KR102591925B1 - 반응성 적색 염료 조성물 및 이를 이용한 섬유의 염색방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반응성 적색염료 조성물 및 이를 이용한 섬유의 염색 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 셀룰로오즈 섬유, 레이온 섬유 등의 침염, 날염시에 심색성을 높임과 동시에 적절한 수세성을 부여하고 기존 범용 적색 염료와의 색상차가 크지 않으면서 우수한 제반견뢰도를 구현할 수 있는 반응성 적색 염료 조성물 및 이를 이용한 섬유의 염색방법에 관한 것이다.

Description

반응성 적색 염료 조성물 및 이를 이용한 섬유의 염색방법{Reactive Red Dye Composition and Methods for Dyeing Fiber Using the Same}
본 발명은 반응성 적색 염료 조성물 및 이를 이용한 섬유의 염색 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 심색성을 높임과 동시에 적절한 수세성을 부여하고 기존 범용 적색 염료와의 색상차가 크지 않으면서 우수한 제반견뢰도를 구현할 수 있는 반응성 적색 염료 조성물 및 이를 이용한 섬유의 염색방법에 관한 것이다.
반응성 염료란, 주로 면, 마, 모시, 레이온, 견, 한지 등에 사용하며, 알칼리 존재하의 염욕에서 섬유와의 공유 결합에 의해서 염착이 이루어지는 염료로서, 물에 잘 녹고 직접염료보다 견뢰도가 우수한 특성을 가지고 있다. 또한 색상이 선명하고, 침투성과 균염성이 우수하고, 염색 가능한 섬유범위가 넓은 장점 때문에 최근 공예 염색에 많이 쓰이고 있는 염료이다.
최근에 염색의 실시에 있어서, 염색물의 품질 및 염색공정의 경제성과 관련한 요건들을 증가시키고 있다. 특히, 적용성과 관련하여 향상된 특성을 갖는 신규하고 용이하게 수득 가능한 염료 조성물이 지속적으로 요구되고 있다.
오늘날 염색은 직접성(substantibity)이 충분하고 동시에 고착되지 않은 염료의 세척 용이성이 우수한 반응성 염료를 요구한다. 또한, 이들 반응성 염료는 우수한 색상 수율 및 높은 반응성을 나타내야 하며, 특히 고착도가 높은 염색물을 수득하는 것을 목적으로 한다. 다수의 경우에, 반응성 염료의 빌드업(build-up) 거동은 이러한 요구조건을, 특히 깊은 색조를 염색하는데 있어서 충분하지 않기 때문에 염색업자들은 적합한 반응성 염료를 배합하여 사용하는 것이 필요하다.
특히, 반응성 염료를 이용하여 삼색배합염색을 하는 종래의 기술로는 C.I. Reactive Red 195과 같은 적색 염료 등과 황색, 청색염료를 배합하는 것이 알려져 있다.
한편, 종래기술에 따른 대표적 적색 염료로서 아래의 화학식으로 표시되는 Reactive Red 195는 중농색 염색에서 잔욕이 많이 남고 염색수율이 낮은 단점을 가지고 있으며,
-Reactive Red 195
상기 Reactive Red 195의 단점을 보완하고자 미국등록특허 제4,485,041호에서는 아래의 화학식2로 표시되는 염료를 제시하였다.
-화학식2
상기 화학식2로 표시되는 염료는 분자 내 vinylsulfone기를 2개 가지고 있기 때문에 중농색에서 빌드업이 우수하여 잔욕이 적고 염색수율이 우수하나 수세과정에서 미고착 염료의 제거가 어려워 세탁견뢰도가 떨어지는 단점이 있고, 벤젠계 디아조체를 가지고 있기 때문에 나프탈렌계 다이조체로 연결된 Reactive Red 195과 비교하여 심색성이 떨어지는 문제점이 있다.
한편, 미국등록특허 제5,200,511호에서는 심색성을 구현하면서 우수한 세탁견뢰도를 얻고자 아래의 화학식3과 같은 염료를 제시하고 있으나, 상기 화학식3 염료는 화학식2 염료와 비교하여 중농색의 빌드업이 떨어지고 Reactive Red 195 염료와 비교하여 세탁견뢰도, 염소수견뢰도 등이 떨어지는 한계를 보여주고 있는 실정이다.
-화학식3
한편, 미국등록특허 제5,556,435호에서는 상기 화학식2로 표시되는 염료에 반응성염료인 아래 화학식4로 표시되는 염료를 혼합한 조성물을 제시하고 있다.
-화학식4
그러나, 상기 화학식4로 표시되는 염료는 일반적인 반응성 적색 염료들과 비교하여 가시영역 스펙트럼이 완전히 다르고, 상기 화학식2의 염료와 비교하여 구조적인 차이가 매우 커서 혼합물의 상승효과는 전혀 없음이 알려져 있고, 혼합물의 색상 또한 주 3원색으로 사용하기에 애매모호한 한계를 보여주고 있다.
또한, 미국등록특허 제6,090,164호에서는 상기 화학식2로 표시되는 염료에 또 다른 반응성 염료인 아래의 화학식5으로 표시되는 성분을 혼합한 조성물을 제시하고 있다.
-화학식5
그러나 상기 화학식5로 표시되는 염료 역시 화학식2와 비교하여 구조적인 차이가 매우 커서 혼합물의 상승효과는 거의 없음이 알려져 반응성 적색 염료로서 사용하기에 큰 장점이 없는 실정이다.
따라서, 종래기술의 적색 염료와 대비하여, 보다 심색성을 높임과 동시에 적절한 수세성을 부여하고 기존 범용 적색 염료와의 색상차가 크지 않으면서 우수한 제반견뢰도를 구현할 수 있는 반응성 적색 염료 조성물의 개발의 필요성은 지속적으로 요구되고 있다.
미국등록특허 제4,485,041호(특허일: 1984.11.27) 미국등록특허 제5,200,511호(특허일: 1993.04.06) 미국등록특허 제5,556,435호(특허일: 1996.09.17.) 미국등록특허 제6,090,164호(특허일: 2000.07.18.)
본 발명의 주된 목적은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 심색성을 높임과 동시에 적절한 수세성을 부여하고 기존 범용 적색 염료와의 색상차가 크지 않으면서 우수한 제반견뢰도를 구현할 수 있는 반응성 적색 염료 조성물 및 이를 이용한 섬유의 염색방법을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 구현예는 하기 화학식 A로 표시되는 화합물; 및 화학식 B로 표시되는 화합물;을 포함하는 반응성 적색 염료 조성물을 제공한다.
[화학식 A]
[화학식 B]
상기 화학식 A 및 화학식 B에서,
R1 내지 R3은 각각 동일하거나 상이하며, 서로 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 탄소수 1 내지 4의 알콕시기 및 -SO3M로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나의 치환기이되, 상기 R1 및 R2 중 하나는 반드시 탄소수 1 내지 4의 알콕시기이고,
M1 내지 M8, M은 각각 동일하거나 상이하며, 서로 독립적으로 수소, 암모늄기, 리튬, 나트륨 및 칼륨으로 구성된 군에서 선택되는 어느 하나이고,
Y1 내지 Y3은 각각 동일하거나 상이하며, 서로 독립적으로 아래 구조식 1 로 표시되는 치환기이고,
[구조식 1]
상기 구조식 1에서, ‘*’는 황원자에 결합하는 결합사이트를 의미하며, X는 알칼리에 의해 제거될 수 있는 이탈기이며,
화학식 A에서, 상기 SO2Y1 및 SO2Y2 중 하나는 아조기의 para위치에 결합하며, 나머지 다른 하나는 아조기의 meta위치에 결합하며.
