Водорастворимые или вододиспергируемые повторно используемые смолы на основе полиэтилентерефталата или терефталатов, модифицированные сульфоарильными группами

Номер патента: 2279

Опубликовано: 28.02.2002

Автор: Сэлсмэн Роберт Кит

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Водорастворимая или вододиспергируемая повторно используемая полиэфирная смола, представляющая собой продукт реакции 1-50 маc.% сульфоарилдикарбоновой кислоты, 10-50 маc.% терефталатного полимера, содержащего полиалкилентерефталатные звенья, 1-50 маc.%, по меньшей мере, одного гликоля и, необязательно, 1-50 маc.%, по меньшей мере, одного оксиалкилированного полиола.

2. Смола по п.1, в которой сульфоарилдикарбоновая кислота находится в форме сложного эфира.

3. Смола по п.1, представляющая собой продукт реакции, также содержащий 15-50 маc.% поликислоты.

4. Смола по п.3, в которой поликислотой является фталевый ангидрид.

5. Водорастворимая или вододиспергируемая полиэфирная смола по п.2, представляющая собой продукт реакции 1-50 маc.% сульфоарилдикарбоксилата, 10-50 маc.% терефталатного полимера, содержащего полиалкилентерефталатные звенья, 1-50 маc.%, по меньшей мере, одного гликоля и, необязательно, 1-50 маc.%, по меньшей мере, одного оксиалкилированного полиола.

6. Смола по п.5, в которой сульфоарилдикарбоксилатом является диметилсульфоизофталат.

7. Водорастворимая или вододиспергируемая полиэфирная смола по п.3, представляющая собой продукт дополнительной реакции с 3-15 маc.% тримеллитовой кислоты или тримеллитового ангидрида.

8. Водорастворимая или вододиспергируемая смола по п.2, представляющая собой продукт реакции 15-50 мас.% сложного эфира сульфоарилдикарбоновой кислоты и полиалкиленгликоля, 10-50 маc.% вторичного терефталатного полимера, содержащего полиалкилентерефталатные звенья, 10-50 маc.%, по меньшей мере, одного гликоля, 15-50 маc.%, по меньшей мере, одного оксиалкилированного полиола и 15-50 маc.% поликислоты.

9. Водорастворимая или вододиспергируемая смола по п.8, в которой сложным эфиром сульфоарилдикарбоновой кислоты и полиалкиленгликоля является сложный эфир сульфоизофталевой кислоты и полиэтиленгликоля.

10. Водорастворимая или вододиспергируемая полиэфирная смола по п.2, представляющая собой продукт реакции 1-10 маc.% диметилсульфоизофталата, 10-50 маc.% полиэтилентерефталата, 1-25 маc.% диэтиленгликоля, 1-15 маc.% неопентилгликоля, 1-10 маc.% пентаэритрита, 5-15 маc.%, по меньшей мере, одного оксиалкилированного глицерина, имеющего 5-30 маc.% оксиэтиленовых звеньев на 1 гидроксил, 15-50 маc.% фталевого ангидрида и 5-10 маc.% тримеллитовой кислоты или тримеллитового ангидрида.

11. Водорастворимая или вододиспергируемая полиэфирная смола по п.2, представляющая собой продукт реакции 15-35 маc.% сложного эфира сульфоизофталевой кислоты и полиэтиленгликоля, 15-25 маc.% полиэтилентерефталата, 1-10 маc.% оксиэтилированного глицерина, имеющего 5-30 оксиэтиленовых звеньев на 1 гидроксил, 35-50 маc.% оксиэтиленовых звеньев на 1 гидроксил, 35-45 маc.% фталевого ангидрида.

12. Водорастворимый или вододиспергируемый полиэфир по п.8, дополнительно содержащий 0,05-1 маc.% гипофосфорной кислоты.

13. Водорастворимая или вододиспергируемая полиэфирная смола по п.1, в которой оксиалкилированный полиол выбирают из группы, состоящей из пентаэритрита, эритрита, моносахарозы, сорбита, маннита, триметилолпропана или их смесей.

14. Водорастворимая или вододиспергируемая полиэфирная смола по п.1, в которой терефталатным полимером является вторичный терефталатный полимер.

15. Водорастворимая или вододиспергируемая и отверждающаяся полиэфирная смола по п.1, в которой терефталатным полимером является полиэтилентерефталат, полибутилентерефталат, полициклогександиметанолтерефталат или их смесь.

16. Водорастворимая или вододиспергируемая полиэфирная смола по п.1, в которой гликоль выбирают из группы, состоящей из полиэтиленгликоля и неопентилгликоля или их смеси.

17. Способ получения водорастворимой или вододиспергируемой полиэфирной смолы по п.1, включающий введение в реакционную смесь катализатора, взятого из группы, состоящей из ацетата, алкилоловянной кислоты, алкилоловооксида, алкилтитаната или их смеси.

18. Способ получения водорастворимой или вододиспергируемой полиэфирной смолы по п.17, в которой катализатор выбран из группы, состоящей из ацетата марганца, ацетата натрия, дибутилоловянной кислоты или их смеси.

19. Способ получения водорастворимой или вододиспергируемой полиэфирной смолы по п.17, включающий диспергирование или растворение смолы в воде с гидроксидом или карбонатом щелочного металла или аммония.

20. Водорастворимые или вододиспергируемые полиэфирные смолы по п.1, содержащие продукт реакции отработанного терефталатного полимера звена общей формулы

Рисунок 1

в которой R - остаток алифатического или циклоалифатического гликоля с 2-10 углеродами или насыщенного кислородом гликоля общей формулы

НО(СxН2xО)nСxН2xОН,

в которой х - целое число от 2 до 4 и n - 1-10.

