JP2006193574A

JP2006193574A - 分散染料組成物、及び疎水性繊維材料への適用

Info

Publication number: JP2006193574A
Application number: JP2005004960A
Authority: JP
Inventors: Satoyuki Araki; 聰之荒木; Yosuke Yamamoto; 陽介山本
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 2005-01-12
Filing date: 2005-01-12
Publication date: 2006-07-27

Abstract

【課題】疎水性繊維材料を着色する際の三原色用分散染料として、併用される黄色分散染料や赤色分散染料との染着速度が揃っており、かつ、得られた着色物の耐光堅牢度と昇華堅牢度のバランスが良好な青色分散染料組成物の提供。
【解決手段】化合物（Ｉ）の１種以上と化合物（ＩＩ）の１種以上を含有してなる分散染料組成物。

（Ｉ）

（ＩＩ）
［式中、Ｒ、Ｒ_１はメチル、エチル；Ｘは塩素、臭素；Ｔ_１は水素、ヒドロキシル、メトキシ、アルキルカルボニルオキシ；Ｘ_１、Ｘ_２はアミノ、ヒドロキシル；Ａ_１、Ａ_２は水素、臭素、フェニル基］
【選択図】なし

Description

本発明は、疎水性繊維材料を青色に着色する際に有用な分散染料組成物、及び疎水性繊維材料への適用に関する。

下式（Ｉ）で示される化合物はＣ．Ｉ．ＤｉｓｐｅｒｓｅＢｌｕｅ７９やＣ．Ｉ．ＤｉｓｐｅｒｓｅＢｌｕｅ７９：１として公知である。
また、下式（ＩＩ）で示される化合物はＣ．Ｉ．ＤｉｓｐｅｒｓｅＢｌｕｅ５６やＣ．Ｉ．ＤｉｓｐｅｒｓｅＢｌｕｅ７３として公知である。さらに、式（ＩＩＩ）で示される化合物はＣ．Ｉ．ＤｉｓｐｅｒｓｅＢｌｕｅ６０として公知である。

新版染料便覧、７７２−７７５頁（昭和４５年７月２０日丸善株式会社発行）

しかしながら、上記化合物（Ｉ）〜（ＩＩＩ）のいずれか一つの化合物を三原色用の青色分散染料として吸尽染色した場合は、以下に述べるような不都合が生じていた。
前記化合物（Ｉ）を用いた場合は、高いカラーバリューを有する着色物が得られる反面、着色物の耐光堅牢度が満足できるレベルではなかった。また、前記化合物（ＩＩ）を用いた場合は鮮明な色相を有する着色物が得られる反面、着色物の昇華堅牢度が満足できるレベルではなかった。さらに、化合物（ＩＩＩ）を用いた場合は、耐光堅牢度が優れた着色物が得られる反面、三原色用の黄色分散染料や赤色分散染料と併用した際に上記青色分散染料と黄色分散染料や赤色分散染料との染着速度が揃わず相容性が悪いという問題があった。そして、前記化合物（Ｉ）〜（ＩＩＩ）のいずれか一つの化合物を用いて吸尽染色する場合は、疎水性繊維材料を均一に染色することが難しく、繰り返して同じ染色をする際の染色再現性が不良になるという問題があった。

本発明の目的は、疎水性繊維材料を着色する際に、黄色分散染料や赤色分散染料と併用したときの染着速度が揃っており、かつ、得られた着色物の耐光堅牢度と昇華堅牢度のバランスが良好な三原色用青色分散染料組成物を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、上述した青色分散染料組成物を用いて疎水性繊維材料を着色する方法を提供することにある。

すなわち、本発明は、下式（Ｉ）で示される化合物の１種以上及び下式（ＩＩ）で示される化合物の１種以上を含有してなり、式（Ｉ）で示される化合物の１種以上と式（ＩＩ）で示される化合物の１種以上の重量比が（５〜９５）：（９５〜５）であることを特徴とする青色分散染料組成物である。

