DE1469038A1 - Verwendung von modifizierten Polyestern zur Herstellung von Faeden,Fasern oder Folien - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE

DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN i/j R Q Q 3

DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT ' ^H

MÖNCHEN HAMBURG

TELEFON: 555476 8000 Mu N C H E N 1 5,

TELEGRAMME. KARPATENT N USSBAUMSTRASSE

•12. Juni 1969

V/. 18 177/58 7/Ln/Loe P 14 69 038.1

Monsanto Company St. Louis," Missouri (V.St.A.)

¹ Verwendung von modifizierten Polyestern zur Herstellung von Fäden, Fasern oder Folien

Polymere lineare Polyester können leicht durch Umsetzung von zweiwertigen Alkoholen oder ihren funktioneilen Derivaten und zweibasischen Carbonsäuren oder ihren polyesterbildenden Derivaten, wie Säurehalogeniden, Salzen oder einfachen Estern flüchtiger Alkohole unter

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Erhitzen hergestellt werden. Hochpolymere Polyester können zn Fäden, Pasern oöex folien, die "bleibend orientiert sein können, verarbeitet werden. Besondere technische Bedeutung besitzen Polyester, die durch Kondensation von Terephthalsäure oder Dimethylterephthalat und Äthylenglykol erhalten werden. Fäden, Fasern oder Folien an diesen Polyestern können jedoch durch übliche Färbeverfahren, wie sie bei der Färbung von Baumwolle, V/olle, natürlicher Seide oder regenerierter Cellulose angewendet werden, nicht befriedigend gefärbt werden. Die dichte Struktur der Poly es t, erf asern _}z. 3. Polyäthy 1 ent ί rophthülatfas ern, deren Moleküle längs der Fa^erachsü dient gepackt sind, macht es - mit Ausnahme der Anwendung einer begrenzten Anzahl von Farbstoffen und extremer Temperatur- und Druck- "bedingungen - sehr schwierig, eine ausreichende Ausnutzung des Färbebades oder befriedigende tiefe Tönungen der Faser zu erzielen. Die Absorption und das Eindringen des Farbstoffes in den Faserkern sind durch die der Faser innewohnenden Eigenschaften "begrenzt.

Die Modifizierung der Polyester mittels ausgewählter Mischmonomeren liefert gewöhnlich keine zufriedenstellenden faserbildenden Materialien, d. h. die Färbstoffaffinität .kann zwar gesteigert werden, aber andere physikalische

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Eigenschaften, wie Zähigkeit oder Schmelzpunkt, werden nachteilig "beeinflußt.

Aus den Unterlagen des belgischen Patents 549 179 ist ein Verfahren zur Herstellung von Polyestern bekannt, bei dem man u. a. ein Gemisch von Dimethylterephthalat, Äthylenglykol und Kalium-3,5-di(carbomethoxy)benzolsulfonat polykondensiert. Aus den Unterlagen des belgischen Patents 553 449.ist es bekannt, ein Gemisch aus Dimethylterephthalat, Äthylenglykol, Polyolen oder deren Estern und einwertigen ■ Alkylenoxyden oder Hydroxypolyalkylenvinyläthern zu polykondensieren. Durch die bekannten Verfahren sollen besser anfärbbare Polyester erhalten werden. Die bekannten Verfahren führen jedoch zu Polyestern, aus denen man nicht Fäden, Pasern oder Folien erhalten kann, welche hohen' Ansprüchen hinsichtlich der physikalischen Eigenschaften Genüge leisten.

Aufgabe der Erfindung Ist die Herstellung von Fäden, Fasern oder Folien aus modifizierten Polyestern von hohem Molekulargewicht, welche außer einer verbesserten Anfärbbarkeit, insbesondere erhöhter·· Äffinität für Acetatdisper-

und

sionsfarbstoffe /basische Farbstoffe, ohne daß die Anwendung besonderer Träger oder hoher Temperaturen und

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hoher- Drücke erforderlich ist, auch gute physikalische Eigenschaften, "besonders einen hohen Schmelzpunkt und eine hohe Festigkeit, aufweisen.

Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von modifizierten Polyestern, die durch Umsetzung von

(1) mindestens einer aromatischen Dicarbonsäure oder deren Alkylester,

(2) mindestens einem aliphatischen G-lykol mit 2 Ms 1o Kohlenstoffatomen,

(3) einer aromatischen Verbindung der allgemeinen Formel

Z—A —X

worin A ein aromatischer Rest, Y gleich H oder Z ist und Z eine COOH- COOR- (worin R einen Alkylrest mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen darstellt), R¹OH- (worin R¹ ein Alkylenrest mit 1 bis 1o Kohlenstoffatomen ist), R¹OR¹'- (worin R¹ ein Alkylenrest mit 1 bis 1o Kohlenstoffatomen und R¹ · ein Acylrest mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen ist), 0 /CCH₂)_07_z ,(CHp) OH- (worin m und η jeweils eine ganze Zahl von 2 bis 22 und ζ eine ganze Zahl von 1 bis "loo bedeuten), O/*"(CH₂)_mO7_z (OHg)_n OR"- (worin R" ein Acylrest mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen ist) oder COCl-Gruppe darstellt und X einen Rest bestehend aus SO₂OH, Salzen davon oder SO₂NH₂ bedeutet, und gegebenenfalls

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(4) Polyolen der allgemeinen Formel

R^IV(0H)

,IV

worin R eine mehrwertige aliphatisch^ Gruppe mit 3 his 9 Kohlenstoffatomen und η eine ganze Zahl von 3 "bis 6 ist, und deren Estern, oder

Verbindungen der allgemeinen Formel

V
worin R eine mehrwertige aliphatisch^ Gruppe mit 2 his Kohlenstoffatomen ist., oder Verbindungen der allgemeinen Formel

(OH₂) OH

worin η eine ganze Zahl von 1 "bis 6 ist, oder Verbindungen der allgemeinen Formel

8-

,VI

worin η eine ganze Zahl von 3 his 5 ist und R einen Alkylrest mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen darstellt, und gegebenenfalls ..'...

(5) einwertigen Polyalkylenoxyden der allgemeinen Formel . ·· - R··· 0(0H₂)*_m0_x(0H₂)_n0H

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U69038

worin R^MI oino Alfcylgruppo mit 1 bis 10 Kohlonotoffatomon oder eine Arylgruppe mit 6 bis "Io Kohlenstoffatomen, ra und η ganze Zahlen von 2 bis 22 und χ eine ganze Zahl •von 1 bis 1oo bedeuten, oder

Hydroxylpolyalkylenvinyläthem mit einem Molekulargewicht von etwa 5oo bis 5ooo und deren Estern unter Erhitzen hergestellt worden sind, zur Herstellung von Fäden, Fasern oder Folien·.

Die erfindungsgemäß zu verwendenden modifizierten Polyester weisetf eine verbesserte Farbe auf und lassen sich leicht nach dem Schmelzspinnverfahren verspinnen und zu Fäden hoher Festigkeit ziehen. Diese gezogenen Fäden lassen sich sowohl mit Acetatdispersionsfarbstoffen als auch mit basischen Farbstoffen leicht auf tiefe Farbtöne färben. Die gefärbten Fasern oder Fäden halten den Farbstoff sowohl unter den Naßwäsche- als auch Trockenreinigungsbedingungen sehr gut fest. Daß die Zwecke der Erfindung mittels der bezeichneten modifizierten Polyester zu erreichen sind, war unerwartet, weil früher gefunden worden war, daß Mischpolymerisate, die unter normalen Bedingungen aus Dimethylterephthalat, Ä'thylenglykbl und einem mono- oder bifunktioneilen, Säuregruppen enthaltenden Modifizierungsmittel gebildet waren, Fasern ergaben, die spröde waren und die, gewöhnlich in Faserform, duroh Färben in einem Färbstoffbad

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"beim Siedepunkt des Wassere schmolzen' oder in ihrer Form merklich verändert waren.

Die Glykole, die "bei der Herstellung der modifizierten Polyester verwendet v/erden, können beliebige Glykole mit 2 bis 1o Kohlenstoffatomen oder deren, ---- polyesterbildende Derivate sein, und sie sind vorzugsweise Polymethyl engly kole der allgemeinen !Formel

HO(CH₂)_nOH ·

in welcher η eine Zahl von 2 bis 1o bedeutet. Äthylenglykol ist für die Herstellung der modifizierten Polyester besonders geeignet. Es wird wenigstens 1 Mol des Glykols je Mol der zweibasischen Carbonsäure oder ihrer Ester verwendet. Im allgemeinen werden" jedoch höhere Anteile des Glykols, bezogen auf die Ester oder Säuren, verwendet. Beispielsweise werden bis zu 5 Mol und. auch so viel wie 1o Mol Glykol je Mol der zweibasischen Säure oder des Esters verwendet, weil die anfängliche Umesterung in Gegenwart eines Überschusses an Äthylenglykol schneller stattfindet.

