JPH0662865B2 - 水溶性ジオキサジン化合物及び該化合物を含む記録液 - Google Patents

水溶性ジオキサジン化合物及び該化合物を含む記録液

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JPH0662865B2
JPH0662865B2 JP61033497A JP3349786A JPH0662865B2 JP H0662865 B2 JPH0662865 B2 JP H0662865B2 JP 61033497 A JP61033497 A JP 61033497A JP 3349786 A JP3349786 A JP 3349786A JP H0662865 B2 JPH0662865 B2 JP H0662865B2
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正恒 小林
祐子 菅
近衛 三浦
▲浩▼ 滝本
富雄 米山
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は新規な水溶性ジオキサジン化合物及び該化合物
を含む記録液特には筆記具(万年筆、フエルトペン等)
用記録液及び記録ヘツドに設けられた微細な吐出口(吐
出オリフイス)から吐出させ、液滴として飛翔させて記
録を行なう所謂インクジエツト記録方式に適した記録液
に関する。
従来の技術 インクジエツト記録法は、所謂インクと称される記録液
の液滴(droplet)を飛翔させ、これを被記録材に付着
させて記録を行なうものである。斯かる記録液は、記録
剤(染料又は顔料が用いられる)及びこれを溶解又は分
散する液媒体(水又は各種有機溶剤或いはこれらの混合
物が用いられる)を基本的成分とし、また必要に応じて
各種添加剤が添加されたものが用いられている。そし
て、該記録液の好ましい特性としては、 (i)吐出条件(圧電素子の駆動電圧、駆動周波数、オリ
フイスの形状と材質、オリフイス径等)にマツチイング
した液物性(粘度、表面張力、電導度等)を有している
こと、 (ii)長期保存に対して安定で目詰まりを起さないこと、 (iii)被記録材(紙、フイルム等)に対して定着が速く
ドツトの周辺が滑らかでにじみの小さいこと、 (iv)印字された画像の色調が鮮明で濃度が高いこと、 (v)印字された画像の耐水性及び耐光性が優れているこ
と、 (vi)記録液が周辺材料(容器、連結チユーブ、シール材
等)を侵さないこと、 (vii)臭気、毒性、引火性等の安全性に優れたものであ
ること、 等が挙げられ、特に、ノズルの目詰まりは、記録方式の
信頼性の面からも非常に重要な要素であるが、上記諸特
性を同時に満足させることは相当に困難である。
また、斯かる目的の記録に適用する記録液は基本的に染
料とその溶媒とから組成されるものであるので、上記の
記録液特性は染料固有の性質に左右されるところが大き
い。従つて、記録液が上記特性を具備するように染料を
選択することは斯かる技術分野に於いてきわめて重要な
技術である。
従来知られているマゼンタ色の染料、例えば下記構造式
(1)〜(3)で示されるモノアゾ系、ローダミン系及びアン
トラピリドン系染料を用いた記録液は、耐光性、長期保
存に対する安定性、吐出応答性等の特性が今一つであつ
た。
発明が解決しようとする問題点 本発明は、前記諸特性を満足するようなマゼンタ色の新
規な水溶性ジオキサジン化合物及び該化合物を含む記録
液を提供することを目的とするものである。
問題点を解決するための手段 本発明は、下記一般式〔I〕 (式中、Aは、置換されていてもよいアリールオキシ基
または置換されていてもよいアリールメルカプト基を表
わし、Bは、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ア
ルキルメルカプト基、置換されていてもよいアリールオ
キシ基または置換されていてもよいアリールメルカプト
基を表わし、Mは、アルカリ金属、アンモニウム又はア
ミン類を表わし、nは2〜4を表わす)で表わされる水
溶性ジオキサジン化合物及び記録剤として該化合物の少
くとも1種を含有する、記録像を形成する成分である記
録剤と、この記録剤を溶解又は分散するための液媒体と
を含む記録液を要旨とするものである。
前記一般式〔I〕で表わされる水溶性ジオキサジン染料
