WO2013051491A1 - 水性直接染料組成物 - Google Patents

Abstract

　直接染料について、水に対する溶解性を高めるとともに、低温あるいは高温で保存安定性に優れた水性染料組成物を提供することを目的とする。遊離酸として下記式（１）で表される直接染料、若しくはその無機塩と、１種以上のアルカノールアミンを含有する水性染料組成物が開示される。

Description

水性直接染料組成物

　本発明は、水性染料組成物に関する。更に詳しくは、特定の構造を有する直接染料若しくはその無機塩を含有し、貯蔵安定性に優れる水性染料組成物に関する。

　製紙材料、セルロース繊維又はセルロース繊維含有繊維の染色用色素として、直接染料が多く用いられている。それらの直接染料のうち、青色色素としては原料にジアニシジンを用いて製造されるものが多い。しかし、ジアニシジンは、日本国法規による特定化学物質第一類（健康障害を発生させる可能性の高い物質）に該当し、極めて厳重な防護設備の下で作業する必要がある等の安全衛生管理面及び生産効率面等から多くの不都合を抱えている。

　直接染料は、通常、市販されている粉末状又は顆粒状の染料を、一旦熱湯により溶解し染色に供される。
　一方、製紙工場や染色工場では、自動化、ＦＡ化が進み自動計量システムに対応できる液状品が要求されている。しかしながら、染料の水性組成物は、製造、保管、輸送等の取り扱いに際し、低温あるいは高温の条件下に置かれることが多い。このような条件下、染料の低温での安定性が不良の場合、染料の溶解度が低下し、染料の結晶が析出して沈殿を生じることがある。結晶が析出したままで染色に供することは、計量面で不適切であり、求める色合いに染色されないだけではなく、パイプの詰まり等のトラブルも引き起こしやすい。したがって、染料の水性組成物は、低温及び高温における良好な安定性を示すものでなくてはならない。低温あるいは高温での安定性が低下する原因としては、製造時に副生する無機塩の存在がある。安定性向上のために、膜処理による無機塩の除去、リチウムの水酸化物やナトリウムの水酸化物等の金属水酸化物、ジエチレングリコールやメチルセロソルブ等の有機溶剤、ε－カプロラクタムや尿素等のハイドロトロープ剤等の添加が、一般的に行われている。

　ところが、染料の構造や性質により液状化が困難なものが多く知られている。その中の一つである後述の式（１）で示される直接染料について、その水溶液は染料の結晶が析出しやすく、また、膜処理等により単純に無機塩を除いただけでは安定性が向上しない。したがって、式（１）で示される直接染料は、安定性に優れた水性組成物が求められている染料の一つであった。

特公平７－９１４８５号公報 特開平１１－１０６６７４号公報

　これらの問題点を解決するために、後述の式（１）で示される直接染料について、水に対する溶解性を高めるとともに、低温あるいは高温で安定な水性染料組成物を提供する。

　本発明者等は前記課題を解決すべく鋭意研究の結果、本発明に至ったものである。即ち本発明の諸態様は、以下のとおりである。
　１）遊離酸として下記式（１）で表される直接染料、若しくはその無機塩と、１種以上のアルカノールアミンとを含有する水性染料組成物。

　２）水性染料組成物中、式（１）で表される化合物の重量比率が５％～４０％、アルカノールアミンの重量比率が２％～２０％である前記１）項に記載の水性染料組成物。
　３）アルカノールアミンが、エタノールアミン類及び／又はプロパノールアミン類である前記１）又は２）項に記載の水性染料組成物。

　４）前記１）～３）項のいずれか一項に記載の水性染料組成物を用いることを特徴とするセルロース繊維材料の染色方法。
　５）前記４）項に記載の染色方法により染色されたセルロース繊維材料。

　本発明の前記式（１）で示される直接染料とアルカノールアミンを含有する水性染料組成物は、低い粘度で低温あるいは高温の条件下で長期にわたり結晶が析出せず、溶液の安定性に優れ、実用的である。それを用いた染色方法により染色されたセルロース繊維材料も、好ましい色合いを示す点で優れている。更に、当該水性塗料組成物は、ジアニシジンを原料としない中庸な青色直接染料の水性組成物として極めて工業的価値が高い。

　本発明の水性染料組成物は、遊離酸として前記式（１）で示される直接染料、若しくはその無機塩と、１種以上のアルカノールアミンを含有し、後述の実施例に示すように該成分を水に分散又は溶解して得られる。
　遊離酸として前記式（１）で示される直接染料は、例えば、特開平７－１８１９２号公報に記載の製造方法により得ることができる。

　本発明の水性染料組成物に含有されるアルカノールアミンとしては、水酸基が置換した直鎖又は分岐鎖の鎖状飽和炭化水素基が窒素原子に１～３個結合した基であれば特に限定されないが、中でもエタノールアミン類やプロパノールアミン類が好ましく、例えば、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、メチルエタノールアミン、メチルジエタノールアミン等が挙げられる。これらの１種又は２種以上を混合して使用してもよく、１種又は２～５種を混合して使用することが好ましい。

　本発明の水性染料組成物は、前記式（１）で示される直接染料１モルに対してアルカノールアミンを２モル以上、好ましくは４モル以上加え、ｐＨを９～１１に調整することが好ましい。また、水性染料組成物中に前記式（１）で示される直接染料の重量比率が５％～４０％程度であり、アルカノールアミンの重量比率が２％～２０％程度であることが好ましく、染料の重量比率が５％～２０％程度であり、アルカノールアミンの重量比率が２％～１５％程度であることが更に好ましい。

