CN117024989A - 反应性染料组成物及其用途 - Google Patents
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Abstract
本发明是关于一种反应性染料组成物，包括：一红色反应性染料、及至少一反应性染料选自由一蓝色反应性染料及一橘色反应性染料所组成的群组；以及一有机缓冲剂。此外，上述的反应性染料组成物，可配制成一种数位印花用墨水。
Description
技术领域
本发明涉及一种反应性染料组成物及其用途，适用于各颜色和浓度，还适合用于浅色染色的反应性染料组成物及其用途。
背景技术
具有高日光特性的印品大多使用高浓度的染料的深色产品，故应用在具有高日光特性的浅色印品一直是市场上所殷殷期盼的产品。然而，目前市售的染料应用在染浅颜色浓度时，日光牢度大约只有2级，甚至只有1级，不符合市场需求。此外，为了提升染浅色系的日光牢度，目前市售的染料大多含有钴、铬或铜等金属，例如，反应性染料BK8。
有鉴于此，目前急需一种染料，适合染浅色泵且具有高日光牢度的特性，并排除了金属染料的使用，从而达到绿色化学的目的。
发明内容
本发明提供一种反应性染料组成物，包括：一红色反应性染料、及至少一反应性染料选自由一蓝色反应性染料及一橘色反应性染料所组成的群组；以及一有机缓冲剂，其中，红色反应性染料如下式(I)所示，蓝色反应性染料如下式(II)所示，而橘色反应性染料如下式(III)所示：
其中，R1为氢或-SO3H，R2为C1-4烷基，且R3为H、-SO2C2H4OSO3H或
其中，R4为C1-4烷基，且n为0至3的整数；
于本发明中，是将式(I)的红色反应性染料与式(II)的蓝色反应性染料及/或式(III)的橘色反应性染料混合形成一反应性染料组成物。当将本发明的反应性染料组成物配制成印刷用墨水或色糊时，于浅色染色时，能达到AATCC灰色标(Grey scale)4至5级以上的日光牢度。
于本发明的一实施例中，于式(I)中，R1可为氢或-SO3H。
于本发明的一实施例中，于式(I)中，R2可为C1-4烷基。于本发明的一实施例中，R2可为甲基或乙基。
于本发明的一实施例中，于式(I)中，R3可为H、-SO2C2H4OSO3H或于本发明的一实施例中，R3为H或-SO2C2H4OSO3H。
于本发明的一实施例中，式(I)的红色反应性染料可为至少一如下式(I-1)至(I-3)所示的红色反应性染料：
其中，式(I-1)、式(I-2)、式(I-3)合成的方法，可请参阅专利TWI301501实施例2、实施例6、实施例9。
于本发明的一实施例中，于式(II)中，R4可为C1-4烷基。于本发明的一实施例中，R4可为甲基。
于本发明的一实施例中，式(II)的蓝色反应性染料为至少一如下式(II-1)至(II-3)所示的蓝色反应性染料：
于本发明的一实施例中，蓝色反应性染料为式(II-1)、(II-2)、(II-3)或其混合物，其为C.I.反应性蓝49、C.I.反应性蓝5或其混合物。
于本发明的一实施例中，式(III)为橘色反应性染料，其为C.I.反应性橘12。
于本发明的一实施例中，有机缓冲剂可为如下式(IV)的化合物或其盐类：
于本发明的一实施例中，有机缓冲剂的含量可为0.01重量份至5.0重量份。其中，有机缓冲剂的含量，可根据反应性染料的性质或所需的颜色浓度进行调整。
于本发明的一实施例中，红色反应性染料的含量可为0.1重量份至50.0重量份，而至少一反应性染料(蓝色反应性染料及/或橘色反应性染料)的含量可为50.0重量份至99.9重量份。于本发明的另一实施例中，红色反应性染料的含量可为1.0重量份至50.0重量份，而至少一反应性染料(蓝色反应性染料及/或橘色反应性染料)的含量可为50.0重量份至99.0重量份。
于本发明的一实施例中，当反应性染料组合物包含蓝色反应性染料时，蓝色反应性染料的含量可为30.0重量份至95.0重量份。于本发明的一实施例中，当反应性染料组合物包含橘色反应性染料时，橘色反应性染料的含量可为5.0重量份至90.0重量份。然而，本发明并不仅限于此，各种颜色的反应性染料的比例可根据反应性染料的性质或所需的颜色浓度进行调整。
于本发明的一实施例中，反应性染料组合物包括红色反应性染料及蓝色反应性染料。其中，红色反应性染料的含量可为10.0重量份至30.0重量份，而蓝色反应性染料的含量可为70.0重量份至90重量份。于本发明的一实施例中，红色反应性染料的含量可为15.0重量份至25.0重量份，而蓝色反应性染料的含量可为75.0重量份至85.0重量份。于本发明的一实施例中，红色反应性染料的含量可约为20.0重量份，而蓝色反应性染料的含量可约80.0重量份。然而，本发明并不仅限于此，各种颜色的反应性染料的比例可根据反应性染料的性质或所需的颜色浓度进行调整。
