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PERFECTIONNEMENTS AUX COMPOSITIONS DE TEINTURE PAR IMPRESSION.
La présente invention est relative à une'composition améliorée de teinture par impressiono Elle concernes plus particulièrementdes com- positions qui conviennent particulièrement à la teinture par impression de matières textiles comportant des fibres distinctes à l'aide de pigments insolubles, de manière à produire des matières textiles bon teint. Dans la teinture par impression.,, on emploie ordinairement un bain consistant en une émulsion d'eau et d'un solvant volatil ce dernier contenant le pigment et le ou les liants résineux. Un procédé de teinture par impression consis- te à immerger la matière textile dans le bain, puis à la faire passer entre des cylindres d'exprimage, qui éliminent 1?excès des constituants colorés et autres du bain.
Dans un autre procédé, un des cylindres dexprimage peut être partiellement immergé dans le bain de teinture en sorte qu'une partie du bain est amenée à la ligne de contact entre le cylindre partiellement immergé et le cylindre-adjacent à celui-ci. Dans ce casla matière textile est teinte en passant entre les cylindres, sans avoir été au préalable im- mergée dans le baino Un procédé de teinture par impression à 1?aide de pigments insolubles dans Peau et liés par une résine dans une émulsion aqueuse a été décrit dans le brevet U.S.A. n 2.344.199.
Bien qu'on connaisse des émulsions "laque-dans-eau" pigmentées et que de telles émulsions aient été recommandées pour la teinture de matières textiles,,, un sérieux inconvénient a résulté dans la difficulté de préparer des émulsions restant stables pendant une longue période et dans les con- ditions qui se présentent dans le procédé de teinture par,impression, dans lequel la matière textile et l'émulsion sont continuellement exprimées en- tre deux ou plus de deux cylindres d9exprimage très rapprochés l'un de l'au- tre, ce problème se présente avec plus d'acuité.
La technique antérieures dans lapréparation de telles compositions de revêtement de matières textiles., a spécifié 1?utilisation d'un solvant volatil pour le liant résineux,:, lequel solvant était soit un solvant organique soluble dans l'eau, soit un solvant
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organique insoluble dans l'eau. Les compositions suivant la présente inven- tion ne sont à proprement parler pas des émulsions "laque-dans-eau", car elles ne contiennent pas de quantité substantielle de solvaht pour la résine qui y est présente. L'eau constitues toutefois.,, la phase externe, tandis que la ré- sine.. le plastifiant et le pigment (qui est dispersé dans la résine) constitu- ent la phase interne ou discontinue.
Pour tous les usages pratiques., ces com- positions sont exemptes de solvant., ainsi qu'il apparaîtra plus clairement dans la suite de ce mémoire, et seront désignées sous l'appellation d'émulsions "ré- sine-dans-eau" .
La présente invention a pour objet des compositions de teinture par impression et un procédé d'utilisation de ces compositions, celles-ci ne contenant pas de solvants organiques volatils insolubles dans l'eau pour la résine,, tels que ceux communément employés jusqu9à présenta et ne contenant que des proportions relativement mineures, de l'ordre de moins de 1%, de sol- vants organiques volatils solubles dans l'eau pour la résine.
En plus des avantages ordinaires inhérents à l'absence d'un. solvant d'un systèmes avanta- ges consistant notamment en une économie et en l'élimination des risques usu- els que 19on rencontre lorsqu'on emploie des solvantson a constaté, de ma- nière tout-à-fait inattendue, que 19on peut obtenir des dispersions extrême- ment fines ce qui permet une teinture uniforme,, lorsque la matière est séchée et durcie, et donne des propriétés de solidité amélioréeso Pour les besoins de la présente invention et dans la description suivante., les solvants doivent être considérés comme "volatils", lorsque leur point d'ébullition à pression atmosphérique est inférieur à 225 C.
Les compositions suivant la présente invention diffèrent sensi- blement de celles employées jusqu'à présenten ce sens qu9aucune importance n'est accordée à la présence de solvants volatils pour assurer une pénétra- tion adéquate et une teinture uniforme.
La présente invention a, dès lors., pour objet principal une com- position de teinture par impression sensiblement exempte de solvant volatil.
D'autres objets de l'invention apparaîtront à mesure qu'en pro- gressera la description.
Pour réaliser les objets précités ainsi que d'autres objets de l'inventionon mettra en oeuvre les moyens décrits en détails ci-après et soulignés particulièrement dans les revendications terminant le présent mé- moire. La description suivante donne les détails de certaines formes illus- tratives d'exécution de l'invention mais ces formes d'exécution ne consti- tuent toutefois, que quelques exemples parmi les diverses formes., selon lesquelles les principes de l'invention peuvent être mis à exécution.
De manière générale, la présente invention concerne une émul- sion d'eau et de résine convenant pour être utilisée dans les bains de tein- ture par impression, dans lesquels le liant résineux comprend un éther cellu- losique insoluble dans l'eau.$! une résine mélamine-aldéhyde alcoylée insoluble dans l'eau et un plastifiant non volatil, un pigment insoluble dans l'eau é- tant dispersé dans ce liant résineux, dans laquelle émulsion la phase aqueuse est constituée par de l'eau.$! cette émulsion étant exempte de solvants orga- niques insolubles dans Peau.$! et contenant moins de 5% en poids d'un solvant organique soluble dans l'eau.
Les ingrédients filmogènes doivent être consi- dérés,pour les besoins de la présente invention,., comme incluant la résine mélamine-aldéhyde, l'éther cellulosique., le plastifiant et d'autres matières organiques qui subsistent, lors du séchage, dans la pellicule ou le film.
L'expression "ingrédients filmogènes" exclut les pigments et la phase aqueu- se
Les compositions suivant la présente invention sont ordinaire- ment préparées sous la forme d'un concentrat, qui est dilué au moyen d'eau., au moment de l'emploi, jusqu'à présenter la consistance et la teinte voulue pour la teinture par impression. Les exemples donnés plus loin sont ceux de concentratso Ces concentrats sont employés en quantités comprises entre 0,05
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et 5% environ le reste étant constitué par de 1?eau de manière à fournir un bain approprie de teinture par impression.
Ainsi diluées,les compositions sui- vant la présente invention contiendront de 0,01 % environ à 1% au maximum en poids dun solvant organique volatil soluble dans Peau. Très généralement, la quantité de ce solvant dans le bain de teinture nexcède pas 0,25% en poids.
Dans la forme concentrée, la quantité de ce, solvant sera propor tionnellement plus grande et sera comprise entré 0,05 et 5% environs cette proportion étant ,plus '-généralement de 2,5% ou moins. La seule raison-de la présence d9un solvant organique volatil soluble dans l'eau dans les compo- sitions suivant l'invention est de faciliter l'incorporation de la résine',,;
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mé1amine-aldéhyde-lors,de la.préparation des compositions. ,0
Ce solvant n9a pas dautre fonction utile et sa présence n'est, dès lors, pas nécessaire dans les compositions finales.
Les produits de condensation mélamine-formaldéhyde alcoylés, qui sont utilisés suivant la présente invention., peuvent être préparés par des procédés connuso Ainsi, on peut se référer au brevet U.S.A. 2.197.357 et au brevt U.S.A. Re
22.402. En générale ces produits de condensation se préparent en faisant réa- gir 2 à 6 mois de formaldéhyde avec. 1 mol de mélamine. Le produit de .condensa- tion formé est supposé être constitué en majeure partie par de la méthylol- mélamine.
Lorsqu?on prépare les divers produits de condensation de mélami- ne et de formaldéhyde alcoylés il est fréquemment souhaitable de préparer d9abord la méthylol-mélamine méthylée, puis d'obtenir, par un procédé de dou- ble substitution dans lequel on emploie un alcool aliphatique présentant le nombre voulu datomes de carbone, par exemple 3 à 12 atomes de carbonela méthylol-mélamine alcoylée voulue. Des exemples particuliers de ce traite- ment sont également donnés dans le brevet U.S.A. Re 22.566.
