酸エステル基等)、水酸基、置換又は無置換のアルコキシ基、置換又は無置換のアミノ基、置換又は無置換のアリール基、ハロゲン原子、シアノ基等が挙げられる。
また、アリール基についても本発明の目的が達成される限り特に限定されない。通常はフェニル基又はナフチル基等である。アリール基上の好ましい置換基としては、例えば上記の炭素鎖上の好ましい置換基として挙げたもの及びウレノイド基、ニトロ基、ヘテロ環基等が挙げられる。
In the present specification, unless otherwise specified, the number of carbon atoms in an alkyl group, an alkoxy group, an alkenyl group, a cycloalkyl group and the like is not particularly limited as long as the object of the present invention is achieved. Usually, they have about 1 to 16, preferably 1 to 12, more preferably 1 to 6, and even about 1 to 4 carbon atoms. However, about a cycloalkyl group, it is usually about 3 to 12, preferably about 5 to 8. When these have a substituent, the type of the substituent is not particularly limited as long as the object of the present invention is achieved. Preferred substituents on the carbon chain of these groups include, for example, a sulfonic acid group and a group derived therefrom (such as a sulfonamide), a carboxyl group and a group derived therefrom (such as a carboxylic acid ester group), a phosphate group and Examples thereof include a group derived therefrom (such as a phosphate group), a hydroxyl group, a substituted or unsubstituted alkoxy group, a substituted or unsubstituted amino group, a substituted or unsubstituted aryl group, a halogen atom, and a cyano group.
The aryl group is not particularly limited as long as the object of the present invention is achieved. Usually, it is a phenyl group or a naphthyl group. Preferred substituents on the aryl group include, for example, those listed above as preferred substituents on the carbon chain, and urenoid groups, nitro groups, heterocyclic groups, and the like.
前記式(3)において、R17及びR18はそれぞれ独立して水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のシクロアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換のヘテロ環基、置換もしくは無置換のアルケニル基を表し、R17及びR18どうしが互いに連結して環を形成しても良い。但し、R17及びR18が共に水素原子の場合は除く。また、R17及びR18の少なくとも1つはイオン性親水性基を置換基として有する。イオン性親水性基としては、陰イオン性親水基が好ましく、例えばスルホン酸基、カルボキシル基、またはリン酸基などが挙げられる。これらのイオン性親水性基は、フリー体であってもよいし、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、有機アミンのオニウムイオン塩またはアンモニウム塩であってもよい。アルカリ金属としては、例えばナトリウム、カリウム、リチウム等が挙げられる。アルカリ土類金属としては、カルシウム、マグネシウム等が挙げられる。有機アミンとして、アルキルアミンとしては、例えばメチルアミン、エチルアミン等の炭素数1〜4の低級アルキルアミンが挙げられる。アルカノールアミンとしては、例えば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、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン等のモノ、ジ又はトリ(炭素数1〜4の低級アルカノール)アミンが挙げられる。好ましくはアンモニウム、ナトリウム、カリウム、リチウム、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエノールアミン、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミンの塩である。 In the formula (3), R 17 and R 18 are each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted Represents a heterocyclic group or a substituted or unsubstituted alkenyl group, and R 17 and R 18 may be linked to each other to form a ring; However, the case where both R 17 and R 18 are hydrogen atoms is excluded. Further, at least one of R 17 and R 18 has an ionic hydrophilic group as a substituent. As the ionic hydrophilic group, an anionic hydrophilic group is preferable, and examples thereof include a sulfonic acid group, a carboxyl group, and a phosphate group. These ionic hydrophilic groups may be in a free form, or may be an alkali metal salt, an alkaline earth metal salt, an onium ion salt or an ammonium salt of an organic amine. Examples of the alkali metal include sodium, potassium, lithium and the like. Examples of the alkaline earth metal include calcium, magnesium and the like. As the organic amine, examples of the alkylamine include lower alkylamines having 1 to 4 carbon atoms such as methylamine and ethylamine. Examples of the alkanolamine include mono, di or tri (lower alkanol having 1 to 4 carbon atoms) amines such as monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, monoisopropanolamine, diisopropanolamine and triisopropanolamine. Preferred are salts of ammonium, sodium, potassium, lithium, monoethanolamine, diethanolamine, trienolamine, monoisopropanolamine, diisopropanolamine and triisopropanolamine.
上記置換もしくは無置換のアルキル基としては、例えば炭素原子数が1〜12のアルキル基があげられる。該置換基の例としてはスルホン酸基、カルボキシル基、リン酸基、水酸基、アルコキシ基、アミノ基(アルキル基、アリール基及びアセチル基で置換されても良い)アリール基、ハロゲン原子、シアノ基が挙げられる。中でもスルホン酸基、カルボキシル基、リン酸基、水酸基が好ましい。 Examples of the substituted or unsubstituted alkyl group include an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms. Examples of the substituent include a sulfonic acid group, a carboxyl group, a phosphoric acid group, a hydroxyl group, an alkoxy group, an amino group (which may be substituted with an alkyl group, an aryl group and an acetyl group), a halogen atom, and a cyano group. No. Among them, a sulfonic acid group, a carboxyl group, a phosphoric acid group and a hydroxyl group are preferred.
上記置換もしくは無置換のシクロアルキル基としては、例えば炭素原子数が3〜12のシクロアルキル基があげられる。好ましくは炭素数5〜8のシクロアルキル基が挙げられる。該シクロアルキル環上の置換基の例としては例えば、スルホン酸基、カルボキシル基、水酸基、アルコキシ基、アミノ基(アルキル基、アリール基及びアセチル基で置換されても良い。)、アリール基、ハロゲン原子、シアノ基が挙げられる。中でもスルホン酸基、カルボキシル基、リン酸基、水酸基が好ましい。 Examples of the substituted or unsubstituted cycloalkyl group include a cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms. Preferably a C5-8 cycloalkyl group is mentioned. Examples of the substituent on the cycloalkyl ring include, for example, a sulfonic group, a carboxyl group, a hydroxyl group, an alkoxy group, an amino group (which may be substituted with an alkyl group, an aryl group and an acetyl group), an aryl group, and a halogen. Atom and cyano group. Among them, a sulfonic acid group, a carboxyl group, a phosphoric acid group and a hydroxyl group are preferred.
上記アリール基で置換されたアルキル基(アラルキル基)におけるアルキル基の炭素原数は好ましくは1〜12程度である。該アラルキル基は置換基を有してもよく、置換基の例としては例えば、スルホン酸基、カルボキシル基、リン酸基、水酸基、アミノ基(アルキル基、アリール基及びアセチル基で置換されても良い)、ウレイド基、アルキル基、アルコキシ基、ニトロ基、シアノ基、ヘテロ環基、ハロゲン原子が挙げられる。中でもスルホン酸基、カルボキシル基、リン酸基、水酸基が好ましい。 The carbon number of the alkyl group in the alkyl group (aralkyl group) substituted with the aryl group is preferably about 1 to 12. The aralkyl group may have a substituent, and examples of the substituent include, for example, a sulfonic acid group, a carboxyl group, a phosphoric acid group, a hydroxyl group, and an amino group (which may be substituted with an alkyl group, an aryl group, and an acetyl group. Good), a ureido group, an alkyl group, an alkoxy group, a nitro group, a cyano group, a heterocyclic group, and a halogen atom. Among them, a sulfonic acid group, a carboxyl group, a phosphoric acid group and a hydroxyl group are preferred.
上記置換もしくは無置換のアリール基としては、例えばフェニル基、ナフチル基があげられる。置換基の例としては例えば、スルホン酸基、カルボキシル基、リン酸基、水酸基、アミノ基(アルキル基、アリール基及びアセチル基で置換されても良い)、ウレイド基、アルキル基、アルコキシ基、ニトロ基、シアノ基、ヘテロ環基、ハロゲン原子が挙げられる。中でもスルホン酸基、カルボキシル基、リン酸基、水酸基が好ましい。 Examples of the substituted or unsubstituted aryl group include a phenyl group and a naphthyl group. Examples of the substituent include a sulfonic acid group, a carboxyl group, a phosphoric acid group, a hydroxyl group, an amino group (which may be substituted with an alkyl group, an aryl group and an acetyl group), a ureido group, an alkyl group, an alkoxy group, and a nitro group. Group, a cyano group, a heterocyclic group, and a halogen atom. Among them, a sulfonic acid group, a carboxyl group, a phosphoric acid group and a hydroxyl group are preferred.
上記置換もしくは無置換のヘテロ環基としては、5員または6員環のものが好ましく、それらは更に縮環していてもよい。また、芳香族へテロ環であっても、非芳香族ヘテロ環であってもよい。ヘテロ環の例としてはピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、トリアジン、キノリン、イソキノリン、キナゾリン、シンノリン、フタラジン、キノキサリン、ピロール、インドール、フラン、ベンゾフラン、チオフェン、ベンゾチオフェン、ピラゾール、イミダゾール、ベンズイミダゾール、トリアゾール、オキサゾール、ベンズオキサゾール、チアゾール、ベンゾチアゾール、イソチアゾール、ベンズイソチアゾール、ピロリジン、ピペリジン、ピペラジン、イミダゾリジン、チアゾリンなどが挙げられる。また、これらのヘテロ環は置換基を有していてもよく、その置換基の例としては、スルホン酸基、カルボキシル基、リン酸基、水酸基、アミノ基(アルキル基、アリール基及びアセチル基で置換されても良い。)、ウレイド基、アルキル基、アルコキシ基、ニトロ基、シアノ基、ハロゲン原子が挙げられる。 The substituted or unsubstituted heterocyclic group is preferably a 5- or 6-membered ring, which may be further condensed. Further, it may be an aromatic hetero ring or a non-aromatic hetero ring. Examples of heterocycles include pyridine, pyrazine, pyrimidine, pyridazine, triazine, quinoline, isoquinoline, quinazoline, cinnoline, phthalazine, quinoxaline, pyrrole, indole, furan, benzofuran, thiophene, benzothiophene, pyrazole, imidazole, benzimidazole, triazole, Oxazole, benzoxazole, thiazole, benzothiazole, isothiazole, benzisothiazole, pyrrolidine, piperidine, piperazine, imidazolidine, thiazoline and the like. These hetero rings may have a substituent, and examples of the substituent include a sulfonic acid group, a carboxyl group, a phosphoric acid group, a hydroxyl group, and an amino group (an alkyl group, an aryl group, and an acetyl group. May be substituted.), A ureido group, an alkyl group, an alkoxy group, a nitro group, a cyano group, and a halogen atom.
上記置換もしくは無置換のアルケニル基としては、例えば炭素原子数が1〜12のアルケニル基があげられる。置換基の例としては例えば、スルホン酸基、カルボキシル基、リン酸基、水酸基、アルコキシ基、アミノ基(アルキル基、アリール基及びアセチル基で置換されても良い。)、アリール基、ハロゲン原子、シアノ基が挙げられる。中でもスルホン酸基、カルボキシル基、リン酸基、水酸基が好ましい。 Examples of the substituted or unsubstituted alkenyl group include alkenyl groups having 1 to 12 carbon atoms. Examples of the substituent include a sulfonic acid group, a carboxyl group, a phosphoric acid group, a hydroxyl group, an alkoxy group, an amino group (which may be substituted with an alkyl group, an aryl group and an acetyl group), an aryl group, a halogen atom, And a cyano group. Among them, a sulfonic acid group, a carboxyl group, a phosphoric acid group and a hydroxyl group are preferred.
式(1)中、R2、R3、R6、R7、R10、R11、R14、R15は各々独立して式(2)で表される無置換スルファモイル基、式(3)で表される置換スルファモイル基又は水素原子を表わし、R2、R3、R6、R7、R10、R11、R14、R15のうち、少なくとも1つは無置換スルファモイル基、少なくとも1つは置換スルファモイル基である。R1、R4、R5、R8、R9、R12、R13、R16は水素原子を表す。無置換スルファモイル基の数と置換スルファモイル基の数の和は2から4であり、且つ無置換スルファモイル基の数は1から3であり、置換スルファモイル基の数は1から3である。
R2とR3、R6とR7、R10とR11、R14とR15の組み合わせにおいて、好ましくは、それぞれ一方が水素原子であり、もう一方が無置換スルファモイル基(−SO2NH2)又は式(3)で表される置換スルファモイル基であり、かつR2、R3、R6、R7、R10、R11、R14、R15のうち、少なくとも1つは無置換スルファモイル基、少なくとも1つは前記式(3)で表される置換スルファモイル基である。
In the formula (1), R 2 , R 3 , R 6 , R 7 , R 10 , R 11 , R 14 and R 15 are each independently an unsubstituted sulfamoyl group represented by the formula (2), ) Represents a substituted sulfamoyl group or a hydrogen atom, and at least one of R 2 , R 3 , R 6 , R 7 , R 10 , R 11 , R 14 , and R 15 is an unsubstituted sulfamoyl group; One is a substituted sulfamoyl group. R 1, R 4, R 5 , R 8, R 9, R 12, R 13, R 16 represents a hydrogen atom. The sum of the number of unsubstituted sulfamoyl groups and the number of substituted sulfamoyl groups is 2 to 4, the number of unsubstituted sulfamoyl groups is 1 to 3, and the number of substituted sulfamoyl groups is 1 to 3.
