KR100843102B1

KR100843102B1 - 반응성 염료 조성물 및 이를 이용한 섬유의 염색방법

Info

Publication number: KR100843102B1
Application number: KR1020060042310A
Authority: KR
Inventors: 조성용; 강태충; 윤우진; 명성일; 김정기
Original assignee: (주)경인양행
Priority date: 2006-05-11
Filing date: 2006-05-11
Publication date: 2008-07-02
Also published as: KR20070109404A

Abstract

본 발명은 하기 화학식 1의 반응성 염료 하나 이상과 화학식 2의 반응성 염료 하나 이상을 포함하는 것으로 구성된 염료 혼합물에 관한 것이다.

(1)

(2)

상기 식에서, R₁, R₂, R₃, A 등은 명세서에 정의되어 있는 바와 같다.

본 발명에 따른 염료 혼합물은 목면, 마, 비스코스레이온 등과 같은 셀룰로우즈계 섬유재료에 염색하였을 때 심도 있는 색을 발현하고, 제반 견뢰도, 균염성이 우수하고, 타섬유 오염성이 적을 뿐만 아니라, 조성물을 구성하는 성분들간의 상용성 또한 우수하다.

Description

반응성 염료 조성물 및 이를 이용한 섬유의 염색방법 {Composition of Reactive Dyestuffs and Methods for Dyeing Fiber Using the Same}

도 1은 본 발명에 따른 실시예 7과 38의 염료와 비교예 1 및 2 염료의 단위 색강도 대비 염착력을 비교한 그래프이다.

본 발명은 반응성 염료 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 면, 마, 비스코스 레이온 등의 셀룰로우즈 섬유에 염색하였을 때, 적은 양의 염료를 사용해도 심도 있는 흑색을 발현하고 높은 색강도를 얻을 수 있어서 그에 따른 비용 절감을 얻을 수 있고, 종래의 흑색 염료 조성물에 비해 수세 견뢰도, 일광 견뢰도가 우수하며, 특히 습마찰 견뢰도를 향상시킬 수 있고, 제반견뢰도, 균염성이 양호하고 타섬유 오염성이 없을 뿐만 아니라, 염색 후 색상의 심도가 높고 축적성이 우수한 흑색 염료 조성물에 관한 것이다.

종래의 진한 흑색의 반응성 염료 조성물로는, 일반적으로, 비닐 설폰기를 반 응기로 한 하기 화학식의 염료 성분인 C.I. 리엑티브 블랙 5(C.I. Reactive Black 5)에 오렌지색 염료 성분을 혼합하거나, 또는 오렌지색 염료 성분 및 황색 염료 성분 등을 혼합한 염료 조성물이 사용되어 왔다.

여기서, X 는 치환반응에 의한 에스테르화 가능 반응기(대표적으로, -SO₂Cl)이고, R₁, R₂는 각각 독립적으로 수소, 메틸 또는 메톡시기이며, M 은 수소원자, 나트륨, 리튬, 칼륨 등의 알칼리 금속 원자이다.

그 밖에 진한 흑색 반응성 염료 조성물로 사용되는 염료 조성물에 대한 몇 가지 선행기술을 살펴보면 다음과 같다.

일본 특허출원공개 평1-289868호에는 상기 C.I. Reactive Black 5에 하기 화학식의 염료 성분을 혼합한 흑색 반응성 염료 조성물이 제시되어 있다. 그러나, 이들 두 성분으로는 적색미가 강한 진한 흑색을 발현하기가 어렵고 축적성에도 문제가 있다.

여기서, M 은 수소 원자, 나트륨, 리튬 또는 칼륨 등의 알칼리 금속 원자이고, R₁ 및 R₂는 각각 독립적으로 수소, 메틸 또는 메톡시이며, X 는 치환반응에 의 한 에스테르화 가능 반응기이고, Y 및 Z 는 수소 또는 설폰산기로서 동시에 수소원자는 아니고 어느 한쪽이 설폰산기이다.

