JPH0611946B2 - セルロ−ス系繊維材料の染色方法 - Google Patents

セルロ−ス系繊維材料の染色方法

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JPH0611946B2
JPH0611946B2 JP59166145A JP16614584A JPH0611946B2 JP H0611946 B2 JPH0611946 B2 JP H0611946B2 JP 59166145 A JP59166145 A JP 59166145A JP 16614584 A JP16614584 A JP 16614584A JP H0611946 B2 JPH0611946 B2 JP H0611946B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はセルロース系繊維材料を吸尽染色法にて染色す
るに際し、染料の固着率が高くかつ均一な染色を得る方
法に関するものである。
従来より反応染料を用いたセルロース繊維の吸尽染色法
に於いては、染料の固着率が比較的低く、染料の使用効
率が悪い傾向にあるため染色コストや染色排水処理コス
トが割高になる点に問題を有している。更に反応染料の
セルロース繊維への染着が、繊維−染料間の化学結合に
よるため、一旦染着した染料は移染する事が出来ず、均
一な染色を得る事が、他のセルロース繊維用染料を用い
る場合にくらべて困難である事にも問題を残している。
この様な問題点を解決するために従来より数多くの異な
ったレベルの反応性を有する反応基が開発され、実用に
供されて来たが、本質的な解決には至っていない。
本発明者らは、この様な問題点を解決すべく鋭意検討の
結果、セルロース用反応染料として下記一般式(I)ま
たは(II)、 〔式中、Dはスルホン酸基を有す有機染料の残基、R1
及びR2はそれぞれ水素原子又は低級アルキル基、R3
第4級窒素原子を有する非芳香族又は芳香族の第3級窒
素化合物残基、Aはセルロースと反応しない置換基又は
ハロゲン原子、Z1,Z2はそれぞれ水素原子、低級アル
キル基、低級アルコキシ基、ハロゲン原子、カルボン酸
基、又はスルホン酸基、Yはビニル基又は−CH2CH2OZ
(Zはアルカリの作用で脱離する基を示す)を表わ
す。〕 で示される反応染料を用いて、先ず染浴のpHが4以上
8未満の範囲で30℃以上100℃以下の温度範囲て染色
処理を行なった後、染浴のpHを8以上14以下の範囲
に調整し、25℃以上90℃以下の温度で染色する事に
より、染料固着率の高い均染性を良好な染色物が、工業
的に再現性良く得られる事を見い出したものである。
本発明の染色法に於いては先ず染浴のpHが4以上8未
満の範囲で30℃以上100℃以下の温度範囲で染色する
事により、脱離期として第4級窒素置換基を有する求核
置換反応基が繊維と反応するがこの条件下では繊維との
反応速度は比較的緩く、危激は染着は生じないため均一
な染着が得られる。しかし、脱離基として第4級窒素置
換基を含有する求核置換反応型反応基による染色だけで
は充分な染料の固着率は得られないため、引続き染浴の
pHを8以上14以下の範囲に調整して25℃以上90
℃以下の温度で処理する事により主として染浴中に残存
している未染着染料の求核付加反応型反応基が繊維と反
応して染着するため高い染料固着率が得られる事にな
る。
従来の反応染料の場合には、本発明の方法の様な高い染
料固着率は得られないが、出来るだけ高い固着率が得ら
れる様な無機塩及びアルカリ剤の使用量を決定して染色
するため、染色初期から所定量の無機塩及びアルカリ剤
を添加して染色すると初期の染着速度が著しく速く不均
染を生じ易い欠点を有している。この様な問題を解決す
るために工業的な染色に於いては、無機塩及びアルカリ
剤を分割して染浴に添加する事により染着速度を調整す
