DE3590079T1 - Färbemischung und Verfahren zur Verwendung derselben zum Färben von thermoplastischen Materialien - Google Patents
Färbemischung und Verfahren zur Verwendung derselben zum Färben von thermoplastischen MaterialienInfo
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Description
PATENTANWALT
D 8 MÜNCHEN 122, THIERSCHSTRASSE 27 OOvvU /i?
TELEGRAMME: MAYPATENT MÖNCHEN TELEX 52 448? PATOP
IELEFON COS93 22 BO 51
P 35 90 079.2 W-2Q-P C-3/211 8 München, J Jj
PCT/US 85/00229 6555 Dr.M/kh
Robert Buchanan WILSON in Greenville SC 29606 / USA
Färbemischung und Verfahren zur Verwendung derselben zum
Färben von thermoplastischen Materialien
Diese Anmeldung ist eine continuation-in-part Anmeldung von Wilson Serial Nummer 06/584,144, angemeldet 27. Februar
1984.
Diese Erfindung betrifft wasserfreie Färbemischungen, besonders zum Tauchfärben von Gegenstanden aus Kunststoff, die
zur Verwendung auf dem Bekleidungsgebiet oder für allgemeine Verwendung bestimmt sind. Die Erfindung betrifft ferner die
Verwendung der Mischungen als Zusatzstoffe für Systeme auf Wasserbasis, die beim Färben als Spinnzusatz (Finish) oder zum
Schmieren von Textilfasern und Stoffen nützlich sind-
Ein kontinuierliches Verfahren zum wasserfreien Färben
von Textil- und Kunststoffmaterialien wurde vorgeschlagen von
Hermes in USA Patenten 4,047,889 und 4,055,971. Das beschriebene Vehikel ist ein hochsiedendes Glykol oder ein hochsiedender
Glykolether.
Die Verwendung von ethoxylierten Materialien zum Färben von Gegenständen wurde beschrieben von Lenz et al. (USA Patent
3,362,779) und Kressner et al. (USA Patent 4,332,587).
Hinton, Jr. et al. haben in USA Patent 3,824,125 die Verwendung von höheren Trialkyltrimellitaten in Wäschereimischungen
vorgeschlagen, um die Schmutzfreisetzungseigenschaften von synthetischen Fasern t wie Polyestern, zu verbessern.
Stoffzusammensetzungen, welche veresterte Derivate eines
hydrierten Diels-Alder-Addukts von Linolsäure und Acrylsäure
enthalten und zur Verwendung in verschiedenen Textilbehand-·
lungsmischungen bestimmt sind, wurden von Wilson in den USA Patenten 4,293,305 und 4,394,126 beschrieben, auf deren Inhalt
hiermit ausdrücklich Bezug genommen wird.
Obgleich eine Anzahl verschiedener Lösungsmittelsysteme zum Färben von Gegenständen in wasserfreien Systemen vorgeschlagen
wurde, liefert kein gegenwärtig verfügbares System rasche fehlerfreie Färbungen, ohne schädliche Abfallprodukte
zu erzeugen oder anders in wirtschaftlicher Hinsicht nicht
annehmbar zu sein.
Eine Aufgabe dieser Erfindung ist es, eine Stoffzusammensetzung
zum wasserfreien Tauch(Stück)färben von Kunststoffgegenständen
zu schaffen, welche von der Bekleidungs- und anderen Industrien erzeugt werden. Zu solchen Gegenständen gehören,
ohne daß damit eine Begrenzung ausgedrückt wäre, Knöpfe, Reißverschlüsse, Bekleidungsstücke, Teppichware, Bänder, Vorhänge,
Schnürsenkel, Nähfäden, Spitzen, Socken, Schläuche und Rohre aus Kunststoff, mit Kunststoff überzogene Drähte,
Seile, Filme aus Polyester und Polyamid, Spielzeuge und Gehäuse für Bleistifte, Federhalter, Küchengeräte und Telefone.
Eine weitere Aufgabe dieser Erfindung ist es, ein Verfahren
zum raschen wasserfreien Färben von solchen Gegenständen anzugeben.
In einer Hinsicht betrifft die Erfindung ein Vehikel zum wasserfreien Tauchfärben von thermoplastischen Gegenständen,
das einen aromatischen Polyester der Formel CgH ,-(COOR-) t
worin ζ 3, 4, 5 oder 6; ζ' ό-ζ; und R. ein substituiertes oder
unsubstituiertes höheres Alley 1 oder ein Alky!phenolether eines
Alkoxyalkanols ist, und/oder einen Diester eines hydrierten Diels-Alder-Addukts von Linolsäure und Acrylsäuren enthält.
Wenn das Vehikel als Färbebad zum Färben von thermoplastischen Gegenständen verwendet wird, enthält es auch genügende Mengen
eines organischen Farbstoffs, um das Färben der zu färbenden thermoplastischen Gegenstände zu ermöglichen.
In einer anderen Hinsicht betrifft die Erfindung ein Verfahren zum wasserfreien Färben von thermoplastischen Gegenständen,
die aus einer Kunststoffmasse hergestellt sind, wobei ein Gegenstand den vorerwähnteil Mischungen, die bei einer
Temperatur zwischen 100 0C und der Zersetzungstemperatur des
Kunststoffs gehalten sind, genügend lange ausgesetzt wird, um den gewünschten Färbegrad zu erhalten.
Diese Erfindung betrifft ferner Stoffzusammensetzungen,
die einen der vorerwähnten aromatischen Polyester und einen oder mehrere Emulgatoren enthalten, zur Verwendung in wässrigen
Medien für Spinn zusatz, Gleitfähigmachen oder Färben von Textilprodukten, die aus synthetischen Polymeren hergestellt
sind.
Der in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendete Ausdruck "aromatische Polyester" bedeutet einen Ester, der
durch Umsetzung einer mehrbasischen aromatischen Säure der Benzolreihe und eines höheren Alkanols unter vollständiger
Veresterung aller darin enthaltenen Carboxylgruppen gebildet wurde. "Höheres Alkanol" bedeutet ein substituiertes
oder unsubstituiertes Alkanol mit wenigstens sechs Kohlenstoffatomen, beispielsweise Hexanol, Octanol, 2-Ethylhexanol,
Isodecanol, Decanol, Hexadecanol, Octadecanol, Docosanol,
Oleylalkohol, Linoleylalkohol oder dergleichen.
Für die Zwecke dieser Erfindung schließt der Ausdruck "höhere Alkanole" auch ein Alky!phenolether von Alkoxyalkanolen
mit der Formel
C a H2a+1-C6H4~0(CxH2x°)bCxH2x0H>
worin a 1 - 12; b 1 - 24 und χ 2 oder 3, gegebenenfalls mit
Einschluß von Blöcken von Ethylenoxy- und Propylenoxyeinheiten.
Die Ester können hergestellt werden durch Umsetzung zwisehen
beispielsweise Trimellitsäure und dem gewählten Alkanol, zweckmäßigerweise so, daß das Nebenprodukt Wasser entfernt
oder mitgeführt wird. Statt dessen können die aromatischen Polyester hergestellt werden durch Umesterung zwischen einem
niedrigeren Ester, z.B. Trimethyltrimellitat, und dem höheren Alkanol. In einer solchen Reaktion wird der niedriger siedende
Alkohol normalerweise aus dem Reaktionsgemisch abdestilliert.
Von den aromatischen Polyestern werden auch in Betracht gezogen Ester von Benzoltetra-, Benzolpenta- und Benzolhexacarbonsäuren,
worin R die oben angegebene Bedeutung hat. Demgemäß gehören dazu Ester von Prehnit-, Mellophan-, Pyromellit-,
Trimesin-, Trimellit-und HemimeHitsäure, sowie Ester von Benzolpentacarbonsäure
und Mellitsäure.
Obgleich Triester von irgendeiner der Benzoltricarbonsäuren verwendet werden können, werden vorzugsweise Triester von
1,2, 4-Benzoltricarbonsäure, die auch als Trimellitsäure bezeichnet
wird, verwendet. Bevorzugte Ester sind Tris(2-ethylhexyl)trimellitat,
Trisisodecyltrimellitat, Trisisooctyltrimellitat, Tridecyltrimellitat und Trihexadecyltrimellitat. Es
sei darauf hingewiesen, daß gemischte Ester, wie Hexyl-, Octyl-,
Decyl-Trimellitat auch verwendet werden können. Am meisten bevorzugt
wird Tris(2-ethylhexyl)trimellitat (CAS Nr. 3319-31-1),
auch bekannt als Trioctyltrimellitat, das unter der Bezeichnung
Kodaflex^ TOTM käuflich erhältlich ist von Eastman Chemical
Products, Inc., Kingsport, Tennessee/USA.
Die vorerwähnten Polyester werden allein oder in Kombination mit einem cycloaliphatischen Diester der folgenden Formel
verwendet:
n-C6H13-/\— (CH2) 7 COOR
COOR
worin R ein substituiertes oder unsubstituiertes gerad- oder
verzweigtkettiges Alkyl mit 4-20 Kohlenstoffatomen, PoIyoxyalkylen
der Formel HO(CxH O)nCxH - oder
phosphoryliertes Polyoxyalkylen der Formel
oder ein Salz davon ist, worin (C H0 0) bedeutet (CH0CH0O) ,
χ <ix η c. cL Ti
(C3H6O)n oder (CH2CH2O)p-(C3H6O)q,
η bedeutet 2 - 22 und die Summe von ρ + q = n. Andere verwendbare
cycloaliphatische Diesterverbindungen sind solche, worin R ArCQO(CH0CH0O) CH0CH0-, ArCOO(C0H^O) C0H,--,
ArCOO(C2H4O)p( C3H6O) qC3H6- oder ArC00(C3H6O)p-(C2H4O) C3H4-,
worin η, ρ und q die obigen Bedeutungen haben und Ar eine substituierte
oder unsubstituierte mono- oder bicyclische Arylgruppe mit bis zu 15 Kohlenstoffatomen ist. Vorzugsweise enthalten
die erfindungsgemäßen Stoffzusammensetzungen mit Gehalt an einem zusätzlichen Ester wenigstens 5 Gewichtsprozent
von einem oder mehreren dieser cycloaliphatisehen Diester. Ebenfalls vorzugsweise enthalten die Stoffzusammensetzungen
höchstens 95 Gewichtsprozent des cycloaliphatische! Diesters. Jedoch werden im Hinblick auf die überlegene Wärmebeständigkeit
aromatischer Polyester Vehikel, welche diese als einzige Nicht-Farbstoffkomponente enthalten, ebenfalls bevorzugt.
Die bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Stoffzusammensetzungen
verwendete dibasische cycloaliphatische Säure ist ein Diels-Alder-Addukt von Acrylsäure und Linolsäure und kann
hergestellt werden wie von Ward in USA Patent 3,753,968'beschrieben.
Die Disäure hat die Formel
n-C,Hn ( )— (CHj7-COOH
6 13 \>y 27
COOH
und ist daher ein Gemisch von (5 und 6)-Carboxy-4-hexyl-2-cyclohexen-1-caprylsäuren.Die
Disäure ist unter der Bezeich-
nung "Disäure 1550" im Handel erhältlich von Westvaco.
Die Herstellung von Addukten von konjugierter Octadecadiensäure
und ungesättigten Säuren und/oder deren Hydrierung wurde auch beschrieben von Teeter et al..in J. Org. Chem.,
vol. 22 (1957), Seite 512 - 514, Ward in USA Patent 3,899,476
und Ward et al. in USA Patent 3, 981,682.