于本发明的一实施例中，反应性染料组合物包括红色反应性染料及橘色反应性染料。其中，红色反应性染料的含量可为5.0重量份至25.0重量份，而橘色反应性染料的含量可为75.0重量份至95.0重量份。于本发明的一实施例中，红色反应性染料的含量可为10.0重量份至20.0重量份，而橘色反应性染料的含量可为80.0重量份至90.0重量份。于本发明的一实施例中，红色反应性染料的含量可约为15.0重量份，而橘色反应性染料的含量可约为85.0重量份。然而，本发明并不仅限于此，各种颜色的反应性染料的比例可根据反应性染料的性质或所需的颜色浓度进行调整。
于本发明的一实施例中，反应性染料组合物包括红色反应性染料、蓝色反应性染料及橘色反应性染料。其中，红色反应性染料的含量可为0.5重量份至50.0重量份，蓝色反应性染料的含量可为20.0重量份至95.0重量份，而橘色反应性染料的含量可为5.0重量份至30.0重量份。于本发明的一实施例中，红色反应性染料的含量可为0.5重量份至45.0重量份，蓝色反应性染料的含量可为35.0重量份至95.0重量份，而橘色反应性染料的含量可为8.5重量份至25.0重量份。于本发明的一实施例中，红色反应性染料的含量可为1.5重量份至40.0重量份，蓝色反应性染料的含量可为40.0重量份至90.0重量份，而橘色反应性染料的含量可为8.5重量份至20.0重量份。然而，本发明并不仅限于此，各种颜色的反应性染料的比例可根据反应性染料的性质或所需的颜色浓度进行调整。
除了前述的反应性染料组成物外，本发明还提供前述反应性染料组成物的应用。
本发明提供一种包括如前述的反应性染料组成物的印花用色糊，其中以印花用色糊的总重量为基准(100重量百分比)，反应性染料组成物的含量可为0.001重量百分比至5重量百分比。于本发明的一实施例中，反应性染料组成物的含量可为0.01重量百分比至2重量百分比。于本发明的另一实施例中，反应性染料组成物的含量可为0.1重量百分比至1重量百分比。于本发明的一实施例中，反应性染料组成物的含量可约为0.2重量百分比。此外，印花用色糊可选择性的还包括一添加剂，例如，选自由：糊剂(例如，海藻酸钠、羧甲基纤维素糊、乳化糊、高醚化度的CMC糊、合成糊或其组合)、碱剂(例如，NaHCO3、Na2CO3、NaOH或其组合)、还原防止剂(例如，间硝基苯磺酸盐)、助溶剂(例如，尿素、甘油或其组合)、螯合剂(例如，EDTA)。其中，以印花用色糊的总重量为基准，糊剂的含量可为3重量百分比至6重量百分比，碱剂的含量可为1重量百分比至3重量百分比，还原防止剂的含量可为1重量百分比至2重量百分比，助溶剂的含量可为5重量百分比至15重量百分比，而螯合剂的含量可为0重量百分比至0.5重量百分比；但本发明并不仅限于此，可根据所需的印花用色糊的性质做调整。此外，印花用色糊的余量可为一溶剂，例如，水。
本发明还提供一种包括如前述的反应性染料组成物的数位印花用墨水。更详细而言，本发明提供一种数位印花用墨水，包括：一反应性染料组成物以及一溶剂。其中，反应性染料组成物包括：如上式(I)所示的红色反应性染料、及至少一反应性染料选自由一如上式(II)所示的蓝色反应性染料及一如上式(III)所示的橘色反应性染料所组成的群组；以及一有机缓冲剂。
于本发明的一实施例中，以数位印花用墨水的总重量为基准(100重量百分比)，反应性染料组成物的含量可为0.01重量百分比至40.0重量百分比。于本发明的一实施例中，反应性染料组成物的含量可为0.05重量百分比至35.0重量百分比。于本发明的另一实施例中，反应性染料组成物的含量可约为0.2重量百分比至30.0重量百分比。
于本发明的一实施例中，溶剂可选自由乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、聚乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、甘油、二丙二醇、三丙二醇、聚丙二醇、乙二硫醇、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇单丁醚、二丙二醇单乙醚、三乙二醇单甲醚、二乙二醇醚、1，2-己二醇、丙酮、甲基乙基酮、己内酰胺、N，N-二乙基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、2-吡咯烷酮、2-吡咯啶酮、N-甲基-2-吡咯啶酮、N-乙烯-2-吡咯啶酮、1，3-二甲基-2-四氢咪唑酮、四氢呋喃、1，4-二氧杂环己烷、甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、水及其混合物所组成的群组。于本发明的一实施例中，溶剂包括甘油、乙二醇、1，2-丙二醇及水。于本发明的一实施例中，溶剂包括乙二醇、1，2-丙二醇、二丙二醇及水。于本发明的一实施例中，溶剂包括甘油、乙二醇、1，2-丙二醇及水。然而，本发明并不仅限于此，溶剂的选用可根据需求进行调整。此外，当多种溶剂合并使用时，多种溶剂间的比例也可根据需求进行调整。
