由經(jīng)處理的無(wú)機(jī)顆粒制成的、用于制備具有改善光學(xué)性能的裝飾紙的分散體的制作方法
【專利摘要】本公開(kāi)提供了用于制備裝飾紙的分散體，所述裝飾紙具有改善的光學(xué)性能而不對(duì)機(jī)械強(qiáng)度產(chǎn)生負(fù)面影響，所述分散體包含TiO2顆粒漿液，所述漿液包含陽(yáng)離子聚合物和經(jīng)處理的TiO2顆粒，所述經(jīng)處理的TiO2顆粒具有至少約30m2/g的表面積；其中所述處理物包含硅、鋁、磷或它們的混合的氧化物；并且基于經(jīng)處理的二氧化鈦顆粒的總重量計(jì)，所述處理物以至少15％的量存在；紙漿；和陽(yáng)離子聚合物；其中漿液中的陽(yáng)離子聚合物與分散體中的陽(yáng)離子聚合物是相容的；其中對(duì)于同等的光學(xué)性能，在與不包含(a)的經(jīng)處理的TiO2顆粒的分散體進(jìn)行比較時(shí)，所述分散體中經(jīng)處理的TiO2顆粒的量減少約10％。這些分散體可用于制備在紙層合體中使用的裝飾紙。
【專利說(shuō)明】由經(jīng)處理的無(wú)機(jī)顆粒制成的、用于制備具有改善光學(xué)性能的裝飾紙的分散體

【背景技術(shù)】
[0001]本公開(kāi)關(guān)于裝飾紙和由此類紙制成的紙層合體。更具體地，裝飾紙包含經(jīng)處理的無(wú)機(jī)芯顆粒，具體地講經(jīng)處理的二氧化鈦顆粒，在高加載的紙材系統(tǒng)中具有改善的不透明度。
[0002]紙層合體通常是本領(lǐng)域所熟知的，其適用于多種用途，包括桌面、工作臺(tái)面、墻板、地板表面等。紙層合體具有如此廣泛的用途，是因?yàn)榭梢杂盟鼈冎瞥煞浅Ｄ陀玫奈锲?，還可以將它們制成與多種包括木材、石材、大理石和瓷磚在內(nèi)的構(gòu)造材料(在外觀和紋理方面)類似的材料，并且可以在它們上面裝飾圖像和顏色。
[0003]通常，紙層合體由裝飾紙制成，方法是將紙材用多種樹(shù)脂浸潰，再將若干層一種或多種類型的紙層合體組裝在一起，并在樹(shù)脂固化過(guò)程中將組件固定成一體的芯結(jié)構(gòu)。所使用的樹(shù)脂和層合紙的類型以及最終組件的組成通常由層合體的最終用途決定。
[0004]裝飾性紙層合體可通過(guò)在一體的芯結(jié)構(gòu)中使用裝飾的紙層作為可見(jiàn)紙層而制得。芯結(jié)構(gòu)的其余部分通常包括各種支撐紙層，并且可包括介于裝飾層與支撐層之間的一個(gè)或多個(gè)高度不透明的中間層，使得支撐層的外觀不會(huì)不利地影響裝飾層的外觀。
[0005]紙層合體可通過(guò)低壓層合方法和高壓層合方法兩種方法生產(chǎn)。
[0006]裝飾紙通常包含諸如二氧化鈦的填料以向紙材增加白度和不透明度。通常，通過(guò)濕端加成將這些填料摻入纖維紙幅中。
[0007]在淺色和亮白的裝飾紙應(yīng)用中，必需按顏料的重量計(jì)30-45%的T12濃度，以提供所需的顏色和/或不透明度。然而，在這些高負(fù)載水平下，T12用作不透明劑的效率由于顏料的“集聚效應(yīng)”而降低。即，基于濃度更低的紙材系統(tǒng)(即，包含20% T12的系統(tǒng))使用兩倍量的顏料，高加載紙材中的不透明度將不加倍。事實(shí)上，由于集聚效應(yīng)透明度不足。從而，裝飾紙制造帶來(lái)懲罰成本以達(dá)到高加載白紙中所需的不透明度。因此，存在對(duì)于1102顏料的需要，所述顏料甚至在高加載紙材系統(tǒng)中也可以保持其不透光效率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]在第一方面，本公開(kāi)提供了用于制備裝飾紙的分散體，所述裝飾紙具有改善光學(xué)性能而不對(duì)紙材的機(jī)械強(qiáng)度產(chǎn)生負(fù)面影響，所述分散體包含:
[0009](a) T12顏料漿液，其包含陽(yáng)離子聚合物和經(jīng)處理的T12顏料，所述經(jīng)處理的T12顏料具有至少約30m2/g的表面積；其中所述處理物包含硅、鋁、磷或它們的混合的氧化物；并且基于經(jīng)處理的二氧化鈦顏料的總重量計(jì)，所述處理物以至少15%的量存在；
[0010](b)紙漿；和
[0011](C)陽(yáng)離子聚合物；其中漿液中的陽(yáng)離子聚合物與分散體中的陽(yáng)離子聚合物是相容的；其中對(duì)于同等的光學(xué)性能，在與不包含(a)的經(jīng)處理的T12顏料的分散體進(jìn)行比較時(shí)，所述分散體中經(jīng)處理的T12顏料的量減少約10%。
[0012]在第一方面，漿液中的陽(yáng)離子聚合物為尿素-甲醛樹(shù)脂、三聚氰胺-甲醛樹(shù)脂、陽(yáng)離子聚丙烯酰胺聚合物、聚二烷基銨聚合物、聚丙烯酰胺-聚二烷基銨共聚物、或聚酰胺-聚胺-表氯醇樹(shù)脂。
[0013]在第一方面，分散體中的陽(yáng)離子聚合物(C)為尿素-甲醛樹(shù)脂、三聚氰胺-甲醛樹(shù)月旨、或聚酰胺-聚胺-表氯醇樹(shù)脂。
[0014]在第二方面，本公開(kāi)涉及包含裝飾紙的層合物，其中所述裝飾紙包含具有改善的光學(xué)性能而不對(duì)紙材的機(jī)械強(qiáng)度產(chǎn)生負(fù)面影響的分散體，所述分散體包含:
[0015](a) T12顏料漿液，其包含陽(yáng)離子聚合物和經(jīng)處理的T12顏料，所述經(jīng)處理的T12顏料具有至少約30m2/g的表面積；其中所述處理物包含硅、鋁、磷或它們的混合的氧化物；并且基于經(jīng)處理的二氧化鈦顏料的總重量計(jì)，所述處理物以至少15%的量存在；
[0016](b)紙漿；和
[0017](c)陽(yáng)離子聚合物；其中漿液中的陽(yáng)離子聚合物與分散體中的陽(yáng)離子聚合物是相容的；其中對(duì)于同等的光學(xué)性能，在與不包含(a)的經(jīng)處理的T12顏料的分散體進(jìn)行比較時(shí)，分散體中經(jīng)處理的T12顏料的量減少約10%。
[0018]在第二方面，本公開(kāi)提供的紙層合體還包含牛皮紙。

【具體實(shí)施方式】
[0019]在本公開(kāi)中，將“包含/包括”解釋為明確說(shuō)明存在提及的所述特征、整數(shù)、步驟或組分，但是不排除一種或多種特征、整數(shù)、步驟、組分或其組的存在或添加。另外，術(shù)語(yǔ)“包含/包括”旨在包括由術(shù)語(yǔ)“基本上由...組成”和“由...組成”涵蓋的例子。相似地，術(shù)語(yǔ)“基本上由...組成”旨在包括由術(shù)語(yǔ)“由...組成”涵蓋的例子。
[0020]在本公開(kāi)中，當(dāng)數(shù)量、濃度或其它值或參數(shù)以范圍、典型范圍或典型上限值和典型下限值的列表形式給出時(shí)，它應(yīng)被理解為具體地公開(kāi)由任何范圍上限或典型值和任何范圍下限或典型值的任何一對(duì)所構(gòu)成的所有范圍，而不管所述范圍是否被單獨(dú)地公開(kāi)。當(dāng)本文描述數(shù)值范圍時(shí)，除非另外指明，所述范圍旨在包括其端點(diǎn)，以及所述范圍內(nèi)的所有整數(shù)和分?jǐn)?shù)。當(dāng)定義一個(gè)范圍時(shí)，不旨在將本公開(kāi)的范圍限定于所列舉的具體數(shù)值。
