DE2413721A1

DE2413721A1 - Transferdruckverfahren

Info

Publication number: DE2413721A1
Application number: DE2413721A
Authority: DE
Inventors: Hans-Samuel Bien; Klaus Dr Wunderlich
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1974-03-21
Filing date: 1974-03-21
Publication date: 1975-10-02
Also published as: BE826898A

Description

Bayer Aktiengesellschaft

Zentralbereich Patente, Marken und Lizenzen

509 Leverkusen. Bayerwefk K/Kv

Transferdruckverfahren

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Bedrucken von vorzugsweise synthetischen oder teilsynthetischen polymeren Materialien nach dem Transferdruckprinzip, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man sublimierbare Farbstoffe der Formel

NHR₁

(ι)

RoNH 0
verwendet, ²

worin

R₁ und R₂ unabhängig voneinander Alkyl- oder Cycloalkylreste, die nicht ionische Substituenten enthalten können, bedeuten,

sowie. Drucktinten bzw. Druckpasten für den Transferdruck, die mit derartigen Farbstoffen bedruckten bzw. imprägnierten Hilfsträger und die Substrate, die mit derartigen Farbstoffen nach dem Transferdruckprinzip gefärbt worden sind. Geeignete nichtionische Substituenten sind in der Farbstoffchemie übliche nicht wasserlöslich machende und die Sublimierbarkeit im Bereich 120 - 24O⁰C, vorzugsweise 140 - 210⁰C, nicht wesentlich beeinflussende Reste.

Bevorzugt zu verwendende Farbstoffe sind solche der Formel I, in der R₁ und R₂ für gegebenenfalls einmal durch Hydroxy, Halogen, Cyan oder C_1-2-AIkOXy substituierte ^c1_6"^Alkyl" ^oder gegebenenfalls 1 bis 3-mal durch-Halogen, Le A 15 638 - 1 -

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C_{1 2}-Alkyl oder C_1-2-AIkOXy substituierte C₅_g-Cycloalkylreste stehen. Von diesen Farbstoffen sind besonders die der Formel

CHNH O
^Q4

bevorzugt,

in welcher.

Q₁, Q, für geradkettiges C₁ ,-Alkyl und Q₂, Q^ für C₁_₂-Alkyl steht oder in der

Q₁ und Q₂ sowie Q-, und· Q» zusammen die restlichen Glieder eines gegebenenfalls 1-3-mal durch Halogen oder Methyl substituierten 5- oder 6-gliedrigen Cycloalkylrest bilden können, wie z.B. Cyclopentyl, Cyclohexyl, Methylcylohexyl, Dimethylcyclohexyl, Trimethylcyclohexyl, Chloreyelohexyl u.a. Unter Halogen wird im Rahmen-dieser Erfindung Br und vor allem Cl und F verstanden.

Ein besonders bevorzugt zu verwendender Farbstoff entspricht der Formel

(III) CH

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Die erfindungsgemäß zu verwendenden Farbstoffe der Formeln I - III lassen sich nach üblichen Methoden durch Austauschreaktion des 1,5-Dihalogenanthrachinon, 1,5-Dinitroanthrachi*- non oder Anthrachinon-1,5-disulfonsäure und den entsprechenden Aminen herstellen. Derartige Mehoden sind beispielsweise in den Deutschen Patentschriften 144 634 und 181 722 beschrieben. Durch Einsatz von Amin-Gemisehen oder durch stufenweisen Austausch gegen verschiedene Amine lassen sich auch solche Verbindungen der Formel I herstellen, in denen R₁ und R₂ verschiedene Bedeutungen haben.

Das Bisisopropylamino-anthrachinon der Formel III fällt als Nebenprodukt bei der Herstelltung' von 1-Isopropylaminoanthrachinon-5-sulfonsäure an, die in der Deutschen Offenlegungsschrift 1 768 152 (GB-PS 1 194 665) beschrieben wird. Bei diesem' Verfahren zur Herstellung von 1-Isopropylaminoanthrachihori-5-sulfonsäure kann der Anteil an 1,5-Bisisopropylamino-ahthrachinon durch Veränderung der Reaktionsbedingungen, z.B. durch Erhöhung des Isopropylamin-Zusatzes und der Temperatur, erheblich gesteigert werden.

