JP5776876B2 - インク組成物、およびこれを用いたインクジェット記録方法 - Google Patents
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Description
本発明に係るインク組成物の一態様は、
水と、
下記一般式(1)で表される化合物またはその塩と、
下記一般式(21)で表される化合物またはその塩と、を含有する。
R1は、カルボキシ基;C1−C8アルコキシカルボニル基;C1−C8アルコキシカルボニル基もしくはカルボキシ基で置換されていてもよいC1−C4アルキル基;またはヒドロキシ基、スルホ基もしくはカルボキシ基で置換されていてもよいフェニル基を表し、
R2、R3およびR4は、それぞれ独立に、水素原子;塩素原子;ヒドロキシ基;スルホ基;カルボキシ基;スルファモイル基;カルバモイル基;C1−C4アルキル基;ヒドロキシ基、C1−C4アルコキシ基、ヒドロキシC1−C4アルコキシ基、スルホ基もしくはカルボキシ基で置換されていてもよいC1−C4アルコキシ基;ヒドロキシ基、スルホ基もしくはカルボキシ基で置換されていてもよいモノもしくはジC1−C4アルキルアミノ基;ヒドロキシ基もしくはカルボキシ基で置換されていてもよいC1−C4アルキルカルボニルアミノ基;ヒドロキシ基、スルホ基もしくはカルボキシ基で置換されていてもよいN’−C1−C4アルキルウレイド基;ベンゼン環が塩素原子、C1−C4アルキル基、ニトロ基、スルホ基もしくはカルボキシ基で置換されていてもよいフェニルアミノ基;ベンゼン環が塩素原子、C1−C4アルキル基、ニトロ基、スルホ基もしくはカルボキシ基で置換されていてもよいベンゾイルアミノ基;またはベンゼン環が塩素原子、C1−C4アルキル基、ニトロ基、スルホ基もしくはカルボキシ基で置換されていてもよいフェニルスルホニルアミノ基;をそれぞれ表し、
基Aは、下記一般式(2)または下記一般式(3)で表される置換複素環基であり、
基Bは、置換されていてもよいフェニル基またはナフチル基であり、
基Bが置換フェニル基の場合は、ヒドロキシ基;スルホ基;カルボキシ基;C1−C4アルキル基;C1−C4アルコキシ基;アミノ基;モノもしくはジC1−C4アルキルアミノ基;アセチルアミノ基;およびベンゼン環が塩素原子、C1−C4アルキル基、ニトロ基、スルホ基もしくはカルボキシ基で置換されていてもよいベンゾイルアミノ基;よりなる群から選択される置換基を有し、
基Bが置換ナフチル基の場合は、ヒドロキシ基;スルホ基;C1−C4アルコキシ基;およびベンゼン環がメチル基、ニトロ基または塩素原子で置換されていてもよいフェニルスルホニルオキシ基;よりなる群から選択される置換基を有する。)
Xは、2価の架橋基を表す。)
適用例1において、
さらに、下記一般式(51)で表される化合物を含有することができる。
R52およびR53は、それぞれ独立に、水素原子;SO3M;またはCOOM;を表し、
Mは、それぞれ独立に、LiおよびNaの少なくとも一方を表す。
ただし、R52およびR53がいずれも水素原子である場合はない。)
適用例1または適用例2において、
前記一般式(21)中の前記Xで表される2価の架橋基は、C1−C8アルキレンジアミノ基;ヒドロキシ基またはカルボキシ基で置換されたC1−C8アルキレンジアミノ基;N−C1−C4アルキル−C1−C6アルキレンジアミノ基;アルキル部分がヒドロキシ基またはカルボキシ基で置換されたN−C1−C4アルキル−C1−C6アルキレンジアミノ基;アミノC1−C6アルコキシC1−C6アルキルアミノ基;アミノC1−C4アルコキシC1−C4アルコキシC1−C4アルキルアミノ基;キシリレンジアミノ基;ピペラジン−1,4−ジイル基;C1−C4アルキル基またはC1−C4アルコキシ基で置換されたピペラジン−1,4−ジイル基;またはフェニレンジアミノ基;よりなる群から選択されるいずれかの基であることができる。
