專利名稱:藏青色季銨鹽雙偶氮反應(yīng)性染料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明系有關(guān)于一種新型季銨鹽雙偶氮藏青色反應(yīng)性染料，染纖維素纖維具有高上色率、優(yōu)良的易水洗性及優(yōu)良的耐氯漂和耐氧化漂白水洗等牢度特性。
背景技術(shù)：
由H酸所合成衍生的雙偶氮系染料，是由重氮成分、偶合成分的此種色素母體在藍(lán)色系色素母體的中，色相最暗，且因其分子吸光系數(shù)高而被廣泛使用作為藏青、黑色等濃色染色所使用的染料的色素母體。
雙偶氮系染料系列中，以1957年德國(guó)Hoechst公司所開發(fā)的硫酸乙磺?；?Sulphato Ethyl Sulphone；以下本文簡(jiǎn)稱SES)的藏青色反應(yīng)性染料C.I.Reactive Black 5最為著名。此種染料能將織物染成極濃色而成為黑色，所以在英國(guó)染色工作者學(xué)會(huì)(The Society of Dyers and Colourists；SDC)所編撰的染料顏色索引(Colour Index；C.I.)登記為黑色Black。
雖然C.I.Reactive Black 5染料本身應(yīng)為藏青色，但一直都是市售反應(yīng)染料中生產(chǎn)量及需求量最多的染料。以下式(II)為C.I.Reactive Black 5的結(jié)構(gòu)，為了方便說(shuō)明，以下說(shuō)明書中若無(wú)特別指名其染料鹽類，則染料是以自由酸形式表示的。
然而，以C.I.Reactive Black 5為主體的藏青色和黑色染料，雖然具有上述的特性，但是其濕牢度一向無(wú)法滿足市場(chǎng)的需求，特別是耐氯漂和耐氧化漂白水洗等牢度特性。
為解決C.I.Reactive Black 5耐氯漂和耐氧化漂白水洗等牢度特性，如下所述的許多團(tuán)隊(duì)皆投入開發(fā)研究。
如1985年Hoechst公司的Hoyer等人在美國(guó)專利US Pat.No.4,492,654中發(fā)表了H酸的酸性偶合苯環(huán)上鄰位(ortho-)位置導(dǎo)入氟(F)、氯(Cl)、或溴(Br)原子時(shí)，即可增加印染時(shí)對(duì)銅離子的安定性，其中該染料可如式(III)所示。
1992年Hoechst公司的Schlafer等人在美國(guó)專利US5102993中揭示了新型反應(yīng)基-CH3N-基加上SES的反應(yīng)基和苯環(huán)上鄰位(ortho)位置的SO3H新反應(yīng)基雙偶氮藏青色結(jié)構(gòu)，以增加印染色糊的堿安定性及提高固著率，且此種染料結(jié)構(gòu)可如式(IV)所示。
1992年CIBA公司的Tzikas等人在美國(guó)專利US5081296中發(fā)表了含有酰胺基(-CONH-)的新反應(yīng)基以及苯環(huán)上鄰位(ortho)位置的磺酸基(SO3H)，如式(V)所示染料結(jié)構(gòu)可改善Black B的牢度問(wèn)題。
由于上述研究團(tuán)隊(duì)所開發(fā)的新結(jié)構(gòu)染料其染深性、或耐氯漂和耐氧化漂白水洗的牢度仍有待改善，故仍無(wú)法滿足市場(chǎng)的需求。
為解決上述問(wèn)題，目前亟需一種以季銨鹽衍生物為反應(yīng)基的新穎反應(yīng)性染料，其不僅對(duì)于纖維素纖維具有較高的親合性及直接性，并可提高染布的上色率，亦具有耐氯漂和耐氧化漂白水洗的牢度特性。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種藏青色季銨鹽雙偶氮反應(yīng)性染料。
