DE2309131C3 - Sublimationsfarbumdruckverfahren - Google Patents

Description

O OH

bei welcher X eine Methyl- oder Äthyl-Gruppe in Ortho- oder Metastellung bezüglich der Iminogruppe und Y ein Wasserstoffatom, eine Methylgruppe, eine Methoxygruppe, ein Fluoratom oder ein Chloratom darstellt, wobei auch andere Farbstoffe mitverwendet werden können.

2. Sublimationsfarbumdruckverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß X eine Methylgruppe ur.d Y ein Wasserstoffatom darstellt.

3. Sublimationsfarbumdruckverfahren nach Anspruch ], gekennzeichnet durch die Verwendung von Verbindungen der allgemeinen Formel

OH O NH —c

O OH

bei welcher X eine Methyl- oder Äthyl-Gruppe in Ortho- oder Metastellung bezüglich der Iminogruppe und Y ein Wasserstoffatom, eine Methylgruppe, eine Methoxygruppe, ein Fluoratom oder ein Chloratom darstellt.

4. Sublimationsfarbumdruckverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß X eine Methylgruppe und Y ein Wasserstoffatom darstellt.

5. Sublimationsfarbumdruckverfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Methylgruppe in Orthostellung bezüglich der Iminogruppe der Verbindung oitzt.

6. Sublimationsfarbumdruckverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Färbung im Vakuum durchgeführt wird.

7. Anwendung des Sublimatiunsfarbumdruckverfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zum Färben von Gewebematerial aus einem hydrophoben synthetischen Polymer.

8. Anwendung des Sublimationsfarbumdruckverfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 /um Färben von Formkörpern aus hydrophobem synthetischem Polymer.

9. Anwendung des Sublimationsfarbumdruckverfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zum Färben, von mit einem hydrophoben synthetischen Polymer beschichteten Gegenständen aus Papier, Holz oder Metall.

10. Anwendung des Sublimationsfarbumdruck-

Diese Erfindung betrifft ein neuartiges Sublimationsfarbumdruckverfahren, bei welchem die Färbung im wesentlichen ohne die Anwesenheit eines Färbemediums bzw. Farbträgers durchgeführt werden kann, mit anderen Worten, das Verfahren gemäß der Erfindung macht sich die Erscheinungen der Sublimation,

Verdampfung, Umdruckung bzw. Umsetzung und Sindung des~Farbstoffes zunutze. Im einzelnen stellt sich das Verfahren gemäß der folgenden Erfindung foleendermaßen dar: Ein sublimierbarer Farbstoff als Färbagens, welches später durch Erwärmen sublimiert

wird, ein Binder mit einem Erweichungspunkt, der über'dem Schmelz- oder Sublimationspunkt des sublimierbaren Farbstoffes liegt, und der nach Möglichkeit von dem Farbstoff kaum gefärbt wird, ein Lösungsmittel, z. B. Wasser oder ein organisches Lösungs-

mittel'und, falls nötig, andere Zusätze werden in einer Mischvorrichtung, z. B. in einer Kugelmühle, zu einer Drucktinte gemischt. Hierauf wird ein Umdruckpapicr hergestellt, indem man die gewünschten Muster oder Entwürfe mit Hilfe eines geeigneten Druckverfahrens und unter Benutzung der erwähnten Drucktinte auf ein Grundblatt aufdruckt. Die bedruckte Oberfläche des so erhaltenen Umdruckpapiers wird dann mit der Oberfläche des zu färbenden Materials in innigen Kontakt gebracht, worauf der sublimierbare Farbstoff auf dem Umdruckpapier durch Erwärmen auf die Oberfläche und das Innere des erwähnten Stoffes umgedruckt bzw. umgesetzt wird. Hierbei kann das gewünschte Muster auf der Oberfläche und im Inneren ausgebildet werden. Bei diesem Vorgehen ist keine Nachbehandlung nötig. Das Obige gibt die allgemeinen Züge der vorliegenden Erfindung wieder. Jedoch sollen die folgenden Abwandlungen mit in den Rahmen der Erfindung eingeschlossen werden.

