[发明专利]在底物上提供印记的方法

说明书

本发明涉及一种在带有用溶胶-凝胶法获得的涂层的底物上提供印记(marking)的方法。

在上述底物上提供印记或图象常用墨球印制法完成。墨球印制的优点是可以使用多种颜色的油墨。墨球印制在使用颜色方面具有很宽的自由度，同时也较廉价。其缺点是底物和图象的形状改变不灵活。该法可用于平面形底物，也可用于略为曲面的形状。但当底物是略为复杂的三维形状时，使用该法虽不是不可能但也非常难。提供印记或铭刻的另一方法涉及使用激光。在激光制做印记的方法中，激光可以任何所需方式控制，因而可以在复杂表面上制做印记。激光制印记法是一种灵活方法。但是激光制印记法中，颜色选择的自由度极有限。由于着色剂的颜料有限，因而可用颜色有限。激光制印记在提供技术印记方面很常用，例如给设备打号码。

本发明的目的是在颜色选择方面以高自由度，在底物的溶胶-凝胶涂层上形成印记的方法，该方法在用于复杂形状底物和复杂图象方面非常灵活，同时得到的印记或图象耐磨损性高。

本发明就此目的的特征在于在该底物上施加一层溶胶-凝胶溶液之后，在该层胶液上提供一种与该溶胶-凝胶相容的油墨，该油墨后来渗入该胶液层，随后该层胶液层最后固化而形成一层涂层。

首先例如用浸涂或喷涂法，在所述底物上提供一层溶胶-凝胶溶液。然后在仍然略为潮湿的溶胶-凝胶层上施加一种油墨，该油墨可渗入所述溶胶-凝胶层。因此，该油墨不保留在所述溶胶-凝胶层表面，而是渗入其中，一般时间之后将全部进入所述溶胶-凝胶层。施加油墨的时刻对印记的质量有影响。若加油墨时溶胶-凝胶层太湿，则油墨将流失，得到的图象有污损。若加油墨前等待时间太长，油墨渗入溶胶-凝胶层将不充分，则造成固化后油墨容易除去。在加油墨之前，溶胶-凝胶层中的溶剂必须充分除去，因而可尽可能防止油墨流失。所述溶胶-凝胶层经聚合过程转变成聚合物层。这样形成的印记抗磨损性高，因为着色剂或颜料此时完全存在于所述涂层中。这样得到的耐磨损性比墨球印制高得多。该方法事实上适合于多种颜色范围的油墨，并可用各种无接触喷雾技术实施，因而3D表面可以简单方式形成图象。适合于以上述方式提供印记或图象的溶胶-凝胶溶液，从WO98/13434和WO98/22548中可得知。

所述溶胶-凝胶层在加油墨之前最好经干燥。最佳干燥时间取决于溶胶-凝胶和图象的类型。若图象大甚至是大面积的，则它需要的干燥时间就比点状或细线形图象的长得多。在比室温高的较高温度和强力干燥(由空气流动)条件下，干燥时间可以缩短。

所述油墨优选以一种油墨喷注方式，例如热油墨喷注技术施加，但压喷技术和通常的喷雾法也可使用。

含有机着色剂或颜料的油墨可以使用。有机油墨的优点是易于购得。但含无机颜料(颜料分散体)的油墨也可使用。其选择取决于溶胶-凝胶的类型，因而取决于底物的涂布。若设计是为高温使用，则适用于此的溶胶-凝胶应在高温下固化，这时必须在此分散体中使用无机颜料。有机颜料优选用于较低温度。所述油墨或颜料分散体可以是水基的和/或醇基的，只要它们与所述溶胶-凝胶相容。

本发明也涉及一种具有由带有用溶胶-凝胶法获得的涂层的至少一种底物形成的一种壁部分的用具，其中存在由上述方法提供的印记。

本发明将参考如下实施方案加以说明。

实施方案1

本实施方案从聚酰胺(Solvay公司购得的IXEF)制成的底物开始，由此可以形成一部家用或个人用品，例如电动剃须刀、牙刷等。将以TEOS(原硅酸四乙酯)和GLYMO(3-缩水甘油基氧甲基三甲氧基硅烷)为基础的溶胶-凝胶溶液加在所述底物上。所述溶胶-凝胶层厚度约10μm。所用油墨是一种普通商购油墨(例如由HP购得)。在室温下的干燥时间为20分钟。固化发生在约160℃。底物上的图象显示出高耐磨损性，也能耐醇和MEK(甲乙酮)的浸蚀。

实施方案2

本实施方案从例如可用于一种离子单板的铝底物开始。该底物因此适用于较高的温度(350℃)。在该铝底物上施加一种以TEOS(原硅酸四乙酯)和MTMS(甲基三甲氧基硅烷)为基础的溶胶-凝胶溶液。所用的油墨是水基Fe₂O₃颜料分散体。室温干燥时间为约20分钟。用油墨喷注法加油墨。固化在约350℃下进行。得到的图象完全满足耐磨损性要求。该图象中的颜料在长期曝露于350℃高温下后，其颜色仍能保持。