説明

蛍光増白剤の水溶液

(A)式(1):(式中、R1、R2、R3およびR4は、それぞれ他から独立して、水素、C1〜C12アルキル、C5〜C24アリールまたはC6〜C36アラルキルであり、R5およびR6は、それぞれ他から独立して、水素またはC1〜C4アルキルである)で示されるアミノアルコールを1種以上、全組成(A)+(B)に基づいて合計で2〜30重量%;および(B)式(2):〔式中、Xは、水素、アルカリ金属イオン、アンモニウムイオン、または式(1)で示されるアミノアルコールから誘導されるヒドロキシアルキルアンモニウム基であり、R7、R8、R9およびR10は、それぞれ他から独立して、−OR11、−NR1112、あるいは式(3):(式中、R11およびR12は、それぞれ他から独立して、水素、アルキル、ヒドロキシアルキル、アルコキシアルキル、カルボキシアルキル、ジカルボキシアルキル、H2N−CO−アルキルまたはアルキルチオである)で示される基である〕で示される蛍光増白剤を、全組成(A)+(B)に基づいて70〜98重量%含む、組成物は、高い水への溶解性により、また水溶液の高い貯蔵安定性により特色付けられる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、スルホ基含有蛍光増白剤およびβ−アミノアルコールを含む組成物、そのような組成物を含む水溶液、ならびに紡織繊維または紙の増白における該水溶液の使用にも関する。
【0002】
蛍光増白剤の液状市販形態は、無塵で、より正確に計量でき、水への溶解速度の実質的な上昇をもたらすという、粉末または顆粒を超える利点を有する。しかし、ほとんどのスルホ基含有蛍光増白剤の水への溶解性は、満足ゆく濃厚溶液を製造するには不十分である。加えて、その水溶液を貯蔵する場合、蛍光増白剤が晶出する傾向がある。それゆえ、溶解性および貯蔵安定性の改善が望ましい。
【0003】
蛍光増白剤の溶解性が、特定の助剤、例えば尿素またはε−カプロラクタムなどを添加することにより上昇し得ることは公知である。しかし、そのような添加剤は、比較的多量に添加しなければならず、そして後に手間のかかる廃水処理工程において除去しなければならない。
【0004】
スルホ基含有蛍光増白剤の水溶性、およびその水溶液の貯蔵安定性が、比較的少量のβ−アミノアルコールの添加により実質的に改善し得ることが、ここに見出された。
【0005】
本発明は、
(A)式(1):
【0006】
【化7】

【0007】
(式中、R1、R2、R3およびR4は、それぞれ他から独立して、水素、C1〜C12アルキル、C5〜C24アリールまたはC6〜C36アラルキルであり、R5およびR6は、それぞれ他から独立して、水素またはC1〜C4アルキルである)で示されるアミノアルコールを1種以上、全組成(A)+(B)に基づいて合計で2〜30重量%;および
(B)式(2):
【0008】
【化8】

【0009】
〔式中、Xは、水素、アルカリ金属イオン、アンモニウムイオン、または式(1)で示されるアミノアルコールから誘導されるヒドロキシアルキルアンモニウム基であり、R7、R8、R9およびR10は、それぞれ他から独立して、−OR11、−NR1112、あるいは式:
【0010】
【化9】

