DE3109978C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft den Zusatz von Polyisocyanaten mit
Molekulargewichten im Bereich von 364 bis 4000 als Vernetzungs
mittel zu üblichen wäßrigen Pigmentdruckpasten für
den Textildruck. Dieser Zusatz gestattet es, die Drucke
nicht nur wie bisher mit Heißluft, sondern unter Erzielung
gleichguter Echtheiten auch mit Dampf zu fixieren, so daß
der verfahrenstechnische Spielraum für den Textildruck
erweitert wird.
Zur Herstellung von Pigmentdrucken auf Textilien sind zahlreiche
Verfahren bekannt. Sie basieren meist auf Druckpasten,
die im wesentlichen aus folgenden Komponenten bestehen:
- a) einem in Wasser dispergierten Bindemittel;
- b) einem Pigment;
- c) entweder einem in Wasser gelösten Verdickungsmittel oder einer verdickend wirkenden Schwerbenzin-in-Wasser- Emulsion oder beidem.
Das Bindemittel besteht aus einem unter Fixierbedingungen
filmbildenden Polymeren, das in der Regel reaktive Gruppen
enthält, die beim Fixieren, also beim Trocknen in der Hitze,
gegebenenfalls unter dem Einfluß von Katalysatoren, unter
einander oder mit einem Vernetzungsmittel, gegebenenfalls
auch mit dem bedruckten Substrat, reagieren und so das
Pigment an die Faser binden.
Die Pigmentdruckpaste nach dem Stand der Technik erfordern
für optimale Ergebnisse hinsichtlich der Waschechtheit der Drucke
ein trockenes Fixieren, also mit Heißluft. Die Vernetzung
reaktion ist nämlich zumindest in den Fällen, die
sich in der Praxis bewährt haben, eine Kondensationsreaktion
unter Wasserabspaltung; daher wäre die Anwesenheit
von Feuchtigkeit störend. Zwar sind schon andere Vernetzungs
reaktionen, bei denen kein Wasser abgespaltet wird, darunter
neben der Umsetzung mit Polyepoxiden auch die Umsetzung mit
Polyisocyanaten vorgeschlagen worden (z. B. GB-PS 9 62 109
und DE-PS 9 08 133), doch hat sich bisher kein derartiges
Verfahren in der Praxis durchgesetzt. Polyisocyanate gelten
daher als ungeeignet zum Vernetzen von Pigmentdruckpasten.
In der technischen Praxis besteht oft der Wunsch, mit
Dampf zu fixieren, weil nicht genügend Heißlufttrocken
aggregate zur Verfügung stehen. Beim Fixieren der bisher
bekannten Druckpasten mit Dampf müssen jedoch Einbußen an
Waschechtheit der Drucke hingenommen werden.
Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, eine Textil-
Pigmentdruckpaste zu entwickeln, die auch beim Fixieren
mit Dampf hochwaschechte Drucke liefert.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht in einer Textilpigment
druckpaste nach Anspruch 1. Die nach Anspruch 2 erhaltenen
Drucke sind wesentlich waschechter als die bisher beim
Fixieren mit Dampf erzielbaren Drucke und ebenso waschecht
wie die mit Heißluft fixierten Drucke.
Selbstverständlich können die mit der erfindungsgemäßen
Druckpaste hergestellten Drucke auch mit Heißluft fixiert
werden. In ihrer Anpassungsfähigkeit an die betrieblichen
Gegebenheiten besteht ja gerade der Vorteil der erfindungs
gemäßen Druckpaste.
Als Bindemittel (a), das 0,45 bis 19,25, vorzugsweise 2,4
bis 11,0 Gew.-% der Druckpaste ausmacht (wobei das in der
Dispersion enthaltende Wasser nicht mitgezählt ist), kommen
in Wasser dispergierbare, filmbildende Polymerisate in
Betracht, die 0,3 bis 12, vorzugsweise 1,5 bis 6 Gew.-%
Monomereinheiten mit gegenüber Isocyanat reaktiven Gruppen
enthalten. Die Polymerisate sollen im fixierten Zustand
klebfrei, für die meisten Anwendungsgebiete auch weich und
elastisch sein. Das sind Anforderungen, die schon immer an
das Bindemittel jeder Textilpigmentdruckpaste gestellt
wurden. Daher sind die Polymerisate, die diesen Anforderungen
genügen, dem Fachmann geläufig. Als Beispiele seien
genannt: Polyurethane; Mischpolymerisate von Vinyl-,
Acryl- und Methacrylestern, z. B. Vinylacetat, Acrylsäure
methyl-, -ethyl- oder -butylester und Methacrylsäure
butylester sowie Butadien und seine Homologen. Die genannten
Monomeren stellen meist die Hauptkomponente des Misch
polymerisates dar. Als Comonomere in untergeordneter Menge
kommen beispielsweise in Betracht: Maleinsäure- und Fumar
säureester, Vinyläther, Vinylketon, Styrol, Vinylchlorid,
Vinylidenchlorid, Vinylpropionat, Acrylnitril und Meth
acrylsäuremethylester.
Monomere mit gegenüber Polyisocyanatgruppen reaktiven Gruppen,
die zu 0,3 bis 12, vorzugsweise 1,5 bis 6 Gew.-% in das als
Bindemittel einzusetzende Mischpolymerisat eingebaut sein
sollen, sind Monomere mit acidem Wasserstoff, also vor
allem mit folgenden Gruppen: Hydroxyl, primäres und sekundäres
Amin, Carboxyl, Carbonamid, N-Methylolamid und
N-Alkoxymethylamid (wobei der Alkoxyrest 1 bis 4 Kohlenstoff
atome enthält). Beispiele für geeignete Monomere
mit reaktiven Gruppen sind: Acrylsäure, Acrylamid, Hydroxi
äthylacrylat, Hydroxipropylacrylat, n-Methylolacrylamid,
n-Alkoxymethylacrylamid, Butandiolmonoacrylat, Methacryl
säure, Crotonsäure, Itaconsäure und alle den genannten
Derivaten der Acrylsäure analogen Derivate der Methacryl
säure, der Crotonsäure und der Itaconsäure.
