CN109153035A - 通过数字印刷制备热稳定性涂层的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种制备小型加热家用电器制品的方法，该制品具有带有至少两个相反面的基材，该方法包括提供所述基材以及在所述基材上获得热稳定性涂层。所述获得涂层的步骤包括，通过数字印刷在所述基材的两个相反面的至少一个面上并经由至少一个具有至少80μm的孔的喷嘴沉积至少一层包含至少一种粘合剂且具有至少15重量％的干燥提取物的组合物；以及固化所述涂覆的基材。

Description

通过数字印刷制备热稳定性涂层的方法
本发明总体涉及一种制备小型加热家用设备制品的方法，特别是一种制备包含通过数字印刷获得的热稳定性涂层的小型加热家用设备制品的方法。
在本发明的含义内，加热制品是指在使用过程中温度会升高的制品。这样的制品可以是具有自身加热系统的制品，或者是通过外部加热系统加热的制品。此外，这样的制品能够将由加热系统提供的热能传递给与所述制品接触的另一种材料或物体。
在本发明的含义内，小型加热家用设备制品是指烹饪制品和小型家用电器制品。
本领域技术人员知晓数种获得小型家用设备制品上的热稳定性涂层的技术。
特别地，使用丝网印刷、喷涂、辊涂、移印或幕涂技术将这些涂料施加至平坦的表面上是已知的。然而，这些技术中的每一种都具有可能需要开发新方法的缺点。
因此，喷涂、幕涂和辊涂是非定位技术。不可能以精确和受控的方式沉积涂层。此外，喷涂的缺点是，通过典型的过喷现象(即，喷涂锥的整个部分均未到达待涂覆的部分)而产生大量的材料损失，这会产生成本(过度消耗、淤渣回收等)。此外，在考虑整个覆盖表面时，喷涂不能实现完美的厚度均匀性。对于幕涂技术也是如此，其完全不适合受控的沉积，并在实际中导致材料的过度消耗。
辊涂、丝网印刷和移印是接触技术。因此，它们在各沉积步骤之间需要干燥。另外，辊或丝网的点接触可能在最终涂层中产生阴影线外观，阴影线可能产生低品质的外观缺陷。使用这类技术的局部沉积印刷需要使用特定的印版(辊、丝网、印板)，从而导致需要消耗品和繁重的生产转换。
喷墨技术似乎能够克服前述限制，并具体记载于专利文献WO2012/085477中，该专利文献涉及一种制备加热制品的方法，包括通过使用喷墨方法印刷而施加连续或不连续层形式的至少双色的装饰层的步骤。
然而，在该文献中记载的方法和组合物的主要缺点在于，为了获得足够厚的涂层以用于制品的预期用途，必须沉积大量的层，因此大大增加了印刷次数，并且必须进行多次干燥以获得均匀的沉积并避免边缘效应。
为了克服现有技术的缺点，申请人开发了一种制备包含热稳定性涂层的小型加热家用设备制品的方法，该方法可在工业条件下进行。
因此，本发明的目的是一种制备小型加热家用设备制品的方法，该制品包括具有至少两个相反面的基材，该方法包括：
-提供所述基材；以及
-在所述基材上获得热稳定性涂层，所述获得步骤包括：
·在所述基材的两个相反面的至少一个面上沉积至少一层包含至少一种粘合剂的组合物；以及
·固化(cuisson)所述涂覆的基材，
其特征在于，所述包含至少一种粘合剂的组合物具有大于或等于15重量％的干物质含量(extrait sec)，以及
所述沉积是通过数字印刷经由至少一个孔尺寸大于或等于80μm的喷嘴进行的。
有利地，所述包含至少一种粘合剂的组合物具有的干物质含量大于或等于20重量％，优选严格大于20％。应注意，组合物可以为不同的形式，例如流体、液体、半液体或者或多或少粘稠的糊状物。
事实上已经确定，为了使涂层厚度足以用于制品的预期应用，使用浓缩组合物的优点是显著减少层数，从而减少印刷次数，以及干燥次数，并使层具有良好的均匀性。
此外，为了获得功能性涂层，大的喷嘴孔尺寸使得能够通过大的填料。
优选地，所述包含至少一种粘合剂的组合物具有的干物质含量小于或等于100重量％，优选22重量％至100重量％，更优选25重量％至90重量％，甚至更优选30重量％至70重量％。
在基材的至少一个面上获得热稳定性涂层包括数字印刷包含至少一种粘合剂的组合物。
在本发明的含义内，印刷是指将包含至少一种粘合剂的组合物沉积在基材上，以获得连续或不连续的层。在沉积之前，包含至少一种粘合剂的组合物为待印刷的组合物。在沉积之后，沉积在基材上的包含至少一种粘合剂的组合物为印刷后的组合物。
在本发明的含义内，数字印刷(也称为数据印刷)是指使用计算机数据(或数据文件)在计算机和印刷机之间的连续流中直接在基材上进行的印刷。
有利地，在不使用印版的情况下，将组合物印刷在基材上。
有利地，本发明的热稳定性涂层的数字印刷是使用喷墨印刷机通过喷墨方法进行的。
有利地，本发明的方法的沉积是通过数字印刷使用喷墨方法进行的。
喷墨方法是一种印刷技术，其包括将来自喷嘴孔的油墨或流体的液滴喷射到基材(support)上明确确定的位置上。喷墨方法是唯一的非接触印刷方法，这意味着油墨或待印刷的组合物无需使用沉积装置例如印版(辊、丝网、印板)而沉积在基材上。液滴的喷射由高频数字信号进行电子控制。液滴的形成部分地依赖于控制液体墨在其储液器和油墨流被破碎或分裂成液滴时的印刷喷嘴中的压力，或者依赖于打开高频微型阀从而释放液滴。在其在基材上沉积之前并且在其从喷嘴中喷射之后，油墨或待印刷的组合物仅与环境空气接触，而不与任何装置接触。存在数种喷墨方法技术，并且他们是基于不同的解决方案来控制液体墨的压力或打开微型阀，因此基于不同的印刷头构造。
两种主要的喷墨方法技术系列为连续喷墨技术和按需滴墨技术(la techniquede gouttesàla demande)。
