由包含自分散性颜料的装饰纸制备的层合体制造技术

本公开提供了包括装饰纸的层合体，其中所述装饰纸包含自分散性颜料，所述自分散性颜料具有至少约8，更典型地约8至约10的等电点，所述自分散性颜料包含无机颗粒，更典型地颜料和按以下顺序制备的最外侧处理物，所述无机颗粒具有二氧化硅处理物：(a)水解铝化合物或碱性铝酸盐以沉积水合氧化铝表面；(b)添加双官能化合物，所述双官能化合物包含锚固基团和碱性胺基团，所述锚固基团将所述双官能化合物连接到所述颜料表面，所述碱性胺基团包括伯胺、仲胺或叔胺。通常，所述无机颗粒为二氧化钛，TiO2。包含自分散性颜料的装饰纸可用于制备纸层合体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】由包含自分散性颜料的装饰纸制备的层合体
技术介绍
本公开涉及自分散性无机颗粒，并且具体地涉及二氧化钛颜料，以及其在装饰纸和由此类纸材制成的纸层合体中的用途。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、壁板、地板表面等。纸层合体具有如此广泛的用途，是因为可用它们制成极其耐用的物品，还可将它们制成与多种包括木材、石材、大理石和砖材的构造材料(在外观和纹理方面)类似的材料，并且可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，再将一种或多种类型的层合纸的若干层组装在一起，并在树脂转化成固化状态时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。装饰纸通常包含填料(诸如二氧化钛)以增加纸材的白度和不透明度。通常，通过湿端添加将这些填料掺入纤维纸幅中。常常在装饰纸制备过程中遇到以下情况，其中颜料与配料组分如湿强度树脂和/或纸材纤维以不利于形成纸张基体的这种方式相互作用。这种负面相互作用可表现为纸材拉伸强度(湿或干)的损失、或最终片材的斑点纹状外观、或差的不透明度。因此存在对于自分散性颜料的需要，所述自分散性颜料表现出与造纸配料中组分的改善的相容性。
技术实现思路
在第一方面，本公开提供包括装饰纸的层合体，其中所述装饰纸包含自分散性颜料，所述自分散性颜料具有至少约8，更典型地约8至约10的等电点，所述自分散性颜料包含无机颗粒，更典型地二氧化钛(TiO2)颜料和按以下顺序制备的最外侧处理物，所述无机颗粒具有二氧化硅处理物：(a)水解铝化合物或碱性铝酸盐以沉积水合氧化铝表面；以及(b)添加双官能化合物，所述双官能化合物包含：i.锚固基团，所述锚固基团将所述双官能化合物连接到所述颜料表面，和ii碱性胺基团，所述碱性胺基团包括伯胺、仲胺或叔胺。所谓“自分散性颜料”是指具有当颜料ζ电势变成保持颜料颗粒分离，即分散于水相中的主要力时所获得的属性的颜料。当在低剪切条件下悬浮于含水介质中时，这种力可足够强以分离弱凝聚的颜料颗粒。因此ζ电势根据溶液pH和离子强度而变化，理想地，颜料颗粒保持足够的提供排斥力的相同电荷，从而保持颗粒分离和悬浮。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、或组分、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”涵盖的示例。相似地，术语“基本上由...组成”旨在包括由术语“由...组成”涵盖的示例。在本公开中，当数量、浓度、或其它值或参数以范围、典型范围、或者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中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。凡在本文中给出某一数值范围之处，该范围都意在包括其端点，以及位于该范围内的所有整数和分数，除非另行指出。