一种高耐光牢度的红色分散染料组合物及其应用 技术领域 本发明涉及一种耐光牢度较高的红色分散染料组合物, 特别适用于汽车内饰布用 涤纶纤维及其混纺织物的染色。
背景技术 近年来, 疏水性纤维材料尤其是聚酯纤维被广泛用于汽车内部装饰, 特别是作为 座椅片材的材料。随着汽车内部装饰款式方面重要性的增加, 产生了更多的对丰富色彩的 需求。当用作汽车内部装饰用片材时, 由于长时间的高温暴晒, 容易发生颜色的褪色, 且难 以保证在长时间内保持良好的颜色。因此, 用于汽车织物染色的染料必须满足耐光牢度的 要求, 特别是满足高温下对光的染色坚牢度。
用 于 汽 车 织 物 的 聚 酯 纤 维 通 常 使 用 偶 氮、 噻 吩 系 列 化 学 结 构 的 染 料。 如 CN1128278A 公开的含 2, 4, 6- 三氨基 -3- 氰基吡啶偶合成分的偶氮、 噻吩染料。然而, 汽车 内饰织物对高温下光的染色牢度要求较高, 目前商业应用的染料并不能完全满足。尤其是 对于在高温时对光具有色牢度的含有黄色、 蓝色及红色分散染料的组合 ( 红色、 黄色、 红色 称为三原色 ), 为了在光的作用下没有色调的改变, 其中三原色的单独成分以相同速率褪色 是很重要的。
常 规 分 散 染 料 即 使 是 标 注 耐 光 牢 度 达 到 8 级 的 分 散 染 料, 也仅只能达到在 2 2720KJ/m (ISO 102-B02 标准 8 级照射强度 ) 光照强度下 4 级褪变色的程度。这和汽车工 业对汽车内装饰布上染料的要求相去甚远。比如染料索引列表中 CI. 分散红 167:1, 是目 前最主流的分散染料三原色组合中的红色。在染料索引 8 级耐光标准中, 其耐光牢度达到 7 ~ 8 级。 但是一旦应用于汽车领域, 还不能达到 HONDA 系列汽车座椅最低要求 : 25MJ/m2 光 照强度条件下达到 3 级褪色 4 级变色。
虽然从单一颜色染料来看, 还是有部分红色染料可达到汽车工业使用标准, 但是 一旦与其他复合染料合并使用, 常出现应用性能不良等问题, 此外还存在价格昂贵的问题。 国外公司大多以专门合成的非常规染料作为汽车内饰涤纶纤维的专用染料, 如德国德斯达 公司 AM-SLR 系列产品等, 均是未公布结构式的非常规品, 且由于在民用品中经济性较低, 无其它厂家生产, 价格极高。
在国内汽车内饰染料细分市场, 适用于汽车内饰用纤维的专用染料尚属空白。因 此, 本领域的技术人员致力于开发一种经济型的, 适用于汽车内饰布用涤纶纤维及其混纺 织物的染料, 以满足国内日益增长的汽车内饰的染色要求。
发明内容
本发明的发明人令人惊讶地发现本发明的红色分散染料组合物, 具有高耐光牢 度, 尤其适用于汽车内饰织物的染色, 可满足汽车内饰的高耐光牢度的染色要求。
本发明的一个目的是提供一种高耐光牢度的红色分散染料组合物。
本发明的高耐光牢度的红色分散染料组合物, 包含结构式 (I) 所示的红色染料中的至少两种 :
其中, R 为 -H、 -SO2NHC2H4OC2H5 或 -OCH3。
在染料索引名册中, R 为 -SO2NHC2H4OC2H5 结构式 (I) 所示的红色染料为 CI. 分散 红 60、 R 为 -OCH3 时结构式 (I) 所示的红色染料为 CI. 分散红 146 和 R 为 -H 结构式 (I) 所 示的红色染料 CI. 分散红 92。
本发明的红色分散染料组合物, 可以是结构式 (I) 所示的红色染料中的两种或三 种的混合物。本发明的一个优选实施方案包括 CI. 分散红 60、 CI. 分散红 146 和 CI. 分散 红 92 三种红色染料。
在本发明的红色分散染料组合物中, 以重量份数计, 包含 5 ~ 60 份红色染料 CI. 分散红 60、 1 ~ 30 份红色染料 CI. 分散红 146 和 0.1 ~ 10 份 CI. 分散红 92。
在本发明的红色分散染料组合物中, 以重量份数计, 优选包含 15 ~ 45 份红色染料 CI. 分散红 60、 5 ~ 20 份红色染料 CI. 分散红 146 和 0.5 ~ 5 份 CI. 分散红 92。
在本发明的红色分散染料组合物中, 所用的助剂为分散染料沙磨和 / 或复配时常 用的分散剂、 扩散剂、 以及表面活性剂等。 优选包括萘磺酸甲醛缩合物、 木质素磺酸盐、 烷基 萘磺酸甲醛缩合物中的至少一种。如萘磺酸甲醛缩合物 ( 扩散剂 NNO)、 甲基萘磺酸甲醛缩 合物 ( 分散剂 MF)、 苄基萘磺酸甲醛缩合物 ( 扩散剂 CNF)、 木质素磺酸钠 ( 木质素 85A、 83A) 等。