る様な工夫が行なわているが、染着速度を定量的にコン
トロールする事が困難であり、かつ操作も大変煩雑であ
る事から、より染め易い染料・染色法の開発が望まれて
いた。
本発明は、セルロース繊維との反応性の異なる二種の反
応基の特性を生かして、複雑な操作を行なわなくても、
染料の固着率の高い均染性の良い染色物が再現性良く得
られる点で工業的な価値の高いものである。
本発明の方法に用いるセルロール用反応染料は、同一分
子内に求核置換反応型反応基と、求核付加反応型反応基
を有し、かつ求核置換反応型反応基の脱離基が第4級窒
素置換基である染料を指し、求核置換反応型反応基とし
ては、ピリジン系、ピリダジン系、ピリダゾン系、ピリ
ミジン系、s−トリアジン系、1,2,4−トリアジン
系、チアゾール系、ベンゾオキサゾール系、ベンゾチア
ゾール系、キノリン系、イソキノリン系、キノキサリン
系、キナゾリン系、フタラシン系等の反応基が挙げられ
る。また脱離基として用いられる第3級窒素化合物とし
ては第3級アミン系及び相当するヒドラジン系のものが
用いられる。
第3アミンは脂肪族系または、複素環系のものであっ
て、例えば一般式 または一般式 〔上の2式中、R於びRは脂肪族基、例えばアルキ
ル基、オキシアルキル基またはアルコキシアルキル基で
あり、Rは脂肪族基例えばアルキレン基またはアルケ
ニレン基、Wは水素原子、場合によっては置換されても
良いOH基、または式 または式 〔式中、nは1〜4の整数〕 で表わされる基または置換されていても良いアリール基
であり、R,R及びRは脂肪族基例えばアルキレ
ン基であり、Zは窒素原子又は三CH基である。〕に
相当する化合物である。このアミンは1個以上の第3ア
ミノ基の他の反応染料と反応しない置換基を有していて
も良い。この様な置換基としては例えばハロゲン原子、
ニトロ基、アルコキシ基、またはヒドロキシル基が挙げ
られる。
前記一般式(III)で表わされる脂肪族アミンとしては、
例えば一般式 〔式中、Rは前記と同じ意味を示し、Vは水素原子
又はヒドロキシル基である。〕 で表わされる化合物が適している。例えばジメチルアリ
ルアミン、ジメチル−β−ヒドロキシエチルアミン、ジ
メチル−β−エトキシエチルアミンなどの化合物を挙げ
ることができる。
同様に一般式 〔式中、R及びnは前記と同じ意味を示す。) で表わされる脂肪族アミンも有効である。
この種の化合物としては、例えばペンタメチルジエチレ
ントリアミン、ヘキサメチレントリエチレンテトラアミ
ンなどのポリアルキレンポリアミンが挙げられる。
更に一般式 〔式中、R10はアルキレン基を示す。〕 で表わされるアミン、例えば、1,2−ビス−ジメチル
アミノエタン、1,4−ビス−ジメチルアミノブタン、
1,6−ビス−ジメチルアミノヘキサンなどが挙げられ
る。
一般式 〔式中、R11はアルキル基を示す。〕 で表わされる化合物、例えばジメチルエチルアミン、ジ
メチルプロピルアミン、ジメチルイソプロピルアミン、
トリメチルアミンなどが挙げられる。
前記一般式(IV)で表わされる複素環式アミンとしては、
例えば一般式 〔式中、Zおよびnは前記と同じ意味を示し、mおよ
びγは1〜4の整数を表わす。〕 で表わされるアミン類やピロリジデイン、1−アザビシ
クロ−(2,2,1)−ヘプタン、キヌクリジン、キヌ
クリドン、1−アザビシクロ−(3,2)オクタン、1
−アザビシクロ(3,2)−ノナン、1,4−ジアザビ
シクロ−(2,2,2)−オクタン(トリエチレンジア
ミン)及び構造式 で表わされる化合物等が挙げられる。
一方ヒドラジン系の化合物として用いられるものは、少
なくとも1個の第3級窒素原子を有する必要があり、ヒ
ドロジン基の2個の窒素原子の内の1つが第3級窒素原
子として2個の炭素原子と結合している必要があるが、
他の窒素原子は置換されていても良く非置換であっても
