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DE2547862A1 - Farbstoffzubereitungen - Google Patents

Farbstoffzubereitungen

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DE2547862A1
DE2547862A1 DE19752547862 DE2547862A DE2547862A1 DE 2547862 A1 DE2547862 A1 DE 2547862A1 DE 19752547862 DE19752547862 DE 19752547862 DE 2547862 A DE2547862 A DE 2547862A DE 2547862 A1 DE2547862 A1 DE 2547862A1
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DE
Germany
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transfer
polyvinyl butyral
transfer printing
binder
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DE19752547862
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Karl Taubert
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Sandoz AG
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Sandoz AG
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Priority claimed from CH1473374A external-priority patent/CH606367A5/de
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    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/02—Printing inks
    • C09D11/10—Printing inks based on artificial resins
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • D06P1/52—General processes of dyeing or printing textiles, or general processes of dyeing leather, furs, or solid macromolecular substances in any form, classified according to the dyes, pigments, or auxiliary substances employed using insoluble pigments or auxiliary substances, e.g. binders using compositions containing synthetic macromolecular substances
    • D06P1/5207—Macromolecular compounds obtained by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06P1/5214—Polymers of unsaturated compounds containing no COOH groups or functional derivatives thereof
    • D—TEXTILES; PAPER
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Description

SANDOZ Patent GmbH Case 150-3674
Lörrach
FarbstoffZubereitungen
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Farbstoffzubereitungen für den Transferdruck und Drucktinten mit besonders guten drucktechnischen Eigenschaften, unter Verwendung besonders geeigneter Bindemittel, welche die zur Anwendung gelangenden Farbstoffe bei der Transferierung weniger zurückhalten als bisher benutzte Bindemittelsysteme, und die damit eine höhere Farbausbeute auf dem nach dem Prinzip des Transferdrucks zu färbenden Textilgut ergeben als dies mit bekannten Druckfarbensystemen bisher möglich war.
Aus der deutschen Offenlegungschrift 1 771 813 ist es bekannt, dass mit einer Vielzahl von bekannten Druckfarbenbindemitteln Transferdrucktinten hergestellt werden können, die unabhängig von der Bindemittelzusammensetzung eine sehr hohe üebertragungsquote des angewendeten Dis-
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persionsfarbstoffes während des TransferVorganges ermöglichen.
Es wurde nun gefunden, dass jedoch überraschenderweise die Art des Bindemittels oder die Zusammensetzung der Bindemittelkombination einen sehr grossen Einfluss auf die üebertragungsguote der zu transferierenden Farbstoffe hat und, dass selbst innerhalb einer wohldefinierten Stoffklasse von Bindemitteln beachtliche Unterschiede in den Eigenschaften von Drucktinten, die unter Verwendung solcher Bindemittel hergestellt wurden, auftreten können.
Es wurde weiter gefunden, dass überraschenderweise durch die Anwesenheit gewisser Additive in den erfindungsgemässen Drucktinten noch weitere Verbesserungen erzielt werden können.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind FarbstoffZubereitungen für den Transferdruck, insbesondere Transferdrucktinten für das Bedrucken von Trägermaterialien für den Transferdruck auf Basis organischer Lösungsmittel, die dadurch gekennzeichnet sind, dass sie als Bindemittel Polyvinylbutyral enthalten.
Weiter sind Gegenstand der vorliegenden Erfindung Farbstoff Zubereitungen der vorgenannten Art, die ein Bindemittel auf Basis von Polyvinylbutyral, welches in organischen Lösungsmitteln löslich oder mit diesen verträglich ist, enthalten, die weiter dadurch gekennzeichnet sind, dass sie eine Kombination von hochdispersen Kieselsäuren (z.B. erzeugt durch Hydrolyse von Silicum-Tetrachlorid in einer Knallgasflamme) mit kationischen
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.-*■'- Case 150-3674
■ ·1· * 254786?
oder ampholytischen, in organischen Lösungsmitteln löslichen Dispergier- und Netzmitteln enthalten.
Diese Polyvinylbutyrale sind aus der Literatur bekannt, sie sind z.B. in der "Encyclopedia of Polymer Science and Technology 1971 Vol. 14, Seiten 208 bis 239" ausführlicher beschrieben. Weiter sind sie aus den Firmensehriften der Farbwerke HOECHST über Mowital (Nr. 7111) sowie über Pioloform der Firma WACKER (Nr. 2188.707) bekannt.