本發(fā)明提供的具有季銨鹽雙偶氮反應(yīng)基的新型反應(yīng)性染料，其不僅具有高上色率、高染深特性，且具耐氯漂和耐氧化漂白水洗牢度。并且，本發(fā)明新型反應(yīng)性染料結(jié)構(gòu)表現(xiàn)可如同C.I.Reactive Black 5的高染深特性，但是其耐氯漂和耐氧化漂白水洗牢度皆優(yōu)于C.I.Reactive Black 5達(dá)1-2級(jí)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的如下式(I)的反應(yīng)性染料 其中U為 Q為-SO2-C2H4-OSO3H、-SO2-CH＝CH2、-CONH-(CH2)n-SO2-C2H4-OSO3H、-NH-CO-CH(Ha1)-CH2-Ha1、-NH-CO-C(Ha1)＝CH2或上述U所定義的季銨鹽；Ha1為鹵素；n為1至6的整數(shù)；R1、R2及R3各自獨(dú)立分別為氫、羥基、鹵素、磺酸基、C1至C4的烷基、或C1至C4的烷氧基。
所述的反應(yīng)性染料，其中Q為
-SO2-C2H4-OSO3H、-SO2-CH＝CH2、-CONH-(CH2)n-SO2-C2H4-OSO3H、-NH-CO-CH(Ha1)-CH2-Ha1、或-NH-CO-C(Ha1)＝CH2；Ha1為鹵素，n為1至6的整數(shù)。
所述的反應(yīng)性染料，其中Q為-SO2-C2H4-OSO3H。
所述的反應(yīng)性染料，其中R1為氫、鹵素、磺酸基、或C1至C4的烷氧基。
所述的反應(yīng)性染料，其中R2為氫、C1至C4的烷基、或C1至C4的烷氧基。
所述的反應(yīng)性染料，其中R3為氫或磺酸基。
所述的反應(yīng)性染料，其中U為 所述的反應(yīng)性染料，其中U為 所述的反應(yīng)性染料，其中該式(I)的反應(yīng)性染料為如下式(2) 染料化合物。
所述的反應(yīng)性染料，其中該式(I)的反應(yīng)性染料為如下式(3) 染料化合物。
所述的反應(yīng)性染料，其中該式(I)的反應(yīng)性染料為如下式(4) 染料化合物。
所述的反應(yīng)性染料，其中該式(I)的反應(yīng)性染料為如下式(5)至式(11)的染料化合物
本發(fā)明的季銨鹽雙偶氮反應(yīng)性染料應(yīng)用于纖維素纖維材料染色或印花的方法時(shí)，其方法可包括使用一含有如式(1)反應(yīng)性染料的水溶液以處理該纖維材料。其中，本發(fā)明反應(yīng)性染料所適用的纖維素纖維材料可無(wú)限制，較佳可為棉質(zhì)纖維材料。
為方便說(shuō)明，本說(shuō)明書中的反應(yīng)性染料是以自由酸形式表示。本發(fā)明的反應(yīng)性染料于大量制造時(shí)可采以水溶性鹽類的型態(tài)存在，特別是堿金屬鹽例如鈉鹽、鋰鹽、鉀鹽或銨鹽，其中較佳可為鈉鹽。
本發(fā)明的季銨鹽雙偶氮反應(yīng)性染料亦可互相混合而形成一組成物，并且可借著各種方法進(jìn)行配制，例如分別配制不同的染料，然后進(jìn)行混合。其中，本發(fā)明反應(yīng)性染料所使用混合的方法可無(wú)限制，舉例可在適合的混合器中進(jìn)行混合，例如顛動(dòng)筒；或于適當(dāng)?shù)哪肽テ髦羞M(jìn)行混合，例如在球和砂碾磨器。在此所述的混合方式同樣都是借著攪動(dòng)，使其可成為染料液體進(jìn)而混合個(gè)別染料?；蛘撸景l(fā)明可于每個(gè)染料的制備方法中控制反應(yīng)條件，以在制備的同時(shí)產(chǎn)生理想組成物；也可以在染色或印花的過(guò)程中，進(jìn)行個(gè)別染料的混合。