[0021]在本公開(kāi)中，除非內(nèi)容清楚地表明，單數(shù)和單數(shù)形式的術(shù)語(yǔ)例如“一個(gè)”、“一種”和“所述”包括復(fù)數(shù)形式。因此，例如，“Ti02顆?！?、“所述T12顆?！被颉耙粋€(gè)T12顆?！钡奶峒斑€包括多個(gè)T12顆粒。
[0022]本公開(kāi)涉及無(wú)機(jī)芯顆粒，典型地為無(wú)機(jī)金屬氧化物或混合金屬氧化物顏料顆粒，更典型地可為顏料或納米顆粒的二氧化鈦顆粒，其中無(wú)機(jī)芯顆粒，典型地?zé)o機(jī)金屬氧化物或混合金屬氧化物顆粒，更典型地二氧化鈦顆粒，在高加載的紙材系統(tǒng)中具有改善的不透明度。
[0023]二氣化鈦顆粒:
[0024]預(yù)期二氧化鈦顆粒、具體地講二氧化鈦顏料顆粒如本公開(kāi)所述進(jìn)行過(guò)處理?？梢詾楣琛X、或它們的混合的氧化物的處理物總量基于經(jīng)處理的二氧化鈦顆粒的總重量計(jì)為至少約15%。通常二氧化硅處理物的含量為至少約6%，更典型約6% -約14%，還更典型約9.5% -約12%。氧化鋁處理物含量基于經(jīng)處理的二氧化鈦顆粒的總重量計(jì)為約4% -約8%，更典型約5.8%。所謂二氧化鈦顆粒是指穿過(guò)諸如紙層合體組合物的最終產(chǎn)品變得分散并向其賦予顏色和不透明度的顆粒物質(zhì)。更典型地，二氧化鈦(T12)顆粒是含有顏料的。
[0025]可用于本公開(kāi)中的二氧化鈦(T12)顆?？蔀榻鸺t石或銳鈦礦結(jié)晶形式。它們一般通過(guò)氯化物方法或硫酸鹽方法制備。在氯化物方法中，TiCl4被氧化成T12顆粒。在硫酸鹽方法中，將硫酸和含鈦的礦石溶解，然后所得溶液經(jīng)過(guò)一系列步驟產(chǎn)生T12。硫酸鹽方法和氯化物方法兩者均更詳細(xì)地描述于John ffiley&Sons, NY于1988年出版的“The PigmentHandbook”第2版第I卷中，其中的教導(dǎo)內(nèi)容以引用方式并入本文。顆?？梢詾轭伭匣蚣{米顆粒，更典型為顏料。
[0026]所謂“顏料”是指二氧化鈦顆粒具有小于I微米的平均尺寸。典型地，所述顆粒具有約0.020至約0.95微米，更典型約0.050至約0.75微米并且最典型約0.075至約0.50微米的平均尺寸。所謂“納米顆?！笔侵钢饕亩趸侇w粒具有大于約70mn，更典型約70mn至約135nm,并且還更典型約90nm至約120nm的中值原生粒度。一種測(cè)定液體懸浮液中粒度分布的光學(xué)技術(shù)-動(dòng)態(tài)光散射，顯不典型地80%的制成顆粒具有小于164nm的直徑。
[0027]制備經(jīng)處理的二氧化鈦顆粒的方法
[0028]在一個(gè)實(shí)施例中，用于制備具有改善的不透明度的經(jīng)處理的二氧化鈦(T12)顆粒的方法包括在至少約90°C，更典型地約93至約97°C，還更典型地約95至約97°C的溫度下加熱包含經(jīng)多孔二氧化硅處理的二氧化鈦顆粒和水的漿液?？梢酝ㄟ^(guò)將熱解二氧化硅沉積到熱解二氧化鈦顆粒上，或通過(guò)四氯化硅與四氯化鈦的共氧化，或通過(guò)經(jīng)由凝聚相水性氧化物的沉積來(lái)施用二氧化硅。
[0029]在一個(gè)具體的實(shí)施例中，包含經(jīng)二氧化硅處理的二氧化鈦顆粒和水的漿液通過(guò)包括以下步驟的方法制備:所述步驟包括提供二氧化鈦顆粒在水中的漿液；其中基于漿液的總重量計(jì)，T12以典型地25至約35重量％，更典型地約30重量％的量存在。這隨后將漿液加熱至約30至約40°C，更典型地33-37°C，并且將pH調(diào)節(jié)為約3.5至約7.5，更典型地約
5.0至約6.5。然后，將可溶性硅酸鹽如硅酸鈉或硅酸鉀加入到漿液中，同時(shí)保持pH介于約