適用例1ないし適用例3のいずれか1例において、
前記一般式(21)中の前記R21、前記R22、前記R23、前記R24、前記R25、前記R26、前記R27および前記R28は、それぞれ独立に、水素原子;ハロゲン原子;C1−C4アルキル基;C1−C4アルコキシ基;スルホ基もしくはカルボキシ基で置換されたC1−C4アルコキシ基;またはC1−C4アルキルカルボニルアミノ基;であることができる。
適用例1ないし適用例4のいずれか1例において、
前記一般式(21)で表される化合物またはその塩は、下記式(41)で表される化合物またはその塩であることができる。
適用例1ない適用例5のいずれか1例において、
前記一般式(1)で表される化合物またはその塩は、下記式(14)で表される化合物またはその塩であることができる。
適用例2ないし適用例6のいずれか1例において、
前記一般式(51)で表される化合物は、下記一般式(52)で表される化合物であることができる。
適用例1ないし適用例7のいずれか1例において、
さらに、有機酸および有機塩基の少なくとも一方を含有し、
前記有機酸は、アジピン酸、クエン酸およびコハク酸から選択される少なくとも1種であり、
前記有機塩基は、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、モノエタノールアミンおよびトリイソプロパノールアミンから選択される少なくとも1種であることができる。
適用例1ないし適用例8のいずれか1例において、
前記一般式(1)で表される化合物またはその塩の含有量[MA(質量%)]と、前記一般式(21)で表される化合物またはその塩の含有量[MB(質量%)]と、の比率(MB/MA)は、0.4以上1以下であることができる。
適用例2ないし適用例9のいずれか1例において、
前記一般式(1)で表される化合物またはその塩の含有量[MA(質量%)]と、前記一般式(51)で表される化合物の含有量[MC(質量%)]と、の比率(MC/MA)は、0.5以上1.5以下であることができる。
適用例1ないし適用例10のいずれか1例において、
20℃におけるpHが、7以上7.5以下であることができる。
本発明に係るインクジェット記録方法の一態様は、
適用例1ないし適用例11のいずれか1例に記載のインク組成物の液滴を吐出する工程を有する。
本発明の一実施形態に係るインク組成物は、水と、下記一般式(1)で表される化合物またはその塩(以下、「第1染料」ともいう。)と、下記一般式(21)で表される化合物またはその塩(以下、「第2染料」ともいう。)と、を含有する。以下、本実施形態に係るインク組成物に含まれる各成分について、詳細に説明する。
(a)第1染料
本実施形態に係るインク組成物は、第1染料を含む。第1染料は、上述した通り、下記一般式(1)で表される化合物またはその塩である。第1染料は、インク組成物の色材として機能する染料である。
第1染料は、例えば次のような方法で合成することができる。なお、各工程における化合物の構造式は便宜上、遊離酸の形で表すものとする。
(a)第2染料
本実施形態に係るインク組成物は、第2染料を含有する。第2染料は、上述したように、下記一般式(21)で表される化合物またはその塩である。第2染料は、インク組成物の色材として機能する染料である。
一般式(21)ないし一般式(23)で表されるアゾ化合物は、例えば次のような方法で合成することができる。なお、各工程における化合物の構造式は、遊離酸の形で表すものとし、また下記一般式(24)〜(30)において適宜使用されるR21〜R28およびXは、それぞれ上記一般式(21)におけるものと同じ意味を表す。
