无溶剂织物涂层的制作方法

无溶剂织物涂层


背景技术：

1.薄膜涂层被施加到织物上以改进该织物的一种或多种特性。例如，薄膜涂层可被施加到织物上以提高其防泼溅性。然而，这些薄膜涂层包含致癌溶剂，诸如二甲基甲酰胺(dmf)。这些溶剂可能对环境有害，对装配工人和/或最终用户造成危险，和/或导致织物渗色。本技术的各概念解决这些和其他问题。
附图说明
2.各附图解说了本文中所传达的诸概念的实现。所解说的实现的特征可通过参考以下结合附图的描述来更容易地理解。在可行的情况下，各附图中相同的附图标记被用来指代相同的元件。此外，每一附图标记的最左边的数字传达其中首次引入该附图标记的附图及相关联的讨论。在空间允许的情况下，为方便读者，元件及其相关联的附图标记两者都被显示在绘图页面上。否则，仅附图标记被示出。
3.图1a示出了根据一些实现的包括本技术的无溶剂织物涂层概念的示例设备的透视图。
4.图1b示出了根据一些实现的包括本技术的无溶剂织物涂层概念的示例设备的立面图。
5.图2示出了根据一些实现的包括本技术的无溶剂织物涂层概念的示例设备的分解透视图。
6.图3示出了根据一些实现的与本技术的无溶剂织物涂层概念相关的示例场景。
7.图4示出了根据一些实现的示例无溶剂经涂覆织物。
8.图5示出了根据一些实现的可产生用于产生无溶剂经涂覆织物的无溶剂薄膜的示例系统。
9.图6示出了根据一些实现的可产生用于产生无溶剂经涂覆织物的无溶剂薄膜的示例方法。
10.图7示出了根据一些实现的示例无溶剂薄膜组合物的表格。
具体实施方式
11.本技术概念涉及可被形成为无溶剂薄膜的无溶剂涂层。无溶剂薄膜可以不含危险的有机溶剂，诸如dmf。dmf是一种致癌剂，其用于制造基于溶剂的织物和织物涂层。无溶剂薄膜可用于各种用途。值得注意的是，无溶剂薄膜可被施加到织物上以实现期望特性，诸如质地、可清洁性和/或防水性等。
12.图1a和1b共同示出了可采用本技术的无溶剂薄膜概念的示例设备100。在该情形中，设备100包括第一部分102和第二部分104，并且可包括输入机构105。在该示例中，第一部分102表现为平板106，该平板106包括可展开的支架108以及采用触敏显示器109的形式的输入机构105。第二部分104表现为具有采用键111的形式的输入机构的可拆卸键盘110。在一些配置中，第二部分104可以覆盖有织物112。在该特定实例中，织物112的区域或区段
114(例如，面朝上的主表面)覆盖有无溶剂薄膜116以制成经涂覆织物118。(注意到，无溶剂薄膜往往很薄以至于在图1a和1b的标度的图像中不容易看到)。在该情形中，区段114可包括键盘110中用作设备用户的掌托或手托的部分。构想了其他使用情形场景。
13.在该示例中，另一区域或区段120(例如，朝下的主表面)未被覆盖(例如，未被涂覆)。在其他情形中，区段120可被覆盖有与区段114相同的无溶剂薄膜116或不同的无溶剂薄膜。注意到，设备100(或其他设备)的其他部分可被覆盖有织物112和无溶剂薄膜116。例如，支架108可被覆盖有织物，该织物覆盖有相同或不同的无溶剂薄膜。
14.从另一个角度来看，设备100或其部分可包括间隔开的表面122和124。表面122和124可以限定设备的受限厚度t。输入机构105(诸如触敏显示器109或键111)可以相对于第一和/或第二表面122和124定位。经涂覆织物118可以覆盖并由此限定一个或两个表面122和124的至少一个区段114和/或120。经涂覆织物118可以定义设备的外观和感觉，同时消耗设备的非常少的受限厚度t。经涂覆织物118的示例尺寸在下文中相对于图4进行了描述。