화학식 B에서, D는 아래의 구조식 2로 표시되는 나프탈렌계 치환기 중 하나이다.
[구조식 2]
상기 구조식 2 내 ‘*’는 질소원자에 결합하는 결합사이트를 의미하며,
M9 내지 M11은 각각 동일하거나 상이하며, 서로 독립적으로 수소, 암모늄기, 리튬, 나트륨 및 칼륨으로 구성된 군에서 선택되는 어느 하나이다.
일 실시예로서, 상기 화학식 B내 구조식 2에서, M9 내지 M11은 각각 동일하거나 상이하며, 서로 독립적으로 수소, 리튬 및 나트륨 및 칼륨으로 구성된 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
일 실시예로서, 상기 화학식 A 및 화학식 B에서, 상기 치환기 R1 내지 R3은 각각 동일하거나 상이하며, 서로 독립적으로 수소, 메틸기, 메톡시기 및 -SO3M로 구성된 군에서 선택되는 어느 하나의 치환기 일 수 있다.
일 실시예로서, 상기 화학식 A 및 화학식 B에서, X는 클로로(-Cl), 브로모(-Br), 설페이토(-OSO3H), 아이오도(-I), 아세테이토(CH3COO-) 및 포스페이토(-OP03H2) 중에서 선택되는 어느 하나의 치환기일 수 있다.
일 실시예로서, 상기 화학식 A 에서, 상기 R1이 수소 또는 -SO3M 이고, R2는 메톡시기일 수 있고, 이 경우에, 상기 R1(수소 또는 -SO3M )을 포함하는 페닐그룹에 결합되는 SO2Y2는 아조기의 para위치에 결합하며, R2(메톡시기)를 포함하는 페닐그룹에 결합되는 SO2Y1는 아조기의 meta위치에 결합하거나, 또는 상기 R1(수소 또는 -SO3M )을 포함하는 페닐그룹에 결합되는 SO2Y2는 아조기의 meta위치에 결합하며, R2(메톡시기)를 포함하는 페닐그룹에 결합되는 SO2Y1는 아조기의 para위치에 결합할 수 있다.
일 실시예로서, 상기 반응성 흑색염료 조성물내 화학식 A로 표시되는 화합물 및 화학식 B로 표시되는 화합물의 함량비는 각 성분의 무게기준, 1: 9 내지 9 :1의 범위일 수 있다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 상기 반응성 적색 염료 조성물을 적색 성분으로 포함하는 반응성 흑색 염료 조성물을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 상기 반응성 적색염료 조성물을 포함하는 염료 조성물을 사용하여 하이드록실 그룹을 함유하거나, 또는 질소 그룹을 함유하는 섬유재료를 염색 또는 날염 또는 디지털 잉크젯 프린팅하는 방법을 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 반응성 흑색염료 조성물은 셀룰로오즈 섬유, 레이온 섬유 등의 침염, 날염, 디지털 프린팅에 심색성을 높임과 동시에 적절한 수세성을 부여하고 기존 범용 적색 염료와의 색상차가 크지 않으면서 우수한 제반견뢰도를 구현할 수 있어 고품질의 염색물을 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 빌드업 평가자료를 도시한 그림으로서, 가로축은 o.w.f.값을, 세로축은 K/S값을 의미한다.
다른 식으로 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로, 본 명세서에서 사용된 명명법 은 본 기술분야에서 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것이다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본원 명세서 전체에서, "섬유"는 직물을 포함하는 개념으로 사용된다.
본 발명에 따른 반응성 적색 염료 조성물은 하기 화학식 A로 표시되는 화합물; 및 화학식 B로 표시되는 화합물;을 포함한다.
[화학식 A]
[화학식 B]
상기 화학식 A 및 화학식 B에서,
R1 내지 R3은 각각 동일하거나 상이하며, 서로 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 탄소수 1 내지 4의 알콕시기 및 -SO3M로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나의 치환기이되, 상기 R1 및 R2 중 하나는 반드시 탄소수 1 내지 4의 알콕시기이고,
M1 내지 M8, M은 각각 동일하거나 상이하며, 서로 독립적으로 수소, 암모늄기, 리튬, 나트륨 및 칼륨으로 구성된 군에서 선택되는 어느 하나이고,
Y1 내지 Y3은 각각 동일하거나 상이하며, 서로 독립적으로 아래 구조식 1 로 표시되는 치환기이고,
[구조식 1]
상기 구조식 1에서, ‘*’는 황원자에 결합하는 결합사이트를 의미하며, X는 알칼리에 의해 제거될 수 있는 이탈기이며,
화학식 A에서, 상기 SO2Y1 및 SO2Y2 중 하나는 아조기의 para위치에 결합하며, 나머지 다른 하나는 아조기의 meta위치에 결합하며.
화학식 B에서, D는 아래의 구조식 2로 표시되는 나프탈렌계 치환기 중 하나이다.
[구조식 2]
상기 구조식 2 내 ‘*’는 질소원자에 결합하는 결합사이트를 의미하며,
M9 내지 M11은 각각 동일하거나 상이하며, 서로 독립적으로 수소, 암모늄기, 리튬, 나트륨 및 칼륨으로 구성된 군에서 선택되는 어느 하나이다.
앞서의 배경 기술에서 기재된 바와 같이, 통상적인 적색 염료 성분의 경우 종래기술에서 알려진 Reactive Red 195, 화학식 2, 화학식 3 등의 단일 화합물을 단독으로 사용할 수 있지만, 이미 상술한 바와 같이, 잔욕이 많이 남고 염색수율이 낮거나, 빌드업 문제, 세탁견뢰도 및 심색성이 떨어지는 단점이 존재하기에, 이러한 문제점을 해결할 수 있으며, 보다 개선된 특성을 가지는 염료 조성물을 찾는 과정 중에, 본 발명의 발명자들은 상기 화학식 A로 표시되는 염료의 구조에 있어, 말단의 두 개의 페닐기 중 하나는 반드시 탄소수 1 내지 4의 알콕시기와 결합하며, 또한, 상기 화학식 A내 말단의 두 개의 반응성기인, 상기 SO2Y1 및 SO2Y2 중 하나는 아조기의 para위치에 결합하며, 나머지 다른 하나는 아조기의 meta위치에 결합하는 구조를 가지는 염료 성분을 상기 화학식 B로 표시되는 적색 염료 성분과 조합하는 경우에, 보다 심색성을 높임과 동시에 적절한 수세성을 부여할 수 있으며, 또한 기존 범용 성분으로서의 Reactive Red 195와 색상차가 크지 않으면서 우수한 제반견뢰도를 구현할 수 있음을 발견하여 본 발명의 완성에 이르렀다.
한편, 상기 화학식 A 및 화학식 B에서 상기 R1 내지 R3의 치환기 중, 탄소수 1 내지 4의 알킬기의 구체적인 예로는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸 등일 수 있고, 탄소수 1 내지 4의 알콕시기의 구체적인 예로는 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 이소프로폭시, n-부톡시, 이소부톡시 등을 들 수 있다.
