[发明专利]将无机色素粒子作表面处理的方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种将无机色素粒子，特别是二氧化钛色素粒子作表面处理的方法，以及该色素粒子在层压板、涂层及塑料中的应用。

背景技术

通常对无机粒子，特别是色素粒子进行表面处理以改变某些特性，如表面电荷、分散特性、酸性或耐旋光性。应用色素，特别是二氧化钛时会产生较高的遮盖度(不透明度)，可透过专用表面处理工艺来提高此种遮盖度。例如当在分散性涂料或层压板(装饰纸)中应用二氧化钛色素粒子时，高遮盖度或高不透明度是必要之举。

通常透过一包含氧化硅及/或氧化铝的表面涂层来提高遮盖度，该表面涂层具有尽可能松弛、多孔且大体积的结构且用作各色素粒子间的间隔物。作为替代方案，也可将相应填料(如碳酸钙、高岭土、滑石粉)混入色素粒子，且填料粒子作为所谓“外部粒子”同样用作色素粒子间的间隔物。

US 3,591,398及US 4,075,031揭露了将多孔的SiO₂及Al₂O₃涂层沉积沉淀于TiO₂粒子上以提高色素粒子遮盖度的方法。其中，将涂层氧化物的碱性前驱体化合物加入PH值≤7的TiO₂粒子的酸性水性悬浮液，并迅速沉淀具松弛结构的相应氧化物。

装饰纸为较佳用来精饰家具表面及复合地板的装饰用热固性涂布材料的组成部分。层压板是指例如将多个经浸渍且叠加涂布的纸张或者纸张与硬纤维刨花板或木刨花板挤压在一起的层压材料。应用特殊合成树脂可大幅提高层压板的抗刮性、抗冲击性、耐化学性及耐热性。

应用特殊纸张(装饰纸)能制成装饰性表面，其中，该装饰纸除用作非装饰性木材表面的保护纸外，也可用作合成树脂的载体。装饰纸需要符合以下要求：不透明度(遮盖度)、耐晒性(抗变灰度)、不褪色、耐湿、可浸渍及可印刷性。装饰纸的制造方法的节约性主要取决于色素在纸张中的不透明度。

为实现装饰纸的该必要的不透明度，尤佳采用基于二氧化钛的色素。纸张制造时，通常往二氧化钛色素或二氧化钛色素悬浮液混入纤维素悬浮液。除采用色素及纤维素等材料外，通常还采用辅助材料(如耐湿剂)并视需要采用其他辅助材料(如特定的填料)。

为提高装饰纸的耐晒性(抗变灰度)，通常为二氧化钛色素涂布铝化合物，特别是磷酸铝。在装饰纸及其他应用领域，同样存在专门用以提高二氧化钛色素的不透明度的表面处理工艺，例如，将大体积的金属氧化物涂层沉积沉淀于分散性涂料的色素，且该沉积沉淀物用作各色素粒子间的间隔物(spacer)。

根据DE 10332650A1，可制成一种抗变灰度较高且滞留性及不透明度同时也有所提高的二氧化钛色素。此方法的特征在于，在PH值保持在至少为10的条件下将一铝成分及一磷成分加入二氧化钛悬浮液，再将PH值降至9以下，从而沉淀出磷酸铝化合物。

DE 10 2011 015 856 A1描述一种制造一涂布有磷酸铝的二氧化钛色素的方法，该二氧化钛色素的抗变灰度较高，亮度及不透明度也有所提高。此方法先将磷酸加入二氧化钛悬浮液，再加入碱性及酸性的铝化合物。

WO 2002/077107 A2揭露一种二氧化钛色素组合物，其抗变灰度及不透明度皆较高。此色素组合物是两个不同二氧化钛色素类型的混合物。类型A为适用于装饰纸的抗变灰度较高的二氧化钛色素，其例如涂布有磷酸铝，类型B为适用于分散性涂料的二氧化钛色素，其以絮状大体积沉积沉淀的方式涂布有含量较高的SiO2及Al2O3。此组合物的缺点在于：需要先制成两个不同色素类型再将其混匀。

在应用领域中需要提供一种制造优于习知无机色素的无机色素的方法，该方法效率更高且节约成本。特别是需要提供一种制造二氧化钛色素的替代性节约型方法，该二氧化钛色素的不透明度较高，且能同时将耐候性、抗变灰度、亮度、耐腐蚀性等其他特性加以优化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种将无机色素粒子，特别是二氧化钛色素粒子作表面处理的替代方法，用于改善色素粒子的不透明度以及/或者耐候性或亮度等其他特性。

本发明用以达成上述目的的解决方案为一种将无机色素粒子作表面处理的方法，其特征在于以下步骤：

a)提供无机色素粒子的一水性悬浮液，

b)用一独立容器从水性溶液中沉淀无机化合物，其中，该沉淀产物由细微初始粒子的黏聚体以及/或者由单晶体构成，

c)将所述沉淀产物加入无机色素粒子的该水性悬浮液。

该方法的其他有利方案参阅附属项。

附图说明