JP7122895B2 - 化合物、有機着色剤、着色組成物、及びインクジェットインク - Google Patents

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Description

本発明は、化合物、有機着色剤、着色組成物、及びインクジェットインクに関する。
金属光沢を有するものは人々にきらびやかな印象を与えるため日常生活のあらゆる場面で目にする機会が多い。金属そのものを用いてその意匠性を付与する場合もあるが、基材に金属光沢を有する着色組成物をコートすることにより意匠性を付与することが多い。
前記コートする方法としては、光輝性を有する顔料を含む印刷インキを用いて各種印刷方式で印刷する方法や、接着剤や熱融着により転写箔する方法が用いられてきた。
金属光沢の中でも、とりわけ金色は富の象徴であり、太古の昔から人々に好まれてきており、正月などのおめでたい行事には欠かせない色である。一方、銀色も落ち着いた風合いで人気が高く、様々な場面で見かけることが多い。また、銀色は金色と異なり、その他の色の着色組成物と混合することにより、金色を含む様々な金属光沢色を表現することができるため、金色よりも汎用性が高く、産業上利用価値が高い。
従来、銀色の金属光沢を有する着色組成物に用いられる顔料としてはアルミニウム微粒子や銀粉があるが、コストの問題からアルミニウム微粒子が広く使用されている。しかし、アルミニウム微粒子は、比重が重いため着色組成物中に安定に存在し難く、経時で沈降し、場合によっては固着してしまい、ハードケーキを形成してしまうという課題がある。
また、環境負荷の低減のため、印刷インキなどの着色組成物は、有機溶剤を極力使用しない水系のものに次々と置き換わっているが、アルミニウム微粒子は、水と反応して水素ガスを発生する上に、アルミニウムからアルミナに変化してしまうため、金属光沢も失われてしまうという課題があった。
また、インクジェット印刷技術の発展により、インクジェット印刷でも金属光沢を有する印刷物を得たいという要望が高まってきており、例えば、市販の鱗片状アルミニウム顔料や酸化チタン被覆マイカ顔料などを光輝顔料としてインクジェットインクに利用することが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
また、鱗片状アルミニウム顔料にインク中で容易に沈降しない処理を施すことが提案されている(例えば、特許文献2参照)。
更に、耐水化アルミニウム顔料を使用することにより、アルミニウム粒子と水とが反応し水素ガスの発生を抑制することが提案されている(例えば、特許文献3参照)。
近年では、金属光沢を有する有機色素材料の開発が幅広く行われている(例えば、特許文献4~6参照)。前記有機色素材料は、金属と比べて比重が非常に軽いため、適切に分散させることができれば、着色組成物中で沈降する危険性を大きく軽減できる。また、有機色素材料の構造を適切に設計することにより水系でも安定に存在させることが可能である。
また、非特許文献1には、下記構造式で表される有機材料が、液晶材料として用いられることが報告されている。
Figure 0007122895000001
光沢を有する有機物の層、膜又は固体では結晶がもろく割れやすいという問題を抱えている。
本発明は、銀色光沢及び可撓性を兼ね備えた画像を形成することができる化合物を提供することを目的とする。
前記課題を解決するための手段としての本発明の化合物は、下記一般式(1)で表される。
[一般式(1)]
Figure 0007122895000002
ただし、前記一般式(1)中、nは4以上の数を表し、
及びRは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数が1~20のアルキル基、炭素数が~20のアルケニル基、フェニル基、ナフチル基、-(CH-COO-R、-(CH-R、-(CH-CONH-R、-CR-COO-R、及び-(CH-OCOCHで表される基のいずれかを表し、Rは、水素原子、又は炭素数が1~2のアルキル基を表し、Rは、ヒドロキシ基、炭素数が1~2のアルコキシ基、炭素数が2~5のアルケニルオキシ基、フェニル基、フェニルアルキル基(アルキル部分の炭素数が1~3)、ナフチル基、又はナフチルアルキル基(アルキル部分の炭素数が1~3)を表し、Rは、炭素数が1~20のアルキル基、炭素数が~20のアルケニル基、又は炭素数が1~12のヒドロキシアルキル基を表し、Rは、水素原子、又はメチル基を表し、Rは、炭素数が1~4のアルキル基を表し、Rは、炭素数が1~5のアルキル基を表し、mは1~12の整数を表す。
本発明によれば、銀色光沢及び可撓性を兼ね備えた画像を形成することができる化合物を提供することができる。
(化合物)
本発明の化合物は、下記一般式(1)で表される。
[一般式(1)]
Figure 0007122895000003
ただし、前記一般式(1)中、nは4以上の数を表し、
及びRは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数が1~20のアルキル基、炭素数が~20のアルケニル基、フェニル基、ナフチル基、-(CH-COO-R、-(CH-R、-(CH-CONH-R、-CR-COO-R、及び-(CH-OCOCHで表される基のいずれかを表し、Rは、水素原子、又は炭素数が1~2のアルキル基を表し、Rは、ヒドロキシ基、炭素数が1~2のアルコキシ基、炭素数が2~5のアルケニルオキシ基、フェニル基、フェニルアルキル基(アルキル部分の炭素数が1~3)、ナフチル基、又はナフチルアルキル基(アルキル部分の炭素数が1~3)を表し、Rは、炭素数が1~20のアルキル基、炭素数が~20のアルケニル基、又は炭素数が1~12のヒドロキシアルキル基を表し、Rは、水素原子、又はメチル基を表し、Rは、炭素数が1~4のアルキル基を表し、Rは、炭素数が1~5のアルキル基を表し、mは1~12の整数を表す。
本発明の化合物は、従来の金属粒子などを含むインクでは、インク中の粒子の顔料が大きいためノズル詰まりや光輝顔料が沈降してしまうという問題があるという知見に基づくものである。また、本発明の化合物は、従来の有機色素材料では、最も汎用性が高い銀色光沢を有する有機色素材料で可撓性を有するものは提案されておらず、銀色光沢に優れるインクは未だ開発されていないという問題があるという知見に基づくものである。
また、非特許文献1の従来技術には、本願一般式(1)において繰り返し数nが3である化合物が記載されているが、繰り返し数nが3以下の場合には、可撓性(曲げたときにぼろぼろと剥がれず、曲げられる)を有さず、結晶片を折り曲げると破壊されてしまうという問題があるという知見に基づくものである。
一般に金属光沢とは、金属特有のツヤ感や光沢感等のことをいい、例えば、光輝性の低いツヤ消しの金属光沢も含む。具体的には、正反射率を測定して金属光沢の有無を判断し、正反射率が10%以上であれば金属光沢があると判断する。正反射率が10%未満では、マットな色調の方が強くなり、金属光沢とは言いがたくなる場合がある。
