CN1237226C - 具有很高不透明性的装饰纸 - Google Patents

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Abstract

一种用于装饰覆层材料的装饰基纸,包含二氧化钛和滑石粉的颜料混合物,其中,滑石粉的颗粒尺寸分布D50为小于约3.0μm,该装饰基纸和装饰纸都有很高的不透明性。

Description

具有很高不透明性的装饰纸
技术领域
本发明涉及一种包含有二氧化钛和滑石粉的颜料混合物的装饰纸以及由此获得的装饰覆层材料。
背景技术
装饰覆层材料,也就是所谓的装饰板或装饰纸(该纸以合成树脂浸渍)优选是用作家具产品和室内的表面覆层。已知装饰板可以是以合成树脂浸渍的进行印刷或不进行印刷的纸板,也可选择对该纸板的表面进行处理。装饰板胶结或粘接在背板上。
根据浸渍处理的种类,以完全浸渍的纸芯制成的装饰板和通过预浸渍制成的装饰板之间有明显差别,在预浸渍处理中,纸仅在造纸机上局部进行浸渍。模制层压材料(高压层压材料)是由几层浸渍的纸压制而制造的层状物。这些模制层压材料的结构通常包括:一透明层(覆层),该透明层产生了极高的表面稳定性;一装饰纸,该装饰纸用合成树脂浸渍;以及一层或多层用酚醛树脂浸渍的牛皮纸。模制纤维板和刨花板以及胶合板可以用作该层压材料的基板。
在通过短周期方法制造的层压材料(低压层压材料)中,用合成树脂浸渍的装饰纸通过低压直接与基板例如刨花板一起压制。用于上述覆层材料中的装饰纸是白色或彩色的,还可以有或没有其它的压印图案。
所谓的装饰基纸有特别的要求,例如:有很高不透明性,以便更好地覆盖基板;薄板的结构和克数均匀,以便均匀吸收树脂;很高的光稳定性;颜色的纯度和均匀度较高,以便更好地再现所印刷的图案;较高的湿强度,以便进行平稳的浸渍操作;合适的吸收性,以便获得所需的树脂浸渍度;以及干态机械强度,该干态机械强度在造纸机的重绕操作和印刷机的印刷过程中是很重要的。
装饰基纸通常由高白硫酸盐纸浆制成,主要是硬木纸浆,有高达45%的颜料、填料、湿强度保持剂和固定剂。装饰基纸与普通的纸不同,装饰基纸中有更高含量的填料,并且没有内部胶料(sizing)或表面胶料,其通常用于纸中并有已知胶料剂例如烷基乙烯酮二聚物。
不透明性是装饰基纸的一个最重要的特性。这是它覆盖基板所需的特性。
装饰基纸的高度不透明性也可以通过添加白色颜料而获得。二氧化钛通常用作白色颜料。该颜料能保证装饰基纸的高度不透明性、高亮度和高白度。不过,缺点是二氧化钛价格较高。
用其它白色颜料来代替二氧化钛中的一部分或全部将对这些特性产生不利影响。合适的不透明性可以仅通过增加颜料含量而获得。不过,颜料含量不能无限度的增加,因为这时将对一些物理特性产生不利影响,例如纸浆悬浮液的保持力、强度、耐光性和树脂吸收性。
发明内容
本发明的目的是提供一种便宜的装饰纸,该装饰纸在具有很高不透明性的同时还减少了二氧化钛的含量。
该目的是通过用于装饰覆层材料的装饰基纸来获得的,其中,所述装饰基纸包含二氧化钛和滑石粉的颜料混合物。根据本发明使用的滑石粉具有非常有限的颗粒尺寸分布,有D50小于大约3μm。这意味着50%重量的滑石粉颗粒的直径小于约3μm。尤其优选是,滑石粉的颗粒尺寸分布为D50小于大约2μm。
根据另一实施例,装饰纸或装饰板包括前述装饰基纸。
根据本发明所用的滑石粉的比表面积大于大约30000m2/kg,或者根据特别优选的实施例,该比表面积大于大约40000m2/kg。另一方面,普通的滑石粉的比表面积为8000至16000m2/kg。该比表面积是根据DIN66126确定的。
优选是,颜料混合物中滑石粉的量为颜料总量的0.1至25%(重量比)。
预置在用于本发明的装饰基纸的颜料混合物中的二氧化钛可以是普通用于装饰纸中的二氧化钛。该二氧化钛可由市场购得,并可以用于金红石或锐钛矿的变型。尤其优选是采用金红石类型的二氧化钛。
也可以采用其它的填料,例如硫化锌、碳酸钙、高岭土或它们的混合物。
