JP5913566B2

JP5913566B2 - ポリエステルの染色方法

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Publication number: JP5913566B2
Application number: JP2014505550A
Authority: JP
Inventors: シェイブリ，ペーター; スペリッセン，ジャイルズ; ビアンコ，マリサ
Original assignee: Huntsman Advanced Materials Switzerland GmbH
Current assignee: Huntsman Advanced Materials Switzerland GmbH
Priority date: 2011-04-20
Filing date: 2012-03-07
Publication date: 2016-04-27
Anticipated expiration: 2032-03-07
Also published as: BR112013026857B1; JP2014516390A; KR101902752B1; WO2012143167A1; CN103502528A; EP2699727B1; EP2699727A1; US20140041134A1; ES2528911T3; TWI540236B; BR112013026857B8; TW201303112A; KR20140025476A; CN103502528B

Description

本発明はポリエステル含有織物材料の染色方法に関する。

アゾ分散染料の還元的感受性はポリエステルの染色プロセスにおいて問題である。染料液中の染料破壊の程度は、染料の化学構造、処理条件及び染色助剤の種類によって決まる。この還元的感受性は、特に組み合わせ染色において、色調の再現性に深刻な影響を及ぼす。重大な染色条件は、空気と酸素が完全に除去されている、完全に浸水したバルク染色機械である。リグニンスルホン酸塩分散剤は、その低価格さと信頼性のために、とりわけ高い染色温度（１３０−１３５℃）において、広く使用されているが、その還元力のために、それら分散剤は染料液の還元に敏感な分散染料を破壊する傾向がある。

驚くべきことに、少量の立体障害アミンの酸化物又は水酸化物を染色液に添加すると、バルク染色条件下で感受性分散染料の還元分解を大いに減少可能であることが今や見出された。

本発明は、
（ａ）少なくとも一種の分散染料及び
（ｂ）式（１）で表される少なくとも一種の化合物

（式中、
Ｇ_１及びＧ_２は、互いに独立して、炭素原子数１乃至４のアルキル基を表すか、又は一緒になってペンタメチレン基を表し、
Ｚ_１及びＺ_２はメチル基を表すか、又はＺ_１とＺ_２が一緒になって、未置換であるか又はエステル基、エーテル基、ヒドロキシ基、オキソ基、シアノヒドリン基、アミド基、アミノ基、カルボキシル基若しくはウレタン基で置換される橋かけ部を形成し、そして
Ｅはオキシル基又はヒドロキシ基を表す。）
を含む液で織物材料を処理することを特徴とする、ポリエステル含有織物材料の染色方法に関する。

原則として、ポリエステル染色に関して既知である任意の分散染料が、本発明のプロセスに使用可能である。

好ましくは、成分（ａ）は式

（式中、
Ｒ_１は炭素原子数１乃至４のアルキル基を表し、
Ｒ_２は水素原子、臭素原子、塩素原子、シアノ基又はニトロ基を表し、
Ｒ_３は臭素原子、塩素原子、シアノ基又はニトロ基を表し、
Ｒ_４は水素原子、メチル基又はメトキシ基を表し、
Ｒ_５及びＲ_６は、互いに独立して、エチル基、ベンジル基、２−シアノエチル基、２−ヒドロキシエチル基、２−メトキシエチル基、２−エトキシエチル基、２−（２−メトキシエトキシ）−エチル基、２−（２−エトキシエトキシ）−エチル基、２−アセチルオキシエチル基、メトキシカルボニルメチル基、エトキシカルボニルメチル基、１−メトキシカルボニルエチル基又は１−エトキシカルボニルエチル基を表し、
Ｒ_７は水素原子、臭素原子、塩素原子、シアノ基又はニトロ基を表し、
Ｒ_８は臭素原子、塩素原子、シアノ基又はニトロ基を表し、
Ｒ_９はメチル基又はエチル基を表し、そして
Ｒ_１０は水素原子、メチル基、メトキシ基、アセチルアミノ基又はプロピオニルアミノ基を表す。）で表される化合物である。

