專利名稱：有圖案的聚合物制品的制作方法
領(lǐng)域本發(fā)明涉及與聚合物制品有關(guān)的改進(jìn)。更具體地說，本發(fā)明涉及聚合物泡沫材料制品以及一種生產(chǎn)聚合物泡沫材料制品的方法，該制品的一個(gè)區(qū)域上施加了表面圖案。本發(fā)明泡沫材料制品的具體但非唯一的應(yīng)用是用作給車輛涂漆時(shí)的遮蔽材料。
背景在我們于2002年7月13日提交的待審英國(guó)專利申請(qǐng)No.021637.1中，我們公開了用作遮蔽材料的聚合物泡沫材料制品，該制品包含伸長(zhǎng)的泡沫材料條，沿該帶長(zhǎng)度方向有柔軟的片(web)部，該帶長(zhǎng)度的橫向?yàn)閷挾?，其中該片部用一成形方法來形成，在該方法中，泡沫材料區(qū)域受壓變形，從而使得當(dāng)除去壓力后，該變形區(qū)域產(chǎn)生了片部。
我們還公開了在成形方法過程中將表面圖案施加到柔軟的片部上，以提供在特定平面或方向上有所需的應(yīng)力消除性質(zhì)、強(qiáng)度或柔性的片部。
本發(fā)明開發(fā)并將我們的上述申請(qǐng)中公開的將表面圖案施加到遮蔽材料上擴(kuò)展到施加到通常的泡沫材料制品上。
本發(fā)明至少一些方案提供了表面圖案的各種用途(即有功能性的用途，也有裝飾性用途)以及形成表面圖案的方法。
綜述本發(fā)明一方面提供了一種聚合物制品，該制品的區(qū)域上施加了表面圖案，該制品區(qū)域通過以下方法來形成所需的形狀在壓力下使該區(qū)域變形，當(dāng)除去壓力后，該變形區(qū)域中產(chǎn)生了所需的形狀。
成形方法可以施加到開孔或閉孔聚合物材料上而使孔隙壓縮和熔融。成形方法可以導(dǎo)致孔隙完全或部分壓縮并熔融在一起。成形方法可能導(dǎo)致孔隙永久性的壓縮和熔融，從而能保留和維持制品的所需形狀?；蛘撸紫兜膲嚎s和熔融是半永久性的，因此制品保留和維持所需形狀一段時(shí)間，然后恢復(fù)成或基本上恢復(fù)成其原來的形狀。例如，我們可用半永久性的形狀來表示制品的使用壽命。
根據(jù)制品材料和施加的壓力，在成形方法期間，材料的變形可能足以使材料保留所需的形狀而無需額外的能量輸入。然而，在某些情況下，可通過提供額外的能量輸入來強(qiáng)化該成形方法，以便在除去壓力后幫助保留所需的制品形狀。這可通過各種方式來實(shí)現(xiàn)。例如，可以通過增加使材料變形所施加的壓力，或向該材料施加熱量，或用其它手段如電磁輻射或超聲波處理。
表面圖案可能是具有功能的，以提供具有所需性質(zhì)的制品。或者，表面圖案是裝飾性的，以增強(qiáng)制品的美感，或兩者兼具。
在一個(gè)方案中，表面圖案可能改變了所施加區(qū)域的物理性質(zhì)。例如，表面圖案可包括形成物(formations)，如能消除應(yīng)力或改變成形區(qū)域的硬度、強(qiáng)度或柔性的肋條。
在另一方案中，表面圖案可能提供或包括了信息的可視顯示。例如，該信息可以是施加在成形區(qū)域上的標(biāo)記形式，如字母、數(shù)字、符號(hào)或圖片。這些信息可能標(biāo)識(shí)了制品和/或生產(chǎn)商，從而為最終用戶提供了表示真實(shí)制品的信息。另外，該信息可提供制品的使用說明。
表面圖案宜在成形方法期間施加。例如，使成形工具如成形模頭和/或切割刀具有一接觸面，該接觸面適合用來在受壓聚合物材料中提供所需表面圖案。通過以此方式施加表面圖案，圖案不會(huì)被輕易地除去、磨損或改變，沒有任何肉眼上明顯的變化。另外，表面圖案可在成形方法之前或之后用諸如激光切割或其它合適的成形/成型技術(shù)來施加。
表面圖案可置于成形區(qū)域的一面或兩面。在成形方法期間將表面圖案施加到一面的情況下，在背面上形成表面圖案的反象。因此，我們可以在一對(duì)輥?zhàn)拥妮佅吨袑?duì)制品區(qū)域進(jìn)行成形，其中一個(gè)輥?zhàn)踊騼蓚€(gè)輥?zhàn)拥谋砻嬗斜砻鎴D案(例如蝕刻在輥表面上)。
在成形方法期間，我們可以將表面圖案施加到每一面面上并抵消該圖案，從而使得反面的圖案不會(huì)干擾背面上施加的圖案。另外，我們可以將表面圖案施加到兩個(gè)側(cè)面上，從而使相反的圖案與施加在背面上的圖案重疊。
當(dāng)我們向兩面施加抵消而不相互干擾的表面圖案時(shí)，圖案可以是相同或不同的，可以在制品的縱向方向上抵消。例如，我們可以在一面施加裝飾性圖案，在另一面施加信息。
當(dāng)我們向兩面施加重疊的表面圖案時(shí)，圖案可以共同作用在兩面產(chǎn)生具有裝飾性和/或提供信息的組合表面圖案。
當(dāng)表面圖案獨(dú)立于成形方法進(jìn)行施加(例如用激光切割)時(shí)，圖案可以僅僅施加到一面?；蛘撸瑘D案可以施加到兩面上。如此形成的圖案可以是相同或不同的，可以是對(duì)齊的或偏移的(offset)。
表面圖案可以具有與毗鄰聚合物材料相同的表面裝飾特征(finish)，如顏色、質(zhì)地?；蛘?，表面圖案也可以有不同的表面裝飾特征。例如，表面圖案可以有相反的顏色或質(zhì)地。這樣，就能增強(qiáng)表面圖案的明顯度。在表面圖案用于為最終用戶提供信息的情況下，這是特別有用的。
在一個(gè)排列方案中，形成表面圖案的該部分接觸面可以有著色材料，該材料在形成表面圖案轉(zhuǎn)移至聚合物材料上。另外，形成表面圖案的該部分接觸面可以有不同的表面裝飾特征(質(zhì)地)，其在形成表面圖案的部位被提供給聚合物材料。
