CN1398253A - 与聚酯和聚酰胺使用的阳离子染色改性剂 - Google Patents

与聚酯和聚酰胺使用的阳离子染色改性剂 Download PDF

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Abstract

公开了一种化合物及其作为阳离子染色改性剂的用途，例如引入到聚酯和聚酰胺中以提高其对碱性染料的亲和性，化合物结构式如下：R1OOC－(CH2)n－CH(CH2CH2SO3X)－(CH2)m－COOR2，其中n是1～10的整数，m是1～10的整数，X是选自锂、钠和钾的一种碱金属，R1和R2独立地选自氢和具有1～4个碳原子的烷基。

Description

与聚酯和聚酰胺使用的阳离子染色改性剂
发明领域
本发明涉及一种为聚酯和聚酰胺提供改进的碱性染色性能的化合物及其用途。
发明背景
聚酯，尤其是聚对苯二甲酸亚烷基酯和聚酰胺，尤其是尼龙6和尼龙66，具有优良的物理和化学性能，并已经广泛应用于树脂、薄膜和纤维。特别是，聚酯和聚酰胺纤维有着相对高的熔点，并可达到高的取向度和结晶度。因此，聚酯和聚酰胺具有优良的纤维性能，例如化学、热和光稳定性及高强度。
然而，聚酯，尤其是聚酯纤维，难以被染色。分子结构和高水平的取向度及结晶度为聚酯提供了理想性能，同样也对阻止染料化合物的着色作了贡献。另一个对难以染色聚酯做出贡献的特性是聚酯，不像蛋白质纤维，在聚合物链中没有可与碱性或酸性染料化合物反应的染色位点。虽然聚酰胺不像聚酯那样难以染色，一种或更多的染色性能添加剂通常还是被引入到聚酰胺中，例如，为了选择性地提高聚酰胺纤维对某些类型染料，如酸性或碱性染料的亲和性，或者为了选择性地提高纤维对某些类型染色剂的耐染色性。
已经知道某些材料，比如芳香族磺酸酯和它们的钠盐，包括5-磺基间苯二甲酸的钠盐或5-磺基间苯二甲酸二甲酯的钠盐，可以作为一种提供碱性染色性能的方式和聚酯或聚酰胺共聚。其它的阳离子染色改性剂也已经被公开。例如，Sakurai的美国专利3,313,778，公开了一种改性的聚酯，其主链上连接有小比例的至少一个具有通式为(X-SO2-O)n-Y的有机磺酸酯基，其中n是1～4的一个整数；X是，例如，1～12个碳原子的烷基；Y是，例如，低级烷基，有一或两个成酯官能团，例如β-甲酯基甲磺酸乙酯。
进一步，与聚对苯二甲酸乙二酯相比，聚对苯二甲酸亚丙基酯有许多性能使得它能理想地用于制造织物纤维，包括改善的回复性和弹性。然而，对于改善聚对苯二甲酸亚丙基酯的碱性染色性能特别有用的阳离子染色改性剂还没有被提出。
希望提供一种阳离子染色改性剂，它能被引入到聚酯，尤其是聚对苯二甲酸亚烷基酯中和聚酰胺，尤其是尼龙6和尼龙66中，以提供改善的碱性染色性能并且能够以比常规阳离子染色改性剂低的成本生产。
还希望提供一种碱性可染的聚酯，尤其是聚(对苯二甲酸亚烷基酯)，更具体是聚(对苯二甲酸亚丙基酯)，它可以很容易地被加工成纤维、薄膜或其它成型制品并在不使用昂贵的阳离子染色改性剂或添加剂、特殊的溶液、和/或复杂的使用步骤的情况下被碱性染色。
还希望提供一种碱性可染的聚酰胺，尤其是尼龙6或尼龙66，它可以很容易地加工成纤维、薄膜或其它成型制品并在不使用昂贵的阳离子染色改性剂或添加剂、特殊的溶液、和/或复杂的使用步骤的情况下被碱性染色。本发明提供这样一种阳离子染色改性剂以及碱性可染的聚酯和聚酰胺。
发明概述
