CH1471371A

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Publication number: CH1471371A
Authority: CH
Publication date: 1973-02-28

Description

Verfahren zum Bedrucken oder optischen Aufhellen von textilen Flächengebilden aus Kunstfasern Die bekannten Färbe- und Druckverfahren von organi schen synthetischen Materialien, wie z. B. Gewirken, Gewe ben, Vliesen und Mischgeweben aus Polyestern, Polyamiden oder Polyacrylnitril, sind alle umständlich, indem sie entweder die Herstellung spezieller Hilfsträger oder Nachbehandlun gen benötigen.

Das direkte Bedrucken mit Pigmenten bietet an sich keine wesentlichen Schwierigkeiten, aber die Herstel lung brillanter Drucke, die die gewünschte Farbtiefe aufwei sen, ist ein immer noch ungelöstes Problem: nach der Tief drucktechnik lassen sich zwar sehr tief gravierte Walzen ver wenden; die Dicke der bedruckten Stellen steigt aber sehr stark, und es wird an den bedruckten Stellen viel Harz mit dem Pigment deponiert, so dass der Griff und andere Eigen schaften des zu bedruckenden Stoffes dadurch ungünstig be- einflusst werden können.

Nach vorliegendem neuem Verfahren werden diese Schwierigkeiten behoben. Das Verfahren hat ferner den Vor teil einer sehr einfachen Durchführung, die weder die Her stellung von Hilfsträgern noch wie das z. B. aus dem Ameri can Dyestuff Reporter, Band 54, Seiten 26 bis 38 vorbe kannte Thermosol-Verfahren oder das in der britischen Pa tentschrift Nr. 775 406 beschriebene Thermofixierungsver- fahren, wässrige Nachbehandlungen oder gegebenenfalls wie das erstgenannte Schriftstück, eine Umsetzung der Farb stoffe mit Reaktantkomponenten oder, wie das im Journal of the Society of Dyers and Colorists, Band 74, Seiten 464 bis 475 beschriebene Klotz-Dämpf-Verfahren, eine halb- bis zwölfstündige Verdämpfung verlangt.

Das erfindungsgemässe Verfahren zum ein- oder mehr farbigen Bedrucken oder zum optischen Aufhellen von texti len Flächengebilden aus Kunstfasern, wie Gewirken, Gewe ben oder Mischgeweben, und insbesondere Vliesen ( non woven Träger) aus Polyestern, und zwar sowohl aus Cellu- loseestern als auch aus linearen Polyestern, wie Polyäthylen- terephthalat, aus Polyamiden, Polyacrylnitril oder Mischun gen daraus mit anderen Materialien, wie z. B.

Mischgeweben aus Polyester mit Baumwolle oder Wolle, ist dadurch ge kennzeichnet, dass man das Textilgut mit einer wässrig-orga- nischen Druckfarbe bedruckt, welche neben mindestens einem Bindemittel einen bei 140 bis 250 C sublimierenden Farbstoff und/oder optischen Aufheller gelöst oder disper giert enthält, und im Sublimationstemperaturintervall 10 bis 120 Sekunden erwärmt, ohne dass eine wässerige Nachbe handlung durchgeführt wird.

Als sublimierbare Farbstoffe im Sinne der Erfindung gel ten solche Farbstoffe, die nach dem Verfahren zur Bestim mung der Trockenfixier- und Plissierechtheit von Färbungen und Drucken (Trockenhitze) der Schweizerischen Normen- Vereinigung, Norm SNV 95 8 33/1961, eine färberisch aus reichende Anblutung (Anfärbung) ergeben. Bei der Norm SNV 95 833/1961 wird eine Probe des gefärbten Materials in engem Kontakt mit einem ungefärbten Material, für das der Farbstoff nach herkömmlichen Färbemethoden eine gute Affinität aufweist, unter einem Druck von 40 10 g pro cm2 bei bestimmten Prüftemperaturen 30 Sekunden erhitzt.

