KR960002227B1 - 디옥사진 화합물, 그 제조방법 및 이를 사용한 섬유의 염색 또는 날염방법 - Google Patents
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- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract
내용 없음.
Description
본 발명은 디옥사진 화합물, 그 제조방법 및 이를 사용하여 섬유를 염색 또는 날염하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 특히 분자 한개당 4개의 비닐설폰 유형의 섬유 반응성 그룹을 가지고 있으며 셀룰로오스, 폴리아미드 및 폴리우레탄 섬유와 같은 수산기 또는 아미드기를 가지고 있는 섬유를 염색 또는 날염하는데 유용한 수용성 디옥사진 화합물에 관한 것이다.
반응성 염료, 특히 비닐설폰 유형의 섬유 반응성 그룹을 가지고 있는 반응성 염료들은 그 독특한 특성때문에 셀룰로오스 및 폴리아미드 섬유를 염색 또는 날염하는데 광범위하게 사용되어 왔는데 이들은 여러가지 염색 또는 날염방법에 이용될 수 있으며 결과 습윤 견뢰도가 양호하고 색상이 뛰어난 제품이 만들어진다.
이러한 종류의 디옥사진 반응성 염료는 예를들어 미합중국 특허 제3,223,470호, 영국특허 제1,368,158호 및 공개되고 심사된 일본 특허 출원 제60-18,359호에 공지되어 있다.
그러나 이러한 공지의 반응성 염료들은 빌드-업 성질이 불충분해서 짙게 염색 또는 날염된 제품을 얻기가 곤란해서 염색 비용 및 폐수 처리면에서 볼때 염색소에서의 염색효율이 떨어진다.
본 발명가들은 빌드-업 성질뿐만 아니라 견뢰도, 균염성, 수용성 등과 같은 여러가지 염색성능면에서 우수한 디옥사진 화합물을 찾아내기 위해 광범위하게 연구를 거듭해온 결과 특수한 디옥사진 화합물이 전술한 요구를 충족시킬 수 있다는 것을 발견했다.
본 발명은 유리산 형태의 하기 일반식(Ⅰ)로 표시되는 디옥사진 화합물 및 유리산 형태의 하기 일반식 (Ⅱ)로 표시되는 디옥사진 중간체 화합물, 하기 일반식(Ⅲ)으로 표시되는 아민 화합물과 하기 일반식(Ⅳ)로 표시되는 또다른 아민 화합물중의 어느 하나와 할로겐화 시아누레이트를 1차 축합시키고 이어서 나머지 두 화합물과 2차, 3차 축합시키는 것을 특징으로 하는 하기 일반식(Ⅰ)로 표시되는 디옥사진 화합물을 제조하는 방법을 제공해준다.
이 식에서 R은 수소, 할로게노, 알킬, 알콕시 또는 설포이고, V는 직접 연결 또는 R4가 수소 또는 치환 되지 않았거나 치환된 알킬인이고, X는 직접 연결 또는 알리파틱, 아라리파틱 또는 아로마틱 브리지 그룹이고, B1및 B2는 서로에 관계없이 치환되지 않았거나 치환된 페닐렌 또는 나프틸렌이고, Y1및 Y2는 서로에 관계없이 -CH=CH2또는 Z이 알칼리의 작용으로 분리될 수 있는 그룹인 -CH2CH2Z이고, R1,R2및 R3는 서로에 관계없이 수소 또는 치환되지 않았거나 치환된 알킬이다.
여기에서 R,V,X 및 R3는 상기 정의한 바와 같다.
여기에서 B1,Y1및 R1은 상기 정의한 바와 같다.
여기에서 B2,Y2및 R2는 상기 정의한 바와 같다.
본 발명은 또한 수산기 또는 아미드기를 함유하고 있는 섬유를 염색 또는 날염하는 방법을 제공해 주는데 이는 상기 일반식(Ⅰ)로 표시되는 디옥사진 화합물을 사용하는 것을 특징으로 한다.
