CN114555379A - 信息载体和信息载体的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有基体(1)的信息载体，所述基体具有表面(10)，所述表面可至少局部地承印有用于呈现信息的承印层(3)。在所述表面(10)上至少局部地布置有增粘剂层(2)。本发明还涉及一种方法。

Description

信息载体和信息载体的制造方法

技术领域

本发明涉及一种如权利要求1的前序部分所述的信息载体和一种如权利要求11的前序部分所述的制造信息载体的方法。

背景技术

这种信息载体包括基体。基体的一个表面被设置成可至少局部地承印用于呈现信息的承印层。

基体例如可以构建为(标志)牌。这个牌子可以具有盘形形状。该表面可以是基体的正面或背面。基体特别是可以被设置成布置在某个电气或电子物品上。

已知方式是将承印层直接施覆至基体。例如可以用移印或喷墨打印法将承印层施覆至基体。其缺点在于，在高温、较高的空气湿度或高压等环境条件下，或由于基体老化，承印层可能脱落。

有鉴于此，需要提供某种信息载体，其在承印层与基体之间实现耐用的连接。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有基体的信息载体，所述基体具有表面，该表面上可以持久性且耐受性地附着承印层。

根据第一方面，本发明用以达成上述目的的解决方案为具有权利要求1的特征的一种信息载体。

根据本发明，在所述基体的表面上至少局部地布置有增粘剂层。

增粘剂层能够在该表面与承印层之间提供附着力。也就是说，利用增粘剂层，承印层就能持久地附着在表面上并且例如针对机械磨损或化学制程具有耐受性。所述基体原则上可以完全被增粘剂层覆盖。该表面或其某个区段例如可以被增粘剂层覆盖。所述基体特别是可以被增粘剂层双面覆盖。所述表面的覆盖有增粘剂层的区段可以是该表面的用来承印承印层的区段。

在一种实施方案中，所述基体由无机材料构成。所述基体例如可以由陶瓷或玻璃构成。

所述基体特别可以是金属的。所述基体例如可以由不锈钢构成。所述基体可以耐腐蚀和/或耐酸。在一种技术方案中，所述基体由优质钢，特别是V2A或V4A构成。亦即，所述基体可以由钼优质钢构成。所述基体特别是可以用2％的钼合金化，使得基体特别耐腐蚀。

在一种技术方案中，所述基体的形状是盘形。基体的周长可以是基体厚度的数倍。基体周边特别是可以呈圆形。当然也可以采用矩形或多边形等其他扁平形状，或者立方形或球形等形状。所述基体原则上也可以构建成电气或电子物品的壳体构件。

所述基体可以具有用于固定在电气或电子物品上的固定构件。该固定构件例如可以是基体中供保持元件穿过的开口。

在一种技术方案中，所述增粘剂层具有分子化合物，所述分子化合物具有用于与所述表面结合的第一官能基和用于与所述承印层结合的第二官能基。所述第一官能基例如可以被设计成与金属或玻璃结合。所述第一官能基特别是可以具有磷酸基或硅烷基。

所述第二官能基例如可以被设计成与特别是基于丙烯酸酯的UV固化流体结合。所述第二官能基特别是可以具有丙烯酸酯基。

在第一官能基与第二官能基之间可以布置有用于将第一官能基与第二官能基连接在一起的联结。该联结可以具有至少一个亚甲基，CH2。在一种技术方案中，所述联结包括多个亚甲基(CH2)n。亚甲基的数目例如可以是2,3,4,...，因而可以是n＝0,1,2,3,4,…，其中特别是可以采用n＝0、即不带联结的技术方案，以及采用n＝1，即仅带一个亚甲基作为联结的技术方案。

在一种技术方案中，所述增粘剂层包括硅化合物。该硅化合物可以布置在第一官能基上。亦即，包含在增粘剂层中的分子可以具有至少一个硅原子。所述增粘剂层特别是可以包括硅烷化合物。

在另一技术方案中，所述增粘剂层包括至少一个丙烯酸酯和/或至少一个酯。所述至少一个丙烯酸酯和/或至少一个酯可以布置在第二官能基上。丙烯酸酯可以含有至少一个硅烷基。该硅烷基例如可以是三甲硅烷基或三甲氧基甲硅基。

