[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Weißgradstabilisierung ligninhaltiger Faserstoffmaterialien,
insbesondere Papier und Pappe aus mechanisch erzeugten Faserstoffen, insbesondere
Holzstoff, gegen lichtinduzierte Vergilbung. Das Verfahren umfasst den Einsatz eines
schwefelhaltigen Weißgradstabilisators. Die Erfindung richtet sich ferner auf erfindungsgemäß
erhältliche weißgradstabilisierte ligninhaltige Faserstoffmaterialien sowie auf eine
Stabilisatorzusammensetzung.
[0002] Die geringe Weißgradstabilität ligninhaltiger Hochausbeute-Faserstoffmaterialien,
wie sie unter Einsatz mechanisch erzeugter Faserstoffe, insbesondere also thermomechanisch
(TMP), chemo-thermomechanisch(CTMP) oder durch Steingemahlung von Holz (SGW) erzeugte
Faserstoffe erhältlich sind, ist ein schwerwiegendes Hindernis, derart gewonnene Hochausbeute-Faserstoffe,
insbesondere Holzstoffe, zur Herstellung hochveredelten Papier- und Kartonprodukte
einzusetzen. Besonders gebleichte ligninhaltige Holz- und Zellstoffe sind hochgradig
anfällig für lichtinduzierte Vergilbung.
[0003] Über Ursachen und die Verhütung der lichtinduzierten Vergilbung von Zellstoffen berichtet
J. S. Gratzl in "Das Papier" 39/10 A (1985), Seiten V16 bis V23. Zur Erhöhung des
Weißgrades und Verbesserung der Lichtbeständigkeit von Zellstoffen, insbesondere ligninreichen
Hochausbeute Zellstoffen, eignen sich reduktive Maßnahmen, wie eine Behandlung des
Zellstoffs mit Natriumboranat oder die Verwendung einer Kombination aus Formaldehyd
mit einem Dithionitsalz oder Zugabe von Zinn(II)-Salzen. Die Neigung zur Vergilbung
kann ferner durch die Verwendung eines UV-Filters, beispielsweise eines 2-Hydroxybenzophenons
oder 2-Hydroxybenztriazols wirksam vermindert werden.
[0004] Im Rahmen mechanistischer Untersuchungen von Dian Yan Lee et al. (Holzforschung 45
(1991) suppl. Seiten 15 bis 20) wurde festgestellt, dass 1-Thioglycerin, sowohl bei
der Bleiche als auch Weißgradstabilisierung mechanisch erzeugter Faserstoffe in gewissem
Umfang wirksam ist. Nachteilig an Thioglycerin ist dessen niedrige Molmasse und damit
auch sein unangenehmer Geruch, der einer praktischen Anwendung entgegensteht. C. Heitner
("Pulp Bleaching-Principles and Practice", C. W. Dence, D. W. Reeve, eds., TAPPI PRESS,
Atlanta, 1996, Seiten 183 bis 211) gibt einen Überblick über den Stand der Technik
zur Vergilbung ligninhaltiger Faserstoffe. Berichtet wird über den Einsatz von Phosphiten,
UV-Absorbern, und Radikalfängern, wie Ascorbinsäure, Thiolen und Thioethern. Es wird
in der WO 99/05108 festgestellt, dass die in diesem Dokument genannten Stoffe noch
keine ausreichende und praktisch anwendbare Lösung zur Verminderung der lichtinduzierten
Vergilbung darstellen.
[0005] Gemäß einer weiteren Untersuchung zur licht- und wärmeinduzierten Vergilbung von
Faserstoffen (M. Beyer, Ch. Bäurich und K. Fischer in "Das Papier", Heft 10A (1995),
Seiten V8 bis V14) lässt sich der Vergilbung durch gezieltes Aufbringen einer Kombination
von Ascorbinsäure mit einer eine Thiolgruppe enthaltenden Verbindung entgegenwirken.
Eine weitere Verbesserung wird dadurch erzielt, dass auf ein die genannte Kombination
enthaltendes Papier ein Pigmentstrich aufgetragen wird. Diesem Dokument lässt sich
nicht entnehmen, welche Struktur das Thiol aufweisen muss, um eine effektive Vergilbungsresistenz
zu bewirken.
[0006] Gemäß US Patent 5,942,567 lässt sich das Vergilben von Gießharzen durch den Einsatz
einer Kombination aus einem phenolischen Antioxidans und einer nicht-aromatischen
Thiolverbindung vermindern. Bei den Thiolen handelt es sich um Alkylmercaptane, wie
insbesondere Hexylmercaptan, Dithioglykol und 3-Mercaptopropyltriethoxysilan, welche
all e geruchsbelästigend sind. Ein Hinweis auf den Einsatz einer derartigen Kombination
als Weißgradstabilisator für ligninhaltige Faserstoffmaterialien, wie Papier, lässt
sich diesem Dokument nicht entnehmen.
[0007] Das US Patent 6,059,927 lehrt ein Verfahren zur Weißgradstabilisierung von mechanisch
erzeugten gebleichten Holzstoffen. Hierzu wird in die Masse des Holzstoffs eine Kombination
aus einer wässrigen Formaldehydlösung mit einem Carbonat eingesetzt; eine weitere
Steigerung der Vergilbungsresistenz wird durch den Einsatz eines Polyethylenglykol-bisthiols
bewirkt, wobei als Thiolverbindung ausschließlich Polyethylenglykolbisthiolactat und
Polyethylenglykol-bisthioglykolat genannt werden. Die Einsatzmenge dieser Thiole liegt
im Bereich von 2 bis 6 Gew.-%, bezogen auf den Holzstoff. Nachteilig an diesem Verfahren
ist die hohe Einsatzmenge an den genannten Bisthiolen. Diesem Dokument lässt sich
kein Hinweis entnehmen, wonach diese Bisthiole in Abwesenheit von Formaldehyd und
Carbonat zur Weißgradstabilisierung eingesetzt werden können.
[0008] Untersuchungen von B. J. W. Cole at al. (Journal of Wood Chemistry and Technology,
20 (1), 1 - 17 (2000)) zum Bleichen und zur Photostabilisierung von Hochausbeute-Faserstoffen
zeigen, dass Ethylenglykol-bismercaptoacetat (=Ethylenglykol-dithioglykolat) eine
bleichende und stabilisierende Wirkung ausübt, wohingegen Pentaerythritoltetrathioglykolat
bleichunwirksam ist und im untersuchten System nur zu einer geringen Entfärbung führt.
[0009] Eine wirksame Weißgradstabilisierung von TMP- und CTMP-Faserstoffen, bzw. daraus
hergestellten Papieren, wird gemäß WO 99/05108 durch den Einsatz von Derivaten von
1-Oxyl-2,2,6,6-tetramethylpiperidin-4-ol und ausgewählten Hydroxylaminsalzen bewirkt.