制品宜用聚合物泡沫材料如有可彈性壓縮的且能在壓力下形成所需性質(zhì)的開孔或閉孔聚合物泡沫材料。發(fā)現(xiàn)密度在20-30Kg.m3范圍內(nèi)的泡沫材料通常是合適的，其包括聚氨酯類、聚烯烴類、聚酯類等泡沫材料。
在一個(gè)方案中，成形區(qū)域的厚度比制品的毗鄰區(qū)域的厚度小。當(dāng)制品是用作遮蔽材料的長(zhǎng)條形式時(shí)，成形區(qū)域可以沿著條的長(zhǎng)度延伸，可以是連續(xù)或不連續(xù)的。
成形的區(qū)域可使制品具有用于預(yù)期用途的所需性質(zhì)。因此，成形的區(qū)域可以形成一絞鏈部分，該部分沿著用作遮蔽材料的伸長(zhǎng)條的長(zhǎng)度延伸，從而使條的毗鄰部分能相對(duì)于成形區(qū)域呈絞鏈方式移動(dòng)。
另外，成形區(qū)域可以提供一個(gè)垂片，以便在使用時(shí)可利用該垂片來握住制品，從而有助于制品的處置。在制品是用作遮蔽材料的長(zhǎng)條形式的情況下，垂片可以是在沿條長(zhǎng)度上連續(xù)的，或者，沿條的長(zhǎng)度相隔放置一連串的垂片。
成形區(qū)域可包括通過使孔隙完全壓縮和熔融在一起而形成的接縫。該接縫在沿制品長(zhǎng)度上可以是連續(xù)的或不連續(xù)的。該接縫提供了一個(gè)不牢固的線條(該線條可以呈直線、曲線或其它合適的構(gòu)型)，以便在該接縫兩面的鄰接區(qū)域能沿著該接縫分離。例如，用一個(gè)使制品相互分開的接縫可將兩個(gè)或多個(gè)制品形成在一起，并以可剝離方式相互固定。另外，當(dāng)有垂片時(shí)，它可通過接縫與制品相連，該接縫使得能在將制品固定到位后除去垂片。
聚合物材料可以是天然的或合成的聚合物。合成的聚合物可包括聚酯類、聚氨酯類和聚烯烴類材料。天然的聚合物可包括多糖類如纖維素。較佳的聚合物材料是泡沫材料，但是也可使用能在壓力下變形的包括彈性體、熱塑性材料和非織造材料在內(nèi)的其它材料。聚合物材料可以是兩種或多種聚合物材料的組合。
本發(fā)明第二方面提供了一種制備聚合物材料制品的方法，該方法包括對(duì)聚合物材料施加壓力使得制品的區(qū)域具有一定形狀，然后將表面圖案施加到成形的區(qū)域上。
表面圖案宜在對(duì)聚合物材料加壓成形期間形成。表面圖案可以是低于成形區(qū)域的毗鄰表面的凹陷?；蛘?，表面圖案可以高于成形區(qū)域的毗鄰表面。例如，可使用于形成成形區(qū)域的成形模頭具有一接觸面，而表面圖案高于或嵌入該接觸面。
本發(fā)明第三方面提供了一種生產(chǎn)聚合物材料制品的設(shè)備，該設(shè)備包括用于將制品的一部分壓制形成厚度減少的區(qū)域的裝置，以及將表面圖案施加到所形成的區(qū)域上的裝置。
壓制裝置可包括成形工具，如成形模頭或成形刮刀，其具有通過向聚合物材料加壓來形成厚度減少區(qū)域的接觸面。施加表面圖案的裝置包括的接觸面有一部分可以有表面圖案。通過這種方式，就形成了和受壓區(qū)域成為整體部分的表面圖案。
本發(fā)明第四方面提供了一種伸長(zhǎng)的泡沫材料條，該泡沫材料條可用作遮蔽材料來遮蔽兩個(gè)相對(duì)可移動(dòng)部件之間的縫隙，該泡沫材料條具有使其以可剝離的方式固定在一個(gè)部件上來臨時(shí)封閉縫隙的粘合條，以及在已經(jīng)于壓力下形成所需形狀的區(qū)域中的表面圖案。
根據(jù)下文關(guān)于本發(fā)明制品、方法和制備該制品的設(shè)備的典型實(shí)施方案，將會(huì)更全面地理解本發(fā)明的上述這些以及其它特征、好處和優(yōu)點(diǎn)。
附圖簡(jiǎn)述

圖1顯示了我們的待審英國(guó)專利申請(qǐng)No.0216373.1中公開的用作遮蔽材料的泡沫材料制品的截面示意圖。
圖2顯示了用于制造圖1所示泡沫材料制品的方法和設(shè)備。
圖3顯示了用于圖2的方法和設(shè)備的粘合劑輸送系統(tǒng)。
圖4顯示了將圖1的泡沫材料制品用作遮蔽材料來遮蔽車輛的兩個(gè)部件之間的縫隙。
圖5至14顯示了用來通過圖2的方法和設(shè)備將表面圖案施加到圖1所示泡沫材料制品的連接片的另一種帶圖案的接觸面，其中圖8至14的接觸面與圖5至7的接觸面相比在尺度上是放大的。
圖15顯示了本發(fā)明中用作遮蔽材料的另一泡沫材料制品的透視示意圖。
圖16是圖16中沿16-16線的截面圖。
圖17是圖15中沿17-17線的截面圖。
圖18顯示了本發(fā)明中另一用作遮蔽材料的泡沫材料制品的透視示意圖。
圖19是圖18所示泡沫材料制品的端視圖。
圖20是圖18所示的泡沫材料制品在索和垂片分開下的端視圖。
圖21顯示了本發(fā)明還有一個(gè)用作遮蔽材料的泡沫材料制品的透視示意圖。
圖22是圖21中沿線22-22的截面圖。
圖23是圖21中沿線23-23的截面圖。
圖24顯示了本發(fā)明的用作包裝材料的泡沫材料制品的透視示意圖。
圖25是圖24中沿線25-25的截面圖。
圖26是圖24中沿線26-26的截面圖。
圖27顯示了本發(fā)明中用作有粘合劑背襯的帶的泡沫材料制品的透視示意圖。
詳細(xì)描述圖1至圖3顯示了我們?cè)诖龑徲?guó)專利申請(qǐng)No.0216373.1中公開的泡沫材料制品10和用于制造泡沫材料制品10的設(shè)備。當(dāng)車輛進(jìn)行如圖4所示噴漆時(shí)，制品10用作車輛的兩個(gè)部件之間的遮蔽材料。
