專利名稱：具有極好染色特性的熒光增白劑水成液組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熒光增白劑的濃縮水成液組合物、以及使用該組合物的方法。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及濃縮水成液組合物，該組合物含有具有特殊結(jié)構(gòu)以及在低溫和高溫具有良好貯存穩(wěn)定性的熒光增白劑。
背景技術(shù)：
關(guān)于使用熒光增白劑的染色，通常將常規(guī)獲得的粉狀或者粒狀染料一次性溶解在熱水中并進(jìn)行染色。另有一方面，在紙品廠或者染廠中，自動(dòng)化和FA已經(jīng)有了發(fā)展并且需要可適于自動(dòng)化測(cè)量系統(tǒng)處理的液體產(chǎn)品。
熒光增白劑水溶液的缺點(diǎn)是，由于熒光增白劑生產(chǎn)過(guò)程中的副產(chǎn)品無(wú)機(jī)鹽的存在，在低溫和高溫的穩(wěn)定性低，因此析出結(jié)晶等。為阻止這種情況的發(fā)生，使用半透膜等降低熒光增白劑水溶液中所含有的無(wú)機(jī)鹽以增強(qiáng)其穩(wěn)定性。如，JP-A-58-65760和JP-A-60-158266公開(kāi)了降低茋衍生物熒光增白劑水溶液中鹽的濃度以制備濃水溶液的生產(chǎn)方法。
關(guān)于不使用半透膜的方法，如JP-A-58-222156公開(kāi)了在碳酸根離子存在下使不溶或者難溶的茋衍生物金屬鹽與低級(jí)羥胺反應(yīng)，并且從反應(yīng)混合物中除去不溶物質(zhì)，以制備穩(wěn)定的含有作為熒光增白劑的茋衍生物的濃縮水溶液的方法。
進(jìn)一步地，JP-A-57-123262公開(kāi)了將四烷基銨化合物如四甲基銨、四乙基銨或者四丙基銨加入到如茋衍生物的鈉鹽水成液中，將鈉鹽轉(zhuǎn)化成四烷基銨鹽，以制備主要含有四銨鹽的熒光增白劑，并且因此部分的特殊染料比鈉鹽具有更高的溶解性的方法。進(jìn)一步地，JP-A-62-273266公開(kāi)了作為JP-A-57-123262中所公開(kāi)的方法的改進(jìn)方法，其中使茋衍生物的鈉鹽轉(zhuǎn)變成帶有羥基的四銨化合物如膽堿的鹽，使用壓縮過(guò)濾儀器脫鹽，然后將加溶劑如脲加入到其中以生產(chǎn)穩(wěn)定的含有作為熒光增白劑的茋衍生物的濃縮水溶液。
順便提及，本發(fā)明使用的以及由后面所提到的式(1)所代表的茋衍生物的結(jié)構(gòu)在JP-A-58-22156、英國(guó)專利1,243,479和比利時(shí)專利719065中被公開(kāi)。進(jìn)一步地，在英國(guó)專利1,243,479和比利時(shí)專利71 9065中，式(1)的化合物還與其它的茋衍生物、合成方法以及如用于紙熒光增白的使用等被一起公開(kāi)。然而，在這些專利中，沒(méi)有涉及染色溶液的制備(包括涂漬溶液)，也沒(méi)有涉及以制備直接用于染色的濃縮水溶液的方式進(jìn)行制備。
因?yàn)殛庪x子染料被用在使用水溶性染料的噴墨印刷機(jī)用的油墨中，多數(shù)情況下用于噴墨印刷機(jī)用的高質(zhì)量記錄紙，為了防止油墨弄污紙，在記錄紙的生產(chǎn)過(guò)程中使用陽(yáng)離子油墨固定劑或者抗水劑。另外，因?yàn)閷?duì)于記錄紙需要著色清晰，因此需要高質(zhì)量的白度。因此，使用各種熒光增白劑生產(chǎn)被染色成高白度的記錄紙。關(guān)于此時(shí)所使用的熒光增白劑，由于生產(chǎn)工藝的特征而通常使用陰離子水溶性熒光增白劑。然而，當(dāng)前述陽(yáng)離子固定劑和陰離子熒光增白劑被一起使用時(shí)，油墨固定劑與熒光增白劑在溶液中結(jié)合使得它們?cè)谒胁蝗?，因此，引起結(jié)晶析出以及不能達(dá)到在染色中所需的高白色的缺點(diǎn)。
