JP3789209B2 - Treatment accelerator for alkali weight loss processing of polyester fiber materials - Google Patents

Description

【０００７】
（式中、Ｒ¹ ，Ｒ² ，Ｒ³ およびＲ⁴ は、それぞれ、アリール基で置換されていてもよい炭素数１〜１８のアルキル基、アルケニル基またはアリール基を表し、Ｘ^- はハロゲンイオンを表わす。）
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明において、上記一般式（１）の化合物のうちでは、Ｒ¹ がアリール基で置換されていてもよい炭素数１〜１２のアルキル基、アルケニル基またはアリール基であり、Ｒ² ，Ｒ³ およびＲ⁴ が、それぞれ、炭素数１〜８のアルキル基またはアリール基である化合物が好ましい。
【０００９】
本発明に用いられる一般式（１）の化合物は、アルキルホスフィン、アルケニルホスフィンまたはアリールホスフィンと有機ハロゲン化合物とを８０〜１２０℃で反応させることにより容易に合成することができる。
本発明に用いられる一般式（１）の化合物の第４級ホスホニウム基としては、テトラエチルホスホニウム、テトラプロピルホスホニウム、テトラブチルホスホニウム、トリエチルベンジルホスホニウム、トリブチルベンジルホスホニウム、トリブチルメチルホスホニウム、トリブチルオクチルホスホニウム、トリブチルヘキサデシルホスホニウム、トリオクチルエチルホスホニウム、テトラフェニルホスホニウムなどが挙げられ、これらのうちではテトラエチルホスホニウム、テトラブチルホスホニウム、トリエチルベンジルホスホニウムおよびトリブチルベンジルホスホニウムが好ましい。
【００１０】
本発明に用いられる一般式（１）の化合物のハロゲンイオンとしては、臭素イオン、塩素イオン、ヨウ素イオンなどが挙げられる。
本発明に従って一般式（１）で表される第４級ホスホニウム塩の少なくとも１種をアルカリ減量加工用処理促進剤として使用することにより、アルカリによるポリエステル系繊維材料の減量加工を促進する効果を得ることができる。また、従来の処方による処理でみられるような、繊維への残留による後加工への悪影響もなくなる。
【００１１】
さらに、本発明に係るアルカリ減量加工用処理促進剤には、必要により従来より用いられているアニオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、溶剤、キレート剤などを併用してもよい。アニオン性界面活性剤としては、例えば、硫酸エステル塩、リン酸エステル塩などが挙げられる。硫酸エステル塩としては、アルコールまたはアルコールへのエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなどのアルキレンオキサイド付加物、例えば、２−エチルヘキサノール、２−エチルヘキシルグリコール、ヘキサノール、ヘキシルグリコール、ヘキシルジグリコール、ブタノール、ブチルグリコール等より誘導される硫酸エステル塩があり、リン酸エステル塩としては、アルコールまたはアルコールのアルキレンオキサイド付加物、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、メチルグリコール、メチルジグリコール、エチルグリコール、エチルジグリコール、プロピルグリコール、プロピルジグリコール、ブチルグリコール、ブチルジグリコール等より誘導されるリン酸エステル塩がある。非イオン性界面活性剤としては、炭素数４〜１８の１価アルコールのアルキレンオキサイド付加物、アルキルフェノールのアルキレンオキサイド付加物などが挙げられる。炭素数４〜１８の１価アルコールのアルキレンオキサイド付加物としては、例えば、２−エチルヘキサノールエチレンオキサイド付加物、２−エチルヘキサノールエチレンオキサイドプロピレンオキサイド付加物、ラウリルアルコールエチレンオキサイド付加物、ステアリルアルコールエチレンオキサイド付加物などが挙げられ、アルキルフェノールのアルキレンオキサイド付加物としては、例えば、ノニルフェノールエチレンオキサイド付加物、オクチルフェノールエチレンオキサイド付加物などが挙げられる。溶剤としては、低級ないし中級アルコールまたはそのアルキレンオキサイド付加物、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ヘキサノール、オクタノール、２−エチルヘキサノール、プロピレングリコール、プロピレンジグリコール、ブチルグリコール、ブチルジグリコールなどが挙げられる。キレート剤としては、ピロリン酸ソーダ、トリポリリン酸ソーダ等の縮合リン酸系キレート剤、ニトリロ三酢酸（ＮＴＡ）、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、ジエチレントリアミン五酢酸（ＤＴＰＡ）等のアミノカルボン酸系キレート剤およびそれらの塩（金属塩、アミン塩、アンモニウム塩等）、ポリアクリル酸、ポリマレイン酸等の高分子界面活性剤およびそれらの塩（金属塩、アミン塩、アンモニウム塩等）、およびグルコン酸、フィチン酸、Ｄ−ソルビトール等の天然物もしくは天然物由来のキレート剤およびそれらの塩（金属塩、アミン塩、アンモニウム塩等）などが挙げられる。但し、併用にあたっては、特にアニオン性界面活性剤を併用する場合には、相溶性を考慮する必要がある。
