[发明专利]单偶氮橙色染料化合物及其制备方法和喷墨墨水

说明书

技术领域

本发明涉及一种单偶氮橙色染料化合物以及含有该化合物的喷墨墨水组合物，属于染料技术领域。

背景技术

近年来，随着计算机的普及，喷墨打印机不仅在办公室而且在家庭中使用得越来越普遍。

喷墨打印中使用的墨水主要包括水性墨水和油性墨水，其中水性墨水在可制备性、可操作性、安全性和气味方面占优势，因此成为市场主流。对于喷墨打印用水性墨水，要求其中的着色材料(染料)在水中和有机溶剂中溶解度高，打印显示的色密度高、色调良好，且无毒和价廉易得，以满足所制备的水性墨水具有储存稳定性佳(储存过程中，着色材料不发生分解和劣化)、打印流畅性佳、不阻塞喷头等特性的需要。另外，墨水本身应该具有良好的耐候性，使所打印图像具有高耐光性、耐气体性(NO_x、SO_x、O₃等氧化性气体)、耐水性等图像坚牢性。作为公知和公认的结论，着色材料的性能是墨水耐候性(包括耐光、耐臭氧性能)高低的关键因素，尤其是黑色着色剂性能是考察黑色墨水耐臭氧性的最为关键的因素。

提供黑色着色剂功效的黑色染料比较多地是使用双偶氮染料和三偶氮染料，例如下式(II)所示的是一种比较常用的黑色墨水用染料。但是，作为行业内共同的认识，当墨水中只使用这些染料时，会表现出蓝色到绿色的光吸收不够，式(II)的双偶氮染料实际上显示为蓝色，使用中经常得不到令人满意的黑色调。

所以在实际生产中，为了得到乌黑度高的黑色墨水，通常需要添加校色染料(配色)，例如混配适当的非黑色调染料，但所引发的问题是，校色染料的选择不当会直接影响到墨水的性能，如洇色、防水性、储存稳定性、打印流畅性、耐候性等。

目前，已有不少文献成功报道了黑色墨水中使用某种校色染料或间接染料(adjevtive dyes)达到令人满意的效果，例如，日本专利JP7097541、JP2002332426，美国专利US20070296786、US20080107819等，其中公开了一些特定的偶氮染料化合物作为校色染料的方案。但是，生产实践证明，使用染料混合物配制黑色墨水，由于校色染料本身的性质依然有可能导致不能提供打印质量、耐臭氧性及耐光性方面充分满足市场要求的产品。所以，校色染料的开发对于提高喷墨墨水的性能有重要影响。

橙色染料是校色染料的一种，但是目前已有报道的橙色染料主要是用于纺织行业的染色，例如，中国专利公开CN101948631、CN1108348、CN101942214、CN1187412等，这些染料结构中含有活性基团，以利于纤维材料的着色。由于纤维或织物染色用染料的要求与喷墨墨水完全不同，这些染料结构中的活性基团在喷墨墨水中不稳定，容易分解，因而会影响墨水的使用效果，且这类染料溶解度低，耐臭氧性极差，直接应用于喷墨墨水中存在很大的局限性。

发明内容

本发明所解决的主要技术问题在于提供一种单偶氮橙色染料化合物，该化合物的结构中三聚氯氰上的Cl全被取代，且具有优异的耐光、耐臭氧性能，不仅可直接用作喷墨墨水中的染料组分，而且可以作为校色染料与其它显色染料混配提供稳定性和耐候性良好，且具有高乌黑度的黑色染料，用于喷墨墨水的生产。

本发明还提供所述单偶氮橙色染料化合物的制备方法，通过可行的合成工艺，得到满足要求的单偶氮橙色染料化合物。

本发明还提供了含有所述单偶氮橙色染料化合物喷墨墨水组合物以及利用该单偶氮橙色染料化合物作为校色染料，通过拼色得到的黑色墨水组合物，所得到的墨水具有优异的储存稳定性、打印流畅性、耐光耐臭氧性、防水性、打印画面不存在洇色等特性。

本发明首先提供了一种具有结构式(I)的单偶氮橙色染料化合物：

结构式(I)中，

R₂选自基团H、SO₃M；