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Dokumentenidentifikation DE19615898A1 23.10.1997
Titel Färbeverfahren
Anmelder Bayer AG, 51373 Leverkusen, DE
Erfinder Träubel, Harro, Dipl.-Chem. Dr., 51373 Leverkusen, DE;
Hoppe, Manfred, Dipl.-Chem. Dr., 51515 Kürten, DE;
Herd, Karl-Josef, Dipl.-Chem. Dr., 51515 Odenthal, DE
DE-Anmeldedatum 22.04.1996
DE-Aktenzeichen 19615898
Offenlegungstag 23.10.1997
Veröffentlichungstag im Patentblatt 23.10.1997
IPC-Hauptklasse D06P 1/52
IPC-Nebenklasse D06P 1/642   D06P 5/08   D06P 5/06   D06P 3/62   D06P 3/04   D06P 3/18   D06P 3/85   
IPC additional class // C08G 18/48,18/79,18/73,18/75,18/42,18/60  
Zusammenfassung Das neue Färbeverfahren, bei dem OH- und/oder NH-Gruppen enthaltende Fasern mit Farbstoffen, die mindestens eine primäre oder sekundäre Aminogruppe aufweisen, in Gegenwart von mindestens einem wasserdispergierbaren Polyisocyanat gefärbt werden, liefert Färbungen mit hohen Echtheiten.

Beschreibung[de]

Um Textilien aus OH- und/oder NH-Gruppen enthaltenden Fasern migrations-, schweiß- und waschecht zu färben, bedient man sich im allgemeinen der sogenannten Reaktivfarbstoffe. Diese Farbstoffe enthalten Reaktivgruppen, die unter Färbebedingungen mit den OH- und/oder NH-Gruppen der Faser kovalente Bindungen eingehen. Zu den gängigsten Reaktivgruppen zählen N-Heterocyclen, welche Chlor- und/oder Fluoratome als Abgangsgruppen enthalten, durch deren Abspaltung unter alkalischen Reaktionsbedingungen eine kovalente Bindung des Farbstoffs zur Faser hergestellt wird. Weiterhin gebräuchlich sind Vinylsulfone bzw. Schwefelsäureester des β-Hydroxyethylsulfons, welche unter alkalischen Bedingungen verseifen und Vinylsulfon bilden, das dann additiv mit den Hydroxylgruppen der Cellulosefaser reagiert. Isothiocyanatgruppen als Reaktivhaken sind ebenfalls bekannt (vgl. z. B. US 2 937 186). Von der Verwendung von Isocyanatgruppen als Reaktivhaken wird jedoch wegen deren geringer Hydrolysebeständigkeit abgeraten (vgl. Angew. Chem. 73 (1961), 125ff). Nachteilig beim Färben mit Reaktivfarbstoffen ist der relativ hohe färberische Aufwand sowie die schlechtere Handhabbarkeit der hochreaktiven Farbstoffe.

Direktfarbstoffe, die keine Reaktivgruppen enthalten und aufgrund physikalischer Vorgänge an die Faser gebunden werden, eignen sich ebenfalls zum Färben von Cellulose und deren Mischungen mit Synthetikfasern, wobei die problemlose Applikation, hohe Wirtschaftlichkeit und gute Lichtechtheit dieser Farbstoffe im Vordergrund stehen. Die Naßechtheiten lassen bei den mit Direktfarbstoffen gefärbten Textilien meist zu wünschen übrig. Eine Verbesserung der Echtheiten kann bei diesen Farbstoffen durch eine Nachbehandlung, z. B. mit kationischen Hilfsmitteln, erzielt werden. Die Wirkungsweise dieser Hilfsmittel beruht einerseits auf einem Herabsetzen der Hydrophilie des Farbstoffs infolge Ionenpaarbildung und andererseits auf einem Verkleben der Poren der Textilfasern.

Aus CH-560 802 ist bereits ein Verfahren zur Nachbehandlung von mit Dispersionsfarbstoffen gefärbten Textilmaterialien mit Isocyanatabspaltern bekannt. Diese Isocyanatabspalter sind Vernetzungsprodukte von Isocyanaten mit z. B. Alkoholen, Phenolen, Thiolen, Carbonsäuren, die unter Einfluß von Wärme zerfallen und Isocyanate freisetzen. Die aus dem Stand der Technik bekannten Färbeverfahren sind nicht hinsichtlich aller an sie gestellter Anforderungen zufriedenstellend.

