DE1277510B - Modified polyester fibers or threads - Google Patents
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Description
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
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Deutsche Kl.: 29 b-3/60 German class: 29 b -3/60
P 12 77 510.9-43 (P 19677)P 12 77 510.9-43 (P 19677)
18. November 1957November 18, 1957
12. September 1968September 12, 1968
Die Hauptpatentanmeldung P16544IVc/29b betrifft Fasern oder Fäden, die aus Polyestern mit Kettengliedern, die Sulfonatgruppen in Form eines Metallsalzes aufweisen, bestehen oder diese enthalten.Main patent application P16544IVc / 29b relates to Fibers or threads made from polyesters with chain links that have sulfonate groups in the form of a Have, exist or contain metal salt.
Wenn der die Metallsulfonatgruppe enthaltende Rest des Polyesters, durch mehr als zwei Esterbindungen an das Polymermolekül gebunden ist, wirkt er vernetzend: Es entsteht ein härtbarer modifizierter Polyester. Die bevorzugten Fasern oder Fäden bestehen jedoch aus solchen modifizierten Polyestern, in denen der die Metallsulfonatgruppe enthaltende Rest an das Polymermolekül durch eine oder zwei Esterbindungen gebunden ist.If the residue of the polyester containing the metal sulfonate group, through more than two ester bonds is bound to the polymer molecule, it has a crosslinking effect: a hardenable, modified one is created Polyester. However, the preferred fibers or threads consist of such modified polyesters, in which the radical containing the metal sulfonate group is attached to the polymer molecule by one or two Ester bonds is bound.
Die modifizierten fadenbildenden Polyester können direkt mit basischen Farbstoffen angefärbt werden. Wie im einzelnen in der Beschreibung des Hauptpatentes ausgeführt ist, werden Polyäthylenglycolterephthalate beispielsweise modifiziert, indem man in ihr Molekül ein oder mehrere Metallsulfonatgruppen von Arylenresten einbaut.The modified thread-forming polyesters can be colored directly with basic dyes. As detailed in the description of the main patent, polyethylene glycol terephthalates are used modified, for example, by adding one or more metal sulfonate groups to its molecule of arylene residues incorporated.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind nun Fasern oder Fäden gemäß Patentanmeldung P 16544IVc/29b, die dadurch gekennzeichnet sind, daß die Sulfonatgruppen tragenden Kettenglieder der faser- oder fadenbildenden Polyester Alkylenreste mit Sulfonsäuresalzgruppen sind. Solche Fasern oder Fäden können direkt mit basischen Farbstoffen angefärbt werden.The present invention now relates to fibers or threads according to the patent application P 16544IVc / 29b, which are characterized that the chain links of the fiber or thread-forming polyester alkylene radicals which carry sulfonate groups with sulfonic acid salt groups. Such fibers or threads can be dyed directly with basic dyes will.
Ein bevorzugter Typ modifizierter Polyester besteht aus einem Polyäthylenglycolterephthalat, welches geringe Mengen einer Einheit folgender Struktur enthält: A preferred type of modified polyester consists of a polyethylene glycol terephthalate, which is low Quantities of a unit contain the following structure:
Λ. jL· I Λ. jL · I
SO3MSO 3 M
Hierin ist M ein Metallatom,
— Z —Here M is a metal atom,
- Z -
SO3MSO 3 M
ein Metallsalz eines eine Sulfonatgruppe tragenden Alkylenrestes solcher Art, daß —X— von dem — SO3M-ReSt durch mindestens 3 C-Atome getrennt ist, — X — gleicha metal salt of an alkylene radical bearing a sulfonate group such that —X— is separated from the —SO 3 M-ReSt by at least 3 carbon atoms, —X — is the same
— O —C —- O —C -
' Il ο'Il ο
- O - (CH2)„ [0(CH2)J m — O- O - (CH 2 ) "[ O (CH 2 ) J m - O
Fasern oder Fäden aas modifizierten PolyesternFibers or threads of modified polyesters
Zusatz zur Anmeldung: P16544IV c/29 b—
Auslegeschrift 1128 594Addition to registration: P16544IV c / 29 b—
Interpretation document 1128 594
Anmelder:Applicant:
E. I. du Pont de Nemours and Company,E. I. du Pont de Nemours and Company,
Wilmington, Del. (V. St. A.)Wilmington, Del. (V. St. A.)
