荧光增白剂水溶液制造技术

本发明专利技术涉及低粘度的储存稳定的荧光增白剂／ＰＶＯＨ水溶液，其可以由造纸者直接使用，因为它们可以由泵直接计量送入涂层组合物中，并且其提供具有出人意料的高白度的涂布纸。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】荧光增白剂水溶液 本专利技术涉及具有聚乙烯醇的荧光增白剂水溶液，其能够由造纸者直接使用并且其提供高白度的经涂覆的纸(coated papers)。众所周知，经涂覆的纸的白度和因而吸引力能够通过向涂层组合物 中添加焚光增白剂而得到改善。为了满足对具有更高白度的经涂覆的纸 的需求，需要更有效的荧光增白剂。尽管已知聚乙烯醇(PVOH)能够通过作为载体而增强着色的 (pigmented)涂层组合物中荧光增白剂的性能(参见，例如Brander的 "Surface Application of Paper Chemicals" (Springer, 1997), 164页),但 是当造纸者想要使用所述醇时，必须将它单独加入到涂层组合物中，典 型地以水溶液的形式，导致涂层组合物较高的水含量并因此导致较长的 干燥时间。向造纸者提供完全令人满意的使用作为荧光增白剂载体的 PVOH的方式的问题仍然存在。WO 2005/056658通过公开制备荧光增白剂/PVOH水性浓缩物的方 法寻求提供解决方案，所述方法包括相继的以下步骤(a)提供包括水和 焚光增白剂活性成分的水性增白剂组合物，其中所述荧光增白剂活性成 分典型地以约10%-约25%的量存在于所述水性增白剂组合物中；(b)将 聚乙烯醇树脂与所述荧光增白剂组合物混合，数量为每0.25-10湿份的 水性增白剂组合物约l份干聚乙烯醇树脂，从而提供聚乙烯醇树脂和荧 光增白剂的初期水性浓缩物(nascent aqueous concentrate); 和(c)蒸煮 (cooking)所述水性浓缩物以溶解固体(即提供含有荧光增白剂和9.1-80% 聚乙烯醇的水溶液)。该方法使得能够不损害亮度和色彩而制备具有较低 水含量的着色涂层组合物。然而，WO 2005/056658并没有为造纸者提供令人满意的解决方案， 造纸者典型地希望将荧光增白剂/PVOH溶液直接计量加入涂层组合物； 含有荧光增白剂和多于9%的PVOH的水溶液通常具有非常之高的粘度， 以至于它们只能困难地泵送，如果能泵送的话。造纸者典型地不能使用 粘度大于1，000mPa.s的液体，不仅因为泵送困难，而且还因为当将具有 这种高粘度的液体加入涂层组合物时的惊人增稠(shock thickening)。提供兼具良好的增白能力(brightening ability)和低粘度的荧光增白剂/PVOH水溶液仍是有待解决的问题。如今发现，可以生产具有低粘度的荧光增白剂/PVOH溶液，其可以 由造纸者直接使用，因为它们能够由泵直接计量加入到涂层组合物中， 并且其提供具有令人惊奇的高白度的经涂覆的纸。因此，本专利技术提供基本上由以下物质组成的荧光增白剂水溶液(a)10-50wt。/。的至少一种式(l)的荧光增白剂<formula>formula see original document page 5</formula>其中M是氢、碱金属原子、铵或衍生自胺的阳离子，优选是氢或钠， 最优选是钠，R1是氢、d-Q烷基或CVC4羟烷基，和R^是d-C4烷基，其可被-CN或-CONH2基团取代，或。2-(:4羟烷 基，或R1和R2与氮原子一起形成吗啉代环；(b) 0.5-9wt。/。的水解度为60-85%的聚乙烯醇；和(c) 水。NR1112 优选是 N(CH2CH2OH)2 、N(CH2CH(CH3)OH)2 、 N(CH2CH2OH)CH2CH2CONH2或N(CH2CH(CH3)OH)CH2CH2CONH2,和 最优选是N(CH2CH2OH)2或N(CH2CH(CH3)OH)2。所述水溶液可以包含最多10wtM的盐，典型地是氯化钠，作为来自荧光增白剂生产的副产物形成。所述水溶液还可以含有一种或多种防冻剂、生物杀灭剂、络合剂或其它添加剂，和在焚光增白剂制备过程中形成的有机副产物。所述水溶 液还可以含有其它载体，如聚乙二醇。