Es wurde nun ein neues Färbeverfahren gefunden, das sich der gut handhabbaren und wirtschaftlichen Direktfarbstoffe bedient und dabei Färbungen erzielt, deren Echtheiten mit denen der Reaktivfarbstoffe vergleichbar sind.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Färben von OH- und/oder NH-Gruppen enthaltenden Fasern mit Farbstoffen, die mindestens eine primäre oder sekundäre Aminogruppe aufweisen in Gegenwart von mindestens einem wasserdispergierbaren Polyisocyanat.

Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erzielten Färbungen zeichnen sich insbesondere durch eine hervorragende Naßechtheit aus.

Bei den mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zu färbenden Fasern handelt es sich vorzugsweise um Cellulose oder Wolle oder deren Mischungen oder beliebige Mischungen der genannten Faserarten mit anderen Fasern wie z. B. Polyamid, Polyester, etc.

Der Begriff "wasserdispergierbar" in Verbindung mit den erfindungsgemäß zu verwendenden Polyisocyanaten bedeutet, daß die Polyisocyanate in einer Konzentration von < 0,1 bis 99,5 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 10 Gew.-% mit Wasser feinteilige Dispersionen ergeben.

Als wasserdispergierbare Polyisocyanate können auch Gemische von Polyisocyanaten, die nicht selbstdispergierbar sind, mit externen, ionischen oder nichtionischen Emulgatoren eingesetzt werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden jedoch selbstdispergierende Polyisocyanate eingesetzt, wie beispielsweise

  • (I) wasserdispergierbare nichtionische Polyisocyanatgemische aus Polyisocyanaten und Polyether-modifizierten Polyisocyanaten mit cycloaliphatisch und/oder araliphatisch und/oder aliphatisch gebundenen Isocyanatgruppen, die in der Hauptkette gegebenenfalls Ester- und/oder Amidgruppen enthalten,
  • (II) Polyisocyanatgemische aus Polyisocyanaten und Carboxylatgruppen-modifizierten Polyisocyanaten mit cycloaliphatisch und/oder aliphatisch gebundenen Isocyanatgruppen oder
  • (III) wasserdispergierbare, nichtionische Polyisocyanate mit aromatisch gebundenen Isocyanatgruppen oder Gemische solcher Polyisocyanate.


Vorzugsweise eingesetzt werden wasserdispergierbare Polyisocyanatgemische (I) mit

  • a) einer mittleren NCO-Funktionalität von 1,8 bis 4,2, bevorzugt 2,1 bis 4,2,
  • b) einem Gehalt an aliphatisch und/oder cycloaliphatisch gebundenen Isocyanatgruppen (berechnet als NCO, Molekulargewicht = 42) von 3,0 bis 21,5 Gew.-%, bezogen auf das Polyisocyanatgemisch (I),
  • c) einem Gehalt an innerhalb von Polyetherketten angeordneten Ethylenoxideinheiten (berechnet als C&sub2;H&sub4;O, Molekulargewicht = 44) von 2 bis 20 Gew.-%, bezogen auf Polyisocyanatgemisch (I), wobei die Polyetherketten im statistischen Mittel 5 bis 70 Ethylenoxideinheiten aufweisen, und
  • d) einem Gehalt an Estergruppen von 0 bis 300 Mol-% und/oder einem Gehalt an Amidgruppen von 0 bis 300 Mol-%, bezogen auf die im Gemisch enthaltenen freien NCO-Gruppen.


Die wasserdispergierbaren Polyisocyanatgemische (I) können in an sich bekannter Weise durch Umsetzung einer Polyisocyanatkomponente A) mit einer (mittleren) NCO-Funktionalität von 1,9 bis 4,4, vorzugsweise 2,0 bis 4,3, bestehend aus mindestens einem Polyisocyanat mit ausschließlich aliphatisch und/oder cycloaliphatisch gebundenen Isocyanatgruppen sowie gegebenenfalls mit einem ein- oder mehrwertigen, im statistischen Mittel 5,0 bis 70 Ethylenoxideinheiten aufweisenden Polyalkylenoxidpolyetheralkohol B) unter Einhaltung eines NCO/OH-Äquivaientverhältnisses von mindestens 2 : 1, im allgemeinen von 4 : 1 bis ca. 1000 : 1, wobei im übrigen Art und Mengenverhältnisse der genannten Ausgangskomponenten so gewählt werden, daß die resultierenden Umsetzungsprodukte den oben unter a) bis d) genannten Bedingungen entsprechen.

