含有具有两性离子部分的添加剂的易清洁涂料组合物的制作方法

含有具有两性离子部分的添加剂的易清洁涂料组合物
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求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
3.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：

4.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。
5.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。
6.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。
7.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。
8.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。
9.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。
10.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。
11.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
12.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。
13.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。
14.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。
15.图4a、图4b和图4c示出了各自指示涂覆在含有甜菜碱聚合物的干燥油漆膜和比较对照油漆膜中的测试板的自清洁特性随脏污/洗涤循环次数的变化的图表。
16.图5a、图5b和图5c示出了各自指示涂覆在含有甜菜碱聚合物的可商购获得的干燥油漆膜和比较对照油漆膜中的测试板的自清洁特性随脏污/洗涤循环次数的变化的图表。
具体实施方式
17.在一个实施方案中，本发明包括油漆或涂料组合物，该油漆或涂料组合物包含水、胶乳粘结剂树脂、颜料和添加剂，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。
18.在另一个实施方案中，本发明包括油漆或涂料组合物，该油漆或涂料组合物包含有机溶剂、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、颜料和添加剂，其中此类添加剂包括但不限于具有两性离子部分的聚合物或低聚物。
19.在另一个实施方案中，本发明包括经涂覆的制品，其中制品涂覆有本文所公开的含有两性离子添加剂的油漆或涂料组合物。
20.在一些可用的实施方案中，具有至少一个两性离子部分的聚合物或低聚物占油漆或涂料组合物的0.05重量％至5重量％。在其他可用的实施方案中，具有至少一个两性离子部分的聚合物或低聚物占油漆或涂料组合物的0.1重量％至4重量％，在其他实施方案中占油漆或涂料组合物的0.5重量％至3.5重量％，在其他实施方案中占油漆或涂料组合物的0.8重量％至3重量％，并且在其他实施方案中占油漆或涂料组合物的1重量％至2.8重量％。
21.在另一个实施方案中，本发明包括油漆或涂料组合物，该油漆或涂料组合物包含载液、粘结剂或树脂、颜料和添加剂，其中粘结剂或树脂包括其中接枝有两性离子部分的聚合物或聚合物的共混物。
22.一般来讲，两性离子部分可通过缠结接枝到聚合物/低聚物主链中或截留在高分子量聚合物/低聚物中。就缠结而言，分子量和链缠结增加起到最大程度减少两性离子迁移通过油漆/涂料并离开油漆/涂料的作用。
23.本发明的易清洁或自清洁的油漆/涂料组合物的干燥油漆或涂料膜的表面处的两性离子部分可实现被称为超亲水性(或接近超亲水性)的效应。超亲水性表面是其中亲水性
