ВОДОРАСТВОРИМЫЕ ПОКРЫТИЯ ДЛЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ ПОДЛОЖЕК Российский патент 2024 года по МПК C09D129/04 C09D133/02 B05D7/00 B32B27/08 B32B27/18 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0001] Настоящее изобретение в целом относится к покровным композициям и соответствующим изделиям. Более конкретно, изобретение относится к покровным композициям для водорастворимых покрытий, пригодных для плотного связывания с поверхностями подложек.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Водорастворимые полимерные смолы были использованы для нанесения покрытий на подложки, для защиты подложки от повреждения, чтобы сделать пленки несущими химическое вещество, чтобы сделать пленки своевременно выделяющими химическое вещество, или их комбинации.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0003] Один аспект изобретения представляет покровную композицию, включающую смесь водорастворимых смол, причем смесь водорастворимых смол включает (а) поливиниловый спирт (PVOH) и полиакриловую кислоту (PAA), и (b) окрашивающее вещество.

[0004] Еще один аспект изобретения представляет покровную композицию, включающую смесь водорастворимых смол, причем смесь водорастворимых смол включает (а) PVOH и (PAA), и (b) вызывающий отвращение агент.

[0005] Еще один аспект изобретения представляет покровную композицию, включающую первый водорастворимый слой, причем первый водорастворимый слой включает высушенную первую покровную композицию согласно изобретению.

[0006] Еще один аспект изобретения представляет здесь способ нанесения покровной композиции согласно изобретению на поверхность подложки, например, металлическую поверхность, причем способ включает приведение поверхности подложки в контакт с покровной композицией.

[0007] Еще один аспект изобретения представляет способ препятствования проглатыванию подложки, включающий нанесение на поверхность подложки покровной композиции согласно изобретению.

[0008] Еще один аспект изобретения представляет изделие, включающее поверхность на подложке, причем поверхность включает покрытие согласно изобретению.

[0009] Еще один аспект изобретения представляет здесь набор, включающий подложку, имеющую поверхность, покрытую описываемой здесь высушенной покровной композицией, и инструкции, запрещающие мыть, промывать, или иным образом приводить поверхность подложки в контакт с водой или растворителями.

[0010] В любом способе или изделии, описанных здесь, поверхность может быть поверхностью металла.

[0011] Дополнительные аспекты и преимущества будут очевидными специалистам с обычной квалификацией в этой области технологии по прочтении нижеследующего подробного описания. В то время как покровная композиция, покрытие, смесь водорастворимых смол, изделие, набор и способы могут быть исполнены в различных формах вариантов осуществления, приведенное далее описание включает конкретные варианты осуществления с пониманием того, что изобретение является иллюстративным, и не предполагается ограничивать изобретение описаннымии здесь вариантами осуществления.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР

[0012] ФИГ. 1 показывает иллюстрацию одного примера поверхности (10) подложки, подложки (20), покровной композиции (30), необязательного второго водорастворимого слоя (40), и воздуха или поверхности, окружающих примерный вариант (50).

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0013] В представленном здесь изобретении один аспект предусматривает покровную композицию, включающую смесь водорастворимых смол, причем смесь водорастворимых смол включает поливиниловый спирт (PVOH), полиакриловую кислоту (PAA) и окрашивающее вещество, причем окрашивающее вещество имеет концентрацию ±10% относительно точки насыщения окрашивающего вещества. Еще один аспект изобретения представляет покровную композицию, включающую смесь водорастворимых смол, причем смесь водорастворимых смол содержит PVOH, PAA и вызывающий отвращение агент. В вариантах осуществления покровная композиция включает PVOH и PAA при соотношении в диапазоне от 90:10 до 10:90 по весу, соответственно. В вариантах осуществления PAA покровной композиции может иметь средневзвешенную молекулярную массу в диапазоне от 1000 Да до 300000 Да. В вариантах осуществления PAA покровной композиции может быть гомополимером.

[0014] Покровные композиции согласно изобретению могут быть рассчитаны на то, чтобы обеспечить одно или многие преимущества, например, (а) превосходную адгезию к поверхностям подложек, например, металлическим поверхностям, по охарактеризованию значением адгезии 3 или больше, согласно описываемому здесь Испытанию на адгезию, (b) характеристики безопасности для детей, например, такие как быстрый перенос вызывающих отвращение агентов, высокое содержание окрашивающего вещества на поверхностях мягких тканей, таких как губы, щеки, язык, или их сочетаний, (с) устойчивость к легкому переносу окрашивающего вещества на мокрые или влажные руки, (d) препятствование проглатыванию подложки, или их комбинации.

[0015] Еще один аспект изобретения представляет покрытие, включающее первый водорастворимый слой, причем первый водорастворимый слой здесь содержит высушенную первую покровную композицию согласно изобретению. В вариантах осуществления покрытие дополнительно включает второй водорастворимый слой, причем второй водорастворимый слой включает высушенную вторую покровную композицию. В вариантах осуществления вторая покровная композиция не содержит окрашивающее вещество. В вариантах осуществления вторая покровная композиция содержит водорастворимый полимер. В вариантах осуществления водорастворимый полимер второй покровной композиции включает PVOH. В вариантах осуществления PVOH второй покровной композиции может иметь вязкость не более 10 сП в 4%-ном водном растворе при 20°С. В вариантах осуществления PVOH второй покровной композиции может иметь степень гидролиза в диапазоне от около 85% до около 95%. В вариантах осуществления PVOH второй покровной композиции может иметь степень гидролиза около 88%.

[0016] Покрытие согласно изобретению может быть рассчитано на то, чтобы обеспечить одно или многие преимущества, (а) превосходную адгезию к поверхностям подложек, по охарактеризованию значением адгезии 3 или больше, согласно описываемому здесь Испытанию на адгезию, (b) характеристики безопасности для детей, например, такие как быстрый перенос вызывающих отвращение агентов, высокое содержание окрашивающего вещества на поверхностях мягких тканей, таких как губы, щеки, язык, или их сочетаний, (с) устойчивость к легкому переносу окрашивающего вещества на мокрые или влажные руки, (d) препятствование проглатыванию подложки, или их комбинации.

[0017] При обсуждении водорастворимого слоя согласно настоящему изобретению, слой, при толщине от около 0,1 мил до около 5 мил (0,0025-0,127 мм), имеет среднее процентное значение растворимости по меньшей мере 8, в соответствии с описываемым ниже Испытанием на растворимость. Термин «водорастворимый полимер» здесь подразумевает полимер, который имеет процентное значение растворимости 8 или более, согласно описываемому ниже Испытанию на растворимость.

[0018] Все указанные здесь процентные доли, части и отношения приведены в расчете на общий сухой вес покровной композиции согласно настоящему изобретению, и все измерения проведены при температуре около 25°С, если не оговорено иное. Все такие весовые значения, насколько они имеют отношение к перечисленным ингредиентам, приведены в расчете на уровень содержания ингредиента, и поэтому не включают носители или побочные продукты, которые могут наличествовать в имеющихся в продаже на рынке материалах, если не оговорено иное.

[0019] Все приведенные здесь диапазоны включают все возможные подгруппы диапазонов и любые комбинации таких подгрупп диапазонов. По умолчанию, диапазоны являются включающим указанные конечные точки, если не оговорено иное. Где приведен диапазон значений, должно быть понятно, что каждое промежуточное значение между верхним и нижним пределами этого диапазона, и любое другое указанное или промежуточное значение в этом указанном диапазоне, является входящим в рамки изобретения. Верхний и нижний пределы этих меньших диапазонов могут быть независимо включены в меньшие диапазоны, и также входят в пределы изобретения, при допущении любого конкретно исключенного предела в указанном диапазоне. Где указанный диапазон включает один или оба предела, диапазоны, в которых исключены один или оба из этих включенных пределов, также рассматриваются как часть изобретения.

[0020] Четко предусмотрено, что для любого описываемого здесь численного значения, например, как параметра описываемого предмета изобретения, или части диапазона, связанного с предметом изобретения, альтернативный вариант, который составляет часть описания, представляет собой функционально эквивалентный диапазон, охватывающий конкретное численное значение (например, для размера, описываемого как «40 мм» в качестве альтернативного варианта осуществления считается «около 40 мм»).

[0021] Как используемые здесь, и если не оговорено иное, термины «wt.%» и «wt%» («вес.%») предполагаются указывающими состав идентифицируемого элемента в «сухом» (безводном) состоянии в частях по весу относительно всей покровной композиции и покрытия, насколько ситуация может зависеть от контекста.

[0022] Как применяемый здесь, и если не оговорено иное, термин «PHR» («phr») предполагается имеющим отношение к составу обсуждаемого элемента в частях на сто частей водорастворимого(-мых) полимера(-ов) (будь то PVOH или в комбинации с одним или многими другими полимерными смолами).

[0023] Описываемые здесь покровные композиции могут включать смесь водорастворимых смол, и смесь водорастворимых смол может включать PVOH и PAA. Термин «смесь водорастворимых смол» здесь подразумевает смесь смол, которая имеет процентное значение растворимости 8 или более, согласно описываемому ниже Испытанию на растворимость. PVOH и PAA могут присутствовать при соотношении в диапазоне от 99:1 до 1:99 по весу, соответственно. В вариантах осуществления PVOH и PAA могут присутствовать при соотношении в диапазоне от 95:5 до 5:95, или от 90:10 до 10:90 по весу, соответственно. В вариантах осуществления PVOH и PAA присутствуют при соотношении в диапазоне от 99:1 до 20:80 по весу, соответственно, таком как 95:5, 90:10, 85:15, 80:20, 75:25, 70:30, 65:35, 60:40, 55:45, 50:50, 45:55, 40:60, 35:65, 30:70, 25:75, или 20:80 по весу, соответственно. В различных вариантах осуществления PVOH и PAA присутствуют при соотношении в диапазоне от 80:20 до 20:80 по весу, соответственно.

[0024] Как здесь описано, комбинация PVOH и PAA благоприятным образом создает синергический эффект адгезии к поверхности подложки, когда они смешаны. Например, когда в покровной композиции в качестве единственной смолы применяют либо PVOH, либо PAA, покровная композиция, как правило, проявляет относительно низкую адгезию к металлической поверхности подложки, такой как батарея. Как используемые здесь, и если не оговорено иное, «низкая адгезия» или «плохая адгезия» подразумевает значение адгезии, меньшее чем или равное 2, согласно описываемому здесь Испытанию на адгезию. Однако, как здесь продемонстрировано, адгезия покрытия к поверхности подложки, например, металлической поверхности батареи, может быть значительноо улучшена, когда PVOH и PAA смешаны друг с другом, относительно сравнительного покрытия, включающего PVOH как единственную смолу или PAA как единственную смолу, причем единственная смола нанесена в количестве, равном совокупному количеству PVOH и PAA в смеси. В вариантах осуществления покрытие, содержащее смесь PVOH и PAA, может иметь значение адгезии от 3 до 5, согласно Испытанию на адгезию, такое как 3, 3,5, 4, 4,5, или 5. В вариантах осуществления покрытие, содержащее смесь PVOH и PAA, может иметь значение адгезии от более, чем 3, и вплоть до 5, согласно Испытанию на адгезию, такое как 3,5, 4, 4,5, или 5.

[0025] В вариантах осуществления, в дополнение к смеси водорастворимых смол согласно изобретению, покровная композиция может дополнительно включать, необязательно, одну или многие добавки, такие как вызывающие отвращение агенты, пеногасители, окрашивающие вещества и/или пластификаторы, например, вызывающий отвращение агент и пластификатор, или вызывающий отвращение агент, окрашивающее вещество и пластификатор, и т.д. Вызывающий отвращение агент, такой как горькое вещество или вещество со жгучим вкусом, может быть добавлен как средство предотвращения проглатывания покровной композиции (и тем самым чтобы воспрепятствовать проглатыванию подложки, покрытой покровной композицией), например, ребенком или животным. Окрашивающее вещество предпочтительно может действовать как (1) индикатор местоположения покровной композиции, такого как рот ребенка, и тем самым показывать положение подложки, покрытой покровной композицией, (2) индикатор проглатывания покровной композиции, когда, например, окрашивающее вещество присутствует в экскрементах ребенка, и тем самым оповещает о проглатывании подложки, покрытой покровной композицией, или их комбинация. Окрашивающее вещество также может действовать как индикатор качества покрытия, например, однородности или регистрации положения на поверхности подложки.

[0026] Описываемые здесь покровные композиции могут включать один или многие гомополимеры поливинилового спирта (PVOH), один или многие сополимеры поливинилового спирта, или их комбинацию. Как применяемый здесь, термин «гомополимер» в общем включает полимеры, имеющие мономерные повторяющиеся структурные единицы единственного типа (например, полимерную цепь, состоящую или по существу состоящую из одинаковых мономерных повторяющихся структурных единиц). В конкретной ситуации с PVOH термин «гомополимер» (или PVOH-гомополимер») дополнительно включает сополимеры, состоящие из распределенных мономерных структурных единиц винилового спирта и мономерных структурных единиц винилацетата, в зависимости от степени гидролиза (например, полимерную цепь, состоящую или по существу состоящую из мономерных структурных единиц винилового спирта и винилацетата). В предельном случае 100%-ного гидролиза PVOH-гомополимер может включать подлинный гомополимер, имеющий только структурные единицы винилового спирта.

[0027] Поливиниловый спирт представляет собой синтетическую смолу, как правило, получаемую алкоголизом, обычно называемым гидролизом или омылением, поливинилацетата. Полностью гидролизованный PVOH, где практически все ацетатные группы были преобразованы в спиртовые группы, представляет собой полимер с сильными водородными связями, с высокой кристалличностью, который растворяется только в горячей воде - при температуре свыше около 140°F (около 60°С). Если после гидролиза поливинилацетата оставляют достаточное количество ацетатных групп, то есть, PVOH-гомополимер является частично гидролизованным, тогда полимер имеет более слабые водородные связи, имеет меньшую кристалличность, и, как правило, растворим в холодной воде - при температуре менее, чем около 50°F (около 10°С). По существу, частично гидролизованный полимер представляет собой сополимер винилового спирта и винилацетата, но обычно его называют PVOH-гомополимером.

