表面涂层系统和使用表面涂层系统的方法

专利名称：表面涂层系统和使用表面涂层系统的方法
表面涂层系统和使用表面涂层系统的方法相关申请的交叉参考
本申请根据35U. S. C. § 119(e)来要求在2009年11月25日提交的美国临时专利申请第61/264，465号的优先权。这一申请的内容通过引用而全部地引入本文。
背景技术：
如今，地板护理程序主要用于保护并且提高地板基材的外观，例如乙烯基、油毡、木、混凝土、大理石、水磨石、陶瓷等等地板基材的外观。这些地板材料是易被交通例如行人或行车所磨损和损坏的。牺牲涂层常用来保护地板材料使其免受物理磨损、刮擦、沾污和化学损伤。这些涂层是可以包括许多不同类型的产品的地板护理程序的一部分，但一般涉及施加于地板基材的表面的底和/或面漆的使用。该面漆然后使用清洁剂和工具来维护，其可以包括各种各样的抛光或磨光机器。虽然这些程序非常有效的，但是它们被认为让顾客所费甚多。另外，如果表面随着时间的过去而变得破旧或令人不满意，则有必要运用各种各样的化学组合物、常称为剥离剂来整个地去除地板面漆或底蜡。此类化学剥离是费时和费力的。还普遍使用耐用的半永久性涂层例如运用氨基甲酸酯、环氧树脂或者硅烷技术的那些涂层来处理许多地板基材。这些涂层系统患于它们缺乏化学可除性和可修复性，以及去除常由包括砂磨、机械磨蚀或者化学剥离组成。这些是重大局限并经常导致令人不满意的结果。基于聚合物的地板涂层是将干燥后成为硬防护膜的水乳液或溶剂溶液典型用地板擦或其他涂覆器施涂成的面漆或涂层的例子。这些涂层从地板表面上的去除传统上要求使用腐蚀性化学溶液，典型地是碱和挥发性溶剂的混合物。因此，在地板防护涂层上的最近趋势是离开这些传统面漆和走向更加耐用、高度交联的涂层例如UV-固化型氨基甲酸酯、聚氨酯分散体和环氧树脂。这些涂层，虽然它们相对于更加传统的地板面漆提高了耐用性，但是由于刮擦、磨损等等缘故，它们同样最终遭受必须从地板上去除之苦。然而，虽然更加传统的地板面漆可以化学去除，但是，这些更加耐用的膜的高度交联性质使得它们即便不是不可能也难以通过任何除物理磨蚀之外的方法去除。另外，对于化学或机械磨蚀剥离，很多时候损坏了底下的地板基材或表面，例如在木地板的情况下，化学品和/或水的使用损坏了木质表面。重大的困难和缺陷存在于牺牲涂层或耐用的半永久性涂层或面漆的修理、修复或者去除。因此正在寻求这样的表面涂层系统，该表面涂层系统将使得表面能够施加面漆，该面漆可以迅速和容易地施加，在损伤或磨损以后还容易可去除和/或可修理。总之，相当数量的缺陷存在于涉及用于表面例如地板表面等等的涂层系统或面漆的领域中。

发明内容
特别提供了一种涂层系统。该涂层系统可包括含有可分散的粘合剂的粘合剂层组合物。该粘合剂层组合物可以在施加到表面后形成粘合剂层。该涂层系统也可以包括含有可分散的聚合物的维持层(maintenance layer)组合物,该维持层组合物在施加到该粘合剂层后形成维持层。该可分散的粘合剂可以包括苯乙烯-丁二烯胶乳、丙烯酸类胶乳材料、聚氨酯胶乳、聚乙酸乙烯酯乳液和它们的组合中的至少一种。在另一个方面，提供了涂覆表面的方法。该方法可包括将包括可分散粘合剂的粘合剂层组合物施加于表面上来形成粘合剂层。该方法也可以包括施加包括可分散聚合物的维持层组合物以在施加到该粘合剂层后形成维持层。该可分散的粘合剂可以包括苯乙烯-丁二烯胶乳、丙烯酸类胶乳材料、聚氨酯胶乳、聚乙酸乙烯酯乳液和它们的组合中的至少一种。在另一个方面，提供了受保护的表面。该受保护的表面可包括地板、粘合剂和耐用的聚合物涂层。该粘合剂可以包括苯乙烯-丁二烯胶乳、丙烯酸类胶乳材料、聚氨酯胶乳、聚乙酸乙烯酯乳液和它们的组合中的至少一种。
在另一个方面，提供了涂覆表面的方法。该方法可包括将包括可分散粘合剂的粘合剂层组合物施加于表面上来形成粘合剂层。该方法还可以包括施加包括可分散聚合物的维持层组合物以在粘合剂层上形成维持层。该粘合剂层和维持层可形成面漆涂层。该面漆涂层可具有的剥离强度大于约50gf/25mm。在另一个方面，提供了涂覆表面的方法。该方法可以包括将包括可分散粘合剂的粘合剂层组合物施加于表面上来形成粘合剂层。该方法也可以包括施加包括可分散聚合物的维持层组合物以在粘合剂层上形成维持层，该粘合剂层和维持层可以形成面漆涂层，该面漆涂层可以具有大于可分散的粘合剂的粘合强度的抗拉强度。本发明的其他方面通过考虑以下详细的描述和附图将会变得明显。


图I显示了本发明的涂层系统的实施方案。图IA显示了本发明的涂层系统的另一实施方案。图2显示了本发明的涂层系统的另一实施方案。图3显示了本发明的涂层系统的另一实施方案。图4显示了本发明的涂层系统的实施方案的应用。图5显示了本发明的涂层系统的另一实施方案。图6显示了本发明的涂层系统的另一实施方案。图7显示了本发明的涂层系统的另一实施方案。图8显示了本发明的涂层系统的实施方案的应用。