在装饰基纸中,填料的量可以达到纸重量的55%(重量比),特别是11至50%(重量比)或20至45%(重量比)。本发明的装饰基纸的重量可以是30至300g/m2,通常是40至200g/m2。该重量根据特定用途而选择。
软木纸浆(长纤维纸浆)或硬木纸浆(短纤维纸浆)可以用作纤维素纸浆,用于生产本发明的装饰纸。也可以用棉纤维,或者是上述类型的纤维素的混合物。例如,比例为10∶90至90∶10的软木纸浆和硬木纸浆的混合物,特别优选是比例为30∶70至70∶30的软木纸浆和硬木纸浆的混合物。根据Schopper-Riegler,该纸浆可以有20至60SR的打浆(beating)度。
纤维素纸浆混合物优选是有基于纤维素混合物重量的至少5%(重量比)的阳离子改性纤维素纤维含量。在纤维素纸浆混合物中含有10至50%(重量比),尤其是10至20%(重量比)的阳离子改性纤维素含量被证明是特别有利的。
例如,阳离子改性纤维素纸浆可由期刊Das Papier,1980年第12卷第575-579页可知。
在本发明的特定实施例中,在纸浆中包含的阳离子改性纤维素的有效阳离子电荷是20至300mmol/kg纸浆,这是根据Darmstadt理工大学的内部方法no.4来测定的,优选是,纤维素纸浆纤维的电荷密度是30至100mmol/kg。术语“有效阳离子电荷”是指与非阳离子化(non-cationized)的纤维素纸浆的电荷密度相平衡的电荷密度。纤维素纸浆的电荷密度取决于所用的阳离子剂的量,该阳离子化剂的量可以是0.005至200g/kg纤维素纸浆。
纤维素纸浆纤维的阳离子改性可以通过纤维与表氯醇树脂和叔胺的反应或者通过纤维与季铵氯化物的反应而实现,该季铵氯化物例如氯代羟丙基-三甲基氯化铵或缩水甘油基三甲基氯化铵。
在本发明的优选实施例中,采用了纤维素纸浆纤维,其通过使具有缩水甘油基功能组的季铵化合物与纤维素的羟基组进行附加反应而实现阳离子改性。
根据本发明批量生产的装饰纸可以含有湿强度剂例如聚酰胺/聚胺-表氯醇树脂、其它聚胺衍生物或聚酰胺衍生物、阳离子聚丙烯酸酯、改性三聚氰氨-甲醛树脂或阳离子化淀粉。这些都添加到纸浆悬浮液中。同样,还可以添加助留剂和其它物质,例如有机和无机颜料、染料、荧光增白剂和分散剂。
根据本发明批量生产的装饰纸可以在Fourdrinier造纸机或Yankee造纸机上生产。这样,纤维素纸浆混合物可以制成打浆度为30至45SR、纸浆浓度为2至4%(重量比)的纸浆。在混合桶中,填料例如二氧化钛和滑石粉以及湿强度剂添加到该纤维素纸浆混合物中并与该纸浆混合物很好地混合。这样生成的浓纸浆稀释成纸浆浓度为大约1%(重量比),需要时,也可以添加其它添加剂例如助留剂、泡沫抑制剂、硫酸铝和其它前述的添加剂。该稀释的纸浆通过造纸机的料箱送入网部。形成无纺纤维,在排干水后生成装饰基纸,然后使该装饰基纸干燥。
为了生产装饰纸,通过普通的合成树脂分散剂对该装饰基纸进行浸渍。例如,实现目的的普通合成树脂分散剂包括基于聚丙烯酸酯或聚甲基丙烯酸酯、聚醋酸乙烯酯、聚氯乙烯的合成树脂分散剂或者基于酚醛预缩合物、尿素脲醛预缩合物或蜜胺甲醛预缩合物或它们的相容混合物的合成树脂溶剂。
浸渍还可以在造纸机的涂胶压制时实现。该装饰基纸的浸渍可以该纸不完全浸渍的方式进行。这种装饰纸也是预浸渍的。这时,通过浸渍而引入该装饰基纸中的树脂的量为纸的重量的25至30%(重量比)。
干燥后,浸渍的纸还可以进行涂覆和印刷,然后贴在基板例如木板上。该涂覆和可选择地印刷而成的产品通常称为装饰板。
具体实施方式
下面的实施例用于进一步解释本发明。如果没有另外说明,所给出的重量百分比的量是基于纤维素纸浆的重量。
实例1
一种由70%(重量比)的桉树纸浆和30%(重量比)的软木硫酸盐纸浆构成的纤维素纸浆混合物与0.6%(重量比)的、作为湿强度剂的表氯醇树脂、0.11%(重量比)的助留剂和0.03%(重量比)的泡沫抑制剂混合而作为基本混合物。后三个百分数是基于纸浆的重量。该混合物的pH值通过硫酸铝而调至6.5。然后,该混合物与55.8%(重量比)的二氧化钛和5.2%(重量比)的滑石粉的颜料混合物混合。利用Fourdrinier造纸机,生成克数为105g/m2的装饰纸。二氧化钛的含量为33.5g/m2(重量比为31.9%),滑石粉的含量为3.1g/m2(重量比为2.95%)。滑石粉的颗粒大小分布D50为1.9μm,比表面积为44300m2/kg。