[0028] Вязкость PVOH-гомополимера или сополимера (μ) определяют измерением свежеприготовленного раствора PVOH с использованием метода вискозиметрии с падающим шариком по Хепплеру, как описано в методе испытания согласно стандарту DIN 53015. Международной практикой является определение вязкости 4%-ных водных растворов поливинилового спирта при 20°С. Все величины вязкости, указанные в изобретении в сантипуазах (сП), следует понимать как имеющие отношение к вязкости 4%-ного водного раствора поливинилового спирта при 20°С, если не оговорено иное. Подобным образом, когда смола описана как имеющая (или не имеющая) конкретную вязкость, то, если не оговорено иное, этим предполагается, что заданная вязкость представляет собой среднюю вязкость для смолы, которая по существу может иметь соответствующее молекулярно-массовое распределение.

[0029] В технологии общеизвестно, что вязкость PVOH-смол коррелирует со средневзвешенной молекулярной массой PVOH-смолы, и часто вязкость используют как представитель средневзвешенной молекулярной массы. В вариантах осуществления PVOH-смола может иметь вязкость от около 1,0 до около 50,0 сП, от около 1,0 до около 40,0 сП, или от около 1,0 до около 30,0 сП, например, около 4 сП, 8 сП, 15 сП, 17,5, 18 сП, или 23 сП. В вариантах осуществления PVOH-гомополимеры или сополимеры могут иметь вязкость от около 1,0 до около 25,0 сП, например, около 1 сП, 1,5 сП, 2 сП, 2,5 сП, 3 сП, 3,5 сП, 4 сП, 4,5 сП, 5 сП, 5,5 сП, 6 сП, 6,5 сП, 7 сП, 7,5 сП, 8 сП, 8,5 сП, 9 сП, 9,5 сП, 10 сП, 11 сП, 12 сП, 13 сП, 14 сП, 15 сП, 17,5 сП, 18 сП, 19 сП, 20 сП, 21 сП, 22 сП, 23 сП, 24 сП, или 25 сП.

[0030] В вариантах осуществления PVOH-смола покровных композиций может иметь степень гидролиза (D.H. или DH) по меньшей мере около 70%, 80%, 84% или 85%, и не более, чем около 99,9%, например, в диапазоне от около 70% до около 99,9%, от около 75% до около 95%, от около 85% до около 88%, от около 88% до около 90%, от около 84% до около 89%, от около 85% до около 99,7%, от около 85% до около 95%, от около 87% до около 98%, от около 89% до около 99%, или от около 90% до около 99%, например, около 75%, 76%, 77%, 78%, 79%, 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, или 99%. В вариантах осуществления степень гидролиза PVOH составляет около 88%. Как применяемую здесь, степень гидролиза выражают как долю в мольных процентах винилацетатных структурных единиц, преобразованных в структурные единицы винилового спирта. Когда PVOH-смола описана как имеющая (или не имеющая) конкретное значение DH, то, если не оговорено иное, этим подразумевается, что указанное значение DH представляет собой среднее DH для PVOH-смолы. Конкретные неограничивающие примеры имеющихся в продаже на рынке PVOH-смол, соответствующие значения вязкости и степень гидролиза включают:

POVAL название сорта Вязкость
[сП] Степень гидролиза
[мол.%] 4-88 3,5-4,5 86,7-88,7 6-88 5,0-6,0 86,7-88,7 8-88 7,0-9,0 86,7-88,7 13-88 11,5-14,5 86,7-88,7 18-88 16,5-19,8 86,7-88,7 23-88 21,5-24,5 86,7-88,7 26-88 24,5-27,5 86,7-88,7 32-88 30,0-34,0 86,7-88,7 40-88 38,0-42,0 86,7-88,7 3-80 2,8-3,3 78,5-81,5 26-80 21,0-31,0 78,0-81,0 32-80 29,0-35,0 78,0-81,0 40-80 37,0-45,0 78,0-81,0 5-82 4,5-5,2 80,0-83,0 3-85 3,4-4,0 84,2-86,2

[0031] Смесь водорастворимых смол может включать один или многие различные PVOH-гомополимеры и/или PVOH-сополимеры. PVOH-гомополимеры и/или PVOH-сополимеры, например, могут различаться по вязкости, по степени гидролиза, или по обоим показателям.

[0032] В вариантах осуществления смесь водорастворимых смол может включать смолу поливинилового спирта, выбранную из группы, состоящей из гомополимера поливинилового спирта, сополимера поливинилового спирта, имеющего анионную модификацию, и комбинации вышеуказанных материалов. Смесь водорастворимых смол может включать PVOH-сополимер, который может представлять собой тройной сополимер PVOH, включающий мономерные структурные единицы винилового спирта, мономерные структурные единицы винилацетата (то есть, когда является не полностью гидролизованным), и анионную мономерную структурную единицу единственного типа (например, где мономерная структурная единица единственного типа может включать эквивалентные кислотные формы, солевые формы, и, необязательно, сложноэфирные формы анионной мономерной структурной единицы). В некоторых аспектах PVOH-сополимер может включать анионные мономерные структурные единицы двух или многих типов. Общие классы анионных мономерных структурных единиц, которые могут быть использованы для PVOH-сополимера, включают структурные единицы, образованные полимеризацией винильных производных, соответствующих винильным мономерам монокарбоновых кислот, их сложным эфирам и ангидридам, мономерным дикарбоновым кислотам, имеющим способные к полимеризации двойные связи, их сложным эфирам и ангидридам, и солям со щелочными металлами любых из вышеуказанных производных. Примеры подходящих анионных мономерных структурных единиц включают винильные полимеризуемые структурные единицы, образованные из винильных анионных мономеров, включающие, но без ограничения этим, винилуксусную кислоту, малеиновую кислоту, моноалкилмалеат, диалкилмалеат, малеиновый ангидрид, фумаровую кислоту, моноалкилфумарат, диалкилфумарат, итаконовую кислоту, моноалкилитаконат, диалкилитаконат, итаконовый ангидрид, цитраконовую кислоту, моноалкилцитраконат, диалкилцитраконат, цитраконовый ангидрид, мезаконовую кислоту, моноалкилмезаконат, диалкилмезаконат, глутаконовую кислоту, моноалкилглутаконат, диалкилглутаконат, глутаконовый ангидрид, алкилакрилаты, алкилалкакрилаты, (метил)акрилат, винилсульфоновые кислоты, соли вышеуказанных производных со щелочными металлами, сложные эфиры вышеуказанных соединений, и комбинации вышеуказанных соединений.

[0033] В вариантах осуществления анионная мономерная структурная единица может быть выбрана из группы, состоящей из винилуксусной кислоты, алкилакрилатов, малеиновой кислоты, моноалкилмалеата, диалкилмалеата, монометилмалеата, диметилмалеата, малеинового ангидрида, фумаровой кислоты, моноалкилфумарата, диалкилфумарата, монометилфумарата, диметилфумарата, итаконовой кислоты, монометилитаконата, диметилитаконата, итаконового ангидрида, цитраконовой кислоты, моноалкилцитраконата, диалкилцитраконата, цитраконового ангидрида, мезаконовой кислоты, моноалкилмезаконата, диалкилмезаконата, глутаконовой кислоты, моноалкилглутаконата, диалкилглутаконата, глутаконового ангидрида, винилсульфоновой кислоты, алкилсульфоновой кислоты, этиленсульфоновой кислоты, 2-акриламидо-1-метилпропансульфоновой кислоты, 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты, 2-метилакриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты, 2-сульфоэтилакрилата, солей вышеуказанных производных со щелочными металлами, сложных эфиров вышеуказанных соединений, и комбинаций вышеуказанных соединений.

[0034] Когда смесь водорастворимых смол включает PVOH-сополимер, содержащий анионный мономер, уровень введения одной или многих анионных мономерных структурных единиц в PVOH-сополимер не является конкретно ограниченным. В вариантах осуществления одна или многие анионные мономерные структурные единицы присутствуют в PVOH-сополимере в количестве в диапазоне от около 1 мол.% до около 10 мол.%, от около 1,5 мол.% до около 8 мол.%, от около 2 мол.% до около 6 мол.%, от около 3 мол.% до около 5 мол.%, или от около 1 мол.% до около 4 мол.% (например, по меньшей мере около 1,0, 1,5, 2,0, 2,5, 3,0, 3,5, или 4,0 мол.%, и вплоть до около 3,0, 4,0, 4,5, 5,0, 6,0, 8,0, или 10 мол.% в различных вариантах исполнения).

[0035] Без намерения вдаваться в теорию, представляется, что, как правило, когда молекулярная масса компонента PVOH-смолы в смеси водорастворимых смол снижается, возрастает растворимость смеси водорастворимых смол, повышенная растворимость может коррелировать с увеличением переноса окрашивающего вещества в такие места, как мягкая ткань, когда окрашивающее вещество входит в состав покровной композиции смеси водорастворимых смол. Чем больше окрашивающего вещества переносится в определенное место, более конкретно, на мягкую ткань, чем лучше становится индикация контакта, более продолжительного контакта или проглатывания. Повышенная растворимость также может коррелировать с более эффективным высвобождением вызывающего отвращение агента, тем самым увеличивая шансы контакта вызывающего отвращение агента с таким местом, как вкусовые сосочки языка, и повышая вероятность того, что человек, например, ребенок, будет выплевывать поверхность или соответственное изделие, прежде чем проглотит.

[0036] Как правило, адгезия к подложкам из стекла, силиконового каучука, сложного полиэфира, полиэтилентерефталата (PET), биаксиально-ориентированного полиэтилентерефталата (BoPET), и к поверхностям полированных металлов, таких как покрытые никелем батареи из нержавеющей стали, как показано ниже, как правило, является плохой для PVOH-смол, когда PVOH наличествует как единственная смола, по определению в Испытании на адгезию. Однако адгезия к неполированным или текстурированным поверхностям подложек из нержавеющей стали обычно является приемлемой, как определено Испытанием на адгезию.

[0037] Описываемые здесь покровные композиции могут включать одну или многие полиакриловые кислоты в качестве компонента PAA-смолы покровной композиции.

[0038] Полиакриловая кислота представляет собой синтетическую смолу, обычно получаемую свободнорадикальной полимеризацией акриловой кислоты. В настоящем изобретении полиакриловая кислота может представлять собой гомополимер или сополимер. Гомополимерные полиакриловые кислоты могут содержать смесь мономерных структурных единиц акриловой кислоты в кислотной и/или солевой форме. При низкой величине рН полиакриловая кислота существует в виде карбоновой кислоты, однако при нейтральном значении рН полиакриловая кислота почти полностью существует в виде анионного полимера. Таким образом, в зависимости от величины рН покровной композиции, компонент гомополимерной полиакриловой кислоты может включать полиакриловую кислоту, соль полиакриловой кислоты (анионную), или их комбинацию. В вариантах осуществления смесь водорастворимых смол включает гомополимерную полиакриловую кислоту. В вариантах осуществления смесь водорастворимых смол может включать полиакриловую кислоту как гомополимер, сополимер полиакриловой кислоты, или их комбинацию.

[0039] В вариантах осуществления полиакриловая кислота может иметь средневзвешенную молекулярную массу менее, чем около 300000 Да. В различных вариантах осуществления PAA может иметь в диапазоне от около 1000 Да до около 300000 Да. В некоторых вариантах осуществления PAA может иметь в диапазоне от около 2000 Да до около 250000 Да. В вариантах осуществления PAA может иметь около 2000 Да. В вариантах осуществления PAA может иметь около 100000 Да. В вариантах осуществления PAA может иметь около 250000 Да. В различных вариантах осуществления PAA может иметь в диапазоне от около 1000 Да до около 300000 Да, такую как около 1000 Да, 1500 Да, 2000 Да, 3000 Да, 4000 Да, 5000 Да, 6000 Да, 7000 Да, 8000 Да, 9000 Да, 10000 Да, 20000 Да, 30000 Да, 40000 Да, 50000 Да, 100000 Да, 150000 Да, 200000 Да, 240000 Да, 250000 Да, 260000 Да, 270000 Да, 280000 Да, 290000 Да, или 300000 Да. Средневзвешенная молекулярная масса может быть определена квалифицированными специалистами в этой области технологии, например, такими методами, как эксклюзионная хроматография или гель-проникающая хроматография. Когда PAA-смола описана как имеющая (или не имеющая) конкретную молекулярную массу, то, если не оговорено иное, предполагается, что конкретная молекулярная масса представляет собой среднюю молекулярную массу смолы, которая по существу имеет соответствующее молекулярно-массовое распределение.

[0040] Молекулярная масса PAA может быть выбрана для обеспечения одного или многих преимуществ. Например, без намерения вдаваться в теорию, представляется, что, когда молекулярная масса PAA снижается, то же происходит с пределом текучести покровной композиции, и в результате снижается тягучесть и/или количество покровной композиции, которое сдвигается во время нанесения, позволяя лучше контролировать нанесение покрытия, нанесения конкретных рисунков, регулировать добавление на верхнюю и нижнюю поверхности подложек, таких как батарея, без вредного влияния на свойства подложки, например, диаметр батареи или электрическую проводимость батареи на аноде и катоде, или их комбинацию. Однако, как продемонстрировано здесь в примерах, адгезия к поверхностям металлических подложек, таких как батареи, как правило, является плохой для всех PAA-смол, когда PAA присутствует в виде единственной смолы, как определено Испытанием на адгезию. Кроме того, как иллюстрировано ниже в примерах, адгезия содержащей PAA покровной композиции к поверхности металлической подложки, как правило, снижается по мере уменьшения молекулярной массы PAA. Применяемый здесь термин «предел текучести» означает величину напряжения, которая должна быть превышена, чтобы сделать покровную композицию текучей (покровная композиция больше не действует как упругая).

