專利名稱：染料組成物及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種染料組成物及其應(yīng)用，尤指一種適用于纖維物質(zhì)染色用的深藍色反應(yīng)性染料組成物及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
纖維反應(yīng)性染料一般是指染料分子中具有能與纖維起反應(yīng)的反應(yīng)性基團。它能與纖維素纖維的羥基，動物及聚酰胺類合成纖維中的胺基、亞胺基及羧酸基等纖維自身的極性基起反應(yīng)，使染料與纖維間以化學(xué)共價鍵結(jié)合的方式達到染色的目的。例如，在美國專利US 4,703,112、US5,484,899及英國專利GB 1,353,899，曾公開應(yīng)用于浸染、連續(xù)染色或印染上的纖維反應(yīng)性染料，其具有良好染深性等的優(yōu)良染整特性，而廣為染整業(yè)界所使用。
用于纖維素纖維物質(zhì)或含纖維素的纖維物質(zhì)染色及印花的反應(yīng)性染料，在各種性質(zhì)上都必須有極佳的表現(xiàn)，例如均染性(leveling)、再現(xiàn)性(reproducibility)、溶解度(solubility)及堅牢度(fastness)等。
然現(xiàn)有的反應(yīng)性染料中，缺乏一耐光牢度良好的深藍色(Navy Blue)染料，致使在中深色染色時，無法克服耐光牢度不足的問題。就藍色染料而言，眾所周知蒽醌染料為各種堅牢度佳的染料。然而，當(dāng)使用蒽醌染料染色時，因其色光較鮮亮，于配色時，其配色深度難于達成中深色。
經(jīng)由不斷地努力與嘗試，發(fā)現(xiàn)由另一染料與蒽醌染料搭配可組成一耐光牢度及耐汗光牢度均佳的染料組成物，除了依然具有原有的各種堅牢度性質(zhì)外，同時達成中深色染色時，兼具堅牢度性質(zhì)佳與節(jié)省成本的效益。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種耐光牢度及耐汗光牢度佳的染料組成物，能達成中深色染色時，兼具堅牢度性質(zhì)佳與節(jié)省成本的效益，同時可與其他紅色及黃色耐光牢度佳的染料形成三原色組成，改善應(yīng)用配色時，褪色及色變明顯與耐光牢度不良問題，提供市場上絕佳的耐光牢度及耐汗光牢度組合。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的染料組成物，主要包括(a)如下式(I)的藍色蒽醌染料 其中Y為-CH＝CH2、-CH2CH2Cl或-CH2CH2OSO3H；以及(b)如下式(II)所示的灰黑色偶氮染料 其中Y定義如前所述。
所述的染料組成物，其中式(I)的重量百分比為15～85％，較佳地為30～70％，式(II)的重量百分比為85～15％，較佳地為70～30％。
所述的染料組成物，其中式(I)為式(Ia)
其中Y為-CH＝CH2、-CH2CH2Cl或-CH2CH2OSO3H。
所述的染料組成物，其中式(II)為式(IIa) 其中Y為-CH＝CH2、-CH2CH2Cl或-CH2CH2OSO3H。
所述的染料組成物，其中式(I)為式(Ib)
式中Y′為-CH＝CH2或-CH2CH2OSO3H。
所述的染料組成物，其中式(II)為式(IIb) 式中Y′為-CH＝CH2或-CH2CH2OSO3H。
所述的染料組成物，其中式(Ib)為式(I-1) 化合物。
所述的染料組成物，其特征在于，其中式(IIb)為如下式(II-1)
化合物。