（Ｉ）
［式中、Ｒ及びＲ_１は、それぞれ独立にメチル基又はエチル基を表す。Ｘはヨウ素原子、塩素原子又は臭素原子を表す。Ｔ_１は水素原子、ヒドロキシル基、メトキシ基、−ＣＨ_２−ＣＨ＝ＣＨ_２基又はアルキルカルボニルオキシ基を表す。該アルキルカルボニルオキシ基におけるアルキルは炭素数１〜３のアルキルである。］

（ＩＩ）
［式中、Ｘ_１及びＸ_２は、一方がアミノ基を表し、他方がヒドロキシル基を表す。Ａ_１及びＡ_２は、それぞれ独立に水素原子、臭素原子又はフェニル基を表し、該フェニル基における１又は２個の水素原子はヒドロキシル基、メトキシ基及びエトキシ基からなる群より選ばれる１又は２種の置換基で置換されていてもよい。］

また、本発明は、上記青色分散染料組成物を用いて疎水性繊維材料を着色する方法である。

本発明の青色分散染料組成物は、黄色分散染料及び／又は赤色分散染料と配合して三原色用の分散染料組成物とした際に、疎水性繊維材料に対する染着速度が揃っており、均染性と染色再現性が良好な着色物が得られる。また、本発明の着色方法によれば、耐光堅牢度と昇華堅牢度のバランスに優れた疎水性繊維材料の着色物が得られる。

以下、本発明を詳細に説明する。
上式（Ｉ）におけるＲ及びＲ_１は、それぞれ独立にメチル基又はエチル基を表す。Ｘはヨウ素原子、塩素原子又は臭素原子を表す。Ｘとしては、臭素原子が好ましい。
Ｔ_１は水素原子、ヒドロキシル基、メトキシ基、−ＣＨ_２−ＣＨ＝ＣＨ_２基又はアルキルカルボニルオキシ基を表す。該アルキルカルボニルオキシ基におけるアルキルは炭素数１〜３のアルキルである。Ｔ_１としては、アルキルカルボニルオキシ基が好ましく、アセチルオキシ基が特に好ましい。

式（ＩＩ）におけるＸ_１及びＸ_２は、一方がアミノ基を表し、他方がヒドロキシル基を表す。Ａ_１及びＡ_２は、それぞれ独立に水素原子、臭素原子又はフェニル基を表す。該フェニル基における１〜２個の水素原子は、ヒドロキシル基、メトキシ基及びエトキシ基からなる群より選ばれる１〜２種の置換基で置換されていてもよい。
式（ＩＩ）で示される化合物としては、Ａ_１及びＡ_２の一方が水素原子であり、かつＡ_１及びＡ_２の他方が臭素原子である化合物、Ａ_１及びＡ_２の双方が臭素原子である化合物や、Ａ_１及びＡ_２の一方が水素原子であり、かつＡ_１及びＡ_２の他方が上述した１〜２種の置換基で置換されていてもよいフェニル基である化合物が好ましい。
本発明の青色分散染料組成物においては、上式（Ｉ）で示される化合物の１種以上と上式（ＩＩ）で示される化合物の１種以上の重量比が（５〜９５）：（９５〜５）である。

本発明の青色分散染料組成物は、上記化合物（Ｉ）の１種以上及び化合物（ＩＩ）の１種以上以外に、下式（ＩＩＩ）で示される化合物を含有することが好ましい。

（ＩＩＩ）
［式中、Ｄ_１はエチレン基又はプロピレン基を表し、Ｔ_２はメチル基又はエチル基を表す。］
式（ＩＩＩ）で示される化合物としては、Ｄ_１がエチレン基であり且つＴ_２がエチル基である化合物や、Ｄ_１がプロピレン基であり且つＴ_２がメチル基又はエチル基である化合物が好ましい。

本発明の青色分散染料組成物の具体例としては、化合物（Ｉ）と化合物（ＩＩ）を含む分散染料組成物や、化合物（Ｉ）と化合物（ＩＩ）と化合物（ＩＩＩ）とを含む分散染料組成物を挙げることができる。本発明の青色分散染料組成物では、化合物（Ｉ）の含有量が５〜９５重量％の範囲であり、化合物（ＩＩ）の含有量が９５〜５重量％の範囲であり、且つ化合物（ＩＩＩ）を化合物（Ｉ）〜（ＩＩＩ）の合計重量に対して３０重量％以下含む組成物が好ましい。

