專利名稱：熒光增白劑的水性分散體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及不需要分散劑或其他穩(wěn)定添加劑來避免在存儲過程中沉降的一種或多種熒光增白劑(OBA)的水性分散體。所述熒光增白劑為對于紙和其他纖維素基材的增白具有極好性能的磺化三嗪基氨基均二苯乙烯化合物。
熒光增白劑的水性分散體為本領(lǐng)域公知的。DE-A-2715864公開了使用陰離子、陽離子或非離子分散劑穩(wěn)定的漿液。US 5,076,968公開了使用陰離子多糖制備存儲穩(wěn)定的熒光增白劑的懸浮液。EP-A-385374也公開了陰離子多糖特別是黃原膠作為穩(wěn)定劑。
但是，在增白過程中任何另外的添加劑可能會有不利的影響，因此不需要任何穩(wěn)定劑如分散劑或其他化合物的水性分散體在技術(shù)上是有利的。
令人意外的是，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)可制備不包含這些添加劑的存儲穩(wěn)定的磺化三嗪基氨基均二苯乙烯化合物的水性分散體，且有利地用于紙、織物或其他纖維素基材的熒光增白。
因此，本發(fā)明的一個目標(biāo)為包含一種或多種式(I)的熒光增白劑作為活性物質(zhì)的水性分散體 其中
R為式(II)、(III)或(IV)的基團 其中兩個基團R可相同或不同，M為堿金屬陽離子或未取代或被C1-C4-烷基或-羥基烷基取代的銨陽離子。
優(yōu)選其中M為Na+、Li+、K+或被C1-C2-烷基或-羥基烷基取代的銨陽離子的分散體。最優(yōu)選M為Na+。
還優(yōu)選包含2-4種具有不同R基團的式(I)的熒光增白劑的混合物的分散體。
本發(fā)明的分散體包含10-40％重量的活性物質(zhì)，優(yōu)選為14-26％重量的活性物質(zhì)。
在適當(dāng)?shù)那闆r下，本發(fā)明的分散體可另外包含0.01％-0.5％重量的消泡劑、抗微生物劑或所述量的上述兩種化合物。
式(I)的熒光增白劑為已知的物質(zhì)，可采用已知的方法制備，如在實施例中所述的方法制備。
盡管未使用任何分散劑或穩(wěn)定劑來制備本發(fā)明的分散體，但其存儲穩(wěn)定。這點是現(xiàn)有技術(shù)絕對意想不到的，現(xiàn)有技術(shù)的分散體總是需要某些添加劑來得到穩(wěn)定的漿液。
因此，本發(fā)明的另一個目標(biāo)為一種制備這種分散體的方法，其特征在于將得自熒光增白劑合成的熱有機油相攪入冷水中，在繼續(xù)攪拌下讓其冷卻至周圍溫度，用少量事先制備的漿液(0.1％-1％重量)作為晶種，最后稀釋至適當(dāng)?shù)臐舛取?br> 本發(fā)明的分散體非常適于使紙、紡織品或其他纖維素基材熒光增白，具有不含可能干擾的添加劑的優(yōu)點。
本發(fā)明的分散體可通常以干纖維0.1-5％，優(yōu)選1-3％重量的量直接加至紙漿懸浮液中，用于制備紙張，隨后壓制和干燥。
本發(fā)明的分散體也可直接加至水性涂料組合物中，所述涂料組合物可通過將白堊或其他白色顏料、一種或多種分散劑、主膠乳粘合劑和最后的(eventuallly)輔粘合劑以及最后的(eventuallly)其他添加劑一起混合制得。通常將為干纖維0.1-5％，優(yōu)選1-3％重量的本發(fā)明的分散體用于涂料組合物，隨后涂覆于紙張并干燥已涂覆的紙。
以下實施例將更詳細地說明本發(fā)明。
實施例除非另外說明，否則“％”是指“％重量”。
