用聚醚胺處理的氧化炭黑和包含其的涂料組合物的制作方法
【專利摘要】本文中公開了包含如下的材料和組合物：具有范圍為50-700m2/g的BET表面積、范圍為50-200mL/100g的DBP吸油值和范圍為7-30nm的初級粒徑的氧化炭黑；以及包含環氧乙烷和環氧丙烷單體的聚醚胺，其中所述聚醚胺涂覆所述氧化炭黑。還公開了包含這些材料的涂層和涂料組合物及其制造方法。
【專利說明】用聚醚胺處理的氧化炭黑和包含其的涂料組合物
[0001] 相關申請
[0002] 本申請根據35 U.S.C. § 119(e)要求2012年3月28日提交的美國臨時申請 61/616,451的優先權，其公開內容通過參考引入本文中。
【技術領域】
[0003] 本文中公開了用聚醚胺處理的氧化炭黑以及它們在涂層和涂料組合物中的用途。
【背景技術】
[0004] 炭黑是在用于表面涂層的基于水的配制物和基于溶劑的配制物兩者中最廣泛使 用的黑色顏料，所述表面涂層典型地包括樹脂。所述涂層的顏色取決于若干因素，包括炭 黑負載量、在樹脂基體中的炭黑分散體的品質、具體的炭黑級別、以及初級粒徑和聚集體尺 寸。因此，仍然存在改善涂料配制物的需要。
【發明內容】
[0005] -個實施方式提供包含如下物質的粒料或粉末狀材料：
[0006] 具有范圍為50-700m2/g的BET表面積、范圍為50-200mL/100g的DBP吸油值和范 圍為7-30nm的初級粒徑的氧化炭黑；和
[0007] 包含環氧乙烷和環氧丙烷單體的聚醚胺，其中所述聚醚胺涂覆所述氧化炭黑。
[0008] 另一實施方式提供包含如下物質的粒料或粉末狀材料：
[0009] 具有范圍為50-700m2/g的BET表面積、范圍為50-200mL/100g的DBP吸油值和范 圍為7-30nm的初級粒徑的氧化炭黑，和
[0010] 具有下式的聚醚胺：
[0011]
【權利要求】
1. 粉末狀材料，包含： 具有范圍為50-700m2/g的BET表面積、范圍為50-200mL/100g的DBP吸油值和范圍為 7-30nm的初級粒徑的氧化炭黑；和 包含環氧乙烷和環氧丙烷單體的聚醚胺，其中所述聚醚胺涂覆所述氧化炭黑。
2. 權利要求1的粉末狀材料，其中所述聚醚胺具有范圍為250-5,OOO的分子量。
3. 權利要求1或2的粉末狀材料，其中所述聚醚胺具有范圍為1，000-2, 500的分子量。
4. 根據權利要求1-3中任一項的粉末狀材料，其中所述環氧丙烷和環氧乙烷單體以范 圍為1:2-9:1的比例存在于所述聚醚胺中。
5. 根據權利要求1-4中任一項的粉末狀材料，其中所述環氧丙烷和環氧乙烷單體以范 圍為1:2-7:1的比例存在于所述聚醚胺中。
6. 根據權利要求1-5中任一項的粉末狀材料，其中所述聚醚胺以范圍為5-30重量％的 量存在于所述粉末狀材料中。
7. 根據權利要求1-6中任一項的粉末狀材料，其中所述聚醚胺以范圍為10-25重量％ 的量存在于所述粉末狀材料中。
8. 根據權利要求1-7中任一項的粉末狀材料，其中所述氧化炭黑以范圍為65-95%的 量存在于所述粉末狀材料中。
9. 根據權利要求1-8中任一項的粉末狀材料，其中所述聚醚胺為一元胺。
10. 根據權利要求1-9中任一項的粉末狀材料，其中所述氧化炭黑通過未改性炭黑的 氧化形成。
11. 根據權利要求1-10中任一項的粉末狀材料，其中所述材料為松散粉末狀材料。
12. 粉末狀材料，包含： 具有范圍為50-700m2/g的BET表面積、范圍為50-200mL/100g的DBP吸油值和范圍為 7-30nm的初級粒徑的氧化炭黑，和 具有下式的聚醚胺：
其中X= 1-35,y= 3-30,x/y為至少0. 15,且所述聚醚胺涂覆所述氧化炭黑。
13. 權利要求12的粉末狀材料，其中x/y為至少0. 3。
14. 權利要求12或13的粉末狀材料，其中所述材料為松散粉末狀材料。
15. 粒料，包含： 具有范圍為50-700m2/g的BET表面積、范圍為50-200mL/100g的DBP吸油值和范圍為 7-30nm的初級粒徑的氧化炭黑；和 包含環氧乙烷和環氧丙烷單體的聚醚胺，其中所述聚醚胺涂覆所述氧化炭黑。
16. 粒料，包含： 具有范圍為50-700m2/g的BET表面積、范圍為50-200mL/100g的DBP吸油值和范圍為 7-30nm的初級粒徑的氧化炭黑，和 具有下式的聚醚胺：
其中X= 1-35,y= 3-30,x/y為至少0. 15,且所述聚醚胺涂覆所述氧化炭黑。