如前所述，除非應(yīng)用可達(dá)脫鹽目的額外步驟等，否則不可能制備任何的用于纖維素如紙、紙漿或者棉織品熒光增白的含有高濃度茋衍生物的濃縮水溶液。因此額外步驟、加溶劑等經(jīng)常是必須的，如JP-A-58-65760所述的需要花費(fèi)時(shí)間和成本的用半透膜脫鹽的步驟；如JP-A-58-222156所述的將茋衍生物的鈉鹽一次性轉(zhuǎn)化為不溶的鹽，然后轉(zhuǎn)化成低級(jí)羥胺鹽以及除去沉淀的無(wú)機(jī)鹽的步驟；或者，如JP-A-62-273266所述的將茋衍生物的鈉鹽一次性轉(zhuǎn)化成膽堿等的鹽之后，進(jìn)行脫鹽并然后加入加溶劑以給出穩(wěn)定的濃縮水溶液的步驟。進(jìn)一步地，在噴墨印刷機(jī)用的高質(zhì)量記錄紙的熒光增白中，甚至當(dāng)與陽(yáng)離子固定劑一起使用時(shí)，也需要具有高熒光增白作用的熒光增白劑。因此，需要開(kāi)發(fā)含有高濃度的熒光增白劑如茋衍生物的、在低溫和高溫具有極好貯存穩(wěn)定性、易于生產(chǎn)以及成本低并且進(jìn)一步滿足以下要求的濃縮水成液。
1.當(dāng)用于纖維素等的熒光增白時(shí)，其具有極好的熒光增白作用；2.甚至在用于噴墨印刷機(jī)用的記錄紙等的熒光增白，與陽(yáng)離子油墨固定劑一起使用時(shí)，也可達(dá)到極好的熒光增白作用；3.當(dāng)用于噴墨印刷機(jī)用的記錄紙等的熒光增白中時(shí)，其具有極好的固定性質(zhì)和耐水性質(zhì)。
發(fā)明公開(kāi)為了解決前述問(wèn)題，本發(fā)明者已經(jīng)反復(fù)進(jìn)行了廣泛的研究，并且非常意外地發(fā)現(xiàn)，在由以下式(1)所代表的茋衍生物的情況中，合成鈉鹽等可被直接制成穩(wěn)定的濃縮水成液組合物而無(wú)需進(jìn)行脫鹽步驟，從而產(chǎn)現(xiàn)了本發(fā)明。因此，本發(fā)明涉及(1)水成液組合物，其特征在于含有10-40質(zhì)量％的由以下式(1)所代表的游離酸形式化合物的堿鹽 并且在該水成液組合物中無(wú)機(jī)鹽的含量是1.1-10質(zhì)量％。
(2)水成液組合物，其特征在于含有10-40質(zhì)量％的由以下式(2)所代表的游離酸形式化合物的堿鹽
并且在該水成液組合物中無(wú)機(jī)鹽的含量是1.1-10質(zhì)量％。
(3)如上面的(1)或者(2)所述的水成液組合物，其中的堿鹽是堿金屬鹽、堿土金屬鹽或者銨鹽。
(4)如上面(1)所述的水成液組合物，其中該水成液組合物基本不含有機(jī)溶劑和加溶劑。
(5)用于纖維素?zé)晒庠霭椎姆椒?，其特征在于使用如上?3)所述的水成液組合物。
(6)用于噴墨記錄紙的熒光增白的方法，其特征在于將如上面(3)所述的水成液組合物和陽(yáng)離子油墨固定劑一起使用。
(7)水成液組合物的應(yīng)用，該組合物含有10-40質(zhì)量％的如上面(1)所述的由式(1)所代表的游離形式化合物的堿鹽，或者如上面(2)所述的由式(2)所代表的游離形式化合物的堿鹽和1.1-10質(zhì)量％的作為熒光增白劑的無(wú)機(jī)鹽。
實(shí)現(xiàn)發(fā)明的最佳方式現(xiàn)在將詳細(xì)描述本發(fā)明的水成液組合物。
本發(fā)明的水成液組合物是指在含水介質(zhì)中含有上面式(1)化合物的堿鹽和無(wú)機(jī)酸鹽的水成液組合物，以及在某些情況下，該水成液組合物可以含有用于提高式(1)化合物在水中的溶解性的有機(jī)溶劑或者/和其它加溶劑等的水成液組合物。進(jìn)一步地說(shuō)，水成液組合物或者可以是其組分完全溶解的水成液組合物，或者可以是部分組分被分散以便形成水懸浮液組合物的水成液組合物。優(yōu)選組分完全溶解以形成水溶液的水成液組合物。在基本不含有有機(jī)溶劑或者其它加溶劑的情況下，通?；静缓杏袡C(jī)溶劑的水成液組合物是足夠的。
盡管沒(méi)有特別限定本發(fā)明中所使用的上面式(1)的苯胺化合物兩端的兩個(gè)磺酸基的取代位置，但它們通常是2-和4-位，或者2-和5-位，并且優(yōu)選2-和5-位。在苯胺基的2-和5-位帶有磺酸基的化合物由上面式(2)所表示。
上面式(1)化合物的堿鹽包括堿金屬鹽、堿土金屬鹽和銨鹽。優(yōu)選堿金屬鹽，更優(yōu)選鋰鹽和鈉鹽。
上面式(1)的化合物的堿鹽(下文中，除非特別指出，堿鹽即指“式(1)的化合物”)在本發(fā)明的水成液組合物中的濃度是10-40質(zhì)量％，優(yōu)選約10-20質(zhì)量％，更優(yōu)選約12-20質(zhì)量％。
可以被包含在本發(fā)明的水成液組合物中的有機(jī)溶劑和其它加溶劑包括水溶助長(zhǎng)劑如醇(如甲醇和乙醇)、二醇(如乙二醇、二甘醇和丙二醇)、酰胺(如脲、N-取代脲和ε-己內(nèi)酰胺)、水溶性高分子物質(zhì)(如聚乙烯醇、聚乙二醇和加溶性淀粉)、pH緩沖液、表面活性劑等，其中的每一個(gè)物質(zhì)可以單獨(dú)使用，或者可以混合使用其中的兩種或者更多種物質(zhì)。