Die Dicarbonsäuren oder ihre polyesterbildenden Derivate können irgendwelche von denjenigen sein, die in der Technik zur Herstellung faserbil'd'ender· Polyester eingesetzt v/erden, jedoch werden aromatische zweibasische Dicarbonsäuren oder ihre Dialkylester bevorzugt. Von speziellem Wert bei der Herstellung der modifizierten Polyester nach der Erfindung

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sind Terephthalsäure und ihre Dialkylester, wie Dimethylterephthalat und ähnliche Dialkylester, in welchen die Alkylgruppen gleiche oder verschiedene Alkylradikale sind, vorzugsweise Alkylkohlenwasserstoffradikale mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen. Isophthalsäure und ihre Dialkylester können ebenfalls bei der Herstellung der modifizierten Polyester nach der Erfindung verwendet werden. Andere brauchbare aromatische Dicarbonsäuren oder Ester von diesen, die eingesetzt werden können, sind ρ,ρ'-Dicarboxydiphenyl, Haphthalindicarbonsäuren, wie 2,6-Dicarboxynaphthalin; ρ,ρ'-Dicarboxydiphenylsulfon, ρ,ρ'-Dicarboxyphenoxyäthan o. dgl.. Aliphatisch^ Dicarbonsäuren, v/ie Adipin-, Bernstein-, Sebacinsäure o. dgl., können teilweise an die Stelle der Aryldicarbonsäuren treten. Langerkettige aliphatische Dicarbonsäureester, wie Dimethyl-1,2o-eikosandioat o. dgl., können teilweise an die Stelle der Aryldicarbonsäuren oder -ester treten, und zwar bis zu einem Anteil von · ' ■

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etwa 50 #_t.uia weiter vorbcoüorte Produkte £caüß der Er-

iindunß herzustellen· .···..'

Mischpolyester'können ebonfalls ;. ... . ■ -. . notifiziert werden, und die modifizierten liio copolymerisate zeilen oriaöhte Parbetoffaufnahmefähickeit, z.B. dle.idiochpolyester_t die durch Umsetzen einea Glykole'äer.vorstehend ' angegebenen Art Bit sraci oder mehreren aromatlöchen l;icarto naäuren·odor deren lialkylestern oder durch Umsetzen von

ι*

zwei oder mehreren Glykolen mit einer oder zwei oder mehr Säuren oder ihren liialkyleatern gebildet viordcn. Von'beeonderer Brauchbarkeit iat der Mischpolyester, ßer durch Um-τ öetzun^r von Limethylterephjbhalat, lioethylieophthalat, "' ithylenglykol und-den. notwendigen Agenzien der Erfindung gebildet wird. '...·'

Substanzen, die ala aronatiseheoVerbinduncen '„■'.: : :.'. bei der ^uoführune der ilrfindunß als-ßöeißnet böXunden wurden, aind solche aroaiatiochen Verbindungen, die· außer einer ". ' ^f: .. oder zwei funkticnellcnoder reakti'onofühigen Gruppen, wie Hydroxyl, Carboxyl oder deren iiate^ .c::■.;_:. ·, ;\ ; •auch noch eine Sulfonoliureßruppe oder ein Salz oder tinen £oter von dieser, eine ßulfonanidgruppe oder ein anderes CulionöUurederivat besitzen,' öao unter den bοin- ,Färben von Polyestern mit bouiachen farbstoffen verwendeten liuingungon in ^ulfonsüuro oder einoo Salz derselben uagewandelfwird. Geeignete Verbindungen .dieser Art sind Carboxyaryl- |.

0091^17191 i

ι ..·■:. .■ ·■ / . ■ ■.

;,vr ■·■'"' '■·■·^:' .-^:ßAp (

Carboalkoxyaryl-, Arylalkanols, Acaloxyalky!aryl- und ' ■ Aroylüalogon-Gulfonotiuren, dorcn flalza,- Sulfonamide o.dgl. '. Ui'auchboro 'Agenaien dieser Art · für- dio' Verwendung bei dor Erfindung oind dio !Natrium-und Kaliumsalae von 2,5-und v3,5-£ioarboMQthoxybensolaul£QnaÜure und das Kaliumcala von m-CarbonGthoxybönzolöulXonöäure. Geeignete Verbindungen-dieser Art sind :■ Carboxyary!verbindungen' der allgGiasinen 3?ormel ■

COOH

\: 'in der X* gleiqa H odor COOH ißt und X gleich SO₂OH, ein •Salz davon odor SO₀IiII₀ ist, wie z.B. 5»5- und¹ 2»5-licarb-.; oxybonaoloulionaäure; die liatriun- und Kaliuinsalac von 3»5- [■: und 2_t5-EioarboxybGn2;oloulfonoäurQ, DicarboxybGnaoloulfon-. araid; DicarboxynaphthalinQUlfonsäurö und ilire Eatriua- und _:; Kaliumaalzo \ la-Carboxybenaolsulfoneliuroι m-Carboxybonaolr,.· eulfonaiaid} 'i-Carboxynaphthalin-S^ßulfonsUure und inro . _Λ '.' Kaliuasalae \ Carboxyary loot er der \ allgemeinen Porael ⁱ \

'■'■·· ■

in dor ϊ" gleich II oder COOR lot, R oin Alley Ire st. . · ·. mit 1 biu 5 Xohlenotoffatoaan ißt und X ,die vorotehend uTißOßcbono Bedeutung hat» wie 3»5- und 2,5-X>icarbooothosybcnaolculfonoäuro₉ Eicarboathoxybcnzolsulfonaüuro, ticarbopropoxybonzoloulfonoiiuro, jDicarbobutoxybGnzolaulfonaüuro und ihre llatriua- und Kaliuaoalzo; 2,5-lJicarbonictlioxy.bQnaol-GUlionaaiä, licarbomethoxynaphthalinoulioncäuro und -oulfonamid und ihre Uatriun- und Ksliuncalsoj a-Carbociothoxybonzolsulfonsäuro; n-CarboiithoxybenaoloulfonQliuroi; n-Carbppropoxybenaoloulfoncüure; n-CarbobutoxybensoleulfonailurG und. iliro 2iatriuia- und Kaliuraoalso und SuIfonamido j 1-Carbonothoxynaphtlialin-5-oulfonaäuro und ihre Katrium«- und Kaliuracalzo; Arylalkanols» dor allgeacincn Pornol

in aor '£<" gloiolx H oder R¹OH lot, R' ein polyvalenteo allphatioche.-Rest" .1-, wiö ein Alkylenresf · Ί. mit 1 bic 10 Kohlenοtoffatomen lot und X die obon angegobono Bedeutung hat, wlo 3_f5- und 2,5-331-β-05:yUthylber.aolaulfonsäuro, Di-4-oxybutylbcnzoloulfonaäure und ilare flatriua- und Kaliumsalsoj lioxyaethylbGnsöloulfonaaid, Dioxyaathylnapb/thalin-

culfonaliuro und -aulfonamiä und dia natrium- und Kaliuinaalso davon; m-Oxymothylbonsoleulfonoäuro, 2-Q:xyiithylbcnsolettlfonoaure, 4-Oxybutylbenzolaulfonaäuro und Natrium- und KaiiumealzOf Sulfonamide und HCl-Salae davon; 5-Oxymethylnaphthalinoulioncliure und ihro Kaliumoalze; Ester von Arylalkanolon der allgomeinon

TTT

in dor Y H oder ROH" fcedGutet, R* ein polyvalentea, aliphatlecher· iRest ■'.. ζ·3· ein Alkylenrest. -. mit t bis . 10 Kohlenstoffatomen bedeutet, R" ein Acylrest - *. mit 1 bio 5 Kohlenstoffatomen ist und X die oben Jöedeutunc hat, wie 3,5- und ajJ-Diacotoxyin 'fonsäure und-sulfonamid,. Dibutoacyiaethylbenzolaulfonsäurö . und ihre ITatrium- und Kaliuaoalze; S-Oxyaothyl-S-üiacet-. oxyraöthylbenzoloulfousäuro und ihro Alkalimetlialloalze;. Diacetoxyoiethylnaphthallnaulfoncäure und ihr Kaliunaalz} ZQ-Acetozyibethylbenzols-ilfoneauro, m-3utoxylaethyIbenzoleulfo'noiiure, S-Aoetoxyaothylnaphthylüulfonüäure und llatrium- und Kaliuraoalce und Sulfonamide davon; von Alkylenoxyden ableitbare Verbindungen der allgeisoinen Formel ■

00 9S2 1 /1/9 1 4. ^BAD

\x.

1469Ö38

I :

in der Y^V H oder O

Α°^Η25_Ω°],

0H bedeutet» a und n

_ßx—2'η

ganze Zahlen .von 2 bio 22 uind, ζ- eine ganso Zahl.von .