상기 일반식(Ⅰ)에서, R로 표시되는 알킬 및 알콕시로는 탄소원자가 1-4개인 것이 바람직하며 할로게노에는 클로로, 브로모등이 포함된다.
R에 대해서 클로로, 브로모, 메틸, 에틸, 메톡시, 에톡시, 설포 등이 바람직하다.
X에 대해서는 알리파틱 브리지 그룹으로는 직쇄, 분지쇄 또는 사이클릭을 들 수 있고 치환되지 않았거나 설포, 카르복시, 메틸, 메톡시로 치환되었거나 필요에 따라 선택적으로 페닐로 치환된 것일 수 있다.
더 나아가 전술한 알리파틱 그룹은 체인에 헤테로원자를 포함하고 있을 수도 있다.
이들의 예는 다음과 같다.
아라리파틱 브리지 그룹은 치환되지 않았거나 설포, 카르복시, 메탈, 메톡시로 치환되었거나 필요에 따라 선택적으로 치환된 페닐일 수 있고 알리파틱 체인에 헤테로원자를 포함하고 있을 수 있다.
이들의 예는 다음과 같다.
아로마틱 브리지 그룹은 치환되지 않았거나 설포, 카르복시, 메틸, 메톡시로 치환된 것일 수 있고 필요에 따라 선택적으로 치환된 페닐일 수 있다.
이들의 예는 다음과 같다.
X로 표시되는 상기 브리지 그룹중에서도 특히 에틸렌 및 프로필렌과 같은 C2-6알킬렌 및 치환되지 않았거나 설포로 한두번 치환된 페닐렌이 바람직하다.
B1및 B2로는 치환되지 않았거나 메틸, 에틸, 메톡시, 에톡시, 클로로, 브로모, 니트로, 설포 또는 카르복시로 치환된 페닐렌 및 치환되지 않았거나 설포로 한번 치환된 나프틸렌을 들 수 있다.
이들의 예는 다음과 같다.
이들 중에서도 특히 치환되지 않았거나 메틸, 메톡시 또는 설포로 치환된 페닐렌이 바람직하다.
Y1및 Y2에서 알칼리의 작용으로 분리될 수 있는 그룹인 Z에는 설파토, 티오설파토, 포스파토, 아세톡시 및 할로게노가 있다.
본 발명에서는 Y1및 Y2가 모두 β-설파토에틸인 것이 특히 바람직하며 이는 부분적으로 비닐로 대치될 수 있다.
R1, R2, R3및 R4의 경우에는 탄소원자가 1-4개인 알킬이 바람직하며 치환되지 않았거나 히드록시, 시아노, C1-4알콕시, 할로게노, 카바모일, 카르복시, C1-4알콕시 카르보닐, C1-4알킬 카르보닐옥시, 설포 또는 설파모일로 치환된 것일 수 있다.
이들의 바람직한 예는 심사는 거치지 않았으나 공개된 일본 특허출원 제59-122549호에 기술된 것들이다.
이들 중에서도 특히 수소, 메틸 및 에틸이 바람직하다.
상기 일반식(Ⅰ)로 표시되는 디옥사진 화합물 중에서도 특히 유리산 형태의 하기 일반식(Ⅰ-1)로 표시되는 디옥사진 화합물이 바람직하다.
여기에서 R5는 수소, 클로로, 메틸, 메톡시, 에톡시 또는 설포이고, X1은 에틸렌, 프로필렌, 페닐렌 또는 모노- 또는 디-설포페닐렌이고 R6은 수소, 메틸 또는 에틸이고 m은 0 또는 1이다.
상기 일반식(Ⅰ)로 표시되는 디옥사진 화합물은 특히 유리산 또는 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속, 바람직하기로는 나트륨, 칼륨 또는 리튬염과 같은 염 형태로 존재할 수 있다.
본 발명의 디옥사진 화합물(Ⅰ)은 종래의 방법으로 쉽게 제조될 수 있다.
