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Hochkonzentrierte, staubarme feste Zubereitungen von
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Dispersionsfarbstoffen und deren Verwendung Die Erfindung betrifft
neue hochkonzentrierte, staubarme feste Zubereitungen von Dispersionsfarbstoffen
und deren Verwendung.
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Aus der DE-AS 25 35 447 -sindhochkonzentrierte pulverförmige Zubereitungen
von feintt«aigen Küpen- und Dispersionsfarbstoffen bekannt, die als Dispergiermittel
nach einem speziellen Verfahren hergestellte Kondensationsprodukte aus Phenolsulfonsäuren,
Harnstoff und Formaldehyd oder Formaldehyd abgebenden Stoffen enthalten.
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Weiter sind aus der DE-AS 27 34 204 u.a. pulverförmige Zubereitungen
von in Wasser schwer- bis unlöslichen feinteiligen Farbstoffen bekannt, die 5 bis
60 Gew.%, bezogen auf die Zubereitung, Farbstoff und als Dispergiermittel 40 bis
95 Gew.% Copolymerisate aus Styrol und Acrylsäure oder aus Styrol, Acrylsäure und
Maleinsäureanhydrid in Form der in Wasser löslichen Salze enthalten.
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In der DE-PS 25 02 839 werden flüssige Zubereitungen von feinteiligen
Dispersionsfarbstoffe beschrieben, die als Dispergiermittel Umsetzungsprodukte von
C2- bis C8-Alkylendi- und -polyaminen mit Propylenoxid und dann mit Ethylenoxid
mit mittleren Molgewichten zwischen 1. und 26.103 enthalten. Diese Zubereitungen
des Standes der Technik eignen sich für die Applikation in wäßrigen Färbeflotten
oder Druckpasten.
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Für die Anwendung in nichtwäßrigen Druckpasten, z.B.
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solche für das Bedrucken von Transferpapieren für den Transferdruck,
müssen entweder die Farbstoffe als solche, d.h. die 100 %igen Farbstoffe oder spezielle
Zubereitungen
Fhergestellt werden (vgl. DE-OS 24 59 457 (Celluloseether),
DE-OS 26 43 076, 26 06 212, 27 12 656 und 27 29 892 (Natur- oder Kunstharze und
gegebenenfalls weiteren Zusätze)). Diese Zubereitungen sind in ' wäßrigen und lösungsmittelhaltigen
Systemen, vor allem in Druckpasten für den Textildruck, nicht universell verwendbar.
Diese Zubereitungen enthalten im allgemeinen so große Anteile an Hilfsmitteln, daß
dadurch Störungen z.B. in der Viskosität der Druckpasten auftreten können.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, Zubereitungen von Dispersionsfarbstoffen
bereitzustellen, welche die Nachteile der Zubereitungen des Standes der Technik
nicht aufweisen.
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Es wurde gefunden, daß in alkoholischen bis wäßrigen Medien universell
anwendbare Farbstoff zubereitungen vorliegen, wenn diese - bezogen auf (a + b +
c) -a) 70 bis 90 Gew.* mindestens eines feinteiligen Dispersionsfarbstoffs, b) 10
bis 30 Gew.% mindestens eines oberflächenaktiven festen Mittels, das durch Umsetzen
von'Aminen der Formel
in der R C2- bis C6-Alkylen oder Phenylen, R1 = H oder C1- bis C4-Alkyl und n =
1 bis 5 bedeuten, zuerst mit Propylenoxid und dann mit Ethylenoxid erhalten wird,
wobei der Ethylenoxidanteil an dem Blockcopolymeren 20 bis 60 Gew.%, bezogen auf
das Blockcopolymere, beträgt und das Blockcopolymere ein mittleres Molekulargewicht
von 4000 bis 25000 aufweist,
c) O bis 10 Gew.% eines salzarmen Sulfonsäuregruppen
enthaltenden Dispergiermittels, wobei 10 < (b + c) < 30 Gew.% ist, und d)
gegebenenfalls weitere in solchen Zubereitungen übliche Mittel enthalten.