Es handelt sich bei den Polyisocyanatkomponenten A) um solche mit Uretdionund/oder Isocyanurat-, Urethan-und/oder Allophanat-, Biuret- oder Oxadiazintrionstruktur, wie sie beispielsweise in DE-A-16 70 666, DE-A-37 00 209 und DE-A- 39 00 053 oder in EP-A-336 205 und EP-A-339 396 beschrieben sind, die durch Prepolymerisierung oder sonstige Modifizierung einfacher (vorzugsweise aliphatischer und/oder cycloaliphatischer) Diisocyanate hergestellt werden können.

Geeignete Diisocyanate zur Herstellung solcher Polyisocyanatkomponenten A) sind grundsätzlich solche des Molekulargewichtsbereichs 140 bis 400 mit aliphatisch und/oder cycloaliphatisch gebundenen Isocyanatgruppen, wie z. B. 1,4-Diisocyanatobutan, 1,6-Diisocyanatohexan, 1,5-Diisocyanato-2,2-dimethylpentan, 2,2,4- bzw. 2,4,4-Trimethyl-1,6-diisocyanatohexan, 1,10-Diisocyanatodecan, 1,3- und 1,4- Diisocyanatocyclohexan, 1-Isocyanato-3,3,5-trimethyi-5-isocyanatomethylcyclohexan (Isophorondiisocyanat) und 4,4&min;-Diisocyanatodicydohexylmethan oder beliebige Gemische solcher Diisocyanate, die durch Trimerisierung zum Trisisocyanatoisocyanurat oder Biuretisierung oder Allophanatisierung und anschließendes Dünnschichten frei von monomeren Diisocyanaten sind.

Zur Verwendung können solche Isocyanatmischungen kommen, die zur besseren Emulgierbarkeit in Wasser entweder im Gemisch Emulgatoren enthalten oder bei denen die Emulgierbarkeit durch Reaktion eines Teils (5-50%, vorzugsweise 8- 30%) der NCO-Gruppen mit Verbindungen, die zur Salzbildung befähigt sind (z. B. Dimethylolpropionsäure oder N,N-Dimethylethanolamin (z. B. gemäß DE- A 43 19 571 oder DE-A 44 18 836)) und/oder hydrophilen, vorzugsweise monofunktionellen Polyethern (gemäß DE-A 42 11 480) herbeigeführt wurde.

Falls man hydrolisierbare Verbindungen haben möchte, können anteilig oder allein Ester und/oder Amidgruppen enthaltende Isocyanate verwandt werden, die durch Umsetzung von Isocyanaten mit OH-Gruppen enthaltenden Komponenten nach bekannten Verfahren erhalten werden können.

Als Isocyanate sind Diisocyanate wie z. B. 1,4-Diisocyanatobutan, 1,6- Diisocyanatohexan, 1,5-Diisocyanato,2,2-dimethylpentan, 2,2,4- bzw. 2,4,4-Trimethyl-1,6-diisocyanatohexan, 1,10-Diisocyanatdecan, 1,3- und 1,4-Diisocyanatocyclohexan, 1-Isocyanato-3,3,5-trimethyl-5-isocyanatomethylcyclohexan (Isophorondiisocyanat), 4,4&min;-Diisocyanatodicydohexylmethan und beliebige Gemische solcher Diisocyanate. Prinzipiell können auch aromatische Isocyanate, z. B. Toluylendiisocyanate, 4,4-Diisocyanato-di-phenylmethan eingesetzt werden: wegen deren mangelhafter Lichtechtheit und zu hoher Reaktivität gegenüber Wasser sind jedoch die aliphatischen Isocyanate bevorzugt. Anteilig können im Rahmen der angegebenen Parameter auch Polyisocyanate, die durch Modifizierung der oben genannten Diisocyanate, bzw. Mischungen derselben nach literaturbekannten Verfahren mit Uretdion-, Urethan-, Isocyanurat-, Biuret-, oder Allophonatgruppen mit eingesetzt werden.

Als OH-Gruppen enthaltende Verbindungen mit Ester und/oder Amidgruppen sind Produkte geeignet, die im Mittel mindestens 2 OH-Gruppen haben und im Mittel mindestens eine Ester und/oder Amidgruppe aufweisen.

Geeignet sind z. B. kurzkettige Polyester aus Dicarbonsäuren, und Dicarbonsäureestern mit monofunktionellen Alkoholen oder Phenolen oder Dicarbonsäureanhydriden mit Diolen und/oder Trilonen.

