(57)【要約】本発明は、モル比が１：２以上のグリコール、ジグリコール、高級グリコールまたはグリセリンとα−ヒドロキシカルボン酸との反応生成物に関し、特に一般式（Ｖ）【化１】2004531488.tif 000011（ここで、Ｒは水素またはＣ１−３アルキル基、好ましくはメチルであり、ｎｘは１〜５、好ましくは１〜３であり、ｎは１または２であり、そしてｎ＝１のときは、基Ｒ”はＣ１−４アルキレン、好ましくはエチレンであり、ｘはｘ’として定義され、ｙは１以上、好ましくは１〜５、特に好ましくは１又は２であり、またｎ＝２のときは、基Ｒ”はグリセリン基であり、ｘはｘ”として定義され、ｙは１である。）で表される生成物に関する。本発明は、さらに、（ポリ）ヒドロキシカルボン酸の（ポリ）グリコールエステル又は（ポリ）ヒドロキシカルボン酸のグリセリルエステルを、酸の供与体として、また繊維加工工程においてｐＨの調節のために使用することに関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
モル比が１：２以上のグリコール、ジグリコール、高級グリコールまたはグリセリンとα−ヒドロキシカルボン酸との縮合生成物。
【請求項２】
使用するα−ヒドロキシカルボン酸が一般式（Ｉ）
【化１】
2004531488.tif 000008
（ここで、Ｒは水素またはＣ１−３アルキル基であり、好ましくは水素またはメチルである。）
を有することを特徴とする請求項１に記載の生成物。
【請求項３】
使用するグリコール、ジグリコールまたは高級グリコールが一般式（II）
【化２】
2004531488.tif 000009
（ここで、Ｒ’はＣ１−４アルキレン、好ましくはエチレンであり、ｙは１以上、好ましくは１〜５、特に好ましくは１または２である。）
を有することを特徴とする請求項１に記載の生成物。
【請求項４】
グリセリンを使用することを特徴とする請求項１に記載の生成物。
【請求項５】
一般式（Ｖ）
【化３】
2004531488.tif 000010
（ここで、Ｒは水素またはＣ１−３アルキル基であり、ｎｘは１〜５であり、ｎは１または２であり、そしてｎ＝１のときは、基Ｒ”はＣ１−４アルキレンであり、ｘはｘ’であって１〜５であり、ｙは１〜５であり、またｎ＝２のときは、基Ｒ”はグリセリン基であり、ｘはｘ”であってｘ”は０．５〜２．５であり、ｙは１である。）
に従うことを特徴とする請求項１に記載の生成物。
【請求項６】
Ｒは水素またはメチルであり、ｎｘは１〜３であり、ｎは１または２であり、そしてｎ＝１のときは、基Ｒ”はエチレンであり、ｘはｘ’であって１〜３であり、ｙは１または２であり、またｎ＝２のときは、基Ｒ”はグリセリン基であり、ｘはｘ”であってｘ”は０．５〜１であり、ｙは１であることを特徴とする請求項５に記載の生成物。
【請求項７】
繊維加工工程における酸供与体としての請求項１〜６に記載の縮合生成物の使用。
【請求項８】
繊維加工工程が染色工程であることを特徴とする請求項７に記載の使用。
【請求項９】
染色する繊維がポリアミド繊維であることを特徴とする請求項８に記載の使用。
【請求項１０】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の縮合生成物を使用することによることを特徴とするｐＨの調節方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、グリコール、ジグリコールまたは高級グリコールそしてまたグリセリンとα−ヒドロキシカルボン酸との反応生成物に関し、また酸供与体としての、および繊維加工工程（textile treatment processes）においてｐＨを調節するための、その使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
繊維加工工程は、通常、一定条件の代わりにｐＨおよび／または温度の勾配を利用することにより、紡織繊維の一様な処理を達成する。特に、ｐＨ勾配を利用しようとすると、例えばｐＨを下げるために酸を連続的に計量投入（meter in）しなければならないので、さらなるプロセスエンジニアリングの投入（input）が必要となる。したがって、酸の計量添加（metered addition）を回避するために、例えば、温度の上昇を伴ってまたは伴わずに、漸増的に必要量の酸を放出（release）する試薬を添加する方法が先行技術の中に存在する。
