專利名稱：：反應性染料、其制備方法和用途的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及纖維反應性偶氮染料的
技術領域：
。現(xiàn)有技術可用來染色纖維素纖維的反應性染料是已知的，且廣泛記載于專利文獻中。不過，這些傳統(tǒng)染料都不能充分地滿足最近以來對反應性染料的高度期待。尤其是，許多反應性染料的色澤提升(buildup)性能常需要改進。因此，對于具有改良性質的新型纖維反應性染料都持續(xù)地需要。尤其是產(chǎn)生具有黃色色調的染色需要擁有高堅牢度水平和極佳染料色澤提升性的反應性染料。DE4423650記述了染黃色的纖維反應性染料，不過，其不能充分地滿足所述標準，尤其是這些產(chǎn)品在纖維素纖維上的色澤提升性仍不能令人滿意。本發(fā)明人現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)了比DE4423650中所述的染料具有令人驚異的、明顯更好的色澤提升性的染料。
發(fā)明內容本發(fā)明因此提供具有下面式(1)所示及定義的染料<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>其中M為氫或堿金屬，例如鈉、鉀或鋰R為式(2a)至(2i)的單偶氮染料<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>其中D為式(3)的基團R1<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>其中R1為氫、甲基、甲氧基、磺基或氯，R2具有Ri的定義，n為0或1(在n為0的情況中，此基團為氫)且Y為乙烯基或是在e位置被取代基取代的乙基，該取代基可經(jīng)堿去除而留下乙烯基，其例子為氯、溴、乙酰氧基，對-甲苯磺酰氧基、硫代硫酸根合、磷酸根合且特別是硫酸根合或e-羥基乙基。式(i)中R具有式(2a)至(2h)定義之一的染料是由式(4)的單偶氮化合物制備<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>(4),其中M為上述定義，其被氰尿酰氯?；㈦S后與式(5)的單偶氮染料縮合<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>(5)其中r具有在式(2a)至(2h)中所界定的定義。式(4)的單偶氮化合物可從德國專利公報DE4425222獲知，并可按類似于其中所給的說明而制備。式(5)之單偶氮化合物在專利文獻中有廣泛記載，因此可通過標準合成方法獲得。為了制備式(1)中R具有式(2a)至(2h)定義之一的反應性染料，式(4)的單偶氮化合物與氰尿酰氯的?；?，以及隨后與式(5)的單偶氮化合物的縮合都是在弱酸性至中性范圍內進行。?；姆磻獪囟葹?030。C，縮合溫度為6080°C。式(1)中R具有式(2i)定義的染料化合物制備如下式(4)的單偶氮化合物(其中M為上述定義)被氰尿酰氯?；?，然后與式(6)的化合物縮合。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>(6)之后將產(chǎn)生的縮合產(chǎn)物與通式(7)胺的重氮化合物反應D-NH2(7)其中D如上述所定義。式(4)的單偶氮化合物與氰尿酰氯的?；?，以及隨后與式(6)化合物的縮合都是在弱酸性至中性范圍中進行。與通式(7)胺的重氮化合物的反應同樣在弱酸性至中性范圍中進行。本發(fā)明染料擁有有用的應用性質。它們用于染色或印染含羥基和/或碳酰胺基的材料，例如呈片狀結構的形式，例如紙和皮革，或膜狀，如聚酰胺膜，或塊狀，例如聚酰胺和聚氨基甲酸酯，但尤其是用于呈纖維狀的這些材料。同樣的，合成所得的本發(fā)明染料溶液可直接用作染色中的液體制劑，若適當?shù)脑捒稍谔砑泳彌_劑物質之后使用，如果適當?shù)脑捯部稍跐饪s或稀釋之后使用。本發(fā)明因而也涉及本發(fā)明的染料染色或印染這些材料的用途，或視情況在將染料中和作為著色劑的常規(guī)方式中，染色或印染所述材料的方法。