聚乙烯醇优选具有65-80%的水解度和2-40mPa.s的布氏粘度 (Brookfieldviscosity)(在2CTC的4%水溶液)。更优选地，聚乙烯醇具有范(围在65-75%的水解度和2-20mPa.s的布氏粘度(在20°C的4%水溶液)。优选地，所述溶液的聚乙烯醇含量为溶液重量的1-5%,更优选地 1.5-4%。荧光增白剂在所述溶液中的浓度优选为溶液重量的15-40%,更优 选地18-35%。所述荧光增白剂/PVOH溶液典型地通过将聚乙烯醇作为固体加入 到荧光增白剂在水中的搅拌溶液中，并加热到90-95。C直到形成透明溶 液来制备。所述水溶液的pH值优选为从中性到明显的碱性，特别是在pH 7-pH 10的范围。如果需要，可以通过添加M-对应的石成(M-corresponding bases) 如碱金属氢氧化物或碳酸盐、氨或胺调节pH值。本专利技术的荧光增白剂/PVOH溶液存储稳定，并且由于它们可以由泵 直接计量加入涂层组合物，所以可以原样直接使用。因此，本专利技术的进 一步的目的是将增白剂/PVOH溶液加入到涂层组合物中，以获得经涂覆 和经荧光增白的纸。因此，本专利技术还提供用于生产至少在涂层中被荧光增白的经涂覆的 纸的方法，其中在纸张形成(sheet formation)后将如上所述的涂层组合物 涂覆到纸上。所述涂层组合物基本上是含有至少一种粘合剂，和白色颜料，特别 是遮盖白色颜料(opacifying white pigment)的水性组合物，并且可以另外 含有进一步的添加剂如分散剂、消泡剂和合成增稠剂。尽管可以生产不含白色颜料的涂层组合物，但是用于印刷的最好的 白色基底是使用含有10-70wt。/o的白色颜料的不透明涂层组合物制造的。 此类白色颜料通常是无机颜料，如硅酸铝(高岭土，或者称为瓷土)，碳 酸4丐(白垩)、二氧化钛、氢氧化铝、碳酸钡、硫酸钡，或硫酸钙(石膏)。所述粘合剂可以是任何通常用在造纸业中用于生产涂层组合物的 那些，并可以由单一粘合剂组成或由主粘合剂和次要粘合剂的混合物组 成。优选地，所述唯一或主粘合剂是合成胶乳(synthetic latex),典型地 是苯乙烯-丁二烯、醋酸乙烯酯、苯乙烯丙烯酸类(styreneacrylic)、乙烯 基丙烯酸类(vinyl acrylic)或乙烯醋酸乙烯酯聚合物。所述次要粘合剂可 以是例如淀粉、羧甲基纤维素、酪蛋白(casein)、大豆聚合物(soy polymers)、聚乙烯醇或任何上述物质的混合物。所述唯一或主粘合剂的使用量典型地为白色颜料重量的5-25%。所 述次要粘合剂的使用量典型地为白色颜料重量的0.1-10%。式(l)的荧光增白剂的使用量典型地为白色颜料重量的0.01-1%,优 选地为白色颜料重量的0.05-0.5%。实施例以下实施例将更详细地解释本专利技术。如果不另外说明，"％"和"份" 都按重量计；粘度使用布氏粘度计测定。制备实施例1荧光增白剂溶液1通过以下方式生产将25.9份式(2)的荧光增白剂，72.0份水，和2.1份水解度为71%和布氏粘度为5.4mPa.s(在20°C的4%水溶液)的 聚乙烯醇一起搅拌，同时加热到90-95°C,直到获得透明溶液，其在冷却到室温 后保持稳定。将溶液的pH用氢氧化钠调整到9.0。(H本文档来自技高网...

【技术保护点】
荧光增白剂水溶液，基本由以下物质组成：　（ａ）１０－５０ｗｔ％的至少一种式（１）的荧光增白剂　＊＊＊　（１）　其中　Ｍ是氢、碱金属原子、铵或衍生自胺的阳离子，　Ｒ↑［１］是氢、Ｃ↓［１］－Ｃ↓［４］烷基或Ｃ↓ ［２］－Ｃ↓［４］羟烷基，和　Ｒ↑［２］是Ｃ↓［１］－Ｃ↓［４］烷基，其可被－ＣＮ或－ＣＯＮＨ↓［２］基团取代，或Ｃ↓［２］－Ｃ↓［４］羟烷基，或　Ｒ↑［１］和Ｒ↑［２］与氮原子一起形成吗啉代环；　（ｂ）０．５－９ｗｔ％的 水解度为６０－８５％的聚乙烯醇；和　（ｃ）水。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：M高托，AC杰克森，AS廷达尔，
申请(专利权)人：克莱里安特财务BVI有限公司，
类型：发明
国别省市：VG[英属维尔京群岛]