JP2003517047A - セルロース染色形成物 - Google Patents
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Abstract
Description
。
びフィルムを意味する。以下,「繊維」に関して言及された場合は,「形成物」
という語で,繊維,フィルム,及び他の形成物と解されるものとする。
繊維は,慣例として紡績染色が実行されている。主に粒状の製品又はでんぷんの
生成物の形で市場に出回っている染料のみが紡績染色に使用される。
色のために,染料調合は計量され,部分又は主なビスコース糸となる。
,及び廃水による汚染の削減をすることができる。 - 染料の損失がない。 - 染色(縞付け)の間のスプライシングの問題が生じない。 - 繊維の均等な染料の分配に従って,均一な染料の浸透が実現される。 - 脱水投与の間に色の影の瞬時の変化が実現可能となる。
ず,有機溶媒,有機溶媒と有機塩の混合物,又は水溶性塩類の溶液に溶解される
幾つかの方法について記載されている。かかる溶液から生成されたセルロース繊
維は,BISFA(The International Bureau for the Standardization of ma
n made Fibre)から総称名リヨセルを採用した。BISFAは有機溶媒から紡績
過程によって得られるセルロース繊維をリヨセルとして定義している。「有機溶
媒」により,BISFAは有機化学薬品と水の混合物と解する。
。余分な水分を蒸発させることにより,セルロース溶液はかかる処理で水溶性の
第3級アミン・オキシド,好ましくはN-メチルモルホリン−N-オキシド(NM
MO)内でセルロース懸濁液から生成され,セルロース溶液はスピナレットによ
り絞出される。生成されたフィラメントは,エアギャップを介して析出槽に導出
されて,洗浄され,乾燥される。かかる方法は,US-A-4246221の例に記載されて
いる。
試みも実行されてきた。この実行において,アミン・オキシドプロセスにおける
紡績染色に幾つかの問題点が発生することが明らかになった。
加剤(例えば,染料の調合からの)が蓄積されることが起こりうる。セルロース
・アミン・オキシド溶解の温度が不安定なため,染料の選択が大幅に制限される
。更に,凝集された染料の分子により生じる紡績の問題も考慮されるべき課題で
ある。
な染料は,各々本来は使用された染料及び/又は染料の前駆物質を基準として,
質量あたり95%以上でセルロース溶解時に不溶であるべきであること,及び金
属含有染料は,溶液生成前に懸濁液に加えるべきでなく,十分不溶な場合は,紡
糸液へ完全に加えることも可能であることが示されている。
として挙げられている。かかる染料は重金属の銅を含有する。
低下により,かかる染料はそれ自体で十分不溶であるにも関わらず,アミン・オ
キシドでの使用が不適とされている。しかしながら,アミン・オキシドプロセス
において,紡績染色のための重金属を含有する染料を広範囲から選出された染料
を使用可能とする要請がある。
ドミウム硫化物及び鉛クロム酸塩がある。他の染料,例えば天然及び合成の酸化
鉄などは,環境保護上安全とされ,かかる染料は黄色/赤色/茶色と広範囲な色
の範囲で使用されている。しかしながら,鉄はセルロース・アミン・オキシド溶
解の温度安定を急激に低下させることが知られている。
セルロース繊維に二酸化チタンは,染料(白色染料)として使用されず,例えば
塗装産業における塗料及びニスとしての使用と対照的に,つや消し,すなわち輝
度低減に使用される。かかるアミン・オキシドプロセスでの二酸化チタンの使用
は,WO-A-96/27638.に記載されている。
することにより形成されるセルロース染色形成物,特に黄,橙,赤,及び茶の色
範囲のセルロース染色形成物を提供することである。