在另一技术方案中，所述增粘剂层包括至少一个3-(三甲氧基甲硅基)丙烯酸丙酯。所述增粘剂层特别是可以完全由3-(三甲氧基甲硅基)丙烯酸丙酯构成。

在另一变体中，所述增粘剂层包括至少一个3-(三甲氧基甲硅基)甲基丙烯酸丙酯。所述增粘剂层特别是可以包括硅烷A174或CAS编号为2530-85-0的至少一个化学物质。亦即，所述增粘剂层可以包括分子H2C＝C(CH3)CO2(CH2)3Si(OCH3)3或者

由此，所述增粘剂层特别是可以由3-(三甲氧基甲硅基)甲基丙烯酸丙酯构成。

如前所述，第一与第二官能基间的联结的存在和长度是任意的。该联结可以是正丙基。所述增粘剂层可以例如包括至少一个分子H2C＝C(CH3)CO2(CH2)nSi(OCH3)3或者

其中n＝0,1,2,3,...可以是自然数或零。同样，所述增粘剂层可以包括至少一个分子H2C＝C(CH3)CO2(CH2)nX(OCH3)3，其中X＝Si、P或另一适宜的元素。

所述增粘剂层可以亲水。在一种技术方案中，所述承印层由墨水液体形成。施覆至金属基体的增粘剂层的墨水液滴的接触角可以是60°至80°度，特别是68°至69°。

基体由陶瓷或玻璃等无机材料构成时，接触角当然可以是任意其他值。

在一种技术方案中，承印层通过增粘剂层与基体结合。亦即，所述增粘剂层能够在该基体与承印层之间提供附着力。基体与承印层间的附着力可以具备足够的耐受性，使得承印层特别是不会在IPX9K测试条件下与基体分离。

所述承印层特别是可以包括至少一个丙烯酸酯。也就是说，所述承印层基于丙烯酸酯。所述承印层特别是可以包括至少一个着色剂。所述至少一个着色剂可以是无机或有机的着色剂。所述承印层也可以包括至少一个色素和/或至少一个染料。所述承印层例如可以具有黑色、白色、蓝色、红色或黄色或者不同颜色的混合。所述承印层特别是可以包括可用CMYK色彩模式产生的任意色彩。

在另一技术方案中，所述承印层包括UV固化流体。所述承印层特别是可以包括基于丙烯酸酯的UV固化流体。

根据第二方面，本发明用以达成上述目的的解决方案为具有权利要求10的特征的一种制造信息载体的方法。

所述方法包括以下步骤：在第一步骤中，提供基体。在第二步骤中，将增粘剂层至少施覆至所述基体的若干区段。在第三步骤中，将承印层至少施覆至所述增粘剂层的若干区段。原则上可以将增粘剂层施覆至整个基体。所述基体的一个区段例如可以是所述基体的一个表面。所述基体的该表面例如可以是所述基体的一侧。原则上可以将承印层施覆至整个增粘剂层。在一种技术方案中，在所述增粘剂层上为整个基体承印所述承印层。

也可以将增粘剂层施覆至基体的至少一个区段、为整个基体承印该承印层，再将基体的不具有增粘剂层的区段上的承印层移除。例如可以用机械或化学工艺来移除基体的不具有增粘剂层的区段上的承印层。这类工艺例如包括特别是在高于250℃条件下的热储存、特别是在高于85℃条件下和高于85℃相对空气湿度下的气候储存、加热、用特别是高于80℃的热水束进行高压清洁。

在一种技术方案中，在施覆增粘剂层前用溶剂清洁基体。用溶剂进行清洁例如可以用来对基体进行预清洁。这样就能清除基体上的杂质，如纤维和脂肪，特别是有机杂质。如果基体足够清洁，就不需要预清洁。该溶剂例如可以是异丙醇。作为替代或补充方案，可以在超声波清洗器或类似装置中对基体进行预清洁。

在另一技术方案中，在施覆增粘剂层前用至少一个等离子体处理基体。特别是可以用该至少一个等离子体来处理需要施覆增粘剂层的表面。在医疗领域，由于原本就存在较高清洁度，视情况不需要用该至少一个等离子体进行处理。一般而言，在预清洁(例如在超声波清洗器中)已清除了所有杂质的情况下，视情况可以不采用等离子体清洁。

