DE69918289T2

DE69918289T2 - Verfahren und zusammensetzung zum drucken von textilien

Info

Publication number: DE69918289T2
Application number: DE1999618289
Authority: DE
Inventors: Asutosh Nigam
Original assignee: SRI International Inc; Stanford Research Institute
Current assignee: SRI International Inc
Priority date: 1998-04-22
Filing date: 1999-04-22
Publication date: 2005-06-30
Anticipated expiration: 2019-04-23
Also published as: US6291023B1; WO1999054541A8; US20010046824A1; EP1073785A1; US20030062506A1; US7179858B2; EP1073785B1; US20040232377A1; US6478980B2; WO1999054541A1; DE69918289D1; US6776921B2; JP2002512317A

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung ist auf eine Behandlung von Textilien gerichtet und betrifft spezieller ein Verfahren und eine Zusammensetzung zur Behandlung von Textilien, um die Qualität von darauf gedruckten Bildern zu verbessern.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Derzeitige Textilbedruckungstechnologien treffen nicht moderne, zeitsparende, auf den Bedarf eingehende Herstellungsstrategien. Im allgemeinen schließt die herkömmliche Methode zum Bedrucken von Textilien eine Vernetzung eines Färbemittels mit den Cellulosefasern der Textilware selbst ein. Dieser Weg ist dadurch begrenzt, daß er auf Verfahren vertraut, die längere Zeit verbrauchende Stufen einschließen. Außerdem sind die Typen von Substraten und Färbemitteln, die verwendet werden können, begrenzt.
Ein Weg zur Steigerung der Textilbedruckungsgeschwindigkeit schließt die Verwendung von Farbstrahldrucken ein. Farbstrahldrucker sind sehr populär, wenigstens zum Teil wegen ihrer Zuverlässigkeit, ihres relativ ruhigen Arbeitens, ihrer vielseitigen Verwendbarkeit, ihrer grafischen Möglichkeiten, ihrer Druckqualität und ihrer niedrigen Kosten. Außerdem machten Tintenstrahldrucker es möglich, „nach Bedarf" farbig zu drucken, ohne daß man komplizierte Einrichtungen benötigt. Da Tintenstrahldrucken so populär sowohl bei Verwendung daheim als auch bei gewerblicher Verwendung wurden, sind mehrere wasserlösliche Druckfarben verfügbar. Die Druckfarben sind typischerweise aus Wasser und einem Färbemittel zusammengesetzt, üblicherweise einer Farbstoff- oder Pigmentdispersion, und enthalten oftmals eine Anzahl von Additiven, um der Druckfarbe bestimmte Merkmale zu verleihen, z.B. verbesserte Beständigkeit und Fluß-, Schmierbeständigkeit und dergleichen zu verleihen.
Leider ergab die Verwendung von Tintenstrahldrucktechniken zum Bedrucken von Textilien verschiedene Probleme. Zunächst und trotz der großen Zahl von derzeit erhältlichen Tintenstrahldruckfarben haben die Tintenstrahldruckbilder auf Textilien oftmals geringe Qualität. Beispielsweise schmieren die gedruckten Bilder oftmals bei der Handhabung, zeigen Ausbluten (den Eintritt einer Farbe in eine benachbarte Farbe), sind feuchtigkeitsempfindlich und stumpf, d.h. gefärbte Tinten produzieren beim Drucken genau nicht die erwarteten Farbtöne. Außerdem sind gedruckte Bilder oftmals weder wasserfest noch detergensfest, führen zu Ausbleichen des gedruckten Bildes beim Waschen. Gedruckte Textilbilder mit diesen Nachteilen sind völlig unannehmbar für die Textilindustrie, die nicht nur verlangt, daß das Bild wasserbeständig und de tergensbeständig ist, sondern auch, daß die Farben und Farbtöne jene sind, die auf dem Textilgebiet als annehmbar angesehen werden. Außerdem fordert die Textilindustrie, daß während das Färbemittel der Tinte fest an dem Substrat haften muß, es auch nicht die erwünschten Griffeigenschaften des Substrates verändern darf. Diese Kombination von Erfordernissen ist sehr schwierig zu bekommen.
Die Vorbehandlung von Textilien mit einer Lösung, die das Reaktionsprodukt eines mono- oder polyfunktionellen Amins mit ein oder mehreren primären und/oder sekundären und/oder tertiären Aminogruppen mit Cyanid, Dicyanodiamid, Guanidin oder Bisguanidin ist in der EP-A-0 286 597 beschrieben. Die US-A-4,718,918 beschreibt ein Vorbehandlungsverfahren für Textilien, um die Farbe zu verbessern, wobei man polymere Verbindungen verwendet, die man durch die Umsetzung von Epihalogenhydrin mit einem Polyalkylenpolyamin erhalten hat, als Textilbehandlungsmittel. Die DE-A-195 27 100 beschreibt die Behandlung von Textilien oder Papier mit einem wasserlöslichen anionischen Azofarbstoff und einem kationischen Polymerhilfsmittel. Die US-A-4,410,652 betrifft die Verbesserung der Naßfestigkeit von Direktfarbstoffen auf Cellulosesubstraten durch Nachbehandlung mit dem Reaktionsprodukt eines Amins mit Cyanamid, Dicyanodiamid, Guanidin oder Bisguanidin, welches mit einem N-Methylolharzvorläufter weiter reagiert. Die FR.-A-2 473 052 befaßt sich mit Zusammensetzungen für die Behandlung von Textilien und enthält Salze, die aus anionischen Färbemitteln/optischen Aufhellern und einem Guanidin-Formaldehydpolymer gebildet wurden.
Obwohl es Entwicklungen und Verbesserungen auf dem Gebiet des Textildruckes gab, führen die derzeit verwendeten Methoden immer noch nicht zu optimalen Ergebnissen. Somit besteht ein Bedarf hinsichtlich der Technik für eine Textilbehandlung, die die obigen Probleme ausräumen kann, relativ billig ist und allgemein ein mit Tintenstrahl hoher Qualität bedrucktes Bild auf einem Textilsubstrat, vorzugsweise unter Verwendung derzeit erhältlicher Farbstoffe, liefern kann. Die vorliegende Erfindung ist auf diesen Bedarf gerichtet.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung schafft ein neues Verfahren und eine neue Zusammensetzung zur Beschichtung von Textilsubstraten. Wenn man ein Textilsubstrat anwendet, liefert die Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung ein beschichtetes Textilsubstrat, das gedruckte Bilder hoher Qualität ergibt, wenn es mit einer Druckfarbe bedruckt wird, die einen Reaktivfarbstoff mit ionisierbaren und/oder nukleophilen Gruppen enthält, die mit dem Beschichtungsmittel reagieren können. Auf einem Textilsubstrat, das mit der Beschichtungszusammensetzung nach der Erfindung beschichtet ist, gedruckte Bilder sind ausblutungsbeständig, wasserbeständig (z.B. wasserfest), detergensbeständig (z.B. detergensfest) und/oder durch eine verbesserte Farbdichte und verbesserten Farbton gekennzeichnet.
Wir haben nun gefunden, daß es möglich ist, den oben erwähnten Bedarf im Stand der Technik zu befriedigen, indem man eine Beschichtungszusammensetzung vorsieht, die leicht auf eine Vielzahl von Textilsubstraten aufgebracht werden kann und dann wirksam beim Drucken das Färbemittel bindet und so wirtschaftlich effizient ein Mittel zur Bearbeitung von Textilien bekommt und so die Produktion einer qualitativ hochwertigen Bedruckung erleichtert.
Wir haben auch gefunden, daß es möglich ist, ein bedrucktes Textilsubstrat zu bekommen, das hohe Qualität hat (besonders in Bezug auf die optische Dichte und den Glanz des gedruckten Bildes) und daß es ausblutungsbeständig, wasserbeständig (z.B. wasserfest) und detergensbeständig (z.B. detergensfest) ist.
Wir haben auch gefunden, daß es möglich ist, ein Verfahren zum Beschichten von Textilien unter Verwendung der Beschichtungszusammensetzungen nach der Erfindung zu bekommen.
Weiterhin haben wir auch gefunden, daß es möglich ist, ein Verfahren zum Bedrucken eines beschichteten Textilsubstrats bereitzustellen, um wasserbeständige (z.B. wasserfeste) und/oder detergensbeständige (z.B. detergensfeste) Bilder darauf zu drucken.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung bekommt man ein Verfahren zur Herstellung eines für das Bedrucken geeigneten Textilsubstrats mit den Stufen, in denen man auf der Oberfläche eines Textilsubstrats eine Beschichtungszusammensetzung aufbringt, die ein Beschichtungsmittel aus der Gruppe enthält, die aus (a) einem Gemisch eines Azetidiniumpolymers und eines Guanidinpolymers und einer Säure in einer ausreichenden Menge, um einen pH-Wert unter etwa 7,0 zu bekommen, (b) einem Copolymer eines Azetidiniummonomers und eines Guanidinmonomers und (c) einem Azetidiniumpolymer, das ein Poly-(aminoamid)-Epichlorhydrinharz sowie bis zu etwa 50 Gew.-% eines filmbildenden Bindemittels besteht.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Textilsubstrat, das mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung behandelt wurde, bereitgestellt.
Nach noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung bekommt man eine Textilbeschichtungszusammensetzung, die eine wäßrige Formulierung
eines Beschichtungsmittels, das aus der Gruppe ausgewählt ist, welche aus (a) einem Gemisch eines Azetidiniumpolymers und eines Guanidinpolymers sowie einer Säure in einer ausreichenden Menge, um einen pH-Wert unter etwa 7,0 zu bekommen, (b) einem Copolymer eines Azetidiniummonomers und eines Guanidinmonomers und (c) einem Azetidiniumpolymer, das ein Poly-(aminoamid)-Epichlorhydrinharz ist, besteht,
einen optischen Aufheller und
ein filmbildendes Bindemittel enthält.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung bekommt man ein Textilprodukt, das nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung erhältlich ist.
Weitere Ziele, Vorteile und neue Merkmale der Erfindung werden teilweise in der folgenden Beschreibung ausgeführt und teilweise dem Fachmann beim Lesen des Nachfolgenden offenbar oder können durch Praktizieren der Erfindung gelernt werden.
ARBEITSWEISEN ZUR DURCHFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Definitionen und Nomenklatur:
Es muß bemerkt werden, daß, wie in dieser Beschreibung und in den angefügten Ansprüchen verwendet, die Einzahlformen „ein", „eine", „der", „die", das" usw. auch die Pluralbedeutungen einschließen, wenn nicht der Kontext klar anderweitig entscheidet. So bedeutet beispielsweise Bezugnahme auf „eine Färbemittel-reaktive Komponente" in einer Zusammensetzung, daß auch mehr als eine Färbemittel-reaktive Komponente in der Zusammensetzung vorliegen kann, Bezugnahme auf „ein Färbemittel" in einer Zusammensetzung bedeutet, daß auch mehr als ein Färbemittel in der Zusammensetzung vorliegen kann, Bezugnahme auf „ein Polymer" schließt Kombinationen verschiedener Polymere ein, usw.