本実施形態に係るインク組成物は、第1染料および第2染料以外の色材を含んでいてもよい。第1染料および第2染料以外の色材としては、特に限定されないが、例えば、下記一般式(51)で表される化合物(以下、「第3染料」ともいう。)が挙げられる。
本実施形態に係るインク組成物は、水を含有する。水は、インク組成物において上述した色材を分散もしくは溶解させる主溶媒として機能する。
本実施形態に係るインク組成物は、界面活性剤を含有することができる。界面活性剤としては、ノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、両性界面活性剤等が挙げられる。界面活性剤は、1種単独で用いてもよいし、2種以上混合して用いてもよい。
本実施形態に係るインク組成物をインクジェット記録装置に用いる場合において、インク組成物の20℃における粘度は、2mPa・s以上10mPa・s以下であることが好ましく、3mPa・s以上6mPa・s以下であることがより好ましい。インク組成物は、20℃における粘度が上記範囲内にあると、ノズルから適量吐出され、飛行曲がりを起こすことや飛散することを一層低減できるので、インクジェット記録装置に好適に使用することができる。インク組成物の粘度は、振動式粘度計VM−100AL(山一電機株式会社製)を用いて、インク組成物の温度を20℃に保持することで測定できる。
本実施形態に係るインクジェット記録方法は、上記のインク組成物の液滴を吐出する工程を有する。本実施形態に係るインクジェット記録方法は、従来公知のインクジェット記録装置を用いて行うことができる。
以下、本発明を実施例および比較例によってさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
(製造例1)
後述の工程1〜3により、下記式(41)で表される化合物の合成を行った。
水200部に、下記式(42)で表されるモノアゾ化合物35.7部を加え、水酸化ナトリウムでpH6に調整しながら、亜硝酸ナトリウム7.2部を加えて溶液とした。この溶液を、35%塩酸31.3部を水200部で希釈した水溶液中に、0〜10℃に保ちながら30分間かけて滴下した後、20℃以下で1時間撹拌してジアゾ化反応を行った。得られた反応液にスルファミン酸0.4部を添加し5分間撹拌して、最終的なジアゾ反応液とした。
水250部に上記工程1で得られたウェットケーキ65部を、25%水酸化ナトリウム水溶液の添加により溶液とした。なお、溶液のpHは7〜8とした。この溶液にレオコール TD−90(ライオン社製、界面活性剤)を0.1部添加した後、15〜25℃で塩化シアヌル3.8部を添加した。次に、炭酸ナトリウム水溶液の添加によりpH5〜6に保持しながら15〜25℃で2時間撹拌した。次に、この反応液を60〜65℃に加熱し、炭酸ナトリウム水溶液の添加によりpH6〜7に保持しながら5時間撹拌した。
表30に示す配合量で、各成分を混合攪拌し、孔径1.0μmのメンブレンフィルターにて加圧濾過を行って、実施例1〜8および比較例1〜3の各インク組成物を得た。なお、表30に記載されている単位は、質量%である。また、表30中に示す各インク組成物のpHは、卓上型pHメータ(株式会社堀場製作所製、型番「F−50」)を使用して、インク組成物の温度を20℃に保持して測定したものである。
(1)染料(色材)
・Bk−1(下記式(14)で表される化合物のリチウム塩、本明細書における「第1染料」に相当)
・Bw−1(上記式(41)で表される化合物のリチウム塩、本明細書における「第2染料」に相当)
・Bk−2(下記一般式(52)で表される化合物のリチウム塩、本明細書における「第3染料」に相当)
・Bk−3(下記式(61)で表される化合物のリチウム塩)
・Y−1(C.I.ダイレクトイエロー86、ダイワ化成株式会社製)
(2)保湿剤
・グリセリン
・トリエチレングリコール
・2−ピロリドン
・尿素
(3)浸透促進剤
・トリエチレングリコールモノブチルエーテル
