专利名称：凸纹着色轧花的浮凸表面的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于将图案配准于浮凸表面进行印花的过程，例如层合 产品的表面。
背景技术：
通常在热和压力下生产层合件。通过将三聚氰胺装饰片直接地反应或交
联至中密度纤维板(MDF)、高密度纤维板(HDF)或者碎料板或者通过将 三聚氰胺片层合至一个或多个酚醛处理纤维纸片而形成某些层合件。在后一 种情况中，所得到的层合件可胶合或粘合至另一种材料，诸如胶合板、MDF、 HDF或碎料板。所得到的产品通常用于模拟自然界中存在的表面，诸如木头、 石头、石板等。
这些类型的自然界存在的材料通常具有与地貌有关的紋理，与物质的自 然着色"配准"，例如由树林中的树木折断(woodticks)导致的表面断裂， 或者大理石中的紋理。比较困难将这种自然界存在的"浮凸配准"的效果形 成在人工产生的板或层合件中。
当前用于模拟这种效果的一种方法是印花器(print)产生装饰层(层合 件的装饰性表面层)，该印花器至少局部地配准浮凸介质上的对应的三维图 案，诸如浮凸脱膜纸或浮凸垫板。该浮凸介质永久性地安装在印刷机中，诸 如浮凸垫板那样，或者馈送入印刷机，诸如浮凸脱膜纸那样。在任何一种情 况下，该装饰层被导入印刷机，使得理想情况下，印花器紧密相邻地与浮凸 介质上的图案配准。但是，配准的程度绝不会在整个印花表面上为100%。 未配准的情况会由于许多原因而出现。例如，在正常搡作期间，所印花的装 饰层会响应于不同的环境潮湿程度而膨胀或收缩，完全独立于浮凸介质。而 且，该装饰层可能不会以与浮凸介质良好配准的方式进入印刷机。最后，即 使这些问题得以避免，随着印刷机中压力的增加以及热量的上升，印刷机中 的所有材料(装饰层、酚醛、板和浮凸介质)也会以不同的速率进行膨胀。 由于尺寸变化在对角线角落中存在最大的不同，所以这通常是观察到配准操作中产生最大变化的地方。
发明内容
本发明人已经发现一种产生"配准的浮凸，，的效果的方法，包括在基本 上整个表面上与印花装饰层表面相配准的三维浮凸图案。在优选实施方式 中，在整个表面上，配准是完美的(棵眼不可观察到未配准)，即使在对角 方向的角部。这是通过在浮凸期间使用浮凸脱膜介质将墨水直接地从其浮凸 结构的凸起区域(凸紋着色印花墨水)传递至未印花的装饰层。
在一个方面，本发明的特征在于一种生产具有浮凸紋理和与所述浮凸紋
理相配准的印刷图案的产品的方法，所述方法包括(a)提供具有表面的基 板；(b)提供具有浮凸图案的浮凸介质，所述浮凸图案限定凸起部分和凹入 部分；(c)将墨水添加至所述浮凸图案的凸起部分；(d)将墨水从所述浮凸 介质传递至所述基板表面，以及(e)将压力施加至所述浮凸介质和基板从 而将倒置的浮凸图案施加至所述基板的表面从而形成产品。
一些实施方式包括下述特征的一个或多个。该产品是片状产品或层合 件。该基板是片状基板(例如，片状腹板或者片状材料片)。步骤(d)和(e) 可以基本上同时进行。施加步骤可包括使用凹印、柔性(flexo)、偏移和旋 转印刷过程。步骤(c) - (e)可在单独一个的生产线上进行。步骤(c)可 以离线过程执行，步骤(d)和(e)在分离的生产线上随后执行。步骤(c) 可包括将具有墨水的浮凸介质缠绕至一辊。该过程还可包括在执行步骤(d) 和(e)之前使得具有墨水的浮凸介质成片。步骤(d)和(e)可在层压印 刷机中执行。该过程还可包括在将墨水添加至所述浮凸介质之后使墨水干化 或者形成b级。