CN101730727A - 保护基底和从该基底去除污染物的方法 - Google Patents

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CN101730727A CN200880020701A CN200880020701A CN101730727A CN 101730727 A CN101730727 A CN 101730727A CN 200880020701 A CN200880020701 A CN 200880020701A CN 200880020701 A CN200880020701 A CN 200880020701A CN 101730727 A CN101730727 A CN 101730727A
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Abstract

本发明涉及一种从基底去除污染物材料(如涂鸦)的方法，包括：将一种涂料组合物施用到所述基底，所述涂料组合物包括水、水溶性成膜聚合物、润湿剂和触变添加剂；将所述含水组合物脱水和/或将所述聚合物交联以形成牺牲型阻隔涂料；将所述污染物材料沉积在所述阻隔涂料上；以及从所述基底上去除所述阻隔涂料的至少一部分和所述污染物材料。

Description

保护基底和从该基底去除污染物的方法
根据35 U.S.C.§119(e)的规定，本申请要求2007年6月19日提交的第60/944,810号美国临时申请的优先权。这里以参考引用的方式将该在先申请合并于此。
技术领域
本发明涉及用于保护基底和用于从该基底去除污染物的涂料组合物。更具体地，本发明涉及牺牲型阻隔涂料，该牺牲型阻隔涂料可用于保护各种基底免遭各种污染物包括涂鸦和放射性污染物(如碘131，锝99m等)、污垢或泥土、毒素等等污染。
背景技术
涂鸦是一种在公众场所遇到的常见问题。此外，一般来说，在表面上不想要的标记几乎出现在任何地方。例如，房屋墙壁可能会被儿童标记或意外被标记，以及工作场所的墙壁和其他表面可能会被无意地标记或因为任何原因不可避免地被标记。涂鸦常常是油漆的形式，如喷涂油漆，但也可能是用记号笔、粉笔、蜡笔和其他书写液体制造涂鸦和其他标记。本文中所使用的术语“涂鸦”将被用来泛指不想要的标记，包括涂画、其他不想要的标记、划痕等等。
这些标记特别麻烦，因为它们往往很难从它们所在的表面上去除。因此，涂画的表面往往必须重新喷涂以掩盖所述标记，有时甚至必须剥离然后重新喷涂。例如，通常用油漆或类似物在所述表面上制造涂鸦。通过打磨或使用有毒或易燃溶剂去除所述涂鸦涂画可能是不可行的，因为它常常导致所述下层涂料的至少一部分被去除。没有粉刷的表面有时必须喷砂以去除所述涂鸦标记。
发明内容
阻隔涂料可用于对抗污染物材料，如涂鸦。这些涂料可分为两类：牺牲型的(sacrificial)和非牺牲型的(non-sacrificial)。使用这两种类型的阻隔涂料，所述涂料可防止所述污染物到达所述基底，使所述污染物容易去除。使用牺牲型阻隔涂料，顾名思义，所述阻隔涂料的至少一部分在清理时被“牺牲”掉了。清理可能涉及，例如，洗涤(washing)、擦拭(wiping)、擦洗(scrubbing)、喷涂(spraying)和/或冲洗(rinsing)。清理后，可用牺牲型涂料进行再次涂覆。相反地，非牺牲型阻隔涂料不涉及涂料的去除，且不要求在去除所述污染物后重新涂覆。非牺牲型阻隔涂料通常涉及基于脂肪族聚氨酯化合物、橡胶硅基化合物或水性聚氨酯(waterborne polyurethanes)的涂料的使用。
本发明涉及一种使用牺牲型阻隔涂料以保护基底免遭因各种污染物导致损害的方法。所述发明方法包括：将一种涂料组合物应用到所述基底，所述涂料组合物包括水、水溶性成膜聚合物、润湿剂和触变添加剂；将所述涂料组合物脱水和/或将所述聚合物交联以形成牺牲型阻隔涂料；将污染物材料沉积在所述阻隔涂料上；以及从所述基底上去除所述阻隔涂料和所述污染物材料。所述阻隔涂料和所述污染物材料可用任何常规方法去除，包括清洗、擦拭、擦洗、喷涂和/或冲洗。所述污染物材料可以包括任何不良污染物，包括涂鸦以及放射性污染物(如碘131，锝99m等)、污垢或泥土、毒素等等。
具体实施方式
在本说明书和权利要求书中公开的所有范围和比例限定可以以任何方式组合。应该理解的是，除非另有说明，文中提及的“一个”，“一种”和/或“所述”可以包括一个或多个，并且以单数表示的术语可以包括该术语的复数。在权利要求书中记载的所有组合可以以任何方式组合。
术语“水溶性”是指，材料在20℃的温度下，在水中的溶解度为至少每升水溶解约5g材料。术语“水溶性”也可以指材料在水中形成乳状液。
术语“牺牲型阻隔涂料”是指一种应用于基底以保护基底免遭污染的涂料，并且在去除污物的清理过程中，所述涂料至少部分被去除，以及在一个实施方案中完全被去除。
术语“脱水”和“干燥”可以互换使用。
所述涂料组合物可包括水、至少一种水溶性成膜聚合物、至少一种润湿剂、以及至少一种触变添加剂。所述聚合物可包括衍生自乙烯醇和/或甲基丙烯酸的重复单元。所述聚合物可包括乙烯醇、乙烯醇的共聚物或其混合物。本文使用的术语“共聚物”是指具有两种或多种不同重复单元的聚合物，包括共聚物、三元共聚物等等。
所述聚合物可包括无规立构聚乙烯醇。这些聚合物可以具有半结晶的特性和，并且有强烈的趋势呈分子间和分子内氢键。
