用于在表面上涂敷颜料的制品和方法

申请号 CN03812224.3 申请日 2003-05-13 公开(公告)号 CN1655955A 公开(公告)日 2005-08-17
申请人 宝洁公司; 发明人 M·J·斯坦哈特; S·C·帕洛塔; R·L·普罗西; J·W·图森特; A·J·努克; V·A·金西; A·M·卡敏斯基; J·A·帕沃夫斯基; B·N·霍尔; R·D·韦斯滕多夫;
摘要 用于在表面上涂敷颜料的制品(10),其包括干颜料组分片(12),干颜料组分片具有边缘、前片表面、与前片表面相对的后片表面;和后片表面上用于将片与表面相结合的 粘合剂 (25)。片的边缘或整个片适于减小或消除当边缘与并置的第二制品的边缘成重叠、毗邻或间隔关系 定位 时所产生的接缝的视觉察觉性。可通过物理机制、化学机制、光学机制或这些机制的组合来促进接缝的视觉察觉性的减小或消除。
权利要求

1.用于在表面上涂敷颜料的制品,特征在于包括干颜料片,所述干颜料片具有外周边、与所述外周边相邻的边缘、前片表面、与所述前片表面相对的后片表面;和在所述后片表面上用于将所述片粘附到所述表面的粘附部件;可任选地,其中所述片和所述粘附部件的特征在于厚度小于约3.3密,并且所述片的至少所述边缘适于减小当所述制品与并置的第二制品重叠时产生的接缝的视觉察觉性;可任选地,其中所述前片表面包括印刷图案,所述印刷图案的特征在于具有多个图像单元和多个反衬区,每个所述图像单元与相邻的一个所述图像单元按一种方式被相应的一个所述反衬区间隔开,所述方式用于减小当所述制品与并置的第二制品重叠时所述接缝的视觉察觉性;和可任选地,其中相邻的各个所述图像单元的特征在于空间分布不具有可被察觉的组织。
2.如权利要求1所述的制品,其中所述片的特征在于包括可操作的流变调节剂,来选择性地聚结形成所述边缘的干颜料材料;可任选地,其中所述流变调节剂在空间上被限制于所述边缘内;可任选地,其中所述流变调节剂选自增塑剂、液敏化学试剂、热活化化学试剂以及它们的组合;可任选地,其中所述流变调节剂对施加到所述边缘的压缩产生响应,用于聚结所述边缘;可任选地,其中所述流变调节剂是在所述制品被涂敷到所述表面后涂敷到所述边缘的溶剂;可任选地,其中所述流变调节剂是增塑剂,其选自丙二醇、乙二醇、邻苯二甲酸二丁酯、磷酸甲苯酯、邻苯二甲酸苄基酯以及它们的组合;可任选地,其中所述制品在制造后贮存于可控环境内来保护所述流变调节剂的活性,直到所述制品被涂敷到所述表面;和可任选地,其中所述流变调节剂被微囊化以延迟活化;
3.如前述任一项权利要求所述的制品,特征在于形成所述片的所述干颜料被纹理化成具有多个突起和多个凹陷的三维外形,相邻的各个所述突起被所述多个凹陷中相应的一个隔开;可任选地,其中所述制品包括许多颗粒,所述颗粒的尺寸和分布限定在所述粘合剂或所述片内,用于给所述干颜料提供所述三维外形;可任选地,其中所述突起的空间分布不具有可被察觉的组织;可任选地,其中所述片中掺入可操作的流变调节剂,来选择性地聚结形成所述边缘的干颜料材料;和可任选地,其中所述流变调节剂是热活化化学试剂。
4.如前述任一项权利要求所述的制品,特征在于形成所述边缘的所述干颜料的厚度小于形成所述片的其它部分的所述干颜料的厚度;可任选地,其中所述边缘和所述并置片的重叠边缘共同的平均厚度小于约6密耳,不透明度在0.93和1之间;可任选地,其中所述边缘的厚度向外朝向所述外周边逐渐减小;可任选地,其中所述外周边的轮廓具有重复单元的非线性图案;可任选地,其中所述外周边被圆形化;可任选地,其中所述片适于透射入射可见光或漫反射入射可见光;可任选地,其中干颜料的至少一个所述片和所述粘合剂包括结构性组分,所述结构性组分适于在通常向内朝向所述表面的压缩力的作用下至少部分地塌陷;和可任选地,其中形成所述片的所述干颜料被纹理化成具有多个突起和多个凹陷的三维外形,相邻的各个所述突起被所述多个凹陷中相应的一个隔开。
5.如前述任一项权利要求所述的制品,特征在于所述干颜料或者所述粘合剂包括结构性组分,所述结构性组分适于在通常向内朝向所述表面的压缩力的作用下至少部分地塌陷;可任选地,其中所述结构性组分在空间上被限制于所述边缘内;可任选地,其中所述结构性组分选自多个充气微粒、多个开放胞腔、多个从所述后片表面向外延伸的突起以及它们的组合。
6.如前述任一项权利要求所述的制品,特征在于所述外周边的轮廓具有重复单元的非线性图案;可任选地,其中位于相邻成对的所述重复单元之间的所述过渡是光滑弯曲的。
7.如前述任一项权利要求所述的制品,特征在于所述印刷图案由多个像素形成。
8.如前述任一项权利要求所述的制品,特征在于形成所述边缘的所述干颜料是透明的。
9.如前述任一项权利要求所述的制品,特征在于所述片适于漫反射入射可见光。
10.如前述任一项权利要求所述的制品,特征在于所述片包括珠光材料,所述珠光材料的粒径分布能够产生珠光型反射性视觉效应;可任选地,其中所述珠光材料在空间上被限制于所述边缘内。
11.如前述任一项权利要求所述的制品,特征在于所述外周边被圆形化。
12.用于在表面上涂敷颜料的制品,特征在于包括干颜料片,所述干颜料片具有外周边、与所述外周边相邻的边缘、前片表面、与所述前片表面相对的后片表面;在所述后片表面上用于将所述片粘附到所述表面的粘附部件,所述边缘能够以非重叠的方式与并置的第二制品的边缘并置来产生位于它们之间的间隙;可任选地,其中所述片和所述粘附部件的厚度小于约3.3密耳;可任选地,其中所述间隙与填充物相联系,所述填充物适于减小所述间隙的视觉察觉性;可任选地,其中所述填充物是能被设置在所述间隙内的易铺展灰浆材料,所述灰浆材料的视觉特征基本上类似于干颜料的所述第一和第二片的视觉特征;和可任选地,其中所述填充物是相对于所述间隙以桥接关系定位的带,所述带具有可插入所述间隙内的部分。
13.用于在表面上涂敷颜料的套盒制品,特征在于包括:干颜料片,所述干颜料片具有外周边、与所述外周边相邻的边缘、前片表面、与所述前片表面相对的后片表面;在所述后片表面上用于将所述片粘附到所述表面的粘附部件;和可操作地用于促进视觉察觉性减小的引发剂;其中,所述片的至少所述边缘适于减小当所述制品与并置的第二制品重叠时产生的接缝的视觉察觉性;可任选地,其中所述片和所述粘合剂的厚度小于约3.3密耳;可任选地,其中所述套盒还包括适于选择性地将所述活化液体涂敷到所述边缘的涂敷器;可任选地,其中所述套盒还包括适于选择性地加热所述边缘的涂敷器;可任选地,其中所述套盒还包括适于选择性地将所述引发剂提供给所述边缘的涂敷器;可任选地,其中所述涂敷器被加入到用于将所述制品涂敷到所述表面的装置中;和可任选地,其中所述片包括选择性地可塌陷结构,并且所述引发剂包括适于选择性地将压缩力施加到所述可塌陷结构上的压力施加装置。
14.如权利要求13所述的套盒,特征在于所述边缘内掺入可操作的流变调节剂,来选择性地聚结形成所述边缘的干颜料材料;可任选地,其中所述流变调节剂是液敏化学试剂,用于聚结形成所述边缘的干颜料材料,并且所述引发剂是活化液体,用于活化所述化合物;可任选地,其中所述流变调节剂是可操作的热活化化学试剂,用于聚结形成所述边缘的干颜料材料,并且所述引发剂是热源,用于供应足够的热量来活化所述边缘内的热活化化学试剂;和可任选地,其中所述流变调节剂是溶剂。
15.用于将干颜料涂敷到表面的方法,特征在于包括将包括干颜料片的第一制品粘附固定到所述表面上,和将包括干颜料片的第二制品粘附固定到与所述第一制品成并置关系的表面上;可任选地,其中所述第一和所述第二制品每个的厚度小于约3.3密耳;可任选地,其中所述第一和所述第二制品每个包括各自的边缘,所述边缘重叠以产生重叠厚度;和可任选地,其中所述方法还包括减小由所述第一和第二制品重叠而产生的接缝的视觉察觉性的步骤。
