CN102712166A - 装饰膜和应用方法 - Google Patents

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Abstract

一般而言，提供了装饰性层压结构(50，60)。在一个实施方式中，结构(50)包括：保护层(12)，该保护层包括具有相背的第一主表面和第二主表面的膜；在保护层的第二主表面上形成的压花层(20)，该压花层具有相背的第一主表面和第二主表面，压花层的第一主表面靠近保护层，压花层的第二主表面(22)远离保护层，压花层的第二主表面压花有图形，以便在压花层的第二主表面上产生相对于彼此凸起和下凹的特征(22a，22b)；在压花层的第二主表面上形成的金属化层(30)，以便凭借贴合所压花图形的特征的金属化层实现视觉效果；以及在所述金属化层的相背于所述压花层的一面上形成的底漆层(32)。还公开了用于将装饰性层压结构施加到部件(80，100)以便装饰性层压结构包裹部件的多个表面的方法。

Description

装饰膜和应用方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2009年11月16日提交的美国临时申请号61/261,536的权益，其通过引用全文并入本文。
背景
本发明的主题一般地涉及装饰性膜及其应用的领域。与施加到电子器件的装饰性膜特别相关，因此本说明书特别涉及这些。然而，应当理解本发明主题的方面也同样适合于其它类似的应用。
模内箔(in-mold foil)已被用于装饰注射成型部件的表面。此外，层压膜已在常规的热成型操作中用于装饰。用于装饰部件的另一种已知技术是水道测量(hydrographics)(也被称为浸入式印刷或水转印)。然而，许多现有装饰技术具有某些局限。
例如，模内箔限于装饰由适用于注射成型的材料制成的部件，比如塑料部件。例如，由于金属部件通常不是注射成型的，所以金属部件通常不能用常规的模内箔或相关技术装饰。热成型通常不得不使用单独的装饰性层压材料不得不与其贴合的模具或模壳(form)，并且固有地包括另外的热成型步骤。利用水道测量部分地使用湿法化学并且也要考虑废水处理。因此，其在一些情况下可能是不便的和/或不切实际的。
因此，公开了新的/或改进的装饰膜和/或层压材料和/或应用装饰性膜和/或层压材料的方法，其解决上面提及的问题（一个或多个）和/或其它问题。
概述
根据一个实施方式，提供了基本如本文描述的装饰性膜和/或层压结构。
在一个适当的实施方式中，装饰性层压结构包括：保护层，该保护层包括具有相背的第一主表面和第二主表面的膜；在保护层的第二主表面上形成的压花层，该压花层具有相背的第一主表面和第二主表面，压花层的第一主表面靠近保护层，压花层的第二主表面远离保护层，压花层的第二主表面压花有图形，以便在压花层的第二主表面上产生相对于彼此凸起和下凹的特征；在压花层的第二主表面上形成的金属化层，以便凭借贴合所压花图形的特征的金属化层获得视觉效果；以及在所述金属化层的相背于所述压花层的一面上形成的底漆层。
根据另一个实施方式，提供了如本文基本描述的用于将装饰性膜和/或层压结构施加到部件的一个或多个表面的方法。
在一个适当的实施方式中，该方法包括步骤：在工作表面上支撑部件；支撑装饰性层压结构邻近部件的第一表面而不接触部件；迫使装饰性层压结构与部件第一表面的第一部分接触，同时部件第一表面的剩余部分不与装饰性层压结构接触；逐步地将部件第一表面的剩余部分与装饰性层压结构接触；以及，围绕部件包裹装饰性层压结构以使部件的第二表面与装饰性层压结构接触，第二表面不同于第一表面。
阅读和理解本说明书后，本文公开的发明主题的各种优势和益处对于本领域技术人员将变得显而易见。
附图简述
本文公开的发明主题可以采取各种组件和组件排列，以及各种步骤和步骤排列的形式。附图仅用于阐述优选实施方式的目的而不应解释为限制性的。此外，应当理解附图可不按比例绘制。
