专利名称：染料水溶液的制作方法
技术领域：
本发明涉及贮存稳定的染料水溶液，它们的制备方法及其用于染色，尤其纸的染色的用途。
众所周知，以2-(4-氨基苯基)-6-甲基苯并噻唑-7-磺酸为基础的偶氮染料的水性配制料表现了形成液晶的倾向性。在C.I.直接黄147的情况下，该现象是特别显著的，并且随染料的纯度的增加而增强。由于在贮存时发生沉降，该液晶形成导致了不希望的水性配制料的不稳定性。
已经描述了克服该问题的各种尝试。
因此，例如，US 4,995,885公开了每摩尔染料含有1-5mol的3-二乙基氨基-1-丙基胺，2-二乙基氨基乙醇或2-(2-氨基乙氧基)乙醇的浓水性染料配制料，而US 5,143,519公开了结合使用3-二乙基氨基-1-丙基胺与羟烷基胺，获得了类似结果。
然而，这些配制料是不利的，因为需要相对大量的昂贵的胺，从生态的观点来看，这些胺也是不理想的。
令人惊奇的是，现已发现，可以通过添加少量的某些杂环化合物来获得这些染料的贮存稳定的液体配制料，因此可以无需使用这些不希望有的胺或显著减少它们的用量。
因此，本发明涉及染料水溶液，包括a)5-30wt％的下式的染料 其中K是N-乙酰乙酰苯胺、吡啶酮、吡唑啉酮或嘧啶系列的偶联组分的残基，M是氢，碱金属或碱土金属，铵或烷基铵，b)0.05-5wt％的一种或多种下式的化合物
其中A表示-NR1R2，-NHCOR1，-CN，卤素，-NO2，-OH，-OR1，氢，C1-C4烷基，C2-C4链烯基，C2-C4炔基，-CO2M，-CO2R1或CONR1R2，其中R1和R2各自独立表示氢或C1-C4烷基和M如前面所定义，或下式的残基 X表示O，S或NR1，R1如前面所定义；Y表示N或CR1，R1如前面所定义，和P、Q和R各自独立表示氢，C1-C4烷基，-SO3M，-PO3M，-CO2M，-OH，-NO2或COR1，M和R1如前面所定义，c)有机或无机碱或它们的混合物，d)视需要而定的其它添加剂和e)水。
优选，K是下式的偶联组分的残基
其中Y1和Y2彼此独立是＝O，＝NH，或＝N-C1-C4烷基，优选是＝O或＝NH和彼此相同，Y3是＝O，＝S，＝NH，＝N-C1-C4烷基或＝N-CN，尤其＝O，＝NH或＝N-CN，和R3和R4彼此独立是氢，取代或未取代的C1-C6烷基，或取代或未取代的苯基。
虽然仅显示了偶联组分的互变异构形式的仅一种，但以上通式(4)被认为还包括了所有互变异构形式。
最优选的是，式(1)的染料是C.I.直接黄137，C.I.直接黄147或C.I.直接黄166，以及优选含有10-20wt％的染料的溶液。
本发明的染料水溶液优选包括一种或多种式(2)的化合物作为组分b)，其中A表示-NH2，-OH，卤素或式(3)的残基，X表示氧或硫，Y是氮原子和P、Q和R彼此独立是氢，C1-C4烷基或-SO3M，M如前面所定义。
尤其优选的染料水溶液是包括作为组分b)的一种或多种下式的化合物的那些 其中A’表示-NH2，-OH，Br或下式的残基
和P’表示氢或SO3M，M如前面所定义。
水性染料配制料的该一种或多种组分b)优选以组合物的0.1-2wt％，尤其0.1-0.5wt％的总量存在。
有机或无机碱或它们的混合物，即本发明配制料的组分c)优先选自氢氧化锂，氢氧化钾或氢氧化钠，氨，单、二或三-C1-C4烷基胺，单、二或三-C2-C4羟烷基胺，或单、二或三-C2-C4羟烷基-C1-C4烷基胺，它们的尤其有用的实例是二和三丙基胺或二和三丁基胺，二和三乙醇胺，单、二和三丙醇胺，以及N-甲基氨基-和N-乙基氨基-乙醇或丙醇，而氢氧化锂和三乙醇胺或N-甲基乙醇胺的混合物是特别优选的。该碱以每摩尔游离磺酸形式染料1-5mol，优选1-2mol和最优选以大约等摩尔量的总量存在。
