CN1942329A - 用于制造向物体上施用清漆和颜料的膜的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于制造可以被用来向拟装饰物体上施用清漆和颜料的膜的方法和设备。该方法包括以下步骤：(1)向具有脱膜性能的第一膜上施用一层颜料；(2)向第一膜的颜料层上施用一层清漆；(3)不完全地固化该清漆层；(4)通过从第一膜上脱下清漆层和颜料层来将其转移到具有脱膜性能的第二膜上，其中第二膜比第一膜更柔软；并且(5)进一步固化第二膜上的已转移的清漆层。

Description

用于制造向物体上施用清漆和颜料的膜的设备和方法
本申请要求2004年2月23日提交的序列号为60/546,736的美国专利申请的优先权，在此通过引用将其内容全部纳入本申请。
技术领域
本发明涉及一种用于制造可被用来向拟装饰物体上施用颜料和清漆的膜的方法和设备。
背景技术
具有通常所说的脱膜性能的膜在现有技术中已众所周知，例如见欧洲专利EP 1 053 793 A1和欧洲专利EP 0 573 676 B1。纸张和用树脂制作的膜在现有技术中是已知的，其表面被制备为使得膜具有脱膜性能。如果颜料层或清漆层被施用到这样一种具有脱膜性能的膜上，则这些层可以转移到拟装饰的物体上，其中清漆层或颜料层从该膜上剥离下来。
现有技术欧洲专利EP 0 573 676 B1公开了一种装饰物体的方法，其中清漆层被施用到具有脱膜性能的膜上。不完全地固化该清漆层。向不完全固化的清漆层施用颜料层并在该颜料层上施用第二清漆层。并且也不完全地固化第二清漆层。此后，将清漆层和颜料层分别转移到拟装饰的物体(“基底”)上。以脱膜方式转移之后，完全固化第一和第二清漆层。“固化”也被称为“交联”。
欧洲专利EP 1 053 793 A1教导了通过离型膜(release film)将清漆和颜料施用到物体上，其中胶水被施用到离型膜的清漆层和颜料层的上面。当将该层转移到拟装饰物体上时，胶水与该物体直接接触。
制造该可被用来向拟装饰物体上施用颜料和清漆的膜的方法也是现有技术已知的，其中在具有脱膜性能的第一膜上印制颜料层，并在此后通过脱膜的方式将该颜料层转移到具有脱膜性能的另一膜上。该另一膜比该第一膜更柔软。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于制造可被用来向拟装饰物体上施用颜料和清漆的膜的方法和设备，其中颜料和清漆在被装饰的物体上具有非常好的粘附性。
拟装饰的物体可以是由例如象木头或象木头一样的材料制成，或者，该物体也可以由塑料或类似材料制成。由金属制成的物体也可以通过根据本发明的膜被覆盖上颜料和清漆。此外，由玻璃或陶瓷材料制成的物体也可以通过根据本发明的膜被装饰上颜料和清漆。
为此，本发明教导了一种用于制造可被用来向物体上施用清漆和颜料的膜的方法和设备，该方法包括以下步骤：(1)向第一膜上施用颜料层，所述第一膜具有脱膜性能；(2)向所述第一膜上的所述颜料层上施用清漆层；(3)不完全地固化所述清漆层；(4)通过脱膜技术来将所述清漆层和颜料层从所述第一膜上转移到具有脱膜性能的第二膜上，其中所述第二膜比所述第一膜更柔软；并且(5)进一步固化在第二膜上的已被转移的清漆层。
作为一种替换方式，本发明教导了另外一种用于制造可被用来向物体上施用颜料和清漆的膜的方法，该方法包括以下步骤：(1)向第一膜上施用清漆层，所述第一膜具有脱膜性能；(2)向所述第一膜上的所述清漆层上施用颜料层；(3)不完全地固化所述清漆层；(4)通过脱膜技术来将所述颜料层和清漆层从所述第一膜上转移到具有脱膜性能的第二膜上，其中所述第二膜比所述第一膜更柔软；并且(5)进一步固化在第二膜上的已被转移的清漆层。
同样，用于制造该膜的设备可以包括：(1)清漆施用站，用于向第一膜上施用清漆层，所述第一膜具有脱膜性能；(2)第一固化站，用于不完全地固化所述清漆层；(3)供料圆筒，用于提供第二膜，所述第二膜比所述第一膜更柔软；(4)转移站，用于通过脱膜技术来将至少所述清漆层从所述第一膜上转移到所述第二膜上；以及(5)用于进一步固化所述清漆层的第二固化站。
