專利名稱:顏料作為分散染料的用途的制作方法
技術領域:
本發明涉及一些顏料作為分散染料的用途。
單詞“顏料”源自拉丁語(pigmentum),起初表示在有色物質意義上的顏料,但是隨后擴展到表示染色的裝飾(例如,化妝)。在中世紀后期,該詞還被用于植物和蔬菜的萃取物,特別是那些用于染色的萃取物。在生物學術語學中單詞顏料仍然表示這種含義;它的意思是作為微細顆粒存在于細胞或細胞膜內部、作為組織中的沉積物或懸浮在體液中的植物或動物有機體的染料。
與該單詞顏料有關的現代含義產生于本世紀。根據通用標準(DIN55943和DIN55945)顏料一詞意思是指由小顆粒組成的物質,所述的小顆粒實際上在使用的介質中不溶,并且基于其色彩、保護性或磁性加以應用。顏料和染料均被歸入一般性術語“染色材料”中,其表示所有由于其色彩特性而使用的材料。顏料與可溶有機染料地區別特征在于其在溶劑和粘合劑中的低溶解度。
顏料的特征可表現為其化學成分和其光學或工藝性能。
顏料可分為兩類(i)無機顏料;(ii)有機顏料。
使用顏料的最重要方面是油漆、清漆、塑料、藝術家是色彩、用于紙張和紡織品的印刷油墨、皮革染色、建筑材料(水泥、抹灰、混凝土磚和瓷磚——主要基于氧化鐵和氧化鉻顏料)、皮革仿造、地毯、橡膠、紙、化妝品、陶瓷釉料和琺瑯。
油漆工業幾乎只使用優質顏料。最佳的、均勻粒度很重要,因為其影響了光彩、遮蓋力、著色力和發亮能力。涂膜不能過厚,因此需要有優良著色力和遮蓋力并結合了最優分散性的顏料。
白顏料用于白色著色和遮蓋,而且用于減少(減輕)彩色和黑色顏料。它們必須具有最小的固有色調。
當選擇用于特別用途的顏料時,通常必須考慮好幾個方面。在確定使用效能和由此得到的經濟性方面,色彩特性(例如色彩、著色力或減輕能力、遮蓋力)很重要。
下列性質同樣重要1)一般的化學及物理特性化學成分、濕氣和含鹽量、水溶性和酸溶性物質的含量、顆粒尺寸、密度和硬度;2)穩定性對光、氣候、熱和化學物質的耐受力,防蝕性、光彩的保持力;3)在粘合劑中的性能與粘合劑相互作用的性能、分散性、在一些粘合劑中的特定性能、相容性和固化效果。
分散染料是呈分散膠質形式的低水溶性的著色劑,適于疏水性纖維和制品的染色和印刷。
已經開發了用分散染料對聚酯纖維染色的模式。
當該染料經水介質施用時,染料從分子分散的水溶液被吸收到纖維表面上,然后擴散到纖維內部。下列參數決定了上色率,并且在某種程度上決定了均勻性(leveling properties)(1)在從分散的晶態染料轉變為分子分散相期間的溶解速率,和(2)在纖維表面以及特別是在纖維內部的擴散速率。
兩個過程的速率均隨溫度變化。
染料分子幾何學和極性的差異可導致在這些加工或染色特性方面的巨大變化,對所有染料的吸收性可產生顯著的影響,不管是使用單成分染色還是拼色染色工藝。例如,當不均勻的粒度分布引起分散穩定性不足并由此導致在在基材表面晶體生長和沉淀時會發生染色不勻。
工業上使用的分散染料是以許多發色團體系為基礎的。
所有產品的大約60%是偶氮染料,約25%是蒽醌染料,其余的是quinophthalone、methine、naphthalimide、萘醌和硝基染料。
現已意外地發現一些的顏料能在水介質中用于紡織纖維的染色。
本發明涉及根據式(I)的顏料或顏料混合物在含水介質中進行的染色過程中的應用,
其中R1-R12彼此獨立地表示H、鹵素、-NO2、-CN、-OH、-CH3、-NH2或NHCH3。
優選使用的顏料或顏料混合物,其中R1-R12彼此獨立地表示H、鹵素或-CN。
更優選使用的顏料或顏料混合物,其中R1-R12彼此獨立地表示H、-Cl或-CN。
特別優選式(I)的顏料中所有的R1-R12是H,其是已知的C.I.Pigment Orange 70(Polysynthren RBraun 3RL,CARIANT的商標)。
根據本發明,式(I)的顏料用于染色和印刷半合成的和優選合成的疏水性纖維材料,特別是紡織品。由含這類半合成疏水性纖維材料的混紡織物組成的紡織品也可以通過本發明的染料染色或印刷。
適合的半合成紡織品主要是纖維素-2-醋酸酯、三乙酸纖維素聚酰胺和高分子量聚酯及其與纖維素的混合物。