一方、本発明における銀色光沢とは、正反射率が10%以上あり、かつ、色彩値(a値、b値)におけるa値、b値がいずれも-3.5以上3.5以下である場合をいう。この範囲を外れると、黄味がかったり、青みがかったりするため銀色とは言いがたくなる。なお、銀色の折り紙の正反射率は38%で、a値は-1.2、b値は-3.2である。
<化合物>
上記一般式(1)で表される化合物が銀色光沢を発現するためには、R及びR以外の基本骨格が重要である。一方、R及びRについては、基本骨格が有する特性に悪影響を与えない範囲で種々選択することができる。また、上記一般式(1)で表される化合物の結晶(結晶片)が可撓性を有し、折り曲げても破壊されない(割れない)ためには、nは4以上の数であることが必要であり、4~8が好ましい。nの上限は10以下である。nの数が3以下ではその機能が発現しない。nの数が4以上であることが、銀色光沢と可撓性の両立を図る上で好ましい。
また、銀色光沢の発現のためにはトランス体であることが重要であり、純粋なシス体は銀色光沢を発現しない。したがって、上記一般式(1)としてトランス体を示したが、シス体が多少混入しても銀色光沢に大きな影響は及ぼさないから、銀色光沢に影響を与えない限りシス体が混入しても構わない。
前記一般式(1)中のR及びRは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数が1~20のアルキル基、炭素数が~20のアルケニル基、フェニル基、ナフチル基、及びその他の基のいずれかを表す。R及びRは互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。
前記一般式(1)中のR及びRにおける炭素数が1~20のアルキル基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、2-エチルヘキシル基、tert-オクチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる。前記アルキル基の炭素数としては、1~20であり、2~20が好ましく、3~20がより好ましく、3~11が更に好ましい。アルキル基の炭素数の下限は、2以上が好ましく、3以上がより好ましく、4以上が更に好ましく、11以上が好ましい。
炭素数が1~20であると化合物の結晶性を向上でき、銀色光沢が発現しやすくなる。また、直鎖状のアルキル基であると、光沢度の観点で好ましい。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記一般式(1)中のR及びRにおける炭素数が~20のアルケニル基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、構造中に複数の炭素-炭素二重結合を有していてもよく、例えば、ビニル基、1-プロペニル基、アリル基、2-ブテニル基、3-ブテニル基、イソプロペニル基、イソブテニル基、1-ペンテニル基、2-ペンテニル基、3-ペンテニル基、4-ペンテニル基、1-ヘキセニル基、2-ヘキセニル基、3-ヘキセニル基、4-ヘキセニル基、5-ヘキセニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、1,3-ブタジエニル基、シクロヘキサジエニル基、シクロペンタジエニル基などが挙げられる。炭素数が~20であると化合物の結晶性を向上でき、銀色光沢が発現しやすくなる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記一般式(1)中のR及びRにおけるフェニル基としては、銀色光沢の発現などに悪影響を与えない範囲で置換基を有してもよい。前記置換基としては、例えば、アルキル基、アルケニル基、ヒドロキシアルキル基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アルケニルオキシ基、シアノ基、シアノアルキル基、カルボキシ基、アルコキシカルボニル基、アミノ基などが挙げられる。前記置換基中のアルキル部分の炭素数は1~6が好ましい。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記一般式(1)中のR及びRにおけるナフチル基としては、銀色光沢の発現などに悪影響を与えない範囲で置換基を有してもよい。前記置換基としては、例えば、アルキル基、アルケニル基、ヒドロキシアルキル基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アルケニルオキシ基、シアノ基、シアノアルキル基、カルボキシ基、アルコキシカルボニル基、アミノ基などが挙げられる。前記置換基中のアルキル部分の炭素数は1~6が好ましい。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記一般式(1)中のR及びRにおけるその他の基としては、例えば、-(CH-COO-R、-(CH-R、-(CH-CONH-R、-CR-COO-R、及び-(CH-OCOCHのいずれかで表される基が挙げられる。mは1~12の整数を表し、1~8が好ましい。
前記Rは、水素原子、又は炭素数が1~2のアルキル基を表す。
前記Rは、ヒドロキシ基、炭素数が1~2のアルコキシ基、炭素数が2~5のアルケニルオキシ基、フェニル基、フェニルアルキル基(アルキル部分の炭素数が1~3)、ナフチル基、又はナフチルアルキル基(アルキル部分の炭素数が1~3)を表す。
前記Rは、炭素数が1~20のアルキル基、炭素数が~20のアルケニル基、又は炭素数が1~12のヒドロキシアルキル基を表す。
前記Rは、水素原子、又はメチル基を表す。
前記Rは、炭素数が1~4のアルキル基を表す。
前記Rは、炭素数が1~5のアルキル基を表す。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記一般式(1)中のRにおける炭素数が1~2のアルキル基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メチル基、エチル基などが挙げられる。
前記一般式(1)中のRにおける炭素数が1~2のアルコキシ基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メトキシ基、エトキシ基などが挙げられる。
前記一般式(1)中のRにおける炭素数が2~5のアルケニルオキシ基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ビニル基、メチルビニルエーテル基、エチルビニルエーテル基などが挙げられる。
前記一般式(1)中のRにおけるフェニル基、及びアルキル部分の炭素数が1~3のフェニルアルキル基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、銀色光沢の発現などに悪影響を与えない範囲でフェニル基の部分に置換基を有してもよい。前記置換基としては、例えば、アルキル基、アルケニル基、ヒドロキシアルキル基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アルケニルオキシ基、シアノ基、シアノアルキル基、カルボキシ基、アルコキシカルボニル基、アミノ基などが挙げられる。前記置換基中のアルキル部分の炭素数は1~6が好ましい。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種を併用してもよい。