Durch den zusätzlichen Einsatz von Coadditiven, wie UV-Absorbern, Antioxidantien,
Nitronen, Fluoreszenzaufhellern und schwefelhaltigen Stabilisatoren wird die Wirkung
erhöht. Bei den schwefelhaltigen Stabilisatoren, welche nur in Verbindung mit einem
N-Oxid-oder Hydroxylamin-Lichtstabilisator zum Einsatz gelangten, handelt es sich
um Verbindungen mit einer Thiol- oder Thioethergruppe. Genannt werden folgende Thiole,
bei welchen es sich überwiegend um geruchsbelästigende Verbindungen handelt: Thioglycerin,
Dithiothreitol, 2,2'-Oxydiethanthiol, 2-(2'-Methoxyethoxy)-ethanthiol, Thioglykolsäure,
2- und 3-Mercaptopropionsäure und deren Na-Salze, Diester der genannten Mercaptocarbonsäure
mit Ethylenglycol und Polyethylenglycol und Trimethylolpropan-tri(3-mercaptopropionat).
[0010] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein weiteres Verfahren zur Weißgradstabilisierung
ligninhaltiger Faserstoffmaterialien gegen lichtinduzierte Vergilbung sowie damit
erhältliches Papier und Karton mit verbesserter Vergilbungsresistenz aufzuzeigen.
Gemäß einer weiteren Aufgabe sollten die erfindungsgemäß zu verwendenden Weißgradstabilisatoren
möglichst geruchsarm sein und allein, insbesondere aber in Kombination mit anderen
bekannten Weißgradstabilisatoren oder Coadditiven bei möglichst niedriger Gesamtkonzentration
an Additiven eine hohe Wirksamkeit zeigen. Eine weitere Aufgabe richtet sich auf die
Bereitstellung einer einen oder mehrere Weißgradstabilisatoren enthaltenden Zusammensetzung,
deren Einsatz in der Masse des Faserstoffes oder in einem Mittel zur Imprägnierung
oder Beschichtung, wie einer Leimung oder einem sogenannten Strich, des Faserstoffmaterials
zu einer hohen Weißgradstabilisierung führt.
[0011] Diese Aufgaben, sowie weitere Aufgaben, wie sie sich aus der weiteren Beschreibung
ergeben, werden durch die in den Ansprüchen definierte Erfindung gelöst. Erfindungsgemäß
wird bei der Herstellung des Faserstoffmaterials, insbesondere also Papier und Karton,
ein Weißgradstabilisator aus der Reihe der (i) Thiole, welche mindestens eine aliphatisch
oder cycloaliphatisch gebundene Thiolgruppe und zusätzlich mindestens eine weitere
hydrophile Gruppe aus der Reihe -OH, -NH
2,-NHR
1, -NR
1R
2, wobei R
1 und R
2 für C
1- bis C
4- Alkyl oder C
2 bis C
4-Hydroxyalkyl, wie Hydroxethyl und Dihydroxypropyl, C
2- bis C
4-Alkanoyl- oder -Hydroxyalkanoyl, oder zusammen für Cycloalkyl stehen, -COOH, -SO
3H und -PO
3H
2 sowie Salze der Säure und Basefunktion aufweisen, (ii) Thiole, welche mindestens
eine aliphatisch oder cycloaliphatisch gebundene Thiolgruppe und zusätzlich mindestens
eine CC-Doppelbindung aufweisen (iii) Thiole, welche mindestens eine an einem Heteroaromaten
gebundene Thiolgruppe aufweisen, und (iV) Di- und Polysulfide mit mindestens einem
an der Di/Polysulfidgruppe gebundenen Heteroaromaten einsetzt, wobei Thioglycerin,
Dithiothreitol Mercaptoessigsäure, 2- und 3-Mercaptopropionsäure, und deren Salze
als Weißgradstabilisator ausgenommen sind.nd.
[0012] Unter dem Begriff "ligninhaltige Faserstoffmaterialien" werden alle Materialien verstanden,
welche als wesentlichen Bestandteil einen ligninhaltigen Faserstoff enthalten. Bei
den Faserstoffen handelt es sich insbesondere um ligninhaltige Holzstoffe, jedoch
sind auch ligninhaltige Zellstoffe dem erfindungsgemäßen Verfahren zugänglich. Eine
Stabilisierung des Weißgrades und damit Verhinderung der Vergilbung ist insbesondere
bei sogenannten Hochausbeute-Holzstoffen, welche thermomechanisch (TMP) oder chemothermomechanisch
(CTMP) oder durch Steinmahlung (SGW) gewonnen werden, von technischer Bedeutung. Bei
den genannten Rohstoffen handelt es sich um preiswerte Rohstoffe, welche bei ausreichender
Weißgradstabilisierung, sowhol in Papieren mittlerer Qualität als auch in qualitativ
hochwertigen Papieren und Kartonen Einsatz finden können. Das erfindungsgemäße Verfahren
eignet sich auch in besonderer Weise zur Weißgradstabilisierung von gebleichten Holzstoffen,
welche ohne Stabilisierung in besonderer Weise zur Vergilbung neigen.
[0013] Erfindungsgemäß läßt sich der Vergilbungswiderstand ligninhaltiger Faserstoffe sowie
der daraus hergestellten Materialien erhöhen und damit der Weißgrad stabilisieren,
wenn eine erfindungsgemäße Thiolverbindung in wirksamer Menge bei der Herstellung
der Faserstoffmaterials eingesetzt wird. Die Einsatzmenge richtet sich nach dem gewünschten
Stabilisierungsgrad und danach, ob und in welchem Umfang weitere Weißgradstabilisatoren
und/oder Coadditive bei der Herstellung des Faserstoffmaterials eingesetzt werden.
Üblicherweise liegt die Einsatzmenge an erfindungsgemäßer Thioverbindung im Bereich
von 0,01 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 3 Gew.-% und besonders bevorzugt 0,5 bis
2 Gew.-%, jeweils bezogen auf den trockenen Faserstoff.
[0014] Bei den erfindungsgemäßen Weißgradstabilisatoren aus der Gruppe (i) handelt es sich
um Thiole, welche mindestens eine aliphatisch oder cycloaliphatisch gebundene Thiolgruppe
und zusätzlich mindestens eine anspruchsgemäße hydrophile Gruppe aufweisen. Derartige
Thiole können unterschiedliche Strukturen aufweisen, wie beispielsweise:
[0015] Mercaptoalkohole der allgemeinen Formel (HS)
mX(OH)
n, worin X für einen gegebenenfalls alkylsubstituierten Cycloaliphaten, einen linearen
oder verzweigten Kohlenwasserstoffrest mit 4 bis 20 C-Atomen, insbesondere 5 bis 8
C-Atomen,und m und n für eine ganze Zahl von 1 bis 5 stehen. Beispiele sind Di-, Tri-
und Tetrathiopentite und -hexite.
[0016] Mercaptoalkohole der allgemeinen Formel (HS)
mY(OH)
n, worin Y für einen durch eine -O-, -S-, -NH-oder N-Alkyl-Brücke ein- oder mehrfach
unterbrochenen cycloaliphatischen, linearen oder verzweigten Kohlenwasserstoffrest
mit insgesamt 4 bis 20 C-Atomen steht und m und n die vorgenannten Bedeutung haben.
