KR20000013131A

KR20000013131A - 반응성 흑색 염료 조성물

Info

Publication number: KR20000013131A
Application number: KR1019980031816A
Authority: KR
Inventors: 임수일; 김유국; 이수재; 이규명
Original assignee: 박평치; 태흥산업 주식회사
Priority date: 1998-08-05
Filing date: 1998-08-05
Publication date: 2000-03-06

Abstract

본 발명은 하기 일반식[1]의 염료 50∼80중량%, 일반식[2]의 염료 10∼25중량% 일반식[2]의 염료 10∼25중량%로 이루어진 반응성 흑색염료 조성물

(여기서 R¹및 R²는 독립적으로 수소, 메틸기, 또는 메톡시기이고, X,Y는 수소 또는 설폰산기로 동시에 수소원자는 아니고 어느 한쪽이 설폰산기이며, Z는 설페이토에틸 또는 비닐기이며, M은 수소원자, 나트륨, 리튬 또는 칼륨임.) 이며, 본 발명 염료조성물은 셀룰로오즈섬유(목면, 마, 비스코스레이욘)에 염색하였을 때 심도있는 흑색을 나타내며, 침염, 날염, 콜드패드뱃치, 연속염색, 방·발염등의 염색에 이용할 수 있으며, 제반 견뢰도, 균염성이 우수하고 타섬유오염성이 적은 효과가 있다.

Description

반응성 흑색염료 조성물

본 발명은 셀룰로오즈 섬유(특히 목면, 마, 비스코스 레이온)에 염색하였을때, 심도있는 흑색을 나타내는 염료조성물로 침염은 물론, 날염, 콜드패드뱃치, 연속염색, 방·발염 등 여러분야의 염색에 이용가능하고 제반견뢰도, 균염성이 양호하고 타섬유오염성이 없는 염료조성물에 관한 것이다.

일반적으로 진한 반응성 흑색염료 조성물로 비닐설폰기를 반응기로 한 하기의 일반식 (a)염료(예로서 C.I Reactive Black 5, C.I Reactive Blue 203, C.I Reactive Blue 250)에 오렌지색 또는 오렌지색에 황색 또는 스카렛, 레드 등과 같은 1내지 2개의 다른 반응성염료를 혼합한 염료 조성물이 공지되어 있다.

(여기서 R¹및 R²는 독립적으로 수소, 메틸기, 또는 메톡시기이고, Z는 설페이토에틸 또는 비닐기이며, M은 수소원자, 나트륨, 리튬 또는 칼륨 같은 알칼리금속원자를 나타낸다.)

그러나 그동안 많은 발명자들은 진한 흑색반응성염료 조성물에 대한 많은 노력을 기울여 왔음에도 불구하고 모든 것을 만족시키는 조성물의 발명에는 미흡하였다. 예를들어 심도있는 진한 흑색반응성염료 조성물을 발명하였지만 균염성이나 백색발염, 방염 등에서는 만족스럽지 못하거나 반대로 균염성이나 백색발명, 방염 등에서는 만족하나 심도있는 흑색이 미흡하든지, 타섬유의 오염성이 심한 경우도 있고 일부 견뢰도가 불만스러운 경우가 많았다.

한국특허 공고번호 86-594호 및 91-2676호에는 C.I Reactive Black 5, C.I Reactive Blue 203, C.I Reactive Blue 250 등에 디클로로트리아진계와 비닐설폰계염료가 혼합된 오렌지색만을 혼합하거나 오렌지색과 적색등으로 이루어진 성분을 혼합한 흑색염료 조성물이 제시되어 있는데 심도있는 흑색에는 어느정도 성과가 있었지만 하기의 일반식(b)염료와 같은 오렌지성분 때문에 균염성이 만족스럽지 못하고 저장안정성이 불량하여 어느정도의 시간이 경과하면 염료가 분해되어 심도가 저하되고 특히, 액상염료의 제조가 어려우며 백색발염이 되지 않는등 많은 단점 및 이용 분야에도 한계가 있다.

(여기서 M은 수소원자, 나트륨, 리튬 또는 칼륨 같은 알칼리금속원자를 나타낸다.)

