Отверждающиеся в условиях окружающей среды покрытия на водной основе для поверхностей, допускающих запись и стирание

Отверждающиеся в условиях окружающей среды покрытия на водной основе для поверхностей, допускающих запись и стирание

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Перекрестная ссылка на родственные заявки

Настоящая заявка является частичным продолжением PCT-заявки на патент, рег. номер PCT/US2007/073524 от 13 июля 2007, полное описание которой включено сюда посредством ссылки.

Область техники

Настоящее изобретение относится покрытиям на водной основе для поверхностей, допускающих запись и стирание, к продуктам, которые включают такие покрытия, и к способам их получения.

Уровень техники в области изобретения

Обучение в классах традиционно опирается на доску и мел как средство обучения. Этот метод может быть грязным, пыльным, и многие доски не могут использоваться с мелом всех типов и цветов. Образующаяся пыль может привести ко множеству респираторных заболеваний. Альтернативой традиционным доскам являются диаскопические проекторы, переносные компьютеры и доски сухого стирания (часто называемые всеми "белыми досками").

Доски сухого стирания типично имеют подложку, такую, как бумага или картон, и покрытие, такое, как лакокрасочное покрытие, находящееся на подложке. Покрытие обеспечивает пишущую поверхность, на которой можно писать, используя маркеры, стираемые посуху. Стираемые посуху маркеры, которые обычно являются маркировальными инструментами типа фломастеров, содержат чернила, которыми не только можно писать на таких поверхностях, но можно также стереть с минимальными усилиями, используя, например, сухую резинку, ткань или бумажную салфетку.

Стираемость чернил сухого стирания с пишущих поверхностей досок сухого стирания может со временем ухудшиться, что приводит к образованию не поддающихся удалению "фантомных изображений." Кроме того, такие поверхности могут быть несовместимыми с маркерами сухого стирания, и могут быть постоянно испачканными, если на них по недосмотру написать устойчивым маркером.

Суть изобретения

Настоящее изобретение относится к покрытиям, имеющим поверхности, допускающие запись и стирание, к продуктам, которые имеют такие покрытия (например, белые доски), и к способам их получения и применения. Как правило, покрытия, имеющие поверхности, допускающие запись и стирание, получают из одного или более материалов-предшественников в носителе на водной основе; покрытия отверждают в условиях окружающей среды. Когда на пишущей поверхности пишут маркировальным материалом, таким, как маркировальный материал на водной или спиртовой основе, маркировальный материал можно стереть по существу без следов, с незначительными проявлениями фантомных изображений или без них, даже после продолжительного и многократного использования. Один или более материалов, которые образуют покрытия, выделяет минимум летучих органических соединений (VOC) во время их нанесения на подложку или во время их отверждения на подложке. Полученные покрытия имеют много желательных атрибутов, в том числе одно или более из следующего: низкая пористость, низкая шероховатость поверхности, высокое удлинение при разрыве, высокая прочность на истирание по Таберу и высокая твердость по Сварду. Обычно, хотя и не желая быть связанным какой-либо теорией, полагают, что низкая пористость покрытий делает их по существу непроницаемыми для маркировальных материалов, а низкая шероховатость поверхности предотвращает захват маркировальных материалов поверхностью вне эффективной зоны досягаемости стирающего средства.

В одном аспекте изобретения, допускающий запись и стирание продукт содержит отвержденное покрытие (например, сшитое), находящееся на подложке и имеющее поверхность, допускающую запись и стирание. Покрытие способно отверждаться в условиях окружающей среды и может быть образовано из одного или более материалов, причем каждый из этих одного или более материалов содержит одну или более функциональных групп, независимо выбранных из G1 и G2, причем по меньшей мере один материал из этих одного или более материалов находится в носителе на водной основе, причем каждая функциональная группа G1 независимо выбрана из изоцианата, эпоксида, уретана, этиленоксидной группы и этилена, причем этилен необязательно замещен гидроксилом, ацетоксигруппой или алкоксикарбонилом; и каждая функциональная группа G2 независимо выбрана из гидроксила, амина, фенола, карбоновой кислоты, ангидрида кислоты, азиридина и тиола. После того как на допускающую запись и стирание поверхность нанесены пометки маркировальным материалом, содержащим красящее вещество и растворитель, причем растворитель включает в себя одно или более из воды, спиртов, алкоксиспиртов, кетонов, кетоспиртов, сложных эфиров, ацетатов, уайт-спиритов или их смесей, маркировальный материал можно стереть с допускающей запись и стирание поверхности по существу без следов.

