DE2627471A1

DE2627471A1 - Farbstoffhaltige oel-in-wasser emulsion

Info

Publication number: DE2627471A1
Application number: DE19762627471
Authority: DE
Inventors: Kazuko Iwano; Akira Nakamura
Original assignee: Nippon Kayaku Co Ltd
Current assignee: Nippon Kayaku Co Ltd
Priority date: 1975-06-24
Filing date: 1976-06-18
Publication date: 1977-01-13
Also published as: GB1518910A; FR2315525A1; JPS5821665B2; JPS52820A

Description

BESELERSTRASSE 4

DR. J.-D. FRHR. von UEXKÜLL

DR. ULRICH GRAF STOLBERG 9 R 9 7 U 7 1 DIPU-ING. JÜRGEN SUCHANTKE

Nippon Kayaku (Prio: 24. Juni 1975

Kabushiki Kaisha

_JA ^_52371975 _ _1321Q)

No. 2-1, Marunouchi 1-chome,

Chiyoda-ku, Tokio/Japan Hamburg, 16. Juni 1976

Farbstoffhaltige öl-in-Wasser Emulsion

Die Erfindung betrifft eine Öl-in-Wasser Emulsion, die in der ölphase einen wasserunlöslichen Farbstoff enthält.

Herkömmliche Farbstoffe, die im wesentlichen in Wasser unlöslich sind und synthetische Fasern färben, werden im allgemeinen in Form von Dispersionsfarben verwendet, die in Wasser dispergiert werden können. Die im Handel erhältlichen Dispersionsfarben enthalten stets ein wasserlösliches Dispergiermittel. Wenn eine Farbpaste unter Verwendung eines Verdickungsmittels hergestellt wird, liegt der Farbstoff in einer kontinuierlichen wässrigen Phase vor.

Die Farbstoffixierung während des Bedrückens oder des kontinuierlichen Färbens wurde bisher durch Behandlung mit gesättigtem oder überhitztem Wasserdampf bewirkt. Das sogenannte Thermosol Verfahren wendet trockene heiße Luft u.a. an. Das Thermosol

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Verfahren führt jedoch zu einer unzureichenden Fixierung des Farbstoffes. Selbst wenn den Farbwert verbessernde Mittel zugefügt werden, um die Fixierung im Thermosol Verfahren zu unterstützen, ist der erzielte Effekt nicht ausreichend. Insbesondere hinsichtlich der Farbstoffixierung und der Anfärbung nicht-gefärbter Teile während des Spülens werden im Vergleich zur Dampfbehandlung wesentlich schlechtere Ergebnisse erhalten. Es wurden auch schon Farbstofformulierungen vom· Typ der Wasser-in-Öl Emulsion vorgeschlagen. In diesen Formulierungen bildet das Öl die kontinuierliche Phase. Dies bedeutet, daß eine besondere Vorrichtung erforderlich ist und die Anwendung der Formulierungen Nachteile mit sich bringt.

Gegenstand der Erfindung sind daher neuartige viskose FarL-stofformulierungen vom Typ der Öl-in-Wasser Emulsion, die zu einer ausgezeichneten Farbstoffixierung führen, von einer merklichen Ausblutung während des Fixierungsverfahrens frei sind, während des Spülens nach der Farbstoffixierung weniger auf nicht-gefärbte Teile ausfärben, wasserfeste gefärbte Produkte ergeben und leicht zu handhaben sind.

Die Erfindung umfaßt auch ein Verfahren zur Herstellung der obigen Formulierungen.

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Es wurde gefunden, daß, wenn ein in Wasser unlöslicher Farbstoff als Bestandteil einer öl-in-Wasser"Emulsion verwendet wird, die den Farbstoff in der öligen Phase enthält, die mit dieser Farbstofformulierung gefärbten Produkte in Bezug auf die Farbstoffixierung und Klarheit im Vergleich zu den mit einer herkömmlichen Dispersionsfarbe erhaltenen eindeutig verbessert sind.

Eines der wichtigsten Merkmale der Erfindung besteht darin, daß der wasserunlösliche Farbstoff in der öligen, in Wasser dispergierten Phase vorliegt.

Wenn der Farbstoff mittels des Thermosol Verfahrens oder durch Behandlung mit überhitztem Wasserdampf fixiert wird, erweist sich die erfindungsgemäße Farbstofformulierung als hochwirksam und besser als die herkömmlichen Dispersionsfarben. Die erfindungsgemäße Farbstofformulierung erzielt ohne ein den Farbwert verbesserndes Mittel eine für praktische Anwendungszwecke ausreichende Farbtiefe. Außerdem ist der Prozentsatz der Farbstoffixierung so hoch, daß die Verfärbung nicht-gefärbter Teile auf ein Minimum unterdrückt wird. Auch das Ausbluten, das während der Behandlung mit gesättigtem oder überhitztem Wasserdampf auftreten kann, ist merklich reduziert.

Die erfindungsgemäße Farbstofformulierung vom Typ einer öl-in-

Wasser Emulsion enthält (a) ein Verdickungsmittel, (b)j/Wasser

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na

und (c) mindestens ein Öl aus der Gruppe der flüssigen Kohlenwasserstoffe und der flüssigen halogenierten Kohlenwasserstoffe, die mindestens einen wasserunlöslichen Farbstoff für hydrophobe Fasern enthalten, der mit Hilfe eines Dispergiermittels dispergiert ist.

Diese Farbstofformulxerung wird dadurch hergestellt, daß man einen wasserunlöslichen Farbstoff für hydrophobe Fasern in mindestens einem Öl aus der Gruppe der flüssigen Kohlenwasserstoffe und der flüssigen halogenierten Kohlenwasserstoffe feinstdispergiert und die erhaltene Farbstoffdispersion mit dem Verdickungsmittel uncv/Wasser vermischt.