用该至少一个等离子体进行处理可以包括用任意类型的等离子体进行处理，其基于清洁气体，特别是氢等离子体、水等离子体、氩等离子体或氮等离子体。在一种技术方案中，用氧等离子体，即O2等离子体，对该表面进行处理。用氧等离子体进行处理就能对基体，特别是需要施覆增粘剂层的表面，进行精细清洁。

作为替代或补充方案，用该至少一个等离子体进行处理可以包括用水等离子体，即H2O等离子体，进行处理。用水等离子体进行处理就能对基体，特别是需要施覆增粘剂层的表面，进行等离子体活化。等离子体活化可以使得表面为施覆增粘剂层做好准备。

用氧等离子体进行处理的处理时间可以少于用水等离子体进行处理。

原则上可以在真空中用该至少一个等离子体进行处理。也可以在真空中将增粘剂层施覆至基体的至少若干区段。特别是无需在用该至少一个等离子体进行处理与施覆增粘剂层之间将该真空中断。可以在同一真空室中用该至少一个等离子体进行处理以及将增粘剂层施覆至基体的若干区段。在一种技术方案中，在一个不中断真空的炉子中实施等离子体处理，这样就无需在此期间将待处理的基体取出。可以在处理过程完全结束后再从炉子中取出基体。本文中的真空可以指0.3bar至1pbar，特别是0.1mbar至0.5mbar或0.1mbar至0.3mbar的压力。

在一种技术方案中，通过气相沉积，特别是等离子体聚合，来施覆所述增粘剂层。为此，可以使用等离子体设备，特别是低压等离子体设备。该等离子体设备可以具有用于形成活化等离子体的频率发生器，特别是低频发生器或高频发生器。该频率发生器例如可以用30kHz至15MHz的频率，特别是用40kHz或13.56MHz的频率工作。特别是可以在同一处理步骤中用该至少一个等离子体进行处理以便例如进行清洁、形成活化等离子体，以及通过等离子体涂布来施覆增粘剂层。用该至少一个等离子体进行处理以及施覆增粘剂层时可以使用不同的等离子体。举例而言，施覆增粘剂层时可以使用基于涂布气体的等离子体并视情况额外使用基于活化气体的活化等离子体。

可以通过以下方式将增粘剂层局部施覆至表面：将具有开口的掩模布置在该表面上。可以将增粘剂层施覆至表面的与掩模的开口对应的区段。在表面的被掩模覆盖的区段上不会形成任何增粘剂层。通过局部施覆增粘剂层就能在该表面的预设区段上实现串珠效应，其例如应用于医疗设备。此举例如还能简化在预设区段上安装压紧配合的手柄，如橡胶把手。通过局部施覆增粘剂层就能针对性地将预设区段空出，从而例如在基体由玻璃构成的情况下，获得不含增粘剂层的透明可见区域。

用于形成增粘剂层的起始材料，特别是单体，如3-(三甲氧基甲硅基)甲基丙烯酸丙酯，可以针对等离子体聚合以蒸汽或气体的形式提供。可以通过活化等离子体来活化起始材料。通过活化就能产生起始材料的电离分子。起始材料的电离分子可以在基体上缩合并通过聚合而形成增粘剂层，特别是聚合物，如3-(三甲氧基甲硅基)甲基丙烯酸丙酯。

在基体上施覆增粘剂层可以包括用硅化合物，特别是用3-(三甲氧基甲硅基)甲基丙烯酸丙酯进行硅烷化。也就是说，可以使用硅烷化来为承印层提供附着力。

在将增粘剂层施覆至信息载体的同时，可以在与将增粘剂层施覆至信息载体相同的条件下，也就是特别是在同一等离子体设备中，将另一增粘剂层施覆至玻璃体。这样就能在无需控制信息载体本身的情况下对施覆增粘剂层进行品质控制，而是对玻璃体上的增粘剂层进行控制。例如可以用接触角测量来实施品质控制。在此过程中，确定水滴在玻璃体的表面上的接触角。

为了准备用接触角测量来对增粘剂层进行品质控制，确定玻璃体上的接触角与信息载体上的接触角间的函数关系。随后，为了进行品质控制，测量玻璃体上的(实际)接触角，并且借助该函数关系来推断出信息载体上的(假想)接触角。

