发明背景

颜料在汽车、工业或器具市场中用于各式各样的涂料，如漆、塑 料、纸、层压件、耐腐蚀性底漆、装饰性面漆。涂料包含当涂覆到表 面上并允许涂层固化时形成薄膜的固体和液体材料的混合物。涂料的 固体材料是颜料、填料和树脂的共混物。通常，当涂层固化时，颜料 提供遮盖力并影响光泽，树脂形成薄膜。

为了制备具有为特定应用所需要的特性(例如稳定性、粘度、遮 盖力、着色强度和/或光泽)的颜料，已进行了大量的研究。许多现有 技术文献描述了用化合物例如氧化铝、二氧化硅、磷酸盐和/或硅烷对 颜料进行表面处理以赋予颜料特定的最终应用所希望的特性。

其它现有技术文献描述了使用一种或多种可以添加到颜料或颜料 浆中以获得具有上述所需特性的涂层的分散剂。这些分散剂可以例如 通过使胺例如三乙醇胺与多元酸例如多元羧酸反应来制备。通常，胺 与多元酸的摩尔比小于3∶1(例如1∶1、2∶1、2.5∶1)。

令人遗憾地是，使用现有技术的分散剂制备的一些浆料在储存期 间具有降低的稳定性，原因在于颜料可能从浆料当中分离出来，使得 浆料难以泵送和运输。在将颜料引入适合的涂料后，涂层所得的遮盖 力、着色强度和/或光泽在商业上可能不被接受。

需要以高的生产率制备商业上可接受的颜料的新型颜料组合物和 方法。还需要具有改进的稳定性、遮盖力、着色强度和/或光泽的颜料 组合物。

                        发明概述

在多种实施方案中，提供制造具有改进的稳定性、遮盖力、着色 强度和/或光泽的颜料的组合物和方法。在多种实施方案中，提供颜料 组合物，其包含可以容易地引入现有的颜料生产工艺并以较低成本制 造的新型分散剂。

在一个实施方案中，提供包含基础颗粒和分散剂的颜料组合物， 所述分散剂包含以下物质的盐和/或酯：(i)胺、醇和/或烷醇胺和(ii) 多元酸，其中所述胺、醇和/或烷醇胺与多元酸摩尔比大于3∶1。

在另一个实施方案中，提供包含二氧化钛和分散剂的颜料浆，所 述分散剂包含以下物质的盐和/或酯：(i)胺、醇和/或烷醇胺和(ii) 多元酸，其中所述胺、醇和/或烷醇胺与多元酸的摩尔比大于3∶1。

在又一个实施方案中，提供二氧化钛颜料的制造方法，该方法包 括：以大于1∶3的摩尔比将多元酸添加到胺、醇和/或烷醇胺中以形成 分散剂，和将二氧化钛添加到所述分散剂中以制造所述二氧化钛颜料。

在一种示例性的实施方案中，提供二氧化钛颜料的制造方法，该 方法包括：a)制备二氧化钛的水性浆料；b)以任何次序将以下物质 添加到所述浆料中：(i)基本上不包含羧酸的多元酸，ii)胺、醇和 /或烷醇胺，其中胺、醇和/或烷醇胺与多元酸的摩尔比大于3∶1。

在另一个示例性的实施方案中，提供包含基础颗粒和分散剂以及 溶剂的颜料，所述分散剂包含和以下物质的盐和/或酯：(i)胺、醇 和/或烷醇胺和(ii)多元酸，其中所述胺、醇和/或烷醇胺与多元酸 的摩尔比大于3∶1。

各种实施方案的其它特征和优点将在随后的说明书中部分地给 出，部分地将从说明书中领会到，或者可以通过各种实施方案的实践 认识到。各种实施方案的其它优点将通过在说明书和所附权利要求书 中特别指出的要素和结合来实现和获得。

                        附图简述

图1是与现有技术中的二氧化钛颜料和分散剂相比的二氧化钛和 新型分散剂的粘度曲线的图解说明。

图2是与具有现有技术的分散剂的二氧化钛颜料相比具有新型分 散剂的二氧化钛颜料储存了10天的Dynometer硬度评价试验的图解说 明。该Dynometer硬度评价试验测定让探针穿过二氧化钛浆料所需要的 力。

                        发明详述

对于本说明书和所附权利要求书的目的来说，除非另有说明，所 有在说明书和权利要求书中用来表示成分数量、材料的百分率或比例、 反应条件等和其它数值在所有情况下应理解为由术语“大约”修饰。 因此，除非相反说明，在下面说明书和所附的权利要求书中提出的数 值参数都是近似值，它们可根据由本发明所设法获得的所需性能变化。 最低限度，且不是企图限制等同原则在权利要求的范围上的应用，每个 数值参数应该至少根据记录的有效数字的个数且通过应用普通的舍入 技术来解释。

尽管限定本发明宽范围的数值范围和参数是近似值，但是具体实 施例中给出的数值是尽可能精确报道的。然而，任何数值都不可避免 地存在由于它们各自测试测量的标准偏差而造成的某些误差。此外， 本文公开的所有范围应当理解为包括包含在其中的任何和所有子范 围。例如，“1到10”的范围包括在最小值1和最大值10之间(包括端 值)的任何和所有子范围，即，具有等于或大于1的最小值和等于或小 于10的最大值的任何和所有子范围，例如5.5-10。

应该指出，当用于说明书和所附权利要求书时，除非清楚和明确 地限于一个指代物，单数形式“a”、“an”、和“the”包括复数指 代物。因此，例如，对“单体(a monomer)”的指代包括两个或更多 个单体。

现将详细参考本发明的某些实施方案。虽然将结合所示的实施方 案描述本发明，但是应当理解的是它们没有将本发明限制到那些实施 方案的意图。相反，本发明旨在涵盖可能包括在由所附权利要求书限 定的本发明内的所有替换、修改和等同物。