除了本發(fā)明水成液組合物的前述組分之外，剩余組分是水。
如，通過(guò)1摩爾的4，4’-二氨基茋-2，2’-二磺酸與2摩爾氰尿酰氯反應(yīng)，將由此獲得的化合物與2摩爾苯胺二磺酸反應(yīng)，然后將由此獲得的化合物與2摩爾二-2-丙醇胺反應(yīng)，可獲得本發(fā)明水成液組合物中所使用的上面式(1)的化合物。另外，也可以通過(guò)2摩爾苯胺二磺酸與2摩爾氰尿酰氯反應(yīng)，將由此獲得的化合物與1摩爾的4，4’-二氨基茋-2，2’-二磺酸反應(yīng)，然后將由此獲得的反應(yīng)化合物與2摩爾二-2-丙醇胺反應(yīng)，獲得本發(fā)明水成液組合物中的所使用的上面式(1)的化合物。在這種情況中，通過(guò)調(diào)整所使用溶劑的數(shù)量以使式(1)的化合物在最終反應(yīng)溶液中存在的濃度處在上面濃度范圍中而進(jìn)行反應(yīng)，這樣式(1)化合物的合成反應(yīng)溶液就可以被直接用作為本發(fā)明的水成液組合物。所得到的水成液組合物還可以被濃縮，以將式(1)的化合物的濃度提高到上述濃度范圍，并被用作為本發(fā)明的水成液組合物。
在從反應(yīng)溶液中取得由上述方法所獲得的式(1)的化合物的情況中，通過(guò)與鹽酸、硫酸、硝酸等分離析出得到游離酸結(jié)晶，或者通過(guò)與無(wú)機(jī)鹽如氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣或者硫酸鈉等鹽化析出得到堿金屬鹽或者堿土金屬鹽如鈉鹽、鉀鹽或者鈣鹽結(jié)晶。
將取得的式(1)化合物的游離酸與所需數(shù)量的氫氧化鈉一起溶解在水中，或者可選擇地，將取得的式(1)化合物的堿金屬鹽或者堿土金屬鹽溶解在水中以使式(1)化合物的濃度落在前述濃度范圍內(nèi)，因此獲得本發(fā)明的水成液組合物。
無(wú)機(jī)鹽如氯化鈉或者硫酸鈉在本發(fā)明的水成液組合物中的含量是1.1-10質(zhì)量％，或者優(yōu)選1.1-5質(zhì)量％。本發(fā)明中無(wú)機(jī)鹽的含量是堿金屬氯化物或者堿土金屬氯化物(如氯化鈉、氯化鉀和氯化鈣)和堿金屬硫酸鹽(如硫酸鈉)或者堿土金屬硫酸鹽的總量，并且最通常地是，本發(fā)明的無(wú)機(jī)鹽的含量是氯化鈉和硫酸鈉的含量。氯化鈉等的含量是通過(guò)使用硝酸銀滴定氯離子測(cè)量的，或者是通過(guò)離子色譜測(cè)量然后通過(guò)轉(zhuǎn)化成氯化鈉的量來(lái)測(cè)量。硫酸鈉等的含量是通過(guò)離子色譜測(cè)量硫酸根離子，然后轉(zhuǎn)化為硫酸鈉的量來(lái)測(cè)定。當(dāng)無(wú)機(jī)鹽在水成液組合物中的含量大于10質(zhì)量％時(shí)，因?yàn)榉蛛x析出染料結(jié)晶因此貯存穩(wěn)定性變差，因此不可取。在本發(fā)明的水成液組合物中，盡管組合物中存在無(wú)機(jī)鹽，只要無(wú)機(jī)鹽含量處在上面的范圍之內(nèi)，則穩(wěn)定性高，且沒(méi)有結(jié)晶析出。
本發(fā)明的水成液組合物適用于纖維素的熒光增白。沒(méi)有特別限制要進(jìn)行熒光增白的纖維素。只要這些物質(zhì)是由纖維素制成的則可以將熒光增白劑應(yīng)用到所有這些物質(zhì)中，通常將這種熒光增白劑用于纖維素類型材料的熒光增白。當(dāng)本發(fā)明的水成液組合物用于纖維素類型材料的熒光增白時(shí)，本發(fā)明的水成液組合物的使用方式為式(1)化合物的數(shù)量是纖維素類型材料質(zhì)量的0.01-4％。
纖維素類型材料包括紙、紙漿、棉織品等，優(yōu)選紙和紙漿。用于紙和紙漿著色的方法(熒光增白方法)被粗略地分成在從打漿到紙生產(chǎn)的加工過(guò)程中加入熒光增白劑以進(jìn)行著色的內(nèi)部添加方法，以及在紙生產(chǎn)之后在施膠壓榨過(guò)程中向施膠壓榨液體中添加熒光增白劑的外部添加方法。除了這些方法之外，還有將由熒光增白劑、無(wú)機(jī)白色顏料、粘合劑等制備的涂漬液涂在紙表面上的方法。本發(fā)明的水成液組合物可以被應(yīng)用到任何的這些方法中。