16.如权利要求15所述的方法,特征在于所述第一和第二制品的至少一个片的至少边缘包括可操作的流变调节剂,用于在暴露给引发剂时选择性地聚结形成所述边缘的所述干颜料;并且所述减小步骤还包括对至少一个所述第一和第二片的边缘使用所述引发剂来活化用于聚结形成所述边缘的干颜料的流变调节剂;可任选地,其中所述流变调节剂是液敏化学试剂,并且所述引发剂是可操作地用于化学活化所述液敏试剂的活化液体;可任选地,其中所述流变调节剂是热活化化学试剂,并且所述引发剂是热源,用于供应足够的热量来活化所述热活化化学试剂;和可任选地,其中所述化学试剂是流变调节剂,并且所述活化剂是向内朝向这样的表面的压缩力,该表面上被涂敷了所述第一和第二制品。
17.如前述任一项权利要求所述的制品,特征在于所述第一和第二制品的至少一个片的至少边缘包括可塌陷结构,当沿通常朝向所述表面的方向施加足量压缩力时所述可塌陷结构易于选择性地塌陷;并且所述减小步骤还包括对所述重叠边缘施加通常朝向所述表面的压缩力,从而使所述可塌陷结构至少部分地塌陷;可任选地,其中所述可塌陷结构包括选自多个充气微粒、多个朝向所述表面进行延伸的突起、多个单体胞腔以及它们的组合的结构;可任选地,其中所述方法的特征还在于包括切削所述第一和第二制品的至少一个片的边缘的外周边来提供多个重复单元的步骤,所述重复单元按用于减小所述接缝的视觉察觉性的可操作的方式被轮廓化;可任选地,其中所述减小步骤的特征还在于包括在所述第一和第二制品的片上压印三维纹理,所述纹理具有在包含所述第一和第二片的平面上方和/或下方延伸的表面特征,所述纹理用于减小所述接缝的视觉察觉性;可任选地,其中所述纹理在所述涂敷步骤之后被压印;和可任选地,其中所述纹理在所述涂敷步骤之前在所述涂敷点被压印。
18.制造用于将颜料涂敷到表面的制品的方法,特征在于包括制造干颜料片,所述片具有边缘;将粘附部件与所述干颜料片相联系;和修改所述片来减小接缝的视觉察觉性,所述接缝是在所述片按其边缘与另一个片的边缘成重叠关系被涂敷到所述表面时产生的;可任选地,其中所述干颜料片和所述粘附部件的厚度小于约3.3密耳;可任选地,其中所述修改步骤包括在所述片的前片表面上印刷图案,所述图案具有离散的被间隔开的图像单元,从而用于可操作地减小所述接缝的视觉察觉性;和可任选地,其中相邻的各个所述图像单元的空间分布不具有可被察觉的组织。
19.如权利要求18所述的制造方法,特征在于所述修改步骤包括在所述片上压印三维纹理,所述纹理具有在包含所述片的平面上方和下方延伸的表面特征,所述纹理适于减小所述接缝的视觉察觉性;可任选地,其中所述表面特征的空间分布不具有可被察觉的组织;可任选地,其中所述修改步骤包括切削所述片的边缘的外周边来提供多个重复单元,所述重复单元按用于减小所述接缝的视觉察觉性的可操作方式被轮廓化;可任选地,其中所述修改步骤包括在所述制造步骤的过程中供应可操作的流变调节剂,所述流变调节剂用于在选择性地暴露给引发剂时聚结所述干颜料;可任选地,其中所述修改步骤包括在所述制造步骤的过程中提供具有可塌陷结构的所述片,当沿通常朝向涂敷所述片的所述表面的方向施加足量压缩力时,所述可操作的可塌陷结构易于选择性地塌陷;可任选地,其中所述修改步骤包括减薄形成所述边缘的所述干颜料至其厚度小于形成所述片的其它部分的所述干颜料的厚度。

说明书全文

用于在表面上涂敷颜料的制品和方法

发明领域本发明涉及用于涂敷颜料的制品和用于涂敷颜料具体地讲涂敷颜料到制品的方法和用于将干颜料涂敷到表面的方法。

背景技术

出于美观和/或功能性有益效果例如防的原因,常常希望将一种或多种颜料涂敷到一个表面上,例如象内壁或外壁之类的建筑表面。颜料典型地通过常规的用水基或油基的湿油漆涂敷、粘贴壁纸等来提供。涉及到湿涂漆和壁纸粘贴的费的方法已为人所熟知。典型地,在此类作业期间必需通过在不希望有颜料的相邻表面贴上胶带、布置防溅布来保护地板和家具等方法保护周围的区域免受附带污染。也必须特别的小心来避免油漆、壁纸糊剂或底漆、或其它的湿涂材料的滴落。许多湿油漆和壁纸产品也被推荐与一种或多种底漆或基料一起使用来辅助得到所期望颜料的覆盖性和耐久性,因此就增加了用于在这种表面上产生所期望颜料效果的时间和劳力。
另外,典型地,必须将刷子、辊子或其它的涂敷器浸透油漆、底漆、糊剂等以便将该材料涂敷到一个表面上。因此,浪费了大量的材料,因为这些浪费的材料从未到达要涂敷的表面,而是残留在涂敷器上。一旦完成了涂漆或墙纸粘贴,清洗用于涂敷湿油漆和壁纸的刷子、喷涂器、辊子和其它工具,或至少将其悬挂一段时间例如一个整夜也耗费时间。
适于涂敷到表面例如建筑表面上的很多油漆包括一种或多种挥发性有机化合物。这样的油漆在涂敷期间和涂敷后释放出有害的气体,因此需要在涂敷期间和涂敷之后通,尤其是在封闭的环境如建筑物中。
在引入多个材料带或材料片的结构性表面覆盖操作中,会在每个并置的成对材料带之间形成接缝。接缝对于由材料带形成的正面外观产生损害美学外观或一些其它性能的缺陷。因此,在这种结构性表面覆盖操作中,一个重要的担忧是接缝掩蔽。例如,相邻墙板之间的接缝由干墙胶带覆盖。对于将颜料涂敷到一个表面上的覆盖操作,通过使多条壁纸互相相邻地粘贴,在内壁上涂敷壁纸。通过将初始条的垂直边与画在壁上的铅垂线对准,壁纸可被系统地涂敷到内壁。初始条的至少一个相对的垂直边被作为后续壁纸条涂敷时的垂直导向标记。各个相邻的壁纸条位置毗邻,从而使并置的边缘之间的间隙最小或使重叠的机会发生最少。典型地,然而,在相邻的成对条之间的垂直接缝是可被视觉感知的。垂直接缝的视觉存在损害了通过壁纸被涂敷到表面上的颜料美观性。
因此,尽管通过常规技术如湿涂漆或粘贴壁纸在一个表面上涂敷颜料可得到明显的美学和/或功能性有益效果,但与这种过程相关的事情很麻烦且耗费时间,而且,涂敷到表面的颜料会产生一个或多个接缝,其损害了观察者所观察到的颜料效果。

发明内容

本发明涉及用于在表面上涂敷颜料的制品,其包括干颜料片,干颜料片具有外周边、与外周边相邻的边缘、前片表面、与前片表面相对的后片表面;和后表面上用于将片与表面相结合的粘合剂。片的厚度小于76μm(3.0密)。在本发明的各种实施方案中,片的边缘或包括边缘的整个片适于减小在两个片以并置关系定位时所产生的接缝的视觉察觉性。
附图的简要说明对于本领域的普通技术人员,通过阅读下述优选实施方案的详细描术并配合附图,本发明的各种优点、目的和特征将变得更明显。
图1是依据本发明的用于将颜料涂敷到表面的制品的示意顶视图;图2是图1所示的制品的示意端视图;图3是以并置关系被涂敷到表面的两个图1所示制品的示意端视图,在制品之间形成有间隙;图4是依据本发明的原理构成的用于填充在相邻的图1所示制品之间的间隙的填充带的横向剖面端视图;图5是具有重叠边缘的并置成对制品的示意端视图;图6是类似于图5的示意端视图;图7是一个制品的示意端视图,其中依据本发明的原理边缘被减薄;
图8是一个制品的示意端视图,其中依据本发明的原理边缘被减薄;图9A和9B是一个制品的示意剖面图,其中依据本发明的原理边缘被减薄;图10是依据本发明的原理具有微粒的制品的一部分的示意剖面图;图11是依据本发明的原理具有突起的制品的一部分的示意端视图;图12是依据本发明的原理具有胞状结构的制品的一部分的示意剖面图;图13是依据本发明的原理具有轮廓化外周边的制品的一部分的示意图;图14是依据本发明的原理具有图案的制品的一部分的示意图;图15是依据本发明的原理具有三维外形的制品的一部分的示意剖面图;和图16是依据本发明的原理用于生产将颜料涂敷到一个表面上的制品的一个方法的示意图。

具体实施方式

本发明涉及将颜料涂敷到一个表面上的制品和方法。本文所用术语“颜料”用来指一种颜料效果,即,在色彩或视觉感知方面的差异。在一个具体的实施方案中,颜料效果为基本永久的颜料效果,即,对于偶然接触、轻柔洗涤等不能被去除的颜色效果。因此,基本永久的颜料效果有别于可容易地去除或减退的暂时颜料效果,例如由粉笔或蜡笔所产生的颜料效果。术语“颜料”和“颜料组分”在本文中同义使用,指发明制品的组分,其提供颜料效果。具体地讲,颜料是指对其所涂敷表面提供不透明覆盖层的任何组合物,颜料包括干颜料或染料,单独使用或与附加组分组合使用。例如,颜料可以是干油漆,包括颜料颗粒、其它常规颜料组分、和在提供干油漆的过程中通过蒸发被基本除去的液体载体。