材料優(yōu)選采用纖維材料的形式，尤其是紡織纖維形式，例如編織物或紗，呈絞紗或巻裝絡紗的形式。本發(fā)明染料混合物也可用于數(shù)碼印染方法，特別是數(shù)碼紡織品印染。為此目的，需要將本發(fā)明染料混合物調配成油墨。本發(fā)明也提供以包含本發(fā)明染料為特征的數(shù)碼印染用水性油墨。本發(fā)明油墨包含的本發(fā)明染料的量，以油墨總重量為基準，優(yōu)選從0.1至50重量％，更優(yōu)選從1至30重量％，且尤其優(yōu)選是從1至15重量％。除了本發(fā)明染料之外，該油墨可包含，視情況所需，用于數(shù)碼印染中的其它反應性染料。要在連續(xù)流方法中使用本發(fā)明油墨時，可以加入電解質以將導電率設定為0.5至25mS/m。適當電解質的例子包括硝酸鋰和硝酸鉀。本發(fā)明油墨可包括總含量為150重量％，優(yōu)選530重量％的有機溶劑。適當有機溶劑的例子為醇類，例如甲醇、乙醇、l-丙醇、異丙醇、l-丁醇、叔丁醇和戊醇；多元醇類，例如1，2-乙二醇、1，2,3-丙三醇、丁二醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、1,2-丙二醇、2，3-丙二醇、戊二醇、1,4-戊二醇、1,5-戊二醇、己二醇、D，L-l,2-己二醇、1,6-己二醇、1，2,6-己三醇和1,2-辛二醇；聚垸二醇類，例如聚乙二醇和聚丙二醇；具有1至8個亞烷基的烷二醇類，例如單乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、硫代乙二醇、硫代二乙二醇、丁基三乙二醇、己二醇、丙二醇、二丙二醇、和三丙二醇；多元醇的低級烷基醚類，例如乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單丁醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單丁醚、二乙二醇單己醚、三乙二醇單甲醚、三乙二醇單丁醚、三丙二醇單甲醚、四乙二醇單甲醚、四乙二醇單丁醚、四乙二醇二甲醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、丙二醇單丁醚及三丙二醇異丙醚；聚烷二醇醚類，例如聚乙二醇單甲醚、聚丙二醇甘油醚、聚乙二醇三癸醚和聚乙二醇壬苯醚；胺類，例如甲胺、乙胺、三乙胺、二乙胺、二甲胺、三甲胺、二丁胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N-乙?；掖及?、N-甲?；掖及放c乙二胺；脲衍生物，例如脲、硫脲、N-甲基脲、N，N'-e-二甲基脲、亞乙基脲和1，1,3,3-四甲基脲；酰胺類，例如二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺和乙酰胺；酮類或酮醇類，例如丙酮和雙丙酮醇；環(huán)狀醚類，例如四氫呋喃、三羥甲基乙烷、三羥甲基丙垸、2-丁氧基乙醇、苯甲醇、2-丁氧基乙醇、Y-丁內酯、e-己內酯；另外還有環(huán)丁砜、二甲基環(huán)丁砜、甲基環(huán)丁砜、2,4-二甲基環(huán)丁烷砜、二甲砜、丁二烯砜、二甲基亞砜、二丁基亞砜、N-環(huán)己基吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基吡咯垸酮、2-吡咯烷酮、1-(2-羥基乙基)-2-吡咯垸酮、l-(3-羥丙基)-2-吡咯烷酮、1,3-二甲基-2-咪哇烷酮、1，3-二甲基-2-咪唑啉酮、1，3-雙甲氧基甲基咪唑烷、2-(2-甲氧基乙氧基)乙醇、2-(2-乙氧基乙氧基)乙醇、2-(2-丁氧基乙氧基)乙醇、2-(2-丙氧基乙氧基)乙醇、吡啶、哌啶、丁內酯、三甲基丙烷、1,2-二甲氧基丙垸、二嗯垸、乙酸乙酯、乙二胺四乙酸酯、乙基戊基醚、1,2-二甲氧基丙烷和三甲基丙垸。本發(fā)明油墨可進一步包括常用添加劑，例如粘度調節(jié)劑，在20至5(TC溫度范圍下，將粘度設定為1.5至40.0毫泊(mPa.s的)范圍內。