JPH0374707B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は染料顆粒の製造方法、その方法によつ
て製造された顆粒、ならびに繊維材料の染色また
は捺染のための染浴、パツド染色液、または捺染
のりを調製するためにその顆粒を使用する用法に
関する。

顆粒は、粉末形態の製品に比較していくつかの
利点がある。たとえば、顆粒はほこりが少ないか
あるいは全くほこりが立たない。また、高嵩密度
であつて、貯蔵中に固塊を形成することがない。
さらにまた、長い年月を経過した後でも流動性で
ある。このような利点のために、染料製剤の分野
でも造粒技術が広く使用されている。造粒方法で
現在重要なものは、例えば噴霧（スプレー）造粒
法、ビルドアツプ造粒法、および溶融造粒法であ
る。特に溶融造粒法は簡単に実施でき、且つ高価
な装置も必要としないので有利である。

溶融造粒法の特徴を説明すると、顆粒化される
べき染料を溶融キヤリヤー（meet vehicle）と
呼称されている溶融された担体物質中で加熱して
懸濁または溶解し、そしてこの溶融物を固化前、
または固化中、または固化後に顆粒成形するので
ある。溶融キヤリヤーとしては、一般に融点が約
40乃至200℃の水に易溶性の化合物が使用される。
例を挙げれば、尿素（ドイツ公開明細書第
1619375号および第2322308号）、尿素誘導体、ス
ルホン、ラクタム、糖、またはポリアルコール等
（ドイツ公開明細書第2529564号）、あるいはエチ
レンオキシド付加物またはポリエチレングリコー
ル（ドイツ公開明細書第2529569号）である。

最後に挙げた公開明細書には、特に溶融キヤリ
ヤーとしてポリエチレングリコールを使用したカ
チオン染料の溶融造粒法が記載されている。しか
しながら、この公知方法は基本的に乾燥状態の染
料粉末から出発するものである。すなわち、染料
を合成してから、染料を水性溶液または懸濁液か
ら単離し、そして乾燥することが必要である。と
ころが、この仕上げ工程は非常に費用のかかる作
業であり、エネルギー消費量も大きい。しかも染
料は乾燥中に集塊となり易く、そのため乾燥に続
いて粉末化しなければならない。さらにまた、カ
チオン染料は一部のものが固体形状で単離するこ
とができず、水を含む油の形態で分離される。

しかしてここに本発明によつて誠に驚くべきこ
とながら、かなり高い水分を持つ染料でも溶融キ
ヤリヤーとしてポリエチレングリコールを使用し
て顆粒化しうる、コストの安価なそして製品品質
の向上された造粒方法が見い出された。この方法
においては、染料の水の含量が高い場合でもその
水のごとく一部を除去するだけでよい。なぜなら
ば製造される顆粒は30重量％まで水を含有するこ
とができ、しかもそのように水分が高くても非常
に良好な使用特性を有しているからである。

すなわち、本発明は溶融キヤリヤーとしてポリ
エチレングリコールを使用して溶融造粒法によつ
て染料顆粒を製造する方法に関し、そして本発明
の方法の特徴は水を含む染料を使用し、そして染
料−ポリエチレングリコール溶融物からその水を
部分的に蒸発させることによつて顆粒の水分含有
率を１乃至30重量％の値に調整することにある。

ここで染料とは螢光増白剤を含むものと理解さ
れるべきであり、最初に考慮される染料はたとえ
ば酸性染料のごとき水溶性染料である。例示すれ
ばニトロ染料、アミノケトン染料、ケトンイミン
染料、メチン染料、ニトロ−ジフエニルアミン染
料、キノリン染料、アミノナフトキノン染料、ま
たはクマリン染料であり、特にアントラキノン染
料およびアゾ染料たとえばモノアゾ染料、ジスア
ゾ染料などが適している。

これらの染料は少なくとも１つの陰イオン水溶
性化基、たとえばカルボン酸基または特にスルホ
ン酸基を含有しており、そして一般に塩の形態、
たとえばリチウム塩、ナトリウム塩、カリウム
塩、またはアンモニウム塩の形態である。

本発明の造粒化法に特に好適なものは、水溶性
カチオン染料および螢光増白剤であり、これらは
各種の化学的クラスに属するものであつてよい。

例えば、モノアゾ染料、ジスアゾ染料、ポリア
ゾ染料のごときアゾ染料の塩たとえば塩酸塩、硫
酸塩、メト硫酸塩、あるいは塩化オニウム塩、ま
たは金属ハロゲン化物たとえばテトラクロロ亜鉛
塩；アントラキノン染料、フタロシアニン染料；
ジリアールメタン−およびトリアリールメタン染
料；メチン−、ポリメチン−およびアゾメチン染
料；さらにはチアゾール染料、ケトンイミン染
料、アクリジン染料、シアニン染料、ニトロ染
料、キノリン染料、ベンズイミダゾール染料、キ
サンテン染料、アジン染料、オキサジン染料、チ
アジン染料、およびトリアジン染料などの分子中
に少なくとも一つの四級窒素原子を含有している
染料。

