DE2732308A1

DE2732308A1 - Verfahren zur pigmentfaerbung und -bedruckung

Info

Publication number: DE2732308A1
Application number: DE19772732308
Authority: DE
Inventors: Jean Balland
Original assignee: Manufacture de Produits Chimiques Protex SARL
Current assignee: Manufacture de Produits Chimiques Protex SARL
Priority date: 1976-07-20
Filing date: 1977-07-16
Publication date: 1978-01-26
Also published as: DE2732308C2; CH643699GA3; NL7707480A; JPS5324484A; JPS6052231B2; CH643699B; FR2359241A1; FR2359241B1

Description

PROTEX

Verfahren zur Pigmentfärbung und -bedruckung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Pigmentfärbung und -bedruckung, in dem ein Bindemittel verwendet wird, das ganz oder teilweise aus einem Latex besteht.

Die wesentlichen Vorteile der Pigmentfärbung sind in der Textilveredelung im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens bezüglich des Handarbeitseinsatzes, des Wasserverbrauches und der Energie bekannt. Es genügt hierbei tatsächlich eine einfache Foulard-Bearbeitung, gefolgt von einer Trocknung und einer Polymerisation, um die Fasern und die verschiedensten Fasergemische zu färben. Das totale Fehlen von Affinität der Pigmente ermöglicht es, diese Art der Färbung auf die verschiedensten Fasergemische anzuwenden und es ist häufig das einzig durchführbare Mittel, um auf diesen Fasergemischen gleichförmige Farbnuancen zu erzielen. Der Fortfall jeglichen nachfolgenden Waschens bildet auch einen erheblichen wirtschaftlichen Vorteil dieses Färbverfahrens.

Derartige Pigmentfärbverfahren erfordern die Verwendung von Zusammensetzungen, die im wesentlichen aus dem Farbpigment, das unlöslich in Wasser ist, und einem Bindemittel bestehen, das dessen Fixierung auf dem Faserträger gewährleistet.

Man verwendet üblicherweise als Bindemittel Emulsionen von Polymeren oder Copolymeren, wie sie vielfach in der Literatur beschrieben sind und von denen als Beispiele die Copolymere der Acrylate oder Methacrylate des Alkyls,

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die Copolymere von Styrol-Acrylat und/oder -Methacrylat des Alkyls, Butadien-Acrylat, Styrol-Butadien usw. genannt werden können.

Auf der anderen Seite ist es bekannt, daß durch Zusatz neuer Gemische zu derartigen Produkten thermosensble Gemische gebildet werden können, d.h. Gemische, die die Möglichkeit haben, unter vorbestimmten Bedingungen durch Erhöhung der Temperatur zu koagulieren.

So zeigt beispielsweise die Anmelderin selbst in ihrer französischen Patentanmeldung 74 27 662 ein Gemisch eines thermosensiblen Latex auf, welches Gemisch dadurch gekennzeichnet ist, daß es auf 100 Anteile Latex 0,05 bis 5 Anteile eines Copolymers auf Basis Urethan und Alkyl der allgemeinen Formel:

R —I NH-CO-O '— C H- - O -j R¹

ι η 2n

(N-C-O)

beinhaltet, wobei R eine aliphatische und/oder aromatische Struktur darstellt, die Biuret-Gruppen, Urethan oder Isocyanurat enthalten kann,und wobei R¹ ausgewählt ist unter Wasserstoff, einem Alkylradikal unterhalb 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, einem Aryl oder einem Alkylaryl-Radikal und wobei ferner χ zwischen Null und 1 liegt, y immer größer als 2 ist und ζ - χ + y ebenfalls immer größer als 2 ist, η einen Wert von 2 bis 4 hat und ρ einen Wert von mindestens gleich 5 hat.

