KR20120092609A - 염색 보조제 - Google Patents

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Abstract

(a) 화학식 1의 베타인, (b) 화학식 2의 4급 암모늄 염 및 (c) 알콕시화 지방 알코올을 포함하는 조성물은 어두운 색상 염료를 사용하는 염색 공정에서 PA/EL 블렌드의 EL 부분을 위한 색상 강화제로서 적합하다.
화학식 1
Figure pct00006

위의 화학식 1에서,
R1은 지방족 C4-C30 탄화수소의 1가 라디칼이고,
R2 및 R3은 서로 독립적으로 C1-C12알킬이고,
X 및 Y는 서로 독립적으로 지방족 C1-C12 탄화수소의 2가 라디칼이다.
화학식 2
Figure pct00007

위의 화학식 2에서,
R4는 지방족 C4-C30 탄화수소의 1가 라디칼이고,
R5, R6 및 R7은 서로 독립적으로 C1-C12알킬, C5-C24아릴 또는 C6-C30아르알킬이고,
A-는 할로겐화물, 니트레이트, 할로겐설페이트 또는 설포네이트이다.

Description

염색 보조제{Dyeing auxiliary}
본 발명은 양쪽성, 양이온성 및 비이온성 계면활성제를 포함하는 직물 보조제 조성물, 및 폴리아미드와 엘라스테인 섬유의 블렌드를 염색하는 방법에 관한 것이다.
폴리아미드/엘라스테인(PA/EL) 블렌드의 염색 동안 자주 나타나는 불리한 효과는, 특히 어두운 색상(dark shade)이 염색되는 경우, 섬유 블렌드의 PA와 EL 부분 사이의 색상 차이(shade difference)이다. 염색된 블렌드의 외양은 엘라스테인 부분의 색 농도를 개선시키고 따라서 블렌드의 특정한 온-톤(on-tone) 착색을 유발시키는 일부 특정한 4급 암모늄 염과 같은 보조제의 적용에 의해 개선될 수 있다. 이들 보조제의 사용은, 다른 한편으로는, 견뢰도 성질, 특히 습윤 견뢰도의 악화와 종종 관련된다. 게다가, 염료 액에 대한 이러한 색상 강화제의 첨가는 일반적으로 어느 정도의 침전을 발생시킨다.
본 발명에 이르러 상기 언급된 단점이 양쪽성, 양이온성 및 비이온성 계면활성제를 함유하는 직물 보조제의 적용에 의해 극복될 수 있음이 밝혀졌다.
따라서, 본 발명은
(a) 화학식 1의 베타인
(b) 화학식 2의 4급 암모늄 염 및
(c) 알콕시화 지방 알코올
을 포함하는 조성물에 관한 것이다.
Figure pct00001
위의 화학식 1에서,
R1은 지방족 C4-C30-탄화수소의 1가 라디칼이고,
R2 및 R3은 서로 독립적으로 C1-C12알킬이고,
X 및 Y는 서로 독립적으로 지방족 C1-C12-탄화수소의 2가 라디칼이다.
Figure pct00002
위의 화학식 2에서,
R4는 지방족 C4-C30-탄화수소의 1가 라디칼이고,
R5, R6 및 R7은 서로 독립적으로 C1-C12알킬, C5-C24아릴 또는 C6-C30아르알킬이고,
A-은 할로겐화물, 니트레이트, 할로겐설페이트 또는 설포네이트이다.
화학식 1의 베타인은 양쪽성 계면활성제로 공지되어 있고, 이들은 상업적으로 구입할 수 있거나 공지된 방법들에 따라, 예를 들면, 클로로카복실산을 상응하는 아민과 반응시켜 제조할 수 있다.
화학식 1의 R1은 적절하게는, 예를 들면, n-부틸, n-펜틸, n-데실, n-운데실, n-도데실, 스테아릴, 에이코실, 9-헥사데세닐, 9-옥타데세닐, 11-옥타데세닐 또는 옥타데카트리에닐과 같은 지방 알코올로부터 유도된 포화 또는 불포화 지방족 라디칼이다.
X 및 Y는 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌, 트리메틸렌, 테트라메틸렌, 헥사메틸렌, 2-부텐-1,4-디일 및 2-펜텐-1,5-디일과 같은 포화 또는 불포화 지방족 2가 라디칼일 수 있다.