本発明の青色分散染料組成物は、１種以上の化合物（Ｉ）と１種以上の化合物（ＩＩ）と、必要に応じて１種以上の化合物（ＩＩＩ）とを所定の割合に混合することにより得られる。混合の方法としては特に限定されないが、後述する分散剤でそれぞれ化合物毎に分散処理した後に、分散化された各化合物を所定の割合に混合するか、または上記分散処理により得られた各化合物を染色浴中で所定の割合に混合して調製することが好ましい。

上記化合物（Ｉ）〜（ＩＩＩ）の分散処理は、例えばサンドミルを使用し、分散剤の存在下に水性媒体中で行うことができる。上記の分散剤としては、例えばアニオン界面活性剤、ナフタリンスルホン酸のホルマリン縮合物、リグニンスルホン酸やクレゾール・シェーファー酸ホルマリン縮合物等が挙げられる。
分散処理においては、必要に応じて、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類やポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類等のノニオン界面活性剤を上記のアニオン界面活性剤と併用してもよい。

分散処理により得られた分散液は、液体のままで用いてもよいし、上記分散液を噴霧乾燥等により乾燥して得た粉体又は顆粒状として用いてもよい。

また、本発明の青色分散染料組成物は、上記化合物（Ｉ）〜（ＩＩＩ）以外の分散染料化合物と混合して色相の調整を行ってもよい。このような分散染料化合物としては、例えばアゾベンゼン系分散染料やアントラキノン系分散染料等が挙げられる。

色相の調整を行う際に好適な染料としては、例えば下記の染料が挙げられる。
［黄色染料］
カラーインデックスジェネリックネームディスパースイエロー５４、同イエロー６４、同イエロー１１４、同イエロー１１６、同イエロー１１９、同イエロー１２２、同イエロー１４９、同イエロー１６３、同イエロー１９８、同イエロー２１１、同イエロー２２６、同イエロー２２７、同イエロー２３、同イエロー２３１、同イエロー３３、同イエロー４２、同イエロー４９、同イエロー５８、同イエロー６０、同イエロー６６、同イエロー７１、同イエロー７９、同イエロー８６、同イエロー９、同イエロー９０及び同イエロー９３。
［橙色染料］
カラーインデックスジェネリックネームディスパースオレンジ１１８、同オレンジ２５、同オレンジ２９、同オレンジ３０、同オレンジ３１、同オレンジ３２、同オレンジ３７、同オレンジ４５、同オレンジ５６、同オレンジ６１、同オレンジ７６、同オレンジ９６及び同オレンジ９７。
［赤色染料］
カラーインデックスジェネリックネームディスパースレッド１４６、同レッド１８８、同レッド６０、同レッド９２、同レッド２８３、同レッド１８８及び同レッド７３。
［紫色染料］
カラーインデックスジェネリックネームディスパースバイオレット２８、同バイオレット５７、同バイオレット７７及び同バイオレット２７。

さらに、本発明の分散染料組成物は、上記の分散剤や色相調整用の分散染料化合物以外に、増量剤、ｐＨ調整剤、分散均染剤、ビルダー、染色助剤、沸点が１００℃以上である有機溶剤や樹脂バインダー等を含有することができる。

本発明の青色分散染料組成物は、ポリエステル、トリアセテート、ジアセテートやポリアミド等の疎水性繊維材料を染色又は捺染する染料として有用である。

上記の疎水性繊維材料を着色するには、本発明の分散染料組成物を水性媒体中に分散させた染色浴中に、必要に応じて、ｐＨ調整剤や分散均染剤等を加えた後、疎水性繊維材料を前記染色浴に浸漬して、疎水性繊維材料が例えばポリエステル繊維である場合は、加圧下で通常１００℃以上、好ましくは１０５〜１４０℃の範囲で１５〜６０分間染色する。染色時間は染着の状態により短縮又は延長することができる。

また、本発明の青色分散染料組成物を用いて疎水性繊維材料を染色するには、ｏ−フェニルフェノールやメチルナフタレン等のキャリアーの存在下で、例えば水を沸騰させた状態で染色することもできる。さらに、本発明の分散染料組成物を用いて疎水性繊維材料をパディング染色する場合は、上述した方法で調製した染料分散液を布にパディングした後、１００℃以上の温度でスチーミングや乾熱処理を行うこともできる。

