JP2003201415A

JP2003201415A - デキャップの軽減及び画像の耐久性改善のためのインクジェット印刷用染料

Info

Publication number: JP2003201415A
Application number: JP2002318161A
Authority: JP
Inventors: David M Schut; デイビッド・エム・シュット; Christian Schmid; クリスチャン・シュミット
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: HP Inc
Priority date: 2001-10-31
Filing date: 2002-10-31
Publication date: 2003-07-18
Also published as: US7094277B2; EP1308482A1; JP2009114452A; EP1308482B1; US20030127017A1

Abstract

(57)【要約】【課題】疎水性用紙及び親水性用紙の両方にインクジ
ェット印刷される染料を提供する。【解決手段】本発明の染料は、対イオンにイオン的に
結合された発色団を含む。発色団及び対イオンのいずれ
か１つが親水性部分を含み、他方が疎水性部分を含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット印
刷用のインク中に改善された染料を使用することに関
し、より詳細には、インク及び印刷特性を改善するため
にこれらの染料と共に使用される対イオンの選択に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】典型的なインクジェットインクは、Na^＋
及び／又はLi^＋などのカチオンで中和されるアニオン染
料を採用している。インクの急速乾燥に対する要求も
又、インク中への有機溶媒の使用を増大させている。し
かしながら、水ベースのインク中におけるこれら有機溶
媒の限定された混和性範囲によって相分離が引き起こさ
れる場合が多々あり、特に比較的高温時に染料の溶解度
が低減する結果となる。染料のこの低い溶解度は、ひい
てはインクジェットペンのデキャップ性能を悪化させ
る。加えて、有機溶媒の多くは、対応する水性インクと
比較してかなり高い沸点を有する場合が多いため、イン
クジェット液滴が噴射する間の水分の蒸発による染料の
沈殿を引き起こすことにもなる。このことは、インクジ
ェットペンのノズル部分周囲におけるインクの染料濃度
を増大することにつながり、それによってインクビヒク
ルを飽和させることになる。この現象は、インクジェッ
トペンのノズル部分付近で起こるため、それがまたデキ
ャップ性能を悪化させる。短期間のデキャップ性能は、
ノズルが連続噴射する間、破損せずに耐え得る期間を意
味する。長期間のデキャップ性能は、ノズルが長時間空
転（アイドリング）後のノズルの回復レベルを意味す
る。インク組成物中に、NH_４ ^＋などの対イオンを使用す
ることにより、インクジェット印刷用インクのデキャッ
プ性能を改善することができる。それでも、低減された
デキャップ性能という不利を招くことなく、有機ベース
インク中の染料の溶解度を改善することは望ましく、従
来技術で開示されている（例えば、特許文献１〜３を参
照）。又、本発明に関連する従来技術もある（例えば、
特許文献４〜１４、非特許文献１〜１４を参照）。

【０００３】

【特許文献１】米国特許第6,221,143号公報

【特許文献２】米国特許第5,830,265号公報

【特許文献３】WO 01/25340号公報

【特許文献４】米国特許第6,221,139号公報

【特許文献５】米国特許第4,514,226号公報

【特許文献６】米国特許第4,725,675号公報

【特許文献７】米国特許第4,767,844号公報

【特許文献８】米国特許第4,189,427号公報

【特許文献９】米国特許第5,102,459号公報

【特許文献１０】欧州特許第899 310A号公報

【特許文献１１】米国特許第6,056,811号公報

【特許文献１２】米国特許第4,028,357号公報

【特許文献１３】米国特許第4,725,675号公報

【特許文献１４】米国特許第4,248,949号公報

【非特許文献１】S. Warren、"Organic Syntheis:The D
isconnection Approach"、英国Chichester、John Wiley
& Sons、1982年

【非特許文献２】Borch等、J. Am., Chem. Soc., 93:28
97(1971年)

【非特許文献３】Boutique等、Bull. So. Chim. Fr. 2:
750(1973年)

【非特許文献４】Lane、"Synthesis"、135(1975年３月)

【非特許文献５】D. L. Pavia等著、"Introduction to
Organic Laboratory Techniques"第２版、米国ペンシル
バニア州フィラデルフィア、Saunders College Publish
ing、1982年、第245〜253頁

【非特許文献６】Gregory等in "The Chemistry and App
lication of Dyes"、Ed. Waring等、米国ニューヨーク
州ニューヨーク、Plenum Press、1994年、第２章及び第
６章

【非特許文献７】Augustine、"Catalytic Hydrogenatio
n"、米国ニューヨーク州ニューヨーク、Marcel Dekke
r、1965年、第５章

【非特許文献８】Freifelder、"Practical Catalytic H
ydrogenation"、米国ニューヨーク州ニューヨーク、Wil
ey Interscience、1971年、第10章

【非特許文献９】Rylander、"Hydrogenation Method
s"、米国ニューヨーク州ニューヨーク、Academic Pres
s、1985年、第８章

