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Emulsion und Verfahren zum Färben bzw. Bedrucken von Fasermaterial
Die Erfindung bezieht sich auf farbige Behandlung, Verschönerung oder Dekoration
von Fasermaterial, wie Textilien bzw. Zeugen u. dgl., und betrifft im besonderen
eine Mischung für das Färben und Drucken von Zeugen bzw. Textilien., die aus einer
ein feinverteiltes (dispergiertes), wasserunlösliches und filmbildendes Harz enthaltenden
wäßrigen Phase besteht, welche in einer gefärbten (pigmentierten) Lackphase emulgiert
ist, in welcher das dispergierte, wasserunlösliche Harz ebenfalls unlöslich ist.
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Mischungen aus einem wäßrigen Medium, das als innere Phase in einer
äußeren, pigmentgefärbten Lackphase emulgiert ist, die ein Pigmentbindemittel, gewöhnlich
ein in einem organischen Lösungsmittel lösliches, wärmehärtendes Harz enthält, sind
zum Drucken und Färben von Zeugen und ähnlichen Textilien und Stoffen vielfach gebraucht
worden. So ist die Anwendung einer solchen Pigmentemulsion zum Drucken von Textilstoffen
in den amerikanischen Patentschriften 2 222 581 und 2:222 58z und zum Färben in
der amerikanischen Patentschrift 2248696 beschrieben.
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Die Anwendung dieser Pigment-Wasser-in-Lack-Emulsionen für das Drucken
oder Färben von Textilien hat offensichtlich insofern Vorzüge, als Pigmente, die
im allgemeinen billiger und lichtechter als Farbstoffe sind, verwendet werden können
und die Emulsion ein wohlfeiles Übertragungsmittel für das Pigment bildet und die
Pigmentemulsion leicht auf ein Gewebe u. dgl. aufgebracht werden kann. Außerdem
wird in der entstandenen bedruckten Ware eine außergewöhnliche Schärfe des Druckes
in seinen Einzelheiten, erzielt.
Weiter wird dem bedruckten oder
gefärbten Zeug ein weicher Griff verliehen, da das Bindemittel das Pigment mit den.
Fasern der einzelnen Stoffäden in Gestalt eines durchweg zusammenhängenden Films
gleichsam verkittet und die Fäden nicht mit einem kontinuierlichen Häutchen oder
Film überbrückt.
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Das gewonnene farbig bedruckte oder gefärbte Zeug, der Textilstoff,
hat jedoch den Übelstand, daß er abfärbt, d. h. einen Teil seiner Farbe -an anderes
Material, z. B. an einen anderen Stoff, abgibt, wenn letzterer reibend mit ihm in
Kontakt kommt. In dunklen Tönen bedruckte oder gefärbte Gewebe oder Zeuge zeigen
die größte Tendenz abzufärben, und die volle Ausnutzung von Pigmenten für Zeugdruck
ist dadurch eingeengt.
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Viele Verfahren wurden bisher vorgeschlagen, um diese Tendenz des
Abfärbens von solchem mit Pigment gefärbtem Zeug zu beseitigen oder zu vermindern;
aber alle diese Verfahren sind aus dem einen oder anderen Grund mangelhaft, z. B.
kann das Ausmaß des Abfärbens dadurch vermindert werden, daß man das farbig bedruckte
oder gefärbte Zeug mit einer Lösung eines geeigneten Harzes in einem organischen
Lösungsmittel überzieht und dann das Zeug zur Abscheidung oder Härtung des Harzes
erhitzt. Dieses Verfahren ist jedoch kostspielig und erfordert eineDoppelbehandlung
des Zeuges, ein Vorgang, der aus wirtschaftlichen Gründen nicht anwendbar ist. Das
Abfärben kann auch durch Einverleibung einer größeren Harzmenge in die Lackphase
vermindert werden. Dies ist aber ebenfalls kostspielig und bringt auch häufig noch
eine Minderung des Farbwertes mit sich. Außerdem liefern beide Verfahren ein Endprodukt,
welches viel zu steif, brettartig ist.
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Es wurde nun gefunden, daß die Abfärbfestigkeit eines mit Pigment
bedruckten Zeuges in ganz unerwarteter Weise und ohne dem fertigen Gegenstand mangelhaften
Griff oder zu große Steifigkeit zu verleihen sowie auch unter Verbesserung des Farbwertes
dadurch ganz erheblich erhöht werden kann, daß man als Druckpaste'oder Farbflotte
eine wäßrige Dispersion eines wasserunlöslichen, filmbildenden Harzes verwendet,
.das in einer äußeren farbigen (Pigment-)Lackphase emulgiert ist, in welcher das
dispergierte wassierunlösliche Harz ebenfalls unlöslich ist. Vorzugsweise wird bei
der Durchführung der Erfindung eine Mischung zur Farbbehandlung von Zeug verwendet,
die aus einer Dispersion eines wasserunlöslichen, filmbildenden, elastomerartigen
Harzes in einer wäßrigen Lösung besteht, die in einer äußeren gefärbten (pigmentierten)
Lackphase emulgiert ist, die ihrerseits eine Lösung eines wärmehärtenden Harzes
in einem flüchtigen organischen Lösungsmittel enthält, in welchem das wasserdispergierte
Elastomer aber unlöslich ist.