式（２）、（３）及び（４）で表される分散染料は既知であり、又は既知の方法で調製され得る。

以下の分散染料が好ましい。Ｆｒｅｄ：Ｃ．Ｉ．ディスパースイエロー１１４、Ｃ．Ｉ．ディスパースイエロー２１１、Ｃ．Ｉ．ディスパースイエロー５４、Ｃ．Ｉ．ディスパースオレンジ２５、Ｃ．Ｉ．ディスパースオレンジ３０、Ｃ．Ｉ．ディスパースオレンジ３１、Ｃ．Ｉ．ディスパースオレンジ４４、Ｃ．Ｉ．ディスパースオレンジ６１、Ｃ．Ｉ．ディスパースレッド５０、Ｃ．Ｉ．ディスパースレッド７３、Ｃ．Ｉ．ディスパースレッド８２、Ｃ．Ｉ．ディスパースレッド１６７、Ｃ．Ｉ．ディスパースレッド１６７：１、Ｃ．Ｉ．ディスパースレッド３２４、Ｃ．Ｉ．ディスパースレッド３５６、Ｃ．Ｉ．ディスパースレッド３７６、Ｃ．Ｉ．ディスパースレッド３８２、Ｃ．Ｉ．ディスパースレッド３８３、Ｃ．Ｉ．ディスパースバイオレット９３：１、Ｃ．Ｉ．ディスパースバイオレット、１０７、Ｃ．Ｉ．ディスパースブルー５６、Ｃ．Ｉ．ディスパースブルー
６０、Ｃ．Ｉ．ディスパースブルー７９：１、Ｃ．Ｉ．ディスパースブルー９３：１、Ｃ．Ｉ．ディスパースブルー１６５、Ｃ．Ｉ．ディスパースブルー１６５：１、Ｃ．Ｉ．ディスパースブルー１８３、Ｃ．Ｉ．ディスパースブルー２８４、Ｃ．Ｉ．ディスパースブルー２９１、Ｃ．Ｉ．ディスパースブルー３３７、Ｃ．Ｉ．ディスパースブルー３５４及びＣ．Ｉ．ディスパースブルー３７８。

成分（ａ）として特に好ましいものは式

で表される化合物である。

同様に（１）で表される化合物は既知であり、例えば国際公開第０１／８５８５７号パンフレットに記載される。

本発明の方法に使用される成分（ｂ）はまた、式（１）で表される化合物の酸との反応により得られ得るアンモニウム塩を含む。

好ましいものは式

（式中、
Ｅはオキシル基又はヒドロキシ基を表し、
Ｒ_１１は水素原子又はメチル基を表し、そして
ｎは１又は２を表し、
ｎが１を表す場合、
Ｙは水素原子、炭素原子数１乃至１８のアルキル基、炭素原子数２乃至１０のアルケニル基、プロパルギル基、グリシジル基、又は、未置換の若しくは１乃至１０のヒドロキシ基で置換されており、そして１乃至２０の酸素原子で中断され得る、炭素原子数２乃至５０のアルキル基を表すか、又は
Ｙは−ＣＯＯＲ_１２（式中、Ｒ_１２は水素原子、炭素原子数１乃至４のアルキル基又はフェニル基を表す。）で置換される炭素原子数１乃至４のアルキル基を表し、
ｎが２を表す場合、
Ｙは炭素原子数１乃至１２のアルキレン基、炭素原子数４乃至１２のアルケニレン基、キシリレン基、又は、未置換の又は１乃至１０のヒドロキシ基で置換されており、そして１乃至２０の酸素原子で中断され得る、炭素原子数１乃至５０のアルキレン基を表す。）
で表される成分（ｂ）で与えられる。