                        颜料

本发明的方法和颜料组合物包括基础颗粒。所述基础颗粒可以是 无机颗粒、有机颗粒或它们的组合。有机基础颗粒的实例包括，但不 限于，苝、苝酮(perinone)、喹吖啶酮、喹吖啶酮醌、蒽醌、蒽嵌 蒽酮、苯并咪唑酮、二偶氮缩合、偶氮、靛蒽醌、酞菁、三芳基碳、 二嗪、氨基蒽醌、二酮吡咯并吡咯、硫靛、噻嗪靛、异吲哚啉、异 二氢吲哚酮、皮蒽酮或异蒽酮紫颜料或它们的组合。无机基础颗粒的 实例包括，但不限于，硅、钛、锆、锌、镁、铝、铁的氧化物或它们 的组合，碳酸钙，高岭土，滑石，粘土，云母，或它们的组合。所述 基础颗粒可以按本领域技术人员容易确定的各种重量百分率用于本发 明的颜料组合物。

在多种实施方案中，所述基础颗粒包括金红石或锐钛矿型二氧化 钛或其组合。二氧化钛可以通过本领域中已知的方法制造，例如通过 氯化物或硫酸盐工艺制造。所述二氧化钛可以从氧化剂中直接地使用 或放入水性或无水浆料中。二氧化钛的浆料可以通过本领域中已知的 方法制备。在多种实施方案中，所述浆料的固体含量为大约40％-大约 85％。浆料pH值和温度可以经测定和调节以通过本领域中已知的方法优 化湿处理工艺。

在多种实施方案中，通过本发明方法制备的浆料可以具有宽范围 的粘度，这取决于浆料的用途和它将经历的加工条件和设备(例如混 合、过滤、洗涤、研磨、微粒化、泵送等)。本发明的浆料通常在大 于大约1500cps的布氏粘度下往往不容易泵送，布氏粘度小于大约 1500cps的浆料是优选的，布氏粘度小于大约1000cps的浆料是更加优 选的。

二氧化钛基础颗粒可以任选地用例如硅化合物、铝化合物、锆化 合物或其组合表面处理，然后用来制备涂料。用于湿处理的适合的硅 化合物包括，但不限于，硅酸钠、硅酸钾等。用于湿处理的适合的铝 化合物包括，但不限于，铝酸钠、铝酸钾、硫酸铝等。用于湿处理的 适合的锆化合物包括，但不限于，氧氯化锆、硫酸氧锆等。基于钛基 础颗粒的总重量，可以以大约0.05％-大约5.0％的重量百分数添加所述 硅、铝、锆化合物。

在多种实施方案中，在湿处理之后，基础颗粒可以通过过滤回收， 洗涤至基本上不含附着于颜料的可溶盐，干燥然后经历最后的粉碎(使 用本领域中已知的液力研磨技术)。任选地，可以在蒸汽微粒粉碎机 中在本领域技术人员已知的强度下将经洗涤和干燥的颜料微粒化以产 生所需的颗粒尺寸分布。在多种实施方案中，基础颗粒尺寸为大约0.1- 大约1微米。

任选地，在空气或蒸汽微粒化过程中，基于二氧化钛基础颗粒的 重量，可以以大约0.2wt％-0.4wt％的量将有机化合物，例如三羟甲基丙 烷或季戊四醇添加到颜料中。

在多种实施方案中，可以将二氧化钛颗粒引入涂料中。典型的涂 料包括树脂、颜料、分散剂和其它的添加剂。当将涂料涂覆到表面上 时，它在该表面上形成保护性和/或装饰性层。涂料的实例包括，但不 限于，油漆、着色剂、清漆、漆、塑料等。

本发明的涂料包括一种或多种树脂。适合用于涂料的一些树脂包 括与该涂料和最终应用相容的单体或聚合物或其组合。适合的树脂包 括，但不限于，聚酯、聚氨酯、聚丙烯酸树脂、聚酯-环氧树脂或其组 合。适合的聚酯树脂可以例如通过多元饱和酸或其酸酐和多元醇之间 的聚合-缩合反应获得。

环氧树脂的一些实例包括，但不限于，双酚-A树脂、线型酚醛环 氧树脂、环状环氧树脂或其组合。丙烯酸类树脂可以如下获得：将官 能化单体如丙烯酸和各种可共聚合单体，例如不饱和烯属单体例如乙 烯、丙烯和异丁烯，芳族单体例如苯乙烯、乙烯基甲苯、α-甲基苯乙 烯，丙烯酸和甲基丙烯酸与含1-18个碳原子的醇的酯，例如丙烯酸甲 酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、 甲基丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、 甲基丙烯酸异丁酯、丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸环己酯、丙烯酸月桂 酯、甲基丙烯酸月桂酯，含2-11个碳原子的羧酸的乙烯基酯，例如乙 酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、乙烯基-2-乙基己基丙烯酸酯或其它共聚单体 例如氯乙烯、丙烯腈和甲基丙烯腈共聚合。聚氨酯树脂的一些实例包 括，但不限于，通过异氰酸酯与各种多元醇的缩聚获得的封端脲烷聚 合物。

树脂包括每个分子中含至少一个羟基和环氧基的丙烯酸类树脂。 此类丙烯酸类树脂可以例如通过将含羟基的可聚合单体、含环氧基的 可聚合单体、丙烯酸类可聚合单体和，如果必要的话，其它可聚合单 体共聚合而获得。含羟基的可聚合单体是每个分子中含至少一个羟基 和可聚合双键的化合物，它们的实例包括丙烯酸2-羟乙酯、甲基丙烯 酸2-羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯、甲 基丙烯酸羟丁酯或通过使上述物质与内酯反应获得的(甲基)丙烯酸 羟烷基酯。含环氧基的可聚合单体是每个分子中含至少一个环氧基和 可聚合双键的化合物，它们的实例包括丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯 酸缩水甘油酯和烯丙基缩水甘油醚。丙烯酸类可聚合单体包括丙烯酸 或甲基丙烯酸与C1-C20一元醇的一酯化产物，具体的实例包括丙烯酸甲 酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸己酯、丙烯酸2- 乙基己酯、丙烯酸十八烷基酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸环己酯、甲基 丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、 甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸十八烷基酯、 甲基丙烯酸月桂酯和甲基丙烯酸环己酯。另外，丙烯酸或甲基丙烯酸 的C2-C20烷氧基烷基酯也可以用作丙烯酸类可聚合单体。