于本发明的一实施例中，数位印花用墨水可选择性的还包括墨水缓冲剂。于本发明的一实施例中，墨水缓冲剂可为如上式(IV)的化合物或其盐类。此外，以数位印花用墨水的总重量为基准(100重量百分比)，墨水缓冲剂的含量可为0.1重量百分比至5.0重量百分比。于本发明的一实施例中，以数位印花用墨水的总重量为基准(100重量百分比)，墨水缓冲剂的含量可为1重量百分比至3.0重量百分比。
于本发明的一实施例中，数位印花用墨水可选择性的还包括一界面活性剂。其中，界面活性剂的例子包括，但不限于，炔二醇-基界面活性剂、烷氧基化物界面活性剂、非离子型聚合物的含氟表面活性剂及其混合物。此外，以数位印花用墨水的总重量为基准(100重量百分比)，界面活性剂的含量可为0.1重量百分比至2.0重量百分比。于本发明的一实施例中，以数位印花用墨水的总重量为基准(100重量百分比)，界面活性剂的含量可为0.2重量百分比至0.6重量百分比。
于本发明的一实施例中，数位印花用墨水可选择性的还包括一抑菌剂。此外，以数位印花用墨水的总重量为基准(100重量百分比)，抑菌剂的含量可为0.05重量百分比至0.5重量百分比。于本发明的一实施例中，以数位印花用墨水的总重量为基准(100重量百分比)，抑菌剂的含量可为0.2重量百分比至0.3重量百分比。于本发明的一实施例中，抑菌剂可为1，2-苯并异噻唑-3-酮(BIT)；然而，本发明并不仅限于此，也可使用本技术领域常用的其他抑菌剂。
本发明所提供的印花用色糊或数位印花用墨水，适合用于印染织物，例如纤维素纤维及其它混合纤维的织物，包括棉、麻、蚕丝、嫘萦、羊毛、尼龙、混纺等。此外，本发明所提供的印花用色糊或数位印花用墨水可用于各式喷印，且能展现良好的日光牢度。
附图说明
无。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进一步详细说明。
除非文中另有说明，否则说明书及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，否则说明书及权利要求书中所使用的术语“或”通常包括“及/或”的含义。
此外，在本文中，“约”的用语通常表示在一给定值或范围的20％内，或10％内，或5％内，或3％之内，或2％之内，或1％之内，或0.5％之内。在此给定的数量为大约的数量，即在没有特定说明“约”的情况下，仍可隐含“约”的含义。此外，用语“范围为第一数值至第二数值”或“范围介于第一数值至第二数值之间”表示所述范围包含第一数值、第二数值以及它们之间的其它数值。
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。除非特别指明，于下列制备例、实施例与比较例中，温度为摄氏温度，份数及百分比以重量计。重量份数和体积份数的关系就如同千克和升的关系。
实施例及比较例的反应性染料组成物的配制
将各重量份的反应性染料(其组成与比例如下表1及2所示)，例如实施例1为取结构式I-240份、以及结构式II-140份以及结构式III 20份，加水900份充分均匀混合后，调整pH值至6.0-9.0。经纯化后，再加入式(IV)的有机缓冲剂N,N-二(2-羟乙基)-2-氨基乙烷磺酸2份搅拌均匀并调整pH值至6.0-9.0。最后，将溶液喷干可得本实施例1的染料组成物。同理，实施例2-9及比较例1-5使用相同的方法，如此，则可得到实施例2-9与比较例1-5的反应性染料组成物。
实施例及比较例的反应性染料组成物中的各种颜色的反应性染料的组成及比例如下表1及2所示。于表1及2中，列出各种颜色的反应性染料的重量份。
表1：实施例组成表(单位：重量份)
| 染料 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | 实施例7 | 实施例8 | 实施例9 |
| 结构式I-1 | -- | 20.0 | -- | 10.0 | 1.5 | -- | 20.0 | 15.0 | 20.0 |