【００１２】
本発明におけるポリエステル系繊維材料としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート・イソフタレート、ポリエチレンテレフタレート・ブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート・パラオキシベンゾエートなどのポリエステル繊維からなる糸、編織物、不織布などが挙げられる。さらに、上記ポリエステル繊維と他の天然、再生、半合成、合成繊維との混紡、交編織物、不織布などが挙げられる。
【００１３】
本発明の促進剤は、ポリエステル系繊維材料をアルカリ浴中で減量加工する際に使用される。ポリエステル系繊維材料をアルカリ浴中で減量加工する方法としては、連続処理とバッチ処理が挙げられるが、本発明の促進剤はそのいずれにも使用することができる。連続処理では、通常５〜４０重量％の苛性ソーダ水溶液が用いられ、減量率は通常５〜３０重量％の範囲である。連続処理は、一般に、温度９０℃〜１４０℃で数秒〜２０分間、パッド−スチーマーなどを用いて行われる。バッチ処理では、通常３〜２０重量％の苛性ソーダ水溶液が用いられ、減量率は通常５〜３０重量％の範囲である。処理は、一般に、温度９０℃〜１３５℃で１０〜１２０分間、浴比１：５〜１：３０において、液流染色機などを用いて行われる。本発明の促進剤は、アルカリ浴中に不揮発分として通常０．０１〜３重量％、好ましくは０．０５〜１重量％の量で添加される。０．０１重量％未満であれば、減量促進効果が不十分であり、３重量％を超えると減量率のコントロールが困難となる。
【００１４】
【実施例】
次に、実施例により本発明をさらに説明するが、本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
反応容器にトリエチルホスフィン１１８ｇを仕込み、エチルブロマイド１０９ｇを徐々に添加する。添加後、８０℃で３時間反応させた後、水を加え、テトラエチルホスホニウムブロマイドの５０％水溶液を得た。
【００１５】
実施例２
反応容器にトリエチルホスフィン１１８ｇを仕込み、ベンジルクロライド１２７ｇを徐々に添加する。添加後、９０℃で３時間反応させた後、水を加え、トリエチルベンジルホスホニウムクロライドの５０％水溶液を得た。
実施例３
反応容器にトリｎ−ブチルホスフィン２０２ｇを仕込み、オクチルブロマイド１９３ｇを徐々に添加する。添加後、９０℃で３時間反応させた後、水を加え、トリｎ−ブチルオクチルホスホニウムブロマイドの５０％水溶液を得た。
【００１６】
実施例４
反応容器にトリｎ−ブチルホスフィン２０２ｇを仕込み、ベンジルクロライド１２７ｇを徐々に添加する。添加後、９０℃で３時間反応させた後、水を加え、トリｎ−ブチルベンジルホスホニウムクロライドの５０％水溶液を得た。
比較例１
ドデシルジメチルベンジルアンモニウムクロライドの５０％水溶液
比較例２
オクチルトリメチルアンモニウムクロライドの５０％水溶液
性能評価
実施例１〜４の促進剤と比較例１〜２の促進剤を用いて、ポリエステル繊維のアルカリ減量加工用処理促進剤としての性能評価を連続法とバッチ法で行った。その結果を表１および表２に記す。
【００１７】
１）試験方法（連続法）
苛性ソーダ２０％水溶液に促進剤を０．５重量％添加し、撹拌して均一溶液とし、処理液とした。精練済みポリエステル織物（サテン）を処理液に通し、マングルによりニップ圧３kg／cm² で絞り（１ディップ−１ニップ、絞り率約６０％）、これをテンターに張り、ＨＴＳ（辻井染色機械（株）製 高温スチーマー）により、１０５℃で５分間スチーミングした後、湯洗、水洗および乾燥を行い、減量率、残留性および白度を求めた。その結果を表１に記す。
【００１８】
２）試験方法（バッチ法）
苛性ソーダ３％水溶液に促進剤を０．１重量％添加し、撹拌して均一溶液とし、処理液とした。精練済みポリエステル織物（サテン）を処理液に浸漬し（浴比１：１５）、ミニカラー染色機（（株）テクサム技研製）により、９５℃で６０分間処理した後、湯洗、水洗および乾燥を行い、減量率、残留性および白度を求めた。その結果を表２に記す。
【００１９】
評価項目および評価方法
１）減量率
処理前後の布の重量から、次式により減量率（％）を求める。
減量率（％）＝〔（原布の重量−処理布の重量）／原布の減量〕×１００
値が大きいほど減量効果が良好であると判断する。
【００２０】
２）残留性
処理布に残留した促進剤を定性的に判定する。その方法は、染料（ＣＩ Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌａｃｋ ２２）０．５重量％（対処理布）を用いて、処理布を３０℃で２０分間染色処理し、着色の程度を未処理布と比較して下記の判定基準に基づき評価した。着色が強いものほど残留性が高いと判断する。
