(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）および（２）で示される第４級アンモニウム塩の少なくとも１種からなる高濃度アルカリ用の浸透剤。
【化１】
0003594413.tif 000005
【化２】
0003594413.tif 000006
（式中、Ｒ１  は炭素数１〜１２の脂肪族アルキル基、ヒドロキシエチル基またはベンジル基を表し、Ｒ２  およびＲ３  はそれぞれ炭素数１〜３の脂肪族アルキル基を表し、Ｒ４  は炭素数１〜１２の脂肪族アルキル基または置換されていないかもしくは炭素数１〜６のアルキル基により置換されているフェニル基を表し、Ａはそれぞれ炭素数２〜４のアルキレン基を表し、ｍは１〜３の整数であり、ｎは０または１〜５の整数である）
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高濃度アルカリ用浸透剤に関する。本発明は、特に、染色加工工程における高濃度アルカリ加工、例えば、綿のマーセライズ加工やポリエステル繊維のアルカリ減量加工等において有用な、浴安定性に優れる高性能浸透剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高濃度アルカリ用の浸透剤としては、従来、炭素数１〜８程度の低級〜中級アルコールおよびそれらのアルキレンオキサイド付加体の硫酸エステルもしくはリン酸エステルを主成分とする浸透剤が多く上市されている。
しかしながら、これらの化合物単独で高濃度アルカリ浴での安定性と高浸透性の両性能を十分に満足するものはない。また、高浸透性を得るために中級アルコールを併用する場合が多く、そのため処理浴の安定性が不十分となり、安定した浸透効果が得られない場合もある。
【０００３】
また、最近では、従来用いられていたものよりも高い濃度のアルカリでの浸透性を要求する減量加工もあり、従来知られている化合物を主体とした浸透剤には高浸透性を有し、なおかつ高アルカリの処理浴で安定性に優れるものはなく、その結果マーセライズ加工やアルカリ減量加工等において処理浴の安定性を欠き、アルカリ剤の不均一付着等により、処理布の品質安定性に問題が生じている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、上記の問題を解決するために、高濃度アルカリ浴での安定性に優れ、高浸透性を有する高濃度アルカリ用の浸透剤を提供することを目的としてなされたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明の発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究した結果、ある種の第４級アンモニウム塩が高濃度のアルカリに安定で、なおかつ優れた浸透性を示すことを見出し、この発明を完成するに至ったものである。
すなわち、この発明は、下記一般式（１）および（２）で示される第４級アンモニウム塩の少なくとも１種からなる高濃度アルカリ用の浸透剤を提供するものである。
【０００６】
【化３】
0003594413.tif 000002
【０００７】
【化４】
0003594413.tif 000003
【０００８】
（式中、Ｒ１  は炭素数１〜１２の脂肪族アルキル基、ヒドロキシエチル基またはベンジル基を表し、Ｒ２  およびＲ３  はそれぞれ炭素数１〜３の脂肪族アルキル基を表し、Ｒ４  は炭素数１〜１２の脂肪族アルキル基または置換されていないかもしくは炭素数１〜６のアルキル基により置換されているフェニル基を表し、Ａはそれぞれ炭素数２〜４のアルキレン基を表し、ｍは１〜３の整数であり、ｎは０または１〜５の整数である）
【０００９】
【発明の実施の形態】
この発明に有用な上記一般式（１）および（２）で示される化合物は、第３級アミンをリン酸エステルで中和し、アルキレンオキサイドを９０〜１２０℃において導入し、付加反応させることにより容易に合成することができる。ここで使用される第３級アミンの例としては、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ジメチルブチルアミン、ジメチルオクチルアミン、ジメチルベンジルアミン、ジメチルエタノールアミンなどが挙げられる。好ましい第３級アミンは、トリメチルアミンおよびトリエチルアミンである。
【００１０】
また、対塩のリン酸エステルとしては、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、オクタノールなどの低級〜中級アルコールや、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノメチルフェニルエーテル、エチレングリコールジメチルフェニルエーテル、エチレングリコールモノターシャリーブチルフェニルエーテルなどを無水リン酸、オキシ塩化リンなどのリン酸化剤と反応させて得られるリン酸モノエステルおよびリン酸ジエステルがある。これらは、それぞれ単独でまたは両者の混合物として得られるが、一般にはモノエステルとジエステルの混合物として得られる。これらのリン酸エステルの酸価により任意に第３級アミンで中和量を調整することにより、各種の３級アミンリン酸エステル塩を得ることができる。好ましいリン酸エステルとしては、ブタノールやブチルカルビトールとリン酸化剤との反応物が挙げられる。
