專利名稱：：黃色染料化合物及其墨水組成物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明是關(guān)于一種黃色染料化合物，特別是一種適用于紙用噴墨印刷墨水的黃色染料化合物，并可配制成可以獲得黃色偏綠光(greenishyellow)、色域廣、及溶解度好的黃色噴墨墨水。
背景技術(shù)：
：公知C.I.反應(yīng)性黃色95應(yīng)用于纖維素纖維染色，本發(fā)明將C.I.反應(yīng)性黃色95結(jié)構(gòu)改質(zhì)(modify)后，應(yīng)用于紙用噴墨印刷墨水的黃色染料化合物，并且提升染料化合物的溶解度。另外，過去常用的黃色墨水染料化合物例如黃色偏紅光的C.I.直接黃色86及偏綠光的C.I.酸性黃色23其顏色不夠明亮鮮艷。因此，在噴墨印刷墨水的染料組成物中，如何提供一種染料配方組成份，配制成可以獲得黃色偏綠光(greenishyellow)、色域廣、溶解度好及儲存安定性佳的黃色噴墨墨水，是持續(xù)努力的方向。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種新穎黃色染料化合物，其適用于紙用噴墨印刷墨水的黃色染料化合物。本發(fā)明的黃色染料化合物可配制成一黃色染料組成物。并可以進一步配制成可以獲得黃色偏綠光(greenishyellow)、色域廣、及溶解度佳的黃色噴墨墨水。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的黃色染料，其結(jié)構(gòu)如下式(I)化合物其中，M為H、Li、NH4或Na。所述的黃色染料，其中該式(I)化合物是如下式(I-1)化合物其中，M為H、Li、NH4或Na。所述的黃色染料，其中該式(I-1)化合物是如下式(I-1a)化合物。所述的黃色染料，其中該式(I)化合物是如下式(I-2)化合物其中，M為H、Li、NH4或Na。所述的黃色染料，其中該式(I-2)化合物是如下式(I-2a)化合物。本發(fā)明提供的黃色染料組成物，其包括如下式(I-1)化合物及(I-2)化合物其中M為H、Li、NH4或Na。所述的黃色染料組成物，其中該式(I-1)化合物是如下式(I-1a)化合物，且該式(I-2)化合物是如下式(I-2a)化合物。所述的黃色染料組成物，其中式(I-1)化合物的組成比例為1％至99％重量比，式(I-2)化合物的組成比例為99％至1％重量比。所述的黃色染料組成物，其中式(I-1)化合物的組成比例為10％至90％重量比，式(I-2)化合物的組成比例為90％至10％重量比。所述的黃色染料組成物，其中式(I-1)化合物的組成比例為30％至70％重量比，式(I-2)化合物的組成比例為70％至30％重量比。所述的黃色染料組成物，其中式(I-1)化合物及式(I-2)化合物的組成比例分別為50％重量比。本發(fā)明提供的黃色墨水組成物，其包括(A)1至40重量百分比的如下式(I)黃色染料化合物其中，M為H、Li、NH4或Na；(B)20至30重量百分比的有機溶劑；以及(C)55至70重量百分比的水。所述的黃色墨水組成物，其中有機溶劑組成份選自由乙二醇、二乙二醇、三甘醇、丙二醇、丁二醇、乙二醇單乙醚、乙二醇單丁醚、二乙二醇單乙醚、2-吡咯烷酮、N-甲基-吡咯烷酮、1，3-二甲基-2-咪唑啉酮及三乙醇胺所組成之群。所述的黃色墨水組成物，其中還包括一組成份(D)含量為0.001至5重量百分比的界面活性劑，該界面活性劑為如下式的化合物其中n和m的總和為介于0至50的整數(shù)。本發(fā)明提供的黃色墨水組成物，還包括(A)1至40重量百分比的如權(quán)利要求6項所述的黃色染料組成物；(B)20至30重量百分比的有機溶劑；以及(C)55至70重量百分比的水。所述的黃色墨水組成物，其中有機溶劑組成份選自由乙二醇、二乙二醇、三甘醇、丙二醇、丁二醇、乙二醇單乙醚、乙二醇單丁醚、二乙二醇單乙醚、2-吡咯烷酮、N-甲基-吡咯烷酮、1，3-二甲基-2-咪唑啉酮及三乙醇胺所組成之群。