WO2006079415A1 - Gemisch und verfahren zur bedruckung von textilien - Google Patents

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Marion Funkler
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    • D06P5/30—Ink jet printing

Definitions

  • the invention relates to a mixture and a method for printing on textiles.
  • Inkjet printing is widely used due to the rapid development of computer technology and is mostly used in the private sector for producing colored images on paper. This new technology has also found its way into textile printing and is currently being used to advantage in the patterning and production of very small quantities.
  • the inkjet printing systems currently on the market deliver print resolutions between 180 dpi and 720 dpi and work with 4 to 16 basic colors from the range of reactive, acid, disperse or pigment dyestuffs.
  • Pigment printing in particular has an extremely important and central importance because of its universal applicability to various substrates.
  • a printing speed of up to 150 m 2 / h is currently possible, which is sufficient for the patterning and production of small batches due to the extremely short makeready times.
  • Inks for the inkjet process must meet a variety of specific requirements.
  • the viscosity and the surface tension play a decisive role.
  • Usable inkjet inks have a water-like ink viscosity of less than 6 mPas and have a surface tension of 20 to 50 mN / m.
  • hygroscopic additives such as ethylene glycol, urea or glycerin must also be added to the ink.
  • the electrolyte content (salts) in the ink is kept as low as possible because of possible corrosion of the print head.
  • UV-curable systems For inkjet and screen printing, several UV-curable systems have already been launched on the market, which are usually available as 100% systems and must be adjusted to the required viscosity level by adding low-viscosity, usually toxic reactive diluents.
  • 100% systems is understood to mean those systems which, when applied to the textiles, harden completely, that is to say 100%, during fixation. Such systems are not accepted as unreacted residual monomers in the cured print pattern for textile applications on the market because of the skin sensitizing effect and the toxic potential of the monomers used. In addition, the use of such 100% systems leads to an unacceptable grip hardening of the textile printing pattern and is therefore not accepted on the market for this reason.
  • a significant advantage of the mixture according to the invention according to claim 1 is that it is completely free of alkylphenol ethoxylates (APEO) and of formaldehyde condensates and is therefore extremely environmentally friendly.
  • APEO alkylphenol ethoxylates
  • a further significant advantage is that the textiles printed with the mixtures according to the invention have a soft feel and good fastness properties, in particular good light fastnesses, rubfastnesses and wash fastnesses, without any further aftertreatment steps.
  • a significant advantage of the method according to the invention is that the printing and fixing takes place in an online process, that is, the fixing follows immediately and without intermediate steps on the printing.
  • the fixation of the printed on the textiles mixture which comprises irradiation of the textiles with simultaneous heat, can be carried out efficiently and energy-saving.
  • electron beams can be used according to a first embodiment.
  • a mixture with the components according to claim 1 is sufficient, since with the electron beams without further additives, a polymerization of the binder is achieved, whereby a gluing of the pigments of the mixture with the fibers of the textiles is effected.
  • the curing of the mixture can be effected by means of UV radiation, for which purpose the addition of component E to the mixture according to claims 3 and 4 is required.
  • the textiles to be printed can be pretreated with impregnating chemicals.
  • An improvement in the contour quality in the printing can be achieved by a pre-impregnation with cationic compounds and / or thickeners.
  • Authenticity improvements are achieved by preimpregnating the textiles with binders and photoinitiators and / or with adhesion promoters.
  • the mixture according to the invention contains colored pigments for the generation of preferably multicolor printed patterns.
  • the invention is not limited to the generation of such print patterns. Rather, the mixtures may contain different pigments for the purpose of achieving defined functionalities of the textiles.
  • the pigments may be formed in particular as white pigments, which may consist in particular of TiO 2 , barium sulfate and / or zinc oxide. This can be used to produce white inks.
  • optically brightening pigments can also be used to prepare light inks. Suitable for this purpose are optical brighteners based on stilbenes, coumarin derivatives, diphenylpyrazolines, bisbenzazoles.
  • nanoscale particles can be used as pigments.
  • invisible security coding can be applied to textiles on the human eye, which can be visualized by UV or IR irradiation.
  • original products can be distinguished from plagiarism.
  • the mixtures according to the invention may contain conductive particles, whereby specific conductivity properties or electromagnetic shielding effects are achieved in the textiles thus printed.
  • the mixtures may also contain magnetic particles.
  • the mixtures according to the invention may contain heat-reflecting or heat-absorbing particles.
  • a cooling effect or a warming effect can be achieved in the so-printed textiles.
  • the mixture according to the invention contains as components of the dispersant alkyl sulfates or alkysulfonates. These act in particular as a plasticizer, which is an essential property of the mixture according to the invention, in particular for achieving a soft feel of the printed textiles. Furthermore, the mixture according to the invention may contain plasticizers based on silicones and / or based on fatty acid polyglycol esters and / or alkoxylated fatty alcohols and / or alkylamine polyglycol ethers and / or fatty acid amide polyglycol ethers and / or fatty alcohol sulfates and / or alkylcarboxylates. It is also possible to use cationic softeners based on quaternary ammonium compounds.
  • the mixtures according to the invention may preferably be formed as ink preparations. Preferred embodiments are described in claims 24-31.
  • the printing of the textiles preferably takes place in an inkjet process.
  • the properties of the ink formulations, in particular their viscosities, can be adapted to the requirements of these inkjet processes.
  • the mixtures according to the invention can furthermore be formed as paste preparations. Preferred embodiments are described in claims 31-33.
  • the printing of the textiles preferably takes place in a screen printing process.
  • the preparation of the APEO-free pigment dispersions of the invention is preferably carried out by milling the pigments (component A) with water and dispersants (component B) based on suitable alkoxylated linear or branched alkanes, fatty acids or fatty alcohols and / or alkyl sulfate / sulfonates and / or polyelectrolytes and / or alkylated and / or arylated glycosides in a bead mill.
  • Pigments (component A) are finely divided inorganic or organic pigments or mixtures thereof.
  • pigments examples include Pigment Red 122, Pigment Black 7, Pigment Blue 15: 3, Pigment Yellow 17 and Pigment Yellow 83, which are particularly suitable for the formulation of CMYK inks.
  • inorganic or organic color pigments and non-color pigments can also be used for the ink formulation.
  • the pigment-based proportion of dispersant depending on the pigment and dispersant used in the range of 10-300%. After grinding in the bead mill, the pigment dispersions are diluted to the required application concentration of 0.1 to 10% with water to obtain sedimentation-stable and low-viscosity (viscosity ⁇ 10mPas) water-based pigment dispersions suitable for the formulation of the novel, in particular UV-curable printing inks suitable.
  • Free-radically curable urethane acrylates having at least two reactive polymerizable groups per molecule are used as binders (component C) for the radiation-curable pigment inks of the invention.
  • a second synthesis step are then not converted Isocyanatgrupen of the resulting water-soluble diisocyanate or polyisocyanate in the presence of a catalyst with hydroxyalkyl or hydroxyalkyl methacrylates to urethane acrylate or urethane methacrylate (urea acrylate, urea methacrylate) reacted, whereby at least two reactive polymerizable groups per molecule result.
  • the resulting urethane acetate rylate or urethane methacrylate (urea acrylate, urea methacrylate) is water-soluble and can be adjusted by addition of water to the desired application concentration for the inkjet ink.
