JP4991557B2 - インクジェット印刷用のイエローインク組成物 - Google Patents

Description

本発明は、水溶性ピラゾール−アゾ−アミノピラゾール染料、およびインク、特にインクジェットインクにおけるその使用に関する。

インクジェット印刷は、デジタル信号に応答して画像記録要素にピクセル−バイ−ピクセル方式でインク滴を付着させることにより画像を作成するためのノンインパクト法である。所望の画像が得られるように画像記録要素へのインク滴の付着を制御することに使用できる種々の方法がある。連続インクジェットとして知られているある方法では、滴の連続流を帯電させ、画像記録要素の表面に向けて像様に偏向させ、その一方で、画像化されなかった滴を捕獲し、インク溜めに戻す。ドロップオンデマンド・インクジェットとして知られている別の方法では、個々のインク液滴は必要に応じて画像記録要素に射出して所望の画像を形成する。ドロップオンデマンド印刷でインク液滴の射出を制御する一般的方法には、圧電変換器と熱気泡生成を伴う。インクジェットプリンターは、工業的ラベル作成から少量印刷ないし事務文書およびピクトリアル画像形成にわたる市場で広範な用途が見いだされている。

種々のインクジェットプリンターに使用されるインクは、染料ベースのものと顔料ベースのものに分類することができる。染料はキャリアー媒体に溶解される着色剤である。顔料はキャリアー媒体に不溶性であるが、小さな粒子の形態で分散または懸濁される着色剤であり、この粒子はしばしば分散剤の使用により凝集や沈降に対して安定化される。キャリアー媒体は、いずれの場合も室温で液体であっても固体であってもよい。一般的に使用されるキャリアー媒体としては、水、水と有機溶剤との混合物、および高沸点有機溶剤（例えば炭化水素、エステル、ケトンなど）がある。

インクジェット印刷インクに使用される物質は、安定であり、良好な印刷性を有し、良好な色、鮮明さおよび画像安定性を有する画像を提供するインクをもたらす的確な性質を有していなければならない。インクジェット印刷インクでは多くの染料が知られており使用されている。多くは、これらの望ましい性質の一部または多くを有するが、上記性質のすべてを有する染料を見つけることは非常に困難である。インクジェットインクは、一般的に、水または水と既知の水溶性もしくは水混和性の有機溶剤とからなる混合物などのインクビヒクルに可溶性の染料を含有する。典型的には、染料は、天然繊維、例えば紙、羊毛および綿の染色のために開発された酸性色素、直接色素および反応性色素から選択される。これらの染料の水溶性は、負に帯電した置換基、例えばスルホまたはカルボキシの取り込みが原因である。染料はオゾンおよび光により分解され、これらの２つの作用因子に対する安定性は媒体およびインク組成に応じて異なる。様々な種類の媒体、特に速乾性または多孔性媒体ならびに普通紙に印刷した時、受容体上で高い光学濃度を有し、また優れた耐光性と染色堅牢性とを有する染料ベースのインクを開発することが非常に必要とされている。

市販の水性インク調製物中に現在使用されている黄色の染料は、何らかの性質で満足できない。これらは特徴のバランスは優れてはいないが許容できるため使用されている。かかる染料のいくつかの例は、ダイレクトイエロー１３２（ＣＡＳ１０１１４−８６−０）、ダイレクトイエロー８６（ＣＡＳ５０２９５−４２−３）（これらはオゾンと光に対して良好な安定性を有するが色調が最適ではない）、アシッドイエロー２３（ＣＡＳ１９３４−２１−０）やアシッドイエロー１７（ＣＡＳ６３５９−９８−４）であり、これらは良好な色調と耐オゾン性を有するが光安定性が低い。米国特許第６，４６８，３３８号および第６，４６４，７６７号には、ジアゾ化可能な複素芳香族アミン類から誘導された染料を含むインクジェット印刷用の水溶性アゾインドールが開示されている。しかし、これらの染料のいくつかは、特に多孔質の速乾性媒体上で、大気中のオゾンに対して安定性が充分ではないという問題がある。多孔性媒体のこの性質は重要である。なぜなら、かかる速乾性媒体はますます普及しており、また、ほとんどの染料がゲルベースのもしくは膨潤性の媒体上で安定であり、多孔性媒体で高レベルの安定性に対する要求がさらに厳しくなっているからである。

Ｄ．Ｅ．ＢｕｇｎｅｒとＣ．Ｓｕｍｉｎｓｋｉによる「インクジェット写真印刷の退色速度に対するフィルトレーションおよび相反則効果（Ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒｅｃｉｐｒｏｃｉｔｙ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｎ ｔｈｅ Ｆａｄｅ ｒａｔｅ ｏｆ Ｉｎｋｊｅｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｐｒｉｎｔｓ）」、ＩＳ＆Ｔ’ｓ ＮＩＰ１６の会報：２０００年１０月にブリティシュ・コロンビア州バンクーバーで開催されたデジタル印刷技術について国際会議（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｒｉｎｔｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）に記載されているように、光沢のある多孔性インク受容層（ＩＲＬ）は高濃度のインクを即時的に吸収する能力を有するが、これらは画像の堅牢性の問題、例えば、日光、タングステン光、蛍光への輻射線暴露、またはオゾンへの暴露による退色がある。不十分な画像堅牢性は、酸素および／他の浮遊反応物、例えばオゾンに対する多孔性ＩＲＬの高い透過性が原因であると考えられている。

