KR20170139280A - 반응성 염료 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 화학식 A로 표시되는 화합물, 화학식 B로 표시되는 화합물 및 화학식 C로 표시되는 화합물의 총 합을 기준으로, 화학식 A로 표시되는 화합물 30 내지 85 wt%, 하기 화학식 B로 표시되는 화합물 10 내지 60 wt% 및 하기 화학식 C로 표시되는 화합물 2 내지 45 wt%를 포함하는 염료 조성물에 관한 것으로, 상기 화학식 A 내지 화학식 C는 각각 발명의 상세한 설명에 정의된 바와 동일하다.

Description

반응성 염료 조성물{REACTIVE DYE COMPOSITION}
본 발명은 반응성 염료 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 색수율과 수세성이 우수하고 제반 견뢰도가 우수한 반응성 염료 조성물에 관한 것이다.
반응성 염료란, 주로 면, 마, 모시, 레이온, 견, 한지 등에 사용하며, 알칼리 존재하의 염욕에서 섬유와의 공유 결합에 의해서 염착이 이루어지는 염료로서, 물에 잘 녹고 직접염료보다 견뢰도가 우수한 특성을 가지고 있다. 또한 색상이 선명하고, 침투성과 균염성이 우수하고, 염색 가능한 섬유범위가 넓은 장점 때문에 최근 공예 염색에 많이 쓰이고 있는 염료이다.
최근에 염색의 실시에 있어서, 염색물의 품질 및 염색공정의 경제성과 관련한 요건들을 증가시키고 있다. 특히, 적용성과 관련하여 향상된 특성을 갖는 신규하고 용이하게 수득 가능한 염료 조성물이 지속적으로 요구되고 있다.
오늘날 염색은 직접성(substantibity)이 충분하고 동시에 고착되지 않은 염료의 세척 용이성이 우수한 반응성 염료를 요구한다. 또한, 이들 반응성 염료는 우수한 색상 수율 및 높은 반응성을 나타내야 하며, 특히 고착도가 높은 염색물을 수득하는 것을 목적으로 한다. 다수의 경우에, 반응성 염료의 빌드업(build-up) 거동은 이러한 요구조건을, 특히 깊은 색조를 염색하는데 있어서 충분하지 않기 때문에 염색업자들은 적합한 반응성 염료를 배합하여 사용하는 것이 필요하다.
반응성 염료 조성물에 있어 종래기술로서, 한국등록특허공보 제10-0522164호(2005.10.18.)에서는 비닐설폰에스터기를 가지는 반응성 흑색 염료에 색도 조절용 염료 화합물을 적절한 비율로 혼합한 반응성 흑색 조성물에 관해 기재되어 있고, 이는 그 제조방법이 비교적 단순하고 낮은 비용으로 만들 수 있다는 장점이 있으나 색 농도가 약하고 고농도에서 염색 후 잔욕이 진하다는 단점이 있다.
또한, 한국공개특허공보 제10-0499448호(2005.07.07.)는 종래 흑색염료조성물에 사용되는 화합물, 모노클로로 트리아진 또는 비닐 설폰기를 함유하는 화합물 및 다이아조기를 함유하는 화합물로 구성된 염료 조성물에 관해 기재되어 있으며, 상기와 같은 조합의 염료는 색 농도가 강하고 고농도에서 잔욕이 적은 장점이 있어 가장 많이 사용되지만, 염색이 끝나고 헹굼 과정 및 소핑(계면활성제를 사용하여 100℃ 근처에서 미고착 염료를 제거하는 과정) 과정에서 미고착 염료의 제거에 시간과 용수가 많이 드는 단점이 있다.
특히 최근에 지구 온난화에 의한 물 부족 현상으로 염색 과정에서 용수 절감에 국제적인 화두가 되고 있으며 합성섬유의 경우 초임계 이산화탄소 염색 공정 개발 등 물을 사용하지 않는 염색법을 시범 적용하고 있으나 면염색의 경우 근본적으로 이러한 공정을 적용할 수 없는 한계가 있다.
따라서, 색 농도가 강하며 염착율이 높으면서도 염색후 수세 공정이 짧은 염료 조성물의 개발의 필요성은 지속적으로 요구되고 있다.
한국등록특허공보 제10-0522164호(2005.10.18.) 한국공개특허공보 제10-0499448호(2005.07.07.)
