JP5212587B2 - インクジェット記録用インクセット - Google Patents
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Description
(1)鮮やかで発色性の良好な画像を与えること;
(2)耐光性、耐活性ガス(NOx、オゾン等の酸化性ガス、SOx等)性、耐水性等の堅牢性に優れていること;
(3)インクジェット記録装置に使用されている様々な部材と接触しても問題を起こさないこと;
(4)保存安定性に優れ、長期間の使用においてもインクヘッドのノズル詰まり等を生じにくく、充分な噴射安定性を保つこと;
を高いレベルで満足させることが求められている。
該イエローインクが、イエロー着色剤としてC.I.ダイレクトイエロー132及びC.I.ダイレクトイエロー86を含有し、
該マゼンタインクが、マゼンタ着色剤として一般式(1)で表されるマゼンタ染料(1)
遊離酸の形が下記の一般式(2)で表されるマゼンタ染料(2)、
該シアンインクが、シアン着色剤として一般式(3)で表されるシアン染料(1)と、
一般式(4)で表されるシアン染料(2)、一般式(5)で表されるシアン染料(3)及びC.I.ダイレクトブルー86
一般式(3)中、R14、R15、R16及びR17は、それぞれ独立的に−SO2−Ra、−SO2NRbRc又は−CO2−Raから選ばれる置換基を表し、R14、R15、R16及びR17はすべてが同一であることはない。但し、R14、R15、R16及びR17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。R14、R15、R16及びR17の少なくとも1つ以上は、一般式(6)で表される銅フタロシアニン核中の4つのベンゼン環A、B、C及びDのそれぞれに存在する。Raは置換もしくは無置換のアルキル基、Rbは水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、Rcは置換もしくは無置換のアルキル基を表す。kは0<k<8を満たす数、lは0<l<8を満たす数、pは0≦p<8を満たす数、qは0≦q<8を満たす数であり、且つk、l、p及びqは4≦k+l+p+q≦8を満たす数である。
一般式(4)中、SO3M基及びSO2NH2基は、一般式(6)で表される銅フタロシアニン核中の4つのベンゼン環A、B、C及びDのいずれかに存在する。ここで、Mはリチウムイオン、ナトリウムイオン及びカリウムイオンのいずれかより選ばれる1価の金属カチオンを表す。xは0<x<4を満たす数、yは0<y<4を満たす数であり、且つx及びyは2≦x+y≦5を満たす数を表す。
一般式(5)中、SO3NH4基及びSO2NH2基は、一般式(6)で表される銅フタロシアニン核中の4つのベンゼン環A、B、C及びDのいずれかに存在する。)
からなる群より選択される少なくとも一種の染料とを含有することを特徴とするインクジェット記録用インクセットを提供する。
化学式(1a)で表されるアミノピラゾールと、ジアゾ化剤とを反応させてジアゾニウム塩を形成する。ジアゾ化剤としては、亜硝酸ナトリウムの希塩酸水溶液を好ましく使用することができる。亜硝酸イソペンチルやニトロシル硫酸等も使用できる。
次に、工程(a)で形成されたジアゾニウム塩を化学式(1b)で表されるカップリング剤と反応させ、化学式(1c)で表される化合物を形成する。
次に、塩基の存在下で、工程(b)で形成された化合物をアルキル化剤、アリール化剤又はヘテリル化剤と反応させることにより、一般式(1)で表されるマゼンタ染料(1)が得られる。この工程で使用する塩基としては、ジイソプロピルエチルアミン等の有機塩基;炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウム等の無機塩基等を使用することができる。アルキル化剤は“R−X”で表される化合物である。ここで、Rは置換されていてもよいアルキル基である。Xはハロゲン原子又はOSO2R'であり、R'はアルキル基又はフェニル基等のアリール基である。また、アリール化剤は“Ar−X”で表される化合物である。ここで、Arは、電子吸引性基が置換されたフェニル基(ハメットのσp値の合計が0.2以上の置換基で置換されていることが好ましい)である。ヘテリル化剤は“Het−X”で表される化合物である。ここで、Hetは、ヘテロ環、例えば、2−ピリジル基、2−チエニル基、2−チアゾリル基、2−ベンゾチアゾリル基、トリアジル基及び2−フリル基等が好ましく挙げられる。
