專利名稱：蒽醌染料及其制備和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種蒽醌染料、其制備以及其用于制造的天然聚合物或合成疏水纖維材料的染色或印花以及用于制備著色塑料或聚合物彩色顆粒的應(yīng)用。
蒽醌染料及其在制造的天然聚合物或合成疏水纖維材料的染色中的應(yīng)用是已知的。也知道蒽醌染料在合成材料(塑料)本體的著色中的應(yīng)用。然而，現(xiàn)已查明，此類染料不總能充分滿足最高要求，尤其在熱光牢度、熱穩(wěn)定性和/或色強度等方面。因此，目前需要一種能產(chǎn)生熱光牢度、熱穩(wěn)定性和強烈染色或印花效果并具有良好一般牢度的新型染料。
現(xiàn)已令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明染料實質(zhì)上滿足了上面指出的標(biāo)準(zhǔn)。
據(jù)此，本發(fā)明提供一種下列通式的蒽醌染料 其中R1是氫，R2是氫或-CO-C2～C6烷基，其中C2～C6烷基部分可取代上羧基，或者是 其中R6是氫，C1～C4烷基、羥基、羧基或鹵素，R7是氫、C1～C4烷基或鹵素并且R8是氫或C2～C3烷基或者當(dāng)R4是鹵素時，R8可以是甲基或鹵素，R3是氫或鹵素，R4是氫或鹵素，以及n是0、1或2，條件是，R3、R4、R6、R7和R8不同時全部是氫。
優(yōu)選的通式(1)的染料是下列結(jié)構(gòu)式的染料


本發(fā)明還涉及一種制備本發(fā)明通式(1)蒽醌染料的方法。
本發(fā)明蒽醌染料可按照類似于已知化合物那樣，例如，按照已知方法來制取，通過通式 其中R1、R2和R4各自按照通式(1)項下的定義并且Ha1是鹵素，優(yōu)選氯，的化合物與通式 其中R3和n各自按照通式(1)項下的定義，的化合物之間的反應(yīng)，或者通過通式 其中R3、R4和n各自按照通式(1)項下的定義，的化合物與通式 其中R6、R7和R8各自按照通式(1)項下的定義，的化合物之間的反應(yīng)。
通式(50)～(53)的化合物是已知的或者可按照一般公知的方法制取。
本發(fā)明還提供一種染料混合物，它包含二或更多種結(jié)構(gòu)上不同的通式(1)蒽醌染料。
優(yōu)選包含兩種結(jié)構(gòu)上不同的通式(1)蒽醌染料的染料混合物。
尤其優(yōu)選包含結(jié)構(gòu)式(4)和(13)的蒽醌染料與結(jié)構(gòu)式 的染料的染料混合物。
結(jié)構(gòu)式(15)的染料是已知的并且可按照一般公知的方法制取。
本發(fā)明染料混合物中各個染料的含量可在寬范圍內(nèi)變化，例如介于95∶5～5∶95重量份，尤其是70∶30～30∶70重量份，特別是55∶45～45∶55重量份各個染料，在包含兩種本發(fā)明通式(1)蒽醌染料的染料混合物中。
重要的染料混合物包含30～40wt％結(jié)構(gòu)式(4)蒽醌染料、30～40wt％結(jié)構(gòu)式(13)蒽醌染料和30～40wt％結(jié)構(gòu)式(15)蒽醌染料，基于100wt％染料混合物。
特別重要的染料混合物包含按重量比1∶1∶1的結(jié)構(gòu)式(4)、(13)和(15)的蒽醌染料。
包含二或更多種結(jié)構(gòu)上不同的通式(1)蒽醌染料的染料混合物可通過，例如，將二或更多種上面描述的蒽醌染料，例如結(jié)構(gòu)式(4)與(13)或(4)、(13)與(15)的蒽醌染料簡單地混合來制備。