본 발명은 상기의 문제를 해결하기 위한 것으로, 색수율과 수세성이 우수하고 제반 견뢰도가 우수한 반응성 염료 조성물 및 이를 이용하여 섬유재료를 염색하는 방법을 제공하기 위한 것이다.
이를 위해 본 발명은 하기 화학식 A로 표시되는 화합물, 화학식 B로 표시되는 화합물 및 화학식 C로 표시되는 화합물을 포함하는 염료 조성물로서, 하기 화학식 A로 표시되는 화합물, 화학식 B로 표시되는 화합물 및 화학식 C로 표시되는 화합물의 총 합을 기준으로, 화학식 A로 표시되는 화합물 30 내지 85 wt%, 하기 화학식 B로 표시되는 화합물 10 내지 60 wt% 및 하기 화학식 C로 표시되는 화합물 2 내지 45 wt%를 포함하는 염료 조성물을 제공한다.
[화학식 A]
Figure pat00001
[화학식 B]
Figure pat00002
[화학식 C]
Figure pat00003
화학식 A 내지 화학식 C에서,
상기 R1 내지 R6는 각각 동일하거나 상이하며, 서로 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 탄소수 1 내지 4의 알콕시기 및 -SO3M 중에서 선택되는 어느 하나의 치환기이고, 상기 M1 내지 M4, M은 각각 동일하거나 상이하며, 서로 독립적으로 수소, 암모늄기, 리튬, 나트륨 및 칼륨 중에서 선택되는 어느 하나이며, 상기 Z1 내지 Z6는 각각 동일하거나 상이하며, 서로 독립적으로 하기 구조식 1 내지 구조식 3 중에서 선택되는 어느 하나의 치환기이고,
[구조식 1] [구조식 2]
Figure pat00004
[구조식 3]
Figure pat00005
상기 X1 내지 X3는 알칼리성 조건에서 제거될 수 있는 이탈기이며,
상기 Z1 및 Z2 중 적어도 하나는 아조기(-N=N-)의 메타 위치에 결합된 치환기이고, 상기 Z3 및 Z4중 적어도 하나는 아조기(-N=N-)의 메타 위치에 결합된 치환기이며, 상기 Z5 및 Z6 중 적어도 하나는 아조기(-N=N-)의 메타 위치에 결합된 치환기이고, 상기 k 내지 p는 각각 0 내지 4의 정수이며, 상기 k 내지 p가 각각 2이상인 경우에 각각의 R1 내지 R6는 서로 동일하거나 상이하다.
일 실시예로서, 상기 염료 조성물은 하이드록실 그룹을 함유하거나 또는 질소 그룹을 함유하는 섬유재료를 염색 또는 날염하기 위해 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 개선된 반응성 염료 조성물은 색수율과 수세성이 우수하고 제반 견뢰도가 우수한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 염료 조성물과 비교예에 따른 염료 조성물의 염착율을 비교한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명의 염료 조성물과 비교예에 따른 염료 조성물의 견뢰도를 비교한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 염료 조성물과 비교예에 따른 염료 조성물의 수세성을 비교한 결과를 나타낸 그래프이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에서 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명에 따른 염료 조성물은 하기 화학식 A, 화학식 B 및 화학식 C로 표시되는 화합물을 포함하며, 이들의 총 합을 기준으로, 화학식 A로 표시되는 화합물 30 내지 85 wt%, 하기 화학식 B로 표시되는 화합물 10 내지 60 wt% 및 하기 화학식 C로 표시되는 화합물 2 내지 45 wt%를 포함하는 것을 특징으로 한다.
[화학식 A]
Figure pat00006
[화학식 B]
Figure pat00007
[화학식 C]
Figure pat00008
화학식 A 내지 화학식 C에서,
상기 R1 내지 R6는 각각 동일하거나 상이하며, 서로 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 탄소수 1 내지 4의 알콕시기 및 -SO3M 중에서 선택되는 어느 하나의 치환기이고, 상기 M1 내지 M4, M은 각각 동일하거나 상이하며, 서로 독립적으로 수소, 리튬, 나트륨 및 칼륨 중에서 선택되는 어느 하나이며, 상기 Z1 내지 Z6는 각각 동일하거나 상이하며, 서로 독립적으로 하기 구조식 1 내지 구조식 3 중에서 선택되는 어느 하나의 치환기이고,
[구조식 1] [구조식 2]
Figure pat00009
[구조식 3]
Figure pat00010
상기 X1 내지 X3는 알칼리성 조건에서 제거될 수 있는 이탈기이며,
상기 Z1 및 Z2 중 적어도 하나는 아조기(-N=N-)의 메타 위치에 결합된 치환기이고, 상기 Z3 및 Z4중 적어도 하나는 아조기(-N=N-)의 메타 위치에 결합된 치환기이며, 상기 Z5 및 Z6 중 적어도 하나는 아조기(-N=N-)의 메타 위치에 결합된 치환기이고, 상기 k 내지 p는 각각 0 내지 4의 정수이고, 상기 k 내지 p가 각각 2이상인 경우에 각각의 R1 내지 R6는 서로 동일하거나 상이하다.