Als Verfahren, bei welchem das Material abgewande'.t ist, sind zu nennen ein Verfahren, bei welchem das zu färbende Material mit Übergangsmetallen behandelt wird, so daß sich Komplexe mit dem sublimierbaren Farbstoff bilden, und ferner ein Verfahren, bei dem einer anodischen Oxidation unterworfenes AIuminium als zu färbendes Material verwendet wird. Ferner ist als Verfahren, bei welchem die Umdruckbedingungen abgewandelt sind, ein Farbumdruckverfahren zu nennen, bei welchem der Wärmeumdruckvorgang bei einem Druck, der unterhalb des Atmosphärendruckes liegt, ausgeführt wird.

Die vorliegende Erfindung schlägt neuartige und verbesserte blaue Farbstoffe vor, welche in dem oben geschilderten Sublimationsfarbiimdruckverfahren verwendet werden.

Herkömmliche blaue Farbstoffe für das Sublimationsfarbumdruckverfahren sind z. Ii. 1,4-Hismcthylaminoanthrachinon, l-Amino-4-anilinanthrachinon, l-Mcthylamin-4-anilinanthrachinon und 1-Methvl-

ι hvriroxväthvlaminoanthrachinon. Diese _linj_no-4-J-ny^u' J _ck _hinsichiiich ihrer Lichtbestän- ^:arbsto«e μ» J _di j _{un(j speziell wenn sic in}

ligkeit men',J_{00n otler a)s} Mischfarben verii.ii.nunkclocndiin.il _c ^ ^ _ _ ^

llv"·- ι tritt ernCDllcne Ullllilluuilii imu nu-

sendet werac , . _{lb sje in dcr Praxis nicht an}. schwächung ein,

gewandt^werd^"· _Farbstoffen sind noch zu nennen ^Neben7rv«no-4-anil.nanlhrachinon, 1-Amino-1-AmiM-*^ . , j nthrachinon, Halogenide 2^yano-4-cyclonexy ^ Diaminochrysazin,

_des Duu^oa^nt^_{oanlhrachinon}.₂._carboxylat. _A1_

_und Alkyl- , verbindungen die Temperatur-

lerd.ngss.ndoe^.e^se^ _tionsüb;_{rEan hwindig}.

gradierten der . ^ ^

daß jeder der durch die obige Formel (I) dargestellte Farbstoff, bei welchen die Ortho- oder MetaStellung bezügli:h der Iminogruppe durch eine Methyl- oder Äthyl-Gruppe substituiert ist, einen kleinen Tempe- _ ^ _|; ^ ^ r.-.._rK<...w;m-ninn«iiber!'anes-

geschwindigkeit aufweist und ausgezeichnete Farbeigenschaften, \ertilichen mit einer Verbindung, die überhaupt nicht oder in ParaStellung durch eine Meth>l- oder Äthyl-Gruppe substituiert ist, besitzt. Mil dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich klare und tiefblaue Färbungen durchführen, und selbst _be. _{Blaufärbungen in} Hell-Dunkel-Schattierung ist die

Lichtbeständigkeit der Farbe hervorragend

_{Die durch die} Formel (1) dargestellten Farbstoffe, ^^ _{[m Verfahrcn gemäB der} vorhegenden br-

^3g

" ?S

^hf^{ngt d} Temp ra gradieinen der Sublimationsübcr- ^eschwfndigkeit nur wenig von der Temperatur TWenn mn also einen Farbstoff mit großen. TemeraturgradientenderSublimationsübergangsgeschw.n- St für den Sublimationsfarbumdruck verwendet, bereits eine kleine Unregelmäßigkeit in der der "<™>™?^% ^ "J¹ ^ mit einem >clnvachen (

el wc.tcrbchan-

mit einem >clnvachen y
ddt. Die ob.ge allgememe I-ormcl (II)

X Y

_(ü)

_I5icrin bedeuten X und Y dieselben Substitucntcn-

d hhenden

3o gruppen oder Atome wie in

selben Sub der vorhergehenden

U tionsKSruck nicht gefunden. Fs blieb dieser Erfindung vorbehalten, verbesserte blaue Farbstoffe vorzuschlagen, die sich m hervorfender Weise für das Sublimationsfarbumdruck-Sahren eignen. Diese Farbstoffe werden durch die folgende allgemeine Formel (1) dargestellt:

en aussaht:

_{Q z}

_(I1I)

^H0

O NH-OH

_1T„

O OH

Hierin ist Z eine Nitiogruppe oder ein Halogenatom.

