ВОДНЫЕ ПРОКЛЕИВАЮЩИЕ КОМПОЗИЦИИ ДЛЯ ИЗМЕНЕНИЯ ОТТЕНКА В СФЕРЕ ПРИМЕНЕНИЯ КЛЕИЛЬНОГО ПРЕССА Российский патент 2015 года по МПК D21H21/30 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к водным проклеивающим композициям, которые содержат производные оптического отбеливателя диаминостильбена, красители для изменения оттенка, связующие и необязательно соли двухвалентных металлов, которые могут быть использованы для оптического отбеливания субстратов, включая субстраты, подходящие для высококачественной струйной печати.

Уровень техники

Высокие уровни белизны и яркости являются важными параметрами для конечного пользователя бумажной продукции. Наиболее важными сырьевыми материалами в бумажной промышленности являются целлюлоза, пульпа и лигнин, которые естественным образом абсорбируют синий свет и, следовательно, являются желтоватыми по цвету, что придает бумаге унылый вид.

Разница между белизной и яркостью хорошо известна специалистам в данной области и обсуждается, например, в WO 0218705 А1.

Оптические отбеливатели используются в бумажной промышленности для компенсации абсорбции синего света путем абсорбции УФ света с максимальной длиной волны 350-360 нм и преобразования его в видимый синий свет с максимальной длиной волны 440 нм.

Хорошо известно, что для достижения более высокого уровня белизны и для контроля оттенка белой бумаги в дополнение к оптическим отбеливателям в бумагу могут быть добавлены некоторые красители для изменения оттенка или пигменты.

Однако в WO 0218705 А1 сообщается, что применение красителей для изменения оттенка или пигментов хотя и оказывает положительное воздействие на белизну, оказывает отрицательное воздействие на яркость. Решением этой проблемы является добавление дополнительного оптического отбеливателя, преимущество которого заявлено в WO 0218705 А1, которое характеризуется применением смеси, содержащей, по меньшей мере, один прямой краситель (примером которого является «CI Direct Violet 35») или пигмент и, по меньшей мере, один оптический отбеливатель.

Недавно мы неожиданно разработали проклеивающую композицию, содержащую оптический отбеливатель и краситель для изменения оттенка, которая позволяет изготовителю бумаги достичь высокого уровня белизны без значительной потери яркости.

Следовательно, цель настоящего изобретения заключается в обеспечении водных проклеивающих композиций, которые содержат производные оптического отбеливателя диаминостильбена, красители для изменения оттенка, связующие и необязательно соли двухвалентных металлов, придающие повышенные уровни белизны, при этом позволяя избежать потери яркости, отличающиеся применением красителей для изменения оттенка и пигментов, которые наносятся на бумагу в клеильном прессе.

В настоящем изобретении дополнительно предлагается способ оптического отбеливания и тонирования бумажных субстратов, характеризующийся применением водной проклеивающей композиции, содержащей, по меньшей мере, один оптический отбеливатель, по меньшей мере, один краситель для изменения оттенка, по меньшей мере, одно связующее и необязательно, по меньшей мере, одну соль двухвалентного металла.

Раскрытие изобретения

В настоящем изобретении, следовательно, предлагаются водные проклеивающие композиции для оптического отбеливания субстратов, предпочтительно бумаги, которые содержат

(а) по меньшей мере, один оптический отбеливатель формулы (I)

в которой

заряд аниона на отбеливателе уравновешен зарядом катиона, состоящего из одного или нескольких одинаковых или разных катионов, выбранных из группы, состоящей из водорода, катиона щелочного металла, щелочноземельного металла, аммония, аммония,

который моно-, ди-, три- или тетразамещен C₁-C₄ линейным или разветвленным алкильным радикалом, аммонием, который моно-, ди-, три- или тетразамещен C₁-C₄ линейным или разветвленным гидроксиалкильным радикалом, или смесью указанных соединений,

R₁ и R₁′ могут быть одинаковыми или разными, и каждый является водородом, C₁-С₄ линейным или разветвленным алкилом, С₂-С₄ линейным или разветвленным гидроксиалкилом, CH₂CO₂ ^-, CH₂CH₂CONH₂ или CH₂CH₂CN,

R₂ и R₂′ могут быть одинаковыми или разными, и каждый является C₁-C₄ линейным или разветвленным алкилом, С₂-С₄ линейным или разветвленным гидроксиалкилом, CH₂CO₂ ^-, CH(CO₂ ^-)CH₂CO₂ ^-, CH₂CH₂SO₃ ^-, СН₂СН₂СO₂ ^-, СН₂СН(СН₃)СO₂ ^-, бензилом, или R₁ и R₂ и/или R₁′ и R₂′, вместе с соседним атомом азота образуют морфолиновое кольцо и

р равно 0, 1 или 2,

(b) по меньшей мере, один краситель формулы (II)

в которой

R₃ является Н, метилом или этилом,

R₄ является параметоксифенилом, метилом или этилом,

М является катионом, выбранным из группы, состоящей из водорода, катиона щелочного металла, щелочноземельного металла, аммония, аммония, который моно-, ди-, три- или тетразамещен C₁-C₄ линейным или разветвленным алкильным радикалом, аммонием, который моно-, ди-, три- или тетразамещен С₁-С₄ линейным или разветвленным гидроксиалкильным радикалом, или смесью указанных соединений,

(c) по меньшей мере, одно связующее,

(d) необязательно одну или несколько солей двухвалентных металлов и

(е) воду.

