DE4101822A1 - Pigmentdruck auf faserstoffen - Google Patents
Pigmentdruck auf faserstoffenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Pigmentdruck
auf Faserstoffen.
Beim Pigmentdruck auf Faserstoffen werden Pigmente mit
besonderen Bindemitteln, vorzugsweise durch einen
thermischen Kondensationsvorgang, auf der Faser fixiert.
Die Echtheitseigenschaften dieser Drucke werden nicht
allein durch die Pigmente bestimmt, sondern sind auch
von der Art des Bindemittels und von der Vollständigkeit
des Kondensationsprozesses abhängig. Das Bindemittel
kann auch den Griff der Ware beeinflussen. Dabei kann
eine unerwünschte Verhärtung auftreten.
Weiterhin ist die Haltbarkeit und Stabilität des Binde
mittels wichtig.
Aus der DE-PS 8 51 550 sind Polyharnstoffe aus Diisocya
naten und diprimären aliphatischen Diaminen bekannt.
Diese Produkte haben sich als hervorragende Bindemittel
für den Pigmentdruck bewahrt. Nachteilig ist jedoch, daß
die Produkte in ihrer Haltbarkeit begrenzt sind, was
sich durch eine Viskositätsverminderung und einen ent
sprechenden Echtheitsabfall der Drucke bemerkbar macht.
In der DE-OS 39 14 047 sind Bindemittel beschrieben, die
sich durch verbesserte Haltbarkeit auszeichnen und deren
Verwendung zu Drücken führt, die, insbesondere auf Tex
tilien, einen weichen Griff aufweisen. Als Bindemittel
werden Polyamide aus Adipinsäure und Diethylentriamin
vorgeschlagen.
Es ist weiterhin bekannt, zusammen mit dem Bindemittel
einen Vernetzer einzusetzen.
Als Vernetzer eignen sich Verbindungen, die mit dem Po
lyamid zu vernetzten Strukturen reagieren können. Solche
Vernetzer sind z. B. aus der DE-PS 9 36 328 bekannt: Eine
bevorzugte Gruppe von Vernetzern bilden Kondensations
produkte aus Epihalogenhydrin (Epichlor-, Epibromhydrin)
und diprimären aliphatischen Aminen, z. B. Bis-(3-amino
propyl)-methylamin oder Bis-(3-aminopropyl)-amin.
Ein solcher Vernetzer weist z. B. die folgende Struktur
einheit auf:
Halogenhydrin-Gruppen enthaltende Umsetzungsprodukte aus
Polyaminen mit Epichlorhydrin oder 1,3-Dihalogen-2-
hydroxy-propan sind bekannt.
So werden beispielsweise in den deutschen Offenlegungs
schriften 22 29 219, 22 57 271, 29 38 588 und 29 49 870,
den deutschen Patentschriften 17 20 905, 17 71 043 und
19 06 450, den europäischen Patentanmeldungen 01 31 200
und 01 26 176 und den US-Patentschriften 29 26 154,
32 24 990 und 33 32 901 selbstvernetzende, wasserlös
liche Reaktionsprodukte aus Epihalogenhydrinen und
basischen Polyamidaminen oder Polyaminen bzw. Gemischen
hieraus beschrieben, wobei jeweils ein Überschuß an Epi
halogenhydrin pro Äquivalent an freien basischen Amino
gruppen verwendet wird. In der deutschen Offenlegungs
schrift 16 96 248 werden ähnliche Harze beschrieben, die
durch Umsetzung basischer Polyamidamine mit Glycerindi
chlorhydrin erhalten werden.
Nach einem weiteren bekannten Verfahren der deutschen
Offenlegungsschrift 20 52 023 werden wasserlösliche,
härtbare Harze durch Umsetzung von Epichlorhydrin mit
Ammoniak und/oder Polyaminen gewonnen.
In der deutschen Offenlegungsschrift 23 64 583 und der
US-Patentschrift 39 47 383 werden Polykondensate aus
Ammoniak und Epichlorhydrin beschrieben.
Bisher in der Praxis eingesetzte und durch die zitierte
Vorliteratur beschriebene vernetzbare Harze enthalten
im allgemeinen 1,0 bis 2,5 Mol Epihalogenhydrin bezogen
auf basischen Stickstoff im Polyamin.
Die Produkte weisen einen nachweisbar hohen Gehalt an
Halogenhydrin-Reaktivgruppen auf; diese sind notwendig,
um ausreichend vernetzungsfähige, genügend reaktive
Produkte zu erhalten.
Obwohl die halogenhydringruppenhaltigen Umsetzungspro
dukte aufgrund ihrer kationischen Ladung eine hohe Affi
nität gegenüber Faserstoffen aus Cellulose (Baumwolle)
oder Wolle aufweisen, erfolgt im allgemeinen beim Ein
satz als Vernetzer in Textildruckpasten keine voll
ständige Anlagerung an die Faser. Je nach Anwendungsform
gelangen Anteile der Produkte unumgesetzt, z. B. beim
Reinigen der Auftragswalzen in das Abwasser und tragen
zu dessen Belastung mit organisch gebundenem Halogen
bei. Außerdem enthalten die bekannten Produkte
Nebenkomponenten wie 1,3-Dichlor-2-propanol (DCP) und
3-Chlor-1,2-propandiol (CPD) bzw. entsprechende
Isomere beider Verbindungen. Unter dem ökologischen
Aspekt sollte jedoch eine DCP-Bildung nach Möglichkeit
vermieden oder doch so gering wie möglich gehalten
werden.
Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, lagerfähi
ge kationische Verbindungen zu schaffen, die im schwach
sauren bis alkalischen Milieu selbstvernetzend und film
bildend sind und auch die anderen im Bindemittel vorhan
denen basischen höhermolekularen Verbindungen (diese
enthalten freie Aminogruppen) vernetzen und den ge
brauchlichen Epichlorhydrin-Harzen in der Vernetzerwir
kung zumindest ebenbürtig sind und gleichzeitig deutlich
weniger organisch gebundenes Halogen sowie weniger DCP
und CPD enthalten.
Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß Polyamin-
Epichlorhydrin-Harze, die durch Umsetzung von Polyaminen
mit Epichlorhydrin und anschließende Umsetzung der
intermediar gebildeten Chlorhydringruppen enthaltenden
Polykondensate mit anorganischen Basen und anschließen
de Umsetzung mit anorganischen Säuren und/oder Carbon
säuren lagerstabile Produkte entstehen, die den bekann
ten Harzen in der Vernetzerwirkung mindestens gleich
wertig sind, sich ökologisch aber erheblich günstiger
verhalten.
Die vorliegende Erfindung betrifft also ein Verfahren
zum Pigmentdruck auf Faserstoffen, das dadurch gekenn
zeichnet ist, daß man ein Bindemittel auf Basis
- A) einer halogenhydringruppenfreien basischen höhermolekularen Verbindung,
- B) eines Vernetzers, der aus Polyaminen und Epichlor hydrin, anschließende Umsetzung des Reaktionspro dukts mit anorganischen Basen und anschließende Stabilisierung mit anorganischen Säuren und/oder Carbonsäuren erhalten wird und jeweils weniger als 1,0% Dichlorpropanol und/oder Chlorpropandiol im Feststoff enthält, und gegebenenfalls
- C) eines Homo- oder Copolymerisats einer Vinylverbin dung
einsetzt.
Das Bindemittel kann weitere übliche Zusätze wie z. B.
Harnstoff oder Emulgatoren enthalten, vorzugsweise sind
die Zusätze kationischer Natur wie z. B. kationische Ver
dickungsmittel.
In einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei
den erfindungsgemäß zu verwendenden Vernetzern B um
neue Verbindungen B*, die aus Polyaminen und Epichlor
hydrin durch anschließende Umsetzung des Reaktions
produkts mit anorganischen Basen und anschließende
Stabilisierung mit halogenhaltigen anorganischen Säuren
oder Mischungen von halogenhaltigen anorganischen Säuren
mit Carbonsäuren erhalten werden.
Die neuen Vernetzer B* enthalten weniger als 1,0%
Dichlorpropanol und/oder Chlorpropandiol im Feststoff.
Vorzugsweise werden die neuen Vernetzer B* durch Um
setzung von
- B1) einem wasserlöslichen, aliphatischen Polyamin mit primären, sekundären und/oder tertiären Amino- oder Hydroxy-Gruppen oder Gemischen hieraus
mit
- B2) einem Epihalogenhydrin oder 1,3-Dihalogen-2- hydroxy-propan
im Molverhältnis von 1,0 bis 1,5 Mol der Komponente B2)
pro Mol Basenstickstoff der Komponente B1),
- B3) Umsetzung der Produkte aus B1) und B2) mit einer anorganischen Base im Molverhältnis von 0,1 bis 0,8 Mol Base pro Mol Halogenhydrin-Gruppe im Produkt aus B1) und B2)
und
- B4*) Umsetzung der nach B3) erhaltenen basischen Produkte mit einer halogenhaltigen anorganischen Säure oder Mischungen einer halogenhaltigen anor ganischen Säure mit einer Carbonsäure bis zu pH-Werten 4
erhalten.
Besonders bevorzugt werden die neuen Vernetzer B* durch
Umsetzung von
- B1) einem wasserlöslichen Polyamin der Formeln (I)
oder (II) oder Gemischen hieraus
worin
R₁, R₄ und R₆ unabhängig voneinander für Wasserstoff oder einen gegebenenfalls durch Hydroxy oder Amin substituierten C₁-C₅- Alkylrest,
R₂, R₃ und R₅ unabhängig voneinander für Wasserstoff, Methyl oder Ethyl,
a, b und e unabhängig voneinander für eine ganze Zahl von 0 bis 4,
c und d unabhängig voneinander für eine ganze Zahl von 1 bis 6
stehen, und/oder
einem durch Polymerisation von 1,2-Alkyleniminen hergestellten Poly(alkylenimin)
mit
B2) einem Epihalogenhydrin oder 1,3-Dihalogen-2- hydroxy-propan im Molverhältnis von 1,0 bis 1,5 Mol, bevorzugt 1,0 bis 1,2 Mol, der Komponente B2) pro Mol Basenstickstoff der Komponente B1),
und
B3) Umsetzung der Produkte aus B1) und B2) mit einer anorganischen Base im Molverhältnis von 0,1 bis 0,8 Mol, bevorzugt 0,2 bis 0,6 Mol, Base pro Mol Halogenhydrin-Gruppe des Pro duktes aus B1) und B2)
und
B4*) Umsetzung der nach B3) erhaltenen basischen Pro dukte mit Salzsäure oder Mischungen von Salzsäure mit Ameisensäure und/oder Essigsäure bis zu pH-Werten 4, bevorzugt 2 bis 4
erhalten.