式（１ａ）で表される好適な化合物は、例えば、
ビス（１−オキシル−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−４−イル）セバケート、
ビス（１−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−４−イル）セバケート、
１−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチル−４−アセトキシピペリジニウムシトレート、
１−オキシル−２，２，６，６−テトラメチル−４−アセトアミドピペリジン、
１−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチル−４−アセトアミドピペリジン、
１−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチル−４−アセトアミドピペリジニウムビスルフェート、
１−オキシル−２，２，６，６−テトラメチル−４−オキソピペリジン、
１−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチル−４−オキソピペリジン、
１−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチル−４−オキソピペリジニウムアセテート、
１−オキシル−２，２，６，６−テトラメチル−４−メトキシピペリジン、
１−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチル−４−メトキシピペリジン、
１−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチル−４−メトキシピペリジニウムアセテート、
１−オキシル−２，２，６，６−テトラメチル−４−アセトキシピペリジン、
１−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチル−４−アセトキシピペリジン、
１−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチル−４−アセトキシピペリジニウムアセテート、
１−オキシル−２，２，６，６−テトラメチル−４−プロポキシピペリジン、
１−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチル−４−プロポキシピペリジン、
１−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチル−４−プロポキシピペリジニウムアセテート、
１−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチル−４−（２−ヒドロキシ−オキサペントキシ）ピペリジニウムアセテート、
１−オキシル−２，２，６，６−テトラメチル−４−ヒドロキシピペリジン、
１−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチル−４−ヒドロキシピペリジン、
１−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチル−４−ヒドロキシピペリジニウムクロリド、
１−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチル−４−ヒドロキシピペリジニウムアセテート、
１−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチル−４−ヒドロキシピペリジニウムビスルフェート、
１−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチル−４−ヒドロキシピペリジニウムシトレート及び
ビス（１−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−４−ヒドロキシピペリジニウム）シトレート
である。

好ましくは、織物材料を、成分（ｂ）として式

で表される１−オキシル−２，２，６，６−テトラメチル−４−ヒドロキシピペリジン含む液で処理する。

本発明のプロセスにおいて、成分（ａ）の染料は単独で又は混合物で適用可能である。
有利に、２種又は３種の染料混合物（ジ−又はトリ−クロミシティ（ｃｈｒｏｍｉｃｉｔｙ））が使用され得る。しかしながら、４種以上の染料の混合物もまた、特に組み合わせ色調の調製に使用され得る。

個々の染料が染料液に使用される量は、所望の色調の深さに応じて幅広い範囲で変化できる。一般に、染色される繊維材料に基づいて、０．０１乃至３５質量％、特に０．１乃至１５質量％の量が、有利であることが証明されている。
該液比は幅広い範囲内から、例えば１：２乃至１：５０、好ましくは１：３乃至１：１５の範囲内から、選択され得る。

該液は、上記に定めた成分（ａ）及び（ｂ）に加えて、さらに慣用の添加剤、例えば分散剤、レベリング剤及び湿潤剤、浸透促進剤、ｐＨ調整剤及び消泡剤などを含むことができる。

好適な分散剤は非イオン性又はアニオン性である。非イオン性分散剤は、例えば、エチレンオキサイド又はプロピレンオキサイドのようなアルキレンオキサイドの、脂肪族アルコール、脂肪族アミン、脂肪酸、フェノール類、アルキルフェノール類及びカルボキサミド類との反応生成物である。
アニオン性分散剤は、例えば、リグニンスルホン酸塩及びそれらの塩、アルキル−又はアルキルアリールスルホン酸塩、アルキルアリールポリグリコールエーテル硫酸塩、ナフタレンスルホン酸とホルムアルデヒドの縮合生成物のアルカリ金属塩、ポリビニルスルホン酸塩及びエトキシル化ノボラックである。

好ましい実施態様において、前記織物材料を、分散剤としてリグニンスルホン酸塩をさ
らに含む液で処理する。

前記織物材料は、例えばファイバー、ヤーン、織物、編み物又は不織布の形態など、任意の形態で使用され得る。

本発明の観点から、ポリエステル含有織物材料として、純ポリエステル並びに、ポリエステル／綿、ポリエステル／毛又はポリエステル／エラスタンブレンドなどの、ポリエステルと更なる合成、半合成又は天然織物材料を含むブレンドが挙げられる。

好ましくは、織物材料はポリエステル又はポリエステル／綿ブレンドである。

概して、ポリエステル繊維材料は、慣用のアニオン性又は非イオン性分散剤の存在下、並びにｐＨ３．５−５．５、特にｐＨ４．０−５．０で膨張剤（キャリア）の存在下又は非存在下、８０乃至１５０℃、好ましくは９０乃至１４０℃の温度範囲で、排気プロセスによる水分散液から染色される。