[0041] Когда смола на основе полиакриловой кислоты включает сополимер, акриловая кислота может быть сополимеризована с другими мономерами, которые обычно представляют собой содержащие карбоксильные группы мономеры с этиленовой ненасыщенностью, например, такие как метил(мет)акрилат, этил(мет)акрилат, н-пропил(мет)акрилат, изопропил(мет)акрилат, н-бутил(мет)акрилат, изобутил(мет)акрилат, трет-бутил(мет)акрилат, 2-этилгексилакрилат, н-октил(мет)акрилат, лаурил(мет)акрилат, тридецил(мет)акрилат, октадецил(мет)акрилат, изостеарил(мет)акрилат, С_1-24-алкил(мет)акрилат, 2-гидроксиэтил(мет)акрилат, гидроксипропил(мет)акрилат, 2,3-дигидроксибутил(мет)акрилат, 4-гидроксибутил(мет)акрилаты, такие как моно(мет)акрилат полиэтиленгликоля, сложные моноэфиры многоатомных спиртов с акриловой кислотой или метакриловой кислотой в качестве содержащих гидроксильные группы мономеров, такие как продукты полимеризации с раскрытием цикла ε-капролактона, сложного моноэфира спирта и акриловой кислоты или метакриловой кислоты; стирол, акрилонитрил, метакрилонитрил, и винилацетат. В настоящем изобретении «(мет)акрилат» подразумевает включающим как акрилат, так и метакрилат.

[0042] Смесь водорастворимых смол, в дополнение к поливиниловому спирту и полиакриловой кислоте, может включать один или многие водорастворимые полимеры. Дополнительный водорастворимый полимер может включать, но без ограничения этим, водорастворимые акрилатные сополимеры, поливинилпирролидон, полиэтиленимин, пуллулан, водорастворимые природные полимеры, включающие, но без ограничения этим, гуаровую камедь, гуммиарабик, ксантановую камедь, каррагинан, и крахмал, модифицированные крахмалы в качестве водорастворимых полимеров, сополимеры вышеуказанных производных или комбинации любых из вышеуказанных производных. Еще другие водорастворимые полимеры могут включать полиалкиленоксиды, полиакриламиды, целлюлозы, простые эфиры целлюлозы, сложные эфиры целлюлозы, амиды целлюлозы, поливинилацетаты, поликарбоновые кислоты и их соли, полиаминокислоты, полиамиды, желатины, метилцеллюлозы, карбоксиметилцеллюлозы и их соли, декстрины, этилцеллюлозы, гидроксиэтилцеллюлозы, гидроксипропилметилцеллюлозы, мальтодекстрины, полиметакрилаты, или комбинацию любых из вышеуказанных производных. Такие водорастворимые полимеры имеются в продаже на рынке из разнообразных источников. В варианте исполнения одного типа сорт и/или количество дополнительного(-ных) полимера(-ов) не будет приводить к покрытию, имеющему низкую адгезию к поверхностям подложек, например, металлическим поверхностям, или никелированных подложек.

[0043] Покровная композиция может дополнительно включать растворитель. Количество воды, содержащейся в покровной композиции, может быть любым количеством, достаточным для растворения покровной композиции. Когда количество воды, используемой для растворения покровной композиции, сокращается, как правило, возрастает вязкость покровной композиции, что может сделать нанесение покровной композиции на подложку более затруднительным, в зависимости от применяемого способа нанесения. Кроме того, когда вязкость покровной композиции повышается, возрастает предел текучести покровной композиции, и, как правило, также увеличивается степень сдвига смеси, то есть, тягучесть, во время нанесения. Когда увеличивается тягучесть, становится более затруднительным нанесение однородного покрытия из смеси. Сниженная тягучесть позволяет лучше регулировать нанесение, контролировать нанесение конкретных рисунков, регулировать добавление на верхнюю и нижнюю поверхности подложки, такой как батарея, без влияния, например, на диаметр батареи или электрическую проводимость батареи на аноде и катоде, или их комбинацию. Однако, когда количество воды, применяемой для растворения покровных композиций, увеличивают для снижения вязкости покровной композиции, потребуется больше времени для высушивания покровных композиций. В некоторых вариантах исполнения количество воды, присутствующей в покровной композиции, может составлять 40 вес.% или более, в расчете на общий вес покровной композиции. В некоторых вариантах исполнения количество воды, присутствующей в покровной композиции, может составлять 50 вес.% или более, такое как 50 вес.%, 60 вес.%, 70 вес.%, 75 вес.%, 80 вес.%, или 90 вес.%, в расчете на общий вес покровной композиции. В вариантах осуществления количество воды, присутствующей в покровной композиции, может составлять величину в диапазоне от 40 вес.% до 90 вес.%, такую как в диапазоне от 50 вес.% до 90 вес.%, от 50 вес.% до 85 вес.%, от 50 вес.% до 75 вес.%, от 50 вес.% до 60 вес.%, от 60 вес.% до 90 вес.%, от 60 вес.% до 80 вес.%, от 60 вес.% до 75 вес.%, или от 70 вес.% до 90 вес.%, в расчете на общий вес покровной композиции.

[0044] В вариантах осуществления растворитель может включать любой подходящий растворитель или смесь растворителей, которые достаточны для растворения покровной композиции. В вариантах осуществления растворитель может включать низшие спирты, такие как метанол, этанол, изопропанол или бутанол. Низний спирт, такой как метанол или этанол, когда входит в состав растворителя, может сокращать продолжительность высушивания, необходимую для покровной композиции, сравнительно с покровной композицией, в которой применяют только воду в качестве единственного растворителя.

[0045] В вариантах осуществления описываемая здесь покровная композиция может дополнительно включать изопропанол в качестве растворителя или части смеси растворителей. Изопропанол может быть использован для снижения вязкости покровной композиции и/или улучшения блокирования PAA, и сокращения сшивания между PVOH и PAA во время хранения. Без намерения вдаваться в теорию, представляется, что сшивание может происходить в результате нуклеофильной атаки карбоксилат-аниона в PAA на альфа-углеродный атом протонированного гидроксила в PVOH (то есть, R-OH₂⁺), тем самым замещая гидроксил в PVOH на сложноэфирную связь с PAA и приводя к формированию сетчатой структуры сополимера винилацетата, спирта и акриловой кислоты. В некоторых вариантах исполнения сшивание может происходить при высоких температурах.

[0046] В вариантах осуществления покровная композиция может включать любой подходящий пластификатор. Пластификатор представляет собой жидкость, твердое или полутвердое вещество, которые добавляют к материалу (обычно смоле или эластомеру), делая материал более мягким, более гибким (снижением температуры стеклования полимера) или более легко обрабатываемым. В дополнение или альтернативно, полимер может быть сам по себе пластифицированным путем химического модифицирования полимера или мономера. В вариантах осуществления описываемая здесь покровная композиция может включать один или многие пластификаторы. В вариантах осуществления пластификатор может включать глицерин, диглицерин, сорбит, этиленгликоль, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, дипропиленгликоль, тетраэтиленгликоль, пропиленгликоль, полиэтиленгликоли с молекулярной массой до 400 Да, гексиленгликоль, неопентилгликоль, триметилолпропан, простые полиэфиры полиолов, простой полиэфир диола, простой полиэфир триола, ксилит, 2-метил-1,3-пропандиол (MPDiol®), этаноламины, полимеры глицерина и пропиленоксида (например, такие как Voranol^TM производства фирмы The Dow Chemical Company), или их смесь.

[0047] Когда покровная композиция включает пластификатор, пластификатор может присутствовать в количестве в диапазоне от около 1 вес.% до около 45 вес.%, или от около 5 вес.% до около 35 вес.%, или от около 10 вес.% до около 30 вес.%, или от около 15 вес.% до около 45 вес.%, например, около 1 вес.%, 5 вес.%, 10 вес.%, 15 вес.%, 20 вес.%, или 25 вес.%, в расчете на общий вес покровной композиции. Без намерения вдаваться в теорию, представляется, что при низких уровнях содержания пластификатора покрытия могут становиться хрупкими, или склонны растрескиваться, и при повышенных уровнях содержания пластификатора покрытия могут быть слишком мягкими или слабыми для желательного варианта применения.

[0048] Вызывающий отвращение агент согласно настоящему изобретению может включать горькие вещества, вещества со жгучим вкусом, или любое другое подходящее вызывающее отторжение вещество, например, раздражающие агенты и вяжущие агенты. В вариантах осуществления вызывающий отвращение агент может быть выбран из горьких веществ и веществ со жгучим вкусом. В вариантах осуществления вызывающий отвращение агент может представлять собой один или многие горькие вещества. Все химические соединения, которые имеют горький вкус, рассматриваются здесь как горькие вещества. В вариантах осуществления раскрытый здесь вызывающий отвращение агент может содержать горькое вещество с показателем горечи по меньшей мере 10000. В вариантах осуществления вызывающий отвращение агент может включать горькое вещество с показателем горечи по меньшей мере 100000. Для определения показателя горечи применяют стандартизированный метод, описанный в Европейской Фармакопее (5-ое издание, Основной том, Штуттгарт, 2005, Том 1, Общая часть, монографические группы, 2.8.15 Показатель Горечи, стр. 278).

[0049] В вариантах осуществления подходящие горькие вещества могут включать, но без ограничения этим, соли денатония (включающие, но без ограничения этим, бензоат денатония, денатоний сахарид, хлорид денатония), октаацетат сахарозы (показатель горечи =100000), хинин, флавоноиды (включающие, но без ограничения этим, кверцетин, наринген (показатель горечи =10000), гликозиды, изопреноиды, алкалоиды, аминокислоты, и квассиноиды (включающие, но без ограничения этим, квассин, бруцин). В вариантах осуществления вызывающий отвращение агент включает соль денатония, в том числе бензоат денатония, денатоний сахарид, хлорид денатония, или их комбинацию. В вариантах осуществления вызывающий отвращение агент включает бензоат денатония (показатель горечи >100000000). Вещество со жгучим вкусом обычно имеет резкий едкий вкус, когда его проглатывают, и чувство жжения, когда производят местное нанесение на кожу. Подходящие вещества со жгучим вкусом включают, но без ограничения этим, капсаицин, пиперин, аллилизоцианат, и резинифератоксин. Вызывающие отвращение агенты могут быть добавлены в количестве, достаточном, чтобы вызвать побуждение к отторжению, такое как горечь, когда покровная композиция или сформированное из нее покрытие приходят в контакт с вкусовыми рецепторами, или чувство жжения, когда покровную композицию или сформированное из нее покрытие приводят в контакт с мягкой тканью, такой как губы, щеки, язык или кожа. Подходящие уровни введения варьируют сообразно конкретному горькому материалу или веществу со жгучим вкусом. Вызывающий отвращение компонент должен быть введен на уровне, достаточном для создания неприятного вкуса или ощущения, в то же время избегая уровней содержания, которые могли бы приводить к потенциальной токсичности самого по себе вызывающего отвращение агента.

[0050] Вызывающий отвращение агент в настоящем изобретении, будучи в приобретенной на рынке форме, может быть разбавлен или иным образом смешан с растворителем, чтобы упростить смешение с другими компонентами покровной композиции, или добавлен в виде сухого порошка или в кристаллической форме. Подходящие растворители для разбавления вызывающего отвращение агента могут быть выбраны из воды, спиртов с низкой молекулярной массой (таких как метанол, этанол, пропанол или бутанол), или одного или многих раскрытых здесь пластификаторов.

[0051] В вариантах осуществления вызывающий отвращение агент может быть разбавлен в любом водорастворимом пластификаторе. В вариантах осуществления вызывающий отвращение агент может быть разбавлен пропиленгликолем. В вариантах осуществления вызывающий отвращение агент может быть внесен в растворе пропиленгликоля в количестве в диапазоне от 1 вес.% до 50 вес.%, в расчете на вес всего раствора, например, 5 вес.%, 10 вес.%, 15 вес.%, 20 вес.%, 25 вес.%, 30 вес.%, 35 вес.%, 40 вес.%, 45 вес.%, в расчете на вес всего раствора. В вариантах осуществления вызывающий отвращение агент может быть внесен в растворе пропиленгликоля в количестве 25 вес.%, в расчете на вес всего раствора.

[0052] В вариантах осуществления количество вызывающего отвращение агента в покровной композиции составляет 1000 млн^-1 или более общего сухого веса покровной композиции. В вариантах осуществления количество вызывающего отвращение агента в покровной композиции составляет 30000 млн^-1 или менее общего веса покровной композиции. В вариантах осуществления количество вызывающего отвращение агента в покровной композиции составляет величину в диапазоне от 1000 млн^-1 до 30000 млн^-1 общего веса покровной композиции, например, 1000 млн^-1, 2000 млн^-1, 3000 млн^-1, 4000 млн^-1, 5000 млн^-1, 6000 млн^-1, 7000 млн^-1, 8000 млн^-1, 9000 млн^-1, 10000 млн^-1, 11000 млн^-1, 12000 млн^-1, 13000 млн^-1, 14000 млн^-1, 15000 млн^-1, 16000 млн^-1, 17000 млн^-1, 18000 млн^-1, 19000 млн^-1, 20000 млн^-1, 25000 млн^-1, или 30000 млн^-1.

[0053] В вариантах осуществления описываемая здесь покровная композиция может включать окрашивающее вещество. В вариантах осуществления покровная композиция может включать окрашивающее вещество и воду. Подходящие окрашивающие вещества могут включать пищевые красители. В вариантах осуществления окрашивающее вещество представляет собой краситель. В вариантах осуществления окрашивающее вещество представляет собой водорастворимый краситель. В вариантах осуществления окрашивающее вещество включает индикаторный краситель, такой как рН-индикатор (например, тимоловый синий, бромтимол, тимолфталеин, и тимолфталеин), или индикатор влажности/воды (например, гидрохромовые чернила или лейкокрасители). В вариантах осуществления индикаторный краситель является бесцветным, будучи сухим, но окрашивается, когда намочен. В вариантах осуществления окрашивающее вещество включает термохромную краску, причем краска изменяет цвет, когда температура повышается и/или снижается. В вариантах осуществления окрашивающее вещество включает трифенилметановый краситель, азокраситель, антрахиноновый краситель, периленовый краситель, индигоидный краситель, окрашивающее вещество для пищевых продуктов, лекарственных препаратов и косметики (FD&C), органический пигмент, неорганический пигмент, или их комбинацию. В вариантах осуществления покровная композиция включает FD&C-краситель. В некоторых вариантах исполнения окрашивающие вещества выбирают из группы, состоящей из: FD&C Red #40; Red #3; FD&C Black #3; Black #2; перламутрового пигмента на основе слюды; FD&C Yellow #6; Green #3; Blue #1; Blue #2; диоксида титана (пищевого сорта); бриллиантового черного; и их комбинации. В вариантах осуществления окрашивающее вещество включает более чем один FD&C-краситель, и имеет черный цвет.

