Choi, Yun Seok;Lee, Kun Su;Kim, Hye Jin;Choi, Jong Yun;Kang, Soon Bang;Lee, Eui Jae;Keum, Gyochang
Bulletin of the Korean Chemical Society
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제34권3호
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pp.863-867
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2013
A series of azo disperse dyes having dicyanovinyl groups was synthesized by the Knoevenagel condensation with malononitrile from carbonyl substituted phenylazo disperse dyes which were prepared by conventional diazo coupling reaction of aniline derivatives as diazo components. A variety of coupling components such as anilines, an indole and a pyridone were used. The azo disperse dyes were evaluated for their spectral properties and dyeing assessment on the polyester fabrics. The azo disperse dyes containing dicyanovinyl groups showed bathochromic shifts and darker colors due to increased electron withdrawing strength in their azo components and extended conjugation by dicyanovinyl groups than their parent carbonyl substituted azo dyes. The dyes containing 2-acetylamino-5-methoxy substituent in the coupling component exhibited higher wavelength of maximum absorbance (${\lambda}_{max}$) and significant negative solvatochromism than those of other dyes due to intramolecular hydrogen bonding.
Temporarily solubilized azo disperse dyes containing ${\beta}$-sulfatoethylsufonyl group were applied to acetate fabric and the feasibility of dispersant-free dyeing was investigated. The color yields of the dyes on acetate fabric were found to be dependent on dye bath pH as well as dyeing temperature. The optimum results were obtained at pH 6 and $80^{\circ}C$. The dyes showed good exhaustion and levelling properties. Vinylsulfone derivatives of the dyes were prepared and applied to acetate with dispersant. Dyeing properties of the temporarily solubilized disperse dyes were similar to or better than those of the vinylsulfone dyes. The dyes showed moderate to good fastness properties on acetate.
Temporarily solubilized azo disperse dyes based on 1,2-substituted indoles were synthesized and characterized. Dispersant-free dyeing of polyester by using the synthesized dyes has been investigated. The colour yields of the dyes on the polyester fabric were found to be highly dependent on the dyeing pH, optimum results being obtained at pH 5. The dyes exhibited good to excellent fastness properties on polyester while lightfastness was moderate.
Some phthalimidyl azo dyes containing N,N-diethyl or N,N-di($\beta$-methoxycarbonylethyl) group have been attempted to apply onto two kinds of polyurethane based materials and rationalize their dyeability and fastness comparing with those of some commercial disperse dyes. Phthalimidyl azo dye showed 66~98% of exhaustion yield at $120^{\circ}C$ by a conventional exhaust dyeing method. The dyeings were found to have a higher wash fastness with both fabrics in comparison with those of commercial dyes which indicates lower thermomigration and efficient alkali clearable properties of phthalimidyl ring and/or diester group during post-dyeing process.
The fixing behaviors of anthraquinone disperse dyes containing dimethylamino substituent, such as C. I. Disperse Violet 26(D.V.26) and C. I. Disperse Blue 14(D.V.14), or containing diamino substituent, such as C. I. Disperse Blue 73(D.B.73), and monochlorotriazinyl azo reactive dyes, such as C. I. Reactive Orange 13(R.O.13), C. I. Reactive Red 3(R.R.3). C. I. Reactive Yellow 2(R.Y.2) on polyester/cotton blend(P/C) fabrics were examined for the one-step printing of P/C fabrics. The high temperature steaming of $175^{\circ}C$ is the most satisfactory fixing method for P/C one-step printing with above disperse and reactive dyes among the four different fixing methods: $175^{\circ}C$ steaming, $102^{\circ}C$ steaming${\rightarrow}175^{\circ}C$ steaming, $190^{\circ}C$ thermosol, $102^{\circ}C$ steaming${\rightarrow}190^{\circ}C$ thermosol. $190^{\circ}C$ thermosol is unfit to fix R.R.3 and R.Y.2 whose heat stability is poor. It was found that D.V.26 and D.B.14 containing dimethylamino substituent are unstable for heat and alkali, but D.B.73 is stable for them to print P/C blend fabrics with R.O.13 which is also stable for heat. Therefore we found that D.B.73, R.O.13 and a pair of D.B.73 and R.O.13 were very suitable for one-step printing of P/C blend fabrics.
Waterborne PU membrane was prepared from waterborne PU dispersion solution to investigate physical and staining properties. The staining properties of waterborne PU membrane with acid dyes and disperse dyes were observed. The physical properties of the PU membrane were investigated by X-ray diffraction and IR spectroscopy. The staining property of waterborne PU membrane for azo acid dyes is better than that of disperse dyes. X-ray diffraction peaks sharpened and tensile strain and stress increased with heat setting temperature.
A series of azo based disperse dyes were synthesized and applied to polyester(PET) fiber in supercritical carbon dioxide($ScCO_2$). Various aniline derivatives were used as diazo component and coupled with glycine ethylester or carbonic acid ethylester derivatives to give azo based disperse dyes. Depending on the various diazo substituents, absorption maxima varied from 415 to 529nm in acetone. Dyeing in $ScCO_2$ was carried out at $120^{\circ}C$ and 250bar pressure for 2hrs with 0.5% o.w.f. of dye concentration. Dyed PET fiber had excellent brightness and good light, washing and perspiration(acid/alkali) fastness properties.
In order to investigate the light fastness of amino azo disperse dyes, some kinds of disperse dyes were prepared and dyed to polyester fabric under the different conditions, such as single or mixture state. After the dyed fabric was irradiated with carbon arc light for several hours, the color differences and K/S values of fabric were measured. The light fastness of amino azo disperse dye was decreased by the introduction of OH group to the dye molecule. But when the amino azo dye was mixed with the anthraquinone disperse dye, the light fastness was increased. It was considered that the dye molecules were aggregated on account of hydrogen bonding via OH groups, resulting the decrease of surface area of dye molecule which might be irradiated by the light.
Disperse dyes derived from heterocyclic compounds such as phenylindole, pyridone, diaminopyridine, and carbazole have been known to exhibit high light fastness and bathochromic shift compared to the coursponding aminoazobenzene. The synthetic method to obtain diaminopyridine derivatives, which can be used as coupling components, was chlorination of pyridone with phosphorous oxychloride, followed by substitution with various primary amines. Four azo disperse dyes were synthesized by coupling four diaminopyridines with 2-cyano-4-nitroaniline as a diazo component. Structures of these dyes were confirmed by $^1H$ NMR spectroscopy. The wavelengths of maximum absorption of the synthesized disperse dyes were in the range of $517\~528nm$, and molar extinction coefficients were $45,700\~50,100$. The dyeability of four disperse dyes toward PET fiber was generally good. Wash and rubbing fastnesses were excellent, while light and dry heat fastness were good.
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