Die Copolymerisation der Monomermischung durch Emulsions
polymerisation unter Bildung der wäßrigen Polymerisat
dispersion in Gegenwart eines geeigneten Emulgators ist
Stand der Technik und bedarf hier keiner Erläuterungen.
Die Dispersionen enthalten in der Regel 15 bis 55, vorzugsweise
35 bis 45 Gew.-% Polymerisat und 0,5 bis 10, vorzugsweise
1 bis 4 Gew.-% Emulgator, der Rest ist Wasser.
Als Pigment (b), das 0,01 bis 40, vorzugsweise 1 bis
25 Gew.-% der Druckpaste ausmacht, kommen alle unlöslichen
anorganischen und organischen weißen (z. B. Titandioxid),
schwarzen (vor allem Ruß) oder farbigen Substanzen in Betracht,
die üblicherweise als Pigment verwendet werden.
Statt einer Aufzählung von Beispielen sei auf den
Colour Index verwiesen.
Als ggf. zu 0,1 bis 8, vorzugsweise 0,4 bis 4 Gew.-% in der
Druckpaste enthaltenes Verdickungsmittel (c) sind die
hierfür üblicherweise verwendeten wasserlöslichen oder
wasserquellbaren natürlichen und synthetischen Hochpolymeren
geeignet, beispielsweise Alginate, Johannisbrotkern
mehl, Stärkeäther, Carboxymethylcellulose, Methylcellulose,
Britisch Gummi, Traganth, Polyvinylalkohol, partiell
verseiftes Polyvinylacetat, das in der DE-AS 20 54 885
beschriebene Urethan aus 2 Mol oxäthyliertem Fettalkohol
und einem Mol Diisocyanat, Polymannurate, Polyacrylsäure
und Polymethacrylsäure, Copolymerisate von Äthylen und
Maleinsäure oder von Vinylisobutyläther und Maleinsäure,
oder die ebenfalls hierfür üblicherweise verwendeten
Benzinemulsionen. Bei diesen enthält die äußere, wäßrige
Phase einmal in dispergierter Form - neben dispergiertem
Bindemittel und dem erfindungsgemäß einzusetzenden Polyiso
cyanat - Pigment und zum anderen in gelöster Form neben
Dispergier- und Emulgiermitteln gegebenenfalls relativ
geringe Mengen an Verdickungsmitteln und anderen üblichen
Zusätzen. Die innere Phase wird meist allein durch Benzin
gebildet. Die an sich bekannten und im Pigmentdruck auf
Terxtilien seit langem bewährten Schwerbenzin-in-Wasser-
Emulsionen haben gegenüber den sonst bei Textildruckpasten
üblichen substanziellen Verdickungsmitteln den
Vorteil, rückstandsfrei während der Trocknung der Drucke
zu verdampfen, den Bindemittelfilm in der Wasserechtheit
und Reibbeständigkeit nicht nachteilig zu beeinflussen und
den Griff der bedruckten Ware nicht zu verhärten.
Die Verdickungsmittel können außerdem, vor allem wenn ein
starker Durchdruck der Pigmente durch das Gewebe nicht erwünscht
ist, Zusätze enthalten, wie sie beispielsweise
in der DE-OS 22 55 314 beschrieben sind. Es handelt sich
um o-Kieselsäureester von Alkoholen mit 4 bis 30 Kohlen
stoffatomen, die als solche Zusätze besonders geeignet sind.
Erfindungwesentlich ist das Molekulargewicht der als
Vernetzungsmittel in Mengen von 1 bis 8, vorzugsweise 2
bis 6 Gew.-%, bezogen auf die Druckpaste, einzusetzenden
Polyisocyanate. Bisher waren für diesen Zweck ausschließlich
Diisocyanate mit verhältnismäßig geringem Molekulagewicht
erprobt worden. Sie hatten sich durchweg nicht
bewährt. Abgesehen von dem relativ hohen Dampfdruck der
üblichen monomeren Diisocyanate und ihrer Toxizität liegen
die Topfzeiten der fertigen Druckpasten, also die maximale
Zeit zwischen Ansatz der Paste und ihrem Verbrauch, in der
Größenordnung von wenigen Stunden und sind damit für die
Praxis zu kurz. Die erfindungsgemäß einzusetzenden Polyisocyanate
mit höherem Molekulargewicht haben hingegen praktisch
keinen Dampfdruck und sind somit ungefährlich,
außerdem liegt die Topfzeit hier bei mehr als einer Woche.
Die erfindungsgemäß einzusetzenden Polyisocyanate (d) sollen
ein Molekulargewicht im Bereich von 364 (entsprechend
dem Eikosandiisocyanat) bis 4000, vorzugsweise 580 bis
2000, besitzen, sie sollen 2 bis 6-wertig sein, d. h.
2 bis 6 Isocyanatgruppen enthalten, und sollen wasserunlöslich
und flüssig sein.
Bevorzugt werden Diisocyanate. Die aliphatischen können
verkappt, d. h. mit thermisch leicht abspaltbaren Verbindungen
wie Phenolen, t-Butanol, cyclischen Amiden, 1,3-Diketonen,
Malonsäurediäthylester, Acrylsäure, Methacrylsäure,
Nitrilen, Aldehyden oder Oximen umgesetzt sein. Besonders
bevorzugt werden jedoch die unverkappten aliphatischen
Polyisocyanate. Die (weniger bevorzugten) aromatischen
Polyisocyanate müssen verkappt sein, weil sie sonst
zu reaktiv wären. Das Verkappen erfolgt nach bekannten
Methoden, zweckmäßig in einem inerten Lösungsmittel bei 40
bis 100°C in Gegenwart eines Katalysators, z. B. Zinn
oktoat. Die Molekulargewichtsangaben (364 bis 4000 bzw.
