Agentes blanqueadores fluorescentes de tipo disulfo en aplicaciones de recubrimiento.

Uso de un agente blanqueador fluorescente de fórmula (I)**Fórmula**

en la que

X representa,

independientemente uno de otro, O o NR', en el que R' es hidrógeno o alquilo C1-C3;

n es 1 ó 2;

R1, R2, R3 y R4 representan, independientemente uno de otro, hidrógeno, ciano, alquilo C1 - C4, cianoalquilo C2 - C4, hidroxialquilo C2 - C4 o alcoxialquilo C1 - C4, en la que alquilo es lineal o ramificado; o R2 y R1 o R3 y R4, independientemente uno de otro, junto con el átomo de N forman un anillo de morfolina, piperidina o pirrolidina; o -(CH2)I-SO3M, en el que 1 es 1, 2 ó 3; o -(CH2)i-COOR, -(CH2)i-CONHR, -(CH2)i-OR, en el que i es un número entero de 1 a 4, R es alquilo C1-C3 o tiene el mismo significado que M;

M representa hidrógeno, o un equivalente de un catión, en particular Li, Na, K, Ca, Mg, amonio, o amonio que está mono-, di-, tri- o tetra-sustituido con alquilo C1-C4 o hidroxialquilo C2-C4;

para el abrillantamiento de composiciones de recubrimiento que contienen al menos un aglutinante sintético y al menos un coaglutinante sintético diferente del aglutinante sintético.

Agentes blanqueadores fluorescentes de tipo disulfo en aplicaciones de recubrimiento La presente invención se refiere al uso de agentes blanqueadores de tipo disulfo para abrillantar ópticamente o preparar composiciones de recubrimiento, a composiciones de recubrimiento en sí y a su uso para la producción de papeles abrillantados.

Es bien conocido que la blancura de papel y de cartón puede mejorarse mediante la adición de agentes blanqueadores fluorescentes. Los agentes blanqueadores fluorescentes más importantes usados en la industria del papel y el cartón son derivados de bistriazinilo de ácido 4, 4â?-diaminoestilbeno-2, 2â?-disulfónico (ácido flavónico) sustituidos con anilino. De estos agentes blanqueadores fluorescentes son conocidos los tipos disulfo, tetrasulfo y hexasulfo. Los agentes blanqueadores fluorescentes de tipo disulfo sin grupos de ácido sulfónico en los anillos de anilina tienen una solubilidad baja en agua y una afinidad elevada por fibras de celulosa. Son especialmente adecuados para su uso en la fase final en húmedo del procedimiento de fabricación de papel. Los agentes blanqueadores fluorescentes de tipo hexasulfo con dos grupos de ácido sulfónico en cada anillo de anilina tienen una solubilidad alta en agua y una afinidad baja por fibras de celulosa. Son productos más especiales cuando se desea una blancura muy alta. Los agentes blanqueadores fluorescentes de tipo tetrasulfo con un grupo de ácido sulfónico en cada anillo de anilina muestran un comportamiento que se encuentra entre los agentes blanqueadores fluorescentes de tipo disulfo y los de tipo hexasulfo y son los que se usan más comúnmente para blanquear papel o cartón.

El abrillantamiento de papeles no recubiertos o de papeles recubiertos no tratados puede efectuarse usando en la pulpa y/o la aplicación de superficie agentes blanqueadores fluorescentes, que están presentes para este fin, habitualmente, en forma disuelta. En la producción de papeles recubiertos, la adición de agentes blanqueadores fluorescentes a la composición de recubrimiento es habitual, de modo que, en el papel recubierto acabado, los agentes blanqueadores fluorescentes están también presentes en la capa de pigmento aplicada al papel. Los papeles recubiertos son particularmente adecuados para la producción de impresiones de alta calidad. Existe una tendencia progresiva hacia papeles recubiertos que tienen una blancura elevada y, por lo tanto, un demanda de agentes blanqueadores fluorescentes que sean lo más eficaces posible como componentes de composiciones de recubrimiento.

Los agentes blanqueadores fluorescentes de tipo disulfo sin grupos de ácido sulfónico en los anillos de anilina tienen una solubilidad baja en agua que provoca problemas en formulaciones líquidas concentradas, por ejemplo, se forman precipitados y, por lo tanto, se requieren sustancias auxiliares solubilizantes, tales como urea, trietanolamina o dietilenglicol, que, no obstante, contaminan el efluente de la fábrica de papel después de batir nuevamente el papel triturado recubierto y, por ello, no son deseados.

