结合有多孔膜的植绒制品的制作方法

专利名称：结合有多孔膜的植绒制品的制作方法
结合有多孔膜的植绒制品技术领域总体来说，本发明涉及植绒制品并特别涉及植绒图案。
技术背景植绒制品用于各种各样的应用。植绒制品被用于纺织品装饰和模塑制 品。绒是短精度切断或粉碎的天然或合成纤维，其用来在布料、橡胶、膜或者纸张上生产丝绒状涂层。通常，绒的长度是在约0.010到0.250英寸(0.25mm 到6.25mm)之间。用来生产植绒制品的方法有两种。在称为直接植绒的第一种方法中，植 绒纤维静电沉积在涂覆着粘合剂的基材上。基材一般是纺织品但能够是任何 类型的材料，例如橡胶、聚碳酸酯等。另一种方法称为植绒转移。在植绒转 移法中，首先将植绒纤维静电沉积在涂覆着临时或剥离粘合剂的牺牲载体 (例如纸张或聚合物(聚酯)的膜)上。将永久性的粘合剂涂覆在植绒纤维的 自由表面。所得的制品称为转移物。为了将植绒纤维涂覆在所需的基材例如 纺织品上，永久性的粘合剂与基材进行接触并且施加热以便将该粘合剂粘结 到基材上。然后将载体以及所附的剥离粘合剂去除以便显露出自由的植绒表 面。在形成植绒制品的过程中，存在许多考虑之处。首先，视情况而定，基 材或载体应该是导电性的和最小限度地影响电场线的取向。当电场线被电绝 缘性的基材改变时，植绒纤维不垂直于基材或载体的表面并且因此取向错 误。这种纤维取向错误，不但会有害地影响制品的触感和绒毛效果，而且会 有害地影响其寿命。其次，剥离粘合剂在载体上的粘合应当比在纤维上的粘 合更强，以便在载体去除以后，防止大量的剥离粘合剂残余在纤维上。这样 的残余粘合剂需要被去除以便向暴露的植绒表面提供所需的触感，从而增加 了制造费用。为解决此问题，制造商一般使用多层剥离粘合剂，但其太昂贵 而难以实施。由于载体使用后将丢弃，因而，该载体应该是地球友好的。然 而，多数载体使用基于石油的成品，其不仅增加了载体的成本而且当丢弃时对环境是有害的。最后，该载体应该是防水的，以便允许使用水性粘合剂。 这样的粘合剂与溶剂型粘合剂相比， 一般是相当较低毒性的和使用起来更安 全。问题是制造商无法找到既低廉又防水的载体。最频繁使用的纸张载体不 是防水的，因此要求使用溶剂型的粘合剂。发明内容这些和其他需要由本发明的各种实施方案和构型来解决。本发明涉及包 括多孔膜的植绒制品和图案。在本发明的一种实施方案中，植绒制品或图案包括多孔膜，其优选是具 有微孔和/或大孔的膜。膜能够是任何多孔的膜或基材，并且其优选是可气体 (空气)渗透的。更优选，该多孔膜包括一种或多种有机聚合物和金属氧化物 颗粒填料。示例性的填料是普通的沙子。在各种植绒制品和图案中，该膜能 够用作牺牲载体、被植绒的基材、不相容或微弱相容的其他材料所用的粘结 剂、或者用作中间层来向制品或图案提供期望的性能。优选的膜能够具有许多高度有利的性能，包括(i) 对于水性粘合剂(例如丙烯酸类的(胶乳)粘合剂涂层)、溶剂型粘合剂 和预先形成的、自支撑热固性和热塑性热活化的粘合剂而言，都有高度的机械粘合潜力；(ii) 高度的耐水性，以便膜相对地不受水性粘合剂中的水所影响；(iii) 足够高的拉伸强度，以便使它担当连接物涂层，以便在将高的不透 明度增加到层压制品之时，将两种不同的材料在两个面上都保持在一起；(iv) 半导电或高度导电的性能，以便使得在植绒过程中通常所利用的至 少绝大多数的静电场，按照基本上垂直于基材表面的方向通过基材，导致在 基材表面上的优异的植绒取向和密度；(v) 高度的耐热性，使得材料用热进行处理时没有完整性的损失，和使得 收缩不超过约3%;(vi) 主要由环境相容性组分(如沙子)组成；和/或(vii) 通过高频能量来将其粘合到膜和/或其他相容材料的第二部分上的 能力。膜相对于剥离和永久性粘合剂的高度粘合力据信归因于多孔性的效应。 虽然不希望由任何理论所限制，但是相信，多孔表面所建立的粗糙性提供了实质上增加的粘合力。膜的耐水性归因于多孔膜是合成的和大量地填装着金属氧化物，例如硅 石粉末(如沙子)。该膜能够使用水性粘合剂来施涂并且不会起皱或收缩而是 会象纸张那样迅速地干燥并具有强的机械粘合力。耐水性能够避免使用溶剂 型化学粘合剂(和它们的伴随的毒性)，并且高度的机械粘合潜力消除了将特 殊涂层涂覆到常规的合成膜基材上来实现化学粘合的需要。虽然不希望由任何理论所限制，但是相信，半导电性或者传导性至少部 分地归因于膜的空气可渗透性和/或多孔性。也可这么理解，膜的传导性直接 地与它的空气可渗透性和/或多孔性相关。膜的植绒面上的相对高强度的静电 场，在进行植绒以后，通常导致在膜上的至少约80%，更通常导致至少约卯％,甚至更加通常地导致至少约95%,并且甚至更加通常地导致至少约98%的植绒纤维包埋于该膜上的剥离粘合剂/永久粘合剂中，并且导致相同百分比 的植绒纤维具有所需的取向，该所需的取向是基本上垂直于膜和粘合剂表面 的平面。在表面上的绒的密度也通常高于使用其他普通载体(例如塑料膜) 时的绒的密度。多孔膜能够在相对面很好地结合到许多其他相容的和不相容的材料上， 因此能够良好地用作所谓的"连接物涂层"的层。