CN109641982A - 具有官能酰亚胺基团的聚合物和由其形成的颜料分散体和涂料 - Google Patents

具有官能酰亚胺基团的聚合物和由其形成的颜料分散体和涂料 Download PDF

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Abstract

具有N‑官能的酰亚胺基团的聚合物是由包括如下这些的反应物制备的：(a)烯属不饱和酸酐或者二酸单体；(b)至少一种不同于(a)的共聚单体，其具有与(a)反应的烯属不饱和基团；和至少一种与(a)的酸酐或者二酸官能团反应的化合物，其由化学式(I)所示：H2N‑R1。关于化学式(I)，R1选自NH2或者OH。也用具有N‑官能的酰亚胺基团的聚合物来制备颜料分散体和涂料组合物。

Description

具有官能酰亚胺基团的聚合物和由其形成的颜料分散体和 涂料
发明领域
本发明涉及包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物，含有这样的聚合物的颜料分散体和涂料组合物，以及由其形成的涂层。
发明背景
有颜色的涂料组合物被用于广泛的多种应用，包括例如汽车、航天和工业市场中的装饰性顶涂层或者基础涂层。有颜色的涂料组合物典型地包括粘结剂树脂，交联剂，添加剂和颜料分散体。通常，颜料分散体是通过例如研磨或者球磨方法将颜料聚集体粉碎成较小的聚集体和/或单个粒子，然后将该颜料与颜料分散剂混合来制备的。颜料分散剂悬浮或者分散所述颜料和防止它们重新聚集。
此外，为了提供有效分散颜料的颜料分散体，颜料分散剂应当对于颜料表面具有亲和性。与颜料表面的亲和性可以通过使用聚合物基的颜料分散剂来实现。所以令人期望地是提供这样的聚合物基的颜料分散剂：其有效分散颜料和其可以用于多种涂料组合物中。
发明概述
本发明涉及一种包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物，其是由包含下面组分的反应物来制备的：(a)烯属不饱和酸酐或者二酸单体；(b)至少一种不同于(a)的共聚单体，其包含与(a)反应的烯属不饱和基团；和至少一种与(a)的酸酐或者二酸官能团反应的化合物，其由化学式I表示：H2N-R1。关于化学式I，R1选自NH2或者OH。烯属不饱和酸酐或者二酸单体(a)与至少一种共聚单体(b)的摩尔比是1:1-1:100。
本发明还涉及一种包含含有N-官能的酰亚胺基团的聚合物的颜料分散体，以及包含颜料分散体和/或包含含有N-官能的酰亚胺基团的聚合物作为成膜树脂的涂料组合物。
发明详述
在下面的具体实施方式中，应当理解本发明可以设想不同的替代变化方案和步骤次序，除了有明确的相反规定之处。此外，除了任何操作实施例或者另有指示之处外，表示例如说明书和权利要求中所用的成分的量的全部数字被理解为在全部的情况中是用术语“大约”修正的。因此，除非有相反的指示，否则下面的说明书和附加的权利要求中阐明的数字参数是近似值，其可以根据本发明所要获得的期望的性能而变化。最起码，和并非打算限制权利要求范围的等同原则的应用，每个数字参数应当至少按照所报告的有效数字的数值和通过使用通常的四舍五入技术来解释。
虽然阐明本发明宽的范围的数字范围和参数是近似值，但是在具体实施例中所述的数值是尽可能精确来报告的。但是任何数值本质上包含了由它们各自的测试测量中存在的标准偏差所必然形成的某些误差。
同样，应当理解这里所述的任何数字范围意在包括处于其中的全部的子范围。例如范围“1-10”意在包括在所述的最小值1和所述的最大值10之间(并包括该最大和最小值)的全部子范围，即，具有最小值等于或者大于1和最大值等于或者小于10。
在本申请中，单数的使用包括复数和包含单数的复数，除非另有明确规定。另外，在本申请中，使用“或者”表示“和/或”，除非另有明确规定，即使在某些情况中可以明确使用“和/或”。此外在本申请中，使用“一个”或者“一种”表示“至少一种”，除非另有明确规定。例如“一种”聚合物，“一种”共聚单体，“一种”成膜树脂等指的是一种或多种的任何的这些项目。
如所示的，本发明涉及一种包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物。如本文中所用的，“N-官能的酰亚胺基团”指的是这样的酰亚胺基团，其包含连接到位于酰亚胺的羰基之间的氮原子上的反应性官能团。此外，术语“聚合物”指的是低聚物和均聚物(例如由单一单体物质所制备的)，共聚物(例如由至少两种单体物质所制备的)和接枝聚合物。术语“树脂”是与术语“聚合物”可互换使用的。
包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物可以由包含以下的反应物来制备：(a)烯属不饱和酸酐或者二酸单体，其可以经历化学反应例如聚合，(b)至少一种烯属不饱和共聚单体，其是与(a)的烯属不饱和基团有反应性的，和(c)至少一种化学式I所示的化合物，其中R1选自NH2或者OH：
H2N-R1 (I)。
用于制备包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物的烯属不饱和酸酐或者二酸单体可以选自多种酸酐和二酸官能的单体，只要所述单体还包括可以经历化学反应例如聚合的烯属不饱和官能团。如本文中所用的，术语“烯属不饱和基团”指的是具有至少一个碳-碳双键的基团。烯属不饱和基团的非限定性例子包括(甲基)丙烯酸酯基团，乙烯基，其他烯烃及其组合。术语“(甲基)丙烯酸酯”指的是甲基丙烯酸酯基团和丙烯酸酯基团二者。如本文中所用的，“二酸单体”指的是二羧酸。二羧酸的两个羧基可以是相邻的，即连接到相邻的碳原子上。如本文中所用的，“酸酐单体”指的是衍生自二羧酸的酸酐。
烯属不饱和酸酐或者二酸单体可以任选地还包括另外的官能团。例如该烯属不饱和酸酐或者二酸单体还可以包括其他官能团，包括但不限于胺基团，环氧化物基团，羟基，硫醇基团，氨基甲酸酯基团，酰胺基团，脲基，异氰酸酯基团(包括封闭的异氰酸酯基团)，烷氧基硅烷，另外的羧酸基团及其组合。或者，该烯属不饱和酸酐或者二酸单体可以选择为仅仅包括酸酐或者二酸和烯属不饱和基团。
所述酸酐或者二酸单体可以选自线性、支化和/或环状的酸酐或者二酸单体。环状基团可以包括脂肪族环状基团或者芳族环状基团。如本文中所用的，“芳基”指的是环状的共轭烃，其的稳定性(归因于离域)明显大于假定的局部化结构。环状基团还包括桥连环多环烷基(或者桥连环多环基团)和稠环多环烷基(或者稠环多环基团)。还可以使用不同的酸酐或者二酸单体的混合物以及酸酐和二酸单体的混合物。
可以用于形成包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物的合适的酸酐包括但不限于有机酸酐，其包含烯属不饱和官能团或者被改性以包含烯属不饱和官能团。酸酐可以任选地包括但不限于任何前述的另外的官能团。有机酸酐的非限定性例子包括十二碳烯琥珀酸酐，马来酸酐，乌头酸酐，柠康酸酐，衣康酸酐，四氢邻苯二甲酸酐，甲基四氢邻苯二甲酸酐，1-环戊烯-1,2-二羧酸酐，甲基丁烯基四氢邻苯二甲酸酐，氯菌酸酐，降冰片烯二甲酸酐(nadic anhydride)，甲基-5-降冰片烯-2,3-二羧酸酐及其组合。
可以用于形成包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物的合适的二酸包括但不限于包含烯属不饱和官能团或者被改性以包含烯属不饱和官能团的二羧酸。该二酸可以任选地包括但不限于任何前述另外的官能团。二羧酸的非限定性例子包括马来酸，衣康酸，富马酸，戊烯二酸，粘康酸，柠康酸，中康酸及其组合。
该包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物可以用包含可以经历化学反应例如聚合的烯属不饱和官能团的环酸酐来制备。合适的环酸酐的非限定性例子由化学结构II所示：
