JP4470646B2

JP4470646B2 - 分散染料組成物、およびそれを用いる疎水性材料の着色方法

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Publication number: JP4470646B2
Application number: JP2004243417A
Authority: JP
Inventors: 陽介山本
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 2004-08-24
Filing date: 2004-08-24
Publication date: 2010-06-02
Anticipated expiration: 2024-08-24
Also published as: JP2006057065A

Description

本発明は、疎水性繊維材料を着色する際に、耐光堅牢度に優れた着色物を与える分散染料組成物に関する。

下式（Ｉ）で示される黄色分散染料は、Ｃ．Ｉ．ＤｉｓｐｅｒｓｅＹｅｌｌｏｗ５１等として公知の染料である。
［式中、Ｒ_１は炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基又はフェニル基を表す。該フェニル基における水素原子は、炭素数１〜３のアルキル基、炭素数１〜３のアルコキシ基、ハロゲン原子、水酸基、炭素数２〜４のアルキルカルボニルオキシ基、炭素数３〜７のアルコキシカルボニルアルコキシ基及び炭素数２〜６のアルコキシアルキルアミノスルホニル基からなる群より選ばれる置換基で置換されていてもよい。］

上式（Ｉ）で示される黄色分散染料は、耐光堅牢度に優れた着色物を与える分散染料である。そして、該染料（Ｉ）とモノアゾベンゼン系の黄橙色分散染料を配合して得た黄色分散染料組成物、及び、該黄色分散染料組成物にアミノアントラキノン系の赤色分散染料の単独又は混合物を配合したベージュ、ブラウンやエンジ色等の分散染料組成物が特許文献１に記載されている（特許文献１の第３頁を参照）。

特開昭６０−２３９５７７号公報

しかしながら、上述した特許文献１記載の黄色分散染料（Ｉ）とモノアゾベンゼン系の黄橙色分散染料を配合して得た黄色の分散染料組成物は、青色分散染料及び／又は赤色分散染料と配合して三原色用の分散染料組成物とすると、該三原色用の分散染料組成物から得られる着色物の耐光堅牢度が必ずしも満足できるものではなかった。また、前記の黄色分散染料（Ｉ）は、それ自体ポリエステル繊維等の疎水性繊維材料に対する染着性が低いという問題があった。

本発明の目的は、疎水性繊維材料に対する染着性と着色物の耐光堅牢度とが改良された黄色分散染料組成物、並びに、該黄色分散染料組成物に青色分散染料及び／又は赤色分散染料を配合した三原色用の分散染料組成物を提供することにある。

すなわち、本発明（イ）は、下式（Ｉ）で示される分散染料及び下式（ＩＩ）で示される分散染料を含有してなる黄色分散染料組成物を提供するものである。
［式中、Ｒ_１は炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基又はフェニル基を表す。該フェニル基における水素原子は、炭素数１〜３のアルキル基、炭素数１〜３のアルコキシ基、ハロゲン原子、水酸基、炭素数２〜４のアルキルカルボニルオキシ基、炭素数３〜７のアルコキシカルボニルアルコキシ基及び炭素数２〜６のアルコキシアルキルアミノスルホニル基からなる群より選ばれる置換基で置換されていてもよい。］

また、本発明（ロ）は、耐光堅牢度が５級以上の青色分散染料及び／又は耐光堅牢度が５級以上の赤色分散染料と、上記（イ）の黄色分散染料組成物とを含む三原色用分散染料組成物を提供するものである。但し、上記の耐光堅牢度は、ＪＩＳＬ０８０８標準染色濃度表３号に定められた表面濃度に染色したポリエステル布を用いて、ＪＩＳＬ−０８４２に規定される試験法で測定するものとする。
さらに、本発明（ハ）は、上記（イ）の黄色分散染料組成物又は上記（ロ）の三原色用分散染料組成物を用いることを特徴とする疎水性繊維材料の着色方法を提供するものである。

本発明（イ）の黄色分散染料組成物は、青色分散染料及び／又は赤色分散染料と配合して三原色用の分散染料組成物とした際に、疎水性繊維材料に対する染着性が改良される。
また、本発明（ロ）及び（ハ）によれば、着色された疎水性繊維材料の耐光堅牢度が良好である。