图1-A至1-F是图解说明，显示了根据本发明主题的方面在其各个制造阶段的示例性的装饰性层压结构。
图2是图解说明，显示了根据本发明主题的方面适用于装饰部件的示例性膜和/或层压结构。
图3-A至3-D是图解说明，显示了根据本发明主题的一个实施方式用于将装饰性膜或层压材料施加于部件的示例性方法的各个阶段。
图4-A至4-C是图解说明，显示了根据本发明主题的另一个实施方式用于将装饰性膜或层压材料施加到部件的另一个示例性方法的各个阶段。
图5是图解说明，显示了根据本发明主题的实施方式的示例性部件的截面图，该部件具有适于施加装饰性膜或层压材料的外围凸出部（lip）。
图6是图解说明，显示了根据本发明主题的方面的另一个示例性方法，用于将装饰性膜或层压材料施加于图5所示的部件。
实施方式的详述
为了清楚和简洁，本说明书应当参考本领域通常知晓的结构和/或功能要素、相关标准和/或方案以及其它组件，而不进一步详细解释它们的配置或操作，除非它们根据本文提出的优选实施方式被修改或改变，和/或被修改或改变以符合本文提出的优选实施方式。
现参照图1-A，在一个适当的实施方式中，适当的装饰性膜或层压材料通过提供承载保护层12的第一载体层10制造。例如，适当地，保护层12是PVDF(聚偏1,1-二氟乙烯)膜或其它类似的显示高耐候性或类似的防护性能的膜，载体层10是聚酯膜或聚对苯二甲酸乙二酯(PET)。在一个示例性实施方式中，大约1毫米厚的PVDF膜是被挤压到大约2毫米厚的PET膜的外涂层。在另一个示例性实施方式中，大约1毫米厚的PVDF膜是被涂布或铸塑到大约2毫米厚的PET膜上的溶剂。
如图1-B所示，压花层20随后被施加到保护层12。适当地，丙烯酸树脂或另一个适当树脂的底漆涂层或类似物被施加到保护层12，例如通过凹版印刷机，并被干燥以形成压花层20。在一个示例性实施方式中，用于形成压花层20的涂布重量为大约3g/m2，并且涂层可以任选为透明或着色的。
现参照图1-C，期望的设计随后被压印到压花层22的表面22内，从而在表面22中选择性地形成凸起部分(即，峰和/或隆起物)22a和下凹部分(即，下陷和/或凹陷)22b的图形。压花的设计，例如，可以任选地形成图形以在完成的装饰中产生期望的全息或其它类似的图像或效果。
然后参照图1-D，任选的薄金属化层30被施加到压花层20的压花表面22。例如，任选地通过在表面22上气相沉积铝(Al)或其它类似金属或金属合金的薄层来产生金属化层30。适当地，金属化层30的厚度小于或等于大约320埃。在一个示例性实施方式中，金属化层30的厚度小于或等于大约320埃并大于或等于大约70埃。在另一个实施方式中，金属化层30的厚度小于或等于大约160埃并大于或等于大约75埃。在另一个实施方式中，金属化层30的厚度小于或等于大约140埃并大于或等于大约90埃。适当地，例如，金属化层30具有小于或等于大约1.0并大于或等于大约0.2的光密度，如RD914Macbeth密度读数器(RD914Macbeth density reading machine)测量的。在另一个示例性实施方式中，金属化层30具有小于或等于大约0.75并大于或等于大约0.3的光密度，而在另一个实施方式中小于或等于0.6并大于或等于大约0.4。
如图1-E所示，丙烯酸树脂或另一适当树脂的一个或多个底漆涂层被施加到金属化层30，并被干燥以形成覆盖金属化层30的层32。在一个示例性实施方式中，这些涂层用凹版印刷机或类似物施加。适当地，两个这种底漆涂层用于形成期望厚度的层32，例如，每个涂层以大约3g/m2的涂层厚度施加。可以关于底漆涂层的材料特性选择底漆涂层，材料特性包括但不限于低于压花表面22的软化点的加工温度，和/或关于对随后层例如ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)或金属的粘合力选择底漆涂层。