21. Водорастворимая или вододиспергируемая полиэфирная смола по п.1, в которой оксиалкилированным полиолом является глицерин, триметилолпропан, пентаэритрит, эритрит или моносахарид, оксиалкилированный 5-30 молями этиленоксида, или их смесь на 1 гидроксил полиола.

22. Водный раствор или водная дисперсия, содержащая полиэфирную смолу по п.3, растворенную или диспергированную в воде с гидроксидом или карбонатом щелочного металла или аммония.

23. Водный раствор или водная дисперсия по п.19, разбавленные водой, с содержанием сухой смолы 0,5-50 маc.%.

24. Волокно, покрытое водорастворимой или вододиспергируемой смолой по п.1 или 2.

25. Ткань, покрытая водорастворимой или вододиспергируемой смолой по п.1 или 2.

26. Бумага, покрытая водорастворимой или вододиспергируемой смолой по п.1 или 2.

27. Окрашенное волокно, полученное с введением в качестве выравнивателя красителя водорастворимой или вододиспергируемой смолы по п.1 или 2.

28. Окрашенная ткань, полученная с введением в качестве выравнивателя красителя водорастворимой или вододиспергируемой смолы по п.1 или 2.

29. Способ равномерного окрашивания синтетических волокон, получаемых из полиэфиров и полиамидов, водонерастворимыми дисперсными красящими веществами, включающий добавление к водным красителям и регулирующим рН веществам в качестве разравнивающих агентов эффективного количества смолы по п.1 с приданием равномерного окрашивания указанным волокнам.

 