关于化学结构II，R2是包含至少一种烯属不饱和官能团的C2或者C3碳链。化学结构II所示的环酸酐的非限定性例子包括例如马来酸酐，衣康酸酐，柠康酸酐及其组合。
该包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物还可以用化学式III所示的二酸来制备：
R3(COOH)2 (III)。
关于化学结构III，R3是包含至少一种烯属不饱和官能团的C2-C5碳链例如C2-C3碳链。化学式III所示的二酸的非限定性例子包括马来酸，衣康酸，富马酸及其组合。
如前所述，形成该包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物的反应物还包括至少一种包含与烯属不饱和酸酐或者二酸单体有反应性的烯属不饱和官能团的共聚单体。该共聚单体可以选自多种单体，只要该共聚单体包含与该酸酐或者二酸单体有反应性的烯属不饱和官能团。形成该包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物的反应物可以包含具有烯属不饱和官能团的一种共聚单体或者多种共聚单体。当使用多种烯属不饱和共聚单体时，该烯属不饱和共聚单体是彼此以及与烯属不饱和酸酐或者二酸单体反应的。
合适的烯属不饱和共聚单体的例子包括但不限于(甲基)丙烯酸酯单体，乙烯基单体，其他类型的烯烃及其组合。可以用作共聚单体的合适的烯属不饱和官能单体的具体的非限定性例子包括苯乙烯，σ-甲基苯乙烯，2，4-二甲基苯乙烯，乙基苯乙烯，异丙基苯乙烯，丁基苯乙烯，乙烯基萘，乙烯基甲苯，乙烯，丙烯，1-丁烯，1-戊烯，1-己烯，1-辛烯，1-十八碳烯，3-甲基-1-丁烯，4-甲基-1-戊烯，环戊烯，1,4-己二烯，1,5-己二烯和二乙烯基苯，丙烯酸甲酯，丙烯酸，甲基丙烯酸，甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸乙酯，丙烯酸丁酯，甲基丙烯酸丁酯，丙烯酸异丁酯，甲基丙烯酸异丁酯，丙烯酸乙基己基酯，甲基丙烯酸乙基己基酯，甲基丙烯酸月桂基酯，丙烯酸月桂基酯，丙烯酸辛基酯，甲基丙烯酸辛基酯，甲基丙烯酸缩水甘油酯，甲基丙烯酸乙烯酯，乙酰乙酰氧基乙基甲基丙烯酸酯，乙酰乙酰氧基乙基丙烯酸酯，乙酰乙酰氧基丙基甲基丙烯酸酯，乙酰乙酰丙基丙烯酸酯，甲基丙烯酸羟丁烯基酯，马来酸二正丁基酯，马来酸二辛基酯，丙烯腈，丙烯酸羟甲基酯，甲基丙烯酸羟甲基酯，丙烯酸羟乙基酯，甲基丙烯酸羟乙基酯，丙烯酸羟丙基酯，甲基丙烯酸羟丙基酯，C3-C30乙烯基酯，C3-C30乙烯基醚及其组合。
该烯属不饱和共聚单体可以任选地还包括另外的官能团。例如该烯属不饱和共聚单体还可以包括但不限于任何前述的另外的官能团。或者，该烯属不饱和共聚单体可以选择为仅仅包括烯属不饱和官能团。
如所示的，形成该包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物的反应物还包含化学式I所示的化合物，其中R1选自NH2或者OH：
H2N-R1 (I)。
这意味着化学式I所示的化合物是肼，羟基胺或者其混合物。化学式I所示的化合物与酸酐或者二酸单体的酸酐或者二酸官能团反应以形成N-官能的酰亚胺基团。例如，化学式I的伯氨基可以与酸酐基团或者二酸基团反应以形成酰亚胺基团，其中化学式I的第二氨基或者羟基直接键合到酰亚胺氮上。
化学式I的化合物可以与酸酐或者二酸单体反应以形成N-官能的环酰亚胺结构。例如，所述烯属不饱和酸酐或者二酸单体，烯属不饱和共聚单体和化学式I的化合物可以合并来形成聚合物，其中化学式I的化合物和所述酸酐或者二酸官能团反应形成由化学结构IVa、化学结构IVb、化学结构Va和化学结构Vb中至少一个所示的N-官能的环酰亚胺结构：
化学式I(其中R1是NH2)和酸酐或者二酸单体的反应产物还可以包含由化学结构VIa和化学结构VIb中至少一个所示的环结构：
另外的组分也可以用于形成本发明的包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物。例如，用于制备该包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物的反应物可以包括与酸酐或者二酸基团反应的另外的单体，或者任选的另外的官能团，以形成其他官能团。因此在一些情况中，化学式I所示的一种或多种化合物与所述的一些酸酐或者二酸基团反应形成N-官能的酰亚胺基团，而不同于由化学式I所示那些的化合物与一些其余的酸酐或者二酸基团反应，或者与任选的另外的官能团反应，形成其他官能团。例如肼可以与酸酐基团反应来形成N-官能的酰亚胺基团，而2-乙基己醇可以与一些其余的酸酐基团反应形成酸基团。该另外的化合物可以包含反应性官能团，其包括但不限于烯属不饱和基团、羧酸基团、胺基团、环氧化物基团、羟基、硫醇基团、氨基甲酸酯基团、酰胺基团、脲基、异氰酸酯基团(包括封闭的异氰酸酯基团)、烷氧基硅烷及其组合。
也可以加入各种类型的聚合酸来引发聚合，其包括但不限于过氧化物，过氧化物衍生物例如过氧酸，金属例如过渡金属，无机盐，路易斯酸，偶氮类型化合物，例如1,1'-偶氮二(异丁腈)及其组合。
此外，形成包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物的反应物可以基本上没有、本质上没有或者完全没有多官能的肼衍生物。作为本文上下文所用的，术语“基本上没有”表示反应物包含小于1000份/百万份(ppm)重量，“本质上没有”表示小于100ppm重量和“完全没有”表示小于20份/十亿份(ppb)重量的多官能的肼衍生物，基于反应物的总重量计。如本文中所用的，“多官能的肼衍生物”指的是具有大于1个肼基团的分子。
为了制备包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物，所述反应物可以在水性或者非水性液体介质中合并和反应。如本文中所用的，术语“非水性”指的是液体介质包含小于50重量％的水，基于该液体介质的总重量计。根据本发明，这样的非水性液体介质可以包含小于40重量％的水，或者小于30重量％的水，或者小于20重量％的水，或者小于10重量％的水，或者小于5％的水，基于该液体介质的总重量计。构成该液体介质的50重量％或者更多的溶剂包括有机溶剂。合适的有机溶剂的非限定性例子包括极性有机溶剂例如质子有机溶剂例如二醇，二醇醚醇，醇；和酮，二醇二醚，酯和二酯。有机溶剂的其他非限定性例子包括芳族和脂肪族烃。
与非水性液体介质相比，“水性”液体介质包含至少50重量％水，基于该液体介质的总重量计。水性液体介质还可以包含大于60重量％水，或者大于70重量％水，或者大于80重量％水，或者大于90重量％水，或者大于95重量％水，基于该液体介质的总重量计。构成该液体介质的其余部分的溶剂包括有机溶剂如上述的有机溶剂。
前述反应物可以例如在液体介质中以逐步方式合并和反应。例如所述酸酐或者二酸单体可以首先与至少一种共聚单体合并。该酸酐或者二酸单体的烯属不饱和官能团与至少一种共聚单体的烯属不饱和基团使用本领域已知的聚合技术反应来形成聚合物链。可以选择聚合方法以产生具体的聚合物结构例如线性无规共聚物结构或者线性嵌段共聚物结构。
如本文中所用的，“无规共聚物”指的是这样的聚合物，其具有以不规则、无规的次序排列的多个单体单元。“嵌段共聚物”指的是这样的聚合物，其具有与不同的单体嵌段交替的相同单体的多个次序或者嵌段。嵌段共聚物可以是二嵌段共聚物(具有两种类型的单体嵌段的共聚物)，三嵌段共聚物(具有三种类型单体嵌段的共聚物)，多嵌段共聚物(具有四种或者更多种类型的单体嵌段的共聚物)及其组合。
在形成聚合物链之后，化学式I所示的化合物与酸酐或者二酸基团反应来形成N-官能的酰亚胺基团。例如，化学式I所示的化合物可以与酸酐或者二酸基团反应来形成聚合物，其包含化学结构IVa，IVb，Va和/或Vb所示的N-官能的酰亚胺结构，和任选的化学结构VIa和/或VIb所示的环结构。