_]m folBcnden wird nun das Verfahrcn des Subhmationsfarbumdruckes gemäß der vorliegenden Erlindiinii im einzelnen erläutert.

»vorliegende llrtinch™ schlägt ein SWiütarbumdr

»vorliegende llrtinch™ schlägt e Virtahren für Jen SiiWimaüonstarbumdruck VOi

Hhri. beöeu,e, X eine Me,.,,! „eiche i» Onho. oder M«»

Ä.nvLCn.ppe "_kX«W allein» l-onnd U) J»r_S«

bart daß 1,5-Dihydrc>xv-4-an !aminoanthra

Sauer !,S-Dihydroxy^-O^icil^anilinJ

non !,S-Dihydroxy-^anilinamlirachinon, 1,.)-L)ih>-

dioxy-4-(4' -methyl- -V - mclhylanilin) - anthrach.non.

1 5.Dihydroxy-4-(n-toluidin)-anihrachmonund I >i)i·

hVdroxy-4-(4'-/f-liydroxyäthoxyanilin)_:an.hrachin^n

als Dispersionsfarben geeignet sind. Sie eignen >M jedoch nicht als Farbstoffe für das ^^^_n umdruckverfahren, we.l die larbeeselnundigkuun

unerwartete Tatsache betrachtet «„,·, _{0 NH}

„_{icrin hcilclllcl} X cnc Methyl- oder ^^ ^ ^^_ ^ Metastcllung bc/uglich ^

Inuno.ruppc subst.tu.er, „. „nd V cn Wassers o.

atom, eine Methylgruppe, eine Mcthoxygruppe. ein Fluor- oder ein Chloratom.

Zu den anderen Farbstoffen, welche zusammen mit dem Farbstoff der allgemeinen Formel (D verwendet werden können, gehören z. B. Aniiinichinonfarben wie Hydroxyanthrachinon und Aminoanllmtchincn. Azof;irbcn, Chinophihalonfarben, Slyrylfarben und Nitrodiarylamin, welche dutch die folgenden Strukturformeln erläutert werden mögen:

O NH,

O NH,

— OCiIjCH₂Oi!

O OH

NH-C-CH₂-CHXH.,

; O

O NII.
O NlL.

-OCIl,

O NlI..
O NHCII₁

N S

O NH,

— 0

O OH

O NH₂

O NHCH₁₁
O NH.,

O NH-

O NHClI,

NO,HO

HX

— N N — C

N — H

tV N

Ο.,Ν

N N -

-N - N

ClI,

— Ν

Ol 1

C₂H₄OlI

Cl ·

C ,,R₁ O dl·

Neben den obigen Verbindungen können noch Derivate von l.S-DMiydroxy-^ri-diaminoanthinchmon verwendet werden.

Dabei ist es von Vorteil, daß die Farbstoffe, welche zusammen mit den Farbstoffen der allgemeinen Formel (1) verwendet werden, ahnliche Eigenschaften wie diese, insbesondere im Hinblick auf die Sublimat ionsdiarakleristik, haben.
Im folgenden wird nun auf die für die Herstellung

der Drucktinte geeigneten Binder. Lösungsmittel und Zusätze eingegangen.

Als Binder kommen natürliche, halbsynthetische und synthetische Har.'c in Betracht. So finJcn z. B. Cellulosederivate (Nitrocellulose. Acet hylcclhilo ,c. Hy-

-,₅ droxyäihylcellulosc. Alhylccllulose usw.). Kolophonium und seine Derivate (vercslertes Kolophonium, Kalziumkolophonium usw.), Alkydharze (olfreies Alkydharz, leinölmodifiziertes Alkydharz usw.). Acrylharze (Polyacrylsäure, Polyacrylamid. Polyacrylat, Polymethacrylat usw.). Polyvinyiharzc (Polyvinylchlorid. Polyvinylalkohol, Polyvinylacctal usw.) Anwendung. Darüber hinaus können Polystyrol. PoIyisobuthylen. Polyester und kautschuk und seine Derivate (Chlorkautschuk. Cyclokautschuk usw.) vcrwcn-

6s det werden.