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Die neuen Zubereitungen eignen sich hervorragend zum Färben von PES-Fasern
nach bekannten Verfahren, z.B. nach HT- oder Kontinue-Verfahren, zum Bedrucken von
Geweben aus PES oder PES/Cellulose nach üblichen Verfahren oder nach dem Transferdruck.
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Die neuen Zubereitungen besitzen ein überraschend breites Anwendungsgebiet
trotz sehr hohen Farbstoffgehaltes So sind sie sehr gut in wäßrigen Färbeflotten
und Druckpasten verteilbar und ergeben egale, brillante, ablagerungs-, flecken-
und stippenfreie Färbungen bzw. Drucke.
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Die Zubereitungen sind aber auch in lösungsmittelhaltigen Systemen,
wie z.B. alkohol- der aromatenhaltigen Druckpasten, für den Transferdruck verwendbar.
Außerdem sind diese staubarm und sehr leicht in den beschriebenen Medien benetzbar,
so daß ihre Verarbeitung leicht und ohne besondere Belästigung erfolgen kann.
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Die Zubereitungen gemäß der vorliegenden Erfindung werden auch nicht
durch die in der DE-AS 25 02 839 beschriebenen flüssigen, wäßrigen Zubereitungen
nahegelegt, da es nicht gu erwarten war, daß man bei der Trocknung der flüssigen
Zubereitungen der DE-AS in wäßrigen und nichtwäßrigen Systemen leicht einarbeitbare
bzw. leicht dispergierbare pulverförmige Zubereitungen erhalten würde.
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tAls Dispersionsfarbstoffe (a) kommen alle in'Betracht, die für die
genannten Verfahren geeignet sind.
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Geeignete Farbstoffe sind z.B. solche aus der Monoazo- und Bisazoreihe,
aus der Reihe der Chinophthalone und deren nicht wasserlösliche Derivate, Anthrachinónfarbstoffe
sowie Farbstoffe aus anderen Verbindungsklassen, die in Wasser schwar löslich sind
und die aus wäßrigem Bad auf synthetisches Fasermaterial, insbesondere PES-Fasermaterial,
aufziehen und Gemische solcher Farbstoffe.
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Für die Herstellung von Druckfarben für das Transferdruckverfahren
verwendet man Zubereitungen mit den'für dieses Verfahren geeigneten Farbstoffen.
Für dieses Verfahren geeignete Farbstoffe sind dem Fachmann bekannt.
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Als oberflächenaktive Mittel (b) sind solche geeignet, die durch
Umsetzen von Aminen der Formel 1
in der R C2- bis C6-Alkylen - wobei der Alkylenrest linear oder verzweigt sein kann
- oder Phenylen, R H oder C1-bis C4 -Alkyl und n 1 bis 5 bedeuten, zuerst mit Propylenoxid
(PO) und dann mit Ethylenoxid (EO). Das Verhältnis Propylenoxid zu Ethylenoxid wird
so gewählt, daß das Umsetzungsprodukt 20 bis 60 Gew.% EO enthält und das Umsetzungsprodukt,
das ein PO/EO-Blockcopolymer ist, ein mittleres Molekulargewicht von 4000 bis 25000
aufweist.
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Bevorzugt sind Mittel b) mit einem mittleren Molekulargewicht von
10.000 bis 20.000 und einem EO-Gehalt von 30 bis 60 Gew.%, bezogen auf das Blockcopolymere.
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Als Amine der Formel I sind z.B. zu nennen: Ethylendiamin, Diethylentriamin,
Triethylentetramin, Tetraethylenpentamin, 1,2- und 1,3-Propylendiamin, Dipropylentriamin,
Tripropylentetramin, Butylendiamin, 1,6-Hexamethylendiamin, 1,3-Diamino-2,2-dimethyl-propan,
ì, 2- 1,3- oder 1,4-Phenylendiamin oder Gemische dieser Amine.