Weiterhin fällt 1,5-Bisisöpropylamino-anthrachinon auch als Nebenprodukt bei der Herstellung von i-Isopropylamino-5-nitroanthrachinon, die in der deutschen Offenlegungsschrift 2 150 (Be-1%'789 795)' beschrieben ist, an. Auch hier kann durch Veränderung der Reaktionsbedingungen der Anteil dieses Produktes erhöht werden.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden für Verbindungen, die wie z.B. das vorzugsweise einzusetzende Produkt III bisher als nur unbrauchbare Nebenprodukte auftraten, neue Verwendungsmöglichkeiten erschlossen.

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ORlGJMAL.

Das Transferdruckverfahren ist allgemein bekannt (vgl. z.b". Colour Index, 3. Ausgabe, Bd. 2, Seite 2480) und beispielsweise detailliert in den Französischen Patentschriften 1 223 330, 1 334 829 und 1 585 119) beschrieben. Dabei werden sogenannte Hilfsträger, die mit geeigneten Drucktinten bedruckt sind, in einen engen Kontakt mit dem zu bedruckenden Substrat gebracht, worauf unter Wärme- und gegebenenfalls Druckeinwirkung der Farbstoff von dem Träger auf das Substrat transferiert wird.

Als Hilfsträger kommen flächenförmige Gebilde, wie Papier, Cellophan, Baumwollgewebe, Leinengewebe, Metallfolien usw. in Betracht (vgl. Britische Patentschrift 1 190 889). Bevorzugt ist Papier.

Die Druckfarben können nach üblichen Druckverfahren (Hoch-, Flach-, Tief- oder Sieb-/Filmdruck) verdruckt werden.

Die Zusammensetzung der Drucktinten richtet sich nach der Art des Substrates, des Druckverfahrens, des Trägermaterials und anderes mehr. Im allgemeinen bestehen sie aus

a) einem sublimierbaren Farbstoff, im vorliegenden Fall also um Farbstoffe der Formel I,

b) einem Bindemittel,

c) einem Lösungsmittel,

d) gegebenenfalls Verdickungsmittel,

e) gegebenenfalls Füllstoffe und

f) gegebenenfalls Dispergiermittel.

Als Bindemittel kommen je nach dem Druckverfahren chemische und/oder physikalisch trocknende Produkte infrage, wie sie normalerweise im Textil- oder Papierdruck verwendet werden.

Als Verdickungsmittel kommen vor allem solche Produkte in Betracht, die bereits in geringer Konzentration eine deutliche Viskositätssteigerung bringen.

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Als Dispergiermittel sind nichtionogene Verbindungen wie Alkylpolyglykoläther und Alkylphenolpolyglykoläther sowie anionenaktive Verbindungen,wie Naphthalinsulfonsäureformaldehydkondensate, Ligninsulfonate und Sulfitablaugeprodukte. Die Art der Lösungsmittel hängt sehr stark von der Art des Druckverfahrens ab.

Besonders geeignete Druckverfahren zur Herstellung von bedruckten Papierhilfsträgern sind der Tiefdruck und der Rotationsfilmdruck. Der Tiefdruck ist dort angezeigt,wo eine extrem hohe Rasterfeinheit gefordert ist, während sich der Rotationsfilmdruck dort empfiehlt, wo geringe Metragen bedruckt werden (d.h. bei geringer Auflagenzahl) und nicht allerhöchste Anforderung an die Rasterfeinheit gestellt sind.

Eine Tiefdruckfarbe enthält im allgemeinen außer dem sublimierbaren Farbstoff ein im Tiefdruck übliches Bindemittel, d.h. physikalisch trocknende natürliche oder synthetische Hartharze, z.B. Celluloseäther, und ein nicht zu hoch siedendes organisches Lösungsmittel, wie Äthanol oder Toluol.

