説明

ポリエステルを染色するための方法

【課題】ポリエステルを染色するための方法の提供。
【解決手段】本発明は、浸漬法(exhaust method)に従ってポリエステル繊維材料を染色するための方法であって、該方法は、以下の工程
(a)該繊維材料を1種以上の界面活性剤で前処理すること、
(b)1種以上の分散染料で染色すること、及び、
(c)ヒドロキシアルキルスルフィン酸又はヒドロキシアルキルスルフィン酸塩で還元後処理すること
を含み、
ここで、工程(a)、(b)及び(c)は、単一液体中で連続して行われるところの方法に関する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、浸漬法(exhaust method)に従って、分散染料を使用してポリエステル繊維材料を染色するための方法に関する。
【背景技術】
【0002】
糸又は平織物構造、例えば織布の形態のポリエステル(PES)の繊維材料を染色するための慣用の方法は、一般に、少なくとも3つの別個の方法工程からなる。前処理工程において、繊維材料は、脱脂/清浄の目的で、糊抜剤又は漂白剤等の更なる助剤を含み得る界面活性剤含有洗浄液で処理される。第二工程、染色手段それ自体において、ポリエステル繊維は、酸性のpH範囲で、高温において染料分散液で処理される。堅牢性を強化するために、該方法において染色した繊維材料の表面に付着している染料の粒子は、アルカリ性のpH範囲で還元後処理することによって除去される。その後、染色物は、最終製品が中性ないしわずかに酸性のpHを有するように、中和される。3つの異なる清浄及び染色液も必要とする多工程法は、相対的に時間がかかり、汚染物質となる多量の廃液をもたらす。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
それ故、より効率的で、時間のかからず、なおかつ、より環境に優しい、ポリエステル繊維材料の染色方法が必要とされてきた。
【課題を解決するための手段】
【0004】
驚くべきことに、今や、上記の多工程法が、かなり単純化され得、いわゆる単一液体中での‘‘一体(all−in−one)’’法として、染浴中で予洗を行い、その後、同じ染浴中で酸性のpHにおいて、特定の還元剤を使用して還元後処理を行うことによって行われ得ることが発見された。
【0005】
本発明は、浸漬法に従ってポリエステル繊維材料を染色するための方法であって、該方法は、以下の工程
(a)該繊維材料を1種以上の界面活性剤で前処理すること、
(b)1種以上の分散染料で染色すること、及び、
(c)ヒドロキシアルキルスルフィン酸又はヒドロキシアルキルスルフィン酸塩で還元後処理すること
を含み、
ここで、工程(a)、(b)及び(c)は、単一液体中で連続して行われるところの方法に関する。
【0006】
本発明に従った方法は、合成ポリエステルベースの繊維材料を染色するために適しており、純粋なポリエステル及びPESブレンド繊維のために使用することができる。
【0007】
好ましいのは、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)又はポリブチレンテレフタレート(PBTP)等の、テレフタル酸とグリコールの又はテレフタル酸と1,4−ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサンの重縮合によって得られ得る線状芳香族ポリエステルである。
【0008】
方法工程(a)における清浄及び/又は脱脂のために適当な界面活性剤は、当業者に既知であり、大抵は、市販で入手可能である。
【0009】
方法工程(a)において、好ましいのは、非イオン性界面活性剤又はアニオン性界面活性剤の使用である。非イオン性界面活性剤が特に好ましい。
【0010】
適当な非イオン性界面活性剤は、特に、オキシアルキレン基、とりわけオキシエチレン基を含む化合物、例えば脂肪アルコールポリグリコールエーテル(脂肪アルコールエトキシレート)、アルキルフェノールポリグリコールエーテル、脂肪酸エトキシレート、脂肪アミンエトキシレート、エトキシ化トリグリセリド及びモノアルキル化ポリエチレングリコールエーテル並びに両方の末端がアルキル化されたポリエチレングリコールエーテル等である。
【0011】
一般に、脂肪アルコールポリグリコールエーテルは、アルキレンオキシド、特にエチレンオキシド2ないし20モルと8ないし22個の炭素原子を有する飽和又は不飽和モノアルコール1モルとの付加生成物である。考慮される脂肪族飽和モノアルコールは、天然アルコール、例えばラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、セチルアルコール又はステアリルアルコール、及びまた、合成アルコール、例えば2−エチルヘキサノール、1,1,3,3−テトラメチルブタノール、オクタノ−2−オール、イソノニルアルコール、トリメチルヘキサノール、トリメチルノニルアルコール、デカノール、炭素原子数9ないし11のオキソ−アルコール、トリデシルアルコール又はイソトリデカノールを含む。不飽和脂肪族モノアルコールは、例えばドデセニルアルコール、ヘキサンデセニルアルコール又はオレイルアルコールである。適当な脂肪アルコールポリグリコールエーテルはまた、2種以上のアルコールの混合物、例えば大豆脂肪酸、パーム核脂肪酸又は牛脂油から誘導されたアルコールの混合物のアルキレンオキシド付加物である。