580 bis 2000) beziehen sich auf unverkappte Polyisocyanate.
Mit Hydrogensulfit verkappte Isocyanate sind für das
erfindungsgemäße Verfahren nicht geeignet. Generell
empfiehlt es sich, Elektrolytzusätze möglichst zu vermeiden,
weil die Druckpasten, die ja aus Mischungen von
Dispersionen und Emulsionen bestehen, im allgemeinen
dagegen empfindlich sind.
Die Polyisocyanate können außer den Isocyanatgruppen entweder
nur Kohlenstoff und Wasserstoff enthalten, beispielsweise
in dem besonders bevorzugten Diisocyanat der Formel
erhältlich aus dimerisierten und hydrierter Linolsäure
über deren Amid, Reduktion zum Amin und Umsetzung der
Aminogruppen mt Phosgen. Sie können aber auch z. B.
Urethan-, Äther- und Estergruppen in der Hauptkette, d. h.
in der die Isocyanatgruppen verbindenden Kette und in
Seitenketten bzw. als Ringsubstituenten enthalten. Sie
können beispielsweise hergestellt sein durch Umsetzung
eines n-wertigen (n=2 bis 6) Polyols mit 0,8 n bis n Mol
Diisocyanat. Die Tatsache, daß dabei teilweise höhermolekulare
Polyisocyanate gebildet werden, hat sich als nicht
störend erwiesen. Derartige Produkte werden im Gegenteil
sogar bevorzugt.
Wenn man ein mehr als 3 Hydroxylgruppen enthaltendes
Polyol mit mehr als 3 Mol Diisocyanat umsetzt, empfiehlt
sich der Einsatz eines einseitig verkappten Diisocyanates,
da bei Einsatz von unverkapptem Diisocyanat mit einer zu
starken Polyaddition zu rechnen ist.
Außerdem empfiehlt sich bei dem Einsatz von Polyolen mit
mehr als 3 freien Hydroxylgruppen vor der Umsetzung mit
Diisocyanat eine Oxalkylierung zwecks Verflüssigung zur
besseren technischen Handhabung.
Die verkappten Polyisocyanate werden entweder durch Umsetzung
von einseitig verkappten Diisocyanaten mit den
Polyolen oder durch Umsetzung von freien Diisocyanaten
mit den Polyolen ("Poly"=2 bis 6) und anschließende
Verkappung hergestellt.
Vor der Umsetzung des Polyols mit dem Diisocyanat empfiehlt
es sich, das Polyol schwach sauer einzustellen, beispielsweise
durch Zusatz von 0,01 bis 2 Gew.-% Benzoylchlorid,
um eine mögliche Polymerisation des Isocyanates zu verhindern.
Die Umsetzung von Polyol mit Diisocyanat erfolgt
in bekannter Weise bei 40 bis 120°C, zweckmäßig in Gegenwart
eines Katalysators, wie Zinnoctoat.
Im einfachsten Fall besteht das Polyol aus einem Polyalkylen
glykol, also Polypropylenoxid, Polybutylenoxid, Poly
tetrahydrofuran oder deren Mischäthern untereinander oder
mit Äthylenoxid. Reines Polyäthylenoxid kommt nicht in
Betracht, weil dessen Diisocyanate zu hydrophil wären. Der
Gehalt an einpolymerisiertem Äthylenoxid im Polyalkylenglykol
wie auch allgemein im oxalkylierten Polyol darf nur so
hoch sein, daß die Wasserlöslichkeit des daraus hergestellten
Di- oder Polyisocyanates bei 20°C 0,1, vorzugsweise
0,01 g/l nicht übersteigt.
Ein weiteres Beispiel für ein einfaches Diol wäre ein
Polyester, beispielsweise aus Terephthalsäure und Äthylenglykol,
mit Hydroxyl-Endgruppen.
Etwas komplexere Diole können hergestellt sein aus einem
n-wertigen Polyol, beispielsweise Glycerin, Trimethylol
propan, Pentaerythrit, Sorbit, durch Veresterung mit
n-2 Mol einer Monocarbonsäure, beispielsweise Ameisensäure,
Essigsäure, Benzoesäure, Stearinsäure, Ölsäure, und anschließende
Oxalkylierung. Die Reihenfolge von Veresterung
und Oxalkylierung kann hierbei auch vertauscht werden.
Ferner kann das Polyol hergestellt sein durch Oxakylierung
einer Polycarbonsäure, beispielsweise dimerer oder
trimerer Ölsäure, Phthalsäure, Oxalsäure, Maleinsäure,
wobei das so erhaltene Polyol gegebenenfalls wiederum mit
n-2 Mol Monocarbonsäure unter Bildung eines Diols verestert
wird.
Selbstverständlich können in entsprechender Weise aus
n-wertigen Polyolen mit n<3 durch Umsetzung mit n-3 Mol
Monocarbonsäure Triole hergestellt werden, usw. Der Phanta
sie sind hier nur die oben genannten Grenzen gesetzt
hinsichtlich Molekulargewicht und Wasserunlöslichkeit der
aus den Polyolen hergestellten Polyisocyanate.
