CN1659330A - 染色聚酯纺织材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了至少一种过渡金属配位化合物用于改进染色聚酯材料的耐光性的用途。过渡金属配位化合物可以与分散染料一起使用。

Description

染色聚酯纺织材料
本发明涉及过渡金属配位化合物用于染色含聚酯纤维的纤维织物或纤维材料以改进染色品光稳定性的用途。
本发明要解决的问题是在不需要使用改性聚酯纤维材料的情况下改进染色聚酯材料的耐光性。
已经发现，使用用于染色包含聚酯纤维的纤维织物或纤维材料的并包含过渡金属配位化合物的混合物能改进染色品的耐光性。
本发明的另一方面涉及至少一种过渡金属配位化合物用于改进染色聚酯材料的耐光性的用途。
优选的是，过渡金属配位化合物包含Ni、Co、Cr或Cu(镍、钴、铬或铜)。最优选的过渡金属是镍(Ni)。
所以，本发明涉及至少一种过渡金属配位化合物用于改进染色聚酯材料的耐光性的用途。优选的过渡金属配位化合物包含Ni、Co、Cr或Cu(镍、钴、铬或铜)；更优选的过渡金属配位化合物包含镍(Ni)。本发明涉及至少一种过渡金属配位化合物和至少一种其它分散染料的混合物。
优选的过渡金属配位化合物是不溶于水的，例如不是酸性染料或直接染料或碱性染料，这说明优选的过渡金属配位化合物是分散染料。分散染料是具有低水溶解性的着色剂，它们以其分散胶体形式适用于染色和印花疏水性纤维和织物。
在本发明的混合物中，优选的过渡金属配位化合物是具有螯合配体的化合物。优选的具有螯合配体的过渡金属配位化合物包含至少一种作为至少双齿配体的螯合配体。更优选的是具有包含至少一种三齿配体的螯合配体的过渡金属配位化合物。最优选的具有螯合配体的过渡金属配位化合物包含至少一种四齿配体。而且，最优选的过渡金属配位化合物具有至少两个氮原子和至少两个氧原子的配位球。
更优选的过渡金属配位化合物具有式(I)：
Figure A0381287300061
其中
TrMe表示过渡金属，R1至R8彼此独立地表示H、卤素、-NO2、-CN、-OH、-COOH、-CH3、-NH2或NHCH3，R13或R14彼此独立地表示H、卤素或-CN，或R13和R14一起形成环，该环优选是六元环，和可以是未取代的或被卤素、-NO2、-CN、-OH、-COOH、-CH3、-NH2或NHCH3取代。
优选的是，使用其中R1至R8彼此独立地表示H、-Cl、-COOH或-CN的过渡金属配位化合物或过渡金属配位化合物的混合物。
在优选的实施方案中，过渡金属TrMe是选自镍、钴、铬或铜。
在更优选的实施方案中，过渡金属TrMe是镍。
例如，该混合物含有至少一种式(II)或式(III)的过渡金属配位化合物
其中R1至R12彼此独立地表示H、卤素、-NO2、-CN、-OH、-COOH、-CH3、-NH2或NHCH3。
优选的是使用其中R1至R12彼此独立地表示H、-Cl、-COOH或-CN的过渡金属配位化合物或过渡金属配位化合物的混合物。
其中所有R1至R8都是氢的式(II)过渡金属配位化合物称为C.I.溶剂棕53(PolysynthrenBraun R，Polysynthren是CLARIANT的注册商标)，或其中所有R1至R12都是氢的式(III)过渡金属配位化合物称为C.I.颜料橙70(PolysynthrenBraun 3RL，Polysynthren是CLARIANT的注册商标)。
所以，最优选的过渡金属配位化合物是式(II)或式(III)的化合物。
过渡金属配位化合物可以与适用于染色聚酯材料的其它染料一起使用。通常，聚酯材料使用分散染料染色。
在一个实施方案中，过渡金属配位化合物或颜料作为与分散染料的混合物一起使用。
在优选的实施方案中，过渡金属配位化合物包含Ni、Co、Cr或Cu(镍、钴、铬或铜)，并作为与分散染料的混合物使用。最优选的过渡金属是镍(Ni)。
在一个更优选的实施方案中，过渡金属配位化合物或颜料具有式(I)并且作为与分散染料的混合物使用。
在最优选的实施方案中，过渡金属配位化合物或颜料具有式(II)或式(III)并且作为与分散染料的混合物使用。最优选的过渡金属配位化合物是C.I.溶剂棕53或C.I.颜料橙70。