Текст

Смотреть все

1 Данное изобретение относится к водорастворимым или вододиспергируемым сложным полиэфирным смолам (далее полиэфирным смолам). Изобретение позволяет использовать пластиковые материалы, которые в другом случае должны быть выброшены на мусорные свалки, или облегчает хранение других твердых отходов. Полиэфирные смолы могут быть использованы в качестве шлихтующих составов для тканей. Предпосылки создания изобретения В патенте США 4104222 (Dale et al.) предложено получение дисперсии линейных полиэфирных смол при смешении линейной полиэфирной смолы с поверхностно-активным веществом типа высший спирт/этиленоксидное соединение, расплавлении смеси и диспергировании полученного расплава в водном щелочном растворе. Продукты используются в качестве покрытия и пропиточных веществ. В патенте США 4604410 (Altenberg) предложено получение этерифицированных ароматических полиолов при варке лома полиалкилентерефталата с низкомолекулярным полигидроксисоединением, содержащим 3-8 гидроксильных групп. Полученное промежуточное соединение является алкоксилированным 1-4 молями этиленоксида и/или пропиленоксида. Конечный продукт используется в получении полиуретановых и полиизоциануратных пенопластов. В патенте США 4485196 (Sperenza et al.) описано взаимодействие регенерированного лома полиэтилентерефталата с алкиленоксидом, таким как пропиленоксид. Продукт может быть использован в получении жестких пенопластов. Другие способы взаимодействия лома полиалкилентерефталата с гликолями или полиолами предложены в патенте США 4048104(Altenberg et al.). В нашем предыдущем изобретении (патент США 4977191 (Salsman мы рассматривали водорастворимую или вододиспергируемую полиэфирную смолу, пригодную для аппретирования тканей. Полиэфирная смола содержит продукт взаимодействия 20-50 мас.% отходов политерефталата, 10-40 мас.%, по меньшей мере, одного гликоля и 5-25 мас.%, по меньшей мере, одного оксиалкилированного полиола. Предпочтительные композиции также содержат 20-50 мас.% изофталевой кислоты. Кроме того,водорастворимая или вододиспергируемая смола содержит продукт реакции 20-50 мас.% лома политерефталата, 10-50 мас.%, по меньшей мере, одного гликоля и 20-50 мас.% изофталевой кислоты. В патенте США 5252615 (Rao et al.) рассматриваются композиции покрытий, получаемые в результате алкоголиза полиэтилентереф 002279 2 талата (ПЭТФ). Наиболее предпочтительно,ПЭТФ рециклируется или регенерируется из пластмассовых изделий. Ссылки, предлагающие использование сополимеров, содержащих терефталевые звенья и звенья, производные от алкилен- и полиоксиалкиленгликолей для волокна или обработки волокна, включают патент США 3939230(Hayes), патент США 3962152 (Nicol et al.),патент США 4027346 (Wada et al.), патент США 4125370 (Nicol) и патент США 4370143 (Bauer). В патенте США 3814627 (Marshall et al.) предложено нанесение сложного эфира на основе полиэтиленгликоля на полиэфирную пряжу. В патенте США 5281630 (Salsman) мы рассматриваем сульфированные водорастворимые или вододиспергируемые полиэфирные композиции, полученные обработкой продукта гликолиза полиэфира дикарбоновой кислоты с, -этиленовой ненасыщенностью, а затем сульфитом. Цели изобретения Целью изобретения является получение водорастворимых или вододиспергируемых полиэфирных композиций. Другой целью изобретения является использование материалов отходов в производстве полиэфирных смол. Еще одной целью изобретения является использование водорастворимых или вододиспергируемых покрытий волокна бумаги или ткани. Другой целью настоящего изобретения является обеспечение рециклированных сульфоарилированных смол, полученных из отходов ПЭТФ, используемых в качестве разравнивающего краситель агента. Краткое описание изобретения Настоящее изобретение относится к новым водорастворимым или вододиспергируемым полиэфирным смолам и способу их получения. В одном аспекте данное изобретение относится к водорастворимой или вододиспергируемой полиэфирной смоле, содержащей продукт реакции 1-50 маc.% сульфоарилдикарбоновой кислоты, 10-50 маc.% отходов терефталатного полимера, 10-50 маc.%, по меньшей мере, одного гликоля и, необязательно, 1-50 маc.%, по меньшей мере, одного оксиалкилированного полиола. В другом аспекте данное изобретение относится к водорастворимой или вододиспергируемой полиэфирной смоле, содержащей продукт реакции 1-50 маc.% сложного эфира сульфоарилдикарбоновой кислоты и спирта, 10-50 маc.% отходов терефталатного полимера, 10-50 маc.%, по меньшей мере, одного гликоля и, необязательно, 1-50 маc.%, по меньшей мере, одного оксиалкилированного полиола. Предпочтительные смолы также содержат 15-50 маc.% поликислоты. 3 И еще в другом аспекте данное изобретение относится к водорастворимой или вододиспергируемой полиэфирной смоле, содержащей продукт реакции 15-50 маc.% сложного эфира сульфоарилдикарбоновой кислоты и полиалкиленгликоля, 10-50 маc.% отходов терефталатного полимера, 10-50 маc.%, по меньшей мере,одного гликоля, необязательно 15-50 маc.%, по меньшей мере, одного оксиалкилированного полиола и 15-50 маc.% поликислоты. Поликислота, предпочтительно, выбирается из группы, состоящей из изофталевой кислоты, терефталевой кислоты, фталевого ангидрида(кислоты), адипиновой кислоты и т.д. Наиболее предпочтительными поликислотами, но не ограничиваясь этим, являются фталевый ангидрид(кислота), изофталевая и терефталевая кислоты. Изобретение, кроме того, относится к водорастворимым или вододиспергируемым смолам, как указано выше, растворенным или диспергированным в воде с гидроксидом или карбонатом щелочного металла или аммония. Данное изобретение также предусматривает использование вышеуказанных смол в разравнивании красителя в процессе окрашивания волокон, таких как полиэфирные и полиамидные волокна. Подробное описание изобретения Цели изобретения и многие из ожидаемых преимуществ настоящего изобретения будут легко видны, когда они становятся более понятными при ссылке на следующее подробное описание. Водорастворимые или вододиспергируемые смолы получаются из отработанных терефталатных полимеров, включая бутыли, листовой материал, текстильные отходы и т.