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TWI460235B - 分散染料混合物、它們的製備及用途 - Google Patents

分散染料混合物、它們的製備及用途 Download PDF

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TWI460235B
TWI460235B TW099127753A TW99127753A TWI460235B TW I460235 B TWI460235 B TW I460235B TW 099127753 A TW099127753 A TW 099127753A TW 99127753 A TW99127753 A TW 99127753A TW I460235 B TWI460235 B TW I460235B
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hydrogen
alkoxy
dye
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alkyl
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TW099127753A
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Adrian J Murgatroyd
Clemens Grund
Timo Liebig
Stefan Neubauer
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Dystar Colours Distrib Gmbh
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Description

分散染料混合物、它們的製備及用途
本發明涉及用於對疏水的紡織材料進行染色的分散染料。
苯並二呋喃酮與分散偶氮染料類的多種混合物係已知的並且描述於例如在EP 0 305 886 A2、EP 0 640 667 A1以及WO2008/074719 A1中。此外，WO2008/049758 A2揭露了分散偶氮染料，其中一種2-氧代烷基酯被連接到生色團上。
現已發現苯並二呋喃酮與分散偶氮染料類的在下文定義的混合物就在聚酯和聚酯-彈性紗材料上的染色物的積色(buildup)而言較該等單獨的染料明顯改進了。
本發明提供了多種染料混合物，包含：至少一種具有化學式(I)的染料
以及至少一種具有化學式(II)的染料
其中T1 　係氫、鹵素、三氟甲基、氰基、-SCN、-SO2 CH3 、或硝基；T2 　係氫或鹵素；R1 　係氫、(C1 -C6 )-烷基、(C1 -C4 )-烷氧基、鹵素、-NHCHO、-NHCO(C1 -C6 )-烷基、-NHCO芳基、-NHSO2 (C1 -C6 )-烷基、或-NHSO2 芳基；R2 　係氫或鹵素；R3 　係氫、(C1 -C6 )-烷基、氰基-、(C1 -C4 )-烷氧基-、苯氧基-或苯基-取代的(C1 -C6 )-烷基，(C3 -C4 )-鏈烯基、或取代的(C3 -C4 )-鏈烯基；R4 　係氫或甲基；R5 　係甲基或乙基；R6 　係氫或甲基；R7 　係氫或甲基；n　係0、1、2或3；R8 和R9 各自獨立地是氫、(C1 -C4 )-烷氧基、(C2 -C4 )-鏈烯氧基、或-O(CH2 )q R22 ；並且q　係從1至6的一整數；並且R22 　係2-四氫吡喃基、2-四氫呋喃基、-OR23 、或-COR24 ；其中R23 　係氫、(C1 -C4 )-烷基、(C2 -C4 )-鏈烯基、取代的或未取代的苯基、(C1 -C4 )-烷氧基-(C1 -C4 )-烷基、苯氧基-(C1 -C4 )-烷基、羰基-(C1 -C4 )-烷基、羰基-(C2 -C4 )-鏈烯基、羰基苯基、羰基-(C1 -C4 )-烷氧基-(C2 -C4 )-烷基、或羰基苯氧基-(C2 -C4 )-烷基；並且R24 　係(C1 -C4 )-烷氧基、(C2 -C4 )-鏈烯氧基、取代的或未取代的苯氧基、苯基-(C1 -C2 )-烷氧基、苯氧基-(C1 -C4 )-烷氧基、(C2 -C4 )-鏈烯氧基-(C1 -C4 )-烷氧基、或(C1 -C4 )-烷氧基-(C1 -C4 )-烷氧基。
在本發明的上下文中，(C1 -C6 )-烷基基團可以是直鏈的或支鏈的並且是例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、正戊基、或正己基。類似的邏輯適用於烷氧基基團，例如它們係甲氧基或乙氧基。(C3 -C4 )-鏈烯基基團更具體是烯丙基，而(C2 -C4 )-鏈烯基基團更具體是乙烯基或烯丙基。對於(C3 -C4 )-鏈烯基的取代基係例如鹵素以及苯基。芳基更具體是苯基或萘基。對於苯基或苯氧基的取代基係例如鹵素、甲基、乙基、羥乙基、甲氧基、乙氧基、羥基、以及氰基。-NHSO2 芳基更具體是苯磺醯氨基。鹵素優選是氯或溴。
根據本發明優選的染料混合物包含至少一種具有化學式(I)的染料，其中T1 　係氫、氯、溴、三氟甲基、氰基、或硝基；T2 　係氫或氯；R1 　係氫、氯、甲基、乙醯氨基、丙醯氨基、苯甲醯氨基；甲磺醯氨基、乙磺醯氨基、或苯磺醯氨基；R2 　係氫或氯；R3 　係氫、甲基、乙基、丙基、丁基、苯甲基、苯乙基、苯氧乙基、甲氧基乙基、氰基乙基、或烯丙基；R4 、R6 和R7 各自是氫；R5 　係甲基；並且n　係0或1。
根據本發明特別優選的染料混合物包含至少一種具有化學式(I)的染料，其中T1 　係氫、氯、溴、三氟甲基、氰基、或硝基；T2 　係氫或氯；R1 　係氫、甲基、或乙醯氨基；R2 　係氫或氯；R3 　係氫、甲基、乙基、正丁基、苯甲基、苯乙基、苯氧乙基、氰基乙基、或烯丙基；R4 、R6 和R7 各自是氫；R5 　係甲基；並且n　係0。
根據本發明非常特別優選的染料混合物包含至少一種具有化學式(Ia)的染料
其中T1 、T2 以及R1 至R3 各自如以下的表中所定義：
根據本發明進一步優選的染料混合物包含至少一種具有化學式(II)的染料，其中R8 和R9 各自獨立地是氫、(C1 -C4 )-烷氧基、或-O(CH2 )q R22 ，其中q　係從1至3的一整數；並且R22 　係2-四氫吡喃基、2-四氫呋喃基、-OR23 、或-COR24 ；其中R23 　係氫或(C1 -C4 )-烷氧基-(C1 -C4 )-烷基；並且R24 　係(C1 -C4 )-烷氧基-(C1 -C4 )-烷氧基。
根據本發明進一步特別優選的染料混合物包含至少一種具有化學式(II)的染料，其中R8 　係氫、(C1 -C4 )-烷氧基、或-O(CH2 )q R22 ，其中q　係從1至3的一整數；並且R22 　係2-四氫吡喃基、2-四氫呋喃基、-OR23 、或-COR24 ；其中R23 　係氫或(C1 -C4 )-烷氧基-(C1 -C4 )-烷基；並且R24 　係(C1 -C4 )-烷氧基-(C1 -C4 )-烷氧基；並且R9 　係氫、(C1 -C4 )-烷氧基、或-O(CH2 )q R22 ，其中q　係從1至3的一整數；並且R22 　係-COR24 並且R24 　係(C1 -C4 )-烷氧基-(C1 -C4 )-烷氧基。
根據本發明進一步非常特別優選的染料混合物包含至少一種具有化學式(II)的染料，其中R8 和R9 各自如下列的表中所定義並且*表示至苯基的鍵：
根據本發明非常特別優選的染料混合物包含與具有化學式II-1、II-2、II-3、II-8和/或II-1的多種染料一起的具有化學式Ia-11、Ia-23、Ia-24和/或Ia-25的多種染料。根據本發明的包含具有化學式Ia-24的染料和具有化學式II-3的染料的染料混合物係更特別優選的。