„Textil" oder „Textilsubstrat", wie hier benutzt, bedeutet irgendein Textilmaterial auf – Cellulosebasis oder Nichtcellulosebasis, das für die Verwendung als ein Drucksubstrat in Verbindung mit den Beschichtungen und/oder Methoden der Erfindung geeignet ist. Im allgemeinen wurde das Textilsubstrat, wo dies geeignet ist, innen und/oder außen vor einer Anwendung der Zusammensetzungen der Erfindung geschlichtet.
Der Begriff „behandeltes Textilsubstrat", „beschichtetes Textilsubstrat", „behandeltes Textilsubstrat" und „beschichtetes Textilsubstrat" wird allgemein hier verwendet, um ein Textilsubstrat zu bezeichnen, das mit etwas behandelt wird, d.h. auf dessen Oberfläche etwas aufgebracht wurde und/oder das ganz oder teilweise mit einem Überzug nach der vorliegenden Erfindung gesättigt ist, um eine verbesserte Druckleistung zu erzielen, besonders unter Bezugnahme auf die Wasserbeständigkeit, (z.B. Wasserechtheit), Detergensbeständigkeit (z.B. Detergensechtheit), Helligkeit usw. Die Beschichtung kann als eine Vorbehandlung aufgebracht werden, d.h. vor dem Drucken, gleichzeitig mit dem Drucken oder als eine Nachbehandlung. Vorzugsweise wird die Beschichtung auf dem Substrat in einer getrennten Beschichtungsarbeit vor dem Bedrucken, typischerweise in Mengen im Bereich von fünfzig (50) bis fünfhundert (500) pound je Tonne Substrat aufgebracht.
„Beschichtungszusammensetzung", wie hier verwendet, bedeutet allgemein eine Zusammensetzung nach der Erfindung, die ein Beschichtungsmittel, wie hier beschrieben, enthält. Die Beschichtungszusammensetzung kann Komponenten zusätzlich zu den hier beschriebenen Beschichtungsmitteln enthalten, wie Bindemittel, Färbemittel usw. Die Verwendung des Begriffes „beschichten" in dem Begriff „Beschichtungszusammensetzung" ist nicht auf das Vorhandensein der Zusammensetzung auf einer Oberfläche eines Textilsubstrats beschränkt, sondern soll auch bedeuten, ein Textilsubstrat einzuschließen, das mit der Zusammensetzung infiltriert wurde, so daß die Zusammensetzung in den Fasern des behandelten Substrats vorliegt. Ungeachtet spezieller anderer Angaben wird „beschichten" in Bezug auf die Beschichtungszusammensetzungen und Beschichtungsmittel nach der Erfindung nur als Bequemlichkeitsbegriff verwendet und soll nicht bezüglich der Aufbringungsweise der Zusammensetzungen nach der Erfindung oder ihre Endposition auf und/oder in einem behandelten Textilsubstrat beschränken.
„Eine Tinte oder Druckfarbe auf wäßriger Basis" bedeutet eine solche, die aus einem wäßrigen Trägermedium und einem Färbemittel, wie einem Farbstoff oder einer Pigmentdispersion zusammengesetzt ist. Ein wäßriges Trägermedium besteht aus Wasser oder einem Gemisch von Wasser und einem oder mehreren wasserlöslichen organischen Lösungsmitteln. Beispiele von Druckfarbenzusammensetzungen auf wäßriger Basis sind nachfolgend im einzelnen beschrieben.
„Färbemittel", wie hier verwendet, bedeutet die Einbeziehung von Farbstoffen, Pigmenten, Farben usw., die für die Verwendung mit den Beschichtungsmitteln und -zusammensetzungen nach der Erfindung brauchbar sind.
Der Begriff „Färbemittel-reaktive Komponente", wie hier verwendet, bedeutet eine Komponente (z.B. einen chemischen Rest) eines Beschichtungsmittels nach der Erfindung, die mit einem ausgewählten Färbemitel, besonders einem Färbemittel mit einer nukleophilen und/oder ionisierbaren Gruppe, unter Bildung eines Beschichtungsmittel/Färbemittel-Komplexes reagieren kann. Der Beschichtungsmittel/Färbemittel-Komplex wird über eine kovalente, elektrostatische oder ionische Bindung zwischen dem Färbemittel-reaktiven Beschichtungsmittel und dem Färbemittel gebildet. Wenn ein Beschichtungsmittel mit einer Färbemittel-reaktiven Komponente und einem ausgewählten Färbemittel einen Beschichtungsmittel-färbenden Komplex bildet, ist im Kontext eines gedruckten Bildes auf einem Textilsubstrat die Verbindung zwischen dem Färbemittel und der Farb-reaktiven Komponente des Beschichtungsmittels wirksam, besonders in Beziehung zu der Wasserechtheit, Detergensbeständigkeit, verbesserten optischen Dichte, verbesserten Helligkeit usw.
Der Begriff „organisches Lösungsmittel" wird hier in seinem üblichen Sinn verwendet, um eine flüssige organische Verbindung, typischerweise ein monomeres organisches Material in der Form einer Flüssigkeit, vorzugsweise einer relativ nichtviskosen Flüssigkeit zu bezeichnen, deren Molekularstruktur Wasserstoffatome, Kohlenstoffatome und gegebenenfalls auch andere Atome enthält und die Feststoffe, Gase oder Flüssigkeiten lösen kann.
Der Begriff „signifikant", wie hier unter Bezugnahme auf „signifikant verbesserte Helligkeit" oder „signifikant verbesserte Wasserechtheit" bedeutet allgemein einen Unterschied in einem quantifizierbaren, meßbaren oder anderweitig feststellbaren Parameter, z.B. der optischen Dichte, LAB-Grafiken (Farbkugel), Punktausbreitung, Ausbluten zwischen den beiden Gruppen, die verglichen werden (z.B. unbehandelte gegenüber behandelten Textilsubstraten), d.h. statistisch signifikante Verwendung von statistischen Standardtests. Beispielsweise wird der Grad visueller Feststellung oder Wasserbeständigkeit in einem behandelten Textilsubstrat, wie in einem Druckassay festgestellt, unter Verwendung von Standardmethoden quantifiziert werden und kann der Grad an „Dochtwirkung" oder Wasserbeständigkeit unter verschiedenen Bedingungen sowohl gegenüber den behandelten als auch gegenüber den unbehandelten Textilsubstraten verglichen werden, um statistisch signifikante Unterschiede festzustellen.
Der Begriff „fluidbeständig", wie er hier verwendet wird, um den Widerstand von Textilsubstrat gegen Durchdringung von einem Fluid zu beschreiben, wobei der Begriff „Wasserechtheit" speziell den Widerstand eines Textilsubstrats gegen Durchdringung von einem Fluid bedeutet.
Der Begriff „wasserfest" oder „wasserecht" wird hier verwendet, um eine Form von Wasserbeständigkeit zu beschreiben und wird normalerweise verwendet, um die Natur der Druckfarbenzusammensetzung nach dem Trocknen auf einem Substrat zu beschreiben. Im allgemeinen bedeutet „wasserecht", daß die getrocknete Zusammensetzung in Wasser im wesentlichen unlöslich ist, so daß nach Berührung mit Wasser die getrocknete Druckfarbe wenigstens etwa 70%, vorzugsweise wenigstens etwa 85% und stärker bevorzugt wenigstens etwa 95% der optischen Dichte behält.
Der Begriff „detergensbeständig" wird hier verwendet, um die Natur der Druckfarbenzusammensetzung nach Behandlung mit Detergens (z.B. während des Waschens) zu beschreiben. „detergensecht" soll einen besonders hohen Grad an „Detergensbeständigkeit" ausdrücken und wird allgemein verwendet, um auszudrücken, daß die getrocknete Zusammensetzung im wesentlichen unlöslich in Wasser ist, so daß bei Kontakt mit Wasser die getrocknete Druckfarbe oder Tinte wenigstens zu etwa 70%, vorzugsweise wenigstens etwa 85% und stärker bevorzugt wenigstens etwa 95% der optischen Dichte behält.
Der Begriff „Ausblutungsbeständigkeit" bedeutet die Verzögerung des Eindringens von Wasser in ein Textilsubstrat, wobei diese Verzögerung mit einer Erzeugung einer hydrophoben Oberfläche mit niedriger Energie an der Grenzfläche zwischen Textilfaser und Wasser verbunden ist, wobei der Kontaktwinkel, der zwischen einem Tropfen Öl und der Oberfläche gebildet wird, zunimmt und somit die Benetzbarkeit abnimmt. Kontaktwinkel sind, wie gezeigt wurde, empfindlich gegen molekulare Packung, Oberflächenmorphologie und chemische Beschaffenheit des Textilsubstrats und irgendwelcher zugegebener Komponenten.
Der Begriff „Scheuerbeständigkeit" meint normalerweise eine Eigenschaft der Druckfarbenzusammensetzung nach Trocknen auf einem Substrat, spezieller die Fähigkeit eines gedruckten Bildes, mit dem Substrat verbunden zu bleiben, auf welches es gedruckt wurde, trotz Ausübung von Kraft (z.B. durch Scheuern) auf das gedruckte Bild. Im allgemeinen bedeutet „Scheuerbeständigkeit", daß die getrocknete Druckfarbenzusammensetzung im wesentlichen beständig gegen Scheuerkraft ist, so daß die getrocknete Druckfarbe wenigstens zu etwa 70%, vorzugsweise wenigstens etwa 85% und stärker bevorzugt wenigstens etwa 95% der optischen Dichte nach Scheuern des gedruckten Bildes behält.
Der Begriff „Alkyl", wie er hier verwendet wird, bedeutet eine verzweigte oder unverzweigte gesättigte Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 24 Kohlenstoffatomen, wie Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, Isobutyl, t-Butyl, Octyl, Decyl, Tetradecyl, Hexadecyl, Eicosyl, Tetracosyl usw. sowie Cycloalkylgruppen, wie Cyclopentyl, Cyclohexyl usw. Der Begriff „niedermolekulares Alkyl" soll eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeuten.
Der Begriff „Alkylen", wie er hier verwendet wird, soll eine difunktionelle verzweigte oder unverzweigte gesättigte Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 24 Kohlenstoffatomen einschließlich ohne Beschränkung Methylen, Ethylen, Ethan-1,1-diyl, Propan-2,2-diyl, Propan-1,3-diyl, Butan-1,3-diyl und dergleichen, bedeuten. „Niedermolekulares Alkylen" bedeutet eine Alkylengruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen.
Der Begriff „Alkoxy", wie er hier verwendet wird, soll eine Alkylgruppe bedeuten, die über eine einfache endständige Etherbindung gebunden ist, d.h. eine „Alkoxy"-Gruppe kann als -OR definiert werden, wenn R Alkyl ist, wie oben definiert. Eine „niedermolekulare Alkoxy"-Gruppe soll eine Alkoxygruppe bedeuten, die 1 bis 6 Kohlenstoffatome enthält.