在一种技术方案中，在施覆增粘剂层与施覆承印层之间，在一周以上，例如七周的时间段内储存所述信息载体。在施覆增粘剂层与施覆承印层之间，优选可以在数周的时间段内储存所述信息载体。也可以将信息载体储存数月，特别是六个月至十二个月。在施覆增粘剂层与施覆承印层之间，特别是可以在室温下储存所述信息载体。

在一种技术方案中，在施覆增粘剂层与施覆承印层之间，在所述增粘剂层被覆盖的情况下储存所述信息载体。所述增粘剂层例如可以被至少单层的薄膜覆盖。该薄膜可以形成增粘剂层与环境间的阻隔。视情况可以设有多个用于覆盖增粘剂层的薄膜。也可以将信息载体焊接起来以便特别是在真空中进行储存。信息载体可以附加地被布置在包装盒中以进行储存。

在第三步骤中，用承印装置将所述承印层施覆至所述增粘剂层的若干区段。所述承印装置例如可以包括喷墨打印机。也可以将具有LED紫外线技术的承印装置包括在内。

在一种技术方案中，在所述施覆完毕后用UV光来固化所述承印层。施覆承印层特别是可以包括将基于丙烯酸酯的流体至少施覆至增粘剂层的若干区段。在此情况下，可以用UV光来固化该流体。在一种技术方案中，在五个循环中用UV光来固化所述承印层。

在施覆承印层后，特别是可以在任意时间段内在高于室温的温度条件下且在较高的相对湿度下储存信息载体。例如可以在50℃至150℃，如85℃，的温度条件下并且在50％至100％，如85％的相对湿度条件下储存信息载体。在施覆承印层后，可以在100℃至300℃，例如250℃的温度条件下储存信息载体。在较高温度和/或较高相对空气湿度条件下储存信息载体也可以将在信息载体上进行处理和实施更多方法步骤包括在内。在施覆承印层后，可以用高压水束，特别是用温度为80℃或更高的水来清洁信息载体。可以在不将承印层与信息载体分离的情况下对信息载体进行上述处理。

所述承印层还可以针对刮痕、擦拭、高温储存、UV辐射储存和盐雾储存具有耐受性。所述承印层针对腐蚀、特别是二氧化硫腐蚀具有耐受性，特别是具有符合凯式试验标准的耐腐蚀性。所述承印层也可以并非通过粘上和取下透明胶带而与信息载体分离。此外，所述承印层通过用至少一个等离子体进行处理而不带杂质中心和/或焊口。因为用该至少一个等离子体进行处理就能移除有害物质。这类物质尤指会影响基体与承印层的润湿性的物质，如影响油漆润湿的物质。

所述方法适于制造根据权利要求1至9中任一项所述的信息载体，担保费仅限于此。

附图说明

下面结合附图所示实施例对本发明的基本理念进行详细说明。其中：

图1为信息载体的视图，该信息载体上呈现有信息；以及

图2A-F为用于制造信息载体的方法步骤的视图。

具体实施方式

图1示出具有基体1的信息载体，该基体具有表面10，该表面至少局部地承印有承印层3。承印层3呈现形式为箭头的信息。承印层3原则上可以呈现任意形式的信息，特别是数字、字母或符号。基体1是扁平的且呈矩形。基体1原则上可以具有任意形状。

在基体1的表面10上布置有增粘剂层2。承印层3通过增粘剂层2布置在基体1上。增粘剂层2覆盖基体1的布置有承印层3的一面。因此，承印层3上的增粘剂层2位于基体1与承印层3之间。基体1的多个面，特别是正面和背面，或者基体1的所有面，原则上均可以覆盖有增粘剂层2。

图2A至2F示出信息载体的制造方法的各步骤。可以按照图示的顺序实施该方法。

图2A示出用清洁剂来清洁所提供的基体1的清洁步骤。清洁剂I可以是液体，例如溶剂，如异丙醇。用清洁剂I就能清除油迹、脂肪、纤维、有机化合物和其他杂质。清洁步骤原则上可以包括机械和/或化学清洁。

图2B示出随后的下一清洁步骤，其中用氧等离子体O来清洁基体1的表面10。用氧等离子体O就能清除基体1上的更多杂质。

在图2C所示步骤中，在图2A和2B所示清洁步骤完毕后，用水等离子体H来活化基体1的表面10，从而提高表面的反应性。特别是可以通过水等离子体H来清除表面氧化物。原则上也可以使用氢等离子体以取代水等离子体，H2O等离子体。