优选的树脂包括醇酸树脂、丙烯酸类树脂、聚氨酯、聚酯、环氧 树脂、乙烯树脂或其组合。尤其优选的树脂包括丙烯酸酯化环氧大豆 油、环氧基丙烯酸酯/单体或低聚物共混物、丙烯酸酯化环氧基亚麻子 油、壬基-苯酚乙氧基化物一丙烯酸酯、苯酚乙氧基化物一丙烯酸酯、 聚乙二醇200二丙烯酸酯、脂族双官能化丙烯酸酯、单官能化芳族丙烯 酸酯、双酚A环氧基二丙烯酸酯、双酚A乙氧基化物二丙烯酸酯、新戊 二醇丙氧基化物二丙烯酸酯、脂肪酸改性的环氧基二丙烯酸酯、胺改 性的环氧基二丙烯酸酯、1，6-己二醇丙氧基化物二丙烯酸酯、三丙二 醇二丙烯酸酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、双官能化芳族脲烷丙烯酸酯、 脂族双官能化丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯低聚物、酸官能化的聚酯丙烯 酸酯低聚物、三羟甲基丙烷丙氧基化物三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三 丙烯酸酯；三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、甘油基丙氧基化物三丙烯酸酯 或它们的组合。

在多种实施方案中，涂料可以包含溶剂。适合的溶剂包括，例如， 无水溶剂。无水溶剂的一些实例包括，但不限于，乙酸甲酯、乙酸乙 酯、乙酸异丙酯、乙酸甲氧基丙酯、甲醇、异丙醇、丁醇、甲氧基丙 醇、矿质油溶剂(mineral sprit)、石油、甲基乙基酮、乙基乙基酮、 四氢呋喃、乙酸丁酯、丁基乙二醇、烃或它们的组合。

在多种实施方案中，涂料包括基料和/或着色剂。基料将颜料颗粒 束缚到均匀的涂膜中并增强涂层对它涂覆的表面的粘附。所使用的基 料的性质和用量是本领域普通技术人员已知的并且可以视涂层的性能 而定，例如可洗性、柔韧性、粘附性和保色性。

着色剂包括一种或多种有助于涂层的颜色的物质。着色剂的一些 实例包括可以添加到涂料中以产生具体颜色的染料。

在多种实施方案中，可以使用本领域技术人员已知的任何技术将 涂料涂覆到表面上，包括但不限于，喷涂、刷涂、粉末涂覆和采用涂 覆器刷子或刮板的涂覆。一旦被涂覆，就可以将涂料固化以形成薄膜。 固化方法是本领域中已知的并且包括，但不限于，风干，烘烤，冷固 化，采用光例如紫外光、微波、红外线或其组合的固化。

                        分散剂

本发明的颜料组合物包括分散剂，所述分散剂包含以下物质的盐 和/或酯：(i)胺、醇和/或烷醇胺和(ii)无机和/或有机多元酸， 其中所述胺、醇和/或烷醇胺与多元酸的摩尔比大于3∶1。在多种实施 方案中，胺、醇和/或烷醇胺与多元酸的摩尔比为4∶1-大约20∶1。这一 摩尔比允许制备具有改进的稳定性、遮盖力、着色强度和/或光泽的颜 料。

在多种实施方案中，分散剂包含胺与多元酸反应获得的盐，或者 分散剂可以是醇或烷醇胺与多元酸反应获得的盐或酯，或它们的盐和 酯的组合。

适合用于制造本发明分散剂的一种或多种胺、醇和/或烷醇胺包 括，但不限于，氨基醇、二醇、三醇、氨基多元醇、多元醇、伯胺、 仲胺、叔胺、季胺或它们的组合。在多种实施方案中，优选的胺和/ 或醇包括，但不限于，三乙醇胺、二乙胺、乙二胺、二乙醇胺、三乙 醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、1-氨基-1-丁醇、1-氨基-2-丙醇、2- 氨基-2-甲基-1，3-丙二醇、2-氨基-2-乙基-1，3-丙二醇、2-氨基-2- 羟甲基-1，3-丙二醇、甲醇、异丙醇、丁醇、甲氧基丙醇、三羟甲基乙 烷、三羟甲基丙烷、季戊四醇、乙二醇、丙二醇或它们的组合。

适合用于本发明的一种或多种多元酸能够失去一个以上H+离子， 或质子。在一个优选实施方案中，一种或多种多元酸基本上不包含羧 酸。所谓的“基本上不包含羧酸”是指该多元酸不包含羧酸或包含少 量或微量羧酸。在多种实施方案中，多元酸包含小于1％的羧酸。在一 个优选实施方案中多元酸包含无机多元酸。

一种或多种多元酸可以完全地或部分地被一种或多种胺和/或醇 中和。用于制造本发明分散剂的适合的多元酸包括，但不限于，磷酸、 多磷酸、膦酸、次膦酸、偏磷酸、焦磷酸、连二磷酸、五氧化二磷、 其它的磷酸衍生物、或任何含磷酸的衍生物或它们的组合。

在多种实施方案中，分散剂可以通过将胺、醇和/或烷醇胺添加到 多元酸中(反之亦然)以形成分散剂来制备，该分散剂包含胺、醇和/ 或烷醇胺和多元酸的盐和/或酯。在多种实施方案中，可以使用共混器 或任何其它的高速混合设备将用来制造分散剂的反应物添加和混合以 在大约10℃-大约270℃的温度下提供均匀混合。然而，本发明不限于 任何特定的混合速度或温度范围。

分散剂的制造方法可容易且灵活地引入到现有的颜料生产工艺 中。可以按任何次序单独地将胺、醇和/或烷醇胺和多元酸添加到颜料 基础颗粒中，或者可以将它们作为与溶剂例如水的混合物添加到基础 颗粒中。

