DE2851467C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Farbzusammensetzung hoher Lagerstabilität
für den Wärme-Transferdruck zum Bedrucken von Fasern einschließlich
von Textilfasern und von Geweben, insbesondere von
säuremodifizierten synthetischen Fasern.
Thermo-Transferdruckverfahren zum Bedrucken von mit basischen
Farbstoffen (kationischen Farbstoffen) bedruckbarer Acrylfasern
und Polyesterfaser-Erzeugnisse sind bekannt und werden als Thermotransferdruck
oder Sublimationsdruck-Transferdruck bezeichnet.
Nachdem diese Verfahren im wesentlichen auf der Thermo-Umdruckfähigkeit
von Farbstoffen beruhen, wobei es sich vor allem um
Sublimationsvorgänge, in manchen Fällen aber auch um Schmelz- und
Verdampfungsvorgänge handelt, sind bereits viele Verfahren vorgeschlagen
worden, die zum Ziel haben, die Thermo-Umdruckfähigkeit
basischer Farbstoffe zu erhöhen. Eines der dabei vorgeschlagenen
Verfahren besteht darin, einen basischen Farbstoff zusammen mit einer Base zu
verwenden, um dadurch die Sublimationsfähigkeit des Farbstoffs
zu erhöhen; der Vorschlag findet sich in den japanischen Offenlegungsschriften
Nr. 12916/1974 und Nr. 12917/1974. Ein anderes
Beispiel für einen entsprechenden Vorschlag besteht darin, einen
basischen Farbstoff in dessen Karbinolbase bzw. Derivaten davon
umzuwandeln und erst dann für den Transferdruck zu verwenden;
dieser Vorschlag findet sich in den japanischen Offenlegungsschriften
18784/1975 und 14889/1975.
Diese Vorschläge erbringen in der Tat eine beträchtliche Steigerung
der Umdruckfähigkeit der Farbstoffe. Andererseits jedoch ergibt sich
der Nachteil, daß diese Farbstoffe und diese Farbstoffe enthaltende Farbschichten
von Umdruckfolien nur sehr begrenzt lagerfähig sind. Es
hat sich nämlich gezeigt, daß durch diese Erhöhung der Umdruckfähigkeit
der Farben deren Lagerstabilität wesentlich vermindert
wird.
Im Fall einer derartigen Farbzusammensetzung zersetzt sich nämlich
der in der Zusammensetzung enthaltende Farbstoff während der Lagerung.
Wird eine Umdruckfolie oder ein Transfermuster mit derartiger
Farbzusammensetzung ein bis zwei Monate lang gelagert, dann
zeigen sich eine Verminderung der Farbstoffkonzentration und ein
Wechsel im Farbton, und zwar im Vergleich mit derselben, eben
erst hergestellten Farbzusammensetzung. Diese Tendenz ist bei
manchen Farben besonders ausgeprägt.
Die erwähnten Nachteile der ähnlichen Farbzusammensetzungen für
den Thermo-Transferdruck sollen ihren Grund in der Instabilität
der Karbinolbasen und deren Derivaten haben, welche leicht umdruckbare
Farbstoffe darstellen, wobei auf die japanische Offenlegungsschrift
86691/1974 und auch "Dyeing Industry", 24(4),
Seiten 33-46, verwiesen wird.
Da die Umdruckfolien und die Farbzusammensetzungen im allgemeinen
nicht von den eigentlichen Druckern hergestellt werden, vermindert
die verkürzte Lagerfähigkeit den Wert der Umdruckfolien bzw. der
Farbzusammensetzungen für den Transferdruck beträchtlich.
Aufgabe der Erfindung ist deshalb eine Farbzusammensetzung für
den Thermotransferdruck zu schaffen, die sowohl eine beträchtliche
Thermo-Umdruckfähigkeit der Farbe als auch eine hohe Lagerstabilität
aufweisen.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß
Karbinolbasen basischer Farbstoffe oder deren Derivate zusammen mit
starken Basen in der Farbzusammensetzung für die Farbschicht
der Umdruckfolie verwendet werden.
Die Farbzusammensetzung für den Thermo-Transferdruck nach der Erfindung
besteht aus zumindest einer Karbinolbase eines basischen
Farbstoffs oder einem Derivat davon, einer starken Base, einem
Bindemittel und einem das Bindemittel lösenden Lösungsmittels.
Im Lichte der Ausführungen in der japanischen Offenlegungsschrift
12916/1974 und anderer Literaturstellen, in welchen gesagt ist,
daß eine Base ein Additiv darstellt, welches einen stabilen basischen
Farbstoff in eine instabile, wärmeübertragbare Karbinolbase umsetzt,
erscheint der Vorschlag gemäß vorliegender Erfindung sehr überraschend.
Es ist zwar noch nicht vollständig erklärbar, warum eine Karbinolbase
dann stabil bleibt, wenn ihr eine starke Base zugegeben wird,
ein Grund dafür kann jedoch sein, daß die Karbinolbase per se
keinesfalls instabil ist, sondern daß lediglich Zwischenverbindungen
zwischen einer Karbinolbase und einem basischen Farbstoff instabil
sind.
Zwischen dem Salz eines basischen Farbstoffs und einer Karbinolbase
gilt folgende Gleichung,
wobei Dy der kationische Anteil des basischen Farbstoffs ist.
Befindet sich nur eine Karbinolbase in einer Farbzusammensetzung,
so kann sich eine Zwischenverbindung gemäß obiger Gleichung bilden,
und zwar unter dem Einfluß von in den Spuren vorkommenden Säuren,
etwa dem Kohlendioxid der Luft, wobei dann diese instabile Zwischenverbindung
zu einer Zersetzung der Farbkomponente in der Farbzusammensetzung
führen kann.
Wenn beispielsweise NaOH als Base in dem basischen Farbstoff-Base-
System gemäß der japanischen Offenlegungsschrift 12916/1974 verwendet
wird, dann ergibt sich gemäß folgender Gleichung ein
Salz NaX
wobei X- ein Säureradikal ist. Dieses Salz NaX verbleibt in dem
System und verschiebt das Gleichgewicht nach links, was wohl zur
Bildung instabiler Zwischenverbindungen beiträgt.
Aus obigen Vermutungen ergibt sich, daß die Vermeidung einer Verschiebung
des Gleichgewichts, d. h. die Vermeidung der Bildung von
Zwischenverbindungen, durch Entfernen der unnötigen und nachteiligen
Säurespuren aus dem System und die Zugabe einer starken Base
für die Stabilität der Farbzusammensetzung verantwortlich sind.
Da die Thermo-Umdruckfähigkeit eines Farbstoffs mehr von seiner nichtionischen
Natur als von seiner ionischen Natur abhängt, beeinträchtigt die Vermeidung
der Bildung instabiler Zwischenverbindungen zur Erzielung
einer stabilen Karbinolbase keineswegs die Thermo-Umdruckfähigkeit
der Farbe selbst.
Wie erwähnt, beruht die Erfindung auf der Erkenntnis, daß die
Sublimationsfähigkeit eines Farbstoffs nicht immer direkt mit seiner
Stabilität zusammenhängt.
Weiter Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden
Beschreibung. Auf der Zeichnung, auf der gleiche Teile mit den
gleichen Bezugszeichen versehen sind, zeigt:
Fig. 1 einen Schnitt durch eine Umdruckfolie,
Fig. 2 einen Schnitt durch eine Abwandlungsform der Umdruckfolie,
und
Fig. 3 einen Schnitt durch die Umdruckfolie und das zu bedruckende
Material zur Erläuterung des Druckverfahrens.
Als Karbinolbasen basischer Farbstoffe oder als Derivate dieser Basen
können gemäß der Erfindung alle diejenigen verwendet werden, die
bei einer Transfertemperatur zwischen 80 und 250°C sublimierfähig
sind.
