具有改善的分散性的处理过的无机颜料及其在纸产品中的用途
【专利摘要】本公开提供层合纸，其包含处理过的无机芯颗粒、具体地讲处理过的二氧化钛(TiO2)颗粒，该颗粒具有改善的分散性，其通过包括以下的方法制备：(a)在至少约90℃的温度下加热包含多孔二氧化硅处理过的无机芯颗粒和水的浆液；以及(b)将可溶性氧化铝源加入到来自步骤(a)的所述浆液中，同时将pH保持在约8.0至9.5以形成所述多孔二氧化硅处理过的无机芯颗粒上的氧化铝处理；其中所述处理过的无机芯颗粒不包含致密二氧化硅或氧化铝处理，并且具有以约7％至约14％的量存在的二氧化硅和以约4.0％至约8.0％的量存在的氧化铝；并且其中所述颗粒间的表面处理为基本上均匀的。
【专利说明】具有改善的分散性的处理过的无机颜料及其在纸产品中的用途
【背景技术】
[0001]本发明涉及层合纸和由此类纸材制成的纸层合体。更具体地，层合纸包含处理过的无机芯颗粒、具体地讲处理过的二氧化钛颗粒，其具有改善的分散性。
[0002]纸层合体通常是本领域所熟知的，其适用于多种用途，包括桌面、工作台面、墙板、地板表面、餐具等。纸层合体具有如此广泛的用途，是因为可以用它们制成非常耐用的物品，还可以将它们制成与多种建筑材料包括木材、石材、大理石和瓷砖类似的材料(在外观和纹理两方面)，而且可以在上面装饰以带有图像和颜色。
[0003]纸层合体通常由纸材制成，方法是将纸用多种树脂浸溃，再将若干层一种或多种类型的层合纸组装在一起，并将组件固定成整芯结构，同时将树脂转变成固化状态。所使用的树脂和层合纸的类型以及最终组件的组成通常由层合体的最终用途决定。
[0004]装饰性纸层合体可通过在整芯结构中利用装饰性纸层作为上部纸层而制得。芯结构的其余部分通常包括各种支撑纸层，并且可包括介于装饰层与支撑层之间的一个或多个高度不透明的中间层，使得支撑层的外观不会不利地影响装饰层的外观。
[0005]纸层合体可通过低压层合方法和高压层合方法两种方法生产。 [0006]可采用多种方法通过低压层合制备纸层合体。例如，当将一个或多个浸透树脂的纸片层合到一张胶合板、刨花板或纤维板时，可以使用单开口快速循环压力机。可使用“连续层合机”，其中一层或多层浸透树脂的纸通过板、辊或带之间的连续层合设备随着纸移动被压成一体结构。作为另外一种选择，可将层合片(连续纤维网或切割成一定尺寸的片)压到刨花板或纤维板等上，并且使用“胶层”将层合片粘合到板。也可以采用包含若干层合板的单开口或多开口压力机。
[0007]在经由高压层合制备纸层合体时，将多个片材用热固性树脂浸溃，并且以叠加方式叠堆，任选具有放置在顶部的装饰性片材。然后将该组件加热，并且在至少约500psi的压力下压实。一般来讲，通过将多个片材组件插入叠层中一次性形成多于一个的层合体，其中每个组件被剥离介质分隔，所述剥离介质允许单独的层合体在加热和压实后被分开。
[0008]然后通过使用粘合剂如接触性粘合剂、脲醛、白胶(聚乙酸乙烯酯乳液)、热熔体、酚醛树脂或间苯二酚甲醛、环氧树脂、煤焦油、动物胶等，使如此形成的层合体粘合到基底如胶合板、硬纸板、刨花板、纤维板、复合材料等。
[0009]已发现在此类层合体的生产期间，期望通过低压或高压层合方法，向层合体的装饰性表面部分赋予耐磨特性，从而提高此类层合体在最终应用中的应用性，例如桌面和工作台面、墙板和地板表面。可以使用例如印刷纸张上提供阻隔作用的施用的贴面片材而向纸材层合体赋予此类耐磨性。如果印刷片材是装饰性的，则覆盖层应基本上是透明的。耐磨性树脂涂料也可以施涂到层合体的表面。
