CN110922785A - 一种分散蓝至黑色染料组合物、染料制品及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种分散蓝至黑色染料组合物，包含组分A、组分B和组分C，其中组分A选自式(Ⅰ)所示化合物中的至少一种，组分B选自式(Ⅱ)所示化合物中的至少一种，组分C选自式(Ⅲ)所示化合物中的至少一种。本发明提供的分散蓝至黑色染料组合物，应用于疏水性纤维材料染色或印花时，具有耐摩擦、耐水洗和耐升华牢度优异等特点。

Description

一种分散蓝至黑色染料组合物、染料制品及其应用
(一)技术领域
本发明涉及一种分散蓝至黑色染料组合物及其染料制品，以及该染料制品在疏水性纤维材料上的应用，特别是聚酯及其混纺织物染色中的应用。
(二)背景技术
随着聚酯及其混纺织物的发展，特别是近年来，含氨纶弹力织物在国内外市场上十分流行，这类产品具有优良的回弹性能，手感柔软、穿着舒适，易吸汗且不会产生静电，该织物主要采用分散染料进行染色，但一般的分散染料对氨纶的亲和力高、可染性好，导致分散染料对氨纶的沾染严重。在牢度测试时，氨纶上沾染的分散染料很容易从纤维中迁移出来，影响涤纶/氨纶纺织品的湿处理牢度。很多分散染料在涤纶上具有良好的耐摩擦、耐洗和耐光色牢度，但在氨纶上的牢度只能达到中等水平，从而使得对色牢度要求高的产品在染色加工中存在较大的问题。
含杂环分散染料是近年来本领域研究较多的一个方向，因为该类染料具有较好的深色效应和较高的摩尔消光系数，科莱恩于2008年开发了一组以苄基取代吡啶酮为偶合组分的分散染料(ZL200880013404.7)，该染料主要用于光学记录数据，用于织物染色效果差，很难着色，本申请人发现，将该染料改进后可用于纺织材料的染色，且性能突出，另外，出人意料的是，该类染料、四氢喹啉及其衍生物制成的杂环分散染料，与现有的分散蓝、分散黄以及分散橙染料的配伍性和协同性非常好，复配效果显著，发色强度高，实用性好，全面提升了染料的综合牢度性能，具有广阔的开发前景。
(三)发明内容
本发明目的是提供一种分散蓝至黑色染料组合物及其染料制品，其应用于疏水性纤维特别是聚酯及其混纺纤维材料染色时，具有全面优异的色牢度性能。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种分散蓝至黑色染料组合物，包含组分A、组分B和组分C，其中组分A选自式(Ⅰ)所示化合物中的至少一种，组分B选自式(Ⅱ)所示化合物中的至少一种，组分C选自式(Ⅲ)所示化合物中的至少一种，基于组分A、组分B和组分C，所述组分A的质量百分含量为30～90％，组分B的质量百分含量为1～50％，组分C的质量百分含量为1～50％，
Figure BDA0002288517500000021
式(Ⅰ)中：
X1为NO2或CN，X2为H、Cl、Br或CN；
R1为H或C1～C4烷氧基，R2为C1～C4烷基，R3为苄基或C1～C4烷基，R4为-CH2COOCH2COK1或-C2H4COOCH2COK2，其中K1、K2各自独立为C1～C4烷基。
式(Ⅱ)中：
X3为Cl、Br、NO2或CN，X4为H、Cl或Br；
R5为C1～C4烷基、C1～C4烷氧基烷基或苄基。
式(Ⅲ)中：
X5为H、NO2、CN或-OCH3，X6为H、NO2、-OCH3、Cl或Br；
R6为苄基或苯乙基。
上述式(Ⅰ)～式(III)中，所述的C1～C4烷基可以是甲基、乙基、直链或支链的丙基、直链或支链的丁基。所述的C1～C4烷氧基可以是甲氧基、乙氧基、直链或支链的丙氧基、直链或支链的丁氧基。所述的C1～C4烷氧基烷基可以是甲氧基乙基、甲氧基丙基、乙氧基乙基、乙氧基丙基等。
上述式(Ⅰ)中，优选地，X1为NO2或CN，X2为CN，R1为甲氧基或乙氧基，R2为甲基或乙基，R3为苄基，K1、K2为甲基或乙基。