Als Dicarbonsäuren bzw. Dicarbonsäurederivate seien genannt: Kohlensäuredimethylester, -diethylester, -diphenylester, Ethylenglykolcarbonat, Propylenglykolcarbonat, Oxalsäure-, Malonsäurediester, Bernstein-, Glutar-, Maleinsäure sowie ihre entstehenden Anhydride, Adipin-, Sebacin-, (gegebenenfalls hydrierte) Phthal-, Hydroxymono- oder Dicarbonsäuren (gegebenenfalls in Form innerer Ester (Lactone)), wie Glykol-, Wein-, Milch-, Zitronen-, Hydroxycapron-, sowie Hydroxybutter- oder Ricinolsäure.

Als Diole sind z. B. die technisch im großen verfügbaren, Ethan-, Propan- (1,2 oder 1,3-), isomere Butan-, Pentan-, Hexan- etc. Diole, ferner Ethergruppen haltige Oligo- oder Polymer von Ethylen- und Proppylenglykol geeignet. Cycloaliphatische oder aromatische Diole seien erwähnt - sind aber wegen der hohen Viskosität der Ester nicht bevorzugt. Geeignete Triole sind beispielsweise Glycerin, Trimethylolpropan.

Polyester werden durch Kondensation der Säuren und/oder deren Ester mitmonofunktionellen Alkoholen und/oder der Anhydride der Säuren mit den aufgeführten Di- oder Triolen nach bekannten Verfahren gewonnen. Durch Einsetzen der OH-Verbindungen im Überschuß und anschließende Extraktion mit Wasser oder durch Kruzwegdestillation kann eine enge Molgewichtsverteilung und damit eine niedrige Viskosität erzeugt und ein geringer Gehalt an nicht Ester tragenden Komponenten erzielt werden. Ebenfalls gut geeignet ist die ringöffnende Umesterung von Lactomen (beispielsweise Butyro-Valero- oder Caprolacton). Diese Umesterung kann gegebenenfalls mit den oben genannten Maßnahmen gekoppelt werden.

Besonders geeignete, OH-Gruppen enthaltende Verbindungen werden durch Reaktion einer Di- oder Hydroxy-Carbonsäure mit Alkylenoxyd erhalten dadurch entstehen in einfacher Weise definierte, niedermolekulare Esterdiole.

Amidgruppen enthaltende OH-Verbindungen können aus den genannten Säuren oder deren Estern (Lactonen) durch Reaktion mit Hydroxyaminen, die eine sekundäre Aminogruppe wie z. B. Addukte des Ethyl- oder Propylenoxyds an Mono-alkylamin (Methyl-, Ethylen- tc. amin) enthalten, hergestellt werden.

Diese Reaktion ist besonders geeignet, weil sie durch die Selektivität der Aminogruppen zu überwiegend definierten Verbindungen führt. Die mittleren Molgewichte der erfindungsgemäßen OH-Verbindungen betragen 148-2000, vorzugsweise 148-1000, besonders bevorzugt 148-500.

Zur Herstellung des Isocyanats werden NCO-enthaltende Verbindungen mit OH- enthaltender Komponente im NCO-OH-Verhältnis von 1,3-20, vorzugsweise 1,5-10 eingesetzt.

Bei NCO/OH > 1.5 Verhältnissen bleibt ein - von der Struktur des Isocyanats abhängiger Anteil an nicht reagiertem Isocyanat zurück. Aus gewerbehygienischen Gründen sollten diese freien Isocyanate z. B. durch Dünnschichtdestillation entfernt werden (In diesem Falle wird sogar ein hohes NCO/OH-Verhältnis bevorzugt, weil dann viskositätserhöhende Kettenverlängerungsreaktionen weitgehend unterdrückt werden.)

Die beim erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten wasserdispergierbaren Polyisocyanate können zur Erleichterung der Einarbeitung in die wäßrige Phase gegebenenfalls in einem gegenüber Isocyanatgruppen inerten Lösemittel gelöst eingesetzt werden. Geeignete Lösemittel sind z. B. Ethylacetat, Butylacetat, Ethylenglykolmonomethyl- oder -ethyletheracetat, 1-Methoxypropyl-2-acetat, 2- Butanon, 4-Methyl-2-pentanon, Cyclohexanon, Toluol, oder deren Gemische, aber auch Lösemittel wie Propylenglykoldiacetat, Diethylenglykoldimethylether, Diethylenglykolethyl- und -butyletheracetat, N-Methylpyrrolidon und N- Methylcaprolactam, oder Gemische solcher Lösemittel. Diese Lösemittel werden den wasserdispergierbaren Polyisocyanaten gegebenenfalls in Mengen bis zu 90 Gew.-%, vorzugsweise höchstens 50 Gew.-% und besonders bevorzugt höchstens 20 Gew.-%, bezogen auf die entstehende Lösung zugesetzt. Ganz besonders bevorzugt ist jedoch die Verwendung lösemittelfreier, wasserdispergierbarer Polyisocyanate.