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明における分散染料（Ｉ）及び（ＩＩ）は、特公昭４４−２１４３１号公報や特開昭４８−７３５７１号公報等に記載された化合物である。
分散染料（Ｉ）におけるＲ_１は、メチル基、エチル基、プロピル基やブチル基のような炭素数１〜４のアルキル基；メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基やブトキシ基のような炭素数１〜４のアルコキシ基；フェニル基を表す。該フェニル基の水素原子は置換基で置換されていてもよい。該置換基としては、例えば、炭素数１〜３のアルキル基、炭素数１〜３のアルコキシ基、ハロゲン原子、水酸基、炭素数２〜４のアルキルカルボニルオキシ基、炭素数３〜７のアルコキシカルボニルアルコキシ基及び炭素数２〜６のアルコキシアルキルアミノスルホニル基等からなる群より選ばれる。

分散染料（Ｉ）における好ましいＲ_１は、メチル基、エチル基、メトキシ基、エトキシ基又はフェニル基である。
本発明における黄色分散染料組成物は、分散染料（Ｉ）と分散染料（ＩＩ）を任意の割合で配合することによって調製することができる。上記の黄色分散染料組成物における分散染料（Ｉ）と分散染料（ＩＩ）の好ましい重量割合は（９９．９：０．１）〜（５０．０：５０．０）の範囲であり、より好ましい重量割合は（９９．８：０．２）〜（７０．０：３０．０）の範囲であり、特に好ましい重量割合は（９９．５：０．５）〜（７０．０：３０．０）の範囲である。
本発明の黄色分散染料組成物は、アゾ系分散染料、キノフタロン系分散染料やピリドン系分散染料等を含有してもよい。また、上記の黄色分散染料組成物は、分散剤、増量剤、ｐＨ調整剤、分散均染剤、ビルダー、染色助剤、溶剤や樹脂バインダー等を含有してもよい。

本発明の黄色分散染料組成物は、得られた着色物が良好な耐光堅牢度を示すばかりでなく、着色時の均染性や再現性に優れている。上述した着色物の耐光堅牢度は、本発明の黄色分散染料組成物を三原色用分散染料組成物の黄色成分として使用する場合に特に良好である。上記の三原色用分散染料組成物における青色成分及び／又は赤色成分として使用し得る分散染料としては、ポリエステル布をＪＩＳＬ０８０８標準染色濃度表３号に定められた表面濃度に染色した布を用いて、ＪＩＳＬ−０８４２に規定される耐光堅牢度試験法を実施し、該耐光堅牢度が５級以上を示す青色分散染料及び／又は耐光堅牢度が５級以上を示す赤色分散染料を用いることが好ましい。上記の耐光堅牢度が５級以上である分散染料は、アントラキノン系分散染料、ピリジンアゾ系分散染料、ナフタル酸イミドアゾ系分散染料、アゾ系分散染料、ヘテロアゾ系分散染料や縮合系分散染料等から選択される。
本発明において、黄色分散染料組成物と共に使用し得る青色分散染料及び赤色分散染料を以下に例示する。

［青色分散染料］
［式中、Ｙ_１及びＹ_２の一方は水酸基を表し、他方は−ＮＨＲ_２を表す。Ｒ_２はハロゲン原子、炭素数１〜３のヒドロキシアルキル基、炭素数１〜３のアルキルスルホニル基、炭素数２〜４のアルキルカルボニルオキシ基又はフェニル基を表す。該フェニル基における水素原子はフェニルカルボニルオキシ基で置換されていてもよい。］

［式中、Ｙ_３及びＹ_４の一方はアミノ基を表し、他方は水酸基を表す。ｎは０、１又は２を表す。
Ｒ_３は水素原子、炭素数１〜３のアルコキシ基又はフェニル基を表す。該フェニル基における水素原子は、ヒドロキシ基、炭素数１〜３のアルコキシ基、炭素数２〜４のアルキルカルボニルオキシ基、炭素数２〜４のアルコキシカルボニルオキシ基及びフェニルカルボニルオキシ基からなる群より選ばれる置換基で置換されていてもよい。］