连续喷墨技术(CIJ)是基于液体射流的受控碎裂。扰动导致射流以明确限定的速度破碎成受控尺寸的液滴。这是通过射流破碎与其速度之间的同步来实现的。到达印刷基材(support)的待印刷的组合物的液滴是例如通过静电来选择的(使液滴带电，然后通过电场使这些液滴偏转)。该技术中的印刷头的特征在于连续产生待印刷的组合物的液滴，根据要产生的图案，液滴通过偏转器朝向收集器偏转以印刷所需的图案。
按需滴墨技术(DOD)依赖于不同的物理过程：将油墨保存在储液器中，在喷嘴处形成弯月面(ménisque)，直至施加至液体体积的压力超过表面张力，并使得液滴被喷射出。该技术中的印刷头的特征在于，根据要印刷的图案，按需产生待印刷的组合物的液滴。其中，可以考虑四种不同的喷射方法：压电喷射、热或气泡喷射、阀喷射和热熔喷射。
有利地，本发明的方法的沉积通过数字印刷使用按需滴墨喷墨方法来进行。
在压电技术的印刷头中，待印刷的组合物的输送通道被压电膜包围，所述压电膜在电激发的作用下变形，从而使输送通道变形并导致待印刷的组合物的喷出。
在另一种类型的压电DOD印刷头中，如在美国专利6,460,980中所述，喷射是由油墨输送通道的振动随后使焊接在该通道上的压电晶体激发而引起的。在阀喷射技术的印刷头中，流体的喷射是由微型阀来控制的。
因此，专利申请WO 2013/013983记载了配备有电磁阀的印刷头，所述电磁阀在电激发的作用下打开和关闭。
专利申请WO 2016/030566记载了由压电材料控制的阀。
就其本身而言，专利申请WO 2010/146473记载了由与膜耦合的压电系统所构成的装置，该膜能够控制液滴的喷射。
在本发明的含义内，喷嘴是指能够使待印刷的组合物或输出物流动和排出的装置。其还可以是管道或等同物。其还可以是允许通过喷射排出的套接管(embout)或等同物。其还可以是毛细管或等同物。其还可以是输送通道或等同物。应理解，喷嘴可以互换地称为喷射喷嘴、印刷喷嘴、输出喷嘴或喷雾喷嘴。喷嘴可以是形成印刷头的一组装置的一部分，或者其可以是印刷头。通常，印刷头包括10至5,000个喷嘴。
特别地，喷嘴可配备有能够将待印刷的组合物破碎成液滴的装置。它们可以是减小喷嘴横截面的装置，例如喷嘴板。通常，液滴的体积为10至10,000皮升。
有利地，液滴形成定向射流，通常相对于喷嘴的横截面垂直取向。
有利地，通过喷嘴形成单个定向射流。
在本发明的含义内，定向射流是指一排液滴、一群液滴或单个液滴。
喷嘴可以由以下材料制成：金属材料，如不锈钢；陶瓷材料，尤其是具有压电特性的材料；聚合物材料，或其混合物，或者用于喷嘴的任何常规材料。
喷嘴包括孔。
在本发明的含义内，孔是指能够排出或释放(sortie et evacuation)待印刷的组合物的洞、槽或开口。
喷嘴孔优选位于形成液体喷射头的喷嘴的一端。孔可以是自由的，即仅与环境空气接触。根据构造，孔可以是直的或倾斜的。孔可以由与喷嘴相同的材料制成，或者是不同材料或经处理(化学处理或物理处理)以赋予其特定性质的材料的相关元件。
喷嘴可以包括一个或更多个孔。
根据某些变型，喷嘴和孔，特别是当孔是沿输送管的孔或者是位于该管的端部的时候，仅形成单个装置。
在本发明的方法中使用的喷嘴孔的尺寸可以通过根据待印刷的组合物的物理-化学性质(例如粘度、表面张力、类型、属性、粒度、密度或干物质含量)改变孔的尺寸来调节待印刷的组合物的沉积。
根据本发明，喷嘴孔的尺寸大于或等于80μm，优选大于或等于90μm，更优选大于或等于100μm。
喷嘴孔的尺寸是指喷嘴的最小开口尺寸。例如，如果喷嘴孔具有圆形横截面，则在该情况下，最小开口尺寸为该圆形的直径。如果喷嘴孔具有卵圆形横截面，则在该情况下，最小开口尺寸为该卵圆形的最小直径。如果喷嘴孔具有矩形横截面，则在该情况下，最小开口尺寸为该矩形的最小边。
有利地，喷嘴孔的尺寸小于或等于1.5mm，优选小于或等于1mm，更优选小于或等于800μm。
优选地，喷嘴孔的尺寸为80μm至800μm，优选90μm至750μm，更优选95μm至700μm，甚至更优选100μm至650μm。
图1示出了适合于通过数字印刷进行本发明的方法的喷嘴的第一实施方案的示例性剖面(profil)图。喷嘴1配备有产生待印刷的组合物3的液滴的定向射流的孔2。喷嘴配备有待印刷的组合物的入口或进料4。
图2示出了适合于通过数字印刷进行本发明的方法的喷嘴的第二实施方案的示例性剖面图。喷嘴1配备有产生待印刷的组合物3的液滴的定向射流的斜面孔2。喷嘴配备有待印刷的组合物的入口或进料4。
图3示出了适合于通过数字印刷进行本发明的方法的喷嘴的第三实施方案的示例性剖面图，该喷嘴是图1的变型，其中喷嘴孔被喷嘴板5减小，从而形成更小的孔2。喷嘴1配备有孔2，该孔2与图1的孔相比更小，从而产生待印刷的组合物3的液滴的定向射流。喷嘴配备有待印刷的组合物的入口或进料4。喷嘴板5的材料可以与喷嘴1的材料相同或不同，例如不锈钢。根据变型，喷嘴板5可以是通过化学或物理处理的，或用涂层覆盖以赋予其特定的性质，特别是使得液滴3正确地形成并适当地喷射而不润湿喷嘴板。
有利地，与待印刷的组合物接触的喷嘴表面可以是通过化学或物理处理的，或用涂层覆盖以赋予其特定的性能。特别地，有利的是通过防止喷嘴端部的润湿而使得喷嘴的端部有助于液滴的形成并有助于其喷射。
待印刷的组合物通过喷嘴沉积，这意味着喷嘴是贯穿(traversant)的，并且组合物在喷嘴孔中流动。
