经装饰的刚性面板

申请号 CN201310128589.9 申请日 2013-04-15 公开(公告)号 CN103373165B 公开(公告)日 2017-03-22
申请人 科勒公司; 发明人 S·格伦沃尔德; J·凯尔; R·D·希尔;
摘要 本 发明 提供一种面板,所述面板包含热固性材料以及包含 升华 油墨的图像。升华油墨被吸收进热固性材料中。刚性部件可为由热固性材料形成的刚性结构。面板可用于浴室或淋浴间。
权利要求

1.一种提供经装饰的压塑部件的方法,所述方法包括:
在压机的上模具和下模具之间插入未固化的热固性材料;
通过关闭所述压机在所述上模具和下模具之间压制所述未固化的热固性材料直到所述热固性材料被固化以形成压塑部件;
加热所述压塑部件;
在加热所述压塑部件之后,在所述压塑部件上放置具有转印图像的载体,所述转印图像由升华油墨形成;和
通过在高于100psi的压下贴靠所述压塑部件压制所述载体并同时通过所述上模具和下模具以及所述压塑部件加热所述升华油墨至300华氏度到360华氏度之间直至所述升华油墨升华并被吸收进所述压塑部件中而转印所述升华油墨的至少一部分至所述压塑部件,以在其上形成转印的图像。
2.根据权利要求1所述的方法,其中转印所述升华油墨包括加热所述升华油墨至315华氏度到345华氏度之间。
3.根据权利要求1所述的方法,其中转印所述图像包括在200psi到600psi之间的压力下贴靠所述压塑部件压制所述载体。
4.根据权利要求1所述的方法,
其中转印所述升华油墨包括在所述热固性材料被固化之后在所述上模具和所述压塑部件之间插入所述载体,压制所述载体包括压制所述上模具和所述压塑部件之间的所述载体,加热所述升华油墨包括用所述上模具加热所述升华油墨。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其中插入所述载体在从所述上模具和所述下模具之间取出所述压塑部件之前进行。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其中所述上模具的温度介于300华氏度到
360华氏度之间。
7.根据权利要求6所述的方法,其中所述上模具的温度介于315华氏度到345华氏度之间。
8.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其中所述下模具的温度比所述上模具的温度低15华氏度到45华氏度之间。
9.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其中所述压塑部件为用于淋浴间的壁面板。
10.一种形成经装饰的压塑部件的方法,所述方法包括:
在压机的上模具和下模具之间插入未固化的热固性材料,所述上模具和所述下模具具有不同的三维表面以使所述未固化的热固性材料成形;
通过关闭所述压机压制所述上模具和所述下模具之间的所述未固化的热固性材料并同时加热所述未固化的热固性材料以使所述热固性材料成形和固化为压塑部件;
加热所述压塑部件;
在加热所述压塑部件之后,在所述压塑部件和所述上模具之间插入具有图像的载体,所述图像由升华油墨形成;
压制所述上模具和所述压塑部件之间的所述载体直至所述升华油墨升华并被充分地吸收进所述热固性材料中以在所述压塑部件上形成图像;和
从所述上模具和所述下模具之间取出所述压塑部件。
11.根据权利要求10所述的方法,其中直到所述压塑部件上形成所述图像后才从所述上模具和所述下模具之间取出所述压塑部件。
12.根据权利要求10-11中任一项所述的方法,其中所述上模具加热所述热固性材料和所述升华油墨二者。
13.根据权利要求12所述的方法,其中所述上模具加热所述压塑部件的上表面至比所述下模具加热所述压塑部件的下表面所至的温度高超过15华氏度的温度。
14.根据权利要求10-11中任一项所述的方法,其中所述压塑部件为用于淋浴间的壁面板。

说明书全文

经装饰的刚性面板

[0001] 相关专利申请的交叉引用
[0002] 本申请要求2012年4月19日提交的美国临时专利申请No.61/635,430的优先权和利益,其整个公开内容以引用方式全文并入本文中。

背景技术

[0003] 本发明涉及在制品上形成图像。更具体而言,本发明涉及使用染料升华方法形成和装饰面板或刚性部件。
