KR20040005660A - 섬유 반응성 아조 염료 - Google Patents

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KR20040005660A
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다이스타 텍스틸파르벤 게엠베하 운트 컴파니 도이칠란트 카게
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Abstract

본 발명은 하기 화학식 1의 염료, 이의 제조 방법 및 하이드록시- 및/또는 카르복스아미도-함유 섬유 물질의 염색 및 날염에의 상기 염료의 사용 방법에 관한 것이다:
상기 식에서,
R1, R2, R3, R4및 R5각각은, 독립적으로, 수소 또는 선택적으로 치환된 알킬 그룹이고;
X1및 X2각각은, 독립적으로, 반응성 원소 또는 그룹이고;
x 및 y 각각은, 독립적으로, 0 또는 1이고, x 및 y 중 적어도 하나는 1이고;
a 및 b 각각은 2 내지 5이고, x 및 y 각각이 1인 경우, a > b이고;
z는 0, 1, 2, 3 또는 4이며;
변수 D1및 D2는 하기 제 1 항에서 정의하는 바와 같다.

Description

섬유 반응성 아조 염료{FIBRE REACTIVE AZO DYES}
본 발명은 섬유-반응성 염료 분야에 관한 것이다.
피페라진 유형의 연결 단위를 통하여 연결된 발색단을 함유하는 염료는 문헌에 공지되어 있고, 예를 들어 유럽 특허 출원 제 0126265 호, 유럽 특허 출원 제 0693538 호, 국제 공개 제 99/05224 호 및 국제 공개 제 00/08104 호에 개시되어 있다.
본 발명가는 우수한 견뢰도 특성을 나타내는 매우 강하고 경제적인 농도의 염료가 하기와 같이 특정 범위의 발색단에서 선택된 두 개의 발색단 각각을 피페라진 유형의 연결 단위로 연결하면 얻어질 수 있다는 것을 발견하였다.
본 발명은 하기 화학식 1의 염료를 제공한다:
화학식 1
상기 식에서,
R1, R2, R3, R4및 R5각각은, 독립적으로, 수소 또는 선택적으로 치환된 알킬 그룹이고;
X1및 X2각각은, 독립적으로, 반응성 원소 또는 그룹이고;
x 및 y 각각은, 독립적으로, 0 또는 1이고, x 및 y 중 적어도 하나는 1이고;
a 및 b 각각은 2 내지 5이고, x 및 y 각각이 1인 경우, a > b이고;
z는 0, 1, 2, 3 또는 4이며;
D1은 하기 화학식 2의 그룹이며:
(상기 식에서,
B는 수소 또는 SO3M이고;
M은 수소, 알칼리 금속, 암모늄 이온 또는 알칼리 토금속의 등가물이고;
*은 트리아지닐아미노 그룹과의 결합이며;
Ar1은 하기 화학식 3 또는 하기 화학식 4의 그룹이며:
각각의 Y는, 독립적으로, SO3M 또는 알킬 그룹이고;
c는 0, 1 또는 2이고;
M은 상기에서 정의한 바와 같고;
#은 아조 그룹과의 결합임); 또는
D1은 하기 화학식 2a의 그룹이며:
(상기 식에서,
B는 수소 또는 SO3M이고;
M은 수소, 알칼리 금속, 암모늄 이온 또는 알칼리 토금속의 등가물이고;
*는 트리아지닐아미노 그룹과의 결합이고;
Ar4는 하기 화학식 3a 또는 하기 화학식 4a의 그룹이며:
Y2는 -N=N-Ar5이고;
M은 상기에서 정의한 바와 같고;
#은 아조 그룹과의 결합이며;
Ar5는 하기 화학식 3b 또는 하기 화학식 4b의 그룹이며:
각각의 Y3은, 독립적으로, SO3M 또는 알킬 그룹이고;
d는 0, 1 또는 2이고;
M은 상기에서 정의한 바와 같고;
#은 아조 그룹과의 결합임); 또는
D1은 하기 화학식 5의 그룹이며:
(상기 식에서, M, * 및 Ar1은 상기에서 정의한 바와 같음); 또는
D1은 하기 화학식 6의 그룹이며:
(상기 식에서,
*는 상기에서 정의한 바와 같고;
n은 0, 1, 2 또는 3이고;
각각의 R6은, 독립적으로, 수소, (Cl-C4)-알킬, (C1-C4)-알콕시, NHCONH2, NHCO(C1-C4)-알킬, SO3M 또는 할로겐이며;
Ar2는 하기 화학식 7 또는 하기 화학식 8의 그룹이며:
각각의 Y1은, 독립적으로, SO3M 또는 알킬 그룹 또는 -N=N-Ar3이고;
Ar3은 선택적으로 치환된 페닐렌 또는 나프틸렌 잔기이고;
c는 0, 1 또는 2이고;
M은 상기에서 정의한 바와 같고;
#은 아조 그룹과의 결합임); 또는
D1은 하기 화학식 15의 그룹이며:
(상기 식에서, R6, Ar1, n 및 *는 상기에서 정의한 바와 같음); 또는
D1은 아조아세토아세트아미도아릴, 아조피리돈, 아조피라졸론 또는 아조피리미딘 발색단이고;
D2는 상기 화학식 2의 그룹인데, 단, 이때 D1은 상기 화학식 5의 그룹이 아니고; 또는
D2는 상기 화학식 2a의 그룹이고; 또는
D2는 하기 화학식 9의 그룹이며:
(상기 식에서,
A 및 E는, 독립적으로, 하이드록실기 또는 아미노기인데, A는 E와 같지 않고;
G는 수소, (Cl-C4)-알킬, (C1-C4)-알콕시, SO3M 또는 할로겐이고;
Ar1, M 및 *은 상기에서 정의한 바와 같음); 또는
D2는 상기 화학식 6의 그룹이고; 또는
D2는 하기 화학식 10의 그룹이며:
(상기 식에서, M 및 *는 상기에서 정의한 바와 같음); 또는
D2는 하기 화학식 11의 그룹이며:
(상기 식에서, M 및 *는 상기에서 정의한 바와 같음); 또는
D2는 하기 화학식 12의 그룹이며:
(상기 식에서,
R7은 수소 또는 (Cl-C4)-알킬이고;
L은 2가 잔기이고;
M 및 *는 상기에서 정의한 바와 같음); 또는
D2는 하기 화학식 13의 그룹이며:
(상기 식에서,
R8및 R9는, 독립적으로, 수소, 할로겐, (Cl-C4)-알킬 또는 (C1-C4)-알콕시이고;
M, Ar1및 *은 상기에서 정의한 바와 같음); 또는
D2는 하기 화학식 14의 그룹이며:
(상기 식에서,
M'는 금속 원소이고;
Pc는 프탈로시아닌 발색단이고;
e는 4보다 작고;
M, L 및 R7은 상기에서 정의한 바와 같음); 또는
D2는 상기 화학식 15의 그룹이고; 또는
D2는 아조아세토아세트아미도아릴, 아조피리돈, 아조피라졸론 또는 아조피리미딘 발색단이다.
