Composiciones mejoradas de abrillantamiento óptico.
Compuesto de fórmula (1),en dondeR1 es hidrógeno o SO35 -,R2 es hidrógeno o SO3 **Fórmula**
R3 es hidrógeno,
C1-4 alquilo, C2-3 hidroxialquilo, CH2CO2
-, CH2CH2CONH2 o CH2CH2CN,
R4 es C1-4 alquilo, C2-3 hidroxialquilo, CH2CO2
-, CH(CO2
-)CH2CO2
- o CH(CO2
-)CH2CH2CO2
-, bencilo, o
R3 y R4 junto con el átomo de nitrógeno vecinal significan un anillo de morfolina, y en donde
M representa el equivalente catiónico estequiométrico requerido para equilibrar la carga aniónica en la fórmula(1), y es una combinación de Mg2+ junto con al menos 1, preferiblemente 1, 2, 3, 4, 5 ó 6, más preferiblemente1, 2 ó 3, aún más preferiblemente 1 ó 2, cationes adicionales, seleccionándose los cationes adicionales delgrupo constituido por H+, catión de metal alcalino, catión de metal alcalinotérreo distinto de Mg2+, amonio,mono-C1-C4-alquil-di-C2-C3-hidroxialquil-amonio, di-C1-C4-alquil-mono-C2-C3-hidroxialquil-amonio, amonio queestá mono-, di- o trisustituido con un radical C2-C3 hidroxialquilo, y mixturas de los mismos.
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2009/052919.
Solicitante: CLARIANT FINANCE (BVI) LIMITED.
Nacionalidad solicitante: Islas Vírgenes (Británicas).
Dirección: CITCO BUILDING WICKHAMS CAY P.O. BOX 662 ROAD TOWN, TORTOLA ISLAS VIRGENES.
Inventor/es: JACKSON, ANDREW, CLIVE, KLEIN,Cédric, PUDDIPHATT,David.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- D21H17/63 TEXTILES; PAPEL. › D21 FABRICACION DEL PAPEL; PRODUCCION DE LA CELULOSA. › D21H COMPOSICIONES DE PASTA; SU PREPARACION NO CUBIERTA POR LAS SUBCLASES D21C, D21D; IMPREGNACION O REVESTIMIENTO DEL PAPEL; TRATAMIENTO DEL PAPEL TERMINADO NO CUBIERTO POR LA CLASE B31 O LA SUBCLASE D21G; PAPEL NO PREVISTO EN OTRO LUGAR. › D21H 17/00 Materiales no fibrosos añadidos a la parte caracterizados por su constitución; Materiales de impregnación del papel caracterizados por su constitución. › Compuestos inorgánicos.
- D21H17/66 D21H 17/00 […] › Sales, p. ej. alumbres.
- D21H21/16 D21H […] › D21H 21/00 Materiales no fibrosos añadidos a la pasta, caracterizados por su función, su forma o sus propiedades; Materiales de impregnación o de revestimiento del papel, caracterizados por su función, su forma o sus propiedades. › Agentes de encolado o hidrófobos.
- D21H21/30 D21H 21/00 […] › Sustancias luminiscentes o fluorescentes, p. ej. para blanqueado óptico (D21H 21/40 tiene prioridad).
PDF original: ES-2387941_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Composiciones mejoradas de abrillantamiento óptico
La presente invención se refiere a sales mixtas de abrillantadores ópticos que comprenden Mg2+, que proporcionan efectos excelentes de abrillantamiento óptico cuando se aplican a la superficie del papel.
ANTECEDENTES
Un alto nivel de blancura es un parámetro importante para el usuario final de los productos de papel. Las materias primas más importantes de la industria de fabricación del papel son celulosa, pasta de papel y lignina, que absorben naturalmente la luz azul y por consiguiente son de color amarillento e imparten un aspecto mate al papel. En la industria de fabricación del papel se utilizan abrillantadores ópticos para compensar la absorción de la luz azul por absorción de luz UV con una longitud de onda máxima de 350-360 nm y conversión de la misma en luz azul visible con una longitud de onda máxima de 440 nm.