特別な装置は要求されない。例えば、慣用の染色装置、例えば開放浴、ウインチベック（ｗｉｎｃｈｂｅｃｋｓ）、ジグ又はサーキュレーション装置などが使用され得る。

染色された合成ポリエステル繊維の湿潤堅牢度を増強するために、後処理が例えば７乃至１２、特に７乃至９のｐＨ値で、例えば３０乃至１００℃、特に５０乃至８０℃で実施され、固定化されていない染料を除去する。特に繊維ブレンドにおいて、極めて強い色相の場合、固定化されていない染料を、例えば亜硫酸塩、例えばヒドロ亜硫酸ナトリウムなどの還元剤をアルカリ後処理浴に添加することにより、還元的に有利に除去し得る。繊維材料に固定化されている染料は、前記処理によっては影響を受けない。有利に、添加される還元剤の量は、後処理浴の質量に基づいて、例えば０．１乃至８．０質量％、特に０．５乃至５．０質量％である。

本発明による方法の後、洗濯堅牢度又は光堅牢度に悪影響を与えることなく、色調の深さの観点から大きな改善を示す、ポリエステル繊維材料の染色物を得られる。

以下の実施例は、本発明を説明するために使用される。他に特に規定がない限り、温度はセルシウス度で与えられ、パーツは質量部であり、パーセントは質量％を言及する。質量部は、キログラム対リットルとしての質量体積と同じ意味を有する。

例１
１０ｋｇの１００％ポリエステル編生地をオートクレーブ中で、４５ｍｇの市販製剤のＣ．Ｉ．ディスパースブルー１６５：１、５０ｍｇの式（１０１）で表される化合物、２００ｍｇの市販の分散剤（ＲＥＡＸ８５Ａ、リグニンスルホン酸塩、ＢＡＳＦ社より供給）、５０ｍｇの市販の湿潤消泡剤（ＡＬＢＡＦＬＯＷ（登録商標）ＵＮＩ、ハンツマン社より供給）、１００ｇの硫酸アンモニウム、そしてｐＨ４．５を得るための約０．１ｍｌの８０％酢酸を含む、全容量１００ｍｌの染料液を調製することにより、染色した。生地を染料液に入れ、オートクレーブを閉める直前に、全ての空気と酸素が完全に除去された、完全に浸水したバルク染色機械をシミュレートするために、徹底的に窒素で洗浄した。該液を２℃／分で１５０℃まで加熱し、１３５℃で６０分間維持した。温め並びにコールドリンス後、染色物を還元洗浄にてで処理した：５ｍｌ／ｌ水酸化ナトリウム３６°Ｂｅ、２ｇ／ｌヒドロ亜硫酸ナトリウム濃縮物及び１ｇ／ｌ市販の非イオン性洗浄剤（ＥＬＩＯＰＯＮ（登録商標）ＯＬ、ハンツマン社より供給）を含む液中で、２０分間／７０℃。染色物をリンスし、中和し、そして乾燥した。
色調の深さを反射率測定によって測定し、色調の深さに関して、同じ生地、染料及び助剤を使用し、但し式（１０１）で表される化合物の代わりにＵＮＩＶＡＤＩＮＥ（登録商標）ＤＰ（分散剤、ハンツマン社より供給）を使用して実施したベンチマークプロセスにより得られた値を１００％として、パーセンテージで表した。

比較例２
式（１０１）で表される化合物を除いた状態で、例１に記載の染色プロセスを繰り返した。

例１及び比較例２を他の染料を用いて繰り返した。得られた色調の深さの値を表１にまとめた。

同じベンチマークプロセスシリーズである、発明例１と比較例２を、１００％ポリエステル生地の代わりに６５％灰色綿と３５％ポリエステルブレンド生地を用い、比較例１中及び発明例２中、２００ｍｇの市販のリグニンスルホン酸塩分散剤（ＲＥＸＡ８５Ａ）を用いずに、行った。
得られた色調の深さの値を表２にまとめた。

同じベンチマークプロセスシリーズである、比較例２と例１を、１００％ポリエステル生地の代わりに６５％灰色綿と３５％ポリエステルブレンド生地を用い、２００ｍｇの市販のリグニンスルホン酸塩分散剤（ＲＥＸＡ８５Ａ）を用いず、さらに窒素洗浄を行わずに、行った。
得られた色調の深さの値を表３にまとめた。