또한, 상기 R1 내지 R3 의 치환기는 각각 동일하거나 상이하며, 서로 독립적으로, 수소, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기 및 -SO3M로 구성된 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 수소, 메틸기, 메톡시기 및 -SO3M로 구성된 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
한편, 상기 구조식 1로 표시되는 치환기는 말단 X가 알칼리성 조건에서 제거될 수 있는 이탈기를 사용할 수 있다. 여기서, 상기 알칼리성 조건에서 제거될 수 있는 이탈기는 pH 7 이상의 수용액 조건에서, 또는 유기 용매하의 염기성 조건하에서 제거될 수 있는 치환기를 의미한다. 예를 들어 상기 구조식 1에서의 X는 클로로(-Cl), 브로모(-Br), 설페이토(-OSO3H), 아이오도(-I), 아세테이토(-OCO-CH3) 및 포스페이토(-OPO3H2), 플루오로(-F), -SSO3H, -OCO-C6H5, -OSO2-R(R: C1 ~ C4 알킬) 및 -OSO2-N-R2(R: C1 ~ C4 알킬) 등의 치환기가 사용될 수 있고, 바람직하게는 클로로(-Cl), 브로모(-Br), 설페이토(-OSO3H), 아이오도(-I), 아세테이토(-OCO-CH3), 포스페이토(-OPO3H2) 등이 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 화학식 B내 구조식 2에서, M9 내지 M11은 각각 동일하거나 상이하며, 서로 독립적으로 수소, 리튬 및 나트륨 및 칼륨으로 구성된 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
본 발명에 따른 상기 화학식 A의 첫 번째 기술적 특징에 해당하는 바람직한 일 실시예로서, 상기 화학식 A 에서의 말단의 두 개의 페닐기 중 하나가 반드시 탄소수 1 내지 4의 알콕시기와 결합하는 경우에, 나머지 하나의 페닐기에는 수소 또는 SO3M 가 결합될 수 있다. 예컨대, 상기 화학식 A에서, 상기 R1은 수소 또는 -SO3M 이고, R2는 메톡시기일 수 있다.
여기서, 본 발명에 따른 상기 화학식 A에서의 말단의 두 개의 페닐기에 결합한 치환기인 상기 R1 및 R2 중 하나가 탄소수 1 내지 4의 알콕시기인 경우에, 염료의 심색성이 높고 염소수 견뢰도가 향상될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 상기 화학식 A의 두 번째 기술적 특징에 해당하는, 화학식 A내 상기 SO2Y1 및 SO2Y2 중 하나는 아조기의 para위치에 결합하며, 나머지 다른 하나는 아조기의 meta위치에 결합되는 구조를 통하여, 화학식 2 등의 양 말단이 모두 아조기의 para위치에 결합된 경우의 염료와 대비하여, 염색 후 미고착염료의 제거가 용이한 장점을 가질 수 있게 된다.
즉, 아래 그림 1에서와 같이, 아조기와 결합하는 페닐렌기 내에 포함되는 SO2Y1 및 SO2Y2 각각의 치환기 위치(치환기가 아조기를 기준으로, 오로쏘(ortho), 메타(meta) 또는 파라(para) 중 어느 위치에 해당되는지 여부)에 따라 염료와 섬유간의 친화성 및 염색 후 미고착염료의 제거가 용이한 장점을 가지는 효과가 상이하게 나타낼 수 있으며,
<그림 1>
이는 아조계 염료 화합물에 있어서, 통상적으로 아조기의 파라 위치에 SO2Y1, SO2Y2 등과 같은 치환기가 있을 경우, 선형성이 증가하여 염료와 섬유 간의 친화성이 증가하는 반면, 친화성이 과도하게 증가하여 불균염 혹은 미고착 염료의 제거가 어려워질 수 있으나, 아조기의 메타 위치에 치환기가 존재할 경우에는 선형성이 파라 위치보다 약하므로 메타 위치의 치환기가 존재하는 화합물이 파라 위치의 화합물의 경우보다 친화성 증가는 적고 미고착 염료의 제거가 용이해 질 수 있다.
이에 파라 본 발명에서의 화학식 A로 표시되는 화합물과 같이 아조기의 파라위치에 치환기를 가지는 경우와 메타 위치에 치환기를 가지는 경우가 공존할 경우에 염료와 섬유 간의 친화성과 수세성을 함께 고려할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
여기서, 상기 화학식 A내 말단의 두 개의 반응성기인, SO2Y1 및 SO2Y2 중 하나는 아조기의 para위치에 결합하며, 나머지 다른 하나는 아조기의 meta위치에 결합하는 구조는, 예컨대, 상기 화학식 A 에서, 상기 R1이 수소 또는 -SO3M 이고, R2는 메톡시기인 경우에, 상기 화학식 A내 R1(수소 또는 -SO3M )을 포함하는 페닐그룹에 결합되는 SO2Y2는 아조기의 para위치에 결합하며, R2(메톡시기)를 포함하는 페닐그룹에 결합되는 SO2Y1는 아조기의 meta위치에 결합하는 구조일 수 있거나, 또는 상기 R1(수소 또는 -SO3M )을 포함하는 페닐그룹에 결합되는 SO2Y2는 아조기의 meta위치에 결합하며, R2(메톡시기)를 포함하는 페닐그룹에 결합되는 SO2Y1는 아조기의 para위치에 결합하는 구조일 수 있다.
여기서, 상기 첫 번째 기술적 특징에 따라 말단의 벤젠고리에 메톡시기가 결합되는 경우에, 벤젠고리에 결합한 아조기와 설폰기(-S(=O)(=O)-)가 파라의 위치일때는 보라색에 가까운 경향이 있어, 말단의 벤젠고리에 메톡시기가 결합되는 경우에, 그 벤젠고리에 결합한 아조기와 설폰기(-S(=O)(=O)-)가 메타 위치인 경우가 더욱 바람직할 수 있다.
한편, 본 발명의 화학식 B의 구조는 화학식 A로 표시되는 화합물과 대비하여 중심부의 트리아진 구조와 이에 결합된 나프탈렌 구조가 동일하며, R1을 포함하는 벤젠고리와 R3을 포함하는 벤젠고리 부분도 동일한 구조이고, 화학식 A에서의 R2를 포함하는 벤젠고리 부분이 화학식 B에서는 D(구조식 2)인 점이 차이가 있으며, 여기서, 상기 화학식 B내 D(구조식 2)의 구조인 나프탈렌계 구조를 가지는 경우, 벤젠 구조일때보다 가시영역의 스펙트럼이 더 장파장까지 흡수하고 채도가 높은 색상을 구현할 수 있고, 또한 제반 견뢰도도 우수할 수 있으며, 전체적으로 화학식 B가 화학식 A로 표시되는 화합물과 비교하여 수세성이 더 우수하다.
여기서, 상기 화학식 B내 D 구조에서는 특히, 아조기의 인접위치, 그 중에서도 나프탈렌고리의 1번위치에 -SO3M기가 위치하는 것이 염소수 견뢰도 및/또는 세탁견뢰도가 높아 유리할 수 있다.