Beispielsweise können die Karbinolbasen und deren Derivate der
folgenden basischen Farbstoffe verwendet werden:
Methin-Farben, C. I. Basic Yellow
11,
C. I. Basic Yellow 14,
C. I. Basic Yellow 29,
C. I. Basic Yellow 51,
C. I. Basic Yellow 33,
C. I. Basic Yellow 28,
C. I. Basic Yellow 48,
C. I. Basic Orange 21,
C. I. Basic Red 12,
C. I. Basic Red 13,
C. I. Basic Red 15,
C. I. Basic Red 35,
C. I. Basic Red 52,
C. I. Basic Red 68,
C. I. Basic Violet 7,
C. I. Basic Violet 16,
C. I. Basic Violet 16,
C. I. Basic Violet 27,
C. I. Basic Violet
40, C. I. Basic Blue
Triarylmethan-Farben, wie C. I. Basic
Violet 1, C. I. Basic
Violet 3,
C. I. Basic Blue 1,
C. I. Basic Blue 5, C. I. Basic
Green 1, C. I. Basic
Green 4, C. I. Basic Violet 14
und C. I. Basic Violet 10;
Monoazo-Farben, wie C. I. Basic Orange 28,
C. I. Basic Red 23,
C. I. Basic Red 29,
C. I. Basic Violet 19,
C. I. Basic Blue 41 und
C. I. Basic Blue 57;
Cyanin-Farben, wie C. I. Basic
Red 14,
C. I. Basic Yellow 13 und
C. I. Basic Yellow 66;
Naphthostyryl-Farben, wie C. I. Basic
Blue 105 (S) und
C. I. Basic Blue 106 (S);
Thiazin-Farben, wie C. I. Basic Blue 9;
Acridin-Farben, wie C. I. 46025, C. I. 46075, C. I. 46065 und C. I. 46045;
Oxazin-Farben, wie C. I. Basic Blue
3, und
Xanthen-Farben, wie C. I. Basic Violet 10.
Die bei der Erfindung verwendeten Karbinolbasen werden beispielsweise
dadurch erhalten, daß die oben erwähnten basischen Farbstoffe in
einem wäßrigen System mit alkalischen Stoffen zur Reaktion gebracht
werden.
Die Karbinolbase-Derivate sind von Äthertyp und werden beispielsweise
dadurch erhalten, daß die erwähnten Farbstoffe mit Alkoholaten
anstelle von Alkalimetallen in einem Lösungsmittel zur Reaktion
gebracht werden, wobei sie durch die allgemeine Formel
Dy-O-R
darstellbar sind, wobei Dy ein kationischer Farbstoffrest und R eine
Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, eine Benzylgruppe oder
eine Phenylgruppe ist.
Aus diesen Karbinolbase-Derivaten sind vor allem diejenigen
günstig, bei denen R ein
Methyl- oder ein Äthyl-Rest ist.
Diese Karbinolbasen basischer Farbstoffe bzw. diese Karbinolbase-
Derivate, nachfolgend kurz als Farbstoff bezeichnet, werden in
der Farbzusammensetzung nach der Erfindung in einer Menge von
0,1 bis 10% verwendet, wobei hier stets Gewichtsprozente gemeint
sind. Mit weniger als 0,1% Farbstoff kann keine genügende Einfärbstärke
erreicht werden.
Gemäß der Erfindung werden gemeinsam mit dem Farbstoff starke
Basen verwendet; dabei können alle üblichen Basen, die als starke
Basen bekannt sind, Anwendung finden.
Beispiele dieser starken Basen sind: Hydroxide oder Alkoholate
von Alkalimetallen oder Erdalkalimetallen, wie Lithium, Natrium,
Kalium, Beryllium, Magnesium, Kalzium, Barium oder Strontium;
Karbonate oder Bikarbonate von Alkalimetallen oder Erdalkalimetallen;
Salze starker Basen und schwacher Säuren, wie Azetate, Formiate,
Butyrate, Stearate, Sulfinate, Zyanate, Isozyanate und
Thiozyanate von Alkalimetallen; Phosphate von Alkalimetallen
und Salze von Säuren, welche eine Dekarboxylation verursachen,
wie etwa Natriumtartrate, Natriumoxalate; Oxide von Erdalkalimetallen
oder deren Hydrate.
Von den erwähnten starken Basen eignen sich für die Zwecke der
Erfindung insbesondere die Hydroxide und Alkoholate von Alkalimetallen
und Erdalkalimetallen. Diese Basen können allein oder
in Kombination Anwendung finden.
Die starke Base wird in einer Menge von 1 bis 40 Mol, insbesondere
2 bis 20 Mol verwendet, und zwar bezogen auf 1 Mol des Farbstoffs,
wobei im allgemeinen dann 0,1 bis 10%, insbesondere 0,5 bis 5%
in der Farbzusammensetzung enthalten sind. Weniger als 0,1% an
starker Base führt zu keiner genügenden Stabilisation des Farbstoffs,
wohingegen die Zugabe von mehr als 10% starker Base nicht nur
keinen Vorteil mehr erbringt, sondern darüber hinaus zu Nachteilen
führt, weil damit die anderen Bestandteile der Farbzusammensetzung
verdünnt werden.
Als Ergebnis von Versuchen hat sich gezeigt, daß die Zugabe der
starken Base zum Farbstoff dazu führt, daß die Farbzusammensetzung
aus Farbstoff, starker Base, Bindemittel und Lösungsmittel bezüglich
ihrer Lagerstabilität wesentlich beeinflußt wird. Befinden sich
die erwähnten Bestandteile im vollständig gelösten Zustand, dann
wird dadurch die Lagerfähigkeit noch weiter erhöht. Im Falle einer
Umdruckfolie, die mit einer ungelöste Bestandteile enthaltenen
Farbzusammensetzung versehen ist, bereitet es Schwierigkeiten, auf
der Unterschicht eine Farbschicht hoher Gleichmäßigkeit und dichten
Farbmusters herzustellen; eine derartige Umdruckfolie wird
dann vergleichsweise leicht von der Umgebungsluft angegriffen,
womit die Lagerfähigkeit vermindert wird.
Demgemäß ist es wünschenswert, Art und Menge der starken Base unter
Berücksichtigung des Lösungsmittels, des Bindemittels und des
Farbstoffs auszuwählen, insbesondere unter Berücksichtigung des
Lösungsmittels, so daß eine Farbzusammensetzung entsteht, deren
Bestandteile sich im vollständig gelösten Zustand befinden. Werden
als starke Base Natriumhydroxid und Kaliumhydroxid verwendet,
wird nicht nur eine besonders gute Lagerstabilität, sondern auch
eine gute Farbentwicklung erreicht.
Als Bindemittel können irgendwelche filmbildenden organischen
Harze verwendet werden. Besondere Beispiele derartiger Harze
sind:
Zellulose-Derivate, wie Äthylzellulose, Karboxymethyl-Zellulose,
Zellulosebutyrat, Zelluloseazetat, Äthylhydroxyäthyl-Zellulose,
Hydroxypropyl-Zellulose, Hydroxypropyl-Methyl-Zellulose, Benzyl-
Zellulose, Hydroxyäthyl-Zellulose,
Polyvinylalkohol, Polyvinylazetat, Polyvinylbutyral,
Polyvinylformal, Polycarbonat-Harze, Polyesterharze, Polyamidharze,
Siliconharze, Furanharze und Aminoplaste; Homopolymere oder
Copolymere von Vinylmonomeren, beispielsweise ungesättigte Karboxylsäuren,
wie Acrylsäure (einschließlich deren Salze), Methacrylsäure,
Itaconsäure, Fumarsäure und Maleinsäure, oder Esterderivate,
Nitrilderivate oder Vinylchlorid,
Vinylidenchlorid, Vinylazetat, Styrol, Vinylpyrrolidon,
Vinylmethyläther, Butadien, Äthylen, Propylen, Isobuten, Cumaron,
Inden, Terpen, Vinylacetal, Vinyläther; und
Halogene enthaltende Harze, Stickstoff enthaltende Vinylpolymere,
Dienpolymere, Polyurethane, Polyharnstoff, Polyäther und
Phenolharze, modifizierte Phenolharze, modifizierte Malein-
Harze, modifizierte Alkydharze, Petroleum-Harze, Ketonharze.