본 발명에서의 염료 조성물은 아래 그림 1내의 화학식 A로 표시되는 화합물을 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 염료 조성물을 구성하는 화합물들에 있어, 아조기와 결합하는 페릴렌기내에 포함되는 치환기 Z1 내지 Z6의 치환위치(치환기가 아조기를 기준으로 오르토, 메타 또는 파라 중 어느 위치에 해당되는지 여부)가, 화학식 A에서는 상기 Z1 및 Z2 중 적어도 하나는 아조기(-N=N-)의 메타 위치에 결합된 치환기이고, 화학식 B에서는 상기 Z3 및 Z4중 적어도 하나는 아조기(-N=N-)의 메타 위치에 결합된 치환기이며, 화학식 C에서는 상기 Z5 및 Z6중 적어도 하나는 아조기(-N=N-)의 메타 위치에 결합된 치환기인 것을 특징으로 한다.
Figure pat00011
<그림 1>
즉, 화학식 A에서의 치환기 Z1 또는 Z2 중 적어도 하나는 아조기의 메타위치에 결합되는 화합물이며, 화학식 B 및 화학식 C에서도 마찬가지의 구조를 가지는 화합물이 사용된다.
일반적으로 아조기의 파라위치에 Z1 혹은 Z2와 같은 결합기가 있을 경우 선형성이 증가하여 염료와 섬유간의 친화성이 증가한다. 하지만 한 커플러에 둘 이상의 파라위치의 아조 화합물이 결합되어있을 경우 친화성이 과도하게 증가하여 불균염 혹은 미고착 염료의 제거가 어려워질 수 있다.
한편, 일반적으로 아조기의 메타위치에 결합기가 존재할 경우 선형성이 파라위치보다 약하므로 복수의 메타위치의 아조화합물이 동시에 결합될 경우 파라위치의 아조화합물의 경우보다 친화성 증가는 적고 염색수율 증가 효과는 두드러진다. 파라위치의 아조화합물과 메타위치의 아조화합물이 공존할 경우는 물론 염색수율과 수세성이 증가한다.
일 실시예로서, 화학식 A 내지 화학식 C에서의 상기 Z1 내지 Z6 치환기는 각각 아조기의 메타 위치에 결합됨으로써, 모두가 아조기의 메타위치에 결합될 수 있다.
또 다른 일 실시예로서, 상기 치환기 R1 내지 R6가 페닐렌 고리에 결합되는 개수를 나타내는 첨자 k 내지 p는 각각 동일하거나 상이하며, 0 내지 2의 정수일 수 있다.
이때, 상기 화학식 A 내지 화학식 C에서의 상기 Z1 내지 Z6 치환기 중 이들이 메타위치가 아닌 경우에는 이들 치환기는 각각 아조기의 파라 위치에 결합하며, 이 경우에, 상기 파라 위치에 결합된 치환기를 포함하는 페닐렌기는 아조기의 오르쏘 또는 메타위치에, 수소가 아닌 R1 내지 R6중의 하나의 치환기를 적어도 하나를 포함할 수 있다.
즉, 하기 그림 2를 참조하면, 둥근 원내의 치환기 Z1이 아조기의 파라위치에 결합된 경우에 오르쏘 및 메타 위치에 결합되는 치환기 R1은 수소가 아닌, 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 탄소수 1 내지 4의 알콕시기 및 -SO3M 중에서 선택되는 어느 하나의 치환기가 반드시 하나이상 포함되는 것을 특징으로 한다.