まず、2−アミノ安息香酸(アントラニル酸)と1−アミノ−8−ヒドロキシ−3,6−ナフタレンジスルホン酸(H酸)とから常法(例えば、細田豊著「新染料化学」(昭和48年12月21日、技報堂発行)396〜409頁参照)に従って、ジアゾ化、カップリング反応を経てモノアゾ化合物を製造する。
得られたモノアゾ化合物を塩化シアヌル懸濁液に加えて、数時間反応を行う。この際、反応液のpHを4〜6、温度を0〜5℃に維持する。この反応に続いて、室温にて液性がアルカリ性にならない様に反応液に2−アミノ安息香酸(アントラニル酸)水溶液を加えて数時間縮合反応を行う。次いで、25%水酸化ナトリウム水溶液を反応液温度50〜60℃で加え強アルカリ性とすることにより加水分解反応を行い、反応を完結させる。
反応終了後、反応液を冷却し、塩化ナトリウムで塩析することにより、マゼンタ染料(2)が得られる。
まず、クロロスルホン化剤を用いて銅フタロシアニンをクロロスルホン化する。クロロスルホン化剤としては、例えば、クロロスルホン酸と塩素化剤(オキシ塩化リン又は三塩化リン)との混合物を含んだものを使用する。クロロスルホン酸と銅フタロシアニン化合物のモル比(クロロスルホン酸:銅フタロシアニン化合物)は、5:1〜200:1の範囲が好ましく、塩素化剤と銅フタロシアニンのモル比(塩素化剤:銅フタロシアニン)は、0.5:1〜10:1の範囲が好ましい。
次に、工程(i)で得られた生成物をアンモニアと縮合させて以下の化学式(4′)で表される化合物を得る。
次に、工程(ii)で得られる化学式(4′)の化合物中のNH4 +を1価の金属カチオンで交換する。この金属カチオン交換反応は、工程(ii)の生成物を酸性にし(例えば、塩酸を用いてNH4 +をH+に交換し)、次いで透析によって元のカチオンを除去し、次いで1価の金属カチオンを添加する(例えば、アルカリ金属水酸化物の添加による)等の方法により交換することができる。以上のような工程により一般式(4)で表される銅フタロシアニン系のシアン染料(2)を製造することができる。
まず、クロロスルホン化剤を用いて銅フタロシアニンをクロロスルホン化する。クロロスルホン化剤としては、例えば、クロロスルホン酸と塩素化剤(オキシ塩化リン又は三塩化リン)との混合物を含んだものを使用する。クロロスルホン酸と銅フタロシアニン化合物のモル比(クロロスルホン酸:銅フタロシアニン化合物)は、5:1〜200:1の範囲が好ましく、塩素化剤と銅フタロシアニンのモル比(塩素化剤:銅フタロシアニン)は、0.5:1〜10:1の範囲が好ましい。
次に、工程(i)で得られた生成物をアンモニアと縮合させて以下の一般式(5)で表される化合物を得る。
表1に示すインク組成成分を、均一に混合することによりイエローインクを調製した。ここで、比較のために使用したC.I.アシッドイエロー23の構造は下記の通りとなり、C.I.ダイレクトイエロー132ともC.I.ダイレクトイエロー86とも基本骨格が異なる。
表2に示すインク組成成分を、均一に混合することによりマゼンタインクを調製した。染料(1−A)〜(1−E)はそれぞれ化学式(1−A)〜(1−E)で表される化合物、染料(2−A)は化学式(2−A)で表される化合物、染料(2−C)は化学式(2−C)で表される化合物、そして染料(2−E)は化学式(2−E)で表される化合物に該当する。また、比較のために使用したC.I.ダイレクトレッド227はジスアゾ系の染料であり、マゼンタ染料(1)、マゼンタ染料(2)、C.I.アシッドレッド52及びC.I.アシッドレッド289とも基本骨格が異なる。
表3に示すインク組成成分を、均一に混合することによりシアンインクを調製した。染料(3−A)〜(3−E)はそれぞれ化学式(3−A)〜(3−E)で表される化合物、染料(4−A)〜(4−C)はそれぞれ化学式(4−A)〜(4−C)で表される化合物、そして染料(5)は一般式(5)で表される化合物に該当する。また、比較のために使用したC.I.アシッドブルー9はフタロシアニン系染料ではなく、構造は下記の通りとなり、シアン染料(1)、シアン染料(2)、シアン染料(3)及びC.I.ダイレクトブルー86とも基本骨格が異なる。