In the combination of R 2 and R 3 , R 6 and R 7 , R 10 and R 11 , and R 14 and R 15 , one is preferably a hydrogen atom and the other is preferably an unsubstituted sulfamoyl group (—SO 2 NH 2 ) or a substituted sulfamoyl group represented by the formula (3), and at least one of R 2 , R 3 , R 6 , R 7 , R 10 , R 11 , R 14 and R 15 is unsubstituted At least one of the sulfamoyl groups is a substituted sulfamoyl group represented by the formula (3).
本発明の式(1)で示されるフタロシアニン色素において、前記式(2)で表される無置換スルファモイル基と、式(3)で表される置換スルファモイル基の比率は1:3〜3:1である化合物である。
式(2)で表される無置換スルファモイル基の比率が高い場合は、オゾン耐性が高くなる一方、水溶性が低く、ブロンズ現象が起きやすい傾向にある。逆に式(3)で表される置換スルファモイル基の比率が高い場合は、水溶性が高く、ブロンズ現象が起きにくくなる一方、オゾン耐性が低くなる傾向にある。従って、式(3)で表される置換スルファモイル基の種類に応じて、式(2)で表される無置換スルファモイル基と、式(3)で表される置換スルファモイル基の割合を適宜調節し、バランスのよい比率を選択すればよい。
本発明の前記式(1)で示されるフタロシアニン色素における、Mと前記式(3)の組み合わせの具体例を表1から5に示すが、本発明に用いられるフタロシアニン色素は、下記の例に限定されるものではない。尚、表中、前記式(3)は遊離酸の形で記す。
In the phthalocyanine dye of the present invention represented by the formula (1), the ratio of the unsubstituted sulfamoyl group represented by the formula (2) to the substituted sulfamoyl group represented by the formula (3) is 1: 3 to 3: 1. Is a compound.
When the ratio of the unsubstituted sulfamoyl group represented by the formula (2) is high, the ozone resistance is high, but the water solubility is low and the bronze phenomenon tends to occur. Conversely, when the ratio of the substituted sulfamoyl group represented by the formula (3) is high, the water solubility is high, and the bronze phenomenon is less likely to occur, while the ozone resistance tends to be lower. Therefore, the ratio of the unsubstituted sulfamoyl group represented by the formula (2) to the substituted sulfamoyl group represented by the formula (3) is appropriately adjusted according to the type of the substituted sulfamoyl group represented by the formula (3). What is necessary is to select a well-balanced ratio.
Specific examples of the combination of M and the formula (3) in the phthalocyanine dye represented by the formula (1) of the present invention are shown in Tables 1 to 5, but the phthalocyanine dye used in the present invention is limited to the following examples. It is not done. In the table, the formula (3) is described in the form of a free acid.
本発明のフタロシアニン色素は、4−スルホフタル酸誘導体同士又は、4−スルホフタル酸誘導体と(無水)フタル酸誘導体を金属化合物の存在下に反応させることにより得られる化合物(β−位置換型のスルホフタロシアニン)に塩素化剤を反応させ、スルホン酸基をクロロスルホン基に変換した後、アミド化剤と有機アミンを反応させることにより得られる。原料として用いる、4−スルホフタル酸誘導体には、3位にスルホン化されたものが通常15〜25重量%程度不純物として含有し、それ由来のα位置換体が目的フタロシアニン色素中に混入する。本発明の効果をより高めるためには(特に耐オゾン性の高いインクを得る為には)、3位にスルホン化された不純物の含有量が少ない原料を使用するのが好ましい。
また、目的フタロシアニン色素中には、反応中にクロロスルホン基が一部分解したものが反応生成物中に混入されるが特に支障はない。得られる色素は下記式(9)で表わされ、β位置換体が主成分、即ち少なくとも60%以上、好ましくは70%以上、更に好ましくは75%以上であると考えられる。
The phthalocyanine dye of the present invention is a compound obtained by reacting 4-sulfophthalic acid derivatives with each other or a 4-sulfophthalic acid derivative and a (phthalic anhydride) phthalic acid derivative in the presence of a metal compound (β-substituted sulfophthalocyanine). ) Is reacted with a chlorinating agent to convert a sulfonic acid group into a chlorosulfone group, and then reacted with an amidating agent and an organic amine. The 4-sulfophthalic acid derivative used as a raw material generally contains about 15 to 25% by weight of an impurity sulfonated at the 3-position as an impurity, and the α-substituted product derived therefrom is mixed into the target phthalocyanine dye. In order to further enhance the effects of the present invention (especially in order to obtain an ink having high ozone resistance), it is preferable to use a raw material having a low content of impurities sulfonated at the 3-position.
In the target phthalocyanine dye, a chlorosulfone group partially decomposed during the reaction is mixed into the reaction product, but this does not cause any problem. The obtained dye is represented by the following formula (9), and it is considered that the β-substituted substance is a main component, that is, at least 60%, preferably 70% or more, and more preferably 75% or more.
(式(9)中、M、R17、R18は前記と同様の意味を表す。lは0を含み1より小さく、好ましくは0.7以下、より好ましくは0.5以下、もっとも好ましくは0.3以下であり、nは0.3以上、好ましくは0.7以上で3以下、mは1以上で3.7以下であり、l、m、nの合計は2以上4以下である、なお、l、m、nの値は混合物における平均値を示す。) (In the formula (9), M, R 17 and R 18 have the same meanings as described above. L is less than 1 including 0, preferably 0.7 or less, more preferably 0.5 or less, most preferably 0.3 or less, n is 0.3 or more, preferably 0.7 or more and 3 or less, m is 1 or more and 3.7 or less, and the total of l, m, and n is 2 or more and 4 or less. The values of l, m, and n indicate average values in the mixture.)
本発明のフタロシアニン色素を製造するにあたり、アミド化剤と、式(3)で表される置換スルファモイル基に対応する有機アミンの比率(モル比)を該フタロシアニン色素に導入される無置換スルファモイルと置換スルファモイルの比率が1:3〜3:1になるような比率で用いることが好ましい。無置換スルファモイル基の比率(アミド化剤の反応比率)が高い場合は、得られたフタロシアニン色素を含有するインクで記録した画像のオゾン耐性が高くなる一方、水溶性が低く、ブロンズ現象が起きやすい傾向にある。逆に有機アミンの比率が高い場合は、得られたフタロシアニン色素は水溶性が高く、ブロンズ現象が起きにくくなる一方、オゾン耐性が低くなる傾向にある。従って、用いる有機アミンの種類に応じて、アミド化剤と、有機アミンの割合を適宜調節し、バランスのよい比率を選択すればよい。 In producing the phthalocyanine dye of the present invention, the ratio (molar ratio) of the amidating agent and the organic amine corresponding to the substituted sulfamoyl group represented by the formula (3) is replaced with the unsubstituted sulfamoyl introduced into the phthalocyanine dye. It is preferable to use the sulfamoyl at a ratio such that the ratio is 1: 3 to 3: 1. When the ratio of unsubstituted sulfamoyl groups (reaction ratio of the amidating agent) is high, the ozone resistance of the image recorded with the obtained ink containing the phthalocyanine dye is increased, while the water solubility is low and the bronze phenomenon is likely to occur. There is a tendency. Conversely, when the ratio of the organic amine is high, the obtained phthalocyanine dye has high water solubility, and the bronzing phenomenon is less likely to occur, while the ozone resistance tends to be lower. Therefore, the ratio between the amidating agent and the organic amine may be appropriately adjusted according to the type of the organic amine to be used, and a well-balanced ratio may be selected.
本発明の式(1)の化合物の製造方法を説明する。 The method for producing the compound of the formula (1) of the present invention will be described.
まず、式(5)で表される金属フタロシアニンスルホン酸を合成する。尚、前述のとおり、本発明のフタロシアニン色素には原料由来によるα−位置換体が副生するが、製造方法の説明においては、主成分のβ−位置換体で記載する。
式(5)を合成するには、例えば触媒及び金属化合物の存在下、4−スルホフタル酸誘導体又は、4−スルホフタル酸誘導体と(無水)フタル酸誘導体を反応させる事により得られる。
4−スルホフタル酸と(無水)フタル酸の反応のモル比を変えることによりスルホン基の数、つまりa〜dの数を調整することが可能である。4−スルホフタル酸誘導体としては4−スルホフタル酸、4−スルホ無水フタル酸、4−スルホフタルイミド、4−スルホフタロニトリル、4または5−スルホ−2−シアノベンザミド及び5−スルホ−1,3−ジイミノイソインドリン若しくはそれらの塩が挙げられる。これらの中で通常4−スルホフタル酸若しくはその塩が好ましい。但し、フタル酸、無水フタル酸及びフタルイミドの場合は尿素の添加が必須である。尿素の使用量は4−スルホフタル酸誘導体1モルに対し5〜100倍モル量である。
First, a metal phthalocyanine sulfonic acid represented by the formula (5) is synthesized. As described above, in the phthalocyanine dye of the present invention, an α-position-substituted product derived from a raw material is produced as a by-product, but in the description of the production method, the β-position-substituted product of the main component will be described.
Formula (5) can be synthesized, for example, by reacting a 4-sulfophthalic acid derivative or a 4-sulfophthalic acid derivative with a (phthalic anhydride) phthalic acid derivative in the presence of a catalyst and a metal compound.
By changing the molar ratio of the reaction between 4-sulfophthalic acid and (phthalic anhydride), the number of sulfone groups, that is, the number of ad can be adjusted. The 4-sulfophthalic acid derivatives include 4-sulfophthalic acid, 4-sulfophthalic anhydride, 4-sulfophthalimide, 4-sulfophthalonitrile, 4 or 5-sulfo-2-cyanobenzamide and 5-sulfo-1,3-diimino Isoindoline or a salt thereof. Of these, 4-sulfophthalic acid or a salt thereof is usually preferred. However, in the case of phthalic acid, phthalic anhydride and phthalimide, the addition of urea is essential. The amount of urea used is 5 to 100 times the molar amount of 1 mol of the 4-sulfophthalic acid derivative.
また、反応は通常、溶媒の存在下に行われ、溶媒としては沸点100℃以上、より好ましくは130℃以上の有機溶媒が用いられる。例えば、n−アミルアルコール、n−ヘキサノール、シクロヘキサノール、2−メチル−1−ペンタノール、1−ヘプタノール、1−オクタノール、2−エチルヘキサノール、ベンジルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリクロロベンゼン、クロロナフタレン、ニトロベンゼン、キノリン、スルホラン、尿素等が挙げられる。溶媒の使用量は4−スルホフタル酸誘導体の1〜100質量倍である。 The reaction is usually performed in the presence of a solvent, and an organic solvent having a boiling point of 100 ° C. or higher, more preferably 130 ° C. or higher, is used as the solvent. For example, n-amyl alcohol, n-hexanol, cyclohexanol, 2-methyl-1-pentanol, 1-heptanol, 1-octanol, 2-ethylhexanol, benzyl alcohol, ethylene glycol, propylene glycol, trichlorobenzene, chloronaphthalene , Nitrobenzene, quinoline, sulfolane, urea and the like. The amount of the solvent used is 1 to 100 times the mass of the 4-sulfophthalic acid derivative.
触媒としては、1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]−7−ウンデセン、モリブデン酸アンモニウム及びホウ酸等が挙げられる。添加量は4−スルホフタル酸誘導体1モルに対し、0.001〜1倍モルである。 Examples of the catalyst include 1,8-diazabicyclo [5,4,0] -7-undecene, ammonium molybdate, boric acid, and the like. The addition amount is 0.001 to 1 mole per 1 mole of the 4-sulfophthalic acid derivative.
