CN116200051A - 反应染料组合物和使用其的染色法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及反应染料组合物和使用其的染色法。一种反应染料组合物，其包含黄色用反应染料(Y)，所述黄色用反应染料(Y)由下述式(1)所示的反应染料和下述式(2)所示的反应染料组成。其中，不包括式(1)所示的反应染料与式(2)所示的反应染料的含有比率为4:1的情况。
Description
技术领域
本发明涉及适于对纤维素纤维或含有纤维素纤维的纤维进行染色的反应染料组合物和使用其的染色法。
背景技术
一直以来，已知有各种反应性染料，在纤维素系纤维的染色领域中广泛使用。例如为具有单氯三嗪基、单氟三嗪基、氟氯嘧啶基、二氯喹喔啉基、乙烯基磺酰基、硫酸盐乙基磺酰基等反应基团的染料，对于它们，使用酸结合剂例如碳酸钠、氢氧化钠、偏硅酸钠等使染浴的pH为10以上，并以100℃以下的温度进行染色。
该染色时，为了避免染色不均、由水解导致的着色率降低等，通常大多采用在染色时阶段性地添加酸结合剂的方法。另一方面，作为含有纤维素系纤维的混合纤维，尤其是从具有优异服装特性的方面出发，大量使用聚酯纤维与棉的混纺品。
对聚酯纤维侧进行染色的分散染料为了避免自身的分解、变质，通常在酸性～中性的染浴中、约100～140℃的温度下应用，因此，不符合反应染料的应用条件的情况较多，因而，在该混纺品的染色中，大多采用将各纤维利用不同的染浴进行处理的二浴法；或者，在同一染浴中变更对各纤维应用染料的条件，逐步进行染色的一浴二段法。
对于三原色所使用的反应染料而言，需要：各染料的积层性、匀染性优异；三原色的染色速度基本相等，温度依赖性统一；三原色的各坚牢度优异。进而，需要能够应对于实际工序。即，通常在制品中使用的染色会历经实验室规模、中等实验规模、工厂规模的步骤阶段，但极难使源自该规模的染色浴比或者由含有纤维素的材料的纤维素混合率实现的染色浴比保持恒定。
然而，以往作为三原色用染料而使用的各染料对纤维素纤维的亲和性不同，染色行为不同，因此现状是：因与染色浴比的变化相伴的浓度、色相的变化而产生颜色差异的问题，在现场要频繁进行颜色修正/脱色修正。为此，在染色现场强烈期望显示相同的染色浴比变化行为的三原色。
另外，除了与染色浴比相伴的问题之外，还存在由碱添加温度导致的颜色差异问题，也会发生实验室规模和工厂规模的再现性不良。
然而，对于上述染色而言，出于缩短染色时间、节能、简化染色工序的处理操作的目的，期望下述方法：不在染色过程中进行微妙且复杂的药剂添加调整的合理的染色法；以及，对于聚酯纤维与棉的混纺品，在同一染浴中同时进行染色的高效的一浴一段法。在该情况下，对于反应染料而言，要求具有在分散染料对聚酯纤维进行染色的条件下、在染浴pH为酸性～中性、温度100～140℃下不发生分解的稳定性、高染色性。已经提出了几种基于该主旨的染料，例如可列举出专利文献1、专利文献2等，但未必具有充分的特性，例如，与其它染料进行配混染色时存在色裂、染色不均匀的问题等，尚未满足配混相容性、再现性，强烈期望开发稳定地显示高染色性、再现性良好的反应染料。
为了解决这种问题，例如在下述专利文献中进行了各种研究，但尚未获得满意的结果。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开昭60-86168号公报
专利文献2：日本特开平1-308460号公报
专利文献3：日本特许第4130067号公报
专利文献4：日本特许第4130074号公报
专利文献5：日本特开2002-332423号公报
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专利文献7：日本特开昭62-250059号公报