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，除非内容清楚地另外表明，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，提及“TiO2颗粒”、“所述TiO2颗粒”或“一个TiO2颗粒”还包括多个TiO2颗粒。无机颗粒：无机颗粒通常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提供在装饰纸配料中的增强的相容性。所谓“无机颗粒”是指分散遍及整个最终产品诸如装饰纸成分并赋予其颜色和不透明度的无机颗粒物质。无机颗粒的一些示例包括但不限于ZnO、TiO2、SrTiO3、BaSO4、PbCO3、BaTiO3、Ce2O3、Al2O3、CaCO3和ZrO2。二氧化钛颜料：可用于本公开的二氧化钛(TiO2)颜料可为金红石或锐钛矿结晶的形式，其中金红石形式是典型的。其通常通过氯化物方法或硫酸盐方法来制备。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，然后所得的溶液经过一系列步骤产生TiO2。硫酸盐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，其相关的教导内容出于所有目的以引用方式并入本文，如同其完全在此阐述。所谓“颜料”是指二氧化钛颗粒具有小于约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，更典型地，约0.050至约0.75微米，并且最典型地约0.075至约0.50微米的平均尺寸。另外，典型的是比重在约3.5至约6g/cc范围内的颜料。可将未经处理的二氧化钛颜料进行表面处理。所谓“经表面处理的”是指二氧化钛颜料颗粒已与本文所述的化合物接触，其中所述化合物被吸收在二氧化钛颗粒的表面上，或者所述化合物中的至少一种与所述二氧化钛颗粒的反应产物在所述表面上作为被吸收的物质存在或化学键合到所述表面。化合物或其反应产物或它们的组合可作为处理物，具体地涂层(单层或双层，连续的或非连续的)存在于颜料的表面上。例如，二氧化钛颗粒(通常为颜料颗粒)可承载一种或多种表面处理物。二氧化硅处理物存在于二氧化钛颜料的表面上。最外侧处理物可按照以下顺序获得：(a)水解铝化合物或碱性铝酸盐以沉积水合氧化铝表面；以及(b)添加双官能化合物，所述双官能化合物包含：(i)锚固基团，所述锚固基团将所述双官能化合物连接到所述颜料表面，和(ii)碱性胺基团，所述碱性胺基团包括伯胺、仲胺或叔胺。二氧化硅处理物：无机颗粒，具体地二氧化钛颗粒，可包含至少一种二氧化硅处理物。基于经处理的二氧化钛颗粒的总重量计，该二氧化硅处理物可以约0.1重量％至约20重量％，典型地约1.5重量％至约11重量％，还更典型地约2重量％至约7重量％的量存在。所述处理物可通过本领域技术人员已知的方法施加。将二氧化硅处理物添加到TiO2颗粒中的典型方法是通过类似于US5,993,533中所公开的湿处理。将二氧化硅处理物添加到TiO2颗粒中的另选的方法为通过将热解二氧化硅沉积到热解二氧化钛颗粒上，如US5,992,120中所述，或通过四氯化硅与四氯化钛的共氧化，如US5,562,764和美国专利7,029,648中所述，它们以引用的方式并入本文。其它热解法沉积的金属氧化物处理包括使用掺杂的铝合金，其导致挥发性金属氯化物的生成，所述挥发性金属氯化物随后氧化并在气相中沉积到颜料颗粒表面上。金属氯化物物质的共氧化产生对应的金属氧化物。因此，例如，使用硅-铝合金导致二氧化硅的沉积。专利公布WO2011/059938A1更详细地描述了该方法，并且以引用方式并入本文。在一个具体的实施例中，包含经二氧化硅处理的二氧化钛颗粒和水的浆液通过包括以下步骤的方法制备本文档来自技高网...

