CN103764901B - 聚酯纤维用染色助剂以及使用其的聚酯纤维的染色方法及染色物的制造方法 - Google Patents

聚酯纤维用染色助剂以及使用其的聚酯纤维的染色方法及染色物的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供可以得到耐光坚牢性优异且染色均匀的染色物的聚酯纤维用染色助剂以及使用有该染色助剂的染色方法及染色物的制造方法,该染色助剂以特定的配混量含有特定的化合物(A)、(B)、(C)和(D)的组合。

Description

聚酯纤维用染色助剂以及使用其的聚酯纤维的染色方法及染色物的制造方法
技术领域
本发明涉及聚酯纤维用染色助剂以及使用其的聚酯纤维的染色方法及染色物的制造方法,特别涉及用分散染料对聚酯纤维进行染色时使用的染色助剂、以及使用其的聚酯纤维的染色方法及染色物的制造方法。
背景技术
一般地,为了去除在纺织等阶段附着的油剂和糊剂等而实施充分的精练工序,然后在110~140℃的高温高压下、在染色助剂的存在下使用分散染料来进行聚酯纤维的染色。
但是,近年来,为了降低加工成本、缩短工序而简化精练工序或用同浴处理进行精练和染色的情形不断增多。在这些情形下,往往在纤维中残留油剂等,这成为染料凝聚物导致的污垢或染色物的色斑的产生、染色机的罐体污染等各种问题的原因。
另一方面,从市场的要求出发,高密度原料的加工在增多,这样的原料原本精练处理就容易不充分,油剂或糊剂残留,而且如匀染剂之类的染色助剂的浸透也不充分,因此,得不到均匀的染色物的情况成为大问题。
在日本特开2003-227077号公报(专利文献1)中,提出了分散匀染性优异的低泡型染色助剂,其包含限定了氧化烯的加成方式以及加成量的阴离子型表面活性剂和特定的酯型非离子表面活性剂的。
另外,在日本特开2010-90498号公报(专利文献2)中,提出 了适于利用快速染色的连续处理的匀染剂,其包含选自苯甲酸酯以及二苄基醚中的一种或者两种以上和特定的聚亚烷基二醇脂肪酸二酯,即使对于高密度的布帛或复合纤维原料其也可在短时间匀染。
专利文献1:日本特开2003-227077号公报
专利文献2:日本特开2010-90498号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,对于专利文献1中记载的低泡型染色助剂,虽然在染料分散性或抑泡性上可看出一定的效果,但是对于如高密度聚酯纤维之类的纺织密度高的原料,仍然存在产生染斑的问题。另外,专利文献2中记载的匀染剂存在着不仅匀染性仍不充分、而且匀染剂在染色物中的残留增加、耐光坚牢度或摩擦坚牢度降低的问题。
鉴于涉及的现有技术的问题,本发明的目的在于提供染色助剂,其可适用于在高温下使用分散染料的染色、特别适用于在高温下使用分散染料对未精练或精练不充分的聚酯纤维的染色,可以得到耐光坚牢性优异且染色均匀的染色物。本发明的目的还在于提供使用该染色助剂的聚酯纤维的染色方法及聚酯纤维的染色物的制造方法。
本发明人为了解决所述课题反复进行了深入研究,结果发现了一种染色助剂,其通过以特定的比率配混特定的酯型非离子表面活性剂、二苄基醚和/或苯甲酸苄基酯、特定的醚型非离子表面活性剂以及特定的阴离子表面活性剂的组合,该染色助剂在高温下使用分散染料对未精练或精练不充分的聚酯纤维进行染色时可 适合使用,基于该见解而完成了本发明。
即,本发明提供聚酯纤维用染色助剂,特征在于,其包含由下述通式(I)所示的化合物(A)、选自二苄基醚以及苯甲酸苄基酯的至少一种化合物(B)、由下述通式(II)所示的化合物(C)、以及由下述通式(III)所示的化合物(D),
相对于化合物(A)、(B)、(C)和(D)的合计100质量份,含有40~80质量份化合物(A)、5~30质量份化合物(B)、5~25质量份化合物(C)和1~25质量份化合物(D)。
[化学式1]
(式中,R1表示由下述式(i)所示的二价基团。a以及b分别独立地为1~5的整数,在b为2以上的情形下,存在的多个a可以相同也可以不同。其中,由通式(I)所示的化合物(A)中的R1的总数为1~5的整数。EO表示亚乙基氧基;c表示EO的平均加成摩尔数,为8~22;R2表示碳原子数为7~21的烃基。)
[化学式2]
[化学式3]
(式中,R1和通式(I)中的R1相同;k以及1分别独立地为1~5的整数,在1为2以上的情形下,存在的多个k可以相同也可以不同。其中,由通式(II)所示的化合物(C)中的R1的总数为1~5的整数。EO表示亚乙基氧基。n表示EO的平均加成摩尔数,为8~20。)
[化学式4]
(式中,R1和通式(I)中的R1相同。w以及x分别独立地为1~5的整数,在x为2以上的情形下,存在的多个w可以相同也可以不同。其中,由通式(III)所示的化合物(D)中的R1的总数为1~5的整数。PO表示亚丙基氧基。y表示PO的平均加成摩尔数,为0~15。EO表示亚乙基氧基。z表示EO的平均加成摩尔数,为2~14。[]内的PO以及EO的加成方式为嵌段加成或者无规加成。M表示一价的阳离子。)
本发明的染色助剂可适用于在高温下使用分散染料的染色、特别适用于未精练或精练不充分的聚酯纤维的染色。本发明的染色助剂具有抑泡性以及耐消色性,染料分散性、精练性以及匀染性优异,可以提高得到的染色物的耐光坚牢度。