本发明涉及一种具有如下结构式的化合物：
R1OOC-(CH2)n-CH(CH2CH2SO3X)-(CH2)m-COOR2
其中n是1～10的一个整数，m是1～10的一个整数，X是选自锂、钠和钾的一种碱金属，R1和R2独立地是氢或具有1～4个碳原子的烷基。此化合物可作为阳离子染色改性剂使用。例如，它可以引入到聚酯和聚酰胺中以提高它们对碱性染料的亲和性。在这篇文献中，为方便起见这种化合物被称为“阳离子染色改性剂”。
另外，本发明涉及一种选自共聚多酯和共聚多酰胺的碱性可染共聚物，其中共聚物包含一种由以下结构式的化合物制备的共聚单体：
R1OOC-(CH2)n-CH(CH2CH2SO3X)-(CH2)m-COOR2
其中n是1～10的一个整数，m是1～10的一个整数，X是选自锂、钠和钾的一种碱金属，R1和R2独立地是氢或具有1～4个碳原子的烷基，其中该共聚单体以足以提高共聚物对碱性染料的亲和性的用量被引入到共聚物的聚合物链中。
本发明还涉及包含这种共聚物的成型制品，例如纤维或薄膜。
本发明还进一步涉及包含已被染色共聚物的染色组合物和包含这种共聚物的被染色成型制品，其中共聚物被染色，如含有这种共聚物的染色纤维。
本发明还涉及一种染色方法，包括提供组合物及染色组合物。优选地，本发明涉及一种制备碱性可染共聚多酯的方法，包含如下步骤：(a)将一种或多种选自形成聚(对苯二甲酸亚烷基酯)的单体及聚亚氧烷基乙二醇低聚物的材料和如下结构式的共聚单体结合：
R1OOC-(CH2)n-CH(CH2CH2SO3X)-(CH2)m-COOR2
其中n是1～10的一个整数，m是1～10的一个整数，X是选自锂、钠和钾的一种碱金属，R1和R2独立地是氢或具有1～4个碳原子的烷基；(b)在足以导致共聚的温度下混合并加热这些材料和共聚单体以形成共聚多酯，它含有的共聚单体量足以提高其对碱性染料的亲和性。
在另一个优选的实施方案中，本发明涉及一种制备共聚多酰胺的方法，包含如下步骤：(a)将一种或多种选自形成聚(对苯二甲酸亚烷基酯)的单体及聚亚氧烷基乙二醇低聚物的材料和如下结构式的共聚单体结合：
R1OOC-(CH2)n-CH(CH2CH2SO3X)-(CH2)m-COOR2
其中n是1～10的一个整数，m是1～10的一个整数，X是选自锂、钠和钾的一种碱金属，R1和R2独立地是氢、碱金属盐或具有1～4个碳原子的烷基；(b)在足以导致共聚的温度下混合并加热这些材料和共聚单体以形成含有共聚单体的共聚多酰胺。
优选地，阳离子染色改性剂选自3-(2-磺乙基)己二酸碱金属盐和3-(2-磺乙基)己二酸二甲酯碱金属盐。更优选地，阳离子染色改性剂选自3-(2-磺乙基)己二酸钠盐和3-(2-磺乙基)己二酸二甲酯钠盐。
优选地，共聚物含有0.5～4摩尔％的共聚单体。
在一个实施方案中，共聚物优选地是共聚多酰胺，由选自尼龙-6、尼龙-66及其共聚物的聚酰胺衍生得到。
在另一个实施方案中，共聚物优选地是共聚多酯，由选自聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸亚丙基酯、聚对苯二甲酸丁二酯及其共聚物的聚对苯二甲酸亚烷基酯衍生得到。在一个更为优选的实施方案中，聚对苯二甲酸亚烷基酯为聚对苯二甲酸亚丙基酯。
发明详述
本发明的阳离子染色改性剂是结构式如
I     R1OOC-(CH2)n-CH(CH2CH2SO3X)-(CH2)m-COOR2