1 bia etwa 100 iot und X die obon angegebene Bedeutung . hat, wie Katrium-diip-co-oxypolyoxyäthylenoxyjbenaolsulionat rait einea ilolekulargewicht von etwa 500 bis. 5000, vorsugewoiöG von·1000 bis 3500, und deren Eotor von ali-■ 'phatiooiion üonocarbonaüuron mit 1 bio 5 Kohloüatoftatomenί Satrium-p-cOrOxypolyoxyäthylenoxybenzolöulfonat xait.einen LcUt von etwa 500" bio 3000.; Verbindungen der Pormel ', .· .- ·' . /;· .. ' ' ■ . \ .

O(CH_A ζ(/_Λ O) _z,

OK

,VI

·Λ ■>.

in der Y^{vx 1}H oder 0(CH₂OU₂O)^ CH₂On₂OH (a^f iat eine ganae.

-U69038

Zahl von 1 bio 5) und doron Eütor von aliphctiüchcn iiono*- . .carboneäuren mit 1 bla 5 Kohlenotoffatomen bcdoutöt, wobei · ■ aololio Verbindungen von /.Ikylcnoxydon, wie Athylonoxyd, Propylonoxyd, Butylenoxyd, Hexassethylonoxyd, Dekaaothylen- ' oxyd o.dgl· u^d von deren iliocliuntea ab^eloitet werden kün- / nenj IJioarbonylholosGnidbonsolculfoncäuren und deren Kalium-. .und lfotriuiaaalise, v?le 2_f5- und 3,5-Eioarbonylchloridbüüzol- ^ · oulionoäuro o*dgl. ■..'.. '

Auch sied Hiochungeri der oben genannten Materialien ' aowio Llatorialien brauchbar« die durch dio · ■.■•■.'Formeln ' ' ■■··-■ ■ -. .· _· '■<■. ■ ,.··.

COOH

CH_e O) _χ, CHj₂ CH_a OH

- ' ■ ■ · ■ ■■' i

"■·■■■ dargestellt worden, ^n denen z\ ES H, R" und X die oben • genannte Bedeutung haben·'·-...Γ1. ,· .,'■·'■ ■. '. , ' . .

I "

iibenuo koraaen Verbindungen dor allgemeinen Ροηααΐη

NO β

COOR

COOR

HOR¹-

ο.dgl. infraße» in denen R, R*, U"_t m, η und ζ die obon angeßebene Bedeutung haben· ' .

Diese brauchbaren bifunktionellen Verbindungen können durch die allgemeine Formel

• γ ' ■-.■·■■ ■··.·

wiedergegeben werden, in der A einen aromatischen Kern» wie jrhenyl, ifaphthyl o.dgl., bedeutet; Y gleich H oder 2" iotj wobei 2 einen Rest bestehend aus COOH, COOR (wobei H ein Alkyliest .■ - fflit< 1 bis 5 Kohlenetoiiatoxaen iat)_t K*0II (wobei R¹'einen polyvalcnten alij;>hatiochen Rest, '.. wie ein Alkylenrest". 1 oit 1 bis 10 Koh-

lcEotoff atomen iot), H¹OK" (woboi R¹ einen polyvalent on allpliatiüChoöRest^: ·. ... wie ein Alkyler:xcst. :,. ¹JnIt 1 bis 10 Kohlenstoffatomen und K" ein Acylrest.;'., mit 1 "bio 5 Eohlonatoffatonon bedeuten), OKCH₂)^jT^(CH₂)_n01I mit üolokular- £owichten von ungefähr 500 hie 5000 (v/obei ία und η cause . Zahlen von 2 bis 22 qind und ζ cino ganze Zahl.von 1 bis etwa 100 bedeutet) und deren Eater, 0J(CIl₂)_m07_a(CH₂)_nO0R (wobei R ein A Iky Ire et ;.·.>.:·« ralt 1 bis 5 Kohlonotoffatoracn bedeutet) und COCl umfaßt, während X oixpn.:Re.st-i'" aus der « j wie SO₂OH, Salsa davon und i>0_oisH₂ unfaßt·

. Das Salz der SuIfonsaureeruppc kann ein beliebi£eo Motalloal2 odpr ein beliebiger Eater einea organischen Eeagena sein, jedoch werden die Salze cinea Alkaliaetalla bevorzugt. Diese bif unlctioneilen ^ferbfridungeäkönnen in !Senden von un^eführ 0,01 ao2# bio uneeföhr 5,0 JjöU»# bezogon auf die in _v der Reaktionaaiochung benutzte licngo an Picarbonsäure oder ihrem Dialkylester verwendet werden» Vorzugsweise komiaen •^ongen von ungefähr 0,1 bis 2 Mo₁I^ infrage.

Pur die Herstellung modifisierter Polyeeter, die eich mit basischen Färbst offen ohne Träger und ohne hohe Seape,-ratur und hohen Druck leicht einfärben lausen, werden ein ■ einwertiges Polyalkylonoxy.d■oder ein Hydroxyl-Polyalkylr · ■

' vinylether und wenigstens eine euaät^liohe Verbindung, wie-

ein Poly öl mit mehr als., zwei funktionollen Gruppen, wie Hydroxylgruppen, oder deren Eater, hinzugefügt als wesentliche Kompononton der Reaktionsmictchung fUr die Bildung.

00982171$AM

~^ΛΊ " · , -1469Ό38

dor Polyooter· . ■.

Geeignete oinwertigo Polyalkylenoxide aind aolcho
der all'geinoincn Formel . . ■ ·, " ' . '

■ ■

. :. α«· οΓ(σΗ₂)_ηο7_χ(θΗ₂)_ηοίΣ . ■ ^: ,;■:■■

in der H¹¹VgIiIo Alkylgruppe rait T T)Ie 18 Kohloßatoffatopen

Ί , ■

oder oine Arylgruppp mit 6 "bis 10 Kohlenotofiatoaon bo-

Z . ■ ■■■■:

deutet, m und η gonso Zfihlen von ^ bis 22 aind und a: eine

Zahl lot, welche den Polyaerisationsgrad angibt, d.h. «.' χ kann eine ganae Zahl von 1 bia ungefähr 100 oder größer, ' · sein. Beißpiele von Substanzen, die der obigen Porael ent- ·.;■ sprechen, oind üethoxypolyiithylenglykol, Methoxypolyhßxa- . ,·■ ■ ;authylenglykol, ^othoxypolydekansothylenglykol, ftothoxy-, , ^: polyUthylenbutylenglykol, Athoxypolyäthylcnglykol, Prapoxy-;? polyiithylenglykol, Butolxypolyüthylenglykol, Phonoxypoly- ' äthylenglykol, iiethoxypolypropylenglykol, iicthoxypolybutylenglykol, Phenoxy poly propy lenglykol. Phenoxy poly butylen-, '■■"■[ glykol, iiothoxyaothylonglykol, Methoxypolyäthylenpropylon- .·:.'■ o.dßl. oder geeignet© Mischungen von diöoen. Geeig- ,·; ■polyalkylvinyliither ait einer endständigen Hydroxyl-.; gruppe oind die Additionopolyiaorioate, die gewöhnlieh durch } . Polyaeriuation von/Alkylvinyläthern hergeotollt v/erden, in '\ «eichen die AlkylgruppQ 1 bia 4' Kohlonatoffatome enthält« ,J Eoiepielo solcher monofunlctionoller Agenzien aind Oxypolylaothylvinylather, Oxypolyäthylyinylather, Oxypolypropyl- ■/;

¹V

- 18 - ■■·'..

Vinylüthc r oder O^ypolybutylvinyläther,;.".. ülooo Vorbindunßon ' odor Verbindungen künncn ßoiaUß dor JSrfiiiduntf in ifongon von · 0,1 liolji b'ia uiißeführ 5 Molji, bozogon auf dio üenßo an · ' Dicarbonaäure oder deren Eialkyleöter, die in der Eoaktionozniechung verwendet'wird, cingeoetzt werden. Vorzuea-* \. woiGC. koiaaen Mengen von ungefähr 0,1 bio 2 ϋο3# infrage. Ee iot zu bemerken» daß natürlich auch einfache Seter von niedrigsiedenden aliphatiochen Idonocarbonoäuren_t wLe li

v.oUurejOder Propionsäure, .· verwendet werden können· JDer Ge-

..·. wichtoprozontsatz dieser laonofunktionellen VerbIndungen ··, <■' ':'.