內(nèi)部添加方法，首先使用碎漿機(jī)、勻漿機(jī)等將紙漿攪打成預(yù)定的打漿度以給出紙漿，通常在10-40℃向其中加入本發(fā)明的水成液組合物以使式(1)化合物的量是干燥紙質(zhì)量的0.01-4.0％，然后如果必要，向其中加入普通的上漿劑、硫酸鹽帶(sulfate band)、紙?jiān)鰪?qiáng)劑、固定劑等，并通過(guò)常規(guī)方法進(jìn)行紙生產(chǎn)步驟和干燥步驟以給出熒光增白的紙。
在外部添加方法的施膠壓榨中，首先使用碎漿機(jī)、勻漿機(jī)等將紙漿攪打成預(yù)定的打漿度，然后向其中適當(dāng)?shù)靥砑油ǔ５奶盍稀⑸蠞{劑、硫酸鹽帶、固定劑等，并且通過(guò)常規(guī)方法進(jìn)行紙生產(chǎn)。之后，在使用筒式干燥器的干燥步驟中，使用放置于多排排列(通常為20-60)的筒式干燥器中間部分的施膠壓榨機(jī)涂布含有本發(fā)明水成液組合物的施膠壓榨涂漬液，然后干燥以給出熒光增白紙。通過(guò)將本發(fā)明的水成液組合物與淀粉、PVC、CMC、表面上漿劑、水等適當(dāng)混合制備前述的施膠壓榨涂漬液。在施膠壓榨涂漬液中水成液組合物的含量以式(1)化合物與施膠壓榨涂漬液的總量計(jì)，通常是0.01-6.0質(zhì)量％，以及施膠壓榨涂漬液的涂布量通常是干燥紙的0.5-3g/m2(干燥質(zhì)量)。
在外部添加方法的涂布步驟中，首先使用碎漿機(jī)、勻漿機(jī)等將紙漿攪打成預(yù)定的打漿度，然后向其中適當(dāng)?shù)靥砑油ǔ５奶盍稀⑸蠞{劑、硫酸鹽帶(sulfate band)、固定劑等，并且通過(guò)常規(guī)方法進(jìn)行紙生產(chǎn)。在紙表面涂上含有本發(fā)明的水成液組合物的涂漬液，并干燥以獲得熒光增白紙。為了更加具體，通常通過(guò)向100質(zhì)量份的白色顏料中添加5-30質(zhì)量份的粘合劑，0.05-10質(zhì)量份的本發(fā)明的水成液組合物，0.1-0.5質(zhì)量份的分散劑和水以調(diào)整混合物中的固體含量為40-70質(zhì)量％而制備涂漬液。使用涂料錕或者水平輥式涂布機(jī)(gate roll)將該涂漬液涂在如上所制備的紙的表面上，通常達(dá)5-40g/m2(干燥質(zhì)量)，并通常在90-130℃通過(guò)如熱空氣干燥器干燥以給出熒光增白紙。在這種情況中如果需要，可以向其中添加聚酰胺-脲類型的樹(shù)脂抗水劑、三聚氰胺類型的樹(shù)脂、或者防腐劑和消泡劑。作為粘合劑，通常使用變性淀粉(如氧化淀粉、磷酸化淀粉和酶催化變性淀粉)與苯乙烯-丁二烯共聚物的混合物(如變性淀粉與苯乙烯-丁二烯共聚物1-6∶4-9質(zhì)量比的混合物)、聚乙烯醇等。關(guān)于白色無(wú)機(jī)顏料、粘土、瓷土、重質(zhì)碳酸鈣、輕質(zhì)碳酸鈣、氧化鈦、氫氧化鋁和無(wú)定形硅膠，它們可以被結(jié)合使用。作為分散劑，通過(guò)常規(guī)方法可以使用丙烯酸鹽類型的聚合物、焦磷酸鈉、三聚磷酸鈉等。
在用于具有噴墨用接受層的記錄紙的外部添加方法外涂的情況中，首先使用碎漿機(jī)、勻漿機(jī)等將紙漿攪打成預(yù)定的打漿度以制成液體漿，然后向其中適當(dāng)?shù)靥砑油ǔ５奶盍?、上漿劑、硫酸鹽帶、固定劑等，并且通過(guò)常規(guī)方法進(jìn)行紙生產(chǎn)。將含有本發(fā)明水成液組合物的涂漬溶液涂在紙表面上并且干燥以獲得熒光增白紙。更具體地說(shuō)，通常通過(guò)向100質(zhì)量份的無(wú)機(jī)白色顏料中添加5-30質(zhì)量份的粘合劑，0.05-10質(zhì)量份本發(fā)明的水成液組合物，0.1-0.5質(zhì)量份的分散劑，0.50-30質(zhì)量份的陽(yáng)離子油墨固定劑和水以調(diào)整混合物中的固體含量為40-70質(zhì)量％而制備涂漬溶液。使用涂料錕或者水平輥式涂布機(jī)(gate roll)將該涂漬溶液涂在如上所制備的紙表面上，通常達(dá)5-40g/m2(干燥質(zhì)量)，并通常在90-130℃通過(guò)如熱空氣干燥器干燥以給出熒光增白紙?？梢栽诰哂袃蓪踊蛘吒鄬拥膶盈B結(jié)構(gòu)中制造接受層。還可以在油墨接受層上應(yīng)用上光層用的涂料。
