JP2019203223A - Method for dyeing polypropylene fiber and colored polypropylene fiber - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、分散染料を用いるポリプロピレン繊維の染色方法及び着色ポリプロピレン繊維に関する。更に詳しくは、ハンセンの溶解度パラメーターが特定の範囲にある分散染料を用いて水中でポリプロピレン繊維を染色する方法に関する。 The present invention relates to a method for dyeing polypropylene fibers using disperse dyes and colored polypropylene fibers. More specifically, the present invention relates to a method for dyeing polypropylene fibers in water using a disperse dye having a Hansen solubility parameter in a specific range.
ポリプロピレン繊維は、繊維の中でもっとも軽量な素材であり、熱伝導率が低く、極めて高い疎水性を有することから、軽量、速乾、保温性に優れる繊維である。しかし、ポリプロピレン繊維は、水系染色が難しい難染素材の一つであり、工業的に実用可能な染色方法は未だ知られていない（例えば、非特許文献１）。 Polypropylene fiber is the lightest material among the fibers, has low thermal conductivity, and extremely high hydrophobicity. Therefore, polypropylene fiber is excellent in light weight, quick drying, and heat retention. However, polypropylene fiber is one of difficult-to-dye materials that are difficult to dye in water, and an industrially practical dyeing method is not yet known (for example, Non-Patent Document 1).
ポリプロピレン繊維を、テトラクロロエチレンや塩化メチレン等の有機溶媒を用いて染着する方法は特許文献１及び特許文献２に提案されている。しかし、テトラクロロエチレンや塩化メチレンには強い麻酔性があり、中枢神経系、呼吸器、肝臓などに重篤な障害を起こすおそれがある溶媒であり、この方法は工業的には実施困難である。 Patent Documents 1 and 2 propose a method of dyeing polypropylene fibers using an organic solvent such as tetrachloroethylene and methylene chloride. However, tetrachloroethylene and methylene chloride are strong anesthetics and may cause serious damage to the central nervous system, respiratory organs, liver and the like, and this method is difficult to implement industrially.
また、特許文献３には原料の樹脂と色素を溶解混合する原着法で着色したポリプロピレン繊維の製造が提案されている。しかし、原着は多品種小ロットの製造には不向きであり、多色な模様構成が難しく、特にファッション性が求められ多色展開が必要な衣料には向いていない。よって、特許文献３の方法は、現状では、黒や紺などのポリプロピレン繊維の染色に限定されている。 Patent Document 3 proposes the production of polypropylene fibers colored by an original deposition method in which a raw material resin and a dye are dissolved and mixed. However, original clothing is unsuitable for manufacturing a variety of small lots, and it is difficult to construct a multicolored pattern. It is not particularly suitable for clothing that requires fashionability and requires multicolor development. Therefore, the method of Patent Document 3 is currently limited to dyeing polypropylene fibers such as black and wrinkles.
更に、二酸化炭素を高温、高圧で超臨界流体を用いるポリプロピレンの染色方法が非特許文献２及び非特許文献３に提案されている。しかし、この方法は、高温・高圧下、二酸化炭素中で染色を行うため、非常に高価な染色装置が必要となり実用的にはほとんど使用されていない。 Further, Non-Patent Document 2 and Non-Patent Document 3 propose a method for dyeing polypropylene using carbon dioxide in a supercritical fluid at high temperature and pressure. However, since this method performs dyeing in carbon dioxide under high temperature and high pressure, a very expensive dyeing apparatus is required and is hardly used practically.
非特許文献４には染料を乳化させてポリプロピレン繊維を染色する方法が提案されている。 Non-Patent Document 4 proposes a method of dyeing polypropylene fibers by emulsifying a dye.
しかし、非特許文献４のように乳化液で染色する場合、染色の昇温工程で乳化が破壊され、染料の凝集が発生し、染めムラやスペック逸脱の発生する問題があるため実用化はできない。 However, when dyeing with an emulsified liquid as in Non-Patent Document 4, emulsification is destroyed in the temperature rising process of dyeing, agglomeration of the dye occurs, and there is a problem that uneven dyeing or spec deviation occurs, and thus cannot be put into practical use .
このように、工業的に実施可能なポリプロピレン繊維の染色方法が求められている。特に、分散染料を用いた、実用的で一般的な水中でのポリプロピレン繊維の染色方法が求められている。 Thus, there is a need for a method for dyeing polypropylene fibers that can be carried out industrially. In particular, there is a need for a practical and general method for dyeing polypropylene fibers in water using disperse dyes.
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、ポリプロピレン繊維の水中での染色を可能とし、得られる染色物は実用性に耐えうる十分な性能、例えば、耐光堅牢度、昇華堅牢度及び水堅牢度等が高く、良好な発色性を有するポリプロピレン繊維の染色方法及びこれらによって得られる着色ポリプロピレン繊維を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and enables the dyeing of polypropylene fibers in water, and the dyed product obtained has sufficient performance that can withstand practicality, for example, light fastness, sublimation fastness and It is an object of the present invention to provide a method for dyeing polypropylene fibers having high water fastness and the like and having good color developability, and colored polypropylene fibers obtained by these methods.