米国特許第４，６８５，９３４号には、繊維染色用の水溶性ピラゾールアゾアミノピラゾール染料が記載されているが、それらをジェット印刷用のインクに使用することについての開示は無い。米国特許出願第２００４−０５０２９１号、ヨーロッパ特許出願第１４０３３３７号と第１３５２７５４号、および国際特許出願ＷＯ２００４−０１８５７４号には、インクジェット印刷用のインクの種々の複素環アゾアミノピラゾール染料を開示する。しかし、これらの染料の多くは、いまだインクジェットインクに望ましい基準のすべてを満足していない。

良好な色調と改良された耐光性および耐オゾン性を有する、高品質画像を生成させるのに有用な染料を同定し選択する必要がある。これらの染料が多孔性媒体、膨潤性媒体、および普通紙で好適に挙動するなら、非常に有用であろう。

本発明は、式Ｉ：

（式中、
Ｒ₁およびＲ₅は、独立に、水素または置換もしくは非置換のアルキル、芳香族もしくは複素環基であり；
Ｒ₂およびＲ₄は、独立に、水素または非金属置換基であり；
Ｒ₃は、水素または置換もしくは非置換のアルキル、アシル、スルホニル、芳香族もしくは複素環基であり；
Ｘは電子吸引基である；
ただし、Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃、Ｒ₄およびＲ₅の少なくとも１つは、当該染料に水溶性を付与することができる基を含む）で表される染料を含むインク組成物を提供する。

本発明の染料およびインクは、良好な色調、耐光性および耐オゾン性などの非常に多くの利点を有する。本発明の染料は、多孔性および膨潤性媒体の両方に印刷された場合、好ましい色調を有する。本発明の染料のスペクトル曲線は広いが、スペクトル曲線の深色側は鋭く切れており、不要な二次吸収は無い。本発明の特定の黄色の例のスペクトル曲線の広域性は、広域吸収性のマゼンタやシアン着色剤と組合せると、異なるかまたは変化する光源下で応答の変動が小さくなるため有利である。これにより、写真インクジェット用途で一貫して快い色と改良された色再現を与える。本発明の染料は、特に多孔性シリカまたはアルミナベースの媒体上に印刷された場合に、他の部類の染料と比較して優れた耐光性とオゾンに対する安定性を有する。また、本発明の染料は製造が容易である。これらおよび他の利点は以下の詳細な説明から明らかであろう。

フルカラーインクジェット印刷は、通常少なくとも３種類の一次インク（シアン、マゼンタ、およびイエロー）のセットを使用する。さらに改良された画像品質を与えるために、ブラック、オレンジ、レッド、ブルーおよびグリーンのインクと一次インクのより低濃度（ｌｏｗｅｒ ｓｔｒｅｎｇｔｈ）の調製物を使用してもよい。本発明の黄色の染料を含有するインクは、インクジェット印刷に有用な他の染料や顔料を含有するインクと組合せて使用してもよい。これらはまた、ポリマー、安定剤、抗酸化剤、光沢調節剤などを含有するインクとともに使用してもよい。

本発明のインクは、一般式Ｉで表される染料を含む。

Ｒ₁は、水素または置換もしくは非置換のアルキル、芳香族もしくは複素環基である。好ましくは、Ｒ₁は、炭素数１〜約６の置換もしくは非置換アルキル基、炭素数６〜約１０個の置換もしくは非置換芳香族基、または原子数５〜約１０の置換もしくは非置換複素環基である。好ましくは、Ｒ₁は、メチル、エチル、イソプロピル、ｔｅｒｔ−ブチル、ヒドロキシエチル、メトキシエチル、メトキシカルボニルメチル、シアノエチル、アリル、ベンジル、フェニル、４−スルホフェニル、４−カルボキシフェニル、２，５−ビス−スルホフェニル、ナフト−２−イル、ナフト−１−イル、３，６−ビス−スルホナフト−１−イル、または２−ピリジル基である。さらに好ましくは、Ｒ₁はフェニル、４−スルホフェニル、４−カルボキシフェニル、２，５−ビス−スルホフェニル、または２−ピリジル基である。Ｒ₁は、置換もしくは非置換の芳香族または複素環基であることが好ましい。

Ｒ₂は、水素または非金属置換基である。好ましくは、Ｒ₂は、シアノ、アルコキシカルボニル、カルバモイル、ハロゲン、カルボキシル基、アシル基、ニトロ基、アルキルもしくはアリールスルホン、スルホン酸、置換もしくは非置換の第１級もしくは第２級アルキルスルホンアミド、置換もしくは非置換アリールスルホンアミド、炭素数１〜約６の置換もしくは非置換アルキル基、炭素数６〜約１０の置換もしくは非置換アリール基、または原子数５〜約１０の置換もしくは非置換複素環基である。さらに好ましくは、Ｒ₂は、水素、メチル、エチル、イソプロピル、ｔｅｒｔ−ブチル、ベンジル、フェニル、または２−ピリジルである。さらに好ましくは、Ｒ₂はメチルまたはｔｅｒｔ−ブチルである。Ｒ₂はアルキルまたは芳香族基であることが好ましい。

Ｒ₃は、水素または置換もしくは非置換のアルキル、アシル、スルホニル、芳香族もしくは複素環基である。好ましくは、Ｒ₃は、水素、炭素数１〜約６の置換もしくは非置換のアルキル基、アシル基、スルホニル基、炭素数６〜約１０の置換もしくは非置換アリール基、原子数５〜約１０の置換もしくは非置換複素環基である。さらに好ましくは、Ｒ₃は、水素、メチル、エチル、イソプロピル、ヒドロキシエチル、メトキシエチル、メトキシカルボニルメチル、シアノエチル、アリル、ベンジル、フェニル、４−スルホフェニル、４−カルボキシフェニル、２，５−ビス−スルホフェニル、ナフト−２−イル、ナフト−１−イル、３，６−ビス−スルホナフト−１−イル、２−ピリジル、３−カルボキシプロピオニル、２−スルホベンゾイル、または３−カルボキシベンゼンスルホニルである。さらに好ましくは、Ｒ₃は、水素、メチル、３−カルボキシプロピオニル、２−スルホベンゾイル、または３−カルボキシベンゼンスルホニルである。Ｒ₃は、水素または置換もしくは非置換アルキル基であることが好ましい。

