CN1824709A - 反应性染料组成物及其应用 - Google Patents
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Abstract
一种反应性染料组成物，其包括：(a)如右式(I)所示的偶氮染料，其中R、R1、R2、R3与Y定义如说明书中所示；以及(b)如右式(II)所示的偶氮染料，其中R、R1、R2与Y定义如说明书中所示。此类染料组成物具有好的溶解性、染液安定性及染深性，可适用于棉、人造棉、麻及人造麻等纤维素纤维，以及羊毛、丝与耐龙等聚酰胺纤维的染色及印花，可以得到各种染色特性良好的染物，尤其在洗净性、染深性、均染性、耐湿性、消色坚牢度及日光坚牢度更有优异的表现。
Description
技术领域
本发明是关于一种染料组成物及其应用，特别是有关于一种黄色反应性染料组成物及其应用在特殊纺织整理加工工程所开发的染料。
背景技术
反应性染料如果要应用于纤维素纤维物质或含纤维素纤维物质的染色及印花，在各种性质上都须有极佳的表现，如均染性(leveling)、再现性(reproducibility)、溶解度(solubility)及坚牢度(fastness)等。
然而现有的反应性染料中，缺乏同时具有染深性良好且消色(ghosting)牢度优良的金黄色(Golden-Yellow)染料，致使在浅色染色及三原色配色时，无法克服染深性不佳及牢度不良的问题。
本发明人经由不断地努力与尝试，发现由耐消色牢度优良的黄色染料与橘色染料搭配可组成一耐消色牢度及染深特性均佳的金黄色染料组成物，除了依然具有原有的各种坚牢度性质外，同时达成与其他颜色染料配色时具有宽广的色域外，兼具坚牢度性质佳与节省成本的效益。
发明内容
本发明提供一种耐消色牢度及染深特性均佳的染料组成物，能达成浅色染色时，兼具坚牢度性质佳与节省成本的效益，同时可与其他颜色染料形成组成，改善应用配色时，染深及色变明显与颜色色域狭窄问题，提供市场上绝佳的耐消色牢度(ghosting)及染深性组合。
本发明的染料组成物，其主要包括；
(a)如下式(I)的偶氮染料，
其中
R为氢原子、磺酸基、C1-4烷基或C1-4烷氧基；
R1与R2是互相独立的氢原子或未取代的或被羟基、磺酸基、羧基或氰基取代的C1-4烷基；
R3为胺基或磺酸基；
Y为-CH＝CH2、-CH2CH2Cl或-CH2CH2OSO3H。以及
(b)如下式(II)的偶氮染料，
其中
R为氢原子、磺酸基、C1-4烷基或C1-4烷氧基；
R1与R2是互相独立的氢原子或未取代的或被羟基、磺酸基、羧基或氰基取代的C1-4烷基；
Y为-CH＝CH2、-CH2CH2Cl或-CH2CH2OSO3H。
本发明的式(I)偶氮染料较佳的为下式(Ia)化合物：
其中
R3为胺基或磺胺基；
Y为-CH＝CH2、-CH2CH2Cl或-CH2CH2OSO3H。更佳的为如下式(Ib)化合物：
其中Y，为-CH＝CH2或-CH2CH2OSO3H。尤其佳的是如下式(I-1)
化合物。
本发明的式(II)偶氮染料，较佳的为下式(IIa)化合物：
其中，Y为-CH＝CH2、-CH2CH2Cl或-CH2CH2OSO3H。更佳为如下式(IIb)化合物：
其中，Y’为-CH＝CH2、-CH2CH2Cl或-CH2CH2OSO3H。更佳的为如下式(II-1)
化合物。
本发明的染料组成物可适用于棉、人造棉、麻及人造麻等纤维素纤维，以及羊毛、丝与耐龙等聚酰胺纤维的染色，可以得到各种染色特性良好的杂物，尤其在染深性以及消色坚牢度上更有优异的表现。
本发明的染料组成物可与其他颜色染料形成配色组成应用，以改善应用配色时，褪色及色变明显与光变性不良问题，提供绝佳的耐消色牢度组合。其中在浅色配色方面，由于留用的金黄色组成份经ghosting test后的色变性较红、蓝组成份不佳，因此经消色牢度试验后，其色相相对较明显产生色变及褪色的情形。而本发明的染料组成物，可有效改善金黄色光耐消色牢度褪色的问题，特别是在极浅混色条色时，搭配耐光牢度及耐消色牢度均佳的红色染料及/或蓝色染料，经消色牢度试验后，不但色相色变小，且产生的变褪色亦小。