本发明还提供聚酯纤维的染色方法,特征在于,其包含在所述聚酯纤维用染色助剂的存在下对聚酯纤维进行染色的工序。
本发明的染色方法适合于在高温下使用分散染料的染色、特别适合于未精练或精练不充分的聚酯纤维的染色。根据本发明的染色方法,可以得到耐光坚牢度优异且染色均匀的染色物。
本发明还提供染色物的制造方法,特征在于,其包括如下工序:准备聚酯纤维的工序、在所述聚酯纤维用染色助剂的存在下对聚酯纤维进行染色的工序。
根据本发明的染色物的制造方法,即使染色对象为未精练或精练不充分的聚酯纤维,利用通常的使用分散染料的染色法,也可以制造耐光坚牢度优异且染色均匀的染色物。
根据本发明的聚酯纤维用染色助剂以及染色方法,可适用于在高温下使用分散染料的染色、特别适用于在高温下使用分散染料对未精练或精练不充分的聚酯纤维的染色,由此可得到耐光坚牢性优异且染色均匀的染色物。根据本发明的染色物的制造方法,即使染色对象为未精练或精练不充分的聚酯纤维,利用通常的使用分散染料的染色法,也可以制造耐光坚牢度优异且染色均匀的染色物。
具体实施方式
本发明的聚酯纤维用染色助剂的特征在于,其包含由下述通式(I)所示的化合物(A)、选自二苄基醚以及苯甲酸苄基酯中的至少一种化合物(B)、由下述通式(II)所示的化合物(C)以及由下述通式(III)所示的化合物(D),相对于化合物(A)、(B)、(C)和(D)的合计100质量份,包含40~80质量份化合物(A)、5~30质量份化合物(B)、5~25质量份化合物(C)和1~25质量份化合物(D)。
[化学式5]
(式中,R1表示由下述式(i)所示的二价基团。a以及b分别独立地为1~5的整数,在b为2以上的情形下,存在的多个a可以相同也可以不同。其中,由通式(I)所示的化合物(A)中的R1的总数为1~5的整数。EO表示亚乙基氧基。c表示EO的平均加成摩尔数,为8~22。R2表示碳原子数为7~21的烃基。)
[化学式6]
[化学式7]
(式中,R1和通式(I)中的R1相同。k以及l分别独立地为1~5的整数,在1为2以上的情形下,存在的多个k可以相同也可以不同。其中,由通式(II)所示的化合物(C)中的R1的总数为1~5的整数。EO表示亚乙基氧基。n表示EO的平均加成摩尔数,为8~20。)
[化学式8]
(式中,R1和通式(I)中的R1相同。w以及x分别独立地为1~5的整数,在x为2以上的情形下,存在的多个w可以相同也可以不同。其中,由通式(III)所示的化合物(D)中的R1的总数为1~5的整数。PO表示亚丙基氧基。y表示PO的平均加成摩尔数,为0~15。EO表示亚乙基氧基。z表示EO的平均加成摩尔数,为2~14。[]内的PO以及EO的加成方式为嵌段加成或者无规加成。M表示一价的阳离子。)
在通式(I)中,a以及b分别独立地为1~5的整数,在b为2以上的情形下,存在的多个a可以相同也可以不同。其中,由通式(I)所示的化合物(A)中的R1的总数为1~5的整数。例如,在b为1的情形下,a可为1~5的整数,在该情形下,由通式(I)所示的化合物(A)中的R1的总数分别为1~5的整数。在b为2且存在两个的a相同的情形下,a可为1或者2,在该情形下,通式(I)所示的化合物(A)中的R1的总数分别为2或者4。在b为2且存在的两个a不同的情形下,两个中的一个a为1时,另一个a可为2~4的整数,在该情形下,由通式(I)所示的化合物(A)中的R1的总数分别为3~5的整数。在b为2且存在的两个a不同的情形下,两个中的一个a为2时,另一个a可为1或者3,在该情形下,由通式(I)所示的化合物(A)中的R1的总数分别为3或者5。在b为3以上的情形下,可以此类推。
在通式(I)中,R1为苯亚乙基(苯基亚乙基)。由通式(I)所示的化合物(A)的原料即苯乙烯化苯酚有时为苯乙烯相对于1摩尔苯酚的的加成摩尔数不同的化合物的混合物。这样的混合物可依据苯乙烯相对于1摩尔苯酚的的平均加成摩尔数来标记。例如,在混合物中苯乙烯相对于1摩尔苯酚的平均加成摩尔数为3的情形下,标记为三苯乙烯化苯酚。在本发明中,作为由通式(I)所示 的化合物(A),也可以使用加成摩尔数不同的化合物(A)的混合物。在该情形下,混合物中所含的由通式(I)所示的化合物(A)中的各个R1的总数的平均值(即,苯乙烯相对于混合物中的1摩尔苯酚的平均加成摩尔数)为1~5的整数即可。在该情形下,如果该混合物中含有的由通式(I)所示的化合物(A)中的R1的总数的平均值为1~5的整数,则各个由通式(I)所示的化合物(A)中的R1的总数可为6以上。另外,作为由通式(I)所示的化合物(A)的混合物,依据其苯乙烯的平均加成摩尔数来标记。例如,如果为由通式(I)所示的化合物(A)中的R1的总数的平均值(即,苯乙烯的平均加成摩尔数)是3的苯乙烯化苯酚的16摩尔氧化乙烯加成物油酸酯,则标记为三苯乙烯化苯酚16摩尔氧化乙烯加成物油酸酯。
在通式(I)中,EO表示亚乙基氧基。c表示EO的平均加成摩尔数,为8~22。c低于8时,具有对水的溶解性降低、成分分离的可能性。另一方面,c超过22时,具有匀染性降低、对纤维的匀染效果降低的可能性。从染色助剂的稳定性以及匀染性的观点出发,c优选为10~20。