В некоторых вариантах осуществления покрытие может быть образовано из одного или более материалов, и каждый из этих одного или более материалов содержит одну или более функциональных групп G1, причем по меньшей мере один материал из этих одного или более материалов находится в носителе на водной основе.

В некоторых вариантах осуществления покрытие может быть образовано из двух или более материалов, причем первый материал содержит одну или более функциональных групп G1, а второй материал содержит одну или более функциональных групп G2, причем по меньшей мере один материал из этих двух или более материалов находится в носителе на водной основе.

В некоторых вариантах осуществления отверждаемое покрытие и/или допускающая запись и стирание поверхность могут иметь один или более следующих отличительных свойств. Покрытие может иметь пористость меньше примерно 40 процентов; толщину от примерно 0,001 дюйма (25,4 мкм) до примерно 0,125 дюймов (0,32 см); износостойкость по Таберу от примерно 100 до примерно 125 мг на тысячу циклов; твердость по Сварду более примерно 10; удлинение при разрыве от примерно 5 процентов до примерно 400 процентов; устойчивость к образованию потеков от примерно 4 до примерно 24; содержание VOC меньше примерно 350 г/л (например, менее примерно 50 г/л).

В некоторых вариантах осуществления G1 является изоцианатом, эпоксидом, уретаном, этиленоксидом и/или этиленом, необязательно замещенным гидроксилом, ацетоксигруппой или алкоксикарбонилом.

В некоторых вариантах осуществления G1 является этиленом, замещенным алкоксикарбонилом, или этиленом, необязательно замещенным ацетоксигруппой.

В некоторых вариантах осуществления один или более материалов, содержащих одну или более групп G1, где G1 есть этилен, замещенный алкоксикарбонилом, включает, кроме того, один или более материалов, содержащих одну или более групп G1, где G1 - этиленоксидная группа.

В некоторых вариантах осуществления, один или более материалов являются полиуретаном. В таких вариантах осуществления один или более материалов может дополнительно содержать полиакрилат.

В некоторых вариантах осуществления один или более материалов находится в виде дисперсии.

В некоторых вариантах осуществления G2 означает гидроксил, амин, фенол, карбоновую кислоту, ангидрид кислоты, азиридин и/или тиол.

В некоторых вариантах осуществления, где G1 есть эпоксид, G2 может быть гидроксилом или амином; где G1 есть изоцианат, G2 может быть гидроксилом или амином; и/или где G1 есть уретан, G2 может быть азиридином.

В некоторых вариантах осуществления один или более материалов, содержащих одну или более функциональных групп G1, может быть выбран из гексаметилендиизоцианата (HDI), тетраметилен диизоцианата, октаметилендиизоцианата, декаметилендиизоцианата, 2-метилпентан-1,5-диизоцианата, толуолдиизоцианата (TDI), дифенилметандиизоцианата (MDI), м- и п-фенилендиизоцианатов, дитолуилендиизоцианата, циклогександиизоцианата (CHDI), бис-(изоцианатометил)циклогексана (H6XDI), дициклогексилметан диизоцианата (H12MDI), диизоцианата димерной кислоты (DDI), триметилгексаметилендиизоцианата, лизиндиизоцианата и его метилового эфира, метилциклогександиизоцианата, 1,5-нафталин диизоцианата, ксилолдиизоцианата, полифенилендиизоцианатов, изофорондиизоцианата (IPDI), гидрированного метилендифенил изоцианата (HMDI), тетраметилксилолдиизоцианата (TMXDI), или их олигомеров и гомополимеров, и их смесей.

В некоторых вариантах осуществления один или более материалов, содержащих одну или более функциональных групп G1, включает алифатический диизоцианат (например, гексаметилен-1,6-диизоцианат, IPDI и т.п.) такой, как гидрофильный алифатический диизоцианат или их олигомеры и гомополимеры (например, гомополимер гексаметилен-1,6-диизоцианата), или их смеси.

В некоторых вариантах осуществления один или более материалов, содержащих одну или более функциональных групп G1, включает полимерный материал.

В некоторых вариантах осуществления один или более материалов, содержащих одну или более функциональных групп G2, включает α,ω-диол.

В некоторых вариантах осуществления один или более материалов, содержащих одну или более функциональных групп G2, включает полимерный материал (например, акриловый полиол или диол на основе акрилового материала).