本發(fā)明染料或染料混合物可用于制造的天然聚合物，尤其是合成疏水纖維材料，尤其是紡織材料的染色和印花。由包含此類制造的天然聚合物或合成疏水紡織材料的混紡織物構(gòu)成的紡織材料同樣也可采用本發(fā)明染料或染料混合物染色或印花。
有用的制造的天然聚合物紡織材料尤其是乙酸纖維素和三乙酸纖維素。
合成疏水紡織材料尤其是線型芳族聚酯，例如，由對苯二甲酸與二醇，特別是乙二醇生成的聚酯或者對苯二甲酸和1，4-雙(羥甲基)環(huán)己烷的縮合產(chǎn)物；聚碳酸酯，例如由α，α-二甲基-4，4-二羥基二苯基甲烷和光氣生成的那些；或者基于聚氯乙烯或聚酰胺的纖維。
本發(fā)明染料或染料混合物可按照已知染色方法施加到紡織材料上。例如，聚酯纖維可由水懸浮體在慣用陰離子或非離子分散劑，用或者不用慣用載體，在80～140℃的溫度進行盡染。乙酸纖維素優(yōu)選在約65～85℃之間染色，三乙酸纖維素在最高115℃進行染色。
本發(fā)明染料或染料混合物對相鄰的毛和棉的染色僅極輕微，如果上色的話，就是說表現(xiàn)出非常好的毛和棉的防染，因此它們還可以很好地效果用于聚酯-毛和聚酯-纖維素混紡織物的染色。
本發(fā)明的染料或染料混合物對于按熱溶膠、盡染和連續(xù)方法的染色以及印花方法有用。盡染法是優(yōu)選的。浴比視設(shè)備、被染物和補加形式而定。然而，浴比可在寬范圍內(nèi)選擇，例如介于4∶1～100∶1，但優(yōu)選介于6∶1～25∶1。
所提到的紡織材料可以各種各樣形式存在，例如，作為纖維、紗線或纖網(wǎng)或者作為機織或成圈針織織物。
有利的是，使用前將本發(fā)明染料或染料混合物轉(zhuǎn)化為染料制劑。為此，染料經(jīng)研磨，以便使其顆粒尺寸平均介于0.1～10μm。研磨可在分散劑存在下實施。例如，干燥的染料與分散劑一起研磨或者以與分散劑的漿料形式捏合，然后在減壓下干燥或通過噴霧干燥達到干燥的目的。如此制取的制劑于是可通過加水來制備印花色漿和染浴。
印花使用慣用增稠劑，例如，改性或非改性天然產(chǎn)物，例如，海藻酸鹽、印染膠、阿拉伯膠、結(jié)晶樹膠、角豆樹豆粉、龍須膠、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、淀粉或合成產(chǎn)物如聚丙烯酰胺、聚丙烯酸或其共聚物或者聚乙烯醇。
本發(fā)明染料或染料混合物提供給上面提到的材料，尤其是聚酯材料，一種具有極佳使用牢度的均勻色澤，例如，尤其是良好光牢度，尤其是非常好的熱光牢度，耐干熱定型和褶裥牢度、氯牢度和濕牢度，例如耐水、汗和洗滌牢度；其染色效果還可用良好揉搓牢度和熱穩(wěn)定性來表征。
本發(fā)明染料或染料混合物用于與其他染料一起產(chǎn)生組合色澤也非常有用。更具體地說，本發(fā)明染料可在三色染色或印花技術(shù)中作為適當(dāng)組分。
上面提到的本發(fā)明染料或染料混合物的應(yīng)用僅構(gòu)成本發(fā)明以下主題的一部分，本發(fā)明的主題包括制造的天然聚合物或合成疏水纖維材料，尤其是紡織材料的染色或印花方法，包括將本發(fā)明染料或染料混合物施加到上面提到的材料上或者將它們結(jié)合到其中。上面提到的疏水纖維材料優(yōu)選是紡織聚酯材料。其他可用于按本發(fā)明方法處理的被染物乃至優(yōu)選的工藝條件可在上面有關(guān)本發(fā)明染料或染料混合物應(yīng)用的較具體描述中找到。
本發(fā)明還提供一種制備著色塑料或聚合物彩色顆粒的方法，其特征在于，它包括高分子量有機材料與染色技術(shù)有效數(shù)量的至少一種通式(1)蒽醌染料彼此摻混。