得られたイエロー、マゼンタ及びシアンインクについて、(a)噴射安定性評価、(b)インク発色性評価、(c)インク耐オゾン性評価、(d)インク耐光性評価及び(e)インク総合評価を次のように行った。得られた結果を表1〜表3に示す。
1億ドット(約3万枚)の連続印字評価を行い、以下の基準に従って評価した。
噴射安定性評価基準
◎…連続印字中において不吐出及び吐出曲がり全くなし
○…連続印字中において不吐出もしくは吐出曲がりが僅かにあり、不吐出もしくは吐出曲がりは共に5回以内のパージによって回復
×…連続印字中において不吐出及び吐出曲がり多数有り、不吐出及び吐出曲がり共に短時間で回復せず
上述のグラデーションサンプルを、目視にてイエロー、マゼンタ及びシアンインクそれぞれの色について充分に表現されているか否かを以下の評価基準に基づき評価した。
インク発色性評価基準
○…充分表現できている
×…表現が不足している
上述のグラデーションサンプルを用いて、耐オゾン性試験を行った。耐オゾン性試験は、スガ試験機(株)製オゾンウェザーメーターOMS−Hを用いて、オゾン濃度1ppm、槽内温度24℃、湿度60%RHで40時間放置して行った。試験前にOD値1.0を示すイエロー、マゼンタ及びシアンインクのそれぞれの単色カラーパッチについて、耐オゾン性試験後におけるOD値を測定した。OD値はGretag Macbeth社製Spectrolino(光源:D65;視野:2°;Status A)により測定した。次の数式Iにより、試験前のOD値1.0のパッチについて、耐オゾン性OD値減少率として求めた。得られた耐オゾン性OD値減少率を以下の評価基準に基づき評価した。
◎…耐オゾン性OD値減少率が20%未満
○…耐オゾン性OD値減少率が20%以上30%未満
△…耐オゾン性OD値減少率が30%以上40%未満
×…耐オゾン性OD値減少率が40%以上
上述のグラデーションサンプルを用いて、耐光性試験を行った。耐光性試験は、スガ試験機(株)製強エネルギーキセノンウェザーメーターSC750―WNを用いて行った。光源にキセノンランプ光を用いて、室温25℃、湿度50%RH、照度93000Luxで100時間照射させた。試験前にOD値1.0を示すイエロー、マゼンタ及びシアンインクのそれぞれの単色カラーパッチについて、耐光性試験後におけるOD値を測定した。OD値はGretag Macbeth社製Spectrolino(光源:D65;視野:2°;Status A)により測定した。次の数式IIにより、試験前のOD値1.0のパッチについて、耐光性OD値減少率として求めた。得られた耐光性OD値減少率を以下の評価基準に基づき評価した。
◎…耐光性OD値減少率が20%未満
○…耐光性OD値減少率が20%以上30%未満
△…耐光性OD値減少率が30%以上40%未満
×…耐光性OD値減少率が40%以上
各インクにおいて、上記の結果から以下の評価基準により総合評価を行った。
総合評価基準
G…すべての評価結果が◎又は○である
NG…評価結果のいずれかに△又は×がある
実施例1〜13及び比較例1〜15
表4及び表5に示すようにイエローインク、マゼンタインク及びシアンインクを組み合わせ、本発明のインクジェット記録用インクセットを構成した。なお、実施例1〜13のインクジェット記録用インクセットでは、インクセットを構成するイエローインク、マゼンタインク及びシアンインクとして、いずれも(e)インク総合評価が良好なもの(G)を使用し、一方、比較例1〜15のインクセットでは、インクセットを構成するイエローインク、マゼンタインク及びシアンインクの少なくともいずれ一種のインクとして、(e)インク総合評価が好ましくないもの(NG)を使用した。
インクカートリッジに充填されたインクを表4及び表5に示したように組み合わせて、インクジェット記録用セットを構成し、インクジェットプリンタ搭載デジタル複合機(ブラザー工業(株)製;DCP−110C)に装着し印字を行った。得られた印字物に対し、(f)インクセット発色性評価、(g)インクセット耐オゾン性評価、(h)インクセット耐光性評価及び(i)インクセット総合評価を行った。得られた結果を表4及び表5に示す。なお、これらの評価試験に使用した評価サンプルは、光沢紙(ブラザー工業(株)製;写真光沢紙(BP60GLA))に自然画像サンプル(JIS SCID No.2)をプリントして使用した。
