KR20190096126A - 고견뢰도 분산염료 조성물 및 이를 이용한 섬유의 염색방법 - Google Patents

고견뢰도 분산염료 조성물 및 이를 이용한 섬유의 염색방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하기 화학식 1의 화합물 1 내지 99 중량부 및 하기 화학식 2의 화합물 1 내지 99 중량부를 포함하는 분산염료 조성물 및 이를 이용하여, 반합성 섬유, 합성 섬유, 재생 섬유, 또는 합성 섬유와 천연 섬유의 혼방 섬유를 염색하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 분산염료 조성물은 특정한 화합물들의 조합을 포함하므로, 폴리에스테르 등을 포함하는 혼방 섬유 재료를 염색 시 우수한 염착률을 나타내며, 일광, 물, 승화 등 제반 견뢰도가 우수하고 고농도의 색 발현이 가능하다.
[화학식 1]
Figure pat00010

[화학식 2]
Figure pat00011

상기 화학식 2에서,
R1은 수소원자 또는 (C1~C18)알킬이고,
R2는 (C1~C18)알킬 또는 -(CH2)n-CO2Ra이고,
n은 1 내지 8의 정수이고,
Ra는 (C1~C18)알킬 또는 (C1~C8)알콕시(C1~C8)알킬이다.

Description

고견뢰도 분산염료 조성물 및 이를 이용한 섬유의 염색방법{DISPERSE DYES COMPOSITES AND METHODS OF DYEING FIBER USING THE SAME}
본 발명은 분산 염료 조성물 및 이를 이용한 섬유의 염색 방법에 관한 것이며, 보다 상세하게는 폴리에스터 섬유의 염색에서 일광, 물, 승화 등 제반 견뢰도가 우수한 분산 염료의 조성물 및 염색 방법에 관한 것이다.
아세테이트, 폴리에스테르 등의 합성 섬유는 종래의 셀룰로오스 및 단백질 섬유에 비하여 소수성이 매우 크기 때문에 종래의 친수성이 큰 염료에 의해 염색되기가 매우 힘들었다. 이러한 소수성 섬유의 염색은 수용성 그룹을 함유하지 않으며, 물에 녹지 않은 염료로서 물에 분산하여 이용하는 분산염료가 사용되어 왔다.
그러나 분산염료는, 그 특성상 우수한 염착률 및 고일광 견뢰도를 충분히 실현할 수 없으며, 더욱이, 폴리에스테르의 혼방섬유 등에 대한 친화성도 명확하지 않다.
이에, 수세 견뢰도 뿐만 아니라 발색성 및 염착률을 향상시키기 위하여, 분산염료 조성물들을 혼합하는 시도가 있지만, 우수한 견뢰도 및 염착률을 발휘하면서, 소망하는 발색성 등을 가지는 다양한 색상의 염료는 개발되지 못하고 있다.
이에 따라, 본 발명자들은 심도있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 이후 설명하는 바와 같이, 특정한 화합물들의 조합을 포함하는 분산염료 조성물을 이용하여 폴리에스테르 등을 포함하는 혼방 섬유 재료를 염색하는 방법을 개발하기에 이르렀고, 이 경우, 우수한 염착률 및 견뢰도를 얻을 수 있음을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 분산 염료를 적절한 비율로 혼합하여, 우수한 견뢰도를 가지는 분산염료 조성물을 제공하고자 하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 상기 분산 염료 조성물을 사용하여 폴리에스테르 등을 포함하는 혼방 섬유 재료를 염색하는 방법을 제공하는 것으로, 이 경우, 종래의 염료에 비해 우수한 견뢰도를 얻을 수 있다.
본 발명은 위의 과제를 달성하기 위해, 하기 화학식 1의 화합물 1 내지 99 중량부 및 하기 화학식 2의 화합물 1 내지 99 중량부를 포함하는 분산염료 조성물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure pat00001
[화학식 2]
Figure pat00002
상기 화학식 2에서, R1은 수소원자 또는 (C1~C18)알킬이고, R2는 (C1~C18)알킬 또는 -(CH2)n-CO2Ra이고, n은 1 내지 8의 정수이고, Ra는 (C1~C18)알킬 또는 (C1~C8)알콕시(C1~C8)알킬이다.
상기 화학식 1 및 상기 화학식 2로 이루어진 군에서 선택되는 화합물들을 혼합할 경우, 기존의 염료 조성물보다 뛰어난 일광 견뢰도, 승화 견뢰도, 물 견뢰도 등을 가지는 분산염료 조성물을 제조할 수 있다.
상기 화학식 1의 화합물로 제조된 적색 계열의 분산염료 조성물은 염색 농도가 떨어져 진한 색 발현이 어려운 문제점이 있었고, 화학식 2의 화합물로 제조된 적색 계열의 분산염료 조성물은 승화 견뢰도가 떨어졌다.
이에, 본 발명에 따른 분산염료 조성물은 특정한 함량의 화학식 1 및 2의 화합물들의 배합을 통해 얻고자 하는 수준의 높은 염색 농도와 뛰어난 일광 견뢰도 및 승화 견뢰도, 물견뢰도 등급을 얻을 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 화학식 2의 화합물에서 R1은 (C1~C8)알킬이고, R2는 (C1~C8)알킬이고, n은 1 내지 3의 정수이고, Ra는 (C1~C8)알킬 또는 (C1~C4)알콕시(C1~C4)알킬이다.
본 발명의 일 양태에서, 분산염료 조성물은 상기 화학식 1의 화합물 20 내지 80 중량부 및 상기 화학식 2의 화합물 80 내지 20 중량부를 포함할 수 있다.
본 발명의 조성물에는 발명의 목적 및 효과를 저해하지 않는 범위 내에서 가용화제, 완충제, 빙결방지제 등의 기타 성분을 첨가할 수 있다. 이러한 기타 첨가제는 조성물 전체 중량을 기준으로 대략 1 내지 20 중량%의 범위에서 첨가될 수 있다.
상기 가용화제는 염료의 뭉침을 방지하고 용해를 도와 주는 첨가제 성분으로서, 대표적인 예로는 우레아, 티오우레아, 카프로락탐 등을 들 수 있다. 상기 완충제는 저장 보관시 염료의 분해를 막아주기 위하여 pH를 완충하는 역할을 하는 성분으로서, 대표적인 예로는 인산나트륨, 인산칼륨, 초산나트륨 등을 들 수 있다. 상기 빙결방지제는 액상 냉동보관시 어는 점을 낮춰주어 액상 염료가 얼지 않게 하는 역할을 하는 성분으로서, 대표적인 예로는 에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 다가알콜 화합물 등을 들 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 분산염료 조성물을 사용하여 섬유재료를 염색하는 방법을 제공한다.
