JPS61266683A - セルロ−ス系繊維用染色助剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、セルロース系繊維を染色する際に用いる染色
助剤に関するものである。更に詳しくは、セルロース系
ｍｍ金的−に染色することを可能にするセルロース系繊
維用染色助剤に関するものである。

〔従来の技術〕

一般にセルロース系繊維の染色は、直接染料、硫化染料
、スレン染料、ナフトール染料１反応性染料、塩基性染
料、酸化染料などの染料を用いて行なわれている。これ
らの中で、直接染料は物理化学的な吸着によって染着し
染色後のフィックス処理により容易に染色堅牢変音増進
する、硫化染料は染色堅牢度はすぐれるものの色の鮮明
度が低い、スレン染料は染色堅牢度が極めてすぐれてい
る。ナフトール染料は色調が比較的鮮明で染色堅牢度も
よいが下漬剤の繊維への浸漬、顕色剤のジアゾ化処理に
よる顕色化という複雑な工程を必要とする１反応性染料
は染料と繊維が共有結合を生ずることによって染着し色
調が鮮明で染色堅牢度にすぐれている。塩基性染料は複
雑な媒染工程が必要であ夛染色竪牢度も低い、酸化染料
は染色法が複雑で色相も不安定であるなどといつ九それ
ぞれの特徴を有している。従って、これらの染料の中で
は、直接染料、スレン染料１反応性染料などが主要な染
料となっている。

セルロース繊維と１合成線維や半合成繊維などとの混合
ｔ１維における染色では、複数の染料が組合せて用いら
れている。例えば、ポリエステル／セルロース混合品の
場合には１分散染料／反応性染料、分散染料／直接染料
１公散染料／スレン染料等の組合せが用いられている。

現実の染色では、染料の活性化、＊維と染料との間の親
和性向上、染着率向上、均染などを目的として、アルカ
リ、無機塩、界面活性剤（染色助剤）等が必要に応じて
添加されている（特公昭５６−５８７１１号公報、＃公
昭５７−４７４２号公報）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

染色助剤に求められる最大の機能は、均染能である。特
にセルロース繊維の染色に用いる直接染料１反応性染料
、ロイコ塩の形になったスレン染料は、繊維中の拡散速
度、染着速度が大きいために、染色の際１色相のずれや
１色のむらが出るので、染色の速度を小さくする効果（
緩染効果）を持つ染色助剤が望まれている。

また、セルロースを含む混合繊維の染色に除しては、ｉ
数の染料を使用するため、染色したい繊維以外の繊維を
染料が汚染する場合が生じる（白湯汚染と呼ばれる）の
で白湯汚染を防止する染色助剤が必要とされている。

以上の問題点を解決するために、従来、ポリオキシエチ
レンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルア
ミン、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸化物、
脂肪酸エステル硫酸化物、アルキルナフタレンスルホ、
＊−ト、アル中ルナフタリンスルホン酸のホルマリン縮
合物、ベタイン型両性活性剤等の界面活性剤が単独ある
いは混合された形で使用されているが。

効果は必ずしも充分ではなく抜本的な解決にまで至って
いないのが現状である。

また、ｍａｔ−染色する際に使用する水の硬度成分（Ｏ
ａ　　やＭｇ　　などの金属イオン）も染色に影響を及
ぼす要因の１つでおる。すなわち。

染色時に使用される水の硬度が高い場合には。

水の硬度成分が染料の可溶化性や分散性を阻害するため
、均一な染色をすることが出来ない。

水の硬度が低い場合でも、水の硬度成分の量が季節によ
って変動するために、全く同じ処決で染色した製品の色
濃度及び色相に差異が生ずることがある。

この問題全解決するためにエチレンジアミンテトラアセ
チックアシッド、ジエチレントリアミンペンタアセチッ
クアシッド、ヒドロキシルエチレンジアミントリアセチ
ックアシッド、ニトリロトリアセチックアシッドなどの
キレート剤が併用されるケースもあるが、この場合には
中レート剤が水の硬度成分を若干は捕集して均一な染色
にはやや効果があるもののその効果は小さく、なお悪い
ことには、金属含有染料全使用した場合、キレート剤が
染料中の発色基としての金属と錯塩を形成する効果が強
く発揮されるため、染料−金属の配位結合のバランスが
くずれて染上シ布の色相が用いた染料から得られるはず
の色相とずれてしまうという致命的な問題点を有してい
た。更にま九、セルロース系礒維の染色において重要な
地位を占めるスレン染料は２個以上のカルボニル基を有
する水に不溶性の染料であり、アルカリで還元してカル
ボニル基金ナトリウムロイコ塩の形にし、これが水溶性
でセルロース系繊維との親和力も大きいためこの状態で
染色し次いで酸を用いてナトリウムロイコ塩を千ノン体
へ酸化し発色させると同時に再び水不溶性となす方法に
より染色がなされるが、この染色においても次のような
問題点を有しておシその解決が望１れでい友。即ち。