或者，化学式I所示的化合物首先与酸酐或者二酸单体合并。化学式I所示化合物然后与酸酐或者二酸基团反应以形成至少一些N-官能的酰亚胺单体。在形成N-官能的酰亚胺单体之后，将至少一种共聚单体加入反应混合物。存在于N-官能的酰亚胺单体和任选地存在于任何其余酸酐或者二酸单体上的烯属不饱和官能团然后与至少一种共聚单体的烯属不饱和官能团反应以形成聚合物链。
可以选择在任何前述方法过程中加入的每个反应物的量来提供具有具体量的重复单元和N-官能的酰亚胺基团的聚合物。例如，用于形成包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物的反应物可以以酸酐或者二酸单体与至少一种共聚单体为1:1-1:100，或者1:1-1:50，或者1:1-1:10的摩尔比来合并。
用于形成该包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物的反应物也可以以酸酐或者二酸单体与化学式I所示的化合物为10:1-1:1，或者5:1-1:1，或者2:1-1:1的摩尔比来合并。
该包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物的重均分子量可以是至少500g/mol、至少1000g/mol、至少5000g/mol、或者至少10000g/mol。该包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物的重均分子量也可以高到50000g/mol、高到40000g/mol、或者高到30000g/mol。该包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物的重均分子量也可以是500g/mol-50000g/mol、或者1000g/mol-40000g/mol、或者5000g/mol-30000g/mol。重均分子量是通过凝胶渗透色谱法相对于聚苯乙烯标准物来测量的，以四氢呋喃作为流动相。
该包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物的玻璃化转变温度(Tg)也可以是80℃或者更低，70℃或者更低，60℃或者更低，或者50℃或者更低。该包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物的Tg可以进一步是至少-30℃，至少-10℃，至少0℃，至少10℃，至少20℃，至少25℃或者至少30℃。该包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物的Tg也可以是例如-30℃到80℃，0℃到70℃，25℃到60℃或者30℃到50℃。Tg是通过差示扫描量热法测定的，加热速率是20℃/min，并且在其中Tg取自第一拐点处。
取决于Tg，包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物可以作为液体或者固体在环境条件(即，周围环境条件例如所述聚合物所生产和存储的房间或者户外环境的温度、湿度和压力)下来制备。例如包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物可以作为粉末材料在室温下(大约20℃-25℃)制备。如本文中所用的，“粉末材料”指的是这样的材料，其体现为固体粉末颗粒形式，与液体形式相对。
本发明还涉及一种颜料分散体，其包含本文所述的包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物，颜料和任选的液体载体介质。已经发现该包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物对于颜料表面具有强的亲和性，并且均匀分散或者悬浮该颜料和防止它们重新聚集。所以，包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物充当了有效的颜料分散剂。如本文中所用的，“颜料分散剂”指的是这样的材料，其分散或者悬浮了颜料来防止它们重新聚集。该颜料分散体因此还有助于提供颜色稳定性和降低粘度。
本发明的颜料分散体可以包含至少0.1重量％，至少0.3重量％，至少0.5重量％或者至少1重量％的包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物，基于该颜料分散体的总重量计。颜料分散体可以包含高到90重量％，高到70重量％，高到50重量％，高到30重量％，高到10重量％或者高到2重量％的包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物，基于该颜料分散体的总重量计。颜料分散体还可以包含0.1-90重量％，0.3-70重量％，0.5-50重量％，0.5-10重量％或者0.5-2重量％的包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物，基于该颜料分散体的总重量计。
如所示的，本发明的颜料分散体还包含颜料。如本文中所用的，“颜料”指的是这样的材料，其赋予所述组合物以颜色和/或其他不透明性和/或其他视觉效果。可以用于本发明的颜料分散体的颜料的例子包括有机颜料和无机颜料。
有机颜料的非限定性例子包括偶氮化合物例如单偶氮，双偶氮，β-萘酚，萘酚AS盐类偶氮颜料色淀，苯并咪唑酮，双偶氮缩合物，异吲哚啉酮，异吲哚啉；多环颜料例如酞菁，喹吖酮，苝，紫环酮，二酮吡咯并吡咯，硫靛青，蒽醌，阴丹酮，蒽素嘧啶，黄烷士林，皮蒽酮，蒽嵌蒽醌，二噁嗪，三芳基碳鎓，喹啉酞酮；及其组合。
无机颜料的非限定性例子包括炭黑，二氧化钛，导电二氧化钛，氧化锌，硫酸钡，硒化镉，正磷酸亚钴，锡酸钴(II)，氧化铬，硫化锡(IV)，亚硝高钴酸钾，铁氧化物例如氧化铁红，氧化铁黄，氧化铁黑和透明的铁氧化物及其组合。
可以使用的颜料的另一非限定性例子包括石墨烯。已经发现本发明的颜料分散剂能将石墨烯有效分散在涂料组合物中。
可以使用任何前述无机颜料和有机颜料的混合物。同样如果期望，上述粒子可以形成微米粒子和/或纳米粒子。纳米粒子及其制备方法描述在美国专利No.7605194第4栏第21-62行和第8栏第59行-第9栏第15行，其在此引入作为参考。
本发明的颜料分散体可以包含至少0.1重量％，至少0.3重量％，至少0.5重量％或者至少1重量％的颜料，基于该颜料分散体的总重量计。颜料分散体可以包含高到90重量％，高到70重量％，高到50重量％，高到30重量％，高到10重量％或者高到2重量％的颜料，基于该颜料分散体的总重量计。颜料分散体还可以包含例如0.1-90重量％，0.3-70重量％，0.5-50重量％，0.5-10重量％或者0.5-2重量％的颜料，基于该颜料分散体的总重量计。
不同类型的颜料也可以与不同类型的分散剂一起使用。例如包含具有氨基官能酰亚胺基团的聚合物的分散剂可以用于分散有机颜料，和包含具有羟基官能的酰亚胺基团的聚合物的分散剂可以用于分散无机颜料。还要理解，本发明的颜料分散体可以用两种或者更多种不同的分散剂来制备。例如，根据本发明的颜料分散体可以包含：包含具有氨基官能的酰亚胺基团的聚合物的颜料分散剂和包含具有羟基官能的酰亚胺基团的聚合物的颜料分散剂。如前所述，该颜料分散体还可以包含这样的颜料分散剂，其包含具有氨基官能的酰亚胺基团和羟基官能的酰亚胺基团二者的聚合物。
任选地，本发明的颜料分散体还包含液体载体介质。该液体载体介质可以包含前述的非水性液体介质或者水性液体介质。当使用液体载体介质时，本发明的颜料分散体可以包含至少10重量％，至少20重量％或者至少30重量％的液体载体介质，基于该颜料分散体的总重量计。颜料分散体可以包含高到70重量％，高到60重量％或者高到50重量％的液体载体介质，基于该颜料分散体的总重量计。颜料分散体还可以包含例如10-70重量％，20-60重量％或者30-50重量％的液体载体介质，基于该颜料分散体的总重量计。