라디칼 R2 및 R3으로서 알킬 그룹의 예는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, 2급-부틸, 3급-부틸, n-펜틸, 네오펜틸, n-헥실, n-헵틸, n-옥틸, 이소옥틸, n-데실 및 n-도데실이다.
바람직하게는 성분(a)은 R1이 n-운데실인 화학식 1의 베타인이다.
화학식 1에서 X는 바람직하게는 트리메틸렌이다.
화학식 1에서 Y는 바람직하게는 메틸렌이다.
추가의 바람직한 양태에서, 성분(a)는 R2 및 R3이 메틸인 화학식 1의 베타인이다.
코코아미도프로필 베타인은 성분(a)로서 특히 바람직하다.
화학식 2의 4급 암모늄 염은 양이온성 계면활성제로 공지되어 있고, 익히 공지된 방법들에 따라 제조할 수 있다.
화학식 2에서 R4는 적절하게는, 예를 들면, n-부틸, n-펜틸, n-데실, n-운데실, n-도데실, 스테아릴, 에이코실, 9-헥사데세닐, 9-옥타데세닐, 11-옥타데세닐 또는 옥타데카트리에닐과 같은 지방 알코올로부터 유도된 포화 또는 불포화 지방족 라디칼이다.
라디칼 R5, R6 및 R7로서 알킬 그룹의 예는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, 2급-부틸, 3급--부틸, n-펜틸, 네오펜틸, n-헥실, n-헵틸, n-옥틸, 이소옥틸, n-데실 및 n-도데실이다.
라디칼 R5, R6 및 R7로서 아릴 그룹의 예는 페닐, 톨릴, 메시틸, 이시틸, 2-하이드록시페닐, 4-하이드록시페닐, 2-클로로페닐, 4-클로로페닐, 2,6-디클로로페닐, 2-아미노페닐, 3-아미노페닐, 4-아미노페닐, 4-메톡시페닐, 4-에톡시페닐, 나프틸 및 페난트릴이다.
적합한 아르알킬 그룹의 예는 벤질, 2-페닐에틸, 톨릴메틸, 메시틸메틸 및 4-클로로페닐메틸이다.
바람직하게는 성분(b)는 R4가 n-도데실인 화학식 2의 4급 암모늄 염이다.
화학식 2에서 R5는 바람직하게는 벤질이다.
R6 및 R7은 바람직하게는 메틸이다.
화학식 2에서 A-은 바람직하게는 할로겐화물 또는 설포네이트, 특히 클로라이드이다.
도데실 디메틸 벤질 암모늄 클로라이드는 성분(b)로서 특히 바람직하다.
성분(c)로서 적합한 알콕시화 지방 알코올은 공지되어 있고, 공지된 방법들에 따라, 예를 들면, 지방 알코올을 에틸렌 옥사이드 또는 프로필렌 옥사이드와 같은 상응하는 알킬렌 옥사이드와 반응시켜 제조할 수 있다.
바람직한 양태에서, 성분(c)는 에톡시화 또는 프로폭시화 팔미톨레일 알코올, 스테아릴 알코올, 엘라이딜 알코올, 올레일 알코올, 리놀레일 알코올 또는 리놀레닐 알코올이다.
에톡시화 올레일 알코올이 성분(c)로서 특히 바람직하다.
특히 바람직한 양태에서, 본 발명에 따른 조성물은
(a) 코코아미도프로필 베타인
(b) 도데실 디메틸 벤질 암모늄 클로라이드 및
(c) 에톡시화 올레일 알코올
을 함유한다.
성분 (a), (b) 및 (c)의 양의 비율은 넓은 범위 내에서 다양할 수 있다.
바람직하게는 성분(a)의 양은 30 내지 70중량부, 보다 바람직하게는 40 내지 60중량부이고, 반면 성분(b)의 양은 15 내지 40중량부, 보다 바람직하게는 20 내지 30중량%이고, 성분(c)의 양은 15 내지 40중량부, 보다 바람직하게는 20 내지 30중량%이다.
본 발명에 따른 보조제 조성물은 일반적으로 총 고체 함량의 약 5 내지 50중량%, 바람직하게는 10 내지 30중량%의 수용액으로서 적용된다. 중성 내지 약산성 pH를 유지하기 위하여, 소량의 알칼리, 예를 들면, 수산화나트륨을 수용액에 가하는 것이 바람직할 수 있다.
본 발명에 따른 보조제 조성물을 함유하는 수용액은 저점도의 저장-안정적 액체 제형이고, 이는 용이하게 측정될 수 있고 투여될 수 있으며 자동 분산 시스템을 사용하여 적용될 수 있다. 수용액은 20℃에서 밀폐된 용기에서 1년 이상 저장-안정적이고, 이는 동결 이하 온도에서 고체화되지만 실온으로 가열된 후 효과의 손실없이 다시 사용할 수 있게 된다. 용액은 직물 공정에 일반적으로 접촉되는 양으로 경수 및 알칼리, 산 및 전해질에 안정적이다.