  • UV-curable ink-inks By using such water-dilutable urethane acrylates or urethane methacrylates (and the analogous urea acrylates, urea methacrylates) having a plurality of polymerizable groups, it is possible to prepare the UV-curable ink-inks according to the invention which, after curing, form a crosslinked polymer film which bonds the pigment to the fiber and bonds with the fibers usual application rates of up to 20 ml of ink / m 2 give particularly good rubbing fastness with a good grip.
  • binders Another advantage of these binders is the fact that they can be printed on both piezo inkjet printers and bubble jet printers in aqueous dilution particularly well in concentrations of up to 20% and thus a sufficiently high binder concentration on the printed substrate for the fulfillment of Allow authenticity claims.
  • An advantage of these binders is that they can also be printed without the addition of pigments.
  • the UV-curable ink formulations according to the invention also contain a photoinitiator (component E) in an application concentration of up to 14% based on the binder.
  • a photoinitiator component E
  • mixtures of aqueous formulations (dispersions and water-soluble photoinitiators) of various generally known photoinitiator structures and derivatives thereof for example ⁇ -hydroxyketones, benzyl ketones, mono- and polymeric hydroxyketones, ⁇ -aminoketones, bis-acyldiphenylphosphine oxides ( eg 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide), benophenones, acetophenone, 2-phenylacetophenones, isopropyl thioxanthone, binintechnischelle photoinitiators based on ketosulfones, inter alia), which can absorb UV radiation of a specific wavelength and form radicals by the absorbed energy, which polymerization of the poly
  • the UV-curable pigment inks according to the invention may also comprise aqueous dispersions of a thermally activatable radical initiator (component F), such as, for example, dibenzoyl peroxide, peroxodisulfate and the like. This also allows IR radiation to be used for curing.
  • a thermally activatable radical initiator such as, for example, dibenzoyl peroxide, peroxodisulfate and the like.
  • component D Degassed water
  • the radiation-curable ink-jet inks according to the invention may also contain, as further constituents, additives for improving the running properties and the fastnesses of the ink as component G.
  • additives for improving the running properties and the fastnesses of the ink as component G.
  • Polyhydric alcohols and / or polyalkylene alcohols are particularly preferably used for this purpose.
  • the ink may contain additives of other auxiliary agents such as defoamers, plasticizers, preservatives and thickeners as component H.
  • the UV-curable aqueous pigment inks according to the invention particularly preferably have the following composition:
  • Binder (C) up to 10% water-soluble UV-curable binder
  • Photoinitiator (E) up to 1.4% active photoinitiator
  • the production of the printing inks is carried out in such a way that the components AC and E, F and the components G and H in a suitable device (eg beaker with stirrer) are combined in the required application amount and stirred for 10 min first. Subsequently, with degassed water with intensive stirring within 15 min diluted to the required application concentration.
  • the printing inks thus produced are filtered before use according to the following multi-step process.
  • the filtered inks are ready to print and can be used for both bubble jet and piezo inkjet printers.
  • the described inks can be printed directly on textiles by means of an inkjet printer and fixed online by a downstream UV fixing unit without intermediate drying at an operating temperature of> 70 0 C.
  • the UV fixing unit is preferably designed as a UV scanner, in which a UV radiation source or the UV rays emitted by it are periodically guided.
  • Printing trials were conducted on a Mimaki JV2-130 inkjet printer using the drop-on-demand (DOD) piezoelectric process. Printing was done at a print resolution of 720 dpi and 8 pass and a print speed of 5 sqm / h resulting in a mean ink application of approximately 18.7 ml / m 2 with fully printed area. The nozzle diameter is 20 ⁇ m. Further compression tests were carried out with an EN CAD TXl 500 (bubble jet printer) is stirred at a speed of 6 m / min, the printing resolution of which is 360 dpi at 4 pass.
  • EN CAD TXl 500 bubble jet printer
  • the ink application is about 15 ml / m 2 and the nozzle diameter is 45 microns
  • Printed was a pattern consisting of different fine lines and color areas as well as a full-surface print (90 cm width), which allow an assessment of the contour quality and the color depth and the through-pressure ,
  • the on-line fixation of the print samples was carried out continuously during the printing by a UV scanner of the company IST-METZ GmbH (Nürtingen) downstream of the inkjet printer with 5 double irradiations (5 pass).
  • the UV scanner was set so that the total average irradiation time of the textile was a maximum of 10 s. It was fixed with a Hg-UV lamp with a power of 200 W / cm at a distance to the textile of about 5 cm. Due to the IR radiation of the UV scanner used, the textile is heated during fixing to above 7O 0 C, whereby the fixation of the binder is positively supported according to the invention.
  • the textile When using a cold light UV fixing the textile would have to achieve the required fastness means of a separate unit to be heated above 70 0 C.
  • the printed and fixed with the inventive inks according to the inventive method and fixed textiles provide color depth printing pattern high authenticity.
  • the printed by this process textiles also have excellent dry and wet fastness and high light fastness and especially a soft touch.
  • Another advantage of the invention is the possibility of printing on polypropylene as well as fiber blends with high fastness properties.
  • APEO-free pigment dispersions from Minerva / Italy are used. These are products from the Innoprint project, namely Pigment Blue 153-16, Pigment Red 122-01 as well Pigment Yellow83-02 and Pigment Black 07-01, which are present as a 10% aqueous dispersion and are presented in a proportion of 20% based on the finished ink each.
  • the binder used is a urethane acrylate-based water-dilutable system named Ebecryl 2001 from UCB / Belgium, which was added to the original at a rate of 10% based on the finished ink.
  • aqueous dispersed photoinitiators (Esacure DP250) from Lamberti / Italy are added in a proportion of 0.3% based on the finished ink and then stirred for 10 minutes. Subsequently, diluted with 69.7% degassed water with intensive stirring within 15 min to the required application concentration.
  • the printing inks produced in this way are filtered before use by the following multi-step process under application of a vacuum of about 100 mbar.
  • the filtered inks are ready to print and have an ink viscosity of less than 5 mPas and exhibit a surface tension in the range of 20 to 50 mN / m. These inks could be used directly for printing on textiles for both Bubble Jet (Encad) and Piezo Inkjet (Mimaki) printers.
  • the following printer results were obtained with a Mimaki JV2-130 inkjet printer using the DOT method with piezo technology.
  • the nozzle diameter is 20 ⁇ m.
  • the on-line fixation of the print samples was carried out continuously during the printing by a UV scanner of the company IST-METZ GmbH (Nürtingen) downstream of the inkjet printer with 5 double irradiations (5 pass). The UV scanner was set so that the total average irradiation time of the textile at max. 10 s was.
  • decoakable and UV-curable inks for inkjet printing could be produced on textiles with a quality level in the range of conventional thermosetting pigment inks and above.
  • the inks are suitable for continuous operation and could be fixed online.
  • the achievable color depths are sufficient.
  • the dry and wet rubbing fastnesses are rated very good with the grade 3-4 and above and in some cases considerably exceed the corresponding values of the standard ink used (BASF EVO PlOO, thermal fixation for 3 min at 160 ° C.).
  • a further improvement in the fastness properties can be achieved by hardening the printed substrate in an oxygen-reduced atmosphere (inert gas) (Table T).
  • excellent wash fastnesses with the highest marks of 5 are obtained.
  • the soft feel of the finished print samples bending stiffness values are lower than the comparison samples) as well as the very good lightfastnesses, which achieve an authenticity rating of 6-7 and above for all colors.