的脂肪族磺酸盐，其中n是1～10的一个整数，m是1～10的一个整数，X是选自锂、钠和钾的一种碱金属，R1和R2独立地选自氢和具有1～4个碳原子的烷基。这些化合物含有金属离子。优选的阳离子染色改性剂是3-(2-磺乙基)己二酸钠盐，有如下结构式：
II HOOC-(CH2)-CH(CH2CH2SO3Na)-(CH2)2-COOH
和其二甲基酯，即3-(2-磺乙基)己二酸二甲酯钠盐，有如下结构式：
III  H3COOC-(CH2)-CH(CH2CH2SO3Na)-(CH2)2-COOCH3
3-(2-磺乙基)己二酸钠盐的制备步骤包括：在过氧化氢存在下4-乙烯基环己烯和甲酸的加成反应形成4-乙烯基环己烷-1，2-二甲酸酯、4-乙烯基环己烷-1-单甲酸酯和4-乙烯基环己烷-2-单甲酸酯的混合物，接着用氢氧化钠水解，然后在氢氧化钠存在下和亚硫酸氢钠及过硫酸钠发生加成反应形成4-(2-磺乙基)环己烷-1，2-二醇的钠盐，接着在钨酸和过氧化氢存在下氧化形成3-(2-磺乙基)己二酸钠盐，这在实施例I到III中有较为详细的描述。3-(2-磺乙基)己二酸二甲酯钠盐通过3-(2-磺乙基)己二酸钠盐与无水甲醇反应制备，这在实施例IV中有较为详细的描述。
式I的阳离子染色改性剂被引入到聚酯或聚酰胺的聚合物链中为碱性染料提供染色位点。含有本发明阳离子染色改性剂的聚酯和聚酰胺共聚物以及由它们制成的纤维、膜和其它成形制品对碱性染料有改善的亲和性。将式I的脂肪族磺酸盐和或不和缩聚中的染料开环剂一起使用都可以获得满意的结果。
式I的阳离子染色改性剂可以通过多种方法引入到聚酯或聚酰胺的聚合物链中，包括：(1)在聚合时将阳离子染色改性剂引入到聚合物链中；(2)在熔融纺丝或者其它成型操作之前在聚合树脂中加入阳离子染色改性剂；或者(3)在聚合物链中引入阳离子染色改性剂形成高度磺化的共聚物，接着和未磺化聚合物共混以形成碱性可染的共聚多酯。优选的方法是在聚合时从而将阳离子染色改性剂引入到聚合在任何明显的聚合发生之前将改性剂加入到其它形成聚合物的材料中物中。例如，对于染色性能改进的聚对苯二甲酸亚烷基酯，阳离子染色改性剂和形成聚酯的材料如烷撑二醇、对苯二甲酸、一种或多种对苯二甲酸的低级二烷基酯、和/或烷撑二醇与对苯二甲酸的低分子量寡聚物混合，接着采用标准聚合步骤共聚合。例如，对于染色性能改进的聚酰胺，阳离子染色改性剂在成盐阶段和形成聚酰胺的材料如ε-己内酰胺、己二酸和/或六亚甲基二胺混合，接着采用标准聚合步骤共聚合。本发明的阳离子染色改性剂也可以引入到以连续方法生产的共聚多酯或共聚多酰胺中，其方式通常用于其它形成共聚物的阳离子染色改性剂。
根据本发明的一个实施方案，阳离子染色改性剂用于形成染色性能改进的聚对苯二甲酸亚丙基酯的共聚多酯。在本实施方案中，阳离子染色改性剂在反应器中与对苯二甲酸二甲酯和丙二醇混合。温度升高到180℃，在钛催化剂存在下进行酯交换反应。分离并除掉副产物甲醇后，温度慢慢地升高到230℃。接着体系采用真空，逐步降低压力到0.5mmHg，温度升高到250℃。聚合物粘度逐渐增加。在真空下大约一小时后，反应停止，冷却聚合物产物。
一般地讲，足量的式I阳离子染色改性剂用于制备在最终共聚物中含有0.5～4摩尔％，优选1～2摩尔％阳离子染色改性剂的共聚多酯或共聚多酰胺。阳离子染色改性剂可以最高达30摩尔％，优选20～25摩尔％的量引入到聚酯或聚酰胺中以形成高度磺化的共聚物，此共聚物接着和未磺化的聚酯或聚酰胺共混得到含有1摩尔％前述磺化共聚单体的碱性可染聚酯。
