JP4424466B2 - ポリ乳酸系繊維の染色に適した分散染料混合物 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリ乳酸及び乳酸を主成分とする他の成分との共重合体からなるポリ乳酸系繊維を含有する繊維を染色するための分散染料に関する。特に、ポリ乳酸系繊維を黒色や紺色など濃色に、色調・演色性等良好に染色することができる分散染料に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ポリ乳酸系樹脂は植物由来の炭水化物を原料とする非石油系樹脂であり、なおかつ自然環境中で水と炭酸ガスに分解されることにより生態系での循環が可能となるため、資源の再利用が容易で、脱石油化を実現する環境に優しい素材である。また、他の脂肪族ポリエステル等の生分解性樹脂に比べ、高い融点やガラス転移点を有し、強度も汎用的なポリエステル並みに高いことから、実用繊維として今後の普及が期待されている。用途としてはフィルム、シート、スパンボンド、樹脂および繊維として、産業用資材、インテリア・生活資材や衣料用繊維等への使用が考えられており、繊維メーカー各社が本格展開に向け開発を加速している。
新素材が衣料用途繊維やインテリア向け繊維として普及するためには、彩りを添えるための染色法の確立が鍵を握る。ポリ乳酸系繊維の染色には一般的に分散染料が用いられるが、現在普及している分散染料の多くはポリ乳酸系繊維に対する染着性(吸尽性)が低い。また通常のポリエステル繊維を染色した場合と比べ、反射スペクトルが短波長側にシフトするため色調の変化をもたらす。このような理由から望み通りの色調に染色することが容易ではなく再現性や演色性も悪い。特に濃色である紺色や黒色等を表現するのは非常に困難である。この問題を染色加工方法によって解決しようとする試みはなされている(例えば、特許文献1、2参照。)。しかし既存の分散染料でポリ乳酸系繊維を紺色や黒色に染色できるものはほとんど見当ら無いのが実状であり染料の開発が待たれている。
【0003】
【特許文献1】
特開平8−311781号公報
【特許文献2】
特開2003−49374号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記実状に鑑み、このポリ乳酸系繊維を良好に染色することのできる、特に衣類用途として使用量の多い黒色や紺色の濃色染色物を得ることが可能となる新規分散染料を提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、ポリ乳酸系繊維に対する吸尽性や各種堅牢度に比較的優れた染料色素を特定しこれらを組み合わせることによって、ポリ乳酸系繊維を良好に、特に黒色や紺色などの濃色に染色することが可能となることを見出し、本発明を完成した。
すなわち本発明の要旨は、下記構造式〔1〕および/または下記構造式〔2〕で示される色素化合物、並びに下記構造式〔3〕および/または下記構造式〔4〕で示される色素化合物を含むことを特徴とするポリ乳酸系繊維を染色するための分散染料混合物、更にこれら分散染料混合物に加え、下記構造式〔5〕で示される化合物を含むことを特徴とするポリ乳酸系繊維を染色するための分散染料混合物に存する。
【0006】
【化6】
【0007】
[式中、X1およびX2はそれぞれクロル原子またはブロム原子を表わし、R1はメチル基またはエチル基を表わし、R2は水素原子またはメチル基を表わす。]
【0008】
【化7】
【0009】
[式中、X3およびX4はそれぞれクロル原子またはブロム原子を表わし、R3およびR4はそれぞれメチル基またはエチル基を表わし、R5は水素原子またはメチル基を表わす。]
【0010】
【化8】
【0011】
[式中、R6はメチル基またはエチル基を表わす。]
【0012】
【化9】
【0013】
[式中、R7は水素原子またはメトキシ基を表わし、R8およびR9はそれぞれアセチルオキシ基またはメトキシカルボニル基を表わす。]
【0014】
【化10】
【0015】
[式中R10は、メトキシプロピル基、エトキシプロピル基もしくはメトキシエトキシプロピル基を表わす。]
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に記述する。本発明においては、黄色系色素化合物である式〔1〕および/または式〔2〕で示される化合物、並びに青色系色素化合物である式〔3〕および/または式〔4〕で示される化合物の組み合わせによって、染料混合物、特に黒色または紺色の染料を構成する。また希望する色調・演色性を得るために、これに加え式〔5〕で示される青色系色素化合物や、下記構造式〔6〕で示される赤色系色素化合物、下記構造式〔7〕で示される黄色系色素化合物などの他の色素化合物を少量加えることも可能である。