【0012】
適当なアルキルフェノールポリグリコールエーテルは、アルキレンオキシド、特にエチレンオキシド2ないし20モルとアルキルフェノール1モルの付加生成物である。その例は、エトキシ化4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)フェノール、エトキシ化4−(1,3,5−トリメチルヘキシル)フェノール、エトキシ化4−ドデシルフェノール、エトキシ化2,4−ビス(1,3,5−トリメチルヘキシル)フェノール及びエトキシ化2,4,6−トリブチルフェノールである。
【0013】
脂肪酸エトキシレート、脂肪アミンエトキシレート及びエトキシ化トリグリセリドは、それぞれ、アルキレンオキシド、特にエチレンオキシド2ないし20モルと脂肪酸、脂肪アミン又はトリグリセリド1モルの付加生成物である。
【0014】
方法工程(a)において、ヒドロキシ末端ポリグリコールエーテルを使用する代わりに、そのリン酸化誘導体、即ち相当するリン酸エステル及びその塩を使用することもできる。
【0015】
更なる適当な成分(a)は、モノアルキル化ポリエチレングリコールエーテル、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル及びトリエチレングリコールモノブチルエーテル及びまたジアルキル化ポリエチレングリコールエーテル、例えばエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル及びトリエチレングリコールジブチルエーテル等である。
【0016】
方法工程(a)において、好ましいのはモノアルキル化ポリエチレングリコールエーテル又は脂肪アルコールポリグリコールエーテルの使用である。
【0017】
特に好ましい界面活性剤は、トリエチレングリコールモノブチルエーテル及びエトキシ化トリデシルアルコールのリン酸エステル(カリウム塩)である。
【0018】
1種以上の界面活性剤に加えて、方法工程(a)において使用される洗浄液は、例えば、脱脂剤、漂白剤、湿潤剤、酵素、安定剤、錯化剤、分散剤、消泡剤及びpH調整剤等の更なる繊維助剤を含み得る。
【0019】
方法工程(a)は、都合よくは、やや高温において、好ましくは30ないし60℃において、特に35ないし50℃において行われる。
【0020】
前処理浴のpH値は、好ましくは、適当な緩衝系を使用して、2.5ないし6.5、特に3.0ないし6.0の範囲に調整される。
【0021】
方法工程(b)における繊維材料への染料の適用は、一般に、100ないし160℃、好ましくは120ないし150℃の温度で、慣用のアニオン性又は非イオン性分散剤、及び、所望により、慣用の膨張剤(キャリヤー)の存在下において、水性分散液を用いた浸漬法によって行われる。
【0022】
原則として、ポリエステルを染色するために既知のあらゆる分散染料が本発明に従った方法において使用され得る。
【0023】
以下の分散染料が好ましい:カラーインデックス ディスパース イエロー 114(C.I. Disperse Yellow 114)、カラーインデックス ディスパース イエロー 211(C.I. Disperse Yellow 211)、カラーインデックス ディスパース イエロー 54(C.I. Disperse Yellow 54)、カラーインデックス ディスパース オレンジ 25(C.I. Disperse Orange 25)、カラーインデックス ディスパース オレンジ 30(C.I. Disperse Orange 30)、カラーインデックス ディスパース オレンジ 31(C.I. Disperse Orange 31)、カラーインデックス ディスパース オレンジ 44(C.I. Disperse Orange 44)、カラーインデックス ディスパース オレンジ 61(C.I. Disperse Orange 61)、カラーインデックス ディスパース レッド 50(C.I. Disperse Red 50)、カラーインデックス ディスパース
レッド 73(C.I. Disperse Red 73)、カラーインデックス ディスパース レッド 82(C.I. Disperse Red 82)、カラーインデックス ディスパース レッド 167(C.I. Disperse Red 167)、カラーインデックス ディスパース レッド 324(C.I. Disperse Red 324)、カラーインデックス ディスパース レッド 356(C.I. Disperse Red 356)、カラーインデックス ディスパース レッド