所述的黃色墨水組成物，其中還包括一組成份(D)含量為0.001至5重量百分比的界面活性劑，該界面活性劑系為如下式的化合物其中n和m的總和為介于0至50的整數(shù)。具體實施例方式本發(fā)明的式(I)黃色染料化合物的制備，先將三聚氯氰(cyanuricchloride)化合物進行分散，然后加入溶解4-氨基苯磺酸(4-aminobenzenesulfonicacid)或3-氨基苯磺酸(3-aminobenzenesulfonicacid)，進行一次縮合反應(yīng)。再加入溶解2，4-二氨基苯磺酸(2，4-diaminobenzenesulfonicacid)或其鹽類的溶液，進行二次縮合反應(yīng)。反應(yīng)完的縮合物，加入亞硝酸鈉及鹽酸水溶液進行重氮化反應(yīng)，產(chǎn)生重氮鹽溶液。將重氮鹽溶液與1-乙基-3-磺酸甲基-4-甲基-6-羥基-吡啶酮(1-ethyl-3-sulphomethyl-4-methyl-6-hydroxy-pyridone-2)或其鹽類進行偶合反應(yīng)，產(chǎn)生二次偶合物，再將二次偶合物以氫氧化鈉水溶液調(diào)高pH，而后加熱升溫進行水解反應(yīng)，以鹽酸溶液調(diào)整pH值至中性，水解反應(yīng)完后，進行逆滲透脫鹽濃縮過濾，過濾完后再將濾液噴干，所得黃色染料化合物的結(jié)構(gòu)如下式(I’)式(I’)黃色染料化合物可以以各種公知的反應(yīng)將的轉(zhuǎn)換成本發(fā)明的如下式(I)黃色染料化合物其中，M為H、Li、NH4或Na。本發(fā)明的黃色墨水組成物的制備，本發(fā)明的黃色墨水組成物，其包括(A)1至40重量百分比的如前述式(I)所示的黃色染料化合物；(B)20至30重量百分比的有機溶劑；以及(C)55至70重量百分比的去離子水。關(guān)于本發(fā)明黃色墨水組成物的成分與比例已詳述如前，于此不在一一贅述。本發(fā)明的黃色墨水組成物可以還包括一組成份(D)界面活性劑。該界面活性劑例如選自由乙炔二醇(acetyleneglycol)衍生物-Surfynol465、Surfynol485、Surfynol420及Surfynol104所組成的族群，(AirProducts&Chemicals，Inc.所販賣)，其化學(xué)結(jié)構(gòu)通式如下式的化合物其中n和m的總和介于0至50的整數(shù)。本發(fā)明所提供的式(I)黃色染料化合物、黃色墨水組成物的具體實施例，為方便更進一步說明起見，將列舉以下實施例作更具體的說明，但不會因此而限定本發(fā)明的范圍，其中化合物是以游離酸的形式表示，但其實際形式有可能是金屬鹽，更可能是堿金屬鹽，尤其是鈉鹽，除非有特別說明，否則實施例中所使用的份數(shù)或百分比皆以重量為單位，溫度以攝氏溫度℃為單位。實施例1式(I-1a)黃色染料化合物的制備將9.5kg三聚氯氰(cyanuricchloride)化合物加入30公升的水和9kg冰塊一起攪拌進行分散，均勻分散后，加入以30公升的水和3公升45％液堿溶解8.5kg4-氨基苯磺酸(4-aminobenzenesulfonicacid)，進行一次縮合反應(yīng)，保持溫度5～10℃，pH＝2～2.5。至反應(yīng)完全后，再加入粉末9kg2.4-二氨基苯磺酸(2，4-diaminobenzenesulfonicacid)，進行二次縮合反應(yīng)，保持溫度為20～40℃，pH＝5～7至反應(yīng)完全。反應(yīng)完的縮合物，加入3.6Kg的亞硝酸鈉及20公升32％鹽酸水溶液，加冰降溫到5～15℃進行重氮化反應(yīng)，至重氮化反應(yīng)完全。將所得到的重氮鹽溶液與以30公升的水和2公升45％液堿溶解11kg1-乙基-3-磺酸甲基-4-甲基-6-羥基-吡啶酮(1-ethyl-3-sulphomethyl-4-methyl-6-hydroxy-pyridone-2)的水溶液進行偶合反應(yīng)，保持溫度5～15℃，pH＝7～8，至偶合反應(yīng)完全。