如圖1所示，泡沫材料制品10包含一伸長(zhǎng)的泡沫材料條11，該泡沫材料條具有兩個(gè)橢圓形截面的葉部(lobe)12和13，兩個(gè)葉部通過完整的片14連接起來。葉部12和13都具有橫跨泡沫材料條11長(zhǎng)度(即與泡沫材料條11長(zhǎng)度垂直)的主軸，連接片14與每個(gè)葉部12和13的主軸對(duì)齊。
在該方案中，葉部12和13具有不同的橫截面，片14橫跨泡沫材料條11長(zhǎng)度的的厚度小于葉部12、13橫跨泡沫材料條11的長(zhǎng)度的厚度。然而，應(yīng)當(dāng)理解，這不是必需的。如我們?cè)谇笆龃龑徲?guó)專利申請(qǐng)中所公開的，葉部12、13以及連接片14可以有不同的形狀。
表1中給出了用于遮蔽機(jī)動(dòng)車輛(尤其是汽車)不同部位，如前門或后門、或車蓋、或車身、或后擋板與相鄰車體之間常見的各種大小和形狀的縫隙的泡沫材料條10的合適尺寸。
表1
應(yīng)當(dāng)理解，這些尺寸僅以非限制性例子給出，對(duì)于任何給定的泡沫材料條11的用途，可根據(jù)具體要求來改變?nèi)魏纬叽纭?br> 泡沫材料條11可用任何合適的聚合物泡沫材料制成。較佳的泡沫材料是聚酯類、聚氨酯類或聚烯烴類材料。但是可以理解，也可使用其它泡沫材料，這是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的。
在該方案中，泡沫材料條11是聚酯或聚氨酯泡沫材料。合適的泡沫材料可以商品名“X4200AM”購(gòu)自Caligen Foam Limited公司，但是可以理解，也可使用其它泡沫材料。
泡沫材料條11的片14一面具有沿縱向延伸的粘合條15，通過該粘合條，泡沫材料條11能以可剝離的方式固定在適當(dāng)位置上。在另一方案(未顯示)中，粘合條可以延伸到部分或全部葉部13上。粘合條15可以是壓敏性粘合劑，如熱熔融橡膠粘合劑，其可用任何合適的方式(如模頭涂布)來施加。
在該方案中，粘合條15施加在片14的整個(gè)寬度上，但是應(yīng)當(dāng)理解，這不是必需的。粘合條15也可施加在片14的部分寬度上。粘合條15在縱向方向上可以是連續(xù)的或不連續(xù)的，只要泡沫材料條11能有效地固定在位使葉部12、13能獨(dú)立的移動(dòng)且一個(gè)葉部的移動(dòng)不會(huì)導(dǎo)致另一葉部移動(dòng)即可。
下面參照?qǐng)D2和3描述用于形成圖1所示的制品10的方法和設(shè)備。先從泡沫材料的平板16開始描述。
如圖2所示，泡沫材料板16具有多個(gè)間隔均勻的、平行的接縫18，這些接縫沿泡沫材料板16的縱向伸展，它是用多個(gè)橫向隔開的刀17通過施加壓力而形成的。刀17具有寬約0.5mm的鈍末端，用其壓制泡沫材料從而使上表面和下表面沿接縫18熔融在一起并防止泡沫材料在除去壓力后恢復(fù)成其原來的形狀。
泡沫材料板16還在接縫18之間進(jìn)行壓縮，通過多個(gè)平的刀片19施加壓力而形成片14。每對(duì)刀17之間有一個(gè)刀19，其偏向一個(gè)刀17。刀19的末端比刀17的末端寬，它們只是部分壓縮在接縫18之間的泡沫材料板16區(qū)域，從而防止泡沫材料在除去壓力后恢復(fù)成其原來的形狀。
通過這種方式，就制得了具有所需形狀的泡沫材料制品10，該制品具有兩個(gè)由平片14相連的橫截面不同的橢圓形葉部12、13。泡沫材料板可以沿接縫18分離，從而形成了一個(gè)個(gè)的泡沫材料條11。
壓敏粘合劑條15可以在泡沫材料條11從泡沫材料上分離之前或之后用合適的粘合劑輸送系統(tǒng)(如圖3所示)施加到片14上。該系統(tǒng)包含多個(gè)分開的位于泡沫材料條11的連接片14上方的單獨(dú)模頭20。從遠(yuǎn)處來源(未顯示)通過分開的流動(dòng)通道21向模頭提供粘合劑，然后將粘合條15施加到泡沫材料條11的連接片14上。
泡沫材料條11可以預(yù)定長(zhǎng)度的自己纏繞或繞在芯子上(未顯示)的帶卷形式儲(chǔ)存和供應(yīng)，最終用戶可以從該帶卷解卷并分出所需的長(zhǎng)度。多個(gè)泡沫材料條11可以分開的形式纏繞在同一芯上，或以通過接縫18連在一起的形式纏繞在同一芯上(當(dāng)最終用戶解卷出所需長(zhǎng)度的泡沫材料條11時(shí)，可以手工將其分開)。
如所理解的，葉部12、13的相對(duì)尺寸是由刀17之間平刀19的偏移程度來確定的，其可以變化，以提供具有任何所需形狀的泡沫材料制品10。還可通過改變平刀19的寬度來改變?nèi)~部12、13的間隔。
在上述方法中，是在平板16靜止的同時(shí)用刀17、19壓制泡沫材料板16，然后在成形操作期間將板16向前移動(dòng)使板16的新的待成形區(qū)域呈現(xiàn)，通過一系列步驟將泡沫材料板16制成所需的形狀。在另一方案(未顯示)中，刀17和19被可轉(zhuǎn)動(dòng)的盤代替，泡沫材料板16通過使板16通過盤的方式連續(xù)地制成所需形狀。
下面參看圖4，該圖顯示了在對(duì)車輛進(jìn)行噴漆時(shí)用于遮蔽車輛的門1和支柱2之間縫隙3的泡沫材料條11。泡沫材料條11通過粘合條15固定在支柱2的基面上，從而使小葉部12的沒有粘合劑的表面與支柱2的側(cè)面(點(diǎn)Y)接觸。