본 발명에 따른 보조제 조성물은 성분 (a), (b) 및 (c) 이외에 분산제, 습윤제, 균염제(levelling agent) 및 소포제와 같은 추가의 통상적인 첨가제를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 보조제 조성물은 염색 공정 전에 전처리 공정에서 직물 재료에 적용할 수 있거나, 바람직하게는, 염료 및, 임의로, 추가의 첨가제로서 동일한 액에 적용한다. 다른 통상적인 색상 강화제와 달리, 본 발명에 따른 보조제는 염료 입자의 침전을 유발하지 않는다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 보조제 조성물 및 하나 이상의 염료를 함유하는 수성 액으로 상기 섬유를 처리함을 포함하는 폴리아미드와 엘라스테인의 블렌드를 염색하는 방법에 관한 것이다.
염색은 바람직하게는, 예를 들면, 문헌[참조: Colour Index, 3rd edition(1971)]에 기재된 바와 같은 반응성 염료, 금속 착물 염료 또는 산 염료를 사용하여 수행된다.
섬유 재료의 염색에서 사용되는 염료는 추가의 첨가제, 예를 들면, 염화나트륨 또는 덱스트린을 포함할 수 있다.
PA/EL 블렌드는 란제리, 수영복 및 스포츠웨어 및 고가의 운동복을 위한 신축성있는 니트 형태로 자주 적용된다.
직물 재료는 임의의 형태, 예를 들면, 섬유, 얀(yarn), 직포 또는 편포 형태로 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 보조제 조성물로의 섬유 재료의 처리는 바람직하게는 흡진 공정에 따라 수행되고, 이 경우 액비(liquor ratio)는 넓은 범위 내에서 선택될 수 있고, 예를 들면, 1:3 내지 1:100, 바람직하게는 1:4 내지 1:50, 특히 1:5 내지 1:20이다.
일반적으로, 본 발명에 따른 보조제 조성물이 0.1 내지 20g/ℓ, 바람직하게는 0.2 내지 10g/ℓ의 양으로 사용되는 경우에 우수한 결과가 수득된다.
특정한 장치는 필요하지 않다. 예를 들면, 통상적인 염색 장치, 예를 들면, 오픈 욕, 윈치 벡(wintch beck), 지그(jig) 또는 패들, 제트 또는 순환 장치를 사용할 수 있다.
과정은 유리하게는, 예를 들면, 20 내지 130℃, 바람직하게는 50 내지 120℃, 특히 60 내지 100℃의 온도에서 수행된다. 처리 시간은, 예를 들면, 10 내지 90분, 바람직하게는 15 내지 60분일 수 있다.
본 발명의 바람직한 양태는 염색되지 않은 직물 섬유 재료를 제1항에 따른 조성물을 포함하는 수성 흡진 액(exhaust liquor)과 40 내지 60℃에서 접촉시키는, PA/EL 블렌드 섬유를 염색하는 방법을 포함한다. 염료 및, 임의로, 추가의 첨가제를 가한 다음, 온도를 90 내지 150℃, 바람직하게는 95 내지 105℃로 상승시킨다. 20 내지 80분의 처리 시간 후, 액을 천천히 식히고, 물로 헹구고, 건조시키고, 필요한 경우, 후처리 및 후-고정 단계(post-setting step)를 수행한다.
액은, 본 발명에 따른 보조제 및 염료 이외에, 추가의 통상적인 첨가제, 예를 들면, 전해질, 예를 들면, 염화나트륨 또는 황산나트륨, 분산제, 습윤제 및 소포제를 포함할 수 있다.
섬유 재료의 염색은 통상적인 염색 또는 날염 방법에 따라, 예를 들면, 패딩 또는 흡진 공정에 따라 수행할 수 있다. 염색 액 또는 날염 페이스트는, 물 및 염료 이외에, 추가의 첨가제, 예를 들면, 습윤제, 소포제, 균염제 또는 직물 재료의 특성에 영향을 주는 제제, 예를 들면, 유연제, 난연제 또는 먼지방지제, 발수제 및 발유제, 및 또한 수-유연제 및 천연 또는 합성 증점제, 예를 들면, 알기네이트 및 셀룰로스 에터를 포함할 수 있다.
