染料の部類
金属錯塩酸性染料
別名: 含金染料
あらかじめ金属(クロムなど)を錯塩化した色素の形で染着する酸性染料の一種。Colour Indexでは酸性染料(Acid Dye)に分類されるが、資料は酸性媒染染料や一般の酸性染料とは区別して説明している。
テーマ: 電気で寄せる
主張と根拠(5)
金属錯塩酸性染料 ・種類ポリアミド系繊維に対して金属と錯結合した色素の形で染着する染料として、酸性媒染染料と金属錯塩型酸性染料の2種属があるとしている。開発の歴史としては酸性媒染染料が先に開発されたが、染色過程で羊毛上で化学反応を行いクロム錯塩を形成する機構のため特に淡色〜中色染めでは染色の再現性が悪く色合わせが困難な点に問題が残っていたとし、その対応策としてあらかじめ金属錯塩化した染料で染色する金属錯塩型酸性染料が開発された、としている。文脈資料
範囲: 金属錯塩型酸性染料の分類上の位置づけ
ポリアミド系繊維に対し金属と錯結合した色素として染着する染料には酸性媒染染料と金属錯塩型酸性染料の2つの種属があり、先に開発された酸性媒染染料は羊毛上でクロム錯塩を作る反応を伴うため淡色〜中色で色合わせが難しいという課題が残っていたこと、その解決策としてあらかじめ金属錯塩化した染料が開発された経緯を述べている。
限界: 学会誌の解説記事(講義欄)。
出典: 染色技術者のための染料化学(その7)6.2 金属錯塩酸性染料 6.3 酸性媒染染料 (今田邦彦, 2002) ・P445 §6.2 1) ・教科書・専門書 ・ AIが原文で確認
金属錯塩酸性染料 ・結びつき方金属錯塩型酸性染料は、アゾ基を挟むO・O'位の酸素原子のところで金属と配位結合をつくっているとし、これによりアゾ基が金属で守られる形になるため、配位結合をもたない通常のアゾ系酸性染料に比べ耐光堅牢度などが高くなるとしている。また染料中の金属は繊維側のアミノ基やカルボン酸基とも結合に関わるため、通常の酸性染料よりしっかり染着するともしている。タイプは、金属1原子に染料1分子が結合する1:1型と、金属1原子に染料2分子が結合する1:2型の2種類があり、1:1型は強酸性浴でないと最適に染まらない弱点があったため、弱酸性から中性の浴でも染色できる1:2型がのちに開発された、としている。文脈資料
範囲: 金属錯塩型酸性染料の羊毛・ナイロンへの染着
金属錯塩型酸性染料は、アゾ基を挟むO・O'位の酸素原子で金属と配位結合しているために光による退色などからアゾ基が守られ、錯結合をもたない通常のアゾ系酸性染料より堅牢度が高いこと、また染料中の金属が繊維側のアミノ基・カルボン酸基とも結合するため通常の酸性染料より強く染着すること、金属1個に染料1分子が結合する1:1型と染料2分子が結合する1:2型があり、1:1型は強酸性浴でしか使えない欠点から弱酸性〜中性で染まる1:2型へと改良された経緯を述べている。
限界: 学会誌の解説記事(講義欄)。図1(金属錯塩酸性染料の羊毛への染着モデル)の図示内容までは文章化していない。この配位結合が、天然染料の媒染剤の金属イオンと色素の錯体形成と同じ仕組みと言えるかは確認していない。
出典: 染色技術者のための染料化学(その7)6.2 金属錯塩酸性染料 6.3 酸性媒染染料 (今田邦彦, 2002) ・P445-446 §6.2 2)3) ・教科書・専門書 ・ AIが原文で確認
含金染料(premetallised dye)には2種あり、1:1型(染料分子1個に金属1個が結合)は強酸性浴で、もう一方(1個の金属に染料分子2個が結合するタイプ)は中性〜弱酸性浴で染めるとする。表14.1では前者を『1:1 Metal complex』、後者を『1:2 Metal complex』と表記する。
限界: 本文の説明文だけは『2:1』という表記(染料2:金属1の順)を使っており、直後の表14.1では『1:2 Metal complex』(今田論文と同じ金属:染料の順)に変わる。同じ資料内で比率の書き方が本文と表とで入れ替わっている点に注意。今田論文の『1:2型』と同じ組成を指すと見られるが、本文と表の表記の違いは原文のまま記録した。