Von der Einhaltung dieser Grenzen ist die Brauchbarkeit
der Polyisocyanate im Sinne der Erfindung abhängig. Bei zu
geringem Molekulargewicht sinkt einerseits die Topfzeit in
gefährlicher Weise, so daß dem Drucker Verluste durch
vorzeitig unbrauchbar gewordene Druckpaste bzw. durch
Drucke mit nicht mehr optimalen oder gar nicht mehr be
friedigenden Eigenschaften entstehen, andererseits neigen
dann die Drucke auch zu einer gewissen Versprödung und
damit zu hartem Griff und schlechter Wasch- und Reibechtheit.
Nach oben sind dem Molekulargewicht nur dadurch Grenzen
gesetzt, daß die Wirksamkeit der Polyisocyanate mit
steigendem Molekulargewicht als Vernetzer allmählich abnimmt,
einfach aufgrund der Verminderung der Zahl der
Isocyanatgruppen pro g Substanz. Die Wasserunlöslichkeit
ist ebenfalls im Hinblick auf die Topfzeit, und die flüssige
Konsistenz im Hinblick auf das Fließverhalten beim
Drucken und somit auf den Stand der Drucke in der Zeit bis
zu ihrem Fixieren erforderlich.
Als monomeres Diisocyanat kann zur Umsetzung mit dem Polyol
grundsätzlich jedes eingesetzt werden, sofern das
daraus hergestellte erfindungsgemäß einzusetzende Poly
isocyanat den im Anspruch genannten Kriterien genügt,
wobei aliphatische und gemischt aliphatisch-aromatische,
d. h. die mit ein bis zwei aliphatisch gebundenen Isocyanat
gruppen, bevorzugt werden. Als Beispiele seien Di-, Tetra-,
Hexamethylen-, Isophoron-, Cyclobutan- und Cyclohexan-
und (als gemischt aliphatisch-aromatisches) 4,4′-Phenyl
cyclohexylmethandiisocyanat genannt. Als ebenfalls brauchbare,
wenn auch weniger bevorzugte aromatische Diisocyanate
kommen beispielsweise 1,3- und 1,4-Phenylen- sowie 2,4- und
2,6-Toluylendiisocyanat in Betracht.
Die fertigen Polyisocyanate sollen möglichst
dünnflüssig sein. Gegebenenfalls werden sie mit einem
wasserunlöslichen, inerten Lösungsmittel, beispielsweise
Toluol oder Essigester, versetzt. Bevorzugt werden aber
Polyisocyanate, die in unverdünnter Form niederviskos sind.
Mit Ausnahme des wasserlöslichen Verdickungsmittels werden
sämtliche bisher genannten Komponenten der Druckpaste in
Wasser dispergiert bzw. emulgiert. Ein entsprechender
Gehalt (0,1 bis 8, vorzugsweise 0,4 bis 4 Gew.-%, bezogen
auf die gesamte Druckpaste) an Dispergier- oder Emulgiermitteln
und/oder Schutzkolloiden ist dabei selbstverständlich
und bedarf an sich keiner besonderen Erwähnung. Sie
sind vorzugsweise nicht ionischer, können aber auch anionischer
Natur sein, oder Mischungen von beiden. Im übrigen
unterliegen sie keiner Beschränkung, d. h. es kommen alle
bekannten derartigen Mittel in Betracht. Als Beispiele
seien erwähnt: oxäthylierte Alkylphenole, oxäthylierter
Fettalkohol, Blockcopolymere verschiedener Alkylenoxide
mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, Alkyl- und Arylsulfate
(oder -sulfate), wasserlösliche Cellulosemarken, Alginate,
Kernmehle, Kernmehläther, Pflanzenschleime, Casein
und neutralisierte carboxylgruppenhaltige Hochpolymere.
Als weitere im Pigmentdruck übliche Zusätze (e) kommen
außer den nicht ionischen Dispergiermitteln beispielsweise
in Betracht: hydrotrope Stoffe; Mittel zur Verbesserung des
Fließverhaltens der Druckpasten; Mittel zur Verbesserung
von Glanz, Brillianz sowie der Echtheiten der Drucke;
Füllstoffe; Weichmacher; Entschäumer. In chemischer Hinsicht
bestehen derartige Zusätze beispielsweise aus Harn
stoff, Glykol, Glycerin, Silikonöl, Fettsäureestern von
Polyolen, Estern von Fettalkoholen mit Mono-, Di- oder
Polycarbonsäuren, wasserlöslichen Aminoplastbildnern
einschließlich Katalysatoren zu ihrer Härtung, wasserlöslichen
Urthanharzen. Geeignete Entschäumer sind z. B. in
der DE-OS 21 14 609 beschrieben.
Unter Textilien sind hier Gewebe, Gewirke und Faservliese
aus beliebigen natürlichen, synthetischen oder halbsynthetischen
(z. B. Regeneratcellulose) Fasern zu verstehen. Als
Beispiele seien genannt: Wolle, Baumwolle, Leinen, Cellwolle,
Seide, Kunstseide, Polyester, Polyamid, Polyacrylnitril
und Mischungen dieser Faserarten.
Die Herstellung einer Emulsionsverdickung kann z. B. in der
Weise geschehen, daß man das feste Verdickungsmittel in
eine Emulgatorlösung einrührt, quellen oder sich lösen läßt
und anschließend das Schwerbenzin (Siedebereich etwa 80
bis 220°C) unter Rühren einemulgiert.
Das Einstellen der Druckpaste erfolgt z. B. durch Einrühren
der Dispersion des Bindemittels und der erfindungsgemäß
einzusetzenden Polyisocyanat-Emulsion in die Lösungen der
Verdickungsmittel oder Emulsionsverdickungen, wobei eine
Paste entsteht, in welche der Pigmentfarbstoff eingerührt
wird. Die Paste kann dann noch mit Wasser verdünnt
und/oder mit weiteren Zusätzen verrührt werden.
