JP2016503437A - 二量体のアニオン性アントラキノン染料 - Google Patents

Abstract

二量体のアニオン性アントラキノン染料。本発明は、新規の式（Ｉ）の化合物に関する（式中、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、それぞれ独立して水素、Ｃ1-4アルキル又はＣ1-4アルキルオキシである）。式（Ｉ）の化合物は、天然又は合成ポリアミドを染色及び印刷するために有用である。

Description

本発明は、新規の本発明は、新規の二量体のアニオン性アントラキノン染料、それらの調製方法及び、有機材料、例えば天然又は合成ポリアミド及びポリウレタンを染色するためのそれらの使用に関する。

式（II)：

［式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５＝Ｈである］
の構造を有する、メチレン架橋された二量体のアニオン性アントラキノン染料は、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー（Ａｃｉｄ Ｂｌｕｅ）１２７：１、Ｃ．Ｉ．６１１３３の誘導体である。

式（III ）：

で表される、それらの部分的に非常に明るい (bright) モノマー前駆体と比較して、式（II）の二重系 (doubled system) はポリアミド繊維上に良好にビルドアップ（build up）するが、しかしそれらの染色物は非常に鈍く、且つより緑がかった色合いを有する。

驚くべきことに、式Ｉ（架橋炭素原子と結合されるピリジル基及び１つの水素原子を有する）に従う本発明の新規染料により、二重であるにもかわらず、染色物がクリーンで明るい色合いをなお呈し、繊維上で不変の良好なビルドアップ性を示すことが見出された。

本発明は、式（Ｉ）：

［式中、
Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、それぞれ独立して水素、Ｃ_1-4アルキル又はＣ_1-4アルキルオキシである］で表される化合物を提供する。

前記Ｃ_1-4アルキル基及びＣ_1-4アルコキシ基は、好ましくは無置換であり、且つ非分岐である。

Ｒ１及びＲ２は、各々好ましくは、メチル、エチル及びメトキシであり、より好ましくは、メチル及びメトキシである。

Ｒ３は、好ましくは、水素又はメチルであり、より好ましくは、水素である。

式（Ｉ）の好ましい化合物において、ピリジン環は、４位で前記染料分子と連結している。

式（Ｉ）の特に好ましい化合物において、
ピリジン環は４位で置換され、そして
Ｒ１及びＲ２は、各々メチル又はメトキシであり、特にメチルであり、そして
Ｒ３は水素である。

本発明はまた、式（Ｉ）の化合物の調製方法も提供する。本発明の式（Ｉ）の化合物は、以下の既知の条件：
−式（III ）のそれらのモノマー前駆体及びピリジンカルバルデヒドからの、酸で触媒される縮合反応（反応Ａ１）；

−又は、１−アミノ−４−ブロモアントラキノン−２−スルホン酸（ブロモアミン酸、式（IV）、ＣＡＳ Ｎｏ．［１１６−８１−４］）及び式（Ｖ）の４，４’−ジアミノジフェニルメタン誘導体からの、二重銅触媒ウルマン反応（反応Ｂ１）、このタイプの合成は、水性アルコール下で実施され、例えば米国特許第２１５６８８７号記載されている；

によって得ることができる。

２つの式（III ）の分子と、１当量の下記式：

で表されるピリジンカルバルデヒドとの酸触媒反応（反応Ａ１）が、好ましい方法である。

反応は、プロトン酸又はルイス酸を用いて触媒され得るが、このためには、希硫酸を用いることが好ましい。６０〜８０ｗｔ％の硫酸中で反応を行うことが特に好ましい。反応は、１０〜１００℃の温度範囲で実施され得、この場合、式（III ）のモノマーアントラキノン前駆体を、好ましくは１０〜３０℃にて硫酸中で懸濁し、そして当該懸濁液を、ピリジンカルバルデヒドの添加後に、５０〜７０℃に加熱する。