7 8

die verwendeten Farbstoffe und Binder aufzulösen Blatter, Folien und Formkörper aus hydrophoben oder zu dispergieren, und sie sollten bei Atmosphären- synthetischen Polymeren, wie Polyester, Polyurethan, druck unterhalb 220 C, besser noch unter 150 C. Polyamid, Acetat, Polyacryl und Polyvinylchlorid, sieden. Beispiele solcher organischer Lösungsmittel Hinzu kommen Stoffe, die mit den genannten synthesind aliphatischc und aromatische Kohlenwasserstoffe. S tischen Polymeren imprägniert oder beschichtet sind, wie n-llcplan, Benzol, Xylol und Toluol, halogenierte Hierzu gehören Mischfasern ;; js Wolle oder Baum-Kohlenwasserstoffe, wie Mclhylenehlorid. Trichlor- wolle und den genannten synthetischen Polymeren äthylcn und Chlorbenzol, nitrierte aliphalische Kohlen- sowie mit den synthetischen Polymeren beschichtete Wasserstoffe, wie Nilropropan, aliphatischc Amide, Papierblätler, Metall-oder Holzplatten. Ferner eignen wie Dimethylformamid oder ein Gemisch daraus, io sich blältcrartige oder nicht gewebte Erzeugnisse aus Glykole, wie Äthylcnglykol, Polyälhylenglykolmono- den erwähnten hydrophoben synthetischen Polymeren, äthyläther und Polyäthylenglykoldiäthyläther, Di- welche Übcrgangsmetalle, insbesondere Co, Cr, Cu, äthylcarbonat, Dimcthylcarbonat, Ester, wie Äthyl- Fc, Ag, Mn, Mo, Ni, Ti, V, W, Zn, Zr und Au, entacetat, Propylacctat, Butylacctat und ß-Äthoxyälhyl- halten, die mit den Farbstoffen, wie sie beim Verfahren acetal, aliphatischc Ketone oder alicyclische Ketone, 15 gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden, wie Mcthyläthylkcton, Mcthylisobiitylketon, Cyclo- Komplexe bilden. Außerdem können Stoffe verwendet hexanon. Isophoron, Mesityloxid und Diacelonalko- werden, welche anorganische oder organische Salze der hol, ein Gemisch aus aliphatischen Ketonen wie Mc- genannten Übergangsmctalle enthalten. Schließlich thyläthylketon, ein Gemisch aus aromatischen Kohlen- eignet sich noch anodisch oxydiertes Aluminium.
Wasserstoffen wie Toluol, und Alkohole, wie Methanol, ao Darüber hinaus können in einigen Fällen auch Äthanol, vorzugsweise, n-Propanol, n-Butanol, sek.- Gegenstände aus Papier, Holz oder ähnlichem, die Butanol, tert.-Butanol und Benzylalkohol. Ferner nicht mit den hydrophoben synthetischen Polymeren kann ein Gemisch aus mehreren Lösungsmitteln, beschichtet sind, verwendet werden,
welches wenigstens eines der obigen Lösungsmittel Die folgenden Beispiele zeigen verschiedene Aspekte enthält, verwendet werden. Von den obengenannten 25 der Erfindung in detaillierterer Form.
Lösungsmitteln sind am besten die Ester, Ketone und . .
Alkohole, z. B. Butylacetat, Aceton, Methylethylketon, b e ι s ρ 1 e I 1
Äthanol, lsopropanol und Butanol, geeignet. . ^{cl e}

Beispiele für die Zusätze sind im folgenden auN Waßnge Losung von Acrylharz, Feststoffgeführt. Wird das Sublimationsfarbumdruckvcrfahren 30 anteil, ij ,_o 17

gemäß der vorliegenden Erfindung mit Wassertinte Wasser 48

durchgeführt, so kann eine Reihe von oberflächen- Isopropylalkohol "¹S
aktiven Mitteln, wie Nalriumalkylnaphthalinsulfonat,