15.无溶剂膜薄膜116可以向织物112提供各种期望特性。例如，无溶剂薄膜116可以增强和/或提供质地、防水性、耐污性、抗撕裂性、可清洁性等。在所解说的配置中，键盘的上表面(例如，第一表面122(2))上(例如，键周围)的无溶剂薄膜116可以向上表面提供柔软的质地、增强的防泼溅性、增强的耐污性、增强的可清洁性和/或增强的抗撕裂性。例如，用户可在他们打字时触摸上表面，并且因此对可能在用户手上的各种物质(诸如乳液和/或防晒霜)的抵抗力可以是针对上表面的优先事项。类似地，用户在使用键盘时可能会吃东西或喝水，并且因此上表面可能受到各种溢出物的影响，诸如软饮料、咖啡、调味品(诸如芥末和番茄酱)等。因此，耐污性和防水性对于键盘的上表面而言可以是重要特性。
16.下表面(例如，第二表面124(2))上的织物112可以不暴露于相同的用户环境，并且可以保持未经涂覆并且可以提供更粗糙的质地或者可以涂覆有不同的无溶剂薄膜，该无溶剂薄膜具有不同的特性。这种更粗糙的质地可以在下表面与键盘被置于其上的任何对象之间提供摩擦，以减少滑动。在这种情形中，区域/区段120(例如，下表面)需要没有薄膜的织物。替换地，下表面可能需要具有不同无溶剂薄膜的织物(例如，经涂覆织物)，诸如针对耐久性和耐刮擦性以及其他特性选择的一种无溶剂薄膜。
17.因此，纺织品/织物的各个区段可以被处理为具有不同的质地。例如，基于无溶剂聚氨酯基的涂层可被施加到覆盖键盘的材料片或层上，以提供易于清洁、耐污的表面。键盘的下侧可被覆盖有另一层，该另一层具有抓握工作表面(诸如桌面)的更加质地不平的感觉。替换地，键盘下侧上的纺织品区段可以被不同地处理和/或涂覆以具有更加质地不平的感觉(例如，更大的摩擦系数)。
18.本技术的概念可以在尺寸受限的设备场景中提供各个区域或区段的期望特性。例如，第二部分104具有尺寸受限的厚度t。在该场景中，小于一毫米可被分配给经涂覆织物118。然而，经涂覆织物可以提供期望的特性，包括柔软柔韧的感觉，即使下面的组件可能相对刚性并且经涂覆织物非常薄。可以用这种薄的经涂覆织物实现的其他特性在上文和下文中进行了描述，并且可包括耐污性、防水性和/或抗撕裂性等。
19.图2示出了示例键盘110的分解图。在该情形中，织物112可包括包含无溶剂薄膜116的区段114和不包含无溶剂薄膜的区段120。织物112可以围绕键集202、边框204、触控板206和背板208缠绕。键集202和触控板206可以提供由边框204界定的输入机构，而背板208
可以提供刚性和平面性以保持以上关于图1a和1b描述的第一和第二主表面。因此，在被组装时，区段114的经涂覆织物118面朝上(例如，由用户的手接触)并且区段120的未经涂覆织物面朝下。
20.在上文中相对于平板型设备100形式的示例设备引入了本技术的无溶剂涂层概念。该设备代表一类尺寸受限的设备，诸如笔记本计算机、智能电话等，其中厚度应消费者的要求而趋于最小化，并且每一微米(um)的厚度被评估和细查。本技术的概念可以满足厚度限制，同时满足其他特性，诸如上文和下文更详细讨论的质地、防水性和/或耐污性，同时还消除了利用先前的技术与用户接触的危险溶剂(例如，溶剂残留物)。这些概念可被应用于其他类型的设备，诸如车辆(诸如座椅、仪表板、内门板等)、服装(诸如衣服和鞋子)、电器、家具等。
21.图3示出了可分析经涂覆织物118的期望特性(诸如手感302)的场景300。在该情形中，可以相对于整个设备系统306来分析组件304(诸如键盘)的角色。手感302可以是对整体用户体验和对组件304和系统306的满意度作出贡献的特性。手感可以用计量学量化到各种所定义的规格。本技术的概念可以保持或改进先前解决方案的所定义的规格，同时消除危险溶剂。