本発明者等は上記問題点を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、特定の分散染料、特にハンセンの溶解度パラメーターが特定の範囲にあるアンスラキノン骨格を有する分散染料を用いることにより、従来は困難であったポリプロピレン繊維の水中での染色が可能となり、かつ十分な性能を備える染色物が得られることを見出し本発明に至った。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that it is difficult to use a specific disperse dye, particularly a disperse dye having an anthraquinone skeleton having a Hansen solubility parameter in a specific range. As a result, the present inventors have found that a dyed product having sufficient performance can be obtained by dyeing polypropylene fibers in water and having sufficient performance.
即ち、本発明は、以下の１）〜７）に関する。
１） ハンセンの溶解度パラメーターの、ＳＰ値が１５．０〜３０．０ＭＰａ１／２の範囲にあり且つ極性項が０．５〜１０．０ＭＰａ１／２の範囲にあるアンスラキノン骨格を有する分散染料を含有する分散染料組成物を用いたポリプロピレン繊維の水中での染色方法。
２） 前記アンスラキノン骨格を有する分散染料が、炭素数５〜１９の脂肪族炭化水素基を有する分散染料である請求項１に記載の染色方法。
３） 前記アンスラキノン骨格を有する分散染料が、下記一般式（１）で表される黄色分散染料、下記一般式（２）又は（３）で表される赤色分散染料、及び下記一般式（４）で表される青色分散染料からなる群から選ばれる１種以上の分散染料である請求項１又は２に記載の染色方法。
４） 前記分散染料が、分散剤によって水中に分散化されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の染色方法。
５） 前記分散剤が、ナフタレンスルホン酸とアルキルベンゼンスルホン酸のホルマリン縮合物、ナフタレンスルホン酸のホルマリン縮合物、クレゾールスルホン酸のホルマリン縮合物、クレゾールと２−ナフトール−６−スルホン酸のホルマリン縮合物、アルキルナフタレンスルホン酸のホルマリン縮合物、クレオソート油スルホン酸のホルマリン縮合物、リグニンスルホン酸、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとのブロック共重合物、アルキルフェノールのエチレンオキサイド付加物、及びポリスチレン化フェノールのエチレンオキサイド付加物からなる群から選ばれる１種以上の化合物である請求項４に記載の染色方法。
６） ハンセンの溶解度パラメーターの、ＳＰ値が１５．０〜３０．０ＭＰａ１／２の範囲にあり且つ極性項が０．５〜１０．０ＭＰａ１／２の範囲にあるアンスラキノン骨格を有する分散染料を用いて染色された着色ポリプロピレン繊維。
That is, the present invention relates to the following 1) to 7).
1) Hansen solubility parameter, disperse dye having an SP value is located and polarity term in the range of 15.0～30.0MPa 1/2 having anthraquinone skeleton in the range of 0.5～10.0MPa 1/2 A method for dyeing polypropylene fibers in water using a disperse dye composition containing an aqueous solution.
2) The dyeing method according to claim 1, wherein the disperse dye having an anthraquinone skeleton is a disperse dye having an aliphatic hydrocarbon group having 5 to 19 carbon atoms.
3) The disperse dye having the anthraquinone skeleton is a yellow disperse dye represented by the following general formula (1), a red disperse dye represented by the following general formula (2) or (3), and the following general formula (4) The dyeing method according to claim 1, wherein the dye is one or more disperse dyes selected from the group consisting of blue disperse dyes.
4) The dyeing method according to any one of claims 1 to 3, wherein the disperse dye is dispersed in water with a dispersant.
5) The dispersant is a formalin condensate of naphthalene sulfonic acid and alkylbenzene sulfonic acid, a formalin condensate of naphthalene sulfonic acid, a formalin condensate of cresol sulfonic acid, a formalin condensate of cresol and 2-naphthol-6-sulfonic acid, Formalin condensate of alkyl naphthalene sulfonic acid, formalin condensate of creosote oil sulfonic acid, lignin sulfonic acid, block copolymer of ethylene oxide and propylene oxide, ethylene oxide addition product of alkylphenol, and ethylene oxide addition of polystyrene phenol The dyeing method according to claim 4, wherein the dyeing method is one or more compounds selected from the group consisting of substances.