颜料分散体还可以包含另外的组分。例如，本发明的颜料分散体可以包括不同于本文所述的包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物的另外的颜料分散剂。可以加入该另外的颜料分散剂来进一步改进颜色，进一步改进颜色稳定性和/或降低粘度。不同于包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物的市售可得的颜料分散剂包括获自Byk的那些，例如在商标名2155下的那些。
当使用另外的分散剂时，本发明的颜料分散体可以包含至少0.5重量％，至少1重量％，或者至少2重量％的另外的分散剂，基于该颜料分散体的总重量计。颜料分散体可以包含高到15重量％，高到10重量％或者高到5重量％的另外的分散剂，基于该颜料分散体的总重量计。颜料分散体还可以包含例如0.5-15重量％，1-10重量％或者2-5重量％的另外的分散剂，基于该颜料分散体的总重量计。
本发明的颜料分散体可以使用不同的方法来制备。例如，本发明的颜料分散体可以如下来形成：首先制备玻璃化转变温度(Tg)低于室温(大约20℃-25℃)的包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物，以使得该聚合物在室温是液体。该液体聚合物然后与颜料混合以形成分散体。聚合物和颜料的混合典型地包括球磨或者研磨方法，其使用了能量密集型混合装置，例如球磨机或者介质磨机(例如砂磨机)。任选地，在形成该颜料分散体之后，所述分散体进一步与液体载体介质混合。该液体载体介质可以包含前述的水性或者非水性介质，基于包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物的溶解度性能而定。因此，该液体载体介质可以包含用于水性可溶性聚合物的水性介质或者用于非水性可溶性聚合物的非水性介质。
本发明的颜料分散体还可以如下来形成：首先制备玻璃化转变温度(Tg)高于室温(大约20℃-25℃)的包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物，以使得该聚合物在室温是固体。该固体聚合物然后溶解在液体载体介质中和与颜料混合，例如通过球磨或者研磨方法混合，以形成分散体。
或者，本发明的颜料分散体是如下来形成的：制备在室温是固体的包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物；将该固体聚合物加热到高于它的Tg，同时将该聚合物与颜料例如通过球磨或者研磨方法混合，形成分散体；和将液体分散体冷却低于所述聚合物的Tg，以形成聚合物和颜料的固体混合物。随后，该固体混合物可以被加热成液体分散体和/或被加入到液体载体介质中。
本发明的颜料分散体也可以如下来形成：制备在室温是固体的包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物；将该固体聚合物加热高于它的Tg，同时将该聚合物与液体载体介质和颜料例如通过球磨或者研磨方法混合，形成分散体；和将液体分散体冷却低于所述聚合物的Tg。该冷却的混合物保持为液体分散体，这归因于加入了液体载体介质。
本发明进一步涉及一种涂料组合物，其包含前述的包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物作为成膜树脂，前述的颜料分散体或者其组合。如本文中所用的，“成膜树脂”指的是这样的树脂，其可以在除去该组合物中存在的任何稀释剂或载体时或者在固化时，在基底的至少水平表面上形成自支持的连续膜。作为与涂料组合物相关使用的，术语“可固化的”，“固化”等表示构成该涂料组合物的至少一部分的组分是可聚合和/或可交联的。本发明的涂料组合物可以在环境条件下，使用加热或者使用其他手段例如光化辐射来固化。术语“光化辐射”指的是会引发化学反应的电磁辐射。光化学辐射包括但不限于可见光，紫外(UV)光，X射线和γ辐射。
如所示的，本发明的涂料组合物可以包含前述的包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物作为成膜树脂，以在除去该组合物中存在的任何稀释剂或者载体时或者在固化时，在基底的至少水平表面上形成自支持的连续膜。包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物可以用于形成热塑性和/或热固性组合物。如本文中所用的，术语“热固性组合物”指的是包括热固性树脂的组合物。“热固性树脂”是这样的树脂，其在固化或者交联时不可逆的“凝固”。一旦已经固化或者交联，热固性树脂在施加热时将不熔融，并且不溶于溶剂。此外，术语“热塑性组合物”指的是包括热塑性树脂的组合物。“热塑性树脂”是这样的树脂，其不是通过共价键结合的和由此可以经历加热时的液体流动，并且可溶于溶剂中。
热固性涂料组合物典型地包含本领域已知的与该涂料组合物中所用树脂反应的交联剂。如本文中所用的，术语“交联剂”指的是这样的分子，其包含两个或者更多个与其他官能团反应的官能团并且其能够通过化学键例如在固化方法过程中交联两个或者更多个单体或者聚合物分子。因此，当包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物用于形成热固性组合物时，涂料组合物可以进一步包含与包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物有反应性的交联剂。
交联剂的非限定性例子包括酚树脂，环氧树脂，β-羟基(烷基)酰胺树脂，烷基化的氨基甲酸酯树脂，(甲基)丙烯酸酯，异氰酸酯，封闭的异氰酸酯，多酸，多胺，聚酰胺，氨基塑料，碳二酰亚胺，氮丙啶及其组合。在一些例子中，交联剂包含碳二酰亚胺，环氧化物，异氰酸酯，氮丙啶或者其组合。
将理解，热固性组合物还可以具有与它们自身有反应性的官能团的树脂；以此方式，这样的树脂是自交联的。因此，包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物可以包括与自身反应的官能团来形成自交联热固性树脂。
当用作成膜树脂时，包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物可以占涂料组合物的至少1重量％，至少5重量％或者至少10重量％，基于该涂料组合物的总固体重量计。该包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物可以占涂料组合物的高到70重量％，高到50重量％或者高到40重量％，基于该涂料组合物的总固体重量计。涂料组合物还可以包含例如1-70重量％，5-50重量％或者10-40重量％的所述包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物，基于该涂料组合物的总固体重量计。
本发明的包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物可以形成所述涂料组合物所用的全部或者部分的成膜树脂。或者，一种或多种另外的成膜树脂也可以用于该涂料组合物中。该另外的树脂可以选自例如聚氨酯，(甲基)丙烯酸酯聚合物，聚酯聚合物，聚酰胺聚合物，聚醚聚合物，聚硅氧烷聚合物，聚环氧聚合物，环氧树脂，乙烯基树脂，其共聚物及其组合。所述另外的树脂还可以具有任何的多种反应性官能团，其包括但不限于羧酸基团，胺基团，环氧化物基团，羟基，硫醇基团，氨基甲酸酯基团，酰胺基团，脲基，异氰酸酯基团(包括封闭的异氰酸酯基团)，N-羟基亚甲基和N-烷氧基亚甲基(例如存在于三聚氰胺/甲醛树脂中的)及其组合。为了交联所述另外的树脂，所述涂料组合物还可以包括与另外的树脂的官能团反应的交联剂。