В соединениях формулы (I) для которой р равно 1, группа SO₃ ^- предпочтительно находится в 4 позиции фенильной группы.

В соединениях формулы (I) для которой р равно 2, группа SO₃ ^- предпочтительно находится в 2,5 позициях фенильной группы.

Предпочтительными соединениями формулы (I) являются те, в которых

заряд аниона на отбеливателе уравновешен зарядом катиона, состоящего из одного или нескольких одинаковых или разных катионов, выбранных из группы, состоящей из водорода, катиона щелочного металла, щелочноземельного металла, аммония, который моно-, ди-, три- или тетразамещен С₁-С₄ линейным или разветвленным гидроксиалкильным радикалом, или смесью указанных соединений,

R₁ и R₁′ могут быть одинаковыми или разными, и каждый является водородом, C₁-С₄ линейным или разветвленным алкилом, С₂-С₄ линейным или разветвленным гидроксиалкилом, CH₂CO₂ ^-, CH₂CH₂CONH₂ или CH₂CH₂CN,

R₂ и R₂′ могут быть одинаковыми или разными, и каждый является С₁-С₄ линейным или разветвленным алкилом, С₂-С₄ линейным или разветвленным гидроксиалкилом, СН₂СO₂ ^-, СН(СO₂ ^-)СН₂СO₂ ^- или CH₂CH₂SO₃ ^- и

р равно 0, 1 или 2.

Более предпочтительными соединениями формулы (I) являются те, в которых

заряд аниона на отбеливателе уравновешен зарядом катиона, состоящего из одного или нескольких одинаковых или разных катионов, выбранных из группы, состоящей из Li⁺, Na⁺, К⁺, Са²⁺, Mg²⁺, аммония, который моно-, ди-, три- или тетразамещен С₁-С₄ линейным или разветвленным гидроксиалкильным радикалом, или смесью указанных соединений, R₁ и R₁′ могут быть одинаковыми или разными, и каждый является водородом, метилом, этилом, пропилом α-метилпропилом, β-метилпропилом, β-гидроксиэтилом, β-гидроксипропилом, CH₂CO₂ ^-, CH₂CH₂CONH₂ или CH₂CH₂CN,

R₂ и R₂′ могут быть одинаковыми или разными, и каждый является метилом, этилом, пропилом α-метилпропилом, β-метилпропилом, β-гидроксиэтилом, β-гидроксипропилом, СН₂СO₂ ^-, СН(СO₂ ^-)СН₂СO₂ ^- или CH₂CH₂SO₃ ^- и

р равно 0, 1 или 2.

Более предпочтительными соединениями формулы (I) являются те, в которых заряд аниона на отбеливателе уравновешен зарядом катиона, состоящего из одного

или нескольких одинаковых или разных катионов, выбранных из группы, состоящей из

Na⁺, К⁺ и триэтаноламмония или смеси указанных компонентов,

R₁ и R₁′ могут быть одинаковыми или разными, и каждый является водородом,

этилом, пропилом, β-гидроксиэтилом, β-гидроксипропилом, СН₂СО₂ ^-, или CH₂CH₂CN,

R₂ и R₂′ могут быть одинаковыми или разными, и каждый является этилом, пропилом, β-гидроксиэтилом, β-гидроксипропилом, СН₂СO₂ ^-, СН(СO₂ ^-)СН₂СO₂ или CH₂CH₂SO₃ ^- и

р равно 0, 1 или 2.

Концентрация соединений формулы (I) в проклеивающей композиции может составлять от 0,2 до 30 г/л, предпочтительно от 1 до 25 г/л, наиболее предпочтительно от 2 до 20 г/л.

Предпочтительными соединениями формулы (II) являются те, в которых

R₃ является Н, метилом или этилом,

R₄ является параметоксифенилом, метилом или этилом,

М означает катион, выбранный из группы, состоящей из водорода, катиона щелочного металла, щелочноземельного металла, аммония, который моно-, ди-, три- или тетразамещен с₁-С₄ линейным или разветвленным гидроксиалкильным радикалом, или смесью указанных соединений.

Более предпочтительными соединениями формулы (II) являются те, в которых

R₃ является метилом или этилом,

R₄ является метилом или этилом,

М означает катион, выбранный из группы, состоящей из Li⁺, Na⁺, К⁺, ¹/₂ Са²⁺, ¹/₂ Mg²⁺, аммония, который моно-, ди-, три- или тетразамещен C₁-С₄ линейным или разветвленным гидроксиалкильным радикалом, или смеси указанных соединений.