根据本发明的一个优选实施方案，第一膜包括颜料层。该颜料层可以在清漆层的上面或者清漆层的下面，即直接接触第一膜。根据另一个优选实施方案，在清漆施用站和第一固化站之间布置有加热站，优选为使用红外辐射线(红外)的加热站。在这点上，术语“在...之间”参照第一膜通过设备的运动方向，例如从第一膜的供料圆筒到转移站的方向。根据本发明的其它优选实施方案，第一膜由聚丙烯制成，而第二膜由聚烯烃、聚乙烯或PVC制成。
在第一固化站中的不完全固化优选由UV-辐射源发出的UV-辐射线实施。在第二固化站中的清漆的完全固化也优选由UV-辐射源发出的UV-辐射线实施。
根据本发明的优选实施方案，第一膜由聚丙烯制成。相对于现有技术中已知的具有脱膜性能的其它膜来说，聚丙烯较硬。另一方面，聚丙烯膜可以以很高的质量被印制上颜料装饰物。特殊的是，如果拟装饰的是三维物体，则较硬(不柔软)的聚丙烯膜会产生问题。因此，根据本发明，颜料层和被施用到颜料层之上或颜料层之下的清漆层通过脱膜技术被转移到具有脱膜性能的另一膜之上，其中该另一膜比该聚丙烯膜更柔软，使得颜料层和清漆层可以被高质量地从更柔软的膜上转移到三维物体上，包括物体上的边缘或凹处。用于该第二膜，更柔软的膜的优选材料为聚烯烃、聚乙烯、PVC、聚乙烯醇(polyvenylalcohol)。
最优选地，根据本发明的方法的步骤由同一个设备在两个步骤之间无时间延迟地实施。特别地，在不完全地固化清漆层之后，以最小时间延迟的方式利用脱膜技术直接实施将清漆层和颜料层从第一膜上转移到第二膜上的步骤。该不完全固化优选由UV(紫外线)辐射线实施。施用相同的方法进一步固化已被转移的清漆层。进一步固化优选为清漆的完全固化，即清漆的完全交联。
选择抗UV色散颜料(UV-resistant dispersion colour)作为最适于本发明的染料或墨水。优选地，颜料层通过在每平方米膜上施用大约10g(湿的)或3g(干的)染料形成。可升华的色散染料可用作颜料层。可升华的染料是可以直接从固态改变为气态并易于渗入基底而不是全然残留在基底表面的染料。拟使用的清漆在现有技术中是已知的，例如基于烷基氨基甲酸酯树脂的清漆。
根据本发明的方法和设备得到的产品是可以用来向拟装饰物体上施用颜料和清漆的膜。该产品是能被制造且销售的膜。如EP 0 282 859B1中所公开地，例如，消费者可以在一使用膜的设备中将该膜压靠在拟装饰的三维物体上对该膜加以使用。而且，根据本发明制造的膜可被用于注塑机中。
附图简述
图1-4示出了制造可被用来向物体上施用颜料和清漆的膜的方法的第一实施方案；
图5-8示出了这种方法的另一实施方案；
图9示出了根据本发明用于制造可被用来向物体上施用颜料和清漆的膜的设备。
具体实施方式
根据图1，在聚丙烯制成的第一膜10上印制包括颜料装饰的层14，在一个实施方案中，该第一膜可以是15-40μm厚。该印制方法本身在现有技术中是已知的，其一个实例被称作“影印版(Gravure)”方法。
此后，在颜料层14上施用清漆层12。通常，清漆层厚度在1到130μm范围内。该两个步骤产生图1所示的产品。
此后，将图2中用箭头标出的UV-辐射线18施用到载有颜料层(14)和清漆层(12)的膜10上。控制UV辐射强度使清漆不被完全固化(交联)，而仅仅是不完全地被固化，即，清漆仍然较软。保持的清漆软化度可通过UV-辐射线的量调节，并取决于成品膜必须达到的特定要求，另一方面，该特定要求取决于最终拟被装饰的物体的尺寸和形状。例如，根据清漆层的厚度，大约每平方厘米为50-80瓦特的辐射可以获得不完全固化。
在清漆层12不完全固化后，立即(优选只用将膜从一个操作站移动到下一个操作站所用的时间延迟)利用脱膜技术将清漆层和颜料层转移到另一个膜16(第二膜)上，该第二膜也具有脱膜性能。转移的结果如图3所示，即，清漆层12与膜16直接接触，而颜料层在清漆层之上。
