CN109153210B - 用于层压浮雕图案到衬底上的系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于层压浮雕图案到衬底上的冲模和反向冲模系统，所述系统包括：至少一个公模，其包括接触表面并且限定浮雕图案；可压缩反向膜，其包括：基底层；接触层，其相对于至少一个公模的接触表面而安置并且与之间隔开；和可压缩层，其安置于基底层与接触层之间并与之附接。接触层在相对于至少一个公模上的浮雕图案的区域中不含特征。可压缩反向膜在垂直于可压缩反向膜的宽面的方向上具有在1.35MPa下介于5‑30％范围内的可压缩性。系统还包括被适配以在操作模式下将至少一个公模和可压缩反向膜朝向彼此移动的压缩机构。

Description

用于层压浮雕图案到衬底上的系统
技术领域
本发明涉及冲模和反向冲模系统，并且，更具体地，涉及包括冲模和可压缩反向膜的冲模和反向冲模系统。
发明内容
根据本发明一方面，提供一种用于层压浮雕图案到衬底上的系统，所述系统包括：
至少一个公模，其包括用于限定浮雕图案的接触表面；
可压缩反向膜，其包括：
基底层；
接触层，其相对于至少一个公模的接触表面而安置并且与之间隔开；和
可压缩层，其安置于基底层与接触层之间并且与之附接，
接触层，其在相对于至少一个公模上的浮雕图案的区域中不含特征，
可压缩反向膜，其在垂直于可压缩反向膜的宽面的方向上具有在1.35MPa下介于5-30％范围内的可压缩性；和
压缩机构，其被适配以在操作模式中将至少一个公模和可压缩反向膜朝向彼此移动；
其中，在操作模式中，当衬底安置于接触表面与接触层之间，压缩机构将至少一个公模和可压缩反向膜朝向彼此移动，由此使得至少一个公模接合衬底的第一宽阔表面，并且可压缩反向膜的接触层接合衬底的相对宽阔表面，由此层压浮雕图案到衬底上。
在一些实施方案中，可压缩反向膜的可压缩性在1.35MPa下介于6-30％、9-25％、9-20％，或9-15％的范围内。
在一些实施方案中，可压缩反向膜还包括被适配以向可压缩反向膜提供结构加强的加强织物层和沿着宽面附接到加强织物层的橡胶层。
在一些实施方案中，加强织物层包括织造织物。在一些实施方案中，加强织物层包括自由以下项组成的组的材料：聚酯、人造丝，和棉花。在一些实施方案中，加强织物层用基于橡胶的材料浸渍。在一些实施方案中，加强层具有介于0.15mm到1mm范围内的厚度。
在一些实施方案中，橡胶层具有介于0.15mm到5mm、0.15mm到4mm、0.15m到3mm、0.15mm到2mm，或0.15mm到1mm范围内的厚度。
在一些实施方案中，橡胶层的第一宽面附接到加强层的第一宽面，橡胶层的第二宽面安置为邻接基底层，并且加强层的第二宽面安置为邻接可压缩层。
在一些实施方案中，可压缩反向膜具有介于0.75mm到10mm、1mm到9mm、2mm到8mm，或3mm到7mm范围内的厚度。在一些实施方案中，可压缩反向膜的接触层具有介于10到80或20到70范围内的肖氏硬度A。
在一些实施方案中，可压缩反向膜还包括表面调制层，其被安置于基底层与接触层之间，并且被适配以使得在操作模式中，当施加给接触层的压力超过完全压缩可压缩层所需要的压力量时，表面调制层通过调制接触层上形成的变形的高度和表面积中的至少一个而回应。
根据本发明另一方面，提供一种用于层压浮雕图案到衬底上的系统，所述系统包括：
至少一个公模，其包括用于限定浮雕图案的接触表面；
可压缩反向膜，其包括：
基底层；
接触层，其相对于至少一个公模的接触表面而安置并且与之间隔开；
可压缩层，其安置于基底层与可压缩层之间并且与之附接；和
表面调制层，其安置于基底层与接触层之间；
接触层，其在相对于至少一个公模上的浮雕图案的区域中不含特征；和
压缩机构，其被适配以在操作模式中将至少一个公模和可压缩反向膜朝向彼此移动；
其中，在操作模式中，当衬底安置于接触表面与接触层之间，压缩机构将至少一个公模和可压缩反向膜朝向彼此移动，由此使得至少一个公模接合衬底的第一宽阔表面，并且可压缩反向膜的接触层接合衬底的相对宽阔表面，由此层压浮雕图案到衬底上。
并且其中表面调制层被适配以使得在操作模式中，当施加给接触层的压力超过完全压缩可压缩层所需要的压力时，表面调制层通过调制接触层上围绕浮雕图案形成的变形的高度和表面积中的至少一个而回应。
在一些实施方案中，可压缩反向膜在垂直于可压缩反向膜的宽面的方向上具有在1.35MPa下介于5-30％、6-30％、9-25％、9-20％，或9-15％范围内的可压缩性。
在一些实施方案中，表面调制层沿其第一宽面附接到可压缩层，并且沿其第二宽面附接到接触层。
在一些实施方案中，表面调制层被适配以抑制在层压浮雕图案到衬底期间接触层与可压缩层分离或相对于其可旋转地移位。
在一些实施方案中，表面调制层被适配以在不损坏衬底或层压到其上的浮雕图案的情况下增大层压时施加到接触层的压力量。
