由经处理的无机颗粒制成的、用于制备具有改善光学性能的装饰纸的分散体制造技术

本公开提供了用于制备装饰纸的分散体，所述装饰纸具有改善的光学性能而不对机械强度产生负面影响，所述分散体包含TiO2颗粒浆液，所述浆液包含阳离子聚合物和经处理的TiO2颗粒，所述经处理的TiO2颗粒具有至少约30m2/g的表面积；其中所述处理物包含硅、铝、磷或它们的混合的氧化物；并且基于经处理的二氧化钛颗粒的总重量计，所述处理物以至少15％的量存在；纸浆；和阳离子聚合物；其中浆液中的阳离子聚合物与分散体中的阳离子聚合物是相容的；其中对于同等的光学性能，在与不包含(a)的经处理的TiO2颗粒的分散体进行比较时，所述分散体中经处理的TiO2颗粒的量减少约10％。这些分散体可用于制备在纸层合体中使用的装饰纸。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】由经处理的无机颗粒制成的、用于制备具有改善光学性能的装饰纸的分散体
技术介绍
本公开关于装饰纸和由此类纸制成的纸层合体。更具体地，装饰纸包含经处理的无机芯颗粒，具体地讲经处理的二氧化钛颗粒，在高加载的纸材系统中具有改善的不透明度。纸层合体通常是本领域所熟知的，其适用于多种用途，包括桌面、工作台面、墙板、地板表面等。纸层合体具有如此广泛的用途，是因为可以用它们制成非常耐用的物品，还可以将它们制成与多种包括木材、石材、大理石和瓷砖在内的构造材料(在外观和纹理方面)类似的材料，并且可以在它们上面装饰图像和颜色。通常，纸层合体由装饰纸制成，方法是将纸材用多种树脂浸渍，再将若干层一种或多种类型的纸层合体组装在一起，并在树脂固化过程中将组件固定成一体的芯结构。所使用的树脂和层合纸的类型以及最终组件的组成通常由层合体的最终用途决定。装饰性纸层合体可通过在一体的芯结构中使用装饰的纸层作为可见纸层而制得。芯结构的其余部分通常包括各种支撑纸层，并且可包括介于装饰层与支撑层之间的一个或多个高度不透明的中间层，使得支撑层的外观不会不利地影响装饰层的外观。纸层合体可通过低压层合方法和高压层合方法两种方法生产。装饰纸通常包含诸如二氧化钛的填料以向纸材增加白度和不透明度。通常，通过湿端加成将这些填料掺入纤维纸幅中。在浅色和亮白的装饰纸应用中，必需按颜料的重量计30-45％的TiO2浓度，以提供所需的颜色和/或不透明度。然而，在这些高负载水平下，TiO2用作不透明剂的效率由于颜料的“集聚效应”而降低。即，基于浓度更低的纸材系统(即，包含20％TiO2的系统)使用两倍量的颜料，高加载纸材中的不透明度将不加倍。事实上，由于集聚效应透明度不足。从而，装饰纸制造带来惩罚成本以达到高加载白纸中所需的不透明度。因此，存在对于TiO2颜料的需要，所述颜料甚至在高加载纸材系统中也可以保持其不透光效率。
技术实现思路
在第一方面，本公开提供了用于制备装饰纸的分散体，所述装饰纸具有改善光学性能而不对纸材的机械强度产生负面影响，所述分散体包含：(a)TiO2颜料浆液，其包含阳离子聚合物和经处理的TiO2颜料，所述经处理的TiO2颜料具有至少约30m2/g的表面积；其中所述处理物包含硅、铝、磷或它们的混合的氧化物；并且基于经处理的二氧化钛颜料的总重量计，所述处理物以至少15％的量存在；(b)纸浆；和(c)阳离子聚合物；其中浆液中的阳离子聚合物与分散体中的阳离子聚合物是相容的；其中对于同等的光学性能，在与不包含(a)的经处理的TiO2颜料的分散体进行比较时，所述分散体中经处理的TiO2颜料的量减少约10％。