染色時に使用される水の硬度が旨い場合には水の硬度成
分が染料と結合して染料２量体を形成し、これが水に不
溶性であｐセルロース系繊維との親和力もない九めに用
いた染料濃度から得られるはずの色濃度が得られないと
いう問題点ヲ有していた。更にこれを改善するためにエ
チレンジアミンテトラアセチックアシッド、ジエチレン
ドリアばンペンタアセチックアシツド。

ヒドロキシルエチレンシアばントリアセテツクアシツド
、ニトリロトリアセチックアシッドなどのキレート剤金
併用するケースもめるが、その効果は必ずしも充分では
なく抜本的な解決にまでは至っていないのが塊状である
。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで本発明考らは、セルロース系繊維の染色に関する
前述の種々の問題点を解決するために鋭意研究した結果
１次に挙げる２種の化合物を併せて用いることによシ前
述の問題が解決されることを見出し本発明を完成した。

即ち、本発明は。

体）マレイン酸、アクリル酸、メタクリル酸からなる群
から選ばれる１種もしくは２種以上を構成単位とする重
合体もしくは共重合体おるいはそれらの塩、及び （ｂ））　　単環式もしくは多環式芳香族化合物のスル
ホン化物おるいはそれらの脂肪族アルデヒド縮金物 から成るセルロース系繊維用染色助剤を提供するもので
ある。

本発明で用いる上記の（ａ）成分としては、数平均分子
量が１０００乃至８０００のものが好ましい。

上記（＆）成分中の塩としては、アルカリ金属塩やアン
モニウム塩更にはジエタノールアはン。

トリエタノ−ルアばンなどのアルカノ−ルアずン塩など
の形が使用可能であシ、性能を阻害しない程度に未中和
部分を残しておいても差支えない。

更に、（ａ）成分として使用される重合体又は共重合体
は性能を阻害しない程度にマレイン酸と（メタ）アクリ
ル酸以外の単量体を共重合させたものでもよく、かかる
単量体としてはアクリルアミド、メタクリルスルホン酸
やビニルスルホンｆＲなどの各種スルホン化物２−ヒド
ロキシエチルアクリレート、各種アクリル酸エステ、ル
。

各種メタクリル酸エステル、Ｎ−メチロールアクリルア
ミドあるいはその他の共重合可能な物質などが使用でき
る。

本発明で用いる上記の（ｂ））成分としては１例えば、
ベンゼン、ナフタリン、フルオレン、アントラセン、フ
ェナントレン、ピレン、ナフタセン、ペンタセン、コロ
ネン、ヘキセン、ヘフヌセン、オクタセン、ノナセン、
デセン、ウンデカセン、ドグカセン、アセナフテン等の
芳香族炭化水素あるいはクレオソート油石油分解物のご
とき芳香族炭化水素混合物及びそれらの炭素数１−５の
アルキル基’１１−２個有する誘導体を含めた芳香族化
合物のスルホン化物を脂肪族アルデヒドで縮合し九本溶
性塩、すなわちアルカｌ属塩、アンモニウム塩、アルカ
リ土類金属塩あるいはアルカノ−ルアばン塩等が使用で
きろ。脂肪族アルデヒドとしてはホルマリンの他に、グ
リオキザール、アセトアルデヒドなどがあげられるが、
ホルマリンが好ましい。

これらの中では、特にナフタレンスルホン酸塩のホルマ
リンａ合物、　リグニンスルホン酸塩のホルマリン縮合
物、炭素数１乃至８のアルキル基を有するアル中ルナ７
タレンスルホン酸塩のホルマリン縮合物などが好ましい
ものでおる。

本発明のセルロース系繊維用染色助剤は、上記の（ａ）
、　（ｂ）Ｍ、分を併せて用いるものであるが、（ａ）
成分と（ｂ）成分との混合比は（ａ）　：　（ｂ）＝　
１０〜９０：９０〜１ｏの範囲が好ましく、より好まシ
イ範囲は、　（ａ）：（ｂ）＝４０へ６０　：　　６０
〜４０である。更に本発明のセルロース系繊維用染色助
剤は、その性能が低下しない範囲においてアニオン性、
カチオン性、非イオン性の界面活性剤を含むことができ
る。本発明のセルロース系繊維用染色助剤が含むことの
できる界面活性剤としてＵ、ポリオキシエチレンアルキ
ルエーテル、ポリオキシエチレンアル中ルアミン、ポリ
オキシエチレンアルキルエーテル＠ｍ化物、ｍ肪酸エス
テル硫酸化物、ベタイン型両性活性剤等を例示すること
ができる。

