CN112575599B - 已成型发泡热塑性聚氨酯染色溶液及方法及染色溶液用途 - Google Patents

已成型发泡热塑性聚氨酯染色溶液及方法及染色溶液用途 Download PDF

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Abstract

一种用于已成型发泡热塑性聚氨酯染色的染色溶液，包括：一酸性染料；一非离子型表面活性剂；以及水；其中，以100重量份的水为基准，酸性染料的含量介于0.01重量份至10重量份之间，而非离子型表面活性剂的含量介于0.01重量份至10重量份之间。此外，本发明还提供前述染色溶液用于已成型发泡热塑性聚氨酯染色的用途及使用前述染色溶液的染色方法。

Description

已成型发泡热塑性聚氨酯染色溶液及方法及染色溶液用途
技术领域
本发明涉及一种染色溶液、其用途及使用其的染色方法，尤其涉及一种用于已成型发泡热塑性聚氨酯染色的染色溶液、其用途及使用其的染色方法。
背景技术
市场上常见的发泡热塑性聚氨酯(ETPU，Expanded ThermoplasticP0lyurethane)材料多为白色。其中，已成型的发泡热塑性聚氨酯材料多应用于运动鞋中底。然而，使用白色的已成型的发泡热塑性聚氨酯材料作为运动鞋中底的产品，无法满足消费者求新求变的需求；故制造商已积极开发着色技术，对白色的已成型的发泡热塑性聚氨酯材料进行着色，以符合消费者的需求。
目前虽已发展出多种已成型发泡热塑性聚氨酯材料的着色技术，但这些技术仍面临上色不均，尤其是接缝处不易上色等问题。即便使用涂布着色，但仍受已成型发泡热塑性聚氨酯材料形状限制。
有鉴于此，目前亟需发展出一种新颖的已成型发泡热塑性聚氨酯材料染色用的染色溶液、其用途及使用其的染色方法，其可以简单的方法达到使已成型发泡热塑性聚氨酯材料能均匀染色的目的。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种用于已成型发泡热塑性聚氨酯染色的染色溶液，其可通过简易的染色操作，而使已成型发泡热塑性聚氨酯得以均匀的染色。
本发明的用于已成型发泡热塑性聚氨酯染色的染色溶液，包括：一酸性染料；一非离子型表面活性剂；以及水；其中，以100重量份的水为基准，酸性染料的含量介于0.01重量份至10重量份之间，而非离子型表面活性剂的含量介于0.01重量份至10重量份之间。特别是，本发明的染色溶液不包含一有机溶剂。
在此，所谓的“已成型发泡热塑性聚氨酯”是指，由热塑性聚氨酯(TPU，Thermoplastic Polyurethan)颗粒经由发泡工艺后所形成的热塑性聚氨酯发泡小球集结在一起所形成的具有预定形状的高分子材料。
在已知的已成型发泡热塑性聚氨酯的染色工艺中，多使用含有有机溶剂的染色溶液。或者是，在热塑性聚氨酯材料的超临界发泡过程中进行染色，得到染色的热塑性聚氨酯材料后，再进行塑形。然而，有机溶剂却会造成环境的污染，较不环保；而超临界发泡工艺操作不易且耗能，不适合大量生产。因此，本发明提供一种适用于已成型发泡热塑性聚氨酯染色的染色溶液，其是由酸性染料、非离子型表面活性剂及水所组成的溶液。当使用本发明的染色溶液对已成型发泡热塑性聚氨酯进行染色时，可使已成型发泡热塑性聚氨酯能均匀上色，特别是接缝处也能均匀上色，且可应用于大量生产；借此，可提升已成型发泡热塑性聚氨酯的应用价值。此外，由于本发明的染色溶液不包括有机溶剂，故可达到环保的目的。
在本发明的染色溶液中，以100重量份的水为基准，酸性染料的含量可介于0.01重量份至10重量份之间。在本发明的一实施例中，以100重量份的水为基准，酸性染料的含量可介于0.01重量份至5重量份之间。在本发明的另一实施例中，以100重量份的水为基准，酸性染料的含量可介于0.05重量份至1重量份之间。
在本发明的染色溶液中，以100重量份的水为基准，非离子型表面活性剂的含量可介于0.01重量份至10重量份之间。在本发明的一实施例中，以100重量份的水为基准，非离子型表面活性剂的含量可介于0.01重量份至5重量份之间。在本发明的另一实施例中，以100重量份的水为基准，非离子型表面活性剂的含量可介于0.05重量份至1重量份之间。
在本发明的染色溶液中，非离子型表面活性剂可为聚氧乙烯烷基醚类的非离子型表面活性剂。在本发明的一实施例中，非离子型表面活性剂可为聚氧乙烯烷基醚(Polyoxyethylene alkyl ether)、聚氧乙烯烷基胺醚(Polyoxyethylene alkyl amineether)或其组合。其中，烷基可为C8-18烷基，优选为C12-18烷基。
在本发明的染色溶液中，染色溶液为一酸性染色溶液。在本发明的一实施例中，染色溶液的pH值可介于3至5之间。在本发明的另一实施例中，染色溶液的pH值可介于3至4之间。在本发明的再一实施例中，染色溶液的pH值为3.5。
在本发明的染色溶液中，所使用的酸性染料并无特殊限制，可为本技术领域已知的任何酸性染料。举例来说，酸性染料可为酸性红211、酸性黄59、酸性蓝171或酸性橘86；但本发明并不仅限于此。此外，酸性染料除了单独使用外，也可将多种酸性染料合并使用，以调配出所需的染料颜色。
此外，本发明还提供一种前述染色溶液的用途，其是用于已成型发泡热塑性聚氨酯的染色上。
其次，本发明还提供一种使用前述染色溶液对已成型发泡热塑性聚氨酯的染色方法，包括下列步骤：提供前述的染色溶液；在一预定温度下，将一已成型发泡热塑性聚氨酯浸泡于染色溶液中以进行染色；取出染色后的已成型发泡热塑性聚氨酯。