이에 더하여, 상기 화학식A과 화학식B은 그 구조적인 유사성으로 인해 두 구조를 혼합할 경우 각각의 염료의 단점이 상쇄되고 장점이 부각되는 상승효과가 구현될 수 있다.
한편, 본 발명에서의 화학식 A 및 화학식 B로 표시되는 화합물은 트리아진 중앙부와 결합된 나프탈렌 고리를 중심으로 양쪽에 아민기와의 디아조화 반응에 의해 아조 그룹을 양쪽에 각각 형성함으로써 제조할 수 있으며, 이러한 디아조화 반응에 의해 화학식 A 및 화학식 B로 표시되는 화합물을 용이하게 제조할 수 있다.
[화학식 A]
[화학식 B]
이하에서는 본 발명의 염료 조성물내의 화학식 A의 대표적인 구조식으로서, 하기 [화학식 A-1] 내지 [화학식 A-6]으로 표시되는 군으로부터 선택되는 어느 하나의 화합물과, 상기 화학식 B의 대표적인 구조식으로서, 하기 [화학식 B-1] 내지 [화학식 B-7]로 표시되는 군으로부터 선택되는 어느 하나의 화합물을 나타내었으나, 본 발명에 따른 화학식 A로 표시되는 화합물 및 화학식 B로 표시되는 화합물들이 이에 제한되지 않으며, 다양한 치환기의 변형을 가져올 수 있다.
[화학식 A-1]
[화학식 A-2]
[화학식 A-3]
[화학식 A-4]
[화학식 A-5]
[화학식 A-6]
[화학식 B-1]
[화학식 B-2]
[화학식 B-3]
[화학식 B-4]
[화학식 B-5]
[화학식 B-6]
[화학식 B-7]
한편, 본 발명에 따른 상기 반응성 적색 염료 조성물내 화학식 A로 표시되는 화합물 및 화학식 B로 표시되는 화합물의 함량비는 각 성분의 무게기준, 1 : 9 내지 9 : 1 의 범위일 수 있고, 바람직하게는 2 : 8 내지 8 : 2 의 범위일 수 있고, 더욱 바람직하게는 3 : 7 내지 7 : 3의 범위일 수 있고, 가장 바람직하게는 화학식 A로 표시되는 화합물 및 화학식 B로 표시되는 화합물의 총 합을 기준으로, 화학식 A로 표시되는 화합물 30 ~ 50 wt%, 화학식 B로 표시되는 화합물 50 ~ 70 wt%의 범위일 수 있다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 상기 반응성 적색 염료 조성물을 적색 성분으로 포함하는 반응성 흑색 염료 조성물을 제공할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 적색 염료 조성물은 황색(오렌지색)계열의 염료 및 청색 계열의 염료와 혼합하게 되는 경우에 흑색 염료조성물을 제조할 수 있으며, 이 경우에 각 성분의 함량은 공지의 조성 또는 이의 적절한 변형에 의해 갈색, 암청색, 보라색, 녹색 등의 색상을 띠도록 조절하거나 또는 진한 흑색을 띠도록 조절할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 반응성 적색염료 조성물은 본 발명의 목적 및 효과를 저해하지 않는 범위 내에서라면 상기 반응성 적색 염료 조성물 총 중량에 대하여 1 중량% ~ 50 중량%로 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 첨가제는 예를 들어, 전해질염, 완충제, 빙결방지제 등으로 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 상기 반응성 적색 염료 조성물을 포함하는 염료 조성물을 사용하여 하이드록실 그룹을 함유하거나, 또는 질소 그룹을 함유하는 섬유재료를 염색 또는 날염 또는 디지털 잉크젯 프린팅하는 방법을 제공할 수 있다.
상기 하이드록실 그룹을 함유하거나 또는 질소 그룹을 함유하는 섬유 재료의 예는 종이, 리넨, 마, 실크, 가죽, 모, 폴리아미드 섬유 및 폴리우레탄 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
또한, 본 발명에 따른 반응성 적색염료 조성물은 기록 시스템에서 사용되는 착색제로서 적합하다. 이러한 기록 시스템에는 종이 또는 직물 날염용으로 시판되는 디지털 잉크젯 프린터 또는 기록 기구, 만년필 또는 볼펜 등을 예로 들 수 있다.
상기에 기재한 바와 같이, 본 발명에 따른 반응성 적색염료 조성물을 기록 시스템에서 사용하기 위해서는 기록 시스템에 사용하기에 적합한 형태로 만들어야 하며, 적합한 형태로는 상기 염료 조성물을 착색제로서 포함하는 수성 잉크를 들 수 있다. 상기 수성 잉크는 목적하는 바에 따라, 개개의 성분들과 함께 혼합하여 통상을 방식으로 제조할 수 있다.
본 발명에 따른 반응성 적색염료 조성물은 섬유 재료에 적용될 수 있고, 수성 염료 용액 및 염료 날염 페이스트의 형태로 섬유에 다양한 방법으로 고착될 수 있다.
상기 염색 방법으로는 예를 들어, 흡착법, 콜드패드배치법, 연속 염색법, 침염법, 날염법, 발염법 등 여러 방법에 의해 사용될 수 있고, 상세하게는 흡착법 및 연속 염색법이 사용될 수 있다.
구체적으로 상기 흡착법에 의한 염색은 일반적으로 수성 매질 하에서, 수성 매질(물) 100 중량부에 대하여, 반응성 적색염료 조성물 0.1 중량부 내지 50 중량부, 바람직하게는 0.5 중량부 내지 30 중량부이고, 반응은 20 ℃ 내지 105 ℃, 바람직하게는 30 ℃ 내지 90 ℃, 더욱 바람직하게는 40 ℃ 내지 80 ℃의 온도에서 행해진다.
이하 본 발명의 염색 조성물을 위한 화합물의 제조 및 염료 조성물의 평가에 관한 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 살펴본다. 그러나, 본 발명의 보호범위는 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<반응성 적색 염료 조성물을 위한 화합물의 제조예>
제조예 1 : 화학식 A-1로 표시되는 화합물의 합성
트리클로로트리아진 9.3 g을 물과 소량의 얼음, 분산제를 이용하여 분산 후 1-히드록시-8-아미노나프탈렌-3,6-디술폰산 16 g을 pH 7로 용해한 용액을 서서히 적가한 후 5~10℃에서 pH 2~3으로 조절하여 반응을 완료한다.
2-설포-4-(2-설페이토에틸설폰)아닐린 18.1 g을 분산한 후 염산 촉매하에서 온도 10 ℃ 이하를 유지하면서 아질산나트륨 3.5 g이 물에 용해된 용액을 서서히 투입하여 디아조화한 후, 상기 반응액에 투입한 후 5~10℃, pH 6~7로 조절하여 적색 용액을 얻는다.
상기 용액에 1-히드록시-8-아미노나프탈렌-3,6-디술폰산 16 g을 투입한 후 30~50℃, pH 3~5로 조절하여 2차 반응을 완료한다.
2-메톡시-5-(2-설페이토에틸설폰)아닐린 15.6 g을 분산한 후 염산 촉매하에서 온도 10 ℃ 이하를 유지하면서 아질산나트륨 3.5 g이 물에 용해된 용액을 서서히 투입하여 디아조화한 후, 2차 반응액을 15 ℃로 냉각한 다음에 디아조액을 투입한 후 10~15 ℃, pH 6~7로 조절하여 최종 적색 용액을 얻는다.
