由包含經(jīng)處理的無機(jī)顆粒的、具有改善的光學(xué)性能的裝飾紙制成的紙層合體的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了紙層合體，所述紙層合體包含由分散體制成的裝飾紙，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，其中所述分散體包含TiO2顆粒漿液，所述漿液包含陽離子聚合物和經(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；紙漿；和陽離子聚合物；其中漿液中的陽離子聚合物與分散體中的陽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％。
【專利說明】由包含經(jīng)處理的無機(jī)顆粒的、具有改善的光學(xué)性能的裝飾 紙制成的紙層合體

【背景技術(shù)】
[0001] 本公開關(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脂浸漬，再將若干層一種或 多種類型的紙層合體組裝在一起，并在樹脂固化過程中將組件固定成一體的芯結(jié)構(gòu)。所使 用的樹脂和層合紙的類型以及最終組件的組成通常由紙層合體的最終用途決定。
[0004] 裝飾性紙層合體可通過在一體的芯結(jié)構(gòu)中使用裝飾的紙層作為可見紙層而制得。 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 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Ti02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，Ti〇2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% Ti02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)不透明度不足。 從而，裝飾紙制造帶來懲罰成本以達(dá)到高加載白紙中所需的不透明度。因此，存在對(duì)于Ti0 2 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) Ti02顏料漿液，其包含陽離子聚合物和經(jīng)處理的Ti02顏料，所述經(jīng)處理的Ti02 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)陽離子聚合物；其中漿液中的陽離子聚合物與分散體中的陽離子聚合物是相 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1102顏料的分散體進(jìn)行比較 時(shí)，所述分散體中經(jīng)處理的Ti02顏料的量減少約10%。
[0012] 在第一方面，漿液中的陽離子聚合物為尿素-甲醛樹脂、三聚氰胺-甲醛樹脂、 陽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-表氯醇樹脂。
[0013] 在第一方面，分散體中的陽離子聚合物（c)為尿素-甲醛樹脂、三聚氰胺-甲醛樹 月旨、或聚酰胺-聚胺-表氯醇樹脂。
[0014] 在第二方面，本公開涉及包含裝飾紙的紙層合體，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) Ti02顏料漿液，其包含陽離子聚合物和經(jīng)處理的Ti02顏料，所述經(jīng)處理的Ti02 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)陽離子聚合物；其中漿液中的陽離子聚合物與分散體中的陽離子聚合物是相 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1102顏料的分散體進(jìn)行比較 時(shí)，所述分散體中經(jīng)處理的Ti02顏料的量減少約10%。
[0018] 在第二方面，本公開提供的紙層合體還包括牛皮紙。

【具體實(shí)施方式】
[0019] 在本公開中，"包含"解釋為明確說明存在提及的所述特征、整數(shù)、步驟、或組分，但 是不預(yù)先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"包含" 旨在包括由術(shù)語"基本上由...組成"和"由...組成"涵蓋的例子。相似地，術(shù)語"基本上 由...組成"旨在包括由術(shù)語"由...組成"涵蓋的例子。
[0020] 在本公開中，當(dāng)數(shù)量、濃度或其它數(shù)值或參數(shù)以范圍、典型范圍或典型上限數(shù)值和 典型下限數(shù)值的列表形式給出時(shí)，它應(yīng)被理解為具體地公開由任何范圍上限或典型數(shù)值和 任何范圍下限或典型數(shù)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。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)，不旨在將本公開的范圍限定于所列舉的具體數(shù)值。
[0021] 在本公開中，除非內(nèi)容清楚地表明，單數(shù)和單數(shù)形式的術(shù)語例如"一個(gè)"和"所述" 包括復(fù)數(shù)指代。因此，例如，"Ti〇 2顆粒"、"所述Ti〇2顆粒"或"一個(gè)Ti〇2顆粒"的提及還包 括多個(gè)Ti〇 2顆粒。
[0022] 本公開涉及無機(jī)芯顆粒，典型地為無機(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所述進(jìn)行過處理?？梢?為硅、鋁、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. 5%至約6%。所謂二氧化鈦顆粒是指穿過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（Ti0 2)顆粒是含有 顏料的。
[0025] 可用于本公開中的二氧化鈦（Ti02)顆粒可為金紅石或銳鈦礦結(jié)晶形式。它們一般 通過氯化物方法或硫酸鹽方法制備。在氯化物方法中，11(：1 4被氧化成Ti02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)過一系列步驟產(chǎn)生Ti0 2。硫酸鹽和氯化 物方法兩者均更詳細(xì)地描述于 John Wiley & Sons，NY(1988)，"The Pigment Handbook"， 第2版第1卷中，其中的教導(dǎo)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1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"納米顆粒"是指主要的二氧化鈦顆粒具有大于約70nm，更典型約 70nm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] 制各經(jīng)處理的二氣化鈦顆粒的方法
[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（Ti02)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^將熱解二氧化硅沉積 到熱解二氧化鈦顆粒上，或通過四氯化硅與四氯化鈦的共氧化，或通過經(jīng)由凝聚相水性氧 化物的沉積來施用二氧化硅。