Für den Rotationsfilmdruck dagegen werden vorzugsweise wäßrige Drucktinten verwendet, welche außer dem Farbstoff ein Bindemittel, einen Füllstoff, ein Verdickungsmittel sowie gegebenenfalls organische Lösungsmittel und/oder Dispergiermittel enthalten, wobei das Bindemittel/Füllstoff-Gewichts-Verhältnis vorzugsweise 1 :6 bis 1 :8 beträgt. Als Bindemittel kommen dabei vor allem wasserlösliche (bzw. durch übliche Verseifungsprozesse löslich gemachte)

natürliche oder synthetische, physikalisch trocknende Produkte infrage, wie sie normalerweise zur Herstellung von Flexo- und Siebdruckfarben verwendet werden. Beispielsweise seien genannt: Schellak sowie Homo- und Copolymerisate auf der Grundlage von Vinylacetat, Vinylalkohol, Vinylchlorid, Acrylsäure, Acrylester und/oder Maleinsäure. Als Füllstoffe kommen Carbonate, Sulfate, Silicate, Oxide und dergleichen der Alkali- und Erdalkalimetalle sowie des Aluminiums und Titans in Betracht. Besonders bewährt haben sich feinteilige natürliche Calcium-Magnesiumcarbonate (Dolomit).

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Geeignete Verdickungsmittel siad Quelltore, Pflanzenk äther sowie Alginate. Als Lösungsmittel kommen mit Wasser mischbare, geruchsarme, physiologisch unbedenklich und verhältnismäßig hochsiedende Lösungsmittel wie Diacetonalkohol, Äthylglykol, Diäthylenglykol, Glycerin und andere in Betracht. Als Hilfträger kommen hierbei insbesondere solche aus Papier mit hoher Saugfähigkeit (Cobbwert >80) infrage.

Geeignete Substrate sind vorzugsweise flächenförmige Gebilde, wie Vliese, Filze, Pelze, Folien und vor allem Gewebe aus synthetischem oder teilsynthetischem Material, insbesondere solchem aus aromatischem Polyester, Cellulosetriacetat (ohne sogenannten S-finish), Superpolyamiden und Acrylnitrilpolymeren. Auch Gemische dieser hydrophoben synthetischen Fasern mit Natur- oder Regeneratfasern kommen in Betracht.

Nach dem bevorzugten Verfahren erhält man auf diesen Substraten klare rote Drucke mit guten Gebrauchsechtheiten.

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ORIGINAL INSPECTED

Beispiel 1 V

A) 75 g des Farbstoffs der Formel

CH

50 g eines anionischen Dispergiermittels, z.B. eines Ligninsulfonates oder eines Kondensationsproduktes aus Naphthalinsulf onsäure und Formaldehyd, und 100 ml Wasser werden vermischt und in einer Kugelmühle durch lOstündiges Mahlen in eine fein verteilte Form übergeführt. Die so erhaltene, ca. 30% Rohfarbe enthaltende Dispersion ist lagerstabil.

B) Die nach A) erhaltene wäßrige Dispersion kann wie folgt zu einer Druckpaste verarbeitet werden. 50-200 g werden mit 400 g einer 10bigen Johannisbrotkernmehlätherverdickung und 550-400 ml Wasser angeteigt.

C) Mit dieser Druckpaste wird ein Papier im Tiefdruckverfahren bedruckt. Verpresst man dieses Papier während 15-60 Sekunden bei 20O⁰C mit einem Textil aus Polyesterfasern, so erhält man einen klaren, farbkräftigen roten Druck mit guten Naßechtheiten.

Beispiel 2

A) 100 g einer Farbstoffdispersion, hergestellt nach der

Vorschrift des Beispiels ΪΑ), werden mit 800 g Wasser und .100 g einer 5%igen Alginatverdickung innig vermischt.