各インクセットのカラーバランスが充分に表現されているか否かについて、上述の人物画像サンプルを目視にて、以下の基準に従って評価した。
インクセット発色性評価基準
○…充分表現できている
×…表現が不足している
上述の自然画像サンプルを、スガ試験機(株)製オゾンウェザーメーターOMS−Hを用いて、オゾン濃度1ppm、槽内温度24℃、湿度60%RHで40時間放置した後の画像の色について、目視にて、以下の基準に従って評価した。
インクセット耐オゾン性評価
○…画像の色が変化していると認識されない
×…画像の色が変化していると認識される
上述の自然画像サンプルを、スガ試験機(株)製強エネルギーキセノンウェザーメーターSC750―WNを用いて、光源にキセノンランプ光を用いて、室温25℃、湿度50%RH、照度93000Luxで100時間照射させた後の画像の色について目視にて、以下の基準に従って評価した。
インクセット耐光性評価基準
○…画像の色が変化していると認識されない
×…画像の色が変化していると認識される
各インクセットについて、上記の結果から以下の基準により総合評価を行った。
インクセット総合評価基準
G…すべての評価結果が◎又は○である
NG…評価結果のいずれかに△又は×がある
Claims (9)
- イエロー着色剤、水及び水溶性有機溶剤を含有するイエローインク、マゼンタ着色剤、水及び水溶性有機溶剤を含有するマゼンタインク、並びにシアン着色剤、水及び水溶性有機溶剤を含有するシアンインクを有するインクジェット記録用インクセットにおいて、
該イエローインクが、イエロー着色剤としてC.I.ダイレクトイエロー132及びC.I.ダイレクトイエロー86を含有し、
該マゼンタインクが、マゼンタ着色剤として一般式(1)で表されるマゼンタ染料(1)
遊離酸の形が下記の一般式(2)で表されるマゼンタ染料(2)
該シアンインクが、シアン着色剤として一般式(3)で表されるシアン染料(1)と、一般式(4)で表されるシアン染料(2)、一般式(5)で表されるシアン染料(3)及びC.I.ダイレクトブルー86
一般式(3)中、R14、R15、R16及びR17は、それぞれ独立的に−SO2−Ra、−SO2NRbRc又は−CO2−Raから選ばれる置換基を表し、R14、R15、R16及びR17はすべてが同一であることはない。但し、R14、R15、R16及びR17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。R14、R15、R16及びR17の少なくとも1つ以上は、一般式(6)で表される銅フタロシアニン核中の4つのベンゼン環A、B、C及びDのそれぞれに存在する。Raは置換アルキル基、Rbは水素原子、置換アルキル基、Rcは置換アルキル基を表す。kは0<k<8を満たす数、lは0<l<8を満たす数、pは0≦p<8を満たす数、qは0≦q<8を満たす数であり、且つk、l、p及びqは4≦k+l+p+q≦8を満たす数である。
一般式(4)中、SO3M基及びSO2NH2基は、一般式(6)で表される銅フタロシアニン核中の4つのベンゼン環A、B、C及びDのいずれかに存在する。ここで、Mはリチウムイオン、ナトリウムイオン及びカリウムイオンのいずれかより選ばれる1価の金属カチオンを表す。xは0<x<4を満たす数、yは0<y<4を満たす数であり、且つx及びyは2≦x+y≦5を満たす数を表す。
一般式(5)中、SO3NH4基及びSO2NH2基は、一般式(6)で表される銅フタロシアニン核中の4つのベンゼン環A、B、C及びDのいずれかに存在する。)
からなる群より選択される少なくとも一種の染料とを含有しており、
イエローインクのイエロー着色剤が、C.I.ダイレクトイエロー132とC.I.ダイレクトイエロー86とを70:30〜90:10の重量比率で含有し、
マゼンタインクのマゼンタ着色剤が、マゼンタ染料(1)と、マゼンタ染料(2)、C.I.アシッドレッド52及びC.I.アシッドレッド289からなる群より選択される少なくとも1種の染料とを70:30〜90:10の重量比率で含有し、そして
