DE1594854C3

DE1594854C3 - Dispersionen von optischen Aufhellungsmitteln mit salzbildenden wasserloslichmachenden Gruppen

Info

Publication number: DE1594854C3
Application number: DE1594854A
Authority: DE
Inventors: Reinhold Dr. 6231 Altenhain Deubel; Volker 6231 Schwalbach Hemmerling; Guenter 6231 Altenhain Roesch; Erich Dr. 6238 Hofheim Schinzel
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1967-12-23
Filing date: 1967-12-23
Publication date: 1975-07-24
Also published as: US3689429A; BR6805100D0; AT291912B; SE360674B; NL6818167A; FR1599407A; DE1594854B2; BE725933A; GB1250207A; DE1594854A1; CH504519A

Description

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Die Einarbeitung pulverförmiger Aufhellungsmittel, die salzbildende wasserlöslichmachende Gruppen enthalten, in Textil- oder Papierbehandlungsflotten bereitet dem Verarbeiter wegen der Staubbelästigung beim Abfüllen, der umständlichen Dosierung und der oft langsamen und unzureichenden Lösbarkeit in kalten Klotzlösungen immer wieder Schwierigkeiten. Insbesondere bei kontinuierlichen Verfahren, die sich heute in der Textilindustrie mehr und mehr durchsetzen, kommt es darauf an, die Aufhellungsmittel rasch und reproduzierbar dosieren zu können und den langwierigen und umständlichen Prozeß des Lösens der Pulver zu umgehen. Aus diesen Einarbeitungsschwierigkeiten resultiert der Wunsch der Verbraucher nach Flüssigeinstellungen der Aufhellungsmittel.

Flüssigeinstellungen in Form hochkonzentrierter wäßriger Lösungen werden in den britischen Patentschriften 986 338 und 1 000 825 beschrieben, wobei bestimmte in Wasser leichtlösliche Hydroxyalkylammoniumsalze von Stilbensulfonsäure-Derivaten durch zusätzliche Umsetzungsschritte hergestellt werden.

Nach der deutschen Patentschrift 1 206 296 werden wäßrige Lösungen hergestellt, indem man die Löslichkeit der Aufhellersalze durch Zugabe bestimmter mit Wasser mischbarer organischer Lösungsvermittler, wie mehrwertige Alkohole bzw. deren Äther sowie durch in Wasser leichtlösliche Amide, wie Dimethylformamid, verbessert. Die Herstellung solcher hochkonzentrierter Lösungen von optischen Aufhellungsmitteln erfordert jedoch in jedem Fall eine genügende Löslichkeit der eingesetzten Salze in Wasser und bleibt daher auf wenige spezielle Produkte beschränkt, so auf bestimmte Hydroxyalkylammoniumsalze bzw. auf Aufhellersalze mit verhältnismäßig vielen wasserlöslichmachenden Gruppen (— SO₃H₅-CH₂ — OH).

Obwohl viele der üblichen Aufhellungsmittel, die meistens als Alkalisalze anfallen, eine gewisse Wasserlöslichkeit besitzen, reicht diese in den meisten Fällen aber nicht aus, um Lösungen genügend hoher Konzentration herstellen zu können. Solche Lösungen haben außerdem den Nachteil einer gewissen Temperaturempfindlichkeit, d. h., beim Lagern bei niedrigen Temperaturen kristallisieren die Aufhellersalze aus.

Es wurde nun gefunden, daß man stabile Flüssigeinstellungen von optischen Aufhellungsmitteln, die salzbildende wasserlöslichmachende Gruppen enthalten, in Dispersionsform erhalten kann, wenn man die Aufheller unter Ausschluß von Wasser in mit Wasser mischbaren, mehrwertigen Alkoholen und/ oder deren Äther und/oder wasserlöslichen Polyäthern dispergiert.