【０００３】
スイス特許第６６９８８２号は、酸供与体として、エチレンオキシドとギ酸の反応生成物、ならびにエチレングリコールとギ酸およびギ酸イソプロピルとの反応生成物を利用する。米国特許第４５６８３５１号は、酸供与体として使用するためのギ酸またはβ−ヒドロキシカルボン酸とエチレンオキシドの反応生成物について記述している。
【０００４】
添加された化合物は繊維加工操作（textile finishing operation）中に加水分解し、調子をそろえて（in steps）液体のｐＨを下げることを可能にする。染色工程において、例えば、前述の試薬の使用はゆっくりと一様に進行する固着を許し、それによってより一様な染色が達成される。
【０００５】
日本特許第３０８３４０３号は、ポリアミド繊維の染色工程において均染剤として有用な水酸基で置換されたジカルボン酸とアルキレングリコールの縮合生成物について記述している。米国特許第３６００１２１号は、セルロース繊維の一様な着色のための緩染剤として、アルキルカルボン酸とポリエチレングリコールのエステルについて記述している。
【０００６】
酸供与体および緩衝剤化合物として使用される生成物の効能を決定するための重要な変数は、加水分解数（hydrolysis number）である。加水分解数は、脂肪の分析において特有のパラメーターとして決定される。加水分解数は、脂肪１ｇ中に含まれる脂肪酸エステルおよび遊離脂肪酸を中和するために必要とされる水酸化カリウムの量をミリグラム（ｍｇ）単位で表わしたものとして定義される。このように、加水分解数はエステルが完全加水分解によって放出し得る酸の量の尺度である。従って、加水分解数はまた、繊維加工操作中のｐＨ曲線の軌跡のために決定されるべきである。
【発明の開示】
【０００７】
一般式（Ｉ）に従うα−ヒドロキシカルボン酸を一般式（II）に従うグリコール、ジグリコールもしくは高級グリコールまたはグリセリンとモル比２：１以上で反応させると、驚くべきことに、予期しないｐＨ曲線の軌跡をもたらすことが今や見いだされた。ここで、ジグリコールまたは高級グリコールとα−ヒドロキシカルボン酸のモル比１：２以上の、好ましくは１：２、１：３または１：４の縮合生成物が特に好都合である。そのような縮合生成物は通常統計的な混合物であるので、モル比は必ずしも整数比である必要はない。
【０００８】
有用なα−ヒドロキシカルボン酸は一般式（Ｉ）
【０００９】
【化１】
2004531488.tif 000002
【００１０】
（ここで、Ｒは水素またはＣ１−３アルキル基、好ましくはメチルである。）
に従う。それと、一般式（II）
【００１１】
【化２】
2004531488.tif 000003
【００１２】
（ここで、Ｒ’はＣ１−４アルキレン、好ましくはエチレンであり、ｙは１以上、好ましくは１〜５、特に好ましくは１または２である。）
の好ましいグリコール、ジグリコールまたは高級グリコールとの縮合は、一般式（lll）
【００１３】
【化３】
2004531488.tif 000004
【００１４】
（ここで、Ｒ、Ｒ’およびｙはそれぞれ上記に定義したとおりであり、ｘ’は１〜５である。）
の（ポリ）ヒドロキシカルボン酸の（ポリ）グリコールエステルを提供する。好ましい化合物は、Ｒがメチル基であり、Ｒ’がエチレンであり、ｘ’が１〜３であり、そしてｙは１〜３である。ｘ’が１．５〜２で、ｙが１または２である化合物が特に好ましい。
【００１５】
一般式（Ｉ）の好ましいα−ヒドロキシカルボン酸とグリセリン
【００１６】
【化４】
2004531488.tif 000005
【００１７】
の縮合は、一般式（IV）
【００１８】
【化５】
2004531488.tif 000006
【００１９】
（ここで、Ｒは上記に定義したとおりであり、基Ｒ”はグリセリン基であり、ｘ”は０．５〜２．５、好ましくは０．５〜１であり、ｙは１である。）
の（ポリ）ヒドロキシカルボン酸グリセリルエステルを提供する。決定的なのはｘ”に対するｙの比であり、それにより、グリセリンの水酸基の２つだけを、または３つの水酸基のすべてを、異なる数のα−ヒドロキシカルボン酸とエステル化させることも原理的には可能である。ｘ”は縮合したα−ヒドロキシカルボン酸の数の平均値として理解することができる。したがって、α−ヒドロキシカルボン酸に対するグリセリンのモル比が１：２のときは、ｘ”は０．５である。