转移之后，如图4所示，用UV辐射线20使清漆层完全固化。例如，施用120瓦特/平方厘米可获得完全固化(交联)。通过施加1-2巴(bar)的压力和120摄氏度-180摄氏度的高温可以使从第一膜到第二膜上的转移变得容易。
此后，包括颜料层14和完全固化的清漆层12的膜16就可被用于装饰产品。该装饰可以根据现有技术来完成，即，用脱膜方法将清漆层和颜料层转移到物体上，例如根据欧洲专利EP 0 573 676 B1(其中物体被称为“基底”)来完成，在此通过引用将该内容纳入本申请。然而，根据本发明，完全固化(即完全交联)并不是在被装饰物体(即载有颜料层和清漆层的物体)上完成的，相反，根据本发明，完全固化是在具有脱膜性能的膜16上完成的。此后，该装饰物被从膜上转移到该物体上。本领域普通技术人员可以理解的是，颜料层14由数个子层(例如顶涂层、底层以及粘合剂层)组成。当颜料层14被施用到物体上时，粘合剂子层就将结合的颜料层14和清漆层12胶合到物体上。
图5至8显示了本发明的另一个实施方案，其中各层具有与图1至4相同的标记数字。与图1至4不同的是，图5至8示出的方法中，首先将清漆层12施用到聚丙烯膜10上。此后，再将颜料层14施用到清漆层12上。这样产生图5所示的产品。
此后，与图2中所示的实施方案相似，如图6所示，将UV-辐射线18施用到清漆层上以使该清漆层被不完全地固化。在清漆层12不完全固化后，利用脱膜技术将颜料层12和清漆层14转移到另一个具有脱膜性能的膜16上，使得清漆层12覆盖颜料层14。用UV-辐射线20的完全固化在图8中示出。如以上关于图1至4中示出的实施方案中更详细描述的，图8示出的成品是随时可用以装饰物体的膜16。
可以对图1至8示出的实施方案进行改型，以使得可以施用多于一个颜料层和可以施用多于一个清漆层。例如，在图1和2以及图5和6各自示出的步骤中，可以向膜10施用多于一个清漆层和/或多于一个颜料层。根据本发明，重要的是，该至少一个清漆层在被转移到图3、4和7、8中分别示出的更柔软的第二膜16上之前就在聚丙烯膜上被不完全地固化。
图9示出了一种用于执行上述制造可被用来将清漆和颜料施用到物体上的膜的方法的设备。根据图9，在底座30上布置有各种工作站，以执行获得膜的必需步骤。
供料圆筒32被设置用于供应印制好的第一膜10。例如，依照图1至4，第一膜10可以已经被印制有颜料层14。换句话说，图9中的供料圆筒32提供载有颜料层14的膜10。膜10通过辊子34被送进清漆施用站36。在清漆施用站36中，向颜料层14上施用清漆层12(见图1)。该清漆施用站36包括用于向膜上施用清漆的辊子36a、36b。这种施用辊子也是现有技术中已知的。或者，该施用站36可包括一组如2004年7月23日提交的、发明人为Maximilian Zaher、名称为“用于向膜上施用清漆的设备(Apparatus For Applying Varnish Onto AFilm)”、PCT申请序列号为＿＿＿的共同未决申请中所描述的辊子，在此通过引用将其内容纳入本申请中。清漆供应装置36c也示意性地示于图9中。
在该清漆施用站36中，向膜施用清漆，以使得该膜被清漆完全覆盖，颜料层位于清漆之下。一般来说，清漆层会具有1到130μm之间的厚度。此后，该膜被送进加热站38，在该加热站38中，缓和地加热清漆，使得清漆更加均匀地分布在膜上。可以使用IR-辐射源38a来加热。作为一个实施例，可在60摄氏度-90摄氏度将清漆加热10-15秒，但该温度和加热时间可以根据需要而变化。
经过加热站38之后，该膜被送进第一固化站40。第一固化站40包括更大的辊子40a，膜在该辊子40a上被按照图9中的从左手侧到右手侧送进。UV-辐射源40b径向相对于辊子40a布置，用于不完全地将清漆固化在膜10上。在一个优选的实施方案中，施用50-80瓦特/平方厘米或者如果清漆层足够薄时施用甚至小于50瓦特/每平方厘米的功率就可以获得不完全固化。辊子40a优选用水冷却。
该紫外线-辐射源固设于一滑架40c上，该滑架40c可以被从图中用实线示出的位置移动到用虚线示出的位置处。用实线示出的左手位置为工作位置。