Natriumalkylbcnzolsulfonat, Natriumtetrahydrona- ^Dc<" folgende Farbstoff (VI) 5

phthalinsulfonat, Natrium-ß-naphthalinsulfonat-form- 35
aldehyd-Kondcnsationsprodukt, Ligninsulfonsäurc-

derivat, Krcsol-formaldehyd-Kondensationsprodukt, q^ q NH

Dialkylsiilfosuccinat. Alkylsulfat, qualerncres Ammo- j \- . '

niumsalz, Polyoxyäthylcnalkyläthcr. Polyoxyäthylcn- \ \

alkylaryläther, Diäthanolamin und Morpholin ver- 40 ^LH^ _v„
wendet werden. Als Hilfsziisätzc eignen sich Natriumpolyacrylat, Natriumalginat, Gummi Arabicum. Polyvinylalkohol. Polyäthylcnglykol, Polyäthylcnpoly- ^
amin, Carboxymethylcellulose, Äthyloxyccllulose und
Stärke. Will man eine Ültintc herstellen, so können 45
oberflächenaktive Mittel wie Natriumpctroleumsul-

fonat, Metallseife, Naphthcnat, Alkylsulfat. Fettsäure- Eine Tiefdruckfarbe wurde mit Hilfe eines Hoch-

amid, Fettsäureamin und seine Salze, sulfonierter geschwindigkcitsmischcrs durch gleichförmiges Disper-

Naphthalinalkyläthcr, Diathylaminoäthylstcarylamid- gieren der genannten Komponenten zubereitet. Hierauf

hydroacelat. 3.9-Diäthyl-6-TΓidekaπolschwefelsäurc- 50 wurde ein Umdruckblatt unter Benutzung dieser Tinte

ester, quaternercs Ammoniumsalz, Fettsäurcpartial- im Gravurdruckverfahren hergestellt. Hierauf wurde

ester von Polyalkoholen. Polyoxyäthylenalkyläthcr das Umdruckblatt auf einen textlien Stoff aus PoIy-

und Polyoxyäthylenalkylaryläthcr verwendet werden. äthylcnterephlhalat gelegt, mit ihm in innigen Kontakt

Die Drucktinte wird unter Verwendung des Färb- gebracht und 50 Sekunden lang auf einer Temperatur stoffes, des Hinders und des Lösungsmittels, und falls 55 von 190 C gehalten. Hierbei erhielt man einen genötig, unter Beimischung des Zusatzes hergestellt. Die färbten Stoff mit einem ausgezeichneten, klaren rötlichso hergestellte Tinte wird dann auf Umdruckgrimd- blauen Muster. Die Lichtechtheit dieses gefärbten blätter mit Hilfe geeigneter Techniken, wie Foto- Stoffes war gut.
gravur- oder Offsetdruck, aufgedruckt. Das für das

Grundblatt verwendete Material sol! keine Affinität 60 Beispiel''

zu dem Farbstoff haben und nach Möglichkeit kein ~ _Tcj]c

gewebtes Material sein. Stoffe wie Cellulose und Athylccllulosc 8
insbesondere herkömmliches Papier sind geeignet.

Auch Zcllwollblättcr und M et all bleche können fall- Äthylalkohol 52

weise verwendet werden. <'<s Isopropylalkohol 31,2

Materialien, die nach dem Verfahren uemäß der , .

vorliegenden Erfindung gefärbt werden können, sind Oberflächenaktives M.ticl 0.8

Textilien, Strickwaren, Kunstleder, (ibeivugslilme. Der folgende Farbstoff (VH) 8

OH O NH-.

Ii Y

O OH

CH,

(VIl)

OH O NH

CH₃

CIl

(VIII)

Eine Tiefdruckfarbe wurde durch Kneten der Komponenten in einer Kugelmühle hergestellt. Fin blaues Muster wurde mit dieser Tinte im Fologravurdruckverfahren auf Papier hoher Qualität gedruckt, um ein Umdruckblatt zu erhalten. Dieses Umdruckblatt wurde dann auf ein Acetatgewebe gelegt und mit einem Heizeisen 1 Minute lang bei 180⁰C gepreßt. Dabei entstand auf dem Gewebe ein rötlich-blaues Muster mit ausgezeichneter Farbechtheit.