【００１１】
アルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイドおよびブチレンオキサイドを挙げることができるが、好ましくはエチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイドである。
前記一般式（１）および（２）の化合物において、Ｒ１  ，Ｒ２  およびＲ３  の炭素数の合計が１４以上では、アルカリ浴の安定性が悪くなることがある。これらの炭素数の合計は、好ましくは４〜１０である。また、Ｒ１  ，Ｒ２  ，Ｒ３  およびＲ４  の炭素数の合計が２０以上ではアルカリ浴の安定性が悪い場合があり、Ｒ１  ，Ｒ２  ，Ｒ３  およびＲ４  の合計が４以下では高浸透性が得られないことがある。さらに、ｎは好ましくは０〜４である。特に、一般式（２）の化合物においてｎの合計が１０以上であると、浴安定性が悪くなる。
【００１２】
この発明の浸透剤には、従来より使用されている硫酸エステル塩やリン酸エステル塩等のアニオン界面活性剤、アルコールのアルキレンオキサイド付加物やアルキルフェノールのアルキレンオキサイド付加物等の非イオン界面活性剤、トリポリリン酸ソーダ、ニトリロ三酢酸、エチレンジアミン四酢酸等のキレート剤、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、２−エチルヘキサノール、ブチルセロソルブ、ブチルカルビトール等の溶剤等を併用してもよい。
【００１３】
上記の如き構成を有するこの発明の浸透剤は、アルカリ浴での安定性と浸透性の両性能を満足させることができる。また、この浸透剤は、アニオン活性剤との相溶性も良好であり、そのため処理布への残留もほとんど無く、後工程でのカチオン残留による染料スペック、染色斑等の問題が生じることもない。
【００１４】
【実施例】
以下、この発明を実施例により具体的に説明するが、この発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。
実施例１
反応容器にｎ−ブタノール２２２ｇを仕込み、３０℃において、無水リン酸１４２ｇを、発熱を考慮しながら、徐々に添加する。添加後、発熱がおさまるのを待って徐々に昇温し、７０〜９０℃で３時間反応させ、ｎ−ブタノールのモノリン酸エステルおよびジリン酸エステルの混合物を得た。この生成物の酸価は４５５であった。
【００１５】
次に、別の高圧反応装置に、トリエチルアミン１０１ｇ、水１００ｇおよび上記で得られたリン酸エステル混合物１２３ｇを加え、中和する。そして、窒素ガスで装置内を置換後、昇温し、９０〜１１０℃でエチレンオキサイド６６ｇを導入し、反応により内圧が低下してから、熟成のための４級化反応を２時間行った後、冷却し、水を加えて、生成物の５０％水溶液を得た。
【００１６】
実施例２
高圧反応装置に、トリメチルアミン５９ｇおよび水１００ｇを仕込み、実施例１の第１段階で得られたリン酸エステル混合物１２３ｇを加え、中和する。そして、窒素ガスで装置内を置換後、昇温し、９０〜１１０℃でエチレンオキサイド６６ｇを導入し、反応により内圧が低下してから、熟成のための４級化反応を２時間行った後、冷却し、水を加えて、生成物の５０％水溶液を得た。
【００１７】
実施例３
高圧反応装置に、ジメチルベンジルアミン１３５ｇおよび水１５０ｇを仕込み、実施例１の第１段階で得られたリン酸エステル混合物１２３ｇを加え、中和する。そして、窒素ガスで装置内を置換後、昇温し、９０〜１１０℃でエチレンオキサイド６６ｇを導入し、反応により内圧が低下してから、熟成のための４級化反応を２時間行った後、冷却し、水を加えて、生成物の５０％水溶液を得た。
【００１８】
実施例４
高圧反応装置に、トリメチルアミン５９ｇおよび水１００ｇを仕込み、実施例１の第１段階で得られたリン酸エステル混合物１２３ｇを加え、中和する。そして、窒素ガスで装置内を置換後、昇温し、９０〜１１０℃でプロピレンオキサイド８７ｇを導入し、反応により内圧が低下してから、熟成のための４級化反応を２時間行った後、冷却し、水を加えて、生成物の５０％水溶液を得た。
【００１９】
実施例５
高圧反応装置に、ジメチルオクチルアミン１５７ｇおよび水１５０ｇを仕込み、実施例１の第１段階で得られたリン酸エステル混合物１２３ｇを加え、中和する。そして、窒素ガスで装置内を置換後、昇温し、９０〜１１０℃でエチレンオキサイド６６ｇを導入し、反応により内圧が低下してから、熟成のための４級化反応を２時間行った後、冷却し、水を加えて、生成物の５０％水溶液を得た。
【００２０】