  • Example 1 With the ready-to-print inks from Example 1, printing samples were produced on cotton in an analogous manner to Example 1, wherein the housing of the UV lamp which was open towards the printing side was purged with an inert gas during the irradiation. Nitrogen gas was selected as the inert gas, which produced an oxygen-reduced atmosphere in the exposure field at a flow rate of 250 l / min (oxygen content ⁇ 1000 ppm). The pressure patterns cured in oxygen-reduced atmospheres show improved rubfastnesses.
  • An electrically conductive UV-curable paste can be produced by using graphite.
  • graphite powder together with 5 g of the dispersant Brij78 (eicosaethylene glycol octadecyl ether) in 50 ml of water are given and ground for 30 minutes in a bead mill.
  • 2 g of a urethane-acrylate-based water-dilutable binder with the name Ebecryl 2001 from UCB / Belgium are introduced with stirring and 0.2 g of the aqueous-dispersed photoinitiator Esacure DP250 from Fima Lamerti / Italy are added and then stirred for 5 minutes.
  • Table 8 Influence of the binder on the abrasion resistance and the electrical resistance when printing on cotton (Example 3)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bedruckung von Textilien sowie ein Gemisch hierfür, enthaltend: mindestens ein Pigment, mindestens ein Dispergiermittel auf Basis oxalkylierter linearer oder verzweigter Alkane, Fettsäuren oder Fettalkohole und/oder Alkylsulfate oder Alkylsulfonate und/oder Polyelektrolyte und/oder alkylierter und/oder alrylierter Glycoside, mindestens ein wasserlösliches oder wasserverdünnbares strahlungshärtbares Bindemittel mit einem Molekulargewicht größer als 2000 g/mol und mindestens zwei polymerisierbaren Gruppen pro Bindemittelmolekül, welche durch mindestens eine Rethangruppe oder Harnstoffgruppe mit dem Bindemittelmolekül verknüpft sind, Wasser.

Description

Gemisch und Verfahren zur Bedruckung von Textilien
Die Erfindung betrifft ein Gemisch und ein Verfahren zur Bedruckung von Textilien.
Gängige Verfahren zur Bedruckung von Textilien sind der Inkjetdruck und der Siebdruck.
Der Inkjetdruck ist durch die rasante Entwicklung der Computertechnologie weit verbreitet und wird im privaten Bereich meist zur Herstellung farbiger Bilder auf Papier genutzt. Auch im Textildruck hat diese neue Technologie Einzug gehalten und wird derzeit in der Musterung und Herstellung von Kleinstmetragen vorteilhaft eingesetzt. Die derzeit auf dem Markt positionierten Inkjetdrucksysteme liefern Druckauflösungen zwischen 180 dpi und 720 dpi und arbeiten mit 4 bis 16 Basisfarben aus dem Sortiment der Reaktiv-, Säure-, Dispersions-, oder Pigmentfarbstoffe. Vor allem dem Pigmentdruck kommt dabei wegen der universellen Anwendbarkeit auf verschiedenen Substraten eine äußerst wichtige und zentrale Bedeutung zu. Je nach Druckauflösung wird derzeit eine Druckgeschwindigkeit von bis zu 150 m2/h ermöglicht, die für die Musterung und Herstellung kleiner Losgrößen aufgrund der äußerst kurzen Rüstzeiten ausreichend ist.
Obgleich durch den Inkjetdruck eine äußerst flexible Produktion von hochwertig kolorierten Textilien möglich erscheint, stellen konventionelle Fixiermethoden einen limitierenden Faktor für den Durchbruch dieser Technologie dar. Konventionelle Fixieraggregate wie beispielsweise Dämpfer und Trockenfixiereinheiten können aufgrund ihrer Größe nicht beliebig an dieses innovative Druckverfahren adaptiert werden, wodurch die Vorteile des Inkjetdrucks zum Teil wieder verloren gehen. Besonders nachteilig hierbei ist, dass die Fixierung offline in einem separaten Arbeitsschritt erfolgen muss. Bei bekannten Systemen, die zur Bedruckung von Textilien Tintenstrahldrucker einsetzten, werden Fixieraggregate in Form von Dämpfern eingesetzt, welche dem Tintenstrahl- drucker direkt nachgeschaltet werden und mehr oder weniger eine thermische Online-Fixierung der Druckmuster mit Heißluft oder Sattdampf erlauben. Nachteilig hierbei ist, dass zur Fertigstellung der Druckmuster die Textilien in einem letzten Arbeitsschritt nachgewaschen werden müssen, um Vorbehandlungschemikalien und nicht fixierte Farbstoffanteile zu entfernen. Diese Nach- behandlung erfolgt in bekannter Weise mit Waschaggregaten und Trocknern. Die Herstellung von Inkjet-Druckmustern im Online- Verfahren ist bis heute noch nicht realisiert und stellt daher noch immer einen limitierenden Faktor bei der flexiblen Fertigung individueller Druckmuster nach dem InkJet verfahren dar. Gefordert ist daher die Möglichkeit der Verwendung einer klein dimensio- nierten und äußerst flexibel einsetzbaren Fixiereinheit, die durch Verwendung von starken UV-Lichtquellen realisiert werden kann. Dies setzt jedoch die Entwicklung und Verwendung geeigneter UV-härtbarer Drucktinten voraus.
Tinten für das Inkjetverfahren müssen eine Vielzahl spezifischer Anforderungen erfüllen. Bei der Formulierung der Drucktinte spielen unter anderem die Viskosität und die Oberflächenspannung eine maßgebliche Rolle. Gebrauchsfähige Inkjet-Tinten weisen eine wasserähnliche Tintenviskosität von unter 6 mPas auf und haben eine Oberflächenspannung von 20 bis 50 mN/m. Um das Antrocknen der Tinten in den Düsen zu verhindern, müssen außerdem hygroskopische Additive wie beispielsweise Ethylenglykol, Harnstoff oder Glyze- rin der Tinte zugesetzt werden. Außerdem wird der Elektrolytgehalt (Salze) in der Tinte wegen möglicher Korrosion des Druckkopfes möglichst niedrig gehalten. Um Düsenverstopfungen zu vermeiden (Düsendurchmesser < 20 μm) sind Partikelgrößen von < 1 μm gefordert. Diese Randbedingungen für die Drucktinten sind durch die Art des Druckkopfs festgelegt und liegen innerhalb sehr enger Grenzen. Bei Pigmentfarbstoffen liegt die übliche Anwendungskonzentration meist nur bei 2 %, da die Tintenviskosität durch die Gegenwart des Bindemittels sehr stark erhöht werden kann. Mit zunehmendem Binderanteil und zunehmendem Pigmentanteil erhöht sich die Tintenviskosität zum Teil sehr stark, wodurch die Druckbarkeit der Tinte erschwert oder gar unmöglich wird. Deshalb sind derzeit auch hauptsächlich reine Pigmenttinten ohne Bin- demittelzusatz in Verwendung, wobei die Applikation des Bindemittels durch eine separate Tauchimprägnierung des bedruckten Materials erfolgt und das bedruckte Textil nachfolgend in einem separaten Arbeitsschritt thermisch fixiert wird.
