包含自分散性顏料的裝飾紙的制作方法
【專利說明】包含自分散性顏料的裝飾紙
【背景技術(shù)】
[0001] 本公開設(shè)及自分散性無機顆粒，并且具體地設(shè)及二氧化鐵顏料，W及其在裝飾紙 和由此類紙材制成的紙層合體中的用途。
[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、工作臺面、壁板、 地板表面等。紙層合體具有如此廣泛的用途，是因為可用它們制成極其耐用的物品，還可將 它們制成與多種包括木材、石材、大理石和磚材的構(gòu)造材料（在外觀和紋理方面）類似的材 料，并且可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潰，再將一種或多種類 型的層合紙的若干層組裝在一起，并在樹脂轉(zhuǎn)化成固化狀態(tài)時將組件固定成一體的巧結(jié) 構(gòu)。所使用的樹脂和層合紙的類型W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在一體的巧結(jié)構(gòu)中使用裝飾的紙層作為可見紙層而制得。 巧結(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或 多個高度不透明的中間層，使得支撐層的外觀不會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] 裝飾紙通常包含填料（諸如二氧化鐵）W增加紙材的白度和不透明度。通常，通 過濕端添加將該些填料滲入纖維紙幅中。
[0007] 常常在裝飾紙制備過程中遇到W下情況，其中顏料與配料組分如濕強度樹脂和/ 或紙材纖維W不利于形成紙張基體的該種方式相互作用。該種負面相互作用可表現(xiàn)為紙材 拉伸強度（濕或干）的損失、或最終片材的斑點紋狀外觀、或差的不透明度。因此存在對于 自分散性顏料的需要，所述自分散性顏料表現(xiàn)出與造紙配料中組分的改善的相容性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[000引在第一方面，本公開提供包含自分散性顏料的裝飾紙，所述自分散性顏料具有至 少約8,更典型地約8至約10的等電點，所述自分散性顏料包含無機顆粒，更典型地二氧化 鐵（Ti02)顏料，其通過W下步驟依次處理：
[0009] (a)水解侶化合物或堿性侶酸鹽W沉積水合氧化侶表面；W及
[0010] 化）添加雙官能化合物，所述雙官能化合物包含；
[0011] i.錯固基團，所述錯固基團將所述雙官能化合物連接到所述顏料表面，和
[0012] ii.堿性胺基團，所述堿性胺基團包括伯胺、仲胺或叔胺。
[0013]所謂"自分散性顏料"是指具有當(dāng)顏料C電勢變成保持顏料顆粒分離，即分散于 水相中的主要力時所獲得的屬性的顏料。當(dāng)在低剪切條件下懸浮于含水介質(zhì)中時，該種力 可足夠強W分離弱凝聚的顏料顆粒。因此C電勢根據(jù)溶液抑和離子強度而變化，理想地， 顏料顆粒保持足夠的提供排斥力的相同電荷，從而保持顆粒分離和懸浮。
【具體實施方式】
[0014] 在本公開中，將"包含/包括"解釋為明確說明存在提及的所述特征、整數(shù)、步驟、 或組分，但是不排除一種或多種特征、整數(shù)、步驟、或組分、或其組的存在或添加。另外，術(shù)語 "包含/包括"旨在包括由術(shù)語"基本上由...組成"和"由...組成"涵蓋的示例。相似地， 術(shù)語"基本上由...組成"旨在包括由術(shù)語"由...組成"涵蓋的示例。
[0015] 在本公開中，當(dāng)數(shù)量、濃度、或其它值或參數(shù)W范圍、典型范圍、或者典型上限值和 典型下限值的列表形式給出時，它應(yīng)被理解為具體地公開由任何范圍上限或典型值和任何 范圍下限或典型值中的任何一對所構(gòu)成的所有范圍，而不管所述范圍是否被單獨地公開。 凡在本文中給出某一數(shù)值范圍之處，該范圍都意在包括其端點，W及位于該范圍內(nèi)的所有 整數(shù)和分數(shù)，除非另行指出。當(dāng)定義一個范圍時，不旨在將本公開的范圍限定于所列舉的具 體數(shù)值。
[0016] 在本公開中，除非內(nèi)容清楚地另外表明，單數(shù)和單數(shù)形式的術(shù)語例如"一個"、"一 種"和"所述"包括復(fù)數(shù)形式。因此，例如，提及"Ti〇2顆粒"、"所述TiO2顆粒"或"一個TiO2 顆粒"還包括多個Ti〇2顆粒。