Als Dispergiermedien können z. B. verwendet werden : mehrwertige Alkohole, wie Äthylenglykol, Propylenglykol, Butylenglykol, Glycerin; mit Wasser mischbare Ätheralkohole, wie Äthylenglykol-monomethyl-, -monoäthyl-, -monopropyl-, -monobutyl- oder -monophenyläther, Diäthylenglykol, Triäthylenglykol, Diäthylenglykol-monomethyl-, -monoäthyl- oder -monobutyläther, Dipropylenglykol sowie wasserlösliche Polyäthylenglykole und Polypropylenglykole mit verschiedenen Molekulargewichten. An Stelle einzelner dieser Verbindungen verwendet man oft mit Vorteil Gemische derselben. Außerdem kann man zusätzlich wasserfreie nichtionogene Dispergiermittel, wie z. B. oxyäthyliertes Nonylphenol, zur Verbesserung der Dispergierwirkung zugeben.

Zur Herstellung der Dispersionen geht man so vor, daß man die Aufhellungsmittel mit dem verfahrensgemäßen Dispergiermedium in einer geeigneten Knetoder Mahlvorrichtung so lange durcharbeitet, bis die Größe der Teilchen zwischen etwa 0,5 und etwa 3 μηι liegt. Die erforderliche Mahldauer kann je nach der Kornhärte des eingesetzten Aufhellersalzes in weiten Grenzen schwanken. Als Dispergiergeräte eignen sich z. B. Dispersionskneter, Kugelmühlen oder Perlmühlen, wobei letztere wegen ihrer kontinuierlichen Arbeitsweise besonders vorteilhaft sind.

Die günstige Mahlzusammensetzung der Dispersionen richtet sich einmal nach dem verwendeten Dispergiergerät, zum anderen ist sie von der Viskosität der Dispergiermedien abhängig und kann in weiten Grenzen schwanken. Beim Dispergieren auf Perlmühlen und Emuisoren liegt sie zwischen etwa 10 und etwa 50 Gewichtsprozent an optischem Aufhellungsmittel, vorzugsweise zwischen etwa 20 und etwa 40 Gewichtsprozent. Arbeitet man im Dispersionskneter, so ist es vorteilhaft, den Feststoffgehalt an optischem Aufhellungsmittel zwischen etwa 60 und etwa 90 Gewichtsprozent einzustellen, damit eine optimale Dispergierwirkung erzielt wird.

Selbstverständlich kann man die Dispersionen nach der Feinverteilung auf die Tür die Verarbeitung günstigste Aufhellerkonzentration durch Zusatz von weiterem Dispergiermedium einstellen.

Als optische Aufhellungsmittel, welche salzbildende wasserlöslichmachende Gruppen enthalten, können

beispielsweise verwendet werden: Derivate der Bis-triazinylamino - stilbendisulfosäure der allgemeinen Formel

*-N

SO₃Me

NH-^

N-

SO₃Me

in welcher X und Y eine Amino-, eine Alkoxygruppe oder die Reste von primären oder sekundären aliphatischen, aromatischen oder heterocyclischen Aminen, die gegebenenfalls wasserlöslichmachende salzbildende Gruppen enthalten, und Me Wasserstoff oder ein einwertiges Kation bedeuten kann. Ferner können erfindungsgemäß Pyrazolin-Derivate der allgemeinen Formel

in welcher R einen gegebenenfalls substituierten Aryl- oder Styryl-Rest, R' Wasserstoff, eine Alkyl- oder Aryl-Gruppe und Z eine Sulfogruppe oder die Gruppierung

— SO₂ — CH₂ — CH₂ — SO₃Me

in welcher Me Wasserstoff oder ein einwertiges Kation darstellt, bedeutet.

Die erfindungsgemäß hergestellten Aufhellerdispersionen zeichnen sich durch eine ausgezeichnete Stabilität ihrer Feinverteilung aus, die sowohl bei erhöhten Temperaturen bis zu etwa 50⁰C als auch bei Frosttemperaturen bis zu etwa — 20⁰C erhalten bleibt.