此外，当涂料组合物包含另外的成膜树脂时，包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物可以保持与另外的成膜树脂不反应。或者，该包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物可以与另外的成膜树脂反应，直接反应或者通过使用交联剂来反应。
如上所述，本发明的涂料组合物可以包括包含该包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物的颜料分散体。该颜料分散体可以与成膜树脂一起加入涂料组合物中。成膜树脂可以包含上述的包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物，不同于该包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物的成膜树脂例如任何前述的另外的树脂或者其组合。要理解的是，这样的涂料组合物还可以包括交联剂。此外，颜料分散体的包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物还可以与所述成膜树脂反应，直接反应或者通过使用交联剂来反应。
所述颜料分散体可以占涂料组合物的至少0.1重量％，至少0.5重量％，至少1重量％或者至少5重量％，基于该涂料组合物的总固体重量计。所述颜料分散体可以占涂料组合物的高到70重量％，高到50重量％或者高到40重量％，基于该涂料组合物的总固体重量计。所述涂料组合物还可以包含例如0.1-70重量％，1-50重量％或者5-40重量％的颜料分散体，基于该涂料组合物的总固体重量计。
本发明的涂料组合物例如任何前述的涂料组合物可以包括另外的组分。例如，该涂料组合物可以进一步包括水性或者非水性的液体介质。该涂料组合物还可以包括另外的颜料或者赋予组合物以颜色和/或其他不透明性和/或其他视觉效果的材料。赋予组合物以颜色和/或其他不透明性和/或其他视觉效果的另外的材料的例子包括染料和调色剂，例如用于油漆工业和/或列于Dry Color Manufacturers Association(DCMA)中的那些，以及特效组合物。
可以用于本发明的涂料组合物的材料的其他非限定性例子包括增塑剂，耐磨粒子，填料，其包括但不限于云母、滑石、粘土，和无机矿物，抗氧化剂，受阻胺光稳定剂，UV光吸收剂和稳定剂，表面活性剂，流动和表面控制剂，触变剂，有机助溶剂，反应性稀释剂，催化剂，反应抑制剂，腐蚀抑制剂和其他常用助剂。
在形成本发明的涂料组合物之后，该组合物可以被施涂到涂料工业中已知的宽范围的基底上，并且固化以形成涂层。例如，本发明的涂料组合物可以施涂到汽车基底，工业基底，飞行器和飞行器部件，包装基底，木地板和家具，服饰，电子器件，包括外壳和电路板，玻璃和透明体，运动装备，包括高尔夫球等。这些基底可以例如是金属或者非金属的。金属基底包括但不限于锡，钢(包括镀锌钢，冷轧钢，热浸电镀钢等)，铝，铝合金，锌-铝合金，锌铝合金涂覆的钢，和镀铝钢。非金属基底包括聚合物的，塑料的，聚酯，聚烯烃，聚酰胺，纤维素，聚苯乙烯，聚丙烯酸系，聚(萘二甲酸乙二醇酯)，聚丙烯，聚乙烯，尼龙，EVOH，聚乳酸，其他“生坯(green)”聚合物基底，聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)，聚碳酸酯，聚碳酸酯丙烯丁二烯(acrylobutadiene)苯乙烯(PC/ABS)，聚酰胺，木材，胶合板，木材复合材料，颗粒板，中密度纤维板，水泥，石头，玻璃，纸，纸板，纺织品，合成和天然皮革二者，等等。
本文所述的涂料组合物可以被施涂到基底以形成单涂层。如本文中所用的，“单涂层”指的是单个层的涂层系统，其没有另外的涂层。因此，该涂料组合物可以直接施涂到基底和脱水或者固化来形成单层涂层，即，单涂层。
或者，该涂料组合物可以与另外的涂层一起施涂到基底来形成多层涂层体系。例如，该涂料组合物可以作为底漆或者基础涂层直接施涂到基底上，或者作为基础涂层施涂到底漆上。如本文中所用的，“底漆”指的是这样的涂料组合物，由该涂料组合物可以将底涂层沉积在基底上来制备用于施涂保护性或者装饰性涂层体系的表面。“基础涂层”指的是这样的涂料组合物，由该涂料组合物涂料沉积到底漆和/或直接沉积到基底上，任选地包括赋予颜色和/或提供其他视觉作用的组分(例如颜料)，并且其可以用保护性和/或装饰性顶涂料来涂覆其上。此外，由本文所述的涂料组合物形成的涂层也可以作为保护性和/或装饰性顶涂层来形成于基础涂层上。因此，本发明的涂料组合物可以用于形成多层涂层的一个或多个层。
已经发现由包含本文所述的颜料分散体的组合物形成的涂层表现出优异的颜色和色彩强度，其是用GretagMacBeth Color-7000A分光计(包括镜面)依照GretagMacBeth Color-7000A分光计手册中所述的用法说明和考虑了ASTM E308-15，ASTM E1164-12和ASTM D4838-88(2010)来测定的。另外，还已经发现包含作为成膜树脂的包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物的固化涂层表现出优异的耐溶剂性，其耐受大于100次甲乙酮(MEK)双向擦拭，其是通过ASTM D 5402-15测定的。
提出下面的实施例来说明本发明的一般原理。本发明不应当被认为局限于所提出的具体实施例。实施例中的全部份数和百分比是重量单位的，除非另有指示。
实施例1
制备具有胺官能的酰亚胺基团的聚合物
具有胺官能酰亚胺基团的聚合物通过将2000g的马来酸酐1-辛烯共聚物(73％固体，用40％马来酸酐和60％1-辛烯制备)和702g的DOWANOLTM PM(二醇醚，市售自DowChemical)加入加热套中的5000毫升的四颈烧瓶中来制备，所述烧瓶装备有搅拌器、冷凝器、氮气入口和热电偶。开启搅拌和5.66升/分钟的氮气流。然后该反应混合物加热到100℃，并且将351g的65％肼的水溶液在两小时内逐滴加入反应混合物，以将温度保持低于120℃。在加入肼之后，将该反应混合物在120℃下保持2小时。反应进展通过红外检测来监控，直到1778cm-1和1859cm-1的双峰消失。然后在120℃蒸馏该反应混合物来除去溶剂和多余的肼。进一步在真空下在120℃下蒸馏来除去溶剂。将其余的混合物倒出到铝箔上，并且在室温形成粉末。最终的聚合物的玻璃化转变温度(Tg)是62℃，重均分子量是2086g/mol和数均分子量是1043g/mol。玻璃化转变温度(Tg)是通过前述差示扫描量热法来测定的，并且重均分子量和数均分子量是用凝胶渗透色谱法相对于聚苯乙烯标准物并且用四氢呋喃作为流动相测定的。
实施例2
制备具有胺官能酰亚胺基团的聚合物
具有胺官能酰亚胺基团的聚合物通过将1545g的马来酸酐、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的共聚物(100％固体，用11％马来酸酐，26.6％甲基丙烯酸甲酯，46.8％苯乙烯和15.6％丙烯酸丁酯制备)和772.5g的乙酸丁酯加入加热套中的5000毫升的四颈烧瓶中来制备，所述烧瓶装备有搅拌器、冷凝器、氮气入口和热电偶。开启搅拌和5.66升/分钟的氮气流。然后加热该反应混合物到90℃，直到形成均匀的混合物。接着，将85.46g的65％肼的水溶液在两小时内逐滴加入反应混合物，随后加入17g的DOWANOLTM PM(二醇醚，市售自Dow Chemical)。将该反应混合物加热到120℃和在120℃保持3小时。反应进展通过红外检测来监控，直到1778cm-1和1859cm-1的双峰消失。然后在120℃蒸馏该反应混合物来除去溶剂和多余的肼。进一步在真空下在120℃蒸馏来除去溶剂。将其余的混合物倒出到铝箔上，并且在室温形成粉末。最终的聚合物的玻璃化转变温度(Tg)是50℃，重均分子量是6490g/mol，数均分子量1885g/mol，和多分散度指数(PDI)是3.4。多分散度指数(PDI)值表示聚合物的重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)之比(即，Mw/Mn)。玻璃化转变温度(Tg)是通过前述差示扫描量热法来测定的。重均分子量，数均分子量和多分散度指数是用凝胶渗透色谱法相对于聚苯乙烯标准物并且用四氢呋喃作为流动相测定的。