예를들어 디옥사진 중간체 화합물(Ⅱ), 아민 화합물(Ⅲ), 및 또하나의 아민 화합물(Ⅳ)중의 어느 하나를 2,4,6-트리할로게노-S-트리아진과 1차 축합시키고 이어서 나머지를 2차, 3차 축합반응시킨다.
축합반응이 임의의 반응 조건에서 실시될 수 있다해도 축합반응의 순서는 제한되어 있지 않으며 1차 축합은 -10-40℃, pH 2-9 범위에서 이루어지는 것이 바람직하며 2차 축합은 0-70℃, pH -2-9 범위에서 3차 축합은 10-100℃, pH 2-7 범위에서 이루어지는 것이 바람직하다.
축합반응의 순서는 2, 4, 6-트리할로게노-S-트리아진에 대해 반응성이 가장 낮은 화합물을 1차 축합시키는 식으로 하는 것이 바람직하다.
디옥사진 중간체 화합물(Ⅱ)은 예를들어 다음과 같은 통상의 방법으로 쉽게 제조될 수 있다.
유리산 형태의 하기 일반식(Ⅴ)로 표시되는 아닐린 화합물을 클로라닐과 축합시킴으로써 유리산 형태의 하기 일반식(Ⅵ)으로 표시되는 디아닐리드 화합물을 얻는다.
여기에서 R, R3, V 및 X는 상기 정의한 바와 같다.
여기에서 R, R3, V 및 X는 상기 정의한 바와 같다.
상기 디아닐리드 화합물을 분리하여 건조시키고 필요하다면 산화제의 존재하에서 고리-닫힘을 시킴으로써 바람직한 디옥사진 중간체 화합물(Ⅱ)을 얻는다.
반응이 종결된 후 바람직한 디옥사진-화합물을 함유하고 있는 반응 혼합물을 바람직하다면 무기염을 제거하고 안정제또는 염색 향상제를 첨가하여 액체 상품으로 만들 수 있다.
이렇게 하여 얻어진 액체 제품 또는 전술한 반응 혼합물을 분무 건조등의 방법으로 증발시켜 분말형태의 제품으로 만들 수 있다.
다른 방법으로는 종래대로 전해질을 사용한 염석을 통해 반응 혼합물을 액체 또는 분말 제품으로 만들 수 있다.
본 발명의 디옥사진 화합물(Ⅰ)은 섬유 반응성이며 바람직하기로는 섬유상 또는 혼방 섬유상 형태의 수산기 및 아미드기를 함유하고 있는 섬유를 염색 또는 날염하는데 유용하다.
수산기를 함유하고 있는 섬유에는 셀룰로오스 섬유, 이것의 재생 생성물 및 폴리비닐알콜과 같은 천연 또는 합성의 수산기를 가지고 있는 섬유를 들 수 있다.
셀룰로오스 섬유의 예로는 아마, 대마, 황마 및 모시섬유를 들 수 있다.
재생 셀룰로오스 섬유의 예로는 비스코스 스테이플 및 필라멘트 비스코스를 들 수 있다.
아미드기를 가지고 있는 섬유로는 합성 또는 천연의 폴리아미드, 폴리우레탄이 있다.
특히 섬유상 형태의 섬유로는 울 및 그밖의 동물의 모피, 실크, 가죽, 폴리아미드-6,6, 폴리아미드-6, 폴리아미드-11 및 폴리아미드-4를 들 수 있다.
염색은 적합한 방법으로 실시될 수 있으며 전술한 섬유의 물리적 및 화학적 성질에 따라 종래의 방법에서 선택될 수 있다.
예를들어, 셀룰로오스 섬유는 흡진염색, 패딩과정을 포함하는 콜드 패드 배치-업 염색 또는 날염법에 의해 디옥사진 화합물을 사용함으로써 염색할 수 있다.