良い。
このようなヒドラジンとしては、例えば一般式 〔式中、R12,R13は脂肪族炭化水素基で、R14は脂肪
族炭化水素基又は スルフォン酸基または式 (式中、R12,R13は前記の意味を有し、R15はアルキ
レン基を示す)で表わされる基、または水素原子を表わ
す。〕 で表わされる化合物であり、よく好ましくは一般式 〔式中、m及びnは前記の意味を有し、pは1〜5の整
数を示す。〕 で表わされる化合物が挙げられる。これらのヒドラジン
化合物の脂肪族炭化水素は分枝状のものであっても良い
が、より好ましくは直鎖状のものが挙げられる。
あるいは、一般式 〔式中、q化合物及びqは3〜4の整数を示す。〕 で表わされる化合物で、例えばN,N′−ジメチルヒド
ラジン、N,N,N′−トリメチルヒドラジン、N−ア
ミノピペリジン、構造式 で表わされる化合物などが挙げられる。
または構造式 〔式中、R16はアルキル基を示す〕 で表わされる化合物、または構造式 〔式中、R16は前記と同じ意味を示す。〕 で表わされる化合物等を挙げる事が出来る。
更に第3級窒素原子を複素環内に有する化合物として
は、例えばピリジン及びその誘導体が挙げられ、一般式 〔式中、R17及びR18はそれぞれ独立して水素原子、ハ
ロゲン原子、非置換又は置換されたアルキル基又はアル
コキシ基、カルボン酸基及びそのアルカリ金属塩、カル
ボン酸エステル、カルボン酸アミド、スルフォン酸基及
びそのアルカリ金属塩、スルフォン酸アミド、シアノ
基、アルデヒド基、水酸基など表わし、カルボン酸を有
する化合物の内、ニコチン酸及びそのアルカリ金属塩は
除く〕 で示される化合物例えばピリジン、2−クロルピリジ
ン、3−クロルピリジン、4−クロルピリジン、α−ピ
コリン、β−ピコリン、γ−ピコリン、3−エチル−4
メチルピリジン、4−エチル−2メチルピリジン、5−
エチル−2−メチルピリジン、6−エチル−3メチリピ
リジン、4−メトキシピリジン、ピコリン酸、キノリン
酸、シンコメロン酸、イソジンコメロン酸、シピコリン
酸、ジニコチン酸、α−カルボキシコメロン酸、β−カ
ルホキシコメロン酸、メチルニコチン酸等のピリシンカ
ルボン酸及びそのナトリウム、カリウム塩のアルカリ金
属塩及びこれらのカルボン酸のエステル類、ニコチン酸
アミド、ピコリン酸アミド、イソニアシド等のピリジン
カルボン酸アミド、3−ピリシンスルフォン酸、3−イ
リシンスルフォン酸アミド、スルファピリシン、3−ピ
リシル酢酸、メチリジン、ピリジンアルデヒド、α−ピ
リドン、β−ピリトン、3−シアン化ピリシンなどの化
合物が挙げられる。
更に第3級窒素原子を複素環内に有する化合物として、
例えばピリダジン、ピリミジン、ピリラジン、4−H−
1−2−オキサジン、6−H−1−2−オキサジン、2
−H−1−3−オキサジン、4−H−1−3−オキサジ
ン、2−H−インダゾール、ベンゾイミダゾール、イミ
ダゾール、トリアゾール、チアゾール、イソチアゾー
ル、オキサゾール、イソオキサゾール、フラザン、ベン
ゾオキサゾール、ベンゾチアゾール、プタン、キノリ
ン、イソキノリン、シンノリン、キナゾリン、キノキサ
リン、フタラシン、1−P−ナフチリジン、プチリジン
等の化合物が挙げられ、これらの化合物は式(XX)の場合
と同様に置換されていても良い。
本発明の方法に用いるセルロース用反応染料の求核付加
反応型反応基としては例えば飽和アルカンモノカルバン
酸アミド系、飽和アルカンジカルボン酸アミド系、飽和
アルカンモノカルボン酸系、シクロアルカンカルボアミ
ド系、アルケンモオカルボアミド系、アルケンジカルボ
キシアミド系、飽和脂肪族ケトン系、飽和脂肪族スルホ
ン酸アミド系、ビニルスルホアマイド系、β−飽和エチ
ルスルホン系、ビニルスルホン系、等の反応基を挙げる
事が出来る。
本発明の反応染料に於ける発色用としては、アゾ系、含
金属アゾ系、アントラキノン系、フタロシアニン系、ホ