所述聚合物可包括式-CH2-CH(OH)-表示的重复单元和式-CH2-CH(OCOR)-表示的重复单元，其中R是烷基。所述烷基可以包含1到约6个碳原子，并且在一个实施方案中包含1到约2个碳原子。式-CH2-CH(OCOR)-表示的重复单元的数目可以是所述聚合物中重复单元的约0.5％至约25％的范围，并且在一个实施方案中为所述重复单元的约2至约15％。所述酯基可以用乙醛或缩丁醛(butyraldehyde acetals)取代。
所述聚合物可以包括聚(乙烯醇/醋酸乙烯酯)结构。所述聚合物可以是一种乙烯醇共聚物的形式，所述乙烯醇共聚物还包含1，2-乙二醇形式的羟基，例如衍生自1，2-二羟基乙烯的共聚物单元。所述共聚物可以包含上至约20摩尔％的所述单元，并且在一个实施方案中包含上至约10摩尔％的所述单元。
所述聚合物可以包括共聚物，所述共聚物含有衍生自乙烯醇和/或甲基丙烯酸的重复单元，以及衍生自醋酸乙烯酯、乙烯、丙烯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、二甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、乙烯基吡咯烷酮、丙烯酸羟乙酯、烯丙醇等的一种或多种的重复单元。所述共聚物可以包含上至约50摩尔％的除乙烯醇之外的重复单元，并且在一个实施方案中包含约1到约20摩尔％的除乙烯醇之外的重复单元。
可能使用的聚乙烯醇包括那些塞拉尼斯(Celanese)提供的商标为Celvol 523(MW＝85000到124000，87-89％水解)，塞拉尼斯提供的Celvol 508(MW＝50000到85000，87-89％水解)，塞拉尼斯提供的Celvol325(MW＝85000到130000，98-98.8％水解)，空气产品公司(Air Products)提供的107(MW＝22000至31000，98-98.8％水解)，Polysciences4397(MW＝25000，98.5％水解)，Chan Chun提供的BF 14，杜邦提供的
Figure G2008800207014D00042
90-50和尤尼契卡(Unitika)提供的UF-120。可能使用的聚合物的其他生产商包括日本合成(Nippon Gohsei)孟山都(Monsanto)
Figure G2008800207014D00044
瓦克(Wacker)
Figure G2008800207014D00045
或其他日本生产商可乐丽(Kuraray)、戴瑞奇(Deriki)和信越(Shin-Etsu)。
所述聚合物可有约70％至约100％范围内的水解度，在一个实施方案中有约70％至约99.3％的水解度，在一个实施方案中有70％至约95％的水解度，在一个实施方案中有约70％至约90％的水解度，并且在一个实施方案中有约75％至约90％的水解度，并且在一个实施方案中有约87％到约89％的水解度。
所述聚合物可包括一种或多种聚(甲基)丙烯酸(即聚丙烯酸和/或聚甲基丙烯酸)。这些可能包括所述聚合物的线性的、交联的、轻度交联的、中和的和/或部分中和的形式。可以获得这些聚合物的例子是汉普顿研究提供的聚丙烯酸5100；Sigma Aldrich提供的聚丙烯酸为一种偏钠盐、轻度交联的聚合物；Polysciences公司提供的聚丙烯酸(MW：～90000克/摩尔)；和Polysciences公司提供的聚丙烯酸(MW：～100000克/摩尔)。可以使用的聚甲基丙烯酸可包括Sigma Aldrich提供的商品名为聚甲基丙烯酸盐溶液(Poly(methacrylic acid solution salt))(MW：～429000到549000克/摩尔)，和Polysciences公司提供的聚甲基丙烯酸(25087-26-7)(MW：～100000克/摩尔)。
所述聚合物的平均分子量可在从约5000到约2000000克/摩尔的范围内，在一个实施方案中从约10000到约1000000克/摩尔，在一个实施方案中从约10000到约600000克/摩尔，在一个实施方案中从约10000克/摩尔到约250000克/摩尔，在一个实施方案中从约30000克/摩尔到约190000克/摩尔，在一个实施方案中从约50000到约150000克/摩尔的范围内，并且在一个实施方案中从约85000到约125000克/摩尔。
所述涂料组合物(脱水前)中聚合物的浓度按重量计可在从约0.1到约50％的范围内，在一个实施方案中按重量计从约1到约25％，在一个实施方案中按重量计从约2至约15％，并且在一个实施方案中按重量计从约2至约6％。所述涂料组合物中水的浓度(脱水前)按重量计可在从约40到约99.9％的范围内，在一个实施方案中按重量计从约75到约99％，并且在一个实施方案中按重量计从约90到约99％。所述水可来自任何来源。所述水可包括去离子水或蒸馏水。所述水可包括自来水。所述水可包括无菌超纯水。
所述润湿剂可包括一种或多种化合物，所述化合物可减少所述涂料组合物的表面张力，以使其能够更容易地遍布(spread)或渗透基底的表面。所述润湿剂可包括一种有机硅表面活性剂。所述润湿剂可包括一种或多种聚硅氧烷，例如一种或多种聚二甲基硅氧烷。所述润湿剂可包括一种或多种聚硅氧烷、二甲基聚硅氧烷、聚醚改性二甲基聚硅氧烷、聚酯改性二甲基聚硅氧烷、聚甲基烷基硅氧烷(polymethylalkylsiloxanes)、芳烷基改性聚甲基烷基硅氧烷、烷氧基化醇、聚丙烯酸酯、聚合的含氟表面活性剂(polymericfluorosurfactants)、氟改性聚丙烯酸酯、或上述两种或多种的混合物。可使用的一种润湿剂是Byk-345，这是Chemie的一种名为聚醚改性硅氧烷的产品。在一个实施方案中，所述润湿剂可起到流平剂的作用。所述涂料组合物(脱水前)中所述润湿剂的浓度按重量计在所述涂料组合物的约0.05到约10％的范围内，在一个实施方案中按重量计在约0.1到约5％的范围内，在一个实施方案中按重量计约0.1到约2％，并且在一个实施方案中按重量计约0.2到约1％。