在本发明的染色方法中，是将已成型发泡热塑性聚氨酯直接浸泡于染色溶液中进行染色，除了具有染色操作简单的优点外，对于已成型发泡热塑性聚氨酯的形状也不会有所限制。
在本发明的染色方法中，已成型发泡热塑性聚氨酯与染色溶液的重量比可介于1∶10至1∶50之间。在本发明的一实施例中，已成型发泡热塑性聚氨酯与染色溶液的重量比可介于1∶20至1∶40之间。在本发明的另一实施例中，已成型发泡热塑性聚氨酯与染色溶液的重量比可介于1∶25至1∶35之间。
在本发明的染色方法中，预定温度是可介于50℃至80℃之间。当染色温度低于50℃，可能造成染色效果较差。在本发明的染色方法中，染色时间并无特殊限制，只要可达到均匀染色的目的即可。举例来说，染色时间可为10分钟以上。在本发明的一实施例中，染色时间可介于10分钟至180分钟之间。在本发明的另一实施例中，染色时间可介于30分钟至180分钟之间。
在本发明的染色方法中，已成型发泡热塑性聚氨酯对染料的染色浓度可介于0.1％至20％之间，即0.1％≤(染料重量/已成型发泡热塑性聚氨酯重量)≤20％。在本发明的一实施例中，已成型发泡热塑性聚氨酯对染料的染色浓度可介于0.1％至15％之间，即0.1％≤(染料重量/已成型发泡热塑性聚氨酯重量)≤15％。在本发明的另一实施例中，已成型发泡热塑性聚氨酯对染料的染色浓度可介于1％至10％之间，即1％≤(染料重量/已成型发泡热塑性聚氨酯重量)≤10％。
在本发明的染色方法中，在取出染色后的已成型发泡热塑性聚氨酯的步骤后，可还包括：干燥染色后的已成型发泡热塑性聚氨酯的步骤。在此，干燥方式并无特殊限制，只要对染色后的已成型发泡热塑性聚氨酯的品质或颜色不会造成影响即可。
在本发明的染色方法中，在将已成型发泡热塑性聚氨酯浸泡于染色溶液中以进行染色的步骤前，可还包括：清洗已成型发泡热塑性聚氨酯。在此，清洗方式并无特殊限制，只要对已成型发泡热塑性聚氨酯的品质不会造成影响即可。
具体实施方式
以下通过具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明也可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可针对不同观点与应用，在不悖离本发明的精神下进行各种修饰与变更。
除非文中另有说明，否则说明书及所附权利要求书中所使用的单数形式“一”及“该”包括一或多个个体。
除非文中另有说明，否则说明书及所附权利要求书中所使用的术语“或”通常包括“和/或”的含义。
本发明将通过实施例更具体地说明，但这些实施例并非用于限制本发明的保护范围。除非特别指明，在下列实施例与比较例中用于表示成份含量以及物质量的“％”以重量为基准。
在本发明的下述实施例1至5及比较例1至7中，是使用高温搅拌设备进行。其中，对已成型发泡热塑性聚氨酯进行清洗；将清洗后的已成型发泡热塑性聚氨酯放入泡制好的染色溶液中进行染色后，干燥。其中，实施例1至5及比较例1至7的浴比(材料重量∶水重量)为1∶30，染色溶液pH值为3.5。至于实施例1至5及比较例1至7所使用的染料、染料浓度([染料重量/溶剂重量]×100％)、染色浓度([染料重量/材料重量]×100％)、表面活性剂、表面活性剂浓度([表面活性剂重量/材料重量]×100％)、溶剂、温度、时间、染色结果等均列于下表1至3中。其中，上色力度判断方式为专业人员依经验目视判定：
表1
Figure BDA0002218586990000051
a：聚氧乙烯(8)烷基醚(Polyoxyethylene(8)alkyl ethers)
如表1的结果所示，实施例1的已成型发泡热塑性聚氨酯的染色结果，无论是上色力度、接缝处上色效果及整体的染色效果，均较比较例1至5的染色效果更佳。此结果表示，本发明的染色溶液确实可达到较佳的已成型发泡热塑性聚氨酯的染色效果。
表2
Figure BDA0002218586990000052
Figure BDA0002218586990000061
a：聚氧乙烯(8)烷基醚(Polyoxyethylene(8)alkyl ethers)
如表2结果所示，实施例1至5的已成型发泡热塑性聚氨酯均展现优异的染色效果。此外，在实施例4及5中，通过搭配使用多种颜色的染料，而可染出黑色的已成型发泡热塑性聚氨酯。
表3
Figure BDA0002218586990000062
如表3结果所示，当染色溶液包括非离子型表面活性剂(实施例1)时，对于已成型发泡热塑性聚氨酯的染色效果均较染色溶液包括阳离子型表面活性剂(比较例6)要佳。当染色溶液包括阴离子型表面活性剂(比较例7)时，虽然有不错的上色力度，但在接缝处染色及所得到的产品染色外观均不均匀，故对于已是成品的已成型发泡热塑性聚氨酯而言，这样的染色效果是不理想的。此结果表示，本发明的染色溶液确实可达到较佳的已成型发泡热塑性聚氨酯的染色效果。
由表1至3的结果显示，当使用酸性染料搭配非离子型表面活性剂的染色溶液对已成型发泡热塑性聚氨酯进行染色时，在适当的染色条件下可达成优异的产品上色效果及接缝处的染色均匀性。
综上所述，当使用本发明的染色溶液对已成型发泡热塑性聚氨酯进行染色时，可得到染色均匀且上色力度佳的产品。此外，由于本发明的染色方法是使用浴染进行染色，故染色工艺简易及生产效率高，且对于已成型发泡热塑性聚氨酯的外型则无限制。其次，本发明的染色溶液不包括有机溶剂，故可减少废水对环境的污染，达到环保的目的。特别是，当使用本发明的染色溶液及染色方法对已成型发泡热塑性聚氨酯进行染色时，在已成型发泡热塑性聚氨酯的接缝处可均匀上色，故可提升已成型发泡热塑性聚氨酯的应用价值。
上述实施例仅为了方便说明而举例而已，本发明所主张的保护范围自应以权利要求书所述为准，而非仅限于上述实施例。