在多种实施方案中，胺、醇和/或烷醇胺或多元酸或它们形成的反 应产物可以在湿处理之前添加到基础颗粒中，或在喷雾干燥之前添加 到经洗涤的滤饼中，或者添加到高强度研磨设备中，或在微粒化之前 或同时添加到微粒粉碎机进料中。在多种实施方案中，在湿处理之前 将所述多元酸添加到颜料浆中并且在颜料的微粒化期间添加所述胺、 醇和/或烷醇胺。

在多种实施方案中，本发明的分散剂当添加到颜料中时为颜料赋 予粘度稳定性和耐絮凝性。通常，基于颜料基础颗粒的重量，分散剂 可以以至多大约5％的重量百分率存在于颜料组合物中。在多种实施方 案中，基于颜料基础颗粒的重量，分散剂以大约0.01-大约2％的量存在。

将分散剂与颜料基础颗粒混合可以通过本领域中已知的混合方法 实施。因此，可以例如采用共混器或任何其它的高速混合设备实施混 合。50rpm或更高，例如1000rpm-3000rpm的叶片速度通常对于混合是 优选的。

可以采用碾磨(grinding)或研磨(milling)技术处理颜料基础 颗粒以降低浆料固体内容物的颗粒尺寸。碾磨或研磨可以不同于混合， 区别在于，在混合中基本上不存在颜料或其它固体的尺寸减小。通常， 碾磨需要使用碾磨或研磨介质，所述介质用来降低浆料中基础颗粒和 其它固体的尺寸。碾磨或研磨介质的一些实例包括球或介质研磨机， 例如砂磨机、锥体和回转破碎机、盘磨机、胶体和辊磨机、筛分机和 成粒机、锤和笼式磨机、销和万能磨机、冲击磨机和破碎机、颚式破 碎机、喷射和液力磨机、辊式破碎机、圆盘式磨机、立式辊、压辊等。

                    颜料性能

在多种实施方案中，已经发现，相对于使用常规分散剂制得的颜 料，通过本发明方法采用该新型分散剂制备的颜料具有改进的稳定性。 稳定性包括随着时间颜料抵抗改变的能力。例如，当将颜料引入浆料 时，一些改进的稳定性包括，但不限于，改进的流动性、粘度、可泵 送性、分散性和降低的随着时间的絮凝倾向。在多种实施方案中，改 进的稳定性包括速度方面的减弱、数量方面的减少和/或沉降的缓和。

颜料稳定性可以通过本领域中已知的方法测定。测量稳定性的一 些方法包括，但不限于，Dynometer硬度评价试验、布氏粘度试验、肉 眼检查、液体的固体％等。

在多种实施方案中，已经发现，相对于使用常规分散剂制得的颜 料，通过本发明方法采用该新型分散剂制备的颜料具有改进的或相当 的遮盖力。颜料的遮盖力是本领域公知的术语且包括颜料遮盖或隐藏 其上方已经均匀地施加有该颜料的表面、颜色或斑点的能力。

在多种实施方案中，遮盖力包括最小薄膜厚度，在该薄膜厚度下 不能用肉眼识别涂有该薄膜的表面的颜色。例如，遮盖力可以包括当 薄膜形成于表面(例如，黑白棋盘表面)上时的最小薄膜厚度，在该 薄膜厚度下，当对上述薄膜进行目测时，基本上不可识别该表面的黑 色和白色。优选地，涂层的遮盖力包括面积，该面积是单位体积的湿 润涂料在足以产生当薄膜干燥时98％的对比率的薄膜厚度下覆盖的面 积。使用98％的对比率，因为它是对比率超过它后的任何进一步增加不 可通过肉眼视觉上察觉的限度。通常，遮盖力的单位是m2/L-1或 ft2/gal-1。

在多种实施方案中，改进的遮盖力包括当与没有新型分散剂的颜 料相比时高达大约40％，优选大约5％-大约40％，更优选大约10％-大约20％ 的遮盖力增加。

在多种实施方案中，已经发现，相对于使用常规分散剂制得的颜 料，通过本发明方法采用该新型分散剂制备的颜料具有改进的或相当 的着色强度。颜料的着色强度是本领域公知的术语并且包括颜料或漆 将具有不同颜色的另一种颜料或漆的颜色改变的能力。例如，在其中 漆包含二氧化钛的实施方案中，色浆或色漆的颜色改变越大(例如， 白色改变越小)，该白色油漆的着色强度越高。

在本发明的各种实施方案中，已经发现，相对于使用常规分散剂 制得的颜料，通过本发明方法采用该新型分散剂制备的颜料具有改进 的或相当的光泽。颜料的光泽性能(potential)可能受例如基础颗粒 尺寸和直径大于500纳米的颗粒的数目的影响。通常，高比例的过大颗 粒将降低光泽性能。均匀的颗粒尺寸会实现薄膜内更好的颜料填充， 这将增加光泽性能。

基础颗粒的分散程度显著地有助于光泽。当颜料的颗粒尺寸分布 较窄并且过大材料减到最少时，获得改进的光泽。分散剂赋予改进的 分散性能和耐絮凝性，这允许制备在宽的涂料体系范围内表现出高的 光泽性的颜料组合物。

改进的光泽包括大约1％-大约100％，更优选大约10％-大约90％，非 常优选大约20％-大约60％的增加。光泽可以通过本领域中已知的方法测 定。例如，光泽可以如下测定：将颜料引入涂覆用油漆中并使用光泽 计在例如20度、45度、60度和85度的角度下测量光泽。

现已总体上描述了本发明，通过以下对以下实施例的参考可以更 容易地理解本发明，除非另有说明，这些实施例是出于说明而提供的， 并没有限制本发明的意图。

                        实施例

在多种实施方案中，这些实施例表明使用新型分散剂制得的颜料 具有与采用商购分散剂制得的颜料类似或更好的稳定性、遮盖力着色 强度和/或光泽。

实施例1

在连续搅拌下，将10.2gm多磷酸(可从Aldrich chemicals商购) 添加到100gm三乙醇胺(可从Aldrich chemicals商购)中。在添加后， 温度升至50-60℃然后缓慢地降低至室温。在40℃-室温下，用40-45gm 水稀释反应混合物。然后搅拌混合物直到最初形成的全部凝胶溶于所 添加的水中。