알킬기는 직쇄 또는 측쇄이고 (Cl-C4)-알킬 그룹, 예를 들어, 메틸, 에틸, n-프로필, i-프로필 또는 n-부틸이 바람직하다. 치환된 알킬 그룹은 하이드록실, (Cl-C4)-알콕시, 할로겐 또는 카르복실 그룹으로 치환되는 것이 바람직하다. 상기와 같은 논리는 알콕시 그룹에도 적용되므로, (Cl-C4)-알콕시 그룹이 바람직하며, 특히 메톡시 및 에톡시가 바람직하다. Ar3을 나타내는 치환된 페닐렌 또는 나프틸렌 잔기는 상기 화학식 3 및 4가 바람직하다. 상기 화학식 12 및 14의 그룹에서 2가 잔기 L은 페닐렌 또는 (C1-C6)-알킬렌이 바람직하며, 특히 (C1-C4)-알킬렌 잔기가 바람직하다. 페닐렌 잔기는 선택적으로 (SO3M)f(f가 0, 1 또는 2이다) 및 (R16)g(R16이 (Cl-C4)-알킬, (Cl-C4)-알콕시 또는 할로겐이다)로 치환된다. R1내지 R5는 수소 또는 메틸이 바람직하다. R3, R4및 R5는 특히 수소가 바람직하다. X1및 X2는 불소 및 염소와 같은 할로겐이거나 또는 3- 및 4-카르복시피리디늄과 같은 선택적으로 치환된 피리디늄인 것이 바람직하다. X1및 X2는 특히 염소가 바람직하다. M은 수소, 나트륨, 칼륨 및 리튬과 같은 알칼리 금속이 바람직하며 특히 나트륨이 바람직하다. M'은 구리, 니켈 또는 알루미늄이 바람직하다.
D1또는 D2를 나타내는 아조아세토아세트아미도아릴, 아조피리돈, 아조피라졸론 또는 아조피리미딘 발색단은 하기 화학식 16a 또는 하기 화학식 16b의 선택적으로 금속화된 모노아조 발색단이 바람직하다:
상기 식에서,
*는 상기 화학식 1의 트리아지닐아미노 그룹과의 결합이고;
K 및 O 중 하나는 아릴 잔기가 선택적으로 치환되어 있고 상기 화학식 16a 및 16b의 아조 결합이 아세토아세트아미도아릴 그룹의 메틸렌기와 결합된 아세토아세트아미도아릴 그룹; 선택적으로 치환된 피리돈일 그룹; 선택적으로 치환된 피라졸로닐 그룹 또는 선택적으로 치환된 피리미디닐 그룹이며; K 및 O 중 다른 하나는 비치환되거나 또는 (Cl-C4)-알킬, (Cl-C4)-알콕시, H2NCONH, CH3CONH, NHCO(C1-C4), 하이드록실, 아미노, 시아노, (Cl-C4)-알킬-아미노, 할로겐, COOM, SO3M, 아미노페닐, 아미노나프틸, (Cl-C4)-알킬-아미노페닐, (Cl-C4)-알킬-아미노나프틸, 아미도페닐, 아미도나프틸, 설폰아미도페닐 및 설폰아미도나프틸로 구성된 그룹에서 선택된 1 내지 4개의 치환체(M은 상기에서 정의한 바와 같음)로 치환된 페닐 또는 나프틸 그룹이다.
아세토아세트아미도아릴 그룹의 아릴 잔기는 (Cl-C4)-알킬, (Cl-C4)-알콕시,할로겐, H2NCONH, CH3CONH 또는 SO3M으로 치환되는 것이 바람직하며, M은 상기에서 정의한 바와 같다.
바람직한 아세토아세트아미도아릴기는 하기 화학식 17 및 18의 그룹이다:
상기 식에서,
R10은 수소 또는 (Cl-C4)-알킬 그룹이고;
P는 선택적으로 치환된 아릴 그룹이고;
#는 상기 화학식 16a 및 16b의 모노아조 발색단의 아조 그룹과의 결합이고;
*는 상기 화학식 1의 염료의 트리아지닐아미노 그룹과의 결합이다.
P는 (Cl-C4)-알킬, (Cl-C4)-알콕시, 할로겐, 니트로, H2NCONH, CH3CONH 또는 SO3M으로 선택적으로 치환된 페닐 또는 나프틸기가 바람직하며, M은 상기에서 정의한 바와 같다.
선택적으로 치환된 피리돈일 그룹은 하기 화학식 19 또는 하기 화학식 20이 바람직하다:
상기 식에서,
R12는 수소, (Cl-C4)-알킬 또는 페닐이고;
R13은 수소, (Cl-C4)-알킬, 시아노, CONH2또는 CH2SO3M이며, M은 상기에서 정의한 바와 같고;
R14는 (Cl-C4)-알킬 또는 페닐이고;
q는 0 또는 1 내지 4이고;
#는 상기 화학식 16a 및 16b의 모노아조 발색단의 아조 그룹과의 결합이고;
*는 상기 화학식 1의 염료의 트리아지닐아미노 그룹과의 결합이다.