Vertreter:Representative:
Dr.-Ing. W. Abitz und Dr. D. Morf,Dr.-Ing. W. Abitz and Dr. D. Morf,
Patentanwälte,Patent attorneys,
8000 München 27, Pienzenauer Str. 288000 Munich 27, Pienzenauer Str. 28
Als Erfinder benannt:
John Malcolm Griffing, Gluten, N. C.;
William Roscoe Remington, Wilmington, Del.
(V. St. A.)Named as inventor:
John Malcolm Griffing, Gluten, NC;
William Roscoe Remington, Wilmington, Del.
(V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. ν. Amerika vom 19. November 1956
(622811)Claimed priority:
V. St. ν. America November 19, 1956
(622811)
oderor
-C-[O(CH2)J111- O O-C- [O (CH 2 ) J 111 -O O
ist, — Y— gleich —X — oder Wasserstoff ist, η und m ganze Zahlen sind und η größer als 1 ist.is, - Y - is - X - or hydrogen, η and m are integers and η is greater than 1.
Die erfindungsgemäßen Fasern oder Fäden bestehen aus modifizierten Polyestern, die so hergestellt werden, daß man eine geringe Menge einer oder mehrerer Verbindungen, die mindestens eine esterbildende funktionell Gruppe und mindestens eine an einen Alkylenrest gebundene Sulfonatgruppe in Form eines Metallsalzes enthalten, bei der Polykondensation der Reaktionsmasse zusetzt, bevor die Synthese des zu modifizierenden Polyesters beendet ist. Die Herstellung des Polyesters kann erfolgen, indem man eine Dicarbonsäure oder einen Ester derselben und ein aliphatisches Glykol oder einen Ester desselben oder einen Ester eines aromatischenThe fibers or threads according to the invention consist of modified polyesters which are produced in this way be that you have a small amount of one or more compounds that at least one ester-forming functional group and at least one sulfonate group bonded to an alkylene radical in Contain the form of a metal salt in the polycondensation of the reaction mass before the Synthesis of the polyester to be modified is complete. The polyester can be manufactured by adding a dicarboxylic acid or an ester thereof and an aliphatic glycol or a Ester of the same or an ester of an aromatic
809 600/543809 600/543
3 43 4
Diols miteinander in Reaktion bringt oder indem man BeispiellBringing diols into reaction with one another or by example
eine Oxysäure oder einen Oxyester der Selbstkonden- Auf einer üblichen Spinnapparatur werden Fäden sation unterwirft. Durch Umesterungs- und durch aus einem zur besseren Anfarbbarkeit modifizierten Polykondensationsreaktionen entstehen lineare Kon- Polyäthylenglycolterephthalat hergestellt. Die Herdensationspolyester eines fadenbildenden Typs. Die 5 stellung des fadenbildenden Polyesters geschieht wie die Sulfonatgruppe enthaltende Verbindung kann ein folgt:An oxyacid or an oxyester of the self-condensing On a conventional spinning device, threads are made sation submits. By transesterification and by modified from one for better colorability Polycondensation reactions result in linear con-polyethylene glycol terephthalate produced. The herdensation polyester of a thread-forming type. The 5 position of the thread-forming polyester happens as the sulfonate group-containing compound can be one of the following:
Metallsalz eines Sulfomonocarbonsäureesters oder1 0,8 Teile Natrium-3-oxypropan-l-sulfonat werden eines Sulfodicarbonsäureesters sein, oder sie kann in zu 49 Teilen Dimethylterephthalat, 34,5 Teilen Äthy-Form eines einwertigen oder zweiwertigen Alkohols lenglykol, 0,023 Teilen Manganacetat-2,5-hydrat und vorliegen, der eine Carbonsäureestergruppe und min- 10 0,015 Teilen Antimontrioxyd zugesetzt, wobei das destens eine Sulfonsäuregruppe enthält, oder sie kann Mengenverhältnis von Sulfonatsalz zu Dimethylin Form eines vorgeformten Polyesters vorliegen, der terephthalat etwa 2 Molprozent beträgt. Methanol aus einer eine Sulfonatgruppe enthaltenden Ver- wird aus*dem Reaktionsgemisch entfernt, wenn die bindung und einer Stammkomponente