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Mit dieser Farbstofflösung wird eine Gewebebahn aus Baumwolle auf einem Foulard getränkt und anschließend getrocknet.

B) Das nach A) erhaltene Baumwollgewebe eignet sich für den Transferdruck besonders auf voluminösen Materialien, wie z.B, Teppichen aus Polyesterfasern.

Beispiel 3

A) 40-50 g des Farbstoffs der Formel

0 NHCH *

CH

■χ

'^ CHNH 0

CH₃

werden mit 5-10 g eines Emulgatorgemisches aus äthoxyliertem Nonylphenol (4-12 Mol Äthlyenoxid) in Wasser angeteigt. Man setzt 10 g Äthylcellulose N4 (Hercules Powder) und 30-40 Teile eines Maleinatharzes zu, das durch Kondensation von Colophonium mit Maleinsäure hergestellt wurde. Man knetet bei 80-100⁰C ca. 2 Stunden und mahlt anschließend auf einer der üblichen Mühlen. Man erhält ein feinkörniges Farbstoffpulver.

B) 200 g des nach A) erhaltenen Farbstoffpulvers gibt man unter Rühren in ein Gemisch aus

730 g Äthanol
50 g Äthylenglykol und
20 g Äthylcellulose N22 (Hercules Powder).

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C) Mit der so erhaltenen Druckfarbe kann man im Tiefdruck Papiere bedrucken. Von diesen bedruckten Papieren kann man im Transfer-Verfahren Textilien aus. Cellulosetriacetat, z.B. Gewirke, bedrucken und erhält klare kräftige rote Drucke.

Beispiel 4

75 g des Farbstoffs der in Beispiel 1 angegebenen Formel werden zusammen mit 50 g eines Kondensationsproduktes aus Naphthalinsulfonsäure und Formaldehyd und 100 g Wasser in einer Kugelmühle fein dispergiert. Die so erhaltene Farbstoffdispersion rührt man in eine Verdickung ein, die aus

21.Teilen Wasser

7 Teilen Diacetonalkohol

41,3 Teilen Microdol^ 'extra (natürliches Kalzium-Magnesium

Carbonat)

0,2 Teilen Natriumhexametaphosphat 0,5 Teilen Naphthalinsulfonsäure/Formaldehyd-Kondensations-

produkt

8 Teilen Bentone^EW 3%ig (Quellton)

12 Teilen Acrylatbinder DA (50%ige Lösung des Ammoniumsalzes eines Polyacrylates in, 33?6igem wäßrigen Äthylalkohol. Das Polyacrylat ist ein Colpolymerisat aus

60 Acrylsäureäthylester 25 Metacrylsäureäthylester 15 Acrylsäure)

Diese Druckpaste druckt man mit Siebdruckschablonen oder mit Rundschablonen auf einen Zwischenträger, vorzugsweise Papier mit einem Quadratmetergewicht von ca. 60-80 g/ m und einem von etwa 80. Man erhält einen glatten Druck.

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/ft?

Mit dem so hergestellten Papier kann man Textilien aus Polyester, Polyamid, Polyacrylnitril und Cellulosetriacetat in der Form "bedrucken, daß man das Textil mit dem Papier während 15-60 Sekunden in Kontakt bringt und auf Temperaturen von 190-200⁰C erhitzt. Man erhält brillante, rote Drucke auf den genannten Fasern.

Beispiel 5

Mit einer Druckpaste wie in Beispiel 3 beschrieben, stellt man einen Druck aus Papier, VIies-Material oder einem Baumwollnessel her. Wenn man diesen Druck mit Teppichmaterial aus Polyesterfasern während 30 Sekunden bei 200⁰C verpreßt, erhält man einen brillanten roten Druck.

Beispiel 6

Man verwendet ein bedrucktes Papier wie in Beispiel 4 beschrieben, und verpreßt dieses mit Decken, die aus Polyacrylnitrilmaterial hergestellt wurden. Man arbeitet dabei in einer Kammer unter vermindertem Druck zwischen 70 und 200 mm Hg-Säule. Man erhält einen Druck, bei dem der rote Farbstoff tief in das voluminöse Material eingedrungen ist.