[0004] 常常在各种不同的制品如消费品、服装、包装、标牌等上形成装饰图像。图像可包括例如单独的图片、文字、标志、图案或其他设计或是彼此的组合和/或许多其他可能的图像。
[0005] 已采用许多不同的方法来在这些各种制品上形成图像,这样的方法常常根据图像和制品特性(例如,图像耐久性、物体形状和尺寸、物体材料等)确定。
[0006] 例如,已使用各种印刷方法(例如,喷墨印刷、丝网印刷等)来在特定物品的各种不同基材(例如,塑料、金属、布、天然纤维等)上用油墨形成图像。取决于制品和图像类型,印刷可提供各种优势或者可遭遇各种其他劣势。例如,印刷可提供灵活性和快速切换以在相似的制品(例如,衬衫)上印刷不同的图像。但直接印刷可能需要仅适合与具有独特特性(例如,基材材料、尺寸、形状等)的特定物品一起使用的专设备、可能因油墨通常沉积在制品的表面上而提供有限的耐久性、和/或可能需要较长的印刷时间和高的费用,这尤其是与大物品的印刷相关联。
[0007] 用于在不同的制品上形成图像的另一方法是染料升华,染料升华涉及加热专门的油墨或染料,所述油墨或染料从固体直接转变为气体,使得气态油墨可被吸收进物品的表面中。染料升华通常涉及提供其上用升华油墨形成图像的载体或转印膜、用低压(例如,5psi或10psi)使具有升华油墨的载体保持贴靠于基材以及加热基材和油墨至在其下油墨将转变为气态并可被吸收进基材中的温度。取决于制品和图像类型,染料升华可提供各种优势或者遭遇各种其他劣势。例如,已发现染料升华可用在织物和小的新颖物品上。但染料升华通常需要加热制品至可能导致制品变形的高温(例如,400华氏度)、需要专门的设备(例如,以加热制品和/或使处于固定位置的载体保持贴靠于制品,例如染料升华压机,其通常在60psi或以下运行)、需要聚合物型基材(其常常需要向制品的表面施加凝胶涂层或聚合物型粉末涂层以吸收气态升华油墨)、并且通常局限于二维表面。
[0008] 一种新近的应用是具有模拟天然表面的建筑用片状物,例如石(例如,大理石、花岗岩等)和木,其可代替相应的具有更高成本和维护需要的天然存在材料用于建设项目中。已知使用染料升华方法来为这些片状产品加印记,例如上述染料升华方法,但局限于铸塑聚合物、陶瓷或金属,这需要在转印图像到产品之前施加和固化聚合物型凝胶涂层或粉末涂层和/或随后加热片状产品。
[0009] 以解决常规印刷和染料升华方法所伴随的至少一些不足的方式提供具有图像的制品将是有利的。

发明内容

[0010] 根据一个示例性实施例,面板包含热固性材料和使用升华油墨形成的图像。升华油墨被吸收进热固性材料的表面中。所述面板可为由热固性材料形成的大体刚性的结构。所述面板可用于浴室或淋浴间。
[0011] 根据一个示例性实施例,压塑部件包含基于均匀聚合物的基材和包含升华油墨的图像。升华油墨被吸收进基于均匀聚合物的基材中。玻璃纤维可大体均匀地分布在整个基材中。所述压塑部件可为由基于均匀聚合物的基材形成的大体刚性的结构。所述压塑部件可为用于浴室或淋浴间的壁面板。
[0012] 根据一个示例性实施例,用于形成压塑部件的方法包括提供包含基于聚合物的基材的压塑部件、提供具有包含升华油墨的转印图像的载体以及在高于大约100psi的压力下贴靠刚性部件压制载体并加热升华油墨至高于大约330华氏度。提供压塑部件的步骤可包括通过在压机中压制基材材料和加热基材材料至大约300到350华氏度之间的温度直至基材材料变为刚性的来形成压塑部件。贴靠刚性部件压制载体的步骤包括在取出压塑部件之前将载体插入压机中。
[0013] 根据一个示例性实施例,经装饰的刚性结构包含热固性材料和图像。热固性材料形成刚性结构。图像在刚性结构的表面上并包含升华油墨,所述升华油墨被吸收进热固性材料中。
[0014] 根据一个示例性实施例,提供经装饰的压塑部件的方法包括放置具有转印图像的载体于压塑部件上。压缩图像由升华油墨形成。所述方法还包括通过在高于大约100psi的压力下贴靠压塑部件压制载体并同时加热升华油墨至大约300华氏度到大约360华氏度之间直至升华油墨升华并被吸收进压塑部件中而转印升华油墨的至少一部分至压塑部件以在其上形成转印的图像。
[0015] 根据一个示例性实施例,形成经装饰的压塑部件的方法包括在上模具和下模具之间插入未固化的热固性材料。上模具和下模具具有不同的三维表面以使未固化的热固性材料成形。所述方法还包括压制上模具和下模具之间的未固化的热固性材料并同时加热未固化的热固性材料以使热固性材料成形和固化为压塑部件。所述方法还包括在压塑部件之间插入具有图像的载体。图像由升华油墨形成。所述方法包括压制上模具和压塑部件之间的载体直至升华油墨升华并被充分地吸收进热固性材料中以在压塑部件上形成图像。所述方法还包括从上模具和下模具之间取出压塑部件。附图说明
