由包含自分散性颜料的装饰纸制得的层合体的制作方法_3

文档序号:9203841阅读:来源:国知局
中,3-酮丁酰胺的 ED-2003 (分子量~2000)加合物需要10. 4重量%以递送5mmol %胺当量。
[0103] 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,其 中所述连接基团包含:
[0104] (a)具有1-8个碳原子,更典型地1-4个碳原子的烷基基团;
[0105] (b)聚醚胺,所述聚醚胺包含聚(氧乙烯)或聚(氧丙烯)、或它们的混合物,由 此连接基团的重均分子量为约220至约2000 ;或(c)在所述锚固基团的连接点处的碳、氧、 氮、磷、或硫原子。(b)的一些示例包括jeffe mine& D、ED、和EDR系列。
[0106] 在一个具体的实施例中,在用于制备自分散性颜料的双官能化合物中,X包括亚甲 基、氧代乙烷、或氧代丙烷基团,其中η = 0至50 ;或聚醚胺共聚物,其包含氧乙烯单体和氧 丙烯单体两者。
[0107] 在使用自分散性颜料制成的浆液中,颜料固体的含量为至少约10%,更典型地 35%,并且颜料浆液的pH为小于约7,更典型地约5至约7。自分散性颜料具有至少15m2/ g,更典型地25-35m2/g的表面积。
[0108] 作为另外一种选择,经处理的无机颗粒,具体地二氧化钛颗粒,可包含至少一种其 它氧化物处理物,例如二氧化硅、氧化铝、氧化锆或二氧化铈、硅铝酸盐或磷酸铝。基于经 处理的二氧化钛颗粒的总重量计,该另选的处理物可以约0. 1重量%至约20重量%,典型 地约0. 5重量%至约5重量%,更典型地约0. 5重量%至约1. 5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US 5, 993, 533中所公开的湿处理。将二氧化硅处理物添加到1102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,使用硅-铝或 钨-铝合金分别导致对应的二氧化硅和二氧化钨的沉积。专利公布W02011/059938A1和 W02012/039730A1更详细地描述了这些方案并以引用方式并入本文。
[0109] 通常,可以两个层的形式提供氧化物处理物,其中第一层包含基于经处理的二氧 化钛颗粒的总重量计至少约3. 0%,更典型地约5. 5%至约6%的氧化铝,以及基于经处理 的二氧化钛颗粒的总重量计至少约1 %的五氧化二磷P2O5,更典型地约1. 5%至约3. 0%的 五氧化二磷P2O5。在具体的实施例中,在二氧化钛颜料上的第二氧化物层包含二氧化硅,二 氧化硅以基于经处理的二氧化钛颗粒的总重量计至少约1. 5%,更典型地约6%至约14%, 还更典型地约9. 5 %至约12%的量存在。
[0110] 待表面处理的二氧化钛颜料还可承载一种或多种金属氧化物和/或磷酸盐化表 面处理物,诸如US4461810、US4737194和W02004/061013中所公开的(其公开内容以引用 方式并入本文)。可使用本领域的技术人员已知的技术施加这些涂层。
[0111] 典型的是磷酸盐化金属氧化物涂覆的二氧化钛颜料,诸如磷酸盐化氧化铝和磷酸 盐化氧化铝/二氧化铈涂覆的品种。
[0112] 合适的可商购获得的二氧化钛颜料的示例包括氧化铝涂覆的二氧化钛颜料,诸 如 R700 和 R706(购自 E.I.duPont de Nemours and Company,Wilmington DE),氧化错 /磷酸盐涂覆的二氧化钛颜料,诸如R796+(购自E. I. duPont de Nemours and Company, Wilmington DE);以及氧化错/磷酸盐/二氧化铺涂覆的二氧化钛颜料,诸如R794(购自 E. I. duPont de Nemours and Company,Wilmington DE)〇
[0113] 用于制各经处理的二氣化钛颗粒的方法
[0114] 用于制备自分散性颜料的方法包括:
[0115] (a)添加双官能化合物和酸性铝盐以形成水溶液,其中所述双官能化合物包含:
[0116] 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
[0117] ii碱性胺基团,所述碱性胺基团包括伯胺、仲胺或叔胺;
