NO780193L - Opploesning av sublimerbare farvestoffer - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår oppløsninger av sublimerbare, dispergerte farvestoffer som er egnede for fremstilling av spesialtrykkfarver

■for anvendelse ved fremstilling av stempler eller filtpenner for ved overføring ved forhøyet temperatur å merke vevet eller uvevet tøy eller strikkevarer eller filmer av visse syntetiske materialer.

Anvendelse av sublimerbare farvestoffer for den nevnte farg-ing, eller trykking ved overføring ved forhøyet temperatur eller ved sublimering, som beskrevet f.eks. i franske patentskrifter nr. 1223330 og nr. 13 3 4 82 9 •, er. veik jent. De oppløsninger ifølge oppfinnelsen av sublimerbare farvestoffer som tjener som utgangs-materiale for fremstilling av spesialtrykkfaver, er forskjellige fra de hittil kjente oppløsninger ved at de anvendte farvestoffer er egnet for farving eller trykking av de ovennevnte materialer ved overføring eller sublimering.

Det er kjent at trykking ved overføring kan utføres ved trykking med en egnet anordning, dvs. en plan bæreranordning som anvendes forbigående og som ikke reagerer med de sublimerbare farvestoffer, hvorefter bæreanordningen bringes i kontakt med stoffet

og de begge oppvarmes til en temperatur av 120-250°C. Farvestoffet vil da sublimere eller migrere og oppløses i det syntetiske materiale.

De for tiden anvendte bærermaterialer har ingen eller bare

en meget liten affinitet overfor de sublimerbare farvestoffer og består vanligvis av papir fremstilt av mer eller mindre ren cellulose, av et uvevet materiale på cellulosebasis, av cellulose-filmer eller av metallfolier av aluminium eller et annet metall.

Som syntetiske materialer som kan farves ved overføring

eller sublimering av sublimerbare farvestoffer, kan nevnes sekundært celluloseacetat, cellulosetriacetat og mer generelt celluloseestere,

polyestere, polyamider, acryl- eller methacrylpolymerer eller -copolymerer eller blandinger av disse materialer eventuelt sammen med naturlige materialer hvis disse foreligger i en mindre for-holdsvis mengde eller er blitt snesialbehandlet for å kunne motta de sublimerbare farvestoffer.

Uttrykket "sublimerbare farvestoffer" som anvendt heri er ment å betegne farvestoffer som gir sterk utsondring når de under-kastes en prøve som i det vesentlige overensstemmer med den prøve som er definert i Fransk Standard NF - G 07 - 063 av november 1972 med tittelen "Metode for å bestemme holdbarheten ved tørr varme

ii

(uten avstrykning). Ifølge denne standard utsettes det farvede materiale som er anbragt mellom to hvite tøystykker hvorav ett utgjøres av en polyester dersom intet annet er angitt, for trykk-kontakt i 3 0 sekunder under et trykk av 4 k Pa 0,2 k Pa med varmetrykkplater som holdes på en temperatur mellom 150°C - 2°C og 210°C - 2°C. Standarden NF G 07 - 063 overensstemmer teknisk med anbefalingen ISO/R 105/IV - 1968 - del<2>med forandringen ISO/R 105/IV/A1av 1972.

De sublimerbare farvestoffer som reagerer positivt på denne prøve, men som (L en kontakttid av 10 sekunder - 1 minutt og under et trykk av 2 - 40 k Pa, kan anvendes ifølge oppfinnelsen.

Den kjensgjerning at farvestoffet sublimerer fysikalsk eller vandrer inn i tøyet i en annen form enn gassform, er ikke av vesentlig betydning. Det som er av vesentlig betydning er at farvestoffet overføres fra et substrat til et annet og hefter fast til dette.

De egnede sublimerbare farvestoffer er generelt de farvestoffer som betegnes som "dispergerte" eller "plastoppløselige"

i henhold til "Color Index" utgitt i 1956 av "Society of Dyers and Colourists" under rubrikken "Disperse Dyes". Kjemisk utgjør disse farvestoffer generelt en av de følgende grupper: anthrakinon-farvestoffer, azofarvestoffer, kinofthalonfarvestoffer, nitro-arylaminfarvestoffer og styrylfarvestoffer.