现参照图1-F，来自图1-E的结构随后被层压到可热成型的材料比如ABS的衬底40。适当地，用热和压力执行层压以将来自图1-E的结构接合到20毫米厚的ABS，从而完成最终的层压结构50。
图1-F中说明的完成的结构适用于热成型为三维(3D)形状或其它期望的形状。重要地，在压花表面22上产生的全息或其它类似的效果不会显著地被热成型过程损害。尤其地，这种没有显著的损害可以至少部分归因于具有足够薄和/或均匀的金属化层30。与相对厚的金属化层——在被弯曲或以其它方式形成为3D形状时其将倾向于破裂和/或龟裂——相比，相对薄的金属化层趋向于更少破裂或龟裂。另外，用本文提议的相对薄的金属化层，由于热成型过程形成的任何破裂或龟裂将倾向于相对较小和/或以其它方式对于肉眼或类似的检测方式较不明显。相反地，金属化层30的厚度下限也是重要的。换言之，具有足够厚度的金属化层30对实现期望的全息图像或效果而言是重要的。如果金属化层30的厚度过低，期望的全息图像或效果可能不是适当地明显。在另一个实施方式中，热成型层通过其它聚合物的封装被保护，其防止压花层在之后的过程中变形。
在另一个实施方式中，如图2所示，装饰性层压材料60由基膜62、装饰性层或油墨层64以及粘合剂层66构成。例如，在一个示例性实施方式中，基膜62由丙烯酸、尼龙、烯烃或任选地任何其它适当的可热成型材料制成。该膜可以任选地被微穿孔以允许空气进出。期望的设计或图形，例如一种或多种油墨的设计或图形，被印刷或以其它方式，例如通过凹版印刷机被施加到基膜62，并被干燥以形成装饰性层64。之后，粘合剂层66被涂布到装饰性层64上并被干燥。适当地，形成粘合剂层66的粘合剂是PSA(压敏粘合剂)或热活化的粘合剂，并且可以是例如聚氨酯基粘合剂。任选地，粘合剂层可以形成图形以允许空气进出。以这种方式，因而构建层压材料60。
在另一个适当的实施方式中，装饰性层64可包括一个或多个来自层压结构50的层。例如，任意一个或多个层20至32可以用于产生具有全息或其它类似图像或效果的装饰性层压材料60。
适当地，膜或层压材料，例如层压材料50或60用于装饰多表面3D部件的一个或多个不同的面。每个表面或侧面可以基本上是平面、曲面、复合曲面(即，在多于一个曲率方向上弯曲)或其组合。任选地，部件可以是镁合金或其它金属部件，例如便携式电脑的外壳或机箱或一些其它电子器件的外壳或护罩。在一个示例性实施方式中，层压材料，例如层压材料50，首先例如通过模具被热成型，以匹配装饰的部件的期望形状和/或表面。可选地，膜或层压材料，例如层压材料60，用下面描述的一种或多种技术施加。然而，应当理解虽然层压材料50和60已经与之前所述的实施方式相接合进行了说明和参考，但其它类似的层压结构和/或膜也可以根据下面描述的方法和/或过程类似地使用。
例如，图3-A显示了被伸展或以其它方式保持在和/或轻轻地处于待被装饰的部件80上的装饰性层压材料或膜70。适当地，层压材料或膜70可以具有与层压材料60相似的结构。在图解的实施方式中，部件80搁在或被保持在凸起的工作台或支座90上。
如阐明的，加热器92对层压材料/膜70施加热量，例如，以使之软化，从而允许其更好的贴合部件80和/或活化在朝向部件80的层压材料/膜70侧面上的任选地热活化的粘合剂。任选地，待被装饰的部件80的一个或多个表面用环氧树脂或类似物打底(prime)以利于装饰性层压材料/膜70与打底表面结合或粘合。在一个示例性实施方式中，部件80可以是热的或被加热以提供和/或有助于上述的层压材料/膜70的软化和/或粘合剂的活化。