Beispiel 7

Man verwendet Papiere, die gemäß Beispiel 3 hergestellt wurden und bedruckt damit Folien, die aus Polyester, Polyamid oder Polyacrylnitril hergestellt wurden. Man erhält transparente rote Drucke.

Beispiel 8

Verwendet man anstelle der in Beispiel 7 beschriebenen Folien mit Kunststoffbeschichteten Geweben oder Vliese, so erhält man kräftige rote Drucke, die die Eigenschaft haben, im Laufe der Zeit etwas zu verlaufen.

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Beispiel 9

Man verwendet Papiere, die gemäß Beispiel 4 hergestellt wurden und bedruckt damit Gegenstände, die aus Schaumstoffen hergestellt wurden. Die Schaumstoffe können auf Basis von Polyester, Polyäther oder Polystyrol hergestellt sein. Man erhält wiederum einen kräftigen roten Druck.

Beispiel 10

92 Teile anthrachinon-1,5-disulfonsaures Natrium werden zusammen mit 135 Teilen einer 70%igen wäßrigen Isopropylaminlösung, 37,8 Teilen nitrobenzol-3-sulfonsaurem Natrium, 11,5 Teilen Magnesiumoxid, 1,2 Teilen Kupfersulfat und 300 Teilen Wasser in einem Autoklaven 48 Stunden auf 150⁰C erwärmt. Nach dem Erkalten wird mit Salzsäure kongosauer gestellt, aufgekocht, heiß abgesaugt und mit heißem Wasser bis zum farblosen Ablauf gewaschen. Nach dem Trocknen werden 49,7 Teile 1,5-Bisisopropylamino-anthrachinon mit einem Reingehalt von 97% erhalten.

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Claims

Patentansprüche

'1. Verfahren zum Bedrucken ■ von vorzugsweise synthetischen oder teilsynthetischen polymeren Materialien nach dem Transferdruckprinzip, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man Farbstoffe der Formel

verwendet,
worin
R₁ und Rp unabhängig voneinander Alkyl- oder Cyclo-

alkylreste, die nicht ionische Substituenten

enthalten können, bedeuten.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Farbstoffe der angegebenen Formel verwendet, in der R₁ und Rp für gegebenenfalls einmal durch Hydroxy, Halogen, Cyan oder C_{1 2}-Alkoxy substituierte C₁ g-Alkyl- oder gegebenenfalls 1 bis 3-mal durch Halogen, C, ₂-Alkyl oder C_1-2-AIkOXy substituierte C,-_g-Cycloalkylreste stehen.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Farbstoffe der Formel

P . NHCiI

verwendet, in welcher Q₁ and Q₂ für geradkettiges C₁ .,-Alkyl und Q^ und Q₄ für C^^-Alkyl stehen oder in der Q₁ und Q₂ sowie Q, und Q^ zusammen die restlichen Glieder

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eines gegebenenfalls 1-3-mal durch Halogen oder Methyl substituierten 5- oder 6-gliedrigen Cycloalkylrest bilden können.
4. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Farbstoff der Formel

verwendet.
5. Hilfsträger für den Transferdruck, dadurch gekennzeichnet, daß diese mit Farbstoffen der Ansprüche 1-4 bedruckt oder imprägniert sind.
6» Drucktinten und Druckpasten für den Transferdruck, dadurch gekennzeichnet, daß diese Farbstoffe der Ansprüche 1 - 4 enthalten.
7. Synthetische oder teilsynthetische polymere Materialien, dadurch gekennzeichnet, daß diese mit Farbstoffen der Ansprüche 1-4 nach dem Transferdruckprinzip gefärbt worden sind.
8. Polyesterfasermaterialien, dadurch gekennzeichnet, daß diese mit Farbstoffen der Ansprüche 1-4 nach dem Transferdruckprinzip gefärbt worden sind.

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