des faden- Temperatur im Verlaufe von 3 Stunden von 165 auf bildenden Polyesters hergestellt ist, z.B. mit einer 15 2200C erhöht wird. Darauf wird das Gemisch bei Dicarbonsäure oder deren Ester oder mit einem 275° C und 1 mm Hg 3 Stunden polykondensiert, aliphatischen Glykol oder dessen Ester oder mit einer Hierbei erhält man ein Polykondensat von einer Oxysäure oder einem Oxyester. Bei der vorliegenden- Intrinsicviskosität von 0,32 (gemessen in einer Mi-Erfindung kommt insbesondere modifiziertes Poly- schung aus 58,8 Gewichtsteilen Phenol und 41,2 Geäthylenglycolterephthalat in Betracht. 20 wichtsteilen TrichlorphenoleMetal salt of a sulfomonocarboxylic acid ester or 1 0.8 parts of sodium 3-oxypropane-1-sulfonate will be a sulfodicarboxylic acid ester, or it can be in 49 parts of dimethyl terephthalate, 34.5 parts of the ethyl form of a monohydric or dihydric alcohol lenglycol, 0.023 parts of manganese acetate. 2,5 hydrate and are present, which has a carboxylic acid ester group and at least 10 0.015 parts of antimony trioxide added, the least one containing a sulfonic acid group, or the ratio of sulfonate salt to dimethyl in the form of a preformed polyester, the terephthalate is about 2 mol percent. Methanol from a sulfonate group-containing compound is removed from the reaction mixture when the bond and a base component of the thread temperature is produced from 165 to forming polyester in the course of 3 hours, for example with a 15 220 0 C is increased. The mixture is then polycondensed with dicarboxylic acid or its ester or with a 275 ° C. and 1 mm Hg for 3 hours, aliphatic glycol or its ester or with a. This gives a polycondensate of an oxy acid or an oxy ester. With the present intrinsic viscosity of 0.32 (measured in a Mi invention, a modified polishing compound composed of 58.8 parts by weight of phenol and 41.2 parts by weight of ethylene glycol terephthalate is particularly suitable. 20 parts by weight of trichlorophenols
Die modifizierten Polyester, aus denen die erfin- Die vortreffliche Anfarbbarkeit dieses PolyestersThe modified polyesters from which the inven- The excellent colorability of this polyester
dungsgemäßen Fasern oder Fäden aufgebaut sind, ergibt sich aus folgendem Versuch:
" können also hergestellt werden, indem man dem Ein aus diesem Polyester gepreßter Film wirdappropriate fibers or threads are built up, results from the following experiment:
"can be made by making a film molded from this polyester
Reaktionsgemisch vor beendeter Polykondensation 529 Stunden bei 125° C mit einer wäßrigen Lösung geringe Mengen einer oder mehrerer Verbindungen 25 von 3% (bezogen auf das Gewicht des Filmes) eines der Zusammensetzung l,3,3-Trimethyl-2-(p-(N-methyl-N-beta-cyanäthyl-Before the end of the polycondensation reaction mixture was used at 125 ° C. for 529 hours with an aqueous solution small amounts of one or more compounds of 3% (based on the weight of the film) of one of the composition 1,3,3-trimethyl-2- (p- (N-methyl-N-beta-cyanoethyl-
t> 2; R' amino)-styryl)-pseudoindoliumsalzes, einem basischent> 2; R 'amino) -styryl) -pseudoindolium salt, a basic
ι Farbstoff vom Typ der quartären Ammoniumsalze,ι dye of the quaternary ammonium salt type,
or» M wie er in der USA.-Patentschrift 2 164 793 beschriebenor »M as described in U.S. Patent 2,164,793
^ 30 ist, behandelt. Der Film wird dabei in mittlerer^ 30 is treated. The film will be in medium
einverleibt, worin M ein Metallatom, Tönung rot angefärbt, während ein aus einer Verincorporated, in which M is a metal atom, tinted red, while one of a Ver
gleichsprobe von nichtmodifiziertem Polyäthylen-gly-same sample of unmodified polyethylene-gly-
— Z— colterephthalat gepreßter Film nur eine schwache- Colterephthalate pressed film only a weak one
j Tönung von Farbstoff absorbiert.j tint absorbed by dye.
