颜色和其他物理性能至层压物的转移的制作方法
【专利说明】
[0001] 本申请是申请日为2011年8月3日，名称为"颜色和其他物理性能至层压物的转 移"的中国专利申请No. 201180037975. 6的分案申请。
[0002] 相关申请的交叉引用
[0003] 本申请为2010年8月3日提交的标题为"用于颜色转移至层压物复合材料和 其他制品的系统和方法"的美国专利申请No. 61/370, 448的非临时申请，美国专利申请 No. 61/370, 448W全文引用方式并入本文。
技术领域
[0004] 本发明设及颜色和其他物理性质至层压物的转移。
【背景技术】 阳〇化]在典型的现有技术实施方案中，层压增强的材料是素色的并且不利于被染色或着 色。一种公知的添加颜色至层压材料的技术是为材料涂色。然而，为材料涂色的缺点在于 在使用中涂料剥落和在阳光下涂料随着时间而稱色。在柔性的层压材料中运些缺点非常明 显。在另一现有技术的实施方案中，层压增强材料与膜或其他材料的额外的层结合W产生 一种纤维增强的柔性织物。此其他额外的材料可W包括更传统的能被染色的织造布。运类 材料通常在下述应用中发现：所述应用要求高性能而视觉或装饰外观是次要的。典型的被 接受的外观是素色的，如所制造的那样，和/或缺乏视觉的颜色、图案、或图形。
[0006] 然而，对于消费者来说，在各种应用中可能需要有更多的视觉吸引力的材料。因 此，需要生产可着色的、能够被图案化的、或其他物理性能的层压增强材料，W及抗稱色材 料。
【发明内容】
[0007] 根据本发明的一个方面，本发明提供一种将染料浸溃至复合材料的方法，所述方 法包括：
[0008] a)将染料施用至转移介质W产生着色的转移介质；
[0009] b)使得该着色的转移介质与复合材料接触；W及
[0010] C)应用加热、外部压力、真空压力中的至少一种将染料浸溃至复合材料W产生着 色的复合材料。
[0011] 根据本发明的另一方面，本发明提供一种将染料浸溃至复合材料的方法，所述方 法包括：
[0012] a)将染料施用至转移介质W产生着色的转移介质；
[001引b)使得该着色的转移介质靠近复合材料拟及
[0014] C)应用加热、外部压力、真空压力中的至少一种W使染料升华并将升华的染料浸 溃至复合材料W产生着色的复合材料。
[0015] 根据本发明的另一方面，本发明提供一种将染料转移至复合材料的方法，所述方 法包括：
[0016] a)将染料施用至转移介质W产生着色的转移介质；
[0017] b)使得该着色的转移介质靠近复合材料拟及
[0018] C)应用加热、外部压力、真空压力中的至少一种将染料转移至复合材料W产生着 色的复合材料。
[0019] 根据本发明的另一方面，本发明提供一种将添加剂转移至复合材料的方法，所述 方法包括：
[0020] a)将添加剂施用至转移介质；
[0021] b)将具有施用的添加剂的转移介质与所述复合材料接触，或靠近所述复合材料； W及
[0022] C)应用加热、外部压力、真空压力中的至少一种将添加剂从所述转移介质转移至 复合材料。
[0023] 根据本发明的另一方面，本发明提供一种将染料浸溃至复合材料的方法，所述方 法包括：
[0024] a)将染料施用至转移介质W产生着色的转移介质；
[00巧]b)使得该着色的转移介质与复合材料接触；W及
[0026] C)在70。F至650°F的溫度下加热，并施加从环境大气压至1000 psi的压力W 将染料浸溃至复合材料W产生着色的复合材料。
[0027] 根据本发明的另一方面，本发明提供一种将染料浸溃至复合材料的方法，所述复 合材料具有单向的超高分子量聚乙締或芳族聚酷胺纤维的单向带和聚合物基体层的至少 一个，所述方法包括：
[0028] a)将染料施用至转移介质W产生着色的转移介质；