优选的分散染料例如是以下分散染料中的至少一种：C.I.分散黄42，C.I.分散黄72，C.I.分散黄86，C.I.分散黄54，C.I.分散黄64，C.I.溶剂黄163，C.I.分散红60，C.I.分散红86，C.I.分散红91，C.I.分散红167，C.I.分散红167.1，C.I.分散红202，C.I.分散红302，C.I.分散红273，C.I.分散红279，C.I.分散红271，C.I.溶剂红135，C.I.分散紫27，C.I.分散紫57，C.I.分散蓝56，C.I.分散蓝77，C.I.分散蓝54，C.I.分散蓝27，C.I.分散蓝55，C.I.分散蓝60，C.I.分散蓝87，C.I.分散橙30，C.I.分散橙41，C.I.分散橙29，根据式(IV)的结构：
Figure A0381287300081
其中
R13表示-Br、-Cl或-CN；
R14表示-H、-CH3、-NHCOCH3；
R15表示未取代的乙基或被-CN、-酰氧基取代的乙基；
R16表示未取代的乙基或被-CN、-酰氧基取代的乙基；
或它们的混合物。
根据式(IV)的染料是从例如EP1085055A1、CH468444、US2941992、US3407189、FR1291988、US2891942、DE2364205和JP49030417A获知。优选的例子描述在EP1085055A1的第2页37行至第4页23行，和在EP1085055A1的实施例1-20中。
本发明的另一方面是至少一种过渡金属配位化合物和至少一种分散染料的混合物。优选的是，至少一种过渡金属配位化合物包含Ni、Co、Cr或Cu(镍、钴、铬或铜)；最优选的过渡金属是镍(Ni)。
在本发明的混合物中，优选的过渡金属配位化合物是不溶于水的，例如不是酸性染料或直接染料或碱性染料，这表示优选的过渡金属配位化合物是分散染料。
在本发明的混合物中，优选的过渡金属配位化合物是具有螯合配体的化合物。优选的具有螯合配体的过渡金属配位化合物包含至少一种作为至少双齿配体的螯合配体。更优选的是具有包含作为至少一种三齿配体的螯合配体的过渡金属配位化合物。最优选的具有螯合配体的过渡金属配位化合物包含至少一种四齿配体。而且，最优选的过渡金属配位化合物具有至少两个氮原子和至少两个氧原子的配位球。
在最优选的实施方案中，过渡金属配位化合物具有式(I)和优选过渡金属是镍。在更优选的实施方案中，镍化合物具有式(II)或式(III)。
在本发明的混合物中优选使用的分散染料例如是以下分散染料中的至少一种：C.I.分散黄42，C.I.分散黄72，C.I.分散黄86，C.I.分散黄54，C.I.分散黄64，C.I.溶剂黄163，C.I.分散红60，C.I.分散红86，C.I.分散红91，C.I.分散红167，C.I.分散红167.1，C.I.分散红202，C.I.分散红302，C.I.分散红273，C.I.分散红279，C.I.分散红271，C.I.溶剂红135，C.I.分散紫27，C.I.分散紫57，C.I.分散蓝56，C.I.分散蓝77，C.I.分散蓝54，C.I.分散蓝27，C.I.分散蓝55，C.I.分散蓝60，C.I.分散蓝87，C.I.分散橙30，C.I.分散橙41，C.I.分散橙29，根据式(IV)的结构：
Figure A0381287300091
其中
R13表示-Br、-Cl或-CN；
R14表示-H、-CH3、-NHCOCH3；
R15表示未取代的乙基或被-CN、-酰氧基取代的乙基；
R16表示未取代的乙基或被-CN、-酰氧基取代的乙基；
或它们的混合物。
过渡金属配位化合物可以按照本发明与分散染料按照任何有效的比率使用。例如，该混合物包含2-99％的过渡金属配位化合物，优选50-97％。
过渡金属配位化合物可以按照本发明与任何UV吸收剂一起使用。优选的UV吸收剂是2-羟基二苯酮的衍生物，2-羟基苯基苯并三唑的衍生物，N，N’-草酰二苯胺的衍生物，2-羟基苯基三嗪的衍生物，肉桂酸酯的衍生物，水杨酸酯的衍生物，苯并噁嗪-4-酮的衍生物，4，6-二酰基间苯二酚的衍生物，或甲脒的衍生物。更优选的UV吸收剂具有下式：
Figure A0381287300101
                   混合物A-3
Figure A0381287300111
Figure A0381287300121
根据本发明，式(I)的颜料用于染色和印花半合成的和优选合成的疏水性纤维材料，特别是纺织材料。根据本发明，式(II)或式(III)的颜料以及包含式(II)或式(III)颜料的混合物用于染色和印花半合成的和优选合成的疏水性纤维材料，特别是纺织材料。由含有这种半合成疏水性纤维材料的共混织物构成的纺织材料也可以利用本发明的染料进行染色或印花。
合适的半合成纺织材料主要是2.5乙酸纤维素，三乙酸纤维素聚酰胺和高分子量聚酯，以及它们与纤维素的混合物。