实施例3
制备具有胺官能酰亚胺基团的聚合物
具有胺官能酰亚胺基团的聚合物通过将300g的马来酸酐/1-十八碳烯共聚物(62.7％固体，用30％马来酸酐和70％1-十八碳烯制备)和180g的DOWANOLTM PM(二醇醚，市售自Dow Chemical)加入加热套中的1000毫升的四颈烧瓶中来制备，所述烧瓶装备有搅拌器、冷凝器、氮气入口和热电偶。开启搅拌和5.66升/分钟的氮气流。接着，将32.8g的65％肼的水溶液在两小时内逐滴加入反应混合物来保持温度低于60℃，随后加入16g的DOWANOLTMPM(二醇醚，市售自Dow Chemical)。将该反应混合物加热到120℃和在120℃保持3小时。反应进展通过红外检测来监控，直到1778cm-1和1859cm-1的双峰消失。然后在120℃蒸馏该反应混合物来除去溶剂和多余的肼。在除去水之后，将该树脂冷却到40℃和通过滤袋倒出。最终聚合物处于液体形式，并且重均分子量是6932g/mol和数均分子量是1708g/mol。重均分子量和数均分子量是用凝胶渗透色谱法相对于聚苯乙烯标准物并且用四氢呋喃作为流动相测定的。
实施例4
制备具有胺官能酰亚胺基团和酸官能团的聚合物
具有胺官能酰亚胺基团和酸官能团的聚合物通过将333g的马来酸酐/1-辛烯共聚物(72.67％固体，用40％马来酸酐和60％1-辛烯制备)和219.3g的乙酸丁酯加入加热套中的1000毫升的四颈烧瓶中来制备，所述烧瓶装备有搅拌器、冷凝器、氮气入口和热电偶。开启搅拌和5.66升/分钟的氮气流。接着，将43.87g的65％肼的水溶液在两小时内逐滴加入反应混合物来保持温度低于60℃，随后加入109.7g乙酸丁酯。该反应混合物然后在120℃保持1小时。然后在120℃蒸馏该反应混合物来除去水。在除去水之后，将树脂冷却到40℃和将77.24g的2-乙基己醇和1.67g的0.5％二甲基椰油胺(催化剂)加入反应器中。将反应混合物加热回到120℃并保持，直到1778cm-1和1859cm-1的双峰消失。将反应混合物冷却到40℃和通过滤袋倒出。最终聚合物处于液体形式，并且重均分子量是8099g/mol，数均分子量是2078g/mol，和多分散度指数(PDI)是3.9。多分散度指数(PDI)值表示聚合物的重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)之比(即，Mw/Mn)。重均分子量，数均分子量和多分散度指数是用凝胶渗透色谱法相对于聚苯乙烯标准物并且用四氢呋喃作为流动相测定的。
实施例5
制备具有羟基官能酰亚胺基团的聚合物
具有羟基官能酰亚胺基团的聚合物通过将300g的马来酸酐/1-辛烯共聚物(72.67％固体，用40％马来酸酐和60％1-辛烯制备)和150g的乙酸丁酯加入加热套中的1000毫升的四颈烧瓶中来制备，所述烧瓶装备有搅拌器、冷凝器、氮气入口和热电偶。开启搅拌和5.66升/分钟的氮气流。接着，将70.53g的50％羟基胺的水溶液在两小时内逐滴加入反应混合物来保持温度低于60℃，随后加入70.53g乙酸丁酯。然后加热该反应混合物和在120℃保持2小时。反应进展通过红外检测来监控，直到1778cm-1和1859cm-1的双峰消失。然后在120℃蒸馏该反应混合物来除去水。在除去水之后，将该树脂冷却到60℃和通过滤袋倒出。最终聚合物处于液体形式，并且重均分子量是1821g/mol和数均分子量是962g/mol。重均分子量和数均分子量是用凝胶渗透色谱法相对于聚苯乙烯标准物并且用四氢呋喃作为流动相测定的。
实施例6-9
制备颜料分散体
部分A：首先通过混合表1所列组分来制备四(4)种分别的带颜料的粉末粒子。
表1
1市售自Rockwood Pigment，Inc.，RO-3097。
2用于颜料分散体的醛树脂，市售自BASF Dispersions&Pigments Division。
3分散添加剂，市售自Byk Additives&Instruments。
将样品A-D的组分合并和用10L Henschel混合器进行混合。样品A混合8分钟，样品B混合4分钟，样品C混合6分钟和样品D混合8分钟。
部分B：然后用表2所列组分形成颜料分散体。
表2
如表2所示，将样品A-D的粉末粒子与不同的有机溶剂以所列量混合。通过将所述组分与来自于VMA-Getzmann GmbH的DispermatAE03-C1混合，将所述粉末粒子引入有机溶剂中，并且尖端速度是8.5-10.5m/s。
实施例10-14
制备涂料组合物
用表3所列的组分制备五种(5)涂料组合物。
表3
4溶剂基丙烯酸分散体，用氧化铁颜料使用传统的水平球磨机来制备。
5溶剂性组合物，具有聚酯/三聚氰胺/丙烯酸粘结剂和TiO2颜料。
6溶剂性透明组合物，具有聚酯/三聚氰胺/丙烯酸粘结剂。
7疏水性磺酸催化剂，基于二壬基萘二磺酸，市售自King Industries。
将表3所列的颜料分散体与白色基础混合物，透明基础混合物和30％的Nacure155溶液在搅拌下使用桨叶类型混合叶片进行合并。
实施例15
涂料组合物的施涂和评价
使用#44绕线棒将实施例10-14的涂料组合物施涂到黑色和白色刮涂卡(LenetaOpacity Chart(形态2a))。所述涂层通过强制通风烘箱在250°F下固化20分钟。所固化的涂层的颜色值是使用GretagMacBeth Color-7000A分光计(包括镜面)，依照GretagMacBeth Color-7000A分光计手册所述的使用说明来测量的。颜色值基于ASTM E 308-15和ASTM E 1164-12来报告。此外，色彩强度是使用ASTM D 4838-88(2010)来计算的。固化涂层的测试结果概括在表4中。
表4
8实施例10用作对照来建立基线，由其来比较和评价其余的实施例。
9整体颜色差异，基于颜色测量委员会(CMC)方法。
10亮度差异，基于颜色测量委员会(CMC)方法。
11色彩差异，基于颜色测量委员会(CMC)方法。
12色调差异，基于颜色测量委员会(CMC)方法。
如表4中所示，通过实施例10的对照和与对比例11比较，由实施例12-14的组合物所形成的涂层表现出优异的色彩强度和持续分散倾向(随着混合时间延长而增加色彩强度)。此外，实施例12和13的颜料和分散剂研磨的时间(即，分别是4分钟和6分钟)小于对比例11的颜料和分散剂(即，8分钟)。实施例14的颜料和分散剂(其表现出最高的色彩强度和持续分散倾向)的研磨时间与对比例11相同。
实施例16
具有胺官能酰亚胺基团的聚合物所形成的涂层的制备和评价
首先通过将35.66g的实施例1的聚合物与14.34g的GXH 1080(溶剂化的多异氰酸酯，市售自PPG Industries)和42.47g的乙酸正丁酯混合来制备根据本发明的涂料组合物。然后使用40微米刮涂棒将该液体涂料组合物刮涂到冷轧钢板上，并且在室温固化24h。所形成的固化涂层表现出优异的耐溶剂性，其耐受大于100次甲乙酮(MEK)双向擦拭，通过ASTMD5402-15测定。
实施例17
由具有羟基官能酰亚胺基团的聚合物所形成的涂层的制备和评价
首先通过将25.25g的实施例5的聚合物与12.61g的EPONEXTM1510(一种氢化双酚-A基缩水甘油基醚环氧官能树脂，市售自Momentive)，12g乙酸正丁酯和0.14g四正丁基溴化铵(TBAB)混合来制备根据本发明的涂料组合物。然后使用40微米刮涂棒将该液体涂料组合物刮涂到冷轧钢板上，并且在140℃加热20分钟。所形成的固化涂层表现出优异的耐溶剂性，其耐受大于100次甲乙酮(MEK)双向擦拭，通过ASTM D 5402-15测定。