Für den InkJet- und Siebdruck wurden bereits mehrere UV-härtbare Systeme auf den Markt gebracht, die meist als 100 %-Systeme vorliegen und durch Zugabe von niederviskosen, meist toxischen Reaktiwerdünnern auf das erforderliche Viskositätsniveau eingestellt werden müssen. Unter dem Begriff 100 %- Systeme werden dabei solche Systeme verstanden, die bei Aufbringung auf die Textilien vollständig, das heißt zu 100 % bei der Fixierung aushärten. Solche Systeme werden wegen der hautsensibilisierenden Wirkung und des toxischen Potenzials der verwendeten Monomere als nicht abreagierte Restmonomere im gehärteten Druckmuster für textile Anwendungen am Markt nicht akzeptiert. Hinzu kommt, dass die Verwendung solcher 100 %-Systeme zu einer unakzeptablen Griffverhärtung des textilen Druckmusters führt und auch aus diesem Grund nicht am Markt akzeptiert wird.
Die Möglichkeit der Viskositätserniedrigung zur Verbesserung der Druckbarkeit durch Zugabe von entsprechenden niederviskosen organischen Lösemitteln, scheidet aus ökologischen Gründen von vornherein aus und wird bei textilen Inkjetanwendungen insbesondere im Bekleidungsbereich nicht akzeptiert. Prinzipiell ist der Einsatz von wasserverdünnbaren Systemen bei Textilveredlungsprozessen denkbar. Die bisher in der Literatur beschriebenen wasserverdünnbaren UV-härtbaren Drucktinten für Inkjetapplikationen beinhalten jedoch als Dispergiermittel für die Pigmente biologisch nicht abbaubare Alkylphe- nolethoxylate (APEO), die wegen ihrer Fischgiftigkeit und ihrer toxischen Ab- bauprodukte in naher Zukunft verboten werden. Des Weiteren werden in sol- chen Formulierungen auch Dispergiermittel auf Basis der Kondensate aus Formaldehyd und Arylsulfonsäuren sowie Naphthalinsulfonsäure-Formaldehyd- Kondensate verwendet, die biologisch ebenfalls schwer abbaubar sind und zudem das Problem der Rückbildung von hautsensibilisierendem Formaldehyd aufweisen. Beispiele für derartige Systeme sind in DE 197 39 620 Al, DE 197 53 831 Al, DE 197 27 766 Al und DE 197 27 767 Al beschrieben. Aufgrund der beschriebenen Nachteile haben weder 100 %-Systeme noch was- serverdünnbare UV-härtbare Eingang in die textile Praxis gefunden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine möglichst rationelle und um- weltfreundliche Bedruckung von Textilien bei hoher Qualität und Funktionalität dieser Textilien zu ermöglichen.
Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale der Ansprüche 1 und 36 vorgesehen. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Gemisches gemäß Anspruch 1 besteht darin, dass dieser völlig frei von Alkylphenolethoxylaten (APEO) sowie von Formaldehydkondensaten ist und daher äußerst umweltverträglich ist.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, dass die mit den erfindungs- gemäßen Gemischen bedruckten Textilien ohne weitere Nachbehandlungsschritten einen weichen Griff und gute Echtheiten, insbesondere gute Lichtechtheiten, Reibechtheiten und Waschechtheiten aufweisen.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass die Bedruckung und Fixierung in einem online- Verfahren erfolgt, das heißt die Fixierung folgt unmittelbar und ohne Zwischenschritte auf die Bedruckung. Die Fixierung des auf die Textilien aufgedruckten Gemischs, welche eine Bestrahlung der Textilien bei gleichzeitiger Wärmezufuhr umfasst, kann rationell und energiesparend durchgeführt werden. Zur Aushärtung der bei dem Bedruckungsvorgang auf die Textilien aufgebrachten Gemische können gemäß einer ersten Ausführungsform Elektronenstrahlen eingesetzt werden.
Bei dieser Ausführungsform ist ein Gemisch mit den Komponenten gemäß Anspruch 1 ausreichend, da mit den Elektronenstrahlen ohne weitere Zusatzstoffe eine Polymerisierung des Bindemittels erzielt wird, wodurch ein Verkleben der Pigmente des Gemisches mit den Fasern der Textilien bewirkt wird.
Alternativ oder zusätzlich kann die Aushärtung des Gemisches mittels UV Strahlen erfolgen, wobei hierzu die Zugabe der Komponente E zum Gemisch gemäß den Ansprüchen 3 und 4 erforderlich ist.
Alternativ oder zusätzlich kann die Aushärtung des Gemisches mittels Infrarot- (IR)-Strahlen erfolgen, wobei hierzu die Zugabe von Radikalstartern gemäß den Ansprüchen 6 und 7 erforderlich ist.
In einer vorteilhaften Ausfuhrungsform der Erfindung können die zu bedru- ckenden Textilien mit Imprägnierchemikalien vorbehandelt werden. Eine Verbesserung der Konturenqualität bei der Bedruckung kann durch eine Vorimprägnierung mit kationischen Verbindungen und/oder Verdickungsmitteln erzielt werden. Echtheitsverbesserungen werden durch Vorimprägnierungen der Textilien mit Bindemitteln und Photoinitiatoren und/oder mit Haftvermittlern erzielt.
In einer vorteilhaften Ausfuhrungsform enthält das erfindungsgemäße Gemisch Farbpigmente zur Generierung von vorzugsweise mehrfarbigen Druckmustern.
Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Generierung derartiger Druckmuster begrenzt. Vielmehr können die Gemische unterschiedliche Pigmente zur Erzie- lung definierter Funktionalitäten der Textilien enthalten. Die Pigmente können insbesondere als Weißpigmente ausgebildet sein, wobei diese insbesondere aus TiO2, Bariumsulfat und/oder Zinkoxid bestehen können. Hiermit können weiße Tinten hergestellt werden.
Weiterhin können auch optisch aufhellende Pigmente zur Herstellung heller Tinten eingesetzt werden. Geeignet hierfür sind optische Aufheller auf Basis von Stilbenen, Cumarinderivaten, Diphenylpyrazolinen, Bisbenzazolen.
Zur Herstellung transparenter Gemische können als Pigmente nanoskalige Partikel eingesetzt werden. Mit derartigen transparenten Gemischen können beispielsweise für das menschliche Auge unsichtbare Sicherheitskodierungen auf Textilien aufgebracht werden, die durch UV- oder IR-Bestrahlung sichtbar gemacht werden können. Mit derartigen Sicherheitsbestimmungen kann Originalware von Plagiaten unterschieden werden.
Gemäß einer weiteren Variante können die erfindungsgemäßen Gemische leitfähige Partikel enthalten, wodurch spezifische Leitfähigkeitseigenschaften oder elektromagnetische Abschirmungswirkungen bei den so bedruckten Textilien erzielt werden. Alternativ oder zusätzlich können die Gemische auch magnetische Partikel enthalten.
Gemäß einer weiteren Variante können die erfindungsgemäßen Gemische wärmereflektierende oder wärmeabsorbierende Partikel enthalten. Damit kann eine Kühlwirkung oder eine wärmende Wirkung bei den so bedruckten Textilien erzielt werden.