本发明使用的聚酯是聚对苯二甲酸亚烷基酯，它是在聚合物链中有酯键连接的成纤维线型缩合聚合物。相反在没有指明的情况下，参考聚对苯二甲酸亚烷基酯意味着涵盖共聚多酯，即用2种或3种或多种单体反应物制备的聚酯，其中每个反应物有两个成酯基团。如果需要，聚对苯二甲酸亚烷基酯可以含有各种催化剂和/或添加剂，如染料打开剂(dye opener，下面讨论)、去光剂、粘度促进剂、光学增亮剂、调色颜料、颜色抑制剂和抗氧化剂。本发明使用的线型成纤维聚酯的例子包括聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸亚丙基酯和聚对苯二甲酸丁二酯。优选聚对苯二甲酸亚丙基酯。
染料打开剂，亦称“载体”，在第三版“化学技术百科全书”中有描述，始于151页，其中定义载体如下：染料载体用于获得聚酯纤维的彻底染料渗透性。它们使聚合物间的连接松散并且使染料渗透进纤维。优选的载体是苯甲酸丁酯(例如，Tanalon HIWTM(Sybron Chemicals公司)，一种水乳化的非离子苯甲酸丁酯载体)。其它载体包括苯甲酸甲酯和邻苯二甲酸二甲酯。
本发明使用的聚酰胺包括尼龙6、尼龙66和各种尼龙共聚物。
如上文所指，根据本发明的碱性可染共聚多酯和共聚多酰胺对碱性染料有相对高的亲和性并且在一个颜色范围内可以被染色。更具体地说，共聚多酯和共聚多酰胺含有磺基，它具有和碱性染料的染色阳离子交换钠阳离子的强烈趋势。例如，碱性可染共聚多酯和共聚多酰胺可以被纺成纤维并且用碱性染料以连续或恒定的形式染色。替代地，共聚物可以混合或共混。熟练技术人员将容易地认识到在已经制备共聚物后的不同时间可以进行染色。例如，含有共聚物的纤维可以卷装或纱线、织物、或布匹的形式被染色。作为例子，双组分纤维(并列型、皮芯同轴型或偏心皮芯型)可以由两种可染共聚物(如，共聚对苯二甲酸乙二酯和共聚对苯二甲酸亚丙基酯)制备或由可染共聚物和不包含本发明染色位点的聚合物制备(当然，双组分纤维的一部分或两部分可以由含有聚酯和共聚多酯等的共混物制备)。
“碱性染料”是指彩色阳离子有机物质如含有锍、氧鎓或季铵官能团的那些物质。碱性染料的类型包括，例如，Victoria Green WB(C.I.Basic Green 4)，一种有如下化学结构的三苯基甲烷型染料：
Figure A0180462900091
Victoria Pure Blue BO(C.I.Basic Blue 7)，一种有如下化学结构的三芳基甲烷型染料：
Sevron Blue 5G(C.I.Basic Blue 4)，一种有如下化学结构的嗪型染料：
Figure A0180462900102
Brilliant Green B(C.I.Basic Green 1)，一种有如下化学结构的三苯基甲烷型染料：
Figure A0180462900103
和Rhodamine B(C.I.Basic Violet 10)，一种有如下化学结构的氧杂蒽型染料：
Figure A0180462900111
等。这些染料优选在80～125℃的温度以水溶液形式使用。
这里描述的特性粘度通过在50/50重量％三氟乙酸/二氯甲烷溶剂混合物中溶解聚合物样品以产生浓度为0.4g/dL的溶液测量得到。所得溶液的粘度在19℃用Y-900型Viscoteck强制流动粘度计测量，并且用Viscoteck V5.7软件计算特性粘度(IV)。