液体与超亲水性表面接触的接触角为零的表面。接触角是指在由气体包围的固体表面上的液滴、固体表面和气体之间的三相界面处形成的角度。因此，对于接触角为零的超亲水性表面，水分在表面上形成薄的、均匀分布的水分膜，而不是像非超亲水性表面那样形成小滴。这种分布的水分效应允许较少的水分积聚和较快的干燥，这是因为水分从超亲水性表面流走，同时开始以较小的量聚积。因此，可能发生较少的霉和霉菌积聚。另外，在施加水之后保留在超亲水性表面上的任何尘垢或污垢在整个表面上以薄层均匀分布和扩散，而不是集中在珠状水滴的区域中。在非超亲水性表面上，水可形成小珠，但如果小珠不从表面滚下，则截留在水滴中的尘垢会集中，在干燥之后就会产生混杂状有斑点外观。
24.图1示出了用对照油漆(标记为“control”)和本发明的实施例油漆组合物(标记为“ 2％3275”)涂漆的测试板。每对施涂是指不同的基础油漆组合物。实施例油漆组合物含有聚合物添加剂，该聚合物添加剂具有其上接枝有甜菜碱两性离子的丙烯酸类聚合物主链。该添加剂以油漆组合物的2重量％存在。添加剂的添加是对照油漆及其相应的实施例油漆之间的唯一差异。在图1中，对照油漆显现为具有在视觉上明显的水滴的挂珠水分涂料，而本发明组合物的示例性油漆尽管是润湿的但显现为光滑和平坦的。
25.两性离子添加剂
26.在易清洁或自清洁油漆或涂料组合物的某些实施方案中，组合物可包含聚合物或低聚物添加剂，该聚合物或低聚物添加剂包含聚合物主链和至少一个两性离子部分。两性离子添加剂与原生树脂相容和/或替代原生树脂，具有适当的表面能以迁移到空气/涂料界面，能够在等于或接近环境温度下聚结，并且在空气/涂料界面处持续存在以重复冲洗。
27.在一些优选的实施方案中，合成的添加剂的聚合物/低聚物主链主要是疏水性的，其中两性离子的有效浓度使得聚合物/低聚物在与疏水性较差的聚合物(例如，本发明油漆组合物的聚合物粘结剂)共混时将自分层到涂料的上表面，从而携带有两性离子部分。因此，两性离子的超亲水性效应可在涂料的表面处起作用以产生易清洁和自清洁特性。这与具有两性离子部分的全亲水性分子或超小分子的趋势形成对比，这些具有两性离子部分的全亲水性分子或超小分子趋于迁移到涂料的本体部分。长链聚合物还起到锚固附着的或缠结的两性离子部分的作用，使得它们可通过多次洗涤而保留下来，并且在整个涂料寿命期间不进一步迁移通过油漆或涂料组合物。通过将两性离子材料接枝到聚合物主链中或通过缠结将两性离子材料截留在高分子量添加剂中，分子量和链缠结增加起到最大程度减少两性离子迁移通过和离开涂料的作用。另外，与用于抗生物积污和水过滤的刚性塑料膜不同，所使用的聚合物/低聚物可溶于油漆和涂料组合物中。据信，疏水性聚合物/低聚物的另一个优点是，与亲水性聚合物/低聚物相比，疏水性聚合物/低聚物有助于防止水分进入干燥的油漆或涂料中，从而避免潜在的溶胀问题。
28.两性离子聚合物或低聚物添加剂平衡聚合物或低聚物中的低表面能分量和高表面能分量，使得两性离子(高能)将被低能分量的材料携带到表面，但仍为表面贡献相当高的表面能分量。如上所述，两性离子聚合物或低聚物添加剂进一步平衡聚合物或低聚物的分子量和溶解度，使得材料一旦存在于空气/表面界面处，就不容易在清洁循环期间被水洗掉。满足第一平衡标准但不满足第二平衡标准的材料的示例为capstone fs
‑
50(科慕公司(chemours))。该材料为低分子量的部分氟化的甜菜碱。材料的一端是氟化的并具有非常低的表面能，而另一端是甜菜碱并具有非常高的表面能。在涂料中，即使当在制剂中以低浓度
存在时(占湿油漆或涂料制剂的百分比<0.5重量％的活性物质)，材料也集中在干燥涂料的表面处。具有capstone fs
‑
50的涂料容易冲洗掉尘垢。然而，在第一次冲洗后，该效应丧失。假定该小分子被洗掉。本发明的两性离子聚合物或低聚物添加剂具有第一平衡和第二平衡两者，因此允许两性离子部分被保留并位于油漆或涂料的表面处以显著改善可清洁性或自清洁。
29.两性离子聚合物或低聚物添加剂的聚合物或低聚物主链可为由丙烯酸类或甲基丙烯酸类单体形成的直链或支链分子。可包含各种其他极性和非极性单体，前提条件是保持聚合物/低聚物主链的疏水性，使得两性离子聚合物具有使得两性离子部分保留在涂料组合物的表面处的色散能和极性能的适当平衡。在某些实施方案中，聚合物或低聚物添加剂(包含聚合物或低聚物主链和任何两性离子部分)的分子量(m
n