【非特許文献１０】Schut等、New J. Chem. 20(1):113
(1996年)

【非特許文献１１】Walker in "The Chemistry and App
lication of Dyes"、Ed. Waring等、米国ニューヨーク
州ニューヨーク、Plenum Press、1984年、第233頁

【非特許文献１２】Morrison等、"Organic Chemistry"
第４版第23章、米国マサチューセッツ州ボストン、Ally
n and Bacon、1983年

【非特許文献１３】Waring in "The Chemistry and App
lication of Dyes"、Ed. Waring等、米国ニューヨーク
州ニューヨーク、Plenum Press、1984年、第３章

【非特許文献１４】Lee等、J. Org. Chem. 44:719(1979
年)

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】溶解度は、溶質分子と
溶媒分子間における非共有結合分子の相互作用の強さに
比例する。有機ベースビヒクルにおける増大されたイン
ク溶解度は、１つには染料とインクビヒクル間の疎水性
相互作用における増大に起因する。有機ベースビヒクル
中の溶解度を増大させる染料分子の増大された疎水性は
又、染料とオフセット被覆紙などの疎水性印刷媒体との
間の相互作用を強化する。これらの相互作用によって、
そのような媒体上での印刷インクの耐久性が増大され
る。が、しかしながら消費者は、疎水性用紙上へのみ使
用するという意図でインクを購入することはない。従っ
て、有機ベースビヒクル中では溶解性であるが、親水性
媒体（普通紙）又は疎水性媒体（被覆オフセット媒体）
上の何れかに印刷される時にかなり高い耐久性特性（耐
水堅牢性、耐スミア堅牢性及び耐スマッジ堅牢性など）
をもたらす染料を調製することは望ましい。

【０００５】

【課題を解決するための手段】１つの様相において、本
発明はインクジェット印刷用の染料に関する。この染料
は、発色団と、その発色団にイオン結合した第１の相互
作用エンハンサーを含む対イオン、及びその発色団に共
有結合した第２の相互作用エンハンサーを包含する。第
１の相互作用エンハンサー又は第２の相互作用エンハン
サーのいずれか一方は親水性部分を含み、一方、他方は
疎水性部分である。他の様相においては、本発明はイオ
ン性染料の基体との相互作用を増大させる方法に関す
る。この方法は、第１の対イオンをイオン性染料と結合
させるステップを含む。第１の対イオンは、親水性部分
あるいは疎水性部分を含む。第２の対イオンをイオン性
染料と結合させてもよい。第２の対イオンは、親水性部
分あるいは疎水性部分を含み得る。さらに他の様相にお
いて、本発明は、染料の基体との相互作用を増大させる
方法に関する。この方法は、親水性部分、疎水性部分、
又はその両方を染料に共有的に付着させるステップを含
む。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明は、多様な媒体の種類に対
して高い耐久性を有するプリントを得るのに要するイン
クの数を低減する方法を提供する。親水性の相互作用エ
ンハンサーを対イオンに、そして疎水性の相互作用エン
ハンサーを染料に（又はその逆）含有させることによっ
て、普通紙（親水性タイプの媒体）あるいは被覆オフセ
ット紙（疎水性媒体）上で良好な耐久性を得ることがで
きる。普通紙が使用される場合、染料の疎水性部分（発
色団又は対イオンのいずれかに組み込まれている）は、
水素結合の形成によって媒体と強く相互作用する。被覆
紙（典型的には、本質的に疎水性）が使用される場合、
染料の疎水性部分が、π−π相互作用又はファンデルワ
ールス相互作用によって強力に相互作用し、その結果、
得られるプリントの耐久性が増大される。

【０００７】本発明は又、高（有機）含量の有機ベース
ビヒクルを使用する場合のインクジェットペンのデキャ
ップ性能を改善する方法も提供する。これは、対イオン
の操作を介して得られる染料の溶解度の増大によって達
成することができ、それにより、インク滴形成及び噴射
中のプリントヘッドノズル近傍の堆積を低減することが
できる。

【０００８】本発明は、染料と印刷された基体（例えば
紙）の表面との間の化学的相互作用を利用することによ
り、染料と基体の間の親和力を増大させる。例えば、ヒ
ドロキシ染料は、親水性の紙との水素結合の形成によっ
て普通紙と極めてよく相互作用する。しかしながら、ブ
タンジエン−スチレンポリマーなどの疎水性材料で通常
被覆された被覆オフセット媒体とは良好に相互作用しな
い。疎水性の誘導体又は対イオンを使用することで、こ
れら染料と疎水性紙との相互作用は増大されるが、普通
紙媒体上のプリントの安定性はそれほど顕著には増大さ
れない。しかし、これら２つの化学基（即ち、疎水性染
料と親水性対イオン、又は親水性染料と疎水性対イオ
ン）を組み合わせることにより、普通紙媒体又は疎水性
オフセット媒体のいずれとも相互作用させることが可能
となる（図１）。

