JPH023692A - 第四イミダゾリニウムホスフェートおよびその製法と用途 - Google Patents

第四イミダゾリニウムホスフェートおよびその製法と用途

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JPH023692A
JPH023692A JP5274589A JP5274589A JPH023692A JP H023692 A JPH023692 A JP H023692A JP 5274589 A JP5274589 A JP 5274589A JP 5274589 A JP5274589 A JP 5274589A JP H023692 A JPH023692 A JP H023692A
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ギュンター・ウフュース
Uwe Ploog
ウヴェ・プローク
Wolfgang Becker
ヴォルフガング・ベッカー
Irmhild Goebel
イルムイルト・ゲーベル
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Henkel AG and Co KGaA
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    • D06M13/35Heterocyclic compounds
    • D06M13/352Heterocyclic compounds having five-membered heterocyclic rings

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野1 本発明は、第四イミダゾリニウムホスフェート、その製
造方法およびそれを含んでなる繊維製品用帯電防止剤に
関する。
[従来の技術] 繊維製品の加工中または使用中における静電気の帯電を
防止するために、数多くの帯電防止剤が知られている。
例えば、「メリアント・テクスティルペリッヒテ(Me
lliand Textilberichte)J(1
979年)、第263号には、第四アンモニウムメトス
ルフェート、クロライドおよびアルキルホスフェートが
記載されている。しかしながら、アンモニウムメトスル
フェートおよびアンモニウムクロライドの熱安定性は不
十分なことが多く、アンモニウムアルキルホスフェート
は、空気中の湿分が少ない場合、帯電防止効果を全くま
たは極く僅かにしか示さないので、これらのアンモニウ
ム化合物の有用性は限られている。
日本国特許出願公開JP 86/207 377〔ケミ
カル・アブストラクツ(Che+++、Abstr)、
第106巻、50 216 c(1987年)〕には、
繊維製品に柔軟性および帯電防止性を付与する第四イミ
ダゾリニウムクロライドおよびメトスルフェートが記載
されている。しかしながら、これらのイミダゾリニウム
塩は、熱不安定性の故に繊維製品表面で黄変する。特に
クロライドは加工装置を腐食させる。更に、メトスルフ
ェートの製造に、健康を害するおそれのあるジメチルス
ルフェートが用いられる。
[発明の目的1 本発明の目的は、空気中の湿分量によらず高度の帯電防
止効果を示す帯電防止剤を開発することにある。更に、
この帯電防止剤は、健康を害するおそれのある物質の不
存在下に、容易に入手できる出発物質から簡単な方法で
製造することができ、容易に取扱うことができなければ
ならない。すなわち、熱安定性が高く、金属表面を腐食
しないものでなくてはならない。
[発明の開示] 帯電防止剤に対する高度の要求は、式:〔式中、R1は
直鎖状または分岐状で置換または未置換の炭素数5j2
1の飽和または不飽和アルキル基、R2はOH または−NH−C−R’、 R1は直鎖状または分岐状で置換または未置換の炭素数
6〜22の飽和または不飽和アルキル基、Aは一種また
はそれ以上の炭素数2〜4のアルキレン基ならびにmお
よびnは1または2を表し、mとnは異なる。〕 で示される第四イミダゾリニウムホスフェートによって
達成される。
好ましい第四イミダゾリニウムホスフェート(I)にお
いて R1は、直鎖状または分岐状で置換または未置換
の炭素数7〜17の飽和アルキル基もしくは直鎖状また
は分岐状で置換または未置換の炭素数17〜21の不飽
和アルキル基、R2は01(、R’は、直鎖状または分
岐状で置換または未置換の炭素数8〜18の飽和アルキ
ル基もしくは直鎖状または分岐状で置換または未置換の
炭素数18〜22の不飽和アルキル基、およびAはエチ
レン及び/又はイソプロピレン基を表す。