)可在5,000g/mol至80,000g/mol的范围内，在某些其他实施方案中在10,000g/mol至75,000g/mol的范围内，在另外的实施方案中在15,000g/mol至70,000g/mol的范围内，并且在另外的实施方案中在20,000g/mol至65,000g/mol的范围内。
30.两性离子可选自以下类别：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、或这些两性离子的混合物。
31.聚合物或低聚物添加剂可具有沿聚合物或低聚物的一个或多个部分集中的两性离子部分，或者它们可为无规分布的。两性离子的分子量、摩尔分数及其在聚合物或低聚物上的分布将影响材料在油漆或涂料组合物中的溶解度以及它们的表面能。希望添加剂材料能够在涂料的固化或干燥期间迁移到空气/涂料界面。如先前所述，因为两性离子具有非常高的表面能，所以此类部分的自然习惯是将自身埋入油漆或涂料的本体部分中的空气/表面界面下方，这是因为自然习惯试图通过在空气/表面界面处显示低表面能材料来最大程度降低总系统表面能。聚合物或低聚物主链起到降低两性离子添加剂分子的总表面能的作用，从而允许两性离子迁移到涂料的表面。
32.在某些优选的实施方案中，两性离子聚合物或低聚物添加剂具有以下结构：
[0033][0034]
其中两性离子为甜菜碱部分，x为从1至22、1至9、或优选2至3的任何值，可将y选择成使得聚合物或低聚物的分子量(m
n
)在5,000g/mol至80,000g/mol之间，并且z为聚合物主链。
[0035]
在某些其他优选的实施方案中，两性离子聚合物或低聚物添加剂具有以下结构：
[0036][0037]
其中两性离子为甜菜碱部分，w优选地为1或2，x为从1至22、1至9、或优选2至3的任何值，可将y选择成使得聚合物或低聚物的分子量(m
n
)在5,000g/mol至80,000g/mol之间，并且z为聚合物主链。
[0038]
在某些实施方案中，就上述实施方案中的任一个实施方案而言，聚合物主链z可由具有以下结构的单体形成：
[0039][0040]
其中r可为c1至c
30
长度的有机片段，并且可包含非碳原子诸如氧、氮或硫，并且可为支链或直链的。r也可为氢或可用h

或另一种阳离子中和的官能团诸如羧酸根。r'可为氢或甲基基团。
[0041]
在某些实施方案中，聚合物或低聚物中的甜菜碱丙烯酸根/甜菜碱甲基丙烯酸根、或磺基甜菜碱丙烯酸根/磺基甜菜碱甲基丙烯酸根、或磷脂酰胆碱丙烯酸根/磷脂酰胆碱甲基丙烯酸根单元与其他单体的比率可在1/y至100％之间变化(其中100％得到均聚物)。在某些实施方案中，基于100g聚合物或低聚物计，聚合物或低聚物中两性离子的量为约25mmol至约500mmol，在其他实施方案中为约50mmol至约300mmol，并且在另外的实施方案中为约100mmol至约260mmol。在一个优选的实施方案中，预计聚合物或低聚物添加剂中甜菜碱两性离子的分数为约200mmol甜菜碱/100g聚合物或低聚物。
[0042]
载液
[0043]
易清洁或自清洁涂料可在施涂到基底之前包含载液。载液可为水，包括水，或者是水基的(载液系统中的水>50％)。载液还可为选自以下物质的溶剂：脂族、脂环族和芳族烃(诸如石油溶剂油)；环己烷、甲苯、二甲苯和石脑油溶剂；酯，诸如乙酸甲氧基丙酯、乙酸正丁酯和乙酸2
‑
乙氧基乙酯；八甲基三硅氧烷、或用于溶剂型体系中的其他溶剂、以及它们的混合物。
[0044]
载液通常占油漆或涂料组合物的5体积％
‑
50体积％。
[0045]
粘结剂、其他添加剂、颜料和填料
[0046]
根据本发明的油漆或涂料组合物通常包含至少约17重量％，例如至少约17.5重量％至约55重量％的粘结剂聚合物固体。可用于胶乳油漆和涂料组合物中的粘结剂是本领域已知的，并且包括聚合物粘结剂，诸如丙烯酸类、乙烯基丙烯酸类或苯乙烯丙烯酸类粘结剂。可用于溶剂型油漆/涂料组合物中的粘结剂是本领域已知的，并且包括聚合物粘结剂，诸如丙烯酸类
‑
氨基树脂、醇酸树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、和许多其他天然或合成的树脂。在本发明的某些实施方案中，两性离子部分可接枝到聚合物粘结剂主链上或缠结在高分子量聚合物粘结剂中，以确保在干燥油漆膜的表面上存在两性离子部分。就缠结而言，分子量和链缠结增加起到最大程度减少两性离子迁移通过油漆/涂料并离开油漆/涂料的作用。