Der vorliegend verwendete Farbstoff besteht aus einem in Wasser unlöslichen Farbstoff, der hydrophobe Fasern färbt. Zu diesen Farbstoffen gehören Farbstoffe der verschiedenartigsten Strukturen, die im Molekül keine wasserlöslichen Gruppen enthalten, sowie wasserlösliche ionische Farbstoffe, vorausgesetzt, daß letztere durch Salzbildung mit einer entgegengesetzt geladenen ionischen Substanz unlöslich oder weitgehend unlöslich gemacht wurden.

Beispiele für geeignete Farbstoffarten sind Monoazo-, Dis-azo-, Anthrachinon-, Nitro-, Nitroso-, Methin-, Chinolin-, Benzothiazol-, Xanthin-, Acridin-, Triazol-, Azin-, Oxazin-,

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Triazin-, Phthalocyanin-, Styryl-, Naphthochinon-, Perinon- und Chinophthalonfarbstoffe. Es kann jeder, gewöhnlich auf synthetische Fasern aufgebrachter Farbstoff verwendet werden.

Im allgemeinen werden die zuvor genannten Farbstoffe vor ihrer Anwendung in Wasser dispergiert. Im Handel sind sie nur als Dispersionsfarbe erhältlich, die ein wasserlösliches Dispergiermittel enthält. Erfindungsgemäß wird dagegen der Farbstoff ohne Dispergiermittel verwendet.

Die für die erfindungsgemäßen Farbstofformulierungen verwendbaren flüssigen Kohlenwasserstoffe und flüssigen halogenierten Kohlenwasserstoffe sind vorzugsweise nicht mit Wasser mischbar und haben einen Siedepunkt im Bereich von 50 bis 250 C. Hierzu gehören zum Beispiel η-Hexan, Methylpentan, n-Heptan, Methylhexan, Äthylpentan, Dimethylpentan, Trimethy!butan, n-0ctan, n-Nonan, n-Decan, Hexen, Methylpenten, Äthylbuten, Dimethylbuten, Hepten, Dimethylpenten, Trimethylbuten, Octen, Dimethylhexen, Trimethylpenten, Benzol, Toluol, Xylol, Äthylbenzol, Isopropylbenzol, Äthyltoluol, Trimethylbenzol, Amylbenzol, Dodecylbenzol, Amyltoluol, Trichlormethan, Tetrachlormethan, Dichloräthan, Trichloräthan, Tetrachloräthan, Pentachloräthan, Dichloräthylen, Trichloräthylen, Tetrachloräthylen, Trichlorpropan, Dichlorpropan, Chlorbutan, Chlorpentan, Chlormethylheptan, Chlorbenzol, Dichlorbenzol, Brombenzol, Chlortoluol

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und deren Gemische. Außerdem können verschiedene Petroleumprodukte, wie Petroläther, Benzin, Ligroin, Gasolin, Kerosin, Leichtöl und Schweröl verwendet werden. Besonders bevorzugt werden die technischen Benzine Nr. 4 und 5, Kerosin und Leichtöl.

Vorliegend bezeichnet "technisches Benzin Nr. 4" (Mineralbenzin) ein gereinigtes Mineralöl mit einem 50 % Destillationspunkt unter 180 C und einem Trockenpunkt unter 2O5°C.

"Technisches Benzin Nr. 5" (Lösungsmittel für die Trockenreinigung) bezeichnet ein gereinigtes Mineralöl mit einem Anfangssiedepunkt über 150 C und einem Trockenpunkt unter 21O°C.

Ein Dispergiermittel wird zugefügt, wenn der Farbstoff in einer Vorbehandlungsstufe in den oben beschriebenen flüssigen Kohlenwasserstoffen oder halogenierten Kohlenwasserstoffen feinstdispergiert wird. Für diesen Zweck sollte das Dispergiermittel im verwendeten Kohlenwasserstoff löslich sein und gegenüber den Farbstoffteilchen Netzbarkeit besitzen. Beispiele für solche Dispergiermittel sind:

a) Ester von Sorbit, Sorbitan und Saccharose mit aliphatischen Säuren, zum Beispiel Sorbitanmonolaurat, -palmitat,

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-stearat, -monooleat, -sesquioleat, -distearat und -trioleat sowie deren Hydroxyäthylderivate;

b) hochmolekulare Polypropylenoxide und Blockcopolymere aus Polypropylenoxid und Polyäthylenoxid;

c) Glyceride höherer Fettsäuren, zum Beispiel Monoglyceride der Laurinsäure, ölsäure, Palmitinsäure, Margarinsäure, Stearinsäure und dergleichen;

d) Polyäthylenglykolalkyläther und Polyäthylenglykolalkylphenyläther, zum Beispiel Polyäthylenglyko1lauryläther, -stearyläther, -oleyläther, -octyläther und -nonylphenyläther;

e) Polyäthylenglykolacylester, zum Beispiel -laurat, -stearat und -oleat;

f) Metallsalze höherer Fettsäuren, zum Beispiel Calciumstearat, Aluminiumoleat, Magnesiumpalmitat und dergleichen sowie

g) amphotere Phosphatide, zum Beispiel Lecithin.

Unter diesen werden Polyäthylenglykolalkyläther, Polyäthylenglykolalkylphenyläther, Fettsäureester von Sorbitan, Block-

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copolymere aus Polyäthylenglykol und Polypropylenglykol, sowie Lecithin besonders bevorzugt.

Die zuvor beschriebenen Dispergiermittel können allein oder in Mischung verwendet werden.

Das erfindungsgemäß eingesetzte Verdickungsmittel ist ein wasserlösliches Verdickungsmittel oder ein Halbemulsion-Verdickungsmittel, die im allgemeinen zum Bedrucken von Textilgewebe verwendet werden.