根據本發明的染料混合物包含具有化學式(I)和(II)的、更具體量值各自為按重量計從1%至99%、更優選量值各自情況下為按重量計20%到80%的染料。根據本發明非常特別優選的染料混合物包含具有化學式(I)的量值為按重量計從30%至45%的染料以及具有化學式(II)的量值為按重量計從55%到70%的染料。具有化學式(I)的染料：具有化學式(II)的染料的適合的混合比例係90：10、80：20、75：25、70：30、60：40、55：45、50：50、45：55、40：60、30：70、25：75、20：80以及10：90。
根據本發明的染料混合物藉由將具有化學式(I)和(II)的染料進行機械性混合係可獲得的。對於該等量值進行更具體地選擇以便產生具有所希望的構成的混合物。具有化學式(I)的染料係已知的並且描述於例如WO2008/049758中。類似地，具有化學式(II)的染料係已知的並且描述於例如EP 0 033 583 A1以及EP 0 397 170 A1中。
根據本發明的染料混合物用於對疏水性材料進行染色和印染係非常有用的，因為獲得的染色品和印製品在均勻色調和高使用堅牢度上是引人注目的。值得特別提及的是良好的洗滌和接觸牢度、以及還有優異的顏色積色特性，尤其是在聚酯和聚酯-彈性紗材料上。
本發明因此還提供了本發明的染料混合物用於對疏水材料進行染色和印染的用途，即提供了用於以常規方式對此類材料進行染色或印染的方法，其中使用了根據本發明的一種染料混合物作為著色劑。
所提及的疏水性材料可以是合成或半合成來源的。實例包括二乙酸酯纖維素、三乙酸纖維素、聚醯胺類、聚丙交酯類，並且更具體地是高分子量的聚酯類。由高分子量的聚酯構成的材料更具體是基於聚對苯二甲酸乙二酯或聚對苯二甲酸丙二酯的那些材料。混紡織物和混纖維例如像聚酯-棉或聚酯-彈性紗也是可能的。該等疏水性合成材料可以是處於自支撐薄膜/薄片或織物或線形本體的形式並且可以例如被加工成紗線或紡織的或針織的織物。給予優選的是纖維紡織材料，它們可以同樣例如以微纖維的形式存在。
根據本發明提供用途的染色可以按一常規的方式進行，優選用一水性分散液，適當時在多種載體的存在下，在80℃到約110℃之間藉由耗盡染法或藉由HT法在一台染色高壓釜中於110℃到140℃，並且還藉由所謂的熱固法，其中該織物用該染色液浸軋並隨後在約180℃至230℃固定/定色。
所提及材料的印染可以按一本身已知的方式來進行，藉由將本發明的染料混合物摻入一印染漿料中並在180℃到230℃之間的溫度下用HT蒸汽、高壓蒸汽或乾熱，適當時在一載體的存在下，對用其印染的織物進行處理以固定該染料。
本發明的染料混合物當用於染色液、浸軋液或印染漿時應該處於一非常精細的細分狀態。將該等染料以一常規方式藉由以下方法轉化為該精細的細分狀態：將它們與多種分散劑一起在一液態介質(優選水)中製漿並使該混合物經受剪切力的作用而將原始存在的染料顆粒機械粉碎到這樣一種程度，即達到最佳比表面積並且使該染料的沉澱最小化。這是在適當的研磨機中完成的，如球磨機或砂磨機。該等染料的粒徑總體上介於0.5與5 μm之間，並優選等於約1 μm。在該研磨操作中所使用的分散劑可以是非離子型的或陰離子型的。非離子型分散劑類係例如氧化烯烴類(如氧化乙烯或者氧化丙烯)與可烷基化的化合物類(如脂肪醇類、脂肪胺類、脂肪酸類、酚類、烷基酚類以及甲醯胺類)的反應產物。陰離子型分散劑係例如木質素磺酸鹽(酯)類、烷基-或烷基芳基磺酸鹽(酯)類或烷基芳基聚乙二醇醚硫酸鹽(酯)類。