                        实施例2

进行分散剂需求程序以测定产生最低粘度所需要的分散剂的量。 该程序如下：称取184.3克去离子水加入烧杯中并称取600克TiO2加入 勺中。将Dispermat设置在最低速度，缓慢地将TiO2撒入水中。根据需 要，添加预定增量的分散剂。为了测定每一增量所添加的分散剂的体 积，使用下面的通式：

76.5％固体计算：

cc′s＝每一增量的基于TiO2的活性分散剂wt％×600/(S×Sp.G.×100)

cc′s＝分散剂的cc′s/增量

S＝分散剂的％固体(十进制)

Sp.G.＝分散剂的比重(g/cc)

通常增量是基于TiO2重量0.05％活性分散剂，但是也可以使用其它 的量。在添加所有二氧化钛之后，在5000pm下分散五分钟，然后测量 粘度。继续添加增量的分散剂并记录每次添加之后的粘度。记录粘度 和所使用的分散剂的量。重复上述步骤直到获得最少四个超过最低粘 度的点的读数。图1清楚地表明，尽管需要更多的新型分散剂来达到与 由Tamol(可商购的，Rohm & Hass的商标)获得的相同的粘度，但是 前者仍产生比后者好得多的粘度曲线。Tamol的量的意外增加对浆料粘 度具有不良响应，而新型分散剂的意外增加具有非常小的影响，如图1 所示。这一效果将允许更宽的设备操作范围和高通过量的生产。

实施例3

如下制备两个～76.5％的浆料样品：将184.3gm水与600gm二氧化钛 (Tiona596，可以从Millennium Chemicals获得)，在一个样品中 使用4.3gm(50％固体)Tamol1124(从Rohm & Hass获得)作为分散 剂，在另一个样品中使用5.2gm(67％固体)上面新制备的分散剂。测 定上面两个样品的固体％和布氏粘度并与由分散剂需求数据获得的相 比较。

准确地用76.2gm以下物质分别填充两个30ml Nalgene瓶子：在一 个瓶子中填充使用Tamol1124制备的596浆料，在另一个瓶子中填充 使用新型分散剂制备的596浆料。在10天之后，小心地打开瓶子，要求 尽量不要干扰内容物。小心地倒出所有以连续流流动的液体。在其中 连续流中断的第一时刻停止倒出。进行Dynometer硬度评价试验，结果 在图2中示出。Dynometer的曲线图(曲线图2)表明采用新型分散剂制 备的596浆料在容器中具有更多的沉积物，这由dynometer提供的读数 的增加的数值证明。

采用当前的分散剂(Tamol 1124)(可以从Rohm & Hass获得)制 得的596浆料在容器中显示更少的沉积物。在每个样品中沉积物的性能 是讨论产物稳定性和性能的主题。Dynometer通过以机械方式将探针推 动穿过沉积物测量沉淀。探针刺入沉积物越深，沉淀越稠密。将这一 原理应用到从采用Tamol 1124制备的样品获得的数据，dynometer的最 后读数将是无穷大。Dynometer会碰到过硬的沉积物而使探针在不损坏 设备的情况下不能穿透。当用刮刀手工探查在用Tamol 1124制成的 Tiona 596的样品中的沉积物时，也会经历这样的情况。难以推动刮刀 穿过在容器底部的用Tamol 1124制成的Tiona 596浆料的沉积物。沉淀 非常粘并且难以移动刮刀，这表明沉沉物在沉积之后将很难重新引入。 用手摇动容器不能使任何沉渣从容器上除去。将相同的评价应用到用 新型分散剂制成的浆料产生显著不同的结果。Dynometer能够完全穿透 沉淀，穿过材料的沉积层直到探针接触容器的底部，在那里dynometer 经历无穷大的硬度。用刮刀手工探查沉积物支持这一观察。刮刀会容 易地穿过沉渣，所述沉渣会容易地移动，并且非常软。用手摇动用新 型分散剂制成的浆料的沉渣的容器，所有沉渣从容器中倒出。这表明， 用新型分散剂制成的浆料，尽管它比用Tamol 1124制成的浆料更多沉 积，但是沉淀性质上是不同的，它轻易地使得沉积物的重新引入成为 可能。基于重新引入的容易性，用新型分散剂制成的Tiona 596浆料的 样品好于用Tamol 1124制成的样品。

从这些观察将预知，在轨道车中喷射对用Tamol 1124制成的浆料 的沉淀物几乎没有效果，而用新型分散体制成的浆料的沉淀物将变得 非常具有流动性并因此它将更为容易地抽空。

实施例4

配方的供应商列表

MCH TiO2浆料配方：

水                    Baltimore City Water Supply

Tamol 1124            Rohm and Haas

AMP-95                Dow Chemical

TiO2                 Millennium Chemicals

内用高光泽瓷漆(S-11)

水                    Baltimore City Water Supply

QP-4400               Dow Chemical

丙二醇                Lyondell

己二醇                Dow Chemical

Rhoplex AC-417        Rohm and Haas

外用光泽丙烯酸类装饰漆(D-603)

水                    Baltimore City Water Supply

QP-4400               Dow Chemical

丙二醇                Lyondell

Colloids 650          Rhodia

Triton CA             Dow Chemical

Nuosept 635 W         Creanova

氢氧化铵              Fisher Scientific

Texanol               Eastman Chemical

AC-2507               Rohm and Haas

Lampblack 888-9907B   Degussa

内用高PVC无光胶乳漆(60PVC)

水                    Baltimore City Water Supply

Tergitol NP9          Dow Chemical

551 Soya Lecithin     Ross and Rowe

Busan 1025            Buckman Lab.