Die neuen Vernetzer B* eignen sich weiterhin besonders
gut zur Behandlung von Papier und papierähnlichen Stof
fen, insbesondere zu deren Naßfestausrüstung.
Bevorzugt ist ein Verfahren für den Pigmentdruck auf
Faserstoffen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man
ein Bindemittel auf Basis
- A) eines basischen Polyamidamins,
- B) eines Vernetzers, der durch Umsetzung von
B1) einem wasserlöslichen, aliphatischen Polyamin
mit primären, sekundären und/oder tertiären
Amino- oder Hydroxy-Gruppen oder Gemischen
hieraus
mit
B2) einem Epihalogenhydrin oder 1,3-Dihalogen-2- hydroxy-propan im Molverhältnis von 1,0 bis 1,5 Mol der Komponente B2) pro Mol Basenstickstoff der Komponente B1),
B3) Umsetzung der Produkte aus B1) und B2) mit einer anorganischen Base im Molverhältnis von 0,1 bis 0,8 Mol Base pro Mol Halogenhydrin Gruppe im Produkt aus B1) und B2) und
B4) Umsetzung der nach B3) erhaltenen basischen Produkte mit einer anorganischen Säure und/oder einer Carbonsaure bis zu pH-Werten 4 erhalten wird, und gegebenenfalls - C) eines Homo- oder Copolymerisats einer Vinylver bindung
einsetzt.
Geeignete halogenhydringruppenfreie basische höhermole
kulare Verbindungen A sind z. B. basische Polyamidamine.
Basische Polyamidamine sind Polykondensate, die aus C2
bis C10-Dicarbonsäuren und Polyaminen mit mindestens
zwei Aminogruppen, die zur Amidbildung befähigt sind,
und mindestens einer weiteren primären, sekundären oder
tertiären Aminogruppe, erhalten werden und Molgewichte
(w) < 500 aufweisen. Diese Polyamidamine sind z. B. durch
Kondensation von C2 bis C10-Dicarbonsäuren, vorzugsweise
Adipinsäure, und oben genannten Polyaminen, vorzugsweise
Diethylentriamin, im Molverhältnis 1 : 0,90 bis 1 : 1,10 bei
180-220°C erhältlich. Vorzugsweise wird das Polyamid als
wäßrige, insbesondere ca. 50%ige Lösung eingesetzt.
Die Vernetzer B sind kationische Polykondensate und
haben ein Molekulargewicht von vorzugsweise 1000 bis
200 000, insbesondere 2000 bis 100 000.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Bindemit
tel auf Basis von 100 Gewichtsteilen A), 50-500
Gewichtsteilen B) und 100-1000 Gewichtsteilen C)
verwendet.
Besonders bevorzugt ist ein Verfahren für den Pigment
druck auf Faserstoffen, das dadurch gekennzeichnet ist,
daß man Vernetzer B) einsetzt, die durch Umsetzung von
- B1) einem wasserlöslichen Polyamin der Formeln (I)
oder (II) oder Gemischen hieraus
worin
R₁, R₄ und R₆ unabhängig voneinander für Wasserstoff oder einen gegebenenfalls durch Hydroxy oder Amin substituierten C₁-C₅-Alkylrest,
R₂, R₃ und R₅ unabhängig voneinander für Wasserstoff, Methyl oder Ethyl,
a, b und e unabhängig voneinander für eine ganze Zahl von 0 bis 4,
c und d unabhängig voneinander für eine ganze Zahl von 1 bis 6
stehen, und/oder
einem durch Polymerisation von 1,2-Alkylen iminen hergestellten Poly(alkylenimin)
mit
B2) einem Epihalogenhydrin oder 1,3-Dihalogen-2- hydroxy-propan im Molverhältnis von 1,0 bis 1,5 Mol, bevorzugt 1,0 bis 1,2 Mol, der Kompo nente B2) pro Mol Basenstickstoff der Kompo nente B1),
und
B3) Umsetzung der Produkte aus B1) und B2) mit einer anorganischen Base im Molverhältnis von 0,1 bis 0,8 Mol, bevorzugt 0,2 bis 0,6 Mol, Base pro Mol Halogenhydrin-Gruppe des Pro duktes aus B1) und B2)
und
B4) Umsetzung der nach B3) erhaltenen basischen Produkte mit einer halogenhaltigen anorga nischen Säure und/oder einer Carbonsäure bis zu pH-Werten 4, bevorzugt 2 bis 4
erhalten werden.
Die wäßrigen Lösungen des Vernetzers weisen bei einem
Feststoffgehalt von 5 bis 35 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 30 Gew.-%,
eine Viskosität von 15 bis 400 mPa·s, vorzugs
weise 20 bis 300 mPa·s, bei 25°C auf.