Ｒ₄は独立に、水素または非金属置換基である。好ましくは、Ｒ₄は、水素、シアノ、アルコキシカルボニル、カルバモイル、ハロゲン、カルボキシル基、アシル基、ニトロ基、アルキルもしくはアリールスルホン、スルホン酸、置換もしくは非置換の第１級もしくは第２級アルキルスルホンアミド、置換もしくは非置換アリールスルホンアミド、炭素数１〜約６の置換もしくは非置換アルキル基、炭素数６〜約１０の置換もしくは非置換アリール基、または原子数５〜約１０の置換もしくは非置換複素環基である。さらに好ましくは、Ｒ₄は、水素、メチル、エチル、ベンジル、フェニル、または２−ピリジルである。さらに好ましくは、Ｒ₄は、水素またはメチルである。Ｒ₄は、水素、または置換もしくは非置換のアルキルもしくは芳香族基であることが好ましい。

Ｒ₅は独立に、水素または置換もしくは非置換のアルキル、芳香族もしくは複素環基である。好ましくは、Ｒ₅は、炭素数１〜約６の置換もしくは非置換アルキル基、炭素数６〜約１０の置換もしくは非置換アリール基、または原子数５〜約１０の置換もしくは非置換複素環基である。さらに好ましくは、Ｒ₅は、メチル、エチル、イソプロピル、ｔｅｒｔ−ブチル、ヒドロキシエチル、メトキシエチル、メトキシカルボニルメチル、シアノエチル、アリル、ベンジル、フェニル、４−スルホフェニル、４−カルボキシフェニル、２，５−ビス−スルホフェニル、ナフト−２−イル、ナフト−１−イル、３，６−ビス−スルホナフト−１−イル、または２−ピリジルである。より好ましくは、Ｒ₅は、以下の式により表される基であることができる。

（式中、Ｒ₆は以下：ヒドロキシ、スルホネート、スルフィネート、カルボキシル、置換もしくは非置換スルホンアミド、またはホスホネートから選択されるイオン化可能な基である。Ｒ₇はＨもしくは任意の非金属基であるか、またはＲ₇の任意の２つが組み合わさって、５〜７員の炭素環、複素環、芳香環もしくは脂環式環を形成していてもよい。ｎは０〜４の整数であることができる）。

Ｘは、ハメット（Ｈａｍｍｅｔｔ）σ_p 値が０より大きい置換基として定義される電子吸引基であることができる。ハメット定数は、ある置換基の電子吸引／供与の傾向の尺度である。ハメット定数のさらなる考察については、ジェイ・マーチ（Ｊ．Ｍａｒｃｈ）「高等有機化学：反応、機構、および構造（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ：Ｒｅａｃｔｉｏｎｓ，Ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ ａｎｄ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）」（マグローヒル（ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ）、１９６８）、２３８〜２４５頁を参照されたい。典型的な電子吸引基としては、ハロゲン、アルコキシカルボニル、シアノ、ニトロ、アルキルスルホニル、カルバモイルなどがある。さらに好ましくは、Ｘは、ハメット（Ｈａｍｍｅｔｔ）σ_p 値が０．２より大きい置換基である。さらに好ましくは、Ｘは、シアノなどのハメット（Ｈａｍｍｅｔｔ）σ_p 値が０．４より大きい置換基である。

上記染料は、当該染料に水溶性を付与できる少なくとも１つの極性基またはイオン化可能な基を持っていなければならない。本発明の染料は、０．２〜１０％の染料を含有するインク調製物の調製を可能にする充分な水溶性を持っていなければならない。典型的な水可溶化基としては、スルホン酸、スルフィン酸、カルボン酸、およびリン酸並びにこれらの塩、フェノール性ヒドロキシル、テトラアルキルアンモニウム、ポリオキシアルキレン、置換もしくは非置換スルホンアミドなどがある。好ましくは、Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃、Ｒ₄およびＲ₅の少なくとも１つは、スルホン酸基、スルフィン酸基、フェノール性ヒドロキシル基、テトラアルキルアンモニウム基、ポリオキシアルキレン基、もしくは置換もしくは非置換スルホンアミド基、またはカルボン酸もしくはリン酸、またはこれらの塩を含む。

染料のある実施態様において、Ｒ₁およびＲ₂は置換もしくは非置換のアルキルもしくは芳香族基であり；Ｒ₃は水素または置換もしくは非置換アルキル基であり；Ｒ₄は水素または置換もしくは非置換アルキルもしくは芳香族基であり；Ｘはカルバモイル、アルキルスルホニル、アリールスルホニル、ニトロまたはシアノ基であり；Ｒ₅は式：

（式中、Ｒ₆は、ヒドロキシ、スルホネート、スルフィネート、カルボキシル、置換もしくは非置換スルホンアミド、またはホスホネートから選択されるイオン化可能な基であり；Ｒ₇は独立に、Ｈもしくは任意の非金属基であるか、またはＲ₇の任意の２つが一緒になって５〜７員の炭素環、複素環、芳香環、もしくは脂環式環を形成し；ｎは０〜４の整数であることができる）により表される基である。好ましくは、Ｒ₃は水素であり；Ｒ₄は水素であり；そしてＸはシアノ基である。