[0016] 图1为示意图,示出了根据一个示例性实施例用于在染料升华方法中提供具有图像的刚性部件的部件。
[0017] 图2为根据一个示例性实施例用于提供具有图像的刚性部件的方法的流程图

具体实施方式

[0018] 根据一个示例性实施例,构件或结构(例如模化浴室或淋浴面板)包含图像,所述图像由升华油墨形成。所述浴室或淋浴面板包含基于聚合物的基材并通过压塑方法形成,在压塑方法中,在两个经加热的模具之间压缩基材并在第一压制操作过程中加热直至固化。经由载体向面板施加升华油墨,所述载体在第二压制操作过程中于面板和经加热的上模具之间压缩,在第二压制操作过程中,升华油墨从载体转印到面板的基材。
[0019] 根据一个示例性实施例,淋浴器或浴室包含一个或多个模块化的刚性部件或面板40,例如壁面板、门、天花板、淋浴底盆(即,地板或基座)、浴盆基座等。面板40与通常隐藏的支承结构和/或彼此联结在一起以限定浴室或淋浴间。所述一个或多个面板40可以是大体平面的或者可包含出于美学、挡或其他目的而构造的三维轮廓或形状。根据图1中所示的示例性实施例,面板40为壁面板,其可包含瓦片和/或灰浆或其他美学设计的三维印痕。
[0020] 根据其他示例性实施例,刚性部件可为倾斜和/或包含凸缘以引导水朝向排水管的淋浴底盆、包含凹进或架子以存放卫生用品的浴盆底座等。根据其他示例性实施例,刚性部件可为平整或平面的面板或片材、槽(例如,洗脸盆、公用设施或洗碗槽)、浴缸、工作台面、一体的槽和工作台面(即,一体台盆)或任何其他可期望提供图像的较大形式的制品。
[0021] 根据一个示例性实施例,面板40或其他刚性部件包含具有一种或多种聚合物型组成成分的基材材料。所述基材材料自大体均匀的材料形成,例如填充了玻璃纤维的基于聚合物的热固性材料,所述玻璃纤维大体均匀地分布在整个热固性材料内。热固性材料可包含具有一种或多种填料材料(例如,)的聚酯树脂并可还包含其他次要组成成分。聚酯树脂可以大约15-45重量%(例如,大约17-19%)的量提供,而填料材料(例如,碳酸钙)可以大约5-70重量%、例如大约40-70%或大约62-64%的量提供。玻璃含量(例如,短切玻璃纤维)可例如为大约5-45重量%,如大约11-14%。根据其他示例性实施例,基材材料可包含不同的聚合物树脂材料(例如,丙烯酸类、甲酸酯、环树脂、乙烯基酯等)、其他纤维增强材料碳纤维、芳纶纤维、聚丙烯纤维(即,除短切玻璃纤维外或代替短切玻璃纤维)、大约0-10%的其他组成成分(例如,颜料、催化剂、脱模剂增稠剂、用以控制材料收缩、用以促进交联等)、或本领域技术人员认可的与本发明相符的其他材料。
[0022] 根据一个示例性实施例,基材材料以物料20的形式提供。物料20通过提供均匀膏体材料的第一层、在膏体材料的第一层上方沉积短切玻璃纤维和在玻璃纤维上方施加膏体材料的第二层而形成。在稠化或老化1-7天后,可将基材材料自身折叠若干次(例如,五至十次),从而得到具有比最终面板40或刚性部件的宽度和长度(例如,大约2-10’×3-10’,例如大约5’×5’)小的宽度和长度(例如,大约10-30”×10-30”,例如大约18”×18”)的多层物料20。根据其他示例性实施例,物料20和面板40或其他刚性部件可以本领域技术人员认可的与本发明相符的其他方式和其他尺寸形成。
[0023] 根据一个示例性实施例,面板40或刚性部件通过压塑方法形成。将物料20插入压机10中具有所需形状的互补的上下模具12、14之间。压机10的闭合使得上下模具12、14压缩物料20,这使得未固化的基材材料在上下模具12、14之间流动,从而得到具有所需形状的面板40,其中玻璃纤维大体均匀地分布在整个基材材料中。互补的上下模具12、14可具有互补的三维印痕,其构造为提供面板40以所需的美学外观(例如,瓦片和灰浆)、功能形状(例如,用于水的引导、搁板等)和/或其他特征(例如,加强或附连特征,例如肋、浮凸饰、凸缘、孔口等)。如果提供三维形状,则上下模具12、14可构造为提供面板40以大体恒定的厚度,使得内部隐藏表面跟随外部美学表面的轮廓。上下模具12、14也可构造为形成平整片材形式的面板40(例如,像建筑工业中使用的常规片状物那样)。如上所述,可形成与面板40具有不同形状或目的的刚性部件,包括例如浴缸、淋浴底盆、槽、一体台盆、工作台面等。