实施例
实施例I
4-乙烯基环己烷-1，2-二甲酸酯、4-乙烯基环己烷-1-单甲酸酯和4-乙烯基环己烷-2-单甲酸酯混合物的制备
一个1升三口圆底烧瓶上装配有一个机械搅拌器，一个滴液漏斗和一支温度计。500mL(10摩尔)96％的甲酸和130mL(1摩尔)4-乙烯基环己烯加入烧瓶。106.9g(1.1摩尔)35％过氧化氢溶液加入到滴液漏斗。反应烧瓶在水浴中冷却。在搅拌下，过氧化氢溶液以每分钟1.5mL的速度滴加。滴加完成后，反应混合物搅拌两小时。反应温度保持在30℃以下。当反应完成后，水和甲酸在40-45℃真空下蒸馏除去。剩余油状物在2％氯化亚铜存在下高真空蒸馏。甲酸酯和少量4-乙烯基环己烷-1，2-二醇的混合物在0.1mmHg压力下的沸点是100-118℃。产率为71％-80％。在CDCl3中核磁共振(1H NMR)谱给出以下结果：1.5(m，1H)，1.58(m，1H)，1.72(m，1H)，1.81(m，1H)，2.4(m，1H)，3.0(s，1H)，{3.35-3.82(m，1H)，4.74-4.91(m，1H)混合异构体}，4.98(m，2H)，5.72(m，1H)，{7.99(s，1H)，8.03(s，1H)二甲酸酯和单甲酸酯混合物}。残余油状物可以不经上述纯化而用于实施例II所述的反应中。
实施例II
4-(2-磺乙基)环己烷-1，2-二醇钠盐的制备
一个1升四口圆底烧瓶上装配有机械搅拌器，滴液漏斗和一支温度计。前实施例中形成的1摩尔混合物加入烧瓶中，在搅拌下，在20-25℃滴加192g(1.2摩尔)25％氢氧化钠溶液。加完后持续搅拌30分钟。然后让混合物分离约2小时。除去底层甲酸钠水溶液。在烧瓶中加入180g水。然后在20-25℃时强烈搅拌下，通过两个滴液漏斗向混合物中同时滴加入109.3g亚硫酸氢钠(1.05摩尔)/180g水和2.38g过硫酸钠(0.01摩尔)/20g水。溶液的pH值通过偶尔加入12.5％的氢氧化钠溶液保持在约6.3-6.6。加完后，溶液继续搅拌2小时。转化率几乎是100％。在D2O中的核磁共振(1H NMR)谱给出如下结果：1H NMR：1.48-1.89(m，9H)，2.94(m，2H)，{3.55-3.9(m，1H)，4.73-5.10(m，1H)混合异构体}。
实施例III
3-(2-磺乙基)己二酸钠盐的制备
291.6g(3摩尔)35％过氧化氢溶液和1.24g钨酸加入到实施例II所得到的溶液中，混合物慢慢加热到回流三小时(在加热过程中必需小心，因为混合物中一些微量的甲酸能导致剧沸)。溶液从黄色变为无色透明，溶液的pH值为2-3。反应混合物浓缩到约65％的3-(2-磺乙基)己二酸钠盐，并冷却到室温，使得副产物硫酸钠沉淀。过滤掉该盐以后，慢慢搅拌溶液，使得3-(2-磺乙基)己二酸钠盐产物结晶出来。3-(2-磺乙基)己二酸钠盐的白色结晶物被过滤并重结晶和干燥。核磁共振(1H NMR)谱显示从4-(2-磺乙基)环己烷甲酸酯钠盐到3-(2-磺乙基)己二酸钠盐的转化率是100％。在CD3OD中的核磁共振(1H NMR)谱给出如下结果：1.58(m，2H)1.75(m，2H)，1.90(m，1H)，2.18(d，2H)，2.27(t，2H)，2.73(t，2H)。
实施例IV
3-(2-磺乙基)己二酸二甲酯钠盐的制备