SQ*M 35 Beispiel 2 SQ * M 35 example 2
ein Metallsalz eines eine Sulfonatgruppe tragenden Auf einer üblichen Spinnapparatur werden FädenA metal salt of a sulfonate group-bearing thread is made on a conventional spinning apparatus
Alkylenrestes solcher Art, daß R von der — SO3M- aus einem zur besseren Anfarbbarkeit modifiziertenAlkylene radical such that R modified from the - SO 3 M - from one for better colorability
Gruppe durch mindestens 3 C-Atome getrennt ist, Polyäthylenglycolterephthalat hergestellt.Group is separated by at least 3 carbon atoms, made polyethylene glycol terephthalate.
R gleich 40 Die Herstellung des fadenbildenden Polyesters geschieht wie folgt:R equals 40 The production of the thread-forming polyester takes place as follows:
— C-niederes Alkyl 86 Teile Diäthylmalonat werden zu einer Lösung Il von Natriumäthoxyd zugesetzt, die aus 8,24 Teilen O Natrium und 169 Teilen absolutem Äthanol her-- C-lower alkyl 86 parts of diethyl malonate become a solution Il of sodium ethoxide was added, which was obtained from 8.24 parts of sodium and 169 parts of absolute ethanol.
Q OH 45 gestellt lst- Dieser Lösung setzt man unter Rühren Q OH 45 g este lst lst - This solution is set while stirring
I! 43,66 Teile Propansulton zu, worauf die TemperaturI! 43.66 parts of propane sultone, whereupon the temperature
O merklich ansteigt. Die Lösung wird dann unterO noticeably increases. The solution is then under
Rückflußbedingungen 30 Stunden erhitzt. Die festeHeated to reflux conditions for 30 hours. The fixed one
-~ c ~ O-niederes Alkyl Masse, welche sich beim Abkühlen ausscheidet, Na- - ~ c ~ O-lower alkyl mass, which separates out on cooling, Na-
Ii 50 trium-4,4-dicarbäthoxy-l-butansulfonat, hat nachIi 50 trium 4,4-dicarbethoxy-1-butanesulfonate, has after
O Umkristallisation aus Äthanol einen SchmelzpunktO recrystallization from ethanol has a melting point
— (CH2)„0H von 160°c·- (CH 2 ) "0H of 160 ° c
1,5 Teile dieses Produktes werden zu 49 Tei-1.5 parts of this product are 49 parts
— 0(CH2JnOH Ien Dimethylterephthalat, 34,5 Teilen Äthylenglycol,- 0 (CH 2 J n OH Ien dimethyl terephthalate, 34.5 parts of ethylene glycol,
— O — (CH2) TO(CH) ] — OH 5^ 05023 Teilen Manganacetat^S-hydrat und 0,015 Teilen Antimontrioxyd zugesetzt, .wobei das Mengen- °"er . verhältnis des Sulfonatsalzes zu Dimethylterephthalat- O - (CH 2) TO (CH)] - OH hydrate S-5 ^ 0 ^ 5023 parts of manganese acetate and 0.015 part of antimony trioxide was added, the volume .wobei ° "he ratio of the sulfonate salt to dimethyl terephthalate.
— Q — [OfCH2)„]m — OH '- etwa 2 Molprozent beträgt. Nach Entfernung des- Q - [OfCH 2 ) "] m - OH '- is about 2 mole percent. After removing the
Methanols aus dem Reaktionsgemisch und PoIy-Methanol from the reaction mixture and poly
n und m ganze Zahlen, η größer als 1 und R' gleich R 60 kondensation nach der im Beispiel 1 angegebenen n and m integers, η greater than 1 and R 'equal to R 60 condensation according to that given in Example 1
oder Wasserstoff sind. Weise erhält man ein Polykondensat von eineror hydrogen. Way you get a polycondensate from a
Die Sulfonatgruppe kann in Form eines Alkali- Intrinsicviskosität von 0,32 (gemessen in einer Mi-The sulfonate group can be in the form of an alkali intrinsic viscosity of 0.32 (measured in a mi
oder Erdalkalisalzes oder eines Blei- oder Lanthan- schung aus 58,8 Gewichtsteilen Phenol und 41,2 Ge-or alkaline earth salt or a lead or lanthanum mixture of 58.8 parts by weight of phenol and 41.2 parts
salzes vorliegen. Die die Sulfonatgruppe enthaltende wichtsteilen Trichlorphenol).salt are present. The trichlorophenol containing the sulfonate group by weight.