本發(fā)明的季銨鹽雙偶氮反應(yīng)性染料可使用于纖維素纖維材料的染色和印花。其中，適用的纖維材料的實(shí)例可為天然生成的纖維素纖維，例如棉、麻和大麻；以及纖維素與再生纖維。當(dāng)然，本發(fā)明反應(yīng)性染料也可應(yīng)用于含羥基纖維的纖維摻混織物的染色和印花。
本發(fā)明的染料可采以各種方式固色于纖維上，特別是以水性染料溶液和印染糊形式。并且，本發(fā)明染料可采用浸染、連染、冷壓染、或印染等各種方式進(jìn)行染色與印花。
本發(fā)明染料可具有綠色環(huán)保、低鹽、低堿并具備優(yōu)良的高上色率能力及優(yōu)異的染深性，且具耐氯漂和耐氧化漂白水洗牢度，并適用于廣泛溫度范圍的染色，因此亦可適用于棉/聚酯摻混織物的染色。此外，本發(fā)明染料混合物可也適用于印染，特別適用于棉或含有毛或絲的摻混織物、以及使用在T/C一浴染色的應(yīng)用。
本發(fā)明銨鹽雙偶氮反應(yīng)性染料對(duì)于纖維素纖維材料上所進(jìn)行的染色和印染，可具備高直接性、高度染深性的特點(diǎn)，并且在酸堿中亦具備了高度的纖維/染料穩(wěn)定性，同時(shí)更具備優(yōu)良耐氯漂和耐氧化漂白水洗牢度。
為方便更進(jìn)一步說(shuō)明起見，將列舉以下實(shí)施例做更具體的說(shuō)明。請(qǐng)注意，下列說(shuō)明書中所述的各實(shí)施例乃作為說(shuō)明本發(fā)明之用，本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍并不會(huì)因此而受限制。
具體實(shí)施方式以下各個(gè)實(shí)施例僅在說(shuō)明本發(fā)明，若無(wú)特別注明，溫度是以℃表示，且重量份與體積份(parts)是以公克與毫升表示。
制備例1取31.1份(2-methoxyl-4-β-sulfatoethylsulfone)aniline分散于0℃、150份的水中，且加入5份NaOH，調(diào)整上述溶液pH為13，穩(wěn)定保持pH值15分鐘后使用HCl水溶液調(diào)整反應(yīng)液的pH為5～6，再加入12.7份尼古丁酸至反應(yīng)液中。然后，將反應(yīng)液升溫到60℃并持溫1～2小時(shí)，即停止反應(yīng)進(jìn)行。最后，經(jīng)由一般常用的NaCl鹽析、過(guò)濾和鹽水濾洗程序，即得一如下式(R1)結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物。
制備例2取36.1份1-aminobenzene-4-(β-sulfatoethylsulfone)-2-sulfonicacid分散于0℃、150份的水中，且加入4.5份NaOH，調(diào)整上述溶液pH為13，穩(wěn)定保持pH值15分鐘后使用HCl水溶液調(diào)整反應(yīng)液的pH為5～6，再加入12.7份尼古丁酸至反應(yīng)液中。然后，將反應(yīng)液升溫到60℃并持溫1～2小時(shí)，即停止反應(yīng)進(jìn)行。最后，經(jīng)由一般常用的NaCl鹽析、過(guò)濾和鹽水濾洗程序，即獲得一如下式(R2)結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物。
制備例3取32.5份(2-methoxyl-4-β-sulfatoethylsulfone-5-methyl)aniline分散于0℃、150份的水中，且加入4.5份NaOH，調(diào)整上述溶液pH為13，pH穩(wěn)定保持15分鐘后使用HCl水溶液調(diào)整反應(yīng)液的pH為5～6，再加入12.7份尼古丁酸至反應(yīng)液中。然后，將反應(yīng)液升溫到60℃并持溫1～2小時(shí)，經(jīng)過(guò)常用的NaCl鹽析、過(guò)濾和鹽水濾洗程序，即獲得一如下式(R3)結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物。
