活性染料技术领域
本发明涉及一种新型活性染料，尤其是，涉及一种适用于含氢氧基或胺
基纤维的浸染、冷染、连染、印花及数字喷印的新型活性染料。
背景技术
现今流行的色彩趋势，已转向具有柔和色系的大地色，其色系包含褐色、
灰色、卡其色、橄榄色、米色等。以往纤维素纤维的大地色系皆以瓮染料(Vat
dyestuffs)来染色，以瓮染料对织物进行染色，具有良好再现性与牢度特性，
但染程繁杂且无亮色系，同时在染深色时效率较差，因此，以活性染料取代
瓮染料，存在一定的市场与需求。
另外，第WO2008/055805号专利揭露了一种活性染料混合物，但市场上
仍需要开发具有优异再现性及牢度的黄色和红棕色活性染料。
发明内容
为达成上述及其它目的，本发明提供一种活性染料，其具有下式(I)结构：
其中，X为卤素或羧基吡啶基(carboxypyridinium)；
R1、R2和R3独立地选自氢原子、C1-4烷基、C1-4烷羰基(alkylcarbonyl)、
苯基、C1-4羟基烷基或磺酸基取代的苯基；
n为0或1；
Q1、Q2独立地选自氢原子、磺酸基、C1-4烷基、C1-4烷氧基(alkoxy)、C1-4
烷酰氨基(alkanoylamino)或脲基(ureido)；以及
(HO3S)1-3为1至3个磺酸基，任意键结在萘基上。
在一实施方式中，式(I)结构中的n为0，该式(I)具有下式(I-1)的结构：
其中，X为卤素或羧基吡啶基；以及
R1、R2和R3独立地选自氢原子、C1-4烷基、C1-4烷羰基、苯基、C1-4羟基
烷基或磺酸基取代的苯基。
在一具体实施方式中，X为卤素或羧基吡啶基；以及R1、R2和R3独立
地选自氢原子、C1-4烷基、C1-4羟基烷基或磺酸基取代的苯基。例如，本发明
的活性染料，具有下式(I-1a)、(I-1b)、(I-1c)、(I-1d)、(I-1e)、(I-1f)或(I-1g)的
结构：
在又一实施方式中，式(I)结构中的n为1，该式(I)为下式(I-2)的结构：
其中，X为卤素或羧基吡啶基；
R1、R2和R3独立地选自氢原子、C1-4烷基、C1-4烷羰基、苯基、C1-4羟基
烷基或磺酸基取代的苯基；以及
Q1、Q2独立地选自氢原子、C1-4烷基、C1-4烷氧基或C1-4烷酰氨基。
在该具体实施方式中，X为卤素或羧基吡啶基；R1、R2和R3独立地选自
氢原子、C1-4烷基、苯基、C1-4羟基烷基或磺酸基取代的苯基；以及Q1、Q2
独立地选自C1-4烷氧基或C1-4烷酰氨基。例如，本发明的活性染料，具有下
式(I-2a)、(I-2b)、(I-2c)或(I-2d)结构：
本发明的活性染料具有优异的染深性。相较于市售染料，本发明的活性
染料具有较佳的染深性，应用于中温浸染及冷压染时，更具有再现性佳及优
异牢度的特性。
具体实施方式
以下，通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员
可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的优点及功效。本发明也可通
过其它不同的实施方式加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不
同观点与应用，在不悖离本发明所揭示的精神下赋予不同的修饰与变更。
本发明为了说明方便，在说明书中化合物皆以自由酸的形式表示，但本
发明中的染料在被制造或使用时，常会以水溶性盐的形式存在，合适的盐可
以是碱金属、碱土金属、铵盐或有机胺盐，其中优选为钠盐、钾盐、锂盐、
铵盐或三乙醇胺(triethanolamine)盐。
本发明的染料可以采用现有的方法制备，其制备的反应顺序并没有很严
格的限制，可以是先将发色团制备好，然后再合成所需要的染料；也可以在
染料的制备过程中，才合成发色团。
本发明的染料适用于纤维材料，尤其是纤维素纤维材料，以及含纤维素
纤维的纤维材料的染色或印花。此纤维材料并无特殊限制，可以是天然或再
生的纤维素纤维，例如棉、麻、亚麻、大麻、苎麻、粘液嫘萦，或是含纤维
素系纤维的纤维材料。本发明的染料同样也适用于含羟基纤维的纤维掺混织
物的染色和印花。
本发明的染料可以用各种方式固色于纤维上，特别是以水性染料溶液和
印染糊形式。并以浸染、连染、冷压染、印染和数字喷印等方式进行染色与