[0118] (b)将碱添加到来自步骤(a)的混合物中,由此pH上升到约4至约9,以形成浑浊 的溶液;以及
[0119] (c)将来自步骤(b)的混合物添加到无机颗粒(具体地TiO2颜料)的浆液中,由 此水合氧化铝和双官能化合物沉积在颜料表面上。
[0120] 酸性铝盐包括硫酸铝水合物、或硝酸铝水合物,更典型地氯化铝水合物,并且其中 所述碱包括氢氧化钠、碳酸钠,或更典型地氢氧化铵。由选定量的双官能化合物起始来产生 期望的颜料IEP,选择附加量的酸性铝盐,使得双官能化合物与Al的摩尔比为< 3,更典型 地约1至约2. 5。这样,混合物更易于水解并确保沉积用于增强颜料表面。在此,较不期望 二齿配体(诸如乙酰丙酮(即2,4_戊二酮)的阴离子)的铝复合物。此类复合物由配位 化学文献所熟知,其中由其稳定性(314°C的沸点)和非极性性质而已知的三(乙酰丙酮) 铝复合物不溶于水。
[0121] 二氧化钛颗粒可以任意种相关领域中普通技术人员所熟知的方式进行表面处理, 如由上文所述的先前所结合的参考文献所例示的。例如,可通过注射器处理、添加到超微粉 粉碎机中,或通过与二氧化钛的浆液简单共混,来施加处理物。
[0122] 可使用本领域已知的任何合适的技术,将表面改性的二氧化钛以基于分散体的总 体重量计低于约10重量百分比,典型地约3至约5重量百分比的浓度分散于水中。合适的 分散技术的示例为超声处理。本公开的表面改性的二氧化钛为阳离子。由本公开的表面改 性的二氧化钛的PH值所确定的等电点(当ζ电势的值为零时),具有大于8,典型地大于 9,甚至更典型地在约9至约10的范围内的等电点。等电点可使用下文所示的实例中所述 的ζ电势测量程序来测定。沉积的双官能化合物的量使等电点控制为至少8.0,更典型地 介于8. 0和9. 0之间,这可有利于在工厂加工和装饰纸制备期间促进粒状组合物的分散和/ 或絮凝。具有高IEP是指在将颜料引入装饰纸配料中的情况下,颜料颗粒具有阳离子电荷。 在pH <7下具有足够电荷的阳离子颜料表面将更容易与带负电的纸材纤维相互作用,并且 较不容易吸收阳离子湿强度树脂。
[0123] 通常颗粒间的表面处理物是基本上均匀的。所谓"基本上均匀的"是指每个芯颗 粒已经将一定量的氧化铝和磷酸铝连接到其表面,使得颗粒中氧化铝和磷酸盐含量的差异 低至使所有颗粒与水、有机溶剂或分散剂分子以相同方式相互作用(即,所有颗粒与它们 的化学环境以一般方式相互作用至一般程度)。经处理的二氧化钛颗粒,典型地在少于10 分钟内,更典型地在少于约5分钟内完全分散在水中以形成浆液。所谓"完全分散的"是指 分散体由颗粒形成阶段(硬质聚集体)期间产生的单个颗粒或小团颗粒组成,并且所有软 质附聚物已经被减小至单个颗粒。
[0124] 在根据这种方法进行处理后,通过已知方法回收颜料,包括中和浆液,并且如果需 要的话,过滤、洗涤、干燥以及很多情况下干燥碾磨步骤诸如微粉化。然而,干燥不是必需 的,因为可直接使用产物的浆液制备纸材分散体,其中水是液相。
[0125] 应甩
[0126] 经处理的二氧化钛颗粒可用于纸层合体。本公开的纸层合体可用作地板、家具、工 作台面、仿木表面、以及人造石表面。
[0127] 装饰纸
[0128] 装饰纸可包含填料诸如如上所述制备的经处理的二氧化钛和另外的填料。其它填 料的一些示例包括滑石粉、氧化锌、高岭土、碳酸钙以及它们的混合物。
[0129] 基于装饰纸的总重量计,装饰性纸材的填料组分可为约10重量%至约65重量%, 具体地30重量%至45重量%。装饰纸基料的基重可在30至约300g/m 2的范围内,并且具 体地90至110g/m2。根据具体应用来选择基重。
[0130] 为形成纸片,可将二氧化钛悬浮液与纸浆(例如精制木浆诸如桉树纸浆)混合于 含水分散体中。纸浆分散体的PH通常为约6至约8,更典型地约7至约7. 5。通过常规技 术,纸浆分散体可用于形成纸材。
[0131] 针叶木浆(长纤维纸浆)或硬木纸浆诸如桉树(短纤维纸浆)以及它们的混合物 可用作装饰纸基料制造中的纸浆。也可以使用棉纤维或所有这些类型纸浆的混合物。可用 的是约10 : 90至约90 : 10,并且具体地约30 : 70至约70 : 30比率的针叶木和硬木纸 衆的混合物。根据Schopper-Riegler,纸衆可具有
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