6) of the Hansen solubility parameter, disperse dye having an SP value is located and polarity term in the range of 15.0～30.0MPa 1/2 having anthraquinone skeleton in the range of 0.5～10.0MPa 1/2 Colored polypropylene fiber dyed with
本発明は、ポリプロピレン繊維の水中での染色を可能とし、得られる染色物は実用性に耐えうる十分な性能、例えば、耐光堅牢度、昇華堅牢度及び水堅牢度等が高く、良好な色と十分な染色再現性を有するポリプロピレン繊維の染色方法及び着色ポリプロピレン繊維の製造方法、並びにこれらによって得られる着色ポリプロピレン繊維を提供することができる。 The present invention makes it possible to dye polypropylene fibers in water, and the resulting dyed product has sufficient performance that can withstand practicality, such as light fastness, sublimation fastness, water fastness, etc. A method for dyeing polypropylene fibers and a method for producing colored polypropylene fibers having sufficient dye reproducibility, and colored polypropylene fibers obtained by these methods can be provided.
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のポリプロピレン繊維の水中での染色方法は、アンスラキノン骨格を有する分散染料を含有する分散染料組成物を用いて染色する工程を含むことを特徴とする。分散染料組成物は、アンスラキノン骨格を有する分散染料を１種以上含有し、分散剤及びその他の成分を必要に応じてさらに含有する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The method for dyeing polypropylene fibers of the present invention in water includes a step of dyeing with a disperse dye composition containing a disperse dye having an anthraquinone skeleton. The disperse dye composition contains at least one disperse dye having an anthraquinone skeleton, and further contains a dispersant and other components as necessary.
（分散染料）
アンスラキノン骨格を有する分散染料は、ハンセンの溶解度パラメーターの、ＳＰ値が１５．０〜３０．０ＭＰａ１／２の範囲にあり且つ極性項が０．５〜１０．０ＭＰａ１／２の範囲にある。
(Disperse dye)
Disperse dyes having anthraquinone skeleton, the Hansen solubility parameter, SP value is and polarity term is in the range of 15.0～30.0MPa 1/2 in the range of 0.5～10.0MPa 1/2 .
ハンセンの溶解度パラメーターは、物質の化学構造に基づいて規定される数値であり、「ある物質が、ある物質にどのくらい溶けるのか」をそれぞれの溶解度パラメーターの比較から予測できる指標である。その計算には、分散項（δＤ）、極性項（δＰ）、水素結合項（δＨ）の３種類のパラメーターが提案されている。全ハンセン溶解度パラメーター（ＳＰ値）はこれら３種類のパラメーターの全てを考慮して算出される値である。 Hansen's solubility parameter is a numerical value defined based on the chemical structure of a substance, and is an index that can predict “how much a certain substance is soluble in a certain substance” from a comparison of the respective solubility parameters. For the calculation, three types of parameters, a dispersion term (δD), a polarity term (δP), and a hydrogen bond term (δH) have been proposed. The total Hansen solubility parameter (SP value) is a value calculated in consideration of all these three types of parameters.
ハンセンの溶解度パラメーターはＡ Ｕｓｅｒ’ｓ Ｈａｎｄｂｏｏｋ，Ｓｅｃｏｎｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｃ．Ｍ．Ｈａｎｓｅｎ（２００７），Ｔａｙｌｏｒ ａｎｄ Ｆｒａｎｃｉｓ Ｇｒｏｕｐ，ＬＬＣ（ＨｓＰｉＰマニュアル）で解説された式に基づいて、「ＨＳＰｉＰ第２版」（ソフトウェアバージョン ＨＳＰｉＰ ２ｎｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ）を用いて算出される。 Hansen's solubility parameters are described in A User's Handbook, Second Edition, C.I. M.M. Based on the formula explained in Hansen (2007), Taylor and Francis Group, LLC (HsPiP Manual), it is calculated using “HSPiP Second Edition” (software version HSPiP 2nd Edition).
アンスラキノン骨格を有する分散染料としては、例えば、炭素数５〜１９の脂肪族炭化水素基を有する分散染料が挙げられる。ここで、「アンスラキノン骨格を有する」とはアンスラキノンの酸素原子が窒素原子や硫黄原子等のヘテロ原子で置換された構造を母核としてもよいことを意味する。また、「脂肪族炭化水素基を有する」とはアンスラキノン骨格部分と脂肪族炭化水素基の間にアミノ結合、アミド結合、エステル結合、又はエーテル結合等を含むリンカーを介してもよいことを意味する。 Examples of the disperse dye having an anthraquinone skeleton include disperse dyes having an aliphatic hydrocarbon group having 5 to 19 carbon atoms. Here, “having an anthraquinone skeleton” means that a structure in which an oxygen atom of anthraquinone is substituted with a heteroatom such as a nitrogen atom or a sulfur atom may be used as a mother nucleus. Further, “having an aliphatic hydrocarbon group” means that a linker containing an amino bond, an amide bond, an ester bond, an ether bond, or the like may be interposed between the anthraquinone skeleton portion and the aliphatic hydrocarbon group. To do.