本发明的方法可使用一个或更多个喷嘴，其可以根据印刷需求相似或不同，包含一个或更多个相似或不同尺寸的孔。
在本发明的含义内，热稳定性涂层是耐受至少200℃的涂层。
用于数字印刷的待印刷的组合物的粘合剂包括粘合树脂、氟碳树脂、溶胶-凝胶组合物、搪瓷釉料浆料(barbotine de fritte d'émail)、漆、缩合单宁中的至少一种。
有利地，所述粘合剂可以包含氟碳树脂和至少一种粘合树脂和/或至少一种缩合单宁。
氟碳树脂可以选自聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯和全氟甲基乙烯基醚共聚物(例如MFA)、四氟乙烯和全氟丙基乙烯基醚共聚物(例如PFA)、四氟乙烯和六氟丙烯共聚物(例如FEP)及其混合物。
粘合树脂可以选自聚醚酮(PEK)、聚醚醚酮(PEEK)、聚酰胺-酰亚胺(PAI)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚酰亚胺(PI)、聚醚砜(PES)、聚苯硫醚(PPS)。
缩合单宁可具有作为基础单元的一个或更多个黄烷-3-醇和/或黄烷-3,4-二醇单体单元和/或褐藻多酚(phlorotanins)。
有利地，所述粘合剂可包含缩合单宁，其优选具有作为基础单元的一个或更多个黄烷-3-醇和/或黄烷-3,4-二醇单体单元和/或褐藻多酚。
有利地，所述粘合剂可包含溶胶-凝胶组合物，其通过水解金属醇盐溶胶-凝胶前体并引入水和酸性或碱性催化剂，然后缩合而获得。
金属醇盐溶胶-凝胶前体可选自以下化合物：
-遵循通式M1(OR1)n的前体，
-遵循通式M2(OR2)(n-1)R2'的前体，和
-遵循通式M3(OR3)(n-2)(R3')2的前体，其中：
·R1、R2、R3或R3'代表烷基基团，
·R2'代表可能官能化的烷基基团或可能官能化的苯基基团，
·n是对应于M1、M2或M3的最大化合价的整数，
M1、M2或M3代表选自Si、Zr、Ti、Sn、Al、Ce、V、Nb、Hf、Mg或镧系(Ln)的元素。
优选地，金属醇盐溶胶-凝胶前体为烷氧基硅烷，其可以选自甲基三甲氧基硅烷(MTMS)、甲基三乙氧基硅烷(MTES)、四乙氧基硅烷(TEOS)、四甲氧基硅烷(TMOS)和3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(GLYMO)、氨基丙基-三乙氧基硅烷(APTES)以及它们的混合物。
有利地，所述粘合剂可包含含水搪瓷釉料浆料，其可主要含有与熔剂混合的氧化硅和氧化钛，所述熔剂选自氧化铁、氧化钒、氧化硼、氧化钠、氧化钾。
有利地，所述粘合剂可包含漆，其可选自硅漆、聚酯漆或硅-聚酯漆。
用于数字印刷的待印刷的组合物还可有利地包含功能性填料。在本发明的含义内，功能性填料是指在制品制备过程结束时以其初始形式存在的填料。
有利地，功能性填料的平均尺寸可以大于或等于10nm且小于或等于300μm，以及优选大于或等于10nm且小于或等于100μm。
这样的功能性填料可以是颜料、各向异性颗粒(或薄片)、增强填料、促进粘附的填料(例如胶体二氧化硅)、抗菌填料(例如银分散体)。
在本发明的上下文中，可使用的增强填料特别包括粉末或分散体形式的微米或亚微米填料，其包含以下中的至少一种：SiO2、ΑΙ2Ο3、ΤiΟ2、SiC、金刚石、氮化硼、稀土氧化物(例如CeO2)、滑石、高岭土、重晶石、硅灰石、PTFE粉末及其混合物。
在本发明的上下文中，可使用的颜料特别包括热稳定性的有机或无机颜料、金属盐、半导体热致变色颜料及其混合物。颜料可以独立地选自二氧化钛、尖晶石、铁氧化物、芘红(le rouge de pérylène)、二噁嗪紫、混合的铝和钴氧化物(如铝酸钴(CoAl2O4))、炭黑、氧化铬和氧化铜、钛酸铬、锑、钛酸镍、硅铝酸盐、基于多种金属氧化物的具有尖晶石晶体结构的无机颜料、半导体热致变色颜料(例如，半导体金属氧化物如Fe2O3、Bi2O3或BiVO4)及其混合物。
在本发明的上下文中，可使用的各向异性颗粒是其特征尺寸在所有方向上都不相同的颗粒，例如，纤维(基本上是一维形式)或薄片(基本上是二维或平面形式)。在本发明的上下文中，可使用的薄片可以独立地选自涂覆或未涂覆的云母薄片、涂覆或未涂覆的二氧化硅薄片、涂覆(特别是经氧化铁涂覆)或未涂覆的铝薄片、涂覆或未涂覆的氧化铁薄片、涂覆有二氧化钛或氧化铁的云母或二氧化硅薄片。在本发明的上下文中，可对可使用的薄片进行处理以实现特定的颜色效果。
在本发明的上下文中，可使用的各向异性颗粒例如可以是可磁化的或可电解的。在本发明的上下文中，可磁化的颗粒可有利地为包含至少一种铁磁金属的颗粒。这些可磁化的颗粒本质上可以是均质的，即由相同的材料组成，或者本质上是复合的，即具有核-壳结构的可磁化颗粒，其中铁磁金属存在于所述颗粒的核和/或壳中。复合的可磁化颗粒的实例包括涂覆有氧化铁Fe2O3的云母薄片或涂覆有溶胶-凝胶材料的不锈钢纤维，在进行涂覆的步骤期间起到防腐蚀作用，或涂覆有氧化铁Fe2O3的塑料材料薄片，或具有铁磁金属的核和由塑料材料或溶胶-凝胶材料形成的壳的薄片。
通过印刷使用喷墨方法来施加热稳定性涂层可以在平坦的基材上或在成形基材上或在成形基材的局部平坦区域上进行。获得一层热稳定性涂层。通常，该层热稳定性涂层是湿的。
在本发明的含义内，湿层是指液滴刚沉积在基材上时所形成的层；通常，湿层包含其全部或部分溶剂。湿层也称为湿印刷层。湿层通常在印刷包含含有至少一种粘合剂的组合物的热稳定性涂层之后不久获得。
