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" Perfectionnements aux émulsions utilisées dans la décoration des tissus ".
La présente invention est relative aux compositions uti- lisées pour la décoration des tissus et concerne plus parti- oulièrement les émulsions de teinture et d'impression, des tissus et des matières textiles.
Les ompositions comprenant un milieu aqueux, d'ordi- naire l'eau, mulsionnées du manière à constituer la phase intérieure au sein d'une phase extérieure de laque pigmen- tée contenant un liant de pigment, en général une résine organique thermo-duroissante soluble dans les solvants, sont d'une utilisation générale dans l'impression et la teinture des matières textiles et tissus analogues. 11application de ces émulsions pigmentées à l'impression des textiles a été @
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décrite dans les brevets Jenett n 2.222.581 et 2.222.582, et leur application à la teinture des tissus a été décrite dans le brevet passai n 2.248.696.
L'utilisation de ces émulsions eau-dans -laque pig- mentées à l'impression et à la teinture des textiles offre des avantages évidents, cette émulsion constituant un véhicule économique pour le pigment, permettant l'utilisa- tion de pigments meilleur marché et plus résistants à -La lumière, ainsi que l'application aisée de l'émulsion pig- mentée à un tissu.
En outre, on obtient une remarqua le necteté dans le détail du dessin dans le tissu imprimé résultant, De plus, le tissu imprimé ou teint présente une grande dou- ceur de textir . parce que le liant cimente le Pigment aux fibres constitutives des fils du tissu po.ur donner des pellicules sans continuité, au lieu de relier les fils par une pellicule continue.
par contre, le tissu imprimé au teint au pigme.nt, obtenu par ce Procédé, offre l'inconvénient de céder une partie de sa coloration à une autre matière, telle qu'un autre tissu par exemple, lorsque l'on frotte les tissus ensemble . Cette tendance à déteindra ou à se décolorer par frottement se présente à un degré plus marqué dans les tissus qui ont été imprimés ou teints à des couleurs fon- cées, et limite, dans une certaine mesure, la possibilité d'utilisation de pigments dans la décoloration des tissus.
On a, par suite, déjà suggéré divers procédés pour supprimer ou réduire cette tendance que présentent les tissus colorés de ce genre à déteindre par frottement,mais tous ces procédés présentent des inconvénients d'une na- ture ou d'une autre . C'est ainsi, par exemple ;qu'on peut facilement réduire la tendance de ces tissus à se décolorer par frottement, en surimprégnant la matière mextile impri- mée ou teinte au moyen d'une solution dans un solvant orga-
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nique d'une résine appropriée, ,puis en chauffant le tissu pour durcir et conditionner la résine .Mais ce procédé est coûteux'et exige aussi un double traitement du tissu, opération à laquelle l'industrie se montre réfractaire.
Le degré de décoloration par frottement peut aussi être réduit en incorporant dans la phase laque une Plus grande propor- tion d.e résine . Ce procédé est coûteux lui aussi et, en outre, entrain$ souvent une parts de coloration . De plus, les deux procèdes donnent en général un tissu fini pré- sentant une raideur exagérée.
Suivant la présente invention, on prévoit une èmul- sion destinée à être utilisée comme composition de déco ration du tissu et comprenait une phase aqueuse intérieure dans laquelle est dispersée une résine insoluble dans l'eau formant pellicule et une phese organique extérieure non mis cible à 1. eau comprenant des pigments, dispersés dans un solvant organique volatil dans lequel la résine insoluble dans l'eau dispersée est également insoluble .
La phase organique extérieure n'en miscible à l'eau peut comprendre un pigment dispersé dans une laque consistant essentielle- ment en une solution d'unuliant formant pellicule dans un solvant organique volatil dans lequel la résine insoluble dans l'eau, dispersée, est également insoluble .Ce liant formant pellicule dans la phase extérieure peut être une résine thermo-duroissante telle qu'une résine de formaldé- hyde de mêlamine . La résine dans la phase intérieure peut être un élastomère, tel qu'un copolymère caoutchouteux de butadiène et d'aorilonitrile.
On a découvert que la résistance d'un tissu imprime ou teint par pigment, a la décoloration par frottement, peut être améliorée dans une mesure sensible et cela d'une ma- nière inattendue,.et sans communiquer au tissu final uns raideur exagérée, tout en augmentant sa qualité de colo- ration, en utilisant comme pâte d'impression ou come bain
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de teinture dne émulsion suivant l'invention.
On peut incorporer a .La phase laque de la présente composition n'importe quel pigment à condition qu'il soit suffisamment résistant a la lumière, qu'il ne déteigne pas à un degré sensible dans les solvants de nettoyage à sec, tels que le naphte ou le tétrachlorure de carbone, et soit suffisamment résistant au savon, Parmi les pigments appro- priés, on peut citer le phtalo-cyamines, divers oxydes métalliques Le noir de carbone, les teintures azoïques et teintures en cuve insolubles dans l'eau, etc.. Le choix du pigment pour une opération donnée ne dépend pas seulement de son aptitude à se disperser et, bien entendu , de la couleur recherchée, mais aussi de la nature du produit fini.
La phase laque peut comprendre une simple dispersion du pigment dans un solvant organique volatil approprié si .La résistance du tissu décoré au lavage n'importe pas, mais, de préférence, on incorpore aussi dans cette phase un liant organique soluble dans les solvants afin de communiquer à la matière textile finie une résistâmes au lavage à la. crosse . Ce liant peut comprendre n'importe quelle matière plastique ou solide résistante à l'eau, formant pellicule appropriée, telle qu'un dérivé cellulo- sique, par exempie l'éthyl-cellulose ou une résine soluble dans les solvants organiques comprenant la phase laque et insoluble dans l'eau (1a même phase aqueuse).
Une résine thermo-duroissante formant pellicule peut être utilisée avantageusement pomme liant* Divers types ae résines insolubles dans l'eau, solubles dans les solvants organi- ques, thermo-duroissantes, parmi lesqueiles on peut citer les résines d'urée-aldéhyde telles que les résines d'urée- formaldéhyde, les résines de mélamine aldéhyde, telle's que les résines de mélamine formaldéhyde, les résines de phénol-
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aldéhyde telles que les résines de phénol formaldéhyde, les résines alkyliques modifiées par les huiles siccatives, etc,, peuvent être utilisées dans ce but.
De plus, pour convenir à cette fin, il faut que la résine thermo-durois- sante ou autre liant, après application de l'émulsion au tissu, et chauffage du tissu pour le sécher et éven- tuellement pour rendre la résine ou autre liant insoluble dans le solvant, soit suffisamment résistante au lavage et sensiblement insoluble dans les solvants de nettoyage à sec usuels et ne communique pas une raideur exagérée au tissu fini.
La résine dispersée dans la phase aqueuse de l'êmul- sion, suivant l'invention, peut comprendre n'importe quelle matière résineuse insoluble dans l'eau formant pellicule et peut être également insoluble dans le ou les solvants organiques constituant la phase laque exté- rieure.
Parmi les résines satisfaisant à ces conditions, on peut citer comme types diverses résines formées au moyen d'acide acrylique et de ses dérivés, tels que les résines aux acrylates et aux méthacrylates , diverses résines d'halogénures vinyliques, notamment les polymères de chlorure de vinyle et les oo-polymères du chlorure de vinyle avec d'autres substances polymêrisables, et divers élastok mères synthétiques formant pellicule tels que les copoly- mères caoutchouteux du butadiène et de l'acrylonitrile, les Copolymères caoutchouteux du butadiène et du styrène, les polymères caoutchouteux des bichlorures organiques et les polysulfures alcalins, etc* On a obtenu une résistance exceptionnellement élevée à la décoloration par frotte- ment,
au moyen de composition dans lesquelles un êlastomè- re synthétique formant pellicule est dispersé dans la phase aqueuse, et on préfère utiliser un élastomère synthé- tique de ce genre pour constituer la tésine dispersée dans
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L'eau, dans la présente camposicion. avantageusement, la résine dispersée dans l'eau comprend un copolymère approprié de butadiène et d'acrylonitrile.