又は紡績練薬の上昇温度,すなわち第3アミン・オキシド中でのセルロース溶解
の上昇温度を最大10℃,特に最大5℃に各々低減する紡績染色の染料を使用す
ることにより達成される。重金属含有染料でさえも,前記基準を満たした場合に
アミン・オキシドプロセスで使用可能であることが示されている。
%から10%,特に2.0%から5.0%の重金属含有染料を含有することが好
ましい。
タンが部分的に一又は複数の重金属と置換され,及びマグネシウムが一又は複数
の重金属に部分的又は完全に置換されていることが,特に好ましい。
からの無機着色染料は,アミン・オキシド・セルロース溶解の温度安定を損なわ
ないが,それゆえアミン・オキシドプロセスでの使用に対して非常に好適である
という驚くべき発見に基づいている。
金属が,アミン・オキシドプロセスでのシステムの温度安定にマイナスの影響を
及ぼすという事実から,実際に着手すべきであった。温度安定へのかかる影響は
触媒作用となり,及び触媒作用は−既知の通り−触媒として活性因子を相当小さ
く凝縮することによりもたらされるので,アミン・オキシドプロセスで紡績染色
の染料として重金属を含有する物質の類の有用性は,全体的には期待できるもの
ではなかった。
nover,1997)によると,複合無機着色染料は以下の2つのグループに分けられる
。 - ルチル染料 これらは,部分的に重金属に置換されたチタンからなる酸化チタンである。 - スピネル染料 これらは,主成分A-B2-O4の多数の混合物を含む。かかる染料の大半,例えばA
-Fe2-O4の類は,アミン・オキシドプロセスに不適である。
れているスピネル(MgAl2O4)を主成分とする染料は,アミン・オキシド
プロセスに大変適していることが示されている。ここでは,及び一般に本発明と
関連して,「スピネル」という用語は,化学式MgAl2O4に特徴付けられる
無機物のスピネルを意味する。
コバルトからなる群から選択され,かかる重金属は酸化物の形で存在することが
好ましい。
ル染料である。ルチル染料により,二酸化チタンのルチル格子は,例えば酸化ア
ンチモン(V)又は酸化ニオブ(V)を価数調整のために色素体の成分として吸
収するのと同様に,酸化ニッケル(II),酸化クロム(III),又は酸化マンガ
ン(II)を色素体の成分として吸収し,その結果チタンによる場合のように,4
つのミーン・バランスは達せられる。(F.フンド,アンギュー著,化学74,2
3(1962))
形成物は,酸化チタンが部分的に酸化ニッケル(II),酸化クロム(II),又は
酸化マンガン(II)及び酸化アンチモン(V)に置換されている酸化チタンを主
成分とする染料を含むことを特徴とする。
は完全にコバルトと置換されているスピネル(MgAl2O4)を主成分とする
染料を含む。
的な性質を失う。ニッケル・チタンイエローは淡黄色の染料である。クロム・チ
タンイエローの色は,燃焼温度及び分子の大きさに従って軽度から中位の黄土色
に変化する。更に本発明に従って使用されている染料の情報は,H.エンドリス
氏著の「実際の無機多色染料」に記載されている。(上記参照)
例えばドイツ・ルートヴィストハーヘンのBASF株式会社で,以下のリストに
記載された商標名で生産されている。染料の色索引(CI) 二酸化チタンの不純物添加 BASFの商標名 CI染料黄色53/77788 ニッケル/アンチモン Sicotan Gelb K1011 CI染料黄色24/77310 クロム/アンチモン Sicotan Gelb K2001FG CI染料黄色24/77310 クロム/アンチモン Sicotan Gelb K2011 CI染料黄色24/77310 クロム/アンチモン Sicotan Gelb K2107 CI染料黄色24/77310 クロム/アンチモン Sicotan Gelb K2112 CI染料黄色164/77899 マンガン/アンチモン Sicotan Braun K2711