炭素数５〜１９の脂肪族炭化水素基としては特に限定されないが、例えば、炭素数５〜１９の直鎖、分岐鎖、又は環状の炭化水素基であり、炭素数５〜１９のアルキル基、炭素数５〜１９のアルケニル基、炭素数５〜１９のアルキニル基等である。中でも、炭素数５〜１９のアルキル基が好ましい。なお、本願の明細書及び特許請求の範囲において、「〜」を用いて数値範囲を表す際は、その範囲は両端の数値を含むものとする。 Although it does not specifically limit as a C5-C19 aliphatic hydrocarbon group, For example, it is a C5-C19 linear, branched or cyclic hydrocarbon group, a C5-C19 alkyl group, Examples thereof include an alkenyl group having 5 to 19 carbon atoms and an alkynyl group having 5 to 19 carbon atoms. Among these, an alkyl group having 5 to 19 carbon atoms is preferable. In the specification and claims of the present application, when a numerical range is expressed using “to”, the range includes numerical values at both ends.
アンスラキノン骨格を有する分散染料は、好ましくは、前記一般式（１）〜（４）のいずれかで表される染料からなる群から選ばれる１以上の分散染料が挙げられる。
The disperse dye having an anthraquinone skeleton is preferably one or more disperse dyes selected from the group consisting of dyes represented by any one of the general formulas (1) to (4).
炭素数５〜１９のアルキル基は、炭素数５〜１９の直鎖、分岐鎖又は環状のアルキル基である。該アルキル基としては、例えば、ｎ−ヘキシル基、ｓ−ヘキシル基、２−メチル−ペンチル基、シクロヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、２−メチル−ヘキシル基、３−メチル−ヘキシル基、４−メチル−ヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロヘキシルメチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基、ｎ−ウンデシル基、ｎ−ドデシル基、ｎ−テトラデシル基、ｎ−ヘキサデシル基、及びｎ−オクタデシル基等が挙げられる。 The alkyl group having 5 to 19 carbon atoms is a linear, branched or cyclic alkyl group having 5 to 19 carbon atoms. Examples of the alkyl group include n-hexyl group, s-hexyl group, 2-methyl-pentyl group, cyclohexyl group, n-heptyl group, 2-methyl-hexyl group, 3-methyl-hexyl group, and 4-methyl. -Hexyl, cycloheptyl, cyclohexylmethyl, n-octyl, n-nonyl, n-decyl, n-undecyl, n-dodecyl, n-tetradecyl, n-hexadecyl, and n- An octadecyl group etc. are mentioned.
式（１）で表される染料は黄色分散染料である。式（１）で表される分散染料は特開昭４４−２１４３１号公報、特開昭４４−１５３１７号公報、及び非特許文献２等に記載の方法で製造することができる。式（１）で表される分散染料の具体例としては、例えば、以下の式（５）又は（６）で表される染料が挙げられる。
式（２）又は（３）で表される分散染料は赤色分散染料である。式（２）で表される分散染料は特開昭５０−６３０１７号公報、及びHeteroatom chemistry, 23(1), 66-73, 2012に記載される方法で製造することができる。式（３）で表される分散染料は、特開昭６１−０２８５５４号公報、及び仏国特許第１４７８７６８号公報に記載の方法で製造することができる。
式（２）で表される分散染料の具体例としては、例えば、以下の式（７）で表される分散染料が挙げられ、式（３）で表される分散染料の具体例としては、例えば、式（８）で表される分散染料が挙げられる。
Specific examples of the disperse dye represented by the formula (2) include a disperse dye represented by the following formula (7), and specific examples of the disperse dye represented by the formula (3) include: For example, the disperse dye represented by Formula (8) is mentioned.
式（４）で表される分散染料は青色分散染料である。式（４）で表される分散染料は理論製造染料化学（細田）Ｐ６８９に記載の方法で製造することができる。式（４）で表される分散染料の具体例としては、例えば、以下の式（９）又は（１０）で表される分散染料が挙げられる。
式（９）で表される分散染料、及び式（１０）で表される分散染料は、非特許文献３に記載される方法により合成することができる。 The disperse dye represented by formula (9) and the disperse dye represented by formula (10) can be synthesized by the method described in Non-Patent Document 3.
アンスラキノン骨格を有する分散染料は、１種単独で用いてもよく、２種以上の組合せを用いてもよい。分散染料の使用量は任意であるが、例えば、３デニ−ルの繊維の場合は０．００５〜１５％ｏ．ｗ．ｆ．（対繊維重量）程度が好ましい。 Disperse dyes having an anthraquinone skeleton may be used alone or in combination of two or more. The amount of disperse dye used is arbitrary. For example, in the case of 3 denier fiber, 0.005 to 15% o.d. w. f. About (weight to fiber) is preferable.