376(C.I. Disperse Red 376)、カラーインデックス ディスパース レッド 382(C.I. Disperse Red 382)、カラーインデックス ディスパース レッド 383(C.I. Disperse Red 383)、カラーインデックス ディスパース バイオレット 93:1(C.I. Disperse Violet 93:1)、カラーインデックス ディスパース バイオレット 107(C.I. Disperse Violet 107)、カラーインデックス ディスパース ブルー 56(C.I. Disperse Blue 56)、カラーインデックス ディスパース ブルー 60(C.I. Disperse Blue 60)、カラーインデックス ディスパース ブルー 79:1(C.I. Disperse Blue 79:1)、カラーインデックス ディスパース ブルー
93:1(C.I. Disperse Blue 93:1)、カラーインデックス ディスパース ブルー 165(C.I. Disperse Blue 165)、カラーインデックス ディスパース ブルー 284(C.I. Disperse Blue 284)、カラーインデックス ディスパース ブルー 291(C.I. Disperse Blue 291)及びカラーインデックス ディスパース ブルー 354(C.I. Disperse Blue 354)。
【0024】
染料は、個々に又は混合物において適用され得る。都合よくは、2つ又は3つの染料(2又は3色性)の混合物が使用され得る。しかしながら、4種以上の染料の混合物も、特にグレーの色合いの製造において使用され得る。
【0025】
染浴中に使用される個々の染料の量は、所望の色の深みに依存して、広い範囲内で変化し得る。一般に、染色する繊維材料に基づき、0.01ないし35質量%、特に0.1ないし15質量%の量が都合がよいことが分かっている。液比は、様々な範囲、例えば1:2ないし1:50、好ましくは1:3ないし1:15の範囲から選択され得る。
【0026】
方法工程(b)は、好ましくは、pH3.0ないし5.5、特にpH3.5ないし5.0において行われる。
【0027】
後処理工程(c)において使用するための還元剤は、α−ヒドロキシアルキルスルフィン酸又はその塩、好ましくはそのナトリウム塩である。以下のものは、適当なヒドロキシスルフィン酸の例である:ヒドロキシメチルスルフィン酸、1−ヒドロキシエチルスルフィン酸、1−ヒドロキシプロピルスルフィン酸、1−ヒドロキシブチルスルフィン酸、1−ヒドロキシ−1−メチルエチルスルフィン酸、1−ヒドロキシ−1−エチルプロピルスルフィン酸、1−ヒドロキシ−1−メチルプロピルスルフィン酸及び1−ヒドロキシ−1−メチルペンチルスルフィン酸。
【0028】
好ましい還元剤は、ヒドロキシメチルスルフィン酸及びヒドロキシメチルスルフィン酸の塩、特にヒドロキシメチルスルフィン酸ナトリウムである。大抵の他の慣用の還元剤と異なり、α−ヒドロキシアルキルスルフィン酸も、酸性のpH範囲において使用され得るため、本発明に従った方法の方法工程(c)におけるpHは、好ましくは3.5ないし6.5の範囲、特に4.0ないし6.0の範囲に設定される。
【0029】
都合よくは、方法工程(c)は、50ないし100℃、好ましくは60ないし90℃において行われる。
【0030】
本発明に従った方法の重要な利点は、3つの方法工程(a)、(b)及び(c)の全てが酸性のpH範囲、好ましくは2.5ないし6.5のpH値において行われ得ることにある。
【0031】
本発明に従った方法において、染浴中に同時に存在するセルロース繊維(例えば、綿)は、着色しないか、又は、わずかにしか着色しない(非常によく保たれる)ため、本発明に従った方法はまた、ポリエステル/セルロース繊維ブレンド繊維を染色するのに非常に適している。
【0032】
本発明に従った方法は、都合よくは、合成ポリエステルのマイクロファイバーを染色又は印刷するためにも適している。マイクロファイバーは、1デニール(1.1 デシテックス(dTex)未満の特定の細さを有する糸からつくられる繊維材料を意味すると理解される。このようなマイクロファイバーは既知であり、通常、溶融紡糸によって製造される。
【0033】
前記織物材料は、非常に様々な種類の加工形態、例えば繊維、糸、織布又は編物の形態、及びカーペットの形態であり得る。
【0034】
総合的に良好な堅牢性、例えば、塩素、摩擦、湿潤、湿潤摩擦、洗浄、水、海水及び汗に対する良好な堅牢性等を有する染色物が得られる。特に、洗浄堅牢性において非常に良好な値を有する。
【0035】
本発明に従った‘‘一体(all−in−one)’’法により、慣用のPES染色法では約200ないし240分かかる前処理、染色及び還元後処理の合計時間を約70ないし150分まで減らすことができる。
【0036】
