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(11) | EP 0 321 393 A1 |
| (12) | EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG |
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| (54) | Aufhellerdispersion |
| (57) Beschrieben werden wässrige Aufhellerdispersionen enthaltend wasserunlösliche oder
schwerlösliche optische Aufheller, Dispergiermittel gegebenenfalls weitere Hilfsmittel
sowie ein Copolymerisat von 2-Vinylpyrrolidon mit 3-Vinylpropionsäure, sowie deren
Herstellung und deren Verwendung zum optischen Aufhellen von textilen Fasermaterialien.
Diese neuen Aufhellerdispersionen sind lagerstabil. |
[0001] Die Erfindung betrifft eine stabile Aufhellerdispersion und deren Herstellung sowie deren Verwendung zum optischen Aufhellen von textilen Fasermaterialien, insbesondere Polyestermaterialien.
[0002] Wässrige Dispersionen von wasserunlöslichen oder schwerlöslichen optischen Aufhellern sind bekannt (DE-AS-2745872, DE-OS-2816746). Nachteile dieser Aufhellerdispersionen sind u.a. ihre geringe Lagerstabilität sowie ihre geringe Aufhellwirkung bei Temperaturen von 160-190°C im Klotz-Thermosolverfahren. Es wurde nun gefunden, dass der Zusatz spezifischer synthetischer Copolymerisate diese Nachteile überraschenderweise aufhebt. Die neuen Aufhellerdispersionen sind bei Temperaturen bis 40°C mehrere Monate stabil und zeigen, nach der Applikation mittels eines Klotz-Thermosolverfahrens, einen höheren Weissgrad auf Polyesterfasermaterial als bekannte Aufhellerdispersionen und zwar trotz der Verwendung von gleichen Aufhellern mit gleichen Wirkstoffkonzentrationen.
[0003] Gegenstand der Erfindung sind somit neue stabile, wässrige Aufhellerdispersionen enthaltend mindestens einen wasserunlöslichen oder schwerlöslichen optischen Aufheller, mindestens ein anionisches, kationisches und/oder nichtionoges Dispergiermittel sowie gegebenenfalls weitere Hilfsmittel, dadurch gekennzeichnet, dass die Dispersion zusätzlich ein Copolymerisat von 2-Vinylpyrrolidon mit 3-Vinylpropionsäure enthält. Vorzugsweise enthält die erfindungsgemässe Dispersion 4-20 % wasserunlöslichen bis in Wasser schwer löslichen optischen Aufheller, 2-20 % Dispergiermittel, 1-15 % Copolymerisat von 2-Vinylpyrrolidon mit 3-Vinylpropionsäure sowie 0,1-25 % weitere Hilfsmittel. Von besonderem Interesse sind Dispersionen die 8-15 % Aufheller, 2-10 % Dispergiermittel, 2-10 % Copolymerisat von 2-Vinylpyrrolidon mit 3-Vinylpropionsäure und 0,1-20 % weitere Hilfsmittel enthalten. Die %-Angaben beziehen sich hier und im folgenden auf Gewichtsprozente.
[0004] Bei den wasserunlöslichen oder schwerlöslichen optischen Aufhellern handelt es sich um Verbindungen oder Mischungen von Verbindungen z.B. aus der Klasse der Stilbene, Distyryl-benzole, Diphenyl-distyryle, Triazinyle, Benzoxazole, Bis-benzoxazole, Bis-benzoxazolylthiophene, Bis-benzoxazolylnaphthaline, Pyrene, Cumarine und Naphthalin-peri-dicarbonsäureimide. Bevorzugte Verbindungen entsprechen der Formel:
[0005]
worin
A = 2-Benzoxazolyl, -CH=CH-CN, -CH=CH-COOR2, -COOR2 oder Halogen,
B = Phenyl falls A 2-Benzoxazolyl,
B = -CH=CH-CN falls A -CH=CH-CN,
B = -CH=CH-COOR2 falls A -CH=CH-COOR2,
B = 2-Benzoxazolyl falls A -COOR2,
B = Naphthalin-triazolyl falls A Halogen oder -COOR2,
B = 1,2,4-Oxadiazol falls A 2-Benzoxazolyl und
R = H, C1-C4-Alkyl
R1 = H, C1-C4-Alkyl und CN
R2 = C1-C4-Alkyl
Rs = C1-C4-Alkyl oder Phenyl
X=C,N
Y = Phenyl oder ein Rest der Formel
und
n=0-2
bedeutet.
