Una composición de resina de poliéster teñida que comprende un polímero de poliéster aromático y un agente de teñido,

en donde (a) el agente de teñido está presente en un contenido de 0,1 a 10 ppm por masa y comprende o: una materia colorante que tiñe en color azul y una materia colorante que tiñe en color violeta en una relación de masa en el intervalo de 90:10 a 40:60; o una materia colorante que tiñe en color azul y una materia colorante que tiñe en color rojo o naranja en una relación de masa en el intervalo de 98:2 a 80:20. (b) en un espectro de absorción, la longitud de onda de absorción máxima del agente de teñido en el intervalo de longitud de onda de 380 a 780 nm está en el intervalo de 540 a 600 nm, determinado en una solución en cloroformo del agente de teñido en una concentración de 20 mg/litro y en un camino óptico de longitud de 1 cm, y (c) las relaciones de las absorbancias ópticas A400, A500, A600 y A700, de los espectros de luz visible a las longitudes de onda de 400 nm, 500 nm, 600 nm y 700 nm respectivamente a una absorbancia óptica Amax en el espectro de luz visible a la longitud de onda de absorción máxima, del agente de teñido, determinado en la solución de cloroformo mencionada anteriormente del agente de teñido en el camino óptico de longitud de 1 cm, satisfacen los requerimientos (1) a (4):

Composición de resina de poliéster ortocromática y producto conformable obtenido a partir de dicha composición.

Campo técnico

La presente invención se refiere a una composición de resina de poliéster teñida y un artículo con forma fabricado de la misma. Más particularmente, la presente invención se refiere a una composición de resina de poliéster, que contiene el elemento metálico cobalto en una cantidad extremadamente pequeña, teñida hasta un tono de color deseado y que tiene una conformabilidad excelente y un artículo con forma de la misma.

Antecedentes de la técnica

Es bien sabido que las resinas de poliéster, particularmente las resinas de tereftalato de polietileno, naftalato de polietileno, tereftalato de politrimetileno y tereftalato de politetrametileno tienen un comportamiento mecánico, físico y químico excelente y, por lo tanto, se utilizan ampliamente en fibras, películas y otros artículos con forma.

Entre estos poliésteres, la resina de tereftalato de polietileno se produce usualmente por un procedimiento de dos etapas. A saber, en la primera etapa, un éster de etilenglicol del ácido tereftálico y/o un polímero con un grado bajo de polimerización producido por un método en el que el ácido tereftálico y el etilenglicol están sometidos directamente a una reacción de esterificación; o un método en el que un éster de alquilo inferior del ácido tereftálico, por ejemplo, el tereftalato de dimetilo y el etilenglicol son sometidos a una reacción de transesterificación, o un método en el que se hace reaccionar el ácido tereftálico con el óxido de etileno; y después en una segunda etapa, el producto de reacción de la primera etapa se somete a una reacción de policondensación en presencia de un catalizador de polimerización, mientras que se calienta la mezcla de reacción a presión reducida hasta que el grado de polimerización del producto resultante alcanza el nivel deseado para producir el tereftalato de polietileno diana.

Es bien sabido que, en las resinas de poliéster producidas por el procedimiento mencionado anteriormente, la velocidad de reacción y la calidad de la resina de poliéster resultante dependen mayormente del tipo de catalizador usado en la etapa de policondensación. En relación a la dependencia mencionada anteriormente, se sabe también por resultados de investigación anteriores que cuando se usa un catalizador que comprende un compuesto de antimonio o un compuesto de germanio que han sido usados ampliamente como catalizador de la policondensación, la policondensación puede llevarse a cabo con una eficiencia excelente y la resina de poliéster obtenida muestra un buen tono de color.

Sin embargo, cuando se lleva a cabo una solidificación rápida continua de un poliéster producido usando un compuesto de antimonio como catalizador de la policondensación durante un periodo de tiempo largo, surge el problema de que materiales extraños se adhieren a y se depositan alrededor del pezón hilador de solidificación rápida. Este material extraño se denominará material extraño del pezón hilador de aquí en adelante. El material extraño depositado causa un fenómeno de combado del flujo fundido de poliéster extruido del pezón hilador, lo que conduce a una disminución en la conformabilidad del fundido de poliéster y que se forme pelusa y/o ruptura del hilado de filamento obtenido en las etapas de solidificación rápida y de apertura de los filamentos.

Generalmente, se usan como catalizadores para el poliéster usable en las botellas de PET, etc. compuestos de germanio. En este caso, existen los problemas de que el germanio es un metal poco abundante y es caro y, de esta manera, los productos de resina resultantes son también caros.

