KR960004361B1 - 황색 염료 조성물 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

황색 염료 조성물
본 발명은 폴리에스테르 등의 합성섬유의 염색에 사용되는 밝은 황색 염료 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구조식(Ⅰ), (Ⅱ) 및 (Ⅲ)의 화합물을 함유함을 특징으로 하는 황색 염료 조성물에 관한 것이다.
상기식에서, R은 탄소수 1 내지 4인 알킬기를 나타낸다.
종래 합성섬유의 염색에 퀴노프탈론계 황색 염료(예를들면, C.I. Dsip. Yellow 54, 64)가 오랫동안 사용되어 왔다.
상기식에서, X는 수소 또는 브롬원자를 나타낸다.
그러나, 상기 구조식(Ⅳ)의 퀴노프탈론계 황색 염료는 색상이 어두운 단점을 가지고 있으므로 타색상 염료와 혼합사용시 선명도와 농도가 크게 떨어질 수 있다.
즉 승화견뢰도(AATCC, 117-1989, 180℃, 30초) 측정시 변퇴 3급, 폴리에스테르 오염 2급으로 극히 불량하며, 세탁견뢰도(AATCC, 61-1989, 3A, 70℃, 2시간) 측정시 폴리에스테르 오염이 3-4급으로 불량하다.
최근 사용이 증가되고 있는 면/폴리에스테르 혼방섬유의 염색시 면에 대한 오염도가 2급으로 매우 높아 혼방섬유 염색에 부적합하다.
또한 폴리에스테르 섬유의 퍼머넌트 셋팅 및 다림질시 색상의 변뢰 및 인접섬유의 오염도를 나타내는 서모마이그레이션 시험(180℃ 30초 처리 후 70℃, 2시간 세탁견뢰도)에서 폴리에스테르 섬유오염이 3 내지 4급으로 좋지 않음을 보여주고 있다.
따라서 본 발명자들은 종래의 퀴노프탈론계 황색 염료의 단점들을 개선하기 위하여 연구하던 중, 하기 구조식(Ⅰ), (Ⅱ) 및 (Ⅲ)의 화합물은 각각 각종 견뢰도 등의 물성이 우수한 염료이지만 종래 선호되어왔던 구조식(Ⅳ)의 화합물인 퀴노프탈론계 염료와 색상이 다르고 또한 각각의 서로 다른 결점들을 지니고 있음을 알아냈다.
상기식에서, R은 전술한 바와같다.
상기 구조식(Ⅰ)의 화합물은 녹미 황색의 염료로서 견뢰도 측면에서 승화견뢰도(AATCC, 117-1989, 180℃, 30초) 측정시 폴리에스테르 오염 4 내지 5급, 세탁견뢰도(AATCC, 61-1989, 3A, 70℃, 2시간) 측정시 폴리에스테르 오염이 5급으로 매우 우수하다.
또한 물성측면에서는 특히 서모마이그레이션 시험(180℃, 30초 처리 후 70℃, 2시간 세탁견뢰도)결과 폴리에스테르 오염이 5급으로 매우 탁월하여 연속 염색에 적합한 염료이다.
그러나, 구조식(Ⅰ)의 염료는 구조식(Ⅲ)의 염료대비 2/1 표준농도 염색시 CIELAB 좌표에서 녹색으로 5, 황색으로 7.5만큼 벗어나 종래 오랫동안 선호되어 왔던 구조식(Ⅳ)의 염료와 색상차가 매우큼을 알 수 있다.
상기 구조식(Ⅱ)의 화합물은 매우 밝은 녹미황색의 염료로 무엇보다 색상이 밝아 구조식(Ⅱ) 및 (Ⅲ) 염료와 혼합 조성시 색상을 선명하게 해주는 장점이 있다.
또한 마이그레이션 시험결과 90%로 매우 우수하여 침염 염색시 부적절한 온도조절로 인한 염색사고를 방지할 수 있다.
그러나, 구조식(Ⅱ)의 염료는 분산염료의 중요한 성질인 승화견뢰도(AATCC, 117-1989, 180℃, 30초) 측정시 폴리에스테르 오염이 2 내지 3급으로 불량한 단점을 가지고 있다.
상기 구조식(Ⅲ)의 화합물은 약간의 적색을 띤 녹미황색 염료로 색상이 강하고 붉어 구조식(Ⅰ) 및 (Ⅱ)의 화합물과 조성시 종래 선호되어 왔던 구조식(Ⅳ)의 화합물의 색상과 유사하게 하여주는 성질을 가지고 있다.
또한 승화견뢰도(AATCC, 117-1989, 180℃, 30초) 측정시 폴리에스테르 오염이 4급, 세탁견뢰도(AATCC, 61-1989, 3A, 70℃, 2시간) 측정시 폴리에스테르 오염이 5급으로 우수하다.
