在襯底上做標記的方法
2023-10-27 02:38:52
專利名稱：在襯底上做標記的方法
技術領域：
本發明涉及到在具有固化鍍層的襯底上做標記的方法。
上述在襯底上提供標記或圖形的方法通常是利用墨墊印刷(Tampon Printing)術來進行的。墨墊印刷的優點是可以採用多種顏色的油墨。墨墊印刷術在顏色的使用方面具有很大的自由度，同時又是一種比較經濟的方法。其缺點是要求襯底和圖形的形狀不變。這種方法可用於平面形狀的襯底，也可用於稍帶彎曲形狀的襯底。但是，一旦襯底是有點複雜的三維形狀，就很難甚至不可能採用這種方法。另一種加標記或符號的方法是採用雷射。在用雷射做標記時，可以採用任何希望的方式控制雷射。使得複雜的表面上也可以做上標記。從這個方面來說，用雷射做標記是一種靈活的方法。但是，它對顏色的選擇是很有限的。由於著色劑色素的數目有限，只能採用很少幾種顏色。雷射做標記主要用於打上技術符號，例如一種器件的型號數字。
本發明的目的之一是提供一種在襯底塗層上做標記的方法，此方法在顏色的選擇上有很大的自由度，而且能靈活地用到襯底和圖形形狀很複雜的場合，同時做出的標記或圖形具有很高的耐磨性和抗化學性(如耐酒精)。
為此目的，本發明應具有下面的特徵在襯底上塗上塗料後，把可與此塗料相混溶的一種油墨加到該塗層上，油墨隨後滲透進塗層內，最後塗層被固化。
先採用浸塗或噴塗等方法在襯底上灑上一層塗料溶液。然後將油墨塗在仍然有些潮溼的塗層上，油墨就能滲透進塗層內。因此，油墨不會停留在塗層表面而是向裡面滲透，經過一些時候將完全處在塗層內。加油墨的時間對標記的質量有影響。如果塗層太溼就加油墨，則油墨會溢出，得出的圖形將是模糊的。但若等的時間過長才加油墨，則油墨向塗層的滲透不足。在加油墨之前必須讓塗料溶液中的溶劑基本除盡，以儘可能防止油墨溢出。我們發現油墨固化後很容易除掉。由於著色劑或色素(顏料)全都在塗層內，故標記非常耐磨，其耐磨性要比用墨墊印刷時高得多。這種方法實際上適用於各種顏色，而且可以用各種非接觸性噴塗技術來實現，因而能很簡單地在三維(3D)表面上作出圖形。
建議在加油墨之前就讓塗層變幹。最佳的乾燥時間主要與塗層和圖形的類型有關。若圖形表面大而平。則所需乾燥時間比由細線條或點組成的圖形要長些。在高溫下乾燥的時間比在室溫下或用強迫乾燥(通過氣流)時要短些。
建議按噴墨法(如熱噴墨法)加油墨，但也可以採用高壓(piezo)噴墨技術。還可以採用普通的噴塗法。
油墨的著色劑包含一種染料。也可以採用有機著色劑或色素。用有機油墨的好處是容易買到。不過也可以採用含無機色素(色素分散液)。這可根據塗層的類型以及襯底的用途來選擇。如果打算用在高溫下，則合適的塗層將在高溫下固化，故必須採用無機色素作分散液。有機色素用在較低溫度下較好。油墨或色素分散液可以用水和(或)醇來調和，只要它們和塗料可混溶就行。也可以使用在要加油墨的那個塗層之前就包含另一個或幾個塗層的襯底。當然，這些塗層必須是可相互混溶的。
在本發明的一種優選方法中，塗層是一種用溶膠-凝膠工藝製成的溶膠-凝膠溶液，它是以塗在聚醯胺襯底上的以原矽酸四乙酯(TEOS)和3-縮水甘油基氧丙基三甲氧矽烷(GLYMO)為基礎的一種溶液。適合於按照上面的方法來製備標記或圖形的溶膠-凝膠溶液可從WO98/13434和WO 98/22548中查到。
在本發明的另一種優選方法中，塗層是一種用溶膠-凝膠工藝製成的溶膠-凝膠溶液，它是以塗在鋁襯底上的以TEOS和甲基三甲氧矽烷(MTMS)為基礎的一種溶液。
本發明還涉及到一種具有由至少一個帶塗層的襯底形成的間隔層(wall portion)的器具，在此塗層內已按上面所述的方法做了標記。
下面用一些實例來對本發明加以說明。
例1這個例子採用聚醯胺做的襯底(Solvay公司的IXEF)，它可用來製造部分家用電器或個人用品(如電剃鬚刀，牙刷等)。襯底上塗有一種以TEOS和GLYMO為基礎的溶膠-凝膠溶液，溶膠-凝膠層的厚度約為10μm。所用的油墨是普通的市售油墨(例如HP的)。在室溫下的乾燥時間約為20分鐘。固化溫度約為160℃。在襯底上的圖形很耐磨，而且耐醇和MEK(甲乙酮)。