作为另一个实施例,颜料可以是由适当的热塑性树脂形成的工程片或层压材料,并包括例如颜料颗粒或染料分子物质,具有足够的浓度和适当的分配来产生颜料效果。具体地讲,颜料可由热成形工程聚合树脂形成,该树脂包括但不限于丙烯酸、尿烷、聚氯乙烯(PVC)、聚亚乙烯基氟化物(PVDF)和聚偏1,1-二氯乙烯(PVDC)。颜料的各种层可具有不同的组合物和/或性能效果来将颜料涂敷至表面。
本发明所用的术语“表面”指的是能够在其上安放颜料组分的物体或底物的任何外层或边界。合适的表面可以为大致二维的和平坦的或为大致三维的并包括弯曲处、形部分等。在一个实施方案中,利用本发明的制品和方法涂敷颜料组分的表面包括建筑表面,即建筑物、房屋设施(即器具)、家具等的表面。建筑物表面可以是在建筑物内部的内表面或在建筑物外部的外表面。大致三维的建筑表面可包括例如二维表面象板条(例如,绕窗户道的板条)、地板、器具、家具等之类的边缘处理。建筑表面可被永久地安装也可被暂时地安装或者是便携式的。本发明的产品还能被涂敷到制品的表面上,使其具有与建筑表面相同或不同的纹理和/或外观。例如,这种产品可用来将颜料层涂敷到器具、家具和其它的建筑制品上。根据本公开内容,对于本领域的技术人员来说,适于利用本发明的制品和方法涂敷颜料的其它表面将是显而易见的。
参见图1和2,依据本发明的用于将颜料涂敷到一个表面(未示出)的制品10包括干颜料或干颜料组分的平面片12和粘合剂或结合剂的层25。平面片12具有前片表面14、与前片表面14相对的后片表面16、四个外周边20、22、24、26、与外周边20、22、24、26相邻设置的边缘18。边缘18确定干颜料的环形条或带,绕片12的外周边20、22、24、26周向延伸,并向内朝向片12的中心延伸一个给定的尺寸或宽度。制品10的实施例公开于美国临时申请60/343,146,名称为“Articles and Methods for Applying Color onSurfaces”,提交于2001年11月20日,代理人档案号8817P;美国临时申请60/380,225,名称为“Articles and Methods for Applying Color onSurfaces”,提交于2002年5月13日,代理人档案号8817P2;和美国临时申请60/380,205,名称为“Articles and Methods for Applying Color onSurfaces”,提交于2002年5月13日,代理人档案号8817P3。这些申请中的每一个均全文引入本文以供参考。制品10可以是由多层热塑性树脂形成的层压材料,如图2中参考数字19和虚线所示。通常,片12和粘合剂层25的平均厚度小于或等于约76μm(3密耳)。
粘合剂层25被涂敷到片12的后片表面16的基本部分上。粘合剂层25可以是用于在制品10和表面(未示出)之间产生牢固粘附结合的任何结合剂。尤其适用的粘合剂是压敏型粘合剂,从而制品10可被固定到表面上并可在施加足量压力与表面形成最终粘附结合之前进行重新定位。制品10可被卷成卷形通过使用适当的涂敷器(未示出)涂敷到表面,涂敷器用于以可控方式配送制品10。可供选择地,制品10可以被手工涂敷到表面而不使用涂敷器。可取的是,涂敷器可促进,或换句话讲实现本发明的某些实施方案,用于消除、减少、或换句话讲减轻一对相邻制品10之间的接缝的视觉可察觉性。
因为制品10的尺寸是有限的,所以使用邻接的或并置的多个制品10来将颜料涂敷到某些表面,如包括居住和商业建筑物的内壁和外壁的建筑表面。因此,片12的外周边20、22、24、26中的一个外周边的位置邻近另一个相邻片12的外周边20、22、24、26中的一个外周边。取决于片12的精确安放,并置的成对的片12的各自的边缘18通过重叠、邻接、或由凹槽或间隙分开或间隔开,从而产生接缝。对于其它由制品对表面产生的光滑连续的覆盖效果,接缝呈现出不规则性。
接缝对于观察者而言,趋于可视觉感知或可辨别,如果不进行调整,则会降低由制品10涂敷到表面上的颜料的美学外观。依据本发明的原理,接缝的视觉察觉性可通过修改制品10的一个或多个性能或特征来得到减轻、降低或消除。对接缝的视觉察觉性的改变可以通过物理机制、化学机制、光学机制或它们的组合来促进。
相邻的制品10会被重叠或隔开,这归因于,例如,涂敷到表面的过程中的不精确性。相邻的制品10之间的重叠或间隙也会因为制品10所涂敷表面的尺寸不规则性而产生。例如,建筑表面会向内或向弯、摆动、倾斜并经常为不很垂直的内角和外角。而且,大多数建筑表面所具有的例如门和窗的特征经常不是垂直的,有时还会更严重,天花板线会不均衡地摆动和下倾。这些不规则性会由于建筑物的结构组分的沉淀物或由于结构错误而产生。当使用定制尺寸的制品修补表面上已存在的颜料效果,从而,例如,覆盖或掩盖标记,或覆盖原始颜料已被除去的一小区域时,也会产生重叠。
参见图3,其中某些尺寸基于说明的目的被放大,多个,例如,两个制品10可被涂敷到表面28来产生位于并置的成对的制品10之间的间隙或凹槽30。每个制品10的粘合剂层25接触表面28上粘合剂层所面对的部分,促进了它们之间的粘附结合。当制品10被涂敷到表面28时,一个片12的边缘18以不重叠方式与相邻片12的边缘18并置,从而产生凹槽30。凹槽30可具有一致的宽度或变化的宽度,并在并置的延伸方向上可以是线性的或非线性的。
依据本发明的原理,在制品10被涂敷到表面28后,可在凹槽30内加入填充物。填充物可以是具有能够减少凹槽30的视觉察觉性的一种或多种特征的任何适当的结构或形式。
在一个实施方案中,填充物是由易铺展材料构成的灰浆31,其在环境温度下具有多种物理属性,例如适当的低粘度以促进铺展性,适用于被填充进凹槽30。在被涂敷和固化后,灰浆31可以是视觉特征类似于相邻制品10的片12的视觉特征的任何材料,并优选地,是在视觉外观上与相邻制品10的片12的视觉外观相比无法感知或不能分辨的任何材料。为了达到该目的,灰浆31中可掺入聚合物或树脂,其类似于用于形成片12基础材料或用于形成被层压的片12的至少一层的基础材料的聚合物或树脂。灰浆31中典型地掺入有物质,如颜料或染料,用于提供所需的视觉特征,还掺入有适当的溶剂或其它铺展剂。在灰浆31被填入凹槽30后,辅展剂的一部分在一个典型的固化时间内蒸发。在这个过程中,对于其它物质,灰浆31的粘度显著地下降。
本发明设想灰浆31可以通过手工方式或在涂敷器(未示出)的辅助下被涂敷到并置制品10之间的凹槽30。具体地讲,对于手工涂敷,灰浆31被填入或注入凹槽30,并被擦平或刮平以除去多余的灰浆,从而残留的灰浆31通常与片12的各个前片表面14保持共面。适用于本发明的这个方面的涂敷器包括一个贮液器,其可以是可再填充的,容纳一定量的灰浆31;一个配送元件,用于以校准后的一致速率将灰浆31填入凹槽30;和一个刮平或擦平元件,用于除去未被凹槽30接收的任何多余的灰浆31。
在本发明的另一个实施方案中,参见图4,依据本发明的另一种适当的填充物是填充带32,其可以是能够与凹槽30相联系,除去、减少或减轻凹槽30的视觉察觉性的任何形式。如图示说明,填充带32包括中心部分34和在中心部分34侧面,互相相对的较薄的柔韧边迹部分36、38。中心部分34适于至少部分地被填入凹槽30,每个边迹部分36、38与两个片12的边缘18中的相对应的那个重叠。在一个实施方案中,中心部分34是刚性的,边迹部分36、38是可延展的或适形的。优选地,填充带32以涂敷后抵抗实质移除力的方式被实质上填入凹槽30。如图示说明,边迹部分36、38的厚度小于每个片12的厚度,因此边迹部分36、38只给相邻制品10的整体厚度增加了一个最小的增量厚度。可供选择地,填充带32的边迹部分36、38是光学透明或半透明的,从而可透过边迹部分看见由片12提供的颜料。