Die vorliegende erfindungsgemässe Definition erfasst jedoch auch noch Farbstoffe, welche nach einer Erhitzungszeit von weni ger als 30 sec und bis zu 2 min und/oder sowohl bei gerin gerem als auch bei höherem Anpressdruck oder auch ohne Anpressdruck das ungefärbte Textilmaterial ausreichend an geblutet (angefärbt) haben. Hierbei ist es gleichgültig, ob der Farbstoff im physikalischen Sinne sublimiert oder in einem andern als gasförmigen Zustand in das Textilmaterial ,ein dringt, wenn er nur von einem Substrat auf das andere Über tritt. Eine ähnliche Prüfung wie in der Norm SNV 95 833/1961 wird in der Norm der American Association of Textile Che- mists and Colorists AATCC 117-1966T beschrieben.

Vorteilhaft verwendet man solche Farbstoffe, die in einem Zeitintervall von 15 bis 30 Sekunden, höchstens aber 120 Sek., bei 180 bis 210 C sublimieren.

Unter den Begriff der Farbstoffe fallen auch die optischen Aufheller, welche die erfindungsgemäss geforderte Sublimier- barkeit aufweisen.

Von den erfindungsgemäss verwendeten Farbstoffen und optischen Aufhellern wählt man vorzugsweise solche aus, die keine ionogene Gruppen enthalten.

Während bei den üblichen Druckfarben die Verwendung von möglichst migrationsechten Farbstoffen angestrebt wird, werden in den erfindungsgemässen Druckfarben vorzugsweise solche Farbstoffe verwendet, die bei der Sublimationstem- peratur eine geringe Sublimationsechtheit besitzen. Bei Tem peraturen unter 120 C sollte jedoch die Migrationsechtheit so gross sein, dass mit den erfindungsgemässen Druckfarben bei Raumtemperatur stabile und lagerfähige Drucke erzeugt werden können.

Geeignete Farbstoffe sind im allgemeinen die sog. Disper sionsfarbstoffe, d. h. in Wasser unlösliche Farbstoffe, die aus wässeriger Dispersion Polyester- und/oder Celluloseester fasern anfärben, sowie Polyamid- oder gegebenenfalls Acryl- nitrilfasern anzufärben vermögen, wobei man im Falle der Färbung von Polyester- und Celluloseacetatfasern gewöhn lich annimmt, dass sich die Farbstoffe in dem Fasermaterial lösen.

Es handelt sich hierbei z. B. um Farbstoffe der folgenden chemischen Klassen: anthrachinoide Farbstoffe, wie Hydr- oxy- und/oder Aminoanthrachinone, Azofarbstoffe, Chino- pltthatonfarbstoffe, Azomethinfarbstoffe, Stilbenfarbstoffe, Nitrodiarylamine usw.

Geeignete Farbstoffe sind z. B. die Farbstoffe der folgen den Formeln:
EMI0002.0007
wie Von den optischen Aufhellern kommen vor allem Mono- und Bisazol- sowie Benzoxazol-Derivate in z. B. die Aufheller der Formeln
EMI0002.0008

EMI0003.0000
wo R die gleiche Bedeutung wie oben hat, sowie Aufheller der Cumaringruppe, wie z. B. die Aufheller der Formel
EMI0003.0001
worin R eine Methyl- oder Äthylgruppe ist.

Es kommen jedoch auch optische Aufheller des Stilben-, Benzothiophen-S-dioxyd-, Pyrazolin-, des Cumarin- oder des ssenzimidazol-Typs in Frage, welche die erfindungsgemäss notwendigen Sublimationseigenschaften haben und welche Affinität für die zu bedruckenden Gebilde aufweisen.

Diese Farbstoffe und optischen Aufheller können als Lö sungen oder Dispersionen in wässerig-organischen Lösungs- bzw. Verdünnungsmitteln nach den üblichen Drucktechniken verwendet werden.

