STSA和lOOcmVg的DBP结构。用于样品15和16的基础炭黑根据美国专利No.RE28,974中所述 的方法产生且如美国专利No.5,707,432中所述的那样使用横胺酸进行处理。运两篇专利均 在此引入作为参考。
[0102] 向内径90mm的600血不诱钢烧杯中加入111.6g的水(对于8A、8B、13和14为132g;对 于15和16为169.5g)、6.0g的D e岭(虹抑愈12 9 3 (消泡剂）、0.5 g的AMP - 9 5 (P Η调节剂）和 1.94旨的化渾611巧帖)192分散剂(对于84、88、13和14为1.45旨;对于15和16为4.0旨）。将所述 烧杯置于Dispermat上并且将所述40mm叶片调节至15mm的高度W允许液体完全覆盖叶片。 然后，将内容物mOOO巧m-起混合1~2分钟。将80g(对于8A、8B、13和14为60g)经横胺酸处 理的干燥改性炭黑粉末称量至单独的容器中并经60秒的过程缓慢添加至含水混合物中。实 施目视检查W确认，所有改性炭黑均已经润湿。然后，将所述Cowles叶片调节至20mm的高度 并将速度设定为2000rpm，相当于4.2m/s的叶片尖端速度。所述混合器W2000rpm操作30分 钟W产生改性炭黑的含水分散体。对于样品8B，所述混合器W4000巧m而非2000巧m操作30 分钟。
[0103] 表9中提供了每种样品的处理水平、分散剂水平和粒径分布。尝试使用改性炭黑W 4、5和6皿ol/m2的处理水平产生其它漆浆样品，但不对所述样品作进一步评价。此外，由于 处理水平为1皿ol/m2且具有0.2mg分散剂(Disperbyk 192)的改性炭黑未浸湿，因此，无法 将其制成30重量％炭黑的可用的漆浆分散体。使用得自化riba Sc ient ifi C的化riba LA- 950V2粒径仪测定粒径分布。对于粒径测定，使用抑10.5的水将每种分散体稀释至约0.1重 量％的固体浓度。通过一式两份地运行每种样品来产生体积加权的团聚体尺寸分布曲线。 表9提供了针对每种分散体的粒径分布的中值、模式、DIO和D90。具体地说，将D90视为炭黑 分散情况的良好指示且基于体积加权来提供。用于测定处理水平和分散剂水平的表面积值 是未经改性的炭黑的STSA。各分析均一式两份地运行。样品13展现出双模态分布且在约2μπι 处具有小的第二模态，和样品16展现出双模态分布且在Iwii和lOOwii处具有两个模态。样品 15和16在30重量％下及在10%分散体下不可分散，观察到大的颗粒。运意味着，运些炭黑不 适合用在大于30%炭黑的揽入漆浆中且具有大于300mVg的高表面积(STSA)的炭黑不适合 用于该应用。
[0104] 表9
[0105]
[0106] 下表10提供了针对如表9中所产生的相同分散体的其它数据。除了 D90W外，该表 提供了针对每种可测试粘度的漆浆的每一样品的粘度数据。使用化ookfield DV-II+粘度 计及本文所述的方法测试各样品。在1〇、20、50和l(K)rpm下评价每种样品并记录粘度。在分 散剂浓度和相对粘度之间不存在直接相关。
[0107]表10 [010 引
[0109] 对样品进行调漆W测定它们在作为成品（finished)涂料施用时的遮盖能力、色彩 和色相性质。使用Hunter Lab Scan XE分光光度计测量0.0762mm湿厚度膜(WTF)的黑度 (L*)、蓝色/黄色底色(b*)和红色/绿色底色(a*)并报告在下表11中。通过使用一半为黑色 且一半为白色的BYK Opacity化art#2813来评价0.0762mm湿厚度膜(WTF)的遮盖能力。使 用基rite@Exact光密度计测量涂层(涂料）的遮盖能力并且也报告在表11中。由于样品15和 16不能分散，因此，认为，样品15和16不适合用在含水涂料漆浆中，且因此未提供运些样品 的色彩和遮盖性数据。显示出良好遮盖能力U 0.99)和低粘度的样品(表10)是在漆浆中具 有处理水平和分散剂加载量的相对低组合的那些样品。相反地，包括高的处理水平和/或高 的分散剂水平的那些样品对于遮盖能力、色彩、粘度或粒径中的至少一种不是最佳的。总的 说来，运些数据指示，一些最佳结果实际上是在包括相对低的处理水平（例如小于化mol/ m2)W及低的分散剂水平(例如小于或等于2.4mg/平方米炭黑表面积）的分散体中获得的。 因此，有效的揽入漆浆或液体涂料分散体能够W低的有机处理加载量和降低的分散剂水平 来产生。