[0054] В вариантах осуществления покровная композиция включает окрашивающее вещество, причем окрашивающее вещество присутствует в концентрации ±30% точки насыщения окрашивающего вещества. В вариантах осуществления окрашивающее вещество может быть с концентрацией ±10% точки насыщения окрашивающего вещества. Окрашивающее вещество может быть с концентрацией в пределах по меньшей мере ±10%, по меньшей мере ±7,5%, по меньшей мере ±2,5% точки насыщения. Термин «точка насыщения» здесь имеет отношение к уровню содержания, при котором окрашивающее вещество уже больше не может растворяться в растворе PVOH, PAA и воды. Когда полученный раствор высушивают, раствор может образовывать сплошной однородный слой.

[0055] В вариантах осуществления окрашивающее вещество присутствует в покровной композиции в количестве по меньшей мере 1 части окрашивающего вещества на 70 частей воды, например, в диапазоне от 1 части до 30 частей окрашивающего вещества на 70 частей воды. В вариантах осуществления окрашивающее вещество присутствует в покровной композиции в количестве по меньшей мере 10 частей окрашивающего вещества на 70 частей воды, таком как 11 частей окрашивающего вещества на 70 частей воды, 12 частей окрашивающего вещества на 70 частей воды, 13 частей окрашивающего вещества на 70 частей воды, 14 частей окрашивающего вещества на 70 частей воды, 15 частей окрашивающего вещества на 70 частей воды, 16 частей окрашивающего вещества на 70 частей воды, 17 частей окрашивающего вещества на 70 частей воды, 18 частей окрашивающего вещества на 70 частей воды, 19 частей окрашивающего вещества на 70 частей воды, 20 частей окрашивающего вещества на 70 частей воды, 21 часть окрашивающего вещества на 70 частей воды, 22 части окрашивающего вещества на 70 частей воды, 23 части окрашивающего вещества на 70 частей воды, 24 части окрашивающего вещества на 70 частей воды, 25 частей окрашивающего вещества на 70 частей воды, 26 частей окрашивающего вещества на 70 частей воды, 27 частей окрашивающего вещества на 70 частей воды, 28 частей окрашивающего вещества на 70 частей воды, 29 частей окрашивающего вещества на 70 частей воды, или 30 частей окрашивающего вещества на 70 частей воды.

[0056] В вариантах осуществления окрашивающее вещество может присутствовать в количестве от 5% до 25% по весу, в расчете на смесь водорастворимых смол. В вариантах осуществления окрашивающее вещество может присутствовать в количестве от 5% до 25% по весу, в расчете на смесь водорастворимых смол, таком как 6%, 7%, 8%, 9%, 10%, 11%, 12%, 13%, 14%, 15%, 16%, 17%, 18%, 19%, 20%, 21%, 22%, 23%, и 24% по весу, в расчете на смесь водорастворимых смол. В вариантах осуществления окрашивающее вещество может присутствовать в количестве от около 10% до 18% по весу, в расчете на смесь водорастворимых смол, например, от около 11% до 17%, от 12% до 16%, от 13% до 16%, от 13% до 15%, или около 15% по весу, в расчете на смесь водорастворимых смол. Без намерения вдаваться в теорию, представляется, что, когда содержание окрашивающего вещества в покровной композиции повышают сверх около 25% по весу, в расчете на смесь водорастворимых смол, выгода в плане интенсивности усиленного цвета является лишь несущественной по сравнению с ситуацией с окрашивающим веществом в количестве около 25% по весу, в расчете на смесь водорастворимых смол, и окрашивающее вещество слишком легко переносится на нежелательную подложку, например, вторичную упаковку. Кроме того, без намерения вдаваться в теорию, представляется, что покровная композиция, содержащая менее, чем около 5% по весу, в расчете на смесь водорастворимых смол, будет иметь хорошую адгезию согласно испытанию на адгезию, но не будет концентрированной в достаточной мере для переноса достаточного количества окрашивающего вещества, чтобы быть легче заметной глазом человека на мягкой ткани, и тем самым имеет сниженную функциональность как индикатор. В вариантах осуществления окрашивающее вещество составляет по меньшей мере 10% и вплоть до 99% по весу содержания твердых веществ в покровной композиции, например, по меньшей мере 10%, по меньшей мере 12%, по меньшей мере 15%, по меньшей мере 17%, по меньшей мере 20%, по меньшей мере 25%, по меньшей мере 30%, по меньшей мере 40%, или по меньшей мере 50% по весу относительно содержания твердых веществ в смеси, и до 99%, до 95%, до 93%, до 90%, до 80%, до 70%, до 60%, до 50%, до 40%, или до 30%. В вариантах осуществления окрашивающее вещество может быть связано с крахмалом и/или модифицированным крахмалом. Термин «связанный с крахмалом» подразумевает инкапсулирование и/или ковалентное связывание с крахмалом. Без намерения вдаваться в теорию, представляется, что, поскольку крахмал чувствителен к слюне и/или другим активирующим растворителям, в присутствии таких растворителей или слюны крахмал будет разлагаться или растворяться, тем самым высвобождая окрашивающее вещество. Когда окрашивающее вещество высвобождается, раствор или местоположение становятся окрашенными окрашивающим веществом. Тем самым покровная композиция благоприятным образом имеет характеристику безопасности для детей, например, быстрый перенос окрашивающего вещества с высокой концентрацией на область мягкой ткани, такой как губы, щеки или язык, и предотвращение проглатывания поверхности подложки. Однако многие крахмалы нерастворимы в воде, так что, когда окрашивающее вещество связано с нерастворимым в воде крахмалом, покровная композиция, содержащая окрашивающее вещество, которое связано с нерастворимым в воде крахмалом, может проявлять сопротивление легкому переносу окрашивающего вещества на мокрые или влажные руки. Окрашивающее вещество, связанное с нерастворимым в воде крахмалом, тем самым инкапсулированное в частицах крахмала, снижающих его подвижность, устойчиво к легкому переносу окрашивающего вещества на мокрые или влажные руки. Неограничивающие примеры модифицированных крахмалов включают этилированный крахмал, гидроксиэтилированный крахмал, пропилированный крахмал, гидроксипропилированный крахмал, и модифицированный ацетатом крахмал. В вариантах осуществления два или более крахмалов могут быть применены совместно с образованием крахмальной смеси. Крахмальные смеси могут включать комбинации, такие как два немодифицированных крахмала, два модифицированных крахмала, или немодифицированного крахмала и модифицированного крахмала.

[0057] Один или многие крахмалы могут наличествовать в совокупном количестве по меньшей мере около 5 phr, 6 phr, 7 phr, 10 phr, 12 phr, 15 phr, 20 phr, 22 phr, 25 phr, 30 phr, 35 phr, 40 phr, 45 phr, 50 phr, и до около 5 phr, 10 phr, 12 phr, 16 phr, 20 phr, 22 phr, 24 phr, 26 phr, 30 phr, 40 phr, 50 phr, или 60 phr, в расчете на общее количество покровной композиции. Например, крахмал может присутствовать в количестве в диапазоне от около 2,5 phr до около 30 phr, или от около 5 phr до около 60 phr, или от около 5 phr до около 400 phr, или от около 5 phr до около 30 phr, или от около 6 phr до около 25 phr, или от около 12 phr до около 20 phr, или около 2 phr, около 2,5 phr, около 3 phr, около 7 phr, около 8 phr, около 9 phr, около 13 phr, около 14 phr, около 16 phr, около 20 phr, около 22 phr, около 24 phr, около 25 phr, или около 30 phr.

[0058] В вариантах осуществления покровная композиция может по существу не содержать окрашивающее вещество. Как применяемый здесь, термин «по существу не содержащий окрашивающее вещество» подразумевает, что окрашивающее вещество присутствует в покровной композиции в количестве менее, чем около 500 млн^-1. Например, менее, чем около 400 млн^-1, менее, чем около 300 млн^-1, менее, чем около 200 млн^-1, менее, чем около 100 млн^-1, менее, чем около 75 млн^-1, менее, чем около 50 млн^-1, или менее, чем около 25 млн^-1.

[0059] Покровная композиция здесь может включать пеногаситель и/или поверхностно-активное вещество. Пеногасители могут содействовать слиянию пенных пузырьков, тем самым сокращая степень вспенивания покровной композиции. Подходящие пеногасители для применения в покровных композициях согласно настоящему изобретению включают, но без ограничения этим, гидрофобные кремнеземы, например, диоксид кремния или пирогенный кремнезем с малыми размерами частиц, и пеногасители Foam Blast® от фирмы Emerald Performance Materials, в том числе Foam Blast® 327, Foam Blast® UVD, Foam Blast® 163, Foam Blast® 269, Foam Blast® 338, Foam Blast® 290, Foam Blast® 332, Foam Blast® 349, Foam Blast® 550 и Foam Blast® 339, которые представляют собой запатентованные пеногасители на основе неминерального масла. В вариантах осуществления пеногасители могут быть использованы в количестве в диапазоне от около 0,1 phr (частей на сто частей PVOH) до около 1 phr, например, около 0,1 phr, около 0,2 phr, около 0,3 phr, около 0,4 phr, около 0,5 phr, около 0,6 phr, около 0,7 phr, около 0,8 phr, около 0,9 phr, или около 1 phr. В вариантах осуществления пеногасители могут быть использованы в количестве в диапазоне от около 0,6 phr до около 0,8 phr. В вариантах осуществления пеногасители могут быть использованы в количестве около 0,7 частей на сто частей PVOH.

[0060] В вариантах осуществления покровная композиция может включать любое подходящее поверхностно-активное вещество. Поверхностно-активные вещества необязательно вводят для содействия диспергированию покровной композиции. Подходящие поверхностно-активные вещества для применения в описываемой здесь покровной композиции могут включать неионные, катионные, анионные и цвиттерионные классы. Подходящие поверхностно-активные вещества включают, но без ограничения этим, пропиленгликоли, диэтиленгликоли, моноэтаноламин, полиоксиэтиленированные полиоксипропиленгликоли, этоксилаты спиртов, этоксилаты алкилфенолов, третичные ацетиленовые гликоли и алканоламиды (неионные), моноацетин, триацетин, триэтилцитрат, сорбит, 1,3-бутандиол, D-глюконо-1,5-лактон, полиоксиэтиленированные амины, четвертичные аммониевые соли и кватернизованные полиоксиэтиленированные амины (катионные), соли со щелочными металлами высших жирных кислот, содержащих от около 8 до 24 атомов углерода, алкилсульфаты, полиэтоксилированные алкилсульфаты и алкилбензолсульфонаты (анионные), и аминоксиды, N-алкилбетаины и сульфобетаины (цвиттерионные). Другие пригодные поверхностно-активные вещества включают диалкилсульфосукцинаты, лактилированные сложные эфиры жирных кислот с глицерином и пропиленгликолем, лактильные сложные эфиры жирных кислот, алкилсульфаты натрия, полисорбат 20, полисорбат 60, полисорбат 65, полисорбат 80, алкилполиэтиленгликоль, лецитин, ацетилированные сложные эфиры жирных кислот с глицерином и пропиленгликолем, лаурилсульфат натрия, ацетилированные сложные эфиры жирных кислот, миристилдиметиламиноксид, хлорид триметилжирноалкиламмония, четвертичные аммониевые соединения, их соли и комбинации любых из вышеуказанных производных. В вариантах осуществления поверхностно-активное вещество выбирают из группы, состоящей из полиоксиэтиленированного полиоксипропиленгликоля, этоксилата спирта, этоксилата алкилфенола, третичного ацетиленового гликоля и алканоламида, полиоксиэтиленированного амина, четвертичной аммониевой соли и кватернизованного полиоксиэтиленированного амина, и аминоксида, N-алкилбетаина, сульфобетаина, и их комбинации.

[0061] В различных вариантах исполнения, когда поверхностно-активное вещество входит в состав покровной композиции, количество поверхностно-активного вещества в покровной композиции может быть в диапазоне от около 0,1 вес.% до около 8,0 вес.%, или от около 0,1 вес.% до около 7,0 вес.%, или от около 3 вес.% до около 7 вес.%, или от около 5 вес.% до около 7 вес.%, или от около 0,1 вес.% до около 2,5 вес.%, в расчете на общий вес покровной композиции.

[0062] В вариантах осуществления поверхностно-активное вещество может быть использовано в покровной композиции для усиления адгезии покровной композиции к поверхности подложки. Например, ионные поверхностно-активные вещества, такие как цвиттерионные, катионные и анионные поверхностно-активные вещества, могут повышать сродство покрытия к ионным поверхностям подложек (например, металлическим поверхностям), улучшая общую адгезию покровной композиции. Таким же образом неионные поверхностно-активные вещества могут повышать сродство покрытия к неионным поверхностям подложек (например, пластиков), улучшая общую адгезию покровной композиции к поверхности подложки.

