铜酞菁苄砜基化合物及其衍生物制造技术

本发明专利技术涉及一类铜酞菁苄砜基化合物及其衍生物，并进一步提供含有该类化合物的喷墨墨水组合物。该铜酞菁苄砜基化合物具有下述通式（I），取代基团W1、W2、W3、W4分别独立地位于铜酞菁的β位，且至少一个为W5所示基团，其它取代基可独立地选自SO2(CH2)mSO2X；所述取代基中，X独立地选自NR1(CH2)wOH、N((CH2)wOH)2、NR1(CH2)wSO3M、NR1(CH2)wCO2M或OM，n为0-2的整数，m、w独立地为2-6的整数；并且，R1为H、CH3或CH2CH3；M独立的为H、Li、Na、K或N+R2R3R4R5，其中的R2、R3、R4、R5选自相同或不相同的H、C1-18烷基、环己基、苄基或(CH2)wOH。该类铜酞菁苄砜基化合物可提供青色染料分子添加在墨水中，不仅可以提高墨水的综合稳定性，而且可以降低和避免青铜现象，提升打印品质。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一类铜酞菁苄砜基化合物及其衍生物，并进一步提供含有该类化合物的嗔墨墨水组合物。
技术介绍
目前，喷墨打印是较为普遍使用的打印方法之一。由于喷头不与被记录材料相接触，打印作业中因不发出声音而安静。除此之外，还具有易小型化、高速化、彩色化的特点，因此，近年来得到迅速发展和广泛应用。随着喷墨打印机及其打印品质的发展，对打印用墨水以及打印内容的耐水性、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吸附有多孔质氧化硅、阳离子聚合物、氧化铝溶胶或特殊陶瓷，染料与这些有机或无机的微粒及PVA树脂等共同涂覆在打印材料(纸)表面，因而为大幅度地改善耐水性提供保证；对耐湿性而言当打印影像保存在高湿度的环境下时，要求对被记录材料中染料的渗透现象具有坚牢性，若有染料的渗透，特别是在照片调色要求高的情况下，会明显地降低图像品质；对耐气体性而言由于数码打印的普及，在保存所得到的打印物时，因室内空气中存在氧化性气体而导致的图像变色也成为关注的问题。氧化性气体在记录纸上或在记录纸中与染料反应，会使打印的图像变色、褪色，而臭氧更是促进喷墨打印图像氧化褪色的主要物质；另外，打印图像在光照环境下产生变色、褪色等，也与打印墨水中染料的耐光性有重要关系。将水溶性染料溶于水溶性介质中，添加可防止笔尖及喷嘴阻塞的水溶性有机溶剂制成打印墨水是传统制造墨水的过程。从上面的分析可以知道，所配制的墨水除要求具有高密度的打印图像、笔尖或喷嘴不产生阻塞、被记录材料上的干燥性良好、渗透少、保存稳定性优异等性能外，所形成的图像应该还具有良好的耐水性、耐光性、耐湿性等特性。因此，对提供色彩特征的4原色的物质，不仅要求有更好的色调和鲜艳性，而且它们对墨水的打印适性和综合耐性都被提出了更高的要求。喷墨墨水中所使用的青色用染料的分子骨架，代表物是使用铜酞菁磺酸化合物染料，例如C. I.直接蓝86、C. I.直接蓝199。然而，这些铜酞菁磺酸化合物染料虽然色调及鲜艳性非常优异，但耐光性和耐臭氧性却较差。近年来的研究和实践已经证明，含砜类基团铜酞菁的青色染料，特别是一些含苯砜基的铜酞菁磺酸化合物染料，已表明具有鲜艳、耐光、耐臭氧等优点。专利公开，例如USP7247195B2和USP 7264662B2都有相关的公开记载。应用实践显示，这些铜酞菁染料虽然在耐光、耐臭氧性方面表现出改进的效果，但是在改善耐水性、稳定性和青铜现象方面的效果却有所下降。总之，在目前能提供使用的青色染料中，还尚未获得可同时满足色调、鲜明性、耐光性、耐水性、耐臭氧性以及溶液稳定性的染料。例如，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，目前使用的青色染料在许多情况下不够 理想；高密度时，在打印的图片上染料析出形成晶体产生金属样光泽的反射光，称青铜现象。研究结果认为，当染料的水溶解度降低时，青铜现象易于发生，这是因为染料的缔合(聚集)能力被提升。打印作业中，青铜现象的产生不仅导致记录图像的光密度降低，而且还导致所得到的记录图像与所希望的(色彩)色调之间存在巨大差异。因此，喷墨用墨水所需要满足的重要性质之一是防止青铜现象。具体到带有苯砜基的铜酞菁磺酸染料，由于该染料分子结构刚性较强，柔性不够，染料的溶解度较低，而且难于渗入相纸涂层，应该是导致青铜现象和耐光、耐臭氧性能低的重要原因之一。