【００２０】
化合物は既知の方法によって調製される。例えば、式（III）の化合物は、ｘ’＋１モルの式（Ｉ）のα−ヒドロキシカルボン酸と、１モルの式（II）の対応するグリコール、ジグリコールまたは高級グリコールとの反応によって得られる。反応生成物は、必要があれば、単離後に精製してもよい。
【００２１】
式（IV）の化合物は、２ｘ”＋１モルの式（Ｉ）のα−ヒドロキシカルボン酸と１モルのグリセリンとの反応によって得られる。得られたグリセリン縮合生成物は、そのより高い分枝度のために、対応するグリコール縮合生成物よりも高い粘性を持っている。
【００２２】
このように、本発明は式（Ｖ）
【００２３】
【化６】
2004531488.tif 000007
【００２４】
（ここで、Ｒは水素またはＣ１−３アルキル基、好ましくはメチルであり、ｎｘは１〜５、好ましくは１〜３であり、ｎは１または２であり、そしてｎ＝１のときは、基Ｒ”はＣ１−４アルキレン、好ましくはエチレンであり、ｘはｘ’のように定義され、そしてｙは１以上、好ましくは１〜５、特に好ましくは１または２であり、またｎ＝２のときは、基Ｒ”はグリセリン基であり、ｘはｘ”のように定義され、ｙは１である。）
の化合物を提供する。
【００２５】
エステルの酸性度尺度として有用であるはずの加水分解数は、意外にも、本発明の縮合生成物の場合には、酸供与体としてのモル効率と相関がない。それどころか、驚くべきことに、使用されるモル量で表現して、モル比が１：２以上の縮合生成物は、モル比が１：１の従来技術の縮合生成物より有効である。したがって、本発明の化合物には、経済的に大きな利点がある。
【００２６】
本発明の化合物は、プロセスエンジニアリングの投資を著しく増やすことなしに、繊維加工工程（textile finishing processes）における酸供与体として有用であり得る。本発明の化合物は、繊維加工工程の最中に加水分解し、一定または可変温度で可変ｐＨでの処理を許す。通常、上述の化合物は液のｐＨを段々に低下させるために使用される。しかし、それらは、また、処理操作の間にそうでなければｐＨが上昇するような酸性の液中のｐＨを安定させるためにも使用することができる。
【００２７】
特に、本発明の化合物は、また、液のｐＨの変化を最小限にするのにも有用である。これは、繊維加工試薬または染料がそのような変化に不安定なときに特に有利である。
【００２８】
繊維加工操作において酸供与体およびｐＨ制御試薬として使用することは、天然繊維、合成繊維および半合成繊維で作られた織物の染色工程において特に有利である。特に、一定または可変ｐＨで弱いアルカリ性または酸性の条件下での処理操作は重要である。
【００２９】
有用な天然の繊維材料は、例えば羊毛のようなポリアミド、または天然繊維と例えばナイロンのような合成ポリアミドの混紡を含む。有用な天然の繊維材料は、さらに、セルロース繊維（例えば木綿）、半合成繊維材料（例えばセルロース酢酸エステル）、およびそれらの混合物も含む。
【００３０】
有用な完全に合成の繊維材料は、線状の芳香族ポリエステル、例えばポリエチレンテレフタレート、特にテレフタル酸とグリコールまたは１，４−ビス（ヒドロキシメチル）シクロヘキサンとの縮合生成物を含む。さらに、ポリカーボネート、例えばα，α−ジメチル−４，４’−ジヒドロキシジフェニルメタンとホスゲンからのポリカーボネート、ならびにポリ塩化ビニル、ポリアクリロニトリルおよびポリアミドも含む。
【００３１】
繊維材料は、従来のいかなる形態であってもよく、例えば繊維でも、糸でも、布でも、織布でも、不織布でもよい。
【００３２】
一般式（Ｖ）の化合物は、そのまま、または乳化剤および／または分散剤と共に調合品（preparation）の形態のいずれでも使用することができる。
【００３３】
その化合物は０．１〜５ｇ／ｌの濃度で使用することが好ましく、０．５〜１ｇ／ｌの濃度で使用することが特に好ましい。
【００３４】