Ein wasserlösliches Verdickungsmittel wird durch Vermischen des verdickenden Mittels mit Wasser hergestellt. Vorzugsweise wird das wasserlösliche verdickende Mittel in einer Menge von 3 bis 20 Gew. % der viskosen wässrigen Lösung eingesetzt. Als verdickende Mittel können zum Beispiel Stärken, wie Weizenstärke und Reisstärke, Natriumalginat, Zellulosederivate, wie Methylzellulose, Hydroxyäthylzellulose und Carboxymethylzellulose, Gummishirazs, natürliche Gummiarten wie Gummitragacanth, Gummiarabikum, Robiniengummi, verätherter Robiniengummi, bearbeitete Stärken, wie Britischer Gummi und Dextrin sowie synthetische Verdickungsmittel, wie Polyvinylalkohol und Natriumpolyacrylat und dergleichen allein oder in Mischung verwendet werden.

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Die Mikrodispergierung des Farbstoffes im oben beschriebenen öl wird vorzugsweise wie folgt durchgeführt: Das Dispergiermittel wird zuerst in einer Menge von 3 bis 100 Gew.%, bezogen auf den Farbstoff, zu letzterem gegeben. Die bevorzugte Menge des zugesetzten Dispergiermittels beträgt 4 bis 30 Gew.%. Das erhaltene Gemisch wird dann in einer Kugelmühle oder Sandmühle zusammen mit Kugeln aus nichtrostendem Stahl, Glaskugeln, Sand oder Keramikkugeln bei höheren Umdrehungsgeschwindigkeiten vermischt, um die feinen Farbstoffteilchen im gesamten Öl zu dispergieren. Zur Erzielung eines vergleichbaren Ergebnisses kann auch eine Walzenmühle verwendet werden. Die Mikrodispergierung des Farbstoffes wird so lange durchgeführt, bis die Größe der Farbstoffteilchen auf unter 5 ,u reduziert ist. Vorzugsweise werden die Farbstoffteilchen auf eine durchschnittliche Größe von unter 1 ,u vermählen. Nachdem die Vermahlung vollständig ist, wird die erhaltene Dispersion von den in der mechanischen Mahlvorrichtung verwendetn Kugeln getrennt oder aus der Walzenmühle abgezogen. Zu diesem Zeitpunkt ist der Farbstoff gleichmäßig in Form sehr feiner Teilchen im Kohlenwasserstoff dispergiert. Die Konzentration des Farbstoffs in der Dispersion kann in zufriedenstellender Weise nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren auf höhere Werte gebracht werden.

Ein Halbemulsion-Verdickungsmittel, das für die erfindungsgemäßen Zwecke besonders brauchbar ist, kann durch Vermischen

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von (a) einer öl-in-Wasser Emulsion aus Wasser, dem Öl und einem gelösten Emulgiermittel und (b) eines oben beschriebenen Verdickungsmittels hergestellt werden. Als Komponente (a) wird eine solche aus 2 bis 5 % Emulgiermittel, 30 bis 80 % Öl und 15 bis 68 % Wasser bevorzugt. Im allgemeinen wird das Halbemulsion-Verdickungsmittel durch Vermischen von 20 bis 70 % der Komponente (a) mit 30 bis 80 % der Komponente (b) und anschließendes Vermischen von 40 bis 60 % des gebildeten Gemisches mit 40 bis 60 % Wasser hergestellt.

In der nächsten Stufe wird die oben beschriebene Dispersion des Farbstoffs im öl mit dem wasserlöslichen Verdickungsmittel oder einem Halbemulsion-Verdickungsmittel vermischt.

Das wasserlösliche Verdickungsmittel wird vorzugsweise durch Zugabe einer nicht flüchtigen Säure, wie Weinsäure, auf einen pH-Wert von 4 bis 5,5 und durch Zufügung von Wasser auf eine Viskosität von 4000 bis 10.000 Centipoise eingestellt (Rotationsviskosimeter für hochviskose Flüssigkeiten, Rotor Nr. 5, 20 U/Min, bei 25°C). Die so eingestellte Lösung des Verdickungsmittel s wird mittels eines Homomixers heftig gerührt, wobei man allmählich die Farbstoffdispersion zufügt. Nach beendeter Zugabe wird noch 30 bis 120 Sekunden kräftig gerührt, worauf man eine viskose Farbstofformulierung vom Typ einer Öl-in-Wasser Emulsion erhält, in der feine Farbstoff-

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teilchen in der Ölphase gleichmäßig dispergiert sind. Eine noch beständigere Emulsion kann man erhalten, wenn man ein wasserlösliches Emulgiermittel in einer Menge von 0,1 bis 1 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Formulierung, zu dem wasserlöslichen Verdickungsmittel gibt.

Anstelle des oben beschriebenen Verdickungsmittels kann vorzugsweise das Halbemulsiön-Verdickungsmittel verwendet werden. Das Halbemulsion-Verdickungsmittel wird ah herkömmlicher Weise auf einen pH-Wert von 4 bis 5,5 und eine Viskosität von 5000 bis 8000 Centipoise eingestellt und mittels eines Homomixers gerührt, wobei man allmählich die Farbstoffdispersion zugibt. Nach beendeter Zugabe wird noch 30 bis 120 Sekunden kräftig gerührt, worauf man eine ähnliche viskose Farbstofformulierung vom Öl-in-Wasser Typ erhält, die besonders beständig ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt die Menge des als ölphase dienenden Öls weniger als 30 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Formulierung.

Wie oben angegeben, kann das wasserlösliche Emulgiermittel mit Vorteil zur Erleichterung der Bildung der Emulsion verwendet werden. Brauchbare Emulgiermittel sind allgemein oberflächenaktive Mittel mit einem hydrophilen-lipophilen Gleichgewicht von 8 bis 18, die üblicherweise zur Einstellung von Öl-in-Wasser Emulsionen verwendet werden, wie zum Beispiel

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Lauryläther, Cetyläther, Stearyläther, Oleyläther, Octylphenyläther und Nonylphenyläther von Polyoxyäthylen; Sorbitanmonolaurat, Sorbitanmonostearat, Sorbitanmonooleat und Sorbitandioleat von Polyoxyäthylen; Blockcopolymere von Polyäthylenglykol und Polypropylenglykol und dergleichen.