例如，该膜结合到上述各种 粘合剂上。这些粘合剂能够作为热塑性粉末、自支撑热-活化膜、或者作为 液体涂层来施涂。尤其，该膜可容易地层压到热固性和/或热塑性粘合剂(包括热熔粘合剂)的预形成的、自支撑膜上。另外，本发明发现多孔膜能够 通过高频率能量来结合到多孔膜和/或其他相容材料的第二部分上。按照此方 式，和本文将进行的更加充分的描述，使用多孔膜而制造的多个产品能够相 继结合到多孔膜的连续的片材上，从而形成其上结合有多个转移物的多孔膜 的片材。植绒粘合、取向、以及密度性能是相似的，并且，在某些情况下，优于 使用纤维素基材(如纸张)和非水型粘合剂所实现的性能。不同于纸张，该多 孔膜能够接受水性剥离粘合剂并具有高度的机械粘合(其因此为剥离粘合剂 与膜之间提供了相当高的粘合力，故当施加剥离力时，该粘合剂将"优选，，粘 附于多孔膜上，而非粘附于被包埋的植绒纤维上，若该植绒纤维为合成的， 则通常具有非常光滑的侧面，因此它们可以自由地和干净地从剥离粘合剂中 拉出)。由于膜是多孔的、导电性的、并且空气可渗透性的，静电高压应该穿过膜，从而使得抗静电涂层成为不必要的(用于对高压进行消散或放电， 因此电荷在膜中不积累也不加强，从而减少了静电场的反电位的强度)。因 此，该静电场远强于具有被场力线"干涉"的膜的静电场，归因于维持高的反 电位的需要基本上被消除和在场中具有相对直的力线。高压电荷能够直接接地，通常金属调色板(palette)正好在膜片材之下，因为其能够直接穿过膜， 而并不需要在它的周围环绕。虽然在单独使用时只具有普通的拉伸强度，但该多孔膜能够在与一种或 多种其他材料结合时，体现出拉伸强度上的相当大的改善。例如，单独使用 该膜时，其缺乏常规纸载体的强度，并且因此对于在机器(网)型-方法中和在 需要耐久的产品上的应用而言，乍一看仿佛是较差的选择物。然而，当涂有 水性或溶剂型剥离粘合剂时，剥离粘合剂，不仅提供粘合表面来捕获和保持 植绒纤维，而且在粘合剂干燥和固化之后，在膜强度上提供了显著的改进。 当仍然湿并具有水份向下移入到多微孔膜中时，这也有助于协助高电压向下 移动通过膜，归因于水的高电导率。虽然不希望被任何理论所限制，但是相 信剥离粘合剂通过膜的多孔性和可渗透性的联合作用而进入膜的基体中， 和，在干燥以后，其基本上填充了膜的孔隙，从而提供了所需的强度增强。 剥离粘合剂和膜的多孔性/可渗透性的协同效应使得多孔膜足够地强，以致能 承受在随后的加工步骤中所施加的力，例如网-型张力、真空清洁、机械刷 涂、烘烤、以及热转移应用加工(如，热压、冷却、拉动载体以及对纤维进 行剥离)。虽然如此，另外的载体膜可以添加到多孔膜的包含绒的面的相反 面上，以便提供进一步的支持。该多孔膜不仅能够用作连续和不连续的植绒方法中的牺牲载体，而且能 够用作植绒图案中的基材，例如标签、补片(patch)、塑料膜等等。该介质 的其他工作部件能够附于与植绒纤维相反的多孔膜侧。多孔膜既可以用于植 绒转移载体介质也可以用于植绒热转移。在一种介质构型中，提供了一种标 签，其能容易地从纸张衬背剥离并且粘附于所需的表面。高度的多孔膜的柔 韧性能使得它容易地适应此应用和合适于静电植绒。多孔膜既可以用于转移 植绒工艺也可以用于直接植绒工艺，且可用在三维插入件中，例如用在模塑 塑料装饰制品中。在美国专利6,929,771中和2003年3月21日所申请的、 待审查的美国专利申请10/394,357中对模塑制品作了进一步讨论，它们都在 此引入供参考。多孔膜能够用于多彩植绒(其中绒在植绒发生之前进行染色)，也用于单 色植绒，随后进行升华印刷。膜的耐温性尤其使得它适应于升华印刷，该升 华印刷既可以利用喷墨印刷，也可利用升华染料转移技术，通过使用升华染 料热转移油墨而进行。这些技术的进一 步的谈论在待审查的美国专利申请第10/614,340号(2003年7月3日申请)，第11/139,439号(2005年5月26 曰申请)以及11/036,887 (2005年1月14日申请)中，它们中的每一个都 在此引入供参考。当用作牺牲载体时，多孔膜可以远优于其他载体例如纸张，因为多孔膜 是与水性粘合剂相容的。在使用纸张时，存在以下高风险水性粘合剂中的 水攻击纤维素纤维，佳_得它们溶胀和使得纸张在水的存在下起皱和收缩。由 于此问题，溶剂型粘合剂已经与纸张载体一起使用了。溶剂型粘合剂化学品 在工作场所要求使用有毒的化学品。这样的化学品产生蒸气，其不仅对人员 是潜在有害的，而且在高压静电场(其能够不时地散发火花)存在下是爆炸 性的。塑料溶胶化学品在纸张上是可接受的，但要求高温来进行胶凝且经历 熔化阶段以便达到充分的固化。之后，如果粘合剂经受相对高温，则其将再 冒以下风险，其因为热而变得发粘，其能将植绒纤维涂层向下缠结于稠粘的 塑料溶胶中。塑料溶胶和某些溶剂型粘合剂不是导电性的或不具有几乎与水 性粘合剂一样的导电性。最后，水性粘合剂与其他化学品相比而言，更加容 易和方便地进行清洁，且一般被认为对环境是较不有害的，和因此更加满意 地来应用。