Se ha propuesto usar, como otros catalizadores de policondensación distintos a los compuestos de antimonio y de germanio, compuestos de titanio, por ejemplo el tetrabutóxido de titanio. Cuando se usan compuestos de titanio, los problemas mencionados anteriormente sobre la conformabilidad del fundido de poliéster, derivados de la deposición del material extraño en el pezón de hilado, pueden resolverse. Sin embargo, otros problemas ocurren, tales como que la resina de poliéster obtenida está coloreada amarillenta y que el fundido de poliéster posee una estabilidad térmica insuficiente.

Por ejemplo, las publicaciones de solicitud de patente japonesa examinada número 48-2229 (referencia de patente 1) y número 47-26597 (referencia de patente 2) describen que se usan, como compuestos de titanio diferentes de los mencionados anteriormente, hidróxido de titanio o ácido α-titánico como catalizadores para la producción de poliésteres. Sin embargo, cuando se usa el hidróxido de titanio, no es fácil pulverizarlo, y cuando se usa el ácido α-titánico es poco estable en su estructura química y, de esta manera, es difícil de guardar y manejar. Por lo tanto, estos compuestos de titanio no son apropiados para uso en la práctica industrial, y escasamente producen un polímero de poliéster que tenga buen color (valor b).

Para resolver los problemas mencionados anteriormente, se ha intentado usar como catalizador para la producción del polímero de poliéster, un producto obtenido por reacción de un compuesto de titanio con un compuesto específico de fósforo como se describe en el documento de patente internacional WO 01/00706 (referencia de patente 3) y WO 03/008479 (referencia de patente 4), y una mezcla que no ha reaccionado o un compuesto de reacción de un componente de titanio con un compuesto de fósforo específico como se describe en el documento de patente internacional WO 03/027166 (referencia de patente 5). Es cierto que los catalizadores mencionados anteriormente contribuyen a aumentar la estabilidad térmica del fundido de poliéster y a mejorar el color del polímero obtenido. Sin embargo, estos catalizadores hacen que la velocidad de reacción de producción del poliéster sea baja, y de esta manera que se origine el problema de que la productividad del poliéster sea baja.

En cuanto al propósito de mejorar la conformabilidad estable del poliéster el método en el que no se usa antimonio es una forma eficaz de hacerlo. Sin embargo, el método sin antimonio hace que el color del polímero y los productos poliméricos obtenidos no sea satisfactorio y por ello no se ha utilizado en la práctica. Por lo tanto, se requiere un poliéster producido usando un catalizador que no contenga antimonio y que produzca un color bueno.

En la producción del poliéster mencionado anteriormente, normalmente, la temperatura de polimerización debe controlarse a aproximadamente de 280 a 300ºC. Sin embargo, se sabe que esta temperatura de polimerización alta causa el problema de que el polímero obtenido se decolore debido a la descomposición térmica del polímero, o sea, el poliéster mismo es amarillo.

A fin de resolver el problema de la coloración amarillenta como se mencionó anteriormente, usualmente, se mezcla un compuesto de cobalto con el polímero de poliéster para disminuir la coloración amarillenta, como se describe, por ejemplo, en el documento de patente japonesa no examinada número 51-128397 (referencia de patente 6). La adición del compuesto de cobalto puede ciertamente mejorar el color (valor b) del polímero de poliéster. Sin embargo, la adición del compuesto de cobalto causa varios problemas ya que, en relación a la estabilidad térmica del fundido del polímero de poliéster, el compuesto de cobalto añadido se deposita en el polímero y causa que se genere material extraño, y la procesabilidad del polímero de poliéster, para producir un artículo de forma deseada, y la calidad del artículo conformado obtenido probablemente son afectadas. Además, en el caso en que se use un compuesto de manganeso como catalizador en la reacción de transesterificación, y se añada un compuesto de cobalto, como un agente de teñido, a la mezcla de reacción, el polímero de poliéster obtenido tiene el problema de que los tejidos y fibras fabricados con el polímero obtenido puedan ser decolorados cuando se les trata con un agente blanqueante.

Adicionalmente, como un intento para mejorar el color del polímero de poliéster, se describe una resina de naftalato de polietileno mezclada por amasado con un tinte en, por ejemplo, la solicitud de patente japonesa no examinada número 11-158257 (referencia de patente 7), la solicitud de patente japonesa no examinada número 3-231918 (referencia de patente 8) la solicitud de patente japonesa...

1. Una composición de resina de poliéster teñida que comprende un polímero de poliéster aromático y un agente de teñido, en donde

(a) el agente de teñido está presente en un contenido de 0,1 a 10 ppm por masa y comprende o:

una materia colorante que tiñe en color azul y una materia colorante que tiñe en color violeta en una relación de masa en el intervalo de 90:10 a 40:60; o

una materia colorante que tiñe en color azul y una materia colorante que tiñe en color rojo o naranja en una relación de masa en el intervalo de 98:2 a 80:20.