本發(fā)明另提供一種為含有氫氧基或氨基化合物基團的纖維材料染色或印花的方法，特別是纖維素纖維材料，其包括使用如前述的染料組成物的水溶液處理纖維材料，其中纖維素纖維材料為棉。
本發(fā)明的染料組成物可適用于棉、人造棉、麻及人造麻等纖維素纖維，以及羊毛、絲與耐龍等聚酰胺纖維的染色，可以得到各種染色特性良好的染物，尤其在日光堅牢度及汗日光堅牢度上更有優(yōu)異的表現(xiàn)。
具體實施例方式
本發(fā)明的染料組成物可與其他紅色及黃色耐光牢度佳的染料形成三原色組成，以改善應(yīng)用配色時，褪色及色變明顯與耐光牢度不良問題，以提供絕佳的耐光牢度及耐汗光牢度組合。其中在中深色配色方面，由于常用的深藍色組成份的耐光牢度低于黃、紅組成份，因此經(jīng)光照曝曬后，其色相相對較明顯產(chǎn)生褪色與色變的情形。而本發(fā)明的染料組成物，可改善深藍色光耐光牢度不良的問題，特別是在極淺混色染色時，搭配耐光牢度佳的紅色染料及/或黃色染料，經(jīng)光照曝曬后，不但色相色變小，且產(chǎn)生的變褪色亦小。
本發(fā)明的染料組成物中，式(I)染料含量為15至85重量百分比(wt％)，式(II)染料含量為85至15重量百分比(wt％)。其中較佳的，式(I)染料含量為30至70重量百分比(wt％)，式(II)染料含量為70至30重量百分比(wt％)。
本發(fā)明的染料組成物中，式(I)化合物的合成方法可以參考美國專利第3,372,170號中所公開的，其較佳為如下式(Ia)所示的藍色蒽醌染料
其中Y為-CH＝CH2、-CH2CH2Cl或-CH2CH2OSO3H；更佳為如下式(Ib)所示的藍色蒽醌染料 其中Y′-CH＝CH2或-CH2CH2OSO3H；最佳為如下式(I-1)所示的藍色蒽醌染料。
本發(fā)明的染料組成物中，式(II)化合物的合成方法可以參考英國專利第1,162,144號中所公開的。其較佳為如下式(IIa)所示的灰黑色偶氮染料 其中Y為-CH＝CH2、-CH2CH2Cl或-CH2CH2OSO3H；更佳為如下式(IIb)所示的灰黑色偶氮染料 其中Y′為-CH＝CH2或-CH2CH2OSO3H；最佳為如下式(II-1)所示的灰黑色偶氮染料。
本發(fā)明的染料組成物能由各種方法配制，例如由分開配制不同的個別染料，然后將其混合，這混合的方法是在適合的混合器中進行，例如在顛動筒；或在適當(dāng)?shù)哪肽テ鳎缜蚝蜕澳肽テ髦羞M行，但是同樣由攪動使它們成為染料液體而使個別染料混合；或者是在每個染料的制備方法中控制反應(yīng)條件，使在制備的同時產(chǎn)生理想組成物；也可以在染色或印花的過程中，個別的染料可以彼此混合。
如有必要，本發(fā)明染料中也可以含有無機鹽類，例如硫酸鈉、氯化鈉等；分散劑，例如β-萘磺酸甲醛縮合物、甲基萘磺酸-甲醛縮合物、醯胺基萘酚系化合物等；防塵劑(non-dusting agent)，例如對苯二甲酸二-2-乙基己酯等；pH值緩沖劑，例如乙酸鈉、磷酸鈉等；水軟化劑，例如聚磷酸酯等；或傳統(tǒng)助染劑等。
本發(fā)明染料組成物的型態(tài)并無特殊限制，也就是可以為粉末、細(xì)粉、顆?；蛞簯B(tài)。
本發(fā)明為了方便說明，在說明書中化合物皆以自由酸形式表示，本發(fā)明中的染料于大量制造或使用時以鹽類的型態(tài)存在，特別是堿金屬鹽例如鈉鹽、鋰鹽、鉀鹽或銨鹽，以鈉鹽較佳。
本發(fā)明染料組成物，適用于對纖維材料，尤指纖維素纖維材料，以及含纖維素纖維纖維材質(zhì)的染色。纖維素纖維材料并無特殊限制，包含天然或再生的纖維素纖維，例如純棉纖維、亞麻、大麻、苧麻、黏液嫘縈，或是含纖維素系纖維的纖維材料。