［式中、Ｒ_４は炭素数１〜５のアルキル基、炭素数１〜５のアルコキシ基、炭素数３〜１２のアルコキシアルコキシアルキル基又は炭素数２〜８のアルコキシアルキル基を表す。］

［式（ＶＩ）中、ベンゼン環の炭素原子に結合するＲ_５は水素原子、炭素数１〜３のアルキル基、炭素数１〜３のアルコキシ基、炭素数１〜３のヒドロキシアルキル基、炭素数１〜４のアルキルスルホニル基、炭素数２〜５のアルキルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基又は炭素数７〜９のアルキルフェニルスルホニル基を表す。］

［赤色分散染料］
［式中、Ｒ_６は炭素数１〜６のアルキル基又はフェニル基を表す。
該アルキル基における水素原子は、水酸基、ハロゲン原子、炭素数１〜７のヒドロキシアルキル基、炭素数８〜１２のフェノキシカルボニルオキシアルキル基、炭素数７〜９のフェノキシアルキル基、炭素数７〜９のフェニルアルキル基及び炭素数３〜７のアルコキシカルボニルオキシアルキル基からなる群より選ばれる置換基で置換されていてもよい。また、該フェニル基における水素原子は、炭素数１〜３のアルキル基、炭素数１〜３のアルコキシ基、水酸基、ハロゲン原子、炭素数２〜４のアルキルカルボニルオキシ基、炭素数３〜７のアルコキシカルボニルアルコキシ基、炭素数２〜６のアルコキシアルキルアミノスルホニル基、炭素数３〜６のアルコキシカルボニルアルキル基、炭素数３〜６のアルキルカルボニルアルコキシ基、炭素数７〜９のフェニルアルコキシ基、炭素数３〜６のアルコキシカルボニルアルコキシ基及び炭素数１〜３のヒドロキシアルキルチオエーテル基からなる群より選ばれる置換基で置換されていてもよい。］

［式中、Ｒ_７及びＲ_８は、それぞれ独立に炭素数２〜４のアルキル基又はフェニル基を表す。
該アルキル基の水素原子は、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、シアノ基、ハロゲン原子、水酸基、炭素数１〜４のヒドロキシアルコキシ基、炭素数２〜８のヒドロキシアルコキシアルコキシ基、炭素数３〜９のアルキルカルボニルオキシアルコキシ基、炭素数４〜１３のアルキルカルボニルオキシアルコキシアルコキシ基及び炭素数２〜８のアルコキシアルコキシ基からなる群より選ばれる置換基で置換されていてもよい。
また、該フェニル基の水素原子は、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基及び炭素数２〜８のアルコキシアルキル基からなる群より選ばれる置換基で置換されていてもよい。］

［式中、Ｒ_９及びＲ_１０は、それぞれ独立に水素原子、ニトロ基、シアノ基、カルボキシ基、ハロゲン原子、炭素数１〜３のアルキル基、炭素数１〜３のアルコキシ基、炭素数６〜１０のアリール基、炭素数６〜１０のアリールオキシ基、炭素数２〜４のアルコキシカルボニル基、炭素数２〜４のアルキルカルボニル基、炭素数２〜４のアルキルカルボニルアミノ基、アミノカルボニル基、炭素数１〜３のアルキルスルホニル基、炭素数６〜１０のアリールスルホニル基又はアミノスルホニル基を表す。
Ｒ_１１は、水素原子、炭素数１〜３のアルキル基、炭素数４〜９の直鎖状アルキル基、炭素数４〜９の分枝状アルキル基、炭素数１〜３のヒドロキシアルキル基、炭素数２〜６のアルコキシアルキル基、炭素数３〜７のアルコキシカルボニルアルキル基、炭素数３〜７のアルキルカルボニルオキシアルキル基、炭素数２〜４のシアノアルキル基、炭素数１〜３のアミノアルキル基、炭素数３〜９のＮ，Ｎ−ジアルキルアミノアルキル基、炭素数２〜６のアルキルアミノアルキル基、炭素数１〜３のハロゲノアルキル基、炭素数２〜４のカルボキシアルキル基、炭素数５〜７のモルホリノアルキル基、炭素数５〜７のシクロアルキル基、炭素数７〜１０のアラルキル基又は炭素数６〜１０のアリール基を表す。］