„Halo" oder „Halogen" bedeutet Fluor, Chlor, Brom oder Jod und betrifft gewöhnlich Halogensubstitution für ein Wasserstoffatom in einer organischen Verbindung.
Der Begriff „polymer" wird hier in seinem üblichen Sinne verwendet, um eine Verbindung mit zwei oder mehr Monomereinheiten zu bezeichnen, und soll Homopolymere sowie Copolymere einschließen. Der Begriff „monomer" wird hier verwendet, um Verbindungen zu bezeichnen, die nicht polymer sind.
„Gegebenenfalls" bedeutet, daß der anschließend beschriebene Fall oder Umstand eintreten kann oder nicht eintritt und daß die Beschreibung Umstände einschließt, bei denen der Fall oder Umstand auftritt, und auch Fälle, in denen er nicht auftritt. Beispielsweise bedeutet der Ausdruck „gegebenenfalls substituierter" aromatischer Ring, daß der aromatische Ring substituiert sein kann, aber nicht substituiert sein muß und daß die Beschreibung sowohl einen unsubstituierten aromatischen Ring als auch einen aromatischen Ring, der ein oder mehrere Substituenten trägt, einschließt.
Überblick über die Erfindung:
Die vorliegende Erfindung beruht auf der Feststellung, daß eine Beschichtungszusammensetzung, die ein Beschichtungsmittel enthält, welches (a) ein Gemisch eines Azetidiniumpolymers und eines Guanidinpolymers und einer Säure in ausreichender Menge, um einen pH-Wert unter etwa 7,0 zu bekommen, (b) ein Copolymer eines Azetidiniummonomers und eines Guanidinmonomers oder (c) ein Azetidiniumpolymer, welches ein Poly-(aminoamid)- Epichlorhydrinharz ist, und bis zu etwa 40 Gew.-% eines filmbildenden Bindemittels ist, verwendet werden kann, um ein Textilsubstrat zu behandeln, um die Qualität darauf gedruckter Bilder signifikant zu verbessern. Ein Textilsubstrat, das mit einem Beschichtungsmittel nach der Erfindung behandelt wurde, kann Druckbilder hoher Qualität mit verbesserter Farbechtheit liefern, d. h. die gedruckten Bilder verlaufen nicht, wenn sie Feuchtigkeit und/oder Detergenzien ausgesetzt werden, wie es ein Ergebnis der im wesentlichen nicht reversiblen Bindung eines wäßrigen Färbemittels an bildverbesserndes Mittel ist, welches in der bildverbessernden Zusammensetzung vorliegt. Diese Bilder werden daher als „wasserbeständig" (z.B. wasserecht) und/oder detergensbeständig (z.B. detergensecht) infolge der Merkmale des gedruckten Bildes nach Behandlung mit Wasser und/oder Detergens gekennzeichnet.
Die beschichteten Textilsubstrate nach der Erfindung können mit herkömmlichen Textildruckverfahren verwendet werden oder können mit Digitaldrucktechniken, wie Tintenstrahldrucken (einschließlich Tropfen-auf-Bedarf-Drucken und kontinuierlichem Drucken) verwendet werden, um äußerst brillante gedruckte Bilder zu bekommen, die signifikant in Farbqualität, beispielsweise Farbdichte und Farbton, verbessern. Die Beschichtungsmittel und -zusammensetzungen nach der Erfindung ergeben somit eine Anzahl von Vorteilen gegenüber herkömmlichen Textildruckmethoden.
Die Beschichtungsmittel, die Zusammensetzungen, Methoden der Textilsubstratbehandlung unter Verwendung der hier beschriebenen Zusammensetzungen, und andere Merkmale der Erfindung werden nun in größeren Einzelheiten nachfolgend beschrieben.
Beschichtungszusammensetzungen:
Im allgemeinen ist die Beschichtungszusammensetzung nach der Erfindung aus einem Beschichtungsmittel aufgebaut, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die (a) aus einem Gemisch eines Azetidiniumpolymers und eines Guanidinpolymers sowie einer Säure in einer ausreichenden Menge, um einen pH-Wert unter etwa 7,0 zu bekommen, (b) einem Copolymer eines Azetidiniummonomers und eines Guanidinmonomers und (c) einem Azetidiniumpolymer, das ein Poly-(aminoamid)-Epichlorhydrinharz ist, einem optischen Aufheller und bis zu etwa 40 Gew.-% eines filmbildenden Bindemittels ist. Im allgemeinen haben die Beschichtungsmittel eine Färbemittel-reaktive Komponente, die in der Lage ist, mit einem ausgewählten Färbemittel zu reagieren, besonders einem Färbemittel mit einer nukleophilen und/oder ionisierbaren Gruppe, um einen Komplex von Beschichtungsmittel und Färbemittel durch eine kovalente, elektrostatische oder ionische Bindung zu bilden. Die Bindung des Beschichtungsmittels und des Färbemittels verleihen Ausblutungsbeständigkeit, Wasserbeständigkeit (z.B. Wasserechtheit), Detergensbeständigkeit (z.B. Detergensechtheit) und andere erwünschte Eigenschaften für das bedruckte, behandelte Textilsubstrat. Außer dem Beschichtungsmittel können die Beschichtungszusammensetzungen Bestandteile, wie Pigmente und andere Additive, enthalten.
Im allgemeinen können die Zusammensetzungen leicht aus im Handel erhältlichen Ausgangsmaterialien und/oder Reagenzien hergestellt werden, sind mit zusätzlichen Bindemitteln oder Additiven verträglich, können mit Textilsubstraten auf unterschiedlicher Basis verwendet werden, sind mit einer Vielzahl von Druckmethoden vereinbar, schließen herkömmliches Textildrucken sowie digitale Druckmethoden ein (besonders Tintenstrahldrucken einschließlich der „Tropf-auf-Bedarf" und einschließlich kontinuierlichen Druckens) und können auch mit bestehenden gewerblichen Textilbeschichtungsverfahren und -ausrüstungen verwendet werden. Die Beschichtungszusammensetzungen sind billig herzustellen, und relativ kleine Mengen sind erforderlich, um ein beschichtetes Textilsubstrat mit den Vorteilen, die hier beschrieben wurden, zu erhalten. Die Beschichtungszusammensetzungen sind auch leicht zu handhaben infolge ihrer Löslichkeit in Wasser (die aktiven Beschichtungsmittel sind hydrophile Polymere), und sie erfordern nicht die Verwendung großer Volumina organischer Lösungsmittel. Die Beschichtungszusammensetzungen besitzen auch gute Filmbildungseigenschaften.
Die behandelten Textilsubstrate, die unter Verwendung der Beschichtungszusammensetzungen nach der Erfindung hergestellt wurden, zeigen verbesserte Stabilität bei längerer Lagerung und in einigen Fällen verbesserte Dauerhaftigkeit, wie erkennbar durch verbesserte Festigkeit, z.B. Reißfestigkeit. Das behandelte Textilsubstrat verfärbt sich nicht oder gilbt nicht und behält einen hohen Grad an Helligkeit während ausgedehnter Zeitdauer. Mit den Beschichtungszusammensetzungen der Erfindung behandelte Textilsubstrate reagieren rasch mit einer Anzahl von Färbemittel auf wäßriger Basis und liefern so ein vielseitiges Beschichtungssystem für die Verwendung mit einer großen Vielzahl verfügbarer Färbemittel. Da das Färbemittel rasch mit den Beschichtungszusammensetzungen reagiert, erfordert außerdem das bedruckte Substrat nicht eine getrennte Härtungsstufe, sondern ist eher schnelltrocknend. Diese Schnelltrocknungseigenschaft ergibt gedruckte Bilder, die „nichtklebend" sind und so dem bedruckten Textilsubstrat unmittelbar nach dem Drucken eine Handhabung, wie beispielsweise ein Stapeln, erlauben. Das behandelte Textilsubstrat nach der Erfindung kann auch verwendet werden, um Bilder mit variierenden Glanzgraden je nach den Pigmentvariationen herzustellen.
Zusätzlich zu ihrer Wasserechtheit sind die mit einer Beschichtungszusammensetzung nach der Erfindung behandelten Textilsubstrate äußerst ausblutungsbeständig (wie ersichtlich durch kleine Punktgrößenmessungen, d.h. sie haben weniger Saugwirkung), sind detergensbeständig und scheuerbeständig.
Die verschiedenen Komponenten der Beschichtungszusammensetzungen nach der Erfindung werden nun beschrieben.
1. Beschichtungsmittel
Beschichtungsmittel in den Beschichtungszusammensetzungen der Erfindung umfassen allgemein ein Azetidiniumpolymer, ein Poly-(aminoamid)-Epichlorhydrinharz, ein Copolymer eines Azetidiniummonomers und eines Guanidinmonomers oder ein Gemisch eines Azetidiniumpolymers und eines Guanidinpolymers. Im allgemeinen macht das Beschichtungsmittel etwa 1 Gew.-% bis 100 Gew.-%, typischerweise 50 Gew.-% bis 95 Gew.-%, vorzugsweise 70 Gew.% bis 95 Gew.-% der Beschichtungszusammensetzung nach dem Trocknen auf einem Substrat aus.
A) Azetidiniumpolymere
Ein „Azetidiniumpolymer" ist ein Polymer mit monomeren Untereinheiten, die einen substituierten oder unsubstituierten Azetidinring (d.h. einen viergliedrigen stickstoffhaltigen Heterozyklus) enthalten. Im allgemeinen sind die hier brauchbaren Azetidiniumpolymere aus Monomereinheiten mit der Strukturformel (I) aufgebaut:
worin R¹ und R² unabhängig voneinander niedermolekulares Alkylen bedeuten, X^– ein anionisches, organisches oder anorganisches Gegenion ist und Y¹, Y² und Y³ aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Wasserstoff, Hydroxyl, Halogen, Alkoxy, Alkyl, Amino, Carboxy, Acetoxy, Cyano und Sulfhydryl ausgewählt sind. Bevorzugte derartige Polymere sind solche, worin R¹ und R² Methylen bedeuten, X^– aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Halogenid, Acetat, Methansulfonat, Succinat, Citrat, Malonat, Fumarat, Oxalat und Hydrogensulfat besteht, Y¹ und Y³ unabhängig voneinander Wasserstoff oder niedermolekulares Alkyl bedeuten und Y² Wasserstoff oder Hydroxyl ist. In besonders bevorzugten Azetidiniumpolymeren sind hier Y¹ und Y³ Wasserstoff und Y² Hydroxyl.