在第一方面，浆液中的阳离子聚合物为尿素-甲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、阳离子聚丙烯酰胺聚合物、聚二烷基铵聚合物、聚丙烯酰胺-聚二烷基铵共聚物、或聚酰胺-聚胺-表氯醇树脂。在第一方面，分散体中的阳离子聚合物(c)为尿素-甲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、或聚酰胺-聚胺-表氯醇树脂。在第二方面，本公开涉及包含装饰纸的层合物，其中所述装饰纸包含具有改善的光学性能而不对纸材的机械强度产生负面影响的分散体，所述分散体包含：(a)TiO2颜料浆液，其包含阳离子聚合物和经处理的TiO2颜料，所述经处理的TiO2颜料具有至少约30m2/g的表面积；其中所述处理物包含硅、铝、磷或它们的混合的氧化物；并且基于经处理的二氧化钛颜料的总重量计，所述处理物以至少15％的量存在；(b)纸浆；和(c)阳离子聚合物；其中浆液中的阳离子聚合物与分散体中的阳离子聚合物是相容的；其中对于同等的光学性能，在与不包含(a)的经处理的TiO2颜料的分散体进行比较时，分散体中经处理的TiO2颜料的量减少约10％。在第二方面，本公开提供的纸层合体还包含牛皮纸。具体实施方式在本公开中，将“包含/包括”解释为明确说明存在提及的所述特征、整数、步骤或组分，但是不排除一种或多种特征、整数、步骤、组分或其组的存在或添加。另外，术语“包含/包括”旨在包括由术语“基本上由...组成”和“由...组成”涵盖的例子。相似地，术语“基本上由...组成”旨在包括由术语“由...组成”涵盖的例子。在本公开中，当数量、浓度或其它值或参数以范围、典型范围或典型上限值和典型下限值的列表形式给出时，它应被理解为具体地公开由任何范围上限或典型值和任何范围下限或典型值的任何一对所构成的所有范围，而不管所述范围是否被单独地公开。当本文描述数值范围时，除非另外指明，所述范围旨在包括其端点，以及所述范围内的所有整数和分数。当定义一个范围时，不旨在将本公开的范围限定于所列举的具体数值。在本公开中，除非内容清楚地表明，单数和单数形式的术语例如“一个”、“一种”和“所述”包括复数形式。因此，例如，“TiO2颗粒”、“所述TiO2颗粒”或“一个TiO2颗粒”的提及还包括多个TiO2颗粒。本公开涉及无机芯颗粒，典型地为无机金属氧化物或混合金属氧化物颜料颗粒，更典型地可为颜料或纳米颗粒的二氧化钛颗粒，其中无机芯颗粒，典型地无机金属氧化物或混合金属氧化物颗粒，更典型地二氧化钛颗粒，在高加载的纸材系统中具有改善的不透明度。二氧化钛颗粒：预期二氧化钛颗粒、具体地讲二氧化钛颜料颗粒如本公开所述进行过处理。可以为硅、铝、或它们的混合的氧化物的处理物总量基于经处理的二氧化钛颗粒的总重量计为至少约15％。通常二氧化硅处理物的含量为至少约6％，更典型约6％-约14％，还更典型约9.5％-约12％。氧化铝处理物含量基于经处理的二氧化钛颗粒的总重量计为约4％-约8％，更典型约5.8％。所谓二氧化钛颗粒是指穿过诸如纸层合体组合物的最终产品变得分散并向其赋予颜色和不透明度的颗粒物质。更典型地，二氧化钛(TiO2)颗粒是含有颜料的。可用于本公开中的二氧化钛(TiO2)颗粒可为金红石或锐钛矿结晶形式。它们一般通过氯化物方法或硫酸盐方法制备。在氯化物方法中，TiCl4被氧化成TiO2颗粒。在硫酸盐方法中，将硫酸和含钛的矿石溶解，然后所得溶液经过一系列步骤产生TiO2。硫酸盐方法和氯化物方法两者均更详细地描述于JohnWiley&Sons，NY于1988年出版的“ThePigmentHandbook”第2版第1卷中，其中的教导内容以引用方式并入本文。颗粒可以为颜料或纳米颗粒，更典型为颜料。