CN103228741A - 分散染料及使用其对疏水性纤维材料进行染色的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及包含特定染料的分散染料组合物以及使用所述分散染料组合物对疏水性纤维材料染色的方法。本发明提供了分散染料组合物和混合的分散染料组合物，其中使用了具有特定结构的黄色系分散染料、具有特定结构的红色系分散染料和具有特定结构的蓝色系分散染料，以便不仅实现每种颜色的强耐光坚牢度，而且维持了三种原色的良好平衡的耐光坚牢度并在染色中获得均匀的染色特性。本发明还提供了使用所述分散染料组合物和混合的分散染料组合物进行染色的方法。

Description

分散染料及使用其对疏水性纤维材料进行染色的方法
技术领域
本发明涉及染料组合物以及使用所述染料组合物进行染色的方法。更具体来说，本发明涉及包含特定染料的黄色系、红色系和蓝色系分散染料组合物，以及使用所述染料组合物对疏水性纤维材料进行染色的方法。
背景技术
对于用作汽车内部材料的合成纤维材料来说，由于车辆中的高温和高湿度以及暴露于阳光的时间长度远远比用于普通衣物的纤维材料的暴露时间长，因此需要耐高温性和耐光性。为了满足所述需要，将纤维材料用具有强耐光坚牢度的染料进行染色。然而，黄色染料、红色染料和蓝色染料各自的耐光坚牢度之间的不平衡，引起仅仅一部分颜色染料由于长期暴露于光而褪色，产生与初始颜色不同的颜色。这造成了下列缺点：与初始颜色的颜色变化显得更加明显。因此，需要所使用的黄色染料、红色染料和蓝色染料之间的耐光坚牢度平衡，以便所有染料以相同方式褪色。
即使是在同一种染色方法中，所染颜色的深度和所染颜色的色调也随着合成纤维材料的纱线纤度、纱线形状和掺混到所使用的聚酯纤维中的另一种纤维材料的类型而不同。为了每次以相同方式对具有不同形状和性质的合成纤维材料进行染色，需要在各种不同染色条件下具有优异的染色可重复性的染料。
即使使用具有最高可能的耐光坚牢度的分散染料对汽车内部材料进行染色，黄色染料、红色染料和蓝色染料之间的不平衡的染色特性（例如步进染色）也引起合成纤维材料的染色可重复性的差异。因此，需要这三种原色之间的平衡的染色特性。
现有技术
专利文献
[专利文献1]
JP2005-23254A
[专利文献2]
JP2004-168950A
[专利文献3]
国际公布号2007/058209小册子
发明内容
本发明待解决的问题
为了解决所述问题，需要提供允许黄色染料、红色染料和蓝色染料各自具有强且平衡的耐光坚牢度以实现每种颜色的良好的染色可重复性的分散染料组合物。
解决问题的手段
作为解决所述问题的认真研究努力的结果，本发明人发现了：特定的分散染料组合物，其不仅具有每种颜色的强耐光坚牢度，而且在三种原色之间具有良好平衡的耐光坚牢度，通过各种分散染料的组分的适当组合，能够产生具有平衡的染色特性的掺混的分散染料组合物以供染色；所述掺混的分散染料组合物，以及使用所述组合物进行染色的方法；从而完成了本发明。
本发明的各个方面涉及下列1）至10）。
1）.黄色系分散染料组合物，其包含：
染料，所述染料包含：
由式（1）表示的分散染料；
由式（2）表示的分散染料；以及
一个、两个或三个选自以下的成员：由式（3）表示的分散染料、由式（4）表示的分散染料和由式（5）表示的分散染料
Figure BDA00003266868000031
Figure BDA00003266868000032
Figure BDA00003266868000033
Figure BDA00003266868000034
Figure BDA00003266868000035
2）.上述1）的黄色系分散染料组合物，