在一些实施方案中，表面调制层具有介于0.15mm到1mm范围内的厚度。在一些实施方案中，表面调制层包括用基于橡胶的材料浸渍的织物层。
在一些实施方案中，织物层包括选自由以下项组成的组的至少一个材料：聚酯、人造丝，和棉花。在一些实施方案中，织物层包括织造织物层。在一些实施方案中，织造织物层具有介于10到30thread/cm范围内的密度。
在一些实施方案中，织物层包括附接到彼此的至少两层织物。在一些实施方案中，至少两层织物被层合到彼此。在一些实施方案中，至少两层织物通过粘合剂附接到彼此。
在一些实施方案中，基于橡胶的材料包括材料选自由以下项组成的组：丙烯腈丁二烯共聚物橡胶、EPDM橡胶，和氯丁橡胶。在一些实施方案中，基于橡胶的材料包括硫化剂、硫化促进剂和软化剂中的至少一个。
在一些实施方案中，可压缩反向膜的接触层具有介于60-90或65-75的肖氏硬度A。
在一些实施方案中，可压缩反向膜具有介于0.5mm到10mm、1mm到8mm、1mm到6mm、1mm到5mm、1mm到3mm，或1mm到2mm范围内的厚度。
在一些实施方案中，基底层具有介于0.15mm到1mm范围内的厚度。
在一些实施方案中，基底层包括金属层。在一些实施方案中，金属层包括铝和钢中的至少一个。
在一些实施方案中，基底层包括聚合物层。在一些实施方案中，聚合物层包括PET。
在一些实施方案中，基底层包括织物层。在一些实施方案中，织物层包括选自由以下项组成的组的材料：聚酯、人造丝，和棉花。在一些实施方案中，织物层包括织造织物。在一些实施方案中，织造织物具有介于10到30thread/cm范围内的密度。
在一些实施方案中，织物层包括附接到彼此的至少两层织物。在一些实施方案中，至少两层织物被层合到彼此。在一些实施方案中，至少两层织物通过粘合剂附接到彼此。
在一些实施方案中，织物层用基于橡胶的材料浸渍。在一些实施方案中，基于橡胶的材料包括材料选自由以下项组成的组：丙烯腈丁二烯共聚物橡胶、EPDM橡胶，和氯丁橡胶。
在一些实施方案中，基于橡胶的材料包括硫化剂、硫化促进剂、辅助硫化促进剂、填充剂、加强剂、软化剂、增塑剂和抗氧化剂中的至少一个。
在一些实施方案中，可压缩层被适配以减少向可压缩反向膜施加的压力所导致的侧向变形。在一些实施方案中，可压缩层被适配以使得层压到衬底上的浮雕图案更尖锐。
在一些实施方案中，可压缩层具有介于0.15mm到5mm、0.15mm到4mm、0.15mm到3mm、0.15mm到2mm，或0.15mm到1mm范围内的厚度。
在一些实施方案中，可压缩层包括橡胶泡沫层。在一些实施方案中，橡胶泡沫层包括合成橡胶。在一些实施方案中，合成橡胶包括选自由以下项组成的组的至少一个材料：丙烯腈-丁二烯共聚物橡胶、丁二烯橡胶、聚-异戊二烯橡胶、丁基橡胶、氯丁橡胶、EPDM橡胶，和聚氨酯橡胶。
在一些实施方案中，可压缩层直接附接到基底层。在一些实施方案中，可压缩层通过粘合剂和层压中的至少一个而附接到基底层。
在一些实施方案中，接触层包括基于橡胶的材料。在一些实施方案中，基于橡胶的材料包括至少一个合成橡胶。在一些实施方案中，至少一个合成橡胶包括选自由以下项组成的组的至少一个材料：丙烯腈-丁二烯橡胶(NBR)、氢化NBR、丁二烯橡胶、聚-异戊二烯橡胶、丁基橡胶、氯丁二烯橡胶(CR)、聚氨酯橡胶、EPDM橡胶、聚硫化物橡胶，和丙烯酸橡胶。
在一些实施方案中，基于橡胶的材料还包括硫化剂、硫化促进剂、辅助硫化促进剂、填充剂、加强剂、软化剂、增塑剂和抗氧化剂中的至少一个。
在一些实施方案中，接触层包括基于橡胶的可压缩材料。
在一些实施方案中，接触层具有介于0.1mm到5mm、0.1mm到4mm、0.1mm到3mm、0.1mm到2mm，或0.1mm到1mm范围内的厚度。
在一些实施方案中，至少一个公模包括被适配以层压作为浮雕图案的至少一个折痕线到衬底上的至少一个嵌线冲模。
在一些实施方案中，至少一个公模包括至少一个压凹冲模，其被适配以压凹衬底以在其上形成浮雕图案。
在一些实施方案中，至少一个公模和可压缩反向膜中的至少一个被安装到转鼓上。在一些实施方案中，至少一个公模被安装到第一转鼓上，并且可压缩反向膜被安装到第二转鼓上。
在一些实施方案中，一旦向可压缩反向膜施加压力，可压缩层通过压缩吸收压力，直到可压缩层基本上不可压缩为止。
在一些实施方案中，衬底包括纤维衬底。在一些实施方案中，纤维衬底包括波纹形衬底。在一些实施方案中，纤维衬底包括纸材。在一些实施方案中，纸材包括由金属箔涂覆的纸材。在一些实施方案中，纸材包括由塑料涂层涂覆的纸材。在一些实施方案中，衬底具有介于0.1-5mm范围内的厚度。
在一些实施方案中，衬底包括金属箔。在一些实施方案中，金属箔选自由以下项组成的组：铜箔和铝箔。在一些实施方案中，金属箔包括形状记忆金属合金箔。在一些实施方案中，金属箔具有介于0.02mm到0.2mm范围内的厚度。
在一些实施方案中，衬底包括塑料衬底。在一些实施方案中，塑料衬底介于0.05mm到0.5mm范围内的厚度。在一些实施方案中，系统还包括用于在层压浮雕图案到塑料衬底上期间向塑料衬底施加热量的加热机构。