本発明の好適な実施態様において、Ｒ₁は、フェニル、４−スルホフェニル、４−カルボキシフェニル、２，５−ジスルホフェニル、または４，６−ビス−（４−スルホアニリノ）−１，３，５−トリアジン−２−イルである。本発明の別の好適な実施態様において、Ｒ₂は、水素、メチル、ｔｅｒｔ−ブチル、またはフェニルである。さらに別の好適な実施態様において、Ｒ₃は、水素、メチル、３−カルボキシプロピオニル、２−スルホベンゾイル、または３−カルボキシベンゼンスルホニルである。さらに別の好適な実施態様において、Ｒ₄は、水素またはメチルである。別の好適な実施態様において、Ｒ₅は、４−スルホフェニル、２，５−ジスルホフェニル、または４，６−ビス−（４−スルホアニリノ）−１，３，５−トリアジン−２−イルである。

以下は本発明で使用される染料の例である。本発明の染料としては、以下の例が挙げられるが、これらの例に限定されない。染料は、任意の酸性基がプロトン化された形態で示されているが、任意のタイプの陽性対イオンに関連する任意のイオン化形態が含まれる。典型的な対イオンとしては、Ｎａ⁺、Ｋ⁺、Ｌｉ⁺およびアンモニウムが挙げられる。

特に断わらない限りは、用語「置換された」または「置換基」は、水素以外の任意の基または原子を意味する。置換基は、例えばハロゲン、例えば塩素、臭素、またはフッ素；ニトロ；ヒドロキシル；シアノ；カルボキシル；またはさらに置換されてよい基、例えば直鎖もしくは分岐鎖のまたは環状のアルキルを包含するアルキル、例えばメチル、トリフルオロメチル、エチル、ｔ−ブチル、３−（２，４−ジ−ｔ−ペンチルフェノキシ）プロピル、およびテトラデシル；アルケニル、例えばエチレン、２−ブテン；アルコキシ、例えばメトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、２−メトキシエトキシ、ｓｅｃ−ブトキシ、ヘキシルオキシ、２−エチルヘキシルオキシ、テトラデシルオキシ、２−（２，４−ジ−ｔ−ペンチルフェノキシ）エトキシ、および２−ドデシルオキシエトキシ；アリール、例えばフェニル、４−ｔ−ブチルフェニル、２，４，６−トリメチルフェニル、ナフチル；アリールオキシ、例えばフェノキシ、２−メチルフェノキシ、α−またはβ−ナフチルオキシ、および４−トリルオキシ；カルボンアミド、例えばアセトアミド、ベンズアミド、ブチルアミド、テトラデカンアミド、α−（２，４−ジ−ｔ−ペンチルフェノキシ）アセトアミド、α−（２，４−ジ−ｔ−ペンチルフェノキシ）ブチルアミド、α−（３−ペンタデシルフェノキシ）−ヘキサンアミド、α−（４−ヒドロキシ−３−ｔ−ブチルフェノキシ）テトラデカンアミド、２−オキソ−ピロリジン−１−イル、２−オキソ−５−テトラデシルピロリン−１−イル、Ｎ−メチルテトラデカンアミド、Ｎ−スクシンイミド、Ｎ−フタルイミド、２，５−ジオキソ−１−オキサゾリジニル、３−ドデシル−２，５−ジオキソ−１−イミダゾリル、およびＮ−アセチル−ｎ−ドデシルアミノ、エトキシカルボニルアミノ、フェノキシカルボニルアミノ、ベンジルオキシカルボニルアミノ、ヘキサデシルオキシカルボニルアミノ、２，４−ジ−ｔ−ブチルフェノキシカルボニルアミノ、フェニルカルボニルアミノ、２，５−（ジ−ｔ−ペンチルフェニル）カルボニルアミノ、ｐ−ドデシルカルボニルアミノ、ｐ−トリルカルボニルアミノ、Ｎ−メチルウレイド、Ｎ，Ｎ−ジメチルウレイド、Ｎ−メチル−Ｎ−ドデシルウレイド、Ｎ−ヘキサデシルウレイド、Ｎ，Ｎ−ジオクタデシルウレイド、Ｎ，Ｎ−ジオクチル−Ｎ’−エチルウレイド、Ｎ−フェニルウレイド、Ｎ，Ｎ−ジフェニルウレイド、Ｎ−フェニル−Ｎ−ｐ−トリルウレイド、Ｎ−（ｍ−ヘキサデシルフェニル）ウレイド、Ｎ，Ｎ−（２，５−ジ−ｔ−ペンチルフェニル）−Ｎ’−エチルウレイド、およびｔ−ブチルカルボンアミド；スルホンアミド、例えばメチルスルホンアミド、ベンゼンスルホンアミド、ｐ−トリルスルホンアミド、ｐ−ドデシルベンゼンスルホンアミド、Ｎ−メチルテトラデシルスルホンアミド、Ｎ，Ｎ−ジプロピル−スルファモイルアミノ、およびヘキサデシルスルホンアミド；スルファモイル、例えばＮ−メチルスルファモイル、Ｎ−エチルスルファモイル、Ｎ，Ｎ−ジプロピルスルファモイル、Ｎ−ヘキサデシルスルファモイル、Ｎ，Ｎ−ジメチルスルファモイル；Ｎ−［３−（ドデシルオキシ）プロピル］スルファモイル、Ｎ−［４−（２，４−ジ−ｔ−ペンチルフェノキシ）ブチル］スルファモイル、Ｎ−メチル−Ｎ−テトラデシルスルファモイル、およびＮ−ドデシルスルファモイル；カルバモイル、例えばＮ−メチルカルバモイル、Ｎ，Ｎ−ジブチルカルバモイル、Ｎ−オクタデシルカルバモイル、Ｎ−［４−（２，４−ジ−ｔ−ペンチルフェノキシ）ブチル］カルバモイル、Ｎ−メチル−Ｎ−テトラデシルカルバモイル、およびＮ，Ｎ−ジオクチルカルバモイル；アシル、例えばアセチル、（２，４−ジ−ｔ−アミルフェノキシ）アセチル、フェノキシカルボニル、ｐ−ドデシルオキシフェノキシカルボニルメトキシカルボニル、ブトキシカルボニル、テトラデシルオキシカルボニル、エトキシカルボニル、ベンジルオキシカルボニル、３−ペンタデシルオキシカルボニル、およびドデシルオキシカルボニル；スルホニル、例えばメトキシスルホニル、オクチルオキシスルホニル、テトラデシルオキシスルホニル、２−エチルヘキシルオキシスルホニル、フェノキシスルホニル、２，４−ジ−ｔ−ペンチルフェノキシスルホニル、メチルスルホニル、オクチルスルホニル、２−エチルヘキシルスルホニル、ドデシルスルホニル、ヘキサデシルスルホニル、フェニルスルホニル、４−ノニルフェニルスルホニル、およびｐ−トリルスルホニル；スルホニルオキシ、例えばドデシルスルホニルオキシ、およびヘキサデシルスルホニルオキシ；スルフィニル、例えばメチルスルフィニル、オクチルスルフィニル、２−エチルヘキシルスルフィニル、ドデシルスルフィニル、ヘキサデシルスルフィニル、フェニルスルフィニル、４−ノニルフェニルスルフィニル、およびｐ−トリルスルフィニル；チオ、例えばエチルチオ、オクチルチオ、ベンジルチオ、テトラデシルチオ、２−（２，４−ジ−ｔ−ペンチルフェノキシ）エチルチオ、フェニルチオ、２−ブトキシ−５−ｔ−オクチルフェニルチオ、およびｐ−トリルチオ；アシルオキシ、例えばアセチルオキシ、ベンゾイルオキシ、オクタデカノイルオキシ、ｐ−ドデシルアミドベンゾイルオキシ、Ｎ−フェニルカルバモイルオキシ、Ｎ−エチルカルバモイルオキシ、およびシクロヘキシルカルボニルオキシ；アミン、例えばフェニルアニリノ、２−クロロアニリノ、ジエチルアミン、ドデシルアミン；イミノ、例えば１−（Ｎ−フェニルイミド）エチル、Ｎ−スクシンイミド、または３−ベンジルヒダントイニル；ホスフェート、例えばジメチルホスフェート、およびエチルブチルホスフェート；ホスファイト、例えばジエチルおよびジヘキシルホスファイト；複素環基、複素環オキシ基、または複素環チオ基（これらの各々は置換され、炭素原子と、酸素、窒素、および硫黄よりなる群から選択される少なくとも１つのヘテロ原子とからなる３〜７員複素環を含有する）、例えば２−フリル、２−チエニル、２−ベンゾイミダゾリルオキシ、または２−ベンゾチアゾリル；四級アンモニウム、例えばトリエチルアンモニウム；およびシリルオキシ、例えばトリメチルシリルオキシであることができる。