[0063] Покровная композиция может дополнительно включать другие вспомогательные агенты и технологические добавки, такие как, но без ограничения этим, электрические проводники, улучшающие совместимость с пластификатором агенты, смазочные средства, разделительные составы, заполнители, наполнители, сшивающие реагенты, препятствующие слипанию добавки, средства для снижения клейкости, наночастицы, в том числе наноглины типа слоистого силиката (например, натриевый монтмориллонит), отбеливатели (например, метабисульфит натрия, бисульфит натрия, или прочие), и другие функциональные ингредиенты, в количествах, подходящих для целей предполагаемого применения их. Покровная композиция может содержать вторичный компонент, включающий, но без ограничения этим, сшитый поливинилпирролидон, сшитую целлюлозу, микрокристаллическую целлюлозу, кремнезем, оксиды металлов, карбонат кальция, тальк, слюду, стеариновую кислоту и ее соли с металлами (например, стеарат магния), или их комбинацию. В вариантах осуществления количество вторичного компонента в покровной композиции может быть в диапазоне от около 0,1 вес.% до около 6 вес.%, или от около 1 вес.% до около 5 вес.%, или от около 1 вес.% до около 4 вес.%, например, 0,1 вес.%, 0,5 вес.%, 1 вес.%, 2 вес.%, 3 вес.%, 4 вес.%, или 5 вес.%, в расчете на общий вес покровной композиции.

[0064] В вариантах осуществления покровная композиция может включать любой подходящий, известный квалифицированному специалисту в этой области технологии, электрический проводник, который не влияет на адгезию к описываемым здесь подложкам. В вариантах осуществления покровная композиция может включать любой пригодный электропроводный материал, такой как оксиды металлов, металлическое волокно, проводящие краски, углеродные и графитовые электропроводные волокна, например, углеродные нанотрубки.

[0065] Описываемое здесь покрытие включает первый водорастворимый слой, причем первый водорастворимый слой содержит высушенную первую покровную композицию, включающую PVOH и PAA. Термин «водорастворимый слой» подразумевает здесь слой, который имеет процентное значение растворимости 8 или более, согласно описываемому ниже Испытанию на растворимость. Высушенная первая покровная композиция покрытия может включать покровную композицию в любом описанном выше варианте исполнения, или в Примерах ниже, которая представляет собой, например, высушенную смесь водорастворимых смол, включающую PVOH, полиакриловую кислоту (PAA) и окрашивающее вещество, причем окрашивающее вещество присутствует в концентрации ±10% точки насыщения окрашивающего вещества перед тем, как оно высушено. Термин «высушенная первая покровная композиция» или «высушенная вторая покровная композиция» здесь имеет отношение к покровной композиции, описанной выше или в Примерах ниже, из которой было удалено более 85% воды, например, было удалено более 86%, более 88%, более 90%, более 92%, более 94%, или более 96% воды. Термины «высушенная первая покровная композиция» или «высушенная вторая покровная композиция» здесь также могут быть охарактеризованы содержанием остаточной влаги, причем высушенные покровные композиции здесь имеют содержание остаточной влаги менее 15%, менее 14%, менее 12%, менее 10%, менее 8%, менее 6%, менее 4%, менее 2%, или менее 1%, по измерению титрованием по Карлу Фишеру. В вариантах осуществления, когда первая покровная композиция высушена, первая покровная композиция уже больше не содержит окрашивающее вещество при концентрации ±10% точки насыщения окрашивающего вещества, поскольку покровная композиция уже не является раствором, но вместо этого представляет собой сплошной однородный слой, и не имеет точку насыщения окрашивающего вещества. В вариантах осуществления покрытие здесь дополнительно включает второй водорастворимый слой, причем второй водорастворимый слой содержит высушенную вторую покровную композицию.

[0066] Описываемое здесь покрытие может быть выбрано на основе средних процентных значений растворимости и средних значений адгезии к поверхности подложки, согласно описываемым здесь Испытанию на растворимость и Испытанию на адгезию. Как правило, значение адгезии 3 или более показывает приемлемую адгезию к поверхности подложки, например, к металлической поверхности. Как описано здесь, более высокое процентное значение растворимости соответствует благоприятным быстрым переносу/высвобождению окрашивающего вещества из покрытий согласно изобретению, вызывающего отвращение агента из покрытий согласно изобретению, или их комбинации, когда возникает контакт с достаточным количеством влаги, например, во рту ребенка, сравнительно с покрытием, имеющим более низкое процентное значение растворимости. Однако, если процентное значение растворимости возрастает выше, например, ~50, покрытие слишком легко растворяться при действии атмосферной влаги, или, например, теплых и/или влажных рук. Таким образом, в вариантах осуществления покрытие имеет процентное значение растворимости 10 или более, около 13 или более, около 15 или более, или около 17 или более, и вплоть до около 25, до около 27, до около 30, до около 32, до около 35, до около 40, до около 45, или до около 50. В вариантах осуществления покрытие имеет процентное значение растворимости около 17 или более. В вариантах осуществления покрытие имеет процентное значение растворимости в диапазоне от около 17 до около 50. В вариантах осуществления покрытие имеет процентное значение растворимости в диапазоне от около 15 до около 35. В вариантах осуществления покрытие имеет процентное значение растворимости свыше 17 и менее 32. В вариантах осуществления покрытие имеет среднее процентное значение растворимости от около 10 до 35, такое как 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, или 35. Как продемонстрировано ниже в Примерах, покровные композиции, содержащие PAA, имеющую значение около 2000 Да или менее, в качестве единственной смолы, проявляют высокое процентное значение растворимости соответственно описываемому ниже Испытанию на растворимость, однако указанная покровная композиция проявляет плохую адгезию со значением 0. Соответственно этому, покрытие, содержащее PAA, имеющую значение около 2000 Да или менее, в качестве единственной смолы, обычно рассматривают как непригодную для нанесения покрытия на поверхность металлической подложки.

[0067] Вторая покровная композиция может включать любую водорастворимую смолу, и необязательно один или многие компоненты, выбранные из вызывающих отвращение агентов, окрашивающих веществ, растворителей, пластификаторов, пеногасителей, поверхностно-активных веществ, или другого раскрытого здесь вторичного компонента. В вариантах осуществления покрытие может включать вторую покровную композицию, когда высушенная первая покровная композиция имеет процентное значение растворимости 20 или более, и до 100, например, 21 или более, 22 или более, 23 или более, 24 или более, 25 или более, 26 или более, 27 или более, 28 или более, 29 или более, или 30 или более. В вариантах осуществления вторая покровная композиция может включать водорастворимый полимер. Водорастворимый полимер второй покровной композиции может включать любой описываемый здесь водорастворимый полимер. В вариантах осуществления вторая покровная композиция может включать поливиниловый спирт, как здесь раскрыто. В вариантах осуществления водорастворимый полимер второй покровной композиции не содержит PAA. В вариантах осуществления PVOH второй покровной композиции может иметь вязкость 4%-ного водного раствора при 20°С в диапазоне от 1 сП до 18 сП, таком как от 1 сП до 15 сП, от 1 сП до 10 сП, от 1 до 8 сП, или от 1 до 5 сП, например, 1 сП, 2 сП, 3 сП, 4 сП, 5 сП, 6 сП, 7 сП, 8 сП, 9 сП, 10 сП, 11 сП, 12 сП, 13 сП, 14 сП, 15 сП, 16 сП, 17 сП, или 18 сП. В вариантах осуществления PVOH второй покровной композиции может иметь вязкость 4%-ного водного раствора при 20°С в диапазоне от 1 сП до 10 сП. В вариантах осуществления PVOH второй покровной композиции может иметь степень гидролиза в диапазоне от около 75% до около 99%, такую как от около 75% до около 95%, от около 75% до около 90%, от около 80% до около 99%, от около 80% до около 95%, от около 85% до около 99%, от около 85% до около 95%, например, около 75%, 76%, 77%, 78%, 79%, 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, или 99%. В вариантах осуществления PVOH второй покровной композиции может иметь степень гидролиза в диапазоне от около 85% до 95%. В вариантах осуществления PVOH второй покровной композиции может иметь степень гидролиза в диапазоне около 88%.

[0068] В вариантах осуществления вторая покровная композиция может быть использована для получения второго водорастворимого слоя. В вариантах осуществления второй водорастворимый слой может не содержать окрашивающее вещество. В вариантах осуществления вторая покровная композиция может не содержать окрашивающее вещество. В вариантах осуществления вторая покровная композиция и второй водорастворимый слой могут не содержать окрашивающее вещество. Термин «не содержащий окрашивающее вещество» подразумевает второй водорастворимый слой или покровную композицию, имеющие количество окрашивающего вещества около 50 частей на миллиард (ppb) или менее, около 40 ppb или менее, около 30 ppb или менее, около 20 ppb или менее, около 10 ppb или менее, около 5 ppb или менее, или около 1 ppb или менее.

[0069] В вариантах осуществления вторая покровная композиция дополнительно включает пластификатор. Пластификатор может быть любым раскрытым здесь пластификатором. В вариантах осуществления вторая покровная композиция содержит глицерин.

[0070] В вариантах осуществления вторая покровная композиция может включать пластификатор в диапазоне при отношении от 8:1 до 1:1 частей PVOH, присутствующего во второй покровной композиции, к частям пластификатора, по весу, например, 8:1, 7:1, 6:1, 5,5:1, 5:1, 4,5:1, 4:1, 3,5:1, 3:1, 2,5:1, 2:1, 1,5:1, 1:1 частей PVOH, присутствующего во второй покровной композиции, к частям пластификатора. В вариантах осуществления пластификатор присутствует при отношении в диапазоне от 5:1 до 3:1 частей PVOH, присутствующего во второй покровной композиции, к частям пластификатора, по весу, таком как 5:1, 4,5:1, 4:1, 3,5:1, или 3:1. В вариантах осуществления пластификатор содержит глицерин, и наличествует во второй покровной композиции в количестве 4:1 частей PVOH, присутствующего во второй покровной композиции, к частям пластификатора, по весу.

[0071] Толщина покрытия, включающего первый слой, второй слой, или первый и второй слой, не является конкретно ограниченной, и может быть выбрана на основании желательного конечного варианта применения. Например, для использования на батареях толщина покрытия может быть ограничена величиной доступного свободного пространства в батарейном отсеке устройства (например, покрытие не может сделать батарею слишкой большой для вставления в устройство). В вариантах осуществления раскрытое здесь покрытие может иметь толщину от около 1 мил (25,4 мкм) до около 1000 мил (25,4 мм). В вариантах осуществления раскрытое здесь покрытие может иметь толщину от около 0,1 мил (2,54 мкм) до около 1000 мил (25,4 мм). В вариантах осуществления раскрытое здесь покрытие может иметь толщину в диапазоне от около 0,1 мил (2,54 мкм) до 20 мил (508 мкм), такую как около 0,1 мил, 0,2 мил, 0,3 мил, 0,4 мил, 0,5 мил, 0,6 мил, 0,7 мил, 0,8 мил, 0,9 мил, 1 мил, 1,5 мил, 2 мил, 3 мил, 4 мил, 5 мил, 6 мил, 7 мил, 8 мил, 9 мил, 10 мил, 11 мил, 12 мил, 13 мил, 14 мил, 15 мил, 16 мил, 17 мил, 18 мил, 19 мил, или 20 мил. В некоторых вариантах исполнения покрытие может иметь толщину не более, чем около 2 мил (50,8 мкм). В некоторых вариантах исполнения покрытие может иметь толщину не более, чем около 1 мил (25,4 мкм). Как правило, чем больше толщина покрытия, тем больше времени будет занимать полное растворение покрытия.

[0072] В вариантах осуществления покрытие может сформировано на поверхности подложки, например, металлической поверхности батареи. В вариантах осуществления первый водорастворимый слой создают на поверхности подложки, и второй слой включает самый наружный слой, например, наиболее отдаленный от поверхности подложки. В вариантах осуществления второй водорастворимый слой может быть сформирован на первом водорастворимом слое. В вариантах осуществления первый водорастворимый слой формируют в контакте с поверхностью подложки, и второй слой включает самый наружный слой, например, наиболее отдаленный от поверхности подложки. В вариантах осуществления второй водорастворимый слой может быть сформирован в контакте с первым водорастворимым слоем. Когда второй водорастворимый слой представляет собой самый наружный слой, покрытие может обеспечивать быстрые высвобождение/перенос окрашивающего вещества, как здесь описано, но также может создавать степень свободы для составления первого водорастворимого слоя.

[0073] В вариантах осуществления покровная композиция может быть нанесена на поверхность подложки так, что покровная композиция не покрывает всю поверхность подложки. В вариантах осуществления покровная композиция может быть нанесена на поверхность подложки так, что покровную композицию наносят в виде конкретного рисунка или дизайна на поверхности подложки, такого как кольцо. Покрытие может быть нанесено с любыми формой, рисунком или дизайном, которые не покрывают всю поверхность подложки, такими как кольцо, концентрические окружности, матрица из точек, в виде сетки, или с любой формой, имеющей проем в центре, такой как треугольник, квадрат или круг.

[0074] В вариантах осуществления покрытие наносят на поверхность электропроводной металлической подложки, такой как батарея в форме монеты или таблетки, в таком количестве, что сопротивление электропроводной металлической подложки составляет величину в пределах ±10% сопротивления электропроводной металлической подложки, например, в пределах 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, 0,5%, 0,1%, 0,05%, 0,01%, или 0,001%, перед нанесением покрытия или покровной композиции на электропроводную металлическую подложку. Например, в вариантах осуществления площадь поверхности электропроводной металлической подложки, покрытой покровной композицией или покрытием, может составлять 100%, 90%, 75%, 50%, 25% или 10% или менее. Сопротивление поверхности электропроводного металла может быть измерено с использованием омметра или мультиметра (вольт-ом-миллиамперметра), как это известно в технологии. В конкретном варианте батареи изменение сопротивления также может быть определено измерением изменения тока батареи до и после нанесения покровной композиции, при постоянном напряжении. Величина тока может быть измерена с использованием мультиметра, как это известно в технологии.