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Die erfindungsgemäße Mischung besteht in ihrer einfachsten Form aus
einer Dispersion eines filmbildenden, wasserunlöslichen Harzes in einer wäßrigen
Phase, die in einer äußeren, farbigen (Pigment-)Lackphase emulgiert ist, in welcher
das dispergierte, wasserunlösliche Harz unlöslich ist. Insbesondere ergaben sich
vorzügliche Resultate mit einer Mischung, in welcher das wasserunlösliche Harz ein
filmbildendes Elastomer enthält. In ihrer bevorzugten Ausführung beinhaltet die
Mischung eine Dispersion eines filmbildenden, wasserunlöslichen, synthetischen Elastomers
in einer wäßrigen Phase, die in einer äußeren pigmentierten Lackphase emulgiert
ist, die im Wesen aus einer Lösung eines Pigmentbindemittels, zweckmäßig eines wärmehärtenden
Harzes, in einem flüchtigen, organischen Lösungsmittel besteht, in welchem das Elastomer
unlöslich ist.
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Irgendein Pigment kann der Lackphase der vorliegenden Mischung einverleibt
werden; aber das benutzte Pigment soll im Hinblick auf die Natur der fertigen Ware
und deren voraussic'htlic'he Verwendung gewählt werden, d. h. es soll ausreichend
lichtecht, wenn notwendig, in Trockenreinigungsmitteln, wie Benzin und Tetrachlorkohlenstoff,
nicht ausgehend, gegen Seife im erwünschten Ausmaß widerstandsfähig sein usw. Unter
typischen Pigmenten finden sich Phthalocyanine, verschiedene Metalloxyde, Ruß, wassierunlösliche
Küpen- und Azofarbstoffe u. dgl.
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Obgleich die Lackphase aus einer einfachen Dispersion des Pigments
in einem geeigneten flüchtigen, organischen Lösungsmittel in allen jenen Fällen
bestehen kann, wo die Waschfestigkeit des gefärbten Stoffes keine Rolle spielt,
wird vorzugsweise in diese Phase auch ein in organischen Lösungsmitteln lösliches
Bindemittel einverleibt, um dem fertiggestellten Textilzeug Wasch- und Reibwiderstandsfähigkeit
zu verleihen. Dieses Bindemittel kann aus irgendeinem entsprechenden plastischen
oder festen, filmbildenden, wasserfesten Material, z. B. aus einem Cellulosederivat,
etwa Äthylcellulose, oder aus einem Harz bestehen, das in den organischen Lösungsmitteln
der Lackphase löslich, in Wasser aber unlöslich ist. Zweckmäßig wird jedoch als
Bindemittel ein filmbildendes, wärmehärtendes Harz in Anwendung gebracht. Verschiedene
Arten wasserunlöslicher, dagegen in organischen Bindemitteln löslicher wärmehärtender
Harze einschließlich Harnstoffaldehydharze, wie Harnstofformaldehydharze, Melaminaldehydharze,
wie Melaminformaldehydharze, Phenolaldehydharze; einschließlichPhenolformaldehydharze,
trocknende ölmodifizierte Alky,d'harze u. dgl. können zu diesem Zweck benutzt werden.
Das wärmehärtende Harz bzw. das sonstige Bindemittel muß nach Aufbringung der Emulsion
auf das Zeug und Erhitzen des letzteren zur Trocknung und gegebenenfalls Umwandlung
des Harzes bzw. Bindemittels in einen für Lösungsmittel unlöslichen Zustand, genügend
waschfest und außerdem in den üblichen Trockenreinigungsmitteln unlöslich sein und
darf dem fertigen Zeug keine ungebührliche Steifigkeit verleihen.
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Das in der wäßrigen Phase der Mischung dispergierte Harz kann irgendein
-filmbildendes, wasserunlösliches, harzartiges Material sein, das auch in dem oder
in den organischen Lösungsmitteln
der äußeren Lackphase unlöslich
ist. Typische, diesen Erfordernissen entsprechende Harze sind die verschiedenen
Harze aus Arylsäure und ihren Derivaten, wie Acryl- und Methacrylharze, verschiedene
Vinylhalogenharze, insbesondere Vinylchloridpolymere und Copolymere von Vinylchlorid
mit anderen polymerisierbaren Substanzen, sowie die verschiedenen filmbildenden,
synthetischen Elastomere, wie die kautschukartigen Copolymere von Bufadien und Acrylnitril,
die kautschukartigen Copolymere von Butadien und Styrol und von organischen Diehloriden
und Alkalipolysulfiden u. dgl. Einen außerordentlich hohen Grad von Abfärbfestigkeit
erhielt man mit Mischungen, in welchen ein filmbildendes, synthetisches Elastomer
in der wäßrigen Phase dispergiert ist; ein solches synthetisches Elastomer wird
als wasserdispergiertes Harz in der erfindungsgemäßen Mischung bevorzugt werden.
Zweckmäßig ist das w asserdispergierte Harz ein Copolymer von Butadilen undAcrylnitril.
Selbsti-erständlich können gewünschtenfalls in der wäßrigen Phase zwei oder mehr
filmbildende, wasserunlösliche Harze dispergiert werden; ein ganz besonders hohes
Ausmaß an Abfärbfestigkeit- wurde mit einem Gemisch eines Buta:dien Acryln.itrilcopolymers
und einem Aerylsäureesterpolymer erzielt.
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Der hier verwendete Ausdruck Elastomer wird in übereinstimmung mit
seiner in der Wissenschaft allgemein akzeptierten und auf S. 9q.2 und 944 des Artikels
»Nomenclature of Synthetic Rubbers« Harry L. Fisher, auf S.941 des »Industrial and
Engineering Chernistry«, Vol. 31, Nr. 8, August 1939 erläuterten Definition gebraucht.
Unter elastisch wird die den Elastomeren eigene Eigenschaft verstanden, sich annähernd
auf ihre Ausgangsgröße zusammenzuziehen, nachdem sie .stark ausgedehnt wurden. .