多孔膜的另外的优点包括低成本、可接受的耐热水平和尺寸稳定性，以 及，当其主要由金属氧化物填料组成时是有吸引力的，归因于其制造过程中 的石油产品的低消耗量。这些和其他的优点从本文所包含的本发明的公开内容上来看将是明显的。上述的实施方案和构型不是完全和详尽的。应当理解，本发明的其他实 施方案可以单独或组合的方式使用上述或如下详细描述的一种或多种特征。如本文所使用的，"至少一种"、"一种或多种"以及"和/或，，是开放式表述， 其在实施中既是连接性的，又是分离性的。例如，以下各表述，"A、 B和C 中的至少一种、"、"A、 B、或C中的至少一种"、"A、 B和C中的一种或多 种"、"A、 B、或C中的一种或多种，，以及"A、 B、和/或C，，意味着单独的A，单独的B，单独的C, A和B—起，A和C一起，B和C一起或者A、 B和 C一起。


图1是使用根据本发明的实施方案的多孔膜而制造的装饰介质的侧视图；图2是使用根据本发明的实施方案多孔膜而制造的装饰介质的侧视图； 图3是含不相容的插入物的植绒制品的侧视图； 图4是显示电场穿过多孔膜的侧视图； 图5是描述制造图1的直接植绒制品的步骤的流程图； 图6是描述制造图2的热转移物的步骤的流程图； 图7是流程图，描述了制造多个图2中说明的类型的热转移物的步骤； 图8是流程图，描述了制造多个图2中所说明类型的热转移物的装配线； 图9是流程图，其描述了制造连续多孔网状物(多个转移物结合在其上) 的步骤；图IO是流程图，其描述了制造连续多孔网状物(多个转移物结合在其 上)的装配线。图11是结合有根据本发明的一种实施方案的多孔膜的连续网状物的热 转移物的平面图；图12是根据本发明的实施方案的装饰介质的侧视图；图13是根据本发明的实施方案的装饰热转移物的侧视图；以及图14是图13的热转移物的平面图。具体实施方式

参见图l-3，根据本发明的实施方案的装饰介质被描述。介质1100、 1200 和1300各自包括植绒层1104和多孔膜1112。该介质1100更加进一步地在 多孔膜1112的两面上包括第一永久粘合剂1108和任选的第二永久粘合剂 1116。该介质1200更加进一步包括剥离粘合剂1200和任选的永久粘合剂层 1116。多孔膜1112优选是无纺织物、具有小孔隙尺寸和受控口径的多微孔材 料。无纺织膜能够被排列以提供光滑表面，以便适于某些类型的植绒和印刷。该膜1112优选包括基本上不溶于水的热塑性有机聚合物基体、细分散的基 本上不溶于水的填料微粒、和基本上遍及该多微孔材料的连通孔隙的网络。填料微粒优选是多孔的、分布在基体中的无机填料且包括约40到约90 重量％的多微孔材料。填料微粒的实例包括沉淀二氧化硅或硅藻土，它们 被给予以下所需的特性，例如增强的微多孔性、增强的热稳定性、在升高的 温度下的抗流动性、降低的介电强度(与未填装的膜比较而言)、改进的油墨 接受能力等。在一种构型中，填料《效粒是金属氧化物，例如矾土、 二氧化硅 和二氧化钛，其中二氧化硅是优选的。优选，至少50wt。/。的微粒是无定形的 沉淀二氧化硅微粒。微粒的优选的最大尺寸低于约5微米、更优选不超过约 1微米，更加优选不超过约0.1樣i米和更加优选地不超过约0.05孩t米和优选 的平均孔隙尺寸低于1微米和更优选不超过约0.1微米。孔隙优选由约35 到约95体积％的多微孔材料构成。多微孔材料的基体优选包括超高分子量、不溶于水的、热塑性的有机聚 合物。合适的聚合物的实例包括聚烯烃、聚(卣代烯烃)、聚酯、聚乙烯、聚 酰胺、聚氨酯、聚脲、聚(乙烯基卣化物)、聚(亚乙烯基由化物)、聚苯乙烯、 聚(乙烯基酯)、聚碳酸酯、聚醚、聚硫化物、聚酰亚胺、聚硅烷、聚硅氧烷、 聚己内酯、聚丙烯酸酯、以及聚甲基丙烯酸酯，其中，聚(氯乙烯)、氯乙烯 的共聚物和其混合物是优选的。在一种构型中，基体材料是超高分子量聚乙 烯，其被单独使用或与更低分子量的聚乙烯或聚烯烃共聚物共混使用。以聚酯、聚酰胺和被卣化的聚合物为基础的备选系统用于其他构型中。基体材料 可以进一步包括增塑剂、润滑剂和抗氧剂。多微孔材料优选涂覆有基本上非多孔性的涂层组合物，该组合物包括挥 发性的液体介质(如，水和/或非水的溶剂)以及在该介质中溶解或分散的粘结 剂。该涂层能够具有以下干燥类型利用例如，鼓风干燥烘箱、紫外光、电 子束辐射、或类似方法。上述粘结剂包括成膜有机聚合物，后者优选包括(a) 水溶性聚(环氧乙烷)，其所具有的优选的重均分子量是在从约100,000到 3,000,000的范围内；和(b)水溶性或水分散性的可交联的氨基甲酸酉旨-丙烯酸 酯杂化聚合物。除了聚(环氧乙烷)之外或作为聚(环氧乙烷)的替代，有机 聚合物可进一步包括另外的有机聚合物例如水溶性纤维素有机聚合物、水溶 性非纤维素的有机聚合物、和/或水分散性的聚合物例如聚(乙烯-共-丙烯酸)、 聚(乙烯)和聚(环氧乙烷)。在一种构型中，涂层包括丙烯酸类的聚合物、苯乙烯-丙烯酸类聚合物、脂肪族聚氨酯(含聚醚或聚酯主链)、聚酯树脂和氟聚 合物。在一种构型中，聚(环氧乙烷)包括环氧乙烷与低级烯化氧的共聚物和 环氧乙烷的均聚物。