17. 權利要求15或16的粒料，其中所述粒料具有至少100μm的D50。
18. 權利要求15或16的粒料，其中所述粒料具有至少125μm的D50。
19. 權利要求15或16的粒料，其中所述粒料具有范圍為125μm-5000μm的D50。
20. 權利要求15或16的粒料，其中所述粒料具有范圍為125μm-2000μm的D50。
21. 權利要求15或16的粒料，其中所述粒料具有范圍為125μπι-500μπι的D50。
22. 涂料組合物，包含： 具有范圍為50-700m2/g的BET表面積、范圍為50-200mL/100g的DBP吸油值和范圍為 7-30nm的初級粒徑的氧化炭黑， 包含環氧乙烷和環氧丙烷單體的聚醚胺，和 具有至少10, 〇〇〇的分子量的樹脂。
23. 權利要求22的組合物，其中所述樹脂選自丙烯酸類樹脂、聚酯、聚氨酯、醇酸樹脂、 乙酸丁酸纖維素、硝化纖維素、三聚氰胺、環氧樹脂、以及其共混物和共聚物。
24. 涂料組合物，包含： 具有范圍為50-700m2/g的BET表面積、范圍為50-200mL/100g的DBP吸油值和范圍為 7-30nm的初級粒徑的氧化炭黑， 包含環氧乙烷和環氧丙烷單體的聚醚胺，和 選自如下的樹脂：丙烯酸類樹脂、聚酯、聚氨酯、醇酸樹脂、乙酸丁酸纖維素、硝化纖維 素、三聚氰胺、環氧樹脂、以及其共混物和共聚物。
25. 根據權利要求22-24中任一項的組合物，其中所述聚醚胺涂覆所述氧化炭黑。
26. 根據權利要求22-25中任一項的組合物，其中所述聚醚胺具有范圍為500-5, 000的 分子量。
27. 根據權利要求22-26中任一項的組合物，其中所述環氧丙烷和環氧乙烷單體以范 圍為1:2-9:1的比例存在于所述聚醚胺中。
28. 根據權利要求22-27中任一項的組合物，其中所述樹脂以至少60重量％的量存在 于所述組合物中。
29. 根據權利要求22-28中任一項的組合物，其中所述氧化炭黑以范圍為1重量％ -30 重量％的量存在于所述組合物中。
30. 根據權利要求22-29中任一項的組合物，進一步包含液體載劑。
31. 根據權利要求22-30中任一項的組合物，進一步包含交聯劑。
32. 根據權利要求22-31中任一項的組合物，進一步包含分散助劑。
33. 涂層，包含： 具有范圍為50-700m2/g的BET表面積、范圍為50-200mL/100g的DBP吸油值和范圍為 7-30nm的初級粒徑的氧化炭黑， 包含環氧乙烷和環氧丙烷單體的聚醚胺，和 選自如下的樹脂：丙烯酸類樹脂、聚酯、聚氨酯、醇酸樹脂、乙酸丁酸纖維素、硝化纖維 素、三聚氰胺、環氧樹脂、以及其共混物和共聚物。
34. 權利要求33的涂層，其中所述樹脂選自丙烯酸類樹脂、聚酯、以及其共混物和共聚 物。
35. 制備粒料或粉末狀材料的方法，包括： 用聚醚胺涂覆氧化炭黑，其中所述氧化炭黑通過將具有范圍為50-700m2/g的BET表面 積、范圍為50-200mL/100g的DBP吸油值和范圍為7-30nm的初級粒徑的未改性炭黑氧化而 獲得。
36. 權利要求35的方法，其中所述涂覆步驟包括將所述聚醚胺噴射到所述氧化炭黑 上。
37. 權利要求35的方法，其中所述氧化炭黑通過用硝酸將所述未改性炭黑氧化而獲 得。
38. 制備涂料組合物的方法，包括： 制備包含如下的漆漿： 涂覆有包含環氧乙烷和環氧丙烷單體的聚醚胺的氧化炭黑； 具有至少10, 〇〇〇的分子量的樹脂；和 分散助劑。
39. 權利要求38的方法，其中所述氧化炭黑具有范圍為50-700m2/g的BET表面積、范 圍為50-200mL/100g的DBP吸油值和范圍為7-30nm的初級粒徑。
40. 權利要求38或39的方法，其中所述樹脂選自丙烯酸類樹脂、聚酯、聚氨酯、醇酸樹 月旨、乙酸丁酸纖維素、硝化纖維素、三聚氰胺、環氧樹脂、以及其共混物和共聚物。
41. 根據權利要求38-40中任一項的方法，進一步包括將所述漆漿與包含交聯劑的調 漆料組合的步驟。
【文檔編號】C09C1/56GK104321390SQ201380027715
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2013年3月14日 優先權日:2012年3月28日
【發明者】A.M.桑切斯加西亞, E.N.斯特普, J.S.索里, L.H.恩蓋恩, J.B.普雷尼塔 申請人:卡博特公司