[发明专利]含有具有两性离子部分的添加剂的易清洁涂料组合物

说明书

本发明提出了经涂覆的制品以及自清洁或易清洁的油漆和涂料组合物，这些油漆和涂料组合物包含载液、粘结剂树脂和添加剂，其中此类添加剂包括但不限于具有至少一个两性离子部分的聚合物或低聚物。该载液为水、有机溶剂或它们的组合。该粘结剂树脂可为水性胶乳树脂、丙烯酸类‑氨基树脂、醇酸树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂或其他相容的树脂。该油漆和涂料组合物还可包含颜料。

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年6月4日提交的美国临时专利申请62/857,126和2019年11月4日提交的美国临时专利申请62/930,113的权益，这些临时专利申请的全部内容据此以引用方式并入。

技术领域

本发明涉及包含添加剂的涂料，该添加剂包括至少一个两性离子部分，具体地甜菜碱、磺基甜菜碱、磷脂酰胆碱或在同一部分上具有永久分离的正电荷和负电荷的其他官能团。

背景技术

油漆和涂料通常包含四种基本成分：载液、粘结剂、颜料和添加剂。此类成分中的每一种成分均可包含单一组分或若干不同的项目混合到涂料中。

载液是涂料的用于承载所有其他涂料组分的流体组分。载液是湿涂料的一部分，并且通常在涂料形成膜并在表面上干燥时蒸发。在胶乳油漆中，载液通常为水。在油基或溶剂型油漆中，载液通常为有机溶剂。液体的量和类型通常由其他涂料组分的特征确定。

涂料的粘结剂组分是使得涂料在表面上形成膜并附着到表面的物质。在胶乳油漆中，粘结剂包括通常选自丙烯酸类、乙烯基丙烯酸类或苯乙烯丙烯酸类的胶乳树脂。在胶乳油漆或涂料中，胶乳树脂颗粒通常处于以水作为载液的分散体中。在溶剂型油漆或涂料中，粘结剂或成膜剂包括通常选自丙烯酸类-氨基树脂、醇酸树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂或多种其他天然或合成的树脂的树脂。

颜料可为涂料提供装饰性和保护性特征两者。颜料是用于为涂料提供各种品质的固体颗粒，这些品质包括但不限于颜色、不透明度和耐久性。涂料还可包含其他固体颗粒，诸如聚氨酯小珠或其他固体。颜料和其他固体或增量剂增加涂料的堆积体积，并且它们的含量与涂料的光泽度或平坦度相关。

涂料中可包含多种添加剂。添加剂通常以相对低，但有助于涂料的各种特性(包括流变性、稳定性、涂料性能和施涂质量)的含量用于涂料制剂中。

清洁助剂可允许油漆或涂料易清洁或自清洁霉菌、霉、污垢、尘垢、生物积垢或其他不期望的材料。此类添加剂可通过多种作用或机制实现易清洁或自清洁，但最普遍的方法是使用使油漆或涂料的表面疏水的材料来排斥污垢、尘垢和生物积垢。

现有技术已认识到，当添加到油漆和涂料中时，具有两性离子部分的亲水性材料通常将两性离子部分埋入涂料的本体部分中，因为热力学上优选最大程度降低表面能，因此亲水性材料通常避开空气/涂料界面。由于两性离子材料的易清洁或自清洁效应必须在涂料的表面处发生，因此在本领域中据信此类材料不适合用作清洁助剂。

在油漆和涂料工业之外，两性离子材料已用于清洁目的，但不以适用于油漆的形式使用或已知。个人护理和清洁产品掺入具有两性离子部分的小分子，这些两性离子部分容易溶于水中并且在泡沫中稳定，但是根据设计却易于洗去，因此预计在可使用的油漆或涂层中将不提供适宜的长效清洁效应。在其他清洁应用中，两性离子与高T_g刚性塑料膜一起用于抗生物积污和水过滤。此类塑料不溶于油漆和涂料，因此不适用于油漆和涂料。

附图说明

图1示出了具有施涂在比较对照膜和含有甜菜碱聚合物添加剂的膜中的不同油漆的测试板。

图2A和图2B示出了分别指示具有含甜菜碱聚合物添加剂的干燥油漆膜相对于比较对照干燥油漆膜的表面能(极性分量和色散分量)的图表。

图3A和图3B示出了各自指示具有含甜菜碱聚合物添加剂的干燥油漆膜相对于比较对照干燥油漆膜的表面能(极性分量和色散分量两者)的图表。