反応及び／又は単離条件に依存して、式（Ｉ）の染料は、遊離酸として、塩として、又は混合塩として得られる。例えば、当該塩及び混合塩は、ナトリウムイオンのようなアルカリ金属イオン、又はアンモニウムイオン、又は、モノ−、ジ−若しくはトリメチル−若しくは−エチルアンモニウムカチオンのようなアルキルアンモニウムカチオン、から選択される１又は２以上のカチオンを含む。染料は、遊離酸から塩若しくは混合塩へと、又はその逆で、或いは１つの塩形態から別の塩形態へと、従来技術によって変換され得る。所望には、染料は、ダイアフィルトレーションによりさらに精製され、この場合、所望ではない塩及び合成副生成物が、粗アニオン染料から分離される。

所望ではない塩及び合成副生成物の除去、及び粗染料溶液からの水の部分的除去は、半透膜を用い、圧を加えることによって実施される。それにより染料を、所望ではない塩及び合成副生成物を含まない形で溶液として得られる。必要であれば、従来の方法を用いて固形物として得られる。

式（Ｉ）の染料及びそれらの塩は、天然又は合成ポリアミドから成るか、又はそれらを含む繊維状物質を、明るい青色の色調で染色するか又は印刷するために特に適切である。式（Ｉ）の染料及びそれらの塩は、天然又は合成ポリアミド又はセルロース（例えば、紙）から成る繊維状物質を印刷するためのインクジェット印刷インクを製造するために、そしてこれらのインクジェット印刷インクを使用するために適切である。

従って、本発明は、天然又は合成ポリアミドから成る繊維物質を染色するための、そして／又は印刷するための、式（Ｉ）の染料、それらの塩及び混合物の使用を、別の側面から提供する。さらなる側面は、インクジェット印刷インクの製造であり、そして、天然又は合成ポリアミドから成る繊維物質を印刷するためのそれらの使用である。

染色は、従来の方法、例えばUllmanns Encyklopadie der technischen Chemie, 第４版, 1982, 22号, 658-673頁 に、又はM. Peter 及び H.K. Rouette, Grundlagen der Textilveredlung, 第１３版, 1989, 535-556頁及び566-574頁 による著書に記載される染色方法に従って実施される。３：１〜４０：１の液体比率で、３０〜１４０℃、より好ましくは８０〜１２０℃、最も好ましくは８０〜１００℃の排気工程での染色が好ましい。

染色されるべき材料は、糸、織物、ループ形成編物又はカーペットの形で存在することができる。完全に昔ながらの染色がさらに、繊細な材料上でも完全に可能であり、それらの材料の例としては、ラムウール、カシミア、アルパカ及びモヘアを挙げることができる。本発明の染料は、ファインデニール繊維（マイクロファイバー）を染色するために特に有用である。

本発明の染料及びそれらの塩は、既知の酸性染料と高い互換性がある。従って、式（Ｉ）の染料、それらの塩又は混合物は、染色又は印刷工程において単独で、又は他に、同じ種類の他の酸性染料、すなわち同程度の染色特性、例えば同程度の堅牢性 (fastness)及び染浴からの材料上への消耗率 (exhaustion rate)を有する酸性染料と一緒に組み合わせて、色調染色 (shade dyeing)用組成物又は印刷用組成物中の成分として、使用され得る。本発明の染料は、特に、適切な発色団を有する特定の他の染料と一緒に使用され得る。本発明の染料の染色物は、適切な緑がかった青色染料、例えばＣ．Ｉ．アシッドブル−１２７：１、又は緑色のアニオン性染料、例えばＣ．Ｉ．アシッドグリーン４０により、色調をつけられる。

適切なアニオン性黄色染料、例えばＣ．Ｉ．アシッドイエロー２３６、又は明るい緑色染料、例えばＣ．Ｉ．アシッドグリーン８１と組み合わされる場合、明るい緑染料物が達成できる。