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[Le terme "élastomère" " est utilise dans la présente demande dans un sens conforme à la définition généralement admise dans la technique et donnée aux pages 942 et 944
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dans l'article ayant pour titre "Nomenelature des caoutchoucs synthétiques" par Rarry L, iiischer, publiée a -Le page 941 de 11 industrial and engineering Chemistry ", volume 31, n* 8 (août 1939).
Le terme "élastique" vise la propriété
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présentée par les élastomètres de revenir à peu pressa. leurs dimensions initiales, après avoir subi une forte déformation ).
Une telle résine dispersée dans l'eau peut être, soit liquide, soit solide, et peut avantageusement être initialement préparée comme dispersion aqueuse Pour
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être emu2sioria.êe dans za solution servant de liant au Pig- ment constitué par la phase Laque externe de cette compo- sition.
on peut préparer par émulsion-plymérlsation un grand nombre de résines appropriées pour la phase aqueuse, particulièrement les élastqmètres synthétiques, avare pro- duction d'une émulsion dite polymérisée ou, dans le ces d'os élastomètres synthétiques, un latex comprenant une dispersion du produit polymérisé résultant clans le bain de polymérisation aqueux . (La terme "dispersion" appli- qué ici à la résine à phase aqueuse signifie une suspension d'une résine solide dans un milieu aqueux et une émulsion d'une résine liquide dans un milieu aqueux).
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La rèsistançe exceptionnelle à la aêooLoration par frottement, présentée par les tissus décorés conformé- ment a l'invention, ne s'obtient qu'en utilisant,dans la phase aqueuse, des résines qui sont à la fois insolubles
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dans l'eau (dans la phase aqueuse de la présente composai- Q
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tion) et insolubles dans le ou les solvants organiques particuliers formant la phase laque de la présente compo- sition . L'utilisation d'une résine soluble dans l'eau, dans la phase aqueuse de la présente émulsion, à la place d'une telle résine insoluble dans l'eau, bien qu'été aug- mente la résistance à la décoloration par frottement du tissu décoré obtenu, dans une certaine mesure et dans certains cas, tend à provoquer une floculation du pigment;
il s'ensuit une diminution de la qualité de colo- ration qu'on ne peut maîtriser qu'avec difficulté et peu économiquement. Si, d'autre part, la résine dispersée dans l'eau est soluble dans la phase laque de l'émulsion, la décoloration par frottement tend à augmenter.
On a néan- moins constaté, suivant l'invention, pouvoir obtenir des résultats assez satisfaisants en ce qui concerne la ré- sistance à la décoloration par frottement,même lorsque la résine à phase aqueuse est très légèrement soluble ou ape au gonflement dans les solvants constituant la phase la- que, pourvu que la résine à phase auqeuse dispersée soit protégée par la phase aqueuse, de telle sorte que le de- gré réel de solubilité ou de gonflement, soit, en fait,pra- tiquement négligeable:
suivent ldinvention, on vise la possibilité d'utiliser une telle résine dans la phase aqueuse de l'émulsion suivant l'invention, l'expression "insolubilité dans la phase laque" appliquée à la résine à phase aqueuse se rapportant aussi à une telle résine utili- sêe dans les conditions que l'on vient d'indiquer. Bien entendu, toutes les résines d'une classe ou d'un typa don- nes peuvent ne pas être satisfaisantes dans la phase aqueuse de la composition décorative de l'invention.
Les résines convenant à 1a dispersion dans la phase aqueuse de la présente composition doivent, de plus, former une pellicule après évaporât ion d'eau et des soi-
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vants constituant l'émulsion. La pellicule résultante ne doit pas, de préférence, être trop dure ou cornue et être avantageusement élastique et caoutchouteuse.
Les substances élastoméniques synthétiques, telles que celles précédem- ment mentionnées, conviennent particulièrement bien à ce but, parce qu'elles forment une pellicule tenace et élas- tique Evidemment, la résine dispersée dans l'eau ne doit pas seulement être choisie pour son insolubilité dans la phase laque de l'émulsion, mais aussi, en tenant compte de la résistance de la pellicule qu'elle forme avec les solvants et les alealis usuels de nettoyage, ainsi que de l'usure età l'abrasion auxquelles .Le. tissu colore peut être soumis en service.
La résistance exceptionnelle a -La décoloration par frottement, d'un tissu décoré au moyen de l'émulsion pig- mentée de l'invention, provient de la dispersion d'une tells résine formant pellicule insoluble dans l'eau le la phase aqueuse de l'émulsion.
La pellicule formée à partir de cette résine a phase aqueuse sert, apparemment,a ran- forcer la pellicule formée par le liant de pigment dans la phase laque et liant le pigment au tissu .Ainsi qu'il est bien connu, l'émulsion pigmentée usuelle eau-dans-la- que contient une proportion de liant dans la phase aqueuse qui constitue généralement un compromis entre trois fac- teurs ; la proportion de liant nécessaire a assurer une résistance relativement bonne a la décoloration par r'rot- tement, la proportion de liant juste suffisante a commu- niquer une raideur exagérée du tissu , et enfin le prix du liant;
la próportion qui résulte de ce compromis est en général insuffisante pour assurer la résistance néces- saire à la décoloration par frottement, sauf pour les tein- tes relativement claires .Avec la présente composition,
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il est possible de maintenir ou même d'abaisser cette proportion de compromis du liant de pigment en obtenant un tissu décoré à coloration pleine, sensiblement résis- tant à la décoloration par frottement, présentant une dou- oeur au toucher remarquable, quelle que soit l'intensité de coloration.. En outre, l'examen du tissu fini montre que la pellicule formée à partir de la résine à phase aqueuse n'est pas pigmentée .
Par conséquent, on peut en somme considérer que la résine à phase aqueuse de l'émul- sion perfectionnée "surimprègne " le liant de pigment sans comporter cependant les inoonvénients accompagnant le procédé de surimprégnation usuel en deux stades. Quelle que soit l'explication exacte de ce résultat, il n'en reste pas moins qu'on peut préparer un tissu décoloré pré- sentant une résistance exceptionnelle à la décoloration par frottement,au moyen de l'êmulsion pigmentée de l'inven- t ion,
La réduction de lá décoloration par frottement s'obtient avec la présente invention, quelle que soit l'intensité de la teinte recherchée dans le tissu fini,
l'invention permet ainsi une grande étendue d'applioa- tions et la pleine utilisation de la gamme des pigments dans la décoration des textiles- Les tissus colorés, à une teinte très foncée au moyen de la composition déoorative de l'invention, surtout quand la résine à dispersion aqueu- se est un élastomère formant pellicule, ne présentant pra- tiquement aucune décoloration par frottement sec et seule- ment une très légère décoloration par frottement humide.Le degr de décoloration par frottement d'un tissu coloré à une teinture foncée, au moyen de la présente invention,
supporte avantageusement la comparaison et est en général même inférieur à celui d'un tissu coloré à une teinte très claire au moyen d'une émulsion pigmentée usuelle. Les
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tissus colorés à une teinte très claire au moyen de la présente composition présentent une décoloration par frottements sec et humide à peine perceptible .
Des appli- cations particulièrement importantes de l'émulsion suivant l'invention sont : l'impression par teintes plates, c'est-à dire l'impression de dessins contenant de grandes surfaces de teinture unies et la teinture parimprégnation Un avantage important de l'invention réside en ce que le séchage du tissu dècoré humide, lorsqu'une résine thermo-durcissante est incorporée à la phase laque, peut être entièrement supprimé.