較大的葉部13通過與支柱2的基面接觸而向上折疊，這樣，在門1關(guān)閉時(shí)，葉部13的沒有粘合劑的表面與門1的內(nèi)表面接觸(在點(diǎn)X處)。這樣，在對(duì)車輛進(jìn)行噴漆時(shí)，縫隙3被封閉，從而防止油漆通過縫隙3。
可以理解，片14使得葉部12和13能相互獨(dú)立的移動(dòng)，因此，門1施加在葉部13上的力不會(huì)傳遞給葉部12。
這樣，葉部12和支柱2側(cè)面之間的沒有粘合劑的接觸不受葉部13的壓制的影響，粘合條15被遮蔽起來，從而防止了在對(duì)車輛進(jìn)行噴漆時(shí)形成硬的邊緣。
另外，通過葉部13圍繞片14以絞鏈方式移動(dòng)，泡沫材料條11可以適合封閉不同大小和/或形狀的縫隙3，而且，這種移動(dòng)不會(huì)改變?nèi)~部12的位置。
因此，當(dāng)門1閉合時(shí)，葉部12不會(huì)離開支柱2的側(cè)面而使粘合條15外露。
這樣，在支柱2的未遮蔽表面以及葉部12邊緣與支柱2側(cè)面接觸處(在點(diǎn)Y)的沿條長(zhǎng)度延伸的無粘合劑表面之間形成柔軟的邊緣。
在門1的未遮蔽表面以及葉部13邊緣與門1內(nèi)表面接觸處(在點(diǎn)X)的沿條長(zhǎng)度延伸的無粘合劑表面之間也形成了柔軟的邊緣。
將會(huì)理解，通過葉部12、13與支柱2和門1的表面接合，實(shí)現(xiàn)了填充縫隙以防油漆通過縫隙3的作用。
另外，獨(dú)立于葉部12、13在與支柱2和門1接觸處實(shí)現(xiàn)的邊緣形成功能，泡沫材料條11可適用于填充不同大小和形狀的縫隙。
因此，在支柱2和門1上的涂漆的和遮蔽的區(qū)域之間形成了柔軟的邊緣。
在該方案中，葉部12提供了在粘合條15一面沿條長(zhǎng)度延伸的無粘合劑區(qū)域，其橫向?qū)挾葹?.5mm(表1)。
我們發(fā)現(xiàn)，無粘合劑的區(qū)域可以有較窄的寬度而不會(huì)使粘合條15外露，通常2毫米的寬度足以維持葉部12的無粘合劑表面與條通過粘合條所固定的部件之間的接觸。
用具有光滑接觸面的刀19向泡沫材料施壓可以形成具有平表面的連接片14。本發(fā)明中更佳的是，連接片14具有用帶圖案接觸面的刀向泡沫材料施壓而形成的表面圖案。這樣，在成形期間，從泡沫材料整體性地在連接片14上形成了表面圖案。因此，表面圖案不會(huì)脫落或改變，不會(huì)使制品的外表?yè)p壞，因而制品的使用者不難看到該表面圖案。
表面圖案可以是裝飾性的。例如，該表面圖案可以使連接片14具有肉眼上顯著的外觀，從而增強(qiáng)制品11的美觀。或者，表面圖案可以是功能性的。例如，該表面圖案可以改變連接片14的物理性質(zhì)或特性，以使制品11適用于特定的用途。或者，該表面圖案可以提供標(biāo)識(shí)該制品或其來源或其用途的可見的信息指示。例如，表面圖案可包括在連接片14上的標(biāo)記。該標(biāo)記可以是字母、數(shù)字、符號(hào)或文本或圖形形式的圖片。
通過在刀19的接觸面上提供一升高的圖案，可使表面圖案嵌入(陷入)連接片14的表面內(nèi)?；蛘?，通過使刀19的接觸面有嵌入(凹陷)的圖案，可使表面圖案高于連接片14的表面。
刀19的接觸面可以有轉(zhuǎn)移到連接片14的泡沫材料上的著色材料，從而使片14的表面圖案具有與片14剩余部分不同的顏色。這樣就增強(qiáng)了表面圖案的視覺外觀。
另外，也可用以下方法來增強(qiáng)表面圖案的視覺外觀使形成表面圖案的刀19的接觸面有不同的表面光潔度，從而使得到的表面圖案具有片14的毗鄰表面的表面光潔度不同的表面光潔度(如質(zhì)地)。
下面參看圖5至14，這些圖顯示了可用來將具有裝飾性和/或功能性的特征施加到連接片14上的刀19的接觸面例子。
圖5顯示了具有接觸面19a的刀19，該接觸面19a具有一排凹陷的凹槽23，這些凹槽形成了多個(gè)升高的平行的肋條，這些肋條在泡沫材料條11縱向方向上延伸并增加了片14在該方向上的彎曲度。
圖6顯示了具有接觸面19b的刀19，該接觸面19b具有一排凹陷的凹槽24，這些凹槽形成了多個(gè)升高的平行的肋條，這些肋條在泡沫材料條11橫向方向上延伸并增加了片14抵抗縱向彎曲的剛性。
圖7顯示了具有接觸面19c的刀19，該接觸面19c具有一排凹陷的凹槽25，這些凹槽形成了多個(gè)升高的平行的肋條，這些肋條在與泡沫材料條11縱向呈0°-90°之間的角度延伸，其改變了連接片14的彎曲度和剛性。
圖8顯示了具有接觸面19d的刀19，該接觸面19d具有一排凹陷的凹槽26，這些凹槽形成了多個(gè)升高的V字形結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)在泡沫材料條11的縱向上延伸并改變了連接片14的彎曲度和剛性。
圖9顯示了具有接觸面19e的刀19，該接觸面19e具有一排凹陷的凹槽27，這些凹槽形成了多個(gè)升高的波浪形肋條，這些肋條在泡沫材料條11的縱向上延伸并改變了連接片14的彎曲度和剛性。
圖10顯示了具有接觸面19f的刀19，該接觸面19f具有一排凹陷的凹槽28，這些凹槽形成了多個(gè)升高的波浪形肋條，這些肋條在泡沫材料條11的橫向上延伸并改變了連接片14的彎曲度和剛性。
