[发明专利]品红染料及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及一类品红染料及其制备方法和用途。尤其涉及在蒽吡啶酮环上同时具有磺酸基和羧基的化合物、或其盐、或其酯、或其混合物、及其作为品红着色剂的用途。

背景技术

在各种彩色记录方法中，喷墨打印方法是其典型的方法之一。由于喷墨打印的喷头不与记录材料相接触，因此具有无声而安静的特点，还有易实现小型化、高速化、彩色化的特点。由此，近年来得到迅速发展。

与传统钢笔墨水不同，喷墨墨水要求具有高密度的打印图像、不阻塞喷头的喷嘴、在记录材料上的干燥性良好、渗透少、具有保存稳定性等优良性能。对耐水性、耐湿性、耐光性及耐气体性等的坚牢度要求有更高的标准。对耐水性而言：通常基质表面可以吸附多孔质氧化硅、阳离子聚合物、氧化铝溶胶或特殊陶瓷，将染料与这些有机或无机的微粒及PVA树脂等共同涂覆在纸表面，便可大幅度地改善耐水性。对耐光性而言：黄色、品红色、青色、黑色四原色中品红色耐光性最弱，严重影响图像质量，由此，对品红染料的耐光性的改善便成为重要课题。对耐湿性而言，当打印图像保存在高湿度的环境下时，就要求记录材料中的染料具有抗渗透的坚牢性。如果有染料的渗透现象，特别是在对照片色调要求高的情况下，就会明显地降低图像品质。但是，相对于耐水性的改善，改善喷墨图像的耐光性、耐湿性、耐臭氧性、溶解性比较难于实现。

另外，近年来，随着数码照相机广泛普及，在家庭中打印照片的机会增多，在保存所得的打印物时，因室内空气中存在氧化性气体而导致图像变色也成为问题之一。氧化性气体是通过在记录纸上或在记录纸中与染料反应，使打印的图像变色、褪色。特别是臭氧气体，是促进喷墨打印图像氧化褪色的主要物质，因此，耐臭氧气体性的改善与耐光性的改善同时成为重要的研究课题。

喷墨墨水中使用的品红染料的代表性例子有：氧杂蒽型罗丹明染料和由H酸偶合而得的偶氮型染料。然而，罗丹明染料虽然色调及鲜艳性非常优异，但耐光性却极差。而对于H-酸类偶氮染料，虽然颜色和耐水性较好，但耐光性、耐臭氧性以及鲜艳度不足，特别是与以铜酞菁为代表的青色染料及偶氮型黄色染料相比，其耐光性依然不足。

近年来，作为鲜艳、耐光性能优异的品红染料，已有蒽吡啶酮型染料，尽管它们的分子骨架的蒽环上无甲酸酯基和磺酸基，这类染料具有良好的性能。例如CN101595185A、CN101298526A、US2008257209A1、US7691191B2等。

但是这些专利揭示的染料尚未满足色调、鲜艳度、耐光性、耐水性、耐臭氧性以及溶解性和溶液稳定性的多方面要求。虽然其中有些染料的耐光性和耐臭氧性有所改善，但是染料的溶解性及其在喷墨墨水中的稳定性尚不足，尤其长期稳定性不足。染料在墨水中的长期稳定性与染料的溶解度有关，特别是染料在水中的溶解度问题，在许多情况下不够理想。

发明内容

本发明提供一种品红染料，以解决现有品红染料不能满足色调、鲜艳度、耐光性、耐水性、耐臭氧性以及溶解性和溶液稳定性的多方面要求的技术问题。

为解决上述问题，本发明提供的品红染料，包括在蒽吡啶酮母体上同时引入羧基、磺酸基和羰丙砜基磺酸的通式(I)化合物或其混合物：

通式(I)中A可以为阳离子M₄或取代或不取代的苄基或取代或不取代的萘甲基；M₁、M₂、M₃为独立的阳离子或阳离子基团；磺酸基团(SO₃M₂)m可位于苯环的任何位置，其中m为0-2的整数。

其中，当A为阳离子M₄时，通式(I)变为通式(I’)，

当A为取代或未取代的苄基时，通式(I)变为通式(II)；

当A为取代或未取代的萘甲基时，通式(I)变为通式(II’)：