Il suffit, pour sécher le tissu humide, de le soumettre au traitement classique, par exemple de le faire passer sur la rangée usuelle de rou- leaux sêcheurs, chauffés à la vapeur, ou tout autre dis po- sitif, pour évaporer l'eau et le solvant contenus dans l'émulsion.
ces rouleaux chauffants sont, en général, maintenus à une température comprise entre 99 et 120 C, suffisante pour durcir initialement la résine thermo- duroissante, mais insuffisante pour la sêcher complète- ment., Malgré l'absence de dessication totale de la résine thermo-duroissante, le tissu résultant est sensiblement résistant éu frottement et présente une bonne résistance au lavage, qui augmente avec le temps, a mesure que -La ré- sine se polymérise davantage et vieillit .
Grâge à l'éli- mination de l'opération de durcissement exigée par les procédés soumis antérieurement pour la réduction de la dé- coloration par frottement et avec l'utilisation des èmul- sions usuelles, on peut augmenter sensiblement la vitesse de production d'un tissu décoré; la demanderesse a pu, avec succès, décorer les tissus à une vitesse s'élevant jusqu'a 180 mètres par minuta,au moyen de la présente invention.
Bien entendu, on peut effectuer le durcissement de la résine initialement durcie, mais il faut alors installer un appa- raillage de chauffage de durcissement spécial.
Comme dans le cas du liant de pigment de la phase
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laque, la résine dispersion à aqueuse ee dépose sur le tissu en pellicules discontinues qui n'unissent pas les di- vers fils* Aucune raideur sensible n'est donc communiquée au tissu décoré qui conserve sensiblement sa résistance primitive En outre, malgré le dépôt d'une pellicule de résine discontinue supplémentaire sur chaque fibre, le tis- su résultant présente en général une qualité de couleur plus profonde et plus pleine .'Par comparaison, und émul- sion pigmentée contenant une quantité plus grande de résine dans la phase laque communique une raideur marquée au tissu décoré résultant, dont la qualité de coloration,sur- tout pour les tons foncés, est aussi altérée.
Les solvants organiques constituant la phase laque de cette émulsion doivent être facilement volatils, de ma- nière à pouvoir être évaporés par le passage du tissu humi- de sur l'appareillage de sêchage classique et doivent, bien entendu, être insoluble dans la phase aqueuse de l'émulsion. De plus, les solvants organiques doivent être choisis pour leur insolubilité vis-à-vis de la résine à dispersion aqueuse . Des solvants typiques (sans ègard à leur insolubilité pour toutes les résines convenant à la disper- sion dans la phase aqueuse de la présente émulsion) com- prennent la térébenthine , l'essence minérale, l'huit de pin, les solvants hydsocarburés aromatiques à haut poids moléculaire, par exemple une fraction distillant entre 155 et 190 C. etc..
Dans la préparation de cette composition décorative perfectionnée, on peut d'abord préparer un concentrât co- loré en dissolvant.le liant de pigment dans le solvant organique, en dispersant le pigment dans la laque résultante avantageusement dans un broyeur ou malaxeur approprié,puis en émulsionnant une dispersion aqueuse de la résine insolu-
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ble dans l'eau dans la laque , Ce pigment peut contenir un agent dispersif approprié e't, dans le cas des pigments organophiles, peut se préparer sous la forme d'une pâte épaisse dans un solvant organique approprié.
La disper- sion aqueuse de résine peut se préparer en dispersant convenablement la résine dans l'eau, ou peut s'obtenir telle, quelle dans la fabrication de la résine . un émulsi- fiant tel que le palmitate de calcium, le stéarate d'alu- minium, l'éthyl cellulose,solubles aux solvants organi- ques, ou une résine alkydique, modifiée par les huiles siccatives, peut être incorporée à la laque .
L'êmulsion eau-dans-laque résultante peut alors être étendue à la consistance voulue, pour l'impression ou la teinture', par l'adjonction d'une nouvelle quantité de solvant organique, puis en émulsionnant une nouvelle quantité d'eau. il est avantageux toutefois de préparer simultanément un véhicule de concentration en mulsionnant l'eau, qui peut contenir un stabilisateur d'émulsion tel que du sel ordinaire, dans un solvant organique approprié, ;DU- vant contenir un liant émulsifiant tel qu'une résine du ty- pe alkydique dissoute dans ce solvant.
Cette émulsion concentrée eau-dans-laque peut alors être étendue au moyen d'une nouvelle quantité de solvant organique, et on peut y émulsionner une nouvelle quantité dteau pour consti- tuer un véhicule présentant la consistance voulue pour l'impression ou la teinture . an peut alors étendre le concentrât de couleur au moyen de ce véhicule, dans La proportion nécessaire pour donner le ton désira
Bien entendu, on peut utiliser des variantes de ce procédé de préparation. Par exemple, au lieu d'émulsion- ner la dispersion aqueuse de résine dans le concentrât de couleur, on peut l'ajouter au véhicule de oonoentration au moment o, il est étendu-par le solvant organique sup- plémentaire.
En ce cas, le concentrât de couleur peut
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être simplement constitué par une dispersion du pigment dans la solution du liant de pigment dans le solvant or- ganique.
En outre, le véhicule de concentration peut avanta- geusement se préparer en émulsionnant la dispersion aqueu- se de résine dans le solvant organique, qui peut tenir en dissolution une résine du type alkydique, en tant que liant émulsifiant. On peut alors préparer,pomme on,l'a indiqué plus haut, un véhicule présentant la consistance voulue pour l'impression ou la teinture;
et le concentrât colora, qui peut comprendre soit une laque pigmentée., soit une émulsion pigmentée eau-dans-laque, peut alors être étendu Par ce véhicule dans la proportion nécessaire pour produire le ton Voulu Si on le désire, une partie de la résine insolu- ble dans l'eau peut être contenue dans la phase aqueuse du concentrât ooloré eau-dans-laque.
Par suite, suivant l'invention, on peut aussi établir une base comprenant l'émulsion dèorite plus haut sans contenir le pigment dans sa phase externe.
Lorsque la présente composition doit être utilisée à l'impression d'un tissu, elle peut s'appliquer de toute manière commode, par exemple au moyen d'un cylindre de l' gravure én creux . Lorsqu'on/utilise à la teinture d'un tissu, on peut l'appliquer au moyen d'une opération de teinture par imprégnation; on peut aussi la déposer sur le tissu sous la forme d'une mince pellicule par décalque à partir d'une machine à revêtement par rouleaux. Le tissu décoré peut âtre sèche d'une manière usuelle, par passage surun appareillage sècheur classique, tel qu'une rangée de rouleaux sécheurs chauffes à la vapeur, maintenus à une température comprise entre 100 et 120 C.
Le tissu sec peut éventuellement être passe a travers une chambre de dur cis- s.ement maintenue à une température comprise entre 150
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et 177 C, pour vieillir la résine thermo-durcissante lors- qu'elle comprend le liant de pigment, bien que cette opé- ration du duircissement soit superflue pour obtenir la haube résistance a la décoloration par frottement rendue possible par l'invention.
Les proportions des divers ingrédients dans la présente composition peuvent varier entre des limites étendues et dépendent des qualités requises pour le tissu fini, de La destination particulier-- de celui-ci, et @@souvent aussi du prix -eu des disponibilités de chaque ingrédient.
En général, .Lorsqu'on imprime, au moyen de la présente emui- sion, la phase aqueuse constitue un pourcentage plus ele- vê de la composition totale que lorsqu'elle utilise l'émul- sion pour la teinture; en effet, on sait que l'émulsifi- cation d'une quantité croissante d'eau dans une émulsion de ce genre tend à l'épaisseur* La proportion de pigment dépend évidemment de l'intensité du ton recherché* La résine dispersée dans l'eau doit être en proportion suf- risante pour rendre le tissu fini suffisamment résistant à la décoloration par frottement, et la quantité 6 de liant de pigment doit, de même, surfir à communiquer la résistan- ce au lavage nécessaire au tissu fini.