3.5和約7.5之間，更典型地約5.0至約6.5之間；然后攪拌至少約5分鐘，并且典型地至少約10分鐘，但是不超過(guò)15分鐘，從而有利于二氧化硅沉淀到二氧化鈦顆粒上?？缮藤?gòu)獲得的、具有約1.6至約3.75的Si02/Na20重量比和從32重量％變化至54重量％的固體、進(jìn)行或不進(jìn)行進(jìn)一步稀釋的水溶性硅酸鈉是最實(shí)用的。為了將多孔二氧化硅施用到二氧化鈦顆粒上，漿液在加入有效部分的可溶性硅酸鹽期間通常應(yīng)當(dāng)是酸性的。使用的酸可以為任何酸，例如HC1、H2SO4, HNO3或H3PO4,它們具有足夠高的解離常數(shù)以沉淀二氧化硅并以足量使用以保持漿液中的酸性條件。也可使用水解以形成酸的化合物如T1SO4或11(:14。作為首先加入整個(gè)酸的另外一種選擇，可同時(shí)加入可溶性硅酸鹽和酸，只要漿液的酸性通常將pH保持在低于約7.5。在加入酸后，應(yīng)將漿液溫度保持在不大于50°C至少30分鐘，之后進(jìn)行進(jìn)一步的添加。
[0030]基于二氧化鈦顆粒、并且具體地為二氧化鈦芯顆粒的總重量計(jì)，處理物對(duì)應(yīng)于約6至約14重量％，更典型地約9.5至約12.0重量％，并且還更典型地10.5%的二氧化硅。沉積(非金屬和金屬)氧化物的量允許將等電點(diǎn)控制在介于5.0和7.0之間，這可以有利于在植物處理和裝飾紙制備期間促進(jìn)粒狀組合物分散和/或絮凝。
[0031]將二氧化硅處理物加入到(T12)顆粒中的替代方法為通過(guò)將熱解二氧化硅沉積到熱解二氧化鈦顆粒上，如US5，992，120所述，或通過(guò)四氯化硅與四氯化鈦的共氧化，如US5, 562，764和美國(guó)專利7，029，648所述，它們以引用的方式并入本文。
[0032]在至少約90°C，更典型地約93至約97°C，還更典型地約95至約97°C的溫度下，力口熱包含經(jīng)致密二氧化硅處理的二氧化鈦顆粒和水的漿液。第二處理物包括沉積鋁氧化物或氧化鋁。該處理物是多孔的，并且通常使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的技術(shù)，由可溶性氧化鋁源的溶液如可溶性鋁酸鹽施用。在一個(gè)具體的實(shí)施例中，將可溶性氧化鋁源如可溶性鋁酸鹽加入到包含經(jīng)二氧化硅處理的二氧化鈦漿液中，同時(shí)將pH保持在約7.0至10.0,更典型地
8.5至約9.5，從而形成經(jīng)多孔二氧化硅處理的二氧化鈦顆粒上的氧化鋁處理物。所謂“可溶性氧化鋁源”是指鋁酸根陰離子的堿金屬鹽，例如鋁酸鈉或鋁酸鉀。作為另外一種選擇，可溶性氧化鋁源可為酸性的，例如氯化鋁或硫酸鋁，在這種情況下使用堿而非酸來(lái)控制pH。經(jīng)處理的二氧化鈦顆粒不包含致密二氧化硅或氧化鋁處理物。
[0033]基于二氧化鈦顆粒的總重量計(jì)，多孔氧化鋁處理物以約4.0%至約8.0%，更典型地約5.0%至約7.5%，還更典型地約5.5%至約6%的量存在。由于基本上所有沉淀的氧化鋁均成為二氧化鈦顆粒上的處理物，因此通常僅需要向漿液提供所述量的可溶性氧化鋁來(lái)源如可溶性鋁酸鹽，其在沉淀之后將導(dǎo)致適當(dāng)?shù)奶幚沓潭取?br> [0034]通常顆粒間的表面處理物為基本上均勻的。如此是指每個(gè)芯顆粒已經(jīng)將一定量的氧化鋁和二氧化硅附接到它的表面，使得顆粒間氧化鋁和二氧化硅含量的差異低至所有顆粒與水、有機(jī)溶劑或分散劑分子以相同方式相互作用(即，所有顆粒與它們的化學(xué)環(huán)境以一般方式相互作用至一般程度)。經(jīng)處理的二氧化鈦顆粒，典型地在少于10分鐘內(nèi)，更典型地在少于5分鐘內(nèi)完全分散在水中以形成漿液。所謂“完全分散的”是指分散由顆粒形成階段(硬質(zhì)聚集體)中產(chǎn)生的單個(gè)顆?；蛐F(tuán)顆粒組成，并且所有軟質(zhì)附聚物已經(jīng)被減小至單個(gè)顆粒。