必要に応じて、置換基はそれ自体、上記の置換基でさらに１回以上置換されてよい。使用される特定の置換基は、個々の用途に望まれる染料特性を達成するように当業者により選択され、例えば疎水性基、可溶化基、ブロッキング基、および脱離基または脱離可能基が挙げられる。１つの分子が２つまたはそれ以上の置換基を有し得る場合、それらの置換基は結合して、特に断わらない限り、縮合環のような環を形成する。一般的に、上記基やその置換基としては、最大４８個の炭素原子、典型的には１〜３６個の炭素原子、通常２４個未満の炭素原子を有するものが挙げられるが、個々の置換基に応じてさらに大きな数が可能である。

本発明のインクは、インク印刷プロセスで使用される。インクジェット用途には好適であるが、これはまたインクを使用する任意の印刷または筆記プロセスに使用できるであろう。かかるプロセスの典型的なものは、ペンプロッターとペンである。一般に上記染料は、約０．２〜約８質量％、好ましくは約１〜約５質量％のインクジェットインク組成物を含む。

インクの乾燥を防ぐことまたはプリントヘッドの穴が固まるのを防ぐことを助けるために、本発明のインクジェット組成物に好ましくは保湿剤が使用される。使用可能な保湿剤の例としては、多価アルコール、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール（ＤＥＧ）、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセロール、１，５−ペンタンジオール、１，２−ヘキサンジオール、２−エチル−２−ヒドロキシメチル−１，３−プロパンジオール（ＥＨＭＰ）、２−メチル−２，４−ペンタンジオール、１，２，６−ヘキサントリオール、およびチオグリコール；アルキレングリコール由来の低級アルキルモノ−またはジエーテル、例えばエチレングリコールモノメチルもしくはモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルもしくはモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルもしくはモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチル、モノエチルエーテルもしくはモノブチルエーテル（ＴＥＧＭＢＥ）、ポリ（エチレングリコール）モノブチルエーテル（ＰＥＧＭＢＥ）、ジエチレングリコールジメチルもしくはジエチルエーテル、およびジエチレングリコールモノブチルエーテル；窒素含有環状化合物、例えばピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンおよび尿素；および硫黄含有化合物、例えばジメチルスルホキシドおよびテトラメチレンスルホンがある。本発明のインクの好適な保湿剤としては，ＤＥＧ、グリセロール、ＤＥＧＭＢＥ、ＴＥＧＭＢＥ、１，２−ヘキサンジオール、１，５−ペンタンジオール、尿素、ピロリジン−２−オン、ＥＨＭＰ、およびこれらの混合物が挙げられる。なぜなら、これは、これらの保湿剤で調製されたインクは物性の最適バランスを与えるためである。保湿剤は、約５〜約６０質量％の水混和性有機溶剤の量で使用される。百分率は、水性キャリアーの総質量に基づく。