п. Отработанные терефталатные пластики могут быть получены с установок регенерации и включают,но не ограничиваются этим, материал, называемый "ПЭТФ-порода". Отработанный терефталат может характеризоваться общей формулой звена (1) в которой R - остаток алифатического или циклоалифатического гликоля с 2-10 углеродами или насыщенного кислородом гликоля общей формулы (2) НО(СxН 2xO)nСxН 2xОН (2),в которой х - целое число от 2 до 4, и n - 1-10. Предпочтительно, отработанным терефталатным полимером являются полиалкилентерефталатные полимеры, такие как полиэтилентерефталат и полибутилентерефталат, полициклогександиметанолтерефталат или их смесь. Необходимо понимать, что с точки зрения экономики использование отработанных терефталатов является предпочтительным. Однако использование первичных терефталатных смол должно быть включено в объем описания и прилагаемой формулы изобретения. 4 Поликислота предпочтительно выбирается из группы, состоящей из изофталевой кислоты,терефталевой кислоты, фталевого ангидрида(кислоты), адипиновой кислоты и т.д. Наиболее предпочтительными поликислотами (но не ограничиваясь этим) являются фталевый ангидрид(кислота), изофталевая и терефталевая кислоты. Гликоль, с которым взаимодействует отработанный терефталатный полимер, может быть выбран из целого ряда известных двухатомных спиртов. Предпочтительные гликоли включают,но не ограничиваются этим, этиленгликоль, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, циклогександиметанол, пропиленгликоль, бутиленгликоль,неопентилгликоль,1,5-пентандиол,1,6 гександиол или их смеси. Наиболее предпочтительно, гликолем является смесь диэтиленгликоля и неопентилгликоля. Оксиалкилированный полиол является производным любого полиола, имеющего три или более функциональных спиртовых групп. Полиолы включают глицерин, триметилолпропан, триметилолэтан, пентаэритрит, эритрит,сорбит, маннит, другие сахарные спирты или моносахариды. Полиолы оксиалкилируются алкиленоксидом, включая (но не ограничиваясь этим) этиленоксид, пропиленоксид, бутиленоксид, амиленоксид и т.д. Предпочтительно,оксиалкилированным полиолом является глицерин, триметилолпропан, триметилолэтан, пентаэритрит, эритрит или моносахарид, оксиалкилированный 5-30 молями этиленоксида, пропиленоксида или их смеси на 1 гидроксил полиола. Полиолы выбираются, как указано выше. Полиэфирные смолы могут быть получены нагреванием сульфоарилкарбоновой кислоты,сложных эфиров сульфоарилкарбоновой кислоты, отработанного или первичного терефталатного полимера, гликоля, оксиалкилированного полиола и поликислоты вместе в любом порядке до тех пор, пока будут иметь место деструкция и перестройка смешанного терефталатполикислотного сложного эфира. Сульфоарилкарбоксилаты являются сложными эфирами сульфоарилкарбоновых кислот и спиртов, полиолов или оксиалкилированных полиолов. Метилсульфоарилдикарбоксилаты,используемые в способе изобретения, являются соединениями, имеющими, по меньшей мере,одну сульфокислотную группу, обычно в форме сульфоната щелочного металла и две функциональные карбоксильные группы, связанные с ароматическим кольцом. Характерные примеры таких соединений имеют общую формулу в которой М - атом водорода или, предпочтительно, атом натрия, калия или лития, a Ar5 арил-радикал, выбранный из группы, состоящей из фенил-, замещенный фенил, нафтил- и замещенный нафтил- радикалов. Отдельные примеры таких соединений общей формулы (3) включают сложные диалкилэфиры сульфоарилдикарбоновых кислот, таких как сульфоизофталевая кислота, сульфофталевая кислота, сульфотерефталевые кислоты и сульфонафталиндикарбоксилат. Наиболее предпочтительным является натрий-5 сульфоизофталат. Вместо сульфоарилдикарбоксилатов могут быть использованы сложные эфиры сульфоарилдикарбоновых кислот и полигликолей. Наиболее предпочтительным является сложный эфир сульфоизофталевой кислоты и полиэтиленгликоля, в котором гликолевые звенья представлены повторяющимися радикалами этилена,разделенными кислородными атомами. При получении водорастворимых или вододиспергируемых полиэфиров предпочтительно нагревать сульфоарилдикарбоновую кислоту или ее сложные эфиры, отработанный терефталатный полимер, гликоль и оксиалкилированный полиол выше примерно 150 С для частичной деструкции терефталата, а затем нагревать полученное таким образом промежуточное соединение с поликислотой в тех же температурных условиях. Наиболее предпочтительным продуктом является продукт, полученный нагреванием диметилсульфоизофталатов, отработанного терефталатного полимера, гликоля и оксиалкилированного полиола выше примерно 150 С с получением промежуточного продукта, характеризующегося призрачной оболочкой, сохраняющейся 15 мин, и нагреванием полученного таким образом промежуточного продукта с поликислотой при температуре не менее 150 С. Полиэфирные смолы, содержащие тримеллитовую кислоту или тримеллитовый ангидрид,предпочтительно, получаются нагреванием содержащего поликислоту промежуточного соединения с тримеллитовой кислотой или тримеллитовым ангидридом. Реакция обмена проводится при температуре, пригодной для удаления перегонкой из реактора образовавшегося метанола. Затем осуществляется стадия этерификации при введении поликислоты и этиленгликоля в реакционную среду. Процесс прямой этерификации осуществляется в присутствии такого же катализатора, который использовался на стадии обмена. Когда вода и этиленгликоль выводятся из реакционной смеси, проводится реакция поликонденсации. Предпочтительным терефталатным сырьем является сырье, указанное выше. Наиболее предпочтительным сырьем является полиэтилентерефталат или поли(циклогександиметанолтерефталат). 