【０００９】高分子量の染料、典型的には親染料の二量
体及び三量体は、ヒドロキシ染料に対して疎水性媒体上
での増大された耐水性を示す。おそらくこれは、ノニオ
ンの相互作用部位の数が増えた結果、カチオンの下刷り
液（例えば、プロトン化ポリエチレンイミン、即ちPE
I）との相互作用を増大させることができるためと考え
られる。しかし、そのような染料は、印刷された媒体と
は強い相互作用を示さないため、物理的磨耗効果に対す
る耐性を低下させる。疎水性基の付加又は疎水性対イオ
ンの使用により、疎水性媒体上に印刷される際のこれら
染料の機械的安定性が増大される。

【００１０】疎水性染料は、疎水性媒体上に印刷された
場合、良好な耐水堅牢性と良好な耐スマッジ堅牢性を示
す。典型的に、良好な耐水堅牢性が得られる時には、物
理的な磨耗耐性（耐スマッジ堅牢性及び耐スミア堅牢
性）が悪くなる。これは、染料が媒体表面に向かって
「沈殿」し、物理的磨耗の影響を受けやすくなるためで
ある。しかし、疎水性染料は媒体との増大された相互作
用を示し、物理的磨耗に対する影響の受けやすさを低減
する。イオン性染料は水に対して極めて溶解性であるた
め、耐水堅牢性が低い。親水性の及び疎水性の誘導体
は、これらイオン性染料と普通紙及び被覆オフセット媒
体の両方との相互作用を強化することができる。加え
て、Na^＋又はLi^＋などの対イオンを使用する代わりに、
対イオンは有機ベースのビヒクル中への染料の溶解度を
増強するか、あるいは印刷媒体との相互作用を増大させ
る対イオンを選択してもよい。例えば、グルコサミンの
対カチオンを負に帯電した疎水性に改質された染料と結
合させてもよい。還元グルコースを他の荷電部分と連結
させてもよい。あるいは又、グルコネートを正に帯電し
た疎水性染料に対する対アニオンとして使用してもよ
い。

【００１１】このように、疎水性基又は親水性基の何れ
かが共有的に付着された染料は、ある種の媒体（被覆オ
フセット媒体における疎水性染料、普通紙における親水
性染料）と良好に相互作用するであろう。しかし、対照
的な性質を有する対イオン（例えば、疎水性染料に対す
る親水性対イオン又は親水性染料に対する疎水性対イオ
ン）を使用することにより、被覆オフセット媒体及び普
通紙媒体のいずれとも染料の相互作用を増大させ得る
（図２）。

【００１２】例示的な疎水性対イオンは下記を含む。

【００１３】

【化１】

【００１４】式中、AはR_３N^＋、CO_２ ⁻又はSO_３ ⁻であ
り、Rは１〜３個の炭素を有する直鎖である。

【００１５】例示的な親水性対イオンは下記を含む。

【００１６】

【化２】

【００１７】式中、Rは１〜３個の炭素を有する直鎖で
あり、且つｎ＝３〜500である。

【００１８】本発明と共に多様な染料を使用できるよう
適合させてよい。市販の染料を疎水性又は親水性の何れ
かの官能基で改質し、次いでイオン交換に供することに
より、所望の対イオンが提供され、染料と印刷媒体及び
インクビヒクルとの相互作用が増強され得る。適当な染
料は、Avecia、Tricon Colors、Clariant Corporatio
n、Akzo Nobel、PMC Specialities Group, Inc.、BASF
Corporation、Ciba Speciality Chemicals Color divis
ion、Sun Chemical Corporation及びTokyo ColorAmeric
aなどの会社から入手し得る。親水性の又は疎水性の対
イオンを選択することに加えて、所望の成分を使用して
染料を合成し、続いて、イオン交換により染料−対イオ
ンの対を生成することもできる。合成は、染料の色を変
える可能性のある、染料のπ軌道系を変えないような方
法で実行すべきである。１つの実施態様においては、親
水性部分又は疎水性部分、例えば、グルコース又はヘキ
シルフェニルを染料に付着させる。

【００１９】窒素などの付加原子を用いて付加基を染料
に連結させるか、又は所望の官能基を組み込むために染
料の合成を変更してもよい。ポリオールを含む典型的な
親水性染料の構造、及び典型的な疎水性染料の構造は次
の通りである。

【００２０】

【化３】

【００２１】式中、Lは下記の何れかである。

【００２２】

【化４】

【００２３】式中、Xは、−Cl、−OH、−N=CH-R'、−NH
-CH_２−R'、−NR'_２又は発色団の何れかであり、R'は
H、１〜４個の炭素を有するアルキル直鎖又は３〜４個
の炭素を有するアルキル分枝鎖であり、Yは、下式のい
ずれかである。