Bevorzugt werden Polyvinylbutyrale verwendet, welche technisch durch Acetalisierung von Butyraldehyd mit Polyvinylalkoholen (die ihrerseits durch Verseifung von Polyvinylacetat erhalten werden) hergestellt werden. Diese technischen Polyvinylbutyrale enthalten mindestens 50 % Polyvinylbutyral selbst, bevorzugt über 6O % und besonders bevorzugt zwischen 69 und 84 %.
Bevorzugt sind solche Polyvinylbutyrale, die in Einstellungen im Handel sind und wo die folgenden Wer-te innerhalb folgender Toleranzen liegen:
Gehalt an Polyvinylbutyral 69 - 84 %
Polyvinylacetat 1 - .2 %
Polyvinylalkohol 12 - 27 %
(Wassergehalt bis 3 %)
Diese vorgenannten technischen Polyvinylbutyrale sind es, die vor allem als Bindemittel in Transferdrucktinten geeignet sind, jedoch sind einige Vertreter dieser Handelsprodukte besonders bevorzugt.
So wurde gefunden, dass handelsübliche Polyvinylbutyraltypen mit folgenden Zusammensetzungen:
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..^- Case 150-3674
a) Polyvinylbutyral 81 - 84 % Polyvinylacetat 1 - 2 % Polyvinylalkohol 12 - 16 % (Wassergehalt bis 2 %)
b) Polyvinylbutyral 69 - 71 % Polyvinylacetat 1 - 2 % Polyvinylalkohol 24 - 27 % (Wassergehalt bis 3 %)
besonders gute Farbstoffausbeuten ergeben.
Die Viskositäten der erfindungsgemäss zu verwendenden Polyvinylbutyrale liegen im allgemeinen zwischen 2 und 200 cp (6% Lösung in Methanol bei 200C).
Der Polymerisationsgrad liegt üblicherweise zwischen und 70.
Der Polymerxsationsgrad des Polyvinylbutyrals sowie die Viskosität· der Polyvinylbutyrale hat einen schwächeren Einfluss auf die Farbstoffausbeute; höher-viskose Typen zeigen zwar eine etwas höhere Farbstoffausbeute als niedrig-viskose mit gleicher chemischer Zusammensetzung. Höher-viskose Produkte .werden ausser- dem wegen des geringen Einschiagens in saugfähige Zwischenträger unter günstigerer Viskosität der druckfertigen Farben bevorzugt.
Auch hochdisperse Kieselsäuren der weiter oben genannten Art sind ebenfalls aus der Literatur bekannt und z.B. beschrieben in den Informationsunterlagen der Degussa "Aerosil für Lacke und Farben", "Produkte der Degussa für
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- B - Case 150-3674
" ?54786?
die graphische Industrie", "Grundlagen und Anwendungen von Aerosil, Teil If Teil III% "Aerosil R 972 für Offsetdruckfarben" , ''Synthetische Kieselsäuren für Buchdruckfarben'' .
Kationische oder ampholytische, in organischen Lösungsmittel löslichen Dispergier- oder Netzmittel sind vor allem ß-Kokos-amino-buttersäuren, Omsetzungsprodukte aus Fettaminen mit mindestens 8 Kohlenstoffatomen und Äethylenoxyd, Propylenoxyd oder Mischungen beider Alkylen-Oxyde mit mindestens 4 Mol Aethylen-Qxyd pro Amin, Mischungen aus kationischen bzw. amphalytischen Substanzen der oben genannten Art, mit nicht-ianogenen Netz- und Dispergiermitteln, (die lösungsmittellöslich oder -vertraglich sind), oder Produkte analoger Wirkung.
Durch die Anwesenheit dieser Kittel wird eine erhebliche Verbesserung des anwendungstechnischen Gesamtverhaltens der Druckfarbe erreicht. Eine Verringerung der PigEtentsedimentation bei der Lagerung, ein gleichmässigerer Ausdruck grösserer Flächen ohne "Perlen* und eine Verkürzung der Dispergier zeiten wird unter Verwendung dieser Additive erreicht.