Допускающая запись и стирание поверхность может быть вытерта по существу без следов после поведения более чем примерно 100 циклов или даже больше примерно 5000 циклов написания и стирания на одном и том же месте. Допускающая запись и стирание поверхность может иметь среднюю шероховатость поверхности (R_a) меньше примерно 7500 нм; максимальную шероховатость поверхности (R_m) меньше примерно 10000 нм; контактный угол более чем примерно 35 градусов; контактный угол меньше примерно 150 градусов.

В некоторых вариантах осуществления подложка может быть выбрана из группы, состоящей из целлюлозного материала, стекла, стен (например, гипсовых или окрашенных), фибролита (например, белая доска, в которой отверждаемое покрытие может находиться на фибролите), древесностружечных плит (например, доска для записи мелом, или черная доска), сухой штукатурки, дерева, уплотненной керамики, камня (такого, как гранит) и металла (такого, как алюминий или нержавеющая сталь).

В некоторых вариантах осуществления подложка может быть выбрана из гибкой пленки или жесткой неподвижной структуры.

В некоторых вариантах осуществления маркировальный материал может стираться с допускающей запись и стирание поверхности по существу без следов путем вытирания надписей средством стирания, содержащим волокнистый материал.

В некоторых вариантах осуществления средство стирания включает воду, спирт (например, этанол, н-пропанол, изопропанол, н-бутанол, изобутанол, бензиловый спирт), алкоксиспирт (например, 2-(н-пропокси)этанол, 2-(н-бутокси)этанол, 3-(н-пропокси)этанол), кетон (например, ацетон, метилэтилкетон, метил-н-бутилкетон), кетоспирт (например, диацетоновый спирт), сложный эфир (например, метилсукцинат, метилбензоат, этилпропаноат), ацетат (например, метилацетат, этилацетат, н-бутилацетатат, трет-бутилацетат) или уайт-спирит.

В некоторых вариантах осуществления допускающий запись и стирание продукт может образовывать белую доску, в которой отверждаемое покрытие находится на фибролите; может образовывать часть стены, например, строения; или может образовывать множество листов, где каждый лист имеет подложку (например, в форме бумаги), на которой находится отверждаемое покрытие.

В другом аспекте изобретение описывает способ получения допускающего запись и стирания продукт, причем способ включает в себя нанесение покрытия на подложку и отверждение покрытия (например, в условиях окружающей среды), чтобы получить отвержденное покрытие, задающее допускающую запись и стирание поверхность. После того как на допускающую запись и стирание поверхность нанесены пометки маркировальным материалом, маркировальный материал можно стереть с допускающей запись и стирание поверхности по существу без следов.

В таких вариантах осуществления покрытие содержит один или более материалов, и каждый из этих одного или более материалов включает одну или более функциональные группы, независимо выбранные из G1 и G2, причем по меньшей мере один материал из этих одного или более материалов находится в носителе на водной основе, причем каждая функциональная группа G1 независимо выбрана из изоцианата, эпоксида, уретана, этиленоксидной группы и этилена, причем этилен необязательно замещен гидроксилом, ацетоксигруппы или алкоксикарбонилом; и каждая функциональная группа G2 независимо выбрана из гидроксила, амина, фенола, карбоновой кислоты, ангидрида кислоты, азиридина и тиола.

В таких вариантах осуществления маркировальный материал включает красящее вещество и растворитель (например, воду, спирт, алкоксиспирт, кетон, кетоспирт, сложный эфир, ацетат, уайт-спирит или их смеси).

В некоторых вариантах осуществления покрытие до нанесения имеет менее примерно 350 г/л VOC (например, менее примерно 50 г/л VOC).

В некоторых вариантах осуществления покрытие может быть получено объединением одного или более материалов, содержащих одну или более функциональных групп G1 (например, изоцианат), и одного или более материалов, содержащих одну или более функциональных групп G2 (например, гидроксил).

В некоторых вариантах осуществления до объединения один или более материалов, содержащих одну или более функциональных групп G1 (например, изоцианат), может находиться в первом резервуаре, а один или более материалов, содержащих одну или более функциональных групп G2 (например, гидроксил), может находиться во втором резервуаре.

В некоторых вариантах осуществления один или более материалов, содержащих одну или более функциональных групп G2 (например, гидроксил), включает также сшивающий агент, имеющий функциональность два или больше.

В некоторых вариантах осуществления один или более материалов может находиться в носителе на водной основе.