Das Azetidiniumpolmyer kann ein Homopolymer sein oder es kann ein Copolymer sein, worin eine oder mehrere Nichtazetidiniummonomereinheiten in die Polymerstruktur eingearbeitet sind. Eine Anzahl von Comonomeren kann verwendet werden, um geeignete Azetidiniumcopolymere für die Verwendung hier zu bilden; ein besonders bevorzugtes Azetidiniumcopolymer jedoch ist Aminoamidazetidinium. Weiterhin kann das Azetidiniumpolymer im wesentlichen geradkettig sein oder es kann verzweigt oder vernetzt sein.
Azetidiniumpolymere können an Färbemittel auf zwei unterschiedlichen Wegen binden. Erstens kann das Azetidiniumpolymer an Färbemittel über eine ionische Wechselwirkung binden, bei der das Färbemittel anionische Gruppen liefert, wie Carboxy oder Sulfonat, die mit den Polymergegenionen (X^– in der Formel (I) oben) einen Ionenaustausch vornehmen können und so das Färbemittel an das Textilsubstrat über eine Wechselwirkung vom elektrostatischen Typ binden. Zweitens können in dem Färbemittel vorhandene nukleophile Gruppen mit den Azetidiniumgruppen des Polymers über eine Ringöffnungsreaktion reagieren. Eine charakteristische Ringöffnungsreaktion eines Azetidiniumpolymers der Erfindung kann folgendermaßen erläutert werden:
Das Färbemittel (o-Nuc^–) bindet somit kovalent an das Beschichtungsmittel und bildet einen Komplex von vernetztem Beschichtungsmittel und Färbemittel. Das so auf ein beschichtetes Textilsubstrat aufgebrachte Färbemittel wird rasch und irreversibel an das Textilsubstrat gebunden.
Der Prozentsatz an reaktiven Azetidiniumgruppen in dem Polymer kann in einer gesteuerten Weise eingestellt werden, um die Anzahl an reaktiven Gruppen in dem Polymer zuzuschneiden. Azetidiniumgruppen sind unempfindlich gegenüber pH-Veränderungen. Solche Gruppen sind jedoch äußerst empfindlich gegenüber der Anwesenheit von anionischen und nukleophilen Stoffen. In einigen Fällen kann es erwünscht sein, die Reaktionsbedingungen einzustellen, die verwendet werden, um das Azetidiniumpolymer herzustellen (z.B. durch Anhebung des pH-Wertes) und anionische Gruppen in dem Polymer zu erzeugen, die dann teilhaben an intramolekularer Vernetzung.
Ein bevorzugtes Azetidiniumpolymer für die Verwendung bei der vorliegenden Erfindung ist in Formel (II) gezeigt
Kommerziell verfügbare derartige Polymere sind z.B. "AMRES", erhältlich bei Georgia Pacific Resins, Inc., Atlanta, GA, „KYMENE" von Hercules, Inc., Wilmington, DE, und „Polycup", auch von Hercules, Inc. Diese Azetidiniumpolymeren werden allgemein als Poly-(aminoamid)-Epichlorhydrin(PAE)-Harze bezeichnet, solche Harze werden typischerweise durch Alkylierung eines wasserlöslichen Polyamids, das sekundäre Aminogruppen enthält, mit Epichlorhydrin hergestellt. Andere geeignete Azetidiniumpolymere werden dem Fachmann bekannt sein und/oder in den relevanten Texten, Patentdokumenten und Literaturstellen beschrieben sein, siehe z.B. Moyer et al. in Wet Strength In Paper And Paperboard, Tappi Monographie Reihe Nr. 29, Tappi Press, CH 3, Seiten 33–37 (1965), Chan in Tappi Wet And Dry Strength Short Course, Tappi Press, Atlanta, 13.–15. April 1988, und Espy in Wet Strength Resins And Their Application, Herausgeber Lock L. Chan, Tappi Press, Atlanta, GA (1994).
(B) Guanidinpolymere
Die Guanidinogruppe ist extrem basisch, besitzt ein pKa von etwa 12–13. Polyguanidine für die Verwendung nach der Erfindung werden typischerweise als Säuresalze bereitgestellt, worin die Iminstickstoffatome größtenteils in protonierter Form vorliegen.
Im allgemeinen sind Guanidinpolymere, die als Beschichtungsmittel in der vorliegenden Erfindung brauchbar sind, entweder Homopolymere oder Copolymere. Alle Guanidinpolymere hier umfassen sich wiederholende Monomereinheiten mit der Strukturformel
worin R³ Wasserstoff oder niedermolekulares Alkyl ist und R⁴ Wasserstoff, Alkyl, Alkoxy oder Hydroxyl-substituiertes Alkoxy ist. Vorzugsweise sind R³ und R⁴ Wasserstoff. Besonders bevorzugte Guanidinpolymere für die Verwendung hier sind solche mit Monomereinheiten der Strukturformel (IV)
worin n eine ganze Zahl im Bereich von 1 bis 10 einschließlich ist, R³ Wasserstoff oder niedermolekulares Alkyl ist und R⁴ Wasserstoff, Alkyl, Alkoxy oder Hydroxyl-substituiertes Alkoxy ist. Vorzugsweise sind R³ und R⁴ Wasserstoff.
Ein besonders bevorzugtes Guanidinpolymer für die Verwendung in den Verfahren und Zusammensetzungen der Erfindung hat die Strukturformel (IV), worin R³ und R⁴ H sind und n 6 ist (3,12-Diimino-2,4,1,13-tetraazatetradecandiimidamid), das unter den Handelsnamen „BAQUACIL" und „VANTOCIL" bei der Zeneca, Inc. erhältlich ist.
Polyguanidinpolymere nach der Erfindung reagieren elektrostatisch mit anionischen Gruppen, die in dem Farbstoff vorhanden sind, über Ionenaustauschwechselwirkungen, um rasch und irreversibel anionische Farbstofftypen an bedruckte Textilsubstrate zu binden, die mit solchen Polymeren beschichtet werden.
(C) Gemische von Azetidiniumpolymeren und Guanidinpolymeren
Bei einer Ausführungsform umfaßt das Beschichtungsmittel ein Gemisch eines Azetidiniumpolymers und eines Guanidinpolymers und bis zu etwa 40 Gew.-% eines filmbildenden Bindemittels. Die beiden Polymere können in irgendeinem geeigneten Verhältnis in Bezug aufeinander vorhanden sein. Die relativen Mengen von Polyguanidin und Polyazetidinium können im Bereich von etwa 0,05% Polyguanidin/99,95% Polyazetidinium bis zu 0,05% Polyazetidinium/99,95% Polyguanidin liegen. Die tatsächlichen relativen Mengen an Polyguanidin und Polyazetidinium werden nach der Zusammensetzung der zu verwendenden Druckfarbe variieren, (z.B. der Natur des Färbemittels in der Druckfarbe), je nach der Natur des Textilsubstrats und anderer Faktoren, die die Verwendung der Polymere beeinflussen, wie der relative Marktpreis für jedes Polymer. Im allgemeinen ist es bevorzugt, eine kleinere Menge Guanidin in Bezug auf Azetidinium zu verwenden.
Bei dieser Ausführungsform ist es wichtig, daß der pH-Wert der Beschichtungszusammensetzung sauer ist, da die Zusammensetzung dazu neigt, bei basischem pH-Wert zu gelieren. Wenn erforderlich, dann sollte eine Säure zu der Beschichtungszusammensetzung zugegeben werden, um zu gewährleisten, daß der pH-Wert unter 7,0 liegt, vorzugsweise geringer als etwa 5,5 ist und am meisten bevorzugt im Bereich von etwa 1,0 bis 5,5 liegt. Geeignete Säuren sind beispielsweise Schwefelsäure, Chlorwasserstoffsäure, Essigsäure und dergleichen.
Obwohl es auf der Hand liegt, daß irgendeines einer Anzahl von Azetidinium- oder Guanidinpolymeren verwendet werden kann, um die Beschichtungszusammensetzungen und beschichteten Textilsubstrate, die hier beschrieben sind, herzustellen, ist ein bevorzugtes Polymer ein Poly-(aminoamid)-azetidiniumpolymer, wie z.B. ein Polymer auf Polyazetidniumchloridbasis, wie ein Polyamid-polyamin-Epichlorhydrinharz.
(D) Copolymere von Azetidiniummonomeren und Guanidinmonomeren
Bei einer anderen Ausführungsform ist das Beschichtungsmittel ein Copolymer einer Azetidiniummonomereinheit und einer Guanidinmonomereinheit und bis zu etwa 40 Gew.-% eines filmbildenden Bindemittels. Im allgemeinen hat die Azetidiniummonomereinheit die Strukturformel (I)
worin R¹ und R² unabhängig voneinander niedermolekulares Alkylen sind, X^– ein anionisches, organisches oder anorganisches Gegenion ist und Y¹, Y² und Y³ aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Wasserstoff, Hydroxyl, Halogen, Alkoxy, Alkyl, Amino, Carboxy, Acetoxy, Cyano und Sulfhydryl besteht. Bevorzugte Monomere sind solche, worin R¹ und R² Methylen sind, X^– aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Halogenid, Acetat, Methansulfonat, Succinat, Citrat, Malonat, Fumarat, Oxalat und Hydrogensulfat besteht, Y¹ und Y³ unabhängig voneinander Wasserstoff oder niedermolekulares Alkyl sind und Y² Wasserstoff oder Hydroxyl ist. In besonders bevorzugten Azetidiniummonomeren sind Y¹ und Y³ Wasserstoff und Y² ist Hydroxyl. Das Guanidinmonomer hat die Strukturformel (III)
oder die Strukturformel (IV)
worin R³, R⁴ und n wie oben definiert sind.
Das Verhältnis von Azetidiniummonomeren zu Guanidinmonomeren in dem Copolymer wie auch die Verteilung einer jeden Monomertype in dem Copolymer können gemäß einer Anzahl von Faktoren variiert werden und können beispielsweise für die Verwendung mit speziellen Färbemitteln mit bestimmten Ionentypen und/oder nukleophilen Gruppen zugeschnitten werden. Die genaue Zusammensetzung des Copolymers kann auch variiert werden, um am besten die Natur des zu beschichtenden Textilsubstrats zu treffen.