[0010]还已发现，期望向此类纸材层合体的基底赋予防潮层特性，这可以通过使防潮阻隔层粘合到层合体的基底来完成。
[0011]此类纸层合体的例子可见于例如USRE30233、US4239548、US4599124、US4689102、US5425986、US5679219、US6287681、US6290815、US6413618、US6551455、US6706372、US6709764、US6761979、US6783631和US2003/0138600中，将它们的公开内容以引用方式并入本文以用于所有目的，如同它们完全在此阐述。
[0012]此类纸层合体中的纸材通常包含浸溃树脂的、纤维素纸浆基片材，其中纸浆主要以硬木(例如桉树)为基础，有时也掺有微量的软木纸浆。颜料(例如二氧化钛)和填料通常以至多(并包括)约45重量％的量添加(以树脂浸溃前的总干重计)，以获得所需的不透明度。还可以根据需要以实现纸材所需的最终性能添加其他添加剂，例如湿强剂、保持剂、上浆剂(内部和表面)和固定剂。用于浸溃纸材的树脂包括例如邻苯二甲酸二烯丙基酯、环氧树脂、脲醛树脂、脲-丙烯酸酯共聚酯、三聚氰胺甲醛树脂、三聚氰胺苯酚甲醛树月旨、酚醛树脂、聚(甲基)丙烯酸酯和/或不饱和聚酯树脂。
[0013]用于纸层合体中的纸材例子可见于US6599592(其公开内容以引用方式并入本文以用于所有目的，如同其完全在此阐述)和上文引入的参考文献，包括但不限于US5679219、US6706372 和 US6783631。
[0014]如上文所述，纸材通常包含多种组分，包括例如各种颜料、保持剂和湿强剂。颜料向最终纸材赋予例如期望的特性如不透明度和白度，并且常用的颜料为二氧化钛，其相对而言本身昂贵。加入保持助剂以使造纸工艺期间二氧化钛和其它精细组分的损失最小化，这增加成本，使用其它添加剂如湿强剂也是如此。
[0015]存在对处理过的无机芯颗粒、例如处理过的二氧化钛颗粒的需求，其具有改善的分散性并且在使用时较易于处理。
【发明内容】
[0016]在第一方面，本公开提供层合纸，其包含处理过的无机芯颗粒、具体地讲处理过的二氧化钛(T12)颗粒，该颗粒具有改善的分散性，其通过包括以下的方法制备:
[0017](a)在至少约90°C，更典型地约93至约97°C，更典型地约95至约97°C的温度下加热包含多孔二氧化硅处理过的无机芯颗粒和水的浆液；以及
[0018](b)将可溶性氧化铝源加入到来自步骤(a)的浆液中，同时将pH保持在约8.0至9.5以形成多孔二氧化硅处理过的无机芯颗粒上的氧化铝处理；其中处理过的无机芯颗粒不包含致密二氧化硅或氧化铝处理，并且具有以约7%至约14%的量存在的二氧化娃和以约4.0%至约8.0 %的量存在的氧化招；并且其中颗粒间的表面处理(particle toparticle surface treatments)为基本上均匀的。
[0019]在第一方面，处理过的无机芯颗粒、具体地讲处理过的二氧化钛(T12)颗粒，在少于10分钟内完全分散在水中以形成浆液。
[0020]“均匀的”是指每个芯颗粒已经将一定量的氧化铝和二氧化硅附接到它的表面，使得颗粒间处理水平的差异低至所有颗粒与水、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)。