흡진염색은 탄산나트륨, 인산3나트륨, 수산화나트륨 등과 같은 산 결합제의 존재하에서 바람직하다면 굴수성제, 침투제또는 균염제와 함께 황산나트륨, 염화나트륨 등과 같은 중성염을 사용하여 비교적 저온에서 이루어질 수 있다.
흡진을 증진시키는데 사용될 수 있는 중성염은 온도가 염색을 하기에 적합한 수준에 도달되기 전이나 그후에 바람직하다면 나누어서 염색조에 첨가될 수 있다.
날염은 1단계 또는 2단계 방식으로 이루어질 수 있다.
1단계 날염은 섬유를 탄산수소나트륨과 같은 산 결합제를 함유하고 있는 날염풀로 날염하고 이어서 100-160℃에서 증기로 찜으로써 이루어질 수 있다. 2-단계 날염은 섬유를 중성 또는 약산성 날염풀로 날염하고 이것을 전해질을 함유하고 있는 뜨거운 알칼리조를 통과시키거나 전해질을 함유하고 있는 알칼리성 패딩리쿼로 오버-패딩하고 이어서 스팀 처리를 하거나 건열처리함으로써 이루어질 수 있다.
날염풀을 제조하기 위해서 알긴산 나트륨, 녹말에테르 등과 같은 풀 또는 유화제가 바람직하다면 요소 및/또는 분산제와 같은 종래의 조제와 함께 사용될 수 있다.
콜드 패드 배치-업 염색은 주위 온도에서 섬유를 패딩리쿼로 패딩하고 배치-업한 다음 이것을 로울러에 감은채로 3시간 또는 그 이상 또는 하룻밤 동안 방치하고난 다음 물로 세척하고 건조시킴으로써 이루어진다.
패딩리쿼는 수산화나트륨 단독 또는 수산화나트륨과 실리콘산나트륨, 탄산나트륨 또는 인산3나트륨과의 혼합물을 바람직하다면 황산나트륨, 염화나트륨, 필요에 따라 요소 및 침투제와 같은 용해조제와 함께 사용하여 종래방법으로 제조될 수 있다.
본 발명의 화합물을 셀룰로오스 섬유에 고착시키기에 유용한 산 결합제로는 알칼리 또는 알칼리 토금속 및 무기 또는 수산화물 및 강도가 약하거나 중간인 무기 또는 유기산의 알칼리 금속염 등의 수용성 염기성염이 있다.
특히 나트륨염 및 칼륨염이 바람직하다.
이들의 예로는 탄산수소나트륨, 탄산나트륨, 포름산나트륨, 탄산칼륨, 인산2수소나트륨, 인산2수소2나트륨, 인산3나트륨, 실리콘산나트륨, 트리클로로아세트산나트륨 등을 들 수 있다.
천연 또는 합성의 폴리아미드 및 폴리우레탄 섬유의 염색은 pH를 산성 또는 약산성으로 하여 염색조에서 흡진시키고 고착을 위해서 다시 중성 또는 때에 따라 염기성으로 조절함으로써 이루어질 수 있다.
염색 온도 범위는 보통 60-120℃이다.
균일하게 염색하기 위해서 염화 시아누레이트와 몰수로 이것의 3배가 되는 아미노벤젠설폰산 또는 아미노나프탈렌설폰산과의 축합 생성물 또는 스테아릴아민과 에틸렌옥사이드와의 부가 생성물 등과 같은 통상의 균염제를 사용할 수 있다.
본 발명의 디옥사진 화합물은 섬유, 특히 셀룰로오스 섬유를 염색 및 날염하는데 있어서 뛰어난 염색성을 특징으로 한다.
예를들어 본 발명의 디옥사진 화합물은 흡진 및 고착비율이 높으며 균염성, 세탁성 및 강인성이 우수할 뿐만 아니라 빌드-업 성질도 우수해서 염색온도, pH, 무기염의 양 및 욕비와 같은 염색조 조건의 변화에 대해서도 염색되는 제품의 색상이 거의 영향을 받지 않으므로 날염된 제품은 품질이 일정하고 재현성이 우수하다.