【0011】
(式中、R11およびR12は、それぞれ他から独立して、水素、アルキル、ヒドロキシアルキル、アルコキシアルキル、カルボキシアルキル、ジカルボキシアルキル、H2N−CO−アルキルまたはアルキルチオである)で示される基である〕で示される蛍光増白剤を、全組成(A)+(B)に基づいて70〜98重量%含む組成物に関する。
【0012】
式(1)または(2)中のいずれかの基がアルキルである場合、そのような基は、直鎖状または分枝状の基であってもよい。その例は、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、アミル、tert−アミル(1,1−ジメチルプロピル)、1,1,3,3−テトラメチルブチル、ヘキシル、2−メチルペンチル、ネオペンチル、シクロペンチル、シクロヘキシルおよびそれらの各異性体である。
【0013】
置換基R1〜R4としてのアリール基は、炭素原子を好ましくは5〜24個、特に6〜14個有し、例えば、ヒドロキシ、C1〜C4アルキル、C1〜C4アルコキシ、C1〜C4ヒドロキシアルキル、ハロゲンまたは基:−NH−CO−R(式中、Rは、アミノ、C1〜C4アルキル、あるいは非置換またはヒドロキシ−、C1〜C4アルキル−、C1〜C4アルコキシ−、C1〜C4ヒドロキシアルキル−もしくはハロ−置換のフェニルである)により置換されていてもよい。
【0014】
適切なアリール基の例は、フェニル、トリル、メシチル、イシチル、2−ヒドロキシフェニル、4−ヒドロキシフェニル、2−クロロフェニル、4−クロロフェニル、2,6−ジクロロフェニル、2−アミノフェニル、3−アミノフェニル、4−アミノフェニル、4−メトキシフェニル、4−エトキシフェニル、4−アセチルアミノフェニル、ナフチルおよびフェナントリルである。
【0015】
置換基R1〜R4としてのアラルキル基は、炭素原子を好ましくは6〜36個、特に7〜12個有し、非置換であるか、または1種以上の、C1〜C4アルキル基、C1〜C4アルコキシ基、ハロゲン原子もしくは基:−NH−CO−R(式中、Rは、アミノ、C1〜C4アルキル、あるいは非置換またはC1〜C4アルキル−、C1〜C4アルコキシ−もしくはハロ−置換のフェニルである)により置換されていてもよい。
【0016】
適切なアラルキル基の例は、ベンジル、2−フェニルエチル、トリルメチル、メシチルメチルおよび4−クロロフェニルメチルである。
【0017】
Xは、例えば、水素、Na+、K+、NH+4、N(CH34+、ジ−もしくはトリ−アルカノールアンモニウム基(例えばジ−もしくはトリ−エタノールアンモニウム)、または式(1)で示されるアミノアルコールから誘導されるヒドロキシアルキルアンモニウム基であってもよい。Xは、好ましくは、水素、Na+またはK+である。
【0018】
11またはR12として適したヒドロキシアルキル基は、例えば、4−ヒドロキシ−n−ブチル、3−ヒドロキシ−n−プロピル、2−ヒドロキシ−n−プロピルであり、特に2−ヒドロキシエチルである。
【0019】
アルコキシアルキル基の例は、2−メトキシエチルおよび2−エトキシエチルである。
【0020】
カルボキシアルキル基は、例えば、4−カルボキシ−n−ブチル、3−カルボキシ−n−プロピル、2−カルボキシ−n−プロピルであり、特に2−カルボキシエチルである。
【0021】
適切なアルキルチオ基は、例えば、メチルチオ、エチルチオおよびn−プロピルチオである。
【0022】
本発明の好ましい組成物は、成分(A)として、2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール、1−アミノ−2−プロパノール、または2−アミノ−2-メチル−1−プロパノールと2−(N−メチルアミノ)−2−メチル−1−プロパノールとの混合物を含む。
【0023】
成分(B)として好ましいのは、式(2)〔式中、R7およびR9は、それぞれ、式:
【0024】
【化10】

【0025】
(式中、R11は、請求項1に定義したとおりである)で示される基である〕で示される化合物である。
【0026】
好ましいのは更に、成分(B)として、式(2)〔式中、R8およびR10は、それぞれ、−NR1112(式中、R11およびR12は、それぞれ他から独立して、水素、2−ヒドロキシエチル、2−カルボキシエチル、−CH2CH2−CONH2または−CH(COOH)−CH2COOHである)である〕で示される化合物を含む、本発明の組成物である。
【0027】
成分(B)として特に好ましいのは、式(2a)〜(2f):
【0028】
【化11】