Comme exemples particuliers de produits de condensation de mé- lamine et de formaldéhyde alcoylés, pouvant être employés suivant la pré- sente invention, on peut citer la méthylol-mélamine propyléela méthylol-
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mélamine butylée la méthylol-mélamine hexylée la méthylD1,nmélamine cy- clohexylée la méthylol-mélamine eapryléep la méthylo1-fuélamine laurylée, etc..
Une matière préférée à utiliser suivant 1?invention est le pro- duit de condensation de mélamine et de formaldéhyde butylé, principalement à cause de sa facilité dobtention dans le commerce. Pour cette raison, ce pro- duit a été utilisé dans les exemples spécifiquesdonnés plus loin, mais il va de soi que ce produit ne doit constituer qu9une illustration de 19utilisation d'autres méthylol-mélamines alcoylées. Les résines mélamine-aldéhyde conte- nant moins de 3 atomes de carbone dans le radical alcoyle tendent à être trop solubles dans 1?eau pour les besoins de là présente invention.
Les éthers cellulosiques insolubles dans l'eau,, qui se sont ré- vélés utiles pour la présente invention., comprennent les éthers cellulosiques
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aliphatiquess comme 1?éthyl-cellulose la propyl-ce11uloses la butyl-cellulo- se,. la ben7y.cellulose 1?éthyl-benzyl-eellulose mixte 1?éthyl-butyl-eella- 1 Se mixte, etc.. En générale ces éthers sont suffisamment éthérifiés pour être insolubles dans l'eau. Ainsi., l'éthyl-cellulose, qui est 1?éther préfé- ré, aura une teneur en éthoxy comprise entre 40 et 50% environ et de pré- férence entre 47 et 48,5% environ. Cette matière est disponible dans le com- merce et a une viscosité de 10 centipoises.
Les éthers cellulosiques alcoyles constituent une classe préférée d9éthers à utiliser suivant l'invention.
En générale la quantité de résine mélamine-formaldéhyde employée excède la quantité d'éther cellulosique. On a constaté qu'une solidité au la- vage est communiquée aux matières textiles teintes., si la composition de tein- ture contient plus d9une partie d9éther cellulosique pour une partie de résine en poids.
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L'émulsion, telle qu'elle est mise sur le marché,, peut comporter une phase non aqueuse à raison de plus de 50%, mais, lorsqu'elle est utili- sée pour la teinture par impression, elle est fortement diluée à l'eau.
Il convient à présent d'illustrer la manière dont les composi- tions suivant l'invention sont préparées en donnant quelques exemples spé- cifiques qui doivent être considérés comme illustrant les principes de la présente invention et non dans le but de limiter celle-ci aux compositions particulières indiquées.
EXEMPLE 1
1000 gr de Melmac 245-8 (une composition à base de résine mé- lamine-formaldéhyde butylée contenant 50% de mélamine-formaldéhyde butylée, 30% d'alcool butylique et 20% de xylol) et 500 gr de phtalate de dibutyle sont mélangés et traités dans un broyeur à trois rouleaux, jusqu'à ce que le solvent volatil soit complètement évaporé. En utilisant ce mélange de résine et de plastifiant., on prépare une teinture d'impression comme suifs
1085 gr de gateau de filtre-presse de "Monastral Blue" (phtalo- cyanime de cuivre) contenant 200 gr de pigment et 100 gr d'une solution aqueu- se à 50% d'un sel sodique d'un produit de condensation d'acide naphtalène sul- fonique et de formaldéhyde (Blancol) sont mélangés, de manière à obtenir une dispersion.
A ce mélange,on ajoute alors 100 gr de butyl-cellosolve et 300 gr du mélange précité de résine et de plastifiant. Le pigment est alors amené de la phase aqueuse dans la phase laque et 970 gr d'eau., de butyl collosolve et d'un agent de dispersion sont éliminés. La composition résultante est alors lavée à trois reprises consécutives avec des portions de 800 gr. d'eau, les lavages permettant respectivement de séparer 806 gr d'eau et de butyl cellosol- ve, 803 gr d'eau et de butyl cellosolve et 826 gr d'eau et de butyl cellosolve.
200 gr d'éthyl cellulose '(produit présentant une viscosité de 10 centipoises) sont alors ajoutés et la masse obtenue est mélangée jusqu'à dissolution.
Un supplément de 500 gr du mélange précité de résine et de plastifiant est en- suite ajouté, en même temps que 104 gr d'acide oléique, 52 gr de triéthanola- mine, 1500 gr d'eau. et 15 gr d'ammoniaque (27% NH3).
Le mélange de résine et de plastifiant pigmenté est très bien dispersé dans l'eau et reste stable au stockage, pendant des périodes allant jusqu'à 2 à 3 ans. La pête d'impression ne contient pas de solvants organiques volatils insolubles dans l'eau, le seul solvant volatil employé étant le bu- tyl-céllosolve qui est complètement soluble dans l'eau. Les lavages répétés à l'eau ont effectivement éliminés de la composition la quasi totalité de la teneur de celle-ci en solvant volatil soluble dans l'eau.
Les teintures effectuées avec la composition de teinture obtenue ci-dessus, en suivant la technique habituelle de la teinture par impression, ont présenté d'excellentes propriétés au point de vue de l'aspect et de la solidité des teintes.
Au lieu d'une partie ou de la totalité de la résine mélamine- 'formaldéhyde butylée, de cet exemple, on peut utiliser de la résine mélami- ne-formaldéhyde amylée.
EXEMPLE II
Dans cet exemple; on utilise une forme solide, exempte de sol- vant, de la résine mélamine-formaldéhyde butylée, somme sous le nom de "Résimene 888". Les matières employées, avec indications brèves concernant les stades opératoires de la préparation., sont les suivantes
1466 gr gateau de filtre-presse "Monastral Blue" (300 gr pig- ment
150 gr solution de Blancol à 50%
Mélanger jusqu'à dispersion
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150 gr butyl cellosolve )
240 gr Resimene 888 ) Mélanger préalablement
240 gr phtalate de dibutyle ) jusqu'à dissolution
Rincer et éliminer 1273 gr d'eau et de butyl cellosol- ve ' ajouter 500 gr eau
Laver et éliminer 534 gr d'eau
150 gr éthyl cellulose (teneur standard en éthoxy - viscosité =
10 centpôises)
Mélanger jusqu'à dissolution
166 gr acide oléique
83 gr monoéthanolamine
1425 gr eau
37 gr ammoniaque (27% NH3)
4607 gr
Le butyl cellosolve est un éther monobutylique d'éthylène gly- col. D'autres pigments peuvent évidemment être employés.
EXEMPLE IV ----------
Les matières employées, avec indication brève des stades opéra- toires, sont les suivantes 941 gr plateau de filtre-presse "Monastral Blue" (250 gr pigment)
41 gr solution de Blancol à 50%
100 gr butyl cellosolve )
200 gr Resimene 888 ) Mélanger préalablement
200 gr phtalate de dibutyle ) jusqu'à dissolution
Rincer et éliminer 652 gr d'eau.