印花。
本发明的染色或印染可按照一般现有、惯用的方法进行，浸染法
(exhaustion dyeing)是采用公知的无机中性盐(如无水硫酸钠及氯化钠)及公知
的酸结合剂(如碳酸钠、氢氧化钠)单独或混合使用。无机中性盐和碱的用量并
不是很重要，无机中性盐和碱可以根据传统方法一次或分次加入染浴中。此
外，也可以根据传统方法加入助染剂(如均染剂、缓染剂等)，染色温度通常是
介于40℃至90℃，优选为50℃至70℃。
冷压染法是使欲染色的物质，利用公知的无机中性盐(如无水硫酸钠及氯
化钠)及公知的酸结合剂(如碳酸钠、氢氧化钠)轧染，然后在室温下，使所得
的物质成卷置形式进行染色。
连续染色法是使公知的酸结合剂(如碳酸钠或碳酸氢钠)和轧染液混合，根
据常规方法使欲染色的物质进行轧染，然后使所得物质干热或汽蒸固色；两
浴轧染法是以染料使欲染色的物质进行轧染，然后以公知的无机中性盐(如硫
酸钠或硅酸钠)处理，最好根据常规方法将处理过的物质干燥或汽蒸固色。
通过以下实例说明本发明，但本发明并不会因此而受限制。若无特别注
明，则温度为摄氏温度，份数及百分比是以重量计。
实施例1
(1)将30.2份的2-萘胺-4，8-二磺酸(2-Naphthylamine-4，8-disulfonic acid)分
散在300份冰水中，接着，加入28.5份的32％HCl水溶液于其中充分搅拌，
接着再缓慢加入6.9份的亚硝酸钠水溶液，然后于0℃至5℃下持续搅拌1小
时。接着缓慢加入22.3份的1-萘胺-8-磺酸(1-Naphthylamine-8-sulfonic acid)，
以碳酸氢纳调整酸碱值至3，于温度10℃至15℃下搅拌3小时，得到反应液。
(2)将100份冰水中含18.4份三聚氯氰(Cyanuric chloride)的分散液缓慢
倒入反应液中，以碳酸氢纳调整酸碱值至5至6，于温度10℃至15℃下搅拌
3小时，经过滤后即得到反应液。
(3)接着，再将反应液以24％氨水水溶液调整酸碱值维持在10至11，升
温至40℃至45℃，持续搅拌2小时，经盐析取出得到产物(1)。
(4)将产物(1)分散于300份水中，加入12.3份尼古丁酸
(Pyridine-3-carboxylic acid)，升温至70℃至80℃，持续搅拌3小时，经盐析
取出得到橘黄色产物(2)，即式(I-1a)化合物(λmax＝405nm)。
实施例2
(1)将30.2份的2-萘胺-4，8-二磺酸(2-Naphthylamine-4，8-disulfonic acid)分
散在300份冰水中，接着，加入28.5份的32％HCl水溶液于其中充分搅拌，
接着再加入6.9份的亚硝酸钠水溶液，然后于0℃至5℃下持续搅拌1小时。
接着缓慢加入22.3份的1-萘胺-7-磺酸(1-Naphthylamine-7-sulfonic acid)，以
碳酸氢纳调整酸碱值至3，于温度10℃至15℃下搅拌3小时，得到反应液。
(2)将100份冰水中含18.4份三聚氯氰(Cyanuric chloride)的分散液缓慢
倒入反应液中，以碳酸氢纳调整酸碱值至5至6，于温度10℃至15℃下搅拌
2小时，经过滤后即得到反应液。
(3)接着，再将反应液以24％氨水水溶液调整酸碱值维持在10至11，升
温至40℃至45℃，持续搅拌2小时，经盐析取出得到产物(3)。
(4)将产物(3)分散于300份水中，加入12.3份尼古丁酸
(Pyridine-3-carboxylic acid)，升温至70℃至80℃，持续搅拌到3小时，经盐
析取出得到黄色产物(4)，即式(I-1b)化合物(λmax＝400nm)。
实施例3
(1)将30.2份的2-萘胺-4，8-二磺酸(2-Naphthylamine-4，8-disulfonic acid)分
散在300份冰水中，接着，加入28.5份的32％HCl水溶液于其中充分搅拌，
接着再加入6.9份的亚硝酸钠水溶液，然后于0℃至5℃下持续搅拌1小时。
接着缓慢加入22.3份的1-萘胺-6-磺酸(1-Naphthylamine-6-sulfonic acid)，以碳
酸氢纳调整酸碱值至3，于温度10℃至15℃下搅拌至3小时，得到反应液。
(2)将100份冰水中含18.4份三聚氯氰(Cyanuric chloride)的分散液缓慢