De plus, le rapport du pigment, à la fois à la résine dispersée dans l'eau et au liant de pigment, est régi dans une certaine mesure par le pigment particulier qui a été choisi; par exemple le bleu de phtalo oyanine de cuivre exige une plus grande quantité de résine dispersée dans leau quà ne l'exige le vert de phtalo cyanine de cuivre.
A titre d'exemple du rapport de pigment à résine et de pigment à liant approprié, dans une émulsion dans la- quelle. la résine dispersée dans l'eau comprend un élasto- mère tel qu'un copolymère du 1,5 butadiène et de l'acrylo- nitrile et dans laquelle ,Le liant comprend une résine; de
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mélamine formaldéhyde: le rapport en poids ( calculé en matières solides) du pigment à la résine dispersée dans l'eau est avantageusement compris entre environ 1/0,5 et 1/2, et la rapport en poids du pigment au lianb est aventa- geusement compris entre 1/0,5 et 1/1 environ.
Dans ces marges, on obtient la 'résistance optimum à la décoloration par frottement et au lavage, la consistance et la qualité de coloration optima. On peut utiliser un rapport de pig- ment à la résine en dispersion aqueuse moins élevé, nais la résistance à la décoloration par frottement du tissu décoré commence alors à diminuer. On peut utiliser un rapport plus élevé, bien qu'il ne se produise pas un'accroissement. correspondant dans la résistance à la décoloration par frottement. On peut prendre un rapport inférieur de liant de pigment, mais la résistance du tissu résultant au lavage peut n'être pas entièrement satisfaisante . un peut prendra un rapport plus élevé si l'on veut admettre ou tolérer une certaine raideur du tissu fini.
On peut décorer divers types de tissus au moyen de la composition perfectionnée et le procédé de l'inven- tion ne se limite pas à la décoration de tel ou tel tissu particulier. On obtient une excellente résistance à la décoloration par frottement ainsi qu'une excellente tonali- té sans raideur dans le tissu fini, aussi bien lorsque le tissu décoré est composé de fibres naturelles,telles;
que .Le coton, le chanvre, la laine et, le crin, que dans le cas de fibres synthétiques telles que les fibres de cellu- lose régénérée, d'acétate de cellulose, de polyamide, de
Bées protéines polymérisées, des polymères vinyliques, etc.. et les fibres non organiques telles que le verre, les fibres minérales ou métalliques, ou des mélanges de oes fibres.
n outre, l'application de l'invention ne se limite
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pas aux types usuels de tissus tricotés ou tissés et peut servir aussi à la décoration des tissus à poils,le papier ou les tissus obtenus par des procédés tels que le peignage, le tressage ou le feutrage, par exemple un tissu compose de ribres de.-,,coton enchevêtrées lâchement entre elles par l'application locale d'une résine . L'inven- tion est, en outre, applicable à la décoloration a'un tissu tant Léger que lourd. (L'expression "tissu" comprend tous ces divers types de matières, aussi bien que les fils, a la décoration desquels l'invention est également appli- cable ).
Les exemples suivants illustrent quelques types ae concentrais colorés pouvant, servir dans la mise en oeuvre de 1'invention,
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EXEMPLE Ou prépare un concentrât coloré contenant uii jaune de benzidine en mélangeant ensemble, dans un mélangeur approprié,les ingrédients suivants ( les compositions sont indiquées en parties en poids dans le présent exemple ainsi que dans les exemples suivants ):
Térébenthine 56,6
Solution a 50 % d'une résine de melamine formaldéhyde hydropho- be dans un mélange à parties égales de butanol et de xylène (par
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exemple îile-Lmal3 245-8 ) logo Pigment au jaune de benzidine di-chloro-benzidine
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e1irazaté copulée a l'acéto- acèto-toluidine ) 10,0
Ethyl cellulose (très éthy- lée ) 0,4 et en émulsionnant dans la laque pigmentée ainsi obtenue :
Une dispersion aqueuse a 40 % d'un copolymère émulsionné
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de'55 % de 1¯à¯=bu.aàiéne et 45 %-aorylonitrile (-Par exem- ple Hyoar Or-*15) E3,0
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e copolymère de butadiène au dlearylonibrile est insoluble dans la térébenthine et forme la phase laîue de l'émulsion eau-dans-laque résultante.
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EXEMPLE 2.
On prépare une laque contenant du vert de
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phtalocyanine de cuivre dispersé, par un mélange convena- ble des ingrédients suivants :
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.1Sssenoe minérale 43)<<
Huila de pin 1,20
Ethyl cellulose (haute.ment éthylée) 0,8 vert de phtalo cyanine de cuivre 6,0
Dans cette laque pigmentée, on émulsionne la dispersion aqueuse de résine suivante :
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12 % d'une dispersion aqueuse de résine mélanine formaldhyde hydrophobe (par exemple
Ciba n 40 ) 50,0 on prend l'essence minérale comme solvant de la
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phse laque, de l'eDiulsion eau-dans-la.que résulzante, en raison de son faible pouvoir dissolvant vis-a-vis de la résine de mélamine formaldéhyde dispersée dans l'eau.
Exemple 3. on prépare un concentré de couleur bleue en mélangeant les ingrédients suivants :
Térébenthine 57,6
Solution de résine de mélemine formaldéhyde hydrophobe comme dans l'exemple 1 9,0
Huile de pin 3,0
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.thyl cellulose (hautement étliylee) 0, 4 Bleu de phtalo-oyanine de cuivre 6,0 et en émulsionnant dans la laque pigmentée ai.asi obtenue :
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Dispersion aqueuse à 50 fi de d3- hloru- re ezhyiénique et de Polysulfure de so- dium co-polymérisée (par exemple Thiokel A) 24,0
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EXEMPLE 4.
On prépare une laque pigmentée en mélangeant ensem- ble :
Essence minérale 52,2
Suite de pin 2,0
Ethyl cellulose (hautement éthylée) 0,8
Oxyde rouge de fer 20,0
On prépare un concentrât coloré en émulsionnant dans uette Laque une dispersion aqueuse à 40 % d'une émulsion co-polymérisée de 67 % de 1,3-butadiène et de 33 % d'aoryloni- trile (par exemple Eycar OR-25) 25,0 EXEMPLE 5.
On mélange les ingrédients suivants pour former une laque pigmentée .
Térébenthine 54,6
Solution de résine de mélamine formaldêhyde hydrophobe de l'exem- ple 1 9,0
Ethyl cellulose (hautement éthylée) 0,4
Bleu de phtalo-eyanine .de cuivre 6,0 on émulsionne Patte laque avec la dispersion aqueuse de résine suivante pour produira un cône entrât coloré eau-dans-laque :
Dispersion aqueuse à 40 % d'un polymère 30,0
L'exemple suivant illustre un véhicule de concentra- tion typique pour étendre le Concentrât;coloré des exemples de 1 à b.
EXEMPLE I.
On prépare un concentrât de support en formant une laque au moyen des ingrédients suivants:
Essence minérale 25
Résine alkydique de glycéride phta- lique modifiée par l'huile siccative (par exemple Beokasol n 18) 25 et en y émulsionnant : Eau 45 chlorure de sodium - 5
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On peut diluer ce Concentrât de support par l'addi- tion de nouvelles quantités d'essence minérale et d'eau dans des proportions nécessaires pour donner, soit un support d'impression, soit un support de teinture ayant la consistance ou le corps et la viscosité voulus.