Die Latexe, die zur Aufstellung thermosensibler Systeme verwendet werden können, enthalten Latexe bekannter synthetischer Polymere wie beispielsweise die Homopolymere von zugeordneten Diolefinen wie beispielsweise Butadien, Methylbutadien, Isopren und deren Homologe; die Copolymere dieser

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Diolefine mit copolymerisierbaren vinylischen und acrylischen Monomeren wie beispielsweise Styrol, Methyl-Methacrylat, Vinylacetat, Acrylonitril, acrylische Ester, Acrylsäure, Methacrylsäure, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid udgl.; Copolymere der zugeordneten Diolefine mit Isolefinen wie beispielsweise Isobutylen, die Horaopolymere und Copolymere von Äthylen mit Vinyl- und Acrylmonomeren wie beispielsweise die obengenannten oder mit copolymerisierbaren Olefinen wie beispielsweise Propylen u.dgl.; die Vinyl-Homo- polymere und -Copolymere wie beispielsweise Vinylacetat, Vinylchlorid, Homopolymere und Copolymere von Acrylestern wie beispielsweise Methylacrylat, Äthylacrylat, Butylacrylat, Methylmethacrylat, Butylmethacrylat, Acrylsäure, Methacrylsäure, Acrylamid, N-Methylol-Acrylamid, Glycidyl-Methacrylat u.dgl.; Vinyl- und Acryl-Copolymere wie beispielsweise die Copolymere von Vinylacetat mit Acrylestern, die Copolymere von Vinylchlorid oder Vinylidenchlorid mit Acrylestern, die Copolymere auf der Basis Acryl-Styrolester u.dgl. Die vorstehende Liste ist keineswegs begrenzend zu verstehen.

Zahlreiche thermokoagulierbare Latex-Zusammensetzungen sind in der Literatur beschrieben· Es handelt sich dabei immer um Zusammensetzungen, die dazu bestimmt sind, bestimmte Arbeitsvorgänge zu erleichtern und zu verbessern, wie beispielsweise die Herstellung von Gegenständen mit dicken oder dünnen Wänden, die durch Eintauchen von geeigneten Formen in die Latexmasse hergestellt werden, und die auf dem paratextilen Sektor Anwendung finden, um den Verbund von nichtgewebten Gegenständen zu bewirken, da sich die Verbindung der kleinen Fäserchen mit Hilfe von thermosen siblem Latex sehr viel homogener durchführen läßt.

Bei der Anwendung von Pigmentzusammensetzungen aus Textilien trifft man nun häufig ein Hindernis an, das in der Tendenz der Pigmentzusammensetzungen besteht, im Laufe der

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Trocknung, die der Impregnation folgt, zu wandern. Das die Pigmentzusammensetzung enthaltende Bad wandert in der Tat im Laufe und in dem Maße, wie die Temperatur erhöht wird, vom Inneren des Textilmaterials zu dessen Oberfläche, die sich somit an unlöslichem Pigment anreichert.

Diese Anreicherung führt dann zu den unerwünschten bekannten Phänomenen wie unregelmäßiges Aussehen, schlechte Farbschärfe u.dgl. Im Hinblick auf die Anhäufung von Pigment auf der Oberfläche des Textilmaterials pflanzt sich dieses Wanderungsphänomen in seinen Auswirkungen häufig auch noch auf den fertiggestellten Gegenstand fort dergestalt, daß die erhaltenen Farbnuancen nicht abriebfest sind.

Es hat sich nunmehr überraschenderweise herausgestellt, daß die Verwendung derartiger thermosensibler Systeme auf dem Färbsektor, insbesondere bei der Pigmentfärbung, es erlaubt, jegliche Wanderung der Farbpigmente im Verlaufe des Trocknungsprozesses zu unterbinden. Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Pigmentfärbung und -bedruckung, bei dem das verwendete Bindemittel ganz oder teilweise aus einem nicht-ionischen oder anionischen thermosensiblen Latex besteht, dessen Koagulation unter dem Einfluß der Temperatur es ermöglicht, sich der Wanderung der Farbpigmentpartikel zu widersetzen. Verwendet wird erfindungsgemäß ein Latex, der durch die Einbringung eines Copolymers auf der Basis Urethan-Alkylen therraosensibel gemacht ist.

Die thermosensiblen Latexe bestehen dabei vorzugsweise aus Systemen, wie sie in der französischen Patentanmeldung 74 27 662 beschrieben sind und die ein Copolymer auf der Basis Urethan-Alkylen der allgemeinen Formel:

R —ι— NH-CO-O 1 C H₀-O

η 2n

enthalten. 709884/0911

(N-C-O)

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Die Anteile dieses Copolymers bezüglich der Menge des nutzbaren Bindemittels können zwischen 2 und 80 % variieren und liegen vorzugsweise zwischen 5 und 30 %.