有利地，由数字印刷所印刷的层的厚度大于0.1μm且小于或等于1000μm，并且优选大于或等于1μm且小于或等于200μm。
优选地，湿层中的全部或部分溶剂自然地或通过物理处理除去，例如通过热干燥、气流干燥或真空处理除去。
根据本发明的方法的一个变型，使用喷墨方法通过印刷施加热稳定性涂层可以分几个层进行。在此情况下，在所述基材的两个相反面的至少一个面上重复数次沉积至少一层包含至少一种粘合剂的组合物。在此情况下，热稳定性涂层为多层。每层优选在单个印刷步骤中制成，整体形成多层。优选地，根据该变型，在施加各层之间进行干燥步骤，然后在施加最后一层之后固化所述涂覆的基材。
在本发明的含义内，固化涂覆的基材是指热处理以使施加在基材上的一层或多层热稳定性涂层增厚，该热增厚处理这样进行：
-当所述层由其中的粘合剂包含溶胶-凝胶和/或漆的组合物获得时，在大于150℃的温度下进行，
-当所述层由其中的粘合剂包含缩合单宁的组合物获得时，在大于200℃的温度下进行，
-当所述层由其中的粘合剂包含氟碳树脂的组合物获得时，在大于300℃的温度下进行，以及
-当所述层由其中的粘合剂包含含水搪瓷釉料浆料的组合物获得时，在大于500℃的温度下进行。
本发明的方法还可在获得热稳定性涂层的步骤之前包括处理基材表面的步骤。
有利地，可对将在其上施加热稳定性涂层的基材的面进行处理，以增加其比表面积；对于铝基材，该处理可通过阳极氧化(形成管状氧化铝结构)、化学侵蚀、砂磨、刷涂、喷砂或使用诸如热喷涂(火焰、等离子体或电弧喷涂)的技术添加材料来进行。其他金属基材也可以进行抛光、砂磨、刷涂、微珠喷砂或使用诸如热喷涂(火焰、等离子体或电弧喷涂)的技术接收添加的材料。
通过本发明的方法沉积的热稳定性涂层还可以包含至少一层装饰层和/或至少一层其他层，例如底涂层(sous-couche)、底漆层(couche de primaire)或保护层。在此情况下，本发明的方法还包括沉积一个或更多个其他层和/或装饰层。这些层可通过数字印刷或本领域技术人员已知的其他任何合适的技术来施加，例如喷涂、幕涂、辊涂、移印、丝网印刷等。这些装饰层可通过数字印刷或本领域技术人员已知的任何其他合适的技术来施加，例如喷涂、幕涂、辊涂、移印、丝网印刷等。
根据本发明的一个方面，在固化涂覆的基材之后，热稳定性涂层的厚度大于0.1μm且小于或等于1000μm，优选大于或等于1μm且小于或等于200μm。
可以想到符合本发明的不同类型的小型加热家用设备制品，它们呈现不同的形式并且由不同的材料制成。
因此，根据用途和热处理的必要条件，基材可以选自金属材料基材、玻璃基材、陶瓷基材、赤陶基材(terre cuite)、塑料基材。
可用于本发明的金属基材有利地包括阳极氧化或非阳极氧化的铝基材，其可以被抛光、刷涂、砂磨、喷砂或微珠喷砂；阳极氧化或非阳极氧化的铝合金基材，其可以被抛光、刷涂、砂磨或微珠喷砂；钢基材，其可以被抛光、刷涂、砂磨、喷砂或微珠喷砂；不锈钢基材，其可以被抛光、刷涂、砂磨或微珠喷砂；铸钢、铸铝或铸铁基材；铜基材，其可以被锤打或抛光。
有利地，基材可选自包含铁素体不锈钢层/铝层/奥氏体不锈钢层的基材，包含不锈钢层/铝层/铜层/铝层/奥氏体不锈钢层的基材，衬有不锈钢外底的铸铝、铝或铝合金盖，辊压粘合金属基材，例如包含不锈钢层(例如，用于构成制品的内表面)和阳极氧化或非阳极氧化的铝或铝合金层(例如，用于构成制品的外表面)的双层辊压粘合基材。
特别地，本发明的小型加热家用设备制品可以是烹饪制品或小型家用电器制品，例如熨斗、毛发护理制品、等温罐(例如用于咖啡机)或混合容器。
特别地，本发明的小型加热家用设备制品可以是烹饪制品，特别是这样的烹饪制品，其中基材的两个相反面中的一个面为内表面，其可以是凹面的，意图设置在可将食品加入制品中或制品上的一侧，并且其中基材的另一个面是外表面，其可以是凸面的，旨在朝向热源设置。
符合本发明的烹饪制品的非限制性实例特别包括以下烹饪制品：例如炖锅(casserole)和煎锅炒锅(wok)和长柄锅(sauteuse)、双耳盖锅(fait-tout)和壶(压力锅)、可丽饼锅华夫铁板(gaufrier)、烤架(grill)、烘焙模具和薄板(les moules et plaques pour la )、芝士杯(planchas)、烤肉格栅和烤架(plaques et grilles de barbecue)、拉格莱特烤架或热融制干酪制造器(les appareilsraclette oufondue)、电饭煲(les cuiseursriz)、果酱制造器(confiturier)、面包机盆(les cuves de machinespain)、搅拌碗(bol de préparation)。
本发明的小型加热家用设备制品尤其可以是熨斗，例如蒸汽熨斗或蒸汽发生器，并且根据本发明涂覆的基材是熨烫底板。
本发明的小型加热家用设备制品尤其可以是毛发护理制品，例如卷发器(ferfriser)或直发器(ferlisser)，并且根据本发明涂覆的基材是毛发护理制品的加热板之一。
本发明的方法的优点如下：
*在产品性能方面：总体控制涂层的均匀性(特别是其厚度)、控制沉积的位置、不存在阴影线外观并且可同时进行低厚度沉积(约1微米-使用其他常规涂覆技术难以实现的厚度)和高厚度沉积(数微米)。
*在方法方面：