Beispiele sind Reaktionsprodukte von mehrwertigen Alkoholen mit Ethylensulfid oder
einem Mercaptoalkylhalogenid, wobei mindestens eine Hydroxylgruppe am Kohlenwasserstoffrest
verbleibt.
[0017] Mercaptoalkohole der allgemeinen Formel (HS(CH
2)
p-COO)
mZ(OH)
n,, worin Z die Bedeutung von X oder Y hat oder eine polymere Kohlenwasserstoffkette
darstellt, m und n die vorgenannte Bedeutung hat oder im Falle eines polymeren Gerüstes
auch die genanten Werte weit überschreiten kann und p für 1 oder 2 steht, wobei die
Mercaptogruppe innen- oder endständig gebundenen sein können. Vorzugsweise handelt
es sich um einen Ester eines mehrwertigen Alkohols wie Ethylenglykol, Di-, Tri- und
Polyethylenglykol, Propan-1,2 und -1,3-diol, Butan-1,4-diol, Hexan-1,2,6-triol, Trimethylolethan
(TME),Trimethylolpropan (TMP), Erythritol, Pentaerythritol (Penta), Di-TME, Di-TMP,
Di-Penta, Zuckeralkohole, Zuckersäuren und Lactone davon mit einer Mercaptocarbonsäure
aus der Reihe Mercaptoessigsäure (= Thioglykolsäure), 2- und 3-Mercaptopropionsäure,
Mono- und Dimercaptobernsteinsäure. Der mehrwertige Alkohol kann auch mit einer anderen
als den vorgenannten Mercaptocarbonsäuren teilweise verestert sein. Bei den polymeren
Alkoholen, welche mit einer Mercaptocarbonsäure verestert sind handelt es sich beispielsweise
um ein Oligo- oder Polysaccharid, wie Stärke, oder um Polyvinylalkohol.
[0018] Besonders geeignete Mercaptoalkohole der zuvor genannten Art sind der Di- oder Triester
des Pentaerythritols mit Mercaptoessigsäure oder 1 oder 2- Mercaptopropionsäure, insbesondere
Pentaerytritol-trithiolglykolat, sowie der Di-, Tri- oder Tetraester eines Pentitols
oder Hexitols, insbesondere Sorbitol-tetrathioglykolat. Es wurde gefunden, dass derartige
Verbindungen eine wesentlich bessere Wirkung als Weißgradstabilisator aufweisen als
vorbekannte ähnlich strukturierte Verbindungen, welche aber keine freie Hydroxylgruppe
mehr aufweisen.
[0019] Stabilisierend wirken auch Mercaptoamine, welche an einem linearen, cycloaliphatisch
oder verzweigten, Kohlenstoffgerüst, das durch -O-, -S-, -NH- oder N-Alkyl ein- oder
mehrfach unterbrochen sein kann,als hydrophile Gruppe(n), mindestens eine NH
2-, NHR
1- oder NR
1R
2-Gruppe enthalten, wobei R
1 und R
2 gleich oder verschieden sein können und für eine niedere Alkylgruppe, wie Methy,
Ethyl, Propyl, Hydroxyethyl, Hydroxypropyl oder Dihydroxypropyl miteinander stehen
oder verbunden sein können. Beispiele sind N-Mercaptoethyl-diethylentriamin und N-Mercatoethyldiethanolamin,
sowie Salze dieser Amine.
[0020] Thiole mit einer Säurefuktion als hydrophiler Gruppe sind beispielhaft Mercaptobernsteinsäure,
Dimercaptobernsteinsäure, Mercaptopropansulfonsäure, Mercaptoethylaminomethanphosphonsäure.
Wirksam sind auch Salze, insbesondere Alkalisalze, der genannten Säure.
[0021] Eine besonders bevourzugte Gruppe von Thiolen der Gruppe (i) sind Mercaptoaminosäuren,
wie insbesondere Cystein, N-acylierte Mercaptoaminosäuren, wie Acetylcystein, und
Diund Oligopeptide mit mindestens einer mercaptogruppenhaltigen Aminosäure. Ein besonders
guter Weißgradstabilisator, der zudem völlig geruchsfrei und besonders mit Costabilitoren
hochwirksam ist, ist das Tripeptid Glutathion (γ-Glutamylcysteinglycin).
[0022] Es wurde festgestellt, dass die vergilbungshemmende Wirkung von Mercaptoverbindungen
durch zusätzlich mindestens eine olefinische CC-Doppelbindung gesteigert wird (Gruppe
(ii)). Vorzugsweise handelt es sich um Verbindungen, welche eine Allystruktur aufweisen.
Beispiele sind Ester von Allylalkohol oder Zimtalkohol mit einer Mercaptocarbonsäure
mit 2 bis 4 C-Atomen, wie Thioglycolsäure, Thiomilchsäure und Mercaptobernsteinsäure.
[0023] Überraschenderweise erwiesen sich Thiole, welche mindestens eine Mercaptogruppe an
einem Heteroaromaten enthalten als wirksame Vergilbungshemmer (Gruppe(iii)). Bei den
Heteroaromaten handelt es sich um 5- und 6-gliedrige Heteroaromaten mit gegebenenfalls
einen annellierten anderen aromatischen oder heteroaromatischen Ringsystem. Sie weisen
ein, zwei oder drei Heteroatome aus der Reihe O, S und N auf, wobei Ringe mit zwei
oder drei Heteroatomen bevorzugt sind, wie aus der Reihe s-Triazin, Thiadiazol, Thiazol,
Diazol. Derartige Heteroaromaten enthalten außer mindestens einer Mercaptogruppe gegenbenenfalls
eine oder zwei Amino- oder alkylierte Aminogruppen, Alkylmercaptooder Alkoxygruppen.
Besonders bevorzugt handelt es sich um Monomercapto-diamino-s-triazine und Dimercapto-amino-striazin,
wobei Aminogruppen mit einer oder zwei C
1- bis C
3-Alkylgruppen oder Allylgruppen substituiert oder Teil eines fünf- oder sechsgleidrigen
Rings sein können. Beispiele sind: 2-Mercapto-4-allylamino-6-diethylamino-s-triazin,
2,4-Dimercapto-6-allylamino-s-triazin und 2-Mercapto-4-ethylamino-6-morpholino-s-triazin.
Schließlich ist auch Trimercapto-s-triazin, insbesondere in Form eines Mono-, Di-
und Trialkalisalzes weißgradstabilisierend. Die Mercaptotriazinverbindungen lassen
sich in an sich bekannter Weise durch stufenweise Umsetzung von Cyanurchlorid mit
einem bzw. zwei Aminen und Natriumhydrogensulfid gewinnen.
[0024] Weißgradstabilisatoren der Gruppe (iv) enthalten eine oder mehrere Di- oder Polysulfidgruppierungen
an einem Heteroaromaten der bereits zuvorgenannten Art oder zwischen zwei Heteroaromaten.