[0024] 根据一个示例性实施例,可将上下模具12、14加热。例如,上下模具12、14可各由专门的或其他合适的材料制成并包含穿行其中的流体或气体导管管道系统以携带加热用液体或气体,如水或蒸汽或者其他液体或气体。热从液体传递以加热模具12、14,包括其直接接合物料20的基材材料的表面。取决于具体的基材材料及其组成成分,可将上模具12加热至介于大约270到360华氏度之间(例如,315到345华氏度之间),并可将下模具14加热至大约270到360华氏度之间(例如,大约285到315华氏度之间)。此外,可将上下模具12、14加热至彼此不同的温度(例如,差异介于15到45华氏度之间,例如大约30华氏度)以例如促进基材材料20的固化、获得面板40的所需美学性和/或促进面板40从压机10的取出。根据其他示例性实施例,上下模具12、14可例如用不同的材料、用不同的温度(例如,较高、较低、较低或较高差别)以及以本领域技术人员认可的与本发明相符的其他方式构造。
[0025] 根据一个示例性实施例,压机10配置为压制上下模具12、14至所需的间隙或间距,所述间隙或间距对应于面板40或刚性部件的所需厚度。例如,可使下模具12保持在固定的位置,而压机10配置为升降上模具12到下模具14顶上方至大体恒定的间距,所述间距为大约千分之110到千分之500英寸之间(例如,大约千分之160-170英寸)。压机10可例如为能获得大约500-1800psi的最大压力的大约4000吨压机。根据其他示例性实施例,可使用具有其他适宜参数的其他压机,如本领域技术人员将理解的。
[0026] 根据一个示例性实施例,在第一压制操作过程中将基材材料20形成为面板40或刚性部件。也就是说,面板40为压塑工艺过程中形成的压塑部件。将物料20插入压机10中(即,置于上下模具12、14之间)。压机10迫使上模具12到下模具14上方所需间距处(即,面板的厚度),使得物料20的基材材料在上下模具12、14之间流动以将基材材料形成为面板40的所需形状。来自上下模具12、14的热使基材材料固化,以便变为刚性的而形成大体刚性的结构(即,面板40)。例如,在第一压制操作过程中,压机10可在大约500psi到1800psi之间(例如,大约800到1200psi之间)压缩基材材料,停留时间为大约90秒到10分钟之间(例如,大约两到五分钟)。停留时间配置为足以让基材材料固化以使面板40形成为刚性部件,较厚的材料通常需要较长的停留时间。压机10然后升举上模具12以便可取出面板40以冷却、装饰、后续加工、包装等。根据其他示例性实施例,第一压制操作可以本领域技术人员认可的其他方式进行。
[0027] 根据一个示例性实施例,面板40或刚性部件包含由升华油墨形成的图像42。转印图像32形成在载体30上,升华油墨然后在装饰步骤或第二压制操作过程中自此转印到面板40以在其上形成最终图像42。最终图像42可例如为单独的几何图案、纯色、天然材料(例如,石或木)的复制品、图画、标志或徽章、题词或是彼此的组合或者任何其他期望的图像(例如,瓦片和灰浆、景或其他图画等)。
[0028] 根据一个示例性实施例,升华油墨配置为从固体直接转变为可被面板40或刚性部件吸收(即,进入固化了的基材材料中)的气体。升华油墨可例如配置为在大约375到425华氏度之间于标称大气压或低压(即,大气压的大约25psi内)下升华。示例性的升华油墨可以商品名SubliM得自南卡罗来纳州查尔斯顿的索格拉斯技术公司(Sawgrass Technologies,Inc.of Charleston,South Carolina)以及以商品名Visi-Sub得自英国设菲尔德的Octi-Tech有限公司(Octi-Tech,Ltd.of Sheffield,United Kingdom)。根据其他示例性实施例,升华油墨可配置为在其他温度下升华,例如在大约325到375华氏度之间(例如,大约350华氏度)、低于325华氏度(例如,大约284华氏度)下、高于425华氏度下或在任何其他合适的温度下。