(b) en un espectro de absorción, la longitud de onda de absorción máxima del agente de teñido en el intervalo de longitud de onda de 380 a 780 nm está en el intervalo de 540 a 600 nm, determinado en una solución en cloroformo del agente de teñido en una concentración de 20 mg/litro y en un camino óptico de longitud de 1 cm, y

(c) las relaciones de las absorbancias ópticas A₄₀₀, A₅₀₀, A₆₀₀ y A₇₀₀, de los espectros de luz visible a las longitudes de onda de 400 nm, 500 nm, 600 nm y 700 nm respectivamente a una absorbancia óptica A_max en el espectro de luz visible a la longitud de onda de absorción máxima, del agente de teñido, determinado en la solución de cloroformo mencionada anteriormente del agente de teñido en el camino óptico de longitud de 1 cm, satisfacen los requerimientos (1) a (4):

2. La composición de resina de poliéster teñida como se reivindica en la reivindicación 1, en donde el elemento metálico cobalto en la composición está presente en un contenido controlado a 10 ppm por masa o menos en base a la masa de la composición.

3. La composición de resina de poliéster aromático teñida como se reivindica en la reivindicación 1, en donde un elemento metálico que tiene una gravedad específica verdadera de 5,0 o más, en la composición, está presente en un contenido controlado a 10 ppm por masa en base a la masa de la composición.

4. La composición de resina de poliéster aromático teñida como se reivindica en la reivindicación 1, en donde el polímero aromático de poliéster es uno que se produce usando un catalizador que comprende al menos un miembro seleccionado de compuestos de titanio y compuestos de aluminio.

5. La composición de resina de poliéster aromático teñida como se reivindica en la reivindicación 1, en donde el polímero aromático de poliéster es uno que se produce usando un catalizador que comprende al menos un miembro seleccionado de compuestos de titanio y compuestos de fósforo; una relación molar de átomos de fósforo a átomos de titanio contenidos en el catalizador satisface el requerimiento (5):

(5)1 ≤q M_P/M_Ti ≤q 15

en donde M_P y M_Ti representan respectivamente los contenidos en milimoles de los átomos de los elementos fósforo y titanio contenidos en el polímero de poliéster aromático; y la cantidad molar del elemento metálico titanio en el catalizador residual disuelto y contenido en la composición de resina de poliéster está en el intervalo de 2 x 10^-3 a 15 x 10^-3% en base a la cantidad molar de todos los ácidos dicarboxílicos contenidos, como componentes constitutivos del polímero, en el polímero mencionado anteriormente.

6. La composición de resina de poliéster aromático teñida como se reivindica en la reivindicación 1, en donde el polímero aromático de poliéster comprende, como un componente principal, al menos un miembro seleccionado del grupo que consiste en el tereftalato de polietileno, naftalato de polietileno, tereftalato de politrimetileno, naftalato de politrimetileno, tereftalato de politetrametileno y naftalato de politetrametileno.

7. La composición de resina de poliéster aromático teñida como se reivindica en la reivindicación 1, en donde el agente de teñido comprende una materia colorante que tiñe en color azul y una materia colorante que tiñe en color violeta en una relación de masa en el intervalo de 90:10 a 40:60.

8. La composición de resina de poliéster aromático teñida como se reivindica en la reivindicación 1, en donde el agente de teñido comprende una materia colorante que tiñe en color azul y una materia colorante que tiñe en color rojo o naranja en una relación de masa en el intervalo de 98:2 a 80:20.

9. La composición de resina de poliéster aromático teñida como se reivindica en la reivindicación 1, en donde el agente de teñido es uno que se mezcla, en una o más etapas en el procedimiento de producción del polímero aromático de poliéster, en una mezcla de reacción en el procedimiento de producción.

10. La composición de resina de poliéster aromático teñida como se reivindica en la reivindicación 1, en donde el agente de teñido es uno que se mezcla por amasado en el polímero aromático de poliéster en estado fundido.

11. Un artículo de resina de poliéster teñida y con forma producido con la composición de resina de poliéster teñida como se define en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10.

12. El artículo de resina de poliéster teñida y con forma como se reivindica en la reivindicación 11, seleccionado de productos de fibra.

13. El artículo de resina de poliéster teñida y con forma como se reivindica en la reivindicación 11, seleccionado de productos de película.

14. El artículo de resina de poliéster teñida y con forma como se reivindica en la reivindicación 11, seleccionado de productos de botella.

15. La composición de resina de poliéster aromático teñida como se reivindica en la reivindicación 7, en donde el agente de teñido consiste en C.I. Solvent Blue 45 y C.I. Solvent Violet 36 mezclados en una relación de masas de 60:40.

16. La composición de resina de poliéster aromático teñida como se reivindica en la reivindicación 8, en donde el agente de teñido consiste en C.I. Solvent Blue 45 y C.I. Solvent Red 52 mezclados en una relación de masas de 80:20.