또한, 상기 염료 성분들 이외에, 색상 조절용으로 기타의 반응성 황색 염료 성분을 함유하는 조성물이 제시되어 있으나, 색상 조절용으로 사용된 C.I. Reactive Yellow 15와 같은 피라졸론 계통의 황색 염료 성분의 혼합으로는 심도 있는 흑색을 발현하지 못할 뿐만 아니라 축적성도 만족스럽지 못하다.

한국 특허출원공개 제1994-24006호 및 제1992-19883호에는 상기 C.I. Reactive Black 5에 하기 화학식의 비닐설폰형 오렌지색 염료 성분과,

(여기서, M 은 수소원자, 나트륨, 리튬 또는 칼륨 같은 알칼리금속을 나타낸다.)

하기의 화학식의 모노아조 황색 염료 성분

(여기서, M 은 수소원자, 나트륨, 리튬 또는 칼륨 등의 알칼리금속이고, R₁ 및 R₂ 는 각각 독립적으로 수소, 메틸 또는 메톡시이며, X 는 치환반응에 의한 에스테르화 가능 반응기이다)

또는, 하기 화학식의 이중 커플링 비스아조 황색 염료 성분

(여기서, R₁ 및 R₂ 는 각각 독립적으로 수소, 메틸 또는 메톡시이고, X 는 치환반응에 의한 에스테르화 가능 반응기이며, n 은 0 ~ 3의 정수이다)

을 혼합한 흑색 반응성 염료 조성물이 제시되어 있다.

이러한 염료 조성물은 심도 있는 흑색의 발현이 가능하고 침염 등 다양한 염색방법에 사용이 가능한 장점은 있으나, 상기 오렌지색 염료 성분으로 인하여 타 섬유로의 오염성이 심하고 세탁 견뢰도에 문제가 있다.

이상 설명한 바와 같이, 종래의 진한 흑색 반응성 염료 조성물은 균염성이나 백색 발염, 방염 등은 만족스럽지만 심도 있는 흑색이 발현되지 못하거나, 타섬유의 오염성이 심한 경우나 일부 견뢰도에 문제가 있는 경우가 많았다.

따라서, 본 발명은 이러한 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 일거에 해결하는 것을 목적으로 한다.

본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험들을 계속한 끝에, 이후 설명하는 반응성 염료 조성물로 특히, 셀룰로우즈 등의 섬유재료를 염색할 경우, 종래의 화합물에 비해 심도 있는 흑색을 발현할 수 있을 뿐만 아니라, 다양한 염색방법에 적용 가능하며, 세탁, 일광, 땀, 염소수 등에 대한 견뢰도가 우수하고, 균염성이 양호하며, 타섬유로의 오염성이 적고, 특히 상대적으로 소량의 염료로도 동일한 색상을 발현함으로써 경제성이 뛰어나며, 미고착 염료가 상대적으로 적으므로 습마찰, 수세 견뢰도가 우수하며, 피염물 건조시 건조기 내부의 고열로 인한 염료 색상 변화가 일어나지 않는 등 상기 언급된 목적을 대부분 해결할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

따라서, 본 발명의 반응성 염료 조성물은, 하기 화학식 1의 구조를 가진 하나 이상의 염료 성분 30 내지 99 중량%와 하기 화학식 2의 구조를 가진 하나 이상의 염료 성분 1 내지 50 중량%를 포함하는 것으로 구성되어 있다.

(화학식 1)

(화학식 2)

상기 식들에서,

R₁, R₂, R₃, R₄, R₈ 및 R₁₅는 각각 독립적으로 수소, 설포, 아세틸아미노, 메틸 또는 메톡시이고;

R₅은 수소, 하이드록시 또는 카르복실기이고;

R₆ 및 R₇은 각각 독립적으로 아미노, 하이드록시, C₁ ~ C₄ 알킬 또는 C₁ ~ C₄ 알콕시이며;

X는 탄소 또는 질소이고; 여기서, X가 질소일 경우 n은 0 또는 1이고, X가 탄소일 경우 n은 1 또는 2이며;

Y₁, Y₂ _, Y₃ 및 Y₄ _, 는 각각 독립적으로 비닐기 또는 -CH₂-CH₂-Q기이고; 여기서, Q는 알칼리 조건하에서 제거될 수 있는 리빙 그룹이며, 예를 들어, -Cl, -Br, -F, -OSO₃H, -SSO₃H, -OCO-CH₃, -OPO₃H₂, -OCO-C₆H₅, -OSO₂-(C₁ ~ C₄ 알킬) 또는 OSO_2-N (C₁ ~ C₄ 알킬)₂ 등을 들 수 있고, 그 중에서도 특히 -OSO₃H이 바람직하다.