参见图5和6,其中某些尺寸基于说明的目的被放大,可涂敷多个制品10来将颜料输送到表面,从而与片12的外周边20、22、24、26之一相邻的边缘18和与另一个片12的外周边20、22、24、26之一相邻的边缘18具有重叠关系。如图5和6所示,上面的片12的边缘18的一部分提供上接缝44,具有可被观察者看见的暴露表面,下面的片12的边缘18的一部分被俘获成为位于上方缝44和表面28之间的下接缝46。典型地,在上接缝44和下接缝46之间的重叠会小于或等于约0.5英寸,尽管本发明并不局限于所设想的制品10之间的重叠可以在片12的整个区域上延伸。上接缝44和下接缝46的重叠的平均厚度为小于0.15mm(6密尔)。上接缝44和下接缝46共同形成一个接缝,如果不依据本发明的一个或多个实施方案进行修改,其还可能被提供给表面28的颜料效果的观察者视觉感知。
继续参见图5和6,上接缝44和下接缝46的特征在于三上尺寸:z方向的高度、x方向的宽度和y方向的长度。可取的是,由上接缝44和下接缝46形成的接缝沿y方向延伸入图5、6的页面平面,并且接缝在x方向上的有效尺寸典型地在y方向上变化。由上接缝44在z方向上增加的增量高度基本等于边缘18的厚度。接缝的一部分可与表面28呈非接触的关系,这样,就在边缘18的一部分与表面28之间产生了一个空腔48。上接缝44的另一部分在外周边24处产生突变锐边。并置制品10的基本为平面的表面上的由于外周边24所导致的不连续性对于表面28的观察者而言,在外周边24处产生了可被观察到或感知到的视觉标记。
依据本发明的原理,整个片12或至少片12的靠近外周边20、22、24、26中至少一个外周边的边缘18被修改,修改方式是消除、减少或减轻由并置的成对的片12的各个边缘18之间的重叠所产生的上接缝44的视觉察觉性。所设想的是,可组合本发明的各种原理来达到消除、减少或减轻由上接缝44和下接缝46的重叠所产生的接缝的视觉察觉性。
在本发明的一个实施方案中,邻近外周边20、22、24、26中至少一个外周边的边缘18在被涂敷到表面28前,比片12侧向设置于边缘18之间的其它部分更薄。典型地,邻近外周边20、22、24、26中至少一个外周边的边缘18的平均厚度可被减小至干颜料片的保留部分的厚度的一半,因此在重叠后,多个片的复合厚度一致或基本一致。然而,本发明并不局限于此。制品10的所有区域,包括当边缘18与另一个片12的边缘18相重叠时重叠的上接缝44和下接缝46,应具有约0.95至约1.0的不透明指数,其测量是依据ASTM D2805,名称为“Standard Test Method for Hiding Power of Paints byReflectometry(Spectrometer)”。
参见图7,依据本发明的一个具体实施方案,其中边缘被减薄,片12的边缘18向外朝向外周边20、24呈斜角或锥角。可取的是,边缘可以邻近于任何外周边20、22、24、26形成锥角。如图7所示,边缘18被形成为朝向前片表面14朝向外周边20的锥角,和被形成为朝向后片表面16邻近外周边24的锥角。边缘18的锥形得到相对朝向的楔形表面40、42,其向图7页面平面内和外延伸。具体地讲,边缘18从位于片12外围向内部分形成的各个普通边界41、43处的第一厚度到位于各个外周边20、24处的较薄的第二厚度形成锥形。因此,在从每个普通边界41、43到外周边20、24中相应的一个外周边的方向上,边缘18的厚度减小。可取的是,边缘18可被形成为非一致的锥角,因此楔形表面40、42的厚度并不是如图7所示的那样单调地变化。例如,靠近外周边20、22、24、26中至少一个外周边的边缘18可被减薄,从而减薄的z方向上的厚度和x方向上的横向宽度随着位置变化而任意变化。
在另一个具体的实施方案中,其中边缘被减薄,参见图8,片12的边缘18的形状在外周边20处为接头半块45,在相对的外周边24处为互补接头半块47。当一个制品10的边缘18与另一个制品10的边缘18相重叠并粘合固定时,接头半块45、47形成一个完整的搭接接头。重叠的搭接接头45、47优选地具有有效厚度,其与每个并置制品10的外围向内部分形成平整的或连续的表面。可取的是,接头半块45、47可具有能够联系成为搭接接头的任何互补结构,而不限于图8所示的具体实施方案。
参见图7和8,图7和8中说明的边缘18的平均厚度小于片12的外围向内部分的平均厚度。本发明所设想的是,边缘18的减薄是通过,例如,在制品10的制造过程中通过形成方法(例如片12的印刷)或在形成后通过机械或湿化学方法,选择性地对片12去除适当的厚度,提供楔形表面40、42或接头半块45、47来完成的。可供选择地,可取的是,边缘18的机械或湿化学减薄可在将制品10涂敷到表面的涂敷点处完成。机械减薄方法通常依赖于机械运动,如磨擦或切削,来除去材料,而湿化学减薄方法通常依赖于化学反应,如以腐蚀、溶解或其它方式除去材料。对于化学减薄,被除去的材料的厚度是可控的,例如通过校准将边缘18的干颜料暴露至蚀刻剂的暴露时间来控制。为了达到该目的,蚀刻剂可使用适当的涂敷器来涂敷。当暴露时间结束,除去蚀刻剂时,可使用一个装置,如湿真空,或通过使用适当的吸收制品或其它的除去装置来简单地擦除。所设想的是,蚀刻剂可按套盒形式提供给消费者,套盒中也包含用于涂敷颜料的制品10,用于蚀刻剂的涂敷器和/或除去装置可被加入进用于将制品10涂敷到表面28(图5)的涂敷器中。
参见图9A,依据本发明的原理,制品10的片12由多层,例如五层50-54来形成,并在边缘18的附近被有效地减薄,减薄方法是通过对至少各自的外周边20、24进行轮廓成形来得到层叠的或圆形边缘结构。为了达到该目的,片12的中心层52侧向向外突出超过层50、51、53和54,并且层51和53侧向向外突出超过层50和54。当并置的成对的制品10被涂敷到表面28(图5),边缘18位于例如一个制品10的外周边20(与例如另一个制品10的外周边24重叠)处时,上接缝44和下接缝46的重叠厚度将会显著减小,这归因于各自圆形边缘结构之间的接触。另处,当离表面28为典型的观察距离进行观察时,外周边20、24处的边缘18的层叠提供圆形的外观,这进一步地消除、减少或换句话讲减轻了外周边20、24的视觉察觉性。
在一个可供选择的实施方案中,参见图9B,制品10的片12由多层,例如四层55-58来形成,并在边缘18的附近被圆形化,方法是通过对至少各自的外周边20、24进行轮廓成形来得到层叠的或圆形边缘结构。具体地讲,层55-58的侧向向外突出量从层55至层58逐渐减少,因此层55向外突出最短的相对距离而层58向外突出最长的相对距离。类似于图9A所示本发明的实施方案,当一对制品10被涂敷到表面28(图5),一个制品10的一个外周边20与另一个制品10的另一个外周边24重叠时,重叠厚度将会显著减小。另处,当由观察者离表面28为典型的观察距离进行观察时,外周边20、24处的层叠提供圆形的外观,这进一步地消除、减少或换句话讲减轻了外周边20、24的视觉察觉性。
当具有图7、8、9A和9B所示结构中之一种的边缘18与另一个并置的制品10(其具有互补的减少厚度的结构)的边缘18重叠时,制品10的整个表面的平均不透明指数在约0.95和1.0之间,其测量依据ASTM D2805。并置的成对制品10各自的边缘18的重叠部分的平均厚度为小于0.15mm(6密尔)。
依据本发明的另一个实施方案,并再次参见图1和2,通过掺入添加剂来修改片12的流变学,相邻制品10的重叠边缘18的视觉察觉性被消除、减少或换句话讲被减轻。流变调节剂用于促进对并置片12的重叠边缘18的选择性聚结、压实或熔合。流变调节剂的行为可自发产生或在引发剂的辅助下产生。在不背离本发明的精神和范围的条件下,也可在涂敷点处对边缘18施加压缩力。流变调节剂可以是能暂时增加片12的可使用性和柔韧性的任何化学试剂。在制品10被贮存和被涂敷到表面28(图5)前,流变调节剂应该是惰性的,或换句话讲是不活跃的。流变调节剂可在特征工作周期后从边缘18中挥发或蒸发出,或者可在聚结完成后仍在制品10中保持残留。一旦聚结完成,流变调节剂应该不再存在,或者应当以一定浓度维持,从而制品10不会对于机械损伤过于敏感。