本发明所述的分散蓝至黑色染料组合物，组分A优选自下式(Ⅰ-1)～(Ⅰ-10)中的至少一种：
Figure BDA0002288517500000031
Figure BDA0002288517500000041
所述组分B优选自下式(Ⅱ-1)～(Ⅱ-10)中的至少一种：
Figure BDA0002288517500000042
Figure BDA0002288517500000051
Figure BDA0002288517500000061
所述组分C优选自下式(Ⅲ-1)～(Ⅲ-10)中的至少一种，其中Ph为苯基：
Figure BDA0002288517500000062
Figure BDA0002288517500000071
Figure BDA0002288517500000081
进一步优选地，所述的分散蓝至黑色染料组合物由组分A、组分B和组分C组成，其中组分A的质量百分含量为35～90％，组分B的质量百分含量为1～45％，组分C的质量百分含量为1～45％。
更进一步，本发明所述的分散蓝至黑色染料组合物由组分A、组分B、组分C组成，其中：
组分A为式(Ⅰ-1)～(Ⅰ-7)中的至少一种；
组分B为式(Ⅱ-1)～(Ⅱ-6)中的至少一种；
组分C为式(Ⅲ-1)～(Ⅲ-7)中的至少一种。
基于所述的染料组分A、B、C之总重，其中染料组分A的质量百分含量为50～90％，组分B的质量百分含量为5～40％，组分C的质量百分含量为1～40％。
需要强调的是，本发明所述的分散染料化合物，在吡啶酮或喹啉酮羟基邻位偶合的染料通常以醌腙体形式存在，亦即通式(Ⅱ)、(Ⅲ)的染料实质具有下式(IIa)、(Ⅲa)所示的醌腙体结构，考虑到本领域技术人员的书写习惯，在发明内容和实施例部分仍采用了偶氮体的书写形式，这并不影响本发明的实质：
Figure BDA0002288517500000082
Figure BDA0002288517500000091
其中R5、R6、X3、X4、X5、X6与上述式(II)、式(Ⅲ)化合物中的定义相同。
本发明所述的分散蓝至黑色染料组合物，其商品化过程中通常需要加入常规助剂。因此，本发明还提供了一种分散染料制品，其含有所述的分散蓝至黑色染料组合物和助剂，助剂和分散蓝至黑色染料组合物的重量之比为(0.2～5):1，优选(0.5～2):1。优选的，所述的分散染料制品由分散蓝至黑色染料组合物和助剂组成。所述的助剂为分散染料复配时常用的分散剂、扩散剂及其它表面活性剂等，特别优选自下列之一或其中两种以上的混合物：木质素磺酸盐(如市售分散剂Reax 83A、Reax 8A)、甲基萘磺酸甲醛缩合物(分散剂MF)、萘磺酸甲醛缩合物(扩散剂NNO)、苄基萘磺酸甲醛缩合物(扩散剂CNF)、元明粉、聚羧酸类高分子分散剂等。
本发明所述的分散染料制品可通过以下方法获得：将组分A、B、C单体化合物(原染料)按配比混合后，在助剂、水的存在下用砂磨机或研磨机等粉碎机进行微粒子化；另外也可将组分A、B、C染料单体化合物分别在助剂、水的存在下用砂磨机或研磨机等粉碎机进行微粒子化处理后按比例进行混合。本发明所述的分散染料制品，用砂磨机或研磨机研磨后为液状，喷雾干燥后可为粉状、颗粒状，这是本领域技术人员公知的制备方法，由于喷雾干燥过程中不可能将水分100％的脱除，因此即便是粉状或颗粒状的染料制品中，仍允许存在一定量的水分，优选不超过染料制品总重的10％。
另外，需要说明的是，染料制品应用于纺织纤维的印染时，对染色效果的提升做出贡献的技术特征在于该制品中所含有的染料组分及比例。
本发明所述的分散蓝至黑色染料组合物，还允许与其他染料进一步复配增效制成新的蓝色或黑色等染料组合物。本发明中式(I)、(II)、(III)所示的染料化合物可方便地按本领域技术人员熟知的方式合成，也可以采用市售商品。