原則的には本発明による方法に従つて、水に不
溶性または水に難溶性の染料も顆粒化できる。た
とえば分散染料、バツト染料、硫化染料、あるい
は金属錯塩染料の顆粒も可能である。

本発明の方法においては、５重量％またはそれ
以上の水分を有する、好ましくは水に濡れている
スプレケーキの形態、合成溶液または懸濁物の形
態、合成溶融物の形態、あるいはまた水を含有し
ている油の形態の染料を使用するのが好適であ
る。染料添加後にポリエチレングリコール溶融物
を100℃以上の温度（あるいは真空中50乃至100℃
の温度）に加熱することによつて過剰の水は容易
に蒸発除去することができるので、さらに薄い、
染料含有量が約10重量％程度の溶液から出発する
ことができる。一般的には、染料の水分含有率は
10乃至90重量％でありうるが、50重量％以上は水
を含有していない染料から出発するのが適当であ
る。水分含有率が10乃至50重量％の染料から出発
するのが本発明の方法にとつては特に好ましい。

水分の増減によつてポリエチレングリコール／
染料溶融物の粘度を制御することもできる。溶融
物中に水が多いほど、溶融物の粘度は低くなる。
80℃で100乃至5000mPa.s（ミリパスカル秒）の粘
度を溶融物に持たせるのが望ましい。このような
コンシステンシーを持つ溶融物は、なんら困難な
く液滴下（アトマイズ）することができ、また四
転多孔金属シリンダーを用いて粒状化できる。

溶融キヤリヤーとして使用されるポリエチレン
グリコールは、好ましくは1000乃至40000、特に
好ましくは1500乃至20000の分子量を有する。こ
のようなポリエングリコールは40乃至60℃の温度
範囲で溶融する。もちろん、温度に敏感な染料の
場合には、使用されるポリエチレングリコールの
溶融点は顆粒化されるべき染料の分解温度以下で
なけばならない。

本発明の方法の重要な特徴は、比較的少量のポ
リエチレングリコールを使用して安定な顆粒が得
られることである。特に低融点のカチオン染料の
場合には、染料に対して20重量％以下のポリエチ
レングリコールを使用するだけでよい場合があ
る。有利には、染料１部に対して0.1乃至２部、
特に好ましくは0.2乃至1.5部のポリエチレングリ
コールを使用する。

ポリエチレングリコール／染料溶融物には、さ
らに常用の助剤を添加することができる。たとえ
ば顆粒の水溶解度、溶解速度、および安定性を向
上させる剤としてラクタムやアミド類、たとえば
ε−カプロラクタム、ニコチン酸アミド、メタク
リル酸アミドなど；染料溶融物を最適PHに調整す
るための剤としてたとえばｎ−トルエンスルホン
酸、マレイン酸、モノクロル酢酸などの室温で固
体の有機酸；顆粒の固体形状を向上させる剤とし
て高分散シリカ、酸化アルミニウム、混合酸化物
など；最終製品としての顆粒中の染料濃度を所定
値に調整するための常用増量剤たとえばボウ硝ま
たはリグニンスルホナートなどを添加することが
できる。

染料の種類によつては、さらにポリエチレング
リコール／染料溶融物の均質化を促進するための
添加物を加えるのが好ましい。この目的のために
は、可溶化剤（Losungsvermitter）としてエチ
レングリコールおよびデキストリンの使用が推奨
され、また水の蒸発時における相分離を抑制する
ためにたとえばグリセリンが有効である。

すでに前記したように、本発明による顆粒は湿
分を30重量％まで含有することができ、この程度
の湿分を有していても顆粒が湿つて柔らかくなつ
たり、貯蔵中に固塊になつたりする心配はない。
染料の種類にもよるが、本発明による顆粒の残存
湿分は通常５乃至25重量％である。

本明細書で顆粒というのは、普通の球形または
玉滴形の粒状体のみならず、タブレツトやチツプ
の形体のもの、さらにはフレーク状あるいはペレ
ツト状の固体も含むものと理解されたい。いかな
る形状のものにするにせよ、ポリエチレングリコ
ール／染料溶融物は固化される。もちろん、例え
ば冷却金属板上に注ぎ込んだ溶融物を固化後に機
械的に所定の顆粒形状に粉砕してもよい。いま１
つの顆粒化方法として、ポリエチレングリコー
ル／染料溶融物を冷却塔の中に噴霧させてもよい
（いわゆるプリリング）。