[0075] В вариантах осуществления покровная композиция может быть высушена перед нанесением ее на поверхность подложки, такой как металлическая поверхность батареи. В вариантах осуществления высушенная покровная композиция может быть перенесена на поверхность подложки. В вариантах осуществления высушенная покровная композиция может быть накатана на валик для нанесения покрытий, затем высушенная покровная композиция на валике для нанесения покрытий может быть перенесена на поверхность подложки, например, металлическую поверхность батареи. В вариантах осуществления покровная композиция может быть отлита на материал, к которому покровная композиция прилипает не очень прочно. Затем отлитая покровная композиция может быть высушена и после этого перенесена нв поверхность описываемой здесь подложки. В вариантах осуществления покровная композиция может быть нанесена на поверхность подложки, включающей адгезионный слой. Термин «адгезионный слой» здесь подразумевает слой, примыкающий к поверхности подложки, который используют для приклеивания покровной композиции к поверхности подложки, причем адгезионный слой имеет большее значение адгезии к покровной композиции, сравнительно с поверхностью подложки, согласно Испытанию на адгезию. В некоторых вариантах исполнения поверхность подложки и/или высушенной покровной композиции может быть смочена для улучшения переносимости и/или адгезии покровной композиции на поверхность подложки.

[0076] В вариантах осуществления поверхность подложки включает металл, пластик, древесину, стекло, бумагу, композит, керамический материал, камень, резину, или их комбинацию. В вариантах осуществления поверхность подложки необязательно может быть магнитной. В вариантах осуществления поверхность подложки включает никель, сталь, алюминий, цинк, медь, олово, чугун, алюминий-цинковый сплав, или их комбинацию. В вариантах осуществления металлическая поверхность подложки составлена никелем. В вариантах осуществления подложка включает металл, пластики, древесину, стекло, бумагу, композиты, керамические материалы, камень, резину, или их комбинацию. В вариантах осуществления подложка необязательно может быть магнитной. В вариантах осуществления подложка включает металл. В вариантах осуществления подложка включает никелированную нержавеющую сталь, покрытую алюминием сталь, оцинкованную сталь, покрытую медью сталь, луженую сталь, алюминий-цинковый сплав, или их комбинацию. В вариантах осуществления подложка включает никелированную нержавеющую сталь. В вариантах осуществления подложка является электропроводной. В вариантах осуществления подложка может включать первую поверхность и вторую поверхность, причем первая и вторая поверхности могут включать различные материалы, такие как металл, пластик, древесину, стекло, бумагу, композит, керамический материал, камень, или резину. В вариантах осуществления первая и вторая поверхности необязательно могут быть магнитными. В вариантах осуществления подложка может включать первую металлическую поверхность и вторую металлическую поверхность, причем первая металлическая поверхность и вторая металлическая поверхность включают различные металлы, например, таблеточная батарея, в которой анод может иметь поверхность, покрытую одним металлом, и катод может иметь поверхность, покрытую другим металлом.

[0077] Кроме того, здесь раскрыта поверхность подложки, включающая описываемые здесь покрытие или покрытия. В вариантах осуществления поверхность подложки может представлять собой одну или многие поверхности любого изделия, для которого может быть благоприятным наличие сформированной на нем покровной композиции согласно изобретению, например, батареи, электрода батареи, батареи в форме монеты/таблетки, детской игрушки, ручного инструмента, медицинского устройства или детали медицинского устройства, промышленной детали, или прочих полимерных, стеклянных, бумажных, металлических, керамических, деревянных, резиновых, каменных или композитных изделий. В вариантах осуществления поверхность подложки необязательно может быть магнитной. В вариантах осуществления поверхность подложки является металлической, и металлическая поверхность может представлять собой одну или многие поверхности любой подложки, для которых может быть благоприятным наличие сформированной на них покровной композиции согласно изобретению, например, батареи, электрода батареи, батареи в форме монеты/таблетки, детской игрушки, ручного инструмента, медицинского устройства или детали медицинского устройства, или промышленной детали.

[0078] В вариантах осуществления описываемое здесь покрытие может быть нанесено на поверхность подложки приведением поверхности подложки в контакт с раскрытой здесь покровной композицией. Поверхность подложки может быть любой раскрытой здесь поверхностью. Описываемая здесь покровная композиция может быть нанесена на поверхность подложки любом подходящим способом, в том числе известными способами нанесения покрытий. В вариантах осуществления нанесение покровной композиции включает струйную печать, осаждение через иглу, нанесение покрытия погружением, нанесение покрытия поливом, нанесение покрытия напылением, тампонную печать, глубокую печать, выворотную глубокую печать, или их комбинацию. В вариантах осуществления нанесение покровной композиции включает струйную печать, осаждение через иглу, или их комбинацию.

[0079] Как раскрыто в Примерах, PVOH-пленки и покрытия по существу не прилипают к металлическим поверхностям, таким как поверхности никеля. Как здесь показано в Примерах, когда покрытие включает PVOH, смешанный с PAA, благоприятным образом улучшается адгезия к металлическим поверхностям, таким как никель. В вариантах осуществления покрытие может иметь значение адгезии 3 или больше, в соответствии с Испытанием на адгезию (например, значение адгезии 3, 3,5, 4, 4,5, или 5).

[0080] Кроме того, здесь раскрыт способ удерживания от проглатывания подложки, включающий нанесение на поверхности подложки раскрытой здесь покровной композиции. Подложка может быть любой раскрытой здесь подложкой. В вариантах осуществления поверхность подложки является металлической. В вариантах осуществления металлическая поверхность подложки включает никель.

[0081] В вариантах осуществления способ удерживания от проглатывания подложки может включать нанесение раскрытой здесь покровной композиции на поверхность подложки способом струйной печати, осаждением через иглу, нанесением покрытия погружением, нанесением покрытия поливом, нанесением покрытия напылением, способом тампонной печати, глубокой печати, выворотной глубокой печати, или их комбинацией. В вариантах осуществления способ удерживания от проглатывания подложки может включать нанесение раскрытой здесь покровной композиции на поверхность подложки способом струйной печати, осаждением через иглу, или их комбинацией.

[0082] Еще один аспект изобретения здесь представляет набор, включающий подложку, имеющую поверхность, которая покрыта описываемой здесь высушенной покровной композицией, и инструкции, запрещающие мыть, промывать, или иным образом приводить поверхность подложки в контакт с водой или растворителями.

Испытание на адгезию

[0083] Методы, используемые для испытания адгезии покрытий согласно изобретению, в общем и целом следуют методике стандарта ASTM D3359-09 (2009, Версия ε²), Метод В испытания («Standard Test Methods for Measuring Adhesion by Tape Test» («Стандартные методы испытания для измерения адгезии методом клейкой ленты»)) с небольшими модификациями. Слегка модифицированный метод согласно стандарту ASTM D3359-09 подробно изложен ниже, и здесь называется «Испытанием на адгезию». Здесь применена классификация значений адгезии по результатам испытания согласно шкале 0-5, каковая подробно описана в стандарте ASTM D3359-09, Метод В испытания, ФИГ. 1. Здесь описаны процедура и методы регистрации:

[0084] 1. Получение и тестирование образцов

[0085] 1.1. Для лабораторного применения используют испытуемые материалы (то есть, покрытие) для многочисленных подложек, на которых желательно определение адгезии. Например, образцы могут представлять собой таблеточные батареи из никелированной нержавеющей стали, покрытые описываемым здесь покрытием.

[0086] 1.2. Образцы должны быть закреплены с использованием либо двухсторонней липкой ленты, размещенной на самовосстанавливающемся мате для резки, либо с использованием тисочков, насколько это приемлемо.

[0087] 1.3. Образцы должны быть закреплены таким образом, что покрытая сторона образца обращена вверх, чтобы быть легкодоступной, и позволять легко управлять бритвенным лезвием.

[0088] 1.4. Выбирают область, не содержащую физические дефекты и мелкие недостатки поверхности. Для испытаний в эксплуатационных условиях убеждаются в том, что поверхность является чистой и сухой. Чрезмерные температуры или величины относительной влажности могут влиять на адгезию ленты или покрытия.

[0089] 1.5. Для образцов, которые были получены погружением: после погружения очищают и вытирают поверхность с использованием подходящего растворителя, который не будет повреждать целостность покрытия. Затем высушивают или подготавливают поверхность, или производят оба действия, как потребуется.

[0090] 1.6. Для покрытий, имеющих толщину сухой пленки до 2,0 мил (50,8 мкм) и включительно, проводят разрезы на расстоянии 1 мм друг от друга и выполняют шесть разрезов, если не оговорено иное.

[0091] 1.7. Для покрытий, имеющих толщину сухой пленки между 2,0 мил (50,8 мкм) и 5 мил (127 мкм), проводят разрезы на расстоянии 2 мм друг от друга и выполняют шесть разрезов. Для пленок толще 5 мил (127 мкм) может потребоваться дополнительное модифицирование метода.

[0092] 1.8. Все разрезы выполняют с длиной около 20 мм (3/4 дюйма). Пленку прорезают до подложки одним равномерным прямолинейным движением с использованием вполне достаточного давления на режущий инструмент, чтобы режущая кромка достигала подложки. Когда последовательные одиночные разрезы выполняют с помощью направляющей, помещают направляющую на непрорезанную область.

[0093] 1.9. После выполнения требуемых разрезов слегка обмахивают пленку мягкой щеткой или тканью для удаления любых отдельных чешуек или клочков покрытий.

[0094] 1.9.1. Примечание: надевают порезостойкие перчатки на руку, которой не выполняют разрезы.

[0095] 1.10. Обследуют режущую кромку и, при необходимости, удаляют любые лыски или заусенцы легким потиранием о смазанный маслом тонкозернистый точильный камень. Производят дополнительное число разрезов под углом 90° к исходным разрезам и по их центру.

[0096] 1.11. Очищают щеткой, как до этого, и проверяют надрезы на отражение света от подложки. Если поверхность подложки не была достигнута, формируют еще одну сетку в другом местоположении.

[0097] 1.12. При начале испытания удаляют оба полных слоя с рулона липкой ленты и выбрасывают их. Оттягивают на дополнительную длину с постоянной (то есть, без дергания) скоростью, и отрезают кусок длиной около 75 мм (3 дюйма).

[0098] 1.13. Помещают центр ленты поверх сетки, и в области сетки плавно прижимают пальцем. Для обеспечения хорошего контакта с пленкой, протирают ленту ластиком на конце карандаша или тому подобным. Если в композиции использовано окрашивающее вещество, цвет под лентой является пригодным индикатором того, что достигнут хороший контакт.

[0099] 1.14. На протяжении 90+/-30 секунд нанесения удаляют ленту захватом за свободный конец и быстрым (но без дергания) выворачиванием ее под углом, близким к 180°, насколько возможно.

[0100] 1.15. Обследуют область сетки на удаление покрытия с подложки с использованием лупы с подсветкой. Степень адгезии оценивают в соответствии со шкалой, иллюстрированной в стандарте ASTM D3359-09, Метод В испытания, ФИГ. 1.

[0101] 2. Протоколирование результатов испытания

[0102] 2.1. Протоколируют материал подложки.

[0103] 2.2. Протоколируют состав покрытия и вес покрытия каждого образца.

[0104] 2.3. Протоколируют торговую марку, модель и партию использованной приклеиваемой под давлением липкой ленты.

[0105] 2.4. Протоколируют ориентацию покрытия на подложке (то есть, катодная сторона контейнера батареи).

[0106] 2.5. Протоколируют число измеренных испытательных образцов, их среднюю оценку, и диапазон оценок для каждого образца.

[0107] Для испытания прочности сцепления раскрытых здесь покрытий во всех других вариантах осуществления изобретения следовали стандарту ASTM D3359-09, Метод В испытания.

Испытание на растворимость

[0108] Методы, использованные здесь для испытания процентного значения растворимости покрытий согласно изобретению, соответствуют описанной ниже процедуре. Если в состав покровной композиции не входит окрашивающее вещество, указанную покровную композицию нужно дополнить окрашивающим веществом, например, FD&C Blue #1, и затем начинать описанное ниже Испытание на растворимость. Здесь описаны методика и протоколирование методов:

[0109] 1. Получение и испытание образцов

[0110] 1.1.1. Наносят известную массу раствора на изделие, имеющее поверхность (например, металлическую поверхность батареи) с использованием весов.

[0111] 1.1.2. Высушивают покрытие в нагретом до 65°С сушильном шкафу в течение 30 минут, пока покрытие не станет сухим.

[0112] 1.1.3. Оставляют изделие до достижения равновесного состояния в среде с температурой 23°С, 35%-ной относительной влажностью (RH).

[0113] 1.1.3.1. Измеряют влажность сухого покровного материала в равновесном состоянии.

[0114] 1.1.3.2. Протоколируют равновесную влажность.

[0115] 1.1.3.3. Протоколируют массу покрытого изделия (например, батареи).

[0116] 1.1.4. Наполняют стакан 100 мл деминерализованной (DI) воды, с величиной рН по существу около 7, при 23°С±2°С.

[0117] 1.1.5. Устанавливают таймер на t=0.

[0118] 1.1.6. Опускают покрытое изделие в стакан, например, с использованием магнитного стержня.

[0119] 1.1.6.1. Обеспечивают положение изделия в стакане так, чтобы покрытая сторона была обращена вверх, и отдалена от стенки стакана.

[0120] 1.1.7. Через 10 секунд осторожно извлекают покрытое изделие из воды, например, с использованием магнита.

[0121] 1.1.7.1. Если изделие представляет собой батарею, присоединяют магнит к покрытой стороне батареи.

[0122] 1.1.7.2. Избегают процарапывания покрытия об стакан.

[0123] 1.1.8. Делают однородным оставшийся в стакане раствор перемешиванием с использованием якорька магнитной мешалки.

[0124] 1.1.9. Помещают пять аликвот раствора в кварцевые кюветы.

[0125] 1.1.10. Измеряют оптическую плотность аликвот при длине волны окрашивающего вещества в покрытии, поглощающего, например, при 629,0 нм.

[0126] 1.1.10.1. Значение 629,0 нм соответствует длине волны, связанной с FD&C Blue #1.

[0127] 1.1.10.2. Протоколируют значения оптической плотности для аликвот.