[0029] 根据一个示例性实施例,转印图像32由升华油墨在载体30(例如,载体层或转印膜)上形成。载体30可例如为纸(例如,重量介于大约15g/m2到200g/m2之间,例如大约100g/m2)、织物或通常能承受其上的升华油墨的升华温度所在的温度或高于此的温度而无显著降解或变形的聚合物薄层。较重的纸层可有利地携带较高的油墨密度。根据其他示例性实施例,载体30可以本领域技术人员认可的与本发明相符的其他方式配置。
[0030] 根据一个示例性实施例,转印图像32可按任何适于升华油墨和载体材料二者的方法形成在载体30上。在沉积到载体层上时,升华油墨可呈液体形式,其随后干燥成为固体层。例如,可使用如喷墨印刷、胶版印刷、激光印刷或非喷涂法如丝网印刷的方法作为液体将转印图像印刷到载体上。根据其他示例性实施例,转印图像可按本领域技术人员认可的其他方法形成。
[0031] 根据一个示例性实施例,转印图像32和载体层30按最终图像42在面板40或其他刚性部件上的所需布置来配置。例如,可能期望最终图像42覆盖面板40的整个外表面或暴露表面。根据其他示例性实施例,可能期望最终图像42覆盖少于面板40的整个外表面。例如,最终图像42可局限于外表面的40%到80%之间(例如,60%),可为仅覆盖暴露表面的选定部分或区域的断续图像(例如,对应于模拟瓦片而非其间的灰浆),可仅在面板40的大体共面的部分(例如,凸起的瓦片部分)上提供,可在具有大体平滑和/或连续曲率(例如,斜度为大约1度或更大、深度为大约1/4”或更小等)的非共面部分上提供,例如凸起的瓦片部分和凹进的灰浆部分。还应注意,由于纸载体30通常不是弹性的,故在第二压制操作过程中载体30可能在非平面区域中转向,这将在下文更详细地讨论。相应地,载体30可以其他方式配置以适应这些非平面区域,包括例如在其中载体20可能转向的区域中提供着色而不是特定的图像(例如,灰浆线、明显的特征)、在非平面区域中不提供着色(例如,无油墨、在载体中提供切口等)。此外,待装饰的表面应可对准为与模具的行进大体正交以防止闭合压机时载体30的移动(例如,在正交的大约10度内)。
[0032] 根据一个示例性实施例,转印图像32的升华油墨配置为转印到面板40以形成具有所需外观的图像42。载体层30和基材材料具有不同的性质并以不同的方式与升华油墨相互作用,使得载体30上的转印图像32可与面板40的固化的基材材料上的最终图像42看起来不同。更具体而言,转印图像32和最终图像42可以看起来不同,因为升华油墨以液体形式印刷到载体30(例如,白纸)的表面上以在其上形成层,而升华油墨以气态形式转印到面板40并被吸收进具有不同性质(例如,基材材料的着色、半透明性等)的固化的基材材料20中。因此,为获得面板40所需的最终图像42,可调节载体30上的转印图像32的颜色饱和度以在面板40上获得所需的最终图像42。例如,升华油墨的适当颜色和饱和度可按如下确定:用多种颜色印刷样品转印图像32(例如,不同颜色的方块)、转印载体图像32的油墨到空白的固化的基材材料、评价最终图像42和转印图像32中的颜色复制(例如,比较最终图像与转印图像的图像特征)、评价固化的基材材料的吸墨性(例如,饱和容量)和/或相应地调节转印图像32的升华油墨颜色和/或饱和度以提供具有所需外观的最终图像42。
[0033] 根据一个示例性实施例,为从载体30转印转印图像32到面板40或刚性部件,将载体30邻近面板40布置,使转印图像32贴靠面板40的外部美学表面(即,图像侧向下)。然后加热升华油墨直至其升华并使载体30保持在贴靠面板40的位置达足以使呈气态形式的升华油墨被基材材料吸收以形成面板40的预期最终图像42的时间。一般而言,较短的保持时间可能得到较浅的图像,而较长的保持时间可能得到较深、更饱和的图像,因为更多的升华油墨可被吸收进基材材料中和/或油墨也可被吸收进基材材料中更深之处。此外,较短的保持时间可能得到较清晰的图像,而较长的保持时间可能导致图像渗色,因为另外的升华油墨可能横向地迁移。相应地,可根据面板40的所需最终图像42来调节保持时间。根据一个示例性实施例,在施加载体30之前加热面板40,升华油墨至少部分地因自面板40传递的热而到达其升华温度。
[0034] 根据一个示例性实施例,转印图像32在第二压制操作过程中从载体30转印到面板40或刚性部件。在其中形成面板40或其他刚性部件并且基材材料被固化的第一压制操作(如上所述)之后,从面板40的上表面移开(即,升举)上模具12,但面板40不从下模具14移开。将载体30插入压机10中面板40和上模具12之间,图像侧向下。使载体30保持在转印图像