受容基材へのインクの浸透を助けるため、特に基材が高度にサイジングされた紙の場合に本発明の水性インクに水混和性有機溶剤を加えてもよい。このような溶剤の例としては、アルコール、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、ｔ−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、フルフリルアルコール、およびテトラヒドロフルフリルアルコール；ケトンまたはケトアルコール、例えばアセトン、メチルエチルケトン、およびジアセトンアルコール；エーテル、例えばテトラヒドロフランおよびジオキサン；およびエステル、例えば乳酸エチル、炭酸エチレン、および炭酸プロピレンがある。

インクの表面張力を適切なレベルに調整するために、界面活性剤を加えてもよい。界面活性剤は、アニオン性、カチオン性、両性、または非イオン性であることができる。好適な界面活性剤としては、スルフィノール（Ｓｕｒｆｙｎｏｌ）（登録商標）４６５（エアプロダクツ社（Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｃｏｒｐ．）およびタージトール（Ｔｅｒｇｉｔｏｌ）（登録商標）１５−Ｓ−５（ユニオンカーバイド（Ｕｎｉｏｎ Ｃａｒｂｉｄｅ）から入手できる）が挙げられる。なぜならこれらの界面活性剤で調製したインクは物性の最適バランスを与えるためである。

水性インク中のカビ、真菌などの微生物の増殖を抑制するために、本発明の組成物に殺生物剤を加えてもよい。本発明のインク組成物に好適な殺生物剤は、最終濃度０．０００１〜０．５重量％でプロキセル（Ｐｒｏｘｅｌ）（登録商標）ＧＸＬ（ゼネカスペシャルティーズ社（Ｚｅｎｅｃａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ Ｃｏ．））である。

本発明の水性インク組成物のｐＨは、有機または無機酸または塩基を添加することにより調整される。有用なインクは、使用される染料の種類に応じて、約２〜１０の好ましいｐＨを有する。典型的な無機酸としては、塩酸、リン酸、および硫酸が挙げられる。典型的な有機酸としては、メタンスルホン酸、酢酸、および乳酸が挙げられる。典型的な無機塩基としては、アルカリ金属水酸化物および炭酸塩がある。典型的な有機塩基としては、アンモニア、トリエタノールアミン、およびテトラメチルエチレンジアミンが挙げられる。

本発明のイエロー染料を含有するインクは、インクジェット印刷に有用な他の染料や顔料を含有するインクと組合せてインクセットで使用することができる。インクジェット印刷に有用な染料は、通常、アシッド、ダイレクト、リアクティブ、またはベーシックのカラーインデックス分類の水溶性染料である。典型的には、インクセットは、イエローインクとともにマゼンタおよびシアンインクを含むが、ブラックインク、低濃度（明るい）イエロー、マゼンタおよびシアンインク、並びにオレンジ、レッド、ブルー、グリーンなどの別のカラーインクのうちの１つ又は２つ以上を含有してもよい。典型的なシアン染料は、銅フタロシアニン誘導体、例えばダイレクトブルー１９９および８６；トリアリールメタン染料、例えばアシッドブルー９；アゾ、金属錯体アゾ、金属錯体ホルマザンまたはアントラキノン染料でもよい。典型的なマゼンタ染料は、キサンテン染料、例えばアシッドレッド５２；アゾナフトール染料、例えばアシッドレッド２４９、ダイレクトレッド２２７、またはリアクティブレッド３１；アゾアニリン染料；アゾチアゾール染料；アリールアゾナフチルアミン染料、例えばダイレクトレッド７５またはイルフォード（Ｉｌｆｏｒｄ）Ｍ−３７７；金属錯体アゾ染料、例えばリアクティブレッド２３、ＣＡＳ登録番号３４７４１７−９９−６またはＵＳ６００１１６１号に記載の染料；アントラピリドン染料、例えばアシッドレッド８０および８２；またはアントラキノン染料でもよい。インクジェット印刷に有用な典型的なブラック染料としては、ポリアゾ染料、例えばフードブラック２、ダイレクトブラック２２、またはダイレクトブラック１９；金属錯体ポリアゾ染料、例えばリアクティブブラック３１、パシファイド（Ｐａｃｉｆｉｅｄ）リアクティブブラック３１、またはイルフォード（Ｉｌｆｏｒｄ）Ｋ−１３３４；硫黄ブラック染料またはアニリンブラック染料がある。

本発明のイエロー染料はまた、インクジェット印刷に有用な他のイエロー染料（例えば、アシッドイエロー１７もしくは２３、ダイレクトイエロー８６もしくは１３２、またはイルフォードＹ３０７など）と混合してもよい。本発明のイエロー染料を含むインクはまた、安定剤、ポリマー、光沢調節剤、または抗酸化剤などを含む着色インクジェットインクまたは無色インクと組合せて使用してもよい。インクジェット印刷に有用な典型的な顔料としては、カーボンブラック、金属フタロシアニン類、ジケトピロロピロール類、キナクリドン類、アントラキノン類、ペリレン類、アゾおよびジアゾ誘導体が挙げられる。

本発明の典型的なインク組成物は、例えば、重量％で以下の成分を含む：着色剤（０．２〜８％）、水（２０〜９５％）、保湿剤（５〜７０％）、水混和性溶剤（２〜２０％）、界面活性剤（０．１〜１０％）、殺生物剤（０．０５〜５％）、およびｐＨ調節剤（０．１〜１０％）。