Besonders überraschend ist, dass in organischen Lösungsmitteln losliehe kationenaktive oder ampholytische Dispergiermittel in Kombination mit hochöisperser Kieselsäure diese wesentliche Verbesse-
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rang der Lagerstabilität ergibt. Geeignete kationenaktive Verbindungen sind die ß-Kokosaraino-buttersäuren, die unter dem Handelsnamen "Armeen Z" bekannt sind oder die Fettsäure-Imidazoline, die unter "Steinamin IM-OA bzw. Steinamin IM-CA" erhältlich sind. Hochdisperse Kieselsäuren, die geeignet sind, sind z.B. unter den Handelsnamen Aerosil 130 V, Aerosil R 972, Aerosil auf dem Markt.
Die Herstellung der erfindungsgemässen Drucktinten geschieht in an sich bekannter Weise, mit Hilfe der in der Druckfarbenindustrie üblichen Geräte wie Dreiv/alzen, Kneter, Sandmühlen., Kugelmühlen usw., mit deren Hilfe die als Grundlage verwendeten Dispersionsfarbstoffe zusammen mit dem Bindemittel dispergiert werden. Es können ebenfalls die genannten Dispersionsfarbstoffe in Pigmentform schon vorher in leicht dispergierbare Form gebracht werden, wobei diese dann lediglich mit Hilfe des Dissolvers im Bindemittel dispergiert werden müssen. Auch ist die Herstellung der Tinten unter Verwendung von Präparationen, die das Pigment in vordispergierter Form in einem Bindemittel enthaltenr möglich.
Das erfindungsgemäss zu verwendende Bindemittel kann ebenfalls in unpigmentierter Form im Grundierungsmittel für den Zwischenträger und im öeberzugslack zum Schutz des Druckes a\if dem Zwischenträger vorhanden sein.
Als Dispersionsfarbstoffe werden solche bevorzugt, deren Srablimationskurve zwischen ISO und 22O° möglichst gleichmassig verlaufen; die Dispersionsfarbstoffe können dabei
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Case 150-3674
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folgenden chemischen Klassen angehören J anthrachinoide Farbstoffe, wie Hydroxy- und/oder Aminoanthrachinone, Azofarbstoffe, Chinophthalonfarbstoffe, Azomethinfarbstoffe, Stilbenfarbstoffe, Nitrodiarylaminofarbstoffe usw.
Dispersionsfarbstoffe, deren Schmelzpunkt über 140° liegt, sind bevorzugt. Diese sind z.B. im Journal of the Society of Dyers and Colorists, Band 70, Seite 69 - 71 (1954) und in Band 74, Seite 389 (1958) beschrieben. Schliesslich werden vorzugsweise solche Farbstoffe benutzt, deren Molekulargewicht unter 1000 liegt, dabei sollte bei Temperaturen unter 1200C die Migrationsechtheit gross genug sein, um mit den erfindungsgemässen Drucktinten bei Raumtemperatur stabile, lagerfähige und bügelechte Drucke erzeugen zu können. Solche geeignete Dispersionsfarbstoffe sind für den Transferdruck bekannt. Es handelt sich um vorzugsweise in Wasser unlösliche Farbstoffe, die aus wässriger Dispersion Polyester- und Cellulosefasern anzufärben vermögen. Auch Polyamid- oder Acrylnitrilfasern können gegebenenfalls angefärbt werden.
Anstelle der Dispersionsfarbstoffe können auch geeignete optische Aufheller oder andere Hilfsmittel und Additive mit Hilfe dieses Verfahrens auf das Substrat übertragen werden.
Das Verhältnis von Dispersionsfarbstoff zum erfindungsgemässen Bindemittel Polyvinylbutyral kann zwischen 1:0,5 und 1:10 variieren, bevorzugt wird der Bereich von lsi bis 1:4.
In der gesamten Drucktintenzusammensetzung ist das Polyvinylbutyral zwischen 5 und 15 %, bevorzugt zwischen 7 und 13 %, enthalten. Bei diesen Konzentrationen beträgt die
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Viskosität, gemessen an der Auslaufzeit auf dem Fordbecher 4 im allgemeinen zwischen 35 und 45 Sekunden bei 200C die so zusammengesetzten erfindungsgemässen Druckfarben können je nach Druckgeschwindigkeit mit den unten genannten Lösungsmitteln oder Lösungsmittelkombinationen auf die optimale Druckviskosität, gemessen als Auslaufzeit im Ford-Becher 4 bei 200C, eingestellt werden.
Die Zusatzmengen an Additiven der weiter oben genannten Art liegen im allgemeinen unter 2%, jedoch nicht unterhalb 0,1%, bezogen auf die Gesamtrezeptur, wobei das Mischungsverhältnis kationenaktive Substanz: hochdisperse Kieselsäure zwischen 1:9 und 9:1 variieren kann und bevorzugt zwischen 1:3 und 3:1 liegt.