金属化合物としては、Li、Na、K、Mg、Ti、Zr、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Fe、Co、Ni、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Hg、Al、Ga、In、Si、Ge、Sn、Pb、Sb、Bi等のハロゲン化物、カルボン酸塩、硫酸塩、硝酸塩、アセチルアセトナート、カルボニル化合物、錯体等が挙げられる。例えば、塩化銅、臭化銅、塩化ニッケル、酢酸ニッケル、塩化コバルト、酢酸コバルト、コバルトアセチルアセトナート等が挙げられる。金属化合物の使用量は4−スルホフタル酸誘導体または、4−スルホフタル酸誘導体と(無置換)フタル酸誘導体の総計1モルに対し、0.15〜0.35倍モルである。 As the metal compound, Li, Na, K, Mg, Ti, Zr, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt, Cu , Ag, Au, Zn, Cd, Hg, Al, Ga, In, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, Bi and other halides, carboxylate, sulfate, nitrate, acetylacetonate, carbonyl compound, complex And the like. Examples include copper chloride, copper bromide, nickel chloride, nickel acetate, cobalt chloride, cobalt acetate, cobalt acetylacetonate and the like. The amount of the metal compound to be used is 0.15 to 0.35 mol per mol of the 4-sulfophthalic acid derivative or the total of 1 mol of the 4-sulfophthalic acid derivative and the (unsubstituted) phthalic acid derivative.
反応温度は通常100〜290℃であり、好ましくは130〜270℃である。また反応時間は反応温度により変わるが通常1〜8時間である。反応終了後、濾過、塩析(又は酸析)、乾燥する事により金属フタロシアニンテトラスルホン酸又はその塩の形で得られる。遊離酸とするには、例えば酸析すればよい。また、塩にするには、塩析するか、塩析によって所望の塩が得られないときには、例えば遊離酸にしたものに所望の有機又は無機の塩基を添加する通常の塩交換法を利用すればよい。 The reaction temperature is usually from 100 to 290 ° C, preferably from 130 to 270 ° C. The reaction time varies depending on the reaction temperature, but is usually 1 to 8 hours. After completion of the reaction, the product is obtained in the form of metal phthalocyanine tetrasulfonic acid or a salt thereof by filtration, salting out (or aciding out), and drying. In order to obtain a free acid, for example, acid precipitation may be performed. In addition, salt formation is carried out by salting out, or when a desired salt cannot be obtained by salting out, for example, a usual salt exchange method in which a desired organic or inorganic base is added to a free acid is used. Just fine.
また、Mが銅である、銅フタロシアニンテトラスルホン酸またはその塩は、特許文献8に記載の方法で合成され、前記式(5)におけるa、b、c、dが1で表される化合物は、スルホラン溶媒中、4−スルホフタル酸(1モル)、塩化銅(II)(0.3モル)、リンモリブデン酸アンモニウム(0.003モル)、尿素(6モル)、塩化アンモニウム(0.5モル)を180℃、6時間反応させることにより前記式(5)で表される銅フタロシアニンテトラスルホン酸が得られる。4−スルホフタル酸誘導体、金属化合物、溶媒及び触媒等の種類や使用量により反応性は異なり上記に限定されるものではない。 Further, a copper phthalocyanine tetrasulfonic acid or a salt thereof in which M is copper is synthesized by the method described in Patent Document 8, and a compound in which a, b, c, and d in the above formula (5) are represented by 1 is In a sulfolane solvent, 4-sulfophthalic acid (1 mol), copper (II) chloride (0.3 mol), ammonium phosphomolybdate (0.003 mol), urea (6 mol), ammonium chloride (0.5 mol) ) At 180 ° C. for 6 hours to obtain copper phthalocyanine tetrasulfonic acid represented by the formula (5). The reactivity differs depending on the type and amount of the 4-sulfophthalic acid derivative, metal compound, solvent, catalyst and the like, and is not limited to the above.
式(5)で表される、フタロシアニンスルホン酸又はその塩を、例えば有機溶媒、硫酸、発煙硫酸又はクロロスルホン酸等の溶媒中でクロロ化剤を反応させる事により、式(7)で表される金属フタロシアニンスルホン酸クロリド得られる。クロロ化剤はフタロシアニンスルホン酸又はその塩のスルホン酸基に対して、過剰に使用するのが好ましく、該スルホン酸基に対するモル割合で1〜10倍程度であり、1.5倍以上が好ましい。反応に用いられる有機溶剤としてはベンゼン、トルエン、ニトロベンゼン、クロロベンゼン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、クロル化剤としてはクロロスルホン酸、塩化チオニル、塩化スルフリル、三塩化リン、五塩化リン、オキシ塩化リン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、本発明のフタロシアニン色素は一部、フタロシアニン核にクロロ化された不純物が生成し、反応生成物中に混入されてもよい。 By reacting a phthalocyanine sulfonic acid or a salt thereof represented by the formula (5) with a chlorinating agent in a solvent such as an organic solvent, sulfuric acid, fuming sulfuric acid or chlorosulfonic acid, the compound is represented by the formula (7). Metal phthalocyanine sulfonic acid chloride is obtained. The chlorinating agent is preferably used in excess with respect to the sulfonic acid group of phthalocyanine sulfonic acid or a salt thereof, and the molar ratio to the sulfonic acid group is about 1 to 10 times, preferably 1.5 times or more. Organic solvents used in the reaction include, but are not limited to, benzene, toluene, nitrobenzene, chlorobenzene, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide. Examples of the chlorinating agent include chlorosulfonic acid, thionyl chloride, sulfuryl chloride, phosphorus trichloride, phosphorus pentachloride, phosphorus oxychloride and the like, but are not limited thereto. Further, in the phthalocyanine dye of the present invention, some chlorinated impurities may be generated in the phthalocyanine nucleus and may be mixed into the reaction product.
次に、得られたフタロシアニンテトラスルホン酸クロリドと対応する有機アミンとアミド化剤を水溶媒中で通常pH6〜10、通常5〜70℃、通常1〜20時間反応させる事により目的の化合物が得られる。アミド化剤と有機アミンの使用量は、両者の合計(モル比)で上記フタロシアニンスルホン酸クロリドのスルホン酸クロリド基に対して等モル以上が好ましく、通常1〜20倍モル、好ましくは1.5〜5倍モル程度である。上記有機アミンの割合は、目的化合物の置換スルファモイル基の割合に応じて使用すればよい。
反応に用いられるアミド化剤としては例えば、塩化アンモニウム、硫酸アンモニウム等のアンモニウム塩、尿素、アンモニア水、アンモニアガス等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
Next, the target compound is obtained by reacting the obtained phthalocyanine tetrasulfonic acid chloride, the corresponding organic amine and the amidating agent in an aqueous solvent at a pH of usually 6 to 10, usually at 5 to 70 ° C. and usually for 1 to 20 hours. Can be The amount of the amidating agent and the organic amine to be used is preferably at least equimolar to the sulfonic acid chloride group of the phthalocyanine sulfonic acid chloride in total (molar ratio), usually 1 to 20 times, preferably 1.5 times. It is about 5 times mol. The proportion of the organic amine may be used according to the proportion of the substituted sulfamoyl group of the target compound.
Examples of the amidating agent used for the reaction include, but are not limited to, ammonium salts such as ammonium chloride and ammonium sulfate, urea, aqueous ammonia, and ammonia gas.
なお、有機アミンの使用量は通常、フタロシアニン色素1モルに対して、通常、理論値の1倍モル以上であるが、有機アミンの反応性、反応条件により異なり、これらに限定されるものではない。 The amount of the organic amine to be used is usually 1 mole or more of the theoretical value per mole of the phthalocyanine dye, but it depends on the reactivity and reaction conditions of the organic amine, and is not limited thereto. .
また、本発明のフタロシアニン色素は一部、2価の連結基(L)を介してフタロシアニン環(Pc)が2量体(例えばPc−L−Pc)または3量体を形成した不純物が生成し、反応生成物中に混入されてもよく、その時複数個存在するLは、それぞれ同一であっても異なるものであってもよい。 Further, in the phthalocyanine dye of the present invention, an impurity in which a phthalocyanine ring (Pc) forms a dimer (for example, Pc-L-Pc) or a trimer via a divalent linking group (L) is partially generated. , May be mixed into the reaction product, and a plurality of L present at that time may be the same or different.
Lで表される2価の連結基はスルホニル基(−SO2−)、−SO2−NH−SO2−などが挙げられる。また、該連結基はこれらを組み合わせて形成される基であってもよい。 Examples of the divalent linking group represented by L include a sulfonyl group (—SO 2 —) and —SO 2 —NH—SO 2 —. Further, the linking group may be a group formed by combining these.
こうして得られた本発明のフタロシアニン色素は酸析又は塩析後、濾過等により分離することが出来る。塩析は例えば酸性〜アルカリ性、好ましくはpH1〜11の範囲で塩析を行うことが好ましい。塩析の際の温度は特に限定されないが、通常40〜80℃、好ましくは50〜70℃に加熱後、食塩等を加えて塩析するのが好ましい。 The phthalocyanine dye of the present invention thus obtained can be separated by filtration or the like after acid precipitation or salting out. The salting out is preferably carried out, for example, in the range of acidic to alkaline, preferably in the range of pH 1 to 11. The temperature at the time of salting out is not particularly limited, but it is generally preferable to heat to 40 to 80 ° C, preferably 50 to 70 ° C, and then add salt and the like for salting out.
上記の方法で合成される、本発明の前記式(1)、式(2)、式(3)で表わされるフタロシアニン色素は、遊離酸の形あるいはその塩の形で得られる。遊離酸とするには、例えば酸析すればよい。また、塩にするには、塩析するか、塩析によって所望の塩が得られないときには、例えば遊離酸にしたものに所望の有機又は無機の塩基を添加する通常の塩交換法を利用すればよい。 The phthalocyanine dyes represented by the formulas (1), (2) and (3) of the present invention, which are synthesized by the above method, are obtained in the form of a free acid or a salt thereof. In order to obtain a free acid, for example, acid precipitation may be performed. In addition, salt formation is carried out by salting out, or when a desired salt cannot be obtained by salting out, for example, a usual salt exchange method in which a desired organic or inorganic base is added to a free acid is used. Just fine.
本発明のシアンインクは、上記の方法にて製造された前記式(1)のフタロシアニン色素を含み、水を媒体として調製されるが、このインクをインクジェット記録用インクとして使用する場合、フタロシアニン色素に含まれるCl-及びSO4 2-等の陰イオンの含有量は少ないものが好ましく、その含有量の目安は、フタロシアニン色素中でCl-及びSO4 2-の総含量として5質量%以下、好ましくは3質量%以下、更に好ましくは1質量%以下であり、インク中に1質量%以下である。Cl-及びSO4 2-の少ない本発明のフタロシアニン色素を製造するには、例えば逆浸透膜による通常の方法又は本発明のフタロシアニン色素の乾燥品あるいはウェットケーキをアルコール及び水の混合溶媒中で撹拌し、濾過、乾燥する等の方法で脱塩処理すればよい。用いるアルコールは、炭素数1〜4の低級アルコール好ましくは炭素数1〜3のアルコール、更に好ましくはメタノール、エタノール又は2−プロパノールである。また、アルコールでの脱塩処理の際に、使用するアルコールの沸点近くまで加熱後、冷却して脱塩する方法も採用しうる。Cl-及びSO4 2-の含有量は例えばイオンクロマトグラフ法で測定される。 The cyan ink of the present invention contains the phthalocyanine dye of the formula (1) produced by the above method, and is prepared using water as a medium. When this ink is used as an ink for ink jet recording, and the content of SO 4 2-, etc. anions preferably have less, measure of the content thereof, in a phthalocyanine dye Cl - - Cl contained and SO 4 5 wt% or less as the total content of 2-, preferably Is 3% by mass or less, more preferably 1% by mass or less, and 1% by mass or less in the ink. In order to produce the phthalocyanine dye of the present invention having a small amount of Cl - and SO 4 2- , for example, a usual method using a reverse osmosis membrane or a dried product or a wet cake of the phthalocyanine dye of the present invention is stirred in a mixed solvent of alcohol and water. Then, desalting may be performed by a method such as filtration and drying. The alcohol used is a lower alcohol having 1 to 4 carbon atoms, preferably an alcohol having 1 to 3 carbon atoms, more preferably methanol, ethanol or 2-propanol. Further, at the time of desalting treatment with alcohol, a method of heating to near the boiling point of the alcohol to be used, followed by cooling and desalting may be employed. Cl - and SO 4 content of 2 is measured by an ion chromatography.