优选地，涂层的有机聚合物组分包括约20到约80wt°/o 的氨基曱酸酯-丙烯酸酯杂化聚合物。涂层可以进一步包括表面活性剂和助 剂。在干燥和交联以后，在涂层和多微孔物质的基材之间的剥离强度是高的。 该涂层能够被改性来在暴露于紫外光时提供良好的耐黄化性。对于紫外 光降解的耐受性能够通过将已知的紫外光稳定剂化合物添加到制剂中来增 强。这种稳定剂的实例包括本领域技术人员所知的受阻胺光稳定剂、苯并三 唑、亚磷酸酯、抗氧剂和其他添加剂。膜优选的击穿强度大于约300g/25.4pm,优选的拉伸强度在1000psi低于 约2%，以及优选的热性能在卯。C在160分钟以后低于约5%的收缩。优选的多孔膜在美国专利6,025,068中被进一步地讨论，其在此引入供 参考。特别优选的多孔膜由PPG Industries Inc.以商品名TeslinTM(多微孔、高 度填充的聚乙烯基体片材)销售。也能够使用电池隔板膜。这些实例包括 Daramic Industrial CIJm(多微孔、高度填充的聚乙烯基体片材)(由Daramic, Inc.销售)、SolufillTM和SoluporTM(荷兰的DSM Solutech和日本的Teijin Fibers Limited均有销售)、TyvekTM(纺黏聚乙烯纤维)(由E丄du Pont de Nemours and Company销售)、以及由Celgard或由Daramic, Inc.以商品名ArtisynTM销售的 电池隔板膜。ArtisynTM是未涂覆的、单层、高度填充的聚烯烃片材。在植绒层1104中的植绒纤维能够是任何期望的材料，天然或合成都行。 优选地，该绒由聚酯(例如聚(对苯二甲酸乙二醇酯)和聚(对苯二曱酸亚环己 基-二亚甲基酯))、乙烯基树脂、尼龙、人造丝等组成。各种永久粘合剂1108和1116能够是任何合适的粘合剂，其中水性和溶 剂型粘合剂和预先形成的膜粘合剂是优选的。优选的永久粘合剂包括热固性 和热熔的热塑性粘合剂，无论为液体、粉末或者(预先形成的)自支撑膜都行。 如所理解的，热固性粘合剂在某一温度之上加热时，不可逆地进行固化、活 化和/或硬化。此性能通常与由加热或辐射引起的分子组成的交联反应联系在 一起。热固性粘合剂能够包括固化剂例如有机过氧化物、异氰酸酯或者硫。 热塑性和热固性粘合剂的实例包括聚乙烯、酚醛树脂、醇酸树脂、丙烯酸类 树脂、氨基树脂、聚酯、环氧化物、聚氨酯、聚酰胺和硅树脂。剥离粘合剂1200能够为任何临时粘合剂，例如树脂或共聚物，如，聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚乙烯醇缩丁醛、丙烯酸类树脂、聚氨 酯、聚酯、聚酰胺、纤维素衍生物、橡胶衍生物、淀粉、酪蛋白、糊精、阿 拉伯胶、羧曱基纤维素、松香、硅树脂；或包含两种或多种这些成份的组合 物。粘合剂1108、 1116和1200可以包含添加剂，例如填料、催化剂、着色 剂(染料或颜料)和光学阻拦/反射/吸收材料。优选的多孔膜(即TeslinTM和 Artisyn )对于紫夕卜(UV)辐射可以是高度敏感的，并且当直接暴露在阳光下 时能够迅速降解。相应地，粘合剂可以包含光阻拦、吸收和/或反射材料，目 的是实质上减少粘合剂的光学透射率。优选地，当粘合剂在多孔膜的光接触 面上时，粘合剂阻挡至少约75%，更优选至少约85%,并且更加优选地至少 约95%的紫外辐射光谱。这样的光学阻拦/反射/吸收材料为本领域技术人员 已知。在第一产品构型里，产物是补片。参见图1,该衬片包括植绒层1104、 第一永久粘合剂层1108和多孔膜1112。 一般，该衬片不含第二永久粘合剂 1116。在第二产品构型里，产品是标签并且包括植绒层1104、第一永久粘合剂 层1108、多孔膜1112和第二永久粘合剂层1116。第二永久粘合剂层1116 粘附于所希望的基材(例如纺织品)上。第一和第二产品构型一般使用直接植绒技术来植绒。在第三产品构型里，产品是热转移物。参见图2，热转移物包括多孔膜 1112(作为载体)、剥离粘合剂层1200、植绒层1104和永久粘合剂层1116。 如将被理解的，剥离粘合剂1200和多孔膜载体1108在产品被使用热转移技 术施加到希望的基材(例如纺织品)上后被去除。此产品的进一步描述在以 下美国专利4,810,549; 5,047,103; 5,207,851; 5,346,746; 5，597，637; 5，858，156; 6,010,764; 6,083,332;以及6，110,560;和2002年10月4日申请的待审美国 申请10/265,206; 2003年7月3日申请的美国申请10613,981; 2003年7月 3曰申请的10/613,982; 2003年7月3曰申请的10/614,399; 2004年10月7 日申请的10/961,821; 2000年7月24日申请的09/621,830; 2000年12月 13日申请的09/735,721; 2003年6月4日申请的10/455,575; 2003年9月 23申请的10/670,091; 2003年6月4日申请的10/455,541;以及2004年11 月30号申请的11/000,672;所有这些在此引入供参考。