DE2040321A1 - Kationisch anfaerbbarer Polyester - Google Patents
Kationisch anfaerbbarer PolyesterInfo
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Description
THE GOODYEAR TIRE AND RUBBER COMPANY, Akron, Ohio, 44316, USA
Kationisch anfärbbarer Polyester
Die Erfindung betrifft Fasern und Textilien aus Polyalkylenterephthalaten
und Copolyestern, die eine Terephthalatgruppe enthalten, wie Copolyester aus Dihydroxyalkohol, Terephthalsäure und dimerer %
Säure (siehe US-Patentschrift 3 390 108), Copolyester aus Äthylenterephthalat
und Äthjlenisophthalat und weitere Copolyester, wie im folgenden angegeben. Die Erfindung betrifft insbesondere das
Verbessern der kationischen Anfärbbarkeit derartiger Polyester und Copolyester vermittels Behandeln der Polymeren mit entweder lediglich Phosphorsäure oder Phosphorsäure mit Aceton, sowie das Verbessern
der anionischen Anfärbbarkeit derartiger Polyester und Copolyester, indem die in dieser Weise behandelten Polymeren der
Einwirkung von Äthylendiamin oder anderem Polyamin ausgesetzt werden.
Die erfindungsgemäß geeigneten Polyester sind kaltgezogene, lineare,
hochpolymere Ester der Terephthalsäure und Glykole der Formel
HO(CHj)nOH, wobei η eien Wert von 2 bis 10 aufweist. Die erfindungsgemäß angewandten Copolyester können AthylenterephthalatyAthyLenisophthalat-Copolyester sein, wie in der US-Patentschrift 2 965
beschrieben.
Bei dem Herstellen von Polyalkylenterephthalaten erfolgt eine Umsetzung von etwa zwei molekularen Anteilen an Glykol (vorzugsweise
Äthylenglykol) pro Molekularem Anteil der Terephthalsäure unter Abspalten von Wasser. Das sich anschließende Erhitzen des erhalte
nen Glykolesters der Terephthalsäure auf etwa 250 bis 26O°C unter
einem Druck von 0,05 bis 20 mm Hg absolut führt zu dem Ausbilden
des Hochpolymeren unter Abspalten von Glykol, das aus dem Umsetzungsgemisch entfernt wird.
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Wahlweise können hochpolymere Polyalkylenterephthalate dadurch hergestellt werden, da0 Terephthalsäureverbindungen, wie Esterbildende
Abkömmlinge der Terephthalsäure mit wenigstens einem Glykol erhitzt werden. Geeignete esterbildende Abkömmlinge sind
aliphatische oder aromatische Ester der Terephthalsäure, wie die C^ bis C,-Alkylester und/oder Arylester, wie diejenigen aus Phenol,
Kresolen und dgl. Die bevorzugten Abkömmlinge sind Methyl- und Äthylabkömmlinge.
Bei diesem letzteren wahlweisen Verfahren erfolgt zunächst eine Umesterungsreaktion (oder Esteraustauschreaktion) unter Ausbilden
der niederen Polymeren unter Entwickeln von Alkoholen. Im Anschluß hieran erfolgt unter Erhitzen auf etwea 250 bis 28O0C unter einem
Druck von 0,05 bis 20 mm Hg absolut eine Polykondensationsreaktion unter Ausbilden des Hochpolymeren und Abspalten (und Entfernen) von
Glykol. Jede Reaktion wird vorzugsweise katalysiert. Es wird Zinkdiacetat und weitere Katalysatoren zum Beschleunigen der Umesterungsreaktion
angewandt, und für das Fördern der sich anschließenden Polymerisationsreaktion wird Antimonoxid oder andere
bekannte Katalysatoren angewnapdt.
Das Herstellen von Äthylenterephthalat-Äthylenisophthalat-Copfcly-
estern erfolgt wie in der einschlägigen Literatur beschrieben und bezüglich Einzelheiten vgl. die US-Patentschrift 2 965 613 (supra).