本発明のシアンインクをインクジェット記録用インクとして使用する場合、フタロシアニン色素に含まれる亜鉛、鉄等の重金属(イオン)、カルシウム、シリカ等の金属(陽イオン)等の含有量が少ないものを用いるのが好ましい(フタロシアニン骨格に含有される金属(式(1)におけるM)は除く)。その含有量の目安は例えば、フタロシアニン色素の精製乾燥品中に、亜鉛、鉄等の重金属(イオン)、カルシウム、シリカ等の金属(陽イオン)について各々500ppm以下程度である。重金属(イオン)及び金属(陽イオン)の含有量はイオンクロマトグラフ法、原子吸光法又はICP(Inductively Coupled Plasma)発光分析法にて測定される。 When the cyan ink of the present invention is used as an ink for ink jet recording, an ink having a low content of heavy metals (ions) such as zinc and iron and metals (cations) such as calcium and silica contained in the phthalocyanine dye is used. Is preferable (excluding the metal (M in the formula (1)) contained in the phthalocyanine skeleton). The standard of the content is, for example, about 500 ppm or less for heavy metals (ions) such as zinc and iron and metals (cations) such as calcium and silica in a purified and dried phthalocyanine dye. The contents of heavy metals (ions) and metals (cations) are measured by ion chromatography, atomic absorption, or ICP (Inductively Coupled Plasma) emission spectrometry.
本発明のインク中に前記式(1)のフタロシアニン色素は、0.1〜8質量%、好ましくは0.3〜6質量%含有される。低い濃度のインクには本発明のフタロシアニン色素は0.1〜2.5質量%含有される。 The phthalocyanine dye of the formula (1) is contained in the ink of the present invention in an amount of 0.1 to 8% by mass, preferably 0.3 to 6% by mass. The low concentration ink contains 0.1 to 2.5% by mass of the phthalocyanine dye of the present invention.
本発明のインクは水を媒体として調製される。本発明のインク中に、上記のようにして得られた前記条件を備えた前記式(1)の化合物又はその塩の混合物は、0.3〜6質量%含有される。本発明のインクにはさらに必要に応じて、水溶性有機溶剤を、本発明の効果を害しない範囲内において含有される。水溶性有機溶剤は、染料溶解剤、乾燥防止剤(湿潤剤)、粘度調整剤、浸透促進剤、表面張力調整剤、消泡剤等として使用される。その他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、紫外線吸収剤、粘度調整剤、染料溶解剤、褪色防止剤、乳化安定剤、表面張力調整剤、消泡剤、分散剤、分散安定剤、等の公知の添加剤が挙げられる。水溶性有機溶剤の含有量ははインク全体に対して0〜60質量%好ましくは10〜50質量%用い、インク調製剤ははインク全体に対して0〜20質量%好ましくは0〜15質量%用いるのが良い。上記以外の残部は水である。 The ink of the present invention is prepared using water as a medium. The ink of the present invention contains 0.3 to 6% by mass of the mixture of the compound of the formula (1) or the salt thereof satisfying the above conditions and obtained as described above. If necessary, the ink of the present invention further contains a water-soluble organic solvent within a range that does not impair the effects of the present invention. The water-soluble organic solvent is used as a dye dissolving agent, an anti-drying agent (wetting agent), a viscosity adjusting agent, a penetration enhancer, a surface tension adjusting agent, an antifoaming agent, and the like. Other ink preparations include, for example, preservatives and fungicides, pH adjusters, chelating agents, rust inhibitors, ultraviolet absorbers, viscosity adjusters, dye dissolving agents, anti-fading agents, emulsion stabilizers, surface tension adjusters, Known additives such as an antifoaming agent, a dispersant, and a dispersion stabilizer are exemplified. The content of the water-soluble organic solvent is 0 to 60% by mass, preferably 10 to 50% by mass based on the whole ink, and the ink preparation agent is 0 to 20% by mass, preferably 0 to 15% by mass based on the whole ink. Good to use. The balance other than the above is water.
本発明で使用しうる水溶性有機溶剤としては、例えばメタノール、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、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アルカノール、N,N−ジメチルホルムアミドまたはN,N−ジメチルアセトアミド等のカルボン酸アミド、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチルイミダゾリジン−2−オンまたは1,3−ジメチルヘキサヒドロピリミド−2−オン等の複素環式ケトン、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−オン等のケトンまたはケトアルコール、テトラヒドロフラン、ジオキサン等の環状エーテル、エチレングリコール、1,2−または1,3−プロピレングリコール、1,2−または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、テトラ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マー、オリゴマーまたはポリアルキレングリコールまたはチオグリコール、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)、エチレングリコールモノメチルエーテルまたはエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル又はジエチレングリコール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エーテル又はトリエチレングリコール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、γーブチロラクトンまたはジメチルスルホキシド等があげられる。 Examples of the water-soluble organic solvent that can be used in the present invention include C1-C4 alkanols such as methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, sec-butanol and tert-butanol, and N, N-dimethyl. Carboxylic acid amides such as formamide or N, N-dimethylacetamide, 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethylimidazolidin-2-one or 1,3-dimethylhexahydropyrimido-2- Heterocyclic ketones such as ON, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, 2-methyl-2-hydroxypentan-4-one or cyclic ethers such as keto alcohol, tetrahydrofuran, dioxane, ethylene glycol, 1,2- or 1,3 -Propylene glycol, 1,2- Has (C2-C6) alkylene units such as 1,4-butylene glycol, 1,6-hexylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, dipropylene glycol, thiodiglycol, polyethylene glycol, and polypropylene glycol. Monomers, oligomers or polyalkylene glycols or thioglycols, polyols (triols) such as glycerin, hexane-1,2,6-triol, ethylene glycol monomethyl ether or ethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether or diethylene glycol monoethyl ether or triethylene glycol Polyvalent such as ethylene glycol monomethyl ether or triethylene glycol monoethyl ether (C1 -C4) alkyl ethers of alcohol, gamma-butyrolactone or dimethyl sulfoxide and the like.
本発明のインクにおいて、水溶性有機溶剤として好ましいものは、炭素数3〜8のモノ又は多価アルコール及び炭素数1〜3のアルキル置換を有しても良い2−ピロリドンなどが挙げられ、多価アルコールとしてはヒドロキシ基を2〜3有するものが好ましい。具体的にはイソプロパノール、グリセリン、モノ、ジまたはトリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、ブタノール等であり、より好ましくはイソプロパノール、グリセリン、ジエチレングリコール、2−ピロリドンである。これらの水溶性有機溶剤は、単独もしくは混合して用いられる。 In the ink of the present invention, preferable examples of the water-soluble organic solvent include mono- or polyhydric alcohols having 3 to 8 carbon atoms and 2-pyrrolidone which may have alkyl substitution having 1 to 3 carbon atoms. As the hydric alcohol, those having 2 to 3 hydroxy groups are preferable. Specific examples include isopropanol, glycerin, mono, di or triethylene glycol, dipropylene glycol, 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, butanol, and more preferably isopropanol, glycerin, diethylene glycol, and 2-pyrrolidone. is there. These water-soluble organic solvents are used alone or as a mixture.
防腐防黴剤としては、例えば、有機硫黄系、有機窒素硫黄系、有機ハロゲン系、ハロアリルスルホン系、ヨードプロパギル系、N−ハロアルキルチオ系、ベンツチアゾール系、ニトチリル系、ピリジン系、8−オキシキノリン系、ベンゾチアゾール系、イソチアゾリン系、ジチオール系、ピリジンオシキド系、ニトロプロパン系、有機スズ系、フェノール系、第4アンモニウム塩系、トリアジン系、チアジアジン系、アニリド系、アダマンタン系、ジチオカーバメイト系、ブロム化インダノン系、ベンジルブロムアセテート系、無機塩系等の化合物が挙げられる。有機ハロゲン系化合物としては、例えばペンタクロロフェノールナトリウムが挙げられ、ピリジンオシキド系化合物としては、例えば2−ピリジンチオール−1−オキサイドナトリウムが挙げられ、無機塩系化合物としては、例えば無水酢酸ソーダが挙げられ、イソチアゾリン系化合物としては、例えば1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン、2−n−オクチル−4−イソチアゾリン−3−オン、5−クロロ−2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オン、5−クロロ−2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オンマグネシウムクロライド、5−クロロ−2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オンカルシウムクロライド、2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オンカルシウムクロライド等が挙げられる。その他の防腐防黴剤としてソルビン酸ソーダ安息香酸ナトリウム、等(例えば、アベシア社製プロクセルGXL(S)、プロクセルXL−2(S)等)があげられる。 Examples of the antiseptic / antifungal agent include organic sulfur-based, organic nitrogen-sulfur-based, organic halogen-based, haloallyl sulfone-based, iodopropagyl-based, N-haloalkylthio-based, benzthiazole-based, nitritolyl-based, pyridine-based, and 8- Oxyquinoline type, benzothiazole type, isothiazoline type, dithiol type, pyridine acid type, nitropropane type, organic tin type, phenol type, quaternary ammonium salt type, triazine type, thiadiazine type, anilide type, adamantane type, dithiocarbamate type, Brominated indanone compounds, benzyl bromoacetate compounds, inorganic salt compounds and the like can be mentioned. Examples of the organic halogen compound include sodium pentachlorophenol, examples of the pyridine acid compound include sodium 2-pyridinethiol-1-oxide, and examples of the inorganic salt compound include sodium acetate anhydride. Examples of the isothiazoline-based compound include 1,2-benzisothiazolin-3-one, 2-n-octyl-4-isothiazolin-3-one, 5-chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-one, -Chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-one magnesium chloride, 5-chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-one calcium chloride, 2-methyl-4-isothiazolin-3-one calcium chloride and the like. No. Other preservatives and fungicides include sodium sorbate sodium benzoate and the like (for example, Proxel GXL (S) and Proxel XL-2 (S) manufactured by Avecia).
pH調整剤は、インクの保存安定性を向上させる目的で、インクのpHを6.0〜11.0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。例えば、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。 As the pH adjuster, any substance can be used as long as it can control the pH of the ink in the range of 6.0 to 11.0 for the purpose of improving the storage stability of the ink. For example, alkanolamines such as diethanolamine and triethanolamine, hydroxides of alkali metals such as lithium hydroxide, sodium hydroxide and potassium hydroxide, ammonium hydroxide, and alkali metals such as lithium carbonate, sodium carbonate and potassium carbonate Carbonates and the like.
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、ヒドロキシエ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ニウム、ジイソプロピルアンモニウムナイトライト、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ナイトライトなどがあげられる。 Examples of the chelating reagent include sodium ethylenediaminetetraacetate, sodium nitrilotriacetate, sodium hydroxyethylethylenediaminetriacetate, sodium diethylenetriaminepentaacetate, and sodium uramildiacetate. Examples of the rust preventive include acidic sulfite, sodium thiosulfate, ammonium thioglycolate, diisopropylammonium nitrite, pentaerythritol tetranitrate, dicyclohexylammonium nitrite and the like.
紫外線吸収剤としては、例えばベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、桂皮酸系化合物、トリアジン系化合物、スチルベン系化合物、又はベンズオキサゾール系化合物に代表される紫外線を吸収して蛍光を発する化合物、いわゆる蛍光増白剤も用いることができる。 As the ultraviolet absorber, for example, a compound that absorbs ultraviolet light and emits fluorescence represented by a benzophenone-based compound, a benzotriazole-based compound, a cinnamic acid-based compound, a triazine-based compound, a stilbene-based compound, or a benzoxazole-based compound, so-called fluorescence Brighteners can also be used.
粘度調整剤としては、水溶性有機溶剤の他に、水溶性高分子化合物があげられ、例えばポリビニルアルコール、セルロース誘導体、ポリアミン、ポリイミン等があげられる。 Examples of the viscosity modifier include a water-soluble polymer compound in addition to a water-soluble organic solvent, such as polyvinyl alcohol, a cellulose derivative, polyamine, and polyimine.
染料溶解剤としては、例えば尿素、ε−カプロラクタム、エチレンカーボネート等があげられる。 Examples of the dye dissolving agent include urea, ε-caprolactam, ethylene carbonate and the like.
褪色防止剤は、画像の保存性を向上させる目的で使用される。褪色防止剤としては、各種の有機系及び金属錯体系の褪色防止剤を使用することができる。有機の褪色防止剤としてはハイドロキノン類、アルコキシフェノール類、ジアルコキシフェノール類、フェノール類、アニリン類、アミン類、インダン類、クロマン類、アルコキシアニリン類、ヘテロ環類などがあり、金属錯体としてはニッケル錯体、亜鉛錯体などがある。 The anti-fading agent is used for the purpose of improving the storability of an image. As an anti-fading agent, various organic and metal complex-based anti-fading agents can be used. Organic anti-fading agents include hydroquinones, alkoxyphenols, dialkoxyphenols, phenols, anilines, amines, indans, chromans, alkoxyanilines, heterocycles, and the like. Complexes and zinc complexes.