专利文献8：日本特开平3-7769号公报
专利文献9：日本特开昭60-90264号公报
专利文献10：日本特开昭58-186682号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明的目的在于，解决上述问题，开发能够再现性良好、匀染性也良好地对纤维素纤维或含有纤维素纤维的纤维进行染色的反应染料组合物和使用其的染色法。
用于解决问题的方案
本发明人等为了解决上述那样的课题而反复进行深入研究，结果发现了包含黄色用反应染料(Y)且所述黄色用反应染料(Y)由下述式(1)所示的反应染料和下述式(2)所示的反应染料组成的反应染料组合物(其中，不包括式(1)所示的反应染料与式(2)所示的反应染料的含有比率为4:1的情况)和使用其的染色方法，由此完成了本发明。
即，本发明涉及以下的1)～9)。
1)一种反应染料组合物，其包含黄色用反应染料(Y)，所述黄色用反应染料(Y)由下述式(1)所示的反应染料和下述式(2)所示的反应染料组成。其中，不包括式(1)所示的反应染料与式(2)所示的反应染料的含有比率为4:1的情况。
2)根据1)所述的反应染料组合物，其还包含红色用反应染料(R)，所述红色用反应染料(R)包含下述式(3)所示的反应染料。
3)根据1)所述的反应染料组合物，其还包含蓝色用反应染料(B)，所述蓝色用反应染料(B)包含下述式(4)所示的反应染料和下述式(5)所示的反应染料。
4)根据1)所述的反应染料组合物，其还包含上述红色用反应染料(R)和上述蓝色用反应染料(B)。其中，不包括上述黄色用反应染料(Y)所含的上述式(1)所示的反应染料与上述红色用反应染料(R)与上述式(4)所示的反应染料与上述式(5)所示的反应染料的含有比率为4:1:0.7:0.5和1:0.35:0.16:0.11的情况。
5)根据1)～4)中任一项所述的反应染料组合物，其中，上述黄色用反应染料(Y)中，上述式(1)所示的反应染料的含有率为50质量％～99质量％，上述式(2)所示的反应染料的含有率为50质量％～1质量％。
6)根据1)～4)中任一项所述的反应染料组合物，其中，上述黄色用反应染料(Y)中，上述式(1)所示的反应染料的含有率为60质量％～80质量％，上述式(2)所示的反应染料的含有率为40质量％～20质量％。
7)根据1)～6)中任一项所述的反应染料组合物，其中，上述黄色用反应染料(Y)还包含红色用反应染料(R)，所述红色用反应染料(R)由上述式(3)所示的反应染料组成。
8)根据3)～7)中任一项所述的反应染料组合物，其中，上述蓝色用反应染料(B)中，上述式(4)所示的反应染料的含有率为50质量％～70质量％，上述式(5)所示的反应染料的含有率为50质量％～30质量％。
9)一种染色方法，其包括：使用1)～8)中任一项所述的反应染料组合物，对纤维素纤维或含有纤维素纤维的纤维进行染色。
发明的效果
根据本发明的反应染料组合物和使用其的染色方法，能够获得由染色浴比/温度的变化导致的色相变化极少、浓度、色相的再现性优异的染色物，尤其是能够再现性良好地对纤维素纤维或含有纤维素纤维的纤维进行染色。
具体实施方式
以下，针对本发明进行详细说明。本说明书中，包括实施例等在内，只要没有特别记载，则“份”和“％”均为质量基准。
上述反应染料组合物包含黄色用反应染料(Y)，所述黄色用反应染料(Y)由上述式(1)所示的反应染料和上述式(2)所示的反应染料组成。其中，不包括式(1)所示的反应染料与式(2)所示的反应染料的含有比率为4:1的情况。
上述黄色用反应染料(Y)中，优选的是：上述式(1)所示的反应染料的含有率为50质量％～99质量％，上述式(2)所示的反应染料的含有率为50质量％～1质量％；更优选的是：上述式(1)所示的反应染料的含有率为60质量％～80质量％，上述式(2)所示的反应染料的含有率为40质量％～20质量％；特别优选的是：上述式(1)所示的反应染料的含有率超过60质量％且为75质量％以下，上述式(2)所示的反应染料的含有率小于40质量％且为25质量％以上。