··'->—'—- r—~ ^: ---r—— —» —Π ■■.·■■ ' ■■;.-■;

'■'(■\'\ . · j^yji^^^gBaiSfe^^i ändert sich ait dem·..,' ··

,.ν. Molekular gewicht deo Λββηβ·· 33er Bereich der durohcchnitt- .-'.>■'^:

./ liohen Idolokulargewichte dieocr einwertigen Verbindungen, j ■'■. ^Λ·^ν.,^;.';1 ' · - ^fiefct ^voa V.--V

500 bis 5000,.wobei solch©^binäuT^n,a_eren fiole- " ;. kular^rowicht in deia Bereich von etwa 1000 bio 5500 liegt». -. .yorgezoaon werden.·' ' ■■'"'·.'. '·' ^r-_r"""-^: ' '^x<- . ■· . "■': - :■

Weitere Zuoat.-otoffe, die. bei der fteretollung'dor neuen Polyester f.verwendet werden, sind <

Polyole mit'oinor Punktionalitfit größer-ale 2, d.h. oolche,';" "die iaehr ala awei iunktlonello'Gruppon, wie Hydroxyl oder >

• .Beter davon, enthalten, wie beicpiolowoioo in Pontaerythrit· ■' ·- V Biiopiolo anderer £deigneter Stoff ο oind Verbindungen, der ,'

in dar B¹T eia^olyvalenton. aliphÄtiooheii Pejafek ώ., wie β .2..

■ ■ ■■■"·;;^;;':"ΐ·^.ν:■ νV₄τ···;χ', i^m^.^ιϊχί,Ζ';:-Vy Ji

• ■ *

eine Alky.lgruppe ait 3 bio 9 Kohlenstoffatomen, bedeutet und η cine ganze Zahl von 3 bio 6 iot, bolspiolcwdiaa-' Glycerin oder Sorbit; \ Verbindungen dor allgemeinen For- ■

n^v(cii₂oa)₃ , ,.' .. .·. \. .

in der K. ein polyvalenteη aliphatischen "Rest, Wie ' .:

eine All&'lcruppo nif 2 bis 6 Kohlenstoff at oiaon, bedeutet, .'

bQicpielQvreiöC Triaethylollithan, Sriaiethylolpropaii und ähnlich© Verbindungen bis sum JXexan'und Verbindungen der

Poraol '^: '· · ■· .·' ■': ■ '. -·;■■'■ ■■ ■■> -^: ' '

in der η eiao ßanzo Zahl von 1 bis 6 iet_t eincchließlich von Verbindungen der obigen Porzael» wie iCriraothylolbenzol-1,3,5» Sriaethylbon3Ol-1»3,5, !Cripropylol"benzol~l ,3,5» Iributylolbenzol-1»3»5» Trihexylolbenzol-I,2,6 ο,dgl. Alle' oben genannten Pol^do können auch in äer Tora einfacher ■ Eotör von niodri^oiedoxiden aliphatischen 'ifonooarbonoüuren ait vorzugoweiflQ 5 oder- weniger Kohlenstoff atomen, vrie (bevorzugt)joder Propionsäure verwendet

—

fett! i? 17 i-9-1 ϊ

•Aromaticcho poly funkt ionelle Säurecotcr können eben- '■ falle j jvortoilhaft anetoilo von odor

zuailtziich au den Poly ölen verwendet v/erdon, ^insbesonderegemäß der Poracl " ·. . /,

in dor η 3 bis 5 Carbozü.koxygruppen, wio pcn bedeutet, die an die Konlcnctoffatome deo Ringes, der eine beliebig Ary!verbindung sein kann, gebunden sind, ■ und in der die Alkoxygruppon OR^¹ vorzugsweise Jiohlen-Tiasöcratofx2iBste...i.; mit 1 bio 5 Kohlen st off at oaen onthalten· Seiapiclc von Verbindungen gosiiß der obigen Porsjcl sind Sriacthyltrimecat_y Triäthyltrlaosat, Trlpropyltrimesat, iüetraaetbylpyroraollitat, Ictraaethylaollophanat,

oder '

Eriuethylhemiaellltat,

prehnitat; j.s.^j , Zuöütislioli können idiochun^on der oben genannten Ester sowie lister von Alkohplceniachen eingosetet Y-Ordcii. In den. neisten .Pullen können, vrenn irgendeine dor Verbindungen gemäß der obigen Porael·hergestellt wird, auch andere verwandte Verbindungen geaUß deraelben Tornel in kleinen ΙΊοΏββη al ο Verunreinigungen anvreaond sein· Dies

verhindert nicht don Einsatz des Reaktionaproduktoo als Kottonvarnetzungamittol. ·

Die Polyole und Ester können in Mengen von o,ol Mol$ "bis ungefähr 2,4 Mol#, bezogen auf die Menge an Dicarbonaäure oder deren Dialky!ester, die in der Reaktionsmischung verwendet wird, eingesetzt werden. Vorzugsweise beträgt ihre Menge o,l bis ungefähr 1 Hol#» Mischungen der Polyole und Ester haben sich als wertvoll erwiesen. Trimethyltrimesat, Pentaerythrit und Sorbit sind vorzugsweise eingesetzte Verbindungen, und sie werden normalerweise in Mengen von, ungefähr o,l bis o,7 Mo1$, bezogen auf die Molzahl des polymer!-'" sierten Dimethylterephthalats, verwendet.

Bei der praktischen Herstellung der Polyester werden die berechneten Mengen an Aryldicarbonsäure oder einem Ester davon, Polyalkylenglykol, bifunktioneller Verbindung und gegebenenfalls Katalysator in ein Reaktionsgefäß eingebracht. Die erste Stufe der Reaktion wird normalerweise bei Atmosphärendruck in einer inerten Atmosphäre, wie Stickstoff, bei einer Temperatur In dem Bereich von ungefähr 65 bis 29o°0, vorzugsweise zwischen etwa 15o und 225⁰O und mit einem geeigneten Veresterungßkatalysator in einer Menge von ο,οοΐ bis l,o ^, bezogen auf das G-ewioht der Dicarbonsäure oder ihres Esters, . durchgeführt. Öewünschtenfalls kann die Reaktion bei Drücken oberhalb oder unter-

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halb dos Atmoophärendruoko ausgeführt v/erden· Y/enn Dimethylterephthalat eingesetzt wird, wird Methanol eilt- .·' wiokolt, welcheo durch Destillation kontinuierlich entfernt wird. Ak Hide der ersten Stufe wird der etv/a vor- ' handene Überschuß an Glykol vor Ausführung der zweiten Roaktionsstufe abde atiliiert. . , ^v. .

In der zweiten Stufe wird die Heaktion bei mluzierten ■■·■

Drucken und vorzugsweise in Gegenwart eines inerten Gases, wie Stickstoff»-ausgeführt, ura eine Oxydation zu verhin- .-· dem· Da3 kann äaduroh bewerkstelligt werden, daß über den Reagenzien eine Stickstoff decke aufrechterhalten wird, '. wobei der Stickstoff weniger als 0,003 i» Sauerstoff enthält· PUr optimale Ergebnisse wird ein. Druck innerhalb des Bereiches von weniger.als 1 ram bis zu 5 am Hg angewendet· Dieser reduzierte Druck iot notwendig, un das freie.Xthylenglykol zu entfernen, welches ih Öieoer ReaktiönsGtufe gebildet wirdj das Äthylenglykol wird unter diesen Bedingungen verflüchtigt und so aus dem Systeo entfernt· Die Polyiaerieati ons stufe wird bei einer Temperatur in Boreich ¹VOn etwa 220° bis 325° durchgeführt* Diese.Reaktionsstufe · kann in der Lösungsphase» der Schaelzphase oder der festen Phase ausgeführt werden· Bo sei bomerkt, daß die Reaktion in getrennten Stufen oder kontinuierlich durchgeführt werden kann· ' ' " .'■ · _v ■■ ■.;:'■'.·. ' \ ' ,·■.'.

Die erste Reaktionstufe

■findet

in ungefUhr 3/4 bis 2 Stunden statt, tionn ein geeigneter

,>.i"t

- 23 - 1469036

Veresterungskatalysator verwendet wird. In Abwesenheit eines Katalysators können längere Reaktonsszeiten eforderlich sein, um diese Phase der Reaktion zu beenden. In der zweiten Stufe kann eine Reaktionszeit von ungefähr 1 bis 4 Stunden verwendet werden, wobei eine Zeit von 1 bis 3 Stunden ein Optimum darstellt, Je nach der Katalysatorkonzentration, der Temperatur, der gewünschten Viskosität, dem in dem endgültigen Polymerisat zulässigen Farbbetrag usw.

Es kann irgendein bekannter Veresterungskatalysator verwendet werden, beispielsweise p-Toluolsulfonsäure, Camphersulf onsäure, Zinkacetat, Cobaltacetat,Zinksuccinat oder Antimonoxyd. Jedoch wird es vorgezogen Manganoformiat als Katalysator zu verwenden, weiles die Herstellung von Polyestern höherer Viskosität in einer kleineren Zeitdauer gestattet.