**不存在或大幅减少材料损失：按照印刷需求调节油墨量，无过喷现象或喷涂溢出，易于清洁，
**不需要印版，例如辊、上墨滚筒、丝网、印板、印版滚筒，
**减少对层间干燥步骤的需求，非接触式沉积实际上允许沉积在尚未干燥的前一层上，
**可立即进行生产转换，实际上无需安装特定的印版，生产转换只需要加载计算机文件
**可具有非常高的速率，
**没有与印刷机接触，
**劳动力需求低，
**通过印刷运行从计算机连续印刷，不会中断数据流，
**在印刷每个制品时可改变印刷参数，而不会中断过程，从而可以改变层厚度或装饰层；
*在安全和环境方面：使用全封闭的流体系统，使得印刷机和操作员之间没有接触，并且允许生产中的可追溯性。
在以下实施例中更详细地说明本发明。
实施例
测试
测定组合物的干物质含量
原理
产品的干物质含量是在蒸发其所含的挥发性物质之后残留的剩余固体部分。干燥的温度和持续时间起主要作用，因为高沸点溶剂、单体组分、反应性稀释剂和反应副产物(根据其保留程度)使膜形成非常缓慢。因此，以非常常规的方式限定尽可能接近实践的标准化干燥条件是非常重要的。
步骤
为了测量干物质含量，我们按如下方式进行：
-称重铝杯：m0＝杯的质量；
-在该杯中放入0.5g至3g待研究的产品；
-称重填充的杯：m1＝填充的杯的质量；
-将杯放在210℃的烘箱中2小时；
-在烘干(étuvage)后和冷却后，称重杯：m2＝在烘干和冷却后，
填充的杯的质量；
-干物质含量由下式给出：
干物质含量＝100*[(m2-m0)/(m1-m0)]
实施例1-14是根据本发明的实施例。比较实施例1和2是不根据本发明的实施例。
实施例1：具有基于氟碳树脂的不粘涂层和装饰层的基材
基材是化学清洁的铝盘。
通过丝网印刷将基于氟碳树脂、粘合树脂和矿物增强填料的涂料以连续层的方式施加至盘的第一面上。
将整体在350℃的温度下进行预固化。
通过丝网印刷在盘的第二面上接收基于氟碳树脂的白色组合物的底涂层。
在白色底涂层上，使用配备有Xaar 1001型标准按需滴墨印刷头的数字印刷体系通过喷墨方法在360DPI的分辨率(résolution)下印刷基于有色颗粒颜料且不含粘合剂的装饰组合物来制作照片般逼真的装饰层，所述印刷头的喷嘴具有约1μm的孔。由此获得的湿装饰层的厚度为0.5μm至5μm。
在装饰层和白色底涂层上，通过印刷包含PTFE分散体、溶剂和常规添加剂的组合物来制备无色保护层。所述组合物具有约50-55重量％的干物质含量。该组合物通过配备有阀-喷射技术印刷头的数字印刷机来沉积，所述印刷头的喷嘴具有100μm的孔。由此沉积的湿层的厚度为约20μm。
将其两面均涂覆的盘在430℃下固化10分钟。
由此，在盘的第二面上获得的固化涂层的厚度为约30μm。
实施例2：具有基于氟碳树脂的不粘涂层和装饰层的基材
基材是化学清洁的铝盘。
通过丝网印刷将基于氟碳树脂、粘合树脂和矿物增强填料的涂料以连续层的方式施加至盘的第一面上。
将整体在350℃的温度下进行预固化。
通过丝网印刷在盘的第二面上接收基于氟碳树脂的白色组合物的底涂层。
在白色底涂层上，使用配备有Xaar 1001型标准按需滴墨印刷头的数字印刷体系通过喷墨方法在360DPI的分辨率下印刷基于有色颗粒颜料且不含粘合剂的装饰组合物来制备照片般逼真的装饰层，所述印刷头的喷嘴具有约1μm的孔。由此获得的湿装饰层的厚度为0.5μm至5μm。
在装饰层和白色底涂层上，通过印刷包含PTFE分散体、溶剂、常规添加剂和最大特征尺寸为约100μm的薄片的组合物来制备无色保护层。所述组合物具有约50-55重量％的干物质含量。该组合物通过配备有阀-喷射技术印刷头的数字印刷机来沉积，所述印刷头的喷嘴具有200μm的孔。由此沉积的湿层的厚度为约20μm。
将其两面均涂覆的盘在430℃下固化10分钟。
由此，在盘的第二面上获得的固化涂层的厚度为约30μm。
实施例3：具有基于氟碳树脂的不粘涂层的基材
基材是化学清洁的铝盘。
通过数字印刷将底漆组合物施加至盘的一面上，所述底漆组合物基于PTFE和PFA分散体的混合物、粘合树脂(PAI)、胶体二氧化硅和炭黑分散体。所述底漆组合物具有约20-25重量％的干物质含量。
该数字印刷借助数字印刷机使用喷墨方法进行，该印刷机配备有阀-喷射技术印刷头，所述印刷头的喷嘴具有100μm的孔。由此沉积的湿层的厚度为约30μm。
将底漆层在约100℃下干燥。
然后在底漆层上制备无色保护层。通过数字印刷机使用喷墨方法来沉积基于PTFE分散体、溶剂和常规添加剂的无色保护组合物，该印刷机配备有阀-喷射技术印刷头，所述印刷头的喷嘴具有100μm的孔。所述保护组合物具有约50-55重量％的干物质含量。由此沉积的湿层的厚度为约20μm。
由此涂覆的盘在430℃下固化10分钟。
由此获得的固化涂层的厚度为约30μm。
实施例4：具有基于氟碳树脂的不粘涂层的基材
基材是化学清洁的铝盘。
通过数字印刷将底漆组合物施加至盘的一面上，所述底漆组合物基于PTFE和PFA分散体的混合物、粘合树脂(PAI)、胶体二氧化硅、矿物增强填料(粒度为3-50μm的氧化铝粉末)和炭黑分散体。所述底漆组合物具有约20-25重量％的干物质含量。
该数字印刷借助数字印刷机使用喷墨方法进行，该印刷机配备有阀-喷射技术印刷头，所述印刷头的喷嘴具有150μm的孔。由此沉积的湿层的厚度为约30μm。
将底漆层在约100℃下干燥。
然后在底漆层上制备无色保护层。通过数字印刷机使用喷墨方法来沉积基于PTFE分散体、溶剂和常规添加剂的无色保护组合物，该印刷机配备有阀-喷射技术印刷头，所述印刷头的喷嘴具有100μm的孔。所述保护组合物具有约50-55重量％的干物质含量。由此沉积的湿层的厚度为约20μm。
将由此涂覆的盘在430℃下固化10分钟。