在下一步中，使鼓风机(未显示)的喷嘴93紧邻层压材料/膜70，例如，如图3-B所示。适当地，喷嘴93相对于部件80的顶面80a放置在中央位置。鼓风机随后被开启以将压缩空气从喷嘴93吹送到层压材料/膜70上，从而促使层压材料/膜70的中心面积或区域与部件80的顶面80a接触。适当地，由于喷嘴93与层压材料/膜70和/或部件80相对靠近，由此喷射的压缩气体主要仅作用在顶面80a的中心面积或区域上而不在其外围。即，至少部分地由于相对邻近喷嘴93，来自气流的压力最初被限制到中心面积或区域，以便促使或迫使层压材料/膜70的中间部分与部件80的顶面80a接触，同时在外围，层压材料/膜70与部件80的顶面80a保持相隔。
如图3-C所示，喷嘴93随后被逐步地回撤或移动远离层压材料/膜70。因此，来自喷嘴93的气流的有效压力从中心面积或区域逐步地向外横向扩展，从而逐步地促使或迫使层压材料/膜70在外围区域与部件80的顶面80a接触。以这种方式，层压材料/膜70首先与部件80顶面80a的中心面积或区域接触，随后从此处朝向部件80的顶面80a的外围向外横向移动，将层压材料/膜70逐步地与部件80的顶面80a接触。因此，由于层压材料/膜70是由内而外施加的，从而在层压材料/膜70与部件80的顶面80a之间为空气进出留下了打开的通道，所以在层压材料/膜70和部件80的顶面80a之间空气囊或空气泡的截留被最小化。
最后，如图3-D所示，通过放置在或靠近支座90的基座处的真空通道94抽真空。因此，层压材料/膜70被吸（draw）在部件80的侧面或边缘表面80b周围并在部件80的下侧或底表面80c上，从而与其接触。以这种方式，层压材料/膜70以180度包裹在部件80周围并粘附至部件80的多个表面(即，表面80a、80b和80c)。
图4-A至图4-C图解说明了将装饰性层压材料/膜70施加到部件80的另一个示例性实施方式。在该实施方式中，压辊96被用于将层压材料/膜70施加到部件80的顶面80a。更具体而言，图4-A显示了被拉伸或以其它方式保持和/或轻轻地处于待被装饰的部件80上的装饰性层压材料或膜70。适当地，层压材料或膜70可以具有与层压材料60相似的结构。在图解的实施方式中，部件80搁在或被保持在凸起的工作台或支座90上。
如阐明的，加热器92对层压材料/膜70施加热量，例如，以使之软化，从而允许其更好的贴合部件80和/或活化在朝向部件80的层压材料/膜70侧面上的任选地热活化的粘合剂。任选地，待被装饰的部件80的一个或多个表面用环氧树脂等打底以利于装饰性层压材料/膜70与底漆表面结合或粘合。在一个示例性实施方式中，部件80可以是热的或被加热以提供和/或有助于上述的层压材料/膜70的软化和/或粘合剂的活化。
在下一步中，辊96与层压材料/膜70接触，例如，如图4-B所示。适当地，辊96促使或迫使层压材料/膜70与部件80的顶面80a沿其第一边缘接触，同时留下其余的层压材料/膜70与部件80的顶面80a的剩余部分相隔。辊96随后相对于层压材料/膜70或部件80的顶面80a，朝箭头96a所示的方向前进，从而促使和/或迫使其余的层压材料/膜70与部件80的顶面80a的剩余部分接触，例如，如图4-C所示。以这种方式，层压材料/膜70首先与部件80顶面80a的一个边缘接触，随后从此处朝向部件80的顶面80a的相反的边缘横向移动，使层压材料/膜70逐步地与部件80的顶面80a接触。因此，由于层压材料/膜70是从一个边缘施加至另一个的，从而在层压材料/膜70与部件80的顶面80a之间为空气进出留下了打开的通道，所以在层压材料/膜70和部件80的顶面80a之间空气囊或空气泡的截留又被最小化。
最后，如图4-C所示，通过放置在或靠近支座90的基座的真空通道94抽真空。因此，层压材料/膜70被吸在部件80的侧面或边缘表面80b周围并在部件80的下侧或底表面80c上，从而与其接触。以这种方式，层压材料/膜70以180度包裹在部件80周围并粘附至部件80的多个表面(即，表面80a、80b和80c)。
