CN102202906B - 涂覆的塑料基板的部件标记 - Google Patents

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Abstract

一种塑料面板组合件，其在表面以下的位置在其中具有永久标记，并且在基本上制造所述面板组合件之后形成。所述塑料面板包括：基板；和在所述基板上方的涂层，所述涂层包括限定该面板组合件的外表面的表面。将标记设置于该面板组合件的外表面下方。在制造面板组合件时，提供塑料基板，并将保护性涂层施加到该基板。在施加该保护性涂层的步骤之后，将面板组合件的表面以下的部分暴露于激光。该激光使面板组合件的表面以下的部分变得不透明，由此在该面板组合件中形成标记。

Description

涂覆的塑料基板的部件标记
背景技术
技术领域
本发明总地涉及具有永久标志或者标记的物体的形体标记。更具体地，本发明涉及使用高能量密度的光束，例如激光，来在完全形成，或者基本上完全形成塑料产品之后，在表面下的位置永久地标识塑料产品。
相关技术
在许多工业中，期望标记产品从而限制伪造，对于遵守规章方面，便于跟踪，或者帮助性能认证和/或追溯。
为了遵守规章的目的而进行标记的一种机动车安全玻璃窗(glazing)，例如挡风玻璃，侧窗户和后玻璃窗(后窗)。这些标记的要求描述于ANSIISAEZ26.1-1996的第7节和49CFR571.205的第86.2段。这些要求涉及到该标记的形式和它要证明的性能。关于形式，该规定列出了对于易辨认性、字母和数字的最小高度以及该标记的持久性的要求。关于性能，以上的规定要求玻璃窗制造商通过添加合适的标记证明该玻璃窗满足关于透光性、抗冲击性、耐磨性等的某些要求。这个要求意味着这些性能标准的获得应该在实际的制造该玻璃窗之前。从制造的观点来看，这个意味着，在有关性能的所有方面，该玻璃窗产品都应该在通过标记认证之前完全形成，或者基本上完全形成。
目前的机动车辆通常使用由玻璃制成的玻璃窗。为了完成玻璃制的玻璃窗的标记，已经使用了各种方法。两种最广泛使用的方法是物理蚀刻和化学蚀刻。借助于物理蚀刻，将部件喷砂处理从而在产品中物理地形成标记。借助于化学蚀刻，使用各种化学品来溶解玻璃窗的多个部分，从而形成所述标记。最近，已经使用高能量密度光束例如激光来标记玻璃制的玻璃窗。
也在最近，已经由玻璃之外的材料制造汽车玻璃窗。具体地，塑料材料，例如聚碳酸酯，已经用来代替玻璃用于各种汽车玻璃窗应用，包括侧窗，后玻璃窗和天窗(moon roofs)。同时塑料不止用于玻璃制的玻璃窗中。例如，塑料玻璃窗当暴露于紫外辐射例如阳光中存在的那些时易于遭受降解。此外，用于这些玻璃窗的塑料比玻璃软，并且因此更易于遭受被外部元件磨损。
为了克服这些和其它限制，已经使用涂覆有至少一层保护性涂层的塑料基板开发了塑料玻璃窗体系。通常，使用至少两个保护性涂层，即耐候性涂层和耐磨涂层。该耐候性涂层具体地降低渗入下层塑料基板的紫外辐射的量。位于耐候性涂层外部的耐磨涂层抵抗由暴露于外部元件例如污物、砂子和其它道路垃圾导致的磨损。
如上所述，玻璃窗的政府规章要求玻璃窗制造商证明每块玻璃窗都满足各种要求(例如，对于驾驶员能见度，确保玻璃窗具有必要程度的透明度和耐磨性)。这种证明要求给玻璃窗添加′DOT′和制造商代码(由国家高速公路和交通安全管理部门(National Highway and Transportation  SafetyAdministration)分配给玻璃窗制造商)。该证明需要暗示，该玻璃窗在接收该标记之前满足可应用的性能标准。因此，当从制造的角度来看时，该规章暗示要求，在标记之前，带有证明的玻璃窗已经完全形成。施加在塑料基板上的保护性涂层通常影响玻璃窗的耐磨性和光学透射率，因此，在该规章的精神里，应该在直到已经施加了保护性涂层之后才对面板进行标记。