においてA及びBで表わされるアリールオキシ基及びア
リールメルカプト基の置換基としては、アルキル基、ア
ルコキシ基、フエノキシ基、フエニル基、ニトロ基、ア
ミノ基、アリールスルフオニルアミノ基、トリアジニル
アミノ基、アシルアミノ基、ハロゲン原子または酸イミ
ド基が挙げられ、アシル基としては、アセチル基、ベン
ゾイル基等が挙げられ、Mで表わされるアルカリ金属と
しては、Na、K、Li等が挙げられ、アミン類としては、
NH(C2H4OH)3、NH(CH3)3、NH(C2H5)3等が挙げられる。
本発明の染料は、特開昭49-54337号、特開昭50-63018号
等の各公報の記載に従い、以下の方法で得られる。
一般式〔II〕 (式中、Xは、ハロゲン原子を表わす)で示されるテト
ラハロゲノ−1,4−ベンゾキノンと、一般式〔III〕 AH・・・・・・・・〔III〕 (式中、Aは、前記定義に同じ)で示される芳香族オキ
シ又はチオール化合物とを、中性親水性有機溶媒中でア
ルカリ金属塩を用いて縮合させることにより、下記一般
式〔IV〕 (式中、Aは前記定義に同じ)で示される化合物が得ら
れる。
得られた化合物〔IV〕と下記一般式〔V〕 (式中、Bは前記定義に同じ)で示される芳香族アミン
とを第3級アミンの存在下で縮合させることにより下記
一般式〔VI〕 (式中、A及びBは前記定義に同じ)で示される化合物
が得られる。
得られた化合物〔VI〕を不活性有機溶媒中で、場合によ
つては、酸ハロゲン化物の存在下で、加熱し、環化させ
ることにより、下記一般式〔VII〕 (式中、A及びBは、前記定義に同じ)で示されるジオ
キサジン化合物が得られる。
得られた化合物〔VII〕を硫酸又は発煙硫酸中でスルホ
ン化することにより一般式〔I〕で示される本発明の水
溶性ジオキサジン染料が得られる。
本発明の記録液中、染料の含有量は、液媒体成分の種
類、記録液に要求される特性等に依存して決定される
が、一般には記録液全重量に対して、重量パーセントで
0.1〜20%、好ましくは0.5〜15%、より好ましくは
1〜10%の範囲とされる。該染料はもちろん単独で若
しくは2種以上を組合わせて、あるいは該染料を必須成
分としてこの他に他の直接染料、酸性染料などの各種染
料を併用して使用することができる。
本発明の記録液における液媒体成分としては、水又は水
と各種水溶性有機溶剤との混合物が使用される。水溶性
の有機溶剤としては、例えば、メチルアルコール、エチ
ルアルコール、n−プロピルアルコール、イソプロピル
アルコール、n−ブチルアルコール、sec−ブチルアル
コール、tert−ブチルアルコール、イソブチルアルコー
ル等の炭素数1〜4のアルキルアルコール類;ジメチル
ホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類;ア
セトン、ジアセトンアルコール等のケトン又はケトンア
ルコール類;テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエー
テル類;N−メチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチル
−2−イミダゾリジノン等の含窒素複素環式ケトン類;
ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等
のポリアルキレングリコール類;エチレングリコール、
プロピレングリコール、ブチレングリコール、トリエチ
レングリコール、1,2,6−ヘキサントリオール、チオジ
グリコール、ヘキシレングリコール、ジエチレングリコ
ール等のアルキレン基が2〜6個の炭素原子を含むアル
キレングリコール類;グルセリン;エチレングリコール
メチルエーテル、ジエチレングリコールメチル(又はエ
チル)エーテル、トリエチレングリコールモノメチル
(又はエチル)エーテル等の多価アルコールの低級アル
キルエーテル類等があげられる。
液媒体成分として水と上記水溶性有機溶剤との混合物を
使用する場合、該水溶性有機溶剤の含有量は、一般には
記録液全重量に対して重量パーセントで5〜95%、好
ましくは10〜80%、より好ましくは20〜50%の
範囲とされる。
この様な成分から調合される本発明の記録液は、それ自
体で記録特性(信号応答性、液滴形成の安定性、吐出安
定性、長時間の連続記録性、長期間の記録休止後の吐出