(4)界面活性剤
・アセチレングリコール系界面活性剤(商品名「オルフィン E1010」、日信化学工業株式会社製)
(5)pH調整剤
・アジピン酸
・トリ−iso−プロパノールアミン
・トリエタノールアミン
(6)水
・純水
上記のようにして得られたインク組成物を、体積基準で2000倍となるように純水で希釈した。得られた希釈液をサンプル瓶に入れ、完全に密閉した。このサンプル瓶を70℃で6日間保存した後、20℃に戻したときの吸収スペクトルを測定した。保存安定性は、保存前の20℃における最大吸収波長における吸光度(Aa)と、保存後の20℃における最大吸収波長における吸光度(Ab)と、の比率(残存率=Ab/Aa)を求めることにより評価した。吸収スペクトルの測定は、JIS K0115に準じて行った。具体的には、インク組成物をイオン交換水で1000倍希釈して、測定セルとして石英セル(光路長10mm)、測定装置として分光光度計(製品名「U−3000」、日立製作所製)を用いて測定した。
「A」:残存率が95%以上である。
「B」:残存率が90%以上95%未満である。
「C」:残存率が90%未満である。
(1)評価サンプルの作成
上記の様にして得られたインク組成物をインクジェットプリンター(商品名「PM−G800」、セイコーエプソン株式会社製)の専用カートリッジのインク室にそれぞれ充填した。そして、インクカートリッジを上記プリンターに装着し、写真用紙クリスピア(商品名、型番「KA450SCKR」、セイコーエプソン株式会社製)に対してベタパターン画像の記録を行い、評価サンプルを得た。ベタパターン画像の記録は、解像度2880×1440dpi、100%dutyの条件で行った。
分光測光器Spectrolino(商品名、GretagMacbeth社製)を用いて、評価サンプルに記録された画像のOD値(光学濃度)を測定した。
「A」:OD値が2.3以上である。
「B」:OD値が2.2以上2.3未満である。
「C」:OD値が2.2未満である。
上記「3.4.発色濃度の評価 (1)評価サンプルの作成」で得られた評価サンプルに記録された画像のa*、b*(CIE(国際照明委員会)で規定されているL*a*b*表色系)を、分光測光器Spectrolino(商品名、GretagMacbeth社製)を用いて、JIS Z8729に準じて測定した。
「A」:a*値が−3以上3以下の範囲内にあり、かつ、b*値が−3以上3以下の範囲内にある。
「C」:a*値およびb*値の少なくとも一方が、−3以上3以下の範囲内にない。
(1)評価サンプルの作成
上記の様にして得られたインク組成物をインクジェットプリンター(商品名「PM−A700」、セイコーエプソン株式会社製)の専用カートリッジのインク室にそれぞれ充填した。そして、インクカートリッジを当該プリンターに装着し、写真用紙クリスピア(商品名、型番「KA450SCKR」、セイコーエプソン株式会社製)に対してベタパターン画像の記録を行い、評価サンプルを得た。ベタパターン画像の記録は、得られた画像のOD(Optical Density)が1.0となるようにDutyを調整して行った。
上記のようにして得られた評価サンプルを室温下で暗所に1日静置した。その後、評価サンプルをXenon耐光性試験機XL−75s(商品名:(株)スガ試験機製)に設置して、23℃相対湿度50%RH、照度75000luxの条件で、14日間の曝露試験を行った。
「A」:RODが80%以上
「B」:RODが70%以上80%未満
「C」:RODが70%未満
上記「3.6.耐光性の評価 (1)評価サンプルの作成」で得られた評価サンプルの耐オゾン性の評価を行った。具体的には、評価サンプルをオゾンウェザーメーターOMS−L型(商品名、スガ試験機株式会社製)に設置して、温度23℃、湿度50%RH、およびオゾン濃度5ppmの条件下で、40時間オゾンによる曝露試験を行った。