本発明の目的のためには、繊維加工工程（textile treatment processes）とは、最も広い意味で、染色、捺染およびダル（brightening）工程を、ならびにｐＨが処理の効果に影響を及ぼすすべての加工工程をもいう。当該工程は連続式でも回分式でもよい。
【００３５】
染色工程は、発明の化合物および工程と共に、酸性染料、金属錯塩染料、反応染料、塩基性染料および分散染料を利用することができる。
【００３６】
好ましい温度範囲は、２０〜１４０℃、特に好ましくは７０〜１００℃である。
【００３７】
好ましいｐＨ範囲は、処理開始時に５〜１０であり、処理終了時に３〜７である。使用する化合物の量によって、ｐＨを一定に保つこともできるし、または段々に低下させることもできる。本発明の化合物は、処理の過程で一度に添加してもよいし、漸増的に添加してもよい。アルカリ性の液は、処理開始時に、既知の試薬、例えば水酸化ナトリウム水溶液、炭酸ナトリウム、ホウ砂、酢酸ナトリウムまたはアンモニアで調節することができる。
【実施例】
【００３８】
製造実施例１（比較例）
乳酸（７８％）４６２ｇ、エチレングリコール２４８ｇおよび硫酸２ｇを、減圧下、内部温度が１１５℃になるまで加熱し、留出物の生成が事実上終わるまで、その温度で３時間減圧下で撹拌する。
【００３９】
これにより、加水分解数が４０６のポリエステルが得られる。
【００４０】
製造実施例２（比較例）
乳酸（７８％）２３１ｇとジエチレングリコール２１２ｇを実施例１と同様にして反応させると、加水分解数が２８６のポリエステルが得られる。
【００４１】
製造実施例３
乳酸（７８％）４６２ｇとエチレングリコール１２４ｇを実施例１と同様にして反応させる。得られるポリエステルは、粘性が１．４Ｐａ・ｓ、加水分解数が５２９、Ｍｗが２７９の黄色の液体４１５ｇである。
【００４２】
製造実施例４
乳酸（７８％）６００ｇ、エチレングリコール８１ｇおよび硫酸１ｇを、減圧下、内部温度が１１５℃になるまで加熱し、その温度で４時間減圧下で撹拌すると、無色の留出物が２２０ｇ分離される。これにより、加水分解数が６１５でＭｗが４７２の黄色の粘性液体（粘度２５Ｐａ・ｓ）４６０ｇが得られる。
【００４３】
製造実施例５
乳酸（７８％）２３１ｇとジエチレングリコール１０６ｇを実施例１と同様にして反応させると、加水分解数が４３９でＭｗが２７６のポリエステルが得られる。
【００４４】
製造実施例６
乳酸（７８％）２３１ｇ、ジエチレングリコール５３ｇおよび硫酸０．５ｇを、減圧下、内部温度が１１５℃になるまで加熱し、その温度で３時間減圧下で撹拌すると、８４ｇの水が留出する。これにより、粘度が５Ｐａ・ｓ、加水分解数が５６０、Ｍｗが４４１の黄色の粘性液体２００ｇが得られる。
【００４５】
製造実施例７
グリコール酸（７０％）５６５ｇとエチレングリコール１６２ｇを実施例１と同様にして反応させると、加水分解数が６００でＭｗが３００のポリエステルが得られる。
【００４６】
製造実施例８
グリコール酸（７０％）５６５ｇとエチレングリコール８１ｇを実施例１と同様にして反応させると、加水分解数が７０７でＭｗが３７３のポリエステルが得られる。
【００４７】
製造実施例９
グリコール酸（７０％）５６５ｇとジエチレングリコール２７６ｇを実施例１と同様にして反応させると、加水分解数が５０２でＭｗが２５７のポリエステルが得られる。
【００４８】
製造実施例１０
グリコール酸（７０％）５６５ｇとジエチレングリコール１３８ｇを実施例１と同様にして反応させると、加水分解数が６３６でＭｗが３７０のポリエステルが得られる。
【００４９】
製造実施例１１（比較例）
乳酸（７８％）２３１ｇとグリセリン１８４ｇを実施例１と同様にして反応させると、加水分解数が３３５、Ｍｗが２４６、粘度が６Ｐａ・ｓのポリエステルが得られる。
【００５０】
製造実施例１２
乳酸（７８％）２３１ｇとグリセリン９２ｇを実施例１と同様にして反応させると、加水分解数が４５２、Ｍｗが３１９、粘度が２８Ｐａ・ｓのポリエステルが得られる。
【００５１】
製造実施例１３
乳酸（７８％）２３１ｇとグリセリン６１ｇを実施例１と同様にして反応させると、加水分解数が５２０、Ｍｗが３７４、粘度が６５Ｐａ・ｓのポリエステルが得られる。
【００５２】
［使用実施例］
個々の縮合生成物が酸供与体として有効かどうかを試験するために、次の実験を行った。