EXEMPLE II
On prépare un véhicule d'impression en ejoutant de l'essence minérale au concentrât de support et en y émulsionnant de l'eau dans les proportions ci-après : Concentrât support de l'exemple I 6
Essence minérale 20
Eau 74
EXEMPLE III
On prépare un véhicule type de teinture par imprê- gnation en ajoutant de l'essence minérale au concentrat du support et en y mulsionnant de l'eau dans les propor- tions suivantes :
concentrât de support de l'Ex. 1 6
Essence minérale 40
Eau 54
On peut préparer des pûtes d'impression et des liqueurs de teinture par imprégnât ion en diluant les concentrâtcolorés des exemples 1 à 5 par le véhicule d'impression, et le véhicule de teinture par imprégnation des exemples II et 111, respectivement. Les proportions dans lesquelles on mélange le concentrat coloré et le véhicule correspondant dépendant bien entendu de la pro- fondeur de la teinte voulue pour le tissu fini.Les exem- ples ci-après illustrent une pâte d'impression et une li- queur de teinture par imprégnation .
EXEMPLE A
On prépare une pâte d'impression donnant une teinture foncée en coupant un concentrât Coloré par un véhicule d'impression dans les proportions suivantes :
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Concentrat coloré de l'Ex. 1 1
Véhicule d'impression de l'Ex.2
Une matiere textile'telle que de la percale de coton Imprimée au moyen de cette pâte ne présente sensi- blement aucune tendancevà la décoloration par frottement, sa consistance est douce et son ton est plein et uniforme,
EXEMPLE B
On prépare une liqueur de teinture par imprégnation donnant une teinte moyenne en coupant un concentrait coloré par le véhicule de teinture par imprégnation,dans les proportions ci-après :
Concentrat coloré de l'exemple 4 1 démoule de, teinture par imprégnation de l'exemple 111 10 Lorsqu'on teint au moyen de cette liqueur un textile tel que de la rayonne, sa résistance a .La décolo- ration par frottement est grande, sa raideur n'est pas particulièrement augmentée et sa couleur est bonne.
Dans les deux cas, il suffit de sécher le tissu décoré suivant les procédés classiques pour obtenir la matière finie.
L'exemple suivant es caractéristique d'un véhicule de concentration présentant la résine insoluble dans l'eau dispersés dans sa phase aqueuse.
EXEMPLE IV.
----------
Un prépare un concentrai support en émulsionnant :
Dispersion de l'émulsion co-polymérisée de l'exemple4 25,0
Eau 7,5 Dans :
Solution à 50 % dans le xylol d'un alkyde glycéride-phtalique modifié par l'huile de soja. phénolée (par exemple Beckasol P 27) 67,5
On peut diluer ce concentrât de support par l'ad- jonction de quantités supplémentaires de solvant et d'eau
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dans les proportions voulues, pour obtenir un véhicule d'impression ou de teinture ou une liqueur claire ayant la consistance voulue.
EXEMPLE V
On ajoute du solvant à ce concentrât de support et on y emulsionne de l'eau, dans les proportions suivantes, pour produire un véhicule d'impression :
Concentrat de support de l'exemple. IV 5
Essenoe minérale
Eau 75
L'exemple suivant illustre un concentrat coloré du type pouvant être dilué ou coupé pair un tel véhicule d'impression:
EXEMPLE VI ----------
On prépere une laque pigmentée en envoyant :
Pâte aqueuse à 20 % de vert de phtalo-cyani- ne de cuivre 60 dans: a
Nphte solvant hautement aromatique à marge d'ébullition 155-185 C environ 15 on sépare l'eau, et on ajoute une quantité supplémentaire de naphte solvant@ pour obtenir un concen- trat coloré contenant 15 % de pigment.
On peut préparer une pâte d'impression en coupant le concentrât coloré de l'exemple VI par le véhicule ou la liqueur claire de l'exemple V.
EXEMPLE C
On prépare une pâte d'impression donnant une teinte moyenne en coupant ce concentrât coloré par ce véhicule d'impression dans les proportions suivantesù: Concentrât coloré de l'exemple 6 1 Véhicule d'impression de l'exemple V 10
Un textile tel que du coton imprimé au moyen de < cette pâte est remarquablement exempt de toute décoloration
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par froLtemen humide, présente une grands douceur de consistance et un aspect de coloration uniforme. k'bISB.i' lc 1 .
L.mu31on destinée a servir de composition pour la. décoration de tissus, caractérisée: en ce qu'elle com- prend une phesa aqueuse interne contenant une resine formant pellicule insoluble aans l'eau, en dispersion,
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et une phase organique externe non miscible a l'eau com- prenancun pigment disperse dans un solvant organique voila- til dans lequel la résine insoluble dans l'eau et disper- sèe est également insoluble.
1
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"Improvements to emulsions used in the decoration of fabrics".
The present invention relates to the compositions used for decorating fabrics and more particularly relates to dyeing and printing emulsions, fabrics and textiles.
Compositions comprising an aqueous medium, usually water, mulsified so as to constitute the interior phase within an exterior phase of pigmented lacquer containing a pigment binder, in general a heat-hardening organic resin. soluble in solvents, are of general use in the printing and dyeing of textiles and similar fabrics. The application of these pigmented emulsions to textile printing has been @
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described in Jenett Patents 2,222,581 and 2,222,582, and their application to fabric dyeing has been described in Passai Patent No. 2,248,696.
The use of these pigmented water-in-lake emulsions in textile printing and dyeing offers obvious advantages, this emulsion constituting an economical vehicle for the pigment, allowing the use of cheaper pigments and more resistant to light, as well as easy application of the pigmented emulsion to a fabric.
In addition, there is obtained a remarkable nectity in the detail of the design in the resulting printed fabric. In addition, the printed or dyed fabric exhibits a great smoothness of texture. because the binder cements the Pigment to the fibers constituting the threads of the fabric to give films without continuity, instead of connecting the threads with a continuous film.
on the other hand, the fabric printed by dyed with pigme.nt, obtained by this process, offers the drawback of giving up part of its coloring to another material, such as another fabric for example, when the fabrics are rubbed. together . This tendency to rub off or discolour by rubbing occurs to a greater degree in fabrics which have been printed or dyed in dark colors, and limits to some extent the possibility of using pigments in the fabric. discoloration of fabrics.
Various methods have therefore already been suggested for suppressing or reducing this tendency of colored fabrics of this kind to rub off, but all of these methods have drawbacks of one kind or another. Thus, for example, one can easily reduce the tendency of these fabrics to discolor by rubbing, by over-impregnating the printed or dyed textile material with a solution in an organic solvent.
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Then, heating the fabric to harden and condition the resin. But this process is expensive and also requires a double treatment of the fabric, an operation to which the industry is resistant.
The degree of rubbing discoloration can also be reduced by incorporating into the lacquer phase a greater proportion of resin. This process is also expensive and, moreover, often involves a part of coloring. In addition, both methods generally result in a finished fabric exhibiting undue stiffness.
In accordance with the present invention, there is provided an emulsion for use as a fabric decorating composition and comprising an interior aqueous phase in which is dispersed a water-insoluble film-forming resin and an exterior non-target organic substance. 1. Water comprising pigments, dispersed in a volatile organic solvent in which the water-insoluble resin dispersed is also insoluble.
The non-water-miscible outer organic phase may comprise a pigment dispersed in a lacquer consisting essentially of a solution of a film-forming agent in a volatile organic solvent in which the water-insoluble resin dispersed is. also insoluble. This film-forming binder in the outer phase may be a heat-hardening resin such as a melamine formaldehyde resin. The resin in the interior phase can be an elastomer, such as a rubbery copolymer of butadiene and aorilonitrile.
It has been found that the resistance of a pigment printed or dyed fabric to rubbing discoloration can be improved to a substantial extent and unexpectedly, and without imparting undue stiffness to the final fabric. while increasing its color quality, using as printing paste or as a bath
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of emulsion dye according to the invention.