【００２４】

【化５】（式中、ｎ＝３〜500である）

【００２５】発色団は、染料に色を付与するために使用
され、スルホネート、カルボネート、アンモニウムイオ
ン又はそれらの任意の組合せを含み得る。

【００２６】界面活性剤、緩衝剤、湿潤剤及び抗しわ剤
などのその他の成分を本発明の実施において採用しても
よい。本発明は、イオン相互作用によって化学的に改質
された染料と対イオンとの相互作用を利用するので、適
当な界面活性剤は典型的には本質的にノニオン性であ
り、これにより界面活性剤と化学的に改質された発色団
又は対イオンの何れかとの交換相互作用を減少する。適
当なノニオン界面活性剤の例には、第２級アルコールエ
トキシレート（例えば、Union Carbide Co.から市販のT
ergitolシリーズ）、ノニオンフルオロ界面活性剤（例
えば、3Mから市販のFluorad FC-170C）、ノニオン脂肪
酸エトキシレート界面活性剤（例えば、Rhone-Poulenc
から市販のAlkamul PSMO-20）、脂肪族アミドエトキシ
レート界面活性剤（例えば、Rhone-Poulencから市販のA
ldamide L-203）、エトキシ化シリコーン界面活性剤
（例えば、Witcoから市販のSilwet L-7607）及びアセチ
レン系ポリエチレンオキシド界面活性剤（例えば、Air
Products & Chemicals, Inc.から市販のSurfynol 146
5）がある。

【００２７】緩衝剤を用いてpHを調整しても良い。有機
ベースの生物学的緩衝剤及びリン酸ナトリウムなどの無
機系緩衝剤のいずれも、本発明と共に用いるのに適して
いる。さらに、採用した緩衝剤は、インクに約４〜約
９、好ましくは約６〜約８の範囲のpHをもたらすべきで
ある。例示的な有機ベースの緩衝剤には、Aldrich Chem
ical（米国ウィスコンシン州ミルウォーキー）などの会
社から入手可能な、Trizma Base、４−モルホリンエタ
ンスルホン酸(MES)及び４−モルホリンプロパンスルホ
ン酸(MOPS)が包含される。

【００２８】インクジェットインクに通常採用される殺
生物剤は、いずれも本発明の実施に際して採用し得る。
例えば、Hals America（米国ニュージャージー州ピスカ
タウェイ）から入手可能な、NUOSEPT 95、Avecia（米国
デラウェア州ウィルミントン）から入手可能なProxel G
XL、及び商標UCARCIDE 250を付して、Union CarbideCom
pany（米国ニュージャージー州バウンドブルック）から
市販のグルタルアルデヒドがある。Proxel GXLは好まし
い殺生物剤である。

【００２９】本発明のインクは、約１〜約40重量％の少
なくとも１つの有機溶媒を含む。より好ましくは、イン
クは、約10〜約30重量％、より好ましくは約15〜約30重
量％の少なくとも１つの有機溶媒を含む。有機溶媒は、
湿潤剤としても抗しわ剤としても用いられる。本発明の
インクジェットインク組成物に適切に使用される有機溶
媒は、次のような化合物の何れか、あるいは２つ又はよ
り多くの混合物を含む。２−ピロリドン、Ｎ−メチル−
２−ピロリジノン(NMP)、１，３−ジメチルイミダゾリ
ド−２−オン及びオクチル−ピロリジノンなどの含窒素
ヘテロ環式ケトン、エタンジオール（例えば、１，２−
エタンジオール）、プロパンジオール（例えば、１，２
−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、２−
エチル−２−ヒドロキシ−１，３−プロパンジオール、
エチルヒドロキシ−プロパンジオール(EHPD)、ブタンジ
オール（例えば、１，２−ブタンジオール、１，３−ブ
タンジオール、１，４−ブタンジオール）、ペンタンジ
オール（例えば、１，５−ペンタンジオール）、ヘキサ
ンジオール（例えば、１，２−ヘキサンジオール、２，
５−ヘキサンジオール）、ヘプタンジオール（例えば、
１，２−ヘプタンジオール、１，７−ヘプタンジオー
ル）、オクタンジオール（例えば、１，２−オクタンジ
オール、１，８−オクタンジオール）などのジオール、
及びポリエチレングリコール｛例えば、ジエチレングリ
コール(DEG)、トリエチレングリコール、テトラエチレ
ングリコール）、ポリプロピレングリコール（例えば、
ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、
テトラプロピレングリコール）、高分子グリコール（例
えば、PEG 200、PEG 300、PEG 400、PPG 400）などのポ
リアルキレングリコールを含む、通常インクジェットイ
ンクに採用されるグリコールエーテルとチオグリコール
エーテル、及びチオジグリコール。さらには、ｎ−ブチ
ルカルビトール、プロピレングリコールｎ−プロピルエ
ーテル及びフェニルカルビトールなどの様々なグリコー
ルのエーテルを用いてもよい。上述の他に、さらに多数
の含窒素ヘテロ環式ケトン、ジオール、グリコール及び
グリコールエーテルがあることは、当業者には理解され
るであろう。そのような溶媒は、本発明と共に用いるの
に適しているが、より高価になる傾向がある。