2. Filmbildende Bindemittel
Die Textilbeschichtungszusammensetzungen nach der Erfindung enthalten ein filmbildendes Bindemittel. Unter „filmbildendes Bindemittel" versteht man eine Substanz, die verbesserte Festigkeit eines Textilsubstrats bei Aufbringung der Substanz auf dem Substrat ergibt. „Filmbildende Bindemittel", die in Verbindung mit den Beschichtungszusammensetzungen nach der Erfindung verwendet werden, enthalten irgendein filmbildendes Bindemittel, das mit dem Beschichtungsmittel und anderen Komponenten der Zusammensetzung verträglich ist. Beispiele von filmbildenden Bindemitteln sind, wenn auch nicht notwendigerweise einschränkend, Polysaccharide und deren Derivate, wie Stärken, Cellulosepolymere, Dextran usw., Polypeptide (z. B. Kollagen und Gelatine), sowie synthetische Polymere, besonders synthetische Vinylpolymere, wie Poly-(vinylalkohol), Poly-(vinylphosphat), Poly-(vinylpyrrolidon), Vinyl-Pyrrolidon-Vinylacetatcopolymere, Vinylalkohol-Vinylacetatcopolymere, Vinylpyrrolidon-Styrolcopolymere und Poly-(vinylamin) sowie kationische filmbildende Bindemittel, wie quaternierte Vinylpyrrolidon-Dimethylaminoethyl-Methacrylatcopolymere, Dimethylaminoethyl-Methacrylat-Comethylmethacrylat, Polydiallyldimethyl-Ammoniumchlorid und quaternisierte Vinylpyrrolidon-Dimethylaminoethyl-Methacrylatcopolymere, Dimethylaminoethyl-Methacrylat-Comethylmethacrylat, Polydiallyldimethylammoniumchlorid und quaternisierte Aminoacrylatpolymere. Die Beschichtungsmittel hier sind selbst filmbildende Substanzen, doch ist es allgemein erwünscht, diese Beschichtungsmittel mit zusätzlichen filmbildenden Substanzen zu verwenden.
Polysaccharidbindemittel: Stärken, wie oben angegeben, stellen eine Kategorie von geeigneten filmbildenden Bindemitteln für die Verwendung hier dar. Geeignete Stärken können irgendeine aus einer Vielzahl von natürlichen, umgewandelten und synthetisch modifizierten Stärken sein. Beispiele von Stärken sind etwa, wenn auch nicht notwendigerweise beschränkt, Stärke (z.B. SLS-280 (St. Lawrence Starch)), kationische Stärken (z.B. Cato-72 (National Starch)), Hydroxyalkylstärke, worin der Alkylrest wenigstens ein Kohlenstoffatom hat und worin die Anzahl von Kohlenstoffatomen derart ist, daß das Material wasserlöslich ist, vorzugsweise mit 1 bis etwa 10 Kohlenstoffatomen, wie Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl usw. (z.B. Hydroxypropylstärke #02382 (PolySciences, Inc.), Hydroxyethylstärke #06733 (PolySciences, Inc.), Penford Gum 270 und 280 (Penford) sowie Film-Kote (National Starch)), Stärkegemische (siehe z.B. US-A-4,872,951, die ein Gemisch von kationischer Stärke und Stärke, die mit einem Alkyl- oder Alkenylbernsteinsäureanhydrid (ASA) behandelt wurde, vorzugsweise 1-Octenyl-bernsteinsäureanhydrid (OSA) usw., beschreibt. Das filmbildende Bindemittel kann auch ein synthetisch produziertes Polysaccharid, wie ein kationisches Polysaccharid, verestert durch ein Dicarbonsäureanhydrid, sein (siehe z.B. US-PS-5,647,898. Zusätzliche Saccharidbindemittel enthalten Cellulosematerialien, wie Alkylcellulose, Arylcellulose, Hydroxyalkylcellulose, Alkylhydroxyalkylcellulose, Hydroxyalkylcellulose, Dihydroxyalkylcellulose, Hydroxyalkylhydroxyalkylcellulose, Halogendeoxycellulose, Aminodeoxycellulose, Dialkylammoniumhalogenidhydroxyalkylcellulose, Hydroxyalkyltrialkylammoniumhalogenidhydroxycellulose, Dialkylaminoalkylcellulose, Carboxyalkylcellulosesalze, Cellulosesulfatsalze, Carboxyalkylhydroxyalkylcellulose und dergleichen). Noch weitere filmbildende Bindemittel dieses Typs sind Dextran (z.B. Dialkylaminoalkyldextran, Aminodextran usw.), Carragenan, Karayagummi, Xanthan, Guar und Guarderivate (z. B. Carboxyalkylhydroxyalkyl-Guar, kationisches Guar usw.) sowie Gelatine.
Weitere beispielhaft zugesetzte filmbildende Bindemittel schließen Harze, z.B. solche wie Formaldehydharze, wie Melamin-Formaldehydharz, Harnstoff-Formaldehydharz, alkyliertes Harnstoff-Formaldehydharz usw., Acrylamid-haltige Polymere (z.B. Poly-(acrylamid), Poly(N,N-dimethylacrylamid) und dergleichen), Poly-(alkylenimin)-haltige Polymere (z.B. Poly(ethylenimin), Poly-(ethylenimin)-Epichlorhydrin, alkoxyliertes Poly-(ethylenimin) und dergleichen), Polyoxyalkylenpolmere (z.B. Poly-(oxymethylen), Poly-(oxyethylen), Ethylenoxid/Propylenoxidcopolymere, Ethylenoxid/2-Hydroxyethylmethacrylat/Ethylenoxid und Ethylenoxid/Hydroxypropylmethacrylat/Ethylenoxidtriblockcopolymere, Ethylenoxid-4-vinylpyridin/Ethylenoxidtriblockcopolymere, Ethylenoxid-Isopren/Ethylenoxidtriblockcopolymere, Epichlorhydrin-Ethylenoxidcopolymer usw.)
Irgendeines der obigen beispielhaft angegebenen filmbildenden Bindmittel kann in irgendeiner effektiven und relativen Menge verwendet werden, obwohl typischerweise das filmbildende Bindemittel, wenn vorhanden, etwa 1 Gew.-% bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 1 Gew.-% bis 25 Gew.-%, am meisten bevorzugt 1 Gew.-% bis 15 Gew.-% der Zusammensetzung nach dem Trocknen auf einem Textilsubstrat ausmacht.
3. Andere Komponenten der Textilbeschichtungszusammensetzung
Weitere Beschichtungszusammensetzungskomponenten können, müssen aber nicht notwendigerweise, anorganische Füllstoffe, Antikräuselungsmittel oder zusätzliche herkömmliche Komponenten, wie ein oberflächenaktives Mittel, Weichmacher, Befeuchtungsmittel, UV-Absorber, Lichtechtheitsverbesserer, polymere Dispergiermittel, Farbstoffbeizen, optische Aufheller, Weichmacher für Gewebe oder Verlaufmittel sein, wie üblicherweise in der Technik bekannt ist. Bevorzugte Additive sind optische Aufheller und Gewebeweichmacher, von denen jedes allgemein etwa 0,5 Gew.-% bis 2,0 Gew.-% der Beschichtungszusammensetzung nach dem Trocknen auf einem Substrat ausmacht. Erläuternde Beispiele solcher Zusatzstoffe finden sich in der US-A-5,279,885 und 5,537,137. Die Beschichtungszusammensetzungen können auch ein Vernetzungsmittel, wie Zirkoniumacetat, Ammoniumzirkoniumcarbonat oder dergleichen für intramolekulare und/oder intermolekulare Vernetzung von Beschichtungsmittel(n) in der Beschichtungszusammensetzung und/oder einem Chelatierungsmittel, wie Borsäure, einschließen. Zusätzliche Komponenten, die für die Verwendung in den Textilbeschichtungszusammensetzungen nach der Erfindung erwünscht sein können, werden dem Fachmann bekannt sein und/oder in den relevanten Druckschriften und der Literatur beschrieben sein.
Die Beschichtungszusammensetzung wird in einem Vehikel für wäßrige Flüssigkeit vorgesehen, obwohl kleine Mengen eines wasserlöslichen organischen Lösungsmittels vorhanden sein können. Das wäßrige flüssige Vehikel wird allgemein Wasser sein, obwohl auch andere nichtorganische Verbindungen, die entweder wasserlöslich oder mit Wasser mischbar sind, enthalten sein können. Es mag gelegentlich erforderlich sein, eine löslichmachende Verbindung während der Herstellung der Beschichtungszusammensetzung derart zuzugeben, daß die Komponenten sich in dem wäßrigen flüssigen Vehikel, z.B. einer anorganischen Base, wie Ammoniak und/oder einem organischen Amin, auflösen. Geeignete organische Amine sind etwa die niedermolekularen Alkyl-substituierten Amine, wie Methlyamin, Dimethylamin, Ethylamin und Trimethylamin sowie Ethanolamin, Diethanolamin, Triethanolamin und substituierte Ethanolamine, typischerweise niedermolekulare Alkyl-substituierte Ethanolamine, wie N-Methyl und N,N-Dimethylethanolamine, und Morpholin. Solche Verbindungen sind auch brauchbar für das Überbrücken des pH-Wertes in den erwünschten Bereich, für Grundformulierungen und, wenn vorhanden, werden sie allgemein nicht mehr als etwa 20 Gew.-% der Zusammensetzung und in den meisten Fällen nicht mehr als etwa 10 Gew.-% der Zusammensetzung ausmachen.
TEXTILSUBSTRATE:
Im allgemeinen können die Textilbeschichtungszusammensetzungen und Druckmethoden der Erfindung mit jeglichem Textilsubstrat verwendet werden, das zugänglich für die Verwendung mit solchen Beschichtungszusammensetzungen und -methoden ist. Geeignete Textilsubstrate für die Verwendung mit der vorliegenden Erfindung schließen Textilien mit natürlichen, synthetischen Fasern, Fasern auf Cellulosebasis oder auf Nichtcellulosebasis oder irgendeine Kombination hiervon ein. Beispielsweise Textilsubstrate schließen, allerdings nicht ausschließlich, Textilien mit Hydroxylgruppen-haltigen Fasern ein, wie neutrale oder regenerierte Cellulosefasern (Baumwolle, Kunstseide usw.), wie auch Stickstoffgruppen-haltige Fasern, wie Polyacrylnitril, natürliche oder synthetische Polyamide (einschließlich Wolle, Seide oder Nylon) und/oder Fasern mit säuremodifiziertem Polyester und Polyamidgruppen. Die Substrate können zusätzlich mit Harzen oder mit anderen Substanzen, die mit den Beschichtungszusammensetzungen und -methoden nach der Erfindung verträglich sind, vorbehandelt oder nachbehandelt werden und können auch vervollkommnet werden oder nicht. Das Textilsubstrat kann auch vor der Aufbringung der vorhandenen Beschichtungszusammensetzungen geschlichtet werden. Alternativ können die vorliegenden Beschichtungszusammensetzungen in ein äußeres Schichtverfahren eingearbeitet werden, so daß Schichten und Beschichten in einer einzigen Stufe durchgeführt werden.
Die Fasern des Textilsubstrates können in irgendeiner geeigneten Form vorliegen, in der sie mit dem ausgewählten Druckverfahren, z.B. lose Garne oder Gewebe, verträglich sind. Gewebe sind eine bequeme und bevorzugte Form. Die Fasern können mit anderen Fasern vermischt werden, die einer Behandlung mit einer Beschichtungszusammensetzung nach der Erfindung zugänglich sind oder mit Fasern, die sich einer solchen Behandlung als weniger zugänglich erwiesen.