Die Herstellung der Vernetzer B) und B*) erfolgt be
vorzugt in wäßrigem Medium. Es können aber ebenfalls
andere polare Lösungsmittel, wie Ethylenglykol, Di
ethylenglykol, Triethylenglykol, Polyethylenglykol,
Glycerin, Isopropanol, Ethanol, Methanol, tert.-Butanol,
Dimethylformamid oder Gemische hiervon mit Wasser
verwendet werden.
Die Ausgangskomponenten B1), B2) werden zunächst in der
Weise miteinander zur Umsetzung gebracht, daß man 15- bis
60%ige, vorzugsweise 20- bis 50%ige, Lösungen in Wasser
oder vorstehend genannten anderen polaren Lösungsmitteln
oder Gemischen hieraus mit Wasser 20 Minuten bis 20
Stunden bei einer Temperatur von 25 bis 95°C, vorzugs
weise 40 bis 80°C, miteinander verrührt. Spätestens wenn
die Lösungsviskosität der Mischung 300 mPa·s (25°C)
erreicht hat, ist eine Zugabe von Lösungsmittel erfor
derlich, um eine vorzeitigte Vernetzung zu verhindern.
Bereits während der Polykondensation wird dann bei Tem
peraturen von 15 bis 95°C, vorzugsweise 20 bis 70°C, mit
Hilfe einer anorganischen Base gemäß B3) auf pH-Werte
von 8 bis 14, vorzugsweise 8,5 bis 12, eingestellt. Da
bei ist es bevorzugt, vor der Zugabe der Base auf einen
Feststoffgehalt von 15 bis 30% zu verdünnen.
Als anorganische Basen sind besonders geeignet: NaOH,
KOH, LiOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2, NH3, Na2CO3, K2CO3, CaCO3,
besonders bevorzugt NH3, NaOH und/oder KOH.
Unter Beibehalt basischer pH-Werte wird das Reaktions
gemisch anschließend 10 Minuten bis 10 Stunden, bevor
zugt 15 Minuten bis 8 Stunden, bei 15 bis 80°C, vor
zugsweise 20 bis 70°C, gerührt, bis das Gemisch eine
Lösungsviskosität von 15 bis 400 mPa·s (25°C) aufweist.
Hierbei kann Ringschluß der im Polykondensat vorliegen
den Halogenhydrin-Gruppen zu Epoxy-Gruppen und Salzbil
dung erfolgen.
Man gibt dann zur Unterbrechung der Polykondensation so
viel Säure bzw. Säure-Derivat gemäß B4) bzw. B4*) zu,
daß der pH-Wert der Lösung 4 ist, vorzugsweise bei 2,0
bis 4 liegt.
Als Säuren bzw. Säure-Derivate sind besonders geeignet:
- 1. Mineralsäuren bzw. sauer reagierende Derivate die ser Säuren, wie Amidosulfonsäure, schweflige Säure, Salzsäure, Salpetersäure, und besonders Schwefel und Phosphorsäure, besonders bevorzugt Salzsäure,
- 2. gegebenenfalls Hydroxy-Gruppen enthaltende Mono- oder Polycarbonsäuren bzw. Derivate dieser Säuren, wie Essigsäure, Essigsäureanhydrid, Propionsäure, Oxalsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Maleinsäure, Ameisensäure und Citro nensäure, besonders bevorzugt Ameisensäure und Essigsäure,
oder Gemische hieraus.
Durch partielles Entfernen von Lösungsmittel im Vakuum
oder Zugabe von Lösungsmittel wird der Feststoffgehalt
der fertigen Produkte anschließend auf den gewünschten
Gehalt eingestellt.
Als Polyamine (I) seien genannt:
Diethylentriamin, Triethylentetramin, Tetraethylenpent amin, Pentaethylenhexamin, Hexaethylenheptamin, Hepta ethylenoctamin, Dipropylentriamin, Tripropylentetramin, Methyl-bis-(3-aminopropyl)-amin, Ethyl-bis-(3-aminopro pyl)-amin, 2-Hydroxy-ethyl-bis-(3-aminopropyl)-amin, Di hexamethylentriamin, oder Gemische hieraus, bevorzugte Polyamine I sind Diethylentriamin und Methyl-bis(3- aminopropyl)amin.
Diethylentriamin, Triethylentetramin, Tetraethylenpent amin, Pentaethylenhexamin, Hexaethylenheptamin, Hepta ethylenoctamin, Dipropylentriamin, Tripropylentetramin, Methyl-bis-(3-aminopropyl)-amin, Ethyl-bis-(3-aminopro pyl)-amin, 2-Hydroxy-ethyl-bis-(3-aminopropyl)-amin, Di hexamethylentriamin, oder Gemische hieraus, bevorzugte Polyamine I sind Diethylentriamin und Methyl-bis(3- aminopropyl)amin.
Als Diamine (II) seien erwähnt:
Ethylendiamin, N-(2-hydroxyethyl)-ethylendiamin, N,N′- Dimethyl-ethylendiamin, 1,2-Diaminopropan, 1,3-Diamino propan, N,N′-Dimethyl-1,3-diaminopropan, N-Methyl-1,3- diamino-propan und 1,6-Diaminohexan, vorzugsweise Ethylendiamin.