前記一般式(1)中のRにおけるナフチル基、及びアルキル部分の炭素数が1~3のナフチルアルキル基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、銀色光沢の発現などに悪影響を与えない範囲でナフチル基の部分に置換基を有してもよい。前記置換基としては、例えば、アルキル基、アルケニル基、ヒドロキシアルキル基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アルケニルオキシ基、シアノ基、シアノアルキル基、カルボキシ基、アルコキシカルボニル基、アミノ基などが挙げられる。前記置換基中のアルキル部分の炭素数は1~6が好ましい。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種を併用してもよい。
前記一般式(1)中のRの炭素数が1~20のアルキル基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、オクタデシル基、トリフルオロメチル基、イソプロピル基、イソブチル基、イソペンチル基、2-エチルヘキシル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、sec-ペンチル基、tert-ペンチル基、tert-オクチル基、ネオペンチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる。炭素数が1~20であると化合物の結晶性を向上でき、銀色光沢が発現しやすくなる。
前記一般式(1)中のRの炭素数が~20のアルケニル基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、構造中に複数の炭素-炭素二重結合を有していてもよい。前記アルケニル基としては、例えば、ビニル基、1-プロペニル基、アリル基、2-ブテニル基、3-ブテニル基、イソプロペニル基、イソブテニル基、1-ペンテニル基、2-ペンテニル基、3-ペンテニル基、4-ペンテニル基、1-ヘキセニル基、2-ヘキセニル基、3-ヘキセニル基、4-ヘキセニル基、5-ヘキセニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、1,3-ブタジエニル基、シクロヘキサジエニル基、シクロペンタジエニル基などが挙げられる。炭素数が~20であると化合物の結晶性を向上でき、銀色光沢が発現しやすくなる。
前記一般式(1)中のRの炭素数が1~12のヒドロキシアルキル基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、-(CH-OH、-(CH12-OHなどが挙げられる。
前記一般式(1)中のRとしては、例えば、水素原子、メチル基などが挙げられる。
前記一般式(1)中のRの炭素数が1~4のアルキル基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、イソプロピル基、イソブチル基などが挙げられる。
前記一般式(1)中のRの炭素数が1~5のアルキル基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、イソプロピル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、イソペンチル基、neo-ペンチル基、tert-ペンチル基などが挙げられる。
本発明の化合物の具体例としては以下のものが挙げられるが、これらに限定されるわけではない。これらは、いずれも銀色光沢を有する。なお、下記の表中*は、R及びRが結合する前記一般式(1)中の酸素原子との結合位置を表す。
Figure 0007122895000004
Figure 0007122895000005
Figure 0007122895000006
Figure 0007122895000007
Figure 0007122895000008
Figure 0007122895000009
Figure 0007122895000010
Figure 0007122895000011
Figure 0007122895000012
Figure 0007122895000013
(有機着色剤)
本発明の有機着色剤は、本発明の化合物を含む。なお、本発明の化合物自体を有機着色剤として用いてもよい。
(着色組成物)
本発明の着色組成物は、本発明の有機着色剤を含み、有機溶剤、水、樹脂、及び界面活性剤を含むことが好ましく、更に必要に応じてその他の成分を含む。
<有機着色剤>
有機着色剤の含有量は、着色組成物の全量に対して、1質量%以上70質量%以下が好ましく、3質量%以上50質量%以下がより好ましく、4質量%以上15質量%以下が更に好ましい。
有機着色剤の含有量が1質量%以上70質量%以下であると、銀色光沢及び可撓性に優れる画像を得ることができるという利点がある。
<有機溶剤>
有機溶媒としては、通常のインクに用いられる有機溶媒を使用することができる。
有機溶媒としては、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、トリデシルアルコール、シクロヘキシルアルコール、2-メチルシクロヘキシルアルコール等のアルコール類;エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール等のグリコール類;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルアセテート、エチレングリコールモノエチルアセテート、エチレングリコールモノブチルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルアセテート、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルアセテート、トリエチレングリコールモノブチルエーテル等のグリコールエーテル類;酢酸エチル、酢酸イソプロピレン、酢酸n-ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチル等のエステル類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、イソホロン、ジアセトンアルコール等のケトン類;テトラヒドロフラン(THF);その他の有機溶剤としてヘキサン、トルエン、キシレン、アセトニトリル、γ-ブチロラクトン、γ-バレロラクトンなどが挙げられる。これらは、印刷時のヘッドノズルの特性への適合性、安全性、乾燥性の観点から種々の溶剤が選択され、必要に応じて複数の溶剤を混合して用いることができる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
また、有機溶媒としては、通常のインクに用いられる水溶性有機溶媒を使用することができる。
水溶性有機溶剤としては、例えば、多価アルコール類、多価アルコールアリールエーテル類等のエーテル類、含窒素複素環化合物、アミド類、アミン類、含硫黄化合物類などが挙げられる。