但是在施加保护性涂层之后再向该塑料玻璃窗加标记会有一些问题。首先，施加标记本身必须不有害地影响该保护性涂层或者下层基板。此外，施加标记必须符合持久性要求，不会经受由于对该标记的摩擦和刮擦而被磨损和删除。虽然规章的精神要求该标记的施加在该塑料玻璃窗已经完全或者基本上完全制造之后进行，但是如果在湿法涂覆的保护性涂层的施加之前要将特征直接施加到该塑料基板，那么可能在该特征周围导致得到的可见缺陷，通常是在该标记周围的光学畸变。
发明内容
为了满足以上需要，以及克服所列举的缺陷和本领域的其它限制，本发明提供一种制备在其中具有永久标记的塑料面板的方法。
一方面，本发明是制备在其中具有永久标记的塑料面板组合件的方法，包括以下步骤：提供塑料基板；对该基板施加保护性涂层，使得该保护性涂层的表面限定该面板组合件的外表面。在施加所述保护性涂层的步骤之后，将至少一部分面板组合件暴露于激光，从而使在该部分面板外表面下面的位置发生物理变化，由此在该面板组合件上限定出该标记。
另一方面，暴露于激光的该部分面板包括至少一部分所述基板。
还另一方面，暴露于激光的该部分面板包括至少一部分所述涂层。
还另一方面，该方法包括以下步骤：向该基板施加含有激光活性粒子的补丁(patch)，从而形成活性区域。
在另一方面，该活性区域是透明的。
在另一方面，该保护性涂层是第一保护性涂层，该方法还包括在该第一保护性涂层上施加第二保护性涂层，该第二保护性涂层是耐磨涂层。
另一方面，该保护性涂层由多个层限定，包括底漆层和面涂层，并且将补丁施加于底漆层的顶部形成该活性区域。
仍然在另一方面，该补丁施加于底漆层和面涂层之间。
仍然在另一方面，所述暴露步骤将至少一部分所述活性区域暴露于所述激光。
另一方面，所述暴露步骤仅将部分所述活性区域暴露于所述激光。
仍然在另一方面，该激光使所述活性粒子变得不透明从而将所述标记限定在所述面板上。
另一方面，该方法还包括使所述底漆层固化的步骤。
在另一方面，该方法还包括使所述面涂层固化的步骤。
另一方面，提供一种在其中具有永久标记的塑料面板组合件。该面板组合件包括基板；该基板上方的涂层，其中该涂层的表面限定该面板组合件的外表面；和标记，其由面板组合件位于其外表面下面的物理变化部分限定。
另一方面，所述标记至少部分位于所述基板内部。
另一方面，所述标记至少部分位于所述基板外部。
在另一方面，该涂层还包括底漆层和面涂层。
还在另一方面，该涂层包括在耐候性涂层上的耐磨涂层，该耐候性涂层包括在面涂层下面的底漆层。
仍然在另一方面，将激光活性粒子分散于一部分所述面板组合件中，并且至少一些所述粒子限定所述标记。
仍然在另一方面，将该激光活性粒子分散于结合到该面板中的补丁中。
在本发明的另一方面，将该补丁作为补丁溶液施加。
仍然在另一方面，将该补丁作为具有限定的形状的物理物体施加。
另一方面，该补丁位于该保护性涂层和基板之间。
另一方面，该涂层包括面涂层和底漆层，该底漆层与所述基板相邻，所述补丁位于所述底漆层和所述面涂层之间。
仍然在另一方面，在该基板基质材料(或者其上的涂层中)中提供合适的添加剂，从而影响该材料对激光的敏感性，该标记的颜色，对比度和解析度中的至少一种。
在阅读了以下说明，并且参考附于本说明书并且构成本说明书的一部分的附图和权利要求之后，本发明的另外的目的、特征和优点将对于本领域技术人员来说变得显而易见。
附图说明
图1是结合了根据本发明的原则的玻璃窗的机动车辆的部分透视图；
图2是体现本发明的原则的玻璃窗的横截面示意图，通常是沿图1的线2-2获得的；
图3是流程图，其示出制造根据本发明的原则的塑料玻璃窗的方法；
图4是体现本发明的原则的玻璃窗的横截面示意图，类似于图2；
图5是可根据本发明施加的标记的放大的平面视图；和
图6是图5中看见的一部分所述标记的放大的视图。
具体实施方式