ルマザン系、オキサジン系等の色素母体が用いられ、こ
れらは少なくとも1個以上のスルホ酸基又はカルボン酸
基の様な水溶性基を有するものが挙げられる。
本発明の方法において好適に用いられる染料の例を示す
と例えば一般式 〔式中、Dはスルホン酸基を有する有機染料の残基、R
及びRはそれぞれ水素原子又は低級アルキル基、R
は第4級窒素原子を有する非芳香族又は芳香族の第3
級窒素化合物残基、Z,Zはそれぞれ水素原子、低
級アルキル基、低級アルコキシ基、ハロゲン原子、カル
ボン酸基は又はスルホン酸基、Yはビニ基又は-CH2CH2C
Z(Zはアルカリの作用で脱離する基を示す)を表わ
す。〕 あるいは一般式 〔式中、D,R1,R2,R3,Z1,Z2は前記と同じ意
味を示す。〕 あるいは一般式 〔式中、D,R1,R2,R3,Z1,Z2は前記と同じ意
味を示す。〕 あるいは一般式 〔式中、D,R1,R2,R3,Z1,Z2は前記と同じ意
味を示す。〕 あるいは一般式 〔式中、D,R1,R2,R3,Z1,Z2は前記と同じ意
味を示す。〕 あるいは一般式 〔式中、D,R1,R2,R3,Z1,Z2は前記と同じ意
味を示す。〕 あるいは一般式 〔式中、D,R1,R3は前記と同じ意味を示す。〕 あるいは一般式 〔式中、D,R1,R3,Yは前記と同じ意味を示し、A
はセルロースと反応しない置換基又はハロゲン原子を示
す。〕 あるいは一般式 〔式中、D,R1,R3,Yは前記と同じ意味を示す。〕 あるいは一般式 〔式中、D,R1,R3,Aは前記と同じ意味を示す。〕 あるいは一般式 〔式中、D,R1,R3は前記と同じ意味を示す。〕 あるいは一般式 〔式中、D,R1,R3,Aは前記と同じ意味を示す。〕 あるいは一般式 〔式中、D,R1,R2,R3,Z1,Z2,Yは前記と同
じ意味を示し、Bは2個のアミノ基によってs−トリア
ジニル核に結合しているジアミノ残基を、R19,R20
それぞれ水素原子又は低級アルキル基を示す。〕 あるいは一般式 〔式中、D,R1,R2,R3,Yは前記と同じ意味を示
す。〕 あるいは一般式 〔式中、D,R1,R2,R3,R19,R20,B,Yは前
記と同じ意味を示す。〕 あるいは一般式 〔式中、D,R1,R2,R3,R19,R20,Z1,Z2
Yは前記と同じ意味を示す。〕 等を挙げる事が出来る。
なお、一般式(II),(XXVIII),(XXX)に於けるセルロー
スと反応しない置換基Aは反応染料染色条件でセルロー
スと反応しない置換基を指し、例えば (式中、R1,R2,R4,Z1,Z2は前記と同じ意味を
示す。) 等の置換基を挙げることができる。
一般式(I),(II),(XXI)〜(XXXIV)で表わされる染料に
ついては、R3がハロゲン原子である染料が特公昭37−1
7790号、特公昭38−10188号、特公昭45−19190号、特公
昭38−23287号、特公昭39−18184号、特開昭56−163153
号、特開昭58−49752号、特開昭58−8034号、特公昭40
−17113号、特開昭53−46328号、特開昭57−42985号、
特開昭57−49663号、特公昭42−2626号、特開昭50−178
号、特開昭56−92961号、特開昭56−103247号、特開昭5
7−128373号、特開昭57−143570号、特開昭58−49752
号、特開昭58−80348号、特開昭52−121039号、特公昭3
8−23287号、特開昭56−155250号、特開昭57−57754
号、特開昭56−90857号、特開昭57−18762号、特開昭57
−212259号、特開昭56−120769号、特開昭54−722262
号、特開昭54−73827号、特開昭57−78458号等で公知で
あり、これらの染料から次の様な方法により合成するこ
とが出来る。
即ち一般式(I),(II),(XXI)〜(XXXIV)に於いてR3がハ