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Die Harze für die wäßrige Dispersion, die in die Pigment-Bindemittel-Lösung,
welche die äußere Lackphase der Mischung darstellt, einverleibt werden, können entweder
fest oder flüssig sein. Viele geeignete Wasserphasenharze, insbesondere die synthetischen
Elastomere, können durch Emulsions-Polymerisation unter Erzeugung einer sogenannten
Polymeremulsion oder, im Fall synthetischer Elastomere, eines Latex gewonnen werden,
der eine Dispersion des entstandenen polymeren Produktes in der wäßrigen Polymerisationsflüssigkeit
enthält. (Der hier bezüglich der Wasserphasenharze verwendete Ausdruck Dispersion
schließt eine Suspension eines festen Harzes sowie eine Emulsion eines flüssigen
Harzes in einem wäßrigen Mittel ein.) Die ungewöhnlich gute Abfärbfestigkeit und
der bessere Farbwert, den die erfindungsgemäß behandelten Zeuge aufweisen, scheinen
auf die Verwendung jener Harze in der wäßrigen Phase zurückzuführen zu sein, die
sowohl in Wässer (der wäßrigen Phase der erfindungsgemäßen Mischung) als auch in
dem besonderen organischen Lösungsmittel oder den Lösungsmitteln unlöslich sind,
welche die Lackphase der erfindungsgemäßen Mischung bilden. Die Verwendung eines
wasserlöslichen Harzes in der wäßrigen Phase der in Rede stehenden Emulsion an Stelle
eines wasserunlöslichen Harzes führt, obgleich die Abfärbfestigkeit des gewonnenen
gefärbten Zeuges in manchen Fällen- einigermaßen zunimmt, jedoch leicht zur Ausflockung
des Pigments; das Ergebnis ist ein verminderter Farbwert, dem nur mit Schwierigkeit
und mit erheblichen Kosten gesteuert werden kann.
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Wenn auch andererseits Verbesserungen der Abfärbfestigkeit mit einer
Emulsion erzielt werden können, die in der Laclcphase an Stelle des erfindungsgemäßen
wasserdispergierten Harzes ein darin gelöstes Elastomer enthält, erfordert die Verwendung
dieser Emulsion zur Erzielung der gleichen Verbesserung in der Abfärbfestigkeit
eine erheblich größere Menge an in der Lackphase löslichem Elastomer. Der Farbwert
des bedruckten Zeuges wird gerade in den dunklen Tönen ein minderer, wo eine Verbesserung
der Abfärbbeständigkeit am meisten notwendig ist. Außerdem sind derartige, in der
Lackphase lösliche Elastomere im allgemeinen gegen Trockenreinigungslösungsmittel
nicht widerstandsfähig. Wenn auch die in der wäßrigen Phase der erfindungsgemäßen
Emulsion dispergierten Elastomere durch Verwendung kräftiger Lösungsmittel in Lösung
gebraeht werden können, sind derartige Lösungsmittel nicht nur kostspielig, sondern
im allgemeinen auch mit den Verdünnungsmitteln und Harzen, welche gewöhnlich in
einer Wasser-in-Lack-Emulsion für Zeugdruck verwendet werden, nicht verträglich.
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Hinsichtlich Verminderung des Abfärbens könneil jedoch im Wesen zufriedenstellernde
Ergebnisse selbst dann erreicht werden, wenn das Wasserphasenharz durch die Lösungsmittel
der Lackphase wenig löslich oder in ihnen quellbar ist, vorausgesetzt, daß das dispergierte
Wasserphas3nharz durch die wäßrige Phase so geschützt ist, daß das tatsächliche
Ausmaß der Löslich- oder Quellbarkeit praktisch vernachlässigt werden kann. Die
Ausnutzung eines solchen Harzes in der wäßrigen Phase der Emulsion wird als innerhalb
des Rahmens der vorliegenden Erfindung liegend betrachtet, und -der Ausdruck Unlöslichkeit
in der Lackphase, der für das Wasserphasenharz verwendet wird, bezieht sich auch
auf ein unter den vorstehenden Bedingungen verwendetes Harz. Offensichtlich sind
nicht alle Harze einer bestimmten Klasse oder Type in .der Wasserphase der erfindungsgemäßen.
Mischung zufriedenstellend anwendbar.
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Zur Dispersion in der wäßrigen Phase geeignete Harze müssen ferner
filmbildend, d. h. imstande sein, nach Abdampfung des Wassers und der Lösungsmittel
der Emulsion einen Film zu bilden. Dieser entstehende Film soll nicht zu hart und
hornig, vielmehr zweckmäßig elastischer und gummiartiger Natur sein; synthetische
elastomerische Substanzen, wie ,die vorhinerwähnten, eignen sich ganz besonders
für diesen Zweck.
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Eine Prüfung des fertigen Zeuges zeigt, daß der vom Wasserphasenharz
gebildete Film jenen verstärkt, der durch das Pigmentbindemittel in der
Lackphase
gebildet wird, und daß dieser das Pigment in das Zeug bindet, im übrigen aber unpigmentiert
ist. In -der Tat kann man daher das Wasserphasenharz der Emulsion als einen Überzug
über das Pigmentbindemittel ansehen, ohne daß jedoch die nachteiligen Ergebnisse
auftreten, die man bei dem üblichen zweistufigen Überzugsvorgang nicht vermeiden
kann. Was immer auch die richtige Erklärung sein mag, sicher ist, daß ein gefärbtes
Zeug mit außerordentlicher Abfärbfestigkeit mit der erfindungsgemäßen Pigmentmnischung
gewonnen werden kann.