从图1中可看出，部分展示了机动车辆(10)，其中结合了体现本发明的原则的玻璃窗(12)。本申请所用的术语″玻璃窗″是指用作窗户的透明面板。在该图中看见两个玻璃窗(12)：一个玻璃窗(12)位于车辆(10)的门板(14)上面，而另一玻璃窗(12)位于车辆(10)的B柱(16)后面(朝向该图的左面)。虽然以车辆(10)的侧窗说明和描述，但是本领域技术人员应该理解本发明涉及的玻璃窗(12)还能够作为其任何窗户结合到车辆(10)中，包括车辆的挡风玻璃，后玻璃窗或者天窗。此外，应该理解，本发明也可应用于不用做窗户或者玻璃窗的透明的、半透明的和不透明的塑料组件(机动的和非机动的)。这些其它组件可能不受规定的标记要求制约，但是可能受益于施加到成品部件和合格部件上的永久标记，例如用于跟踪或者加标签的目的。尽管本发明有各种可替换的应用，但是以下的说明书说明本发明在机动车辆玻璃窗的具体应用，但不意图将本发明限制于此。
图1中看到的两个玻璃窗(12)通常表示用于机动车辆(10)的玻璃窗。例如，提供与门(14)连接的玻璃窗(12)，使得它在它的全部范围内都是透明的。位于B柱(16)后面的玻璃窗(12)在它的主要范围内是透明的，但是还在它的周边设置有不透明的边缘(18)。该边缘(18)是为了美学目的设置的，并且本身可以提供为变暗的区域(20)和/或一系列渐隐的点(22)(示于图2中)，其用作该玻璃窗(12)的透明区域到该边缘(18)的不透明区域的过渡。这些边缘常常用来隐蔽可能与玻璃窗(12)一起使用的安装特征(例如标签和/或胶粘粘合剂)，并且限制这些特征暴露于阳光下存在的紫外辐射。
如上所述，为了符合政府规章，用于机动车辆中的玻璃窗包括关于性能和来源的各种标记，其证明符合政府规章。图1中看见的每个玻璃窗(12)都设置有通常在(24)指出的标记。如其中所看见的，标记(24)简单地表示为一系列的X。
现在参考图2，横跨玻璃窗(12)的横截面视图示于其中。为了说明，将玻璃窗(12)称为具有A-侧和B-侧。A-侧表示玻璃窗(12)朝向车辆(10)外部的一侧。因此，B-侧是玻璃窗(12)朝向车辆(10)内部的一侧。在图2中，玻璃窗(12)的A-侧设置为朝向该图的底下，玻璃窗(12)的B-侧设置为朝向该图的顶部。
通常，该玻璃窗(12)包括基底层或者基板(26)。邻近基板(26)的是一个或者多个保护性涂层。该保护性涂层可设置于玻璃窗(12)的A和B-侧两侧或者仅一侧，并且可在那些侧上为相同或者不同。如上所述，提供多个保护性涂层，其包括耐候性涂层(30)和耐磨涂层(32)。
基板(26)优选由热塑性树脂形成，其说明性的实例包括聚碳酸酯，丙烯酸类聚合物，聚丙烯酸酯，聚酯，聚砜，共聚物或者任何其它合适的塑料或其混合物。该基板(26)可包括聚甲基丙烯酸酯(PMMA)，聚酯，双酚-A聚碳酸酯(PC)或者其它PC树脂等级(例如支化的或者取代的)，以及共聚有或者共混有其它聚合物的PC，由此形成具有材料例如丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物(ABS)或者聚酯的共混物。基板(26)的材料还可包括各种添加剂，例如着色剂，脱模剂，抗氧化剂，红外辐射吸收剂和紫外线吸收剂。基板(26)可通过使用本领域已知的任何技术成型或者成形，这些技术包括注塑，吹塑，压塑，热成型，后者包括热成型，真空成型和冷成型。虽然不是必需的，但是前述技术可单独或者与彼此组合使用。
如上所述，在基板(26)上施加的是一个或者多个保护性涂层。虽然说明的是两个保护性涂层(30，32)施加于玻璃窗(12)的A和B-侧二者，但是这两个保护性涂层不必设置于两侧上，它们也不需要在两侧上相同。例如，可任选地将保护基板(26)不受阳光的有害影响的耐候性涂层(30)从玻璃窗(12)的B-侧排除。因为阳光主要入射到玻璃窗(12)的A-侧，将耐候性涂层(30)设置于玻璃窗(12)的B-侧没有将它设置于A-侧上重要。类似地，耐磨涂层(32)可任选地设置于玻璃窗(12)的A或者B-侧。