本発明は、更に、式(I)で示される第四イミダゾリニ
ウムホスフェートを製造する方法であって、 式: 〔式中、R1およびR2は前記と同意義。〕で示される
イミダゾリン および式: 〔式中、R3およびAは前記と同意義。〕で示されるモ
ノ及び/又はジアルキル燐酸エステルを、水の存在下、
l〜5バールの圧力および80〜100℃の温度で、イ
ミダゾリン1モル当たり3〜!5モルのC!−4アルキ
レンオキシドと反応させることを特徴とする方法に関す
る。
本発明の方法において、イミダゾリン(II)ならびに
モノアルキル燐酸エステル(III &)及び/又はジ
アルキル燐酸エステル(■b)〔式中、R′は、直鎖状
または分岐状で置換または未置換の炭素数7〜17の飽
和アルキル基もしくは直鎖状または分岐状で置換または
未置換の炭素数17〜21の不飽和アルキル基 Hzは
OH、R3は、直鎖状または分岐状で置換または未置換
の炭素数8〜18の飽和アルキル基もしくは直鎖状また
は分岐状で置換または未置換の炭素数18〜22の不飽
和アルキル基ならびにAはエチレン及び/又はインプロ
ピレン基を表す。〕が好ましく使用される。
イミダゾリニウムホスフェート(I)を製造するために
、イミダゾリン、モノ及び/又はジアルキル燐酸エステ
ル、水ならびに要すれば極性有機溶媒を含む混合物を、
イミダゾリン1モル当たりl〜1.■酸当量の燐酸エス
テルが含まれるように調製する。極性有機溶媒として、
特に炭素数1〜6の脂肪族アルコール、例えば、メタノ
ール、エタノール、n−グロパノール、イングロパノー
ル、n−ブタノール、n−ヘキサノール、エチレングリ
コール、プロピレングリコール及び/又はヘキシレング
リコールを、水対有機溶媒の容量比が10=1〜1:4
となるように水と混合して使用する。
水の量、および含まれることもある極性有機溶媒と水と
の合計量は、生成物中の第四イミダゾリニウムホスフェ
ート含量が30〜80重量%となるように好ましく調節
される。
イミダゾリン、モノ及び/又はジアルキル燐酸エステル
、水ならびに要すれば極性有機溶媒を含む混合物に、炭
素数2〜4のアルキレンオキシドを、既知の方法により
、1〜5バールの圧力および80〜100℃の温度で、
イミダゾリン対アルキレンオキシドのモル比がl:3〜
l:15となるようにして導入する。好ましくは、エチ
レンオキシド及び/又はプロピレンオキシドと反応させ
る。
イミダゾリニウムホスフェート(1)の製造に被旭理化
合物として必要とされるイミダゾリンは、カルボン酸、
カルボン酸エステルまたはカルボン酸塩化物とジアミン
化合物との縮合〔ガバレック(G 、Gawalek)
 :  rテンシブ(Tenside)J、305〜3
06頁、ベルリン在アカデミー出版(A kademi
e−V er lag)、1975年〕により製造する
ことができる。イミダゾリン(II)は、好ましくは、
西ドイツ公開特許第36 18 944号に記載されて
いるように、式: %式%() 〔式中、R1は前記と同意義。〕 で示されるカルボン酸と式: %式%() 〔式中、R2は前記と同意義。〕 で示されるジアミンとの縮合により製造される。
イミダゾリンの製造のために、カルボン酸は単独でまた
は混合物として用いることができる。天然油脂の分解中
に得られる脂肪酸混合物を用いることが特に重要である
これらの脂肪酸混合物のあるフラクションもイミダゾリ
ンの製造に好適である。カルボン酸として、化合物(■
)C式中 R1は、直鎖状または分校状で置換または未
置換の炭素数7〜17の飽和アルキル基もしくは直鎖状
または分校状で置換または未置換の炭素数17〜21の
不飽和アルキル基を表す。〕、例えば、カプリル酸、カ
プリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、
ステアリン酸、オレイン酸、リシルイン酸、リルン酸、
ガドレイン酸及び/又はリシルイン酸が好ましく用いら
れる。
カルボン酸(IV)は、150〜240’O1好ましく
は150〜200°Cの温度で、好ましくはカルボン酸
対ジアミンのモル比t:t−1:2で、ジアミン化合物
(V)と縮合される。縮合中に形成された水を、理想的
には水と共沸混合物を形成する溶媒、例えばトルエンま
たはキシレンの存在下に、蒸留により反応混合物から連
続的に除去する。
イミダゾリニウムホスフェート(1)の製造に必要な第
2の出発成分であるモノ及び/又はジアルキル燐酸エス
テルも、文献から既知の方法で得ることができる。燐酸
部分エステル製造の出発物質は、直鎖状または分枝状で
置換まI;は未置換の炭素数6〜22の飽和または不飽