В другом аспекте описание раскрывает способ позволяющего изменение представления информации, включающий выбор допускающего запись и стирание продукта, нанесение на допускающую запись и стирание поверхности первой информации маркировальным материалом. После того как на поверхность были нанесены пометки маркировальным материалом, стирание записи первой информации (например, приложением средства стирания к допускающей запись и стирание поверхности) с допускающей запись и стирание поверхности по существу без следов; нанесение на допускающую запись и стирание поверхности другой информации и стирание пометок другой информации с допускающей запись и стирание поверхности по существу без следов.

В некоторых вариантах осуществления покрытие может быть образовано из одного или более материалов, и каждый из этих одного или более материалов содержит одну или более функциональных групп, независимо выбранных из G1 и G2, причем по меньшей мере один материал из этих одного или более материалов находится в носителе на водной основе, причем каждая функциональная группа G1 независимо выбрана из изоцианата, эпоксида, уретана, этиленоксидной группы и этилена, причем этилен необязательно замещен гидроксилом, ацетоксигруппой или алкоксикарбонилом; и каждая функциональная группа G2 независимо выбрана из гидроксила, амина, фенола, карбоновой кислоты, ангидрида кислоты, азиридина и тиола.

В некоторых вариантах осуществления покрытие может быть образовано из одного или более материалов, содержащих одну или более изоцианатных групп, одного или более материалов, содержащих одну или более гидроксильных групп, причем по меньшей мере один материал из этих одного или более материалов находится в носителе на водной основе.

В некоторых вариантах осуществления маркировальный материал содержит красящее вещество и растворитель (например, воду, спирт, алкоксиспирт, кетон, кетоспирт, сложный эфир, ацетат, уайт-спирит или их смеси).

В некоторых вариантах осуществления средство стирания включает волокнистый материал.

В некоторых вариантах осуществления средство стирания включает воду, спирт, алкоксиспирт, кетон, кетоспирт, сложный эфир, ацетат, уайт-спирит или их смеси.

В некоторых вариантах осуществления запись и стирание разной информации проводится многократно.

В другом аспекте описание раскрывает композицию, содержащую гидрофильный алифатический диизоцианат или его гомополимеры и олигомеры, акриловый полиол, воду и, необязательно, ускоритель и/или кислотный промотор.

В некоторых вариантах осуществления композиция может включать диоксид титана, поверхностно-активную добавку, смачиватель, пеногаситель, пигмент или красящее вещество.

В некоторых вариантах осуществления композиция может иметь менее примерно 350 г/л VOC (например, менее примерно 50 г/л VOC).

В другом аспекте описание раскрывает допускающий запись и стирание продукт, содержащий отверждаемое покрытие, находящееся на подложке и имеющее допускающую запись и стирание поверхность. Покрытие может отверждаться в условиях окружающей среды и может быть образовано из материала в носителе на водной основе. После того как на допускающую запись и стирание поверхность нанесены пометки маркировальным материалом, содержащим красящее вещество и растворитель (например, воду, спирт, алкоксиспирт, кетон, кетоспирт, сложный эфир, ацетат, уайт-спирит или их смеси), маркировальный материал можно стереть с допускающей запись и стирание поверхности по существу без следов.

Варианты осуществления и/или аспекты могут включать в себя одно или более из следующих преимуществ. На покрытых поверхностях можно писать и стирать надписи. Покрытия могут дать пишущие поверхности, которые проявляют мало или вовсе не проявляют фантомных изображений даже после продолжительного нормального использования. Покрытия можно легко получать и их можно наносить на множество различных подложек, в том числе как на пористые (например, бумага), так и на непористые подложки (например, уплотненная керамика). Покрытия можно наносить на различные подложки, в том числе, но без ограничений, на старые доски для писания мелом (например, черные доски), белые доски, стены сухой кладки, гипсокартон, стены из гипса и окрашенные стены. Покрытия на водной основе можно наносить на подложку на месте использования, чтобы получить допускающий запись и стирание продукт, вместо того чтобы допускающий запись и стирание продукт производить на фабрике. Для многих подложек единственное покрытие может обеспечить соответствующую допускающую запись и стирание поверхность. Покрытия могут проявлять хорошую прочность сцепления со многими подложками. Компоненты покрытия (до смешивания) могут иметь длительный срок годности, например, до примерно трех лет. Покрытия можно легко нанести заново. Покрытия могут быстро отверждаться, например, менее чем за 4 часа, в условиях окружающей среды. Покрытия могут быть стойкими к пожелтению, как определяется стандартом ASTM, способ G-154, в течение длительного периода времени (например, до 2000 часов). Покрытия не требуют УФ-света или излучения высокой энергии, например, электронных пучков, для отверждения. Тем не менее, в некоторых вариантах осуществления может использоваться свет, например, УФ-свет, или тепло, чтобы повысить скорость отверждения. Покрытия могут иметь сниженную тенденцию к стеканию, даже если их наносить на вертикальную подложку. Глянец поверхности покрытия можно легко регулировать. На пишущую поверхность покрытия можно проецировать. Покрытия могут быть жесткими. Покрытия могут быть по существу непроницаемыми для органических растворителей и/или чернил. Покрытия могут иметь низкую пористость. Поверхности покрытий могут иметь низкую шероховатость. Покрытия могут быть ударопрочными. Покрытия могут быть стойкими к царапанью и стойкими к истиранию. Покрытия могут быть относительно дешевыми. Покрытия могут иметь высокую химическую стойкость.