반응이 완료된 후 분무 건조하여 70 g의 화학식 A-1로 표시되는 화합물을 제조하였다.
제조예 2 : 화학식 A-2으로 표시되는 화합물의 합성
트리클로로트리아진 9.3 g을 물과 소량의 얼음, 분산제를 이용하여 분산 후 1-히드록시-8-아미노나프탈렌-3,6-디술폰산 16 g을 pH 7로 용해한 용액을 서서히 적가한 후 5~10 ℃에서 pH 2~3으로 조절하여 반응을 완료한다.
4-(2-설페이토에틸설폰)아닐린 14.1 g을 분산한 후 염산 촉매하에서 온도 10 ℃ 이하를 유지하면서 아질산나트륨 3.5 g이 물에 용해된 용액을 서서히 투입하여 디아조화한 후, 상기 반응액에 투입한 후 5~10 ℃, pH 6~7로 조절하여 적색 용액을 얻는다.
상기 용액에 1-히드록시-8-아미노나프탈렌-3,6-디술폰산 16 g을 투입한 후 30~50 ℃, pH 3~5로 조절하여 2차 반응을 완료한다.
2-메톡시-5-(2-설페이토에틸설폰)아닐린 15.6 g을 분산한 후 염산 촉매하에서 온도 10 ℃ 이하를 유지하면서 아질산나트륨 3.5 g이 물에 용해된 용액을 서서히 투입하여 디아조화한 후, 2차 반응액을 15 ℃로 냉각한 다음에 디아조액을 투입한 후 10~15 ℃, pH 6~7로 조절하여 최종 적색 용액을 얻는다.
반응이 완료된 후 분무 건조하여 67 g의 화학식 A-2로 표시되는 화합물을 제조하였다.
제조예 3 : 화학식 A-3로 표시되는 화합물의 합성
트리클로로트리아진 9.3 g을 물과 소량의 얼음, 분산제를 이용하여 분산 후 1-히드록시-8-아미노나프탈렌-3,6-디술폰산 16 g을 pH 7로 용해한 용액을 서서히 적가한 후 5~10 ℃에서 pH 2~3으로 조절하여 반응을 완료한다.
2-설포-5-(2-설페이토에틸설폰)아닐린 18.1 g을 분산한 후 염산 촉매하에서 온도 10 ℃ 이하를 유지하면서 아질산나트륨 3.5 g이 물에 용해된 용액을 서서히 투입하여 디아조화한 후, 상기 반응액에 투입한 후 5~10 ℃, pH 6~7로 조절하여 적색 용액을 얻는다.
상기 용액에 1-히드록시-8-아미노나프탈렌-3,6-디술폰산 16 g을 투입한 후 30~50 ℃, pH 3~5로 조절하여 2차 반응을 완료한다.
2-메톡시-4-(2-설페이토에틸설폰)아닐린 15.6 g을 분산한 후 염산 촉매하에서 온도 10 ℃ 이하를 유지하면서 아질산나트륨 3.5 g이 물에 용해된 용액을 서서히 투입하여 디아조화한 후, 2차 반응액을 15℃로 냉각한 다음에 디아조액을 투입한 후 10~15 ℃, pH 6~7로 조절하여 최종 적색 용액을 얻는다.
반응이 완료된 후 분무 건조하여 70 g의 화학식 A-3로 표시되는 화합물을 제조하였다.
제조예 4 : 화학식 A-4로 표시되는 화합물의 합성
트리클로로트리아진 9.3 g을 물과 소량의 얼음, 분산제를 이용하여 분산 후 1-히드록시-8-아미노나프탈렌-3,6-디술폰산 16 g을 pH 7로 용해한 용액을 서서히 적가한 후 5~10 ℃에서 pH 2~3으로 조절하여 반응을 완료한다.
3-(2-설페이토에틸설폰)아닐린 14.1 g을 분산한 후 염산 촉매하에서 온도 10 ℃ 이하를 유지하면서 아질산나트륨 3.5 g이 물에 용해된 용액을 서서히 투입하여 디아조화한 후, 상기 반응액에 투입한 후 5~10 ℃, pH 6~7로 조절하여 적색 용액을 얻는다.
상기 용액에 1-히드록시-8-아미노나프탈렌-3,6-디술폰산 16 g을 투입한 후 30~50 ℃, pH 3~5로 조절하여 2차 반응을 완료한다.
2-메톡시-4-(2-설페이토에틸설폰)아닐린 15.6 g을 분산한 후 염산 촉매하에서 온도 10 ℃ 이하를 유지하면서 아질산나트륨 3.5 g이 물에 용해된 용액을 서서히 투입하여 디아조화한 후, 2차 반응액을 15 ℃로 냉각한 다음에 디아조액을 투입한 후 10~15 ℃, pH 6~7로 조절하여 최종 적색 용액을 얻는다.
반응이 완료된 후 분무 건조하여 67 g의 화학식 A-4로 표시되는 화합물을 제조하였다.
제조예 5 : 화학식 A-5로 표시되는 화합물의 합성
트리클로로트리아진 9.3 g을 물과 소량의 얼음, 분산제를 이용하여 분산 후 1-히드록시-8-아미노나프탈렌-3,6-디술폰산 16 g을 pH 7로 용해한 용액을 서서히 적가한 후 5~10 ℃에서 pH 2~3으로 조절하여 반응을 완료한다.
2-메틸-4-(2-설페이토에틸설폰)아닐린 14.9 g을 분산한 후 염산 촉매하에서 온도 10 ℃ 이하를 유지하면서 아질산나트륨 3.5 g이 물에 용해된 용액을 서서히 투입하여 디아조화한 후, 상기 반응액에 투입한 후 5~10 ℃, pH 6~7로 조절하여 적색 용액을 얻는다.
상기 용액에 1-히드록시-8-아미노나프탈렌-3,6-디술폰산 16 g을 투입한 후 30~50 ℃, pH 3~5로 조절하여 2차 반응을 완료한다.
2-메톡시-5-(2-설페이토에틸설폰)아닐린 15.6 g을 분산한 후 염산 촉매하에서 온도 10 ℃ 이하를 유지하면서 아질산나트륨 3.5 g이 물에 용해된 용액을 서서히 투입하여 디아조화한 후, 2차 반응액을 15 ℃로 냉각한 다음에 디아조액을 투입한 후 10~15 ℃, pH 6~7로 조절하여 최종 적색 용액을 얻는다.
반응이 완료된 후 분무 건조하여 68 g의 화학식 A-5로 표시되는 화합물을 제조하였다.
제조예 6 : 화학식 A-6로 표시되는 화합물의 합성
트리클로로트리아진 9.3 g을 물과 소량의 얼음, 분산제를 이용하여 분산 후 1-히드록시-8-아미노나프탈렌-3,6-디술폰산 16 g을 pH 7로 용해한 용액을 서서히 적가한 후 5~10 ℃에서 pH 2~3으로 조절하여 반응을 완료한다.
2-메틸-5-(2-설페이토에틸설폰)아닐린 14.9 g을 분산한 후 염산 촉매하에서 온도 10 ℃ 이하를 유지하면서 아질산나트륨 3.5 g이 물에 용해된 용액을 서서히 투입하여 디아조화한 후, 상기 반응액에 투입한 후 5~10 ℃, pH 6~7로 조절하여 적색 용액을 얻는다.