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Bevorzugt sind Mittel (b) auf der Basis von Ethylendiamin, 1,2- 1,3-
oder 1,4-Phenylendiamin.
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Die Herstellung der Mittel (b) ist bekannt.
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Besonders bevorzugt sind wegen der vorteilhaften Eigenschaften Mittel
(b) auf Basis von Ethylendiamin mit einem mittleren Molekulargewicht von 10.000
bis 20.000 und einem EO-Anteil von 30 bis 60 Gew.%, bezogen auf das Blockcopolymere.
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Die Zubereitungen können neben (b) noch bis zu 10 Gew.%, bezogen auf
(a + b + c), an salzarmen Sulfonsäuregruppen tragende Dispergiermittel enthalten,
wobei in diesem Fall die Summe (b + c) mindestens 10 Gew.% beträgt und nicht mehr
als 30 Gew.% betragen darf, bezogen auf die Summe (a + b + c-).
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Als Sulfonsäuregruppen tragende Dispergiermittel sind zu nennen: Ligninsulfonate
-mit einem mittleren Molekulargewicht von oberhalb 12000 mit 0,05 bis 0,2 Sulfonsäuregruppen
je Phenylpropaneinheit, salzarme Kondensationsprodukte aus 2-Naphthalirsulfonsäure
und Formaldehyd oder aus Phenol, Formaldehyd und Nattriumhydrogensulfit in Form
der A}kalimetallsalze.
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tDie Zubereitungen können als (d) z.B. schaumverhütende Mittel, Mittel
zur Regulierung des pH-Wertes, Desinfektionsmittei u.a. enthalten. Die Menge an
(d) liegt in der Regel unterhalb von 10, vorzugsweise unterhalb von 5%, bezogen
auf (a + b + c).
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Die neuen Zubereitungen können nach verschieden Verfahren in an sich
bekannter Weise hergestellt werden.
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Vorteilhafterweise werden die Zubereitungen aus dem wäßrigen Preßkuchen
des. Dispersionsfarbstoffes und den Mitteln (b) und (c) durch Mahlen im Attritor,
in einer Rührwerkskugelmühle, in einer Sand- oder Perlmühle in wäßrigem Medium und
anschließendem Trocknen, z.B. durch Sprühtrocknung, in üblicher Weise hergestellt
werden. Die Mittel (b) und gegebenenfalls (c) werden dabei vor der Dispergierung
von (a) zugegeben. Der Mahlvorgang wird so lange durchgeführt, bis der Farbstoff
(a) in der entsprechenden Feinverteilung vorliegt.
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Die Feinverteilung wurde mit Hilfe des Scheudertests bestimmt (Richter
und Vescia, Melliand Textilberichte 1965, Heft 6, Seite 622 und 624; DE-AS 22 63
968, Spalte 7, Abs. C b)).
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Die Erfindung soll durch die folgenden Beispiele zusätzlich erläutert
werden.
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Prozente beziehen sich auf das Gewicht. Die Feinverteilung der Farbstoffe
wurde nach dem Schleudertest bestimmt (DE-AS 22 63 968, Spalte 7, Abs. C b)).
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Beispiel 1 a-) 160 Teile des in der DE-AS 22 51 706 beschriebenen
blauen Dispersionsfarbstoffs in Form der ß-Modifikation als 50 %iger Preßkuchen
und 40 Teile oberflächenaktives Mittel (erhalten durch Umsetzen von Ethylendiamin
mit Propylenoxid (PO) und dann mit Ethylenoxid-(EO); EO-Gehalt: 40 %; M 12500) wurden
gemischt, homogenisiert und in einer Rührwerkskugelmühle kontinuierlich gemahlen:
7 Passagen. Der Farbstoff hatte dann nach dem Schleudertest folgende Feinverteilung:
5, 10, 25, 60. Eine Dispersion mit praktisch der gleichen Feinverteilung wurde durch
diskontinuierliches Mahlen erhalten. Dauer: 3,5 h.