Die Herstellung von Estern aus dem C21-Disäureaddukt
wurde beschrieben von Ward et al., J. Amer. Oil Chemists'
Soc, vol.57 (1957), Seite 219 - 224. Sthoxylierte Ester, die
4-119 Ethylenoxideinheiten enthalten, sollen wirksame Kalkseifen-Dispersionsmittel
sein. Es wird angegeben, daß die Alkylester brauchbar sind in Schmiermitte lanv/endungen, einschließlich
der Verwendung als Textilschmiermittel und Weichmacher für PVC.
Die Disäure kann mit Alkoholen verestert werden, wobei beispielsweise saure Katalysatoren, wie p-Toluolsulfönsaure,
Methansulfonsaure oder Schwefelsäure verwendet werden. Während
der Veresterung wird die Reaktionsmischung vorzugsweise auch mit einem Entfärbungsmittel, z.B. Kohle oder Ton behandelt.
Die Disäure wird nach der Veresterung zu einer gesättigten Verbindung reduziert. Ein Nickelkatalysator, wie Raney-Nickel,
Nickel auf Kieseiguhr oder Nickel auf Aluminiumoxid kann verwendet werden. Die erforderliche Menge ist verschieden
mit bis zu 5 - 10 Gewichtsprozent des Esters.
Die Hydrierung wird nach der Veresterung durchgeführt, um
zu verhindern, daß Nickel die freie Säure komplex bindet. Andere Katalysatoren, z.B. Platin oder Rhodium vermeiden dieses
Problem, sind jedoch zu teuer. Der Katalysator kann durch FiI-trieren
durch eine Platten- und Rahmenfilterpresse entfernt werden. Das erhaltene Filtrat ist das Produkt.
Polyoxyalkylendiester werden hergestellt durch Umsetzung der Disäure mit Ethylen- oder Propylenoxid in Gegenwart eines
alkalischen Katalysators. Die Umsetzung erfolgt an beiden Säuregruppen.
Man setzt Ethylenoxid solange zu, bis das Produkt in Wasser wenigstens dispergierbar oder vorzugsweise löslich
wird. Das entspricht der Addition von insgesamt 5 - 25 Ethylenoxideinheiten. Das unter Verwendung von Ethylenoxid erhaltene
Produkt hat vor der Hydrierung eine Struktur entsprechend der Formel:
_-ΤΛ
CH -(CH ) χ /
HO-(CH2CH2O)y0C
χ + y = 5 - 25
10
10
Das phosphoryüerte Produkt wird ohne Schwierigkeiten erhalten
durch Umsetzung mit Phosphorpentoxid. Der gesättigte Diester kann erhalten werden durch nickel-katalysierte Hydrierung.
Im Fall des phosphorylierten Derivats sollte die Hydrierung
der Phosphorylierung vorangehen. Die phosphorylierten Derivate
können durch Umsetzung mit einem Metallhydroxid in ihre Salze umgewandelt werden. Natrium- und Kaliumsalze werden bevorzugt.
;
Verbindungen, in denen R ArCOO(CH2CH2O)nCH2CH2- usw. ist,
werden erhalten, indem man Polyoxyalkylenzwischenprodukte mit einer aromatischen Säure, z.B. Benzoe-, ToIu- oder Mellitsäure,
gewöhnlich mit einem sauren Katalysator behandelt. Die Hydrierung der Doppelbindung im cycloaliphatisehen Ring kann vor
oder nach der Veresterung mit der aromatischen Säure erfolgen. Repräsentativ für die substituierte Alkylgruppe R, die in
den erfindungsgemäßen Produkten verwendet werden kann, sind
Butoxybutyl, 10-Hydroxystearyl, 1O-Hydroxydecyl, 10-Halostearyl,
Gü-Alkanoyloxyalkyl oder dergleichen.
Bevorzugte cycloaliphatische Diester zur Verwendung gemäß den Prinzipien der Erfindung sind solche, worin:
a) R= ein gerad- oder verzweigtkettiges Alkyl mit 4-20
Kohlenstoffatomen
b) R= 2-Ethylhexyl, L.auryl oder Stearyl,
35
c) R=HO(CH2CH2O)nCH2CH2-,
d) R = HO(C3H6O)nC3H6-,
e) E = HO(C2H40)p(C3H6O)qC3H6-,
f) R = (HO) P=O(OCH2CH2) OCH2CH2- oder ein Salz davon,
g) R = C6H5CO(OC2H4)nOC2H4-,
h) R = CH3C6H4CO(OC2H4)nOC2H4-,
i) R = C6H5CO(OC3Hg)nOC3H6-, und
j) R = CH3C6H4CO(OC3H6)nOC3H6-.
Zu den Typen von Kunststoffmaterialien, die unter Verwendung der erfindungsgemäßen Stoffzusammensetzungen und Methode
gefärbt werden können, gehören, ohne Einschränkung darauf, Polyester, Polyamide, Polyurethane, Acry!kunststoffe, halogenierte
Polyolefine und Epoxykunststoffe. Gegenstände, die eine Beziehung zu Textilien und Bekleidung haben, werden jedoch gewöhnlich
aus Polyestern, Polyamiden, Polyurethanen und Acrylkunststoffen hergestellt, und diese Substrate werden für die
Praxis der Erfindung bevorzugt. Rohre und Schläuche werden gewöhnlich aus chloriertem Polyethylen (CPE) oder nachchloriertem
PVC (PCPVC) hergestellt.
Zu Gegenständen aus Polyester gehören solche, die hergestellt aus Poly(alkylenterephthalaten), wie Poly(ethylenterephthalat)
oder Polyester, die Cyclohexandimethanol hergestellt
sind. Typische Polyestergegenstände sind vorgenähte Bekleidungsstücke, einschließlich Hosen, Jeans, Kleider , Hemden,
Schals, Halstücher und dergleichen. Unter den Begriff PoIyestergegenstände
fallen auch Knöpfe, Vorhänge, Spitzen, Sitzgurte, Bänder, Reißverschlüsse und andere Bekleidungszutaten
sowie Chips von Polyesterharzen, Polyesterüberzüge auf Draht oder Metall, Polyestergegenstände (einschließlich solcher, die
aus mit Styrol umgesetzten Polyestern hergestellt sind), PoIyesterfilm,
Spielzeug, Komponenten von Kraftfahrzeugen und Flugzeugen und Gehäuse für Bleistifte, Federhalter oder Haushaltsgegenstände.
Zu den als Substrate in der Praxis der Erfindung besonders in Betracht gezogenen Polyamiden gehören die als Nylon 6, Nylon.6,6
oder Nylon 6,10 bekannten Materialien. Zu Gegenständen,
die erfindungsgemäß gefärbt werden können, gehören die gleichen
Typen von Gegenständen wie bei Polyestern, sowie Unterwäsche und Strumpfwaren. Es ist beispielsweise üblich, Polyamidzähne
in Reißverschlüssen zu verwenden. Polyamide werden auch oft für Teppichwaren und Seile verwendet.
Zu erfindungsgemäß zu behandelnden Acry!kunststoffen gehören
einfache Acry!kunststoffe,wie Polyacrylnitril und Modacrylic-Kunststoffe.
Letztere sind Copolymerisate von Acrylnitril oder Methacrylnitril, im allgemeinen mit Vinylchlorid
oder Vinylidenchlorid. Zu den aus Δcry!kunststoffen hergestellten
Gegenständen gehören Bekleidung, Teppichwaren und Bekleidungszutaten.
Zu den Äcrylkunststoffen gehören auch hochstoßfeste Harze,
gleichgültig ob sie Mischungen oder Pfropfcopolymerisate
umfassen. Diese werden im allgemeinen als ABS-Harze bezeichnet. Zu den daraus hergestellten Gegenständen gehören Chips,
Überzüge für Draht und Metall, Telefongehäuse, Spielzeuge, stoßfeste Formteile für Kraftfahrzeuge und Flugzeuge und Gehäuse
für Bleistifte, Federhalter und Küchengeräte.
Zu Polyurethanen gehören eine unübersehbare Vielzahl von
Stoffzusammensetzungen, die durch Umsetzung von: beispielsweise Glykolen und organischen Di- oder Polyisocyanaten hergestellt
werden. Zu den zur Herstellung von Pp lyiire than en verwendeten
Glykolen gehören einfache Glykole, wie jlieAlkylenglykole,
und polymere Glykole, einschließlich Polyether- und Polyesterglykole. Zu Polyurethan enthältenden Gegenständen
gehören Regenbekleidung, Kunstleder, Spielzeug und Formteile und Schrankpressprofile für Kraftfahrzeuge und Flugzeuge. Alle diese Gegenstände können nach der erfindungsgemäßen Lehre
gefärbt werden.
In einigen Fällen können die erwähnten Typen von Kunststoffen
mit natürlichen oder synthetischen Cellulosematerialien gemischt und erfindungsgemäß gefärbt werden.
Die Bezeichnung "organischer Farbstoff", wie sie in
der Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, umfaßt sowohl Farbstoffe als auch Pigmente beliebiger Struktur. Normalerweise
brauchen die verwendeten Farbstoffe oder Pigmente in Wasser nicht löslich zu sein. Daher enthalten solche Färb-
stoffe und Pigmente gewöhnlich keine wasserlöslich machenden Funktionen, wie eine Mehrzahl von Sulfonsäuregruppen. Die erfindungsgemäß
verwendeten Farbstoffe/Pigmente werden im allgemeinen ausgewählt aus wasserunlöslichen Farbstoffen, die
auch als Dispersionsfarbstoffe bekannt sind. Zu dieser Klasse von Farbstoffen, die auf Fasern, wie Celluloseacetat, Polyamiden
oder Polyestern,aus irgendeinem Färbemedium verwendet werden können, gehören Farbstoffe mit Azo-, Azomethin-,
Nitroaren- und Anthrachinon-Strukturen. Es sei darauf hingewiesen,
daß die erfindungsgemäß verwendbaren Farbstoffe nicht auf diese Klassen von Verbindungen beschränkt sind.
Die erfindungsgemäß verwendeten Farbstoffe oder Pigmente
können nach ihren chemischen Bezeichnungen identifiziert werden, beispielsweise:
3-Nitro-N -phenylsulfanilanilid, ein gelber Farbstoff;
p-|jp-(phenylazo)phenylazoj-phenol, ein rot gelb er Farbstoff;
-
Ethyl-4-hydro^-i-anthrachinoncarbamat, ein oranger
Farbstoff;
i-Amino-4-hydroxyanthrachinon, ein roter Farbstoff;
1-Amino-2-brom-4-hydroxyanthrachinon, ein rotblauer
Farbstoff; oder :
4,5-Diaminochrysazin, ein blauer Farbstoff.
Statt dessen können die Farbstoffe in Übereinstimmung
mit chemischen Standard-Handbüchern identifiziert werden, wie "The Color Index".» third edition, The Society of Dyes and
Colors and the American Association' of Textile Chemists and
Colorists (1971). Diese Art Handbuch setzt die Farbstoffstruktur in Beziehung zu den Handelsbezeichnungen. Typisch für
die gemäß diesem Handbuch identifizierten Farbstoffe, die erfindungsgemäß verwendet werden können, sind Solvent Orange 20;
Säure Blau 83 (CI. 42660), Säure Blau 59(CI. 50315), Direktblau 86 (CI. 74180); Direktrot 81 (CI. 28160) und Säure Gelb
36 (CI. 13065).
Auch kationische Farbstoffe können erfindungsgemäß verwendet
werden, z.B. Rhodamin 6G, Rhodamin B, Rhodulin Blau
SG und Methylen Blau BB.