[0021]“完全分散的”是指在润湿处理和/或干燥方法中形成的所有附聚物已经被减小至单个颗粒或小团颗粒(聚集体)，它们在颜料制造的颗粒形成阶段中产生。
[0022] 在第一方面，通过将热解二氧化硅沉积到热解无机芯颗粒、具体地讲热解二氧化钛(T12)颗粒上，或通过四氯化硅与四氯化钛的共氧化，或通过经由凝聚相水性氧化物沉淀沉积到无机芯颗粒、具体地讲二氧化钛(T12)颗粒上来施加二氧化硅，如下所述。
[0023]在第一方面，本公开提供一种方法，其中包含二氧化硅处理过的无机芯颗粒、具体地讲二氧化硅处理过的二氧化钛(T12)颗粒和水的浆液通过包括以下的方法制备:
[0024](al)提供无机芯颗粒在水中的浆液；
[0025](a2)将浆液加热至约30至约40°C，更典型地33_37°C并将pH调节至约3.5至约
.7.5 ；
[0026](a3)将可溶性硅酸盐溶液加入到浆液中，同时将pH保持在约3.5和约7.5之间；以及
[0027](a4)搅拌至少约5分钟。
[0028]在第二方面，本公开提供纸层合体，其包含层合纸，其中层合纸包含具有改善的分散性的处理过的无机芯颗粒，其通过包括以下的方法制备:
[0029](a)在至少约90°C，更典型地约93至约97°C，更典型地约95至约97°C的温度下加热包含多孔二氧化硅处理过的无机芯颗粒和水的浆液；以及
[0030](b)将可溶性氧化铝源加入到来自步骤(a)的浆液中，同时将pH保持在约8.0至
9.5以形成多孔二氧化硅处理过的无机芯颗粒上的氧化铝处理；其中处理过的无机芯颗粒不包含致密二氧化硅或氧化铝处理，并且具有以约7%至约14%的量存在的二氧化硅和以约4.0%至约8.0%的量存在的氧化铝；并且其中颗粒间的表面处理为基本上均匀的。
[0031]在第二方面，本公开提供的纸层合体还包含牛皮纸。
【具体实施方式】
[0032]在本公开中，将“包含/包括”解释为明确说明所述提及的特征、整数、步骤、或组分的存在，但是不排除一种或多种特征、整数、步骤、组分或其组的存在或添加。另外，术语“包含/包括”旨在包括由术语“基本上由…组成”和“由…组成”涵盖的例子。相似地，术语“基本上由…组成”旨在包括由术语“由…组成”涵盖的例子。
[0033]在本公开中，当数量、浓度或其它值或参数以范围、典型范围或典型上限值和典型下限值的列表形式给出时，它应被理解为具体地公开由任何范围上限或典型值和任何范围下限或典型值的任何一对所构成的所有范围，而不管所述范围是否被单独地公开。凡在本文中给出某一数值范围之处，该范围都意在包括其端点，以及位于该范围内的所有整数和分数，除非另外指明。当定义一个范围时，不旨在将本公开的范围限定于所列举的具体数值。
[0034]在本公开中，除非内容清楚地表明，单数和单数形式的术语例如“一个”、“一种”和“所述”包括复数形式。因此，例如，“Ti02颗粒”、“所述T12颗粒”或“一种T12颗粒”的提及还包括多个T12颗粒。
[0035]该公开涉及无机芯颗粒，典型地无机金属氧化物或混合金属氧化物颜料颗粒，更典型地可为颜料或纳米颗粒的二氧化钛颗粒，其中无机芯颗粒，典型地无机金属氧化物或混合金属氧化物颗粒，更典型地二氧化钛颗粒，具有改善的分散性。
[0036]无机芯颗粒:
[0037]预期任何无机芯颗粒、具体地讲二氧化钛颗粒如本公开所述进行过处理。无机芯颗粒是指无机颗粒物质，其分散在整个最终产品如聚合物熔体或涂层或层合体组合物中，并且赋予其颜色和不透明度。无机芯颗粒可为钛、铝、锌、铜、铁的氧化物；钙、锶、钡的硫酸盐；硫化锌；硫化铜、沸石；云母；滑石；高岭土、莫来石、碳酸钙或二氧化硅。铅或汞化合物为预期的等效芯材料，但是可能因它们的毒性而是不可取的。更典型的芯材料为二氧化钛T12和硫酸钡，并且最典型为二氧化钛Ti02。
[0038]具体地讲，二氧化钛在本公开的方法和产品中为尤其可用的颗粒。可用于本公开中的二氧化钛(T12)颗粒可为金红石或锐钛矿结晶形式。它们一般通过氯化物方法或硫酸盐方法制备。在氯化物方法中，TiCl4被氧化成T12颗粒。在硫酸盐方法中，将硫酸和含钛的矿石溶解，然后所得溶液经过一系列步骤产生Ti02。硫酸盐方法和氯化物方法两者均更详细地描述于 John ffiley&Sons, NY 于 1988 年出版的 “The Pigment Handbook” 第 2 版第 I卷中，其中的教导以引用方式并入本文。所述颗粒可为颜料或纳米颗粒。
[0039]所谓“颜料”是指二氧化钛颗粒具有小于I微米的平均尺寸。典型地，所述颗粒具有约0.020至约0.95微米，更典型约0.050至约0.75微米并且最典型约0.075至约0.50微米的平均尺寸。所谓“纳米颗粒”是指初级二氧化钛颗粒典型地具有按测量悬浮液中颗粒的粒度分布的动态光散射所测定的小于约100纳米(nm)的平均粒度直径。所述颗粒通常形成可在约3nm至约6000nm范围内的附聚物。
[0040]制备处理过的二氧化钛颗粒的方法
[0041]用于制备具有改善的分散性的处理过的无机芯颗粒、具体地讲处理过的二氧化钛(T12)颗粒的方法包括在至少约90°C，更典型地约93至约97°C，更典型地约95至约97°C的温度下加热包含多孔二氧化硅处理过的无机芯颗粒和水的浆液。通过将热解二氧化硅沉积到热解无机芯颗粒 、具体地讲热解二氧化钛(T12)颗粒上，或通过四氯化硅与四氯化钛的共氧化，或经由凝聚相水性氧化物沉积来施加二氧化硅。
[0042]在一个实施例中，包含二氧化硅处理过的无机芯颗粒、具体地讲二氧化钛(T12)颗粒和水的浆液通过包括以下步骤的方法制备:所述步骤包括提供无机芯颗粒在水中的浆液；其中以浆液的总重量计，T12以典型地25至约35重量％，更典型地约30重量％的量存在。这随后将浆液加热至约30至约40°C，更典型地33-37°C，并且将pH调节至约3.5至约7.5，更典型地约5.0至约6.5。随后将可溶性硅酸盐如硅酸钠或硅酸钾加入到浆液中，同时将PH保持在约3.5和约7.5之间，更典型地约5.0至约6.5之间；随后搅拌至少约5分钟，并且典型地至少约10分钟，但是不超过15分钟，从而有利于沉淀到无机芯颗粒、具体地讲二氧化钛(T12)颗粒上。可商购获得的、具有约1.6至约3.75的Si02/Na20重量比和从32变化至54重量％的固体、进行或不进行进一步稀释的水溶性硅酸钠是最实用的。为了将多孔二氧化硅施加到无机芯颗粒，浆液在加入有效部分的可溶性硅酸盐期间将通常是酸性的。使用的酸可为任何酸，例如HCl、H2SO4, HNO3或H3PO4，它们具有足够高的解离常数以沉淀二氧化硅并以足量使用以保持浆液中的酸性条件。也可使用水解以形成酸的化合物如T1SO4或TiCl4。作为首先加入所有酸的另外一种选择，可同时加入可溶性硅酸盐和酸，只要浆液的酸性通常保持在PH低于约7.5。在加入酸后，应将浆液温度保持在不大于50°C至少30分钟，随后进行进一步的添加。