具体实施方式
本发明中式(I)化合物的合成方法，可以参考波兰专利第162,424号中所描述的。
本发明的式(II)化合物的合成方法，可以参考日本专利第57,141,455号中所描述的。
本发明的染料组成物的组成份(a)含量可以为1至99重量百分比(wt％)；组成份(b)的含量为99至1重量百分比(wt％)。
较佳的，其中该式(I)染料含量为99至50重量百分比(wt％)，该式(II)染料含量为1至50重量百分比(wt％)。
更佳的，其中该式(I)染料含量为90至60重量百分比(wt％)，该式(II)染料含量为10至40重量百分比(wt％)。
本发明的染料组成物能由各种方法配制，例如分开配制不同的个别染料，然后将其混合，混合的方法是在适合的混合器中进行，例如在颠动筒；或在适当的碾磨器，例如球和砂碾磨器中进行，但是同样搅动使它们成为染料液体而使个别染料混合；或者是在每个染料的制备方法中控制反应条件，使在制备的同时产生理想组成物；也可以在染色或印花的过程中，个别的染料可以彼此混合。
如有必要，本发明染料中也可以含有无机盐类，例如硫酸钠、氯化钠等；分散剂，例如β-萘磺酸甲醛缩合物、甲基萘磺酸-甲醛缩合物、酰胺基萘酚系化合物等：防尘剂(non-dusting agent)，例如对苯二甲酸二-2-乙基己酯等；pH值缓冲剂，例如乙酸钠、磷酸钠等；水软化剂，例如聚磷酸酯等；或传统助染剂等。
本发明染料组成物的型态并举特殊限制，也就是可以为粉末、细粉、颗粒或液态。
本发明为了方便说明，在说明书中化合物皆以自由酸形式表示，本发明中的染料于大量制造或使用时以盐类的生态存在，特别是碱金属盐例如钠盐、锂盐、钾盐或铵盐，以钠盐较佳。
本发明染料组成物，适用于对纤维材料，尤指纤维素纤维材料，以及含纤维素纤维材质的染色。纤维素纤维材料并无特殊限制，包含；天然或再生的纤维素纤维，例如纯棉纤维、亚麻、大麻、苎麻、黏液嫘萦，或是含纤维素系纤维的纤维材料。
本发明的染色可照一般公知、惯用的方法进行染色，浸染法(Exhaustiondyeing)是采用熟知的无机中性盐(如无水硫酸钠及氯化钠)及熟知的碱固著剂(如碳酸钠、氢氧化钠)单独或混合使用。无机中性盐和碱的用量并不是很重要，无机中性盐和碱可以依传统方法一次或分次加入染浴中。此外，也可以依传统方法加入助染剂(dyeing assistants)(如均染剂(levelingagents)、缓染剂(retarding agents)等)，染色温度通常介于40℃-90℃，较佳的染色温度是50℃-70℃。
冷压染法(Cold batch-up dyeing method)是使欲染色的物质，利用熟知的无机中性盐(如无水硫酸钠及氯化钠)及熟知的酸结合剂(如硅酸钠、氢氧化钠)轧染，然后在室温下，使所得的物质成卷置形式，进行染色。
连续染色方法是单浴压染进行染色，是用熟知的碱固著剂(如碳酸钠或碳酸氢钠)和轧染液混合，依常法使欲染色的物质进行轧染，然后使所得物质干燥或汽蒸固色；两浴轧染法是以染料使欲染色的物质进行轧染，然后以熟知的无机中性盐(如无水硫酸钠及氯化钠)及熟知的碱固著剂(如氢氧化钠或硅酸钠)处理，最好依常法将处理过的物质干燥或汽蒸固色。
织物印花法(textile printing methods)，例如有单相印花法，是以含有熟知碱固著剂(如碳酸氢钠)的印花糊，印在欲印花的物质上，并用干燥或汽蒸固色；两相印花法包含以印花糊欲印花的物质，将所得物质浸入在高温(90℃或以上)只含无机中性盐(如氯化钠)及熟知的碱固著剂(如氢氧化钠或硅酸钠)的溶液中固色。依本发明的方法并不局限前列的染色或印花法。