在施加保护性涂层之前，如果该玻璃窗(12)要包括任选的不透明的边缘(18)，就通过将不透明的材料施加于基板(26)的周边周围而设置边缘(18)。可将边缘(18)的变暗的区域(20)和/或渐隐的点(22)通过各种技术施加于基板(26)，包括但不限于丝网印刷，凹版移印和膜图像转印。用于不透明的边缘(18)的材料包括本领域已知的并且与基板(26)和保护性涂层(30，32)相容的各种墨水和墨水体系。
优选将耐候性涂层(30)作为湿涂层施加于基板(26)上，虽然可使用其它涂层体系，但是该耐候性涂层(30)是聚氨酯涂层或者有机硅硬涂层。作为单层类型的耐候性涂层(30)的替代，并且为了提高和最大化耐候性涂层(30)对基板(26)的粘合力，耐候性涂层(30)可包括多个层，例如底漆层(34)和面涂层(35)。该底漆层(34)可通过标准方法例如流涂(flow coating)施加到基板(26)和边缘(18)的任选的变暗的区域(20)和渐隐的点(22)上。根据耐候性涂层(30)的性质，该底漆层(34)可为适合用于意图目的的任何已知底漆，包括丙烯酸类底漆。底漆层(34)也可包括添加剂，例如但不限于表面活性剂，抗氧化剂，生物杀灭剂，紫外线吸收剂和干燥剂。如果将有机硅硬涂层作为面涂层(35)设置于底漆层(34)上，那么面涂层(35)的树脂优选是分散在醇溶剂中的甲基倍半硅氧烷树脂(methylsilsequioxane resin)。该面涂层(35)可包括其它添加剂，例如在底漆层(34)相关的里面提到的那些。在施加面涂层(35)时，可使用已知的用于施加面涂层(35)的方法，包括流涂，浸涂，帘涂，喷涂或者本领域技术人员已知的其它方法。
将耐磨涂层(32)任选地施加到耐候性涂层(30)上，或者在没有该耐候性涂层(30)的情况下，任选地将耐磨涂层(32)直接施加于基板(26)上。优选，耐磨涂层(32)是其类型为本领域已知的基本上无机的涂层。耐磨涂层(32)可通过本领域已知的任何技术施加，包括从反应性物类沉积(deposition)，所述的反应性物类例如真空沉积方法和大气压方法中所用的那些。同样地，施加技术可包括等离子体增强的化学气相沉积、扩展的热等离子体沉积(expandingthermal plasma deposition)、离子辅助的等离子体沉积、磁控管溅射(magnetronsputtering)、电子束蒸发、离子束溅射、帘涂、喷涂、旋涂、浸涂和流涂。
本发明还包括在该玻璃窗(12)上设置标记(24)。虽然标记(24)是可见的，如图1中所见，重要的是要指出这个标记不设置于该玻璃窗(12)的外表面，或者更具体地，不将它设置于保护性涂层的外表面。然而，对于本发明，在将保护性涂层施加到基板(26)之后，将标记(24)设置于玻璃窗(12)中的表面以下(subsurface)的位置。
在图2的实施方式中，将补丁(36)提供于B-侧上。但是，该补丁(36)可施加于A或B-侧上。可将补丁(36)在施加耐候性涂层(30)之前直接施加到基板(26)，或者可在施加面涂层(35)之前施加于底漆层(34)上，后者是使用底漆层(34)和面涂层(35)耐候性涂层(30)体系的情况。优选，补丁(36)的厚度小于在补丁(36)的具体位置在没有补丁的情况下获得的耐候性涂层(30)或者其面涂层(35)的厚度。这有助于获得施加到该基板(26)的耐候性涂层(30)或者面涂层(35)的光滑外表面。为了进一步有助于使用耐候性涂层(30)或者面涂层(35)使接下来的涂层光滑，优选补丁(36)的厚度在它那侧逐渐减小，如图2中所看见的。通过提供厚度小于会通过保护性涂层获得的厚度的补丁(36)，该保护性涂层能够使由于存在补丁(36)或者由于施加补丁(36)的方法导致的通过补丁(36)引入的粗糙度平滑化(平滑)。