[0043]以无机芯颗粒、并且具体地为二氧化钛芯颗粒的总重量计，处理对应于约7至约14重量％，更典型地约9.5至约12.0重量％的二氧化硅。将等电点控制在5.0和7.0之间，可有益于促进颗粒组合物在工厂加工期间以及它们最终应用时的分散和/或絮凝。[0044]将二氧化硅处理加入到T12颗粒中的替代方法为通过将热解二氧化硅沉积到热解无机芯颗粒、具体地讲热解二氧化钛(T12)颗粒上，如US5，992，120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所述，它们以引用的方式并入本文。
[0045]在至少约90°C，更典型地约93至约97°C，更典型地约95至约97°C的温度下加热包含多孔二氧化硅处理过的无机芯颗粒和水的浆液。第二处理包括沉积铝氧化物或氧化铝。该处理是多孔的，并且通常使用本领域技术人员已知的技术，由可溶性氧化铝源的溶液如可溶性铝酸盐施用。在一个具体的实施例中，将可溶性氧化铝源如可溶性铝酸盐加入到包含二氧化硅处理过的二氧化钛浆液中，同时将pH保持在约7.0至10.0,更典型地8.5至约9.5，从而形成多孔二氧化硅处理过的无机芯颗粒上的氧化铝处理。所谓“可溶性氧化铝源”是指铝酸根阴离子的碱金属盐，例如铝酸钠或铝酸钾。作为另外一种选择，可溶性氧化铝源可为酸性，例如氯化铝，在这种情况下使用碱而非酸来控制pH。处理过的无机芯颗粒不包含致密二氧化硅或氧化铝处理。
[0046]以无机芯颗粒，并且具体地讲二氧化钛芯颗粒的总重量计，多孔氧化铝处理以约
4.0%至约8.0% ;更典型地约5.0%至约7.5%的量存在。由于基本上所有沉淀的氧化铝均成为无机芯颗粒上的处理物，因此通常仅需要向浆液提供所述量的可溶性氧化铝来源如可溶性铝酸盐，其在沉淀之后将导致适当的处理程度。
[0047]通常颗粒间的处理为基本上均匀的。如此是指每个芯颗粒已经将一定量的氧化铝和二氧化硅附接到它的表面，使得颗粒间氧化铝和二氧化硅水平的差异低至所有颗粒与水、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)。处理过的无机芯颗粒、具体地讲处理过的二氧化钛(T12)颗粒，典型地在少于10分钟内，更典型地在少于5分钟内完全分散在水中以形成浆液。“完全分散的”是指分散由颗粒形成阶段(硬质聚集体)中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。
[0048]在根据这种方法进行处理后，通过已知方法回收颜料，其包括中和浆液(如果需要的话)、过滤、洗涤、干燥以及很多情况下地干燥碾磨步骤如微粉化。然而，干燥不是必需的，因为可直接使用产物的浓浆液制备乳化漆，其中水是液相。该方法提供一种容易地并且有效地获取完全分散颗粒的高固体水溶浆液的方法。
[0049]虽然本公开不旨在受操作理论的约束，据信本公开的多孔处理过的T12颜料改善的分散性是由于处理特性及其应用导致。
[0050]
[0051]处理过的无机芯颗粒(典型为无机金属氧化物颗粒或混合的金属氧化物颗粒，更典型为二氧化钛)可用于例如漆和墨的涂料组合物、例如成型制品或薄膜的塑性部件、或纸层合体中。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。
[0052]层合纸
