[发明专利]二偶氮染料及其黑色墨水组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一类具有改善的应用特性、综合性能优异、且合成成本低廉的二偶氮水溶性染料化合物及其用途，尤其涉及耐光性、耐气体性(耐臭氧性)、耐水性等性能优异的二偶氮染料、及其黑色染料和黑色墨水组合物。

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。对于喷墨打印用水性墨水要求其着色材料在水中和有机溶剂中溶解度高，打印色密度高，色调良好，无毒和价廉易得，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，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。着色剂的性能是墨水耐候性高低的关键因素，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。一直以来，染料生产和墨水制造厂家从未放弃过对该类着色材料的研发和寻找，同时也取得了一定的成绩。

例如，日本专利特开2005-268416报道四偶氮染料和4，4’-二硝基芪-2，2’-二磺酸与氨基苯的缩合物，日本专利特开2005-146244报道了具有杂环的特定偶氮染料和具有特定结构的偶氮染料，使用这些染料制备的黑色墨水可形成耐光性和耐臭氧性优良的图像。但是染料合成过程相对较复杂，部分原材料对身体有害。另外也有一些专利报道的黑色染料在实际应用中达不到理想的效果，例如，美国专利US4694302与US5062892中报道，使用C.I.食用黑2进行印刷时产生不清晰的深黑色，且耐日光牢度和耐水牢度不佳；美国专利US5053495中披露将C.I.食用黑2的取代基转化，提高了染料的耐水牢度，但由于少量的染料分子渗透到含水介质中或者几乎没有染料分子渗透到含水介质中，致使黑色墨水耐日光牢度不理想；中国台湾专利TW200628564和TW1265193，日本专利特开平7-122044、特开平9-255906、特开2003-286421和特开2003-286422中报道，使用染料混合物配制黑色墨水，但是依然不能提供耐臭氧性、耐光性、耐水性、打印质量等方面充分满足市场要求的产品。

发明内容

本发明的目的在于提供一类具有改善的应用特性、综合性能优异、且合成成本低廉的二偶氮染料化合物、及其黑色染料和黑色墨水组合物。

具体地说，本发明的目的是提供一种耐光性、耐气体性(例如耐臭氧性)、耐水性、打印图像品质高等综合性能优异的二偶氮染料、及其黑色染料组合物和喷墨墨水组合物。

本发明的第一方面涉及一类具有结构式(I)或(II)的二偶氮水溶性染料：

其中在结构式(I)或结构式(II)中，R₁是水溶性基团；R₂选自-NO₂、-H、-SO₂CH₂CH₂Z，其中Z选自-OH、-N(CH₂CH₂OH)₂、-NHCH₂CH₂OH、-SCH₂COOM、-SCH₂CH₂CH₂SO₃M、-NHCH₂CH₂COOM、-NHCH₂COOM、-SCH₂CH₂CH₂COOM、R₃是水溶性基团，n₁、n₂各自为1或2的整数，M为阳离子。