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CN1853015A - 荧光增白剂的水溶液 - Google Patents

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CN1853015A CNA2004800265399A CN200480026539A CN1853015A CN 1853015 A CN1853015 A CN 1853015A CN A2004800265399 A CNA2004800265399 A CN A2004800265399A CN 200480026539 A CN200480026539 A CN 200480026539A CN 1853015 A CN1853015 A CN 1853015A
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Abstract

组合物，其含有(A)按重量计算，总共占组合物(A)+(B)总量的2－30％的一种或多种式(1)的氨基醇，其中R1、R2、R3和R4各自相互独立地是氢，C1－C12烷基，C5－C24芳基或C6－C36芳烷基，且R5和R6各自相互独立地是氢或C1－C4烷基；和(B)按重量计算，占组合物(A)+(B)总量的70－98％的式(2)的荧光增白剂，其中X是氢、碱金属离子、铵离子或式(1)的氨基醇衍生的羟烷基铵基团，并且R7、R8、R9和R10各自相互独立地是－OR11、－NR11R12或上式的基团Ⅰ，其中R11和R12各自相互独立地是氢、烷基、羟烷基、烷氧基烷基、羧基烷基、二羧基烷基、H2N－CO－烷基或烷硫基，其区别在于高水溶性和其水溶液的高储存稳定性。

Description

荧光增白剂的水溶液
本发明涉及一种含有含磺酸基的荧光增白剂和β-氨基醇的组合物，涉及含有这种组合物的水溶液以及该水溶液在织物纤维或纸张增白中的应用。
液体商品形式的荧光增白剂优于粉末或颗粒形式的荧光增白剂，液体的是无尘的，可以较好地计量并且在水中的溶解速度显著增加。然而，大部分含磺酸基的荧光增白剂在水中的溶解度不足以制备足够浓的溶液。另外，当储存这些水溶液时，荧光增白剂具有结晶析出的倾向。因此提高溶解度和储存稳定性是需要的。
已知通过加入特定的助剂，如尿素或ε-己内酰胺，可以增加荧光增白剂的溶解度。然而，不得不加入相对大量的上述添加剂，随后在艰辛的废水处理过程中再除去上述添加剂。
现在已经发现通过加入相对少量的β-氨基醇可以显著地提高含磺酸基荧光增白剂的水溶性和其水溶液的储存稳定性。
本发明涉及一种组合物，该组合物含有
(A)按重量计算，总共占组合物(A)+(B)总量的2-30％的一种或多种式(1)的氨基醇
Figure A20048002653900061
其中R1、R2、R3和R4各自相互独立地是氢、
C1-C12烷基、C5-C24芳基或C6-C36芳烷基，并且R5和R6各自相互独立地是氢或C1-C4烷基；和
(B)按重量计算，占组合物(A)+(B)总量的70-98％的式(2)的荧光增白剂
Figure A20048002653900071
其中X是氢、碱金属离子、铵离子或式(1)的氨基醇衍生的羟烷基铵基团，并且R7、R8、R9和R10各自相互独立地是-OR11、-NR11R12或下式的基团
Figure A20048002653900072
或
其中R11和R12各自相互独立地是氢、烷基、羟烷基、烷氧基烷基、羧基烷基、二羧基烷基、H2N-CO-烷基或烷硫基。
当式(1)或(2)中的任一基团是烷基时，该基团可以是直链的或支链的基团。其实例是甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、特丁基、戊基、特戊基(1，1-二甲基丙基)、1，1，3，3-四甲基丁基、己基、2-甲基戊基、新戊基、环戊基、环己基和它们相应的异构体。