【００３０】以下の表は、本発明に従って調製された代
表的な染料の組成を示す。

【００３１】

【表１】

【００３２】

【表２】

【００３３】次の実施例は、レトロ合成を介した、市販
の染料を本発明との使用に適合させるために採用し得る
化学反応のサンプリングを提供する。次の分子及び反応
は、単に例示にすぎない。以下に記載される化学反応が
様々な各種染料に適用され得ることは、当業者には理解
されるであろう。

【００３４】

【実施例】例１ブラック親水性アニオン染料この染料は、市販のC.I.（カラーインデックス） Acid
Black 200染料をベースとした。Ｄ−グルコースのカル
ボニル基にアミン官能基を付加し、そして、その箇所
で、例えば、シアノ水素化ホウ素で還元し、所望の染料
を得た。

【００３５】

【化６】

【００３６】例２ブラック疎水性アニオン染料この染料は、市販のC.I. Acid Black 200染料をベース
としてるが、それに所望の特性を与えるため、異なった
置換基で合成されている。６−アミノ−４−ヒドロキシ
−２−ナフタレンスルホン酸を使って開始し、一つの疎
水基を分子に付加するためにアルキル化を行った。その
後、もう一つの疎水基を付加すると同時に、ブラック染
料の発色団を完了するのに、２つのジアゾ化反応が必要
である。

【００３７】

【化７】

【００３８】例３ブラック親水性カチオン染料Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリンとp−ニトロアニリンで開始
し、ジアゾ化を行い、続いて、その分子のジメチルアニ
リン部分のアルキル化を実行して、このブラック染料の
カチオン型を作った。ニトロ基の還元に続いて、還元的
アルキル化を行うことにより最終的に親水性カチオン染
料を得た。

【００３９】

【化８】

【００４０】例４ブラック疎水性カチオン染料 C.I. Acid Black 180に、対応するピリジン誘導体を付
加することによりこの染料の例を作製し得る。２位及び
６位におけるメチル基は、ピリジン環を回転させて発色
団平面から外させる。これによって発色団のπ−軌道系
とピリジン部分の相互作用が制限されて染料の色の変性
が防止される。

【００４１】

【化９】

【００４２】例５ａシアン親水性アニオン染料この染料は、上述の特許文献９に開示されているように
して作製される。銅フタロシアニンのスルホン酸基の塩
素化によってテトラスルホン酸を生成し、続いて、スル
ホン酸塩化物を還元してスルフィン酸の塩とし得る。Ｄ
−グルコサミンを銅フタロシアニンテトラスルホン酸上
のスルフェート基に付着させる。スルホネート：Ｄ−グ
ルコサミンの比は、可変であり且つ反応の条件並びに付
加された各反応物の当量に極めて依存する。置換基の位
置も可変であり、従って、下記構造は、幾つかの可能な
構造の一例にすぎない。

【００４３】

【化１０】

【００４４】例５ｂシアン親水性アニオン染料下記の染料を、還元的アルキル化反応により、C.I. Aci
d Blue 25（市販染料）の第一級アミノ基にＤ−グルコ
ースを結合させることにより生成した。

【００４５】

【化１１】

【００４６】例６シアン疎水性アニオン染料例５ａのＤ−グルコサミンと大部分同じ方法で、銅フタ
ロシアニンテトラスルホン酸のスルホン酸基にヘキシル
アニリンを付加させる。スルホネート：p−ヘキシルア
ニリンの比は、可変であり且つ反応の条件並びに付着さ
れた各反応物の当量に極めて依存する。置換基の位置も
可変であり、下記構造は、幾つかの可能な構造の一例に
すぎない。

【００４７】

【化１２】

【００４８】例７シアン親水性カチオン染料例５ａで生成した染料の残りのスルホネート基に、例５
ａ及び例６に記述したものと同じ反応を利用して１，２
−ジアミノエタンを結合させ、続いてアミンをメチル化
することによりカチオン性にし、以下のカチオン染料を
生成した。

【００４９】

【化１３】

【００５０】エチル−トリメチルアンモニウム：Ｄ−グ
ルコサミンの比は可変であり、且つ反応の条件並びに付
加された各反応物の当量に極めて依存する。置換基の位
置も可変であり、上記構造は、幾つかの可能な構造の一
例にすぎない。

【００５１】例８シアン疎水性カチオン染料例６で生成した染料の残りのスルホネート基に、例５ａ
及び例６に記述したものと同じ反応を利用して１，２−
ジアミノエタンを結合させ、続いてアミンをメチル化す
ることによりカチオン性にし、以下のカチオン染料を生
成した。