Термин "отверждение", как он используется здесь, относится к одному или более из испарения растворителя (сушка), радиационного отверждения, коалесценции, каталитической полимеризации, окислительной сшивке или к другим способам сшивки.

Термин "условия окружающей среды", как используется здесь, относится к номинальным наземным условиям, какие существуют на уровне моря при температуре примерно 45-130°F (7,2-54,4°C).

"Носитель на водной основе", как используется здесь, является носителем, который содержит не более чем примерно 350 г/л летучих органических соединений (VOC), как определяется согласно EPA, метод 24.

Термин "по существу без следов", как он используется здесь, относится к цветовому контрасту Дельта E (∆E) ниже 10, рассчитанному в соответствии с ASTM, метод испытаний D2244.

"Алкил", как используется здесь, относится к насыщенному или ненасыщенному углеводороду, содержащему 1-20 атомов углерода, включающему как ациклические, так и циклические структуры (например, метил, этил, пропил, изопропил, бутил, изобутил, втор-бутил, пентил, гексил, циклопропил, циклобутил, циклопентил, циклогексил, пропенил, бутенил, циклогексенил и т.п.). Сшивающая двухвалентная алкильная группа обозначается как "алкилен" (например, этилен, пропилен и т.п.).

Как используется здесь, термин "арил" относится к моноциклическим или полициклическим (например, имеющим 2, 3 или 4 сочлененных колец) ароматическим углеводородам, таким как фенил, нафтил, антраценил, фенантренил, индалил, инденил и т.п. В некоторых вариантах реализации арильные группы имеют от 6 до примерно 20 атомов углерода, от 6 до примерно 15 атомов углерода или от 6 до примерно 10 атомов углерода.

Как используется здесь, "аралкил" относится к алкилу, замещенному арилом. Примером аралкильной группы является бензил.

Как используется здесь, "алкокси" относится к -O-алкильной группе. Типичные алкоксигруппы включают метокси, этокси, пропокси (например, н-пропокси и изопропокси), трет-бутокси и т.п.

Как используется здесь, "оксиалкилен" относится к -O-алкиленовой группе.

Как используется здесь, "алкоксилат" относится к алкил-C(O)O. Примеры алкоксилатов включают ацетат, стеарат и т.п.

Термин "полиол", как он используется здесь, означает компонент, который содержит по меньшей мере две гидроксильные (-OH) группы. Гидроксильные группы могут быть концевыми и/или неконцевыми. Гидроксильные группы могут быть первичными гидроксильными группами.

Термин "полиуретан", как он используется здесь, означает полимерный или олигомерный материал, который содержит уретановую связь, [NHC(=O)O], в его основной цепи.

Все публикации, патентные заявки, патенты и другие упоминаемые здесь ссылки включены сюда ссылкой во всей их полноте.

Детали одного или более вариантов осуществления изобретения излагаются на приложенных чертежах и в описании ниже. Другие отличительные признаки и преимущества выявятся из описания и чертежей, а также формулы изобретения.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 показывает вид сверху допускающего запись и стирание продукта.

Фиг.1A является поперечным разрезом по линии 1A-1A допускающего запись и стирание продукта с фиг.1.

Фиг.2 является видом в разрезе капли воды на покрытии и иллюстрирует способ определения контактного угла.

Фиг.3 является видом в перспективе рулона бумаги с покрытием.

Фиг.4 является видом в перспективе блокнота бумаги с покрытием, образованного из рулона с фиг.3.

Одинаковые позиции на разных чертежах обозначают сходные элементы.

