专利名称：具有标记的外层和元件及其生产方法
技术领域：
本发明涉及包括具有一定可视性的聚合物材料的外层，和具有这种外层的元件。
从美国专利US5,592,766中可知具有该种外层的元件并用于消费产品设计的例子。该元件构成电熨斗的底部。该外层特别适用于这类应用，这是因为它具有在压平的过程中的非常好的滑动性、高耐刮削性，并且容易清洗，能以简单的方式装备并且贴到底板上的费用低，具有良好的耐腐蚀性并且耐快速温度变化高达300℃。基于至少一种上述性能，在用于消费产品的元件中，具有无机主链的聚合物材料的层的另外应用的例子是与使用者的皮肤接触产生充分滑移的表面，如电动剃须刀头的部分，理发师的工具，书写工具和其它工具，或在使用过程中其被相当强地加热并且应该容易清洗的机械负载表面，如加热板和炉壁。
问题是，提供这种具有标记的外层而不引起外层中的下述干扰，即缺少外层的保护作用或外层中产生粗糙的点，其中污垢可以积聚并且其对滑移性有负面作用。
本发明的目的是提供一种上述问题的解决方案。
根据本发明可达到这样的目的，也就是将外层载有由至少所述外层的区域所形成的标记，该标记至少一种所述可视性不同于所述外层的其他区域的相应性质，该区别对于人眼是可见的。
本发明进一步涉及载有这种外层的元件，和标记包括具有无机主链的聚合物材料并具有可视性的外层的方法，该方法包括在所述外层的至少一个区域上提供对于人眼而言变化可见的至少一种所述可视性，因此当正面观察时，所述至少一个区域在所述外层上形成可见标记。
由于标记是通过外层本身材料的至少一种局部变化的可视性得到的，因此标记不构成在外层中的实质上的干扰，并且标记的应用不引起在外层中的任何实际上的不平坦性。
在所附的权利要求中已经详细说明了本发明的具体实施方案。
参考附图，人们会从下面本发明的几个实施方案的描述中显而易见本发明的其他目的、方面、效果、优点和详述，其中
图1是电熨斗底部的仰视图，图2是还没有进行过所提供的标记处理的图1电熨斗底部一部分的放大截面图，图3是已进行过标记所提供的处理的图1电熨斗底部一部分的放大截面图，图4是在图3中所示部分标记的示意图，图5是在另一实施方案中，载体和聚合物材料层的界面区域的示意截面图，图6是在再另一实施方案中，载体和聚合物材料层的界面区域的示意截面图。
本发明元件的一个实例是由在图1-4中以各种方式表明的电烫斗底部1形成的。
通过在图1-图4各种方式所示电熨斗的底部1形成本发明元件的实施例。
由除了支撑外层3的金属或金属合金载体2之外构成底部。该外层3形成底部1的滑移或接触层3。由聚合物材料形成所述的外层3，在该实施例中，聚合物材料是以溶胶-凝胶工艺所提供的聚硅酸盐为基础的。聚合物的主链或骨架是无机的；如果需要的话，任何侧链或支链可以是有机的。以装饰线4和特征5的形式将标记提供到外层3上。例如，后者可以形成一种指示。
得到载有标记4，5的外层3，也就是将溶胶-凝胶物质提供到载体2上，并且溶胶-凝胶物质接着被转化成外层3的具有无机主链的聚合物材料。
形成了可视性的标记4，5，在该实施例中，外层3的区域9中的暗的和彩色的底纹显示出清晰可见地不同于外层3的其他区域的相应的可视性。在该实施例中，外层具有黄赭石色，而标记是暗色或深褐色。由于标记形成外层3的一部分，因此标记的存在对于外层的滑移性、外层3的保护效果和外层3的防尘性基本上没有负面作用。
当提供标记4，5时，在将要形成标记4，5的外层3的那些区域施加当正面观察时外层3的可视性的变化。
在标记区域中与具有偏离可视性的外层3的分离构造部分相比，上述提供的优点是可以一步或连续几步来构造外层3。由此进一步用外层3的其他部分的整体形成标记4，5，在长期使用和相应地大量快速和较大温度变化后，使得外层3对底部1表面的隔离效果(screening effect)仍保持完整。从图3可明显看出，外层3可以是局部非常薄，或在处理后局部受干扰。在外层3中的这种较小的局部缺陷不影响外层3的寿命。
通过在形成标记4，5的那些区域的局部能量供应和吸收的非常有效的方式，可得到上述所讨论的可视性的变化。能量供应到外层的效果是聚合物链和侧链之间的键断裂。还可以进行部分链的电离作用。结果是，至少一种外层的可视性改变。
如果元件，例如在该实施例中的滑移层，用来在操作过程中转移热，和特别是如果还有能量以热的形式供应的话，重要的是，与温度变化速度或所获得的温度值有关的局部能量供应的结果超过常规使用过程中发生的温度变化速度。