在图2D所示步骤中，将增粘剂层2施覆至基体1的至少一个区段。为此，使得起始材料S进入气相并被等离子体电离。起始材料S例如可以是3-(三甲氧基甲硅基)甲基丙烯酸丙酯。通过对基体1的表面10上的起始材料S进行聚合来施覆增粘剂层2。也就是说，起始材料S在表面10上形成聚合化合物。一般而言可以将增粘剂层2施覆至基体1的一部分或整个表面10。

在图2E所示步骤中，在一或数周，如1至12个月的时间段内储存该信息载体。为了保护增粘剂层2，信息载体被放在容器B中。从而保护增粘剂层2免受易于附着在增粘剂层2上的杂质影响。在所示实施例中，容器B由PE袋构成。在室温下可以将信息载体储存在其中例如七周。原则上也可以通过以下方式来保护增粘剂层2：通过阻隔膜或者通过对信息载体进行焊入或层压来覆盖增粘剂层2。

在图2F所示的在储存完毕后实施的承印步骤中，将承印层3施覆至增粘剂层2的一个区段。用承印装置D将承印层3施覆至增粘剂层2。在所示实施例中，承印装置D由喷墨打印头构成。用承印装置D来分离用来形成用于呈现信息的承印层3的至少一个着色剂。

附图标记说明

1 基体

10 表面

2 增粘剂层

3 承印层

B 容器

D 承印装置

G 物品

H 水等离子体

I 清洁剂

O 氧等离子体

S 起始材料

Claims (17)

1.一种具有基体(1)的信息载体，所述基体具有表面(10)，所述表面可至少局部地承印有用于呈现信息的承印层(3)，其特征在于，在所述表面(10)上至少局部地布置有增粘剂层(2)。

2.根据权利要求1所述的信息载体，其中，所述基体(1)是无机的。

3.根据权利要求1或2所述的信息载体，其中，所述增粘剂层(2)具有分子化合物，所述分子化合物具有用于与所述表面(10)结合的第一官能基和用于与所述承印层(3)结合的第二官能基。

4.根据权利要求3所述的信息载体，其中，所述第一官能基具有磷酸基或硅烷基。

5.根据权利要求3或4中任一项所述的信息载体，其中，所述第二官能基具有丙烯酸酯基。

6.根据上述权利要求中任一项所述的信息载体，其中，所述增粘剂层(2)包括硅化合物，特别是硅烷化合物。

7.根据上述权利要求中任一项所述的信息载体，其中，所述增粘剂层(2)包括含有至少一个硅烷基的至少一个丙烯酸酯。

8.根据上述权利要求中任一项所述的信息载体，其中，所述增粘剂层(2)包括至少一个3-(三甲氧基甲硅基)丙烯酸丙酯。

9.根据上述权利要求中任一项所述的信息载体，其中，所述增粘剂层(2)包括分子

其中n≥0。

10.根据上述权利要求中任一项所述的信息载体，其中，承印层(3)通过所述增粘剂层(2)与所述基体(1)结合。

11.根据权利要求10所述的信息载体，其中，所述承印层(3)包括至少一个丙烯酸酯。

12.根据权利要求10或11中任一项所述的信息载体，其中，所述承印层(3)包括UV固化流体。

13.一种制造信息载体的方法，其包括以下步骤：提供基体(1)；将增粘剂层(2)至少施覆至所述基体(1)的若干区段；以及，将承印层(3)至少施覆至所述增粘剂层(2)的若干区段。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，在施覆所述增粘剂层(2)前，用至少一个等离子体，特别是氧等离子体和/或水等离子体，对所述基体(1)进行处理。

15.根据权利要求13或14所述的方法，其中，通过等离子体聚合和/或在真空中施覆所述增粘剂层(2)。

16.根据权利要求13至15中任一项所述的方法，其中，在施覆所述增粘剂层(2)与施覆所述承印层(3)之间，在一周以上，优选数周的时间段内储存所述信息载体。

17.根据权利要求13至16中任一项所述的方法，其中，在所述施覆完毕后用UV光来固化所述承印层(3)。

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