可取的是,流变调节剂可在形成片12的干颜料中遍及分散或可被局限于形成边缘18的干颜料内。在任意一种情况下,如果得到聚结需要压缩力,则压缩力的施加可通过使用具有有限宽度的适当辊子被限制于边缘18内。还可取的是,制品10在制造后可能需要被贮存于可控环境内,从而保持挥发性流变调节剂的化学作用。例如,包含这种挥发性流变调节剂的制品10在制造后可被贮存于密封容器(未示出)中,例如聚酯薄膜袋中。这种密封容器的液体不可渗透壁可防止或换句话讲可抑制流变调节剂由于挥发、蒸发或汽化而造成的损失,直到在给表面28(图5)提供颜料的涂敷点处将制品10从容器中解除密封为止。可取的是,就算制品10仅仅是紧密卷起,流变调节剂由于挥发所造成的损失也会显著地减少。
在本发明的某些实施方案中,流变调节剂可以是增塑剂,其被添加进片的形成材料的制剂中。增塑剂可允许片12的干颜料流动一段时间,直到暂时性增塑剂的浓度由于挥发而实质性地降低。典型地,制造后,存在于片12的干颜料内的增塑剂的浓度会小于约30%重量。适用于本发明的增塑剂包括丙二醇、乙烯乙二醇、邻苯二甲酸二丁酯和磷酸甲苯酯(tricyresylphosphate)。适用于本发明的另一种增塑剂是邻苯二甲酸苄基酯,其以商品名SANTICIZER购自Ferro Corporation(Cleveland,Ohio)。另外,用于形成制品10的热塑性聚合物的流变学可被修改,例如通过改变聚合树脂的类型,混合各种不同的聚合树脂,或改变聚合物的分子量来完成。
在本发明的其它实施方案中,继续参见图1和2,在制品10被涂敷到表面28(图5)后,当在涂敷点处选择性地暴露给由活化液体组成的适当引发剂时,流变调节剂是用于聚结边缘18的液敏化学试剂。活化液体促进与液敏化学试剂的化学反应,这聚结了形成边缘18的干颜料,因此,重叠的上接缝44和下接缝46(图5)的厚度减小,上接缝44的暴露的外周边24也被圆形化或弯曲化。据信两种效果都可减少并置的成对制品10的边缘18中之一个边缘的重叠的视觉察觉性。
液敏化学试剂和活化液体之间的化学反应是可控的,从而得到上接缝44和下接缝46的预定厚度减小量和/或上接缝44(图5)的暴露外周边的圆形化。优选地,在得到预定减小量和/或圆形化以后,活化液体被消耗或用尽,化学反应停止或换句话讲中断。可供选择地,活化液体可被除去或者可加入足量的适当中和剂。液敏化学试剂和活化液体应该与形成片12的干颜料化学相容,从而,一旦聚结开始和结束,制品10的物理性能和颜料不会被显著影响。该液体可在环境温度下被涂敷到片12,或者在涂敷前被加热。可取的是,液敏化学试剂可遍及形成片12的干颜料分散,或可局限于形成边缘18的干颜料内。如果整个片12都包含液敏化学试剂,则活化液体的涂敷应被控制来仅润湿边缘18,例如通过采用限制有效涂敷宽度的适当涂敷器来完成。所设想的是,活化液体可按套盒形式提供,套盒中也包含用于涂敷颜料的制品10,用于活化液体的涂敷器可被加入进用于将制品10涂敷到表面28(图5)的涂敷器中。
在本发明的其它实施方案中,继续参见图1和2,当被加热超过环境温度时,在涂敷到表面28(图5)的涂敷点处,流变调节剂是活化后的热活化化学试剂。热活化化学试剂的特征活化温度必须被超过从而引发聚结。在活化温度以下时,热活化化学试剂是基本上是惰性的。热活化化学试剂的活化温度经过选择,从而当加热至活化温度时,制品10不会有任何显著的物理降解或颜料改变。这种热活化化学试剂使重叠的上接缝44和下接缝46的干颜料被更紧密地压实,或由于扩散而平均化,从而减小复合厚度并对上接缝44(图5)的暴露外周边24圆形化。
为引发聚结,边缘18被暴露于适当的热源一段时间并达到足够高的温度来得到重叠的上接缝44和下接缝46所需要的厚度减小和/或对上接缝44(图5)的外周边24进行圆形化,热源例如是来自鼓风机的热空气流、加热的涂敷器或辊子,或激光。可任选地,可在边缘18上施加压缩力来辅助得到热活化化学试剂的作用。如果整个片12都包含热活化化学试剂,则热活化可被控制从而仅将边缘18加热至特征活化温度。例如,可以使用具有适当有效辊宽的加热辊。然而可取的是,热源可通过对流、传导、辐射或它们的任何组合来输送热量。
热活化化学试剂应该与干颜料化学相容,从而干颜料的物理性能不会受热活化化合物显著影响,除非被加热活化。适用于本发明的作为共聚物的示例性热活化化学试剂包括乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和聚乙烯基乙酸酯共聚物。适用的乙烯-乙酸乙烯酯树脂以商品名Ultrathen购自Equistar(Houston,TX)。适用的聚乙烯基乙酸酯树脂以商品名VINNAPAS购自Wacker PolymerSystems(Adrian,Michigan)。通常,乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和聚乙烯基乙酸酯共聚物已知的软化温度范围在约50℃和约125℃之间。所设想的是,可以根据具体应用选择用于加热活化的具有不同软化温度范围的其它适用共聚物。
当被加热至足够高的温度时,通过施加压缩力,由包含热塑性树脂的工程薄膜形成的片12可容易地被变形或被置于适于变形的状态中。可自然推断,流变调节剂可以为热塑性树脂树脂制剂的内在部分例如,片12的基本热塑性树脂可以与另一种热塑性树脂混合从而得到诱导聚结所必需的热敏感性。
可取的是,流变调节剂可以微囊形式封装,应用外部触发来释放和活化。可以使用微囊化的任何适当方法将流变调节剂分割成微小的液体颗粒,并由具有适当组合物的材料形成的可破裂包络壁围绕流变调节剂的颗粒。形成包络壁的材料应当充分厚和/或是适当的相容材料来抵制微囊化的流变调节剂的化学侵蚀,并且优选地,对于微囊化的流变调节剂的化学作用而言,它是惰性的。至少在制造后,包络壁的材料在足够长的储藏期限内对于限定的流变调节剂应该是不可渗透的,从而允许制品10被涂敷到表面和得到流变调节剂的释放。流变调节剂的微囊化颗粒可按一致密度被平均地分配于片12中,或可以局限于边缘18内。
引发微囊化化学试剂的作用的一种方法是提供充分薄的易碎包络壁,在将制品10涂敷到表面28的过程中或涂敷后,在例如压缩力的机械或物理处理作用下,包络壁会破裂。包络壁应具有足够的厚度,以防止发生于混合和片的制造和存贮的过程中由于在物理处理作用下意外破裂而造成的过早地释放化学试剂。其它引发或活化触发包括,但不限于,通过使用适当溶剂来溶解包络壁得到的释放和通过将包络壁选择性暴露于辐射能如热或光得到的释放。
在本发明的另一个实施方案中,继续参见图1和2,在涂敷点处流变调节剂是溶剂,用于聚结干颜料18。这种溶剂促进与形成边缘18的干颜料的化学反应,这聚结干颜料的聚合物或树脂基础材料,因此,重叠的上接缝44和下接缝46(图5)的厚度减小,上接缝44(图5)的暴露的外周边24也被圆形化或弯曲化。这种溶剂的作用可被控制来得到预定程度的厚度减小和/或圆形化程度。溶剂应该与干颜料的制剂化学相容,从而在聚结结束后,制品10的物理性能和颜料不会以永久方式被显著影响。优选地对溶剂的涂敷进行校准从而使只有边缘18被润湿。对于由热塑性树脂形成的片12,能够提供所需聚结的适用溶剂包括,但不限于,甲苯、甲基乙基、甲基异丁基酮、和乙醇
在本发明的另一个实施方案中,由于各自边缘18(图5)的重叠的上接缝44和下接缝46所产生的接缝的视觉察觉性被减小或消除,方法是通过至少在边缘18附近为制品10(图5)提供一种添加剂或结构,其在制品10被涂敷到表面28(图5)后,作为引发剂在足量的压缩力的作用下产生机械压缩或塌陷。通常,压缩力的大小,在手工施加和无机械辅助的情况下,小于约345kPa(50磅每平方英寸(PSI)),典型地,小于约69kPa(10PSI)。可使用具有适当宽度的压力施加装置,如辊子,来施加压缩力,这增大了所施加的压缩力,因为机械辅助压力超过了被施加至装置上的等量压缩力。可取的是,适当的宽度可以是制品10的整个宽度。在并置的成对制品10被涂敷到表面28后,可塌陷结构的选择性塌陷减少了重叠的上接缝44和下接缝46的有效厚度。