明るい青紫〜紫色の色調が、赤〜紫色染料、例えばＣ．Ｉ．アシッドバイオレット５４又はＣ．Ｉ．アシッドバイオレット４８と組み合わせて得られる。

色調染色用組成物又は印刷用組成物中に存在する染料の比率は、得られることが所望される色相により決定される。

上記された式（Ｉ）の新規染料は、天然及び合成ポリアミド、すなわち羊毛、絹及びすべてのナイロン種の染色のために非常に有用であり、それらの各々の上に、高い堅牢レベル (fastness level)、特に良好な光堅牢性 (lightfastness)及び良好な湿潤堅牢性 (wetfastness)（洗濯、アルカリ性の汗）を有する非常に明るい染色が得られる。式（Ｉ）の染料及びそれらの塩は、高い消耗率 (exhaustion)を有する。式（Ｉ）の染料及びそれらの塩のビルドアップ能力もまた、非常に良好である。記載された材料上のオン−トーン (on-tone) 染色は、優れた品質のものである。すべての染色物はまた、人工的な光下で一定の色相を有する。デカタイジング及び煮沸に対する堅牢性もまた良好である。

新規染料の一つの決定的利点は、それらが金属を含まず、そして非常にむらのない染色物を提供することである。

本発明の化合物は、それらの良好な互換性のために、個々の染料として使用され得る。また、本発明の化合物は、例えば一般的な堅牢性及び消耗値に関して同等の染色特性を有する同一種の他の染料との組み合わせ要素として使用され得る。得られる組み合わせ色調染色物は、個々の染料による染色に対して類似の堅牢性を有する。

以下の実施例において、部及び百分率は、重量に対してであり、そして温度は、摂氏温度で報告される。

調製実施例１ａ
１９１部の１−アミノ−４−ブロモアントラキノン−２−スルホン酸を、８００部の水及び４００部のエタノールの混合液中で懸濁させる。１０部の１５％炭酸ナトリウム溶液を添加し、懸濁液を９．５に調節する。１４０部の２，６−キシリジン、及び２部の銅粉を反応混合物中に導入する。当該反応混合物を７０℃に加熱し、そして７０℃で１６時間攪拌する。その後、加熱浴の温度を１１０〜１１５℃に上昇させ、アルコールを蒸留除去する。加熱浴の温度を、１４５〜１５０℃に上昇させる。

反応混合物を再び蒸留する。合計１３５０部の水を、同量の蒸留物を集めながら、４時間にわたって、反応混合物にゆっくり滴下する。その後、反応混合物を濾過する。真空下で６０℃で乾燥し、そして粉砕して、１９０部の青みがかった紫色の粉末を得た。これは、下記式（１ａ）（ＣＡＳ登録番号[５０４０８−０６−０５]と一致する：

調製実施例１ｂ
調製実施例１ａに従って得られた１９０部の染料粉末を、室温で１２４０部の８０％硫酸中に導入し、続いて攪拌する。その後、２５．３部のピリジン−４−カルバルデヒド（ＣＡＳ登録番号[８７２−８５−５]）を添加し、そしてその反応混合物を、１時間にわたって６０℃に加熱する。６０℃にて約９０分間攪拌した後、反応は実質的に完結する。反応混合物を、３０分間にわたって、６５℃で２７００部の水中にポンプで導入する。濃青色懸濁液を熱濾過する。真空下６０℃で乾燥し、そして粉砕して、２３０部の下記式（１ｂ）の青みがかった紫色の粉末を得る：

調製実施例１ｃ
調製実施例１ａに従って得られる染料粉末の半分（９５部）を、室温で１２４０部の８０％硫酸中に導入し、その後、１時間攪拌する。その後、２５．３部のピリジン−４−カルバルデヒド（ＣＡＳ登録番号[８７２−８５−５]）を添加し、続いて、さらに１時間攪拌する。実施例１ａに従って得られた染料粉末の残りの半分（９５部）の添加の後、その反応混合物を、１時間にわたって６０℃に加熱する。６０℃で約９０分間の攪拌の後、反応は実質的に完結する。その反応混合物を、６５℃で２７００部の水中に、３０分間にわたってポンプで導入する。濃青色の懸濁液を熱濾過する。真空下で６０℃にて乾燥し、そして粉砕して、２３５部の青色がかった紫色の粉末を得る。染料は同様に、式１ｂに一致する。

式１ｂの染料は、良好な光堅牢性及び湿潤堅牢性、並びに良好なビルトアップ性を有する、非常に明るい青色の色調で、ポリアミド又は羊毛を染色する。ＵＶ／ＶＩＳでの最大吸光度の波長は、５８５及び６２６ｎｍである。