【0029】
(式中、Xは、本明細書中先に定義したとおりである)で示される化合物である。
【0030】
式(2)(式中、カチオンXは、式(1)で示されるアミノアルコールから誘導される)で示される化合物は、対応するヒドロキシアルキルアンモニウム塩の形態の新規で有利な蛍光増白剤である。
【0031】
したがって本発明は、式(3):
【0032】
【化12】

【0033】
(式中、X'は、本明細書中先に記載した式(1)で示されるアミノアルコールから誘導されるヒドロキシアルキルアンモニウム基であり、R7、R8、R9およびR10は、本明細書中先に定義したとおりである)で示される化合物にも関する。
【0034】
特に好ましいのは、式(3)(式中、ヒドロキシアルキルアンモニウム基は、2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール、1−アミノ−2−プロパノール、または2−アミノ−2-メチル−1−プロパノールと2−(N−メチルアミノ)−2−メチル−1−プロパノールとの混合物から誘導される)で示される化合物である。
【0035】
そのようなヒドロキシアルキルアンモニウム塩は、それ自体が公知の方法により、例えば、アルカリ金属塩のイオン交換により、または遊離酸を対応するアミノアルコール(1)で処理することにより製造される。
【0036】
本明細書中前述したとおり本発明の目的は、可能な限り高い蛍光増白剤濃度を有する水溶液を製造することである。
【0037】
したがって本発明は、
(A)請求項1記載の式(1)で示されるアミノアルコールまたはその混合物0.5〜10重量%、
(B)請求項1記載の式(2)で示される蛍光増白剤またはその混合物5〜40重量%、
(C)水50〜90重量%、および
(D)添加剤0〜40重量%、を含有し、
成分(A)+(B)+(C)+(D)の合計が、100重量%である水溶液にも関する。
【0038】
本発明の溶液は、オプショナル成分(D)として、様々な助剤、例えば、無機もしくは有機酸、無機塩、尿素、ノニオン性界面活性剤、防腐剤または水混和性有機溶剤を含んでいてもよい。
【0039】
そのような添加剤は、用いられる蛍光増白剤に依存するが、溶液の性質を更に改善することができ、例えばそれらは、最大蛍光増白剤濃度を上昇させるか、または粘度を更に低下させることができる。
【0040】
本発明の好ましい溶液は、成分(D)として防腐剤を含む。
【0041】
水混和性有機溶剤、例えば、アルコール、エーテルアルコール、グリコールまたはカルボン酸アミドを、溶解促進剤として作用させてもよい。
【0042】
そのような溶剤の例は、プロパノール、イソプロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセロール、ジ−もしくはトリ−エチレングリコール、ジプロピレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ホルムアミド、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、N−メチルピロリドン、ポリエチレングリコールおよびポリビニルピロリドンである。
【0043】
本発明の溶液は、一般に、適切な蛍光増白剤または染料を、水、または水と水混和性有機溶剤との混合物に溶解し、式(1)で示されるアミノアルコールを添加して、適切な場合は、加熱および撹拌することにより得られる。
【0044】
本発明の溶液は、溶解した蛍光増白剤の性質に応じて、種々様々な高分子量有機材料の増白に用いてもよい。増白のための適切な基材(substrate)は、例えば、合成、半合成もしくは天然の紡織繊維、紙または洗浄組成物である。
【0045】