本発明の染料顆粒製造方法は、たとえば次のよ
うにして実施される： 分子量が約20000のポリエチレングリコールを
溶融し、そしてこの溶融物中に100乃至150℃の温
度で適当量の染料プレスケーキを溶解する（水分
約30乃至50重量％）。強力撹拌してこの溶融物を
均質化し、そして水の一部を蒸発除去する。タブ
レツト状の顆粒をつくるためには、この溶融物を
多孔回転シリンダーに圧入し、そして冷却ベルト
上に滴下させる。冷却ベルトの終端位置において
出来上つた顆粒が装備されている容器の中に捕集
される。このような形式の造粒装置は
ROTAFORM−PASTILLIERER（Sandvik社の
商標）の商品名で市販されている。

本発明の方法で製造された染料顆粒は、好まし
くは下記組成を有する： 分子量が1000乃至40000特に1500乃至20000であ
りそして融点が45乃至55℃であるポリエチレング
リコール10乃至60重量％の溶融物中に溶解または
懸濁された少なくとも１種の染料、好ましくはカ
チオン染料、30乃至90重量％、および場合によつ
ては１種またはそれ以上の助剤１乃至20重量％。
顆粒中の湿分は１乃至30重量％である。

本発明による方法で得られた顆粒は、永久的無
粉塵性および良好な流動性の特徴を有する。さら
に本顆粒は非潮解性であり、温水に良く溶け（真
正溶液が得られる）、貯蔵安定であり（12ケ月以
上の貯蔵寿命）、そして約0.7Kg／の高嵩密度を
有し、このため貯蔵容量および運送容量が高めら
れる。

本染料顆粒は、天然および／または合成繊維、
特にポリアミド製の繊維材料を染色または捺染の
ための染浴、バツド染色液、または捺染のりを調
製するために使用することができる。

以下に本発明を説明するための実施例を示す。
実施例中の部は重量部、パーセントは重量パーセ
ントである。

実施例 １ ポリエチレングリコール（分子量20000）286部
を120℃まで加熱して溶融する。次いで水分30％
のプレスケーキとしての下記式の染料714部を加
熱溶融物中に入れる。

溶融物の温度を80乃至90℃に制御し、均質化
し、そしてこの溶融物を造粒装置を用いて冷却ベ
ルト上に滴下させる。約15℃の温度の冷却ベルト
終端部において固化したタブレツト状顆粒を捕集
する。しかして、残存湿分が約20％の直５乃至６
mmの染料顆粒（タブレツト状）10000部が得られ
る。この染料顆粒はほこりが立たず、さらさらと
流動し、そして湯に即座に溶解する。

溶融物を冷却塔内にスプレー噴霧した場合に
も、同様に良好な使用特性を有する顆粒が得られ
る。

実施例 ２ 80％染料油（残存は水）としての下記式の染料
836部を75℃まで加熱する。

次に、この加熱染料油中に147部のポリエチレ
ングリコール（分子量5000乃至6000）を入れて溶
融する。相分離が起るのを回避するためにグリセ
リン17部を添加する。水の一部分を蒸留除去し
（場合によつては軽く減圧して）、そして次にこの
均質溶融物を実施例１と同様にタブレツト状顆粒
とする。しかして、残存湿分が約５％のほこりの
立たない染料顆粒が得られる。

実施例 ３ ポリエチレングリコール（分子量2000）580部
を85℃で溶融する。次に、この溶融物中にC.I.ベ
ーシツクイエロー28（BASICYELLOW28）C.
I.48054の染料（水分約10％）420部を入れる。こ
の染料／ポリエチレングリコール溶融物の水分
を、蒸発によつて６％に調整する。この溶融物を
次に実施例１と同様にしてタブレツト化する。し
かして、直径５乃至６mmのタブレツト状のほこり
の立たない染料顆粒が得られる。

実施例 ４ ポリエチレングリコール（分子量2000）580部
を70℃に加熱して溶融する。このポリエチレング
リコール溶融物中に420部の染料を入れる。この
染料（増量した粗製染料）は下記構造式を有し、
７％の水分を含むものであつた。

次に実施例１と同様にして染料溶融物を固体に
変換した。これによつて残存湿分が３％のほこり
の立てない、流動性の染料顆粒（タブレツト状）
が得られた。

実施例 ５ ポリエチレングリコール（分子量5000乃至
6000）600部を100℃まで加熱して溶融する。次
に、このポリエチレングリコール溶融物中に水分
40％の濡れているプレスケーキとして下記式の分
散染料400部を入れる。