Als organische Lösungsmittelkomponente kommen prak tisch alle organischen Lösungsmittel in Frage, die unter dem atmosphärischen Druck bei Temperaturen unterhalb 220 C> vorzugsweise unter 150 C, sieden, und die für die zu ver wendenden Farbstoffe und Bindemittel eine genügende Lös lichkeit oder Emulgierbarkeit (Dispergierbarkeit) aufweisen.

Als Beispiele von brauchbaren organischen Lösungsmitteln seien die folgenden erwähnt: aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe, beispielsweise n-Heptan respektive Ben zol, Xylol oder Toluol, halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie Methylenchlorid, Trichloräthylen oder Chlorbenzol, nitrierte aliphatische Kohlenwasserstoffe, wie Nitropropane, alipha tische Amide, wie Dimethylformamid oder deren Gemische, ferner Glykole, wie Äthylenglykol oder Polyäthylenglykole, deren Mono- und Dialkyläther, Äthylenglycol-monoäthyl- äther oder -diäthyläther, Diäthylcarbonat, Dimethylcarbonat oder Ester, wie Äthylacetat, Propylacetat, Butylacetat, ss-Äthoxyäthylacetat, aliphatische oder cycloaliphatische Ke tone, beispielsweise Methyläthylketon, Methylisobutylketon, Cyclohexanon.

Isophoron, Mesityloxyd oder Diacetonalkohol. Als zweckmässig erweist sich auch ein Gemisch eines ali phatischen Ketons, beispielsweise Methyläthylketon und eines aromatischen Kohlenwasserstoffes, insbesondere Toluol. Vorteilhaft ist besonders die Verwendung von Alkoholen wie Methanol, Äthanol und vorzugsweise n-Propanol, iso-Propa- nol, n-Butanol, tert.-Butanol, sec.-Butanol oder Benzylalko hol; in Frage kommen weiterhin Gemische aus mehreren Lösungsmitteln, welche mindestens ein Lösungsmittel aus einer der genannten Klassen enthalten.

Neben dem Farbstoff bzw. Aufheller und Lösungsmittel (Verdünnungsmittel) enthalten die erfindungsgemäss zu ver wendenden Druckfarben (Tinten) auch mindestens ein Bindemittel, das als Verdickungsmittel des Druckansatzes und als mindestens vorübergehendes Bindemittel des Farbstoffes auf dem zu bedruckenden Material wirkt. Als solche Binde mittel eignen sich synthetische, halbsynthetische und natür liche Harze, und zwar sowohl Polymerisations- als auch Polykondensations und Polyadditionsprodukte. Prinzipiell können alle in der Lack- und Druckfarbenindustrie ge bräuchlichen Harze und Bindemittel verwendet werden, wie sie z. B. in den Lackrohstofftabellen von Karsten (3. Auflage Hannover 1963) und im Werk über Lackkunstharze von Wagner und Sarx (4. Auflage München 1959) beschrieben sind.

Vorzugsweise verwendet man allein oder mit anderen in der folgenden Liste genannten Bindemitteln gemischte Harze, die bei Erhitzen aushärten. Vorteilhaft ist die Verwendung von Harzen, die in dem verwendeten wässrig organischen Medium löslich sind.

Geeignete Harze sind beispielsweise die folgenden: Kolo phonium und seine Derivate, hydriertes Kolophonium, di- oder polymerisiertes Kolophonium, als Kalzium oder Zink salz, mit ein- oder mehrwertigen Alkoholen verestertes Kolo phonium; mit Harzbildnern wie Acrylsäure und Butandiol oder Maleinsäure und Pentaerythrit modifiziertes Kolopho niumharz;

die löslichen mit Kolophonium modifizierten Phe nolharze und Harze auf Basis von Acrylverbindungen, Mal- einatharze, ölfreie Alkydharze, styrolisierte Alkydharze, Vi- nyltoluol-modifizierte Alkydharze, Alkydharze mit syntheti schen Fettsäuren, Leinölalkydharze, Ricinenalkydharze, Rici- nusölalkydharze, Sojaölalkydharze, Cocosölalkydharze, Tallöl- und Fischölalkydharze, acrylierte Alkydharze, sowie Öle und Ölfirnisse.