Figure pat00012
<그림 2>
상기 파라 위치에 결합된 치환기를 포함하는 페닐렌기가 아조기의 오르쏘 또는 메타위치에, 수소가 아닌 R1 내지 R6중의 하나의 치환기를 적어도 하나를 포함하는 경우에 본 발명에 따른 염료 조성물은 아조기의 파라위치에 결합기가 존재함으로서 생기는 선형성을 치환기에 의한 뒤틀림 효과에 의해 일부분 상쇄가 됨으로 수세성이 증가할 수 있으며, 일반적으로 페닐렌 구조에 공명효과를 주거나 전자밀도를 증가시켜 HOMO-LUMO간 에너지 준위를 가깝게 하여 심색성을 부여할 수 있다.
상기 화학식 A로 표시되는 화합물, 화학식 B로 표시되는 화합물 및 화학식 C로 표시되는 화합물은 흑색 염료 조성물의 구성성분으로 사용될 수 있으며, 이때, 이들의 함량비는 화학식 A로 표시되는 화합물 30 내지 85 wt%, 화학식 B로 표시되는 화합물 10 내지 60 wt% 및 화학식 C로 표시되는 화합물 2 내지 45 wt%로 사용될 수 있고, 보다 바람직하게는 상기 염료 조성물이 화학식 A가 45 내지 75 wt%, 화학식 B가 10 내지 25 wt% 및 화학식 C가 5 내지 40 wt%로 구성될 수 있다.
한편, 본 발명에서 사용되는 상기 R1 내지 R6 치환기에서의 알킬기의 구체적인 예로는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸 등을 들 수 있고, 또한 본알콕시기의 구체적인 예로는 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 이소프로폭시, n-부톡시, 이소부톡시 등을 들 수 있다.
일 실시예로서, 본 발명의 상기 R1 내지 R6은 각각 동일하거나 상이하며, 서로 독립적으로 메틸기, 에틸기, 프로필기, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기 및 -SO3H 중에서 선택되는 어느 하나의 치환기일 수 있다.
한편, 상기 치환기 Z1 내지 Z6가 아조기의 파라 위치에 결합한 경우에 R1 내지 R6의 바람직한 예로서는 각각 메틸기, 에틸기, 메톡시기, 에톡시기 및 -SO3H 중에서 선택되는 치환기일 수 있다.
또한, 상기 Z1 내지 Z6에서의 상기 구조식 1 내지 구조식 3 로 표시되는 치환기는 말단부분이 알카리성 조건에서 제거될 수 있는 이탈기를 사용할 수 있다.
여기서, 상기 알카리성 조건에서 제거될 수 있는 이탈기는 pH 7이상의 수용액 조건에서, 또는 유기용매하의 염기성 조건하에서 제거될 수 있는 치환기를 의미한다. 예를 들어 상기 구조식 1 내지 3에서의 X1 내지 X3는 클로로(-Cl), 브로모(-Br), 설페이토(-OSO3H), 아이오도(-I), 아세테이토(-OCO-CH3) 및 포스페이토(-OPO3H2), 플루오로(-F), -SSO3H, -OCO-C6H5, -OSO2-(C1-C4알킬) 및 -OSO2-N(C1-C4알킬)2 등의 치환기가 사용될 수 있고, 바람직하게는 클로로(-Cl), 브로모(-Br), 설페이토(-OSO3H), 아이오도(-I), 아세테이토(-OCO-CH3) 및 포스페이토(-OPO3H2) 가 사용될 수 있다.
본 발명에서의 상기 화학식 A 내지 화학식 C에서의 치환기 Z1 내지 Z6의 바람직한 예로서는 구조식 1로 표시되는 치환기가 사용될 수 있다.
이 경우에 본 발명에 따른 염료 조성물은 화학식 A 내지 화학식 C로 표시되는 화합물을 제조하기 위해 사용되는 중간체 화합물들이 각각, p-클로로아닐린을 원료로서 사용하지 않음으로써, 친환경적인 장점이 있다.
한편, 본 발명에서의 화학식 A 내지 화학식 C로 표시되는 화합물내 치환기 -SO3M1, -SO3M2, -SO3M3, -SO3M, -SO3M' 등은 설폰산 또는 이의 염(예를 들어, 나트륨, 리튬, 칼륨 또는 암모늄 염)의 형태를 의미한다.
본 발명에 따른 염료 조성물을 구성하는 화학식 A 내지 화학식 C로 표시되는 화합물은 중앙부의 나프탈렌 고리를 중심으로 양쪽에 아민기와의 디아조화 반응에 의해 아조그룹을 양쪽에 각각 형성함으로써 제조할 수 있다.