Ähnlich können metallisierte Farbstoffe erfindungsgemäß
verwendet werden. Repräsentative verwendbare metallisierte Azofarbstoffe sind Co-, Ni-, Cu- oder Cr-Komplexe von Kupplungsprodukten
von 2-Amino-4-nitrophenol und Resorcin; 2-5... Amino-4-chlor-5-nitrophenol und Acetoacetanilid; Dianisidin
und 3-Hydrqxy-2-naphthanilid; 2-Amino-4-chlor-5-nitrophenol
und 2-Aminonaphthalin oder dergleichen.
Es sei weiter darauf hingewiesen, daß andere Texti!behandlungsmittel,
wie optische Aufheller, z.B. Styrylnaphthoxazol-Verbindungen
zusammen mit Farbstoffen oder Pigmenten angewandt werden können.
Die Farbstoffe/Pigmente können in beliebiger Form, das ist als Presskuchen oder als trockener gepresster Farbstoff
verwendet v/erden. Wahlweise können Dispersionsmittel zugesetzt werden. Statt dessen können die Farbstoffe oder Pigmente
dem Färbebad in einem Lösungsmittel/Dispersionsmedium, die mit dem Färbebad verträglich sind, zugesetzt werden. Es
ist bequem und wird bevorzugt, erfindungsgemäß zusatzfreie feste Dispersionsfarbstoffe zu verwenden.
Es wurde gefunden, daß wasserfreie Färbebäder, die wenigstens 5 Gewichtsprozent eines aromatischen Polyesters enthalten,
unter Verwendung von Aktivkohle entfärbt werden können, während Bäder bekannter Zusammensetzung, die keinen aromatischen
Polyester enthalten, auf diese Weise nicht leicht entfärbt werden. Besonders bevorzugt sind solche Zusammensetzungen,
die wenigstens 5 Gewichtsprozent Trialkyltrimellitat enthalten,
worin die Alkylgruppe 6 - 22 Kohlenstoffatome enthält.
Es wurde gefunden, daß der Zusatz von Triphenylphosphit zu den Färbebädern die Verfärbung des Färbebades verringert.
Demgemäß werden Stoffzusammensetzungen, die 0,1 - 2,0 Gewichtsprozent
Triphenylphosphit enthalten bevorzugt. Die Bäder können
zusätzlich zu oder statt Triphenylphosphit 0,1 - 2,0 Gewichtsprozent 2,2t-0xamido-bis [ethyl 3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat]
enthalten.
Als Wahikomponenten in den erfindungegemäßen Stoffzusammensetzungen verwendete Emulgatoren oder Färbehilfsmittel um-
fassen ohne Einschränkung darauf alkoxyHerte Alkylphenole
und deren Ester, alkoxylierte Castorö!verbindungen, alkoxylierte
hydrierte Castorö!verbindungen, alkoxylierte primäre
Allcanole, Salze von phosphorylierten alkoxylierten primären
Alkanolen oder Alkylphenolen, ethoxylierte Sorbitanester und
deren Gemische. Diese wahlweise vorhandenen Emulgatoren oder Färbehilfsmittel können in den wasserfreien Färbebadmischungen
oder in Gleitmittel-, Spinnfinish- oder Färbebadzusätzen für wässrige Färbebäder gemäß Wilson, US Patente 4,293,305
und 4,394,126 verwendet werden.
Die Menge des in den erfindungsgemäßen Stoffzusammensetzungen
wahlweise verwendeten Emulgators oder Färbehilfsmittels beträgt wenigstens etwa 0,5 Gewichtsprozent der Mischung und
kann so hoch wie 60 - 80 Gewichtsprozent liegen. Wasserfreie Färbebadmischungen enthalten vorzugsweise 5-10 Gewichtsprozent
an einem oder mehreren wahlweise zugegebenen Emulgatoren. Ethoxylierte Alkanole, die wahlweise als Emulgatoren verwendet werden, sind solche von Alkanolen mit 8 -=>
24 Kohlenstoffatomen, die so ethoxyliert sind, daß sie 2-30 Ethylenoxyeinheiten
enthalten. Zu typischen verwendbaren ethoxylierten Alkanolen gehören Laurylalkohol 3,5 ethoxylat (POE 3,5)
oder POE (18) tridecylalkohol.
Bevorzugte wahlweise vorhandene Färbehilfsmittel sind
alkoxylierte Alkylphenole und deren Ester. Diese sind Verbindungen der Formel
worin a 1 ·.·- 12; b 1 - 24; R1 · H, Aroyl von mono- oder bicycli
schen aromatischen Säuren mit bis zu 1 5 Kohlenstoffatomen oder substituiertes oder unsubstituiertes Alkanoyl mit 8-30
■ ,Kohlenstoffatomen. Demgemäß gehören zu typischen Färbehilfsmitteln ethoxylierte und propoxylierte Alkylphenole und entsprechende Ester, wie der Laurin-, Myristin-, Palmitin-, Kokosfettsäure-,
Ölsäure-, Stearinsäure-, IsoStearinsäure-,
Benzoesäure- und Tolusäureester. Bevorzugte Alkylphenole
sind Nony!phenol, Octy!phenol und Dodecy!phenol.
Es sei darauf hingewiesen, daß die Alkylphenole und die
zum Verestern der alkoxylierten Alkylphenole verwendeten Säuren auch Mischungen sein können.
Besonders bevorzugt sind als alkoxylierte Alkylphenole
ethoxylierte Derivate mit 5-10 Ethylenoxideinheiten.
Bevorzugte Emulgatoren oder wahlweise vorhandene Färbehilfsmittel sind solche, worin:
a) R1· = Alkanoyl mit 12-18 Kohlenstoffatomen, einschließlich
Mischungen davon;
b) R" = n-C17H33CO;
■ c) R" = n-C17H35CO;
d) R" = IsO-C17H35CO;
e) R1· = Benzoyl;
f) R" = ^C11H23CO;
g) R" = H;
g) R" = H;
h) a = 5 - 10, für jedes von a) - g); i) b = 6 - 15, für jedes von a) - h);
j) b = 8 - 11, einschließlich Mischungen derselben, und
für jedes von a) bis h);
k) a = 9, b = 8 - 10 und R" = n-O,., H23CO;
l) a = 9, b = 6 - 10 und R1» = H und
m) χ = 2, für jedes von a) - l)
Alkoxyliertes Castoröl, das als wahlweises Zusatzmittel
in den erfindungsgemäßen Mischungen verwendet wird, enthält 15-100 Oxyalkyleneinheiten, vorzugsweise 40 - 85 Oxyalkyleneinheiten.
Die hydrierten Castorölderivate enthalten 5 - 200 Oxyalkyleneinheiten, vorzugsweise 20 - 30 Oxyethyleneinheiten.
Diese Typen von Materialien sind als Handelsprodukte erhältlich von ICI America and Whitestone Chemical Co.
Es wurde gefunden, daß erfindungsgemäß Gegenstände sehr
rasch und sehr gleichmäßig gefärbt oder angefärbt werden können. Normalerweise ergibt das Eintauchen in das Färbebad während
nur 30 Sekunden bei 160 0C deutliche Färbung. Für noch
schnellere Ergebnisse können jedoch die Färbungen bei 1 80 200
0C oder höher durchgeführt werden. Die Verwendung der erfindungsgemäßen
Mischungen bei 200 0C oder darüber führt nicht zu Rauchen oder Verschmutzung der Verarbeitungsanlagen,
was bei Verwendung von Ethylenglykol oder Diethylenglykol als
Färbelösungsmittel ein Problem ist. In der Praxis kann man eine Temperatur bis zur Zersetzungstemperatur des der Färbung
unterworfenen Kunststoffs benutzen. Jedoch werden Temperaturen zwischen 120 - 235 °C, besonders bevorzugt 140 - 235 °C
vorgezogen.
Obgleich die zu behandelnden Gegenstände vorzugsweise durch Eintauchen in ein Bad der Färbemischung gefärbt werden,
können die Färbemischungen auch aufgesprüht werden. Dann sollten die besprühten Gegenstände in einem Bad auf wenigstens
140 0C erhitzt werden, um die Aufnahme des Farbstoffs in den
Gegenstand zu vervollständigen.
Gleichgültig ob der Gegenstand durch Eintauchen oder in anderer Weise gefärbt wird, wird der gefärbte Gegenstand normalerweise
mit einem Lösungsmittel gereinigt, um überflüssigen Farbstoff zu entfernen. Vorzugsweise werden als Lösungsmittel
zum Reinigen chlorierte oder fluorierte Kohlenwasserstoffe verwendet. Jedoch werden hochchlorierte Lösungsmittel
wie Perchlorethylen und Trichlorethylen bevorzugt zum Reinigen durch Eintauchen in ein flüssiges Bad. Fluorchlorkohlen-
Wasserstoffe, wie Dichlordifluormethan, Chlortrifluormethan,
welche bei Raumtemperatur oder etwas darüber gasförmig sind, können zur Dampfphasenreinigung von gefärbten Gegenständen
verwendet werden. Normalerweise werden Vorrichtungen zur Rückgewinnung und Rückführung des Reinigungs-Lösungsmittels
eingesetzt, statt dieses in die Atmosphäre abzublasen.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist, daß es im wesentlichen in sich geschlossen und frei von Abgasen abläuft, d.h. wenig oder kein Material verloren geht
oder in die Atmosphäre abgelassen wird.
In der erfindungsgemäßen Vorrichtung gehören zu den
Hauptbestandteilen ein Tauchtank, eine Farbstoffrückgewinnungseinheit, ein Tank zum Reinigen durch Lösungsmittel, eine
Destillationsanlage zur Lösungsmittelrückgewinnung und ein
Trockner. Der Tauchtank ist mit Heiz- und Rührvorrichtungen versehen, um einen Kreislauf der Färbelösung im Tauchtank und
zu einer außerhalb desselben befindlichen Farbstoffrückgewinnungseinheit zu ermöglichen.
Die Farbstoffrückgewinnungseinheit weist normalerweise
eine Filtriervorrichtung zur Entfernung von festem Schmutz aus gebrauchten Färbelösungen und Destillations- und Kondensationseinrichtungen
zur Rückgewinnung des Lösungsmittels auf. Die gereinigte Färbelösung kann mit Zusatz von Farbstoff oder
anderen Zusätzen, um die gewünschte Zusammensetzung im Tauchtank zu liefern, in den Tauchtank zurückgeführt werden oder
zur späteren Verwendung gelagert werden.
Beim Färben von vielen Arten von textilbezogenen Gegenständen, einschließlich beispielsweise Jeans-Hosen, kurzen
Hosen (Shorts), Unterwäsche, Teppichwaren, Strumpfwaren, Reißverschlüssen
und Spitzen werden vorzugsweise Quetschwalzen verwendet, die im wesentlichen als Wringvorrichtungen wirken,
um überschüssige Färbelösung von den behandelten Gegenständen zu entfernen. Die an diesem Punkt entfernte Färbelösung kann
im Kreislauf zu der außerhalb befindlichen Rückgewinnungseinheit geführt oder direkt zum Tauchtank zurückgeführt werden.
Wenn das Färbebad wenigstens 5 Gewichtsprozent an aromatischem
Polyester und keine anderen wahlweise vorhandenen Färbehilfsmittel enthält, wird vorzugsweise sauberes Farbstoffvehikel
durch Behandlung mit Aktivkohle zurückgewonnen. Diese Behandlung ermöglicht die Wiederverwendung des Färbevehikels
mit einer Vielzahl organischer Farbstoffe und vermeidet die Notwendigkeit, das Färbevehikel durch Destillation
zurückzugewinnen.
Gegenstände, welche die Quetschwalzenstätion verlassen,
werden in den Lösungsmittel enthaltenden Reinigungstank geführt, um die Entfernung von allem überschüssigem und nicht
haftendem Farbstoff zu vervollständigen. Vorzugsweise wird eine Mehrzahl von Reinigungstanks mit Lösungsmitteln verwendet.