安定性)、保存安定性、被記録材への定着性、或いは記
録画像の耐光性、耐候性、耐水性等いずれもバランスの
とれた優れたものである。そしてこのような特性を更に
改良するために、従来から知られている各種添加剤を更
に添加含有せしめても良い。
例えば、ポリビニルアルコール、セルロース類、水溶性
樹脂等の粘度調整剤;カチオン、アニオン或いはノニオ
ン系の各種界面活性剤、ジエタノールアミン、トリエタ
ノールアミン等の表面張力調整剤;緩衝液によるpH調整
剤、防カビ剤等を挙げることができる。
また、記録液を帯電するタイプのインクジエツト記録方
法に使用される記録液を調合する為には塩化リチウム、
塩化アンモニウム、塩化ナトリウム等の無機塩類等の比
抵抗調整剤が添加される。
なお、熱エネルギーの作用によつて記録液を吐出させる
タイプのインクジエツト方式に適用する場合には、熱的
な物性値(例えば、比熱、熱膨張係数、熱伝導率等)が
調整されることもある。
作用及び効果 インクジエツト記録液は、主に安全性の面から水を主体
とする液媒体に染料又は顔料を溶解又は分散したものが
使用され、一般的にはこれに湿潤剤としてグリコール類
等の低揮発性の水溶性有機溶剤が添加されている。これ
ら液媒体に対する染料の溶解度はその構造により微妙に
変化すると共に、一般に水に対する溶解性とグリコール
類に対する溶解性とは相反する傾向にすらある。ノズル
の先端部においては、インク中の高揮発成分である水が
揮散しやすく、したがつてこの部分ではグリコール類の
濃度が高くなりやすい傾向にある。したがつて、記録液
中にグリコール類に対する溶解性の低い染料が添加され
ている場合には、染料が析出してノズルの目詰りを生じ
させる危険性が大である。
先に挙げた(1)〜(3)の染料は、水に対しては非常に良好
な溶解性を示すが、グリコール類に対する溶解性に劣つ
ている。一方、本発明の記録液に使用される前記一般式
〔I〕で表わされる染料は、水に対する溶解性を実用上
十分な領域に保ちつつ、グリコール類に対する溶解性を
改良させたものであり、したがつて非常にノズルの目詰
りを生じさせ難いものである。
更に、本発明染料は、溶解性のみならず、耐光性、耐水
性、耐熱性及び長期保存安定性にも優れた特性を有して
いる。
このような本発明染料を含む記録液は、粘度・表面張力
等の物性値が適正範囲内にあり、微細な吐出オリフイス
を目詰りさせず、充分に高い濃度の記録画像を与え、保
存中に物性値変化あるいは固形分の析出を生じることな
く、被記録材の種類を制限せずに種々の部材に記録が行
なえ、定着速度が大きく、耐水性・耐摩耗性および解像
度のすぐれた画像を与えることができる。
また、本発明の記録液は、上記インクジエツト記録用イ
ンクとして優れているだけではなく、筆記具用インクと
して用いることもできる。
実施例 本発明を以下の製造例及び実施例でさらに詳細に説明す
る。
製造例1 (実施例1の染料の合成) (1)第1縮合工程 下記構造式 で示される2,3,5,6−テトラクロロ−1,4−ベンゾキノン
24.6g及びフエノール37.6gをアセトニトリル180m
中、−10℃に冷却し、懸濁液が得られた。次いで、
48%濃度の水酸化カリウム水溶液48gを−15〜−
8℃で添加したのち、−5〜0℃に昇温して2時間攪拌
後、室温で一夜保持した。次いで、水1の中へ流し込
み、濃硫酸36mを添加し、10分間攪拌後過し、
熱水メタノールで洗浄し、乾燥して、下記構造式 で示される化合物(融点227〜229℃)41.8gを得
た。
(2)第2縮合工程 下記構造式 で示されるp−エトキシアニリン5.5g及び前記(1)で得
られた化合物9.5gをエタノール45m及びエチレン
グリコールモノエチルエーテル20mからなる溶媒中
に添加した後、70℃に加熱する。次いで、トリエチル
アミン3.1gを加えて8時間加熱沸騰した後、室温まで
冷却し、濾過した。次いで、メタノールで洗浄し、乾燥
して下記構造式 で示される化合物(融点241〜243℃)9.6gを得
た。
(3)環化工程 前記(2)で得られた化合物7g及びp−トルエンスルホ
ニルクロライド2.1gをo−ジクロルベンゼン50m
中に添加した後、175〜180℃まで加熱し、5時間
攪拌した。次いで、室温まで冷却後、メタノール50m
を添加し、濾過した後、メタノールで洗浄し、乾燥し
て下記構造式 で示されるジオキサジン化合物(融点320℃以上)5.