[0007] und M = Li, Na, K, Ammonium oder C1-C4-Alkylammonium sowie die Mischungen I bis VI von Verbindungen der Formeln:
[0008] Bei den kationischen, anionischen und/oder nichtionogenen Dispergiermitteln handelt es sich um die üblichen Dispergiermittel für wasserunlösliche bzw. schwerlösliche Aufheller.
[0009] Als anionische Dispergiermittel sind beispielsweise genannt Kondensationsprodukte von aromatischen Sulfonsäuren mit Formaldehyd sowie Ligninsulfonate. Besonders geeignet sind Formaldehyd-Kondensationsprodukte mit Naphthalinsulfonsäure sowie Dihexyl-sulfosuccinate.
[0010] Als kationische Dispergiermittel kommen zum Beispiel quaternäre Fettaminpolyglykolether in Frage.
[0011] Vorzugsweise werden jedoch nichtionogene Dispergiermittel eingesetzt. In Frage kommen zum Beispiel: Ethylenoxid-Addukte aus der Klasse der Anlagerungsprodukte von Ethylenoxid an höhere Fettsäuren, gesättigte oder ungesättigte Fettalkohole, Mercaptane, Fettsäureamide, Fettsäurealkylolamide oder Fettamine oder an Alkylphenole oder Alkylthiophenole mit mindestens 7 Kohlenstoffatomen im Alkylrest, wobei auf 1 Mol der genannten Verbindungen bevorzugt 5 bis 100 Mol Ethylenoxid kommen, sowie Ethylenoxid-Propylenoxid-Blockpolymere und Ethylendiamin-Ethylenoxid-Propylenoxid-Addukte. Einzelne der Ethylenoxideinheiten können durch andere Epoxide, wie z.B. Styroloxid oder insbesondere Propylenoxid ersetzt sein.
[0012] Als Ethylenoxid-Addukte sind im einzelnen genannt:
a) Umsetzungsprodukte von gesättigten und/oder ungesättigten Fettalkoholen mit 8 bis 20 C-Atomen, mit 20 bis 100 Mol Ethylenoxid (EO) je Mol Alkohol, vorzugsweise gesättigte lineare C16-C18 Alkohole mit 25 bis 80 insbesondere 25 Mol Ethylenoxid je Mol Alkohol;
b) Umsetzungsprodukte von gesättigten und/oder ungesättigten Fettsäuren mit 8 bis 20 C-Atomen mit 5 bis 20 Mol Ethylenoxid je Mol Säure, vorzugsweise Rizinusölethoxylat;
c) Umsetzungsprodukte von Alkylphenolen mit 7 bis 12 C-Atomen im Alkylrest mit 5 bis 25 Mol Ethylenoxid je Mol phenolische Hydroxylgruppe, vorzugsweise Mono- oder Dialkylphenole mit 10 bis 20 Mol Ethylenoxid je Mol phenolische Hydroxylgruppe;
d) Umsetzungsprodukte von gesättigten und/oder ungesättigten Fettsäureamiden mit 8 bis 20 C-Atomen mit 5 bis 20 Mol Ethylenoxid je Mol Säureamid, vorzugsweise Oelsäureamide mit 8 bis 15 Mol Ethylenoxid je Mol Säureamid;
e) Umsetzungsprodukte von gesättigten und/oder ungesättigten Fettaminen mit 8 bis 20 C-Atomen mit 5 bis 20 Mol Ethylenoxid je Mol Amin, vorzugsweise Oleylamine mit 8 bis 15 Mol Ethylenoxid je Mol Amin.
f) Ethylenoxid-Propylenoxid-Blockpolymere mit 10-80 % Ethylenoxid und Molekulargewichten von 1000-80000;
g) Ethylenoxid-Propylenoxid-Addukte an Ethylendiamin.
[0013] Von diesen sind die unter a) genannten bevorzugt. Auch Gemische der Ethylenoxid-Addukte nach a) bis g) untereinander sind verwendbar.
[0014] Des weiteren kann die erfindungsgemässe Dispersion weitere Hilfsmittel beispielsweise Textilhilfsmittel, Nuancierfarbstoffe, schaumdämpfende Mittel, insbesondere Gefrierschutzmittel wie z.B. Polyole insbesondere Di- oder Polyalkohole wie Ethylenglykol, Propylenglykol, Diethylenglykol, Glycerin und/oder Sorbit, Feuchthaltemittel, Tenside wie z.B. Polyethylenglykole mit Molgewichten zwischen 200 und 6000 und/oder Antimikrobica wie z.B. Chloracetamid oder wässrige Formalinlösungen sowie Fungizide enthalten.