制備例4將0℃、150份的水加入14.5份(4-β-sulfatoethylsulfone)aniline和12.6份32％HCl水溶液充分?jǐn)嚢瓒纬梢环稚⑷芤汉?，再快速加?.6份的NaNO2水溶液于該分散溶液中，并且控制在0～5℃溫度下，以進(jìn)行約1.5小時(shí)的重氮化反應(yīng)。接著，加入16.0份4-amino-5-hydroxy-2，7-naphthalenedisulfonic acid粉末，并且使用10份NaHCO3水溶液緩慢調(diào)整反應(yīng)液的pH值達(dá)到3，而使偶合反應(yīng)完全以形成一含有下式(R4)化合物的偶合溶液。
實(shí)施例1將0℃、150份的水加入17.5份制備例1的化合物和12.6份32％HCl水溶液充分?jǐn)嚢瓒纬梢环稚⑷芤汉?，再快速加?.7份的NaNO2水溶液于該分散溶液中，并且控制在0～5℃溫度下，以進(jìn)行約1小時(shí)的重氮化反應(yīng)而完成一重氮鹽溶液。最后，將該重氮鹽溶液加入上述偶合溶液中，并且使用5份Na2CO3緩慢調(diào)整反應(yīng)液的pH值為5～6，經(jīng)由充分反應(yīng)后，再以鹽析、過(guò)濾和干燥處理程序，即得到一如下式(2)結(jié)構(gòu)的藏青色產(chǎn)物。
實(shí)施例2本實(shí)施例藏青色產(chǎn)物的合成步驟乃應(yīng)用如實(shí)施例1相同的合成步驟，除了將反應(yīng)物中制備例1的(R1)化合物以制備例2的(R2)化合物取代的外，其中反應(yīng)條件與步驟皆相同于實(shí)施例1所示內(nèi)容。且充分反應(yīng)所得的溶液，亦經(jīng)由鹽析、過(guò)濾和干燥處理程序，以得到一如下式(3)結(jié)構(gòu)的藏青色產(chǎn)物。
實(shí)施例3本實(shí)施例藏青色產(chǎn)物的合成步驟乃應(yīng)用如實(shí)施例1相同的合成步驟，除了將反應(yīng)物中制備例1的(R1)化合物以制備例3的(R3)化合物取代的外，其中反應(yīng)條件與步驟皆相同于實(shí)施例1所示內(nèi)容。且充分反應(yīng)所得的溶液，亦經(jīng)鹽析、過(guò)濾和干燥處理程序，以得到一如下式(4)結(jié)構(gòu)的藏青色產(chǎn)物。
染著試驗(yàn)將上述染料化合物及C.I.Reactive Black 5(永光化學(xué)公司市售商品)溶于1000份水中，再加入30份芒硝和100份未絲光棉布，然后將染液保持60℃攪伴30分鐘，的后再加入15份純堿，繼續(xù)保持60℃進(jìn)行染著1小時(shí)。染色完成后，進(jìn)行水洗、皂洗和干燥，以得到一經(jīng)由染色后的織物。并且，將所得到的染色后織物進(jìn)行以下染色特性試驗(yàn)。其中，各種染色特性試驗(yàn)結(jié)果，將如下表所示上色率比較(相同O.D.下的K/S值)
牢度測(cè)試依照ISO 105 E03、及C09A標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)法。
由上表染色特性試驗(yàn)結(jié)果得知，本發(fā)明新型季銨鹽雙偶氮藏青色的反應(yīng)性染料，其用以染著纖維素纖維時(shí)，除了對(duì)于纖維素纖維具有較高的親合性及直接性的特點(diǎn)，亦具有高上色率、優(yōu)良的耐氯漂和耐氧化漂白水洗等牢度特性。
