积而变化比随着分散 体中的颗粒质量而变化更为精确。因此，除非另有说明，分散剂在具体分散体中的浓度W分 散体中的分散剂质量/炭黑总面积(STSA)的单位来提供。例如，单位可为毫克分散剂/平方 米炭黑表面积，所述炭黑表面积通过STSA测定。由于可能难W精确地测定经改性(经处理） 的炭黑的表面积，因此，在分散体包括改性炭黑的情况中，当提供分散剂在分散体中的浓度 时，将使用相应的未经处理的炭黑的面积。
[0049] 聚合物型分散剂的特定实例包括合成的聚合物型分散剂。乙氧基化物通常在水性 配制物中用作分散剂。举例来说，使用烷基酪基乙氧基化物和烷基乙氧基化物。实例包括来 自Baker Petrolite的PETROUTE?0-1038。可用作含水涂料中的分散剂和添加剂的聚 合物及相关材料包括在来自Evon化的Tego产品、来自Lyondell的化hacryl产品、来自BASF 的化ncry 1聚合物和EFKA分散剂、W及来自BYK的Dispe比:yk?和Byk K分散剂中。可采用的 示例性的分散剂包括但不限于DisperBYK182、DisperBYK 190和/或DisperBYK 192(均可得 自BYK畑emie)、可得自Lubrizo 1的So 1 sperse?分散剂（包括46000); W及来自Ciba的 EFKA4585、ELKA4550和EFKA4560。
[0050] 各种流变改性剂也可与含水涂料组合物一起使用W调节组合物的粘度并提供其 它期望性质。适宜的化合物包括，但不限于，水溶性的聚合物和共聚物，例如阿拉伯树胶、聚 丙締酸盐、聚甲基丙締酸盐、聚乙締醇（来自DuPont的E1 vanol S、来自Celanese的 Celvoline)、径基亚丙基纤维素、径乙基纤维素、聚乙締基化咯烧酬（例如来自BASF的 Luvatec、来自ISP的Kollidon和Plasdone、W及PVP-K、Glide)、聚乙締酸、淀粉、多糖、经或 未经环氧乙烧和环氧丙烷衍生的聚乙締亚胺等。此外，粘结剂可W分散体或胶乳的形式添 加或存在。例如，聚合物型粘结剂可为丙締酸醋或甲基丙締酸醋共聚物的胶乳（例如来自 NSM Neoresins的NeoC巧Γ'材料、来自A化erdin泌-8〇1巧的4〔和45聚合物）或者可为能够 水分散的聚氨醋（例如来自A化erdin泌-Boley的ABU)或聚醋（例如来自Eastman化emical 的AQ聚合物）。可用作含水涂料中的粘结剂的聚合物(例如前面所列的那些）、变体及相关材 料包括在来自BASF的Jc府cry!?''聚合物、来自DSM Neoresins的NeoOyl材料、W及来自 A化erdin泌-Boley的AC和AS聚合物中。
[0051] 还可使用用于控制或调节本文所述的含水涂料组合物的抑的各种添加剂。适宜的 P的周节剂的实例包括各种胺例如二乙醇胺和Ξ乙醇胺W及各种氨氧化物试剂。氨氧化物试 剂是任何包含0H-离子的试剂，例如具有氨氧根反离子的盐。实例包括氨氧化钢、氨氧化钟、 氨氧化裡、氨氧化锭、W及氨氧化四甲基锭。还可使用其它氨氧化物盐、W及氨氧化物试剂 的混合物。此外，还可使用在含水介质中产生0H-离子的其它碱性试剂。实例包括碳酸盐例 如碳酸钢、碳酸氨盐例如碳酸氨钢、W及醇盐例如甲醇钢和乙醇钢。还可添加缓冲剂。
[0052] 在一组实施方式中，已经发现，易于分散的改性炭黑可通过如下制得:采用重氮化 学，使用横胺酸对未经处理的炭黑进行表面处理，导致包括苯横酸基团的改性炭黑：
[0053]
[0054] 在第二组实施方式中，采用重氮化学，使用对-氨基苯甲酸来处理炭黑，从而获得 包括苯甲酸基团的改性炭黑：
[0055]