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Die erhaltene Dispersion wurde auf einem Sprühtrockner getrocknet
(Gaseingangstemperatür: 90-100 0C; Ausgangstemperatur 45-50 °C.).
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Es wurde eine pulverförmige Farbstoff zubereitung erhalten, die nach
üblichen HT-Färbeverfahren und Druckverfahren auf Polyestermaterial einwandfrei
appliziert werden konnte.
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b) Eine Zubereitung mit praktisch den gleichen Eigenschaften wurde
erhalten, wenn 140 Teile des unter a) genannten Farbstoffs, 40 Teile des unter a)
genannten oberflächenaktiven Mittels und 20 Teile Ligninsulfonat (0,15 Sulfonsäuregruppen
je Phenylpropaneinheit, M 30.000) gemahlen wurde.
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c1 Zubereitungen mit gleich guten Eigenshaften werden erhalten, wenn
in a) oder b) als oberflächenaktives Mittel ein Umsetzungsprodukt von Ethylendiamin
mit PO
und dann mit EO verwendet wird, das einen EO-Gehalt von
45 % und ein M von 7400 aufweist.
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Praktisch das gleiche Ergebnis wurde erhalten, wenn man bei a), b)
oder c) anstelle des Farbstoffs der ß-Modifikation den der r-Modifikation verwendet.
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Beispiel 2 80 Teile Disperse Red 60; C.J. No. 60 756 in Form des 58
%igen Preßkuchens und 20 Teile des in Beispiel la) genannten oberflächenaktiven
Mittels wurden wie in Beispiel la) gemahlen. Feinverteilung: 10, 25, 25, 40.
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Die Farbstoffdispersion wurde durch Sprühtrocknung als Pulver isoliert.
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Die Zubereitung kann für das HT-Färbeverfahren zur Herstellung von
Druckfarben für den Druck auf Polyester und für den Transferdruck verwendet werden.
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Die Zubereitung kann aus der Mischung der Komponenten auch durch Kneten
oder Walzen, Trocknen bei 60 bis 800C im Trockenschrank und Mahlen hergestellt werden.
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Beispiel 3 24 Teile Disperse Blue 3, C.J. No. 61 505 in Form des 32
%igen Preßkuchens, 33 Teile Disperse Violet 1; C.J.
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No. 61 100 in Form des 55 %igen Preßkuchens; 18,5 Teile Disperse Yellow
3; C.J. No. 11 855 in Form des 47 %igen Preßkuchens, 9,5 Teile des orangefarbenen
Dispersionsfarbstoffs der Formel
in Form des 27 %igen Preßkuchens und 15 Teile des in Beispiel
la) genannten oberflächenaktiven Mittels wurden nach den Angaben in Beispiel la)
zu einer pulverförmigen Zubereitung verarbeitet.
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Mit dieser Zubereitung wurden nach dem HT-Verfahren oder nach Druckverfahren
auf PES schwarze Farbungen erhalten.
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Die Zubereitung kann auch für den Transferdruck verwendet werden.
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Beispiel 4 75 Teile des in der DE-AS 1-1 76 777, Beispiel 10 beschriebenen
blauen Dispersionsfarbstoffs in Form des 65 %igen Preßkuchens, 20 Teile des in Beispiel
la) genannten oberflächenaktiven Mittels und 5 Teile Ligninsulfonat (M: 35 000;
0,35 Sulfonsäuregruppen je Phenylpropaneinheit) wurden entsprechend den Angaben
des Beispiels la) zu einer pulverförmigen Zubereitung verarbeitet.
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Eine Zubereitung mit praktisch den gleichen Ergebnissen erhält man,
wenn das Gemisch der Komponenten geknetet, getrocknet und gemahlen wird.