【0017】
【化11】
【0018】
[式中、X5はシアノ基またはクロル原子を表わし、R11およびR12はそれぞれアセチルオキシ基またはメトキシカルボニル基を表わす。]
【0019】
【化12】
【0020】
〔式中、R13は、C1〜C4直鎖もしくは分岐鎖アルコキシ基またはC1〜C3アルコキシアルコキシ基で置換されても良いC1〜C 10の直鎖もしくは分岐鎖アルキル基を表わし、R14およびR15は互いに独立に、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、C1〜C3アルコキシ基またはC1〜C3アルキル基もしくはフェニル基で置換されても良いスルホニルオキシ基、またはC1〜C3アルコキシ基、C1〜C3アルコキシC1〜C3アルコキシC1〜C3アルコキシ基、フェノキシ基もしくはフェノキシC1〜C3アルコキシ基で置換されていても良いカルボニル基を表わす。〕
本発明の染料を用いてポリ乳酸系繊維を染色するには、前記構造式〔1〕〜〔5〕で示される色素化合物が水に不溶ないし難溶であるので、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−ル硫酸エステル、高級アルキルベンゼンスルホン酸塩等を使用して水性媒質中に微粒子化して分散させた染色浴または捺染糊を調製し、浸染または捺染により行なうことができる。特に浸染染色法が好ましい。浸染の場合、高温染色法、キャリヤー染色法、サーモゾル染色法などの通常の染色処理法を適用すれば、ポリ乳酸系繊維ないしはその混紡品に良好な染色を施すことができる。ポリ乳酸系繊維はポリエステル繊維と比べ熱やアルカリ条件に弱いため、染色は110℃程度にて30分程度、染色液のpHは4.0〜4.5で実施することが望ましい。
【0021】
【実施例】
実施例1
色素化合物として下記構造式〔1−1〕で示される色素化合物のみを含有する分散染料、同じく下記構造式〔3−1〕で示される色素化合物のみを含有する分散染料、同じく下記構造式〔4−1〕で示される色素化合物のみを含有する分散染料を、色素化合物量換算にてそれぞれ45重量%、28重量%および27重量%になるように計り取った後、十分に混合し黒色分散染料混合物を得た。
この分散染料を、ポリ乳酸系繊維5gに対してJIS L 0808に規定された標準染色濃度1/1N程度の染色物が得られる量だけ計り取り、染色助剤および酢酸/酢酸ナトリウムpH緩衝液(pH4.5)を加え、脱塩水にて合計100mLになるように分散させ調製した染色浴に、ユニチカファイバー株式会社製ポリ乳酸系繊維「テラマック」生地5gを浸漬し、110℃で30分保持し染色を行なった。得られた染色物を、ハイドロサルファイトナトリウム2g/L、炭酸ナトリウム2g/L、クラリアント社製Hostapal LFB Conc.1g/Lを含む水150mL中にて65℃で10分間保持することにより還元洗浄を行なった。これを乾燥後、140℃で1分間の熱加工(ヒ−トセット)を行ない、黒色染色物を得た。
得られた染色物は緑みの黒色であり、JIS Z 8022に規定された標準光源Aにて観測したところ演色性も少なく良好であった。この染色物の紫外線カーボンアーク灯光に対する染色堅牢度(JIS L 0842)による染色物の変退色は4級、洗濯に対する染色堅牢度(JIS L 0844)による白布汚染は5級と、ポリ乳酸系繊維の染色物としては比較的良好であった。
【0022】
実施例2
色素化合物として下記構造式〔1−1〕で示される色素化合物のみを含有する分散染料、同じく下記構造式〔3−1〕で示される色素化合物のみを含有する分散染料、同じく下記構造式〔4−1〕で示される色素化合物のみを含有する分散染料を、色素化合物量換算にてそれぞれ41重量%、25重量%および25重量%になるように計り取った後、これに、下記構造式〔5−1〕と〔5−3〕で示される色素化合物を1対1の割合で含有する分散染料を色素化合物量換算にて9重量%加え十分に混合し、黒色分散染料混合物を得た。
この分散染料を、実施例1と同様の方法にて染色・堅牢度試験を実施したところ、得られた染色物は緑味の黒色であり、演色性は極めて少なく良好であった。また紫外線カーボンアーク灯光に対する染色堅牢度は染色物変退色4級、洗濯に対する染色堅牢度は白布汚染5級と、ポリ乳酸系繊維の染色物としては比較的良好であった。
【0023】
実施例3から16
実施例1および2で用いた化合物の組み合わせによる黒色染料混合物に換えて、下記構造式〔1−1〕から〔7−1〕で示される色素化合物を用い、表1および表2に示した組み合わせにより作製した染料混合物を用いて、実施例1と同様の試験を実施した。
結果を表1に示す。実施例3から12では黒色染料混合物の作製を試みたが、色調および演色性共にいずれも良好な結果が得られた。また実施例13から16では紺色染料混合物の作製を試みたが、同様に色調および演色性とも良好であった。また耐光堅牢度および洗濯堅牢度に関してもいずれも良好である。