Der Farbton und die Konzentration des Farbstoffs in der endgültigen Formulierung können·entweder während oder nach der Dispergierungsstufe eingestellt werden. Falls die Einstellung nach der Dispergierungsstufe erfolgt, kann eine weitere Menge Öl zur Verdünnung der Farbstoffdispersion eingeführt werden. Alternativ kann die Einstellung auch bewirkt werden, wenn man die Farbstoffdispersion mit dem wasserlöslichen Verdickungsmittel oder dem Halbemulsion-Verdickungsmittel mischt. In diesem Fall kann die Gesamtmenge der Farbstoffdispersion und des Öls vorzugsweise weniger als 40 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Farbstofformulierung betragen.

Es kann auch ein anderes Mischverfahren angewandt werden. Hiernach löst man zuerst ein wasserlösliches Emulgiermittel in Wasser. Unter heftigem Rühren wird eine Farbstoffdispersion allmählich zu der Emulgiermittellösung gegeben, so daß eine Öl-in-Wasser Emulsion entsteht. Dann wird eine wässrige Lösung des wasserlöslichen Verdickungsmittels zugemischt. Mit anderen Worten, für die Herstellung der erfindungsgemäßen Farbstoff-

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formulierungen können verschiedenartige Mischverfahren angewandt werden.

Diese Formulierungen enthalten vorzugsweise 30 bis 70 Gew.% Verdickungsmittel, 0 bis 70 Gew.% Wasser, 0,05 bis 50 Gew.% mindestens eines Öls aus der Gruppe der flüssigen Kohlenwasserstoffe und der flüssigen halogenierten Kohlenwasserstoffe, 0,01 bis 8 Gew.% Farbstoffe und 0,0005 bis 8 Gew.% Dispergiermittel.

Die Viskosität der Farbstofformulierung kann über einen weiten Bereich variieren. Sie hängt von den verschiedenen verwendeten Verdickungsmitteln und deren Mengen ab. Vorzugsweise beträgt sie 2000 bis 150.000 Centipoise.

Die viskose Farbstofformulierung vom Typ einer öl-in-Wasser Emulsion unterscheidet sich insofern wesentlich von der herkömmlichen Halbemulsion, als der Farbstoff in der Ölphase enthalten ist, die erfindungsgemäß die dispergierte Phase darstellt, während bei den bekannten Farbstofformulierungen der Farbstoff in der wässrigen, die kontinuierliche Phase darstellenden Phase enthalten ist. Insbesondere, wenn erfindungsgemäß ein wasserlösliches Verdickungsmittel verwendet wird, ist im Vergleich zu den herkömmlichen Halbemulsion-Verdickungsmitteln eine nicht so große Menge öl erforderlich.

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Die erfindungsgemäße farbstoffhaltige Öl-in-Wasser Emulsion kann auf jede gewünschte hydrophobe Faser aufgebracht werden, zum Beispiel auf Polyester-, Polyamid-, Triacetat- und Acetatfasern, Mischgewebe, einheitliche Gewebe, gewirkte Materialien aus diesen Fasern und solche mit natürlichen Fasern.

Durch die Anwendung der erfindungsgemäßen Öl-in-Wasser Emulsionen kann der Prozentsatz der Farbstoffixierung auf über 90 % erhöht werden, während mit den herkömmlichen wasserlöslichen Farbpasten, die handelsübliche Farbstoffe der gleichen Struktur enthalten, nur eine Fixierung von 30 bis 40 % erreicht wird.

Die erfindungsgemäße Farbstofformulierung hat die folgenden hervorragenden Eigenschaften:

(1) Der Farbwert ist ausgezeichnet. Es wird eine klare Farbe und ein tiefer Farbton erhalten. Der Prozentsatz der Farbstoffixierung ist hoch genug.

(2) Während der Farbstoffixierung tritt kaum eine Ausblutung auf, und es werden scharfe und klare Bildränder erhalten.

(3) Die Verfärbung nicht-gefärbter Teile während des Spülens und der Klärung nach der Farbstoffixierung wird im wesentlichen unterdrückt.

(4) Die Wasserfestigkeit der gesamten Produkte ist besser.

(5) Die Auftragung der Farbe erfolgt unter wässrigen Bedingungen, da es sich um eine Öl-in-Wasser Formulierung handelt. Die erfindungsgemäßen Produkte eignen sich für

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die Anwendung in jedem herkömmlichen System. Spezielle Vorrichtungen, wie eine H.T. Dämpfvorrichtung,sind nicht notwendig, während eine herkömmliche Thermosol Färbevorrichtung bei niedrigeren Farbstoffixierungstemperaturen angewandt werden kann. Dies zeigt die Überlegenheit der erfindungsgemäßen Produkte, da die Farbstoffixierung durch Härtung im Hinblick auf die Handhabung der gefärbten Fasern usw. technisch unvorteilhaft ist.

Wasser-in-Öl Emulsionen, die keinerlei Paste zum Bedrucken enthalten, eignen sich hervorrageftd für die Farbstoffixierung und ermöglichen eine erleichterte Spülung nach dem Färben, bringen aber aufgrund des Fehlens eines filmbildenden Mittels bestimmte Probleme mit sich, einschließlich des Ausfärbens auf nicht-gefärbte Teile durch Reiben und des Abklatschens in der Dämpfvorrichtung und der Thermosol Färbevorrichtung während der Farbstoffixierung. Da es unmöglich ist, bei Wasser-in-Öl Emulsionen eine wasserlösliche Paste zu verwenden, muß man auf eine geeignete öllösliche Druckpaste zurückgreifen. Es ist jedoch keine öllösliche Druckpaste bekannt, die in dieser Hinsicht zufriedenstellend wirkt. Einer der entscheidenden Vorteile der erfindungsgemäßen Öl-inWasser Emulsionen beruht darauf, daß beim Drucken eine wasserlösliche Paste verwendet und herkömmliche Färbevorrichtungen und Methoden angewandt werden können.