通用合成法在水中合成OBA漿液。將氰尿酰氯在含濕潤劑和冰的水中制漿。于0℃-5℃下加入4，4′-二氨基-2，2′-均二苯乙烯-二磺酸的水溶液，使用稀氫氧化鈉溶液將pH保持為4-6。加入完畢后，將反應(yīng)混合物再攪拌1小時，使溫度升至約10℃。隨后加入苯胺，將反應(yīng)混合物緩慢加熱至60℃，加入稀氫氧化鈉溶液使pH保持為6-8。隨后將反應(yīng)于80℃下再攪拌1小時，加入單乙醇胺與丙烯酰胺的加成產(chǎn)物。將反應(yīng)混合物加熱至回流，加入稀氫氧化鈉溶液使pH保持為8-9。反應(yīng)完成后，將該混合物冷卻至80℃-90℃，隨后攪拌器停止攪拌。將底部有機油層攪拌至足夠的冷水中，使活性物質(zhì)含量為20-40％。攪拌該混合物并冷卻至周圍溫度，隨后加入0.5％的事先制備的分散體作為晶種。產(chǎn)物結(jié)晶成稠密的分散體。將該分散體攪拌5-12小時，隨后加入冷水稀釋至所需的活性物質(zhì)含量。再繼續(xù)攪拌1小時，將熒光增白劑的分散體裝在容器中。
實施例1在攪拌下，將得自反應(yīng)的最后步驟的熱油(500g，51％活性物質(zhì))加至411ml冷水中。通過UV濃度測定，形成的溶液包含28％活性物質(zhì)OBA。在攪拌下將該溶液冷卻至周圍溫度(20-25℃)，隨后加入50g事先制備的分散體作為晶種，在冷卻過程中，OBA結(jié)晶出，混合物增稠。繼續(xù)攪拌5小時，隨后再用390ml冷水稀釋該稠密的懸浮液，再繼續(xù)攪拌1小時。得到活性物質(zhì)含量為20％的分散體。該分散體為淺黃色，雖然在數(shù)周的時間內(nèi)會發(fā)生少量沉降，但輕微攪拌易恢復(fù)該分散體。
實施例2重復(fù)實施例1，但加入的還有1.14g抗微生物劑(Nipacide CFB)和1.14g消泡劑(Dispelair CF531，購自Blackburn Chemicals)。
實施例3施用到原料(stock)中方法A將200g紙漿懸浮液(打漿為打漿度約20°SR的50％的漂白了的軟木和硬木漿的混合物的2.5％的含水懸浮液)(SR是指SchopperRiegler，為紙行業(yè)中的標(biāo)準(zhǔn)度量法，度量水從漿中排出的難度)稱量至燒杯中，隨后攪拌。將該懸浮液攪拌1分鐘，隨后加入p％的實施例1的產(chǎn)物(p＝0、0.1、0.2、0.4、0.8、1、1.4、1.8和2，p＝0表示空白)。加入后，將該混合物再攪拌1分鐘。隨后將該混合物稀釋至1升，在實驗室紙張成形機(該裝置主要為底部具有線網(wǎng)的圓筒，向圓筒中部分填充水，加入紙漿懸浮液，隨后吹入空氣，確保漿粕充分分散，隨后施加真空，將漿粕漿液拉過金屬絲網(wǎng)，留下紙張，將該紙張從金屬絲網(wǎng)上除去，壓制并干燥)上形成紙張。將該紙張放置在潮濕箱中，以達到平衡，隨后使用Minolta CM-700d分光光度計測定白度。測得的值表明白度和收率(yield)令人驚訝地高。
表1施用到原料(方法A)的結(jié)果