상기 용액에 1-히드록시-8-아미노나프탈렌-3,6-디술폰산 16 g을 투입한 후 30~50 ℃, pH 3~5로 조절하여 2차 반응을 완료한다.
2-메톡시-4-(2-설페이토에틸설폰)아닐린 15.6 g을 분산한 후 염산 촉매하에서 온도 10 ℃ 이하를 유지하면서 아질산나트륨 3.5 g이 물에 용해된 용액을 서서히 투입하여 디아조화한 후, 2차 반응액을 15 ℃로 냉각한 다음에 디아조액을 투입한 후 10~15 ℃, pH 6~7로 조절하여 최종 적색 용액을 얻는다.
반응이 완료된 후 분무 건조하여 68 g의 화학식 A-6로 표시되는 화합물을 제조하였다.
제조예 7 : 화학식 B-1로 표시되는 화합물의 합성
트리클로로트리아진 9.3 g을 물과 소량의 얼음, 분산제를 이용하여 분산 후 1-히드록시-8-아미노나프탈렌-3,6-디술폰산 16 g을 pH 7로 용해한 용액을 서서히 적가한 후 5~10 ℃에서 pH 2~3으로 조절하여 반응을 완료한다.
4-(2-설페이토에틸설폰)아닐린 14.1 g을 분산한 후 염산 촉매하에서 온도 10 ℃ 이하를 유지하면서 아질산나트륨 3.5 g이 물에 용해된 용액을 서서히 투입하여 디아조화한 후, 상기 반응액에 투입한 후 5~10 ℃, pH 6~7로 조절하여 적색 용액을 얻는다.
상기 용액에 1-히드록시-8-아미노나프탈렌-3,6-디술폰산 16 g을 투입한 후 30~50 ℃, pH 3~5로 조절하여 2차 반응을 완료한다.
2-아미노나프탈렌-4,8-디술폰산 15.2 g을 분산한 후 염산 촉매하에서 온도 10 ℃ 이하를 유지하면서 아질산나트륨 3.5 g이 물에 용해된 용액을 서서히 투입하여 디아조화한 후, 2차 반응액을 15 ℃로 냉각한 다음에 디아조액을 투입한 후 10~15 ℃, pH 6~7로 조절하여 최종 적색 용액을 얻는다.
반응이 완료된 후 분무 건조하여 75 g의 화학식 B-1로 표시되는 화합물을 제조하였다.
제조예 8 : 화학식 B-2로 표시되는 화합물의 합성
트리클로로트리아진 9.3 g을 물과 소량의 얼음, 분산제를 이용하여 분산 후 1-히드록시-8-아미노나프탈렌-3,6-디술폰산 16 g을 pH 7로 용해한 용액을 서서히 적가한 후 5~10 ℃에서 pH 2~3으로 조절하여 반응을 완료한다.
4-(2-설페이토에틸설폰)아닐린 14.1 g을 분산한 후 염산 촉매하에서 온도 10 ℃ 이하를 유지하면서 아질산나트륨 3.5 g이 물에 용해된 용액을 서서히 투입하여 디아조화한 후, 상기 반응액에 투입한 후 5~10 ℃, pH 6~7로 조절하여 적색 용액을 얻는다.
상기 용액에 1-히드록시-8-아미노나프탈렌-3,6-디술폰산 16 g을 투입한 후 30~50 ℃, pH 3~5로 조절하여 2차 반응을 완료한다.
2-아미노나프탈렌-1,5-디술폰산 15.2 g을 분산한 후 염산 촉매하에서 온도 10 ℃ 이하를 유지하면서 아질산나트륨 3.5 g이 물에 용해된 용액을 서서히 투입하여 디아조화한 후, 2차 반응액을 15℃로 냉각한 다음에 디아조액을 투입한 후 10~15 ℃, pH 6~7로 조절하여 최종 적색 용액을 얻는다.
반응이 완료된 후 분무 건조하여 75 g의 화학식 B-2로 표시되는 화합물을 제조하였다.
제조예 9 : 화학식 B-3로 표시되는 화합물의 합성
트리클로로트리아진 9.3 g을 물과 소량의 얼음, 분산제를 이용하여 분산 후 1-히드록시-8-아미노나프탈렌-3,6-디술폰산 16 g을 pH 7로 용해한 용액을 서서히 적가한 후 5~10 ℃에서 pH 2~3으로 조절하여 반응을 완료한다.
3-(2-설페이토에틸설폰)아닐린 14.1 g을 분산한 후 염산 촉매하에서 온도 10 ℃ 이하를 유지하면서 아질산나트륨 3.5 g이 물에 용해된 용액을 서서히 투입하여 디아조화한 후, 상기 반응액에 투입한 후 5~10 ℃, pH 6~7로 조절하여 적색 용액을 얻는다.
상기 용액에 1-히드록시-8-아미노나프탈렌-3,6-디술폰산 16 g을 투입한 후 30~50 ℃, pH 3~5로 조절하여 2차 반응을 완료한다.
2-아미노나프탈렌-4,8-디술폰산 15.2 g을 분산한 후 염산 촉매하에서 온도 10 ℃ 이하를 유지하면서 아질산나트륨 3.5 g이 물에 용해된 용액을 서서히 투입하여 디아조화한 후, 2차 반응액을 15 ℃로 냉각한 다음에 디아조액을 투입한 후 10~15 ℃, pH 6~7로 조절하여 최종 적색 용액을 얻는다.
반응이 완료된 후 분무 건조하여 75 g의 화학식 B-3로 표시되는 화합물을 제조하였다.
제조예 10 : 화학식 B-4로 표시되는 화합물의 합성
트리클로로트리아진 9.3 g을 물과 소량의 얼음, 분산제를 이용하여 분산 후 1-히드록시-8-아미노나프탈렌-3,6-디술폰산 16 g을 pH 7로 용해한 용액을 서서히 적가한 후 5~10 ℃에서 pH 2~3으로 조절하여 반응을 완료한다.
2-메톡시-5-(2-설페이토에틸설폰)아닐린 15.6 g을 분산한 후 염산 촉매하에서 온도 10 ℃ 이하를 유지하면서 아질산나트륨 3.5 g이 물에 용해된 용액을 서서히 투입하여 디아조화한 후, 상기 반응액에 투입한 후 5~10 ℃, pH 6~7로 조절하여 적색 용액을 얻는다.
상기 용액에 1-히드록시-8-아미노나프탈렌-3,6-디술폰산 16 g을 투입한 후 30~50 ℃, pH 3~5로 조절하여 2차 반응을 완료한다.
2-아미노나프탈렌-4,8-디술폰산 15.2 g을 분산한 후 염산 촉매하에서 온도 10 ℃ 이하를 유지하면서 아질산나트륨 3.5 g이 물에 용해된 용액을 서서히 투입하여 디아조화한 후, 2차 반응액을 15 ℃로 냉각한 다음에 디아조액을 투입한 후 10~15 ℃, pH 6~7로 조절하여 최종 적색 용액을 얻는다.
반응이 완료된 후 분무 건조하여 77 g의 화학식 B-4로 표시되는 화합물을 제조하였다.