[0035]在根據(jù)這種方法進(jìn)行處理后，通過(guò)已知方法回收顏料，其包括中和漿液，并且如果需要的話，過(guò)濾、洗滌、干燥以及很多情況下地干燥碾磨步驟如微粉化。然而，干燥不是必需的，因?yàn)榭芍苯邮褂卯a(chǎn)物的濃漿液制備紙材分散體，其中水是液相。
[0036]應(yīng)思
[0037]經(jīng)處理的二氧化鈦顆粒可用于紙層合體。本公開(kāi)的紙層合體可用作地板、家具、工作臺(tái)面、仿木表面以及人造石表面。
[0038]裝飾紙
[0039]裝飾紙可包含諸如如上所述制備的二氧化鈦的填料和另外的填料。其它填料的一些例子包括滑石粉、氧化鋅、高嶺土、碳酸鈣、以及它們的混合。
[0040]基于裝飾紙的總重量計(jì)，裝飾性紙材的填料組分可以為約10至約65重量％，具體地30至45重量％。裝飾紙基料的基重可以在30至約300g/m2的范圍內(nèi)，并且具體地90至110g/m2。選擇基重作為具體應(yīng)用的函數(shù)。
[0041]針葉木漿(長(zhǎng)纖維紙漿)或硬木紙漿如桉樹(shù)(短纖維紙漿)以及它們的混合可用作裝飾紙基料制造中的紙漿。也可以使用棉纖維或所有這些類型紙漿的混合物。約10: 90至約90: 10，并且具體地約30: 70至約70: 30比率的針葉木和硬木紙漿的混合物可為可用的。根據(jù)Schopper-Riegler,紙衆(zhòng)可具有20°至約60° SR的打衆(zhòng)度。
[0042]裝飾紙也可以包含陽(yáng)離子聚合物，陽(yáng)離子聚合物可包含表氯醇和叔胺或諸如氯代羥丙基三甲基氯化銨或縮水甘油基三甲基氯化銨的季銨化合物。最典型地，陽(yáng)離子聚合物為季銨化合物。陽(yáng)離子聚合物，如包括聚酰胺/聚胺表氯醇樹(shù)脂、其它聚胺衍生物或聚酰胺衍生物、陽(yáng)離子聚丙烯酸酯、改性的三聚氰胺甲醛樹(shù)脂或陽(yáng)離子化淀粉的濕強(qiáng)度增強(qiáng)劑是另外可用的并且可以被添加以形成分散體。其它樹(shù)脂包括例如鄰苯二甲酸二烯丙基酯、環(huán)氧樹(shù)脂、尿素-甲醛樹(shù)脂、脲-丙烯酸酯共聚酯、三聚氰胺甲醛樹(shù)脂、三聚氰胺苯酚甲醛樹(shù)月旨、酚醛樹(shù)脂、聚(甲基)丙烯酸酯和/或不飽和聚酯樹(shù)脂?；诟稍锞酆衔锏闹亓颗c紙材中所用總干重紙漿纖維，陽(yáng)離子聚合物以約0.5至約1.5%的量存在。
[0043]助留劑、濕強(qiáng)劑、留著劑、施膠(內(nèi)部和表面)劑和固色劑以及諸如有機(jī)和無(wú)機(jī)著色顏料、染料、熒光增白劑和分散劑等其它物質(zhì)也可用于形成分散體并且也可以根據(jù)需要被添加以實(shí)現(xiàn)紙材的期望末端特性。加入助留劑以使造紙工藝期間二氧化鈦和其它精細(xì)組分的損失最小化，這增加成本，使用其它添加劑如濕強(qiáng)度劑也是如此。
[0044]用于紙層合體中的紙材例子可見(jiàn)于US6599592(其公開(kāi)內(nèi)容以引用方式并入本文以用于所有目的，如同其完全在此闡述)和上文引入的參考文獻(xiàn)，包括但不限于US5679219、US6706372 和 US6783631。
[0045]如上文所述，紙材通常包含多種組分，包括例如各種顏料、留著劑和濕強(qiáng)劑。顏料向最終紙材提供例如所期望的特性如不透明度和白度，并且常用的顏料為二氧化鈦，其相對(duì)而目本身昂貴。
[0046]經(jīng)處理的二氧化鈦顆?？捎糜谝匀魏纬Ｒ?guī)方法制備裝飾紙，其中在此種造紙法中通常使用的二氧化鈦顏料的至少一部分被經(jīng)處理的二氧化鈦顏料所替代。