상기 섬유재료의 예로는 반합성 섬유, 합성 섬유, 재생 섬유, 또는 합성 섬유와 천연 섬유의 혼방 섬유가 있으며, 이러한 반합성 섬유로는, 예를 들어, 아세테이트, 합성 섬유로는 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리비닐, 폴리우레탄계 섬유, 재생 섬유로는 셀룰로우즈 등이 있다.
상기 분산염료 조성물은 또한, 폴리에스테르 섬유의 혼방 섬유, 예를 들어, 폴리에스테르와 셀룰로우즈 섬유를 포함하는 혼방 섬유 등의 염색에 적용되어 높은 염착률 및 우수한 견뢰도를 나타낸다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 분산염료 조성물을 이용하여, 반합성 섬유, 합성 섬유, 재생 섬유, 또는 합성 섬유와 천연 섬유의 혼방 섬유를 염색하는 방법이 제공된다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 분산염료 조성물을 이용하여, 폴리에스테르계 섬유 또는 폴리 에스테르계 복합섬유를 염색하는 방법이 제공된다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 혼방 섬유는 폴리에스테르 섬유와 셀룰로오스 섬유를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 분산염료 조성물은 예를 들어, 콜드패드배치법, 연속 염색법, 침염법, 날염법, 발염법 등 여러 방법에 사용될 수 있으며, 바람직하게는 연속 염색법, 침염법에 사용될 수 있다.
특히, 상기 연속 염색법으로는, 산결합제(예를 들어, 탄산나트륨, 중탄산나트륨 등)를 패딩액에 혼합하고, 공지의 방법으로 패딩하여 건열 또는 증열에 의해 염색하는 일욕 패딩법, 및 염료 패딩 후 무기중성염(예를 들어, 무수황산나트륨, 식염 등)과 산결합제(예를 들어, 가성소다, 규산소다 등)를 패딩액에 혼합하여 패딩하고, 공지의 방법으로 건열 또는 증열에 의해 염색하는 이욕 패딩법이 사용될 수 있다.
본 발명에 따라 수득된 염색물 및 날염물은 축적성(build-up) 및 균염성(levelness)이 뛰어나다. 또한, 착색도가 뛰어나고, 섬유-염료 결합 안정성이 높으며, 일광 견뢰도 뿐만 아니라 타 섬유로의 오염 방지성도 뛰어나다.
본 발명에 따른 분산염료 조성물은 특정한 화합물들의 조합을 포함하므로, 폴리에스테르 등을 포함하는 혼방 섬유 재료를 염색 시 우수한 염착률을 나타내며, 일광, 물, 승화 등 제반 견뢰도가 우수하다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 다양한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
[제조예 1] 화학식 1의 화합물을 포함하는 분산염료 조성물의 제조
하기 화학식 1의 화합물에 물과 분산제를 사용하여 입자크기가 1㎛ 이하가 90% 이상이 되도록 밀링한 후 pH를 조정한다. 이후, 스프레이 드라이 건조하여 하기 화학식 1의 화합물을 포함하는 분산염료 조성물을 얻었다.
[화학식 1]
Figure pat00003
[제조예 2] 화학식 3의 화합물을 포함하는 분산염료 조성물의 제조
하기 화학식 3의 화합물을 상기 제조예 1과 동일한 방법을 사용하여 하기 화학식 3의 화합물을 포함하는 분산염료 조성물을 얻었다.
[화학식 3]
Figure pat00004
[제조예 3] 화학식 4의 화합물을 포함하는 분산염료 조성물의 제조
하기 화학식 4의 화합물을 상기 제조예 1과 동일한 방법을 사용하여 하기 화학식 4의 화합물을 포함하는 분산염료 조성물을 얻었다.
[화학식 4]
Figure pat00005
[제조예 4] 화학식 5의 화합물을 포함하는 분산염료 조성물의 제조
하기 화학식 5의 화합물을 상기 제조예 1과 동일한 방법을 사용하여 하기 화학식 5의 화합물을 포함하는 분산염료 조성물을 얻었다.
[화학식 5]
Figure pat00006
[비교예 1]
제조예 2의 조성물을 포함하는 분산염료 조성물을 하기 표 1과 같이 제조하였다.
[실시예 1 내지 3]
제조예 1의 조성물, 및 제조예 2 내지 4의 조성물에서 선택되는 조성물을 포함하는 분산염료 조성물들을 하기 표 1과 같이 제조하였다.
조성물 배합 염료 조성비
비교예 1 제조예 2 100부
실시예 1 제조예 1 70부
제조예 2 30 부
실시예 2 제조예 1 80부
제조예 3 20 부
실시예 3 제조예 1 60부
제조예 4 40부
[분산염료 조성물의 염색 및 견뢰도 평가]
폴리에스테르 100 g, 실온에서 80% 초산에 의해 pH 4.0 ~ pH 5.0로 조절시킨 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 4의 분산염료 조성물 1 g, 균염화제 0.5 g/l를 포함하는 액중에 1:10의 액비로 침지시킨다. 3℃/분의 속도로 60℃로 가열한 후 1~2℃/분의 속도로 130℃까지 가열하여 60 분 동안 염색을 수행한다. 이어서, 염액을 80℃로 냉각시키고, 염색된 폴리에스테르 직물을 수세한 다음, 36% 수산화나트륨 용액 4 ml/l, 황산수소나트륨 용액 4 g/l 를 포함하는 욕중에서 20 분 동안 70~80℃의 온도 하에 환원 세정 한다. 이어서 가공된 염색물을 수세하고 건조시킨다.
일광 견뢰도는 AATCC 16E 방법으로 진행하였고 물 견뢰도는 ISO-105-E01로 진행하였으며, 승화 견뢰도 ISO-105-P01로 진행하였다.
같은 농도에서의 염착률과 견뢰도 평가 결과는 하기 표 2에 나타내었다.
Figure pat00007
상기 표 2에서 보는 바와 같이, 제조예 1 내지 4의 화합물들을 혼합한 실시예 1 내지 3의 분산염료 조성물을 이용하여 폴리에스테르를 염색하는 경우, 비교예 1의 분산염료 조성물을 이용한 경우보다 우수한 염착률을 나타낸다.
또한, 실시예 1 내지 3의 조성물을 이용하여 폴리에스테르를 염색하는 경우, 비교예 1의 분산염료 조성물을 이용한 경우보다, 뛰어난 일광, 승화, 물견뢰도를 갖는 것을 확인할 수 있다.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (5)