En la fabricación del papel, los abrillantadores ópticos pueden añadirse sea al extremo húmedo de la máquina de papel, o a la superficie del papel, o en ambos puntos. En general, no es posible alcanzar los niveles de blancura requeridos de los papeles de calidad superior por adición en el extremo húmedo solo.
Un método común de adición de abrillantador óptico a la superficie del papel es por aplicación de una solución acuosa del abrillantador óptico en la prensa de encolado junto con un agente de encolado, típicamente un almidón natural
o un almidón modificado enzimática o químicamente. Una hoja de papel preformada se hace pasar a través de un estrechamiento entre dos rodillos, estando inundado el estrechamiento de entrada con solución de encolado. El papel absorbe algo de la solución, eliminándose el resto en el estrechamiento.
Además de almidón y abrillantador óptico, la solución de encolado puede contener otros productos químicos destinados a proporcionar propiedades específicas. Éstos incluyen antiespumantes, emulsiones de cera, tintes, pigmentos y sales inorgánicas.
Con objeto de alcanzar niveles mayores de blancura, se han destinado esfuerzos considerables al desarrollo de nuevos abrillantadores ópticos. Véanse, por ejemplo, Japanese Kokai 62-106965, la Solicitud PCT WO 98/42685, la Patente US 5.873.913 y la Patente Europea 1.763.519.
GB 1.239.818 describe abrillantadores ópticos hexasulfonados derivados de triacinilaminoestilbenos. Los ejemplos 1 a 6 describen sus sales de sodio. El magnesio se cita únicamente en una lista de posibles iones de carga opuesta para los abrillantadores ópticos hexasulfonados, y el almidón como componente en una composición de encolado de superficies se menciona también solamente en una lista de posibles agentes ligantes.
Persiste la demanda de medios más eficientes para la consecución de niveles altos de blancura en el papel.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
Sorprendentemente, se ha descubierto que los abrillantadores ópticos de fórmula (1) cuando se aplican a la superficie del papel, opcionalmente en combinación con sales de magnesio, en una composición de encolado con almidón, proporcionan efectos de blancura mejorados.
El objeto de la invención es un compuesto de fórmula (1) , en donde R1 es hidrógeno o SO3-, R2 es hidrógeno o SO3-, R3 es hidrógeno, C1-4 alquilo, C2-3 hidroxialquilo, CH2CO2-, CH2CH2CONH2 o CH2CH2CN, R4 es C1-4 alquilo, C2-3 hidroxialquilo, CH2CO2-, CH (CO2-) CH2CO2-o CH (CO2-) CH2CH2CO2-, bencilo, o R3 y R4 junto con el átomo de nitrógeno vecinal significan un anillo de morfolina, y en donde M representa el equivalente catiónico estequiométrico requerido para equilibrar la carga aniónica en la fórmula
(1) , y es una combinación de Mg2+ junto con al menos 1, preferiblemente 1, 2, 3, 4, 5 ó 6, más preferiblemente 1, 2 ó 3, aún más preferiblemente 1 ó 2, cationes adicionales, seleccionándose los cationes adicionales del grupo constituido por H+, catión de metal alcalino, catión de metal alcalinotérreo distinto de Mg2+, amonio, mono-C1-C4-alquil-di-C2-C3-hidroxialquil-amonio, di-C1-C4-alquil-mono-C2-C3-hidroxialquil-amonio, amonio que está mono-, di- o trisustituido con un radical C2-C3 hidroxialquilo, y mixturas de los mismos.
La ratio molar del Mg2+ al catión adicional en M está comprendida preferiblemente entre 0, 01 a 99, 99 y 99, 99 a 0, 01, más preferiblemente entre 20 a 80 y 99, 99 a 0, 01, y aún más preferiblemente entre 50 a 50 y 99, 99 a 0, 01.
Un catión de metal alcalino es preferiblemente Li+, Na+ o K+.
Un catión de metal alcalinotérreo distinto de Mg2+ es preferiblemente Ca2+.
Preferiblemente, el catión adicional en M se selecciona del grupo constituido por H+, Li+, Na+, K+, Ca2+, N-metil-N, Ndietanolamonio, N, N-dimetil-N-etanolamonio, tri-etanolamonio, tri-isopropanolamonio y mixturas de los mismos.