合成的疏水性紡織品主要由線性芳族聚酯組成,例如那些由對苯二甲酸和二醇、特別是乙二醇組成的芳族聚酯,或對苯二甲酸和1,4-二(羥甲基)環己烷的縮合物,由聚碳酸酯組成,例如能那些由α,α-二甲基-4,4′-二羥基二苯基甲烷和光氣組成的;和由基于聚氯乙烯和聚酰胺的纖維組成。
疏水性合成材料可以是薄片狀或細絲狀結構,并可加工成例如紗或織物,編織或編結成織物。式(I)的顏料還適合染色微纖維形式的疏水性合成材料。
在使用前將式(I)顏料轉化成染料配制品是適宜的。這可通過將染料研磨到0.1至10微米平均粒度來實現。研磨可以在分散劑存在下進行。一般,將干燥的顏料與分散劑一起研磨,然后在真空下干燥或通過噴霧干燥。印染漿和染液可通過在這樣得到的配制品中加入水制備。
根據式(I)的顏料用已知的染色或印花方法用于紡織品,例如使用在法國專利申請No.1445371中所述的那些。
一般在通常的陰離子或非離子分散劑存在下,并在有或沒有通常的膨潤劑(載體)的存在下,在65℃至140℃的溫度范圍內,通過盡染方法在水分散體中將聚酯纖維材料染色。
纖維素-2-醋酸酯優選在65℃至85℃的溫度染色,三乙酸纖維素優選在最高125℃的溫度染色。
根據式(I)的顏料適于通過熱溶法染色,其也適合于盡染和連續方法的染色,并且也適合于現代成像方法的印刷,例如熱轉印或噴墨印刷。
染色在含水液劑中通過盡染方法進行的,液比可以是從寬范圍內選擇,例如從1∶4至1∶100,優選從1∶6到1∶50。
染色時間為20至90分鐘,優選30至80分鐘。
染液可以另外含有其它添加劑,例如染色助劑、分散劑、潤濕劑和消泡劑。
液劑還可含有無機酸,如硫酸或磷酸;或適宜地同時含有有機酸,例如甲酸或乙酸;和/或鹽類,如乙酸銨或硫酸鈉。酸主要用于調節染液pH,其優選在4-5范圍內。
顏料通常以微分散體的形式存在于染液中。
用于制備這種分散體的適合的分散劑是例如陰離子分散劑,如芳族磺酸/甲醛縮合物、4-甲基-2-甲氧基苯酚磺酸鹽油/甲醛縮合物、木素磺酸鹽或丙烯酸衍生物的共聚物,優選芳族磺酸/甲醛縮合物或磺化的木質素;或基于聚烯化氧的非離子分散劑,例如通過環氧乙烷或氧化丙烯的加聚反應可得到的非離子分散劑。其它適合的分散劑列于蓋專利US-4,895,981或US-5,910,624中。
這樣得到的染色或印刷具有優良的綜合堅牢度;特別值得注意的是耐熱色移性、耐光性、熱定色性和耐褶性,以及極好的耐濕性。
本發明還涉及半合成的或優選合成的疏水性纖維材料,其用式(I)的顏料染色或印刷。
在下文的實施例中份數和百分數基于重量。溫度以攝氏溫度表示。
應用實施例17.5份下式(Ia)顏料 和32.5份基于木質素磺酸鹽的商業分散劑混合并研磨成粉末。1.2份該染料配制品加入到70℃的2000份軟化水中,所述的水中含有40份硫酸銨;染色浴的pH值用85%甲酸調整到5。100份清洗過的聚酯纖維織物置于染色浴中,關閉容器,用20分鐘加熱到130℃,染色在該溫度再進行60分鐘。冷卻后,將聚酯纖維織物從染色浴中取出,漂洗,皂洗,然后按慣例用聯二亞硫酸鈉還原凈化。在熱定色(180℃、30分)后,得到帶褐色橙色,其具有很好的綜合堅牢度,特別是耐光度和耐升華作用,特別具有極好的耐濕性。
權利要求
1.下式(I)的顏料或顏料混合物用于染色半合成或合成的疏水性纖維材料的用途, 其中R1-R12彼此獨立地表示H、鹵素、-NO2、-CN、-OH、-CH3、-NH2或NHCH3,其特征在于所述染色過程在含水介質中進行。
2.根據權利要求1的顏料的用途,其中R1-R12彼此獨立地表示H、鹵素或-CN。
3.根據權利要求1的顏料的用途,其中R1-R12彼此獨立地表示H、-Cl或-CN。
4.根據權利要求1的顏料的用途,其中所有的R1-R12是H。
5.用根據權利要求1-4任一項的顏料染色的半合成或合成的疏水纖維材料。
全文摘要
根據式(I)的顏料或顏料混合物在含水介質中對半合成或合成疏水纖維材料進行的染色過程中的應用以及用這類顏料染色的半合成或合成疏水纖維材料,其中所有的取代基與權利要求1中的定義相同。
文檔編號D06P1/645GK1486378SQ02803698
公開日2004年3月31日 申請日期2002年1月14日 優先權日2001年1月15日
發明者H·西伯, H 西伯 申請人:克萊里安特財務(Bvi)有限公司