【0024】
【表1】
【0025】
【表2】
【0026】
【化13】
【0027】
【化14】
【0028】
【化15】
【0029】
実施例17
色素化合物として前記構造式〔1−1〕で示される色素化合物のみを含有する分散染料、同じく前記構造式〔3−1〕で示される色素化合物のみを含有する分散染料、同じく前記構造式〔4−1〕で示される色素化合物のみを含有する分散染料を、色素化合物量換算にてそれぞれ31重量%、32重量%、および24重量%になるように計り取り、これに、前記構造式〔5−1〕と〔5−3〕で示される色素化合物を1対1の割合で含有する分散染料を色素化合物量換算にて7重量%、および色素化合物として前記構造式〔6−1〕で示される色素化合物のみを含有する分散染料を色素化合物量換算にて6重量%加え十分に混合し、黒色分散染料混合物を得た。
この分散染料を、ポリ乳酸系繊維2.5gに対してJIS L 0808に規定された標準染色濃度1/1N程度の染色物が得られる量だけ計り取り、染色助剤、酢酸/酢酸ナトリウムpH緩衝液(pH4.5)を加え、脱塩水にて合計100mLになるように分散させ調製した染色浴に、ダイスター社製直接染料「Sirius Black OB−V」を0.12g、「Sirius Scarlet K−CF」を0.015g、「Sirius Orange K−CF」を0.015gおよび硫酸ナトリウム1gを加えた後、ユニチカファイバー株式会社製ポリ乳酸系繊維と綿の50%/50%混紡生地5gを浸漬し、110℃で30分保持した後、80℃まで冷却し20分保持して染色を行なった。これを水洗、乾燥後、140℃で1分間の熱加工(ヒ−トセット)を行ない、黒色染色物を得た。
得られた染色物はポリ乳酸部分も綿部分も深みのある黒色に良好に染まり、JIS Z 8022に規定された標準光源Aにて観測したところ演色性も少なく良好であった。
【0030】
比較例1から6
前記黄色系色素化合物〔1〕および〔2〕の代わりに、下記構造式〔A〕や〔B〕にて示される黄色系色素化合物を用いた比較例1〜3では、これらの色素化合物のポリ乳酸系繊維に対する染着性が低いために染料が染色液中に残留してしまい、黒色染色物を得ることができなかった。
また前記青色系色素化合物である〔3〕および〔4〕の代わりに下記構造式〔C〕や〔D〕にて示される青色系色素化合物を用いた比較例4〜6は、これらの色素のポリ乳酸系繊維に対する染着性が低いために染料が染色液中に残留してしまい、なおかつ反射スペクトルの短波長シフトにより、黒色にはならず演色性も大きくなり、不十分な結果となった。
【0031】
【化16】
【0032】
【表3】
【0033】
比較例7
既存のポリエステル向け黒色染料であるダイスタ−社製「Dianix Tuxedo Black H conc. Liquid 01」を用いて、同様の試験を行なった。この染料を400mg秤量し、実施例1と同様の方法にて染色を実施し染色物を得た。
得られた染色物は赤茶色となり、黒色とは程遠い色調を示した。
【0034】
比較例8
既存のアセテート向け黒色染料であるダイスター社製「Miketon Fast Black Z」を用いて、同様の試験を行なった。この染料を250mg秤量し、実施例1と同様の方法にて染色を実施し染色物を得た。
得られた染色物は一見黒色であったが、JIS Z 8720に規定される標準光源Aにて観察すると赤紫色を示し、大きな演色性があることが確認された。
【0035】
比較例9
既存のポリエステル向け紺色染料であるダイスター社製「Dianix Navy S−2G 200%」を用いて、同様の試験を行なった。この染料を120mg秤量し、実施例1と同様の方法にて染色を実施し染色物を得た。
得られた染色物は紺色としては赤味が強く、実用性に乏しい色調となった。
【0036】
【発明の効果】
本発明の染料混合物を用いることにより、従来染色の困難であったポリ乳酸系繊維を洗濯堅牢度やドライクリ−ニング堅牢度に優れた濃色に染色することができる。
Claims (4)
- 下記構造式〔1〕および/または下記構造式〔2〕で示される色素化合物、並びに下記構造式〔3〕および/または下記構造式〔4〕で示される色素化合物を含むことを特徴とするポリ乳酸系繊維を染色するための分散染料混合物。
- 請求項1または2で示したポリ乳酸系繊維を染色するための分散染料混合物を用いることを特徴とするポリ乳酸系繊維の染色法。
- 請求項1または2で示したポリ乳酸系繊維を染色するための分散染料混合物を用いて染色したことを特徴とするポリ乳酸系繊維の染色物。
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