具体实施例方式本公开不将它的公开内容限于本文中所阐述的结构、组分安排或者方法步骤的具体细节。本文中所公开的组合物和方法能够以各种各样的方式来作出、实行、使用、执行和/或形成。本文中所使用的用语和术语仅为描述目的并且不应该被视为限制。用于说明书和权利要求中来指示各种结构或方法步骤的序数指示，例如第一、第二和第三，不意味着被解释成指示任何特定的结构或步骤，或对于这样的结构或步骤的任何特殊顺序或构造。本文所述的所有方法能够按任何合适的顺序来进行，除非本文中另外有说明或除非上下文清楚地相矛盾。提供在本文中的任一和所有例子或者示例性的语言(如“例如”)的使用仅仅旨在更好地阐明本发明并且不对本发明的范围构成限制，除非另有声明。在说明书中的语言和在附图中所示的结构，均不应该理解为指示任何未要求保护的要素对于本发明的实施是必要的。本文中术语“包含”、“包括”或者“具有”和它们的变形的使用，意指包含其后所列出的项和其等同物以及附加项。除非特指或另外限定，术语“安装”、“连接”、“支持”和“结合”以及它们的变形均包含直接和间接安装、连接、支持和结合。此外，“连接”和“结合”不限于物理或机械连接或结合。本文中的数值范围的列举仅仅旨在用作属于该范围的每一个单独的值被逐个提到的简便方法，和每一个单独的值被引入到说明书中，就好象其逐个地被列举在本文中一样，除非本文中另外说明。例如，如果浓度范围列举为1%到50%，则旨在例如2%到40%、10%到30%或者1%到3%等等的值，明确地被列举在本说明书中。这些仅仅是具体预期的例子，并且数在所列举的下限值和上限值之间并包括该下限值和上限值的值的所有可能的组合将要被考虑明确地列举在本公开中。用于描述具体列举的量或量的范围的词“约”的使用，旨在表明非常接近于该列举的量的值被包含在该量中，例如，形成测量结果等时由于制造公差、仪器和人为误差等等原因可能造成或天然会造成的值。不承认所有参考文献、包括在本说明书中所援引的任何非专利或专利文件构成现有技术。尤其应当理解除非另外说明，本文中的任何参考文件不构成承认任何这些文献形成在美国或其它国家的本领域中普遍常识的部分。对参考文献的任何讨论陈述了它们的作者的主张，则申请人保留权利来挑战本文中所援引的任何文件的准确性和针对性。本文中所援引的所有参考文件通过参考全部地被引入，除非另有明确表示。如果有任何不一致，应当以本公开为准。在这里所使用的术语“粘合剂”是指能够通过表面附着而将材料保持在一起的物质。本发明在任何需要保护、清洁度、光泽、耐磨损性或者防滑性的表面上具有潜在的应用。这样的表面包括地板、食物准备表面、墙壁、摊位、柜台、卫浴设施等等。要涂覆面漆的表面可以由种类繁多的材料制成，这些材料包括但不限于工程石材、工程木材、乙烯基树脂、大理石，水磨石，陶瓷，油毡、木头、金属、塑料、橡胶、混凝土、石头、乙烯基复合砖(“VCT”)和玻璃。本发明涉及涂层系统，其包括在涂覆时形成粘合剂层的包括可分散粘合剂的粘合剂层组合物，和在涂覆时形成维持层的包括维持层成膜剂或可分散聚合物的维持层组合物。在维持层组合物涂覆到粘合剂层上以后，形成面漆涂层。涂层系统任选包括基底层组合物和/或过渡层组合物。另外，涂层系统任选包括去除工具和/或使用说明书。面漆涂层具有大于该面漆涂层的剥离强度的抗拉强度。这使得面漆涂层可以从表面上以非化学方式去除，对表面的损伤最小乃至没有。粘合剂层组合物可包括至少约10wt%、至少约15wt%、至少约20wt%和至少约25wt%的可分散粘合剂。粘合剂层组合物可包括低于约95wt%、低于约80wt%、低于约65wt%和低于约50wt%的可分散粘合剂。这包括约10到约95wt%，约15到约80wt%，约20到约65wt%和约25wt%到约50wt%。、
粘合剂层可包括至少约75wt%、至少80wt%和至少85wt%的可分散粘合剂。粘合剂层可包括低于约100wt%、低于约99wt%、低于约98wt%、低于约97wt%、低于约96wt%、低于约95wt%、低于约94wt%、低于约93wt%、低于约92wt%、低于约91wt%、低于约90wt°/c^P低于约85wt%的可分散粘合剂。这包括约75到约100wt%，约85到约99wt%和约90wt%到约98wt%。可分散的粘合剂可包括丙烯酸酯聚合物、苯乙烯-丁二烯聚合物、丙烯酸类聚合物、聚氨酯聚合物、聚乙酸乙烯酯聚合物和它们的组合中的至少一种。 维持层组合物可包括至少约10wt%、至少约15wt%、至少约20wt%和至少约25wt%的维持层成膜剂或者可分散聚合物。维持层组合物可包括低于约90wt%、低于约80wt%、低于约70wt%、低于约60被％和低于约50wt%的维持层成膜剂或可分散聚合物。这包括约10到约90wt%,约15到约80wt%,约20到约70wt%和约25wt%到约50wt%。维持层可包括至少约75wt%、至少约80wt%和至少约85wt%的维持层成膜剂或者可分散聚合物。维持层可包括低于约100wt%、低于约99wt%、低于约98wt%、低于约97wt%、低于约96wt%、低于约95wt%、低于约94wt%、低于约93wt%、低于约92wt%、低于约91wt%、低于约90wt%和低于约85wt%的维持层成膜剂或可分散聚合物。这包括约75到约100wt%，约85到约99wt%和约90wt%到约98wt%。维持层成膜剂或可分散聚合物可包括UV-固化型聚合物、尼龙、环氧树脂、聚丙烯酸酯、聚苯乙烯丙烯酸酯、聚氨酯、聚脲和它们的组合中的至少一种。可分散粘合剂和可分散聚合物具有以下特征它们容易被分散或者被施加到表面上，即用喷涂、涂盖、刷涂、辊涂、抹涂等等。可分散的粘合剂和聚合物典型地是液体，然而，它们也可以采取气溶胶的形式。可分散的粘合剂和聚合物通常包括悬浮在载体介质中例如水、推进剂或者有机溶剂中的一种或多种聚合物。其他添加剂例如增塑剂、中和剂、润湿剂、消泡剂、聚结剂、防腐剂、染料、色素、香料、纳米粒子、交联剂例如碳酸锌铵和本领域技术人员所知的其他添加剂能够添加到维持层组合物或粘合剂层组合物中。合适的增塑剂包括，但不限于，邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸丁基苄基酯、邻苯二甲酸二异辛基酯、二苯甲酸二甘醇酯、二苯甲酸三甘醇酯、二苯甲酸二丙二醇酯、三丁氧基磷酸乙酯和许多其他为本领域技术人员所知的增塑剂。