Die wasserdispergierbaren Polyisocyanate kommen beim erfindungsgemäßen Verfahren in Mengen von 0,005 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf textiles Substrat zum Einsatz, vorzugsweise werden sie im Kaltverweilverfahren eingesetzt, das heißt sie werden zusammen mit dem Farbstoff eingesetzt. Vor dem Einsatz der Polyisocyanate können diese mit der 1-4-fachen Menge Wasser, bezogen auf Polyisocyanat, vordispergiert werden. Dabei ermöglicht die Verwendung der Komponente (I) Verarbeitungszeiten von bis zu 24 Stunden. Bei Verwendung wasserdispergierbarer aromatischer Polyisocyanate (III) sind die Verarbeitungszeiten aufgrund der höheren Reaktivität gegenüber Wasser deutlich kurzer und betragen im allgemeinen weniger als 8 Stunden.

Die erfindungsgemäß anzuwendenden wasserdispergierbaren Polyisocyanate können bei den in der Textilindustrie üblichen Verarbeitungstemperaturen eingesetzt werden. Dabei können sich je nach Temperatur unterschiedliche Verarbeitungszeiten für die erfindungsgemäß anzuwendenden Produkte ergeben. So hat man beispielsweise bei Polyisocyanat gemäß DE-A-42 11 480 Bsp. A) bei 23-25°C relativ lange Verarbeitungszeiten, denn es liegen bei dieser Temperatur nach 5 Stunden noch ca. 60% Isocyanatgruppen vor. Bei einer Temperatur von 35°C liegen bei Polyisocyanat A) nach 5 Stunden noch ca. 50% und bei 50°C nach 3 Stunden noch 33% Isocyanatgruppen vor. Die Verarbeitungszeit bei einer bestimmten Temperatur kann also durch die Wahl eines geeigneten, erfindungsgemäß anzuwendenden Polyisocyanats beeinflußt werden.

Der pH-Wert des Färbebades sollte bei Zusatz der erfindungsgemäß anzuwendenden Polyisocyanate vorzugsweise zwischen 5 und 8,5, insbesondere im neutralen Bereich liegen. PH-Werte unter 4 bzw. über 9 sollten vermieden werden.

Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Farbstoffe weisen mindestens eine primäre oder sekundäre acylierbare Aminogruppe auf und sind hinreichend bekannt. Ein substantiver Charakter der Farbstoffe ist von Vorteil, d. h. Direktfarbstoffe, beispielsweise solche zum Färben von Baumwolle und Papier mit entsprechenden Aminofunktionen, sind bevorzugt, wie z. B. die beiden Schwarzfarbstoffe der Strukturen (I) und (II)



Bevorzugt sind ebenso sogenannte Farbbasen (Farbstoffchromophore) der allgemeinen Formel [FB]-(H)1-4, die als acylierbare Zwischenprodukte in der Reaktiv- oder Direktfarbstoffsynthese Verwendung finden und die ebenfalls substantive Eigenschaften aufweisen. Beispiele für Farbbasen der Formel [FB]-(H)1-4 sind folgende Strukturen (III) bis (XII)











Besonders bevorzugt sind sulfogruppen- und triazingruppenhaltige Farbstoffe mit basischen primären und sekundären Aminogruppen, wie sie in den DE-A- 29 15 323, DE-A-30 30 916, DE-A-33 13 965, DE-A-34 40 777 und DE-A- 36 25 576 als Papierfarbstoffe beschrieben sind und die in nichtionisierter Form der Formel (XIII)



entsprechen, worin

FB für den Rest eines Farbstoffchromophors, wie z. B. in den Strukturen (III) bis (XII) enthalten,

Z&sub1; für ein Brückenglied -CO-, -SO&sub2;- oder



Z&sub2; für ein Brückenglied



wobei das Brückenglied Z&sub1; bzw. Z&sub2; jeweils an ein N-Atom in FB gebunden ist,

Y für Cl, OH, NH&sub2; oder einen aliphatischen oder aromatischen Aminrest, gegebenenfalls auch für X,