Ethylendiamin, N-(2-hydroxyethyl)-ethylendiamin, N,N′- Dimethyl-ethylendiamin, 1,2-Diaminopropan, 1,3-Diamino propan, N,N′-Dimethyl-1,3-diaminopropan, N-Methyl-1,3- diamino-propan und 1,6-Diaminohexan, vorzugsweise Ethylendiamin.
Bevorzugtes 1,2-Alkylenimin B1) ist Ethylenimin. Bevor
zugte Beispiele für B2) sind Epichlorhydrin, Epibrom
hydrin und 1,3-Dichlor-2-hydroxy-propan.
Durch geeignete Wahl des pH-Wertes, der Konzentration,
der Temperatur und der Reaktionszeit ist es möglich,
Vernetzer der verschiedensten Viskosität herzustellen,
wobei die maximale Viskosität durch die Löslichkeit der
Produkte begrenzt wird, da eine vorzeitige Vernetzung
der Kondensationsprodukte vermieden werden muß. Die
Kondensationsreaktionen lassen sich durch Säurezugabe
jederzeit unterbrechen. Gleichzeitig tritt durch diesen
Säurezusatz eine Stabilisierung der Kondensationsproduk
te ein. Die Kondensationsprodukte reagieren im alkali
schen pH-Bereich oder beim Auftrocknen oder bei Erwär
mung auf Temperaturen von etwa 100°C unter Selbstver
netzung, wobei wasserunlösliche Produkte entstehen.
Die genannten Vernetzer besitzen filmbildende Eigen
schaften und wirken nicht nur selbstvernetzend, sondern
vernetzen auch die anderen, im Bindemittel enthaltenen
halogenhydringruppenfreien basischen, höhermolekularen
Verbindungen. Sie sind daher gleichzeitig (Pigment-)
Bindemittel und Vernetzer.
Die Anwendung solcher Vernetzer, die gleichzeitig noch
als (Pigment-)Bindemittel fungieren, hat den Vorteil
gegenüber den meisten anderen Vernetzern, daß sie wegen
ihrer Eigenvernetzbarkeit auch mengenmäßig überdosiert
zur Anwendung gelangen können. Bei Überdosierung der üb
lichen wasserlöslichen und beim Trocknen (100 bis 150°C)
nichtflüchtigen Vernetzer bleiben diese nach der Fixie
rung teilweise unverändert im Film enthalten und bewir
ken so eine geringere Wasserfestigkeit. Trotz dieses
Nachteils wendet man aber in der Praxis lieber eine
kleine Überdosierung an, da sich ein - wenn auch nur
geringer - Mindergehalt an Vernetzern noch ungünstiger
bemerkbar machen würde. Dennoch empfiehlt es sich beim
Pigmentdruck, die Überdosierung des Vernetzers bei ge
wissen Kombinationen nicht allzu groß werden zu lassen,
da sonst zuweilen Trübungen im Farbton auftreten
können.
Die Vernetzer zeigen bei der Anwendung auf dem Faser
stoff außerdem den großen Vorteil gegenüber den meisten
anderen Vernetzern, daß sie einerseits beim Trocknen des
Drucks sehr schnell vernetzen, daß sie aber andererseits
in saurer wäßriger Lösung bis zu Temperaturen von etwa
50°C praktisch stabil sind, wodurch eine äußerst lange
Haltbarkeit der Druckpasten erzielt wird.
Da diese reaktionsfähigen Polykondensate gegenüber ande
ren Vernetzern eine größere Eigenviskosität aufweisen,
kann in den Druckpasten ein Verdickungsmittel eingespart
werden, wodurch ein besserer Griff und eine bessere
Waschechtheit der bedruckten Textilien bewirkt werden.
Gegebenenfalls enthalten die Bindemittel ein Homo- oder
Copolymerisat einer Vinylverbindung C), vorzugsweise ein
Vinylacetat-, Methacrylsäure-, Methacrylsäurealkylester
(-methyl-, ethyl-, butylester), Acrylsäure, Acrylsäure
alkylester- (-methyl-, -ethyl-, butylester), Acrylni
tril-, Dichlorethen-, Butadien-, Styrol-, Vinylpyrro
lidon-, Vinylpyridin-, Vinylalkylether-, (Vinylmethyl
ether-), Vinylalkohol-Homopolymerisat oder -Copolymeri
sat, oder deren Gemische. Solche (Co)Polymerisate sind
z. B. aus DE-PS 9 08 133 und FR-PS 10 44 736 bekannt.
Besonders bevorzugt wird ein Copolymerisat aus Acryl
säurebutylester, 1,1-Dichlorethen und gegebenenfalls
Methacrylsäure eingesetzt.
Auf die beschriebene Weise werden unter technisch ein
fachen und gut handhabbaren Bedingungen klare, über Mo
nate auch bei einem hohen Feststoffgehalt bis zu 35 Gew.-%
lagerstabile, vorzugsweise wäßrige, Lösungen
erhalten, die hervorragend als Vernetzer für Textil
druckpasten eingesetzt werden können.
Vorzugsweise dient das Verfahren zum Pigmentdruck auf
Textilien (Gewebe und Gewirke), insbesondere aus Baum-
oder Zellwolle oder Mischgespinsten mit synthetischen
Fasern, z. B. Polyamid, Polyester oder Polyacrylnitril;
es kann jedoch auch für das Bedrucken von anderen Faser
stoffen, z. B. Papier, insbesondere beim Tapetendruck,
Verwendung finden.