Compuestos preferidos de fórmula (1) son aquéllos en los cuales R3 representa hidrógeno, metilo, etilo, n-propilo, isopropilo, -hidroxietilo, -hidroxipropilo, CH2CO2-, CH2CH2CONH2 o CH2CH2CN, y R4 representa metilo, etilo, npropilo, isopropilo, 2-butilo, -hidroxietilo. -hidroxipropilo, CH2CO2-, CH (CO2-) CH2CO2-, CH (CO2-) CH2CH2CO2-, o bencilo.
Los compuestos de formula (2) y (3) en los que M tiene la definición que se ha descrito arriba, asimismo en todas sus realizaciones preferidas, son ejemplos específicos para los compuestos de fórmula (1) ; los compuestos de fórmula (2) y (3) en los que M es una mixtura de Mg2+ con Na+ y/o K+ son ejemplos específicos adicionales, pero la invención no está limitada a estos ejemplos específicos.
Un objeto adicional de la invención es un proceso para la preparación de un compuesto de fórmula (1) , caracterizado por una reacción A, que va seguida por una reacción B, que va seguida por una reacción C, en donde en la reacción A, se hace reaccionar un compuesto de fórmula (10) con un compuesto de fórmula (11) para dar un
en la reacción B, un compuesto de fórmula (12) se hace reaccionar con un compuesto de fórmula (13) para dar un compuesto de fórmula (14) ;
y en la reacción C un compuesto de fórmula (14) se hace reaccionar con un compuesto de fórmula (15) para dar el compuesto de fórmula (1) :
teniendo R1, R2, R3 y R4 la definición que se ha descrito arriba, asimismo en todas sus realizaciones preferidas,
M1 es idéntico o diferente en la fórmula (13) y (14) y representa el equivalente catiónico estequiométrico requerido para equilibrar la carga aniónica en estas fórmulas y es al menos un catión seleccionado del grupo constituido por H+, catión de metal alcalino, catión de metal alcalinotérreo distinto de magnesio, amonio, mono-C1C4-alquil-di-C2-C3-hidroxialquil-amonio, di-C1-C4-alquil-mono-C2-C3-hidroxialquil-amonio, amonio que está mono-, di- o trisustituido con un radical C2-C3-hidroxialquilo y mixturas de los mismos,
M2 es, independientemente uno de otro, idéntico o diferente en la fórmula (10) y (12) y representa el equivalente catiónico estequiométrico requerido para equilibrar la carga aniónica de estas fórmulas, en el caso de que R1
o R2, o a la vez R1 y R2 sean SO3-, y tiene la misma definición que M1, con la salvedad de que al menos una de las reacciones A, B o C se efectúa en presencia del catión CAT, siendo el catión CAT Mg2+.
El catión CAT puede ser introducido en la reacción A, B y/o C por M1 en la fórmula (13) que comprende Mg2+ y/o M2 en la fórmula (10) que comprende Mg2+, o por la adición de una sal de magnesio MS1 como componente adicional a la reacción A, B y/o C. La sal de magnesio MS1 se selecciona preferiblemente del grupo constituido por acetato de magnesio, bromuro de magnesio, cloruro de magnesio, formiato de magnesio, yoduro de magnesio, nitrato de magnesio, sulfato de magnesio, tiosulfato de magnesio, hidróxido de magnesio, carbonato de magnesio, hidrogenocarbonato de magnesio y mixturas de los mismos; más preferiblemente, la sal de magnesio MS1 es hidróxido de magnesio, cloruro de magnesio, sulfato de magnesio o tiosulfato de magnesio. Aún más preferiblemente, la sal de magnesio MS1 es hidróxido de magnesio, cloruro de magnesio o tiosulfato de magnesio.
Una, dos o las tres reacciones A, B y C pueden llevarse a cabo en presencia de una sal de magnesio MS1.