在第四产品构型里，产品包括不相容的插入物1304。除了绒之外，不相 容的插入物1304能够是任何类型的介质，例如反射材料、全息图、闪烁物、 纺织品、金属或者金属化的膜、非金属膜、玻璃微粒(如，亮片)等。该产品 包括任选的第二粘合剂层1116。在第五产品构型里，该产品还包括不相容的插入物1904。参照图12， 其描述了装饰的多介质的热转移物1900。热转移物1900包括多孔膜1112、 剥离粘合剂1200、植绒层1104、非植绒介质l卯4和永久粘合剂1108。非植 绒介质l卯4可以是任何期望的设计介质，包括小珠(图示)、闪烁物、纺织品、 金属或者金属化的膜、非金属膜、玻璃微粒(如，亮片)等。将永久粘合剂1108 施涂到植绒层1104和非植绒介质1904上，使得当粘合剂与期望的目标基材 相接触且被加热时，绒和非植绒介质均永久地粘附于基材上。然后将该多孔 膜/剥离粘合剂载体去除以便露出装饰介质。图13-14描述了另一个多介质的热转移物20D0。该热转移物2000包^舌 多孔膜1112、剥离粘合剂1200、植绒层1104、永久粘合剂1108和热转移油 墨层2004。如在图14中所能看见的，该层2004有许多个不同的色带2100a-g， 2100a-g中的各个带是不同的颜色。永久和剥离粘合剂与植绒层1104是相连 的或共延伸的，并且不占用热转移油墨层2004所占据的区域。热转移油墨层2004可以是任何合适的含热敏油墨的組合物，其中塑料 溶胶(Plastisol)是优选的。如在升华转移油墨印刷中所了解的，特定的热 敏染料在载体纸张或膜上进行沉积。纸张或转移物通过平板或转板，由合适 的技术(例如胶印、丝网印刷、轮转凹板印刷、照相制版印刷或苯胺印刷或 者绢网印刷)来进行印刷，以便将染料沉积到载体上，然后进行干燥。油墨 向期望的基材上的转移是在规定的压力下和在预定的温度下， 一般在热辊或 鼓的帮助下，通过将该转移物与目标基材表面接触通常约5秒到约1分钟来 进行。在根据格式进行印刷的情况下，热鼓包括具有水平板的热压机；或在 从需要打印的打印纸和合成材料的辊进行连续印刷的情况下，转动的热圆筒 与绷紧的滚动带相连。作为升华油墨印刷的一部分，对目标基材进行加热和 加压来热定影该转移的升华染料油墨。在加热并且加压的期间，植绒层1104 将与油墨一起施加于目标基材上来形成三维图样。粘合剂1108由加热活化。 在植绒层1104施加到目标基材之后，膜1112和剥离粘合剂1200从绒中去 除来暴露植绒层。如将被了解的，该植绒层1104可以是单色的或多彩的。制造图1制品的方法显示在图5中。在步骤500中，永久粘合剂按照期望的图样打印在基材上。 在步骤504中，植绒纤维优选通过静电植绒技术来沉积在永久粘合剂上。 然后植绒制品508能够施加于期望的基材上。 现在将参照图6来说明制造图13-14的热转移物的方法。 在步骤2200中，将热转移油墨层2004印刷到膜1112的期望区域上。 该层2004所施涂的区域是无粘合剂的。对于各油墨颜色而言，在该颜色^皮 施涂之后，对油墨层进行闪蒸(flash)。因此，对于第一种颜色，打印油墨层 2004，然后进行闪蒸，对于第二种颜色，进行打印然后闪蒸等，直到各种各 样的颜色被施涂为止。在图14的实例中，包含第一、第二、第三、第四、 第五、第六和第七颜色2100a-g的各区域在不同的时刻进行印刷和闪蒸。在步骤2204中，剥离粘合剂1200被施涂(如由丝网印刷)到需植绒的一 个或多个区域。剥离粘合剂1200没有被涂覆到油墨层2004所占的一个或多 个区域。在步骤2208中，对剥离粘合剂1200进行植绒来形成植绒的表面区域。在步骤2212中，将永久粘合剂1108涂覆到绒中但不涂覆到油墨层2004 所占的一个或多个区域。可以对转移物2000进行进一步地处理，例如干燥、 洗涤和粘合剂固化。当将该转移物施加于期望的目标基材时，将该转移物加热到一定温度， 以便充分地将油墨微粒流化和转移到基材且使得粘合剂1108软化。将压力 施加于转移物2000来促使粘合剂牢固地粘附于基材。在去除热之后，将该 膜1112和剥离粘合剂1200去除来提供含未植绒的、油墨上色的区域和植绒 的、未被油墨上色的区域的三维设计。可以使用热分裂。在热分裂中， 一部 分的油墨保留在膜1112上，而油墨的另一部分被转移到基材中。因此，当 将膜1112去除时，油墨层2004被"分裂"。在第四产品构型里，产品是补片。该产品包括多孔膜1112(作为载体)、 剥离粘合剂层1200、和植绒层1104,且不含永久粘合剂层1116。在一种直接植绒产品的"补片"变化方案中，图13-14的产品没有配置以 作为转移物。因此，剥离粘合剂1200是不需要的且其被永久粘合剂1108所 替换。永久粘合剂1108不存在于上部植绒表面2008。