[0056] 运些基团可有助于使得改性炭黑可分散，且如下面所示出的，很多运些经处理的 炭黑可在不使用高能量或研磨介质的情况下揽拌到涂料中。尽管采用较高的处理剂加载量 来改善炭黑的分散性，但是，已经发现，降低浓度的处理导致运样的颜料，所述颜料提供了 干燥成具有优良的遮盖能力和彩色色调的涂层的揽入液体涂料。此外，已经发现，与本领域 所认为的相反，其它分散剂可对一些经处理的炭黑的分散性具有负面影响。如本文所用的， "揽入"炭黑是运样的改性炭黑，其在含水载剂中的稳定分散不需要经过珠磨。举例来说，具 有小于300mVg的STSA和小于3.5、小于3.0、小于2.5、或者小于或等于2. Oymol/m2的处理水 平的非常特定的改性炭黑已经显示出在"揽入"液体涂料中提供优异的覆盖性和色彩。因 此，令人惊讶地，具有低处理水平（例如小于3.5wmol/m2)的经处理的炭黑在使用低能量揽 入工艺进行制造时能够形成导致具有优异的遮盖和色彩特征的涂料(涂层）的稳定含水分 散体。与常规看法相反，能够W低的分散剂浓度实现运些结果。例如，相对于炭黑在液体涂 料中的量，分散剂浓度可为小于5.0、小于3.0、小于2.4、小于2.0、小于1.8、小于1.5、小于 1.0、小于0.7、小于或等于0.5、或者小于或等于0.2111肖分散剂/平方米炭黑表面积(5了54)。在 相同或其它的实施方式中，分散剂浓度可为大于0.01、大于0.1、大于.2、或大于0.5mg分散 剂/平方米炭黑表面积。特定的分散剂范围可取决于，例如，正在分散的改性炭黑的处理水 平。运些分散剂范围可为，例如，0.1~3.5、0.1~3.0、0.1~2.5、0.1~2.0、0.1~1.5、0.1~ !.0、0.1~0.7和0.1~0.5mg分散剂/平方米炭黑表面积。已经发现，一个其中改性炭黑已经 处理至约1.84ymol/m2的有机处理加载量的实施方式要求最小量的分散剂。例如，在该实施 方式中，用于制造40重量％改性炭黑含水漆浆的分散剂的量可为0.1~1.0、0.1~0.7或0.1 ~0.5mg分散剂/平方米炭黑表面积。该漆浆在调漆至含水涂料分散体(1~5%改性炭黑)时 展现出低的粘度、优异的遮盖能力、良好的黑度和良好的底色。令人惊讶的是，W较高的处 理水平（例如大于或等于3.5ymol/m2)进行改性的改性炭黑实际上需要较大量的分散剂W 实现该水平的遮盖能力和色彩性能。
[0057] 在一组实施方式中，已经发现，包括具有低处理水平的炭黑与具有低分散剂浓度 的液体载剂的具体组合的分散体能够提供所拥有的性质与使用较高处理水平或较高分散 剂浓度制得的分散体同样良好或更佳的分散体。例如，在一个实施方式中，可将处理水平限 审IJ于小于3.5ymol/m2且分散剂浓度小于2.4mg/平方米炭黑。在另一实施方式中，可将处理 水平限制于小于3.0皿ol/m2且分散剂浓度小于2.4mg/平方米炭黑。在另一实施方式中，可 将处理水平限制于小于1.84ymol/m2且分散剂浓度小于1.7mg/平方米炭黑。在另一实施方 式中，可将处理水平限制于小于3.0皿ol/m2且分散剂浓度小于l.Omg/平方米炭黑。在具有 对于处理水平和分散剂浓度的限制的运些实施方式的任一个中，当将单位为ymol/m2的处 理水平与单位为mg分散剂/平方米炭黑的分散剂浓度相加时，总和可例如大于或等于2.0、 2.5、3.0或3.5。
[0058] 含水涂料的评价方法
[0059] 为了评价炭黑漆浆在形成含水涂料中的用途，可采用W下在本文中称为"含水涂 料评价方法A"的程序来产生膜，然后可测试该膜的诸如色彩、色相化ue)及遮盖能力的性 质。将所评价的漆浆调漆成具有下表中所提供的组分和量的200g最终分散体，从而在所述 最终液体涂料中达到1重量％的炭黑浓度。当固化时，该配制物将导致具有约3重量％炭黑 含量的固化涂层。如果任何调漆载剂组分无法获得，则其可用本领域技术人员已知的类似 材料替代。例如，可将化ocryl A-6085替换成另一种阴离子丙締酸类-苯乙締共聚物胶乳树 月旨。使用装有螺旋奖型不诱钢叶片的Stir-Pak'i^Heavy Duty实验室混合器，将炭黑漆浆揽拌 到表12的丙締酸类胶乳调漆载剂中。所述混合器是在设定1.5(500~lOOOrpm)下操作10分 钟。然后，将最终的液体分散体W所选择的厚度施用至不透明性图表或不诱钢基材并固化 W提供着色涂层，然后，可评价该着色涂层的诸如黑度化*)、蓝色/黄色底色(b*)、红色/绿 色底色(a*)及遮盖能力的光学性质。