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Die erhaltenen Zubereitungen sind zum Färben (HT-Verfahren) und Bedrucken
von PES gut geeignet.
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Eine gleichgute Zubereitung wird erhalten, wenn man als oberflächenaktives
Mittel ein Umsetzungsprodukt von Ethylendiamin mit PO und dann mit EO verwendet,
das einen EO-Gehalt von 60 % und ein M von 25000 aufweist.
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Beispiel S 80 Teile des in der DE-OS 27 00 223, Beispiel 1 beschriebenen
gelben Dispersionsfarbstoffs in Form des 62 %igen Preßgutes und 20 Teile oberflSchenaktives
Mi*tel (erhalten durch Umsetzen von Ethylendiamin mit PO und dann mit EO; EO-Gehalt:
40 %; M 10500 wurden wie in Beispiel la) zu einer pulverförmigen Zubereitung verarbeitet.
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Die Zubereitung kann nach dem in der DE-PS 18 11 796 beschriebenen
Verfahren zum Druck auf PES/Cellulose-Mischgewebe verwendet werden.
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Anwendungsbeispiel 1 (Transferdruck) a) Papier wurde im Tiefdruck
mit einer Farbe bedruckt, die durch Vermischen von 10 Teilen der Zubereitung aus
Beispiel 3, 70 Teilen Isopropanol, 2 Teilen Ethylenglykolmonoethylether, 5 Teilen
eines Celluloseesters (als Filmbildner) und 13 Teilen Wasser erhalten wurde. Der
Druck wurde getrocknet.
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b) Das Papier lief gemeinsam mit einem Polyestergewebe mit der bedruckten
Seite zum Gewebe über einen Kalander (Temperatur 2100C, Dauer: 20 Sekunden); dabei
wurde der Farbstoff auf das Gewebe übertragen. Es wurde ein einwandfreier schwarzer
Druck auf weißem Grund erhalten.
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ct Ein praktisch gleich gutes Ergebnis erhält man, wenn man bei a)
eine,Druckfarbe verwendet, die durch Mischen von 80 Teilen einer 50 %igen Polyvinylacetatlösung
und 20 Teilen der Zubereitung aus Beispiel 3
r und Homogenisieren
auf einer Korundscheibenmühle erhalten wird.
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Anwendungsbeispiel 2 (Transferdruck) Papier zu Papier wurde im Rotationsfilmdruck
mit einer Druckpaste bedruckt, die durch Mischen von 2 Teilen der Zubereitung aus
Beispiel 2, 40 Teilen einer 10 %igen Rornmehletherverdickung, 20 Teilen einer 10
%igen Stärkeetherverdickung und 38 Teilen Waser erhalten wird.
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Das bedruckte Papier wird getrocknet.
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Das bedruckte Papier wird in der im Anwendungsbeispiel 1b) angegebenen
Weise auf Polyestergewebe übertragen (Temperatur 2000C; Dauer: 30 Sekunden). Es
wurde ein farbstarker, flecken- und stippenfreier brillantroter Druck auf weißem
Grund erhalten.
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Anwendungsbeispiel 3 (Druck auf PES/BW) Es wurde eine Farbpaste durch
Mischen von 2 Teilen der Farbstoff zubereitung des Beispieles 5, 10 Teilen Polyethylenoxid
(M 300), 0,5 Teilen Mononatriumphosphat und 88,5 Teilen Alginatverdickung (6 %ig)
hergestellt.
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Die Farbpaste wurde auf PES/Baumwoll-Mischgewebe (67:33) gedruckt
und der Druck getrocknet (95-100°C): Das bedruckte Gewebe wurde dann mittels Heißluft
1 Minute auf 2200C erwärmt, wobei der Druck fixiert wurde. Danach
wurde
der Druck kalt gespült, bei 500C gewaschen, kalt gespult und getrocknet.
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Man erhält einen gelben Druck auf weißem Grund.