并且，本發(fā)明季銨鹽雙偶氮反應(yīng)基的新型反應(yīng)性染料可如同C.I.Reactive Black 5的高染深特性，但是其耐氯漂和耐氧化漂白水洗牢度皆優(yōu)于C.I.Reactive Black 5達(dá)1-2等級(jí)，將可滿足市場(chǎng)對(duì)高染深性和高濕牢度特性的需求。
綜上所述，本發(fā)明確能由所描述的技術(shù)思想以達(dá)到發(fā)明目的，具新穎性、進(jìn)步性與可供產(chǎn)業(yè)利用性，并與發(fā)明專利要件相符合。惟以上所描述的只是較佳實(shí)施例，舉凡局部的變更或修飾而源于本案的技術(shù)思想而為熟悉該項(xiàng)技術(shù)的人士所易于推知者，俱不脫本發(fā)明的專利權(quán)范圍。
權(quán)利要求
1.一種如下式(I)的反應(yīng)性染料 其中U為 Q為-SO2-C2H4-OSO3H、-SO2-CH＝CH2、-CONH-(CH2)n-SO2-C2H4-OSO3H、-NH-CO-CH(Ha1)-CH2-Ha1、-NH-CO-C(Ha1)＝CH2或上述U所定義的季銨鹽；Ha1為鹵素；n為1至6的整數(shù)；R1、R2及R3各自獨(dú)立分別為氫、羥基、鹵素、磺酸基、C1至C4的烷基、或C1至C4的烷氧基。
2.如權(quán)利要求
1所述的反應(yīng)性染料，其特征在于，其中Q為-SO2-C2H4-OSO3H、-SO2-CH＝CH2、-CONH-(CH2)n-SO2-C2H4-OSO3H、-NH-CO-CH(Ha1)-CH2-Ha1、或-NH-CO-C(Ha1)＝CH2；Ha1為鹵素，n為1至6的整數(shù)。
3.如權(quán)利要求
1所述的反應(yīng)性染料，其特征在于，其中Q為-SO2-C2H4-OSO3H。
4.如權(quán)利要求
1所述的反應(yīng)性染料，其特征在于，其中R1為氫、鹵素、磺酸基、或C1至C4的烷氧基。
5.如權(quán)利要求
1所述的反應(yīng)性染料，其特征在于，其中R2為氫、C1至C4的烷基、或C1至C4的烷氧基。
6.如權(quán)利要求
1所述的反應(yīng)性染料，其特征在于，其中R3為氫或磺酸基。
7.如權(quán)利要求
1所述的反應(yīng)性染料，其特征在于，其中U為
8.如權(quán)利要求
1所述的反應(yīng)性染料，其特征在于，其中U為
9.如權(quán)利要求
1所述的反應(yīng)性染料，其特征在于，其中該式(I)的反應(yīng)性染料為如下式(2) 染料化合物。
10.如權(quán)利要求
1所述的反應(yīng)性染料，其特征在于，其中該式(I)的反應(yīng)性染料為如下式(3) 染料化合物。
11.如權(quán)利要求
1所述的反應(yīng)性染料，其特征在于，其中該式(I)的反應(yīng)性染料為如下式(4) 染料化合物。
12.如權(quán)利要求
1所述的反應(yīng)性染料，其特征在于，其中該式(I)的反應(yīng)性染料為如下式(5)至式(11)的染料化合物
專利摘要
本發(fā)明是有關(guān)于一種新型季銨鹽雙偶氮藏青色反應(yīng)性染料，且本發(fā)明新型反應(yīng)性染料不僅對(duì)于纖維素纖維具有較高的親合性及直接性，并可提高染布的上色率，亦具有耐氯漂和耐氧化漂白水洗的牢度特性，可滿足市場(chǎng)對(duì)高染深性和高濕牢度特性的需求。
文檔編號(hào)D06P1/38GK1990605SQ200510135205
公開日2007年7月4日 申請(qǐng)日期2005年12月27日
發(fā)明者陳文政, 陳建宇, 連嘉雯 申請(qǐng)人:明德國(guó)際倉(cāng)儲(chǔ)貿(mào)易(上海)有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan