JP3076651B2 - 水不溶性モノアゾ染料 - Google Patents

水不溶性モノアゾ染料

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JP3076651B2 JP04013201A JP1320192A JP3076651B2 JP 3076651 B2 JP3076651 B2 JP 3076651B2 JP 04013201 A JP04013201 A JP 04013201A JP 1320192 A JP1320192 A JP 1320192A JP 3076651 B2 JP3076651 B2 JP 3076651B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はモノアゾ染料に関するも
ので、詳しくは、高温で苛酷な条件でもポリエステル繊
維等を均一に染色することのできる新規な結晶変態を有
する黄色系モノアゾ染料に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、染色業界では染色法に種々の合理
化が行なわれており、例えば、分散染料を用いてポリエ
ステル繊維を染色する場合に於ては、布用としては液流
染色法、糸用としてはチーズ染色法又はパッケージ染色
法等があり、広く行なわれている。
【0003】これらの染色法は、静止した繊維を何層に
も巻いた緻密な層内に、染色分散液を強制的に循環させ
て染色させる方式であるため、従来以上に、染色浴に分
散した染料粒子が微粒子であること及び染色浴における
分散安定性が優れていることが要求される。もし、染料
粒子が大きくなると、繊維層によって染料粒子の濾過現
象が起り、繊維内部への染料の浸透不良、あるいは凝集
物の付着による内層または外層の濃淡染め、繊維表面の
みへの染料の付着による耐摩擦堅牢度などの堅牢度の低
下などの問題が発生する。
【0004】従って、このような染色法に使用する染料
は、染浴中で分散が良好であり、かつ室温から実際の染
着が起こる高温度までの広い温度範囲において分散性が
低下しないことが必要である。ところが、一般的に、染
色浴中で高温度にした時、染料の分散性は、往々にして
低下しやすく、その結果、凝集した染料が上述したよう
に被染物の表面に濾過残渣状に付着し、また何層にも重
なっている被染物は、外層部分と内層部分で染着濃度が
異なり、均一な濃度の染色物が得られない。
【0005】特に最近は、省資源、省エネルギーの観点
から、染色浴の低浴比化(被染物:染色液の比率を
1:30から1:10に低下)、分散剤の使用割合の
低下(染料ケーキ:分散剤の比率を1:3から1:1に
低下)、更に、染色条件の一層の短時間高温化(13
0℃で1時間から135℃で0.5時間)など、染色条
件が苛酷な条件に移行しつつあるが、これらの条件はい
づれも、染料の分散安定性には不利に働く為、従来の染
色法では比較的分散安定性の良好であった染料において
も、より厳しい最近の染色法においては、分散安定性が
不良となるものも少なくない。
【0006】例えば、請求項1に記載の構造式〔I〕で
示されるカルバゾール系のモノアゾ染料は、その構造自
体は、ドイツ特許2212755により公知であり、そ
の製法としては常法に従って、ジアゾ成分とカップリン
グ成分とをカップリング反応させることにより得られ
る。このモノアゾ染料は従来の温和な染色条件において
は、ポリエステル繊維を均一に染色することができ、し
かも諸堅牢度も優れたものである。ところが上述のよう
な高温度で、苛酷な条件下で染色を行なった場合には、
染料の分散性の低下が著しく、均一な染色濃度の染色物
を得ることが極めて困難である。
【0007】また、この染料は各種染色助剤との相溶性
の点でも問題があり、例えば、芒硝(Na2 SO4 )存
在下での高温分散安定性が著しく悪く、従って反応性染
料等と併用してポリエステル/綿混紡品を芒硝の存在下
染色する際に不均染となる。更に、染料を配合し使用す
る際にも、配合染料との相溶性の点から色ブレ、不均染
を発生する欠点があった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記欠点を解
決した、高温度で苛酷な条件下でも良好な染色を行うこ
とができる染料を提供するものである。本発明者らは上
記欠点に関して鋭意検討した結果、請求項1に記載の構
造式〔I〕で示されるカルバゾール系のモノアゾ化合物
には少なくとも2種類の結晶変態が存在すること、その
1つは高温度の染色条件下では分散安定性はあまり良好
でない結晶変態であり、従来の通常の合成反応で得られ
るケーキは該結晶変態であること、他の1つは高温度で
しかも苛酷な染色条件下でも分散安定性が非常に良好で
ある新規な結晶変態であることを見い出した。さらに染
料組成物の高温染浴中での分散状態の安定性は、染料粒
子の大小のみではなく、結晶変態に重大な関係があり、
上記の新規な結晶変態の化合物を用いた場合に、初めて
染料組成物の高温染浴中での分散安定性が達成できるこ
とを見い出し本発明に到達した。
【0009】
【課題を解決するための手段】即ち本発明の要旨は、回
折角(2θ)約12.0°、23.4°及び約25.5
°に3本の強いピーク、更に約10.4°、11.6
°、21.3°及び約29.2°に4本の中間ピークを
示すX線回折図(CuKα)により特徴づけられる結晶
変態を有する、請求項1に記載の構造式〔I〕で示され
る水不溶性モノアゾ染料を要旨とする。本発明の新規な
結晶変態(以下、α型結晶変態と言う)を有するモノア
ゾ化合物は以下のようにして得ることができる。例え
ば、2,6−ジクロル−4−ニトロアニリンを常法によ
りジアゾ化し、次いで、これを希硫酸媒体中で−5〜1
5℃、好ましくは0〜10℃の温度で0.5〜15時
間、カップラーであるN−シアノエチルカルバゾールと
カップリング反応させることにより、前示構造式〔I〕
のモノアゾ化合物を合成する。この合成で得られるモノ
アゾ化合物のケーキはほぼ無定型に近い結晶変態(以下
β型結晶変態と言う)であるが、本発明ではこのケーキ
を更に、特定条件下で処理することによりα型結晶変態
とする。この処理方法としては、例えば、β型結晶変態
のケーキを水媒体中に分散し、場合により、ナフタレ
ンスルホン酸のホルムアルデヒド縮合物、リグニンスル
ホン酸ソーダが主成分であるサルファイトパルプ廃液の
濃縮物等の分散剤の存在下、60〜130℃、好ましく
は80〜100℃の温度で0.5〜30時間、好ましく
は1〜10時間、攪拌処理する方法、又はメタノー
ル、エタノール又はブタノールなどのアルコール類、ジ
オキサンなどのエーテル類、エチレングリコール、グリ
コールエーテル等の有機溶媒中に分散し、15〜100
℃、好ましくは20〜80℃の温度で0.5〜10時間
程度、攪拌処理する方法が採用される。
【0010】次に、前示構造式〔I〕で示されるモノア
ゾ化合物のα型結晶変態とβ型結晶変態について図面に
より説明する。図1及び図2は粉体X線回折法における
CuKα線による回折状態をプロポーショナルカウンタ
ーを使用して記録したX線回折図であり、横軸は回折角
(2θ)、縦軸は回折強度を示す。図1は本発明の新規
な結晶型であるα型結晶変態を示すもので、特に、回折
角(2θ)約12.0°、23.4°及び約25.5°
に3本の強いピーク、更に約10.4°、11.6°、
21.3°及び約29.2°に4本の中間ピークを持っ
ている。図2は従来のβ型結晶変態を示すものであり、
図1のα型結晶変態と明確に異なっている。
【0011】X線回折法による回折角は、同一結晶型の
ものであれば、±0.1°程度の誤差で常に一致するも
のであって、これらの図面は結晶変態の相違を明白に示
している。この結晶型の差異により染色時におけるモノ
アゾ化合物の挙動が異なり、本発明の場合には、高温度
で、しかも、苛酷な条件での染色法を採用しても、良好
な染色ができるのである。
【0012】本発明のカルバゾール系のモノアゾ染料に
より染色しうる繊維類としてはポリエチレンテレフタレ
ート、テレフタル酸と1,4−ビス−(ヒドロキシメチ
ル)シクロヘキサンとの重縮合物などよりなるポリエス
テル繊維、あるいは木綿、羊毛などの天然繊維と上記ポ
リエステル繊維との混紡品、混織品が挙げられる。本発
明のモノアゾ染料を用いてポリエステル繊維を染色する
には、常法により分散剤としてナフタレンスルホン酸と
ホルムアルデヒドとの縮合物、高級アルコール硫酸エス
テル、高級アルキルベンゼンスルホン酸塩などを用い
て、水性媒体中に分散させた染色浴または捺染糊を調製
し浸染又は捺染を行なうことができる。また、例えば、
浸染の場合、上述のような高温染色法、キャリヤー染色
法、サーモゾル染色法などの染色処理法を適用すること
ができ、しかも、これらの方法で苛酷な染色条件を採用
しても、本発明のモノアゾ染料は分散安定性に優れてい
るので、ポリエステル繊維ないしはその混紡品を良好に
染色することができる。具体的には、ポリエステル繊維
類を染色温度125〜140℃、染浴比が15倍以下、
染料に対する分散剤の使用割合が3重量倍以下の苛酷な
条件下で、水性媒体中、分散剤の存在下で吸尽染色する
ことも可能である。
【0013】尚、場合により染色浴にギ酸、酢酸、リン
酸、硫酸アンモニウムなどの酸性物質を添加すれば、更
に好結果が得られる。また、本発明方法に使用される前
示構造式〔I〕で示されるモノアゾ染料は他の染料と併