本発明の青色分散染料組成物を用いて疎水性繊維材料を捺染する場合は、染料分散液を適当な糊剤と共に練り合わせ、練り合わせたものを布に印捺乾燥した後、スチーミング又は乾熱処理を行う。また、インクジェット方式によって捺染することもできる。

本発明の着色方法に適用される疎水性繊維材料としては、典型的には、エチレングリコールとテレフタル酸の重縮合により得られるポリエステル繊維が挙げられる。また、本発明の着色方法に適用されるポリエステル繊維としては、エチレングリコール以外のポリオールとテレフタル酸の重縮合により得られるポリエステル繊維も挙げられる。これらのポリエステル繊維としては、ポリブチレンテレフタレートや、１，４−ビス−（ヒドロキシメチル）シクロヘキサンとテレフタル酸との重縮合物等が挙げられる。さらに、本発明の着色方法に適用される疎水性繊維材料としては、トリアセテート繊維、ジアセテート繊維やポリアミド繊維等も挙げられる。また、ポリアミド繊維と上記ポリエステル繊維との混紡品や混織品、木綿、絹、羊毛等の天然繊維と上記ポリエステル繊維との混紡品や混織品が挙げられる。以上例示した素材の形態としては、糸、織物や編み物等が挙げられる。

本発明の着色方法に適用される疎水性繊維材料としては、特にポリエステル繊維材料が好ましい。

上記の合繊材料は、０．３デニールよりも大きく、かつ１デニール以下のファインデニールファイバー糸、０．３デニール以下のウルトラマイクロファイバー糸、異型断面糸や異収縮混紡糸等の所謂新合繊が挙げられる。これらの糸はフィラメント状であってもよく、二酸化チタン等で処理した艶消し加工糸等であってもよい。

本発明の着色方法に併用される黄色及び／又は赤色分散染料は、例えば、モノアゾ結合、ビスアゾ結合やナフタレンアゾ結合を含むベンゼンアゾ系化合物、チアゾールアゾ系、ベンゾチアゾールアゾ系、ピリジンアゾ系、イミダゾールアゾ系やチオフェンアゾ系等の複素環アゾ系化合物、アントラキノン系化合物等の化合物群から選択することができる。

以下、実施例等により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。例中の部及び％は、それぞれ重量部及び重量％を表す。

実施例１〜３及び比較例１〜２
１）青色分散染料組成物の調製
下記化合物（１）の１ｇを、ナフタレンスルホン酸ソーダとホルマリンとの縮合反応生成物３ｇと共に６ｇの水中で微粒子化した後、スプレー乾燥して青色分散染料を得た。また、下記化合物（２）の１ｇを、ナフタレンスルホン酸ソーダとホルマリンとの縮合反応生成物３ｇと共に６ｇの水中で微粒子化した後、スプレー乾燥して青色分散染料を得た。さらに、下記化合物（３）の１ｇを、ナフタレンスルホン酸ソーダとホルマリンとの縮合反応生成物３ｇと共に６ｇの水中で微粒子化した後、スプレー乾燥して青色分散染料を得た。
次いで、これらの青色分散染料を用いて、各青色分散染料組成物における化合物（１）、（２）及び（３）がそれぞれ下表１に記載の比率になるように配合した。

（１）

（２）

（３）

２）染色条件
ｉ）市販の黄色分散染料（Ｃ．Ｉ．ＤｉｓｐｅｒｓｅＹｅｌｌｏｗ６４）の０．０１ｇ、市販の赤色分散染料（Ｃ．Ｉ．ＤｉｓｐｅｒｓｅＲｅｄ７３）の０．０２５ｇ、上記１）項で得た青色分散染料０．０４ｇ及びイオネットＲＡＰ−１１７０［製品名；三洋化成（株）製］の０．２７ｇを水に均一に分散させた。次いで、得られた分散液に酢酸０．０４５ｇと酢酸ソーダ０．１８ｇを添加して、１８０ｍｌの染浴を調製した。
上述した操作を繰り返して、合計７つの同じ染浴を得た。