所述触变添加剂可包括一种或多种化合物，所述化合物能使所述涂料组合物静置下在相对较短的时间内变厚或变硬，但经搅动或操作(manipulation)(例如，刷、滚、喷涂)时可自由流动。所述触变添加剂可包括气相二氧化硅(fumed silica)、处理过的气相二氧化硅、粘土、锂蒙脱石粘土(hectorite clay)、有机改性锂蒙脱石粘土、一种触变聚合物、一种拟塑性聚合物(pseudoplastic polymer)、聚氨酯、一种聚羟基羧酰胺(polyhydroxycarboxylic acid amide)、改性尿素、尿素改性聚氨酯、或上述两种或多种的混合物。可使用的触变添加剂是Chemie公司的名为改性尿素的产品Byk-420。所述涂料组合物(脱水前)中触变添加剂的浓度按重量计可在所述涂料组合物的约0.01到约10％的范围内，在一个实施方案中按重量计约0.05到约5％，在一个实施方案中按重量计约0.1到约4％，并且在一个实施方案中按重量计约0.5到约3.5％。
所述涂料组合物可进一步包括一种或多种拟塑性添加剂、流变改性剂、抗流挂剂、防沉剂、流平剂、pH值调节剂、消泡剂、颜料、染料、有机溶剂、增塑剂、粘度稳定剂、生物杀灭剂、杀病毒剂、杀菌剂、保湿剂、交联剂、表面活性剂、着色剂、紫外线稳定剂、或者上述两种或多种的混合物。
一种单一添加剂可以提供上述两种或多种功能。例如，Byk-420可起到触变添加剂和抗流挂添加剂的作用。
所述消泡剂可包括一种聚硅氧烷消泡剂。所述消泡剂可包括辛醇、硬脂酸铝、一种磺化烃、一种有机硅，或者上述两种或多种的混合物。可使用的一种消泡剂是Chemie公司的名为消泡聚硅氧烷和疏水性固体在聚乙二醇中的混合物的产品Byk-028。
所述pH值调节剂可包括碱金属氢氧化物如氢氧化钠或氢氧化钾。所述pH值调节剂可包括盐酸、醋酸、磷酸、柠檬酸、或者上述两种或多种的混合物。
所述有机溶剂可包括一种或多种醇，例如，甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、一种或多种酮，例如丙酮，一种或多种乙酸酯，例如，乙酸甲酯，或者上述两种或多种的混合物。
所述增塑剂可包括乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、聚丙二醇、丁二醇、聚丁二醇、甘油、或者上述两种或多种的混合物。
所述粘度稳定剂可包括一种单用途或多用途的羟基化合物。这些可包括甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、聚乙二醇、丙二醇、聚丙二醇、丁二醇、聚丁二醇、甘油、或者上述两种或多种的混合物。
所述杀虫剂、杀病毒剂或杀菌剂可包括次氯酸钠、次氯酸钾、pH值调节的次氯酸钠、季铵氯、pH值调节的漂白剂
Figure G2008800207014D00071
CASCADTM表面消毒泡沫(AllenVanguard)、DeconGreen(埃奇伍德化学生物中心)、DioxiGuard(前沿药物(Frontier Pharmaceutical))、EasyDecon 200(Envirofoam科技)、Exterm-6(ClorDiSys Solutions)、HI-Clean 605(霍伟贸易有限公司)、HM-4100(生物安全公司)、KlearWater(消毒科技(Disinfection Technology))、Peridox(清洁地球科技(Clean EarthTechnologies))、Selectrocide(生物工艺联盟(BioProcessAssociates))、EasyDECONTM200消毒溶液、或者上述两种或多种的混合物。所述杀虫剂可包括Kathon LX(罗门哈斯公司的产品，包括5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮)或Dowacil 75(陶氏化学公司的产品，名为1-(3-氯-2-丙烯基)-3，5，7-三氮杂-1-氮翁三环[3，3，1，13，7]癸烷氯，并且是作为防腐剂用于抗菌保护)。
所述交联剂可包括四硼酸钠(sodium tertraborate)、乙二醛、Sunrez700(SEQUA化工的产品，名为环脲/乙二醛/多元醇冷凝物)、Bacote-20(霍普敦技术的产品，名为稳定型碳酸锆铵)、Polycup-172(Hercules公司的产品，名为一种聚酰胺环氧氯丙烷树脂)、或者上述两种或多种的一种混合物。
所述保湿剂可包括聚丙烯酸、聚丙烯酸盐、丙烯酸共聚物、聚丙烯酸盐共聚物、或者上述两种或多种的一种混合物。
所述表面活性剂可包括十二烷基硫酸钠(sodium dodecyl sulfate)、十二烷基硫酸钠(sodium lauryl sulfate)、十六烷基三甲基溴化铵(cetyltrimethylammonium bromide)、十六烷基三甲基氯化铵(cetyltrimethyl ammonium chloride)、十六烷基三甲基溴化铵(hexadecyl trimethyl ammonium bromide)、十六烷基三甲基氯化铵(hexadecyl trimethyl ammonium chloride)、或者上述两种或多种的混合物。