Das erfindungsgemäße Gemisch enthält als Komponenten des Dispergiermittels Alkylsulfate oder Alkysulfonate. Diese wirken insbesondere auch als Weichmacher, was eine wesentliche Eigenschaft für das erfindungsgemäße Gemisch darstellt, insbesondere zur Erzielung eines weichen Griffs der bedruckten Textilien. Weiterhin kann das erfindungsgemäße Gemisch Weichmacher auf Basis von Silikonen und/oder auf Basis von Fettsäurepolyglykolestern und/oder alkoxy- lierte Fettalkohole und/oder Alkylaminpolyglycolether und/oder Fettsäu- reamidpolyglykolether und/oder Fettalkoholsulfate und/oder Alkylcarboxylate enthalten. Weiterhin können kationische Weichmacher auf Basis quaternärer Ammoniumverbindungen eingesetzt werden.
Die erfindungsgemäßen Gemische können bevorzugt als Tintenzubereitungen ausgebildet sein. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Ansprüchen 24 - 31 beschrieben. In diesem Fall erfolgt die Bedruckung der Textilien bevorzugt in einem Inkjetverfahren. Die Eigenschaften der Tintenzubereitungen, insbesondere deren Viskositäten, können an die Anforderungen dieser Inkjetverfahren angepasst sein.
Die erfindungsgemäßen Gemische können weiterhin als Pastenzubereitungen ausgebildet sein. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Ansprüchen 31 - 33 beschrieben. In diesem Fall erfolgt die Bedruckung der Textilien bevorzugt in einem Siebdruckverfahren.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand spezifischer Ausführungsformen und Beispiele näher erläutert.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen APEO-freien Pigmentdispersionen gelingt bevorzugt durch Mahlung der Pigmente (Komponente A) mit Wasser und Dispergiermitteln (Komponente B) auf Basis geeigneter oxalkylierter linearer oder verzweigter Alkane, Fettsäuren oder Fettalkohole und/oder Alkylsul- fate/sulfonate und/oder Polyelektrolyte und/oder alkylierter und/oder arylierter Glycoside in einer Perlmühle. Als Pigmente (Komponente A) sind feinteilige anorganische oder organische Pigmente oder deren Mischungen zu verstehen. Beispiele für derartige Pigmente sind Pigment Red 122, Pigment Black 7, Pigment Blue 15:3, Pigment Yellow 17 und Pigment Yellow 83, welche sich insbesondere für die Formulierung von CMYK Tinten eignen. Generell können auch andere anorganische oder organische Farbpigmente und nicht farbgeben- de Pigmente für die Tintenformulierung verwendet werden. Der auf das Pigment bezogene Dispergiermittelanteil liegt je nach verwendetem Pigment und Dispergator im Bereich von 10-300%. Nach der Mahlung in der Perlmühle werden die Pigmentdispersionen auf die erforderliche Anwendungskonzentration von 0,1 bis 10% mit Wasser verdünnt wodurch sedimentationsstabile und niederviskose (Viskosität < lOmPas) wasserbasierende Pigmentdispersionen erhalten werden, die sich für die Formulierung der erfindungsgemäßen, insbesondere UV-härtbaren Drucktinten eignen.
Als Bindemittel (Komponente C) für die erfindungsgemäßen strahlungshärtbaren Pigmenttinten werden radikalisch härtbare Urethanacrylate mit mindestens zwei reaktiven polymerisierbaren Gruppierungen pro Molekül verwendet. Ganz besonders bevorzugt eignen sich hydrophil modifizierte Urethanacrylate beziehungsweise Urethanmethacrylate aber auch die entsprechenden harnstoffanalogen Verbindungen (Harnstoffacrylate beziehungsweise Harnstoffmethacrylate mit einem Molekulargewicht von > 2000 g/mol, welche sich in einer nur zweistufigen Synthese leicht herstellen lassen. In der ersten Synthesestufe wird ein Mol eines Di- beziehungsweise Polyols (Di- beziehungsweise Polyamins), welches seinerseits mehrfach alkoxyliert (z.B. ethoxy- liert, propoxyliert oder gemischt alkoxyliert) sein kann und/oder auch funktionelle Gruppen tragen kann, mit mindestens 2 Mol eines Diisocyanats (ganz besonders bevorzugt ein Diisocyanat mit abgestufter Reaktivität z.B. Isopho- rondiisocyanat (IPDI) aber auch Hexamethylendiisocyanat oder Mischungen von Diisocyanaten) in Gegenwart eines Katalysators zu einem wasserlöslichen Diisocyanat beziehungsweise Polyisocyanat umgesetzt. In einem zweiten Syntheseschritt werden dann die nicht umgesetzten Isocyanatgrupen des erhaltenen wasserlöslichen Diisocyanat beziehungsweise Polyisocyanat in Gegenwart eines Katalysators mit Hydroxyalkylacrylaten oder Hydroxyalkylmethacrylaten zum Urethanacrylat beziehungsweise Urethanmethacrylat (Harnstoffacry- lat, Harnstoffmethacrylat) umgesetzt, wodurch mindestens zwei reaktive poly- merisierbare Gruppierungen pro Molekül resultieren. Das erhaltene Urethanac- rylat beziehungsweise Urethanmethacrylat (Hamstoffacrylat, Harnstoffmethac- rylat) ist wasserlöslich und kann durch Wasserzugabe auf die gewünschte Anwendungskonzentration für die Inkjettinte eingestellt werden. Durch Verwendung solcher wasserverdünnbaren Urethanacrylate beziehungsweise Urethan- methacrylate (und die analogen Harnstoffacryle, Harnstoffmethacrylate) mit mehreren polymerisierbaren Gruppen lassen sich die erfindungsgemäßen UV- härtbaren Inkjettinten herstellen, welche nach der Aushärtung einen vernetzten Polymerfilm bilden, der das Pigment mit der Faser verklebt und bei den üblichen Applikationsmengen von bis zu 20 ml Tinte/qm besonders gute Reibecht- heiten bei gleichzeitig gutem Griff ergeben. Ein weiterer Vorteil dieser Bindemittel ist darin zu sehen, dass sich diese sowohl auf Piezo-Inkjetdruckern als auch auf Bubblejetdruckern in wässriger Verdünnung besonders gut in Konzentrationen von bis zu 20% verdrucken lassen und damit eine ausreichend hohe Binderkonzentration auf dem bedruckten Substrat für die Erfüllung der Echtheitsansprüche ermöglichen. Ein Vorteil dieser Bindemittel besteht darin, dass diese auch ohne Zusatz von Pigmenten verdruckt werden können.
Die erfindungsgemäßen UV-härtbaren Tintenformulierungen enthalten außerdem einen Photoinitiator (Komponente E) in einer Anwendungskonzentration von bis zu 14% bezogen auf das Bindemittel. Als Photoinitiatoren eigenen sich ganz besonders bevorzugt Gemische von wässrigen Formulierungen (Dispersionen und wasserlösliche Photoinitiatoren) verschiedener allgemein bekannter Photoinitiatorstrukturen und deren Derivate (z.B. α -Hydroxyketone, Benzylke- tone, mono- und polymere Hydroxyketone, α-Aminoketone, Bis-acyl- diphenylphosphinoxide (z.B. 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphinoxid), Benophenone, Acetophenon, 2-Phenylacetophenone, Isopropyl Thioxanthon, bininktionelle Photoinitiatoren auf Basis von Ketosulfonen u.a.), welche UV- Strahlung einer spezifischen Wellenlänge absorbieren können und durch die absorbierte Energie Radikale bilden, welche die Polymerisation des polymeren Bindemittels starten. Des Weiteren können stickstoffhaltige Coinitiatoren (z.B. Ethyl-4-dimethylaminobenzoat) sowie synergetisch wirkende tertiäre Amine und alkoxylierte Acrylatmonomere zugesetzt werden. Als weitere Bestandteile können die erfindungsgemäßen UV-härtbaren Pigmenttinten noch wässrige Dispersionen eines thermisch aktivierbaren Radikalstarters (Komponente F) wie beispielsweise Dibenzoylperoxyd, Na- peroxodisulfat u.a. enthalten. Damit können auch IR-Strahlen zur Härtung ein- gesetzt werden. Als Verdünnungsmedium wird entgastes Wasser (Komponente D) verwendet. Die erfindungsgemäßen strahlungs-härtbaren Inkjettinten können als weitere Bestandteile noch Zusätze zur Verbesserung der Laufeigenschaften und der Echtheiten der Tinte als Komponente G enthalten. Hierzu werden besonders bevorzugt mehrwertige Alkohole und/oder Polyalkylenalko- hole eingesetzt. Weiterhin kann die Tinte noch Zusätze von weiteren Hilfsmitteln wie Entschäumer, Weichmacher, Konservierungsmittel und Verdickungsmittel als Komponente H enthalten.
