CN100396732C - 反应性染料组合物及其应用 - Google Patents

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CN100396732C CNB2005100700993A CN200510070099A CN100396732C CN 100396732 C CN100396732 C CN 100396732C CN B2005100700993 A CNB2005100700993 A CN B2005100700993A CN 200510070099 A CN200510070099 A CN 200510070099A CN 100396732 C CN100396732 C CN 100396732C
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Abstract

一种反应性染料组合物及其应用,此反应性染料组合物包含(a)至少一种如下式(1)所示含有酰胺基(amido)取代基的反应性红色染料,其中R、R1、R2、R3、X及Q定义如说明书所示;及(b)至少一种选自下列所述颜色索引(Color Index)的反应性黄色染料:C.I.反应性黄色145号及C.I.反应性黄色176号,及/或至少一种选自下列所述颜色索引(Color Index)的反应性蓝色染料:C.I.反应性蓝色194号、C.I.反应性蓝色221号及C.I.反应性蓝色222号。

Description

反应性染料组合物及其应用
技术领域
本发明是关于适用于使纤维素纤维以及含有纤维素纤维材料染色的反应性染料组合物及其应用,特别是有关含酰胺基团的反应性红色染料的反应性染料组合物及其应用。
背景技术
反应性染料多被用于棉纱、人造纤维等的纤维素纤维的染色。众所皆知,于使用反应性染料的纤维素纤维材料的染色中,将红色、黄色以及蓝色的反应性染料作为三原色用染料使用,其以各种比例添加而染色的方法为有用。
然现今反应性染料的应用发展朝向一次对色的染整需求,但,于作为三原色用染料使用的各染料的亲和性、反应性、染着速度或温度依存性各不相同的情形时,存在有于染色中途产生染斑的所谓均染性的问题,或于染程条件发生些微变异时,造成染色批次间产生色差的所谓染色再现性等问题。关于均染性或染色再现性,近年来伴随纤维材料的种类或型态的多样化,以及染整工厂的自动化,用于缩短染色时间的操作简略化等,亦强烈期望有更好均染性或染色再现性的良好的反应性染料。虽为解决该般问题进行过各种讨论(例如参照日本特许第3168624号专利明书),但仍未获得满意的结果。
发明内容
为解决上述问题,本申请的发明者等专心研究以期能解决染料进行染色和印花时发生的各种问题,结果发现,可由使用含有特定结构的反应性红色染料,与特定的反应性黄色染料以及/或特定的反应性蓝色染料的反应性染料组合物,使构成该等的染料组合物的各染料的亲和性、染着速度一致,且可将纤维素纤维以均染性、再现性好的染色的方法,并最终完成本发明。
本发明的目的在于提供一种反应性染料组合物,以及使用该反应性染料组合物进行染色和印花的应用,可用于将纤维素纤维或含有纤维素纤维织纤维材料,基于优良的再现性、洗净性,而均染性良好、且高坚牢度再现性好的染色,并提高一次对色成功率。
为实现上述目的,本发明提供的反应性染料组合物包含:
(a)含量为1至99重量百分比的至少一种如式(1)所示含有酰胺基(amido)取代基的反应性红色染料,
Figure C20051007009900061
其中
R为未取代的或被羟基、磺酸基、羧基或卤素原子取代的C1~4烷基,或未取代的或被羟基、磺酸基、羧基或卤素原子取代的苯基;
R1与R2是互相独立的分别为氢原子或未取代的或被羟基、磺酸基、羧基或氰基取代的C1~4烷基;
R3为氢原子、磺酸基、C1~4烷基或C1~4烷氧基;
X为卤素原子、-OR4
Figure C20051007009900062
Figure C20051007009900063
其中R4为氢原子或C1~4烷基;
Q为-SO2-Y、-CONH-(CH2)n-SO2-Y、-(O)o-(CH2)m-CONH-(CH2)n-SO2-Y或-NH-CO-T,其中Y为乙烯基或-CH2-CH2-U,其中U为用碱处理可离去的基团,T为α,β-卤丙酰基(halopropionyl)或α-卤丙烯酰基(haloacryloyl),n和m各自独立为1到6的整数,o为0、1、2或3;及