ajouter 500 gr eau
Laver et éliminer 534 gr d'eau
125 gr éthyl cellulose (teneur standard en éthoxy - viscosité =
10 centipoises)
Mélanger jusqu'à dissolution
138 gr acide oléique
69 gr Triéthanolamine
1257 gr eau
30 gr ammoniaque (27% NH3)
3601 gr EXEMPLE IV
Les matières employées avec indication brève des stades opéra-
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foires., sont les suivantes
1129 gr gateau de filtre-presse "Monastral Green" (300 gr pigment)
49 gr solutuon de Blancol à 50%
Mélanger jusqu'à dispersion
100 gr butyl cellosolve )
240 gr Resimene 888 ) Mélanger préalablement
240 gr phtalate de dibutyle )
jusqu'à dissolution
Rincer et éliminer 773 gr d'eau
500 gr eau
Laver et éliminer 513 gr d'eau
150 gr éthyl cellulose (teneur standard en éthoxy - viscosi- té = 10 centipoises)
Mélanger jusqu'à dissolution
80 gr d'acide oléique 40 gr Triéthanolamine
861 gr eau
37 gr ammoniaque (27% NH3)
3426 gr
EXEMPLE V
Les matières employées, avec indication brève des stades opéra- toires, sont les suivantes :
Solution de résine
500 gr Resimene 888 )
250 gr phtalate de dibutyle ) Mélanger vigoureusement
250 gr butyl cellosolve, ( jusqu'à dissolution
1000 gr
Teinture d'impression
454 gr gateau de filtre-presse "Monastral Blue" (136 gr pigment)
68 gr solution de Blancol à 50%
217 gr solution de résine sus-indiquée
Rincer et éliminer 358 gr d'eau
68 gr éthyl cellulose (teneur standard en éthoxy - viscosité =
10 centipoises)
Mélanger jusqu'à dissolution ajouter 300 gr eau
Laver et éliminer 263 gr d'eau ajouter 300 gr eau
Laver et éliminer 286 gr d'eau
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ajouter 300 gr eau
Laver et éliminer 305 gr d'eau
500 gr ester Pflaumer P-153-S
50 gr Triton X-100
20 gr ammoniaque (27% NH3)
375 gr eau
2202 gr
L'ester P-153-S est un ester d'acide gras d'un alcool du type mannitol ou sorbitol.
Le Triton X-100 est un produit de condensation d'oxyde d'éthylène. Ces deux produits sont des émulsifiants.
Toute l'éthyl cellulose utilisée dans les exemples suivants est de l'éthyl cellulose à teneur en éthoxy de 46,8 - 48,5% et de viscosité= 10 centipoises.
Dans l'exemple suivant la résinel'éthyl cellulose,le plasti- fiant et les solvants hydrosolubles sont employés.dans une seule solution.
EXEMPLE VI
Les matières employées,, avec indication brève des stades opé- ratoires, sont les suivantes :
908 gr gateau de filtre-presse "Monastral Blue" (272 gr pigment)
136 gr solution de Blancol à 50%
Mélanger jusqu'à dispersion
217 gr Resimene 888
219 gr butyl cellosolve ) Mélanger préalablement
108 gr phtalate de dibutyle ) et dissoudre
136 gr éthyl cellulose )
Rincer et éliminer 500 gr d'eau
600 gr eau
Laver et éliminer 620 gr eau
600 gr eau
Laver et éliminer 655 gr eau
600 gr eau
Laver et éliminer 630 gr eau
100 gr ester Pflaumer P-153-S
100 gr Triton X-100
50 gr ammoniaque (27% NH3)
1081 gr eau
4401 gr
EXEMPLE VII
Les matières employées, avec indication brève des stades opé- ratoires,
sont les suivantes
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464 gr gateau de filtre-presse "Monastral Green" (140 gr pig- ment)
109 gr Resimene 888 )
54 gr phtalate de dibutyle ) Mélanger préalablement
54 gr alcool éthylique ) et dissoudre
Rincer et éliminer 313 gr eau
68 gr éthyl cellulose
50 gr alcool éthylique
Mélanger jusqu'à dissolution
300 gr eau
Laver et éliminer 300 gr eau
300 gr eau
Laver et éliminer 300 gr eau
50 gr ester Pflaumer -153-S
50 gr Triton X-100
25 gr ammoniaques (27% NH3)
389 gr eau
1913 gr
EXEMPLE VIII
Les matières employées, avec indication brève des stades opé- ratoires, sont les suivantes :
464 gr gateau de filtre-presse "Monastral Blue"(140 gr pigment)
109 gr Resimene 888 )
54 gr phtalate de dibutyle ) Mélanger préalablement
54 gr acétone ) et dissoudre
Rincer et éliminer 319 gr eau
68 gr éthyl cellulose (10 centipoises)
Mélanger jusqu'à dissolution
300 gr eau
Laver et éliminer 300 gr eau
50 gr ester Pflaumer P-153-S
50 gr Triton X-100
25 gr ammoniaque (27% NH3)
445 gr eau
1619 gr
Dans cet exemple on part d'un gateau de filtre-presse d'un pig- ment au lieu d'une dispersion aqueuse et on utilise un solvant organique vola- til et hydrosoluble, autre que le butyl cellosolve.
EXEMPLE IX
Les matières employées, avec indication brève des stades opéra-
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toires, sont les suivantes 464 gr gateau de filtre-presse "Monastral Green" (140 gr pigment)
109 gr Resimene 888 )
54 gr phtalate de dibutyle ) Mélanger préalablement
54 gr méthyl cellosolve- ) et dissoudre
Rincer et éliminer 331 gr eau
68 gr éthyl cellulose (10 centipoises)
Mélanger et dissoudre
300 gr eau
Laver et éliminer 300 gr eau
300 gr eau
Laver et éliminer 300 gr eau
50 gr ester Pflaumer P-153-S
50 gr Triton X-100
25 gr ammoniaque (27 % NH3)
457 gr eau
1931 gr
Dans cet exemple on utilise encore un autre,solvant organique volatil et hydrosoluble.
EXEMPLE X
Les matières employées, avec indication brève des stades opé- ratoires sont les suivantes
464 gr gateau de filtre-presse "Monastral Green" (140 gr pig- ment)
109 gr Resimene 888 )
54 gr alcool tétrahydroabiétylique ) Mélanger préalable -
54 gr butyl cellosolve ) ment et dissoudre
Rincer et éliminer 261 gr eau
68 gr éthyl cellulose (10 centipoises)
16 gr butyl cellosolve
Mélanger jusqu'à dissolution
300 gr eau
Laver et éliminer 307 gr eau
300 gr eau
Laver et éliminer 300 gr eau
300 gr' eau
Laver et éliminer 301 gr eau
50 gr ester Pflaumer P-153-S .
50 gr Triton X-100 ,
25 gr ammoniaque (27'% NH3)
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379 gr eau
2169 gr
On emploie ùn plastifiant du type alcool.
EXEMPLE XI.
Les matières employées, avec indication brève des stades opé- ratoires, sont les suivantes :
464 gr gateau de filtre-presse "Monastral Green" (140 gr pigment)
109 gr Resdmine 888)
54 gr huile de castor ) Mélanger préalablement et 54 gr butyl cellosolve ) dissoudre
Rincer et éliminer 315 gr eau
68 gr éthyl cellulose (10 centipoises)
Mélanger jusqu'à dissolution
300 gr eau
Laver et éliminer 300 gr eau
300 gr eau
Laver et éliminer 300 gr eau
300 gr eau
Laver et éliminer 300 gr eau
50 gr ester Pflaumer P-153-S
50 gr Triton X-100
25 gr ammoniaque (27% NH3)
441 gr eau
2215 gr
On emploie un plastifiant constitué par une huile naturelle
EXEMPLE XII
Les matières employées, avec indication brève des stades opéra- toires, sont les suivantes :
109 gr Resimene 888 )
54 gr phtalate de dibutyle ) Mélanger préalablement et
54 gr butyl cellosolve ) dissoudre
140 gr Vulcan Red BA (General Dyestuff Corp. brevet U.S.A. n
1977. 936)
Mélanger et broyer au broyeur à rouleaux, puis transférer dans mélangeur ajouter 68 gr éthyl cellulose (10 centipoises)
50 gr Triton X-100
20 gr ammoniaque (27 % NH3)
505 gr eau
1000 gr
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Dans cet exemple,un pigment sec à été broyé dans le véhicule résineux avec une perte suffisante de butyl cellosolve volatil et hydrosoluble, pour ne pas influencer défavorablement l'émulsification.
Dans les exemples ci-dessus on a préparé des colorants d9im- pression pour la teinture de tissus textiles, en rinçant ou en broyant des pigments insolubles dans l'eau, dans une solution de résine contenants.
- une résine mélamine- formaldéhyde alcoylée, un plastifiant. non. volatil, - un solvant organique volatil, soluble dans l'eau, capable de dissoudre la résine et l'éthyl cellulose, et élimine en majeure partie pen- dant la préparation.
Cette solution peut ou non contenir un éther cellulosique*.