[0047]
用于制备本发明的油漆和涂料组合物的粘结剂或树脂的表面能平衡(极性能对比色散能)也对两性离子聚合物或低聚物添加剂存在于干燥油漆或涂料的表面处的程度具有显著影响。具有低色散能值和低极性能值两者的树脂有效地阻止添加剂向表面迁移。具有均衡的中等量的色散能和极性能两者的树脂允许添加剂以中等水平迁移到表面，并且具有高极性能值和低色散能值(即，极性能：色散能比率>2)的树脂在加入添加剂之后显示出极性表面能的升高最明显。因此，可根据树脂的表面能平衡来选择树脂，以有利于附接到树脂或聚合物或低聚物添加剂的两性离子部分的易清洁/自清洁效应与用于给定目的的树脂体系的其他期望特性相平衡。
[0048]
易清洁或自清洁油漆或涂料组合物还可包含各种其他添加剂，这些其他添加剂包括但不限于量为最多约10重量％，例如约1重量％至约2重量％的增稠剂(诸如氨基甲酸酯增稠剂)和丙烯酸类增稠剂。也可掺入合成的有机材料；这些材料包括塑料小珠、中空球体或其他类似材料。其他任选组分包括量最多为约7％的二醇诸如乙二醇和/或丙二醇，以及量最多为约3％的其他溶剂诸如二苯甲酸二乙二醇酯和二苯甲酸二丙二醇酯。涂料组合物还可包含颜料分散剂，该颜料分散剂可为溶剂或表面活性剂；湿油漆防腐剂；干膜防腐剂；泡沫控制剂，诸如油、脂肪酸和有机硅；增滑添加剂和抗磨添加剂；增粘剂、和/或其他已知的油漆或涂料添加剂。本发明的油漆和涂料组合物还可包含杀生物剂，这些杀生物剂包括但不限于含有金属离子的化合物、聚合物杀生物剂、季铵化合物、杂环化合物、酚、金属有机化合物、醛、蛋白质、过氧、醇、酶、多肽和释放卤素化合物。
[0049]
本发明的油漆组合物还包含至少约5重量％且最多约50重量％的颜料。此类颜料可包括无机颜料，诸如二氧化钛。油漆组合物包含例如百分之零(对于超深油漆而言)、至少约11重量％、进一步例如至少约12重量％、进一步例如至少约13重量％、进一步例如至少约14重量％、进一步例如至少约15重量％、进一步例如至少约16重量％、进一步例如至少约17重量％、进一步例如至少约18重量％、进一步例如至少约19重量％、并且甚至进一步例如至少约20重量％至最多约30重量％的二氧化钛。在另一个可用的实施方案中，易清洁或自清洁油漆组合物包含超过10％的二氧化钛。也可将其他有色颜料或染料单独地或组合地添加到油漆中，以产生宽范围的有色油漆。合适的附加颜料可包括碳酸钙、滑石、粘土、硅酸盐、硅酸铝、偏硅酸钙、硅酸铝钾、硅酸镁、硫酸钡、霞石正长岩、长石、氧化锌或硫化锌、或本领域的技术人员已知的其他颜料。所包含的此类附加着色颜料的量可为最多约30重量％，例如约10重量％至约20重量％。在一些情况下，“颜料”也可指为非水溶性固体的功能性填料。此类功能性填料可包括为油漆提供附加功能特征的固体，例如膨胀型成分，诸如聚磷酸铵、
三聚氰胺、季戊四醇和类似化合物。在一个可用的实施方案中，本发明的涂料组合物基本上不含或完全不含膨胀型成分，诸如聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇和类似化合物。
[0050]
涂料的颜料体积浓度或pvc是颜料(包括功能性填料)的体积与存在于涂料中的总非挥发性材料(即颜料和粘结剂)的体积的比率。本发明的涂料优选地具有约5至约60的pvc。此外，本发明的涂料组合物具有小于65重量％，例如约25重量％至约60重量％，进一步例如约30重量％至约58重量％的最大固含量。
[0051]
油漆或涂料组合物
[0052]
在一些优选的实施方案中，两性离子添加剂重量为油漆或涂料组合物的0.1重量％至3重量％，在其他实施方案中为油漆或涂料组合物的0.5重量％至2.5重量％，在另外的实施方案中为油漆或涂料组合物的0.75重量％至2.25重量％，并且在另外的实施方案中为油漆或涂料组合物的1重量％至2重量％。
[0053]
在某些可用的实施方案中，本发明包括油漆或涂料组合物，该油漆或涂料组合物包含水、胶乳粘结剂树脂、颜料和添加剂，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，并且其中具有至少一个两性离子部分的聚合物/低聚物以0.5重量％至4重量％存在于油漆或涂料组合物中。在这些实施方案中，与不包含添加剂的对照基础油漆或涂料相比，清洁效果增加了20％至100％。