[0015] Erfindungswesentlich ist, dass die Aufhellerdispersion ein Copolymerisat von 2-Vinylpyrrolidon mit 3-Vinylpropionsäure enthält. Diese Copolymerisate sind bekannt und können nach bekannten Methoden hergestellt werden.
[0016] Die Herstellung der erfindungsgemässen Aufhellerdispersion erfolgt z.B. a) durch Mischen der separat hergestellten und formierten Einzelkomponenten oder b) durch gemeinsame Formierung der Einzelkomponenten z.B. durch Mahlung in einer Mikrosol-, Perl-, Sand-, oder Dynomühle auf eine Korngrösse der Teilchen von kleiner als 5 µm.
[0017] Verwendung finden die erfindungsgemässen Aufhellerdispersionen zum optischen Aufhellen von textilen Fasermaterialien vorzugsweise von Polyester-fasermaterial. Die Applikation erfolgt nach bekannten Applikationsverfahren vorzugsweise nach einem Klotz-Thermosolverfahren. Es ist auch möglich Polyester/ Cellulose-Mischgewebe aufzuhellen. Die Applikation erfolgt dann entweder nach einem Einstufenverfahren unter Zusatz eines Cellulose-Aufhellers wobei dann der Polyester- und der Celluloseanteil gleichzeitig aufgehellt werden oder nach einem Zweistufenverfahren wobei im ersten Schritt der Polyesteranteil mittels der erfindungsgemässen Aufhellerdispersion und im zweiten Schritt unter Zusatz eines Cellulose-Aufhellers der Celluloseanteil aufgehellt werden.
[0018] Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie darauf zu beschränken. Prozente und Teile bedeuten Gewichtsprozente bzw. -teile.
Beispiel 1: 40 Teile der Aufhellermischung I
[0019]
20 Teile C16-C18-Fettalkohol mit 25 EO (HLB ca. 16), 20 Teile 1,2-Propylenglykol, 32 Teile 300/oiges wässriges 2-Vinylpyrrolidon/3-Vinylpropionsäure-Copolymerisat, 2 Teile Formaldehyd 37 % und 286 Teile Wasser werden in einer Mikrosolmühle gemahlen, bis die Aufhellerteilchen eine Korngrösse von kleiner als 5 µm aufweisen. Nach dem Abtrennen der Glasperlen erhält man eine homogene, gut giess- und pumpbare Flüssigform mit einem Aufhellergehalt von 10%. Diese Aufhellerzubereitung ist bei Raumtemperatur und 40°C mehrere Monate lang lagerstabil.
Beispiel 2: 10 Teile der Aufhellermischung II
[0021] 5 Teile C16-C18-Fettalkohol mit 25 EO (HLB ca. 16), 5 Teile 1,2-Propylenglykol, 0,5 Teile Formaldehyd 37%, 8 Teile 30 %iges wässriges 2-Vinylpyrrolidon/3-Vinylpropionsäure-Copolymerisat und 71,5 Teile Wasser werden in einer Rührwerkskugelmühle vermahlen. Nach dem Erreichen der geforderten Feinverteilung siebt man vom Mahlkörper ab. Man erhält eine Dispersion, die 10 % Aufheller enthält und bei Raumtemperatur und 40'C mehrere Monate lang stabil bleibt.
Beispiel 3:
[0022] 40 Teile der Aufhellermischung I bzw. II gemäss Beispiel 1 bzw. 2, 20 Teile eines nichtionogenen Dispergators, wie in Beispiel 1 und 140 Teile Wasser werden wie im Beispiel 1 in einer Mikrosolmühle gemahlen. Nach dem Abtrennen der Glasperlen erhält man eine homogene, gut giess- und pumpbare Flüssigform mit einem Aufhellergehalt von 20 %. 100 Teile dieser Flüssigform werden in einem Becherglas unter Rühren mit 10 Teilen 1,2-Propylenglykol, 16 Teilen 30 %igem wässrigem 2-Vinylpyrrolidon/3-Vinylpropionsäure-Copolymerisat, 1 Teil Formaldehyd 37 % und 73 Teilen Wasser versetzt. Man erhält eine dünnflüssige Dispersion mit einem Aufhellergehalt von 10 %, welche bei Raumtemperatur und 40° C während längerer Zeit lagerstabil bleibt und keine Sedimentation aufweist.