压缩力可以是差动压力,其由作用于边缘18上的第一压力和作用于制品10的外围向内部分上的较小压力组成。可供选择地,在本发明的边缘18比制品10的其余部分对压缩力更敏感的具体实施方案中,可一致地施加压缩力。在后一种本发明的实施方案中,整个制品10被修改,从而在压缩力作用下厚度被减小,并且边缘18被调整,对于压缩力具有更高的灵敏性,从而边缘18比制品10的外围向内部分产生更大的厚度缩小量。在制造点,可塌陷结构或添加剂被加入进干颜料的制剂中,或被加入进形成粘合剂层25(图5)的材料的制剂中,或者,在可能的情况下,在制造点由适当的形成方法来提供。
在本发明的一个具体实施方案中,参见图10,制品10包括通常充气的多个微粒60,其在涂敷到表面28(图5)的涂敷点处,在力的作用下会产生塌陷或破碎。可取的是,充气微粒60可被加入进图10所示的干颜料片12中,或被加入进由图10中以虚线显示的微粒61所指出的粘合剂层25中,或被加入进制品10的组分的两者中。可取的是,可对微粒60、61进行定位使其跨越粘合剂层25和干颜料片12之间的界限或界面。形成微粒60、61的材料和填充微粒60、61内部的气体对于片12和/或粘合剂层25的组分应当为惰性的或换句话讲为非活性的。单个充气微粒60、61可以为任何封闭几何形状,例如类球体形。
微粒60、61应具有充分小的尺寸,从而在制品10被涂敷到需要颜料有益效果的表面28(图5)后,它们的存在不会产生可被观察前片表面14的观察者察觉到的向外延伸的不规则性。典型地,微粒60、61的最大尺寸应当小于片12约75%的厚度,并在其粒径分布中,最大粒径小于片12约75%的厚度。微粒60、61可被一致地分散于片12和/或粘合剂层25(图5)的整个体积中。在可能的情况下,源于塌陷的微粒60、61的任何碎片都可被保留在片12或粘合剂层25内。
可取的是,可供选择的,在片12的干颜料和/或粘合剂层25(图5)中微粒60、61的掺入可被局限于边缘18附近。如果微粒60、61仅存在于边缘18(图5)内或仅存在于边缘18下面的粘合剂层25内,则在对其施加的压缩力的作用下,重叠的上接缝44和下接缝46(图5)的厚度将被减小。如果微粒60、61遍及整个片12,则在涂敷点处施加差动压缩力,因此,重叠的上接缝44和下接缝46和/或粘合剂层25比制品10的其它部分受到更大的压缩力。制品10的边缘内的微球体在差动压力的作用下将会减小存活率,因此,与片12的其余部分相比,上接缝44和下接缝46会被共同减薄得更多。
每个微粒60、61都具有由任何适当材料制成的外壁63,其具有充分的厚度和/或机械强度来抵制破裂和塌陷,直到制品10被粘附固定到表面28(图5)后,在涂敷点处施加足量的压缩力为止。由中空玻璃类球体形成的微粒60、61是常规的并且对于本领域的普通技术人员而言显而易见。密度为0.05g/cc至0.10g/cc,直径在40微米和177微米之间的中空玻璃球形式的示例性微粒60、61公开于美国专利6,194,064(Keeley等人)中。酸钠--酸橙酸盐玻璃组合物的工程中空玻璃微球体可按商品名SCOTCHLITEGlass Bubbles购自Minnesota Mining & Manufacturing Co.(St.Paul,Minn.)。
在一个可供选择的实施方案中,参见图11,制品10可包括多个突起62,当片12被涂敷到表面28(图5)时,突起62从后片表面16向外延伸指向表面28(图5)。突起62可以是,例如,截短的锥形或截顶锥形突起,其从靠近后片表面16的基体指向相对的顶端呈锥形,当垂直于后片表面16观察时,其具有圆形、椭圆形或多边形形状的横截面。可取的是,在不背离本发明的精神和范围的条件下,突起62可以为能够被压缩的其它几何形状,如半球体形或细长形的脊。每个相邻突起62按适当的间隔距离被间隔开,从而每个相邻的突起62塌陷时互不干扰。当沿通常朝向表面28的方向施加足量的压缩力时,突起62具有对沿基本平行于垂直于表面28的表面的轴线的塌陷或皱曲敏感的拉伸强度。
在某些实施方案中,突起62可以横跨后片表面16一致地分布,并且边缘18(图5)内的突起62可配置成更易于塌陷。因此,对制品10施加一致的压缩力将对上接缝44和下接缝46(图5)得到所需的减薄和边际圆形化。在本发明的其它实施方案中,突起62可具有一致结构并在边缘18内通过选择性地施加差动压缩力来得到更大的厚度减少量,差动压缩力由在重叠的上接缝44和下接缝46上施加的比制品10的其它部分施加的更大的压缩力构成。在某些更具体的实施方案中,可仅在片12的边缘18附近提供突起62,因此,由于使突起62塌陷而产生的厚度减少被局限于边缘18内。
在一个可供选择的实施方案中,粘合剂层25(图5)可被印刷到片12的后片表面16(图5)上,具有与突起62相当的突起图案,其在施加于涂敷点处的压缩力的作用下是可塌陷的。在粘合剂层25的相邻突起之间提供有足够的间隔,从而,在施加压缩力产生塌陷时,使粘合剂层25有扩展的空间。在本发明的另一个可供选择的实施方案中,参见图12,片12或片12的一部分可具有包括多个胞腔64的胞状结构,其可以是开放且互联的,也可以是分离且封闭的。当沿通常朝向表面28(图5)的方向施加足量的压缩力时,胞腔64易于塌陷或皱曲。典型地,胞腔64包括毗邻的刚性胞壁65,其环绕填充有气体例如空气的中空内部腔体。与位于片12的外围向内部分内的各个胞腔64相比,位于边缘18(图5)内的各个胞腔64可具有更大的尺寸和/或更易碎的胞壁65,因此,与片12的外围向内部分相比,其在压缩力作用下塌陷得到最终结构更薄。可供选择地,各个胞腔64对于塌陷具有一致的敏感性,并且可在涂敷到表面的过程中采用差动压力。因此,边缘18内的塌陷程度比片12的外围向内部分的塌陷程度更大。可供选择地,只在片12的边缘18内提供胞状结构,因此,在压缩力的作用下,只有边缘18的厚度被明显改变。在另一个可供选择的实施方案中,如图12的点虚线所示,除了片12的胞状结构外,或将其取代,粘合剂层25还可具有多个胞腔67,构成胞状结构。
在本发明的另一个实施方案中,参见图13,其中基于举例说明的目的一些尺寸被放大,片12的边缘18的一个或多个外周边20、22、24、26被塑造或成形为具有多个重复单元66的图案。重复单元66包括图案的单个组分,其共同得到轮廓边18、22。重复单66具有任何构型、配置和/或尺寸,用于减小重叠的上接缝44和下接缝46(图5)的视觉察觉性。对于单色或接近单色的颜料,重复单元66和各个相邻的重复单元66之间的过渡为光滑曲线,因此,没有点状或锯齿状部分,尽管本发明并不局限于此。对于具有图案化前片表面16(图5)的制品10,依据本发明的原理,可以接受具有锯齿边或由锯齿边隔开的重复单元66,从而与所印刷的图案68(图14)互补。
重复单元66可以是周期性的,具有恒定频率和振幅,也可以是非周期性的(即任意的),具有变化的无规律的频率和振幅。具有约15□m至约12mm的振幅和波长的重复单元66据信是可被接受的。可在制造过程中使用本领域普通技术人员就可认可的任何适当装置在片12内产生重复单元66,该装置包括但不限于切削器具,如图案剪切器和激光切割装置。可供选择地,重复单元66可在涂敷点提供,例如通过手持工具或涂敷器装置来完成,或通过被加入进用于将制品10涂敷到表面28(图5)的涂敷器中的刀片或刀具来完成。重复单元66改变了上接缝44(图5)的外周边24的线性自然形状。由于重复单元66的存在,上接缝44的被感知能力被减小了,这是因为与线性边相比,人眼趋于较不容易感知不规则的边。