應(yīng)當(dāng)理解，19a至19f的每個(gè)接觸面都為連接片14提供了改變片14物理性質(zhì)的表面圖案(即是功能性的)，它也能提供具有美觀上令人愉悅的外觀的連接片(即是裝飾性的)。
可對(duì)刀19進(jìn)行排列，以使接觸面19a至19f的每一個(gè)所提供的表面圖案在條11的縱向上是基本連續(xù)的?；蛘撸?9上的接觸面19a至19f可以排列成使表面圖案在縱向上是不連續(xù)的，表面圖案在縱向上有規(guī)則或不規(guī)則間隔的中斷或缺口。中斷或缺口可具有下文所述的各種形式的標(biāo)記。
還應(yīng)理解，由接觸面19a至19f所產(chǎn)生的表面圖案僅僅是本發(fā)明的例子，還可用接觸面中有其它形狀和構(gòu)型的凹槽的刀19在連接片14上提供所需的表面圖案。例如，圖11顯示了具有接觸面19g的刀19，其具有一排凹陷的凹槽29，這些凹槽形成了由升高的圓形肋條組成的裝飾性表面圖案，該圖案可在泡沫材料條11的縱向方向上重復(fù)。
下面參看圖12至14，這些圖顯示了可用來將表面圖案施加到連接片14上的刀19的接觸面例子，這些表面圖案是為用戶提供關(guān)于該制品信息的標(biāo)記，例如用于鑒別制品或其來源或其用途的標(biāo)記。
圖12顯示了具有接觸面19h的刀19，該接觸面具有的凹槽30和31形成了升高的數(shù)字“3”和升高的字母“M”，并被排列成將標(biāo)記“3M”施加到連接片14上以標(biāo)識(shí)條11的生產(chǎn)商。
標(biāo)記“3M”在條11的縱向上間隔重復(fù)，這些標(biāo)記之間的連接片14的表面區(qū)域可以是平坦的，或可以有一表面圖案，例如圖5至11任一所示的圖案。圖13顯示了具有接觸面19i的刀19，該接觸面19i將圖6的凹槽24和圖12所示的凹槽30、31組合起來，從而在泡沫材料條縱向上提供標(biāo)記“3M”和橫向肋條交替的連接片。
應(yīng)當(dāng)理解，可用字母和/或數(shù)字的任何組合來標(biāo)識(shí)制品，如產(chǎn)品編號(hào)和/或來源(如生產(chǎn)商)。還應(yīng)理解，標(biāo)記可由字母和/或數(shù)字排列成提供該制品的使用說明。
圖14顯示了具有接觸面19j的刀19，該接觸面19j具有凹槽32，該凹槽在連接片14上形成在條11縱向上間隔地反復(fù)出現(xiàn)的符號(hào)或圖片。同樣，符合或圖片可以與本文所述的任何其它形式的表面圖案組合。
圖5至14所示的每個(gè)刀19接觸面19a至19j將一表面圖案施加到受壓區(qū)域的一面上，同樣在相背的側(cè)面上形成相反的表面圖案。我們可以安排表面圖案施加到受壓區(qū)域的兩面，以抵消表面圖案，從而使形成的相反圖案不會(huì)干擾表面圖案。當(dāng)表面圖案包括字母和/或數(shù)字形式的信息時(shí)，這是有利的。施加到受壓區(qū)域兩面的抵消的表面圖案可以相同或不同。
在另一方案(未顯示)中，我們使施加到受壓區(qū)域兩面的表面圖案重疊，這樣，這些圖案共同在兩面產(chǎn)生了所需的組合圖案。
下面參見圖15至17來描述本發(fā)明的泡沫材料制品100的第二方案。
泡沫材料制品100包含兩個(gè)伸長(zhǎng)的索101和101′，兩個(gè)索的橫截面通常為圓形，它們通過許多大致呈菱形的受壓區(qū)域102連接起來。受壓區(qū)域102排列成在毗鄰的區(qū)域102在縱向方向上在頂端102a、102b處相互接觸。如圖所示，每個(gè)受壓區(qū)域102具有標(biāo)識(shí)制品100的生產(chǎn)商的標(biāo)記“3M”。如上所述，應(yīng)當(dāng)理解受壓區(qū)域102可以有其它任何形式的前述表面標(biāo)記。
制品100可用轉(zhuǎn)動(dòng)的刀片(未顯示)壓在泡沫材料平板上來制得，所述轉(zhuǎn)動(dòng)的刀片的周邊表面由菱形結(jié)構(gòu)構(gòu)成，這些菱形結(jié)構(gòu)在圓周方向上在頂端處相連，且菱形結(jié)構(gòu)中有凹部，該凹部對(duì)應(yīng)于待施加到制品100上的標(biāo)記。
制品100可以有接縫103(如圖15所示)，利用該接縫可使索101和101′分開，這樣，受壓區(qū)域102分成兩半，各自在索101和101′的縱向形成一連串三角形的受壓區(qū)域102和102′。另外，索101和101′可用剪刀分開。
索101、101′可用作對(duì)車輛噴漆時(shí)遮蔽車輛兩個(gè)部件之間縫隙的遮蔽材料。索101和101′靠施加到索101和101′上的縱向粘合條(未顯示)來固定在位置上，而受壓區(qū)域102和102′為用戶固定住索101、101′提供了垂片，以便用戶能準(zhǔn)確地定位和固定索101、101′。
下面參看圖18至20，這些圖顯示了本發(fā)明第三個(gè)方案的泡沫材料制品200。
泡沫材料制品200包括橫截面通常為圓形的索201，其用作給車輛噴漆時(shí)遮蔽車輛兩個(gè)部件之間縫隙的遮蔽材料。索201具有向泡沫材料加壓而形成的縱向凸緣202，以及用于在使用中固定索201的縱向粘合條(未顯示)。凸緣202為用戶在使用中給索201定位和固定提供了一個(gè)垂片，其通過接縫203與索201相連，當(dāng)索201固定到位后，該凸緣能與索分開(圖20)?；蛘撸咕?02可以留在該處以有助于遮蔽縫隙。