32贴靠面板40的位置,例如使用静电力或是物理固持装置。然后由压机10降下上模具12至载体30、面板40和下模具14上方,以压缩上模具12和面板40之间的载体30。来自面板40和模具12、14的热被传递至转印图像32的升华油墨,所述升华油墨被加热直至升华成气态以转印和吸收进面板40的基材材料中。载体30可在大约200psi到600psi之间(例如,大约385-
415psi之间)的压力下于上模具12和面板40之间被压缩。如上所述,保持或压制时间或者停留时间可根据所需的最终图像(例如,明暗度和清晰度)来确定,所需的最终图像也可受温度和压力的影响。例如,装饰操作可采用介于大约30秒到十分钟之间(例如,大约_到四分钟之间)的停留时间。
[0035] 根据一个示例性实施例,载体30经由一个或多个机器转移到压机10中。例如,可使用传送系统和/或真空操纵装置来移动和/或升举载体30到压机10中的位置处和/或刚性部件10上方,并可使用活塞或其他致动器来贴靠刚性部件10移动载体进入精确的位置中。根据其他示例性实施例,可使用其他装置或方法来将载体30插入压机10中(例如,手放)。
[0036] 本申请人出乎意料地发现,通过采用第二压制操作,可将升华油墨加热至低于升华通常所需的那些(例如,大约375-425华氏度内)的温度下而仍在面板40上获得所需的最终图像质量。申请人认为,较低的温度与实质性地提升的压力的组合仍使得升华油墨升华为气态以转印和吸收进面板40的基材材料中。
[0037] 根据一个示例性实施例,在使用加热至大约300华氏度的下模具、加热至大约330华氏度的上模具和介于大约385-415psi之间(例如,大约400psi)的压力时,在大约375-425华氏度和低压(例如大气压的大约25psi内)下升华的升华油墨可在面板40或刚性部件上赋予所需的图像质量。在第二压制操作过程中,升华油墨将达到的最高温度为大约330华氏度(即,上模具12的温度),但仍将升华或以其他方式转印到面板40的基材材料中并获得所需质量的最终图像42。根据其他示例性实施例,可使用通常在不同的温度(例如,如上所述)下升华的升华油墨,可将模具12、14加热至其他温度(例如,更高、更低和/或彼此相同),并且压机可产生其他压力(例如,更高、更低、变化的等),所述其他压力彼此组合和/或与其他与本发明相符的适宜参数组合。
[0038] 根据一个示例性实施例,提供了一种用于提供具有图像的面板或刚性部件的方法。所述方法通常包括:提供基材材料(步骤101)、用模具压制基材材料以形成面板或刚性部件(步骤102)、提供具有形成自升华油墨的转印图像的载体(步骤103)和从载体转印转印图像到刚性部件(步骤104)。应理解,这些步骤和子步骤(在下面描述)可以与本发明相符和/或本领域技术人员认可的方式以任何合适的顺序和/或组合进行,甚至是消除一个或多个步骤或子步骤。
[0039] 根据一个示例性实施例,提供基材材料的步骤(步骤101)可以任何合适的组合包括下列子步骤中的一个或多个:(a)提供包含均匀混合物的基材材料,所述均匀混合物包含树脂和填料(步骤101a);(b)提供为基于聚合物的热固性材料的基材材料(步骤101b);(c)提供包含聚酯树脂的基材材料(步骤101c);(d)提供具有玻璃纤维的基材材料(步骤101d);(e)提供呈物料形式的基材材料,所述物料具有比面板或刚性部件小的长度和宽度;和/或(f)向压机中上下模具之间放置基材材料(步骤101f)。
[0040] 根据一个示例性实施例,压制基材材料以形成刚性部件的步骤(步骤102)可以任何合适的组合包括下列子步骤中的一个或多个:(a)加热上模具至大约300-360华氏度之间(例如,大约315-345华氏度之间)(步骤102a);(b)加热下模具至大约270-330华氏度之间(例如,大约285-315华氏度之间)(步骤102b);(c)用上和/或下模具加热基材材料(步骤102c);(d)压缩上下模具之间的基材材料至大约500psi到1800psi之间(例如,大约800-
1200psi之间)的压力(步骤102d);(e)保持压力和/或热达大约90秒到十分钟之间(例如,大约两到五分钟)的停留时间以固化基材材料(步骤102e);(f)升举上模具以提供面板或刚性部件的可及性(步骤102f);和/或(g)从压机取出刚性部件(102g)。