合成的疏水性纺织材料主要包含：线型芳族聚酯，例如由对苯二甲酸和二元醇、特别是乙二醇形成的那些，或者对苯二甲酸与1，4-二(羟基甲基)环己烷的缩合物；聚碳酸酯，例如由α，α-二甲基-4，4’-二羟基二苯基-甲烷和光气组成的那些，和基于聚氯乙烯和聚酰胺的纤维。
疏水性合成材料可以是片状或线状结构，和可以例如加工成纱线，或纺织的、编织的或勾织的织物。本发明的混合物还适用于染色微纤维形式的疏水性合成材料。
染色可以通过公知的方法进行。常用于分散染料染色的添加剂可以加入到浴中(例如分散剂，优选阴离子分散剂，例如芳族磺酸/甲醛缩合物、磺化甲酚油/甲醛缩合物、木质素磺酸盐或丙烯酸衍生物的共聚物，优选芳族磺酸/甲醛缩合物或木质素磺酸盐；或基于聚氧化烯的非离子分散剂，例如通过从环氧乙烷或环氧丙烷的加聚反应制备。其它合适的分散剂描述在US 4,895,981或US 5,910,624中。
根据式(I)的过渡金属配位化合物适用于通过热溶胶法染色，用于消耗和连续法，和用于现代成像工艺的印刷，例如热转移印刷或喷墨印刷。
用分散染料染色(例如用于混合纤维底物的聚酯纤维)的操作优选在3-9、更优选4-6、最优选4-5.5的pH和在125-135℃下进行15-45分钟。
在根据本发明染色之后，可以使用常规的洗涤和干燥步骤。
本发明的另一个方面还涉及用含有式(I)过渡金属配位化合物的染料混合物染色的纤维材料和织物材料。
使用包含过渡金属配位化合物和分散染料的混合物染色的织物材料提供了具有良好耐光性的织物材料。因为这些织物在类似处于密闭卡车或汽车中时的暖湿条件下具有耐光性，所以根据本发明染色的织物材料例如适合作为汽车生产中的内饰材料，或者任何需要改进耐光性的其它应用，例如用于衣物制品或遮阳用品或户外用品用的织物。
应用实施例
将17.5份的颜料和分散染料混合物(96％C.I.溶剂棕53和4％的C.I.分散红86，这是表1中实施例23a的染料混合物)与32.5份的基于木质素磺酸盐的工业分散剂混合，并粉碎成粉末。将1.2份该染料制剂加入2000份的70℃去离子水中，其含有40份硫酸铵；用85％甲酸将染料浴的pH值设定为5。将100份的经过洗涤的聚酯纤维织物放入该染料浴中，关闭该容器，在20分钟内加热到130℃，在该温度下再继续染色60分钟。在冷却后，从染料浴取出聚酯纤维织物，淋洗，通过用亚硫酸氢钠按照通常方式还原进行皂化和清洗。在热定型(180℃，30分钟)之后，得到浅棕粉色染色品，具有良好的全面牢固性，特别是具有耐光性和耐升华性，特别具有优异的耐湿性。
在fakra标准实验中将染色样品暴光。FAKRA是按照ISO 105/B02的实验：在配备有氙弧源的Xenotest 450中暴露，黑色标准温度是45℃，相对湿度是45±5％。循环次数在表中表示为该循环的次数：2次循环fakra表示该Fakra实验的2次循环；在DIN 75202/H中：一个循环FAKRA是暴露54小时。
然后通过灰度变化ISO A03评价相邻的织物。这5步灰度包括5对灰色和白色布的样品，其说明相对于牢固度等级5、4-5、4等的感观色差。牢固度评价是灰度的数值，其感官色差在数值上等于在原始相邻织物和经处理的相邻织物之间的感官色差。该值增加1表示改进20％。
结果列在表1、2、3和4中。
在这些表中，染料的量用相对于在相应染色浴中染色的聚酯纤维材料而言的百分数表示。不同组分的比率也用相对于染色浴中所用染料总量计的百分数表示。最后施加额外的UV吸收剂，例如式A-8的UV吸收剂，按照染色PES纤维材料的重量％使用。UV吸收剂的量用经处理的织物计的重量百分数表示。Fakra实验的结果如下列出。
表1
染料 23a 24a 25a 26a 27a 28a
  C.I.溶剂黄163     0     0     9     0     0     33
  C.I.溶剂棕53     96     96     90.9     83     83     67
  C.I.分散红86     4     0     0     17     0.0     0
  C.I.分散蓝77     0     4     0     0     17     0
  按照染色PES纤维材料的重量-％使用的式A-8的UV吸收剂     2     2     2     2     2     2
  2次循环Fakra     4.5     4.6     4.7     4.8     4.9     4.9
  4次循环Fakra     4.3     4.3     4.5     4.6     4.7     4.7