和のアルコール及び/又はそのアルコキシレートである
。直鎖状または分枝状で置換または未置換の、理想的に
はアルコキシル化された炭素数8〜18の飽和アルコー
ルならびに/もしくは直鎖状または分校状で置換または
未置換の、理想的にはアルコキシル化されている炭素数
18〜22の不飽和アルコール、例えば、2−エチルヘ
キサノール、n−オクタツール、イソノニノ呟デシル、
ドデシル、イソトリデシル、テトラデシル、ヘキサデシ
ル、オクタデシル、オクタデセニル、エイコセニルおよ
びトコセニルアルコール、ならびに、lN10モルのエ
チレン及び/又はプロピレンオキシドと反応した相当す
るアルコールが好ましく用いられる。アルコールの燐酸
化反応は既知の方法により行われ、例えば、50〜80
℃の温度でアルコール3モルをPzOs1モルと反応さ
せる。加水分解するために、ポリ燐酸化合物を90〜1
00℃で水により数時間処理する。
本発明の方法により高収率で得ることのできるイミダゾ
リニウムホスフェートCI)は、ゲル形成を伴うことな
く水と混和することのできる粘度の低い黄色ないし淡褐
色の液体として得られる。
この化合物(1)は、空気中の湿分によらず繊維製品に
高度の帯電防止効果を発揮する。更に、この物質は、高
度の熱安定性において優れており、金属表面に腐食効果
を示さない。
イミダゾリニウムホスフェート(I)を含んでなる繊維
製品の帯電防止剤も本発明の要旨である。
「繊維製品」という用語は、天然繊維、例えば綿、羊毛
及び/又はレーヨンステープル繊維、合成繊維、例えば
ポリアクリロニトリル、ポリエステル、ポリアミド、ト
リアセテート、ポリエチレン及び/又はポリプロピレン
、および、天然繊維と合成繊維の混紡物の製品を示すと
解される。繊維製品は、70ツク、粗糸、編糸、織糸、
縫糸、織物または不織布であってよい。繊維製品は、漂
白していない、漂白したまたは着色したものであってよ
い。糸は、フィラメント糸とファイバー糸の両方であっ
てよい。
本発明の第四イミダゾリニウムホスフェートは、通常の
装置を用いて繊維製品に適用される。この適用は、引き
出し法により、例えば着色装置を用いて、溶液比l:5
〜l:40、p H3,0〜7゜0、およびイミダゾリ
ニウムホスフェートの重量が1〜5重量%である温度2
5〜80℃の水溶液から行うことができる。しかしなが
ら、第四イミダゾリニウムホスフェートは、強制的適用
法により、例えば、投与ポンプ系を介するフラール法(
foulard)またはガレラテン法(galette
n)により、あるいは噴霧法により、繊維製品に適用す
ることもできる。フラール法においては、所望の絞出し
効果および所望の被覆量により、活性物質含量100%
として1〜50g/(2の濃度で処理を行う。
[実施例] イミダゾリニウムホスフェートの製造 l−ヒドロキシエチル−2−ウンデシルイミダゾリン1
26g(0,47モル)を、水80.0gならびにモノ
及びジー2−エチルヘキシル燐酸エステル混合物(重量
比4 : 3) 88.4g (0,47酸当量)と−
緒に、オートクレーブに仕込み、80℃の温度および3
バールの圧力でエチレンオキシド103.4 g (2
,35モル)と4時間反応させた。
ゲルを形成することなく水で希釈することのできる粘度
の低い黄色液体A395gを得た。
綾至 !、引き出し法による適用 ポリエステルおよびポリアクリロニトリル繊維の試料を
、液体比1:20で、イミダゾリニウム化合物を繊維製
品に対して3f[量%含む水溶液に40〜45℃で20
分間浸漬した。それを紡いで、120℃で3分間乾燥し
た。
繊維製品の試料を、温度22℃および相対湿度62〜6
5%の環境(環境I)および温度23°Cおよび相対湿
度25%の環境(環境n)にさらして以下のように試験
した: (a)静電電圧計(摩擦帯電の測定)により、電界半値
減衰時間(F 1eld Half−value De
cay Time:FHT)を測定した。FHTは、ス
チール摩擦直後に測定した電荷が半分に減少する時間(
秒)である。
(b)シーメンス電極を用いてテラオーム計で表面電気
抵抗(Ohms)を測定した。
評価基準 ++十非常に良好 ÷十良好 +満足できる 0十分 不十分 O〜0.3 0.3〜1.0 1.0〜2.0 2、θ〜3.0 〉3.0 txto’〜txto暴 lXl0’ 〜lXl0@ lXl0’ 〜lXl0” lXl0” 〜5XlO” >5XlO” 糀來 180°Cで30秒間、ポリアミドにつし1ては、19
0°Cで30秒間定着させた。試験および評価はl (
引き出し法による適用)と同様に行った。
2、フラール法による強制的適用 ポリエステル、ポリアミドおよびポリアクリルニトリル