在通式(I)中,R表示碳原子数为7~21的烃基。在本说明书中,有时将使R和与其键合的-CO基团组合而成的-COR称作“脂肪酸残基”。碳原子数低于7或者超过21时,具有匀染性降低、对纤维的匀染效果降低的可能性。从匀染性的观点出发,R优选为碳原子数为11~19的烃基。该烃基可以饱和也可以不饱和,还可以具有取代基。作为烃基,例如可以举出:十七烯基、异十七烯基、十七碳烯基(ヘプタデゼン基)和十七碳二烯基等。
可推测由通式(I)所示的化合物(A)主要具有乳化分散化合物(B)的作用,也兼具提高分散染料对纤维的匀染性的作用。由化合物(A)产生的作用并不限定于这些。
化合物(A)的合成可通过现有公知的方法进行。例如,在三苯乙烯化苯酚中,使用氢氧化钠或者氢氧化钾等碱催化剂,在加压下、在120~170℃下加成规定量的氧化乙烯后,加入碳原子数为8~22的脂肪酸,在160~200℃下进行酯化,从而可以得到化合物(A)。在该情形下,通式(I)中的-COR为来自碳原子数为8~22的脂肪酸的脂肪酸残基。作为碳原子数为8~22的脂肪酸,可以为饱和脂肪酸或者不饱和脂肪酸的任意一种,优选使用硬脂酸、异硬脂酸、油酸、亚油酸、妥尔油脂肪酸(Talloil fatty acid)等。
本发明的染色助剂中的化合物(A)的配混量相对于化合物(A)、(B)、(C)和(D)的合计100质量份,为40~80质量份。化合物(A)的配混量低于40质量份时,具有匀染性降低、得不到对纤维的匀染效果的可能性。另一方面,化合物(A)的配混量超过80质量份时,具有染色浴中的染料分散性降低、导致由凝聚产生的焦结污垢等染色缺陷的可能性。从匀染性以及染料分散性的观点出发,化合物(A)的配混量优选为50~70质量份。
化合物(B)为选自二苄基醚以及苯甲酸苄基酯中的至少一种。推测化合物(B)主要具有在染色工序中使聚酯纤维溶胀以使纤维内部浸透分散染料,由此带来匀染性。由化合物(B)产生的作用并不限定于此。从匀染性的观点出发,化合物(B)优选为二苄基醚。
对于本发明的染色助剂中的化合物(B)的配混量,相对于化合物(A)、(B)、(C)和(D)的合计100质量份,为5~30质量份。化合物(B)的配混量低于5质量份时,具有匀染性降低、得不到均匀染色的可能性。另一方面,化合物(B)的配混量超过30质量份时,有在染色物中的残留增加、使染色物的耐光坚牢度降低的可能性。从匀染性以及得到的染色物的耐光坚牢性的观点出发,化合物(B) 的配混量更优选为10~25质量份。
在通式(II)中,k以及1分别独立地为1~5的整数,在l为2以上的情形下,存在的多个k可以相同也可以不同。其中,由由通式(II)所示的化合物(C)中的R1的总数为1~5的整数。例如,在l为1的情形下,k可为1~5的整数,在该情形下,由通式(I)所示的化合物(A)中的R1的总数分别为1~5的整数。在1为2且存在两个的k相同的情形下,k可为1或者2,在该情形下,由通式(I)所示的化合物(A)中的R1的总数分别为2或者4。在l为2且存在两个的k不同的情形下,两个中的一个k为1时,另一个k可为2~4的整数,在该情形下,由通式(I)所示的化合物(A)中的R1的总数分别为3~5的整数。在1为2且存在两个的k不同的情形下,两个中的一个k为2时,另一个k可为1或者3,在该情形下,由通式(I)所示的化合物(A)中的R1的总数分别为3或者5。在l为3以上的情形下,可以此类推。
在通式(II)中,R1为苯亚乙基(苯基亚乙基)。由通式(II)所示的化合物(C)的原料即苯乙烯化苯酚有时为苯乙烯相对于1摩尔苯酚的加成摩尔数不同的化合物的混合物。这样的混合物可依据苯乙烯相对于1摩尔苯酚的平均加成摩尔数来标记。例如,在混合物中苯乙烯相对于1摩尔苯酚的平均加成摩尔数为3的情形下,标记为三苯乙烯化苯酚。在本发明中,作为由通式(II)所示的化合物(C),也可以使用加成摩尔数不同的化合物(C)的混合物。在该情形下,混合物中含有的由通式(II)所示的化合物(C)中的各个R1的总数的平均值(即,苯乙烯相对于混合物中的1摩尔苯酚的平均加成摩尔数)为1~5的整数即可。在该情形下,如果该混合物中含有的由通式(II)所示的化合物(C)中的R1的总数的平均值为1~5的整数,则由通式(II)所示的化合物(C)中的各个R1的 总数可为6以上。另外,作为由通式(II)所示的化合物(C)的混合物,依据其苯乙烯的平均加成摩尔数来标记。例如,如果为由通式(II)所示的化合物(C)中的R1的总数的平均值(即,苯乙烯的平均加成摩尔数)是3的苯乙烯化苯酚的16摩尔氧化乙烯加成物,则标记为三苯乙烯化苯酚16摩尔氧化乙烯加成物。
在通式(II)中,EO表示亚乙基氧基。n表示EO的平均加成摩尔数,为8~20。n低于8时,具有对水的溶解性降低、成分分离的可能性。另一方面,n超过20时,具有匀染性降低、得不到对纤维的匀染效果的可能性。从染色助剂的稳定性以及匀染性的观点出发,n优选为10~18。
可推测由通式(II)所示的化合物(C)主要具有乳化分散化合物(B)的作用,也兼具提高未精练的或精练不充分的纤维的精练性以及提高分散染料对纤维的匀染性的作用。由化合物(C)产生的作用并不限定于这些。
化合物(C)的合成可以通过现有公知的方法进行。例如,在三苯乙烯化苯酚中,使用氢氧化钠、氢氧化钾等碱催化剂,在加压下、在120~170℃下加成规定量的氧化乙烯,从而可以得到化合物(C)。