Ferner wird vorzugsweise Lösungsmittel vom Tank durch eine außerhalb angeordnete Lösungsmittelrückgewinnungseinheit
im Kreis geführt, welche mit Filtern zur Entfernung von Feststoffen und mit Destillations- und Konden-
sationseinrichtungen zur Reinigung des Lösungsmittels und zur Rückführung des gereinigten Lösungsmittels zum System
ausgerüstet ist. Auf dem Filter oder als Destillationsrückstand rückgewonnener Farbstoff kann in das System wieder
zurückgeführt v/erden, yjewa eine Mehrzahl von Reinigungstanks mit Lösungsmittel verwendet wird, läßt man das Lösungsmittel
vorzugsweise im Gegenstrom zu der Richtung strömen, in der die zu behandelnden Gegenstände bewegt werden.
Der abschließende Bestandteil der Vorrichtung ist die Trocknungsvorrichtung, wie ein Heißlufttrockner. Die dieses
System verlassenden Gegenstände können kontrolliert und verpackt werden. Lösungsmitteldämpfe vom Heißlufttrockner
können kondensiert und in das System zurückgeführt werden.
Abgesehen von den bei der Durchführung der Erfindung
verwendeten wasserfreien Färbebadmedien können andere Textilverarbeitungsmischungen
in irgendeiner von mehreren Stufen der Faserbearbeitung angewandt werden. Die folgenden Mittel
sind beispielhaft für die Anwendung bei Polyesterfaser.
A. Spinnzusatz (Spinn-finish) Anwendung
Der Spinnzusatz wird auf das Garn aus einer 10 - 20 prozentigen Emulsion aufgebracht, um auf dem Garn einen Zusatzanteil
von 0,25 - 10 % zu erhalten. Das behandelte Garn
kann zu Garnpackungen aufgebaut werden, die in mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden Texturiermaschinen verwendet
werden können.
Als Spinnzusätze verwendete Mischungen liegen vorzugsweise
im folgenden Bereich von Zusammensetzungen: Gewichtsteile
0-40 Cycloaliphatischer Diester
Aromatischer Polyester Emulgatoren und Wahl-Zusatzstoffe
Besonders bevorzugt enthalten die Mischungen 25 - 3 5 Gewichtsteile des cycloaliphatische^ Diesters und 25 - 35
Gewichtsteile des aromatischen Polyesters. Jedoch werden brauchbare Spinnzusatzmischungen erhalten bei Verwendung von
0 | - 40 |
20 | - 60 |
10 | - 50 |
aromatischem Polyester und Emulgatoren und. anderen Zusatzstoffen
als den einzigen Komponenten.
Spinnzusatzmischungen enthalten vorzugsweise einen cycloaliphatischen
Diester, in dem R eine Alkylgruppe mit 4-20 Kohlenstoffatomen, besonders 12-20 Kohlenstoffatomen ist.
Der aromatische Polyester ist vorzugsweise wie oben angegeben.
Als Wahlkomponenten bevorzugte Färbehilfsmittel sind ethoxylierte Nonylpheno!ester, besonders in Kombination mit
einer oder mehreren der Verbindungen ethoxyliertes Castoröl, ethoxyliertes hydriertes Castoröl und/oder phosphor^liertes
ethoxyliertes Alkylphenol.
Eine ganz besonders bevorzugte Spinnzusatzmischung besteht im wesentlichen aus
25-35 Cycloaliphatischer Bis(2-ethylhexyi)
ester
Trioctyltrimellitat Ethoxyliertes Nony!phenollaurat
Ethoxyliertes Castoröl 8-12 Ethoxyliertes hydriertes Castoröl
Ethoxyliertes Nonylphenolphosphat,
K-SaIz
Die Spinnzusatzmischungen können mit Wasser verdünnt werden, um eine stabile Emulsion oder Dispersion zu bilden. Der
Spinnzusatz wird vorzugsweise so aufgebracht, daß man eine Aufnahme von 0,4 - 0,75 Gewichtsprozent erhält.
Ein repräsentativer Polyester, der bis 0,5 - 0,6 % Aufnahme
mit dem erfindungsgemäßen Spinnzusatz behandelt wurde, zeigt niedrigere Wärmegeschichteeigenschaften als Garn, das
mit einem üblichen Spinnzusatz behandelt wurde. So behandelte Garne können daher bei niedrigeren Temperaturen als bisher
möglich texturiert und in einem wässrigen Bad bei niedrigeren Temperaturen als bisher verwendet gefärbt werden. Außerdem
raucht der Spinnzusatz nicht während des Texturierens bei 200 - 240 0C.
Es wird empfohlen, daß nach dem Aufbringen der erfindungsgemäßen Spinnzusatzmischungen keine weiteren Gleitmittel ver-
25 - | 35 |
25 - | 35 |
10 - | 20 |
4 - | 6 |
8 - | 1 2 |
8 - | 1 2 |
wendet werden, um eine Verschlechterung der Finish-Eigenschaften
zu vermeiden. Der größte Vorteil wird erhalten durch ausschließliche Verwendung der erfindungsgemäßen Mischungen bis
hin zur Umwandlung des behandelten Garns zu Stückwaren
und Färben.
B. Anwendungen beim Stricken und Wirken
Die Mischung wird als ein Strickgleitmittel aufgebracht und wird während der folgenden Garnbearbeitung auf dem Garn
belassen. D.h., das Gleitmittel braucht nicht wie übliche Gleitmittel herausgewaschen zu werden. Die Möglichkeit, einen
zuvor erforderlichen Verarbeitungs schritt wegzulassen, ist
ein wesentlicher Vorteil bei der Anwendung der Lehre der Erfindung. Beim //eben oder Wirken und Stricken werden wegen
der Reibung hohe Temperaturen erreicht, jedoch bleiben die
5 erfindungsgemäßen Gleitmittel funktionsfähig und verkleben
die Anlage nicht und sammeln sich auf dieser auch nicht an.
Beim Färben in einem wässrigen Färbebad wird das Schmiermittel während des Färbezyklus nicht abgebaut, auch raucht
es nicht während der Trocknung und Wärmefixierung der Faser.
Die Beseitigung von dunstigem blauem Rauch während des Trocknens
und Wärmefixierens ist wichtig wegen der zunehmend
strengeren Bestimmungen hinsichtlich Luftverschmutzung.
Die erfindungsgemäßen Schmiermittelmischungen sind vorzugsweise wie folgt:
Gewichtsteile
0-30 Cycloalkphatischer Diester 30-90 Aromatischer Polyester
10-60 Emulgatoren und Wahl-Zusatzstoffe
30. Besonders bevorzugt enthalten die Mischungen 1 5 - 25 Gewichtsteile
an cycloaliphatischem Diester, 35 - 45 Gewichtsteile an aromatischem Triester und 15-25 Gewichtsteile von
nach Wunsch vorhandenen Färbehilfsmitteln. Bevorzugte Bestandteile
sind wie oben angegeben. Wie oben erwähnt,, sind Mischungen auf Wasserbasis, die keinen cycloaliphatischen
Diester enthalten, durchaus brauchbar.
Zu anderen Materialien in der Schmiermittelmischung können
gehören ein Antioxidationsmittel, wie butyliertes Hydroxytoluol in einer Menge bis zu etwa 0,5 Gewichtsprozent; ein
Alkanolamin, wie Triethanolamin, in einer Menge bis zu etwa
5,0 Gewichtsprozent; und bis zu etwa 2,5 Gewichtsprozent
Wasser.
Eine besonders bevorzugte Schmiermittelmischung enthält:
25 - 35 Cycloaliphatischer Bis(.2-ethylhexyl)
ester
35 - 45 Trioctyltrimellitat 1 5 - 25 Ethoxyliertes Nonylphenollaurat
5-15 Ethoxyliertes Nonylphenol 0,05- 0,2 Butyliertes Hydroxytoluol
1-5 Triethanolamin
1 - ?. Wasser
Für eine befriedigende Wirkung sollte die Aufnahme, ausgedrückt als Minimumprozent extrahierbare Stoffe, wenn die
behandelte Faser oder der behandelte Stoff in die Färbemamaschine eingebracht werden, wenigstens 0,075 Gewichtsprozent
an cycloaliphatische!!! Diester und 0,075 Gewichtsprozent an aromatischem Polyester betragen.
C. Anwendung als Spulöl.
C. Anwendung als Spulöl.
Spulöl wird nach dem Texturieren oder während das Garn aufgewickelt wird aufgebracht. Für diese Verwendung enthalten
die Mischungen auch einen Hauptanteil von bis zu 70 Gewichtsprozent an Ethylenoxid-propylenoxidcopolymerisaten mit Molekulargewicht
2000 - 5000. Typische geeignete Materialien sind Ucon^LB und HB(Hersteller Union Carbide Co.) und die Produkte
Pluronics^ (BASF) oder Jeffox Fluids (Texaco, Inc.).
Erfindungsgemäße Spulöle enthalten: Gewichtsteile
Cycloaliphatischer Diester Aromatischer Polyester 2-20 Emulgatoren und wahlweise vorhandene
Färbehilfsmittel 60 - 70 Ethylenoxid-propylenoxid-copolymer
0 - | 10 |
C _ | 20 |
2 - | 20 |
Bevorzugte Mischungen enthalten cycloaliphatische Diester, worin E mit 4-20 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 6-12
Kohlenstoffatomen-, und ein Trimellitatester. Das wahlweise
vorhandene Färoehilfsmittel ist vorzugsweise ein Ester eines
ethoxylierten Alkylphenols, besonders bevorzugt N'onylphenol.
Zu anderen bevorzugten Zusatzstoffen gehören ethoxylierte Alkanole, die entsprechenden Phosphate und ethoxyliertes
hydriertes Castoröl.
Spulölgemische können auch bis zu etwa 0,5 Gewichtsprozent
eines Antioxidationsmittels, wie butyliertes Hydroxytoluol;
bis zu 2,5 Gewichtsprozent eines Alkanolamins und bis zu 2,5 Gewichtsprozent Wasser enthalten.
D. Färben
Färbehilfsmittel für wässrige Färbebäder bestehen aus 5 Ge w ic] >t steile
0 .- 40 Cycloaliphatischer Diester 20 - 90 Aromatischer Polyester
10 - 30 ausgewählte Färbehilfsmittel
Die für diesen Aspekt der Erfindung verwendeten cycloaliphatischen
Diester sind vorzugsweise solche, worin E Alkyl mit 4-20 Kohlenstoffatomen, besonders bevorzugt mit
6-12 Kohlenstoffatomen ist. Bevorzugte aromatische Polyester sind Trimellitate, besonders bevorzugt Trioctyltrimellitat.
Es wurde überraschenderweise gefunden, daß wässrige und nicht wässrige Färbebäder, die aromatische Polyester mit oder
ohne Emulgatoren und andere ausgewählten Färbehilfsmittel, jedoch keine cycloaliphatisahen Diester enthalten,
bessere Hochtemperaturbeständigkeit als Mischungen, die sowohl den aromatischen Polyester als auch den cycloaliphatischen
Diester enthalten^ zeigen.
Bevorzugte Emulgatoren und Wahl-Zusätze
sind Ester von ethoxylierten Alkylphenolen, besonders bevorzugt ethoxyliertes Nony!phenol. Bevorzugte Mischungen enthalten
auch wenigstens eine Verbindung aus der Gruppe ethoxyliertes Castoröl oder ethoxyliertes hydriertes Castoröl oder ein
phosphoryliertes Derivat (K-SaIz.) eines ethoxylierten cyclo-
aliphatischen Diesters (R ist phosphoryliertes Polyoxyethylen).