Beispiel 3

Teile

Wäßrice Lösung von Acrylharz, Feststoffanteil: 30% 20

Wasser 42

Äthylalkohol 30

Der folgende Farbstoff (VIII) 5

ίο Ο OH

Die Komponenten wurden in einer Kugelmühle gleichmäßig zu einer flexogralischen Tinte gemischt. Ein Umdruckblatt wurde durch Aufdrucken eines Musters mit dieser Tinte auf Papier hoher Qualität im Flcxograliedruckvcrfahren hergestellt. Dieses Umdruckblatt wurde auf ein Acctatgcwcbe gelegt und bei einem Druck von H) Torr 2 Minuten lang auf 160T gehalten. Dabei erhielt man ein Gewebe mit einem ausgezeichneten blauen Muster, dessen Lichicchtheit gut war.

Beispiele 4 bis 7

Die Tabelle zeigt die Bedingungen hinsichtlich ties Farbstoffes der Auswahl des zu färbenden Materials und der Durchführung für die Färbungen. Das Umdruckblatt wurde hierbei gemäß Beispiel 1 präpariert.

Beispiel Farbstoff

Zu färbendes Material Versuchs- Farbe

bedingungen

HO—.

O NH

CH_n

O OH

HO O NH-^

CnH,

O OH

HO O NH-,

CIL

O OH

Polyestergewebe

Polyamidblatt

40 Sekunden

180°C.
1 Minute

wie oben

Polyurethan	10 Torr,
	170 C,
Kunstleder	2 Minuten

wie oben

HO O NH- -OCH₃

i t \

CU,

Polycsterbcschichtungsfilm

180 "C,
I Minute

blau

O —OH

11 12

Beispiels Beispiel')

Teile nie folgenden Komponenten wurden in einer

Cyclokautschuk 15 Kugelmühle zu einer Tiefdruckfarbe vermählen.

,. , , . _r ^r\ 1 eile

Xylol 15

Medium A 37

^BaS°i ⁷⁰ Xylol 50

Feinpulvcrisicrie Kieselerde 3

Die Komponenten wurden in einer Drei-Rollen- io Farbstoff (Vl) 10

Mühle zu einem Gemisch vermählen, das im folgenden Unter Benutzung der so präparierten Farbe wurde

»Medium A« genannt wird. Medium Λ wurde hierauf auf gleiche Weise wie in Beispiel 1 ein Umdruckblatl mit den folgenden Komponenten in einer Kugelmühle hergestellt, und man erhielt ein ähnlich gefärbtes Stunden lang zu einer Siebdruckfarbe gemischt. Frzeugnib.

15 B c i s ρ i c 1 10

Teile

Teile Leinölmodifiziertes Alkydharz (Oüänge:

Medium A 80 65, Phthalsäureanhydrid -(- Trimclhy-

Xylol 7 lolpropan) 72

²⁰ Kobaltnaphtlienal (Kobaltanteil: 5','„).. 1

Feinpulverisierte Kieselerde 3 . .

¹ Kohlcnwasscrsiofllösungsmittel 5

Farbstoff (VIl) 10 Farbstoff (VIl) 22

Unter Benützung dieser Komponenten wurde aul

Mit dieser so bereiteten Farbe wurde ein Umdruck- 25 gleiche Weise wie in Beispiel 2 eine üffseltinte herblatt wie in Beispiel 2 hergestellt, und man erhielt ein gestellt, und auch hier wurde auf ähnliche Weise eii: ähnlich gefärbtes Erzeugnis. ähnlich gefärbtes Frzeugnis erhalten.

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1. Subümationsfarbumdruckverfahien, gekennzeichnetdurch die Verwendung von Verbindungen der allgemeinen Formel

   verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zum Färben von Gegenständen aus anodisch oxidiertem Aluminium.

   11. Anwendung des Sublimationsfarbumdruckverfahrens nach einem der Ansprüche i bis 6 zum Färben von Geweben oder Blättern aus hydrophobem synthetischem Polymer, welches ein übergangsmetall enthält.