Более предпочтительными соединениями формулы (II) являются те, в которых

R₃ является метилом,

R₄ является метилом,

М означает катион, выбранный из группы, состоящей из Na⁺, К⁺, и триэтаноламмония или смеси указанных соединений.

Концентрация соединений формулы (II) в проклеивающей композиции может составлять от 0,01 до 20 г/л, предпочтительно от 0,05 до 10 г/л, наиболее предпочтительно от 0,1 до 5 г/л.

Связующим, как правило, является ферментативно или химически модифицированный крахмал, например, окисленный крахмал, гидроксиэтилированный крахмал или ацетилированный крахмал. Крахмал также может быть натуральным крахмалом, анионным крахмалом, катионным крахмалом, или амфотерным крахмалом, в зависимости от конкретного воплощения, осуществляемого на практике. Хотя источник крахмала может быть любым, примеры источников крахмала включают кукурузу, пшеницу, картофель, рис, тапиоку и саго. Также могут быть использованы одно или несколько вторичных связующих, например, поливиниловый спирт.

Концентрация связующих в проклеивающей композиции может составлять от 1 до 30 масс.%, предпочтительно от 2 до 20 масс.%, наиболее предпочтительно от 5 до 15% масс.%, причем масс.% основан на общей массе проклеивающей композиции.

Предпочтительные соли двухвалентных металлов выбирают из группы, состоящей из хлорида кальция, хлорида магния, бромида кальция, бромида магния, иодида кальция, иодида магния, нитрата кальция, нитрата магния, формиата кальция, формиата магния, ацетата кальция, ацетата магния, цитрата кальция, цитрата магния, глюконата кальция, глюконата магния, аскорбата кальция, аскорбата магния, сульфита кальция, сульфита магния, бисульфита кальция, бисульфита магния, дитионита кальция, дитионита магния, сульфата кальция, сульфата магния, тиосульфата кальция, тиосульфата магния или смеси указанных соединений.

Более предпочтительные соли двухвалентных металлов выбирают из группы, состоящей из хлорида кальция, хлорида магния, бромида кальция, бромида магния, сульфата кальция, сульфата магния, тиосульфата кальция, тиосульфата магния или смеси указанных соединений.

Особенно предпочтительные соли дивалентных металлов выбирают из группы, состоящей из хлорида кальция, хлорида магния, сульфата кальция, сульфата магния или смеси указанных соединений.

Если проклеивающая композиция содержит соли двухвалентных металлов, то концентрация солей двухвалентных металлов в проклеивающей композиции может составлять от 0,1 до 100 г/л, предпочтительно от 0,5 до 75 г/л, наиболее предпочтительно от 1 до 50 г/л.

Если соль двухвалетного металла является смесь одной или нескольких кальциевых солей и одной или нескольких магниевых солей, то количество кальциевых солей может находиться в диапазоне от 0,1 до 99,9 масс.%, причем масс.% основан на общей массе солей двухвалентных металлов.

Значение рН проклеивающей композиции, как правило, находится в диапазоне от 5 до 13, предпочтительно от 6 до 11. Если необходимо скорректировать рН проклеивающей композиции, могут быть использованы кислоты или основания. Примеры кислот, которые могут быть использованы, включают, без ограничения перечисленным, соляную кислоту, серную кислоту, муравьиную кислоту и уксусную кислоту. Примеры оснований, которые могут быть использованы, включают, без ограничения перечисленным, гидроксид или карбонаты щелочных или щелочноземельных металлов.

Проклеивающая композиция в дополнение к одному или нескольким соединениям формулы (I) к одному или нескольким соединениям формулы (II), к одному или нескольким связующим, необязательно к одной или нескольким солям двухвалентных металлов и воде, может содержать побочные продукты, образованные в ходе получения соединений формулы (I) и соединений формулы (II) а также другие обычные добавки к бумаге. Примерами таких добавок являются носители, антипенные агенты, восковые эмульсии, красители, неорганические соли, солюбилизирующие вспомогательные вещества, консерванты, комплексообразующие вещества, биоциды, агенты для проклейки поверхности, сшивающие агенты, пигменты, специальные смолы и т.п.

Необязательно, проклеивающая композиция может содержать полиэтиленгликоль. Если проклеивающая композиция содержит полиэтиленгликоль, соотношение в частях полиэтиленгликоля на часть соединений формулы (I) может составлять от 0,05/1 до 2/1, предпочтительно от 0,1/1 и 1,5/1, более предпочтительно от 0,5/1 до 1/1 для действия в качестве так называемого носителя в целях повышения эффективности функционирования соединений формулы (I) или соединений формулы (II). Полиэтиленгликоль, который может быть использован в качестве носителя, может иметь среднюю молекулярную массу в диапазоне от 100 до 8000, предпочтительно в диапазоне от 200 до 6000, наиболее предпочтительно в диапазоне от 300 до 4500.