ロゲン原子である公知染料に一般式(IV)〜(XX)で表わさ
れる化合物を縮合させる事によって得ることができ、こ
の反応は水性媒体中、10〜100℃で、さらに好まし
くは、40〜90℃で、かつpH2〜10で、さらに好
ましくは3〜8で行なう事が出来る。
本発明の方法は、通常水性媒体からセルロース系繊維材
料の染色に適用され、好ましくは以下の様に行なわれ
る。
即ち、前述の同一分子内に求核置換反応型反応基と求核
付加反応型反応基をそれぞれ1個以上含有し、かつ求核
置換反応型反応基の脱離基が第4級窒素置換基である反
応染料の所定量及び必要に応じて硫酸ナトリウム又は塩
化ナトリウムなどの電解質1〜150g/、及び、必要
に応じて浴中柔軟剤等の染色助剤を含む浴を調整する。
染浴のpHを4〜8の範囲に調整するために必要に応じ
てpH緩衝作用を示す物質、例えば炭酸、リン酸、酢
酸、クエン酸、酒石酸などの酸及びこれらのナトリウム
塩、カリウム塩、又はアンモニウム塩などの単一又は混
合物を加える事が出来る。この様にして調整した染浴に
セルロース系繊維材料をくり入れ30℃以上100℃以下
の温度で5分〜90分間、好ましくは10分〜30分間
染色処理を行なう、引き続き染浴を25℃以上90℃以
下の温度でpHが8〜14の範囲になる様炭酸ナトリウ
ムや第三リン酸ナトリウム、苛性ソーダ等のアルカリ剤
を添加して調整し5分〜180分間、好ましくは10〜6
0分間染色処理を行なう。この方法により染料固着率の
高い染色物が均一に再現性良く得られる。
この様にして染色されたセルロース系繊維材料は通常の
洗浄処理によりすぐれた堅ろう性を有する染色物として
得られる。
次に本発明を実施例にて詳説するが、例中の「部」は
「重量部」を示す。
実施例−1 遊離の酸の形で下記構造式 で表わされる染料2部、硫酸ナトリウム(無水)100
部、第一リン酸ナトリウム4部、第二リン酸ナトリウム
1部を含む浴2000部を調整した。このときのpHは6.
8であった。
この浴にシル付綿ニット100部をくり入れ80℃で30
分間染色後、60℃に冷却し、炭酸ナトリウム40部を
加えてpH11.5とし30分間染色を行なった。
染色後、アニオン系洗浄剤4部を含む浴2000部中で95
℃で10分間ソーピング処理を行ない、次いで水洗、乾
燥を行なった所染料固着率の高い、均一な鮮明緑味黄色
の染色物が得られ、堅ろう度も良好であった。
実施例−2 遊離の酸の形で下記構造式 で表わされる染料3部、硫酸ナトリウム(無水)100部
を含む浴2000部を調整した。このときのpHは7.0で
あった。
この浴にシル付綿ニット100部をくり入れ60℃で30
分染色後、同温度で炭酸ナトリウム30部を加えて更に
pH11.5とした後、更に30分間染色処理を行なっ
た。
染色後、アニオン系洗浄剤4部を含む浴2000部中で95
℃で10分間ソーピング処理を行ない、次いで水洗・乾
燥を行なった所染料固着率の高い、均一な赤味黄色の染
色物が得られ、堅ろう度も良好であった。
実施例−3 遊離の酸の形で下記構造式 で表わされる染料2部、硫酸ナトリウム(無水)100
部、第一リン酸ナトリウム2部、第二リン酸ナトリウム
0.5部を含む浴2000部を調整した。このときのpHは
6.9であった。
この浴にシル付綿糸100部をくり入れ60℃で15分間
染色後、炭酸ナトリウム30部を加えPH11.5とし
た後、更に45分間染色を行なった。染色後、アニオン
系洗浄剤4部を含む浴2000部中で95℃で10分間
ソーピング処理を行ない、次いで水洗・乾燥を行なった
所染料固着率と高い均一な褐色の染色物が得られ、その
堅ろう性も良好であった。
実施例−4 遊離の酸の形で下記構造式 で表わされる染料3部を用い実施例−3と同一の方法で
染色した所、染料固着率の高い均一な深紅色の染色物が
得られ、その堅ろう性も良好であった。