製造実施例１〜８によって製造した化合物のある量を、５０ｍｇの炭酸ナトリウムと共に、１リットルの脱イオン水に溶かした。生じた溶液のｐＨは約１０であった。実験生成物の量は、溶液中のそれらの濃度が加水分解数４２５／ｌに相当するように選択した。それに続き、７０分間かけて、３０℃から沸点まで１°／ｍｉｎの昇温速度で加熱した。この間、溶液のｐＨを測定した。沸点に達っしたときのｐＨを、化合物の有効性の尺度として次の使用実験の中で報告する。
【００５３】
使用実施例Ａ
製造実施例４の生成物０．６９ｇを使用すると、最終ｐＨは４．７に達した。製造実施例３の生成物０．８０ｇを使用すると、最終ｐＨは５．１に達した。製造実施例１に従って同様に製造したモル比１：１の乳酸とエチレングリコールの縮合生成物１．０５ｇを使用すると、ｐＨは５．６まで低下しただけであった。
【００５４】
使用実施例Ｂ
製造実施例６の生成物０．７６ｇを使用すると、最終ｐＨは４．８に達した。製造実施例５の生成物０．９７ｇを使用すると、最終ｐＨは５．４に達した。製造実施例２に従って同様に調製したモル比１：１の乳酸とジエチレングリコールの縮合生成物１．４９ｇを使用すると、ｐＨは５．８まで低下しただけであった。
【００５５】
使用実施例Ｃ
製造実施例８の生成物０．６０ｇを使用すると、最終ｐＨは４．０に達した。製造実施例７の生成物０．７１ｇを使用すると、最終ｐＨは４．３に達した。
【００５６】
使用実施例Ｄ
製造実施例１０の生成物０．７１ｇを使用すると、最終ｐＨは４．３に達した。製造実施例９の生成物０．８５ｇを使用すると、最終ｐＨは４．７に達した。
【００５７】
使用実施例Ｅ
製造実施例１３の生成物０．８２ｇを使用すると、最終ｐＨは４．９に達した。製造実施例１２の生成物０．９４ｇを使用すると、最終ｐＨは５．０に達した。
製造実施例１１の生成物１．２７ｇを使用すると、ｐＨまで５．５に低下しただけであった。
【国際公開パンフレット】
2004531488.tif 000012
2004531488.tif 000013
2004531488.tif 000014
2004531488.tif 000015
2004531488.tif 000016
2004531488.tif 000017
2004531488.tif 000018
2004531488.tif 000019
2004531488.tif 000020
2004531488.tif 000021
2004531488.tif 000022
2004531488.tif 000023
2004531488.tif 000024
【手続補正書】
【提出日】平成15年6月17日(2003.6.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モル比が１：２よりも大きいグリコール、ジグリコール、高級グリコールまたはグリセリンと一般式（Ｉ）
【化１】
2004531488.tif 000025
（ここで、Ｒは水素またはＣ１−３アルキル基である。）
のα−ヒドロキシカルボン酸との縮合生成物の、繊維加工工程における酸供与体としての使用。
【請求項２】
Ｒが水素またはメチルであることを特徴とする請求項１に記載の使用。
【請求項３】
ジグリコールがジエチレングリコールであり、α−ヒドロキシカルボン酸が乳酸であることを特徴とする請求項１または２に記載の使用。
【請求項４】
繊維加工工程が染色工程であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか1項に記載の使用。
【請求項５】
染色される繊維がポリアミド繊維であることを特徴とする請求項４に記載の使用。
【請求項６】
染色される繊維材料が羊毛であることを特徴とする請求項４に記載の使用。
【請求項７】
請求項１〜３のいずれか1項に記載の縮合生成物を使用して繊維加工工程においてｐＨを調節する方法。
【請求項８】
モル比が１：２よりも高いことを特徴とするグリコール、ジグリコールまたは高級グリコールとグリコール酸との縮合生成物。
【請求項９】
エチレングリコールまたはジエチレングリコールを縮合反応に使用することを特徴とする請求項８に記載の縮合生成物。
【国際調査報告】
2004531488.tif 000026
2004531488.tif 000027
2004531488.tif 000028