高分子量有機物質(zhì)用通式(1)的蒽醌染料進行染色，例如采用輥筒磨或混合或研磨設(shè)備將此種蒽醌染料混入到這些被染物中，從而使蒽醌染料溶解或精細分散在高分子量材料中。隨后，高分子量有機材料連同摻混在其中的蒽醌染料按常規(guī)方式加工，例如，通過壓延、壓塑、擠塑、噴涂、紡絲、澆鑄或注塑，從而賦予著色材料其最終形狀。蒽醌染料的摻混也可直接在實際加工步驟之前實施，例如通過將粉末狀蒽醌染料和粒狀或粉末狀高分子量有機材料，以及任選的附加物質(zhì)如添加劑同時直接計量加入到擠塑機進口區(qū)內(nèi)，在該區(qū)內(nèi)，混入剛好發(fā)生在加工之前。然而，一般地，優(yōu)選預(yù)先將蒽醌染料混入到高分子量有機材料中，因為可獲得較均一的著色被染物。
通常要求在成形前在高分子量化合物中結(jié)合進增塑劑，以便生產(chǎn)一種非剛性模塑件或者降低其脆性。有用的增塑劑的例子是磷酸酯、鄰苯二甲酸酯或癸二酸酯。在本發(fā)明方法中，增塑劑可在著色劑結(jié)合進去之前或之后結(jié)合到聚合物中。很可能，為了達到不同色澤的目的，在高分子量有機物質(zhì)中不僅加入通式(1)蒽醌染料而且還加入任何要求數(shù)量的其他蒽醌染料或其他著色劑，任選地連同其他添加劑，例如填料或干燥劑。
尤其優(yōu)選熱塑性材料以纖維形式染色。優(yōu)選用于按本發(fā)明著色的高分子量有機物質(zhì)是介電常數(shù)大于或等于2.5的非常普通的聚合物，尤其是聚酯、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚酰胺、聚乙烯、聚丙烯、苯乙烯/丙烯腈(SAN)或丙烯腈/丁二烯/苯乙烯(ABS)。特別優(yōu)選聚酯和聚酰胺。更特別優(yōu)選可通過對苯二甲酸與二醇，特別是乙二醇，縮聚制取的線性芳族聚酯或者對苯二甲酸和1，4-雙(羥甲基)環(huán)己烷的縮合產(chǎn)物，例如，聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBTP)；聚碳酸酯，例如由α，α-二甲基-4，4-二羥基二苯基甲烷和光氣生成的聚碳酸酯；或者基于聚氯乙烯或聚酰胺，例如，尼龍6或尼龍66的聚合物。
本發(fā)明還提供染色或印花的疏水纖維材料，優(yōu)選聚酯紡織材料，還有采用上面提到的方法提供的本體著色的塑料。
本發(fā)明染料或染料混合物也可用于現(xiàn)代記錄工藝，例如熱轉(zhuǎn)移印花。
下面的實施例用于說明本發(fā)明。份數(shù)和百分?jǐn)?shù)指重量而言，除非另行說明。溫度以攝氏度為單位。重量份與體積份的關(guān)系如同克與立方厘米的關(guān)系。
制備例113.3重量份1-氨基-4-苯硫基蒽醌懸浮在70重量份硝基苯中。獲得的紫色懸浮體與8.2重量份2-氯苯甲酰氯摻混，并加熱到150℃。相當(dāng)數(shù)量氣體在90℃開始放出。反應(yīng)混合物在150℃維持30min，然后冷卻至70℃。在70℃，小心地滴加70重量份甲醇，然后混合物冷卻至40℃。懸浮體隨后進行過濾并以甲醇洗滌，最后干燥。
這樣便獲得16.7重量份下列通式的化合物 它使聚酯染成耐光照堅牢的紅色。
制備例2重復(fù)實例1，只是8.2重量份2-氯苯甲酰氯換成8.2重量份3-氯苯甲酰氯。這樣便獲得16.7重量份下列結(jié)構(gòu)式的化合物 它同樣也使聚酯染成耐光照堅牢的紅色。
著色實例11g制備實例1中描述的蒽醌染料與17g水和2g市售二萘基甲烷二磺酸鹽分散劑一起進行砂磨機研磨，于是轉(zhuǎn)化為5％水分散體。該配制物被用來在130℃，高溫盡染過程中在聚酯上制備1％染色owf(＝按織物重量)，并隨后進行還原清洗。如此獲得的紅染色效果具有非常好的使用牢度，尤其是優(yōu)異的光牢度。