22.所定义的规格可包括柔软度308、光滑度310和/或温暖度312等。这些规格可对如由硬度计314测得的经涂覆织物的硬度作出贡献。在以上关于图1a和1b引入的示例中，用户可能偏好他/她的手放在键盘顶部的柔软、光滑、温暖的感觉，但可能希望键盘底部有更坚固、更硬的感觉。通过选择性地配制无溶剂薄膜并将其应用于织物，可以针对特定区段量化和实现那些特性。
23.无溶剂薄膜还可以提供改进的颜色相关特性。如以上所提及的，传统解决方案涉及使用溶剂来制造用于织物的薄膜。典型的溶剂(诸如dmf)会侵蚀经染色的织物，从而导致经染色的织物随着时间的推移而渗色。去除这种溶剂实现了层压无溶剂涂层，该无溶剂涂层可以突出染色或印花织物的颜色，而不是降级织物的颜色特性。无溶剂涂层可以使用户能够容易地清洁材料(即，屏幕清洁剂擦拭、湿清洁布等)。由于颜色是复合层压板中固有的，因此不需要边缘染色。边缘染色很昂贵并且通常涉及有毒化学品。
24.图4在绘图页面的右侧示出了示例经涂覆织物118。在该实现中，经涂覆织物118可包括固定到织物112(诸如欧缔兰(alcantara))的无溶剂薄膜116。经涂覆织物118可以是组装件400的一部分，该组装件400还可包括粘合剂，诸如热硬化膜(haf)402。
25.图4的绘图页面的左侧示出了可如何制备无溶剂薄膜116的示例。在该情形中，无溶剂薄膜116包括聚氨酯分散体(例如，聚氨酯分散在水中)(pud)层404和热熔层或片406。无溶剂薄膜116可被定位在聚丙烯(pp)衬里408上。载体或牺牲膜410可被定位在无溶剂薄膜116的与衬里408相对的一侧上。在该情形中，载体膜410可包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)透明层412和粘合层或片414，诸如压敏粘合剂(psa)。
26.在该特定的实现中，pud层404可以形成在载体膜410上。类似地，热熔片406可以形成在衬里408上。pud层404和热熔片406可以彼此抵靠定位以形成pud组装件或层压板416。以下关于图5更详细地描述这方面。
27.如以上所提及的，经涂覆织物118可以非常薄，诸如小于一毫米。在所解说的示例中，pet透明层412可具有10-200微米(um)的厚度，粘合层414可具有5-75um的厚度，pud层
404可具有10-100um的厚度，热熔片406可具有40-200um的厚度，织物112可具有100-1000um的厚度，并且热硬化膜402可具有10-120um的厚度。构想了其他厚度，更厚和更薄两者。此外，构想了用于将pud层404与织物112相关联的其他机制。例如，pud层可被喷涂在织物上。所描述的概念可以允许在比用其他技术可实现的更薄的经涂覆织物118上实现期望的特性。
28.图5示出了用于制造pud组装件416的示例系统500。在该情形中，系统500包括一卷纸502(例如，剥离纸或表皮)。可以制备和/或保持pud混合物504，并且在纸502上形成pud层404。以下关于图7描述了示例pud配制。可以在第一腔室506中处理经pud涂覆纸，并且可以相对于第二腔室508重复涂覆和处理。热熔片406和衬里408在510处可被层压到纸502上的pud层404，并且在第三腔室512中被处理。纸502可以被分离以产生子组装件514，该子组装件514可包括pud层404、热熔片406和衬里408。该子组装件514可以由压辊516和518形成在载体牺牲膜410上，以产生pud组装件416(例如，成品)。如上关于图4所讨论的，pud组装件416的无溶剂薄膜116可被施加到各种织物112上以产生经涂覆织物118。