본 발명에 따른 염료 조성물은, 화학식 1로 대표되는 청색 또는 남색 염료 성분과 화학식 2로 대표되는 주황색 또는 황색성분의 배합에 의해, 종래의 염료 조성물과 비교하여 심도 있는 흑색 및 제반 견뢰도를 제공하고, 타섬유로의 오염 방지성 및 균염성 면에서 탁월하며, 거의 모든 염색 분야에 적용이 가능하다.

경우에 따라서는, 본 발명에 따른 반응성 염료 조성물은 하기 화학식 3 내지 화학식 6로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 화합물을 조성물 전체 중량을 기준으로 1 내지 50 중량%, 더욱 바람직하게는 1 내지 20중량% 로 더 포함할 수 있다.

(화학식 3)

(화학식 4)

(화학식 5)

(화학식 6)

상기 식들에서,

R₁ 내지 R₄ 및 Y₁ 및 Y₂는 화학식 1 및 2에서 정의된 바와 동일하고;

R₉는 수소 또는 설포기이며;

R₁₀, R₁₁, R₁₂, R₁₄ 및 R₁₆는 각각 독립적으로 수소, 설포, 아세틸아미노, 메틸 또는 메톡시이고;

Y₅, Y₆ 및 Y₇은 Y₁ 및 Y₂에서 정의된 바와 동일하고;

A₁은 하기 화학식 3a 및 3b 중에서 선택되는 치환체이며:

(3a)

(3b)

상기 식에서,

X₁ 및 X₂는 각각 독립적으로 할로겐 또는 하이드록시이고;

R₁₇은 페닐이거나, 치환 또는 비치환 C₁ ~ C₆ 알킬이다.

본 발명에 따른 반응성 염료 혼합물은, 앞서 정의한 바와 같이, 화학식 1의 염료 성분 30 내지 99 중량%과 화학식 2의 염료 성분 1 내지 50 중량%의 비율로 이루어져 있으며, 더욱 바람직하게는 화학식 1의 염료 성분 40 내지 80 중량%와 화학식 2의 염료 성분 7 내지 30 중량%로 이루어져 있다. 화학식 1의 염료 성분이 너무 적으면 소망하는 수준으로 상대 염색강도를 얻을 수 없으며, 반대로 화학식 2의 염료 성분이 너무 적으면 소망하는 수준으로 산화표백(oxiditive bleaching) 견뢰도 및 일광견뢰도, 수세견뢰도를 얻을 수 없으므로, 바람직하지 않다.

본 발명의 조성물에는 발명의 목적 및 효과를 저해하지 않는 범위내에서 가용화제, 완충제, 빙결방지제 등의 기타 성분을 첨가할 수 있다. 이러한 기타 첨가제는 조성물 전체 중량을 기준으로 대략 1 내지 20 중량%의 범위에서 첨가될 수 있다.

상기 가용화제는 염료의 뭉침을 방지하고 용해를 도와 주는 첨가제 성분으로서, 대표적인 예로는 우레아, 티오우레아, 카프로락탐 등을 들 수 있다. 상기 완충제는 저장 보관시 염료의 분해를 막아주기 위하여 pH를 완충하는 역할을 하는 성분으로서, 대표적인 예로는 인산나트륨, 인산칼륨, 초산나트륨 등을 들 수 있다. 상기 빙결방지제는 액상 냉동보관시 어는 점을 낮춰주어 액상 염료가 얼지 않게 하는 역할을 하는 성분으로서, 대표적인 예로는 에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 다가알콜 화합물 등을 들 수 있다.