所述着色剂可包括一种或多种染料、颜料等等。这些可包括从麦考密克食品公司的食用蓝和/或光谱颜色公司(Spectra Colors Corp)的Spectrazurine Blue FND-C LIQ。所述着色剂可包括一种或多种染料，所述染料经干燥后变为有荧光的或者可响应pH值的变化。
所述紫外线稳定剂可包括对氨基苯甲酸(及其衍生物)、肉桂酸辛酯及其衍生物、二苯甲酮及其衍生物、超细二氧化钛粉末和受阻胺/酰胺光稳定剂如
Figure G2008800207014D00081
944、123、
Figure G2008800207014D00083
622、765、770、P、213、
Figure G2008800207014D00088
234、326、
Figure G2008800207014D000810
Figure G2008800207014D000811
327、
Figure G2008800207014D000812
328、
Figure G2008800207014D000813
571、
Figure G2008800207014D000814
Figure G2008800207014D000815
75、和/或
Figure G2008800207014D000816
88的一种或多种。
在所述涂料组合物(脱水前)中前述添加剂的每一种的浓度按重量计可上至约25％，在一个实施方案中按重量计上至约10％，在一个实施方案中按重量计上至约5％，在一个实施方案中按重量计上至约2％，并且在一个实施方案中按重量计上至约1％。
所述涂料组合物可有一个宽范围的粘度和流变性质，这使所述涂料组合物遍布在一种基底的表面，并允许使用多种应用方法，包括通过刷子、滚筒、喷涂设备等等的应用。所述涂料组合物的布氏粘度(BrookfieldViscosity)(脱水前)可在从约5到约100000厘泊的范围内，在一个实施方案中从约10至约25000厘泊，所述布氏粘度是在25℃下以适于所述样品的转速和转子(spindle)、即转速0.3-200rpm的范围内和用转子1-4测得。所述涂料组合物可有足够的粘度，以便能够在水平的和/或非水平的基底上形成湿膜，它脱水后形成一种固体矩阵(matrix)或膜。所述涂料组合物可有从约4到约10范围内的pH值，在一个实施方案中具有从约4到约8的pH值。
本发明的方法可以包括将所述涂料组合物施用到基底，然后将所述涂料组合物脱水或干燥和/或将所述聚合物交联以形成牺牲型阻隔涂料。所述阻隔涂料可用任何常规涂覆方法施用到所述基底上，例如刷、滚、喷涂、撒、抹等等。可使用风扇、抽湿机、热源、或者上述的组合增强脱水或干燥。所述阻隔涂料可保持应用在所述基底直到污染物材料(例如，涂鸦)的积累达到了可以去除的地步。那时所述污染物材料以及所述阻隔涂料的至少一部分，并且在一个实施方案中为所述阻隔涂料的全部，可从所述基底去除。所述污染物材料和所述阻隔涂料可使用常规方法去除，例如，剥离、清洗、擦拭、擦洗、喷涂和/或冲洗。这可包括将含水的组合物(例如，包括肥皂或清洁剂和水的清洁溶液)应用到所述污染物和所述阻隔涂料，然后从所述基底去除所述污染物材料和所述阻隔涂料的至少一部分。所述污染物材料和所述阻隔涂料可用从约10℃到约100℃的温度范围内的强力清洗去除，在一个实施方案中从约50℃到约90℃；压力在从约250到约5000磅每平方英寸(psi)(17.2到345巴(bars))，并且在一个实施方案中从约500到约2500psi(34.4到241.3巴)。
当所述涂料组合物脱水或干燥时，形成的覆盖在所述基底表面的所述阻隔涂料可以是透明的或彩色的，优选是透明的。所述涂料组合物可用一种或多种颜料、染料、不可见染料、和/或随pH值变化而改变颜色的染料着色。所述阻隔涂料可有按重量计在上至约25％范围内的水浓度，并且在一个实施方案中按重量计上至约15％的水浓度。所述阻隔涂料可以具有约0.25到约50密尔(mils)范围内的厚度，并且在一个实施方案中具有约0.2到约10mils的厚度。
所述涂料组合物可以以一种含低浓度水的浓缩物的形式或者一种比如在使用时可再水化(rehydratable)的粉末的再水化形式提供到使用位置。
所需的足以涂覆基底的所述涂料组合物的量取决于所述基底的表面的性质，越多孔的表面需要越大的量以提供充分的覆盖，如灰泥、砖、水泥等，光滑的表面则需要较少的量，如金属标志。所述涂料密度对于灰泥，砖或类似的多孔表面在从约100到约500平方英尺每加仑的范围，对于光滑表面从约100到约1000平方英尺每加仑。可以应用一层或多层涂料。
使用后，所述阻隔涂料在脱水或干燥后即可作为一种保护屏障使用，这可在约5到约180分钟内，取决于环境条件。所述涂料可在所述下面的表面上形成一种透明或彩色的阻隔或阻隔层。可避免沉积在所述阻隔涂料上的任何污染物，如涂鸦标记，接触和标记所述下面的表面。
如上面所述，如果一种污染物材料，如涂鸦，沉积在所述阻隔涂料，或者如果所述涂料变得过于脏，所述污染物可被去除，连同所述阻隔涂料的至少一部分。然后可以应用一层新的保护阻隔涂料。
根据本发明方法应用于一种基底的所述牺牲型阻隔涂料可以是水溶性的或者与一种水基溶液接触时是水溶性的，所述水基溶液包含增加所述阻隔涂料水溶性的添加剂。另外或者同时，当与水或一种水基溶液接触时，所述阻隔涂料与所述基底的粘附力可降低，所述水基溶液含有降低所述涂料与所述基底的粘附力的添加剂。
