TWI304831B - Reaction dye composition and their use - Google Patents

Description

1304831 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於適用於使纖維素纖維以及含有纖維素 纖維材料染色的反應性染料組合物及其應用，特別是有關 5 含醯胺基團的反應性紅色染料的反應性染料組合物及其應 用。 【先前技術】 反應性染料多被用於棉紗、人造纖維等之纖維素纖維 的染色。眾所皆知，於使用反應性染料之纖維素纖維材料 之染色將紅色、黃色以及藍色之反應性染料作為三原 色用染料使用’其以各種比例添加而染色之方法係為有用。 15 然現今反應性染料的應用發展朝向一次對色的染整 需求，但，於作為三原色用染料使用之各染料的親和性、 反應性、染著速度或溫度依存性各不相同之情形時，存在 有於染色中途產生染斑之所謂均染性之問題，或於染程條 件發生些微變異時，造成染色批次間產生色差之所謂染色 再現性等之問題。關於均染性或染色再現性，近年來伴隨 纖維材料之種類或型態之多樣化，以及染整卫廠之自動4 用於縮短染色時間之操作的簡略化等，亦強烈期望有 ^均染性或染色再現性之良好的反應性染料。雖為解決 ^問題進行過各種討論_㈣日本特許第遍似、 "利明書）’但仍未獲得滿意之結果。 料進題’本發明者等專心研究以期能解決染 和印花時發生之各種問題，結果發現，可藉由 20 1304831 使用含有特定結構之反應性紅色染料，與特定之反應性黃 色染料以及/或特定之反應性藍色染料之反應性染料組合 物，使構成該等之染料組合物之各染料的親和性、染著速 度一致，且可將纖維素纖維以均染性、再現性好的染色之 5 方法，並最終完成本發明。 【發明内容】 本發明提供一種反應性染料組合物，以及使用該反應 > 性染料組合物進行染色和印花之應用，可用於將纖維素纖 維或含有纖維素纖維織纖維材料’基於優良之再現性、洗 淨性，而均染性良好、且高堅牢度再現性好的染色，並提 高一次對色成功率。 本發明之反應性染料組合物包含： (a)含量為1至99重量百分比之至少一種如下式（1) 15 所示含有醯胺基（amido)取代基的反應性紅色染料，

(1) 其中 R為未取代的或被羥基、磺酸基、羧基或鹵素原子取代的 Ci〜4燒基，或未取代的或被經基、續酸基、缓基或_素原 20 1304831 子取代的苯基；

Ri與R2是互相獨立的分別為氫原 基、續酸基、 ' 子或未取代的或被羥

Ri與 Κ·3為氫原子、 X為鹵素原子、-〇r4、 、-OR4、 >

(CH2)m—COISTH—(CH2)n—S02—γ 或—nh-CO—丁，其中 Υ為乙烯基或一CH2 — CH2 — u ’其中υ為用鹼處理可離去 10 之基團’Τ為〇:，召-鹵丙酿基（halopropionyl)或α -鹵丙烯 酿基（haloacryloyl)，m各自獨立為i到6的整數，〇 為〇、1 ' 2或3 ;及 (b)含量為99至1重量百分比之至少一種選自下列所 述顏色索引之反應性黃色染料：C.I.反應性黃色145號及 15 C.I.反應性黃色176號，及/或至少一種選自下列所述顏色 # 索引之反應性藍色染料：C.I.反應性藍色194號、C.I.反應 性藍色221號及C.I.反應性藍色222號。 本發明之反應性染料組合物，其中成分（a)染料之含量 較佳的係為1至80重量百分比，成分（b)染料之含量較佳 2〇 的係為99至20重量百分比。 本發明之反應性染料組合物，其中式反應性紅色染 料，較佳的係為如下式（la)化合物： 1304831

Q (la) 其中R、Ri、R2、R3、X和Q定義如前述式（1)反應性 紅色染料。式（1)反應性紅色染料，更佳的係為式（lb)化合 •5 物：

H03S

so3H

X NH

Q (lb) 其中R、X和Q定義如前述式（1)反應性紅色染料。其 中式（lb)化合物之具體例包括如下之式（2)至式（6)化合物。 Φ ho3soh2ch2co2s

so3h oh nhcoch3 丄丄 H03S" so3h 9 (2) -ο

(3) ο

Cl -o

1304831 H03S0H2CH2C02S ho3soh2ch2co2s •5

H03SOH2CH2C02S

H03SOH2CH2C02S NH· IIΝγΝ .N、 ,S03H OH NHCOCHs1丄 -N=N— HO3S"