【００５２】

【化１４】

【００５３】エチル−トリメチルアンモニウム：p−ヘ
キシルアニリンの比が可変であり、且つ反応の条件並び
に付加された各反応物の当量に極めて依存することは留
意すべきである。置換基の位置も可変であり、上記構造
は、幾つかの可能な構造の一例にすぎない。

【００５４】例９マゼンタ親水性アニオン染料例えば、上述の特許文献１０及び１１に開示されている
ように、熱水の溶液中でReactive Red 2にＤ−グルコサ
ミンを付加することによって下記構造を有する染料を生
成した。

【００５５】

【化１５】

【００５６】例１０マゼンタ疎水性アニオン染料この染料は、４−アミノ−５−ヒドロキシ−２，７−ナ
フタレンジスルホン酸と、塩化シアヌルと反応させるこ
とにより生成し得る。塩化シアヌル誘導体を、次いで、
ジアゾ結合（ジアゾカップリング）を介してp−ヘキシ
ルアニリンと結合させて、反応性マゼンタ染料を生成す
る。この反応性マゼンタ染料を、次いで、p−ヘキシル
アニリンと水を添加することによって得られた反応性塩
素を介して官能性とし、最終生成物を得る。

【００５７】

【化１６】

【００５８】例１１マゼンタ親水性カチオン染料この染料の前駆体として、Reactive Red 2を使用した。
（例９に記載のように）Ｄ−グルコサミンの還元、続い
てピリジンとの反応によって親水性基が付着された下記
カチオン染料を生成した。

【００５９】

【化１７】

【００６０】例１２マゼンタ疎水性カチオン染料 C.I. Acid Red 249の前駆体を使用し、分子のアニリン
部分を、後に染料の疎水性部分となる部分における塩化
スルフォニルと反応させ、続いてピリジンと反応させて
マゼンタ疎水性カチオン染料が与えられる。

【００６１】

【化１８】

【００６２】例１３イエロー親水性アニオン染料次の染料は、既知染料であるC.I. Acid Yellow 66に対
するＤ−グルコースの還元的アルキル化によって得られ
た。

【００６３】

【化１９】

【００６４】例１４イエロー疎水性アニオン染料この染料を作る一連のプロセスはジアゾ化で開始され
る。続いて染料のアニリン部分に塩化シアヌルを付加
し、次いでp−ヘキシルアニリンの付加、その後、NaOH
の添加によってトリアゾ環を酸化させる。

【００６５】

【化２０】

【００６６】例１５イエロー親水性カチオン染料この染料は、開始材料のアニリン部分のＤ−グルコース
との還元的アルキル化によって製造した。

【００６７】

【化２１】

【００６８】例１６イエロー疎水性カチオン染料 p−アミノベンズアルデヒドをp−クロロメチルヘキシル
ベンゼンと反応させて、第一中間体を生成する。次い
で、これを１−クロロ−２−トリメチルアンモニウムエ
タンでアルキル化して第二中間体を生成する。最後に、
イリド付加反応を行って最終染料生成物を誘導する。

【００６９】

【化２２】

【００７０】例１７グリーン親水性アニオン染料 Acid Green 12へのＤ−グルコースの還元的アルキル化
によって下記染料を生成した。

【００７１】

【化２３】

【００７２】例１８グリーン疎水性アニオン染料この染料の合成は、対応するアミンのアルキル化により
生ずる。

【００７３】

【化２４】

【００７４】例１９グリーン親水性カチオン染料アミン開始材料の還元的アルキル化によって下記染料を
得た。

【００７５】

【化２５】

【００７６】例２０グリーン疎水性カチオン染料この染料は、ピリジンと所望の疎水性成分を、分子（ジ
クロロトリアジン環誘導体）の反応性染料部分に付加さ
せることによって合成される。次いで、これを２回のジ
アゾ結合により所望の染料を調製する。

【００７７】

【化２６】

【００７８】例２１オレンジ親水性アニオン染料この染料は、Cotton Orange GのＤ−グルコースとの還
元的アルキル化によって調製した。

【００７９】

【化２７】

【００８０】例２２オレンジ疎水性アニオン染料下記染料は、開始材料のジアゾ化によって調製した。

【００８１】

【化２８】

【００８２】例２３オレンジ親水性カチオン染料 C. I. Basic Orange 1を開始材料として使用し、アミン
をアルキル化（少量のヒンダードアミンの保護後）する
ことにより、カチオン材料を生成し、続いて（その次点
で保護されていない）アミンの還元的アルキル化により
下記の染料構造を得る。