Preferiblemente, M1 y M2, independientemente uno de otro, se seleccionan... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Compuesto de fórmula (1) ,
en donde
M representa el equivalente catiónico estequiométrico requerido para equilibrar la carga aniónica en la fórmula (1) , y es una combinación de Mg2+ junto con al menos 1, preferiblemente 1, 2, 3, 4, 5 ó 6, más preferiblemente 1, 2 ó 3, aún más preferiblemente 1 ó 2, cationes adicionales, seleccionándose los cationes adicionales del grupo constituido por H+, catión de metal alcalino, catión de metal alcalinotérreo distinto de Mg2+, amonio, mono-C1-C4-alquil-di-C2-C3-hidroxialquil-amonio, di-C1-C4-alquil-mono-C2-C3-hidroxialquil-amonio, amonio que
está mono-, di- o trisustituido con un radical C2-C3 hidroxialquilo, y mixturas de los mismos.
2. Compuesto de fórmula (1) como se define en la reivindicación 1, en donde R3 representa hidrógeno, metilo, etilo, n-propilo, isopropilo, -hidroxietilo, -hidroxipropilo, CH2CO2-, CH2CH2CONH2 o CH2CH2CN;
R4 representa, metilo, etilo, n-propilo, isopropilo, 2-butilo, -hidroxietilo, -hidroxipropilo, CH2CO2-, CH (CO220 ) CH2CO2-, CH (CO2-) CH2CH2CO2- o bencilo.
3. Proceso para la preparación de un compuesto de fórmula (1) como se define en la reivindicación 1, caracterizado por una reacción A, que va seguida por una reacción B, que va seguida por una reacción C, en donde en la reacción A, un compuesto de fórmula (10) se hace reaccionar con un compuesto de fórmula (11) para dar un
compuesto de fórmula (12) :
en la reacción B, un compuesto de fórmula (12) se hace reaccionar con un compuesto de fórmula (13) para dar un compuesto de fórmula (14) ;
y en la reacción C un compuesto de fórmula (14) se hace reaccionar con un compuesto de fórmula (15) para dar el
compuesto de fórmula (1) :
siendo R1, R2, R3 y R4 como se define en la reivindicación 1;
- , y tiene la misma definición que M1,
o R2, o a la vez R1 y R2 sean SO3
con la salvedad de que al menos una de las reacciones A, B o C se efectúa en presencia del catión CAT, siendo el catión CAT Mg2+.
4. Proceso para la preparación de un compuesto de fórmula (1) como se define en la reivindicación 1, caracterizado por mezclar un compuesto de fórmula (20) con un componente d) , que es una sal de magnesio MS2, en medio acuoso:
en donde R1, R2, R3 y R4 tienen la definición de acuerdo con la reivindicación 1; y en donde
T equilibra la carga aniónica y representa el equivalente estequiométrico requerido de un catión seleccionado del grupo constituido por H+, catión de metal alcalino, amonio, mono-C1-C4-alquil-di-C2-C3-hidroxialquilamonio, di-C1-C4-alquil-mono-C2-C3-hidroxialquil-amonio, amonio que está mono-, di- o trisustituido con un radical C2-C3-hidroxialquilo y mixturas de los mismos.
5. Proceso como se define en la reivindicación 4 para la preparación de un compuesto de fórmula (1) como se
define en la reivindicación 1, en donde la sal de magnesio MS2 se selecciona del grupo constituido por acetato de magnesio, bromuro de magnesio, cloruro de magnesio, formiato de magnesio, yoduro de magnesio, nitrato de magnesio, sulfato de magnesio y tiosulfato de magnesio.
6. Proceso como se define en la reivindicación 4 ó 5 para la preparación de un compuesto de fórmula (1) como se define en la reivindicación 1, en donde la mezcla se realiza en solución acuosa.
7. Uso de un compuesto de fórmula (20) como se define en la reivindicación 4 para la preparación de un compuesto de fórmula (1) como se define en la reivindicación 1.
8. Uso del compuesto de fórmula (1) como se define en la reivindicación 1 en composiciones de encolado para abrillantamiento del papel.
9. Proceso para abrillantamiento óptico del papel que comprende los pasos de: 20 a) aplicar una composición de encolado que comprende el compuesto de fórmula (1) como se define en la rei
vindicación 1 al papel, b) secar el papel tratado.
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