其中基于黄色系分散染料组合物的总重量，由式（1）表示的分散染料的含量为1.0重量%至20.0重量%；
由式（2）表示的分散染料的含量为1.0重量%至20.0重量%；并且
由式（3）表示的分散染料的含量为10.0重量%至40.0重量%，和/或由式（4）表示的分散染料的含量为5.0重量%至30.0重量%，和/或由式（5）表示的分散染料的含量为1.0重量%至20.0重量%。
3）.掺混的分散染料组合物，其包含上述1）或2）的黄色系分散染料组合物以及包含由式（6）和/或（7）表示的分散染料的红色系分散染料组合物：
Figure BDA00003266868000041
Figure BDA00003266868000042
4）.上述3）的掺混的分散染料组合物，其中基于红色系分散染料组合物的总重量，由式（6）表示的分散染料的含量为5.0重量%至40.0重量%，并且由式（7）表示的分散染料的含量为10.0重量%至60.0重量%。
5）.掺混的分散染料组合物，其包含上述1）或2）的黄色系分散染料组合物以及包含由式（8）和/或（9）表示的分散染料的蓝色系分散染料组合物：
Figure BDA00003266868000051
6）.上述5）的掺混的分散染料组合物，其中基于蓝色系分散染料组合物的总重量，由式（8）表示的分散染料的含量为10.0重量%至40.0重量%，并且由式（9）表示的分散染料的含量为1.0重量%至15.0重量%。
7）.掺混的分散染料组合物，其包含上述3）的包含由式（6）和/或式（7）表示的分散染料的红色系分散染料组合物，以及上述5）的包含由式（8）和/或式（9）表示的分散染料的蓝色系分散染料组合物。
8）.掺混的分散染料组合物，其包含上述1）或2）的黄色系分散染料组合物和上述7）的掺混的分散染料组合物。
9）.对纤维材料进行染色的方法，所述方法包括向所述纤维材料施加上述1）至8）任一项的分散染料组合物。
10）.制品，其包含通过上述9）的染色方法染色的纤维材料。
本发明的有利效果
本发明的黄色系分散染料组合物、红色系分散染料组合物和蓝色系分散染料组合物各自具有强耐光坚牢度。此外，包含其预定组合的掺混的分散染料组合物具有对于每种颜色而言平衡的耐光坚牢度，以及在染色中三种原色的良好的可重复性以及平衡的染色特性。所述分散染料组合物和掺混的分散染料组合物特别适合于对在车辆中使用的疏水性纤维进行染色，在高温和高湿度下具有所需的耐光性。
具体实施方式
下面对本发明进行详细描述。
本发明的黄色系分散染料组合物包含：由式（1）表示的分散染料、由式（2）表示的分散染料以及1至3个选自由式（3）、式（4）和式（5）表示的分散染料的成员。
由式（1）表示的分散染料是C.I.分散黄71，其可以根据已知文献来生产。可选地，可以使用可商购的染料。对于苯并咪唑结构中的苯基被甲氧基取代的位置，没有特别限制。
由式（2）表示的分散染料是C.I.分散黄64，其可以根据已知文献来生产。可选地，可以使用可商购的染料。
由式（3）表示的分散染料是C.I.溶剂黄163，其可以根据已知文献来生产。可选地，可以使用可商购的染料。
由式（4）表示的分散染料是C.I.分散黄65，其可以根据已知文献来生产。可选地，可以使用可商购的染料。
由式（5）表示的分散染料是C.I.分散黄42，其可以根据已知文献来生产。可选地，可以使用可商购的染料。
黄色系分散染料组合物优选包含：基于所述组合物的总重量，1.0重量%至20.0重量%的由式（1）表示的分散染料；1.0重量%至20.0重量%的由式（2）表示的分散染料；以及10.0重量%至40.0重量%的由式（3）表示的分散染料和/或5.0重量%至30.0重量%的由式（4）表示的分散染料和/或1.0重量%至20.0重量%的由式（5）表示的分散染料。