Nachfolgend werden nicht einschränkend zu verstehende Durchführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens angegeben:

Beispiel I:

Man imprägniert ein zuvor hydrophilisiertes und gebleichtes Baumwollgewebe in einem Bad folgender Zusammensetzung:

5 g/l eines Farbpigmentes
40 g/l eines Bindemittels
20 g/l eines Thermosensibilisierungsstoffes

Nach dem Imprägnieren wird das Gewebe zwischen den Walzen eines Foulards derart ausgedrückt, daß es 80 % seines Imprägnationsbadgewichtes behält. Man unterzieht den Prüfling dann einer schnellen Vortrocknung durch Hindurchlaufenlassen durch einen Tunnel aus Infrarotstrahlern, die eine Maximalemission zwischen 2,3 und 3,4 Nanometer haben, wobei die Aussetzungsdauer 15 Sekunden beträgt.

Am Ausgang des Tunnels wird der noch feuchte Prüfling bei einer Temperatur von 100 C getrocknet und dann einer Wärmebehandlung mittels Warmluft von 150 C während 5 Minuten unterzogen.

Farbstoff: Pigmentfarbstoff von der BASF, Handelsname Blau Helizarin R.

Bindemittel: Wässerige, thermokoaguIierbare Emulsion von 40 % Trockenmaterie, gebildet aus einem Copolymer Äthylacrylat und Butyl-Methylacrylamid-Acrylat.

Thermosensibilisierungsstoff: Wässerige Lösung von 30 %

eines Copolymers auf Basis Urethan und Alkylen entsprechend der vorstehend genannten * 70988W091 1

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allgemeinen Formel und erhalten nach Beispiel 1 der französischen Patentanmeldung 74 27 662.

Nach der Behandlung erhält man einen Blaukolorit in perfekter Entsprechung des eingesetzen Farbstoffes mit hervorragender Farbschärfe und absolut gleich getönt.

Ein unter den gleichen Arbeitsbedingungen, aber in Abwesenheit des Thermosensibilisierungsstoffes behandelter Prüfling zeigt eine weniger lebhafte Färbung und vor allen Dingen ein deutlich ungleichförmiges Oberflächenaussehen, was auf eine beträchtliche Wanderung hinweist.

Beispiel II;

Verfahrensablauf identisch dem Beispiel I, jedoch mit folgenden Abwandlungen:

Das Gewebe ist eine Polyesterviskose. Farbstoff: 5 g/l eines Pigmentfarbstoffes der BASF unter

dem Handelsnamen Rot Helizarin R.

Bindemittel: Wässerige Emulsion von 45 % Trockenmaterie, gebildet aus einem Copolymer auf der Basis

Athylacrylat-Acrylonitril. Thermosenslbilisierungsstoff: identisch wie im Beispiel I.

Nach der Behandlung erhält man ein Rotkolorit guter Intensität ohne jede Wanderungserscheinung und somit in besonderem Maße gleich getönt im Verhältnis zu einem Prüfling, der in Abwesenheit des Thermosensibilisierungsstoffes behandelt wird.

Beispiel III:

Bedingungen identisch wie im Beispiel I, wobei jetzt jedoch nach Durchtritt durch den Tunnel man den Prüfling bei 100⁰C

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trocknet, nachdem man zuvor den Prüfling doppelt liegend gefaltet hat, um so besonders schwere Trocknungsbedingungen zu erzeugen und die Möglichkeiten von Wanderungen in besonderem Maße zu erhöhen.

Nach der Behandlung stellt man bei der Auffaltung des Prüflings fest, daß die beiden Gewebeflächen absolut identisch sind, ein besonders signifikantes Ergebnis und der Beweis des Fehlens jeglicher Wanderung.

Führt man denselben Versuch ohne Thermosensibilisierungsstoff durch, sieht man beim Auffalten des Gewebes eine wenig gefärbte Innenseite, da der Farbstoff auf die gegenüberliegende Seite gewandert ist.