如此獲得的染料製劑對於多數應用應該是可傾流的。因此，該染料和分散劑的含量在該等情況下受到限制。總體上，將該等分散液調整至按重量計高達百分之50的染料含量以及按重量計高達約百分之25的分散劑含量。出於經濟的原因，染料含量在大多數情況下按重量計不低於百分之15。該等分散液依然還可以包含另外的助劑類，例如作為氧化劑的那些，如間硝基苯磺酸鈉，或殺真菌劑類如鄰苯基苯酚鈉和五氯苯酚鈉，以及特別是所謂的“酸供體”，實例係丁內酯、單氯乙醯胺、氯乙酸鈉、二氯乙酸鈉、3-氯丙酸的鈉鹽、單磺酸酯類如像硫酸月桂酯，以及還有乙氧基化的和丙氧基化的醇類的硫酸酯類，如硫酸丁基乙二醇酯。
如此獲得的染料分散液對製備染色液和印染漿非常有利。
存在某些使用領域其中優選粉末配製品。該等粉末包含染料、分散劑類和其他助劑類，例如濕潤劑、氧化劑、防腐劑和防塵劑以及以上提及的“酸供體”。一種製造粉狀的染料製劑的優選方法在於對上述液體染料分散液汽提掉它們的液體，例如藉由真空乾燥、冷凍乾燥，藉由在轉鼓式乾燥器上乾燥，但是優選藉由噴霧乾燥。
該等染色液是藉由對所需量的上述染料配製品用染色介質(優選水)進行稀釋而製造的，如此獲得用於染色的液體比例為5：1到50：1。此外，一般習慣向該等液體中添加另外的染色助劑，例如分散、潤濕以及固色的助劑。加入有機的和無機的酸類例如乙酸、琥珀酸、硼酸、或磷酸以將pH設定在從4至5的範圍內，優選4.5。有利的是緩衝了pH值設定並加入足夠量的一緩衝體系。乙酸/乙酸鈉體系是有利的緩衝體系的一實例。
為了在織物印染中使用該染料混合物，將所需量的上述染料配製品與增稠劑類(例如鹼土金屬藻酸鹽等)以及可任選另外的添加劑類(例如固色促進劑類、潤濕劑類和氧化劑類)一起按常規的方式進行捏合，以給出印染漿。
本發明還提供了藉由噴墨工藝用於數字織物印染的墨，所述墨包含根據本發明的一種染料混合物。
本發明的墨優選為水性的並且以，例如，基於該墨的總重量，範圍為按重量計從0.1%到50%、優選範圍為按重量計1%到30%、更優選範圍為按重量計1%到15%的量來包含本發明的染料混合物。它們進一步更具體地包含按重量計從0.1%到20%的一分散劑。適合的分散劑類對於熟習該項技術者係已知的，是可商購的並且包括例如磺化的或磺甲基化的木質素類、芳香族磺酸類和甲醛的縮合產物、可任選地取代的苯酚與甲醛的縮合產物、聚丙烯酸酯和相應的共聚物、改性聚氨酯類以及氧化烯烴類與可烷基化的化合物類例如脂肪醇類、脂肪胺類、脂肪酸類、甲醯胺類以及可任選取代的苯酚類的反應產物。
本發明的墨可以進一步包含常規的添加劑(例如黏度慢化劑)以在從20℃至50℃的溫度範圍內將黏度設定在從1.5至40.0 mPas的範圍內。優選的墨具有在從1.5到20 mPas的範圍內的黏度並且特別優選的墨具有在1.5到15 mPas的範圍內的黏度。適合的黏度慢化劑包括流變學添加劑，例如聚乙烯己內醯胺、聚乙烯吡咯酮以及還有它們的共聚物、聚醚多元醇、締合性增稠劑、聚脲、海藻酸鈉、改性半乳甘露聚糖、聚醚脲、聚氨酯和非離子型纖維素醚類。藉由其他的加成，根據本發明的墨可以包括表面活性物質以將表面張力設定在從20到65 mN/m的範圍內，適當時根據所使用的方法(熱或壓電技術(piezo technology))對其進行調配。適當的表面活性物質係例如任何類型的表面活性劑，優選非離子型表面活性劑、丁基二甘醇、以及1,2-己二醇。該等墨可以進一步包含常規添加劑類，例如抑制真菌和細菌生長的物質，其量為基於該墨總重量的按重量計從0.01%到1%。
根據本發明的墨按照常規方式藉由將該等成分在水中進行混合係可獲得的。
實例1
a)　將50份染料(Ia-24)
與50份染料(II-3)進行機械性混合
然後，將該混合物作為一種40%的水性懸浮液與100份的一高溫穩定的分散劑進行研磨直至該粒徑(直徑)已經達到0.1-5微米的尺寸等級。將這種分散液藉由加入99.7份的一“切削劑”並且藉由在一台噴霧乾燥器中以粉末形式乾燥而標準化為一固體產物(含有25%的該染料混合物以及70%的分散劑)。