根据本发明的染料溶液另外可以含有其它添加剂如水溶性有机增溶剂作为组分d)。这些添加剂的实例是脲，甲酰胺，ε-己内酰胺，二甲基甲酰胺，1，2-二氨基丙烷和多元醇如乙二醇，丙二醇或甘油，脲、ε-己内酰胺或多元醇是优选的。在配制料中使用的这些添加剂的量取决于所存在的其它组分的量，基于组合物的总重量，可以在0-20％的范围内变化，但一般要么不存在，要么存在1-10％的这些添加剂。
优选的根据本发明的染料水溶液包括a)5-30wt％，优选10-20wt％的式(1)的染料，其中K由选自以下各式中的偶联组分衍生
或 b)0.05-5wt％，优选0.1-2wt％和最优选0.1-0.5wt％的一种或多种通式(5)的化合物，c)每摩尔游离磺酸形式的染料为1-5mol，优选1-2mol选自氢氧化锂、氢氧化钾或氢氧化钠，氨，单、二或三-C1-C4烷基胺，单、二或三-C2-C4羟烷基胺，或单、二或三-C2-C4羟烷基-C1-C4烷基胺，或其混合物的碱，d)0-20wt％的其它添加剂和e)水，补充至总共100％的染料水溶液。
在上式(2)和(3)的范围内，C1-C4烷基例如是甲基，乙基，正丙基，异丙基，正丁基，仲丁基或叔丁基，而C2-C4链烯基例如是乙烯基，丙烯基或丁烯基，和C2-C4炔基是乙炔基，丙炔基，或丁炔基。卤素可以是氟，氯，溴或碘，氯和尤其溴是优选的。
其中，在上式(4)中，R3和R4是取代或未取代的C1-C6烷基，它们例如是甲基，乙基，正丙基，异丙基，正丁基，仲丁基，或叔丁基，直链或支化戊基或己基，或环己基，它们各自可以是单取代或多取代的，例如被羟基，C1-C4烷氧基或C1-C4羟基烷氧基取代。
适合取代的烷基的实例是甲氧基甲基，乙氧基甲基，乙氧基乙基，乙氧基丙基，正丙氧基甲基，异丙氧基甲基，丁氧基甲基，丁氧基乙基，丁氧基丙基，乙氧基丙基，甲氧基丁基，乙氧基戊基和2-羟基乙氧基戊基。
取代或未取代苯基R3和R4例如能够是苯基本身或被相同或不同基团单取代或多取代的苯基。
这些基团的实例是甲基，乙基，正丙基，异丙基，正丁基，仲丁基，叔丁基，甲氧基，乙氧基，正丙氧基，异丙氧基，正丁氧基，仲丁氧基，叔丁氧基，卤素如氟，氯，或溴，或硝基。
优选R3和R4是未取代苯基。
在以上任何通式中，M的定义一定程度上取决于用作该配制料的组分c)的碱。
然而，优选M是氢，锂，钾或钠，铵，单、二或三-C1-C4烷基铵，单、二或三-C2-C4羟烷基铵，或单、二或三-C2-C4羟烷基-C1-C4烷基铵，其中C1-C4烷基如前面所定义。对于M所定义的和也在碱组分c)的定义范围内的C2-C4羟烷基例如可以是羟乙基，羟丙基或羟丁基。
通式(1)的染料和通式(2)的杂环化合物是已知化合物，或可以通过已知方法来制备。
根据本发明的染料水溶液一般通过将式1的游离染料酸与水、一种或多种式(2)的化合物和视需要而定的其它添加剂的混合搅拌，直到形成均匀溶液为止来制备。如果必要，该混合物能够例如加热到40-60℃，并且可以过滤。
根据本发明获得的染料水溶液尤其以长存放期，在贮存中既不沉降，粘度也不增加而著称。
根据本发明获得的染料水溶液能够原样使用，或在用水稀释之后使用，尤其用于染色和印刷纸张，包括纸板和薄纸板，这些材料的染色例如通过整体涂敷或浸渍进行。
以下实施例举例说明本发明，但不是限制性的。份和百分率按重量计，除非另有规定。
实施例1由132g的预先用盐酸洗涤的下式的染料 在600g的无盐的水中的悬浮液用120g的在水中含有5.4％氢氧化锂和28％三乙醇胺的混合物处理。在溶解之后，在有效搅拌下，该混合物用2.5g的2-(4-氨基苯基)-6-甲基苯并噻唑-7-磺酸处理，用水稀释至1000g。所得溶液在冷却到4℃之后没有表现混浊的迹象，并且在该温度下贮存6个月之后仍然是稳定的。此外，温度-粘度曲线指示低至3℃没有粘度增加的迹象。
然而，不含2-(4-氨基苯基)-6-甲基苯并噻唑-7-磺酸的相应配制料在15℃以下的温度已显示了混浊，同时温度-粘度曲线显示了明显的粘度随温度的变化。