| 结构式I-2 | 40.0 | -- | -- | -- | -- | 5.0 | -- | -- | -- |
| 结构式I-3 | -- | -- | 15.0 | -- | -- | -- | -- | -- | -- |
| 结构式II-1 | 40.0 | 70.0 | 70.0 | 75.0 | 90.0 | 80.0 | 80.0 | -- | -- |
| 结构式II-2 | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | 70.0 |
| 结构式III | 20.0 | 10.0 | 15.0 | 15.0 | 8.5 | 15.0 | -- | 85.0 | 10.0 |
| 总和 | 100.0 | 100.0 | 100.0 | 100.0 | 100.0 | 100.0 | 100.0 | 100.0 | 100.0 |
表2：比较例组成表(单位：重量份)
实施例及比较例的印花
将各实施例与比较例的染料组成物加入糊料组成物(如表3所示)，约搅拌10-15分钟，使其充分溶解完成，于印花机中进行印花，印花后色布依常规进行中间干燥，将干燥好的布放入蒸箱以常压饱和蒸气102-105℃蒸处5-12分钟之后，将所得到的色布先经冷水洗，再经沸腾热水洗10分钟，然后放入已经加入非离子清洁剂的沸水中皂洗10分钟，再用冷水洗清一至二次。
表3：印花糊剂组成表(单位：重量百分比)
| 项目 | 组成(wt％) |
| 反应性染料组成物 | 0.2 |
| 海藻酸钠 | 5.5 |
| 小苏打 | 2.0 |
| 还原防止剂 | 1.0 |
| 尿素 | 10.0 |
| RO水 | 添加至100.0 |
| 总和 | 100.0 |
实施例及比较例的墨水喷印
依据下表3-1，将各实施例与比较例的反应性染料组成物，与甘油、乙二醇、1，2-丙二醇、二丙二醇、墨水缓冲剂、界面活性剂、抑菌剂及水混合，得到1000.0g的数位印花墨水。将所得到的数位印花墨水以MS JP-6机台喷印在上有前处理液的棉织物上，于常规下干燥，将干燥好的布放入蒸箱以常压饱和蒸气102-105℃蒸处5-12分钟之后，将所得到的色布先经冷水洗，再经沸腾热水洗10分钟，然后放入已经加入非离子清洁剂的沸水中皂洗10分钟，再用冷水洗清一至二次。
表3-1：墨水组成表(单位：重量百分比)
日光牢度测试
将上述实施例及比较例的印花或喷印且水洗烘干好的色布，以AATCC 16-3的测试方法，对所得到的色布进行日光牢度测试。
仪器：ATLAS
测试方法：AATCC 16-3(2004)
照射能量：20AFU
评级标准：AATCC灰色标1～5级(Grey scale 1～5)以第5级最佳，而第1级最差。
测试结果如下表4及表5所示。
表4：实施例的日光牢度
表5：比较例的日光牢度
比较例6为市售品PROCION BLACK PX-2R；比较例7为市售品NOVACRON BLACK PGR；比较例8为市售品R BK-8。
如表4的结果所示，于实施例1至9的染料组成物中，当反应性染料包括式(I)的红色反应性染料与式(II)的蓝色反应性染料及/或式(HI)的橘色反应性染料时，在染料浓度为0.2wt％至30.0wt％的浓度下，所得到的印花或喷印织物具有高日光牢度4至5级以上。
如表5的结果所示，当反应性染料不包括式(I)的红色反应性染料(例如，比较例1至4)，在染料浓度为0.2wt％至30.0wt％的浓度下，所得到的印花织物的日光牢度均较实施例1至9要差。当反应性染料不包括式(II)的蓝色反应性染料(例如，比较例4及5)，在染料浓度为0.2wt％至30.0wt％的浓度下，所得到的印花织物的日光牢度均较实施例1至9要差。当反应性染料不包括式(HI)的橘色反应性染料(例如，比较例2及5)，在染料浓度为0.2wt％至30.0wt％的浓度下，所得到的印花或喷印织物的日光牢度均较实施例1至9要差。此外，相较于市售品(例如，比较例6至8)，在染料浓度为0.2wt％至30.0wt％的浓度下，实施例1至9所得到的印花或喷印织物的日光牢度均较比较例显著提升。
综上所述，本发明通过将式(I)的红色反应性染料与式(II)的蓝色反应性染料及/或式(III)的橘色反应性染料合并使用而得到一反应性染料组成物。当将此反应性染料组成物配制成用一般印花色糊或数位印花墨水于浅色染色使用，其所得到的印花或喷印织物具有优良的日光牢度。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (17)