い。クロム/ニッケル/マンガン/アンチモンは生物学的には染料内では不活性
である。ゆえに,かかる染料は食材の包装への使用も認められている。
,アミン・オキシドプロセスによって製造されることが好ましい。
水溶性の第3級アミン・オキシド中でのセルロース溶解が成形道具,特にスピナ
レットにより形成され,溶解されたセルロースを析出するため,エアギャップを
介して析出槽に導き,そこで染料がセルロース溶液及び/又はセルロース溶液の
前駆物質に添加され,またかかる染料は,以下に記載の温度安定試験に従って第
3級アミン・オキシド中でのセルロース溶解の上昇温度を最大10℃,特に最大
5℃に低下する,重金属を含有する染料が添加されるという特徴を有する。
換し,及びマグネシウムを部分的に又は完全に一又は複数の重金属に各々置換し
た,酸化チタン又はスピネル(MgAl2O4)を主成分とする染料を加えられ
ることが好ましい。
関し,かかる染料は以下に記載の温度安定試験に従って,第3級アミン・オキシ
ド中でのセルロース溶解の上昇温度を最大10℃,特に最大5℃に低減する。
用され,かかる酸化チタン中に含まれるチタンは部分的に一又は複数の重金属に
置換され,及びスピネルに含まれるマグネシウムは部分的に又は完全に一又は複
数の重金属に各々置換されることが好ましい。
ドイツ・ルートヴィスハーヘン);マグネシウムが完全にコバルトに置換されて
いるMgAl2O4の主成分のスピネル染料。
ニック株式会社,スイス・リュシュリコン)により実施された。それゆえNMMO紡
績練薬は,発熱反応(紡績練薬の分解)が起こるまで,所定の温度プログラムに
よって,かかるシカレックスに温度の上で負荷がかかる。
り11.5%の粉状の紡績練薬11.5gは,セルロースを基準とした重量あた
り5%の各染料A,B,C又はDが均一に添加されているが,シカレックスの圧
力器のためのガラス装填に重点が置かれ,及び,シカレックスにおいて,段階的
に等温実験にかけられている。かかる動作中に,最初の段階で加熱率60℃/h
間で90℃への加熱が実現され,安定化期間まで継続され,かかる期間中に6℃
/hの加熱率への調整が行なわれる。続いて第2の段階で,かかる加熱率で18
0℃への加熱が実現される。シカレックスでの紡績練薬の温度は同様にして計測
される。
レックスで試験された(ブランク値)。
,横軸には加熱ジャケットの温度Tを℃として掲載し,縦軸には試料と加熱ジャ
ケットの温度差ΔTを掲載する。
応のために10℃上回る加熱ジャケットの温度を意味する。どの染料も添加して
いない紡績練薬(曲線E)は約165℃の上昇温度を有する。A,B,C及びD
の染料を添加した染料は,紡績練薬の上昇温度を約2℃のみに低減させる。
れる各染料の一つを5%加えることによって影響されないことを示す。
に,以下の異なる重金属含有染料が使用された。 F:バナジン酸ビスマス−CI染料黄色184(Sicopal Gelb K1160FG) G:銅フタロシアニン−CI染料青色15:3(アクアリンブルー3G;製造元:テナ
ント繊維染色株式会社,北アイルランド・ベルファスト)
℃として掲載し,縦軸には試料とジャケットの温度差ΔTを掲載する。
150℃(曲線F)又は149℃(曲線G)に各々低減する。かかる染料は上昇
温度を各々15℃又は16℃に低減する。試験された染料は,本発明に従って使
用されている染料と対照的に,かかる紡績練薬の温度低下の触媒作用を及ぼし,
ゆえにアミン・オキシドプロセスでの染料として不適である。
7dtexの繊維に紡がれる。かかる良好な動作により,淡黄色の繊維(染料A),
黄土色の繊維(染料B),茶色の繊維(染料C)及び青色の繊維(染料D)が得ら
れる。
Claims (15)
- 【請求項1】 セルロースの形成物の上昇温度が,上記に記載の温度安定試