用于涂漬溶液的陽(yáng)離子油墨固定劑包括高級(jí)脂肪胺、季銨鹽類型的化合物、仲烷基胺的環(huán)氧乙烷加成物、陽(yáng)離子聚合物化合物、表面是陽(yáng)離子的無(wú)機(jī)顆粒等。高級(jí)脂肪胺包括伯到叔胺鹽類型的化合物、更具體地說(shuō)，包括月桂胺、椰子胺、硬脂胺、松香胺等的鹽酸化物、乙酸鹽等。關(guān)于季銨鹽類型的化合物，可以是月桂基三甲基氯化銨、月桂基二甲基芐基氯化銨、芐基三丁基氯化銨、苯扎氯銨、十六烷基三甲基氯化銨等；進(jìn)一步包括吡啶鎓型的化合物，更具體地說(shuō)，包括十六烷基氯化吡啶鎓、十六烷基溴化吡啶鎓等；進(jìn)一步包括咪唑啉類型的陽(yáng)離子化合物，或者更具體地說(shuō)，包括2-十七烯基-羥乙基咪唑啉。作為仲烷基胺的環(huán)氧乙烷加成物可以是二羥基乙基硬脂胺。
作為陽(yáng)離子油墨固定劑的陽(yáng)離子聚合物化合物包括聚丙烯酰胺、聚烯丙胺、聚胺砜和聚乙烯胺，或者更具體地說(shuō)，包括氨基甲基丙烯酰胺共聚物、聚二烯丙基二甲基銨氯化物、含季銨堿的丙烯酸烷基酯等。進(jìn)一步地，其包括陽(yáng)離子聚合物如陽(yáng)離子化的淀粉、殼聚糖與酸的中和產(chǎn)品或者其部分中和產(chǎn)品如鹽酸化物、乙酸鹽等；包括二甲胺-表氯醇縮聚物、丙烯酰胺-二烯丙基共胺聚合物、聚乙烯胺共聚物、二氰二胺和二甲基-二烯丙基-氯化銨作為主要成份的陽(yáng)離子聚合物化合物。物。
作為陽(yáng)離子油墨固定劑的表面是陽(yáng)離子的無(wú)機(jī)顆粒包括，如使同時(shí)含有陽(yáng)離子基團(tuán)和可與硅石顆粒表面發(fā)生反應(yīng)的基團(tuán)的化合物以與其反應(yīng)的氧化鋁和硅石顆粒細(xì)粒。
當(dāng)用于紙時(shí)，這種陽(yáng)離子物質(zhì)的數(shù)量為約0.1-10g/m2，優(yōu)選0.5-5g/m2。
當(dāng)本發(fā)明的水成液組合物與因合成而產(chǎn)生的無(wú)機(jī)鹽共存的條件下，以及在合成的鈉鹽等的而未除去無(wú)機(jī)鹽、沒(méi)有轉(zhuǎn)化成低級(jí)烷醇胺鹽和低級(jí)烷基季銨鹽、或者添加加溶劑如脲以提高溶液穩(wěn)定性的狀態(tài)下時(shí)，其在低溫和高溫具有極好的貯存穩(wěn)定性。另外，通過(guò)本發(fā)明的水成液組合物熒光增白的紙不發(fā)生猝滅現(xiàn)象并且不太受到紙的質(zhì)量或者施膠壓榨液體和涂漬溶液組成變化的影響，并且顯示極好的白色度。進(jìn)一步地，甚至當(dāng)與通常在噴墨印刷機(jī)用記錄紙中所使用的陽(yáng)離子油墨固定劑或者抗水劑結(jié)合使用時(shí)，其給出極好的白色。
實(shí)施例下文中，盡管本發(fā)明不限制于這些實(shí)施例，將通過(guò)實(shí)施例的方式將更詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
(合成實(shí)施例和水成液組合物貯存穩(wěn)定性試驗(yàn))實(shí)施例1使用80質(zhì)量份的水，40質(zhì)量份的冰和0.1質(zhì)量份的非離子分散劑將氰尿酰氯(20質(zhì)量份)分散。向這一分散液中加入32.7質(zhì)量份的苯胺-2，5-二磺酸。通過(guò)加入冰將溫度降低到5℃，然后在3小時(shí)內(nèi)從5.0℃升高到25℃，并且通過(guò)加入氫氧化鈉溶液保持pH4.0-4.5。在3小時(shí)內(nèi)向其中滴加溶解了19.5質(zhì)量份的4，4’-二氨基茋-2，2’-二磺酸并且通過(guò)氫氧化鈉調(diào)整到pH9.5-10.5的水溶液(130質(zhì)量份)。在此過(guò)程中，加入氫氧化鈉溶液以保持pH4.0-4.5并緩慢將溫度從35℃升高到50℃。向溶液中加入二-2-丙醇胺(18質(zhì)量份)，在80℃反應(yīng)3小時(shí)，同時(shí)通過(guò)添加氫氧化鈉溶液保持pH8.5-9.0。獲得的反應(yīng)溶液含有15質(zhì)量份的式(2)所代表的化合物。向得到的反應(yīng)溶液中加入鹽酸以調(diào)整到pH0.6，并且過(guò)濾沉淀的結(jié)晶以給出式(2)化合物的游離酸(M＝H)。將水(80質(zhì)量份)加入到50質(zhì)量份的含水結(jié)晶中，并且通過(guò)氫氧化鈉溶液調(diào)整到pH8.5以獲得含有15質(zhì)量％份的式(2)所代表的化合物鈉鹽的本發(fā)明的水成液組合物。盡管該組合物含有1.8質(zhì)量％的無(wú)機(jī)鹽，但熒光增白劑的結(jié)晶不會(huì)析出，并且甚至當(dāng)其在-5℃和40℃保存兩個(gè)月之后仍保持穩(wěn)定的溶解狀態(tài)(在水中λmax是348nm)。