또한, 한국특허 공고번호 94-2560호 및 96-5800호에는 C.I Reactive Black 5에 하기의 일반식(c)염료와 같은 비닐설폰형 오렌지색성분과 하기의 일반식(d)화합물에 비닐설폰형의 반응기가 하나 커플링된 모노아조황색 또는 두 개 커플링된 디스아조황색염료를 혼합한 흑색반응성염료 조성물이 제시되어 있다. 이는 심도있는 흑색이 가능하며 침염, 날염, 방·발염 등의 여러분야에 이용가능한 장점이 있으나 하기의 일반식(c)으로 대표되는 오렌지 성분 때문에 타섬유로의 오염성(특히 실크)이 심하고 세탁견뢰도에서 다소 불만스러운 점이 있다.

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

한편, 일본공개특허공보 평1-289868호의 ＜실시예3∼5＞ 에는 C.I Reactive Black 5에 하기의 일반식 [2]의 염료를 혼합한 흑색반응성염료조성물이 제시되어 있지만 이 두성분으로는 적색미가 강한 흑색으로 진한흑색을 내기 어렵고 빌드업에도 문제가 있다. 또한 특허청구범위 제3항에는 C.I Reactive Black 5를 60∼95중량%, 하기의 일반식 [2]의 염료를 40∼5중량% 함유하고 색상조절용으로 기타의 반응염료(실시예6에는 C.I Reactive Yellow 15)를 함유시킨 것을 특징으로 한 조성물이 제시되었다. 이 또한 기타의 반응염료에 대한 구체적인 언급이 없고 실시예에서 사용된 C.I Reactive Yellow 15와 같은 피라졸론 계통의 황색염료의 혼합으로는 심도있는 흑색 및 빌드업에서 만족스럽지 못하였다.

즉, 특정의 황색성분이 아닐 때에는 심도있는 흑색 및 빌드업에서 그 효과를 발휘하지 못하였다.

(여기서 R¹및 R²는 독립적으로 수소, 메틸기, 또는 메톡시기이고, X,Y는 수소 또는 설폰산기로 동시에 수소원자는 아니고 어느 한쪽이 설폰산기이며, Z는 설페이토에틸 또는 비닐기이며, M은 수소원자, 나트륨, 리튬 또는 칼륨 같은 알칼리 금속원자를 나타낸다.)

그동안 많은 염색분야의 종사자들은 셀룰로오즈계통의 흑색염색시 심도있는 흑색 뿐만 아니라 침염은 물론 날염, 방염, 발염, 콜드배치업 등 모든 염색분야에 적용이 가능하며 제반견뢰도(특히 세탁, 일광, 땀, 염소수 등)가 우수하고 균염성이 양호하며 타섬유로의 오염성이 적은 것을 요구하게 되었다.

본 발명자들은 이러한 요구와 그동안 불만스런점을 해결하기 위해 노력한 끝에 C.I Reactive Black 5로 대표되는 하기의 일반식 [1] 염료에 적색미가 강한 오렌지색의 성분인 하기의 일반식[2]염료와 C.I Reactive Yellow 201로 대표되는 하기의 일반식[3] 염료를 특정비율로 혼합한 조성물을 제조하였을 때 그동안의 어떤 성분염료들의 혼합물로 이루어진 조성물보다도 심도있는 흑색 및 제반견뢰도 (특히 세탁견뢰도, 일광, 땀 등)가 양호하고, 타섬유오염성 및 균염성에서 탁월하며 침염은 물론 날염, 방염, 발명, 콜드배치업 등 모든 염색 분야에 적용이 가능하다는 사실을 발견하여 본 발명을 완성하였다.

(여기서 R¹및 R²는 독립적으로 수소, 메틸기, 또는 메톡시기이고, X,Y는 수소 또는 설폰산기로 동시에 수소원자는 아니고 어느 한쪽이 설폰산기이며, Z는 설페이토에틸 또는 비닐기이며, M은 수소원자, 나트륨, 리튬 또는 칼륨의 알칼리금속 원자를 나타낸다.)

본 발명의 조성물에 사용된 일반식[2]의 염료는 디스아조형태의 적색미가 강한 오렌지색으로서 균염성 및 제반견뢰도가 우수한 것이 특징이며 구조상에 설폰기를 다수 갖고 있어 용해도가 우수하므로 특히 액상염료의 제조에 이용하기 쉽다.

한편 일반식[3]의 황색염료는 일반식[1] 및 [2]의 염료만으로는 적색미의 흑색밖에는 얻지 못하는 것에 비해 심도를 높여주고 빌드업에 효과가 있는 흑색염료를 제공할수 있다.

본 발명의 조성물은 상기의 일반식[1] 염료를 50∼80중량%, 상기의 일반식[2]염료를 10∼25중량%, 상기의 일반식[3]염료를 10∼25중량%로 혼합하였을 때 가장 심도있는 흑색을 얻을 수 있다.