取代基R1至R4是芳基时，优选具有5至24个碳原子，特别优选具有6至14个碳原子，并且可以被取代，例如被羟基、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、C1-C4羟烷基、卤素或基团-NH-CO-R取代，其中R是氨基、C1-C4烷基或是未取代的或被羟基、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、C1-C4羟烷基或卤素取代的苯基。合适的芳基的实例是苯基、甲苯基、2，4，6-三甲苯基、isityl、2-羟苯基、4-羟苯基、2-氯苯基、4-氯苯基、2，6-二氯苯基、4-乙氧基苯基、4-乙酰氨基苯基、萘基和菲基。
取代基R1至R4是芳烷基时，优选具有6至36个碳原子，特别优选具有7至12个碳原子，并且可以未被取代或者被一个或多个C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、卤素原子取代或者被基团-NH-CO-R取代，其中R是氨基、C1-C4烷基或是未取代的或被羟基、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基或卤素取代的苯基。
合适的芳烷基的实例是苄基、2-苯乙基、甲苯基甲基、2，4，6-三甲苯基甲基和4-氯苯基甲基。
X可以是例如，氢、Na+、K+、NH4 +、N(CH3)4 +、二烷醇铵基团或三烷醇铵基团如二乙醇铵或三乙醇铵、或式(1)的氨基醇衍生的羟烷基铵基团。
X优选是氢、Na+或K+。
合适的作为R11或R12的羟烷基是例如4-羟基正丁基、3-羟基正丙基、2-羟基正丙基和特别优选的2-羟乙基。
烷氧基烷基的实例是2-甲氧基乙基和2-乙氧基乙基。
羧基烷基是例如4-羧基正丁基、3-羧基正丙基、2-羧基正丙基和特别优选的2-羧乙基。
合适的烷硫基是例如甲硫基、乙硫基和正丁硫基。
根据本发明的组合物优选包含作为组分(A)的2-氨基-2-甲基-1-丙醇、1-氨基-2-丙醇或2-氨基-2-甲基-1-丙醇和2-(N-甲基氨基)-2-甲基-1-丙醇的混合物。
作为组分(B)，优选式(2)的化合物，其中R7和R9各自是式
Figure A20048002653900081
或
Figure A20048002653900082
的基团，其中R11如权利要求1中所定义。
此外，根据本发明的组合物优选含有作为组分(B)的式(2)化合物，其中R8和R10各自是-NR11R12，其中R11和R12各自相互独立地是氢、2-羟基乙基、2-羧基乙基、-CH2CH2-CONH2或-CH(COOH)-CH2COOH。
作为组分(B)，特别优选下列式(2a)-(2f)的化合物
Figure A20048002653900091
Figure A20048002653900092
和
Figure A20048002653900093
其中X如上所定义。
其中阳离子X由式(1)的氨基醇衍生的式(2)化合物是对应于羟烷基铵盐形式的新的有利的萤光增白剂。
因此本发明还涉及下式的化合物
Figure A20048002653900101
其中X′是如上所述的式(1)的氨基醇衍生的羟烷基铵基团，并且R7、R8、R9和R10如上定义。
特别优选其中羟烷基铵基团源于2-氨基-2-甲基-1-丙醇、1-氨基-2-丙醇或2-氨基-2-甲基-1-丙醇和2-(N-甲基氨基)-2-甲基-1-丙醇的混合物的式(3)化合物。
这种羟烷基铵盐通过已知的方法进行制备，例如通过碱金属盐的离子交换或通过用对应的氨基醇(1)处理游离酸来制备。
如上文提及的，本发明的目标是生产荧光增白剂浓度尽可能高的水溶液。
因此本发明还涉及水溶液，该水溶液包含
(A)按重量计算0.5-10％的根据权利要求1的式(1)的氨基醇或其混合物，
(B)按重量计算5-40％的根据权利要求1的式(2)的荧光增白剂或其混合物，
(C)按重量计算50-90％的水，和
(D)按重量计算0-40％的添加剂，
按重量计算，组分(A)+(B)+(C)+(D)的总量是100％。
根据本发明的溶液可以包含任选的组分(D)，各种助剂例如无机酸或有机酸、无机盐、尿素、非离子型表面活性剂、防腐剂或可与水混溶的有机溶剂。
取决于使用的荧光增白剂，这种添加剂可以进一步改善溶液的性质；例如，它们可以提高荧光增白剂浓度的最大值或者进一步降低粘性。
优选的根据本发明的溶液包含作为组分(D)的防腐剂。
可与水混溶的有机溶剂，例如醇、醚醇、二醇或羧酸酰胺可以作为增溶剂。