Verbindung wird vorzugsweise in einer Menge von 65 Die vortreffliche Anfarbbarkeit dieses PolyestersCompound is preferably used in an amount of 65. The excellent colorability of this polyester
0,5 bis 10, vorzugsweise 2 bis 5 Molprozent, in bezug ergibt sich aus folgendem Versuch:0.5 to 10, preferably 2 to 5 mol percent, based on the following experiment:
auf die Menge des in dem fadenbildenden Polymer Ein aus diesem Polyester gepreßter Film wirdon the amount of film in the filament-forming polymer. A film pressed from this polyester is
enthaltenen Terephthalates verwendet. 1 Stunde bei 125° C mit einer wäßrigen Lösung voncontained terephthalates used. 1 hour at 125 ° C with an aqueous solution of
3% (bezogen auf das Filmgewicht} des basischen Farbstoffs behandelt, der im Beispiel 1 verwendet wurde. Der Film wird dadurch rot in mittlerer Tönung angefärbt.3% (based on the film weight) of the basic dye used in Example 1 became. The film is colored red with a medium shade.
Bei der Herstellung von Polyäthylenglycolterephthalaten, die mit Sulfonsäuresalz modifiziert sind, können dem Reaktionsgemisch andere Giycole, wie l,4-Bis-(oxy-epoxy)-benzol, oder andere Ester, wie Isophthalate, Succinate, Adipate und p-p'-Bi-benzoate in Mengen von bis zu etwa 10 Molprozent oder mehr zugesetzt werden, um komplexe Copolyester herzustellen. Andere polymere Stoffe, insbesondere solche, die Ester- oder Hydroxylendgruppen enthalten, können in Mengen von bis zu etwa 10 Gewichtsprozent mit den für die Herstellung der erfindungsgemäßen Fasern oder Fäden in der Schmelze vermischt werden.In the manufacture of polyethylene glycol terephthalates, which are modified with sulfonic acid salt, the reaction mixture can other Giycole, such as 1,4-bis (oxy-epoxy) benzene, or other esters, such as Isophthalates, succinates, adipates and p-p'-bi-benzoates in amounts of up to about 10 mole percent or more can be added to make complex copolyesters. Other polymeric substances, especially those which contain ester or hydroxyl end groups can be used in amounts of up to about 10 percent by weight are mixed with those for the production of the fibers or threads according to the invention in the melt.
Im Reaktionsgemisch können noch weitere Stoffe anwesend sein, wie Katalysatoren, Pigmente, Mattierungsmittel und Farbinbibitoren, wie in der Hauptpatentschrift beschrieben ist.Other substances can also be present in the reaction mixture, such as catalysts, pigments, matting agents and color inhibitors as described in the parent specification.
Wenn die oben beschriebenen modifizierten Polyester mit basischen Farbstoffen angefärbt werden, werden diese letztgenannten vorzugsweise aus wäßrigen Lösungen bei Temperaturen zwischen 100 und 125° C aufgebracht. Die wäßrige Lösung kann sauer sein, und es können auch andere Zusätze für Farbflotten, wie Natriumsulfat, Natriumacetat oder quartäre Ammoniumsalze, anwesend sein. Die erfindungsgemäßen Fasern oder Fäden aus modifizierten Polyestern werden von den aus heißen wäßrigen Lösungen aufgebrachten basischen Farbstoffen gleichmäßig durchdrungen. Diese Durchdringung verleiht den gefärbten Gebilden Echtheitseigenschaften und Abriebfestigkeit. If the modified polyesters described above are dyed with basic dyes, these latter are preferably from aqueous solutions at temperatures between 100 and 125 ° C applied. The aqueous solution can be acidic and there can also be other additives for dye liquors, such as sodium sulfate, sodium acetate or quaternary Ammonium salts, be present. The modified polyester fibers or filaments according to the invention become uniform by the basic dyes applied from hot aqueous solutions penetrated. This penetration gives the dyed structures fastness properties and abrasion resistance.
Claims (2)
enthält, in welcher M ein Metallatom ist,SO 3 M
contains, in which M is a metal atom,
O-C
O
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 006 383;
USA.-Patentschriften Nr. 2 698 856, 2 744 087, 777 830.Considered publications:
German Auslegeschrift No. 1 006 383;
U.S. Patent Nos. 2,698,856, 2,744,087, 777,830.
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