再將45％氫氧化鈉水溶液調(diào)整pH值至10～12，后加熱升溫至85℃，持溫反應(yīng)90分鐘，以32％鹽酸溶液調(diào)整pH值至7～7.5，進行逆滲透脫鹽濃縮過濾，過濾完后再將濾液噴干，噴干后可得結(jié)構(gòu)如上式(I-1a)的黃色染料化合物15kg粉末，abs./λmax＝370/420nm，10ppm。實施例2式(I-2a)黃色染料化合物的制備將9.5kg三聚氯氰(cyanuricchloride)化合物加入30公升的水和9kg冰塊一起攪拌進行分散，均勻分散后，加入以30公升的水和3公升45％液堿溶解8.5kg3-氨基苯磺酸(3-aminobenzenesulfonicacid)，進行一次縮合反應(yīng)，保持溫度5～10℃，pH＝2～2.5。至反應(yīng)完全后，再加入粉末9kg2.4-二氨基苯磺酸(2，4-diaminobenzenesulfonicacid)，進行二次縮合反應(yīng)，保持溫度為20～40℃，pH＝5～7至反應(yīng)完全。反應(yīng)完的縮合物，加入3.6Kg的亞硝酸鈉及20公升32％鹽酸水溶液，加冰降溫到5～15℃進行重氮化反應(yīng)，至重氮化反應(yīng)完全。將所得到的重氮鹽溶液與以30公升的水和2公升45％液堿溶解11kg1-乙基-3-磺酸甲基-4-甲基-6-羥基-吡啶酮(1-ethyl-3-sulphomethyl-4-methyl-6-hydroxy-pyridone-2)的水溶液進行偶合反應(yīng)，保持溫度5～15℃，pH＝7～8，至偶合反應(yīng)完全。再將45％氫氧化鈉水溶液調(diào)整pH值至10～12，后加熱升溫至85℃，持溫反應(yīng)90分鐘，以32％鹽酸溶液調(diào)整pH值至7～7.5，進行逆滲透脫鹽濃縮過濾，過濾完后再將濾液噴干，噴干后可得結(jié)構(gòu)如上式(I-2a)的黃色染料化合物15kg粉末，abs./λmax＝371/422nm，10ppm。實施例3黃色墨水組成物的制備將實施例1制備的式(I-1a)黃色染料化合物2g，加去離子水69.7g，依續(xù)加入diethyleneglycol10g，diethyleneglycolmono-butylether10g，甘油7g，界面活性劑1g與殺菌劑0.3g，混合均勻后，調(diào)整pH值至7～7.5，過濾后成為黃色墨水組成物。實施例4黃色墨水組成物的制備將式(I-2a)黃色染料化合物2g，加去離子水69.7g，依續(xù)加入diethyleneglycol10g，diethyleneglycolmono-butylether10g，甘油7g，界面活性劑1g與殺菌劑0.3g，混合均勻后，調(diào)整pH值至7～7.5，過濾后成為黃色墨水組成物。實施例5將式(I-1a)黃色染料化合物與式(I-2a)黃色染料化合物以1∶1混合的黃色染料混合物2g，加去離子水69.7g，依續(xù)加入diethyleneglycol10g，diethyleneglycolmono-butylether10g，甘油7g，界面活性劑1g與殺菌劑0.3g，混合均勻后，調(diào)整pH值至7～7.5，過濾后成為黃色墨水組成物。公知黃色墨水組成物的制備比較例1取C.I.DirectYellow132染料化合物2g，加去離子水69.7g，依續(xù)加入diethyleneglycol10g，diethyleneglycolmono-butylether10g，甘油7g，界面活性劑1g與殺菌劑0.3g，混合均勻后，調(diào)整pH值至7～7.5，過濾后成為黃色墨水組成物。比較例2取C.I.AcidYellow23染料化合物2g，加去離子水69.7g，依續(xù)加入diethyleneglycol10g，diethyleneglycolmono-butylether10g，甘油7g，界面活性劑1g與殺菌劑0.3g，混合均勻后，調(diào)整pH值至7～7.5，過濾后成為黃色墨水組成物。比較例3取C.I.DirectYellow86染料化合物2g，加去離子水69.7g，依續(xù)加入diethyleneglycol10g，diethyleneglycolmono-butylether10g，甘油7g，界面活性劑1g與殺菌劑0.3g，混合均勻后，調(diào)整pH值至7～7.5，過濾后成為黃色墨水組成物。