在有些实施方案中，增塑剂最高到可剥离层组合物的约5wt%或最高至约3wt%或最高至约lwt%的范围内。在其他实施方案中，增塑剂是按至少约0. lwt%或至少约0. 5wt%存在的。这包括约0. I到约5wt%和约0. 5到约3wt%的范围。有些实施方案所包括的增塑剂为大约0. 5wt%的量。中和剂能够用来调整组合物的pH。例如，氨、氢氧化铵、胺、氢氧化物、硅酸盐、磷酸盐和其他为本领域技术人员所知的添加剂在有必要的情况下可以用于调整系统的PH，其范围最高至组合物的约2wt%或最高至lwt%或最高至约0. 5wt%。在其他实施方案中，中和剂可以按至少约0. 05wt%或至少约0. lwt%的量而存在。这包括约0. 05到约2wt%和约0. I到约lwt%的范围。供选择的实施方案可以包括约0. lwt%的中和剂。润湿剂例如乙氧基化的非离子型含氟化合物，其他含氟化合物、醇乙氧基化物、有机硅化合物或者为本领域技术人员所知的其他物质。这些材料能够使用的量最高至约组合物的10wt%,最高至约5wt%或者最高至约3wt%。在其他实施方案中，润湿剂能够按照至少约0. 01wt%、至少约0. 03wt%或者至少约0. 05wt%或者至少约I. 0wt%的量存在。这包括约0. 01到约10wt%J4 0. 03到约5wt%和约0. 05到约3wt%的范围。有些实施方案使用约lwt%的润湿剂。还有其他实施方案包括约0. 03wt%的润湿剂。消泡剂包括，但不必受限于聚硅氧烷、有机硅或者乙炔型消泡剂。消泡剂可以按组合物的约0到约2wt%而存在。能够使用聚结剂例如二元醇醚，其包括但不限于二甘醇乙醚、乙二醇2-乙基己醚和二丙二醇正丁醚，或者其他合适的溶剂。聚结剂能够按以上描述的关于润湿剂的量而存在。在有些实施方案中也可以包括各种防腐剂、染料、色素、香料、纳米粒子和其他添 加剂，例如，在有些实施方案中也可以包含Robertet香料包括Robertet 98M在内、纳米粒子和其他添加剂。合适的防腐剂包括PROXEL GXL(1, 2-苯并异噻唑啉-3-酮Na-盐(20%))。维持层组合物和粘合剂层组合物的余量可以是水。本发明可以提供下面指出的至少一种优点。本发明的涂层系统能够用来在几分钟到几个小时内将表面涂覆可去除的、耐用的涂层，其中该耐用涂层的去除需要几秒到几分钟。该涂层系统能够使用喷涂、辊涂、刷涂、涂抹、擦涂或者涂盖来进行施涂，然而，其他技术对于本领域技术人员来说将是已知的。由于该涂层系统能够使用水分散的聚合物组合物，所以与现有技术比较，该涂层系统产生的有机挥发物更少。有机挥发物减少有益于环境以及用户的健康，特别是当用户否则会在封闭的空间中暴露于有机挥发物时。另外，因为所使用的涂层简单地被剥离，所以没有对苛性剥离剂的需要。一旦去除，可以回收该使用过的涂层或将其送到垃圾填埋场。虽然对于本发明的涂层系统而言，去除工具可能不是必需的，但是涂层系统可以任选包括去除工具例如刀片，或与2008年I月24日提交的美国申请第61/023，351号中描述的去除工具相似的去除工具，通过参考而将所述申请的全部内容引入到本文中。本领域技术人员能确定用于本发明的其他合适的去除工具。在有些实施方案中，去除工具可以是埋在涂层中的塑料带。图I显示了面漆涂层100，其可以使用本发明的涂层系统和方法来制备。面漆涂层100包括粘合剂层130和维持层150，两者都施加在表面180上，例如地板上。粘合剂层130包括可分散的粘合剂，其在本发明的粘合剂层组合物施涂于表面180之后在表面180上形成。粘合剂层130的厚度低于约1cm，典型地低于约2mm的厚度，更加典型地低于约0. 5mm的厚度。在有些实施方案中，粘合剂层130是至少约0. OOlmm厚，至少约0. 005mm厚，至少约0. Olmm厚，或者至少约0. 015_厚。在有些实施方案中，粘合剂层130的厚度是约Icm到约0. 001mm,约2mm到约0. 005mm,或约0. 5mm到约0. 01mm。粘合剂层130以低于约20g/ft2、典型低于约8g/f ft2、更加典型低于约4g/ft2的涂布率来施涂。维持层150是耐用的涂层，其在维持层组合物施涂于表面180上之后在表面180上形成。维持层150的厚度低于约3cm，厚度典型低于约lcm，厚度更加典型低于约5mm。在有些实施方案中，维持层150的厚度是至少约0. Olmm,厚度至少约0. 05mm,厚度至少约0. Imm,或厚度至少约0. 15mm。在有些实施方案中，维持层150的厚度为约3cm到约0. Olmm,约Imm到约0. 05mm,或约5mm到约0. 1mm。维持层150包括UV-固化型聚合物、尼龙、环氧树脂、聚丙烯酸酯、聚苯乙烯丙烯酸酯、聚氨酯、聚脲和它们的组合中的至少一种。维持层150以低于约40g/ft2、典型低于约20g/ft2、更加典型低于约10g/ft2的涂布率来施涂。
一般，粘合剂层组合物施涂于表面180上，允许粘合剂层组合物干燥一段时间来形成粘合剂层130，然后维持层组合物施涂于已在表面180上形成的粘合剂层130上。一般，允许维持层组合物干燥一段时间，在此期间维持层150在粘合剂层130上形成，从而形成面漆涂层100。面漆涂层100可以具有大于面漆涂层100从表面180上的剥离强度的抗拉强度。粘合剂层130的剥离性能在图IA中示出，其显示了作为面漆涂层100的粘合剂层130和维持层150从表面180上的去除。典型允许粘合剂层组合物干燥至少约I分钟，典型至少约10分钟，更加典型至少约60分钟。典型允许维持层组合物干燥至少约I分钟，典型地至少约10分钟，更加典型地至少约60分钟。面漆涂层100可以有大于约10%、典型大于约25%、或更加典型大于约50%的伸长断裂点。伸长断裂点可以是150%。在有些实施方案中，面漆涂层100的伸长断裂点可以低于约350%，或低于约300%，或低于约250%，或低于约200%。在有些实施方案中，面漆涂层100的伸长断裂点可以是约10%到约350%，约25%到约300%,以及约50%到约250%。