Det vil forstås at i den foreliggende beskrivelse og i patent-kråvené ér rene farvestoffer angitt uten tilsetning av hjelpe-stoffer, dersom intet annet er angitt.

Firmaet S.A. Produits Chimigues Ugine Kuhlmann (P.C.U.K.) har gruppert de sublimerbare, dispergerte farvestoffer i fire grupper A, B, C og D som en funksjon av deres sublimeringskurver på polyester.

Disse farvestoffer er gruppert efter de følgende kriterier: Gruppe A: maksimumsutbytte ved en temperatur under 200°C

Gruppe B: maksimumsutbytte ved en temperatur av 200-210°C

Gruppe C: maksimumsutbytte ved en temperatur av 210-225°C

Gruppe D: maksimumsutbytte ved en temperatur over 225°C.

Med betegnelsen "utbytte" er her ment å angi den visuelle intensitet for farvestoffet som har migrert inn i det endelige . bærermateriale.

For fremstilling av trykkfarver for stempler og filtpenner foretrekkes det ifølge oppfinnelsen å anvende dispergerte farvestoffer fra gruppene B og C for derved å unngå ujevnheter under overføringen.

Som antydet ved betegnelsen av disse er de dispergerte farvestoffer uoppløselige eller meget lite oppløselige i vann og i de fleste vanlige oppløsningsmidler. Likeledes utgjøres de vanlig anvendte trykkfarver av dispersjoner av findelte farvestoffpartikler, i en væske hvor de er uoppløselige. Dette nødvendiggjør en meget langvarig og meget vanskelig gjennomførbar 'nedmaling, men selv efter en slik behandling kan trykkfarvene ikke anvendes i filt-stempler eller -penner da filten meget hurtig vil tilstoppes av farvestoffsmuss. Dessuten forsterker fiberputen som tjener som reservoar, ytterligere denne utskilling av farvestoffpartikler.

I skrivepenner dannes avsetninger og tilstopninger, og-dette med-fører bruksvanskeligheter og variasjoner i farvestoffkonsentra-sjonen under bruk.

Endelig skal det bemerkes at i dispersjonene befinner farvestoffet seg i' en forskjellig krystallinsk tilstand i forhold til den tilstand det befinner seg i når det er oppløst i det syntetiske materiale-, og dette medfører at det forbigående bærermateriales farve er sterkt forskjellig fra den farve som oppnås efter over-føringen. Det kan således støtes på store vanskeligheter ved prøvetagning.

Det er blitt foreslått å anvende en oppløsning av dispergerte farvestoffer, hvori oppløsningsmidlet utgjøres av minst én organisk væske som har minst én funksjonell ketongruppe og/eller minst ett derivat av ethylenglycol med minst én funksjonell ethergruppe, idet disse væsker når de er blandet,har forskjellige kokepunkter og idet oppløsningsmidlet om ønsket ytterligere har en meget sterk oppløs-ningsevne og inneholder opp til ca. 30 volum% av en diethylenglycol-ether, en salicylsyreester, benzylalkohol, benzaldehyd eller av en blanding av minst to av disse oppløsningsmidler. De forholdsvise mengder av disse oppløsningsmidler i blandingene er vanskelige å regulere som en funksjon av antallet, typen og konsentrasjonen av de anvendte farvestoffer og likeledes som en funksjon av deres lagringsbestandighet og ønskede tørrehastighet etc.

Det tas ved oppfinnelsen sikte på å overvinne disse ulemper,

og oppfinnelsen angår således farvestoffoppløsninger som er sær-pregede ved at oppløsningsmidlet utgjøres av minst ett alifatisk hydrocarbon med 1-3 carbonatomer og hvor minst ett hydrogenatom er erstattet med et kloratom og hvor hexamethylfosfortriamid er tilsatt i en mengde av 2-10 vekt%.