實(shí)施例2將如實(shí)施例1中相同方法制備的反應(yīng)溶液在50℃冷卻，加入80質(zhì)量份的氯化鈉并且過(guò)濾沉淀的結(jié)晶以獲得式(2)的化合物的鈉鹽(M＝Na)。將水加入到50質(zhì)量份的含水結(jié)晶中以獲得含有20質(zhì)量％的式(2)所代表的化合物鈉鹽的本發(fā)明的水成液組合物。盡管該組合物含有2.0質(zhì)量％的無(wú)機(jī)鹽，熒光增白劑的結(jié)晶不會(huì)析出，并且甚至當(dāng)其在-5℃和40℃保存兩個(gè)月之后仍保持穩(wěn)定的溶解狀態(tài)。
實(shí)施例3在實(shí)施例1中所獲得的反應(yīng)溶液含有15質(zhì)量％的式(2)所代表的化合物的鈉鹽(M＝Na)。盡管該組合物含有4.5質(zhì)量％的無(wú)機(jī)鹽，熒光增白劑的結(jié)晶不會(huì)析出，并且甚至當(dāng)其在-5℃和40℃保存兩個(gè)月之后仍保持穩(wěn)定的溶解狀態(tài)。
比較實(shí)施例1使用80質(zhì)量份的水，40質(zhì)量份的冰和0.1質(zhì)量份的非離子分散劑將氰尿酰氯(20質(zhì)量份)分散。向這一分散液中加入32.7質(zhì)量份的苯胺-2，5-二磺酸。通過(guò)加入冰將溫度降低到5℃，然后在3小時(shí)內(nèi)使溫度從5℃升高到25℃，并且通過(guò)加入氫氧化鈉溶液保持pH4.0-4.5。在3小時(shí)內(nèi)向其中滴加溶解了19.5質(zhì)量份的4，4’-二氨基茋-2，2’-二磺酸并且通過(guò)氫氧化鈉調(diào)整到pH9.5-10.5的水溶液(130質(zhì)量份)。在此過(guò)程中，加入氫氧化鈉溶液以保持pH4.0-4.5并緩慢將溫度從35℃升高到50℃。向溶液中加入14質(zhì)量份的二乙醇胺并在80℃反應(yīng)3小時(shí)，同時(shí)通過(guò)添加氫氧化鈉溶液保持pH5.8-9.0。向反應(yīng)溶液中加入80質(zhì)量份的氯化鈉并過(guò)濾沉淀的結(jié)晶以獲得以下式(3)所代表的化合物(比利時(shí)專利719065實(shí)施例19的化合物)。向50質(zhì)量份的上述含水結(jié)晶中加入水(100質(zhì)量份)以制備含有15質(zhì)量％的以下式(3)所代表的化合物的溶液。該溶液含有2.1質(zhì)量％的無(wú)機(jī)鹽，并且當(dāng)其在-5℃貯存時(shí)，在第一天析出結(jié)晶。
比較實(shí)施例2使用80質(zhì)量份的水，40質(zhì)量份的冰和0.1質(zhì)量份的非離子分散劑將氰尿酰氯(20質(zhì)量份)分散。向這一分散液中加入32.7質(zhì)量份的苯胺-2，5-二磺酸。通過(guò)加入冰將溫度降低到5℃，然后在3小時(shí)內(nèi)使溫度從0.5℃升高到25℃，并且通過(guò)加入氫氧化鈉溶液保持pH4.0-4.5。在3小時(shí)內(nèi)向其中滴加溶解了19.5質(zhì)量份的4，4’-二氨基茋-2，2’-二磺酸并且通過(guò)氫氧化鈉調(diào)整到pH9.5-10.5的水溶液(130質(zhì)量份)。在此過(guò)程中，加入氫氧化鈉溶液以保持pH4.0-4.5并緩慢將溫度從35℃升高到50℃。向溶液中加入10質(zhì)量份的2-丙醇胺并在80℃反應(yīng)3小時(shí)，同時(shí)通過(guò)添加氫氧化鈉溶液保持pH5.8-9.0。向反應(yīng)溶液中加入80質(zhì)量份的氯化鈉并過(guò)濾沉淀的結(jié)晶以獲得以下式(4)所代表的化合物(比利時(shí)專利719065的實(shí)施例7的化合物)。向50質(zhì)量份上述含水結(jié)晶中加入水(100質(zhì)量份)以制備含有15質(zhì)量％的以下式(4)所代表的化合物的溶液。該溶液含有2.0質(zhì)量％的無(wú)機(jī)鹽，并且當(dāng)其在-5℃貯存時(shí)，在第一天析出結(jié)晶。
從這些結(jié)果注意到，使用本發(fā)明的式(2)所代表的化合物的水成液組合物，即使其含有很多無(wú)機(jī)物質(zhì)，仍然具有極好的貯存穩(wěn)定性。