Die erfindungsgemäßen UV-härtbaren wässrigen Pigmenttinten weisen besonders bevorzugt folgende Zusammensetzung auf:
Pigmentanteil (A): bis zu 10% (übliche Konzentration für Standard CMYK
Dispergiermittel (B): bis zu 6% (für Standard CMYK 2%-Pigmentanteil)
Bindemittel (C): bis zu 10% wasserlösliches UV-härtbares Bindemittel
Photoinitiator (E): bis zu 1,4% aktiver Photoinitiator
Radikalstarter (F): bis zu 1%
Hygroskopische Additive (G): bis zu 5%
Additive (H): bis zu 0,5% Tensid, Weichmacher, Entschäumer, Konservierungsmittel
Entgastes Wasser (D): Rest. Die Herstellung der Drucktinten erfolgt in der Weise, dass die Komponenten A-C sowie E, F und die Komponenten G und H in einer geeigneten Vorrichtung (z.B. Becherglas mit Rührvorrichtung) in der erforderlichen Anwendungsmenge zusammengegeben und zunächst 10 min gerührt werden. Nachfolgend wird mit entgastem Wasser unter intensivem Rühren innerhalb von 15 min auf die erforderliche Anwendungskonzentration verdünnt. Die so hergestellten Drucktinten werden vor ihrer Verwendung nach folgendem mehrstufigen Verfahren filtriert.
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Die filtrierten Tinten sind druckfertig und können sowohl für Bubble-Jet- als auch Piezo-Inkjetdrucker verwendet werden. Mit den beschriebenen Tinten kann mittels eines Inkjetdruckers direkt auf Textilien gedruckt und durch ein nachgeschaltetes UV-Fixieraggregat ohne Zwischentrocknung bei einer Betriebstemperatur von > 700C online fixiert werden. Das UV-Fixieraggregat ist bevorzugt als UV-Scanner ausgebildet, bei welchem eine UV-Strahlungsquelle oder die von dieser emittierten UV-Strahlen periodisch geführt werden.
Druckversuche wurden mit einem Mimaki JV2-130 Inkjetdrucker durchgeführt, der nach dem Drop-on-Demand (DOD)-Verfahren mit Piezotechnologie arbeitet. Gedruckt wurde bei einer Druckauflösung von 720 dpi und 8 pass und einer Druckgeschwindigkeit von 5 qm/h wodurch ein mittlerer Tintenauftrag von ca. 18,7 ml/m2 bei vollständig bedruckter Fläche resultiert. Der Düsendurchmesser beträgt 20 μm. Weitere Druckversuche wurden mit einem EN- CAD TXl 500 (Bubble-Jet Drucker) bei einer Drackgeschwindigkeit von 6 qm/min durchgerührt, dessen Druckauflösung 360 dpi bei 4 pass beträgt. Der Tintenauftrag liegt bei ca. 15 ml/m2 und der Düsendurchmesser beträgt 45 μm Gedruckt wurde ein Muster bestehend aus unterschiedlich feinen Linien und Farbflächen sowie ein vollflächiger Druck (90 cm Breite), die eine Beurteilung der Konturenqualität sowie der Farbtiefe und des Durchdrucks zulassen.
Die Onlinefixierung der Druckmuster erfolgte kontinuierlich während des Drückens durch einen dem Inkjetdrucker nachgeschalteten UV-Scanner der Firma IST-METZ GmbH (Nürtingen) mit 5 Doppel-Bestrahlungen (5 pass). Der UV- Scanner war so eingestellt, dass die gesamte mittlere Bestrahlungsdauer des Textils bei maximal 10 s lag. Fixiert wurde mit einer Hg-UV-Lampe mit einer Leistung von 200 W/cm bei einem Abstand zum Textil von ca. 5 cm. Bedingt durch die IR-Strahlung des verwendeten UV-Scanners erwärmt sich das Textil während der Fixierung auf über 7O0C, wodurch die Fixierung des Bindemittels erfindungsgemäß positiv unterstützt wird. Bei Verwendung einer Kaltlicht-UV- Fixiervorrichtung müsste das Textil zur Erreichung der erforderlichen Echtheiten mittels einer separaten Einheit auf über 700C erwärmt werden.
Die mit den erfmdungsgemäßen Tinten nach dem erfindungsgemäßen Verfahren bedruckten und fixierten Textilien liefern farbtiefe Druckmuster hoher Echtheit. Die nach diesem Verfahren bedruckten Textilien weisen zudem hervorragende Trocken- und Nassechtheiten sowie hohe Lichtechtheiten und insbesondere einen weichen Griff auf. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht in der Möglichkeit des Bedrückens von Polypropylen sowie von Fasermischungen mit hohen Echtheiten.
Beispiel 1
Für die Tintenformulierung werden APEO-freie Pigmentdispersionen von der Firma Minerva/Italien verwendet. Hierbei handelt es sich um Produkte aus den Projekt Innoprint, nämlich Pigment Blue 153-16, Pigment Red 122-01 sowie Pigment Yellow83-02 und Pigment Black 07-01, welche als 10%ige wässrige Dispersion vorliegen und zu einem Anteil von 20% bezogen auf die fertige Tinte jeweils vorgelegt werden. Als Bindemittel kommt ein Urethanacrylat- basierendes wasserverdünnbares System mit der Bezeichnung Ebecryl 2001 der Firma UCB/Belgien zum Einsatz, welches zu einem Anteil von 10% bezogen auf die fertige Tinte zur Vorlage hinzugefügt wurde. Als weitere Hauptkomponente werden wässrig dispergierte Photoinitiatoren (Esacure DP250) der Firma Lamberti/Italien zu einem Anteil von 0,3% bezogen auf die fertige Tinte zugegeben und anschließend 10 min gerührt. Nachfolgend wird mit 69,7% entgastem Wasser unter intensivem Rühren innerhalb von 15min auf die erforderliche Anwendungskonzentration verdünnt. Die so hergestellten Drucktinten werden vor ihrer Verwendung nach folgendem mehrstufigen Verfahren unter Anlegen eines Vakuums von ca. 100 mbar filtriert.
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Die filtrierten Tinten sind druckfertig und weisen eine Tintenviskosität von weniger als 5 mPas auf und zeigen eine Oberflächenspannung im Bereich von 20 bis 50 mN/m. Diese Tinten konnten sowohl für Bubble-Jet-(Encad) als auch Piezo-Inkjetdrucker (Mimaki) direkt zum Bedrucken von Textilien verwendet werden.