염료가 염욕에서 사용되는 경우 양은 필요한 색 농도에 따라 넓은 범위 내에서 다양할 수 있고, 일반적으로 염색될 물질을 기준으로 하여 0.01 내지 15중량%, 특히 0.01 내지 10중량%의 양이 유리한 것으로 입증되었다.
반응성 염료, 금속 착물 염료 또는 산 염료에 의한 염색은 바람직하게는 pH 3 내지 8, 특히 4 내지 7에서 수행된다. 욕비는 넓은 범위 내에서, 예를 들면, 1:3 내지 1:50, 바람직하게는 1:5 내지 1:30 내에서 선택될 수 있다. 염색은 바람직하게는 50 내지 130℃, 특히 80 내지 120℃에서 수행된다.
본 발명에 따른 방법에 따라, 고도의 균염성 및 우수한 견뢰도 성질, 특히 탁월한 세척 및 습윤 견뢰도를 특징으로 하는 PA/EL 블렌드에 대한 염색물이 수득된다.
반응성 염료, 금속 착물 염료 또는 산 염료가 본 발명에 따른 방법에 따라 적용되는 경우, 습윤 견뢰도에 대한 어떠한 손실없이 EL에 대한 흑색 염료의 깊은 집약적인 형성이 달성된다. 이는 극도의 대조적인 색상(예: 흑색/백색)의 의류 생산을 허용한다. 염색물은 열고정에 대해 높은 안정성을 갖는다. 예를 들면, 란제리 의류의 성형 동안, 색상의 변화 또는 습윤 견뢰도의 손실이 관찰되지 않는다.
색상 강화제 및 염료의 동시 적용은 증가된 공정 안전성 및 시간, 물 및 에너지의 절약과 관련된 상당한 공정 단순화를 의미한다.
하기 실시예는 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
보조제 A는 코크아미도프로필 베타인 10.5중량%, 도데실 디메틸 벤질 암모늄 클로라이드 5.6중량%, 분자당 평균 65개 에틸렌 옥사이드 단위를 함유한 에톡시화 올레일 알코올 5.25중량% 및 수산화나트륨 0.11중량%를 함유하는 수용액이다.
실시예 1
50℃에서 보조제 A를 각각 0(비교용), 1중량%, 2중량% 또는 3중량% 함유하는 액으로 폴리아미드/엘라스테인(70:30) 트리코(tricot) 10g 조각을 흡진 공정으로 처리한다. 20분 후, Albaflow® CIR(지방 알코올 에톡실레이트, 침투 촉진제, 훈츠만(Huntsman) 제공) 0.5g/ℓ, Albafluid® E(윤활제, 훈츠만 제공) 1.0g/ℓ, Univadine ER(균염제, 훈츠만 제공) 0.5g/ℓ 및 Albatex PS-35(균염제, 훈츠만 제공) 1.0g/ℓ 뿐만 아니라 C.I. 애시드 옐로우 220 0.8중량%, Lanaset® 레드 PA 200%(금속 착물 염료, 훈츠만 제공) 0.6중량% 및 C.I. 애시드 블랙 172 3.0중량%를 가하고, 온도를 40분 내에 98℃로 상승시킨다. 욕비는 10:1이다. PA/EL 트리코를 98℃에서 60분 동안 염색하고, 60℃에서 10분 동안 수욕에서 2회 헹구고, 최종적으로 생성물을 60℃에서 20분 동안 Albaflow DS(균염제, 훈츠만 제공) 2g/ℓ를 함유하는 헹굼 욕에서 처리하고, 60℃에서 10분 동안 수욕에서 1회 이상 헹구고, 건조시킨다. 수 견뢰도(극심함: severe)를 블리딩 효과, 즉 세척 공정 동안 욕에 동시에 존재하는 착색되지 않은 직물의 착색 정도를 평가함으로써 AATCC 61 2A에 따라 측정한다. 결과를 표 1에 요약한다:
Figure pct00003
실시예 2
50℃에서 보조제 A 1중량%를 함유하는 액으로 폴리아미드/엘라스테인 레이스(90:10)의 10g 조각을 흡진 공정으로 처리한다. 20분 후, C.I. 다이렉트 옐로우 6 0.11중량% 및 C.I. 애시드 블랙 172 1.5중량% 뿐만 아니라 유니바딘 ER(균염제, 훈츠만 제공) 1.0g/ℓ를 가하고, 온도를 40분 동안 98℃로 상승시킨다. 욕비는 10:1이다. 염욕에서 침전이 관찰되지 않는다. PA/EL 레이스를 98℃에서 60분 동안 염색하고, 10분 동안 60℃에서 수욕에서 2회 헹구고, 건조시키고, 180℃에서 25초 동안 후-고정한다. 이렇게 수득된 염색물은 엘라스테인 섬유에 대해 매우 우수한 온-톤 효과를 보여준다.