(染色實(shí)施例在外部添加方法中的外涂)實(shí)施例4向含有20質(zhì)量份實(shí)施例1制備的水成液組合物，800質(zhì)量份的粘土，200質(zhì)量份的重質(zhì)碳酸鈣，3質(zhì)量份的丙烯類型的分散劑(商品名Kayacryl Resin C-220N，由NIPPON KAYAKU KABUSHIKIKAISHA生產(chǎn))，50質(zhì)量份的磷酸化淀粉(商品名MS-4600，由NipponShokuhin Kako生產(chǎn))，210質(zhì)量份的膠乳(苯乙烯和丁二烯的共聚物，L-1622(商品名)，由Asahi Kasei生產(chǎn))和4質(zhì)量份的抗水劑(SumirezResin 636(商品名)，由Sumitomo Chemical生產(chǎn))的混合物中加入水，以制備固體含量是55％的涂漬溶液。將其涂漬在高質(zhì)量紙上并且在120℃干燥，使用測(cè)量白色度的光譜色度儀(商品名SC-10W，由Suga Shikenki生產(chǎn))測(cè)量顏色的結(jié)果如表1所示。順便提及，根據(jù)JISP 8148確定白度。
比較實(shí)施例3除了使用比較實(shí)施例1中所制備的水成液組合物代替實(shí)施例1中所制備的水成液組合物之外，按照與實(shí)施例4的相同方法制備熒光增白紙，并且顏色的測(cè)量結(jié)果如表1所示。
比較實(shí)施例4除了使用比較實(shí)施例2中所制備的水成液組合物代替實(shí)施例1中所制備的水成液組合物之外，按照與實(shí)施例4的相同方法制備熒光增白紙，并且顏色的測(cè)量結(jié)果如表1所示。
表1白度(ΔW)實(shí)施例 27.0比較實(shí)施例325.6比較實(shí)施例425.3從這些結(jié)果注意到，實(shí)施例4顯示高的白度，以及使用本發(fā)明的式(2)所代表的化合物的水成液組合物具有極好的熒光增白性能。
(染色實(shí)施例外部添加方法中的施膠壓榨)實(shí)施例5將陰離子表面上漿劑(商品名Polymaron 382，由Arakawa Kagaku生產(chǎn))(4質(zhì)量份)加入到含有20質(zhì)量份實(shí)施例1制備的水成液組合物和976質(zhì)量份的3％氧化淀粉(商品名MS-3800，由Nippon ShokuhinKako生產(chǎn))的水成液中以制備施涂液體。將該液體加入到施膠壓榨機(jī)器中，在Steckhit施膠(Steckhit size)為7秒的微施膠紙上涂漬并在65-70℃干燥，使用測(cè)量白度用的光譜色度儀(商品名SC-10W，由Suga Shikenki生產(chǎn))對(duì)獲得的熒光增白紙進(jìn)行顏色測(cè)量，結(jié)果如表2所示。
比較實(shí)施例5除了使用比較實(shí)施例1中所制備的水成液組合物代替實(shí)施例1中所制備的水成液組合物之外，按實(shí)施例5相同方法制備熒光增白紙，顏色的測(cè)量結(jié)果如表2所示。
比較實(shí)施例6除了使用比較實(shí)施例2中所制備的水成液組合物代替實(shí)施例1中所制備的水成液組合物之外，按實(shí)施例5相同方法制備熒光增白紙，顏色的測(cè)量結(jié)果如表2所示。
表2白度(ΔW)實(shí)施例560.8比較實(shí)施例558.6比較實(shí)施例659.6從這些結(jié)果注意到，實(shí)施例5顯示高白度并且使用本發(fā)明的式(2)所代表的化合物的水成液組合物具有極好的熒光增白性能。
(在外部添加方法中使用用于噴墨記錄紙接受層的涂漬溶液的外涂)實(shí)施例6使用100質(zhì)量份超細(xì)硅石粉(由Mizusawa Kagaku Kogyo生產(chǎn)；商品名Mizukasil P-78A)，30質(zhì)量份的聚乙烯醇(由Nippon GoseiKagaku生產(chǎn)；商品名Gosenol NM-11)，10質(zhì)量份作為陽(yáng)離子染料固定劑的聚二烯丙基二甲基銨氯化物固體(聚合物的季銨鹽)(由Senka生產(chǎn)；商品名HP-126A)和6質(zhì)量份的在實(shí)施例1中所制備的水成液組合物制備用于接受層的涂漬溶液，以使得涂漬溶液(固體)的濃度是13％。使用繞線棒刮涂器將這種用于油墨接受層的涂漬溶液涂在市售中性PPC紙上，使干燥質(zhì)量為5g/m2，并且在120℃干燥以制備具有接受層的熒光增白紙，以及顏色測(cè)量結(jié)果如表3所示。