本发明提供了所述分散蓝至黑色染料组合物和染料制品在疏水性纤维材料染色中的应用。利用本发明的染料组合物制成的染料，可按行业内惯用方式对疏水性纤维材料(如聚酯及其混纺交织物)进行染色，如采用普通浸染法或高温高压染色法进行染色，也可用于直接印花。其中，普通浸染法如将疏水性纤维材料进行预处理，放入染缸中进行浸染，染毕，冷水清洗至中性，绞干，再进行还原清洗，烘干；直接印花如将织物进行染前处理，烘干，定形，在印花机上印分散染料色浆，再进行蒸化，利用汽蒸方式使织物上的染料固色，最后水洗，拉幅定型。
本发明提供的分散蓝至黑色染料组合物和染料制品，应用于疏水性纤维材料染色或印花时，具有耐摩擦、耐水洗和耐升华牢度优异等特点。
(四)具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：
实施例1
将40克式(I-1)的染料化合物，25克式(I-4)的染料化合物，30克式(II-1)的染料化合物，5克式(Ⅲ-3)的染料化合物，150克的分散剂MF，加500克水混拼后，研磨分散，喷雾干燥，即得成品，该成品能提供聚酯及其混纺织物深蓝色调。
Figure BDA0002288517500000101
实施例2
将45克式(I-1)的染料化合物，25克式(II-1)的染料化合物，30克式(III-1)的染料化合物，165克的分散剂MF，加600克水混拼后，研磨分散，喷雾干燥，即得成品，该成品能提供聚酯及其混纺织物黑色色调。
Figure BDA0002288517500000111
实施例3
将45克式(I-1)的染料化合物，20克式(II-1)的染料化合物，10克式(Ⅲ-3)和25克式(Ⅲ-4)的染料化合物，150克的分散剂MF，30克的扩散剂NNO，加650克水混拼后，研磨分散，喷雾干燥，即得成品，该成品能提供聚酯及其混纺织物黑色色调。
Figure BDA0002288517500000112
Figure BDA0002288517500000121
实施例4～40
按照实施例3所述的方法，不同的是采用表1中组分A、组分B、组分C的结构和重量，加入助剂160克(分散剂MF为150克，木质素磺酸钠为10克)，加水650克拼混后制成浆液，研磨分散，干燥，制得成品，该染料能提供给聚酯及其混纺织物各项牢度性能优良的深色色调。
表1
Figure BDA0002288517500000122
Figure BDA0002288517500000131
Figure BDA0002288517500000141
实施例41
将50克式(I-1)的染料化合物，25克式(II-1)的染料化合物，20克式(Ⅲ-1)的染料化合物，5克下式(Ⅳ)所示染料化合物、150克的分散剂CNF，加水混拼后，用研磨机研磨分散并干燥，即得成品染料，该染料能提供给聚酯及其混纺织物均匀而牢度性能良好的黑色。
Figure BDA0002288517500000142
实施例42
将50克式(I-1)化合物，10克式(II-2)化合物，20克式(Ⅲ-4)的染料化合物，5克C.I.分散橙288、15克下式(Ⅴ)所示的染料化合物、150克的分散剂CNF，加水混拼后，用研磨机研磨分散并干燥，即得成品染料，该染料能提供给聚酯及其混纺织物均匀而牢度性能良好的黑色。
Figure BDA0002288517500000143
染色实施例
分别称取2克实施例1～42制得的分散染料，采用常规高温高压染色法处理涤/氨交织物，处理过程中，控制染色深度(o.w.f)6.0％，浴比1∶25，调染浴pH值4～5，室温入染，以1℃/min升温至130℃，保温45min，按常法还原净洗、水洗、干燥，180℃热定型30秒，得到染织物。采用国际标准ISO 105-X12、AATCC 61-2A、ISO 105-P01分别测试其耐摩擦、耐水洗、耐升华色牢度，具体见表2：
表2
Figure BDA0002288517500000144