水溶性有機溶剤の具体例としては、例えば、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、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、2,3-ブタンジオール、3-メチル-1,3-ブタンジオール、ポリプロピレングリコール、1,2-ペンタンジオール、1,3-ペンタンジオール、1,4-ペンタンジオール、2,4-ペンタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,2-ヘキサンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,3-ヘキサンジオール、2,5-ヘキサンジオール、1,5-ヘキサンジオール、グリセリン、1,2,6-ヘキサントリオール、2-エチル-1,3-ヘキサンジオール、エチル-1,2,4-ブタントリオール、1,2,3-ブタントリオール、2,2,4-トリメチル-1,3-ペンタンジオール、ペトリオール等の多価アルコール類;エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等の多価アルコールアリールエーテル類;2-ピロリドン、N-メチル-2-ピロリドン、N-ヒドロキシエチル-2-ピロリドン、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン、ε-カプロラクタム等の含窒素複素環化合物;ホルムアミド、N-メチルホルムアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド、3-ブトキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド等のアミド類;モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエチルアミン等のアミン類;ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等の含硫黄化合物;プロピレンカーボネート、炭酸エチレンなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記有機溶剤の含有量としては、前記着色組成物の保湿性維持、前記有機着色剤の溶解性、分散性向上、及び着色組成物の記録媒体への効果的な浸透などの点から、着色組成物全量に対して、1.0質量%以上90質量%以下が好ましく、3.0質量%以上60質量%以下がより好ましい。
<水>
前記水としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、イオン交換水、限外ろ過水、逆浸透水、蒸留水等の純水、超純水などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。なお、着色組成物は水を含まなくともよい。
銀色光沢を有する化合物である前記有機着色剤を媒体に溶解あるいは分散させることにより、いずれも着色組成物として用いることができる。使用する媒体は、水、水と水溶性有機溶剤との混合溶媒、あるいは有機溶媒であることが好ましい。使用する有機溶媒としては、着色組成物の乾燥防止効果を有するものが特に好ましく、また、水は、種々のイオンを含有する一般の水ではなく、イオン交換水を使用することが好ましい。
水の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、有機着色剤の着色組成物中における溶解性、着色組成物の吐出安定性、及びノズル先端における目詰り防止の点から、着色組成物の全量に対して、30質量%以上95質量%以下が好ましい。
<樹脂>
前記樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン系樹脂、ブタジエン系樹脂、スチレン-ブタジエン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリル-スチレン系樹脂、アクリル-シリコーン系樹脂などが挙げられる。
また、樹脂粒子を、水を分散媒として分散した樹脂エマルジョンの状態で、色材や有機溶剤などの材料と混合して着色組成物を得ることが可能である。前記樹脂粒子としては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
前記樹脂エマルジョンとしては、市販品を用いることができ、例えば、アクリットWEM-321U(アクリルウレタン水系エマルジョン、大成化工株式会社製)などが挙げられる。
<分散剤>
本発明の前記有機着色剤を水性媒体に分散させるために、分散剤を用いてもよい。前記分散剤としては、イオン性界面活性剤や非イオン性界面活性剤のような化学合成された界面活性剤を用いることができる。その他、天然物由来及びこれを酵素等により改質したものも用いることができる。
前記分散剤としては、市販品を用いることができ、前記市販品としては、例えば、DISPERBYK-190(ビックケミー社製)などが挙げられる。
前記分散剤の含有量としては、前記有機着色剤の分散安定性を良好に保つ目的から、着色組成物全量に対して、0.5質量%以上20質量%以下が好ましい。
<界面活性剤>
界面活性剤としては、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、及びアニオン系界面活性剤のいずれも使用可能である。
前記フッ素系界面活性剤としては、例えば、ポリフォックスPF-156A(オムノバ社製)などが挙げられる。
<その他の成分>
本発明の着色組成物は、前記の成分の他に、所望の物性値を持つインクとするために、本発明の効果を阻害しない範囲内において、必要に応じて、pH調整剤、防腐剤、防黴剤等、種々の添加剤を含有させてもよい。
<pH調整剤>
pH調整剤としては、pHを7以上に調整することが可能であれば、特に制限はなく、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミンなどが挙げられる。
<防腐防黴剤>
防腐防黴剤としては、特に制限はなく、例えば、1,2-ベンズイソチアゾリン-3-オンなどが挙げられる。
前記着色組成物の用途としては、例えば、塗料、印刷インク、プラスチック用着色剤、カラートナーなどが挙げられる。前記印刷インクとしては、例えば、オフセット印刷用インク、グラビア印刷用インク、フレキソ印刷用インク、インクジェットインクなどが挙げられる。
前記着色組成物は、分散媒等と共に公知の分散機で分散させて製造することができる。ここでいう分散媒とは、分散機で分散処理している最中の水や溶媒のことである。即ち、混合時と同じ水や溶媒でも、分散処理時には、便宜上「分散媒」と称した。
また、必要に応じて、分散湿潤剤、皮張り防止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤等の各種助材や安定剤を用いてもよい。