29.在一些实现中，无溶剂薄膜116可被施加到织物112的所有区段上。在其他实现中，无溶剂薄膜116可以成形，诸如通过激光切割并且谨慎地放置在特定区段(例如，键盘侧以便于清洁、标志、膝上型计算机撑脚等)。在此类情形中，压敏粘合剂可以在织物与无溶剂薄膜之间提供良好的粘合力。因此，与先前必须将基于溶剂的薄膜粘合到织物上的技术相比，应用可以大大简化。在本技术的实现中，载体可以简单地被去除，并且无溶剂薄膜(具有期望的形状)可被置于织物上的期望位置(例如，区段)处。经组合的无溶剂薄膜和织物可被压缩在一起以活化压敏粘合剂以将它们固定在一起。其他实现可以将无溶剂pud薄膜施加到纹理化的pet薄膜上，以压印纹理并且去除si psa组分，以节省成本并且实现更精细的纹理、产生更少的浪费和/或提供牺牲材料的更好的可回收性。
30.所描述的无溶剂涂层的制造可在制造周期期间利用比基于传统溶剂的配制少95％的水和少50％的能量。
31.本技术的实现从制造过程中去除dmf溶剂，以符合reach、rohs、caprop 85、皮肤和低过敏性敏感性测试。换言之，可以在不有意添加有机溶剂(诸如dmf)的情况下实现本技术的实现中的至少一些。此外，无溶剂涂层可以基本上不含此类溶剂(例如，小于百万分之1份)。因此，本技术的实现可以在不与dmf溶剂发生任何化学相互作用的情况下实现涂覆染色或印花织物。因此，溶剂从制造过程中去除，并且最终产品中不会出现在用户接触经涂覆织物时可能伤害用户的溶剂残留物。本技术的实现可以提供可靠的化学物质，以在制造场所产生更好的环境后果。
32.本技术的实现提供了一种无溶剂材料，该无溶剂材料与传统的基于溶剂的织物涂层一样好或更好(机械、化学和uv耐受性)。本技术的无溶剂涂层可被精确切割并且被置于所需的特定区段中，以增加易于清洁、装饰和/或抓握等功能性。此外，本技术的实现可以提供超出环境和健康益处的增强的用户体验。例如，本技术的实现提供了产生可拥有的、标志性的和神奇的美学外观和感觉的增强的美观性。
33.本技术的实现可以针对功能组件的各种形状因子和增强的用户体验进行优化，包括更稳健的设计质量和实现更多的材料选择。
34.例如，图6示出了可在各种系统(诸如系统500)上实现的流程图600。流程图600可
包括在602制备剥离纸或其他基材以及在604处进行pud混合。以下关于图7描述了示例pud混合物。例如，pud混合物可包括基于pe或pet的聚氨酯。pud混合物在606处可以被涂覆在纸上以产生经pud涂覆纸。热熔片(例如，j80 tpu热熔体)和衬里(例如，聚丙烯衬里)可在608处被提供，并且可在610处被层压到经pud涂覆纸上。剥离纸可在612处被移除，从而留下pud层、热熔片和pp衬里子组装件。载体膜(例如，pet和psa)可以在614处被提供，并且在616处被层压到剩余的pud层、热熔片和pp衬里子组装件。
35.图7示出了潜在的无溶剂薄膜组合物700的表格。本技术的无溶剂涂层/薄膜可包括分散在水中的聚氨酯(pud)以满足不可见透明涂层、丝滑手感、高机械和/或化学和uv耐受性等应用目标。