[0128] 2. Протоколирование результатов испытания

[0129] 2.1. Вносят значение оптической плотности в уравнение линейной регрессии (закон Бера, оптическая плотность=εbc, где ε представляет зависимый от длины волны коэффициент светопоглощения, b представляет длину траектории, и c представляет концентрацию аналита) для нахождения коррелированной концентрации раствора.

[0130] 2.2. Рассчитывают абсолютную массу покрытия в растворе.

[0131] 2.2.1. Концентрация, умноженная на объем воды в стакане=абсолютная масса.

[0132] 2.3. Рассчитывают подвергнутую воздействию площадь покрытия. Это равняется общей возможной массе покрытия, которое может быть растворено.

[0133] 2.3.1. Если применяют круглый магнит для опускания и подъема образца, это считается равным площади магнита, деленной на площадь покрытой поверхности, умноженной на общую массу покрытия, например, 7,5 мм²/10 мм²×0,0375 г=0,0232 г подвергнутой воздействию массы покрытия максимально.

[0134] 2.4. Рассчитывают % растворения; это равняется абсолютной массе растворенного покрытия, деленной на максимальную массу подвергнутого воздействию покрытия, с умножением частного на 100.

ПРИМЕРЫ

[0135] В нижеследующих Примерах 1-73 были составлены покровные композиции, включающие PVOH, PAA или их комбинацию. Каждый из Примеров 1-73 в Таблице 1 включал PVOH-смолу как единственную смолу, PAA как единственную смолу, или смесь PVOH и PAA. Весовое отношение PVOH к PAA приведено в Таблице 1 ниже. Кроме того, Таблица 1 показывает вязкость и степень гидролиза PVOH-смол, и средневзвешенную молекулярную массу PAA-смолы. PVOH Примеров 7, 14, 21, 28, 35, 42, 49, 56, и 63 представляли собой сополимеры PVOH и малеинового ангидрида. PVOH всех других содержащих PVOH Примеров были гомополимерами. PAA всех содержащих PAA Примеров были гомополимерами.

[0136] Примеры в Таблице 1 были составлены таким образом: PVOH-смола, когда присутствует, была введена в количестве 15 г (100% PVOH), 11,25 г (75% PVOH), 7,50 г (50% PVOH), или 3,75 г (25% PVOH); PAA-смола, когда присутствует, была введена в количестве 3,75 г (25% PAA), 7,50 г (50% PAA), 11,25 г (75% PAA), или 15,0 г (100% PAA); 0,11 г вызывающего отвращение агента (бензоата денатония) в пропиленгликоле, 14,83 г окрашивающего вещества (FD&C Blue #1), 0,06 г пеногасителя, и 85,0 г воды.

[0137] Образцы Примеров 1-73 были нанесены на батарею из никелированной нержавеющей стали пипеткой, и были протестированы на среднюю адгезию и среднее процентное значение растворимости. Покровные композиции были нанесены как однослойные покрытия. Значения адгезии были измерены согласно модифицированному методу стандарта ASTM D3359-09 (Испытание на адгезию), как описанному выше, и приведены в Таблице 1. Среднее значение адгезии по шкале 0-5 было выведено для каждой высушенной покровной композиции Примеров 1-73, причем более высокое значение адгезии показывает более сильную адгезию к подложке, и более низкое значение адгезии означает плохую адгезию к подложке. Средние процентные значения растворимости были измерены согласно Испытанию на растворимость, как описано выше, и приведены в Таблице 1.

Таблица 1

Примеры Отношение PVOH к PAA Вязкость PVOH (в сП) Степень гидролиза (DH) PVOH, % PAA,
(в Да) Среднее значение адгезии Среднее процентное значение растворимости 1 100:0 4 88 0 1,5 19,661** 2 100:0 8 88 0 0 15,953 3 100:0 23 88 0 0 15,477 4 100:0 15 79 0 1 15,400 5 100:0 4 98 0 1 20,378** 6 100:0 18 80 0 0 11,246 7 100:0 17,5 90 0 0 14,641 8 75:25 4 88 2000 3* 17,419** 9 75:25 8 88 2000 2* 20,229** 10 75:25 23 88 2000 1,5* 16,918** 11 75:25 15 79 2000 3* 19,348** 12 75:25 4 98 2000 1* 19,302** 13 75:25 18 80 2000 2* 15,633 14 75:25 17,5 90 2000 3* 17,385** 15 75:25 4 88 100000 3* 21,084** 16 75:25 8 88 100000 3* 14,534 17 75:25 23 88 100000 3,5* 13,618 18 75:25 15 79 100000 3* 18,140** 19 75:25 4 98 100000 2* 19,399** 20 75:25 18 80 100000 3,5* 14,160 21 75:25 17,5 90 100000 2,5* 15,661 22 75:25 4 88 250000 3* 19,385** 23 75:25 8 88 250000 3* 18,613** 24 75:25 23 88 250000 3,5* 11,668 25 75:25 15 79 250000 3* 16,192 26 75:25 4 98 250000 2* 12,708 27 75:25 18 80 250000 3* 11,672 28 75:25 17,5 90 250000 5* 14,255 29 50:50 4 88 2000 4* 27,484** 30 50:50 8 88 2000 3,5* 18,436** 31 50:50 23 88 2000 3* 18,032** 32 50:50 15 79 2000 3* 16,229 33 50:50 4 98 2000 2,5* 19,430** 34 50:50 18 80 2000 3* 15,696 35 50:50 17,5 90 2000 2* 20,201** 36 50:50 4 88 10000 3* 18,397** 37 50:50 8 88 100000 4* 17,702** 38 50:50 23 88 100000 3* 17,479** 39 50:50 15 79 100000 3* 13,227 40 50:50 4 98 100000 3* 18,048** 41 50:50 18 80 100000 2,5* 9,760 42 50:50 17,5 90 100000 3* 15,061 43 50:50 4 88 250000 3* 17,330** 44 50:50 8 88 250000 2,5* 16,380 45 50:50 23 88 250000 2,5* 13,304 46 50:50 15 79 250000 2* 12,391 47 50:50 4 98 250000 3* 14,054 48 50:50 18 80 250000 3* 12,784 49 50:50 17,5 90 250000 3* 16,885** 50 25:75 4 88 2000 3* 22,073** 51 25:75 8 88 2000 2* 17,531** 52 25:75 23 88 2000 2,5* 24,808** 53 25:75 15 79 2000 2* 27,425** 54 25:75 4 98 2000 3* 28,244** 55 25:75 18 80 2000 2* 21,181** 56 25:75 17,5 90 2000 1* 29,782** 57 25:75 4 88 100000 2* 16,693** 58 25:75 8 88 100000 3* 17,028** 59 25:75 23 88 100000 2,5* 13,492 60 25:75 15 79 100000 2* 13,966 61 25:75 4 98 100000 3* 17,715** 62 25:75 18 80 100000 4* 13,527 63 25:75 17,5 90 100000 3* 19,497** 64 25:75 4 88 250000 3* 15,330 65 25:75 8 88 250000 3* 14,028 66 25:75 23 88 250000 3* 9,164 67 25:75 15 79 250000 2* 17,950** 68 25:75 4 98 250000 2* 13,385 69 25:75 18 80 250000 2* 12,376 70 25:75 17,5 90 250000 2* 9,624 71 0:100 2000 0 32,088** 72 0:100 100000 1 12,931 73 0:100 250000 2 13,480

* Отмечен синергический эффект

** Отмечено среднее процентное (%) значение растворимости около 17 или больше

[0138] Значения адгезии в Таблице 1 указывают на проявление синергического эффекта между PVOH и PAA в значениях адгезии покрытий. Примеры 8-70, включающие комбинацию PVOH и PAA, имели улучшенные значения адгезии, сравнительно с Примерами 1-7 (с PVOH как единственной смолой) и Примерами 71-73 (с PAA как единственной смолой), демонстрируя неожиданное преимущество смеси PVOH и PAA, когда высушенные покровные композиции прилипали к металлической поверхности подложки. В частности, неожиданный синергический эффект проявляется для смеси смол PVOH/PAA, когда среднее значение адгезии смеси является бóльшим, чем средневзвешенное значение двух индивидуальных смол. Например, если высушенная покровная композиция, включающая PVOH-смолу как единственную смолу, имела значение адгезии 1, то ожидаемое значение адгезии для смеси PVOH-смолы и PAA-смолы в соотношении 50:50 было бы средневзвешенным значением индивидуальных величин адгезии, или 0,5.

[0139] Синергический эффект в адгезии к металлической поверхности подложки был неожиданно продемонстрирован для всех высушенных покровных композиций, включающих смесь PVOH и PAA, например, сравнением Примера 1 (100% PVOH 4-88), Примера 71 (100% PAA, 2000 Да) и Примера 29 (смесь PVOH 4-88/PAA, 2000 Да). Как показано в Таблице 1, покрытие Примера 1 давало среднее значение адгезии 1,5, и покрытие примера 71 давало среднее значение адгезии 0. Таким образом, до получения описанных здесь результатов ожидалось бы, что смесь смол Примеров 1 и 71 привела бы к покрытию, создающим значение адгезии 0,75, если основываться на расчете средневзвешенной величины для двух индивидуальных смол. Неожиданно было найдено, что покрытие, содержащее смесь двух смол, например, в Примере 29 (при соотношении 50:50), имело значительно повышенное среднее значение адгезии 4, демонстрируя синергический эффект между PVOH и PAA, когда они смешаны.

[0140] Подобные синергические эффекты можно видеть при сравнении Примеров 2, 72 и 37. Пример 2 (100% PVOH 8-88) и Пример 72 (100% PAA, 100000 Да) имеют плохие средние значения адгезии 0 и 1, соответственно. Однако 50:50-смесь PVOH 8-88 и PAA, 100000 Да (Пример 37), показала значительное повышение среднего значения адгезии (среднее значение адгезии в Примере 37 составляло 4). Кроме того, синергический эффект можно видеть при сравнении Примеров 7, 73 и 28. Пример 7 (100% PVOH 17,5-90) и Пример 73 (100% PAA, 250000 Да) имеют плохие средние значения адгезии 0 и 2, соответственно. Однако 75:25-смесь PVOH 17,5-90 и PAA, 250000 Да (Пример 28), опять же показала значительное повышение среднего значения адгезии (среднее значение адгезии в Примере 28 составляло 5). Таким образом, Таблица 1 показывает, что высушенные покровные композиции согласно изобретению, включающие смесь водорастворимых смол, содержащую PVOH-смолу и PAA-смолу, имеют благоприятным образом и значительно улучшенное среднее значение адгезии полученного покрытия, по сравнению с покрытием, сформированным из сравнительной высушенной покровной композиции, которая идентична, но в отношении содержания единственной смолы и количества этой единственной смолы в сравнительной высушенной покровной композиции, было равным общему количеству смолы в смеси смол покровных композиций.

[0141] Также было измерено и показано в Таблице 1 процентное значение растворимости высушенных покровных композиций. Процентное значение растворимости может коррелировать со скоростью высвобождения/переноса окрашивающего вещества и/или вызывающего отвращение агента из покрытий согласно изобретению, когда покрытия согласно изобретению контактируют с влагой, например, во рту ребенка. Например, покрытие согласно изобретению, которое имеет высокое процентное значение растворимости, будет растворяться быстрее, будучи в контакте с влажной средой, сравнительно с покрытием согласно изобретению, имеющим низкое процентное значение растворимости, тем самым предпочтительно высвобождая окрашивающее вещество и/или вызывающий отвращение агент более эффективно в данном местоположении.

[0142] Покровные композиции согласно изобретению благоприятным образом могут быть рассчитаны имеющими одно или многие преимущества, включающие, но без ограничения этим, способность формировать покрытия, имеющие улучшенную адгезию к металлической поверхности подложки, высокие скорости высвобождения/переноса окрашивающего вещества и/или вызывающего отвращение агента, например, в мягкую ткань, или их комбинацию. Как показано в Таблице 1, покрытия согласно изобретению могут благоприятным образом демонстрировать как хорошую адгезию (например, значения адгезии 3 или более), так и хорошие скорости высвобождения/переноса окрашивающего вещества и/или вызывающего отвращение агента (например, процентные значения растворимости около 10 или более). Хотя покрытия согласно изобретению показаны имеющими хорошие скорости высвобождения/переноса окрашивающего вещества и/или вызывающего отвращение агента при процентном значении растворимости 10 или более, покрытия согласно изобретению показаны имеющими превосходные скорости высвобождения/переноса окрашивающего вещества и/или вызывающего отвращение агента при процентном значении растворимости 17 или более. Например, покровные композиции согласно изобретению, включающие PVOH и PAA, которые присутствуют в весовом отношении в диапазоне от около 50:50 до 75:25, соответственно, в которых PVOH имеет вязкость менее 8 сП, и степень гидролиза (DH) менее 98%, благоприятным образом проявляют значения адгезии 3 или более, и процентные значения растворимости около 17 или более. Кроме того, покровные композиции согласно изобретению, включающие PVOH и PAA, которые присутствуют в весовом отношении в диапазоне около 50:50, в которых PVOH имеет значение DH менее 90%, и PAA имеет значение от около 1000 Да до около 200000 Да, демонстрируют значения адгезии 3 или более, и процентные значения растворимости около 17 или более.