實施例4涂布應(yīng)用制備包含3000份白堊(精細白色高純度碳酸鈣，采用ISO 787/10測得的密度為2.7、購自O(shè)MYA的商品名為HYDROCARB 90的商品)、1932份水、18份陰離子分散劑(例如Polysalz S，購自BASF)和600份膠乳(購自Dow Chemicals的商品名為Latex XZ 95085.01的商品)的涂料組合物。攪拌下向該涂料組合物中加入預(yù)定量的實施例2的產(chǎn)物(0、0.313、0.625、0.938、1.25和1.875mmol熒光增白劑/kg涂料組合物)，隨后加入水將固含量調(diào)節(jié)至55％。隨后使用自動繞線棒涂布器將這樣制備的涂料組合物涂覆于75g/m2的商品中性施膠(含有常規(guī)的烷基乙烯酮二聚物)漂白基礎(chǔ)紙上，該涂布器具有標(biāo)準(zhǔn)速度設(shè)定和標(biāo)準(zhǔn)棒上負載。將已涂覆的紙在70℃的熱空氣流中干燥5分鐘。將已干燥的紙進行調(diào)濕，隨后在經(jīng)校準(zhǔn)的Minolta CM-700d分光光度計上測定CIE白度。測定的值表明白度和收率令人驚訝地高。
表2實施例2的涂布應(yīng)用的結(jié)果
本發(fā)明的分散體具有極好的增白性能。
權(quán)利要求
1.一種水性分散體，所述分散體包含一種或多種式(I)的熒光增白劑作為活性物質(zhì) 其中R為式(II)、(III)或(IV)的基團 其中兩個基團R可相同或不同，M為堿金屬陽離子或未取代或被C1-C4-烷基或-羥基烷基取代的銨陽離子。
2.權(quán)利要求1的分散體，其中M為Na+、Li+、K+或被C1-C2-烷基或-羥基烷基取代的銨陽離子。
3.權(quán)利要求1或2的分散體，所述分散體包含2-4種具有不同R基團的式(I)的熒光增白劑的混合物。
4.權(quán)利要求1-3中任一項的分散體，所述分散體包含10-40％重量的活性物質(zhì)。
5.權(quán)利要求1-5中任一項的分散體，所述分散體包含14-26％重量的活性物質(zhì)。
6.權(quán)利要求1-5中任一項的分散體，所述分散體還包含0.01％-0.5％重量的消泡劑、抗微生物劑或所述量的上述兩種化合物。
7.權(quán)利要求1-6中任一項的分散體，其特征在于所述分散體不包含另外的分散劑或穩(wěn)定劑。
8.一種制備權(quán)利要求1-7中任一項的分散體的方法，其特征在于將合成熒光增白劑而得的熱有機油相攪入冷水中，在繼續(xù)攪拌下讓其冷卻至周圍溫度，用0.1％-1％重量的事先制備的分散體作為晶種，最后稀釋至適當(dāng)?shù)臐舛取?br> 9.權(quán)利要求1-7中任一項的分散體在使紙或其他纖維素基材熒光增白中的用途。
10.一種使紙增白的方法，所述方法包括以下主要步驟-提供紙漿懸浮液，-加入為干纖維0.1-5％重量的權(quán)利要求1-7中任一項的分散體，-從所述紙漿懸浮液制備紙張，-壓制并干燥所述紙張。
11.一種使紙增白的方法，所述方法包括以下主要步驟-將白堊或其他白色顏料、一種或多種分散劑、主膠乳粘合劑和最后的輔粘合劑以及最后的其他添加劑混合在一起，制備水性涂料組合物，-加入為干纖維0.1-5％重量的權(quán)利要求1-7中任一項的分散體，-將所述涂料組合物涂覆于紙張，-干燥所述已涂覆的紙張。
全文摘要
本發(fā)明涉及不需要分散劑或其他穩(wěn)定添加劑來避免在存儲過程中沉降的一種或多種熒光增白劑(OBA)的水性分散體。所述熒光增白劑為對于紙和其他纖維素基材的增白具有極好性能的磺化三嗪基氨基均二苯乙烯化合物。
文檔編號D21H21/14GK101072841SQ200580042125
公開日2007年11月14日 申請日期2005年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月9日
發(fā)明者J·M·法勒 申請人:克萊里安特財務(wù)(Bvi)有限公司