根据本发明又一方面，提供一种用于层压浮雕图案到衬底上的方法，所述方法包括：
将衬底放置于至少一个公模与可压缩反向膜之间，
其中至少一个公模包括用于限定浮雕图案的接触表面，
并且其中所述可压缩反向膜包括：
基底层；
接触层，其相对于至少一个公模的接触表面而安置并且与之间隔开；和
可压缩层，其安置于基底层与接触层之间并且与之附接，
接触层，其在相对于至少一个公模上的浮雕图案的区域中不含特征，
可压缩反向膜，其在垂直于可压缩反向膜的宽面的方向上具有在1.35MPa下介于5-30％范围内的可压缩性；和
将至少一个公模和可压缩反向膜朝向彼此移动，由此使得至少一个公模接合衬底的第一宽阔表面，并且可压缩反向膜的接触层接合衬底的相对宽阔表面，由此层压浮雕图案到衬底上。
在一些实施方案中，衬底包括纤维衬底。在一些实施方案中，纤维衬底包括波纹形衬底。在一些实施方案中，纤维衬底包括纸材。在一些实施方案中，纸材包括由金属箔涂覆的纸材。在一些实施方案中，纸材包括由塑料涂层涂覆的纸材。在一些实施方案中，衬底具有介于0.1-5mm范围内的厚度。
在一些实施方案中，衬底包括金属箔。在一些实施方案中，金属箔选自由以下项组成的组：铜箔和铝箔。在一些实施方案中，金属箔包括形状记忆金属合金箔。在一些实施方案中，金属箔具有介于0.02mm到0.2mm范围内的厚度。
在一些实施方案中，衬底包括塑料衬底。在一些实施方案中，塑料衬底介于0.05mm到0.5mm范围内的厚度。在一些实施方案中，方法还包括在层压浮雕图案到塑料衬底上期间向塑料衬底施加热量。
附图说明
本文仅通过举例的方式并参考附图来描述本发明。现在详细地具体参考附图，应强调的是，所示详情仅作为举例并且仅出于说明性讨论本发明的优选实施方案的目的，并且所述详情是为了提供据信是对本发明的原理和概念方面的最适用且最易理解的描述而呈现。就这一点而言，不再试图与对于基本理解本发明所必需相比更详细地示出本发明的结构细节，参考附图进行的描述使得本领域的技术人员明白如何可在实践中实施本发明的若干形式。整个附图中，相同的附图标号用于指明相同的元件。
在图中：
图1A和1B为根据本发明方面的用于层压浮雕图案到衬底上的创造性冲模和反向冲模系统的两个实施方案的横截面示意图；
图2A、2B和2C为根据本发明方面的可用于图1A和1B系统的创造性可压缩反向膜的三个实施方案的示意性横截面图；和
图3A、3B和3C为演示不可压缩反向膜(图3A)、图2A的创造性可压缩反向膜(图3B)，和图2B的创造性可压缩反向膜(图3C)响应于施加到其的压力的机械反应的横截面示意图。
具体实施方式
本发明涉及冲模和反向冲模系统，并且，更具体地，涉及包括冲模和可压缩反向膜的冲模和反向冲模系统。
现在参见图1A和1B，所述图为根据本发明方面的用于层压浮雕图案到衬底上的创造性冲模和反向冲模系统的两个实施方案的横截面示意图。
如图1A和1B中所示，用于层压浮雕图案到衬底上的系统100包括安装在基底104上的公模102，所述公模的用于限定浮雕图案的接触表面106将要层压到衬底上，如下所述。基底104可为平坦或平面的基底，如图1A中所例示，或可为转鼓，如图1B所例示。
在例示的实施方案中，公模102包括嵌线冲模，所述冲模包括一个或多个嵌线108，所述嵌线被适配以层压作为浮雕图案的折痕线到衬底上。在其他实施方案中，公模102包括压凹冲模，其被适配以压凹衬底，以在所述衬底上形成浮雕图案。然而，应了解，公模102可具有任何合适的结构，包括文字和/或纹理图案。
公模102和/或其用于限定浮雕图案的部分可由金属、聚合物材料，或任何其他合适的材料形成，并且可使用任何合适的机制来形成，包括喷墨印刷、三维印刷、研磨、浇铸、烧结，或使用表面粘合嵌线技术，如2011年5月17日提交申请并且标题为“Method和Systemfor Surface Adhesive Rule Technology”的PCT申请公布号、2015年4月7日提交申请且标题为“Polymeric Rule Die,and Formulations Therefor”的PCT申请公布号WO2015/155685、2012年9月3日提交申请并且标题为“Method and System for a MultipleOrifice Nozzle”的PCT申请公布号WO2013/030828中所述，所述申请公布以引用方式并入，如同在本文完整阐述一般。在一些实施方案中，嵌线108可由不同于公模102的材料形成。
安装于基底112上的多层可压缩反向膜110相对于公模102而安置并且与之间隔开。如下文参见图2A到2C进一步详细解释，可压缩反向膜至少包括邻接基底112的基底层114、相对于公模102的接触表面106而安置的接触层116，和安置于基底层114与接触层116之间的可压缩层118。