【００８３】

【化２９】

【００８４】例２４ａオレンジ疎水性カチオン染
料 C. I. Acid Orange 100の発色団前駆体上で、ピリジン
誘導体（疎水性ヘキシルフェニル基含有）を置換するこ
とにより、非金属化染料を調製する。例えば、Coとのさ
らなる反応により、アセテート水和物として下に示す金
属化オレンジ染料が合成される。

【００８５】

【化３０】

【００８６】例２４ｂオレンジ疎水性カチオン染
料この染料は、２，５−ジクロロアニリンのエチルフェニ
ルアミンとのジアゾ化を経て生成される。次いで、その
アミンをベンジル基でさらに官能性にする。最後に、２
つの塩素を疎水性付加物のピリジン誘導体で置換するこ
とにより最終生成物を得る。

【００８７】

【化３１】

【００８８】ここに開示した本発明の仕様もしくは実施
について考察すれば、本発明のその他の実施態様も当業
者には明らかであろう。その仕様並びに実施例は、例示
としてのみ考えられるべきであって、本発明の真の範囲
は特許請求の範囲によって示されるものとする。

【００８９】

【発明の効果】本発明によれば、親水性媒体及び疎水性
媒体のいずれかとの相互作用が強化された、デキャップ
性能及び耐久性が改善されたインクジェット印刷用の染
料、及びイオン性染料の基体との相互作用を増大させる
方法が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１Ａ】染料−対イオンの親水性媒体との相互作用を
示す概略図である。

【図１Ｂ】染料−対イオンの疎水性媒体との相互作用を
示す概略図である。

【図２】染料−対イオンの相互作用を示す概略図であ
り、(A)は親水性アニオン染料と疎水性対カチオン、(B)
は疎水性アニオン染料と親水性対カチオン、(C)は親水
性カチオン染料と疎水性対アニオン及び(D)は疎水性カ
チオン染料と親水性対アニオン、の相互作用を示す。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ４１Ｊ 2/01 Ｂ４１Ｍ 5/00 ＥＢ４１Ｍ 5/00 Ｃ０９Ｂ 1/34 Ｃ０９Ｂ 1/34 11/00 Ｇ 11/00 11/12 11/12 23/00 Ｊ 23/00 29/08 Ａ 29/08 29/09 Ｂ 29/09 29/30 29/30 29/33 Ｚ 29/33 31/08 31/08 43/11 ＣＬＡ 43/11 ＣＬＡ 47/26 47/26 57/00 Ｚ 57/00 62/09 Ａ 62/09 69/04 69/04 69/06 69/06 Ｃ０９Ｄ 11/00 Ｃ０９Ｄ 11/00 Ｂ４１Ｊ 3/04 １０１Ｙ (72)発明者クリスチャン・シュミットアメリカ合衆国カリフォルニア州92127, サンディエゴ，キャピラ・ロード・11310 Ｆターム(参考） 2C056 EA13 FC02 2H086 BA56 4H056 AA01 AB03 AC01 AD26 AD28 BA02 BB01 BC01 BD01 BF24 CA03 CC02 CC04 CD08 DD19 EA16 FA01 JA07 JB02 JC02 4J039 AE07 AE11 BC05 BC06 BC07 BC09 BC12 BC13 BC16 BC19 BC20 BC29 BC31 BC33 BC36 BC41 BC42 BC44 BC50 BC51 BC52 BC54 BC55 BC61 BC66 BC68 BC73 BC74 BC77 BC79 BE02 BE19 BE22 BE33 EA38 EA43 GA24