【００２１】
○ 未処理布と同程度でほとんど染らない
△ やや染まる
× かなり染まる
３）白度
オートマチック・カラーアイＭＳ−２０２０（マクベス製）にてハンター白度を測定する。値が小さいものほど白度低下が大きいものと判断する。
【００２２】
【表１】

【００２３】
【表２】

【００２４】
【発明の効果】
本発明のアルカリ減量加工用処理促進剤をポリエステル系繊維材料のアルカリ減量加工に用いれば、ポリエステル繊維の減量促進効果が優れているので、加工時間の短縮やアルカリの使用量削減等による生産性の向上が可能である。また、本発明の促進剤は、従来から用いられている第４級アンモニウム塩からなる促進剤と比較し、繊維への残留性が少なく、ポリエステル系繊維材料のアルカリ減量加工用の処理促進剤として有利に用いることができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a processing accelerator for alkali weight reduction processing of polyester fiber materials. In particular, the present invention relates to a processing accelerator used for weight reduction processing of a polyester fiber material in an alkaline bath.
[0002]
[Prior art]
Weight loss processing of polyester fiber materials is carried out by hydrolyzing the ester groups of polyester fibers in a high concentration alkaline bath, but the reaction time between alkali and polyester is slow, so the reaction time is increased or excessive. The current situation is that alkalis with a high concentration are used, so the productivity is extremely poor. In addition, a method using a quaternary ammonium salt is known for increasing the reactivity. However, since the quaternary ammonium salt tends to remain in the fiber, it causes problems such as dye specifications, dyeing spots, and a decrease in whiteness in the post-processing dyeing process and finishing process.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
It is an object of the present invention to provide a processing accelerator for alkali weight loss processing that promotes weight loss when performing polyester weight loss processing of polyester fiber materials, has little residue on the fiber, and does not cause problems in post-processing. It was made as.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventor has added a quaternary phosphonium salt to an alkaline bath, has an effect of promoting weight loss, has little residue on the fiber, and is dyed in post-processing. The present inventors have found that there is no problem in the process and finishing process and have completed the present invention based on this knowledge.