AUFBRINGUNG VON BESCHICHTUNGSZUSAMMENSETZUNGEN AUF TEXTILSUBSTRATEN:
Beschichtete Textilsubstrate, die hier auch als „behandelte Textilsubstrate" bezeichnet werden, können nach irgendeinem aus einer Anzahl herkömmlicher Beschichtungsverfahren hergestellt werden, welche gewöhnlich in der Technik benutzt werden. Im allgemeinen wird die Beschichtungszusammensetzung auf dem Textilsubstrat aufgebracht, um ein behandeltes Textilsubstrat in einer Weise zu bekommen, die das Beschichtungsmittel physikalisch und chemisch druckfarbenzugänglich für eine Reaktion des Färbemittel-reaktiven Beschichtungsmittels in dem in der Druckfarbe enthaltenen Färbemittel macht. Der Begriff „beschichten", wie er hier verwendet wird, umschließt sowohl eine Oberflächenbeschichtung sowie eine Beschichtung, die das Textil in einigem Umfang so lange infiltriert hat, wie in dem letzteren Fall, das Beschichtungsmittel noch für das Färbemittel zum Drucken zugänglich ist.
Die Textilbeschichtungszusammensetzung wird auf einem Textilsubstrat aufgebracht, um eine erwünschte Beschichtungsschichtendicke zu erzielen und/oder um die Bereitstellung einer erwünschten Menge an Beschichtungszusammensetzung auf dem Textilsubstrat zu erreichen. Die verwendete Menge an Beschichtungszusammensetzung wird mit einer Reihe von Faktoren einschließlich beispielsweise der absorptiven Natur des Substrats, der beim Bedrucken des Substrats zu verwendenden Druckfarbe, der zu verwendenden Druckanwendung usw. variieren. Im allgemeinen wird die Beschichtungszusammensetzung in einer Menge aufgebracht, die zu einem Überzug führt, der etwa 0,5 Gew.-% bis 20 Gew.-% des Textilsubstrats nach dem Trocknen ausmacht.
Die Beschichtung wird auf wenigstens einer Oberfläche des Textilsubstrats aufgebracht und kann auf beiden, der oberen und der unteren Oberfläche des Substrats aufgebracht werden, um das Bedrucken einander gegenüberliegender Substratoberflächen zu erleichtern. Die Beschichtungszusammensetzung kann auch durch Sättigen eines Textilsubstrats aufgebracht werden. Wie für den Fachmann auf der Hand liegen wird, werden die Beschichtungszusammensetzungen nach der Erfindung mit irgendeinem geeigneten Mittel aufgebracht, welches kontinuierliche Verfahren, Aufbringung als ein kontinuierlicher Film, Betupfen, Tauchen, Besprühen, Schaumaufbringung, Absaugeverfahren oder durch Verwendung eines Stabes, einer Walze, einer Flexopresse, eines Rotors oder eines Luftmesserbeschichters, einschließt.
Die Beschichtungszusammensetzung kann auf dem Textilsubstrat als eine Vorbehandlung, gleichzeitig mit dem Drucken oder als eine Nachbehandlung durchgeführt werden. Vorzugsweise wird die Beschichtungszusammensetzung auf dem Substrat als eine Vorbehandlung, d.h. vor dem Drucken, aufgebracht.
Das hier beschriebene beschichtete Textilsubstrat besitzt vorteilhafte Merkmale. Beispielsweise beschreibt das beschichtete Textilsubstrat keine Verfärbung oder Gilbung. Außerdem ist die Beschichtungszusammensetzung verträglich mit einer Vielzahl von Textilien. Textile Substrate, die mit der hier beschriebenen Beschichtungszusammensetzung beschichtet sind, reagieren schnell mit zugefügten wäßrigen Färbemitteln.
HERSTELLUNG GEDRUCKTER BILDER AUF BEHANDELTEN TEXTILSUBSTRATEN:
Die beschichteten Textilsubstrate nach der Erfindung können unter Verwendung irgendwelcher geeigneter Druckfarben und irgendwelcher geeigneter Druckmethoden, z.B. mit den herkömmlichen Druckmethoden, Digitaldrucken (z.B. Tintenstrahldrucken, einschließlich Auftropfen nach Bedarf und kontinuierliches Strahldrucken) und dergleichen bedruckt werden.
Im allgemeinen werden wäßrige Druckfarben bei der Herstellung eines gedruckten Bildes auf den behandelten Textilsubstraten nach der Erfindung verwendet. Wäßrige Druckfarben für die Verwendung bei der Herstellung eines gedruckten Bildes können irgendeine geeignete Druckfarbe mit einem Färbemittel, z.B. einem Pigment, Farbstoff oder einer Beize mit einer oder mehreren reaktiven Gruppen sein, die für eine Umsetzung entweder kovalent oder ionisch geeignet sind, wobei Färbemittel-reaktive Komponenten eines Beschichtungsmittels in der Beschichtung des behandelten Textilsubstrats vorliegen. Die Auswahl der speziellen Druckfarbe und des speziellen Färbemittels wird mit der Färbemittel-reaktiven Komponente des Beschichtungsmittels variieren. Beispielsweise wenn die Färbemittel-reaktive Komponente eine Azetidiniumgruppe ist, hat das Färbemittel eine anionische oder nukleophile Gruppe für eine Umsetzung mit der Azetidiniumgruppe. Wenn die mit Färbemittel reaktive Komponente eine Guanidinogruppe ist, hat das Färbemittel eine anionische Gruppe für die Umsetzung mit der Guanidinogruppe. So sind bevorzugte Färbemittel für die Verwendung beim Bedrucken eines Textilsubstrates, welches mit einer Azetidinium-haltigen Beschichtungszusammensetzung überzogen ist, jene, die ein oder mehrere nukleophile, z.B. mit einer Amino-, Carboxy-, Sulfonato-, Thiosulfonato-, Cyano-, Hydroxy- oder Sulfidogruppe oder dergleichen, enthalten. Bevorzugte Färbemittel für die Verwendung beim Bedrucken eines behandelten Textilsubstrats, das mit einer Polyguanidin-haltigen Beschichtungszusammensetzung überzogen ist, sind jene, die eine anio nische Gruppe enthalten, z.B. eine Carboxy-, Sulfonato-, Thiosulfonato-, Cyano-, Halogen- oder Phosphonatogruppe.
Die in Verbindung mit Textilien benutzten beschichteten Zusammensetzungen nach der Erfindung können Tintenstrahlfarben sein. Wasserlösliche Färbemittel in den Tintenstrahltinten können saure Farbstoffe, Direktfarbstoffe, basische Farbstoffe oder Dispersionsfarbstoffe sein, wobei bevorzugte Farbstoffe in der US-A-5,425,805, 5,537,137 und 5,441,561 beschrieben sind.
Die Auswahl der Druckfarbe auf wäßriger Basis hängt von den Erfordernissen der speziellen Anwendung ab, wie von der erwünschten Oberflächenspannung, Viskosität, Trocknungszeit, der Textilsubstrattype, auf welcher die Druckfarbe aufgebracht werden soll (Druckmedium) usw. Das wäßrige flüssige Vehikel von Druckfarben, die für die Verwendung bei der Erfindung geeignet sind, wird allgemein Wasser sein, obwohl auch andere nichtorganische Verbindungen, die entweder wasserlöslich oder mit Wasser mischbar sind, eingeschlossen sein können. Das Färbemittel kann in dem wäßrigen flüssigen Vehikel gelöst, dispergiert oder suspendiert sein und ist in einer Menge vorhanden, die wirksam ist, die getrocknete Druckfarbe mit der erwünschten Farbe und Farbintensität zu liefern.
In einigen Fällen ist der Farbstoff in einem Trägermedium enthalten, das aus Druckfarbe und einem wasserlöslichen organischen Lösungsmittel besteht. Für Anwendungen, die ein solches Trägermedium benutzen, schließen repräsentative Lösungsmittel mehrwertige Alkohole, wie Polyethyalenalkohol, Diethylenglykol, Propylenglykol usw. ein. Weitere Lösungsmittel sind einfache Alkohole, wie Ethanol, Isopropanol und Benzylalkohol, sowie Glykolether, z.B. Ethylenglykolmonomethylether, Diethylenglykolmonoethylether. Repräsentative Beispiele von wasserlöslichen organischen Lösungsmitteln sind in den US-A-5,085,698 und 5,441,561 beschrieben.
Bevorzugte Färbemittel, die in den Druckfarben enthalten sind und brauchbar sind mit der Erfindung, sind Farbstoffe einschließlich Azo- oder „Direkt"-Farbstoffen sowie Farbstoffe, die saure Gruppen (z.B. Carboxylat-, Phosphonat- oder Sulfonatreste), basische Gruppen (z.B. unsubstituierte Amine oder Amine, die mit ein oder zwei Alkylgruppen, typischerweise mit niedermolekularen Alkylgruppen substituiert sind), oder beides enthalten. Spezielle Beispiele geeigneter Färbemittel schließen die folgenden ein, sind aber nicht hierauf beschränkt: Dispersol Blue Grains (Zeneca, Inc.), Duasyn Acid Blue (Hoechst Celanese), Duasyn Direct Turquoise Blue (Hoechst Celanese), Phthalocyanine blue (c.I. 74160), Diane blue (C.I.21180), Pro-jet Cyan 1 (Zeneca, Inc.), Pro-jet Fast Cyan 2 (Zeneca, Inc.), Milori blue (ein anorganisches Pigment äquivalent zu Ultramarin) als Cyanfarben; Dispersol Red D-B Grains (Zeneca, Inc.), Brillian carmine 6B (C.I. 15850), Pro jet magenta 1 (Zeneca, Inc.), Pro jet Fast magenta 2 (Zeneca, Inc.), Brilliant Red F3B-SF (Hoechst Celanese), Red 3B-SF (Hoechst Celanese), Acid Rhodamine (Hoechst Celanese), Quinadricone magenta (C.I. Pigment Red 122) und Thioindigo ma genta (C.I. 73310) als Magentafarben; Dispersol Yellow D-7G 200 Grains (Zeneca, Inc.), Brilliant yellow (Hoechst Celanese), Pro-jet yellow (Zenca, Inc.), Pro-jet Fast Yellow 2 (Zeneca, Inc.), benzidine yellow (C.I. 21090 und C.I. 21100) und Hansa Yellow (C.I. 11680) als gelbe Farben; organische Farbstoffe und schwarze Materialien, wie Ruß, Tierkohle und andere Formen von feinteiligem Kohlenstoff, Eisenoxid, Zinkoxid, Titandioxid usw. Spezielle und bevorzugte schwarze Farben sind beispielsweise Acid Black 48 (Aldrich), Direct Black 58756 (Crompton & Knowles), BPI Molecular Catalytic Gray (Brain Power), Fasday Cool Gray (Hunter Delator), Dispersol Navy XF Grains (Zeneca, Inc.), Dispersol Black CR-N Grains (Zeneca, Inc.), Dispersol Black XF Grains (Zeneca, Inc.), Disperse Black (BASF), Color Black FW18 (Degussa), Color Black FW200 (Degussa), Hostafine Black TS (Hoechst Celanese), Hostafine Black T (Hoechst Celanese), Duasyn Direct Black (Hoechst Celanese), Pro-jet Black 1 (Zeneca, Inc.) und Pro Jet Fast Black 2 (Zeneca, Inc.).