[0110] 表11
[0111]
[0112] 虽然本文中已阐述并图示说明本发明的若干实施方式，但本领域技术人员将容易 地想到用于实施本文所述的功能和/或获得本文所述的结果和/或一或多个优点的多种其 它手段和/或结构，且运样的变型和/或修改中的每一种均被认为在本发明的范围内。更通 常地，本领域技术人员将易于了解，本文所述的所有参数、尺寸、材料和配置均意欲具有示 例性，且实际的参数、尺寸、材料和/或配置将取决于使用本发明的教导的特定应用。本领域 技术人员仅使用常规实验即可认识到或能够确定本文所述的本发明的特定实施方式的很 多等价形式。因此，应理解，前述实施方式仅W实例的方式呈现，且在所附权利要求书及其 等价物的范围内，可W不同于明确阐述并要求保护的方式来实践本发明。本发明是关于本 文所述的每个单独特征、体系、物品、材料、材料包和/或方法。此外，如果运样的特征、体系、 物品、材料、材料包和/或方法不相互矛盾，则两个或更多个运样的特征、体系、物品、材料、 材料包和/或方法的任意组合均包括在本发明的范围内。
[0113] 如本文所定义和使用的所有定义均应理解为控制辞典定义、W引用方式并入的文 件中的定义和/或所定义的术语的普通含义。
[0114] 除非明确指示相反的含义，否则如本文所用的在说明书和权利要求书中的不定冠 词V'和"an"应理解为意指"至少一个(种r。
[0115] 如本文所用的在说明书和权利要求书中的短语"和/或"应理解为意指所结合的要 素中的"一种(个)或两种(个)"，即，要素在一些情形下联合地存在且在其它情形下分开地 存在。除非明确指示相反的含义，否则除了通过"和/或"子句明确识别的要素 W外，可任选 地存在与那些明确识别的要素相关或不相关的其它要素。
[0116] 在本申请中列举或提及的所有参考文献、专利及专利申请和公开均在此全文引入 作为参考。
[0117] 本申请的权利要求如所附权利要求书所述。
【主权项】
1. 炭黑漆浆分散体，包含： 含有大于90重量％水的含水溶剂； 至少30重量％的改性炭黑，所述改性炭黑具有在处理之前测量的20~300m2/g的STSA， 使用包含有机基团和离子或能离子化的基团的处理剂在1 .〇~3. Ομπιο?/m2的处理剂浓度下 对所述改性炭黑进行改性； 浓度小于2.4mg/平方米炭黑表面积的分散剂，所述炭黑表面积是在处理之前通过STSA 测量的；和 其中，分散在所述漆浆中的所述炭黑的小于10体积％具有大于〇. 5μπι的粒径。2. 炭黑漆浆分散体，包含： 含有至少90重量％水的含水溶剂； 大于30重量％的改性炭黑，所述改性炭黑使用有机处理化合物以1~3.Ομπιο?/m2的处理 水平进行处理，所述有机处理化合物包含芳基以及离子或能离子化的基团这两者，由未经 处理的炭黑制得的所述改性炭黑具有大于20m 2/g且小于300m2/g的STSA; 小于或等于2.4mg的分散剂/平方米炭黑表面积;和 其中，所述炭黑漆浆分散体在52°C下、一周后仍保持稳定分散。3. 炭黑漆浆分散体，包含大于或等于30%的改性炭黑以及小于2.4mg的分散剂/平方米 炭黑表面积，所述改性炭黑使用处理剂以小于或等于2. Ομπιο?/m2的水平进行处理，所述漆 浆包含包括至少90%水的含水溶剂，且其中以ymol/m 2计的处理水平及以mg/m2计的分散剂 水平的总和大于或等于2.5。4. 