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35 Die Dispersionen entsprechen den Forderungen der Verbraucher nach leichter Dosierung und Nichtstäuben. Sie lösen sich in Wasser momentan auf. Man kann also wesentlich konzentriertere, absolut stabile Dispersionen als die entsprechenden Lösungen aus den Feststoffen einstellen, was besonders für Kontinue-Verfahren von entscheidender Bedeutung ist. Das Verfahren zur Herstellung solcher Flüssigkeitseinstellungen von optischen Aufhellungsmitteln in Dispersionsform ist außerdem allgemein anwendbar und nicht wie die Methode der Flüssigkeitseinstellung über hochkonzentrierte Lösungen auf einzelne sehr leicht lösliche Aufhellersalze beschränkt.

Beispiel 1

50 Gewichtsteile des aus der belgischen Patentschrift 631 367 bekannten Pyrazolin-Derivates der folgenden Formel

SO, — CH, — CH, — SO,Na

CH₂-CH₂

werden in 150 Gewichtsteilen Dipropylenglykol unter Zusatz von etwa 600 Gewichtsteilen Sili-Quarzit-Perlen (Durchmesser 0,8 bis 2 mm) als Mahlkörper 3 Stunden in einer 1-1-Laborperlmühle mit Wasserkühlung gemahlen. Die Größe der Teilchen der Dispersion liegt dann bei 1 bis 2 μπι. Man saugt die Mahlkörper über ein Sieb ab und erhält eine stabile Dispersion mit einem Gehalt von 25 Gewichtsprozent an optischem Aufhellungsmittel. Mit der so hergestellten Dispersion läßt sich leicht eine Lösung von 20 Gewichtsteilen Wirksubstanz in 11 Wasser bei 2O⁰C herstellen, die absolut stabil ist. Mit einem entsprechenden Aufhellerpulver kann man dagegen nur eine stabile Lösung von 3 Gewichtsteilen Wirksubstanz in 1 1 Wasser bei 2O⁰C erzielen.

Ersetzt man in dem Beispiel das Dipropylenglykol durch entsprechende Mengen Diäthylenglykol, Triäthylenglykol, Polyäthylenglykol (Molekulargewicht 200), Polypropylenglykol (Molekulargewicht 400) oder Glycerin, so erhält man ebenfalls stabile Aufhellerdispersionen.

Beispiel 2

Arbeitet man wie in dem Beispiel 1, jedoch mit 50 Gewichtsteilen des Pyrazolin-Aufhellers und 65 Gewichtsteilen Äthylenglykol, so erhält man nach 2stündiger Mahldauer eine stabile Dispersion mit 43 Gewichtsteilen Wirksubstanz bei einer Teilchengröße um 1 μπι. Die erhaltene Dispersion kann durch Zugabe von weiterem Äthylenglykol auf eine niedrigere Konzentration eingestellt werden.

Beispiel 3

50 Gewichtsteile des im Beispiel 1 angeführten Aufhellers werden wie dort angegeben mit 65 Gewichtsteilen Äthylenglykol 2 Stunden vermählen und nach

erzielter Feinverteilung mit 6,7 Gewichtsteilen PoIyäthylenglykol mit dem Molekulargewicht 2000 versetzt. Man erhält eine Aufhellerdispersion mit 41 Gewichtsprozent Wirksubstanz, die sich durch Zugabe von weiterem Äthylenglykol verdünnen läßt. An Stelle von Äthylenglykol kann man auch in Äthylenglykolmonomethyl-, -monoäthyl-, -monopropyl-, -monobutyläther, Diäthylenglykol - monomethyl -, - monoäthyl- oder -monobutyläther mahlen und anschließend mit Polypropylenglykol mit dem Molekulargewicht 2400 an Stelle von Polyäthylenglykol versetzen.

Beispiel 4

150 Gewichtsteile des im Beispiel 1 verwendeten Pyrazolin-Aufhellers werden mit 17 Gewichtsteilen Polyäthylenglykol mit dem Molekulargewicht 200 in einem 0,5-1-Dispersionskneter 8 Stunden geknetet. Die. 90 Gewichtsprozent Wirksubstanz enthaltende Masse, deren Teilchengröße zwischen 0,5 und 3 μπι beträgt, kann durch Zusatz von weiterem Polyäthylenglykol auf eine gut fließfähige Dispersion verdünnt werden.