Die praktische Ausführung des erfindungsgemäßen Ver
fahrens gestaltet sich in an sich bekannter Weise, indem
man z. B. eine das basische Polyamidamin sowie das Pig
ment und den Vernetzer und gegebenenfalls die Polyvinyl
verbindung enthaltende Druckpaste bereitet und mit die
ser Druckpaste auf einem Druckaggregat den Faserstoff
bedruckt und anschließend, gegebenenfalls bei erhöhter
Temperatur, kondensiert.
Die Druckpaste kann weitere übliche Zusätze enthalten,
z. B. Säuren (Essigsäure), Harnstoff, Emulgatoren, Ver
dickungsmittel (Schwerbenzin, Hydroxyethylcellulose,
kationische Quellkörperverdicker), Knitterfest-, Ver
steifungs-, Weichmachungs- oder Mattierungsmittel.
Als Pigmente kommen alle üblichen organischen oder an
organischen Pigmente in Frage.
Die Fixierung der Drucke kann z. B. durch 14tägige
Lagerung bei Raumtemperatur oder durch Hitzebehandlung
bei 90-150°C (Verweilzeit einige Minuten), durch
neutrales Dämpfen oder mittels eines alkalischen Bades
(3-5 g NaOH 38° B´ je Liter) bei 50-80°C erfolgen.
Die erhaltenen Drucke zeichnen sich durch gute Echt
heiten aus, ohne das Substrat zu beeinträchtigen
(weicher Griff).
Die eingesetzten Vernetzer und damit auch die Textil
druckpasten (vor der Fixierung) enthalten wesentlich
geringere Mengen an organisch gebundenem Halogen und
weniger 1,3-Dichlor-2-propanol (DCP) sowie 3-Chlor-1,2-pro
pandiol (CPD) und deren Isomere und sind unter
ökologischen Aspekten wesentlich fortschrittlicher.
So ist der organische Chlorgehalt der Vernetzer gegen
über dem Stand der Technik um 60 bis 95% reduziert. Der
DCP-Gehalt und der CPD-Gehalt sind bis zu 99,9% redu
ziert.
5,06 kg N-Methyl-N,N-bis(3-aminopropyl)amin werden in
36,59 kg H2O gelöst. Bei einer Anfangstemperatur von
20 bis 25°C werden 10,63 kg Epichlorhydrin unter Rühren
innerhalb von 45 bis 90 Minuten in die Vorlage gepumpt,
so daß die Innentemperatur unter 35°C bleibt. Durch Küh
lung wird die Temperatur unterhalb von 35°C gehalten.
Bei 30°C bis 35°C wird noch 30 Minuten nachgerührt. An
schließend wird bei 55°C 90 Minuten gerührt. Dann werden
34,85 kg H2O zugegeben und mit 45%iger NaOH ein pH-Wert
von 10 eingestellt. Man rührt bei pH 10 und 40°C so lan
ge, bis die gewünschte Viskosität erreicht ist. Dann
wird mit 4,89 kg konzentrierter HCl und 1,66 kg Essig
säure auf pH 2,5 bis 3 eingestellt. Das Produkt wird
gegebenenfalls kurz entgast oder mit H2O verdünnt, je
nach gefundenem Feststoffgehalt.
Feststoffgehalt:|20,0% | |
pH: | 2,7 |
Viskosität (25°C): | 50 mPa·s |
organischer Chlorgehalt: | 1,0 Gew.-% |
1,3-Dichlor-2-propanol-Gehalt | 0,05% |
3-Chlor-1,2-propandiol-Gehalt: | 0,02% |
509 g N-Methyl-N,N-bis(3-aminopropyl)amin werden unter
Stickstoffatmosphäre in 3567 g H2O gelöst. Bei 20 bis 25°C
werden 1020 g Epichlorhydrin zugetropft. Es wird
bei 30°C 30 Minuten nachgerührt und 90 Minuten auf 55°C
erwärmt. Dann werden 3397 g H2O zugegeben und mit NaOH
auf pH 10 eingestellt. Bei pH 10 und 40°C wird ca. 100
Minuten gerührt, bis die gewünschte Viskosität erreicht
ist. Dann werden 289 g konzentrierte H2SO4 zugegeben,
so daß ein pH-Wert von 2,5 bis 3,0 resultiert.
Feststoffgehalt:|20,0% | |
pH: | 2,6 |
Viskosität (25°C): | 45 mPa·s |
organischer Chlorgehalt: | 0,95 Gew.-% |
1,3-Dichlor-2-propanol-Gehalt | < 0,01% |
3-Chlor-1,2-propandiol-Gehalt: | < 0,005% |
Beispiel 1 wurde wiederholt mit den entsprechenden
molaren Mengen an Diethylentriamin anstelle des in
Beispiel 1 angegebenen Amins.