可通过各种方法和结构将补丁(36)施加到基板(26)或者底漆层(34)。在一种实施方式中，该补丁(36)具有预定的物理尺寸和形状，并且通过物理地将补丁(36)置于所期望的位置而施加到基板(26)或者底漆层(34)。在另一实施方式中，补丁(36)不是物理限定的物体，而是以溶液的形式施加到基板(26)或者底漆层(34)。在任一实施方式中，该标记(24)都最初不存在于补丁(36)中。为了获得标记，包括在该补丁(36)中的是粒子，其通过各种波长的激光而活化、变暗或者不透明化(变得不透明)。换句话说，当暴露于合适波长的激光时至少一些粒子显示出物理变化，由此产生视觉上可识别的标志记号。以上类型的粒子可以以商标名
Figure BDA0000059246580000071
(DSM Micabs B.V.，The Netherlands)获得。这些粒子也描述于美国专利公开2006/0074165中，将该文献的全部内容通过参考并入本申请。为了用于本发明，这些粒子必须能够在特定的激光下活化，而不损害玻璃窗(12)或者它的各种涂层的冲击性能，涂层粘着力或者透光率。此外，这些粒子的活化必须不显著损害在其中加载了该粒子的材料的透明度。
在制备用于施加的补丁溶液时，将该粒子分散在基质材料中，该基质材料在固化后是透明的并且与所述基板(26)，底漆层(34)(如果施加的话)，面涂层(35)(如果施加的话)，和耐磨涂层(32)相容。用于所述基质材料的一种可能物质是面涂层(35)材料的组合物。此外，该粒子的激光响应应该是与基质独立的，应该不对基质材料本身有任何有害影响。因此，例如，该粒子不应该影响基质的UV稳定性。此外，该粒子不应该迁移，应该在高达用于在其上施加各种涂层的温度都是稳定的。
此外，该粒子应该在该基质中有合适的尺寸和浓度，从而所用的激光参数不导致各种涂层或者基板损害。此外，应该选择该粒子，使得它们被本身不被保护性涂层或者其各个部分阻挡或者显著吸收的激光波长激活。该补丁溶液应该适于在玻璃窗的制造过程中的玻璃窗的已知施加技术，例如用于施加很暗(black-out)边缘的那些。就其本身而言，该补丁溶液应该能够通过标准印刷技术(包括从衬垫转印或者张贴)或者使用刷子的粗施加(crudeapplication)方法施加。该补丁溶液的这种施加是可能的，这是因为得到的补丁(36)本身不是图像。
在已经将补丁(36)施加到该基板(26)，容许补丁(36)充分固化从而使得它不由于接下来施加耐候性涂层(30)和/或耐磨涂层(32)而移动或者变薄。但是，不应该使该补丁(36)固化到抑制接下来施加的一个或者多个涂层的可接受的粘着性的点。补丁(36)的固化可在室温完成，或者可通过施加热或者UV暴露而加速，这基于基质材料和对耐候和耐磨涂层(30，32)的粘着力的考虑而言，可能是合适的。
如上文所述，在底漆/顶涂层体系中，将耐候性涂层(30)的面涂层(35)施加到补丁(36)上。如果需要，为了使面涂层(35)在该补丁(36)上平面化，可使基板(26)取向使得相对于基板(26)的剩余部分，含有补丁(36)的基板(26)区域位于较低处，从而使得对面涂层(35)的重力作用使面涂层(35)在基板(26)上形成不同的厚度或者楔形物(wedge)，其中该楔形物的较厚端覆盖补丁(36)并且使该部分的面涂层(35)平面化。
一旦该耐候性涂层(30)固化，也优选使该补丁(36)完全固化，就施加耐磨涂层(32)。随着耐磨涂层(32)的施加，就在所有的方面完全形成所述玻璃窗(12)，使得能够形成有关的认证(bear on certification)和所述标记(24)。
对该部件加标记通过将该补丁(36)中的激光活性粒子暴露于激光而进行。因此，将激光施加于补丁(36)延伸的区域上。在被暴露于激光并吸收激光时，该激光活性粒子变暗，换句话说，它们变得不透明。