[0005]
That is, the present invention provides a processing accelerator for alkali weight loss processing of polyester fiber materials, which contains at least one quaternary phosphonium salt represented by the following general formula (1).
[0006]
[Chemical 2]

[0007]
(Wherein R ¹ , R ² , R ³ and R ⁴ each represents an alkyl group, alkenyl group or aryl group having 1 to 18 carbon atoms which may be substituted with an aryl group, and X ⁻ represents a halogen ion. Represents.)
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the present invention, among the compounds of the general formula (1), R ¹ is a C 1-12 alkyl group, alkenyl group or aryl group which may be substituted with an aryl group, and R ² , R ³ A compound in which R ⁴ and R ⁴ are each an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an aryl group is preferable.
[0009]
The compound of the general formula (1) used in the present invention can be easily synthesized by reacting an alkylphosphine, alkenylphosphine or arylphosphine with an organic halogen compound at 80 to 120 ° C.
The quaternary phosphonium group of the compound of the general formula (1) used in the present invention includes tetraethylphosphonium, tetrapropylphosphonium, tetrabutylphosphonium, triethylbenzylphosphonium, tributylbenzylphosphonium, tributylmethylphosphonium, tributyloctylphosphonium, tributylhexa Examples include decylphosphonium, trioctylethylphosphonium, tetraphenylphosphonium and the like. Among these, tetraethylphosphonium, tetrabutylphosphonium, triethylbenzylphosphonium, and tributylbenzylphosphonium are preferable.
[0010]
Examples of the halogen ion of the compound of the general formula (1) used in the present invention include bromine ion, chlorine ion and iodine ion.
By using at least one of the quaternary phosphonium salts represented by the general formula (1) according to the present invention as a processing accelerator for alkali weight loss processing, an effect of promoting weight loss processing of the polyester fiber material by alkali is obtained. be able to. In addition, there is no adverse effect on post-processing due to the residue on the fiber, as seen in the conventional treatment.
[0011]
Furthermore, the anionic surfactant, nonionic surfactant, solvent, chelating agent, and the like that have been conventionally used may be used in combination with the alkali weight reduction processing accelerator according to the present invention, if necessary. Examples of the anionic surfactant include sulfate ester salts and phosphate ester salts. As the sulfate ester salt, alcohol or an alkylene oxide adduct such as ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc., for example, 2-ethylhexanol, 2-ethylhexyl glycol, hexanol, hexyl glycol, hexyl diglycol, butanol, butyl There are sulfuric acid ester salts derived from glycols, etc., and phosphoric acid ester salts include alcohols or alkylene oxide adducts of alcohols such as methanol, ethanol, propanol, butanol, methyl glycol, methyl diglycol, ethyl glycol, ethyl diglycol. There are phosphate ester salts derived from glycol, propyl glycol, propyl diglycol, butyl glycol, butyl diglycol and the like. Examples of the nonionic surfactant include alkylene oxide adducts of monohydric alcohols having 4 to 18 carbon atoms, alkylene oxide adducts of alkylphenols, and the like. Examples of the alkylene oxide adduct of a monohydric alcohol having 4 to 18 carbon atoms include 2-ethylhexanol ethylene oxide adduct, 2-ethylhexanol ethylene oxide propylene oxide adduct, lauryl alcohol ethylene oxide adduct, stearyl alcohol ethylene oxide. Examples of the alkylene oxide adduct of alkylphenol include nonylphenol ethylene oxide adduct and octylphenol ethylene oxide adduct. Examples of the solvent include lower to intermediate alcohols or alkylene oxide adducts thereof such as methanol, ethanol, propanol, butanol, hexanol, octanol, 2-ethylhexanol, propylene glycol, propylene diglycol, butyl glycol, and butyl diglycol. It is done. Chelating agents include condensed phosphate chelating agents such as sodium pyrophosphate and sodium tripolyphosphate, aminocarboxylic acid chelating agents such as nitrilotriacetic acid (NTA), ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA), and the like. Their salts (metal salts, amine salts, ammonium salts, etc.), polymer surfactants such as polyacrylic acid, polymaleic acid and their salts (metal salts, amine salts, ammonium salts, etc.), and gluconic acid, phytic acid And natural products such as D-sorbitol or chelating agents derived from natural products and salts thereof (metal salts, amine salts, ammonium salts, etc.). However, when using in combination, it is necessary to consider compatibility particularly when an anionic surfactant is used in combination.