术语"b级，，或者"形成b级，，如这里所使用的指代处理可 流动材料，使得其变得固化但是非硬化。这种处理包括但不局限于热量、自 由基和辐射引发的固化。该基板可以是层合件，包括多层，例如装饰层和板 或酚醛层。步骤(e)执行为将所述层叠层到一起从而形成最终的层合件。 在一些实施方式中，所述浮凸介质可包括浮凸脱膜片、浮凸垫板或者连续浮 凸带。该过程还可包括通过在已经执行步骤(d)和(e) —次之后重复步骤 (c)而重新使用所述浮凸介质。
在另一方面，本发明的特征在于一种包括基板的产品，所述基板包括具 有浮凸纟丈理和与所述浮凸紋理相配准的印花图案的表面，所述浮凸紋理在所述表面的整个范围内与所述印花图案相配准。所述基板可包括层合件，并且 可以是片状材料。在一些情况下，层合件包括三聚氰胺层。该层合件可包括 板层和装饰层。该产品可以是地板产品。可选择地，该产品可以是具有浮凸 图案和与浮凸相配准的印花图案的任何产品，例如，用于家具的层合件，拒
台顶部等，或者用作墙壁覆盖物的装饰片材料。
本发明的一项或多项实施例的详细内容阐述在附图和说明书中。本发明 的其他特征和优势将从说明书和附图以及权利要求中清楚地得知。
图1A-1E是示出凸紋着色轧花和浮凸过程中的步骤的示意图的顺序，图
1E示出最终浮凸和印花的产品。
图2是^^据一项实施方式的印花和浮凸生产线的示意图。 图3是^^艮据另一实施方式的印花和浮凸生产线的示意图。 图4是示出使用脱机凸紋着色印花原料进行连续和高压(静态)层压的
备选方法的流程图。
具体实施例方式
用于对浮凸介质进行凸紋着色印花并且随后使用具有印花的浮凸介质 为层合件添加浮凸图案的过程中的基本步骤示出于图1A-1E中。
首先，印花辊10用于将印花墨12添加至浮凸脱膜介质16的"山凸，， 15的凸起表面14 (图1A-1B)。因为使用凸紋着色印花技术，所以仅有凸起 表面涂覆有墨水，该浮凸图案的"山谷"或凹入区域不具有墨水，如图1B 所示。 一般地，凸紋着色印花是通过将浮凸的脱膜介质16沿图1A中的箭头 方向移动通过印花辊10而实现的。凸紋着色印花可使用任何适当的印花技 术来实现，例如，凹板印刷、柔性印刷(flexo)、偏移、旋转以及其他公知 的印花技术。
可使用各种各样的浮凸脱膜介质。该浮凸脱膜介质可采用连续腹板或者 片/板/平板的形式。例如，浮凸脱膜介质可以是薄膜或纸质的浮凸脱膜腹板， 浮凸垫板、连续带、有刻紋的金属辊或板等。该浮凸图案可釆用不同于浮凸 或蚀刻的方式添加至浮凸脱膜介质，例如通过使用刻辊将表面紋理施加至纸 或薄膜基板上的可硬化树脂膜并且相对于该辊使得树脂硬化。凸纹着色印花浮凸或纟丈理脱膜介质设置在层压印刷机中，或静态或连续 -作为腹板或片/面板/板。其功能侧以及浮凸或紋理表面和凸紋着色印花墨设
置成与待形成浮凸的表面18直接接触，例如，层合件22的装饰层20的表 面或美化/功能性侧部(图1C-1D)。装饰层20可叠置在任何所需的层压层上， 例如如图所示的板24。
待形成浮凸的材料一般为层合件，例如高或低压三聚氰胺/酚醛层合件， 直接层合件或者热熔融三聚氰胺层合件。这种层合件使用在需要具有配准印 花图案的装饰性表面紋理的情况下，例如，用于地板、家具、柜台顶部、墙 壁遮盖物以及需要树木、石头或其他紋理的其他情况下。