（分散剤）
分散剤としては、例えば、ナフタレンスルホン酸とアルキルベンゼンスルホン酸のホルマリン縮合物、ナフタレンスルホン酸のホルマリン縮合物、クレゾールスルホン酸のホルマリン縮合物、クレゾールと２−ナフトール−６−スルホン酸のホルマリン縮合物、アルキルナフタレンスルホン酸のホルマリン縮合物、クレオソート油スルホン酸のホルマリン縮合物、リグニンスルホン酸、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとのブロック共重合物、アルキルフェノールのエチレンオキサイド付加物及びポリスチレン化フェノールのエチレンオキサイド付加物からなる群から選ばれる１種以上の化合物が挙げられる。これらの分散剤は市場から入手可能である。これらの分散剤を使用することにより、分散染料を水中に分散化させることができる。分散染料組成物における分散剤の含有量は、固形分換算で、好ましくは３０〜８０質量％、より好ましくは５０〜８０質量％である。分散染料の水中への分散化は、公知の方法によって行うことができる。
(Dispersant)
Examples of the dispersant include formalin condensate of naphthalene sulfonic acid and alkylbenzene sulfonic acid, formalin condensate of naphthalene sulfonic acid, formalin condensate of cresol sulfonic acid, formalin condensate of cresol and 2-naphthol-6-sulfonic acid, Formalin condensate of alkyl naphthalene sulfonic acid, formalin condensate of creosote oil sulfonic acid, lignin sulfonic acid, block copolymer of ethylene oxide and propylene oxide, ethylene oxide adduct of alkylphenol and ethylene oxide adduct of polystyreneated phenol One or more compounds selected from the group consisting of: These dispersants are commercially available. By using these dispersants, the disperse dye can be dispersed in water. The content of the dispersant in the disperse dye composition is preferably 30 to 80% by mass, more preferably 50 to 80% by mass in terms of solid content. Dispersion of the disperse dye in water can be performed by a known method.
（その他の成分）
分散染料組成物は、その他の成分として、例えば、防カビ剤、消泡剤、浸透剤、ｐＨ調整剤、及び染色助剤等をさらに含有してもよい。染色助剤としては、例えば、分散均染剤等が挙げられる。これらの成分としては、一般的なものを使用することができ、分散染料組成物における含有量は、ポリプロピレン繊維への染着性を損なわない限り、適宜調整することができる。
(Other ingredients)
The disperse dye composition may further contain, for example, an antifungal agent, an antifoaming agent, a penetrating agent, a pH adjusting agent, and a dyeing assistant as other components. Examples of the dyeing assistant include a dispersion leveling agent. A general thing can be used as these components, and content in a disperse dye composition can be suitably adjusted unless the dyeing property to a polypropylene fiber is impaired.
分散染料組成物は、分散染料、分散剤、及び任意選択的にその他の成分を混合することにより調製することができる。分散染料組成物は、微粒子化処理されたものであることが好ましい。微粒子化処理は、分散染料組成物を少量の水の存在下にボールミルあるいはサンドミル等の粉砕機を用い、通常０．２〜１．０μｍ程度になるまで十分に湿式粉砕することにより行うことができる。分散染料組成物は、微粒子化されたままの液状もしくはペースト状、又は、スプレー乾燥法等により乾燥された粉末状の形態であり得る。 A disperse dye composition can be prepared by mixing a disperse dye, a dispersant, and optionally other ingredients. The disperse dye composition is preferably one that has been subjected to fine particle treatment. The microparticulation treatment can be performed by sufficiently wet-grinding the disperse dye composition in the presence of a small amount of water using a pulverizer such as a ball mill or a sand mill until it is usually about 0.2 to 1.0 μm. . The disperse dye composition may be in the form of a finely divided liquid or paste, or in the form of a powder dried by a spray drying method or the like.
ポリプロピレン繊維を染色する工程では、染料分散液にポリプロピレン繊維を浸漬して染色する。染料分散液は、分散染料組成物を水に添加し、混合することにより調製することができる。
染料分散液のｐＨは、４〜５に調整することが好ましい。ｐＨの調整は、酢酸と酢酸ナトリウム等の一般的に使用されるｐＨ調整剤を添加することにより行うことができる。染料分散液における分散染料の含有量は、染色対象のポリプロピレン繊維の質量に対して、０．００５〜１５％ｏ．ｗ．ｆに調整することが好ましい。
In the step of dyeing polypropylene fiber, the polypropylene fiber is immersed in the dye dispersion to dye. The dye dispersion can be prepared by adding the disperse dye composition to water and mixing.
The pH of the dye dispersion is preferably adjusted to 4-5. The pH can be adjusted by adding a commonly used pH adjuster such as acetic acid and sodium acetate. The content of the disperse dye in the dye dispersion is 0.005 to 15% o.m with respect to the mass of the polypropylene fiber to be dyed. w. It is preferable to adjust to f.