De foreliggende farvestoffoppløsninger er velegnede for anvendelse ved frems.tilling av trykkfarver for stempler og filtpenner ved tilsetning av oppløselige bindemidler til farvestoffoppløsningene.

Det har vist seg at de klorerte hydrocarboner som har en. lav oppløselighetsevne av 2-5 g/l for dedispergerte farvestoffer,kan få en betraktelig øket oppløsningsevne av opp til 20-30 g/l og endog opp til 80 g/l for visse dispergerte farvestoffer dersom det til disse tilsettes 2-10, fortrinnsvis 3-6, vekt% hexamethylfosfortriamid.

Det har vist seg at til tross for dets høye kokepunkt (98-100°C under et trykk av 8 millibar).vil hexamethylfosfortriamid, forutsatt at dets konsentrasjon i blandingen ikke er over 10 vekt%, bli absorbert av underlagsmaterialet og ikke'forårsake en diffusjon av trykkfarven/en ringdannelse eller "fettpapir"-virkning.

Som eksempler på anvendbare klorerte hydrocarboner under hen-syntagen til deres oppløsningsevne, pris og kokepunkt kan de følgende angis:

Farven til de ovenfor presiserte farvestoffoppløsninger er tilnærmet lik farven efter overføringen, i motsetning til hva til-fellet er for suspensjoner. En metode for tilnærmet å identifisere farven efter overføringen består i å avsette en farveflekk på et 'papir og å oppbevare denne mellom to glassplater for å unngå at oppløsningsmidlene fordamper. Farven vil holde seg tilnærmet lik den virkelige farve når farvestoffet er oppløst.

Det kan dessuten være fordelaktig å anvende blandinger av klorerte oppløsningsmidler med forskjellige kokepunkter. På denne måte unngås at filten tørker for hurtig når den er avdekket. Hvis omvendt blandingen inneholder et tilstrekkelig flyktig oppløsnings-middel, dvs. et oppløsningsmiddel med et kokepunkt under ca. 90°C, unngås svinn på grunn av utflytning eller "fettpapir"-virkningen og dessuten kan dampene på ny impregnere filtene dersom de er blitt for tørre på grunn av at de i en viss tid utilsiktet har vært avdekket.

For anvendelse av trykkfarven i stempler eller filtpenner er det på den annen side ikke nødvendig å tilsette et bindemiddel. Hvis det imidlertid er ønsket å sikre en god holdbarhet for farvestoffet på visse forbigående underlagsmaterialer, som metallfolier eller filmer, og- å unngå at det dannes et tørt pulver, kan det være fordelaktig å anvende et bindemiddel. Det er klart at bindemidlet bør være oppløselig i den anvendte blanding av oppløsningsmidler . Dessuten behøver bindemidlet ikke å ha en høy retensjonsevne for de dispergerte farvestoffer, eller uttrykt på en annen måte bør bindemidlet bare ha en liten affinitet overfor de dispergerte farvestoffer, og det er fordelaktig at bindemidlet ikke er smelt-bart eller har en limingstemperatur som er høyere enn overførings-temperaturen. For trykkfarver for stempler eller filtpenner er det dessuten ikke nødvendig at bindemidlet sterkt skal øke blandingens viskositet. Det er fordelaktig for å oppnå en normal avsetning gjennom filten at oppløsningen har.en viskositet under 20 centistoke. Dette kan oppnås ved å anvende bindemidler med lav molekylvekt og ved å variere den tilsatte mengde bindemiddel..

Det har vist seg at de følgende bindemidler gir tilfreds-stillende resultater:

Ethylcellulose, fortrinnsvis sterkt substituert og med

lav viskositet, som ethylcellulosene som selges under handelsbetegnelsene N4, N7, N10 eller T10.

Celluloseacetopropionat, som det som selges under håndels-betegnelsen CAP 504 OZ.

Ethylhydroxyethylcellulose, som den som selges under handelsbetegnelsen EHEC 75.

Klorerte kautsjuker eller klorert polypropylen, som de som selges under handelsbetegnelsene Parlon S eller Parlon P.