(b)含量为99至1重量百分比的至少一种选自下列所述颜色索引的反应性黄色染料:C.I.反应性黄色145号及C.I.反应性黄色176号,及/或至少一种选自下列所述颜色索引的反应性蓝色染料:C.I.反应性蓝色194号、C.I.反应性蓝色221号及C.I.反应性蓝色222号。
其中该成分(a)染料含量为1至80重量百分比,该成分(b)染料含量为99至20重量百分比。
其中式(1)为式(1a)化合物:
Figure C20051007009900071
其中R、R1、R2、R3、X和Q定义如权利要求1所述。
其中式(1)为式(1b)化合物:
Figure C20051007009900072
其中R、X和Q定义如权利要求1所述。
其中式(1b)为式(2)化合物:
Figure C20051007009900073
其中式(1b)为式(3)化合物:
Figure C20051007009900081
其中式(1b)为式(4)化合物:
Figure C20051007009900082
其中式(1b)为式(5)化合物:
Figure C20051007009900083
其中式(1b)为式(6)化合物:
本发明的反应性染料组合物可以酸的形式或盐类的形式呈现,特别是碱金属和碱土金属盐类,在使用上,较好的是碱金属盐类的形式。
本发明提供的一种为纤维素纤维材料染色或印花的方法,其包括使用包含如式(1)反应性染料的组合物的水溶液处理纤维材料,其中纤维素纤维材料例如棉。
具体实施方式
本发明的反应性染料组合物中(a)成分的式(1)反应性染料的制备,可以参考欧洲专利第36,582号及美国专利第4,667,022号中所揭露者,可以例如以下述的合成方法来制备式(1)反应性染料。
其制备是对如下式(A)的胺化合物与如下式(B)的三卤三
Figure C20051007009900091
(trihalogentriazine)化合物在酸到中性酸碱值(pH=3-7)
Figure C20051007009900092
和低温(0-10℃)下进行缩合反应,其中R1定义如前述式(1)反应性染料所示者,Hal为卤素,例如氟、氯或溴原子。随后再与如下式(C)胺化合物在微酸到碱性酸碱值之间,例如,酸碱值5.0到9.0,以及20~60℃温度下进行缩合反应,
Figure C20051007009900093
其中R2、R3及Q定义如前述式(1)反应性染料所示者,然后再与如下式(D)化合物
H-X
(D)
在酸性酸碱值,例如pH=3~6,及60~100℃温度下缩合反应,其中X定义如前述式(1)反应性染料所示者即可得到下式(E)的化合物。
Figure C20051007009900101
最后将式(E)的化合物,在温度-10到20℃下重氮化后,再与如下式(F)的萘酚化合物在温度-10到50℃,较佳的,在0到30℃下,控制酸碱值在1到7,较佳的,在1到5下,进行偶合反应即可制成式(1)反应性染料,
Figure C20051007009900102
其中R、R1、R2、R3、X及Q定义如前述式(1)反应性染料所示。
至于以式(1)所示的红色反应性染料未有特别限定,但较好的是游离酸型态的后述式(2)至(6)所示的染料。
Figure C20051007009900103
Figure C20051007009900111
本发明的反应性染料组合物中(b)成分,其所提的黄色反应性染料,及/或蓝色反应性染料,为市售产品,使用台湾永光化学工业股份有限公司所出品的产品。
本发明的染料组合物,以染料的总重量计,其中(a)染料含量为1至99重量百分比(wt%),(b)染料含量为99至1重量百分比(wt%)。其中较佳的,(a)染料含量为1至80重量百分比(wt%),(b)染料含量为99至20重量百分比(wt%)。
于本发明的染料组合物中,各染料的添加方法未被特别限制。可采用例如将各种的染料分别制造,其后添加的方法,制造时以反应液添加,其后干燥作为组合物的方法,此外,于染色浴中溶解各种染料,于染色浴中设定与前述各组合物相同组成的方法。此时的红色反应性染料与黄色反应性染料及/或蓝色反应性染料的混合比例系对应于所希望的色彩而添加,未有特别限制。如有必要,本发明的组合物中也可以含有众所周知的添加剂,例如浓度调节剂、分散剂、均染剂、沉淀抑制剂、金属离子封锁剂、还原抑制剂;或传统助染剂等。
