用聚醚胺处理的氧化炭黑和包含其的涂料组合物的制作方法
【专利摘要】本文中公开了包含如下的材料和组合物：具有范围为50-700m2/g的BET表面积、范围为50-200mL/100g的DBP吸油值和范围为7-30nm的初级粒径的氧化炭黑；以及包含环氧乙烷和环氧丙烷单体的聚醚胺，其中所述聚醚胺涂覆所述氧化炭黑。还公开了包含这些材料的涂层和涂料组合物及其制造方法。
【专利说明】用聚醚胺处理的氧化炭黑和包含其的涂料组合物
[0001] 相关申请
[0002] 本申请根据35 U.S.C. § 119(e)要求2012年3月28日提交的美国临时申请 61/616,451的优先权，其公开内容通过参考引入本文中。
【技术领域】
[0003] 本文中公开了用聚醚胺处理的氧化炭黑以及它们在涂层和涂料组合物中的用途。
【背景技术】
[0004] 炭黑是在用于表面涂层的基于水的配制物和基于溶剂的配制物两者中最广泛使 用的黑色颜料，所述表面涂层典型地包括树脂。所述涂层的颜色取决于若干因素，包括炭 黑负载量、在树脂基体中的炭黑分散体的品质、具体的炭黑级别、以及初级粒径和聚集体尺 寸。因此，仍然存在改善涂料配制物的需要。
【发明内容】
[0005] -个实施方式提供包含如下物质的粒料或粉末状材料：
[0006] 具有范围为50-700m2/g的BET表面积、范围为50-200mL/100g的DBP吸油值和范 围为7-30nm的初级粒径的氧化炭黑；和
[0007] 包含环氧乙烷和环氧丙烷单体的聚醚胺，其中所述聚醚胺涂覆所述氧化炭黑。
[0008] 另一实施方式提供包含如下物质的粒料或粉末状材料：
[0009] 具有范围为50-700m2/g的BET表面积、范围为50-200mL/100g的DBP吸油值和范 围为7-30nm的初级粒径的氧化炭黑，和
[0010] 具有下式的聚醚胺：
[0011]
【权利要求】
1. 粉末状材料，包含： 具有范围为50-700m2/g的BET表面积、范围为50-200mL/100g的DBP吸油值和范围为 7-30nm的初级粒径的氧化炭黑；和 包含环氧乙烷和环氧丙烷单体的聚醚胺，其中所述聚醚胺涂覆所述氧化炭黑。
2. 权利要求1的粉末状材料，其中所述聚醚胺具有范围为250-5,OOO的分子量。
3. 权利要求1或2的粉末状材料，其中所述聚醚胺具有范围为1，000-2, 500的分子量。
4. 根据权利要求1-3中任一项的粉末状材料，其中所述环氧丙烷和环氧乙烷单体以范 围为1:2-9:1的比例存在于所述聚醚胺中。
5. 根据权利要求1-4中任一项的粉末状材料，其中所述环氧丙烷和环氧乙烷单体以范 围为1:2-7:1的比例存在于所述聚醚胺中。
6. 根据权利要求1-5中任一项的粉末状材料，其中所述聚醚胺以范围为5-30重量％的 量存在于所述粉末状材料中。
7. 根据权利要求1-6中任一项的粉末状材料，其中所述聚醚胺以范围为10-25重量％ 的量存在于所述粉末状材料中。
8. 根据权利要求1-7中任一项的粉末状材料，其中所述氧化炭黑以范围为65-95%的 量存在于所述粉末状材料中。
9. 根据权利要求1-8中任一项的粉末状材料，其中所述聚醚胺为一元胺。
10. 根据权利要求1-9中任一项的粉末状材料，其中所述氧化炭黑通过未改性炭黑的 氧化形成。
11. 根据权利要求1-10中任一项的粉末状材料，其中所述材料为松散粉末状材料。
12. 粉末状材料，包含： 具有范围为50-700m2/g的BET表面积、范围为50-200mL/100g的DBP吸油值和范围为 7-30nm的初级粒径的氧化炭黑，和 具有下式的聚醚胺：
其中X= 1-35,y= 3-30,x/y为至少0. 15,且所述聚醚胺涂覆所述氧化炭黑。
13. 权利要求12的粉末状材料，其中x/y为至少0. 3。
14. 权利要求12或13的粉末状材料，其中所述材料为松散粉末状材料。
15. 粒料，包含： 具有范围为50-700m2/g的BET表面积、范围为50-200mL/100g的DBP吸油值和范围为 7-30nm的初级粒径的氧化炭黑；和 包含环氧乙烷和环氧丙烷单体的聚醚胺，其中所述聚醚胺涂覆所述氧化炭黑。
16. 粒料，包含： 具有范围为50-700m2/g的BET表面积、范围为50-200mL/100g的DBP吸油值和范围为 7-30nm的初级粒径的氧化炭黑，和 具有下式的聚醚胺：
其中X= 1-35,y= 3-30,x/y为至少0. 15,且所述聚醚胺涂覆所述氧化炭黑。