シアンインクのシアン着色剤が、シアン染料(1)と、シアン染料(2)、シアン染料(3)及びC.I.ダイレクトブルー86からなる群より選択される少なくとも1種の染料とを70:30〜95:5の重量比率で含有することを特徴とするインクジェット記録用インクセット。 - イエローインク中のイエロー着色剤の合計含有量がイエローインク全重量に対して1〜5重量%であり、マゼンタインク中のマゼンタ着色剤の合計含有量がマゼンタインク全重量に対して1〜5重量%であり、シアンインク中のシアン着色剤の合計含有量がシアンインク全重量に対して1〜5重量%である請求項1記載のインクジェット記録用インクセット。
- 一般式(1)において、R1がアルキル基、R2がシアノ基、R3が水素原子又はイオン性親水性基で置換されてもよいヘテロ環基、R4が水素原子、イオン性親水性基で置換されてもよいヘテロ環基又はイオン性親水性基で置換されているアリール基、R5及びR6がイオン性親水性基で置換されているヘテロ環基又はイオン性親水性基で置換されているアリール基であり、R7が水素原子であり、A1がアルキル基又はシアノ基で置換されている炭素原子であり、A2がアルキル基又はシアノ基で置換されてもよい炭素原子である請求項1又は2記載のインクジェット記録用インクセット。
- 一般式(1)において、R1がtert−ブチル基であり、R3が水素原子又はスルホン酸基もしくはそのアルカリ金属塩基で置換されてもよいベンゾチアゾリル基であり、R4が水素原子、スルホン酸基もしくはそのアルカリ金属塩基で置換されてもよいベンゾチアゾリル基又はスルホン酸基もしくはそのアルカリ金属塩基で置換されているトリアルキルフェニル基であり、R5及びR6はそれぞれ独立的にスルホン酸基もしくはそのアルカリ金属塩基で置換されてもよいモノもしくはトリアルキルフェニル基又はスルホン酸基もしくはそのアルカリ金属塩基で置換されているベンゾチアゾリル基であり、A1がアルキル基で置換されている炭素原子であり、A2がシアノ基で置換されてもよい炭素原子である請求項3記載のインクジェット記録用インクセット。
- 一般式(1)において、R3が水素原子又はスルホン酸基もしくはそのアルカリ金属塩基で置換されてもよいベンゾチアゾール−2−イル基であり、R4が水素原子、スルホン酸基もしくはそのアルカリ金属塩基で置換されてもよいベンゾチアゾール−2−イル基又はスルホン酸基もしくはそのアルカリ金属塩基で置換されているトリメチルフェニル基であり、R5及びR6はそれぞれ独立的にスルホン酸基もしくはそのアルカリ金属塩基で置換されてもよいp−オクチルフェニル基もしくはメシチル基又はスルホン酸基もしくはそのアルカリ金属塩基で置換されているベンゾチアゾール−2−イル基であり、A1がメチル基で置換されている炭素原子であり、A2がシアノ基で置換されてもよい炭素原子である請求項4記載のインクジェット記録用インクセット。
- 該マゼンタインクが、マゼンタ着色剤として、一般式(1)で表されるマゼンタ染料(1)と、一般式(2)で表されるマゼンタ染料(2)とを含有する場合、一般式(2)において、mが0であり、R8がカルボキシル基、カルバモイル基、トリフルオロメチル基又はスルファモイル基であり、R9及びR10が水素原子であり、R11がカルボキシル基もしくはスルファモイル基で置換されてもよいフェニル基又はカルボキシアルキル基であり、R12が水素原子であり、R13が水素原子又はアルキル基である請求項1記載のインクジェット記録用インクセット。
- 一般式(3)において、R14、R15、R16及びR17が−SO2−Raで示される置換基であり、ここで、R14、R15、R16及びR17がそれぞれ有するRaは置換アルキル基であるが、但し、これら4つのRaの置換アルキル基のすべてが完全に同一でない請求項1又は2記載のインクジェット記録用インクセット。
- 一般式(3)におけるkは0<k<4を満たす数、lは0<l<4を満たす数、pは0≦p<4を満たす数、qは0≦q<4を満たす数であり、且つk、l、p及びqはk+l+p+q=4を満たす数である請求項1又は2記載のインクジェット記録用インクセット。
- 該シアンインクが、シアン着色剤として、一般式(3)で表されるシアン染料(1)と、一般式(4)で表されるシアン染料(2)とを含有する場合、一般式(4)におけるxは0<x<4を満たす数、yは0<y<4を満たす数であり、且つx及びyはx+y=4を満たす数である請求項1又は2記載のインクジェット記録用インクセット。
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