Collids 581-B          Vinings

QP-4400                Dow Chemical

氢氧化铵               Fisher Scientific

KTPP                   Fisher Scientific

Omyacarb UF            OYMA

Vantalac 6H            Vanderbilt

乙二醇                 Ashland

卡必醇溶剂             Dow Chemical

UCAR 367               Dow Chemical

Dramatone Black Y-1782 Huls America

HG-700内用高光泽胶乳漆

HG-700                 Rohm and Haas

丙二醇                 Lyondell

BYK-022                BYK-Chemie

Texanol                Eastman

Triton X-405           Dow Chemical

TiO2                  Millennium Chemicals

水                     Baltimore City Water Supply

苯甲酸钠               BF-Goodrich

Kathon LX 1.5％        Rohm and Haas

Tamol 681              Rohm and Haas

Acrysol RM-2020 NPR    Rohm and Haas

Acrysol RM-825         Rohm and Haas

Lampblack 888-9907B    Degussa

在内用高PVC无光胶乳漆(60PVC)中测试TiO2干燥/浆料 用每种TiO2样品制备少量内用高PVC(颜料体积浓度)无光胶乳漆。 试验漆的配方如下：

得自TiO2浆料的漆制剂

TiO2浆料            足以提供200.02克干燥TiO2

水                   足以将上述TiO2浆料稀释到48.40％的恒定固体

基础漆               745.1克

每种浆料的TiO2固体稍有不同。这通过所使用的水的量进行补偿。 这确保在每个试验漆中使用一致量的TiO2。

得自DryTiO2的油漆制剂

基础油漆的配方如下：

                            内用高PVC无光胶乳漆(60PVC)

                                  白色和淡色调   得自浆料TiO2的漆   得自干燥TiO2的漆   材料   磅   加仑   材料   磅   加仑   水   57.23   6.87   水   78.32   9.40   TergitolNP-10(JT   Baker)   1.18   0.13   Tergitol NP-10   1.61   0.18   R&R 551   2.95   0.34   R&R 551   4.04   0.46   Busan 1025   0.59   0.08   Busan 1025   0.81   0.10   Colloids  581-B   0.24   0.03   Colloids 581-B   0.32   0.04   Cellosize QP-4400   1.77   0.43   Cellosize QP-4400   2.42   0.58   氢氧化铵(28％)   0.00   0.00   氢氧化铵(28％)   0.00   0.00   KTPP   0.82   0.08   KTPP   1.22   0.12   水   44.25   5.31   水   150.49   18.07   Omyacarb UF   73.75   3.27   Omyacarb UF   109.82   4.86   Flat Grade TiO2   162.69   5.21   Vantalc 6H   60.09   2.62   Vantalc 6H   89.48   3.90   碾磨15分钟   碾磨15分钟   调稀   调稀   水   142.48   17.10   水   143.74   17.26   乙二醇   44.25   4.74   乙二醇   17.10   1.83   卡必醇溶剂   19.47   2.27   卡必醇溶剂   7.53   0.88   Busan 1025   0.00   0.00   Busan 1025   0.00   0.00   Cellosize   QP-4400   44.25   10.62   Cellosize   QP-4400   17.10   4.11   氢氧化铵   0.00   0.00   氢氧化铵   0.00   0.00   Ucar 367   417.36   46.12   Ucar 367   298.70   33.01   总计   910.68   100.00   总计   1085.40   100.00

调色糊的配方如下：

材料                      磅                加仑

水                        160.92            19.32

Cellosize QP 4400         4.98              1.19

水                        331.78            39.83

Busan 1025                0.01              0.00

Dramatone Black Y-1782    497.68            39.66

总计                      995.37            100.00

漆制造程序

以足够测试多个浆料样品的量预先制备这一基础漆。在装有 cowles式叶片的高速分散器设备上进行颜料碾磨。在充分的搅拌下彼 此按顺序地加入上面列出的材料以确保均匀性而不让空气进入批料。 用装有桨式搅拌器的电动立式混合器进行。各个试验漆如下制备：将 浆料和水混合在一起，然后使用电动混合机(采用桨式搅拌器，在中 等速度下)将其添加到基础漆中。还通过将7克黑色调色基料混入200 克白色试验漆中制备每个试验漆的灰色调色剂。将它们称入1/2品脱 罐中然后在Red Devil Paint Conditioner上一同混合4分钟。

试验板制备

用试验漆通过将它们与对照漆并排刮涂制备试验板。制备以下卡 片：

卡片类型           涂覆器            所评价的性能

Leneta WB          .002mil Bird      着色强度和着色色调

Leneta WB          .006mil Bird      颜色、亮度、主色、光泽

在恒温恒湿箱中(相对湿度50％，温度22℃)将试验板固化一整夜。

表现性能的测量

当固化时，如下评价试验板的合适性能：

在BYK Gardner Spectrophotometer Model Color Sphere或BYK Gardner Color View 45-0 Color Meter上读取亮度、主色、着色强 度和着色色调。这两个仪器设定到使用CIE L*a*b*色标，C光源，在2度 观察器下进行测量。

采用BYK Gardner Haze Gloss Meter进行光泽测量。这一仪器可 以测量20度、60度和85度光泽以及雾度。在相同的试验板上将试验漆 与对照漆进行比较。计算并报道与该对照漆的差异。

在内用高光泽瓷漆(S11)中测试TiO2干燥/浆料

用每种TiO2样品制备少量内用高光泽瓷漆。这些TiO2浆料的制备在 别处进行了描述。试验漆的配方如下：

得自TiO2浆料的漆制剂

TiO2浆料                    足以提供124.42克干燥TiO2

水                           足以将上述TiO2浆料稀释到70.0％的恒定固体

基料漆                       356.5克

得自干燥TiO2的油漆制剂

根据下列配制剂制备实验室制造的浆料：

                    实验室制造的浆料配方

材料                磅              加仑

水                  304.79          36.59

Tamol1124        9.88            0.99

AMP-95              2.47            0.30

TiO2               1230.02         36.92

       碾磨15分钟

调稀用水            209.94          25.20

低速度

总计                1757.10         100.00

基础油漆的配方如下：

                  内用高光泽瓷漆(S-11)

