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TECHNISCHES GEBIET
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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.
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TECHNISCHER HINTERGRUND
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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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.
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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.
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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.
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Wir
haben auch gefunden, daß es
möglich
ist, ein Verfahren zum Beschichten von Textilien unter Verwendung
der Beschichtungszusammensetzungen nach der Erfindung zu bekommen.
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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.
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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.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Textilsubstrat,
das mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung behandelt wurde,
bereitgestellt.
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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.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung bekommt man ein Textilprodukt,
das nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung erhältlich ist.
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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.
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ARBEITSWEISEN ZUR DURCHFÜHRUNG DER
ERFINDUNG
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Definitionen und Nomenklatur:
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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.
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„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.
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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.
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„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.
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„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.
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„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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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„Halo" oder „Halogen" bedeutet Fluor,
Chlor, Brom oder Jod und betrifft gewöhnlich Halogensubstitution
für ein
Wasserstoffatom in einer organischen Verbindung.
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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.
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„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.
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Überblick über die Erfindung:
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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.
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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.
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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.
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Beschichtungszusammensetzungen:
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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.
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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.
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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.
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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.
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Die
verschiedenen Komponenten der Beschichtungszusammensetzungen nach
der Erfindung werden nun beschrieben.
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1. Beschichtungsmittel
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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.
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A) Azetidiniumpolymere
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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 R
1 und
R
2 unabhängig
voneinander niedermolekulares Alkylen bedeuten, X
– ein
anionisches, organisches oder anorganisches Gegenion ist und Y
1, Y
2 und Y
3 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 R
1 und R
2 Methylen
bedeuten, X
– aus
der Gruppe ausgewählt ist,
die aus Halogenid, Acetat, Methansulfonat, Succinat, Citrat, Malonat,
Fumarat, Oxalat und Hydrogensulfat besteht, Y
1 und
Y
3 unabhängig
voneinander Wasserstoff oder niedermolekulares Alkyl bedeuten und
Y
2 Wasserstoff oder Hydroxyl ist. In besonders
bevorzugten Azetidiniumpolymeren sind hier Y
1 und
Y
3 Wasserstoff und Y
2 Hydroxyl.
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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.
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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:
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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.
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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.
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Ein
bevorzugtes Azetidiniumpolymer für
die Verwendung bei der vorliegenden Erfindung ist in Formel (II)
gezeigt
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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.
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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 R
3 Wasserstoff
oder niedermolekulares Alkyl ist und R
4 Wasserstoff,
Alkyl, Alkoxy oder Hydroxyl-substituiertes Alkoxy ist. Vorzugsweise
sind R
3 und R
4 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,
R
3 Wasserstoff oder niedermolekulares Alkyl ist
und R
4 Wasserstoff, Alkyl, Alkoxy oder Hydroxyl-substituiertes
Alkoxy ist. Vorzugsweise sind R
3 und R
4 Wasserstoff.
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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.
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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.
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(C) Gemische von Azetidiniumpolymeren
und Guanidinpolymeren
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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.
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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.
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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.
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(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 R
1 und
R
2 unabhängig
voneinander niedermolekulares Alkylen sind, X
– ein
anionisches, organisches oder anorganisches Gegenion ist und Y
1, Y
2 und Y
3 aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Wasserstoff,
Hydroxyl, Halogen, Alkoxy, Alkyl, Amino, Carboxy, Acetoxy, Cyano
und Sulfhydryl besteht. Bevorzugte Monomere sind solche, worin R
1 und R
2 Methylen
sind, X
– aus
der Gruppe ausgewählt
ist, die aus Halogenid, Acetat, Methansulfonat, Succinat, Citrat,
Malonat, Fumarat, Oxalat und Hydrogensulfat besteht, Y
1 und
Y
3 unabhängig voneinander
Wasserstoff oder niedermolekulares Alkyl sind und Y
2 Wasserstoff
oder Hydroxyl ist. In besonders bevorzugten Azetidiniummonomeren
sind Y
1 und Y
3 Wasserstoff
und Y
2 ist Hydroxyl. Das Guanidinmonomer hat
die Strukturformel (III)
oder die Strukturformel (IV)
worin
R
3, R
4 und n wie
oben definiert sind.
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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.
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2. Filmbildende Bindemittel
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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HERSTELLUNG GEDRUCKTER
BILDER AUF BEHANDELTEN TEXTILSUBSTRATEN:
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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.
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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.
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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.
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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.).
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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).
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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.
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Eigenschaften gedruckter
Bilder:
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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.
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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.
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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.
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EXPERIMENTELLES
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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.
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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.)
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BEISPIEL 1: TEXTILBESCHICHTUNGEN
AUF BASIS VON POLYAZETIDINIUM
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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
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BEISPIEL 2: TEXTILBESCHICHTUNGEN
AUF BASIS VON POLYGUANIDIN
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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.
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BEISPIEL 3
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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.
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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.