前記オフセット印刷用インクに使用するワニスは、高分子樹脂成分として、例えば、ロジン変性フェノール樹脂、石油樹脂、アルキッド樹脂、又はこれらの乾性油変性樹脂等の樹脂と、必要に応じて、アマニ油、桐油、大豆油等の植物油と、n-パラフィン、イソパラフィン、アロマテック、ナフテン、α-オレフィン等の溶剤からなり、前記樹脂、前記植物油、及び前記溶剤の含有量は、質量比で、樹脂:植物油:溶剤=20~50:0~30:10~60が好ましい。また、前記ワニスは、前記樹脂として、アクリル酸エステルを含有してもよい。前記オフセット印刷用インクは、前記有機着色剤、及び前記ワニスに加えて、更に必要に応じて、前記有機溶剤、ドライヤー、レベリング改良剤、増粘剤等の公知の添加剤を適宜含有してもよい。
前記グラビア印刷用インク、及び前記フレキソ印刷用インクに使用するビヒクルとは、樹脂、溶媒、可塑剤等の添加剤を複数含有するものを指す。
前記樹脂としては、例えば、アクリル系樹脂、ニトロセルロ-ス系樹脂、ポリアミド系樹脂、ウレタン系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、ロジン系樹脂などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
また、前記溶媒としては、例えば、芳香族炭化水素、エステル、ケトン、アルコールなどが挙げられる。具体的には、トルエン、キシレン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルブチルケトン、メチルエチルケトン、イソプロピルアルコール、メタノール、エタノールなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
前記塗料に使用するビヒクルとは、溶剤、樹脂、添加剤などを複数含有するものを指す。
前記樹脂としては、硬化性の有無や1液型/2液型を問わずに例示すると、アルキッド樹脂、変性アルキッド樹脂、アクリル樹脂、アルキッド-メラミン樹脂、アクリル-メラミン樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、酢酸ビニル樹脂などが挙げられる。
また、前記溶媒としては、例えば、芳香族炭化水素、エステル、ケトン、アルコールなどが挙げられる。具体的には、水、トルエン、キシレン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルブチルケトン、メチルエチルケトン、イソブチルアルコ-ル、ノルマルブタノール、シクロヘキサノンなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
前記プラスチック用着色剤に使用する樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリ(メタ)アクリレート、ポリスチレン、ABS樹脂、AS樹脂、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート(PET)やポリブチレンテレフタレート(PBT)等のポリエステル、変性ポリフェニレンエーテル等の熱可塑性樹脂などが挙げられる。
前記カラートナーに使用する樹脂としては、例えば、スチレン、ビニルトルエン、α-メチルスチレン、アミノスチレン等のスチレン及びその誘導体;メタクリル酸、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ブチルメタクリレート等のメタクリル酸エステル類;アクリル酸、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、2-エチルヘキシルアクリレート等のアクリル酸エステル類;ブタジエン、イソプレン等のジエン類;アクリロニトリル類;マレイン酸、無水マレイン酸、マレイン酸エステル類;ビニルエーテル、酢酸ビニル等のビニル化合物類;エチレン、プロピレン等のオレフィン類の単独重合体や共重合体、及びポリエステル類、ポリアミド類、ポリウレタン類などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。また、必要に応じて、サリチル酸金属塩、含金属アゾ化合物、ニグリシン、四級アンモニウム塩などの電荷制御剤や、低分子量ポリプロピレン、低分子量ポリエチレン、ワックス等のオフセット防止剤などの公知の材料を添加してもよい。
分散条件としては、分散媒及び分散機によって異なるため、分散温度や分散時間は特定できないが、分散温度としては、室温(25℃)~240℃が好ましく、室温(25℃)~150℃がより好ましく、分散時間としては、120時間以内が好ましく、5時間以内がより好ましい。
前記着色組成物は、必要に応じて他の添加剤、顔料、染料等と混合し、最終的な塗料、印刷インク、プラスチック用着色剤、カラートナー、インクジェットインクなどとして使用することができる。
顔料分散体を製造する際に顔料を分散する分散機としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の分散機を適宜選択することができ、例えば、ディスパー、ホモミキサー、ビーズミル、ボールミル、二本ロール、三本ロール、加圧ニーダー、超音波分散機などが挙げられる。
(インクジェットインク)
本発明のインクジェットインクは、本発明の有機着色剤を含み、有機溶剤、水、樹脂、及び界面活性剤を含有することが好ましく、更に必要に応じて、その他の成分を含有する。
前記有機着色剤の含有量としては、インクジェットインクの全量に対して、1質量%以上30質量%以下が好ましく、5質量%以上25質量%以下がより好ましい。前記含有量が、1質量%以上30質量%以下であると、銀色光沢及び可撓性に優れる画像を得ることができる。
前記インクジェットインクにおける、有機溶剤、水、樹脂、界面活性剤、及びその他の成分としては、前記着色組成物において説明した事項を適宜採用することができる。
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。
(実施例1)
<化合物No.1の合成>
-化合物No.1の中間体1の合成-
Figure 0007122895000014
-上記中間体1の合成スキームと合成手順-
Figure 0007122895000015
200mLの二口ナスフラスコに、4-ヨードフェノール(5.00g、22.7mmol)と炭酸カリウム(9.42g、68.2mmol)を入れた後、アセトニトリルを90mL加え、82℃で加熱還流した。その後、この溶液に1-ブロモ-2-クロロエタン(8.5mL、68.2mmol)を10分間かけて滴下した。反応系を13.5時間加熱還流した後、薄層クロマトグラフィ(TLC)で反応を確認した(クロロホルム/酢酸エチル8:1、R=0.88)。反応混合物を吸引ろ過し、ろ液に含まれる溶媒のアセトニトリルを減圧除去し、減圧乾燥した。黄色液体の中間体1(1-ヨード-4-イソペンチルオキシベンゼン)を6.17g得た。収率は93%であった。
中間体1のNMRの同定の結果は以下のとおりであった。
H-NMR(400MHz,CDCl):δ(ppm)0.97(d,6H,-CH),1.66(q,2H,-CH),1.81(m,1H,-CH),3.94(t,2H,-CH-O-),6.67(d,2H,Ar-H),7.54(d,2H,Ar-H).
