由包含自分散性顏料的裝飾紙制得的層合體的制作方法
【專利說明】由包含自分散性顏料的裝飾紙制得的層合體
【背景技術(shù)】
[0001] 本公開涉及自分散性無機顆粒，并且具體地涉及二氧化鈦顏料，以及其在裝飾紙 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漬，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（諸如二氧化鈦）以增加紙材的白度和不透明度。通常，通 過濕端添加將這些填料摻入纖維紙幅中。
[0007] 常常在裝飾紙制備過程中遇到以下情況，其中顏料與配料組分如濕強度樹脂和/ 或紙材纖維以不利于形成紙張基體的這種方式相互作用。這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】

[0008] 在第一方面，本公開提供自分散性顏料，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，更典型地二氧化鈦（TiO 2)顏料， 其通過以下步驟依次處理：
[0009] (a)水解鋁化合物或堿性鋁酸鹽以沉積水合氧化鋁表面；以及
[0010] (b)添加雙官能化合物，所述雙官能化合物包含：
[0011] i.錨固基團，所述錨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] 在第一方面，本公開提供自分散性顏料，其中所述錨固基團為羧酸官能團，其包括 乙酸酯或其鹽；二羧酸基團，其包括丙二酸酯、琥珀酸酯、戊二酸酯、己二酸酯或它們的鹽； 含氧陰離子官能團，其包括磷酸根、膦酸根、硫酸根、或磺酸根；或取代的1，3-二酮或取代 的3-酮酰胺。
[0014] 在第一方面，本公開提供自分散性顏料，其中所述堿性胺基團為氨合物；N-甲基、 乙基、丙基、丁基、環(huán)戊基或環(huán)己胺；或N，N-二甲基、二乙基、二丙基、二丁基、二環(huán)戊基、二 環(huán)己基胺或混合的二烷基胺，諸如N，N-甲基乙基胺等。更典型地，利用的胺基團包括氨合 物（-NH2)、N-甲基胺或N，N-二甲基胺。
[0015] 在第一方面，本公開提供自分散性顏料，所述自分散性顏料還包含將所述錨固基 團化學連接到所述堿性胺基團的連接基團，其中所述連接基團包含：
[0016] (a)具有1-8個碳原子，更典型地1-4個碳原子的烷基鏈；
[0017] (b)聚醚胺，所述聚醚胺包含聚（氧乙烯）或聚（氧丙烯），或它們的混合物，由此 連接劑的重均分子量為約220至約2000 ;例如JeffamineK D、ED、和EDR系列；或
[0018] (c)在所述錨固基團的連接點處的碳、氧、氮、磷、或硫原子。
[0019] 在第一方面，本公開提供自分散性顏料，其中所述雙官能化合物包括α -ω氨基 酸，諸如β -丙氨酸、γ-氨基丁酸、和ε-氨基己酸；α-氨基酸，諸如賴氨酸、精氨酸、天冬 氨酸或它們的鹽。
[0020] 在第一方面，本公開提供自分散性顏料，其中所述雙官能化合物包括：
[0021] (i)具有以下結(jié)構(gòu)的氨基丙二酸酯衍生物：
[0022]
[0023] 其中X為如上所述將所述錨固基團化學連接到所述堿性胺基團的連接基團；
[0024] R'和R"各自獨立地選自氫、烷基、環(huán)烷基、烷基-芳基、烯基、環(huán)烯基、烯烴、亞烷 基、亞芳基、亞烷基芳基、亞芳基烷基或亞環(huán)烷基；
[0025] RJPR2各自獨立地選自氫、烷基、環(huán)烷基、烯基、環(huán)烯基、烯烴、亞烷基、或亞環(huán)烷 基；并且
[0026] η = 0-50 ；
[0027] (ii)具有以下結(jié)構(gòu)的氨基琥珀酸酯衍生物：
[0028]
[0029] 其中X為如上所述將所述錨固基團化學連接到所述堿性胺基團的連接基團；
[0030] R'和R"各自獨立地選自氫、烷基、環(huán)烷基、烷基-芳基、烯基、環(huán)烯基、烯烴、亞烷 基、亞芳基、亞烷基芳基、亞芳基烷基或亞環(huán)烷基；
[0031] RdP R2各自獨立地選自氫、烷基、環(huán)烷基、烯基、環(huán)烯基、烯烴、亞烷基、或亞環(huán)烷 基；并且
[0032] η = 0-50 ；
[0033] (iii)具有以下結(jié)構(gòu)的2,4-戊二酮衍生物：
[0034]
[0035] 其中X為如上所述將所述錨固基團化學連接到所述堿性胺基團的連接基團；
[0036] RdP R2各自獨立地選自氫、烷基、環(huán)烷基、烯基、環(huán)烯基、烯烴、亞烷基、和亞環(huán)烷 基；并且
[0037] η = 0-50 ;或
[0038] (iv)具有以下結(jié)構(gòu)的3-酮丁酰胺衍生物：
[0039]
[0040] 其中X為將所述錨固基團化學連接到所述堿性胺基團的連接基團
[0041] RJPR2各自獨立地選自氫、烷基、環(huán)烷基、烯基、環(huán)烯基、烯烴、亞烷基、和亞環(huán)烷 基。
[0042] 在第一方面，本公開提供自分散性顏料，其中X包括亞甲基、氧代乙烷、或氧代丙 烷基團，其中η = 0至50 ;或聚醚胺共聚物，所述聚醚胺共聚物包含氧乙烯單體和氧丙烯單 體兩者。
[0043] 在第一方面，本公開提供包含自分散性顏料的漿液，所述自分散性顏料包含10% 的顏料固體，并且顏料漿液的PH為小于約7,更典型地約5至約7。
[0044] 在第一方面，本公開提供自分散性顏料，所述自分散性顏料具有至少15m2/g的表 面積。
[0045] 在第二方面，本公開提供用于制備自分散性顏料的方法，所述方法包括：
[0046] (a)添加雙官能化合物和酸性鋁鹽以形成水溶液，其中所述雙官能化合物包含：
[0047] i錨固基團，所述錨固基團將所述雙官能化合物連接到所述顏料表面，和
[0048] ii堿性胺基團，所述堿性胺基團包括伯胺、仲胺或叔胺；
[0049] (b)將堿添加到來自步驟（a)的混合物中，由此pH上升到約4至約9,以形成渾濁 的溶液；以及
[0050] (C)將來自步驟（b)的混合物添加到無機顆粒（具體地1102顏料顆粒）的漿液中， 由此水合氧化鋁和雙官能化合物包含表面處理物。
[0051] 在第二方面，本公開提供用于制備自分散性顏料的方法，其中所述酸性鋁鹽包括 硫酸鋁水合物、氯化鋁水合物，或硝酸鋁水合物，并且其中所述堿包括氫氧化鈉、碳酸鈉、或 氫氧化按。
[0052] 所謂"自分散性顏料"是指具有當顏料ζ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。當在低剪切條件下懸浮于含水介質(zhì)中時，這種力 可足夠強以分離弱凝聚的顏料顆粒。因此ζ電勢根據(jù)溶液PH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】
[0053] 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。
[0054] 在本公開中，當數(shù)量、濃度、或其它值或參數(shù)以范圍、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，以及位于該范圍內(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。
[0055] 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"包括復數(shù)形式。因此，例如，提及"Ti0