[0047]如上文所述，根據(jù)本公開(kāi)的裝飾紙是不透明的、纖維素紙漿基片材，其包含以約45重量％或更少，更典型地約10重量％至約45重量％，還更典型地約25重量％至約42重量％的量的二氧化鈦顏料組分，其中二氧化鈦顏料組分包含本公開(kāi)的經(jīng)處理的二氧化鈦顆粒。在一個(gè)典型的實(shí)施例中，二氧化鈦顏料組分包含至少約25重量％，并且更典型地至少約40重量％ (以二氧化鈦顏料組分的重量計(jì))的本公開(kāi)的經(jīng)處理的二氧化鈦顏料。在另一個(gè)典型實(shí)施例中，二氧化鈦顏料組分基本上由本公開(kāi)的經(jīng)處理的二氧化鈦顏料組成。在另一個(gè)典型實(shí)施例中，二氧化鈦顏料組分基本上僅包含本公開(kāi)的經(jīng)處理的二氧化鈦顏料。
[0048]紙層合體
[0049]根據(jù)本公開(kāi)的紙層合體可通過(guò)相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員熟知的常規(guī)方法，如多個(gè)之前并入本文的參考文獻(xiàn)所述進(jìn)行制造。
[0050]制備紙層合體的方法通常開(kāi)始于原材料-浸潰樹(shù)脂如酚醛樹(shù)脂和三聚氰胺樹(shù)脂、牛皮紙(例如Kraft paper)和高級(jí)印刷紙(根據(jù)本公開(kāi)的層合紙)。
[0051]牛皮紙用作浸潰樹(shù)脂的載體，并且向成品層合體提供加強(qiáng)的強(qiáng)度和厚度。高級(jí)紙材是裝飾性片材，例如純色、印刷圖案或印刷的木紋。
[0052]在工業(yè)級(jí)方法中，紙輥通常被裝載在樹(shù)脂處理器“潤(rùn)濕端”的錠子上以浸潰樹(shù)脂。高級(jí)(裝飾性)表面紙用澄清樹(shù)脂如三聚氰胺樹(shù)脂進(jìn)行處理以便不影響紙材的表面(裝飾性)外觀。因?yàn)橥庥^對(duì)于牛皮紙不是關(guān)鍵性的，它可用有顏色的樹(shù)脂如酚醛樹(shù)脂進(jìn)行處理。
[0053]常使用兩種方法用樹(shù)脂浸潰紙材。常用方法(最快且最有效的)稱為“逆輥涂布”。在這種方法中，在兩個(gè)大型輥之間抽出紙材，其中一個(gè)輥施涂一個(gè)薄樹(shù)脂涂層到紙材的一面。當(dāng)它通過(guò)干燥烘箱時(shí)，給予該薄涂層一定時(shí)間以浸透該紙材。幾乎所有牛皮紙通過(guò)逆輥方法進(jìn)行處理，因?yàn)樗歉行У牟⑶以试S用較少的樹(shù)脂和完全涂覆且浪費(fèi)較少。
[0054]另一個(gè)方法是“浸潰-擠壓”方法，其中拖動(dòng)紙材通過(guò)一桶樹(shù)脂，然后通過(guò)輥擠出過(guò)量樹(shù)脂。表面(裝飾性)紙通常通過(guò)浸潰-擠壓方法進(jìn)行樹(shù)脂浸潰，因?yàn)殡m然該方法較慢，它允許浸潰樹(shù)脂涂層較厚，從而改善最終層合體的表面特性，諸如耐久性和對(duì)污潰與高溫的抗性。
[0055]在浸潰樹(shù)脂后，紙材(以連續(xù)片材形式)通過(guò)干燥(處理器)烘箱至“干燥末端”，其中將它切成片材。
[0056]樹(shù)脂-浸潰紙應(yīng)當(dāng)具有一致厚度從而避免成品層合體中的不均勻性。
[0057]在層合體部件的組件中，頂部一般來(lái)講是表面紙，因?yàn)槌善穼雍象w的外觀主要取決于表面紙。最頂端的“覆蓋層”片材當(dāng)固化時(shí)是基本上透明的，然而它可被放置在裝飾性片材之上以例如向成品層合體提供外觀的深度和耐磨性。
[0058]在其中表面紙具有淺色調(diào)固體顏色的層合體中，額外的細(xì)白紙片材可位于印刷表面片材下方以防止琥珀色的酚醛樹(shù)脂填料片材干擾較淺的表面顏色。