染色条件等は、公知の条件によることができ、特に限定されないが、例えば、ポリプロピレン繊維を浸漬し、加圧下、１０５℃以上、好ましくは１１０℃〜１４０℃程度の温度下で、３０分〜１時間かけて染色することが好ましい。
また、染色は、ブチルフタルイミドやイソプロピルフタルイミド等のキャリヤーの存在下、例えば常圧下の水の沸点で行うこともできる（キャリヤー染色法)。キャリヤー染色法は、繊維を膨潤させて染料を繊維内に運ぶような繊維膨潤剤(キャリヤー)を使用して繊維を染色する方法であり、一般的な染色法に比べより低温での染色を可能とする染色法である。
Dyeing conditions and the like can be based on known conditions and are not particularly limited. For example, a polypropylene fiber is immersed, and under pressure, 105 ° C. or higher, preferably at a temperature of about 110 ° C. to 140 ° C., for 30 minutes to 1 It is preferable to dye over time.
Dyeing can also be carried out in the presence of a carrier such as butylphthalimide or isopropylphthalimide, for example, at the boiling point of water under normal pressure (carrier dyeing method). The carrier dyeing method is a method of dyeing fibers using a fiber swelling agent (carrier) that swells the fiber and carries the dye into the fiber, allowing dyeing at a lower temperature than general dyeing methods. This is a staining method.
染色工程の後には、繊維表面上の未染着の染料を除去するために、染色したポリプロピレン繊維は水洗、ソーピング、還元洗浄等の処理を行う事が望ましい。 After the dyeing step, the dyed polypropylene fiber is preferably subjected to treatment such as water washing, soaping, and reduction washing in order to remove undyed dye on the fiber surface.
本発明に係る染色方法によれば、従来は困難とされていたポリプロピレン繊維の水中での染色が可能となり、着色ポリプロピレン繊維の工業的な製造を実現することができる。本発明に係る方法により製造された着色ポリプロピレン繊維は、実用性に耐えうる十分な性能、例えば、耐光堅牢度、昇華堅牢度及び水堅牢度等が高く、良好な色と十分な染色再現性を有する。 According to the dyeing method of the present invention, it becomes possible to dye polypropylene fibers in water, which has been considered difficult in the past, and industrial production of colored polypropylene fibers can be realized. The colored polypropylene fiber produced by the method according to the present invention has sufficient performance that can withstand practicality, for example, light fastness, sublimation fastness, water fastness, etc., and good color and sufficient dye reproducibility. Have.
以下の実施例により本願発明を詳細に説明するが、本願発明はこれらに限定されるものではない。実施例において「部」は「質量部」を、「％」は「質量％」をそれぞれ意味する。 The present invention will be described in detail by the following examples, but the present invention is not limited thereto. In the examples, “parts” means “parts by mass” and “%” means “% by mass”.
［分散染料］
実施例において前記式（５）〜式（１０）で表される分散染料を用いた。比較例において下記式（１１）〜式（２６）で表される分散染料を用いた。式（５）〜（６）、式（９）〜（２６）で示される分散染料としては、日本化薬社製のものを使用した。式（７）及び式（８）で示される分散染料は、後述の方法により合成した。
In the examples, disperse dyes represented by the above formulas (5) to (10) were used. In Comparative Examples, disperse dyes represented by the following formulas (11) to (26) were used. As the disperse dyes represented by formulas (5) to (6) and formulas (9) to (26), those manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd. were used. The disperse dyes represented by the formulas (7) and (8) were synthesized by the method described later.
＜式（７）の化合物の合成＞
オルトジクロロベンゼン６５部に１−アミノアンスラキノン４．１部、１−ブロモー４−ｎ−オクチルベンゼン１５部、炭酸カリウム３．７部、ヨウ化カリウム０．２部、銅粉（２００メッシュ）０．２部と塩化第一銅０．２部を添加後、１５０℃に昇温し、１５時間反応させた。得られた反応液を７０℃に冷却し、オルトジクロロベンゼンを減圧留去し、得られた残渣にトルエン２００部を添加し、残渣を溶解し、液ろ過を行った。得られた溶解液をロータリーエバポレーターでトルエンを除去し、イソプロピルアルコール１００部、水１００部で洗浄し、ウエットケーキを得た。得られたウエットケーキを乾燥することで式（７）の化合物５．３部を得た。
<Synthesis of Compound of Formula (7)>
1-aminoanthraquinone 4.1 parts, 1-bromo-4-n-octylbenzene 15 parts, potassium carbonate 3.7 parts, potassium iodide 0.2 parts, copper powder (200 mesh) 0 After adding 2 parts and 0.2 parts of cuprous chloride, the temperature was raised to 150 ° C. and reacted for 15 hours. The obtained reaction liquid was cooled to 70 ° C., orthodichlorobenzene was distilled off under reduced pressure, 200 parts of toluene was added to the obtained residue, the residue was dissolved, and liquid filtration was performed. Toluene was removed from the resulting solution by a rotary evaporator and washed with 100 parts of isopropyl alcohol and 100 parts of water to obtain a wet cake. The obtained wet cake was dried to obtain 5.3 parts of a compound of the formula (7).