由此获得的固化涂层的厚度为约30μm。
实施例5：具有基于氟碳树脂的不粘涂层的基材
基材是化学清洁的铝盘。
通过数字印刷将底漆组合物施加至盘的一面上，所述底漆组合物基于PTFE和PFA分散体的混合物、粘合树脂(PAI)、胶体二氧化硅、矿物增强填料(粒度为3-50μm的氧化铝粉末)和炭黑分散体。所述底漆组合物具有约20-25重量％的干物质含量。
该数字印刷借助数字印刷机使用喷墨方法进行，该印刷机配备有阀-喷射技术印刷头，所述印刷头的喷嘴具有150μm的孔。由此沉积的湿层的厚度为约30μm。
将底漆层在约100℃下干燥。
在底漆层上，通过数字印刷依次沉积以下组合物：
-基于PTFE分散体和苝红与黑色颜料的混合物的红色热稳定性装饰组合物。所述组合物具有约50重量％的干物质含量。通过数字印刷机使用喷墨方法按照实心盘形状来印刷该组合物，该印刷机配备有阀-喷射技术印刷头，所述印刷头的喷嘴具有100μm的孔。由此沉积的湿层的厚度为约5μm；
-基于PTFE分散体和氧化铁的红色热致变色装饰组合物。所述组合物具有约50重量％的干物质含量。通过数字印刷机使用喷墨方法按照至少部分覆盖红色热稳定性装饰层的不连续图案来印刷该组合物，该印刷机配备有阀-喷射技术印刷头，所述印刷头的喷嘴具有100μm的孔。由此沉积的湿层的厚度为约5μm；
-一种装饰组合物，其颜色明显不同于底漆层的颜色，不含粘合剂并且包含最大特征尺寸为约100μm的薄片。所述组合物具有约20重量％的干物质含量。通过配备有阀-喷射技术印刷头的印刷机按照至少部分覆盖红色装饰层的不连续图案来印刷该组合物，所述印刷头的喷嘴具有200μm的孔。由此沉积的湿层的厚度为约5μm。
在底漆层和装饰层上，通过印刷一种包含PTFE分散体、溶剂、常规添加剂和最大特征尺寸为约100μm的薄片的组合物来制备无色保护层。所述组合物具有约50-55重量％的干物质含量。该组合物通过数字印刷机使用喷墨方法来沉积，该印刷机配备有阀-喷射技术印刷头，所述印刷头的喷嘴具有200μm的孔。由此沉积的湿层的厚度为约20μm。
将由此涂覆的盘在430℃下固化10分钟。
由此获得的固化涂层的厚度为约35μm。
实施例6：具有基于氟碳树脂的不粘涂层的基材
基材是化学清洁的铝盘。
通过数字印刷将基于PTFE和PFA分散体的混合物以及具有约5μm的颗粒的钴蓝颜料分散体的组合物施加至盘的一面上。所述底漆组合物具有约40重量％的干物质含量。
该数字印刷借助数字印刷机使用喷墨方法进行，该印刷机配备有阀-喷射技术印刷头，所述印刷头的喷嘴具有100μm的孔。由此沉积的湿层的厚度为约30μm。
将由此涂覆的盘在430℃下固化10分钟。
由此获得的固化涂层的厚度为约15-20μm。
实施例7：具有不粘涂层而表现出改进的耐刮擦性的盖
使用压机由铝盘获得盖形。
在盖的凹陷部分的底部，通过数字印刷机使用喷墨方法来沉积基于搪瓷釉料浆料和无机增强填料(粒度为约25μm的氧化铝粉末)的组合物的不连续层，该印刷机配备有阀-喷射技术印刷头，所述印刷头的喷嘴具有400μm的孔。所述组合物具有约65重量％的干物质含量。由此获得的不连续湿层的厚度为约20μm。
将由此涂覆的盖在560℃下固化10分钟。
在盖的整个凹陷部分上，通过喷涂施加几个连续的基于PTFE的层。
然后，将由此涂覆的盖在430℃下固化10分钟。
所获得的固化涂层的厚度为约35μm。
实施例8：具有易清洁的漆涂层的基材
基材是化学清洁的铝盘。
通过数字印刷机使用喷墨方法在基材的一面上涂覆一层基于硅-聚酯漆的组合物，该印刷机配备有阀-喷射技术印刷头，所述印刷头的喷嘴具有100μm的孔。所述组合物包含硅-聚酯漆、颜料和溶剂，并具有约50重量％的干物质含量。由此沉积的湿层的厚度为约20μm。
将由此涂覆的盘在250℃下固化10分钟。
所获得的固化涂层的厚度为约10μm。
实施例9：具有耐刮擦保护涂层的盖
使用压机由铝盘获得盖形。
在盖的凸起部分的底部，通过数字印刷机使用喷墨方法来沉积一层基于含有约45μm的不锈钢珠的搪瓷釉料浆料的组合物，该印刷机配备有阀-喷射技术印刷头，所述印刷头的喷嘴具有200μm的孔。选择这些不锈钢珠，使得一旦涂层固化就形成凸起并保持与加热表面直接接触。所述组合物具有约70重量％的干物质含量。
由此沉积的湿层的厚度为约50μm。
然后，将盖在560℃下固化10分钟。
最终获得的固化涂层的厚度为约30μm，并且不锈钢珠的顶部是可见的。
实施例10：具有耐刮擦保护涂层的盖
使用压机由铝盘获得盖形。
在盖的凸起部分的底部，通过数字印刷机使用喷墨方法来沉积一层基于含有约45μm的不锈钢珠的硅烷前体的有色组合物，该印刷机配备有阀-喷射技术印刷头，所述印刷头的喷嘴具有200μm的孔。选择这些不锈钢珠，使得一旦涂层固化就形成凸起并且保持与加热表面直接接触。所述组合物具有约70重量％的干物质含量。
由此沉积的湿层的厚度为约50μm。
然后，将盖在250℃下固化20分钟。
最终获得的固化涂层的厚度为约30μm，并且不锈钢珠的顶部是可见的。
实施例11：具有基于溶胶-凝胶的不粘涂层的盖
使用压机由铝盘获得盖形。
在盖的整个凹面上，通过喷涂施加第一层基于硅烷前体的有色组合物。
在盖的凹陷部分的底部，通过数字印刷依次沉积以下组合物：
-不含粘合剂的红色(苝红和黑色颜料的混合物)热稳定性装饰组合物。所述组合物具有约50重量％的干物质含量。通过数字印刷机使用喷墨方法按照实心盘形状来进行该印刷，该印刷机配备有阀-喷射技术印刷头，所述印刷头的喷嘴具有100μm的孔。由此沉积的湿层的厚度为约10μm；