El documento EP-A-1 355 004 describe agentes blanqueadores fluorescentes de tipo tetrasulfo para el abrillantamiento de composiciones de recubrimiento. El documento WO 2006/045714 A1 divulga composiciones que contienen agentes blanqueadores fluorescentes, un polímero formado por un monómero o mezcla de monómeros etilénicamente insaturados y, opcionalmente, polietilenglicol, para aplicaciones de recubrimiento, de prensa de encolado o de prensa de película. El documento EP-A-1 752 453 enseña soluciones estables al almacenamiento de agentes blanqueadores fluorescentes de tipo disulfo que contienen contraiones específicos para los grupos de ácido sulfónico, contraiones que están derivados de aminoalcanoles específicos. El documento WO 02/055646 A1 divulga soluciones acuosas concentradas que contienen una mezcla de dos agentes blanqueadores fluorescentes de tipo disulfo específicos. Además, por el documento EP-A-0 884 312 se conocen dispersiones o dispersiones densas de agentes blanqueadores fluorescentes de tipo disulfo en agua.

El documento WO 01/19804 A1 se refiere a compuestos de ácido 4, 4â?-diaminoestilbeno-2, 2â?-disulfónico que son útiles como agentes blanqueadores fluorescentes o para eliminar manchas en materiales fotográficos. El documento WO 98/42685 A1 se refiere a otros compuestos de ácido 4, 4â?-diaminoestilbeno-2, 2â?-disulfónico específicos útiles como agentes blanqueadores fluorescentes o para inhibir (inactivar) el efecto de agentes blanqueadores fluorescentes aniónicos en sustratos. El documento WO 03/078724 A1 divulga un proceso para mejorar el factor de protección solar de materiales de fibra celulósica que comprende poner en contacto dichos materiales con compuestos de ácido 4, 4â?-diaminoestilbeno-2, 2â?-disulfónico definidos.

Sorprendentemente, se ha encontrado que los problemas de la técnica anterior pueden superarse usando agentes blanqueadores de tipo disulfo específicos que tienen grupos de ácido carboxílico en los anillos de anilina en composiciones de recubrimientos. Estos agentes blanqueadores fluorescentes de tipo disulfo tienen una solubilidad mayor en agua que los agentes blanqueadores fluorescentes de tipo disulfo sin grupos de ácido sulfónico en los anillos de anilina que se usan comúnmente. Adicionalmente, se ha encontrado que estos agentes blanqueadores fluorescentes de tipo disulfo tienen un rendimiento de blanqueado significativamente mejorado en composiciones de recubrimiento.

Por lo tanto, la presente invención se refiere al uso de al menos un agente blanqueador fluorescente de fórmula (I)

** (Ver fórmula) **

en la que X representa, independientemente uno de otro, O o NRâ?, donde Râ? es hidrógeno o alquilo C1-C3; n es 1 ó2; R1, R2, R3 y R4 representan, independientemente uno de otro, hidrógeno, ciano, alquilo C1-C4, cianoalquilo C2-C4, hidroxialquilo C2-C4 o alcoxialquilo C1-C4, en la que alquilo es lineal o ramificado; o R1 y R2 o R3 y R4, independientemente uno de otro, junto con el átomo de N forman un anillo de morfolina, piperidina o pirrolidina; o (CH2) 1-SO3M, en el que 1 es 1, 2 ó 3; o - (CH2) i-COOR, - (CH2) i-CONHR, - (CH2) i-OR, en las que i es un número entero de 1 a 4, R es alquilo C1-C3 o tiene el mismo significado que M; M representa hidrógeno, o un equivalente de un catión, en particular Li, Na, K, Ca, Mg, amonio, o amonio que está mono-, di-, tri-o tetra-sustituido con alquilo C1-C4 o hidroxialquilo C2-C4; para el blanqueado (abrillantamiento) de composiciones de recubrimiento que contienen al menos un aglutinante sintético y al menos un coaglutinante sintético diferente del aglutinante sintético.

La invención también se refiere a composiciones de recubrimiento que contienen al menos un agente blanqueador fluorescente de fórmula (I) , y a su uso para preparar papeles recubiertos y al papel obtenible mediante un proceso que usa dicha composición de recubrimiento. Además, la invención se refiere a una preparación que contiene al menos un agente blanqueador fluorescente de fórmula (I) y polietilenglicol. En la descripción posterior, las figuras y las reivindicaciones se describen realizaciones preferentes de la invención.

La Fig. 1 es un diagrama que muestra el rendimiento de blanqueado de diferentes agentes blanqueadores fluorescentes en composiciones de recubrimiento.