Ferner Terpenharze, Polyvinylharze wie Poly- vinyl-acetat, Polyvinyl-chlorid, Polyvinylidenchlorid, Poly- vinylacetale, Polyvinylalkohol, Polyvinyläther, Misch- und Pfropfpolymere mit verschiedenen Vinylmonomeren, Poly acrylsäureharze, Acrylharze, Polystyrole, Polyisobutylene, Polyester auf Basis von Phthalsäure, Adipinsäure, Sebacin- säure usw., Naphthalinformaldehydharze, Furanharze, Keton harze, Aldehydharze, Polyurethane (insbesondere erst bei erhöhter Temperatur härtende Urethanvorprodukte),

Epoxyd- harze (insbesondere erst bei erhöhter Temperatur aushär tende Harz-Härter-Gemische) und deren Vorkondensate. Vorprodukte von ungesättigten Polyesterharzen, Diallylphtha- lat-Präpolymere, Polyolefine wie Polyäthylen- oder Polypro pylenwachs, Cumaronindenharze, Carbamid- und Sulfonamid harze, Polyamid- und Polyesterharze, Silikonharze, Kau tschuk und seine Derivate, wie Cyclo- und Chlorkautschuk, vor allem aber Cellulosederivate wie Celluloseester (Nitro- cellulose, Celluloseacetat u.

dgl.), und insbesondere Cellulose äther, wie Methylcellulose, Hydroxyäthylcellulose, Hydroxy- propylcellulose, Cyanäthylcellulose, Äthylcellulose und Ben zylcellulose. Es können auch die entsprechenden Derivate anderer Polysaccharide verwendet werden.

Die mit den erwähnten Harzen, Farbstoffen, Lösungs mitteln oder Druckfirnissen nach an sich üblichen Methoden hergestellten Druckfarben (Lösungen, Dispersionen, Emul sionen) werden direkt auf das zu bedruckende Material nach den verschiedensten Drucktechniken verdruckt, z. B. nach Flachdruckverfahren (z. B. Offset), nach Hochdruckverfah ren (z. B. Buchdruck, Flexodruck), nach Tiefdruckverfahren (z. B. Rouleauxdruck, Rotationstiefdruck, Stichtiefdruck), nach Durchdruckverfahren (z. B. Siebdruck, Filmdruck) oder nach elektrostatischen Druckverfahren.

Zur Verbesserung der Gebrauchsfähigkeit der Druck tinten können fakultative Komponenten wie Weichmacher, Quellmittel, hochsiedende Lösungsmittel wie z. B. Tetralin oder Dekalin, ionogene oder nichtionogene oberflächenaktive Verbindungen, wie beispielsweise das Kondensationsprodukt von /3-Naphthalinsulfonsäure mit Formaldehyd, partiell de- sulfoniertes Ligninsulfonat, oder das Kondensationsprodukt von 1 Mol Octylphenol mit 8 bis 10 Mol Äthylenoxyd zuge setzt werden.

Die mengenmässige Zusammensetzung der Druckfarben hinsichtlich Harzgemisch und Lösungsmittelgemisch wird durch zwei Erfordernisse bestimmt: Die verwendeten Lösungsmittel müssen in solchen Men gen vorhanden sein, dass das Harz gelöst bleibt, und ander seits muss die Menge des Lösungsmittels innerhalb solcher Grenzen liegen, dass die Viskosität der Druckfarbe den für die Durchführung des Druckverfahrens erforderlichen Wert aufweist. So werden beispielsweise im Tiefdruck in der Regel mit einem Mengenverhältnis von Harz: Lösungsmittel, das zwischen 1 : 1 und 1:50, vorzugsweise zwischen 1 : 3 und 1 : 20, liegt, gute Resultate erhalten.