权利要求1、2或3中任一项的漆浆分散体，其中，当采用含水涂料评价方法A进行测试 时，所得的固化涂料在不锈钢上在约〇.〇76mm的湿膜厚度下展现出大于或等于0.98的遮盖 能力。5. 前述权利要求的漆浆分散体，其中，所述改性炭黑具有15-50nm的平均初级粒径。6. 前述权利要求中任一项的漆浆分散体，其中，所述处理剂包含芳基。7. 前述权利要求中任一项的漆浆分散体，其中，所述处理剂包含磺酸基团或其盐、苯甲 酸基团或其盐、羧酸基团或其盐、或者膦酸基团或其盐。8. 前述权利要求中任一项的漆浆分散体，其中，所述炭黑漆浆包含非离子型分散剂。9. 由前述权利要求中任一项的漆浆制得的含水涂料分散体，其中，所述含水涂料分散 体包含水性的醇酸树脂或丙烯酸类树脂。10. 前述权利要求中任一项的漆浆分散体，其中，所述处理剂直接连接至所述炭黑。11. 含水涂料，其通过将前述权利要求中任一项的漆浆分散体调漆至0.01~5重量％的 改性炭黑浓度而产生。12. 权利要求1 -8和10中任一项的漆浆分散体，其中，所述分散体在1 Orpm和25°C下展现 出小于llOOcP的布氏粘度。13. 制造稳定含水液体涂料的方法，所述方法包括： 将未经分散的改性炭黑粉末以大于所述稳定含水液体涂料的0.01重量％且小于所述 稳定含水液体涂料的5重量％的炭黑加载量混合到含水涂料调漆载剂中，所述改性炭黑以 1.0~3. Ομπιο?/m2的水平进行处理，所述稳定含水液体涂料具有小于2.4mg/平方米炭黑表 面积的分散剂浓度;和 其中所述含水液体涂料在不锈钢上在〇.〇762mm的湿膜厚度下展现出大于或等于0.97 的遮盖能力，且其中所述未经分散的改性炭黑粉末能够通过在叶片尖端速度不超过4m/s的 同时将所述炭黑搅拌到所述含水涂料调漆载剂中来进行分散。14. 权利要求13的方法，其中，所述改性炭黑以小于1.925μπι〇1/πι2的水平进行处理。15. 权利要求13或14的方法，其中，所述分散剂的浓度小于或等于1.7mg/平方米炭黑表 面积。 权利要求13、14或15的方法，其中，所述改性炭黑粉末是不包括研磨介质的干燥粉末。16. 权利要求13-15中任一项的方法，其中，所述遮盖能力大于或等于0.98或0.99。17. 制造含水漆浆分散体的方法，所述方法包括： 将不含研磨介质的未经分散的改性炭黑干燥粉末以基于所述漆浆最终重量的至少30 重量％的浓度搅拌到含水载剂中，以形成炭黑漆浆，所述改性炭黑使用处理剂以1.0~3.0μ mol/m2的加载量进行处理，所述处理剂包含芳基以及离子或能离子化的基团，所述含水载 剂包含包括大于90重量％水的溶剂及小于2.4mg的分散剂/平方米炭黑表面积，和 其中，分散在所述漆浆中的所述炭黑的小于10体积％具有大于〇. 5μπι的粒径。18. 权利要求13-17中任一项的方法，其中，分散在所述漆浆中的所述炭黑颗粒的少于 10体积％具有大于〇. 4μπι的粒径。19. 权利要求17的方法，其中，所述炭黑以40重量％或更高的浓度分散。20. 权利要求17的方法，其中，所述分散剂处于小于1.7mg分散剂/平方米炭黑表面积的 浓度下。
【专利摘要】提供了含水炭黑漆浆、含水炭黑液体涂料、以及制造所述漆浆和液体涂料的方法。所述炭黑是这样的改性炭黑，其设计成在不存在炭黑高能研磨的情况下能够搅拌到含水载剂中。所述改性炭黑包括低的有机处理水平，而且，所述漆浆和液体涂料无需大量分散剂。所得的涂料展现出优异的粘度、着色、遮盖能力和稳定性。
【IPC分类】C09D17/00
【公开号】CN105555884
【申请号】CN201480050620
【发明人】L.古延, 张青岭, L.拉罗什尔理查德
【申请人】卡博特公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2014年7月10日
【公告号】DE112014003252T5, US20160137866, WO2015006620A2, WO2015006620A3