表面張力調整剤としては、界面活性剤があげられ、例えばアニオン界面活性剤、両性界面活性剤、カチオン界面活性剤、ノニオン界面活性剤などがあげられる。アニオン界面活性剤としてはアルキルスリホカルボン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、N−アシルアミノ酸およびその塩、N−アシルメチルタウリン塩、アルキル硫酸塩ポリオキシアルキルエーテル硫酸塩、アルキル硫酸塩ポリオキシエチレンアルキルエーテル燐酸塩、ロジン酸石鹸、ヒマシ油硫酸エステル塩、ラウリルアルコール硫酸エステル塩、アルキルフェノール型燐酸エステル、アルキル型燐酸エステル、アルキルアリルスルホン塩酸、ジエチルスルホ琥珀酸塩、ジエチルヘキルシルスルホ琥珀酸ジオクチルスルホ琥珀酸塩などが挙げられる。カチオン界面活性剤としては2−ビニルピリジン誘導体、ポリ4−ビニルピリジン誘導体などがある。両性界面活性剤としてはラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン、2−アルキル−N−カルボキシメチル−N−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン、ヤシ油脂肪酸アミドプロピルジメチルアミノ酢酸ベタイン、ポリオクチルポリアミノエチルグリシンその他イミダゾリン誘導体などがある。ノニオン界面活性剤としては、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルフェニルエーテル、ポリオキシエチレオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシアリルキルアルキルエーテル等のエーテル系、ポリオキシエチレンオレイン酸、ポリオキシエチレンオレイン酸エステル、ポリオキシエチレンジステアリン酸エステル、ソルビタンラウレート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタンセスキオレート、ポリオキシエチレンモノオレエート、ポリオキシエチレンステアレートなどのエステル系、2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオール、3,6−ジメチル−4−オクチン−3,6−ジオール、3,5−ジメチル−1−ヘキシン−3オールなどのアセチレングリコール系(例えば、日信化学社製サーフィノール104、82、465、オルフィンSTG等)、等が挙げられる。これらのインク調製剤は、単独もしくは混合して用いられる。なお、本発明のインクの表面張力は通常25〜70mN/m、より好ましくは25〜60mN/mである。また本発明のインクの粘度は30mPa・s以下が好ましい。更に20mPa・s以下に調整することがより好ましい。 Examples of the surface tension modifier include surfactants, for example, anionic surfactants, amphoteric surfactants, cationic surfactants, and nonionic surfactants. Examples of anionic surfactants include alkyl sulfocarboxylates, α-olefin sulfonates, polyoxyethylene alkyl ether acetates, N-acyl amino acids and salts thereof, N-acylmethyl taurine salts, alkyl sulfate polyoxyalkyl ethers Sulfate, alkyl sulfate polyoxyethylene alkyl ether phosphate, rosin acid soap, castor oil sulfate, lauryl alcohol sulfate, alkyl phenol phosphate, alkyl phosphate, alkyl allyl sulfonate, diethyl sulfosuccinate And diethylhexylsulfosuccinate dioctylsulfosuccinate. Examples of the cationic surfactant include a 2-vinylpyridine derivative and a poly-4-vinylpyridine derivative. Examples of the amphoteric surfactant include betaine lauryldimethylaminoacetate, 2-alkyl-N-carboxymethyl-N-hydroxyethylimidazolinium betaine, coconut oil fatty acid amide propyldimethylaminoacetate betaine, polyoctyl polyaminoethylglycine, and other imidazoline derivatives. is there. Nonionic surfactants include polyoxyethylene nonyl phenyl ether, polyoxyethylene octyl phenyl ether, polyoxyethylene dodecyl phenyl ether, polyoxyethylene octyl phenyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene Ethers such as alkyl ethers and polyoxyallylalkyl alkyl ethers, polyoxyethylene oleic acid, polyoxyethylene oleate, polyoxyethylene distearate, sorbitan laurate, sorbitan monostearate, sorbitan monooleate, sorbitan sesquis Esters such as oleate, polyoxyethylene monooleate and polyoxyethylene stearate, 2,4,7, Acetylene glycols such as -tetramethyl-5-decyne-4,7-diol, 3,6-dimethyl-4-octyne-3,6-diol, 3,5-dimethyl-1-hexyn-3-ol (for example, Surfynol 104, 82, 465, Olfin STG, etc., manufactured by Nissin Chemical Co., Ltd.). These ink preparations are used alone or as a mixture. The surface tension of the ink of the present invention is usually 25 to 70 mN / m, and more preferably 25 to 60 mN / m. The viscosity of the ink of the present invention is preferably 30 mPa · s or less. It is more preferable to adjust the pressure to 20 mPa · s or less.
消泡剤としては、フッ素系、シリコーン系化合物が必要に応じて用いられる。 As the defoaming agent, a fluorine-based or silicone-based compound is used as needed.
本発明のインクを製造方法するにあたり、各薬剤を溶解させる順序には特に制限はない。インクを調製するにあたり、用いる水はイオン交換水または蒸留水など不純物が少ない物が好ましい。さらに、必要に応じメンブランフィルターなどを用いて精密濾過を行って夾雑物を除いてもよく、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は精密濾過を行うことが好ましい。精密濾過を行うフィルターの孔径は通常1ミクロン〜0.1ミクロン、好ましくは、0.8ミクロン〜0.2ミクロンである。 In producing the ink of the present invention, there is no particular limitation on the order in which the respective chemicals are dissolved. In preparing the ink, the water used is preferably an ion-exchanged water or a water having a small amount of impurities such as distilled water. Further, if necessary, fine filtration may be performed using a membrane filter or the like to remove impurities. When used as an ink for an inkjet printer, it is preferable to perform fine filtration. The pore size of the filter for microfiltration is usually 1 micron to 0.1 micron, preferably 0.8 micron to 0.2 micron.
本発明のインクは、単色の画像形成のみならず、フルカラーの画像形成に用いることができる。フルカラー画像を形成するために、マゼンタインク、イエローインク、ブラックインクとのインクセットとしても使用される。更にはより高精細な画像を形成する為に、ライトマゼンタインク、ブルーインク、グリーンインク、オレンジインク、ダークイエローインク、グレーインク等と併用したインクセットとしても使用される。 The ink of the present invention can be used not only for forming a single-color image but also for forming a full-color image. In order to form a full-color image, it is also used as an ink set with magenta ink, yellow ink, and black ink. Further, in order to form a higher definition image, the ink set is used as an ink set in combination with light magenta ink, blue ink, green ink, orange ink, dark yellow ink, gray ink, and the like.
適用できるイエローインクの色素としては、種々のものを使用することが出来る。例えばカップリング成分(以降カプラー成分と呼ぶ)としてフェノール類、ナフトール類、アニリン類、ピラゾロンやピリドン等のようなヘテロ環類、開鎖型活性メチレン化合物類、などを有するアリールもしくはヘテリルアゾ染料;カプラー成分として開鎖型活性メチレン化合物類などを有するアゾメチン染料;ベンジリデン染料やモノメチンオキソノール染料等のようなメチン染料;ナフトキノン染料、アントラキノン染料等のようなキノン系染料などがあり、これ以外の染料種としてはキノフタロン染料、ニトロ・ニトロソ染料、アクリジン染料、アクリジノン染料等を挙げることができる。 Various dyes can be used as the dye of the applicable yellow ink. For example, aryl or hetenylazo dyes having phenols, naphthols, anilines, heterocycles such as pyrazolone or pyridone, open-chain active methylene compounds, etc. as coupling components (hereinafter referred to as coupler components); Azomethine dyes having open-chain active methylene compounds and the like; methine dyes such as benzylidene dyes and monomethine oxonol dyes; quinone dyes such as naphthoquinone dyes and anthraquinone dyes, and the like. Examples include quinophthalone dyes, nitro / nitroso dyes, acridine dyes, and acridinone dyes.
適用できるマゼンタインクの色素としては、種々のものを使用することが出来る。例えばカプラー成分としてフェノール類、ナフトール類、アニリン類などを有するアリールアゾ染料;カプラー成分としてピラゾロン類、ピラゾロトリアゾール類などを有するアゾメチン染料;アリーリデン染料、スチリル染料、メロシアニン染料、シアニン染料、オキソノール染料などのメチン染料;ジフェニルメタン染料、トリフェニルメタン染料、キサンテン染料などのカルボニウム染料;ナフトキノン、アントラキノン、アントラピリドンなどのようなキノン染料及びジオキサジン染料等の縮合多環染料等を挙げることができる。 Various dyes can be used as the dye of the applicable magenta ink. For example, arylazo dyes having phenols, naphthols, anilines, etc. as coupler components; azomethine dyes having pyrazolones, pyrazolotriazoles, etc. as coupler components; arylidene dyes, styryl dyes, merocyanine dyes, cyanine dyes, oxonol dyes, etc. Methine dyes; carbonium dyes such as diphenylmethane dye, triphenylmethane dye and xanthene dye; quinone dyes such as naphthoquinone, anthraquinone and anthrapyridone; and condensed polycyclic dyes such as dioxazine dyes.
前記の各色素は、クロモフォアの一部が解離して初めてイエロー、マゼンタ、シアンの各色を呈するものであってもよく、その場合のカウンターカチオンはアルカリ金属や、アンモニウムのような無機のカチオンであってもよいし、ピリジニウム、4級アンモニウム塩のような有機のカチオンであってもよく、さらにはそれらを部分構造に有するポリマーカチオンであってもよい。適用できるブラック色素としては、ジスアゾ、トリスアゾ、テトラアゾ染料のほか、カーボンブラックの分散体を挙げることができる。 Each of the above-mentioned dyes may exhibit each color of yellow, magenta and cyan only after a part of the chromophore dissociates, and in this case, the counter cation is an alkali metal or an inorganic cation such as ammonium. Or an organic cation such as a pyridinium or quaternary ammonium salt, or a polymer cation having these in a partial structure. Examples of applicable black dyes include disazo, trisazo, and tetraazo dyes, as well as carbon black dispersions.
本発明のインクは、印捺、複写、マーキング、筆記、製図、スタンピング等の記録方法に使用でき、特にインクジェット印捺法における使用に適する。 The ink of the present invention can be used for recording methods such as printing, copying, marking, writing, drafting, and stamping, and is particularly suitable for use in ink jet printing.
本発明のインクジェット記録方法は、前記で調整されたインクにエネルギーを供与して、公知の受像材料、即ち普通紙、樹脂コート紙、インクジェット専用紙、光沢紙、光沢フィルム、電子写真共用紙、繊維や布(セルロース、ナイロン、羊毛等)、ガラス、金属、陶磁器、皮革等に画像を形成する。 The ink-jet recording method of the present invention provides energy to the ink adjusted as described above to obtain a known image-receiving material, that is, plain paper, resin-coated paper, inkjet-only paper, glossy paper, glossy film, electrophotographic paper, fiber It forms images on paper and cloth (cellulose, nylon, wool, etc.), glass, metal, ceramics, leather and the like.
画像を形成する際に、光沢性や耐水性を与えたり耐候性を改善する目的からポリマー微粒子分散物(ポリマーラテックスともいう)を併用してもよい。ポリマーラテックスを被記録材に付与する時期については、着色剤を付与する前であっても,後であっても、また同時であってもよく、したがって添加する場所も被記録材中であっても、インク中であってもよく、あるいはポリマーラテックス単独の液状物として使用しても良い。 When forming an image, a polymer fine particle dispersion (also referred to as polymer latex) may be used in combination for the purpose of imparting gloss, water resistance, or improving weather resistance. The timing of applying the polymer latex to the recording material may be before, after, or simultaneously with the application of the colorant. May be in the ink, or may be used as a liquid material of the polymer latex alone.