-基于氧化铁且不含粘合剂的红色热致变色装饰组合物。所述组合物具有约50重量％的干物质含量。通过数字印刷机使用喷墨方法按照至少部分覆盖红色热稳定性装饰层的不连续图案来进行该印刷，该印刷机配备有阀-喷射技术印刷头，所述印刷头的喷嘴具有100μm的孔。由此沉积的湿层的厚度为约10μm；
-一种装饰组合物，其颜色明显不同于通过喷涂涂覆的第一层的颜色，不含粘合剂且包含最大特征尺寸为约100μm的薄片。所述组合物具有约20重量％的干物质含量。通过数字印刷机使用喷墨方法按照至少部分覆盖红色装饰层的不连续图案来进行该印刷，该印刷机配备有阀-喷射技术印刷头，所述印刷头的喷嘴具有200μm的孔。由此沉积的湿层的厚度为约10μm。
在盖的整个凹面上，通过喷涂施加最后一层基于硅烷前体的无色组合物。
然后，将盖在250℃下固化15分钟。
由此获得的固化涂层的厚度为约30μm。
实施例12：具有基于氟碳树脂的不粘涂层的基材
基材是机械刷洗的铝盘。
在盘的一面上通过数字印刷施加一种底漆组合物，所述底漆组合物基于PTFE和FEP分散体的混合物、粘合树脂(PAI)、胶体二氧化硅、矿物增强填料(粒度为3-50μm的碳化硅)和炭黑分散体。所述底漆组合物具有约35-40重量％的干物质含量。
数字印刷通过数字印刷机使用喷墨方法进行，该印刷机配备有如美国专利6,460,980中所记载的技术中的印刷头，并且所述印刷头的排出通道的直径为500μm。由此沉积的湿层的厚度为约30μm。
将底漆层在约100℃下干燥。
在底漆层和装饰层上，通过印刷一种包含PTFE、PFA和FEP分散体的混合物、溶剂、常规添加剂和最大特征尺寸为约100μm的薄片的组合物来制备无色保护层。所述组合物具有约45-50重量％的干物质含量。
通过配备有如美国专利6,460,980中所记载的技术中的印刷头的数字印刷机来沉积该组合物，所述印刷头的排出通道的直径为500μm。由此沉积的湿层的厚度为约30μm。
将由此涂覆的盘在430℃下固化10分钟。
由此获得的固化涂层的厚度为约25μm。
实施例13：具有基于氟碳树脂的不粘涂层的基材
基材是机械刷洗的铝盘。
在盘的一面上，通过数字印刷施加一种底漆组合物，所述底漆组合物基于PTFE和FEP分散体的混合物、粘合树脂(PAI)、胶体二氧化硅、矿物增强填料(粒度为3-50μm的球形氧化铝)和炭黑分散体。所述底漆组合物具有约35-40重量％的干物质含量。
数字印刷通过配备有如专利WO2010/146473中所记载的技术中的印刷头的印刷机来进行，所述印刷头的排出通道的直径为120μm。由此沉积的湿层的厚度为约30μm。
将底漆层在约100℃下干燥。
在底漆层上通过数字印刷依次沉积以下组合物：
-基于PTFE分散体和苝红与黑色颜料的混合物的红色热稳定性装饰组合物。所述组合物具有约50重量％的干物质含量。通过数字印刷机使用喷墨方法按照实心盘形状来印刷该组合物，该印刷机配备有阀-喷射技术印刷头，所述印刷头的喷嘴具有100μm的孔。由此沉积的湿装饰层的厚度为约5μm；
-基于PTFE分散体和氧化铁的红色热致变色装饰组合物。所述组合物具有约50重量％的干物质含量。通过数字印刷机使用喷墨方法按照至少部分覆盖红色热稳定性装饰层的不连续图案印刷该组合物，该印刷机配备有阀-喷射技术印刷头，所述印刷头的喷嘴具有100μm的孔。由此沉积的湿层的厚度为约5μm；
-一种装饰组合物，其颜色明显不同于底漆层的颜色，不含粘合剂并且包含最大特征尺寸为约100μm的薄片和尺寸为15-50μm的球形氧化铝填料。所述组合物具有约20重量％的干物质含量。通过数字印刷机使用喷墨方法按照至少部分覆盖红色装饰层的不连续图案来印刷该组合物，该印刷机配备有阀-喷射技术印刷头，所述印刷头的喷嘴具有200μm的孔。由此沉积的湿层的厚度为约5μm。
在底漆层和装饰层上，通过印刷一种包含PTFE、PFA和FEP分散体的混合物、溶剂、常规添加剂和最大特征尺寸为约100μm的薄片的组合物来制备无色保护层。所述组合物具有约50-55重量％的干物质含量。该组合物通过数字印刷机使用喷墨方法来沉积，该印刷机配备有阀-喷射技术印刷头，所述印刷头的喷嘴具有200μm的孔。由此沉积的湿层的厚度为约20μm。
将由此涂覆的盘在430℃下固化10分钟。
由此获得的固化涂层的厚度为约20μm。
实施例14：具有基于氟碳树脂的不粘涂层的基材
基材是机械刷洗的铝盘。
在盘的一面上通过数字印刷施加一种组合物，该组合物基于PTFE和PFA分散体以及颜料分散体的混合物、钴蓝和具有约5μm的钒酸铋颗粒的混合物。所述底漆组合物具有约40重量％的干物质含量。
数字印刷通过数字印刷机使用喷墨方法进行，该印刷机配备有如美国专利6,460,980所记载的技术中的印刷头，并且所述印刷头的排出通道的直径为500μm。由此沉积的湿层的厚度为约30μm。
将底漆层在约100℃下干燥。
一种颜色明显不同于底漆层的颜色的装饰组合物，其基于PTFE和PFA分散体的混合物，以及具有约5μm的颗粒的氧化铁颜料分散体。所述组合物具有约40重量％的干物质含量。通过印刷机按照至少部分覆盖第一绿色层的不连续图案来印刷该组合物，所述印刷机配备有如专利WO2010/146473中所记载的印刷头，并且所述印刷头的排出通道的直径为120μm。由此沉积的湿层的厚度为约20μm。
将由此涂覆的盘在430℃下固化10分钟。
由此获得的固化涂层的厚度为约20μm，并且在绿色背景上呈现红色装饰图案。
比较实施例1