Необязательно, проклеивающая композиция может содержать поливиниловый спирт. Если проклеивающая композиция содержит поливиниловый спирт, соотношение частей поливинилового спирта на часть соединений формулы (I) может составлять от 0,005/1 к 1/1, предпочтительно от 0,025/1 до 0,5/1, более предпочтительно от 0,05/1 до 0,3/1 для действия в качестве так называемого носителя в целях повышения эффективности функционирования соединений формулы (I) или соединений формулы (II). Поливиниловый спирт, который может быть использован в качестве носителя, имеет степень гидролиза большую, чем или равную 60% и вязкость по Брукфильду между 1 и 60 мПа/с для 4% водного раствора при 20°С.

Предпочтительно, если степень гидролиза составляет от 70% до 95%, а вязкость по Брукфильду составляет от 1 до 50 мПа/с (4% водный раствор при 20°С). Наиболее предпочтительно, если степень гидролиза составляет от 70% до 90%, а вязкость по Брукфильду составляет от 1 до 40 мПа/с (4% водный раствор при 20°С).

Проклеивающая композиция может быть приготовлен путем добавления одного или нескольких соединений формулы (I), одного или нескольких соединений формулы (II), необязательно одной или нескольких солей двухвалентных металлов и воды в подготовленный водный раствор связующего при температуре от 20°С до 90°С.

Соединения формулы (I), соединения формулы (II), и необязательно соли двухвалентных металлов могут быть добавлены в любом порядке, или в одно и то же время в подготовленный водный раствор, содержащий связующее при температуре от 20°С до 90°С.

Соединения формулы (I), соединения формулы (II), и необязательно соли двухвалентных металлов могут быть добавлены в виде порошков или в виде подготовленных водных растворов в подготовленный водный раствор, содержащий связующее, при температуре от 20°С до 90°С.

При использовании в виде подготовленного водного раствора, концентрация соединения формулы (I) в воде составляет предпочтительно от 1 до 50 масс.%, более предпочтительно от 2 до 40 масс.%, еще более предпочтительно от 10 до 30 масс.%, при этом масс.% основан на общей массе подготовленного водного раствора, содержащего соединения формулы (I).

При использовании в виде подготовленного водного раствора, концентрация соединения формулы (II) в воде составляет предпочтительно от 0,1 до 25 масс.%, более предпочтительно от 0,5 до 20 масс.%, еще более предпочтительно от 1 до 10 масс.%, при этом масс.% основан на общей массе подготовленного водного раствора, содержащего соединения формулы (И).

При использовании в виде подготовленного водного раствора, концентрация соли двухвалентного металла в воде составляет предпочтительно от 1 до 80 масс.%, более предпочтительно от 2 до 70 масс.%, еще более предпочтительно от 3 до 60 масс.%, при этом масс.% основан на общей массе подготовленного водного раствора, содержащего соль двухвалентного металла (I).

Дополнительный объект изобретения, следовательно, заключается в применении проклеивающих композиций как определено выше, также во всех их предпочтительных воплощениях, предпочтительно для оптического отбеливания целлюлозных субстратов, например, тканей, нетканого полотна или более предпочтительно бумаги.

Проклеивающая композиция может быть нанесена на поверхность бумажного субстрата посредством любого способа обработки поверхности, известного в данной области. Примеры способов применения включают применения связанные с клеильным прессом, применения связанные с проклейкой на каландре, проклейку в ванне, применения, связанные с нанесением покрытий, и применения, связанные с распылением. (См., например, страницы 283-286 в Handbook for Pulp & Paper Technologists by G.A.Smook, 2^nd Edition Angus Wilde Publications, 1992 and US 2007/0277950). Предпочтительным способом применения является клеильный пресс, такой как клеильный пресс с затопленным зазором. Предварительно отформованный лист бумаги проходит через пару контактирующих роликов, на которые обливанием наносится проклеивающая композиция. Бумага абсорбирует некоторую часть композиции, оставшаяся часть удаляется в зоне прессования.

Бумажный субстрат содержит полотно целлюлозных волокон, которые могут быть получены из любых волокнистых растений. Предпочтительно, если целлюлозные волокна получают из твердой или мягкой древесины. Волокна могут быть либо первичными волокнами, либо переработанными волокнами, или любой комбинацией первичных или переработанных волокон.

Целлюлозные волокна, содержащиеся в бумажном субстрате, могут быть модифицированы или физическими и/или химическими способами, как описано, например, в Главах 13 и 15, соответственно, в Handbook for Pulp & Paper Technologists by G.A.Smook, 2^nd Edition Angus Wilde Publications, 1992. Один пример химической модификации целлюлозного волокна заключается в добавлении оптического отбеливателя как описано, например, в ЕР 0884312, ЕР 0899373, WO 02/055646, WO 2006/061399 и WO 2007/017336.

Следующие примеры должны демонстрировать изобретение более подробно. В настоящей заявке, если не указано иное, «части» означают «части массы», а «%» означают «масс.%».

