[发明专利]基于烯丙基醚和乙烯基醚的阴离子水溶性添加剂

说明书

本发明涉及新型阴离子共聚物，其可以作为分散剂用于水基颜料配制剂，以及制备该共聚物的方法。

迄今为止通常使用的基于酚醛清漆的分散剂作为其制备结果含有烷基酚，经常是壬基酚及其乙氧基化物的残基。由于烷基酚乙氧基化物或其降解产物在环境中几乎不发生任何降解，它们逐渐积聚。这是成问题的，因为它们对水生有机体显示出激素的作用。因此，很多国家已经立法(例如2003/53/EC)限制或禁止在开放式物质循环系统中使用含有烷基酚或其乙氧基化物的物质。

US2005085563描述了通过乙烯基功能化聚醚和氧化苯乙烯的共聚而获得的分散剂。

在EP-A-0894811和EP-A-0736553中描述了基于不饱和羧酸衍生物和氧化亚烷基乙二醇烷基醚以及二羧酸衍生物的共聚物，其适用于水硬性粘结剂，特别是水泥中。

在DE-A-10017667中描述了这些共聚物用于制备水性颜料配制剂的用途。

迄今为止的研究已经表明，合成相当于阴离子酚醛清漆体系的分散剂仍然是极度困难的。因此，需要能够使有机颜料以超过40％的高浓度，低粘度地分散的新型分散剂。这些分散体必须可以容易地制备，即所述颜料必须可以容易地润湿并且容易地被混入到水性介质中。该分散体必须具有高的且可复制的颜色强度，并且在数年的时间内使其保持稳定。同样地，所有其它色彩参数例如，色调角和纯净度(Reinheit)应当是可复制的且稳定的。此外，该分散体必须具有低的粘度；该颜料必须既不团聚也不絮凝，也不能乳膏化(aufschwimmen)或沉淀。该分散体应当在应用介质中不发泡或不引起或促进泡沫形成。此外，该分散剂应该有助于该分散体在各种应用介质中的宽相容性。另外，该分散体应当是剪切稳定的，即颜色强度或色彩在剪切下不能改变，且该分散体在这些条件下必须保持是絮凝稳定的。

令人惊奇地已经发现，借助由聚乙烯/聚丙烯乙二醇单乙烯基醚或烯丙基醚组成的大分子单体制备的特定阴离子梳型共聚物实现这一目标。

因此，本发明提供阴离子改性的共聚物，其可通过使单体(A)、(B)和(C)聚合得到具有反应性OH端基的非离子共聚物并随后将所述OH端基转化为阴离子端基而获得，其中

(A)为式(I)的单体

其中

A为C₂-至C₄-亚烷基，

B为与A不同的C₂-至C₄-亚烷基，

k等于0或1，

m为0至500的数字，

n为0至500的数字，

其中m+n的总数为1至1000；

(B)为含有芳基的烯属不饱和单体；以及

(C)为含有烷基的烯属不饱和单体。

本发明的共聚物具有常见的端基，其通过引发自由基聚合或通过链转移反应或通过链终止反应而产生，例如质子、来自自由基引发剂的基团或来自链转移试剂的含硫基团。

该阴离子端基可为硫酸根、磺基琥珀酸根、羧酸根或磷酸根。

转化为阴离子端基的反应性OH端基位于由式(I)的单体产生的聚合物侧链上。

该单体的摩尔比例优选为1至80％的单体(A)、0.1至80％的单体(B)和0.1至80％的单体(C)。

特别优选该单体的摩尔比例为10至70％的单体(A)、10至60％的单体(B)和10至60％的单体(C)。

优选的单体(A)为这样的单体，其中A为亚乙基且B为亚丙基，或者A为亚丙基且B为亚乙基。

该氧化亚烷基单元(A-O)_m和(B-O)_n可无规地排列，或在优选的具体实施方式中以嵌段状排列。

氧化亚烷基单元的总数原则上可为n+m＝1至1000，优选为1至500，特别是2至100，更优选5至100。

优选的单体(B)可通过式(IIa)或(IIb)得到描述：

其中

X_a为具有3至30个C原子的芳基或芳脂族基，其任选地含有一个或多个N、O和S杂原子，

Z_a为H或(C₁-C₄)-烷基，

Z_b为H或(C₁-C₄)-烷基，

Z_c为H或(C₁-C₄)-烷基；

其中

R¹为氢或甲基，