在公模102的浮雕图案的相对区域中，可压缩反向膜110不含特征，或为普通平膜。在一些实施方案中，可压缩反向膜110，或至少接触层116完全不含特征，而在其他实施方案中，可压缩反向膜110可在不与公模102的浮雕图案相对的区域中包括一个或多个特征，不管是公模的特征、母模的特征、纹理，或任何其他特征。
基底112可为平坦或平面的基底，如图1A中所例示，或可为转鼓，如图1B所例示。
在基底104和112均为转鼓的一些实施方案中，如图1B所例示，转鼓104和112可具有相同直径。
压缩机构与公模102并且与可压缩反向膜110、或与所述公模102并且与可压缩反向膜110的基底104和112在功能上相关联，并且被适配以将公模102和可压缩反向膜110朝向彼此移动，如箭头120所指示。压缩机构可为任何合适的压缩机构，诸如基于齿轮的机构或液压机构。
使用时，衬底130被放置于公模102的接触表面106与可压缩反向膜110的接触层116之间，并且压缩机构将公模102和可压缩反向膜110朝向彼此移动，由此使得公模接合衬底的第一表面132，并且可压缩反向膜110的接触层116接合衬底的相对表面134，由此层压接触表面106所限定的浮雕图案到衬底130上。
在本申请和本文权利要求的上下文中，术语“衬底”涉及具有可层压衬底的工件，所述工件在环境条件下和/或高于环境的条件下通过冲模和反向冲模系统层压衬底的宽阔表面之后，层压图案在与冲模和反向冲模系统解除接合之后被保持或至少基本上保持。这类衬底通常包括纤维纸材衬底(包括但不限于纸材、箱纸板、具有金属化涂层的硬纸板、层合纸材，和层合硬纸板)，和金属箔(例如，铝箔、铜箔，和镍钛诺箔等形状记忆金属合金箔)，以及各种塑料膜，包括聚氨酯形状记忆塑料膜等形状记忆塑料膜。
在一些实施方案中，衬底130可为纸材、箱纸板或硬纸板等纤维衬底，所述衬底可为波纹形，并且可具有介于0.1mm到5mm范围内的厚度。
在一些实施方案中，衬底可为层合有聚丙烯或聚酯膜等塑料膜的纸材，并且可具有介于0.1mm到5mm范围内的厚度。在一些实施方案中，衬底可为覆盖有金属涂层的纸材，并且可具有介于0.1mm到5mm范围内的厚度。
在一些实施方案中，衬底可为铝箔或铜箔等金属箔，并且可具有介于0.02mm到0.2mm范围内的厚度。
在一些实施方案中，衬底可为镍钛诺箔等形状记忆金属合金箔，所述金属合金箔可具有介于0.02mm到0.2mm范围内的厚度。
在一些实施方案中，衬底可为聚氯乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯，或聚酯，或聚氨酯形状记忆塑料膜等塑料衬底，所述衬底可具有介于0.05mm到0.5mm范围内的厚度。在一些这种实施方案中，层压浮雕图案到衬底上可在高温下完成，如在本领域中已知的热压印或热式压印情况下。在这种实施方案中，热量可通过加热基底104施加到衬底内部，例如经由使热流体流动穿过基底或经由鼓表面的电加热，或可施加到衬底外部，例如通过在公模附近放置卤素灯等热源，由此使得衬底和/或浮雕图案在层压过程期间受热。
现在参见图2A、2B和2C，所述图为根据本发明方面的安装到基底112并且可用于图1A和1B系统的创造性可压缩反向膜110的示意性横截面图。
图2A例示基本可压缩反向膜110a，其被安装到基底112上并且包括基底层114、可压缩层118和接触层116，如上文参见图1A和1B所述。
在一些实施方案中，基底层114，也可视为被适配以机械地支撑可压缩反向膜110的支撑层，可具有介于0.15mm到1mm范围内的厚度。
在一些实施方案中，基底层114包括金属层，诸如铝或钢层。
在一些实施方案中，基底层114包括聚合物层，诸如PET层。
在一些实施方案中，基底层114包括织物或纺织层，具体来说聚酯、人造丝或棉花层等织物层。在一些实施方案中，织物层可包括织造织物，其在一些实施方案中具有介于10-30thread/cm范围内的密度。
在一些实施方案中，基底层114包括例如通过层合、粘合剂，或本领域中已知的任何其他合适的附接方法直接附接到彼此的两层或更多层织物。
在一些实施方案中，形成基底层114的织物包括基于橡胶的材料，或用基于橡胶的材料浸渍，诸如丙烯腈-丁二烯共聚物橡胶、丁二烯橡胶、氯丁橡胶，或EPDM橡胶。基于橡胶的材料可通过使用本领域中已知的任何合适的方法来引入到织物中，例如通过使用刮刀涂布机或通过压延将橡胶材料涂覆到织物上。在一些实施方案中，基于橡胶的材料包括硫化剂，诸如有机过氧化物，以及硫黄、有机含硫化合物等。在一些实施方案中，基于橡胶的材料包括硫化促进剂，诸如无机促进剂(例如，氢氧化钙、氧化镁(MgO)等)和有机促进剂(例如，秋兰姆、二硫代氨基甲酸酯和噻唑)。在一些实施方案中，基于橡胶的材料包括软化剂，诸如脂肪酸、棉籽油、妥尔油、沥青物质、石蜡等。
可压缩层118被适配以减少向可压缩反向膜110施加的压力所导致的侧向变形，如下文参见图3B所示。另外，可压缩层被适配以使得层压到衬底上的浮雕图案更尖锐，例如通过使得针对压凹特征或折痕线的压凹或折痕深度增大、角度更尖锐，等等。