这种溶剂的实例是丙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇、甘油、二甘醇或三甘醇、二缩二丙二醇、乙二醇甲醚、乙二醇单乙醚、二乙二醇单乙醚、甲酰胺、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N-甲基-吡咯烷酮、聚乙二醇和聚乙烯吡咯烷酮。
根据本发明的溶液一般通过在适当的加热和搅拌条件下将适当的荧光增白剂或染料溶解在水中或水和可与水混溶的有机溶剂的混合物中，并加入式(1)的氨基醇而得到。
根据溶解的荧光增白剂的性质，本发明的溶液可以用于很多种高分子量有机材料的增白。合适的增白基材是例如，合成的、半合成的或天然的织物纤维、纸张或洗涤剂组合物。
纸以及织物的增白可以在表面精加工过程中进行。为了该目的，将根据本发明的溶液加入到需要其的涂层组合物中，后者应被理解为用于涂敷纸和其它织物以及非织物、天然的或合成的有机材料的制剂，例如纸张涂层组合物。实现增白是通过将本发明的溶液加入到要涂敷的涂层组合物中，然后用已知的方式将其涂敷到基材上。
因为本发明的溶液可以非常容易且快速地用水稀释，所以它们还非常适于使用常规的荧光增白剂涂敷方法(例如排气法或热垫法)对织物基材增白。为了该目的，所以用水将浓溶液稀释以便得到的施用溶液具有要求的荧光增白剂浓度，此外还可以向其中加入常规的助剂。
适于增白的织物纤维是合成材料的织物纤维，例如聚酰胺，半合成材料的织物纤维，例如再生纤维素，以及天然材料的织物纤维，例如羊毛或棉，和混合纤维，例如聚酯/棉，对于天然纤维还可以以纺织工业惯用的方式提供整理剂。
增白的纺织品可以是各种工艺状态(原材料、半成品或制成品)。纤维材料的形式可以是例如，短纤维、短绒、卷线轴、织物的纱线、纱、合股纱、无纺材料、缩绒、棉絮、植绒制品、织物的复合材料或编织制品，优选编织的纺织品形式。使用本发明的稀溶液对其进行处理，任选地在加入分散剂、稳定剂、润湿剂和进一步的助剂之后进行处理。根据溶解的荧光增白剂，可以发现在酸性、碱性或中性染浴中，优选在中性染浴中实施处理步骤是有益的。处理通常在约20-140℃温度下进行，例如在染浴的沸点或大约该沸点(约90℃)下进行。
下列助剂也可以被加入到染浴中：
染料(调整色光)、颜料(彩色的或特别是白色的颜料)、染色载体、润湿剂、软化剂、溶胀剂、抗氧化剂、光稳定剂、热稳定剂、化学漂白剂、交联剂、整理剂以及用于各种织物整理方法的试剂，特别是合成树脂整理试剂、以及阻燃整理试剂、手感柔软整理试剂、去除污垢整理试剂或抗静电整理试剂或抗微生物整理试剂。
稀释本发明的浓缩的荧光增白剂溶液以形成相应的施用染浴是按照下面的方式进行的，当所述的基材被浸透时，其吸收的荧光增白剂的量至少为0.0001％(重量)，但至多为2％(重量)，优选0.0005-0.5％(重量)。需要的浓度由数值的简单平均值得到，这些数值取决于使用的液体比例、基材的性质和溶解的荧光增白剂。
本发明的溶液还可以被加入到洗涤液或洗涤剂组合物中。对于洗涤液，简单地将含有要求量的荧光增白剂的量的溶液加入。本发明的溶液可以在生产过程的任一阶段中被加到洗涤剂组合物中，例如加入到洗衣粉粉化作用之前的浆中，或在配制液体洗涤剂组合物的过程中加入。
下述的实施例举例说明本发明：
在实施例1、2和3中描述的溶液是通过混合各个组分而制备的，并且进行了储存稳定性和温度稳定性的测试。
得到的结果列在表1中。
实施例1：
22％(重量)的式(2b)化合物，其中X是H
5％(重量)的1-氨基-2-丙醇
73％(重量)的去离子水
实施例2：
22％(重量)的式(2b)化合物，其中X是H
5％(重量)的1-氨基-2-甲基-1-丙醇
73％(重量)的去离子水
实施例3：
19.9％(重量)的式(2b)化合物，其中X是H
2.5％(重量)的1-氨基-2-甲基-1-丙醇
2.0％(重量)的KOH(50％)
75.6％(重量)的去离子水
表1：不同温度条件下的储存稳定性测试
  实施例   温度   1天   1周   2周   1个月
  1   -5℃0℃RT40℃60℃   样品冻结O.K.O.K.O.K.O.K. O.K.O.K.O.K.O.K. O.K.O.K.O.K.O.K. O.K.O.K.O.K.O.K.