SO3H 、cr (6) 本發明之反應性染料組合物可以酸的形式或鹽類的形 式呈現，特別是鹼金屬和鹼土金屬鹽類，在使用上，較好 的是鹼金屬鹽類的形式。 10 1304831 本發明亦提供-種為纖維素纖維材料染色或印花之 方法，其包括使用包含如式⑴反應性染料之組合物之水 溶液處理纖維材料’其中纖維素纖維材料例如棉。 【實施方式】

10 本發明之反應性染料組合物中（a)成分之式（丨）反應 性染料之製備，可以參考歐洲專利第36,582號及美國專利 第4,667,022號中所揭露者，可以例如以下述之合 來製備式（1)反應性染料。 其製備係對如下式（A)之胺化合物與如下式（B)之三鹵 —讲（trihalogen triazine)化合物在酸到中性酸驗值 (pH=3-7)

φ 和低溫（0-l(TC )下進行縮合反應，其中R!定義如前述式 (1)反應性染料所示者，Hal係為鹵素，例如氟、氣或溴 原子。隨後再與如下式（C)胺化合物在微酸到鹼性酸鹼值之 間’例如，酸鹼值5.0到9.0，以及20〜6(TC溫度下進行縮 合反應， 11 20 1304831

Q Κ2ΗΝγ^\ (C)

’其中R2、R3及Q定義如前述式（1)反應性染料所示者， 然後再與如下式（D)化合物

H-X Φ) 10

在酸性酸鹼值，例如pH=3〜6，及60〜100°C溫度下縮合反 應’其中X定義如前述式（1 )反應性染料所示者即可得 到下式（E)之化合物。

(E) 最後將式（E)之化合物，在溫度-10到20°C下重氮 12 15 1304831 化後，再與如下式（F)的萘酚化合物在溫度-10到50°C，較 佳的，在0到30°C下，控制酸鹼值在1到7，較佳的，在 1到5下，進行偶合反應即可製成式（1)反應性染料，

ROCHN OH

(F) 其中R、、R2、R3、X及Q定義如前述式（1 )反應性染 料所不者 10 至於以式（1)所示之紅色反應性染料未有特別限定，但 較好的是游離酸型態之後述式（2)至（6)所示之染料。

15

ho3soh2ch2co2s

13 (3) 1304831 ho3soh2ch2co2s

Cl (4)

H03SOH2CH2C02S

H03SOH2CH2C02S

(6) 10 本發明之反應性染料組合物中（b)成分，其所提之黃色 反應性染料，及/或藍色反應性染料，為市售產品，使用台 灣永光化學工業股份有限公司所出品者。 本發明之染料組合物，以染料的總重量計，其中（a) 染料含量為1至99重量百分比（wt%)，（b)染料含量為99 15 至1重量百分比（wt%)。其中較佳的，（a)染料含量為1至 80重量百分比（wt%)，（b)染料含量為99至20重量百分比 1304831 5

10 15 # 20 (Wt%)。 於本發明之染料組合物中，各染料之添加方法未被特 別限制。可採用例如將各種之染料分別製造，其後添加之 方法，製造時以反應液添加，其後乾燥作為組合物之方法， 此外，於染色浴中溶解各種染料，於染色浴中設定與前述 各組合物相同組成之方法。此時之紅色反應性染料與黃色 反應性染料及/或藍色反應性染料之混合比例係對應於所 希望之色彩而添加，未有特別限，卜如有必要，本發明之 組合物中也可以含有眾所週知之添加劑，例如濃度調節 劑、分散劑、均染劑、沉澱抑制劑、金屬離子封鎖劑、還 原抑制劑；或傳統助染劑等。 前述中，該情況為：於染液、浸染液、印染糊中直接 添加購成本發明之反應性染料組合物之各染料以及前述添之1了；等並進行染色之情形時，溶解各染料、添 基於前述做適宜決定。❹之各樂劑之使用量亦可 本發明為了方便說明，在說明書中化合㈣ 形式表示，本發明中的染料於製酸 型離存在，牯别《 s 重或使用時以鹽類的 H孖在，特別疋鹼金屬鹽例如鈉豳、 以鈉鹽較佳。 幾鋰鹽、鉀鹽或銨鹽， 本發明染料組合物，適用於纖 纖維材料，以及含纖維素纖維纖維材尤指纖維素 維材料並無特殊限制，包含天秋 '、色。纖維素纖 如純棉纖維、亞麻、大麻 生的纖維素纖維，例 L 液嫘縈，或是含纖維 15 1304831