在将激光施加到补丁(36)时，选择具体的激光波长、粉末、脉冲速率、脉冲持续时间、斑点大小、暴露时间(扫描速率)，和通过的数目来使该补丁(36)中的粒子活化，而不有害地影响插入到激光光源和补丁(36)之间的涂层或者在该补丁(36)下面的底漆层(34)和基板(26)。也优选选择这些参数，从而使得插入涂层不影响粒子的活性。
可以以各种方式完成加标记。一种该方法涉及到将掩模施加到补丁(36)的区域中的玻璃窗(12)外表面上，然后将补丁(36)的未加掩模的(暴露的)部分暴露于加宽的激光点。或者，可将激光使用计算机控制的镜子(流电系统(galvanic system))聚焦，从而形成期望的标记或者画出期望的标记的轮廓。在暴露于激光时，该粒子变暗或者变得不透明，并由此在周围的玻璃窗(12)的透明材料中变得可见。在以上的两种方法中，该掩模方法较快，但是它也在可施加的面积方面受到限制。流电系统能够提供较高品质的图像，在可标记的区域方面更加灵活，并且在便于改变图像内容方面更加灵活。
因此可看出用于根据本发明的原理形成标记的方法包括许多步骤。这种方法一般性地表示在图3中。第一步之一表示为步骤(38)，并且提供基板(26)，将在基板(26)上进行额外的步骤。接下来，如果要给基板(26)施加黑暗边缘(18)或者其它装饰，那么就在步骤(40)中将边缘(18)施加到基板(26)。如果该制品的部件(sub-article)还没有成形，并且需要成形或者弯曲，那么就将基板(26)成形或者在其它情况下在步骤(42)中成型。接下来，在步骤(44)中，将该底漆层(34)(如果使用两层耐候性涂层(30))施加到基板(26)和边缘(18)(如果存在的话)的表面上。在底漆层(34)已经进行它必须的挥发(flash off)和/或固化之后，就在步骤(46)中将补丁(36)施加到基板(26)的期望区域。虽然可将补丁(36)施加到基板(26)的任何期望区域，但是标记(24)通常设置于玻璃窗(12)上，从而使得当玻璃窗(12)安装于车辆(10)中时，标记(24)位于玻璃窗(12)的下角(lower corner)中。在施加补丁(36)后，使得补丁(36)固定/固化，从而使得它将不会由于接下来制造步骤而移动或者变薄。但是，不容许补丁(36)固定/固化到抑制接下来层或者涂层的粘着性的点。一旦补丁(36)已经足够固定，就将耐候性涂层(30)的面涂层(35)施加到基板(26)的整个表面上，并且在底漆层(34)和补丁(36)之上，如步骤(48)中所指定的。如果期望，可在步骤(50)中将耐磨涂层(32)(例如等离子体涂层)施加到面涂层(35)上。最终，在步骤(52)中将标记(24)形成于补丁(36)中。在形成标记(24)时，将含有补丁(36)的基板的区域暴露于具有合适参数的激光，从而激活补丁(36)中的粒子，由此使它们可见并且限定出标记(24)本身的详细信息。优选该粒子的激光活化在不使基质材料或者位于补丁(36)之上或者之下的材料碳化的条件下完成。这种碳化会有可能影响该粒子的激光活化，往往降低标记的分辨率，并且有可能释放能将缺陷引入到玻璃窗中的挥发性产物，由此有可能损害玻璃窗的各种组件。
在将补丁(36)暴露于激光时，该激光的硬件和软件可以以类似于或者等同于更加详细地在下文中参考图4所述的那些操作。因此将读者的注意力导向那里。
如果通过溶液施加补丁(36)，那么该方法的附加步骤包括制备补丁溶液，这可在施加补丁(36)本身之前制造的各个步骤进行。
在可供选择的实施方式中，补丁(36)可以施加到基板(26)的周边周围或者整个侧面上。在形成标记(24)时，也可将该粒子活化从而，除了形成标记(24)之外，还形成渐隐的点(22)和/或边缘(18)的变暗的区域(20)。因此，该边缘可通过上述的与标记(24)本身相同的原理形成。