以下に、本発明のインクを用いてインクジェットプリントをするのに用いられる被記録材(特に記録紙及び記録フィルム)について説明する。記録紙及び記録フィルムにおける支持体は、LBKP、NBKP等の化学パルプ、GP、PGW、RMP、TMP、CTMP、CMP、CGP等の機械パルプ、DIP等の古紙パルプ等からなり、必要に応じて顔料、バインダー、サイズ剤、定着剤、カチオン剤、紙力増強剤等の添加剤を混合し、長網抄紙機、円網抄紙機等の各種装置で製造されたもの等が使用可能である。これらの支持体の他に合成紙、プラスチックフィルムシートのいずれであってもよく、支持体の厚みは10〜250μm、坪量は10〜250g/m2が望ましい。支持体には、そのままインク受容層及びバックコート層を設けてもよいし、デンプン、ポリビニルアルコール等でサイズプレスやアンカーコート層を設けた後、インク受容層及びバックコー卜層を設けてもよい。更に支持体には、マシンカレンダー、TGカレンダー、ソフトカレンダー等のカレンダー装置により平坦化処理を行ってもよい。本発明では支持体として、両面をポリオレフィン(例えば、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブテン及びそれらのコポリマー)でラミネートした紙及びプラスチックフィルムがより好ましく用いられる。ポリオレフィン中に、白色顔料(例えば、酸化チタン、酸化亜鉛)又は色味付け染料(例えば、コバルトブルー、群青、酸化ネオジウム)を添加することが好ましい。 Hereinafter, a recording material (particularly, recording paper and recording film) used for performing inkjet printing using the ink of the present invention will be described. The support in recording paper and recording film is composed of chemical pulp such as LBKP and NBKP, mechanical pulp such as GP, PGW, RMP, TMP, CTMP, CMP and CGP, waste paper pulp such as DIP, etc. Additives such as a binder, a sizing agent, a fixing agent, a cationic agent, and a paper strength agent are mixed, and those manufactured by various apparatuses such as a fourdrinier paper machine and a circular net paper machine can be used. In addition to these supports, any of synthetic paper and plastic film sheets may be used. The thickness of the support is preferably 10 to 250 μm, and the basis weight is preferably 10 to 250 g / m 2 . The support may be provided with an ink receiving layer and a back coat layer as they are, or after providing a size press or an anchor coat layer with starch, polyvinyl alcohol or the like, and then providing an ink receiving layer and a back coat layer. Further, the support may be subjected to a flattening treatment using a calender such as a machine calender, a TG calender, and a soft calender. In the present invention, a paper and a plastic film laminated on both sides with a polyolefin (for example, polyethylene, polystyrene, polyethylene terephthalate, polybutene and a copolymer thereof) on both sides are more preferably used. It is preferable to add a white pigment (for example, titanium oxide, zinc oxide) or a coloring dye (for example, cobalt blue, ultramarine, neodymium oxide) to the polyolefin.
支持体上に設けられるインク受容層には、顔料や水性バインダーが含有されていてもよい。顔料としては、白色顔料が好ましく、白色顔料としては、炭酸カルシウム、カオリン、タルク、クレー、珪藻土、合成非晶質シリカ、珪酸アルミニウム、珪酸マグネシウム、珪酸カルシウム、水酸化アルミニウム、アルミナ、リトポン、ゼオライト、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、二酸化チタン、硫化亜鉛、炭酸亜鉛等の白色無機顔料、スチレン系ピグメント、アクリル系ピグメント、尿素樹脂、メラミン樹脂等の有機顔料等が挙げられる。インク受容層に含有される白色顔料としては、多孔性無機顔料が好ましく、特に細孔面積が大きい合成非晶質シリカ等が好適である。合成非晶質シリカは、乾式製造法によって得られる無水珪酸及び湿式製造法によって得られる含水珪酸のいずれも使用可能であるが、特に含水珪酸を使用することが望ましい。 The ink receiving layer provided on the support may contain a pigment or an aqueous binder. As the pigment, a white pigment is preferable, and as the white pigment, calcium carbonate, kaolin, talc, clay, diatomaceous earth, synthetic amorphous silica, aluminum silicate, magnesium silicate, calcium silicate, aluminum hydroxide, alumina, lithopone, zeolite, Examples thereof include white inorganic pigments such as barium sulfate, calcium sulfate, titanium dioxide, zinc sulfide, and zinc carbonate; and organic pigments such as styrene pigment, acrylic pigment, urea resin, and melamine resin. As the white pigment contained in the ink receiving layer, a porous inorganic pigment is preferable, and a synthetic amorphous silica having a large pore area is particularly preferable. As the synthetic amorphous silica, both silicic anhydride obtained by a dry production method and hydrous silicic acid obtained by a wet production method can be used, but it is particularly preferable to use hydrous silicic acid.
インク受容層に含有される水性バインダーとしては、ポリビニルアルコール、シラノール変性ポリビニルアルコール、デンプン、カチオン化デンプン、カゼイン、ゼラチン、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリビニルピロリドン、ポリアルキレンオキサイド、ポリアルキレンオキサイド誘導体等の水溶性高分子、スチレンブタジエンラテックス、アクリルエマルジョン等の水分散性高分子等が挙げられる。これらの水性バインダーは単独又は2種以上併用して用いることができる。本発明においては、これらの中でも特にポリビニルアルコール、シラノール変性ポリビニルアルコールが顔料に対する付着性、インク受容層の耐剥離性の点で好適である。インク受容層は、顔料及び水性結着剤の他に媒染剤、耐水化剤、耐光性向上剤、界面活性剤、その他の添加剤を含有することができる。 Examples of the aqueous binder contained in the ink receiving layer include aqueous solutions of polyvinyl alcohol, silanol-modified polyvinyl alcohol, starch, cationized starch, casein, gelatin, carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, polyvinyl pyrrolidone, polyalkylene oxide, and polyalkylene oxide derivatives. And water-dispersible polymers such as styrene butadiene latex and acrylic emulsion. These aqueous binders can be used alone or in combination of two or more. In the present invention, among these, polyvinyl alcohol and silanol-modified polyvinyl alcohol are particularly preferable in terms of adhesion to the pigment and peel resistance of the ink receiving layer. The ink receiving layer may contain a mordant, a water-proofing agent, a lightfastness improving agent, a surfactant, and other additives in addition to the pigment and the aqueous binder.
インク受容層中に添加する媒染剤は、例えばポリマー媒染剤が用いられる。 As the mordant added to the ink receiving layer, for example, a polymer mordant is used.
耐水化剤は、画像の耐水化に有効であり、これらの耐水化剤としては、特にカチオン樹脂が望ましい。このようなカチオン樹脂としては、ポリアミドポリアミンエピクロルヒドリン、ポリエチレンイミン、ポリアミンスルホン、ジメチルジアリルアンモニウムクロライド重合物、カチオンポリアクリルアミド、コロイダルシリカ等が挙げられ、これらのカチオン樹脂の中で特にポリアミドポリアミンエピクロルヒドリンが好適である。これらのカチオン樹脂の含有量は、インク受容層の全固形分に対して1〜15質量%が好ましく、特に3〜10質量%であることが好ましい。 The water-proofing agent is effective for making the image water-resistant, and as such a water-proofing agent, a cationic resin is particularly desirable. Examples of such a cationic resin include polyamide polyamine epichlorohydrin, polyethyleneimine, polyamine sulfone, dimethyldiallylammonium chloride polymer, cationic polyacrylamide, colloidal silica, and the like. Among these cationic resins, polyamide polyamine epichlorohydrin is particularly preferable. is there. The content of these cationic resins is preferably from 1 to 15% by mass, more preferably from 3 to 10% by mass, based on the total solid content of the ink receiving layer.
耐光性向上剤としては、硫酸亜鉛、酸化亜鉛、ヒンダートアミン系酸化防止剤、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系等の紫外線吸収剤等が挙げられる。これらの中で硫酸亜鉛が好適である。 Examples of the light fastness improver include zinc sulfate, zinc oxide, hindered amine-based antioxidants, and benzophenone-based and benzotriazole-based ultraviolet absorbers. Of these, zinc sulfate is preferred.
界面活性剤は、塗布助剤、剥離性改良剤、スベリ性改良剤あるいは帯電防止剤として機能する。界面活性剤の代わりに有機フルオロ化合物を用いてもよい。有機フルオロ化合物は、疎水性であることが好ましい。有機フルオロ化合物の例には、フッ素系界面活性剤、オイル状フッ素系化合物(例えば、フッ素油)及び固体状フッ素化合物樹脂(例えば、四フッ化エチレン樹脂)が含まれる。その他のインク受容層に添加される添加剤としては、顔料分散剤、増粘剤、消泡剤、染料、蛍光増白剤、防腐剤、pH調整剤、マット剤、硬膜剤等が挙げられる。なお、インク受容層は1層でも2層でもよい。 The surfactant functions as a coating aid, a release improver, a slipperiness improver, or an antistatic agent. An organic fluoro compound may be used instead of the surfactant. Preferably, the organic fluoro compound is hydrophobic. Examples of the organic fluoro compound include a fluorine-based surfactant, an oily fluorine-based compound (for example, fluorine oil), and a solid fluorine compound resin (for example, ethylene tetrafluoride resin). Other additives added to the ink receiving layer include pigment dispersants, thickeners, defoamers, dyes, fluorescent brighteners, preservatives, pH adjusters, matting agents, hardeners, and the like. . The ink receiving layer may be a single layer or two layers.
記録紙及び記録フィルムには、バックコート層を設けることもでき、この層に添加可能な成分としては、白色顔料、水性バインダー、その他の成分が挙げられる。バックコート層に含有される白色顔料としては、例えば、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、カオリン、タルク、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、炭酸亜鉛、サチンホワイト、珪酸アルミニウム、ケイソウ土、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、合成非晶質シリカ、コロイダルシリカ、コロイダルアルミナ、擬べーマイト、水酸化アルミニウム、アルミナ、リトポン、ゼオライト、加水ハロイサイト、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム等の白色無機顔料、スチレン系プラスチックピグメント、アクリル系プラスチックピグメント,ポリエチレン、マイクロカプセル、尿素樹脂、メラミン樹脂等の有機顔料等が挙げられる。 A recording paper and a recording film may be provided with a back coat layer. Examples of components that can be added to this layer include a white pigment, an aqueous binder, and other components. Examples of the white pigment contained in the back coat layer include light calcium carbonate, heavy calcium carbonate, kaolin, talc, calcium sulfate, barium sulfate, titanium dioxide, zinc oxide, zinc sulfide, zinc carbonate, satin white, and aluminum silicate. , Diatomaceous earth, calcium silicate, magnesium silicate, synthetic amorphous silica, colloidal silica, colloidal alumina, pseudoboehmite, aluminum hydroxide, alumina, lithopone, zeolite, hydrohaloysite, magnesium carbonate, magnesium hydroxide, and other white inorganic pigments Organic pigments such as styrene-based plastic pigments, acrylic-based plastic pigments, polyethylene, microcapsules, urea resins, and melamine resins.
バックコート層に含有される水性バインダーとしては、スチレン/マレイン酸塩共重合体、スチレン/アクリル酸塩共重合体、ポリビニルアルコール、シラノール変性ポリビニルアルコール、デンプン、カチオン化デンプン、カゼイン、ゼラチン、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリビニルピロリドン等の水溶性高分子、スチレンブタジエンラテックス、アクリルエマルジョン等の水分散性高分子等が挙げられる。バックコート層に含有されるその他の成分としては、消泡剤、抑泡剤、染料、蛍光増白剤、防腐剤、耐水化剤等が挙げられる。 Examples of the aqueous binder contained in the back coat layer include styrene / maleate copolymer, styrene / acrylate copolymer, polyvinyl alcohol, silanol-modified polyvinyl alcohol, starch, cationized starch, casein, gelatin, carboxymethyl cellulose. And water-soluble polymers such as hydroxyethylcellulose and polyvinylpyrrolidone, and water-dispersible polymers such as styrene-butadiene latex and acrylic emulsion. Other components contained in the back coat layer include an antifoaming agent, an antifoaming agent, a dye, a fluorescent brightening agent, a preservative, and a water-proofing agent.
インクジェット記録紙及び記録フィルムの構成層(バックコート層を含む)には、ポリマーラテックスを添加してもよい。ポリマーラテックスは、寸度安定化、カール防止、接着防止、膜のひび割れ防止のような膜物性改良の目的で使用される。ガラス転移温度が低い(40℃以下の)ポリマーラテックスを媒染剤を含む層に添加すると、層のひび割れやカールを防止することができる。また、ガラス転移温度が高いポリマーラテックスをバックコート層に添加しても、カールを防止することができる。 A polymer latex may be added to the constituent layers (including the back coat layer) of the inkjet recording paper and the recording film. The polymer latex is used for the purpose of improving film physical properties such as dimensional stabilization, curl prevention, adhesion prevention, and film crack prevention. When a polymer latex having a low glass transition temperature (40 ° C. or lower) is added to the layer containing a mordant, cracking and curling of the layer can be prevented. Also, curling can be prevented by adding a polymer latex having a high glass transition temperature to the back coat layer.