10 15

20 素系纖維的纖維材料。 於本發明中，染色法其本身為眾所週知，為一般習 知、慣用的方法進行染色，例如依照後述之方法進行。 浸染法（Exhaustion dyeing)是於染料液中，採用熟知 的無機中性鹽（如無水硫酸納及氯化納）及熟知的驗固著劑 (如碳酸鈉、氫氧化鈉）單獨或混合使用。無機中性鹽和驗 的用量並不是很重要，無機中性鹽和鹼可以依傳統方法一 次或分次加入染浴中。此外，也可以依傳統方法加入助染 劑（dyeing assistants)(如均染劑（leveling agents)、缓染劑 (retarding agents)等），染色溫度通常介於40°C〜90°C，較 佳的染色溫度是50°C〜70°C。染浴比通常為1 : 5〜1 : 50(被 染物：染色液）。 冷壓染法（Cold batch-up dyeing method)是使欲染色的 物質，利用熟知的無機中性鹽（如無水硫酸納及氯化納）及 熟知的酸結合劑（如矽酸鈉、氫氧化鈉）軋染，然後在室溫 下，使所得的物質成捲置形式，進行染色。 連續染色方法是單浴壓染進行染色，係用熟知的鹼固 著劑（如碳酸鈉或碳酸氫鈉）和軋染液混合，依常法使欲染 色之物質進行軋染，然後使所得物質乾燥或汽蒸固色；兩 浴軋染法是以染料使欲染色之物質進行軋染，然後以熟知 的無機中性鹽（如無水硫酸納及氣化納）及熟知的驗固著劑 (如氫氧化鈉或矽酸鈉）處理，最好依常法將處理過的物質 乾燥或汽蒸固色。 織物印花法（textile printing methods)，例如有單相印 16 1304831 花法，係以含有熟知鹼固著劑（如碳酸氫鈉）之

在欲印化的物質上’並用乾燥或汽蒸固色；兩相印花生P 含以印花糊欲印花的物f，將所得物f浸人在高溫州C ^ 5

10 以上）隻含無機中性鹽（如氯化鈉）及熟知的驗固著劑（如1 !：化納切酸納）之溶液中固色。依本發明之方法並不^ 丽列之染色或印花法。 艮 本發明之染料組合物具有良好之親和性、反應性以及 紅合性，使纖維素纖維或含⑽維素_之纖維材料進行 再現性、均染性、洗淨性及各種堅牢度良好之染色，並提 高一次對色成功率，且具有高固著率及易水洗性。 為方便更進一步說明起見，將列舉以下實施例做更且 體的說明。 奋以下實例在說明本發明，本發明之申請專利範 圍並不 i5 s因此而夂限制。通式所示化合物係為解離酸型態；通常 15它們係以其驗金屬鹽之型態分離出並以其鹽類型態用於染 色。 ^ 以下貫例在說明本發明，若無特別註明，則份數及百 刀比係以重量計。重量份數和體積份數之關係就如同公斤 和公升之關係》 20 實施例1 0.03 份 提供如下之染料組合物： 紅色反應性染料 式（2 )之染料 25 黃色反應性染料 17 1304831 C.I. Reactive Yellow 145 0.03 份· 藍色反應性染料 C.I. Reactive Blue 221 〇_14 份 將上述染料組合物溶於1000份水中，再加入2〇份芒 硝和100份未絲光棉布，染液自室溫攪伴升溫3〇分鐘達到 6〇°C，之後加入10份純鹼，繼續保持6〇t進行染著t小 時。染色過程中定時取樣，織物呈現同樣灰色色調，表現 優良相容性；染色完成後，進行水洗、皂洗和乾燥，得到 均染性極佳的淺灰色織物。 實施例2 0.2份 0.2份 〇·28 份 提供如下之染料組合物 紅色反應性染料 式（3 )之染料 15 黃色反應性染料 C.I. Reactive Yellow 176 P 藍色反應性染料 C.I. Reactive Blue 221 將上述染料組合物溶於1000份水中，再加入3〇份芒 20硝和1〇0份未絲光棉布，染液保持60°c攪伴30分鐘，之 後加入15份純鹼，繼續保持6〇t進行染著i小時，染色 完成後，進行水洗、息洗和乾燥，得到淺掠色織物。重複 染色程序多次’所得織物互相比較均落在〇·5 以内，表現高度在現性，—次對色率高於9〇%。 18 1304831 實施例3 提供如下之染料組合物： 紅色反應性染料 式（2)之染料 0.2份 黃色反應性染料 C.I. Reactive Yellow 145 0.2 份 藍色反應性染料 C.I. Reactive Blue 194 0.28 份 將上述染料組合物溶於1000份水中，再加入3〇份芒 硝和100份未絲光棉布，染液自室溫攪伴升溫3〇分鐘=到 6〇°C，之後加入15份純鹼，繼續保持6〇〇c進行染著丄小 時’染色完成後，進行水洗、矣洗和乾燥，染料1合物具 有固著率高、未HI著部份易水洗、濕牢度佳，所得織物表 現優良再現性、均染性及一次對色性。 15 20 實施例4 提供如下之染料組合物： 紅色反應性染料 式（3)之染料 0.2份 黃色反應性染料 C.I. Reactive Yellow 176 0.2 份 藍色反應性染料 C.I. Reactive Blue 222 〇.28 份 將上述染料組合物溶於1000份水中，再加入3〇份芒 硝和100份未絲光棉布’染液自室溫攪伴升溫3〇分鐘達到 19 25 1304831 6〇°C，之後加入15份純鹼，繼續保持60°C進行染著】小 時’染色完成後’進行水洗、皂洗和乾燥，染料組合物具 有固著率高、未固著部份易水洗、濕牢度佳，所得織物表 現優良再現性、均染性及一次對色性。 實施例5 〇·4份 提供如下之染料組合物： 紅色反應性染料 ► 式（4)之染料 10 黃色反應性染料