Diese Bindemittel sollen keine chemische Reaktion mit dem Farbstoff
oder mit der starken Base bewirken und sollen eine solche
Viskosität besitzen, daß sie die Sublimation und Diffusion der
Farbstoffpartikel während des Umdrucks nicht beeinträchtigen.
Das Bindemittel soll sich in der Farbzusammensetzung vollständig
lösen, gute Druckfähigkeit und Beschichtungsfähigkeit aufweisen
und schließlich die Zersetzung des Farbstoffs über lange
Zeiten nicht beschleunigen.
Unter Berücksichtigung dieser Forderungen eignen sich als Bindemittel
insbesondere Zelluloseäther und Zelluloseester, wie etwa
Äthylzellulose, Äthylhydroxiäthylzellulose, Hydroxypropylzellulose,
Hydroxypropylmethylzellulose und Vinylpolymere, wie
Polyvinylalkohol, Polyvinylformal, Polyvinylbutyral, Polyvinylazetat
und Polyvinylpyrrolidon.
Das Bindemittel wird im allgemeinen in der Farbzusammensetzung
in einer Konzentration zwischen 5 und 20% verwendet. Werden weniger
als 5% Bindemittel verwendet, dann ist die Bindekraft zu gering,
während bei einer Verwendung von mehr als 20% Bindemittel
sich außer der Unwirtschaftlichkeit auch der Nachteil ergibt, daß
die Thermo-Umdruckfähigkeit und die Diffusionsfähigkeit des
Farbstoffs beeinträchtigt wird. Wie bereits erwähnt, ist es vorteilhaft,
wenn das Bindemittel eine Viskosität besitzt, welche
sich besonders gut zum Drucken und zum Beschichten bei der jeweils
verwendeten Konzentration eignet.
Als Lösungsmittel, welches den Hauptanteil der Farbzusammensetzung
darstellt, wird ein solches gewählt, das auf jeden Fall
in der Lage ist, das Bindemittel zu lösen. Beispiele solcher
Lösungsmittel sind:
Heptan, Isoheptan, Isooctan, industrielle Benzine,
gemäß den japanischen Industrienormen
K2201, Petroleumbenzin, Ligroin, Cyclohexan, Methylcyclohexan,
Benzol, Toluol, Xylol, Leichtnaphtha, Terpentinöl,
Trichloräthylen, Perchloräthylen, Dichlorpropan, Amylchlorid,
Dichlorpentan, Monochlorbenzol, O-Dichlorbenzol, n-Propyl-
alkohol, Isopropylalkohol, n-Butylalkohol, sec-
Butylalkohol, tert-Butylalkohol, Isoamylalkohol, Methyl-
isobutylcarbinol, 2-Äthylbutanol, 2-Äthylhexanol, Cyclohexanol,
Phenol, Cresol, Furfurylalkohol, Tetrahydrofurfurylalkohol, n-
Butyläther, Dichlorethyläther, Anisol, Dioxan, Butylformat, Amylformat,
Isopropylazetat, Butylazetat, sec-Butylazetat,
Amylazetat, Isoamylazetat, 2-Äthylhexylazetat, Cyclohexylazetat,
Äthylpropionate, Butylpropionate, Amylpropionate, Butylbutyrat,
Diäthyloxalat, Methyllaktat, Äthyllaktat,
Triethylphosphat, Äthylenglykol, Äthylenglykolmonomethyläther,
Äthylenglykolmonobutyläther, Äthylenglykolmonoazetat, Äthylenglykolmonomethylätherazetat, Äthylenglykolmonoäthylätherazetat, Diäthylenglykol,
Diäthylenglykolmonomethyläther, Diäthylenglykolmonoäthyläther, Propylenglykol,
Hexylenglycol, Furfurol, Mehtyl-Isobutylketon,
Diisobutylketon, Mesityloxid, Azetylazeton, Diazetonalkohol,
Cyclohexanon, Methylcyclohexanon, Nitromethan, Nitroäthan,
1-Nitropropan, 2-Nitropropan, Azetonitril, Diäthylamin, Triäthylamin,
Cyclohexylamin, Anilin, Pyridin, Picolin, Monoäthanolamin, Morpholin,
Dimethylformamid, Thiophen, Sulfolan, Dimethylsulfoxid.
Als Lösungsmittel soll aus den oben erwähnten
Lösungsmitteln ein solches ausgewählt werden, das in der Lage
ist, das Bindemittel zu lösen und das keine unerwünschten Zwischenreaktionen
mit dem Farbstoff und der starken Base hervorruft.
Wie oben erwähnt muß das Lösungsmittel das Bindemittel lösen,
und es hat sich darüber hinaus gezeigt, daß das Lösungsmittel auch
den Farbstoff und die starke Base lösen soll, um so die Farbzusammensetzung
in einen gleichmäßig gelösten Zustand überzuführen.
Um eine gleichmäßige Lösung der Bestandteile der Farbzusammensetzung
einschließlich des Farbstoffs und der starken Base herbeizuführen,
ist es notwendig, ein besonderes Lösungsmittel auszuwählen.
Es hat sich gezeigt, daß selbst dann, wenn ein Lösungsmittel
verwendet wird, das eine gleichmäßige Lösung gewährleistet,
eine Farbzusammensetzung mit geeigneter Lagerfähigkeit nur dann
erhalten werden kann, wenn die Komponenten des gelösten Systems
und deren Anteilsverhältnisse, die von großer Bedeutung sind, geeignet
ausgewählt sind, wie später noch im einzelnen erläutert
werden wird.
Aus diesen Überlegungen heraus ergibt sich, daß für die Zwecke
der Erfindung ein Lösungsmittel am besten geeignet ist, das zumindest
80 Gew.-% eines einwertigen Alkohols enthält, der drei bis
sechs, vorzugsweise vier bis sechs freie Kohlenstoffatome aufweist,
oder ein Gemisch dieses einwertigen Alkohols mit zumindest
einer zweiten Lösungsmittelkomponente, die Butylazetat, Isopropylazetat,
Toluol, Xylol oder Methylisobutylketon
sein kann.
Als einwertige Alkohole sollen hier auch Alkohole verstanden werden,
bei denen ein Teil des Wasserstoffs im Hydrokarbonanteil
durch einen Substituenten ersetzt ist, vorzugsweise eine Alkoxygruppe,
wobei drei bis sechs Kohlenstoffatome vorhanden sind.
Ein Alkohol mit weniger als drei Kohlenstoffatomen sichert zwar
bereits eine gleichmäßige Lösung, vermindert jedoch die Lagerstabilität
der Farbzusammensetzung. Wenn dagegen ein Alkohol mit
mehr als sechs Kohlenstoffatomen verwendet wird, dann verschlechtern
sich die Druckfähigkeit, insbesondere die Trocknungsfähigkeit.
Beispiele brauchbarer einwertiger Alkohole sind Isopropylalkohol,
Butanol, Amylalkohol, Methylamylalkohol,
Äthylenglykolmonomethyläther und Äthylenglykolmonoäthyläther, wobei Butanol, Amylalkohol, Methylamylalkohol
und Äthylenglykolmonoäthyläther die besten Ergebnisse liefern.
Diese einwertigen Alkohole werden vorzugsweise zusammen mit
einer zweiten Lösungsmittelkomponente verwendet, wobei diese
zweite Komponente zweckmäßigerweise aus Butylazetat, Isopropylazetat,
Toluol, Xylol oder Methylisobutylketon besteht. Diese
zweite Lösungsmittelkomponente wird dazu verwendet, die Viskosität,
die Stabilität und die Druckfähigkeit zu verbessern, ohne dabei
die Lagerbeständigkeit der Farbzusammensetzung zu verschlechtern.