对于本发明的染色助剂中的化合物(C)的配混量,相对于化合物(A)、(B)、(C)和(D)的合计100质量份,为5~25质量份。化合物(C)的配混量低于5质量份时,具有不能应对未精练的或精练不充分的纤维的可能性。另一方面,化合物(C)的配混量超过25质量份时,具有染色工序中的抑泡性降低、给操作带来麻烦的可能性。从精练性以及染色工序中的抑泡性的观点出发,化合物(C)配混量优选为10~20质量份。
在通式(III)中,w以及x分别独立地为1~5的整数,在x 为2以上的情形下,存在的多个w可以相同也可以不同。其中,由通式(III)所示的化合物(D)中的R1的总数为1~5的整数。例如,在x为1的情形下,w可为1~5的整数,在该情形下,由通式(I)所示的化合物(A)中的R1的总数分别为1~5的整数。在x为2且存在的两个w相同的情形下,w可为1或者2,在该情形下,通式(I)所示的化合物(A)中的R1的总数分别为2或者4。在x为2且存在的两个w不同的情形下,两个中的一个w为1时,另一个w可为2~4的整数,在该情形下,由通式(I)所示的化合物(A)中的R1的总数分别为3~5的整数。在x为2且存在两个的w不同的情形下,两个中的一个w为2时,另一个w可为1或者3,在该情形下,由通式(I)所示的化合物(A)中的R1的总数分别为3或者5。在x为3以上的情形下,可以此类推。
在通式(III)中,R1为苯亚乙基(苯基亚乙基)。由通式(III)所示的化合物(D)的原料即苯乙烯化苯酚有时为苯乙烯相对于1摩尔苯酚的加成摩尔数不同的化合物的混合物。这样的混合物可依据苯乙烯相对于1摩尔苯酚的平均加成摩尔数来标记。例如,在混合物中,在苯乙烯相对于1摩尔苯酚的平均加成摩尔数为3的情形下,标记为三苯乙烯化苯酚。在本发明中,作为由通式(III)所示的化合物(D),也可以使用加成摩尔数不同的化合物(D)的混合物。在该情形下,混合物中含有的由通式(III)所示的化合物(D)中的各个R1的总数的平均值(即,苯乙烯相对于混合物中的1摩尔苯酚的平均加成摩尔数)为1~5的整数即可。在该情形下,如果该混合物中含有的由通式(III)所示的化合物(D)中的R1的总数的平均值为1~5的整数,则由通式(III)所示的化合物(D)中的各个R1的总数可为6以上。另外,作为由通式(III)所示的化合物(D)的混合物,依据其苯乙烯的平均加成摩尔数来标记。例如,如 果为由通式(III)所示的化合物(D)中的R1的总数的平均值(即,苯乙烯的平均加成摩尔数)是3的苯乙烯化苯酚的12摩尔氧化丙烯4摩尔氧化乙烯加成物硫酸酯铵盐,则标记为三苯乙烯化苯酚12摩尔氧化丙烯4摩尔氧化乙烯加成物硫酸酯铵盐。
在通式(III)中,PO表示亚丙基氧基。y表示PO的平均加成摩尔数,为0~15。y变大时,存在染色工序中的抑泡性提高的趋势,但是y超过15时,具有染色浴中的染料分散性降低、导致由凝聚产生的焦结污垢等染色缺陷的可能性。从染料分散性以及染色工序中的抑泡性的观点出发,y优选为6~13。
在通式(III)中,EO表示亚乙基氧基。z表示EO的平均加成摩尔数,为2~14。z低于2时,具有染色浴中的染料分散性降低、导致由凝聚产生的焦结污垢等染色缺陷的可能性。另一方面,z超过14时,具有染色工序中的抑泡性降低、妨碍操作的可能性。从染料分散性以及染色工序中的抑泡性的观点出发,z优选为3~11。
在通式(III)中,[]内的PO以及EO的加成方式为嵌段加成或者无规加成。从染料分散性以及制造上的容易性的观点出发,加成方式优选为嵌段加成,特别优选为以PO嵌段-EO嵌段的顺序的加成方式。这样的化合物可以通过例如对苯乙烯化苯酚嵌段加成PO后、嵌段加成EO、并进行硫酸化来得到。
在通式(III)中,M表示一价的阳离子。作为M,例如可以举出:H+、碱金属阳离子、铵离子(NH4 +)、有机胺的一价阳离子以及季铵阳离子。作为碱金属阳离子,可以举出:K+、Na+和Li+,作为有机胺阳离子,可以举出具有碳原子数为1~12的烷基和/或碳原子数为2~4的羟烷基等取代基的有机伯胺、仲胺以及叔胺(例如,二乙胺、三乙胺、单乙醇胺、二乙醇胺以及三乙醇胺等) 的一价阳离子,作为季铵阳离子,例如可以举出具有碳原子数1~12的烷基的四烷基铵。另外,作为M,例如还包含Ca1/2+以及Mg1/2+等碱土金属阳离子。从染色助剂的稳定性的观点出发,M优选为K+、Na+或者NH4 +,更优选为NH4 +
可推测由通式(III)所示的化合物(D)具有乳化分散化合物(B)的作用,还兼具主要在染色工序中赋予抑泡性的作用以及分散染料在染色浴中的分散作用。由化合物(D)产生的作用并不限定于这些。
化合物(D)的合成可以通过现有公知的方法来进行。例如,在三苯乙烯化苯酚中,使用氢氧化钠、氢氧化钾等碱催化剂,在加压下、在120~170℃下加成规定量的氧化丙烯,接着加成氧化乙烯,然后,用硫酸、无水硫酸、氯磺酸、磺酰胺等硫酸化剂进行硫酸化,根据需要用氨水、氢氧化钠、氢氧化钾等碱剂进行中和,从而可以得到化合物(D)。
对于本发明的染色助剂中的化合物(D)的配混量,相对于化合物(A)、(B)、(C)和(D)的合计100质量份,为1~25质量份。化合物(D)的配混量低于1质量份时,具有染色工序中的抑泡性降低、妨碍操作的可能性。另一方面,化合物(D)的配混量超过25质量份时,具有匀染性降低、得不到对纤维的匀染效果的可能性。从染色工序中的抑泡性以及匀染性的观点出发,化合物(D)的配混量优选为2~20质量份。