本发明还涉及下面的条款。
条款1：包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物，其是由包含以下的反应物来制备的：(a)烯属不饱和酸酐或者二酸单体；(b)至少一种不同于(a)的共聚单体，其包含与(a)的烯属不饱和基团有反应性的烯属不饱和基团；和(c)至少一种与(a)的酸酐或者二酸官能团有反应性的化合物，其由化学式I所示：H2N-R1(I)，其中R1选自NH2或者OH，和其中烯属不饱和酸酐或者二酸单体(a)与共聚单体(b)的摩尔比是1:1-1:100。
条款2：条款1的包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物，其中该包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物的玻璃化转变温度是80℃或者更低。
条款3：条款2的包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物，其中该包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物的玻璃化转变温度是70℃或者更低，或者60℃或者更低，或者50℃或者更低。
条款4：条款1-3任一项的包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物，其中该包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物的玻璃化转变温度是至少-30℃或者至少-10℃或者至少0℃或者至少10℃或者至少20℃或者至少25℃或者至少30℃。
条款5：条款1-4任一项的包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物，其中该烯属不饱和酸酐或者二酸单体(a)与化合物(c)的摩尔比是10:1-1:1。
条款6：条款5的包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物，其中该烯属不饱和酸酐或者二酸单体(a)与化合物(c)的摩尔比是5:1-1:1或者2:1-1:1。
条款7：条款1-6任一项的包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物，其中该烯属不饱和酸酐或者二酸单体(a)与共聚单体(b)的摩尔比是1:1-1:50或者1:1-1:10。
条款8：条款1-7任一项的包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物，其中所述反应物完全没有多官能的肼衍生物。
条款9：条款1-8任一项的包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物，其中该包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物的重均分子量是500-50000g/mol。
条款10：条款9的包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物，其中该包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物的重均分子量是1000g/mol-40000g/mol或者5000g/mol-30000g/mol。
条款11：条款1-10任一项的包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物，其中该烯属不饱和酸酐或者二酸单体(a)包含马来酸酐。
条款12：条款1-10任一项的包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物，其中该酸酐或者二酸单体(a)包含化学结构II所示的环酸酐：
其中R2是C2或者C3碳链，例如C2碳链，其包含烯属不饱和官能团。
条款13：条款12的包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物，其中该烯属不饱和酸酐或者二酸单体(a)包含马来酸酐。
条款14：条款1-13任一项的包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物，其中该烯属不饱和酸酐或者二酸单体(a)包含化学式III所示的二酸：
R3(COOH)2(III)，
其中R3是C2-C5碳链，例如C2碳链，其包含烯属不饱和官能团。
条款15：条款1-14任一项的包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物，其中该包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物包含由化学结构IVa，IVb，Va和Vb中至少一个所示的N-官能的环酰亚胺结构：
条款16：条款15的包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物，其中该包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物进一步包含由化学结构VIa和IVb的至少一个所示的N-官能的环结构：
条款17：条款1-16任一项的包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物，其中该共聚单体(b)包含选自(甲基)丙烯酸酯单体、乙烯基单体、烯烃及其组合的烯属不饱和单体。
条款18：条款17的包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物，其中该共聚单体(b)包含选自1-辛烯、苯乙烯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸丁酯及其组合的烯属不饱和单体。
条款19：条款1-18任一项的包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物，其中化合物(c)包含肼。
条款20：条款1-19任一项的包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物，其中化合物(c)包含羟基胺。
条款21：颜料分散体，其包含：(1)根据条款1-20任一项的包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物；和(2)颜料。
条款22：条款21的颜料分散体，其包含0.1-90重量％，0.3-70重量％，0.5-50重量％，0.5-10重量％，1-30重量％或者0.5-2重量％的包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物(1)，基于该颜料分散体的总重量计。
条款23：条款21或者22的颜料分散体，其包含0.1-90重量％，0.3-70重量％，0.5-50重量％，0.5-10重量％，1-30重量％或者0.5-2重量％的颜料(2)，基于该颜料分散体的总重量计。
条款24：条款21-23任一项的颜料分散体，其进一步包含(3)液体载体介质。
条款25：条款21-24任一项的颜料分散体，其中该包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物包含氨基官能的酰亚胺结构和该颜料包含有机颜料。
条款26：条款21-25任一项的颜料分散体，其中该包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物包含羟基官能的酰亚胺结构和该颜料包含无机颜料。