所述牺牲型阻隔涂料可用一种常规的手动泵喷雾瓶或其他喷雾器具喷涂。所述涂料可喷涂在几乎任何表面，包括已知是污染物如涂鸦的目标的便盆或厕所隔板(bathroom stalls)的表面。当所述涂料变干时，它可作为一种阻隔涂料保护所述基底免于与所述污染物接触。当用水或一种水基溶液清洗时，所述涂料可溶解并去除从而也去除了所述污染物。一个污染物的例子是永久性记号笔的墨水。当应用于一种喷漆表面时，所述墨水难以去除，需要用力刮或用可能破坏所述喷漆表面的溶剂。但是，当已经使用所述牺牲型阻隔涂料时由于所述墨水没有触及所述喷漆，所述喷漆表面可能会相对容易清洗，且不会在清洗过程中损坏。
如上所述，所述阻隔涂料和污染物材料可通过将所述阻隔涂料和污染物材料与一种处理组合物接触而去除，所述处理组合物包括水、水溶性成膜聚合物、润湿剂和触变添加剂。所述处理组合物可具有与所述涂料组合物相同的组成。所述处理组合物可脱水以形成一种处理膜，且所述的方法可进一步包括从所述基底分离所述阻隔涂料、污染物材料和处理膜。所述阻隔涂料、污染物材料和处理膜可从所述基底剥离。该剥离可一步完成。
所述涂料组合物可作为一种清洁组合物使用。例如，一种手动泵喷雾瓶能用于将所述涂料组合物应用于一种基底上，所述基底上有一种牺牲型阻隔层和写在所述阻隔涂料上的涂鸦。所述涂鸦可以一种传统方式(如传统的浴室清洁剂)擦拭去除。清洁后，一薄层的所述清洁组合物可能会留下，干燥或脱水后形成一层所述牺牲型阻隔涂料。这可提高未来污染物材料如涂鸦的轻松去除。清洁后，所述表面也可用所述涂料组合物额外喷涂一次，留下一层更厚的阻隔涂料且进一步提高所述牺牲型阻隔涂料的效果。
如上所述，所述涂料组合物可包括一种或多种交联剂。四硼酸钠、以及其他如上所述的，可用于交联包含乙烯醇重复单元的聚合物。二价或三价阳离子化合物，如氢氧化钙或氧化钙，可用于交联包含衍生自丙烯酸和/或甲基丙烯酸的重复单元的聚合物。所述涂料组合物在pH值低于约6.8可应用于一种基底，在作为一种涂料应用后，与环境(或大气)接触时所述pH值可上升。当所述涂料脱水或干燥时这可增加所述交联密度。提高交联密度可提高在水分存在下如在外部环境中(室外)所述涂料的稳定性。所述涂料可使用常规方法如清洗、擦洗、喷涂等等去除。
通过使用一种含有可破坏所述涂料交联的添加剂的水溶液可帮助交联的阻隔涂料的去除。例如，可使用一种具有约6.8以下pH值的酸性溶液，并且在一个实施方案中可使用约6.0以下pH值的酸性溶液。所述酸性溶液中可以混合冲洗水使用，如连接到一个城市出水口的一种强力清洗机。所述强力清洗机可通过一个皂液入口，一个浓酸如pH在约0.0到约6.0之间的盐酸入口与它连接。当使用所述强力清洗机时所述酸性溶液可与水混合，形成一种具有所需pH值的水溶液。在一种酸性环境中，其间如一种四硼酸阴离子和聚乙烯醇之间形成的所述交联可能减少，从而提高了所述阻隔涂料的水溶性或水敏感度，从而能够更容易清除。单价阳离子化合物，例如，氢氧化钠、氢氧化钾，可用于提高所述未中和或部分中和聚合物的水溶性，所述聚合物包括衍生自丙烯酸和/或甲基丙烯酸的重复单元，还用于减少已经用二价或三价阳离子化合物交联的所述聚合物的交联密度。可使用所述交联剂降低在室外环境所述阻隔涂料湿度敏感度，并且可使用一种用了一种或多种添加剂的水溶液提高在所述清洁过程中所述阻隔涂料湿度敏感度。交联剂可用于内部和外部应用。
提供的下列实施例进一步说明本发明。在这些实施例中，以及在全文中，除非另有说明，所有的份数和百分比按重量计。
实施例1
一个加套1升反应器，装配有一个热电偶、冷凝器和搅拌器，加入667.2g蒸馏水，4.2gByk-028，和4.6g按重量计46％的氢氧化钠。将形成的水溶液组合物搅拌直到所述盐溶解，随后加入169.6g Celvol 523。所述混合物加热至85℃，保持30分钟，然后冷却到65℃。加入48.3g 95％乙醇，随后滴加25.4gBYK-420。然后在65℃下将所得制剂搅拌一小时。在强力搅拌下缓慢加入1.7g Dowicil 75和121.1g蒸馏水的预混料。然后过滤所述混合物生成制剂A。制剂A有59250厘泊(cP)的布氏粘度(3rpm，25℃，L4转子)和pH＝7.74。
200.0g整的制剂A在中度搅动下添加到800.0g去离子(DI)水中，并且搅拌20分钟生成制剂B。
实施例2
一个加套1升反应器，装配有一个热电偶、冷凝器和搅拌器，加入667.2g蒸馏水，4.2gByk-028，和4.6g按重量计46％氢氧化钠。搅拌形成的水溶液组合物直到所述盐溶解，随后加入169.6g水溶性聚合物Celvol 508。所述混合物加热至85℃，保持30分钟，然后冷却到65℃。滴加48.3g 95％乙醇，随后滴加25.4g BYK-420。所得制剂然后在65℃搅拌一小时。1.7g的Dowicil 75和121.1g的蒸馏水的预混料在强搅拌下缓慢加入。所述混合物然后过滤以生成制剂C。制剂C有23740厘泊的布氏粘度(3rpm，25℃，L4转子)和pH＝7.28。
100.0g整的制剂C在中度搅拌下添加到400.0g去离子(DI)水中，并且搅拌20分钟生成制剂D。
进行测试以确定制剂B和制剂D的阻隔涂料效力。用(a)白Rustoleum平面喷漆和(b)白Rustoleum亚光喷漆喷涂12英寸(30.5厘米)正方形抛光平板以制备所述基底。使用以下的线绕收缩条(wire wound drawdown bars)#20、#40、#80、#200将制剂B和D倒在所述水平平板上形成可再现的所述制剂的湿膜厚度。经过24小时干燥时间后，用永久性记号笔(Sharpie牌)标记所述面板。20分钟干燥时间(对于标记而言)后，所述面板用水湿润并且用纸巾搅动，以确定所述干的制剂的阻隔性能。所述#20线条(2.0mil湿膜厚度)在所述制剂中产生明显的差异。制剂D沿着所述标记散开(bleed)导致所述永久标记的不完全去除。制剂B产生永久性标记的全部去除。