これら記録紙及び記録フィルムは、一般的にインクジェット専用紙、光沢紙又は光沢フィルムと呼ばれており、例えばピクトリコ(商品名:旭硝子(株)製)、カラーBJペーパー、高品位専用紙、カラーBJフォトフィルムシート、スーパーフォトペーパー、プロフェッショナルフォトペーパー(商品名:いずれもキャノン(株)製)、カラーイメージジェット用紙(商品名:シャープ(株)製)、PM写真用紙、スーパーファイン専用光沢フィルム(商品名:いずれもエプソン(株)製)、ピクタファイン(商品名:日立マクセル(株)製)等として市販されている。特に、本発明のインクを用いたインクジェット記録方法においては、被記録材として支持体上に白色無機顔料粒子を含有するインク受像層を有する記録紙及び記録フィルムに特に有効に機能する。なお、普通紙にも利用できることはもちろんである。 These recording papers and recording films are generally called inkjet-only papers, glossy papers or glossy films, and include, for example, Pictorico (trade name: manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), color BJ paper, high-grade exclusive paper, color BJ Photo film sheet, Super Photo Paper, Professional Photo Paper (trade names: all manufactured by Canon Inc.), Color Image Jet Paper (trade name: manufactured by Sharp Corp.), PM Photo Paper, Glossy Film for Super Fine (product) Name: Both are manufactured by Epson Corporation, and Pictafine (trade name: manufactured by Hitachi Maxell, Ltd.). In particular, the ink jet recording method using the ink of the present invention works particularly effectively on recording paper and recording films having an ink image receiving layer containing white inorganic pigment particles on a support as a recording material. Of course, it can also be used for plain paper.
本発明の着色体は、前インクジェットプリンタを用いて、前記インクで被着色材を着色したものである。被着色剤は前記被記録材及びその他のインクジェットプリンタで着色しうる物品であれば特に制限はない The colored body of the present invention is obtained by coloring a material to be colored with the ink using a pre-inkjet printer. The coloring agent is not particularly limited as long as it is an article that can be colored by the recording material and other inkjet printers.
本発明のインクジェット記録方法で、被記録材に記録するには、例えば上記のインクを含有する容器をインクジェットプリンタの所定位置にセットし、通常の方法で、被記録材に記録すればよい。インクジェットプリンタとしては、例えば機械的振動を利用したピエゾ方式のプリンタや加熱により生ずる泡を利用したバブルジェット(登録商標)方式のプリンタ等があげられる。 In order to record on a recording material by the ink jet recording method of the present invention, for example, a container containing the above-mentioned ink may be set at a predetermined position of an ink jet printer, and recording may be performed on the recording material by a usual method. Examples of the ink jet printer include a piezo printer using mechanical vibration and a bubble jet (registered trademark) printer using bubbles generated by heating.
本発明によるインクは貯蔵中に沈澱、分離することがない。また、本発明によるインクをインクジェット印捺において使用した場合、噴射器(インクヘッド)を閉塞することもない。本発明によるインクは連続式インクジェットプリンタによる比較的長い時間一定の再循環下またはオンデマンド式インクジェットプリンタによる断続的な使用においても、物理的性質の変化を起こさない。 The ink according to the invention does not settle or separate during storage. Further, when the ink according to the present invention is used in ink-jet printing, the ejector (ink head) is not blocked. The inks according to the invention do not change their physical properties under constant recirculation for a relatively long period of time with continuous ink jet printers or even in intermittent use with on demand ink jet printers.
本発明のインクは、好ましい色素を使用した場合、鮮明なシアン色である。また、特に耐オゾン性に優れ、かつ耐光性、耐水性においても優れた記録物を得ることができる。濃淡のシアンインクのセットとして用いることによって、さらに耐オゾン性及び耐光性、耐水性に優れた記録物を得ることができる。また、他のイエロー、マゼンタ、その他必要に応じて、グリーン、レッド、オレンジ、ブルーなどのインクと共に用いることで、広い可視領域の色調を色出しすることができ、耐オゾン性に優れ、かつ耐光性、耐水性においても優れた記録物を得ることができる。 The inks of the present invention are vivid cyan when using the preferred dyes. Further, it is possible to obtain a recorded matter which is particularly excellent in ozone resistance, light resistance and water resistance. By using as a set of dark and light cyan inks, it is possible to obtain a recorded matter having further excellent ozone resistance, light resistance and water resistance. Also, when used with other yellow, magenta, and other inks such as green, red, orange, and blue as needed, it can produce colors in a wide visible region, and has excellent ozone resistance and light resistance. It is possible to obtain a recorded matter having excellent properties and water resistance.
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質量基準である。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples. In the text, “part” and “%” are based on mass unless otherwise specified.
実施例1
式(1)において、Mが銅、β位に無置換スルファモイル基2個及び式(3)の置換スルファモイル基2個を有し、式(3)においてR17が2−スルホエチル基、R18が水素原子である化合物の合成
(1)銅フタロシアニンテトラスルホン酸テトラナトリウム塩(β位置換型)の合成(MがCuであり、a、b、c、dがすべて1であり、LがすべてNaである、式(5)の化合物)
冷却管の付いた四つ口フラスコに、スルホラン40部を加え180℃まで1時間で昇温し、そこに4−スルホフタル酸モノナトリウム塩40部、塩化アンモニウム4.5部、尿素55部、モリブデン酸アンモニウム0.5部、塩化銅(II)6部を加え、同温度で6時間攪拌した。反応液を40℃まで冷却した後、目的物をヌッチェで濾過し、400部のメタノールで洗浄した。続いて得られたウェットケーキに300部の水を加え、48%−水酸化ナトリウム水溶液でpH11に調整し、80℃で1時間攪拌した。そして攪拌しながら35%−塩酸水溶液を加えpHを3にし、そこに塩化ナトリウム80部を徐々に添加した。析出した結晶を濾取し20%塩化ナトリウム水溶液150部で洗浄してウェットケーキ90部を得た。続いてメタノールを210部加え1時間攪拌し、析出した結晶を濾別し、70%メタノール水溶液300部で洗浄後乾燥して、式(5)のβ位置換型の銅フタロシアンテトラスルホン酸テトラナトリウム塩22.9部を青色結晶として得た。λmax:629nm(水溶液中)。
(2)銅フタロシアニンテトラスルホン酸クロリド(β位置換型)の合成(M=Cuである式(7)の化合物)
クロロスルホン酸79部中に攪拌しながら60℃以下で銅フタロシアニンテトラスルホン酸テトラナトリウム塩9.8部を徐々に仕込み、120℃で4時間反応を行った。次に反応液を80℃まで冷却し、塩化チオニル47.6部を30分間かけて滴下し、80℃で2時間、次いで90℃で1時間反応を行った。反応液を30℃以下に冷却し、氷水700部中にゆっくりと注ぎ、析出している結晶を濾過し、氷冷2%塩酸水溶液200部で洗浄し銅フタロシアニンテトラスルホン酸クロライドのウェットケーキ35.2部を得た。
Example 1
In the formula (1), M has copper, two unsubstituted sulfamoyl groups at the β-position and two substituted sulfamoyl groups of the formula (3), and in the formula (3), R 17 is a 2-sulfoethyl group and R 18 is Synthesis of Compounds that are Hydrogen Atoms (1) Synthesis of Copper Sodium Phthalocyanine Tetrasulfonate Tetrasodium Salt (β-Substituted Type) (M is Cu, a, b, c, d are all 1, L is Na A compound of formula (5)
40 parts of sulfolane was added to a four-necked flask equipped with a cooling tube, and the temperature was raised to 180 ° C. in 1 hour. Thereto, 40 parts of monosodium 4-sulfophthalate, 4.5 parts of ammonium chloride, 55 parts of urea, 55 parts of molybdenum 0.5 parts of ammonium acid and 6 parts of copper (II) chloride were added, and the mixture was stirred at the same temperature for 6 hours. After the reaction solution was cooled to 40 ° C., the target substance was filtered with Nutsche and washed with 400 parts of methanol. Subsequently, 300 parts of water was added to the obtained wet cake, the pH was adjusted to 11 with a 48% aqueous sodium hydroxide solution, and the mixture was stirred at 80 ° C for 1 hour. Then, a 35% hydrochloric acid aqueous solution was added to the mixture to adjust the pH to 3, while stirring, and 80 parts of sodium chloride was gradually added thereto. The precipitated crystals were collected by filtration and washed with 150 parts of a 20% aqueous sodium chloride solution to obtain 90 parts of a wet cake. Subsequently, 210 parts of methanol was added, and the mixture was stirred for 1 hour. The precipitated crystals were separated by filtration, washed with 300 parts of a 70% aqueous methanol solution, and dried, to obtain a β-substituted copper phthalocyanine tetrasulfonic acid of formula (5). 22.9 parts of the sodium salt were obtained as blue crystals. λmax: 629 nm (in an aqueous solution).
(2) Synthesis of copper phthalocyanine tetrasulfonic acid chloride (β-substituted type) (compound of formula (7) where M = Cu)
To 79 parts of chlorosulfonic acid, 9.8 parts of copper phthalocyanine tetrasulfonic acid tetrasodium salt was gradually added at 60 ° C. or lower while stirring, and the reaction was carried out at 120 ° C. for 4 hours. Next, the reaction solution was cooled to 80 ° C., 47.6 parts of thionyl chloride was added dropwise over 30 minutes, and the reaction was carried out at 80 ° C. for 2 hours and then at 90 ° C. for 1 hour. The reaction solution was cooled to 30 ° C. or lower, slowly poured into 700 parts of ice water, and the precipitated crystals were filtered, washed with 200 parts of an ice-cooled 2% aqueous hydrochloric acid solution, and wet cake of copper phthalocyanine tetrasulfonic acid chloride 35. Two parts were obtained.
(3)目的化合物(β位置換体)の合成
氷水100部中に(2)で得られた銅フタロシアニンテトラスルホン酸クロライドウェットケーキ17.6部を投入し、攪拌懸濁させた。10分後、5℃以下を保持したまま28%アンモニア水を滴下し、pH9.0に調整した。次に該懸濁液に水50部中にタウリン1.3部溶解させた水溶液を注加し、28%アンモニア水を添加しながらpH9.0を保持し、10℃で2時間、20℃で2時間、50℃で1時間反応を行った。水を加え、液量を200部に調整し、塩化ナトリウム30部を投入し結晶を析出させた。析出した結晶を濾過分取し、15%塩化ナトリウム水溶液100部で洗浄し、ウェットケーキ44.3部を得た。再度、水に溶解させ、全量を200部に調整、60℃に昇温した後、塩化ナトリウム10部を添加し、35%塩酸水溶液を添加しpHを2に調整し、結晶を析出させた。析出した結晶を濾別し、5%塩化ナトリウム水溶液100部で洗浄し、No.1で表される化合物のウェットケーキ31.8部を得た。
得られたウェットケーキ31.8部をメタノール260部中に投入し、水13部を加え、60℃で1時間攪拌懸濁させた後、濾過、メタノールで洗浄、乾燥し、青色結晶4.3部をとして得た。
この色素は、β置換体が75%以上で、水中でのλmaxは603.0nm、溶解性は10%(pH9.5の水中)であった。反応及び原料の仕込み量から推定すると、下記式(8)(置換位置を特性せずに遊離酸の形で示す)においてmが2、nが2である化合物である。しかし、液体クロマトグラフ質量分析計で分析した結果、スルホン酸基も確認され、他の分析結果なども合わせるとlの値(スルホン酸基)が約0.3程度、nの値(置換スルファモイル基)は0.3〜2と推定されるので残部がm(無置換スルファモイル基)で、l、m、nの合計が4というのが実際に近いと思われる。
(3) Synthesis of target compound (β-substituted product) 17.6 parts of the copper phthalocyanine tetrasulfonic acid chloride wet cake obtained in (2) was added to 100 parts of ice water and stirred and suspended. Ten minutes later, while maintaining the temperature at 5 ° C. or lower, 28% aqueous ammonia was added dropwise to adjust the pH to 9.0. Next, an aqueous solution in which 1.3 parts of taurine was dissolved in 50 parts of water was added to the suspension, and the pH was maintained at 9.0 while adding 28% aqueous ammonia. The reaction was performed for 2 hours at 50 ° C. for 1 hour. Water was added to adjust the liquid volume to 200 parts, and 30 parts of sodium chloride was added to precipitate crystals. The precipitated crystals were separated by filtration and washed with 100 parts of a 15% aqueous sodium chloride solution to obtain 44.3 parts of a wet cake. It was again dissolved in water, the total amount was adjusted to 200 parts, the temperature was raised to 60 ° C., 10 parts of sodium chloride was added, the pH was adjusted to 2 by adding a 35% hydrochloric acid aqueous solution, and crystals were precipitated. The precipitated crystals were separated by filtration and washed with 100 parts of a 5% aqueous sodium chloride solution. Thus, 31.8 parts of a wet cake of the compound represented by 1 was obtained.