倒入反应液中，以碳酸氢纳调整酸碱值至5至6，于温度10℃至15℃下搅拌
2小时，经过滤后即得到反应液。
(3)接着，再将反应液以24％氨水水溶液调整酸碱值维持在10至11，升
温至40℃至45℃，持续搅拌到2小时，经盐析取出得到产物(5)。
(4)将产物(5)分散于300份水中，加入12.3份尼古丁酸
(Pyridine-3-carboxylic acid)，升温至70℃至80℃，持续搅拌3小时，经盐析
取出得到黄色产物(6)，即式(I-1c)化合物(λmax＝400nm)。
实施例4
(1)将30.2份的2-萘胺-1，5-二磺酸(2-Naphthylamine-1，5-disulfonic acid)分
散在300份冰水中，接着，加入28.5份的32％HCl水溶液于其中充分搅拌，
接着再加入6.9份的亚硝酸钠水溶液，然后于0℃至5℃下持续搅拌1小时。
接着缓慢加入22.3份的1-萘胺-8-磺酸(1-Naphthylamine-8-sulfonic acid)，以碳
酸氢纳调整酸碱值至6，于温度10℃至15℃下搅拌3小时，得到反应液。
(2)将100份冰水中含18.4份三聚氰氯(Cyanuric chloride)的分散液缓慢倒
入反应液中，以碳酸氢纳调整酸碱值至9至9.5，于温度8℃至10℃下搅拌3
小时，经过滤后即得到反应液。
(3)接着，再将反应液以24％氨水水溶液调整酸碱值维持在10至11，升
温至40℃至45℃，持续搅拌2小时，经盐析取出得到产物(7)。
(4)将产物(7)分散于300份水中，加入12.3份尼古丁酸
(Pyridine-3-carboxylic acid)，升温至70℃至80℃，持续搅拌2小时，经盐析
取出得到黄色产物(8)，即式(I-1d)化合物(λmax＝400nm)。
制备实施例5至7：
参考实施例1至4所述的步骤，可制备以下含尼古丁酸的活性染料，得
到纯度高、染深性优异、且具有良好牢度特性的染料。
实施例5
可得到黄色产物(9)，即式(I-1e)化合物(λmax＝402nm)
实施例6
可得到黄色产物(10)，即式(I-1f)化合物(λmax＝408nm)
实施例7
可得到黄色产物(11)，即式(I-1g)化合物(λmax＝406nm)
实施例8
(1)将57.5份的2-萘胺-3，6，8-三磺酸(2-naphthylamine-3，6，8-trisulfonic acid)
均匀分散于225份冰水中，缓慢加入45份的亚硝酸钠水溶液，然后在8℃到
15℃下搅拌1小时。接着加入27.03份的3-氨基-4-甲氧基乙酰苯胺
(3-amino-4-methoxyacetanilide)，并用45％氢氧化钠水溶液将pH维持在5至
5.5，于20℃下搅拌2小时。加入36.87份的32％盐酸水溶液，然后缓慢加入
45份的亚硝酸钠水溶液，于5℃至10℃下搅拌1小时。再将32.82份的1-萘
胺-8-磺酸(1-naphthylamine-8-sulfonic acid)在10℃至15℃下加入重氮溶液中，
并用45％氢氧化钠水溶液维持pH在6至6.5搅拌2小时，最后经盐析取得产
物(12)。
(2)将24.91份三聚氯氰(Cyanuric chloride)分散在40份冰水中，并在0℃
至5℃下加入到产物(12)的水溶液中，以15％碳酸钠水溶液将pH维持在6至
7，并进一步将温度维持在10℃至15℃下搅拌1小时。
(3)取16.55份的24％氨水加入上述(2)所得反应液中，在40℃至45℃下搅
拌1小时。接着加入28.25份的尼古丁酸(Pyridine-3-carboxylic acid)，升温到
80℃至90℃，搅拌5小时，即可得到红棕色产物(13)，即式(I-2a)化合物。
(λmax＝481nm)
实施例9
(1)将24.91份三聚氯氰(Cyanuric chloride)分散在40份冰水中，并在0℃
至5℃下加入到产物(12)的溶解液中，以15％碳酸钠水溶液将pH维持在6至
7，并进一步将温度维持在10℃至15℃下搅拌1小时。
(2)取14.77份的甲苯胺(N-methyl aniline)加入上述(1)所得反应液中，在
40℃至45℃下搅拌1小时。接着加入28.25份的尼古丁酸(Pyridine-3-carboxylic