[0059]層合體表面的紋理由具有紋理的紙材和/或與組卷一起插入壓力機(jī)的板確定。通常使用鋼板，高度拋光的板產(chǎn)生光滑的成品，并且蝕刻紋理的板產(chǎn)生不光滑的成品。
[0060]將成品組卷送到壓力機(jī)中，每個(gè)組卷(一對(duì)層合體)通過(guò)上文提到的鋼板與下一個(gè)分開(kāi)。在壓力機(jī)中，通過(guò)液壓頂?shù)仁河诮M卷。低壓方法和高壓方法用于制備紙層合體。通常施加至少800psi，有時(shí)多達(dá)l，500psi壓力，同時(shí)使通過(guò)夾套產(chǎn)生的超高溫水或蒸氣通入壓力機(jī)升溫至超過(guò)250° F。在這些溫度和壓力條件下保持組卷一定時(shí)間(通常約一小時(shí))，使得樹(shù)脂浸潰紙中的樹(shù)脂再次液化、流動(dòng)并固化，將疊層粘合到一起成成品裝飾性層合體的單個(gè)片層。
[0061]一旦從壓力機(jī)中移出，分離層合體片材并將其切成期望的最終尺寸。通常層合體的反面也是粗糙的(例如通過(guò)磨砂)以提供良好的粘合表面，用于粘合一種或多種基底如膠合板、硬紙板、刨花板、復(fù)合材料等。相關(guān)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員將會(huì)知道，基底和粘合劑的需要和選擇將取決于層合體所需的最終用途。
[0062]以下例子是對(duì)本公開(kāi)例證性和典型的實(shí)施例的說(shuō)明，其并非旨在限制本公開(kāi)的范圍?？梢栽诓幻撾x所附權(quán)利要求的正確實(shí)質(zhì)和范圍的情況下使用多種修改形式、替代構(gòu)造和等同物。
[0063]SM
[0064]實(shí)例I:
_5] 用于制備陽(yáng)離子化二氧化鈦漿液的方法。
[0066]通過(guò)將156.6g脫鹽水、5.9g38%的聚氯化招溶液和4.28g可商購(gòu)獲得的濕強(qiáng)度樹(shù)脂(WSR) Kymene617，裝入500mL不銹鋼燒杯來(lái)制備35重量％的含水漿液。測(cè)定該溶液的pH為3.28。在攪拌下添加45g的T12顏料(總顏料添加的一半)以制備顏料漿液。用10%HCl將pH調(diào)節(jié)至3.5。在攪拌下添加45g的T12顏料的剩余量。通過(guò)添加10% NaOH溶液將PH向上調(diào)節(jié)到5.0。對(duì)于內(nèi)部包含顏料測(cè)定的等電點(diǎn)(IEP)為8.4。
[0067]將Ti02漿液摻入裝飾紙組合物中。
[0068]通過(guò)將45g干燥桉樹(shù)紙漿組合到1455g脫鹽水中(即3%固體)來(lái)制備紙漿漿液的原液混合物。在紙漿離解機(jī)中進(jìn)一步勻化混合物，并且通過(guò)在均衡器容器中添加7.2L的脫鹽水將所得漿液稀釋至0.625%固體。測(cè)定紙漿漿液的pH為5.7。
[0069]手抄紙形成。
[0070]對(duì)應(yīng)于在22-41%范圍內(nèi)的1102含量梯度，配制100_115g/m2基重的手抄紙。由紙材的灰分含量來(lái)確定手抄紙的實(shí)際T12含量。在典型的制備中，通過(guò)使用低剪切攪拌組合339g的紙漿懸浮液與5.7g的陽(yáng)離子化T12分散體(來(lái)自上面)來(lái)制成包含40% T12的手抄紙。用10% NaOH將該混合物的pH向上調(diào)節(jié)到pH7.4以引起顏料絮凝。向紙材供給中添加另外等分試樣的Kymene WSR，以補(bǔ)償含較低T12的紙材中較高的纖維含量(即當(dāng)量基重)。這樣，將WSR的總量保持恒定為0.75%干燥聚合物固體重量相對(duì)于干燥纖維重量。由商業(yè)實(shí)驗(yàn)室規(guī)模單元形成手抄紙。
[0071]豐杪紙?zhí)丶?