藍色反應性染料 0.3份 C.I. Reactive Blue 221 Λ . 0.3份 15

將上述染料組合物溶於1000份水中，再加入3〇广— 硝和100份未絲光棉布，染液自室溫攪伴升溫30分鐘二= 60 C，之後加入15份純鹼，繼續保持6〇°c進行染著1小 時，染色完成後，進行水洗、皂洗和乾燥，染料組合物具 有固著率高、未固著部份易水洗、濕牢度佳，所得織物^ 現優良再現性、均染性及一次對色性。 實施例ό 提供如下之染料組合物： 紅色反應性染料 20 l3〇4831 式（5)之染料 0.3份 黃色反應性染料 C.I. Reactive Yellow 176 〇·4 份 藍色反應性染料 5 C.I. Reactive Blue 221 0.3 份 將上述染料組合物溶於1000份水中，再加入30.份芒 硝和100份未絲光棉布’染液自室溫攪伴升溫3〇分鐘達到 6〇°C，之後加入15份純鹼，繼續保持60°c進行染著、小 φ 時’染色完成後’進行水洗、皂洗和乾燥，染料組合物具 1° 有固著率高、未固著部份易水洗、濕牢度佳，所得織物表 現優良再現性、均染性及一次對色性。 實施例7 提供如下之染料組合物： 15 紅色反應性染料 式（6 )之染料 黃色反應性染料 C.I. Reactive Yellow 176 藍色反應性染料 20 C.I. Reactive Blue 221 0.3份 0.4份 0.3份 將上述染料組合物溶於1000份水中，再加入3〇份芒 硝和100份未絲光棉布，染液自室溫攪伴升溫3〇分鐘達到 6〇°C，之後加入15份純鹼，繼續保持6(rc進行染著i小 盼’染色完成後’進行水洗、皂洗和乾燥，染料組合物具 Μ有固著率高、未固著部份易水洗、濕牢度佳，所得織物^ 21 l3〇4831 現優良再現性、均染性及一次對色性。 比較例1' 提供如下之染料組合物： 紅色反應性染料

〇·〇3 份 0.03 份 0.14 份 10

15 黃色反應性染料 C.I. Reactive Yellow 145 藍色反應性染料 C.I. Reactive Blue 221 將上述染料組合物溶於1000份水中，再加入2〇份芒 硝和100份未絲光棉布，染液自室溫攪伴升溫3〇分鐘達到 60 C，之後加入丨〇份純鹼，繼續保持6(rc進行染著丄小 時。染色過程中定時取樣，發現織物從黃綠色逐漸轉為灰 色’表示紅色染料對織物上色速率比黃色和藍色¥料声， 相容性不佳^色完成後，進行水洗、皂洗和乾燥，^ 的淺灰色織物呈現局部紅色條斑的不均染現象。 比較例2 提供如下之染料組合物： 紅色反應性染料 22 1304831 5