本発明のセルロース系繊維用染色助剤を用いた染料で染
色できるセルロース系繊維としては。

例えば、木綿、麻などのセルロース天然繊維の他に、こ
れらのセルロース天然繊維とナイロン、ポリエステル、
アクリルなどの合成１維との混合繊維、更にはアセテー
トなどの半合成ＭＩ維との混合繊維、レーヨン、キュポ
ラ；よどの再生繊維との混合繊維などにも適用すること
が可能であり、染色する時の形態も繊維、糸、総、チー
ズ、織物１編物、不織布、更には衣服、寝装商品などの
最終繊維製品などのいずれの形態であっても差支えない
。

本発明の染色助剤の添加量は、使用する染料の種類、濃
度等によフ異なるが、一般的には染色浴に０．０１〜２
０ｇ（固形分換算）／ｌ、好ましくは０．０４〜１０９
（固形１分洪算）／Ｊ３添加する。

〔作用〕 セルロース系線維を染色する際に本発明のセルロース系
繊維用染色助剤を使用すれば、水の硬度に影響されない
安定した染色性を得ることができ、金属含有染料の色相
が変化することを防ぐことも可能となる。このように、
水の硬度に変化のある場合でも変化のないすぐれた染色
が達成されるのは１本発明のセルロース系繊維用染色助
剤の前記の（＆）成分が有する合端イオン封鎖能が、使
用水中に含まれる多価金属イオンにのみ作用し、染料中
の発色基である多価金属に作用しないためであると推察
される。また。

このため、染料成分のアニオン基と多価金属イオンがイ
オン架橋して水不溶性で繊維親和性の低い染料多量体が
形成することも防止され、染料色濃度の低下が防止され
るものと考えられる。

更には、染料と構造的に類似性を持ち優れた染料可溶化
能を示す前記の（ｂ）成分が、繊維中の吸層座席金染料
と競争することにより染め足を遅くして、染色の際の均
染性を与えるものと考えられる。

〔実施例〕

以下に、配合例及び実施例を挙げて本発明を具体的に説
明するが１本発明は、これらの実施例のみに限定される
ものではない。

（配合例） 本発明のセルロース系繊維用染色助剤として表１に示し
念配合例のもの全得ｔ０ 実施例１ 木綿ツイル織物を染色しその色相と均染性及び染液の染
料分散性を調べた。結果を表２に示す。

く染色条件〉 便用水の硬度　　０及び２０°ＤＨ 染　　　　料　　Ｋａｙａｒｕｓ　　５ｐｒａ　Ｂｌｕ
ｅ　　４ＢＬ　ｏｏｎｏ。

１％ｏｗｆ　（日本化薬（株）製金 属含有タイプ直接染料） 芒　　　　硝　　１０％ｏｗｆ 併用薬剤　表２参朋 浴　　　　比　　１対３０ 染色温度　９０℃ 染色時間　３０分 備　　　考　染色後宮法によりンービングく評　　価〉 染色した布をスガ試験機（株）　ｇ　ｓ　Ｍカラーコン
ピュータ５Ｍ−３型により測色し、　Ｈｕｅ値（マンセ
ル色相環上の値）ｔ−求めることにより色相の尺度とし
た。また１部分的な濃色むらｔ肉眼判定で測定すること
によｐ均染性の尺度とした。更に、水、染料（０，１％
）％併用薬剤（０，１％）の混液（染色液）を３００．
９作成し、２４時間放置後に東洋済紙（株）製５ＡＦ紙
を用いて濾過し一過残渣の状態を肉眼判定して染料分散
性の尺度とした。

表２の結果から明らかなように１本発明のセルロース系
禮維用染色助剤を使用すると、水の硬度が高い時でも低
い時と同様の染色物が得られており、Ｈｕｅ値、均染性
、染料分散性に問題が生じない。それに対して、エチレ
ンジアミンテトラアセチックアシッドを使用したものは
硬度がＯ”ＤＨの場合にも大きく変色しており、比較品
を使用したものでは、水の硬度が高い時に均染性、染料
分散性の点で問題が生じている。

実施例２ 木綿ニットを染色しその色相と均染性及び染液の染料分
散性を調べた。結果を表３に示す。

く染色条件〉 使用水の硬度　　０及び２０’ＤＨ 染　　　　料　　Ｓｕｍｉｆｉｘ　　Ｒｅｄ　　３Ｂ、
　　１％ｏｗｆ（住友化学工業（株）製金属含 有タイプ反応染料） 芒　　　　硝　　５０９／Ｊ３ ソーダ灰　１５９／４３ 併用薬剤　表３参照 浴　　　　比　　１対５０ 染色温度　６０℃ 染色時間　５０分 備　　　考　染色後宮法によりンービングく肝　　価さ 染色した布をスガ試験＠（株）ｇＳ　Ｍカラーコンピュ
ーターＳＭ−３型により測色し、　Ｈｕｅ値（マン七ル
色相環上の値）を求めることによシ色相の尺度とした。