  6次循环Fakra     4.1     4.2     4.5     4.5     4.6     4.6
  8次循环Fakra     4.0     4.1     4.3     4.4     4.5     4.7
  10次循环Fakra     3.7     3.9     4.2     4.1     4.3     4.6
  按照染色PES纤维材料的重量-％使用的染料     0.520     0.520     0.550     0.120     0.120     0.150
表2
  染料     29a     30a     31a     32a     33a     34a
  C.I.溶剂黄163     0     0     9     0     0     33
  C.I.颜料橙70     96     96     91     83     83     67
  C.I.分散红86     4     0     0     17     0     0
  C.I.分散蓝77     0     4     0     0     17     0
  按照染色PES纤维材料的重量-％使用的式A-8的UV吸收剂     2     2     2     2     2     2
  2次循环Fakra     4.4     4.5     4.6     4.8     4.8     4.8
  4次循环Fakra     4.1     4.2     4.3     4.4     4.6     4.7
  6次循环Fakra     3.8     3.9     4.1     4.2     4.3     4.5
  8次循环Fakra     3.6     3.8     4.1     4.0     4.3     4.4
  10次循环Fakra     3.4     3.6     3.8     3.8     4.2     4.2
  按照染色PES纤维材料的重量-％使用的染料     0.401     0.409     0.403     0.108     0.485     0.496
表3(实施例1a、2a和1b是对比例)
在表3中，获得了绿色调。实施例1a(对比例)具有与实施例3a相同的色调
染料     1a     2a     3a
C.I.分散黄42     57     0     0
C.I.溶剂黄163     0     45     22
C.I.分散红86和C.I.溶剂红135的混合物     0     24     12
C.I.分散红86     21     0     0
C.I.溶剂棕53     0     0     47
C.I.分散蓝77     15     31     0
C.I.分散蓝60     7     0     18
按照染色PES纤维材料的重量-％使用的式A-8的UV吸收剂     2     2     2
7次循环Fakra     2.7     2.5     3.5
按照染色PES纤维材料的重量-％使用的染料     0.666     0.510     0.403
表4(实施例2b、4b和5b是对比例)
在表4中，获得了深绿色调。实施例1a、2a、1b、2b、4b和5b是对比例
  染料     1b     2b     3b     4b     5b
  C.I.分散黄42     49     0     0     44     0
  C.I.溶剂黄163     0     33     0     0     30
  C.I.分散红86和C.I.溶剂红135的混合物     0     24     2     0     24
  C.I.分散红86     25     0     0     25     0
  C.I.溶剂棕53     0     0     13     0     0
  C.I.颜料橙70     0     0     53     0     0
  C.I.分散蓝77     27     43     31     31     45
  C.I.分散蓝60     8     0     0     9     0
  按照染色PES纤维材料的重量-％使用的式A-8的UV吸收剂     2     2     2     2     2