Die nachfolgend aufgeführten Druckerergebnisse wurden mit einem Mimaki JV2-130 Inkjetdrucker erzielt, der nach dem DOD-Verfahren mit Piezotechno- logie arbeitet. Gedruckt wurde bei einer Druckauflösung von 720 dpi und 8 pass und einer Druckgeschwindigkeit von 5 qm/h, wodurch ein mittlerer Tintenauftrag von ca. 18,7 ml/m2 bei vollständig bedruckter Fläche resultiert. Der Düsendurchmesser beträgt 20 μm. Die Onlinefixierung der Druckmuster erfolgte kontinuierlich während des Drückens durch einen dem Inkjetdrucker nachgeschalteten UV-Scanner der Firma IST-METZ GmbH (Nürtingen) mit 5 Doppelbestrahlungen (5 pass). Der UV-Scanner war so eingestellt, dass die gesamte mittlere Bestrahlungsdauer des Textils bei max. 10 s lag. Fixiert wurde mit einer Hg-UV-Lampe mit einer Leistung von 200 W/cm bei einem Abstand zum Textil von ca. 5 cm. Bedingt durch die IR-Strahlung des verwende- ten UV-Scanners erwärmt sich das Textil während der Fixierung auf über 7O0C, wodurch die Fixierung des Bindemittels erfindungsgemäß positiv unterstützt wird. Bei der Fixierung wurden in Abhängigkeit von der Belichtungsanzahl bei einer Scannergeschwindigkeit von 300 mm/sec folgende Temperaturen gemessen:
1. Belichtung 37°C
2. Belichtung 430C
3. Belichtung 49°C
4. Belichtung 70°C
5. Belichtung 770C
6.-10. Belichtung 880C
Bedruckt wurden aus 100% Baumwolle bestehende, druckvorbehandelte Textilien. Vergleichend wurden zudem Textilien aus Polyester und Viskose bedruckt.
Es wurden folgende Eigenschaften der Druckmuster festgestellt: Tabelle 1 : Farbtiefe auf Baumwolle
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Tabelle 2: Nass- und Trockenreibechtheiten am Beispiel 1
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(Skala von 5 = gut bis 1 = schlecht)
Tabelle 3: Nass- und Trockenreibechtheiten von Vergleichstinte (BASF)
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Tabelle 4: Waschechtheit (DIN EN ISO 105-C06) am Beispiel 1 auf Baumwolle
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Tabelle 5: Lichtechtheiten auf Baumwolle von Beispiel 1 (600 h Xenotest)
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Tabelle 6: Vergleich der Biegesteifigkeiten auf Baumwolle
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Wie die Ergebnisse zeigen, konnten drackfähige und UV-härtbare Tinten für den Inkjetdruck auf Textilien hergestellt werden, deren Qualitätsniveau im Bereich konventioneller thermisch härtbarer Pigmenttinten und darüber liegt. Die Tinten eignen sich für den kontinuierlichen Betrieb und konnten Online fixiert werden. Die erreichbaren Farbtiefen sind als ausreichend zu bezeichnen. Die Trocken- und Nassreibechtheiten sind mit der Note 3-4 und darüber als sehr gut zu bezeichnen und übertreffen die entsprechenden Werte der verwendeten Standardtinte (BASF EVO PlOO, thermische Fixierung 3 min bei 160°C) zum Teil erheblich. Eine weitere Verbesserung der Echtheiten kann durch Härtung des bedruckten Substrats in Sauerstoffreduzierter Atmosphäre (Inertgas) erreicht werden (Tabelle T). Des Weiteren werden ausgezeichnete Waschechtheiten mit den Höchstnoten 5 erhalten. Hervorzuheben ist der weiche Griff der fertig gestellten Druckmuster (Biegesteifigkeitswerte liegen niedriger als Vergleichsmuster) sowie die sehr guten Lichtechtheiten, die bei allen Farben eine Echtheitsnote von 6-7 und darüber erreichen. Beispiel 2
Mit den druckfertigen Tinten aus Beispiel 1 wurden in analoger Weise zu Beispiel 1 Druckmuster auf Baumwolle hergestellt, wobei das zur Druckseite hin offene Gehäuse der UV-Lampe während der Bestrahlung mit einem Inertgas gespült wurde. Als Inertgas wurde Stickstoffgas ausgewählt, welches bei einem Durchfluss von 250 l/min eine Sauerstoffreduzierte Atmosphäre im Belichtungsfeld erzeugte (Sauerstoffgehalt < 1000 ppm). Die in Sauerstoffreduzierter Atmosphäre gehärteten Druckmuster zeigen verbesserte Reibechtheiten.
Tabelle 7: Nass- und Trockenreibechtheiten bei Fixierung unter Inertgas auf Baumwolle
Beispiel 3
Eine elektrisch leitende UV-härtbare Paste ist durch Verwendung von Graphit herstellbar. Hierzu wird 20 g Graphitpulver zusammen mit 5 g des Disperga- tors Brij78 (Eicosaethylenglykol-Octadecylether) in 50 ml Wasser vorgegeben und 30 min in einer Perlmühle gemahlen. In diese Dispersion wird 2 g eines Urethanacrylat-basierenden wasserverdünnbaren Bindemittels mit der Bezeichnung Ebecryl 2001 der Firma UCB/Belgien unter Rühren eingebracht und 0,2 g des wässrig dispergierten Photoinitiators Esacure DP250 der Fima Lam- berti/Italien zugegeben und anschließend 5 min gerührt. Nachfolgend wird 1,5 g des Verdickungsmittels Prisulon SNPl 13 S (Firma CHT/Deutschland) zugegeben, mit Wasser auf 100g Paste aufgefüllt, und zur Fertigstellung der Druckpaste noch 30 min gerührt. In analoger Weise wird eine Vergleichpaste ohne Bindemittel und Photoinitiator hergestellt. Gedruckt wurde auf Baumwolle mit einer Flachfilmdruckmaschine der Firma Zimmer bei einer Druckgeschwindigkeit von 5 m/min. Die Fixierung der Druckmuster erfolgte unter denselben Bedingungen wie in Beispiel 1 beschrieben. Zur Beurteilung der Abriebfestigkeit wurden die bedruckten Muster am Crockmeter mit 100 Scheuerhüben beaufschlagt und der elektrische Widerstand bei einem Abstand der Messelektroden von lern gemessen. Folgende Messwerte wurden erhalten:
Tabelle 8: Einfluss des Bindemittels auf die Abriebfestigkeit und den elektrischen Widerstand beim Druck auf Baumwolle (Beispiel 3)
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Wie die Messung des elektrischen Widerstands ergibt, führt die Verwendung eines UV-härtbaren Bindemittels in elektrisch leitfähigen Pasten zu einer deutlichen Verbesserung der Abriebfestigkeit.