如果外层材料的无机主链具有有机侧链的话，对于有效的标记有另外的优点。这可使其相当容易变色，而无机主链不受影响或几乎不受影响，因此基本上保持外层的机械性能。
如果在操作过程中，外层用来加热的话，当有机侧链包括甲基时是有利的。一方面，通过加热容易使其变色，而另一方面其耐热可达到这样的程度，即在通常家庭电器如熨斗和咖啡加热器的温度下，基本上不变色。
例如，可以通过与热源接触或以辐射的形式发生能量转移。
如果要得到特别精确的和有效的处理的话，作为本发明的实施例，通过用激光束对底部1进行照射，可实现能量供应。可以提供大量的包括非常精细图案的不同标记，也就是以适当的方法控制激光束和/或使用适当的掩膜。
进行激光处理，使外层3吸收激光束的相当多的部分。在外层3吸收激光辐射的过程中释放能量，引起外层3的可视性的变化。其优点是，外层3的外表面6保持完整或基本上在其初始条件，并因此保持与处于标记4，5区域之外的外层3的部分基本相同的性能。在处理后，外层3的外表面6保持足够地平坦并基本上连续，使得处理过的区域具有与未处理过的区域基本相同的机械性能。
当使用波长800-1600nm，特别是1000-1100nm的激光束时，可得到良好的结果。另外的优点是，当激光具有的波长是外层有较强吸收的波长时，能有效利用激光能量。
为了得到线条分明的标记4，5的轮廓，其另外的优点是溶胶-凝胶处理致使形成非常薄的外层成为可能，例如厚度低于50μm，或者甚至低于25或30μm。另外，外层3是无光泽-半透明的，它增强了在邻接载体2的外层3的区域和围绕外层3的区域之间标记4，5的对比度。
可以由铝合金生产载体2。其优点是在吸收激光辐射的过程中，快速转移所释放的热，因此首先在外层3可以得到强的热冲击效应，其次释放热的效应继续限于外层3的小部分。
为了得到满意的涂敷和粘附，其另外的优点是外层3得到溶胶—凝胶物质，其包括用于形成聚合物材料的单体和3-缩水甘油基氧丙基三甲氧基硅烷(glymo)，3-缩水甘油基氧丙基三甲氧基硅烷的量小于单体重量的50％。如果溶胶-凝胶物质包括作为形成聚合物材料的单体的烷氧基硅酸盐，那么其效果特别明显。
在该实施方案中，处理形成标记4和5区域的激光束是脉冲激光束。为了得到不同的标记而不过度侵蚀外层3，其优点是用脉冲持续时间短于30ns，特别优选短于20ns的脉冲辐射进行操作。
除了上面所述提供标记方式的实施例和按照上面所述实施例所得到的产品外，还有许多提供标记4，5的另外的可能方式，和许多因此得到的产品。
图5所示实施例，其中提供到载体22上的无机聚合物材料的外层23包括颗粒24形式的填料，它具有以其明暗程度形式表示的可视性，并受激光影响。在区域29具有暗色调的颗粒24靠激光束的作用，因此形成标记。填料防止激光辐射穿透深入到外层23中。结果，在基本上无颗粒的外层23的最外区域已变色成标记的区域29。为了促进激光辐射的效率，优选使用变色的填料，以选择用于激光辐射的波长，该波长对填料颜色的波长没有响应或远离填料颜色的波长。
优选填料包括氟化烃。其优点是该填料同时增强外层23的滑行性和防水作用。
在图6所示的另一实施例中，由几层(在该实施例中两层)无机聚合物材料层50，51构成外层43。在形成标记的区域49已经去掉外层50，因此邻接载体42的层51是可见的。两个层50，51具有明显不同的可视性，因此以这种方式能得到在外层43中的清晰标记。可以用激光再次去掉外层50，但是还可以通过变通办法的进行，例如使用机械方法。
在外层由具有不同可视性的两层组成的情况下，通过外层的作用，还能够保持最外层至少基本上完整并改变下邻层的可见性，例如使其熔融或使其改变颜色或明暗度。这是可以实现的，例如，辐射的吸收使得在该层邻接的载体和/或在载体中产生选择性，和/或如此构成的各层使邻接载体的层的表面作用反应不同于最外层的表面作用。
外层可以主要是自支撑的或可以是将外层提供到不同类型的载体上，例如玻璃或陶瓷材料制成的载体。此外，外层可以是剃须刀刀头或控制板，或其可以用作易清洁的保护层，例如煮咖啡机的加热板，外层代替例如熨斗底部的滑移层。
本领域的普通技术人员从上面所述可以清楚地知道，除了上面所述的以外，可以存在许多变通的实施方案并且可以建立许多变通的实施方案。
权利要求