在本发明的红色分散染料组合物中, 助剂与所述红色染料的重量份数比为 0.5 ~ 10 ∶ 1, 优选 0.5 ~ 3 ∶ 1。
本发明的高耐光牢度的红色分散染料组合物可以由以下方法制备 :
将结构式 (I)、 (II) 和 (III) 所示的红色染料采用本领域常用的加工方法, 按一定 重量份数进行混合, 或再采用如分散剂等助剂进行后处理等加工, 便可得到本发明的红色 分散染料组合物。
优选地, 将所需各组分染料的原染料按一定的重量份数混合后, 在助剂、 水或其它 表面活性剂存在下用砂磨机进行微粒子化 ; 也可将所需各组分的染料成品按照原染料浓度 折算后, 在助剂及表面活性剂的存在下用螺旋搅拌器进行物理混合 ; 用砂磨机或螺旋搅拌 器混合干燥后得到粉状、 颗粒状混合物, 即本发明的高耐光牢度红色分散染料组合物。
本发明的另一个目的是提供一种分散染料组合物, 以得到不同色泽的高耐光牢度 的染料。
本发明的红色染料组合物可与一种或多种供汽车内饰织物用的聚酯纤维或聚酯 纺织材料染色用的染料一起使用。本发明提供一种分散染料组合物, 其包括本发明的红色 分散染料组合物, 及至少一种使供汽车内饰织物用的聚酯纺织材料染色用的染料。
在本发明的分散染料组合物中, 红色染料及使供汽车内饰织物用的聚酯纺织材料 染色用的染料的用量仅取决于欲达到的色调, 因此, 对于染料的用量没有特别的限制, 可在 广泛的范围内变化。通常, 本发明的红色分散染料组合物的含量范围从 1wt%至 99wt%。
本发明的红色分散染料组合物可与多种颜色的任意分散染料结合使用得到混合 色泽如茶色、 深蓝、 米色等, 混用后最终的色牢度根据混用比例不同及混用染料本身的色牢 度不同而介于与本发明的红色分散染料组合物与混用染料色牢度之间。
本发明的红色分散染料组合物还可以与蓝色染料和黄色染料结合使用进行三原 色染色。
在本发明的较佳实施方式中, 本发明的分散染料组合物, 包括本发明前述的红色 分散染料组合物、 以及至少一种选自 CI. 分散蓝 56、 CI. 分散蓝 60 和 CI. 分散蓝 77 的蓝色 染料组合物。
在本发明的分散染料组合物中, 优选所述蓝色染料组合物包含 : 5 ~ 15 份的 CI. 分散蓝 56、 10 ~ 25 份的 CI. 分散蓝 60 和 15 ~ 35 份的 CI. 分散蓝 77。
在本发明的分散染料组合物中, 优选还包括以重量份数计, 15 ~ 35 份的 CI. 溶剂 黄 163、 0.5 ~ 10 份的 CI. 分散橙 29 和 5 ~ 15 份的 CI. 分散黄 51。
在本发明的分散染料组合物中, 优选包括本发明的前述红色分散染料组合物、 具 有上述重量份数比的蓝色染料组合物、 和具有上述重量份数比的黄色染料组合物, 对三种 颜色的分散染料组合物的用量没有特别的要求, 主要取决于颜色的需求。
在本发明的分散染料组合物中使用的各染料组分可采用公开文献所述的方法合 成制备或直接采用市售常规产品。
由于所述分散染料组合物中使用的本发明的红色分散染料组合物具有高耐光牢 度, 其在长时间光照条件下褪色时, 色相略转蓝, 与上述优选的蓝色分散染料组合物配合使 用时, 其偏蓝部分能间接弥补蓝色染料浓度的改变, 从而使蓝色在长期耐光照射下所导致 的褪色降低, 使所得混合色泽在长时间光照条件下颜色稳定无色变, 提升了本发明的分散 染料组合物的耐光牢度等级。
本发明的再一个目的是提供一种疏水性纤维染色的方法。
本发明的高耐光牢度红色分散染料及前述分散染料组合物可用于疏水性纤维, 尤 其是汽车内饰织物中涤纶纤维及其混纺织物的染色及印花, 所得到的染色及印花具有良好 的光稳定性。
本发明的疏水性纤维染色的方法, 包括使用本发明前述的红色分散染料组合物或 本发明前述的分散染料组合物进行染色。
优选地, 本发明的染色方法中所述疏水性纤维为用于汽车内装饰织物的聚酯纤 维。其色牢度及染色深度视纤维不同可能与本发明所标识各项色牢度略有差异。如涤纶异 形丝或超细旦纤维, 由于织物组织结构, 纤维细度 / 横截面与纯涤纶纤维不同, 导致染色时 对染料的要求会略有差异。