31.8 parts of the obtained wet cake was put into 260 parts of methanol, 13 parts of water was added, and the mixture was stirred and suspended at 60 ° C. for 1 hour, filtered, washed with methanol, and dried to obtain blue crystals 4.3. Parts were obtained as
This dye had a β-substituted substance of 75% or more, a λmax in water of 603.0 nm, and a solubility of 10% (in water of pH 9.5). When estimated from the reaction and the charged amount of the raw materials, the compound is one in which m is 2 and n is 2 in the following formula (8) (substitution position is shown in the form of a free acid without being characterized). However, as a result of analysis with a liquid chromatograph mass spectrometer, a sulfonic acid group was also confirmed, and the value of l (sulfonic acid group) was about 0.3 and the value of n (substituted sulfamoyl group) ) Is estimated to be 0.3 to 2, so the remainder is m (unsubstituted sulfamoyl group), and the sum of l, m, and n is considered to be actually close to 4.
実施例2(インク評価)
(A)インクの調製
下記表6に記載の各成分を混合溶解し、0.45μmのメンブランフィルター(アドバンテック社製)で濾過する事によりインクを得た。尚、水はイオン交換水を使用した。又、インクのpHがpH=9、総量が100部になるように水、苛性ソーダ(pH調整剤)を加えた。インクは実施例1の化合物を用いたインクをC−1とした。
Example 2 (ink evaluation)
(A) Preparation of ink An ink was obtained by mixing and dissolving each component shown in Table 6 below and filtering through a 0.45 μm membrane filter (manufactured by Advantech). The water used was ion-exchanged water. Water and caustic soda (pH adjuster) were added so that the pH of the ink became pH 9 and the total amount became 100 parts. The ink using the compound of Example 1 was C-1.
表6
上記実施例1で得られた化合物 1.3部
水+苛性ソーダ 79.6部
グリセリン 5.0部
尿素 5.0部
N−メチル−2−ピロリドン 4.0部
IPA(イソプロピルアルコール) 3.0部
ブチルカルビトール 2.0部
サーフィノール104PG50(商品名:日信化学社製) 0.1部
計 100.0部
Table 6
Compound obtained in Example 1 above 1.3 parts Water + 79.6 parts of caustic soda 5.0 parts of glycerin 5.0 parts of urea 5.0 parts of N-methyl-2-pyrrolidone 4.0 parts of IPA (isopropyl alcohol) 3.0 parts Butyl carbitol 2.0 parts Surfynol 104PG50 (trade name: Nissin Chemical Co., Ltd.) 0.1 parts Total 100.0 parts
比較例として、Direct Blue 199として使用されているインクジェット記録用色素、製品名:Projet Cyan 1(アベシア社製:比較例1)及び、前記特許文献8の実施例1に記載の方法にて合成及び精製したフタロシアニン色素(比較例2)を印刷時、表6の実施例1のインクと同じ印刷濃度になるように同様の方法で調製した。比較例1の製品を用いたインクはC−A、比較例2の化合物を用いたインクはC−Bとした。 As a comparative example, a dye for inkjet recording used as Direct Blue 199, a product name: Projet Cyan 1 (manufactured by Avesia: Comparative Example 1), and a method described in Example 1 of Patent Document 8 described above. The purified phthalocyanine dye (Comparative Example 2) was prepared in the same manner so that the printing density at the time of printing was the same as that of the ink of Example 1 in Table 6. The ink using the product of Comparative Example 1 was CA, and the ink using the compound of Comparative Example 2 was CB.
(B)インクジェットプリント
インクジェットプリンタ(商品名 キヤノン社製 BJ S630)を用いて、専用紙A(キャノン社製高品位専用紙 HR−101S)、専用紙B(ヒューレットパッカード社製hpプレミアムインクジェット専用紙 Q1948A)の2種にインクジェット記録を行った。
(B) Ink jet printing Using an ink jet printer (trade name: BJ S630, manufactured by Canon Inc.), dedicated paper A (HR-101S, high-grade exclusive paper manufactured by Canon Inc.), and exclusive paper B (hp premium inkjet exclusive paper, manufactured by Hewlett Packard Co., Ltd. Q1948A) 2) was subjected to inkjet recording.
(C)記録画像の評価
1.色相評価
記録画像の色相は、記録紙を測色システム(GRETAG SPM50:GRETAG社製)を用いて測色し、印刷物のL*が40〜80の範囲にあるときのa*、b*値を測色した。評価は好ましいa*値を−60〜−20、b*値を−60〜−20と定義し、3段階で行なった。
○:a*、b*値共に好ましい領域内に存在
△:a*、b*値片方のみ好ましい領域内に存在
×:a*、b*値共に好ましい領域外に存在
(C) Evaluation of recorded image Hue Evaluation The hue of the recorded image is obtained by measuring the color of the recording paper using a color measurement system (GRETAG SPM50: manufactured by GRETAG), and determining the a * and b * values when the L * of the printed matter is in the range of 40 to 80. The color was measured. The evaluation was performed in three steps, defining a preferable a * value as −60 to −20 and a b * value as −60 to −20.
:: Both a * and b * values are present in a preferable region Δ: Only one of a * and b * values is present in a preferable region ×: Both a * and b * values are present outside a preferable region
2.耐光性試験
記録画像の試験片を、キセノンウェザーメーター(ATLAS社製 型式Ci4000)を用い、0.36W/平方メートル照度で、槽内温度24℃、湿度60%RHの条件にて50時間照射した。試験後、反射濃度(D値)が0.90〜1.10の範囲で、試験前後の反射濃度を測色システムを用いて測色した。測定後、色素残存率を(試験後の反射濃度/試験前の反射濃度)×100(%)で計算して求め、3段階で評価した。
○:残存率70%以上
△:残存率50〜70%
×:残存率50%未満
2. The test piece of the image recorded in the light fastness test was irradiated with a xenon weather meter (Model: CI4000, manufactured by ATLAS) at an illuminance of 0.36 W / m 2 for 50 hours under the conditions of a tank temperature of 24 ° C. and a humidity of 60% RH. After the test, the reflection densities before and after the test were measured using a colorimetric system, with the reflection density (D value) in the range of 0.90 to 1.10. After the measurement, the dye residual ratio was calculated by (reflection density after test / reflection density before test) × 100 (%), and evaluated in three steps.
:: Residual rate 70% or more Δ: Residual rate 50 to 70%
×: Residual rate less than 50%
3.耐オゾン性試験
記録画像の試験片を、オゾンウェザーメーター(スガ試験機社製 型式OMS−H)を用い、オゾン濃度12ppm、槽内温度24℃、湿度60%RHで3時間放置した。試験後、反射濃度(D値)が0.90〜1.10の範囲で、試験前後の反射濃度を前記の測色システムを用いて測色した。測定後、色素残存率を(試験後の反射濃度/試験前の反射濃度)×100(%)で計算して求め、3段階で評価した。
○:残存率70%以上
△:残存率40〜70%
×:残存率40%未満
3. The test piece of the image recorded in the ozone resistance test was left for 3 hours at an ozone concentration of 12 ppm, a temperature in the tank of 24 ° C., and a humidity of 60% RH using an ozone weather meter (model OMS-H manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.). After the test, the reflection densities before and after the test were measured using the above-mentioned colorimetric system, with the reflection density (D value) in the range of 0.90 to 1.10. After the measurement, the dye residual ratio was calculated by (reflection density after test / reflection density before test) × 100 (%), and evaluated in three steps.
:: Residual rate 70% or more Δ: Residual rate 40 to 70%
×: Residual rate less than 40%
4.耐湿性試験
記録画像の試験片を、恒温恒湿器(応用技研産業社製)を用いて、槽内温度50℃、湿度90%RHで3日間放置した。試験後、試験片のにじみを目視にて3段階で評価した。
○:にじみが認められない
△:わずかににじみが認められる
×:大きくにじみが認められる
4. The test piece of the image recorded in the humidity resistance test was left at room temperature of 50 ° C. and humidity of 90% RH for 3 days using a thermo-hygrostat (Applied Giken Sangyo Co., Ltd.). After the test, the bleeding of the test piece was visually evaluated in three stages.
:: No bleeding is observed. △: Slight bleeding is observed. X: Large bleeding is observed.
実施例1で得られた化合物を使用したインク(C−1)の記録画像の色相評価、耐光性試験結果、耐オゾン性試験結果及び耐湿性試験結果をそれぞれ表7(専用紙A)及び表8(専用紙B)に表わす。 Table 7 (Exclusive Paper A) and Table 7 show the results of the hue evaluation, the light resistance test result, the ozone resistance test result, and the moisture resistance test result of the recorded image of the ink (C-1) using the compound obtained in Example 1, respectively. 8 (special paper B).
表7
インク評価結果:専用紙A
インク番号 色相 耐光性 耐オゾン性 耐湿性
C−1 ○ ○ ○ ○
C−A ○ ○ × ○
C−B ○ ○ × ○
Table 7
Ink evaluation result: Special paper A
Ink number Hue Light resistance Ozone resistance Moisture resistance C-1 ○ ○ ○ ○
CA ○ ○ × ○
CB ○ ○ × ○
表8
インク評価結果:専用紙B
インク番号 色相 耐光性 耐オゾン性 耐湿性
C−1 ○ ○ ○ ○
C−A ○ ○ × ○
C−B ○ ○ × ○
Table 8
Ink evaluation result: Special paper B
Ink number Hue Light resistance Ozone resistance Moisture resistance C-1 ○ ○ ○ ○
CA ○ ○ × ○
CB ○ ○ × ○
表7及び8から明らかなように、本発明の化合物を用いたシアンインクは色相に優れ、耐光性、耐オゾン性及び耐湿性に優れるものである。特に耐オゾン性に優れることは明らかである。 As is clear from Tables 7 and 8, the cyan ink using the compound of the present invention is excellent in hue, light resistance, ozone resistance and moisture resistance. In particular, it is clear that the ozone resistance is excellent.
実施例3(インクセット)
淡色シアン及び濃色シアンの2種類の濃度が設定されたシアンインクセットを有するインクジェットプリンタ(商品名 キヤノン社製 BJ F850)に、淡色シアンインクとしてC−1を、濃色シアンインクとしてキャノン社純正シアンインクを装着して、専用紙A(キャノン社製高品位専用紙 HR−101S)、専用紙B(ヒューレットパッカード社製hpプレミアムインクジェット専用紙 Q1948A)の2種にインクジェット記録を行った。印刷結果は、ドット抜けなど生じず、またフルカラー画像印刷としても満足のいく、鮮明な印刷物が得られた。この結果、本発明のインクは、淡色シアン及び濃色シアンの2種類の濃度が設定されたシアンインクセットを有するインクジェットプリンタにも使用できることが確認された。
Example 3 (ink set)
In an inkjet printer (BJ F850 manufactured by Canon Inc.) having a cyan ink set in which two types of densities of light cyan and dark cyan are set, C-1 is used as the light cyan ink, and Canon genuine is used as the dark cyan ink. With the cyan ink attached, ink jet recording was performed on two kinds of special paper A (high-quality special paper HR-101S manufactured by Canon Inc.) and special paper B (hp premium ink jet special paper Q1948A manufactured by Hewlett Packard). As for the printing result, clear dots were obtained without any missing dots or the like and satisfactory as a full-color image printing. As a result, it was confirmed that the ink of the present invention can be used for an inkjet printer having a cyan ink set in which two types of densities of light cyan and dark cyan are set.
本発明のフタロシアニン色素を用いたインクは、シアンインクとして良好な色相を有し、耐光性、耐オゾン性及び耐湿性に優れたインクである。また、長期間保存後の結晶析出、物性変化、色変化等もなく、貯蔵安定性が良好である。更に、他のマゼンタインク及びイエローインクと共に用いることで、広い可視領域の色調を色だしすることができる。従って、本発明のフタロシアニン色素を用いたシアンインクはインクジェット記録用のインクとして極めて有用である。 The ink using the phthalocyanine dye of the present invention has a good hue as a cyan ink and is excellent in light fastness, ozone fastness and moisture fastness. Further, there is no crystal precipitation, physical property change, color change and the like after long-term storage, and the storage stability is good. Further, when used together with other magenta ink and yellow ink, it is possible to color tone in a wide visible region. Therefore, the cyan ink using the phthalocyanine dye of the present invention is extremely useful as an ink for inkjet recording.
Claims (20)
で表されるフタロシアニン色素において、β置換体が60%以上であり、α位置換体が40%以下であるフタロシアニン色素 The following equation (9)
In the phthalocyanine dye represented by the formula, the β-substituted product is 60% or more and the α-substituted product is 40% or less.
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