通过回流下在2当量甲苯和0.15当量硫酸存在下与35当量无水甲醇反应将3-(2-磺乙基)己二酸钠盐转化成二甲基酯。反应两小时以后，溶剂部分地蒸馏除去，残液中和到pH值6-7并旋转蒸发至干，粗产物用乙醇和甲醇的混合物提取并干燥得到白色固体。在CD3OD中的核磁共振(1H NMR)谱给出如下结果：1.57(m，2H)，1.72(m，2H)，1.90(m，1H)，2.23(dd，2H)，2.29(t，2H)，2.70(t，2H)，3.58(s，6H)。
对比实施例A
对比实施例：不含有染色改性剂的聚酯均聚物
2097.25g对苯二甲酸二甲酯(10.8摩尔)、1255.7g 1，3-丙二醇(16.5摩尔)和异丙醇中1.24g 10重量％四异丁氧化钛(TyzorTPT，DuPont Performance Chemicals)加入到一个5升的三口烧瓶。搅拌混合物并在氮气保护下加热到190℃。甲醇在2小时内蒸馏掉。接着将烧瓶和 空泵相连，压力降低到0.2mmHg。混合物温度慢慢升高到250℃并且在250℃保持约有两个小时，得到的最终聚对苯二甲酸亚丙基酯均聚物特性粘度为0.6dl/g。均聚物在200℃下并用氮气吹扫进行固态聚合4小时，由此特性粘度增加到1.0dl/g。
均聚物被碾成片状并在250℃纺成纤维，在100℃含有基于纤维的1重量％Sevron Blue(Crompton&Knowles，Gibralter，PA)的水浴中于大气压下染色。染色后的纤维显示灰白色。
实施例V
含有本发明染色改性剂的共聚多酯
按照实施例IV的步骤，除了将69g(0.22摩尔)的3-(2-磺乙基)己二酸二甲酯钠盐和对苯二甲酸二甲酯及1，3-丙二醇一起加入到三口烧瓶中。最终共聚物的特性粘度为0.6dl/g，在纺成纤维前进行固态聚合，特性粘度达到1.0dl/g。染色改性后的共聚多酯纤维在100℃、大气压下用Sevron Blue染色时变成了蓝色。
对比实施例B
对比实施例：含有传统染色改性剂的共聚多酯
在一个200磅的高压釜中装有69.9磅(31.7kg)对苯二甲酸二甲酯(0.36磅摩尔，163.3摩尔)，41.93磅(19.0kg)1，3-丙二醇(0.55磅摩尔，249.9摩尔)，2.17磅(0.98kg)磺基间苯二甲酸二甲酯钠盐(0.007磅摩尔)，和9.97克Tyzor TPT。
混合物用21克乙酸钠和36克乙酸锌缓冲。混合物搅拌并加热到160℃以蒸馏除去甲醇。在蒸馏过程中，温度升高到240℃。1.5小时以后，混合物转移到一个接有真空泵的反应釜中，在升温到250℃的同时将反应釜的压力减小到0.4mmHg。当搅拌器达到1250瓦时停止反应。取出得到的共聚多酯并在水中淬火。产物在200℃固态聚合4小时以将特性粘度从0.83提高到1.07dl/g。该共聚物被纺成纤维。
实施例VI
本发明和传统染色改性剂的比较
此实施例表明由含有本发明阳离子染色改性剂的聚(对苯二甲酸亚丙基酯)制得的纤维比由含有传统阳离子染色改性剂，即磺基间苯二甲酸钠的聚(对苯二甲酸亚丙基酯)制得的纤维有改善的染料吸净性能。
