[发明专利]在其表面上具有促进油墨粘附的塑料施釉体系

说明书

本申请是于2006年6月16日提交的PCT申请PCT/US2006/023626的中国国家阶段申请，申请号为200680021775.0、题目为“在其表面上具有促进油墨粘附的塑料施釉体系”的分案申请。

发明背景

用来为塑料汽车窗体提供装饰性功能(黑内障、渐隐、徽标等)或导电性功能(除霜器、天线等)的油墨通常直接地涂覆到窗体表面上并随后用保护性(耐候、耐磨)涂层外涂覆。然而，这可能导致在印刷图像的边缘产生光学扭曲。例如，沿着构成除霜器栅极图案的每一栅极线，这种光学扭曲可能影响驾驶员的视野。

如图1的部件10所示，这种光学扭曲的起因认为与部件10的整个基材12上和印刷图像14和部件10的其余表面之间的界面处产生的涂层厚度差异有关。如图1所示，接近图像部分界面的涂层体系(称为层1-3)的厚度(A_厚度)可能显著地大于其余部分上方的涂层厚度(B_厚度)。不同涂层之间的折射指数差异引起图1中标记为光路A和光路B的两个区域中光被不同地折射。因此，人眼将发觉印刷图像附近的光学扭曲。

考虑到现有技术中的上述缺陷及其它限制，认为仍需要印刷塑料窗板，该窗板在整个窗体范围内不显示，或至少最小化光学扭曲。

发明概要

为了克服现有技术中的不足，本发明提供如下消除光学扭曲的构造：将图像印刷到涂层体系的表面上而不是直接印刷到部件上。然而，涂层的表面性质不同于塑料的表面性质，因此引起遇到所涂覆的油墨对涂覆部件的表面的粘附性问题。在本发明的另一个方面中，为了增强油墨对涂覆到塑料基材上的施釉体系的表面的粘附性，对油墨配方作出改进。

当结合附图考虑以下描述和所附权利要求书时，本发明的其它目的、特征和优点将变得显而易见。

附图简述

图1是现有技术镶板的示意图，描述在它们之上涂覆了保护性涂层体系之后的塑料基材(B)和具有印刷图像的塑料基材(A)之间的光路差异；

图2是根据本发明一个实施方案的塑料施釉体系的示意图；和

图3是所测量的薄片电阻率(毫欧姆/平方)对在印刷之前添加到导电性油墨中的粘合促进剂(A)的量的曲线图。

发明详述

如下面进一步论述的那样，已经发现，将一类粘合促进剂添加到装饰性或导电性油墨配方中可以提供粘附性增强，允许此类油墨沉积到塑料施釉体系的表面上。在一个实施方案中，如图2所示，镶板110包括透明塑料基材114，在该基材114上按顺序涂覆了涂层体系113和印刷图像112。将粘合促进剂与限定印刷油墨图像112的油墨混合。在将印刷油墨图像112涂覆在塑料基材114的涂层体系113上之前，进行粘合促进剂与油墨的混合。该粘合促进剂充当涂釉基材115的表面和油墨中的聚合物树脂或存在于油墨内的颜料上的有机表面处理剂之间的偶联剂。

为了充当不同界面表面之间的偶联剂，粘合促进剂的第一端能够将涂釉基材115的表面的分子结构偶联。涂釉基材115具有耐磨表面，该耐磨表面通常是来自硅酮硬涂层的硅氧烷结构或来自Si_wO_xC_yH_z层的沉积的玻璃状结构。对这类表面的粘附可能经由离子、共价或氢键机理，以及经由范德华力建立。各种含羟基、甲氧基或乙氧基的硅烷已知有效地附着于含较高氧度的无机表面。

除了附着于基材114的涂层113之外，粘合促进剂还与油墨的固体结构发挥类似的作用。在这个实施方案中，粘合促进剂包括第二端，该第二端能够附着于油墨配方中的颜料或聚合物树脂。导电性油墨中的主要颜料可能性质上是金属的，如银、铜或氧化银。通常存在于装饰性油墨中的颜料可以是石墨或炭黑，以及二氧化钛的形式。既存在于导电性油墨又存在于装饰性油墨配方中的聚合物树脂可以是聚碳酸酯基、聚酯基、丙烯酸系树脂基或聚氨酯基的。

评价了与导电性油墨一起使用的十四种粘合促进剂(A至N)，如下表1所示。将每种粘合促进剂添加到导电性银油墨配方，如从Parelec Inc.获得的油墨(EXA-101，New Jersey)中。在数分钟的期间内添加每种粘合促进剂，且对整个混合物进行搅拌处理以获得均匀性。添加到银油墨中的粘合促进剂的量为3wt％(在筛分试验中)至16wt％(在一些优化试验中)。使用常规丝网印刷技术和设备将油墨沉积到涂釉基材115的表面上。然而，其它技术，如通用丝网印刷、膜图像转印、机器人分配和掩模和喷雾将是适合的沉积方法，并没有脱离本发明的范围和精神。