Après rinçage ou broyage, l'éthylcellulose, qui n'était pas dans la solution originelle,., est dissoute.
Si le colorant a été rincé ou chassé d'une dispersion aqueuse ou d'un gateau de filtre-presse 'on exécute une opération de lavage pour éliminer la majeu- re partie du solvant organique volatil soluble dans l'eau. Dans les cas où un pigment sec est broyé ou dispersé.dans la solution de résine., l'élimination du solvant volatil se fait par évaporation. Après l'incorporation d'une quan- tité appropriée d'émulsifiant, cette masse est susceptible d'être dispersée dans l'eau par addition lente de celle-ci.
Le produit résultant est un pigment lié par une résine et dis- persé dans de l'eau ne contenant pas de solvants volatils insolubles dans 1' eau et ne contenant que de très petites quantités de solvants solubles dans l'eau. - La dispersion dans l'eauiest tellement fine que la pénétration'dans les.'fils et autour des fibres d'un t'issu'est à ce point complète que l'on obtient un effet de teinture uniforme, lorsque le tissu est imprimée séché pour chasser 1' eau et chauffer. ,, ,
De.plus., des propriétés de résistance ou de solidité supérieures sont obtenues, lorsque le tissu est séché et la résine polymérisée, étant donné que la répartition de la résine et du pigment est très uniforme et que la pénétration est aussi complète.
Contrairement à ce qui se passe dans les systèmes où des dispersions aqueuses de pigments sont'ajoutées à des struc- tures résineuses., le système suivant l'invention possède des propriétés de résistance ou de solidité meilleures, parce que le pigment est dispersé dans la phase résineuse et est déposé avec elle sur le tissu, à tel point qu'il ne reste aucune possibilité pour qu'une particule de pigment trouve une par- ticule de liant. Parmi les plastifiants convenant pour le procédé, on peut citer ceux qui sont compatibles avec l'éthyl cellulose et la résine mélami- ne-formaldéhyde butylée.
Les solvants volatils hydrosolubles, utilisés pour rendre la résine mélamine-aldéhyde plus facile à travailler comprennent l'alcool mé-.- thylique, 1-alcool éthylique, 19àlcool propylique, l'alcool isopropylique, l'acétone la diacétone alcool, le méthyl cellosolve, l'éthyl cellosolve, l'isopropyl cellosolve, le butyl cellosolve et l'acétate de méthyle. La so- lution de Blancol, utilisée dans les exemples précédents, est un agent de défloculation pour le gateau de filtre-presse. D'autres agents de déflocu- lation appropriés, tels que les ligno-sulfonates de sodium; peuvent aussi être employés à cette fin. Il est à noter que,, dans certains cas, ces agents de défloculation ne sont pas nécessaires.
L'acide gras, l'amine hydroxylée et l'ammoniaque apparaissent dans' certains des exemples donnés' ci-dessus cors-- tituent des émulsifiants facilitant la formation d'une émulsion stable des ingrédients principaux.
En ce qui concerne les pigments employés dans ces compositions, il est souhaitable qu'ils soient inertes vis-à-vis du restant des ingrédients des compositions, insolubles à la fois dans les phases aqueuse et résineuse et résistants à la lumière. La résistance aux liquides de nettoyage à sec
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constitue également une caractéristique désirable de ces compositions, mais, lorsque les tissus ne doivent être exposés que temporairement, les caracté- ristiques souhaitables de résistance à la lumière, de résistance au lavage, etc... ne sont pas essentielles.
Dans la teinture de matières textiles qui doivent être utilisées de manière plus permanente, les pigments doivent être stables, résistants à la lumière et insensibles à l'action de solutions de nettoyage et des sa- . vons. Les pigments convenant pour être utilisés à cette fin sont bien con- nus et bien qu'ils constituent un composant essentiel des compositions sui- vant l'invention, ils ne présentent pas des caractéristiques distinctives autres que leur insolubilité dans les deux phases de l'émulsion.
Dans le tableau 1 ci-dessous, on a donné les compositions des douze exemples précédents, en indiquant pour chaque ingrédient le nombre de parties par 1000 parties de la composition concentrée.
TABLEAU 1
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<tb> ---------------------------------------------------------------------------
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<tb> Exemple <SEP> N <SEP> 1 <SEP> II <SEP> III <SEP> IV <SEP> V <SEP> VI
<tb>
<tb>
<tb> -------------------------------------------------------------------------
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<tb>
<tb>
<tb> Résine-mélamine-aldéhyde <SEP> 136 <SEP> 86 <SEP> 83 <SEP> 112 <SEP> 109 <SEP> 89
<tb>
<tb>
<tb> Ether <SEP> cellulosique <SEP> 68 <SEP> ' <SEP> 54 <SEP> 52 <SEP> 70 <SEP> 68 <SEP> 56
<tb>
<tb>
<tb> Plastifiant <SEP> 136 <SEP> 86 <SEP> 83 <SEP> 112 <SEP> 54 <SEP> 44
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Pigment <SEP> 68 <SEP> 107 <SEP> 104 <SEP> 140 <SEP> 136 <SEP> 112
<tb>
<tb>
<tb> Agent <SEP> de <SEP> défloculation <SEP> 8 <SEP> 27 <SEP> 9 <SEP> 12 <SEP> 34 <SEP> 28
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Solvant <SEP> hydrosoluble <SEP> 16 <SEP> 30 <SEP> 41 <SEP> 46 <SEP> 49 <SEP>
86
<tb>
<tb>
<tb> Agent <SEP> émulsifiant <SEP> 54 <SEP> 93 <SEP> 89 <SEP> 61 <SEP> 105 <SEP> 87
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Eau <SEP> 514 <SEP> 517 <SEP> 539 <SEP> 447 <SEP> 446 <SEP> 498
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> --------------------------------------------------------------------------
<tb>
<tb>
<tb> Total <SEP> 1000 <SEP> 1000 <SEP> 1000 <SEP> 1000 <SEP> 1000 <SEP> 1000
<tb>
EMI12.2
Exemple N VII VIIII IX X XI XII --------------------------------------------------------------------------
EMI12.3
<tb> Résine-mélamine-aldéhyde <SEP> 109 <SEP> 109 <SEP> 109 <SEP> 109 <SEP> 109 <SEP> 109
<tb>
<tb>
<tb> Ether <SEP> cellulosique <SEP> 48 <SEP> 68 <SEP> 68 <SEP> 68 <SEP> 68 <SEP> 68
<tb>
<tb>
<tb> Plastifiant <SEP> 54 <SEP> 54 <SEP> 54 <SEP> 54 <SEP> 54 <SEP> 54
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Pigment <SEP> 140 <SEP> 140 <SEP> 140 <SEP> 140 <SEP> 140 <SEP> 140
<tb>
<tb>
<tb> Agent <SEP> de <SEP> défloculation <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> -
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Solvant <SEP> hydrosoluble <SEP> 104 <SEP> 54 <SEP> 47 <SEP> 70 <SEP> 54 <SEP> 54
<tb>
<tb>
<tb> Agent <SEP> émulsifiant <SEP> 107 <SEP> 107 <SEP> 107 <SEP> 107 <SEP> 107 <SEP> 55
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Eau <SEP> 438 <SEP> 468 <SEP> 475 <SEP> 452 <SEP> 468 <SEP> 520
<tb>
EMI12.4
Total 1000 1000 1000 1000 1000 1000 -------------------------------------------------------------------------
Le tableau II suivant illustre les concentrations préférées des divers composants dans les compositions préférées illustrées par les exemples I à XII.