Подробное описание

Допускающий запись и стирание продукт:

Согласно фиг.1 и 1A, допускающий запись и стирание продукт 10 содержит подложку 12 и отверждаемое покрытие 14, находящееся на подложке 12. Покрытие 14 имеет допускающую запись и стирание поверхность 16. Когда на допускающей запись и стирание поверхности 16 нанесены пометки маркировальным материалом, маркировальный материал можно стереть с допускающей запись и стирание поверхности по существу без следов, что приводит к малому или почти к отсутствию фантомных изображений, даже после продолжительного нормального использования, например, после примерно 5000 циклов (например, примерно 10 циклов, примерно 50 циклов, примерно 100 циклов, примерно 500 циклов, примерно 1000 циклов, примерно 2000 циклов, примерно 3000 циклов, примерно 4000 циклов, примерно 5000 циклов, примерно 6000 циклов, примерно 7000 циклов, примерно 8000 циклов или до примерно 9000 циклов) записи и стирания на одном и том же месте. Следы стирания или их отсутствие можно определить по измерению изменения цвета, Дельта E (∆E), на допускающей запись и стирание поверхности, используя спектрофотометр (такой, как портативный спектрофотометр SP-62 от фирмы X-Rite), после записи на поверхности и стирания написанного. Маркировальный материал может содержать красящее вещество (например, пигмент) и растворитель, такой, как вода, спирт, ацетат, алкоксиспирт, кетон, кетоспирт, сложный эфир, ацетат, уайт-спирит или их смеси. Маркировальный материал может быть выбран из любого отвечающего промышленному стандарту маркера сухого стирания.

Материалы, которые образуют покрытие 14, могут быть нанесены на различные типы подложек, включая пористые (например, бумага) и непористые подложки (например, уплотненная керамика). Подложка 12 может быть гибкой пленкой или жесткой подвижной или закрепленной структурой. Примеры подложек включают, без ограничений, полимерный материал (такой, как полиэфир или полиамид), целлюлозный материал (такой, как бумага), стекло, дерево, стены (такие, как гипсовая или окрашенная), фибролит (такой, как белая доска, на которой отверждаемое покрытие находится поверх фибролита), древесностружечная плита (такая, как доска для записи мелом или черная доска), сухая штукатурка, уплотненная керамика, камень (такой, как гранит) и металл (такой, как алюминий или нержавеющая сталь). Подложка может быть вновь созданной структурой или даже старой и истершейся доской для записи мелом, черной доской или белой доской. В некоторых случаях поверхность подложки можно очистить зачисткой поверхности шлифовальной шкуркой и грунтовкой поверхности перед нанесением покрытия. В некоторых случаях поверхность можно также очистить очистителем (например, слабой кислотой), чтобы получить лучшую адгезию покрытия с поверхностью.

Материалы, которые образуют покрытие 14, до нанесения на подложки могут иметь некоторую жизнеспособность, что представляет собой время, в течение которого материалы можно нанести на подложку. В некоторых вариантах осуществления материалы могут иметь жизнеспособность от примерно 10 минут до примерно 16 часов, например, от примерно 30 минут до примерно 12 часов, от примерно 60 минут до примерно 8 часов, от примерно 1 часа до примерно 4 часов или от примерно 1 часа до примерно 2 часов. В других вариантах осуществления материалы могут иметь жизнеспособность более чем примерно 6 месяцев, например, примерно 12 месяцев, примерно 18 месяцев, примерно 24 месяца, примерно 30 месяцев или примерно 36 месяцев.

Материалы, которые образуют покрытие 14, после нанесения на подложки типично отверждаются в условиях окружающей среды. Здесь отверждение относится к процессу затвердевания материалов, образующих покрытие на подложке. Это может относиться к процессу простого испарения растворителя из материалов, образующих покрытие, к другим способам сшивки материалов, образующих покрытие, в том числе, но без ограничений, к окислительной сшивке и каталитической полимеризации. Сшивка между полимерными цепями, химическая или физическая, может повлиять на некоторые уникальные свойства покрытия. В некоторых факультативных вариантах осуществления отверждение можно облегчить УФ-светом, термическими средствами, инициаторами или электронными пучками. Покрытие 14 может отверждаться в условиях окружающей среды за период от примерно 4 часов до примерно одной недели, например, от примерно 4 часов до примерно 24 часов, от примерно 8 часов до примерно 20 часов, от примерно 12 часов до примерно 16 часов, от примерно 1 дня до примерно 7 дней, от примерно 2 дней до примерно 6 дней или от примерно 3 дней до примерно 5 дней.