Осуществление изобретения Примеры

Препаративный пример 1

Водный раствор для изменения оттенка (S1), содержащий соединение формулы (1) получали медленным добавлением 40 частей соединения формулы (1) к 460 частям воды при комнатной температуре при эффективном перемешивании. Полученный раствор перемешивали в течение 1 часа и фильтровали для удаления нерастворимых частиц. Полученный раствор для изменения оттенка (S1) имел рН в диапазоне от 6,0 до 7,0 и содержал 8 масс.% соединения формулы (1), при этом масс.% основан на общей массе конечного водного раствора для изменения оттенка (S1).

Пример применения 1

Водные проклеивающие композиции получали добавлением водного раствора для изменения оттенка (S1), содержащего соединение формулы (1), полученного согласно Примеру Изготовления 1 в диапазоне концентраций от 0 до 30 мг/л (от 0 до 2,4 мг/л соединения формулы (1) в пересчете на сухое вещество) к перемешиваемому, водному раствору, содержащему хлорид кальция (35 г/л), соединение формулы (2) (7,5 г/л) и анионный крахмал (50 г/л) (Penford Starch 260) при 60°С.Проклеивающий раствор охлаждали, затем наливали между движущимися роликами лабораторного клеильного пресса и наносили на коммерческий 75 г/м проклеенный AKD (димером алкилкетена), отбеленный лист бумаги-основы. Обработанную бумагу сушили в течение 5 минут при 70°С в безбортовом сушильном устройстве. Высушенную бумагу доводили до состояния готовности, а затем измеряли белизну CIE и яркость на калиброванном спектрофотометре «Auto Elrepho». Результаты, представленные в таблицах 1 и 2, соответственно, ясно демонстрируют, что в настоящем изобретении предлагается высокий уровень белизны без значительной потери яркости.

Сравнительный пример применения 1

Водные проклеивающие композиции получали путем добавления водного раствора «CI Direct Violet 35» (примерно 11 масс.% сухого «CI Direct Violet 35», где масс.% основан на общей массе водного раствора с «CI Direct Violet 35») в диапазоне концентраций от 0 до 30 мг/л (от 0 до 3,3 мг/л в пересчете на сухое вещество «CI Direct Violet 35») в перемешиваемый водный раствор, содержащий хлорид кальция (35 г/л), соединение формулы (2) (7,5 г/л) и анионный крахмал (50 г/л) (Penford Starch 260) при 60°С. Проклеивающий раствор охлаждали, затем наливали между движущимися роликами лабораторного клеильного пресса и наносили на коммерческий 75 г/м проклеенный AKD (димером алкилкетена), отбеленный лист бумаги-основы. Обработанную бумагу сушили в течение 5 минут при 70°С в безбортовом сушильном устройстве.

Высушенную бумагу доводили до состояния готовности, а затем измеряли белизну CIE и яркость на калиброванном спектрофотометре «Auto Elrepho». Результаты, представленные в таблицах 1 и 2, соответственно, ясно демонстрируют, что «CI Direct Violet 35», краситель для изменения оттенка, типичный для текущего уровня техники, оказывает менее положительное воздействие на белизну, чем краситель для изменения оттенка настоящего изобретения, при этом оказывает значительное отрицательное воздействие на яркость.

Таблица 1 Добавленный р-р для изменения оттенка [мг/л] CIE Белизна Пример применения 1 Сравнительный пример применения 1 0 132,4 132,4 2,5 133,1 132,5 5 134,2 132,9 10 136,3 133,4 20 138,0 135,9 30 139,7 136,6

Таблица 2 Добавленный р-р для изменения оттенка [мг/л] Яркость Пример применения 1 Сравнительный пример применения 1 0 105,2 105,2 2,5 105,4 104,0 5 105,3 103,8 10 105,3 103,6 20 104,8 102,7 30 104,5 101,6

Пример применения 2

Водные проклеивающие композиции получали путем добавления подготовленного водного раствора, содержащего соединение формулы (2) (18,2 масс.% соединения формулы (2), при этом масс.% основан на общей массе водного раствора, содержащего соединение формулы (2)) в диапазоне концентраций от 0 до 60 г/л (от 0 до примерно 11 г/л в пересчете на сухое вещество формулы (2)) в перемешиваемый водный раствор, содержащий соединение формулы (1) (4,0 мг/л) и анионный картофельный крахмал (75 г/л) (Perfectamyl А4692 от «AVEBE В.А.») при 60°С. Проклеивающий раствор охлаждали, затем наливали между движущимися роликами лабораторного клеильного пресса и наносили на коммерческий 75 г/м² проклеенный AKD (димером алкилкетена), отбеленный лист бумаги-основы. Обработанную бумагу сушили в течение 5 минут при 70°С в безбортовом сушильном устройстве.

Высушенную бумагу доводили до состояния готовности, а затем измеряли белизну CIE и яркость на калиброванном спектрофотометре «Auto Elrepho». Результаты, представленные в таблицах 3 и 4, соответственно, ясно демонстрируют, что в настоящем изобретении предлагается серьезное увеличение как белизны, так и яркости.