紙および紡織布の増白は、表面仕上げの際に行ってもよい。その目的で、本発明の溶液を、それを必要とするコーティング組成物に添加するが、後者は、紙、ならびに他の紡織および非紡織の天然または合成の有機材料をコーティングするための配合剤、例えば紙コーティング組成物であると理解されたい。付与されるコーティング組成物中に本発明の溶液を組み込み、その後それ自体が公知の手法で基材に付与することにより、増白を達成してもよい。
【0046】
本発明の溶液は、水で非常に容易に且つ迅速に希釈することができるため、それらは、通常の蛍光増白剤の付与法(例えば吸尽法またはパッドサーモ法)を用いた紡織基材の増白にも極めて適している。その目的で、得られる付与溶液(該溶液には通常の助剤も添加してよい)は、所望の蛍光増白剤濃度を有するまで、濃厚溶液を水で希釈する。増白に適した紡織繊維は、合成材料のもの(例えばポリアミド),半合成材料のもの(例えば再生セルロース)、および天然材料のもの(例えば羊毛または綿)、ならびに繊維ブレンド物(例えばポリエステル/綿)であり、天然繊維は、紡織業界における慣用的な手法による仕上で提供することも可能である。増白される紡織材料は、様々な加工状態(原材料、半仕上げ製品または仕上げ製品)であってもよい。繊維材料は、例えば、ステープルファイバー、フロック、かせ、紡織糸、ヤーン、撚り糸、不織布繊維材料、フェルト、バット、フロック製品、テキスタイル複合材料、またはニット製品の形態であってもよいが、好ましくは織布の形態である。
【0047】
それらの処理は、本発明の希釈溶液を用いて、場合により、分散剤、安定化剤、湿潤剤および更なる助剤を添加した後に、実施される。溶解させた蛍光増白剤に応じて、酸浴中、アルカリ浴中、あるいは好ましくは中性浴中で工程手順を実施するのが有利であることが見出された。処理は通常、約20〜140℃の温度で、例えば浴の沸点またはその前後(約90℃)で実施される。
【0048】
以下の助剤:
染料(シェーディング)、顔料(有色顔料、または特に白色顔料)、担体、湿潤剤、柔軟剤、膨潤剤、抗酸化剤、光安定剤、熱安定剤、化学増白剤、架橋剤、仕上げ剤、および様々な紡織仕上げ法に用いられる薬剤、特に、合成樹脂仕上げ、難燃仕上げ、柔軟風合い仕上げ、ほこり防止もしくは静電防止仕上げ、または抗菌仕上げのための薬剤、を浴に添加してもよい。
【0049】
問題の基材が含浸される場合、蛍光増白剤が少なくとも0.0001重量%、多くても2重量%、好ましくは0.0005〜0.5重量%の量で吸収されるように、本発明の濃厚蛍光増白剤溶液を希釈して、対応する付与浴を形成させる。必要な濃度は、用いられる浴比、基材の性質、および溶解させる蛍光増白剤に応じて、それらの値から簡単な手法で誘導される。
【0050】
本発明の溶液を、洗浄浴または洗浄組成物に添加してもよい。簡便には、所望の量の蛍光増白剤を含有する量の溶液を、洗浄浴に添加する。本発明の溶液を、製造工程のいずれの段階で洗浄組成物に添加してもよく、例えば、洗剤粉末の噴霧前のスラリーに、または液体洗浄剤配合物の調製時に添加してもよい。
【0051】
以下の実施例は、本発明を例示するものである。
【0052】
実施例1、2および3に記載した溶液を、個々の成分を混合することにより作り、貯蔵安定性および温度安定性テストに供した。
【0053】
結果を表1にまとめた。
【0054】
実施例1
式(2b)(式中、XはHである)で示される化合物22重量%
1−アミノ−2−プロパノール5重量%
脱イオン水73重量%
【0055】
実施例2
式(2b)(式中、XはHである)で示される化合物22重量%
2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール5重量%
脱イオン水73重量%
【0056】
実施例3
式(2b)(式中、XはHである)で示される化合物19.9重量%
2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール2.5重量%
KOH(50%)2.0重量%
脱イオン水75.6重量%
【0057】
【表1】