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Wie bekannt, enthält die übliche Pigment-Wasserin-Lack4Emulsion in
der Lackphase eine Menge an Bindemittel, die sich im allgemeinen als Kompromiß dreier
Faktoren darstellt: Der Bindemittelrnenge, die erforderlich ist, um ein relativ
gutes Ausmaß an Abfärbfestigkeit sicherzustellen, der Menge an Bindemittel, die
gerade noch so niedrig ist, daß dem fertigen Zeug keine unerwünschte Steifigkeit
erteilt wird und der Kosten des Bindemittels; die sich daraus ergebende Menge ist
im allgemeinen ungenügend, um das notwendige Ausmaß an Abfärbfestigkeit sicherzustellen,
ausgenommen in den verhältnismäßig lichten Tönen. Bei der erfindungsgemäßen Mischung
kann (diese Menge an.Pigmentbindemittel beibehalten oder selbst herabgesetzt werden,
und sie liefert doch ein im Wesen abfärbfestes, vollfarbiges, gefärbtes Zeug mit
.einem ungewöhnlich weichen Griff, unabhängig von der Tiefe der erwünschten Töne.
Die verminderte Abfärbung, die durch die erfindungsgemäße Mischung sichergestellt
wird, kann erreicht werden, gleichgültig ob dunkle oder lichte Tönung im fertigen
Zeug erwünscht ist. Die Erfindung ist daher weitester Anwendbarkeit unter vollständiger
Ausnutzung von Pigmenten bei der Farbbehandlung oderfarbigen Verschönerung von Textilien
zugänglich. Letzterekönnenmitdererfindungsgemäßen Mischung mit dunklen Tönen gefärbt
werden, insbesondere mit einer Mischung, die ein filmbildendes Elastomer enthält,
wobei das Trockenabfärben im Wesen vollständig beseitigt, das Naßabfärben erheblich
vermindert ist. Besonders wichtige Anwendungsarten der verbesserten Emulsion lieben
im Klotzdruck, das ist das Drucken von Mustern, die große Flächen Farbe enthalten
und ferner im Foularddruck (Färben).
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Ein wichtiger Vorteil der Erfindung liegt darin, daß das Festigen
von unter Verwendung eines wärmehärtenden Harzes in der Lackphase naß gefärbtem
Zeug weitgehendst ausgeschaltet werden kann. Beim Trocknendes nassen Zeuges ist
es nur notwendig, dieses -der gewöhnlichen. Behandlung zu unterziehen, z. B. es
über den üblichen Satz von dampfgeheiztenTrockentrommeln oder über sonstige Anordnungen
hinwegzuführen, um den Wasser- und Lösungsmittelgehalt der Emulsion abzudampfen.
Diese Trommeln werden allgemein auf einer Temperatur zwischen etwa roo und 121'
gehalten, die ausreicht, um das wärmehärtende Harz anfänglich abzuscheiden, aber
unigenügend ist, um es vollständig zu härten. Trotz des Mantels an Härtunz des wärmehärtenden
Harzes zeigt das gewonnene Zeug bessere Abfärbe und eine gute Waschfestigkeit, die
mit dem, Altern zunimmt, da das Harz weiter polymerisiert und sich selbst härtet.
Infolge Wegfalles der bei den früher vorgeschlagenen Verfahren zur Verminderung
des Abfärbens notwendigen Festigung kann die Herstellungsgeschwindigkeit pigmentgefärbter
Zeuge beträchtlich erhöht werden; Textilstoffe können gemäß der vorliegenden Erfindung
mit einer Geschwindigkeit von etwa Zoo m/min bedruckt bzw. gefärbt werden. Das Härten
des anfänglich abgeschiedenen Harzes kann selbstverständlich zur Ausführung gelangen,
erfordert jedoch spezielle Heiz- undHärtungseinrichtungen.
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Wie die Pigmentbindemittel der Lackphase wird -das wasserdispergierte
Harz auf dem Zeug in nicht kontinuierlichen Filmen abgelagert, diedieZwischenräume
zwischen den einzelnen Fäden nicht überbrücken oder ausfüllen. Demzufolge wird dem
Zeug keine merkliche Steifigkeit mitgeteilt, vielmehr behält dieses im Wesen seinen
ursprünglichen Griff bei. Weiter besitzt das Zeug trotz der Ablagerung eines zusätzlichen,
,diskontinuierlichen Harzfilmes auf jeder Faser im allgemeinen einen tieferen volleren
Farbwert. Im Vergleich hierzu bringt eine Pigmentemulsion mit höherem Harzgehalt
in der Lackphase eine merkliche Steifigkeit im farbigen Zeug hervor, und der Farbwert
desselben ist, insbesondere in den dunkleren Tönen, ebenfalls abträglich beeinflußt.
Die die Lackphase der Emulsion bildenden organischen Lösungsmittel müssen leicht
flüchtig sein, so daß sie beim Laufen des nassen Zeuges über die gewöhnlichen Trockeneinrichtungen
verdampft werden; selbstverständlich müssen sie in oder Wasserphase der Emulsion
unlöslich sein. Weiter müssen die organischen Lösungsmittel hinsichtlich ihrer Unlöslichkeit
für das wasserdispergierteHarz gewählt werden. Unter den typischen Lösungsmitteln
sind zu nennen: Terpentin, flüchtige Mineralölfraktionen, Fichtennadelöl, aromatische
Kohlenwasserstoffe, z. B. eine Fraktion mit einem Siedebereich zwischen 155 und
zgo°, u. dgl.