例2此例採用鋁襯底，如可用作電熨鬥底板的鋁襯底。因而襯底應能用在高溫下(350℃)。在鋁襯底上塗有一種以TEOS和MTMS為基礎的溶膠-凝膠溶液。所用的油墨是一種用水調和的Fe2O3色素分散液。室溫下的乾燥時間約為20分鐘。油墨是用噴墨技術加進去的。固化溫度約為350℃。所得到的圖形完全符合耐磨性的要求。將圖形中的色素長時間曝露在高溫(350℃)後可保持它們的顏色。
例3這個例子中所用的襯底材料是一種丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)。採用一種半成品紫外(UV)可固化塗料(Beelicuse磨光UV清漆S.5.F.1/LK.11673(Schaepman))。這種塗料是以丙烯酸酯為基礎的。此例中所用的油墨是將黑色染料溶於酒精中製成的。利用噴墨印表機將油墨印在尚未固化的塗層上。讓油墨擴散15分鐘後塗層就固化了。為固化採用一種Actirprint UV通道(tunnel)。塗層固化後，標記具有很強的耐磨性，而且耐酒精。
例4此例中所用的襯底材料是一種丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)。採用一種半成品UV可固化塗料(UV-清漆1322 995 88326(Eques))。這種塗料是以丙烯酸酯為基礎的。為保證塗料和襯底之間有良好的粘接性，在將油墨加到塗層上之前讓塗料放置10分鐘。本例中所用的油墨是將黑色染料溶解在酒精內製成的。利用噴墨印表機將油墨印在尚未固化的塗層上。印後讓塗層固化30秒鐘。為固化利用一種Actiprint UV通道。塗層固化後，標記具有很高的耐磨性，而且耐酒精。
權利要求
1.一種在塗有可固化的塗料的襯底上做上標記的方法，其特徵在於將塗料塗在襯底上之後，把一種可與該塗料相混溶的油墨塗在該塗層上，油墨後來滲透到塗層內，最後塗層被固化。
2.如權利要求1的方法，其特徵在於，在加上油墨之前要使塗料預先乾燥。
3.如權利要求1或2的方法，其特徵在於，油墨是用噴墨技術加入的。
4.如權利要求1，2或3的方法，其特徵在於，所用油墨是一種加水和/或加醇調和的油墨。
5.如權利要求1至4中任何一條的方法，其特徵在於，油墨的著色劑包含一種染料，一種有機或無機色素，或者它們的組合。
6.如權利要求1至5中任何一條的方法，其特徵在於，塗料是可以熱固化的。
7.如權利要求1至5中任何一條的方法，其特徵在於，塗料是可以紫外線固化的塗料。
8.如權利要求1至5中任何一條的方法，其特徵在於，塗料可利用空氣固化。
9.如權利要求1至8中任何一條的方法，其特徵在於，襯底是一種聚合物。
10.如權利要求1至8中任何一條的方法，其特徵在於，襯底材料是金屬。
11.如權利要求1至8中任何一條的方法，其特徵在於，襯底材料是陶瓷。
12.如權利要求1至8中任何一條的方法，其特徵在於，襯底材料是木材。
13.如權利要求1至8中任何一條的方法，其特徵在於，襯底材料是玻璃。
14.如權利要求1至5中任何一條的方法，其特徵在於，塗料是一種用溶膠-凝膠工藝產生的溶膠-凝膠溶液，它是以塗在聚醯胺襯底上的以原矽酸四乙酯(TEOS)和3-縮水甘油基氧丙基三甲氧矽烷(GLYMO)為基礎的一種溶液。
15.如權利要求1至5中任何一條的方法的特徵在於，塗料是一種用溶膠-凝膠工藝產生的溶膠-凝膠溶液，它是以塗在聚醯胺襯底上的以原矽酸四乙酯(TEOS)和甲基三甲氧矽烷(MTMS)為基礎的一種溶液。
16.一種具有由至少一個帶塗層的襯底形成的間隔層的器具，在此塗層內已按上述權利要求中任意一條的方法做了一個標記。
全文摘要
提出了在具有可固化塗層的襯底上加上標記或圖形的方法。在將塗料加到襯底上之後，把一種可與該塗料相混溶的油墨塗到潮溼的塗層上。油墨將向塗層內滲透，然後被固化。
文檔編號B41M5/50GK1463228SQ02801712
公開日2003年12月24日 申請日期2002年5月16日 優先權日2001年5月17日
發明者M·F·彼得斯, J·A·霍維烏斯, D·H·J·圖夫, Y·維爾斯特拉, J·H·S·溫克爾 申請人:皇家菲利浦電子有限公司