1.一种反应性染料组成物，其特征在于，包括：
一红色反应性染料、及至少一反应性染料选自由一蓝色反应性染料及一橘色反应性染料所组成的群组，其中，所述红色反应性染料如下式(I)所示，所述蓝色反应性染料如下式(II)所示，所述橘色反应性染料如下式(III)所示：
其中，R1为氢或-SO3H，R2为C1-4烷基，且R3为H、-SO2C2H4OSO3H或
其中，R4为C1-4烷基，且n为0至3的整数；
以及一有机缓冲剂。
2.根据权利要求1所述的反应性染料组成物，其特征在于，在式(I)中，R2为甲基或乙基，且R3为H或-SO2C2H4OSO3H。
3.根据权利要求1所述的反应性染料组成物，其特征在于，所述红色反应性染料为至少一如下式(I-1)至(I-3)所示的红色反应性染料：
4.根据权利要求1所述的反应性染料组成物，其特征在于，在式(II)中，R4为甲基。
5.根据权利要求1所述的反应性染料组成物，其特征在于，所述蓝色反应性染料为至少一如下式(II-1)至(II-3)所示的蓝色反应性染料：
6.根据权利要求1所述的反应性染料组成物，其特征在于，所述有机缓冲剂的含量为0.01重量份至5.0重量份。
7.根据权利要求1所述的反应性染料组成物，其特征在于，所述红色反应性染料的含量为0.1重量份至50.0重量份。
8.根据权利要求1所述的反应性染料组成物，其特征在于，当所述反应性染料组合物包含所述蓝色反应性染料时，所述蓝色反应性染料的含量为30.0重量份至95.0重量份。
9.根据权利要求1所述的反应性染料组成物，其特征在于，当所述反应性染料组合物包含所述橘色反应性染料时，所述橘色反应性染料的含量为5.0重量份至90.0重量份。
10.根据权利要求1所述的反应性染料组成物，其特征在于，所述有机缓冲剂为如下式(IV)的化合物或其盐类：
11.根据权利要求1所述的反应性染料组成物，其特征在于，所述反应性染料组成物用于配制成一种数位印花用墨水。
12.一种数位纺织印花墨水组成物，其特征在于，包括：
一反应性染料组成物，包括：
一红色反应性染料、及至少一反应性染料选自由一蓝色反应性染料及一橘色反应性染料所组成的群组，其中，所述红色反应性染料如下式(I)所示，所述蓝色反应性染料如下式(II)所示，所述橘色反应性染料如下式(III)所示：
其中，R1为氢或-SO3H，R2为C1-4烷基，且R3为H、-SO2C2H4OSO3H或
其中，R4为C1-4烷基，且n为0至3的整数；
一有机缓冲剂；以及
一溶剂。
13.根据权利要求12所述的数位纺织印花墨水组成物，其特征在于，包括：
0.1重量百分比至30.0重量百分比的所述反应性染料组成物；
0.1重量百分比至5.0重量百分比的墨水缓冲剂；以及
余量溶剂。
14.根据权利要求13所述的数位纺织印花墨水组成物，其特征在于，所述墨水缓冲剂为如下式(IV)的化合物或其盐类：
15.根据权利要求13所述的数位纺织印花墨水组成物，其特征在于，所述溶剂选自由乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、聚乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、甘油、二丙二醇、三丙二醇、聚丙二醇、乙二硫醇、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇单丁醚、二丙二醇单乙醚、三乙二醇单甲醚、二乙二醇醚、1，2-己二醇、丙酮、甲基乙基酮、己内酰胺、N，N-二乙基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、2-吡咯烷酮、2-吡咯啶酮、N-甲基-2-吡咯啶酮、N-乙烯-2-吡咯啶酮、1，3-二甲基-2-四氢咪唑酮、四氢呋喃、1，4-二氧杂环己烷、甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、水及其混合物所组成的群组。
16.根据权利要求12所述的数位纺织印花墨水组成物，其特征在于，还包括一界面活性剂，所述界面活性剂选自由炔二醇-基界面活性剂、烷氧基化物界面活性剂、非离子型聚合物的含氟表面活性剂及其混合物所组成的群组；其中，所述界面活性剂的含量为0.1重量百分比至2.0重量百分比。
17.根据权利要求12所述的数位纺织印花墨水组成物，其特征在于，还包括一抑菌剂，其中，所述抑菌剂的含量为0.05重量百分比至0.5重量百分比。
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