KR101175652B1

KR101175652B1 - 날염용 분산 흑색 염료 조성물

Info

Publication number: KR101175652B1
Application number: KR1020120000088A
Authority: KR
Inventors: 전동섭
Original assignee: 일신교역 주식회사
Priority date: 2011-12-15
Filing date: 2012-01-02
Publication date: 2012-08-21

Abstract

본 발명은 증열처리단계에서 발생되는 인장오염 및 환원세정시 발생되는 백장오염을 유발하는 기존의 화합물 대신에 청색(Blue) 및 적색(Red)의 혼합색인 보라색(Violet) 계열의 화합물을 새로운 조합으로 구성함으로써, 날염시 승화견뢰도 및 백발성, 인장성의 제반물성이 향상되어 그 활용도를 높일 수 있는 날염용 분산 흑색 염료 조성물에 관한 것이다.

Description

날염용 분산 흑색 염료 조성물{BLACK DISPERSE DYE COMPOSITION FOR PRINTING}

본 발명은 날염용 분산 흑색 염료 조성물에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 증열처리단계에서 발생되는 인장오염 및 환원세정시 발생되는 백장오염을 개선할 수 있는 날염용 분산 흑색 염료 조성물에 관한 것이다.

분산염료는 폴리에스테르계 합성섬유와 같은 소수성 섬유의 염색 또는 날염에 유용하게 사용되는데, 통상적으로 분산염료의 경우 인날공정 후 130℃에서 1~3분간 중간건조된 피염물을 175~180℃에서 5~10분 동안 증열처리를 하는 과정에서 피염물에 인날된 분산염료가 승화되어 인날되지 않은 백장을 오염시키는 인장오염이 발생되는 문제점이 있었다.

또한, 아조계 분산염료의 경우 환원세정때 염료의 아조결합이 환원분해되어 디아조체와 커플러체로 탈색분해되는데, 이때 디아조체의 색상이 환원세정때에 폴리에스테르계 섬유에 디아조체의 환원분해된 색상이 인날하지 않은 부분인 백장에 오염이 발생된다.

예를 들어, 하기 화학식 1의 화합물(Disperse Blue 79)과, 화학식 2의 화합물(Disperse Yellow 114), 화학식 3의 화합물(Disperse Red 167)로 조합된 종래 날염용 분산염료 조성물의 경우 화학식 1의 화합물에 의한 백장오염과, 화학식 3의 화합물에 의한 인장오염 및 백장오염이 발생되는데, 특히 화학식 3의 화합물 경우 승화견뢰도가 좋지 않아 인장오염에 대한 문제점이 심각하다.

[화학식 1]

[화학식 2]

[화학식 3]

또한, 상기 화학식 1의 화합물(Disperse Blue 79)과, 화학식 3의 화합물(Disperse Red 167)에 하기 화학식 4(Disperse Orange 44)의 화합물로 구성된 종래 날염용 분산염료 조성물의 경우 승화견뢰도는 향상되어 인장오염은 최소화할 수는 있으나, 화학식 1의 화합물과 화학식 4의 화합물이 환원세정 공정에서 염료의 환원분해된 중간체가 다시 폴리에스테르에 부착되어 백장오염을 유발시키는 문제점이 있었다.

[화학식 4]

따라서, 최근 분산염료 조성물의 경우 인장오염과 백장오염이 유발되는 문제점을 해결하기 위해서는 기존에 사용되어오던 화합물을 배제하거나 최소화하기 위한 새로운 대체 염료가 요구되고 있으나, 아직까지 이에 대한 연구가 이루어지고 있지 않는 실정이다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 증열처리단계에서 발생되는 인장오염 및 환원세정시 발생되는 백장오염을 유발하는 기존의 화합물을 최소화하거나 대체할 수 있는 신규한 조합의 날염용 분산 흑색 염료 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

하기 화학식 1의 화합물 30~60중량%와, 화학식 2의 화합물 15~30중량%, 화학식 5의 화합물 5~50중량%, 화학식 6의 화합물 5~30중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 날염용 분산 흑색 염료 조성물을 제공함으로써 달성된다.