上式（ＩＩＩ）〜（ＩＸ）で示される分散染料は、公知の化合物である。
本発明の黄色分散染料組成物は、疎水性繊維材料の染色若しくは捺染や、昇華転写型乾熱記録用途の色素等として有用である。具体的には、ポリエステル、カチオン可染型ポリエステル、ジアセテート、トリアセテート、ポリアミドやポリカーボネート等の疎水性材料の着色に有用である。
本発明の黄色分散染料組成物は、特に疎水性繊維材料の染色又は捺染の用途に適している。
本発明の黄色分散染料組成物は、上式（Ｉ）及び（ＩＩ）で示される化合物をそれぞれ個別に製造した後、各化合物の混合物を得、これを分散染料化してもよい。また、複数の原料化合物を同じ反応容器中で同時に反応させて反応混合物を得、該混合物を直接分散染料化してもよい。
分散染料化は、製造により得られた分散染料にナフタレンスルホン酸のホルマリン縮合物やリグニンスルホン酸系分散剤等の単独又は混合物を加えて、サンドミル中で湿式法により微粒化分散して得た液状品、或いは該液状品を乾燥して得たパウダー品を、それぞれ所定量配合してもよい。また、これらのパウダー品を、染色時に染浴中で配合してもよい。ポリエステル繊維等の疎水性繊維材料を染色する際には、本発明の黄色分散染料組成物を水性媒体中に分散させた染色浴に、必要に応じてｐＨ調整剤や分散均染剤等を加えた後、繊維材料を浸漬後、加圧下１０５℃以上（好ましくは１１０〜１４０℃）で３０〜６０分間染色する。この染色時間は、染着の状態により短縮又は延長することができる。また、ｏ−フェニルフェノールやメチルナフタレン等のキャリヤーの存在下で、比較的低温、例えば水の沸騰状態で染色することもできる。さらに、染料の分散液を布にパディングした後、１００℃以上でスチーミングや乾熱処理する染色方法も可能である。捺染の場合は、染料分散液を適当な糊剤と共に練り合わせ、これを布に印捺後、スチーミング又は乾熱処理を行う。捺染はインクジェット方式で行ってもよい。
本発明の黄色分散染料組成物には、耐光堅牢度の優れた着色物を得る目的で、下記に示すベンゾトリアゾール系化合物やベンゾフェノン系化合物等の紫外線吸収剤を加えてもよい。

上記の紫外線吸収剤の使用量は、好ましくは、疎水性繊維材料等の被染色物の１００重量部当り、０．５〜５重量部の範囲である。疎水性繊維材料としては、ポリエステル、カチオン可染型ポリエステル、ジアセテート、トリアセテート、ポリアミドやポリカーボネート等が挙げられる。またポリエステル繊維と他の繊維との混交品としては、ポリアミド、ジアセテート、カチオン可染型ポリエステル、セルロース繊維、羊毛や絹との混紡品又は交織品が挙げられる。
本発明の黄色分散染料組成物は、ポリエステル系の繊維材料が例えばポリエスル極細フィラメント糸、異形断面糸やＴｉＯ_２等を含む艶けし加工糸のような各種加工糸や改質糸であっても、優れた均染性と再現性で耐光堅牢度の優れた着色物を得ることができる。また、本発明の黄色分散染料組成物は、染色時のターリングが少ない点においても優れる。さらに、得られた着色物は、高温で長時間光に曝される自動車内装材、例えば座席シート等としても使用可能である。

以下、実施例等により本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。なお、例中の部及び％は、各々重量部及び重量％を表わす。

比較例１、比較例２及び実施例１〜５
下式（１）
で示される化合物３００ｇ、及び下式（２）
で示される化合物３００ｇを、それぞれ個別にナフタレンスルホン酸ソーダのホルマリン縮合物３００ｇと共に６００ｇの水中でサンドミルにより微粒化し、次いでリグニンスルホン酸３５０ｇを加えた後、噴霧乾燥した。上記の化合物（１）及び（２）を合計３０％、アニオン系分散剤を６５％、水分５％を含む分散染料組成物を得た。