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Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Mischung kann zuerst ein
Farbkonzentrat hergestellt werden, indem man,das Pigmentbindemittel in dem organischen
Lösungsmittel löst, das Pigment im resultierenden Lack, zweckmäßig in einer Mühle,
dispergiert und dann eine wäßrige Dispersion des wasserunlöslichen Harzes in diesen
Lack emulgiert. Das Pigment kann ein geeignetes Dispergiermittel enthalten und kann
im Falle organophiler Pigmente in Gestalt einer dicken Paste in einem entsprechenden
organischen Lösungsmittel hergestellt werden. Die wäßrige Harzdispersion kann durch
entsprechendes Verteilen des Harzes in Wasser oder als solche bei .der Herstellung
des Harzes selbst erzeugt werden. Ein Emulgiermittel, etwa in organischen Lösungsmitteln
lösliche Äthylcellulose, Aluminiumstearat, Calciumpalmitat oder ein trocknendes
ölmodifiziertes Alkydharz, kann dem Lack einverleibt werden. Die gewonnene Wasser-ih-Lack-Emulsion
kann dann
durch Zusatz weiterer organischer Lösungsmittel auf die,
gewünschte Druck- oder Färbekonsistenz gebracht und hierauf zusätzlich Wasser einemülgiert
werden.
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Zweckmäßig wird aber gleichzeitig ein Überträgungsmittelkonzentrat
dadurch hergestellt, daß man Wasser, welches einen Stabilisator für die Emulsion,
wie gewöhnliches Kochsalz, enthalten kann, in ein entsprechendes organischesLösungsmittel
emulgiert, welches ein emulgierendes Bindemittel, wie etwa ein Harz der Alkydtype,
gelöst enthalten kann. Diese konzentrierte Wasser-in-Lack-Emulsion kann dann mit
zusätzlichen organischen Lösungsmitteln gestreckt werden, und es kann zusätzliches
Wasser einemulgiert werden, um ein Übertragungsmittel zu liefern, das erwünschte
Druck- odeirFärbekonsistenz hat. Das Farbkonzentrat kann nun mit diesem übertragungsmittel
in den notwendigen Verhältnissen gemischt werden, um die erwünschten Töne zu liefern.
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Selbstverständlich können Abänderungen in diesem Herstellungsverfahren
vorgenommen werden. Beispielsweisekann man die wäßrige Harzdispersion, statt sie
in das Farbkonzentrat zu emul-gieren, dem Übertragungsmittelkonzentrat zusetzen,
und zwar unter Verschnitt mit zusätzlichem organischem Lösungsmittel. In einem solchen
Fall kann das Farbkonzentrat einfach aus einer Dispersion des Pigments in der Lösung
des Pigmentbindemittels im organischen Lösungsmittel bestehen.
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Ferner kann das Übertragungsmittelkonzentrat vorteilhaft in der Weise
hergestellt werden, daß man die wäßrige Harzdispersion in das organische Lösungsmittel
emulgiert, welches als emulgierendes Bindemittel ein darin gelöstes Harz der Alkydtype
aufweisen kann. Ein Übertragungsmittel mit der erwünschten Druck- oder Färbekonsistenz
kann dann, wie vorhin erläutert, hergestellt werden; das Farbkonzentrat, welches
entweder einen gefärbten Lack oder eine gefärbte Wasser-in-Lack-Emulsion enthalten
kann, wird nun mit diesem übertragungsmittel in den notwendigen Verhältnissen verschnitten,
um die gewünschte Tönung zu erreichen. Gegebenenfalls kann ein Teil des wasserunlöslichen
Harzes in der wäßrigen Phase der Wasser-in-Lack-Farbkonzentration enthalten sein.
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Bei der Herstellung dieser Emulsion muß Sorge getragen -werden, daß
beim Stehen keine Koagulation der Teilchen des in Wasser dispergierten Harzes entstehen
kann; insbesondere gilt dies bei Farbkonzentraten, die mit dem wasserunlöslichen
Harz der wäßrigen Phase erzeugt werden. Zum Beispiel sollen, wie bereits bemerkt,
die Lösungsmittel der Lackphase im Wasser unlöslich sein, und es sollen wasserlösliche
Lösungsmittel, wie etwa Butanol, die anfänglich in dem im organischen Lösungsmittel
löslichen Harz enthalten sein mögen, tunlichst ganz ausgeschieden werden, um eine
Koagulation des wasserdispergierten Harzes hintanzuhalten. Weiter scheinen manche
Pigmente ein Bestreben zu haben, eine Koagulation des wasserdisporgierten Harzes
hervorzurufen, insbesondere, wenn sie nicht in genügender Reinheit vorliegen; Stabilisierrnittel,
wie Natriumsalze von Alkyl-Aryl-Sulfonaten, erwiesen sich in solchen Fällen als
Gegenmittel nützlich.
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Wenn die erfindungsgemäße Mischung zum Zeugdruck verwendet werden
soll, kann sie in irgendeiner entsprechenden Weise, etwa mit Hilfe von Zylindern,
aufgebracht werden. Wo sie zum Färben von Zeug dienen soll, kann sie mit Hilfe der
Foulardmaschine aufgebracht oder auf das Zeug in Gestalt eines dünnen Films dadurch
abgelagert werden, daß man sie von einer Walzendruckmaschine übertragen läßt. Das
gefärbteZeug kann zweckmäßig durch Überleiten über die üblichen Trockeneinrichtungen,
etwa dampfbeheizte Trockenräume, getrocknet werden, die auf einer Temperatur zwischen
etwa 10-0 und 121' gehalten werden. Das trockene Zeug kann, falls erwünscht,
durch eine Härtungskammer hindurchgeschickt werden, die auf einer Temperatur zwischen
i5o und r77° gehalten wird., um wärmehärtendes Harz zu festigen, obgleich dieser
Festigungs- oder Härtevorgang nicht notwendig ist, um die erheblich verbesserte
Abfärbfestigkeit zu erreichen, welche mit dieser Emulsion erzielbar ist.