本発明に従った方法は、方法工程後、たった1度の洗浄操作を必要とするだけなので、該方法において使用される水の総量は慣用の方法よりも約50%も少ない。約40%の省エネも達成する。
【0037】
以下の実施例は本発明を説明するために供する。特に記載がない限りは、部は、質量部を示し、パーセント(%)は、質量%を示す。温度は摂氏温度で示す。質量部と体積部の関係は、グラム(g)と立方センチメートル(cm3)の関係と同じである。
【実施例】
【0038】
実施例1:
PESマイクロファイバー繊維(0.8d) 2.0kgを、
2g/Lの洗浄液(15% トリエチレングリコールブチルエーテル、12% エトキシ化トリデシルアルコールのリン酸カリウム塩、10% マーロウェット OFA(登録商標:Marlowet)(界面活性剤、サソル社製)及び63% 水);
1g/Lのユニバジン DPL(登録商標:Univadine)(分散剤、チバ スペシャルティ ケミカルズ);
1g/Lのチバフロー UNI(登録商標:Cibaflow)(消泡剤、チバ スペシャルティ ケミカルズ);
1g/Lのチバテックス AB−45(登録商標:Cibatex)(酸緩衝液、チバ
スペシャルティ ケミカルズ)
を含む液に浸し、40℃まで加熱した。5分後、分散染料であるテラシル オレンジ SD(登録商標:Terasil)(チバ スペシャルティ ケミカルズ)、テラシル ルバイン SD(登録商標:Terasil)(チバ スペシャルティ ケミカルズ)及びテラシル ダーク ブルー SD(登録商標:Terasil)(チバ スペシャルティ
ケミカルズ)を、液中における各濃度が1.3%(テラシル オレンジ SD(登録商標:Terasil))、3.0%(テラシル ルバイン SD(登録商標:Terasil))及び0.2%(テラシル ダーク ブルー SD(登録商標:Terasil))となるような量で添加した。その後、液を2℃/分の速度で130℃まで加熱した。130℃での40分後、液を2.5℃/分の速度で80℃まで冷却した。その後、2g/Lの還元剤(24.9% ヒドロキシメタンスルフィン酸/ナトリウム塩、0.2% プロキセル GXL(防腐剤(アベシア インコーポレーテッド)、74.9% 水)を添加した;pHは約5であった。20分後、80℃において、得られた染色物を水で洗浄し、乾燥させた。総合的に良好な堅牢性、特に、光及び洗浄に対して高い堅牢性を有するえんじ色の染色物が得られた。ISO 105 C01に従って測定した洗浄に対する堅牢性の値を表1に示す。
【0039】
実施例2:
PESマイクロファイバー繊維(0.8d) 2.070kgを、実施例1に記載した
方法により、テラシル オレンジ SD(登録商標:Terasil)、テラシル ルバイン SD(登録商標:Terasil)及びテラシル ダーク ブルー SD(登録商標:Terasil)で染色した。染料は、液中における各濃度が0.8%(テラシル オレンジ SD(登録商標:Terasil))、0.3%(テラシル ルバイン SD(登録商標:Terasil))及び2.4%(テラシル ダーク ブルー SD(登録商標:Terasil))となるような量で添加した。湿潤法の合計時間は135分であった。総合的に良好な堅牢性、特に、光及び洗浄に対して高い堅牢性を有する紺青色の染色物が得られた。ISO 105 C01に従って測定した洗浄に対する堅牢性の値を表1に示す。
【0040】
実施例3:
PESマイクロファイバー繊維(0.8d) 2.780kgを、実施例1に記載した方法により、テラシル オレンジ SD(登録商標:Terasil)、テラシル ルバイン SD(登録商標:Terasil)及びテラシル ダーク ブルー SD(登録商標:Terasil)で染色した。染料は、液中における各濃度が0.73%(テラシル
オレンジ SD(登録商標:Terasil))、0.048%(テラシル ルバイン
SD(登録商標:Terasil))及び0.5%(テラシル ダーク ブルー SD(登録商標:Terasil))となるような量で添加した。チバテックス AB−45(登録商標:Cibatex)を2g/Lの量で導入した;加熱速度は3℃/分であった。130℃での20分後、液を5℃/分の速度で80℃まで冷却した。湿潤法の合計時間は90分であった。総合的に良好な堅牢性、特に、光及び洗浄に対して高い堅牢性を有する灰色の染色物が得られた。ISO 105 C01に従って測定した洗浄に対する堅牢性の値を表1に示す。
表1:ISO 105 C01(40℃×30分)に従った洗浄に対する堅牢性
【表1】


【特許請求の範囲】
【請求項1】
浸漬法(exhaust method)に従ってポリエステル繊維材料を染色するための方法であって、該方法は、以下の工程
(a)該繊維材料を1種以上の界面活性剤で前処理すること、
(b)1種以上の分散染料で染色すること、及び、
(c)ヒドロキシアルキルスルフィン酸又はヒドロキシアルキルスルフィン酸塩で還元後処理すること
を含み、
ここで、工程(a)、(b)及び(c)は、単一液体中で連続して行われるところの方法。
【請求項2】