本发明的染色助剂和以往的染色助剂相比,具有抑泡性以及耐消色性,染料分散性、精练性以及匀染性优异,因而,可以得到耐光坚牢性优异且均匀染色的染色物。这可推测为是按规定的配混量使用本发明的染色助剂中含有的规定的化合物(A)、(B)、(C)和(D)的组合的结果。特别是关于耐光坚牢性,本发明人进行 如下推测。对于配混有化合物(B)的以往的聚酯纤维用染色助剂而言,为了得到充分的匀染性,需要大量(以高的配混量)配混化合物(B)。因此,化合物(B)容易残留在染色物中,由此,存在染色物的耐光坚牢性大幅度降低的问题。但是,通过按规定的配混量使用本发明的染色助剂中的规定的化合物(A)、(B)、(C)和(D)的组合,可以在维持充分的匀染性的同时减少化合物(B)的配混量,结果,可推测:可以减少化合物(B)在染色物中的残留,提高染色物的耐光坚牢性。
就本发明的聚酯纤维用染色助剂而言,化合物(A)~(D)可含有在1剂中,也可以分开含有在多剂中。从使用时的便利性的观点出发,优选为1剂。
本发明的聚酯纤维用染色助剂可为不含有溶剂的化合物或混合物,也可为分散于水等溶剂中的溶剂分散物。本发明的染色助剂特别优选为分散于水中的水分散物。在该情形下,水可以降低染色助剂的粘度,提高操作性以及在染色浴中的展开性。在水分散物中,在将本发明的染色助剂的合计质量设为100质量%的情形下,从染色助剂的稳定性以及操作性等观点出发,化合物(A)、(B)、(C)和(D)的总量优选为5质量%~80质量%。
为了降低染色助剂的粘度、进一步提高操作性,也可以在水分散物中添加有机溶剂之类的溶剂。在该情形下,特别优选为低温贮藏时具有防冻效果的有机溶剂。作为有机溶剂,没有特别限定,可以举出:二乙二醇单正丁醚、异丙醇、甲醇、丁基溶纤剂、苄醇等,优选为二乙二醇单正丁醚。作为有机溶剂的添加量,在将本发明的染色助剂的合计质量设为100质量%的情形下,优选为20质量%以下。
在染色助剂不是溶剂分散物的情形下,为了提高在染色浴中 的展开性,优选在添加至染色浴中时预先分散于水等溶剂中。
对于本发明的聚酯纤维用染色助剂,以提高长期稳定性或染色浴中的染料分散性为目的,也可以含有化合物(A)以及(C)以外的非离子表面活性剂或者化合物(D)以外的阴离子表面活性剂。另外,根据需要也可以添加苯酚系化合物、苯并三唑系化合物之类的抗氧化剂;如芳香族磺酸化合物之类的可溶剂;消泡剂;紫外线吸收剂;螯合分散剂;pH调节剂等。
本发明的聚酯纤维的染色方法包含在聚酯纤维用染色助剂的存在下对聚酯纤维进行染色的工序。作为染色对象的聚酯纤维,只要是包含聚酯纤维的物质就没有特别限定,可以举出:包含对苯二甲酸乙二醇酯、对苯二甲酸丙二醇酯、对苯二甲酸1,3-丙二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯等均聚物或者它们的共聚物的聚酯纤维、或这些聚酯纤维和其它合成纤维或天然纤维的混纺、交织、交编等复合而成的纤维,作为其形态,可以举出:丝、针织品、纺织品、无纺布等。优选将赋予染色工序的聚酯纤维精练。
本发明的染色工序特别优选在高温下使用分散染料的染色法。作为这样的染色法,没有特别限定,可以举出:液流染色、筒子纱染色、轴经染色、奥氏染色(Obermaier dyeing)、高压喷射染色等浸渍法。
作为用于本发明的染色方法中的染色浴,在浸渍法的情形下,除了染料以及本发明的染色助剂以外,为了稳定地得到高质量的染色物,也可以含有螯合剂、pH调节剂、消泡剂、低聚物去除剂、防皱剂等成分。进而,根据需要,也可以含有阻燃剂、柔软剂、抗静电剂、耐光性改进剂、吸水速干剂等功能性赋予化学品。
作为染料,只要是可用于分散染料的染料就没有特别限定,可以举出:苯偶氮染料、杂环偶氮染料、二重氮染料、蒽醌染料、 喹啉染料、硝基染料、香豆素染料、甲川染料、氨基酮染料。
作为染色浴中的添加量,在浸渍法的情形下,可以根据染色的色、染色浓度等目的进行适时调节,通常情形下,优选相对染色浴以纯度换算计,染料为0.001g/L~20g/L、本发明的聚酯纤维用染色助剂为0.01~5.0g/L。染色温度优选为90~150℃,染色浴比优选为1∶1~1∶50。只要为这些染色条件,就可以得到本发明的效果。
本发明的染色助剂通常在染色处理中使用,但也可以在精练和染色的同浴处理中使用。
本发明的染色物的制造方法含有如下工序:准备聚酯纤维的工序、在本发明的聚酯纤维用染色助剂的存在下对聚酯纤维进行染色的工序。聚酯纤维以及染色工序如上所述。予以说明,在本说明书中,“染色物”是指被染色的聚酯纤维等被染色的物品。
本发明的染色物的制造方法优选在染色工序之前进行精练工序。作为精练工序没有特别限制,例如,可以使用聚氧化亚烷基烷基醚、聚氧化亚烷基烷基烯丙基醚等非离子表面活性剂或者非离子表面活性剂和烷基苯磺酸盐、脂肪醇硫酸酯盐等阴离子表面活性剂的配混物等精练剂,通过利用绳状染色机或液流染色机的间歇方式或利用连续精练装置的连续方式等精练法来进行。另外,也可以在同浴处理中进行精练工序和染色工序。
实施例
下面,通过实施例对本发明进一步进行说明,但是本发明并不受这些实施例的任何限制。
合成例1由通式(I)所示的化合物(A)的合成