该油墨层2004—般不 配置为热转移层，而是配置为转移的层。因此，该层2004可以由升华油墨直接印刷来进行施涂，该升华油墨直接印刷包括喷墨或丝网升华油墨印刷，因为该层2004是最终的装饰层。该设计从膜1112中进行切割并且用作补片。第三产品构型一般在没有热转移油墨层2004的情况下，通过在剥离粘 合剂上，对植绒纤维进行植绒来进行生产。换句话说，第三产品构型由以下 步骤形成将剥离粘合剂1200按照期望的图样沉积在多微孔膜1104上，而 后优选通过使用静电植绒技术，来将绒沉积在剥离粘合剂上，并且最后将永 久粘合剂层1116涂覆到绒的暴露的末端。图3的第四产品构型由图5的步骤所形成，除了在进行植绒之前，将插 入物1304定位在永久粘合剂1108上之外。插入物1304作为遮蔽物并且防 止植绒纤维粘附于永久粘合剂1108被插入物1304所遮蔽的区域上。参照图4，其说明了在植绒中的优选的多孔膜的使用的易察觉的好处。 如能从图4中所看见的，静电场1000容易地通过多孔膜1112,且在电场强 度上没有显著地减少。场力线1000进一步地维持着基本垂直于剥离粘合剂 1200的表面1104的取向。该膜的传导性据信归因于它的空气可渗透性(其 优选的范围是从约1到约25(MacMulliirf)，更优选是/人约1到约15并且更 加优选是从约2.5到约11)和归因于水含量。该膜的水含量优选具有的范围是 从约0.5到约10wt。/。和更优选从约2到约5wt%。制造多个图2所描述类型的热转移物的方法的实施方案，在图7-8中进 一步地被说明。而后，根据本发明的另一个方面，所制作的热转移物可以通 过高频率能量来结合到多孔膜的连续网状物上以便形成其上结合有多个热 转移物的多孔膜的网状物。下面将详细地说明。在制造多个独立的热转移物的方法的步骤2300中，提供了多孔膜的连 续网状物2404。典型地，多孔膜的连续网状物2404提供在辊2402上并且#1 解巻绕。在步骤2302中，按照期望的图样，通过任何合适的结构或方法(例如 由喷涂、由辊、或由刮刀)，将剥离粘合剂1200涂覆到多孔膜的连续网状物 2404上。在步骤2304中，由任何合适的结构或方法(其中静电植绒是优选的)， 对多孔膜的连续网状物2404进行植绒，并且优选地在剥离粘合剂1200上进 行直接植绒，以便提供被植绒多孔膜的连续网状物2405。该绒的第一个末端 与剥离粘合剂1200进行接触，以便将绒1104原位保持到多孔膜1112中。绒1104可包括多个单色的植绒纤维或备选地，可包括多个不同颜色的植绒 纤维。多色植绒可由植绒轮或任何其他合适的结构来完成。在步骤2306中，通过将被植绒多孔膜的连续网状物2405穿过热空气干 燥机或任何其他合适的结构，对剥离粘合剂1200进行干燥。可选择地，在 被植绒多孔膜的连续网状物2405上的剥离粘合剂可以通过接触加热(例如 通过将辊转移到加热鼓上)来进行干燥。另外可选"^地，在连续网状物上的 剥离粘合剂也可以进行空气干燥。在步骤2308中，过量的绒可以AM皮植绒多孔膜的连续网状物2405中去 除。典型地，对辊进行搅动(例如通过振动或拍打)，来从辊侧的顶部去除 过量的绒，和/或过量的绒由真空去除。在步骤2310中，在被植绒多孔膜的连续网状物2405上的绒的自由末端 与永久粘合剂1116相接触，这样使得永久粘合剂物理上与绒1104的第一个 末端相对的第二个末端接触。永久粘合剂1116可以是任何合适的粘合剂， 例如热塑性粘合剂或热固性粘合剂。优选地，永久粘合剂是由辊2408传送 的热固性粘合剂的网状物。还优选，热固性粘合剂以预先形成的、连续的、 固态的、且自支撑的片材形式提供。在一个实施方案中，热固性粘合剂的网 状物2406从辊2408中被展开，并与被植绒多孔膜的网状物2405的绒1104 的第二个末端连续地进行接触，如图所示。可去除的载体膜(未显示)，例如 任何牺牲纸衬片，也可以在热固性膜上提供。纸村片位于粘合剂膜的自由表 面。可选择地，永久粘合剂可以被喷洒到绒的自由末端上。在步骤2312中，连续的植绒多孔膜的网状物2405和热固性粘合剂的网 状物2406的层压，仅使用压力(任选地以后施加热和对粘合剂进行活化)，仅 加热，或加热并且加压，以形成才直绒的转移网状物2410。而后，载体膜(如 果提供的话)可以从植绒的转移网状物2410中去除。任选地，另外的粘合剂(例如热塑性粘合剂)优选预先形成的、固态的、 并且自支撑的片材的形式，其能够通过层压，与植绒的转移网状物2410的 热固性粘合剂进4亍接触并且附着于其上。在任选步骤2314中，由植绒的转移网状物2410,将多个期望的热转移 产品2412切到期望的大小和形状。切割可以由任何合适的方法例如由模具 和/或激光来进行。该切成的、独立的热转移物2412可以在容器中进行收集， 该容器在植绒的转移网状物2410之下，而该植绒的转移网状物2410的剩余部分继续,皮传送。可选择地，植绒的转移网状物2410的被除去的部分可以被重绕，当产 品沿着生产线移动时，在移动的传送带上留下裁剪的片，例如，其将在生产 线的末端收集。