经过第一固化站40之后，载有不完全固化清漆的膜10a被送进转移站44。根据正在使用的膜的材料，在辊子之间施加1-2巴的压力和120摄氏度-180摄氏度的高温，利用转移辊子44a、44b促使清漆层和颜料层的转移。
用于供应第二膜16的供料圆筒42也邻近转移站44布置，以将第二膜供应进入转移站。为了将清漆层和颜料层从第一膜10a上转移到第二膜16上，该转移站44包括转移辊子44a和44b。如上文所说明地，第二膜16比第一膜10a更柔软。由于第一膜10a具有可被脱膜的性能，所以可以通过脱膜技术将颜料层和不完全固化的清漆层从第一膜上转移到第二膜上。这项脱膜转移技术本身是现有技术已知的。在转移之后，第一膜和第二膜一起经由辊子46和另一个辊子46a被送至分离辊子48。在分离辊子48处，第一膜10从第二膜16a上被分离下来，使得将载有颜料层和清漆层的第二膜16a被送至第二固化站52，而第一膜10在收集辊子50处被收集。
在第二固化站52中，通过UV-灯52b提供的UV-辐射线使在第二膜16a上的清漆层完全固化。UV-灯被布置在滑架52c上，该滑架可以被移动到由图中的虚线标出的非工作位置。根据所使用的清漆，可以优选地施用120瓦特/平方厘米来获得清漆的完全固化。
在第二固化站52中完全固化清漆之后，完工的膜16c通过辊子56送至收集圆筒58上。在连接圆柱体58时，因为第二膜16也具有脱膜性能，成品可以随时装运至会使用通过脱膜技术来向物体上施用清漆和颜料的膜的消费者。

Claims (14)

1.一种用于制造可被用来向物体上施用清漆和颜料的膜的设备，所述设备包括：
a.清漆施用站，用于向第一膜上施用清漆层，所述第一膜具有脱膜性能；
b.第一固化站，用于不完全地固化所述清漆层；
c.供料圆筒，用于提供第二膜，所述第二膜比所述第一膜更柔软；
d.转移站，用于通过脱膜技术来将至少所述清漆层从所述第一膜上转移到所述第二膜上；以及
e.用于进一步固化所述清漆层的第二固化站。
2.根据权利要求1的设备，其特征在于，所述第一膜包括颜料层。
3.根据权利要求1或2的设备，其特征在于，在所述清漆施用站和所述第一固化站之间布置有加热站。
4.根据权利要求1的设备，其特征在于，所述第一膜由聚丙烯制成。
5.根据权利要求1的设备，其特征在于，所述第二膜由聚烯烃、聚乙烯或PVC制成。
6.根据权利要求1的设备，其特征在于，所述第一固化站包括UV-辐射源。
7.根据权利要求1的设备，其特征在于，所述第二固化站包括UV-辐射源。
8.一种用于制造可被用来向物体上施用清漆和颜料的膜的方法，所述方法包括以下步骤：
a.向第一膜上施用颜料层，所述第一膜具有脱膜性能；
b.向所述第一膜上的所述颜料层上施用清漆层；
c.不完全地固化所述清漆层；
d.通过脱膜技术来将所述清漆层和颜料层从所述第一膜上转移到具有脱膜性能的第二膜上，其中所述第二膜比所述第一膜更柔软；和
e.进一步固化在第二膜上的已被转移的清漆层。
9.一种用于制造可被用来向物体上施用颜料和清漆的膜的方法，所述方法包括以下步骤：
a.向第一膜上施用清漆层，所述第一膜具有脱膜性能；
b.向所述第一膜上的所述清漆层上施用颜料层；
c.不完全地固化所述清漆层；
d.通过脱膜技术来将所述颜料层和清漆层从所述第一膜上转移到具有脱膜性能的第二膜上，其中所述第二膜比所述第一膜更柔软；并且
e.进一步固化在第二膜上的已被转移的清漆层。
10.根据权利要求8或9的方法，其特征在于，所述第一膜由聚丙烯制成。
11.根据权利要求8或9的方法，其特征在于，所述第二膜由聚烯烃、聚乙烯或PVC制成。
12.根据权利要求8或9的方法，的设备，其特征在于，所述不完全固化由UV-辐射线实施。
13.根据权利要求8或9的方法，其特征在于，所述进一步固化由UV-辐射线实施。
14.根据权利要求8或9的方法，其特征在于，所述步骤是作为一连续过程在膜的连续长度上执行的。
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