Pour obtenir les résultats les plus satisfaisants, ces ingrédients peuvent être présents dans les gammes de concentrations préfé- rées suivantes :
<Desc/Clms Page number 13>
T A B L E A U II ------------------
EMI13.1
<tb> Résine <SEP> mélamine <SEP> aldéhyde <SEP> de <SEP> 8 <SEP> à <SEP> 11 <SEP> parties <SEP> environ/100
<tb>
<tb> Ether <SEP> cellulosique <SEP> de <SEP> 4,5 <SEP> à <SEP> 7 <SEP> parties <SEP> environ/100
<tb>
<tb> Plastifiant <SEP> de <SEP> 4 <SEP> à <SEP> 17 <SEP> parties <SEP> environ%100
<tb>
<tb> Pigment <SEP> de <SEP> 7 <SEP> à <SEP> 14 <SEP> parties <SEP> environ/100
<tb>
<tb> Agent <SEP> de <SEP> défloculation <SEP> de <SEP> 0 <SEP> à <SEP> 3,5 <SEP> parties <SEP> environ/100
<tb>
<tb> Solvant <SEP> hydrosoluble <SEP> de <SEP> 0,5 <SEP> à <SEP> 10,
4 <SEP> parties <SEP> environ/100
<tb>
<tb> Agent <SEP> émulsifiant <SEP> de <SEP> 5 <SEP> à <SEP> 11 <SEP> parties <SEP> environ/100
<tb>
<tb> Eau <SEP> de <SEP> 43 <SEP> à <SEP> 54 <SEP> parties <SEP> environ%100
<tb>
Les valeurs indiquées dans le table ail II ci-avant constituent des gammes préférées..'dont on peut sortir s'écarter du domaine de la présen- te invention.
En ce qui concerne le solvant hydrosoluble, il y a, toutefois.) lieu de noter que les chiffres indiqués dans le tableau II sont quelque peu erron- nés et, selon toute probalité, quelque peu élevés, car dans de nombreux cas, ces solvants organiques hydrosolubles à bas point d'ébullition se perdent'par évaporation dans une mesure beaucoup supérieure à celle indiquée dans le ta- bleau 1 ci-dessus. L'analyse a montré que, dans la plupart des cas, la te- neur en solvant hydrosoluble des compositions concentrées excède rarement.'5% en poids.
Les chiffres donnés dans le tableau ci-dessus sont calculés par dif- férence diaprés les exemples particuliers précédents, ces calculs ne tenant pas-compte de l'évaporation du solvant pendant la préparation des composi- tions. Toutefois, comme indiqué plus haut, l'analyse finale des compositions concentrées a montré qu9en général la proportion de ce solvant est inférieu- re à 5% en poids de l'entièreté de la composition.
Oh se souviendra également que ces concentrats sont utilisés, pour préparer un bain de teinture par impression, dans lequel la concentration du concentrat n'excède jamais 10% environ en poids et est généralement de l'or- dre de 2,5%.Des quantités 'plus faibles du concentrat peuvent être employées.
Comme la proportion d'émulsion pigmentée contenue dans le bain de teinture à appliquer à des matières textiles n'exède pas 10% environ, la quantité de solvants volatils contenue dans le bain de teinture est de 1% ou moins et, pour les besoins de la présente invention, une quantité maxima de 1% de ces solvants organiques hydrosolubles doit être considérée comme tombant dans la portée de l'expression "sensiblement exempt de solvants" appliquée aux bains de teinture suivant l'invention. On peut ajouter de Peau aux concen- trats suivant l'invention pour -réduire, 'dans la mesure voulue,, la concentra- tion du bain de teinture, la quantité d'eau ainsi ajoutée étant généralement comprise entre 90 et 99 parties environ et, de préférence,
entre 95 à 97,5 parties environ par 100 parties du-bain de teinture final, le restant étant constitué par un concentrat du type décrit plus haut... ' -
D'autres modes d'application des principes de la présente inven- tion peuvent être mis en oeuvre', tandis que des modifications 'peuvent être apportées dans les détails donnés plus haut, à condition que ces modifica- tions ne soient pas en contradiction avec l'objet des revendications sui- vantes.
REVENDICATIONS.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
<Desc / Clms Page number 1>
IMPROVEMENTS TO PRINT DYE COMPOSITIONS.
The present invention relates to an improved impression dyeing composition. It relates more particularly to compositions which are particularly suitable for the printing dyeing of textile materials comprising distinct fibers using insoluble pigments, so as to produce the materials. dyed textiles. In printing dyeing, a bath consisting of an emulsion of water and a volatile solvent, the latter containing the pigment and resinous binder (s), is ordinarily employed. One printing dyeing process involves immersing the textile material in the bath and then passing it through squeeze rolls, which remove excess colored and other constituents from the bath.
In another method, one of the squeezing rolls may be partially submerged in the dye bath so that part of the bath is brought to the line of contact between the partially submerged roll and the roll adjacent thereto. In this case the textile material is dyed as it passes between the rolls, without having first been immersed in the bath. A printing dyeing process using pigments insoluble in water and resin bound in an aqueous emulsion has been carried out. described in U.S. Patent No. 2,344,199.
Although pigmented "lake-in-water" emulsions are known and such emulsions have been recommended for dyeing textile materials, a serious drawback has resulted in the difficulty of preparing emulsions which remain stable for a long time. and under the conditions which occur in the printing dyeing process, in which the textile material and the emulsion are continuously squeezed between two or more squeezing rolls closely spaced one to the other. tre, this problem presents itself more acutely.
The prior art in the preparation of such textile coating compositions has specified the use of a volatile solvent for the resinous binder, which solvent was either a water soluble organic solvent or a solvent.
<Desc / Clms Page number 2>
organic insoluble in water. The compositions according to the present invention are not strictly speaking "lake-in-water" emulsions, since they do not contain a substantial amount of solvate for the resin present therein. However, water constitutes the external phase, while the resin, plasticizer and pigment (which is dispersed in the resin) constitute the internal or discontinuous phase.
For all practical purposes, these compositions are solvent-free, as will appear more clearly in the remainder of this specification, and will be referred to as "resin-in-water" emulsions. .
The present invention relates to printing dyeing compositions and a method of using these compositions, the latter not containing volatile water-insoluble organic solvents for the resin, such as those commonly employed heretofore and containing only relatively minor proportions, on the order of less than 1%, of water-soluble volatile organic solvents for the resin.
In addition to the ordinary benefits inherent in the absence of one. solvent of an advantageous system consisting in particular of economy and elimination of the usual risks which one encounters when employing solvents and it has been found, quite unexpectedly, that one can obtain extremely fine dispersions which provide uniform dyeing when the material is dried and cured, and provide improved strength properties. For the purposes of the present invention and in the following description, solvents are to be considered " volatiles ", when their boiling point at atmospheric pressure is less than 225 C.
The compositions according to the present invention differ significantly from those employed heretofore in that no consideration is given to the presence of volatile solvents to ensure adequate penetration and uniform tinting.
The main object of the present invention is therefore a printing dye composition substantially free from volatile solvent.
Other objects of the invention will become apparent as the description progresses.
To achieve the aforementioned objects as well as other objects of the invention, the means described in detail below and particularly underlined in the claims ending the present specification will be implemented. The following description gives details of certain illustrative embodiments of the invention, but these embodiments, however, are only a few of the various embodiments, according to which the principles of the invention can be applied. implemented.
In general, the present invention relates to a water and resin emulsion suitable for use in printing dye baths, wherein the resinous binder comprises a water insoluble cellulosic ether. ! a water-insoluble alkylated melamine-aldehyde resin and a non-volatile plasticizer, a water-insoluble pigment being dispersed in this resinous binder, in which the aqueous phase is emulsified by water. this emulsion being free of organic solvents insoluble in water. and containing less than 5% by weight of a water soluble organic solvent.
Film-forming ingredients are to be considered, for the purposes of the present invention, to include melamine-aldehyde resin, cellulose ether, plasticizer and other organic materials which remain, upon drying, in the film. wrap or film.
The expression "film-forming ingredients" excludes pigments and the aqueous phase.
The compositions according to the present invention are ordinarily prepared in the form of a concentrate, which is diluted with water, at the time of use, to the desired consistency and shade for the dyeing by. impression. The examples given below are those of concentrates These concentrates are used in amounts between 0.05
<Desc / Clms Page number 3>
and about 5% the remainder being water so as to provide a suitable printing dye bath.