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Die Mengenverhältnisse der Bestandteile der Mischung können in weiten
Grenzen schwanken und hängen von -den Anforderungen an das fertige Zeug und von
derArt der Aufbringung ab. Im allgemeinen liegt beim Drucken mit der erfindungsgemäßen
Emulsion die wäßrige Phase in höherem Prozentsatz in, der Gesamtmischung vor als
beim Färben, da, wie bekannt, die Emulgierung einer höheren Wassermenge in eine
solche Emulsion ein Verdicken derselben bewirkt. Die erwünschte Farbtiefe ist für
die Menge des zu verwendenden Pigments maßgelblich. Die Menge an wasserdispergiertem
Harz muß so ausreichend sein, daß das fertige Zeug genügend abfärbfest ist; die
Menge an Pigmentbindemittel muß gleichfalls ausreichend hoch sein, um das nötige
Ausmaß an Waschfestigkeit des fertigen Zeuges zu ergeben.
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Vorteilhaft sind das wasserdispergierte Harz, insbesondere wenn es
aus einem Elastomer besteht, und das Pigment in einem Gewichtsverhältnis von etwa
o,25: z bis ioo : i vorhanden. Obgleich einige Erhöhung der Abfärbfestigkeit schon
bei einem niedrigeren Verhältnis erreichbar ist, wird sie erst erheblich merklich,
wenn das Elastomer und das Pigment ungefähr in dem angegebenen Maximalverhältnis
vorhanden sind. Bei Anwendung des Elastomers und des Pigments in einem größeren
Verhältnis als dem angegebenen Maximum desselben wird nicht viel erreicht, weil
der Ton des erzeugten gefärbten Zeuges dann so licht ist, daß das Abfärben kein
Problem mehr darstellt.
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In diesem Zusammenhang muß beachtet werden, daß der Prozentsatz an
Pigment in der erfindungsgemäßen Mischung und die Natur der Emulsion selbst dem
Prozentsatz an Elastomer, der in jedem gegebenen Fall einverleibt werden kann, eine
praktische Grenze setzen. Offenbar ist in einer einen relativ hoben Gehalt an Pigment
aufweisenden Mischung das praktische Maximalverhältnis von Elastomer zu Pigment
kleiner als das entsprechende
maximale Verhältnis, wenn die Mischung
einen verhältnismäßig niedrigen Pigmentgehalt zeigt. Da die wirkliche, zur Farbbehandlung
oder Verschönerung von Zeug dienende Emulsion selbst gewöhnlich durch Verschnitt
eines ein wasserdispergiertes Harz enthaltenden Farbkonzentrats mit einem entsprechenden
Übertragungsmittel in solchem Verhältnis hergestellt wird, daß die gewünschte Farbtiefe
entsteht, nimmt der Prozentsatz an Pigment in der entstehenden Mischung in dem Maße
ab, wie das Farbkonzentrat mit dem farblosen Mittel verschnitten wird, während das
Verhältnis von Elastomer zu Pigment dasselbe bleibt. Wenn das Übertragungsmittel
ebenfalls ein in der wäßrigen Phase dispergiertes Elastomeir enthält, dann nimmt
das Verhältnis Elastomer zu Pigment offensichtlich in dem Maße zu, wie-,das Farbkonzentrat
verschnitten wird. Weiter wird das Verhältnis des wasser-dispergierten Harzes zum
Pigment einigermaßen auch durch das gewählte besondere Pigment beherrscht; z. B.
erfordert Kupferphthalocyaninblau (hochchlorierte Kupfertetrabenzotetraazaporphinverbindung)
eine! größere Menge Elastomer als Kupferphthalcoyaningrün (Kupfe-rtetrabenzotetraazaporphinverbindung)
für ein bestimmtes Maß an Abfärbfestigkeit.
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Mit der verbesserten Mischung können die verschiedensten Art von Stoffen
bzw. Zeugen farbig bedruckt oder gefärbt werden, und die Anwendung der Erfindung
ist keinesweg auf irgendein bestimmtes Zeug beschränkt. Vorzügliche Abfärbfestigkeit
und ausgezeichnete Farbwerte ohne -Steifigkeit des fertigen Zeuges werden gleich
gut erzielt, ob das behandelte Gut aus natürlichen Fasern, wie Baumwoll-, Flachs-,
Wollfasern, oder aus synthetischen Fasern aus regenerierter Cellulose, Celluloseacetat,
Polyamiden, Proteinpolymeren, Vinylpolymeren u. dgl. oder schließlich aus anorganischen
Fasern, wie Glas-, Mineral- oder Metallfäden bzw. aus Gemischen solcher Fäden oder
Fasern, besteht. Weiter ist die Anwendbarkeit der Erfindung nicht auf die üblichen
Gattungen von Web- oder Strickwaren beschränkt, sondern kann auch zur Farbbehandlung
von Stapelmaterial, Papier "oder Stoffen benutzt werden, die durch Kämmen, Schichten
oder Vierfilzen hergestellt werden, z. B. von Stoffen aus locker verflochtenen Baumwollfasern,
welche durch ein lokal aufgebrachtes Harz miteinander verbunden sind. Die Erfindung
ist ferner in gleicher Weise .anwendbar, ob ein leichtes oder ein schweres Zeug
zu behandeln ist. Die hier und in den Ansprüchen verwendeten Ausdrücke Stoff oder
Zeug umfassen alle diese verschiedenen Arten von Materialien sowie auch Garne und
Fäden, für deren Farbbehandlung die Erfindung auch nutzbar ist.