Das Lösungsmittel nach der Erfindung enthält vorzugsweise zumindest
80 Gew.-% eines der oben erwähnten einwertigen Alkohole, und
zwar allein oder zusammen mit einer der erwähnten zweiten Lösungsmittelkomponenten. Der Grund dafür ist, daß ein Lösungssystem,
das eine große Menge anderer als der oben erwähnten Komponenten
enthält, die Lagerfähigkeit der Farbzusammensetzung beeinträchtigt.
So ist beispielsweise eine Zugabe von Wasser, Methylalkohol, Äthylalkohol,
Äthylazetat oder Methyläthylketon unerwünscht, weil die
Lagerfähigkeit der Farbzusammensetzung dadurch wesentlich beeinträchtigt
würde. Aus diesem Grund ist es erwünscht, daß keines
dieser Lösungsmittel und kein anderes übliches Lösungsmittel
verwendet wird; wenn ein solches Lösungsmittel jedoch trotzdem
verwendet wird, dann soll seine Menge höchstens 20 Gew.-% des
gesamten Lösungsmittels betragen.
Das Verhältnis des einwertigen Alkohols zur zweiten Lösungsmittelkomponente
soll im Bereich zwischen ¹/₉ und ¹⁰/₀, vorzugsweise
zwischen ²/₈ und ⁴/₆ liegen.
Das erwähnte Lösungsmittel stellt den Restbestandteil der Hauptbestandteile
der Farbzusammensetzung nach der Erfindung dar.
Wenn erwünscht, kann die Farbzusammensetzung nach der Erfindung
Additive enthalten, wie sie bei Farbzusammensetzungen für den
Thermo-Transferdruck üblich sind und welche dazu dienen, die Druckfähigkeit
und andere Eigenschaften zu verbessern. So kann beispielsweise
ein Farbadditiv verwendet werden, das dann, wenn der
Farbstoff auf das zu bedruckende Material umgedruckt wird, durch
das Basismaterial hindurchdringt und die Mikrozellen zum Quellen
bringt, womit das Eindringen des Farbstoffs erleichtert wird.
Beispiele anderer verwendbarer Additive sind Weichmacher,
Stabilisatoren, Wachse, Fette, Trocknungsmittel, Hilfstrocknungsmittel,
Härter, Emulgiermittel, Dispergiermittel, Verdicker,
Füller, Pigmente und andere Farbstoffe. Unter diesen Additiven
werden Pigmente und andere Farbstoffe insbesondere deshalb verwendet,
um dem Farbstoff eine bestimmte Farbe zu geben, beispielsweise
dann, wenn der in der Farbzusammensetzung verwendete Farbstoff
seine Farbe nur dann genügend entwickelt, wenn er umgedruckt
worden ist, wobei üblicherweise nicht-sublimierbare Pigmente
und Farbstoffe verwendet werden.
Diese Additive werden in den auf diesem Gebiet üblichen Mengen
verwendet und müssen in der Farbzusammensetzung nicht gelöst sein.
Die Farbzusammensetzung nach der Erfindung kann dadurch erhalten
werden, daß die Bestandteile mit dem oben erwähnten Lösungsmittel
mittels irgendeines bekannten Verfahrens miteinander vermischt
werden, gegebenenfalls auch unter Wärmeeinwirkung.
Gemäß Fig. 1 besteht die Umdruckfolie 4 aus
einer Unterschicht 1 aus flächigem Material, etwa Papier oder
Kunststoff, auf welche die Farbenzusammensetzung nach der Erfindung
aufgedruckt ist, etwa durch Tiefdruck, Offsetdruck, Reliefdruck
oder Siebdruck. Zur Erzielung einer Farbschicht 2 gewünschten
Musters auf der Unterschicht 1 kann die Farbschicht in einer Menge
zwischen 0,2 und 4 g/m² (Trockenbasis) aufgebracht werden. Es
ist möglich, auf die Farbschicht dann eine Überschicht 3 aufzubringen,
die aus einem filmbildenden Harz besteht; dies ist in
Fig. 2 dargestellt.
Ein Beispiel für das Verhältnis zwischen den Komponenten der
Farbschicht 2 untereinander ist: 1 bis 80% Farbstoff, 1 bis 40
Mol, vorzugsweise 2 bis 20 Mol auf 1 Mol Farbstoff bzw. 1 bis
80% bzw. 2 bis 40% (bezogen auf die gesamte Farbschicht) starke
Base, Rest Bindemittel und gegebenenfalls Additive. Wenn weniger
als 1% Farbstoff verwendet werden, dann ergibt sich ein nur
schwacher Farbeffekt, während bei der Zugabe von mehr als 80%
Farbstoff dies nicht nur keinen Vorteil erbringt, sondern die
physikalischen Eigenschaften der Farbschicht verschlechtern. Bei
Verwendung von weniger starker Base als dem erwähnten unteren
Grenzwert ergibt sich eine nur schwache Stabilisation, während
bei einer Menge über dem oberen Grenzwert die anderen Bestandteile
stark verdünnt werden.
Als Material für die Überschicht 3 von Fig. 2 können diejenigen
filmbildenden Harze verwendet werden, die vorab für das Bindemittel
vorgeschlagen worden sind, und zwar gelöst in einem der
oben erwähnten Lösungsmittel, wobei die Lösungsmittelkonzentration
5 bis 20% betragen kann. Die Schicht 3 kann durch übliche Beschichtungsverfahren
aufgebracht werden, wie etwa Aufwalzen,
Tiefdruck-Beschichtungsverfahren und dergleichen. Nach dem Aufbringen
wird die Schicht getrocknet, und es bildet sich eine Harzschicht
einer Dicke zwischen 0,5 und 10 µ.
Die Überschicht 3 von Fig. 1 kann angebracht oder weggelassen werden,
je nachdem, wie der Kontakt zwischen der Farbschicht 2 und
dem zu bedruckenden Material sein soll.
Nachfolgend soll nun das Verfahren des Thermo-Transferdrucks unter
Verwendung der beschriebenen Umdruckfolie beschrieben werden.
Als Material zur Aufnahme des Transfermusters kann flächiges
Material aus Fasern verwendet werden, welche kationische Farbstoffe
annehmen. Typische Beispiele für solche Fasern sind:
Polyacrylonitrile, Kopolymere von Acrylonitrilen, Styrol-p-
Sulfonate und Vinylverbindungen, wie Vinylchlorid, Vinylidinchlorid,
Vinylalkohol, Methacrylate oder Amide; säuremodifizierte
Polyester, wie insbesondere aromatische Polyester,
modifiziert mit Säureradikalen, wie Schwefelsäuregruppen, und
Polyamide und gebleichte Garnfaserprodukte oder Mischgewebe mit
den erwähnten Fasern als Hauptbestandteil.
Gemäß Fig. 3 werden das den Umdruck aufnehmende Grundmaterial
aus mit kationischen Farbstoffen einfärbbaren Fasern und die Umdruckfolie
4 übereinandergelegt, so daß die Oberfläche der Farbschicht
2 der Umdruckfolie die Oberfläche des Grundmaterials berührt,
worauf dann das aus Grundmaterial und Umdruckfolie bestehende
Gebilde einer Temperatur zwischen 80 und 250°C, vorzugsweise
zwischen 150 und 230°C sowie einem Druck zwischen 20 g und 20 kg/cm²
ausgesetzt wird, und zwar für einen Zeitraum zwischen 10 und 180
Sekunden, vorzugsweise 20 bis 90 Sekunden.
Die Wärme- und die Druckeinwirkung
können so erfolgen, daß Umdruckfolie 4 und Grundmaterial 5
zwischen zwei heiße Platten gelegt werden oder dadurch, daß das
Gebilde gegen eine Heiztrommel gepreßt wird. Die Wärme wird vorzugsweise
von der Seite der Umdruckfolie 4 her zur Einwirkung
gebracht.