Zu weiteren für die erfindungsgemäßen «wecke geeigneten linearen,
aromatischen Polyesterkunststoffen gehören unter anderem nicht nur Polyalkylenterephthalat und Copolyester aus Äthyldnterephthalfct und
Xthylenisophthalat sondern ebenfalls derartige Polymere, wie Cyclohexandlmethylolterephthalat, Polyäthylen-2,6-naphthalat und Copolyester aus Terephthalsäure, die wenigstens 75 Mol.% Terephthalsäure
enthalten.
Erfindungsgemäß werden kationisch anfärbbare Polyester und Copolyester hergestellt, indem Fasern, Fäden oder Textilien der Polymeren
in konzentrierte Phosphorsäure bei 0 bis 1500C oder darüber etwa
0,05 bis 30 Minuten lang, vorzugsweise etwa 0,2 bis 5,0 Minuten lan?
eingetaucht werden. Wahlweise kann man sich dieselben sodann 1 bis 60 Sekundenlang abtropfen lassen und werden sodann in Aceton bei
Raumtemperatur eingeführt.
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In jedem Falle werden dieselben im Anschluß hieran bei 80 bis 22O°C
(z.B. 2OO°C) in einem zrikulierenden Luftofen 0,5 bis 20 Minuten
lang, vorzugsweise 1 bis 10 Minuten lang, gehärtet. Vermittels
dieses Verfahrens behandelte Fasern, Fäden und Textillen nehmen dunkle Töne von kationischen Farbstoffen auf, sobald ein Anfärben
vermittels herkömmlicher Verfahren für das Aufbringen basischer Farbstoffe ausgeführt wird.
Typische kationische (basische) Farbstoffe, die für di e erfindungsgemäßen Zwecke geeignet sind, sind unter anderem Sevron Blue
BGL (basisches Blau 35), Sevron Brilliant Red 35 (basisches Violett
15), Sevron Yellow 3 RL (basisches Gelb 15), Sandocryl Blue B-36
(basisches Blau 3) Sanocryl Red B-3B (basisches Rot 15) Sandrocyl-Yellow
B4RL (basisches Gelb 32), Chrysodine C R (cone) (basisches
Orange 1), Araacryl Brilliant Red 4G (basisches Rot 14), Victoria
Blue B (baiischesBlau 26) und dgl.
Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Reihe von Ausführungsbeispielen erläutert:
Es wird ein Polyäthylenterephthalat-Strickgut in konzentrierte Phosphorsäure (85%) bei 1300C eine Zeitspanne von 1,0 Minuten
eingetaucht. Nach dem Entfernen läßt man 20 Sekunden lang abtropfen und sodann erfolgt ein Einführen in Aceton bei 25°C. Nach 30 Sekunden
wird hieraus entfernt und in einem zirkulierenden Luftofen bei 2O7°C eine Zeitspanne von 2,5 Minuten lang gehärtet. Vermittels
dieses Verfahrens behandelte Textilien nehmen dunkle Töne von Rhodamine B und Malachitgrün (beide kationische Farbstoffe) auf,
sobald ein Anfärben vermittels herkömmlicher Verfahren erfolgt, wie sie-für das Aufbringen basischer Farbstoffe benutzt werden.
Strickgut aus Polyäthylenterephthalat/Dimersäurecopolyester (97,5/2,5) hergestellt entsprechend den Angaben in der US-Patentschrift
3 390 108, das 5 Minuten lang bei 125°C wärmegehärtet worden ist, wird in 85% Phosphorsäure bei 25°C eingetaucht und sodann
in einem zirkulierenden Luftofen bei 10O0C eine Zeitspanne von
20 Minuten lang getrocknet. Das Textilgut wird entfernt und mit Wasser gespült, bis dasselbe "Aziditäts-"frei ist. Die -rundmolare
10 981 η/?14 3 · ~ 4 -
Viskosität in Phenol-Tetrach<boräthan beläuft sich auf 0,56 im
Vergleich mit einer nicht behandelten Kontrolle mit 0,593 grundmolarer Viskosität. Der Phosphorgehalt beläuft sich auf 0,41%.