Unter den Polysulfidgruppen werden auch Tri- und Tetrasulfide verstanden. Die zweite
Funktion eines Polysulfids kann durch Wasserstoff oder Alkalimetall, oder durch Oligomersierung
absättigt sein.
[0025] Beispiele sind 2,4-Di-polysulfido-6-diethylamino-s-triazin, Bis-2-methylamino-1,3,4-thiadiazin-5-yl-disulfid
und Bis-[2,4-di(dialkylamino)-triazin-6-yl]tetrasulfid. Die Herstellung des Polysulfidotriazins
erfolgt z. B. durch Umsetzung von 2-Diethylamino-4,6-dimercapto-s-triazin mit S
2Cl
2 in Petroläther; das Thiadiazinyldisulfid ist durch eine Oxidation des Methylamino-mercapto-1,3,4-thiadiazols
mit H
2O
2 erhältlich, und das genannte Tetrasulfid durch Umsetzung der entsprechenden Bis(dialkylamino)-triazinylmercaptoverbindung
mit S
2Cl
2.
[0026] Die Wirkung erfindungsgemäß zu verwendender Weißgradstabilisatoren mit einer oder
mehreren Thiolgruppen oder Di-/Polysulfidgruppen lässt sich durch die Mitverwendung
bekannter Weißgradstabilisatoren bzw. Costabilisatoren steigern. Hierbei handelst
es sich um Stoffe aus der Reihe der Lichstabilisatoren, insbesondere solche aus der
Reihe sterisch gehinderter Nitroxide und Hydroxylamine und Salze davon (= HALS-Stabilisatoren),
UV-Absorber, Antioxidantien, Fluoreszenzaufheller, Radikalfänger, Metalldesaktivatoren,
Phosphite, aromatischen Sulfide und anderen Reduktionsmittel als Thiole.
[0027] Bei den HALS-Lichtstabilisatoren handlet es sich um Verbindungen, wie sie beispielhaft
in der WO 99/05108 und den US-Patenten 5,496,875 und 6,080,864 genannt werden. Geeignete
Verbindungen sind z.B. 1-Oxyl-2,2,6,6-tetramethyl-4-hydroxypiperidin; 1-Hydroxy-2,2,6,6-tetramethyl-4-hydroxypiperidinium-chlorid
oder gattungsgemäßer Carbonsäuresalz, wie Tetra(1-hydroxy-2,2,6,6-tetramethyl-4-hydroxypiperidinium)ethylendiamintetraacetat;
1-Oxyl-2,2,6,6-tetramethyl-4-alkyloxypiperidin; Octadecyl-2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinylcarbonat.
Die Einsatzmenge derartiger Stabilisatoren liegt zweckmäßigerweise im Bereich von
0,01 bis 2 Gew.-%. Kombinationen erfindungsgemäßer Thiole, insbesondere solchen aus
der Gruppe (i), wie Mercaptocarbonsäureester mehrwertiger Alkohole, thiolgruppenhaltige
Aminosäuren oder Oligopeptide, mit HALS-Lichtstabilisatoren führen bezüglich der Weißgradstabilisierung
zu einem synergistischen Effekt, so dass die Gesamtmenge an Stabilisatoren reduziert
oder die Wirksamkeit mittels eines geringen Zusatzes eines HALS-Stabilisators, wie
0,02 bis 0,2 Gew.-%, nennenswert gesteigert werden kann.
[0028] Bei den UV-Absorbern handelt es sich um bekannte Stoffe aus der Reihe der Benzotriazole
und Benzophenone, wie 3-tert.-Butyl-4-hydroxy-5-(2H-benzotriazol-2-yl)-hydrozimtsäure
und 2-(2-Hydroxy-3,5-di-tert.-butylphenyl)-2H-benzotriazol; 2,4-Dihydroxybenzophenon
und 2,2-Dihydroxy-4,4-dimethoxy-5,5-disulfobenzophenon-di-Na-Salz. Bei einer weiteren
Klasse von UV-Absorbern, die sich in Abwesenheit erfindungsgemäßer Weißgradstabilisatoren
zur Weißgradstabilisierung von ligninhaltigen Faserstoffen eignen, handelt es sich
um Stoffe mit dem Strukturelement der allgemeinen Formel:

worin bedeuten:
R1: H, (C1-C12)-Alkanoyl, insbesondere Acetyl, Propionyl, n-Butanoyl; (C1-C12)Alkoxycarbonyl, insbesondere -COOCH3, -COOC2H5,
R2: (C1-C12)-Alkyl, linear oder verzweigt, insbesondere Methyl, Ethyl, n-Propyl, n-Butyl, i-Propyl
Ar-OH: Hydroxysubstituierter Arylrest, wobei mindestens eine Hydroxylgruppe in ortho-
oder para-Stellung des an der olefinischen Doppelbindung gebundenen Aromaten gebunden
ist, zusätzlich weitere Substituenten, wie Alkyl, insbesondere Methyl, Ethyl, Propyl,
n-Butyl, i-Propyl, sek-Butyl, tert.-Butyl, Alkoxy, insbesondere Methoxy und Ethoxy,
Phenyl, p(o)-Hydroxyphenyl, Benzoyl, -COOH und SO3H am Aromaten gebunden sein können und wobei Ar für den Benzol- oder Naphthalinring
steht.
[0029] Besonders geeignet sind 3-Methoxy-4-hydroxybenzylidenmalonsäureester und 3-(3-Methoxy-4-hydroxybenzylidenpentan-2,4-dion.
[0030] Bei der Antioxidantien handelt es sich meistens um sterisch gehinderte Phenole, wie
2,6-Di.-tert- butyl-4-methylphenol, hydroxylierte Thiodiphenylether, Triazine, wie
2,4-Bis(octylmercapto)-6-(3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxyanilino-1,3,5-triazin.
[0031] Phosphite und Phosphonite, insbesondere sterisch gehinderte Verbindungen, wie Tris(2,4-di-tert.-butylphenyl)phosphit,
unterstützen die Weißgradstabilisierung, da sie als Peroxid- und Radikalfänger wirken.
[0032] Diverse Hydrazinderivate, wie Isophthaloyldihydrazid und N,N-Bis(salicyloyl)hydrazin
sind als Metalldesaktivatoren wirksam. Eine weitere Klasse sind Komplexbildner aus
der Reihe der Citrate, Gluconate, Ketosäuren, Aminocarbonsäuren, wie EDTA, DTPA und
Phosphonate, wie Hydroxyethandiphosphonat (HEDP).
[0033] Bei den Fluoreszenzaufhellern handelt es sich insbesoncere um bekannte Stoffe aus
der Reihe der Stilbenderivate, wie 4,4'-(Diphenyl)-stilben und 4,4'-Bis-(triazinylamino)-stilben-2,2'disulfonsäure.
[0034] Auch polymere Inhibitoren, wie Polyethylenglykol, Polyvinylpyrrolidon und Polytetrahydrofuran
sind geeignete Costabilatoren.