　本発明の水性染料組成物には、色調を調整するため、若しくは、堅牢度、染色特性等を調整するために他の染料を混合して使用することができる。また、染色時に他の染料を加えて使用することもできる。同様に染料以外の顔料を混合して使用することもできる。更に染色時に染色薬剤等を加えて使用することもできる。該染料としては、例えば、前記式（１）で示される直接染料以外の直接染料、反応染料、分散染料、カチオン染料、酸性染料等が挙げられる。これらの染料としては、公知の製造方法あるいはそれを応用した製造方法により製造された化合物を使用することもできるが、市販の染料を使用してもよい。

　本発明の水性染料組成物には、別の可溶化剤やハイドロトロープ剤、例えば、尿素、メタノールやエタノールのアルコール類、エチレングリコール、ジエチレングリコールやポリエチレングリコール等のグリコール類を併用してもよい。更に、ｐＨ緩衝液、防菌剤等を併用しても構わない。

　本発明の水性染料組成物は、セルロース繊維材料、即ち、製紙材料、セルロース繊維又はセルロース繊維含有繊維を染色する際に使用することができる。紙、パルプを染色する通常の染色条件による染色法や、サイズプレス法、コーテイング法を包含する表面塗工染色法又は内添染色法等によって、紙やパルプを、鮮明色が高く、耐光性及び耐水性に優れる中庸の青色に染色することができる。また、天然又は人造のセルロース繊維やセルロース繊維含有繊維、例えば、木綿、レーヨン等を、通常の染色条件による染色法や、例えば、浸染、連続染色又は捺染法等によって、日光及び洗濯に堅牢な青色に染色することができる。

　以下、実施例により本願発明を更に詳細に説明するが、本願発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、実施例中の「部」及び「％」はそれぞれ重量部、重量％を意味する。

［実施例１］
　特開平７－１８１９２号公報に記載された方法により製造した前記式（１）で表される染料の反応液に塩化ナトリウムを加え、沈殿してきた結晶をろ過し、水で洗浄することによって水を含んだ該染料の結晶が得られる（含水率５０％程度）。この水を含んだ結晶４０部を水３０部に懸濁し、ジエタノールアミン７部とメチルエタノールアミン５部を加えて溶解し、ｐＨを１０に調整してから全体を水で１００部とした。この水溶液には該染料２０部が含まれていた。

［実施例２］
　実施例１で得られた水を含んだ結晶３６部を水４０部に懸濁し、ジエタノールアミン７部とトリエタノールアミン５部を加えて溶解し、ｐＨを１０に調整してから全体を水で１００部とした。この水溶液には該染料１８部が含まれていた。

［実施例３］
　実施例１で得られた水を含んだ結晶３０部を水４０部に懸濁し、ジエタノールアミン４部、トリイソプロパノールアミン４部とメチルジエタノールアミン３部を加えて溶解し、ｐＨを１０に調整してから全体を水で１００部とした。この水溶液には該染料１５部が含まれていた。

［実施例４］
　実施例１で得られた水を含んだ結晶２６部を水４０部に懸濁し、ジエタノールアミン３部、メチルエタノールアミン２部と尿素２部を加えて溶解し、ｐＨを１０に調整してから全体を水で１００部とした。この水溶液には該染料１３部が含まれていた。

［実施例５］
　実施例１で得られた水を含んだ結晶２０部を水４０部に懸濁し、モノエタノールアミン３部とトリエタノールアミン３部を加えて溶解し、ｐＨを１０に調整してから全体を水で１００部とした。この水溶液には該染料１０部が含まれていた。

［実施例６］
　実施例１で得られた水を含んだ結晶１４部を水４０部に懸濁し、ジエタノールアミン３部とメチルエタノールアミン１部を加えて溶解し、ｐＨを１０に調整してから全体を水で１００部とした。この水溶液には該染料７部が含まれていた。

［比較例１］
　実施例１で得られた水を含んだ結晶４０部に尿素１０部を加えて溶解し、ｐＨを１０に調整してから全体を水で１００部とした。この水溶液には該染料２０部が含まれていた。

［比較例２］
　実施例１で得られた水を含んだ結晶３０部にポリエチレングリコール１０部を加えて溶解し、ｐＨを１０に調整してから全体を水で１００部とした。この水溶液には該染料１５部が含まれていた。

［安定性評価試験］
　実施例１～６及び比較例１～２で得られた各水性染料組成物について、低温（－５℃、２ヶ月）又は高温（４０℃、２週間）貯蔵して安定性を評価した。安定性の評価は、染料の結晶が析出して沈殿を生じているかを目視により観察し、沈殿を生じていない場合を「良好」、沈殿が生じている場合を「不良」と判断した。

　これらの結果から、上記式（１）で示される直接染料及びアルカノールアミンを含有する本発明の水性染料組成物は、低温あるいは高温での貯蔵安定性に優れることが明らかとなった。

　本発明による水性染料組成物は、高い安定性を有し、またその染色物は優れた色合いを示すため、製紙工場や染色工場の現場で好適に用いられる。

Claims (5)

1. 　遊離酸として下記式（１）で表される直接染料、若しくはその無機塩と、１種以上のアルカノールアミンとを含有する水性染料組成物。
   

   
2. 　水性染料組成物中、式（１）で表される化合物の重量比率が５％～４０％、アルカノールアミンの重量比率が２％～２０％である請求項１に記載の水性染料組成物。
3. 　アルカノールアミンが、エタノールアミン類及び／又はプロパノールアミン類である請求項１又は２に記載の水性染料組成物。
4. 　請求項１～３のいずれか一項に記載の水性染料組成物を用いることを特徴とするセルロース繊維材料の染色方法。
5. 　請求項４に記載の染色方法により染色されたセルロース繊維材料。