上記の組成物を表１における例番号の各欄に記載の部数秤量し、秤量後の組成物を水２００部に分散させた。その後、酢酸と酢酸ナトリウムを添加してｐＨ５に調整して、染浴を作製した。
この染浴中に東レ（株）製のテトロントロピカル（ポリエステル布）１０部を浸した後、毎分１℃の割合で６０℃から１３０℃まで昇温した。次いで、１３０℃で６０分間染色した。得られた染色物を、カセイソーダ３部、ハイドロサルファイト３部、ベタイン型両性界面活性剤３部及び水３００部からなる処理液を用いて８５℃で１０分間還元洗浄処理を行った後、水洗及び乾燥して染色布の１〜７を得た。
得られた各染色布の表面濃度を分光光度計（マクベス社製のカラーアイ３０００型）により測定した。表面濃度は、クベルカ・ムンクの式により計算した[Ｋ／Ｓ]で表した（１９８２年３月２５日株式会社朝倉書店発行の「染色事典」の第９６頁を参照）。
分散染料化合物（１）のみを用いた場合の染着性に対する、本発明の黄色分散染料組成物の染着性改善効果を、以下の式により染着性改善指数（ＤＩ）として評価した。

染着性改善指数（ＤＩ）＝（染色布２〜７の各表面濃度［Ｋ／Ｓ］）／（染色布１の表面濃度［Ｋ／Ｓ］）

染着性改善指数（ＤＩ）に基づいて染着性の改善効果を以下のように分類した（下表１を参照）。
上記ＤＩが１．０１を超えれば、◎評価とした。また、ＤＩが０．９８〜１．０１の範囲であれば、○評価とした。そして、ＤＩが０．９０以上且つ０．９８未満であれば、×評価とした。

実施例６〜１０
下式（３）

で示される化合物の３００ｇ、下式（４）

で示される化合物の３００ｇ、下式（５）

で示される化合物３００ｇ及び下式（６）

で示される化合物３００ｇを、実施例１〜５と同様の方法により、それぞれ個別にナフタレンスルホン酸ソーダのホルマリン縮合物３００ｇと共に６００ｇの水中でサンドミルにより湿式解膠した。次いで、リグニンスルホン酸３５０ｇを加えた後、噴霧乾燥した。乾燥品として、化合物（３）〜（６）のそれぞれの３０％、アニオン系分散剤６５％及び水分５％から成る分散染料組成物を得た。

上式（１）〜（６）の化合物を用いて、下表２における例番号６〜１０の各欄に記載の部数秤量し、秤量後の各色組成物を水２００部に分散させた。その後、酢酸と酢酸ナトリウムを添加してｐＨ５に調整して、染浴を作製した。
この染浴中に東レ（株）製のテトロントロピカル（ポリエステル布）１０００部を浸した後、毎分１℃の割合で６０℃から１３０℃まで昇温した。次いで、１３０℃で６０分間染色した。得られた染色物を、カセイソーダ３０部、ハイドロサルファイト３０部、ベタイン型両性界面活性剤３０部及び水３００００部からなる処理液を用いて８５℃で１０分間還元洗浄処理を行った後、水洗及び乾燥して表２記載の色相の均一な染色物を再現性良く得た。
耐光堅牢度は、染色布にウレタンフォームを裏打ちし、カーボンアークフェードメーター（スガ試験機ロングライフタイプ）中で、８３℃、６００時間照射した後、ＪＩＳＬ０８０４−１９６５変褪色用グレースケールにて判定した。表２記載のとおり、耐光堅牢度はいずれも４級以上と良好であった。

実施例１１
式（１）で示される化合物７２部と、式（２）で示される化合物８部と、下式（７）で示される化合物２０部を、実施例１と同様に湿式解膠後、リグニンスルホン酸３５部を加え、噴霧乾燥後、３０％の染料分を含む黄色分散染料組成物を得た。