技术实现思路
本专利技术所解决的主要技术问题是提供一类铜酞菁苄砜基化合物，通过对该化合物中取代基的选择，引入了含苄砜基的基团，使该化合物分子的柔性增加，同时溶解性能够提高。该化合物作为染料用于墨水的调配，利于提高墨水的综合稳定性和应用效果。本专利技术还提供了含有所述铜酞菁苄砜基化合物的打印墨水组合物，该类铜酞菁苄砜基化合物提供青色染料分子添加在墨水中，不仅可以提高墨水的综合稳定性，而且可以降低和避免青铜现象，提升打印品质。本专利技术还提供了所述铜酞菁苄砜基化合物的制备方法。本专利技术以前的喷墨墨水中，从综合性质考虑，常选择铜酞菁苯砜基磺酸化合物作为青色染料。针对其存在的溶解性低，导致稳定性和打印品质不理想的问题，本专利技术首先提供了具有下列通式(I)所示的铜酞菁苄砜基化合物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.具有下述通式(I)所示的铜酞菁苄砜基化合物2.根据权利要求I所述的铜酞菁苄砜基化合物，取代基团W5中，n为I或2。3.根据权利要求2所述的铜酞菁苄砜基化合物，其中，取代基团W5中，n为I时，-SO2X位于节砜基上的间位或对位；n为2时，-SO2X位于节砜基上的邻位和对位。4.根据权利要求1-3任一项所述的铜酞菁苄砜基化合物，其中，所述取代基WpW2、W3、W4中，X 独立地选自 N (CH2CH2OH) 2、NHCH2CH2OH 或 0M，M 为 Li、Na、K、N+H2 (CH2CH2OH) 2、N+H3CH2CH2OH或 N+H (CH2CH2OH) 3。5.根据权利要求1-4任一项所述的铜酞菁苄砜基化合物，其中，铜酞菁3位上的取代基均为具有W5结构的取代基。6.权利要求1-5任一项所述铜酞菁苄砜基化合物在配制墨水组合物中的应用。7.根据权利要求6所述的应用，其中，所述墨水为青色墨水。8.权利要求1-5任一项所述铜酞菁苄砜基化合物的制备方法，所述方法至少包括如下步骤 将苄砜基化合物(V )、或苄砜基化合物(V )与能提供W1-W4所代表的取代基的邻苯二甲腈化合物和/或酞酰亚胺化合物的混合物，与含铜化合物反应生成苄砜基铜酞菁的过程；或者 将苄基硫醚化合物(IV)、或苄基硫醚化合物(IV)与能提供W1-W4K代表的取代基的邻苯二甲腈化合物和/或酞酰亚胺化合物的混合物，与含铜化合物反应生成苄硫醚基铜酞菁，以及将其中的苄硫醚基铜酞菁进一步氧化制成苄砜基铜酞菁的过程；9.根据权利要求8所述的制备方法，其中，所述方法至少包括以下步骤 将苄基硫醚化合物(IV)氧化制成苄砜基化合物(V)。10.根据权利要求8所述的制备方法，所述方法包括以下步骤 将苄基硫醚化合物(IV)氧化制成苄砜基化合物(V); 将苄砜基化合物(V )、或苄砜基化合物(V)与能提供W1-W4所代表的取代基的邻苯二甲腈化合物和/或酞酰亚胺化合物的混合物，与含铜化合物反应生成苄砜基铜酞菁，并进一步经氯磺化生成苄砜基铜酞菁磺酰氯化合物； 使所述苄砜基铜酞菁磺酰氯化合物发生水解反应或磺酰胺化反应，生成通式(I)所示铜酞菁苄砜基化合物，且取代基W5中的n为I或2。11.根据权利要求8所述的制备方法，所述方法包括以下步骤 将苄基硫醚化合物(IV)、或苄基硫醚化合物(IV)与能提供W1-W4所代表的取代基的邻苯二甲腈化合物和/或酞酰亚胺化合物的混合物，与含铜化合物反应生成苄硫醚基铜酞菁，并进一步通过氯磺化反应生成节硫醚基铜酞菁磺酰氯化合物； 使所述苄硫醚基铜酞菁磺酰氯化合物发生水解反应或磺酰胺化反应，生成铜酞菁苄硫醚基化合物中间体； 所得到的铜酞菁苄砜基化合物中间体经氧化制成通式(I)所示铜酞菁苄砜基化合物，且取代基W5中的n为I或2。12.根据权利要求8、1...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭孝军，戴正亮，秦学孔，樊江莉，王风，李少磊，
申请(专利权)人：大连理工大学，珠海纳思达企业管理有限公司，
类型：发明
国别省市：