本发明的组成物具有良好固色能力及极佳染深性。亦具有出色的色深性、均染性及洗净性，以及具有高可溶性、高耗尽比及高固著比。因此其可在低染色温度用于浸染方法且在轧蒸法中只须短蒸汽处理时间。固色率高且易洗除非固著部分，上染率及固色率间差异极小，即皂洗损失极低。
本发明组成物对于纤维素纤维材料的染色及印染具有高色度及高纤维-染料结合安定性，在酸及碱范围中皆如是，另具有良好耐日光坚牢度、耐湿日光坚牢度、耐消色坚牢度及极佳耐湿坚牢度特性，诸如耐水洗、耐水、耐海水、耐交染及耐汗渍坚牢度，以及良好耐绉褶坚牢度、耐熨烫坚牢度及耐摩擦坚牢度。因此对纤维素纤维来讲，它是一种具产业价值的黄色反应性染料，除了可以得到染色特性良好的染物外，更具有优异的染深性、耐消色坚牢度(ghosting test)及耐光坚牢度。由于市场需求转变，一般反应性染料在极浅颜色与混色下通常难于符合市场需求，本发明组成物具有极佳的浅色耐消色坚牢度，尤其在极浅颜色混色下更有优异耐消色坚牢度表现，符合市场需求与期待。
为方便更进一步说明起见，将列举以下实施例做更具体的说明。
以下实例在说明本发明，本发明的申请专利范围并不会因此而受限制。其中所示化合物为解离酸型态；通常它们是以其碱金属盐的型态混合并以其盐类型态用于染色。
以下实例在说明本发明，若无特别注明，则份数及百分比是以重量计。重量份数和体积份数的关系就如同公斤和公升的关系。
实施例1
取前述的式(I-1)染料90份，与前述的式(II-1)染料10份，均匀混合，可制得染料组成物。
实施例2
取前述的式(I-1)染料75份，与前述的式(II-1)染料25份，均匀混合，可制得染料组成物。
实施例3
取前述的式(I-1)染料60份，与前述的式(II-1)染料40份，均匀混合，可制得染料组成物。
比较例
选用市面上销量大且使用广的金黄色染料商品，如选自颜色索引(Color Index)所指定的染料编号包括：C.I.反应性黄色176号，C.I.反应性橘色107号、C.I.反应性黄色84号或其混合品，做为本发明染色特性试验比较对照使用。
比较例1-3的染料组成比例，如下表1所示：
表1
| 比较例编号 | C.I.反应性黄色176号 | C.I.反应性橘色107号 | C.I.反应性黄色84号 |
| 比较例1 | 100份 | - | - |
| 比较例2 | 20份 | 80份 | - |
| 比较例3 | - | - | 100份 |
试验例1、浸染法消色(Ghosting test)变褪色试验
将比较例1至比较例3与本发明实施例1至实施例3的染料组成物，进行单色与由黄、红、蓝三原色所组成混合颜色的消色变褪色试验，其试验步骤与试验结果如下。
试验步骤：首先调制染液浓度0.1％o.w.f的染液各80毫升，接着加入无机中性盐，再对全棉未丝光布进行施染。将全棉未丝光布完全浸渍于染液中，利用水平震荡机，在60℃下进行染色让染料吸附扩散，接着加入碱剂让染液与纤维完全反应达到固著效果。最后将上述染色完成的染色布经水洗、皂冼、烘干后，即得到完成品。
接著将印花网版大小2”×4”面积覆盖在上述染色物完成品样本上，在将Solar White Plastisol S9027LB糊剂(manufactured by PolyOne CorP.)以不銹钢棒，前后共计两次均匀施印。将测试样本以110℃×60秒时间将其上的糊剂烘干，再以163℃(325°F)的高温，经热定型60秒，让糊剂完全与测试样本反应，然后取出让其回潮两小时。之后以水将试验样本浸湿，然后除去多余的水分，维持含湿率100％再将印了印花糊剂及未印的试验样本对摺置于纺织试验用的升华牢度机内，施以120℃×30min的处理后取出。将织物进行AATCC EP1色变异比较。
试验结果：浸染法消色特性试验结果，如下表2及表3所示。
表2
| 0.1％染色浓度(o.w.f) | |
| 实施例1 | 5 |
| 实施例2 | 5 |
| 实施例3 | 5 |
| 比较例1 | 1 |
| 比较例2 | 1 |
| 比较例3 | 1 |
表3