还优选使用一种掺混的分散染料组合物，其包含：黄色系分散染料组合物；以及包含由式（6）和/或式（7）表示的分散染料的红色系分散染料组合物。
由式（6）表示的分散染料是C.I.分散红91，其可以根据已知文献来生产。可选地，可以使用可商购的染料。
由式（7）表示的分散染料是C.I.分散红86，其可以根据已知文献来生产。可选地，可以使用可商购的染料。
红色系分散染料组合物优选包含：基于所述组合物的总重量，5.0重量%至40.0重量%的由式（6）表示的分散染料；以及10.0重量%至60.0重量%的由式（7）表示的分散染料。
还优选使用一种掺混的分散染料组合物，其包含：黄色系分散染料组合物；以及包含由式（8）和/或式（9）表示的分散染料的蓝色系分散染料组合物。
由式（8）表示的分散染料是C.I.分散蓝77，其可以根据已知文献来生产。可选地，可以使用可商购的染料。
由式（9）表示的分散染料是苯基的取代基为甲氧基和乙氧基的染料的近似等摩尔的混合物。所述分散染料是在已知文献例如JP04-164968A中所描述的染料。可选地，可以使用可商购的染料。
蓝色系分散染料组合物优选包含：基于所述组合物的总重量，10.0重量%至40.0重量%的由式（8）表示的分散染料；以及1.0重量%至15.0重量%的由式（9）表示的分散染料。
此外，还优选使用一种掺混的分散染料组合物，其包含：包含由式（6）和/或式（7）表示的分散染料的红色系分散染料组合物；以及包含由式（8）和/或式（9）表示的分散染料的蓝色系分散染料组合物。在这种情况下，红色系分散染料组合物和蓝色系分散染料组合物具有与上面提到的相似的各自的优选组成。一方面，所述掺混的分散染料组合物可以不与黄色系分散染料组合物掺混而被使用。
此外，还优选使用一种掺混的分散染料组合物，其包含：黄色系分散染料组合物；红色系分散染料组合物；以及蓝色系分散染料组合物。在这种情况下，分散染料组合物具有与上面提到的相似的各自的优选组成。
为了使用本发明的分散染料组合物，可以将每种分散染料的原料粉末以适合的配比掺混，然后粉碎（分散），或者可以将每种分散染料的原料粉末分开粉碎（分散），然后以适合的比率掺混。在后一种情况下，可以将适合量的每种粉碎（分散）的分散染料添加到染色浴中，以便在所使用的浴中产生本发明的分散染料组合物。随后可以根据需要向粉碎的分散染料组合物添加分散剂。
如下所述，对于本发明的分散染料组合物来说，除染料之外的其他组分的实例包括分散剂和水。对添加组分的时间安排没有特别限制。
本发明的黄色系分散染料组合物、红色系分散染料组合物、蓝色系分散染料组合物以及它们的掺混的分散染料组合物可以与用于调制色调或调整耐光坚牢度和染色特性的另一种分散染料掺混，以供使用。
可选地，可以在染色期间添加另一种分散染料。类似地，可以掺混除分散染料之外的其他染料，以供使用。可选地，可以在染色期间添加另一种染料或染色化学品，以供使用。
在粉碎（分散）处理中，在大多数情况下，使用研磨机例如球磨机和砂磨机将分散染料的原料粉末在下列物质和少量水存在下充分湿磨成0.2至2μm的尺寸：阴离子型分散剂，例如萘磺酸和烷基苯磺酸的甲醛缩合物、萘磺酸的甲醛缩合物、甲酚磺酸的甲醛缩合物、甲酚和2-萘酚-6-磺酸的甲醛缩合物、烷基萘磺酸的甲醛缩合物、杂酚油磺酸的甲醛缩合物和木质素磺酸；非离子型分散剂，例如氧化乙烯和氧化丙烯的嵌段共聚物、烷基酚的氧化乙烯加成物、聚苯乙烯化苯酚的氧化乙烯加成物；或阴离子型分散剂与非离子型分散剂的混合物。本发明的分散染料组合物被提供成粉碎后的液体或糊剂形式，或由喷雾干燥等产生的干燥状态，以供染色。