著色實例21200.00g聚酯切片(PET Amite D04-300 DSM)在130℃預(yù)干燥4h，隨后與0.24g結(jié)構(gòu)式(4)的顏料染料在輥筒粉碎機上在60rpm條件下混煉15分鐘直至均勻。均勻混合物在包括6個加熱區(qū)、最高溫度275℃的雙螺桿25mm擠塑機(Collin出品，D-85560 Ebersberg)中擠出，用水驟冷，在Turb Etuve TE25切粒機(MAPAG公司出品，CH-3001 Bern)上切粒，隨后在130℃干燥4h。這樣便獲得具有非常好綜合牢度，尤其是非常好的光和熱光牢度的聚酯切片。
著色實例31200.00g聚酯切片(PET Amite D04-300 DSM)在130℃預(yù)干燥4h，隨后與0.24g染料混合物，它包含0.08g結(jié)構(gòu)式(4)的顏料染料，0.08g結(jié)構(gòu)式(13)的顏料染料和，0.08g結(jié)構(gòu)式(15)的顏料染料，在輥筒粉碎機上在60rpm條件下混煉15分鐘直至均勻。均勻混合物在包括6個加熱區(qū)、最高溫度275℃的雙螺桿25mm擠塑機(Collin出品，D-85560 Ebersberg)中擠出，用水驟冷，在Turb Etuve TE25切粒機(MAPAG公司出品，CH-3001 Bern)上切粒，隨后在130℃干燥4h。這樣便獲得具有非常好綜合牢度，尤其是非常好的光和熱光牢度的聚酯切片。
權(quán)利要求
1.一種下列通式的蒽醌染料 其中R1是氫，R2是氫或-CO-C2～C6烷基，其中C2～C6烷基部分可取代上羧基，或者是 其中R6是氫，C1～C4烷基、羥基、羧基或鹵素，R7是氫、C1～C4烷基或鹵素并且R8是氫或C2～C3烷基或者當(dāng)R4是鹵素時，R8可以是甲基或鹵素，R3是氫或鹵素，R4是氫或鹵素，以及n是0、1或2，條件是，R3、R4、R6、R7和R8不同時全部是氫。
2.權(quán)利要求1的蒽醌染料，具有下列結(jié)構(gòu)式
3.一種制備權(quán)利要求1的通式(1)染料的方法，其特征在于，它包含使通式 其中R3、R4和n各自按照通式(1)項下的定義，的化合物與通式 其中R6、R7和R8各自按照通式(1)項下的定義，的化合物之間進行反應(yīng)。
4.一種染料混合物，它包含二或更多種結(jié)構(gòu)上不同的權(quán)利要求1的通式(1)蒽醌染料。
5.權(quán)利要求1的通式(1)染料或者權(quán)利要求4的染料混合物用于制造的天然聚合物或合成疏水纖維材料的染色或印花的應(yīng)用。
6.用權(quán)利要求1的通式(1)染料或權(quán)利要求4的染料混合物染色或印花的制造的天然聚合物或合成疏水纖維材料。
7.一種制備著色塑料或聚合物彩色顆粒的方法，其特征在于，它包含在這些材料中結(jié)合進一種或多種通式(1)的蒽醌染料。
8.權(quán)利要求1的通式(1)蒽醌染料或權(quán)利要求4的染料混合物用于制備著色塑料或聚合物彩色顆粒的應(yīng)用。
9.按照權(quán)利要求8用權(quán)利要求1的通式(1)蒽醌染料或權(quán)利要求4的染料混合物著色的塑料或聚合物彩色顆粒。
全文摘要
本發(fā)明提供一種通式(I)的蒽醌染料，其中R
文檔編號C08K5/00GK1483062SQ01821212
公開日2004年3月17日 申請日期2001年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月22日
發(fā)明者P·蘇特, P 蘇特, P·埃斯利曼, 估 申請人:西巴特殊化學(xué)品控股有限公司