Any pigment may be incorporated into the lacquer phase of the present composition, provided it is sufficiently resistant to light that it does not bleed to a substantial degree in dry cleaning solvents, such as naphtha or carbon tetrachloride, and is sufficiently resistant to soap. Suitable pigments include phthalo-cyamines, various metal oxides Carbon black, azo dyes and water-insoluble tank dyes, etc. The choice of pigment for a given operation does not depend only on its ability to disperse and, of course, on the desired color, but also on the nature of the finished product.
The lacquer phase may comprise a simple dispersion of the pigment in a suitable volatile organic solvent if the resistance of the decorated fabric to washing is not important, but preferably an organic solvent soluble binder is also incorporated into this phase in order to imparting resistance to washing to the finished textile material. butt. This binder can comprise any suitable film-forming, water-resistant plastic or solid, such as a cellulose derivative, eg ethyl cellulose or a resin soluble in organic solvents comprising the lacquer phase. and insoluble in water (the same aqueous phase).
A film-forming heat-hardening resin can be used advantageously as a binder * Various types of water-insoluble resins, soluble in organic solvents, heat-hardening, among which may be mentioned urea-aldehyde resins such as urea formaldehyde resins, melamine aldehyde resins, such as melamine formaldehyde resins, phenol resins
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aldehyde such as phenol formaldehyde resins, alkyl resins modified with drying oils, etc., can be used for this purpose.
In addition, to be suitable for this purpose, it is necessary that the thermo-hardening resin or other binder, after application of the emulsion to the fabric, and heating the fabric to dry it and optionally to render the resin or other binder. insoluble in the solvent, is sufficiently resistant to washing and substantially insoluble in conventional dry cleaning solvents and does not impart undue stiffness to the finished fabric.
The resin dispersed in the aqueous phase of the emulsion according to the invention may comprise any water-insoluble resinous film-forming material and may also be insoluble in the organic solvent (s) constituting the outer lacquer phase. - higher.
Among the resins satisfying these conditions, there may be mentioned as types various resins formed by means of acrylic acid and its derivatives, such as acrylate and methacrylate resins, various vinyl halide resins, in particular chloride polymers. vinyl and vinyl chloride oopolymers with other polymerizable substances, and various synthetic film-forming elastokers such as rubbery copolymers of butadiene and acrylonitrile, rubbery copolymers of butadiene and styrene, polymers rubbery organic dichlorides and alkali polysulphides, etc * Exceptionally high resistance to discoloration by rubbing was obtained,
by means of compositions in which a synthetic film-forming elastomer is dispersed in the aqueous phase, and it is preferred to use such a synthetic elastomer to constitute the tesin dispersed in the aqueous phase.
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Water, in the present camposicion. advantageously, the resin dispersed in water comprises a suitable copolymer of butadiene and acrylonitrile.
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[The term "elastomer" "is used in the present application in a sense conforming to the definition generally accepted in the art and given on pages 942 and 944
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in the article entitled "List of synthetic rubbers" by Rarry L, iiischer, published on page 941 of 11 Industrial and engineering Chemistry ", volume 31, n * 8 (August 1939).
The term "elastic" refers to the property
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presented by the elastometers to return to little pressa. their initial dimensions, after having undergone a strong deformation).
Such a resin dispersed in water can be either liquid or solid, and can advantageously be initially prepared as an aqueous dispersion.
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be emu2sioria.êe in za solution serving as a binder of the pigment consisting of the external lacquer phase of this composition.
a large number of resins suitable for the aqueous phase, particularly synthetic elastometers, can be prepared by emulsion-plymerlsation, for the production of a so-called polymerized emulsion or, in the case of synthetic elastometers, a latex comprising a dispersion of resulting polymerized product in the aqueous polymerization bath. (The term "dispersion" as applied herein to the aqueous phase resin means a suspension of a solid resin in an aqueous medium and an emulsion of a liquid resin in an aqueous medium).
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The exceptional resistance to aêoloration by friction, exhibited by the fabrics decorated according to the invention, is only obtained by using, in the aqueous phase, resins which are both insoluble.
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in water (in the aqueous phase of the present compound)
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tion) and insoluble in the particular organic solvent (s) forming the lacquer phase of the present composition. The use of a water soluble resin, in the aqueous phase of the present emulsion, in place of such a water insoluble resin, although it increases the resistance to rubbing discoloration. of the decorated fabric obtained, to some extent and in some cases, tends to cause flocculation of the pigment;
this results in a reduction in the quality of coloring which can only be controlled with difficulty and not very economically. If, on the other hand, the resin dispersed in water is soluble in the lacquer phase of the emulsion, the friction discoloration tends to increase.
It has nevertheless been observed, according to the invention, to be able to obtain fairly satisfactory results with regard to the resistance to discoloration by rubbing, even when the aqueous phase resin is very slightly soluble or ape swelling in solvents. constituting the lac phase, provided that the aqueous phase dispersed resin is protected by the aqueous phase, so that the actual degree of solubility or swelling is, in fact, practically negligible:
following the invention, the possibility of using such a resin in the aqueous phase of the emulsion according to the invention is aimed at, the expression "insolubility in the lacquer phase" applied to the aqueous phase resin also relating to such a resin. used under the conditions just indicated. Of course, not all resins of one class or type may be satisfactory in the aqueous phase of the decorative composition of the invention.
Resins suitable for dispersion in the aqueous phase of the present composition should, in addition, form a film after evaporation of water and oils.
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vants constituting the emulsion. The resulting film should preferably not be too hard or horny and preferably be elastic and rubbery.
Synthetic elastomeric substances, such as those mentioned above, are particularly suitable for this purpose, because they form a tough and elastic film. Obviously, the water-dispersed resin should not only be chosen for its insolubility. in the lacquer phase of the emulsion, but also, taking into account the resistance of the film that it forms with the solvents and the usual cleaning methods, as well as the wear and abrasion to which. colored fabric may be submitted in service.
The exceptional resistance to discoloration by rubbing of a fabric decorated by means of the pigmented emulsion of the invention arises from the dispersion of such a film-forming resin insoluble in water in the aqueous phase of the invention. the emulsion.
The film formed from this aqueous phase resin apparently serves to reinforce the film formed by the pigment binder in the lacquer phase and binding the pigment to the fabric. As is well known, the pigmented emulsion usual water-in-water which contains a proportion of binder in the aqueous phase which generally constitutes a compromise between three factors; the proportion of binder necessary to ensure a relatively good resistance to discoloration by rotation, the proportion of binder just sufficient to impart excessive stiffness of the fabric, and finally the price of the binder;
the proportion which results from this compromise is generally insufficient to provide the necessary resistance to discoloration by rubbing, except for the relatively light shades. With the present composition,
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it is possible to maintain or even lower this compromise proportion of the pigment binder by obtaining a fully colored decorated fabric, substantially resistant to rubbing discoloration, exhibiting remarkable softness to the touch, regardless of the size. Intensity of coloring. Further, examination of the finished fabric shows that the film formed from the water phase resin is not pigmented.
In sum, therefore, the water-phase resin of the improved emulsion can be considered to "over-impregnate" the pigment binder without, however, having the drawbacks of the usual two-stage over-impregnation process. Whatever the exact explanation for this result, the fact remains that a bleached fabric exhibiting exceptional resistance to rubbing discoloration can be prepared by means of the pigmented emulsion of the invention. t ion,
The reduction of discoloration by rubbing is achieved with the present invention, regardless of the intensity of the shade desired in the finished fabric,
the invention thus allows a wide range of applications and the full use of the range of pigments in the decoration of textiles. The colored fabrics, to a very dark shade by means of the deoorative composition of the invention, especially when the water-dispersed resin is a film-forming elastomer, showing virtually no discoloration by dry rubbing and only very slight discoloration by wet rubbing. The degree of discoloration by rubbing of a colored fabric to a dark dye , by means of the present invention,
advantageously stands the comparison and is in general even inferior to that of a fabric colored to a very light shade by means of a conventional pigmented emulsion. The
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Fabrics colored to a very light shade with the present composition exhibit barely noticeable wet and dry rubbing discoloration.