实施例2按照实施例1中所述的工序，但用5.05g的2-(4-溴苯基)-6-甲基苯并噻唑-7-磺酸代替2.5g的2-(4-氨基苯基)-6-甲基苯并噻唑-7-磺酸，获得了染料溶液，它在冷却到4℃之后没有显示混浊的迹象，并且在室温下贮存1个月仍保持稳定。
权利要求
1.染料水溶液，包括a)5-30wt％的下式的染料 其中K是N-乙酰乙酰苯胺、吡啶酮、吡唑啉酮或嘧啶系列的偶联组分的残基，M是氢，碱金属或碱土金属，铵或烷基铵，b)0.05-5wt％的一种或多种下式的化合物 其中A表示-NR1R2，-NHCOR1，-CN，卤素，-NO2，-OH，-OR1，氢，C1-C4烷基，C2-C4链烯基，C2-C4炔基，-CO2M，-CO2R1或-CONR1R2，其中R1和R2各自独立表示氢或C1-C4烷基和M如前面所定义，或下式的残基 X表示O，S或NR1，R1如前面所定义；Y表示N或CR1，R1如前面所定义，和P、Q和R各自独立表示氢，C1-C4烷基，-SO3M，-PO3M，-CO2M，-OH，-NO2或COR1，M和R1如前面所定义，c)有机或无机碱或它们的混合物，d)视需要而定的其它添加剂和e)水。
2.根据权利要求1的染料水溶液，包括式(1)染料，其中衍生K的偶联组分具有以下通式 其中Y1和Y2彼此独立是＝O，＝NH，或＝N-C1-C4烷基，Y3是＝O，＝S，＝NH，＝N-C1-C4烷基或＝N-CN，和R3和R4彼此独立是氢，取代或未取代的C1-C6烷基，或取代或未取代的苯基。
3.根据权利要求1或权利要求2的染料水溶液，含有10-20wt％的通式(1)的染料。
4.根据权利要求1-3的任一项的染料水溶液，包括一种或多种式(2)的化合物作为组分b)，其中A表示-NH2，-OH，卤素或式(3)的残基，X表示氧或硫，Y是氮原子和P、Q和R彼此独立是氢，C1-C4烷基或-SO3M，M如前面所定义。
5.根据权利要求4的染料水溶液，包括作为组分b)的一种或多种下式的化合物 其中A’表示-NH2，-OH，Br或下式的残基 和P’表示氢或SO3M，M如前面所定义。
6.根据前述权利要求的任一项的染料水溶液，包括0.1-2wt％的组分b)。
7.根据前述权利要求的任一项的染料水溶液，其中组分c)碱选自氢氧化锂，氢氧化钾或氢氧化钠，氨，单、二或三-C1-C4烷基胺，单、二或三-C2-C4羟烷基胺，或单、二或三-C2-C4羟烷基-C1-C4烷基胺，或它们的混合物，并且以每摩尔的游离磺酸形式的染料1-5mol的总量存在。
8.根据权利要求1的染料水溶液，它包括脲、ε-己内酰胺或多元醇作为组分d)。
9.根据权利要求1的染料水溶液，包括a)5-30wt％的式(1)的染料，其中K由选自以下各式中的偶联组分衍生而来 b)0.05-5wt％的根据权利要求5的一种或多种通式(5)的化合物，c)每摩尔的游离磺酸形式染料为1-5mol的选自氢氧化锂、氢氧化钾或氢氧化钠，氨，单、二或三-C1-C4烷基胺，单、二或三-C2-C4羟烷基胺，或单、二或三-C2-C4羟烷基-C1-C4烷基胺，或其混合物的碱，d)0-20wt％的其它添加剂和e)水。
10.制备染料溶液的方法，该方法包括将根据权利要求1的式1的染料与水、根据权利要求1的一种或多种式(2)的化合物和视需要而定的其它添加剂的混合物进行搅拌混合。
11.根据权利要求1的染料水溶液用于染色纸张的用途。
12.用如权利要求1定义的染料水溶液染色的纸张。
全文摘要
本发明涉及贮存稳定的染料水溶液，包括a)5－30wt％的式(1)的染料，其中K是N－乙酰乙酰苯胺、吡啶酮、吡唑啉酮或嘧啶系列的偶联组分的残基和M是氢，碱金属或碱土金属，铵或烷基铵，b)0.05－5wt％的一种或多种式(2)的化合物，其中A表示－NR
文档编号D21H21/28GK1610727SQ03801847
公开日2005年4月27日 申请日期2003年1月21日 优先权日2002年1月28日
发明者H·劳滕巴赫, A·凯泽, M·赫尼根 申请人:西巴特殊化学品控股有限公司