제조예 11 : 화학식 B-5로 표시되는 화합물의 합성
트리클로로트리아진 9.3 g을 물과 소량의 얼음, 분산제를 이용하여 분산 후 1-히드록시-8-아미노나프탈렌-3,6-디술폰산 16 g을 pH 7로 용해한 용액을 서서히 적가한 후 5~10 ℃에서 pH 2~3으로 조절하여 반응을 완료한다.
2-설포-4-(2-설페이토에틸설폰)아닐린 18.1 g을 분산한 후 염산 촉매하에서 온도 10 ℃ 이하를 유지하면서 아질산나트륨 3.5 g이 물에 용해된 용액을 서서히 투입하여 디아조화한 후, 상기 반응액에 투입한 후 5~10 ℃, pH 6~7로 조절하여 적색 용액을 얻는다.
상기 용액에 1-히드록시-8-아미노나프탈렌-3,6-디술폰산 16 g을 투입한 후 30~50 ℃, pH 3~5로 조절하여 2차 반응을 완료한다.
2-아미노나프탈렌-4,6,8-트리술폰산 19.3 g을 분산한 후 염산 촉매하에서 온도 10 ℃ 이하를 유지하면서 아질산나트륨 3.5 g이 물에 용해된 용액을 서서히 투입하여 디아조화한 후, 2차 반응액을 15℃로 냉각한 다음에 디아조액을 투입한 후 10~15 ℃, pH 6~7로 조절하여 최종 적색 용액을 얻는다.
반응이 완료된 후 분무 건조하여 80 g의 화학식 B-5로 표시되는 화합물을 제조하였다.
제조예 12 : 화학식 B-6으로 표시되는 화합물의 합성
트리클로로트리아진 9.3 g을 물과 소량의 얼음, 분산제를 이용하여 분산 후 1-히드록시-8-아미노나프탈렌-3,6-디술폰산 16 g을 pH 7로 용해한 용액을 서서히 적가한 후 5~10 ℃에서 pH 2~3으로 조절하여 반응을 완료한다.
2-메톡시-5-(2-설페이토에틸설폰)아닐린 15.6 g을 분산한 후 염산 촉매하에서 온도 10 ℃ 이하를 유지하면서 아질산나트륨 3.5 g이 물에 용해된 용액을 서서히 투입하여 디아조화한 후, 상기 반응액에 투입한 후 5~10 ℃, pH 6~7로 조절하여 적색 용액을 얻는다.
상기 용액에 1-히드록시-8-아미노나프탈렌-3,6-디술폰산 16 g을 투입한 후 30~50 ℃, pH 3~5로 조절하여 2차 반응을 완료한다.
2-아미노나프탈렌-3,6,8-트리술폰산 19.3 g을 분산한 후 염산 촉매하에서 온도 10 ℃ 이하를 유지하면서 아질산나트륨 3.5 g이 물에 용해된 용액을 서서히 투입하여 디아조화한 후, 2차 반응액을 15 ℃로 냉각한 다음에 디아조액을 투입한 후 10~15 ℃, pH 6~7로 조절하여 최종 적색 용액을 얻는다.
반응이 완료된 후 분무 건조하여 78 g의 화학식 B-6으로 표시되는 화합물을 제조하였다.
제조예 13 : 화학식 B-7로 표시되는 화합물의 합성
트리클로로트리아진 9.3 g을 물과 소량의 얼음, 분산제를 이용하여 분산 후 1-히드록시-8-아미노나프탈렌-3,6-디술폰산 16 g을 pH 7로 용해한 용액을 서서히 적가한 후 5~10 ℃에서 pH 2~3으로 조절하여 반응을 완료한다.
2-메톡시-5-(2-설페이토에틸설폰)아닐린 15.6 g을 분산한 후 염산 촉매하에서 온도 10 ℃ 이하를 유지하면서 아질산나트륨 3.5 g이 물에 용해된 용액을 서서히 투입하여 디아조화한 후, 상기 반응액에 투입한 후 5~10 ℃, pH 6~7로 조절하여 적색 용액을 얻는다.
상기 용액에 1-히드록시-8-아미노나프탈렌-3,6-디술폰산 16 g을 투입한 후 30~50 ℃, pH 3~5로 조절하여 2차 반응을 완료한다.
2-아미노나프탈렌-4,6,8-트리술폰산 19.3 g을 분산한 후 염산 촉매하에서 온도 10 ℃ 이하를 유지하면서 아질산나트륨 3.5 g이 물에 용해된 용액을 서서히 투입하여 디아조화한 후, 2차 반응액을 15 ℃로 냉각한 다음에 디아조액을 투입한 후 10~15 ℃, pH 6~7로 조절하여 최종 적색 용액을 얻는다.
반응이 완료된 후 분무 건조하여 78 g의 화학식 B-7로 표시되는 화합물을 제조하였다.
<실시예 1>
전술된 화학식 A에 해당하는 화합물로서, 화학식 A-1로 표시되는 화합물 40 중량%, 화학식 B에 해당하는 화합물로서 화학식 B-1으로 표시되는 화합물 60 중량%를 상온에서 혼합하여 적색 염료 조성물을 제조하였다.
<실시예 2 내지 5>
상기 실시예 1에서 기재된 방법에 따르되, 각각의 구성성분을 하기 표 1에 기재하였다.
<비교예 1 내지 5>
비교예 1로서, 종래 기술에서 가장 범용적으로 사용되는 적색 염료인 Reactive Red 195을 단독 사용하고, 비교예 2로서, Reactive Red 195과 화학식2를 혼합하여 적색 염료 조성물을 제조하여 사용하였고, 비교예 3으로서, Reactive Red 195과 화학식3를 혼합하여 적색 염료 조성물을 제조하여 사용하였고, 비교예 4로서, Reactive Red 195과 화학식 A-1을 혼합하여 적색 염료 조성물을 제조하여 사용하였고, 비교예 5로서, Reactive Red 195과 화학식 B-1을 혼합하여 적색 염료 조성물을 제조하여 사용하였다.
화학식 A의 화합물 화학식 B의 화합물
화합물 함량 (중량%) 화합물 함량 (중량%)
실시예 1 화학식 A-1 40 화학식 B-1 60
실시예 2 화학식 A-2 35 화학식 B-2 65
실시예 3 화학식 A-3 35 화학식 B-3 65
실시예 4 화학식 A-1 40 화학식 B-2 60
실시예 5 화학식 A-1 45 화학식 B-1 55
비교예 1 Reactive Red 195 100 - -
비교예 2 Reactive Red 195 40 화학식 2 60
비교예 3 Reactive Red 195 45 화학식 3 55
비교예 4 Reactive Red 195 40 화학식 A-1 60
비교예 5 Reactive Red 195 40 화학식 B-1 60
<실험예 1 : 빌드업 평가>
본 발명에 따른 실시예 1 내지 실시예 5와, 비교예 1 내지 비교예 5의 반응성 적색염료 조성물에 대한 빌드업을 평가하기 위해 각각의 염료 및 염료 조성물에대하여 o.w.f. 1.0 %에서 9.0 %를 아래 표 2와 같이 준비한다.
o.w.f.(%) 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0
백포(g) 10 10 10 10 10 10 10 10 10
물(ml) 100 100 100 100 100 100 100 100 100
Na2SO4(g) 3 4 5 6 7 8 8 8 8
염료(g) 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
Na2CO3(g) 1.5 1.5 2 2 2 2 2 2 2
각 실시예 및 비교예에 해당하는 9개의 pot에 물, 백포, 염료, Na2SO4를 표와 같이 투입 후 60 ℃에서 20분 쉐이킹(shaking) 후 Na2CO3를 표와 같이 투입한 다음 같은 온도에서 60분간 더 쉐이킹(shaking) 한다.