Particularly important applications of the emulsion according to the invention are: flat shade printing, i.e. printing of designs containing large areas of solid dye and impregnation dyeing. The invention resides in that the drying of the wet decorated fabric, when a heat-hardening resin is incorporated into the lacquer phase, can be entirely eliminated.
To dry the wet fabric, it suffices to subject it to the conventional treatment, for example to pass it over the usual row of drying rollers, heated with steam, or any other device, to evaporate the water. and the solvent contained in the emulsion.
these heated rollers are generally maintained at a temperature between 99 and 120 ° C., sufficient to initially harden the heat-hardening resin, but insufficient to dry it completely., Despite the absence of total desiccation of the heat-hardening resin. Strong, the resulting fabric is substantially abrasion resistant and exhibits good wash resistance, which increases over time as the resin further polymerizes and ages.
By eliminating the hardening process required by previously submitted methods for reducing frictional discoloration and with the use of customary emulsions, the speed of production can be significantly increased. a decorated fabric; Applicants have been able to successfully decorate the fabrics at a speed of up to 180 meters per minute by means of the present invention.
Of course, the curing of the initially cured resin can be carried out, but then a special curing heater must be installed.
As in the case of the phase pigment binder
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lacquer, the aqueous dispersion resin is deposited on the fabric in discontinuous films which do not unite the various yarns * No appreciable stiffness is therefore imparted to the decorated fabric which substantially retains its original resistance Furthermore, despite the deposition of With an additional staple resin film on each fiber, the resulting fabric generally exhibits a deeper and fuller color quality. By comparison, a pigmented emulsion containing a greater amount of resin in the lacquer phase imparted. a marked stiffness to the resulting decorated fabric, the coloring quality of which, especially for dark tones, is also impaired.
The organic solvents constituting the lacquer phase of this emulsion must be easily volatile, so as to be able to be evaporated by passing the moist fabric over the conventional drying apparatus and must, of course, be insoluble in the aqueous phase. of the emulsion. In addition, the organic solvents should be chosen for their insolubility vis-à-vis the water-dispersed resin. Typical solvents (regardless of their insolubility for all resins suitable for dispersion in the aqueous phase of the present emulsion) include turpentine, mineral spirits, pine oil, aromatic hydrogen carbonate solvents. high molecular weight, for example a fraction distilling between 155 and 190 C. etc.
In preparing this improved decorative composition, one can first prepare a colored concentrate by dissolving the pigment binder in the organic solvent, dispersing the pigment in the resulting lacquer preferably in a suitable grinder or mixer, and then by dissolving the pigment in the resulting lacquer. emulsifying an aqueous dispersion of the insoluble resin
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ble in water in lacquer. This pigment may contain a suitable dispersing agent and, in the case of organophilic pigments, may be prepared as a thick paste in a suitable organic solvent.
The aqueous resin dispersion can be prepared by suitably dispersing the resin in water, or can be obtained as such in the manufacture of the resin. an emulsifier such as calcium palmitate, aluminum stearate, ethyl cellulose, soluble in organic solvents, or an alkyd resin, modified with drying oils, can be incorporated into the lacquer.
The resulting water-in-lacquer emulsion can then be expanded to the desired consistency for printing or dyeing by adding a further amount of organic solvent, followed by emulsifying a further amount of water. however, it is advantageous to simultaneously prepare a concentration vehicle by mulsifying water, which may contain an emulsion stabilizer such as common salt, in a suitable organic solvent,; MUST contain an emulsifying binder such as a resin of the alkyd type dissolved in this solvent.
This concentrated water-in-lacquer emulsion can then be spread with a further quantity of organic solvent, and a further quantity of water can be emulsified therein to provide a vehicle having the desired consistency for printing or dyeing. an can then extend the color concentrate by means of this vehicle, in the proportion necessary to give the desired tone.
Of course, variants of this preparation process can be used. For example, instead of emulsifying the aqueous resin dispersion in the color concentrate, it can be added to the concentration vehicle at the time it is extended by the additional organic solvent.
In this case, the color concentrate may
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simply consist of a dispersion of the pigment in the solution of the pigment binder in the organic solvent.
Further, the concentrating vehicle can advantageously be prepared by emulsifying the aqueous resin dispersion in the organic solvent, which can hold an alkyd resin in solution, as an emulsifying binder. We can then prepare, as indicated above, a vehicle having the desired consistency for printing or dyeing;
and the color concentrate, which may comprise either a pigmented lacquer or a pigmented water-in-lacquer emulsion, may then be extended by this vehicle in the proportion necessary to produce the desired tone. If desired, part of the resin water-insoluble may be contained in the aqueous phase of the water-in-lacquer colored concentrate.
Consequently, according to the invention, it is also possible to establish a base comprising the above dèorite emulsion without containing the pigment in its external phase.
When the present composition is to be used for printing a fabric, it can be applied in any convenient way, for example by means of a cylinder of the intaglio print. When used in dyeing a fabric, it can be applied by means of an impregnation dyeing operation; it can also be deposited on the fabric as a thin film by transfer from a roll coating machine. The decorated fabric can be dried in the usual manner, by passing over a conventional dryer apparatus, such as a row of steam-heated dryer rolls, maintained at a temperature between 100 and 120 C.
The dry fabric can optionally be passed through a hardening chamber maintained at a temperature of between 150
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and 177 C, to age the heat-curing resin when it comprises the pigment binder, although this circulating operation is superfluous to achieve the frictional discoloration resistance made possible by the invention.
The proportions of the various ingredients in the present composition can vary between wide limits and depend on the qualities required for the finished fabric, the particular purpose thereof, and often also the cost of the availability of each ingredient. .
In general, when printing with the present emulsion the aqueous phase constitutes a higher percentage of the total composition than when using the emulsion for dyeing; in fact, it is known that the emulsification of an increasing quantity of water in an emulsion of this type tends to be thick * The proportion of pigment obviously depends on the intensity of the desired tone * The resin dispersed in the The water should be in a sufficient proportion to render the finished fabric sufficiently resistant to rubbing fade, and the amount of pigment binder should likewise be sufficient to impart the necessary wash resistance to the finished fabric.
In addition, the ratio of pigment, both water dispersed resin and pigment binder, is governed to some extent by the particular pigment which has been chosen; for example, copper phthaloyanine blue requires a greater amount of resin dispersed in water than does copper phthalocyanine green.
As an example of the ratio of pigment to resin and suitable pigment to binder, in an emulsion in which. the water dispersed resin comprises an elastomer such as a copolymer of 1,5 butadiene and acrylonitrile and wherein, the binder comprises a resin; of
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melamine formaldehyde: the ratio by weight (calculated as solids) of the pigment to the resin dispersed in water is advantageously between about 1 / 0.5 and 1/2, and the weight ratio of the pigment to the lianb is aventa- carefully between 1 / 0.5 and 1/1 approximately.
Within these margins, optimum resistance to rubbing and washing fade resistance, consistency and color quality is obtained. A lower pigment to aqueous dispersion resin ratio can be used, but the resistance to rubbing discoloration of the decorated fabric begins to decrease. A higher ratio can be used, although no increase occurs. corresponding in resistance to fading by rubbing. A lower ratio of pigment binder can be taken, but the resistance of the resulting fabric to washing may not be entirely satisfactory. one can take a higher ratio if one wants to admit or tolerate a certain stiffness of the finished fabric.
Various types of fabrics can be decorated using the improved composition and the method of the invention is not limited to decorating any particular fabric. Excellent resistance to rubbing discoloration as well as excellent tonality without stiffness in the finished fabric is obtained, both when the decorated fabric is composed of natural fibers, such as;
cotton, hemp, wool and horsehair, as in the case of synthetic fibers such as fibers of regenerated cellulose, cellulose acetate, polyamide,
Bee polymerized proteins, vinyl polymers, etc. and inorganic fibers such as glass, mineral or metallic fibers, or mixtures of these fibers.