在一个实施方案中，能够将植绒的转移网状物2410分裂成两个或多个更加狭窄的带和如以上所描述的方式进行裁减，来促进独立的热转移单元的 批量制造。许多单独地裁剪的热转移物是能够批量销售给预期客户的。为了提供许 多个独立的热转移物(其为既可容易转移又可被用于热转移物的进一步的自 动化处理的形式，即随后将热转移物粘附到基材上的处理)，本发明更加进 一步地包括制造其上含多个空间分隔产品(例如所制造的热转移物)的材料 的连续巻的方法。在另一个实施方案中，提供了一种方法，其特别利用了多孔膜通过高频 率能量(没有粘合剂或加热的需要)结合于另一个多孔膜片(或任何其他相 容材料)的能力。如图9-10所显示，提供了制造其上结合有多个空间分隔产品的材料的 连续巻的方法。该产品可以是如本文所述的含多孔膜的装饰介质的任何实施 方案，其包括热转移物、补片、标签或类似物。可选择地，产品可以是具有 含多孔膜的外表面的任何其他产物。同样，如在图9-10中所描述的，在步骤2500中，在辊2602上的多孔 膜的连续网状物2600被提供并且被传送。多孔膜的连续网状物2600使得该 方法自动进行。可选择地，需结合转移物的多孔膜可以按照固体的、预先形 成的、并且自支撑的片材形式来提供，并且该方法的每一步骤都可以手工进 行。在步骤2502中，优选将多个产品(例如热转移物2412(具有永久粘合剂 膜1116)、或直接植绒制品IIOO(有或没有永久粘合剂1116))相继;故置在多 孔膜的连续网状物2600的顶面2604上，这样使得多孔膜的连续网状物2600 的顶面2604与各热转移物2412的载体片材(即多孔膜1112的表面)进行接 触。如将被了解的，在转移物2412上的粘合剂或其他中间材料可以直接地 与多孔膜相结合。热转移物2412(或者可选择的制品IIOO)通常放置在互相空 间分隔的多孔膜的网状物上，优选以一定距离进行分隔，使得该膜能够在任爿f可两个热转移物2412之间:被切开，如图所示。例如，热转移物2412可以与 在任何方向上的毗邻的热转移物间隔约2到12英寸，并且优选约6到10英 寸。在步骤2504中，热转移物2412(或制品1100)通过借助于高频率能源2608 使用高频率能量，来结合到多微孔膜2604上。典型地，在热转移物在步骤 2502中所放置的位置附近，热转移物2412结合到多孔膜的连续网状物上。 高频率振动能量的使用，优选地与压力组合使用，在该热转移物的多孔膜和 连续网状物的多孔膜之间形成结合和/或焊接。可以使用任何合适的高频率能 源来提供高频率的能量。高频率能源能够是任何合适的来源。当多孔膜的网 状物4皮传送通过高频率能源2608时，该能源导致热转移物的多孔膜表面和 连续网状物的多孔膜结合和/或焊接在一起，不需使用加热和粘合剂。该能源可以与热转移物在其顶面进行接触，可以与多孔膜的网状物的底部进行接 触，或与两者都接触。优选地，在热转移物和多孔膜的网状物之间，高频率能量施加于至少一 个接触点，并且优选至少二个接触点，以便在接触点上形成焊接。在一个实 施方案中，在多孔膜的网状物和热转移物之间，将高频率能量施加于热转移 物的四个角，来在热转移物的四个角上形成焊接。从制造工艺中去除热和粘合剂妨害多个安全事项，并且由于焦烧或外部 粘合剂，从而妨碍清除所制造的产品。当所有期望的产品结合在网状物上时， 能够对该网状物进行剪裁和再缠绕，来提供其上结合着多个产品的多孔膜的 网状物。图11描述了结合到多孔膜的网状物2600上的热转移物2412的横截面 图。如图所示，热转移物具有永久粘合剂1116的层、植绒层1104、剥离粘 合剂1200的层以及载体(即多孔膜1112的层)。载体片材的底面2700与多孔 膜的网状物2600的顶面2702相接触。如图所示，在接触点2704a和2704b， 热转移物2412结合和/或焊接到多孔膜的网状物上。多孔膜的网状物2600 可以包括结合到其上的多个热转移物2412,或者可选4,地，可以包括任何具 有多孔膜的外表面的其他产品或任意数量的其他产品、或与多孔膜相容的其 他材料。可选择地，含多孔膜的外层的多个产品可以结合到任何其他相容材料 上。换句话说，该产品不需要结合到多孔膜的连续网状物上。能够被具有外在多孔膜表面的产品或制品由高频率能量而结合的其他相容材料包括但不 限于纺织品和塑料例如热塑性塑料、PVC(聚氯乙烯)、聚酯、聚乙烯、聚 丙烯、丙烯酸类树脂、尼龙、聚碳酸酯和醋酸酯。在一个实施方案中，相容材料包括至少约50%的合成材料。本发明的多个变型和改进能够被使用。提供本发明某些特征且没有提供 其他特征是可能的。在各种实施方案中，本发明基本上包括如本文所描绘和说明的各种组 分、方法、工序、系统和/或装置，还包括各种各样的实施方案、再组合和其 子集。本领域技术人员在了解本公开内容以后将理解如何实施和运用本发 明。在各种实施方案中，当本文中不存在未描绘和/或未说明的项目时，本发 明包括提供设备和方法，或在本发明的各种各样的实施方案中，当这种项目 不存在时，本发明包括在早先设备或方法中已使用的项目，例如，为了改善 性能、易于获得、和/或减少实施费用所使用的项目。本发明的以上所提出的讨论用于举例和说明的目的。以上讨论并非用于 将本发明限制到本文所公开的 一个或多个形式。例如在以上"具体实施方式