温度を95℃に調整し、溶融物を均質化し、そし
てこの温度でさらに水を蒸発除去する。続いて、
この溶融物をタブレツト造粒機によつて、あるい
は薄層にして冷却ベルト上に移転して固化させ
る。冷却ベルトの終端で温度30℃でタブレツト状
または薄く分割されたペレツト形状の顆粒を捕集
する。

しかして残存湿分が１乃至３％のタブレツト状
またはペレツト形状の染料顆粒1000部を得る。こ
の得られた染料顆粒はほこりが立たず、流動性で
あり、温水に即座に溶解する。そして染料凝集の
起らない、微分散染料分散物が得られる。

実施例 ６（染色例） 染色装置に約100部の水、3.1部のボウ硝、1.2
部の酢酸（60％のもの）を装填して80℃まで加熱
する。次に浴循環を開始させ、そして実施例１で
製造された染料顆粒0.77部を加える。この染料顆
粒は迅速かつ残渣なしにこの加熱浴に溶解する。
次に、さらに1180部の水を追加し（対比１：８）、
そしてこの染浴にポリアクリルニトリル繊維材料
のトツプ160部を導入する。このあと浴をたえず
循環させながら45分間で105℃まで加熱し、そし
てこの温度で20分間染色する。つぎに浴を冷却
し、染色装置から染色された繊維材料を取り出
し、すすぎ洗いして乾燥する。しかして湿潤堅ろ
う性の良好な濃い青色に染色された染色物が得ら
れる。

実施例 ７ 溶融されたポレエチレングリコール（分子量
10000）（111.3ｇ）中に約60乃至70℃の温度でエ
チレングリコール（18.7ｇ）と下記式 の濾過ケーキ（200ｇ、染料濃度400％、水分45
％）としての染料を添加する。70乃至85℃でこの
溶融物を均質化した後、水63.3ｇを蒸留して混合
物の残存湿分を10％まで低下させる。染料濃度、
水分及び粘度（これはエチレングリコールの含量
を５乃至８％の範囲でそして水分を８乃至12％の
範囲で変化させることにより調製可能）を再検査
した後、この溶融物を直接に染料玉（300％）に
加工することができる。この染料玉から回転成形
法により迅速に固化し、輸送によつて砕けない貯
蔵安定な顆粒が得られる。

実施例 ８ 溶融されたポリエチレングリコール（分子量
10000）（201.2ｇ）中に約60乃至70℃の温度でジ
エチレングリコール（18ｇ）と下記式 の濾過ケーキ（200ｇ、染料濃度180％、水分35
％）としての染料を添加する。70乃至80℃でこの
溶融物を均質化した後、水59.2ｇを蒸留して混合
物の残存湿分を３％まで低下させる。染料濃度、
水分及び粘度（これはジエチレングリコールの含
量を５乃至７％の範囲でそして水分を２乃至４％
の範囲で変化させることにより調製可能）を再検
査した後、再度均質化することが必要である。こ
の際、２時間を下回らず、且つ18時間を超過しな
いようにする。この後、この溶融物を直接的に染
料玉（100％）に加工することができる。この染
料玉から回転成形法により迅速に固化し、輸送に
よつて砕けない貯蔵安定な顆粒が得られる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 溶融キヤリヤーとしてポリエチレングリコー
   ルを使用して溶融造粒によつて染料顆粒を製造す
   る方法において、水に湿れているプレスケーキの
   状態の染料、合成溶液または合成懸濁物の状態の
   染料から、あるいは合成溶融物の状態の染料、ま
   たは水含有染料油を使用し、且つ染料−ポリエチ
   レンレングリコール溶融物から水を部分的に蒸発
   させることによつて顆粒の湿分を１乃至30重量％
   の値に調整することを特徴とする方法。 ２ 水の含量が５重量％以上の染料を使用するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方
   法。 ３ 水の含量が10乃至90重量％である染料を顆粒
   化することを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載の方法。 ４ 水の含量が10乃至50重量％である染料を顆粒
   化することを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載の方法。 ５ 染料１部に対して0.1乃至２部のポリエチレ
   ングリコールを使用することを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載の方法。 ６ 染料１部に対して0.2乃至1.5部のポリエチレ
   ングリコールを使用することを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載の方法。 ７ 分子量が1000乃至40000のポリエチレングリ
   コールを使用することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載の方法。 ８ 分子量が1500乃至20000のポリエチレングリ
   コールを使用することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載の方法。