上述反应染料组合物的优选方式之一是：还包含红色用反应染料(R)，所述红色用反应染料(R)包含上述式(3)所示的反应染料。
作为上述红色用反应染料(R)，除了上述式(3)所示的反应染料之外，可以进一步包含除了上述式(1)所示的反应染料、上述式(2)所示的反应染料、上述式(3)所示的反应染料～上述式(5)所示的反应染料之外的其它红色用反应染料，优选上述红色用反应染料(R)由上述式(3)所示的反应染料组成。
上述反应染料组合物的优选方式之一是：还包含蓝色用反应染料(B)，所述蓝色用反应染料(B)包含上述式(4)所示的反应染料和上述式(5)所示的反应染料。
作为上述蓝色用反应染料(B)，除了上述式(4)所示的反应染料和上述式(5)所示的反应染料之外，可以进一步包含除了上述式(1)所示的反应染料、上述式(2)所示的反应染料、上述式(3)所示的反应染料之外的其它蓝色用反应染料，上述蓝色用反应染料(B)优选由上述式(4)所示的反应染料和上述式(5)所示的反应染料组成。
上述蓝色用反应染料(B)中，优选的是：上述式(4)所示的反应染料的含有率为40质量％～60质量％，上述式(5)所示的反应染料的含有率为60质量％～40质量％；更优选的是：上述式(4)所示的反应染料的含有率为45质量％～60质量％，上述式(5)所示的反应染料的含有率为55质量％～40质量％；进一步优选的是：上述式(4)所示的反应染料的含有率超过45质量％且为60质量％以下，上述式(5)所示的反应染料的含有率小于55质量％且为40质量％以上。
上述反应染料组合物的优选方式之一是：还包含上述红色用反应染料(R)和上述蓝色用反应染料(B)。其中，不包括上述黄色用反应染料(Y)所含的上述式(1)所示的反应染料与上述红色用反应染料(R)与上述式(4)所示的反应染料与上述式(5)所示的反应染料的含有比率为4:1:0.7:0.5和1:0.35:0.16:0.11的情况。
上述式(1)～(5)中分别示出的各反应染料具有羟基、羧基、磺基作为取代基时，这些取代基任选各自独立地为游离酸或盐，对于各反应染料分子内存在多个这些取代基的情况，可以是全部取代基为游离酸或全部取代基为盐、或者部分取代基为游离酸且其它取代基为盐中的任一者。此外，可以以全部取代基为游离酸、全部取代基为盐、部分取代基为游离酸且其它取代基为盐的物质之中的2种以上的混合状态来使用。为上述盐时，上述羟基、羧基、磺基所形成的盐的种类没有特别限定，优选为碱金属盐、碱土金属盐，特别优选为钠盐、钾盐、锂盐。用上述式(1)～(5)分别表示的各反应染料在其制造过程中有时通过盐析等而以它们的盐的形式分离。
包含本发明的反应染料组合物的染色液的保存稳定性、清洗性等优异，此外，使用该染色液进行了染色的染色物的耐光性、耐湿性、耐洗涤坚牢性、耐擦划性、耐氯性等优异。
包括使用上述反应染料组合物对纤维素纤维或含有纤维素纤维的纤维进行染色的染色方法也包括在本申请发明中。
上述染色方法中，上述式(1)～(5)所示的反应染料和上述反应染料组合物中可任选包含的上述其它红色用反应染料、上述其它蓝色用反应染料的总吸附量通常相对于纤维重量为0.0005～15重量％左右。
上述反应染料组合物也可以应用于纤维素系纤维的染色、例如浸染法、基于利用通常方法的轧染而实现的连续染色法、印染法。作为能够利用本发明的染色方法进行染色的纤维材料，例如可列举出棉、麻、人造丝、波里诺西克纤维、铜氨纤维、天丝等的单独纤维或它们的混合纤维；以及它们与其它纤维、例如聚酯纤维、乙酸酯纤维、聚丙烯腈纤维、羊毛、丝绸、尼龙等聚酰胺纤维等的混纺或交纤品。
