[发明专利]光学增亮的胶乳

说明书

本发明涉及在至少一种水溶性二氨基二苯乙烯二磺酸光学增亮剂的存在下通过至少一种烯键式不饱和单体的乳液聚合制备水性组合物的方法，以及通过所述方法可获得的水性组合物，所述水性组合物用于使纤维素基底光学增亮的用途和用该水性组合物处理的纤维素基底。

技术领域

本发明涉及在至少一种水溶性二氨基二苯乙烯二磺酸光学增亮剂的存在下通过至少一种烯键式不饱和单体的乳液聚合制备水性组合物的方法，以及通过所述方法可获得的水性组合物，所述水性组合物用于使纤维素基底光学增亮的用途和用该水性组合物处理的纤维素基底。

背景技术

为了改善表面性质，例如亮度、光滑度、光泽度、不透明性和可印刷性，实践了用着色涂料组合物对纸或木板进行表面处理。涂料组合物是水性分散体，其中总固体含量通常在50-70％的范围内，其中80-90％包含一种或多种颜料，例如高岭土或碳酸钙。颜料颗粒通过天然的粘合剂(例如淀粉)或合成的粘合剂(例如丙烯酸酯、苯乙烯-丙烯酸酯或苯乙烯-丁二烯胶乳)固定在纸张表面和彼此之间。该涂料组合物还包含各种添加剂，例如着色剂、光学增亮剂、增溶剂、增塑剂、流变改性剂、分散剂、防腐剂和消泡剂。

涂布纸的生产速度提高到3,000m/min甚至更高，这促使人们从天然粘合剂转向能够提供高固体含量又保持低粘度的合成胶乳。

工业上要求合成胶乳以水基乳液的形式提供，其可以直接施用于纸上。

消费者对具有较高白度和亮度的涂布纸的偏爱使造纸者将光学增亮剂掺入着色涂料组合物中。

工业上优选的光学增亮剂是水溶性的二氨基二苯乙烯二磺酸型的光学增亮剂，因为其对纤维素纤维的直接性和亲和性、其使用的安全性和低的应用成本。

然而，涂布纸中光学增亮剂的使用受到许多因素的限制。要解决的一个问题是，随着时间的推移，光学增亮剂通过溶剂的作用从涂布纸中渗出，导致纸张明显发黄。要解决的第二个问题是，只可能实现有限的白度增加，然后涂层变成被光学增亮剂“饱和”并且纸张开始呈现偏绿色外观。目前只有通过将高浓度的所谓“载体”引入涂料组合物中才可以克服第二个问题。合适的载体的例子包括聚乙二醇和聚乙烯醇。

解决渗色牢度问题的一种方法是在乳液聚合过程中包括水不溶性光学增亮剂。这种光学增亮剂是昂贵的，既不容易获得而且就需求量而言也不为工业所接受。此外，它们不能解决白度上限低的问题。

解决渗色牢度问题的第二种方法是使烯键式不饱和单体与丙烯酸、甲基丙烯酸或烯丙基取代的二氨基二苯乙烯二磺酸光学增亮剂共聚。目前没有公开可以被工业使用的乳液的制备。丙烯酸、甲基丙烯酸和烯丙基取代的二氨基二苯乙烯二磺酸的生产成本也很高，并且具有未经测试的毒理学特征。此外，没有声明光学增亮剂在聚合物中100％的保留。

发明目的

仍然需要易于制备为乳液、抗渗色、能够在不使用载体的情况下提供更高的白度上限、经毒理学验证且使用经济的水基胶乳粘合剂。

发明内容

上述目的通过一种在具有式(1)的至少一种水溶性二氨基二苯乙烯二磺酸光学增亮剂的存在下，通过至少一种烯键式不饱和单体的乳液聚合制备水性组合物，优选水基胶乳粘合剂的方法来解决：

其中

R¹和R⁶彼此独立地表示氢、线性或支化的C₁至C₄烷基、线性或支化的C₁至C₄羟烷基、CH₂CH₂CONH₂或CH₂CH₂CN，