[发明专利]非离子型水溶性添加剂

说明书

技术领域

本发明涉及新型非离子型共聚物，其用作用于水基颜料制剂的分散剂，并涉及制备这些共聚物的方法。

背景技术

为将颜料分散在液体介质中通常需要分散剂。在由适当表面活性剂(也称为增湿剂)补充下，这些分散剂作为表面活性剂促进待分散的颜料的润湿，并有利于当制备颜料分散体时附聚物和聚集体的解构，所述解构通常借助于研磨操作实现，以便将高的机械力引入到该体系中。分散剂可以具有阴离子型、阳离子型、两性或中性结构。它们可以具有低分子性质，或者是较高分子量的聚合物，其形成为经聚合单体的无规的、交替的、嵌段状的、梳状或星形排列的体系结构。具有特别的商业重要性的是，分散剂例如用于将在颜料浓缩物(其用于将乳胶漆和清漆(Lackfarben)、油漆、涂料和印刷油墨着色)的制备中将颜料分散，以及用于将纸张、硬纸板和纺织品着色。

梳状聚合物通常采用基于单(甲基)丙烯酸酯的大分子单体作为共聚单体制备，并且它们与其它聚合物型分散剂的不同之处在于它们具有清晰有序化的结构，因为疏水性和亲水性或极性可以在主链和侧链上分配。

EP 1293523描述了一种分散剂，其为聚合物，该聚合物具有重均分子量为约5000至100000，并包含20wt％至80wt％的亲水性主链和80wt％至20wt％的大分子单体侧链。所述主链由基于该主链重量计70wt％至98wt％的经聚合的不含羧基的烯属不饱和单体以及2wt％至30wt％的经聚合的带有羧基的烯属不饱和单体构成，其中所述羧基的至少10％用胺或无机碱中和。所述主链与侧链相比具有亲水性。所述侧链由经聚合的烯属不饱和单体的大分子单体构成。

EP 1081169描述了衍生自如下单体混合物的支化聚合物：

(A)50wt％至93wt％的至少一种烯属不饱和单体，

(B)2wt％至25wt％的至少一种烯属不饱和大分子单体，其具有1000至20000的分子量，和

(C)5wt％至25wt％的至少一种可聚合的咪唑衍生物。

EP 1562696描述了在水性乳液聚合中制备的聚合物型分散剂，其采用由聚亚烷基二醇单(甲基)丙烯酸酯组成的大分子单体合成。所述聚合物的主链必须含有具有至少一个氨基的烯属不饱和单体。

DE 102005019384(WO 2006114303 A1)描述了梳状聚合物，其由烯属不饱和单体与纯的聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯结合而合成，所述烯属不饱和单体例如(甲基)丙烯酸烷基酯和(甲基)丙烯酸芳基酯，所述梳状聚合物用作分散剂。

然而，在上述文献中描述的聚合物型分散剂都不能同时满足对非离子酚醛清漆分散剂所提出的所有要求：

(i)以高于40wt％的高浓度将有机颜料分散为低粘度形式；

(ii)形成高的和可再现的着色强度的分散体；

(iii)避免颜料颗粒的再附聚；和

(iv)分散体的广泛相容性和无泡沫性。分散体通常在50℃下4周的储存过程中变为固体。

但是，到目前为止常用的酚醛清漆分散剂含有由它们的制备而造成的烷基酚的残留物、经常还有壬基酚及其乙氧基化物。由于烷基酚乙氧基化物或者它们的降解产物在环境中几乎不被降解，因此它们积聚起来。这是有问题的，因为它们对水生生物体具有激素影响。因此许多国家颁布法规(例如2003/53/EC)，其限制或禁止在开放的物质循环体系中使用含有烷基酚或它们的乙氧基化物的材料。

到目前为止的研究已经表明，仍然极其难以合成等效于非离子酚醛清漆体系的分散剂。因此要求新型分散剂，其能够将大于40％的高浓度有机颜料分散为低粘度形式。这些分散体必须可容易地制备，即颜料必须可容易地润湿和可容易地引入到水性介质中。分散体必须具有高和可再现的着色强度，这种着色强度保持稳定数年的时间。同样地，所有其它色彩参数，例如色调角和纯净度，应该是可再现和稳定的。另外，所述分散体应当具有低的粘度；所述颜料既不允许附聚也不允许絮凝，其也不允许浮起或沉降。分散体应该不起泡，或在应用介质中不引起或加速泡沫形成。另外，分散剂应该有助于分散体在各种应用介质中的宽的相容性。此外，分散体必须剪切稳定，即在剪切下着色强度或色彩性能不改变，并且所述分散体必须在这些条件下保持为絮凝稳定性的。

发明内容

已经令人惊奇地发现，特定的非离子型梳状共聚物实现了这个目的，所述非离子型梳状共聚物借助由聚乙二醇/聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯构成的大分子单体制备。

本发明因此提供共聚物，其可通过单体(A)、(B)和(C)的聚合获得，其中