「A」:RODが80%以上
「B」:RODが70%以上80%未満
「C」:RODが70%未満
Claims (11)
- 水と、
下記一般式(1)で表される化合物またはその塩と、
下記一般式(21)で表される化合物またはその塩と、
を含有し、
さらに、有機酸、または有機酸および有機塩基の両方を含有し、
前記有機酸は、アジピン酸、クエン酸およびコハク酸から選択される少なくとも1種であり、
前記有機塩基は、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、モノエタノールアミンおよびトリイソプロパノールアミンから選択される少なくとも1種である、インク組成物。
(式(1)中、nは、0または1であり、
R1は、カルボキシ基;C1−C8アルコキシカルボニル基;C1−C8アルコキシカルボニル基もしくはカルボキシ基で置換されていてもよいC1−C4アルキル基;またはヒドロキシ基、スルホ基もしくはカルボキシ基で置換されていてもよいフェニル基を表し、R2、R3およびR4は、それぞれ独立に、水素原子;塩素原子;ヒドロキシ基;スルホ基;カルボキシ基;スルファモイル基;カルバモイル基;C1−C4アルキル基;ヒドロキシ基、C1−C4アルコキシ基、ヒドロキシC1−C4アルコキシ基、スルホ基もしくはカルボキシ基で置換されていてもよいC1−C4アルコキシ基;ヒドロキシ基、スルホ基もしくはカルボキシ基で置換されていてもよいモノもしくはジC1−C4アルキルアミノ基;ヒドロキシ基もしくはカルボキシ基で置換されていてもよいC1−C4アルキルカルボニルアミノ基;ヒドロキシ基、スルホ基もしくはカルボキシ基で置換されていてもよ
いN’−C1−C4アルキルウレイド基;ベンゼン環が塩素原子、C1−C4アルキル基、ニトロ基、スルホ基もしくはカルボキシ基で置換されていてもよいフェニルアミノ基;ベンゼン環が塩素原子、C1−C4アルキル基、ニトロ基、スルホ基もしくはカルボキシ基で置換されていてもよいベンゾイルアミノ基;またはベンゼン環が塩素原子、C1−C4アルキル基、ニトロ基、スルホ基もしくはカルボキシ基で置換されていてもよいフェニルスルホニルアミノ基;をそれぞれ表し、
基Aは、下記一般式(2)または下記一般式(3)で表される置換複素環基であり、
(式(2)中、R5は、メルカプト基;またはヒドロキシ基、C1−C4ア
ルコキシ基、ヒドロキシC1−C4アルコキシ基、スルホ基もしくはカルボキシ基で置換されていてもよいC1−C4アルキルチオ基を表す。)
(式(3)中、R6、R7およびR8は、それぞれ独立に、水素原子;塩素
原子;カルボキシ基;スルホ基;ニトロ基;ヒドロキシ基;カルバモイル基;スルファモイル基;C1−C4アルキル基;ヒドロキシ基、C1−C4アルコキシ基、スルホ基もしくはカルボキシ基で置換されていてもよいC1−C4アルコキシ基;ヒドロキシ基、スルホ基もしくはカルボキシ基で置換されていてもよいC1−C4アルキルスルホニル基;またはベンゼン環が塩素原子、C1−C4アルキル基、ニトロ基、スルホ基もしくはカルボキシ基で置換されていてもよいフェニルスルホニル基;をそれぞれ表す。)
基Bは、置換されていてもよいフェニル基またはナフチル基であり、
基Bが置換フェニル基の場合は、ヒドロキシ基;スルホ基;カルボキシ基;C1−C4アルキル基;C1−C4アルコキシ基;アミノ基;モノもしくはジC1−C4アルキルアミノ基;アセチルアミノ基;およびベンゼン環が塩素原子、C1−C4アルキル基、ニトロ基、スルホ基もしくはカルボキシ基で置換されていてもよいベンゾイルアミノ基;よりなる群から選択される置換基を有し、
基Bが置換ナフチル基の場合は、ヒドロキシ基;スルホ基;C1−C4アルコキシ基;およびベンゼン環がメチル基、ニトロ基または塩素原子で置換されていてもよいフェニルスルホニルオキシ基;よりなる群から選択される置換基を有する。)