在一些实施方案中，可压缩层118具有介于0.15mm到5mm、0.15mm到4mm、0.15mm到3mm、0.15mm到2mm，或0.15mm到1mm范围内的厚度。在一些实施方案中，可压缩层118的可压缩性归因于其中的泡沫含量。
在一些实施方案中，可压缩层118包括橡胶泡沫层，其可包括合成橡胶作为其橡胶基质。在这种实施方案中，合成橡胶可包括以下各项中的一个或多个：丙烯腈-丁二烯共聚物橡胶、丁二烯橡胶、聚异戊二烯橡胶、丁基橡胶、氯丁橡胶、EPDM橡胶和聚氨酯橡胶。可压缩层可使用本领域中已知的任何合适的方法来生成，诸如，浸析方法，如Herman F.Mark所著的Encyclopedia of Polymer Science and Technology,Concise(第三版)中所述，或发泡剂方法，如The Complete Book on Rubber Processing and Compounding Technology(with Machinery Details)(第二修订版)，NIIR Board of Consultants and Engineers,2016，中所述，所述内容均以引用方式并入，如同在本文完整阐述一般。在这种实施方案中，用于浸析方法的支撑基底可为织物层，诸如织造织物层。应了解，可压缩层118中的泡沫含量可取决于浸析方法中所使用的水溶性粉末的量。
可压缩层118可例如通过层合或借助于粘合剂而直接附接到所述基底层，或可附接到表面调制层140或橡胶层144等中间层。
在一些实施方案中，接触层116具有介于0.1mm到5mm、0.1mm到4mm、0.1mm到3mm、0.1mm到2mm，或0.1mm到1mm范围内的厚度，和介于20-90、30-90、40-90、50-90、60-90、20-70、30-70，或65-75范围内的肖氏硬度A。接触层116包括基于橡胶的材料，在一些实施方案中，所述材料包括至少一种合成橡胶。在这种实施方案中，合成橡胶包括以下各项中的至少一个：丙烯腈-丁二烯橡胶(NBR)、氢化NBR、丁二烯橡胶、聚-异戊二烯橡胶、丁基橡胶、氯丁橡胶(CR)、EPDM橡胶、聚氨酯橡胶，和丙烯酸橡胶。在一些实施方案中，除了一个或多个合成橡胶，接触层116还包括聚硫化物橡胶。
在一些实施方案中，基于橡胶的材料还包括硫化剂，诸如，有机过氧化物(例如，过氧化苯甲酰等)、硫磺，或有机含硫化合物(例如，二硫化四甲基秋兰姆、N,N-二硫代二吗啉等)。在一些实施方案中，基于橡胶材料的100重量份，硫化剂的添加量介于0.3到4重量份的范围内，优选为0.5到3重量份。
在一些实施方案中，基于橡胶的材料还包括硫化促进剂，诸如无机促进剂(例如，氢氧化钙、氧化镁(MgO)等)，或有机促进剂，诸如，秋兰(例如，二硫化四甲基秋兰姆、四乙基-秋兰姆二硫化物等)、二硫代氨基甲酸酯(例如，二丁二硫代氨基甲酸锌、二乙基二硫代氨基甲酸锌等)、噻唑(例如，2-巯基苯并噻唑、N-二环己基-2-苯并噻唑亚磺酰胺等)，和硫脲(例如，三甲基硫脲、30N,N'-二乙硫脲等)。
在一些实施方案中，基于橡胶的材料还可包括辅助硫化促进剂、填充剂、加强剂、软化剂、增塑剂和/或抗氧化剂。
在一些实施方案中，基于橡胶的材料可包括基于橡胶的可压缩材料，诸如橡胶泡沫。
转向图2B中例示的实施方案，可压缩反向膜110b被适配以安装到基底112上。可压缩反向膜110b包括基底层114、可压缩层118，和接触层116，所述各层基本上如上文所述，并且还包括表面调制层140。表面调制层可具有介于0.15mm到1mm范围内的厚度。
表面调制层140可沿其第一宽面附接到可压缩层118，并且可沿其第二宽面附接到接触层116。
不受理论的束缚，发明者应了解，如本文所述的表面调制层140被适配以抑制或防止在层压浮雕图案到衬底期间接触层116与可压缩层118分离或相对于其可旋转地移位。
另外，如下文参见图3A到3C所解释，并且不受理论的束缚，发明者应了解，当可压缩层118被完全压缩，并且向接触表面116施加附加压力时，不可压缩层118所形成的变形受到表面调制层140的抑制，由此使得接触层116的接触表面上出现的变形被调制为，例如相比在相同压力条件下在图2A的可压缩反向膜110a中出现的变形，更低或更扩展。因此，当使用可压缩反向膜110b时，可在层压期间向接触层116施加相比使用可压缩反向膜110a时更大量的压力而不损坏衬底130或层压到其上的浮雕图案。
在一些实施方案中，表面调制层140包括用基于橡胶的材料浸渍的织物层。在一些实施方案中，织物层可包括棉花、人造丝，或聚酯层。在一些实施方案中，织物层包括织造织物，其可具有介于10-30thread/cm范围内的密度。
在一些实施方案中，表面调制层140包括例如通过层合、粘合剂，或本领域中已知的任何其他合适的附接方法直接附接到彼此的两层或更多层织物。