게다가 염색 또는 날염된 제품은 광견뢰도, 땀-광견뢰도, 땀견뢰도, 산-가수분해견뢰도, 세탁견뢰도 및 염소 견뢰도와 같은 견뢰도가 뛰어나다.
게다가 염색 또는 날염제품은 고착처리 또는 수지-가공 또는 보관하는 동안의 염기성 물질과의 접촉시에 색상이 거의 변화되지 않는다.
본 발명은 다음의 실시예들로써 보다 상세히 설명되지만 본 발명의 범위가 이들 실시예들로만 국한되는 것은 아니다.
실시예에서 부 및 %는 각각 중량부 및 중량%이다.
[실시예 1]
1,4-디아미노-2-메톡시벤젠-5-설폰산(218부)을 물(2000부)에 용해하여 클로라닐(123부)을 첨가했다.
수산화나트륨을 사용해 반응동안에 생성된 염산을 중화시키면서 이 혼합물을 60℃에서 교반하여 반응을 종결시켰다.
이어서 반응 혼합물을 냉각시켰다.
이렇게 하여 분리, 건조된 결정체를 28% 올레움(900부)에 첨가하여 45℃에서 교반하여 반응을 종결시켰다.
이 반응 혼합물을 얼음물에 쏟아넣고 염석하여 결정체를 모아서 이를 분리하여 유리산 형태의 하기 일반식으로 표시되는 디옥사진 중간체 혼합물을 얻었다.
이렇게 하여 얻어진 디옥사진 중간체 화합물(48.6부)과 염화 시아누레이트(36.9부)를 물(500부)에 넣고 탄산나트륨을 사용하여 반응 과정에서 발생된 염산을 중화시키면서 서로 반응시켰다.
이 반응 혼합물에 1-N-에틸아미노벤젠-3-β-설파토에틸설폰(62.7부)을 첨가했다.
반응이 종결된 후 1-아미노벤젠-3-β-설파토에틸설폰(57부)을 첨가하고 교반하여 반응을 종결시켰다.
반응 혼합물을 염석하고 이어서 결정체를 분리하여 유리산 형태의 하기 식으로 표시되는 디옥사진 화합물을 얻었다.
[실시예 2-36]
실시예 1에서 사용된 1,4-디아미노-2-메톡시벤젠-5-설폰산 대신 다음표의 일반식(Ⅴ)로 표시되는 아닐린 화합물을 사용하여 다음표의 일반식(Ⅱ)로 표시되는 디옥사진 중간체 화합물을 얻은 다음 다음표의 일반식(Ⅲ) 및 (Ⅳ)로 표시되는 제1아민 화합물 및 제2아민 화합물을 각각 1-N-에틸아미노벤젠-3-β-설파토에틸설폰 및 1-아미노벤젠-3-β-설파토에틸설폰 대신 사용하여 실시예 1을 반복 실시하여 이에 상당하는 디옥사진 화합물을 얻은 다음 이를 사용하여 면을 염색한 결과 다음표에 기입된 색상을 띠는 면제품을 얻었다.
[실시예 37]
실시예 1에서 얻은 디옥사진 화합물(각 0.1, 0.3, 0.6부)을 물(200부)에 용해하여 황산나트륨(10부)과 면(10부)을 첨가했다.
염색조를 60℃로 가열하여 탄산나트륨(4부)을 첨가했다.
이 온도에서 한시간 동안 염색을 계속했다.
그런 다음 면을 꺼내어 물과 비누로 세척하여 견뢰도, 특히 염소, 광 및 땀-광 견뢰도가 뛰어난 적청색의 염색제품을 얻었다.
이 디옥사진 화합물은 빌드-업 성질도 우수한 것으로 나타났다.