图2显示了供选择的面漆涂层200，其可以使用本发明的涂层系统和方法来制备。供选择的面漆涂层200包括基底涂层250、粘合剂层130和维持层150，它们都施加到表面180例如地板上。在供选择的面漆涂层200中的粘合剂层130和维持层150是基本上类似于在面漆涂层100中的粘合剂层130和维持层150。(在供选择的面漆涂层200中的粘合剂层130可包括另外的添加剂来赋予其与基底涂层250的更好的相容性。)基底涂层250是连续的涂层，其在本发明的基底层组合物施加于表面180之后在表面180上形成。基底涂层250包括UV-固化型聚合物、尼龙、环氧树脂、聚丙烯酸酯、聚苯乙烯丙烯酸酯、聚氨酯、聚脲和它们的组合中的至少一种。基底涂层250提供了连续、水平的表面用于粘合剂层130的施加和随后维持层150的施加。基底层组合物典型施涂于表面180，然后允许它干燥以形成基底涂层250。典型允许基底层组合物干燥至少约I分钟，典型至少约10分钟，更加典型大至少约60分钟。供选择的面漆涂层200适合于当表面180不是光滑的时候例如砖地时使用。图3显示了供选择的面漆涂层300，其可以使用本发明的涂层系统和方法来制备。供选择的面漆涂层300包括基底涂层250、粘合剂层130、维持层150和第二维持层350，它们全部地被施加于表面180例如地板上。在供选择的面漆涂层300中的粘合剂层130和维持层150基本上类似于在面漆涂层100中的粘合剂层130和维持层150。第二维持层350可以基本上类似于维持层150，然而，根据本发明，有可能使用不同的维持层组合物。虽然在供选择的面漆涂层300中显示基底涂层250与第二维持层350 —起使用，但是，该第二维持层350可以用于仅包括粘合剂层130和维持层150的面漆涂层100。第二维持层350可包括合适用作本发明的维持层的可分散聚合物中的任何一种。合适用于本发明的粘合剂层组合物的可分散粘合剂包括含有产生压敏粘合剂的聚合物的任何可分散粘合剂，该压敏粘合剂所具有的粘合强度使得包括粘合剂层130和维持层150的耐用面漆涂层能够从表面180上剥离。粘合剂材料包括苯乙烯-丁二烯胶乳、丙烯酸类胶乳材料、聚氨酯胶乳、聚乙酸乙烯酯乳液和它们的组合。压敏粘合剂是只用通过轻轻施加压力就形成结合粘合剂的粘接的一类粘合剂。包含羧基基团的丙烯酸类胶乳是在压敏粘合剂中的常用材料的一个例子。压敏粘合剂的其他例子包括，但不限于来自南卡罗来纳州切斯特(Chester)市的 Omnova Solutions 公司的 NovaCryl PS-R 100、NovaCryl PS-R200> NovaCryl PS-R 300、和 NovaCryl 3797 以及来自德国路德维希港(Ludwigshafen)的巴斯福(BASF)公司的 Acrnal NX 2278, Acrnol LA 449S 和 Acronol DS 3588。
粘合剂层130的剥离性能在图4中示出，其显示了从供选择的面漆涂层200中的表面180上的基底层250之上去除粘合剂层130和维持层150。当使用面漆涂层100时，粘合剂层130和维持层150从表面180上直接地去除(未显示)。当使用时，基底涂层250被设计成保持粘附于表面180上，如图4所示。粘合剂层130和维持层150被设计成保持彼此粘附，从基底涂层250或表面180上剥离还使得表面180能在对表面180损伤最小乃至没有的情形下进行剥离和再修整。包括粘合剂层130和维持层150的面漆涂层100的剥离强度可以大于约50gf/25mm(gf =克力),典型大于约100gf/25mm(gf =克力),更典型大于约200gf/25mm(gf =克力)。在有些实施方案中，面漆涂层100的剥离强度可以低于约500gf/25mm，低于约400gf/25mm，或低于约300gf/25mm。在有些实施方案中，面漆涂层100的剥离强度可以为约50gf/25mm到约500gf/25mm,约100gf/25mm到约400gf/25mm,或约200gf/25mm 到约 300gf/25mm。在有些实施方案中，去除工具可以被包括在涂层中，例如，具有起动机构400的面漆涂层中，如图5所示。在具有起动机构的面漆涂层中，起动机构450协助发起将粘合剂层130和维持层150从基底涂层250上或者从表面180上剥离(未显示)。起动机构450可以是以金属线、带或者丝线的形式，并且可以由金属或塑料来制造。起动机构450可以是不透明的或上色的以使起动机构450可容易地识别，或者起动机构450也可以是透明的以在面漆涂层中隐藏它的存在。如图6所示，起动机构450从基底涂层250上简单地被拉起，这提供了粘合剂层130和维持层150的整齐边缘(未显示)，该边缘容易从基底涂层250和/或表面180上拉起。如图7所示，一组起动机构450可以围绕表面180的周边安置，为的是提供一系列去除涂层的起始点。起动机构450也可以在表面180上交叉安置，为的是使得面漆涂层能够按照易处理的大小的片来拉起。虽然在附图6和7中所示的起动机构450比粘合剂层130薄，但是起动机构450典型与粘合剂层130至少一样厚。另外，起动机构450可以在粘合剂层组合物的施加之前被安置在表面180上或基底涂层250上，或起动机构450也可以在维持层组合物的施加之前被安置在粘合剂层130的上面。