图5显示了被装饰的部件的备选配置，其出于本实例的目的已被重新编号但还是与部件80相似，除非另作说明。在这种情况下，部件100具有在其边缘或外围的凸出部104。具体而言，部件100具有被在其外围的凸出部104限界的顶部102(包括上表面102a和下表面102b)。如图所示，凸出部104由壁限定，该壁从顶部102基本上横向延伸并且包含通过下缘表面104b相连的面向外的表面104a和面向内的表面104c。应当理解，有时期望通过将适当的层压材料和/或膜(例如，层压材料/膜70)以270度围绕在部件100周围以装饰全部的四个表面(即，表面102a、104a、104b和104c)。在这种情况下，支座和/或真空布置是从图3和4所示的那些改变的。更具体而言，如图6所示，真空通道94现向上延伸通过支座90并延伸出出口94a，该出口布置在支座90的外围，处于或靠近支座90顶部，部件100保持和/或以其它方式支撑在支座90上。尤其地，部件100的凸出部104延伸到出口94a下面。因此，当通过通道94抽真空时，层压材料/膜70被向上拉动与表面104c接触。
实际上，以与之前参照图3和/或4描述的基本相同的方式首先使层压材料/膜70任选地接触和/或粘附于部件100的顶面102a。随后通过真空通道94抽真空。因此，层压材料/膜70被下拉过凸出部104的外表面104a，跨过下缘表面104b并到内表面104c之上，依次与每个表面接触和/或粘附。以这种方式，层压材料或膜70以270度包裹在并粘附于部件100的多个表面周围(即，表面102a、104a、104b和104c)。
无论如何，应当理解，结合本文提出的具体示例性实施方式（一个或多个），某些结构和/或功能特征被描述为并入限定的要素和/或组分中。然而，可考虑这些特征也可以出于相同或相似的益处，合适时可并入其它要素和/或组分中。应当理解，适当时，示例性的实施方式的不同方面可以被选择性地使用以实现适用于期望应用的其它可选实施方式，从而使其它可选的实施方式实现并入其中的方面的各优势。
也应当理解，本文描述为合并在一起的某些要素在合适的情况下可以成为单独的要素或以其它方式分开。相似地，描述为通过一个具体要素实施的多个具体功能可以通过多个独立作用以实现各自功能的不同要素进行，或者某些单独的功能可以分开并通过协同作用的多个不同要素实施。可选地，以其它方式在本文描述和/或显示的一些彼此不同的要素或组分可以在适当的情况下物理上或功能上合并。
简言之，本说明书已经参考优选的实施方式进行了阐述。很显然，在阅读和理解本说明书后，其他人将想到修改和变更。本发明旨在被理解为包括所有这些修改和变更，只要它们在所附权利要求或其等价形式的范围内。

Claims (26)

1.一种装饰性层压结构，包括：
保护层，所述保护层包括具有相背的第一主表面和第二主表面的膜；
压花层，其形成于所述保护层的所述第二主表面上，所述压花层具有相背的第一主表面和第二主表面，所述压花层的所述第一主表面靠近所述保护层，所述压花层的所述第二主表面远离所述保护层，所述压花层的所述第二主表面压花有图形，以便在所述压花层的所述第二主表面上产生相对于彼此凸起和下凹的特征；
金属化层，其形成于所述压花层的所述第二主表面上，以便凭借贴合所压花图形的所述特征的所述金属化层实现视觉效果；以及
底漆层，其形成于所述金属化层的相背于所述压花层的一面上。
2.任一项上述权利要求所述的装饰性层压结构，其中所述保护层是聚偏1,1-二氟乙烯膜。
3.任一项上述权利要求所述的装饰性层压结构，其中所述压花层由丙烯酸树脂形成。
4.任一项上述权利要求所述的装饰性层压结构，其中所述底漆层由丙烯酸树脂形成。
5.任一项上述权利要求所述的装饰性层压结构，其中所述金属化层由铝形成。
6.任一项上述权利要求所述的装饰性层压结构，其中所述金属化层具有小于或等于大约320埃的基本均匀的厚度。