Die Modifizierungsmittel können in berechneten Mengon der Reäktionsmischung vor dem Beginn der ersten Reaktionsstufe hinzugefügt werden. Sie können auch auf andore Weise mit sämtlichen Bestandteilen gemischt werden, bevor die erste Reaktionqstufe begonnen wird.-Die Modifizierungsmittel können auch in Kombinationen oder einzeln den anderen Reagenzien.in einem Reaktionsgefäß während des Verlaufs der ersten Stufe.oder Umesterung hinzugefügt werden. Die mono- oder bifunktionellen oder polyfunktioneilen Verbindungen, die während der Umesterung anwesend sind, unterliegen entweder einer Veresterung oder einer Umesterung. Bei Polyestern für eine Reihe von Anwendungszwecken ist die Farbe kein Problem, jedoch werden für faserbildende Polyester

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mit dem erwünschtesten Ausgleich der physikalischen- Eigenschaften und einer gewünschten Farbe alle wesentlichen'Bestandteile in das Reaktionsgefäß zweckmäßig zu Beginn der Reaktion eingebracht.

Faserbildende Polyester von hohem Molokulargewioht, wie Polyethylenterephthalat, können'direkt aus Bis-/5 -oxyäthylterophthalat durch Erhitzen dieses reaktionsfähigen Zwischenproduktes hergestellt werden, um Polyester von hohem Molekulargewicht zu erhalten. Das Bis- (\l-oxyäthylterephthalat kann auf verschiedene Weisen hergestellt v/erden, beispielsweise durch Umsetzen von Äthylencarbonat mit Terephthalsäure oder

durch Umsetzen von Phenyl-l,4-dicarbonylchlorid mit Äthylenglykolj jedo-ch wird es normalerweise am leichtesten aus Di- . aethylterephthalat und Äthylenglykol erhalten.· Polyester aus diesem reaktionsfähigen Zwischenprodukt können modifiziert werden, insbesondere wenn Äthylenglykol als eine der Reaktionskomponenten vorhanden ist; in diesem Pail, werden die obengenannten Modifizierungsmittel als solche hinzugefügt. Jedoch können Reaktionen, die mit Bis- (3>-oxyäthylterephthalat beginnen, in Abwesenheit von Äthylenglykol ausgeführt werden, indem am Anfang oder während des Verlaufs der Polymerisationsreaktion veresterte Derivate der genannten Modifizierungsmittel hinzugefügt werden. Beispielsweise können bei denjenigen Kodifizierungemitteln, die Ester sind, diese der Reaktion in Form des Umesterungsproduktes mit Äthylenglykol, d.h. der 3is- ß-oxyäthylester, hinzugefügt werden; bei Modifizierungemitteln, die Carboxyl- oder Hydroxy!verbindungen

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sind,werden Ester verwendet,die entweder aus Äthylen glykol oder Terephthal*· oder Isophthalsäure erhalten sind. Beispielsweise ergibt das Umesterungsprodukt von Äthylenglykol mit Trimethyltrimesat und Natriumoder Kalium-3,5- oder 2,5-di-carbomethoxybenzolsulfonat, mit ß-Oxyäthylestern eine wirksame Modifizierung des Polyäthylenterephthalats um verbesserte modifizierte Polyester herzustellen, die eine erhöhte Farbstoffaufnahmefähigkeit für dispergierte'und basische Farbstoffe haben. Das einwertige Polyalkylenoxyd kann als das Esterprodukt aus diesen Materialien und Terephthal- oder Isophthalsäure verwendet werden.

Die modifizierten linearen Kondensationspolyester, die gemäß der Erfindung verwendet werden, haben spezifische Viskositäten im Bereich von 0,3 bis 0,6.

Die spezifische Viskosität, wie sie hier angegeben wird, wird durch die Formel

^NRel

wiedergegeben, worin

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%el.=

Fließzeit der Polymerisatlösung in see. Fließzeit des Lösungsmittels in see.

Die Viskositätsbestimmungen an Polymersatlösungen und Lösungsmittel werden so ausgeführt, daß man die Lösung und das Lösungsmittel unter Schwerkraft bei 25*C durch einKapillarenrohr fließen läßt. Bei allen Bestimmungen der Viskositäten der Polymerisatlösuigin wurde eine Polymerisatlösung verwendet, die o,5 Gew.-Ji des Polymerisats, gelöst in einem Lösungsmittelgemisch aus 2 Gewichtsteilen Phenol und einem Gewichtsteil 2,4,6-Trichlorphenol, und o,5 Gew.-# Wasser, bezogen auf das Gesamtgewicht des Gemisches, enthielt.

Beispiel 1
Herstellung eines Kontrollmusters

In diesem Beispiel wurde ein nicht-modifiziertes Polyäthylenterephthalat als Kontrollmuster zum Vergleich mit den modifizierten Polyestern hergestellt. Eine

Mischung oder Charge von 41 g Dimethyltereph-

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thalat," 44 al Äthylenßlykol und 20 ing ii ■ wurde in ein Seaktionsgefäß, das ölt einer lootillationa—.'· kolonne versehen war, eingebracht und unter, einer Stick- . Gtoifataosphäre hei.ungefähr T78° vJihreaä einer Zeitdauer :, von .1 1/2 Stunden erhitzt. £as während ,der Reaktion jebil-' dote Methanol wurde auo dea ßeaktionoccfäß abdeotilliert, ICachdes; alleo Methanol entfernt.vrar_t-i!urde die Scar^^atur · der KeaktlonoiaiGChuus während, einer Zeitdauer von 50 ili~. · nuten auf 232° erhöht, um den Überschuß an Glylcol.in Ke- ; akticnsgefää zu. entfernen·. i»aa Syctea,wurde daim auf einen Druci: von vrenijer als.1 φα Eg ovakuiert, während die Cea-"'■' pcratur auf 287° echölt.en Viurfie^ Lie ·. '..;·■ ·.<= Roiiition wurde ungefähr 3 Stunden vor nich eehon iselacocn,'u;i ein fasorbildendes Polymeres zu erzeugen, daß kaltziehbar war. Das Äthylenglykol, das während der Polymerisationsreaktion geb'ildet wude, wurde abdestilliert. Das erhaltene Polymere war hell-strohfarben, und daraus hergestellte Fäden waren kaltziehbar.

ORIGINAL INSPECTED

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Beispiel 2

(a) Herstellung des P-olyesters

Eine Mischung aus 80c Dimethylterephthalat, 88 ml Äthylenclykol, ÜO mg Mangan-(II)~formiat und 2 g des Kaliumsalzes von 3,5-Dicarbomethoxybenzolsulfbnsäure wurde in ein Reaktionspiefäfl eingebracht, das mit einen Seitenarn und cincia Kondenaator fUr dia Heat illation, eineaj in'·'"··■'' die HieChung heranreichendenStielesto££ ein£ünranserohr> ■ >■;■■' einer Υ,'ακιοςυβίΐο uafl.liitteln aun.Anlegen,von·Vakuun vor-.·-, cdi cn .war·. Die Xicchuns- wuröo auf 175 >i3 "I QO⁰C evhLtsst ? ,· , ; und ein lcn^saiaGr "Stickstoiiotroa vrardcwülirend 210 Uinu- . ton durch das SiniUliruncorohr.claßeloitct· Tie Cöapcratur_ der Kiachuns wurde, dann auf 285 'Wo' 290°Cerliöht und auf ; diesem "crt gehaltene bia die' Ug st illation von Ätaylen-■'■ . 2ly-col ira'v/ecentlichcn vollendet^lwar· Tor Druc3c.ln dem'';- ., Syatea YOirde dann'auf v?eni;rer ale 1 .son reduziert» und ·.'..·■ dao p_teaktioncprodui:t tturde 5 Stunden- bio-285 Cerhitzt· . ;· ". führend dieser letateren Erliitzuneoßtufe erreich.te'dor'./ Iruek in deci Syctem uniföfänr 0,1 nra, und.das HqaktionQ- " " produkt v/urdo. durch den Plui3 von am Boden dos Reaktiono-'

iangfcaia einatrcinendcaJStiokatoff

ORIGINAL INSPECTEO

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gehalten. Die Viskosität des Reaktionsprodukteα stieg an, und das Polymere "blieb im wesentlichen 'farblos. Das Realctionsprodukt wurde dann abkühlen gelassen und verfestigte sich zu einem weißen Peststoff.

Es wurde ein kristallines Polymeres von hohem Molekulargewicht erhalten, das eine spezifische Viskosität von 0,349 hatte und sich durch Schmelzspinnen leicht zu Fäden verarbeiten ließ.

(b) Prüfung der Paden ■

Proben von gezogenen Fäden konnten leicht mit Amaoel

Violet Blue PSI,- einem Acetatdispersionsfarbstoff, bei loo°C ....«·■

während 2 Stunden gefärbt werden. Die nicht-gezogenen Fäden wurden in einem Färbebad mit dem basischen Farbstoff Deorlene Blue 5G-, 5$, bei einem pH-Wert von 6 eingefärbt. Die Fasern absorbierten ungefähr 1 # des" Farbstoffes bei loo°C während 2 Stunden. Mit beiden Farbstoffen wurden die Fädenproben leicht zu brauchbaren Farben eingefärbt. Bei höheren Temperaturen und unter Druck, z.B. bei 121⁰O in einem geschlossenen Gefäß unter autogenem Druck, ließen.sich gezogene Fäden dieses Beispiels leicht zu tiefen Farbtönen mit dem basischen Farbstoff Deorlene Blue 5G farben. Unter den gleichen Färbebedingungen und mit denselben Farbstoffen wurden gezogene Fäden aus dem nicht-modifizierten Polyäthylenterephthalat nach Beispiel 1 lediglich schwaoh getönt.