在具备温度计、冷凝管、搅拌装置的四口烧瓶中,装入47g苯酚、0.5g纯度为98%的浓硫酸,在氮气气流下,一边搅拌一边 加热,在120~130℃下用约30分钟滴加156g苯乙烯并反应约3小时,由此进行加成后,将得到的三苯乙烯化苯酚移至加压反应装置中,加入0.5g氢氧化钠,在160~170℃下用约3小时滴加352g氧化乙烯并熟化约1小时,由此进行加成,得到浅褐色油状物。进而,将500g得到的加成物移至具备温度计、冷凝管、搅拌装置的四口烧瓶中,装入127g油酸,在氮气气流下,一边搅拌一边加热,在190~200℃下反应约4小时,得到619g的三苯乙烯化苯酚16摩尔氧化乙烯加成物油酸酯。
另外,仅改变氧化乙烯的加成量,还得到三苯乙烯化苯酚12摩尔氧化乙烯加成物油酸酯、三苯乙烯化苯酚18摩尔氧化乙烯加成物油酸酯、三苯乙烯化苯酚14摩尔氧化乙烯加成物油酸酯和三苯乙烯化苯酚24摩尔氧化乙烯加成物油酸酯。
合成例2由通式(II)所示的化合物(C)的合成
在具备温度计、冷凝管、搅拌装置的四口烧瓶中,装入47g苯酚、0.5g纯度98%的浓硫酸,在氮气气流下,一边搅拌一边加热,在120~130℃下,用约30分钟滴加156g苯乙烯并反应约3小时,由此进行加成后,将得到的三苯乙烯化苯酚移至加压反应装置中,加入0.5g氢氧化钠,在160~170℃下用约3小时滴加352g氧化乙烯并熟化约1小时,由此进行加成,得到556g的三苯乙烯化苯酚16摩尔氧化乙烯加成物。
另外,仅改变氧化乙烯的加成量,还得到三苯乙烯化苯酚12摩尔氧化乙烯加成物、三苯乙烯化苯酚14摩尔氧化乙烯加成物、三苯乙烯化苯酚20摩尔氧化乙烯加成物和三苯乙烯化苯酚24摩尔氧化乙烯加成物。
合成例3由通式(III)所示的化合物(D)的合成
在具备温度计、冷凝管、搅拌装置的四口烧瓶中,装入47g 苯酚、0.5g纯度98%的浓硫酸,在氮气气流下,一边搅拌一边加热,在120~130℃下,用约30分钟滴加156g苯乙烯并反应约3小时,由此进行加成后,将得到的三苯乙烯化苯酚移至加压反应装置中,加入氢氧化钠0.5g,在120~130℃下需要约5小时加成261g氧化丙烯,然后,在160~170℃下用约3小时滴加66g氧化乙烯,并熟化约1小时,由此进行加成,得到浅褐色油状物。对该浅褐色油状物进行催化中和-脱水-过滤,移至另一四口烧瓶中500g,在40℃以下用约4小时慢慢滴加55g氯磺酸,然后,导入氮气,进行脱盐酸约4小时,用25%氨水中和得到的硫酸化物,得到581g三苯乙烯化苯酚9摩尔氧化丙烯3摩尔氧化乙烯加成物硫酸酯铵盐。
另外,仅改变氧化丙烯和氧化乙烯的加成量,还得到三苯乙烯化苯酚8摩尔氧化乙烯加成物硫酸酯铵盐、三苯乙烯化苯酚12摩尔氧化丙烯4摩尔氧化乙烯加成物硫酸酯铵盐和三苯乙烯化苯酚18摩尔氧化丙烯加成物硫酸酯铵盐。此外,使用氢氧化钠代替作为中和剂的25%氨水,还得到三苯乙烯化苯酚氧化丙烯9摩尔氧化乙烯3摩尔加成物硫酸酯钠盐。
实施例1
将60质量份合成例1中得到的三苯乙烯化苯酚16摩尔氧化乙烯加成物油酸酯、16质量份二苄基醚、14质量份合成例2中得到的三苯乙烯化苯酚16摩尔氧化乙烯加成物、10质量份合成例3中得到的三苯乙烯化苯酚9摩尔氧化丙烯3摩尔氧化乙烯加成物硫酸酯铵盐、10质量份二乙二醇单正丁醚、20质量份水进行混合,得到实施例1的染色助剂。
实施例2
将66质量份合成例1中得到的三苯乙烯化苯酚16摩尔氧化 乙烯加成物油酸酯、16质量份二苄基醚、14质量份合成例2中得到的三苯乙烯化苯酚16摩尔氧化乙烯加成物、4质量份合成例3中得到的三苯乙烯化苯酚9摩尔氧化丙烯3摩尔氧化乙烯加成物硫酸酯铵盐、10质量份二乙二醇单正丁醚、20质量份水进行混合,得到实施例2的染色助剂。
实施例3
将52质量份的在合成例1中通过仅改变氧化乙烯的加成量而得到的三苯乙烯化苯酚18摩尔氧化乙烯加成物油酸酯、24质量份二苄基醚、14质量份的合成例2中得到的三苯乙烯化苯酚16摩尔氧化乙烯加成物、10质量份的在合成例3中通过仅改变氧化丙烯和氧化乙烯的加成量而得到的三苯乙烯化苯酚12摩尔氧化丙烯4摩尔氧化乙烯加成物硫酸酯铵盐、10质量份丁基溶纤剂、20质量份水进行混合,得到实施例3的染色助剂。
实施例4
将60质量份的在合成例1中得到的三苯乙烯化苯酚16摩尔氧化乙烯加成物油酸酯、8质量份二苄基醚、14质量份的在合成例2中仅改变氧化乙烯的加成量而得到的三苯乙烯化苯酚14摩尔氧化乙烯加成物、18质量份的使用氢氧化钠代替在合成例3中作为中和剂的25%氨水而得到的三苯乙烯化苯酚9摩尔氧化丙烯3摩尔氧化乙烯加成物硫酸酯钠盐、10质量份二乙二醇单正丁醚、20质量份水进行混合,得到实施例4的染色助剂。
实施例5
将60质量份的在合成例1中得到的三苯乙烯化苯酚16摩尔氧化乙烯加成物油酸酯、24质量份二苄基醚、6质量份的在合成例2中得到的三苯乙烯化苯酚16摩尔氧化乙烯加成物、10质量份的在合成例3中得到的三苯乙烯化苯酚9摩尔氧化丙烯3摩尔 氧化乙烯加成物硫酸酯铵盐、10质量份二乙二醇单正丁醚、20质量份水进行混合,得到实施例5的染色助剂。
实施例6
将60质量份的在合成例1中通过仅改变氧化乙烯的加成量而得到的三苯乙烯化苯酚14摩尔氧化乙烯加成物油酸酯、16质量份苯甲酸苄基酯、14质量份的在合成例2中通过仅改变氧化乙烯的加成量而得到的三苯乙烯化苯酚20摩尔氧化乙烯加成物、10质量份的在合成例3中得到的三苯乙烯化苯酚9摩尔氧化丙烯3摩尔氧化乙烯加成物硫酸酯铵盐、10质量份二乙二醇单正丁醚、20质量份水进行混合,得到实施例6的染色助剂。