如圖所示，凸緣202具有一連串沿索201長(zhǎng)度間隔放置的標(biāo)記“3M”，以便標(biāo)識(shí)制品200的生產(chǎn)商。應(yīng)當(dāng)理解，受壓區(qū)域202可具有如上所述的任何其它形式的表面圖案。
下面參看圖21-23，這些圖顯示了本發(fā)明的四個(gè)方案-泡沫材料制品300。
泡沫材料制品300包括兩個(gè)伸長(zhǎng)的橫截面通常為圓形的索301、301′，它們由一連串的受壓區(qū)域或片302連接起來。通過在成形期間切去區(qū)域303，受壓區(qū)域302在縱向上間隔形成。如圖所示，每個(gè)受壓區(qū)域302上有標(biāo)記“3M”，以便標(biāo)識(shí)制品300的生產(chǎn)商。應(yīng)當(dāng)理解，受壓區(qū)域302可具有如上所述的任何其它形式的表面圖案。
制品300可用轉(zhuǎn)動(dòng)的刀(未顯示)向泡沫平板加壓來制得，該刀的周邊表面成形為形成受壓區(qū)域302和切去區(qū)域303。
當(dāng)在如上所述的噴漆期間用索301、301′作為遮蔽車輛兩個(gè)部件之間的縫隙的遮蔽材料時(shí)，可從受壓區(qū)域302切開從而將索301、301′分開，并使索301和301′上有一連串能有助于定位的垂片。對(duì)于這些用途，索301、301′具有將索301、301′固定在位置上的縱向粘合條(未顯示)。
現(xiàn)在能夠理解，本發(fā)明提供了可壓制聚合物材料的制品，該材料的某區(qū)域上施加了表面圖案，其在壓力下成形并在除去壓力后保留所需的形狀。該圖案可以是裝飾性的和/或功能性的，可以利用向聚合物材料加壓所用的成形工具的接觸面上的合適結(jié)構(gòu)在成形時(shí)形成該表面圖案。
另外，該圖案可在分開的操作施加到該區(qū)域上，例如在成形操作之前或之后用激光切割或任何合適的技術(shù)。分開的成形操作可用來將表面圖案施加到成形區(qū)域的一面或兩面上。當(dāng)將圖案施加到一面上時(shí)，另一面可以是平的。當(dāng)將圖案施加到兩面上時(shí)，圖案可以相同或不同，可以是對(duì)齊的或是偏移的。
盡管本發(fā)明具體參照適合用作車輛噴漆時(shí)的遮蔽材料的聚合物泡沫材料所制成的制品進(jìn)行了描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不限于這些用途，本發(fā)明也適用于由能在壓力下成形并在除去壓力后保留所需形狀的聚合物泡沫材料所制成的其它制品。
例如，參見圖24至26，這些圖顯示了本發(fā)明制品400用作蛋或類似易碎物件(未顯示)的包裝物的用途。如圖所示，將泡沫材料板壓制成具有多個(gè)區(qū)域401，這些區(qū)域通常在兩個(gè)相互垂直的方向上呈星形，產(chǎn)生了盤旋的表面，每個(gè)受壓區(qū)域401在泡沫材料板中形成了接受蛋的凹部或口袋402。
區(qū)域401用一成形工具(未顯示)向泡沫材料板加壓來制得，該工具具有對(duì)應(yīng)于區(qū)域401的星形形狀的接觸面。在該方案中，接觸面上有一些凹槽，該凹槽使得該區(qū)域具有升高平行肋條403形式的表面圖案。然而，應(yīng)當(dāng)理解，區(qū)域401可以有如本文所述的任何其它表面圖案或裝飾性和/或功能性特征。制品400還適合用于其它用途，例如各種應(yīng)用中的隔音或消音材料。
下面參看圖27，該圖顯示了將本發(fā)明應(yīng)用于制品500，該制品500含有以泡沫材料為背襯的壓敏粘合帶501，該帶的一個(gè)邊緣上有一凸緣502，該凸緣上施加了如上文所述的包含標(biāo)記“3M”在內(nèi)的表面圖案。凸緣502通過壓制泡沫材料區(qū)域以使凸緣502在除去后保留所需形狀的方式制得。應(yīng)當(dāng)理解，本文所述的任何其它表面圖案或裝飾性和/或功能性特征也可用于凸緣502。凸緣502可通過一接縫來連接，該接縫使得凸緣502可在需要的時(shí)候與帶501分開。
在上述方案中，制品的區(qū)域在壓力下變形，以便在除去施加于該區(qū)域的壓力后保留所需的形狀。根據(jù)制品的材料和施加的壓力，材料的變形可能足以使材料在沒有任何額外能量輸入的情況下保留所需形狀。例如，為使材料變形所施加的壓力可以使材料固化并防止其恢復(fù)成其原來的形狀。然而，在有些情況下，可能希望或需要提供額外的能量輸入以便在除去壓力后幫助保留制品的所需形狀。這可通過各種增強(qiáng)或優(yōu)化成形方法的方式來實(shí)現(xiàn)。例如，可以向材料施加高于材料變形所需的壓力，或是向材料施加熱量，或是采用其它手段如電磁輻射或超聲波處理。熱量的施加可以是改變室溫或?qū)τ糜诓牧铣尚蔚某尚喂ぞ哌M(jìn)行加熱或用任何其它合適的方式。任何一個(gè)或多個(gè)輸入額外能量的方式可以分開或組合在一起使用。
應(yīng)當(dāng)理解，上述實(shí)施例的目的是為了描述本發(fā)明的各個(gè)范圍和用途，這些方案的特征可以和其它相同或不同方案的其它特征分開或結(jié)合使用來產(chǎn)生制品區(qū)域上有表面圖案的制品，其中該制品區(qū)域已經(jīng)受壓從而在除去壓力后保留了所需的形狀。