본 발명의 흑색염료 조성물은 셀룰로오즈섬유재료에 특히, 목면, 마, 비스코스레이온, 등의 천연 또는 재생셀룰로오즈재료에 이용될 뿐만 아니라 목면, 폴리에스테르혼방품, 목면/나이론혼방품, 목면/양모혼방품 등에 이용할 수 있다.

침염의 경우는 황산나트륨, 염화나트륨 등의 중성염 존재하에서 40℃전후에서 흡수시키고 탄산소다, 가성소다, 제3인산소다 등, 공지의 산결합제인 알칼리를 첨가하여 60℃에서 1시간 염색을 행하여 고착시킨 다음 수세하고 비이온계면 활성체로 95∼100℃에서 소핑처리하여 건조하면 진한 흑색을 얻을 수 있다.

날염의 경우는 중탄산소다 등의 산결합제를 함유하는 날염호를 인날후 건열 또는 증열에 의해 날염하는 일상날염법이나 날염호를 인날 후 식염 등 무기중성염 및 가성소다, 규산소다 등의 공지의 산결합체를 함유한 80℃이상의 고온용액중에 투입하여 날염하는 이상 날염법 등에 이용할 수 있다.

콜드패드뱃치염색법은 무수황산나트륨이나 식염 등의 공지의 중성염 및 규산소다, 가성소다 등의 공지의 산결합제를 이용하여 패딩 후 밀폐포장재료중에 일정온도에서 방치하여 염색하는 방법을 이용할 수 있다.

염속염색법에는 탄산나트륨, 중탄산나트륨 등의 공지의 산결합제를 패딩액에 혼합하고 공지의 방법으로 패딩하고 건열 또는 증열에 의해 염색하는 일욕패딩법 및 염료패딩후 무수황산나트륨이나 식염 등의 공지의 무기중성염 및 가성소다, 규산소다 등의 공지의 산결합제를 패딩액에 혼합하여 패딩하고 공지의 방법으로 건열 또는 증열에 의해 염색하는 이욕패딩법에 이용할 수 있다.

백색발염, 또는 방염의 경우는 롱가리트 등으로 발염호를 만들어 처리하거나 크린텍스 PWC등으로 방염호를 만들어 처리함으로서 양호한 발염 및 방염효과를 얻을 수 있다.

실시예를 통하여 본 발명을 더욱 자세하게 설명하면 다음과 같다. 본 실시예에서 사용한 부는 중량부를 의미한다.

(실시예1)

28.1부의 4-아미노벤젠-베타-설페이토에틸설폰을 물200부에 넣어 분산시키고 6부의 탄산나트륨을 넣어 용해시킨다. 얼음을 가하여 0∼5℃로 냉각시킨다음, 35%염산 25부를 가하고 30%아질산나트륨수용액 24부를 약 30분에 걸쳐 적하한후 1시간 교반하여 디아조화한다. 디아조화 완결후 설파믹산으로 과잉의 아질산을 제거한다.

23.9부의 J-산을 물250에 분산시키고 23부의 25%가성소다를 가해 용해하여 상기 디아조액에 서서히 가하고 교반하여 1차커플링을 한다.

한편, 별도의 용기에 25.3부의 아닐린-2.5-디설폰산을 150부의 물에 분산시키고 7부의 탄산나트륨을 가하여 용해한다. 얼음을 가하여 0.5℃로 냉각시키고 35%염산 24부 및 30% 아질산나트륨수용액 24부를 약 30분에 걸쳐 적하하고 1시간 교반하여 디아조화한다. 디아조화 완결후 설파믹산으로 과잉의 아질산을 제거한다.

디아조액을 1차커플링이 완료된 액에 가하고 30부의 탄산나트륨으로 중화하여 2차커플링을 완료한다. 반응액을 분무건조하여 하기 구조식의 적미오렌지색 염료 125부를 얻었다.

28.1부의 4-아미노벤젠-베타-설페이토에틸설폰을 물200부에 넣어 분산시키고 6부의 탄산나트륨을 넣어 용해시킨다. 얼음을 가하여 0∼5℃로 냉각시킨다음, 35% 염산 25부를 가하고 30% 아질산나트륨수용액 24부를 약 30분에 걸쳐 적하한후 1시간 교반하여 디아조화한다. 디아조화 완결 후 설파믹산으로 과잉의 아질산을 제거한다. 18.8부의 메타-페닐렌디아민-4-설폰산을 물 150에 분산시키고 6부의 탄산나트륨을 가하여 용해하고 상기 디아조액에 가하여 5∼10℃에서 탄산나트륨 15부를 가하여 중화하여 커플링한다. 반응완료후 분무건조하여 하기 구조식의 황색염료 65부를 얻었다.