Die Drucktechnik ist bei Verwendung der erfindungsgemäßen
Druckpaste die beim Pigmentdruck übliche. Sie ist dem Fachmann
geläufig und dem Laien aus der Fachliteratur unter
den Stichwörtern Rouleaux-Druck, Siebdruck, Filmdruck und
Rotationsfilmdruck zugänglich. Eine Beschreibung im einzelnen
erübrigt sich daher an dieser Stelle.
Zum Fixieren wird der zweckmäßig vorgetrocknete Druck 20
Sekunden bis 10 Minuten, vorzugsweise 30 Sekunden bis
8 Minuten auf 100 bis 200, vorzugsweise 120 bis 180°C
erhitzt. Dabei erfolgt die Vernetzung des Bindemittels
(gegebenenfalls auch mit der Substsratfaser) über das Polyisocyanat.
Das Erhitzen erfolgt - und hierbei kommen die
Vorzüge der erfindungsgemäßen Druckpaste zum Tragen - beliebig
entweder durch Heißluft oder durch Dampf. In beiden
Fällen werden hochwaschechte Drucke mit insgesamt sehr
guten Eigenschaften erzielt. Das Dämpfen bei über 100°C
kann mit Druckdampf oder mit überhitztem Dampf bei Normaldruck
erfolgen.
Die für das Fixieren üblicher selbstvernetzender Pigment
druckpasten üblicherweise verwendeten Katalysatoren, beispielsweise
potentiell saure Salze, können mitverwendet
werden, d. h. sie stören nicht, bei selbstvernetzenden Binde
mitteln und Heißluftfixierung können sie sogar nützlich
sein, sie sind aber in den erfindungsgemäßen Druckpasten
nicht erforderlich. Die Vernetzungsreaktion mit Polyisocyanaten
bedarf keiner Katalyse.
Die in den Beispielen genannten Teile und Prozente beziehen
sich auf das Gewicht.
- a) Umsetzung von dimerer Ölsäure mit Propylenoxid und
Hexamethylendiisocyanat.
565 Teile dimere Ölsäure werden im Autoklaven mit 4 Teilen KOH als Katalysator bei 130 bis 140°C mit 896 Teilen Propylenoxid umgesetzt.
Daraufhin wird das Gemisch mit 12 Teilen Benzoylchlorid sauer eingestellt und zu 336 Teilen Hexamethylendiisocyanat, versetzt mit 0,15 Teilen Zinnoctoat, bei 60 bis 80°C zugetropft und 1 Stunde bei 80°C nachgerührt.
Man erhält ein gelbes Produkt (Vernetzer) mit einem Isocyanatgehalt von 1,1 mVal/g und einer Viskosität bei 40°C von 2840 mPa · s. - b) Herstellung der Druckpaste:
In 115 Teilen einer 6%igen wäßrigen Lösung von poly acrylsaurem Ammonium rührt man nacheinander ein: 620 TeileWasser 40 Teileeiner 25%igen wäßrigen Harnstofflösung 40 Teileeines mit 25 Mol Ethylenoxid umgesetzten Talgfettalkohols 120 Teileeiner 45%igen wäßrigen Dispersion eines Terpolymerisates aus 70% Butadien, 26% Styrol, 3% N-Methylolacrylamid und 1% Acrylamid 25 Teiledes gemäß (a) hergestellten Vernetzers.
Zum Schluß setzt man 40 Teileeines 26%igen wäßrigen Farbstoffteiges zu (C. J. 71 103) und homogenisiert unter weiterem Rühren. 1000 Teile - c) Mit der so erhaltenen Druckpaste bedruckt man im Rouleauxdruck ein Baumwollgewebe. Nach dem Trocknen dämpft man 5 Minuten mit Heißdampf von 170°C. Man erhält so einen Druck mit sehr guten Echtheiten. Beispiel 2
- a) Umsetzung von dimerer Ölsäure mit Butylenoxid, Toluylen
diisocyanat und Caprolactam:
565 Teile dimere Ölsäure werden im Autoklaven mit 4 Teilen KOH als Katalysator bei 140 bis 150°C mit 720 Teilen Butylenoxid umgesetzt.
Anschließend wird das Zwischenprodukt mit 12 Teilen Benzoylchlorid sauer eingestellt und zu 348 Teilen Toluylendiisocyanat, versetzt mit 0,15 Teilen Sn-Octoat, bei 60 bis 80°C zugetropft und 1 Stunde bei 80°C nachgerührt. Dann werden 226 Teile Caprolactam portionsweise zugegeben und 3 Stunden bei 80°C nachgerührt.
Man erhält ein gelb gefärbtes Produkt mit einer Vuskosität bei 120°C von 600 mPa · s. - b) Herstellung der Druckpaste: 7,5 Teileeines Ethylen-Maleinsäure-Mischpolymerisates (Molgewicht über 500 000) rührt man in 622,5 TeileWasser ein, dann gibt man 10,0 Teileeiner 25%igen wäßrigen Ammoniaklösung zu. Anschließend werden nacheinander eingerührt 160,0 Teileeiner etwa 45% wäßrigen Dispersion eines Copolymerisates aus 64% Acrylsäurebutylester, 15% Methacrylsäuremethylester, 15% Acrylnitril, 2% N-Methylolmethacrylamid und 4% Acrylsäure-2-hydroxy-3-chlorpropylester 20,0 TeileSilikonöl 10,0 Teileeines Anlagerungsproduktes von 25 Mol Ethylenoxid (EO) an 1 Mol Spermölalkohol. Dann emulgiert man mit einem Schnellrührer (3000 U/min) in diese Mischung 100,0 TeileBenzin (Siedegrenzen 140/200°C) und 30,0 Teileder unter a) beschriebenen Verbindung. Dann rührt man 40,0 Teileeiner 32%igen wäßrigen Anteigung eines Phthalocyaningrüns (C. I. 74 260) ein. 1000,0 Teile
- Mit der so erhaltenen Druckpaste bedruckt man im Rotations filmdruck ein Zellwollgewebe. Man trocknet das Gewebe und fixiert anschließend mit Heißdampf von 140°C während 6 Minuten. Nach dieser Fixierung hat der Druck sehr gute Echtheiten.