La Fig. 2 es otro diagrama que muestra el rendimiento de blanqueado de diferentes agentes blanqueadores fluorescentes en composiciones de recubrimiento.

La Fig. 3 es otro diagrama que muestra el rendimiento de blanqueado de diferentes agentes blanqueadores fluorescentes en composiciones de recubrimiento.

La Fig. 4 es un diagrama que muestra el rendimiento de blanqueado de diferentes agentes blanqueadores fluorescentes con o sin polietilenglicol en composiciones de recubrimiento.

Según la invención se usa al menos un agente blanqueador fluorescente de la fórmula (I) definida anteriormente. En una realización preferente, X representa NRâ? en la fórmula (I) . En otra realización preferente, n es 1. En el contexto de la invención, en la fórmula (I) , el grupo alquilo puede ser lineal o ramificado, y los sustituyentes posibles del grupo alquilo, que son grupos alcoxi, ciano y/o hidroxilo, pueden estar unidos en cualquier posición de la cadena de alquilo. En la presente invención, alcoxialquilo C1-C4 significa alquilo C1-C4 sustituido con alcoxi C1-C4. En una realización preferente, R1, R2, R3 y R4 representan, independientemente uno de otro, hidroalquilo C2-C4, alcoxialquilo C1-C4 o alquilo C1-C4, preferentemente hidroxialquilo C2-C4 o alcoxialquilo C1-C4, en particular hidroxietilo o hidroxiisopropilo. Del modo más preferente, R1, R2,... [Seguir leyendo]

1. Uso de un agente blanqueador fluorescente de fórmula (I)

** (Ver fórmula) **

en la que

X representa, independientemente uno de otro, O o NRâ?, en el que Râ? es hidrógeno o alquilo C1-C3;

n es 1 ó 2;

R1, R2, R3 y R4 representan, independientemente uno de otro, hidrógeno, ciano, alquilo C1 -C4, cianoalquilo

C2 -C4, hidroxialquilo C2 -C4 o alcoxialquilo C1 -C4, en la que alquilo es lineal o ramificado; o R2 y R1 o R3 y

R4, independientemente uno de otro, junto con el átomo de N forman un anillo de morfolina, piperidina o

pirrolidina; o - (CH2) I-SO3M, en el que 1 es 1, 2 ó 3; o - (CH2) i-COOR, - (CH2) i-CONHR, - (CH2) i-OR, en el que i

es un número entero de 1 a 4, R es alquilo C1-C3 o tiene el mismo significado que M;

M representa hidrógeno, o un equivalente de un catión, en particular Li, Na, K, Ca, Mg, amonio, o amonio

que está mono-, di-, tri-o tetra-sustituido con alquilo C1-C4 o hidroxialquilo C2-C4;

para el abrillantamiento de composiciones de recubrimiento que contienen al menos un aglutinante sintético

y al menos un coaglutinante sintético diferente del aglutinante sintético.

2. El uso según la reivindicación 1, en el que el agente blanqueador fluorescente se selecciona de un compuesto

de fórmula (Ia) y (Ib)

** (Ver fórmula) **

en las que M tiene el significado definido en la reivindicación 1.

3. El uso según la reivindicación 1 ó 2, en el que X es NRâ?, definiéndose Râ? como en la reivindicación 1, y R1, R2, R3 y R4 representan hidroxialquilo C2-C4.

4. El uso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que como aglutinante sintético se usa un 5 aglutinante de látex basado en estireno/butadieno, estireno/acrilato o acetato de vinilo.

5. El uso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que como coaglutinante sintético se usa polietilenglicol, poli (alcohol vinílico) , carboximetilcelulosa o una mezcla de los mismos.

6. El uso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la composición de recubrimiento contiene además al menos un pigmento blanco.

7. El uso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la composición de recubrimiento contiene el aglutinante sintético en una cantidad del 3 al 20 % en peso y el coaglutinante en una cantidad del 0, 1 al 3 % 15 en peso, en base al 100 % en peso del pigmento blanco de la composición de recubrimiento.