在一些实施方案中，织物层藉以浸渍的基于橡胶的材料包括丙烯腈丁二烯共聚物橡胶、EPDM橡胶，和氯丁橡胶中的至少一个。基于橡胶的材料可通过使用本领域中已知的任何合适的方法来引入到织物中，例如通过使用刮刀涂布机或通过压延将橡胶材料涂覆到织物上。在一些实施方案中，基于橡胶的材料包括硫化剂，诸如有机过氧化物，以及硫黄、有机含硫化合物等。在一些实施方案中，基于橡胶的材料包括硫化促进剂，诸如无机促进剂(例如，氢氧化钙、氧化镁(MgO)等)和/或有机促进剂(例如，秋兰姆、二硫代氨基甲酸酯、噻唑等)。在一些实施方案中，基于橡胶的材料包括软化剂，诸如脂肪酸、棉籽油、妥尔油、沥青物质、石蜡等。
现在参见图2C中例示的实施方案，可压缩反向膜110c被适配以安装到基底112。可压缩反向膜110c包括基底层114、可压缩层118，和接触层116，所述各层基本上如上文所述，并且还包括加强层142和橡胶层144。加强层142可具有介于0.15mm到1mm范围内的厚度，并且橡胶层144可具有介于0.15mm到5mm、0.15mm到4mm、0.15m到3mm、0.15mm到2mm，或0.15mm到1mm范围内的厚度。
加强层142可为棉花、人造丝，或聚酯层等织物层，其可包括织造织物。在一些实施方案中，织造织物可用橡胶浸渍，基本上如上文针对基底层114和表面调制层140所述。
橡胶层144可包括任何合适的橡胶，诸如EPDM、聚氨酯、天然橡胶、硅橡胶，或沥青橡胶。橡胶层可通过本领域中已知的任何合适的方法形成，诸如，熔融、模拟浸渍、双组分反应性材料，或者控制和热压缩。
在例示的实施方案中，加强层142安置于橡胶层144之上并且与之直接邻接，并且层142和144安置于可压缩层118和基底层114之间。然而，应了解，加强层142和橡胶层144可安置于基底层114与接触层116之间的其他位置。
在一些实施方案中，可压缩反向膜110a、110b和110c在垂直于其宽面的方向上具有在1.35MPa下介于5-30％、6-30％、9-25％、9-20％，或9-15％范围内的可压缩性。
在一些实施方案中，可压缩反向膜110a、110b和110c可具有介于0.5mm到10mm、0.5mm到8mm，或1mm到7mm范围内的厚度。在一些实施方案中，可压缩反向膜110a和110b可具有介于0.5mm到4mm、1mm到3mm，或1mm到2mm范围内的厚度。在一些实施方案中，可压缩反向膜110c可具有介于2mm到8mm或3mm到7mm范围内的厚度。
图3A、3B和3C为演示不可压缩反向膜(图3A)、图2A的创造性可压缩反向膜(图3B)，和图2B的创造性可压缩反向膜(图3C)响应于施加到其的压力的机械反应的横截面示意图。
如图3A所示，一些现有技术的冲模和反向冲模系统包括安装在基底152上的不可压缩但通常有弹性的反向膜150。当通过压力源156在垂直于反向膜150的宽面的方向上向反向膜150的接触表面154施加压力时，反向膜150邻接压力源156的材料被推向旁边，从而导致在接触表面154中邻接压力点处形成隆起158，致使向接触表面154的附加部分侧向压力。应了解，这种侧向压力可导致通过使用这种反向膜层压有浮雕图案的衬底起皱或其他破损。
转向图3B，可看到，当如上文参见图2A通过压力源166在垂直于膜110a的宽面的方向上向可压缩反向膜110a的接触层116施加压力时，压力被可压缩层118吸收，导致其中压力点下方的气袋168变空并且排气，如附图标号170所指示。当可压缩层118被向可压缩反向膜110a施加的压力完全压缩，并且可压缩层变得基本上不可压缩时，向可压缩反向膜110a施加的任何附加压力导致接触表面的变形，例如通过形成隆起172。应了解，隆起172具有隆起高度BH和隆起体积V，如图3B中围绕体积的卵形所指示。
现在参见图3C，可看到，当如上文所述参见图2B通过压力源176在垂直于膜110b的宽面的方向上向可压缩反向膜110b的接触层116施加压力时，压力被可压缩层118吸收，导致其中压力点下方的气袋178变空并且排气，如附图标号180所指示。当可压缩层118被向可压缩反向膜110b施加的压力完全压缩，并且可压缩层变得基本上不可压缩时，向可压缩反向膜110b施加的任何附加压力导致可压缩层118的表面变形。然而，可压缩层118的变形受到表面调制层140的抑制，由此使得接触层116的所得变形(本文以隆起182的形式示出)得以调制。具体地，与使用图3B中所示的可压缩反向膜110a时形成的隆起172的隆起体积V相比，隆起182通常具有相同或基本上相同的体积，但是隆起182的隆起高度低于隆起172的隆起高度BH，和/或与图3A中所示的隆起172相比，隆起182覆盖更大表面区域或更扩展。
实施例
现在参考以下实施例，其连同上文描述一起以非限制性方式说明本发明。
实施例1
通过使用包括0.25mm PET基底层和1.75mm聚氨酯层并且具有69的肖氏硬度A值的标准反向膜，在可从Highcon LTD.(以色列亚夫涅)商购获得的Euclid数字折痕和切割机器上折痕可从Iggesund(瑞典)商购获得的Incada Silk GC1 325gsm Folding Box Board纸材。