[0053]处理过的无机芯颗粒、具体地讲处理过的二氧化钛颗粒可用于以任何常规方法制备层合纸，其中在此种造纸法中通常使用的二氧化钛颜料的至少一部分被处理过的无机芯颗粒、具体地讲处理过的二氧化钛颜料所替代。
[0054]如上文所述，根据本发明的层合纸是不透明的、纤维素纸浆基片材，其包含以约45重量％或更少，更典型地约10重量％至约45重量％，还更典型地约25重量％至约42重量％的量的二氧化钛颜料组分，其中二氧化钛颜料组分包含本公开的处理过的无机芯颗粒、具体地讲处理过的二氧化钛颗粒。在一个典型的实施例中，二氧化钛颜料组分包含至少约25重量％，并且更典型地至少约50重量％ (以二氧化钛颜料组分的重量计)的本公开处理过的二氧化钛颜料。在另一个典型实施例中，二氧化钛颜料组分基本上由本公开的处理过的二氧化钛颜料组成。在另一个典型实施例中，二氧化钛颜料组分基本上仅包括本公开的处理过的二氧化钛颜料。
[0055]对于纸层合体的应用，层合纸通常应为均匀重量，使得成品将具有基本上均匀的厚度。层合纸也必须为适度多孔的和吸收的，如此它将携带适量的浸溃树脂。
[0056]对于装饰性层合纸，纸材应为基本上白色的以使它不赋予最终的装饰性图案任何非期望的颜色。
[0057]装饰性层合纸也可通过多种熟知的模拟和数字印刷方法进行印刷，从而按具体最终用途的需要赋予期望的颜色和设计。模拟印刷方法例如丝网印刷尤其适用于大批量生产和重复性图案。数字印刷方法例如喷墨印刷尤其适用于小批量生产和定制图案。
[0058]如上文并入的大量参考文献所证明，层合纸的组合物、以及其制备和装饰过程中涉及的这些和其他考虑事项和参数是本领域普通技术人员熟知的。
[0059]纸层合体
[0060]根据本发明的纸层合体可通过相关领域普通技术人员熟知的常规方法，如多个之前并入本文的参考文献所述进行制造。 [0061]制备纸层合体的方法通常开始于原材料-浸溃树脂如酚醛树脂和三聚氰胺树脂、牛皮纸(例如Kraft paper)和高级印刷纸(根据本公开的层合纸)。
[0062]牛皮纸用作浸溃树脂的载体，并且向成品层合体提供加强的强度和厚度。高级纸材是装饰性片材，例如纯色、印刷图案或印刷的木纹。
[0063]在工业级方法中，纸辊通常被装载在树脂处理器“润湿端”的锭子上以浸溃树脂。高级(装饰性)表面纸用澄清树脂如三聚氰胺树脂进行处理以不影响纸材的表面(装饰性)外观。因为外观对于牛皮纸不是关键性的，它可用有颜色的树脂如酚醛树脂进行处理。
[0064]常使用两种方法用树脂浸溃纸材。常用方法(最快且最有效的)称为“逆辊涂布”。在这种方法中，在两个大型辊之间抽出纸材，其中一个辊施涂一个薄树脂涂层到纸材的一面。当它通过干燥烘箱时，给予该薄涂层一定时间以浸透该纸材。几乎所有牛皮纸通过逆辊方法进行处理，因为它是更有效的并且允许用较少的树脂和完全涂覆且浪费较少。
[0065]另一个方法是“浸溃-挤压”方法，其中拖动纸材通过一桶树脂，然后通过辊挤出过量树脂。表面(装饰性)纸通常通过浸溃-挤压方法进行树脂浸溃，因为虽然该方法较慢，它允许浸溃树脂涂层较厚，从而改善最终层合体的表面特性，诸如耐久性和对污溃与高温的抗性。
[0066]在浸溃树脂后，纸材(以连续片材形式)通过干燥(处理器)烘箱至“干燥末端”，其中将它切成片材。
[0067]树脂浸溃纸应一致以避免成品层合体不平。
[0068]在层合体部件的组件中，顶部一般来讲是表面纸，因为成品层合体的外观主要取决于表面纸。最顶端的“覆盖层”片材当固化时是基本上透明的，然而它可被放置在装饰性片材之上以例如向成品层合体提供深度和耐磨性。