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発色団、前記発色団にイオン結合した、
第１の相互作用エンハンサーを含む対イオン、及び、前
記発色団に共有的に結合した第２の相互作用エンハンサ
ー、を含み、前記第１の相互作用エンハンサーと前記第２の相互作用
エンハンサーのうちの１つが親水性部分であり、且つ、
前記第１の相互作用エンハンサーと前記第２の相互作用
エンハンサーのうちの１つが疎水性部分である、インク
ジェット印刷用染料。
【請求項２】前記対イオンが、荷電窒素原子、スルホ
ネート又はカルボネートを含む、請求項１に記載の染
料。
【請求項３】前記対イオンが、グルコネート、グルコ
サミン、【化１】（式中、AはR_３N^＋、CO_２ ⁻又はSO_３ ⁻からなる群から
選択され、Rは１から３個の炭素を有するアルキル直鎖
であり、且つ、n＝３から500である）からなる群から選
択される、請求項１に記載の染料。
【請求項４】前記発色団が、スルホネート、カルボネ
ート、アンモニウムイオン及びそれらの任意の組合せか
ら成る群から選択される、請求項１に記載の染料。
【請求項５】前記親水性部分が、ポリオール、グルコ
ネート、グルコサミン、【化２】（式中、ｎ＝３から500である）及びそれら任意の組合
せから成る群から選択される、請求項１に記載の染料。
【請求項６】前記疎水性部分が、ジメチルピリジル、【化３】及びそれら任意の組合せから成る群から選択される、請
求項１に記載の染料。
【請求項７】前記第２の相互作用エンハンサーが、ア
ゾ結合、ジアゾ結合、アミノ結合、イミノ結合、アミド
結合、アルキル鎖、ケトン結合、スルフォニルアミノ結
合、【化４】（式中、Xは、クロリド、ヒドロキシド、−N＝CH−R'、
−NH−CH_２−R'、−NR' _２及び発色団部分から成る群か
ら選択され、R'は、１から４個の炭素を有するアルキル
直鎖あるいは３又は４個の炭素を有するアルキル分枝鎖
から成る群から選択され、Yは、ポリオール、【化５】から成る群から選択され、ｎ＝３から500である）から
成る群から選択されるものを介して前記発色団に結合さ
れる、請求項１に記載の染料。
【請求項８】結合された前記発色団と前記第２の相互
作用エンハンサーが、以下のいずれかを含む、請求項１
に記載の染料。【化６】【化７】【化８】【化９】
【請求項９】結合された前記発色団と前記第２の相互
作用エンハンサーが、以下のいずれかを含む、請求項１
に記載の染料。【化１０】【化１１】
【請求項１０】結合された前記発色団と前記第２の相
互作用エンハンサーが、以下のいずれかを含む、請求項
１に記載の染料。【化１２】【化１３】
【請求項１１】結合された前記発色団と前記第２の相
互作用エンハンサーが、以下のいずれかを含む、請求項
１に記載の染料。【化１４】【化１５】
【請求項１２】請求項１に記載の染料と、界面活性
剤、緩衝剤、湿潤剤、殺生物剤、抗しわ剤及びそれらの
任意の組合せら成る群から選択される成分と、を含むイ
ンク。
【請求項１３】前記界面活性剤が、第二級アルコール
エトキシレート、ノニオンフルオロ界面活性剤、ノニオ
ン脂肪酸エトキシレート界面活性剤、脂肪族アミドエト
キシレート界面活性剤、エトキシ化シリコーン界面活性
剤、アセチレン系ポリエチレンオキシド界面活性剤及び
それらの任意の組合せから成る群から選択される、請求
項１２に記載のインク。
【請求項１４】前記緩衝剤が、有機系の生物緩衝剤と
無機系の緩衝剤とから成る群から選択される、請求項１
２に記載のインク。
【請求項１５】前記湿潤剤及び抗しわ剤が、含窒素ヘ
テロ環式ケトン、ジオール、グリコールエーテル、チオ
グリコールエーテル、ポリアルキレングリコール、２つ
又はより多くのグリコールのエーテル及びそれらの組合
せから成る群から選択される、請求項１２に記載のイン
ク。
【請求項１６】第１の対イオンをイオン性染料と結合
させることを含み、前記第１の対イオンは、親水性部分又は疎水性部分を含
む、イオン性染料と基体との相互作用を増大させる方
法。
【請求項１７】第２の対イオンをイオン性染料と結合
させることをさらに含み、前記第２の対イオンは、親水性部分又は疎水性部分を含
む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】前記第１の対イオンが、荷電窒素原
子、スルホネート又はカルボネートである、請求項１６
に記載の方法。
【請求項１９】前記第１の対イオンが、グルコネー
ト、グルコサミン、【化１６】（式中、AはR_３N^＋、CO_２ ⁻又はSO_３ ⁻から成る群から
選択され、Rは１から３個の炭素を有するアルキル直鎖
であり、且つ、n＝３から500である）から成る群から選
択される、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】親水性部分及び疎水性部分の少なくと
も１つの部分を染料に共有的に付着させることを含む、
イオン性染料と基体との相互作用を増大させる方法。
【請求項２１】前記親水性部分が、ポリオール、グル
コネート、グルコサミン、【化１７】（式中、ｎ＝３から500である）及びそれらの任意の組
合せから成る群から選択されるものを含む、請求項２０
に記載の方法。
【請求項２２】前記疎水性部分が、ジメチルピリジ
ル、【化１８】及びそれらの任意の組合せから成る群から選択されるも
のを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】前記少なくとも１つの部分が、アゾ結
合、ジアゾ結合、アミノ結合、イミノ結合、アミド結
合、アルキル鎖、ケトン結合、スルフォニルアミノ結
合、【化１９】（式中、Xは、クロリド、ヒドロキシド、−N＝CH−R'、
−NH−CH_２−R'、−NR' _２及び発色団部分を含む群から
選択され、Yは、ポリオール、【化２０】から成る群から選択され、且つ、R'は、１から４個の炭
素を有するアルキル直鎖あるいは３又は４個の炭素を有
するアルキル分枝鎖を含む群から選択される）から成る
群から選択されるものを介して染料に結合される、請求
項２０に記載の方法。
【請求項２４】前記少なくとも１つの部分が、２，６
−ジメチルピリジンである、請求項２０に記載の方法。