また、部分的な濃色むらを肉眼判定で測定することによ
シ均染性の尺度とした。更に、水、染料（０，１％）、
併用薬剤（０，２％）の混液（染色液）を３００１作成
し、２４時間放置後に東洋ｐ紙（株）製５ＡＦ紙を用い
て戸遇し濾過残渣の状態を肉眼判定して染料分散性の尺
度とした。

８５の結果から明らかなように１本発明のセ゛　　ルロ
ース系繊維用染色助剤を使用すると、水の硬度が高い時
でも低い時と同様の染色物が得られており、Ｈｕｅ値、
均染性、染料分散性に問題が生じない。それに対して、
ジエチレントリアミンペンタアセチックアシッドを使用
したものは水の硬度が０の場合にも大きく変色しておシ
、比較品を使用したものでは、水の硬度が高い時に均染
性、染料分散性の点で問題が生じている。

実施例３ 木綿ツイル織物を染色し、その色濃度を調べた。結果を
表４に示す。

く染色条件〉 使用水の硬度　　０，２５．５０”ＤＨ染　　　　料　
　Ｍｉｋｅｚｈｒｅｎ　　Ｂｌｕｅ　Ｒ２Ｈｓ／ｒ、１
％ｏｗｆ　（三井東圧化：ｆ−（株）製スレン染料） ム カセイソーダ　　５Ｉ／！ 併用薬剤　表４参照 染色温度　６０℃ 染色時間　２０分 備　　　考　染色後宮法により酸化次いでンービング く評　　価〉 染色した布をスガ試験機（株）製ＳＭカラーコンピュー
ター５Ｍ−５型により測色し、０１値を求めて色濃度の
尺度とした。また部分的な濃色むらを肉眼判定で測定す
ることにより均染性の尺度とした。

表４の結果から明らかなように、本発明のセルロース系
繊維用染色助剤を使用しない場合には水の硬度が高くな
るにつれてｃ値が小さくなシ、均染性も失なわれている
。この傾向は従来の染色助剤を使用した場合でも同じで
ある。これに対して１本発明品を使用した場合には、水
の硬度が変化しても色濃度（Ｃ値）、均染性に変化が認
られない。

〔発明の効果〕

実施例においても具体的に示したように１本発明のセル
ロース系線維用染色助剤を用いれ′ば、使用する水の硬
度が高い場合にも、硬度が低い場合と同様の染色物が得
られる。従って、季節の変化などに伴う工業用水の硬度
の変化にかかわらずに均一な色相、染色性を有する染色
物を得ることができる。

また１本発明のセルロース系繊維用染色助剤は、使用す
る際に起泡性が極めて低いものであるので、染色後のン
ーピングの際の作業性を改善するという効果も有してい
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（ａ）マレイン酸、アクリル酸、メタクリル酸から
   なる群から選ばれる１種もしくは２種以上を構成単位と
   する重合体もしくは共重合体あるいはそれらの塩、及び （ｂ）単環式もしくは多環式芳香族化合物のスルホン化
   物あるいはそれらの脂肪族アルデヒド縮合物 から成るセルロース系繊維用染色助剤。 ２、前記（ａ）及び（ｂ）の重量混合比が、（ａ）：（
   ｂ）＝１０〜９０：９０〜１０である特許請求の範囲第
   １項記載のセルロース系繊維用染色助剤。 ３、前記（ａ）及び（ｂ）の重量混合比が、（ａ）：（
   ｂ）＝４０〜６０：６０〜４０である特許請求の範囲第
   １項記載のセルロース系繊維用染色助剤。 ４　前記（ａ）の重合体もしくは共重合体あるいはそれ
   らの塩が、１０００乃至８０００の数平均分子量を有す
   るものである特許請求の範囲第１項記載のセルロース系
   繊維用染色助剤。 ５、前記（ｂ）の脂肪族アルデヒドが、ホルマリンであ
   る特許請求の範囲第１項記載のセルロース系繊維用染色
   助剤。 ６、前記（ｂ）の単環式もしくは多環式芳香族化合物の
   スルホン化物あるいはそれらの脂肪族アルデヒド縮合物
   が、ナフタリンのスルホン化物の脂肪族アルデヒド縮合
   物である特許請求の範囲第１項記載のセルロース系繊維
   用染色助剤。