  2   -5℃0℃RT40℃60℃   样品冻结O.K.O.K.O.K.O.K. O.K.O.K.O.K.O.K. O.K.O.K.O.K.O.K. O.K.O.K.O.K.O.K.
  3   -5℃0℃RT40℃60℃   O.K.O.K.O.K.O.K.   样品冻结在起泡的碎片上形成微量晶体O.K.O.K.O.K.   样品冻结在起泡的碎片上形成微量晶体O.K.O.K.O.K.   样品冻结在起泡的碎片上形成微量晶体O.K.O.K.O.K.
RT＝室温
表2：温度斜坡
  实施例   0℃   -2℃   -4℃   -6℃   -8℃   -10℃
  1   O.K.   O.K.   O.K.   O.K.   O.K.   冻结
  2   O.K.   O.K.   O.K.   冻结
  3   O.K.   O.K.   O.K.   O.K.   可逆的冻结
表3：5个冻结/融化循环
  实施例   1   2   3
  O.K.   O.K.   O.K.

Claims (11)

1.一种组合物，该组合物含有
(A)按重量计算，总共占组合物(A)+(B)总量的2-30％的一种或多种式(1)的氨基醇
Figure A2004800265390002C1
其中R1、R2、R3和R4各自相互独立地是氢、
C1-C12烷基、C5-C24芳基或C6-C36芳烷基，并且R5和R6各自相互独立地是氢或C1-C4烷基；和
(B)按重量计算，占组合物(A)+(B)总量的70-98％的式(2)的荧光增白剂
Figure A2004800265390002C2
其中X是氢、碱金属离子、铵离子或式(1)的氨基醇衍生的羟烷基铵基团，并且R7、R8、R9和R10各自相互独立地是-OR11、-NR11R12或下式的基团
Figure A2004800265390002C3
或
其中R11和R12各自相互独立地是氢、烷基、羟烷基、烷氧基烷基、羧基烷基、二羧基烷基、H2N-CO-烷基或烷硫基。
2.根据权利要求1的组合物，含有作为组分(A)的2-氨基-2-甲基-1-丙醇、1-氨基-2-丙醇或2-氨基-2-甲基-1-丙醇和2-(N-甲基氨基)-2-甲基-1-丙醇的混合物。
3.根据权利要求1或权利要求2的组合物，含有作为组分(B)的式(2)的化合物，其中R7和R9各自是式
Figure A2004800265390003C1
或
的基团，其中R11如权利要求1中所定义。
4.根据前面权利要求中任一项的组合物，含有作为组分(B)的式(2)化合物，其中R8和R10各自是-NR11R12，其中R11和R12各自相互独立地是氢、2-羟基乙基、2-羧基乙基、-CH2CH2-CONH2或-CH(COOH)-CH2COOH。
5.根据权利要求1或权利要求2的组合物，含有作为组分(B)的下列式(2a)-(2f)的化合物
Figure A2004800265390003C3
Figure A2004800265390004C1
其中X如权利要求1中所定义。
6.下式的化合物
其中X′是权利要求1所述的式(1)的氨基醇衍生的羟烷基铵基团，且R7、R8、R9和R10如权利要求1中所定义。
7.根据权利要求6的式(3)化合物，其中羟烷基铵基团源于2-氨基-2-甲基-1-丙醇、1-氨基-2-丙醇或2-氨基-2-甲基-1-丙醇和2-(N-甲基氨基)-2-甲基-1-丙醇的混合物。
8.水溶液，该水溶液包含
(A)按重量计算0.5-10％的根据权利要求1的式(1)的氨基醇或其混合物，
(B)按重量计算5-40％的根据权利要求1的式(2)的荧光增白剂或其混合物，
(C)按重量计算50-90％的水，和
(D)按重量计算0-40％的添加剂，
按重量计算，组分(A)+(B)+(C)+(D)的总量是100％。
9.根据权利要求8的水溶液，包含作为组分(D)的防腐剂。
10.根据权利要求8的水溶液在天然的、半合成的或合成的织物纤维增白中的应用。
11.根据权利要求8的水溶液在纸张增白中的应用。
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