10

15

黃色反應性染料 C.I. Reactive Yellow 176 藍色反應性染料

S〇2C2H4〇S03H 0.2份 0.2份 C.I. Reactive Blue 194 0 28 f、 將上述染料組合物溶於1〇〇〇份水中，再加入3〇份芒 硝和100份未絲光棉布，染液保持6(rc攪伴3〇分鐘，之 後加入I5份純鹼’繼續保持6〇t進行染著i小時，染色 完成後，進行水洗、4洗和乾燥，得到的淺棕色織物。重 複染色程序多次，所得織物互相比較Ac 均大於 !·〇，在現性差，一次對色率低於7〇%。 本發明-系列染料組合是—種通用型的染料組合物， 可適用纖維素纖維染色’其所㈣的染色方法為—般反應 陡染料*色時所使用的方法，例如浸染、印染或連續染色， 而具有报特別的優良特性。 〃 .本發明所描述的一系列染料組合物是具有商業價值白 水溶性染料組合物，藉由使用本發明之染料組合物，可^ 於平衡之親河、反應性，㈣維素_或含有纖維素^ 維之纖維材料進行再現性、均染性、洗淨性及各種堅牢肩 良好之水色加工’並且在—次對色成功率上亦有非常優晏 的表現。 ' 23 20 1304831 综上所述，本發明確能藉所揭露之技術思想以達到發 明目的，具新穎性、進步性與可供產業利用性，並與發明 專利要件相符合。惟以上所揭示者，乃較佳實施例，舉凡 局部之變更或修飾而源於本案之技術思想而為熟悉 5術之人士所易於推知者，俱不脫本案之專利權範圍。 【圖式簡單說明】 無

1【主I 要凡件符號說明】 !〇 無 » 24

Claims (1)

1304831 公告毛 十、申請專利範圍： 1 一種反應性染料組合物，包含： (a)含篁為1至99重量百分比之至少一種如下式（1) 所示含有醯胺基（amido)取代基的反應性紅色染料，

(1) 其中 R為未取代的或被羥基、磺酸基、羧基或齒素原子取代的 10

烷基，或未取代的或被羥基、磺酸基、羧基或齒素原 子取代的苯基； Ri與R2疋互相獨立的分別為氫原子或未取代的或被羥 基、磺酸基、羧基或氰基取代的Ci4烷基； R3為氫原子、磺酸基、c“烷基或％烷氧基； X為鹵素原子、-〇r4、

15

—，其中L為氫原子或Ci4烷基； Y、- CONH-(CH2)n〜s〇2_Y、—（〇) - »υ2 - Υ ' — (ο (CH2)m- CONH- (CH2)n- SO v 屮 、2' b〇2—Y 或〜NH-CO-T，. Y為乙烯基或一CH2 - CH2〜U，盆* T ϋ其中U為用鹼處理可 25 1304831 之基團’T為α,θ-鹵丙醯基（halopropi〇nyi)或α -鹵丙烯 醯基（haloacryloyl)，η和m各自獨立為1到6的整數，〇 為〇、1、2或3 ;及 (b)含量為99至1重量百分比之至少一種選自下列所 5述顏色索引之反應性黃色染料：C.I.反應性黃色145號及 C.I.反應性黃色176號，及/或至少一種選自下列所述顏色 索引之反應性藍色染料：C.I.反應性藍色194號、C.I.反應 性藍色221號及C.I.反應性藍色222號。 ί 2.如申請專利範圍第1項之染料組合物，其中該成 10分（a)染料含量為1至80重量百分比，該成分（b)染料含量 為99至20重量百分比。 3·如申請專利範圍第i項之染料組合物，其中式（1) 為式（la)化合物：

其中R、Ri、Rz、&、X和Q定義如申請專利範圍第丄項 所述。 4.如申請專利範圍第丨項之染料組合物，其中式 20 為式（lb)化合物： 26 1304831

(lb) 其中R、X和Q定義如申請專利範圍第1項所述。 5.如申請專利範圍第4項之染料組合物，其中式（lb) 為式（2)化合物。

ho3soh2ch2co2s

S〇3h (2) 10 6.如申請專利範圍第4項之染料組合物，其中式（lb) 為式（3)化合物。

ho3soh2ch2co2s

(3) 7.如申請專利範圍第4項之染料組合物，其中式（lb) 為式（4)化合物。 27 15 J304831

(4) 8.如申請專利範圍第4項之染料組合物，其中式（lb) 為式（5)化合物。_

9 ·如申請專利範圍第4項之染料組合物，其中式（^ b) 為式（6)化合物。

〇 (6) 28