[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（Ti0 2)通常 存在的量為按重量計(jì)25%至約35%，更典型地按重量計(jì)約30%，以上為按漿液總重量計(jì)。 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。隨后將可溶性硅酸鹽如硅酸鈉或硅酸鉀加到漿液中，同時(shí)保持pH 在約3. 5和約7. 5之間，更典型地約5. 0至約6. 5之間；隨后攪拌至少約5分鐘，并且通常 至少約10分鐘，但是不超過15分鐘，從而有利于二氧化硅沉淀到二氧化鈦顆粒上?？缮藤?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、H 2S04、ΗΝ03 *Η3Ρ04，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Ti0S0 4或TiCl4。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（Ti02)顆粒中的替代方法為通過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，或通過四氯化硅與四氯化鈦的共氧化，如 US5, 562, 764和美國專利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)二氧化硅處理物的二氧化鈦漿液中，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"是指鋁酸鹽陰離子的堿金屬鹽，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] 多孔氧化鋁處理物存在的量為按二氧化鈦顆?？傊亓坑?jì)約4. 0 %至約8. 0%;更典 型地約5. 0%至約7. 5%，還更典型地5. 8%。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] 通常顆粒間的處理物是基本上均一的。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上，使得顆粒中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)顆粒或小團(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，通過已知方法回收顏料，其包括中和漿液，并且如果 需要的話，過濾、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)甩
[0037] 經(jīng)處理的二氧化鈦顆粒可用于紙層合體。本公開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] 裝飾性紙材的填料組分基于裝飾紙的總重量計(jì)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/m 2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（長纖維紙漿）或硬木紙漿如桉樹（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，紙楽可具有20°至約60° SR的打楽度。
[0042] 裝飾紙也可以包含陽離子聚合物，陽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，陽離子聚合物 為季銨化合物。陽離子聚合物，如包括聚酰胺/聚胺表氯醇樹脂、其它聚胺衍生物或聚酰胺 衍生物、陽離子聚丙烯酸酯、改性的三聚氰胺甲醛樹脂或陽離子化淀粉的濕強(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。其它樹脂包括例如鄰苯二甲酸二烯丙基酯、環(huán) 氧樹脂、尿素-甲醛樹脂、脲-丙烯酸酯共聚酯、三聚氰胺甲醛樹脂、三聚氰胺苯酚甲醛樹 月旨、酚醛樹脂、聚（甲基）丙烯酸酯和/或不飽和聚酯樹脂?；诟稍锞酆衔锏闹亓颗c紙材 中所用總干重紙漿纖維，陽離子聚合物存在的量為約〇. 5至約1. 5%。
[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。加入保持助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于US6599592 (其公開內(nèi)容以引用方式并入本文 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、保持劑和濕強(qiáng)度劑。顏 料向最終紙材賦予例如所期望的性能如不透明性和白度，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)處理的二氧化鈦顆粒可用于以任何常規(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這個(gè)公開的經(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由這個(gè)公開的經(jīng)處理的二氧化鈦顏料組 成。
[0048] 紙層合體
[0049] 根據(jù)本公開的紙層合體可通過相關(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始于原材料-浸漬樹脂如酚醛樹脂和三聚氰胺樹脂、 牛皮紙（例如Kraft paper)和高級(jí)印刷紙（根據(jù)本公開的層壓紙）。
[0051] 牛皮紙用作浸漬樹脂的載體，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脂處理器"潤濕端"的錠子上以浸漬樹脂。 高級(jí)（裝飾性）表面紙用澄清樹脂如三聚氰胺樹脂進(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，它可用有顏色的樹脂如酚醛樹脂進(jìn)行處理。
[0053] 常使用兩種方法用樹脂浸漬紙材。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)輥施用一個(gè)薄樹脂涂層于紙材的一 面。當(dāng)它通過干燥烘箱時(shí)，給予這個(gè)薄涂層一定時(shí)間以浸透該紙材。幾乎所有牛皮紙通過 逆輥方法進(jìn)行處理，因?yàn)樗歉行У牟⑶以试S用較少的樹脂和完全涂覆且浪費(fèi)較少。
[0054] 另一個(gè)方法是"浸漬-擠壓"方法，其中拖動(dòng)紙材通過一桶樹脂，然后通過輥擠出 過量樹脂。表面（裝飾性）紙通常通過浸漬-擠壓方法進(jìn)行樹脂浸漬，因?yàn)殡m然該方法較 慢，它允許浸漬樹脂涂層較厚，從而改善最終層合體的表面特性，諸如耐久性和對(duì)污漬與高 溫的抗性。
[0055] 在浸漬樹脂后，紙材（以連續(xù)片材形式）通過干燥（處理器）烘箱至"干燥末端"， 其中將它切成片材。
[0056] 樹脂-浸漬紙應(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] 在層合體組件的組合件中，頂部一般來講是表面紙，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）通過上文提到的鋼板與下一 個(gè)分開。在壓力機(jī)中，通過液壓頂?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)1，500psi壓力，同時(shí)使通過夾套產(chǎn)生的超高溫水或蒸氣通 入壓力機(jī)升溫至超過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)），使得樹脂浸漬紙中的樹脂再次液化、流動(dòng)并固化，將疊層粘結(jié)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（例如通過磨砂）以提供良好的粘合表面，用于粘結(jié)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)本公開例證性和典型的實(shí)施例的說明，其并非旨在限制本公開的范 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] 實(shí)例