因此，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明可普遍用于由可向聚合物材料加壓制成的制品(尤其是泡沫材料制品)，這些制品上受壓區(qū)域上施加了任何所需目的的裝飾性和/或功能性表面圖案。例如，本發(fā)明可應(yīng)用于汽車車頭襯墊(headliners)、地毯襯墊和其它制品，在這些制品上可施加有一定作用的表面圖案。
另外，盡管認(rèn)為本文描述的制品具體材料和/或結(jié)構(gòu)代表了申請(qǐng)人目前所知道的用于產(chǎn)生經(jīng)壓制而在除去壓力后保留所需形狀的區(qū)域上有表面圖案的制品的最佳方式，但是應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并不局限于此，在權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)仍可作各種變化和改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種聚合物制品，該制品的區(qū)域上施加了表面圖案，該區(qū)域在壓力下變形而被制成所需的形狀，從而使得當(dāng)除去該壓力時(shí)，該變形區(qū)域產(chǎn)生了所需的形狀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物制品，其中表面圖案是功能性的表面圖案。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚合物制品，其中表面圖案改變了制品的物理性質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聚合物制品，其中表面圖案改變了制品的應(yīng)力、剛性、強(qiáng)度或柔性中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚合物制品，其中表面圖案提供或包括可視顯示的信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的聚合物制品，其中信息包括一個(gè)或多個(gè)標(biāo)記。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的聚合物制品，其中標(biāo)記包括字母、數(shù)字、符號(hào)或圖片中的一種或多種。
8.根據(jù)權(quán)利要求5至7任一項(xiàng)所述的聚合物制品，其中信息標(biāo)識(shí)了制品和/或生產(chǎn)商。
9.根據(jù)權(quán)利要求5至7任一項(xiàng)所述的聚合物制品，其中信息提供了制品的使用說明。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物，其中表面圖案是裝飾性的表面圖案。
11.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的聚合物制品，其中表面圖案在成形加工期間施加的。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的聚合物制品，其中表面圖案用一成形工具來施加，該成形工具的接觸面適合于在受壓聚合物材料上提供所需的表面圖案。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的聚合物制品，其中表面圖案施加到受壓區(qū)域的一面，而在相背的側(cè)面形成了相反的圖案。
14.根據(jù)權(quán)利要求11至13任一項(xiàng)所述的聚合物制品，其中表面圖案施加在受壓區(qū)域的兩面。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的聚合物制品，其中一面上的表面圖案相對(duì)于另一面的表面圖案是偏移的。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的聚合物制品，其中一面上的表面圖案與另一面上的表面圖案重疊。
17.根據(jù)權(quán)利要求14至16任一項(xiàng)所述的聚合物制品，其中每一面上的表面圖案是相同的。
18.根據(jù)權(quán)利要求14至16任一項(xiàng)所述的聚合物制品，其中每一面上的表面圖案是不同的。
19.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的聚合物制品，其中表面圖案的顏色與毗鄰的聚合物材料相同。
20.根據(jù)權(quán)利要求1至18任一項(xiàng)所述的聚合物制品，其中表面圖案的顏色與毗鄰聚合物材料有差別。
21.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的聚合物制品，其中表面圖案相對(duì)于毗鄰的聚合物材料是升高的。
22.根據(jù)權(quán)利要求1至20任一項(xiàng)所述的聚合物制品，其中表面圖案相對(duì)于毗鄰的聚合物材料是凹陷的。
23.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的聚合物制品，其中制品用聚合物泡沫材料制得。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的聚合物制品，其中聚合物泡沫材料是可彈性壓縮的開孔或閉孔的聚合物泡沫材料，它能在壓力下變形從而在除去壓力后保留所需的形狀。