[0069]在其中表面纸具有浅色调固体颜色的层合体中，额外的细白纸片材可位于印刷表面片材下方以防止琥珀色的酚醛树脂填料片材干扰较浅的表面颜色。
[0070]层合体表面的纹理由具有纹理的纸材和/或与组卷一起插入压力机的板确定。通常使用钢板，高度抛光的板产生光滑的成品，并且蚀刻纹理的板产生不光滑的成品。
[0071]将成品组卷送到压力机中，每个组卷(一对层合体)通过上文提到的钢板与下一个分开。在压力机中，通过液压顶等施压于组卷。通常施加至少800psi，有时多达1，500psi压力，同时使通过夹套产生的超高温水或蒸气通入压力机升温至超过250° F。在这些温度和压力条件下保持组卷一定时间(通常约一小时)，使得树脂浸溃纸中的树脂再次液化、流动并固化，将叠层粘合到一起成成品装饰性层合体的单个片层。
[0072]—旦从压力机中移出，分离层合体片材并将其切成期望的最终尺寸。通常层合体的反面也是粗糙的(例如通过磨砂)以提供良好的粘合表面，用于粘合一种或多种基底如胶合板、硬纸板、刨花板、复合材料等。相关领域中的普通技术人员将会知道，基底和粘合剂的需要和选择将取决于层合体所需的最终用途。
[0073]以下例子是对本公开例证性和典型的实施例的说明，其并非旨在限制本公开的范围。可以在不脱离所附权利要求的正确实质和范围的情况下使用多种修改形式、替代构造和等同物。在一个实施例中，涂层膜可基本上不含其它常规着色剂，并且仅包含本公开的处理过的二氧化钛颜料。
[0074]SM [0075]实例I
[0076]将2000g T12氧化基料在4520mL去离子水中形成浆液以提供400gTi02/升的浓度(30.7重量％ T12)。将该浆液加热至35°C并将pH调节至5.5。向硅酸钠溶液(1210克)中加入足够的HCl以将pH保持在4和7之间。在固化(同时混合)5分钟后，将浆液加热至55°C。向695克铝酸钠中加入足够的HCl以将pH保持在7。再将浆液搅拌30分钟，保持PH和温度，随后进行过滤、洗涤、干燥及蒸气微粉化。所得样品具有14%的S12百分比值和7.6%的氧化招百分比值。
[0077]实例2
[0078]使用在实例I中描述的方法，不同的是:
[0079].在二氧化硅固化5分钟后，将浆液加热至95°C。
[0080].在加入招酸盐期间及之后，将衆液pH保持在9.0。
[0081]使用标准实验室共混机将来自实例I和2的约2克颜料以约1.0重量％的浓度分散在去离子水中。将该悬浮液加入到分散在约350克水中的约1.8克精制桉树纸浆的混合物中，并且将该混合物的PH调节至约7.5。使用磁力搅拌搅拌所得混合物约一分钟，然后倾注到标准实验室手抄纸形成物中。通过手抄纸形成物排出悬浮液以产生润湿手抄纸，其由纸浆和二氧化钛组成。然后使用标准方法压制并干燥该手抄纸。干燥手抄纸的基重通过测量已知面积(测量单位为平方米)手抄纸的重量进行测定。存在于手抄纸中的二氧化钛的浓度随后使用标准灰分测量进行测定。在该测量中，在富氧的实验室容器中点燃并燃烧已知重量的手抄纸。这去除基本上全部纸浆。假设剩余的灰分产物全部由二氧化钛组成。当以相同含量加入颜料时，期望如实例2所述由颜料制成的纸将比由如实例I所述的由颜料制成的纸保持更多及更好分布的T12颜料并因此具有更高的不透明度。
【权利要求】