如图8所示，与起动机构450的使用无关，刮除刀具720可以用来协助用户从基底涂层250和/或表面180上去除粘合剂层130和维持层150。起动机构450可以策略地被安置在表面上，为的是便于去除维持层150和在存在情况下的第二维持层350。在有些实施方案中，起动机构450安置在表面的相对边缘上，维持层150将从所述边缘起去除。例如,如果图7中所示的示意图表示走廊的横断面,则起动机构450可以被安置在走廊靠着相邻墙壁的相对边缘上。因此，拔起起动机构450将从壁上分离所述层，以便于所述层从墙壁上完全去除。在某些实施方案中，起动机构450按照网格模式来施加；而在其他实施方案中，起动机构450仅仅按照平行并排样式来施加。在还有的其他实施方案中，起动机构450按照便于在已知的或预期的高通行区域的地板、例如在走廊中心或在门口附近去除和替换所述层的模式来施加。在有些实施方案中，起动机构450是相对地不显眼的。例如，起动机构450可以是透明和无色的，或起动机构450的纹理和/或颜色可以与施涂表面涂层系统的表面180 —样。在其他实施方案中，可以选择起动机构450，以便透过层和任选常规地板的面漆涂层是可容易看见的，以便快速识别。起动机构450的例子可以包括带(如基于聚酯的带)、线绳和塑料。可商购的起动机构可以包括钓丝、牙线(包括例如，由塑料例如聚乙烯或特氟龙制成的细尼龙丝或带)，汽车细条子带(automobile pinstriping tape),以及可从SpecialtyTapes, Franksville, Wl 获得的 Linered Removable Acrylic Tape (#S922) 在有些实施方案中，例如，起动机构450是粘合剂背衬带，它是约6mm宽和约4. 5密耳厚(I密耳约是0. 001英寸)在有些实施方案中，在粘合剂层130的添加之前，将起动机构450施加于基底涂层的至少一部分。然而，应当理解起动机构450能够由各种不同的材料制成，能够具有各种形状和大小，并且能够在基底层180上的一个或多个地方施加。粘合剂层130能够施涂于起动机构450和基底层180上。在有些实施方案中，面漆涂层100的一个或多个层在可安装的地板基材(如瓷砖或片材材料)制造过程中施涂于其上。因此，在安装了地板基材之后，它的表面可以通过去除面漆涂层100的最上面的层来更新。其重复次数可以与工厂涂布到基材上的层一样多。在有些实施方案中，每一层的起动机构450与一个或多个邻近层的其他起动机构450偏移或错开，为的是防止层状材料的可能的积累，这可能使得表面变形。为了在其上去除维持层150和第二维持层350或者其他层，起动机构450被拉得穿过顶层以产生能够用来将维持层150从下面的基底层180上剥离的清晰边缘，如图6所示。起动机构450可以通过起动条来接近,起动条可以暴露在各种层之上；或者,起动机构450可以通过切开顶层到达包埋的起动条来接近。在其他实施方案中，面漆涂层100施涂于除地板之外的表面，例如包括其他基本上水平的表面，例如手术台、食物准备表面、书桌、桌；和垂直的表面，例如墙壁、窗户等等；和不规则的表面，例如食物制备设备、容器、罐、零件等等，仅举一些可能的用途。在有些实施方案中，维持层组合物是水性组合物。维持层150是本发明的涂层系统的耐久性和耐磨性的根源。耐磨性尤其包括对物理磨损、刮擦、沾污和化学损伤的抗性。维持层组合物应该是与粘合剂层组合物相容的，以使得能够获得无瑕疵的耐用的涂层。另外，能够添加影响维持层的光学性能的添加剂(“光学组分”)来降低维持层150的光泽度，从而产生哑光面漆(“哑光光学组分”)。哑光面漆能够通过使瑕疵较不引人注目来改进地板的外观，并且能够赋予地板更加一致的外观。合适的哑光光学组分包括，但不限于，气相二氧化硅、二氧化硅凝胶、聚乙烯和空心玻璃微球。这些典型在维持层组合物的0.5到10被％的范围内使用。在其他实施方案中，其中需要更加光泽的面漆，则不包括哑光光学组分。通过引入某些润湿剂、增塑剂和/或聚结剂，维持层150能够实现降低或消除招致审美上令人不快的膜瑕疵(例如膜的“雾化”、“开裂”、“起霜”、“龟裂(crazing)”和本领域技术人员通常已知的许多其他类型的瑕疵)的几率。不希望受到理论的限制，但可以确信力口入表面活性剂、增塑剂、和/或成膜助剂能够产生更好的涂层间粘合以及膜形成，其内在地减少了此类缺陷的可能性。许多不同的聚合物，包括但不限于UV-固化型聚合物、尼龙、环氧树脂、聚酯、聚乙烯、聚丙烯酸酯、聚苯乙烯丙烯酸酯、聚氨酯和聚脲，都适合用在本发明的维持层组合物中。在有些实施方案中，维持层成膜剂可以具有的玻璃化转变温度(“Tg”)约-100° C到约20° C，适合地约-90° C到约30° C，或-约50° C到约-20° C。例如，维持层的Tg可以低于约-20° C，低于约-50° C，低于约-60° C，或低于约-80° C。该Tg可以大于约0° C，大于约20° C，大于约40° C，或大于约60° C。在使用维持层成膜剂混合物的那些实施方案中，各成膜剂可以有不同的Tg。在本发明有些实施方案中，维持层成膜剂可以有超过一个玻璃化转变温度("Tg”)。对于这些实施方案，维持层成膜剂可以有从约-100° C到约20° C的第一 Tg，和从约-20° C到约120° C的第二 Tg。有些实施方案中可以有第一Tg从约-50° C到约-20° C和第二 Tg从约40° C到约100° C的维持层成膜剂。在有些实施方案中，第一 Tg可以是从约-40° C到约-20° C以及第二 Tg可以是从约70° C到约
100。 Co已经发现身为水性的聚氨酯基组合物的一些地板面漆组合物显示出必要的兼容性和耐用性性能，这些性能是维持层150所要求的。一般而言，水性的聚氨酯基组合物包括聚氨酯或形成聚氨酯的组分，其包括但不限于自交联型聚氨酯或聚氨酯共聚物。合适的维持层组合物包括可商购的地板面漆材料,例如来自Diversey Inc.,Sturtevant, WI, Bona TRAFFIC 的 Jonwood One Water Based Wood 地板面漆以及来自瑞典Bona Kemi的Bona MEGA水性面漆。合适的维持层组合物也包括可商购的成膜剂例如可从宾西法尼亚州匹兹堡市的Bayer Material Science获得的BAYHYDROL XP 2593/1和BAYHYDROL XP 2557和BAYHYDROL XP 2637，和来自俄亥俄州威克利夫市的Lubrizol Corp.的TURB0SET 2025聚氨酯分散体，以及来自荷兰NeoResins的NeoReZ 2180聚氨酯分散体和NeoCryl 9045聚氨酯分散体。合适的维持层组合物也可以包括可商购的地板面漆材料，例如可从明尼苏达州圣保罗市的Ecolab, Inc.获得的GEMSTAR LASER和GEMSTAR POLARIS和TAJ MAHAL和FIRST BASE，来自俄亥俄州托莱多市的Betco Corp.的BETCO BEST和BETCO EXPRESS 和 BETCO FLOOR SEALER 地板面漆，可从密苏里州 Maryland Heights 的Buckeye International获得的CITATION和CASTLEGUARD地板面漆，以及来自威斯康辛州 Sturtevant 的 Diversey, Inc.的 IRONSTONE 和 PLAZA PLUS 和 PREMIA 和 HIGH N00N 和FRESCOMAX和OVER & UNDER和J0NSEAL。这些可以与基底层组合物的组分相似或相同，但这不是需要的或必要的。维持层组合物能够具有的固体含量为约15%到约50wt%的固体。这包括固体含量为约15到约25wt%的实施方案，其适合于有些应用。能够施涂维持层组合物来提供约4密耳的湿涂层厚度。在有些举例的实施方案中，维持层组合物具有的固体含量为约25被％并且产生的硬化干燥的维持层具有约I. 0密耳的厚度。能够施涂多层维持层组合物来完全地覆盖粘合剂层130，导致维持层150具有的总厚度在一些实施方案中为约0. 6密尔到约4密尔。该总厚度可以是至少约0. I密尔，至少约0. 2密耳，至少约0. 5密耳，至少约I密耳，至少约I. 5密耳，至少约2密耳，至少约2. 5密耳，至少约3. 0密耳，和至少约3. 5mil。总厚度可以是低于约6. 0密耳，低于约5. 5密耳，低于约5. 0密耳，低于约4. 5密耳，和低于约4. Omil。在一些实施方案中能够施涂维持层组合物的一到十或者更多个涂层。表面涂层系统的有些实施方案能够包括四到六层的维持层150。维持层也能够随着时间的过去根据需要进行洗刷和重新涂覆，这进一步增加了它们的厚度。一个以上不同类型的配方的维持层组合物可以被用于接连的涂层中。、
在某些情况下，可能希望仅仅修复损坏的维持层或表面涂层系统的一部分。为了完成这一目的，能够通过使用任何适合的技术例如使用刀片或其他适合于裁切层的工具进行切割并且仅仅将该切割的部分剥离而将损坏的区域去除，从而产生了暴露的表面。在去除以后，该粘合剂层组合物能够重 新施涂于该暴露表面(已去除所述部分的区域)来形成修复的粘合剂层。在粘合剂层130干燥之后，然后能够施涂维持层组合物来获得修复的涂层。合适的基底层组合物包括，但不限于UV_固化型聚合物、聚丙烯酸酯、聚苯乙烯丙烯酸酯、聚氨酯、环氧树脂和聚脲。其他合适的组合物对于本领域技术人员是已知的。该基底层组合物可以是与维持层组合物一样的，但是这不是需要或必要的。在水性聚丙烯酸酯或基于聚苯乙烯-丙烯酸酯的组合物中包括聚丙烯酸酯或聚苯乙烯组分，它们包括但不限于苯乙烯、甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸酯衍生的单体单元。在其他实施方案中，基底层250也能够包括乙烯基-丙烯酸系化合物。在有些实施方案中，可以使用基底层组合物的掺合物。合适的基底层组合物可以包括可商购的地板面漆材料，例如可从明尼苏达州圣保罗的Ecolab, Inc.获得的GEMSTAR LASER和GEMSTAR POLARIS和TAJ MAHAL和FIRST BASE,来自俄亥俄州托莱多的 Betco Corp.的 BETCO BEST 和 BETCO EXPRESS 和 BETCO FLOORSEALER地板面漆，可从密苏里州Maryland Heights的Buckeye International获得的CITATION和CASTLEGUARD地板面漆，以及来自威斯康辛州Sturtevant的Diversey, Inc.的IRONSTONE 和 PLAZA PLUS 和 PREMIA和 HIGH N00N和 FRESC0MAX和 OVER &UNDER和 J0NSEAL。虽然不希望受到特定的理论所限制，但是理论认为基底层250可提供物理和化学标准化的表面，这被认为对于涂层系统的性能而言是重要的。物理标准化意味着表面具有几乎相等的粗糙度、孔隙率和/或表面形态，这些通过机械和/或化学方法达到。化学标准化意味着表面具有几乎相等的化学部分例如羟基基团、酯基、烃基团、氟化学基团、磷酸基团、有机-磷酸基团、金属和金属氧化物等等的分布，这些通过机械和/或化学品方法达到。