Eine besonders bevorzugte Färbehilfsmittelmischung enthält
Gewichtsteile
. 25 - 35 Cycloaliphatischer Bis(2~ethylhexyl)
. 25 - 35 Cycloaliphatischer Bis(2~ethylhexyl)
ester
35-45 Trioctyltrimellitat 10-20 POE Nonylphenollaurat
4-6 POE Castoröl
8-12 POE hydriertes Castoröl
8-12 POE hydriertes Castoröl
8-12 POE cycloaliphatischer Diester-phosphat,
K-SaIz
Eine andere besonders bevorzugte Färbehilfsraittelmischung enthält:
Trioctyltrimellitat POE Nonylphenollaurat POE Castoröl
POE hydriertes Castoröl 10-15 POE cycloaliphatischer Diester-phosphat,
POE hydriertes Castoröl 10-15 POE cycloaliphatischer Diester-phosphat,
K-SaIz
Die Mischung wird dem Färbebad in einem Anteil von etwa 0,25 Gewichtsprozent der in das saure Färbebad (pH = 5 ± 0,5)
eintretenden Güter zugesetzt. Die einzigen weiteren Bestandteile im Bad sind Wasser und der Farbstoff. Das ist anders
als bei üblichen Verfahren, wo das Färbehilfsmittel in Mengen von 2-4 Gewichtsprozent zusammen mit Hilfsegalisierungsmitteln
zugesetzt wird.
Gefärbte Garne, die unter Verwendung der erfindungsgemäßen
Mischungen erhalten wurden, schneiden im Vergleich? mit in üblicher Weise gefärbten Garnen günstig ab hinsichtlich
solcher Eigenschaften wie Lichtechtheit, Abriebfestigkeit, Tontiefe und Egalisierung.
Beste Ausführungsform der Erfindung
In einem besonders bevorzugten Aspekt enthalten die erfindungsgemäßen
Stoffzusammensetzungen 1 5 - 90 Gewichtsprozent
Gewichtsteile |
40 - |
15 - |
5 - |
10 - |
10 - |
- 60 |
- 25 |
- 10 |
- 15 |
- 15 |
an aromatischem Polyester und 0,05 - 2,0 Gewichtsprozent an Triphenylphosphit, und der aromatische Polyester ist ein Trialkyltrimellitat,
worin Alkyl 6-20 Kohlenstoffatome enthält,
der cycloaliphatische Diester ist einer, worin R 6 20 Kohlenstoffatome enthält, und der organische Farbstoff
ist ein Dispersionsfarbstoff.
Ein besonders bevorzugtes erfindungsgemäßes Verfahren ist ein solches, worin der zu behandelnde Gegenstand der
vorerwähnten Mischung, die bei einer Temperatur von 140 M-
23 5 °C gehalten wird, genügend lange ausgesetzt wird, um den gewünschten Färbegrad zu erreichen.
Ohne weitere Erklärungen wird angenommen, daß ein Fachmann dieses Gebiets unter Verwendung der vorangehenden Beschreibung
die vorliegende Erfindimg in vollem Ausmaß an-
wenden kann. Die folgenden besonderen Ausführungsformen dienen
daher nur zur Erläuterung und schränken den Rest der Offenbarung in keiner Weise ein. In den folgenden Beispielen
sind die Temperaturen unkorrigiert in 0C angegeben.
Soweit nicht anders angegeben, beziehen sich alle Teile und
Prozentangaben auf Gewicht.
Beispiel
Λ
In einen wie in Beispiel 1 ausgerüsteten 3-Halskolben
wurden 750 g (1,1 Mol) polyoxyethyliertes Nonylphenol (9,5 Mole 5 Oxyethylen, NP 9,5), 208 g (1 Mol) Laurinsäure und 2,4 g
p-Toluolsulfonsäure gegeben. Luft wurde aus dem Kolben durch
Stickstoff verdrängt, und die Mischung wurde auf 160 bis 1700C
erhitzt, bis ein Säurewert unter 10 rag KOH/g erhalten wurde. Das Produkt wurde abgekühlt und gefiltert.
Andere Polyoxyethylenverbindungen wurden in ähnlicher Weise hergestellt aus:
1) NP 9,5 und Kokosnußfettsäure, Molverhältnis 1 : 1
2) NP 9,5 und ölsäure, Molverhältnis 1:1
3) NP 9,5 und Stearinsäure, Molverhältnis 1:1 4) NP 9,5 und Benzoesäure, Molverhältnis 1:1
Herstellung von cycloaliphatischem Diester
(R = 2-Ethylhexyl)
In einen mit Rührer, Thermometer, Stickstoff spülung,
Kühler, Seitenarmabscheider und Heizmantel ausgerüsteten 3-Halskolben wurden 352 g (1 Mol) Diaeid 1550, 273 g (2,1 Mole)
2-Ethylhexanol, 1,5 g p-Toluolsulfonsäure und 2 g Entfärbungskohle gegeben. Luft wurde aus dem Kolben durch Stickstoff ver-
drängt, und die Reaktionsmischung wurde unter Rühren 4 bis 6 Stunden auf 160 bis 1700C erhitzt. Während der Reaktion gebildetes
Wasser wurde im Seitenarmabscheider gesammelt. Die Reaktion wurde fortgesetzt, bis der Säurewert unter 5 mg KOH/g
lag. Der Katalysator und die Kohle wurden abfiltriert. Das Esterprodukt und 25 g Nickel auf Kieseiguhr wurden in ein mit
Rührer versehenes geheiztes Druckgefäß gegeben. Die Mischung wurde auf 160 bis 170°C erhitzt und unter Rühren mit Wasserstoff
auf einen Druck von 27,4 bar (400 psig) gebracht. Eine Probe wurde nach 6 bis 8 Stunden entnommen, um den Iodwert zu
bestimmen. Die Reaktion wurde fortgesetzt, bis der Iodwert
unter 0,5 g Iod/100 g der Probe lag.
Das Produkt wurde auf 5O0C abgekühlt und der Katalysator
wurde abfiltriert.
Ester wurden ähnlich hergestellt aus: 1) Diaeid 1550 und Decylalkohol, Molverhältnis 1 : 2
2) Diaeid 1550 und Tridecy!alkohol, Molverhältnis 1 : 2
3) Diaeid 1550 und Neodol 25 (eine Mischung von Alkoholen mit
12 bis 15 Kohlenstoffatomen), Molverhältnis 1:2.
A. Herstellung von Polyoxyethylen-ungesättigtem cycloaliphatischem
Diester
(R = HO(CH2CH2O)nCH2CH2-)
(R = HO(CH2CH2O)nCH2CH2-)
In einen mit Rührer, Heiz- und Kühlschlange ausgerüsteten Autoclaven wurden 352 g (1 Mol) Diaeid 1550 gegeben. In das Reaktionsgefäß
wurden 1,0 g Kaliurahydroxid als Katalysator gegeben.
Die Temperatur wurde auf 1100C erhöht, und das Reaktionsgefäß wurde 30 bis 60 Minuten unter Vakuum gehalten, um jedes
restliche Wasser vom vorangehenden Auswaschen des Reaktionsgefäßes oder von einem oder mehreren der eingefüllten Reagentien
oder dem Katalysator zu entfernen. Das Reaktionsgefäß wurde zur Entfernung von Luft mit Stickstoff gespült , wieder evakuiert
und wieder mit Stickstoff gespült. Der Inhalt des Reaktionsgefäßes wurde unter Rühren auf 1400C erhitzt, und 100 g (2,3 Mole)
Ethylenoxid wurden in das ReaktionsgefäS gegeben. Der Druck im
Reaktionsgefäß stieg sofort auf 2,46 bis 3,43 bar (30 bis 50
psig). Nach einer Induktionszeit von 30 bis 60 Minuten begann eine exotherme Polymerisationsreaktion unter Erwärmung auf 150
bis 16O0C. Die Reaktion wurde begleitet von einem Druckabfall
auf Null (0 bar), während das Ethylenoxid verbraucht wurde.
Ethylenoxid wurde in das Reaktionsgefäß bis zu einer Gesamtmenge
von 660 g (15 Molen) zugegeben. Die Temperatur wurde durch Kühlen bei 150 bis 1600C gehalten. Die Zugabe von Ethylenoxid wurde
unterbrochen, und man ließ die Reaktion weitere 30 Minuten ablaufen. Das Reaktionsgefäß wurde auf 90 bis 100eC gekühlt
und zweimal mit Stickstoff gespült.
Eine Probe des Produkts hatte einen Hydroxylwert von 110mg
KOH/g (15 Mole Ethylenoxid wurden der Disäure zugesetzt). Der Diester wurde mit Essigsäure angesäuert, um den Kaliumhydroxidkatalysator
zu neutralisieren,und mit 3 g Wasserstoffperoxid behandelt, um das Produkt zu bleichen und seine Farbe aufzuhellen.
Das Reaktionsgefäß wurde vor der Entfernung des Produkts auf 300C abgekühlt, und das Produkt wurde durch Filterpapier unter
Verwendung eines Porzellanfilters abfiltriert.
0 B. Hydrierung zum Polyoxyethylendiester
Das Produkt des Beispiels 3A und 25 g Nickel auf Kieseiguhr
wurden in ein mit Rührer versehenes, beheiztes Druckgefäß gegeben. Die Mischung wurde auf 160 bis 1700C erhitzt und mit
Wasserstoff auf einen Druck von 27,4 bar (400 psig) gebracht.
5 Nach 6 bis 8 Stunden wurden in Intervallen Proben zur Bestimmung
des Iodwertes entnommen. Die Reaktion wurde fortgesetzt, bis der Iodwert unter 0,5 g Iod/100 g der Probe lag.
Herstellung von phosphoryliertem Polyoxyethylendiester
(R = (HO)2P(=O)(OCH2CH2JnOCH2CH2-)
Polyoxyethylierte Disäure (15 Mole Ethylenoxid), wie in
Beispiel 4B erhalten, wurde auf 50 bis 600C erhitzt, gerührt
und gründlich mit Stickstoff gespült, um Luft zu entfernen.
Zu etwa 1015 g (1 Mol) dieses Materials wurden 24 g (0,17 Mole)
Phosphorpentoxid gegeben. Es begann sofort eine exotherme Reaktion mit einem Temperaturanstieg auf 85 bis 95 °C. Die
Reaktionsmischung wurde durch Kühlen bei dieser Temperatur gehalten, und weitere 24 g (0,17 Mol) Phosphorpentoxid wurden
zugegeben. Die Reaktion wurde 3 Stunden fortgesetzt, nachdem das gesamte Phosphorpentoxid zugesetzt war. Das Reaktionsgefäß
wurde vor Entfernung einer Probe auf 50eC abgekühlt. Der Säurewert des Produkts betrug 32 mg KOH/g, was anzeigt, daß die
Reaktion vollständig war. Die Charge wurde bei 85 bis 95 eC mit
5g Wasserstoffperoxid gebleicht, auf 30eC abgekühlt und
filtriert.
Beispiel 5
Aroylpolyoxyethylen-cycloaliphatischer Diester Ein Aroylpolyoxyethylen-cycloaliphatischer Diester wurde
in einem 2-Liter Autoklaven synthetisiert, der mit Stickstoffspülung,
Kühler und Abscheider zur Entfernung des Nebenprodukts Wasser ausgerüstet war. Folgende Mengen wurden eingesetzt?