Die für die erfindungsgemässen Drucktinten zu verwendenden Lösungsmittel sind bekannt, sie sind im wesentlichen die gleichen, die auch in Drucktinten auf Basis von Celluloseestern oder -äthern zur Anwendung gelangen. Der Löslichkeit der Polyvinylbutyrale entsprechend werden jedoch niedrige Alkohole und Glykoläther bevorzugt, die Mitverwendung von Estern und Ketonen ist möglich und dient der Modifizierung je nach Druckgeschwindigkeit und Druckverfahren.
Bei Verarbeitung der erfindungsgemässen Druckfarben im Flexodruck werden z.B. Aethanol oder iso-Propanol in Kombination mit Aethylglykol bevorzugt, um die Gummiclichees zu schonen. Im Tiefdruck kann zur Erzielung einer schnelleren Trocknung mit Zusätzen wie Methylacetat, Aethylacetat oder Aceton gearbeitet werden. Im Siebdruck werden die langsamer verdunstenden Glykoläther in Kombination mit z.B. Butanol oder höher siedenden Estern bevorzugt verwendet.
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— 4 - Case 150-3674
Der Transferdruck (vom Zwischenträger auf das Substrat) erfolgt in bekannter Weise bei Temperaturen zwischen 150—2500C. Der Zwischenträger wird vorzugsweise auf eine Temperatur zwischen 210° und 230° und gleichzeitig in engem Kontakt mit dem Substrat gebracht, was auch im Vakuum geschehen kann, wobei das Substrat auf der dem Zwischenträger abgewandten Seite gekühlt werden kann.
Die nachfolgenden Beispiele sollen die Erfindung erläutern, begrenzen dieselbe jedoch nicht. Teile sind Gewichtsteile oder Volumenteile, wobei diese untereinander im Verhältnis kg zu Liter stehen. Prozente sind Gewichtsprozente und Temperaturen sind in Celsiusgraden angegeben.
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- 10 - Case 150-3674
Beispiel 1;
Eine Drucktinte wird aus folgenden Bestandteilen durch Vermählen in einer Sandmühle hergestellt.
2,03 GT CI. Disperse Red 60 in Pigmentform 0,36 GT Aerosil 130 V (hochdisperse Kieselsäure) 0,36 GT Armeen Z (ß-Kokosamino-buttersäure) 7,29 GT Polyvinylbutyral (Zusammensetzung: 69-71% Polyvinylbutyral
1% Polyvinylacetat
24-27% Polyvinylalkohol, Wassergehalt bis 3%) (Handelsname: Mowital B 60T)
13,72 GT Aethylglykol
76,24 GT Aethanol
100,00 GT ..
Die Daten dieser Drucktinte sind wie folgt:
Auslaufzeit im Fordbecher 4: 35-45 Sekunden Verhältnis Pigment:Bindemittel = 1:3,6
Die Applikation dieser Drucktinte erfolgte im Tiefdruck auf gestrichenem Papier. (Papiergewicht 60 g/m ). Nach Trocknung der Drucke wird bei 2100C wahrend 30 Sekunden auf einer vollautomatischen Transferpresse (Fa. Bemrose) auf Polyestergewebe (Dacron 54) appliziert.
Misst man die Farbstärke der Transferfärbung, erhalten nach diesem Beispiel, so werden hervorragende Farbausbeuten festgestellt.
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- 11 - Case 150-3674
Verwendet man anstelle des C.I. Disperse Red 60 in Pigmentform ein C.I. Disperse Blue 58 ebenfalls in Pigmentform in der oben genannten Formulierung, so werden ebenfalls hervorragende Farbausbeuten erhalten.
Beispiel 2:
Eine Drucktinte wird wie in Beispiel 1 beschrieben, hergestellt aus:
3,52 GT CI. Disperse Red 60 in Pigmentform 0f36 GT Aerosil 130 V
0,36 GT Armeen Z
12,64 GT Polyvinylbutyral (Zusammensetzung: Polyvinylbutyral 82%; Polyvinylacetat 1-2%j Polyvinylalkohol 16%, Rest bis 1% Wasser) (Handelsname Pioloform BL 16)
12,64 GT Aethylglykol
70,48 GT Aethanol
100,00 GT
Die Daten dieser Drucktinte sind folgende:
Auslaufzeit Fordbecher 4: 35-45 Sekunden Verhältnis Pigmentbindemittel = 1:3,6
Die Applikation erfolgte wie im Beispiel 1 beschrieben. Die Farbstoffausbeuten sind hervorragend.