非イオン性界面活性剤又はアニオン性界面活性剤が、方法工程(a)において使用されるところの請求項1に記載の方法。
【請求項3】
モノアルキル化ポリエチレングリコールエーテル又は脂肪アルコールポリグリコールエーテルが方法工程(a)において使用されるところの請求項1に記載の方法。
【請求項4】
以下の群:カラーインデックス ディスパース イエロー 114(C.I. Disperse Yellow 114)、カラーインデックス ディスパース イエロー 211(C.I. Disperse Yellow 211)、カラーインデックス ディスパース イエロー 54(C.I. Disperse Yellow 54)、カラーインデックス ディスパース オレンジ 25(C.I. Disperse Orange 25)、カラーインデックス ディスパース オレンジ 30(C.I. Disperse Orange 30)、カラーインデックス ディスパース オレンジ 31(C.I. Disperse Orange 31)、カラーインデックス ディスパース オレンジ 44(C.I. Disperse Orange 44)、カラーインデックス ディスパース オレンジ 61(C.I. Disperse Orange 61)、カラーインデックス ディスパース レッド 50(C.I. Disperse Red 50)、カラーインデックス ディスパース レッド 73(C.I. Disperse Red 73)、カラーインデックス ディスパース レッド 82(C.I. Disperse Red 82)、カラーインデックス ディスパース レッド 167(C.I. Disperse Red 167)、カラーインデックス ディスパース レッド 324(C.I. Disperse Red 324)、カラーインデックス ディスパース レッド 356(C.I. Disperse Red 356)、カラーインデックス ディスパース レッド 376(C.I. Disperse Red 376)、カラーインデックス ディスパース レッド
382(C.I. Disperse Red 382)、カラーインデックス ディスパース レッド 383(C.I. Disperse Red 383)、カラーインデックス ディスパース バイオレット 93:1(C.I. Disperse Violet 93:1)、カラーインデックス ディスパース バイオレット 107(C.I. Disperse Violet 107)、カラーインデックス ディスパース ブルー 56(C.I. Disperse Blue 56)、カラーインデックス ディスパース ブルー 60(C.I. Disperse Blue 60)、カラーインデックス ディスパース ブルー 79:1(C.I. Disperse Blue 79:1)、カラーインデックス ディスパース ブルー 93:1(C.I. Disperse Blue 93:1)、カラーインデックス ディスパース ブルー 165(C.I. Disperse Blue 165)、カラーインデックス
ディスパース ブルー 284(C.I. Disperse Blue 284)、カラーインデックス ディスパース ブルー 291(C.I. Disperse B
lue 291)、カラーインデックス ディスパース ブルー 354(C.I. Disperse Blue 354)からの1種以上の染料が、方法工程(b)において使用されるところの請求項1に記載の方法。
【請求項5】
ヒドロキシメチルスルフィン酸又はヒドロキシメチルスルフィン酸の塩が、方法工程(c)において使用されるところの請求項1に記載の方法。
【請求項6】
3つの方法工程(a)、(b)及び(c)の全てにおいて、液体のpH値が2.5ないし6.5であるところの請求項1に記載の方法。
【請求項7】
前記ポリエステル繊維材料が、純粋なポリエステル又はポリエステル/セルロースブレンド繊維からなる請求項1に記載の方法。
【請求項8】
前記ポリエステル繊維材料が、マイクロファイバーからなる請求項7に記載の方法。
【請求項9】
請求項1に記載の方法に従って製造された染色ポリエステル繊維材料。



【公表番号】特表2009−526921(P2009−526921A)
【公表日】平成21年7月23日(2009.7.23)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−554724(P2008−554724)
【出願日】平成19年2月1日(2007.2.1)
【国際出願番号】PCT/EP2007/050979
【国際公開番号】WO2007/093505
【国際公開日】平成19年8月23日(2007.8.23)
【出願人】(300052420)ハンツマン アドバンスト マテリアルズ (スイッツァランド) ゲーエムベーハー (26)
【氏名又は名称原語表記】HUNTSMAN ADVANCED MATERIALS (SWITZERLAND) GMBH
【Fターム(参考)】