本發(fā)明的染色可照一般公知、慣用的方法進行染色，浸染法(Exhaustion dyeing)是采用熟知的無機中性鹽(如無水硫酸鈉及氯化鈉)及熟知的酸結(jié)合劑(如碳酸鈉、氫氧化鈉)單獨或混合使用。無機中性鹽和堿的用量并不是很重要，無機中性鹽和堿可以依傳統(tǒng)方法一次或分次加入染浴中。此外，也可以依傳統(tǒng)方法加入助染劑(dyeing assistants)(如均染劑(leveling agents)、緩染劑(retarding agents)等)，染色溫度通常介于40℃-90℃，較佳的染色溫度是50℃-70℃。
冷壓染法(Cold batch-up dyeing method)是使欲染色的物質(zhì)，利用熟知的無機中性鹽(如無水硫酸鈉及氫氧化鈉)及熟知的酸結(jié)合劑(如硅酸鈉、氫氧化鈉)軋染，然后在室溫下，使所得的物質(zhì)成卷置形式，進行染色。
連續(xù)染色方法是單浴壓染進行染色，是用熟知的酸結(jié)合劑(如碳酸鈉或碳酸氫鈉)和軋染液混合，依常法使欲染色的物質(zhì)進行軋染，然后使所得物質(zhì)干燥或汽蒸固色；兩浴軋染法是以染料使欲染色的物質(zhì)進行軋染，然后以熟知的無機中性鹽(如無水硫酸鈉及氫氧化鈉)及熟知的酸結(jié)合劑(如氫氧化鈉或硅酸鈉)處理，最好依常法將處理過的物質(zhì)干燥或汽蒸固色。
織物印花法(textile printing methods)，例如有單向印花法，是以含有熟知酸結(jié)合劑(如碳酸氫鈉)的印花糊，印在欲印花的物質(zhì)上，并用干燥或汽蒸固色；兩相印花法包含以印花糊欲印花的物質(zhì)，將所得物質(zhì)浸入在高溫(90℃或以上)只含無機中性鹽(如氯化鈉)及熟知的酸結(jié)合劑(如氫氧化鈉或硅酸鈉)的溶液中固色。依本發(fā)明的方法并不局限前列的染色或印花法。
本發(fā)明的組成物具有良好固色能力及極佳染深性。亦具有出色的色深性、均染性及洗凈性，以及具有高可溶性、高耗盡比及高固著比。因此其可在低染色溫度用于浸染方法且在軋蒸法中只須短蒸汽處理時間。固色率高且易洗除非固著部分，上染率及固色率間差異極小，即皂洗損失極低。
本發(fā)明組成物對于纖維素纖維材料的染色及印染具有高色度及高纖維-染料結(jié)合安定性，在酸及堿范圍中皆如是，另具有良好耐日光堅牢度、耐汗日光堅牢度及極佳耐濕堅牢度特性，諸如耐水洗、耐水、耐海水、耐交染及耐汗?jié)n堅牢度，以及良好耐縐褶堅牢度、耐熨燙堅牢度及耐摩擦堅牢度。因此對纖維素纖維來講，它是一種具產(chǎn)業(yè)價值的深藍色反應(yīng)性染料，除了可以得到染色特性良好的染物外，更具有優(yōu)異的耐光堅牢度及耐汗光堅牢度。由于市場需求轉(zhuǎn)變，一般反應(yīng)性染料在極淺顏色與混色下通常難于符合市場需求，本發(fā)明組成物具有極佳的淺色耐汗光牢度，尤其在極淺顏色混色下更有優(yōu)異耐汗光牢度表現(xiàn)，符合市場需求與期待。
為能更了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，列舉以下實施例做更具體的說明。
以下實施例只是用于說明本發(fā)明的精神，本發(fā)明的申請專利范圍并不會因此而受限制。其中所示化合物為解離酸型態(tài)；通常它們是以其堿金屬鹽的型態(tài)混合并以其鹽類型態(tài)用于染色。
以下實例在說明本發(fā)明，若無特別注明，則份數(shù)及百分比是以重量計。重量份數(shù)和體積份數(shù)的關(guān)系就如同公斤和公升的關(guān)系。
實施例1取式(I-1)的藍色蒽醌染料55份與式(II-1)的灰黑色偶氮染料45份，并將其混合均勻，可制得一染料組成物。