本发明的疏水性纤维染色的方法可以通过传统的染色方式加以实施。可使用水 性分散体, 在 130 ~ 135℃条件下, 在高温高压染色机器中使纤维着色 ; 可在染色载体存在 条件下, 在 80 ~ 110℃条件下, 在高温高压 / 常温密闭染色机器中着色 ; 也可通过使纤维通 过染色液予以浸轧, 使纤维吸附特定浓度染料与水的混合物, 随后在 180 ~ 230℃条件下固色。 在将本发明所述的染料组合物应用于染色前, 通常需进行后处理。如将在原染料 中加入常用助剂、 水及其他表面活性剂进行预分散, 用砂磨机或研磨机等粉碎机进行微粒 化处理, 然后通过特定的设备喷雾干燥成 0.2 ~ 1μm 大小颗粒。
本发明所述的染料组合物还可与汽车内饰织物用阻燃、 防水、 UV 吸收剂、 耐光牢度 增进剂、 防水防污防油助剂等功能性后整理助剂一起使用, 以提高纤维的性能。
本发明还提供本发明前述的红色染料组合物或本发明前述的分散染料组合物在 汽车内饰织物染色中的应用。所述汽车内饰织物如汽车内饰布中涤纶纤维及其混纺织物。
本发明的染料组合物亦可适用于传统的印花方式。 通过将本发明的染料组合物及 印花辅助添加剂混合添加至印花浆中, 在 180 ~ 230℃间用饱和蒸汽、 高压蒸汽、 干热处理 含有印花浆料的纤维或织物, 直至染料固着。
本发明还提供一种用于汽车内装饰织物, 该织物是使用本发明前述的红色分散染 料组合物或本发明前述的分散染料组合物对疏水性纤维进行染色得到的。
本发明的汽车内装饰织物具有良好的光稳定性, 在整车使用年限内可保持染色织 物色光的稳定性。
本发明的高耐光牢度红色分散染料组合物、 分散染料组合物的有益效果如下 :
1、 本发明的高耐光牢度红色染料组合物在各染料组分原来性能基础上, 取长补 短, 其日晒牢度达到 ISO 105-B02 标准 6 级, 在 1/1 标准深度及 1/6 标准深度情况下 ( 染 色深度分别为 3.4%和 0.57% ) 耐光牢度稳定, 并不随着浓度降低而有所改变, 在远超过 ISO 105-B02 标准 8 级照射条件下其颜色稳定, 褪色程度保持较小变化 (30/40/55MJ 能量照 射 )。因此, 本发明的红色分散染料组合物在高温时对光具有相当高的稳定性和色牢度, 尤 其在长期光照条件下耐光牢度稳定或变化较小, 能够达到市售中档汽车内饰布颜色耐光牢 度所需要求。
2、 本发明的高耐光牢度红色分散染料组合物具有比单一化合物红色染料优异的 染深性能 ;
3、 本发明的高耐光牢度红色分散染料组合物具有优异的匀染性能, 尤其在常规涤 纶染色工艺中匀染性能优异 ;
4、 本发明的分散染料组合物所得混合色泽在长时间光照条件下褪色时, 颜色稳 定, 色相略偏蓝, 其耐光牢度远远优于目前市售常规产品, 达到中档及中高档汽车行业内饰 用染料要求 ;
5、 本发明染料组合物可通过市售常规分散染料, 通过系列染料的复配, 得到满足 汽车工业要求的产品, 原料易得且价格低廉, 可以低成本地进行染色 ;
7、 本发明突破国外跨国公司在汽车内饰染料行业领域的垄断, 填补国内细分市场 领域空白。
具体实施方式
下面结合实例对本发明进行进一步说明。但本发明的保护范围并不限于此。
在本发明的实施例中, 所述的各染料单体采用市售产品常州亚邦工厂生产的分散 染料, 常州亚邦分散红 60#、 常州亚邦分散红 146 和常州亚邦分散红 92#。在本发明的实施例中, 助剂选用木质素 85A 和分散剂 MF, 其中木质素 85A 为上海大 可染料公司生产, 分散剂 MF 为苏州荣亿达化工有限公司生产。
实施例 1-9
将三种染料单体、 助剂按照表 1 中所列的重量份数混合后, 用砂磨机进行研磨分 散, 然后进行喷雾干燥, 得到本发明的红色分散染料组合物。
依据本发明所提供的红色组合物可以通过传统的染色方式, 使用水性分散体, 在 130 ~ 135℃条件下, 在高温高压染色机器中使纤维着色。
对经实施例 1-9 得到的分散染料组合物染色的纤维采用国家标准进行色牢度检 测, 结果如表 2 所示。
对经实施例 1-9 得到的分散染料组合物染色的纤维采用后附的耐光牢度测试标 准进行测试, 其结果如表 3 所示。
表 1 本发明的红色染料组合物的组成
将实施例 7 得到的染料组合物进行染色, 得到的染色织物依据后附所示纺织品色 牢度等标准进行测试, 上海染料研究所有限公司 ( 中国国家法定检测机构 ) 所得检验结果 如下表 4, 5, 6 所示。