在对比实施例B中制备的一部分纤维(聚(对苯二甲酸亚丙基酯)/磺基间苯二甲酸二甲酯钠共聚物，在表I中为聚合物A)，在实施例V中制备的一部分纤维(聚(对苯二甲酸亚丙基酯)/3-(2-磺乙基)己二酸二甲酯钠共聚物，在表I中为聚合物B)，以及在对比实施例A中制备的一部分纤维((聚(对苯二甲酸亚丙基酯)均聚物，在表I中为聚合物C))采用121型纤维分析编织机(Lawson-Hemphill公司，Spartanburg，SC)被编织成短袜。这些短袜在表I中所述的各种条件下于含有1重量％各种Sevron染料(Crompton&Knowels，Gibralter，PA)的水性染色浴中染色1小时。染料的吸收率用Bausch&LombSpectronic 21分光光度计测量(Spectronic Instruments，Inc.，Rochester，NY)，使用表I中所示的波长。染料的浓度用校正曲线确定，染料吸净度用方程{(X-Y)/X}×100％计算，其中X是染色浴中染料的初始浓度，Y是取出染过的纤维后染料的浓度。结果显示在如下表I中：
                         表I
  样品   聚合物                  Sevron染料吸净率％
  蓝(655nm)    红(510nm)   黄(440nm)
                             (无载体，大气压力，100℃)
    1     A     55.8     2.3     23.7
    2     B     38.0     21.0     26.1
    3     C     0     0     0
                      (有载体，*大气压力，100℃)
    4     A     85.1     63.9     74.8
    5     B     100.0     96.1     97.2
                (无载体，25.3psi(1.746×105N/m2)压力，116℃)
    6     A     75.3     60.9     65.1
    7     B     98.6     97.4     96.7
*载体是Tanalon HIWTM(Sybron Chemicals公司)
一种水乳化的非离子苯甲酸丁酯载体
实施例VII
含有本发明的染色改性剂的共聚多酰胺
一个35磅的高压釜中装有16,698克51.5％的6，6盐溶液(32.78摩尔)，149.11克78.34％的六亚甲基二胺溶液(1.01摩尔)和231.54克(0.838摩尔)3-(2-磺乙基)己二酸钠盐。混合物加热到272℃和250磅/平方英寸(1.72×106N/m2)压力。经过30分钟，压力减小到大气压。1小时的蒸汽抛光后，聚合物被挤出并切成片状。作为对照，尼龙6，6均聚物使用同样的方法制备，但省去六亚甲基二胺溶液和3-(2-磺乙基)己二酸钠盐。片状共聚多酰胺和尼龙6，6均聚物均在285℃被纺成纤维线。一部分共聚多酰胺纤维和一部分尼龙6，6均聚物被分别编织成短袜，这些短袜在100℃大气压力下于含有1重量％各种Sevron染料的水性染色浴中染色1小时，不使用载体。染料的吸收率使用实施例VI中描述的同样方法测量，结果显示在下面的表II中。
                   表II
    聚合物              Sevron染料吸净率％
 蓝(655nm)  红(510nm)   黄(440nm)
尼龙6，6均聚物     10.7     10.8     8.8
  共聚多酰胺     94.5     63.5     94.5

Claims (16)

1.一种具有下式的化合物：
R1OOC-(CH2)n-CH(CH2CH2SO3X)-(CH2)m-COOR2