Claims (14)

  1. (a) 화학식 1의 베타인,
    (b) 화학식 2의 4급 암모늄 염 및
    (c) 알콕시화 지방 알코올
    을 포함하는, 조성물.
    화학식 1
    Figure pct00004

    위의 화학식 1에서,
    R1은 지방족 C4-C30-탄화수소의 1가 라디칼이고,
    R2 및 R3은 서로 독립적으로 C1-C12알킬이고,
    X 및 Y는 서로 독립적으로 지방족 C1-C12-탄화수소의 2가 라디칼이다.
    화학식 2
    Figure pct00005

    위의 화학식 2에서,
    R4는 지방족 C4-C30-탄화수소의 1가 라디칼이고,
    R5, R6 및 R7은 서로 독립적으로 C1-C12알킬, C5-C24아릴 또는 C6-C30아르알킬이고,
    A-는 할로겐화물, 니트레이트, 할로겐설페이트 또는 설포네이트이다.
  2. 제1항에 있어서, R1이 n-운데실인 화학식 1의 베타인을 성분(a)로서 포함하는, 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, X가 트리메틸렌인 화학식 1의 베타인을 성분(a)로서 포함하는, 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, R2 및 R3이 메틸인 화학식 1의 베타인을 성분(a)로서 포함하는, 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, Y가 메틸렌인 화학식 1의 베타인을 성분(a)로서 포함하는, 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 코코아미도프로필 베타인을 성분(a)로서 포함하는, 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, R4가 n-도데실인 화학식 2의 4급 암모늄 염을 성분(b)로서 포함하는, 조성물.
  8. 제1항 내지 제7항에 있어서, R5가 벤질인 화학식 2의 4급 암모늄 염을 성분(b)로서 포함하는, 조성물.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 도데실 디메틸 벤질 암모늄 클로라이드를 성분(b)로서 포함하는, 조성물.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 에톡시화 또는 프로폭시화 팔미톨레일 알코올, 스테아릴 알코올, 엘라이딜 알코올, 올레일 알코올, 리놀레일 알코올 또는 리놀레닐 알코올을 성분(c)로서 포함하는, 조성물.
  11. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 에톡시화 올레일 알코올을 성분(c)로서 포함하는, 조성물.
  12. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 성분(a) 30 내지 70중량부, 성분(b) 15 내지 40중량부 및 성분(c) 15 내지 40중량부를 포함하는, 조성물.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 조성물 및 하나 이상의 염료를 함유하는 수성 액으로 상기 섬유를 처리함을 포함하는, 폴리아미드와 엘라스테인 섬유의 블렌드를 염색하는 방법.
  14. 제13항에 있어서, 반응성 염료, 금속 착물 염료 또는 산 염료가 사용되는, 방법.
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