하기 표 1에서는 본 발명의 염료 조성물인 상기 화학식 A 내지 화학식 C 내의 디아조 반응을 위한 아민 화합물과 중앙부분의 나프탈렌 고리를 가지는 커플러 화합물을 기재한 것으로, 하기 디아조 반응을 위한 화합물들(디아조 1 및 디아조 2) 각각은 서로 교환되어 치환가능할 수 있다. 또한 본 발명에 따른 화합물 A 내지 화합물 C는 하기 표 1에 기재된 화합물만으로 한정되지 않으며 다양한 치환기의 변형을 가져올 수 있다.
Figure pat00013
Figure pat00014
Figure pat00015
이하에서는 본 발명의 염료 조성물의 대표적인 구조식으로서, 하기 [화학식 1] 내지 [화학식 27]로 표시되는 군으로부터 선택되는 어느 하나의 화합물을 도시하였으나. 본 발명에 따른 화합물들이 이에 제한되는 것은 아니다.
[화학식 1]
Figure pat00016
[화학식 2]
Figure pat00017
[화학식 3]
Figure pat00018
[화학식 4]
Figure pat00019
[화학식 5]
Figure pat00020
[화학식 6]
Figure pat00021
[화학식 7]
Figure pat00022
[화학식 8]
Figure pat00023
[화학식 9]
Figure pat00024
[화학식 10]
Figure pat00025
[화학식 11]
Figure pat00026
[화학식 12]
Figure pat00027
[화학식 13]
Figure pat00028
[화학식 14]
Figure pat00029
[화학식 15]
Figure pat00030
[화학식 16]
Figure pat00031
[화학식 17]
Figure pat00032
[화학식 18]
Figure pat00033
[화학식 19]
Figure pat00034
[화학식 20]
Figure pat00035
[화학식 21]
Figure pat00036
[화학식 22]
Figure pat00037
[화학식 23]
Figure pat00038
[화학식 24]
Figure pat00039
[화학식 25]
Figure pat00040
[화학식 26]
Figure pat00041
[화학식 27]
Figure pat00042
본 발명은 또한, 상기 염료 조성물이 하이드록실 그룹을 함유하거나 또는 질소 그룹을 함유하는 섬유재료를 염색 또는 날염하기 위해 사용할 수 있다.
상기 하이드록실 그룹을 함유하거나 또는 질소 그룹을 함유하는 섬유 재료의 예는 종이, 리넨, 마, 실크, 가죽, 모, 폴리아미드 섬유 및 폴리우레탄 등을 들 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
본 발명에 따른 염료 조성물은 섬유 재료에 적용될 수 있고, 수성 염료 용액 및 염료 날염 페이스트의 형태로 섬유에 다양한 방법으로 고착될 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 염료 조성물은 흡착 방법 및 패드-염색 방법에 따른 염색 둘 다에 적합하다.
또한 본 발명에 따른 염료 조성물은 기록 시스템에서 사용되는 착색제로서 적합하다. 이러한 기록 시스템에는 종이 또는 직물 날염용으로 시판되는 잉크젯 프린터 또는 기록 기구, 만년필 또는 볼펜 등을 예로 들 수 있다.
상기에 기재한 바와 같이, 본 발명에 따른 염료 조성물을 기록 시스템에서 사용하기 위해서는 기록 시스템에 사용하기에 적합한 형태로 만들어야 하며, 적합한 형태로는 상기 염료 조성물을 착색제로서 포함하는 수성 잉크를 들 수 있다. 상기 수성 잉크는 목적하는 바에 따라, 개개의 성분들과 함께 혼합하여 통상을 방식으로 제조할 수 있다.
이하 본 발명의 염색 조성물을 위한 화합물의 제조 및 염료조성물의 평가에 관한 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 살펴본다. 그러나, 본 발명의 보호범위는 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
염료 조성물을 위한 화합물 합성예
합성예 1. 화학식 4의 합성
5-(2-설페이토에틸설폰)-2-메톡시아닐린 31.1 g을 산 촉매하에서 온도 10℃ 이하를 유지하면서 아질산나트륨 7g을 물에 용해시킨 용액을 서서히 투입하여 디아조화 한 후 1-아미노-3-히드록시나프탈렌-3,6-디술폰산 31g을 pH 3.5에서 산성커플링을 한다.
반응이 완료되면 2-아미노-4-(2-설페이토에틸설포닐)벤젠술폰한 36.1g을 산 촉매하에서 온도 10℃ 이하를 유지하면서 아질산나트륨 7g을 물에 용해시킨 용액을 서서히 투입하여 디아조화 하여 pH 7에서 커플링을 한다. 반응이 완료된 후 분무 건조하여 약 110 g의 화학식 4가 얻어진다.