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- 12 - Case 150-3674
Wird C.I. Disperse Blue 58 in Pigmentform anstelle von C.I. Disperse Red 60 in Pigmentform in der gleichen Formulierung verwendet, so erhält man ebenfalls gute Farbstoffausbeuten.
Beispiel 3t
Eine Drucktinte wird, wie in Beispiel 1 beschrieben, hergestellt aus:
CI. Disperse Red 60 in Pigmentform
Armeen Z
Aerosil 130 V
Polyvinylbutyral (Zusammensetzung:
77-80% Polyvinylbutyral 1-2 % Polyvinylacetat
18% Polyvinylalkohol, Rest bis 4% Wasser)
Handelsname Pioloform BM 18 12,99 GT Aethylglykol
72,14 GT Aethanol
3 ,09 GT
0 ,36 GT
0 ,36 GT
11 ,06 GT
100,00 GT
Die Daten dieser Druckfarbe sind folgende:
Auslaufzeit Fordbecher 4: 35 bis 45 Sekunden. Verhältnis Pigment bindemittel — 1:3,6
Die Applikation erfolgt wie im Beispiel 1 beschrieben. Die Farbstoffausbeuten nach -dem Transfer sind hervorragend.
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- 13 - Case 150-3674
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Bei Verwendung von C.I. Disperse Blue 58 in Pigmentform anstelle von CI. Disperse Red 60 in Pigmentform erhält man ebenfalls gute Farbstoffausbeuten.
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Claims (11)

- 14 - Case 150-3674 2547-8R? P. a t e. n. t a n. s. p. r flehe
1. FarbstoffZubereitungen für den Transferdruck, insbesondere Transferdrucktinten für das Bedrucken von Trägermaterialien für den Transferdruck auf Basis organischer Lösungsmittel, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Bindemittel Polyvinylbutyral enthalten.
2. FarbstoffZubereitungen gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie zusätzlich eine Kombination von hochdispersen Kieselsäuren mit kationischen oder ampholytischen, in organischen Lösungsmitteln löslichen Dispergier- und Netzmitte In, enthaIten.
3. Zubereitungen gemäss Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass Polyvinylbutyraltypen der Zu.-sammensetzung:
Polyvinylbutyral 81-84% oder 69-71%
Polyvinylacetat 1-2%
Polyvinylalkohol 12-16% oder 24-27%
(Rest Wasser bis 3%)
gelöst in organischen Lösungsmitteln als Bindemittel verwendet werden.
4. Zubereitungen gemäss Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyvinylbutyral in Mengen von 5-15%, bevorzugt 7-13% in den Transferdrucktinten enthalten ist.
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- l5 - Case 150-3674
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5. Zubereitungen gemäss Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis zwischen Bindemittel und Transferfarbstoff zwischen 0,5:1 und 10:1, vorzugsweise zwischen 1:1 und 4:1 liegt.
6. Zubereitungen gemäss Ansprüchen 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die hochdisperse Kieselsäure und kationenaktiven oder ampholytischen Verbindungen bis 2%, bezogen auf die Gesamtrezeptur, in der Gesamtrezeptur enthalten sind und dass das Mischungsverhältnis beider Substanzen zwischen 1:9 und 9:1, bevorzugt 1:3 und 3:1 liegt.
7. Verwendung der Zubereitungen gemäss Ansprüchen 1 bis 6 zur Herstellung von Transferträgem mit Hilfe des Tiefdrucks, Flexodrucks oder Siebdrucks.
8. Die mit den Transferdrucktinten gemäss Patentansprüchen 1 bis 6 bedruckten Trägermaterialien.
9. Trägermaterialien gemäss Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel in unpigmentierter Form im Grundierungsmittel für den Zwischenträger und im Ueberzuglack zum Schütze des Druckes auf dem Zwischenträger vorhanden ist.
10. Verfahren zum Färben von Textilien, dadurch gekennzeichnet, dass man mittels der Trägermaterialien gemäss Ansprüchen 8 und 9 Textilien nach dem Transferdruckverfahren bedruckt.
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- l6 - Case 150-3674
11. Die gemäss Anspruch 10 gefärbten Textilmaterialien.
SANDOZ-PATENT-GMBH
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