Сравнительный пример применения 2

Водные проклеивающие композиции получали путем добавления подготовленного водного раствора, содержащего соединение формулы (2) (18,2 масс.% соединения формулы (2), при этом масс.% основан на общей массе водного раствора, содержащего соединение формулы (2)) в диапазоне концентраций от 0 до 60 г/л (от 0 до примерно 11 г/л в пересчете на сухое вещество формулы (2)) в перемешиваемый водный раствор, содержащие соединение формулы (1) (4,0 мг/л) и анионный картофельный крахмал (75 г/л) (Perfectamyl А4692 от «AVEBE В.А.") при 60°С. Проклеивающий раствор охлаждали, затем наливали между движущимися роликами лабораторного клеильного пресса и наносили на коммерческий 75 г/м² проклеенный AKD (димером алкилкетена), отбеленный лист бумаги-основы. Обработанную бумагу сушили в течение 5 минут при 70°С в безбортовом сушильном устройстве.

Высушенную бумагу доводили до состояния готовности, а затем измеряли белизну CIE и яркость на калиброванном спектрофотометре «Auto Elrepho». Результаты, представленные в таблицах 3 и 4, соответственно, ясно демонстрируют, что отсутствие красителя для изменения оттенка не оказывает воздействия на увеличение оптической яркости, но оказывает отрицательное воздействие на увеличение белизны.

Таблица 3 Добавленный р-р ОВА [г/л] CIE Белизна Пример применения 2 Сравнительный пример применения 2 0 106,8 102,7 10 126,3 123,4 20 134,0 130,5 30 139,0 135,3 40 142,0 138,1 60 144,9 141,8

Таблица 4 Добавленный р-р ОВА [г/л] Яркость Пример применения 2 Сравнительный пример применения 2 0 93,1 92,8 10 100,3 100,3 20 103,3 103,1 30 105,2 105,1 40 106,4 106,3 60 107,9 107,9

Пример применения 3

Водные проклеивающие композиции получали путем добавления подготовленного водного раствора, содержащего соединение формулы (3) (14,7 масс.% соединения формулы (3), при этом масс.% основан на общей массе водного раствора, содержащего соединение формулы (3)) в диапазоне концентраций от 0 до 60 г/л (от 0 до примерно 9 г/л в пересчете на сухое вещество формулы (3)) в перемешиваемый водный раствор, содержащий соединение формулы (1) (4,0 мг/л) и анионный картофельный крахмал (75 г/л) (Perfectamyl А4692 от «AVEBE В.А.») при 60°С. Проклеивающий раствор охлаждали, затем наливали между движущимися роликами лабораторного клеильного пресса и наносили на коммерческий 75 г/м² проклеенный AKD (димером алкилкетена), отбеленный лист бумаги-основы. Обработанную бумагу сушили в течение 5 минут при 70°С в безбортовом сушильном устройстве.

Высушенную бумагу доводили до состояния готовности, а затем измеряли белизну CIE и яркость на калиброванном спектрофотометре «Auto Elrepho». Результаты, представленные в таблицах 5 и 6, соответственно, ясно демонстрируют, что в настоящем изобретении предлагается серьезное увеличение как белизны, так и яркости.

Сравнительный пример применения 3

Водные проклеивающие композиции получали путем добавления подготовленного водного раствора, содержащего соединение формулы (3) (14,7 масс.% соединения формулы (3), при этом масс.% основан на общей массе водного раствора, содержащего соединение формулы (3)) в диапазоне концентраций от 0 до 60 г/л (от 0 до примерно 9 г/л в пересчете на сухое вещество формулы (3)) в перемешиваемый водный раствор, содержащий соединение формулы (1) (4,0 мг/л) и анионный картофельный крахмал (75 г/л) (Perfectamyl А4692 от «AVEBE В.А.») при 60°С. Проклеивающий раствор охлаждали, затем наливали между движущимися роликами лабораторного клеильного пресса и наносили на коммерческий 75 г/м² проклеенный AKD (димером алкилкетена), отбеленный лист бумаги-основы. Обработанную бумагу сушили в течение 5 минут при 70°С в безбортовом сушильном устройстве.

Высушенную бумагу доводили до состояния готовности, а затем измеряли белизну CIE и яркость на калиброванном спектрофотометре «Auto Elrepho». Результаты, представленные в таблицах 5 и 6, соответственно, ясно демонстрируют, что отсутствие красителя для изменения оттенка не оказывает воздействия на увеличение яркости, но оказывает отрицательное воздействие на увеличение белизны.

Таблица 5 Добавленный р-р ОВА [г/л] CIE Белизна Пример применения 3 Сравнительный пример применения 3 0 106,8 102,7 10 125,8 122,7 20 132,9 129,5 30 136,8 133,5 40 138,8 136,4 60 141,4 139,0

Таблица 6 Добавленный р-р ОВА [г/л] Яркость Пример применения 3 Сравнительный пример применения 3 0 93,1 92,8 10 100,0 100,3 20 102,9 103,1 30 104,7 104,7 40 105,5 106,0 60 107,0 107,4

Изобретение относится к водным проклеивающим композициям для отбеливания субстратов, содержащим оптический отбеливатель, краситель, связующее, воду и необязательно соли двухвалентных металлов. Изобретение позволяет повысить уровень белизны без потери яркости. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 6 табл., 3 пр.