这一封装结构(层合层以及脱膜介质上的凸紋着色印花墨水)然后通过 热量、热量和压力或者某些形式的辐射而被压制和/或硬化(即，紫外线(UV) 或电子束)(图1D)。这一过程使得层合件硬化。由于所施加的压力，脱膜 介质中的倒置浮凸紋理将被应用至硬化层合件的表面，并且在移除该脱膜介 质之后仍然保留(图1E)。浮凸表面将承载凸紋着色印花墨12，与浮凸图案 的凹入区域26配准。墨水将通过机械和/或化学粘合而附着到浮凸表面。例 如，在一些情况下，装饰层片处于进入印刷机的b级形式(b-stagedform)，
随着装饰层片的树脂在印刷机中液化，其形成封装，附着或粘合至墨水。
在浮凸脱膜介质从层合件移除时，脱膜介质可以再次被凸紋着色印花并 且整个过程不断重复，直到脱膜介质无法承受。
在一些实施方式中，浮凸脱膜介质通过下述方式形成，该方法包括将可 硬化液体涂覆至基板上，使得该涂层形成图案，例如通过模制辊，使该涂层 硬化，从形成图案的表面剥离该基板和硬化的涂层。优选地，整个过程在穿 过一系列处理台站抽出的材料的连续腹板上执行。使用这种类型的涂覆脱膜 介质将导致非常高的保真度，例如基本上100%的保真度，复制所需的图案。 在这一过程中，腹板，例如聚合物膜，首先通过涂覆台站，在此，涂覆 头将湿式图层施加至腹板的表面。接下来，涂覆腹板通过支承辊与蚀刻辊之 间的间隙，并且湿式图层面对蚀刻辊。蚀刻辊在其表面上承载一图案，其倒 置地施加至湿式图层。压辊间隙压力通常相对较低(例如，"互吻"压力)， 根据涂层的粘性选择压辊间隙，从而防止涂层被挤压离开该腹板，同时仍然 允许蚀刻紋理施加至该涂层。 一般地，更高的粘性图层和更深的图；案将需 要相对更高的压紧间隙压力。在离开压紧间隙之后，涂覆且形成图案的腹板通过硬化台站，例如电子
束或uv硬化装置。该涂层被硬化同时仍然与蚀刻辊的表面接触。电子束能
量或光化辐射通常从腹板的背表面施加并且通过腹板且硬化该涂层从而形 成硬化的紋理的涂层，牢固地粘合至该腹板。在这一点，腹板和硬化涂层可 从蚀刻辊剥离并且缠绕在拉紧辊上或者直接地馈送入凸紋着色印花过程。
该涂层优选地包括丙烯酸盐低聚物，单功能单分子物体以及用于交联的 多功能单分子物体。如果紫外线辐射用于硬化该丙烯功能性涂层，那么该涂 层将也包括现有技术中已知的光引发器。该涂层可使用适当的方法施加。合
适的技术包括偏移凹版印刷，直接凹版印刷，辊上刀(knife over roll )，幕布 涂层，以及其他的印花和涂层技术。该蚀刻辊是复制性表面的一项实例，可 用于将图案添加至湿式涂层。可使用其他类型的图案添加装置。该涂层可通 过热硬化、电子束辐射或UV辐射而进行硬化。电子束辐射在一些情况下是 优选的，因为其可穿透特定理想图案所需的厚涂层。电子束辐射单元容易使 用， 一般包括能够逐级增加线电压的变压器和电子加速器。电子束辐射单元 的制造商包括例如Energy Sciences, Inc.。合适的UV硬化装置通常可从例如 Maryland的Gaithersburg的Fusion, Inc得到。用于涂层的合适材4牛7>开在例 如2006年6月1日提交的US序列号No. 11/444,711中，其完整内容通过引 用的方式结合于此。
使用上述浮凸和印花步骤的两个备选过程的实例示意性地示出在图2和 3中。