Mit Vorteil bedruckt man so, dass auf dem bedruckten Material wenig Bindemittel, vorzugsweise höchstens etwa 10 g/m2 und zweckmässig unter 5 g/m2, zurückbleibt.

Die bedruckte Ware wird nach eventueller Trocknung und Regenerierung der verwendeten Lösungsmittel einer Hitzebehandlung, z. B. einer Dämpfung oder vorzugsweise einer Behandlung mit trockener Hitze, unterworfen. Die be druckte Ware kann z. B. erhitzt werden mittels Infrarotstrah len oder in einem Trockenschrank. Mit Vorteil wird ver schlossen geheizt d. h. in einer Bügelpresse oder mit einer Heizplatte, oder durch Passierenlassen zwischen geheizten Zylindern oder Walzen, durch Erwärmung in einem Bad von geschmolzenen Metallen, in speziellen Wärmeschränken usw. Es wird dabei erfindungsgemäss auf die Sublimiertemperatur der verwendeten Farbstoffe und/oder Aufheller oder wenig darüber erwärmt. Vorteilhaft wird 10 bis 120 Sekunden auf 180 bis 250 C, vorzugsweise etwa 15 bis 50 Sekunden auf 200 bis 230 C, erhitzt.

Nach der Erwärmung ist keine wässerige Nachbehandlung notwendig. Die so erhaltenen Färbungen sind waschecht und je nach Qualität des verwendeten Druckträgers auch trocken reinigungsecht. Nach dem vorliegenden vereinfachten Direkt druckverfahren erhält man Farbtiefe und je nach den gewähl ten Farbstoffen und Aufhellern auch brillante Drucke, wie sie bisher nach graphischen Druckmethoden nicht, nach tex tilen Druckmethoden nicht ohne umständliche und teure Wasch- und Spülprozesse herstellbar waren.

In den nachfolgenden Beispielen bedeuten die Teile, so fern nichts anderes angegeben wird, Gewichtsteile, die Pro zente Gewichtsprozente, und die Temperaturen sind in Cel siusgraden angegeben.

Beispiel 1 5 Teile des blauen Farbstoffes der Formel
EMI0004.0001
35 Teile einer 30%igen, wässrigen Acrylharzlösung in Äthanol/ Wasser ( Acryscope 85-1 ; Johnson Chem. Div.), 20 Teile Äthanol und 40 Teile Wasser werden mit einem Zahnschei- benrührer mit einer Umfangsgeschwindigkeit von etwa 12 m/ sec während 15 Minuten verrührt und auf ein Polyestervlies verdruckt. Fixierung des Farbstoffes durch trockenes Erhitzen auf etwa 200 während 30 sec (Bügeleisen) ergeben ein tief blaues Druckmuster, das gute Wasch- und Reibechtheiten aufweist.

Beispiele 2 bis 4 , des unten in Spalte 1 Eine Druckfarbe, bestehend aus 10 angegebenen Farbstoffes, 25% einer Acrylharzlösung (beste hend aus 60% Wasser, 10%n Äthanol und 30% Acrylharz; Dichte 0,996, pH-Wert 7,3 und Viskosität 21 000 cps; erhält lich unter dem Handelsnamen Acryscope 85-1 von der Johnson & Son Inc.), 35%n einer 2%igen wässerigen Lösung von Methylcellulose und 30% Äthylenglykol, wird im Tiefdruck verfahren (Gravurtiefe 1100 bei einer Druckgeschwindig keit von 15 m/min auf Nylon 6-Teppichware aufgedruckt.