그러나 구조식(Ⅲ)의 화합물은 색상이 어둡고 pH 안정성이 떨어져 pH 7 이상에서는 70% 미만만 염착되는 단점을 가지고 있다.
이에 본 발명자들은 상기 구조식(Ⅰ), (Ⅱ) 및 (Ⅲ)의 화합물들의 장점을 살리고 단점을 보완하기 위해 연구를 계속한 결과, 구조식(Ⅰ), (Ⅱ) 및 (Ⅲ)의 화합물을 혼합시켜 만든 염료 조성물이 종래 선호되었던 구조식(Ⅳ)의 화합물의 색상을 재현할 수 있고, 각종 견뢰도와 물성면에서 구조식(Ⅳ) 화합물보다 아주 뛰어난다는 것을 밝혀내고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명에 의한 황색 염료 조성물은 구조식(Ⅰ), (Ⅱ) 및 (Ⅲ)의 화합물을 혼합 또는 혼합결정 형태로 색의 심도에 따라 적절한 조성비로 사용할 수 있으나, 통상적인 밝은 황색을 내기 위해서는 조성물 총 중량에 대하여 구조식(Ⅰ)의 화합물이 1 내지 70중량%, 구조식(Ⅱ)의 화합물이 5 내지 80중량%, 구조식(Ⅲ)의 화합물이 1 내지 60중량%로 구성된다.
바람직하게는 구조식(Ⅰ)의 화합물이 20 내지 40중량%, 구조식(Ⅱ)의 화합물이 30 내지 50중량%, 구조식(Ⅲ)의 화합물이 10 내지 30중량%로 구성된다.
본 발명에 따른 황색 염료 조성물은 또한 통상 전술한 성분들을 혼합 또는 혼합 결정상태로 구성시켜 조성물을 만들기에 적합한 리그닌설포네이트 등의 분산제를 함유할 수 있다.
본 발명에 따른 황색 염료 조성물은 종래 오랫동안 선호되어 왔던 구조식(Ⅳ)의 퀴노프탈론계 황색 염료, 혹은 구조식(Ⅰ), (Ⅱ) 및 (Ⅲ) 화합물 각각에 비해 다음과 같은 장점을 갖는다.
첫째, 승화견뢰도(180℃, 30초)가 구조식(Ⅳ)의 화합물은 폴리에스테르 오염이 2급, 구조식(Ⅱ)의 화합물은 폴리에스테르 오염이 2 내지 3급으로 불량하나, 본 발명에 의한 염색 조성물은 3 내지 4급으로 양호하여 다림질시 색상의 변퇴 및 오염이 적다.
둘째, 세탁견뢰도(AATCC, 61-1989, 3A, 70℃, 2시간)가 구조식(Ⅳ)의 화합물은 폴리에스테르 오염 3 내지 4급, 면 오염 4급이나, 본 발명에 의한 조성물은 폴리에스테르 오염 5급, 면 오염 5급으로 세탁시 색상의 변퇴 및 인접섬유에 대한 오염이 전혀 없는 우수한 물성을 가지고 있다.
셋째, 일광견뢰도(ISO, BOI, Xenon Tester, 40시간)가 구조식(Ⅳ)의 화합물은 6급인데 비하여 본 발명에 의한 조성물은 7급으로 태양광에 의한 색상 변퇴가 극히 미미하여 야외복에 적용시 매우 우수한 물성을 갖는다.
넷째, 면 오염에 대한 측정시 구조식(Ⅳ) 화합물이 2급이나 본 발명에 의한 조성물은 3급으로 이는 최근 증가 추세에 있는 폴리에스테르/면 혼합물의 염색시 면에 대한 오염이 적어 염색 후 강알카리와 환원제를 사용하는 환원세정이 필요없으므로, 공정 단축과 폐수 배출로 인한 환경공해가 적어 혼방물의 염색에 매우 적합한 염료 조성물이다.
다섯째, 서모마이그레이션(180℃ 30초 처리 후, 70℃, 2시간 세탁견뢰도) 측정시 구조식(Ⅳ)의 화합물은 폴리에스테르 오염이 3-4급, 구조식(Ⅱ)의 화합물은 폴리에스테르 오염이 4급으로 불량하나, 본 발명에 의한 염료 조성물은 폴리에스테르 오염이 5급으로 열에 대하여 매우 강하므로 폴리에스테르 섬유의 퍼머너트셋팅에 의한 열처리시 염료가 이탈하지 않아 인접섬유에 대한 오염이 없는 장점을 가지고 있다.
