经催化的染料系统技术方案

本发明专利技术涉及用于底料的染料系统，所述染料系统包含：(a)至少一种染料前体；(b)氧化剂；和(c)催化剂，其中催化剂是均相催化剂或非均相催化剂。优选情况下，催化剂包含至少一种含金属的化合物。本发明专利技术还涉及用于底料着色的方法，所述方法包含用本发明专利技术的染料系统处理底料。在本发明专利技术的优选实施方案中，底料包含人类毛发、天然或合成聚合物或纺织用纤维。在其他优选实施方案中，至少一种染料前体是有机前体，用作催化剂的至少一种金属衍生物包含至少一种无机金属化合物或含有至少一种有机配体的至少一种金属络合物，并且氧化剂是过氧化氢。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】经催化的染料系统
本专利技术涉及多组分催化染料系统，其特别适用于纺织用纤维的染色，最特别适用于人类毛发的染色。最具体来说，它涉及氧化性染料系统。
技术介绍
纺织用纤维的染色在全世界是一种重要工业，并且一直在进行持续的努力以发现用于此目的的新的和改进的材料，所述材料将能够在诸如经济性、染色性质、健康和安全性以及环境考虑等方面提供改进。开发能够按惯例并有效地应用于纺织用纤维，并且以合理的成本提供具有良好固着性质的强烈色调的染料，是特别重要的。从社会前景来看，染发是一项重要的商业，在专业沙龙和家中染发的人数都稳定地增加(http://www.pg.com；http://www.henkel.com)。然而，向其毛发施加着色剂或染发的人，从所使用的材料的性质的观点来看，暴露于明显的健康风险之中，并且希望开发可替代的天然、无毒性、不致癌的染发手段，以便将对人类健康的潜在危害降至最低。此外，目前可用的染发剂源于不可持续的来源，在其生产中消耗化石燃料，如果在染发工业中能够代之以利用天然的植物基染料，将是理想的。目前，永久性染发占染发市场的至少80％(J.S.Anderson，J.Soc.DyersCol.，2000，116，193)。这种系统依赖于无色前体在毛发中的扩散，它们在毛发中经历氧化反应以原位产生所需颜色；这些着色剂通常持续至少24次香波清洗。永久性氧化染发典型地包含如下三种组分：(a)初始中间体(或“基材”)，其一般是邻位或对位取代的(羟基、胺、取代胺)芳香族胺(例如1-5)；(b)偶联剂，其一般是具有至少一个(通常为两个间位)供电子基团的芳香族化合物(例如6-13)；以及(c)氧化剂，其几乎总是过氧化氢(H2O2)。然而，对于所使用的组分、特别是代表了几乎所有使用的初始中间体的芳香族胺类的潜在毒性效应存在显著的关注，因为许多这些物质是被怀疑的致癌剂、肿瘤剂或诱变剂，并可能影响生殖(http://hazard.com/msds/tox)。事实上，相信许多初始中间体和偶联剂在可以预见的将来可能被禁止用于人类。在2008年，世界卫生组织(WorldHealthOrganisation)宣布了染发剂组分对苯二胺(PPD；1)增加膀胱癌风险的证据(CancerResearchUK，http://www.cancerhelp.orq.uk/help/default.asp？paqe＝4124)；PPD是大多数染发制剂的重要组分，其单独是怀疑的致癌剂，而在存在过氧化氢并且不存在偶联剂的情况下，它可能形成三聚体“班德罗夫斯基碱”，如反应路线1中所述并由M.Picardo，C.Cannistraci，A.Cristaudo，C.deLuca和B.Santucci(Dermatologica，1990，181，104)所讨论的，其已知是诱变剂(B.N.Ames，H.O.Kammen和E.Yamasaki，Proc.Natl.Acad.Sci.USA，1975，72，2423)。反应路线1通过对苯二胺的氧化形成班德罗夫斯基碱PPD和其他化合物例如对甲苯二胺(PTD；2)、间苯二酚(6)和氨，当用于毛发和皮肤着色时也能引起严重副作用(CJ.LeCoz，C.Lefebvre，F.Keller，E.Grosshans，Arch.Dermatol.2000，136，1515；CJ.LeCoz，Rev.Fr.Aller.Immunol.Clin.2001，41，504；M.Onder，CA.Atahan，P.Oztas，M.O.Oztas，Int.J.Dermatol.2001，40，577)。过敏接触性皮炎通常与暴露于对苯二胺相关，正如由E.M.Coulter，C.Jenkinson，Y.Wu，J.Farrell，B.Foster，A.Smith，C.McGuire，C.Pease，D.Basketter，C.King，P.S.Friedmann，M.Pirmohamed，B.K.Park和D.J.Naisbett(J.Investig.Dermatol.2008，128，897)所注意到的。这样的怀疑化合物在大多数染发制剂中使用，并且对于作为最流行颜色的棕色和黑色色调来说是必需的。因此，使用不引起显著健康危害的着色剂是理想的并可能是必需的；这将必然涉及低危害性合成组分的组合和更多地使用天然化合物。此外，许多氧化性染发系统依赖于使用碱性试剂、典型为氨以便抬高毛外皮，从而允许染料前体容易地穿透毛发，同时也活化过氧化氢。