6 Гликоли являются такими, как указано выше, или смесью диэтиленгликоля и циклогександиметанола. Предпочтительным продуктом является продукт, содержащий продукт реакции 1-50 маc.% сульфоарилдикарбоновой кислоты, 10-50 мас.% отработанного терефталатного полимера и 10-50 маc.%, по меньшей мере, одного гликоля. В смолы может быть, необязательно, введено 1-50 мас.%, по меньшей мере, одного оксиалкилированного полиола. Другим предпочтительным продуктом является водорастворимая или вододиспергируемая полиэфирная смола, содержащая продукт реакции 1-10 мас.% сульфоарилдикарбоксилата,10-50 мас.% отработанного терефталатного полимера, 10-50 мас.%, по меньшей мере, одного гликоля и, необязательно, 15-50 мас.%, по меньшей мере, одного оксиалкилированного полиола. Предпочтительные смолы также содержат 15-50 мас.% поликислоты. Подобным предпочтительным продуктом является водорастворимая или вододиспергируемая полиэфирная смола, содержащая продукт реакции 15-50% сложного эфира сульфоарилдикарбоновой кислоты и полиалкиленгликоля, 10-50 мас.% отработанного терефталатного полимера, 10-50 мас.%, по меньшей мере, одного гликоля, необязательно, 15-50 мас.%, по меньшей мере, одного оксиалкилированного полиола и 15-50 мас.% поликислоты. Высокопредпочтительным продуктом является продукт, содержащий продукт реакции 110 мас.% диметилсульфоизофталата, 10-50 мас.%. полиэтилентерефталата, 1-25 мас.% диэтиленгликоля, 1-15 мас.% неопентилгликоля, 110 мас.% пентаэритрита, 5-15 мас.%, по меньшей мере, одного оксиалкилированного глицерина, имеющего 5-30 оксиэтиленовых звеньев на 1 гидроксил, 15-50 мас.% фталевого ангидрида и 5-10 мас.% тримеллитовой кислоты или тримеллитового ангидрида. Другая высокопредпочтительная водорастворимая или вододиспергируемая полиэфирная смола содержит продукт реакции 15-35 мас.% сложного эфира сульфоизофталевой кислоты и полиэтиленгликоля, 15-25 мас.% полиэтилентерефталата, 1-10 мас.% оксиэтилированного глицерина, имеющего 5-30 оксиэтиленовых звеньев на 1 гидроксил, 35-50 мас.% оксиалкильных звеньев на 1 гидроксил, 35-50 мас.% фталевого ангидрида. Введение 0,05-1 мас.% гипофосфорной кислоты значительно улучшает цвет продукта,который получается из вторичного ПЭТФ. Полиэфирные смолы обычно и предпочтительно получаются с использованием катализатора реакции переэтерификации. Этими катализаторами являются карбоксилаты металла и хорошо известные металлоорганические соединения, в частности соединения олова или титана. Предпочтительные катализаторы включают 7 ацетат марганца, ацетат натрия, ацетат цинка,ацетат кобальта или ацетат кальция, тетраалкилтитанаты, в которых алкил содержит до 8 углеродных атомов, а также алкилоловянную кислоту или диалкилоловооксиды, такие как монобутилоловянная кислота или диалкилоловооксид. Предпочтительные катализаторы включают монобутилоловянную кислоту и тетрапропил- или тетрабутилтитанат или их смесь. Полученные полимерные продукты обычно берутся в относительно концентрированных водных растворах гидроксидов или карбонатов щелочного металла или аммония. Используемая концентрация может быть определена рутинным экспериментированием. Однако, если ожидается перевозка концентрированных водных растворов при температуре использования,предпочтительно получать высококонцентрированные растворы. В объем данного изобретения входит получение исходных растворов или дисперсий, содержащих 20-30% или более сухой смолы. Композиции данного изобретения используются в качестве шлихтующих материалов для волокон, тканей или бумаги. В текстильной промышленности пряжа часто шлихтуется перед введением в тканые или нетканые ткани. Шлихтование заключается в нанесении нужного количества шлихтующего материала на пряжу. Шлихтование увеличивает разрывную прочность пряжи и в некоторых случаях снижает коэффициент трения пряжи по металлу. Упрочнение пряжи желательно для того, чтоб минимизировать разрушение на последующих операциях, таких как ткачество. Низкий коэффициент трения пряжи по металлу снижает износ пряжи и оборудования. Шлихтующие материалы также могут наноситься на ткани. Эти ткани являются известными как отделанные ткани. Обработанные ткани после удаления из ткацкого станка перед любыми дополнительными стадиями промывки имеют сторону, которая находится под влиянием характеристик волокна ткани и степени шлихтования ткани. Продукты данного изобретения являются применимыми, когда водорастворимое шлихтование является допустимым. Шлихтующие композиции обычно наносятся на бумагу в шлихтовочном прессе. Бумажный лист является полусухим и пропускается с использованием традиционного оборудования через шлихтующий раствор с высокой скоростью. Бумага затем пропускается через отжимные валки с высоким давлением прижима, и обработанный лист сушится в сушилке. Поверхностное шлихтование часто считается превосходящим внутреннее шлихтование, потому что основная часть шлихтующего раствора остается на бумаге. В любом из вышеуказанных применений продуктов данного изобретения либо смолы берутся в растворе карбоната, или гидроксида 8 щелочного металла, или аммония с желаемой концентрацией, либо относительно концентрированный раствор или дисперсия в водном гидроксиде или карбонате щелочного металла или аммония разбавляется водой до желаемой концентрации. Концентрация материала, который должен наноситься на волокно, ткань или бумагу, может быть легко определена рутинным экспериментированием. Однако, предпочтительно,наносимый раствор или дисперсия водорастворимой или вододиспергируемой смолы содержит 0,5-5% сухой смолы. Смолы настоящего изобретения