【0058】
【表2】

【0059】
【表3】


【特許請求の範囲】
【請求項1】
(A)式(1):
【化1】


(式中、R1、R2、R3およびR4は、それぞれ他から独立して、水素、C1〜C12アルキル、C5〜C24アリールまたはC6〜C36アラルキルであり、R5およびR6は、それぞれ他から独立して、水素またはC1〜C4アルキルである)で示されるアミノアルコールを1種以上、全組成(A)+(B)に基づいて合計で2〜30重量%;および
(B)式(2):
【化2】


〔式中、Xは、水素、アルカリ金属イオン、アンモニウムイオン、または式(1)で示されるアミノアルコールから誘導されるヒドロキシアルキルアンモニウム基であり、R7、R8、R9およびR10は、それぞれ他から独立して、−OR11、−NR1112、あるいは式:
【化3】


(式中、R11およびR12は、それぞれ他から独立して、水素、アルキル、ヒドロキシアルキル、アルコキシアルキル、カルボキシアルキル、ジカルボキシアルキル、H2N−CO−アルキルまたはアルキルチオである)で示される基である〕で示される蛍光増白剤を、全組成(A)+(B)に基づいて70〜98重量%含む、組成物。
【請求項2】
成分(A)として、2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール、1−アミノ−2−プロパノール、または2−アミノ−2-メチル−1−プロパノールと2−(N−メチルアミノ)−2−メチル−1−プロパノールとの混合物を含む、請求項1記載の組成物。
【請求項3】
成分(B)として、式(2)〔式中、R7およびR9は、それぞれ式:
【化4】


(式中、R11は、請求項1に定義したとおりである)で示される基である〕で示される化合物を含む、請求項1または2のいずれか記載の組成物。
【請求項4】
成分(B)として、式(2)〔式中、R8およびR10は、それぞれ−NR1112(式中、R11およびR12は、それぞれ他から独立して、水素、2−ヒドロキシエチル、2−カルボキシエチル、−CH2CH2−CONH2または−CH(COOH)−CH2COOHである)である〕で示される化合物を含む、請求項1〜3のいずれか1項記載の組成物。
【請求項5】
成分(B)として、式(2a)〜(2f):
【化5】




(式中、Xは、請求項1に定義したとおりである)で示される化合物を含む、請求項1または2のいずれか記載の組成物。
【請求項6】
式(3):
【化6】


(式中、X'は、請求項1記載の式(1)で示されるアミノアルコールから誘導されるヒドロキシアルキルアンモニウム基であり、R7、R8、R9およびR10は、請求項1に定義したとおりである)で示される化合物。
【請求項7】
ヒドロキシアルキルアンモニウム基が、2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール、1−アミノ−2−プロパノール、または2−アミノ−2-メチル−1−プロパノールと2−(N−メチルアミノ)−2−メチル−1−プロパノールとの混合物から誘導される、請求項6記載の式(3)で示される化合物。
【請求項8】
(A)請求項1記載の式(1)で示されるアミノアルコールまたはその混合物0.5〜10重量%、
(B)請求項1記載の式(2)で示される蛍光増白剤またはその混合物5〜40重量%、
(C)水50〜90重量%、および
(D)添加剤0〜40重量%、を含有し、
成分(A)+(B)+(C)+(D)の合計が、100重量%である水溶液。
【請求項9】
成分(D)として防腐剤を含む、請求項8記載の水溶液。
【請求項10】
天然、半合成または合成の紡織繊維の増白における、請求項8記載の水溶液の使用。
【請求項11】
紙の増白における、請求項8記載の水溶液の使用。



【公表番号】特表2007−505960(P2007−505960A)
【公表日】平成19年3月15日(2007.3.15)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−526634(P2006−526634)
【出願日】平成16年9月10日(2004.9.10)
【国際出願番号】PCT/EP2004/052119
【国際公開番号】WO2005/028749
【国際公開日】平成17年3月31日(2005.3.31)
【出願人】(396023948)チバ スペシャルティ ケミカルズ ホールディング インコーポレーテッド (530)
【氏名又は名称原語表記】Ciba Specialty Chemicals Holding Inc.
【Fターム(参考)】