| 黄、红、蓝三原色混色配色组成 | 0.1％染色浓度(o.w.f) |
| ⊙实施例1⊙Everzol Red 3BS⊙Everzol Blue BRF | 5 |
| ⊙实施例2⊙Everzol Red 3BS⊙Everzol Blue BRF | 5 |
| ⊙实施例3⊙Everzol Red 3BS⊙Everzol Blue BRF | 5 |
| ⊙C.I.反应性黄色176号⊙Everzol Red 3BS⊙Everzol Blue BRF | 1(偏红、蓝) |
在此发明的实施例1、3组成物，在单色时的试验已确实显示较现有比较例1-3要优异。
将上述实施例1至实施例3与比较例1至比较例3，以及黄、红、蓝三原色混色染色组成物，染色所得并经消色变褪色特性测试后，使用DATA MATCH电脑测色系统比较试验前后的染色力度差异及变褪色情形，级数高变化小的为佳。本发明实施例1-3染料组成物，色相力度级数高变化小显示其耐消色坚牢度较佳可达5级。同样地，其黄、红、蓝三原色混色配色组成方面，含本发明实施例1染料组成物的组成，色相力度级数高变化小显示其耐消色坚牢度较佳可达5级。此显示本发明实施例1-3的染料组成物其比其他金黄色染料佳。
本发明染料组成物是一种通用型的染料组成物，可适用纤维素纤维染色，其所使用的染色方法为一般反应性染料染色时所使用的方法，例如浸染、印染或连续染色，而具有很特别的优良特性。
本发明所描述的染料组成物是一个具有商业价值的水溶性染料，可以得到各种染色特性良好的染物，尤其在洗净性、染深性、均染性、消色坚牢度、日光坚牢度及湿日光坚牢度上都有非常优异的表现。
应注意的是，上述诸多实施例仅是为了便于说明而举例阐述，本发明所主张的权利范围自应以申请专利范围所述为准，而非仅限于上述实施例。
Claims (9)
1.一种染料组成物，其包括：
(a)含量为1至99重量百分比(wt％)的如下式(I)偶氮染料，
其中
R为氢原子、磺酸基、C1-4烷基或C1-4烷氧基；
R1与R2是互相独立的氢原子或未取代的或被羟基、磺酸基、羧基或氰基取代的C1～4烷基；
R3为胺基或磺酸基；
Y为-CH＝CH2、-CH2CH2Cl或-CH2CH2OSO3H；以及
(b)含量为99至1重量百分比(wt％)的如下式(II)偶氮染料，
其中
R为氢原子、磺酸基、C1-4烷基或C1-4烷氧基；
R1与R2是互相独立的氢原子或未取代的或被羟基、磺酸基、羧基或氰基取代的C1～4烷基；
Y为-CH＝CH2、-CH2CH2Cl或-CH2CH2OSO3H。
2.如权利要求1的染料组成物，其特征在于，其中该式(I)染料含量为99至50重量百分比(wt％)，该式(II)染料含量为1至50重量百分比(wt％)。
3.如权利要求1的染料组成物，其特征在于，其中该式(I)染料含量为90至60重量百分比(wt％)，该式(II)染料含量为10至40重量百分比(wt％)。
4.如权利要求1的染料组成物，其特征在于，其中式(I)为式(Ia)化合物：
其中
R3为胺基或磺酸基；
Y为-CH＝CH2、-CH2CH2Cl或-CH2CH2OSO3H。
5.如权利要求1的染料组成物，其特征在于，其中式(II)为式(IIa)化合物：
其中
Y为-CH＝CH2、-CH2CH2Cl或-CH2CH2OSO3H。
6.如权利要求1的染料组成物，其特征在于，其中式(I)为式(Ib)化合物：
其中
Y’为-CH＝CH2或-CH2CH2OSO3H。
7.如权利要求1的染料组成物，其特征在于，其中式(II)为式(IIb)化合物：
其中
Y’为-CH＝CH2或-CH2CH2OSO3H。
8.如权利要求1的染料组成物，其特征在于，其中式(Ib)为式(I-1)化合物：
9.如权利要求1的染料组成物，其特征在于，其中式(IIb)为式(II-1)化合物：
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