験に従って,最大10℃,特に最大5℃に低減させる重金属含有染料を含有する
ことを特徴とする,セルロース染色形成物。 - 【請求項2】 前記セルロースを基準として,質量あたり0.20%から1
0%,好ましくは2.0%から5.0%まで重金属含有染料を含有することを特
徴とする,請求項1に記載のセルロース染色形成物。 - 【請求項3】 各々,チタンが部分的に一又は複数の重金属で置換された酸
化チタン,及びマグネシウムが部分的又は完全に一又は複数の重金属に置換され
たスピネル(MgAl2O4)を主成分とする染料を含むことを特徴とする,請
求項1又は2に記載のセルロース染色形成物。 - 【請求項4】 前記(各)重金属は,ニッケル,クロム,マンガン,アンチ
モン及びコバルトからなる群から選択されることを特徴とする,請求項1,2又
は3のいずれか1項に記載のセルロース染色形成物。 - 【請求項5】 前記(各)重金属は,酸化物の形で存在することを特徴とす
る,請求項1,2,3又は4のいずれか1項に記載のセルロース染色形成物。 - 【請求項6】 前記酸化チタンは,部分的に酸化ニッケル(II)及び酸化ア
ンチモン(V)に置換されている酸化チタンを主成分とする染料を含むことを特
徴とする,請求項5に記載のセルロース染色形成物。 - 【請求項7】 前記酸化チタンは,部分的に酸化クロム(III)及び酸化ア
ンチモン(V)に置換されている酸化チタンを主成分とする染料を含むことを特
徴とする,請求項5に記載のセルロース染色形成物。 - 【請求項8】 前記酸化チタンは,部分的に酸化マンガン(II)及び酸化ア
ンチモン(V)に置換されている酸化チタンを主成分とする染料を含むことを特
徴とする,請求項5に記載のセルロース染色形成物。 - 【請求項9】 マグネシウムが部分的又は完全にコバルトに置換されている
スピネル(MgAl2O4)を主成分とする染料を含むことを特徴とする,請求
項5に記載のセルロース染色形成物。 - 【請求項10】 前記セルロース染色形成物は,繊維又はフィルムであるこ
とを特徴とする,請求項1〜9のいずれか1項に記載のセルロース染色形成物。 - 【請求項11】 前記セルロース染色形成物は,アミン・オキシドプロセス
で製造されることを特徴とする,請求項1〜10のいずれか1項に記載のセルロ
ース染色形成物。 - 【請求項12】 水溶性の第3級アミン・オキシド中でセルロース溶解は,
成形道具,特にスピナレットにより形成され,及び溶解したセルロースを析出す
るためにエアギャップを経て析出槽に導かれ,前記セルロース溶液及び/又は前
記セルロース溶液の前駆物質に染料を添加する,請求項1〜10のいずれか1項
に記載のセルロース染色形成物の製造方法であって, 重金属含有染料を添加し上記に記載の温度安定試験に従って,前記第3級アミン
・オキシド中でのセルロース溶解の上昇温度を最大10℃,特に最大5℃に低減
させることを特徴とする,セルロース染色形成物の製造方法。 - 【請求項13】 各々,チタンが部分的に一又は複数の重金属で置換された
酸化チタン,又はマグネシウムが部分的又は完全に一又は複数の重金属に置換さ
れたスピネル(MgAl2O4)を主成分とする染料を添加することを特徴とす
る,請求項12に記載のセルロース染色形成物の製造方法。 - 【請求項14】 上記記載の温度安定試験によると前記第3級アミン・オキ
シド内でセルロース溶液の上昇温度を最大10℃,特に最大5℃に低減させる重
金属含有染料のセルロース形成物の染料としての使用。 - 【請求項15】 各々,チタンが部分的に一又は複数の重金属で置換された
酸化チタン,又はスピネルに含有されるマグネシウムが,部分的又は完全に一又
は複数の重金属に置換されたスピネル(MgAl2O4)のセルロース形成物の
染料としての使用。
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