作为含有纤维素系纤维的混合纤维，尤其是将聚酯纤维与棉的混纺品与分散染料组合使用时，上述反应染料组合物在合理的一浴一段染色法中极其有用。聚酯纤维与棉的混纺品的一浴一段染色例如如下进行。添加上述反应染料组合物、根据需要的无机盐(例如芒硝、食盐等)、pH保持在5～9的缓冲材料、表面活性剂(分散剂、渗透剂等)、抗还原剂等，制备染浴，将该混纺品浸渍于该染浴中，以100～140℃进行20分钟～90分钟的染色，其后，利用通常方法来实施皂洗。
上述反应染料组合物在作为染色温度的较低温区域、即100℃附近也显示高染色性，因此，通常在染浴为酸性～中性、以约100℃的温度进行染色的基于碱性染料的聚丙烯腈纤维、基于酸性染料的羊毛、丝绸或尼龙等聚酰胺纤维与纤维素系纤维的混纺品的染色的一浴法的应用中也有用。上述反应染料组合物不限定于上述对象，也可以对仅有纤维素系纤维的纤维材料同样地应用。
进行该染色时，可以使用所谓的一体化染色法：首先，将该纤维材料在染浴中以约40～100℃的温度进行处理后，预先一并添加pH保持在5～9左右的酸结合剂或缓冲材料，并进行染色。
通过使用本发明的上述反应染料组合物，从而能够避免与染色过程中的微妙且复杂的酸结合剂的添加相伴的水解所导致的着色率降低、染色不均、配混染色时的色裂等不良情况，在工序效率化的同时再现性良好地进行染色。
此外，进行染色时，本发明的化合物可以单独使用或混合使用两种以上。
此外，除了上述反应染料组合物之外，根据期望可以组合使用除了上述反应染料组合物之外的反应性染料、分散染料、酸性染料等。
在上述染色方法中，可使用的酸结合剂或缓冲剂没有特别限定，例如，作为酸结合剂，可列举出碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾、偏硅酸钠、磷酸三钠、磷酸三钾、焦磷酸钠、焦磷酸钾、三氯乙酸钠等，作为缓冲剂，可列举出乙酸、乙酸钠、磷酸一氢钠、磷酸二氢钠、马来酸、硼砂等，根据需要，可以将它们单独使用或适当组合使用，优选为磷酸一氢钠、磷酸二氢钠，优选组合使用磷酸一氢钠和磷酸二氢钠。
组合使用磷酸一氢钠和磷酸二氢钠时，作为其配混比例，将磷酸一氢钠的配混量记作X，并将磷酸二氢钠的配混量记作Y时，Y/X所示的值优选为1以上且6以下，更优选超过1且为6以下，进一步优选为2以上且6以下。
此外，本发明的染色方法中，进行染色时，根据需要可以使用公知的添加剂、例如溶解助剂、分散剂、乳化剂、匀染剂、缓染剂、载色剂、显色促进剂、防沉淀剂、掩蔽剂、抗氧化或还原剂等。此外，除了本发明的化合物之外，根据期望可以组合使用除了本发明的化合物之外的反应性染料、分散染料、酸性染料等。
上述反应染料组合物中，各反应染料的配混方法没有特别限定。例如，可以采用下述方法：分别制造各反应染料，其后进行配混的方法；将制造时生成的含有各反应染料的反应液进行混合，其后进行干燥而制成组合物的方法；将各反应染料溶解于染色浴，在染色浴中制成与各组合物相同的组成的方法等。此时，各反应染料组合物的混合比例可根据期望的色调来适当调整此外，根据需要，可以使本发明的组合物中含有公知的添加剂、例如浓度调节剂、分散剂、匀染剂、防沉淀剂、掩蔽剂、抗还原剂。
向染浴、轧染浴、印染胶中添加构成本发明的反应染料组合物的各染料和根据需要的前述添加剂等，调整染浴等并进行染色时，溶解各染料、添加剂等的顺序可以是任意的顺序。所使用的各构成成分的用量也参考公知方法来决定即可。
上述反应染料组合物对于纤维素纤维、含有其的纤维的染色特别有用。作为成为对象的纤维，例如可列举出棉、麻、人造丝、波里诺西克纤维、铜氨纤维、天丝等纤维素纤维、或者它们彼此的混合纤维。进而，可列举出这些纤维或混合纤维与其它纤维、例如聚酯纤维、乙酸酯纤维、聚丙烯腈纤维、羊毛、丝绸、尼龙等聚酰胺纤维等的混纺或交纤品等。
