TWI392546B - 施加圖案於基板之方法 - Google Patents

Description

施加圖案於基板之方法

本發明係關於一種使用包含可磁定向顏料之油漆施加圖案於基板之方法。本發明亦係關於具有由此方法施加之圖案之產品。

EP 556 449揭示一種用含有可磁定向片狀顏料之油漆裝飾基板之方法，其中顏料在磁體之磁場影響下形成具有光學深度之圖案，該磁體具有對應於所要圖案之輪廓。磁體必需留在正確位置直至油漆薄膜已經乾燥。在油漆薄膜之凝固期間，不允許磁體移動。

FR 2113650揭示一種用可磁定向片狀顏料裝飾基板之方法，其中在基板上描畫所要圖案之磁場為含有永久磁性顆粒之底漆層。該薄底漆層僅能產生相對弱磁場。使用該弱磁場很難獲得具有光學深度之圖案。

WO 02/090002揭示一種類似方法，其中磁場由待塗漆之基板上的磁力畫提供。該方法尤其適用於文件或鈔票，但較不適用於有形狀的基板，諸如塑膠零件。

本發明之目標為找到一種改良在塑膠基板上之裝飾性圖案之品質的方法，尤其係改良銳線外觀之方法。另一目標為減少執行該製程所需的時間。

本發明之目標由用於裝飾塑膠基板之方法藉由以下步驟達成：．在基板上塗覆一層包含可磁定向顏料之油漆；．將新塗覆、還未凝固之油漆暴露至磁場，藉此顏料沿磁場之磁力線定向以在油漆層中產生一圖案；及．凝固在基板上之油漆；本方法之特徵在於磁場係由嵌入於待塗覆基板中(例如模製在塑膠基板中)之至少一個磁性部分所產生。

在一第一實施例中，嵌入於基板中之磁性部分為具有對應於所要圖案之輪廓之永久磁體。

該磁體可藉由將其置於模具中並包圍磁體模製塑膠(例如射出成形、反應射出模製、凝塑成形或旋轉成形、浸漬成形、片狀模製、吹塑成形、擠出、拉擠成形或任何適當生產方法)而嵌入於基板中。磁體與待塗覆基板表面之間的距離愈小，圖案之細節愈清晰。嵌入磁體與基板表面之間距離愈小，展示細節愈細微。為具有與細微細節組合之切實可行距離，磁體可(例如)嵌入基板表面下約1 mm至1.5 mm。

在一替代實施例中，基板中之磁性部分由包含分散磁性或可被磁化顆粒(其已被磁化以產生所要磁場)之基板之部分形成。此導致更均一機械及物理性質。

舉例而言，可藉由將磁性顆粒在模製前與原材料混合，隨後模製該混合物來將磁性顆粒分散於基板中。隨後，可磁化該等顆粒以使其產生所要磁場。

根據需要，在油漆層凝固之後，塑膠基板之磁性部分可被消磁。可(例如)藉由在油漆固化或乾燥之後使用類似磁力而執行消磁。此過程不會影響油漆層中圖案之外觀，但將減弱或消去最終產品中之磁場。

分散在基板中之磁性顆粒可為鐵氧磁體顆粒，諸如鋇鐵氧磁體或鍶鐵氧磁體、如釤鈷合金之稀土金屬合金、二氧化鉻、鉍錳、釹或類似磁性材料。通常，磁性顆粒之顆粒大小在約10微米至高達20 nm或更大之範圍內。

視情況，包含分散可磁化或磁性顆粒之基板可以兩個或兩個以上之階段生產，例如使用雙灌注(two－shot)模製技術，在該技術中首先射出包含可磁化或磁性顆粒之一第一部分，然後第二灌注中無可磁化或磁性顆粒，例如以達成選定性質或成本效益。

在模製或形成包含可磁化顆粒之基板之後，在一對應於待施加至油漆薄膜之圖案的圖案中磁化顆粒。可藉由使用強永久磁體，例如基於釹－鐵－硼之合金(諸如Nd₁₂ Fe₁₄ B)或電磁鐵進行此磁化。磁體可具有對應於所要圖案之輪廓，或其可沿描畫所要圖案之路徑移動。

基板可(例如)由任何熱塑性或可熱固化型塑膠(諸如聚氯乙稀、聚苯乙烯、丙烯腈－丁二烯－苯二烯共聚物(ABS)、聚碳酸酯、聚醯胺、聚胺甲酸酯、聚酯、聚四氟乙烯)、丙烯酸系塑膠(諸如PMMA、聚烯烴，例如高密度或中密度聚乙烯、聚丁烯或聚丙稀等)製成。若需要亦可使用此等塑膠類型之適當摻合物或混合物。或者，基板可由任何其他類型之可形成或可澆注材料(諸如陶瓷材料或鋁)製成。

視情況，基板可在塗覆具有可磁定向顆粒之效果油漆之前塗有底漆。此情形尤其適用於聚醯胺或聚丙烯基板。

在油漆中之可磁定向顏料可為由磁性或可磁化材料製成之顏料。顏料可具有任何適當形狀，但薄片狀或小片狀展示更清晰圖案。適當磁性顏料(例如)基於鐵、鎳、鈷、銅、銀、金、鉻、釓、鐿、鏑、鉺及其類似物，或其合金、氧化物或混合物。鐵氧磁體薄片尤其適用。片狀顏料亦可為具有至少一磁性層，及視情況一或多個非磁性層之多層顏料。適當實例為(例如)塗有Fe₂ O₃ 之雲母或塗有CoFe₂ O₄ 之雲母。另一適當磁性顏料可為(例如)塗有包含氧化鈷鐵或氧化鈷之聚合混合物之雲母。此外，適當反射磁性片狀顏料可用於產生具有光澤加亮之標記或輪廓。或者，諸如顏色轉換顏料之干涉顏料可用於一層或一層以上塗料層中，使得干涉顏料產生當自不同角度觀看時有顏色變化或顏色強度變化之標記。