[화학식 1]

[화학식 2]

[화학식 5]

[화학식 6]

상술한 바와 같이 본 발명의 날염용 분산 흑색 염료 조성물은 증열처리단계에서 발생되는 인장오염 및 환원세정시 발생되는 백장오염을 유발하는 기존의 화합물 대신에 청색(Blue) 및 적색(Red)의 혼합색인 보라색(Violet) 계열의 상기 화학식 5의 화합물을 포함하는 새로운 조합으로 구성함으로써, 승화견뢰도 및 백발성, 인장성의 제반물성이 향상되어 그 활용도를 높일 수 있다는 효과를 가져온다.

이하에서는 본 발명에 대하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명의 날염용 분산 흑색 염료 조성물은 하기 화학식 1의 화합물(Disperse Blue 79) 30~60중량%와, 화학식 2의 화합물(Disperse Yellow 114) 15~30중량%, 화학식 5의 화합물(Disperse Violet BW) 5~50중량%, 화학식 6의 화합물(Disperse Red 177) 5~30중량%로 구성된다.

[화학식 1]

[화학식 2]

[화학식 5]

[화학식 6]

이와 같이 구성된 흑색 염료 조성물은 종래 염료 조성물이 증열처리단계에서 발생되는 인장오염 및 환원세정시 발생되는 백장오염을 유발하는 원인이 되던 기존의 하기 화학식 3의 화합물(Disperse Red 167)과 화학식 4(Disperse Orange 44)화합물 대신에 청색(Blue) 및 적색(Red)의 혼합색인 보라색(Violet) 계열의 상기 화학식 5의 화합물(Disperse Violet BW)을 사용한다.

[화학식 3]

[화학식 4]

아울러, 상기 화학식 5의 화합물(Disperse Violet BW)을 화학식 1의 화합물(Disperse Blue 79)과, 화학식 2의 화합물(Disperse Yellow 114), 화학식 6의 화합물(Disperse Red 177)과 함께 사용함으로써, 백장오염을 유발하는 화학식 1의 화합물(Disperse Blue 79)의 사용량을 종래보다 현저하게 줄일 수 있어, 제조된 흑색 염료 조성물은 그 제반물성인 승화견뢰도 및 백발성, 인장성 부분에서 모두 향상됨을 후술되는 실시예를 통하여 확인할 수 있었다.

상기 화학식 1의 화합물(Disperse Blue 79)의 경우 전체 염료 조성물에 30~60중량%이 사용되며, 이는 30중량% 미만을 사용하면 선명한 흑색이 나타나지 못하며, 60중량%를 초과하여 첨가하면 염료 조성물의 백장오염 현상이 발생되기 때문이다.

또한, 상기 화학식 2의 화합물(Disperse Yellow 114)은 전체 염료 조성물에서 15~30중량%가 사용되며, 만약 15중량% 미만을 사용하면 선명한 흑색이 나타나지 않으며, 30중량%를 초과하면 인장오염이 발생되기 때문이다.

아울러, 상기 화학식 5의 화합물(Disperse Violet BW)의 경우에는 전체 염료 조성물에 5~50중량%가 사용되는데, 5중량% 미만을 사용하면 기존의 흑색염료에서 인장과 백장발생의 문제점의 개선이 되지 않으며 , 50중량%를 초과하면 여러광원에 따라 색상이 달라지는 메타메리즘 현상이 발생되기 때문이다.

마지막으로, 화학식 6의 화합물(Disperse Red 177)은 전체 염료 조성물에 5~30%가 사용되며, 5중량% 미만을 사용하면 선명한 흑색이 발현되지 않으며 30중량%를 초과하면 백장오염이 발생된다.

즉, 이와 같은 각 화합물간의 조성비율은 선명한 흑색을 나타냄과 동시에 인장오염과 백장오염을 최소화할 수 있는 범위로서, 상기 범위 내에서 조합하는 것이 바람직하다.