表 2 实施例 1-9 染料染色的色牢度检测结果
表 3 实施例 1-9 染料染色的耐光色牢度检测结果
表4
表5耐光牢度 ( 方法 2) 1/1 标准深度 1/3 标准深度 1/6 标准深度 等级 6 6 6
表6耐光牢度 ( 方法 5) 1/3 标准深度 (25MJ) 1/3 标准深度 (40MJ) 1/3 标准深度 (55MJ) 褪色 4 3~4 3 变色 4~5 4 4实施例 10
将实施例 7 得到红色染料组合物与蓝色染料、 黄色染料配合使用得到米色和浅灰 的染料组合物, 其重量百分比组成和耐光牢度测试结果列于表 7。
其中, 黄色染料组合物为 25 重量份溶剂黄 163、 4 重量份分散橙 29 和 15 重量份分 散黄 51 的混合物, 蓝色染料组合物为 6 重量份分散蓝 56、 12 重量份分散蓝 60 和 16 重量份 分散蓝 77 的混合物。制备方法和本发明的红色染料组合物的制法相同。各染料单体也采 用市售产品常州亚邦工厂生产的相应颜色的分散染料。
在米色染料中, 黄色染料用量较高, 所以长期照射后反而褪色牢度变好 ; 浅灰色以 蓝色为主色, 但是由于红色、 蓝色协同配合效应, 褪色及变色等级在 55MJ 时和米色为同一 等级, 无差异。
表7
对比例 1
德国德斯达公司同类产品 Dianix Red AM-SLR 用于染色, 其色牢度检测结果如表 8、 9、 10 所示。
表8
表9耐光牢度 ( 方法 2) 1/1 标准深度 1/3 标准深度 1/6 标准深度 等级 6~7 6~7 6
表 1010102127313 A CN 102127318说耐光牢度 ( 方法 5) 1/3 标准深度 (25MJ) 1/3 标准深度 (40MJ) 1/3 标准深度 (55MJ)明书褪色 4 3~4 3 变色 4~5 4 49/9 页本发明的实施例中采用的测试标准如下 :
方法 2 : 以标准 8 级蓝标为参照物, 在 4.2W/m2 辐照强度条件下, 以氙灯照射 130 小 时, 以 420nm 处累积总能量 2720KJ 为测试终点。将测试样品与标准 8 级蓝标褪变色情况对 比, 以褪变色情况近似的蓝标等级决定测试样品最终耐光等级。 以 8 级为最高, 1 级为最低。 本方法主要用于民用纺织品耐光牢度的检测。本方法检测终点等同 JIS 0842 碳弧灯 200 小时照射。
方法 5 : 以标准灰卡为参照物, 将测试样品在在 4.2W/M2 辐照强度条件下, 根据指 定能量等级, 以 420nm 处氙灯累积照射总能量达到指定能量等级为测试终点, 参照标准褪 色卡, 评定被测样品变褪色等级。以 5 级为最高, 1 级为最低。本方法主要用于工业纺织品 2 耐光牢度的检测。其中 25MJ 在 4.2W/M 辐照强度条件下照射时间为 168 小时, 40MJ 为 269 小时, 55MJ 为 370 小时。
耐光色牢度 : ISO 105-B02 等同 GB/T8427-2008( 纺织品耐人造光色牢度 )
标准深度 : GB/T 16990-1997
耐洗色牢度 : ISO 105-C02 等同 GB/T3921-2008( 纺织品耐洗色牢度 )
耐汗渍牢度 : ISO 105-E04 等同 GB/T8427-1995( 纺织品耐人造光色牢度 )
耐热压牢度 : ISO 105-X11 等同 GB/T6152-1997( 纺织品耐热压色牢度 )
耐摩擦色牢度 : ISO 105-X12 等同 GB/T3920-2008( 纺织品耐摩擦色牢度 )
耐干热色牢度 : ISO 105-P01 等同 GB/T5718-1997( 纺织品耐人造光色牢度 )
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解, 本领域的普通技术无需创 造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此, 凡本技术领域中技术人员 依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、 推理或者有限的实验可以得到的技术 方案, 皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
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