                         仅白色

材料                磅                 加仑

水                  41.41              4.97

QP-4400             1.06               0.25

丙二醇              75.13              8.70

己二醇              39.66              5.16

Rhoplex AC-417      712.04             80.91

总计                869.31             100.00

漆制造程序

以足够测试多个浆料样品的量预先制备这一基础漆。在装有 cowles式叶片的高速分散器设备上进行颜料碾磨。在充分的搅拌下按 顺序地将上面列出的材料加入到彼此当中以确保均匀性而不让空气进 入批料。用装有桨式搅拌器的电动立式混合器进行。各个试验漆如下 制备：将浆料和水混合在一起，然后使用电动混合机(采用桨式搅拌 器，在中等速度下)将其添加到基础漆中。

试验板制备

用试验漆通过将它们与对照漆并排刮涂制备试验板。制备以下卡 片：

卡片类型              涂覆器               待评价的性能

Leneta Black & White  .002 mil Bird        对比率、颜色、亮度

                                           主色、光泽

在恒温恒湿箱中(相对湿度50％，温度22℃)将试验板固化一整夜。

表现性能的测量

当固化时，如下评价试验板的合适性能：

在BYK Gardner Spectrophotometer Model Color Sphere或BYK Gardner Color View 45-0 Color Meter上读取亮度、主色和不透明 度。这两个仪器设定到使用CIE L*a*b*色标，C光源，在2度观察器下进 行测量。采用BYK Gardner Haze Gloss Meter进行光泽测量。这一仪 器可以测量20度，60度和85度光泽以及雾度。在相同的试验板上将试 验漆与对照漆进行比较。计算并报道与该对照漆的差异。在外用光泽 丙烯酸类装饰漆(D-603)中测试TiO2干燥/浆料

用每种TiO2样品制备少量外用光泽丙烯酸类装饰

试验漆的配方如下：

得自TiO2浆料的漆制剂

TiO2浆料            足以提供87.50克干燥TiO2

水                   足以将上述TiO2浆料稀释到70.0％的恒定固体

基础油漆             362.2克

得自干燥TiO2的漆制剂

根据下列配制剂制备实验室制造的浆料：

                 实验室制造的浆料配方

材料                 磅                  加仑

水                   304.79              36.59

Tamol1124         9.88                0.99

AMP-95               2.47                0.30

TiO2                1230.02             36.92

碾磨15分钟

调稀用水             209.94              25.20

低速度

总计                 1757.10             100.00

          外用光泽丙烯酸类装饰漆D-603

                白色和淡色调

材料                  磅                 加仑

水                    80.83              9.70

QP4400                2.50               0.60

丙二醇                119.04             13.78

Colloids 650              3.57                 0.48

Triton CA                 2.38                 0.29

Nuosept 635W              1.19                 0.12

氢氧化铵                  2.38                 0.32

(28％)

Texanol                   17.86                2.26

水                        41.68                5.00

AC-2507                   590.78               67.44

总计                      862.20               100.00

调色糊的配方如下：

材料                          磅               加仑

Color trend Lampblack 888-    297.17           25.48

9907B

D-603基础漆                   742.94           74.52

总计                          1040.11          100

漆制造程序

以足够测试多个浆料样品的量预先制备这一基础漆。在装有 cowles式叶片的高速分散器设备上制备TiO2浆料。在静态下一同添加 液体部分，在搅拌下缓慢地添加干燥的TiO2。在较低的RPM下引入所添 加的任何调稀用水并在搅拌下添加。

在充分的搅拌下按顺序地将所列出的漆基料加入到彼此当中以确 保均匀性而不让空气进入批料。用装有桨式搅拌器的电动立式混合器 进行。各个试验漆如下制备：将浆料和水混合在一起，然后使用电动 混合机(采用桨式搅拌器，在中等速度下)将其添加到基础漆中。

还通过将7克黑色调色糊混入200克白色试验漆中制备每个试验漆 的灰色调色剂。将它们称入1/2品脱罐中然后在Red Devil Paint Conditioner上一同混合4分钟。

试验板制备

用试验漆通过将它们与对照漆并排刮涂制备试验板。制备以下卡 片：

卡片类型           涂覆器                待评价的性能

Leneta WB          .002 mil Bird         着色强度和着色色调

在恒温恒湿箱中(相对湿度50％，温度22℃)将试验板固化一整夜。

表现性能的测量

当固化时，如下评价试验板的合适性能：

在BYK Gardner Spectrophotometer Model Color Sphere或BYK Gardner Color View 45-0 Color Meter上读取着色强度和着色色调。 这两个仪器设定到使用CIE L*a*b*色标，C光源，在2度观察器下进行测 量。

用BYK Gardner Haze Gloss Meter进行光泽测量。这一仪器可以 测量20度，60度和85度光泽以及雾度。在相同的试验板上将试验漆与 对照漆进行比较。计算并报道与该对照漆的差异。

在基于HG-700胶乳的高光泽胶乳漆中测试TiO2浆料。

用每种TiO2浆料样品制备少量高光泽胶乳漆。这一TiO2浆料的制备 在别处进行了描述。

试验油漆的配方如下：

TiO2浆料                    足以提供86.29克干燥TiO2

水                           足以将上述TiO2浆料稀释到70.0％的恒定固体

基础漆                       208.68克

每种浆料的TiO2固体稍有不同。这通过所使用的水的量进行补偿。 这样确保在每个试验漆中使用一致量的TiO2。

得自干燥TiO2的油漆

材料                    磅                   加仑

HG-700                  611.35               69.08

丙二醇                  30.00                3.47

BYK-022                2.00            0.24

Texanol                21.18           2.67

Triton X-405           2.30            0.25

TiO2                  302.13          15.55

预混合物

水                     2.00            0.24

苯甲酸钠               1.00            0.06

Kathon LX 1.5％        1.00            0.12

水                     28.20           3.38

预混合物

水                     21.28           2.55

Tamol 681              1.98            0.22

调节剂ICI 1.2-1.5

Acrysol

RM-2020 NPR            18.00           2.07

调节剂 KU 90-95

Acrysol RM-825         1.00            0.12

总计                   1043.42         100.00        19.50％ PVC

漆制造程序

以足够测试多个浆料样品的量预先制备这一基础油漆。在充分的 搅拌下按顺序地将上面列出的材料加入到彼此当中以确保均匀性而不 让空气进入批料。用装有桨式搅拌器的电动立式混合器进行。各个试 验油漆如下制备：将浆料和水混合在一起，然后使用电动混合机(采 用桨式搅拌器，在中等速度下)将其添加到基础漆中。还通过将2克黑 色万能调色剂(Colortrend Lampblack 888-9907B)混入200克白色 试验漆中制备每个试验油漆的灰色着色剂。将它们称入1/2品脱罐中然 后在Red Devil Paint Conditioner上一同混合5分钟。