実施例６
反応容器にエタノール１３８ｇを仕込み、３０℃において、無水リン酸１４２ｇを、発熱を考慮しながら、徐々に添加する。添加後、発熱がおさまるのを待って徐々に昇温し、７０〜９０℃で３時間反応させ、エタノールのモノリン酸エステルおよびジリン酸エステルの混合物を得た。この生成物の酸価は５９０であった。
【００２１】
次に、別の高圧反応装置に、トリエチルアミン１０１ｇ、水１００ｇおよび上記で得られたリン酸エステル混合物９５ｇを加え、中和する。そして、窒素ガスで装置内を置換後、昇温し、９０〜１１０℃でエチレンオキサイド６６ｇを導入し、反応により内圧が低下してから、熟成のための４級化反応を２時間行った後、冷却し、水を加えて、生成物の５０％水溶液を得た。
【００２２】
実施例７
反応容器にブチルカルビトール４８６ｇを仕込み、３０℃において、無水リン酸１４２ｇを、発熱を考慮しながら、徐々に添加する。添加後、発熱がおさまるのを待って徐々に昇温し、７０〜９０℃で３時間反応させ、ブチルカルビトールのモノリン酸エステルおよびジリン酸エステルの混合物を得た。この生成物の酸価は２７０であった。
【００２３】
次に、別の高圧反応装置に、トリエチルアミン１０１ｇ、水１００ｇおよび上記で得られたリン酸エステル混合物２０７ｇを加え、中和する。そして、窒素ガスで装置内を置換後、昇温し、９０〜１１０℃でエチレンオキサイド６６ｇを導入し、反応により内圧が低下してから、熟成のための４級化反応を２時間行った後、冷却し、水を加えて、生成物の５０％水溶液を得た。
【００２４】
比較例１
ブチルホスフェートの５０％水溶液
比較例２
２−エチルヘキサノール硫酸エステルナトリウム塩の５０％水溶液
比較例３
ネオレートＮＡ−３０（日華化学（株）製、低級アルコールのリン酸エステル塩）
比較例４
テトラメチルアンモニウムブチルホスフェート塩の５０％水溶液
比較例５
ドデシルジメチルベンジルアンモニウムクロリドの５０％水溶液
性能評価
得られた実施例１〜７の浸透剤と比較例１〜５の浸透剤を用いて、下記の性能評価を行った。その結果を表１に記す。
【００２５】
１）アルカリ相溶性
試薬１級の苛性ソーダを水に溶解して、それぞれ２０，３０および３５重量％濃度の溶液を作り、この中に前記浸透剤（不揮発分で５０％濃度のもの）を１０ｇ／リットルの量で添加し、試験液とする。
評価方法
各試験液を２５℃で放置し、試験液の状態を、下記の基準に基づき目視判定する。
【００２６】
○  無添加と同様に均一透明であり、長時間放置しても変化がない
△  半透明で長時間（２４時間）放置すると分離する
×  油状で短時間で分離する
２）浸透性
上記１）の調液方法と同様に調液した試験液を用いる。
【００２７】
試験法
試験片（綿メリヤス生機）を２．５ｃｍ×２．５ｃｍに切り、この試験片を２５℃の試験液に浮かべ、表面が完全に濡れるまでの時間を測定する。値が小さいほど浸透性が良好であると判断する。
３）ピックアップ率
上記１）の調液方法と同様に調液した試験液のうち、試薬１級の苛性ソーダ３０重量％のものを試験液として用いる。
【００２８】
試験法
精練済みポリエステル織物（サテン）を上記試験液に通し、マングルによりニップ圧１ｋｇ／ｃｍ２で絞り（１ディップ−１ニップ）、織物の試験前後の重量変化よりピックアップ率を求める。
ピックアップ率（％）＝〔（試験後の重量−試験前の重量）／試験前の重量〕
×１００
値が大きいほど浸透性が良好であると判断する。
【００２９】
４）減量効果（パッド−スチーム法）
上記１）の調液方法と同様に調液した試験液のうち、試薬１級の苛性ソーダ３０重量％のものを試験液として用いる。
試験法
精練済みポリエステル織物（サテン）を上記試験液に通し、マングルによりニップ圧１ｋｇ／ｃｍ２で絞り（１ディップ−１ニップ）、これをテンターに張り、ＨＴＳ（辻染色機械（株）製高温スチーマー）により、１０５℃で１０分間スチーミング後、湯洗、水洗および乾燥を行い、次の式により減量率（％）を求める。
【００３０】
減量率（％）＝〔（原布の重量−処理布の重量）／原布の重量〕×１００
値が大きいほど減量効果が良好であると判断する。
５）残留性（処理布に残留したカチオン活性剤を定性する）
上記４）と同様に処理した処理布に、染料（ＣＩ  Ｄｉｒｅｃｔ  Ｂｌａｃｋ２２）０．５重量％（対処理布）を使用し、３０℃で２０分間の染色処理後の着色の程度を未処理布と比較して下記の基準に基づき評価し、着色が強いものほど残留性が高いものと判断する。
【００３１】
○  未処理布と同程度でほとんど染まらない
△  やや染まる
×  かなり染まる
【００３２】
【表１】
0003594413.tif 000004
【００３３】
【発明の効果】
この発明の高濃度アルカリ用の浸透剤は、従来から用いられている硫酸エステルやリン酸エステルなどからなる浸透剤と比較し、広範囲のアルカリ濃度において良好な処理浴安定性と浸透性を有し、ポリエステルのアルカリ減量用の浸透剤や、綿のマーセライズ加工用の浸透剤として有利に用いることができる。