являются особенно применимыми в качестве разравнивающих краситель добавок. Разравнивание красителя используется для придания ровного отлива текстилю или ковру, предотвращения полосатости и для переноса красителя к плотностям для достижения таких зон, как складки или морщины, которые возникают на ткани в процессе окрашивания. Смолы являются особенно применимыми в качестве разравнивателей красителя при окрашивании полиэфирных и полиамидных волокон. Заявителями было установлено, что равномерное окрашивание может быть получено на всех видах синтетических волокон в неблагоприятных условиях крашения, а также при использовании красителей, дающих неравномерное окрашивание водонерастворимыми дисперсными красящими веществами в соответствии со способом выбора красителя из ванны,когда кроме набивки красителя и веществ, регулирующих рН, присутствуют вододиспергируемые или водорастворимые полиэфирные смолы настоящего изобретения, полученные из отработанного ПЭТФ или из первичного ПЭТФ. Настоящее изобретение также описывает способ равномерного окрашивания синтетических волокон, полученных из полиэфиров и полиамидов, водонерастворимыми дисперсными красящими веществами, который включает добавление к водному красителю и регулирующим рН веществам в качестве разравнивающих агентов эффективного количества вторичных смол настоящего изобретения с тем, чтобы придать равномерное окрашивание указанным волокнам. Оптимальный способ осуществления изобретения Предпочтительным продуктом является продукт, содержащий продукт реакции 3-10 мас.% диметилсульфоизофталата, 10-35 мас.% полиэтилентерефталата, 1-20 мас.% диэтиленгликоля, 1-15 мас.% неопентилгликоля, 1-10 мас.% пентаэритрита, 5-15 мас.%, по меньшей мере, одного оксиалкилированного глицерина,имеющего 5-30 оксиэтиленовых звеньев на 1 гидроксил, 15-50 мас.% фталевого ангидрида и 5-10 мас.% тримеллитовой кислоты или тримеллитового ангидрида. Подобная предпочтительная водорастворимая или вододиспергируемая полиэфирная смола содержит продукт реакции 15-30 мас.% сложного эфира сульфоизофталевой кислоты и полиэтиленгликоля, 15-25 мас.% полиэтилентерефталата, 1-10 мас.% оксиэтилированного глицерина, имеющего 5-30 оксиэтиленовых звеньев на 1 гидроксил, 35-45 мас.% оксиалкильных звеньев на 1 гидроксил, 3545 мас.% фталевого ангидиида. Желательно добавление 0,05-1 мас.% гипофосфорной кислоты для улучшения цвета продукта. Когда тримеллитовая кислота используется в качестве концевой кислоты, и полиэфир растворяется в воде, используется щелочной водный раствор. Предпочтительными являются щелочные химические вещества, такие как гидроксид или карбонаты щелочного металла или аммония. Используемое количество щелочи зависит от содержания смолы в водном растворе. Содержание сухого вещества может быть 20-70%. Раствор смолы может быть очень кислым, и рН может корректироваться с помощью гидроксида или карбоната щелочного металла или аммония. Предполагается, что специалист при использовании предыдущего описания может использовать настоящее изобретение в максимальной степени без дополнительного уточнения. Поэтому последующие предпочтительные отдельные варианты даются только как иллюстративные и не ограничивающие остальную часть описания никаким образом. В последующих примерах температура приводится в градусах Цельсия. Если не указано иное,все проценты даются по массе. В примерах ниже используются следующие ингредиенты и сокращения: диэтиленгликоль (ДЭГ),неопентилгликоль (НПГ) = 2,2-диметил-1,3 пропандиол,ацетат марганца = Мn(СН 3 СО 2)2,ацетат натрия = СН 3 СООNa,полиэтилентерефталат (ПЭТФ),пентаэритрит (ПЭ),диметил-5-натрий-сульфоизофталевая кислота (ДМСИФ) или гликоляты (СИФЭГ),этоксилированный глицерин (17-19 молей этиленоксида, молекулярная масса 850, фирма Витко Кемикал Ко., Витконол 4073) = Этокс 2988,фталевый ангидрид (ФА),тримеллитовый ангидрид (ТМА),гипофосфорная кислота (ГФК),тетрапропилтитанат (ТПТ),дибутилоловянная кислота (Фоскат 2001). Пример 1. Используются следующие ингредиенты: Ингредиент ДМСИФ ДЭГ НПГ Мn(СН 3 СО 2)2 ПЭТФ 10 Этокс 2988 ПЭ ФА ТМА ТПТ Всего В 500 мл реакционный сосуд загружают ДМСИФ, ДЭГ (95,5% общего количества), НПГ и Мn(СН 3 СО 2)2 и нагревают до 180 С для удаления воды. Реактор оборудуется термометром,лопастной мешалкой, холодильником и трубой впуска азота. При достижении температуры 190 С в горячую смесь вводят ПЭТФ и ТПТ. Смесь нагревают при 240 С в течение примерно 5 ч и охлаждают до комнатной температуры. Затем на следующий день смесь нагревают и в реакционную смесь, нагретую до 200 С, вводят Этокс 2988, ПЭ и ФА. Полученную смесь нагревают до 215 С, загружают 1% общего количества ДЭГ (30 г) и выдерживают примерно 1,5 ч до достижения К.Ч. (кислотного числа) 42,4. Загружают другую порцию ДЭГ (1,5% общего количества) и смесь охлаждают до комнатной температуры. На следующий день смесь снова нагревают до 215 С и загружают 2% исходного ДЭГ. Смесь выдерживают около 50 мин при 215 С,затем охлаждают до 180 С и в реактор загружают ТМА. В течение 30 мин все количество тримеллитового ангидрида становится прореагировавшим. Кислотное число полученной полимерной смеси равняется 59,84, а вязкость при 125 С- 38 пз. Удаляется примерно 32,50 г СН 3 ОН. Пример 2. Используются следующие ингредиенты: Ингредиент ДМСИФ ДЭГ НПГ Мn(СН 3 СO2)2 ПЭТФ Этокс 2988 ПЭ ФА ТМА ТПТ Всего Используют методику примера 1, но вводят только одну дополнительную порцию 2 мас.