優(yōu)選油墨具有1.5至20毫泊的粘度，且特別優(yōu)選油墨具有1.5至15毫泊的粘度?？捎玫恼扯日{節(jié)劑包括流變添加劑，如下列的例子聚乙烯基己內酰胺、聚乙烯基吡咯垸酮和它們的共聚物，聚醚多元醇、締合增稠劑、聚脲、聚氨基甲酸酯、藻酸鈉、改性的半乳甘露聚糖、聚醚脲、聚氨基甲酸酯和非離子性纖維素醚類。作為進一步的添加劑，本發(fā)明油墨中還可包括表面活性物質，以將表面張力設定為20至65毫牛頓/米(mN/m)，其根據(jù)適于所用方法(熱技術或壓電技術)的功能而調整?？捎玫谋砻婊钚晕镔|包括，例如，所有類別的表面活性劑，優(yōu)選非離子表面活性劑、丁基二甘醇和1,2-己二醇。本發(fā)明油墨可進一步包括慣用添加物，例如用于防止霉菌和細菌生長的物質，例如，其量基于油墨總重量為0.01至1重量％。該油墨可用常規(guī)方式通過在水中混合各成分而制成。本發(fā)明油墨特別適用于噴墨印染法以供印染多種經(jīng)預處理的材料，例如絲、皮革、羊毛、聚酰胺纖維和聚氨基甲酸酯，且尤其是任何類別的纖維素纖維材料。也可印染混紡織物，如棉、絲或羊毛與聚酯纖維或聚酰胺纖維的混紡物。與傳統(tǒng)紡織品印染相反(其中印染油墨中己包含反應性染料用的所有固著用化學品和增稠劑)，數(shù)碼印染或噴墨印染中，助劑必須在分開的預處理步驟中施加到紡織品基材上。紡織品基材(例如纖維素纖維和再生纖維素纖維，以及絲和羊毛)的預處理發(fā)生在印染之前，使用水性堿液進行。反應性染料的固著需要堿，例如碳酸鈉、碳酸氫鈉、醋酸鈉、磷酸三鈉、硅酸鈉或氫氧化鈉；堿供體例如氯乙酸鈉或甲酸鈉；水溶性增長物質例如脲；還原抑制劑，例如，硝基苯磺酸鈉；以及增稠劑以在施加印染油墨時防止圖案(motif)流動。后者為例如藻酸鈉、改性的聚丙烯酸酯或高度醚化的半乳甘露聚糖。使用適當?shù)耐坎计鳎?-或3-巻墊；使用無接觸噴灑技術，利用泡沫涂布，或使用經(jīng)適當調整的噴墨技術，以確定的量均勻將這些預處理劑施加到紡織品基材上，并隨后進行干燥。印染之后，將紡織品纖維材料置于120至150'C下干燥，然后進行固著。用反應性染料制備的噴墨印染品的固著可在室溫下或用飽和蒸汽、用過熱蒸汽、用熱空氣、用微波、用紅外線輻射、用激光或電子束、或用其它適當能量轉移技術來進行。單階段與二階段固著操作之間有區(qū)別。單階段固著中，必需的固著用化學品都已存在于紡織品基材上。二階段固著的情況中，不需要此種預處理。固著只需要堿，其在噴墨印染之后及在固著操作之前施加，其間不用干燥。不需其它添加物例如脲或增稠劑。固著之后進行印染后處理，其是良好堅牢度、高亮度并且無瑕疵的白色基底的先決條件。使用本發(fā)明油墨制成的印染品，尤其是在纖維素纖維材料上，不僅在酸性而且在堿性范圍內具有高色彩強度及纖維-染料的高度結合穩(wěn)定性，而且擁有良好的耐光堅牢性與很好的耐濕堅牢性質，例如對洗滌、水、鹽水、交染及汗水的堅牢度，還有對干熱固著與折疊有良好堅牢度，以及摩擦堅牢度(crockfastness)。實施方式下文的實施例用來例示本發(fā)明。除非另有說明，份數(shù)和百分比都是以重量計。重量份數(shù)對體積份數(shù)的關系為千克對升。實施例中以化學式表示的化合物以堿金屬鹽的形式寫出，這是因為它們通常以其鹽的形式制備及分離的原因，優(yōu)選鈉鹽或鉀鹽，并且也以鹽的形式用于著色。在下列實施例中所述的起始化合物可以游離酸形式或同樣地以其鹽的形式(優(yōu)選堿金屬鹽，例如鈉鹽或鉀鹽)用于合成中。實施例1將800份水和114份式(4)的單偶氮化合物(其中M如上述定義，優(yōu)選為鈉)的懸浮液，用碳酸鈉調整到pH6.5。然后引入36.9份的氰尿酰氯，且在室溫下攪拌該批料1小時，同時用15%的碳酸鈉溶液維持在6.0至6.5的pH值。?；Y束后，加入102份下式中M為上述定義的單偶氮染料在1000份水中的中性溶液，用濃鹽酸將pH調整到4.0，且隨后在70。C下攪拌該混合物4小時，同時通過添加15%碳酸鈉溶液維持pH在4.0。