Es werden 5 g des oben beschriebenen, mit Phosphorsäure behandelten
Copolyester-Textilgutes sodann in Wasser eingetaucht, das 1% Rhodamine B (basisches Violett 10) bezogen auf das Gewicht des
Textilgutes enthält. Der pH-Wert wird auf 4,5 mit Essigsäure eingestellt. Das Textilgut wird 1 Stunde lang bei Siedetemperatur (99°C)
angefärbt. Der erhaltene Farbton des Textilgutes ist sehr tief und weist annehmbare Echtheitseigenschaften auf.
Es wird die gleiche allgemeine Arbeitsweisewie im Beispiel 2 mit
A'thylenterephthalat-Jlthylenisophthalat-Copolyester (90/10) wiederholt,
der nach den Angaben der US-Patentschrift 2 965 613 hergestellt worden ist, wobei ausgezeichnete Farbtöne unter Ausbilden
von Malachitgrün (basisches Grün 4) Farbstoff erhalten werden.
Es werden anionische anfärbbare Polyester und Copolyester vermittels
Eintauchen von Fasern, Fäden oder Textilien der Polymeren in konzentrierte Phosphorsäure bei 0 bis 150°C oder darüber etwa
0,05 bis 30 Minuten lang, vorzugsweise etwa 0,2 bis 5,0 Minuten hergestellt. Das behandelte Produkt (Polymer) wird sodann in einem
iirkulierenden Luftofen 50 bis 200 Minuten bei 50 bi°Cund bis zt
0,05 bis 40 Minuten bei 175°C behandelt.
Das Polymer wird sodann mit Wasser gespült, bis dasselbe neutral ist. Sodann erfolgt ein Eintauchen in ein C_ bis C30 Alkylenpolyamin,
wie ein Diamin (z.B. Äthylendiamin) in Form einer Lösung bei 5°C bis zum Siedepunkt des Amins, und zwar 0,5 bis 10 Minuten,
vorzugsweise 0,5 bis 5,0 Minuten lang. Hieran schließt sich ein Spülen bis zum Neutralpunkt an. Fasern, Fäden und Textilien aus
in dieser Weise behandelten Polymeren nehmen dunkle Farbtöne der anionischen Farbstoffe an, vermittels herkömmlicher Verfahren für
das Aufbringen saurer Farbstoffe angefärbt werden.
Wenn auch diese erfindungsgemäße Ausführungsform hier als eine Behandlung
der Polymeren mit fithylendiamin nach Phosphorsäure be-
109810/?U3
schrieben owrden ist, können auch andere Alkylpolyamine anstelle
eines Teils oder der Gesamtmenge an Äthylendiamin angewandt werden.
Im Rahmen der Erfindung liegende typische Alkylpolyamine sind unter anderem Pentamethylendiamin, Tetramethylendiamin,
Hexamethylendiamine, Triäthylentetramin und Gemische derselben.
Zu typischen anionischen (äauren) Farbstoffen, die für die erfindungsgemäßen
Zwecke geeignet sind, gehören unter anderem -Brilliant Alizarine Sky Blue (Säureblau 129), Supranol Red PBX
Säurerot 114), Amacid Yellow S Cone (Säuregelb 1), KAtonorgange
(säureorange 7), ErIo Fast Rubine 3GP (Säurerot 89), Säureanthraaenrot
3B (Säurerot 89), Kiton Pure Blue L ( Säureblau 9), Alizarine Light Blue 4GL (Säureblau 23), Erio Green B Cone (Säuregrün
16), Amacid Light Yellow 3G Cone (Säuregelb 11), Fast Silk Yellow GL (Säuregelb 40) , Säureorange R.-Ex (Säureorgange 8) , Cibalan
Yellow 2 GL Extra (Säuregelb 129) und Mauve (Säurerot 17).
Zur weiteren Erläuterung des Erfindungsgegenstandes werden die folgenden experimentellen Werte mitgeteilt.