8gを得た。
(4)スルホン化工程 前記(3)で得られたジオキサジン化合物5gを100%
硫酸30m中に20〜30℃で添加し、溶解し、4時
間攪拌した。次いで氷水500gに排出し、水酸化ナト
リウムで中和した後、塩化ナトリウム100gを加えて
塩析した。排出物を濾取後、水100mに溶解し、イ
ソプロピルアルコール100mを加えて析出物を濾過
した後、イソプロピルアルコールで洗浄し、乾燥して下
記構造式 で示される実施例1の染料(最大吸収波長538nm)5.
6gを得た。
製造例2 (実施例3の染料の合成) (1)第1縮合工程 製造例1の(1)においてフエノール37.6gの代りに、p
−フエニルフエノール68gを用いる以外は、製造例1
の(1)と同様にして下記構造式 で示される化合物(融点308〜310℃)67.8gを得
た。
(2)第2縮合工程 製造例1の(2)においてp−エトキシアニリン5.5gの代
りに4−アミノジフエニルエーテル7.4gを用いる以外
は製造例1の(2)と同様にして下記構造式 で示される化合物(融点320℃以上)14.1gを得た。
(3)環化工程 前記(2)で得た化合物10.1gを用い製造例1の(3)と同様
にして下記構造式 で示されるジオキサジン化合物(融点320℃以上)6.
5gを得た。
(4)スルホン化工程 前記(3)で得られたジオキサジン化合物5gを用い製造
例1の(4)と同様にして下記構造式 で示される実施例3の染料(最大吸収波長538nm)5.
2gを得た。
製造例3 製造例1及び2と同様にして下記第1表に記載の染料を
製造した。
実施例1 上記の各成分を容器の中で充分混合溶解し、孔径1μの
テフロンフイルターで加圧ろ過したのち、真空ポンプを
用いて脱気処理した記録液とした。得られた記録液を用
いて、ピエゾ振動子によつて記録液を吐出させるオンデ
マンド型記録ヘツド(吐出オリフイス径50μ・ピエゾ
振動子駆動電圧60V、周波数4KHz)を有する記録装
置により、下記の(T1)〜(T5)の検討を行なつたところ、
いずれも良好な結果を得た。
(T1)記録液の長期保存性:記録液をガラス容器に密閉
し、−30℃と60℃で6カ月間保存したのちでも不溶
分の析出は認められず、液の特性や色調にも変化がなか
つた。
(T2)吐出安定性:5℃、室温、40℃の雰囲気中でそれ
ぞれ24時間の連続吐出を行なつたが、いずれの条件で
も終始安定した高品質の記録が行なえた。
(T3)吐出応答性:2秒間の間欠吐出と2ケ月間放置後の
吐出について調べたが、いずれの場合もオリフイス先端
での目詰りがなく安定で均一に記録された。
(T4)記録画像の品質:記録された画像は濃度が高く鮮明
であつた。室内光に3ケ月さらしたのちの濃度の低下率
は1%以下であり、また、水中に1分間浸した場合、画
像のにじみはきわめてわずかであつた。
(T5)各種被記録材に対する定着性:下記第2表に記載の
被記録材で印字15秒後印字部を指でこすり画像ずれ・
ニジミの有無を判定したが、いずれも画像ずれ、ニジミ
等がなく優れた定着性を示した。
ただし、上記第2表中、被記録材名は、商品名である。
実施例2 実施例1と同様にして上記の組成の記録液を調製し、記
録ヘツド内の記録液に熱エネルギーを与えて液滴を発生
させ記録を行なうオンデマンドタイプのマルチヘツド
(吐出オリフイス径35μ、発熱抵抗体抵抗値150
Ω、駆動電圧30V、周波数2KHz)を有する記録装置
を用いて実施例1と同様に、(T1)〜(T5)の検討を行なつ
たが、全ての検討実験に於いて優れた結果を得た。
実施例3 実施例1と同様にして上記の組成の記録液を調製し、実
施例2で用いたオンデマンドタイプのマルチヘツドを有
する記録装置を用いて実施例1と同様に(T1)〜(T5)の検
討を行なつたが、全ての検討実験に於いて優れた結果を
得た。
実施例4 実施例1と同様にして上記の組成の記録液を調製し、実