[0023] Das gleiche Ergebnis wird erzielt, wenn die Dispersion in einer Perl-, Sand- oder Dynomühle gemahlen wird.
[0024] Wird anstelle von 2-Vinylpyrrolidon/3-Vinylpropionsäure-Copolymerisat mengengleich ein in der Praxis vorzugsweise verwendeter Polyvinylalkohol eingesetzt, so sind die Dispersionen nicht mehr lagerstabil; sie sedimentieren nach kurzer Zeit.
Beispiel 4:
[0025] Ein Polyestergewebe (Terylene Typ 540) wird bei 40°C auf einem Färbeapparat bei einem Flottenverhältnis von 1:20 mit einem wässrigen Bad, enthaltend 1 g Aufhellerpräparation gemäss Beispiel 1,2 oder 3 und 1 g/I eines Fettalkoholpolyglykolethers, behandelt. Innerhalb von 30 Minuten steigert man die Temperatur auf 1303 C und belässt sie während weiterer 30 Minuten auf dieser Höhe. Dann kühlt man innerhalb von 15 Minuten wieder auf 40° C ab. Zur Nachbehandlung wird das Textilgut während 30 Sekunden in fliessendem deionisiertem Wasser gespült und bei 180° C getrocknet. Das derart behandelte Polyestergewebe weist einen hohen Aufhelleffekt auf.
Beispiel 5:
[0026] Man foulardiert bei Raumtemperatur ein Polyestergewebe (Terylene Typ 540) mit einer wässrigen Flotte enthaltend 1 g Aufhellerpräparation gemäss Beispiel 1, oder 3 und 1 ml/I Alkylphenol polyphenolether. Der Abquetscheffekt beträgt 65 %. Anschliessend wird während 30 Minuten bei einer Temperatur von 80° C getrocknet und daraufhin bei 200° C thermofixiert. Das so behandelte Polyestergewebe weist einen höheren Aufhelleffekt auf, als wenn eine gleiche Präparation verwendet wird, die jedoch anstelle von 2-Vinylpyrrolidon/ 3-Vinylpropionsäure-Copolymerisat einen in der Praxis vorzugsweise verwendeten Polyvinylalkohol enthält.
1. Stabile Aufhellerdispersion enthaltend mindestens einen wasserunlöslichen oder
schwerlöslichen optischen Aufheller, mindestens ein anionisches, kationisches und/oder
nichtionoges Dispergiermittel sowie gegebenenfalls weitere Hilfsmittel, dadurch gekennzeichnet,
dass die Dispersion zusätzlich ein Copolymerisat von 2-Vinylpyrrolidon mit 3-Vinylpropionsäure
enthält.
2. Stabile Aufhellerdispersion gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie
4-20 % Aufheller, 2-20 % Dispergiermittel, 1-15 % Copolymerisat von 2-Vinylpyrrolidon
mit 3-Vinylpropionsäure sowie 0,1-25 % weitere Hilfsmittel enthält.
3. Stabile Aufhellerdispersion gemäss Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie
8-15 % Aufheller, 2-10 % Dispergiermittel, 2-10 % Copolimerisat von 2-Vinylpyrrolidon
mit 3-Vinylpropionsäure und 0,1-20 % weitere Hilfsmittel enthält.
4. stabile Aufhellerdispersion gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie
als Aufheller Verbindungen oder Mischungen von Verbindungen aus der Klasse der Stilbene,
Distyryl-benzole, Diphenyl-distyryle, Triazinyle, Benzoxazole, Bis-benzoxazole, Bis-benzoxazolyl-thiophene,
Bis-benzoxazolylnaphthaline, Pyrene, Cumarine und Haphthalin-peri-dicarbonsäureimide
enthält.
5. Stabile Aufhellerdispersion gemäss Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie
als Aufheller mindestens eine Verbindung der Formel
enthält.
enthält.