Beispiel 3
(a) ■ Herstellung des Polyesters«

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Eo vmrdo oino Mischung von 58,2 β Dimotliyltorophthalat, 1,4 S Kalium-SjS-dicarbomethoxybenzoisulfonat, 66 mg Äthylenglykol und 4o mg Zinkacetylacetonat auf die im Beispiel 2 beschriebene Weise polymerisiert. Ein weißes, kristallines Polymeres von hohem Molekulargewicht und einer spezifischen Viskosität von o,353 wurde erhalten.

(b) Herstellung und Prüfung der Fäden.

Das Polymere wurde durch Schmelzspinnen verarbeitet und auf einen Ziehgrad von 5,5 maschinell gezogen. Einzelfäden hatten eine Festigkeit von 4,7 g/d bei 25$ Dehnung. Proben der Paser .wurden mit dem Acetatdispersionsfarbstoff Amacel Violet ¹BlUe^- I¹SI in einem Färbebad bei 99 bis loo°C während 2 Stunden eingefärbt. Die Färbentwicklung war ausgezeichnet. Unter denselben Bedingungen wurden gezogene Fasern aus dem nicht-modifizierten Polyäthylenterephthalat nach Beispiel 1 lediglich leicht getönt.

Proben, der gezogenen Fasern wurden auch mit dem basischen Farbstoff Sevron Blue B in einem Färbebad bei 121⁰C unter autogenem Druck gefärbt,- und die Fasern absorbierten ungefähr 1$ des basischen Farbstoffes. Die Fasern ließen sich auch leicht bei einer Temperatur von 99 bis loo°0 in Gegenwart des Trägers p-Phenylphenol, der in einer Konzentration von ungefähr 2ο g.. je Liter Färbebad angewendet wurde, färben. In beiden Fällen wurde ein ausgezeichneter gleichmäßiger Farbton erhalten, im Gegensatz zu Fasern aus nioht-modifiziertem Polyethylenterephthalat, die unter

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Gleichen Bcdlncunncn nur schwach cefjlrbt wurden

(a) Hcrstellunc des Polyesters ■

Eine Mischunc aus 80 g Dimethylterephthalat, 88 ml Xthylcnglykol, *J0 mc ManEan-(II)-formiat und 2 ζ Kalium-3,5 dicarbör.ethoxybenzolsulfonat wurde in ein Reaktions-

eingebracht, das nit einen Soitenarm und einen Kondcnßator für die Uo et illation, einen .riticIccSofieinführun^o rohr, ώαο tla in die liicohung herabroiehte, oincr VHLthc- und einer Uinrichtunii für den Betrieb unter Vakuua

vercehen war» liie Mischung wurde nuf 175 "bia '1QQ⁰Cerhitzt, und ein laii^iiner Stickotoffotroa wurde durch das 2in- .' führungsrohr während-210 llinuten eingeleitet. Die 2eaperatur der liiscliuns \vurdc dann auf 2C5 bia 290^ erhöht und auf dieses 7;ert gchaltrr, bis die üoctillation vor iithylen^lykol in Vrecentiiumiu voliu..üet .τ/ar. Xer Druck-in des Cystea loarce dann auf weniger alö,1 ^u reduziert und dag P.caktioncprodukt tnirde-3 Stunden bei 235⁰Cerhitst, Während dieser letzteren Erhitzun^cGtufe erreichte der Druck in Heakfionocofäß ungeftüir 0,1 ram» und das Ecaktioncproßukt vraräe durch J'-r. ."Xj.:. von aa Boden' deo Eeaktionogcfilßes lan^caa einetröinontlea Stickotoff in 3cv»-e~ Gunc gehalten· Die Vioivcmiiät den Hoaktioneproduktes d&Qg an, und öao rolynore r....-: TaIieb in wesentlichen farblos. Uaa Rcaktioiicprodulrt würde danach abkühlen golacoon. und verfoatigte eich zu einca weißen Poototoff·

Es vmrdc ein kristallines Polymeres von hohem Molekulargewicht erhalten, das eine spezifische Viskosität von 0,3^9 hatte und eich durch Schmelzspinnen leicht zu· Fäden verarbeiten ließ»

(b) Prüfung"der Fäden

Proben von gezogenen Fäden konnten leicht mit Amacel Violet Blue FSI₄ einen Acetatdispersionsfarbstoff, bei 100° C während 2 Stunden gefärbt werden, Gezogene Fäden · wurden bei 121° C unter autogenem Druck mit Deor.lene Blue 5G, 55?, einem basischen Farbstoff, bei einem pH-Wert von 6 gefärbt, Die Fasern absorbierten 1'% dieses Farbstoffes. Kit beiden Farbstoffen wurden die Fadenproben leicht zu brauchbaren Farben in tiefen Tönen gefärbt, Um ein zufriedenstellendes Färben der gezogenen Fasern dieses Beispiels mit basischen Farbstoffen in angemessenen Zeiten zu erzielen, wurde der Färbevorgang in einem geschlossenen Gefäß bei einer Temperatur von 121° C durchgeführt, Bei 99 bis 100° C und Atmosphärendruck wurden die Fasern nicht so tief gefärbt obwohl. Träger, wie z,B, Benzoesäure, unter diesen Bedingungen die Erzielung zufriedenstellender Farttöne unterstützt. Unter den obenangegebenen Bedingungen wurden Fasern.aus dem nioht«. modifizierten Polyäthylenterephthalat nach Beispiel 1 lediglich schwach getönt,

Beispiel 5

(a) Herstellung des Polyesters Es wurde eine Mischung aus 58,2 g Dimethyl-

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terephthalate 1,08 g-Kalium-3, S-dicarbomQtho-xybenzolaulfonat, 2,9 g Methoxypolyäthylen-glylcol mit einem Molekular-. gewicht von 3ooo, ο,12 g Trimethyltrimesat, 66 ml Äthylenglykol und 3o mg Mangan-(II)-formiat, wie im Beispiel 4 'beschrieben, polykondensiert. Es wurde ein kristallines Polymeres von hohem Molekulargewicht erhalten, das einen ausgezeichneten V/eißgrad und eine spezifische Viskosität von o,353 hatte, (b) Herstellung und Prüfung der Fäden. Das Polymere konnte durch Schmelzspinnen leicht zu einzelnen Fäden verarbeitet werden, die maschinell auf einen Zieh-'grad von 5,1· gezogen wurden. Die einzelnen Fäden hatten eine' Festigkeit von 3,7 g/d bei 165ε Dehnung. Proben dieser Fäden konnten in einem Färbebad, das lo# des Farbstoffes Amacal Violet Blue FSI enthielt, bei 99 bis loo°C leicht zu einem tiefen Blauton gefärbt werden. Fäden dieses Polymeren wurden auch schnell zu tiefen Tönen mit dem basischen Farbstoff Sevron Blue B in einem Färbebad, das lo$ des Farbstoffes enthielt, bei 99 bis loo° gefärbt. Die Fasern absorbierten 3,1$ des basischen Farbstoffes, "bezogen auf das Gewicht der Faser. Die gefärbten Fasern hatten eine ausgezeichnete Dauerhaftigkeit.