Feststoffgehalt:|20,3% | |
pH: | 2,5 |
Viskosität (25°C): | 45 mPa·s |
organischer Chlorgehalt: | 0,25 Gew.-% |
1,3-Dichlor-2-propanol-Gehalt | 0,004% |
3-Chlor-1,2-propandiol-Gehalt: | 0,003% |
Ein Mischpolymerisatlatex aus 70 Gewichtsteilen 1,1-Di
chlorethen und 30 Gewichtsteilen Acrylsäurebutylester
wird durch Polymerisation von 100 Gewichtsteilen des
Monomerengemisches in 150 Gewichtsteilen der 5%igen
wäßrigen Lösung des Na-Salzes von handelsüblichen sul
fonierten langkettigen Paraffinkohlenwasserstoffen
(Mersolat) unter Zusatz von 2 ccm 1 N H2SO4 und 0,6 Ge
wichtsteilen Natrium-Paraffinsulfinat (Mepasin-Sulfinat)
bei 20°C im Druckautoklav bis zum vollständigen Umsatz
der Monomeren hergestellt. Er zeigt nach einer Poly
merisationsdauer von 15 Stunden einen Polymerisat
gehalt von 39,5%.
100-200 Gewichtsteile dieses Latex werden vermischt mit
5 Gewichtsteilen eines Umsetzungsproduktes aus 2 Mol
Styrol und 1 Mol Phenol mit anschließender Oxethylierung
(ca. 13,5 Ethylenoxideinheiten), und 40-60 Gewichtstei
len einer 50%igen Lösung eines durch Kondensation von
1 Mol Adipinsäure mit 1,05 Mol Diethylentriamin bei 180-200°C
hergestellten Polyamids. Es werden 785-615 Ge
wichtsteile einer Schwerbenzinemulsion, bestehend aus
24,4-18,8 Gewichtsprozent Wasser, 0,6-1,2 Gewichts
prozent Emulgator (ethoxyliertem Laurylalkohol) und 75-80
Gewichtsprozent Schwerbenzin (charakterisiert durch
einen Siedebereich von 140-200°C, vorzugsweise
160-190°C, Zündtemperatur < 30°C), hinzugefügt und mit
20-30 Gewichtsteilen Essigsäure auf pH 4,3-5,0 gebracht.
Außerdem werden 50 bis 100 Gewichtsteile einer 20%igen
Lösung eines aus Epichlorhydrin und Bis-(3-aminopropyl)
methylamin erhaltenen Polykondensats aus Beispiel 1
hinzugefügt. Ein Zusatz von 20 bis 40 Gewichtsteilen
Harnstoff sorgt für gute Druckeigenschaften derartiger
Druckpasten. Zum Schluß werden je nach Farbtiefe bis zu
40 Gewichtsteile eines Kupferphthalocyanin-Pigmentteiges
(C.I. Pigment Blue 15) zugegeben.
Der Ansatz entspricht dem des Beispiels 4, es werden
jedoch anstelle des Produkts aus Beispiel 1 50 bis 100
Gewichtsteile des Vernetzers aus Beispiel 2 eingesetzt.
Der Ansatz entspricht dem von Beispiel 4, es werden
jedoch anstelle des Produkts aus Beispiel 1 50 bis 100
Gewichtsteile des Vernetzers aus Beispiel 3 eingesetzt.
Der Ansatz entspricht dem des Beispiels 4, es werden
jedoch anstelle von Schwerbenzin 300-400 Gewichtsteile
einer 4%igen wäßrigen Hydroxyethylcellulose einge
setzt.
Der Ansatz entspricht dem des Beispiels 4, es werden
jedoch anstelle von Schwerbenzin ca. 70 Gewichtsteile
eines kationischen synthetischen Verdickers mit einem
Gehalt von ca. 30% an aktiver Substanz eingesetzt.
Der Ansatz entspricht dem des Beispiels 4, es werden
jedoch anstelle des Phthalocyaninpigments bis zu 40
Gewichtsteile eines Azopigments (C.I. Pigment Yellow 83
oder C.I. Pigment Red 146) oder bis zu 60 Gewichtsteile
Ruß oder bis zu 400 Gewichtsteile Titandioxid-Pigment
eingesetzt.
Der Ansatz entspricht dem des Beispiels 4; es werden
jedoch anstelle des Phthalocyaninpigments bis zu 200
Gewichtsteile Titandioxidpigment oder bis zu 80 Ge
wichtsteile eines Azopigments (C.I. Pigment Yellow 83
oder C.I. Pigment Orange 34) oder bis zu 80 Gewichts
teile eines Phthalocyaninpigments (C.I. Pigment Blue 15
oder C.I. Pigment Green 7) eingesetzt.
Die Druckpasten der Beispiele 4 bis 10 werden nach dem
Rotationsfilmdruckverfahren mustergemäß auf gewebte oder
gewirkte Textilien aus Baumwolle aufgebracht. Die Drucke
werden 4 Minuten bei 140°C getrocknet. Man erhält Drucke
mit guten Gebrauchseigenschaften bei weichem Griff.
Die Druckpasten, gemäß den Beispielen 4 bis 10, werden
nach dem Siebdruck- oder Rouleauxdruckverfahren muster
mäßig auf Textilien gewebter oder gewirkter Art aus
Baumwolle, Zellwolle oder Mischgespinsten mit synthe
tischen Fasern aus Polyamid, Polyester oder Polyacryl
nitril aufgebracht.