1. Водная проклеивающая композиция для оптического отбеливания субстратов, содержащая
(а) по меньшей мере, один оптический отбеливатель формулы (I)

в которой заряд аниона на отбеливателе уравновешен зарядом катиона, состоящего из одного или нескольких одинаковых или разных катионов, выбранных из группы, состоящей из водорода, катиона щелочного металла, щелочноземельного металла, аммония, аммония, который моно-, ди-, три- или тетразамещен С₁-С₄ линейным или разветвленным алкильным радикалом, аммонием, который моно-, ди-, три- или тетразамещен С₁-С₄ линейным или разветвленным гидроксиалкильным радикалом, или смесью указанных соединений,
R₁ и R₁′ могут быть одинаковыми или разными, и каждый является водородом, C₁-С₄ линейным или разветвленным алкилом, С₂-С₄ линейным или разветвленным гидроксиалкилом, CH₂CO₂ ^-, CH₂CH₂CONH₂ или CH₂CH₂CN,
R₂ и R₂′ могут быть одинаковыми или разными, и каждый является С₁-С₄ линейным или разветвленным алкилом, С₂-С₄ линейным или разветвленным гидроксиалкилом, CH₂CO₂ ^-, CH(CO₂ ^-)CH₂CO₂ ^-, СН(CO₂ ^-)CH₂CH₂CO₂ ^-, CH₂CH₂SO₃ ^-, CH₂CH₂CO₂ ^-, СН₂СН(СН₃)CO₂ ^-, бензилом, или R₁ и R₂ и/или R₁′ и R₂′, вместе с соседним атомом азота образуют морфолиновое кольцо и
р равно 0, 1 или 2,
(b) по меньшей мере, один краситель формулы (II)

в которой
R₃ является Н, метилом или этилом,
R₄ является параметоксифенилом, метилом или этилом,
М означает катион, выбранный из группы, состоящей из водорода, катиона щелочного металла, щелочноземельного металла, аммония, аммония, который моно-, ди-, три- или тетразамещен С₁-С₄ линейным или разветвленным алкильным радикалом, аммонием, который моно-, ди-, три- или тетразамещен С₁-С₄ линейным или разветвленным гидроксиалкильным радикалом, или смеси указанных соединений,
(c) по меньшей мере, одно связующее,
(d) необязательно одну или несколько солей двухвалентных металлов и
(e) воду.

2. Проклеивающая композиция по п. 1, в которой в формуле (I) заряд аниона на отбеливателе уравновешен зарядом катиона, состоящего из одного или нескольких одинаковых или разных катионов, выбранных из группы, состоящей из водорода, катиона щелочного металла, щелочноземельного металла, аммония, который моно-, ди-, три- или тетразамещен С₁-С₄ линейным или разветвленным гидроксиалкильным радикалом, или смеси указанных соединений,
R₁ и R₁′ могут быть одинаковыми или разными, и каждый является водородом, C₁-С₄ линейным или разветвленным алкилом, С₂-С₄ линейным или разветвленным гидроксиалкилом, CH₂CO₂ ^-, CH₂CH₂CONH₂ или CH₂CH₂CN,
R₂ и R₂′ могут быть одинаковыми или разными, и каждый является С₁-С₄ линейным или разветвленным алкилом, С₂-С₄ линейным или разветвленным гидроксиалкилом, CH₂CO₂ ^-, СН(CO₂ ^-)CH₂CO₂ ^- или CH₂CH₂SO₃ ^- и
р равно 0, 1 или 2.

3. Проклеивающая композиция по п. 1, в которой в формуле (I) заряд аниона на отбеливателе уравновешен зарядом катиона, состоящего из одного или нескольких одинаковых или разных катионов, выбранных из группы, состоящей из Li⁺, Na⁺, К⁺, Са²⁺, Mg²⁺, аммония, который моно-, ди-, три- или тетразамещен С₁-С₄ линейным или разветвленным гидроксиалкильным радикалом, или смесью указанных соединений,
R₁ и R₁′ могут быть одинаковыми или разными, и каждый является метилом, этилом, пропилом, α-метилпропилом, β-метилпропилом, β-гидроксиэтилом, β-гидроксипропилом, CH₂CO₂ ^-, CH₂CH₂CONH₂ или CH₂CH₂CN,
R₂ и R₂′ могут быть одинаковыми или разными, и каждый является метилом, этилом, пропилом, α-метилпропилом, β-метилпропилом, β-гидроксиэтилом, β-гидроксипропилом, CH₂CO₂ ^-, СН(CO₂ ^-)CH₂CO₂ ^- или CH₂CH₂SO₃ ^- и
р равно 0, 1 или 2.