여섯째, 마이그레이션 측정시 구조식(Ⅳ)의 화합물이 70%이나 본 발명에 의한 염료 조성물은 90%로 이는 염색시 부적절한 온도조절로 인한 염색사고를 예방하며, 균염성이 뛰어난 물성을 제공한다.
본 발명에 의한 염료 조성물의 견뢰도와 물성을 구조식(Ⅳ)의 화합물 및 구조식(Ⅰ), (Ⅱ) 및 (Ⅲ)의 화합물 각각과 비교해 보면 다음 표 1과 같다.
본 발명에 의한 염료 조성물은 무엇보다 염착도가 우수하여 고농도 염색에 적합하다.
염착도 시험결과 구조식(Ⅳ)의 화합물이 O.W.F 3.2%에서 75%만 염착되고, 구조식(Ⅰ)의 화합물이 O.W.F 3.2%에서 86%, 구조식(Ⅱ)의 화합물이 O.W.F 3.2%에서 88%, 구조식(Ⅲ)의 화합물이 85% 염착되는데 반하여, 본 발명에 의한 염료 조성물은 O.W.F 3.2%에서 96%의 높은 염착율을 나타낸다.
이는 섬유에 대한 염색시 각 염료 화합물에 대한 염착도가 일정하므로 염료 조성물의 염색시 단일 화합물 구조의 염료보다 염착도가 증가하는 효과를 가지오게 된다.
따라서 본 발명에 의한 염료 조성물은 고농도 염색에 적합하여, 염착되지 않고 폐수로 처리되는 염료의 양이 줄어 환경보호 측면과 경제적 측면에서도 매우 유리하다.
본 발명에 의한 염료 조성물과 구조식(Ⅳ), (Ⅰ), (Ⅱ) 및 (Ⅲ)의 화합물 각각의 염착도를 표 2에 나타내었다.
본 발명에 따른 황색 염료 조성물을 합성섬유 또는 합성/천연 혼방섬유에 적용시키면 원하는 밝은 색상의 염색물을 얻을 수 있으며, 이때 염료 조성물 : 섬유의 중량비는 1 : 50인 경우가 가장 바람직하며, 염색온도는 120 내지 135℃ 범위가 좋다.
본 발명에 따른 황색 염료 조성물은 특히 폴리에스테르 또는 폴리에스테르/면 혼방물의 염색에 유용하다.
이하, 본 발명을 실시예에 의거하여 더욱 구체적으로 설명하지만, 이는 본 발명에 대한 이해를 돕기위한 것이며, 본 발명의 기술적 범위를 제한하려는 것이 아니다.
[실시예 1]
구조식(Ⅰ)의 화합물(R은 메틸) 34g, 구조식(Ⅱ) 화합물(R은 메틸) 44g, 구조식(Ⅲ)의 화합물(R은 메틸) 22g을 균일하게 혼합하고, 이 혼합물에 리그닌설포네이계 분산제 100g과 물 500g을 가한 후 다이노일 혼합 분쇄기를 사용하여 2시간 동한 충분히 분산시킨다.
상기 염료 조성물 1g과 폴리에스테르 염색천 50g을 130℃에서 1시간 염색한다.
염색천의 색상은 구조식(Ⅳ) 화합물(X는 수소)과 유사한 밝은 녹미황색이며, 제반견뢰도 및 물성은 전술한 표 1과 같다.
[실시예 2]
구조식(Ⅰ)의 화합물(R은 메틸) 30g, 구조식(Ⅱ) 화합물(R은 메틸) 44g, 구조식(Ⅲ)의 화합물(R은 메틸) 26g을 균일하게 혼합하고, 이 혼합물에 리그닌설포네이계 분산제 100g과 물 500g을 가한 후 다이노일 혼합 분쇄기를 사용하여 2시간 동한 충분히 분산시킨다.
상기 염료 조성물 1g과 폴리에스테르 염색천 50g을 130℃에서 1시간 염색한다.
염색천의 색상은 밝은 녹미황색이다.
[실시예 3]
구조식(Ⅰ)의 화합물(R은 메틸) 34g, 구조식(Ⅱ) 화합물(R은 메틸) 44g, 구조식(Ⅲ)의 화합물(R은 에틸) 22g을 균일하게 혼합하고, 이 혼합물에 리그닌설포네이계 분산제 100g과 물 500g을 가한 후 다이노일 혼합 분쇄기를 사용하여 2시간 동한 충분히 분산시킨다.
상기 염료 조성물 1g과 폴리에스테르 염색천 50g을 130℃에서 1시간 염색한다.
염색천의 색상은 구조식(Ⅳ) 화합물(X는 수소)과 유사한 밝은 녹미황색이다.