X für eine basische Gruppe vorzugsweise -NR²-Q-NR³R&sup4;,



oder

einen Rest der Formel



wobei die aromatischen Ringe zusätzliche Substituenten wie SO&sub3;H, CO&sub2;H, CH&sub3;, C&sub2;H&sub5;, Cl, Br, CH&sub3;O, C&sub2;H&sub5;O aufweisen können,

Q für lineares oder verzweigtes C&sub2;-C&sub6;-Alkylen,

R² für Wasserstoff oder C&sub1;-C&sub4;-Alkyl,

R³ und R&sup4; unabhängig voneinander für Wasserstoff- unsubstituiertes C&sub1;-C&sub6;-Alkyl, durch Hydroxy oder Cyano substituiertes C&sub2;-C&sub6;-Alkyl, Phenyl-C&sub1;-C&sub3;-alkyl, dessen Phenylrest durch bis zu drei Substituenten aus der Reihe Chlor, C&sub1;- C&sub4;-Alkyl und C&sub1;-C&sub4;-Alkoxy substituiert sein kann, unsubstituiertes oder durch bis zu drei C&sub1;-C&sub4;-Alkylgruppen substituiertes C&sub5;-C&sub6;-Cycloalkyl stehen, oder

R³ und R&sup4; zusammen mit dem an sie gebundenen N-Atom einen 5- oder 6-gliedrigen, gegebenenfalls ein weiteres Heteroatom (aus der Reihe O, N, S) einschließenden gesättigten Ring bilden,

m für eine ganze Zahl von 1 bis 4,

n für 0 oder eine ganze Zahl von 1 bis 4 und

p für 0 oder eine ganze Zahl von 1 bis 3 steht,

wobei bezüglich der Anzahl vorhandener basischer Gruppen X die Bedingungen

n + 2p < m + 1 und n + p ≠ 0

gelten,

und als inneres Salz vorliegen können.

Besonders bevorzugt sind demnach Farbstoffe der Formeln (XIV) bis (XXIII)













Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt üblicherweise nach den für Direktfarbstoffe gebräuchlichen Färbeverfahren. Das erfindungsgemäß einzusetzende Polyisocyanat kann während dem Färbevorgang der Färbeflotte zugesetzt werden oder aber vorzugsweise in einem Nachbehandlungsschritt dem gefärbten Textil zugesetzt werden. Vorzugsweise erfolgt diese Nachbehandlung des gefärbten Textils durch eine Klotzapplikation der erfindungsgemäß anzuwendenden Polyisocyanate in Form einer wäßrigen Dispersion mit anschließender Fixierphase. Die wäßrigen Klotzflotten der erfindungsgemäß anzuwendenden Polyisocyanate enthalten beispielsweise 0,1-20 Gew.-% an Polyisocyanat, vorzugsweise 2 - 20 Gew.-%. Bei der Klotzapplikation wird das gefärbte Textil mittels Umlenkrollen durch ein Chassis mit der Polyisocyanat-Dispersion geführt. Durch nachgeschaltete Abquetschwalzen wird eine definierte Flottenaufnahme sichergestellt.

Die wäßrigen Polyisocyanat-Dispersionen, welche als Klotzflotte eingesetzt werden, enthalten gegebenenfalls weitere Hilfs- und Zusatzstoffe wie z. B. Harnstoff, Netzmittel, Dispergiermittel und Verdickungsmittel in Mengen von beispielsweise 0,1 bis 10% bezogen auf die Klotzflotte. Beispielhaft sei folgende bevorzugte Klotzflotte genannt:



Die Flottenaufnahme beträgt im allgemeinen 50 bis 120% vom Warengewicht, die Klotzflottentemperatur beträgt vorzugsweise 20 bis 30°C.

Mögliche Fixiervarianten sind:

  • a) Kaltverweilzeiten bei einer Temperatur von 15 bis 30°C während 12 bis 24 Stunden (semikontinuierliche Arbeitsweise).
  • b) Behandlung mit gestättigtem Dampf bei 100 bis 106°C, über wenige Minuten, vorzugsweise 1 bis 3 Minuten (kontinuierliche Arbeitsweise).
  • c) Trockenhitzefixierung bei 100 bis 210°C innerhalb weniger Minuten, insbesondere 1 bis 3 Minuten (kontinuierliche Arbeitsweise).
  • d) HT-Dampfbehandlung bei 150 bis 200°C, vorzugsweise während 1 bis 15, insbesondere 2 bis 8 Minuten (kontinuierliche Arbeitsweise).


Nach der Fixierung werden erheblich bessere Gebrauchsechtheiten, insbesondere Waschechtheiten, erreicht, als mit normalen Direktfärbungen.