首先参照图2，在一个过程中，层合件(例如，酚醛浸渍腹板，装饰层 和叠层)的层从供给辊30、 32和34被引入生产线。该叠层是可选择的层， 用于在需要高度持久性的应用情况下保护该装饰层，诸如地板。该叠层可以 是例如a-纤维素片，浸渍有清晰的三聚氰胺/氧化铝涂层。浮凸脱膜纸36从 供给辊38馈送通过印花辊41,在这里，纸件(未示出)的浮凸表面如上所 述进行凸紋着色印花。该凸紋着色印花纸件然后随着层合层被馈送入连续压 力层合件(CPL)印刷机42的压辊间隙，浮凸和凸紋着色印花表面面对层 合件的最上方表面(例如，叠置层，或者如果不存在叠置层时的装饰层)。 该脱膜纸和层合层通过印刷机，在此期间，层合件被传送印花，形成浮凸并 且产生硬化，如上所述。随着层合件和脱膜纸离开印刷机，脱膜纸被剥离该 硬化层合件并且缠绕至拉伸辊44以重新使用或处置。最终得到的层合件46离开生产线并且被巻起，形成片状并打包以运走。 一般地，纸板层在分离的 操作中粘合至最终完成的层合件(未示出)。
图3所示的过程类似，除了浮凸介质是连续的浮凸带50，而非馈送自供 给辊的浮凸脱膜纸，印刷机是直接的层压印刷机(即，在该印刷机中，上述 过程中层压之后施加的纸板层被直接层压至板31 )。在由印花辊40凸紋着色 印花之后，浮凸带50循环通过连续的直接层合印刷机52。在这种情况下， 印花辊40位于印刷机52的入口处的压辊间隙上方。在需要的情况下，该实 施方式中使用的连续带也可在上述实施方式中使用(即，在CPL印刷机中)。
现在参照图4,墨水可在"脱才几(off-machine)"过程中通过印刷头99 连续地凸紋着色印花在浮凸脱膜腹板98上并且缠绕至辊100。通过印花头 99的印花辊101， 墨水被添加至该腹板的表面103。 一般地，在滚轧之前， 墨水已干或者形成为b级(b-staged),从而避免变脏或者墨水移送。该凸紋 着色印花脱膜腹板然后(A)在连续或快速循环中使用为辊的形式(辊100 ), 单独打开印刷机(CPL印刷机)102，或者(B)通过压片机104压片，以用 于高压静态印刷机(HPL印刷机)106。
可在该过程中使用任何所需的材料。墨水通常为了美化的属性以及附着 至其传递所至的表面而选择。 一般地，墨水应当与其粘合所至的表面化学属 性兼容。对于具有三聚氰胺表面层的层合件，适当的墨水包括从Hartmann 的Arcolor AG的公司以商业方式得到的基于色素的有机墨水，以及层合件行 业的其他墨水供应商。墨水的流变应当适合于所使用的凸紋着色印花过程。 一般理想的是，墨水适于在所需的层合时进行层合并且能够耐受使用于层合 件中的树脂的流出。对于一些应用情况来说，理想地是，当墨水硬化时，墨 水能够耐住通过热和/或溶剂而从所得到的层合件移除。同样， 一般需要使用 于墨水中的色素具有高的颜色强度和颜色牢固性，并且具有良好的热稳定 性，例如，经受用于例如240。C的层合温度。
已经说明了本发明的许多实施例。然而，应当理解的是，可在不脱离本 发明的精髓和范围的情况下做出各种改变。例如，上述印花和浮凸过程可用 于制造具有其他层或单独层材料的层合件。因此，其他实施例也处于随后权 利要求的范围内。
权利要求
1、一种生产具有浮凸纹理和与所述浮凸纹理相配准的印花图案的产品的方法，所述方法包括(a)提供具有表面的基板；(b)提供具有浮凸图案的浮凸介质，所述浮凸图案限定凸起部分和凹入部分；(c)将墨水添加至所述浮凸图案的凸起部分；(d)将墨水从所述浮凸介质传递至所述基板表面，以及(e)将压力施加至所述浮凸介质和基板从而将倒置的浮凸图案施加至所述基板的表面从而形成产品。
2、 根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(d)和(e)基本上同时 进行。