条款27：条款21-26任一项的颜料分散体，其进一步包含(4)另外的颜料分散剂，其不同于所述包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物。
条款28：涂料组合物，其包含：(1)成膜树脂，其包含根据条款1-20任一项的包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物；或者(2)根据条款21-27任一项的颜料分散体；或者(3)其组合。
条款29：条款28的涂料组合物，其中该涂料组合物包含(2)的颜料分散体和不同于所述包含N-官能酰亚胺基团的聚合物的成膜树脂。
条款30：条款28或者29的涂料组合物，其进一步包含交联剂。
条款31：条款30的涂料组合物，其中该交联剂包含碳二酰亚胺，环氧化物，异氰酸酯，氮丙啶或者其组合。
条款32：基底，其至少部分地涂覆有至少一个由条款28-31任一项的涂料组合物所形成的涂层。
条款33：制备根据条款1-20任一项的包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物的方法，其包含步骤：
(i)将烯属不饱和酸酐或者二酸单体(a)与共聚单体(b)合并，并且使用聚合技术使(a)和(b)反应以形成聚合物链，和
(ii)将化合物(c)加入到步骤(i)的聚合物产物，并且使化合物(c)与所述聚合物产物的酸酐或者二酸基团反应以形成N-官能的酰亚胺基团。
条款34：制备根据条款1-20任一项的包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物的方法，其包含步骤：
(i)将所述烯属不饱和酸酐或者二酸单体(a)与化合物(c)合并，并且使化合物(c)与单体(a)的酸酐或者二酸基团反应以形成N-官能的酰亚胺单体，和
(ii)将共聚单体(b)加入步骤(i)的单体，并且使用聚合技术使(a)和(b)的烯属不饱和基团反应形成聚合物链。
虽然上面出于说明目的已经描述了本发明的具体实施方案，但是对本领域技术人员来说很显然可以对本发明的细节进行诸多改变，而不脱离附加的权利要求所定义的本发明。

Claims (21)

1.包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物，其是由包含如下的反应物来制备的：
(a)烯属不饱和酸酐或者二酸单体；
(b)至少一种不同于(a)的共聚单体，其包含与(a)反应的烯属不饱和基团；和
(c)至少一种化合物，其是与(a)的酸酐或者二酸官能团反应的并且由化学式I所示：
H2N-R1 (I)，
其中R1选自NH2或者OH，
其中所述烯属不饱和酸酐或者二酸单体(a)与至少一种共聚单体(b)的摩尔比是1:1-1:100。
2.权利要求1的包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物，其中该包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物的玻璃化转变温度是80℃或者更低。
3.权利要求1的包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物，其中该烯属不饱和酸酐或者二酸单体(a)与至少一种化合物(c)的摩尔比是10：1-1:1。
4.权利要求1的包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物，其中所述反应物完全没有多官能的肼衍生物。
5.权利要求1的包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物，其中所述包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物的重均分子量是500-50000g/mol。
6.权利要求1的包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物，其中所述烯属不饱和酸酐或者二酸单体(a)包含化学结构II所示的环酸酐：
其中R2是包含烯属不饱和基团的C2或者C3碳链。
7.权利要求1的包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物，其中所述烯属不饱和酸酐或者二酸单体(a)包含化学式III所示的二酸：
R3(COOH)2 (III)，
其中R3是包含烯属不饱和基团的C2-C5碳链。
8.权利要求1的包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物，其中所述包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物包含由化学结构IVa、化学结构IVb、化学结构Va和化学结构Vb中至少一个所示的N-官能的环酰亚胺结构：
9.权利要求8的包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物，其中所述包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物进一步包含由化学结构VIa和化学结构VIb中至少一个所示的环结构：
10.颜料分散体，其包含：
(1)根据权利要求1的包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物；和
(2)颜料。
11.权利要求10的颜料分散体，其进一步包含(3)液体载体介质。
12.权利要求10的颜料分散体，其中所述包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物包含氨基官能的酰亚胺结构，和所述颜料包含有机颜料。
13.权利要求10的颜料分散体，其中所述包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物包含羟基官能的酰亚胺结构，和所述颜料包含无机颜料。
14.权利要求10的颜料分散体，其中用于制备所述包含N-官能酰亚胺基团的聚合物的反应物的烯属不饱和酸酐或者二酸单体(a)包含由化学结构II所示的环酸酐：
其中R2是包含烯属不饱和基团的C2或者C3碳链。
15.权利要求10的颜料分散体，其中用于制备所述包含N-官能酰亚胺基团的聚合物的反应物的烯属不饱和酸酐或者二酸单体(a)包含由化学式III所示的二酸：
R3(COOH)2 (III)，
其中R3是包含烯属不饱和基团的C2-C5碳链。
16.权利要求10的颜料分散体，其进一步包含(4)另外的颜料分散剂，其不同于所述包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物。
17.涂料组合物，其包含：
(1)成膜树脂，其包含根据权利要求1的包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物；或者
(2)颜料分散体，其包含(i)根据权利要求1的包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物，(ii)颜料，和(iii)任选的液体载体介质；或者
(3)其组合。
18.权利要求17的涂料组合物，其中该涂料组合物包含(2)的颜料分散体和不同于所述包含N-官能的酰亚胺基团的聚合物的成膜树脂。
19.权利要求17的涂料组合物，其进一步包含交联剂。
20.权利要求19的涂料组合物，其中所述交联剂包含碳二酰亚胺交联剂、环氧交联剂、异氰酸酯交联剂、氮丙啶交联剂或者其组合。
21.基底，其至少部分地涂覆有至少一个由权利要求17的涂料组合物形成的涂层。
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