上述染色方法例如其自身可按照公知的下述那样的方法来进行，但不限定于它们。例如，在棉等纤维素纤维的染色中，将与期望的色相和浓度相符的本发明的反应染料组合物添加至染浴中，将无机中性盐例如无水芒硝、食盐等与酸结合剂例如碳酸钠、碳酸氢钠、苛性钠、磷酸钠等分别单独使用或组合使用来进行。此时，所使用的无机中性盐、酸结合剂的用量也没有特别限定。此外，无机中性盐、酸结合剂向染浴中的投入可以一次性地进行，也可以分多次投入。染色工序结束后，在水洗、热水洗后，通过常规方法，在包含市售皂洗剂的皂洗浴中进行清洗，并结束染色。
实施例
以下，通过实施例更详细地说明本发明，但本发明不受这些实施例的限定。实施例中，只要没有特别记载，则份表示重量份，％表示重量％。
以形成下述表1～表3记载的配比的方式分别制备实施例1～6和比较例1～3的反应染料组合物。表1～表3中的数值表示各反应染料的用量(单位：份)。需要说明的是，各表中，短横线表示0份，此外，“St.”表示在浴比为1:10时得到的D65视场角2°的评价中成为基准的值。
[表1]
[表2]
[表3]
[浴比依赖性试验]
(1)浴比1:10下的染色
向表1、表2所示的各配比组成的染料和无水芒硝20份、磷酸一氢钠0.08分、磷酸二氢钠0.42份中添加水，制备总量为500份的染浴，将染浴pH调整为6.8～7.5。向该染浴中投入棉针织品50份，以1℃/1分钟的速度自40℃升温达到130℃后，在该温度下染色40分钟。接着，进行水洗、热水洗后，在包含市售皂洗剂(SCORE ROLL C-1200、Hokko Chemical公司制1g/L)的水溶液1000份中以100℃进行15分钟的皂洗后，水洗、干燥而得到染色物。
(2)浴比1:40下的染色
向表1、表2所示的各配比组成的染料和无水芒硝30份、磷酸一氢钠0.32份、磷酸二氢钠1.68份中添加水，制备总量为2000份的染浴，将染浴pH调整为6.8～7.5。向该染浴中投入棉针织品50份，以1℃/1分钟的速度自40℃升温达到130℃后，在该温度下染色40分钟。接着，进行水洗、热水洗后，在包含市售皂洗剂(SCORE ROLL C-1200、Hokko Chemical公司制1g/L)的水溶液1000份中以100℃进行15分钟的皂洗后，水洗、干燥而得到染色物。
(3)判定方法
将浴比1:10下得到的染色物作为基准，对于浴比1:40下得到的染色物的色相差，利用测色机COLOR EYE CE7100(Macbeth公司制)以D65光源下、视场角2°的条件测定色相a*b*。根据所得L*a*b*的值，由下述(式A)求出浴比1:10和1:40下的色差△Eab。将其结果示于表1。△Eab的值越接近0则越优异，如果为0.6以下，则是显著优异的水准，表示染料的亲和性一致，表示能够均匀地染色，因此极其有用。
式(A)
△Eab＝[(△L*)2+(△a*)2+(△b*)2]1/2
反应染料的配比组成
以形成下述表4、表5记载的配比的方式分别制备实施例7～9和比较例4～6的反应染料组合物。表4、表5中的数值表示各反应染料的用量(单位：份)。需要说明的是，各表中，短横线表示0份。此外，表4、表5中，固着率(％)分别针对式(1)的色素与式(2)的色素、式(3)的色素、式(4)的色素与式(5)的色素这三者来示出。
[表4]
[表5]
[温度依赖性、固着率试验]
(1)各温度下的染色
向表4、表5所示的各配比组成的染料和无水芒硝20份、磷酸一氢钠0.08份、磷酸二氢钠0.42份中添加水，制备总量为500份的染浴，将染浴pH调整为6.8～7.5，将由此得到的产物针对各配混组成分别准备8个染浴。向这些染浴中分别投入棉针织品50份，以1℃/1分钟的速度自40℃升温达到80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃的各温度时和经过130℃×10分钟时、经过130℃×40分钟时，分别从染浴中取出棉针织品，进行各温度下的染色。接着，进行水洗、热水洗后，在包含市售皂洗剂(SCORE ROLL C-1200、Hokko Chemical公司制1g/L)的水溶液1000份中以100℃进行15分钟的皂洗后，水洗、干燥而得到各染色物。