Wenn das durch kationische Farbstoffe einfärbbare Fasermaterial in
der beschriebenen Weise einem Thermo-Transferdruck ausgesetzt
wird, dann kann es in manchen Fällen vorkommen, daß keine zufriedenstellende
Farbentwicklung erfolgt. Zur Vermeidung dieses Nachteils
wird nach einer bevorzugten Ausführungsform
so vorgegangen, daß eine Vorbehandlung durchgeführt wird, bei
welcher die Fasern unter Wärmeeinwirkung in eine Lösung eingetaucht
werden. Diese Lösung enthält zumindest eine Verbindung
mit einer Ammoniumgruppe, einer Amiongruppe oder einer Säureamidgruppe
im Molekül, organische oder anorganische Säuren (nachfolgend
Farbentwickler genannt), sowie zumindest ein nichtionisches
oberflächenaktives Mittel oder eine Mischung aus nichtionischem
und anionischem oberflächenaktivem Mittel (nachfolgend Homogenisiermittel
genannt) sowie schließlich Wasser. Wird das Fasermaterial
dieser Vorbehandlung unterworfen, dann ergibt sich eine
sehr klare und gleichmäßige Farbentwicklung, und das bedruckte
Erzeugnis erhält einen klaren Glanz und eine hohe Festigkeit
bei einfacher und stabiler Herstellung.
Die Vorbehandlungslösung besteht im wesentlichen aus einem Farbentwickler,
einem Homogenisierungsmittel und Wasser, wobei die Lösung
5 bis 100 g Farbentwickler und 0,5 bis 3 g Homogenisiermittel
enthält, und zwar bezogen auf 1 l Wasser. Weniger als
5 g Farbentwickler auf 1 l Wasser führen zu einer schwachen Farbentwicklung,
während mehr als 100 g des Entwicklers zu einer
Sättigung der Farbentwicklung führen, womit der Wirkungsgrad
sich vermindert; darüber hinaus kann eine nachteilige Beeinflussung
des zu bedruckenden Fasermaterials erfolgen, abhängig von
der Art des gewählten Farbentwicklers. Weniger als 0,5 g eines
Homogenisiermittels führen zu einem schwachen Reinigungseffekt,
und darüberhinaus kann es sogar zu einer ungleichmäßigen Einfärbung
kommen. Mehr als 3 g Homogenisiermittel dagegen führt zu
einem Überschreiten der geforderten Konzentration.
Der Farbentwickler besitzt in seinem Molekül ein disoziierfähiges
Ammoniumkation sowie ein Anion, während sich üblicherweise
an der Endstelle der mit einem kationischen Farbstoff einfärbbaren
Faser ein Natriumkation befindet. Wird deshalb das einzufärbende
Material in der Farbentwicklerlösung einer Wärmebehandlung
unterworfen, so erfolgt ein Ionenaustausch zwischen dem Ammoniumkation
und dem Anion mit dem Natriumkation.
Die mit kationischen Farbstoffen einfärbbare Faser enthält eine Endgruppe,
die durch den Ionenaustausch in -SO₃NH₄ umgewandelt wird,
womit der Endbereich der Faser sehr aktiv wird, und zwar infolge
der Zersetzung des Ammoniums durch die während des Transferdrucks
erzeugte Wärme, wodurch die Faser sehr aufnahmefähig für den
Transferdruck wird.
Als Farbentwickler können verwendet werden: wäßriges Ammoniumhydroxid,
Verbindungen mit einer Ammoniumgruppe, wie Ammoniumchlorid, Ammoniumazetat,
Ammoniumnitrat, Ammoniumsulfat, Ammoniumphosphat,
Ammoniumoxalat, Ammoniumtartrat oder Ammoniumsulfamat; Verbindungen
mit einer Aminogruppe, wie Methylamin, Äthylamin oder Sulfaminsäure;
schließlich Verbindungen mit Säureamidgruppen, wie
Formamid, Azetamid, Oxalamid oder Harnstoff; schließlich auch
anorganische Säuren, wie Hydrochlorsäure, Phosphorsäure
und Schwefelsäure; weiterhin auch organische Säuren wie
Ameisensäure, Essigsäure, Propionsäure, Oxalsäure, Weinsäure
oder Bernsteinsäure; alle diese Verbindungen und Säuren zeigen bemerkenswerte
Vorteile. Als Homogenisiermittel können verwendet
werden: nichtionische oberflächenaktive Mittel, wie Polyoxiäthylenalkyläther,
Polyoxiäthylenalkylphenoläther, Polyoxi-
äthylenalkylester, Sorbitanalkylester oder Polyoxiäthylen-
sorbitanalkylester; oder gemischte nichtionische und anionische
oberflächenaktive Mittel, welche die erwähnten nichtionischen Komponenten
und dazu anionische Komponenten enthalten, wie Salze von
Fettsäuren, Sulfate höherer Alkohole, Sulfate flüssiger
Fettöle, Sulfate aliphatischer Amine und Amide, Phosphate von
Fettalkoholen, Sulfate von Fettsäureamiden oder Alkylarylsulfate.
Das Homogenisiermittel dient dazu, die Oberfläche des zu bedruckenden
Materials zu reinigen, wobei die Reinigungskraft und die
Permeabilität dieser Mittel ausgenutzt werden und darüber hinaus
damit eine Flotation des Materials im Behandlungsbad vermieden
wird.
Es wird deshalb ein nichtionisches oder ein nichtionisches
und anionisches oberflächenaktives Mittel als Homogenisiermittel
verwendet, weil die zu bedruckenden Fasern prinzipiell
ionische Fasern, wie Acrylfasern, enthalten.
Dem Vorbehandlungsbad obiger Zusammensetzung können vorzugsweise
0,5 bis 3 g einer alkalischen Reagenz pro Liter Wasser zugegeben
werden, je nach Erfordernis. Dieses alkalische Reagenz
kann vorzugsweise dazu dienen, durch einen Verseifungsvorgang
Verunreinigungen des zu bedruckenden Materials zu beseitigen,
das mit schweren Verunreinigungen versehen ist, beispielsweise
mit wasserunlöslichen Pasten oder Ölen.
Es ist wünschenswert, daß die Vorbehandlungslösung keinen Überschuß
an Metallionen, wie Natriumionen, enthält und daß sie sauer,
neutral oder schwach alkalisch ist, d. h. einen pH-Wert nicht
über 8 besitzt. Sind diese Forderungen erfüllt, dann setzt der
Farbentwickler die Endgruppe der Fasern von -SO₃-Na⁺ in
-SO₃-NH₄⁺ um, d. h. bewirkt einen Ionenaustausch zwischen Na⁺
und NH₄⁺, womit die Farbentwicklung beschleunigt wird; außerdem
könnte sonst der Farbentwickler, der ein Salz oder eine Säure
ist, in einem alkalischen Bereich unwirksam sein, der bei einem
pH-Wert von 8 oder darüber liegt.
Die Wärmebehandlung des mit einem kationischen Farbstoff einfärbbaren
Fasermaterials während der Vorbehandlung in der erwähnten
Lösung besteht darin, daß ein beispielsweise die Lösung obiger
Zusammensetzung enthaltendes Bad erwärmt, das Fasermaterial eingetaucht
und dann das Fasermaterial mit Wasser gewaschen und getrocknet
wird.
Die Erwärmung soll vorteilhafterweise auf eine Temperatur nicht
unter dem Übergangspunkt der betreffenden Faser erfolgen, beispielsweise
bei etwa 80 bis 90°C im Fall von Acrylfasern und
vorzugsweise 80 bis 100°C in den meisten Fällen, und zwar für
eine Zeitspanne von etwa 5 bis 60 Minuten. Nach der Wärmebehandlung
ist es wünschenswert, daß das Fasererzeugnis langsam abgekühlt
wird, so daß das zu bedruckende Material keine Deformationen
erfährt.
