[发明专利]荧光增白剂水溶液

说明书

本发明涉及能稳定储存的茋荧光增白剂和聚乙烯醇的水溶液，该水溶液能够直接被造纸者使用。

众所周知，可以通过向涂料泥(slip)添加荧光增白剂来提高经涂覆的纸的白度和由此产生的愉悦感。为了满足对更高白度经涂覆的纸的需要，需要更有效的荧光增白剂。

WO96/00221公开了衍生自氨基酸的四磺酸化茋增白剂，用于纸、纺织品和清洁剂。在一组添加剂中包括聚乙烯醇，当应用到纸的表面时这些添加剂能够提高增白剂的性能。

WO98/42685公开了通过使用某些氨基酸制备的六磺酸化茋增白剂，其放弃了WO96/00221的化合物。还描述了一种对纸表面进行荧光增白的方法，该方法通过将增白剂用作彩色涂料组合物的一部分，其中该组合物还包括作为水溶性共粘合剂或保护性胶体的聚乙烯醇。

EP1355004描述了某些不是衍生自氨基酸的茋增白剂用作增加水性涂料泥亮度的用途，其中所述水性涂料泥包括至少一种乳胶粘合剂和至少一种与乳胶结合剂不同的合成共粘合剂。聚乙烯醇被引述作为优选的合成共粘合剂。

日本公开62-106965公开了某些衍生自氨基酸的六磺酸化茋增白剂。该增白剂据称对于纸的荧光增白非常有效，并且可以作为胶料溶液或彩色涂料组合物的一部分施加到纸的表面上。聚乙烯醇被作为胶料溶液可能的组分提及。

即使由现有技术中得知在其它化合物之中的聚乙烯醇可以提高增白性能，但是直到现在，当造纸者需要使用所述醇时，还不得不单独将其添加到涂料泥中。因此仍然需要简化制备增白经涂覆的纸的方法。

已经令人惊讶的发现能够生产可稳定储存的溶液，该溶液主要由茋荧光增白剂和聚乙烯醇组成，并且可以直接被造纸者使用，因为该溶液可以直接用水稀释和/或直接称量加入到涂料组合物中，以提供具有显著高白度的经涂覆的纸。

因此本发明提供了荧光增白剂水溶液，其主要由以下物质组成：

(a)至少一种式(1)的荧光增白剂：

其中，M为氢、碱金属原子、铵或衍生自胺的阳离子，优选为氢或钠，更优选钠；

n为1或2，和

X是天然或非天然的氨基酸，其中氨基基团中的一个氢原子被去掉；

(b)聚乙烯醇，该醇具有高于75％的水解度和2-40mPa.s的布鲁克菲尔德粘度(20℃的4％w/w水溶液)；和

(c)水。

在n为1的荧光增白剂中，SO₃M基团优选处在苯环的4-位上。

在n为2的荧光增白剂中，SO₃M基团优选处在苯环的2，5-位上。

X可以从其衍生的氨基酸的例子为丙胺酸、2-氨基丁酸、天冬酰胺酸、天门冬氨酸、S-羟甲基半胱氨酸、磺基丙氨酸、半胱氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、亚氨基二乙酸、异亮氨酸、亮氨酸、蛋氨酸、N-甲基牛磺酸、己氨酸、正缬氨酸、苯基丙氨酸、2-苯基甘氨酸、2-哌啶酸、脯氨酸、肌氨酸、丝氨酸、牛磺酸、苏氨酸、和缬氨酸。当氨基酸包含手性中心时，可以使用光学异构体、或外消旋混合物。

优选的氨基酸为天门冬氨酸、谷氨酸、亚氨基二乙酸。

水溶液可以含有至多10％重量的盐，通常为氯化钠，该盐作为生产荧光增白剂的副产物形成。

所述水溶液也可以含有一种或多种防冻剂、杀虫剂、配位剂或其它添加剂，以及生产荧光增白剂中形成的有机副产物。

聚乙烯醇优选具有大于或等于80％的水解度和2-20mPa.s的布鲁克菲尔德粘度。

聚乙烯醇与荧光增白剂的重量比优选位于0.01∶1至1.5∶1。更优选，重量比位于0.03∶1至1∶1。

溶液中合适的水含量至少使得溶液仍然能够被搅动，优选易于倾倒；在浓缩溶液中，荧光增白剂的浓度有利地位于溶液重量的6-60％，优选10-50％。

水溶液的pH值优选从中性到明显碱性，具体而言位于pH7-pH10之间。如果需要，pH值可以通过添加与M对应的碱来调整，例如碱金属氢氧化物或碳酸盐、氨水或胺。

本发明的荧光增白剂溶液存储稳定并且还可以直接使用，因为它们可以直接用水稀释和/或直接称量加入涂料组合物中。因此本发明的另一目的是将增白剂溶液加入到涂料组合物中以获得经涂覆的和荧光增白的纸。

因此本发明还提供了制备至少在涂料中荧光增白的经涂覆的纸的方法，其中在纸张形成后将如上所述的涂料组合物涂覆到纸上。

涂料组合物主要是水溶液组合物，该水溶液组合物至少含有一种粘合剂和白色颜料，尤其是乳浊化的白色颜料，水溶液组合物还可以进一步含有添加剂，例如分散剂和消泡剂。