實施例2-3實施例2-3的制備方法和使用原料與實施例1相同，只是其原料組成比例與實施例1不同，其比例列于下表1。
本發(fā)明所揭示的影像處理裝置即是取代原有的半色調(diào)處理裝置120，請參閱圖2，包含有影像輸入模塊10、影像增強處理模塊20以及半色調(diào)處理模塊30，首先通過影像輸入模塊10將輸入的影像轉(zhuǎn)化為原始影像數(shù)據(jù)I[m，n]而直接輸送至影像增強處理模塊20進行影像增強的處理。
影像增強處理模塊20主要是以濾波器的型態(tài)，其算法概略如下O[m,n]=Σk,rI[m-k,n-r]×a[k,r]]]>其中I[m，n]為原始影像數(shù)據(jù)、O[m，n]為影像增強數(shù)據(jù)、a[k，r]為濾波器，其情況可以為平滑化處理(見下表)

或是銳利化處理(見下表)

不論是何種處理模式的濾波器，原則上正中央斜體字者為原始影像數(shù)據(jù)中待處理像素，利用乘法運算器21將待處理像素以及相鄰的像素乘以預(yù)設(shè)權(quán)重值(表中的數(shù)字)而得到加權(quán)值，然后通過加法運算器22將待處理像素以及相鄰像素的加權(quán)值累加得到加總值，最后利用除法運算器23將加總值除以所有的預(yù)設(shè)權(quán)重值總和，就可以得到待處理像素的影像增強數(shù)據(jù)。
依序處理所有的像素后，再將影像增強數(shù)據(jù)O[m，n]送至半色調(diào)處理模塊30來進行半色調(diào)處理。如下面算法所示O*[m,n]=O[m,n]+Σk,rE[m-k,n-r]×a[k,r]]]>
首先調(diào)制染液濃度0.1％、0.5％、1.0％o.w.f的染液各80毫升，接著加入無機中性鹽，再對全棉未絲光布進行施染。將全棉未絲光布完全浸漬于染液中，利用水平震蕩機，在60℃下進行染色讓染料吸附擴散，接著加入堿劑讓染料與纖維完全反應(yīng)達到固著效果，最后將上述染色完成的染色布經(jīng)水洗、皂洗、烘干后，即得到完成品。
將上述染色物進行氙弧燈光束(Xenon-Arc Lamp Light，ISO 105-B02)照射試驗，將8級制藍色標(biāo)與色樣同時放入日光牢度機內(nèi)進行照射，色樣分別從L1照射到L8，當(dāng)被測試色樣產(chǎn)生DE＝1.7±0.3的變褪色時即停止照射。其試驗結(jié)果如下表3所示。
表3

選用市面上銷量大且使用廣的主要三原色混色商品Everzol Red LF-2BL紅色染料及Everzol Yellow 3RS黃色染料，與本發(fā)明的深藍色染料組成物，進行黃、紅、藍三原色混色配色組成使用。其試驗結(jié)果如下表4所示。
表4

將上述實施例1與比較例1至比較例4，以及黃、紅、藍三原色混色染色組成物，染色所得的色布經(jīng)光照射測試后，使用DATA MATCH電腦測色系統(tǒng)比較試驗前后的染色力度差異及變褪色情形，級數(shù)高變化小的為佳。本發(fā)明實施例1染料組成物，于高能量級數(shù)照射下，其耐日光堅牢度可達5級以上，顯示其色相力度級數(shù)高且變化小，耐日光堅牢度較佳。同樣地，含本發(fā)明實施例1染料組成物的黃、紅、藍三原色混色配色組成方面，于高能量級數(shù)照射下，其耐日光堅牢度可達5級以上，顯示本發(fā)明實施例1的染料組成物，其色相力度屬級數(shù)高且變化小，較其他染料為佳。
試驗例2以浸染法(Exhaustion dyeing)試驗?zāi)秃谷展鈭岳味纫酝囼灷?的染色步驟進行染色，之后分別將染色完成的實施例、比較例以及由黃、紅、藍三原色所組成混合顏色的染色布浸漬在配制完成的人工汗液(Perspiration Solution)里，人工汗液(ISO-105-E04)的酸性液(Acid Solution)及堿性液(Alkali Solution)配方條件如下表5所示表5