Beispiel 6

Eine Mischung von 61,5 g Dimethylterephthalat, 66 ml Äthylenglykol, o,o3 g Mangan-(II)-formiat, o,o3 g Trimethyltrimesat und0,78 g Kalium-^,5-oarbmethoxybenzolsulfonat wurde in ein Reaktionsgefäß eingebracht, das mit einem

Soitonara und cinoa ICondoncator für die l)o et illation, oinca StickütoifoiniühruntToroiir, dao bio in dia kiüchuriS herabruichte, einer Vi'ürinequelle und einer Hinrichtung für den · Betrieb unter Vakuum versehen viar. Dio Hicchun^ v/urde auf 175°C<irhit2t» währ oxid ein j Strom von Stickstoff langsam durch das Einführungarohr eingeleitet wurde. Xn ungefähr 20 ilinutcn wurden 21 ml .'-!ethanol gesaamelt. lie i'eaperatur der liiqchuns wurde aui 235⁰C erhöht und auf diesea .'.Vert gehalten, "bis die destillation von Äthylenglykol ia wesentlichen beendet war· Der-Druck in dom iSyctea wurde dann auf weniger als 1 esa reduziert, und dao Heaktionsprodukt wurde 3·· Stunden" bei '205⁰^erhitzt. Während dieser Γ...-Ϊ: ^Λ. ·;■;.':; Srhitzungaotufo erreichte der Druck in dem crhitaten . Cyctea ungefähr 0,1 aia_f und das Healctioneprodukt v.urda' durch einen lan^saa an Boden des HeaktionairefüSea ein~ geleiteten Stickütoffstora in Belegung gehalten. 2\q Viskooität dO3 Reaktionsproduktes stieg an», und dan Produktri-j.-.i blieb in woaentlichon farblos· Das Heaktionoprodukt ;wrde danach abkühlen golasacn und verfestistc eich au oinea weißen Peotatoff. Die opezifiöche Viekosität des

duktes betrug 0/431,

(b) Herstellung und. Prüfung der Fäden Dieses Polymere konnte durch /»Schmelzspinnen leicht zu Fäden verarbeitet werden, die kaltgezogen wurden. Die gezogenen Fäden hatten eine Festigkeit von 1,28 g/d und eine Dehnung von 69 %% Proben der Fäden wurden mit Arcacel Violet Blue FSI, einem'Aaotatdispe^aionsfarbetoff» und mit SevronJ31uo B, einem basischen Farb-

BAD ORIGiNAL.

atoff, gefärbt. Mit "beiden Farbstoffen konnten die Fadenproben leicht zu brauchbaren Farben in .tiefen Tönen gefärbt v/erden. Unter den gleichen Färbebedingungen und mit denselben Farbstoffen wurden Fäden aus dem nicht-modifizierten Polyäthylenterephthalat des Beispiels 1 lediglich schwach getönt.

Beispiel 7

(a) Herstellung des Polyesters.

Es wurde eine Mischung aus 61,5 g Dimethylterephthalat, 66 ml Äthylenglykol, o,o3 g Mangan-(II)-formiat, o,553 g

Srimethyltrimesat und 1,62 g Kalium-m-carbmethoxybenzolsul- '" fonat, wie im Beispiel 6 beschrieben, polykondensiert. Es wurde ein weißes Polymeres mit einer spezifischen Viskosixät von 0,325 erhalten.

(b) Herstellung tuiu x'rüfui^ der Fäden.

Aus diesem Polyester wurden Fäden durch Schmelzspinnen hergestellt; die gezogenen Fasern hatten eine Festigkeit von 1,53 g/d und eine Dehnung von 21$. Fäden aus diesem Polyester konnten sowohl mit dem'Dispersionsfarbstoff als auch mit dem basischen Farbstoff des Beispiels 2 leicht zu tiefen Färb-, tönen gefärbt werden.

Beispiel 8

(a) Herstellung des Polyesters.

Eine Mischung von 82 g Dimethylterephthalat, 8,2 g Hatrium-p-<a-oxypolyoxyäthylenoxy-benzolsulfonat mit einem Molekulargewicht von 15oo, o,133 g Trimethyltrimesat, o,4o g

009821/1914 .—-*i.

Zinkacetylacotonat und 88 ml Äthylonglykol wurde in oinom Reaktionsgefäß untor Stickstoff bei .175⁰C während 9o Minuten erhitzt, bis die Umesterung vollendet war. Danach wurde die Reaktionsmischung bei 285⁰C erhitzt, um den Überschuß an Äthylenglykol zu entfernen. Die Reaktion wurde durch Erhitzen der Reaktionsmischung bei 285° und einem Druck von weniger als 1 mm während 3 Stunden vollendet. Das entstehende Polymere hatte eine spezifische Viskosität von ο,37·5. . (b) Herstellung und Prüfung der Fäden.

Das Polymere wurde durch Schmelzspinnen zu starken Fa-' sern verarbeitet, die maschinell auf einen Ziehgrad von 5,8 .' gezogen wurden. D'i'e gezogenen Fasern konnten mit dem basischen Farbstoff Sevron Blue B in einem Färbebad, das Io i» Farbstoff, 5$ Ammoniumacetat und Ufo Essigsäure, bezogen auf das Gewicht der Faser, in Wasser enthielt, leicht durch Erhitzen bei 99 bis loo°C. während 2 Stunden gefärbt werden. Es " wurden Fasern von ausgezeichneter Farbe erhalten. Unter den gleichen Färbebedingungen blieben gezogene Fasern aus dem Polyäthylenterephthalat des Beispiels 1 im wesentlichen ungefärbtj sie waren nur schwach getönt, · ·

Bei der Wiederholung der Beispiele 2 und 3 mit anderen der funktioneilen Verbindungen in den genannten Mengen, beispielsweise mit Natrium-3,5-dioarbmethoxybenzolsulfonat, Kalium-2,5-dioarbme thoxybenzolsulf önat, Kaliumphenyl-3»5-di- S -iithanol- ■ Bulfonat oder dem Essigsäureester davon, Kalium-3,5-dioarbäthoxybenzolsulf onat, Kalium- ■ . '

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oicarbonylchlor .-!beiizoluulfonat, ^S bev.soluulionaäura', lIatriua-3,5-.Oi(OO -oxy'polyoxyüthylcnoxy)"bcrizolDul£cmat alt iviolckulargewichton von 1500 bio ·.'. 2000, .'„ι.« v«ur den auaüGZüichncte.modifiziertο i'olyeater ; erhalten. In'gleichor V/eiae können Kalium- und Batrlun- .-. 2,5- und 3,5-äicarboxybensoloulfonat .verwendet worden, ;'^:. wenn ein atark saurer Katalyaator, wie Schwefelsäure, ·. ' und lungere Reaktionszeiten vorwendet Aiferden. , _'._ \ . ·.

Ein leicht £ürbbarer modifizierter Polyester wird ■■_ erhalten', wenn aui die iä Beiapiel, 4 beochriebene Vveioe ... c ine iÜGChung ν on Bio-/3 -oxyäthy It erephthalat, Xthy lenglykol, liethoacypp.Jyätüylonßlykolf Sriaethyltriiaeoat und Han- ■' ;' ' can/foraiat in Hongen., die den oben angesebecen Aueganeo- ' . cat arialien. äquivalent sind, erhitzt wird.· .:

^: Bin modifizierter Polyeüter kann auch leicht dadurch ;,."■' ■ werden ' . :·■■·■ ' " ··■"..' .· erhalten^ daß eine Uiochunß von Bia-/^-oxy iithylterephthalat,.

■"Xolium-3,5-dicarbo-ß -oxyäthoxybenzoleulfonat, Tri-/j -oxy- ^: ..' äthyltriiaeeat, ilethoxypolyäthylenglykol mit einem HoIe-■ kulargev/ieht von 150Q bis.2000 dea Vereateruncareaktions-. ■ produkte© von dimethylterephthalat und Hethoxypolyäthylon- · ■ ' ßlykbl und iianean/foriaiat bei ungofUhr JOO^cÖwUhrend einer ^Λ;:

Zeit von 3 Stunden bei einoia JDruokvon *wenii;ep_: alö 1 mm ■;",*. . 'erhitat wird· Das ontötehpnde Polyiaeriaat ist !·> .;.;.: c·. on;. . '■·, kaltaiehbar und kann alt, den Pürbotoffen dao Boiopiele 5::_; ■; leicht gefärbt werdün*., . .^: ,; '■ :..·■; ·;·, ,'·''■■ Wenn'dao oben an£o£Uhrte'3eiapiel 5 oit anderen der

0,ο>«2Τ/ν9:ην·:Μ.;^:

- 3fl -

düngen
jonaimton Verbin/: in den anüOilob.ojicn Mengen vied erholt wird, v/ordon ähnliche auajo^Qicimeto Erßabriiiiao oraielt. iioiapiolowaiüü kann dao Xaliun-3»5-öare )aothoxyboiissolüul ionat durch üatriun-3,5-caiboaet}io^ybonzolaulfcnat_r Xaliun phcri^l~3»5~dl-p-uthanolüulfoijat und aeina S

polyoxyüth;/lenoxy)boni:Ql3Ul£onat rait ein ein ^ "von 1500 bis 2000 ./.-.Γ· eräetst worden, ua auo^ezeichnete modifiziertq Tolyeotar au erhalten. Kalium- und liatriun-3,5- und -2,5~dicarbO2ybehsolsulfonat können'vei'vrendet wurden> wenn ein otarlc eaurer Katalysator, -sie vichv.efel-· . .säure^ ..und^längere Heaktionszeitcn angewendet, werden.'" ' Brauchbare jaodifiaicrte Polyester werden auch erhalten, wmn

·■."·■ oder

Sorbit, Pentaerythrit, Glycerin/ deren Ssoigsäureester ' , ■·'■"·.?".' in 2Jen&ßn, wie 0,01 .bia 1,0 UoI^, anateile von oder

2ueätalich zu Trizaethyltriraeoat verwendet werden. libenco. _;

lciinneu endsre iiethoxypolyäthylenglykole, Äthoxypolypropy-

oder lenglyikole, Oxypölyäthylvinylather/ deren Esaieaäureestcr ■;·,»':f ■ · mit ilülokularßQwichten von 1500 bin 3000 in von unt'oi'ühr 0,1 biiJ 1,0 Mol;» leicht toilwoiae oder £anz- . cn die Stelle des MothoxypolYuthylenglykols des Beispiele 5 £eoetzt -ηοχ&οΏ, um verbeooerte Polyester von leichter An'-*- Xürbbarkeit durch baoischo Parbatoffe zu erhalten. Der ■ ' 'üinaatz von Oxypolyaethy.lvinyIeetern reit einea Molekular- von 800 anstollo.dea ilethoxypolyatl'iylfinglykols or-

0&$·2Ί/Ί914

- 39·-■■' 1^69038

. gibt ebenfalls einen leicht -:anfärbbaron Polyoo'ter.