实例2
将50.3%(重量比)的二氧化钛和14.7%(重量比)的滑石粉的颜料混合物添加到实例1中的基本混合物中。利用Fourdrinier造纸机,生成克数为105g/m2的装饰纸。二氧化钛的含量为30.2g/m2(重量比为28.8%),滑石粉的含量为8.8g/m2(重量比为8.4%)。滑石粉的颗粒大小分布D50为1.9μm,比表面积为44300m2/kg。
实例3
将64.5%(重量比)的二氧化钛和3.3%(重量比)的滑石粉的颜料混合物添加到实例1中的基本混合物中。利用Fourdrinier造纸机,生成重量为105g/m2的装饰纸。二氧化钛的含量为38.7g/m2(重量比为36.5%),滑石粉的含量为2.0g/m2(重量比为1.9%)。滑石粉的颗粒大小分布D50为1.9μm,比表面积为44300m2/kg。
实例4
将53.9%(重量比)的二氧化钛和11.3%(重量比)的滑石粉的颜料混合物添加到实例1中的基本混合物中。利用Fourdrinier造纸机,生成重量为105g/m2的装饰纸。二氧化钛的含量为32.3g/m2(重量比为30.8%),滑石粉的含量为6.8g/m2(重量比为6.5%)。滑石粉的颗粒大小分布D50为1.5μm,比表面积为47100m2/kg。
对比实例1
作为对比实例1,仅有62%(重量比)的二氧化钛分散剂添加到实例1中的基本混合物中。利用Fourdrinier造纸机,生成重量为120g/m2且二氧化钛的含量为37.2g/m2(重量比为31%)的装饰纸。
对比实例2
将50.8%(重量比)的二氧化钛和14.4%(重量比)的滑石粉的颜料混合物添加到实例1中的基本混合物中。在Fourdrinier造纸机上生成重量为105g/m2的装饰纸。二氧化钛的含量为30.5g/m2(重量比为29%),滑石粉的含量为8.7g/m2(重量比为8.3%)。滑石粉的颗粒大小分布D50为3.7μm,比表面积为8600m2/kg。
利用Data Color的ACE颜色测量仪并根据DIN53146来确定实例B1至B4和对比实例V1和V2的纸试件的不透明性。装饰基纸的二氧化钛含量根据DIN54370确定。结果在下表中进行概括。
  试件   不透明性(%)   滑石粉含量,基于总颜料(%)   滑石粉含量(g/m2)
  B1   92.68   8.5   3.1
  B2   92.55   22.6   8.8
  B3   92.61   4.9   2.0
  B4   92.62   17.3   6.8
  V1   92.71   0.0   0.0
  V2   90.28   22.2   8.7
不透明性测量值结果显示,即使二氧化钛含量大幅度减小,根据本发明使用滑石粉也可以达到很高的不透明性。

Claims (6)

1.一种用于装饰覆层材料的装饰基纸,其特征在于:该装饰基纸包含二氧化钛和滑石粉的颜料混合物,该滑石粉的颗粒尺寸分布D50为小于2.0μm;该滑石粉的比表面积大于30000m2/kg;该滑石粉的重量含量是颜料总量的0.1至25%。
2.根据权利要求1所述的装饰基纸,其特征在于:该纸包含阳离子改性纤维素纤维。
3.根据权利要求2所述的装饰基纸,其特征在于:该纤维素纤维是通过季铵化合物与缩水甘油基作用而改性的。
4.一种装饰纸或装饰板,包含一种装饰基纸,该装饰基纸包含二氧化钛和滑石粉的颜料混合物,该滑石粉的颗粒尺寸分布D50为小于2.0μm;该滑石粉的比表面积大于30000m2/kg;该滑石粉的重量含量是颜料总量的0.1至25%。
5.根据权利要求4所述的装饰纸或装饰板,其特征在于:该纸包含阳离子改性纤维素纤维。
6.根据权利要求5所述的装饰纸或装饰板,其特征在于:该纤维素纤维是通过季铵化合物与缩水甘油基作用而改性的。
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