[0035] Besonders bevorzugt werden ein oder mehrere erfindungsgemäße Thiole oder Di-/Polysulfide
in Kombination mit einem HALS-Lichtstabilisator oder andere Radikalfänger und einem
UV-Absorber aus der Reihe der Benzotriazole oder Benzophenone und gegebenenfalls zusätzlich
oder alternativ einem Antioxidans, insbesondere ein sterisch gehindertes Phenol, eingesetzt,
da hier eine synergistische Wirkung voll zur Geltung kommt. Beispiele für besonders
wirksame Kombinationen sind: Glutathion oder Sorbittetrathioglykolat, 2,2,6,6-Tetramethyl-4-hydroxypiperidin-N-oxid
oder ein Derivat hiervon und 2-(2-Hydoxyphenyl)-benzotriazol.
[0036] Ein oder mehrere erfindungsgemäß zu verwendende Weißgradstabilisatoren der Reihe
der Thiole oder Di/Polysulfide oder eine Kombination dieser Verbindung(en) mit einem
oder mehreren Costabilisatoren aus der Reihe der zuvorgenannten Stoffklassen können
an verschiedenen Stellen des Herstellungsprozesses des Faserstoffmaterials zum Einsatz
gelangen. Es ist möglich, den oder die Weißgradstabilisatoren und Costabilisatoren
einzeln oder in Form einer Zusammensetzung der Masse des Faserstoffes, der z.B. in
Form eines Pulps vorliegt, zuzusetzen. Die Zugabe ist z.B. vor, während oder nach
einer gegebenenfalls durchgeführten Bleichstufe oder während der Entwässerung des
Faserstoffmaterials möglich.
[0037] Bei einer alternativen und meist bevorzugten Ausführungsform wird der Weißgradstabilisator
oder eine ihn enthaltene Zusammensetzung in Form einer Lösung oder Suspension auf
das zumindest teilweise entwässerte Faserstoffmaterial aufgesprüht. An diesen Sprühprozess
schließen sich dann die bei der Papier- und Kartonherstellung bekannten Leimungs-
und/oder Beschichtungsstufen an.
[0038] Gemäß einer weiteren bevorzugten Alternative wird der erfindungsgemäß zu verwendende
Weißgradstabilisator oder eine ihn enthaltende Zusammensetzung in das zur Leimung
oder Beschichtung des Papiers oder Kartons verwendete Medium eingetragen und mit diesem
auf das Fasermaterial aufgebracht.
Es wurde festgestellt, dass eine wesentliche Verstärkung des vergilbungshemmenden
Effekts der erfindungsgemäß zu verwendenden Weißgradstabilisatoren und solche enthaltenden
Zusammensetzung dadurch erzielt wird, dass nach dem Aufbingen des Weißgradstabilisators,
beispielweise durch Imprägnierung oder zusammen mit dem Leimauftrag, ein pigmenthaltiger,
insbesondere Titandioxid enthaltender Strich aufgebracht wird. Gemäß einer besonder
bevorzugten Ausführungsform werden der oder die Weißgradstabilisatoren und gegebenenfalls
Costabilisatoren gemeinsam mit Titandioxid und gegebenenfalls anderen Bestandteilen
einer Leimung oder Beschichtung auf das Faserstoffmaterial aufgetragen und in an sich
bekannter Weise zum fertigen Papier oder Karton verarbeitet.
[0039] Weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein weißgradstabilisiertes ligninhaltiges Faserstoffmaterial,
insbesondere Papier und Karton aus mechansich erzeugtem Holzstoff oder Hochausbeutezellstoff,
welche gebleicht oder ungebleicht sein können, welche eine Weißgradstabilisator aus
der Reihe der erfindungsgemäß zu verwendenden Thiole, Di- oder Polysulfide der Gruppen
(i) bis (iv) enthält. Hierbei kann sich der Weißgradstabilisator sowohl in der Masse
als auch in einer Leimung oder Beschichtung oder in einer durch Imprägnierung erzeugten
Oberflächenschicht des Faserstoffmaterials befinden.
[0040] Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführung des erfindungsgemäßen weißgradstabilisierten
ligninhaltigen Faserstoffmaterials enthält dieses eine Beschichtung - hierbei kann
es sich um die Leimung oder eine Beschichtung mit einer Streichfarbe handeln, welche
Titandioxid enthält. Ein TiO
2-Gehalt im Bereich von 0,1 bis 5 Gew.-% ,bezogen auf die getrocknete Beschichtung,
führt zu einer bedeutenden Steigerung der Vergilbungsresistenz.
[0041] Wie bei der Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausführlich dargelegtwurde,
können außer einem oder mehreren erfindungsgemäßen Weißgradstabilisatoren auch andere
bekannte Weißgradstabilisatoren und/oder Costabilisatoren in der Masse des Faserstoffmaterials
oder in einer Leimung oder Beschichtung auf diesem enthalten sein.
[0042] Ein weiterer Gegenstand der Erfindung richtet sich auf eine Zusammensetzung, welche
mindestens einen der erfindungsgemäß zuverwendenden Weißgradstabilisatoren aus der
Gruppe (i) bis (iv) in einem wässrigen, organischen oder wässrigen-organischen sprüh-
oder beschichtungsfähigen flüssigen oder pastösen Medium enthält. Vorzugsweise enthält
die Zusammensetzung einen oder mehrere der zuvor beschriebenen bevorzugten Stabilisatoren.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungformen enthält die Zusammenseztung zusätzlich
einen oder mehrere andere Weißgradstabilisatoren / Costabilisatoren aus der Reihe
der Radikalfänger, wie HALS-Lichstabilisatoren, Antioxidantien, UV-Absorber, Redukionsmittel,
Fluoreszenzaufheller, Metalldesaktivatoren, Phosphite und aromatischen Sulfide. Gemäß
einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthält die Zusammensetzung die Kombination
aus einem erfindungsgemäßen Weißgradstabilisator, einem HALS-Lichstabilisator und/oder
einem UV-Absorber und/oder einem Antioxidans. Beispiele solcher Zusammensetzungen
sind bereits zuvor genannt worden. Zweckmäßigerweise enthält die Zusammenstetzung
mindestens einen erfindungsgemäßen Weißgradstabilisator, einen HALS-Lichtstabilisator
und einen UV-Absorber in einem Gewichtsverhältnis von 1 zu (0,02 bis 0,5) zu (0,2
bis 2), insbesondere 1 zu (0,05 bis 0,2) zu (0,5 bis 2). Bei einer bevorzugten Zusammensetzung
handelt es sich um eine Streichfarbe zur Beschichtung eines Faserstoffmaterials. Besonders
bevorzugt enthält eine solche Streichfarbe neben üblichen Basisbestandteilen zwecks
Weißgradstabilisierung eine Kombination aus mindestens einem erfindungsgemäßen Weißgradstabilisator,
mindestens einen UV-Absorber und mindestens einen Radikalfänger.