b)　將根據每個a)中獲得的2 g染料混合物在40℃-50℃下分散在100 ml水中。用11.5 ml的這種水性分散體、57.5 ml的去離子水以及1.2 ml的緩衝液(pH 4.5)來製備一染浴，並且加入一塊5 g的聚酯。將該染浴加熱到130℃，並且在一台Werner Mathis高溫染色機中在130℃下保持45分鐘。在用水漂洗以及還原清洗後，該聚酯材料具有一種寶石紅的色調，該寶石紅的色調具有優異的耐洗牢度。該混合物的一種特別有意義的特性係在聚酯和聚酯微纖維上的優異的積色表現。聚酯微纖維比常規的聚酯按比例要求更多的該混合物以實現一種相當深度的色調。
按類似的方式重複實例1以獲得根據本發明的實例2至20的染料混合物並且使用它們為染色聚酯。下表指出了基於該總的染料含量以按重量計%的各自的染料的分數。
實例21
將一種由聚酯組成的織物用由50 g/l的8%的海藻酸鈉溶液、100 g/l的8%-12%的角豆粉醚溶液和5 g/l的磷酸二氫鈉在水中組成的液體來浸軋-軋液並然後乾燥。其吸濕率為70%。將如此預處理過的紡織品用一種根據以上所描述的程式製備的水性墨進行印染，並且該水性墨含有：
3.5%的實例1的染料，
2.5%的Disperbyk 190分散劑，
30%的1,5-戊二醇，
5%的二甘醇單甲醚，
0.01%的Mergal K9N殺生物劑以及
58.99%的水
使用按需噴墨(壓電式)的噴墨印染頭進行印染。對該印染品進行充分乾燥。在175℃下利用過熱蒸汽進行7分鐘的固色。該印製品隨後經受鹼性還原清洗，溫水漂洗並然後乾燥。

Claims (13)

  1. 一種染料混合物，包含至少一種具有化學式(I)之染料 以及至少一種具有化學式(II)之染料 其中T1 　係氫、鹵素、三氟甲基、氰基、-SCN、-SO2 CH3 、或硝基；T2 　係氫或鹵素；R1 　係氫、(C1 -C6 )-烷基、(C1 -C4 )-烷氧基、鹵素、-NHCHO、-NHCO(C1 -C6 )-烷基、-NHCO芳基、-NHSO2 (C1 -C6 )-烷基、或-NHSO2 芳基；R2 　係氫或鹵素；R3 　係氫、(C1 -C6 )-烷基、氰基-、(C1 -C4 )-烷氧基-、苯氧基-或苯基-取代之(C1 -C6 )-烷基，(C3 -C4 )-鏈烯基、或取代之(C3 -C4 )-鏈烯基；R4 　係氫或甲基；R5 　係甲基或乙基；R6 　係氫或甲基；R7 　係氫或甲基；n　係0、1、2或3；R8 和R9 各自獨立地是氫、(C1 -C4 )-烷氧基、(C2 -C4 )-鏈烯氧基、或-O(CH2 )q R22 ；並且q　係從1至6的一整數；並且R22 　係2-四氫吡喃基、2-四氫呋喃基、-OR23 、或-COR24 ；其中R23 　係氫、(C1 -C4 )-烷基、(C2 -C4 )-鏈烯基、取代的或未取代之苯基、(C1 -C4 )-烷氧基-(C1 -C4 )-烷基、苯氧基-(C1 -C4 )-烷基、羰基-(C1 -C4 )-烷基、羰基-(C2 -C4 )-鏈烯基、羰基苯基、羰基-(C1 -C4 )-烷氧基-(C2 -C4 )-烷基、或羰基苯氧基-(C2 -C4 )-烷基；並且R24 　係(C1 -C4 )-烷氧基、(C2 -C4 )-鏈烯氧基、取代的或未取代之苯氧基、苯基-(C1 -C2 )-烷氧基、苯氧基-(C1 -C4 )-烷氧基、(C2 -C4 )-鏈烯氧基-(C1 -C4 )-烷氧基、或(C1 -C4 )-烷氧基-(C1 -C4 )-烷氧基。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之染料混合物，包含至少一種具有化學式(I)之染料，其中T1 　係氫、氯、溴、三氟甲基、氰基、或硝基；T2 　係氫或氯；R1 　係氫、氯、甲基、乙醯氨基、丙醯氨基、苯甲醯氨基；甲磺醯氨基、乙磺醯氨基、或苯磺醯氨基；R2 　係氫或氯；R3 　係氫、甲基、乙基、丙基、丁基、苯甲基、苯乙基、苯氧乙基、甲氧基乙基、氰基乙基、或烯丙基；R4 、R6 和R7 各自是氫；R5 　係甲基；並且n　係0或1。