-化合物No.1の中間体2の合成-
Figure 0007122895000016
-上記中間体2の合成スキームと合成手順-
Figure 0007122895000017
50mLの二口ナスフラスコに、1-ヨード-4-イソペンチルオキシベンゼン(6.00g、20.7mmol)、酢酸4-ビニルフェニル(5.00g、30.8mmol)、4-ジメチルアミノ酪酸塩酸塩3.92mg(1.4mol%)、酢酸パラジウム(II)6.01mg(1.3mol%)、炭酸カリウム5.71g(40.8mmol)を入れた。還流冷却管を取り付け、N-メチル-2-ピロリドン(脱水)を21mL(10.8mol%)加え、130℃まで徐々に温度を上げ、20時間加熱還流した。加熱終了後、室温冷却した後、クロロホルムで抽出を行った。その後、分液漏斗を用いて1N HCl水溶液で2回洗浄を行ったのち、pH4程度になるまで飽和食塩水で3回洗浄を行った。クロロホルム層を硫酸マグネシウムで脱水し、減圧濾過し、溶媒留去を行うと、茶褐色の液体が得られた。この茶褐色の液体をヘキサン/酢酸エチル=1:1でシリカゲルカラムクロマトグラフィーを行い、黄色固体を得た。この黄色固体をヘキサンで洗浄すると、光沢を持つ白色固体の中間体2((E)-4-イソペンチルオキシ-4’-ヒドロキシスチルベン)が3.32g得られた。収率は56%であった。
中間体2のNMRの同定の結果は以下のとおりであった。
H-NMR(400MHz,CDCl):δ(ppm)0.98(d,6H,-CH),1.69(q,2H,-CH),1.85(m,1H,-CH),4.00(t,2H,-CH-O-),4.68(s,1H,-OH),6.85(dd,4H,Ar-H),6.90(ds,2H,-CH=CH-),7.39(dd,4H,Ar-H).
-化合物No.1の中間体3の合成-
Figure 0007122895000018
-上記中間体3の合成スキームと合成手順-
Figure 0007122895000019
二口ナスフラスコに、テトラエチレングリコール(9.15g、8.13mL、47.1mmol)を入れ、用意した氷浴に等圧滴下漏斗を繋げたフラスコを設置した。滴下漏斗を用いて三臭化リン(3.58mL,37.7mmol)を1時間以上かけて滴下しながら0℃で攪拌した。滴下が終了したら、室温(25℃)まで徐々に温度を上げ、つづいて55℃で12時間加熱した。加熱終了後、室温冷却した後、クロロホルムで抽出を行った。その後、分液漏斗を用いて超純水、次に、炭酸水素ナトリウム水溶液で洗浄を行った後、再び超純水で洗浄を行った。クロロホルム層を硫酸ナトリウム(無水)で脱水し減圧濾過し、溶媒留去を行うと、無色透明の液体が得られた。この液体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル=3:1、R=0.44)を行い、無色透明液体の中間体3(ビス-5-ブロモエトキシエーテル)を7.28g得た。収率は48%であった。
中間体3のNMRの同定の結果は以下のとおりであった。
H-NMR(400MHz,CDCl):δ(ppm)3.48(t,4H,Br-CH-),3.68(s,8H,-O-CH-CH-O-),3.82(t,4H,-O-CH-)
-化合物No.1の合成-
Figure 0007122895000020
-化合物No.1の合成スキームと合成手順-
Figure 0007122895000021
50mLの二口ナスフラスコに、half-DCstil(0.25g、0.89mmol)と炭酸カリウム(0.98g、7.09mmol)を入れた後、アセトンを7.5mL加え、63℃で加熱還流した。その後、合成したビス-5-ブロモエトキシエーテル(0.13g、0.41mmol)を5mLのアセトンに予め溶解させてフラスコ内に10分間かけて滴下した。反応系を72時間加熱還流した後、薄層クロマトグラフィ(TLC)で反応を確認した(ヘキサン/酢酸エチル=1:1、R=0.44)。反応終了後に室温まで冷却し、反応混合物を吸引ろ過し、ろ物を回収し減圧乾燥した。つづいて、水に溶解させて再び吸引ろ過を行い、ろ物を回収し減圧乾燥すると化合物No.1の白色固体を0.16g得た。収率は54%であった。
化合物No.1のNMRの同定の結果は以下のとおりであった。
H-NMR(400MHz,CDCl):δ(ppm)0.98(d,12H,-CH),1.68(q,4H,-CH),1.82(m,2H,-CH),3.71(dt,8H,-O-CH-CH-O-),3.85(t,4H,-O-CH-),4.00(t,4H,CH-O-Ar),4.12(t,4H,Ar-O-CH),6.86(dd,8H,Ar-H),6.90(ds,4H,-CH=CH-),7.39(ds,4H,Ar-H).