Bedruckte Textilien:
Die Erfindung betrifft auch ein bedrucktes, behandeltes Textilsubstrat, das durch Verwendung der hier beschriebenen Methoden und Zusammensetzungen erhältlich ist. Die behandelten Textilsubstrate nach der Erfindung können unter Verwendung irgendeiner geeigneten Druckmethode bedruckt werden, wie beispielsweise mit herkömmlichen Druckverfahren, digitalem Drucken, besonders Tintenstrahldrucken, einschließlich Drucken unter Auftropfen nach Bedarf und mit kontinuierlichem Strahl und dergleichen. Bei einer Ausführungsform von besonderem Interesse werden die behandelten Textilsubstrate mit einer Tintenstrahldruckmethode bedruckt. Im allgemeinen schließt das Druckverfahren die Aufbringung einer wäßrigen Aufzeichnungsflüssigkeit auf einem behandelten Textilsubstrat in Abbildungsmuster ein. Tintenstrahldruckverfahren sind in der Technik wohlbekannt, siehe z.B. die US-A-4,601,777, 4,251,824, 4,410,899, 4,412, 224 und 4,532,530.
Die Zusammensetzungen der Erfindung machen es möglich, die behandelten Textilsubstrate nach der Erfindung unter Verwendung von Druckmethoden zu bedrucken, die in herkömmlicher Weise in Verbindung mit Cellulosepapiersubstraten verwendet werden. Beispielsweise können Druck- und/oder Kopierverfahren unter Verwendung trockener oder flüssiger Entwickler vom elektrofotografischen Typ, wie elektrofotografischer Verfahren, ionografischer Verfahren usw., an das Bedrucken der behandelten Textilsubstrate nach der Erfindung angepaßt werden. Die behandelten Textilsubstrate nach der Erfindung können auch unter Verwendung eines Verfahrens zur Erzeugung von Bildern bedruckt werden, das die Erzeugung eines elektrostatischen latenten Bildes auf einem Abbildungsgegenstand in einer Abbildungsvorrichtung, Entwicklung des latenten Bildes mit einem Toner und Überführung des entwickelten Bildes auf ein behandeltes Textilsubstrat nach der Erfindung einschließt. Elektrofotografische Verfahren sind in der Technik bekannt, siehe die US-A-2,297,691. Ionografische und elektrografi sche Verfahren sind auch bekannt, siehe z.B. US-A-3,611,419, 3,564,556, 4,240,084, 4,569,584, 2,919,171, 4,524,371, 4,619,515, 4,463,363, 4,254,424, 4,538,163, 4,409,604, 4,408,214, 4,365,549, 4,267,556, 4,160,257 und 4,155,093.
Das Druckverfahren, welches behandelte Textilien verwendet, erfordert keine getrennte Härtungsstufe. Beispielsweise kann eine Reaktion der Färbemittel-reaktiven Komponente des Beschichtungsmittels in der Beschichtungszusammensetzung mit dem Färbemittel in der Druckfarbe bei Raumtemperatur erfolgen. Es wird jedoch die Reaktion des Farbstoffes mit dem Beschichtungsmittel beschleunigen, wenn man das bedruckte, beschichtete Textilsubstrat erhitzt (z.B. unter Verwendung herkömmlicher Hitzepreßverfahren).
Nach dem Drucken können die bedruckten, beschichteten Textilsubstrate unter Verwendung von Zusammensetzungen und Verfahren weiter behandelt werden, die mit den Beschichtungsmitteln und beschichteten Textilsubstraten, die hier beschrieben sind, verträglich sind.
Eigenschaften gedruckter Bilder:
Die bedruckten, behandelten Textilsubstrate, die hier beschrieben sind, wirken schnell und in den meisten Fällen nicht reversibel mit einer Anzahl von Farbstoffen auf Wasserbasis und ergeben dabei ein vielseitiges Medium für die Verwendung mit einer großen Vielzahl wäßriger Farbstoffe. Die bedruckten, behandelten Substrate sind auch wasserbeständig und ausblutungsbeständig (wie ersichtlich durch kleine Punktgrößenmessungen, d.h. geringere Dochtwirkung) und Beibehaltung eines hohen Helligkeitsgrades für lange Zeitdauer. Auf dem behandelten Textilsubstrat gebildete gedruckte Bilder sind auch schnelltrocknend. Außerdem kann die Beschichtungszusammensetzung verwendet werden, um Bilder mit variierenden Glanzgraden herzustellen, abhängig von Veränderungen im Pigment.
Auf ein behandeltes Textilsubstrat des hier beschriebenen Typs gedruckte Bilder können bezüglich irgendwelcher aus einer Reihe von repräsentativen Merkmalen unter Verwendung von analytischen Standardtechniken analysiert werden, um Messungen für optische Dichte, Wasserechtheit, Farbdichte und Farbton (über LAB-Grafiken), Punktgröße und dergleichen zu bekommen. Wie auf der Basis der nachfolgenden Ergebnisse ersichtlich ist, führen bei Aufbringung von Druckfarbe mit einem Tintenstrahldrucker Substrate, die mit verschiedenen Beschichtungszusammensetzungen nach der Erfindung behandelt wurden, zu überlegenen Druckbildern, die klar, dauerhaft, sehr leuchtend, nicht ineinander verlaufend und wasserbeständig und/oder wasserecht sind.
Außerdem sind auf behandelten Textilsubstraten nach der vorliegenden Erfindung gedruckte Bilder auch detergensbeständig und/oder detergenssecht. Das Detergens, gegenüber welchem die Bilder beständig sind, schließt verschiedene handelsübliche Deteregenzien ein (z. B. anionische Detergenzien, kationische Detergenzien, nichtionische Detergenzien, amphotere Detergenzien usw.), Anionische Detergenzien, denen die bedruckten, behandelten Textilsub strate widerstehen, schließen, allerdings nicht ausschließlich, Alkylarylsulfonate (z.B. lineares Alkylbenzolsulfonat), Alkylarylkondensate (z.B. DDB (Dodecylbenzol)), langkettige (fett) Alkoholsulfate (z.B. mit einer Kettenlänge von 12 bis 18 Kohlenstoffatomen), Olefinsulfate und -sulfonate, alpha-Olefinsulfate und -Sulfonate, Sulfatmonoglyceride, Sulfatether, Sulfosuccinate, Alkylsulfonate, Phosphatester, Alkylisothionate und Sacharoseester ein.
EXPERIMENTELLES
Die folgenden Beispiele sind dazu da. den Fachmann mit einer vollständigen Offenbarung und Beschreibung in die Lage zu versetzen, wie er die hier beschriebenen und beanspruchten Verbindungen herstellen und verwenden kann. Bemühungen wurden unternommen, Genauigkeit in Bezug auf die Zahlen (z.B. Mengen, Temperatur usw.) zu gewährleisten, doch sollten einige Fehler und Abweichungen in Rechnung gezogen werden. Wenn nichts anderes angegeben ist, sind Teile Gewichts-Teile, Temperaturen in Celsius-Graden angegeben und der Druck ist bei oder nahe Atmosphärendruck.
In diesen Beispielen haben, wenn nichts anderes angegeben ist, die verwendeten Abkürzungen und Begriffe ihre allgemein angenommene Bedeutung. Abkürzungen und Handelsnamen sind folgende (bemerke, daß auch die Zulieferer eines jeden Materials angegeben sind):

Amres: = Azetidiniumpolymer (Georgia Pacific)
Gaufquat-755: = kationisches filmbildendes Bindemittel (ISP)
Gum 280: = Stärke (Penford)
ISP 937: = Polyvinylpyrrolidon-dimethylaminomethacrylat (ISP)
Polectron: = Styrol/Poly-(vinylpyrrolidon)-copolymer (Polectron 430, ISP Technologies)
Polycup: = Azetidiniumpolymer
PVOH: = Polyvinylalkohol (Airvol 523S, Air Products)
PVP: = Polyvinylpyrrolidon (Aldrich)
Sif: = Rauchkieselsäure (Aerosil MOX 170, Degussa)
Sip: = ausgefällte Kieselsäure (FK310, Degussa)
Tinopal: = Aufheller (Ciba Additives)
Vantocil: = 3,12-Diimino-2,4,11,13-tetraazatetradecandiimidamid, 20%ige wäßrige Lösung (Vantocil IB, Zeneca, Inc.)

BEISPIEL 1: TEXTILBESCHICHTUNGEN AUF BASIS VON POLYAZETIDINIUM
Die folgende Tabelle faßt exemplarisch Textilbeschichtungszusammensetzungen gemäß der Erfindung zusammen, worin das Beschichtungsmittel ein Azetidiniumpolymer ist. Jede der repräsentativen Formulierungen wurde verwendet, um Baumwolle/Baumwolle-Polyester-Mischgewebe zu beschichten, welche dann unter Verwendung von wäßriger Druckfarbe und eines Tintenstrahldruckers gedruckt wurden. Die so hergestellten bedruckten Textilsubstrate hatten, wie gefunden wurde, günstige Eigenschaften, die hier beschrieben sind, d.h. in Bezug auf das Ausbluten, die Dochtwirkung und die Helligkeit gedruckter Bilder sowie Wasserbestän
BEISPIEL 2: TEXTILBESCHICHTUNGEN AUF BASIS VON POLYGUANIDIN
Die folgende Tabelle stellt beispielhafte Textilbeschichtungszusammensetzungen gemäß der Erfindung zusammen, worin das Beschichtungsmittel ein Azetidiniumpolymer ist oder worin das Beschichtungsmittel ein Gemisch eines Polyguanidinpolymers und eines Azetidiniumpolymers ist. Jede der repräsentativen Rezepturen wurde verwendet, um Baumwolle und Baumwolle/Polyester-Mischgewebe zu beschichten und/oder zu imprägnieren, und diese Gewebe wurden dann unter Verwendung einer wäßrigen Druckfarbe und eines Tintenstrahldruckers bedruckt. Es wurde gefunden, daß die so hergestellten bedruckten Textilsubstrate die hier beschriebenen günstigen Eigenschaften hatten, d.h. in Bezug auf Ausbluten, die Dochtwirkung und Helligkeit gedruckter Bilder sowie Wasserbeständigkeit und Scheuerbeständigkeit. Die Rezepturen No. 46-2, 79-3, 51-5, 52-1 und 51-4 sind nur Vergleichsbeispiele.
BEISPIEL 3
Gewebe wurden mit Textilbeschichtungszusammensetzungen folgendermaßen behandelt:

(a): Baumwollgewebe wurde in einer wäßrigen Formulierung mit einem Gehalt von 2% DETA (Diethylentriamin)-Lösung, 0,1% Gewebeweichmacher und 0,1% Aufheller während 0,5 Stunden imprägniert, und man ließ bis zur Trockene abtropfen.