Kolofonium og derivater derav.

Nitrocellulose.

For stempler og filtpenner bør de forskjellige deler av disse være inerte i de anvendte blandinger. Det har vist-seg at husene, hettene og hylsene av metall, polypropylen, aminoplaster eller fenoLplaster meget godt motstår de anvendte oppløsningsmidler og ikke farves av oppløsningene av dispergerte farvestoffer. Skrive-spisser eller filter av ull, polyethylenfibre, polyesterfibre eller agglomererte polyamidfibre er meget motstandsdyktige. Putene for lagring av farvestoffoppløsningene kan med fordel være laget av ullfilter, nålefilter av bomull, viskose eller cellulosefibre eller blandinger derav. De kan utgjøres av kreppapirruller og av tau av bomull, viskose, ull og lin, og disse ruller og tau kan eventuelt være forsynt med et overtrekk av polyethylen eller cellofan.

Som dispergerte farvestoffer kan alle handelstilgjengelige dispergerte farvestoffer for overføring i form av pulverformige farvestoffer (vannfrie) for oppløsningsmidler anvendes. Det kan som eksempel, angis at f arvestoff ene som selges under de følgende varemerker er blitt forsøkt: "Catulia", "Transf oron U" ,"Resiren T", "Intratherm" og "Dispersol T" .

Da antallet av tilgjengelige farvestoffer er begrenset, kan trykkfarver med ønskede forskjellige ' farver erholdes ved å blande' oppløsninger av grunnfarvestoffer. Dette kan lett gjøres i overens-

stemmelse med trefarvelæren.

i

I de nedenstående eksempler er oppfinnelsen detaljert beskrevet, og i eksemplene er de angitte prosenter for hexamethylfosfortriamid basert på vekt i forhold til de andre tilstedeværende oppløsningsmidler.

Eksempel- 1

For å bestemme oppløseligheten ble det dispergerte farvestoff "Bleu Catulia R" oppløst i perklorethylen og likeledes i blandinger av perklorethylen og hexamethylfosfortriamid med forskjellige vekt-prosenter av den sistnevnte forbindelse. De følgende o<p>pløselig-heter ble fastslått: rent perklorethylen: oppløselighet 3,1 g/l perklorethylen + 3% hexamethyl-

fosfortriamid: oppløselighet 10 g/l perklorethylen + 5% hexamethyl-

fosfortriamid: oppløselighet 22 g/l perklorethylen + 10% hexamethyl-

fosfortriamid: oppløselighet 8 g/l Det fremgår at en tilsetning av 5% hexamethylfosfortriamid sterkt økte oppløseligheten av "Bleu Catulia" i perklorethylen.

Eksempel 2

For å bestemme deres oppløselighet ble hvert av de dispergerte farvestoffer "Bleu Catulia" og "Violet Catulia" oppløst i blandinger som hver inneholdt en tilsatt mengde av 5 vekt% hexamethylfosfortriamid (nedenfor betegnet med "hexametapol") til methylen-

klorid, kloroform, carbontetraklorid, triklorethylen og perklorethylen. De følgende oppløseligheter ble fastslått:

Efter filtrering ble de erholdte oppløsninger injisert i avmerkingsinnretninger som utgjordes av'et hus og en hette av polypropyl,en,et reservoar av kreppapir og en .avmerkingsspiss av agglomererte nylonfibre. De således erholdte avmerkingsinnretninger kunne anvendes for påføring av forskjellige tegninger på et papir-underlag. Efter at de var blitt tørket/ga disse tegninger meget gode overføringef^olyestertøy, idet overføringen ble foretatt under trykk i 30 s ved en temperatur av 200°C.