随后，在下面描述使用本发明的分散染料组合物进行染色的方法。可以用所述染色方法进行染色的疏水性纤维的实例包括聚酯（PET）纤维、三乙酸酯纤维、二乙酸酯纤维、聚酰胺纤维和彼此的掺混物。可以包括纤维与再生纤维例如人造丝或天然纤维例如棉、丝和羊毛的掺混物。疏水性纤维优选具有约0.1至10d（旦尼尔）的平均纤度。
优选地，在所施加的压力下，在105℃以上、优选110℃至140℃下，将纤维在水性介质中浸泡30分钟至1小时，进行染色。可以在相对高的温度下例如在沸腾状态的水中，在载体例如邻苯基苯酚和三氯苯存在下进行染色。可选地，可以进行所谓的热熔胶方法，所述热熔胶方法包括用本发明的分散染料组合物的染料分散液轧染布料，以及将布料在150至230℃下干法加热30秒至1分钟的步骤。
此外，可以进行印染，其包括使用本发明的分散染料组合物与天然糊剂（例如刺槐豆胶和瓜尔胶）、加工过的糊剂（例如纤维蛋白衍生物例如羧甲基纤维素和加工过的刺槐豆胶）或合成的糊剂（例如聚乙烯醇和聚乙酸乙烯酯）一起制备印染糊剂，用所述糊剂印染布料，然后进行蒸汽或热熔胶方法的步骤。可选地，可以通过喷墨印刷进行染色，其包括通过向本发明的分散染料组合物添加保湿剂例如甘油或二甘醇来制备油墨，用喷墨印刷机在先前通过轧染等施加有糊剂的布料上进行印刷，然后进行蒸汽或热熔胶方法的步骤。
在使用本发明的分散染料组合物的染色中，可以使用任何量的染料原料粉末。在优选方面，对于3旦尼尔的纤维来说，该量为例如0.05%至20%o.w.f.（基于纤维重量）、优选为0.2%至10%o.w.f.。
实施例
下面的实施例进一步说明了本发明。在实施例中，“份数”是指以重量计的份数，“%”是指重量%。
在实施例中，使用萘磺酸的甲醛缩合物的钠盐作为分散剂。
实施例1：分散染料组合物的制造
向5.0%的由式（1）表示的原料粉末、1.6%的由式（2）表示的原料粉末和26.0%的由式（3）表示的原料粉末加入67.4%的量的分散剂，然后将其粉碎以产生黄色系分散染料组合物。
向7.5%的由式（6）表示的原料粉末和27.5%的由式（7）表示的原料粉末加入65.0%的量的分散剂，然后将其粉碎以产生红色系分散染料组合物。
向22.5%的由式（8）表示的原料粉末和2.1%的由式（9）表示的原料粉末加入75.4%的量的分散剂，然后将其粉碎以产生蓝色系分散染料组合物。
实施例2：分散染料组合物的制造
向6.0%的由式（1）表示的原料粉末、1.6%的由式（2）表示的原料粉末、12.0%的由式（4）表示的原料粉末和4.9%的由式（5）表示的原料粉末加入75.5%的量的分散剂，然后将其粉碎以产生黄色系分散染料组合物。
向7.5%的由式（6）表示的原料粉末和27.5%的由式（7）表示的原料粉末加入65.0%的量的分散剂，然后将其粉碎以产生红色系分散染料组合物。
向22.5%的由式（8）表示的原料粉末和2.1%的由式（9）表示的原料粉末加入75.4%的量的分散剂，然后将其粉碎以产生蓝色系分散染料组合物。
实施例3
在纯水中，将实施例1中的0.570%o.w.f.的黄色系分散染料组合物、0.370%o.w.f.的红色系分散染料组合物和0.400%o.w.f.的蓝色系分散染料组合物用乙酸和乙酸钠调制到pH4.5，向其加入2.0%o.w.f.的紫外线吸收剂（SUNLIFE LPX-50，由Nicca Chemical Co.,Ltd.制造）以制备2000份的染色浴。在染色浴中，浸泡100份聚酯纤维起绒织物（在前侧上使用0.3旦尼尔纱线，在背侧上使用3旦尼尔纱线），在135℃下染色30分钟。然后将染色的制品在由6份45%苛性钠、6份亚硫酸氢盐、3份Sunmol RC-700（由Nicca Chemical Co.,Ltd.制造的阴离子型表面活性剂）构成并添加水而制备成3000份的总量的浴中，在80℃下还原清洗10分钟，用水洗涤，然后干燥，以产生染成米色的制品。对由此获得的染色制品进行将要描述的耐光坚牢度试验，以观察前面和背面之间的差异。进行步进染色试验，以通过目测检查比较在每种条件下的色调。