[0029] b)使得该着色的转移介质与复合材料接触；W及
[0030] C)应用加热、外部压力、真空压力中的至少一种将染料浸溃至复合材料W产生着 色的复合材料。
【附图说明】
[0031] 通过参考W下的优选实施方案与图相结合的详细说明，本发明的优势和具体的实 施方案将被本领域的普通技术人员所理解，其中：
[0032] 图1说明了旋转颜色转移系统的示例性实施方案；
[0033] 图2A和2B说明了加热加压颜色转移系统的示例性实施方案和相应的压力图；
[0034] 图3说明了示例性的加热加压方法的流程图；
[0035] 图4A和4B说明了高压蓋颜色转移系统的示例性实施方案和相应的压力图；
[0036] 图5说明了示例性高压蓋方法的流程图；
[0037] 图6说明了线性颜色转移系统的示例性实施方案；和
[0038] 图7说明了多层颜色转移叠堆的示例性实施方案。
【具体实施方式】
[0039] 虽然在此对示例性实施例进行了足够详细的描述，使本领域技术人员能够实践本 发明，应当注意的是，可W实现其他实施方案，并且可进行合理的材料、电气和机械变化，而 不背离本发明的范围和精神。因此，下面详细的描述仅用于说明性目的。
[0040] 材料
[0041] 各种类型的复合材料包括织造材料和非织造材料。在示例性实施方案中，织造材 料使用许多低旦尼尔的丝束（轻质纤维）。织造材料包括W纺织模式彼此上下穿过的纤维， 此模式导致纤维"卷曲"。并且，在织造材料中，拉伸负载引起在纤维折叠部分处的横向负 载，因为卷曲的纤维试图变直。横向载荷降低纤维强度至织物强度的转化并减少长期疲劳 和蠕变断裂性能。在示例性实施方案中，更高性能的工程纤维具有更明显的与卷曲有关的 性能降低。特别明显地是在具有轴向长丝性能最优化和降低的长丝横向性能的纤维中。
[0042] 如在本文中所使用的，复合材料被定义为单向纤维的一个或多个层和在一个或多 个方向上取向的聚合物基体层。相反，在示例性实施方案中，为了更容易的制造，非织造复 合材料使用高旦尼尔丝束。非织造复合材料包括彼此不上下穿过的纤维，因此没有卷曲。非 织造复合材料的优点是无限的纤维面积权重，即单位面积的纤维重量。换而言之，可在非织 造材料中而不是在织造材料中使用较厚的纤维。另一个优点是能够使用W相对于其他层的 任意角度取向的多个层来形成复合材料的能力。此外，在示例性实施方案中，设计非织造复 合材料在所需的特定的位置或沿预定的负载路径上具有最佳的重量、厚度和强度。此外，由 高模量纤维构造的非织造复合材料对于工程设计可具有可预见性和线性性能。
[0043] 根据示例性实施方案，在制造过程中复合材料被浸溃了颜色。在各种实施方案中， 该复合材料由一层或多层分布稀疏的高强度纤维（例如，巧心eema?，VeetranCi?，芳族 聚酷胺，聚醋，碳纤维，ZylonPB0,或涂布了粘合剂或其他材料的其他材料，或其任意组合） 制得。此颜色可W是纯色、图案、或任意类型的图形，如在复合材料的一侧或两侧的图片或 标志。浸溃的颜色的范围不受限制，允许的着色材料的可能性的范围广泛。例如，运种颜色 的可能性包括二氧化铁白、炭黑、献菁蓝、哇叮晚酬红、有机黄、献菁绿、暗黄（darkyellow orcher)、埃尔科拉诺澄、威尼斯红、深褐、铭绿、群青和锡灰色。其他的可能性包括制造复合 材料使其具有条纹、波尔卡点、图形、形状等。在示例性实施方案中，层压物膜和/或织物也 可W具有预先加入的其他升华或非升华的色剂、发色母体、改性剂、或紫外或颜色稳定剂W 与着色方法相互作用、增效、或改进着色方法。
[0044] 在其他多个实施方案中，复合材料也可W具有被加入来改变材料的表面性质的多 个涂层。可在添加至材料的颜色染料之外，或代替添加至材料的颜色染料而具有多个涂层。 在第一示例性实施方案中，将膜涂层添加至材料中。具体的膜