(2)判定方法
以将各温度下得到的染色物在130℃下处理40分钟而得到的染色物为基准，利用测色机COLOR EYE CE7100(Macbeth公司制)，在D65光源下、视场角2°的条件下测定波长420nm、540nm、620nm的反射率(％)。将在130℃下处理40分钟而得到的染色物的各波长的反射率作为固着率的基准100％，将其结果示于表4和表5。如果各温度下的值近似，则为显著优异的水准，表示染料的反应性一致，表示能够均匀地染色，因此极其有用。关于“各温度下的值的近似”，针对各染色物，用各温度下的上述固着率(％)间的标准偏差(STDEV.P)的值来表示，若小于2.5，则能够均匀染色，实用性优异。
可知：用实施例7、8、9的组合进行染色时，红色用反应染料、蓝色用反应染料和黄色用反应染料的亲和性一致，即便在浴比大幅变动的情况下，色相变化也极小，且反应性一致，因此，基于温度的固着率极其一致，染色再现性极其优异。
产业上的可利用性
可知：本申请的反应染料组合物兼具染色再现性和染色均匀性，能够提供优异的印刷物。
Claims (9)
1.一种反应染料组合物，其包含黄色用反应染料(Y)，所述黄色用反应染料(Y)由下述式(1)所示的反应染料和下述式(2)所示的反应染料组成，其中，不包括式(1)所示的反应染料与式(2)所示的反应染料的含有比率为4:1的情况，
2.根据权利要求1所述的反应染料组合物，其还包含红色用反应染料(R)，所述红色用反应染料(R)包含下述式(3)所示的反应染料，
3.根据权利要求1所述的反应染料组合物，其还包含蓝色用反应染料(B)，所述蓝色用反应染料(B)包含下述式(4)所示的反应染料和下述式(5)所示的反应染料，
4.根据权利要求3所述的反应染料组合物，其还包含红色用反应染料(R)和所述蓝色用反应染料(B)，所述红色用反应染料(R)包含下述式(3)所示的反应染料，其中，不包括所述黄色用反应染料(Y)所含的所述式(1)所示的反应染料与所述红色用反应染料(R)与所述式(4)所示的反应染料与所述式(5)所示的反应染料的含有比率为4:1:0.7:0.5和1:0.35:0.16:0.11的情况，
5.根据权利要求1～4中任一项所述的反应染料组合物，其中，所述黄色用反应染料(Y)中，所述式(1)所示的反应染料的含有率为50质量％～99质量％，所述式(2)所示的反应染料的含有率为50质量％～1质量％。
6.根据权利要求1～4中任一项所述的反应染料组合物，其中，所述黄色用反应染料(Y)中，所述式(1)所示的反应染料的含有率为60质量％～80质量％，所述式(2)所示的反应染料的含有率为40质量％～20质量％。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的反应染料组合物，其中，所述黄色用反应染料(Y)还包含红色用反应染料(R)，所述红色用反应染料(R)由下述式(3)所示的反应染料组成，
8.根据权利要求3～7中任一项所述的反应染料组合物，其中，所述蓝色用反应染料(B)中，所述式(4)所示的反应染料的含有率为40质量％～60质量％，所述式(5)所示的反应染料的含有率为60质量％～40质量％。
9.一种染色方法，其包括：使用权利要求1～8中任一项所述的反应染料组合物，对纤维素纤维或含有纤维素纤维的纤维进行染色。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20230602 |