[0143] Пример 74: Испытание на электрическое сопротивление

[0144] Батарею в виде таблетки/монеты (батарею) из никелированной нержавеющей стали присоединяют к омметру, и тестируют электрическое сопротивление. Омметр удаляют примерно спустя время от 1 минуты до около 10 минут, вновь присоединяют омметр, и опять тестируют электрическое сопротивление. Омметр опять удаляют примерно спустя время от 1 минуты до около 10 минут, вновь присоединяют омметр, и в третий раз тестируют электрическое сопротивление. Рассчитывают среднее значение из трех показаний. Затем батарею покрывают описываемой здесь покровной композицией с известной массой, затем массу регистрируют с использованием весов. Покровную композицию наносят так, что покровная композиция не покрывает всю поверхность батареи, например, в виде описанного выше кольца, и/или покровная композиция включает электрические проводники. Высушивают покровную композицию до состояния, в котором содержание остаточной влаги в высушенной покровной композиции составляет между 1% и 10%, такое как между 1% и 6%. Высушенная покровная композиция, то есть, покрытие, имеет толщину не более 2 мил (0,05 мм). Затем покрытую батарею оставляют до достижения равновесного состояния при комнатной температуре, 23°С±2°С. Регистрируют массу покрытой батареи с использованием весов. Покрытую батарею присоединяют к омметру и тестируют электрическое сопротивление. Омметр удаляют примерно спустя время от 1 минуты до около 10 минут, вновь присоединяют омметр, и опять тестируют электрическое сопротивление. Омметр опять удаляют примерно спустя время от 1 минуты до около 10 минут, вновь присоединяют омметр, и в третий раз тестируют электрическое сопротивление. Рассчитывают среднее значение из трех показаний. В вариантах осуществления электрическое сопротивление покрытой батареи согласно Испытанию на электрическое сопротивление составляет ±1% сопротивления батареи до того, как батарея была покрыта высушенной покровной композицией.

[0145] Вышеизложенное описание приведено только для ясного понимания, и не должно быть понято с ненужными ограничениями его, поскольку специалистам, имеющим обычную квалификацию в этой области технологии, могут быть очевидными модификации в пределах области изобретения.

[0146] Все цитированные здесь патенты, публикации и литературные источники тем самым полностью включены ссылкой. В случае противоречия между настоящим изобретением и включенными патентами, публикациями и литературными источниками следует руководствоваться настоящим изобретением.

Изобретение может быть использовано при изготовлении водорастворимого покрытия, препятствующего проглатыванию подложки. Покровная композиция содержит смесь водорастворимых смол, включающих поливиниловый спирт (PVOH), имеющий вязкость 4% раствора при 20°С 25 сП или менее, и гомополимер полиакриловой кислоты (PAA), имеющий средневзвешенную молекулярную массу 1000-300000 Да, и вызывающий отвращение агент. Соотношение PVOH и PAA в композиции составляет от 80:20 до 20:80 по весу. Предложены также вариант покрывной композиции, покрытие, способ нанесения покровной композиции, способ удерживания от проглатывания подложки, изделие, набор и покрытое изделие. Группа изобретений позволяет увеличить адгезию покрытия к поверхностям подложек, обеспечить препятствование проглатыванию подложки за счет быстрого переноса химического вещества на поверхность мягких тканей, таких как губы, щеки, язык, при устойчивости к легкому переносу на влажные руки. 8 н. и 61 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл., 74 пр.

1. Покровная композиция, включающая:

смесь водорастворимых смол, включающую

(а) поливиниловый спирт (PVOH), имеющий вязкость 4% раствора при 20°С около 25 сП или менее, и гомополимер полиакриловой кислоты (PAA), имеющий средневзвешенную молекулярную массу в диапазоне от 1000 Да до 300000 Да, причём PVOH и PAA присутствуют при соотношении в диапазоне от 80:20 до 20:80 по весу соответственно; и

(b) вызывающий отвращение агент.

2. Покровная композиция, включающая:

смесь водорастворимых смол, включающую

(а) поливиниловый спирт (PVOH), имеющий вязкость 4% раствора при 20°С около 25 сП или менее, и полиакриловую кислоту (PAA), имеющую средневзвешенную молекулярную массу в диапазоне от 1000 Да до 300000 Да, причём PVOH и PAA присутствуют при соотношении в диапазоне от 80:20 до 20:80 по весу соответственно и PAA представляет собой гомополимер; и

(b) окрашивающее вещество, причем окрашивающее вещество находится с концентрацией ±10% точки насыщения окрашивающего вещества.

3. Покровная композиция по п. 1 или 2, в которой PVOH представляет собой гомополимерный PVOH.

4. Покровная композиция по п. 2 или 3, причем покровная композиция дополнительно включает вызывающий отвращение агент.

5. Покровная композиция по п. 4, в которой вызывающий отвращение агент включает один или многие агенты, выбранные из солей денатония, октаацетата сахарозы, хинина, флавоноидов и квассиноидов.

6. Покровная композиция по п. 5, в которой вызывающий отвращение агент включает одну или многие соли, выбранные из бензоата денатония (DnBz), денатония сахарида и хлорида денатония.

7. Покровная композиция по п. 6, в которой вызывающий отвращение агент содержит DnBz.

8. Покровная композиция по п. 7, в которой концентрация DnBz составляет величину в диапазоне от 1000 до 20000 млн^-1 в расчете на общий вес покровной композиции.

9. Покровная композиция по любому одному из пп. 1-8, причем покровная композиция дополнительно включает растворитель.

10. Покровная композиция по любому одному из пп. 1 или 3-9, причем покровная композиция дополнительно включает окрашивающее вещество.

11. Покровная композиция по п. 2 или 10, в которой окрашивающее вещество включает трифенилметановый краситель, азокраситель, антрахиноновый краситель, периленовый краситель, индигоидный краситель, окрашивающее вещество для пищевых продуктов, лекарственных препаратов и косметики (FD&C), органический пигмент, неорганический пигмент или их комбинацию.

12. Покровная композиция по п. 2 или 10, в которой окрашивающее вещество включает FD&C-краситель.

13. Покровная композиция по любому одному из пп. 10-12, причем покровная композиция включает воду и окрашивающее вещество присутствует в количестве по меньшей мере 15 частей окрашивающего вещества на 70 частей воды.

14. Покровная композиция по любому одному из пп. 1-13, причем покровная композиция включает окрашивающее вещество, которое присутствует в количестве, большем или равном 17% по весу содержания твердых веществ.

15. Покровная композиция по любому одному из пп. 1-14, причем покровная композиция дополнительно включает изопропанол.

16. Покровная композиция по любому одному из пп. 1-15, причем покровная композиция дополнительно включает пеногаситель.

17. Покровная композиция по п. 16, в которой пеногаситель присутствует в количестве в диапазоне от 0,1 до 1 части на сто частей поливинилового спирта.

18. Покровная композиция по п. 17, в которой пеногаситель присутствует в количестве в диапазоне от 0,6 до 0,8 части на сто частей поливинилового спирта.

19. Покровная композиция по любому одному из пп. 1-18, в которой PVOH смеси водорастворимых смол имеет степень гидролиза в диапазоне от 75% до 98%.

20. Покровная композиция по п. 19, в которой PVOH имеет вязкость 4%-ного раствора при 20°C 25 сП или менее.

21. Покрытие, включающее:

первый водорастворимый слой, включающий высушенную покровную композицию по любому из пп. 1-20.

22. Покрытие по п. 21, дополнительно включающее второй водорастворимый слой, содержащий высушенную вторую покровную композицию.

23. Покрытие по п. 22, в котором высушенная вторая покровная композиция не содержит окрашивающее вещество.

24. Покрытие по п. 22 или 23, в котором высушенная вторая покровная композиция содержит водорастворимый полимер.

25. Покрытие по п. 24, в котором водорастворимый полимер включает PVOH.

26. Покрытие по п. 25, в котором PVOH высушенной второй покровной композиции имеет вязкость 4%-ного раствора при 20°C не более чем около 10 сП.

27. Покрытие по п. 25 или 26, в котором PVOH высушенной второй покровной композиции имеет степень гидролиза в диапазоне от 85% до 95%.

28. Покрытие по п. 27, в котором PVOH высушенной второй покровной композиции имеет степень гидролиза 88%.

29. Покрытие по любому одному из пп. 22-28, в котором высушенная вторая покровная композиция дополнительно включает пластификатор.

30. Покрытие по п. 29, в котором весовое отношение PVOH высушенной второй покровной композиции к пластификатору составляет 4:1.

31. Покрытие по п. 29 или 30, в котором пластификатор высушенной второй покровной композиции включает глицерин, полиэтиленгликоль, пропиленгликоль, моноацетин, триацетин, триэтилцитрат, сорбит, 1,3-бутандиол, D-глюконо-1,5-лактон или их комбинацию.

32. Покрытие по п. 31, в котором пластификатор высушенной второй покровной композиции включает глицерин.

33. Покрытие по любому одному из пп. 20-32, в котором первый водорастворимый слой сформирован на поверхности подложки.

34. Покрытие по п. 33, в котором поверхность включает металл.

35. Покрытие по п. 33 или 34, в котором второй водорастворимый слой включает самый наружный слой относительно поверхности.

36. Покрытие по любому одному из пп. 21-35, причем покрытие имеет значение адгезии 3 или большее, когда покрывает подложку из никелированной нержавеющей стали, измеренное согласно методике стандарта ASTM D3359-09.

37. Покрытие по любому одному из пп. 21-36, причем покрытие имеет среднее процентное значение растворимости около 17 или более.

38. Покрытие по любому одному из пп. 21-37, причем покрытие имеет толщину не более 1 мил (25,4 мкм).

39. Способ нанесения покровной композиции по любому одному из пп. 1-20 на поверхность подложки, причем способ включает:

приведение поверхности подложки в контакт с покровной композицией.

40. Способ по п. 39, в котором поверхность подложки включает металл, пластик, древесину, стекло, бумагу, композит, керамический материал, камень или резину.

41. Способ по п. 40, в котором поверхность подложки включает металлическую поверхность.

42. Способ по п. 41, в котором металлическая поверхность подложки включает никель, сталь, алюминий, цинк, медь, олово, чугун, алюминий-цинковый сплав или их комбинацию.

43. Способ по п. 42, в котором металлическая поверхность подложки включает никель.

44. Способ по п. 43, в котором подложка включает металл, пластик, древесину, стекло, бумагу, композит, керамический материал, камень или резину.

45. Способ по п. 44, в котором подложка включает никелированную нержавеющую сталь, покрытую алюминием сталь, оцинкованную сталь, покрытую медью сталь, луженую сталь, алюминий-цинковый сплав или их комбинацию.

46. Способ по п. 45, в котором подложка включает никелированную нержавеющую сталь.

47. Способ по любому одному из пп. 39-46, в котором покровную композицию наносят на поверхность подложки в виде рисунка, включающего кольцо, концентрические окружности, матрицу из точек, в виде сетки или их комбинацию.

48. Способ по любому одному из пп. 39-47, в котором приведение поверхности подложки в контакт с покровной композицией включает струйную печать, осаждение через иглу, нанесение покрытия погружением, нанесение покрытия поливом, нанесение покрытия напылением, тампонную печать, глубокую печать, выворотную глубокую печать или их комбинацию.

49. Способ по п. 48, в котором приведение поверхности подложки в контакт с покровной композицией включает струйную печать, осаждение через иглу или любую комбинацию их.

50. Способ удерживания от проглатывания подложки, включающий нанесение на поверхность подложки покровной композиции по любому одному из пп. 1-20.

51. Способ по п. 50, в котором поверхность подложки включает металл, пластик, древесину, стекло, бумагу, композит, керамический материал, камень или резину.

52. Способ по п. 51, в котором поверхность подложки включает металлическую поверхность.

53. Способ по п. 52, в котором металлическая поверхность подложки включает никель, сталь, алюминий, цинк, медь, олово, чугун, алюминий-цинковый сплав или их комбинацию.

54. Способ по п. 53, в котором металлическая поверхность подложки включает никель.

55. Способ по п. 54, в котором подложка включает металл, пластик, древесину, стекло, бумагу, композит, керамический материал, камень или резину.

56. Способ по п. 55, в котором подложка включает никелированную нержавеющую сталь, покрытую алюминием сталь, оцинкованную сталь, покрытую медью сталь, луженую сталь, алюминий-цинковый сплав или их комбинацию.

57. Способ по п. 56, в котором подложка включает никелированную нержавеющую сталь.

58. Способ по любому одному из пп. 50-57, в котором нанесение покровной композиции включает струйную печать, экструзию через игольчатую фильеру, нанесение покрытия погружением, нанесение покрытия поливом, нанесение покрытия напылением или их комбинацию.

59. Способ по п. 58, в котором нанесение покровной композиции включает струйную печать, экструзию через игольчатую фильеру или их комбинацию.

60. Изделие, включающее поверхность подложки, причем поверхность включает покрытие по любому одному из пп. 21-38.

61. Изделие по п. 60, в котором поверхность подложки включает металл, пластик, древесину, стекло, бумагу, композит, керамический материал, камень или резину.

62. Изделие по п. 61, в котором поверхность подложки включает металлическую поверхность.

63. Изделие по п. 62, в котором металлическая поверхность подложки включает никель, сталь, алюминий, цинк, медь, олово, чугун, алюминий-цинковый сплав или их комбинацию.

64. Изделие по п. 63, в котором металлическая поверхность подложки включает никель.

65. Изделие по п. 64, в котором подложка включает металл, пластик, стекло, бумагу, древесину, композит, керамический материал, камень или резину.

66. Изделие по п. 65, в котором подложка включает никелированную нержавеющую сталь, покрытую алюминием сталь, оцинкованную сталь, покрытую медью сталь, луженую сталь, алюминий-цинковый сплав или их комбинацию.

67. Изделие по п. 66, в котором подложка включает никелированную нержавеющую сталь.

68. Набор, включающий подложку, включающую поверхность подложки, покрытую покровной композицией или покрытием по любому одному из пп. 1-38, и инструкции, запрещающие мыть, промывать или иным образом приводить поверхность подложки в контакт с водой или растворителями.

69. Покрытое изделие, включающее:

изделие из никелированной нержавеющей стали и водорастворимое покрытие,

причем водорастворимое покрытие сформировано на поверхности изделия из никелированной нержавеющей стали, и водорастворимое покрытие включает покровную композицию, содержащую:

PVOH, имеющий вязкость 4% раствора при 20°С около 25 сП или менее; и

гомополимер PAA, имеющий средневзвешенную молекулярную массу в диапазоне от 1000 Да до 300000 Да, причём PVOH и PAA присутствуют при соотношении в диапазоне от 80:20 до 20:80 по весу соответственно; и

окрашивающее вещество, бензоат денатония или их комбинацию.