선택적으로 치환된 피라졸로닐 그룹은 하기 하기 화학식 21 또는 하기 화학식 22가 바람직하다:
상기 식에서,
R15는 메틸, 카르복실 또는 메톡시카르보닐이고;
X는 하이드록실기 또는 아민기이고;
각각의 R11은, 독립적으로, (Cl-C4)-알킬, (Cl-C4)-알콕시, 할로겐, H2NCONH, CH3CONH 또는 SO3M(M은 상기에서 정의한 바와 같음)이며;
r은 0 또는 1 내지 4이고, 바람직하게는 0 또는 1 내지 3이고, 더욱 바람직하게는 0, 1 또는 2이며, 특히 바람직하게는 1 또는 2이고;
#은 상기 화학식 16a 및 16b의 모노아조 발색단의 아조 그룹과의 결합이고;
*는 상기 화학식 1의 염료의 트리아지닐아미노 그룹과의 결합이다.
선택적으로 치환된 피리미디닐 그룹은 하기 화학식 22a가 바람직하다:
상기 식에서,
각각의 S, T 및 U는, 독립적으로, 수소, (Cl-C4)-알콕시, 하이드록시, (Cl-C4)-알킬티오, 머캅토, 아미노, (Cl-C4)-알킬-아미노 또는 디-(Cl-C4)-알킬-아미노이고;
#은 상기 화학식 16a 및 16b의 모노아조 발색단의 아조 그룹과의 결합이다.
상기 화학식 1의 바람직한 염료는, D1및 D2모두가 상기 화학식 2의 그룹인데, 단, 이 때 D1과 D2가 다르거나 또는 만약 R1과 R2가 다르다면 D1과 D2가 같은, 밝은 오렌지색의 염료이다.
상기 화학식 1의 더욱 바람직한 밝은 오렌지색의 염료에서, X1및 X2모두 염소이고; R3, R4및 R5가 수소이고; x가 0이고 y가 1이거나, 또는 x가 1이고 y가 0인 경우 a, b 모두 2 이고; 및 D1및 D2모두가 하기 화학식 2a의 그룹이다:
화학식 2a
(상기 식에서, B 및 M은 상기에서 정의한 바와 같다.)
상기 화학식 1의 특히 바람직한 밝은 오렌지색의 염료에서 D1이 하기 화학식 2b의 그룹이고:
D2가 하기 화학식 2c의 그룹이며:
또는 D1및 D2모두 상기 화학식 2c의 그룹이고, R1과 R2가 다르고, 특히 R1및 R2중 하나는 수소 및 다른 메틸이다.
상기 화학식 1의 특히 바람직한 밝은 오렌지색의 염료는 하기 화학식 1a 및 1b이다:
상기 식에서,
B는 SO3M이고 R1은 수소이거나 또는 B가 수소이고 R1이 메틸이며;
M은 상기에서 정의한 바와 같다.
상기 화학식 1의 더욱 바람직한 염료는, D1이 상기 화학식 2의 그룹이고 D2가 상기 화학식 9의 그룹인, 균질한 검정색의 염료이다.
상기 화학식 1의 더욱 바람직한 균질한 검정색의 염료에서, X1및 X2모두 염소이고; R3, R4및 R5가 수소이고; x가 0이고 y가 1이거나, 또는 x가 1이고 y가 0인 경우 a, b 모두 2 이고; D1이 하기 화학식 2a의 그룹이고;
화학식 2a
(상기 식에서, B 및 M은 상기에서 정의한 바와 같음);
D2는 하기 화학식 9a의 그룹이다:
(상기 식에서,
A는 하이드록실이고 E는 아민이거나 또는 A가 아민이고 E가 하이드록실이며, Ar1및 M은 상기에서 정의한 바와 같음). 특히 A가 아민이고 E가 하이드록실인 것이 바람직하다.
상기 화학식 1의 특히 바람직한 균질한 검정색의 염료는 하기 화학식 1c 및 1d이다:
상기 식에서, M은 상기에서 정의한 바와 같다.
상기 화학식 1의 더욱 바람직한 염료는, D1이 상기 화학식 5의 그룹이고,D2가 상기 화학식 15의 그룹인, 흐린 빨간색의 염료이다.
상기 화학식 1의 더욱 바람직한 흐린 빨간색의 염료에서, X1및 X2모두가 염소이고; R3, R4및 R5가 수소이고; x가 0이고 y가 1이거나, 또는 x가 1이고 y가 0인 경우 a, b 모두가 2 이고; D1이 하기 화학식 5a의 그룹이고:
(상기 식에서, Ar1, M 및 *는 상기에서 정의한 바와 같음);
D2가 하기 화학식 15a의 그룹이다:
(상기 식에서,
R6'는 수소, (Cl-C4)-알킬, (Cl-C4)-알콕시 또는 할로겐이고;
R6"은 수소, NHCONH2, NHCO(Cl-C4)-알킬 또는 SO3M이고;
Y, c 및 M은 상기에서 정의한 바와 같음).
상기 화학식 1의 특히 바람직한 흐린 빨간색의 염료는 하기 화학식 1e이다:
상기 식에서,
a는 1이고 b는 0이거나, 또는 a는 0이고 b는 1이고;
Ar1'는 2-설포페닐, 2,5-디설포페닐, 1-설포-2-나프틸 또는 1,5-디설포-2-나프틸이고;
Ar1"는 4,8-디설포-2-나프틸 또는 3,6,8-트리설포-2-나프틸이다.
상기 화학식 1의 더욱 바람직한 염료는, D1이 상기 화학식 15의 그룹이거나 또는 아조아세토아세트아미도아릴, 아조피리돈, 아조피라졸론 또는 아조피리미딘 발색단이고; D2가 상기 화학식 9의 그룹, 상기 화학식 10의 그룹, 상기 화학식 11의 그룹, 상기 화학식 12의 그룹, 상기 화학식 13의 그룹 또는 상기 화학식 14의 그룹인, 균질한 녹색의 염료이다.