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Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. Beispiel i Ein Farbkonzentrat
mit Benzidingelb wird hergestellt durch Vermengen der folgenden Bestandteile in
einem entsprechenden Mischer (die Teile in diesem und in den anderen Beispielen
sind Gewichtsteile) Terpentin .......................... 56,6 5o%ige Lösung von
wasserabstoßendem Melaminformaldehydharz in eineu Mischung ausgleichen Teilen von
Butanol und Xylol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... io,o B,enzidingelb-Farbpigment
(tetrazotiertes Dichlorbenzidin gekuppelt mitAcetoacetotoluidin) . ... . ............
10,0 Äthylcellulose (hochäthyliert) . . . . . . . . . . 0,4 und Emulgierung im entstandenen
gefärbten Lack von 40%iger wäßriger Dispersion eines Emulsionspolymeren von
55010 i, 3-But.adien und. 45 % Acrylnitril . . . . . . . . . . . . . . .
. 23,o Das Butadien-Acrylnitril-Cöpolymer ist in dem die Lackphase der gewonnenen
Wasser-in-Lack-Emulsion bildenden Terpentin unlöslich.
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Beispiel 2 Ein dispergiertes Kupferphthalocyaningrün enthaltender
Lack wird durch geeignetes Mischen der folgenden Bestandteile hergestellt: Leicht
flüchtigeLösungsmittel aus Mineralöl 42,2 Fichtennadelöl ... ..... .. .. .. .. ...
i,o Äthylcellulose (hochäthyliert) .......... o,8 Kupferphthalocyaningrün .... ...
6,o In diesen gefärbten Lack wird die folgende wäßrige Harzdispersion emulgiert:
i20/aige wäßrige Dispersion von wasserabstoßendem Melamin-Formaldehydhärz 5o.,o
Flüchtige Lösungsmittel aus Mineralöl werden als Lösungsmittel für die Lackphase
der gewonnenen Wasser-in-Lack-Emulsion wegen ihrer schwachen Lösekraft für wasserdispergiertes
Melaminformaldehydharz gewählt.
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Beispiel 3 Ein blaues Farbkonzentrat wird durch Mischen nachfolgender
Bestandteile hergestellt: Terpentin .. ............ . . ...; 57,6 Wasserabstoßende
Melaminformaldehydharzlösung nach Beispiel i ... , . . . . . . . . * 9,0
Fichtennadelöl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3,0 Äthylcellulose (hochäthyliert)
. . . . . . . . . . . 0,4 Kupferphthalocyaninblau .. .. ......... 6,o In dieses
Konzentrat wird emulgiert: 5oo/oigewäßrigeDispersion von copolymerisiertem Äthylendichlorid
und Natriumpolysulfid .............:........... 24,0 Beispiel 4 Ein farbiger Lack
wird hergestellt durch Mischung von flüchtigen Lösungsmitteln aus Mineralöl . .
52,2 Fichtennadelöl . . . . . . . . . . . . . . , . . . .. . 2,o Äthylcellulose
(hochäthyliert). . . . . . . . . . . o,8 rotem Eisenoxyd . .. . . . .. . A. . ..
.. .. . 20,2 Ein Farbkonzentrat wird durch Emulgierung in diesem Lack von 4o%iger
wäßriger D,ispersnon eines Emulsionscopolymers von 67'/o z, 3-Butadien " und 33
% Acrylnitril . . . . . . . . . . . . . . . . 25,0 hergestellt:
Beispiel
5 Die folgenden Bestandteile werden zur Bildung eines farbigen Lackes zusammengemischt:
Terpentin . .......... . ... 54,6 Wasserabstoßende Melaminformaldehydharzlösung
nach Beispiel i ...... . .... 9,o Äthylcellulose (hochäthyliert) .
. . . . . . . . . . 0,4 Kupferphthalocyaninblau .... , ......... 6,o Dieser
Lack wird mit der folgenden wäßrigen Harzdispersion. zur Gewinnung eines Wasser-in-Lack-Farbkonzentrats
emulgiert: 3oo/oige wäßrige Dispersion eines Butylmethacrylatpolymers ............
... 30,0 Das nachfolgende Beispiel ist charakteristisch für ein Übertragungsmittel,
das zum Verschnitt mit den Farbkonzentraten der Beispiele i bis 5 geeignet ist.
Beispiel I Ein Übertragungsmittelkonzentrat wird durch Bildung eines Lackes aus
flüchtigen Lösungsmitteln aus Mineralöl . . 25 7oo/oigem trocknendem ölmodifiziertem
Phthalsäureglyceri-dalkydharz . .. .. .. .. . -25 und Emulgierung mit Wasser ..............................
45 Kochsalz ............................. 5 erzeugt.
-
Das Alkydharz hat eine Viskosität von V bis X der Gardnerskala und
eine Säurezahl von io bis 15.
Dieses Übertragungsmittelkonzentrat kann dann
durch Zusatz weiterer Mengen flüchtiger Lösungsmittel aus Mineralöl und Wasser in
den Verhältnissen gemischt werden, die zur Erzielung eiines Druck- oder Farbübertragungsmittels
notwendig sind, das die erforderliche Beschaffenheit und Viskosität hat. Beispiel
II Ein Übertragungsmittel zum Drucken wird durch Zusatz flüchtiger Lösungsmittel
aus Mineralöl zum Ühertragungsmittelkonzentrat und durch Einemulgierung von Wasser
in-den folgenden Mengenverhältnissen hergestellt: Übertragungsmittelkonzentrat nach
Beispiel I . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 Flüchtige Lösungsmittel
aus Mineralöl .... 21 Wasser .................... , ......... 74 Beispiel
III Ein typisches Präparat für Foulardfärbung wird durch Zusatz flüchtiger Lösungsmittel
zum Konzentrat und durch Emulgierung von Wasser in den nachfolgenden Mengenverhältnissen
gewonnen: Übertragungsmittelkonzentrat nach Beispiel I . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . 6 Flüchtige Lösungsmittel aus Mineralöl .... 40 Wasser
.......................... .. 54 Druckpasten und Foulardfärbeflüssigkeiten können
durch Verschnitt deir Farbkonzentrate gemäß Beispielen i bis, 5 mit den Übertragungsmitteln
für Druck bzw. für Foulardfärbung gemäß den Beispielen II bzw. III hergestellt werden.