之后，隨后將如此合成的溶液在真空干燥柜中蒸發(fā)而離析出本發(fā)明染料(1-1)式中M如上述所定義。當以纖維反應性染料領域慣用的方法施用和固著時，其在例如棉上提供強烈的紅黃色染色和具有良好耐光和耐濕堅牢性的印染品，且其表現(xiàn)出很好的色調提升性能。實施例2按實施例1中所述，用氰尿酰氯?；?14份的式(4)的單偶氮化合物，式中M如上述所定義，優(yōu)選為鈉。隨后加入122份下式的單偶氮染料(式中M為如上述所定義)在900份水中的中性溶液，用濃鹽酸將pH調到4.0且隨后在70。C攪拌該混合物5小時，同時通過添加15%碳酸鈉溶液將pH維持在4.0。將如此合成的溶液在真空干燥柜中蒸發(fā)而離析出本發(fā)明染料(1-2):其中M如上述定義。當以纖維反應性染料領域慣用的的方法施用和固著時，其在例如棉上提供強烈的紅黃色染色和具有良好耐光和耐濕堅牢性質的印染品，且表現(xiàn)出很好的色調提升性能。實施例3至8下表中的實施例描述了符合通式(1)的其它反應性染料。它們可用類似于上述操作實施例的本發(fā)明方式制備。它們都擁有很好的染料性質，且以纖維-反應性染料領域慣用的方法施用和固著，它們都可在例如棉上提供強烈的染色和耐光和耐濕堅牢性質良好的印染品，且表現(xiàn)出很好的色調提升性能。<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>實施例9按實施例1中所述，使用氰尿酰氯?；?14份式(4)的單偶氮化合物(M如上述定義，優(yōu)選為鈉)。然后加入48份的2-氨基-5-萘酚-7-磺酸，用稀鹽酸將pH調整到4.5且隨后在45'C攪拌該混合物4小時，同時添加15X碳酸鈉溶液將pH維持在4.5?？s合結束之后，將混合物冷卻到室溫而得下式(1-9)的化合物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage17</formula>(1-9)實施例10將50份苯胺-2,5-二磺酸懸浮在200份水中，并在pH7用濃氫氧化鈉溶液溶解，冷卻到0'C且與50份5N亞硝酸鈉水溶液混合。在攪拌1小時之前，將此溶液逐滴添加到200份冰和70份濃鹽酸的混合物中。其后，用少量氨基磺酸破壞過剩的亞硝酸鹽。將依實施例9制成的染料溶液滴加到此懸浮液中，同時利用15%碳酸鈉水溶液將pH維持在6.3至6.5。隨后在182CrC下再攪拌該反應混合物2小時，然后用少量稀鹽酸調整到pH5且在減壓下蒸發(fā)而得式(1-10)的染料<formula>formulaseeoriginaldocumentpage17</formula>(1-10)其中M如上述定義。以纖維反應性染料領域慣用的方法施用和固著，其在例如棉上提供強烈的紅黃色染色和具有良好耐光與耐濕堅牢性質的印染品，且表現(xiàn)出很好的色調提升性質。實施例11將56份4-(3-硫酸根合乙基磺酰基)苯胺懸浮在200份水中且在pH7用碳酸氫鈉進行溶解，冷卻到O'C且與50份5N亞硝酸鈉水溶液混合。在攪拌1小時之前，將此溶液滴加到200份冰和70份濃鹽酸的混合物中。其后，用少量氨基磺酸破壞過量的亞硝酸鹽。將依實施例9制備的染料溶液滴加到此懸浮液中，同時利用15%碳酸鈉水溶液將pH維持在6.3至6.5。隨后在1820'C下再攪拌反應混合物2小時，然后用少量稀鹽酸調整到pH5且在減壓下蒸發(fā)而得式(1-11)的染料<formula>formulaseeoriginaldocumentpage18</formula>式中M如上述所定義。按纖維反應性染料領域慣用的方法施用和固著，其在例如棉上提供強烈的紅黃色染色和具有良好耐光和耐濕堅牢性質的印染品，且表現(xiàn)出很好的色調提升性能。實施例12至22下表中的實施例描述了符合下面通式的其它反應性染料<formula>formulaseeoriginaldocumentpage18</formula>它們可用類似上述操作實施例9至11的本發(fā)明方式制得。它們都擁有很好的染料性質，且在以纖維反應性染料領域中慣用的方法施用和固著，它們在例如棉上提供強烈的染色和具有良好耐光和耐濕堅牢性質的印染品，且表現(xiàn)很好的色調提升性質。