% ДЭГ, когда кислотное число реакционной смеси становится 35,3 при 215 С. Удаляется примерно 54,16 г СН 3 ОН. Пример 3. Используются следующие ингредиенты: Ингредиент ДЭГ НПГ СН 3 СООNа Мn(СН 3 СО 2)2 ДМСИФ Этокс 2988 ПЭ Смесь ДЭГ, НПГ, СН 3 СООNа, ДМСИФ и Мn(СН 3 СO2)2 загружают в реактор и нагревают до 180 С. Смесь нагревают в течение примерно 3,5 ч и затем повышают температуру до 190 С. Затем в реактор загружают ПЭ, ФА, Этокс 2988 и Фаскат 2001. Полученную смесь нагревают в течение примерно 7 ч и при температуре 210 С загружают ПЭТФ и ТПТ. Смесь охлаждают до 190 С и постепенно нагревают в течение примерно 2 ч до 236 С. Затем смесь охлаждают и начинается разрушение. Через 9,5 ч смесь снова нагревают до 235 С. Полученный продукт является замутненным небольшим количеством твердых частиц. Температуру повышают до примерно 245 С. Полученная полимерная смесь является чистой со степенью растворения 27% сухого вещества. Полученный раствор является прозрачным. Пример 4. Используются следующие ингредиенты: Ингредиент ДЭГ НПГ СН 3 СООNа Мn(СН 3 СО 2)2 ДМСИФ Этокс 2988 ПЭ ФА Фаскат 2001 ПЭТФ ТПТ Всего Используется та же методика, как в примере 1. Смесь ДЭГ, НПГ, СН 3 СООNа, НПГ,Мn(СН 3 СО 2)2 и ДМСИФ загружают в реактор и нагревают до 180 С. Затем в реактор загружают Этокс 2988, ПЭ, ФА, Фаскат 2001 и ПЭТФ. Полученную смесь нагревают до 220 С. Затем смесь охлаждают. Полученный раствор является светлым, и весь ПЭТФ оказывается разрушенным. Продукт является прозрачным. На следующий день продукт нагревают до 240 С и отгоняют дистиллят под вакуумом 26 мм рт.ст. Операции заканчиваются, когда вязкость продукта равняется примерно 40 пз. Пример 5. Используются следующие ингредиенты: Ингредиент ДЭГ НПГ СН 3 СOONа Мn(СН 3 СО 2)2 ДМСИФ Этокс 2988 ПЭ ФА Фаскат 2001 Спирты,ДЭГ,НРГ,СН 3 СООNа,Мn(СН 3 СO2)2 и ДМСИФ загружают вместе в реакционный сосуд и нагревают до 190 С. Затем загружают Этокс 2988, ПЭ, ФА, Фаскат 2001 и ПЭТФ, нагревают до 210 С и выдерживают в течение 2,5 ч, после чего смесь охлаждают. На следующий день полученный продукт нагревают при 220 С и отгоняют 128 мл дистиллята с кислотным числом 7,85 и 30 мл дистиллята с кислотным числом 3,85. Затем при 240 С добавляют ТПТ. Полученную смесь охлаждают до комнатной температуры. Продукт является окрашенным. На следующий день полученную смесь снова нагревают под вакуумом 27 мм рт.ст. до 240 С. Затем вакуум снижают до 49 кПа. Цвет является темным. Для того, чтобы избежать окрашивания, ТПТ может быть введен в смесь,содержащую гипофосфорную кислоту. Окрашенный продукт нагревают до 140 С и добавляют при 150 С гипофосфорную кислоту. Затем в полученную смесь при 210 С добавляют ТПТ. Смесь нагревают до 240 С под вакуумом 27 мм рт.ст. Пример 6. Используются следующие ингредиенты: Ингредиент СИФЭГ (А) Этокс 2988 Ацетат натрия Фаскат 2001 ПЭТФ ФА Всего Все ингредиенты, кроме ФА, загружают в реактор и нагревают до 205 С. Полученную смесь нагревают до 220 С, затем охлаждают до 190 С и испытывают на чистую оболочку. В реактор загружают ФА и продолжают охлаждать смесь. На следующий день смесь нагревают до 200 С в течение примерно 8 ч. При достижении кислотного числа 14,3 смесь расширяется до 30% с хорошим размером частиц. Пример 7. Используются следующие ингредиенты: Ингредиент СИФЭГ (С) Этокс 2988 Ацетат натрия ТПТ ПЭТФ ФА Гипофосфорная кислота Всего Все ингредиенты, кроме ФА и гипофосфорной кислоты, загружают в реактор и нагревают до 210 С до растворения всего ПЭТФ. Затем полученый продукт охлаждают до 190 С и добавляют ФА и гипофосфорную кислоту. Как только вводится гипофосфорная кислота, рас 13 твор становится непрозрачно черным. Полученную смесь охлаждают до комнатной температуры. На следующий день полученную смесь нагревают до 313 С. При этой температуре кислотное число раствора равняется 15,69, а вязкость - 8,3. Предыдущие примеры могут быть повторены с аналогичным успехом при использовании в общем или в отдельности описанных реагентов и/или рабочих условий данного изобретения вместо использованных в предыдущих примерах. Пример 8. Отработанные упаковки ("гильзы"), выполненные из текстурированной полиэфирной пряжи, обрабатывают на установке высокотемпературного окрашивания при соотношении изделия - раствор 1:10 при 130 С раствором,состоящим из мягкой воды (рН=4,5, откорректированный уксусной кислотой) и 0,5 г водорастворимого полиэфира, полученного в соответствии с примером 1. К этому раствору с помощью подающего оборудования добавляют смесь, предварительно диспергированную водой при 40 С и состоящую из дисперсных красителей, таких как красители,указанные в патенте США 4101274, полное содержание которого приводится здесь в качестве ссылки. Была получена идеальная степень окрашивания с полным выходом красителя. Из вышеуказанного описания специалисту будет легко понять основные характеристики данного изобретения, и без отступления от духа и объема изобретения могут быть сделаны различные изменения и модификации изобретения применительно к различным случаям использования и условиям. Изобретение определяется прилагаемой далее формулой изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Водорастворимая или вододиспергируемая повторно используемая полиэфирная смола, представляющая собой продукт реакции 1-50 маc.% сульфоарилдикарбоновой кислоты,10-50 маc.% терефталатного полимера, содержащего полиалкилентерефталатные звенья, 1-50 маc.%, по меньшей мере, одного гликоля и, необязательно, 1-50 маc.%, по меньшей мере, одного оксиалкилированного полиола. 2. Смола по п.1, в которой сульфоарилдикарбоновая кислота находится в форме сложного эфира. 3. Смола по п.1, представляющая собой продукт реакции, также содержащий 15-50 маc.% поликислоты. 4. Смола по п.3, в которой поликислотой является фталевый ангидрид. 5. Водорастворимая или вододиспергируемая полиэфирная смола по п.2, представляющая 14 собой продукт реакции 1-50 маc.% сульфоарилдикарбоксилата, 10-50 маc.% терефталатного полимера, содержащего полиалкилентерефталатные звенья, 1-50 маc.%, по меньшей мере,одного гликоля и, необязательно, 1-50 маc.%, по меньшей мере, одного оксиалкилированного полиола. 