Erfolgt nach der Fixierphase noch eine Wäsche bei 90 bis 95°C, werden nochmals verbesserte Waschechtheiten erzielt, die bisher nur bei Verwendung von Reaktivfarbstoffen erreicht werden konnten.

Beispiel I a) Herstellung des Polyisocyanates

1,0 Val eines Isocyanuratgruppen-haltigen Polyisocyanates auf Basis von 1,6- Diisocyanatohexan (HDI) mit einem NCO-Gehalt von 21,5% und einer Viskosität von 3.000 mPas (23°C) wurden bei Raumtemperatur unter Rühren mit 0,11 Val eines auf Methanol gestarteten, monofunktionellen Polyethylenoxidpolyethers mit einem mittleren Molekulargewicht von 350 versetzt und anschließend für 3 h auf 100°C erwärmt. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur lag ein praktisch farbloses klares Polyisocyanatgemisch vor. Der NCO-Gehalt betrug 16,0%, die Viskosität 3.050 mPas (23°C).

8 Teile des so erhaltenen Polyisocyanats wurden mit 2 Teilen Propylenglykoldiacetat verdünnt. Man erhielt eine 80%ige Lösung mit einem NCO-Gehalt von 12,8% und einer Viskosität von 510 mPa.s

b) Anwendung

20 g eines Baumwollnesselgewebes wurden mit 0,3 g des Farbstoffes (II) im Ausziehverfahren bei 90 bis 95°C gefärbt (30 g/l Natriumsulfat, Flottenverhältnis 1 : 20, 30 Min.). Nach dem Spülen und Trocknen wurde das gefärbte Gewebe am Foulard mit einer Klotzflotte aus

75 Teilen eines Polyisocyanats, hergestellt gemäß a)

1 Teil Netzmittel (Erkantol AS)

10 Teile Verdicker (Levalin TM) und

914 Teilen Wasser behandelt.

Die Flottenaufnahme betrug 85% vom Warengewicht. Anschließend wurde 15 h bei 30°C verweilt. Danach wurde mit 90 bis 95°C heißem Wasser gespült und getrocknet. Das so erhaltene tief schwarze Textil hatte sehr gute Echtheiten.

Beispiel 2

Analog Beispiel 1 wurden 20 g Baumwollgewebe mit 0,2 g Farbstoff der Formel



gefärbt. Das gefärbte Textil wurde gespült und getrocknet und dann mit einer Klotzflotte aus

75 Teilen Polyisocyanat gemäß Beispiel 1 a),

100 Teilen Harnstoff und

825 Teilen Wasser

am Foulard behandelt (Flottenaufnahme 88%).

Das so erhaltene Textil wurde bei 120°C ca. 1 Min. getrocknet und dann 1 Min. bei 150°C fixiert. Nach dem Spülen wurde eine brillante, gelbstichig rote Färbung mit guten Waschechtheiten erhalten.

Beispiel 3

Analog Beispiel 2 wurden 20 g Baumwollgewebe mit 0,2 g des Farbstoffs der Formel



gefärbt und mit einer Klotzflotte gemäß Bsp. 2 nachbehandelt. Dies ergab eine klare blaue Färbung mit guten Gebrauchsechtheiten.

Beispiel 4

Analog Beispiel 2 wurden 20 g Baumwollgewebe mit 0,7 g des Farbstoffes (I) der Formel