합성예 2. 화학식 13의 합성
합성예 1에 기재된 조건과 동일하게 사용하여, 5-(2-설페이토에틸설폰)-2-메톡시아닐린 31.1g을 디아조화 한 후 1-히드록시-6-아미노나프탈렌-3-술폰산 23g을 pH 3.5에서 산성커플링을 한다. 반응이 완료되면 2-아미노-4-(2-설페이토에틸설포닐)벤젠술폰한 36.1g을 디아조화 하여 pH 7에서 커플링을 한다.
반응이 완료된 후 분무 건조하여 약 105 g의 화학식 13이 얻어진다.
합성예 3. 화학식 22의 합성
합성예 1에 기재된 조건과 동일하게 사용하여, 5-(2-설페이토에틸설폰)-2-메톡시아닐린 31.1g을 통상적인 방법으로 디아조화 한 후 1,3-페닐렌디아민-4-술폰한 18g을 pH 5.5에서 1차 커플링을 한다. 반응이 완료되면 2-아미노-4-(2-설페이토에틸설포닐)벤젠술폰산 36.1g을 디아조화 하여 pH 7에서 2차 커플링을 한다.
반응이 완료된 후 분무 건조하여 약 100 g의 화학식 22가 얻어진다.
합성예 4 내지 7
합성예 1에 기재된 조건과 동일하게 사용하여, 화학식 1, 화학식 3, 화학식 10, 화학식 19를 제조하였다.
염료 조성물 평가 실시예
실시예 1
앞서 제조한 화학식 A에 해당하는 화합물로서 화학식 4로 표시되는 화합물을 60 중량%, 화학식 B에 해당하는 화합물로서 화학식 13의 화합물 15중량% 및 화학식 C에 해당하는 화합물로서 화학식 22로 표시되는 화합물 25중량% 혼합하였다.
실시예 2 내지 6
이하 실시예 1에서 기재된 방법에 의해 염료 조성물을 제조하였고, 각각의 구성성분을 하기 표 2에 기재하였다.
비교예 1
비교예 1로서, 화학식 A 내지 화학식 C의 구조식에서 치환기 Z1 내지 Z6가 각각 파라위치에 치환기를 가진 화학식 28 내지 화학식 30의 화합물을 사용하여 흑색 염료 조성물을 제조하였다.
화학식 28
Figure pat00043
화학식 29
Figure pat00044
화학식 30
Figure pat00045
비교예2
비교예 2로서, 화학식 31 내지 화학식 33의 화합물을 사용하여 흑색 염료 조성물을 제조하였다.
화학식 31
Figure pat00046
화학식 32
Figure pat00047
화학식 33
Figure pat00048
실시예 1 화합물 화학식 4 화학식 13 화학식 22
중량(wt%) 60 15 25
실시예 2 화합물 화학식 3 화학식 10 화학식 19
중량(wt%) 55 15 30
실시예 3 화합물 화학식 1 화학식 10 화학식 22
중량(wt%) 60 15 25
실시예 4 화합물 화학식 4 화학식 10 화학식 25
중량(wt%) 60 10 30
실시예 5 화합물 화학식 7 화학식 16 화학식 25
중량(wt%) 65 10 25
실시예 6 화합물 화학식 6 화학식 15 화학식 24
중량(wt%) 55 15 30
비교예 1 화합물 화학식 28 화학식 29 화학식 30
중량(wt%) 60 15 25
비교예 2 화합물 화학식 31 화학식 32 화학식 33
중량(wt%) 55 15 30
염착율 평가
실시예 1 내지 실시예 6과 비교예 1 내지 2의 염료 조성물 1g을 물 100g에 용해하고, 무수망초 10g를 가하고 면 섬유 10g를 넣는다. 동일한 조건으로 11 개의 샘플을 만든다.
약 20분간 60℃에서 가열한 후 이 염욕에 탄산나트륨 4g를 가하고 약 60℃에서 1시간동안 염색을 수행한다. 이때 각각 5분, 10분, 15분, 20분, 25분, 30분, 40분, 50분, 60분, 80분에 실시예의 조성물과 비교예 의 조성물에 속하는 샘플을 꺼내어 찬물에 충분히 수세 후 비이온계 계면활성제 0.5g을 넣은 물 100g에 넣고 95-100℃에서 5분간 shaking하여 미고착 염료를 제거한 후 다시 찬물에 충분히 수세한 다음 건조시키고 측색하여 염착율을 계산한다.