Материалы, которые образуют покрытие 14, выделяют мало или вовсе не выделяют VOC, например, растворителей и/или формальдегида, во время нанесения на подложку 12. Отвержденные покрытия 14 могут быть в целом стабильны и также могут выделять относительно мало или вовсе не выделять VOC. Сниженное содержание летучих веществ (обычно растворителей) и отверждение в условиях окружающей среды может уменьшить воздействие на среду и может сделать материалы менее токсичными (сниженное вдыхание и поглощение) и более безопасными в применении (пониженная воспламеняемость и повышенная точка воспламенения). Сниженное выделение органических растворителей во время нанесения водного покрытия обеспечивает, что зону нанесения не нужно изолировать от других зон, не требуется проветривать, и что требуется мало или вовсе не требуется средств личной защиты. Применение отверждающегося в условиях окружающей среды материала позволяет эффективно использовать энергию в процессе отверждения по сравнению с процессами отверждения, которые требуют энергию в форме излучения. Сниженное количество органических растворителей может также привести к повышению жизнеспособности материала покрытия и, следовательно, к снижению отходов материала. Низкое выделение VOC и отверждение в условиях окружающей среды также может дать покрытия и/или поверхности, допускающие запись и стирание, которые имеют одно или более из желательных отличительных свойств, таких, как низкая пористость, низкая шероховатость поверхности, большое удлинение при разрыве, высокая прочность на истирание по Таберу и высокая твердость по Сварду.

В некоторых вариантах осуществления материал имеет менее примерно 350 г/л VOC, например, примерно 300 г/л, примерно 250 г/л, примерно 200 г/л, примерно 150 г/л, примерно 100 г/л, примерно 50 г/л или даже менее примерно 0,5 г/л VOC. В других вариантах осуществления материал имеет от примерно 0 до примерно 50 г/л VOC, например, от примерно 1 г/л до примерно 10 г/л, от примерно 10 г/л до примерно 20 г/л, от примерно 20 г/л до примерно 30 г/л, от примерно 30 г/л до примерно 40 г/л или от примерно 40 г/л до примерно 50 г/л VOC. Материал может также по существу не содержать VOC. Предпочтительно, когда используется VOC, это может быть VOC, который не подлежащий контролю Агентства по охране окружающей среды (EPA) США, например, метилацетат, трет-бутилацетат, изопропиловый спирт или ацетон.

Пористость покрытий может определять количество маркировального материала, который может быть захвачен в покрытие. Более низкие значения пористости покрытий могут привести к лучшим допускающим запись и стирание поверхностям. В некоторых вариантах осуществления покрытие 14 может иметь пористость от примерно 1 процента до примерно 40 процентов, например, от примерно 2 процентов до примерно 35 процентов, от примерно 2,5 процентов до примерно 30 процентов, от примерно 3 процентов до примерно 20 процентов или от примерно 4 процентов до примерно 10 процентов. В других вариантах осуществления покрытие 14 может иметь пористость меньше примерно 40 процентов, например, меньше примерно 35 процентов, меньше примерно 30 процентов, меньше примерно 25 процентов, меньше примерно 20 процентов, меньше примерно 15 процентов, меньше примерно 10 процентов, меньше примерно 5 процентов или даже меньше примерно 2,5 процентов. В некоторых особых вариантах осуществления покрытие может иметь пористость примерно 3 процента, примерно 33 процента или примерно 34 процента.

Покрытие 14 может быть нанесено в один слой или много слоев, используя валик, устройство для окраски распылением, кисть или любой другой тип устройств нанесения. В некоторых вариантах осуществления покрытие может быть нанесено в один слой, используя поролоновый валик. В некоторых вариантах осуществления покрытие 14 может иметь толщину T (фиг.1A), например, от примерно 0,001 дюйма (25,4 мкм) до примерно 0,125 дюйма (0,32 см), например, от примерно 0,002 дюйма (0,05 см) до примерно 0,1 дюйма (0,25 см), или от примерно 0,004 дюйма (0,1 см) до примерно 0,08 дюйма (0,20см), или от примерно 0,006 дюйма (0,015 см) до примерно 0,06 дюйма (0,15 см), или от примерно 0,008 дюйма (0,02 см) до примерно 0,04 дюйма (0,1 см), или от примерно 0,01 дюйма (0,025 см) до примерно 0,02 дюйма (0,05 см). В других вариантах осуществления покрытие 14 может иметь толщину более 0,005 дюйма (0,013 см), например, более 0,0075 дюйма (0,19 см) или более 0,010 дюйма (0,025 см). Не желая быть связанным какой-либо теорией, полагают, что получение надлежащей однородной толщины покрытия, T, снижает вероятность возникновения тонких или не имеющих покрытия участков подложки, куда может проникнуть маркировальный материал.