前述中,该情况为:于染液、浸染液、印染糊中直接添加购成本发明的反应性染料组合物的各染料以及前述添加剂,配置溶液等并进行染色的情形时,溶解各染料、添加剂的顺序可为任意的顺序。使用的各药剂的使用量亦可基于前述做适宜决定。
本发明为了方便说明,在说明书中化合物皆以自由酸形式表示,本发明中的染料于大量制造或使用时以盐类的型态存在,特别是碱金属盐例如钠盐、锂盐、钾盐或铵盐,以钠盐较佳。
本发明染料组合物,适用于对纤维材料,尤指纤维素纤维材料,以及含纤维素纤维纤维材质的染色。纤维素纤维材料并无特殊限制,包含天然或再生的纤维素纤维,例如纯棉纤维、亚麻、大麻、苎麻、黏液嫘萦,或是含纤维素系纤维的纤维材料。
于本发明中,染色法其本身为众所周知,为一般公知、惯用的方法进行染色,例如依照后述的方法进行。
浸染法(Exhaustion dyeing)是于染料液中,采用熟知的无机中性盐(如无水硫酸钠及氯化钠)及熟知的碱固着剂(如碳酸钠、氢氧化钠)单独或混合使用。无机中性盐和碱的用量并不是很重要,无机中性盐和碱可以依传统方法一次或分次加入染浴中。此外,也可以依传统方法加入助染剂(dyeingassistants)(如均染剂(leveling agents)、缓染剂(retarding agents)等),染色温度通常介于40℃~90℃,较佳的染色温度是50℃~70℃。染浴比通常为1∶5~1∶50(被染物∶染色液)。
冷压染法(Cold batch-up dyeing method)是使欲染色的物质,利用熟知的无机中性盐(如无水硫酸钠及氯化钠)及熟知的酸结合剂(如硅酸钠、氢氧化钠)轧染,然后在室温下,使所得的物质成卷置形式,进行染色。
连续染色方法是单浴压染进行染色,是用熟知的碱固着剂(如碳酸钠或碳酸氢钠)和轧染液混合,依常法使欲染色的物质进行轧染,然后使所得物质干燥或汽蒸固色;两浴轧染法是以染料使欲染色的物质进行轧染,然后以熟知的无机中性盐(如无水硫酸钠及氯化钠)及熟知的碱固着剂(如氢氧化钠或硅酸钠)处理,最好依常法将处理过的物质干燥或汽蒸固色。
织物印花法(textile printing methods),例如有单相印花法,是以含有熟知碱固着剂(如碳酸氢钠)的印花糊,印在欲印花的物质上,并用干燥或汽蒸固色;两相印花法包含以印花糊欲印花的物质,将所得物质浸入在高温(90℃或以上)只含无机中性盐(如氯化钠)及熟知的碱固着剂(如氢氧化钠或硅酸钠)的溶液中固色。依本发明的方法并不局限前列的染色或印花法。
本发明的染料组合物具有良好的亲和性、反应性以及组合性,使纤维素纤维或含有纤维素纤维的纤维材料进行再现性、均染性、洗净性及各种坚牢度良好的染色,并提高一次对色成功率,且具有高固着率及易水洗性。
为方便更进一步说明起见,将列举以下实施例做更具体的说明。
以下实例在说明本发明,本发明的申请专利范围并不会因此而受限制。通式所示化合物为解离酸型态;通常它们是以其碱金属盐的型态分离出并以其盐类型态用于染色。
以下实例在说明本发明,若无特别注明,则份数及百分比是以重量计。重量份数和体积份数的关系就如同公斤和公升的关系。
实施例1
提供如下的染料组合物:
红色反应性染料
式(2)的染料                  0.03份
黄色反应性染料
C.I.Reactive Yellow145       0.03份
蓝色反应性染料
C.I.Reactive Blue 221        0.14份
将上述染料组合物溶于1000份水中,再加入20份芒硝和100份未丝光棉布,染液自室温搅伴升温30分钟达到60℃,之后加入10份纯碱,继续保持60℃进行染着1小时。染色过程中定时取样,织物呈现同样灰色色调,表现优良兼容性;染色完成后,进行水洗、皂洗和干燥,得到均染性极佳的浅灰色织物。
实施例2
提供如下的染料组合物:
红色反应性染料
式(3)的染料                   0.2份
黄色反应性染料
C.I.Reactive Yellow 176       0.2份
蓝色反应性染料
C.I.Reactive Blue 221         0.28份