17. 权利要求15或16的粒料，其中所述粒料具有至少100μm的D50。
18. 权利要求15或16的粒料，其中所述粒料具有至少125μm的D50。
19. 权利要求15或16的粒料，其中所述粒料具有范围为125μm-5000μm的D50。
20. 权利要求15或16的粒料，其中所述粒料具有范围为125μm-2000μm的D50。
21. 权利要求15或16的粒料，其中所述粒料具有范围为125μπι-500μπι的D50。
22. 涂料组合物，包含： 具有范围为50-700m2/g的BET表面积、范围为50-200mL/100g的DBP吸油值和范围为 7-30nm的初级粒径的氧化炭黑， 包含环氧乙烷和环氧丙烷单体的聚醚胺，和 具有至少10, 〇〇〇的分子量的树脂。
23. 权利要求22的组合物，其中所述树脂选自丙烯酸类树脂、聚酯、聚氨酯、醇酸树脂、 乙酸丁酸纤维素、硝化纤维素、三聚氰胺、环氧树脂、以及其共混物和共聚物。
24. 涂料组合物，包含： 具有范围为50-700m2/g的BET表面积、范围为50-200mL/100g的DBP吸油值和范围为 7-30nm的初级粒径的氧化炭黑， 包含环氧乙烷和环氧丙烷单体的聚醚胺，和 选自如下的树脂：丙烯酸类树脂、聚酯、聚氨酯、醇酸树脂、乙酸丁酸纤维素、硝化纤维 素、三聚氰胺、环氧树脂、以及其共混物和共聚物。
25. 根据权利要求22-24中任一项的组合物，其中所述聚醚胺涂覆所述氧化炭黑。
26. 根据权利要求22-25中任一项的组合物，其中所述聚醚胺具有范围为500-5, 000的 分子量。
27. 根据权利要求22-26中任一项的组合物，其中所述环氧丙烷和环氧乙烷单体以范 围为1:2-9:1的比例存在于所述聚醚胺中。
28. 根据权利要求22-27中任一项的组合物，其中所述树脂以至少60重量％的量存在 于所述组合物中。
29. 根据权利要求22-28中任一项的组合物，其中所述氧化炭黑以范围为1重量％ -30 重量％的量存在于所述组合物中。
30. 根据权利要求22-29中任一项的组合物，进一步包含液体载剂。
31. 根据权利要求22-30中任一项的组合物，进一步包含交联剂。
32. 根据权利要求22-31中任一项的组合物，进一步包含分散助剂。
33. 涂层，包含： 具有范围为50-700m2/g的BET表面积、范围为50-200mL/100g的DBP吸油值和范围为 7-30nm的初级粒径的氧化炭黑， 包含环氧乙烷和环氧丙烷单体的聚醚胺，和 选自如下的树脂：丙烯酸类树脂、聚酯、聚氨酯、醇酸树脂、乙酸丁酸纤维素、硝化纤维 素、三聚氰胺、环氧树脂、以及其共混物和共聚物。
34. 权利要求33的涂层，其中所述树脂选自丙烯酸类树脂、聚酯、以及其共混物和共聚 物。
35. 制备粒料或粉末状材料的方法，包括： 用聚醚胺涂覆氧化炭黑，其中所述氧化炭黑通过将具有范围为50-700m2/g的BET表面 积、范围为50-200mL/100g的DBP吸油值和范围为7-30nm的初级粒径的未改性炭黑氧化而 获得。
36. 权利要求35的方法，其中所述涂覆步骤包括将所述聚醚胺喷射到所述氧化炭黑 上。
37. 权利要求35的方法，其中所述氧化炭黑通过用硝酸将所述未改性炭黑氧化而获 得。
38. 制备涂料组合物的方法，包括： 制备包含如下的漆浆： 涂覆有包含环氧乙烷和环氧丙烷单体的聚醚胺的氧化炭黑； 具有至少10, 〇〇〇的分子量的树脂；和 分散助剂。
39. 权利要求38的方法，其中所述氧化炭黑具有范围为50-700m2/g的BET表面积、范 围为50-200mL/100g的DBP吸油值和范围为7-30nm的初级粒径。
40. 权利要求38或39的方法，其中所述树脂选自丙烯酸类树脂、聚酯、聚氨酯、醇酸树 月旨、乙酸丁酸纤维素、硝化纤维素、三聚氰胺、环氧树脂、以及其共混物和共聚物。
41. 根据权利要求38-40中任一项的方法，进一步包括将所述漆浆与包含交联剂的调 漆料组合的步骤。
【文档编号】C09C1/56GK104321390SQ201380027715
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2013年3月14日 优先权日:2012年3月28日
【发明者】A.M.桑切斯加西亚, E.N.斯特普, J.S.索里, L.H.恩盖恩, J.B.普雷尼塔 申请人:卡博特公司