Nach entsprechender Fixierung durch 14tägige Lagerung
bei Raumtemperatur, durch Hitzebehandlung bei 90 bis
150°C, durch neutrales Dämpfen oder mittels eines
alkalischen Bades (3 bis 5 g NaOH 38° B´ je Liter) bei
50 bis 80°C erhält man Drucke mit guten Gebrauchsecht
heiten bei weichem Griff.
Claims (11)
1. Verfahren zum Pigmentdruck auf Faserstoffen, da
durch gekennzeichnet, daß ein Bindemittel auf
Basis
- A) einer halogenhydringruppenfreien basischen höhermolekularen Verbindung,
- B) eines Vernetzers, der aus Polyaminen und Epi chlorhydrin, anschließende Umsetzung mit anor ganischen Basen und anschließende Stabilisie rung mit anorganischen Säuren und/oder Carbon säuren erhalten wird und gegebenenfalls,
- C) eines Homo- oder Copolymerisats einer Vinyl verbindung,
eingesetzt wird.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man ein Bindemittel auf Basis
- A) eines basischen Polyamidamins,
- B) eines Vernetzers, der durch Umsetzung von
B1) einem wasserlöslichen, aliphatischen Polyamin mit primären, sekundären und/oder tertiären Amino- oder Hydroxy-Grup pen oder Gemischen hieraus
mit
B2) einem Epihalogenhydrin oder 1,3-Dihalo gen-2-hydroxy-propan im Molverhältnis von 1,0 bis 1,5 Mol der Kom ponente B2) pro Mol Basenstickstoff der Komponente B1),
B3) Umsetzung der Produkte aus B1) und B2) mit einer anorganischen Base im Molver hältnis von 0,1 bis 0,8 Mol Base pro Mol Halogenhydrin-Gruppe im Produkt aus B1) und B2)
und
B4) Umsetzung der nach B3) erhaltenen basi schen Produkte mit einer anorganischen Säure und/oder einer Carbonsäure bis zu pH-Werten 4
erhalten wird, und gegebenenfalls - C) eines Homo- oder Copolymerisats einer Vinyl
verbindung
eingesetzt wird.
3. Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Vernetzer B) durch
Umsetzung von
- B1) einem wasserlöslichen Polyamin der Formeln (I)
bis (II) oder Gemischen hieraus
worin
R₁, R₄ und R₆ unabhängig voneinander für Wasserstoff oder einen gegebenenfalls durch Hydroxy oder Amino substituierten C₁-C₅-Alkylrest,
R₂, R₃ und R₅ unabhängig voneinander für Wasserstoff, Methyl oder Ethyl,
a, b und e unabhängig voneinander für eine ganze Zahl von 0 bis 4,
c und d unabhängig voneinander für eine ganze Zahl von 1 bis 6
stehen, und/oder
einem durch Polymerisation von 1,2-Alkylen iminen hergestellten Polyalkylnenimin
mit
B2) einem Epihalogenhydrin oder 1,3-Dihalogen-2- hydroxy-propan im Molverhältnis von 1,0 bis 1,5 Mol, bevorzugt 1,0 bis 1,2 Mol, der Komponente B2) pro Mol Basenstickstoff der Komponente B1),
und
B3) Umsetzung der Produkte aus B1) und B2) mit einer anorganischen Base im Molverhältnis von 0,1 bis 0,8 Mol, bevorzugt 0,2 bis 0,6 Mol, Base pro Mol Halogenhydrin-Gruppe des Pro duktes aus B1) und B2)
und
B4) Umsetzung der basischen Produkte B3) mit einer halogenhaltigen anorganischen Säure und/oder einer Carbonsäure bis zu pH-Werten 4, bevorzugt 2 bis 4
erhalten wird.
4. Verfahren gemäß Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die wäßrigen Lösungen des Vernetzers
B) bei einem Feststoffgehalt von 5 bis 35 Gew.-%
eine Viskosität von 15 bis 400 mPa·s bei 25°C auf
weisen.
5. Verfahren gemäß Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß als basisches Polyamidamin A) ein
Kondensationsprodukt, das aus einer C2 bis C10-Di
carbonsäure und Polyaminen mit mindestens 2
Aminogruppen, die zur Amidbildung befähigt sind,
und mindestens einer weiteren primären, sekundären
oder tertiären Aminogruppe erhalten werden und
Molgewichte (w) < 500 aufweisen, verwendet wird.
6. Verfahren gemäß den Ansprüchen 1-5, dadurch gekenn
zeichnet, daß es sich bei den Faserstoffen um Tex
tilien handelt.
7. Verfahren gemäß Ansprüchen 1-5, dadurch gekenn
zeichnet, daß es sich bei den Faserstoffen um sol
che aus Baum- oder Zellwolle handelt.
8. Vernetzer B*, die aus Polyaminen und Epichlor
hydrin, anschließender Umsetzung des Reaktions
produkts mit anorganischen Basen und anschließender
Stabilisierung mit halogenhaltigen anorganischen
Säuren oder Mischungen von halogenhaltigen anorga
nischen Säuren mit Carbonsäuren erhalten werden.
9. Verfahren zur Naßfestausrüstung von Papier, da
durch gekennzeichnet, daß Vernetzer B* gemäß
Anspruch 8 verwendet werden.
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- 1992-01-21 JP JP2903292A patent/JPH05117980A/ja active Pending
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