공지의 방법에 의해 제조된 C.I Reactive Black 5 분말과, 상기의 오렌지색염료분말, 상기의 황색염료분말을 중량비로 64% : 19% : 17%의 비율로 혼합하여 셀룰로오즈섬유계에 침염, 날염, 콜드패드뱃치, 연속염색법등으로 염색한 바 심도있는 흑색을 얻었다.

(실시예 2)

상기 실시예1에서 제조된 각각의 성분을 실시예1의 혼합비율로 액상으로 혼합한 후 역삼투막 장치 등을 이용하여 탈염, 농축한 액 955부(고형분 : 3.5%)에, 가용화제로 우레아 10부, 완충제로서 인산나트륨, 인산칼륨, 초산나트륨 중 어느하나를20부, 빙결방지를 위해 에틸렌글리콜 15부를 넣고 잘 혼합하여 1000부의 액상 흑색염료조성물을 얻어 셀룰로오즈섬유계에 침염, 날염, 콜드패드 뱃치, 연속 염색법 등으로 염색한 바 심도있는 흑색을 얻었다.

(실시예3∼4)

일반식[1]의 염료가 C.I Reactive Black 5이고 일반식[2]의 오렌지색염료와, 일반식[3]의 황색염료는 하기의 표(1)에 기재한 구조식을 갖는 염료로 대체하여 염료조성물을 얻었다. 합성방법은 디아조성분의 물질만 다를 뿐 실시예1과 동일하다.

표(1)의 조성물을 셀룰로오즈섬유계에 침염, 날염, 콜드패드뱃치, 연속염색법 등으로 염색한 바 심도있는 흑색을 얻었다.

표(1)

(실시예5∼8)

일반식[1]의 염료가 C.I Reactive Blue 250인 하기의 구조식(1-a)이며, 일반식[2]의 오렌지색염료와, 일반식[3]의 황색염료는 하기의 표(2)에 기재한 구조식을 갖는 염료로 대체하여 염료조성물을 얻었다. 합성방법은 C.I Reactive Blue 250의경우는 공지의 C.I Reactive Black 5와 동일하며, 일반식[2] 및 일반식[3]은 디아조성분의 물질만 다를 뿐 실시예1과 동일하다. 표(2)의 조성물을 셀룰로오즈 섬유계에 침염, 날염, 콜드패드뱃치, 연속염색법 동으로 염색한 바 심도있는 흑색을 얻었다.

표(2)

(실시 예9∼12)

일반식[1]의 염료가 C.I Reactive Blue 203인 하기의 구조식(1-b)이며, 일반식[2]의 오렌지색염료와, 일반식[2]의 황색염료는 하기의 표(3)에 기재한 구조식을 갖는 염료로 대체하여 염료조성물을 얻었다. 합성방법은 C.I Reactive Blue 203의 경우는 공지의 C.I Reactive Black 5와 동일하며, 일반식[2] 및 일반식[3]은 디아조성분의 물질만 다를 뿐 실시예1과 동일하다. 표(3)의 조성물을 셀룰로오즈 섬유계에 침염, 날염, 콜드패드뱃치, 연속염색법 등으로 염색한 바 심도있는 흑색을 얻었다.

- 다음장에 계속 -

표 (3)

본 발명 염료조성물은 셀룰로오즈섬유(목면, 마, 비스코스레이욘)에 염색하였을 때 심도있는 흑색을 나타내며, 침염, 날염, 콜드패드뱃치, 연속염색, 방·발염등의 염색에 이용할 수 있으며, 제반 견뢰도, 균염성이 우수하고 타섬유오염성이 적은 효과가 있다.

Claims

하기 일반식[1]의 염료 50∼80중량%, 일반식[2]의 염료 10∼25중량% 일반식[3]의 염료 10∼25중량%로 이루어진 반응성 흑색염료 조성물.

(여기서 R¹및 R²는 독립적으로 수소, 메틸기, 또는 메톡시기이고, X,Y는 수소 또는 설폰산기로 동시에 수소원자는 아니고 어느 한쪽이 설폰산기이며, Z는 설페이토에틸 또는 비닐기이며, M은 수소원자, 나트륨, 리튬 또는 칼륨임.)