Claims

Patentansprüche
1. Gemisch zur Bedruckung von Textilien, enthaltend
A) mindestens ein Pigment,
B) mindestens ein Dispergiermittel auf Basis oxalkylierter linearer oder verzweigter Alkane, Fettsäuren oder Fettalkohole und/oder
Alkylsulfate oder Alkylsulfonate und/oder Polyelektrolyte und/oder alkylierter und/oder arylierter Glycoside,
C) mindestens ein wasserlösliches oder wasserverdünnbares strahlungshärtbares Bindemittel mit einem Molekulargewicht größer als 2000 g/mol und mindestens zwei polymerisierbaren Gruppen pro Bindemittelmolekül, welche durch mindestens eine Ur- ethangruppe oder Harnstoffgruppe mit dem Bindemittelmolekül verknüpft sind,
D) Wasser.
2. Gemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel mittels Elektronenstrahlen härtbar ist.
3. Gemisch nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass dieses als weitere Komponente enthält
E) mindestens ein wasserlöslicher oder in Wasser dispergierter Photoinitiator.
4. Gemisch nach Ansprach 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Photoinitiatoren α-Hydroxyketone, Benzylketone, mono- und polymere Hydroxyke- tone, α -Aminoketone, Bis-acyl-diphenylphosphinoxide, Benzophenone, Acetophenon, 2-Phenylacetophenone oder Isopropyl Thioxanthon ein- setzbar sind, wobei den Photoiniatioren Coinitiatoren, insbesondere stickstoffhaltige Coinitiatoren, tertiäre Amine und/oder alkoxylierte Acrylat- monomere zugesetzt sein können.
5. Gemisch nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel mittels UV-Strahlen härtbar ist.
6. Gemisch nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass dieses als weitere Komponente enthält
F) mindestens ein themisch aktivierbarer Radikalstarter.
7. Gemisch nach Ansprach 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Radikalstarter von Dibenzoylperoxid oder Natriumperoxodisulfat gebildet ist.
8. Gemisch nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel mittels IR-Strahlen härtbar ist.
9. Gemisch nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die polymerisierbaren Gruppen des Bindemittels Acrylat oder Me- thacrylat sind.
10. Gemisch nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Pigmente organische oder anorganische Farbpigmente vorgesehen sind.
11. Gemisch nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Pigmente Weißpigmente vorgesehen sind.
12. Gemisch nach Ansprach 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Weißpigmente aus TiO2, Bariumsulfat und/oder Zinkoxid bestehen.
13. Gemisch nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass als Pigmente elektrisch leitfähige Partikel vorgesehen sind.
14. Gemisch nach Ansprach 13, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähigen Partikel aus Graphit, Ruß, Zinn-Antimon-Oxid oder metallischen Partikeln bestehen.
15. Gemisch nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass als Pigmente magnetische Partikel vorgesehen sind.
16. Gemisch nach Ansprach 15, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetischen Partikel aus Eisen oder Fe3O4 bestehen.
17. Gemisch nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass als Pigmente wärmereflektierende Partikel vorgesehen sind.
18. Gemisch nach Ansprach 17, dadurch gekennzeichnet, dass die wärmere- flektierenden Partikel aus TiO2 oder metalloxid-beschichtetem Glimmer bestehen.
19. Gemisch nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass als Pigmente wärmeabsorbierende Partikel vorgesehen sind.
20. Gemisch nach Ansprach 19, dadurch gekennzeichnet, dass die wärmeab- sorbierenden Partikel aus Sb-dotiertem SnO2 oder Ruß bestehen.
21. Gemisch nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass dieses durch Verwendung von nanoskaligen Partikeln als Pigmenten optisch transparente Eigenschaften aufweist.
22. Gemisch nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass dieses optisch aufhellende Pigmente aufweist.
23. Gemisch nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Pigmente von optischen Aufhellern auf Basis von Stilbenen, Cumarinderivaten, Diphenylpyrazolinen oder Bisbenzazolen gebildet sind.
24. Gemisch nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass dieses von einer Tintenzubereitung gebildet ist.
25. Gemisch nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Tintenzubereitung bezogen auf das Gewicht folgende Anteile enthält
0,1 bis 10 Gew% der Komponente A
0,1 bis 30 Gew% der Komponente B
0,1 bis 15 Gew% der Komponente C
0,1 bis 5 Gew% der Komponente E
0 bis 5 Gew% der Komponente F
mindestens 50 Gew% der Komponente D.
26. Gemisch nach einem der Ansprüche 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass als zusätzliche Komponente G in der Tintenzubereitung zur Verbesserung deren Laufeigenschaften ein mehrwertiger Alkohol und/oder ein Polyalkylenglykol mit einem höheren Siedepunkt als Wasser enthalten ist.
27. Gemisch nach einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass als zusätzliche Komponente H in der Tintenzubereitung ein Additiv enthalten ist, welches von einem Tensid, Weichmacher, Entschäumer und/oder Konservierungsmittel gebildet ist.
28. Gemisch nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass Weichmacher auf Basis von Silikonen und/oder auf Basis von Fettsäurepolyglykoles- tern und/oder als Weichmacher alkoxylierte Fettalkohole und/oder
Alkylaminpolyglycolether und/oder Fettsäureamidpolyglykolether und/oder Fettalkoholsulfate und/oder Alkylcarboxylate und/oder kationische Weichmacher auf Basis quaternärer Ammoniumverbindungen einsetzbar sind.
29. Gemisch nach einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Tintenzubereitung 0,1 bis 10 Gew% der Komponenten G und/oder H enthält.
30. Gemisch nach einem der Ansprüche 24 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Tintenzubereitung eine Tintenviskosität kleiner als 10 mPas und eine Oberflächenspannung im Bereich von 20 bis 50 mN/m aufweist.
31. Gemisch nach einem der Ansprüche 24 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass das Pigment eine Partikelgröße kleiner als 0,8 μm aufweist.
32. Gemisch nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass dieses von einer Pastenzubereitung gebildet ist.
33. Gemisch nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Pastenzubereitung neben den Komponenten einer Tintenzubereitung als weitere Komponente ein Verdickungsmittel aufweist.
34. Gemisch nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdickungsmittel ein polyacrylsäurebasierendes und/oder polyvenylalkohol basierendes Mittel ist oder von Guar, Stärke, Carboxy-Methyl-Cellulose,
Alginat oder deren Mischungen gebildet ist.
35. Gemisch nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Pastenzubereitung eine Pastenviskosität größer als 10 mPas aufweist.
36. Verfahren zur Bearbeitung von Textilien in einem kontinuierlichen Bear- beitungsprozess, umfassend das Bedrucken der Textilien mit einem Ge- misch nach einem der Ansprüche 1 bis 35 und unmittelbar nachfolgender
Fixierung der Bedruckung mittels Strahlungseinwirkung bei einer Temperatur größer als 70° C und kleiner als 140° C.
37. Verfahren nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierung mittels Elektronenstrahlen, UV-Strahlen und/oder Infrarot-Strahlen erfolgt.
38. Verfahren nach einem der Ansprüche 36 oder 37, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedruckung mit dem in Form einer Tinte vorliegenden Gemisch in einem Inkjetverfahren erfolgt.
39. Verfahren nach einem der Ansprüche 37 oder 38, dadurch gekennzeich- net, dass die Bedruckung mit dem in Form einer Paste vorliegenden Gemisch in einem Siebdruckverfahren erfolgt.
40. Verfahren nach einem der Ansprüche 36 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestrahlung der Textilien in einer sauerstoffreduzierten Atmosphäre durchgeführt wird.
41. Verfahren nach einem der Ansprüche 36 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass die zu bedruckenden Textilien mit Imprägnierchemikalien vorbehandelt werden.
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