讓色布在人工汗液中完全濕潤滲透后，控制樣布的壓吸率(Pick up)為100％，然后進行Xenon-Arc Lamp Light(ISO 105-B02)照射試驗，將8級制藍色標(biāo)與色樣同時放入日光牢度機內(nèi)進行照射，色樣分別從L1照射到L8，經(jīng)光照曝曬后當(dāng)被測試色樣產(chǎn)生DE＝1.7±0.3的變褪色時即停止照射。其試驗結(jié)果如下表6及表7所示。
表6

表7

將上述實施例1與比較例1至比較例4，以及黃、紅、藍三原色混色染色組成物，染色所得并經(jīng)人工汗液浸漬壓吸的色布，經(jīng)光照射測試后，使用DATA MATCH電腦測色系統(tǒng)比較試驗前后的染色力度差異及變褪色情形，級數(shù)高變化小為佳。本發(fā)明實施例1染料組成物，于高能量級數(shù)照射下，其耐汗日光堅牢度可達3級以上，顯示其色相力度級數(shù)高且變化小，耐汗日光堅牢度較佳。同樣地，其黃、紅、藍三原色混色配色組成方面，含本發(fā)明實施例1染料組成物的組成，于高能量級數(shù)照射下，其耐汗日光堅牢度可達4級以上，顯示本發(fā)明實施例1的染料組成物，其色相力度亦屬級數(shù)高變化小，耐汗日光堅牢度較其他染料為佳。
試驗例3以冷壓染法(C.P.B)試驗?zāi)秃谷展鈭岳味葘⒈景l(fā)明實施例1的染料組成物，進一步進行冷壓染，同樣地，進行單色與由黃、紅、藍三原色所組成混合顏色分別混合均勻后，進行C.P.B染色試驗，其試驗步驟與試驗結(jié)果如下所述。
首先調(diào)制染液濃度5、10、20、40克/升的染液各80毫升，接著加入20毫升的堿快速混合，堿劑用量如下表8所示表8

使用上述染液染全棉絲光斜紋布，將布浸漬于染液中，讓染料吸附擴散，控制全棉絲光斜紋棉的壓吸率(Pick up)為70％，染液溫度為25℃，接著利用壓染試驗機進行織物軋液染色，然后將軋液完成的染色布于室溫下卷置4小時，之后再經(jīng)水洗、皂洗、與烘干，而得到完成品。
分別將上述染色完成的織物浸漬于如表5配制的人工汗液中，讓色布完全濕潤滲透后，控制樣布的壓吸率(Pick up)為100％，然后進行Xenon-Arc Lamp Light(ISO 105-B02)照射試驗，將8級制藍色標(biāo)與色樣同時放入日光牢度機內(nèi)進行照射，色樣分別從L1照射到L8，經(jīng)光照曝曬后當(dāng)被測試色樣產(chǎn)生DE＝1.7±0.3的變褪色時即停止照射。其試驗結(jié)果如下表9及表10所示。
表9

表10

將上述實施例1，以及黃、紅、藍三原色混色染色組成物，染色所得并經(jīng)人工汗液浸漬壓吸的色布，經(jīng)光照射測試后，使用DATA MATCH電腦測色系統(tǒng)比較試驗前后的染色力度差異及變褪色情形，級數(shù)高變化小者為佳。本發(fā)明實施例1染料組成物，于高能量級數(shù)照射下，其耐汗日光堅牢度可達4級以上，顯示其色相力度級數(shù)高且變化小，耐汗日光堅牢度較佳。同樣地，其黃、紅、藍三原色混色染色組成物方面，含本發(fā)明實施例1染料組成物的組成，于高能量級數(shù)照射下，其耐汗日光堅牢度可達5級以上，顯示其色相力度亦屬級數(shù)高變化小，具有優(yōu)良的耐汗日光堅牢度。