Strickgut aus Polyäthylenterephthalat/Dimersäurecopolyester
(97,5/2,5) hergestellt nach der US-Patentschrift 3 390 108, wird
in 85%ige Phosphorsäure (25°C) l Minute lang einetaucht, sodann
bei 50°C (5 bis 20 Minuten lang) bis 175°C (0,5 bis 40 Minuten lang) (.E.G. bei 105°C 20 Minuten lang) in einem zirkulierenden
Luftofen behandelt. Das Textilgut wird sodann mit Wasser gespült, bis sich ein'neutraler pH-Wert einstellt. Es wird sodann in
98%ige Äthylendiaminlösung bei 5°C bis unter dem Siedepunkt des
Amines (z.B. 25°C) etwa 0,05bis 10,0 Minuten, vorzugsweise 0,5 bis 5,0 Minuten (z.B. 1 Minute) eingetaucht. Im Anschluß hieran
wird mit Wasser bis zum Neutralpunkt gespült.
Das sich ergebende Textilgut wird in 0,1 bis 5,0% (z.B. 1%) Alizarine
Sky Blue B S (anionischer Farbstoff) bei einem pH-Wert von 3,0 10 Minuten bis 50 Stunden, vorzugsweise 20 Minuten bis
10 Stunden (z.B. 1 Stunde) bis zum Sieden angefärbt. Es werden mittlere bis tiefe Farbtöne erhalten.
- 6 109810/2U3
20A0321
Der Ausdruck "gruddmolare Viskosität" 1st in der US-Patentschrift
2 965 613 erläutert.
109810/2U3
Claims (11)
- Patentanwälte Dipi.-ing. Walter Meissner DipWng. Herbert Tischer1 BERLIN 33, Herbertstraße 22 ^ MÜNCHENFernsprecher: 8 87 72 37 — Drahtwort: Invention Berlin ·Postscheckkonto: W. Meissner, Berlin West 12282 „ ...p ,.,«Bankkonto: W. Meissner, Berliner Bank A.-G., Depka 36, # „ JtUlJ. {97UBerlln-Halensee, KurfUrstendamm 130 Konto Nr. 9B 716 1 BERLIN 33 (GRUNEWALD), denHerbertstraße 22The Goodyear Tire and
Rubber CompanyPatentansprücheI.Polyester mit verbesserter kationischer Anfärbbarkeit, dadurch gekennzeichnet, daß derselbe mit Phosphorsäure umgesetzt worden ist. - 2. Polyester nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß derselbe zunächst mit Phosphorsäure und sodann mit Aceton umgesetzt wird.
- 3. Polyester nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß derselbe im Anschluß an die Umsetzung mit Phosphorsäure mit einem Alkylenpolyamin umgesetzt wird.
- 4. Polyester nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer ein Copolyester ist.
- 5. Verfahren zum Verbessern der Anfärbbarkeit von Polyestern, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyester in Phosphorsäure bei einer Temperatur von etwa O bis 15O°C etwa 0,05 bis 30 Hinuten eingetaucht wird.
- 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyester in Aceton eingetaucht wird, nachdem derselbe in Phosphorsäure eingetaucht worden ist.
- 7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß eiterhin ein Eintauchen des Polyesters in ein Alkylenpolyamin erfolgt.
- 8. Polyester nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß derselbe in Form einer Faser vorliegt.
- 9. Verfahren nach Ansprüchen 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyester in Form einer Faser angewandt wird.
- 10. Anionisch anfärbbarer Polyester nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkylenpolyamin aus der Gruppe, bestehend aus Äthylendiamin, Pentamethylendiamin, Tetramethylendiamin, Hexamethylendiamin, Triäthylentetramin und Gemischen derselben ausgewählt ist.109810/? U?ZO40321
- 11. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkylenpolyamin aus der Gruppe, bestehend aus Ethylendiamin, Pentamethylendiamin, Tetramethylendiamin, Hexamethylendiamin, Triäthylentetramin und Gemischen derselben ausgewählt ItDie PDipt, In109810/2U3ORIGINAL INSPECTED
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