510,0 g Diaeid 1550
2,0 g Ätzalkaliachuppen 636,0 g Ethylenoxid
Nach Spülen des Systems mit Stickstoff wurden Diaeid 1550 und das Ätzalkali auf 1300C erhitzt. Im Verlauf von 4 Stunden
wurde das Ethylenoxid zugegeben, und während dieser Zeit wurde die Temperatur bei 150 bis 1650C gehalten. Das erhaltene ethoxylierte
Produkt wurde auf 900C abgekült, um eine Probe zu entnehmen. Die Hydroxylzahl betrug 139. Zu diesem Zwischenprodukt
wurden zugesetzt:
3,5 g Eisessig 7,5 g Methansulfonsäure (70 %) 340,0 g Benzoesäure Nach Spülen mit Stickstoff wurde die Temperatur der Mischung
auf 165 bis 170°C gesteigert und dabei gehalten, bis der Säurewert unter 5 mg KOH/g lag. Während der Reaktion wurde die theoretische
Menge an Wasser entfernt und im Abscheider gesammelt. Die Probe wurde gekühlt und gefiltert.
Das gefilterte Produkt wurde in einem 2-Liter-Autoklaven
hydrierts
1000,0 g ethoxyliertes Produkt, wie oben 50,0 g Raney-Nickel
QS (ausreichend) Wasserstoff Die Hydrierung wurde bei 100 bis 125°C und 13,7 bis 17,2 bar
(200 bis 250 psig) durchgeführt, bis die Wasserstoffaufnähme beendet
war. Das Produkt wurde abgekühlt und gefiltert.
Ethoxyliertes Castoröl und hydriertes Castoröl wurden
wie in Beispiel 3 hergestellt. Ethylenoxid addiert sich an die Hydroxylgruppe von Castoröl.
Eine wasserfreie Färbemischung wurde hergestellt aus dem Bis(2-ethylhexyl) cycloaliphatischen Diester des Beispiels
2 und Tris(2-ethylhexyl)trimellitat (Eastman) im Gewichtsverhältnis 20:80, mit einem Gehalt von 5 g/l Dispersionsblau
60 und 0,1 Gewichtsprozent Triphenylphosphit.
Diese Mischung wurde bei 1 80 C unter Rühren gehalten,
während ein Stück Polyesterteppich 30 Sekunden ■ lang darin eingetaucht wurde. Der Teppichabschnitt wurde entfernt, in
Perchlorethylen gewaschen und getrocknet. Der Teppich war homogen mit guter Farbstoffixierung gefärbt. Während des
Färbevorgangs trat kein oder nur geringes Rauchen auf.
Eine Tauchfärbelösung wurde hergestellt aus 80 Gewichtsteilen Tris(2-ethylhexyl)trimellitat, 20 Gewichtsteilen Bis-(2-ethylhexyl)cycloaliphatischer
Diester, 0,1 Gewichtsprozent Ttiphenylphosphit. Hierzu wurde Sandoz Pigment Gelb 2B bis zu
einer Konzentration von 5 g/l gegeben. Die erhaltene Mischung wurde verwendet zum Färben eines Stückes von Nylonteppich
(200 0C, 2 Minuten). Der Versuch entsprach im übrigen dem
Beispiel 7. Der Nylonteppich wurde mit guter Egalisierung gelb gefärbt.
Reines Tris(2-ethylhexyl)trimellitat wurde zum Färben
von Proben aus Nylon und Polyester mit Dispersionsblau 56 (5 g/l) bei 185 °C 30 Sekunden lang verwendet. Die Ergebnisse
waren ähnlich denen der Beispiele 7 und 8, Ähnlich gute Ergebnisse wurden bei Verwendung von 10 g/l oder 20 g/l des
gleichen Farbstoffs erhalten.
Reiner Bis(2-ethylhexyl)diester des Beispiels 2 wurde
verwendet zum Färben von Proben aus Nylon und Polyester mit Dispersionsblau 56 (5 g/l) bei 185 °C während 30 Sekunden.
Die Ergebnisse waren ähnlich denen der Beispiele 7 und 8. 5
40 Gramm Färbelösung, die Dispersionsblau in 80:20 Tris(2-ethylhexyl)trimellitat:Bis(2-ethylhexyl)cycloaliphatisehern
Diester in einer Konzentration von 5 g Färbstοff /Liter
enthielt, wurde bei 150 0C mit 3 g Aktiv-.kohle behandelt.
Die heiße Lösung wurde durch Whatman No. 1 Filterpapier filtriert. Zu dem leicht gefärbten Filtrat wurde 1 g Aktiv-.kohle
gegeben. Die Mischung wurde auf 150 0C erhitzt und heiß filtriert.
Das Filtrat war von hellgelber Farbe und konnte für ein Färbebad mit einem anderen Farbstoff verwendet werden.
Versuche ähnlich denen des Beispiels 11 wurden durchgeführt mit einem 80:20 Färbebad, das 5-10 g/l von einem
der folgenden Farbstoffe enthielt: Dispersionsrot 60, Dispersionsgelb 54, Nylanthrenblau 2RFF (ein saurer Farbstoff) oder
Roma Violett Pigment RL 9613. In jedem Fall führte eine Behandlung
mit etwa 10 Gewichtsprozent Aktivkohle bezogen auf das Farbstoffgewicht bei 100 - 200 C zu im wesentlichen sauberen
Färbebadlösungen, welche ohne Destillation im Kreislauf zurückgeführt werden können.
a) Eine Färbelösung aus EthylenglyKol, die 1 g/l reinen
blauen Farbstoff (Presskuchen) enthielt, wurde unter dauerndem Rühren auf 180 0C erhitzt» Die Lösung begann bei etwa
107 0C zu rauchen. Das Rauchen wurde sehr störend bei 125 °C
und noch schlimmer bei 1 80 0C.
In die bei 180 0C befindliche Lösung wurde ein 15 cm
(6 Inch) langes Stück von Polyester-Reißverschluß eingetaucht.
Nach einer Minute Eintauchen wurde der Reißverschluß herausgenommen, an der Luft abgekühlt und in Perchlorethylenlösung
gereinigt, um restliche Färbelösung zu entfernen. Der Reißverschluß
war schwierig zu reinigen, er war ungleichmäßig gefärbt und hatte viele Flecken.
b) Ein ähnlicher Versuch wurde unter Verwendung von ;
DiethylenglyfCol als Lösungsmittel durchgeführt. Das gefärbte
Produkt war ungleichmäßig gefärbt und hatte vMe Flecken.
Diese Versuche zeigen, daß die Verwendung von GIyKoI-lösungsmitteln
aus dem Gesichtspunkt der Umweltverschmutzung nicht annehmbar ist und daß unbrauchbare Färbungen erhalten
werden.
Ein Tank aus rostfreiem Stahl (5,76 mm = 3/16 inch Wandstärke) von 265 Liter (70 gallon) Fassungsvermögen, der 236
kg (520 lbs) einer Tauchfärbelösung von GIyceryltribenzoat
und Nony!phenol 7 (Oxyethyleneinheiten, Union Carbide Corp.)
im Gewichtsverhältnis 20:80 mit einem Farbstoffniveau von 227a
(0,5 lbs) Latylblau BCN 356 (roher gemahlener Farbstoff)
enthielt, wurde von außen auf eine Temperatur von 182 0C erhitzt.
Eine Pumpe wurde verwendet, um während des Erhitzens Material in der Färbemischung im Kreis zu führen, und während
ein Polyester-Reißverschluß von etwa 60 cm Länge etwa 30 Sekunden lang in die gerührte Mischung eingetaucht wurde. Der
Reißverschluß wurde aus der Misahung entfernt und mit einer
Walze leicht gequetscht, um überschüssige Färblösung zu entfernen.
Der Reißverschluß wurde in einem Tank gewaschen, der ein Gemisch von Trichlorethylen und Perchlorethyl^'enthielt.
Nach 30 Sekunden Eintauchen in das Reinigungsbad wurde der
Reißverschluß in einer Heißluftkammer getrocknet. Der Reiß*-
verschluß war fertig für die Schlußinspektion und den Versand.
Der Reißverschluß wurde nach diesem Verfahren rasch gefärbt und hatte ein angenehmes Aussehen.
Eine Tauchfärbelösung wurde aus den folgenden Bestandteilen wie oben hergestellt:
A | B | 0 |
20 | 60 | |
40 | 20 | |
20 |
40 Hydrierter cycloaliphatischer Diester
mit 2-Ethylhexylalkohol (Beispiel 2)
40 PropylenglyKoidibenzoat
20 POE-Nonylphenyllaurat (Beispiel 1)
1 Latylblau BCN 356
Diese Tauchfärbemi schlang wird wie oben beschrieben
verwendet. Man erhält ähnliche Ergebnisse.
Textilbehandlungsmischungen wurden hergestellt, indem
man in der obigen Weise hergestellte Materialien in den folgenden Gewichtsmengen lcombinierte:
Gewichtsteile
15
15
Bis(2-ethylhexyl)ester
Trioctyltrimellitat Polyethoxyethylen-Nonylphenollaurat (9,5 Mole Ethylenoxid)
10 10 Polyethoxyethylen-hydriertes Castoröl
(25 Mole Ethylenoxid)
10 10 Polyethoxyethylencastoröl (80 Mole
Ethylenoxid)
Die Textilbehandlungsmischungen des Beispiels 16 werden
während des Färbezyklus auf einen 10g Musterabschnitt von
T56 texturierten! Polyester-Stoff nach der folgenden Methode
aufgebracht:
Eine Stoffprobe wird in einen Becher aus rostfreiem Stahl
gegeben, der 150 ml Wasser, 0,067 g Dispersionsgelb %η , 0,091 g
Dispersionsblau 56, 0,1 g Essigsäure (56 %) und 0,03 g Textilbehandlungsmischung
enthält. Der Becher wird verschlossen und in eine auf 38 0C eingestellte Launderometer-Vorrichtung gegeben.
Die Temperatur wird mit 4-5 °C/Min auf 130 0C gesteigert
und 30 Minuten gehalten. Der Becher wird mit 4-5 °C/Min
auf 52 0C abgekühlt und aus der Launderometer-Vorrichtung ent-:
nommen. Die Polyester-Stoffprobe wird aus dem Becher entnommen.
Sie ist in einem mittleren braunen Farbton gleichmäßig gefärbt. Aus der wässrigen Lösung ist fast der gesamte Farbstoff
erschöpft.
Textilbehandrungsmischungen werden wie in Beispiel 16
hergestellt aus:
Gewichtsteile
Gewichtsteile
Cycloaliphatischer Bis(2-ethylhexyl)ester
Trioctyltrimellitat POE (9,5) Nonylphenollaurat 5,0 5,0 POE (80) Castoröl
POE (25) hydriertes Castoröl POE (15) diesterphosphat, K-Salz(Beispiel
4)
b) Die so erhaltenen Mischungen werden aus einer 20-prozentigen wässrigen Lösung als ein Spinnzusatz auf 150 Denier-Polyesterfaser
aufgebracht, die dann gesponnen und texturiert wird. Der wie oben aufgebrachte Spinnzusatz raucht nicht,
tropft nicht und sammelt sich nicht an auf Heizplatten und hat auch keine anderen unerwünschten Auswirkungen.
Das texturierte Garn wird zu einer doppelflächigen Ware gestrickt. Das Garn strickt sich gut. Kein Dunst, Nebel oder
Geruch wird in der Strickerei-Anlage festgestellt.