이하 본 발명을 하기 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명하기로 하나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것으로서, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1>

알긴산소다 4g, CMC(carboxymethyl cellulose) 2g, 환원방지제 0.02g, 비활성유기산 0.02g 및 물 93.6g으로 구성된 원호 75중량%에 염료성분으로 상기 화학식 1의 화합물(Disperse Blue 79) 5중량%를 첨가하고 잔부를 물로 채운 색호 조성물을 용해시킨 후 완전히 교반하여 하기의 방법에 의해 폴리에스터/스판덱스 직물에 인날한 다음, 하기의 실험방법에 의해 인장오염과 백장오염도, 승화견뢰도를 측정하고, 상기 화학식 1의 화합물의 중간체인 2,4-dinitro-6-Bromo Aniline(BDNA)에 대한 오염도를 함께 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

- 날염 공정-

인날(Printing) → 중간건조(110℃, 3분간) → 증열 (175℃, 8분간) → 수세 → 환원세정(Reduction Cleaning) → 수세 → 건조(110℃, 3분간)

-환원세정(Reduction Cleaning)-

차아황산나트륨(Na2S2O4) 2g/ℓ 및 가성소다(38˚Be) 2g/ℓ가 함유된 세정조성물을 이용하여 85℃에서 5분간 시행하였다.

-인장오염 실험 방법-

인장오염은 인날 후 중간건조를 마친 피염물의 인날한 염색면에 동일한 백포원단을 첨부하되 염색원단과 백포원단의 간격이 떨어지지 않게 실로 꿰매어 증열 처리(175℃, 8분간)를 한 다음 백포 원단에 오염된 정도를 그레이 스케일(Gray-Scale)로 판단하였다.

-백장오염 실험 방법-

날염시 증열 공정까지 마친 피염물을 가로 5cm, 세로 15cm로 자르고 동일한 크기의 백포원단을 잘라서 통상적인 환원세정 방법으로 환원세정액을 만든 다음 250ml 삼각플라스크에 환원세정액을 100ml을 넣고 재단된 피염물과 백포원단을 동시에 넣어 85℃로 맞추어진 수조 혼합기(Water bath shaker)에서 5분간 교반하였다.

교반이 끝나면 피염물과 오염된 백포원단을 꺼내어 냉수로 수세하고 피염물과 백포원단을 따로따로 건조기에서 건조한 다음, 건조된 백포원단의 오염정도를 그레이 스케일로 판단하였다.

-승화견뢰도 실험 방법-

JIS L 0854의 실헙방법에 의해 승화견뢰도를 측정하였다.

-중간체오염도 실험 방법-

각 염료의 중간체 0.2g을 250ml 삼각 플라스크에 넣고, 폴리에스터/스판덱스 시험백포 5g을 함께 넣은 다음 환원세정액 100ml을 넣고 85℃로 맞춰진 수조 혼합기에서 5분간 교반한 다음 시험백포를 꺼내어 냉수에 수세한 다음 건조하여 그레이 스케일로 판정한다

<실시예 2>

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 날염하되, 염료성분으로 상기 화학식 2의 화합물(Disperse Yellow 114)을 사용한 색호 조성물을 이용하여 인날한 후 실시예 1과 동일한 방법으로 인장오염과 백장오염, 승화견뢰도를 측정하고, 상기 화학식 2의 화합물의 중간체인 N-Methyl-3-Cyano-4-Methyl-6-Hydroxy-2-Pyridone(PRD)에 대한 오염도를 함께 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

<실시예 3>

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 날염하되, 염료성분으로 상기 화학식 3의 화합물(Disperse Red 167)을 사용한 색호 조성물을 이용하여 인날한 후 실시예 1과 동일한 방법으로 인장오염과 백장오염, 승화견뢰도를 측정하고, 상기 화학식 3의 화합물의 중간체인 o-Chloro-p-Nitro Aniline(OCPNA)에 대한 오염도를 함께 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

<실시예 4>

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 날염하되, 염료성분으로 상기 화학식 4의 화합물(Disperse Orange 44)을 사용한 색호 조성물을 이용하여 인날한 후 실시예 1과 동일한 방법으로 인장오염과 백장오염, 승화견뢰도를 측정하고, 상기 화학식 4의 화합물의 중간체인 o-Chloro-p-Nitro Aniline(OCPNA)에 대한 오염도를 함께 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