施例2で用いたオンデマンドタイプのマルチヘツドを有
する記録装置を用いて実施例1と同様に(T1)〜(T5)の検
討を行なつたが、全ての検討実験に於いて優れた結果を
得た。
実施例5 実施例1と同様にして上記の組成の記録液を調製し、実
施例2で用いたオンデマンドタイプのマルチヘツドを有
する記録装置を用いて実施例1と同様に(T1)〜(T5)の検
討を行なつたが、全ての検討実験に於いて優れた結果を
得た。
実施例6〜13 下記6〜13に示す組成の記録液を実施例1と同様な方
法で調合した。これ等の組成物をフエルトペンに充填
し、中質紙(白牡丹)に筆記して耐水性及びキヤツプを
はずして24時間放置後の筆記性を調べた。
本実施例の記録液は耐水性及び放置後の筆記性共に優れ
ていた。
尚、実施例2に於いて染料化合物No.3の代りに第1表N
o.4、8、16、17、23、26もしくは27を用い、または実
施例6に於いて染料化合物No.2の代りに第1表No.5、
7、12、18、21、24、25もしくは28を用いた記録液を調
整し、実施例1と同様に(T1)〜(T5)の検討を行なつたが
全ての検討実験においていずれも良好な結果を得た。
フロントページの続き (72)発明者 菅 祐子 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 三浦 近衛 神奈川県横浜市緑区鴨志田町1000番地 三 菱化成工業株式会社総合研究所内 (72)発明者 滝本 ▲浩▼ 神奈川県横浜市緑区鴨志田町1000番地 三 菱化成工業株式会社総合研究所内 (72)発明者 米山 富雄 神奈川県横浜市緑区鴨志田町1000番地 三 菱化成工業株式会社総合研究所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記一般式〔I〕 (式中、Aは置換されていてもよいアリールオキシ基、
    または、置換されていてもよいアリールメルカプト基を
    表わし、Bは水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ア
    ルキルメルカプト基、置換されていてもよいアリールオ
    キシ基、または、置換されていてもよいアリールメルカ
    プト基を表わし、Mはアルカリ金属、アンモニウム又は
    アミン類を表わし、nは2〜4を表わす。)で表わされ
    る水溶性ジオキサジン化合物。
  2. 【請求項2】記録像を形成する成分である記録剤と、こ
    の記録剤を溶解又は分散するための溶媒体とを含む記録
    液に於いて、記録剤として下記一般式〔I〕 (式中、Aは、置換されていてもよいアリールオキシ基
    または置換されていてもよいアリールメルカプト基を表
    わし、Bは、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ア
    ルキルメルカプト基、置換されていてもよいアリールオ
    キシ基または置換されていてもよいアリールメルカプト
    基を表わし、Mは、アルカリ金属、アンモニウム又はア
    ミン類を表わし、nは2〜4を表わす)で表わされる染
    料の少なくとも1種が含有されていることを特徴とする
    記録液。
  3. 【請求項3】一般式〔I〕で示される染料が記録液全重
    量に対して0.1〜20重量パーセント含有されている特
    許請求の範囲第2項記載の記録液。
JP61033497A 1986-02-18 1986-02-18 水溶性ジオキサジン化合物及び該化合物を含む記録液 Expired - Lifetime JPH0662865B2 (ja)

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