＜式（８）の化合物の合成＞
ジメチルホルムアミド３０部に１−アミノ−２−ブロモアンスラキノン６．３部、ｐ−ノニルフェノール９．０部と炭酸カリウム１．５部を添加後、１３０℃に昇温し、５時間反応させた。得られた反応液を３０℃に冷却し、水１００部に投入し、デカンテーションを行った。得られたタール分に再度水１００部を添加し、デカンテーションを実施した。得られたタール分にメタノール１００部を添加し、デカンテーションを実施した。得られたタール分にメタノール１００部を添加し、再度デカンテーションを実施した。得られたタール分を乾燥することで式（８）の化合物８．２部を得た。
<Synthesis of Compound of Formula (8)>
After adding 6.3 parts of 1-amino-2-bromoanthraquinone, 9.0 parts of p-nonylphenol and 1.5 parts of potassium carbonate to 30 parts of dimethylformamide, the temperature was raised to 130 ° C. and reacted for 5 hours. The resulting reaction solution was cooled to 30 ° C., poured into 100 parts of water, and decanted. To the obtained tar content, 100 parts of water was added again and decantation was performed. To the obtained tar content, 100 parts of methanol was added, and decantation was performed. To the obtained tar content, 100 parts of methanol was added, and decantation was performed again. The tar content obtained was dried to obtain 8.2 parts of the compound of formula (8).
各分散染料のハンセンの溶解パラメーターを表１に示す。
［分散染料組成物の調製］
式（５）〜（７）、及び式（９）〜（２６）で示される各々の分散染料の原末を１０質量％、分散剤１０質量％、防腐剤（ＰＲＯＸＥＬ ＧＸＬ（Ｓ）、ロンザジャパン社）２質量％、消泡剤（サーフィノール１０４ＰＧ５０、日信化学工業社）１質量％を加え、更に純水を加えて全量を１００質量％とし、０．３ｍｍジルコニアビーズを加え、微粉砕機にて水冷下約７時間微粒子化処理を行い、分散染料組成物を調製した。
式（８）で示される分散染料の原末を１０質量％、分散剤１０質量％、防腐剤（ＰＲＯＸＥＬ ＧＸＬ（Ｓ）、ロンザジャパン社）２質量％、消泡剤（サーフィノール１０４ＰＧ５０、日信化学工業社）１質量％、浸透剤（プロピルグリコール、一般薬品）３質量％を加え、更に純水を加えて全量を１００質量％とし、０．３ｍｍジルコニアビーズを加え、微粉砕機にて水冷下約７時間微粒子化処理を行い、分散染料組成物を調製した。
[Preparation of disperse dye composition]
10% by mass of the raw material of each disperse dye represented by the formulas (5) to (7) and formulas (9) to (26), 10% by mass of a dispersant, preservative (PROXEL GXL (S), Lonza Japan Company) 2% by mass, defoaming agent (Surfinol 104PG50, Nissin Chemical Industry Co., Ltd.) 1% by mass, further adding pure water to 100% by mass, adding 0.3 mm zirconia beads, fine grinding machine Was subjected to micronization for about 7 hours under water cooling to prepare a disperse dye composition.
10% by mass of the powder of the disperse dye represented by the formula (8), 10% by mass of the dispersant, 2% by mass of the preservative (PROXEL GXL (S), Lonza Japan), defoaming agent (Surfinol 104PG50, Nissin) Chemical Industry Co., Ltd.) 1% by mass, penetrant (propyl glycol, general chemicals) 3% by mass, pure water is added to make the total amount 100% by mass, 0.3 mm zirconia beads are added, and water cooling is performed with a fine pulverizer. The dispersion process was carried out for about 7 hours to prepare a disperse dye composition.
［実施例１〜６、比較例１〜１６］
得られた分散染料組成物を、分散均染剤ＫＰレベラーＡＬ（日本化薬社製、アニオン性界面活性剤）を１％ｏ．ｗ．ｆ（対繊維重量）添加後、酢酸と酢酸ナトリウムによりｐＨ４．５に調整した水に加え、ポリプロピレン白布１００部に対し分散染料組成物が各０．１％、０．３％、０．６％、１．０％、３．０％ｏ．ｗ．ｆ．になるように全量を２０００部に調整した。この染浴（染料分散液）にポリプロピレン白布１００部を浸漬し、１３５℃で３０分染色した。染色後のポリプロピレン白布を、４５％の苛性ソーダ６部、ハイドロサルファイト６部、サンモールＲＣ−７００（日華化学社製、アニオン系界面活性剤）２部に水を加えて全量３０００部とした浴で８０℃、１５分間の還元洗浄を施し、水洗、乾燥して染色物を得た。
[Examples 1-6, Comparative Examples 1-16]
Disperse leveling agent KP leveler AL (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., anionic surfactant) was added to 1% o. w. After adding f (weight to fiber), in addition to water adjusted to pH 4.5 with acetic acid and sodium acetate, the disperse dye composition was 0.1%, 0.3%, 0.6% for 100 parts of polypropylene white cloth, respectively. 1.0%, 3.0% o. w. f. The total amount was adjusted to 2000 parts. 100 parts of a polypropylene white cloth was immersed in this dye bath (dye dispersion) and dyed at 135 ° C. for 30 minutes. The dyed polypropylene white cloth is made up to 3000 parts by adding water to 6 parts of 45% caustic soda, 6 parts of hydrosulfite and 2 parts of Sunmol RC-700 (manufactured by Nikka Chemical Co., Ltd., anionic surfactant). Reduction washing was performed in a bath at 80 ° C. for 15 minutes, followed by washing with water and drying to obtain a dyed product.