将上述染料组合物溶于1000份水中,再加入30份芒硝和100份未丝光棉布,染液保持60℃搅伴30分钟,之后加入15份纯碱,继续保持60℃进行染着1小时,染色完成后,进行水洗、皂洗和干燥,得到浅棕色织物。重复染色程序多次,所得织物互相比较ΔC和ΔH均落在0.5以内,表现高度在现性,一次对色率高于90%。
实施例3
提供如下的染料组合物:
红色反应性染料
式(2)的染料                   0.2份
黄色反应性染料
C.I.Reactive Yellow 145       0.2份
蓝色反应性染料
C.I.Reactive Blue 194         0.28份
将上述染料组合物溶于1000份水中,再加入30份芒硝和100份未丝光棉布,染液自室温搅伴升温30分钟达到60℃,之后加入15份纯碱,继续保持60℃进行染着1小时,染色完成后,进行水洗、皂洗和干燥,染料组合物具有固着率高、未固着部份易水洗、湿牢度佳,所得织物表现优良再现性、均染性及一次对色性。
实施例4
提供如下的染料组合物:
红色反应性染料
式(3)的染料                 0.2份
黄色反应性染料
C.I.Reactive Yellow 176     0.2份
蓝色反应性染料
C.I.Reactive Blue 222       0.28份
将上述染料组合物溶于1000份水中,再加入30份芒硝和100份未丝光棉布,染液自室温搅伴升温30分钟达到60℃,之后加入15份纯碱,继续保持60℃进行染着1小时,染色完成后,进行水洗、皂洗和干燥,染料组合物具有固着率高、未固着部份易水洗、湿牢度佳,所得织物表现优良再现性、均染性及一次对色性。
实施例5
提供如下的染料组合物:
红色反应性染料
式(4)的染料                 0.4份
黄色反应性染料
Figure C20051007009900151
0.3份
蓝色反应性染料
C.I.Reactive Blue 221       0.3份
将上述染料组合物溶于1000份水中,再加入30份芒硝和100份未丝光棉布,染液自室温搅伴升温30分钟达到60℃,之后加入15份纯碱,继续保持60℃进行染着1小时,染色完成后,进行水洗、皂洗和干燥,染料组合物具有固着率高、未固着部份易水洗、湿牢度佳,所得织物表现优良再现性、均染性及一次对色性。
实施例6
提供如下的染料组合物:
红色反应性染料
式(5)的染料                 0.3份
黄色反应性染料
C.I.Reactive Yellow 176     0.4份
蓝色反应性染料
C.I.Reactive Blue 221       0.3份
将上述染料组合物溶于1000份水中,再加入30份芒硝和100份未丝光棉布,染液自室温搅伴升温30分钟达到60℃,之后加入15份纯碱,继续保持60℃进行染着1小时,染色完成后,进行水洗、皂洗和干燥,染料组合物具有固着率高、未固着部份易水洗、湿牢度佳,所得织物表现优良再现性、均染性及一次对色性。
实施例7
提供如下的染料组合物:
红色反应性染料
式(6)的染料                 0.3份
黄色反应性染料
C.I.Reactive Yellow 176     0.4份
蓝色反应性染料
C.I.Reactive Blue 221       0.3份
将上述染料组合物溶于1000份水中,再加入30份芒硝和100份未丝光棉布,染液自室温搅伴升温30分钟达到60℃,之后加入15份纯碱,继续保持60℃进行染着1小时,染色完成后,进行水洗、皂洗和干燥,染料组合物具有固着率高、未固着部份易水洗、湿牢度佳,所得织物表现优良再现性、均染性及一次对色性。
比较例1
提供如下的染料组合物:
红色反应性染料
Figure C20051007009900171
0.03份
黄色反应性染料
C.I.Reactive Yellow 145       0.03份
蓝色反应性染料
C.I.Reactive Blue 221         0.14份
将上述染料组合物溶于1000份水中,再加入20份芒硝和100份未丝光棉布,染液自室温搅伴升温30分钟达到60℃,之后加入10份纯碱,继续保持60℃进行染着1小时。染色过程中定时取样,发现织物从黄绿色逐渐转为灰色,表示红色染料对织物上色速率比黄色和蓝色染料慢,兼容性不佳;染色完成后,进行水洗、皂洗和干燥,得到的浅灰色织物呈现局部红色条斑的不均染现象。