6. Смола по п.5, в которой сульфоарилдикарбоксилатом является диметилсульфоизофталат. 7. Водорастворимая или вододиспергируемая полиэфирная смола по п.3, представляющая собой продукт дополнительной реакции с 3-15 маc.% тримеллитовой кислоты или тримеллитового ангидрида. 8. Водорастворимая или вододиспергируемая смола по п.2, представляющая собой продукт реакции 15-50 мас.% сложного эфира сульфоарилдикарбоновой кислоты и полиалкиленгликоля, 10-50 маc.% вторичного терефталатного полимера, содержащего полиалкилентерефталатные звенья, 10-50 маc.%, по меньшей мере, одного гликоля, 15-50 маc.%, по меньшей мере, одного оксиалкилированного полиола и 15-50 маc.% поликислоты. 9. Водорастворимая или вододиспергируемая смола по п.8, в которой сложным эфиром сульфоарилдикарбоновой кислоты и полиалкиленгликоля является сложный эфир сульфоизофталевой кислоты и полиэтиленгликоля. 10. Водорастворимая или вододиспергируемая полиэфирная смола по п.2, представляющая собой продукт реакции 1-10 маc.% диметилсульфоизофталата, 10-50 маc.% полиэтилентерефталата, 1-25 маc.% диэтиленгликоля, 115 маc.% неопентилгликоля, 1-10 маc.% пентаэритрита, 5-15 маc.%, по меньшей мере, одного оксиалкилированного глицерина, имеющего 530 маc.% оксиэтиленовых звеньев на 1 гидроксил, 15-50 маc.% фталевого ангидрида и 5-10 маc.% тримеллитовой кислоты или тримеллитового ангидрида. 11. Водорастворимая или вододиспергируемая полиэфирная смола по п.2, представляющая собой продукт реакции 15-35 маc.% сложного эфира сульфоизофталевой кислоты и полиэтиленгликоля, 15-25 маc.% полиэтилентерефталата, 1-10 маc.% оксиэтилированного глицерина, имеющего 5-30 оксиэтиленовых звеньев на 1 гидроксил, 35-50 маc.% оксиэтиленовых звеньев на 1 гидроксил, 35-45 маc.% фталевого ангидрида. 12. Водорастворимый или вододиспергируемый полиэфир по п.8, дополнительно содержащий 0,05-1 маc.% гипофосфорной кислоты. 13. Водорастворимая или вододиспергируемая полиэфирная смола по п.1, в которой оксиалкилированный полиол выбирают из группы, состоящей из пентаэритрита, эритрита,моносахарозы, сорбита, маннита, триметилолпропана или их смесей. 14. Водорастворимая или вододиспергируемая полиэфирная смола по п.1, в которой терефталатным полимером является вторичный терефталатный полимер. 15. Водорастворимая или вододиспергируемая и отверждающаяся полиэфирная смола по п.1, в которой терефталатным полимером является полиэтилентерефталат, полибутилентерефталат, полициклогександиметанолтерефталат или их смесь. 16. Водорастворимая или вододиспергируемая полиэфирная смола по п.1, в которой гликоль выбирают из группы, состоящей из полиэтиленгликоля и неопентилгликоля или их смеси. 17. Способ получения водорастворимой или вододиспергируемой полиэфирной смолы по п.1, включающий введение в реакционную смесь катализатора, взятого из группы, состоящей из ацетата, алкилоловянной кислоты, алкилоловооксида, алкилтитаната или их смеси. 18. Способ получения водорастворимой или вододиспергируемой полиэфирной смолы по п.17, в которой катализатор выбран из группы, состоящей из ацетата марганца, ацетата натрия, дибутилоловянной кислоты или их смеси. 19. Способ получения водорастворимой или вододиспергируемой полиэфирной смолы по п.17, включающий диспергирование или растворение смолы в воде с гидроксидом или карбонатом щелочного металла или аммония. 20. Водорастворимые или вододиспергируемые полиэфирные смолы по п.1, содержащие продукт реакции отработанного терефталатного полимера звена общей формулы в которой R - остаток алифатического или циклоалифатического гликоля с 2-10 углеродами или насыщенного кислородом гликоля общей формулы 16 НО(СxН 2xО)nСxН 2xОН,в которой х - целое число от 2 до 4, и n - 1-10. 21. Водорастворимая или вододиспергируемая полиэфирная смола по п.1, в которой оксиалкилированным полиолом является глицерин, триметилолпропан, пентаэритрит, эритрит или моносахарид, оксиалкилированный 5-30 молями этиленоксида, или их смесь на 1 гидроксил полиола. 22. Водный раствор или водная дисперсия,содержащая полиэфирную смолу по п.3, растворенную или диспергированную в воде с гидроксидом или карбонатом щелочного металла или аммония. 23. Водный раствор или водная дисперсия по п.19, разбавленные водой, с содержанием сухой смолы 0,5-50 маc.%. 24. Волокно, покрытое водорастворимой или вододиспергируемой смолой по п.1 или 2. 25. Ткань, покрытая водорастворимой или вододиспергируемой смолой по п.1 или 2. 26. Бумага, покрытая водорастворимой или вододиспергируемой смолой по п.1 или 2. 27. Окрашенное волокно, полученное с введением в качестве выравнивателя красителя водорастворимой или вододиспергируемой смолы по п.1 или 2. 28. Окрашенная ткань, полученная с введением в качестве выравнивателя красителя водорастворимой или вододиспергируемой смолы по п.1 или 2. 29. Способ равномерного окрашивания синтетических волокон, получаемых из полиэфиров и полиамидов, водонерастворимыми дисперсными красящими веществами, включающий добавление к водным красителям и регулирующим рН веществам в качестве разравнивающих агентов эффективного количества смолы по п.1 с приданием равномерного окрашивания указанным волокнам.

МПК / Метки

МПК: D02G 3/00

Метки: терефталатов, сульфоарильными, основе, повторно, модифицированные, вододиспергируемые, полиэтилентерефталата, группами, водорастворимые, смолы, используемые

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/9-2279-vodorastvorimye-ili-vododispergiruemye-povtorno-ispolzuemye-smoly-na-osnove-polietilentereftalata-ili-tereftalatov-modificirovannye-sulfoarilnymi-gruppami.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Водорастворимые или вододиспергируемые повторно используемые смолы на основе полиэтилентерефталата или терефталатов, модифицированные сульфоарильными группами</a>

Похожие патенты