比較實(shí)施例7除了使用比較實(shí)施例1中所制備的水成液組合物代替實(shí)施例1中所制備的水成液組合物之外，進(jìn)行如實(shí)施例6的相同操作以制備具有接受層的熒光增白紙，以及顏色測(cè)量結(jié)果如表3所示。
比較實(shí)施例8除了使用含有15質(zhì)量％的由以下式(5)所代表的熒光增白劑的水成液組合物代替實(shí)施例1中所制備的水成液組合物之外，進(jìn)行如實(shí)施例6的相同操作以制備具有接受層的熒光增白紙，以及顏色測(cè)量結(jié)果如表3所示。
表3白度(ΔW)實(shí)施例638.9比較實(shí)施例733.3比較實(shí)施例833.2在常規(guī)使用的陰離子熒光增白劑中，缺點(diǎn)是該陰離子熒光增白劑與用于油墨接受紙的聚合物的季銨鹽等結(jié)合使用，以及結(jié)晶析出或者涂漬紙的白度降低。然而，從以上結(jié)果注意到，實(shí)施例6顯示高白度，使用了本發(fā)明的由式(2)所代表的化合物的水成液組合物，既使在與聚合物的季銨鹽等結(jié)合使用時(shí)，仍具有極好的熒光增白性能。
工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明的水成液組合物無(wú)需除去無(wú)機(jī)鹽、無(wú)需轉(zhuǎn)化成低級(jí)烷基醇胺鹽或者低級(jí)烷基季銨鹽以提高液體的穩(wěn)定性、以及無(wú)需加入加溶劑如脲，其在低溫和高溫具有極好的貯存穩(wěn)定性。因此，與含有高濃度的常規(guī)茋衍生物的熒光增白劑相比，本發(fā)明的水成液組合物是含有高濃度的甚至與生產(chǎn)中所產(chǎn)生的無(wú)機(jī)鹽共存的式(1)的化合物的穩(wěn)定的水成液，該水成液組合物易于生產(chǎn)，另外，當(dāng)對(duì)纖維素如紙、紙漿或者棉織品進(jìn)行熒光增白時(shí)，該水成液組合物顯示極好的增白作用。甚至當(dāng)該水成液組合物與尤其適用于油墨接收紙并且是非常有用的油墨固定劑的季銨鹽一起使用時(shí)，其還具有極好的熒光增白能力，是有用的熒光增白劑。因此其工業(yè)價(jià)值非常高。
權(quán)利要求
1.水成液組合物，其特征在于含有10-40質(zhì)量％的由以下式(1)所代表的游離酸形式的化合物的堿鹽 以及在水成液組合物中無(wú)機(jī)鹽的含量是1.1-10質(zhì)量％。
2.水成液組合物，其特征在于含有10-40質(zhì)量％的由以下式(2)所代表的游離酸形式的化合物的堿鹽 以及在水成液組合物中無(wú)機(jī)鹽的含量是1.1-10質(zhì)量％。
3.如權(quán)利要求1或2的水成液組合物，其中所述的堿鹽是堿金屬鹽、堿土金屬鹽或者銨鹽。
4.如權(quán)利要求1的水成液組合物，其中該水成液組合物基本不含有有機(jī)溶劑和加溶劑。
5.用于纖維素?zé)晒庠霭椎姆椒?，其特征在于使用如?quán)利要求3所述的水成液組合物。
6.用于噴墨記錄紙熒光增白的方法，其特征在于將如權(quán)利要求3所述的水成液組合物與陽(yáng)離子油墨固定劑一起使用。
7.水成液的應(yīng)用，其中所述水成液含有10-40質(zhì)量％的如權(quán)利要求1所述的由式(1)所代表的游離酸形式的化合物的堿鹽或者如權(quán)利要求2所述的由式(2)所代表的游離酸形式的化合物的堿鹽，和1.1-10質(zhì)量％的作為熒光增白劑的無(wú)機(jī)鹽。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了水成液組合物，其特征在于該組合物含有10－40質(zhì)量％的由以下的式(1)所代表的游離酸形式的化合物的堿鹽、堿金屬鹽、堿土金屬鹽，或者銨鹽，和1.1－10質(zhì)量％的無(wú)機(jī)鹽，無(wú)需使用常規(guī)方法中所包括的脫鹽方法等而容易地生產(chǎn)，并且該水成液組合物具有極好的貯存穩(wěn)定性和極好的熒光增白作用。
文檔編號(hào)C07D251/70GK1498250SQ0280700
公開(kāi)日2004年5月19日 申請(qǐng)日期2002年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月22日
發(fā)明者山口徹, 孝, 山本信孝 申請(qǐng)人:日本化藥株式會(huì)社