一般染料的配色是由黃、紅、藍三原色組成，其中在中深色配色時，由于深藍色組成份的耐光牢度低于黃、紅組成份，因此經(jīng)光照曝曬后，其色相相對較明顯地產(chǎn)生褪色與色變的情況。本發(fā)明染料組成物，可改善深藍色組成份耐光牢度不良的問題，特別是在極淺混色顏色下，搭配Everzol Red LF-2BL紅色染料及Everzol Yellow 3RS黃色染料，經(jīng)光照曝曬后，不但色相色變變小，且產(chǎn)生的褪色與色變亦同色。當(dāng)本發(fā)明染料組成物配合Everzol Red LF-2BL紅色染料及Everzol Yellow 3RS黃色染料使用時，不僅可達到4級以上的牢度需求，更能突顯產(chǎn)品特性，同時提升效益。
本發(fā)明實施例2及實施例3的染料組成物，參考前述試驗例1至3的程序進行試驗，亦顯示其比其他染料較佳。
本發(fā)明的染料組成物是一種通用型的染料組成物，可適用纖維素纖維染色，其所使用的染色方法為一般反應(yīng)性染料染色時所使用的方法，例如浸染、印染或連續(xù)染色，且具有相當(dāng)優(yōu)良的特性。
本發(fā)明的染料組成物為一具有高商業(yè)價值的水溶性染料，其制作的各種染物染色特性均非常良好，尤其在洗凈性、染深性、均染性、日光堅牢度及汗日光堅牢度等方面都有非常優(yōu)異的表現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種染料組成物，其包括(a)如下式(I)的藍色蒽醌染料 其中Y為-CH＝CH2、-CH2CH2Cl或-CH2CH2OSO3H；以及(b)如下式(II)所示的灰黑色偶氮染料 其中Y定義如前所述。
2.如權(quán)利要求1所述的染料組成物，其特征在于，其中式(I)的重量百分比為15～85％，式(II)的重量百分比為85～15％。
3.如權(quán)利要求1所述的染料組成物，其特征在于，其中式(I)的重量百分比為30～70％，式(II)的重量百分比為70～30％。
4.如權(quán)利要求1所述的染料組成物，其特征在于，其中式(I)為式(Ia) 其中Y為-CH＝CH2、-CH2CH2Cl或-CH2CH2OSO3H。
5.如權(quán)利要求1所述的染料組成物，其中式(II)為式(IIa) 其中Y為-CH＝CH2、-CH2CH2Cl或-CH2CH2OSO3H。
6.如權(quán)利要求1所述的染料組成物，其中式(I)為式(Ib) 式中Y′為-CH＝CH2或-CH2CH2OSO3H。
7.如權(quán)利要求1所述的染料組成物，其特征在于，其中式(II)為式(IIb) (IIb)式中Y′為-CH＝CH2或-CH2CH2OSO3H。
8.如權(quán)利要求6所述的染料組成物，其特征在于，其中式(Ib)為式(I-1) 化合物。
9.如權(quán)利要求1所述的染料組成物，其特征在于，其中式(IIb)為如下式(II-1) 化合物。
10.一種為含有氫氧基或氨基化合物基團的纖維材料染色或印花的方法，特別是纖維素纖維材料，其包括使用如權(quán)利要求1的染料組成物水溶液處理纖維材料。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，其中纖維素纖維材料為棉。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)于一種染料組成物，其包括(a)如下式(I)的藍色蒽醌染料其中Y為－CH＝CH
文檔編號C09B67/00GK1626582SQ20031012040
公開日2005年6月15日 申請日期2003年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月11日
發(fā)明者賴寶昆, 許呈祥, 曾雅琦 申請人:美國永光公司