如前述的界面活劑為AirProducts&Chemicals，Inc.所販賣的產(chǎn)品S-465；殺菌劑為Bayer公司所販賣的PROXEL-XL2。墨水組成物的物性測試一、色相測試將上述墨水配方打印至紙張，再將打印后的紙張，以AATCCTestMethod173-1989測試方法(AmericanAssociationofChemistsandColorists為美國紡織化學(xué)及色彩學(xué)會；簡稱AATCC)，及使用CIEL*a*b*測色公式，CIE表色系統(tǒng)(CommissionInternationaldel′Eclairage國際照明委員會；簡稱CIE)，利用增益信息公司所提供的ICSGAIN分光儀，用D65標(biāo)準光源，測定其反射率，并以比較例1為標(biāo)準樣，分別測量DL、Da、Db、Dc、Dh等。當(dāng)Dh為正值時，表該物質(zhì)偏綠光，正值愈大綠光愈強；Dh為負值時，表該物質(zhì)偏紅光，正值愈大紅光愈強；DL為正值時，表該物質(zhì)為明亮的，正值愈大明亮度愈高；DL為負值時，表該物質(zhì)為暗濁的，負值愈大愈暗濁；Dc值愈大，彩度愈高。CIEL*a*b*的測試結(jié)果如下表表1，測色公式CIEL*a*b*，Dye2％<tablesid="table1"num="001"><tablewidth="748">墨水配方DLDaDbDcDh比較例1standardstandardstandardstandardstandard比較例2-1.41D5.414.815.0-3.5R比較例3-2.82D7.49.29.4-6.0R實施例30.68C-3.015.815.91.5G實施例40.73C-3.216.316.41.7G實施例50.71C-3.116.216.31.6G</table></tables>注1standard表L*(85.5)；a*(-4.3)；b*(56.0)；c*(56.2)；h(94.4)注2數(shù)據(jù)中的D表Dark；C表Clear；R表Red；G表Green一般以L*a*b*值表示色彩的三維空間L*Lightness明亮度(+L*方向較亮，-L*方向較暗)a*綠色/紅色坐標(biāo)軸，+a*方向偏紅色，-a*方向偏綠色。b*藍色/黃色坐標(biāo)軸，+b*方向偏黃色，-b*方向偏藍色。DL明亮度差異值(differenceLightness)Da比較樣的a*值-標(biāo)準樣(standard)的a*值Db比較樣的b*值-標(biāo)準樣(standard)的b*值c彩度(chroma)h色相(hue)Dc彩度差異值(differencechroma)Dh色相差異值(differencehue)綜合上述及上表得知，本發(fā)明Da為負值且Db為正值，所以可獲得黃色偏綠光(greenishyellow)的噴墨墨水，而DL和Dh均為正值時，表示本發(fā)明不僅只是黃色偏綠光且為彩度明亮的噴墨墨水，因此配色的色域最廣，應(yīng)用范圍最大，所以本發(fā)明的墨水組成物可以獲得黃色偏綠光(greenishyellow)、色域廣的黃色噴墨墨水。二、室溫溶解度測試1.稱取干燥后Xg的定量染料(X表各種染料所需要溶解的濃度g/L)，例如測試100g/L溶解度，則稱取染料100g，加入1公升蒸餾水于燒杯內(nèi)，以玻棒攪拌均勻。2.在磁石攪拌機上均勻攪拌，于室溫下操作，攪拌15min。3.將TOYONo.1濾紙及磁漏斗預(yù)濕后，抽氣濾干，迅速倒入染料測試液，抽氣濾干。4.取出濾紙自然風(fēng)干，判定結(jié)果。溶解度測試結(jié)果如下表表2，室溫溶解度由上表得知，本發(fā)明實施例5墨水組成物中染料是由式(I-1a)黃色染料化合物與式(I-2a)黃色染料化合物所混合，所得到的溶解度最大。小結(jié)注◎很好；○好；△尚可；差由上表可以看出，本發(fā)明墨水實施例的墨水組成物同時具有黃色偏綠光(greenishyellow)、色域廣、及溶解度好的特性。