[실시예 38]
칼라페이스트의 성분
실시예 1에서 얻은 디옥사진 화합물 5부
요소 5부
알긴산나트륨(5%), 호제 50부
온수 25부
탄산수소나트륨 2부
나머지(물) 13부
머서라이즈드면을 상기 성분으로 이루어진 칼라페이스트로 날염하고 프리-드라이 하여 100℃에서 5분간 증기로 쪄서 온수 및 비누로 세척하고 다시 온수로 세척하여 건조시켜 견뢰도가 뛰어난 적청색의 날염제품을 얻었다.
[실시예 39]
실시예 2-36에서 얻은 각각의 디옥사진 화합물을 사용하여 실시예 37 및 38을 반복 실시한 결과 견뢰도가 뛰어난 염색 또는 날염제품을 얻었다.
이들 각각의 디옥사진 화합물은 빌드-업 성질도 우수한 것으로 밝혀졌다.
Claims (11)
- 유리산 형태의 하기 일반식(Ⅰ)로 표시되는 것을 특징으로 하는 디옥사진 화합물.
- 제1항에 있어서, R이 수소, 클로로, 메틸, 메톡시, 에톡시 또는 설포인 것을 특징으로 하는 디옥사진 화합물.
- 제1항에 있어서 V가 직접 연결된 것이거나 또는 -NH-인 것을 특징으로 하는 디옥사진 화합물.
- 제1항에 있어서, X가 직접 연결된 것이거나 또는 에틸렌, 프로필렌 또는 치환되지 않았거나 설포로 한두번 치환된 페닐렌인 것을 특징으로 하는 디옥사진 화합물.
- 제1항에 있어서, R1, R2및 R3가 서로에 관계없이 수소, 메틸 또는 에틸인 것을 특징으로 하는 디옥사진 화합물.
- 제1항에 있어서, B1및 B2가 서로에 관계없이 치환되지 않았거나 메틸, 에틸, 메톡시, 에톡시, 클로로, 브로모, 니트로, 설포 또는 카르복시로 한두번 치환된 페닐렌 또는 치환되지 않았거나 설포로 치환된 나프틸렌인 것을 특징으로 하는 디옥사진 화합물.
- 제1항에 있어서, Y1및 Y2가 모두 -CH2CH2OSO3H인 것을 특징으로 하는 디옥사진 화합물.
- 유리산 형태의 하기 일반식(Ⅱ)로 표시되는 디옥사진 중간체 화합물, 하기 일반식(Ⅲ)으로 표시되는 아민 화합물, 하기 일반식(Ⅳ)로 표시되는 또 하나의 아민 화합물중의 어느 하나와 할로겐화 시아누레이트를 축합반응시키고 이어서 나머지 두 화합물과 2차, 3차 축합반응시키는 것을 특징으로 하는 하기 일반식(Ⅰ)로 표시되는 디옥사진 화합물을 제조하는 방법.여기에서 R은 수소, 할로게노, 알킬, 알콕시 또는 설포이고, V는 직접 연결 또는 R4가 수소 또는 치환되지 않았거나 치환된 알킬인이고, X는 직접 연결 또는 알리파틱, 아라리파틱 또는 아로마틱 브리지 그룹이고, B1및 B2는 서로에 관계없이 치환되지 않았거나 치환된 페닐렌 또는 나프틸렌이고, Y1및 Y2는 서로에 관계없이 -CH=CH2또는 Z이 알칼리의 작용으로 분리될 수 있는 그룹인 -CH2CH2Z이고, R1, R2및 R3는 서로에 관계없이 수소 또는 치환되지 않았거나 치환된 알킬이다.여기에서 R,V,X 및 R3는 상기 정의한 바와 같다.여기에서 B1, Y1및 R1은 상기 정의한 바와 같다.여기에서 B2, Y2및 R2는 상기 정의한 바와 같다
- 유리산 형태의 하기 일반식(Ⅰ)로 표시되는 디옥사진 화합물을 사용하는 것을 특징으로 하는, 섬유를 염색 또는 날염하는 방법.
- 제10항에 따른 방법에 의해 염색 또는 날염된 것을 특징으로 하는 섬유.
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