  1. 하기 화학식 1의 화합물 1 내지 99 중량부 및 하기 화학식 2의 화합물 1 내지 99 중량부를 포함하는 분산염료 조성물:
    [화학식 1]
    Figure pat00008

    [화학식 2]
    Figure pat00009

    상기 화학식 2에서,
    R1은 수소원자 또는 (C1~C18)알킬이고,
    R2는 (C1~C18)알킬 또는 -(CH2)n-CO2Ra이고,
    n은 1 내지 8의 정수이고,
    Ra는 (C1~C18)알킬 또는 (C1~C8)알콕시(C1~C8)알킬이다.
  2. 제1항에 있어서, 상기 화학식 2의 화합물에서 R1은 (C1~C8)알킬이고, R2는 (C1~C8)알킬이고, n은 1 내지 3의 정수이고, Ra는 (C1~C8)알킬 또는 (C1~C4)알콕시(C1~C4)알킬인 것인, 분산염료 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물 20 내지 80 중량부 및 상기 화학식 2의 화합물 80 내지 20 중량부를 포함하는 분산염료 조성물.
  4. 제1항에 따른 분산염료 조성물을 이용하여, 반합성 섬유, 합성 섬유, 재생 섬유, 또는 합성 섬유와 천연 섬유의 혼방 섬유를 염색하는 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 혼방 섬유는 폴리에스테르 섬유와 셀룰로오스 섬유를 포함하는 것인 방법.
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