出典: 14. Wool Dyeing Principles and Techniques (WOOL482/582 Wool Processing, Notes – Topic 14) (M T Pailthorpe and E J Wood, 2012) ・誌面p.14-2〜14-3 ・教科書・専門書 ・ AIが原文で確認
金属錯塩酸性染料は酸性媒染染料と異なる文脈資料
範囲: 金属錯塩型酸性染料 vs 酸性媒染染料(表1)
表1で金属錯塩型酸性染料と酸性媒染染料の色調・堅ろう度・適性染色pH・初期染着量・移染性・均染性・染色時間・繊維の強度低下・廃水負荷(クロム)・染料価格を対比している。数値・記号は400dpiの頁画像で確認した。
限界: 学会誌の解説記事(講義欄)による整理表。
出典: 染色技術者のための染料化学(その7)6.2 金属錯塩酸性染料 6.3 酸性媒染染料 (今田邦彦, 2002) ・P445 表1 ・教科書・専門書 ・ AIが原文で確認
金属錯塩酸性染料 ・性質同じ表1は、金属錯塩酸性染料を、金属原子1個が染料1〜2分子に配位結合した構造でスルホン酸基は0〜3個、金属はクロムまたはコバルトを含むとし、耐光性は良いが色相はくすむとする。文脈資料
範囲: ポリアミド繊維用染料の比較(今田その6 表1)
表1の「金属錯塩酸性染料」行は、化学構造上の特徴を「金属1原子が染料1〜2分子に配位結合」、スルフォン酸基「0〜3個」、金属「Cr, Co」、特徴・用途「耐光良好/色相くすみ」とする。
限界: 学会誌の解説記事(講義欄)による整理表で、各セルを支える実験データそのものの引用は無い。
出典: 染色技術者のための染料化学(その6)6. ポリアミド繊維用染料 6.1 酸性染料 (今田邦彦, 2002) ・誌面P358 表1「ポリアミド繊維用染料の特徴と用途」(PDF頁1/5、300dpiの頁画像で確認) ・教科書・専門書 ・ AIが原文で確認
金属錯塩酸性染料 ・必要なもの1:2型(中性〜弱酸性で染める)含金染料の適用法として、40℃で硫安または酢酸アンモニウムで前処理したのち染料を加え、1〜2℃/分の速さで沸騰まで昇温し、沸騰下で30分〜1時間置くとする。1:1型・1:2型とも染着がゆっくりで、均染性は良いが移染性に乏しいとも述べる。文脈資料
範囲: 羊毛の1:2型含金染料
1:2型(中性〜弱酸性で染める)含金染料の適用法として、40℃で硫安または酢酸アンモニウムで前処理したのち染料を加え、1〜2℃/分の速さで沸騰まで昇温し、沸騰下で30分〜1時間置くとする。1:1型は染着がゆっくりで均染性は良いと述べる(『移染性に乏しい』はポリアミド染色の節での記述で、羊毛について明記されたものではない)。
出典: Dyeing methods for wool (Contemporary wool dyeing and finishing) (Arthur Fisher (CSIRO)) ・4.3節「Premetallised dyes」、誌面p.32 ・教科書・専門書 ・ AIが原文で確認
問い(2)
金属錯塩酸性染料の金属と繊維官能基との配位結合は、天然染料の媒染剤の金属イオンと色素の配位結合と同じ仕組みと言えるか?
今田(その7)は、金属錯塩型酸性染料の金属が繊維中のアミノ基やカルボン酸基との間で錯結合(配位結合)を生じるため堅牢に染着すると述べている。このサイトには既に、天然染料の媒染についての同種の主張(媒染剤の金属イオンと色素の配位結合)があり、これも「同じ仕組みと言えるかは未確認」とされている。金属錯塩酸性染料の配位結合は、染料側の金属が繊維側の官能基と結合する点で、媒染剤の金属が繊維側ではなく色素側と結合する天然染料の媒染の仕組みとは結合の向きが逆に見えるが、化学的に同じ現象と言えるか。
田中直染料店のデルクス『含金タイプ』は、今田論文の金属錯塩型酸性染料(1:1型・1:2型)と同じ分類を指すか?
田中直染料店のデルクス染料の頁は『酸性タイプと含金タイプがある』と述べるのみで、含金タイプの金属の種類や1:1型・1:2型の別は示していない。調べた資料からは確認できなかった。
