Способ окрашивания и вспенивания термопластичного полиуретана - RU2019118436A
Код документа: RU2019118436A
Формула
1. Способ получения материала окрашенного и вспененного термопластичного полиуретана (окрашенного полимера ETPU), включающий следующие стадии:
а) предоставление материала термопластичного полиуретана (TPU) и, по меньшей мере, одной газовой текучей среды, где температура плавления материала TPU является больше, чем сверхкритическая температура, по меньшей мере, одной газовой текучей среды;
b) помещение материала TPU в автоклав вместе с окрашивающим веществом и/или флуоресцентным отбеливающим агентом (ФОА), где окрашивающее вещество выбирают из, по меньшей мере, одного вещества, выбираемого из дисперсного красителя, кислотного красителя и пигмента;
с) увеличение давления в автоклаве в результате введения, по меньшей мере, одной газовой текучей среды при температуре, меньшей, чем температура плавления материала TPU и, по меньшей мере, большей, чем сверхкритическая температура, по меньшей мере, одной газовой текучей среды при приложенном давлении, (стадия насыщения); и
d) обеспечение насыщения материала невспененного полимера TPU; и
е) уменьшение давления в автоклаве вплоть до давления окружающей среды при температуре в диапазоне между температурой плавления и температурой стеклования (Tg) материала TPU с такой скоростью, чтобы материал TPU подвергался бы вспениванию (стадия авспенивания) при получении материала окрашенного полимера ETPU,
f) извлечение материала окрашенного полимера ETPU из автоклава.
2. Способ по п. 1, где, по меньшей мере, одна газовая текучая среда содержит СО2.
3. Способ по п. 1, где, по меньшей мере, одну газовую текучую среду выбирают из СО2, а стадию насыщения проводят при давлении в диапазоне 73-500 бар и при температуре, меньшей, чем температура плавления материала TPU и, по меньшей мере, большей, чем сверхкритическая температура СО2 в сверхкритическом состоянии (SC CO2) при приложенном давлении.
4. Способ по любому из пп. 1-3, где стадию насыщения проводят при давлениях в диапазоне от 100 вплоть до 300 бар, предпочтительно в диапазоне от 125 вплоть до 250 бар.
5. Способ по любому из пп. 1-4, где стадию насыщения проводят при температуре в диапазоне от 70 °С вплоть до 170°С.
6. Способ по любому из пп. 1-5, где стадию насыщения и стадию вспенивания проводят при температуре в диапазоне между температурой плавления и температурой стеклования (Tg) материала TPU.
7. Способ по любому из пп. 1-6, где уменьшение давления во время стадии вспенивания осуществляют со скоростью, составляющей, по меньшей мере, 5 бар/секунда.
8. Способ по любому из пп. 1-7, где полученный материал окрашенного полимера ETPU имеет объемные размеры, превышающие объем первоначального материала невспененного полимера TPU с кратностью в диапазоне от 1,2 вплоть до 100, предпочтительно от 1,5 вплоть 20.
9. Способ по любому из пп. 1-8, где окрашивающее вещество или флуоресцентный отбеливающий агент используют в результате переноса красителя с окрашенного сложного полиэфира.