显然，消除了对使用氨的需求的改进系统，也将是理想的。WO-A-2006/106366公开了一种氧化性毛发染料系统，其消除了对苯二胺的使用，并包含染发剂、一种假定的有机金属化合物和氧化剂。据陈述，假定的有机金属化合物优选为有机钛酸盐化合物、特别是四烷基钛酸盐或钛酸盐螯合物。据陈述，这样的化合物可用于增加施用到皮肤的表面组合物的直接性，这些组合物包含一种或多种美容和/或治疗有益药剂、具有可水解或可交换配体的粘合剂以及载体。本专利技术人调查了在染发系统中使用更广泛的含金属催化剂，以避免潜在有害材料的使用。本专利技术人发现。适合的系统可以基于有机前体与含金属催化剂和氧化剂的组合。许多这些染料系统也可应用于对纺织用纤维底料进行染色。专利技术概述因此，根据本专利技术的第一方面，提供了用于应用于底料的染料系统，所述染料系统包含：(a)至少一种染料前体；(b)氧化剂；以及(c)催化剂，其中所述催化剂是均相催化剂或非均相催化剂。在本专利技术的优选实施方案中，所述催化剂包含至少一种含金属的化合物。在本专利技术的一个实施方案中，所述底料包含人类毛发。在本专利技术的可选实施方案中，所述底料包含天然或合成聚合物底料。本专利技术的其他实施方案设想了使用纺织用纤维底料。在本专利技术的一个优选实施方案中，所述至少一种染料前体是有机前体。当所述染料系统打算应用于人类毛发时，所述实施方案是特别优选的。典型情况下，所述至少一种染料前体包含芳香族氨基化合物、酚类化合物或氨基酚类化合物。在本专利技术的另一个优选实施方案中，用作催化剂的所述至少一种含金属的化合物包含至少一种无机金属化合物。在本专利技术的可选实施方案中，用作催化剂的所述至少一种含金属的化合物包含含有至少一种有机配体的至少一种金属络合物。典型的、特别是用于织物底料染色的氧化剂，包括过碳酸盐、过硫酸盐、有机过酸和有机氢过氧化物。在某些情况下，也可以使用分子氧(包括空气)。然而，优选的氧化剂是过氧化氢。根据本专利技术的第二方面，提供了用于底料着色的方法，所述方法包含：(a)用至少一种染料前体处理所述底料；(b)用氧化剂处理所述底料；以及(c)用催化剂处理所述底料，其中所述催化剂是均相催化剂或非均相催化剂。在本专利技术的第二方面的最优选实施方案中，所述催化剂包含至少一种含金属的化合物。在本专利技术的第二方面的优选实施方案中，所述底料用至少一种染料前体、氧化剂和催化剂的所述处理同时进行。在本专利技术的可选实施方案中，所述处理相继进行。优选情况下，所述方法通过在包含所述染料系统的水性溶液中处理所述底料来进行。在本专利技术的优选实施方案中，所述底料选自人类毛发、天然或合成聚合物底料或纺织用纤维底料。当所述底料包含人类毛发时，优选情况下所述方法在环境温度下执行。在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.07.02 GB 0911493.51.一种用于底料的染料系统，所述染料系统包含：(a)至少一种染料前体；(b)氧化剂；和(c)催化剂，其中所述催化剂是均相催化剂或非均相催化剂，并包括锆，其中所述至少一种染料前体是有机前体，所述有机前体要么包含至少一种芳香族氨基化合物、酚类化合物或氨基酚类化合物，要么包含靛红(24)、1-甲基吲哚(25)或2-甲基吲哚(26)，要么包含至少一种天然存在的化合物或其衍生物，其中所述至少一种天然存在的化合物或其衍生物包括至少一种酚类化合物或其衍生物，并且所述至少一种天然存在的酚类化合物或其衍生物选自没食子酸(18)、鞣酸(19)、香兰素(20)、间苯三酚(21)、地衣酚(22)或5-氨基水杨酸(23)：2.权利要求1的染料系统，其中所述底料包含人类毛发、天然或合成聚合物底料、或者纺织用纤维底料。3.权利要求1或2的染料系统，其中所述催化剂包含乙酸盐、乙酰丙酮酸盐、铝酸盐、碳酸氢盐、硼酸盐、溴酸盐、碳酸盐、亚氯酸盐、氰化物、二乙基柠檬酸盐、卤化物、六氟乙酰丙酮酸盐、六氟磷酸盐、六氟硅酸盐、磷酸二氢盐、硫酸氢盐、氢硫化物、亚硫酸氢盐、氢氧化物、次氯酸盐、碘酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、草酸盐、氧化物、全氟酞菁、过氧化物、磷酸盐、酞菁、焦磷酸盐、硅酸盐、氨基磺酸盐、硫酸盐、硫化物、亚硫酸盐、酒石酸盐、四氟硼酸盐、硫氰酸盐、硫醇盐、硫代硫酸盐、甲苯磺酸盐或三氟甲磺酸盐。4.权利要求1或2的染料系统，其中所述催化剂选自Zr(OCOCH3)4、Zr(OCOCH3)x(OH)4-x、Zr(C5H7O2)4、Zr(C26H44O16)、ZrCO3(OH2)2·ZrO2、ZrCl4、ZrF4、ZrF4·xH2O、Zr(HPO4)2、Zr(OH)4、ZrI4、ZrO(NO3)2、ZrO(NO3)2·xH2O、Zr(SO4)2、Zr(SO4)2·xH2O、ZrOCl2或ZrOCl2·xH2O。5.权利要求1或2...

【专利技术属性】
技术研发人员：理查德·西蒙·布莱克伯恩，帕特里克·科伦巴·麦高恩，克里斯托弗·马丁·帕斯克，克里斯托弗·马克·雷内，
申请(专利权)人：利兹大学，
类型：发明
国别省市：