상기 화학식 1의 화합물은 바람직하게는 하기 화학식 11 내지 14로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 염료 성분으로부터 선택될 수 있다.

(화학식 11)

(화학식 12)

(화학식 13)

(화학식 14)

또한, 상기 화학식 2의 화합물은 바람직하게는 하기 화학식 15 내지 18로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 염료 성분으로부터 선택될 수 있다.

(화학식 15)

(화학식 16)

(화학식 17)

(화학식 18)

상기 식들에서, R₅은 화학식 2에서 정의된 바와 동일하다.

화학식 1 및 화학식 3 내지 6의 화합물은 공지된 방법으로 제조할 수 있고, 화학식 2의 반응성 염료는 여러 단계의 디아조 커플링 반응을 통해 제조될 수 있는 바, 그 제조방법을 예시적으로 설명하면 다음과 같다.

설명의 편의를 위하여, 화학식 7, 화학식 8, 화학식 9 및 화학식 10을 먼저 나타내면 다음과 같다. 하기 화학식 7, 화학식 8, 화학식 9 및 화학식 10에서의 R₅ 내지 R₁₅, X, Y₃, Y₄ 등은 별도의 설명이 없는 한, 상기 화학식 2에서 정의된 바와 동일하다.

(화학식 7)

(화학식 8)

(화학식 9)

(화학식 10)

먼저, 상기 화학식 7의 화합물을 공지의 방법으로 강산 매질에서 디아조화하여, 이를 화학식 8과 제 1차 커플링 반응시켜 화학식 9의 화합물을 제조한다. 한편으로, 화학식 10의 화합물을 공지의 방법으로 디아조화한 후, 이를 상기 화학식 9의 화합물 1 또는 2 배 몰수와 제 2차 커플링 반응을 수행하여 화학식 2의 화합물을 얻을 수 있다.

상기 제조 반응에서 디아조화/커플링 반응은, 화학식 7 또는 10의 화합물을 -5 ~ 30℃ 및 pH 0.5 ~ 2에서 아질산에 의해 디아조화한 후, 화학식 8 또는 화학식 9의 화합물을 -5 ~ 25℃ 및 pH 1 ~ 10에서 수성매체 중의 산결합체에 의해 커플링을 수행한다.

상기 단계에서의 제 1 차 및 제 2 차 커플링 반응은 유기 매체, 수성 매체, 또는 수성-유기 매체 하에서 수행할 수 있으며, 바람직하게는 수성 매체 하에서 산-결합제 존재하에서 수행한다. 상기 산-결합제의 바람직한 예로는, 알칼리금속의 카보네이트, 비카보네이트, 히드록시드, 알칼리토금속의 카보네이트, 비카보네이트, 히드록시드, 알칼리금속 아세테이트, 이들의 2 이상의 혼합물, 3 급 아민 등을 들 수 있다. 상기 알칼리금속 및 알칼리토금속의 바람직한 예로는 리튬, 나트륨, 칼륨, 칼슘 등이 있으며, 상기 3 급 아민의 바람직한 예로는 피리딘, 트리에틸아민, 퀴놀린 등이 있다. 커플링 반응의 더욱 바람직하게는 0 ~ 20℃ 및 pH 1.0 ~ 8.0에서 수행한다.

본 발명의 염료 조성물은 고체 또는 액체 상태의 조성물로 존재할 수 있고, 고체는 경우 40 내지 80 중량%, 액체의 경우 10 내지 60 중량%의 염료 성분을 함유하고 있다. 고체의 경우 수용성 염료의 통상적인 전해질, 예를 들어 염화나트륨, 염화칼륨 및 황산나트륨 등을 함유하고 있고, pH를 4 내지 7로 조절할 수 있는 완충물질, 예를 들어 인수이수소나트륨 및 인산수소이나트륨, 아세트산나트륨 등을 함유할 수 있다. 또한 용해증진제로서 알려진 나프탈렌설폰산, 포름알데하이드축합물을 포함할 수 있다.

이상 설명한 방법 이외에 화학식 2의 염료 화합물을 제조하는 다양한 방법들이 가능하며, 이에 대한 별도의 설명이 없더라도, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 설명된 방법을 통해 그러한 방법들을 충분히 인식할 수 있을 것이다.