gefärbt und mit einer Klotzflotte Bsp. 2 nachbehandelt. Es wurde eine tiefe schwarze Färbung mit gutem Echtheitsniveau erhalten.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zum Färben von OH- und/oder NH-Gruppen enthaltenden Fasern mit Farbstoffen, die mindestens eine primäre oder sekundäre Aminogruppe aufweisen, in Gegenwart von mindestens einem wasserdispergierbaren Polyisocyanat.
  2. 2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern während des Färbevorgangs oder danach mit mindestens einem wasserdispergierbaren Polyisocyanat behandelt werden.
  3. 3. Verfahren gemäß Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als wasserdispergierbare Polyisocyanate
    1. (I) wasserdispergierbare nichtionische Polyisocyanatgemische aus Polyisocyanaten und Polyether-modifizierten Polyisocyanaten mit cycloaliphatisch und/oder araliphatisch und/oder aliphatisch gebundenen Isocyanatgruppen, die in der Hauptkette gegebenenfalls Ester- und/oder Amidgruppen enthalten,
    2. (II) Polyisocyanatgemische aus Polyisocyanaten und Carboxylatgruppenmodifizierten Polyisocyanaten mit cycloaliphatisch und/oder aliphatisch gebundenen Isocyanatgruppen oder
    3. (III) wasserdispergierbare, nichtionische Polyisocyanate mit aromatisch gebundenen Isocyanatgruppen oder Gemische solcher Polyisocyanate
  4. eingesetzt werden.
  5. 4. Verfahren gemäß Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß als wasserdispergierbare Polyisocyanate Polyisocyanatgemische (I) mit
    1. a) einer mittleren NCO-Funktionalität von 1,8 bis 4,2, bevorzugt 2,1 bis 4,2,
    2. b) einem Gehalt an aliphatisch und/oder cycloaliphatisch gebundenen Isocyanatgruppen (berechnet als NCO, Molekulargewicht = 42) von 3,0 bis 21,5 Gew.-%, bezogen auf das Polyisocyanatgemisch (I),
    3. c) einem Gehalt an innerhalb von Polyetherketten angeordneten Ethylenoxideinheiten (berechnet als C&sub2;H&sub4;O, Molekulargewicht = 44) von 2 bis 20 Gew.-%, bezogen auf Polyisocyanatgemisch (I), wobei die Polyetherketten im statistischen Mittel 5 bis 70 Ethylenoxideinheiten aufweisen, und
    4. d) einem Gehalt an Estergruppen von 0 bis 300 Mol-% und einem Gehalt an Amidgruppen von 0 bis 300 Mol-%, bezogen auf die im Gemisch enthaltenen freien NCO-Gruppen
  6. eingesetzt werden.
  7. 5. Verfahren gemäß Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die wasserdispergierbaren Polyisocyanate in Mengen von 0,005 bis 50 Gew.-% bezogen auf das Gewicht der zu färbenden Fasern eingesetzt werden.
  8. 6. Verfahren gemäß Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Farbstoffe solche der Formel



    worin

    FB für den Rest eines Farbstoffchromophors,

    Z&sub1; für ein Brückenglied -CO-, -SO&sub2;- oder



    Z&sub2; für ein Brückenglied



    wobei das Brückenglied Z&sub1; bzw. Z&sub2; jeweils an ein N-Atom in FB gebunden ist,

    Y für Cl, OH, NH&sub2; oder einen aliphatischen oder aromatischen Aminrest, gegebenenfalls auch für X,

    X für eine basische Gruppe vorzugsweise -NR²-Q-NR³R&sup4;,



    oder

    einen Rest der Formel



    wobei die aromatischen Ringe zusätzliche Substituenten wie SO&sub3;H, CO&sub2;H, CH&sub3;, C&sub2;H&sub5;, Cl, Br, CH&sub3;O, C&sub2;H&sub5;O aufweisen können,

    Q für lineares oder verzweigtes C&sub2;-C&sub6;-Alkylen,

    R² für Wasserstoff oder C&sub1;-C&sub4;-Alkyl,

    R³ und R&sup4; unabhängig voneinander für Wasserstoff, unsubstituiertes C&sub1;-C&sub6;- Alkyl, durch Hydroxy oder Cyano substituiertes C&sub2;-C&sub6;-Alkyl, Phenyl-C&sub1;-C&sub3;-alkyl, dessen Phenylrest durch bis zu drei Substituenten aus der Reihe Chlor, C&sub1;-C&sub4;-Alkyl und C&sub1;-C&sub4;-Alkoxy substituiert sein kann, unsubstituiertes oder durch bis zu drei C&sub1;-C&sub4;- Alkylgruppen substituiertes C&sub5;-C&sub6;-Cycloalkyl stehen, oder

    R³ und R&sup4; zusammen mit dem an sie gebundenen N-Atom einen 5- oder 6- gliedrigen, gegebenenfalls ein weiteres Heteroatom aus der Reihe O, N, S einschließenden gesättigten Ring bilden,

    m für eine ganze Zahl von 1 bis 4,

    n für 0 oder eine ganze Zahl von 1 bis 4 und

    p für 0 oder eine ganze Zahl von 1 bis 3 steht,

    wobei bezüglich der Anzahl vorhandener basischer Gruppen X die Bedingungen

    n + 2p < m + 1 und n + p ≠ 0

    gelten,

    die als inneres Salz vorliegen können, eingesetzt werden.
  9. 7. Verfahren gemäß Ansprüchen l bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den zu färbenden Fasern um solche aus Cellulose, Wolle oder deren Mischungen oder um beliebige Mischungen der genannten Faserarten mit Polyamid oder Polyester handelt.






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