实施例7
将60质量份的在合成例1中通过仅改变氧化乙烯的加成量而得到的三苯乙烯化苯酚12摩尔氧化乙烯加成物油酸酯、16质量份二苄基醚、14质量份的在合成例2中通过仅改变氧化乙烯的加成量而得到的三苯乙烯化苯酚12摩尔氧化乙烯加成物、10质量份合成例3中得到的三苯乙烯化苯酚9摩尔氧化丙烯3摩尔氧化乙烯加成物硫酸酯铵盐、10质量份二乙二醇单正丁醚、20质量份水进行混合,得到实施例7的染色助剂。
实施例8
将60质量份合成例1中得到的三苯乙烯化苯酚16摩尔氧化乙烯加成物油酸酯、16质量份二苄基醚、14质量份在合成例2中得到的三苯乙烯化苯酚16摩尔氧化乙烯加成物、10质量份的在合成例3中通过仅改变氧化丙烯和氧化乙烯的加成量而得到的三苯乙烯化苯酚8摩尔氧化乙烯加成物硫酸酯铵盐、10质量份二乙二醇单正丁醚、20质量份水进行混合,得到实施例8的染色助剂。
比较例1
将24质量份合成例1中得到的三苯乙烯化苯酚16摩尔氧化乙烯加成物油酸酯、48质量份二苄基醚、14质量份在合成例2中得到的三苯乙烯化苯酚16摩尔加成物氧化乙烯、14质量份合成例3中得到的三苯乙烯化苯酚9摩尔氧化丙烯3摩尔氧化乙烯加成物硫酸酯铵盐、10质量份二乙二醇单正丁醚、20质量份水进行混合,得到比较例1的染色助剂。
比较例2
将66质量份合成例1中得到的三苯乙烯化苯酚16摩尔氧化乙烯加成物油酸酯、20质量份的在合成例2中通过仅改变氧化乙烯的加成量而得到的三苯乙烯化苯酚24摩尔氧化乙烯加成物、14质量份在合成例3中得到的三苯乙烯化苯酚9摩尔氧化丙烯3摩尔氧化乙烯加成物硫酸酯铵盐、10质量份二乙二醇单正丁醚、20质量份水进行混合,得到比较例2的染色助剂。
比较例3
将66质量份的在合成例1中通过仅改变氧化乙烯的加成量而得到的三苯乙烯化苯酚24摩尔氧化乙烯加成物油酸酯、18质量份二苄基醚、16质量份在合成例2中得到的三苯乙烯化苯酚16摩尔氧化乙烯加成物、10质量份二乙二醇单正丁醚、20质量份水进行混合,得到比较例3的染色助剂。
比较例4
将66质量份合成例1中得到的三苯乙烯化苯酚16摩尔氧化乙烯加成物油酸酯、18质量份二苄基醚、16质量份的在合成例3中通过仅改变氧化丙烯和氧化乙烯的加成量而得到的三苯乙烯化苯酚18摩尔氧化丙烯加成物硫酸酯铵盐、10质量份二乙二醇单正丁醚、20质量份水进行混合,得到比较例4的染色助剂。
比较例5
将60质量份聚乙二醇二油酸酯、16质量份二苄基醚、14质量份合成例2中得到的三苯乙烯化苯酚16摩尔氧化乙烯加成物、10质量份合成例3中得到的三苯乙烯化苯酚9摩尔氧化丙烯3摩尔氧化乙烯加成物硫酸酯铵盐、10质量份二乙二醇单正丁醚、20质量份水进行混合,得到比较例5的染色助剂,其中,所述聚乙二醇二油酸酯通过使用市售的分子量600的聚乙二醇代替合成例1中的三苯乙烯化苯酚氧化乙烯加成物、用油酸进行酯化而成。
通过下述方法进行实施例1~8以及比较例1~5中制备的染色助剂的性能评价。另外评价结果示于表1中。
<染料分散性>
将下述染液装入彩色聚对苯二甲酸乙酯(日本染色机械(株)制造)的瓶中,在不放入布的情形下以3℃/分钟升温至130℃,在该温度下保持30分钟后,冷却至80℃,过滤染液,以下面的4等级目测判定残留在滤纸上的染料凝聚物等的量。
染液组成
分散染料:C.I.Disperse Red 167 1g/L
染色助剂:0.5g/L
80%醋酸:0.3g/L
判定标准
A:完全看不到染料凝聚物,非常良好
B:几乎看不到染料凝聚物,良好
C:稍能看到染料凝聚物,稍差
D:看到多的染料凝聚物,差
<精练性>
在预先进行了精练处理的聚酯针织布上滴下约0.3ml矿物油〔Diana Fres iaS-32(ダイアナフレシアS-32)〕(日本出光 兴产株式会社制造)后,在120℃下干燥1分钟,使用由此制作的附着油的布,用迷你彩色染色机(日本テクサム技研制造),在下述染色条件下进行染色,以下面的4等级目测判定得到的被染色布的油滴流迹的状态。
染色条件
分散染料:C.I.Disperse Blue 79 0.05g/L
染色助剂:0.5g/L
80%醋酸:0.3g/L
染色温度:130℃×30分钟
升温速度:2℃/分钟
浴比:1∶20
判定标准
A:完全看不到油滴流迹,非常良好
B:几乎看不到油滴流迹,良好
C:稍微看到油滴流迹,稍差
D:明显看到油滴流迹,差
<匀染性>
使用迷你彩色染色机(日本テクサム技研制造),在下述染色条件下进行染色,以下面的4等级目测判定得到的被染色布的匀染状态。
染色条件
测试布:高密度聚酯塔夫绸
分散染料:C.I.Disperse Red 167 0.07g/L
C.I.Disperse Orange 30 0.07g/L
C.I.Disperse Blue 79 0.07g/L
染色助剂:0.5g/L
80%醋酸:0.3g/L
染色温度:130℃×30分钟
升温速度:2℃/分钟
浴比:1∶15
判定标准
A:完全看不到染色斑,非常良好
B:几乎看不到染色斑,良好
C:稍微看到染色斑,稍差
D:看到染色斑多,差
<耐光坚牢性>