在旋转的数字粘合嵌线技术(DART)系统上使用嵌线穿透深度不同的Euclid DART光致聚合物嵌线执行折痕。换句话说，在每一实例中，嵌线穿透到反向膜中不同深度。在本领域中是已知的，穿透深度越大，沿着所形成的折痕线来折叠箱纸板或其他衬底所要求的力越小，然而，在穿透深度如此大的情况下，邻接折痕线的纸材或箱纸板起皱、撕裂或开裂的可能性就大。
使用可从Thwing Albert Instrument Company(美国新泽西州西柏林)商购获得的1270PCA Score Bend/Opening Force Tester(压刻弯曲/打开力测试机)来测量带折痕箱纸板的折叠性能，所述机器提供TAPPI T577Score Bend Test Standard(压刻弯曲测试标准)，以用于判定带压刻(带折痕)和不带压刻的纸板样本的压刻弯曲阻力，从而计算压刻比。具体地，按照双周期式弯曲测试来进行压刻比测试。在第一周期中，带折痕样本被弯曲到特定的90度停止角度，然后返回到起始位置(0度角)。对相同纸材的不带压刻样本重复这一过程。计算压刻比，即带压刻纸板的峰值弯曲力与不带压刻纸板的峰值弯曲力的比例(单位：％)。
表1中汇总实施例1的测试结果，以及下文所述实施例2的测试结果，所述表包括列出嵌线穿透深度的第一列，并且针对实施例1和实施例2中的每一个，包括用于指定层压折痕到纸材上后纸材的状况的一列，和涉及在顺纹方向和横纹方向上的压刻比(单位：％)的两列。
如表1所示，当使用标准聚氨酯反向膜时，纸材未破损处的最大嵌线穿透深度为0.7mm、在所述深度下在纸材的顺纹方向上折痕线的压刻比为73％，并且在纸材的横纹方向上折痕线的压刻比为62％。
实施例2
使用相同的纸材和器械重复实施例1的实验，其中实施例1的反向膜用可从Birkan(德国)商购获得的Aeropress Special UV红色可压缩反向膜替代。可压缩反向膜包括织物基底层、可压缩橡胶泡沫层、织物表面调制层、和橡胶接触层，如上文参见图2B所述，具有1.95mm的总厚度、在1.35MPa下9％的可压缩性，和75的肖氏硬度A值。
如表1所示，当使用Aeropress Special UV红色可压缩反向膜时，纸材未破损处的最大嵌线穿透深度为1.03mm、在所述深度下在纸材的顺纹方向上折痕线的压刻比为65％，并且在纸材的横纹方向上折痕线的压刻比为55％。因此，很明显，相比使用不可压缩反向膜情况下的折痕性能，使用可压缩反向膜情况下的折痕性能有所改善。
表1
Figure BDA0001873606740000201
实施例3
使用可从MM Karton(德国)商购获得的MCM/GD2 380gsm全涂层白色衬里刨花板纸材重复实施例1的折痕过程。
如表2所示，纸材未破损处的最大嵌线穿透深度为0.66mm，并且进一步增大嵌线深度穿透导致纸材在折痕线附近开裂。压刻比结果呈现于表2中。
实施例4
使用可从MM Karton(德国)商购获得的MCM/GD2 380gsm全涂层白色衬里刨花板纸材重复实施例2的折痕过程。
如表2所示，纸材未破损处的最大嵌线穿透深度为0.96mm。压刻比结果呈现于表2中。
如表2所示，与使用实施例3的聚氨酯反向膜时相比，使用实施例4的可压缩反向膜时纸材未破损处的最大嵌线穿透深度较大。另外，与使用实施例3的聚氨酯反向膜时相比，使用实施例4的可压缩反向膜时压刻比更小。因此，很明显，相比使用不可压缩反向膜情况下的折痕性能，使用可压缩反向膜情况下的折痕性能有所改善。
表2
Figure BDA0001873606740000211
在本申请和本文权利要求的上下文中，术语“附接”涉及两个对象之间经由粘合层的直接附接，或两个对象之间经由一个或多个中间对象或层的附接。
应了解，为清楚起见而在单独实施方案的背景下描述的本发明的某些特征也可以组合的形式在单个实施方案中提供。相反地，为简洁起见而在单个实施方案的背景下描述的本发明的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的形式提供。
尽管已经结合本发明的特定实施方案描述本发明，但是显然，许多替代方案、修改和变型对于本领域技术人员而言将是显而易见的。因此，意图涵盖落入所附权利要求的精神和宽泛范围内的所有此类替代方案、修改和变型。本说明书中提到的所有公布、专利和专利申请，PCT申请公布号WO2011/145092、PCT申请公布号WO2015/155685，和PCT申请公布号WO2013/030828，在此以全文引用的方式并入本说明书，其程度如同明确地和单独地指出将各单独公布、专利或专利申请以引用方式并入本文一般。此外，本申请中任何参考文献的引用或标明不应解释为承认可获得所述参考文献作为本发明的现有技术。

Claims (22)

1.一种用于层压浮雕图案到衬底上的系统，所述系统包括：