본 발명은 또한 섬유 반응성 염료 혼합물을 사용한 섬유재료의 염색방법을 제공한다.

본 발명에 따른 반응성 염료 조성물은 섬유재료, 바람직하게는 질소나 하이드록시기를 포함하는 섬유재료, 그 중에서도 특히 셀룰로우즈 섬유재료를 염색하거나 날염하는 염료로 적합하다. 이러한 셀룰로우즈 섬유재료로는, 예를 들어, 면, 아마, 대마 등의 천연 셀룰로우즈 섬유, 펄프 및 재생 셀룰로우즈 등이 있으며, 특히, 면의 염색에 적합하다. 또한 본 발명에 따른 염료 혼합물은 셀룰로우즈 혼방직물, 예를 들어, 면/폴리에스테르, 면/나일론, 면/양모 혼방직물 등을 염색 또는 날염하는데도 적합하다.

염료액 중, 섬유 반응성 염료 혼합물의 양은 목적하는 착색도에 따라 변화될 수 있는 바, 예를 들어, 염색할 직물을 기준으로, 0.01 내지 10 중량%, 바람직하게 0.01 내지 6 중량%로 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 염료 조성물은 예를 들어, 콜드패드배치법, 연속 염색법, 침염법, 날염법, 발염법 등 여러 방법에 사용될 수 있으며, 이들 염색법을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.

콜드패드배치 염색법으로는, 중성염(예를 들어, 무수 황산나트륨, 식염 등)과 산결합제(예를 들어, 가성소다, 규산소다 등)를 사용하여 패딩 후, 일정온도로 밀폐 포장 재료내에 방치하여 염색하는 방법이 사용될 수 있다.

연속 염색법으로는, 산결합제(예를 들어, 탄산나트륨, 중탄산나트륨 등)를 패딩액에 혼합하고, 공지의 방법으로 패딩하여 건열 또는 증열에 의해 염색하는 일 욕 패딩법, 및 염료 패딩 후 무기중성염(예를 들어, 무수황산나트륨, 식염 등)과 산결합제(예를 들어, 가성소다, 규산소다 등)를 패딩액에 혼합하여 패딩하고, 공지의 방법으로 건열 또는 증열에 의해 염색하는 이욕 패딩법이 사용될 수 있다.

침염법은, 중성염(예를 들어, 황산나트륨, 염화나트륨 등)의 존재하에서 약 40℃에서 흡수시키고, 산결합제(예를 들어, 탄산소다, 가성소다, 제3인산소다 등)인 알칼리를 첨가하여, 50 ~ 60℃에서 약 1 시간 염색을 행하여 고착시킨 다음, 수세하고 비이온 계면 활성제로 95 ~ 100℃에서 소핑 처리하여 건조시키는 과정을 거친다.

날염법은, 산결합제(중탄산소다 등)를 함유하는 날염호를 인날 후, 건열 또는 증열에 의해 날염하는 일상 날염법이나, 날염호를 인날 후, 무기 중성염(예를 들어, 식염 등)과 산결합제(예를 들어,　 가성소다, 규산소다 등)를 함유한 80℃ 이상의 고온 용액중에 투입하여 날염하는 이상 날염법 등이 사용될 수 있다.

백색 발염 또는 방염의 경우는, 롱가리트 등으로 발염호를 만들어 처리하거나 크린텍스 PWC 등으로 방염호를 만들어 처리함으로써, 양호한 발염 및 압염 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 따라 수득된 염색물 및 날염물은 축적성(build-up) 및 균염성(levelness)이 뛰어나다. 또한, 착색도가 뛰어나고, 섬유-염료 결합 안정성이 높으며, 일광 견뢰도 등 제반 견뢰도가 뿐만 아니라 타섬유로의 오염 방지성도 뛰어나다.

이하 실시예를 참조하여 본 발명의 내용을 구체적으로 설명하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.