綜上所述，本發(fā)明無論就目的、手法及功效，或就其技術(shù)層面與研發(fā)設(shè)計上，均顯示其迥異于公知技術(shù)的特征。應(yīng)注意的是，上述諸多實施例僅是為了便于說明故舉例闡述的，而本發(fā)明所主張的權(quán)利范圍自應(yīng)以申請專利范圍所述為準，而非僅限于上述實施例。權(quán)利要求1.一種如下式(I)化合物的黃色染料其中，M為H、Li、NH4或Na。2.如權(quán)利要求1所述的黃色染料，其特征在于，其中該式(I)化合物是如下式(I-1)化合物其中，M為H、Li、NH4或Na。3.如權(quán)利要求2所述的黃色染料，其特征在于，其中該式(I-1)化合物是如下式(I-1a)化合物。4.如權(quán)利要求1所述的黃色染料，其特征在于，其中該式(I)化合物是如下式(I-2)化合物其中，M為H、Li、NH4或Na。5.如權(quán)利要求4所述的黃色染料，其特征在于，其中該式(I-2)化合物是如下式(I-2a)化合物。6.一種黃色染料組成物，其包括如下式(I-1)化合物及(I-2)化合物其中M為H、Li、NH4或Na。7.如權(quán)利要求6所述的黃色染料組成物，其特征在于，其中該式(I-1)化合物是如下式(I-1a)化合物，且該式(I-2)化合物是如下式(I-2a)化合物。8.如權(quán)利要求6所述的黃色染料組成物，其特征在于，其中式(I-1)化合物的組成比例為1％至99％重量比，式(I-2)化合物的組成比例為99％至1％重量比。9.如權(quán)利要求6所述的黃色染料組成物，其特征在于，其中式(I-1)化合物的組成比例為10％至90％重量比，式(I-2)化合物的組成比例為90％至10％重量比。10.如權(quán)利要求6所述的黃色染料組成物，其特征在于，其中式(I-1)化合物的組成比例為30％至70％重量比，式(I-2)化合物的組成比例為70％至30％重量比。11.如權(quán)利要求6所述的黃色染料組成物，其特征在于，其中式(I-1)化合物及式(I-2)化合物的組成比例分別為50％重量比。12.一種黃色墨水組成物，其包括(A)1至40重量百分比的如下式(I)黃色染料化合物其中，M為H、Li、NH4或Na；(B)20至30重量百分比的有機溶劑；以及(C)55至70重量百分比的水。13.如權(quán)利要求12所述的黃色墨水組成物，其特征在于，其中有機溶劑組成份選自由乙二醇、二乙二醇、三甘醇、丙二醇、丁二醇、乙二醇單乙醚、乙二醇單丁醚、二乙二醇單乙醚、2-吡咯烷酮、N-甲基-吡咯烷酮、1，3-二甲基-2-咪唑啉酮及三乙醇胺所組成之群。14.如權(quán)利要求12所述的黃色墨水組成物，其特征在于，其中還包括一組成份(D)含量為0.001至5重量百分比的界面活性劑，該界面活性劑為如下式的化合物其中n和m的總和為介于0至50的整數(shù)。15.一種黃色墨水組成物，其包括(A)1至40重量百分比的如權(quán)利要求6項所述的黃色染料組成物；(B)20至30重量百分比的有機溶劑；以及(C)55至70重量百分比的水。16.如權(quán)利要求15所述的黃色墨水組成物，其特征在于，其中有機溶劑組成份選自由乙二醇、二乙二醇、三甘醇、丙二醇、丁二醇、乙二醇單乙醚、乙二醇單丁醚、二乙二醇單乙醚、2-吡咯烷酮、N-甲基-吡咯烷酮、1，3-二甲基-2-咪唑啉酮及三乙醇胺所組成之群。17.如權(quán)利要求15所述的黃色墨水組成物，其特征在于，其中還包括一組成份(D)含量為0.001至5重量百分比的界面活性劑，該界面活性劑系為如下式的化合物其中n和m的總和為介于0至50的整數(shù)。全文摘要本發(fā)明系有關(guān)于一種黃色染料化合物，結(jié)構(gòu)如式(I)，其中，M為H、Li、NH文檔編號B41J2/01GK1990603SQ20051013759公開日2007年7月4日申請日期2005年12月30日優(yōu)先權(quán)日2005年12月30日發(fā)明者林文琴,孫自揆,林仁方申請人:明德國際倉儲貿(mào)易(上海)有限公司