상기 화학식 1의 더욱 바람직한 균질한 녹색의 염료에서, X1및 X2모두 염소이고; R3, R4및 R5가 수소이고; x가 0이고 y가 1이거나, 또는 x가 1이고 y가 0인 경우 a, b 모두가 2 이다.
상기 화학식 1의 더욱 바람직한 염료는, D1이 상기 화학식 2의 그룹, 상기 화학식 6의 그룹 또는 아조아세토아세트아미도아릴, 아조피리돈, 아조피라졸론 또는 아조피리미딘 발색단이고; D2가 상기 화학식 6의 그룹 또는 아조아세토아세트아미도아릴, 아조피리돈, 아조피라졸론 또는 아조피리미딘 발색단인, 황색의 염료이다.
상기 화학식 1의 더욱 바람직한 균질한 황색의 염료에서, X1및 X2모두 염소이고; R3, R4및 R5가 수소이고; x가 0이고 y가 1이거나, 또는 x가 1이고 y가 0인 경우 a, b 모두가 2 이다.
본 발명의 염료는 고형상 또는 액상(용해된) 형태로 제제되어 존재할 수 있다. 고형상에서 염료는 일반적으로 통상 수용성인 경우 및 특히 섬유-반응성 염료인 경우에 염화나트륨, 염화칼륨 및 황산나트륨과 같은 전해질염, 및 통상의 염료에서 초산나트륨, 붕산나트륨, 중탄산나트륨, 구연산나트륨, 인산이수소나트륨 및 인산일수소나트륨과 같이 수성 용액의 pH를 3 내지 7로 맞출 수 있는 완충물질 및 소량의 건조제와 같은 보조제를 함유하며, 만약 염료가 액상으로 존재한다면, 수성 용액(통상의 날염 페이스트(paste) 유형의 증점제의 존재 포함), 이러한 제제의 영구성을 확실히 하기 위한 물질, 예를 들어 몰드(mold) 예방제를 포함한다.
일반적으로, 본 발명의 염료는 염료 분말 또는 제제 기준으로, 상기한 것과 같은 강도-표준화 무색 희석 전해질염을 10 내지 80 중량% 함유하는 염료 분말로써 존재한다. 이러한 염료 분말은, 추가적으로, 염료 분말 기준으로, 전술한 완충물질을 총 함량 10 % 이하로 함유할 수 있다. 만약 본 발명의 염료 혼합물이 수성 용액으로 존재한다면, 이러한 수성 용액 중 전체 염료의 함량은 약 50 중량% 이하, 예를 들어 5 내지 50 중량%이고, 이러한 수성 용액의 전해질염의 함량은, 수성 용액 기준으로, 10 중량% 이하가 바람직하다. 상기 수성 용액(액상 제제)은 전술한 완충물질을 일반적으로 10 중량% 이하, 예를 들어 0.1 내지 10 중량%, 바람직하게는 4 중량% 이하, 특히 2 내지 4 중량% 포함할 수 있다.
상기 화학식 1의 염료는 예를 들어 하기 화학식 23의 피페라진 화합물과 하기 화학식 24의 화합물 및 하기 화학식 25의 화합물과의 반응에 의해 제조될 수 있다:
(상기 식에서, R3, R4, R5, a, b, x, y 및 z는 상기에서 정의한 바와 같음)
(상기 식에서, R2, X2및 D2는 상기에서 정의한 바와 같고, X3는 반응성 원소이거나 아민과 반응할 수 있는 그룹, 바람직하게는 염소임)
(상기 식에서, R1, X1및 D1은 상기에서 정의한 바와 같고 X4는 X3의 의미 중 하나임)
상기 화학식 23의 화합물을 먼저 상기 화학식 24의 화합물과 반응시켜 하기 화학식 26의 화합물을 얻은 후 상기 화학식 25의 화합물과 반응시켜 상기 화학식 1의 염료를 얻는 것이 가능하다:
(상기 식에서, 모든 변수는 상기에서 정의한 바와 같다)
다르게는, 상기 화학식 23의 화합물을 먼저 상기 화학식 25의 화합물과 반응시켜 하기 화학식 27의 화합물을 얻은 후 상기 화학식 24의 화합물과 반응시켜 상기 화학식 1의 화합물을 얻을 수 있다:
(상기 식에서, 모든 변수는 상기에서 정의한 바와 같다)
일반적으로, 상기 화학식 23의 화합물 1 몰을 당업자에게 공지된 방법으로 상기 화학식 24의 화합물 1 몰 및 상기 화학식 25의 화합물 1 몰과 반응시킨다.
상기 화학식 23, 24 및 25의 화합물은 공지되어 있거나 공지되어 있는 방법을 사용하여 당업자에 의해 쉽게 제조할 수 있다. 예를 들어, X2가 염소인 상기 화학식 24의 화합물은, 염화시아누르산을 하기 화학식 28의 화합물과 반응시켜 얻을 수 있다:
상기 식에서, R2및 D2는 상기에서 정의한 바와 같다.
상기 화학식 28의 화합물은 당업자에게 익숙한 방법으로 통상적인 디아조화 및 커플링 반응에 의해 얻을 수 있다.
본 발명의 염료는 섬유-반응성 염료 기술 분야에서 다수 개시된 도포 및 고착 방법에 의한 하이드록시- 및/또는 카르복스아미도-함유 섬유 물질의 염색 및 날염하기에 적절한 반응성 염료이다. 특히, 본 발명의 염료는 밝고, 매우 강하고 경제적인 농도를 제공한다. 이러한 염료는 특히 셀룰로오즈 물질의 침지 염색(exhaust dyeing)에 사용될 때, 빌드-업(build-up), 수성 용해도, 광-견뢰도, 세척성 및 가변적 공정에 대한 견고성을 포함하는 우수한 특성을 나타낸다. 이들은 또한 셀룰로오즈 직물에 대한 고온(80 내지 100 ℃) 도포를 위해 고안된 유사한염료와 잘 혼화되고, 따라서 짧은 도포 시간으로 높은 재현성이 있는 도포 공정을 초래한다.