使用紫外线褪色试验机(日本スガ试验机株式会社制造),在63℃下对上述<匀染性>的评价中得到的被染色布进行紫外线照射20小时后,以下面的4等级目测判定退色状态。
判定标准
A:完全看不到退色,非常良好
B:几乎看不到退色,良好
C:稍微看到退色,稍差
D:看到退色多,差
<耐消色性>
一般地,染色浴中的历时稳定性差的染色助剂在高温的染色浴中长时间滞留时,会发生作为染色助剂的功能降低,在其染色液中放入布进行染色时得到的染色物的色浓度降低。将该现象称为消色,在本发明中,耐消色性优异是指该染色物难以发生色浓度降低。在本发明中如下进行评价。
使用迷你彩色染色机(日本テクサム技研制造),在下述染色条件下,在不放入布的情形下进行一次操作,用15分钟将该染色 液冷却至80℃后,放入布,进行再次操作。将得到的被染色布的色浓度降低与空白样品(不放入染色助剂的情形下进行试验得到的被染色布)进行目测比较,以下面的4等级进行判定。
染色条件
测试用布:预先进行了精练处理的聚酯针织布
分散染料:C.I.Di8perse Blue 79 0.07g/L 
染色助剂:0.5g/L
80%醋酸:0.3g/L
染色温度:130℃×30分钟
升温速度:2℃/分钟
浴比:1∶15
判定标准
A:完全看不到浓度降低,耐消色性非常良好
B:几乎看不到浓度降低,耐消色性良好
C:稍微看到浓度降低,耐消色性稍差
D:看到浓度降低多,耐消色性差
<抑泡性试验>
取下述测定液300mL在1L量筒(直径75mm)中,在其中放入球过滤器直至量筒的底,在30℃下由气泵以1L/分钟的速度吹入空气15秒,测定吹入刚停止后以及10秒后的泡的高度(单位mm)和直至开始看见液面的时间(单位:秒)。
测定液
染色助剂:2g/L
80%醋酸:0.3g/L
由表1记载的性能评价结果可知,实施例1~8显示出染料分散性、精练性、匀染性、耐光坚牢性、耐消色性和抑泡性任一种性能均良好的结果。另一方面,比较例1~5在至少一个项目中显示出不优选的结果。
在比较例1中,可推测结果为,由于化合物(A)的配混量过少,因此,匀染性和抑泡性降低,由于化合物(B)的配混量过多,因此,得不到耐光坚牢性。
在比较例2中,可推测结果为,由于没有配混化合物(B),化合物(C)的氧化乙烯加成量过多,因此,得不到匀染性,精练性也降低。另外可推测结果为,由于化合物(C)的配混量多,因此,抑泡性稍微降低。
在比较例3中,可推测结果为,由于化合物(A)的氧化乙烯加成量过多,因此,即使增加,匀染性也降低。另外,可推测,由于没有配混化合物(D),因此得不到染料分散性。
在比较例4中,可推测,由于没有配混化合物(C),因此,得不到精练性,由于化合物(D)的氧化烯加成量在不优选的范围内,因此,得不到染料分散性。
在比较例5中,可推测,由于将化合物(A)变更为本发明以外的成分,因此,得不到耐消色性,对于其它项目也为降低的趋势。
工业上的可利用性
根据本发明的聚酯纤维用精练助剂以及使用其的聚酯纤维的染色方法,特别是在高温下使用分散染料对未精练的或精练不充分的聚酯纤维进行染色时,可以稳定地得到耐光坚牢性优异且均匀染色的高质量的染色物。进而,可以简化高密度原料的加工中的精练工序,进行精练染色的同浴处理,可以实现加工成本降低、生产率提高。

Claims (3)

1.聚酯纤维用染色助剂,特征在于,其包含:
由下述通式(I)所示的化合物(A)、
选自二苄基醚以及苯甲酸苄基酯的至少一种化合物(B)、
由下述通式(II)所示的化合物(C)、以及
由下述通式(III)所示的化合物(D),
相对于化合物(A)、(B)、(C)和(D)的合计100质量份,含有40~80质量份化合物(A)、5~30质量份化合物(B)、5~25质量份化合物(C)和1~25质量份化合物(D),
[化学式1]
式中,R1表示由下述式(i)所示的二价基团;a及b分别独立地为1~5的整数,在b为2以上的情形下,存在的多个a可以相同也可以不同;其中,由通式(I)所示的化合物(A)中的R1的总数为1~5的整数;EO表示亚乙基氧基;c表示EO的平均加成摩尔数,为8~22;R2表示碳原子数为7~21的烃基,
[化学式2]
[化学式3]
式中,R1和通式(I)中的R1相同;k以及l分别独立地为1~5的整数,在l为2以上的情形下,存在的多个k可以相同也可以不同;其中,由通式(II)所示的化合物(C)中的R1的总数为1~5的整数;EO表示亚乙基氧基,n表示EO的平均加成摩尔数,为8~20,
[化学式4]
式中,R1和通式(I)中的R1相同;w以及x分别独立地为1~5的整数,在x为2以上的情形下,存在的多个w可以相同也可以不同;其中,由通式(III)所示的化合物(D)中的R1的总数为1~5的整数;PO表示亚丙基氧基;y表示PO的平均加成摩尔数,为0~15;EO表示亚乙基氧基,z表示EO的平均加成摩尔数,为2~14;[]内的PO以及EO的加成方式为嵌段加成或者无规加成;M表示一价的阳离子。
2.聚酯纤维的染色方法,特征在于,其包括在权利要求1所述的聚酯纤维用染色助剂的存在下对聚酯纤维进行染色的工序。
3.染色物的制造方法,特征在于,其包括如下工序:
准备聚酯纤维的工序、
在权利要求1所述的聚酯纤维用染色助剂的存在下对聚酯纤维进行染色的工序。
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