实施例4
使用实施例2中的0.588%o.w.f.的黄色系分散染料组合物、0.400%o.w.f.的红色系分散染料组合物和0.400%o.w.f.的蓝色系分散染料组合物，以与实施例3中类似的方式进行染色和后处理，以便产生染成米色的制品。以与实施例3中类似的方式对由此获得的染色制品进行耐光坚牢度试验，以观察前面和背面之间的差异。进行步进染色试验，以通过目测检查比较在每种条件下的色调。
比较例1
使用可以从Clariant Japan K.K.商购的分散染料0.476%o.w.f.的Foron黄AS-3L、0.345%o.w.f.的Foron红AS-3L和0.446%o.w.f.的Foron蓝AS-3L，以与实施例3中类似的方式进行染色和后处理，以便产生染成米色的制品。以与实施例3中类似的方式对由此获得的染色制品进行耐光坚牢度试验，以观察前面和背面之间的差异。进行步进染色试验，以通过目测检查比较在每种条件下的色调。
实施例5
使用实施例1中的0.370%o.w.f.的黄色系分散染料组合物、0.340%o.w.f.的红色系分散染料组合物和0.620%o.w.f.的蓝色系分散染料组合物，以与实施例3中类似的方式进行染色和后处理，以便产生染成灰色的制品。以与实施例3中类似的方式对由此获得的染色制品进行耐光坚牢度试验，以观察前面和背面之间的差异。进行步进染色试验，以通过目测检查比较在每种条件下的色调。
实施例6
使用实施例2中的0.360%o.w.f.的黄色系分散染料组合物、0.370%o.w.f.的红色系分散染料组合物和0.620%o.w.f.的蓝色系分散染料组合物，以与实施例3中类似的方式进行染色和后处理，以便产生染成灰色的制品。以与实施例3中类似的方式对由此获得的染色制品进行耐光坚牢度试验，以观察前面和背面之间的差异。进行步进染色试验，以通过目测检查比较在每种条件下的色调。
比较例2
使用可以从Clariant Japan K.K.商购的分散染料0.279%o.w.f.的Foron黄AS-3L、0.279%o.w.f.的Foron红AS-3L和0.615%o.w.f.的Foron蓝AS-3L，以与实施例3中类似的方式执行染色和后处理，以便产生染成灰色的制品。以与实施例3中类似的方式对由此获得的染色制品进行耐光坚牢度试验，以观察前面和背面之间的差异。进行步进染色试验，以通过目测检查比较在每种条件下的色调。
试验方法
耐光坚牢度试验
将染色制品暴露于来自于褪色计的氙灯的光（黑色面板温度：89℃±3℃，84兆焦耳），以便按照JIS L-0804使用用于评估颜色变化的灰度来确定暴露部分的变色和褪色。结果显示在表1中。
前面与背面之间的差异
通过目测检查来确定染色的聚酯纤维起绒织物（在前侧上使用0.3旦尼尔的纱线，在背侧上使用3旦尼尔的纱线）的前面与背面之间的色调差异。结果显示在表1中。
表1
Figure BDA00003266868000141
步进染色试验
以与实施例3中类似的方式进行染色，区别在于将温度从60℃以每分钟1℃的速率升高，并在100℃、110℃、120℃、130℃和135℃每一个温度下以及在135℃下处理30分钟后取出每件织物，以便产生每个染色的制品，以此代替在135℃下30分钟的染色处理。观察由此产生的每个染色的制品的色调。结果显示出在每种温度下黄色系、红色系和蓝色系分散染料之间染色性质的差异。在每种温度下黄色系、红色系和蓝色系分散染料之间的染色性质越平衡，用于均匀染色的染色温度越容易得到控制。