Wie erwähnt, besteht die Erfindung darin, daß sich in der Farbzusammensetzung
eine Karbinolbase eines basischen Farbstoffs oder
ein Derivat davon zusammen mit einer starken Base befinden und
daß ein besonderes Lösungsmittelsystem verwendet wird. Damit ist
es gelungen, eine Farbzusammensetzung für den Thermo-Transferdruck
zu schaffen und damit eine diese Farbzusammensetzung verwendende
Umdruckfolie, welche eine wesentlich verbesserte Lagerstabilität
besitzen, und zwar unter Beibehaltung einer guten Umdruckfähigkeit
des Farbstoffes, was die Handhabung der Farbzusammensetzung
und der Umdruckfolie wesentlich erleichtert.
In den Beispielen sind die Angaben
für Prozente und Teile jeweils gewichtsmäßig gemeint.
100 Teile Polyvinylbutyral,
50 Teile der Karbinolbase von
Basic Red 13 (48015),
95 Teile Natriumkarbonat und
5 Teile eines anionischen oberflächenaktiven Mittels
wurden sorgfältig mit 750
Teilen eines Xylol/Isopropylalkohols (1 : 1) als Lösungsmittel
verknetet, womit eine rote Farbzusammensetzung entstand.
Diese Farbzusammensetzung wurde mittels Tiefdruck auf Tiefdruckpapier
aufgebracht, womit eine Umdruckfolie mit gewünschtem
Muster entstand.
Die Umdruckfolie wurde dann auf ein ebenes Textilgewebe aus
Polyacrylnitril Faser (Dicke 0,4 mm) aufgebracht und das entstehende
Gebilde wurde dann 30 Sekunden lang mittels einer Metallplatte
auf 180°C erhitzt. Daraufhin wurde dann die Umdruckfolie
vom Textilgewebe abgezogen, und es ergab sich durch diesen
Transferdruck ein mit roter Farbe sauber bedrucktes Gewebe.
Die Farbzusammensetzung und die Umdruckfolie zeigten selbst nach
einer Lagerung von 2 Monaten keine wesentliche Veränderung, wohingegen
eine starke Veränderung bereits innerhalb von 48 Stunden
festgestellt werden konnte, wenn das Natriumkarbonat weggelassen
wurde.
Ähnliche Ergebnisse wurden mit einer blauen Farbzusammensetzung
erzielt, bei welcher die Karbinolbase des Farbstoffs mit der C. I.-Nr. 48015
ersetzt wurde durch die Karbinolbase von
Basisch Blau 69.
Mit der oben erwähnten Umdruckfolie wurden weiterhin mit kationischen
Farben einfärbbare Polyestergewebe in der oben beschriebenen
Weise bedruckt, wodurch blau und rot bedruckte Gewebe entstanden.
Die Ergebnisse zeigten deutlich, daß diese Farbzusammensetzungen
zum Bedrucken von kationische Farben aufnehmenden
Polyestergeweben sehr gut brauchbar sind.
10 Teile (Basic Yellow 28) und 2 Teile
Natriummethylat wurden miteinander in 88 Teilen wasserfreiem
Methanol zur Reaktion gebracht, worauf dann das
Methylderivat der Karbinolbase des Farbstoffs in üblicher Weise erhalten
wurde.
Daraufhin wurden 5 Teile des so erhaltenen Farbstoffs, 10 Teile
Äthylzellulose und 2 Teile Natriumhydroxid mit 80 Teilen eines Xylol/Butano (1 : 1)-Lösungsmittelgemisches
sorgfältig durchgeknetet, womit eine gelbe Farbzusammensetzung
entstand.
Unter Verwendung dieser Farbzusammensetzung wurde dann eine Umdruckfolie
hergestellt. Mit dieser Umdruckfolie wurde dann mit
Hilfe des im Beispiel 1 beschriebenen Umdruckverfahrens ein
gelb eingefärbtes Gewebe erhalten. Die Farbzusammensetzung und
die Umdruckfolie zeigten dieselbe Lagerstabilität wie beim Beispiel
1.
Wurde jedoch die Farbzusammensetzung in der gleichen Weise wie
oben beschrieben hergestellt, mit der einen Ausnahme, daß das
Natriumhydroxid weggelassen wurde, dann ergab sich eine Umdruckfolie,
welche zwar dieselben guten Umdruckeigenschaften besaß,
nach etwa 48 Stunden jedoch bereits Entfärbungserscheinungen
zeigte.
Eine Farbzusammensetzung aus 10 Teilen Äthylzellulose, 4 Teilen
der Karbinolbase von C. I. Basic Yellow 11
(48055), zwei Teilen Natriumhydroxid und 84 Teilen Xylol-Butanol
(1 : 1)-Lösungsmittelgemisch wurde durch Tiefdruck auf Tiefdruckpapier
im gewünschten Muster aufgebracht, womit eine Umdruckfolie
entstand.
Diese so hergestellte Umdruckfolie wurde dann dazu verwendet,
ein Gewebe aus Acrylfaser
mittels Transferdruck bei einer Temperatur von 200°C und mit einem
Druck von 1 kg/cm² (30 Sekunden lang) zu bedrucken, womit ein
einwandfrei bedrucktes Gewebe entstand.
Es konnte kein Unterschied festgestellt werden zwischen demjenigen
Gewebe, das mittels einer zwei Monate lang gelagerten Umdruckfolie
bedruckt wurde, und dem Gewebe, das mit einer neu hergestellten
Umdruckfolie bedruckt wurde.
Wurde jedoch dieselbe Rezeptur verwendet, mit Ausnahme des Natriumhydroxids,
dann ergab sich eine Verminderung der Farbkonzentration
nach einer Lagerung von 48 Stunden, d. h. es ergab sich ein nur
schwach gefärbtes Muster.
Eine Farbzusammensetzung aus 8 Teilen Äthylhydroxiäthylzellulose,
5 Teilen der Karbinolbase von C. I.
Basic Red 13, 5 Teilen Kaliumkarbonat und 82 Teilen eines Xylol/
Butanol (7 : 3)-Lösungsmittelgemisches wurde auf Glassin-Papier (Pergamin-Papier)
mittels Tiefdruck aufgebracht, so daß eine Umdruckfolie gewünschten
Musters entstand.
Daraufhin wurde dann ein Gewebe aus Acrylfaser
in ein Bad eingetaucht, welches 30 g
Ammoniumtartrat, 3 g eines nichtionischen oberflächenaktiven
Mittels und 3 g Natriumtripolyphosphat auf 1 Liter Wasser enthielt, wobei das Gewichtsverhältnis Gewebe zum Bad (Badverhältnis) 1 : 30 betrug. Das Gewebe
wurde 15 Minuten lang bei 90°C eingetaucht. Nach dieser Vorbehandlung
wurde das Gewebe mit Wasser gewaschen und getrocknet.
Daraufhin wurde ein Thermo-Transferdruck unter Verwendung der
oben erwähnten Umdruckfolie durchgeführt, und zwar 30 Sekunden
lang bei 200°C und bei einem Druck von 1,0 kg/cm². Es ergab sich
ein klarer und gleichmäßiger Druck mit ausreichender Farbgebung.
Eine Vergleichsprobe wurde auf dieselbe Weise behandelt, jedoch
mit der einen Ausnahme, daß das Bad nur Ammoniumtartrat enthielt.
Es zeigte sich an gewissen Stellen dann ein ungleichmäßiger Druck.
Ein Gewebe aus mit kationischen Farbstoffen einfärbbaren Polyesterfasern
wurde in ein Bad eingetaucht,
das 40 g Harnstoff und 3 g eines nichtionischen oberflächenaktiven
Mittels auf ein Liter Wasser
enthielt, wobei das Badverhältnis 1 : 30 betrug. Die Eintauchzeit
betrug 15 Minuten bei einer Erwärmung auf 90°C. Nach dieser Behandlung wurde das Gewebe mit Wasser gewaschen und getrocknet.