Thus diluted, the compositions of the present invention will contain from about 0.01% to a maximum of 1% by weight of a water soluble volatile organic solvent. Very generally, the amount of this solvent in the dye bath does not exceed 0.25% by weight.
In the concentrated form, the amount of this solvent will be proportionately greater and will be between 0.05 and 5% around this proportion being, more generally 2.5% or less. The sole reason for the presence of a volatile water soluble organic solvent in the compositions according to the invention is to facilitate the incorporation of the resin.
EMI3.1
melamine-aldehyde-during the preparation of the compositions. , 0
This solvent has no other useful function and its presence is therefore not necessary in the final compositions.
The alkylated melamine-formaldehyde condensation products which are used in accordance with the present invention can be prepared by known methods. Thus, reference may be made to U.S. Patent 2,197,357 and U.S. Patent Re.
22.402. In general, these condensation products are prepared by reacting 2 to 6 months of formaldehyde with it. 1 mol of melamine. The condensation product formed is presumed to consist mainly of methylol-melamine.
In preparing the various condensation products of alkylated melamine and formaldehyde it is frequently desirable to first prepare the methylated methylol-melamine, followed by a double substitution process in which an aliphatic alcohol is employed. having the desired number of carbon atoms, for example 3 to 12 carbon atoms, the desired alkylated methylol-melamine. Specific examples of this treatment are also given in U.S.A. Re 22,566.
As specific examples of the condensation products of alkylated melamine and formaldehyde which may be employed according to the present invention, there may be mentioned methylol-melamine propyl or methylol-.
EMI3.2
butylated melamine hexylated methylol-melamine methylD1, cyclohexylated melamine, prylated methylol-melamine, laurylated methylol-melamine, etc.
A preferred material for use in accordance with the invention is the condensation product of melamine and butylated formaldehyde, mainly because of its ease of availability in commerce. For this reason, this product was used in the specific examples given later, but it should be understood that this product should only be used as an illustration of the use of other alkylated methylol-melamines. Melamine-aldehyde resins containing less than 3 carbon atoms in the alkyl radical tend to be too soluble in water for the purposes of the present invention.
Water-insoluble cellulose ethers which have been found useful for the present invention include cellulose ethers.
EMI3.3
aliphatics such as ethyl cellulose propyl cellulose butyl cellulose. 1-ethyl-benzyl-eellulose mixed 1-ethyl-butyl-eella-1 Se mixed, etc. In general, these ethers are sufficiently etherified to be insoluble in water. Thus, ethyl cellulose, which is the preferred ether, will have an ethoxy content of between about 40 and 50% and preferably between about 47 and 48.5%. This material is commercially available and has a viscosity of 10 centipoise.
The alkylated cellulose ethers constitute a preferred class of ethers for use according to the invention.
In general, the amount of melamine-formaldehyde resin used exceeds the amount of cellulosic ether. It has been found that washfastness is imparted to dyed textile materials if the dye composition contains more than one part cellulose ether to one part resin by weight.
<Desc / Clms Page number 4>
The emulsion, as marketed, may contain a non-aqueous phase in an amount of more than 50%, but, when used for print dyeing, it is greatly diluted to l. 'water.
It is now convenient to illustrate the manner in which the compositions according to the invention are prepared by giving some specific examples which should be considered as illustrating the principles of the present invention and not with the aim of limiting it to the principles of the present invention. particular compositions indicated.
EXAMPLE 1
1000 g of Melmac 245-8 (a composition based on butylated melamine-formaldehyde resin containing 50% of butylated melamine-formaldehyde, 30% of butyl alcohol and 20% of xylol) and 500 g of dibutyl phthalate are mixed and treated in a three-roller mill, until the volatile solvent is completely evaporated. Using this mixture of resin and plasticizer, a printing dye is prepared as tallows.
1085 gr of "Monastral Blue" filter press cake (copper phthalocyanim) containing 200 gr of pigment and 100 gr of a 50% aqueous solution of a sodium salt of a condensation product of Naphthalene sulphonic acid and formaldehyde (Blancol) are mixed, so as to obtain a dispersion.
To this mixture are then added 100 g of butyl-cellosolve and 300 g of the aforementioned mixture of resin and plasticizer. The pigment is then brought from the aqueous phase into the lacquer phase and 970 g of water, of butyl collosolve and of a dispersing agent are removed. The resulting composition is then washed three consecutive times with portions of 800 g. of water, the washings respectively making it possible to separate 806 g of water and of butyl cellosolve, 803 g of water and of butyl cellosolve and 826 g of water and of butyl cellosolve.
200 g of ethyl cellulose '(product having a viscosity of 10 centipoise) are then added and the mass obtained is mixed until dissolved.
An additional 500 g of the aforementioned mixture of resin and plasticizer is then added, together with 104 g of oleic acid, 52 g of triethanolamine, 1500 g of water. and 15 gr of ammonia (27% NH3).
The mixture of resin and pigmented plasticizer is very well dispersed in water and remains stable on storage, for periods of up to 2 to 3 years. The printhead does not contain volatile organic solvents which are insoluble in water, the only volatile solvent employed being butyl-cellosolve which is completely soluble in water. The repeated washings with water effectively removed from the composition almost all of the content thereof in volatile water soluble solvent.
The dyes carried out with the dye composition obtained above, by following the usual printing dyeing technique, exhibited excellent properties in terms of appearance and color fastness.
Instead of some or all of the butylated melamine-formaldehyde resin of this example, amylated melamine-formaldehyde resin can be used.
EXAMPLE II
In this example; A solid, solvent-free form of butylated melamine-formaldehyde resin, known as "Resimene 888", is used. The materials used, with brief indications concerning the operational stages of the preparation., Are as follows
1466 gr "Monastral Blue" filter press cake (300 gr pigment
150 gr 50% Blancol solution
Mix until dispersed
<Desc / Clms Page number 5>
150 gr butyl cellosolve)
240 gr Resimene 888) Mix beforehand
240 gr dibutyl phthalate) until dissolved
Rinse and remove 1273 gr of water and butyl cellosol- ve 'add 500 gr of water
Wash and dispose of 534 gr of water
150 gr ethyl cellulose (standard ethoxy content - viscosity =
10 centpôises)
Mix until dissolved
166 gr oleic acid
83 gr monoethanolamine
1425 gr water
37 gr ammonia (27% NH3)
4607 gr
Butyl cellosolve is a monobutyl ether of ethylene glycol. Other pigments can obviously be used.
EXAMPLE IV ----------
The materials used, with brief indication of the operational stages, are the following 941 gr "Monastral Blue" filter press plate (250 gr pigment)
41 gr 50% Blancol solution
100 gr butyl cellosolve)
200 gr Resimene 888) Mix beforehand
200 gr dibutyl phthalate) until dissolved
Rinse and remove 652 g of water.
add 500 gr water
Wash and dispose of 534 gr of water
125 gr ethyl cellulose (standard ethoxy content - viscosity =
10 centipoise)
Mix until dissolved
138 gr oleic acid
69 gr Triethanolamine
1257 gr water
30 gr ammonia (27% NH3)
3601 gr EXAMPLE IV
The materials used with a brief indication of the stages of operation
<Desc / Clms Page number 6>
fairs., are the following
1129 gr "Monastral Green" filter press cake (300 gr pigment)
49 gr 50% Blancol solutuon
Mix until dispersed
100 gr butyl cellosolve)
240 gr Resimene 888) Mix beforehand
240 gr dibutyl phthalate)
until dissolution
Rinse and dispose of 773 gr of water
500 gr water
Wash and dispose of 513 gr of water
150 gr ethyl cellulose (standard ethoxy content - viscosity = 10 centipoise)
Mix until dissolved
80 gr of oleic acid 40 gr Triethanolamine
861 gr water
37 gr ammonia (27% NH3)
3426 gr
EXAMPLE V
The materials used, with a brief indication of the operative stages, are as follows:
Resin solution
500 gr Resimene 888)
250 gr dibutyl phthalate) Mix vigorously
250 gr butyl cellosolve, (until dissolved
1000 gr
Printing dye
454 gr "Monastral Blue" filter press cake (136 gr pigment)
68 gr 50% Blancol solution
217 gr resin solution indicated above
Rinse and dispose of 358 gr of water
68 gr ethyl cellulose (standard ethoxy content - viscosity =
10 centipoise)
Mix until dissolved add 300 gr water
Wash and dispose of 263 gr of water add 300 gr of water
Wash and dispose of 286 g of water
<Desc / Clms Page number 7>
add 300 gr water
Wash and dispose of 305 gr of water
500 gr ester Pflaumer P-153-S
50 gr Triton X-100
20 gr ammonia (27% NH3)
375 gr water
2202 gr
The P-153-S ester is a fatty acid ester of an alcohol of the mannitol or sorbitol type.