実施例−5 遊離の酸の形で下記構造式 で表わされる染料2部を用い実施例−3と同一の方法で
染色した所、染料固着率の高い均一な赤色の染色物が得
られ、その堅ろう性も良好であった。
実施例−6 遊離の酸の形で下記構造式 で表わされる染料2部を用い実施例−1と同様の条件で
染色した所、染料固着率の高い均一な青味赤色の染色物
が得られ、その堅ろう性も良好であった。
実施例−7 遊離の酸の形で下記構造式 で表わされる染料2部、硫酸ナトリウム(無水)100部
を含む浴2000部を調整した。このときのpHは7.0で
あった。
この浴にシル付綿ニット100部をくり入れ30℃から2
0分間で60℃に昇温、60℃で10分間保持後、第三
リン酸ナトリウム10部を添加しpHを11.0とし、
更に40分間染色を行なった。
染色後アニオン系洗浄剤4部を含む浴2000部中で95℃
で10分間洗浄を行ない、水洗・乾燥を行なった所、染
料固着率の高い均一な青色の染色物が得られ、その堅ろ
う性も良好であった。
実施例−8 遊離の酸の形で下記構造式 で表わされる染料2部を用い、実施例−2と同一の条件
で染色した所、染料固着率の高い均一な鮮明青色の染色
物が得られ、その堅ろう性も良好であった。
実施例−9 遊離の酸の形で下記構造式 で表わされる染料3部を用い、実施例−2と同一の条件
で染色を行なった染、染料固着率の高い、均一な青色の
染色物が得られ堅ろう性も良好であった。
実施例−10 遊離の酸の形で下記構造式 (CuPcは銅フタロシアニンを示す。) で表わされる染料3部、硫酸ナトリウム(無水)100部
を含む浴2000部中(pH7.0)にシル付綿糸100部を
くり入れ、30℃から30分間で80℃で昇温、80℃
で10分間処理後、炭酸ナトリウム30部を添加しpH
を11.5とし、40分間染色を行なった。
染色後、非イオン系洗浄剤4部を含む浴2000部中で95
℃で10分間洗浄を行ない水洗・乾燥を行なった所、染
料固着率の高い均一な鮮明緑味青色の染色物が得られ、
その堅ろう性も良好であった。
実施例−11 遊離の酸の形で下記構造式 で表わされる染料3部を用い実施例−3と同一の方法で
染色した所、染料固着率の高い均一な紺色の染色物が得
られ、その堅ろう性も良好であった。
実施例−12 遊離の酸の形で下記構造式 で表わされる染料3部を用いて実施例−1と同一の条件
で染色した所、染料固着率の高い、均一な紺色の染色物
が得られ、その堅ろう性も良好であった。
実施例−13 遊離の酸の形で下記構造式 で表わされる染料3部を用い、実施例−1と同一の条件
で染色を行なった所、染料固着率の高い、均一な紺色染
色物が得られ、堅ろう性も良好であった。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】セルロース系繊維材料を染色するに当り、
    下記一般式(I)または(II)、 〔式中、Dはスルホン酸基を有する有機染料の残基、R
    1及びR2はそれぞれ水素原子又は低級アルキル基、R3
    は第4級窒素原子を有する非芳香族又は芳香族の第3級
    窒素化合物残基、Aはセルロースと反応しない置換基又
    はハロゲン原子、Z1,Z2はそれぞれ水素原子、低級ア
    ルキル基、低級アルコキシ基、ハロゲン原子、カルボン
    酸基、又はスルホン酸基、Yはビニル基又は−CH2CH2OZ
    (Zはアルカリの作用で脱離する基を示す)を表わ
    す。〕 で示される反応染料を用い、染浴のpHが4以上8未満
    の範囲で30℃以上100℃以下の温度で処理した後、染
    浴のpHを8以上14以下の範囲に調整し25℃以上90℃以
    下の温度で処理することを特徴とするセルロース系繊維
    材料の染色方法。
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