其中n是1～10的一个整数，m是1～10的一个整数，X是选自锂、钠和钾的一种碱金属，R1和R2独立地是氢或具有1～4个碳原子的烷基。
2.一种选自共聚多酯和共聚多酰胺的共聚物，其中该共聚物包含由结构式为R1OOC-(CH2)n-CH(CH2CH2SO3X)-(CH2)m-COOR2的化合物制备得到的一种共聚单体，其中n是1～10的一个整数，m是1～10的一个整数，X是选自锂、钠和钾的一种碱金属，R1和R2独立地是氢或具有1～4个碳原子的烷基，且其中共聚单体以足以提高共聚物对碱性染料的亲和性的量被引入到共聚物的聚合物链中。
3.一种成型制品，其包含权利要求2的共聚物。
4.权利要求3的成型制品，其为纤维。
5.一种染色组合物，其包含已经染色的权利要求2的共聚物。
6.一种染色成型制品，其包含权利要求2的共聚物，其中共聚物被染色。
7.一种染色纤维，其包含权利要求2的共聚物。
8.一种染色方法，包含提供权利要求2的组合物并且染色该组合物。
9.一种制备共聚多酯的方法，包含下面的步骤：
(a)将一种或多种选自形成聚(对苯二甲酸亚烷基酯)的单体及聚亚氧烷基乙二醇低聚物的材料和下式的共聚单体结合：
R1OOC-(CH2)n-CH(CH2CH2SO3X)-(CH2)m-COOR2
其中n是1～10的一个整数，m是1～10的一个整数，X是选自锂、钠和钾的一种碱金属，R1和R2独立地是氢或具有1～4个碳原子的烷基；以及
(b)在足以导致共聚的温度下混合并加热这些材料和共聚单体以形成共聚多酯，它含有的共聚单体的量足以提高其对碱性染料的亲和性。
10.一种制备共聚多酰胺的方法，包含下面的步骤：
(a)将一种或多种选自形成聚(对苯二甲酸亚烷基酯)的单体及聚亚氧烷基乙二醇低聚物的材料和下式的共聚单体结合：
R1OOC-(CH2)n-CH(CH2CH2SO3X)-(CH2)m-COOR2
其中n是1～10的一个整数，m是1～10的一个整数，X是选自锂、钠和钾的一种碱金属，R1和R2独立地是氢、碱金属盐或具有1～4个碳原子的烷基；以及
(b)在足以导致共聚的温度下混合并加热这些材料和共聚单体以形成含有共聚单体的共聚多酰胺。
11.前述权利要求任何一项的化合物、共聚物、制品、组合物、纤维或者方法，其中化合物选自3-(2-磺乙基)己二酸碱金属盐和3-(2-磺乙基)己二酸二甲酯碱金属盐。
12.权利要求11的化合物、共聚物、制品、组合物、纤维或者方法，其中化合物选自3-(2-磺乙基)己二酸钠盐和3-(2-磺乙基)己二酸二甲酯钠盐。
13.前述权利要求任何一项的化合物、共聚物、制品、组合物、纤维或者方法，其中共聚物包含0.5～4摩尔％共聚单体。
14.权利要求1-9和11-13中任何一项的化合物、共聚物、制品、组合物、纤维或者方法，其中共聚物是由选自尼龙6、尼龙66及其共聚物的聚酰胺衍生而来的共聚多酰胺。
15.权利要求1-10和12-13中任何一项的化合物、共聚物、制品、组合物、纤维或者方法，其中共聚物是由选自聚(对苯二甲酸乙二酯)、聚(对苯二甲酸亚丙基酯)、聚(对苯二甲酸丁二酯)及其共聚物的聚(对苯二甲酸亚烷基酯)衍生而来的共聚多酯。
16.权利要求14的化合物、共聚物、制品、组合物、纤维或者方法，其中聚(对苯二甲酸亚烷基酯)是聚(对苯二甲酸亚丙基酯)。
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