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Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiel 1

CI. Dispersionsgelb 104 (ohne Dispergiermittel

und Gerüststoff) 200 g

Sorbitanmonooleat 10 g

technisches Benzin Nr. 4 79Og

wurden in eine Kugelmühle mit nicht rostenden Stahlkugeln vom Durchmesser 4,8 mm eingefüllt. Das Gemisch wurde in der Kugelmühle 20 Stunden vermählen. Nach dem Vermählen wurden die Stahlkugeln abfiltriert, um die Farbstoffdispersion, in welcher der Farbstoff im Öl feinstdispergiert ist, abzutrennen, Die Farbstoffteilchen hatten eine durchschnittliche Teilchengröße von unter 5 ,u .

Eine wässrige Lösung von veräthertem Robiniengummi mit einer Viskosität von 10.000 Centipoise wurde mit Weinsäure auf den pH-Wert 5 eingestellt. In einem Homomixer wurden 990 g der eingestellten Gummilösung, zu der 10 g der Farbstoffdispersion gegeben worden waren, gerührt. Es wurde 1 Minute bei 8000 U/Min, gemischt, worauf man eine viskose Farbstofformulierung vom Typ einer öl-in-Wasser Emulsion mit einer Viskosität von 11.000 Centipoise erhielt. In dieser Formulierung sind die den Farbstoff enthaltenden öltröpfchen im wasserlöslichen Verdickungsmittel dispergiert.

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Beispiel 2

CI. Dispersionsblau 60 (ohne

Dispergiermittel und Gerüststoff) 400 g

Leichtöl 582 g

Sorbitanmonooleat 10 g

Glycerinmonostearat 8 g

wurde mit überschall von 27 KHz 5 Minuten bei 40°C behandelt und dann in eine Sandmühle eingeführt. Die Dispergierung wurde bei hohen Rührgeschwindigkeiten 180 Minuten lang durchgeführt. Der Sand wurde zur Abtrennung der Farbstoffdispersion/ in welcher der Farbstoff in Form von Mikroteilchen einheitlich dispergiert war, entfernt.

Unter Rühren wurde eine Mischung aus 30 g der obigen Farbstoffdispersion und 620 g technischem Benzin Nr. 4 langsam zu einer Lösung von 20 g Lauryläther von Polyoxyäthylen (hydrophiles-lipophiles Gleichgewicht = 15,7) und 20 g Sorbitanmonooleat von Polyoxyäthylen (hydrophiles-lipophiles Gleichgewicht = 11,8) in 310 g Wasser in einem Homomixer gegeben. Nach beendeter Zugabe wurde der Inhalt noch eine weitere Minute gerührt. Man erhielt eine beständige Öl-in-Wasser Emulsion mit einer Viskosität von 6000 Centipoise, in welcher der Farbstoff in den öltröpfchen gleichmäßig dispergiert ist. In dem Homomixer wurden 700 g der erhaltenen öl-in-Wasser Emulsion gerührt, wobei man 300 g einer wässrigen, auf pH

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eingestellten Natriumalginatlösung mit einer Viskosität von 30.000 Centipoise zufügte. Nach beendeter Zugabe wurde der Inhalt noch 1 Minute gerührt/ worauf man eine zufriedenstellende viskose öl-in-Wasser Formulierung erhielt.

Beispiel 3

Eine Mischung aus:

CI. Dispersionsblau 158 (ohne

Dispergiermittel und Gerüststoff) 300 g

Sorbitanmonooleat 10 g

Kerosin 690 g

wurde in einem Kneter 20 Minuten geknetet und dann dreimal durch eine Walzenmühle geführt, um eine Farbstoffdispersion zu erhalten. 15g dieser Dispersion wurden mit 15 g Kerosin gemischt. Das erhaltene Gemisch wurde dann zu 970 g einer wässrigen Lösung gegeben, die Britischen Gummi und verätherten Robiniengummi (locustbean gum) in einem Gewichtsverhältnis von 1:1 enthielt und eine Viskosität von 10.000 Centipoise sowie einen pH-Wert von 4,5 aufwies. Nach beendeter Zugabe wurde der Inhalt noch eine Minute gerührt, worauf man eine viskose Öl-in-Wasser Emulsion mit einer Viskosität von 12.000 Centipoise erhielt, in welcher der Farbstoff in den öltröpfchen enthalten war.

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Beispiel 4

Das Beispiel 3 wurde mit der Abweichung wiederholt, daß man anstelle des in diesem Beispiel verwendeten Kerosins Leichtöl, technisches Benzin Nr. 4 und 5 sowie Schweröl verwendete.

Es wurden vergleichbare beständige viskose Formulierungen vom Typ einer öl-in-Wasser Emulsion erhalten.

Beispiel 5

Eine Mischung aus:

CI. Dispersionsblau 56 (ohne

Dispergiermittel und Gerüststoff) 150 g

Lecithin / 3 g

Sorbitanmonooleaf 3 g

Nonylphenyläther von Polyäthylenglykol 2 g

technisches Benzin Nr. 4 840 g

wurde in eine Kugelmühle eingeführt und in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 vermählen. 100 g der erhaltenen Farbstoffdispersion wurden mit 56Og technischem Benzin Nr. 4 vermischt. Das erhaltene Gemisch wurde langsam unter Rühren zu einer Lösung von 10 g Sorbitandioleat von Polyäthylen (hydrophileslipophiles Gleichgewicht = 11,2) und 30 g Nonylphenyläther von Polyoxyäthylen (hydrophiles-lipophiles Gleichgewicht = 13,3) in 300 g Wasser gegeben. 100 g der erhaltenen Emulsion wurden unter Rühren zu 900 g einer wässrigen Natriumalginat-

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lösung mit einer Viskosität von 10.000 Centipoise und dem pH-Wert 5 in einem Homomixer gegeben. Nach beendeter Zugabe wurde der Inhalt noch 1 Minute bei 5000 U/Min, gerührt.