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之染料混合物，包含至少一種具有化學式(I)之染料，其中T1 　係氫、氯、溴、三氟甲基、氰基、或硝基；T2 　係氫或氯；R1 　係氫、甲基、或乙醯氨基；R2 　係氫或氯；R3 　係氫、甲基、乙基、正丁基、苯甲基、苯乙基、苯氧乙基、氰基乙基、或烯丙基；R4 、R6 和R7 各自是氫；R5 　係甲基；並且n　係0。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之染料混合物，包含至少一種具有化學式(Ia)之染料 其中T1 、T2 以及R1 至R3 各自如以下的表中所定義：
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之染料混合物，包含至少一種具有化學式(II)之染料，其中R8 和R9 各自獨立地是氫、(C1 -C4 )-烷氧基、或-O(CH2 )q R22 ，其中q　係從1至3的一整數；並且R22 　係2-四氫吡喃基、2-四氫呋喃基、-OR23 或-COR24 ；其中R23 　係氫或(C1 -C4 )-烷氧基-(C1 -C4 )-烷基；並且R24 　係(C1 -C4 )-烷氧基-(C1 -C4 )-烷氧基。
  6. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之染料混合物，包含至少一種具有化學式(II)之染料，其中R8 　係氫、(C1 -C4 )-烷氧基、或-O(CH2 )q R22 ，其中q　係從1至3的一整數；並且R22 　係2-四氫吡喃基、2-四氫呋喃基、-OR23 、或-COR24 ；其中R23 　係氫或(C1 -C4 )-烷氧基-(C1 -C4 )-烷基；並且R24 　係(C1 -C4 )-烷氧基-(C1 -C4 )-烷氧基；並且R9 　係氫、(C1 -C4 )-烷氧基、或-O(CH2 )q R22 ，其中q　係從1至3的一整數；並且R22 　係-COR24 並且R24 　係(C1 -C4 )-烷氧基-(C1 -C4 )-烷氧基。
  7. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之染料混合物，包含至少一種具有化學式(II)之染料，其中R8 和R9 各自如以下的表中所定義並且*表示至苯基的鍵：
  8. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之染料混合物，包含與具有化學式II-1、II-2、II-3、II-8和/或II-1之多種染料一起的具有化學式Ia-11、Ia-23、Ia-24和/或Ia-25之多種染料。
  9. 如申請專利範圍第5項所述之染料混合物，包含與具有化學式II-1、II-2、II-3、II-8和/或II-1之多種染料一起的具有化學式Ia-11、Ia-23、Ia-24和/或Ia-25之多種染料。
  10. 如申請專利範圍第6項所述之染料混合物，包含與具有化學式II-I、II-2、II-3、II-8和/或II-1之多種染料一起的具有化學式Ia-11、Ia-23、Ia-24和/或Ia-25之多種染料。
  11. 如申請專利範圍第7項所述之染料混合物，包含與具有化學式II-1、II-2、II-3、II-8和/或II-1之多種染料一起的具有化學式Ia-11、Ia-23、Ia-24和/或Ia-25之多種染料。
  12. 一種如申請專利範圍第1至11項中的一項或多項所述之一種染料混合物用於對疏水材料進行染色和印染之用途。
  13. 一種藉由噴墨方法用於數位紡織品印染的墨，包含如申請專利範圍第1至11項中的一項或多項所述之一種染料混合物。
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