Die Ware wird zur Färberei gebracht und in eine sechstürige
Gaston County Strahlmaschine (6-port Gaston County jet machine) eingeladen. Die Ware wird weder mit Überlauf gewaschen
noch ausgewaschen. Das Schäumen während des Einladens der Ware ist we sent lieh ..-geringer als das von Ware, die mit
üblichen Gleitmitteln behandelt wurde. Es wird eine gute Färbung erhalten.
a) Spinnzusatzmischungen werden hergestellt aus:
A | ltd | 0 |
30,0 | 60,0 | |
30,0 | 15,0 | |
15,0 | 5,0 | |
5,0 | 10,0 | |
10,0 | 10,0 | |
10,0 |
Gewichtsteile | B | 0 |
A | 60 | |
30 | 15 | |
30 | 5 | |
15 | 10 | |
5 | 10 | |
10 | ||
10 |
Cycloaliphatischer Bis(2-ethylhexyl) ester
Trioctyltrimellitat
POE (9) NonyIphenollaurat POE (81 ) Castoröl
POE (-25) hydriertes Castoröl POE (10) Nonylphenolphosphat, K-SaIz
b) Die Mischungen von Teil a) werden als 20-prozentige Emulsion durch ein einziges Untertauchen auf Polyestergarn
(505 Denier/34 Fäden) aufgebracht, um 0,5 - 0,6 % Trockenaufnahme zu erhalten. Das erhaltene texturierte Garn zeigt gute
Ξ i gen s chaft en.
Gleitmittel der folgenden Zusammensetzungen wurden hergestellt:
Gewichtsteile
_ __
Cycloaliphatischer Bis(2-ethylhexyl) ester
Trioctyltrimellitat POE (9,5) Nonylphenollaurat 10,0 10,0 POE (10) Nonylphenol
Butyliertes Hydroxytoluol POE (9,5) Nonylphenolphosphat Triethanolamin (98 %)
Wasser 30
Beispi
Spulöl zur Anwendung in einer Menge von 2 -4 % nach
dem Texturieren wird hergestellt aus:
A/ | B | 0 |
20,0 | 59,3 | |
39,3 | 20,0 | |
20,0 | 10,0 | |
10,0 | 0,1 | |
0,1 | 6,3 | |
6,3 | 2,5 | |
2,5 | 1,8 | |
1,8 | ||
Beispiel 21 |
Gewichtsteile | 7,50 | B | 0 |
A | 7,50 | 15,0 | |
3,75 | 3,75 | ||
10,0 | 10,0 | ||
2,50 | 2,50 | ||
2,50 | 2,50 | ||
64,15 | 64,15 | ||
0,10 | 0,10 | ||
1 ,00 | 1 ,00 | ||
1 ,00 | 1 ,00 |
Cycloaliphatischer Bis(2-ethylhexyl) ester Trioctyltrimellitat
POE (9,5) Nonylphenolkokosnußfettsäureester POE (3,5) Laurylalkohol
POE (25) hydriertes Castoröl 2,50 2,50 POE (1O) Nönylphenolphosphat
Ucon LB-65 Butyliertes Hydroxytoluol
Triethanolamin Wasser
Das Spulöl liefert die notwendige Schmierimg, so daß
Garn rasch gespult, gestrickt oder gewebt werden kann.
Ein Gerät zum Entfärben von erfindungsgemäßen Färbelösungen bestand aus drei Säulen aus rostfreiem Stahl von je
5 cm Durchmesser und 50 cm Länge. Jede Säule war ausgerüstet mit einem kreisförmigen Pad (5 /um)» in dessen Mitte sich ein
Loch von 0,64 cm Durchmesser befand. Das Pad war mit einer Scheibe aus rostfreiem Stahlgewebe bedeckt und war abgedeckt
mit Whatman Nr. 1 Filterpapier.
Die erste Säule der Qruppe wurde gefüllt mit 100 - 200 α
granulierter Aktivkohle (Calgon Corp.) und wurde als Haltetank zum Erhitzen der Farbstofflösung auf etwa 185 °C verwendet
.
Die zweite und die dritte Säule wurden jeweils mit etwa
500 g Aktivkohle gefüllt. Die Temperatur der durch diese Säulen geleiteten Flüssigkeit betrug etwa 185 0C bzw. 120 0C.
Färbelösungen (Dispersionsblau 60 mit einer Konzentration von 5 g/l) in 80:20 Tris(2-ethylhexyl)trimellitat:
Bis(2-ethylhexyl)cycloaliphatischem Diester (Volumenverhältnis)
wurden in der vorgenannten Reihe von drei Säulen ent-
färbt. Etwa 15,5 1 Färbelösung wurden von etwa 500 g granulierter
Aktivkohle entfärbt. Bei einer Farbstoffkonzentration von 5 g/l entfärbt ein Kilogramm Kohle etwa 30 kg Färbemischung.
Die Durchfiußgeschwindigkeiten wurden verändert von sehr langsam bis zu einer Geschwindigkeit von 3,785 l/Min/929,03
cm (1 gal/min/square foot) der Oberfläche,ohne die Rückgewinnung
der Vehikel nachteilig zu beeinflussen.
Das im vorangehenden beschriebene Gerät wurde verwendet zum Entfärben von Färbelösungen, die 5-10 g/l von etwa 60
verschiedenen Farbstoffen enthielten. Das Verfahren braucht nicht unter einer inerten Atmosphäre durchgeführt eu werden.
Spinnzusatzmischungen wurden hergestellt aus: *s x\ Xj O
10 5 10 80:20 Mischung von Tris(2-ethylhexyl)
trimellitat und Bis(2-ethylhexyl) cycloaliphatischer Diester
5 - - POE (10) Nonylphenolphosphat - 5 5 POE (5) hydriertes Castoröl
POE (3,5) Laurylalkoholphosphat POE (25) hydriertes Castoröl
Wasser ■
Die Mischungen wurden geprüft auf Polyamidgarnen, die
hinsichtlich Garn-zu-Garn (Υ/Μ) und Garn~zu-Metall-Reibung.
statischen Eigenschaften und Prozent Ölverlust beim Ziehen gemessen wurden im Vergleich mit einem handelsüblichen Ständardspinnzusatz.
Die folgenden Ergebnisse wurden erhalten;
Y/M (g) Y/y (g) Statische. Ölverlust 30
— | 5 | 5 |
- | 5 | 5 |
5 | 5 | - |
80 | 80 | 80 |
145-654 | Ladung(mv) | 0 | ■:{.%) | Spinnzusatz | |
85 | +1 25 | ,05 | (Hände lspr od.) | ||
488-660 | 0 | A | |||
135 | 452-631 | - 20 | 0 | ,08 | B |
1 30 | 480-673 | + 0 | ,09 | C | |
130 | +110 | 0 | |||
Diese Ergebnisse zeigen, daß erfindungsgemäß hergestellte Spinnzusatzmischungen im Vergleich mit handelsüblich verfügbaren
Mischungen günstig abschneiden.
Ein Spinnzusatz für Polyamid wurde hergestellt aus: Teile
5 Tris(2-ethylhexyl)trimellitat
■ 5 1025PolypropylenglyKolditallat
5 POE (25) hydriertes Castoröl
5 POE (10) Nonylphenolphosphat
80 Wasser
Die Wärmebeständigkeit von nicht-wässrigen Färbebädern wurde bestimmt durch 96 Stunden Erhitzen auf 185 °C. Ein repräsentativer
aromatischer Polyester, Tris(2-ethylhexyl)trimellitat war leicht bernsteinfarben und enthielt keinen Teerrückstand.
Unter den gleichen Bedingungen war eine 80:20 Mischung von Tris(2-ethylhexyl)trimellitat und Bis(2-ethylhexyl)
cycloaliphatisehern Diester unbrauchbar für weiteres Färben
und enthielt einen schwarzen teerartigen Rückstand.
Eine Färbelösung wird hergestellt aus: Gewichtsteile
80 Triocfyltrimellitat
20 Polyoxyethylennonylphenollaurat
(9,5 Mole Ethylenoxid)
1 Latylblau BCN 356
Die Tauchfärbelösung wird wie in Beispiel 15 mit ähnlichen
Ergebnissen verwendet.
Ein Färbebad wurde hergestellt durch Auflösen von 0,5 Gewichtsprozent eines sauren Farbstoffs, Nylonanthren Blau
2 RFF in 200 g eines Bades bestehend aus 20 g P0E(5)Nonylphenol, 144 g Tris(2-ethylhexyl)trimellitat, 18g Triisooctyltrimellitat,
17,2 g linearem Trimellitat, 0,4 g Triphenylphosphit
und 0,4 g 2,2l-0xamidobis[ethyl 3-(3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxyphenyl)propionatj.
Das Färbebad wurde auf 150 0C erhitzt, und eine Probe
von Nylonstoff wurde durch eine Minute Eintauchen in das erhitzte Bad gefärbt. Die gefärbte Probe wurde aus dem Bad
entnommen, mit Perchlorethylen gewaschen und getrocknet. Die Färbung war dunkelblau und von guter Egalität.
Ein ähnliches Bad wurde hergestellt unter Verwendung eines organischen Pigments, Filamid Rot 2925 statt eines sauren
Farbstoffs. Eine Teppichprobe färbte gut und zeigte gute Egalität und Echtheit.
Die vorangehenden Beispiele lassen sich mit ähnlichem Erfolg wiederholen, wenn man die allgemein oder speziell beschriebenen
Reagenzien und/oder Verfahrensbedingungen der Erfindung statt der in den obigen Beispielen verwendet.
Aus der vorangehenden Beschreibung kann der Fachmann 5 leicht die wesentlichen Merkmale der Erfindung entnehmen und
in deren Rahmen verschiedene Veränderungen und Abwandlungen vornehmen, um sie verschiedenen Anwendungen und Bedingungen
anzupassen.
Claims (37)
- Patentansprüche1 . wasserfreie Tauchfärbemischung für zur Bekleidung gehörende und andere thermoplastische Gegenstände,dadurch gekennzeichnet, daß sie einen aromatischen Polyester der Formel C^H ,(COOR^) enthält, worin R. eine substituierte oder unsubstituierte Alkylgruppe mit 6-22 Kohlenstoffatomen oder der Rest eines AHeylphenolethers eines Alkoxyalkanols; ζ 3, 4, 5 oder 6 und z· 6-z ist, und einen cycloaliphatischen Diester der FormelIX-O-H1 „-( V- (CHo)7C00RCOOR5 worin R eine substituierte oder unsubstituierte gerad- oder verzweigtkettige Alkylgruppe mit 4-20 Kohlenstoffatomen, PoIyoxyalkylen der Formel R1(OC H2 ) oder phosphoryliertes Polyoxyalkylen der Formeloder ein Salz desselben, worin (c x H2X°)n bedeutet (C2H4O)n-, (C3H5O)n- oder (C2H4O)p-(C3H5O) -; R· H oder ArCO; Ar ein substituiertes oder unsubstituiertes mono- oder bicyclisches Aryl mit bis zu 15 Kohlenstoffatomen; χ 2 oder 3ί η 2 - 22 und die Summe von ρ + q = n;
und einen organischen Farbstoff enthält. - 2. Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie wenigstens 5 Gewichtsprozent des aromatischen Polyesters enthält.
- 3. Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie wenigstens 5 Gewichtsprozent eines Trialkyltrimellitats, worin die Alkylgruppe 6 - 22 Kohlenstoffatome aufweist, enthält.
- 4. Mischung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß sie wenigstens 5 Gewichtsprozent des cycloaliphatischenDiesters, worin R eine AIkylgruppe mit 6-20 Kohlenstoffatomen ist, enthält.
- 5· Mischung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß sie 0,05 - 2,0 Gewichtsprozent Triphenylphosphit enthält.
- 6. Mischung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der organische Farbstoff ein Dispersionsfarbstoff ist.
- 7· Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie im wesentlichen besteht aus 15-90 Gewichtsprozent Trialkyltrimellitat, wovin die AIkylgruppe 6-22 Kohlenstoff atome aufweist; 0,1 - 2,0 Gewichtsprozent Triphenylphosphit, organischem Farbstoff und cycloaliphatischem Diester, worin K eine AIkylgruppe mit 6·- 22 Kohlenstoffatomen ist.