  7次循环Fakra     2.3     2.7     3.5     2.7     2.5
  按照染色PES纤维材料的重量-％使用的染料     1.230     0.880     1.051     1.280     0.990

Claims (13)

1.至少一种过渡金属配位化合物用于改进染色聚酯材料的耐光性的用途。
2.根据权利要求1的用途，其特征在于过渡金属配位化合物包含Ni、Co、Cr或Cu(镍、钴、铬或铜)。
3.根据权利要求2的用途，其特征在于过渡金属配位化合物包含镍(Ni)。。
4.根据权利要求1的用途，其特征在于过渡金属配位化合物是具有式(I)的化合物：
Figure A038128730002C1
其中
TrMe表示过渡金属，R1至R8彼此独立地表示H、卤素、-NO2、-CN、-OH、-COOH、-CH3、-NH2或NHCH3，R13或R14彼此独立地表示H、卤素或-CN，或R13和R14一起形成环，该环优选是六元环，和可以是未取代的或被卤素、-NO2、-CN、-OH、-COOH、-CH3、-NH2或NHCH3取代。
5.根据权利要求4的用途，其特征在于在式(I)的过渡金属配位化合物中，过渡金属是镍。
6.根据权利要求1-5任一项的用途，其特征在于在包含至少一种以下染料的混合物中使用过渡金属配位化合物：C.I.分散黄42，C.I.分散黄72，C.I.分散黄86，C.I.分散黄54，C.I.分散黄64，C.I.溶剂黄163，C.I.分散红60，C.I.分散红86，C.I.分散红91，C.I.分散红167，C.I.分散红167.1，C.I.分散红202，C.I.分散红302，C.I.分散红273，C.I.分散红279，C.I.分散红271，C.I.溶剂红135，C.I.分散紫27，C.I.分散紫57，C.I.分散蓝56，C.I.分散蓝77，C.I.分散蓝54，C.I.分散蓝27，C.I.分散蓝55，C.I.分散蓝60，C.I.分散蓝87，C.I.分散橙30，C.I.分散橙41，C.I.分散橙29，根据式(IV)的结构：
其中
R13表示-Br、-Cl或-CN；
R14表示-H、-CH3、-NHCOCH3；
R15表示未取代的乙基或被-CN、-酰氧基取代的乙基；
R16表示未取代的乙基或被-CN、-酰氧基取代的乙基；
或它们的混合物。
7.包含至少一种过渡金属配位化合物和至少一种分散染料的混合物。
8.根据权利要求7的混合物，其特征在于至少一种过渡金属配位化合物是具有式(I)的过渡金属配位化合物：
其中
TrMe表示过渡金属，R1至R8彼此独立地表示H、卤素、-NO2、-CN、-OH、-COOH、-CH3、-NH2或NHCH3，R13或R14彼此独立地表示H、卤素或-CN，或R13和R14一起形成环，该环优选是六元环，和可以是未取代的或被卤素、-NO2、-CN、-OH、-COOH、-CH3、-NH2或NHCH3取代。
9.根据权利要求8的混合物，其特征在于过渡金属TrMe包含Ni、Co、Cr或Cu(镍、钴、铬或铜)。
10.根据权利要求9的混合物，其特征在于过渡金属TrMe是镍。
11.根据权利要求7的混合物，其特征在于至少一种分散染料是以下染料中的至少一种：C.I.分散黄42，C.I.分散黄72，C.I.分散黄86，C.I.分散黄54，C.I.分散黄64，C.I.溶剂黄163，C.I.分散红60，C.I.分散红86，C.I.分散红91，C.I.分散红167，C.I.分散红167.1，C.I.分散红202，C.I.分散红302，C.I.分散红273，C.I.分散红279，C.I.分散红271，C.I.溶剂红135，C.I.分散紫27，C.I.分散紫57，C.I.分散蓝56，C.I.分散蓝77，C.I.分散蓝54，C.I.分散蓝27，C.I.分散蓝55，C.I.分散蓝60，C.I.分散蓝87，C.I.分散橙30，C.I.分散橙41，C.I.分散橙29，根据式(IV)的结构：
其中
R13表示-Br、-Cl或-CN；
R14表示-H、-CH3、-NHCOCH3；
R15表示未取代的乙基或被-CN、-酰氧基取代的乙基；
R16表示未取代的乙基或被-CN、-酰氧基取代的乙基；
或它们的混合物。
12.用根据权利要求7的混合物染色的织物材料。
13.根据权利要求12的织物用作汽车装饰或作为布料制品或作为遮阳用品或户外用品织物的用途。
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