在另一可供选择的实施方式(未示出)中，该补丁本身形成为含有激光活性粒子的柔性或者非刚性的片材或者膜。然后可将该膜在膜插入模塑方法(film insert molding(FIM)process)过程中置于模具中，并同时形成基板(26)，并连接到该膜。一旦用期望的耐候或者耐磨涂层涂覆，就可将该膜的各个部分暴露于激光，从而适当使该粒子活化并使标记(24)和/或边缘(18)变得可见。或者，该膜可具有减小的尺寸，即小于在该玻璃窗(12)的表面上完全延伸的尺寸。在这种结构中，使膜部分位于模具中，并在对于该标记合适的位置，通过膜插入模塑方法连接到基板(26)。
在本发明的另一可供选择的实施方式中，将该补丁(36)的粒子取而代之地直接结合到底漆层(34)中。然后将使用该粒子播种(seeded)的底漆层(34)施加到基板(26)上。由于该激光活化粒子的结果，这种可供选择的实施方式会导致比通常施用的厚的底漆层(34)。
如以上所讨论的可看出，借助于本发明，标记(24)的实际形成被推迟到直到玻璃窗(12)在有关认证的所有方面完全形成。此外，通过在表面以下的位置设置标记(24)，标记(24)不经受摩擦或者刮擦，并因此容易满足前述的政府规章的性能要求。
现在参考图4，其中看见的是根据一种可供选择的实施方式的玻璃窗(12)。图4的玻璃窗(12)与图2的玻璃窗在主要方面相同，因此相同的元件使用相同的参考数字。因此，下文中没有提供图4中的玻璃窗(12)所有元件的讨论，应该参考图2的前面讨论。以下讨论针对图4的玻璃窗(12)与图2中所示的玻璃窗(12)的差异。
在图4的实施方式中，在玻璃窗(12)已经完全形成之后，在玻璃窗(12)的表面以下的位置形成该标记(用(54)指定的)。在该实施方式中，标记(54)直接在基板(26)中或者在玻璃窗(12)的另一层中形成。标记(54)借助于通过激光进行的局部材料的降解或者改性，仅在该标记(54)所期望的区域或者层获得。局部材料吸收该激光，该激光在聚合物基质周围中诱导颜色变化反应。不对玻璃窗(12)的表面产生损害或者影响的结果。这容许标记(54)不对玻璃窗(12)的物理、美学、化学、机械或者其它材料性质，属性或者特征产生任何影响。
图4中看见的玻璃窗(12)通过首先用已知和常规手段形成玻璃窗而完成。然后，该方法涉及到通过使用激光和相关的硬件和软件对该玻璃窗(12)的表面以下的位置进行加标记。如图4中所述，该标记(54)形成于基板(26)本身之中。
在进行该方法时，将表示标记(54)的数据，图像或者文件转化成灰度级单色图像或文件，并加载到常规的激光导引软件。虽然灰度级图像软件和位图标记是优选的，但是应该理解其他软件系统也能用于获得相同的结果。例如，该方法能够通过使用向量型标记文件实现。借助于位图标记，形成一系列紧密间隔的单个点/像素，而它们的整体表现形成该图像。该像素可以单个地设置，或者彼此叠合从而产生更暗，更稠密和对比度高的图像。借助于向量标记，将该激光拉过该部件从而产生连续的线。向量标记具有更快、通常可获得、更便宜、使用固定的功率、产生实心图像(在固体边缘之间的填充区域)和便于时间和日期的印制(stamping)的优点。然后借助于加载到该激光标记软件中的图像文件，将合适的激光硬件和软件设定应用于该硬件和软件。这些设定通过各种因素确定，其包括其中要形成标记的层的类型，厚度和敏感性(和在现有的实施方式中激光活性粒子的性质)。可将合适的光学和其它硬件，例如光束扩展器，用于帮助使该激光聚焦到期望有标记(54)的该层的体积中。此外，可在玻璃窗(12)本身中加入或者形成集中的多个层或者组件，以用于提高期望的层的标记。
图5说明在塑料组件中表面下面的位置形成的实际标记，没有提供补丁。图6是在图5的标记中提供的数字″2″的放大。