따라서, 본 발명은 하이드록시- 및/또는 카르복스아미도-함유 섬유 물질의 염색 및 날염을 위한 본 발명의 염료의 사용 및 본 발명에 따른 염료를 사용한 상기 물질의 염색 및 날염 방법을 제공한다. 보통 상기 염료는 용해된 형태에서 기재에 도포되고, 알칼리의 작용 또는 가열 또는 이들 양자 모두에 의하여 섬유에 고착된다.
하이드록시-함유 물질은 천연이거나 합성 하이드록시-함유 물질, 예를 들어, 종이 형태 또는 이들의 재생품을 포함하는 셀룰로오즈 섬유 물질 및 폴리비닐알콜이다. 셀룰로오즈 섬유 물질은 면뿐만 아니라 린넨, 대마, 황마, 라미 섬유와 같은 다른 천연 식물 섬유도 바람직하다. 재생 셀룰로오즈 섬유는 예를 들어 스태플 비스코스 및 필라멘트 비스코스이다.
카르복스아미도-함유 물질은 예를 들어 합성 및 천연의 폴리아미드 및 폴리우레탄(특히 섬유 형태), 예를 들어, 울 및 다른 동물의 털, 실크, 가죽, 나일론-6,6, 나일론-6, 나일론-11 및 나일론-4이다.
본 발명의 염료의 도포는 섬유-반응성 염료에 대한 공지된 도포 기술에 의한 염색 및 날염 섬유 물질에 대해 일반적으로 공지된 방법이다. 본 발명에 따른 염료는 고온(80 내지 100 ℃) 도포를 위해 고안된 유사한 염료와 잘 혼화되고 침지 염색 공정에서 매우 유용하다.
유사하게, 단일-상, 예를 들어, 중탄산나트륨 또는 다른 산-결합 물질을 함유하는 날염 페이스트 및 착색제로 날염한 후 적절한 온도에서 스티밍(steaming)하여 수행되거나 또는 2-상, 예를 들어, 착색제를 함유하는 천연의 또는 약산 날염 페이스트로 날염한 후, 날염된 물질을 뜨거운 전해질-함유 알칼리 욕(bath)에 통과시키거나 또는 알칼리 전해질-함유 패딩 액체로 오버패딩한 후 이렇게 처리한 물질을 배치식 처리하거나, 스티밍 또는 건조 열로 처리함으로써 수행될 수 있는 셀룰로오즈 섬유에 대한 통상적인 날염 공정은, 세밀한 윤곽선 및 깨끗한 백색 그라운드를 갖는 강한 날염을 생산한다. 고착 조건을 바꾸는 것은 날염 결과에 영향이 거의 없다. 염색뿐만 아니라 날염에 있어서도, 본 발명에 따른 염료 혼합물에 의해 얻어지는 고착 정도는 매우 높다. 통상적인 열고착 공정에 의한 건조 열 고착에 사용되는 뜨거운 공기는 120 내지 220 ℃의 온도이다. 101 내지 103 ℃의 통상적인 증기와 더불어, 과열 증기 및 160 ℃ 이하의 고압 증기를 사용할 수 있다.
본 발명의 염료는 또한 상기에서 설명한 기재, 예를 들어, 직물, 특히 셀룰로오즈 직물 및 종이의 날염에 유용한 잉크를 생산하는데 사용된다. 그러한 잉크는 모든 기술, 예를 들어, 통상의 날염, 잉크-젯 날염 및 버블-젯 날염(그러한 날염 기술에 대한 정보는 문헌 Text. Chem. Color, Volume 19 (8), page 23 ff and Volume 21, pages 27 ff 참조)에 사용될 수 있다.
셀룰로오즈 섬유에 염료를 고착시키는 산-결합 물질은 예를 들어, 무기산 또는 유기산의 알칼리 금속 및 알칼리 토금속의 수용성 염기염 및 고온에서 알칼리를 방출하는 화합물이다. 특히 바람직한 것은 약 내지 중의 무기 또는 유기산의 알칼리 금속 수산화물 및 알칼리 금속염이고, 바람직한 알칼리 금속 화합물은 나트륨및 칼륨 화합물이다. 이러한 산-결합 물질은 예를 들어, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 탄산나트륨, 중탄산나트륨, 탄산칼륨, 포름산나트륨, 인산이수소나트륨 및 인산일수소 나트륨이다.
본 발명에 따른 염료를 산-결합 물질과 가열하면서 또는 가열하지 않으면서 처리하면 염료와 셀룰로오즈 섬유가 화학적으로 결합된다. 특히 셀룰로우즈 상의 염색은, 고착되지 않은 염료 부분을 제거하기 위한 통상적인 세정의 후처리 후에 우수한 특성을 나타낸다.
폴리우레탄 및 폴리아미드 섬유의 염색은 통상적으로 산 매체에서 수행된다. 염료욕은 예를 들어, 아세트산 및/또는 황산암모늄 및/또는 아세트산 및 아세트산암모늄 또는 아세트산나트륨을 함유하여 원하는 pH로 조정한다. 허용가능한 균염의 염색을 위하여, 예를 들어, 염화시아누르산과 3배 몰양의 아미노벤젠설폰산 또는 아미노나프탈렌설폰산의 반응 생성물에 기초하거나 예를 들어 스테아릴아민과 에틸렌옥사이드와의 반응 생성물에 기초한 통상적인 균염의 보조제를 첨가하는 것이 바람직하다. 일반적으로, 염색되는 물질은 약 40 ℃의 온도에서 염료욕에 도입되고 얼마 동안 그 안에서 교반된 후, 상기 염료욕은 바라는 약산(바람직하게는 약한 아세트산)의 pH로 조절되며, 실제 염색이 60 내지 98 ℃ 사이의 온도에서 수행된다. 그러나, 염색은 또한 끓는 점 또는 120 ℃이하의 온도에서 수행될 수 있다(초대기압 하).