[0072]濕拉伸強(qiáng)度測(cè)定。
[0073]將從手抄紙(40% Ti02含量)上切割的條安裝到TT-2703水平面張力檢驗(yàn)器上并潤(rùn)濕，并且根據(jù)IS01924-2來(lái)測(cè)定對(duì)于每個(gè)條所施加的破損力。表1報(bào)告了來(lái)自5個(gè)條的平均拉伸強(qiáng)度。在等量的顏料加載下，用陽(yáng)離子化T12顏料分散體制成的裝飾紙具有同對(duì)比顏料分散體制成的紙材一樣好的濕拉伸強(qiáng)度。
[0074]表1:
[0075]

【權(quán)利要求】
1.用于制備裝飾紙的分散體，所述裝飾紙具有改善的光學(xué)性能而不對(duì)機(jī)械強(qiáng)度產(chǎn)生負(fù)面影響，所述分散體包含: (a)T12顆粒漿液，其包含陽(yáng)離子聚合物和經(jīng)處理的T12顆粒，所述經(jīng)處理的T12顆粒具有至少約30m2/g的表面積；其中所述處理物包含硅、鋁、磷或它們的混合的氧化物；并且基于所述經(jīng)處理的二氧化鈦顆粒的總重量計(jì)，所述處理物以至少15%的量存在； (b)紙漿；和 (c)陽(yáng)離子聚合物；其中所述漿液中的陽(yáng)離子聚合物與所述分散體中的陽(yáng)離子聚合物是相容的；其中對(duì)于同等的光學(xué)性能，在與不包含(a)的經(jīng)處理的T12顆粒的分散體進(jìn)行比較時(shí),所述分散體中經(jīng)處理的T12顆粒的量減少約10%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分散體，其中所述T12顆粒是顏料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分散體，其中所述漿液中的陽(yáng)離子聚合物為尿素-甲醛樹(shù)脂、三聚氰胺-甲醛樹(shù)脂、陽(yáng)離子聚丙烯酰胺聚合物、聚二烷基銨聚合物、聚丙烯酰胺-聚二烷基銨共聚物、或聚酰胺-聚胺-表氯醇樹(shù)脂。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分散體，其中所述分散體中的陽(yáng)離子聚合物(c)為尿素-甲醛樹(shù)脂、三聚氰胺-甲醛樹(shù)脂、或聚酰胺-聚胺-表氯醇樹(shù)脂。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分散體，其中基于所述經(jīng)處理的T12顏料的總重量計(jì)，所述二氧化硅處理物含量為至少約6重量％。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的分散體，其中基于所述經(jīng)處理的T12顏料的總重量計(jì)，所述二氧化硅處理物含量為至少約6重量％至約14重量％。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分散體，其中基于所述經(jīng)處理的T12顏料的總重量計(jì)，所述氧化鋁處理物含量為約4%至約8%。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的分散體，其中基于所述經(jīng)處理的T12顏料的總重量計(jì)，所述氧化鋁處理物含量為約5.5%至約6%。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分散體，其中所述T12顆粒具有約0.02至約0.95微米的粒度。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分散體，其中所述T12顆粒具有約0.5至約0.75微米的粒度。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分散體，其中所述T12顆粒是熱解T12顆粒。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的分散體，其中通過(guò)將熱解二氧化硅沉積到熱解T12顆粒上，將四氯化硅與四氯化鈦共氧化，或通過(guò)經(jīng)由凝聚相水性氧化物的沉積來(lái)施用所述二氧化硅。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分散體，其中所述二氧化硅通過(guò)經(jīng)由凝聚相水性氧化物的沉積來(lái)施用。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的分散體，其中所述二氧化硅通過(guò)經(jīng)由凝聚相水性氧化物的沉積來(lái)施用。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的分散體，其中所述二氧化硅、氧化鋁或兩者在所述T12顆粒的表面上是基本上均勻的。
【文檔編號(hào)】B32B29/00GK104053837SQ201380005528
【公開(kāi)日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2013年1月9日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月16日
【發(fā)明者】F.A.范赫克, M.S.陳 申請(qǐng)人:納幕爾杜邦公司