염색 종료 후 샘플을 꺼내어 찬물에 충분히 수세 후 비이온계 계면활성제 0.5 g을 넣은 물 100 g에 넣고 100 ℃에서 5분간 쉐이킹(shaking)하여 미고착 염료를 제거한 후 다시 찬물에 충분히 수세한 다음, 건조시키고 측색하여 각 o.w.f.별로 K/S값을 CCM(computer color matching)기로 측정하였다.
여기서, 상기 염착율은 80분에서 각 시료 중 가장 진한 염색천의 반사율을 최대값 100으로 놓고 나머지를 상대값으로 환산하였고, 이를 표 3 및 도 1에 나타내었다.
농도별 K/S값
o.w.f 1 2 3 4 5 6 7 8 9
실시예1 18 36 53 69 82 93 101 107 111
실시예2 19 37 54 70 83 93 102 109 115
실시예3 19 37 54 69 82 93 100 106 110
실시예4 19 37 54 69 82 92 99 104 108
실시예5 18 36 53 69 81 91 99 105 108
비교예1 17 32 47 58 67 72 83 74 74
비교예2 20 38 52 65 75 82 86 89 89
비교예3 18 34 49 59 68 72 73 74 75
비교예4 18 33 48 59 68 72 73 74 75
비교예5 17 35 49 63 72 80 84 85 85
그 결과, 상기 표 3에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 실시예 5의 반응성 적색염료 조성물로 염색된 샘플의 색농도값이 비교예 1 내지 비교예 5 조성물로 염색된 샘플보다 염착이 고농도로 갈 수록(o.w.f.값이 클수록) 강하게 나타난 바와 같이 빌드업이 우수하게 나타났다. 이와 같이 저농도 대비 고농도 염착의 색농도가 높을 경우 염색시간을 단축할 수 있고 조밀한 직물에서의 침투성이 높으며 특히 저욕비 염색에 보다 유리한 장점을 가질 수 있다.
<실험예 2 : 세탁 견뢰도 평가>
보통 염색에서 동일한 K/S 값을 맞추는 것이 매우 어려우므로 통상적으로 ± 5% 내외의 염착율 차이는 동일한 것으로 본다. 본 실험에서는 각 비교예 및 실시예의 o.w.f. 3% 염색물로 견뢰도 시험을 진행하였으며 이를 하기 표 4에 나타내었다.
구분 세탁견뢰도
(ISO 105-C06-C2S)
실시예 1 4
실시예 2 4-5
실시예 3 4
실시예 4 4
실시예 5 4
비교예 1 4
비교예 2 3-4
비교예 3 3-4
비교예 4 4
비교예 5 3-4
견뢰도 등급은 숫자가 높을수록 변퇴가 덜되거나 타 섬유에 오염이 덜 됨을 의미하며, 상기 표 4에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 실시예 5의 반응성 적색염료 조성물로 염색된 샘플의 견뢰도가 평균적으로 우수함을 알 수 있었다.
본 발명의 단순한 변형 또는 변경은 모두 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (10)

  1. 하기 화학식 A로 표시되는 화합물; 및 화학식 B로 표시되는 화합물;을 포함하는 반응성 적색 염료 조성물.
    [화학식 A]


    [화학식 B]

    상기 화학식 A 및 화학식 B에서,
    상기 R1이 수소 또는 -SO3M 이고,
    R2는 메톡시기이며,
    R3은 수소, 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 탄소수 1 내지 4의 알콕시기 및 -SO3M로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나의 치환기이고,
    M1 내지 M8, M은 각각 동일하거나 상이하며, 서로 독립적으로 수소, 암모늄기, 리튬, 나트륨 및 칼륨으로 구성된 군에서 선택되는 어느 하나이고,
    Y1 내지 Y3은 각각 동일하거나 상이하며, 서로 독립적으로 아래 구조식 1 로 표시되는 치환기이고,
    [구조식 1]

    상기 구조식 1에서, ‘*’는 황원자에 결합하는 결합사이트를 의미하며, X는 알칼리에 의해 제거될 수 있는 이탈기이며,
    화학식 A에서, 상기 SO2Y1 및 SO2Y2 중 하나는 아조기의 para위치에 결합하며, 나머지 다른 하나는 아조기의 meta위치에 결합하며.
    화학식 B에서, D는 아래의 구조식 2로 표시되는 나프탈렌계 치환기 중 하나이고,
    상기 반응성 적색염료 조성물내 화학식 A로 표시되는 화합물 및 화학식 B로 표시되는 화합물의 함량비는 각 성분의 무게기준, 3: 7 내지 7 :3 의 범위이다.
    [구조식 2]

    상기 구조식 2 내 ‘*’는 질소원자에 결합하는 결합사이트를 의미하며, M9 내지 M10은 각각 동일하거나 상이하며, 서로 독립적으로 수소, 암모늄기, 리튬, 나트륨 및 칼륨으로 구성된 군에서 선택되는 어느 하나이다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 B내 구조식 2에서,
    M9 내지 M10은 각각 동일하거나 상이하며, 서로 독립적으로 수소, 리튬 및 나트륨 및 칼륨으로 구성된 군에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 반응성 적색 염료 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 B에서,
    상기 치환기 R3은 수소, 메틸기, 메톡시기 및 -SO3M로 구성된 군에서 선택되는 어느 하나의 치환기 인 것을 특징으로 하는 반응성 적색 염료 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 A 및 화학식 B에서,
    X는 클로로(-Cl), 브로모(-Br), 설페이토(-OSO3H), 아이오도(-I), 아세테이토(CH3COO-) 및 포스페이토(-OP03H2) 중에서 선택되는 어느 하나의 치환기인 것을 특징으로 하는 반응성 적색 염료 조성물.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 R1을 포함하는 페닐그룹에 결합되는 SO2Y2는 아조기의 para위치에 결합하며, R2를 포함하는 페닐그룹에 결합되는 SO2Y1는 아조기의 meta위치에 결합하는 것을 특징으로 하는 반응성 적색 염료 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 R1을 포함하는 페닐그룹에 결합되는 SO2Y2는 아조기의 meta위치에 결합하며, R2를 포함하는 페닐그룹에 결합되는 SO2Y1는 아조기의 para위치에 결합하는 것을 특징으로 하는 반응성 적색 염료 조성물.

  8. 삭제
  9. 제1항 내지 제4항, 제6항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 반응성 적색 염료 조성물을 적색 성분으로 포함하는 반응성 흑색 염료 조성물.
  10. 제1항 내지 제4항, 제6항 내지 제7항 중 어느 한 항의 반응성 적색염료 조성물을 포함하는 염료 조성물을 사용하여 하이드록실 그룹을 함유하거나, 또는 질소 그룹을 함유하는 섬유재료를 염색 또는 날염 또는 디지털 잉크젯 프린팅하는 방법.
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