适宜的，表面基本上没有将会急剧提高(太强的粘合性)或降低(太小的粘合性)粘合剂层130与维持层150的粘合的化学部分。应该理解的是，在以上描述的层之间可以有一个或多个额外的层。以这一方式，这些层可以直接地或间接地互相施加。实施例实施例I-具有丙烯酸酯共聚物粘合剂和聚氨酯分散体的可剥离涂层四个乙烯基复合瓷砖(EXCEL0N牌，Armstrong Flooring, Lancaster, PA)用粘合剂层配方1-3和维持层配方I的不同组合来制造。粘合剂层配方I50wt%ACR0NAL NX 2278丙烯酸酯共聚物(BASF,路德维希港，德国)50wt%去离子水粘合剂层配方250wt%ACR0NAL NX 2278-丙烯酸酯共聚物0. lwt%BYK 025-消泡剂(Byk Chemie, Wallingford, CT)0. lwt%Z0NYL FSJ-润湿剂(DuPont, Wilmington, DE)
49. 8wt% 去离子水粘合剂层配方350wt%ACR0NAL DS 3588-丙烯酸酯共聚物0. lwt%BYK 025-消泡剂0. lwt%Z0NYL FSJ-润湿剂49. 8wt% 去离子水维持层配方I
16.7wt% 去离子水4. 0wt%D0WAN0L DPnB-溶剂(Dow Chemical, Midland, Ml)0. 2wt%F0AMEX 822-消泡剂(Tego Chemie, Hopewell, VA)0. 90wt%S0LSPERSE 40K-助流剂(Lubrizol Corp.，Wickliffe, OH)0. lwt%BYK 307-流动和流平助剂(Byk Chemie)0. lwt%BYK 347-流动和流平助剂(Byk Chemie)78. 0wt%TURB0SET 20 -聚氨酯分散体(Lubrizol)瓷砖I-将粘合剂层配方I使用泡沫漆刷以2毫升溶液/Isq ft的涂布率施涂于该瓷砖上。让粘合剂层干燥。一旦粘合剂层已干燥，则将维持层配方I使用泡沫漆刷以12毫升溶液/Isq ft的涂布率来施涂在粘合剂层的顶部。让维持层干燥成透明的硬涂层。一旦涂层系统已经固化，则评估该涂层系统的剥离性能(参见表I)。瓷砖2 -将粘合剂层配方2使用泡沫漆刷以2毫升溶液/Isq ft的涂布率施涂于该瓷砖上。让该粘合剂层干燥。一旦粘合剂层已经干燥，则将维持层配方I使用泡沫漆刷以12毫升溶液/Isq ft的涂布率来施涂在粘合剂层顶部。让维持层干燥成透明的硬涂层。一旦涂层系统已经固化，则评估该涂层系统的剥离性能(参见表I)。瓷砖3 -将粘合剂层配方3使用泡沫漆刷以2毫升溶液/Isq ft的涂布率来施涂于瓷砖上。让粘合剂层干燥。一旦粘合剂层已经干燥，则将维持层配方I使用泡沫漆刷以12毫升溶液/Isq ft的涂布率来施涂在粘合剂层顶部。让维持层干燥成透明的硬涂层。一旦涂层系统已经固化，则评估该涂层系统的剥离性能(参见表I)。瓷砖4 -将维持层配方I使用泡沫漆刷以12毫升溶液/Isq ft的涂布率施涂到瓷砖上。让维持层干燥成透明的硬涂层。面漆涂层的剥离特征以0-5的标度评价，其中5对应于优异的性能(容易剥离，只需要一点儿的力)和0对应于糟糕的性能(不能剥离，断裂)。结果在表I中显示。表I-涂层的剥离特性。
瓷砖剥离评分表面特征
#15没有粘合剂残留
#25没有粘合剂残留
#33粘合剂残留
#40瓷砖损坏实施例2-具有地板密封剂、丙烯酸酯共聚物粘合剂和聚氨酯分散体的可剥离涂层复合瓷砖(EXCEL0N牌)使用湿涂布器以水基环氧树脂地板涂层(J0NSEAL220, Diversey, Sturtevant, Wl)密封。该干燥的密封剂成为其余涂层的基底涂层。将粘合剂层配方2使用泡沫漆刷以2毫升溶液/Isq ft的涂布率施涂到该密封的瓷砖上。让粘合剂层进行干燥。一旦粘合剂层已经干燥，则将维持层配方I使用泡沫漆刷以12毫升溶液/Isq ft的涂布率来施涂在粘合剂层的顶部。让维持层干燥成透明的硬涂层。最终涂层估计的干重为I克/ft2的粘合剂，和4. 56克/ft2的维护涂层。
一旦该涂层系统已经固化，则评估涂层系统的剥离性能，其测量通过使用ASTMD 6862-03-〃粘合剂的90度抗剥离性的标准测试法(Standard Test Method for 90Degree Peel Resistance of Adhesives) 〃来进行。使用台顶式电机单柱测试系统(Table Top Electromechanical Single Column Testing System) (3345 型,InstronCorp.，Norwood, MA),在1000mm/分钟下评估I英寸宽的面漆涂层样品的抗剥离性。在10°C和80%相对湿度下总共进行四次测量，并将各回取平均。当以约I克/ft sq干重施涂粘合剂组合物和以约4. 56克/ft sq干重施涂维持层组合物时，该平均的剥离强度是246. 2gf/25mm(gf =克力)。
权利要求
1.涂层系统，其包括 a)含有可分散粘合剂的粘合剂层组合物，所述粘合剂层组合物在施加到表面后形成粘合剂层；和 b)含有可分散聚合物的维持层组合物，所述维持层在施加到所述粘合剂层后形成维持层， 其中所述可分散粘合剂包括苯乙烯-丁二烯胶乳、丙烯酸类胶乳材料、聚氨酯胶乳、聚乙酸乙烯酯乳液和它们的组合中的至少一种。
2.权利要求I的涂层系统，其中可分散粘合剂包括丙烯酸酯共聚物。
3.权利要求I或2的涂层系统，其中可分散粘合剂形成压敏粘合剂。
4.权利要求1-3中任一项的涂层系统，其中维持层组合物包括UV-固化型聚合物、尼龙、环氧树脂、聚丙烯酸酯、聚苯乙烯丙烯酸酯、聚氨酯、聚脲以及它们的组合中的至少一种。