- 8. Mischung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Trialkyltrimellitat Tris(2-ethylhexyl)trimellitat und der cycloaliphatische Diester der Bis(2-ethylhexyl)diester ist.
- 9. Verfahren zum Färben von aus Kunststoff hergestellten Gegenständen, dadurch gekennzeichnet, daß ein zu behandelnder Gegenstand einer Mischung des Anspruchs 1, die bei einer Temperatur von 100 0C bis zur Zersetzungstemperatur des Kunststoffs gehalten ist, genügend lange ausgesetzt wird, um den gewünschten Färbegrad zu erreichen.
- 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff ein Polyester-, Polyamid-, Polyurethan-, Acryl-, halogenierter Polyolefin- oder Epoxykunststoff ist.
- 11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstand in die Färbemischung bei einer Temperatur von wenigstens 140 0C während wenigstens 1 Minute eingetaucht wird.
- 12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstand mit der Färbemischung besprüht und in einem Bad oder Ofen auf wenigstens 140 °C erhitzt wird.
- 13. Verfahren nach Anspruch 9, mit den weiteren Verfahrensstufen der Reinigung des gefärbten Gegenstandes mit einem halogenhaltigen Lösungsmittel und Trocknen des so gereinigten Gegenstandes.
- 14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das halogenhaltige Lösungsmittel Perchlorethylen oder Trichlorethylen ist und dieses Lösungsmittel gesammelt und in das Verfahren zurückgeführt wird.
- 15· Verfahren zum Färben von Gegenständen, die aus Polyester-, Polyamid-, Polyurethan-, Acryl-, halogeniertem Polyolefin- oder Epo>;ykunst stoff hergestellt sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein zu behandelnder Gegenstand einer wasserfreien Färbemischung nach Anspruch 7, die bei 120 - 235 °C gehalten wird, genügend lange ausgesetzt wird, um den gewünschten Färbegrad zu erreichen.
- 16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstand in die Färbemischung bei einer Temperatur von wenigstens 140 C wenigstens 1 Minute lang eingetaucht wird.
- 17· Verfahren nach Anspruch 16, mit den weiteren Schritten von Trocknen des gefärbten Gegenstandes, Reinigen des gefärbten Gegenstandes mit halogenhaltigem Lösungsmittel und Trocknen des so gereinigten Gegenstandes.
- 18. Verfahren zum Färben von Gegenständen, die aus Polyester-, Polyamid-, Polyurethan-, Acryl-, halogeniertem Polyolefin- oder Epoxykunststoff hergestellt sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein zu behandelnder Gegenstand einer wasserfreien Färbemischung nach Anspruch 2, die bei 120 - 235 °C gehalten wird, eine genügende Zeit ausgesetzt wird, um den gewünschten Färbegrad zu erreichen, wobei die Färbemischung nach dem Gebrauch mit Aktivkohle behandelt wird, um das wasserfreie Medium zur Verwendung mit einem anderen organischen Farbstoff zurückzugewinnen.
- 19. Verfahren zum Färben von Gegenständen, die aus Polyester-, Polyamid-, Polyurethan-, Acryl-, halogeniertem Polyolefin- oder Epoxykunststoff hergestellt sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein zu behandelnder Gegenstand einer wasserfreien Färbemischung nach Anspruch 3, die bei 120 - 235 °C gehalten wird, während einer genügenden Zeit ausgesetzt wird, um den gewünschten Färbegrad zu erreichen, wobei die Färbemischung nach der Verwendung mit Aktivkohle behandelt wird, um das wasserfreie Medium zur Verwendung mit einem anderenorganischen Farbstoff zurückzugewinnen.
- 20. Wasserfreie Tauchfärbemischung für zur Bekleidung gehörende und andere thermoplastische Gegenstände, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen aromatischen Polyester der Formel CgH ,(COOR1) , worin R1 eine substituierte oder unsubstituierte Alkylgruppe mit 6-22 Kohlenstoffatomen oder der Rest eines Alkylphenolethers eines Alkoxyalkanols; ζ 3, 4, 5 oder 6; und z1 6-z ist, und einen organischen Farbstoff enthält.
- 21 . Verfahren zum Färben von Gegenständen aus Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, daß ein zu behandelnder Gegenstand einer Mischung nach Anspruch 20, die bei einer Temperatur von 100 0C bis zur Zersetzungstemperatur des Kunststoffs gehalten wird, während einer genügenden Zeit ausgesetzt wird, um den gewünschten Färbegrad zu erreichen.
- 22. Wasserfreie Tauchfärbemischung für zur Bekleidung gehörende und andere thermoplastische Gegenstände, gekennzeichnet durch einen Gehalt an einem cycloaliphatischen Diester der Formel( CH2) 7 COORCOORworin R ein substituiertes oder unsubstituiertes gerad- oder verzweigtkettiges Alkyl mit 4-20 Kohlenstoffatomen, PoIyoxyalkylen der Formel R'iOCHj - oderphosphoryliertes Polyoxyalkylen der Formel '■ (HO)2P(=0)(OCxH2x)nCxH2x oder ein Salz desselben, worin (CxH2xO)n- bedeutet (C2H4O)nT, (C3H6O)n- oder (G2H40)p(c3H40)q;R1 bedeutet H oder ArCO, Ar bedeutet substituiertes oder unsubstituiertes mono- oder bicyclisches Aryl mit bis zu 15 Kohlenstoffatomen, χ 2 oder 3, η 2 - 22 und die Summe von p+q=n, und einem organischem Farbstoff.
- 23. Verfahren zum Färben von Gegenständen aus Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, daß ein zu behandelnder Gegenstand einer Mischung nach Anspruch 21, die bei einer Temperatur von 100 0C bis zur Zersetzungstemperatur des Kunststoffs gehalten ist, während einer genügenden Zeit ausgesetzt wird, um den gewünschten Färbegrad zu erreichen.
- 24. Wasserfreie Tauchfärbemischung für zur Bekleidung gehörende oder andere thermoplastische Gegenstände, gekennzeichnet durch ein Gehalt an einem aromatischen Poylester der Formel CgH ,(COOR1) , worin R^ ■ein substituiertes oder unsubstituiertes Alkyl mit 6-22 Kohlenstoffatomen oder der Rest eines Alkylphenolethers eines Alkoxyalkanols, ζ 3, 4, 5 oder 6 und z1 6-z ist, einem organischem Farbstoff und wenigstens 5 Gewichtsprozent eines zusätzlichen beliebigen Färbehilfsmittels.
- 25- Verfahren zum Färben von Kunststoffgegenständen, dadurch gekennzeichnet, daß ein zu behandelnder Gegenstand einer Mischung nach Anspruch 24, die bei einer Temperatur von 100 0C bis zur Zersetzungstemperatur des Kunststoffs gehalten ist, während einer genügenden Zeit, um den gewünschten Färbegrad zu erreichen, ausgesetzt wird.
- 26. Textilbehandlungsmischung, gekennzeichnet durch ein Gehalt von wenigstens 5 Gewichtsprozent eines aromatischen Polyesters der Formel CgH2,(COOR1) , worin R1 ein substituiertes oder unsubstituiertes Alkyl mit 6-22 Kohlenstoffatomen oder der Rest eines Alkylphenolethers eines Alkoxyalkanols, ζ 3, 4, 5 oder 6 und z* 6-z ist, und von wenigstens 0,5 Gewichtsprozent eines Emulgators oder beliebigen Färbehilfsmittels.
- 27. Mischung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Emulgator oder das beliebige Färbehilfsmittel ausgewählt sind aus der Gruppe alkoxylierte Alkylphenole und deren Ester, alkoxylierte Castorö!verbindungen, alkoxylierte hydrierte Castorölverbindungen, alkoxylierte primäre Alkanole, Salze von phosphorylierten alkoxylierten primären Alkanolen oder Phenolen oder ein Gemisch derselben.
- 28. Mischung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem wenigstens 0,5 Gewichtsprozent eines cycloaliphatischen Diesters der folgenden Formel enthält:(CH2)7COORCOORworin R ein substituiertes oder unsubstituiertes gerad- oder verzweigtkettiges Alkyl mit 4-20 Kohlenstoffatomen, PoIyoxyalkylen der Formel R1(OCVH_ ) - oder phosphoryliertes Po-lyoxyalkylen der Formel (H0)oP(=0)(0C H. ) OC H0- oder einei. x £iX η χ *^xSalz derselben,
worin (CxH2xO)n- bedeutet (C2H4O)n-, (C3H6O)n- oder (C2H4O)p-(C3H6O)q-,R1 bedeutet H oder ArCG, Ar bedeutet substituiertes oder unsubstituiertes mono- oder bicyclisches Aryl mit bis zu 1 5 Kohlenstoffatomen, χ 2 oder 3, η 2-22 und die Summe von ρ + q = η ist. - 29. Mischung nach Anspruch 27, gekennzeichnet durch einen Gehalt von wenigstens 5 Gewichtsprozent an einem oder mehreren Emulgatoren oder wahlweise vorhandenen Färbehilfsmitteln.
- 30. Textilbehandlungsmischung nach Anspruch 27 als Spinnzusatzmischung (Finish), gekennzeichnet durch einen Gehalt von0 - 40 Gewichtsprozent des cycloaliphatischen Diesters, 20 - 60 Gewichtsprozent des aromatischen Polyesters und 10 50 Gewichtsprozent an einem oder mehreren Emulgatoren oder beliebigen Färbemitteln.
- 31. Mischung nach Anspruch 30, gekennzeichnet durch einen Gehalt von 25 - 35 Gewichtsprozent des cycloaliphatischen Diesters und 25 - 35 Gewichtsprozent des aromatischen Polyesters.
- 32. Textilbehandlungsmischung nach Anspruch 27 als Gleitmittel gekennzeichnet durch einen Gehalt von 0-30 Gewichtsprozent des cycloaliphatischen Diesters, 30 - 90 Gewichtsprozent des aromatischen Polyesters und 10-60 Gewichtsprozent von einem oder mehreren Emulgatoren oder beliebigen Färbehilfsmitteln.
- 33· Mischung nach Anspruch 32, gekennzeichnet durch einen Gehalt von 1 5 - 30 Gewichtsprozent des cycioaliphatischen Diesters und 35 - 45 Gewichtsprozent des aromatischen Polyesters.
- 34- Textiibehandlungsmischung nach Anspruch 27 als Spulöl, gekennzeichnet durch einen ".Gehalt von 0-10 Gewichtsprozent des cycioaliphatischen Diesters, 5-20 Gewichtsprozent des aromatischen Polyesters, 2-20 Gewichtsprozent von einem oder mehreren Emulgatoren oder beliebigen Färbehilfsmitteln und 60 - 70 Gewichtsprozent Sthylenoxid-Propylenoxidcopolymer.
- 35. Textiibehandlungsmischung nach Anspruch 27 als Färbehilfsmittel für wässrige Färbebäder, gekennzeichnet durch einen Gehalt von 0-40 Gewichtsprozent des cycioaliphatischen Diesters, 20 - 90 Gewichtspro- ο zent des aromatischen Polyesters und 10-30 Gewichtsprozent von einem oder mehreren beliebigen Färbehilfsmitteln.
- 36. Mischung nach Anspruch 35, gekennzeichnet durch einen Gehalt von 25-35 Gewichtsprozent des cycioaliphatischen Diesters und 35 - 45 Gewichtsprozent des aromatischen Polyesters.
- 37. Mischung nach Anspruch 35, gekennzeichnet durch einen Gehalt von 40 - 60 Gewichtsprozent der aromatischen Polyester und zusätzlich beliebigen Emulgatoren oder Färbehilfsmitteln.
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