实施例3
96.0g整的制剂B与4.0g BYK 333混合(Chemie的产品，名为聚醚改性二甲基聚硅氧烷共聚物)，中度搅动10分钟，形成制剂E。
实施例4
96.0g整的制剂B与4.0g BYK 307混合(Chemie的产品，名为高滑移(slip)聚醚改性二甲基聚硅氧烷共聚物)，中度搅动10分钟，形成制剂F。
实施例5
96.0g整的制剂B与4.0g BYK 345混合，中度搅动10分钟，形成制剂G。
将制剂B、E、F和G倒(drawn down)在水平平板(如实施例2)上，以测定每种制剂在同样膜厚度下的浸湿(wet out)效果并且比较其作为阻隔涂料抵抗一种永久性记号笔(Sharpie牌)。每种制剂产生一层有效的阻隔涂料，其中，基于浸湿的总体质量和没有标记渗透穿过，制剂G比B、E或F更有效。
实施例6
20.0g制剂A与80.0g蒸馏水和0.1g BYK-345混合，中度搅动10-15分钟，形成制剂H。
实施例7
80.0g蒸馏水和0.3g BYK 345混合，中度搅动10-15分钟，形成制剂I。
实施例8
20.0g制剂H与80.0g蒸馏水和0.5g BYK-345混合，中度搅动10-15分钟，形成制剂J。
制剂B、H、I和J倒在水平平板(如实施例2)上形成2.0密尔(mil)湿膜厚度，以测定每种的效果。经过24小时后，用Sharpie牌永久性记号笔涂画(drawn across)所述干的膜并且干燥20分钟。使用水和纸巾搅动，以从所述喷漆的基底上去除所述膜。每种制剂产生一层有效的阻隔涂料，制剂I提供了更好的阻隔保护同时仍有助于浸湿。如下所示：
  制剂   份数每100BYK345   浸湿率   阻隔率
  B   0   4   2
  H   0.1   2   2
  I   0.3   1   1
  J   0.5   1   3
实施例9
99.2g整的制剂B与0.8g Stanfax 1025混合(Para Chem，Chemidex公司提供的一种十二烷基硫酸钠水溶液，在此用S125表示)，中度搅动10-15分钟，形成制剂K。
实施例10
98.4g整的制剂B与1.6g S125混合，中度搅动10-15分钟，形成制剂L。
在同样膜厚度下比较制剂K和L与制剂B作为阻隔涂料抵抗亚光和平面水平基底上的永久标记。每种制剂用平整度和标记测试评估，结果用1-5的尺度表示(1为最佳)。结果归纳在下表中。
  制剂   S125(pph)   条#   涂料   平整度   标记测试
  B   0.0   R200   喷涂亚光   1   1
  B   0.0   R80   喷涂亚光   1   1
  B   0.0   R40   喷涂亚光   1   1
  B   0.0   R20   喷涂亚光   1   1
  B   0.0   R200   喷涂平面   1   1
  B   0.0   R80   喷涂平面   1   1
  B   0.0   R40   喷涂平面   1   2
  B   0.0   R20   喷涂平面   1   2
  制剂   S125(pph)   条#   涂料   平整度   标记测试
  B   0.0   R20   房子(house)亚光   1   1
  B   0.0   R20   房子平面   1   1
  K   0.8   R200   喷涂亚光   3   1
  K   0.8   R80   喷涂亚光   3   2
  K   0.8   R40   喷涂亚光   4   3
  K   0.8   R20   喷涂亚光   4   4
  K   0.8   R200   喷涂平面   3   1
  K   0.8   R80   喷涂平面   3   2
  K   0.8   R40   喷涂平面   3   3
  K   0.8   R20   喷涂平面   3   4
  K   0.8   R20   房子亚光   4   3
  K   0.8   R20   房子平面   4   2
  L   1.6   R200   喷涂亚光   3   1
  L   1.6   R 80   喷涂亚光   3   2
  L   1.6   R40   喷涂亚光   4   3
  L   1.6   R20   喷涂亚光   4   4
  L   1.6   R200   喷涂平面   3   1
  L   1.6   R80   喷涂平面   3   2
  L   1.6   R40   喷涂平面   3   3
  K   0.8   R40   喷涂平面   3   3
  L   1.6   R20   喷涂平面   3   4
  L   1.6   R20   房子亚光   3   3
  L   1.6   R20   房子平面   4   2
实施例11
一个加套1升反应器，装配有一个热电偶、冷凝器和搅拌器，加入656.1g蒸馏水，4.2g Byk-028，和4.6g按重量计46％氢氧化钠。搅拌产生的水溶液组合物直到所述盐溶解，随后加入166.7g Celvol 523。所述混合物加热至85℃，保持30分钟，然后冷却到65℃。1.7g的Dowicil75和119.2g的蒸馏水的预混料在强搅动下缓慢加入以生成制剂M。制剂M有18520厘泊(cP)的布氏粘度(3rpm，25℃，L4转子)和pH＝7.38。