[0012]
Examples of the polyester fiber material in the present invention include yarns, knitted fabrics, and nonwoven fabrics made of polyester fibers such as polyethylene terephthalate, polyethylene terephthalate / isophthalate, polyethylene terephthalate / butylene terephthalate, and polyethylene terephthalate / paraoxybenzoate. Furthermore, the above-mentioned polyester fiber and other natural, regenerated, semi-synthetic, synthetic fiber blends, knitted fabrics, non-woven fabrics and the like can be mentioned.
[0013]
The accelerator of the present invention is used when weight-reducing a polyester fiber material in an alkaline bath. Examples of the method for reducing the weight of the polyester fiber material in an alkaline bath include continuous treatment and batch treatment, and the accelerator of the present invention can be used for both. In the continuous treatment, a 5 to 40% by weight aqueous caustic soda solution is usually used, and the weight loss rate is usually in the range of 5 to 30% by weight. The continuous treatment is generally performed using a pad-steamer or the like at a temperature of 90 ° C. to 140 ° C. for several seconds to 20 minutes. In batch processing, a 3 to 20% by weight aqueous caustic soda solution is usually used, and the weight loss rate is usually in the range of 5 to 30% by weight. The treatment is generally performed using a liquid dyeing machine or the like at a temperature of 90 ° C. to 135 ° C. for 10 to 120 minutes at a bath ratio of 1: 5 to 1:30. The accelerator of the present invention is usually added in an alkaline bath in an amount of 0.01 to 3% by weight, preferably 0.05 to 1% by weight, as a nonvolatile content. If it is less than 0.01% by weight, the effect of promoting weight loss is insufficient, and if it exceeds 3% by weight, it is difficult to control the weight loss rate.
[0014]
【Example】
EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further, this invention is not limited at all by these Examples.
Example 1
A reaction vessel is charged with 118 g of triethylphosphine, and 109 g of ethyl bromide is gradually added. After the addition, the mixture was reacted at 80 ° C. for 3 hours, and then water was added to obtain a 50% aqueous solution of tetraethylphosphonium bromide.
[0015]
Example 2
A reaction vessel is charged with 118 g of triethylphosphine, and 127 g of benzyl chloride is gradually added. After the addition, the mixture was reacted at 90 ° C. for 3 hours, and then water was added to obtain a 50% aqueous solution of triethylbenzylphosphonium chloride.
Example 3
A reaction vessel is charged with 202 g of tri-n-butylphosphine, and 193 g of octyl bromide is gradually added. After the addition, the mixture was reacted at 90 ° C. for 3 hours, and then water was added to obtain a 50% aqueous solution of tri-n-butyloctylphosphonium bromide.
[0016]
Example 4
A reaction vessel is charged with 202 g of tri-n-butylphosphine, and 127 g of benzyl chloride is gradually added. After the addition, the mixture was reacted at 90 ° C. for 3 hours, and then water was added to obtain a 50% aqueous solution of tri-n-butylbenzylphosphonium chloride.