- a) Umsetzung von dimerer Ölsäure mit Propylenoxid,
Ethylenoxid und Hexamethylendiisocyanat:
565 Teile dimere Ölsäure werden im Autoklaven mit 4 Teilen KOH als Katalysator bei 130 bis 140°C mit 870 Teilen Propylenoxid und bei 120 bis 130°C mit 176 Teilen Ethylenoxid umgesetzt.
Weitere Umsetzung wie bei Beispiel 1. Man erhält ein Produkt mit einem Isocyanatgehalt von 1,03 mVal/g und einer Viskosität bei 60°C von 1,320 Pa · s. - b) Herstellung der Druckpaste:
In 758,0 Teileeiner Öl-in-Wasser-Emulsion, die durch Einemulgieren von 75% Benzin (120 bis 180°C) in eine Lösung von 1% des Na-Salzes des sauren Schwefelsäureesters des Anlagerungsproduktes von 60 Mol EO an 1 Mol Spermölalkohol, 0,25% Na-Alginat, 0,05%Ammoniak und 1% Diethylenglykol in 22,7% Wasser mit einem Schnellrührer erhalten wurde, rührt man nacheinander ein: 140,0 Teileeiner 40%igen, wäßrigen Mischpolymerisat dispersion aus 96% Ethylacrylat, 1% Methylmethacrylat und 3% Acrylamid, 35,0 Teileeiner 26%igen wäßrigen Anteigung eines Rotpigmentes (C. I. Vat Red 2; C. I. Nr. 73 365). Dann emulgiert man kurzfristig mit etwa 2000 bis 3000 U/min in diese Paste 40,0 Teiledes gemäß a) hergestellten Vernetzers. 1000,0 Teile - Mit der so erhaltenen Paste bedruckt man einen Baum wollsatin, trocknet wie üblich und dämpft dann anschließend 4 Minuten bei 180°C mit Heißdampf. Man erhält einen Druck mit sehr guten Echtheiten.
- a) Umsetzung von Pentaerythrit mit Propionsäure, Butylenoxid
und Hexamethylendiisocyanat:
163 Teile Propionssäure werden bei 110 bis 135°C mit 136 Teilen Pentaerythrit bei Zugabe von 1,5 Teilen p-Toluolsulfonsäure als Katalysator verestert. Dabei werden innerhalb von 3 Stunden 45 Teile eines Wasserpropionsäuregemisches abdestilliert. Nach Erhöhung der Temperatur auf 160°C werden innerhalb von 1 Stunde noch weitere 6 Teile eines Wasser-Propion säuregemisches abdestilliert.
Der Ester wird mit 3 Teilen KOH versetzt und bei 140 bis 145°C mit 576 Teilen Butylenoxid im Autoklaven umgesetzt. Nachdem das Produkt mit 4 Teilen Benzoylchlorid schwach sauer eingestellt ist, wird es zu 336 Teilen Hexamethylendiisocyanat, versetzt mit 0,1 Teilen Sn-Octoat, bei 80°C zugetropft. Das Gemisch wird zur Vervollständigung der Reaktion 1 Stunde bei 80°C gerührt.
Man erhält ein gelbes Produkt mit einem Isocyanatgehalt von 1,1 mVal/g und einer Viskosität bei 40°C von 3,32 Pa · s. - b) Herstellung der Druckpaste: 100 Teileeiner 40%igen Suspension eines Misch polymerisates aus 50 Mol% Maleinsäure anhydrid, 30 Mol% Vinylmethyläther und 20 Mol% Vinylpropionat in Toluol werden bei einer Temperatur von 50°C durch Zugabe von 0,8 Teilen Glykol schwach vernetzt und anschließend mit 30 Teilen einer 25%igen Ammoniaklösung versetzt. Nach erfolgter Neutralisation setzt man 20 Teile Wasser zu und rührt das Gemisch zu einer hochviskosen Paste. 70 Teiledieser Paste werden mit 670 TeilenWasser verrührt. Dann gibt man unter Rühren 200 Teileeiner 45%igen wäßrigen Kunststoffdispersion eines Copolymerisates aus 80 Gew.-% Äthylacrylat, 15 Gew.-% Acrylnitril, 2 Gew.-% Acrylamid und 3 Gew.-% Methylolmethacrylamid zu. In diese mittelviskose Paste emulgiert man 40 Teiledes gemäß (a) hergestellten Vernetzers, und rührt dann 20 Teileeiner 36%igen wäßrigen Aufbereitung des roten Pigmentes C. J. 12 485 ein. 1000 Teile
- c) Mit dieser Paste bedruckt man auf einer Rouleauxdruck maschine mit einer 1000-Punkte-Walze ein Baumwollgewebe. Man erhält nach einer Fixierung bei 180°C während 5 Minuten mit Heißdampf einen Flächendruck mit guten Echtheiten.
- a) Umsetzung von Trimethylolpropan, Propylenoxid, Ölsäure,
Toluylendiisocyanat und Caprolactam:
134 Teile 1,2,3-Trimethylolpropan werden mit 1,4 Teilen KOH versetzt und im Autoklaven bei 130 bis 140°C mit 1160 Teilen Propylenoxid umgesetzt. Anschließend wird mit 6 Teilen p-Toluolsulfonsäure als Katalysator bie 160 bis 170°C mit 282 Teilen Ölsäure zum Monoester kondensiert, das Wasser abdestilliert und nach dem Ab kühlen 0,5 Teile Benzoylchlorid zugesetzt.