20.0g整的制剂M与79.4g水混合，中度搅动10分钟。0.6gCab-O-Sperse 2020K(Cabot公司提供的一种分散的气相二氧化硅流变添加剂)在增强搅动下5分钟内缓慢加入。继续搅动10分钟形成制剂N。
实施例12
20.0g整的制剂M与78.4g水混合，中度搅动10分钟。在增强搅动下，1.6g Cab-O-Sperse 2020K 5分钟内缓慢加入。继续搅动10分钟形成制剂O。
实施例13
20.0g整的制剂M与78.0g水混合，中度搅动10分钟。在增强搅动下，2.0g Cab-O-Sperse 2020K 5分钟内缓慢加入。继续搅动10分钟形成制剂P。
实施例14
20.0g整的制剂M与77.1g水混合，中度搅动10分钟。在增强搅动下，2.9g Cab-O-Sperse 2020K 5分钟内缓慢加入。继续搅动10分钟形成制剂Q。
实施例15
20.0g整的制剂M与76.2g水混合，中度搅动10分钟。在增强搅动下，3.8g Cab-O-Sperse 2020K 5分钟内缓慢加入。继续搅动10分钟形成制剂R。
实施例16
20.0g整的制剂M与72.6g水混合，中度搅动10分钟。在增强搅动下，7.4g Cab-O-Sperse 2020K 5分钟内缓慢加入。继续搅动10分钟形成制剂S。
制剂S和制剂B的粘度如下(200rpm，L1转子，25℃，赛默飞世尔Haake 6+旋转粘度计)：
  制剂   粘度(cP)
  制剂B   23
  制剂S   18
实施例17
20.0g整的制剂M与72.6g水混合，中度搅动10分钟。在增强搅动下，7.4g Cab-O-Sperse 4012K(Cobot公司的一种小颗粒二氧化硅乳液)5分钟内缓慢加入。继续搅动10分钟形成制剂T。
含有气相二氧化硅Cab-O-Sperse的制剂(包括实施例11-17的Cab-O-Sperse 2020K或4012K)在应用到表面时显示了消光效果，从而制造了一种平整外观，同时作为一种阻隔涂料使表面平坦或无光泽。
实施例18
30.0g制剂A与0.3g BYK 345、69.0g蒸馏水、0.05g麦考密克蓝色食用色和1.0g甘油(99+％纯度，合成，Acros有机物公司提供)混合15分钟，形成制剂U。
实施例19
30.0g制剂A与0.3g BYK 345、68.0g蒸馏水、0.05g麦考密克蓝色食用色和2.0g甘油(99+％纯度，合成)混合15分钟，形成制剂V。
实施例20
30.0g制剂A与0.3g BYK 345、65.0g蒸馏水、0.05g麦考密克蓝色食用色和5.0g甘油(99+％纯度，合成，Acros有机物公司提供)混合，中度搅动15分钟，形成制剂W。
制剂U、V和W倒在晒干的(cured)Rustoleum亚光喷涂平板上形成2.0mil湿膜厚度，并且干燥24小时。Krylon蓝色喷漆打叉喷涂在所述涂覆的平板上。测试所述制剂在24小时和72小时后(推荐的喷涂晾干时间是24小时)喷漆去除的难易度。然后通过用一种探针刻划所述膜来主观地评价所述膜。观察到随着甘油浓度的升高，撕裂强度降低。
实施例21
制剂W的pH值用盐酸调节至6.0。0.25g四硼酸钠在高强度搅动下5分钟内添加到所述混合物中，形成制剂X。制剂X倒在12英寸(30.5厘米)正方形镜子上形成2.0mil湿膜厚度，通过用一种探针刻划测试膜强度。
实施例22
一个加套1升反应器，装配有一个热电偶、冷凝器和搅拌器，加入450.0g蒸馏水。在高强度搅动下，加入50.0g Kuraray Exceval AQ 4104(乙烯乙烯醇(ethylene vinyl alcohol))，并且所述混合物加热至85℃。所述混合物在该温度下保持5小时，然后冷却至室温以生成制剂Y。一个300ml三口圆底烧瓶装配有冷凝器并置于水浴中。所述烧瓶中加入41.8g制剂Y、0.214g BYK 028、0.094g 46％NaOH并且在磁子的中度搅动下加热到65℃。0.321g BYK 345缓慢滴加至所述混合物，并且增强搅动。1.142g 70％异丙醇滴加到所述混合物，随后加入0.600g BYK 420。所述混合物在65℃下搅拌一小时。0.0368g Dowicil 75和50.5g蒸馏水的预混料在强搅动下加入。所述制剂冷却生成制剂Z。
实施例23
制剂I喷涂(使用泽普商用喷涂瓶)在一面垂直喷过漆的墙(Behr牌亚光可清洗室内墙)上并且干燥12小时。Krylon蓝色喷漆喷涂在所述阻隔层上(干的制剂I)并且晾干(cured)72小时。一条胶带(duct tape)打叉牢固地应用到所述喷漆上并且剥离，带掉所述干的Krylon喷漆的大部分。使用一种泡过水的粗糙海绵从所述喷过漆的墙上去除残留的喷漆以及牺牲型涂料。
虽然已经结合多种实施方案解释本发明，可以理解的是对其的各种修改对本领域技术人员而言在阅读本说明书后是显而易见的。因此，可以理解的是，本发明包括所有可能落入所附权利要求的保护范围的修改。

Claims (22)

1.一种从基底去除污染物材料的方法，包括：将一种涂料组合物施用到所述基底，所述涂料组合物包括水、水溶性成膜聚合物、润湿剂和触变添加剂；将所述涂料组合物脱水和/或将所述聚合物交联以形成牺牲型阻隔涂料；将所述污染物材料沉积在所述阻隔涂料上；以及从所述基底上去除所述阻隔涂料的至少一部分和所述污染物材料。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过将所述涂料组合物刷、滚、或喷涂到所述基底上将所述涂料组合物施用于所述基底。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过剥离、清洗、擦拭、擦洗、喷涂和/或冲洗将所述阻隔涂料和所述污染物材料从所述基底去除。