5.权利要求1-4任一项的涂层系统，其中维持层组合物包括聚氨酯。
6.权利要求1-5任一项的涂层系统，其中粘合剂层组合物或维持层组合物还包括选自增塑剂、中和剂、润湿剂、消光剂、消泡剂、聚结剂、防腐剂、染料、色素、香料、纳米粒子、光学组分和包埋粒子的至少一种添加剂。
7.权利要求1-6任一项的涂层系统，其还包括 c)包括可分散聚合物的基底层组合物，所述基底层组合物在施加到表面后形成连续的涂层。
8.权利要求1-7任一项的涂层系统，其中粘合剂层和维持层形成面漆涂层，所述面漆涂层的抗拉强度大于该面漆涂层的剥离强度。
9.权利要求1-8任一项的涂层系统，其还包括去除工具。
10.涂覆表面的方法，所述方法包括 a)将包括可分散粘合剂的粘合剂层组合物施加于表面上以形成粘合剂层；和 b)施加包括可分散聚合物的维持层组合物以在施加到所述粘合剂层后形成维持层， 其中所述可分散粘合剂包括苯乙烯-丁二烯胶乳、丙烯酸类胶乳材料、聚氨酯胶乳、聚乙酸乙烯酯乳液和它们的组合中的至少一种。
11.权利要求10的方法，其中所述可分散粘合剂包括丙烯酸酯共聚物。
12.权利要求10或11的方法，其中可分散粘合剂在施加到表面后形成压敏粘合剂。
13.权利要求10-12任一项的方法，其中维持层组合物包括UV-固化型聚合物、尼龙、环氧树脂、聚丙烯酸酯、聚苯乙烯丙烯酸酯、聚氨酯、聚脲和它们的组合中的至少一种。
14.权利要求10-13任一项的方法，其中维持层组合物包括聚氨酯。
15.权利要求10-14任一项的方法，其中粘合剂层组合物或维持层组合物还包括选自增塑剂、中和剂、润湿剂、消光剂、消泡剂、聚结剂、防腐剂、染料、色素、香料、纳米粒子、光学组分和包埋粒子的至少一种添加剂。
16.权利要求10-15任一项的方法,其还包括 c)包括可分散聚合物的基底层组合物，所述基底层组合物在施加到表面后形成连续的涂层。
17.权利要求10-16任一项的方法，其中粘合剂层和维持层形成面漆涂层，所述面漆涂层的抗拉强度大于所述面漆涂层的剥离强度。
18.权利要求10-17任一项的方法，其还包括去除工具。
19.权利要求18的方法，其中去除工具是塑料带。
20.权利要求10-19任一项的方法，其中表面是地板。
21.受保护的表面，其包括 a)地板； b)粘合剂；和 c)耐用的聚合物涂层， 其中所述粘合剂包括苯乙烯-丁二烯胶乳、丙烯酸类胶乳材料、聚氨酯胶乳、聚乙酸乙烯酯乳液和它们的组合中的至少一种。
22.涂覆表面的方法，其包括 a)将包括可分散粘合剂的粘合剂层组合物施加于表面以形成粘合剂层；和 b)施加包括可分散聚合物的维持层组合物以在粘合剂层上形成维持层， 其中粘合剂层和维持层形成面漆涂层，所述面漆涂层的剥离强度大于约50gf/25mm。
23.权利要求22的方法，其中剥离强度大于约100gf/25mm。
24.权利要求22的方法，其中剥离强度大于约200gf/25mm。
25.权利要求2 2 -24任一项的方法，其中可分散粘合剂包括丙烯酸酯聚合物、苯乙烯-丁二烯聚合物、丙烯酸类聚合物、聚氨酯聚合物、聚乙酸乙烯酯聚合物和它们的组合中的至少一种。
26.权利要求22-25任一项的方法，其中可分散粘合剂包括丙烯酸酯共聚物。
27.权利要求22-26任一项的方法，其中维持层组合物包括UV-固化型聚合物、尼龙、环氧树脂、聚丙烯酸酯、聚苯乙烯丙烯酸酯、聚氨酯、聚脲和它们的组合中的至少一种。
28.权利要求22-27任一项的方法，其中维持层组合物包括聚氨酯。
29.权利要求22-28任一项的方法，其中表面是地板。
30.权利要求22-29的方法，其中面漆涂层具有伸长断裂点，并且所述伸长断裂点是约50% 到约 250%。
31.涂覆表面的方法，所述方法包括 a)将包括可分散粘合剂的粘合剂层组合物施加于表面上以形成粘合剂层；和 b)施加包括可分散聚合物的维持层组合物以在粘合剂层上形成维持层， 其中粘合剂层和维持层形成面漆涂层，所述面漆涂层的抗拉强度大于可分散粘合剂的粘合强度。
32.权利要求31的方法，其中可分散粘合剂包括丙烯酸酯聚合物、苯乙烯-丁二烯聚合物、丙烯酸类聚合物、聚氨酯聚合物、聚乙酸乙烯酯聚合物和它们的组合中的至少一种。
33.权利要求31-32任一项的方法，其中可分散粘合剂包括丙烯酸酯共聚物。
34.权利要求31-33任一项的方法，其中维持层组合物包括UV-固化型聚合物、尼龙、环氧树脂、聚丙烯酸酯、聚苯乙烯丙烯酸酯、聚氨酯、聚脲和它们的组合中的至少一种。
35.权利要求31-34任一项的方法，其中维持层组合物包括聚氨酯。
36.权利要求30的方法，其中面漆涂层的伸长断裂点是约50%到约250%。
37.权利要求31-36任一项的方法，其中表面是地板。
全文摘要
本发明提供了用于表面(如地板)的涂层系统，其包括含有可分散粘合剂的粘合剂层组合物，其在涂覆到表面上后形成粘合剂层；和含有可分散聚合物的维持层组合物，其在涂覆到该粘合剂层上后形成维持层。所述可分散粘合剂可以包括苯乙烯-丁二烯胶乳、丙烯酸类胶乳材料、聚氨酯胶乳、聚乙酸乙烯酯乳液和它们的组合中的至少一种。所述维持层可以包括UV-固化型聚合物、尼龙、环氧树脂、聚丙烯酸酯、聚苯乙烯丙烯酸酯、聚氨酯、聚脲和它们的组合中的至少一种。粘合剂层和维持层可以形成具有大于约50gf/25mm的剥离强度的面漆涂层。
文档编号B32B25/08GK102639326SQ201080053567
公开日2012年8月15日 申请日期2010年11月24日 优先权日2009年11月25日
发明者克里斯托弗·C·塞普卡 申请人:泰华施公司