10. Способ по любому из пп. от 1 до 9, где используют дисперсный краситель, описывающийся формулами (1а)-(8),
где R1 представляет собой бром, хлор, циано, нитро, трифторметил, С1-С12 алкил или С1-С12 алкокси,
R2 обозначает водород, С1-С12 алкил, С1-С12 алкокси, бром, хлор, циано, нитро или трифторметил,
R3 представляет собой бром, хлор, циано, нитро или трифторметил,
R4 представляет собой водород, С1-С4 алкил, галоген, CF3 или -NHCOR20, где R20 представляет собой С1-С4 алкил,
R5 представляет собой водород, галоген, С1-С4 алкил или С1-С4 алкокси;
каждый из R6 и R7 независимо от другого представляет собой водород, С1-С6 алкил, который является незамещенным или замещенным при использовании гидрокси, циано, ацилокси,
, N-фталимидила или фенокси, при этом х представляет собой число в диапазоне от 0 до 4, и для алкильной цепи, начиная с С2 и далее, возможным является необязательное прерывание ее одним или несколькими атомами кислорода,
или представляет собой радикал, описывающийся формулами -СН2СН2-COOR21, -СН2СН2-O-COR21,
или формулой
, при этом каждый из R21 и R22 независимо от другого представляет собой С1-С4 алкил, а R23 представляет собой водород или С1-С4 алкил;
где R1, R2 и R3 соответствуют представленному выше определению изобретения, и
R8 обозначает С1-С12 алкил или С1-С12 алкоксиалкил,
где R1, R2 и R3 соответствуют представленному выше определению изобретения, и
каждый из R9 и R10 независимо от другого представляет собой водород, С1-С12 алкил, который является незамещенным или замещенным при использовании циано, карбокси, гидрокси, С1-С6 алкокси или С2-С8 алкоксиалкокси,
или представляет собой С6-С24 арил, который является незамещенным или замещенным при использовании циано, карбокси, гидрокси, С1-С6 алкокси или С2-С8 алкоксиалкокси,
или представляет собой С7-С25 аралкил, который является незамещенным или замещенным при использовании циано, карбокси, гидрокси, С1-С6 алкокси или С2-С8 алкоксиалкокси;
где R4, R5, R6 и R7 соответствуют представленному выше определению изобретения,
R11 представляет собой С1-С12 алкил,
R12 обозначает водород, хлор, бром, нитро или циано, и
R13 представляет собой хлор, бром или циано;
где R8, R11, R12 и R13 соответствуют представленному выше определению изобретения;
где R9, R10, R11, R12 и R13 соответствуют представленному выше определению изобретения;
где R4, R5, R6 и R7 соответствуют представленному выше определению изобретения;
где R14 представляет собой водород, С1-С6 алкокси, С6-С24 арилокси или -SO2-NH-R24, при этом R24 представляет собой С1-С12 алкил, который является незамещенным или замещенным при использовании циано, карбокси, гидроксила или С1-С6 алкокси,
каждый из R15 и R16 независимо от другого представляет собой амино, гидроксил, нитро, фениламино, 4-(2-гидроксиэтил)фениламино, бензоиламино, о-хлорбензоиламино, м-хлорбензоиламино, п-хлорбензоиламино, фениламиносульфонил, фенилсульфониламино, п-толилсульфониламино или фенилмеркапто,
каждый из R17 и R18 независимо от другого представляет собой водород, амино, гидроксил или нитро;
где R19 представляет собой С2-С12 алкоксиалкил или С3-С15 алкоксиалкоксиалкил;
или
11. Способ по любому из пп. 1-10, где используют агент, описывающийся формулами (2а)-(2с),
где каждый из R20 и R21 независимо от другого представляет собой С1-С12 алкокси, бис(С1-С12 гидроксиалкил)амино, С1-С12 гидроксиалкокси или N-морфолино,
каждый из R22 и R23 независимо от другого представляет собой водород, сульфо или 2-гидроксиэтилсульфонил;
или
где R25 обозначает водород, С1-С6 алкил, С6-С14 арил или С7-С24 аралкил, и
Х представляет собой двухвалентный радикал, описывающийся формулами (2с1), (2с2) или (2с3)
12. Способ по любому из пп. 111, где используют пигмент.
13. Способ по любому из пп. 1-12, где используют кислотный краситель.
14. Способ по любому из пп. 1-13, где материал TPU имеет вид гранул TPU, характеризующихся средним диаметром в диапазоне от 0,2 мм до 10 мм, предпочтительно в диапазоне от 0,5 мм до 5 мм.
15. Применение материала окрашенного или оптически осветленного полимера ETPU, полученного способом по любому из пп. 1-14, для изготовления спортивных товаров, в частности, подошв для спортивной обуви.