4.根据前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，使用一种含水组合物将所述阻隔涂料和所述污染物材料从所述基底去除。
5.根据前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，通过在约10到100℃的温度和约50到约400巴的压力下，喷涂一种含水组合物将所述阻隔涂料和所述污染物材料从所述基底去除。
6.根据前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，通过将所述阻隔涂料和所述污染物材料与一种处理组合物接触，去除所述阻隔涂料和所述污染物材料，所述处理组合物包括水、水溶性成膜聚合物、润湿剂和触变添加剂。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述处理组合物具有与所述涂料组合物相同的组成。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述处理组合物脱水形成处理膜，所述方法进一步包括从所述基底分离所述阻隔涂料、所述污染物材料和所述处理膜。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，从所述基底上剥离所述阻隔涂料、所述污染物材料和所述处理膜。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，从所述基底上一步剥离所述阻隔涂料、所述污染物材料和所述处理膜。
11.根据前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述聚合物包括衍生自乙烯醇和/或(甲基)丙烯酸的重复单元。
12.根据前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述聚合物包括聚乙烯醇、乙烯醇的共聚物或上述物质的混合物。
13.根据前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述聚合物包括衍生自乙烯醇重复单元的重复单元和式-CH2-CH(OCOR)-表示的重复单元，其中R是烷基。
14.根据前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述聚合物包括衍生自乙烯醇和醋酸乙烯酯的重复单元。
15.根据前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述聚合物包括共聚物，所述共聚物含有衍生自乙烯醇和/或(甲基)丙烯酸的重复单元，和衍生自乙烯、丙烯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、二甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、乙烯基吡咯烷酮、丙烯酸羟乙酯、烯丙醇中的一种或多种的重复单元，或上述两种或多种物质的混合物。
16.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其特征在于，所述聚合物包括聚乙烯醇，所述聚合物具有约50000到约150000克/摩尔的分子量以及约75％到约90％的水解度。
17.根据前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述润湿剂包括一种或多种有机硅表面活性剂。
18.根据前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述润湿剂包括一种或多种聚硅氧烷、二甲基聚硅氧烷、聚醚改性二甲基聚硅氧烷、聚酯改性二甲基聚硅氧烷、聚甲基烷基硅氧烷、芳烷基改性聚甲基烷基硅氧烷、烷氧基化醇、聚丙烯酸酯、聚合的含氟表面活性剂、氟改性聚丙烯酸酯或上述两种或多种物质的混合物。
19.根据前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述润湿剂包括一种或多种聚醚改性硅氧烷。
20.根据前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述触变添加剂包括气相二氧化硅、处理过的气相二氧化硅、粘土、锂蒙脱石粘土、有机改性锂蒙脱石粘土、触变聚合物、拟塑性聚合物、聚氨酯、聚羟基羧酰胺、改性尿素、尿素改性聚氨酯、或上述两种或多种物质的混合物。
21.根据前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述聚合物组合物进一步包括一种或多种拟塑性添加剂、流变改性剂、抗流挂剂、防沉剂、流平剂、pH值调节剂、消泡剂、颜料、染料、有机溶剂、增塑剂、粘度稳定剂、生物杀灭剂、杀病毒剂、杀菌剂、保湿剂、交联剂、表面活性剂、着色剂、紫外线稳定剂或者上述两种或多种物质的一种混合物。
22.根据前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述聚合物组合物包括水、聚乙烯醇、有机硅表面活性剂、触变添加剂和生物杀灭剂。
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