<실시예 5>

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 날염하되, 염료성분으로 상기 화학식 5의 화합물(Disperse Violet BW)을 사용한 색호 조성물을 이용하여 인날한 후 실시예 1과 동일한 방법으로 인장오염과 백장오염, 승화견뢰도를 측정하고, 상기 화학식 5의 화합물의 중간체인 2-Amino-5-Nitro Thiazole (ANT)에 대한 오염도를 함께 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

<실시예 6>

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 날염하되, 염료성분으로 상기 화학식 6의 화합물(Disperse Red 177)을 사용한 색호 조성물을 이용하여 인날한 후 실시예 1과 동일한 방법으로 인장오염과 백장오염, 승화견뢰도를 측정하고, 상기 화학식 6의 화합물의 중간체인 5-Nitro-2-Amino Benzo thiazole(NBT)에 대한 오염도를 함께 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

<실시예 7>

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 날염하되, 염료성분으로 상기 화학식 1의 화합물(Disperse Biue 79) 52중량%와, 화학식 3의 화합물(Disperse Red 167) 8중량%, 화학식 4의 화합물(Disperse Orange 44) 30중량% 및 나프탈렌 분산제 10중량%의 혼합물을 사용한 색호 조성물을 이용하여 인날한 후 실시예 1과 동일한 방법으로 인장오염과 백장오염, 승화견뢰도를 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

<실시예 8>

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 날염하되, 염료성분으로 상기 화학식 1의 화합물(Disperse Biue 79) 49중량%와, 화학식 3의 화합물(Disperse Red 167) 28중량%, 화학식 2의 화합물(Disperse Yellow 114) 23중량%의 혼합물을 사용한 색호 조성물을 이용하여 인날한 후 실시예 1과 동일한 방법으로 인장오염과 백장오염, 승화견뢰도를 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

<실시예 9>

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 날염하되, 염료성분으로 상기 화학식 1의 화합물(Disperse Biue 79) 47중량%와, 화학식 6의 화합물(Disperse Red 177) 21중량%, 화학식 2의 화합물(Disperse Yellow 114) 23중량%, 화학식 5의 화합물(Disperse Violet BW) 9중량%의 혼합물을 사용한 색호 조성물을 이용하여 인날한 후 실시예 1과 동일한 방법으로 인장오염과 백장오염, 승화견뢰도를 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

	인장오염도	승화견뢰도	백장오염도	증간체 오염도
실시예 1	4급	4급	3~4급	3급
실시예 2	3~4급	4급	5급	5급
실시예 3	3~4급	3급	3~4급	3~4급
실시예 4	4~5급	4급	3급	3~4급
실시예 5	5급	4급	4~5급	5급
실시예 6	5급	4급	4~5급	4급
실시예 7	4~5급	4급	3~4급	-
실시예 8	4급	4급	4급	-
실시예 9	4~5급	4급	5급	-

상기 표 1의 결과에서 알 수 있듯이. 종래 기술에 해당하는 실시예 8 및 실시예 9의 경우 인장오염과 백장오염을 동시에 만족 할 수 없었으나, 본 발명에 해당하는 날염 조성물의 경우 인장오염 및 백장오염, 승화견뢰도에서 보다 향상된 효과를 갖는 것을 알 수 있다.

이는 실시예 9의 경우 중간체 오염도가 낮은 화학식 5의 화합물(Disperse Biue 79)이 화학식 2(Disperse Yellow 114)의 화합물과 함께 일정이상의 비율로 혼합됨에 따라 백장오염과 인장오염을 발생하는 화학식 1의 화합물(Disperse Biue 79)과 화학식 6의 화합물(Disperse Red 177)을 상호 보완해 줌으로써 백장오염과 인장오염이 우수한 날염용 흑색 염료를 만들 수 있음을 확인할 수 있다.

Claims

하기 화학식 1의 화합물 30~60중량%와, 화학식 2의 화합물 15~30중량%, 화학식 5의 화합물 5~50중량%, 화학식 6의 화합물 5~30중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 날염용 분산 흑색 염료 조성물.
[화학식 1]

[화학식 2]

[화학식 5]

[화학식 6]