4. Проклеивающая композиция по п. 1, в которой в формуле (I) заряд аниона на отбеливателе уравновешен зарядом катиона, состоящего из одного или нескольких одинаковых или разных катионов, выбранных из группы, состоящей из Na⁺, К⁺ и триэтаноламмония или смеси указанных компонентов,
R₁ и R₁′ могут быть одинаковыми или разными, и каждый является водородом, этилом, пропилом, β-гидроксиэтилом, β-гидроксипропилом, CH₂CO₂ ^-, или CH₂CH₂CN,
R₂ и R₂′ могут быть одинаковыми или разными, и каждый может являться этилом, пропилом, β-гидроксиэтилом, β-гидроксипропилом, CH₂CO₂ ^-, СН(CO₂ ^-)CH₂CO₂ ^- или CH₂CH₂SO₃ ^- и
р равно 0, 1 или 2.

5. Проклеивающая композиция по п. 1, где концентрация соединения формулы (I) в проклеивающей композиции составляет от 0,2 до 30 г/л, предпочтительно от 1 до 25 г/л, наиболее предпочтительно от 2 до 20 г/л.

6. Проклеивающая композиция по п. 1, где в формуле (II)
R₃ является Н, метилом или этилом,
R₄ является параметоксифенилом, метилом или этилом,
М означает катион, выбранный из группы, состоящей из водорода, катиона щелочного металла, щелочноземельного металла, аммония, который моно-, ди-, три- или тетразамещен С₁-С₄ линейным или разветвленным гидроксиалкильным радикалом, или смеси указанных соединений.

7. Проклеивающая композиция по п. 1, где
R₃ является метилом или этилом,
R₄ является метилом или этилом,
М означает катион, выбранный из группы, состоящей из Li⁺, Na⁺, К⁺, 1/2 Са²⁺, 1/2 Mg²⁺, аммония, который моно-, ди-, три- или тетразамещен С₁-С₄ линейным или разветвленным гидроксиалкильным радикалом, или смеси указанных соединений.

8. Проклеивающая композиция по п. 1, где
R₃ является метилом,
R₄ является метилом,
М означает катион, выбранный из группы, состоящей из Na⁺, К⁺, и триэтаноламмония или смеси указанных соединений.

9. Проклеивающая композиция по п. 1, где концентрация соединения формулы (II) в проклеивающей композиции составляет от 0,01 до 20 мг/л, предпочтительно от 0,05 до 10 мг/л, наиболее предпочтительно от 0,1 до 5 мг/л.

10. Проклеивающая композиция по п. 1, где связующее является ферментативно или химически модифицированным крахмалом, гидроксиэтилированным крахмалом или ацетилированным крахмалом.

11. Проклеивающая композиция по п. 1, где концентрация связующего в проклеивающей композиции составляет от 1 до 30 масс.% в пересчете на общую массу проклеивающей композиции.

12. Проклеивающая композиция по п. 1, где соль двухвалентного металла выбирают из группы, состоящей из хлорида кальция, хлорида магния, бромида кальция, бромида магния, иодида кальция, иодида магния, нитрата кальция, нитрата магния, формиата кальция, формиата магния, ацетата кальция, ацетата магния, цитрата кальция, цитрата магния, глюконата кальция, глюконата магния, аскорбата кальция, аскорбата магния, сульфита кальция, сульфита магния, бисульфита кальция, бисульфита магния, дитионита кальция, дитионита магния, сульфата кальция, сульфата магния, тиосульфата кальция, тиосульфата магния или смеси указанных соединений.

13. Проклеивающая композиция по п. 1, где соль двухвалентного металла выбирают из группы, состоящей из хлорида кальция, хлорида магния, сульфата кальция, сульфата магния или смеси указанных соединений.

14. Проклеивающая композиция по п. 1, где концентрация соли двухвалентного металла в проклеивающей композиции составляет от 0,1 до 100 г/л, предпочтительно от 0,5 до 75 г/л, наиболее предпочтительно от 1 до 50 г/л.

15. Проклеивающая композиция по п. 1, где значение pH проклеивающей композиции находится в диапазоне от 5 до 13, предпочтительно от 6 до 11.

16. Проклеивающая композиция по п. 1, которая дополнительно содержит добавки, такие как носители, антипенные агенты, восковые эмульсии, красители, неорганические соли, солюбилизирующие вспомогательные вещества, консерванты, комплексообразующие вещества, биоциды, агенты для проклейки поверхности, сшивающие агенты, пигменты или специальные смолы.

17. Проклеивающая композиция по одному или нескольким предшествующим пунктам, которая дополнительно содержит полиэтиленгликоль или поливиниловый спирт.

18. Применение проклеивающей композиции по одному или нескольким пп. 1-17 для оптического отбеливания целлюлозных субстратов, например, тканей, нетканого полотна или, более предпочтительно, бумаги.

19. Проклеивающая композиция по п. 1, где субстратом является бумага.