Comparative Example 1
Comparative Example 2 of 50% aqueous solution of dodecyldimethylbenzylammonium chloride
50% aqueous solution of octyltrimethylammonium chloride
Performance evaluation Using the accelerator of Examples 1 to 4 and the accelerator of Comparative Examples 1 to 2, performance evaluation as a processing accelerator for alkali weight loss processing of polyester fibers was performed by a continuous method and a batch method. . The results are shown in Tables 1 and 2.
[0017]
1) Test method (continuous method)
An accelerator was added to a 20% aqueous solution of caustic soda in an amount of 0.5% by weight, and the mixture was stirred to obtain a uniform solution. A scoured polyester fabric (satin) is passed through the treatment liquid and drawn with a mangle at a nip pressure of 3 kg / cm ² (1 dip-1 nip, drawing rate of about 60%). ) Manufactured by high-temperature steamer), the mixture was steamed at 105 ° C. for 5 minutes, washed with hot water, washed with water, and dried to determine weight loss, persistence, and whiteness. The results are shown in Table 1.
[0018]
2) Test method (batch method)
An accelerator was added to a 3% aqueous solution of caustic soda in an amount of 0.1% by weight, and the mixture was stirred to obtain a uniform solution. A scoured polyester fabric (satin) is immersed in a treatment solution (bath ratio 1:15), treated with a mini-color dyeing machine (manufactured by Teksam Giken Co., Ltd.) at 95 ° C. for 60 minutes, washed with water, washed with water and dried. The weight loss rate, persistence and whiteness were determined. The results are shown in Table 2.
[0019]
Evaluation item and evaluation method 1) From the weight of the fabric before and after the weight loss rate treatment, the weight loss rate (%) is obtained by the following equation.
Weight loss rate (%) = [(weight of raw fabric−weight of treated fabric) / weight loss of raw fabric] × 100
The larger the value, the better the weight loss effect.
[0020]
2) Qualitatively determine the accelerator remaining on the residual treated cloth. The method uses a dye (CI Direct Black 22) 0.5% by weight (vs. treated cloth), dyes the treated cloth at 30 ° C. for 20 minutes, and compares the degree of coloring with the untreated cloth as follows. Evaluation was based on the criteria. The stronger the coloring, the higher the persistence.
[0021]
○ Slightly dyed x Fairly dyed as much as untreated cloth △ Slightly dyed 3) Whiteness Measure the Hunter whiteness with Automatic Color Eye MS-2020 (manufactured by Macbeth). It is determined that the smaller the value, the greater the decrease in whiteness.
[0022]
[Table 1]

[0023]
[Table 2]

[0024]
【The invention's effect】
If the alkali weight reduction processing accelerator of the present invention is used for alkali weight reduction processing of polyester fiber materials, the polyester fiber weight loss promotion effect is excellent, so the productivity can be reduced by shortening the processing time or reducing the amount of alkali used. Improvement is possible. In addition, the accelerator of the present invention has less persistence to the fiber compared to a conventionally used accelerator made of a quaternary ammonium salt, and as a processing accelerator for alkali weight reduction processing of polyester fiber materials. It can be used advantageously.

Claims (2)

A processing accelerator for alkali weight reduction processing of polyester fiber materials, comprising at least one quaternary phosphonium salt represented by the following general formula (1).

(Wherein R ¹ , R ² , R ³ and R ⁴ each represents an alkyl group, alkenyl group or aryl group having 1 to 18 carbon atoms which may be substituted with an aryl group, and X ⁻ represents a halogen ion. Represents.) In the general formula (1), R ¹ is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkenyl group, or an aryl group that may be substituted with an aryl group, and R ² , R ^3, and R ⁴ are each carbon. The processing accelerator for alkali weight loss processing according to claim 1, which is an alkyl group or an aryl group of formula 1-8.