[0041] 根据一个示例性实施例,提供其上具有转印图像的载体的步骤(步骤103)可以任何合适的组合包括下列子步骤中的一个或多个:(a)提供纸、织物或基于聚合物的载体;(b)用升华油墨在载体的表面上形成转印图像(步骤103b);(c)用升华油墨在纸载体上印刷转印图像(步骤103c);(d)邻近面板或刚性部件放置载体,使转印图像贴靠面板或刚性部件的表面(103d);和/或(e)在压机中固化基材材料后将载体置于压机中上模具和面板或刚性部件之间。
[0042] 根据一个示例性实施例,从载体转印转印图像到面板或刚性部件的步骤(步骤104)可以任何合适的组合包括以下子步骤中的一个或多个:(a)加热转印图像的升华油墨至升华油墨的升华温度(步骤104a);(b)保持载体邻近面板或刚性部件达足以使升华油墨被吸收进刚性部件的基材材料中的时间和温度(例如,大约30秒到4分钟之间)(步骤104b);
(c)和/或在大约200-600psi之间(例如,大约385-415psi)的压力下压制上模具和面板或刚性部件之间的载体(步骤104c)。
[0043] 使用上述材料、设备和方法在浴室或淋浴面板或其他刚性部件上形成图像可提供优于常规地形成的产品以及常规的形成方法形成、装饰和染料升华(例如上面描述的那些)的若干优势。
[0044] 例如,通过将图像形成(即,装饰)与部件形成联系起来,可避免后续的加工。也就是说,通过在取出和冷却面板或刚性部件之前将载体放置入压机中,来自模具和面板或刚性部件的热将使得油墨升华而无需面板或刚性部件的形成后加热。这也优于热塑性部件,所述热塑性部件可用冷模具形成,使得热塑性部件需要后续加热。
[0045] 通过对装饰过程无显著(或任何)改造地使用现有压塑设备(即,用于压塑的压机和模具),可以避免附加设备(例如,加热和/或常规染料升华设备、专门的印刷机等)的成本、空间和运行。
[0046] 通过使用聚合物热固性材料,升华油墨可被直接吸收进面板或刚性部件中而无需施加另外的聚合物粉末或凝胶涂层。此外,由于升华油墨被直接吸收进刚性部件的聚合物材料中,故最终图像可比通常作为制品表面上的外层形成的涂布组分和印刷/涂刷图像具有更高的耐久性。此外,在热的施加下固化的热固性部件在较高的温度(例如,升华温度)下是刚性且自支承的,因此不需要额外的支承或是冒显著变形的风险,而热塑性部件就存在此类问题。
[0047] 本发明所公开的染料升华方法通过简单地使用具有不同图像的载体而比其他成像方法提供更快的(或即时的)美学切换。此外,通过提高载体/转印图像处理能力(即,通过使用更多的印刷机),经装饰部件的产量可快速规模化。
[0048] 示例性实施例
[0049] 虽然本文中详细讨论了本发明的各种实施例,但应理解本发明提供了许多可在广泛的具体情况下实施的适用概念。本文讨论的具体实施例仅是本发明的具体实施例的说明性的而不限定本发明的范围。
[0050] 根据一个示例性实施例,经装饰的刚性结构包含热固性材料和图像。所述热固性材料形成刚性结构。所述图像在所述刚性结构的表面上并包含升华油墨,所述升华油墨被吸收进所述热固性材料中。
[0051] 在上面的示例性实施例中,刚性结构可为洗澡间的壁面板。所述表面也可面向洗澡间。
[0052] 在上述示例性实施例中的任一个中,所述表面可以是三维的。
[0053] 在上述示例性实施例中的任一个中,所述经装饰的刚性结构可不包含形成在热固性材料上且其中吸收了升华油墨的聚合物层。
[0054] 在上述示例性实施例中的任一个中,所述刚性结构可为由热固性材料形成的压塑结构。所述热固性材料也可以是均匀的。
[0055] 在上述示例性实施例中的任一个中,所述热固性材料可包含大体均匀地分布的增强纤维。
[0056] 在上述示例性实施例中的任一个中,所述热固性材料可包含大体均匀地分布的填料材料。
[0057] 根据另一示例性实施例,提供经装饰的压塑部件的方法包括在压塑部件上放置具有转印图像的载体。压缩图像由升华油墨形成。所述方法还包括通过在高于大约100psi的压力下贴靠压塑部件压制载体并同时加热升华油墨至大约300华氏度到大约360华氏度之间直至升华油墨升华并被吸收进压塑部件中而转印升华油墨的至少一部分至压塑部件以在其上形成转印的图像。
[0058] 在上面的示例性实施例中,转印升华油墨可包括加热升华油墨至大约315华氏度到大约345华氏度之间。