[0043] Besonders bevorzugte Zusammensetzungen enthalten außer mindestens einem erfindungsgemäßen
Weißgradstabilisator zusätzlich Titandioxid. Zusammensetzungen, welche für Leimungszwecke
oder einen Schlußstrich verwendet werden, enthalten zusätzlich übliche Leimungskomponenten
oder Bindemittel und weitere anorganische Pigmente, Zuschlagsstoffe und Dispergierhilfsmittel.
[0044] Durch die Erfindung werden der Fachwelt eine Vielzahl weiterer hochwirksamer Weißgradstabilisatoren
zur Verhinderung der Vergilbung ligninhaltiger Faserstoffmaterialien, wie insbesondere
Papier und Karton zur Verfügung gestellt. Die Weißgradstabilisatoren lassen sich allein,
vorzugsweise jedoch in Kombination mit bekannten Weißgradstabilisatoren und/oder Costabilisatoren
anwenden, wobei synergistische Effekte erzielt werden. Eine weitere Steigerung der
Vergilbungsrestistenz wird durch die zusätzliche Anwedung von Titandioxid in der Leimung
oder in einem Strich bewirkt. Die erfindungsgemäßen Gegenstände ermöglichen es, mechanisch
erzeugte Faserstoffe zur Herstellung hochwertigen Papieren und Kartonen einzusetzen,
da die Gefahr einer lichtinduzierten Vergilbung durch den Einsatz erfindungsgemäßer
Weißgradstabilisatoren maßgeblich gemindert wird.
[0045] Die Erfindung wird an Hand der nachfolgenden Beispiele verdeutlicht.
Beispiele
[0046] Als Papiergrundlage diente jeweils ein TCF-gebleichter Aspen-CTMP-Zellstoff mit 86
% Weißgrad
1. Einzelsubstanzen
Die in Tabelle 1 angegebenen Substanzen wurden in Form einer Lösung auf das Papier
aufgetragen. Die Auftragsmenge betrug 1 Masse-% auf den Zellstoff berechnet. Nach
dem Trocknen wurde bestrahlt. Bestrahlungsdauer 10h im Xenontestgerät, Stufe 2. Bestimmt
wurde der Weißgrad (WG) (%) in Zeitabhängigkeit; hieraus ergibt sich der Weißgradverlust
als Differenz (= dWG) des Weißgrades vor (=WG
0) und nach (WG
10h) der Bestrahlung oder als relativer Weißgradabfall dWG·100/WG
0..
Tabelle 1
Nummer |
Stabilisator |
WG0(%) vor Bestrahlung |
WG10 (%) nach 10h |
WG0 - WG10 |
VB 1 |
kein |
86 |
55 |
31 |
B 1 |
2-Diallylamino-4-(3'-Methoxypropyl)amino-6-mercapto-1,3,5-triazin |
88 |
67 |
21 |
B 2 |
2-N-piperidino-4-Ethylamino-6-mercapto-1,3,5-trazin |
87 |
65 |
22 |
B 3 |
2,2'-Bis-(5-Methylamino-1,3,4-thiadiazolyl)disulfid |
81 |
61 |
20 |
VB 2 |
2,2,6,6-Tetramethyl-4-hydroxypiperidin-N-oxid
(ist gefärbt!) |
78 |
56 |
22 |
B 4 |
Sorbitoltetrathioglycolat |
83 |
58 |
25 |
B 5 |
Pentaerythritoltriatiolglykolat |
83 |
58 |
25 |
VB 3 |
Pentaerythrittetrathioglykolat |
86 |
54 |
32 |
Die Beispiele 1 bis 5 zeigen die gute Wirkung erfindungsgemäßer Thiole. Die Wirkung
ist gleich oder besser als jene des HALS-Stabilisators des Vergleichsbeispiels VB
2. Der Vergleich des Beispiels 5 mit Vergleichsbeispiel VB 3 zeigt den unerwarteten
Einfluss der zusätzlichen Hydroxylgruppe.
2. Kombinationen
Untersucht wurden Kombinationen aus einem erfindungsgemäßen Weißgradstabilisator(WGS)
gemäß der Tabelle 2a und b (1 Gew.-%), dem HALS-Lichtstabilisator (Radikalfänger =
RF) 2,2,6,6-Tetramethyl-4-hydroxypiperidin-N-oxid (0,1 Gew.-%) und dem UV-Absorber
(UV) 2-(2-Hydroxyphenyl)-benzotriazol (1 Gew.-%). Die Anwendung und Testung erfolgten
analog wie unter 1 beschrieben. In Tabelle 2 b ist der relative Weißgradabfall (%)
nach 10 h bzw. 20 h Bestrahlung angegeben
Tabelle 2a
Nummer |
Kombination |
WG0 (%) vor Bestrahlung |
WG10 (%) nach 10h |
WG0 - WG10 |
VB 1 |
ohne WGS, RF und UV |
86 |
55 |
31 |
VB 4 |
Ohne WGS;
mit RF und UV |
87 |
68 |
19 |
B 6 |
Sorbitol-tetrakisthioglykolat und RF und UV |
87 |
75 |
12 |
Tabelle 2b
Nummer |
Kombination |

|
|
|
nach 10 h (%) |
nach 20 h (%) |
VB 1 |
ohne WGS, RF und UV |
33 |
42 |
VB 4 |
ohne WGS, mit RF und UV |
22 |
31 |
B 6 |
Sorbitol-tetrakisthioglycolat mit RF und UV |
14 |
22 |
B 7 |
Cinnamyl-mercaptoglykolat mit UV und RF |
19 |
26,5 |
3. Kombinationen und TiO
2 im Strich
Untersucht wurden Kombinationen, enthalten erfindugsgemäße Weißgradstabilisatoren
(WGS) den unter 2. genannten UV-Absorber (UV) und Radikalfänger (RF). Einsatzmenge,
soweit vorhanden, wie zuvor 1 % WSG, 0,1 %RF, 1 % UV, jeweils bezogen auf den Faserstoff).
Nach dem Auftragen der jeweiligen Stabilisatorzusammensetzung und Trocknung wurde
ein TiO
2-enthaltender Strich aufgetragen.
Zusammensetzung der Streichfarbe: 5 Teile anorganisches Pigment davon 4 Teile Calciumcarbonat,
0,9 Teile Kaolin, 0,1 Teile Titandioxid, 3,5 Teile Bindemittel, 3,5 Teile Wasser,
Dispergierhilfsmittel. Strichdicke 12 g/m
2.
Die Ergebnisse folgen aus der Tabelle 3 a: Stabilisatorfreies Vergleichsbeispiel VB
5 stabilisatorfreies Papier wurde nur mit der angegebenen Streichfarbe gestrichen.
Stabilisatorfreies Papier. Das Papier gemäß Beispiel 8 enthielt unter dem Strich eine
Imprägnierung mit Glutathion (1 Gew.-%, bezogen auf Farbstoff), jenes des Beispiels
9 zusätzlich RF 0,1 Gew.-% und UV (1 Gew.-%). Der Vergleich zeigt die Wirkungssteigerung
beim Wechsel vom strichfreien, nicht stabilisierten System (VB 1) zum System mit einem
TiO
2haltigen Strich (VB 5), zum System mit Glutathion unter einem TiO
2-haltigen Strich (B 8) und schließlich einen TiO
2-haltigen Strich auf einem Papier mit einer Glutathion, RF und UV enthaltenden Imprägnierung.