Daraufhin wird der Monoester zu 348 Teilen Toluyldiisocyanat, versetzt mit 0,8 Teilen Sn-Oktoat als Katalysator, bei 80°C langsam zugetropft und 1 Stunde bei 80°C nachgerührt.
Zur Verknappung werden 226 Teile Caprolactam bei 80°C portionsweise zugegeben und weitere 3 Stunden gerührt.
Man erhält ein gelbes bis hellbraunes Produkt mit einer Viskosität bei 60°C von 2,6 Pa · s. - b) Herstellung der Druckpaste: 110 TeileWasser 50 Teileeiner 50%igen wäßrigen Lösung von Na-Alginat und 10 Teileeines Di-(α-phenyläthyl)-phenols, umgesetzt mit 14 Mol Äthylenoxid, werden vermischt. Dieser Mischung fügt man unter Rühren (3000 U/min) langsam 650 TeileBenzin der Siedegrenzen 120/180°C und anschließend 120 Teileeiner 40%igen wäßrigen Dispersion eines Mischpolymerisates aus 75% n-Butylacrylat, 20% Acrylnitril, 1% Acrylsäure und 4% N-Methylolmethacrylamid sowie 30Teileeiner 40%igen wäßrigen Aufbereitung von Kupferphthalocyaninblau (C. J. 74 160). Dann rührt man 30 Teiledes nach (a) erhaltenen Vernetzers ein und homogenisiert. 1000 Teile
- c) Mit dieser Druckpaste bedruckt man nach bekannter Art im Flachfilmdruck ein Baumwoll/Polyester-Mischgewebe (70 : 30). Anschließend trocknet man und fixiert während 8 Minuten bei 125°C im Heißdampf. Man erhält einen Druck mit sehr guten Wasch- und Reibechtheiten.
- a) Umsetzung von Pentaerythrit, Propylenoxid, Toluylen
diisocyanat und Caprolactam:
136 Teile Pentaerythrit werden im Autoklaven unter Zusatz von 1,4 Teilen KOH bei 130 bis 140°C mit 1740 Teilen Propylenoxid umgesetzt. Anschließend wird mit 4 Teilen Benzoylchlorid schwach sauer eingestellt. Zur Herstellung des halbseitig verkappten Isocyanats werden 348 Teile Toluylendiisocyanat in 450 Teilen Essigsäureethylester vorgelegt und mit 226 Teilen Caprolactam portionsweise versetzt. Anschließend wird 2 Stunden bei 40°C nachgerührt. Der Isocyanatgehalt beträgt 1,95 mVal/g. Zu dieser Lösung wird das Polyol bei 60°C unter Zusatz von 0,5 Teilen Sn-Octoat zugetropft, 2 Stunden bei 60°C gerührt und das Lösungsmittel unter vermindertem Druck abdestilliert.
Es entsteht ein Produkt mit einer Viskosität bei 60°C von 1,6 Pa · s. - b) Herstellung der Druckpaste:
In eine Mischung von 50,0 Teileneiner wäßrigen 5%igen Lösung von Carboxy methylcellulose 5,0 Teileneines Anlagerungsproduktes von 10 Mol EO an Nonylphenyl 5,0 Teileneines Anlagerungsproduktes von 25 Mol EO an Talgfettalkohol 5,0 TeilenHarnstoff 20,0 TeilenDiammonphosphatlösung 30%ig in Wasser 130,0 Teileneiner 40%igen wäßrigen Dispersion eines Copolymerisates aus 60% Butylacrylat, 3% Ethylhexylacrylat, 15% Acrylnitril, 17% Vinylchlorid, 4% Methylolacrylamid und 1% Acrylsäure sowie 150,0 TeilenWasser
emulgiert man unter hochtourigem Rühren (ca. 3000 U/min) 600,0 Teileeines Benzins vom Siedepunkt 140 bis 200°C, welches 0,1% eines Produktes aus mit 11 Mol Ethylenoxid und 50 Mol Propylenoxid oxalkyliertem und mit 3 Mol Sterinsäure verestertem Trimethylolpropan als Entschäumer enthält und 20,0 Teileder unter a) beschriebenen Verbindung. Dann rührt man 15,0 Teileeiner violetten 40%igen Pigmentaufbereitung (C. I. Pigmentviolett 23, C. I. 51 319) ein. 1000,0 Teile - Mit dieser Paste bedruckt man im Filmdruck ein Polyester/ Baumwollgewebe (70 : 30). Nach dem Trocknen fixiert man während 5 Minuten mit Heißdampf von 170°C. Man erhält einen Druck mit sehr guten Echtheiten.
- a) Umsetzung von Trimethylolpropan, Butylenoxid, Hexa
methylendiisocyanat und Caprolactam.
134 Teile Trimethylolpropan werden im Autoklaven unter Zusatz von 1,4 Teilen KOH mit 1440 Teilen Butylenoxid bei 140 bis 150°C umgesetzt und anschließend mit 4 Teilen Benzoylchlorid schwach sauer eingestellt.
Zur Herstellung des halbseitig verkappten Isocyanats werden 336 Teile Hexamethylendiisocyanat in 450 Teilen Toluol vorgelegt und portionsweise mit 226 Teilen Caprolactam versetzt. Anschließend wird 2 Stunden bei 40°C nachgerührt. Der Isocyanatgehalt beträgt 1,98 mVal/g.
Zu dieser Lösung wird das Polyol bei 60°C unter Zusatz von 0,5 Teilen Sn-Octoat zugetropft, 2 Stunden bei 60°C gerührt und das Lösungsmittel unter vermindertem Druck abdestilliert.