(式(21)中、R21、R22、R23、R24、R25、R26、R2
7およびR28は、それぞれ独立に、水素原子;ハロゲン原子;スルホ基;カルボキシ基;スルファモイル基;カルバモイル基;C1−C4アルキル基;C1−C4アルコキシ基;置換基として、ヒドロキシ基、C1−C4アルコキシ基、ヒドロキシC1−C4アルコキシ基、スルホ基、およびカルボキシ基よりなる群から選択される少なくとも1種類の基で置換されたC1−C4アルコキシ基;C1−C4アルキルカルボニルアミノ基;カルボキシ基で置換されたC1−C4アルキルカルボニルアミノ基;ウレイド基;モノC1−C4アルキルウレイド基;ジC1−C4アルキルウレイド基;置換基として、ヒドロキシ基、スルホ基、およびカルボキシ基よりなる群から選択される少なくとも1種類の基で置換されたモノC1−C4アルキルウレイド基;置換基として、ヒドロキシ基、スルホ基、およびカルボキシ基よりなる群から選択される少なくとも1種類の基で置換されたジC1−C4アルキルウレイド基;ベンゾイルアミノ基;ベンゼン環が、ハロゲン原子、C1−C4アルキル基、ニトロ基、スルホ基、およびカルボキシ基よりなる群から選択される少なくとも1種類の基で置換されたベンゾイルアミノ基;ベンゼンスルホニルアミノ基;または、ベンゼン環が、ハロゲン原子、C1−C4アルキル基、ニトロ基、スルホ基、およびカルボキシ基よりなる群から選択される少なくとも1種類の基で置換されたフェニルスルホニルアミノ基;を表し、
Xは、2価の架橋基を表す。) - 請求項1または請求項2において、
前記一般式(21)中の前記Xで表される2価の架橋基は、C1−C8アルキレンジアミノ基;ヒドロキシ基またはカルボキシ基で置換されたC1−C8アルキレンジアミノ基;N−C1−C4アルキル−C1−C6アルキレンジアミノ基;アルキル部分がヒドロキシ基またはカルボキシ基で置換されたN−C1−C4アルキル−C1−C6アルキレンジアミノ基;アミノC1−C6アルコキシC1−C6アルキルアミノ基;アミノC1−C4アルコキシC1−C4アルコキシC1−C4アルキルアミノ基;キシリレンジアミノ基;ピペラジン−1,4−ジイル基;C1−C4アルキル基またはC1−C4アルコキシ基で置換されたピペラジン−1,4−ジイル基;またはフェニレンジアミノ基;よりなる群から選択されるいずれかの基である、インク組成物。 - 請求項1ないし請求項3のいずれか1項において、
前記一般式(21)中の前記R21、前記R22、前記R23、前記R24、前記R25、前記R26、前記R27および前記R28は、それぞれ独立に、水素原子;ハロゲン原子;C1−C4アルキル基;C1−C4アルコキシ基;スルホ基もしくはカルボキシ基で置換されたC1−C4アルコキシ基;またはC1−C4アルキルカルボニルアミノ基;である、インク組成物。 - 請求項1ないし請求項7のいずれか1項において、
前記一般式(1)で表される化合物またはその塩の含有量[MA(質量%)]と、前記一般式(21)で表される化合物またはその塩の含有量[MB(質量%)]と、の比率(MB/MA)は、0.4以上1以下である、インク組成物。 - 請求項2ないし請求項8のいずれか1項において、
前記一般式(1)で表される化合物またはその塩の含有量[MA(質量%)]と、前記一般式(51)で表される化合物の含有量[MC(質量%)]と、の比率(MC/MA)は、0.5以上1.5以下である、インク組成物。 - 請求項1ないし請求項9のいずれか1項において、
20℃におけるpHが、7以上7.5以下である、インク組成物。 - 請求項1ないし請求項10のいずれか1項に記載のインク組成物の液滴を吐出する工程を有する、インクジェット記録方法。
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