Daraufhin erfolgte ein Wärmedruck mit der im Beispiel 1 beschriebenen
Umdruckfolie, und zwar 30 Sekunden lang bei 200°C und
1,0 kg/cm². Es ergab sich ein klarer und gleichmäßiger Transferdruck
genügender Farbgebung.
Ein Vergleichsversuch mit nur Harnstoff im Vorbehandlungsbad ergab
in bestimmten Bereichen des Musters einen ungleichmäßigen
Druck.
100 Teile Äthylzellulose, 30 Teile
der Karbinolbase von C. I. Basic Red 35
und
50 Teile Natriumhydroxid wurden sorgfältig mit 820 Teilen eines
Toluol/Butanol (1 : 1)-Lösungsmittelgemisches verknetet, wodurch
eine rote Farbzusammensetzung entstand.
Diese Farbzusammensetzung wurde dann mittels Gravurdruck auf
Gravurpapier übertragen, so daß eine Umdruckfolie gewünschten
Musters entstand.
Die Umdruckfolie wurde dann auf ein ebenes Gewebe aus Polyacrylnitril-
Faser (0,4 mm Dicke) aufgebracht. Das aus Umdruckfolie und
Gewebe bestehende Gebilde wurde dann mittels einer Heizplatte
30 Sekunden lang auf 180°C erhitzt. Nach der Aufnahme der Umdruckfolie
wies das Gewebe eine klare dunkelrote Farbe auf.
Derselbe Transferdruck wurde mit einer Umdruckfolie durchgeführt,
die in der gleichen Weise wie oben beschrieben hergestellt worden
ist, jedoch vor dem Druckvorgang zwei Monate lang bei Raumtemperatur
gelagert worden ist. Das Druckmuster auf dem bedruckten Gewebe
wies keine wesentliche Verminderung der Farbkonzentration
auf im Vergleich mit der frisch hergestellten Farbzusammensetzung.
Der Einfluß des Lösungsmittels auf die Lagerstabilität von Farben
wurde in der Weise ermittelt, daß die 820 Teile des Toluol/Butanol
(1 : 1)-Lösungsmittelgemisches von Beispiel 6 durch dieselbe Menge
an denjenigen Lösungsmitteln ersetzt wurden, die in der Tabelle 1
aufgeführt sind. Die sich dabei ergebenden Resultate sind in dieser
Tabelle 1 ebenfalls aufgeführt.
Das Verfahren zur Ermittlung der Lagerfähigkeit jeder Farbe
bestand darin, daß Umdruckfolien in der im Beispiel 6 beschriebenen
Weise hergestellt wurden und daß die mit den erwähnten
Lösungsmitteln hergestellten Farbzusammensetzungen sowohl
sofort nach der Herstellung als auch nach Lagerungen bei
Raumtemperatur von 3,30 und 60 Tagen zum Bedrucken von Geweben
verwendet wurden. Dabei wurde dasselbe Verfahren wie beim Beispiel
6 angewendet. Das Aussehen jedes mit diesem Transferdruck
bedruckten Gewebes wurde dann mit dem Auge unter Zugrundelegung
folgender Prüfungsnormen geprüft.
Prüfungsnormen: Die Gewebeproben wurden mittels der Grey-Entfärbungsskala
(JIS LO804) geprüft, wie sie beim Farbfestigkeitstest
nach der japanischen Industrienorm JIS festgelegt ist,
wobei dieselben Meßmethoden Anwendung fanden, wie sie zum Messen
der Entfärbung von eingefärbten Fasern üblich sind. Dabei wurden
die geprüften Proben in die Stufen O, Δ und X eingestuft, wie aus
den Fußnoten zu Tabelle 1 ersichtlich ist.
Es wurden Farbzusammensetzungen hergestellt, bei denen das Lösungsmittel
der Zusammensetzung von Beispiel 6 durch die Lösungsmittel
ersetzt wurde, die in Tabelle 2 aufgeführt sind; dabei wurde in
ähnlicher Weise vorgegangen wie bei dem oben beschriebenen Lösungsmitteltest,
oder es wurde das Natriumhydroxid weggelassen. Der
Einfluß dieser Komponenten auf die Lagerstabilität jeder Farbzusammensetzung
wurde dann wie beim obigen Lösungsmitteltest untersucht.
In allen Fällen wurden bei frisch hergestellter Farbzusammensetzung
zufriedenstellend bedruckte Gewebe erhalten, während dann,
wenn die Farbzusammensetzung nach einer Lagerzeit von 3 Tagen,
30 Tagen und 60 Tagen verwendet wurde, die sich ergebenden Resultate
unterschiedlich waren, wie dies in Tabelle 2 dargestellt ist. Aus
der Tabelle ergibt sich, daß die untersuchten Komponenten die
Lagerbeständigkeit jeder Farbzusammensetzung beträchtlich beeinflussen.
Eine Farbzusammensetzung mit 10 Teilen Äthylzellulose, 5 Teilen
Karbinolbase von
C. I. Basic Yellow 11 (48055), 5 Teilen Natriumhydroxid und 84
Teilen eines Toluol/Butanol (1 : 1)-Lösungsmittelgemisches wurde
durch Vermischen hergestellt.
9 Teile dieser Farbzusammensetzung wurden mit einem Teil der
Farbzusammensetzung von Beispiel 6 vermischt, womit eine orange
Farbzusammensetzung entstand.
Diese Farbzusammensetzung wurde dann durch Tiefdruck auf Glassinpapier
(Pergamin-Papier) aufgedruckt, wodurch eine Umdruckfolie gewünschten Musters
entstand.
Die erwähnte Farbzusammensetzung und die Umdruckfolie wurden dann
wie beim Beispiel 6 gelagert, und zwar zwei Monate lang, wobei
sich eine ähnliche Lagerbeständigkeit zeigt.
Der rote Farbstoff von Beispiel 6 und die gelbe Farbe von Beispiel
11 wurden zur Herstellung einer orangen Farbzusammensetzung verwendet,
und zwar unter Einhalten der in Tabelle 3 aufgeführten
Mischverhältnisse. Die Lagerbeständigkeit aller dieser Farbzusammensetzungen
wurde dann auf die oben beschriebene Weise ermittelt.
Die Verwendung aller frisch hergestellten orangen Farbzusammensetzungen
führte zu einer guten Umdruckfähigkeit. Die Ergebnisse
nach einer Lagerung von 3 Tagen, 30 Tagen und 60 Tagen sind in
der Tabelle 3 wiedergegeben.
Die Zersetzung der Farben aus miteinander gemischtem Farbstoff
zeigte sich in einem Übergang des Farbtons von orange nach gelb.
Der Grund dafür dürfte sein, daß der rote Farbstoff, dessen Anteil
etwa 10% betrug, mehr zu einer beträchtlichen Änderung neigt.
100 Teile Äthylzellulose,
50 Teile der Karbinolbase von
C. I. Basic Blue 1
und 50 Teile Natriumhydroxid wurden sorgfältig mit
800 Teilen Toluol/Butanol (1 : 1)-Lösungsmittelgemisch vermischt,
wodurch eine blaue Farbzusammensetzung entstand.
Ein Teil dieser Farbzusammensetzung wurde dann mit 9 Teilen der
gelben Farbzusammensetzung von Beispiel 11 vermischt, so daß eine
grüne Farbzusammensetzung entstand.
Diese Farbzusammensetzung sowie daraus hergestellte Umdruckfolien
wurden demselben zweimonatigen Lagertest des Beispiels 6 unterworfen,
wobei sich eine ähnliche Lagerfähigkeit ergab.