繊維の試料を以下のようにフラール法により処理した。
液体温度 :25°0 液体吸収量:・ポリエステルについて100重量% ・ポリアミドについて65重1% ・ポリアクリロニトリルについて 120重量% 生成物被覆量:0.25重量%、0,5重量%、1.0
重1%、2.0重量%

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、式: ▲数式、化学式、表等があります▼(I) 〔式中、R^1は直鎖状または分岐状で置換または未置
    換の炭素数5〜21の飽和または不飽和アルキル基、R
    ^2はOH または▲数式、化学式、表等があります▼ R^3は直鎖状または分岐状で置換または未置換の炭素
    数6〜22の飽和または不飽和アルキル基、Aは炭素数
    2〜4のアルキレン基ならびにmおよびnは1または2
    を表し、mとnは異なる。〕で示される第四イミダゾリ
    ニウムホスフェート。 2、R^1が、直鎖状または分岐状で置換または未置換
    の炭素数7〜17の飽和アルキル基もしくは直鎖状また
    は分岐状で置換または未置換の炭素数17〜21の不飽
    和アルキル基、R^2がOH、R^3が、直鎖状または
    分岐状で置換または未置換の炭素数8〜18の飽和アル
    キル基もしくは直鎖状または分岐状で置換または未置換
    の炭素数18〜22の不飽和アルキル基ならびにAがエ
    チレン及び/又はイソプロピレン基を表す請求項1記載
    の第四イミダゾリニウムホスフェート。 3、式: ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) 〔式中、R^1は直鎖状または分岐状で置換または未置
    換の炭素数5〜21の飽和または不飽和アルキル基、R
    ^2はOH または▲数式、化学式、表等があります▼、 R^3は直鎖状または分岐状で置換または未置換の炭素
    数6〜22の飽和または不飽和アルキル基、Aは炭素数
    2〜4のアルキレン基ならびにmおよびnは1または2
    を表し、mとnは異なる。〕で示される第四イミダゾリ
    ニウムホスフェートを製造する方法であって、 式: ▲数式、化学式、表等があります▼(II) 〔式中、R^1およびR^2は前記と同意義。〕で示さ
    れるイミダゾリン および式: ▲数式、化学式、表等があります▼(IIIa) または ▲数式、化学式、表等があります▼(IIIb) 〔式中、R^3およびAは前記と同意義。〕で示される
    モノ及び/又はジアルキル燐酸エステルを、水の存在下
    、1〜5バールの圧力および80〜100℃の温度で、
    イミダゾリン1モル当たり3〜15モルのC_2_−_
    4アルキレンオキシドと反応させることを特徴とする方
    法。 4、式(II)、(IIIa)および(IIIb)において、R
    ^1が、直鎖状または分岐状で置換または未置換の炭素
    数7〜17の飽和アルキル基もしくは直鎖状または分岐
    状で置換または未置換の炭素数17〜21の不飽和アル
    キル基、R^2がOH、R^3が、直鎖状または分岐状
    で置換または未置換の炭素数8〜18の飽和アルキル基
    もしくは直鎖状または分岐状で置換または未置換の炭素
    数18〜22の不飽和アルキル基ならびにAがエチレン
    及び/又はイソプロピレン基を表す請求項3記載の方法
    。 5、イミダゾリン1モル当たり1〜1.1酸当量の燐酸
    エステルを使用する請求項3または4記載の方法。 6、イミダゾリン(II)ならびに燐酸エステル(IIIa
    )及び/又は(IIIb)を、エチレンオキシド及び/又
    はプロピレンオキシドと反応させる請求項3〜5のいず
    れかに記載の方法。 7、式: ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) 〔式中、R^1は直鎖状または分岐状で置換または未置
    換の炭素数5〜21の飽和または不飽和アルキル基、R
    ^2はOH または▲数式、化学式、表等があります▼、 R^3は直鎖状または分岐状で置換または未置換の炭素
    数6〜22の飽和または不飽和アルキル基、Aは炭素数
    2〜4のアルキレン基ならびにmおよびnは1または2
    を表し、mとnは異なる。〕で示される第四イミダゾリ
    ニウムホスフェートを含んでなる繊維製品用帯電防止剤
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