1.层合纸，所述层合纸包含具有改善的分散性的处理过的无机芯颗粒，其通过包括以下的方法制备: (a)在至少约90°C的温度下加热浆液，所述浆液包含多孔二氧化硅处理过的无机芯颗粒和水；以及 (b)将可溶性氧化铝源加入到来自步骤(a)的所述浆液中，同时将pH保持在约8.0至9.5，以形成所述多孔二氧化硅处理过的无机芯颗粒上的氧化铝处理；其中所述处理过的无机芯颗粒不包含致密二氧化硅或氧化铝处理，并且具有以约7%至约14%的量存在的二氧化硅和以约4.0%至约8.0%的量存在的氧化铝；并且其中所述颗粒间的表面处理为基本上均匀的。
2.根据权利要求1所述的层合纸，还包含不透明的、纤维素纸浆基片材。
3.根据权利要求1所述的层合纸，还包含浸溃树脂。
4.根据权利要求3所述的层合纸，其中所述浸溃树脂为酚醛树脂或三聚氰胺树脂。
5.根据权利要求1所述的层合纸，其中所述无机芯颗粒为钛、铝、锌、铜或铁的氧化物；钙、锶或钡的硫酸盐；硫化锌；硫化铜、沸石；云母；滑石；高岭土、莫来石、碳酸钙或二氧化硅。
6.根据权利要求5所述的层合纸，其中所述无机芯颗粒为二氧化钛T12或硫酸钡。
7.根据权利要求6所述的层合纸，其中所述无机芯颗粒为二氧化钛Ti02。
8.根据权利要求1所述的层合纸，其中将步骤(a)中的所述浆液加热至约93至约97°C的温度。
9.根据权利要求1所述的层合纸，其中所述可溶性氧化铝源为铝酸根阴离子的碱金属盐。
10.根据权利要求9所述的层合纸，其中所述可溶性氧化铝源为铝酸钠或铝酸钾。
11.根据权利要求1所述的层合纸，其中所述处理过的无机芯颗粒在少于10分钟内完全分散在水中以形成浆液。
12.根据权利要求1所述的层合纸，其中通过将热解二氧化硅沉积到热解无机芯颗粒上、通过四氯化硅与四氯化钛的共氧化、或通过经由凝聚相水性氧化物沉淀沉积到所述无机芯颗粒上来施加所述多孔二氧化硅处理过的无机芯颗粒中的二氧化硅。
13.根据权利要求12所述的层合纸，其中通过包括以下的方法制备所述浆液，所述浆液包含多孔二氧化硅处理过的无机芯颗粒和水: (al)提供无机芯颗粒在水中的浆液； (a2)将所述浆液加热至约30至约40°C，并将pH调节至约3.5至约7.5 ； (a3)将可溶性硅酸盐溶液加入到所述浆液中，同时将pH保持在约3.5和约7.5之间；以及 (a4)搅拌至少约5分钟。
14.根据权利要求13所述的层合纸，其中将所述浆液加热至约33至约37°C的温度。
15.根据权利要求14所述的层合纸，其中所述可溶性硅酸盐为硅酸钠或硅酸钾。
16.纸层合体，所述纸层合体包含层合纸，其中所述层合纸包含具有改善的分散性的处理过的无机芯颗粒，其通过包括以下的方法制备: (a)在至少约90°C的温度下加热浆液，所述浆液包含多孔二氧化硅处理过的无机芯颗粒和水；以及 (b)将可溶性氧化铝源加入到来自步骤(a)的所述浆液中，同时将pH保持在约8.0至9.5，以形成所述多孔二氧化硅处理过的无机芯颗粒上的氧化铝处理；其中所述处理过的无机芯颗粒不包含致密二氧化硅或氧化铝处理，并且具有以约7%至约14%的量存在的二氧化硅和以约4.0%至约8.0%的量存在的氧化铝；并且其中所述颗粒间的表面处理为基本上均匀的。
17.根据权利要求16所述的纸层合体，还包含牛皮纸。
【文档编号】C09C3/06GK104039894SQ201280052376
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2012年10月11日 优先权日:2011年10月28日
【发明者】M.P.迪伊博德 申请人:纳幕尔杜邦公司