[0017] 無機顆粒;
[0018] 無機顆粒通常為無機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鐵顆粒，其中無機顆粒，典型地?zé)o機金屬氧化物或混合金屬氧化物顆 粒，更典型地二氧化鐵顆粒提供在裝飾紙配料中的增強的相容性。所謂"無機顆粒"是指分 散遍及整個最終產(chǎn)品諸如裝飾紙成分并賦予其顏色和不透明度的無機顆粒物質(zhì)。無機顆 粒的一些示例包括但不限于化〇、Ti〇2、SrTi〇3、BaS〇4、PbC〇3、BaTi〇3、Ce2〇3、AI2O3、CaC〇3和Zr〇2。
[001W二氧化鏡顏料:
[0020] 可用于本公開的二氧化鐵（Ti化）顏料可為金紅石或銳鐵礦結(jié)晶的形式，其中金紅 石形式是典型的。其通常通過氯化物方法或硫酸鹽方法來制備。在氯化物方法中，TiCL被 氧化成Ti〇2顆粒。在硫酸鹽方法中，將硫酸和含鐵的礦石溶解，然后所得的溶液經(jīng)過一系列 步驟產(chǎn)生Ti化。硫酸鹽和氯化物方法兩者均更詳細地描述于化hnWil巧&Sons，NY于1988 年出版的"ThePigmentHan化ook"第2版第1卷中，其相關(guān)的教導(dǎo)內(nèi)容出于所有目的W引 用方式并入本文，如同其完全在此闡述。
[0021] 所謂"顏料"是指二氧化鐵顆粒具有小于約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，更典型地，約0. 050至約0. 75微米，并且最典型地約0. 075 至約0. 50微米的平均尺寸。另外，典型的是比重在約3. 5至約6g/cc范圍內(nèi)的顏料。
[0022] 可將未經(jīng)處理的二氧化鐵顏料進行表面處理。所謂"經(jīng)表面處理的"是指二氧化鐵 顏料顆粒已與本文所述的化合物接觸，其中所述化合物被吸收在二氧化鐵顆粒的表面上， 或者所述化合物中的至少一種與所述二氧化鐵顆粒的反應(yīng)產(chǎn)物在所述表面上作為被吸收 的物質(zhì)存在或化學(xué)鍵合到所述表面。化合物或其反應(yīng)產(chǎn)物或它們的組合可作為處理物，具 體地涂層（單層或雙層，連續(xù)的或非連續(xù)的）存在于顏料的表面上。
[0023] 例如，二氧化鐵顆粒（通常為顏料顆粒）可承載一種或多種表面處理物。最外側(cè) 處理物可按照W下順序獲得：
[0024] (a)水解侶化合物或堿性侶酸鹽W沉積水合氧化侶表面；W及
[0025] 化）添加雙官能化合物，所述雙官能化合物包含；
[0026] (i)錯固基團，所述錯固基團將所述雙官能化合物連接到所述顏料表面，和
[0027] (ii)堿性胺基團，所述堿性胺基團包括伯胺、仲胺或叔胺。
[002引侶化合物或堿性侶酸鹽在二氧化鐵顆粒的表面上，通常在最外表面上產(chǎn)生水合 氧化侶處理物，并且基于經(jīng)處理的二氧化鐵顆粒的總重量計，其W至少約3%，更典型約 4. 5%至約7%的氧化侶的量存在。一些合適的侶化合物和堿性侶酸鹽包括硫酸侶水合物、 氯化侶水合物、或硝酸侶水合物W及堿金屬侶酸鹽，還更典型地侶酸鋼或侶酸鐘。
[0029] 雙官能化合物包含錯固基團和堿性胺基團，所述錯固基團將所述雙官能化合物連 接到顏料表面，典型地最外表面，所述堿性胺基團包括伯胺、仲胺或叔胺。錯固基團可為駿 酸官能團，所述駿酸官能團包括己酸醋或其鹽；二駿酸基團，包括丙二酸醋、班巧酸醋、戊二 酸醋、己二酸醋或它們的鹽；含氧陰離子官能團，包括磯酸根、麟酸根、硫酸根、或橫酸根； 或二酬，諸如C3取代的2,4-戊二酬或取代的3-酬了酷胺衍生物。雙官能化合物W基于 經(jīng)處理的顏料的重量計小于10重量％，更典型地基于經(jīng)處理的顏料的重量計約0. 4%至約 3 %的量存在。
[0030] 堿性胺基團選自氨、烷基、環(huán)烷基、締基、環(huán)締基、締姪、亞烷基、或亞環(huán)烷基，更典 型地短鏈烷基，包括甲基、己基、或丙基，還更典型地氨合物。
[0031] 雙官能化合物可包括a-?氨基酸，諸如P-丙氨酸、丫-氨基了酸和￡-氨基己 酸；a-氨基酸，諸如賴氨酸、精氨酸、天冬氨酸或它們的鹽。
[0032] 作為另外一種選擇，雙官能化合物包括具有W下結(jié)構(gòu)的氨基丙二酸醋衍生物：
[0033]
[0034] 其中X為將所述錯固基團化學(xué)連接到所述堿性胺基團的連接基團；
[0035] R'和R"各自獨立地選自氨、烷基、環(huán)烷基、烷基-芳基、締基、環(huán)締基、締姪、亞燒 基、亞芳