. Tonn die Beiopiele 6, 7 ^und Q ni* änderen öor be- .7 .

• düngen '

' zeichneten mono funkt lon ο He η yerbin/*, und in den vor-

. ■ ' · ' ' ■ ■''·■■ otchond angegebenen Mengen wiederholt werden» worden Ulm-:, liehe ausgezeichnete Ergobnioae ersielt. Wenn s.3. das Kaliura-n-carb-^aicthoxybenzolaulfonat durch daa lTatriuaiaalz oder durch Kalium-m-carb^Eihoxybenzoloulfonat, ICaliua- oder Hatrium-a-oxyUthylbenaoloulfonat und deren i2aoi£ciiure- . eoter e.uc:l. creotzt.wird, worden verbeesertc moiiiizierte Polyester .erhalten, die, wie beschrieben* leicht aür..:>- ', ,. färbbar'" sind. ::^v-;u:.··' . Sbenfallo kann J'allum-a-car boxy benzol- , ■ oulfoiiat verwendet .verden, wenn ein stark oaiser Katalysator, .uric SchwefelsUure, und lungere Reaktionszeiton an- ■; gewendet, werden·.Brauchbare aodifiüiertc Polyester worden auch erhalten, wenn So-*"***' Pentaerythrit','"-Glycerin," Tr i- ".·

nethylolpropan, Triäthylolbenaol-1,3,5 oder Ucter von öiooen . ■ 'en
' und.die beachriebon/ICcttenvornetzungcmittel mit allphati- .·/ ; sehen üono carbon cäur en ait-i bie 4 Kohlenot off atomen und"'.., ' ■ ähnliche'Ketternrerlüngerer in Mengen von boicpiclowcice ^f;. ¹ 0,1 bie ungefähr 1 Kol# anstolle ,oder eueätzlich zu Tri- >. raothyitrineaat eingesetzt werden. ₄ i' r ^. .;'.'.

Zu Jodea Pail werden modifizierte. Poly eat er erhalten, 'die leicht zu Piiden verarbeitet werden können, v»elcho oich . - in befriedigenden Farbtönen epwohl mit diupar^ierten alo , nuch mit basiechen 5?arbotoffen »ach pblichon Verfahren färben laeeen und auflerdoa auαgezeichnete phyeikaiiacho Eigen-

- 4ο -

schäften haben. Ebenfalls wird eine Verbesserung in der Farbstoffaufnähmefähigkeit der Polyester aus Dialkylestern von Isophthalsäure und anderen Polymethylenglykolen erhalten.

Die modifizierten Polyester und Mischpolyester haben eine unterschiedliche Struktur gegenüber den nicht-raodifizierten Polyestern. Jedoch ist die Änderung der Struktur ohne Einwirkung auf die erwünschten Eigenschaften, wie sie an sich bei nicht-modifizi.erten Polyestern gefunden werden, während gleichzeitig eine verbesserte Parb-

s to ff auf n'ahmef ähigkeit erhalten wird.

Beispiele von Acetatdispersionsfarbstoffen, die zum Pärben von Päden oder Pasern aus den modifizierten Terephthalpolymeren verwendet werden können, sind: Aoetamine Orange

'.AL

008121/1914

. ■ r St f ν ■; ■ * _tV-·;.

GR. Cone· 175 # (Pr, 43) ι Colaiithrone Faet Yellow GL.Sonc.

300 ·# (Pr. 534), Celanthrone Brilliant Blue I?S Cone. 200 #

(Pr. 22O),/Celanthrene Past "Pink 3 B (Pr. 235) -'.?·.·■■ '■'

Die modifißiorten Polyester laaoen eioh in Bor'Zeit W-·?· bei Temperaturen oberhalb von etv;a 1OO^cCrait

basischen Parbotofferi, unter Verwendung bekannter.Sräger, '· ' . '.-, ; ' oder .·.·,' ·'. · ·"' v;io p-Phenylphenol, Benaoeoliure/xÄethylQalicylat o.dsl., · odor bei 99 bia 100°Cund Atmoophürendruok bequem färben.' Zu öieson baaiochon Farbstoffen gehöhren: Sevron Yellcv/L '

und 3 RL; Genacryl Yollow 3 O und Orange Rj I-oorlene

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Brilliant Red 3 B und Blue 5 Gj Sevron Brilliant. Red 4 G- j

und Bed'L₉- Bl¹Uo 2G und- Blue* B;. Puchoine H Concentrate oder ·) Victoria Green's Ex. .Cone, et,·:...' ; . ... ·."· · .'"· . · ■ ·!

Die Erfindung ν er aieht die.Textiltechnik'mit neuen ·

und verbesserten aodifialerten -Polyeotern, welche.die. für j ■Paoern sur Anwendung auf den ffextilgebiet erforderlichen .,.'-j physikaliochon Eigenochaften behalten und-.welcho nach her·»: j kömalichen Verfahren sowohl mit disperßierten als auch rait ,'.¹^.

baoiuchen Parbotoffon zu tief en und brauchbaren Parbtönon" ·. ·:» worden köxmen. ; '· '..'■/;.■[■:..;:';'. .·'■' '^;-, — ' ■■■. ■ · ■ - ■

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V ff ',.

Claims (2)

-42- Ή69038 Patentansprüche

1) Verwendung von modifizierten Polyeatern, die durch Umsetzung von

(1) mindestens einer aromatischen Dicarbonsäure oder deren Allylesterj

(2) mindestens einem aliphatischen Glykol mit 2 bis Kohlenstoffatomen,

(3) einer aromatischen Verbindung der allgemeinen Formel

Z — A — X

worin A ein aromatischer Rest, Y gleich H oder Z ist und Z eine COOH-,COOR- (worin R einen Alkylrest mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen darstellt), R¹OH- (worin R¹ ein Alkylenrest mit 1 bis 1o Kohlenstoffatomen ist), R¹OR"- (worin R'ein Alkylenrest mit 1 bis 1o Kohlenstoffatomen und R" ein Acylrest mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen ist), 0 ^T^CH2^m°-^z (^CH2)_n ^0H~ (^{worin m} U*¹*^{1 n} jeweils eine ganze Zahl von 2 bis 22 und ζ eine ganze Zahl von 1 bis 1oo bedeuten), 0</TCH₂)_m0_7_z (°Η₂)_η OR"- (worin R" ein Acylrest mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen ist): oder COCl-Gruppe darstellt und X einen Rest, bestehend aus SO₂OH, Salzen davon oder SO₂NH₂ bedeutet und gegebenenfalls

(4) Polyolen der allgemeinen Formel

R^IV(OH)_n

00II21/19U

U69038

IV

IV
worin R eine mehrwertige aliphatische Gruppe mit 3 bis 9 Kohlenstoffatomen und η eine ganze Zahl von 3 bis 6 ist, und deren Estern, oder Verbindungen der allgemeinen Formel

R^V (CH₂OH)₃

worin R eine mehrwertige aliphatische Gruppe mit 2 bis Kohlenstoffatomen ist, oder Verbindungen der allgemeinen Formel

(CH₂)_nOH

worin η eine ganze Zahl .von 1 bis 6 ist, oder Verbindungen der allgemeinen Formel

O-

C-OH

rVI

,VI

worin η eine ganze Zahl von 3 bis 5 ist und R einen Alkylrest mit 1 bis'5 Kohlenstoffatomen darstellt, und gegebenenfalls

(5) einwertigen Polyalkylenoxyden der allgemeinen Formel

worin R¹¹¹ eine Alkylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen oder eine Arylgruppe mit 6 bis 1o Kohlenstoffatomen,

00SI21/19U

m und. η ganze Zahlen von 2 bis 22 und χ eine ganze Zahl von 1 bis 1oo bedeuten, oder

Hydroxylpolyalkylenvinyläthern mit einem Molekulargewicht von etwa 5oo bis 5ooo und deren Estern

unter Erhitzen hergestellt worden sind, zur Herstellung von Fäden, Fasern oder Folien.

2) Verwendung von Polyestern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie unter Erhitzen auf Temperaturen arischen 65 und 325⁰C hergestellt worden sind.

009121/1914