本発明のインクジェットインク組成物に必要に応じて存在してもよい追加の添加剤としては、増粘剤、伝導度増強剤、コゲーション防止剤、安定剤、乾燥剤、および消泡剤がある。

本発明により提供されるインクジェットインクは、インクジェットプリンターのプリントヘッドの複数のノズルまたはオリフィスからインク滴を射出することにより、液体のインク滴が制御された様式でインク受容層基材に適用されるインクジェット印刷に使用できる。インクは、ドロップオンデマンドまたは連続法でインク滴を射出するための共通のインクジェットヘッドのいずれかとともに使用するのに適している。

本発明のインクは、任意のインクジェット受容基材とともに使用できる。インクジェット印刷に有用なインク受容性基材は当業者に公知である。かかる基材の代表的な例は、米国特許第５，６０５，７５０号；５，７２３，２１１号；５，７８９，０７０号、および欧州特許出願公開第８１３９７８Ａ１号に開示されている。上記インクは、普通紙ならびに他の受容体で使用できる。

インクジェット記録要素は、典型的には、その少なくとも１つの表面上に、インク受容性または画像受容性の層を有する支持体を含み、不透明の支持体を有する反射観察を意図したもの、および透明支持体を有する透過光により観察することを意図したものがある。

普通紙に加えて、一般的に、２種類の画像受容層（ＩＲＬ）がある。第１の種類のＩＲＬは、膨潤して分子拡散によりインクを吸収する高い能力を有するポリマーの非多孔性コーティングを含む。カチオン性またはアニオン性染料の定着剤または媒染剤として作用するように、カチオン性またはアニオン性界面活性剤がコーティングに添加される。このコーティングは光学的に透明で非常に滑らかであり、高光沢性の「写真グレードの」受容体を与える。第２の種類のＩＲＬは、無機、高分子または有機−無機複合材料の粒子と、高分子結合剤と、添加剤、例えば染料固定剤または媒染剤の多孔性コーティングを含む。これらの粒子は、化学組成、サイズ、形状、および粒子内多孔性を様々に変えることができる。この場合、印刷液体は、即時に指触乾燥するプリントを得るために、ＩＲＬの開放孔に吸収される。

本発明のインクは、多孔性受容体に特に有用である。インクジェット記録要素の重要な特性は、印刷後に速やかに乾燥する必要性があることである。このために多孔性記録要素は、液体インクを有効に収容するのに充分な厚さと孔容積を有する限り、ほとんど即時的な乾燥を与える。

光沢のある多孔性ＩＲＬは通常、基層（ｂａｓｅ ｌａｙｅｒ）と光沢画像受容層とを含有する。普通紙上にコーティングされる場合、基層は光沢画像受容層の下側に配置される。画像受容層に滑らかな光沢表面を与えるために、例えばキャストコーティングやフィルム転写コーティングのような特殊なコーティング法がしばしば使用される。例えば多孔性記録要素はキャストコーティングにより製造することができ、その場合、粒子含有コーティングが支持体に適用され、磨き上げられた滑らかな表面と接触して乾燥される。熱と圧力によるカレンダリングも、従来のブレードコーティング、ロッドコーティング、またはエアナイフコーティングと組み合わせて普通紙に対して使用され、画像受容層上に光沢を生じる。

以下の例は本発明を例示するものであって、決してこれを限定するものではない。

本発明の染料１の調製
１０ｇの冷濃硫酸に０．９ｇ（０．０１３モル）の固体亜硝酸ナトリウムを少しずつ１０分かけて１５〜３０℃で加えた。次に、この混合物を、全ての固体が反応および溶解するまで約７０〜８０℃で加熱した。混合物を１５℃未満まで冷却し、プロピオン酸と酢酸の混合物（比１：５）１０ｍｌを加えた。溶液をさらに５℃未満まで冷却し、１：５のプロピオン酸−酢酸混合物１５ｍｌ中にスラリー化された５．０４ｇ（０．０１３モル）の１−（２，５−ジスルホフェニル）−４−シアノ−５−アミノピラゾールを加えた。粘性のある黄褐色の混合物を５℃未満で２時間攪拌し、次に５０ｍｇの尿素を添加して、残存する亜硝酸を分解した。得られたジアゾニウム塩の溶液を、２５ｍｌのメタノール中の２．１５ｇ（０．０１モル）の１−フェニル−３−（ｔ−ブチル）−５−アミノピラゾールの溶液に加えた。溶液を低温で２時間攪拌し、次に１００ｍｌの冷水で希釈した。この溶液のｐＨをＮａＯＨを加えて約８に調整し、得られた黄色溶液を２５ｍｌの酢酸エチルで３回抽出した。分離した水層を濃塩酸でｐＨ１に酸性化し、約３０ｇの塩化ナトリウムを加えた。攪拌して、明るい黄橙色の固体として染料沈殿物をろ過により単離し、１０％の塩化ナトリウム溶液ですすぎ、真空下で５０℃で乾燥した。３．６２ｇの綿毛状の橙黄色の固形物が得られた（Ｔｈ＝６．１５、５８．９％）。染料は水に容易に溶解し、ラムダ極大は４３６ｎｍであった。

インクの調製
０．５７ｇの染料、１ｇの１，５−ペンタンジオール、０．２ｇの１，２−ヘキサンジオール、０．６ｇの２−ピロリジノン、０．０４ｇのタージトール１５−Ｓ−９、および０．０３ｇのスルフィノール（登録商標）４６５（エアプロダクツ社（Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｃｏｒｐ．））を充分量の水に溶解して総質量を１０ｇとし、本発明の染料１を含有するインクＩ−１を調製した。インクＩ−２は、０．５２ｇの本発明の染料２を使用した以外は同じ方法で調製した。
比較インクＣ−１を、染料１の代わりにダイレクトイエロー１３２（アベシア（Ａｖｅｃｉａ）からプロジェットイエロー（ＰｒｏＪｅｔ Ｙｅｌｌｏｗ）１Ｇとして入手できる）の１０％溶液３．４８ｇを使用した以外は上記と同様に調製した。