基材是化学清洁的铝盘。
在盘的第一面上，通过丝网印刷以连续层的方式施加一种基于氟碳树脂、粘合树脂和矿物增强填料的涂层。
将整体在350℃的温度下预固化。
通过丝网印刷在盘的第二面上接收基于氟碳树脂的白色组合物的底涂层。
在白色底涂层上，使用配备有Xaar 1001型标准按需滴墨印刷头的印刷体系通过喷墨方法在360DPI的分辨率下印刷一种基于有色颗粒颜料且不含粘合剂的装饰组合物来制备照片般逼真的装饰层，所述印刷头的喷嘴具有约1μm的孔。由此获得的湿装饰层的厚度为0.5μm至5μm。
在装饰层和白色底涂层上，通过印刷一种包含PTFE分散体、溶剂和常规添加剂的组合物来制备无色保护层。所述组合物具有约10重量％的干物质含量。使用配备有Xaar1001型标准按需滴墨印刷头的数字印刷体系通过喷墨在360DPI的分辨率下沉积该组合物，所述印刷头的喷嘴具有约1μm的孔。由此沉积的湿层的厚度为约10μm。
将该层在100℃下干燥1分钟。在干燥之后，层的厚度为约1μm。
为了实现保护层的最小最终干燥厚度(即，约10μm)以确保最终涂层的良好的不粘性质，则必须将印刷无色保护组合物然后干燥的步骤重复至少10次。
将其两面均涂覆的盘在430℃下固化10分钟。
由此在所述盘的第二面上获得的固化涂层的厚度为约30μm。
由此获得的最终涂层与在实施例1中制备的涂层类似，但是必须重复10次印刷和干燥步骤，这是不合理的工业方法。
比较实施例2
基材是化学清洁的铝盘。
在盘的第一面上，通过丝网印刷以连续层的方式施加基于氟碳树脂、粘合树脂和矿物增强填料的涂层。
将整体在350℃的温度下预固化。
通过丝网印刷在盘的第二面上接收基于氟碳树脂的白色组合物的底涂层。
在白色底涂层上，使用配备有Xaar 1001型标准按需滴墨印刷头的印刷体系通过喷墨方法在360DPI的分辨率下印刷基于有色颗粒颜料且不含粘合剂的装饰组合物来制备照片般逼真的装饰层，所述印刷头的喷嘴具有约1μm的孔。由此获得的湿装饰层的厚度为0.5μm至5μm。
在装饰层和白色底涂层上，通过印刷包含PTFE分散体、溶剂和常规添加剂的组合物来制备无色保护层。所述组合物具有约10重量％的干物质含量。使用配备有Xaar 1001型标准按需滴墨印刷头的数字印刷体系通过喷墨方法在360DPI的分辨率下来沉积该组合物，所述印刷头的喷嘴具有约1μm的孔。由此沉积的湿层的厚度为约10μm。
为了实现保护层的最小最终干燥厚度(即，约10μm)以确保最终涂层的良好的不粘性质，则必须将印刷无色保护组合物的步骤重复至少10次。
由此沉积的湿层的厚度为约100μm。这样的湿层不能够保持组分分布的均匀性。
将其两面均涂覆的盘在430℃下固化10分钟。
由此在盘的第二面上获得的固化涂层的厚度为约30μm。
由此获得的最终涂层具有不均匀的保护层，所形成的附加厚度非常黄并且破裂，并且存在不粘性不充分且厚度非常低的区域。

Claims (11)

1.一种制备小型加热家用设备制品的方法，所述制品包括具有至少两个相反面的基材，所述方法包括：
-提供所述基材；以及
-在所述基材上获得热稳定性涂层，所述获得步骤包括：
·在所述基材的两个相反面的至少一个面上沉积至少一层包含至少一种粘合剂的组合物；以及
·固化所述涂覆的基材，
其特征在于，包含至少一种粘合剂的组合物具有大于或等于15重量％的干物质含量，以及
所述沉积通过数字印刷经由至少一个喷嘴进行，所述喷嘴具有大于或等于80μm的孔尺寸。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述组合物具有大于或等于20重量％的干物质含量。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述粘合剂包含粘合树脂、氟碳树脂、溶胶-凝胶组合物、搪瓷釉料浆料、漆、缩合单宁中的至少一种。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述基材选自金属材料基材、玻璃基材、陶瓷基材、赤陶基材、塑料基材。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述小型加热家用设备制品是烹饪制品或小型家用电器制品。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述喷嘴的孔的尺寸小于或等于1.5mm。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述组合物还包含功能性填料。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述通过数字印刷所印刷的层的厚度大于0.1μm且小于或等于1000μm。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在涂覆的基材固化之后，所述热稳定性涂层的厚度大于0.1μm且小于或等于1000μm。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述热稳定性涂层还包含至少一个装饰层和/或至少一个其他层，例如底涂层、底漆层或保护层。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述沉积通过数字印刷使用喷墨方法进行。
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