" 部分中，为了使本^Hf内容的表述顺畅，本发明的各种各样的特征在一个或 多个实施方案中被集合在一起。该公开方式不应被解释为反映如下意图，所 要求保护的发明需要的特征多于各权利要求所明确描述的技术特征。而应解 释为，所附权利要求所反映的发明特征少于单一的以上所公开的实施方案的 所有特征。因此，在此将权利要求引入本文"具体实施方式

"部分中，其中 各权利要求主张其自身作为本发明的单独的优选实施方案。而且，虽然本发明的说明书包括一种或多种实施方案的说明和某些变型 和改进方案的说明，然而，其他变型和改进(例如在理解了本^^开内容以后， 本领域技术人员在其技能和知识之内所作的变型和改进)也是在本发明的范 围之内。本发明旨在得到包括能够被允许的可选实施方案在内的各项权利， 其中包括所要求保护的结构、功能、范围或步骤的替代、互换和/或等同的结 构、功能、范围或步骤，而无论本文是否公开了这样的替代、互换和/或等同 的结构、功能、范围或步骤，并且不放弃任何可授予专利权的主题。
权利要求
1.一种方法，包括(a)将粘合剂涂覆于多孔膜上，和(b)对该粘合剂进行静电植绒，以在该膜上形成植绒层。
2. 权利要求1的方法，其中该粘合剂是剥离粘合剂，其中该剥离粘合剂 位于该多孔膜和绒之间，并且该方法进一步包括(c) 将永久粘合剂涂覆于该绒的自由表面上，该绒位于该永久粘合剂和剥 离粘合剂之间。
3. 权利要求1的方法，其中该粘合剂是位于该膜和绒之间的永久粘合剂。
4. 权利要求1的方法，其中该多孔膜是多微孔膜，其中该多微孔膜包括 无机填料，并且其中该多微孔膜是防水的且至少是半导电的。
5. 权利要求l的方法，进一步包括(c)将该多孔膜结合到期望的基材上，其间不存在粘合剂。
6. 权利要求1的方法，其中该多孔膜包括基本上不溶于水的热塑性有机 聚合物基体和填料微粒，并且该多孔膜能透过气体但不能透过水。
7. 权利要求6的方法，其中该多孔膜包括基本上非多孔的涂层，该涂层 包括成膜聚合物。
8. 权利要求1的方法，进一步包括 (c)将不相容的插入物结合到该多孔膜上。
9. 权利要求1的方法，其中该多孔膜包括位于该多孔膜和剥离粘合剂之 间的热转移油墨层。
10. 权利要求1的方法，进一步包括(c)将多个该经植绒的膜与网状材料相结合，该网状材料也是多孔膜。
11. 由权利要求1的步骤所制造的植绒制品。
12. —种制造其上结合有多个转移物的多微孔膜的巻的方法，包括 提供多微孔膜的连续片材，将多个产品与所述多微孔膜的连续片材进行接触，所述产品具有多微孔 膜的外表面，通过使用高频率能量，将至少一个所述产品的多微孔膜的外表面的至少一部分结合到所述多微孔膜的连续片材的至少一部分上。
13. 权利要求12的方法，其中该产品的多微孔膜直接地与该多微孔膜的片材相结合。
14. 一种方法，包括(a) 按照期望的图样，将剥离粘合剂涂覆到多微孔膜上，(b) 对该剥离粘合剂进行静电植绒，以形成含第一和第二表面的植绒层， 该第一表面与该剥离粘合剂接触，并且(c) 将永久粘合剂涂覆到该植绒层的第二表面上，其中该植绒层位于该永 久粘合剂和剥离粘合剂之间。
15. 权利要求14的方法，其中该多孔膜是多微孔膜并且其中该多微孔膜 包括颗粒状填料。
16. 权利要求15的方法，其中该填料占该多孔膜的约40到约90重量％， 其中，该填料微粒的最大尺寸低于约5微米，并且其中该多孔膜的孔占该多 孔膜的约35到约95体积％。
17. 权利要求16的方法，其中该填料是金属氧化物并且其中该多孔膜包 括基本上非多孔的涂层，其中该涂层包括粘结剂，其中该粘结剂是成膜聚合 物，并且其中该粘结剂的分子量范围是从大约IOO，OOO到约300,000。
18. —种方法，包括(a) 按照期望的图样，将永久粘合剂涂覆到多微孔膜上，和(b) 对该永久粘合剂进行静电植绒，以形成含第一和第二表面的植绒层， 该第 一表面与该永久粘合剂接触。
19. 权利要求18的方法，其中该多孔膜是多微孔膜并且其中该多微孔膜 包括颗粒状填料。
20. 权利要求19的方法，其中该填料占该多孔膜的约40到约90重量％, 其中该填料微粒的最大尺寸低于约5微米，并且其中该多孔膜的孔占该多孔 膜的约35到约95体积％。
21. 权利要求20的方法，其中该填料是金属氧化物并且其中该多孔膜包 括基本上非多孔的涂层，其中该涂层包括粘结剂，其中该粘结剂是成膜聚合 物，并且其中该粘结剂的分子量的范围是^^人大约IOO，OOO到约300,000。
全文摘要
本发明涉及包括多孔膜的植绒制品、和制造该制品的方法。
文档编号B32B33/00GK101263002SQ200680033545
公开日2008年9月10日 申请日期2006年7月27日 优先权日2005年7月28日
发明者路易斯·B·艾布拉姆斯 申请人:高压制图公司