Claims (4)

1.一种用于已成型发泡热塑性聚氨酯染色的染色溶液，包括：
一酸性染料；
一非离子型表面活性剂；以及
水；
其中，以100重量份的水为基准，该酸性染料的含量介于0.01重量份至10重量份之间，而该非离子型表面活性剂的含量介于0.01重量份至10重量份之间；
其中该染色溶液不包含一有机溶剂，该非离子型表面活性剂为聚氧乙烯烷基醚（Polyoxyethylene alkyl ether）、聚氧乙烯烷基胺醚（Polyoxyethylene alkyl amineether）或其组合，其中，烷基为
Figure QLYQS_1
烷基，该染色溶液的pH值介于3至5之间。
2.一种如权利要求1所述的染色溶液的用途，其是用于已成型发泡热塑性聚氨酯的染色上。
3.一种已成型发泡热塑性聚氨酯的染色方法，包括下列步骤：
提供如权利要求1所述的染色溶液；
在一预定温度下，将一已成型发泡热塑性聚氨酯浸泡于该染色溶液中以进行染色，其中该已成型发泡热塑性聚氨酯与该染色溶液的重量比介于1:10至1:50之间，该预定温度介于50℃至80℃之间；
取出染色后的该已成型发泡热塑性聚氨酯。
4.如权利要求3所述的染色方法，其中在取出染色后的该已成型发泡热塑性聚氨酯的步骤后，还包括：干燥染色后的该已成型发泡热塑性聚氨酯的步骤。
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