<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>實施例23絲光棉構成的紡織物，用含35克/升煅燒碳酸鈉、100克/升脲和150克/升低粘度藻酸鈉溶液(6%)的染液進行軋染，然后進行干燥。染液攝取率為70%。將如此預處理過的紡織品使用含2%實施例1的染料混合物、20%環(huán)丁砜、0.01%MergalK9N和77.99%水的水性油墨，且使用按需即滴(drop-on-demand)(氣泡式噴射)噴墨印染頭印染圖案。令該印染品完全干燥。利用飽和蒸汽在102'C進行固著處理8分鐘。其后，將該印染物溫洗，用95'C熱水施以堅牢度洗滌，用溫水沖洗，然后干燥。如此得到具有出色耐久性的黃色印染品。實施例24絲光棉構成的紡織品，用含35克/升煅燒碳酸鈉、50克/升脲和150克/升低粘度藻酸鈉溶液(6%)的染液進行軋染，然后進行干燥。染液攝取率為70%，將如此預處理過的紡織物用含8%實施例2的染料混合物、20%1,2-丙二醇、0.01%MergalK9N和71.99%水的水性油墨，且使用按需即滴(氣泡式噴射)噴墨印染頭印染圖案。令該印染物完全干燥。利用飽和蒸汽在102'C進行固著處理8分鐘。其后，將該印染物溫洗，用95'C熱水施以堅牢度洗滌，用溫水沖洗，然后干燥。如此得到具有出色耐久性的黃色印染品。實施例25由絲光棉構成的紡織品，用含35克/升煅燒碳酸鈉、100克/升脲和150克/升低粘度藻酸鈉溶液(6%)的染液進行軋染，然后進行干燥。染液攝取率為70%。將如此預處理的紡織品使用含8%實施例3的染料混合物、15%N-甲基吡咯垸酮、0.01%MergalK9N和76.99Q^水的水性油墨，且使用按需即滴(氣泡式噴射)噴墨印染頭印染圖案。將印染物完全干燥。利用飽和蒸汽在102'C進行固著處理8分鐘。其后，將該印染物溫洗，用95'C熱水施以堅牢度洗滌，用溫水沖洗，然后干燥。如此得到具有出色耐久性的黃色印染品。權利要求1.一種下式(1)所示及定義的染料其中M為氫或堿金屬，例如鈉、鉀或鋰；R為式(2a)至(2i)的單偶氮染料其中D為通式(3)的基團其中R1為氫、甲基、甲氧基、磺基或氯；R2具有R1的定義；n為0或1(n為0的情況中此基團為氫)；且Y為乙烯基或在β位置被取代基取代的乙基，該取代基可被堿去除而留下乙烯基，且其例子為氯、溴、乙酰氧基、對甲苯磺酰氧基、硫代硫酸根合、磷酸根合且特別地為硫酸根合或β-羥基乙基。2.—種制備通式(1)中R具有式(2a)至(2h)定義之一的染料的方法，其包括式(4)的單偶氮化合物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>(4),其中M如上述所定義，被氰尿酰氯?；?，且隨后與式(5)的單偶氮染料縮合<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>(5)其中R如上述所定義。3.—種制備通式(1)中R具有式(2i)定義的染料的方法，其包括M如上述所定義的式(4)的單偶氮化合物，其被氰尿酰氯酰化，然后與式(6)化合物縮合<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>(6)且隨后將所得縮合產(chǎn)物與通式(7)胺的重氮化合物反應D-NH2(7)其中D如權利要求1所定義。4.權利要求1的染料用于染色和印染含羥基和/或碳酰胺基的材料、特別是纖維材料的用途。5.—種水性數(shù)碼印染油墨，其包含權利要求1的染料混合物。6.用權利要求1的染料染色或印染的含羥基和/或碳酰胺基的材全文摘要本發(fā)明涉及右式(1)所示及定義的染料，其中R和M各如權利要求1所定義。本發(fā)明還涉及所述染料的制備方法及其在染色和印染含羥基和碳酰胺基材料上的用途。文檔編號C09D11/02GK101384671SQ200680004769公開日2009年3月11日申請日期2006年3月21日優(yōu)先權日2005年3月26日發(fā)明者烏韋·雷埃,斯特凡·邁爾,維爾納·魯斯申請人:德意志戴斯達紡織品及染料兩合公司