제조예 1

(화학식 5a)

상기 화학식 5a를 공지의 합성방법을 통하여 제조한 후, 30% 아질산나트륨 300 g를 투입하여 디아조화 화합물을 얻었다. 이 반응액을 3,5-디아미노벤조산 152 g과 물 3000 g이 혼합된 용해액에 투입한 후 10℃, pH 6.5에서 2 시간 동안 교반하여 커플링체를 제조하였다. 별도의 반응기에 4-설페이토에틸설폰-1-아미노벤젠 562.6 g과 물 1200 g을 넣어 분산시키고, 탄산나트륨 120 g을 넣어 용해시켰다. 얼음을 가하여 이것을 약 2 ~ 4℃로 냉각시킨 다음, 35% 염산 500 g을 가하고, 35% 아질산나트륨 수용액 480 g을 약 30 분에 걸쳐 적가한 후, 1 시간 동안 교반하여 디아조화 하였다. 디아조화 완료 후, 설파믹산으로 과잉의 아질산을 제거하였다. 이렇게 하여 얻어진 디아조체를 상기 별도로 준비한 커플링체에 투입하여 최종 커플링 물질을 합성하였다. 이때, 반응온도는 10℃ 이하이었고, pH 6.0에서 2 시간 동안 교반하여 커플링 반응을 완결하였다. 반응완결 후 여과과정을 거쳐 불용분을 제거하고, 생성물을 건조하여 하기 화학식 19의 화합물 1200 g을 얻었다.

(화학식 19)

λmax: 418,570

제조예 2

2-아미노-5-나프톨-7-술폰산 239.3 g을 물 2000 g에 분산시키고 25% 가성소다 160 g을 가하여 용해시켰다. 시아눌릭 클로라이드 184.4 g을 물 200 g에 30 분 동안 분산시킨 뒤, 2-아미노-5-나프톨-7-술폰산 용해액을 30 분 동안 서서히 가하고 교반하고 탄산나트륨 70 g을 투입하여 1차 축합반응을 완료하였다. 온도는 5℃ 이하이며, pH는 2 ~ 6을 유지하였다. 1차 축합반응의 완료 확인은 J산이 없어질 때 까지로 하였다. 4-아미노벤젠-베타-설페이토에틸설폰 281.3 g을 물 400 g에 넣어 분산시키고, 탄산나트륨 60 g을 넣어 용해시켰다. 얼음을 가하여 이것을 약 2 ~ 4℃로 냉각시킨 다음, 35% 염산 250 g을 가하고, 30% 아질산나트륨 수용액 240 g을 약 30 분에 걸쳐 적가한 후, 1 시간 동안 교반하여 디아조화시켰다. 다아조화 완료 후, 설파믹산으로 과잉의 아질산을 제거하였다.

상기 1차 축합반응액에 4-아미노벤젠-베타-설페이토에틸설폰 디아조반응액을 투입하고 탄산나트륨 100 g을 30분 동안 투입하여 커플링 반응을 완료하였다. 온도는 10℃ 이하이며, pH는 3 ~ 8을 유지하였다. 반응액을 분무 건조하여 하기 화학식20의 오렌지색 염료를 1000 g을 얻었다.

(화학식 20)

λmax : 400,481

실시예 1

공지의 방법에 의해 제조된 C.I. Reactive Black 5 분말과 상기 제조예 1에서 합성된 화학식 19의 염료와, 상기 상기 제조예 2에서 합성된 화학식 20을 각각 중량비 60: 20: 20의 비율로 혼합하여 염료 조성물 200 g을 하였다.

상기 제조된 염료 조성물을 셀룰로우즈계 섬유에 침염, 날염, 콜드패드배치 및 연속 염색법으로 각각 염색하였고, 그 결과 심도 있는 흑색이 얻어졌다.

(1)　 침염법에 의한 염색　

중성염(황산나트륨) 5 g을 물 100 L에 용해시킨 용액에 염료 조성물 0.15 g과 함께 5 g의 목면을 투입하고 약 30℃에서 20 분간 흡수시킨 뒤, 1.5℃/분의 속도로 60℃까지 서서히 승온시켰다. 60℃에 이르렀을 때 알칼리(탄산소다) 2 g을 첨가하여, 약 60℃에서 1 시간동안 염색을 행하여 고착시킨 다음, 염색된 천을 찬물에 수세하였다. 수세 후, 염색 잔액을 제거하고자 소핑제 1 ㎖를 물 250 ㎖에 넣은 용액을 95 ~ 97℃에서 약 10 분간 소핑 처리한 후 건조하였다.