Tabelle 3 a
Nummer |
Stabilisator; Strich |
WG0 (%) |
WG10 (%) nach 10h |
WG0 - WG10 (%) |
VB 1 |
kein Stabilisator, kein TiO2 |
86 |
55 |
31 |
VB 5 |
kein Stabilisator, aber Strich mit TiO2 |
88 |
68 |
20 |
B 8 |
Glutathion + Strich mit TiO2 |
85 |
72 |
13 |
B 9 |
Glutathion und RF und UV und Strich mit TiO2 |
85 |
80 |
5 |
Die Beispiele B 10 und B 11 in Tabelle 3 bverdeutlichen den Einfluss von TiO
2 im Strich. Die Strichzusammensetzung enthielt in B 10 kein TiO
2 aber 1 Teil Kaolin, in Beispiel 11 0,7 Teile Kaolin und 0,3 Teile TiO
2; die übrigen Bestandteile entsprachen der zuvor beschriebenen Strichzusammensetzung.
Tabelle 3 b
Nummer |
Stabilisator; Strich |
WG0(%) |
WG10 (%) nach 10h |
WG0 - WG10 (%) |
B 10* |
Pentaerythrit-tris-thioglykolat und RF und UV und Strich ohne TiO2 |
83,5 |
77,5 |
6 |
B 11* |
Pentaerythrit-tris-thioglykolat und RF und UV und Strich mit TiO2 |
86,5 |
82,5 |
4 |
*) Die vorgenannten Strichzusammensetzung enthielten B 10 0 Teile TiO2 aber 1 Teil Kaolin; in Beispiel 11 die Zusammensetzung 0,7 Teile Kaolin und 0,3 Teile
TiO2. |
Die Beispiel 10 und 11 verdeutlichen den Einfluss von TiO
2 im Strich.
1. Gefunden wurde ein Verfahren zur Weißgradstabilisierung ligninhaltiger Faserstoffmaterialien,
gegen lichtinduzierte Vergilbung, umfassend Einsatz einer Thioverbindung als Weißgradstabilisator
in zur Erhöhung des Vergilbungswiderstands wirksamer Menge bei der Herstellung des
Faserstoffmaterials,
dadurch gekennzeichnet,
dass man als Weißgradstabilisator eine Verbindung aus der Reihe der
(i) Thiole, welche mindestens eine aliphatisch oder cycloaliphatisch gebundene Thiolgruppe
und zusätzlich mindestens eine weitere hydrophile Gruppe aus der Reihe -OH, -NH2,-NHR1, -NR1R2, wobei R1 und R2 für C1- bis C4- Alkyl oder C2 bis C4-Hydroxyalkyl, wie Hydroxethyl und Dihydroxypropyl, C2- bis C4-Alkanoyl oder -Hydroxyalkanoyl, oder zusammen für Cycloalkyl stehen, -COOH, -SO3H und -PO3H2 sowie Salze der Säure und Basefunktion aufweisen,
(ii) Thiole, welche mindestens eine aliphatisch oder cycloaliphatisch gebundene Thiolgruppe
und zusätzlich mindestens eine CC-Doppelbindung aufweisen
(iii) Thiole, welche mindestens eine an einem Heteroaromaten gebundene Thiolgruppe
aufweisen, und
(iV) Di- und Polysulfide mit mindestens einem an der Di-/Polysulfidgruppe gebundenen
Heteroaromaten
einsetzt, wobei Thioglycerin, Dithiothreitol Mercaptoessigsäure, 2- und 3-Mercaptopropionsäure,
und deren Salze als Weißgradstabilisator ausgenommen sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass man den Weißgrad von Materialien aus im wesentlichen mechanisch, thermomechanisch
oder chemothermomechanisch erzeugten ligninhaltiger ungebleichten oder gebleichten
Faserstoffen, insbesondere Papier oder Karton aus Holzstoff, stabilisiert.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass man den Weißgradstabilisator oder eine ihn enthaltende Zusammensetzung der Masse
der Faserstoffe oder einer auf ein Faserstoffmaterial aufzutragenden Leimungs- oder
Streichfarben-Zusammensetzung zusetzt oder eine Lösung oder Suspension einer den Weißgradstabilisator
enthaltenden Zusammensetzung auf das unbeschichtete Faserstoffmaterial aufsprüht.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass man zusätzlich zu mindestens einem erfindungsgemäßen Weißgradstabilisator einen oder
mehrere andere Weißgradstabilisatoren oder/und einen oder mehrere Costabilisatoren
aus der Reihe der UV-Absorber, Antioxidantien, Metalldesaktivatoren, Radikalfänger,
Fluoreszenzaufheller, Phosphite, Reduktionsmittel und aromatischen Sulfide, insbesondere
eine Kombination enthaltend einen UV-Absorber und einen Radikalfänger einsetzt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass man ein mit einem erfindungsgemäßen Weißgradstabilisator in der Masse, in einer Oberflächenbeschichtung
oder mittels Imprägnierung ausgerüstetes Faserstoffmaterial mit einer Titandioxid
enthaltenden Streichfarbe beschichtet oder ein nichtausgerüstetes Faserstoffmaterial
mit einer einen erfindungsgemäßen Weißgradstabilisator und Titandioxid enthaltenden
Streichfarbe bestreicht.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass man als Weißgradstabilisator der Gruppe (i) einen Ester eines mehrwertigen Alkohols
aus der Reihe Ethylenglykol, Di-, Tri- und Polyethylenglykol, Propan-1,2- und 1,3-diol,
Butan-1,4-diol, Hexan-1,2,6-triol, Trimethylolethan (TME),Trimethylolpropan (TMP),
Erythritol, Pentaerythritol (Penta), Di-TME, Di-TMP, Di-Penta, Zuckeralkohole, Zuckersäuren
und Lactone davon und wasserlösliche polymere Alkohole, wie insbesondere Polyvinylalkohol,
mit einer Mercaptocarbonsäure aus der Reihe Mercaptoessigsäure (= Thioglykolsäure),
2- und 3-Mercaptopropionsäure, Mono- und Dimercaptobernsteinsäure verwendet, wobei
mindestens eine Hydroxylgruppe des mehrwertigen Alkohols unverestert ist.
7. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass man einen Di- oder Triester des Pentaerythritols mit Mercaptoessigsäure oder 1 oder
2-Mercaptopropionsäure, insbesondere Pentaerythritoltrithiolglykolat, oder einen Di-,
Tri- oder Tetraester eines Pentits oder Hexits, insbesondere Sorbitoltetrathiogykolat,
als Weißgradstabilisator einsetzt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass man als Weißgradstabilisator der Gruppe (ii) einen Ester eines Alkohols mit einem
Allylstrukturelement, insbesondere Allylalkohol und Zimtalkohol, mit einer Mercaptocarbonsäure
mit 2 bis 4 C-Atomen, vorzugsweise Zimtalkoholthioglykolat, verwendet.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass man als Weißgradstabilisator der Gruppe (iii) eine Mercapto-s-triazin-, Mercapto-triazol-,
Mercapto-diazol-, Mercapto-1,3,4-thiadiazol-Verbindung, insbesondere 2-Mercapto-4,6-diamino-s-trazin,
wobei die Aminogruppen gleich oder unterschiedlich alkyl-, cycloalkyl- oder allyl-substituiert
sein können, verwendet.
10. Verfahren nach einem der Ansprüch 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass man als Weißgradstabilisator der Gruppe (iv) eine Verbindung aus der Reihe 2-Amino-4,6-bis
polysulfido-striazin, Bis-4,6-diamino-s-triazin-2-yl-tetrasulfid oder Bis-5-amino-1,3,4-triadiazol-2-yl-di-und
-tetrasulfid, wobei die Aminogruppen jeweils alkyl-, cycloalkyl- oder allylsubstituiert
sein können, verwendet.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass man als Weißgradstabilisator der Gruppe (i) des Anspruches 1 eine thiolgruppenhaltige
Aminosäure, insbesondere Cystein, eine thiolgruppenhaltige N-acylierte Aminosäure,
insbesondere N-Acetylcystein, oder ein thiolgruppenhaltiges Oligopeptid, insbesondere
Glutathion, einsetzt.
12. Weißgradstabilisiertes ligninhaltiges Faserstoffmaterial, insbesondere Papier und
Karton aus mechanisch erzeugtem (thermomechanisch, chemothermomechanisch) Holzstoff
oder Hochausbeutezellstoff, gekennzeichnet durch die Anwesenheit eines Weißgradstabilisators der Thiole, Di- und Polysulfide gemäß
den Gruppen (i) bis (iv) des Anspruches 1 in der Masse des Faserstoffmaterials oder
/ und in einer durch Imprägnierung, Leimung oder mittels einer Streichfarbe erzeugten Schicht.
13. Weißgradstabilisiertes ligninhaltiges Faserstoffmaterial nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass es sich bei dem Faserstoff um einen gebleichten Holzstoff oder Hochausbeutezellstoff
handelt.
14. Weißgradstabilisiertes ligninhaltiges Faserstoffmaterial, nach Anspruch 12 oder 13
dadurch gekennzeichnet,
dass es eine Beschichtung aus einer Titandioxid enthaltenden Leimung oder Streichfarbe
aufweist.
15. Weißgradstabilisiertes ligninhaltiges Faserstoffmaterial nach einem der Ansprüche
12 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass es in der Masse und/oder in einer durch Imprägnierung und/oder Beschichtung erzeugten
Schicht zusätzlich einen oder mehreren andere Weißgradstabilisatoren und/oder Costabilisatoren
aus der Reihe der Radikalfänger, wie HALS-Lichtstabilisatoren (=hindered amine light stabilizer), UV-Absorber, Fluoreszenzaufheller, Antioxidantien, Metalldesaktivatoren,
Reduktionsmittel, Phosphite und andere aromatischen Sulfide enthält.
16. Weißgradstabilisator enthaltende Zusammensetzung, gekennzeichnet durch einen Gehalt an mindestens einem erfindungsgemäßen Weißgradstabilisator gemäß Anspruch
1 und vorzugsweise gemäß einem der Ansprüche 6 bis 11 in einem wässrigen, organischen
oder wässrig-organschen sprüh- oder beschichtungsfähigen flüssigen oder pastösen Medium.
17. Zusammensetzung nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
dass sie zusätzlich einen oder mehrere andere Weißgradstabilisatoren und/oder Costabilisatoren
aus der Reihe der Radikalfänger, wie HALS-Lichstabilisatoren, Antioxidantien, UV-Absorber,
Redukionsmittel, Fluoreszenzaufheller, Metalldesaktivatoren, Phosphite und aromatischen
Sulfide enthält.
18. Zusammensetzung nach Anspruch 16 oder 17,
dadurch gekennzeichnet,
dass sie außer einem erfindungsgemäßen Weißgradstabilisator einen HALS-Lichtstabilisator
insbesondere 2,2,6,6 Tetramethyl-4-hydroxypiperidin-N-oxid, und/oder einen UV-Absorber,
insbesondere ein 2-Hydroxyaryl-benzotriazol ein Hydroxybenzophenon oder ein 2-substituierter
3-(Hydroxyaryl)acrylsäureester, und/oder ein Antioxidans aus der Reihe sterisch gehinderter
Phenole enthält.
19. Zusammensetzung nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet,
dass sie einen erfindungsgemäßen Weißgradstabilisator, einen HALS-Lichtstabilisator und
einen UV-Absorber in einem Gewichtsverhältnis von 1 zu (0,02 bis 0,5) zu (0,2 bis
2), insbesondere 1 zu (0,05 bis 0,2) zu (0,5 bis 2), enthält.
20. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 16 bis 19,
dadurch gekennzeichnet,
dass sie ein Dispergier- und/oder ein organisches Bindemittel oder Leimungsmittel und/oder
Titandioxid enthält.
21. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 16 bis 20,
dadurch gekennzeichnet,
dass es sich um eine Streichfarbe zur Beschichtung eines Fasermaterials handelt.
22. UV-Absorber zur Verwendung zur Weißgradstabilisierung ligninhaltiger Faserstoffmaterialien,
gekennzeichnet durch ein Strukturelement der allgemeinen Formel

worin bedeuten:
R1: H, (C1-C12)-Alkanoyl, insbesondere Acetyl, Propionyl, n-Butanoyl; (C1-C12)Alkoxycarbonyl, insbesondere -COOCH3, -COOC2H5,
R2: (C1-C12)-Alkyl, linear oder verzweigt, insbesondere Methyl, Ethyl, n-Propyl, n-Butyl, i-Propyl
Ar-OH: Hydroxysubstituierter Arylrest, wobei mindestens eine Hydroxylgruppe in ortho-
oder para-Stellung des an der olefinischen Doppelbindung gebundenen Aromaten gebunden
ist, zusätzlich weitere Substituenten, wie Alkyl, insbesondere Methyl, Ethyl, Propyl,
n-Butyl, i-Propyl, sek-Butyl, tert.-Butyl, Alkoxy, insbesondere Methoxy und Ethoxy,
Phenyl, p(o)-Hydroxyphenyl, Benzoyl, -COOH und SO3H am Aromaten gebunden sein können und wobei Ar für den Benzol- oder Naphthalinring
steht.
23. UV-Absorber zur Verwendung zur Weißgradstabilisierung ligninhaltiger Faserstoffe nach
Anspruch 22,
dadurch gekennzeichnet,
dass es sich um 3-Methoxy-4-hydroxybenzylidenmalonsäuredialkylester handelt, wobei Alkyl
für Methyl oder Ethyl steht.