36.历史上，认识到没有一种材料可以提供所有这些特性。相反，多个组分将需要被组合以实现各种特性。传统上，材料组合与有害溶剂(诸如dmf)一起分散。许多候选组分的疏水性指示水不能用作经组合组分的分散剂。然而，本技术的涂层配制成功地将水用作有效的分散剂，其提供了所得的无溶剂薄膜中的通常均匀的组分共混物。本技术的涂层配制可以提供一系列不同等级的软硬pud以及各种添加剂，以改进手感、机械、化学和/或uv耐受性等，而最终经涂覆产品中没有任何危险的溶剂残留物。
37.本技术的无溶剂薄膜可被施加到各种织物上。在一种情形中，该织物可以表现为欧缔兰(alcantara)品牌织物。其他织物的示例可包括织造织物和/或非织造织物，诸如超微纤维、针织物、皮革和/或绒面革等。本技术的无溶剂薄膜实现可被施加到织物上以改变质地和/或改进可清洁性、防泼溅性和/或手感等。
38.示例无溶剂涂层组合物可包括聚碳酸酯(pc)、聚乙烯(pe)、硅氧烷、蜡和/或含氟聚合物(fp)。可以利用各种蜡，诸如aquacer 531。可以利用各种含氟聚合物，诸如丙烯酸全氟烷基乙酯共聚物。组分的这种组合可以提供韧性、耐刮擦/抗撕裂性、手感、耐污性、耐磨性、防水性和/或颜色一致性和色牢度。该组合也可以是透明的，以使得织物的颜色通过无溶剂涂层是可见的。
39.在一些实现中，针对一些实现的干重百分比是：
40.聚碳酸酯(pc)40-52％，
41.聚乙烯(pe)37-49％，
42.硅氧烷0-6％，
43.蜡0-6％，
44.含氟聚合物(fp)0-9％。
45.在其他实现中，针对一些实现的干重百分比是：
46.聚碳酸酯(pc)30-50％，
47.聚乙烯(pe)30-50％，
48.硅氧烷0-10％，
49.蜡0-10％，
50.含氟聚合物(fp)0-10％。
51.在又其他实现中，针对一些实现的干重百分比是：
52.聚碳酸酯(pc)30-49％，
53.聚乙烯(pe)40-60％，
54.硅氧烷1-10％，
55.蜡1-10％，
56.含氟聚合物(fp)1-10％。
57.一般而言，聚碳酸酯可对整体强度(例如，韧性)作出贡献，但容易刮擦。聚乙烯具有相对较低的强度，但具有高抗冲击性、低摩擦和蜡状柔软手感(例如，质地)。硅氧烷可对初始耐刮擦性作出贡献，因此对象跨经涂覆织物表面滑动而不是刨削。蜡可对质地、耐污性和手感(例如，质地)作出贡献。含氟聚合物可对耐污性和防水性作出贡献。预期这些组分将是不透明的或混浊的，并且干扰下层织物的外观。替代地，组分的组合可以是相对透明的，以使得织物的下层颜色是可见的。在一些情形中，染料可被添加到配制中以形成有色无溶剂薄膜。由于未将有害溶剂用于分散体，因此成品薄膜中不会残留溶剂以降级薄膜和/或织物的染色或所得的颜色质量。其他组分也可被添加到组合物中。例如，抗微生物化合物(诸如银、铜、锌、精油(例如，俄勒冈)和/或石墨烯)可被添加到组合物中等。
58.第一实现包括：
59.聚碳酸酯44％，
60.聚乙烯44％，
61.硅氧烷4％，
62.蜡2％，以及
63.含氟聚合物6％。
64.第二实现包括：
65.聚碳酸酯46％，
66.聚乙烯46％，
67.硅氧烷3％，
68.蜡2％，以及
69.含氟聚合物3％。
70.第三实现包括：
71.聚碳酸酯45％，
72.聚乙烯43％，
73.硅氧烷4％，
74.蜡4％，以及
75.含氟聚合物4％。
76.第四实现包括：
77.聚碳酸酯46％，
78.聚乙烯43％，
79.硅氧烷3％，
80.蜡2％，以及
81.含氟聚合物6％。
82.第五实现包括：
83.聚碳酸酯50％，
84.聚乙烯40％，
85.硅氧烷4％，
86.蜡2％，以及
87.含氟聚合物4％。
88.第六实现包括：
89.聚碳酸酯52％，
90.聚乙烯38％，
91.硅氧烷2％，