調製実施例２〜３
以下の表は、対応する出発材料を用いて、調製実施例１に記載された方法と同様にして調製された染料を含む。これらの染料は、ポリアミド繊維及び羊毛上に、非常に良好な光堅牢性及び湿潤堅牢性を伴う青色染色を提供する（Ｍｅはメチルであり、Ｅｔはエチルであり、−ＯＭｅはメトキシである）。

調製実施例２〜９

使用実施例Ａ
２０００部の水、エトキシ化されたアミノプロピル脂肪酸アミドをベースとし、そして染料に対する親和性を有する、１部の弱カチオン活性均染剤、調製実施例１ｂ及び１ｃからの０．２５部の式１ｂの染料（１〜２部の４０％酢酸水溶液によりｐＨ５に調節された）から成る、４０℃での染料浴に、１００部のナイロン−６織布を入れる。４０℃にて１０分後、染料浴を、１℃／分の速度で９８℃まで加熱し、そして次に、４５〜６０分間沸騰させる。その後、それを１５分間にわたって７０℃に冷却する。染料を浴から除き、温水で、その後冷水ですすぎ、そして乾燥する。得られた結果物は、良好な光堅牢性及び湿潤堅牢性を有し、そして良好なビルドアップ性を示す、明るい青色ポリアミド染色物である。

使用実施例Ａを調製実施例２〜９の染料で繰り返し、均染性、光堅牢性及び湿潤堅牢性、並びにビルドアップ性に関して類似する効果となった。

使用実施例Ｂ
２０００部の水、エトキシ化されたアミノプロピル脂肪酸アミドをベースとし、そして染料に対する親和性を有する、１部の弱カチオン活性均染剤、調製実施例１からの０．３部の染料（１〜２部の４０％水性酢酸によりｐＨ５．５に調節された）から成る、４０℃での染料浴に、１００部のナイロン−６織布を入れる。４０℃での１０分後、染料浴を、１．５℃／分の速度で１２０℃まで加熱し、そして次に、１２０℃で１５〜２５分間静置する。その後、それを２５分間にわたって７０℃に冷却する。染料を浴から除き、温水及び次に冷水によりすすぎ、そして乾燥する。得られた結果物は、良好な光堅牢性及び湿潤堅牢性を有し、そして良好なビルドアップ性を示す、明るい青色ポリアミド染色物である。

使用実施例Ｂを調製実施例２〜９の染料で繰り返し、均染性、光堅牢性及び湿潤堅牢性、並びにビルドアップ性に関して類似する効果となった。

使用実施例Ｃ
４０００部の水、硫酸化された、エトキシル化アミノプロピル脂肪酸アミドをベースとし、そして染料に対する親和性を有する、１部の両性均染剤、調製実施例１からの０．４部の染料（１〜２部の４０％水性酢酸によりｐＨ５に調節された）から成る、４０℃での染料浴に、１００部の羊毛織布を入れる。４０℃での１０分後、染料浴を、１℃／分の速度で煮沸まで加熱し、そして次に、沸騰下で４０〜６０分間放置する。その後、それを２０分間にわたって７０℃に冷却する。染料を浴から除き、温水及び次に冷水によりすすぎ、そして乾燥する。得られた結果物は、良好な光堅牢性及び湿潤堅牢性を有し、そして良好なビルドアップ性を示す、明るい青色羊毛染色物である。

使用実施例Ｃを調製実施例２〜９の染料で繰り返し、均染性、光堅牢性及び湿潤堅牢性、並びにビルドアップ性に関して類似する効果となった。

使用実施例Ｄ
１００部の織布ナイロン−６材料を、下記から成る５０℃の溶剤（liquor）にパッド（pad）する：
４０部の調製実施例１の染料、
１００部の尿素、
２０部の、ブチルジグリコール系の非イオン性可溶化剤、
１５〜２０部の酢酸（ｐＨを４に調節するための）、
１０部の、エトキシル化されたアミノプロピル脂肪酸アミドをベースとし、そして染料に対する親和性を有する弱カチオン活性均染剤、及び
（１０００部のパディング(padding) 用溶剤を製造するための）８１０〜８１５部の水。