В некоторых вариантах осуществления покрытие 14 может иметь износостойкость по Таберу меньше примерно 150 мг на тысячу циклов, например, менее примерно 100 мг на тысячу циклов, менее примерно 75 мг на тысячу циклов, менее примерно 50 мг на тысячу циклов, менее примерно 35 мг на тысячу циклов, менее примерно 25 мг на тысячу циклов, менее примерно 15 мг на тысячу циклов, менее примерно 10 мг на тысячу циклов, менее примерно 2,5 мг на тысячу циклов, менее примерно 1 мг на тысячу циклов, или даже менее примерно 0,5 мг на тысячу циклов. Сохранение низкой износостойкости по Таберу может обеспечить длительный срок службы покрытия, снижая частоту появления тонких мест, которые могут позволить маркировальному материалу проникнуть сквозь покрытие в подложку.

В некоторых вариантах осуществления покрытие 14 может иметь твердость по Сварду более чем примерно 10, например, более чем примерно 15, более чем примерно 25, более чем примерно 50, более чем примерно 75, более чем примерно 100, более чем примерно 120, более чем примерно 150 или даже более чем примерно 200. Не желая быть связанным теорией, считается, что сохранение высокой твердости по Сварду обеспечивает покрытию длительный срок службы и сопротивление царапанию. Маркировальный материал, увлеченный в трещины, может быть трудно удалить.

В некоторых особых вариантах осуществления покрытие может иметь твердость по Сварду от примерно 10 до примерно 75, например, от примерно 15 до примерно 70 или от примерно 15 до примерно 55. В некоторых особых вариантах осуществления покрытие может иметь твердость по Сварду примерно 15, примерно 22 или примерно 25.

В некоторых вариантах осуществления удлинение при разрыве для материала покрытия может составлять от примерно 5 процентов до примерно 400 процентов, например, от примерно 25 процентов до примерно 200 процентов или от примерно 50 процентов до примерно 150 процентов. В других вариантах осуществления удлинение при разрыве может, например, быть больше 10 процентов, например, больше 25 процентов, больше 50 процентов или даже больше 100 процентов. Не желая быть связанным теорией, полагают, что сохранение высокого удлинения при разрыве обеспечивает покрытию длительный срок службы, и это позволяет подвергать покрытие напряжениям без образования трещин. Трещины могут захватывать маркировальные материалы, делают стирание с поверхности затруднительным и, следовательно, снижая долговечность допускающих запись и стирание продуктов.

В некоторых вариантах осуществления, устойчивость материала покрытия к образованию потеков может составлять примерно 8 мил (0,02 см), например, примерно 3 мил (0,008 см), примерно 4 мил (0,01 см), примерно 5 мил (0,013 см), примерно 6 мил (0,015 см), примерно 7 мил (0,018 см), примерно 8 мил (0,02 см), примерно 9 мил (0,023 см), примерно 10 мил (0,025 см), примерно 12 мил (0,03 см), примерно 14 мил (0,036 см), примерно 16 мил (0,04 см), примерно 18 мил (0,046 см), примерно 20 мил (0,05 см), примерно 22 мил (0,056 см) или примерно 24 мил (0,061 см). В других вариантах осуществления покрытие 14 может иметь устойчивость к образованию потеков от примерно 4 мил до примерно 24 мил (0,01-0,061 см), например, от примерно 5 мил до примерно 20 мил (0,013-0,05 см), от примерно 6 мил до примерно 18 мил (0,015-0,046 см), от примерно 7 мил до примерно 16 мил (0,018-0,04 см), от примерно 8 мил до примерно 14 мил (0,02-0,036 см), от примерно 9 мил до примерно 12 мил (0,023-0,03 см) или от примерно 10 мил до примерно 12 мил (0,025-0,03 см).

В некоторых вариантах осуществления допускающая запись и стирание поверхность может иметь среднюю шероховатость поверхности (R_a), например, от примерно 0,5 нм до примерно 7500 нм, например, от примерно 1 нм до примерно 6000 нм, от примерно 2 нм до примерно 5000 нм, от примерно 5 нм до примерно 2500 нм, от примерно 10 нм до примерно 1500 нм, от примерно 20 нм до примерно 1000 нм или от примерно 25 нм до примерно 750 нм. В других вариантах осуществления покрытие 14 может иметь средн