6. Stabile Aufhellerdispersion gemäss Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie
als Aufheller eine Verbindung der Formel
enthält, worin
enthält, worin
A = 2-Benzoxazolyl, -CH = CH-CN, -CH=CH-COOR2, -COOR2 oder Halogen,
B = Phenyl falls A 2-Benzoxazolyl,
B = -CH=CH-CN falls A-CH=CH-CN,
B = -CH=CH-COOR2 falls A-CH=CH-COOR2,
B = 2-Benzoxazolyl falls A -COOR2,
B = Naphthalin-triazolyl falls A Halogen oder -COOR2,
B = 1,2,4-Oxadiazol falls A 2-Benzoxazolyl und
R = H, C1-C4-Alkyl
R1 = H, C1-C4-Alkyl und CN
R2 =C1-C4-Alkyl
bedeutet.7. Stabile Aufhellerdispersion gemäss Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie
als Aufheller eine Verbindung der Formel
enthält, worin R2 C1-C4-Alkyl bedeutet.
enthält, worin R2 C1-C4-Alkyl bedeutet.
8. Stabile Aufhellerdispersion gemäss Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie
als Aufheller eine Verbindung der Formel
enthält, worin Y Phenyl oder ein Rest der Formel
X C, N und Rs C1-C4-Alkyl oder Phenyl und R H oder C1-C4-Alkyl bedeutet.
enthält, worin Y Phenyl oder ein Rest der Formel
X C, N und Rs C1-C4-Alkyl oder Phenyl und R H oder C1-C4-Alkyl bedeutet.
9. Stabile Aufhellerdispersion gemäss Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie
als Aufheller eine Verbindung der Formel
enthält, worin n die Zahlen Null bis 2 und R2 Ci-C4-Alkyl bedeutet.
enthält, worin n die Zahlen Null bis 2 und R2 Ci-C4-Alkyl bedeutet.
10. Stabile Aufhellerdispersion gemäss Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie
als Aufheller eine Verbindung der Formel
enthält, worin R2 C1-C4-Alkyl bedeutet.
enthält, worin R2 C1-C4-Alkyl bedeutet.
11. Stabile Aufhellerdispersion gemäss Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie
als Aufheller eine Verbindung der Formel
enthält.
enthält.
12. Stabile Aufhellerdispersion gemäss Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie
als Aufheller eine Verbindung der Formel
enthält, worin M Li, Na, K, Ammonium oder C1-C4-Alkylammonium bedeutet.
enthält, worin M Li, Na, K, Ammonium oder C1-C4-Alkylammonium bedeutet.
13. Stabile Aufhellerdispersion gemäss Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie
als Aufheller eine Verbindung der Formel
enthält,
und M Li, Na, K, Ammonium oder C1-C4-Alkylammonium bedeutet.
enthält,
und M Li, Na, K, Ammonium oder C1-C4-Alkylammonium bedeutet.
14. Stabile Aufhellerdispersion gemäss Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie
als Aufheller eine Mischung von Verbindungen der Formel
worin
A = 2-Benzoxazolyl, -CH = CH-CN, -CH = CH-COOR2, -COOR2 oder Halogen,
B = Phenyl falls A 2-Benzoxazolyl,
B = -CH= CH-CN falls A-CH= CH-CN,
B = -CH=CH-COOR2 falls A-CH=CH-COOR2,
B = 2-Benzoxazolyl falls A -COOR2,
B = Naphthalin-triazolyl falls A Halogen oder-COOR2, und
R = H, C1-C4-Alkyl
R1= H, C1-C4-Alkyl und CN
R2 = Ci-C4-Alkyl
bedeutet mit Verbindungen der Formelnoder
worin R2 C1-C4-Alkyl bedeutet, enthält.
15. Stabile Aufhellerdispersion gemäss Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie
als Aufheller eine Mischung von Verbindungen der Formel
worin R2 C1-C4-Alkyl bedeutet mit einer Verbindung der Formel
enthält.
worin R2 C1-C4-Alkyl bedeutet mit einer Verbindung der Formel
enthält.
16. Verwendung der Aufhellerdispersion gemäss Anspruch 1 zum optischen Aufhellen von
Polyester-und Polyester/Cellulosefasermaterial.
17. Verfahren zur Herstellung einer stabilen Aufhellerdispersion gemäss Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein wasserunlöslicher oder schwerlöslicher
optischer Aufheller mit mindestens einem anionischen, kationischen oder nichtionogenen
Dispergiermittel, einem Copolymer von 2-Vinylpyrrolidon mit 3-Vinylpropionsäure und
Wasser sowie gegebenenfalls weiteren Hilfsmitteln
a) durch Mischen der separat hergestellten und formierten Einzelkomponenten oder b) durch gemeinsame Formierung der Einzelkomponenten homogenisiert wird.