(実施例2~4、6~14)
<化合物No.3、5、7、11、15、20、26、37、49、56、65、及び71の合成>
実施例1と同様にして、表1に示す、化合物No.3、5、7、11、15、20、26、37、49、56、65、及び71を合成した。
(比較例1)
比較例1として、以下に示す化合物No.301を用意した。
-化合物No.301-
Figure 0007122895000022
<化合物の銀色光沢度評価>
各化合物の濾取乾燥固体結晶の正反射率及び色彩値を測定し、銀色光沢度を評価した。即ち、紫外可視分光光度計(JASCO V-570 UV/VIS/NIR Spectrophotometer、JASCO社製)に、大型積分球装置(JASCO ILN-472型の大型積分球装置カラー診断プログラム、JASCO社製)を取り付け、光トラップ反射板を外した状態で、試料用ホルダにセットした各化合物の結晶について拡散反射率を測定した。次に、光トラップ反射板を挿入して全反射率を測定し、「正反射率=全反射率-拡散反射率」の式により正反射率を算出した。また、全反射率の測定結果から各色彩値を算出した。
得られた正反射率と色彩値について、下記の基準で判定した結果を表1に示した。
なお、正反射率はランク2以上、色彩値(a値、b値)がいずれもランク1以上であれば、実用可能な銀色光沢を有する有機着色剤といえる。
[正反射率:評価基準]
ランク3:15%≦正反射率
ランク2:10%≦正反射率<15%
ランク1:正反射率<10%
[色彩値(a値):評価基準]
ランク3:-1.5≦a≦1.5
ランク2:-2.5≦a<-1.5 又は 1.5<a≦2.5
ランク1:-3.5≦a<-2.5 又は 2.5<a≦3.5
[色彩値(b値):評価基準]
ランク3:-1.5≦b≦1.5
ランク2:-2.5≦b<-1.5 又は 1.5<b≦2.5
ランク1:-3.5≦b<-2.5 又は 2.5<b≦3.5
ランク0:-3.5>b 又は b>3.5
Figure 0007122895000023
(実施例15)
-着色組成物1の調製-
バイアル瓶を用いて、下記処方の材料を均一になるように混合し、常温(25℃)で1時間超音波を照射(600W)した後、平均孔径が5.0μmのフィルタで濾過して着色組成物1を得た。
[処方]
・化合物No.1の銀色光沢結晶薄膜体:5.0質量部
・イオン交換水:5.0質量部
・脱水テトラヒドロフラン(THF):89.8質量部
・分散剤(DISPERBYK-190、ビックケミー社製):0.2質量部
(実施例16~28)
-着色組成物2~14の調製-
実施例15において、化合物No.1を、下記表2に示す化合物に変えた以外は、実施例15と同様にして、実施例16~28の着色組成物2~14を得た。
(比較例2~5)
-着色組成物15~18の調製-
実施例15において、化合物No.1を、下記に示す化合物No.302~No.304、No.3041に変えた以外は、実施例15と同様にして、比較例2~5の着色組成物15~18を得た。
-化合物No.302-
Figure 0007122895000024
-化合物No.303-
Figure 0007122895000025
-化合物No.304-
Figure 0007122895000026
-化合物No.3041-
Figure 0007122895000027
<着色組成物の銀色光沢度評価>
得られた着色組成物1~18を、下記のようにしてガラス媒体、及びカラーペーパーに塗り、その印刷物の銀色光沢度を測定し評価した。結果を表2に示した。なお、上述した通り、正反射率はランク2以上、色彩値(a値、b値)がいずれもランク1以上であれば、実用可能な銀色光沢を有する印刷物といえる。
<<ガラス媒体>>
各着色組成物を、バーコーター(No.22、第一理化株式会社製)を用いて、板厚1.0mmの25mm×75mmサイズのガラス基板に、50℃で10分間加熱乾燥後の平均厚みが50μmになるように塗工して印刷物を得た。
次いで、印刷物の銀色光沢度を、実施例1における<化合物の銀色光沢度評価>と同様にして評価した。
<<カラーペーパー>>
各着色組成物を、バーコーター(No.22、第一理化株式会社製)を用いて、カラーペーパー(カラーペーパーA4 中厚口、株式会社長門屋商店製)に、50℃で10分間加熱乾燥後の平均厚みが50μmになるように塗工して印刷物を得た。
次いで、印刷物の銀色光沢度を、実施例1における<化合物の銀色光沢度評価>と同様にして評価した。
[画像剥離]
更に、上記で作製した塗工したカラーペーパー(印刷物)を、塗工部が谷となるようにカラーペーパーを1/4サイズになるまで一度、折りたたんだ後、カラーペーパーを開き、その時の塗工部の画像剥離度合いを以下の評価基準で評価した。結果を表2に示した。なお、カラーペーパーを折り曲げても画像剥離が生じないランク3が好ましい。
[画像離度合い:折り曲げ部の評価基準]
ランク3:画像剥離が全くない
ランク2:画像剥離度合いが印刷部全体に対して50%以内
ランク1:画像剥離度合いが印刷部全体に対して50%を超える
Figure 0007122895000028
(実施例29)
-インクジェットインク1の調製-