Die erhaltene viskose Zusammensetzung vom Typ einer Öl-inWasser Emulsion war sehr beständig.

Beispiel 6

Das Verfahren des Beispiels 5 wurde mit der Abweichung wiederholt, daß anstelle des in diesem Beispiel verwendeten Dispergiermittels, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, 1 Gew.% Sorbitansesquioleat, -distearat, -trioleat, bzw. Oleat eines Äthylenoxid-Propylenoxid Blockcopolymeren vom Molekular-, gewicht 3000 (hydrophiles-lipophiles Gleichgewicht = 4,5) verwendet wurde.

Es wurden sehr beständige viskose öl-in-Wasser Formulierungen erhalten.

Beispiel 7

Eine Mischung aus:

CI. Dispersionsrot 145 (ohne

Dispergiermittel und Gerüststoff) 150 g

Sorbitanmonooleat 4 g

Sorbitansesquioleat 4 g

Tetrachloräthylen 824 g

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wurde in eine Kugelmühle mit nicht rostenden Stahlkugeln vom Durchmesser 4,8 mm eingefüllt. Die Mischung wurde 20 Stunden bei 60 U/Min, vermählen. Dann wurden die Stahlkugeln zur Abtrennung der Farbstoffdispersion entfernt.

10 g der erhaltenen Farbstoffdispersion wurden unter Rühren zu 990 g einer wässrigen Lösung von Natriumalginat und veräthertem Robiniumgummi (1:2) mit einer Viskosität von 1O.00O Centipoise und einem mit Zitronensäure auf 5 eingestellten pH-Wert in einem Homomixer gegeben. Nach beendeter Zugabe wurde der Inhalt nach einer Minute bei 8000 U/Min, gerührt. Die erhaltene viskose Öl-in-Wasser Emulsion war sehr beständig.

Beispiel 8

Das Beispiel 7 wurde mit der Abweichung wiederholt, daß anstelle des in diesem Beispiel verwendeten Tetrachloräthylens Tetrachloräthan, Trichloräthylen bzw. Chlorbenzol verwendet wurde. Man erhielt vergleichbare Formulierungen vom Typ einer Öl-inWasser Emulsion.

Beispiele 9 bis 21

Vergleichbare Farbstofformulierungen vom Typ einer Öl-inWasser Emulsion wurden auch erhalten, wenn man die in der nachfolgenden Tabelle aufgeführten Farbstoffe anstelle der in den Beispielen 1 bis 8 verwendeten einsetzte und im übrigen wie in diesen Beispielen verfuhr.

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Tabelle

Beispiel	Farbstoff
9	Dispersionsgelb 5
10	Dispersionsgelb 58
11	Dispersionsgelb 64
12	Dispersionsgelb 82
13	Dispersionsgelb 105
14	Dispersionsorange 73
15	Dispersionsorange 119
16	Dispersionsrot 153
17	Dispersionsrot 59
18	Dispersionsvxolett 65
19	Dispersionsblau 81
20	Dispersionsblau 146
21	Dispersionsblau 259

Typ

Azo-Farbstoff Aminoketon-Farbstoff Chinolin-Farbstoff Methin-Farbstoff Xanthin-Farbstoff Azo-Farbstoff Anthrachinon-Farbstoff Azo-Farbstoff Anthrachinon-Farbstoff Anthrachinon-Farbstoff Anthrachinon-Farbstoff Azo-Farbstoff Azo-Farbstoff

Beispiel 22

Ein Verdickungsmittel zum Bedrucken, das verätherten Robiniengummi und Natriumalginat im Gewichtsverhältnis 1:1 sowie Oleyläther von Polyoxyäthylenglykol (hydrophiles-lipophiles Gleichgewicht =12,0) in einer Menge von 1 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Verdickungsmittels enthielt, wurde auf eine Viskosität von 9000 Centipoise und den pH-Wert 5

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eingestellt. 900 g dieses Verdickungsmittels wurden in einen Homomixer gegeben, worauf man langsam eine Mischung von 10 g der in Beispiel 1 beschriebenen Farbstoffdispersion, 25 g der in Beispiel 14 beschriebenen Farbstoffdispersion und 65 g der in Beispiel 20 beschriebenen Farbstoffdispersion zufügte. Nach beendeter Zugabe wurde noch 1 Minute bei 8000 U/Min, gerührt. Man erhielt eine schwarze Formulierung vom Typ einer öl-in-Wasser Emulsion mit einer Viskosität von 12.000 Centipoise, die den Farbstoff in den Öltröpfchen enthielt.

Beispiel 23

CI. Dispersionsblau 267 (ohne

Dispergiermittel und Gerüststoff) 66 g

CI. Dispersionsblau 268 34 g

Nonylphenyläther von Polyäthylenglykol 7,5 g

Dodecylphenyläther von Polyäthylenglykol 4,5 g

Oleyläther von Polyäthylenglykol 1,5 g

höhere Alkoholäther von Polyäthylenglykol 1,5 g

technisches Benzin Nr. 4 885 g

wurden in eine Kugelmühle mit nicht rostenden Stahlkugeln vom Durchmesser 4,8 mm gegeben. Die Mischung wurde 48 Stunden vermählen. Dann wurden die Stahlkugeln zur Abtrennung der Farbstoffdispersion, in welcher der Farbstoff im Öl fein dispergiert ist, entfernt.