Die Mengenverhältnisse, in "velchen das Farbkonzentrat mit deal betreffenden Übertragungsmittel
gemischt wird, hängen natürlich von der Tiefe des im fertigen Zeug gewünschten Tones
ab. Typische Beispiele einer Paste zum Drucken und einer Flüssigkeit zum Foulardfärben
ergeben sich aus folgendem: Beispiel A Eine Druckpaste für dunkle Töne wird durch
Mischen eines Farbkonzentrats mit dem Druckübertragungsmittel in den folgenden Verhältnissen
erzielt: Farbkonzentrat nach Beispiel I . . . . . . . . . . . t Druckübertragungsmittel
nach Beispiel 1I . . 2 Ein . Stoff, wie Baumwollperkal, der mit dieser Paste bedruckt
wurde, zeigt praktisch kein Abfärben, besitzt weichen Griff und hat einen vollen,
gleichmäßigen Farbwert.
-
Beispiel B Eine Foulardfärbeflüssigkeit, die eine mittlere Tönung
ergibt, wird durch Mischen eines Farbkonzentrats mit einem Foulardfärbepräparat
in den nachfolgenden Mengen gewonnen Farbkonzentrat nach Beispiel 4 . . . . . .
. Foulardfärbepräparat nach Beispiel III .... io Wird ein Textilmaterial,
wie Kunstseide, mit dieser Flüssigkeit gefärbt, so ist es außerordentlich abfärbfest,
zeigt eine merkliche Zunahme an Steifigkeit und hat eine gute Farbe.
-
In beiden Fällen bedarf das gefärbte Zeug nur einer Trocknung in der
üblichen Weise, um das fertige Material zu ergeben.
-
Das nachfolgende Beispiel ist typisch für ein Übertragungsmittelkonzentrat,
dessen wasserunlösliches Harz in seiner wäßrigen Lösung dispergiert ist: Beispiel
IV Ein' -Übertragungsmittelkonzentrat wird hergestellt durch Emulgierung einer Dispersion
eines Emulsions-Copolymers nach Beispiel 4 .. .. .. .... .. .. .. .. .. . 25,o Wasser
............................. 7,5 5oo/oiger Xylollösung eines sojabohnenölmodifizierten
Phthalsäure-Glyceri-d-Alkydharzes mit einem geringen Zusatz von Phenolformaldehydharz
. . . . . . . . . . 67,5 Dieses Übertragungsmittelkonzentrat kann durch Zusatz weiterer
Mengen von Lösungsmitteln und Wasser in den Verhältnissen verdünnt oder verschnitten
werden, die zum Erhalt eines zum Drucken oder zum Färben geeigneten Übertragungsmittels
der gewünschten Konsistenz erforderlich sind.
-
Beispiel V Zu obigem übertragungsmittelkonzentrat wird Lösungsmittel
zugesetzt und darin Wasser in den folgenden Mengenverhältnissen zur Erzeugung eines
Übertragungsmittels für Druck emulgiert: Übertragungsmittelkonzentrat nach Beispiel
IV .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. . 5 Flüchtige Lösungsmittel aus Mineralöl
.... 2o Wasser .............................. 75
Ein typisches
Farbkonzentrat, das durch ein solches Übertragungsmittel für Druck verschnitten
werden kann, ist in folgendem Beispiel veranschaulicht.: Beispiel 6 Eine Pigmentdispersion
durch Verteilung: 2o%ige wäßrige Paste von Kupferphthalocyaningrün ..........................
6o in Solvent-Naphtha vom Siedebereich von 155 bis 1851 . .. ..... . . . .. .. ..
.. . 15 wird hergestellt. Das Wasser wird abgeschieden, und ein Pigmentbindemittel
sowie zusätzliche Lösungsmittel werden mit der Pigmentdispersion vermischt, um die
Pigmentkonzentration auf 2o % herabzusetzen: Pigmentdispersion (wasserfrei) ..........
45 Solvent-Naphtha (wie oben) . . . . . . . . . . . 35 wasserabstoßende Melamin-Formaldehydharz-Lösung
nach Beispiel i . . . . . . .. . . . 20 Der gewonnene Lack wird mit einem Elastomer-Latex
zur- Erzeugung eines Farbkonzentrats mit 15 % Pigment emulgiert.
-
Pigmentierter Lack . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 Dispersion
eines Emulsions-Copolymers nach Beispiel 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
. . . 25 Eine Druckpaste kann dadurch hergestellt wenden, daß man das Farbkonzentrat
nach Beispiel 6 mit dem Übertragungsmittel nach Beispiel V versetzt. Beispiel C
Eine Druckpaste, welche mittlere Tönung liefert, wird durch Verschneiden eines solchen
Farbkonzentrats mit dem Übertragungsmittel für Druck in den folgenden Mengenverhältnissen
gewonnen: Farbkonzentrat nach Beispiel 6 . . .. . . . . . I Übertragungsmittel nach
Beispiel V ...... io Ein Textilstoff, z. B. ein Baumwollzeug, das mit dieseir
Paste bedruckt ist; färbt naß nicht ab, hat einen weichen Griff und ein gleichmäßiges
Aussehen.