Triton X-100 is an ethylene oxide condensation product. These two products are emulsifiers.
All the ethyl cellulose used in the following examples is ethyl cellulose with an ethoxy content of 46.8 - 48.5% and a viscosity = 10 centipoise.
In the following example, ethyl cellulose resin, the plasticizer and the water soluble solvents are employed in one solution.
EXAMPLE VI
The materials used, with brief indication of the operative stages, are as follows:
908 gr "Monastral Blue" filter press cake (272 gr pigment)
136 gr 50% Blancol solution
Mix until dispersed
217 gr Resimene 888
219 gr butyl cellosolve) Mix beforehand
108 gr dibutyl phthalate) and dissolve
136 gr ethyl cellulose)
Rinse and eliminate 500 gr of water
600 gr water
Wash and dispose of 620 gr of water
600 gr water
Wash and dispose of 655 gr of water
600 gr water
Wash and dispose of 630 gr of water
100 gr ester Pflaumer P-153-S
100 gr Triton X-100
50 gr ammonia (27% NH3)
1081 gr water
4401 gr
EXAMPLE VII
The materials used, with a brief indication of the operative stages,
are the following
<Desc / Clms Page number 8>
464 gr "Monastral Green" filter press cake (140 gr pigment)
109 gr Resimene 888)
54 gr dibutyl phthalate) Mix beforehand
54 gr ethyl alcohol) and dissolve
Rinse and dispose of 313 gr water
68 gr ethyl cellulose
50 gr ethyl alcohol
Mix until dissolved
300 gr water
Wash and dispose of 300 gr water
300 gr water
Wash and dispose of 300 gr water
50 gr ester Pflaumer -153-S
50 gr Triton X-100
25 gr ammonia (27% NH3)
389 gr water
1913 gr
EXAMPLE VIII
The materials used, with a brief indication of the operative stages, are as follows:
464 gr "Monastral Blue" filter press cake (140 gr pigment)
109 gr Resimene 888)
54 gr dibutyl phthalate) Mix beforehand
54 gr acetone) and dissolve
Rinse and dispose of 319 gr water
68 gr ethyl cellulose (10 centipoise)
Mix until dissolved
300 gr water
Wash and dispose of 300 gr water
50 gr ester Pflaumer P-153-S
50 gr Triton X-100
25 gr ammonia (27% NH3)
445 gr water
1619 gr
In this example one starts with a filter press cake of a pigment instead of an aqueous dispersion and a volatile and water-soluble organic solvent other than butyl cellosolve is used.
EXAMPLE IX
The materials used, with a brief indication of the stages of operation
<Desc / Clms Page number 9>
toires, are the following 464 gr cake of filter press "Monastral Green" (140 gr pigment)
109 gr Resimene 888)
54 gr dibutyl phthalate) Mix beforehand
54 gr methyl cellosolve-) and dissolve
Rinse and dispose of 331 gr of water
68 gr ethyl cellulose (10 centipoise)
Mix and dissolve
300 gr water
Wash and dispose of 300 gr water
300 gr water
Wash and dispose of 300 gr water
50 gr ester Pflaumer P-153-S
50 gr Triton X-100
25 gr ammonia (27% NH3)
457 gr water
1931 gr
In this example still another, volatile and water-soluble organic solvent is used.
EXAMPLE X
The materials used, with a brief indication of the operative stages are as follows
464 gr "Monastral Green" filter press cake (140 gr pigment)
109 gr Resimene 888)
54 gr tetrahydroabietyl alcohol) Mix beforehand -
54 gr butyl cellosolve) ment and dissolve
Rinse and dispose of 261 gr of water
68 gr ethyl cellulose (10 centipoise)
16 gr butyl cellosolve
Mix until dissolved
300 gr water
Wash and dispose of 307 gr of water
300 gr water
Wash and dispose of 300 gr water
300 gr 'water
Wash and dispose of 301 gr of water
50 gr ester Pflaumer P-153-S.
50 gr Triton X-100,
25 gr ammonia (27 '% NH3)
<Desc / Clms Page number 10>
379 gr water
2169 gr
An alcohol-type plasticizer is used.
EXAMPLE XI.
The materials used, with a brief indication of the operative stages, are as follows:
464 gr "Monastral Green" filter press cake (140 gr pigment)
109 gr Resdmine 888)
54 gr castor oil) Mix beforehand and 54 gr butyl cellosolve) dissolve
Rinse and dispose of 315 gr water
68 gr ethyl cellulose (10 centipoise)
Mix until dissolved
300 gr water
Wash and dispose of 300 gr water
300 gr water
Wash and dispose of 300 gr water
300 gr water
Wash and dispose of 300 gr water
50 gr ester Pflaumer P-153-S
50 gr Triton X-100
25 gr ammonia (27% NH3)
441 gr water
2215 gr
A plasticizer consisting of a natural oil is used
EXAMPLE XII
The materials used, with a brief indication of the operative stages, are as follows:
109 gr Resimene 888)
54 gr dibutyl phthalate) Mix beforehand and
54 gr butyl cellosolve) dissolve
140 gr Vulcan Red BA (General Dyestuff Corp. U.S.A. patent no.
1977. 936)
Mix and grind in a roller mill, then transfer to a mixer add 68 gr ethyl cellulose (10 centipoise)
50 gr Triton X-100
20 gr ammonia (27% NH3)
505 gr water
1000 gr
<Desc / Clms Page number 11>
In this example, a dry pigment was ground in the resinous vehicle with a sufficient loss of volatile and water-soluble butyl cellosolve, so as not to adversely influence the emulsification.
In the above examples printing dyes were prepared for dyeing textile fabrics by rinsing or grinding water-insoluble pigments in a solution of the resin containing them.
- an alkylated melamine-formaldehyde resin, a plasticizer. no. volatile, - a volatile organic solvent, soluble in water, capable of dissolving resin and ethyl cellulose, and eliminating most of it during preparation.
This solution may or may not contain a cellulose ether *.
After rinsing or grinding, the ethylcellulose, which was not in the original solution,., Is dissolved.
If the dye has been rinsed off or removed from an aqueous dispersion or filter press cake, a washing operation is performed to remove most of the water soluble volatile organic solvent. In cases where a dry pigment is ground or dispersed in the resin solution, the removal of the volatile solvent is by evaporation. After incorporation of an appropriate amount of emulsifier, this mass is capable of being dispersed in water by slow addition thereof.
The resulting product is a resin bound pigment dispersed in water containing no volatile water insoluble solvents and containing only very small amounts of water soluble solvents. - The dispersion in water is so fine that the penetration into the yarns and around the fibers of a fabric is so complete that a uniform dyeing effect is obtained when the fabric is printed dried to drive off water and heat. ,,,
In addition, superior strength or toughness properties are obtained when the fabric is dried and the resin cured, since the distribution of resin and pigment is very uniform and the penetration is also complete.
Unlike in systems where aqueous dispersions of pigments are added to resinous structures, the system according to the invention has better strength or strength properties, because the pigment is dispersed in the resin. resinous phase and is deposited with it on the fabric, so that there is no possibility left for a particle of pigment to find a particle of binder. Among the plasticizers suitable for the process, mention may be made of those which are compatible with ethyl cellulose and butylated melamine-formaldehyde resin.