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Ein Verdickungsmittel, das bearbeitete Stärke, Natriumalginat und verätherten Robiniengummi im Gewichtsverhältnis 5:3:2 enthielt, wurde auf eine Viskosität von 6000 Centipoise und durch Zugabe von Weinsäure auf den pH-Wert 4,5 eingestellt. In einen Homomixer wurden 980 g des obigen Verdxckungsmittels gegeben, dem man 20 g der obigen Farbstoffdispersion zufügte. Man beendeter Zugabe wurde der Inhalt noch 1 Minute bei 10.000 U/Min, gerührt. Man erhielt eine Öl-in-Wasser Emulsion mit einer Viskosität von 75ÖO Centipoise, in welcher die den Farbstoff enthaltenden öltröpfchen im wasserlöslichen Verdickungsmittel fein dispergiert sind.

Beispiel 24

Die Formulierung des Beispiels 1 wurde auf ein Gewebe aus Polyestergarn aufgedruckt, worauf man 5 Minuten bei 80°C trocknete und 5 Minuten bei 175°C härtete.

Das Gewebe wurde dann mit Wasser und anschließend mit warmem Wasser gespült und einer üblichen Reduktionsklärung unterworfen, worauf man ein gelb bedrucktes Gewebe mit wesentlich verbesserter Farbstoffixierung erhielt. Der Prozentsatz der Farbstoffixierung betrug 92 %. Durch Vermischen von 20 g einer 50 % Paste von CI. Dispersionsgelb 104 mit einer wässrigen Lösung von veräthertem Robiniengummi, die auf eine Viskosität von 10.000 Centipoise und mit Weinsäure auf den pH-Wert 5

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eingestellt war, wurde unter Rühren in einem Homomixer eine Farbpaste hergestellt. Die so erhaltene Paste wurde ähnlich wie die Formulierung des Beispiels 1 auf ein Gewebe aus Polyestergarn aufgedruckt, worauf man 5 Minuten bei 80 C trocknete und 5 Minuten bei 175°C härtete, dann mit Wasser und anschließend mit warmem Wasser spülte, klärte und trocknete, Die Farbstoffixierung im getrockneten Druck betrug 32 %.

Beispiel 25

Die Formulierung des Beispiels 2 wurde auf einen Polyesterjersey aufgedruckt, worauf man 5 Minuten bei 100 C trocknete und dann fünf Minuten bei 180 C mit überhitztem Wasserdampf behandelte. Der Jersey wurde anschließend mit Wasser und dann mit warmem Wasser gespült und einer Reduktionsklärung unterworfen. Der Jersey war bei ausgezeichneter Farbstoffixierung türkisblau bedruckt. Die Farbstoffixierung betrug 98 %. In einem Homomixer wurden 310 g Wasser zur Lösung von 20 g Lauryläther von Polyoxyäthylen (hydrophiles-lipophiles Gleichgewicht = 15,7) und 20 g Sorbitanmonooleat von Polyoxyäthylen (hydrophiles-lipophiles Gleichgewicht = 11,0) gerührt. Dann gab man langsam 65Og technisches Benzin Nr. 4 zu, und rührte nach der Zugabe des Benzins noch eine Minute. Unter Rühren wurden zu 700 g der so hergestellten Öl-in-Wasser Emulsion in einem Homomixer 260 g Natriumalginat mit einer Viskosität von 30.000 Centipoise und einem pH-Wert von 5 sowie 40 g einer

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50 % Paste von C.I. Dispersionsblau gegeben. Die so hergestellte Farbpaste wurde in ähnlicher Weise wie die Formulierung des Beispiels 2 auf einen Polyesterjersey aufgedruckt, worauf man 5 Minuten bei 100 C trocknete, 5 Minuten bei 180°C mit überhitztem Wasserdampf behandelte, mit gewöhnlichem Wasser und dann mit warmem Wasser spülte, einer Reduktionsklärung unterwarf und trocknete. Die Farbstoffixierung im getrockneten Druck betrug 80 %.

Beispiel 26

Die Formulierung des Beispiels 5 wurde auf ein Gewebe aus Polyestergarn aufgedruckt, worauf man 5 Minuten bei 80 C trocknete und 5 Minuten bei 180 C mit überhitztem Wasserdampf behandelte. Dann erfolgte die übliche Nachbehandlung und Trocknung. Das Gewebe war bei ausgezeichneter Farbstofffixierung klar blau bedruckt. Die Farbstoffixierung betrug 90 %. Unter Rühren wurden zu einer Lösung aus 250 g Wasser, 10 g Polyäthylenglykoldioleat (hydrophiles-lipophiles Gleichgewicht = 11,2), 30 g Nonylphenyläther von Polyathylenglykol (hydrophiles-lipophiles Gleichgewicht = 13,3) und 100 g einer 50 % Paste von CI. Dispersionsblau 158 langsam 610 g technisches Benzin Nr. 4 gegeben. Durch Vermischen von 100 g der so hergestellten Emulsion mit 900 g einer wässrigen Natriumalginatlösung mit einer Viskosität von 10.000 Centipoise und einem pH-Wert von 5 wurde eine Farbpaste hergestellt.

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Diese Farbpaste wurde in ähnlicher Weise wie die Formulierung des Beispiels 3 auf ein Gewebe aus Polyestergarn aufgedruckt, wonach man 5 Minuten bei 80°C trocknete, 5 Minuten bei 180°C mit überhitztem Wasserdampf behandelte, dann die üblichen Nachbehandlungen anschloß und trocknete. Die Farbstofffixierung im getrockneten Druck betrug 25 %.