8. Una preparación que contiene al menos agente blanqueador fluorescente de fórmula (I)

** (Ver fórmula) **

en la que

X representa, independientemente uno de otro, O o NRâ?, donde Râ? es hidrógeno o alquilo C1-C3;

n es 1 ó 2;

R1, R2, R3 y R4 representan, independientemente uno de otro, hidrógeno, ciano, alquilo C1-C4, cianoalquilo

C2-C4, hidroxialquilo C2-C4 o alcoxialquilo C1-C4, en la que alquilo es lineal o ramificado; o R2 y R1 o R3 y R4,

independientemente uno de otro, junto con el átomo de N forman un anillo de morfolina, piperidina o

pirrolidina; o - (CH2) 1-SO3M, en el que 1 es 1, 2 ó 3; o - (CH2) i-COOR, - (CH2) i-CONHR, - (CH2) i-OR, en las

que i es un número entero de 1 a 4, R es alquilo C1-C3 o tiene el mismo significado que M;

M representa hidrógeno, o un equivalente de un catión, en particular Li, Na, K, Ca, Mg, amonio, o amonio

que está mono-, di-, tri-o tetra-sustituido con alquilo C1-C4 o hidroxialquilo C2-C4;

y polietilenglicol.

9. Una composición de recubrimiento que contiene

- al menos un pigmento blanco,

- al menos un aglutinante sintético,

- al menos un coaglutinante sintético diferente del aglutinante sintético, y

- al menos un agente blanqueador fluorescente de fórmula (I)

** (Ver fórmula) **

en la que X representa, independientemente uno de otro, O o NRâ?, donde Râ? es hidrógeno o alquilo C1-C3; n es 1 ó2;

R1, R2, R3 y R4 representan, independientemente uno de otro, hidrógeno, ciano, alquilo C1-C4, cianoalquilo C2-C4, hidroxialquilo C2-C4 o alcoxialquilo C1-C4, en la que alquilo es lineal o ramificado; o R2 y R1 o R3 y R4, independientemente uno de otro, junto con el átomo de N forman un anillo de morfolina, piperidina o pirrolidina; o - (CH2) 1-SO3M, en el que 1 es 1, 2 ó 3; o - (CH2) i-COOR, - (CH2) i-CONHR, - (CH2) i-OR, en las que i es un número entero de 1 a 4, R es alquilo C1-C3 o tiene el mismo significado que M;

M representa hidrógeno, o un equivalente de un catión, en particular Li, Na, K, Ca, Mg, amonio o amonio que está mono-, di-, tri-o tetra-sustituido con alquilo C1-C4 o hidroxialquilo C2-C4.

10. La composición de recubrimiento según la reivindicación 9, que contiene del 0, 025 al 1 % en peso de agente blanqueador fluorescente de fórmula (I) , del 3 al 20 % en peso de aglutinante sintético y del 0, 1 al 3 % en peso de coaglutinante sintético, en cada caso en base al 100 % en peso del pigmento blanco de la composición de recubrimiento.

11. Uso de la composición de recubrimiento según la reivindicación 9 ó 10 para la producción de papeles recubiertos. 20

12. Papel obtenible mediante el proceso que usa la composición de recubrimiento de la reivindicación 9 ó 10.

13. Un procedimiento de abrillantamiento de una composición de recubrimiento que comprende al menos un aglutinante sintético y al menos un coaglutinante sintético diferente del aglutinante sintético que comprende

tratar la composición de recubrimiento con una composición de agente blanqueador fluorescente que comprende al menos un agente blanqueador fluorescente de la fórmula (I)

** (Ver fórmula) **

en la que X representa, independientemente uno de otro, O o NRâ?, donde Râ? es hidrógeno o alquilo C1-C3; n es 1 ó2; R1, R2, R3 y R4 representan, independientemente uno de otro, hidrógeno, ciano, alquilo C1-C4, cianoalquilo C2-C4, hidroxialquilo C2-C4 o alcoxialquilo C1-C4, en la que alquilo es lineal o ramificado; o R2 y R1 o R3 y R4, independientemente uno de otro, junto con el átomo de N forman un anillo de morfolina, piperidina o pirrolidina; o - (CH2) 1-SO3M, en el que 1 es 1, 2 ó 3; o - (CH2) i-COOR, - (CH2) i-CONHR, - (CH2) i-OR, en las que i es un número entero de 1 a 4, R es alquilo C1 -C3 o tiene el mismo significado que M; M representa hidrógeno, o un equivalente de un catión, en particular Li, Na, K, Ca, Mg, amonio o amonio que está mono-, di-, tri-o tetra-sustituido con alquilo C1-C4 o hidroxialquilo C2-C4.

14. El procedimiento según la reivindicación 13, en el que al menos un aglutinante sintético es un aglutinante de látex basado en estireno/butadieno, estireno/acrilato o acetato de vinilo.

15. El procedimiento según la reivindicación 13 ó 14, en el que al menos un coaglutinante sintético es polietilenglicol, poli (alcohol vinílico) , carboximetilcelulosa o una mezcla de los mismos. 45