用してよく、染料相互の配合により染色性の向上等好結
果が得られる場合がある。
【0014】
【実施例】次に、実施例により本発明を更に具体的に説
明する。 実施例1(染料結晶の製造例) N−シアノエチルカルバゾール4.4gを10wt%硫
酸水溶液200mlに5〜8℃にて分散させカップリン
グ成分とした。次に98%硫酸4.6gに43%ニトロ
シル硫酸6.1gを加え、20〜30℃にて攪拌下、
2,6−ジクロル−4−ニトロアニリン4.1gを徐々
に添加し、ジアゾ化を行いジアゾ化溶液とした。このジ
アゾ化溶液を前記カップリング成分溶液中に0〜5℃で
滴下し、10時間、同温度で攪拌し、析出した結晶を濾
別、水洗乾燥して、前示構造式〔I〕で示される化合物
の黄色結晶5.3gを得た。この反応で得られたモノア
ゾ染料の粉末をX線回折法により分析したところ、図2
のX線回折図を示すβ型結晶変態であった。
【0015】次いで、得られたβ型結晶を、10倍容量
の水中に分散させ、90〜95℃で3時間攪拌し結晶の
転移を行なった。結晶転移後濾過、乾燥を行ない、得ら
れた結晶をX線回折法により分析したところ、図1のX
線回折図を示すα型結晶変態であった。
【0016】試験例1(染色例) 前記実施例1で得られたα型結晶変態のモノアゾ化合物
0.2gを、ナフタレンスルホン酸−ホルムアルデヒド
縮合物0.2gおよび高級アルコール硫酸エステル0.
2gを含む水1リットル中に分散させて染色浴を調製し
た。
【0017】この染色浴にポリエステル繊維100gを
浸漬し、135℃で30分間染色した後、ソーピング、
水洗および乾燥を行なったところ、染料の分散性は良好
であり、染布への均一な染色がなされた。また、得られ
た染布は黄色で、耐光堅牢度6級、耐摩擦堅牢度5級と
良好なものであった。なお、上記製造例の製造途中のβ
型結晶変態のモノアゾ化合物を用いて、同様の染色試験
をしたところ、染浴中で染料の部分凝集が起り、不均染
な染布となり、かつ耐摩擦堅牢度は1級と大きく劣るも
のであった。
【0018】試験例2(染色例) 試験例1において、ナフタレンスルホン酸−ホルムアル
デヒド縮合物および高級アルコール硫酸エステルをそれ
ぞれ3倍の0.6gに、水を3倍の3リットルとし、染
色条件を130℃で60分間とした以外は試験例1と同
様にして、やや温和な染色法にて染色を行なった結果、
本発明のα型結晶変態では、試験例1と同様に良好な染
色ができ、得られた染布も耐光堅牢度6級、耐摩擦堅牢
度5級と良好であった。これに対して、β型結晶変態を
用いた際には、試験例1に比べて僅かに向上が見られた
が、やはり不均染な染布が得られ、耐摩擦堅牢度は3級
であった。。
【0019】
【発明の効果】本発明の特定の結晶変態を有する水不溶
性モノアゾ染料は、高温度で、しかも、例えば被染物:
染色液の比率が1:10、染料ケーキ:分散剤の比率が
1:1、染色条件が135℃で0.5時間といった苛酷
な染色条件下でも分散安定性が非常に良好であり、得ら
れる染布は耐光堅牢度、耐摩擦堅牢度に優れたものであ
る。従って、本発明の染料は、省資源、省エネルギーの
観点から非常に有用なものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例において得られたモノアゾ化合
物のα型結晶変態のX線回折図であり、図中、横軸は回
折角(2θ)を、縦軸は回折強度を表わす。
【図2】本発明の実施例において得られたβ型結晶変態
のX線回折図であり、図中、横軸は回折角(2θ)を、
縦軸は回折強度を表わす。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−220561(JP,A) 特開 平3−131664(JP,A) 特開 平5−194874(JP,A) 特開 昭49−1863(JP,A) 特開 昭58−76459(JP,A) 特開 昭63−135455(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C09B 67/48 C09B 67/20 C09B 67/22 C09B 29/40 C09B 29/36

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回折角(2θ)約12.0°、23.4
    °及び約25.5°に3本の強いピーク、更に約10.
    4°、11.6°、21.3°及び約29.2°に4本
    の中間ピークを示すX線回折図(CuKα)により特徴
    づけられる結晶変態を有する下記構造式〔I〕 【化1】 で示される水不溶性モノアゾ染料。
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