所谓“颜料”是指二氧化钛颗粒具有小于1微米的平均尺寸。典型地，所述颗粒具有约0.020至约0.95微米，更典型约0.050至约0.75微米并且最典型约0.075至约0.50微米的平均尺寸。所谓“纳米颗粒”是指主要的二氧化钛颗粒具有大于约70mn，更典型约70mn至约135nm，并且还更典型约90nm至约120nm的中值原生粒度。一种测定液体悬浮液中粒度分布的光学技术——动态光散射，显示典型地80％的制成颗粒具有小于164nm的直径。制备经处理的二氧化钛颗粒的方法在一个实施例中，用于制备具有改善的不透明度的经处理的二氧化钛(TiO2)颗粒的方法包括在至少约90℃，更典型地约93至约97℃，还更典型地约95至约97℃的温度下加热包含经多孔二氧化硅处理的二氧化钛颗粒和水的浆液。可以通过将热解二氧化硅沉积到热解二氧化钛颗粒上，或通过四氯化硅与四氯化钛的共氧化，或通过经由凝聚相水性氧化物的沉积来施用二氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于制备装饰纸的分散体，所述装饰纸具有改善的光学性能而不对机械强度产生负面影响，所述分散体包含：(a)TiO2颗粒浆液，其包含阳离子聚合物和经处理的TiO2颗粒，所述经处理的TiO2颗粒具有至少约30m2/g的表面积；其中所述处理物包含硅、铝、磷或它们的混合的氧化物；并且基于所述经处理的二氧化钛颗粒的总重量计，所述处理物以至少15％的量存在；(b)纸浆；和(c)阳离子聚合物；其中所述浆液中的阳离子聚合物与所述分散体中的阳离子聚合物是相容的；其中对于同等的光学性能，在与不包含(a)的经处理的TiO2颗粒的分散体进行比较时，所述分散体中经处理的TiO2颗粒的量减少约10％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.01.16 US 61/5869331.用于制备装饰纸的分散体，所述装饰纸具有改善的光学性能而不对机械强度产生负面影响，所述分散体是通过包含以下步骤的方法制备的：(1)先使阳离子聚合物和经处理的TiO2颗粒接触以形成阳离子化的TiO2颗粒浆液(a)，所述经处理的TiO2颗粒具有至少30m2/g的表面积；其中处理物包含硅的氧化物、铝的氧化物、磷的氧化物或它们的混合物；并且基于所述经处理的二氧化钛颗粒的总重量计，所述处理物以至少15%的量存在；和(2)随后使该阳离子化的TiO2颗粒浆液与(b)纸浆和(c)阳离子聚合物接触；其中所述浆液(a)中的阳离子聚合物与所述分散体中的阳离子聚合物(c)是相容的；其中对于同等的光学性能，在与不包含所述浆液（a）的经处理的TiO2颗粒的分散体进行比较时，所述分散体中经处理的TiO2颗粒的量减少10%。2.根据权利要求1所述的分散体，其中所述TiO2颗粒是颜料。3.根据权利要求1所述的分散体，其中所述浆液中的阳离子聚合物为尿素-甲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、阳离子聚丙烯酰胺聚合物、聚二烷基铵聚合物、聚丙烯酰胺-聚二烷基铵共聚物、或聚酰胺-聚胺-表氯醇树脂。4.根据权利要求1所述的分散体，其中所述分散体中的阳离子聚合物（c）为尿素-甲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、或聚酰胺-聚胺-表...

【专利技术属性】
技术研发人员：FA范赫克，MS陈，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：美国;US