[실시예 4]
구조식(Ⅰ)의 화합물(R은 메틸) 34g, 구조식(Ⅱ) 화합물(R은 에틸) 44g, 구조식(Ⅲ)의 화합물(R은 프로필) 22g을 균일하게 혼합하고, 이 혼합물에 리그닌설포네이계 분산제 100g과 물 500g을 가한 후 다이노일 혼합 분쇄기를 사용하여 2시간 동한 충분히 분산시킨다.
상기 염료 조성물 1g과 폴리에스테르 염색천 50g을 130℃에서 1시간 염색한다.
염색천의 색상은 밝은 녹미황색이다.
[실시예 5]
구조식(Ⅰ)의 화합물(R은 메틸) 34g, 구조식(Ⅱ) 화합물(R은 메틸) 44g, 구조식(Ⅲ)의 화합물(R은 부틸) 22g을 균일하게 혼합하고, 이 혼합물에 리그닌설포네이계 분산제 100g과 물 500g을 가한 후 다이노일 혼합 분쇄기를 사용하여 2시간 동한 충분히 분산시킨다.
상기 염료 조성물 1g과 폴리에스테르 염색천 50g을 130℃에서 1시간 염색한다.
염색천의 색상은 구조식(Ⅳ) 화합물(X는 수소)과 유사한 밝은 녹미황색이다.
[실시예 6]
구조식(Ⅰ)의 화합물(R은 프로필) 34g, 구조식(Ⅱ) 화합물(R은 부틸) 40g, 구조식(Ⅲ)의 화합물(R은 에틸) 26g을 균일하게 혼합하고, 이 혼합물에 리그닌설포네이계 분산제 100g과 물 500g을 가한 후 다이노일 혼합 분쇄기를 사용하여 2시간 동한 충분히 분산시킨다.
상기 염료 조성물 1g과 폴리에스테르 염색천 50g을 130℃에서 1시간 염색한다.
염색천의 색상은 밝은 녹미황색이다.
[실시예 7]
구조식(Ⅰ)의 화합물(R은 메틸) 55g, 구조식(Ⅱ) 화합물(R은 메틸) 35g, 구조식(Ⅲ)의 화합물(R은 메틸) 10g을 균일하게 혼합하고, 이 혼합물에 리그닌설포네이계 분산제 100g과 물 500g을 가한 후 다이노일 혼합 분쇄기를 사용하여 2시간 동한 충분히 분산시킨다.
상기 염료 조성물 1g과 폴리에스테르 염색천 50g을 130℃에서 1시간 염색한다.
염색천의 색상은 밝은 녹미황색이다.
[실시예 8]
구조식(Ⅰ)의 화합물(R은 프로필) 46g, 구조식(Ⅱ) 화합물(R은 메틸) 10g, 구조식(Ⅲ)의 화합물(R은 에틸) 44g을 균일하게 혼합하고, 이 혼합물에 리그닌설포네이계 분산제 100g과 물 500g을 가한 후 다이노일 혼합 분쇄기를 사용하여 2시간 동한 충분히 분산시킨다.
상기 염료 조성물 1g과 폴리에스테르 염색천 50g을 130℃에서 1시간 염색한다.
염색천의 색상은 밝은 녹미황색이다.

Claims (8)

  1. 하기 구조식(Ⅰ), (Ⅱ) 및 (Ⅲ)의 화합물을 함유함을 특징으로 하는 황색 염료 조성물.
    상기식에서, R은 탄소수 1 내지 4인 알킬기를 나타낸다.
  2. 제1항에 있어서, 조성물의 총 중량당 구조식(Ⅰ)의 화합물이 1 내지 70중량%, 구조식(Ⅱ)의 화합물이 5 내지 80중량%, 구조식(Ⅲ)의 화합물이 1 내지 60중량% 함유함을 특징으로 하는 황색 염료 조성물.
  3. 제2항에 있어서, 조성물의 총 중량당 구조식(Ⅰ)의 화합물이 20 내지 40중량%, 구조식(Ⅱ)의 화합물이 30 내지 50중량%, 구조식(Ⅲ)의 화합물이 10 내지 30중량% 함유함을 특징으로 하는 황색 염료 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항중 어느 하나에 있어서, 리그닌설포네이트계 분산제를 추가로 함유하는 황색 염료 조성물.
  5. 제1항 내지 제3항중 어느 하나에 정의된 황색 염료 조성물을 합성섬유 또는 합성/천연 혼방섬유에 적용시킴을 특징으로 하는 상기 섬유의 염색방법.
  6. 제5항에 있어서, 섬유가 폴리에스테르 또는 폴리에스테르/면 혼방물임을 특징으로 하는 염색방법.
  7. 제5항에 있어서, 염료 : 섬유의 중량비가 1 : 50을 특징으로 하는 염색방법.
  8. 제5항에 있어서, 염색온도가 120 내지 135℃임을 특징으로 하는 방법.
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