Eksempel 3

I en blanding av perklorethylen og 5% hexametapol ble dispergerte farvestoffer som selges under varemerket: "Catulia", oppløst. De følgende oppløseligheter ble fastslått:

Efter at de var blitt filtrert, ble 3 vekt% ethylcellulose

som selges under handelsbetegnelsen "N 4", tilsatt til oppløsningene. De erholdte trykkfarver ble injisert i filtpenner med et hus av aluminium, en polypropylenhette,et reservoar av cellulosefibre og 'en.skrivespiss av agglomererte polyethylenfibre. Holdbarheten

ved lengre tids lagrina for disse filtpenner var meget god og gjorde det mulig på'bestrøket papir eller på kalkerpapir å oppnå rene strektegninger uten ujevnheter. Efter overføring på poly-estertøy i 30 s ved en temperatur, av 200°C ble meget kraftige farvenyanser erholdt.

Eksempel; 4

3 g av bindemidlet som selges under handelsbetegnelsen "CAP 504-02" , ble oppløst i 100 ml. av en blanding av triklpr-ethylen + 5% hexametapol, og derefter:

3,5 g blått "Transforon U-2R" (F.J. Dispergerblått 19)

1.4 g oransje "Transforon U-RL" (F.J. Dispergeroransje 25)

0,12 g gult "Transforon U-2GL" (F.J. Dispergergult 3)

Efter filtrering under trykk ble således.en trykkfarve erholdt som da den ble injisert i en filtavmerkingsinnretning lignende de som er beskrevet i eksempel 2, gjorde det mulig på bestrøket papir

å erholde sorte overføringstegninger for et polyesterunderlag.

Eksempel 5

3 g ethylcellulose som selges under handelsbetegnelsen

"N 4", ble oppløst i 100 ml av en blanding av perklorethylen og 5% hexametapol, og derefter: 2.5 g oransje "Catulia 2R"

2,5 g blått "Catulia 2R".

Efter filtrering under trykk ble en trykkfarve erholdt som

da den ble injisert i en filtpenn, gjorde det mulig på bestrøket papir eller på en aluminiumfilm å oppnå tegninger som kunne overføres med mørkebrun farve til et underlag av polyestertøy.-.

Eksempel 6

I 100 ml av en blanding bestående av en volumdel triklorethylen, 1 volumdel perklorethylen og 6% hexametapol ble 2 vekt% (basert på vekten av de ovennevnte bestanddeler) ethylcellulose som selges under handelsbetegnelsen "N 4", oppløst,<p>g derefter

0,6 g blått "Catulia 2 R"

0,2 g blått "Catulia.B"

0,3 g oransje "Catulia 2 R".

Efter filtrering under trykk ble en trykkfarve erholdt som efter at den var blitt injisert i en filtpenn, gjorde det mulig å oppnå dypsprte tegninger på polyestertøy efter overføring fra kalkerpapir som ble anvendt som forbigående underlag.

Claims (6)

1. Oppløsning av sublimerbare farvestoffer,karakterisert vedat oppløsningsmidlet består av minst ett alifatisk hydrocarbon med 1-3 carbonatomer hvor minst ett hydrogenatom er erstattet med klor, og hvortil hexamethylfosfortriamid er blitt tilsatt i en mengde av 2-10 vekt%.

2. Oppløsning ifølge, krav 1,karakterisert vedat de klorerte, alifatiske hydrocarboner består av methylenklorid, kloroform, carbontetraklorid, 1,1,1-triklorethan, symmetrisk di-klorethan, triklorethylen, perklorethylen eller 1,2,3-triklor-propan.

3. Oppløsning ifølge krav 1 eller 2,karakterisertved at farvestoffene utgjøres av farvestoffer som har én sublimeringstemperatur av 150-225°C.

4. Blekk for avmerkingsinnretninger og filtpenner, "karakterisert vedat det inneholder oppløsningen ifølge krav 1.

5. Blekk ifølge krav 4, karak teri soe r t ve d at det utgjøres av oppløsningen ifølge krav 1 og av et oppløselig bindemiddel i en slik mengde at blekkets viskositet holder seg på under 20 centistoke.

6. Anvendelse av oppløsningene'og blekket ifølge ét hvilket som helst av kravene 1-5 for fremstilling av avmerkingsretninger og filtpenner beregnet for dekorasjon av stoffer ved overførings-trykking.