Die Lagerfähigkeit entsprechend derjenigen von Beispiel 15 wurde
bei diesen Beispielen mit einer Farbzusammensetzung untersucht,
die dadurch entstand, daß 45 Teile der gelben Farbe von Beispiel
12, 5 Teile der blauen Farbe von Beispiel 15 und 100 Teile
Äthylzellulose, Lösungsmittel und Natriumhydroxid in den Mengen
von Tabelle 4 miteinander vermischt wurden. Bei Verwendung frisch
hergestellter Zusammensetzungen ergaben sich durchwegs gute Umdruckeigenschaften.
Die Ergebnisse nach einer Lagerung von 3 Tagen,
30 Tagen und 60 Tagen sind in Tabelle 4 dargestellt. Die Zersetzung
der Farben zeigte sich als Wechsel im Farbton von grün
nach gelb.
Es wurde auf ähnliche Weise die Lagerfähigkeit untersucht an
Farbzusammensetzungen, welche in der Weise hergestellt wurden,
daß 9 Teile der gelben Farbe von Beispiel 11, 45 Teile der blauen
Farbe von Beispiel 15 und 100 Teile Äthylzellulose dem Lösungsmittel
und dem Natriumhydroxid in den Mengenanteilen von Tabelle
4 zugegeben wurde.
Wurden die Farbzusammensetzungen frisch hergestellt verwendet,
dann ergab sich in allen Fällen eine gute Umdruckfähigkeit. Die
Ergebnisse nach einer Lagerung von drei Tagen, 30 Tagen und 60
Tagen sind in der nachfolgenden Tabelle 5 dargestellt.
Die Zersetzung der Farben zeigte sich als Wechsel von dunkelgrün
nach blau.
100 Teile Äthylzellulose,
60 Teile einer Carbinolbase aus
C. I. Basic Red 35,
einer Konzentration von 200%, d. h. doppeltkonzentrierte Handelsware und 50 Teile Natriumhydroxid
wurden sorgfältig mit 820 Teilen Toluol/Butanol (1 : 1)-
Lösungsmittelgemisch durchgeknetet. Das sich ergebende Gemisch
wurde dann zwei Tage lang stehengelassen und nach Entfernung des
Niederschlags ergab sich eine rote Farbzusammensetzung.
Die Farbzusammensetzung zeigte dieselbe Lagerbeständigkeit wie
diejenige von Beispiele 6.
Es wurde eine Farbzusammensetzung dadurch hergestellt, daß das
Bindemittel Äthylzellulose und die Base NaOH der Beispiele
6 bis 23 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 35 durch Äthylhydroxyäthylzellulose
und KOH ersetzt wurden. Dabei zeigten sich dieselben
Eigenschaften bezüglich der Lagerbeständigkeit.
Die Farben der Beispiele 6 bis 22 und der Vergleichsbeispiele
1 bis 35 wurden sofort durch Tiefdruck auf Glassinpapier (Pergamin-Papier) aufgebracht,
wodurch Umdruckfolien mit dem gewünschten Muster entstanden.
Wurden nun die Umdruckfolien sofort nach ihrer Herstellung zum
Bedrucken von Geweben aus Acrylfasern
verwendet, und zwar bei Umdruckbedingungen von 20°C, 1 kg/cm²
und 30 Sekunden, dann zeigte sich bei allen bedruckten Geweben
eine gute Farbentwicklung.
Wurden jedoch die Umdruckfolien mit einer Vergleichsfarbe bedruckt,
die kein Natriumhydroxid enthielt und wurden diese Umdruckfolien
dann erst 48 Stunden nach ihrer Herstellung für den Umdruck verwendet,
so zeigte sich eine Konzentrationsverminderung im bedruckten
Gewebe.
Im Falle einer Umdruckfolie mit einer Natriumhydroxid enthaltenden
Farbe dagegen ergab sich kein Unterschied zwischen solchen bedruckten
Geweben, die mit einer zwei Monate alten Umdruckfolie bedruckt
worden waren, und solchen, die mit einer frischen Umdruckfolie
bedruckt worden waren.
Die Farbzusammensetzung vom Beispiel 23 wurde durch Tiefdruck auf
Glassinpapier (Pergamin-Papier) aufgedruckt, so daß eine Umdruckfolie (1) gewünschten
Musters entstand.
Getrennt davon wurde eine Farbzusammensetzung gemäß Beispiel 23
hergestellt, wobei jedoch die geknetete Farbzusammensetzung nicht
zwei Tage lang stehengelassen, sondern sofort auf Glassinpapier (Pergamin-Papier)
mittels Gravurdruck übertragen wurde. Dadurch ergab sich eine
zweite Umdruckfolie (2).
Mit diesen beiden Umdruckfolien (1) und (2) wurden dann Gewebe
aus Acrylfaser 30 Sekunden lang
bei 200°C und 1 kg/cm² bedruckt. Dabei führte die Umdruckfolie
(1) zu einer guten Farbentwicklung, während die Umdruckfolie (2)
zu geringeren Farbkonzentrationen führt.
Wurden die beiden Umdruckfolien (1) und (2) unter denselben
Bedingungen zwei Monate lang gelagert und dann erst der Umdruck
durchgeführt, dann zeigte sich bei der Umdruckfolie (1) keine
Änderung bezüglich der Konzentration der umgedruckten Farbe,
während die Umdruckfolie (2) nur noch zu einem verminderten Umdruck
fähig war.
Claims (10)
1. Farbzusammensetzung für den Thermo-Transferdruck, dadurch gekennzeichnet,
daß sie
aus zumindest einer Karbinolbase eines basischen Farbstoffs oder
dessen Derivate, einer starken Base, einem Bindemittel und einem
das Bindemittel lösenden Lösungsmittel besteht.
2. Farbzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Karbinolbase-Derivate durch
Dy-O-Rdarstellbar sind, wobei Dy der kationische Anteil eines basischen
Farbstoffs und R eine Alkylgruppe mit eins bis vier Kohlenstoffatomen, eine
Benzylgruppe oder eine Phenylgruppe ist.
3. Farbzusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß sie aus
0,1 bis 10 Gew.-% eines Farbstoffs, 0,1 bis 10 Gew.-% bzw.
1 bis 40 Mol pro Mol des Farbstoffs einer starken Base, 5 bis 20%
Bindemittel, Rest Lösungsmittel besteht.
4. Farbzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die starke Base aus Hydroxiden oder Alkoholaten
von Alkalimetallen oder von Erdalkalimetallen besteht.
5. Farbzusammensetzung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die starke Base Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid
ist.
6. Farbzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet
durch Äthylzellulose, Äthylhydroxyäthylzellulose, Hydroxypropylzellulose,
Hydroxypropylmethylzellulose, Polyvinylalkohol,
Polyvinylformal, Polyvinylbutyral, Polyvinylazetat und/oder
Polyvinylpyrrolidon als Bindemittel.
7. Farbzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel 80% oder mehr an einwertigem
Alkohol mit drei bis sechs Kohlenstoffatomen enthält.
8. Farbzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel einen einwertigen Alkohol
mit insgesamt drei bis sechs Kohlenstoffatomen und außerdem eine
zweite Lösungsmittelkomponente enthält, die aus Butylazetat,
Isopropylazetat, Toluol, Xylol und/oder Methylisobutylketon besteht,
und zwar in einer Menge von 80% oder darüber.
9. Farbzusammensetzung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß das Verhältnis zwischen dem einwertigen Alkohol und der
zweiten Lösungsmittelkomponente gewichtsmäßig im Bereich zwischen
zwei/acht und vier/sechs liegt.
10. Farbzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet
durch eine übliche Menge an Additiven, nämlich Einfärbungsadditiven,
Weichmachern, Stabilisatoren, Wachsen, Fetten,
Trocknungsmitteln, Hilfstrocknungsmitteln, Härten, Emulgiermittel,
Dispergiermittel, Füllstoffe und/oder nicht-sublimierbare Pigmente
und Farben.
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