Beispiel IV;

Man imprägniert ein Baumwollgewebe in einem Bad folgender Zusammensetzung:

5 g/l eines Pigmentfärbemittels 30 g/l eines Bindemittels
15 g/l eines Thermosensibilisierungsstoffes

Farbstoff: Wässerige Dispersion von Pigmentfarbstoffen, die von der BASF unter dem Namen Colorant

Helizarin gehandelt werden. Bindemittel: Wässerige Lösung von 45 % Trockenmaterial,

gebildet aus einem Copolymer Butadien-Acrylonitril.

Thermosensibilisierungsstoff: Wässerige Lösung von 30 %

eines modifizierten PoIysiloxan, das von der Firma Bayer unter dem Handelsnamen Coagulant WS gehandelt wird.

Nach dem Imprägnieren hält man die gleichen Versuchsbedingungen ein wie im Beispiel III, sowohl bezüglich der Trock-

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nung des Prüflings bei 100 C wie auch mit der vorherigen Faltung. Nach der Behandlung stellt man fest, daß der
Prüfling keinerlei Wanderung unterlegen hat und demzufolge vollständige Identität zwischen den beiden Flächen gegeben ist.

Beispiel V:

Die Versuchsbedingungen sind identisch wie beim Beispiel III, wobei jetzt allerdings der Thermosensibilisierungsstoff eine Lösung von 5 g/l eines Copolymers Urethan-Alkylen entsprechend demjenigen ist, wie im Beispiel III der französischen Patentanmeldung 74 27 662 beschrieben.

Nach der Behandlung stellt man wiederum das vollständige Fehlen jeglicher Wanderung beim Prüfling fest, wobei darüber hinaus die Fartöne absolut konform den gewöhnlichen Normen bezüglich der Farbtonintensität waren.

Beispiel VI:

Versuchsbedingungen identisch dem Beispiel I, wobei man
aber anstelle von 40 g des thermokoagulierbaren Bindemittels 25 g/l eines nicht-thermokoagulierbaren Bindemittels benutzt, das aus einer wässeringen Lösung von 40 % eines Copolymers von Äthylacrylat und Acrylonitril gebildet ist, und man ferner 15 g/l des thermokoagulierbaren Bindemittels benutzt, wie im Beispiel I angegeben. Nach der Behandlung stellt man fest, daß auch hierbei der Prüfling keinerlei Wanderungsphänomene aufzeigt. Ein Prüfling, der unter den im übringen gleichen Bedingungen mit 40 g/l der nichtthermokoagulierbaren Emulsion behandelt wird, also ohne
thermokoagulierbaren Latex, weist eine weniger lebhafte
und sehr viel ungleichförmigere Färbung auf.

*s /

, 709884/09 1 1

Claims

MANUFACTURE DE PRODUITS CHIMIQUES PROTEX, 2, Place Joffre, Paris 7 , Frankreich Patentansprüche

1. Verfahren zur Pigmentfärbung und -bedruckung mit Hilfe von Pigmentfarbstoffen und einem Latex als Bindemittel, dadurch gekennzeichnet, daß Latexe verwendet werden, die ganz oder teilweise durch die Einbringung eines Copolymers auf der Basis Urethan Alkylen thermosensibei gemacht werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Copolymere auf der Basis Urethan Alkylen zur Thermosensibilisierung der Latexe verwendet werden entsprechend der allgemeinen Formel:

NH-CO-O

worin R eine aliphatische und/oder aromatische Struktur darstellt, die Biuret-Gruppen, Urethan oder Isocyanurat enthalten kann, R¹ ausgewählt wird unter Wasserstoff, einem niedrigen Alkylradikal mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen mit gerader oder verzweigter Kette, einem Aryl oder Alkylarylradikal und wobei χ zwischen Null und 1 liegt, y immer größer als 2 ist und ζ = χ + y ebenfalls immer größer als 2 ist und η einen Wert von 2 bis 4 einschließlich und ρ einen Wert von mindestens gleich 5 hat.

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3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anteile des Copolymers auf der Basis Urethan Alkylen bezüglich des benutzten Latexes variieren zwischen 2 und 80 %,

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil an Copolymer bezüglich der benutzten Latexmenge zwischen 5 und 30 % liegt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das gefärbte oder bedruckte Material vor der Trocknung dem Einfluß einer Wärmestrahlquelle unterworfen wird, die durch Hervorrufen der Koagulation des thermosensiblen Latexes die Verhinderung der Pigmentwanderung bei der Trocknung auslöst.

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