虽然可使用各种硬件和软件设定来形成标记(54)，而不损害或者影响玻璃窗(12)的表面，但是已经发现以下的硬件和软件设定适合用于在光学透明的聚碳酸酯基板中获得详细的标记(54)，例如在图5和6中所看见的，该光学透明的聚碳酸酯基板具有包括耐候性涂层和耐磨涂层的保护性涂层。硬件和软件设定包括：Nd:YAG(1064nm)10瓦特激光，使用灰度级标记软件(Power Line ElO，由Rofin-Baasel，Inc.制造)；1000dpi图像；33amps；和15kHz激光脉冲。
也可形成使用本发明目前的实施方式产生的标记(54)，从而使得延伸到边缘(18)的边界下面。这可通过在施加激光的过程中调节激光的偏角(即，偏离垂直入射)而完成。此外，通过清晰地说明所述部件和/或激光，同时保持激光的工作距离相对于部件为常数，可对弯曲的部件加标记。通过主动地控制激光在该部件内在期望的深度的焦点，同时清晰地说明所述部件或者激光，而进一步适应弯曲的部件。通过使在该部件中各种不同的深度形成标记(54)，可使用三维印记(three-dimensional impression)或者使用阴影效应形成标记(54)。除了以上方法或者结合以上方法，可将合适的添加剂提供于该基板基质材料(或者在其上的涂层中)中从而控制和/或提高标记的颜色、对比例、解析度，和/或改变有效的激光参数，或者适应对激光敏感的涂层。
从以上可看出，本发明提供合适的方法用于，在表面以下的位置，在完全成型该组件(和，对于玻璃窗来说，是指在材料方面涉及到玻璃窗的认证的所有方面)之后，形成具有永久设置于其中的标记的塑料组件。虽然已经参考机动车辆的玻璃窗具体地描述了本发明，对于本领域技术人员来说显而易见的是本发明的原理可应用于机动车辆中的透明，半透明和不透明的应用(除玻璃窗之外)，以及汽车领域的塑料组件外表面(无论它们的透明度程度如何)。
已经根据相关的法律标准描述了本发明，因此该说明书是示例性的，而本质上不是限制。对于所披露的实施方式的改变和改进可能对于本领域技术人员来说变得显而易见，它们也落入本发明的范围。因此，本发明的法律保护范围仅通过以下权利要求的研究确定。

Claims (10)

1.制备其中具有永久标记的塑料面板组合件的方法，该方法包括以下步骤：
提供塑料基板；
在该基板的顶部施加保护性涂层，该保护性涂层的表面限定该面板组合件的外表面；和
在施加所述保护性涂层的步骤之后，将一部分面板组合件暴露于激光，从而使在基板内的位置变得不透明，并在该基板内限定出该标记，
其中所述面板组合件是汽车玻璃窗。
2.权利要求1的方法，其中所述保护性涂层包括底漆层和面涂层。
3.权利要求2的方法，还包括使所述底漆层固化的步骤。
4.权利要求2的方法，还包括使所述面涂层固化的步骤。
5.权利要求1的方法，其中所述塑料基板包含聚碳酸酯，丙烯酸类聚合物，聚丙烯酸酯，聚酯，聚砜，共聚物或者包含至少一种前述物质的组合。
6.一种在其中具有永久标记的塑料面板组合件，其包括：
基板；
位于所述基板上方的保护性涂层，所述保护性涂层具有限定所述面板的外表面的表面；和
位于所述基板内的标记，所述标记由所述基板内不透明度的增加限定，
其中所述面板组合件是汽车玻璃窗。
7.权利要求6的面板，其中所述保护性涂层还包括底漆层和面涂层。
8.权利要求6的面板，其中所述保护性涂层包括第一保护性涂层和位于所述第一保护性涂层上方的第二保护性涂层，所述第一保护性涂层是耐候性涂层，并且所述第二保护性涂层是耐磨涂层，所述耐候性涂层包括在面涂层下面的底漆层。
9.权利要求6的面板，还包括激光活性粒子，其分散于一部分所述面板中并且限定所述标记。
10.权利要求6的面板，其中所述塑料基板包含聚碳酸酯，丙烯酸类聚合物，聚丙烯酸酯，聚酯，聚砜，共聚物或者包含至少一种前述物质的组合。
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