Figure BDA0002288517500000151
Figure BDA0002288517500000161
可见，本发明所述的分散蓝至黑色染料，色牢度优异，特别适合聚酯及其混纺织物的染色，可大规模推广应用。

Claims (10)

1.一种分散蓝至黑色染料组合物，包含组分A、组分B和组分C，其中组分A选自式(Ⅰ)所示化合物中的至少一种，组分B选自式(Ⅱ)所示化合物中的至少一种，组分C选自式(Ⅲ)所示化合物中的至少一种，基于组分A、组分B和组分C，所述组分A的质量百分含量为30～90％，组分B的质量百分含量为1～50％，组分C的质量百分含量为1～50％，
Figure FDA0002288517490000011
式(Ⅰ)中：
X1为NO2或CN，X2为H、Cl、Br或CN；
R1为H或C1～C4烷氧基，R2为C1～C4烷基，R3为苄基或C1～C4烷基，R4为-CH2COOCH2COK1或-C2H4COOCH2COK2，其中K1、K2各自独立为C1～C4烷基。
式(Ⅱ)中：
X3为Cl、Br、NO2或CN，X4为H、Cl或Br；
R5为C1～C4烷基、C1～C4烷氧基烷基或苄基。
式(Ⅲ)中：
X5为H、NO2、CN或-OCH3，X6为H、NO2、-OCH3、Cl或Br；
R6为苄基或苯乙基。
2.根据权利要求1所述的一种分散蓝至黑色染料组合物，其特征在于，X1为NO2或CN，X2为CN，R1为甲氧基或乙氧基，R2为甲基或乙基，R3为苄基，K1、K2为甲基或乙基。
3.根据权利要求1所述的一种分散蓝至黑色染料组合物，其特征在于：所述组分A选自下式中的至少一种，
Figure FDA0002288517490000021
Figure FDA0002288517490000031
4.根据权利要求1所述的一种分散蓝至黑色染料组合物，其特征在于：所述组分B选自下式中的至少一种：
Figure FDA0002288517490000032
Figure FDA0002288517490000041
Figure FDA0002288517490000051
5.根据权利要求1所述的一种分散蓝至黑色染料组合物，所述组分C选自下式中的至少一种，其中Ph为苯基：
Figure FDA0002288517490000052
Figure FDA0002288517490000061
Figure FDA0002288517490000071
6.根据权利要求1所述的一种分散蓝至黑色染料组合物，其特征在于，包含组分A、组分B和组分C，其中：
组分A为式(Ⅰ-1)～(Ⅰ-7)中的至少一种；
组分B为式(Ⅱ-1)～(Ⅱ-6)中的至少一种；
组分C为式(Ⅲ-1)～(Ⅲ-7)中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的一种分散蓝至黑色染料组合物，其特征在于，由组分A、组分B、组分C组成，其中：
组分A为式(Ⅰ-1)～(Ⅰ-7)中的至少一种；
组分B为式(Ⅱ-1)～(Ⅱ-6)中的至少一种；
组分C为式(Ⅲ-1)～(Ⅲ-7)中的至少一种；
基于所述的染料组分A、B、C之总重，其中组分A的质量百分含量为50～90％，组分B的质量百分含量为5～40％，组分C的质量百分含量为1～40％。
8.一种分散染料制品，含有所述的分散蓝至黑色染料组合物和助剂，助剂和分散蓝至黑色染料组合物的重量之比为0.2～5:1。
9.根据权利要求8所述的一种分散染料制品，所述的助剂为下列一种或任意几种的组合：萘磺酸甲醛缩合物、甲基萘磺酸甲醛缩合物、苄基萘磺酸盐甲醛缩合物、元明粉、聚羧酸类高分子分散剂。
10.一种如权利要求9所述的分散染料制品在聚酯及其混纺织物上染色的应用。
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