至少一个公模，其包括用于限定所述浮雕图案的接触表面；
可压缩反向膜，其包括：
基底层；
接触层，其相对于至少一个公模的所述接触表面而安置并且与所述接触表面间隔开；
可压缩层，其安置于所述基底层与所述接触层之间并且与所述基底层和所述接触层附接；和
表面调制层，其安置于所述基底层与所述接触层之间；
所述接触层为在相对于所述至少一个公模上的所述浮雕图案的区域中的普通平模；和
压缩机构，其被适配以在操作模式中将所述至少一个公模和所述可压缩反向膜朝向彼此移动；
其中，所述表面调制层包括用基于橡胶的材料浸渍的织物层；
其中，在操作模式中，当所述衬底安置于所述接触表面与所述接触层之间，所述压缩机构将所述至少一个公模和所述可压缩反向膜朝向彼此移动，由此使得所述至少一个公模接合所述衬底的第一宽阔表面，并且所述可压缩反向膜的所述接触层接合所述衬底的相对宽阔表面，由此层压所述浮雕图案到所述衬底上；
并且其中所述表面调制层被适配以使得在所述操作模式中，当施加给所述接触层的压力超过完全压缩所述可压缩层所需要的压力时，所述表面调制层通过调制所述接触层上围绕所述浮雕图案形成的变形的高度和表面积中的至少一个而回应。
2.如权利要求1所述的系统，其中所述可压缩反向膜在垂直于所述可压缩反向膜的宽面的方向上具有在1.35MPa下介于5-30％、范围内的可压缩性。
3.如权利要求1所述的系统，其中所述可压缩反向膜在垂直于所述可压缩反向膜的宽面的方向上具有在1.35MPa下介于6-30％范围内的可压缩性。
4.如权利要求1所述的系统，其中所述可压缩反向膜在垂直于所述可压缩反向膜的宽面的方向上具有在1.35MPa下介于9-25％范围内的可压缩性。
5.如权利要求1所述的系统，其中所述可压缩反向膜在垂直于所述可压缩反向膜的宽面的方向上具有在1.35MPa下介于9-20％范围内的可压缩性。
6.如权利要求1所述的系统，其中所述可压缩反向膜在垂直于所述可压缩反向膜的宽面的方向上具有在1.35MPa下介于9-15％范围内的可压缩性。
7.如权利要求1所述的系统，其中所述表面调制层沿其第一宽面附接到所述可压缩层，并且沿其第二宽面附接到所述接触层。
8.如权利要求1至7中任一项所述的系统，其中所述表面调制层被适配以抑制在层压所述浮雕图案到所述衬底期间所述接触层与所述可压缩层分离或相对于所述可压缩层可旋转地移位。
9.如权利要求1至7中任一项所述的系统，其中所述表面调制层具有介于0.15mm到1mm范围内的厚度。
10.如权利要求1所述的系统，其中所述织物层包括选自由以下项组成的组的至少一个材料：聚酯、人造丝和棉花。
11.如权利要求1或权利要求10所述的系统，其中所述织物层包括织造织物层。
12.如权利要求1或权利要求10所述的系统，其中所述织物层包括附接到彼此的至少两层织物。
13.如权利要求1至7中任一项所述的系统，所述可压缩反向膜的所述接触层具有介于60-90的肖氏硬度A。
14.如权利要求1至7中任一项所述的系统，所述可压缩反向膜的所述接触层具有介于65-75的肖氏硬度A。
15.如权利要求1-7中任一项所述的系统，所述可压缩层被适配以减少向所述可压缩反向膜施加的压力所导致的侧向变形。
16.如权利要求1-7中任一项所述的系统，其中所述可压缩层包括橡胶泡沫层。
17.如权利要求1-7中任一项所述的系统，其中所述可压缩层直接附接到所述基底层。
18.如权利要求1-7中任一项所述的系统，所述接触层包括基于橡胶的材料。
19.如权利要求1所述的系统，其中所述系统还包括布置成用于在层压所述浮雕图案到塑料衬底上期间向所述塑料衬底施加热量的加热机构。
20.一种用于层压浮雕图案到衬底上的方法，所述方法包括：
将衬底放置在至少一个公模与可压缩反向膜之间，
其中所述至少一个公模包括用于限定所述浮雕图案的接触表面，
并且其中所述可压缩反向膜包括：
基底层；
接触层，其相对于至少一个公模的所述接触表面而安置并且与所述接触表面间隔开；
可压缩层，其安置于所述基底层与所述接触层之间并且与所述基底层和所述接触层附接，和
表面调制层，其安置于所述基底层与所述接触层之间；
所述接触层为在相对于所述至少一个公模上的所述浮雕图案的区域中的普通平模，
所述可压缩反向膜在垂直于所述可压缩反向膜的宽面的方向上具有在1.35MPa下介于5-30％范围内的可压缩性；和
将所述至少一个公模和所述可压缩反向膜朝向彼此移动，由此使得所述至少一个公模接合所述衬底的第一宽阔表面，并且所述可压缩反向膜的接触层接合所述衬底的相对宽阔表面，由此层压所述浮雕图案到所述衬底上。
21.如权利要求20所述的方法，其中所述衬底选自由以下项组成的组：(a)纤维衬底、(b)金属箔和(c)塑料衬底。
22.如权利要求21所述的方法，其中所述衬底是塑料衬底，并且所述方法还包括在层压所述浮雕图案到所述塑料衬底上期间直接向所述塑料衬底施加热量。
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