例３
５ｋｇの１００％ポリエステル編生地をオートクレーブ中で、７５ｍｇの市販製剤のＣ．Ｉ．ディスパースレッド２７７（ソルベントレッド１９７）、２０ｍｇの式（１０１）で表される化合物、１００ｍｇの市販の湿潤消泡剤（ＡＬＢＡＦＬＯＷ（登録商標）ＵＮＩ、ハンツマン社より供給）、５０ｇの硫酸アンモニウム、そしてｐＨ４．５を得るための約０．０５ｍｌの８０％酢酸を含む、全容量５０ｍｌの染料液で染色した。該液を２℃／分で１５０℃まで加熱し、１３５℃で６０分間維持した。温め並びにコールドリンス後、染色物を還元的後処理にさらした：５ｍｌ／ｌ水酸化ナトリウム３６°Ｂｅ、２ｇ／ｌヒドロ亜硫酸ナトリウム濃縮物及び１ｇ／ｌ市販の非イオン性洗浄剤（ＥＬＩＯＰＯＮ（登録商標）ＯＬ、ハンツマン社より供給）を含む液中で、２０分間／７０℃。染色物をリンスし、中和し、そして乾燥した。

比較例４
式（１０１）で表される化合物を除いた状態で、例３に記載の染色プロセスを繰り返した。

結果：
本発明例３の染色物は、比較例４の染色物と比べてよりはるかに鮮やかな色調とより強い蛍光をもたらした。

例５及び比較例６
例３及び４を７５ｍｇのディスパースレッド２７７と７５ｍｇのディスパースレッド３６２（ソルベントレッド１９６）に替えて繰り返し、例６と比べ、例５（式（１０１）で表される化合物を使用）の場合に、色調と蛍光に関して同様のプラス効果がもたらされた。

国際公開第０１／８５８５７号パンフレット

Claims

ポリエステル含有織物材料の染色方法であって
前記織物材料を
（ａ）少なくとも一種のアゾ分散染料及び
（ｂ）下記式で表される１−オキシル−２，２，６，６−テトラメチル−４−ヒドロキシピペリジン

を含む液で処理することを特徴とする、方法。
前記織物材料を、成分（ａ）として下記式で表される化合物を含む液で処理する、請求項１に記載の方法。

（式中、
Ｒ₁は炭素原子数１乃至４のアルキル基を表し、
Ｒ₂は水素原子、臭素原子、塩素原子、シアノ基又はニトロ基を表し、
Ｒ₃は臭素原子、塩素原子、シアノ基又はニトロ基を表し、
Ｒ₄は水素原子、メチル基又はメトキシ基を表し、
Ｒ₅及びＲ₆は、互いに独立して、エチル基、ベンジル基、２−シアノエチル基、２−ヒドロキシエチル基、２−メトキシエチル基、２−エトキシエチル基、２−（２−メトキシエトキシ）−エチル基、２−（２−エトキシエトキシ）−エチル基、２−アセチルオキシエチル基、メトキシカルボニルメチル基、エトキシカルボニルメチル基、１−メトキシカルボニルエチル基又は１−エトキシカルボニルエチル基を表し、
Ｒ₇は水素原子、臭素原子、塩素原子、シアノ基又はニトロ基を表し、
Ｒ₈は臭素原子、塩素原子、シアノ基又はニトロ基を表し、
Ｒ₉はメチル基又はエチル基を表し、そして
Ｒ₁₀は水素原子、メチル基、メトキシ基、アセチルアミノ基又はプロピオニルアミノ基を表す。）
前記織物材料を、成分（ａ）として下記式で表される化合物を含む液で処理する、請求項１に記載の方法。
前記織物材料を、さらにリグニンスルホン酸塩を含む液で処理する、請求項１乃至請求項３のうち何れか一項に記載の方法。
前記織物材料がポリエステル又はポリエステル／綿ブレンドである、請求項１乃至請求項４のうち何れか一項に記載の方法。
染色液を用いる前記処理に続いて、還元的後処理が行われる、請求項１乃至請求項５のうち何れか一項に記載の方法。
ヒドロ亜硫酸ナトリウムが前記還元的後処理工程で使用される、請求項５に記載の方法。