여기서, 상기 염착율은 80분에서 각 시료 중 가장 진한 염색천의 반사율을 최대값 100으로 놓고 나머지를 상대값으로 환산하였고, 이를 도 1에 그래프로 표시하였다.
염착율
5분 10분 15분 20분 25분 30분 40분 50분 60분 80분
실시예1 15 39 57 69 83 90 94 96 97 97
실시예2 16 38 56 69 82 91 95 98 99 99
실시예3 15 39 58 71 84 92 95 97 99 100
실시예4 17 39 59 70 80 90 94 96 97 97
실시예5 15 37 58 68 81 91 94 96 97 98
실시예6 14 38 55 70 80 90 93 96 97 97
비교예1 15 37 49 60 69 77 82 84 85 85
비교예2 16 36 53 66 76 84 89 90 91 92
상기 표 3 및 도 1의 결과를 살펴보면 본 발명에 따른 실시예의 염색 조성물의 염착율이 높은 것으로 나타났다.
견뢰도 평가
견뢰도는 동일한 K/S값을 갖는 염색천으로 비교하여 이를 하기 표 4 및 도 2에 나타내었다.
실시예 비교예
1 2 3 4 5 6 1 2
습마찰견뢰도
(ISO 105-X12-N) 		4 3-4 3-4 4 4 3-4 3 3
일광견뢰도
(ISO 105-B02) 		4 4 4-5 4-5 4 4 4 4
염소수견뢰도
(ISO 105-E03) 		4 4 4 4 4 4 4 3
세탁견뢰도
(ISO 105-C06- C2S ) 		5 5 5 5 5 5 3 4
상기 표 4 및 도 2에 따르면, 본 발명에 따른 실시예의 염색 조성물로 염색된 염색천의 견뢰도가 우수함을 알 수 있다.
수세성 평가
실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 2를 이용하여 염색한, 면 섬유의 수세성 시험을 하여, 수세에 따른 색상 변화를 측정하였다.
염착율 평가 시험과 동일한 비율로 실시예 1 내지 6, 비교예 1, 2 의 염료를 백포에 염색을 완료한 후 pot에서 염색천을 꺼낸 후 25℃ 물 100g에 10분간 shaking한다. 다시 염색천을 꺼내어 25℃ 물 100g에 빙초산 0.2g을 넣은 물에 넣고 10분간 shaking 한다. 이 염색천을 80℃ 물 100g에 넣어 10분간 shaking 한 후 꺼내어 95℃ 물 100g에 소핑제 0.2g을 넣은 물에 넣어 10분간 shaking 한 후 꺼내고 잔액의 농도를 UV-Vis spectrophotometer로 측정한다(1차/소핑). 염색천은 80℃ 물 100g에 넣어 10분간 shaking 한 후 꺼내고 잔액의 농도를 측정한다(2차/온수세). 마지막으로 염색천을 25℃ 물 100g에 넣어 10분간 shaking한 후 꺼내고 잔액의 농도를 측정한다(3차/냉수세).
이상의 결과를 하기 표 5 및 도 3에 나타내었다.
소핑 온수세 냉수세
400 500 600 400 500 600 400 500 600
실시예1 1.4 1.3 1.5 0.3 0.4 0.5 0.1 0.1 0.1
실시예2 1.3 1.3 1.6 0.4 0.5 0.4 0.1 0.2 0.1
실시예3 1.3 1.2 1.5 0.4 0.4 0.5 0.1 0.1 0.1
실시예4 1.4 1.3 1.6 0.3 0.5 0.4 0.1 0.2 0.1
실시예5 1.3 1.4 1.7 0.3 0.4 0.5 0.1 0.1 0.1
실시예6 1.4 1.2 1.5 0.4 0.4 0.5 0.2 0.1 0.1
비교예1 2.5 2.2 2.0 0.7 0.8 0.6 0.2 0.3 0.2
비교예2 1.9 2.0 2.2 0.6 0.6 0.7 0.2 0.2 0.2
[표 5]는 각 실시예 및 비교예의 소핑, 온수세, 냉수세 단계의 농도를 400nm, 500nm, 600nm의 파장에서의 흡광도 값을 측정한 것으로 수치가 높을 수록 농도가 진하며 수세성이 나쁨을 의미하며, 표 3의 결과를 살펴보면 본 발명에 따른 실시예의 염색 조성물의 수세성이 높은 것으로 나타났다.