[0054]
应当指出的是，为了制备胶乳油漆或涂料制剂，需要适当的分散剂/表面活性剂体系以便将颜料分散在制剂中。用于选择用于油漆制剂的分散剂/表面活性剂的方法是油漆制剂领域的普通技术人员熟知的。在选择如本文所述的相容聚合物和两性离子添加剂之后，本领域的普通技术人员将能够选择分散剂/表面活性剂组合以便制备期望的油漆或涂料组合物。
[0055]
实施例
[0056]
基础油漆比较例
[0057]
在以下实施例中，根据表1a中所述的量和组分制备不包含两性离子聚合物或低聚物添加剂的基础对照油漆组合物。使用三种基础对照油漆，每种基础对照油漆使用不同的粘结剂或树脂体系。使用本领域普通技术人员已知的技术，通过混合以下组分来制备每种基础对照油漆：
[0058]
表1a.
[0059][0060]
1乙二醇醚
[0061]
2得自伊士曼公司(eastman)的酯醇
‑
12
[0062]
3得自伊士曼公司(eastman)的optifilm 400
[0063]
4杀生物剂包装
[0064]
5得自赢创公司(evonik)的tego foamex 810
[0065]
6得自亚什兰公司(ashland)的aquaflow nhs 310
[0066]
7得自陶氏公司(dow)的acrysol rm
‑
8w
[0067]
8得自毕克化学公司(byk)的byk
‑
022
[0068]
9得自陶氏公司(dow)的tamol 165
[0069]
10得自尤尼明公司(unimin)的minex 4
[0070]
11得自巴斯夫公司(basf)的attagel 40粘土
[0071]
12得自陶氏公司(dow)的tio2浆液
[0072]
根据表1b中所述的量和组分制备不包含两性离子聚合物或低聚物添加剂的一种附加的基础对照油漆组合物。该基础对照油漆使用与表1a中所述的基础对照油漆中的任何基础对照油漆不同的粘结剂或树脂体系。使用本领域普通技术人员已知的技术，通过混合以下组分来制备表1b的基础对照油漆：
[0073]
表1b.
[0074][0075]
1得自毕克化学公司(byk)的disperbyk
‑
190
[0076]
2得自陶氏公司(dow)的triton x
‑
405
[0077]
3得自陶氏公司(dow)的triton cf
‑
10
[0078]
4得自安格斯公司(angus)的2
‑
氨基
‑2‑
甲基
‑1‑
丙醇95
[0079]
5杀生物剂包装
[0080]
6得自特诺公司(tronox)的tio2
[0081]
7得自尤尼明公司(unimin)的minex 10
[0082]
8得自三叶草公司(shamrock)的super taber 5506sp5
[0083]
9得自卡博特公司(cabot)的cabosil m5
[0084]
10得自陶氏公司(dow)的丁基溶纤剂
[0085]
11得自陶氏公司(dow)的丁基卡必醇
[0086]
12得自赢创公司(evonik)的surfynol 104bc
[0087]
13得自毕克化学公司(byk)的byk 024
[0088]
14得自赢创公司(evonik)的tego glide 410
[0089]
15得自陶氏公司(dow)的acrysol dr
‑
5500
[0090]
16得自陶氏公司(dow)的acrysol tt
‑
615
[0091]
本发明实施例
[0092]
通过将两性离子聚合物或低聚物添加剂(本文所公开的添加剂的示例，其中这些
实施例中使用的两性离子部分为甜菜碱部分)添加到上述基础比较油漆中来制备本发明实施例。对于不同的应用，将添加剂以相对于具有所添加的添加剂的基础油漆制剂的重量的1重量％、2重量％和3重量％水平添加，涂覆在基底上并干燥。进行表面能分析，并研究结果。
[0093]
参照图2a和图2b，将1重量％的六种不同的含甜菜碱聚合物/低聚物添加剂各自独立地添加到表1a所述的三种不同类型的基础油漆中的每一种基础油漆中。每种含甜菜碱聚合物/低聚物沿着x轴由四位数字表示。六种不同的含甜菜碱聚合物/低聚物添加剂包含下表2中所示量的甜菜碱。
[0094]
表2.