실시예 1
1-(2-아미노에틸) 피페라진(2.6 g, 0.02 몰)을 실온 및 pH 6에서 물(400 ㎖) 중의 오렌지색 디클로로트리아지닐 염료(3)(0.02 몰)의 교반된 현탁액에 적가했다. 그 후, 탄산나트륨 용액으로 pH를 10으로 조정하고 20 분 동안 이 pH를 유지한 다음, 오렌지색의 염료(5) 용액을 얻었다. 상기 용액에 오렌지색의 디클로로트리아지닐 염료(4)(0.02 몰)를 가한 후 용액을 pH 10 및 실온에서 48 시간 동안 유지했다. 2N 염산을 이용하여 pH를 6으로 맞춘 후 염화나트륨을 가하여 염료를 침전시켰다. 침전된 염료를 여과하여, 투석에 의해 염을 제거하고 건조한 후, 원하는 염료(1)(16.0g)를 얻었다(λmax=491 nm, ε=65500, ν1/2=115 nm). 다른 분석 자료는 기대되는 구조와 모두 일치한다.
실시예 2 - 4
상기 실시예 1과 같은 과정에 의해 하기 염료들을 합성했다.
실시예 염료 1(Dye1) 염료 2(Dye2) λmax/min
2 a c 495
3 a b 493
4 b a 491
실시예 5
1-(2-아미노에틸) 피페라진(1.4 g, 0.011 몰)을 실온 및 pH 6에서 물(400 ㎖) 중의 오렌지색 디클로로트리아지닐 염료(7)(0.011 몰)의 교반된 현탁액에 적가했다. 그 후, 탄산나트륨 용액으로 pH를 10으로 맞추고 20 분 동안 이 pH를 유지한 다음, 오렌지색의 염료(8)의 슬러리를 얻었다. 상기 슬러리에 네이비 디클로로트리아지닐 염료(9)(0.011 몰)를 가한 후 용액을 pH 10 및 실온에서 24 시간 동안 유지했다. 2N 염산을 이용하여 pH를 6으로 맞춘 후 메틸알콜을 가하여 염료를 침전시켰다. 침전된 염료를 여과하여, 건조한 후, 원하는 염료(6)(18.0g)를 얻었다(λmax=623 nm, ε=42500, ν1/2=115 nm). 다른 분석 자료는 기대되는 구조와 모두 일치한다.
실시예 6 - 11
상기 실시예 5와 같은 과정에 의해 하기 염료들을 합성했다.
실시예 염료 1(Dye1) 염료 2(Dye2) λmax/min
6 c f 614
7 c e 619
8 a f 613
9 c h 618
10 a h 622
11 a d 608
실시예 12
1-(2-아미노에틸) 피페라진(1.0 g, 0.0077 몰)을 실온 및 pH 6에서 물(300 ㎖) 중의 빨간색의 디클로로트리아지닐 염료(11)(0.0077 몰)의 교반된 현탁액에 적가했다. 그 후, 탄산나트륨 용액으로 pH를 10으로 맞추고 20 분 동안 이 pH를 유지한 다음, 빨간색의 염료(12)를 얻었다. 상기 용액에 황색의 디클로로트리아지닐염료(13)(0.0077 몰)를 가한 후, 용액을 pH 10 및 실온에서 24 시간 동안 유지했다. 2N 염산을 이용하여 pH를 6으로 맞춘 후 메틸알콜을 가하여 염료를 침전시켰다. 침전된 염료를 여과하여, 건조한 후, 원하는 염료(10)(10.6g)를 얻었다(λmax=516 nm, ε=46000, ν1/2=115 nm). 다른 분석 자료는 기대되는 구조와 모두 일치한다.
실시예 13 - 27
상기 실시예 12와 같은 과정에 의해 하기 염료들을 합성했다.
실시예 염료 1(Dye1) 염료 2(Dye2) λmax/min
13 i l 462
14 l i 561
15 i n 518
16 n i 522
17 l j 520
18 j n 514
19 n j 515
20 m l 436
21 l m 467
22 m n 507
23 n m 507
24 k l 504
25 l k 473
26 k n 506
27 n k 499
실시예 28
1-(2-아미노에틸)피페라진(0.32 g, 0.0025 몰)을 실온 및 pH 6에서 물(200㎖) 중의 황색의 디클로로트리아지닐 염료(15)(0.0025 몰)의 교반된 현탁액에 적가했다. 그 후, 탄산나트륨 용액으로 pH를 10으로 맞추고 20 분 동안 이 pH를 유지한 다음, 황색의 염료(16)를 얻었다. 상기 슬러리에 네이비 디클로로트리아지닐 염료(17)(0.0025 몰)를 가한 후 용액을 pH 10 및 실온에서 4 시간 동안 유지했다. 2N 염산을 이용하여 pH를 6으로 맞춘 후 메틸알콜을 가하여 염료를 침전시켰다. 침전된 염료를 여과하여, 건조한 후, 원하는 염료(14)(4.9 g)를 얻었다(λmax=(415 nm) 및 614 nm, ε=36800, ν1/2=117 nm). 다른 분석 자료는 기대되는 구조와 모두 일치한다.
실시예 29 - 38
상기 실시예 28과 같은 과정에 의해 하기 염료들을 합성했다.
실시예 염료 1(Dye1) 염료 2(Dye2) λmax/min
29 l u 420, 626
30 p ν 416, 616
31 l t 440, 622
32 p t 426, 622
33 q s 451, 619
34 p s 426, 623
35 r s 620
36 l w 454, 601
37 q w 452, 599
38 p w 416, 636
실시예 39
1-(2-아미노에틸) 피페라진(2.6 g, 0.02 몰)을 실온 및 pH 6에서 물(400 ㎖) 중의 오렌지색 디클로로트리아지닐 염료(19)(0.02 몰)의 교반된 현탁액에 적가했다. 그 후, 탄산나트륨 용액으로 pH를 10으로 맞추고 20 분 동안 이 pH를 유지한 다음, 오렌지색의 염료(20)의 용액을 얻었다. 상기 용액에 황색 디클로로트리아지닐 염료(21)(0.02 몰)를 가한 후 용액을 pH 10 및 실온에서 48 시간 동안 유지했다. 2N 염산을 이용하여 pH를 6으로 맞춘 후 염화나트륨을 가하여 염료를 침전시켰다. 침전된 염료를 여과하여, 투석에 의해 염을 제거하고 건조한 후, 원하는 염료(18)(16.0g)를 얻었다(λmax=485 nm, ε=46000, ν1/2=115 nm). 다른 분석 자료는 기대되는 구조와 모두 일치한다.