試験画像の印刷
上記インクを０．２ミクロンのナイロン膜フィルターでろ過して、キャノンｓ５２０プリンター用の別の空のインクタンクに充填した。充填したインクタンクをキャノンｓ５２０プリンター中の適切なカートリッジスロットに設置し、種々の市販のインクジェット紙に一連の試験画像を印刷した。試験画像は、試験イエローインクの０、２５、５０、７５、および１００％のドット範囲の一連のパッチから構成された。周囲温度と湿度で２４時間乾燥後、印刷試料を種々の条件下で画像安定性試験に付した。これらの試験は後述する。典型的にはエックスライト（Ｘ−Ｒｉｔｅ）（登録商標）８２０デンシトメーターを使用して新鮮な試料から、１００％ドット範囲（または他）のパッチのステータスＡブルー濃度を記録した。試料をインキュベートし、次に再度読んだ。新鮮な試料と比較して残存する染料濃度のパーセントを計算して、特定の受容体上の染料安定性の尺度を得た。大きい数字は安定性が高いことを意味する。

大気圧混入物質試験：
１．高強度
室温に維持され、５ｐｐｍのオゾンを含有する一定の雰囲気で、約５０％の相対湿度を有する暗いチャンバー中に、印刷試料を２４時間つるして置いた。
２．低強度
印刷試料を、オフィス環境をシミュレートした部屋に２週間つるして置いた。部屋は低強度（１００〜２００ルクス）の蛍光灯を点灯させ、温度と湿度は約７０°Ｆと５０％に維持した。市販のオゾン発生器を使用して約６０ｐｐｂのオゾン濃度を維持した。

高強度をシミュレートした昼光退行試験：
試料をチャンバーに取り付け、ここでキセノン電源から５０キロルクス強度でシミュレートした昼光暴露に２週間付し、残留する染料の百分率を上記のように計算した。
以下のデータは、本発明で使用される染料を含有するインクが、近縁の類似体より光に安定な画像を与えることを示す。

受容体Ａ＝コダックアルチマピクチャーペーパー（Ｋｏｄａｋ Ｕｌｔｉｍａ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｐａｐｅｒ）、Ｂ＝コダックエニタイムピクチャーペーパー（Ｋｏｄａｋ Ａｎｙｔｉｍｅ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｐａｐｅｒ）、Ｃ＝コダックプレミアム写真光沢紙（Ｋｏｄａｋ Ｐｒｅｍｉｕｍ Ｐｈｏｔｏ Ｇｌｏｓｓｙ）（ワイドフォーマット）、およびＤ＝ヒューレットパッカード光沢写真紙（Ｈｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ Ｇｌｏｓｓｙ Ｐｈｏｔｏ Ｐａｐｅｒ）（ｃ７８９６ａ）
ＨＩ昼光＝５０キロルクスのランプを２週間
ＨＩオゾン＝５ｐｐｍのオゾン濃度を２４時間
ＬＯオゾン＝６０ｐｐｂのオゾン濃度を２週間

上記表のデータは、本発明の染料が光とオゾンの両方に対して優れた安定性を示すことを証明する。

Claims (5)

1. 式Ｉで表される染料、水および保湿剤を含む、インクジェット印刷用のイエローインク組成物：
   

   

   （式中、
   Ｒ₁およびＲ₅は、独立に、置換もしくは非置換のアルキル、芳香族もしくは複素環基であり；
   Ｒ₂およびＲ₄は、独立に、水素、あるいは、シアノ、アルコキシカルボニル、カルバモイル、ハロゲン、カルボキシル基、アシル基、ニトロ基、アルキルもしくはアリールスルホン、スルホン酸、置換もしくは非置換の第１級もしくは第２級アルキルスルホンアミド、置換もしくは非置換アリールスルホンアミド、炭素数１〜６の置換もしくは非置換アルキル基、炭素数６〜１０の置換もしくは非置換アリール基、または原子数５〜１０の置換もしくは非置換複素環基であり；
   Ｒ₃は、水素または置換もしくは非置換のアルキル、アシル、スルホニル、芳香族もしくは複素環基であり；
   Ｘは、ハロゲン、アルコキシカルボニル、シアノ、ニトロ、アルキルスルホニル及びカルバモイルから選ばれる、ハメット（Ｈａｍｍｅｔｔ）σ _ｐ 値が０より大きい電子吸引基である；
   ただし、Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃、Ｒ₄およびＲ₅の少なくとも１つは、スルホン酸、スルフィン酸、カルボン酸およびリン酸並びにこれらの塩、フェノール性ヒドロキシル、テトラアルキルアンモニウム、ポリオキシアルキレン、および置換もしくは非置換スルホンアミドから選ばれる、当該染料に水溶性を付与することができる基を含む）。
2. Ｒ₅が２，５−ビス−スルホフェニルである、請求項１に記載のイエローインク組成物。
3. Ｘが、シアノなどのハメット（Ｈａｍｍｅｔｔ）σ_ｐ値が０．４より大きい置換基である、請求項１または２に記載のイエローインク組成物。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のイエローインク、マゼンタインク、およびシアンインクを含む、インクジェット印刷用のインクセット。
5. ポリマー、安定剤、光沢調節剤または抗酸化剤のうちの１つ又は２つ以上を含む無色インクをさらに含む、請求項４に記載のインクセット。