Beispiel 5
60 Gewichtsteile des aus der deutschen Patentschrift 814 901 bekannten Stilben-Derivates der Formel

CH = CH

SO₃Na

NH-fV-NH-/ X N N

SO₃Na

H₃C CH₃

werden in 160 Gewichtsteilen Dipropylenglykol unter Zusatz von etwa 600 Gewichtsteilen Sili-Quarzit-Perlen als Mahlkörper 2 Stunden in einer Labor-Perlmühle gemahlen. Nach dem Abtrennen der Mahlkörper erhält man eine Dispersion mit einer Teilchengröße zwischen 0,5 und 2,5 μτη, die sich gut in Wasser einarbeiten läßt.

Beispiel 6

Ersetzt man den Aufheller im Beispiel 5 durch den aus der deutschen Patentschrift 814 903 bekannten Aufheller folgender Konstitution

-NH

CH = CH

NH-j*^NV-NH-N N

SO₃Na

NH

CIrI₂ Ori

so erhält man bei der dort angegebenen Arbeitsweise eine entsprechende Aufhellerdispersion.

Beispiel 7

60 Gewichtsteile des nach dem Verfahren der deutschen Patentschrift 870 263 herstellbaren Stilben-Derivates der Formel

J^\

[ = CH—/V-NH-SO₃Na SO₃Na

fV

N N

NH-

H₃C CH₃

werden in 80 Gewichtsteilen Äthylenglykol entsprechend Beispiel 1 gemahlen. Man erhält eine Aufhellerdispersion mit 43 Gewichtsprozent Wirksubstanz.

Beispiel 8
Ersetzt man den Aufheller im Beispiel 7 durch den nach dem Verfahren der deutschen Patentschrift 870 263

herstellbaren Aufheller folgender Konstitution

-NH-^"V- NH-N N

CH = CH

SO₃Na

ΝΗ-/^Νγ-ΝΗ N N

H₃C

CH₃

H₃C

CH₃

so erhält man unter sonst gleicher Arbeitsweise ebenfalls eine stabile Aufhellerdispersion.

Beispiel 9
50 Gewichtsteile des aus der deutschen Patentschrift 859 313 bekannten Stilben-Derivates der Formel

CH = CH

SO₃Na

werden mit 145 Gewichtsteilen Äthylenglykol und 5 Gewichtsteilen oxäthyliertem Nonylphenol (mit durchschnittlich 9 Mol Äthylenoxyd) wie im Beispiel 1 zu einer Flüssigeinstellung des Aufhellers in Dispersionsform vermählen.

509 630/284

Claims

Patentansprüche:

1. Stabile Dispersionen von optischen Aufhellungsmitteln mit salzbildenden wasserlöslichmachenden Gruppen, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Dispergiermedium und Dispergiermittel mit Wasser mischbare mehrwertige Alkohole und/oder deren Äther und/oder wasserlösliche Polyäther enthalten.

2. Dispersionen nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Gehalt an wasserlöslichen Aufhellungsmitteln der Bis-triazinylamino-stilbendisulfonsäure-Reihe.

3. Dispersionen nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Gehalt an wasserlöslichen Aufhellungsmitteln der Pyrazolin-Reihe.

4. Verfahren zur Herstellung von Dispersionen optischer Aufhellungsmittel mit salzbildenden wasserlöslichmachenden Gruppen, dadurch gekennzeichnet, daß man die optischen Aufhellungsmittel in mit Wasser mischbaren mehrwertigen Alkoholen und/oder deren Äthern und/oder wasserlöslichen Polyäthern als Dispergiermedien unter Abwesenheit von Wasser in einer geeigneten Knet- oder Mahlvorrichtung fein verteilt.

5. Verwendung von stabilen Dispersionen optischer Aufhellungsmittel mit salzbildenden wasserlöslichmachenden Gruppen in mit Wasser mischbaren mehrwertigen Alkoholen und/oder deren Äthern und/oder wasserlöslichen Polyäthern als Dispergiermittel zur kontinuierlichen optischen Aufhellung von Fasermaterialien.