(2) 날염법에 의한 염색

우레아 10 g, 소디움메타니트로벤젠설폰산 10 g, 중조 20 g 및 소디움알지네이트 55 g를 물 815 L에 혼합하여 페이스트를 만들고, 이 중 46 g을 취하여 상기 혼합물 4 g을 부가하여 잘 혼합하였다. 그런 다음, 100 매시 프린트 스크린을 이용하여 레이온 및 셀룰로오즈에 날염을 하였다. 날염된 염색물을 고착시키기 위해서 100℃에서 2 분 30 초간 건조하고, 건조된 천을 스팀을 이용하여 102 내지 105℃에서 10 분간 스팀처리하였다. 고착된 염색물을 냉수 및 온수를 이용하여 교대로 3회 이상 세척 후 소핑을 하여 건조하였다.

(3) 콜드패드배치법에 의한 염색

염료 용해액과 알칼리 용해액의 비율을 80 대 20으로 염액을 제조하였다. 염료 용해액은 염료 조성물과 우레아 100 g/L를 사용하여 만들었으며, 알칼리 용해액은 소디움실리케이트 7 g과 수산화나트륨(32.5% 용액) 2 g에 물 39 L를 혼합하여 만들었다. 뱃치 시간은 6 내지 12 시간으로 하였고, 20 내지 25℃를 유지한 후 건조하였다.

실시예 2

실시예 1에서 제조된 각각의 성분들을 실시예 1의 혼합 비율로 액상으로 혼합한 후, 역삼투막 장치 등을 사용하여 탈염 및 농축한 액 955 g에, 가용화제로서 우레아 10 g, 완충제로서 인산나트륨 20 g, 빙결방지제로서 에틸렌글리콜 15 g을 넣고 잘 혼합하여, 1000 g의 액상 흑색 염료 조성물을 얻었다. 이러한 염료 조성물을 셀룰로우즈계 섬유에 실시예 1에서와 같이 침염, 날염, 콜드패드 배치 및 연속 염색법으로 각각 염색한 바, 심도 있는 흑색이 얻어졌다.

실시예 3 ~ 58

염료 성분들의 종류와 함량을 하기 표 1 및 2에서와 같이 변화시켜 염료 조성물을 제조한 다음, 이들을 각각 셀룰로우즈계 섬유에 실시예 1에서와 같이 침염, 날염, 콜드패드배치 및 연속염색법으로 염색한 바, 심도 있는 흑색이 얻어졌다.

설명의 편의상 실시예 3 내지 58에 포함되는 화합물을 화학식 21 내지 29로 표현하였다.

(화학식 21)

(화학식 22)

(화학식 23)

(화학식 24)

(화학식 25)

(화학식 26)

(화학식 27)

(화학식 28)

(화학식 29)

[표 1]

[표 2]

비교예 1 및 2

본 발명에 따른 염료 조성물과 종래의 염료 조성물의 물성 차이를 확인하기 위하여, 각각의 실시예들로부터의 염료 조성물에 대하여 실시예 1과 유사한 조건으로 성분을 혼합하여 확인하였다.

한국특허공개 제1994-24006호, 1992-19883호 등에 개시되어 있는, C.I. Reactive Black 5에 하기 화학식의 비닐설폰형 스카렛 및 주홍색 염료 성분과, 황색 염료 성분을 포함하는 염료를 혼합하여 비교하였다.