실시예 40 - 56
상기 실시예 39와 같은 과정에 의해 하기 염료들을 합성했다.
실시예 염료 1(Dye1) 염료 2(Dye2) λmax/min
40 b x 458
41 b y 472
42 c y 468
43 a x 449
44 c x 457
45 a y 458
46 a p 481
47 a r 483
48 a l 483
49 n p 435
50 c n 485
51 n c 486
52 n l 441
53 l n 444
54 p r 416
55 l r 416
56 l p 424
하기 실시예 57 내지 95의 염료는 상기 방법 중 하나에 의해 합성될 수 있다.
실시예 57
λmax=489 및 617 nm
실시예 58
λmax=419 nm
실시예 59
λmax=414.5 nm
실시예 60
λmax=431 nm
실시예 61
λmax=430 nm
실시예 62
λmax=473 nm
실시예 63
λmax=423 nm
실시예 64
λmax=431 nm
실시예 65
λmax=416 nm
실시예 66
λmax=475 nm
실시예 67
λmax=470 nm
실시예 68
λmax=472 nm
실시예 69
λmax=489 nm
실시예 70
λmax=476 nm
실시예 71
λmax=492 nm
실시예 72
λmax=484 nm
실시예 73
λmax=479 nm
실시예 74
λmax=480 nm
실시예 75
λmax=511 nm
실시예 76
λmax=420 nm
실시예 77
λmax=425 nm
실시예 78
λmax=507 nm
실시예 79
λmax=439 nm
실시예 80
λmax=478 nm
실시예 81
λmax=508 nm
실시예 82
λmax=516 nm
실시예 83
λmax=506 nm
실시예 84
λmax=426 nm
실시예 85
λmax=443 nm
실시예 86
λmax=421 nm
실시예 87
λmax=449 nm
실시예 88
λmax=501 nm
실시예 89
λmax=514 nm
실시예 90
λmax=509 nm
실시예 91
λmax=495 nm
실시예 92
λmax=459 nm
실시예 93
λmax=511 nm
실시예 94
λmax=459 nm
실시예 95
λmax=512 nm
본 발명의 염료는 밝고, 매우 강하고 경제적인 농도를 제공한다. 이러한 염료는 특히 셀룰로오즈 물질의 침지 염색에 사용될 때, 빌드-업 (build-up), 수성용해도, 광-견뢰도, 세척성 및 가변적 공정에 대한 견고성을 포함하는 우수한 특성을 나타낸다. 이들은 또한 셀룰로오즈 직물에 대한 고온(80 내지 100 ℃) 도포를 위해 고안된 유사한 염료와 잘 혼화되고, 따라서, 짧은 도포 시간으로 높은 재현성이 있는 도포 공정을 초래한다.

Claims (12)

  1. 하기 화학식 1의 염료:
    화학식 1
    상기 식에서,
    R1, R2, R3, R4및 R5각각은, 독립적으로, 수소 또는 선택적으로 치환된 알킬 그룹이고;
    X1및 X2각각은, 독립적으로, 반응성 원소 또는 그룹이고;
    x 및 y 각각은, 독립적으로, 0 또는 1이고, x 및 y 중 적어도 하나는 1이고;
    a 및 b 각각은 2 내지 5이고, x 및 y 각각이 1인 경우, a > b이고;
    z는 0, 1, 2, 3 또는 4이며;
    D1은 하기 화학식 2의 그룹이며:
    화학식 2
    (상기 식에서,
    B는 수소 또는 SO3M이고;
    M은 수소, 알칼리 금속, 암모늄 이온 또는 알칼리 토금속의 등가물이고;
    *은 트리아지닐아미노 그룹과의 결합이며;
    Ar1은 하기 화학식 3 또는 하기 화학식 4의 그룹이며:
    화학식 3
    화학식 4
    각각의 Y는, 독립적으로, SO3M 또는 알킬 그룹이고;
    c는 0, 1 또는 2이고;
    M은 상기에서 정의한 바와 같고;
    #은 아조 그룹과의 결합임); 또는
    D1은 하기 화학식 2a의 그룹이며:
    화학식 2a
    (상기 식에서,
    B는 수소 또는 SO3M이고;
    M은 수소, 알칼리 금속, 암모늄 이온 또는 알칼리 토금속의 등가물이고;
    *는 트리아지닐아미노 그룹과의 결합이고;
    Ar4는 하기 화학식 3a 또는 하기 화학식 4a의 그룹이며:
    화학식 3a
    화학식 4a
    Y2는 -N=N-Ar5이고;
    M은 상기에서 정의한 바와 같고;
    #은 아조 그룹과의 결합이며;
    Ar5는 하기 화학식 3b 또는 하기 화학식 4b의 그룹이며:
    화학식 3b
    화학식 4b
    각각의 Y3은, 독립적으로, SO3M 또는 알킬 그룹이고;
    d는 0, 1 또는 2이고;
    M은 상기에서 정의한 바와 같고;
    #은 아조 그룹과의 결합임); 또는
    D1은 하기 화학식 5의 그룹이며:
    화학식 5
    (상기 식에서, M, * 및 Ar1은 상기에서 정의한 바와 같음); 또는
    D1은 하기 화학식 6의 그룹이며:
    화학식 6
    (상기 식에서,
    *는 상기에서 정의한 바와 같고;
    n은 0, 1, 2 또는 3이고;
    각각의 R6은, 독립적으로, 수소, (Cl-C4)-알킬, (C1-C4)-알콕시, NHCONH2, NHCO(C1-C4)-알킬, SO3M 또는 할로겐이며;
    Ar2는 하기 화학식 7 또는 하기 화학식 8의 그룹이며:
    화학식 7
    화학식 8
    각각의 Y1은, 독립적으로, SO3M 또는 알킬 그룹 또는 -N=N-Ar3이고;