Es entsteht ein Produkt mit einer Viskosität bei 40°C von 3,36 Pa · s. - b) Herstellung der Druckpaste:
In einer Mischung von 50,0 Teileneiner 16%igen, wäßrigen Lösung eines schwach verseiften Polyacrylnitrils, 10,0 Teilendes Anlagerungsproduktes aus 25 Mol Ethylenoxid an 1 Mol Spermölalkohol, 5,0 Teilenwäßrigem etwa 25%igem Ammoniak, 15,0 TeilenWasser, 20,0 Teileneiner 50%igen wäßrigen Lösung von Ammoniumrhodanid, 150,0 Teileneiner 40%igen, wäßrigen Dispersion eines Copolymerisates aus 55% Butyl acrylat, 10% tert.-Butylacrylat, 15% Styrol, 15% Vinylchlorid, 1% Hydroxypropylacrylat, 3% N-Methylolacryamid und 1% Acrylsäure, 20,0 TeilenGlycerin, 120,0 Teileneines etwa 35%igen, wäßrigen Pigmentteiges von Ruß emulgiert man unter hochtourigem Rühren nacheinander 20,0 TeileRicinusöl 570,0 TeileBenzin (140 bis 200°C) und 20,0 Teileder unter a) beschriebenen Verbindung ein. 1000,0 Teile - Man bedruckt mit der erhaltenen Paste ein Polyester/ Zellwoll-Mischgewebe, trocknet und fixiert dann bei 170°C während 5 Minuten. Man erhält einen Druck mit sehr guten Gebrauchsechtheiten.
- a) Umsetzung von Glycerin, Butylenoxid, Ethylenoxid,
Toluylendiisocyanat und Pyrrolidon.
92 Teile Glycerin werden im Autoklaven unter Zusatz von 1,4 Teilen KOH mit 720 Teilen Butylenoxid bei 140 bis 150°C, mit 176 Teilen Ethylenoxid bei 120 bis 130°C umgesetzt und anschließend mit 4 Teilen Benzoylchlorid schwach sauer eingestellt.
Zur Herstellung des halbseitig verkappten Isocyanats werden 348 Teile Toluylendiisocyanat in 450 Teilen Toluol vorgelegt und portionsweise mit 170 Teilen Pyrrolidon versetzt und 2 Stunden bei 60°C gerührt. Der Isocyanatgehalt beträgt 2,07 mVal/g.
Zu dieser Lösung wird das Polyol bei 60°C unter Zusatz von 0,5 Teilen Sn-Octoat zugetropft, 2 Stunden bei 60°C gerührt und das Lösungsmittel unter vermindertem Druck abdestilliert.
Es entsteht ein gelbes Produkt mit einer Viskosität bei 60°C von 2,84 Pa · s. - b) Herstellung der Druckpaste:
In 780,0 Teileeiner Verdickeremulsion, die durch Einrühren von 75% Benzin (Siedebereich 140 bis 220°C) in eine Lösung von 1% des Anlagerungs produktes von 25 Mol Ethylenoxid an 1 Mol Ocenol und 0,2% Ammoniumalginat in 23,8% Wasser mit einem Schnellrührer erhalten wurde, rührt man nacheinander ein 10,0 TeileButylglykol 20,0 TeileEthyl-hexyl-phthalat 130,0 Teileeiner 45%igen wäßrigen Dispersion eines Copolymerisates aus 65% Butadien, 30% Acrylnitril und 5% Methylolmethacrylamid 30,0 Teileder unter a) beschriebenen Verbindung sowie 30,0 Teileeiner wäßrigen 32%igen Anteigung eines orangen Pigmentfarbstoffs (C. I. 71 105). 1000,0 Teile - Man erhält so eine Druckpaste, die nach dem Applizieren auf einem Baumwollbatist getrocknet und dann 6 Minuten mit Heißdampf von 170°C fixiert wird. Man erhält einen Druck mit sehr guten Echtheiten.
Die Waschechtheiten sind bei einem Druck, der in gleicher
Weise hergestellt und nachbehandelt wurde, bei dem aber in
der Druckpaste die unter a) beschriebene Verbindung fehlt,
um 2 bis 3 Noten schlechter.
Claims (3)
1. Pigmentdruckpaste, bestehend aus (neben Wasser):
- a) 3 bis 35 Gew.-%, bezogen auf die druckfertige Paste, einer 15 bis 55%igen wäßrigen Dispersion eines unter Fixierbedingungen (100 bis 200°C) filmbildenden Polymerisates als Bindemittel, das 0,3 bis 12 Gew.-%, bezogen auf das Polymerisat, eines Monomeren mit mindestens einer gegenüber Isocyanat reaktiven Gruppe einpolymerisiert enthält;
- b) 0,01 bis 40 Gew.-%, bezogen auf die Druckpaste, mindestens eines Pigmentes;
- c) 0,1 bis 8 Gew.-% Verdickungsmittel (als Fest substanz) und/oder 55 bis 70 Gew.-% Schwerbenzin in emulgierter Form;
- d) 1 bis 8 Gew.-%, bezogen auf die Druckpaste, eines emulgierten, wasserunlöslichen, flüssigen Poly isocyanates;
- e) 0 bis 10 Gew.-% weiterer im Pigmentdruck üblicher Zusätze;
dadurch gekennzeichnet, daß das Polyisocyanat (d) ein
Molekulargewicht im Bereich von 364 bis 4000 besitzt.
2. Pigmentdruckverfahren für Textilien durch übliches
Bedrucken mit einer Pigmentdruckpaste und anschließendes
Fixieren bei 100 bis 200°C, dadurch gekennzeichnet,
daß man dabei
- a) eine Druckpaste nach Anspruch 1 einsetzt und
- b) den Druck mit Dampf fixiert.
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1981
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