7.权利要求1-6中任一项所述的装饰性层压结构，其中所述金属化层具有小于或等于大约160埃并大于或等于大约75埃的基本均匀的厚度。
8.权利要求1-6中任一项所述的装饰性层压结构，其中所述金属化层具有小于或等于大约140埃并大于或等于大约90埃的基本均匀的厚度。
9.权利要求1-6中任一项所述的装饰性层压结构，其中所述金属化层具有小于或等于大约1.0并大于或等于大约0.2的光密度。
10.权利要求1-6中任一项所述的装饰性层压结构，其中所述金属化层具有小于或等于大约0.75并大于或等于大约0.3的光密度。
11.权利要求1-6中任一项所述的装饰性层压结构，其中所述金属化层具有小于或等于大约0.6并大于或等于大约0.4的光密度。
12.任一项上述权利要求所述的装饰性层压结构，其中所述视觉效果是全息效果。
13.任一项上述权利要求所述的装饰性层压结构，进一步包括：
热成型层，其形成于所述底漆层的相背于所述金属化层的一面上。
14.权利要求13所述的装饰性层压结构，其中所述热成型层是由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯形成的。
15.任一项上述权利要求所述的装饰性层压结构，进一步包括：
载体层，其在其上承载所述保护层，以便所述保护层的第一主表面靠近所述载体层，并且所述保护层的第二主表面远离所述载体层。
16.权利要求15所述的装饰性层压结构，其中所述载体层是聚酯膜或聚对苯二甲酸乙二酯膜。
17.任一项上述权利要求所述的装饰性层压结构，进一步包括：
粘合剂层，其形成于所述层压结构的背面上。
18.权利要求17所述的装饰性层压结构，其中所述粘合剂层是由压敏粘合剂或热活化粘合剂形成的。
19.将装饰性层压结构施加到部件的方法，所述方法包括：
(a)在工作表面上支撑部件；
(b)支撑装饰性层压结构邻近所述部件的第一表面而不接触所述部件；
(c)迫使所述装饰性层压结构与所述部件的第一表面的第一部分接触，同时所述部件的第一表面的剩余部分不与所述装饰性层压结构接触；
(d)逐步使所述部件的第一表面的剩余部分与所述装饰性层压结构接触；以及
(e)围绕所述部件的边缘包裹所述装饰性层压结构，以使所述部件的第二表面与所述装饰性层压结构接触，所述第二表面不同于所述第一表面。
20.权利要求19所述的方法，进一步包括：
(f)进一步围绕所述部件的另一个边缘包裹所述装饰性层压结构，以使所述部件的第三表面与所述装饰性层压结构接触，所述第三表面不同于所述第一表面和第二表面。
21.权利要求20所述的方法，进一步包括：
(g)进一步围绕所述部件的又一个边缘包裹所述装饰性层压结构，以使所述部件的第四表面与所述装饰性层压结构接触，所述第四表面不同于所述第一表面、第二表面和第三表面。
22.权利要求21所述的方法，其中步骤(e)-(g)通过产生真空执行，所述真空围绕所述部件拉动所述装饰性层压结构。
23.权利要求19-22中任一项所述的方法，其中步骤(c)通过以下进行：靠近所述装饰性层压结构的局部部分布置喷嘴，所述局部部分对应于所述部件的第一表面的第一部分，并且通过所述喷嘴向所述装饰性层压结构吹送空气，以迫使所述装饰性层压结构的所述局部部分与所述部件的第一表面的第一部分接触。
24.权利要求23所述的方法，其中步骤(d)通过以下进行：逐步地增加所述喷嘴和所述装饰性层压结构之间的相对距离，同时通过所述喷嘴持续吹送空气，以便吹送空气的有效力逐步扩散到所述装饰性层压结构上的更广区域。
25.权利要求19-24中任一项所述的方法，进一步包括：
加热所述部件和所述装饰性层压结构的至少一个。
26.权利要求19-25中任一项所述的方法，其中所述装饰性层压结构是根据权利要求1-18中任一项所述的装饰性层压结构。
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