従って、含浸された材料を、巻き上げ、そして固定化のために８５〜９８℃で３〜６時間、飽和蒸気条件下で蒸気チャンバー内に静置する。次に、染料を、温水及び冷水によりすすぎ、そして乾燥する。得られた結果物は、良好な均染性、良好な光堅牢性及び湿潤堅牢性及び良好なビルドアップ性を有する、明るい青色ポリアミド染色物である。

使用実施例Ｄを、調製実施例２〜９の染料で繰り返し、均染性、光堅牢性及び湿潤堅牢性、並びにビルドアップ性に関して類似する効果となった。

使用実施例Ｅ
ナイロン−６から構成され、そして合成基礎布を有する織物カットパイルシート材料を、下記のものを１０００部当たり含む溶剤でパッドする：
１部の調製実施例１の染料、
４部のイナゴ豆粉エーテル系の市販の増粘剤、
２部の高アルキルフェノールの非イオン性酸化エチレン付加物、
１部の６０％酢酸水溶液。

この後、１０００部当たり下記成分を含むペーストを用いて印刷する：
２０部の市販のアルコキシ化された脂肪アルキルアミン（置換製品）、
２０部のイナゴ豆粉エーテル系の市販の増粘剤。

印刷物を、１００℃で６分間、飽和蒸気中で固定し、すすぎ、そして乾燥する。得られた結果物は、青色及び白色パターンを有する均染されたカバー材である。

使用実施例Ｅを、調製実施例２〜９の染料で繰り返し、均染性、光堅牢性及び湿潤堅牢性、並びにビルドアップ性に関して類似する効果となった。

使用実施例Ｆ
３部の調製実施例１〜９からの染料を、８２部の脱塩水及び１５部のジエチレングリコールに、６０℃でそれぞれ溶解する。室温へ冷却して、紙、又はポリアミド及び羊毛織物上へのインクジェット印刷のために非常に適切である青色印刷インクを得る。

Claims (14)

1. 式（Ｉ）：
   

   

   ［式中、
   Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、それぞれ独立して水素、Ｃ_1-4アルキル又はＣ_1-4アルキルオキシである］
   で表される化合物。
2. Ｃ_1-4アルキル基及びＣ_1-4アルコキシ基は、無置換であり、且つ非分岐である、請求項１に記載の化合物。
3. Ｒ１及びＲ２は、各々メチル、エチル又はメトキシである、請求項１又は２に記載の化合物。
4. Ｒ１及びＲ２は、各々メチル又はメトキシである、請求項１〜３のいずれか１項に記載の化合物。
5. Ｒ３は、水素又はメチルである、請求項１〜４のいずれか１項に記載の化合物。
6. Ｒ３は水素である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の化合物。
7. ピリジン環は、４位で前記染料分子と連結している、請求項１〜６のいずれか１項に記載の化合物。
8. ピリジン環は４位で置換され、そして
   Ｒ１及びＲ２は、各々メチル又はメトキシであり、そして
   Ｒ３は水素である、
   請求項１〜７のいずれか１項に記載の化合物。
9. Ｒ１及びＲ２は各々メチルである、請求項８に記載の化合物。
10. 以下の反応スキーム：
    

    

    に従う、酸で触媒される縮合反応による、請求項１〜９のいずれか１項に記載の式（Ｉ）の化合物の調製方法。
11. 以下の反応スキーム：
    

    

    に従う、請求項１〜９のいずれか１項に記載の式（Ｉ）の化合物の調製方法。
12. 天然ポリアミド若しくは合成ポリアミドからなるか、又は天然ポリアミド若しくは合成ポリアミドを含む繊維状物質を染色又は印刷するための、請求項１〜９のいずれか１項に記載の式（Ｉ）の化合物の使用。
13. 羊毛、絹又はナイロンを染色又は印刷するための、請求項１２に記載の使用。
14. インクジェットインクの製造のおける、請求項１〜９のいずれか１項に記載の式（Ｉ）の化合物の使用。