acid)，升温到80℃至90℃，搅拌5小时，即可得到红棕色产物(14)，即式(I-2b)
化合物。(λmax＝520nm)
实施例10
(1)将24.91份三聚氯氰(Cyanuric chloride)分散在40份冰水中，并在0℃
至5℃下加入到产物(12)的水溶液中，以15％碳酸钠水溶液将pH维持在6至
7，并进一步将温度维持在10℃至15℃下搅拌1小时。
(2)取23.86份的1-苯胺-3-磺酸(Metanilic acid)加入上述(1)所得反应液中，
在40℃至45℃下搅拌1小时。接着加入28.25份的尼古丁酸
(Pyridine-3-carboxylic acid)，升温到80℃至90℃，搅拌5小时，即可得到红
棕色产物(15)，即式(I-2c)化合物。(λmax＝520nm)
实施例11
(1)将24.91份三聚氯氰(Cyanuric chloride)分散在40份冰水中，并在0℃
至5℃下加入到产物(12)的水溶液中，以15％碳酸钠水溶液将pH维持在6至
7，并进一步将温度维持在10℃至15℃下搅拌1小时。
(2)取8.42份的乙醇胺(Ethanolamine)加入上述(1)所得反应液中，在40℃
至45℃下搅拌1小时。接着加入28.25份的尼古丁酸(Pyridine-3-carboxylic
acid)，升温到80℃至90℃，搅拌5小时，即可得到红棕色产物(16)，即式(I-2d)
化合物。(λmax＝530nm)
试验例1
取实施例8的染料1份，完全溶于100份蒸馏水中，以配成染料液，将
染料液20份注入染杯中，加入芒硝4.8份，再以蒸馏水将染液加到总量75
份，再加入320克/升的纯碱水溶液5份。取4份全棉平织布放入染液中，上
盖锁紧后上下摇动使染料均匀后，将此染杯放入恒温槽中，激活旋转钮，30
分钟升温至60℃后保温60分钟固色。染色完成后，取出布样以冷水冲洗，
再经一般清洗、脱水、烘干程序，得到红棕色染物具备优良的染深性及上色
率。
注：染深性的测定：K/S值为表观色深或是表面色度深度，是衡量织物
表面色值深浅的一种指标。其测定方式是通过测定织物反射率来评定，用分
光光度计分别测量遮盖部分和不遮盖部分的反射率(R)，然后换算成色深值
(K/S)，即一般染色学上所公知的公式：
K/S＝(1-R)2/2R
试验例2
取3份实施例1所制备的染料溶于100毫升水中，配制成30份/升压染
液；取碱剂25毫升(使用苛性钠15毫升/升和芒硝30份/升)加入于压染液中
均匀搅拌，所得混合液倒入罗拉(Roller)压染器中，然后将棉织物经过罗拉压
染后，再卷成轴状。将此形态棉织物在室温下储存4小时。然后，将所得到
黄色染物先经冷水洗，再经沸腾热水洗10分钟，然后经沸腾的非离子清洁剂
皂洗10分钟，最后再用冷水洗清一次，干燥后可得到黄色染物具备优良的染
深性及上色率。
试验例3--浸染染深性比较测试
取实施例1的染料与比较样1的染料，并依照试验例1的方法，以不同
染料液浓度(o.w.f.)进行浸染染深性比较，所得结果记录于下表1中。
注：o.w.f.定义即以织物重量为基准(on weight of fabric)。
表1
比较样1：
经比较，本发明实施例1所得的染料，在中温型浸染染色上，确实具有
优异的染深性。
试验例4--冷压染(Cold Pad Batch)染深性比较测试
取实施例8的染料与比较样2的染料，并依照试验例2的方法，以不同
染料液浓度(g/l)，进行染深性比较，所得结果记录于下表2中。
表2
比较样2：
经比较，实施例8所得的染料，在冷压染染色的应用上，也具有优异的
染深性。
因此，相较于比较样1及比较样2的活性染料，本发明的活性染料具有
较高的染深性，应用于中温浸染及冷压染时，更具有再现性优异的特性。相
较于该市售染料，本发明的活性染料在染深性、水洗性及牢度方面，也具有
相当的性质。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。
任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进
行修饰与改变。因此，本领域技术人员在未脱离本发明所揭示的精神与技术
思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由权利要求书所涵盖。