[0060]
[0061] 实施例
[0062] 为了评价使用本文所述的揽入改性炭黑产生的涂料的特征，使用相同的未经处理 的炭黑W不同的有机处理水平制备一系列涂料。此外，将揽入涂料与使用相同的未经处理 的炭黑及液体载剂制备但使用常规珠磨工艺产生的涂料进行比较。
[0063] 实施例1-
[0064] W不同量的横胺酸采用常规重氮化学处理未经改性的炭黑（Regal330R)，从而产 生处理水平为1.925(样品1)、2.2(样品2)、3.3(样品3)和4.4ymol/m2(样品4)的经处理的炭 黑。Regal 330R炭黑具有85.5mVg的STSA、65mL/100g的DBP结构、W及25nm的平均初级粒 径。使用顶置式实验室浆式混合器W50化pm的速度将所述改性炭黑样品揽拌到表1的丙締 酸类胶乳调漆载剂中，从而达到在液体涂料中的1重量％的炭黑浓度。运导致具有约3重 量％炭黑的最终固化涂层。对于200g的样品，混合所需的功率小于40瓦特且干燥改性炭黑 是在小于60分钟内分散。对照物是未经改性的Regal 330R，其常规地首先W15%炭黑浓度 分散到漆浆中。然后，使用与实验样品中相同的材料，将该漆浆调漆至1%炭黑重量计） 液体涂料，但加入分散剂(PETROLITE D-1038)W达到1.47mg/平方米炭黑表面积的浓度。与 此相比，实验样品1-4中所提供的值为0.35mg分散剂/平方米炭黑表面积。使用刮涂棒将每 种样品W0.0254mm的湿膜厚度刮涂至不透明性图表上。每个膜干燥至约0.0082mm的膜厚 度。图1中提供了运些膜的照片的副本。如由运些照片明显的，对于1.925和2.2ymol/m2的处 理水平，低能量揽入材料的遮盖能力等于经珠磨的Regal 330R的遮盖能力。但是，具有较高 处理水平(3.3和4.4皿ol/m2)的样品展现出差的遮盖能力。图2示出了在不进行珠磨的情况 下的如样品1-4那样由使用已经揽拌的Regal 330R制备的涂料获得的膜。该样品显示出差 的覆盖性，表明本文所述的改性炭黑在采用揽入工艺时对于获得良好的覆盖性是重要的。 因此，运些实验表明：可用具有相对低的分散剂水平的低能揽入经处理的炭黑代替必须引 入到最终调漆剂中作为漆浆的包括高分散剂浓度的高能量的经珠磨的炭黑。
[0065]表 1 「00661
[0067] 实施例2-
[0068] 在另一组实验中，在不同的分散剂浓度水平下制备包括样品1的改性炭黑（1.925μ mol/m2)的漆浆，所述水平包括0.35mg分散剂(PETR0LITE D-1038)/平方米炭黑表面积、 0.70mg分散剂/平方米炭黑表面积、1.05mg分散剂/平方米炭黑表面积、及1.47mg分散剂/平 方米炭黑表面积。使用表1的配制物对运些漆浆进行调漆W提供液体涂料。图2A、2B和2(：示 出了比较所述液体涂料与具有1.47mg分散剂(PETR0LITE D-1038)/平方米炭黑表面积的 Regal330R的常规涂料的L*(黑度）、b*(底色)和遮盖能力的图示结果。如图3中所示的，在钢 基材上的L*色彩性能相对于使用对照物获得的L*色彩性能（约5的L*值)有显著改善。不使 用分散剂，样品1提供了小于3的L*值，而且，在0.35mg分散剂/平方米炭黑表面积下，样品1 提供了 3.3的L*值，在0.70mg分散剂/平方米炭黑表面积下，样品1提供了 3.5的L*值，而常规 涂料在1.47mg分散剂/平方米炭黑表面积的分散剂水平下具有4.9的L*值。
[0069] 图4图示说明了所有样品在钢基材上的遮盖能力。涂料各自W0.0254mm的厚度施 用并使其干燥。使用BYK化acity化art#2813评价遮盖能力。分散剂浓度为1.47mg/m2的经 珠