Claims (9)

  1. 하기 화학식 A로 표시되는 화합물, 화학식 B로 표시되는 화합물 및 화학식 C로 표시되는 화합물을 포함하는 염료 조성물로서, 하기 화학식 A로 표시되는 화합물, 화학식 B로 표시되는 화합물 및 화학식 C로 표시되는 화합물의 총 합을 기준으로, 화학식 A로 표시되는 화합물 30 내지 85 wt%, 하기 화학식 B로 표시되는 화합물 10 내지 60 wt% 및 하기 화학식 C로 표시되는 화합물 2 내지 45 wt%를 포함하는 염료 조성물.
    [화학식 A]
    Figure pat00049

    [화학식 B]
    Figure pat00050

    [화학식 C]
    Figure pat00051

    화학식 A 내지 화학식 C에서,
    상기 R1 내지 R6는 각각 동일하거나 상이하며, 서로 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 탄소수 1 내지 4의 알콕시기 및 -SO3M 중에서 선택되는 어느 하나의 치환기이고,
    상기 M1 내지 M4, M은 각각 동일하거나 상이하며, 서로 독립적으로 수소, 암모늄기, 리튬, 나트륨 및 칼륨 중에서 선택되는 어느 하나이며,
    상기 Z1 내지 Z6는 각각 동일하거나 상이하며, 서로 독립적으로 하기 구조식 1 내지 구조식 3 중에서 선택되는 어느 하나의 치환기이고,
    [구조식 1] [구조식 2]
    Figure pat00052

    [구조식 3]
    Figure pat00053

    상기 X1 내지 X3는 알칼리성 조건에서 제거될 수 있는 이탈기이며,
    상기 Z1 및 Z2 중 적어도 하나는 아조기(-N=N-)의 메타 위치에 결합된 치환기이고,
    상기 Z3 및 Z4중 적어도 하나는 아조기(-N=N-)의 메타 위치에 결합된 치환기이며,
    상기 Z5 및 Z6 중 적어도 하나는 아조기(-N=N-)의 메타 위치에 결합된 치환기이고,
    상기 k 내지 p는 각각 0 내지 4의 정수이며,
    상기 k 내지 p가 각각 2이상인 경우에 각각의 R1 내지 R6는 서로 동일하거나 상이하다.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 k 내지 p는 각각 동일하거나 상이하며, 0 내지 2의 정수이되,
    상기 Z1 내지 Z6 중 아조기의 메타 위치에 결합하지 않은 치환기는 각각 아조기의 파라 위치에 결합하며,
    이 경우에, 상기 파라 위치에 결합된 치환기를 포함하는 페닐렌기는 아조기의 오르쏘 또는 메타위치에, 수소가 아닌 R1 내지 R6중의 하나의 치환기를 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 염료 조성물.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 X1 내지 X3는 각각 클로로, 브로모, 설페이토, 아이오도, 아세테이토 및 포스페이토 중에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 염료 조성물.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 Z1 내지 Z6 치환기는 각각 아조기의 메타 위치에 결합한 것을 특징으로 하는 염료 조성물.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 R1 내지 R6은 각각 동일하거나 상이하며, 서로 독립적으로 메틸기, 에틸기, 프로필기, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기 및 -SO3H 중에서 선택되는 어느 하나의 치환기인 것을 특징으로 하는 염료 조성물.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 치환기 Z1 내지 Z6이 아조기의 파라 위치에 결합한 경우에 R1 내지 R6는 각각 메틸기, 에틸기, 메톡시기, 에톡시기 및 -SO3H 중에서 선택되는 치환기인 것을 특징으로 하는 염료 조성물.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 염료 조성물이 화학식 A가 45 내지 75 wt%, 화학식 B가 10 내지 25 wt% 및 화학식 C가 5 내지 40 wt%로 구성된 것을 특징으로 하는 염료 조성물.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 치환기 Z1 내지 Z6는 각각 상기 구조식 1로 표시되는 치환기인 것을 특징으로 하는 염료 조성물.
  9. 제1항 내지 제8항 중에서 선택되는 어느 한 항에 있어서,
    상기 염료 조성물이 하이드록실 그룹을 함유하거나 또는 질소 그룹을 함유하는 섬유재료를 염색 또는 날염하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 염료 조성물.
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