[0064] 實(shí)例 1 ：
[0065] 用于制各陽離子化二氣化鈦槳液的方法。
[0066] 通過將156. 6g脫鹽水、5. 9g38%的聚氯化錯(cuò)溶液和4. 28g可商購獲得的濕強(qiáng)度樹 脂（WSR) Kymene617,裝入500mL不銹鋼燒杯來制備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Ti02顏料（總顏料添加的一半）以制備顏料漿液。用10% HC1將pH調(diào)節(jié)至3. 5。在攪拌下添加45g的Ti02顏料的剩余量。通過添加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槳液摻入裝飾紙纟目合物中。
[0068] 通過將45g干燥桉樹紙漿組合到1455g脫鹽水中（即3%固體）來制備紙漿漿液 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] 手杪紙形成。
[0070] 對(duì)應(yīng)于在22-41%范圍內(nèi)的1102含量梯度，配制100-1158/111 2基重的手抄紙。由 紙材的灰分含量來確定手抄紙的實(shí)際Ti02含量。在典型的制備中，通過使用低剪切攪拌組 合339g的紙漿懸浮液與5. 7g的陽離子化Ti02分散體（來自上面）來制成包含40% Ti02 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Ti02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] 手杪紙?zhí)丶?
[0072] 濕柃伸強(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 潤濕，并且根據(jù)IS01924-2來測(cè)定對(duì)于每個(gè)條所施加的破損力。表1報(bào)告了來自5個(gè)條的 平均拉伸強(qiáng)度。在等量的顏料加載下，用陽離子化Ti0 2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·

【權(quán)利要求】
1. 紙層合體，所述紙層合體包含由分散體制成的裝飾紙，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，其中所述分散體包含： (a) Ti02顆粒漿液，其包含陽離子聚合物和經(jīng)處理的Ti02顆粒，所述經(jīng)處理的Ti02顆粒 具有至少約30m 2/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) 陽離子聚合物；其中所述漿液中的陽離子聚合物與所述分散體中的陽離子聚合物 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Ti0 2顆粒的分散體進(jìn)行 比較時(shí)，所述分散體中經(jīng)處理的Ti02顆粒的量減少約10%。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的紙層合體，其中所述Ti02顆粒是顏料。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的紙層合體，其中所述漿液中的陽離子聚合物為尿素-甲醛樹 月旨、三聚氰胺-甲醛樹脂、陽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-表氯醇樹脂。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的紙層合體，其中所述紙層合體中的陽離子聚合物（c)為尿 素-甲醛樹脂、三聚氰胺-甲醛樹脂、或聚酰胺-聚胺-表氯醇樹脂。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的紙層合體，其中基于所述經(jīng)處理的Ti02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1所述的紙層合體，其中基于所述經(jīng)處理的Ti02顏料的總重量計(jì)，所 述氧化鋁處理物含量為約4 %至約8%。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的紙層合體，其中所述Ti02顆粒具有約0. 02至約0. 95微米的 粒度。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的紙層合體，其中所述Ti02顆粒具有約0. 5至約0. 75微米的 粒度。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的紙層合體，其中所述Ti02顆粒是熱解Ti02顆粒。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的紙層合體，其中通過將熱解二氧化硅沉積到熱解Ti02顆粒 上，將四氯化硅與四氯化鈦共氧化，或通過經(jīng)由凝聚相水性氧化物的沉積來施用所述二氧 化硅。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的紙層合體，其中所述二氧化硅通過經(jīng)由凝聚相水性氧化物 的沉積來施用。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的紙層合體，其中所述二氧化硅通過經(jīng)由凝聚相水性氧化物 的沉積來施用。
13. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的紙層合體，其中所述二氧化硅、氧化鋁或兩者在所述Ti02 顆粒的表面上是基本上均勻的。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的紙層合體，所述紙層合體還包含不透明的、纖維素紙漿基片 材。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的紙層合體，其中所述不透明的、纖維素紙漿基片材是牛皮 紙。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的紙層合體，所述紙層合體還包含浸漬樹脂。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的紙層合體，其中所述浸漬樹脂是酚醛樹脂或三聚氰胺樹 脂。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紙層合體，其中基于所述紙材中所用紙漿的總干重計(jì)，所述 陽離子樹脂以約0. 5至約1. 5重量％的量存在。
【文檔編號(hào)】D21H27/30GK104066890SQ201380005534
【公開日】2014年9月24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】M.S.欽恩, F.A.范赫克 申請(qǐng)人:納幕爾杜邦公司