また、式（３）で示される化合物２５部と式（４）で示される化合物７５部を実施例１と同様にして湿式解膠後、リグニンスルホン酸３５部を加え、次いで噴霧乾燥して３０％の染料分を含む青色分散染料組成物を得た。
さらに、式（５）で示される化合物１０部と式（６）で示される化合物９０部を実施例１と同様に湿式解膠後、リグニンスルホン酸３５部を加え、次いで噴霧乾燥して３０％の染料分を含む赤色分散染料組成物を得た。
上記の黄色分散染料組成物１．５ｇと青色分散染料組成物１．４ｇ及び赤色分散染料組成物２．５ｇを染浴中に配合し、水１０００ｍｌ中に分散させた後、酢酸と酢酸ナトリウムを添加してｐＨを５に調整して染浴を作製した。
染浴には、下式（８）で示される紫外線吸収剤の分散液［紫外線吸収剤４０％、アニオン系分散剤２０％及び水４０％から成る混合物］を２ｇ添加した。

上記の染浴に東レ（株）製のテトロントロピカル［ポリエステル］１００ｇを浸し、実施例２と同様に染色した。得られた染色物はこげ茶色に均一に再現性良く染色された。上述した各染色布にウレタンフォームを裏打ちし、３１０ｎｍ以下の光を遮断する紫外線カットフィルターを、試料表面から１ｃｍのところに取り付けたものをキセノンフェードメータ（ブラックパネル温度８９℃）で７５０ｋＪ照射後（検出波長３４０ｎｍ）、ＪＩＳＬ０８０４−１９６５変褪色用グレースケールで判定した。この染色布の耐光堅牢度は４級以上であった。

実施例１２〜１６
１）実施例１２
実施例１１と同様にして、上記の化合物（１）及び（２）と、下記化合物（９）〜（１２）のそれぞれとを湿式解膠後［重量比は表３に記載］、リグニンスルホン酸３５部を加えて噴霧乾燥後、化合物（９）〜（１２）のそれぞれを含む黄色分散染料組成物を得た（染料分含量３０％）。
２）実施例１３〜１６
実施例１２において使用した黄色分散染料組成物の代りに、上記で得た黄色分散染料組成物を用いて染色を行って、こげ茶色に均一に染色されたポリエステル染色布を得た。
化合物（９）〜（１２）のいずれにおいても、再現性良く染色布が得られた。各染色布にウレタンフォームを裏打ちし、３１０ｎｍ以下の光を遮断する紫外線カットフィルターを試料表面から１ｃｍのところに取り付けたものをキセノンフェードメータ（ブラックパネル温度８９℃）で７５０ｋＪ照射し（検出波長３４０ｎｍ）、ＪＩＳＬ０８０４−１９６５変褪色用グレースケールで判定した。実施例１２〜１５で得た染色布の耐光堅牢度はいずれも４級以上であり、良好であった（下表３を参照）。

本発明の分散染料組成物は、ポリエステル等の疎水性繊維材料を着色する際に有用である。また、本発明の分散染料組成物は、昇華転写型乾熱記録用色素としても有用である。

Claims

下式（Ｉ）で示される分散染料及び下式（ＩＩ）で示される分散染料を含有してなる黄色分散染料組成物。
［式中、Ｒ_１は炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基又はフェニル基を表す。該フェニル基における水素原子は、炭素数１〜３のアルキル基、炭素数１〜３のアルコキシ基、ハロゲン原子、水酸基、炭素数２〜４のアルキルカルボニルオキシ基、炭素数３〜７のアルコキシカルボニルアルコキシ基及び炭素数２〜６のアルコキシアルキルアミノスルホニル基からなる群より選ばれる置換基で置換されていてもよい。］
式（Ｉ）で示される分散染料と式（ＩＩ）で示される分散染料の重量比が、（９９．９：０．１）〜（５０．０：５０．０）の範囲である請求項１に記載の黄色分散染料組成物。
式（Ｉ）におけるＲ_１が、無置換フェニル基である請求項１又は２に記載の黄色分散染料組成物。
下式（３）若しくは下式（４）で示される青色分散染料及び／又は下式（５）若しくは下式（６）で示される赤色分散染料と、請求項１〜３のいずれかに記載の黄色分散染料組成物とを含有してなる三原色用分散染料組成物。
請求項１〜４のいずれかに記載の分散染料組成物を用いることを特徴とする疎水性繊維材料の着色方法。