测试板制备

用试验漆通过将它们与对照漆并排刮涂制备试验板。制备以下卡 片：

卡片类型             涂覆器                   待评价的性能

Leneta WB            .002mil Bird             着色强度&着色色调

Leneta Black & White .002mil Bird             对比率、颜色、亮度、

                                              主色、光泽

在恒温恒湿箱中(相对湿度50％，温度22℃)将试验板固化一整夜。

表现性能的测量

当固化时，如下评价试验板的合适性能：

在BYK Gardner Spectrophotometer Model Color Sphere或BYK Gardner Color View 45-0 Color Meter上读取亮度、主色、着色强 度、着色色调和不透明度。这两个仪器设定到使用CIE L*a*b*色标，C 光源，在2度观察器下进行测量。

用BYK Gardner Haze Gloss Meter进行光泽测量。这一仪器可以 测量20度、60度和85度光泽以及雾度。

在相同的试验板上将试验漆与对照漆进行比较。计算并报道与该 对照漆的差异。

结果和讨论：

S-11光泽和对比率   样品   L*   a*   b*   黑色以   上的L*   CR   20度   光泽   60度   光泽   Tiona 596S   未改进的   95.9   -0.7   0.8   93.1   0.9705   15.3   60.7   Tiona 596S   改进的   95.7   -0.6   0.7   92.7   0.9687   17.8   65.2   Tiona 595S未   改进的   95.8   -0.7   0.8   93.3   0.9736   30.0   77.6   Tiona 595S   改进的   95.8   -0.7   0.7   93.0   0.9714   25.2   72.6

D-603着色强度和着色色调   样品   L*   a*   b*   ％TS   着色色调   Tiona 596S   未改进的   79.2   -0.8   -3.2   STD   STD   Tiona 596S   改进的   79.5   -0.8   -3.1   100.4   0.1   Tiona 595S   未改进的   78.9   -0.8   -3.2   STD   STD   Tiona 595S   改进的   79.4   -0.8   -3.1   100.6   0.1

60PVC-  着色强度，着色色调，颜色     着色-2mil

        白色-6mil   样品   L*   a*   b*   60度   光泽   85度   光泽   L*   a*   b*   ％TS   Delta   b*   未分散   颜料   RCS-3未改进   的   97.7   -0.7   2.5   2.9   18.2   80.8   -0.6   -1.6   STD   STD   0   RCS-3改进的   97.8   -0.7   2.5   2.9   19.1   81.1   -0.6   -1.4   100.5   0.2   1

上面的试验将研发的浆料的光学性能与当前使用的浆料进行比 较。使用若干不同的漆制剂。

内用丙烯酸类胶乳装饰漆(S-11)

将Tiona 596浆料的标准配方(没有新型分散剂)和具有新型分散 剂的Tiona 596浆料的研发配方进行比较。评价亮度、面色、对比率和 光泽等性能。

对于Tiona 596浆料来说：这些结果表明研发浆料配方的性能与标 准浆料的性能非常接近。亮度是99.8％并且面色比标准蓝0.1，这在试 验的实验误差范围之内。对比率是标准配方的99.8％，这也在试验变化 性内。20度光泽增加三个单位和60度光泽高出4个单位是明显的差异并 且超过视差的阈值。

对于Tiona 595浆料就而言：亮度是相等的并且面色比标准蓝0.1。 这些值在试验的实验误差范围之内。对比率是标准配方的99.8％。这也 应认为是相等的并在试验变化性内。20度光泽降低5单位并且60度光泽 降低5个单位显著地低于标准。这是明显的差异并超过视差的阈值。

外用光泽丙烯酸类装饰漆(D-603)

测试相同的上述样品的光学性质和着色强度和着色色调。

对于Tiona 596浆料来说：结果表明研发配方的着色强度是标准配 方的100.4％，这是一个明显的差异。着色色调与标准配方的相比在0.1 个单位内，这在实验误差中。这些结果清楚地表明与当前的浆料配方 相比获得了着色强度的改进。

对于Tiona 595来说：这些结果表明研发配方的着色强度是标准配 方的100.6％，这是一个明显的差异。着色色调与标准配方的相比在0.1 个单位内，这在实验误差中。这些结果清楚地表明与当前的浆料配方 相比获得了着色强度的改进。

基于HG-700树脂的丙烯酸类极高光泽胶乳漆

如在其它配方中那样，将研发浆料配方与标准配方进行比较。结 果表明用Tiona 596制成的研发配方的颜色(亮度和主色)与标准配方 的光学对照物相当。研发配方的光泽在20度下高出3个单位，在60度下 高出1个单位，这几乎处于试验变化性限度。对比率与标准相等并且着 色强度和色调都在试验变化性限度内。

用Tiona 595制成的研发浆料配方亮度是标准的99.9％并且比标准 黄0.1，这在实验误差中。光泽在20度下是-5个单位在60度下是-2单位。 20度读数显著地低于标准。对比率与标准配方相等，然而，着色强度 和色调分别是标准配方的99.7％和比其黄0.2。前者仅略微大于实验误 差。

内用高PVC无光乳胶漆(60PVC)

结果表明，在亮度、60和85度的光泽和主色调几乎都是相等的并 且在实验误差范围之内。然而，着色色调高出0.2个单位并且研发浆料 的着色强度是100.4％，这是好于标准样品的明显改进。

本领域技术人员将领会到，在不脱离本文教导的精神或范围的情 况下可以对本文描述的各种实施方案作出各种修改和改变。因此，希 望各种实施方案涵盖在本发明教导范围内的各种实施方案的其它修改 和改变。