Volatile water soluble solvents used to make melamine aldehyde resin more workable include methyl alcohol, 1-ethyl alcohol, propyl alcohol, isopropyl alcohol, acetone, diacetone alcohol, methyl cellosolve , ethyl cellosolve, isopropyl cellosolve, butyl cellosolve and methyl acetate. Blancol's solution, used in the previous examples, is a deflocculating agent for the filter press cake. Other suitable deflocculating agents, such as sodium lignosulphonates; can also be used for this purpose. Note that, in some cases, these deflocculating agents are not necessary.
Fatty acid, hydroxylated amine and ammonia appear in 'some of the examples given' above as emulsifiers facilitating the formation of a stable emulsion of the main ingredients.
With regard to the pigments employed in these compositions, it is desirable that they be inert with respect to the remainder of the ingredients of the compositions, insoluble in both the aqueous and resinous phases and resistant to light. Resistance to dry cleaning fluids
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is also a desirable characteristic of such compositions, but where the fabrics are to be exposed only temporarily, the desirable characteristics of lightfastness, washfastness, etc., are not essential.
In the dyeing of textile materials which are to be used more permanently, the pigments should be stable, lightfast and insensitive to the action of cleaning solutions and salt. come on. Pigments suitable for use for this purpose are well known and although they constitute an essential component of compositions according to the invention, they do not exhibit any distinctive characteristics other than their insolubility in both phases of the substance. emulsion.
In Table 1 below, the compositions of the twelve preceding examples are given, indicating for each ingredient the number of parts per 1000 parts of the concentrated composition.
TABLE 1
EMI12.1
<tb> ----------------------------------------------- ----------------------------
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Example <SEP> N <SEP> 1 <SEP> II <SEP> III <SEP> IV <SEP> V <SEP> VI
<tb>
<tb>
<tb> ----------------------------------------------- --------------------------
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Resin-melamine-aldehyde <SEP> 136 <SEP> 86 <SEP> 83 <SEP> 112 <SEP> 109 <SEP> 89
<tb>
<tb>
<tb> Ether <SEP> cellulosic <SEP> 68 <SEP> '<SEP> 54 <SEP> 52 <SEP> 70 <SEP> 68 <SEP> 56
<tb>
<tb>
<tb> Plasticizer <SEP> 136 <SEP> 86 <SEP> 83 <SEP> 112 <SEP> 54 <SEP> 44
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Pigment <SEP> 68 <SEP> 107 <SEP> 104 <SEP> 140 <SEP> 136 <SEP> 112
<tb>
<tb>
<tb> Agent <SEP> of <SEP> deflocculation <SEP> 8 <SEP> 27 <SEP> 9 <SEP> 12 <SEP> 34 <SEP> 28
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Water-soluble <SEP> <SEP> 16 <SEP> 30 <SEP> 41 <SEP> 46 <SEP> 49 <SEP>
86
<tb>
<tb>
<tb> Agent <SEP> emulsifier <SEP> 54 <SEP> 93 <SEP> 89 <SEP> 61 <SEP> 105 <SEP> 87
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Water <SEP> 514 <SEP> 517 <SEP> 539 <SEP> 447 <SEP> 446 <SEP> 498
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> ----------------------------------------------- ---------------------------
<tb>
<tb>
<tb> Total <SEP> 1000 <SEP> 1000 <SEP> 1000 <SEP> 1000 <SEP> 1000 <SEP> 1000
<tb>
EMI12.2
Example N VII VIIII IX X XI XII ------------------------------------------ --------------------------------
EMI12.3
<tb> Resin-melamine-aldehyde <SEP> 109 <SEP> 109 <SEP> 109 <SEP> 109 <SEP> 109 <SEP> 109
<tb>
<tb>
<tb> Ether <SEP> cellulosic <SEP> 48 <SEP> 68 <SEP> 68 <SEP> 68 <SEP> 68 <SEP> 68
<tb>
<tb>
<tb> Plasticizer <SEP> 54 <SEP> 54 <SEP> 54 <SEP> 54 <SEP> 54 <SEP> 54
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Pigment <SEP> 140 <SEP> 140 <SEP> 140 <SEP> 140 <SEP> 140 <SEP> 140
<tb>
<tb>
<tb> Agent <SEP> of <SEP> deflocculation <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> -
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Water-soluble <SEP> <SEP> 104 <SEP> 54 <SEP> 47 <SEP> 70 <SEP> 54 <SEP> 54
<tb>
<tb>
<tb> Agent <SEP> emulsifier <SEP> 107 <SEP> 107 <SEP> 107 <SEP> 107 <SEP> 107 <SEP> 55
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Water <SEP> 438 <SEP> 468 <SEP> 475 <SEP> 452 <SEP> 468 <SEP> 520
<tb>
EMI12.4
Total 1000 1000 1000 1000 1000 1000 ------------------------------------------- ------------------------------
The following Table II illustrates the preferred concentrations of the various components in the preferred compositions illustrated by Examples I to XII.
To obtain the most satisfactory results, these ingredients can be present in the following preferred concentration ranges:
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T A B L E A U II ------------------
EMI13.1
<tb> Resin <SEP> melamine <SEP> aldehyde <SEP> from <SEP> 8 <SEP> to <SEP> 11 <SEP> parts <SEP> approximately / 100
<tb>
<tb> Ether <SEP> cellulosic <SEP> from <SEP> 4.5 <SEP> to <SEP> 7 <SEP> parts <SEP> approximately / 100
<tb>
<tb> Plasticizer <SEP> from <SEP> 4 <SEP> to <SEP> 17 <SEP> parts <SEP> approximately% 100
<tb>
<tb> Pigment <SEP> from <SEP> 7 <SEP> to <SEP> 14 <SEP> parts <SEP> approximately / 100
<tb>
<tb> Agent <SEP> of <SEP> deflocculation <SEP> of <SEP> 0 <SEP> to <SEP> 3.5 <SEP> parts <SEP> approximately / 100
<tb>
<tb> Water-soluble <SEP> <SEP> from <SEP> 0.5 <SEP> to <SEP> 10,
4 <SEP> parts <SEP> approximately / 100
<tb>
<tb> Agent <SEP> emulsifier <SEP> from <SEP> 5 <SEP> to <SEP> 11 <SEP> parts <SEP> approximately / 100
<tb>
<tb> Water <SEP> from <SEP> 43 <SEP> to <SEP> 54 <SEP> parts <SEP> approximately% 100
<tb>
The values indicated in Table II above constitute preferred ranges which may depart from the scope of the present invention.
With regard to the water-soluble solvent, it should, however, be noted that the figures given in Table II are somewhat erroneous and, in all probability, somewhat high, since in many cases these solvents Low boiling point water soluble organics are lost by evaporation to a much greater extent than that shown in Table 1 above. Analysis has shown that in most cases the water soluble solvent content of the concentrated compositions seldom exceeds 5% by weight.
The figures given in the table above are calculated by difference from the previous specific examples, these calculations not taking into account the evaporation of the solvent during the preparation of the compositions. However, as indicated above, the final analysis of the concentrated compositions showed that in general the proportion of this solvent is less than 5% by weight of the entire composition.
Oh will also remember that these concentrates are used to prepare a printing dye bath, in which the concentration of the concentrate never exceeds about 10% by weight and is generally of the order of 2.5%. Smaller amounts of the concentrate can be used.
Since the proportion of pigmented emulsion contained in the dye bath to be applied to textile materials does not exceed about 10%, the amount of volatile solvents contained in the dye bath is 1% or less and, for the sake of According to the present invention, a maximum amount of 1% of such water-soluble organic solvents should be regarded as falling within the scope of the expression "substantially free of solvents" applied to the dye baths according to the invention. Water can be added to the concentrates according to the invention to reduce, to the desired extent, the concentration of the dye bath, the amount of water thus added being generally between about 90 and 99 parts and preferably
between about 95 to 97.5 parts per 100 parts of the final dye bath, the remainder being a concentrate of the type described above ... '-
Other embodiments of the principles of the present invention may be practiced, while modifications may be made in the details given above, provided that such modifications are not inconsistent with the subject of the following claims.
CLAIMS.
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