    Ar3은 선택적으로 치환된 페닐렌 또는 나프틸렌 잔기이고;
    c는 0, 1 또는 2이고;
    M은 상기에서 정의한 바와 같고;
    #은 아조 그룹과의 결합임); 또는
    D1은 하기 화학식 15의 그룹이며:
    화학식 15
    (상기 식에서, R6, Ar1, n 및 *는 상기에서 정의한 바와 같음); 또는
    D1은 아조아세토아세트아미도아릴, 아조피리돈, 아조피라졸론 또는 아조피리미딘 발색단이고;
    D2는 상기 화학식 2의 그룹인데, 단, 이때 D1은 상기 화학식 5의 그룹이 아니고; 또는
    D2는 상기 화학식 2a의 그룹이고; 또는
    D2는 하기 화학식 9의 그룹이며:
    화학식 9
    (상기 식에서,
    A 및 E는, 독립적으로, 하이드록실기 또는 아미노기인데, A는 E와 같지 않고;
    G는 수소, (Cl-C4)-알킬, (C1-C4)-알콕시, SO3M 또는 할로겐이고;
    Ar1, M 및 *은 상기에서 정의한 바와 같음); 또는
    D2는 상기 화학식 6의 그룹이고; 또는
    D2는 하기 화학식 10의 그룹이며:
    화학식 10
    (상기 식에서, M 및 *는 상기에서 정의한 바와 같음); 또는
    D2는 하기 화학식 11의 그룹이며:
    화학식 11
    (상기 식에서, M 및 *는 상기에서 정의한 바와 같음); 또는
    D2는 하기 화학식 12의 그룹이며:
    화학식 12
    (상기 식에서,
    R7은 수소 또는 (Cl-C4)-알킬이고;
    L은 2가 잔기이고;
    M 및 *는 상기에서 정의한 바와 같음); 또는
    D2는 하기 화학식 13의 그룹이며:
    화학식 13
    (상기 식에서,
    R8및 R9는, 독립적으로, 수소, 할로겐, (Cl-C4)-알킬 또는 (C1-C4)-알콕시이고;
    M, Ar1및 *은 상기에서 정의한 바와 같음); 또는
    D2는 하기 화학식 14의 그룹이며:
    화학식 14
    (상기 식에서,
    M'는 금속 원소이고;
    Pc는 프탈로시아닌 발색단이고;
    e는 4보다 작고;
    M, L 및 R7은 상기에서 정의한 바와 같음); 또는
    D2는 상기 화학식 15의 그룹이고; 또는
    D2는 아조아세토아세트아미도아릴, 아조피리돈, 아조피라졸론 또는 아조피리미딘 발색단이다.
  2. 제 1 항에 있어서,
    D1및 D2모두는 상기 화학식 2의 그룹인데, 단, 이때 D1및 D2가 다르거나 또는 R1및 R2가 다르다면 D1및 D2가 같은, 상기 화학식 1의 염료.
  3. 제 1 항에 있어서,
    D1이 상기 화학식 2의 그룹이고 D2가 상기 화학식 9의 그룹인, 상기 화학식 1의 염료.
  4. 제 1 항에 있어서,
    D1이 상기 화학식 5의 그룹이고 D2가 상기 화학식 15의 그룹인, 상기 화학식 1의 염료.
  5. 제 1 항에 있어서,
    D1이 상기 화학식 15의 그룹 또는 아조아세토아세트아미도아릴, 아조피리돈, 아조피라졸론 또는 아조피리미딘 발색단이고;
    D2가 상기 화학식 9의 그룹, 상기 화학식 10의 그룹, 상기 화학식 11의 그룹, 상기 화학식 12의 그룹, 상기 화학식 13의 그룹 또는 상기 화학식 14의 그룹인,
    상기 화학식 1의 염료.
  6. 제 1 항에 있어서,
    D1이 상기 화학식 2의 그룹, 상기 화학식 6의 그룹 또는 아조아세토아세트아미도아릴, 아조피리돈, 아조피라졸론 또는 아조피리미딘 발색단이고;
    D2가 상기 화학식 6의 그룹 또는 아조아세토아세트아미도아릴, 아조피리돈, 아조피라졸론 또는 아조피리미딘 발색단인,
    상기 화학식 1의 염료.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 있어서,
    X1및 X2가 할로겐, 바람직하게는 염소인 염료.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항중 어느 한 항에 있어서,
    M이 수소 또는 알칼리 금속, 바람직하게는 나트륨인 염료.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항중 어느 한 항에 있어서,
    R3, R4및 R5가 수소인 염료.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항중 어느 한 항에 있어서,
    x가 0이고 y가 1이거나, 또는 x가 1이고 y가 0인 경우 a, b 모두가 2인 염료.
  11. 하기 화학식 23의 피페라진 화합물을 하기 화학식 24의 화합물과 반응시킨 후, 하기 화학식 25의 화합물과 반응시키는 것을 포함하는,
    제 1 항 내지 제 10 항중 어느 한 항에 따른 상기 화학식 1의 염료의 제조 방법:
    화학식 23
    화학식 24
    화학식 25
    상기 식에서,
    R1, R2, R3, R4, R5, a, b, x, y, z, X1, X2, D1및 D2는 제 1 항에서 정의한 바와 같고;
    X3는 반응성 원소이거나 아민과 반응할 수 있는 그룹, 바람직하게는 염소이고;
    X4는 X3의 의미 중 하나이다.
  12. 제 1 항 내지 제 10 항중 어느 한 항에 따른 상기 화학식 1의 염료를 사용하여 하이드록시- 및/또는 카르복스아미도-함유 섬유 물질을 염색 및 날염하는 방법.
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