[发明专利]用于显示区域的基于聚氨酯的涂层

说明书

技术领域

本发明涉及用于在成型玻璃、玻璃-陶瓷或聚合物体上的显示区域、尤其用于家用电器的烹调表面或控制面板的显示区域的在可见光波长范围内具有低透射率的聚氨酯涂层。

背景技术

很久以来，已知基于有机粘结剂体系的显示区域用涂层（“显示层”）。在底面上具有球形突出物的由有色玻璃-陶瓷制成的烹调表面（例如，CERAN ）的情形下，它们用来调平在显示区域中的球形突出的底面以使得照明设备（白炽灯、LED等）清晰地透过玻璃-陶瓷。这些显示器例如用以警告仍然热的烹调表面（称为余热显示器）。

球形突出物的高度通常为0.1～0.3mm，其间距为1～5mm且它们通常以偏置方式布置。球形突出物增加玻璃-陶瓷板的机械稳定性（抗冲击性和弯曲强度）且减少与陶瓷化基底的接触（参见WO2003086019A1）。

DE4104983C1例如描述了由球形突出的板制成的观察窗。在玻璃板或玻璃-陶瓷板的球形突出物之间的凹处用固化合成树脂填充以给出板的光滑平整底面，其允许非常清晰地透视过该板。作为合成树脂，提到环氧树脂和硅氧烷树脂以及聚氨酯树脂。这些合成树脂也可以被着色以实现特定的光学效应。对应于球形突出物的高度，合成树脂层的厚度为0.01-1mm。

DE4104983C1没有提到使所述合成树脂固化的任何条件，以致本领域的技术人员将出于经济原因而选择自固化的合成树脂体系（例如，在室温下化学交联的双组分体系以及空气或水分交联的体系）。

DE4104983C1的另一发展在DE4424847B4中提到。在此，具有文字的聚合物掩模置于该可固化的合成树脂（尤其是聚氨酯树脂）上且使其固化。该文献也没有给出关于树脂交联的条件或应该根据其来选择聚氨酯树脂的准则的信息，以致面对选择聚氨酯体系的本领域技术人员将从通过在室温下加聚交联的传统双组分体系开始。还将显而易见使用基于水分固化聚异氰酸酯且同样在室温下在空气中自发固化的单组分聚氨酯涂料组合物。

由于额外的加热步骤和所施用的聚合物掩模会变形或熔化的相关成本和危险，热固化的涂覆体系并不显而易见。

球形突出的玻璃-陶瓷烹调表面通常具有当不在另外的步骤中使球形突出的底面变光滑（借助于所施用的树脂或通过研磨）时在显示区域中的球形突出物导致发光显示失真的缺点。在加热区域中的球形突出物在热辐射器（卤素或IR加热元件）操作时也会妨碍美观性。

两侧光滑的玻璃-陶瓷烹调表面不存在所提到的缺点。在两侧光滑且对可见光透明且因此在底面上带有不透明涂层的无色玻璃-陶瓷烹调表面的情形下，显示区域甚至可以未被涂覆且具有例如显示在玻璃-陶瓷后面的烹调食谱的LCD显示器。这种烹调表面描述在EP1837314B1中。

然而，显示区域也可以被涂覆以使得涂层防止视线进入炉盘内部，但布置在涂层下面的开着的照明装置仍然充分明亮地照透涂层。该实施方案不一定需要大面积的LCD显示器来完全填充显示区域，而是其也适合更加低廉的7-段显示，显示个别符号、象形图或文字。被涂覆的显示区域的优势在于烹调炉盘生产商获得关于各种照明设备的布置和组合的设计自由性。

适合两侧光滑的无色透明玻璃-陶瓷烹调表面的这种显示区域的涂层描述在DE102006027739B4中。所提到的贵金属涂层尤其值得注意，因为它们几乎不散射可见光（散射率小于1%）且由于其对于可见光具有低透明性（对于400～750nm的波长的透射率为1-21%），其防止透视到在炉盘内的面板、电缆和其他组件。因此布置在显示区域中的被涂覆的烹调表面下面的照明装置在操作期间清晰地照透被涂覆的玻璃-陶瓷烹调表面，和在非操作状态下由涂层掩藏。该高品质涂层的缺点在于贵金属的高成本、需要高烘烤温度（约800℃）和有限的颜色选择（仅可以获得黑色、棕色、银色、金色或铜色层）。

在专利DE102006027739B4中提到了已知的有机涂层（聚氨酯、硅氧烷、环氧树脂涂层），它们可以借助于有机颜料、颜料黑、无机颜料或纳米粒子着色，但在机械、化学和热稳定性方面明显不如贵金属层。该专利没有给出关于有机粘结剂的组成的进一步的信息。