比较例2
提供如下的染料组合物:
红色反应性染料
Figure C20051007009900172
0.2份
黄色反应性染料
C.I.Reactive Yellow 176       0.2份
蓝色反应性染料
C.I.Reactive Blue 194         0.28份
将上述染料组合物溶于1000份水中,再加入30份芒硝和100份未丝光棉布,染液保持60℃搅伴30分钟,之后加入15份纯碱,继续保持60℃进行染着1小时,染色完成后,进行水洗、皂洗和干燥,得到浅棕色织物。重复染色程序多次,所得织物互相比较ΔC和ΔH均大于1.0,在现性差,一次对色率低于70%。
本发明一系列染料组合是一种通用型的染料组合物,可适用纤维素纤维染色,其所使用的染色方法为一般反应性染料染色时所使用的方法,例如浸染、印染或连续染色,而具有很特别的优良特性。
本发明所描述的一系列染料组合物是具有商业价值的水溶性染料组合物,由使用本发明的染料组合物,可基于平衡的亲和性、反应性,将纤维素纤维或含有纤维素纤维的纤维材料进行再现性、均染性、洗净性及各种坚牢度良好的染色加工,并且在一次对色成功率上有非常优异的表现。
以上所描述的,只是较佳实施例,举凡局部的变更或修饰而源于本案的技术思想而为熟悉该技术的人士所易于推知者,俱不脱本申请的专利权范围。

Claims (9)

1.一种反应性染料组合物,包含:
(a)含量为1至99重量百分比的至少一种如式(1)所示含有酰胺基取代基的反应性红色染料,
Figure C2005100700990002C1
其中:
R为未取代的或被羟基、磺酸基、羧基或卤素原子取代的C1~4烷基,或未取代的或被羟基、磺酸基、羧基或卤素原子取代的苯基;
R1与R2是互相独立的分别为氢原子或未取代的或被羟基、磺酸基、羧基或氰基取代的C1~4烷基;
R3为氢原子、磺酸基、C1~4烷基或C1~4烷氧基;
X为卤素原子、-OR4
Figure C2005100700990002C2
Figure C2005100700990002C3
Figure C2005100700990002C4
其中R4为氢原子或C1~4烷基;
Q为-SO2-Y、-CONH-(CH2)n-SO2-Y、-(O)o-(CH2)m-CONH-(CH2)n-SO2-Y或-NH-CO-T,其中Y为乙烯基或-CH2-CH2-U,其中U为-OSO3H,T为α,β-卤丙酰基或α-卤丙烯酰基,n和m各自独立为1到6的整数,o为0、1、2或3;及
(b)含量为99至1重量百分比的至少一种选自下列所述颜色索引的反应性黄色染料:C.I.反应性黄色145号及C.I.反应性黄色176号,及/或至少一种选自下列所述颜色索引的反应性蓝色染料:C.I.反应性蓝色194号、C.I.反应性蓝色221号及C.I.反应性蓝色222号。
2.如权利要求1的染料组合物,其中该成分(a)染料含量为1至80重量百分比,该成分(b)染料含量为99至20重量百分比。
3.如权利要求1的染料组合物,其中式(1)为式(1a)化合物:
Figure C2005100700990003C1
其中R、R1、R2、R3、X和Q定义如权利要求1所述。
4.如权利要求1的染料组合物,其中式(1)为式(1b)化合物:
Figure C2005100700990003C2
其中R、X和Q定义如权利要求1所述。
5.如权利要求4的染料组合物,其中式(1b)为式(2)化合物:
Figure C2005100700990003C3
6.如权利要求4的染料组合物,其中式(1b)为式(3)化合物:
Figure C2005100700990004C1
7.如权利要求4的染料组合物,其中式(1b)为式(4)化合物:
Figure C2005100700990004C2
8.如权利要求4的染料组合物,其中式(1b)为式(5)化合物:
Figure C2005100700990004C3
9.如权利要求4的染料组合物,其中式(1b)为式(6)化合物:
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