在本发明的另一个实施方案中,参见图14,通常由参考数字68指示的印刷图案被提供到片12的前片表面14上。印刷图案68包含各种阴影区或图像单元70,被反衬区72围绕。图像单元70和反衬区72可被配置来提供具有深度视觉察觉性的印刷图案68,或可被配置来为观察者提供三维外观。可供选择地,通过使用本领域的普通技术人员所知的某些印刷技术,印刷图案68可具有三维方向上的实际的深度或纹理,图像单元70和反衬区72可共同形成任何几何形状或设计,其有效地减小重叠边缘18的视觉察觉性。本发明所设想的是,可通过提供多个不同类型的图像单元70和/或多个不同类型的反衬区72,在前片表面14上产生更复杂的印刷图案68。
在前片表面14上生成印刷图案68可采用任何墨水或染料组合物,其既可是溶剂基,也可以是水基,并与形成片12的干颜料材料相容。用于涂敷印刷图案的常规方法包括凹版法、柔性版法、涂敷棒(计量棒)方式、狭槽模具涂敷器、辊涂和数字印刷,其中的每一个都尤其适用于将印刷图案涂敷到在印刷工位上被输送的片材。
可采用本领域的普通技术人员所熟悉的任何印刷技术为由热塑性聚合树脂形成的干颜料片12提供印刷图像。此外,除了由图像单元70和反衬区72提供的特征图案外,在这些片12上形成的印刷图像还可具有浮雕效果,提供纹理化外观。
印刷图案68的图像单元70可按一定距离和频率被间隔开,减小重叠的上接缝44和下接缝46(图5)的视觉察觉性。构成印刷图案68的图像单元70典型地具有任何尺寸和间隔,与接缝的隐蔽相协调,并被配置或设置以便印刷图案68没有容易被察觉的组织。印刷图案68内的各个相邻图像单元70可具有超长周期的周期性二维间隔,从而不会在通常的观察距离处被容易地感知。优选地,然而,图像单元70将会是不具有图像单元70组分的容易被察觉的组织、规律性、方向性或朝向的图像单元70的任何印刷图案68。在这种无定形的或无序的图案中,一个图像单元70与相邻图像单元70相关的朝向和布置对于下一个随后的图像单元70的朝向和布置具有不可预测的或不可辨别的角形或空间关系。在本发明的一个具体实施方案中,正如本领域的普通技术人员所理解的那样,前片表面14上的印刷图案68可包括像素矩阵。印刷图案68将具有给定的像素密度,其以点每英寸进行度量。印刷图案68内的每个像素的特征在于可见电磁波频谱范围内的色调和像素尺寸,典型地,像素尺寸的范围为约30□m至约100□m。像素的印刷图案68可通过适当的印刷设备被印刷到片12的前片表面14上,印刷设备例如是点阵式打印机、激光打印机或喷墨打印机,正如普通技术人员所理解的那样,它们用于将墨水或染料组合物涂敷到表面上。
在本发明的另一个实施方案中,参见图15,其中基于举例说明的目的特征尺寸被放大,片12的前片表面14(图2)通过三维外形被纹理化,三维外形由从片12向内凹陷和向外突出的多个表面特征74构成。更具体地讲,所形成的表面特征74基于统计平均值位于包含前片表面14的平面的上方和/或下方,并且表面特征74的空间分布是任意形式或重复图案形式。表面特征74的轮廓是任何构型或构型的组合,如角形、曲线形、不规则形或类似形状。
表面特征74可以是无周期或无定形的,或可以作为具有周期的故意或有意的图案被加入,其不具有易被察觉的组织。优选地,表面特征74的图案是无定形的,其中表面特征对于其尺寸、形状、朝向,以及相邻特征中心的间距而言是非一致的。在一个完全无定形的图案中,其将作为优选的,相邻表面特征74的中心距是任意的,至少在设计人确定的限定范围内。因此,对于一个给定的表面特征74,发生于片12的平面内的任意角向朝向具有最近邻相等概率。
用于产生表面特征74的一个方法是在制品10中加入多个颗粒,如可变形蜡颗粒或不可压缩材料如沙的颗粒。这些颗粒可位于片12的干颜料内或位于被涂敷到片12的后片表面16上的粘合剂层25(图5)内。颗粒的空间分布决定干颜料的外形,其优选地是无周期或无定形的。颗粒的最大尺寸大于制品10的厚度,典型地,其粒径范围为约0.15μm至约150μm。在制品10被涂敷到表面28(图5)后,颗粒作为向外突出的不规则体可被视觉感知。
可供选择地,表面特征74的纹理化图案可以被模压、压印、压花或刻印到和/或进片12,使用例如印模或压花辊,其浮雕部分作为负像表示纹理。可通过施加足量的热和/或足够的压力来完成压花,从而得到纹理。可以在涂敷点或在制造点,在片12被安装到表面28(图5)上之前或之后,得到表面特征74的纹理化图案。生产过程中平面制品内无定形纹理化图案的压花描述于普通拥有的美国专利6,193,918(McGuire等人)中,在此将其全文引入本文以作参考。在涂敷点,可使用任何适当的手持工具通过热和/压力得到表面特征74的纹理化图案,手持工具例如是压花辊或用于制品10,在其结构中加入了压花辊的涂敷器。
在本发明的另一个实施方案中,纹理化背衬层(未示出)可在制造过程中或在涂敷点与片12(图2)的后片表面16相联系。纹理化背衬层可用其上可承载压印图案的任何合适材料制成,如纸和其它纤维素材料、纺织或无纺织物、纺织品、玻璃或陶瓷织物和金属化层。可供选择地,背衬层可以是一层层压材料。背衬层应显示具有充分的柔韧性来允许对制品10进行的弯曲、卷取和其它类似的操作,这是在制造过程中和在涂敷点时所需要的。在一个具体的实施方案中,纹理化背衬片与片12完全不同,在涂敷点与制品10相关。为了达到该目的,纹理化背衬片被粘附固定到表面28(图5),制品10被粘附结合到纹理化背衬片的暴露表面上。
在另一个实施方案中,参见图1和2,形成边缘18的干颜料适于透射波长在频谱可见段内的入射电磁辐射。制品10被涂敷到表面28(图5),用一个并置制品10的光学不透明边缘18提供下接缝46(图5),其它并置制品10的光学透射边缘18提供上接缝44(图5)。这种情况下,下面的并置片12的边缘18的颜料将会透过上面的其它并置片12的光学透射边缘18被看见。光学透射边缘18可以是具有高光透射能力的透明介质。因此,入射电磁辐射横穿边缘厚度,只产生很小的例如吸收或反射的干涉作用。可取的是,并不是整个光学透明性都需要,为达该该目的,上面的并置片12的边缘18可以是光学半透明的,因此从下面的不透明的边缘18反射的光线是漫射型。本发明也设想的是,整个片12都可以透射波长在电磁频谱可见段内的辐射。
在本发明的另一个实施方案中,光漫射物质可被加入进形成片12(图1、2)的干颜料制剂中。一个具体的光漫射物质是珠光材料,其能够产生珠光型效果,如光泽、深度、虹彩、金属光泽,和多色彩闪变。珠光材料包括,但不限于,乙二醇二硬脂酸酯(EGDS)、光漫射微珠、具有金属氧化物涂层的母片、来源于鱼鳞的或人工制造的珍珠精、碳酸铅、砷酸氢铅、和氯氧化铋。珠光材料通过光的干涉、透射和吸收来产生颜料效果。可取的是,具有层压结构的制品10可在一个或多个单层中掺入光漫射物质。另外,参见图9A和9B,可仅在层压片12的一个可见层外周边的边缘18内提供光漫射物质,如图9A和9B所示。
可取的是,形成片12的干颜料的厚度将影响由重叠的上接缝44和下接缝46形成的接缝的可察觉性。因此,将整个片12的干颜料和粘合剂层25减薄至厚度小于约76μm(3密耳),可减小接缝的视觉察觉性。
本发明所设想的是,本文中所描述的用于消除、减少或减轻由于上接缝44和下接缝46(图5)的重叠而产生的接缝的视觉察觉性的各种方法可以被组合,不对提供所需的接缝隐蔽进行限制。如具体实施例,提供印刷图案(图14)的方法可与将形成片或边缘的干颜料减薄的方法(图7和8),和对边缘的外周边轮廓化的方法(图13)联合使用;将形成片或边缘的干颜料减薄的方法(图7和8)可与对边缘的外周边轮廓化的方法(图13)联合使用;将形成片或边缘的干颜料减薄的方法(图7和8)可与提供印刷图案(图14)的方法联合使用;将形成片或边缘的干颜料减薄的方法(图7和8)可与对边缘的外周边圆形化的方法9和9A)联合使用;将形成片或边缘的干颜料减薄的方法(图7和8)可与在干颜料中加入光漫射物质的方法联合使用;将形成片或边缘的干颜料减薄的方法(图7和8)可与为纹理提供三维外形表面特征的方法(图15)联合使用;将形成片或边缘的干颜料减薄的方法(图7和8)可与提供可塌陷结构的方法(图10和11)联合使用;并且,在干颜料内加入例如热活化化学试剂的流变调节剂的方法,可与为纹理提供三维外形表面特征的方法(图15)联合使用。