適當軟磁顏料可(例如)具有小於約2,000 Oe(例如小於約300 Oe)之矯頑磁性。包含此軟磁材料之塗層對諸如鋼、黃銅或鋁之未磁化金屬不具有磁性。

薄片平均顆粒大小為(例如)2微米至60微米，例如10微米至30微米之範圍內。薄片平均顆粒厚度可為(例如)1微米至8微米。

塗料組合物亦包含一或多種黏合劑及一載體。黏合劑在油漆薄膜乾燥之後為半透明。適當黏合劑為(例如)醇酸樹脂、聚胺酯、聚酯、諸如乙烯系黏合劑之乳膠黏合劑、丙烯酸酯等。黏合劑能物理乾燥、氧化乾燥，或能化學乾燥(例如藉由硬化劑組份或交聯劑而乾燥)，或能由諸如紫外輻射之光化輻射而乾燥。

用於本發明之油漆將大體為液體油漆，例如溶劑型油漆。適當有機溶劑為(例如)諸如甲苯或二甲苯之芳族溶劑、以及諸如酮類、乙二醇類之脂肪族溶劑，例如二乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚或其乙酸脂(諸如乙基乙二醇乙酸酯、丁基乙二醇乙酸酯、丁基二乙二醇乙酸酯及甲氧基丙稀基乙二醇乙酸酯)。可購得溶劑為(例如)ShellsolD40(購自Shell之脂肪族烴溶劑)、購自Dow之DowanolPMA及購自ExxonMobil之Solvesso－150。或者，根據本發明之塗料組合物可調配為水性組合物，視情況包含共溶劑或保濕劑(諸如乙二醇)。亦可根據需要使用無機釉質或塗料，諸如水玻璃基塗料、溶膠－凝膠或無溶劑體系塗料，諸如熱熔油漆或粉末塗料。

儘管油漆薄膜必需為半透明至至少某種程度，但油漆可額外包含其他磁性或非磁性顏料，諸如二氧化鈦、氧化鋅、含鉛氧化鋅、鈦鈣、碳黑、黃色氧化物、棕色氧化物、棕褐色氧化物、生赭色及燒赭色或焦茶色、氧化鉻綠、酞菁綠、酞菁藍、深藍、鎘顏料或鉻顏料或任何其混合物。螢光顏料、珍珠色顏料、雙向色顏料或其他特殊效果顏料可用於獲得特定特殊效果。可添加填充劑顏料，諸如黏土、矽石、滑石、烏拉斯太(woolastonite)、木粉及其類似物。

油漆薄膜可塗覆成任何適當薄膜厚度。薄膜厚度可適當地高達約50微米，例如20微米。若使用基底塗料/透明塗料系統，則基底塗料可(例如)具有厚度約8微米至15微米的一層，且透明塗料可(例如)具有約20微米至30微米之厚度。若使用透明塗料，則其可塗覆在濕的或瞬間乾燥的基底塗料上，且可同時固化。或者，其可塗覆在已凝固基底塗料層上。適當透明塗料可(例如)基於異氰酸酯－多元醇固化系統。單塗料系統亦有可能的。

若需要，油漆可塗覆於預塗覆基板上。基板可預塗覆有底漆或有色不透明或半透明油漆層。若可磁化油漆層塗覆於具有磁化圖案之早先塗覆之類似油漆薄膜上，則可獲得特殊效果。在預塗覆有效果油漆(諸如珍珠色、金屬或螢光油漆)之基板上塗覆亦將給出非常特殊之效果。

效果油漆適用於視覺上裝飾任何類型之塑膠產品，例如汽車部件、電器或家用電器、行動電話、滑雪裝備、機車腳踏車頭盔、塑膠或玻璃瓶或管封裝、電腦外殼、隨身聽、書皮等。

油漆可用任何適當方式塗覆。一種適當塗覆方法為(例如)噴塗。

Claims (9)

1. 一種用於施加一圖案至一塑膠基板上之方法，該方法包括以下步驟：●在該基板上塗覆一層包含可磁定向顏料之油漆；●將該油漆暴露至一磁場，藉此該等顏料被沿該磁場之磁力線定向以在該油漆層中產生一圖案；及●凝固該基板上之該油漆；該方法之特徵在於該磁場係由一嵌入在待塗覆之該塑膠基板中之磁性部分產生。
2. 如請求項1之方法，其特徵在於嵌入在該塑膠基板中之該磁性部分為一永久磁體，該磁體具有一對應於該所要圖案之輪廓。
3. 如請求項1之方法，其特徵在於該嵌入磁性部分由分佈於該塑膠基板中之磁性顆粒形成，該等磁性顆粒經磁化以產生該所要磁場。
4. 如請求項1至3中任一項之方法，其特徵在於在該油漆層凝固之後該基板之該磁性部分被消磁。
5. 如請求項1至3中任一項之方法，其特徵在於該基板被首先以一底漆塗覆。
6. 如請求項4之方法，其特徵在於該基板被首先以一底漆塗覆。
7. 一種具有一塗層之產品，該塗層包含輪廓用於形成一圖案之可磁定向顆粒，該產品之特徵在於該圖案覆蓋嵌入在該基板中之一磁性部分或可磁化部分。
8. 如請求項7之產品，其特徵在於該基板包含一嵌有磁體之聚合物基質。
9. 如請求項7之產品，其特徵在於該基板包含一嵌有磁性顆粒或可磁化顆粒之聚合物基質。