ｉｉ）テトロントロピカル［製品名；東レ（株）製のポリエステル繊維織物］５ｇを上記で得た６０℃の各染浴に投入した後、毎分１℃の速度で６０℃〜１３０℃まで昇温後、１３０℃で３０分間保温して染色を行った。上記の昇温工程において、８０℃、９０℃、１００℃、１１０℃、１２０℃及び１３０℃の各温度に到達したときに、上記７つの同じ染浴における６つの染浴からテトロントロピカルを抜き取り水洗した（８０℃、９０℃、１００℃、１１０℃、１２０℃及び１３０℃の各温度順に次に示す番号１〜６の染色布になる）。
残り１つの染浴においては、１３０℃に到達後、更に同温度で３０分保温して得たテトロントロピカルを抜き取り、水洗した（次に示す番号７の染色布になる）。
これらの７枚のテトロントロピカルを、それぞれ還元洗浄後、さらに乾燥して、番号１〜７の染色布を得た。

３）三原色分散染料における相容性の評価
上述した番号１〜７の染色布を順に並べて、染色布表面の色相の変化を目視し、使用した各色染料の染着速度の一致状態（相容性）を下記の基準で評価した。なお、相容性の評価は、各色染料の混合割合の変化を観察するものであり、色濃度の変化を観察するものではない。

○：番号７の染色布とほぼ同色相で、濃度のみが変化している。
△：番号７の染色布と色相が多少異なるが、ほぼ同系統の色相で変化している。
×：番号７の染色布と全く異なる色相の抜き取り布が存在する。

４）堅牢度試験
表１記載の青色配合染料を上記の番号７の染色布を得たときと同じ方法で染色して得た布について、耐光堅牢度及び昇華堅牢度の試験を行った。
相容性と昇華堅牢度の試験結果を表１にまとめた。
実施例１〜３の本発明組成物は、表１のようにいずれの場合も相容性が良好であった。また、得られた青色染色布の各堅牢度も実用上問題ないレベルであった。一方、比較例１〜２の組成物は、各色染料の相容性と、青色染色布の昇華堅牢度とが劣っていた。

式（ＩＩ）の化合物として、表２記載の下記化合物（４）〜（８）のそれぞれ単独を使用して実施例１と同様に染色しても、実施例１と同様の結果が得られる。また、式（ＩＩ）の化合物として、化合物（４）〜（８）のそれぞれ単独と化合物（２）との混合物を使用して実施例１と同様に染色しても、実施例１と同様の結果が得られる。

実施例４〜６
１）青色分散染料組成物の調製
ナフタレンスルホン酸ソーダとホルマリンの縮合反応生成物３ｇ及び下記化合物（９）の１ｇを６ｇの水中で混合して微粒化後、噴霧乾燥して青色分散染料を得た。また、ナフタレンスルホン酸ソーダとホルマリンの縮合反応生成物３ｇ及び上記化合物（２）の１ｇを６ｇの水中で混合して微粒化後、噴霧乾燥して青色分散染料を得た。さらに、ナフタレンスルホン酸ソーダとホルマリンの縮合反応生成物３ｇ及び上記化合物（３）の１ｇを６ｇの水中で混合して微粒化後、噴霧乾燥して青色分散染料を得た。これらの３種の青色分散染料を表３記載の比率で配合して、青色分散染料組成物を得た。

（９）

２）染色条件
ｉ）Ｃ．Ｉ．ＤｉｓｐｅｒｓｅＯｒａｎｇｅ３０の０．０３ｇと、Ｃ.Ｉ.ＤｉｓｐｅｒｓｅＲｅｄ１６７：１の０．０５ｇと、上記の１）項で得たそれぞれの青色分散染料組成物の０．０４ｇと、三洋化成（株）製のイオネットＲＡＰ−１１７０の０．２７ｇとを、水に均一に分散させた後、得られた分散液に酢酸０．０４５ｇと酢酸ソーダ０．１８ｇを添加して１８０ｍｌの染浴とした。この操作を繰り返して、合計７つの同じ染浴を調製した。