1.一种包括具有无机主链的聚合物材料并具有一定可视性的外层，其特征在于通过所述外层(3；23；43)的至少一个区域(9；29；49)形成标记(4，5)，其中至少一种所述的可视性不同于所述外层(3；23；43)的其他区域相应的性质，该种区别对于人服是可见的。
2.权利要求1的外层，其中形成所述标记(4，5)的至少一个区域(9；29；49)与所述外层(3；23；43)的其他区域基本上是整体的。
3.权利要求1或2的外层，其中所述形成标记(4，5)的至少一个区域(9；29；49)的至少一种所述可视性是通过激光辐射的影响改变的。
4.前述权利要求中任一项的外层，其中外层(3)至少是无光泽-半透明的。
5.前述权利要求中任一项的外层，其是通过溶胶-凝胶方法形成的。
6.前述权利要求中任一项的外层，其进一步包括具有可视性的填料材料(24)，该填料的至少一种可视性可以通过激光改变。
7.权利要求6的外层，其进一步包括氟化的烃。
8.前述权利要求中任一项的外层，其包括至少两层(50，51)具有无机主链的聚合物材料，其中在形成所述标记的至少一个区域(49)中，所述至少两层除了其至少一层之外是不存在的。
9.前述权利要求中任一项的外层，其中所述无机主链具有有机侧支链。
10.权利要求9的外层，其中所述有机侧支链包括甲基。
11.一种具有载体结构(2；22；42)的元件，该载体结构支撑前述任一权利要求中的任一外层(3；23；43)。
12.权利要求11的元件，其中载体结构(2；22；42)的材料是固定形状的硬质材料，如金属或金属合金、陶瓷材料、玻璃或硬塑料。
13.权利要求12的元件，其进一步包括支撑所述外层(3；23；43)的阳极化的层。
14.权利要求11-13中的任一元件，其中，在与所述外层(3)的外表面邻接的区域中，对比于与所述外层(3)的外表面邻接的所述外层(3)的周围区域，在所述至少一个区域(9)中的所述外层(3)基本上未改变。
15.一种标记包括具有无机主链并具有可视性的聚合物材料的外层(3；23；43)的方法，该方法包括在所述外层(3；23；43)的至少一个区域(9；29；49)中以至少一种所述可视性，构造对人眼可见的变化，从而使所述至少一个区域(9；29；49)在所述外层(3；23；43)上形成正面观察时可见的标记(4，5)。
16.权利要求15的方法，其中通过将溶胶-凝胶物质涂敷到载体(2；22；42)上，并通过转化所述溶胶-凝胶物质成为具有无机主链的聚合物材料，得到提供有所述标记(4，5)的外层(3；23；43)。
17.权利要求16的方法，其中的溶胶-凝胶物质包括作为形成所述聚合物材料的单体的烷氧基硅酸盐。
18.权利要求15-17中的任一方法，其中通过在形成标记(4，5)的至少一个区域(9；29；49)的局部能量供应，得到至少一种所述可视性的变化。
19.权利要求18的方法，其中是通过激光束提供局部能量供应的。
20.权利要求19的方法，其中所述激光束的主要部分穿透所述外层(3)，并被支撑所述外层(3)的载体吸收。
21.权利要求19或20的方法，其中所述激光束是脉冲激光束，并且其中是用脉冲持续时间短于30ns，优选短于20ns的脉冲辐射进行操作。
22.权利要求19或20的方法，其中所述激光束具有波长800-1600nm，优选波长1000-1100nm。
23.权利要求19至21中任一项的方法，其中激光具有的波长是该外层有较强吸收的波长。
全文摘要
通过外层(3;23;43)的至少一个区域(9;29;49),在包括具有无机主链的聚合物材料并具有一定可视性的外层(3;23;43)形成标记(4,5),其中至少一种可视性不同于所述外层(3;23;43)的其他区域(9;29;49)相应的性质,该种区别对于人眼是可见的。由于标记(4,5)是通过外层(3;23;43)本身材料的至少一种局部变化的可视性得到的,因此标记(4,5)不构成在外层(3;23;43)中的实质上的干扰,并且标记(4,5)的施加不会引起外层(3;23;43)中任何实际上的不平坦性。接着进一步描述:具有该外层(3;23;43)的元件和施加该标记(4,5)的方法。
文档编号D06F75/00GK1335810SQ00802522
公开日2002年2月13日 申请日期2000年11月6日 优先权日1999年11月11日
发明者K·K·耶奥 申请人:皇家菲利浦电子有限公司