也可取的是,当制品10被涂敷到表面时,由上接缝44和下接缝46共同形成的接缝可以是在表面上形成的图案的一个整体部分。例如,接缝可参与形成图案,例如,如果每个制品被成形为方形或块形,则多个块形以平铺图案形式被涂敷到表面。作为另一个实施例,制品10可具有垂直条图案,其把在并置的制品10之间形成的垂直接缝调整为图案内的一个特征。
形成制品10的各种方法公开于以下专利申请:美国临时申请60/343,146,名称为“Articles and Methods for Applying Color on Surfaces”,提交于2001年12月20日,代理人档案号8817P;美国临时申请60/380,225,名称为“Articles and Methods for Applying Color on Surfaces”,提交于2002年5月13日,代理人档案号8817P2;和美国临时申请60/380,205,名称为“Articles and Methods for Applying Color on Surfaces”,提交于2002年5月13日,代理人档案号8817P3,其中每一个均引入本文以供参考。通常,本文所描述的各种添加剂和结构可提供给干颜料组分和/或提供给粘合剂,如果可能的话,在生产制品10的制造过程中完成。
根据以上所述,很显然,依据本发明的制品可用各种方法和技术来形成。本发明公开了仅用于说明性目的这样一种方法。更具体地讲,参见图16,其说明一种小的实验室规模的半自动化方法。可分离衬料100以卷的形式供应并通过辊子104、106、108、110、112和114进行展卷来穿过装置102以形成一个完整的缠绕在辊118上的制品116。正如以下所要更详细描述的那样,切下的部分120流向辊122。通过辊118和122和输送机124例如真空输送机的组合,可分离衬料100被拉成纤网101穿过该装置。合适的真空输送机可包括一个带有两个滑轮的传送带,其具有一排正下方直接地暴露于真空室的有一定间隔的孔。通过一个强制通风的鼓风机产生负压(真空)。当传送带从腔室上面经过时,在每个孔处产生了负压,致使当可分离衬料100从传送带上面经过时,被牢固地吸附到传送带上。这种作用有助于当应用的颜料组分烘干时防止可分离衬料100起皱。真空输送带速度可与由驱动器119传动的传动辊118和122的速度匹配。供给可分离衬料100的辊子126的转轴与一个可调整的摩擦离合器128连接起来以在纤网101上获得足够的张力,使其在整个过程中平稳行进。可设置Fife导向单元130来追踪纤网穿过装置时的移动。
采用涂料器132将颜料组分例如湿油漆涂敷到紧邻辊子106的可分离衬料的纤网101上。根据需要,油漆或其它颜料组分可以是水基的或溶剂基的。在一个实施方案中,涂敷器132包括一个#50绕线刮棒,其可通过弹簧张力等顶靠在辊子106上以使纤网101在辊子106和涂敷器132之间通过。在绕线刮棒式涂敷器132的上游一侧通过歧管134引入颜料组分例如油漆。蠕动138将湿油漆从贮液器140中抽出,通过管136从蠕动泵138给歧管给料。油漆在纤网101上,例如当其从真空输送机124上面经过时通过使用烘干机进行烘干,从而形成干颜料组分片。在图16的实施方案中,烘干机包括由强制通风管144协助的两个红外线加热器142。通风管144可方便地吹走来自真空输送机124的废气。本领域的技术人员会很容易理解,根据需要,在干燥过程中被清除的溶剂或其它载体可被收集并进行回收。因此在可分离衬料纤网上形成了干颜料组分片。
然后,在与可分离衬料相对的表面上将粘合剂涂敷到干颜料组分片上。例如,在图16的装置102中,在辊子108处,用涂敷器148将粘合剂涂敷到在纤网101上面的干颜料组分片的表面上,涂敷器148可包括例如一个#20绕线刮棒。绕线刮棒式涂敷器148可通过弹簧张力等顶靠在辊子108上以使纤网101在辊子和涂敷器之间通过。在绕线刮棒式涂敷器148的上游一侧通过一个导管146引入液体粘合剂。蠕动泵152将液体粘合剂从贮液器154中抽出,通过管150从蠕动泵152给歧管146给料。在一个贮液  154中的液体粘合剂用一个搅拌器156连续地搅拌。其上有被施加的粘合剂的纤网101行进到位于滑板160上方、在加工方向上来回移动的覆盖着织物的摆动辊子158处,使涂敷到位于纤网101上的干颜料组分片上的液体粘合剂产生纹理。带纹理的粘合剂可使制品能够在永久粘结前更容易重新定位。然后,烘干粘合剂,例如通过使纤网101在辊子110处的一个红外线加热器162下方经过来烘干。
在一个优选的实施方案中,纤网101穿过辊子112和114,其中的一个辊子优选地是旋转切刀形式。在一个更具体的实施方案中,辊子114包括紧邻纤网的边缘布置的两个旋转切刀以便修整纤网的边缘并且提供具有整齐边缘的最终制品。在另一个实施方案中,辊子114包括多个旋转切刀装置,如此布置是为了将纤网切成两条或多条带以提供尺寸较小的制品,其适合用于将颜料涂敷到如以上所讨论的较小区域。然后,将所得到的制品116缠绕在辊118上,同时将切下的边缘120缠绕在辊122上。如上所述,所述的装置102和制备方法仅为示例性的并且对于本领域的技术人员来说显而易见的是可对其进行变化。例如,在本方法中,分离剂可以涂层、层等形式供应。另外,在没有分离衬料的情况下,干颜料组分片可按最终制品供应。例如,干颜料组分片可在加工纤网或成形带上制成,然后在以卷或片的形式存储之前与加工纤网或成形带分离。
在一个可供选择的实施方案中,依据本发明的制品可用如上所述方法的改进型式来形成,其中采用了两个可分离衬料纤网。例如,用于形成外涂层的外涂层组合物可采用逆转辊、挤压涂布或类似技术涂敷到可分离衬料纤网上并且在上面通过例如加热被烘干。然后,可用如逆转辊、凹版涂敷、印刷等技术将颜料组分涂敷到干燥的外涂层并且通过加热来烘干。然后,可将粘合剂涂敷到第二可分离衬料纤网上,接着,将可分离衬料-外涂层-干颜料组分元件和粘合剂-可分离衬料按干颜料组分和粘合剂面对的关系层压在一起。可在这整个过程中用任何合适的方法包括对流和辐射例如红外线加热、紫外线加热等进行加热。本领域普通技术人员也会认识到,在已将可分离衬料-外涂层-干颜料组分元件和粘合剂-可分离衬料元件组装在一起后,通过仅仅从粘合剂上去除第二可分离衬料,这种方法可被用来提供包括单个可分离衬料的制品。
依据本描述,对于本领域的技术人员来说,其它的或备选的装置和/或工艺步骤将变得显而易见并属于本发明的范围内。例如,颜料组分或粘合剂可利用各种已知的涂敷技术包括挤出、喷射、印刷、逆转辊、凹版涂敷、辊涂和本领域已知的其它技术作为单个层或多个层来应用。可取的是,这种涂敷可提供具有印刷图案的片。各个层可具有相同的性质,或可采用彼此不同的各个层,将各种性质如颜料、强度、不透明性等等组合在一起。如以上所述的阻断剂可被涂敷到粘合剂表面上和/或可与粘合剂混合在一起。可用紫外线、对流或辐射装置或本领域已知的其它技术进行加热。
颜料组分中可掺入附加组分,如光漫射物质、颗粒、微粒,或本发明的流变调节剂。通过在本文所述制造方法中引入印模或压花辊,可在制品的一个或多个层内部或上面进行纹理化,从而得到三维外形。另外,本文所述制造方法中可引入切削器具,其用于轮廓化或成形干颜料组分片的至少一个外周边。制造方法也可包括依据本发明的原理用于减薄边缘的结构。
在发明详述中引用的所有文献均在相关部分引入本文以供参考;任何文献的引用不可理解为是对其作为本发明的现有技术的认可。
尽管已用具体实施方案来说明和描述了本发明,但对于本领域的那些技术人员显而易见的是,在不背离本发明的精神和范围的情况下可作出许多其它的变化和修改。因此,有意识地在附加的权利要求书中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。
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