Beispiel 27

Die Formulierung des Beispiels 3 wurde auf ein Gewebe aus Triacetatfasern aufgedruckt, worauf man 3 Minuten bei 80°C trocknete und eine Minute bei 180°C härtete. Dann wurde in üblicher Weise nachbehandelt und getrocknet. Das Gewebe war blau bedruckt und die Farbstoffixierung ausgezeichnet. Sie betrug 95 %. Beim Bedrucken eines Triacetatgewebes in ähnlicher Weise mit einer handelsüblichen Farbe gleicher Farbstoff struktur betrug die Farbstoffixierung nur 30 %.

Beispiel 28

Die Formulierung des Beispiels 16 wurde auf ein Gewebe aus Nylonfasern aufgedruckt. Anschließend wurde drei Minuten bei 80°C getrocknet und 20 Minuten bei 1OO°C mit Wasserdampf behandelt. Nach der Fixierung des Farbstoffes wurde mit Seife gewaschen. Das Gewebe war scharlachrot bedruckt, und die Farbstoffixierung ausgezeichnet.

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Beispiel 29

Die Formulierung des Beispiels 22 wurde auf einen Polyesterjersey aufgedruckt, worauf man drei Minuten bei 100⁰C trocknete und eine Minute bei 200°C härtete. Anschließend wurde die übliche Reduktionsklärung und Trocknung durchgeführt. Der Jersey war tiefschwärζ bedruckt, und die Farbstoffixierung ausgezeichnet. Sie betrug 93 %. Beim Bedrucken eines Polyesterjerseys in ähnlicher Weise mit einer handelsüblichen Farbe gleicher Farbstoffstruktur betrug die Farbstoffixierung nur 20 %.

Beispiel 30

Das Farbstoffixierungsverfahren gemäß Beispiel 24 bis 26 wurde durch eine 20-minütige Behandlung mit gesättigtem Wasserdampf bei 130C ersetzt. Man erhielt ähnliche bedruckte Produkte mit ebenfalls ausgezeichneter Farbstoffixierung.

Beispiel 31

Die Formulierung gemäß Beispiel 2 wurde mittels einer Rotationssiebdruckmaschine in einfacher Farbe auf ein Gewebe aus Polyestergarnen aufgedruckt. Anschließend wurde eine Minute ohne Zwischentrocknung bei 200 C gehärtet. Dann wurde mit gewöhnlichem Wasser und anschließend mit warmem Wasser gewaschen und einer Reduktionsklärung unterworfen. Das Gewebe war mit klarer türkisblauer Farbe einfach bedruckt. Die Farbstofffixierung war ausgezeichnet.

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Beispiel 32

Die Formulierung gemäß Beispiel 23 wurde' auf ein Gewebe aus Polyestergarnen gedruckt. Anschließend wurde 5 Minuten bei 80 C getrocknet und 5 Minuten bei 180°C gehärtet. Dann wurde mit gewöhnlichem Wasser und anschließend mit warmem Wasser gewaschen und einer Reduktionsklärung unterworfen. Das Gewebe war blau bedruckt, und die Farbstoffixierung ausgezeichnet. Sie betrug 90 %. Beim Bedrucken eines Polyestergewebes in ähnlicher Weise mit einer handelsüblichen Farbe der gleichen Farbstoffstruktur betrug die Fixierung nur 35 %.

Beispiel 33

Das Fixierungsverfahren des Beispiels 32 wurde durch eine 5 Minuten lange Behandlung mit überhitztem Wasserdampf bei 180C ersetzt. Es wurde eine noch bessere Fixierung des Farbstoffs erreicht.

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Claims

Patentansprüche

1. Als öl-in-Wasser Emulsion vorliegende Farbstofformulierung aus (a) einem Verdickungsmittel und (b) mindestens einem öl aus der Gruppe der flüssigen Kohlenwasserstoffe und der flüssigen halogenierten Kohlenwasserstoffe, das, mit Hilfe eines Dispergiermittels mindestens einen wasserunlöslichen Farbstoff für hydrophobe Fasern dispergiert enthält, und (c) gegebenenfalls Wasser.

2. Formulierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie 30 bis 70 Gew.% Verdickungsmittel, 0 bis 70 Gew.% Wasser, 0,05 bis 50 Gew.% Öl, 0,01 bis 8 Gew.% Farbstoff und 0,0005 bis 8 Gew.% Dispergiermittel enthält.

3. Farbstofformulierung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das öl aus flüssigen Kohlenwasserstoffen mit Siedepunkten im Bereich von 50 bis 250 C besteht.

4. Farbstofformulierung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Öl aus flüssigen halogenierten Kohlenwasserstoffen mit Siedepunkten im Bereich von 50 bis 25O°C besteht.

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fitfeändert

5. Farbstofformulierung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Dispergiermittel aus Polyäthylenglykolalkyläthern, Polyäthylenglykolalkylphenyläthern, Fettsäureestern von Sorbitan, Blockcopolymeren aus PoIyäthylenglykol und Polypropylenglykol bzw. Lecithin besteht.

6. Farbstofformulierung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Viskosität der Emulsion 2000 bis 150.000 Centipoise beträgt.

7. Farbstofformulierung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Verdickungsmittel aus Stärke, Zellulosederivaten, natürlichen Gummiarten, "Derivaten von natürlichen Gummiarten, Stärkederivaten bzw. einer HaIbemulsionspaste besteht.

8. Verfahren zur Herstellung der in Form einer öl-in-Wasser Emulsion vorliegenden Farbstofformulierung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man einen wasserunlöslichen Farbstoff für hydrophobe Fasern unter Bildung einer Farbstoffdispersion in öl dispergiert und die erhaltene Farbstoffdispersion mit einem Verdickungsmittel und\jwasser mischt.

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9. Die Verwendung der Farbstofformulierung nach Anspruch 1 zum Färben oder Bedrucken von fasrigen Produkten aus hydrophoben Fasern, Mischgeweben, einheitlichen Geweben oder entsprechenden gewirkten Materialien oder solchen mit natürlichen Fasern.

sch:kö

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