92.蜡4％，以及
93.含氟聚合物2％。
94.第七实现包括：
95.聚碳酸酯49％，
96.聚乙烯41％，
97.硅氧烷2％，
98.蜡4％，
99.含氟聚合物2％，以及
100.银0.1％。
101.在上文中描述了各个设备示例。附加的示例在下文中描述。一个示例包括一种设备，该设备包括限定该设备的受限厚度的第一和第二间隔开的表面以及相对于第一和第二表面定位的输入机构，并且其中第一和第二表面中的至少一者至少部分地由包括含有聚碳酸酯、聚乙烯、硅氧烷、蜡和含氟聚合物的无溶剂涂层的经涂覆织物限定。
102.另一示例可包括以上和/或以下示例中的任一者，其中无溶剂涂层基本上不含有机溶剂残留物。
103.另一示例可包括以上和/或以下示例中的任一者，其中经涂覆织物的厚度小于1毫米，或其中无溶剂涂层的厚度小于50微米。
104.另一示例可包括以上和/或以下示例中的任一者，其中经涂覆织物限定第一表面。
105.另一示例可包括以上和/或以下示例中的任一者，其中另一织物限定第二表面。
106.另一示例可包括以上和/或以下示例中的任一者，其中另一织物被涂覆有另一无溶剂涂层，该另一无溶剂涂层包括聚碳酸酯、聚乙烯、硅氧烷、蜡和含氟聚合物，而不含有机溶剂残留物。
107.另一示例可包括以上和/或以下示例中的任一者，其中另一无溶剂涂层包括与该无溶剂涂层相同百分比的聚碳酸酯、聚乙烯、硅氧烷、蜡和含氟聚合物。
108.另一示例可包括以上和/或以下示例中的任一者，其中输入机构包括键盘，并且经涂覆织物被定位为设备用户的掌托或手托。
109.另一示例可包括以上和/或以下示例中的任一者，其中输入机构包括触敏显示器，并且经涂覆织物被定位在该触敏显示器的背侧。
110.另一示例可包括以上和/或以下示例中的任一者，其中单个织物覆盖第一和第二表面两者的至少一部分，并且其中该单个织物被涂覆以在第一和第二表面两者上形成经涂覆织物，或者其中该单个织物被涂覆以在第一和第二表面中的一者上形成经涂覆织物，并且第一和第二表面中的另一者是未经涂覆的或包括不同的涂层。
111.另一示例包括一种用于施加到织物上的薄膜，该薄膜具有包括聚碳酸酯40-52％、聚乙烯37-49％、硅氧烷0-6％、蜡0-6％和氟聚合物0-9％的复合物。
112.另一示例可包括以上和/或以下示例中的任一者，其中该薄膜不包括任何有机溶剂。
113.另一示例可包括以上和/或以下示例中的任一者，其中该薄膜进一步包括粘合片。
114.另一示例可包括以上和/或以下示例中的任一者，其中粘合片包括热熔片。
115.另一示例可包括以上和/或以下示例中的任一者，其中粘合片小于50微米，并且其中热熔片小于80微米。
116.另一示例可包括以上和/或以下示例中的任一者，其中该薄膜小于50微米。
117.另一示例可包括以上和/或以下示例中的任一者，其中该薄膜是透明的。
118.另一示例可包括以上和/或以下示例中的任一者，其中该薄膜进一步包括染料。
119.另一示例包括一种组装件，该组装件包括织物和定位在该织物的至少一部分上的无溶剂薄膜，该无溶剂薄膜包括聚碳酸酯、聚乙烯、硅氧烷、蜡和含氟聚合物，而不含有机溶剂。
120.另一示例可包括以上和/或以下示例中的任一者，其中该织物的厚度小于500微米，并且无溶剂涂层的厚度小于50微米。
121.结语
122.尽管已用对结构特征和/或方法动作专用的语言描述了涉及无溶剂涂层和薄膜的技术、方法、设备、系统等，但可以理解，所附权利要求书中定义的主题不必限于所述具体特征或动作。相反，这些具体特征和动作是作为实现所要求保护的方法、设备、系统等的示例形式而公开的。