[0059] 在上述示例性实施例中的任一个中,转印图像可包括在大约200psi到大约600psi之间的压力下贴靠压塑部件压制载体。
[0060] 上述示例性实施例中的任一个可还包括形成压塑部件。形成压塑部件可包括在上模具和下模具之间插入未固化的热固性材料,并压制上模具和下模具之间的未固化的热固性材料直至热固性材料被固化以形成压塑部件。
[0061] 在上述示例性实施例中的任一个中,转印升华油墨可包括在热固性材料固化之后在上模具和压塑部件之间插入载体,压制载体包括压制上模具和压塑部件之间的载体,加热升华油墨包括用上模具加热升华油墨。
[0062] 在上述示例性实施例中的任一个中,插入载体可在从上模具和下模具之间取出压塑部件之前进行。
[0063] 在上述示例性实施例中的任一个中,上模具的温度可介于大约300华氏度到大约360华氏度之间。
[0064] 在上述示例性实施例中的任一个中,上模具的温度可介于大约315华氏度到大约345华氏度之间。
[0065] 在上述示例性实施例中的任一个中,下模具的温度可比上模具的温度低大约15华氏度到45华氏度之间。
[0066] 可根据上述示例性实施例中的任一个制得用于淋浴间的壁。
[0067] 根据另一示例性实施例,形成经装饰的压塑部件的方法包括在上模具和下模具之间插入未固化的热固性材料。上模具和下模具具有不同的三维表面以使未固化的热固性材料成形。所述方法还包括压制上模具和下模具之间的未固化的热固性材料并同时加热未固化的热固性材料以使热固性材料成形和固化为压塑部件。所述方法还包括在压塑部件之间插入具有图像的载体。图像由升华油墨形成。所述方法包括压制上模具和压塑部件之间的载体直至升华油墨升华并被充分地吸收进热固性材料中以在压塑部件上形成图像。所述方法还包括从上模具和下模具之间取出压塑部件。
[0068] 在上面的示例性实施例中,可直到压塑部件上形成图像后才从上模具和内模具之间取出压塑部件。
[0069] 在上述示例性实施例中的任一个中,上模具可加热热固性材料和升华油墨二者。
[0070] 在上述示例性实施例中的任一个中,上模具可加热压塑部件的上表面至这样的温度,所述温度比下模具加热压塑部件的下表面所至的温度高超过大约15华氏度。
[0071] 可根据上述示例性实施例中的任一个制得用于淋浴间的壁面板。
[0072] 如本文所用,术语“大约”、“约”、“基本上”和类似术语意在具有与本发明主题所属领域普通技术人员公知和接受的用法一致的宽泛意义。查看本发明的本领域技术人员应理解,这些术语意在实现所描述和要求保护的某些特征的描述,而不将这些特征的范围限制至所给出的精确数值范围。因此,这些术语应理解为指出所描述和要求保护的主题的非实质性或无关紧要的修改或改变视为在本发明的范围内,本发明的范围在附随的权利要求书中述及。
[0073] 应指出,如本文所用以描述各种实施例的术语“示例性的”意在指出这样的实施例为可能的实施例的可能实例、代表和/或示例(此类术语非意在暗示此类实施例为必定非凡或最好的实例)。
[0074] 如本文所用的术语“联结”、“连接”等指两个构件直接或间接地彼此接合。这样的接合可以是固定的(例如,永久的)或是活动的(例如,可移动的或可释放的)。这样的接合可由两个构件或是两个构件与任何其他中间构件彼此一体地形成为单个整体或者两个构件或是两个构件与任何其他中间构件附连于彼此而获得。
[0075] 本文中提到的元件位置(例如,“顶部”、“下部”、“上面”、“下面”等)仅用来描述各种元件在附图中的方位。应指出,各种元件的方位可随其他示例性实施例而不同,并且这样的变型意在涵盖在本发明内。
[0076] 重要的是应指出,各种示例性实施例的构造和排布仅是示例性的。虽然本发明中仅详细描述了少许实施例,但查看本发明的本领域技术人员将易于理解,可以做许多修改(例如,改变各种元件的尺寸、维度、结构、形状和比例,改变参数值,改变安装排布,改变材料的使用,改变颜色,改变方位等)而不实质性地偏离本文所述主题的新颖教导和优势。例如,示出为一体地形成的元件可以由多个部分或元件构造,元件的位置可以颠倒或以其他方式改变,离散元件的性质或数量或位置可以更改或改变。任何工艺或方法步骤的顺序或次序可根据替代实施例加以改变或重新排序。也可在各种示例性实施例的设计、操作情况和排布中做其他替换、修改、变化和省略而不偏离本发明的范围。
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