[표 3]

상기 각각의 비교예들로부터의 염료 조성물과 본 발명에 따른 실시예 7 및 39의 염료 조성물에 대하여 염색력(염착력)을 측정하여 하기 표 4에 나타내었다. 우선, 염색력은 상기 침염법에 의해 농도를 변화시켜 염색한 천을 완전 건조한 후, 천의 앞면과 뒷면을 맥베스 7000A 측색기를 이용해 골고루 8 번 이상씩 측정한 값을 평균하여, 일반적인 Black염료인 비교예 1을 기준(100)으로 한 상대값으로 변환하여 표시하였다. 그 결과를 표 4와 도 1에 각각 나타내었다.

[표 4]

도 1 및 상기 표 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 염료 조성물( 실시예 7 및 38)은 종래의 염료 조성물(비교예 1 및 2)과 비교하여 모든 범위에서 염색력(염착력)이 우수함을 알 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 염료 조성물은 셀룰로우즈계 섬유재료를 염색하였을 때 심도 있는 흑색을 발현하고, 침염, 날염, 콜드패드배치, 연속염색, 방염, 발염 등 다양한 염색법에 이용할 수 있으며, 제반 견뢰도와 균염성이 우수하고 타섬유 오염성이 적을 뿐만 아니라, 조성물을 구성하는 성분들간의 상용성 또한 우수하다.

본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형이 가능할 것이다.

Claims

하기 화학식 1의 구조를 가진 하나 이상의 염료 성분 30 내지 99 중량%, 및 하기 화학식 2의 구조를 가진 하나 이상의 염료 성분 1 내지 50 중량%를 포함하는 것으로 구성되어 있는 반응성 염료 조성물:

(1)

(2)

상기 식들에서,

R₁, R₂, R₃, R₄, R₈ 및 R₁₅는 각각 독립적으로 수소, 설포, 아세틸아미노, 메틸 또는 메톡시이며;

R₅은 수소, 하이드록시 또는 카르복실기이고;

R₆ 및 R₇은 각각 독립적으로 아미노, 하이드록시, 알콕시이며;

X는 탄소 또는 질소이고, 여기서, X가 질소일 경우 n은 0 또는 1이고,탄소일 경우, 1 또는 2이며;

Y₁, Y_2, Y₃ 및 Y₄ 는 각각 독립적으로 비닐기 또는 -CH₂-CH₂-Q기이며; 여기서, Q는 알칼리 조건 하에서 제거될 수 있는 이탈기(leaving group)이다._.
제 1 항에 있어서, 상기 Q는 -OSO₃H인 것을 특징으로 하는 반응성 염료 조성물.
제 1 항에 있어서, 하기 화학식 3 내지 화학식 6으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 화합물을 조성물 전체 중량을 기준으로 1 내지 50 중량%로 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반응성 염료 조성물:

(3)

(4)

(5)

(6)

상기 식들에서,

R₁ 내지 R₄와 Y₁ 및 Y₂는 화학식 1 및 2에서 정의된 바와 동일하고;

R₉는 수소 또는 설포기이며;

R₁₀, R₁₁, R₁₂, R₁₄ 및 R₁₆는 각각 독립적으로 수소, 설포, 아세틸아미노, 메틸 또는 메톡시이고;

Y₅, Y₆ 및 Y₇은 Y₁ 및 Y₂에서 정의된 바와 동일하고;

A₁은 하기 화학식 3a 또는 3b의 치환체이며:

(3a)

(3b)

상기 식에서,

X₁ 및 X₂는 각각 독립적으로 할로겐 또는 하이드록시이고;

R₁₇은 페닐이거나, 치환 또는 비치환 C₁ ~ C₆ 알킬이다.
제 1 항에 있어서, 상기 조성물 전체 중량을 기준으로 1 내지 5 중량%의 범위 내에서 가용화제, 완충제 및 빙결방지제로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 기타 성분을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반응성 염료 조성물.
제 1 항에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화학식 11 내지 14로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 반응성 염료 조성물:

(11)

(12)

(13)

(14)
제 1 항에 있어서, 상기 화학식 2의 화합물은 하기 화학식 15 내지 화학식 18로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 화합물인 것을 특징으로 하는 반응성 염료 조성물:

(15)

(16)

(17)

(18)
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 하나에 따른 반응성 염료 조성물을 이용하여 질소나 하이드록시기를 포함하는 섬유재료를 염색하는 방법.