(b): Wie in (a) behandeltes Baumwollgewebe wurde in einer wäßrigen Zusammensetzung, die eine 5%ige Lösung von Polycup 172, 0,1% Gewebeweichmacher und 0,1% Aufheller enthielt, 0,5 Stunden imprägniert, und man ließ bis zur Trockene abtropfen. Nicht gemäß der vorliegenden Erfindung:
(c): Baumwollgewebe wurde mit einer wäßrigen Zusammensetzung, die 2% DETA und 12,5% Polycup enthielt, während 0,5 Stunden imprägniert und getrocknet. Nicht nach der vorliegenden Erfindung:
(d): Baumwollgewebe wurde in einer wäßrigen Formulierung, die 2% DETA, 12,5% Polycup und ein pH-einstellendes Mittel, um den pH auf etwa 5 zu bringen, imprägniert. Nach 0,5 Stunden wurde das Tuch entfernt, und man ließ trocknen.
(e): Polycup 172, 8 g (64 ml) und ISP 937, 2 g (20 ml) wurden in Wasser verdünnt, um eine 5%ige Lösung zu bekommen. Stoffweichmacher (0,1%) und Aufheller (0,1%) wurden zugegeben. Baumwollgewebe und 100%ige Baumwolle wurden in dieser Lösung eingeweicht, nach 0,5 Stunden entfernt, und man ließ durch Abtropfen trocknen.
(f): Polycup 172, 8 g (6 ml) und Gaufquat755, 2 g (10 ml) wurden vermischt und mit Wasser verdünnt, um eine 5%ige Lösung zu bekommen. Baumwolle und Baumwollgewebe wurden in der Lösung imprägniert, nach 0,5 Stunden entfernt, und man ließ unter Abtropfen trocknen. Nicht nach der vorliegenden Erfindung:
(g): Baumwollgewebe wurde in einer 1%igen Polyethyleniminlösung während 15 Minuten imprägniert, dann abgequetscht, und man ließ durch Abtropfen trocknen. Der getrocknete Stoff wurde dann in einer 5%igen Polycup-Lösung imprägniert, und man ließ nach dem Abquetschen unter Abtropfen trocknen. Nicht nach der vorliegenden Erfindung:
(h): Baumwollgewebe wurde in einer 1%igen DETA-Lösung imprägniert, dann abgequetscht, und dann ließ man unter Abtropfen trocknen.
(i): Baumwollgewebe wurde in einer 5%igen wäßrigen Lösung von Polycup 172, 0,1% Gewebeweichmacher und 0,1% Aufheller imprägniert.
(j): Eine 5%ige Lösung von Amres wurde durch Verdünnung von Amres HS 30 (30%ige Lösung) und 0,1% jedes der Stoffweichmacher und Aufheller imprägniert. Das oberflächenaktive Mittel Surfinol FS 85 wurde zu der Rezeptur auch zugegeben.
(k): Eine Formulierung, die Polycup 172 + Gaufquat 755 (7 : 3) enthielt, wurde hergestellt und leicht sauer gemacht. Nylon Banner-Material wurde in dieser Lösung imprägniert, und man ließ durch Abtropfen trocknen.

Man ließ die behandelten Gewebe trocken werden, dann wurden sie unter Verwendung einer wäßrigen Druckfarbe und eines Tintenstrahldruckers bedruckt. Für die bedruckten Gewebe, die mit den Zusammensetzungen der Erfindung vorbehandelt waren, fand man, daß sie wassertest und ausblutungsbeständig sind, wobei die gedruckten Bilder überlegene Qualität bezüglich Farbton und Farbdichte hatten.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines für das Bedrucken geeigneten Textilsubstrats mit der Stufe, in der man auf der Oberfläche eines Textilsubstrats eine Beschichtungszusammensetzung aufbringt, die ein Beschichtungsmittel aus der Gruppe, die aus (a) einem Gemisch eines Azetidiniumpolymers und eines Guanidinpolymers und einer Säure in einer ausreichenden Menge, um einen pH-Wert unter etwa 7.0 zu bekommen, (b) einem Copolymer eines Azetidiniummonomers und eines Guanidinmonomers sowie (c) einem Azetidiniumpolymer, welches ein Poly-(aminoamid)-Epichlorhydrinharz ist, besteht, und bis zu etwa 40 Gew.-% eines filmbildenden Bindemittels enthält.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Überzugsmittel ein Gemisch eines Azetidiniumpolymers und eines Guanidinpolymers umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem das Azetidiniumpolymer Monomereinheiten der Strukturformel
umfaßt, worin R¹ und R² unabhängig voneinander niedermolekulares Alkylen sind, X^– ein anionisches, organisches oder anorganisches Gegenion ist und Y¹, Y² und Y³ aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Wasserstoff, Hydroxyl, Halogen, Alkoxy, Alkyl, Amino, Carboxy, Acetoxy, Cyano und Sulfhydryl besteht.
Verfahren nach den Ansprüche 2 oder 3, bei dem das Guanidinpolymer Monomereinheiten der Strukturformel
umfaßt, worin R³ Wasserstoff oder niedermolekulares Alkyl ist und R⁴ Wasserstoff, Alkyl, Alkoxy oder Hydroxyl-substituiertes Akoxy ist.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, bei dem das Guanidinpolymer Monomereinheiten mit der Strukturformel
umfaßt, worin n eine ganze Zahl im Bereich von 1 bis 10 einschließlich ist, R³ Wasserstoff oder niedermolekulares Alkyl ist und R⁴ Wasserstoff, Alkyl, Alkoxy oder Hydroxyl-substituiertes Alkoxy ist.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die relativen Mengen von Azetidiniumpolymer und Guanidinpolymer in der Beschichtungszusammensetzung im Bereich von 0,05% Polyguanidin/99,95% Polyazetidinium bis 0,05% Polyazetidinium/99,95% Polyguanidin liegen.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Beschichtungsmittel ein Copolymer mit einer Azetidiniummonomereinheit und einer Guanidinmonomereinheit umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Beschichtungsmittel ein Poly-(aminoamid)-Epichlorhydrinharz umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Beschichtungszusammensetzung wäßrig ist.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Beschichtungszusammensetzung außerdem ein Färbemittel umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Beschichtungszusammensetzung in einer Menge aufgebracht ist, die zu einer Beschichtung führt, welche etwa 0,5 Gew.-% bis 20 Gew.-% des Textilsubstrats nach dem Trocknen ausmacht.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Beschichtungsmittel etwa 1 Gew.-% bis 100 Gew.-% der Beschichtungszusammensetzung, bezogen auf das gesamte Feststoffgewicht der Beschichtungszusammensetzung nach dem Trocknen ausmacht.
Textilsubstrat, erhältlich durch das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12.
Textilbeschichtungszusammensetzung, die eine wäßrige Rezeptur eines Beschichtungsmittels aus der Gruppe, die aus (a) einem Gemisch eines Azetidiniumpolymers und eines Guanidinpolymers und einer Säure in einer ausreichenden Menge, um einen pH-Wert unterhalb etwa 7,0 zu bekommen, (b) einem Copolymer eines Azetidiniummonomers und eines Guanidinmonomers, und (c) einem Azetidiniumpolymer, das ein Poly-(aminoamid)-Epichlorhydrinharz ist, besteht, einen optischen Aufheller und ein filmbildendes Bindemittel umfaßt.
Zusammensetzung nach Anspruch 14, die zusätzlich ein Textilappreturmittel enthält.
Zusammensetzung nach Anspruch 15, worin das Beschichtungsmittel etwa 50 Gew.-% bis 96 Gew.-% Beschichtungszusammensetzung nach dem Trocknen auf einem Substrat ausmacht, der optische Aufheller und das Textilappreturmittel jeweils etwa 0,5 Gew.-% bis 2,0 Gew.-% der Beschichtungszusammensetzung nach dem Trocknen auf einem Substrat ausmachen und das filmbildende Bindemittel bis zu etwa 40 Gew.-% der Zusammensetzung nach dem Trocknen auf einem Substrat ausmacht.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 14, 15 und 16, bei der das filmbildende Bindemittel aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Polysachariden, Polypeptiden, synthetischen Vinylpolymeren und kationischen filmbildenden Bindemitteln besteht.
Zusammensetzung nach Anspruch 14, bei der das Beschichtungsmittel ein Gemisch eines Azetidiniumpolymers und eines Guanidinpolymers umfaßt.
Zusammensetzung nach Anspruch 18, worin das Azetidiniumpolymer Monomereinheit der Strukturformel
umfaßt, in der R₁ und R² unabhängig voneinander niedermolekulares Alkylen sind, X^– ein anionisches, organischen oder anorganisches Gegenion ist und Y¹, Y² und Y³ aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Wasserstoff, Hydroxyl, Halogen, Alkoxy, Alkyl, Amino, Carboxy, Acetoxy, Cyano und Sulfhydryl besteht.
Zusammensetzung nach Anspruch 18 oder 19, worin das Guanidinpolymer Monomereinheiten der Strukturformel
umfaßt, worin R³ Wasserstoff oder niedermolekulares Alkyl ist und R⁴ Wasserstoff, Alkyl, Alkoxy oder Hydroxyl-substituiertes Alkoxy ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 18 oder 19, worin das Guanidinpolymer Monomereinheiten der Strukturformel
umfaßt, worin n eine ganze Zahl im Bereich von 1 bis 10 einschließlich ist, R³ Wasserstoff oder niedermolekulares Alkyl ist und R⁴ Wasserstoff, Alkyl, Alkoxy oder Hydroxyl-substituiertes Alkoxy ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 19, worin die relativen Mengen von Azetidiniumpolymer und Guanidinpolymer in der Beschichtungszusammensetzung im Bereich von 0,05% Polyguanidin/99,95% Polyazetidinium bis 0,05% Polyazetidinium/99,95% Polyguanidin liegen.
Zusammensetzung nach Anspruch 14, worin das Beschichtungsmittel ein Copolymer einer Azetidiniummonomereinheit und einer Guanidinmonomereinheit umfaßt.
Zusammensetzung nach Anspruch 14, worin das Beschichtungsmittel ein Poly-(aminoamid)-Epichlorhydrinharz umfaßt.
Zusammensetzung nach Anspruch 14, die zusätzlich ein Färbemittel umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 1 zur Bereitstellung eines wasserbeständigen gedruckten Bildes auf einem Textilsubstrat, bei dem man ein Textilsubstrat mit einer Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 1 bedruckt und eine Färbemittelzusammensetzung auf dem bedruckten Textilsubstrat aufbringt, worin die Färbemittelzusammensetzung ein reaktives Färbemittel mit ionisierbaren und/oder nukleophilen Gruppen enthält, die mit dem Beschichtungsmittel reagieren können.
Bedrucktes Textilprodukt, erhältlich nach dem Verfahren von Anspruch 26.