【技术保护点】
包括装饰纸的层合体，其中所述装饰纸包含自分散性颜料，所述自分散性颜料具有至少约8，优选地约8至约10的等电点，所述自分散性颜料包含无机颗粒和按以下顺序制备的最外侧处理物，所述无机颗粒具有二氧化硅处理物：(a)水解铝化合物或碱性铝酸盐以沉积水合氧化铝表面；以及(b)添加双官能化合物，所述双官能化合物包含：i.锚固基团，所述锚固基团将所述双官能化合物连接到所述颜料表面，和ii碱性胺基团，所述碱性胺基团包括伯胺、仲胺或叔胺。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.11.13 US 61/7256191.包括装饰纸的层合体，其中所述装饰纸包含自分散性颜料，所述自分散性颜料具有至少8的等电点，所述自分散性颜料包含无机颗粒和按以下顺序制备的最外侧处理物，所述无机颗粒具有二氧化硅处理物：(a)水解铝化合物或碱性铝酸盐以沉积水合氧化铝表面；以及(b)添加双官能化合物，所述双官能化合物包含：i.锚固基团，所述锚固基团将所述双官能化合物连接到所述颜料表面，其中所述锚固基团是羧酸官能团、二羧酸基团、含氧阴离子官能团或二酮，和ii.碱性胺基团，所述碱性胺基团包括伯胺、仲胺或叔胺。2.根据权利要求1所述的层合体，其中所述自分散性颜料具有8至10的等电点。3.根据权利要求1所述的层合体，其还包括牛皮纸。4.根据权利要求1所述的层合体，其中所述装饰纸还包括不透明的基于纤维素纸浆的片材。5.根据权利要求1所述的层合体，其中所述装饰纸还包含浸渍树脂。6.根据权利要求5所述的层合体，其中所述浸渍树脂为酚醛树脂或三聚氰胺树脂。7.根据权利要求1所述的层合体，其中所述无机颗粒为ZnO、TiO2、SrTiO3、BaSO4、PbCO3、BaTiO3、Ce2O3、Al2O3、CaCO3或ZrO2。8.根据权利要求7所述的层合体，其中所述无机颗粒为自分散性TiO2颜料，其具有至少10m2/g的表面积。9.根据权利要求7所述的层合体，其中所述无机颗粒为自分散性TiO2颜料，其具有>15m2/g的表面积。10.根据权利要求1所述的层合体，其中所述二酮是C3取代的2,4-戊二酮或取代的3-酮丁酰胺衍生物。11.根据权利要求1所述的层合体，其中所述羧酸官能团包括乙酸酯或其盐，并且所述二羧酸基团包括丙二酸酯、琥珀酸酯、戊二酸酯、己二酸酯或它们的盐。12.根据权利要求1所述的层合体，其中所述二酮为2,4-戊二酮或3-(2-氨基乙基)-2,4-戊二酮、或者在C-3处被氨合物或含胺官能团取代的2,4-戊二酮的衍生物、或它们的盐。13.根据权利要求1所述的层合体，其中所述含氧阴离子官能团包括取代的磷酸根、膦酸根、硫酸根、或磺酸根。14.根据权利要求8所述的层合体，其中所述碱性胺包括：氨合物；具有1至8个碳原子的N-烷基胺；具有3至6个碳原子的N-环烷基胺；具有2至16个碳原子的N,N-二烷基胺；具有6至12个碳原子的N,N-二环烷基胺；或烷基取代基和环烷基取代基两者的混合物。15.根据权利要求8所述的层合体，其中所述双官能化合物还包含将所述锚固基团化学连接到所述碱性胺基团的连接基团Xn，其中所述连接基团包含：具有1-8个碳原子的烷基链；聚醚胺；或在所述锚固基团的连接点处的碳、氧、氮、磷、或硫原子；所述聚醚胺包含聚(氧乙烯)或聚(氧丙烯)，或它们的混合物，由此所述连接基团的重均分子量为220至2000。16.根据权利要求8所述的层合体，其中所述双官能化合物包括：(i)具有以下结构的氨基丙二酸酯衍生物：其中X为将所述锚固基团化学连接到所述碱性胺基团的连接基团；R’和R”各自独立地选自氢、烷基、环烷基、烷基-芳基、烯基、环烯基、亚烷基、亚芳基、亚烷基芳基、亚芳基烷基或亚环烷基；R1和R2各自独立地选自氢、烷基、环烷基、烯...

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