Furthermore, the application of the invention is not limited to
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not the usual types of knitted or woven fabrics and can also be used for the decoration of pile fabrics, paper or fabrics obtained by processes such as combing, braiding or felting, for example a fabric composed of ribres. - ,, cotton tangled loosely between them by the local application of a resin. The invention is further applicable to the fading of both light and heavy fabric. (The term "fabric" includes all of these various types of materials, as well as threads, to whose decoration the invention is also applicable).
The following examples illustrate some types of colored concentrates which can be used in the practice of the invention.
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EXAMPLE Or prepare a colored concentrate containing benzidine yellow by mixing together, in a suitable mixer, the following ingredients (the compositions are indicated in parts by weight in the present example as well as in the following examples):
Turpentine 56.6
50% solution of a hydrophobic melamine formaldehyde resin in a mixture of equal parts of butanol and xylene (by
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example îile-Lmal3 245-8) logo Benzidine yellow pigment di-chloro-benzidine
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e1irazate copulated with acetoaceto-toluidine) 10.0
Ethyl cellulose (very ethylated) 0.4 and by emulsifying in the pigmented lacquer thus obtained:
A 40% aqueous dispersion of an emulsified copolymer
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de'55% of 1¯à¯ = bu.aain and 45% -aorylonitrile (-For example Hyoar Or- * 15) E3.0
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The dlearylonibrile butadiene copolymer is insoluble in turpentine and forms the left phase of the resulting water-in-lacquer emulsion.
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EXAMPLE 2.
We prepare a lacquer containing green
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dispersed copper phthalocyanine by a suitable mixture of the following ingredients:
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.1 Mineral Sssenoe 43) <<
Pine oil 1.20
Ethyl cellulose (highly ethylated) 0.8 copper phthalocyanine green 6.0
In this pigmented lacquer, the following aqueous resin dispersion is emulsified:
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12% of an aqueous dispersion of hydrophobic melanin formaldehyde resin (for example
Ciba n 40) 50.0 mineral spirits are taken as the solvent for
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phse lacque, the resulting water-in-la.que eDiulsion, due to its low dissolving power with respect to the melamine formaldehyde resin dispersed in water.
Example 3 a blue-colored concentrate is prepared by mixing the following ingredients:
Turpentine 57.6
Hydrophobic formaldehyde melemine resin solution as in Example 1 9.0
Pine oil 3.0
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.thyl cellulose (highly ethylened) 0, 4 Copper phthalo-oyanine blue 6.0 and emulsifying in the pigmented lacquer ai.asi obtained:
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50% aqueous dispersion of ezhyienic d3-chloride and co-polymerized sodium polysulphide (eg Thiokel A) 24.0
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EXAMPLE 4.
A pigmented lacquer is prepared by mixing together:
Mineral spirits 52.2
Pine Suite 2.0
Ethyl cellulose (highly ethylated) 0.8
Red iron oxide 20.0
A colored concentrate is prepared by emulsifying in a lacquer a 40% aqueous dispersion of a co-polymerized emulsion of 67% 1,3-butadiene and 33% aorylonitrile (for example Eycar OR-25) 25. , EXAMPLE 5.
The following ingredients are mixed to form a pigmented lacquer.
Turpentine 54.6
Hydrophobic melamine formaldehyde resin solution of Example 1 9.0
Ethyl cellulose (highly ethylated) 0.4
Copper phthalo-eyanine blue 6.0 Emulsifying Patte lacquer with the following aqueous resin dispersion to produce a colored water-in-lacquer cone:
40% aqueous dispersion of a polymer 30.0
The following example illustrates a typical concentration vehicle for spreading the Concentrate, colored from Examples 1 to b.
EXAMPLE I.
A carrier concentrate is prepared by forming a lacquer using the following ingredients:
Mineral spirits 25
Phthalic glyceride alkyd resin modified by drying oil (eg Beokasol n 18) 25 and emulsifying therein: Water 45 sodium chloride - 5
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This Carrier Concentrate can be diluted by the addition of further quantities of mineral spirits and water in the proportions necessary to give either a printing support or a dye support having the consistency or body and the desired viscosity.
EXAMPLE II
A printing vehicle is prepared by adding mineral spirits to the support concentrate and by emulsifying water therein in the following proportions: Support concentrate of Example I 6
Mineral spirits 20
Water 74
EXAMPLE III
A typical impregnation dye vehicle is prepared by adding mineral spirits to the carrier concentrate and emulsifying water in the following proportions:
support concentrate of Ex. 1 6
Mineral spirits 40
Water 54
Printing paste and impregnation dye liquors can be prepared by diluting the color concentrates of Examples 1 to 5 with the printing vehicle, and the impregnation dyeing vehicle of Examples II and 111, respectively. The proportions in which the color concentrate and the corresponding vehicle are mixed, of course, depend on the depth of the shade desired for the finished fabric. The following examples illustrate a printing paste and a dye liquidator. by impregnation.
EXAMPLE A
A printing paste giving a dark dye is prepared by cutting a colored concentrate with a printing vehicle in the following proportions:
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Colored concentrate of Ex. 1 1
Ex 2 printing vehicle
A textile material such as cotton percale printed with this paste exhibits noticeably no tendency to fade by rubbing, its consistency is soft and its tone is full and uniform,
EXAMPLE B
An impregnation dye liquor giving a medium tint is prepared by cutting a colored concentrate with the impregnation dyeing vehicle, in the following proportions:
Colored Concentrate of Example 4 1 Demoulded from the Impregnation Dyeing of Example 111 When a textile such as rayon is dyed with this liquor, its resistance to discoloration is great. its stiffness is not particularly increased and its color is good.
In both cases, it suffices to dry the decorated fabric using conventional methods to obtain the finished material.
The following example is characteristic of a concentration vehicle exhibiting the water-insoluble resin dispersed in its aqueous phase.
EXAMPLE IV.
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One prepares a support concentrate by emulsifying:
Dispersion of the co-polymerized emulsion of Example 4 25.0
Water 7.5 In:
50% xylol solution of a glyceride-phthalic alkyd modified by soybean oil. phenol (e.g. Beckasol P 27) 67.5
This carrier concentrate can be diluted by adding additional amounts of solvent and water.
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in the desired proportions, to obtain a printing or dyeing vehicle or a clear liquor having the desired consistency.
EXAMPLE V
Solvent is added to this carrier concentrate and water emulsified therein in the following proportions to produce a printing vehicle:
Support concentrate of the example. IV 5
Mineral essenoe
Water 75
The following example illustrates a colored concentrate of the type that can be diluted or cut with such a printing vehicle:
EXAMPLE VI ----------
We prepare a pigmented lacquer by sending:
20% aqueous paste of copper phthalocyanine green 60 in: a
A highly aromatic solvent naphtha with a boiling range of about 155-185 ° C. The water is separated off, and more solvent naphtha is added to obtain a colored concentrate containing 15% pigment.
A printing paste can be prepared by cutting the colored concentrate of Example VI with the vehicle or the clear liquor of Example V.
EXAMPLE C
A printing paste is prepared giving a medium tint by cutting this colored concentrate with this printing vehicle in the following proportions: Colored concentrate from Example 6 1 Printing vehicle from Example V 10
A textile such as cotton printed with this paste is remarkably free from any discoloration
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when wet, presents a great smoothness of consistency and an appearance of uniform coloring. k'bISB.i 'lc 1.
L.mu31on intended to serve as a composition for the. decoration of fabrics, characterized: in that it comprises an internal aqueous phesa containing a resin forming film insoluble in water, in dispersion,
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and a water-immiscible outer organic phase comprising a pigment dispersed in a volatile organic solvent in which the water-insoluble and dispersed resin is also insoluble.
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