［染着率測定試験］
得られたポリプロピレン染色物の反射率を機器測色機（マクベス社 カラーアイＣＩＥ−３１００）にて測定し、ＤＩＮ表色系に従ってθ値を算出し表２に示した。
The reflectance of the obtained polypropylene dyed product was measured with an instrument colorimeter (Macbeth Color Eye CIE-3100), and the θ value was calculated according to the DIN color system and shown in Table 2.
θ値はドイツ工業規格で定められているＤＩＮ表色系をもとにした色濃度式により求められ、θ値が大きい程、染色物の表面濃度が高いことを示す。表２から明らかなように、実施例１〜６は分散染料組成物の添加量が多くなるにしたがって表面濃度が高くなっているが、比較例１〜１６では分散染料組成物の添加量が増加しても表面濃度の向上が見られなかった。この結果により、実施例１〜６では、良好な色相を実現できることが示された。 The θ value is determined by a color density formula based on the DIN color system defined by German Industrial Standards. The larger the θ value, the higher the surface density of the dyed product. As apparent from Table 2, Examples 1 to 6 have higher surface concentrations as the amount of the disperse dye composition is increased, but in Comparative Examples 1 to 16, the amount of the disperse dye composition is increased. Even so, the surface concentration was not improved. From this result, in Examples 1 to 6, it was shown that a good hue can be realized.
［堅牢度試験］
実施例１〜６で得られた染色物を用いて各堅牢度試験を実施した。
[Fastness test]
Each fastness test was carried out using the dyeings obtained in Examples 1-6.
（１）耐光堅牢度試験
耐光堅牢度試験は、スーパーキセノンフェードメーターＳＸ７５−Ｆ（スガ試験機社製）を用い、条件：５０Ｗ／ｍ２、ＢＰＴ６３℃、相対湿度５０％、３９．４時間照射にて実施した。結果はＪＩＳ Ｌ ０８４１記載のブルースケールに従い、変褪色を等級で評価し表３に示した。
(1) Light fastness test The light fastness test uses a super xenon fade meter SX75-F (manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.), conditions: 50 W / m 2 , BPT 63 ° C., 50% relative humidity, irradiation for 39.4 hours. It carried out in. The results are shown in Table 3 according to the blue scale described in JIS L 0841, and the discoloration color was evaluated by a grade.
（２）昇華堅牢度試験
昇華堅牢度試験はＪＩＳ Ｌ ０８７９に準じて実施した。添付布はポリプロピレンを用いた。結果はＪＩＳ Ｌ ０８０５記載の汚染用グレースケールに従い、汚染色を等級で評価し表３に示した。
(2) Sublimation fastness test The sublimation fastness test was performed according to JIS L 0879. Attached fabric was polypropylene. The results are shown in Table 3 according to the gray scale for contamination described in JIS L 0805, and the contamination color was evaluated according to the grade.
（３）水堅牢度試験
水堅牢度試験はＪＩＳ Ｌ ０８４６に準じて実施した。添付布はポリプロピレンを用いた。結果はＪＩＳ Ｌ ０８０５記載の汚染用グレースケールに従い、汚染色を等級で評価し表３に示した。
表３の結果から、実施例１〜６で得られる染色物は耐光堅牢度、昇華堅牢度、及び水堅牢度において実用堅牢度水準を満たしており、ポリプロピレン染色物として優れた性能を有していることが示された。 From the results of Table 3, the dyeings obtained in Examples 1 to 6 satisfy practical fastness levels in light fastness, sublimation fastness, and water fastness, and have excellent performance as polypropylene dyeings. It was shown that
実施例１〜６を繰り返し実施しても、表２及び３に示すのと同様の結果が得られたことから（データは示さず）、実用に耐える染色再現性を有することが示された。
Even when Examples 1 to 6 were repeatedly carried out, the same results as shown in Tables 2 and 3 were obtained (data not shown), indicating that the dyeing reproducibility withstands practical use.
Claims (6)
Hansen solubility parameter, SP value is located and polarity term in the range of 15.0～30.0MPa 1/2 using a disperse dye having an anthraquinone skeleton in the range of 0.5～10.0MPa 1/2 Dyed polypropylene fibers dyed.
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