各色染料の相容性試験と、得られた青色染色布の堅牢度試験の結果とを、下表３にまとめた。表３に示されるように実施例４〜６の本発明組成物はいずれも各色染料の相容性が良好であり、得られた青色染色布の耐光堅牢度と昇華堅牢度のバランスも良好であった。一方、比較例３〜４では、いずれも各色染料の相容性が劣る結果であった。

実施例７
表４記載の下記化合物（１０）と上記化合物（１）と上記化合物（９）との混合物を使用して、実施例１と同様の条件で染色しても、染色時の各色染料の相容性が良好であり、得られる青色染色布の耐光堅牢度と昇華堅牢度のバランスが良好である。また、下記化合物（１１）と上記化合物（１）と上記化合物（９）との混合物を使用して、実施例１と同様の条件で染色しても、染色時の各色染料の相容性が良好であり、得られる青色染色布の耐光堅牢度と昇華堅牢度のバランスが良好である。そして、下記化合物（１２）と上記化合物（１）と上記化合物（９）との混合物を使用して、実施例１と同様の条件で染色しても、各色染料の染色時の相容性が良好であり、得られる青色染色布の耐光堅牢度と昇華堅牢度のバランスが良好である。さらに、下記化合物（１３）と上記化合物（１）と上記化合物（９）との混合物を使用して、実施例１と同様の条件で染色しても、染色時の各色染料の相容性が良好であり、得られる青色染色布の耐光堅牢度と昇華堅牢度のバランスが良好である。

本発明の青色分散染料組成物は、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂の着色に利用可能である。

Claims

下式（Ｉ）で示される化合物の１種以上及び下式（ＩＩ）で示される化合物の１種以上を含有してなり、式（Ｉ）で示される化合物の１種以上と式（ＩＩ）で示される化合物の１種以上の重量比が（５〜９５）：（９５〜５）であることを特徴とする青色分散染料組成物。

（Ｉ）
（式中、Ｒ及びＲ_１は、それぞれ独立にメチル基又はエチル基を表す。Ｘはヨウ素原子、塩素原子又は臭素原子を表す。Ｔ_１は水素原子、ヒドロキシル基、メトキシ基、−ＣＨ_２−ＣＨ＝ＣＨ_２基又はアルキルカルボニルオキシ基を表す。該アルキルカルボニルオキシ基におけるアルキルは炭素数１〜３のアルキルである。）

（ＩＩ）
［式中、Ｘ_１及びＸ_２は、一方がアミノ基を表し、他方がヒドロキシル基を表す。Ａ_１及びＡ_２は、それぞれ独立に水素原子、臭素原子又はフェニル基を表し、該フェニル基における１又は２個の水素原子はヒドロキシル基、メトキシ基及びエトキシ基からなる群より選ばれる１又は２種の置換基で置換されていてもよい。］
さらに、下式（ＩＩＩ）で示される化合物を式（Ｉ）、（ＩＩ）及び（ＩＩＩ）で示される化合物の合計重量に対して３０重量％以下含有する請求項１記載の青色分散染料組成物。

（ＩＩＩ）
［式中、Ｄ_１はエチレン基又はプロピレン基を表す。Ｔ_２はメチル基又はエチル基を表す。］
式（ＩＩ）で示される化合物が、下式（ＩＶ）で示される化合物である請求項１又は２に記載の分散染料組成物。

（ＩＶ）
［式（ＩＶ）中におけるＸ_１及びＸ_２は前記の意味を表す。また、式（ＩＶ）中における両端ベンゼン環の炭素原子の１〜２個には１〜２個の臭素原子が結合している。］
式（ＩＩ）で示される化合物が、下式（Ｖ）で示される化合物である請求項１又は２に記載の分散染料組成物。

（Ｖ）
［式中、Ｘ_１及びＸ_２は前記の意味を表す。Ａで示されるフェニル基は右端のベンゼン環上における２個の炭素原子のいずれかに結合している。また、Ａで示されるフェニル基における水素原子の１又は２個は、ヒドロキシル基、メトキシ基及びエトキシ基からなる群より選ばれる１又は２種の置換基で置換されていてもよい。］
請求項１〜４に記載の分散染料組成物を用いることを特徴とする疎水性繊維材料の着色方法。