Der Teppich wird bei 60 in einem Umlufttrockenschrank 5 Minuten getrocknet und anschliessend auf Sublimations temperatur der Farbstoffe erhitzt. Der erhaltene Druck hatte die in Spalte 2 angegebene Färbung.
EMI0004.0004

Claims

PATENTANSPRUCH I Verfahren zum ein- oder mehrfarbigen Bedrucken oder zum optischen Aufhellen von textilen Flächengebilden aus Kunstfasern, dadurch gekennzeichnet, dass man das Textilgut mit einer wässrig-organischen Druckfarbe bedruckt, welche neben mindestens einem Bindemittel einen bei 140 bis 250 sublimierenden Farbstoff und/oder optischen Aufheller ge löst oder dispergiert enthält, und im Sublimationstemperatur intervall 10 bis 120 sec erwärmt, ohne dass eine wässerige Nachbehandlung durchgeführt wird. / UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass man sublimierbare Monoazo-, Nitro-, Anthra- chinon- oder Chinophthalonfarbstoffe verwendet. 2.

Verfahren gemäss Patentanspruch I oder Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man Farbstoffe verwendet, die zwischen 180 und 22(1 sublimieren. 3. Verfahren gemäss Patentanspruch I, dadurch gekenn zeichnet, dass der Farbstoff und/oder Aufheller in der Druck farbe gelöst ist. 4. Verfahren gemäss Patentanspruch I, dadurch gekenn zeichnet, dass der Farbstoff und/oder Aufheller in der Druck farbe dispergiert ist. 5. Verfahren gemäss Unteranspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, dass die in der Druckfarbe dispergierten Farbstoffe zur Hauptsache eine Teilchengrösse von 10 ,u aufweisen. 6.

Verfahren gemäss Patentanspruch I, dadurch gekenn zeichnet, dass die Menge der Bindemittel in der Druckfarbe so gering ist, dass höchstens 10 g/m2 auf dem bedruckten Textilgut davon zurückbleibt. 7. Verfahren gemäss Unteranspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, dass der auf dem Textilgut zurückbleibende Rück stand an Bindemittel unter 5 g/m2 liegt. B. Verfahren gemäss Patentanspruch I, dadurch gekenn zeichnet, dass man Druckfarben verwendet, in denen sich als Bindemittel ein Acrvlharz befindet. 9.

Verfahren gemäss Unteranspruch 8, dadurch gekenn zeichnet, dass man Faservliese mit einer wässrig-organischen Druckfarbe, die ein wasserlösliches Acrv_ (harz enthält, be druckt. 10. Verfahren gemäss Patentanspruch I, dadurch gekenn zeichnet, dass man Druckfarben verwendet, in denen ein Bindemittel in einem Alkohol-Wasser-Gemisch gelöst ist. 11. Verfahren gemäss Unteranspruch 10, dadurch gekenn zeichnet, dass man aliphatische Alkohole verwendet. 12.

Verfahren gemäss Patentanspruch I, dadurch gekenn zeichnet, dass man Druckfarben verwendet, in denen sich als weitere Komponenten Weichmacher, Quellmittel für voll synthetische Fasern, Durchdringungsmittel und/oder Carrier für vollsynthetische Fasern befinden. 13. Verfahren gemäss Patentanspruch I, dadurch gekenn zeichnet, dass man die bedruckte Ware unter eventueller Regenerierung der verwendeten Lösungsmittel trocknet und auf mindestens 180 erwärmt. 1.4. Verfahren gemäss Unteranspruch 13, dadurch ge kennzeichnet, dass man in Kontakt mit einer geheizten Platte oder mit geheizten Walzen erwärmt. 15. Verfahren gemäss Unteranspruch 13, dadurch gekenn zeichnet, dass man mit Infrarotstrahler oder in einem Wärme schrank trocken erwärmt. 16.

Verfahren gemäss Unteranspruch 13, dadurch gekenn zeichnet, dass man 10 bis 60 Sekunden erwärmt. PATENTANSPRUCH II Nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch I ein- oder mehrfarbig bedruckte oder optisch aufgehellte Textilmateria lien. Entgegengehaltene Schrift- und Bildwerke Britische Patentschrift Nr. 775 406 Französische Patentschrift Nr.1223 330 American Dyestuff Reporter , 54 (1965), 26-38 (P13-025) Journal of the Society of Dyers and Colourists , 74 (1958), 464J475 - 69 (1953), 243