表2
Figure BDA00003266868000142
正如从结果可明显看出的，不论前面和背面之间纤维纤度的差异如何，使用本发明的分散染料组合物的染色制品具有强耐光坚牢度和平衡的颜色，并且不论染色条件如何，都具有三种原色之间的近似良好平衡的步进染色。
工业实用性
本发明的黄色系分散染料组合物、红色系分散染料组合物和蓝色系分散染料组合物各自具有强耐光坚牢度。此外，包含其预定组合的掺混的分散染料组合物具有对于每种颜色而言平衡的耐光坚牢度，以及在染色中三种原色的良好的可重复性以及平衡的染色特性。所述分散染料组合物和掺混的分散染料组合物特别适合于对在车辆中使用的将暴露于高温和高湿度的疏水性纤维进行染色。

Claims (10)

1.黄色系分散染料组合物，其包含：
染料，所述染料包含：
由式（1）表示的分散染料；
由式（2）表示的分散染料；以及
一个、两个或三个选自以下的成员：由式（3）表示的分散染料、由式（4）表示的分散染料和由式（5）表示的分散染料
Figure FDA00003266867900011
Figure FDA00003266867900013
Figure FDA00003266867900014
Figure FDA00003266867900021
2.权利要求1的黄色系分散染料组合物，
其中基于黄色系分散染料组合物的总重量，由式（1）表示的分散染料的含量为1.0重量%至20.0重量%；
由式（2）表示的分散染料的含量为1.0重量%至20.0重量%；并且
由式（3）表示的分散染料的含量为10.0重量%至40.0重量%，和/或由式（4）表示的分散染料的含量为5.0重量%至30.0重量%，和/或由式（5）表示的分散染料的含量为1.0重量%至20.0重量%。
3.掺混的分散染料组合物，其包含权利要求1或2的黄色系分散染料组合物以及包含由式（6）和/或（7）表示的分散染料的红色系分散染料组合物：
Figure FDA00003266867900022
Figure FDA00003266867900023
4.权利要求3的掺混的分散染料组合物，其中基于红色系分散染料组合物的总重量，由式（6）表示的分散染料的含量为5.0重量%至40.0重量%，并且由式（7）表示的分散染料的含量为10.0重量%至60.0重量%。
5.掺混的分散染料组合物，其包含权利要求1或2的黄色系分散染料组合物以及包含由式（8）和/或（9）表示的分散染料的蓝色系分散染料组合物：
Figure FDA00003266867900031
Figure FDA00003266867900032
6.权利要求5的掺混的分散染料组合物，其中基于蓝色系分散染料组合物的总重量，由式（8）表示的分散染料的含量为10.0重量%至40.0重量%，并且由式（9）表示的分散染料的含量为1.0重量%至15.0重量%。
7.掺混的分散染料组合物，其包含权利要求3的包含由式（6）和/或式（7）表示的分散染料的红色系分散染料组合物，以及权利要求5的包含由式（8）和/或式（9）表示的分散染料的蓝色系分散染料组合物。
8.掺混的分散染料组合物，其包含权利要求1或2的黄色系分散染料组合物和权利要求7的掺混的分散染料组合物。
9.对纤维材料进行染色的方法，所述方法包括向所述纤维材料施加权利要求1至8任一项的分散染料组合物。
10.制品，其包含通过权利要求9的染色方法染色的纤维材料。
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