3、 根据权利要求1所述的方法，其中，所述基板包括片形材料。
4、 才艮据权利要求1所述的方法，其中，步骤(d)包括使用从包括凹印、 柔性(flexo)、偏移和旋转印刷过程的组中选出的印花过程。
5、 根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(c) - (e)在单独一个的 生产线上进行。
6、 根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(c)以离线过程执行，步 骤(d)和(e)在分离的生产线上随后执行。
7、 根据权利要求6所述的方法，其中，步骤(c)包括将具有墨水的浮 凸介质缠绕至一辊。
8、 根据权利要求6所述的方法，还包括在执行步骤(d)和(e)之前 使得具有墨水的浮凸介质成片。
9、 根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(d)和(e)在层压印刷 机中执行。
10、 根据权利要求6所述的方法，还包括在将墨水添加至所述浮凸介质 之后使墨水干化或者形成b级(b-staged )。
11、 根据权利要求1所述的方法，其中，所述基板包括层合件的层。
12、 根据权利要求11所述的方法，其中，步骤(e)执行为将所述层叠 层到一起>^人而形成最终的层合件。
13、 根据权利要求11所述的方法，其中，所述层包括装饰层和板层。
14、 根据权利要求1所述的方法，其中，所述浮凸介质包括浮凸脱膜片。
15、 根据权利要求1所述的方法，其中，所述浮凸介质包括浮凸垫板。
16、 根据权利要求1所述的方法，其中，所述浮凸介质包括浮凸连续带。
17、 根据权利要求1所述的方法，还包括通过在已经执行步骤(d)和 (e)之后重复步骤(c)而重新使用所述浮凸介质。
18、 根据权利要求14所述的方法，还包括使用刻辊将表面紋理施加至 纸件或膜上的可硬化树脂的涂层而形成所述浮凸脱膜片并且相对于所述辊 使所述树脂硬化。
19、 根据权利要求18所述的方法，其中，所述涂层包括丙烯酸盐低聚 物、单功能单分子物体以及多功能单分子物体，用于交联。
20、 一种包括基板的产品，所述基板包括具有浮凸紋理和与所述浮凸紋 理相配准的印花图案的表面，所述浮凸紋理在所述表面的整个范围内与所述 印花图案相配准。
21、 根据权利要求20所述的产品，其中，所述基板包括层合件。
22、 根据权利要求21所述的产品，其中，所述层合件包括板层和装饰层。
23、 根据权利要求20所述的产品，其中，所述基板包括片状材料。
24、 根据权利要求20所述的产品，其中，所述产品包括地板产品。
25、 根据权利要求21所述的产品，其中，所述层合件包括三聚氰胺 (melamine )层。
全文摘要
生产具有浮凸纹理和与所述浮凸纹理相配准的印刷图案的片状产品的方法。一种方法包括(a)提供具有表面的片状基板；(b)提供具有浮凸图案的浮凸介质，所述浮凸图案限定凸起部分和凹入部分；(c)将墨水添加至所述浮凸图案的凸起部分；(d)将墨水从所述浮凸介质传递至所述基板表面，以及(e)将压力施加至所述浮凸介质和基板从而将倒置的浮凸图案施加至所述基板的表面从而形成片状产品。也提供片状产品。
文档编号B41M1/24GK101626900SQ200880003862
公开日2010年1月13日 申请日期2008年1月29日 优先权日2007年2月2日
发明者加里·P·布伦科霍恩 申请人:S·D·沃伦公司