[0095][0096]
图2a中示出了每种实施例油漆组合物和比较基础油漆(“对照”)的表面能的极性分量。除了就比较基础油漆组合物2中的添加剂3197而言之外，实施例组合物的表面能的极性分量相对于对照基础油漆制剂通常会上升。图2b中示出了每种实施例油漆组合物和比较基础油漆(“对照”)的表面能的色散分量。除了就比较基础油漆组合物2中的几乎所有的添加剂而言之外，实施例组合物的表面能的色散分量相对于对照基础油漆制剂通常会下降。理想的添加剂提升极性表面能并降低色散表面能，但有效的添加剂不一定同时提升极性表面能并降低色散表面能。较高的极性表面能和较低的分散表面能导致清洁效应增强。
[0097]
图3a和图3b示出了具有不同含量的含甜菜碱聚合物添加剂3275(按总油漆组合物的重量计0％至3％的添加剂)的比较基础油漆1(图3a)和2(图3b)的极性分量和色散分量。值得注意的是，极性表面能分量看起来以递减速率增加并且分散表面能分量看起来以递减速率降低，这表明就极性表面能而言可存在饱和点。该饱和点可能随所使用的添加剂和粘结剂体系而变化。
[0098]
使用专有的内部测试方法进一步测试如本文所述的油漆组合物在经涂覆制品上的可清洁性。在该方法中，使用非接触式分光光度计记录板的初始颜色。将一克共混尘垢通过筛网施用到干燥的油漆膜上，然后将基底倒置以移除松散的尘垢，并且轻轻敲打板的背面以移去弱结合的尘垢。再次用分光光度计测量板的脏污区域以测定脏污后的δe(de)。将板保持在分配水的喷嘴下方的板架中，保持10分钟，然后在室温下水平地在空气中干燥。使用分光光度计测量洗涤后板的最终de。这是一次循环。
[0099]
图4a示出了对于具有不同含量的含甜菜碱聚合物添加剂3275(按总油漆组合物的重量计0％至3％的添加剂)的比较基础油漆组合物1，每种油漆组合物保持清洁的程度随脏污/洗涤循环的变化。图4b示出了对于具有不同含量的含甜菜碱聚合物添加剂3275(按总油漆组合物的重量计0％至3％的添加剂)的比较基础油漆组合物2，每种油漆组合物保持清洁的程度随脏污/洗涤循环的变化。图4c示出了对于具有不同含量的含甜菜碱聚合物添加剂3275(按总油漆组合物的重量计0％至3％的添加剂)的比较基础油漆组合物4，每种油漆组
合物保持清洁的程度随脏污/洗涤循环的变化。本发明的实施例油漆组合物显示出改善的可清洁性。
[0100]
将含甜菜碱聚合物添加剂3275进一步添加到选定的可商购获得的油漆中，这些选定的可商购获得的油漆包括商业油漆a、商业油漆b和商业油漆c。经过10次洗涤循环之后，将对照油漆(每种出售的商业油漆，不具有含甜菜碱聚合物)的清洁度与加入按对照油漆的重量计2％的含甜菜碱聚合物添加剂3275的相同油漆进行比较。使用上述方法来测量油漆在涂覆在制品上之后通过脏垢/洗涤循环保持清洁的程度。图5a
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图5c示出了加入添加剂的可商购获得的油漆甚至在10次脏污/洗涤循环之后的较低δe值，这表明自清洁或易清洁性能和添加剂的保留。