バイアル瓶(製品名:SV-50A、日電理化硝子株式会社製)に、下記の処方の材料を均一になるように混合した後、化合物No.1の銀色光沢結晶薄膜体を6質量部加え、超音波ホモジナイザー(装置名:US-300T:チップ直径7mm、株式会社日本精機製作所製)を用い、常温(25℃)で1分間、超音波を照射(120μA)した後、平均孔径が5.0μmのフィルタ(商品名:ミニザルト 17594-K、ザルトリウス・ステディム・ジャパン社製)で濾過し、分散体を作製した。
[処方]
・イオン交換水:11.4質量部
・3-メチル-1,3-ブタンジオール:12.0質量部
・分散剤(DISPERBYK-190、ビックケミー社製):0.6質量部
一方、下記に示す処方の原材料を混合し、ビヒクルを作製した。
[処方]
・アクリットWEM-321U(アクリルウレタン水系エマルジョン、固形分濃度:38質量%、大成化工株式会社製):12.3質量部
・グリセリン:11.6質量部
・1,3-ブタンジオール:35.2質量部
・2-エチル-1,3-ヘキサンジオール:6.3質量部
・ポリフォックスPF-156A(アニオン系フッ素系界面活性剤、OMMNOVA SOLUTIONS社製):5.2質量部
・Proxel LV(防腐防黴剤、1,2-ベンズイソチアゾリン-3-オン、アビシア社製):0.3質量部
・トリエタノールアミン:0.2質量部
・イオン交換水:28.9質量部
前記で調製した分散体とビヒクルとを、バイアル瓶中でそれぞれ等量ずつ混合し、インクジェットインク1を得た。
(実施例30~31、33~42及び比較例6~9)
-インクジェットインク2~3、5~18の調製-
実施例29において、化合物No.1を、下記表3に示す化合物に変えた以外は、実施例29と同様にして、実施例30~31、33~42のインクジェットインク2~3、5~14、及び比較例6~9のインクジェットインク15~18を得た。
<記録物の形成方法>
得られたインクジェットインクをインクカートリッジに充填し、インクジェットプリンター(装置名:IPSiO GX3000、株式会社リコー製)を用いて、全ノズルにインクが充填され異常画像が出ないことを確認した。次に、記録媒体(商品名:カラーペーパーA4 中厚口、株式会社長門屋商店製)上へのインク付着量が100g/mとなるようにインク吐出量を調整した後、50mm×50mmのベタ画像を得た。
次いで、得られたベタ画像の銀色光沢度を、実施例1における<化合物の銀色光沢度評価>と同様にして評価した。加えて、印刷部の紙を一度、折りたたんだ後、紙を開きその時の印刷部の画像剥離度合いを実施例15と同様にして、評価した。結果を表3に示した。
Figure 0007122895000029
特開2005-036079号公報 特開2011-052041号公報 特開2014-074127号公報 特開2009-132641号公報 特開2018-002810号公報 特開2018-035239号公報
Journal of Polymer Science,Part A:Polymer Chemistry(1995),33(2),313-321

Claims (6)

  1. 下記一般式(1)で表される化合物。
    [一般式(1)]
    Figure 0007122895000030
    ただし、前記一般式(1)中、nは4以上の数を表し、
    及びRは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数が1~20のアルキル基、炭素数が~20のアルケニル基、フェニル基、ナフチル基、-(CH-COO-R、-(CH-R、-(CH-CONH-R、-CR-COO-R、及び-(CH-OCOCHで表される基のいずれかを表し、Rは、水素原子、又は炭素数が1~2のアルキル基を表し、Rは、ヒドロキシ基、炭素数が1~2のアルコキシ基、炭素数が2~5のアルケニルオキシ基、フェニル基、フェニルアルキル基(アルキル部分の炭素数が1~3)、ナフチル基、又はナフチルアルキル基(アルキル部分の炭素数が1~3)を表し、Rは、炭素数が1~20のアルキル基、炭素数が~20のアルケニル基、又は炭素数が1~12のヒドロキシアルキル基を表し、Rは、水素原子、又はメチル基を表し、Rは、炭素数が1~4のアルキル基を表し、Rは、炭素数が1~5のアルキル基を表し、mは1~12の整数を表す。
  2. 前記R及び前記Rの前記フェニル基、及び前記ナフチル基、並びに前記Rのフェニルアルキル基、及び前記ナフチルアルキル基が、置換基を有し、前記置換基が、アルキル基、アルケニル基、ヒドロキシアルキル基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アルケニルオキシ基、シアノ基、シアノアルキル基、カルボキシ基、アルコキシカルボニル基、及びアミノ基から選択される少なくとも1種である請求項1に記載の化合物。
  3. 前記R~Rが、それぞれ独立に、炭素数が1~20の直鎖アルキル基、及び炭素数が~20の直鎖アルケニル基のいずれかである請求項1に記載の化合物。
  4. 請求項1から3のいずれかに記載の化合物を含む有機着色剤。
  5. 請求項4に記載の有機着色剤を含む着色組成物。
  6. 請求項4に記載の有機着色剤を含むインクジェットインク。
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