25.根據(jù)權(quán)利要求23或24所述的聚合物制品，其中聚合物泡沫材料的密度在20-30Kg·m3范圍內(nèi)。
26.根據(jù)權(quán)利要求23至25任一項(xiàng)所述的聚合物制品，其中聚合物泡沫材料選自聚氨酯、聚烯烴和聚酯泡沫材料。
27.根據(jù)權(quán)利要求1-22任一項(xiàng)所述的聚合物制品，其中制品用選自彈性體、熱塑性材料和非織造材料的聚合物材料制成。
28.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的聚合物制品，其中制品是伸長(zhǎng)的條狀形式。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的聚合物制品，其中受壓區(qū)域沿條的長(zhǎng)度延伸。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的聚合物制品，其中受壓區(qū)域在條的縱向方向上是連續(xù)的。
31.根據(jù)權(quán)利要求29所述的聚合物制品，其中受壓區(qū)域在條的縱向方向上是不連續(xù)的。
32.根據(jù)權(quán)利要求29至31任一項(xiàng)所述的聚合物制品，其中受壓區(qū)域具有橫跨條長(zhǎng)度的寬度。
33.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的聚合物制品，其中受壓區(qū)域?yàn)橹破诽峁┝酥破奉A(yù)期應(yīng)用所需的性質(zhì)。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的聚合物制品，其中受壓區(qū)域形成了沿待用作遮蔽材料的伸長(zhǎng)條的長(zhǎng)度延伸的絞鏈部分，從而使毗鄰的條部分相對(duì)于受壓區(qū)域以絞鏈方式移動(dòng)。
35.根據(jù)權(quán)利要求33所述的聚合物制品，其中受壓區(qū)域提供了一垂片，利用該垂片可握住制品以助于在使用中處置制品。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的聚合物制品，其中制品是伸長(zhǎng)的條形式，且垂片在條的縱向方向上是連續(xù)的。
37.根據(jù)權(quán)利要求35所述的聚合物制品，其中制品是伸長(zhǎng)的條形式，且條的縱向方向上間隔放置了一連串垂片。
38.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的聚合物制品，其中受壓區(qū)域包括接縫。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的聚合物制品，其中制品是伸長(zhǎng)的條形式，接縫在制品的長(zhǎng)度上是連續(xù)的。
40.根據(jù)權(quán)利要求38所述的聚合物制品，其中制品是伸長(zhǎng)的條形式，接縫在制品的長(zhǎng)度上是不連續(xù)的。
41.根據(jù)權(quán)利要求38至40任一項(xiàng)所述的聚合物制品，其中毗鄰的區(qū)域沿接縫可以分開。
42.根據(jù)權(quán)利要求38至41任一項(xiàng)所述的聚合物制品，其中兩個(gè)或多個(gè)制品被形成在一起，并通過能使制品相互分開的接縫以可剝離的方式相互固定。
43.根據(jù)權(quán)利要求38至41任一項(xiàng)所述的聚合物制品，其中垂片通過接縫與制品相連，該接縫使得垂片在制品固定在位置上后能被除去。
44.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的聚合物制品，它包含用作遮蔽材料的伸長(zhǎng)的泡沫材料條。
45.一種制備聚合物材料制品的方法，該方法包括向聚合物材料施加壓力使制品區(qū)域成形，然后在成形的區(qū)域中形成表面圖案。
46.根據(jù)權(quán)利要求45所述的方法，其中表面圖案在壓制聚合物材料的成形加工期間形成。
47.根據(jù)權(quán)利要求45或46所述的方法，其中表面圖案低于受壓區(qū)域毗鄰表面。
48.根據(jù)權(quán)利要求45或46所述的方法，其中表面圖案高于受壓區(qū)域毗鄰表面。
49.根據(jù)權(quán)利要求45至48任一項(xiàng)所述的方法，其中表面圖案用形成受壓區(qū)域的成形模頭來產(chǎn)生。
50.根據(jù)權(quán)利要求49所述的方法，其中模頭有一接觸面，其中表面圖案高于接觸面。
51.根據(jù)權(quán)利要求49所述的方法，其中模頭有一接觸面，其中表面圖案低于接觸面。
52.根據(jù)權(quán)利要求45至51任一項(xiàng)所述的方法，其中表面圖案施加在受壓區(qū)域的一面上，并在相背的側(cè)面上形成相反的圖案。
53.根據(jù)權(quán)利要求45至51任一項(xiàng)所述的方法，其中表面圖案相對(duì)于施加在受壓區(qū)域相背面的表面圖案是偏移的。
54.根據(jù)權(quán)利要求45至51任一項(xiàng)所述的方法，其中表面圖案與施加在受壓區(qū)域相背面的表面圖案重疊。
55.根據(jù)權(quán)利要求53或54所述的方法，其中施加在兩面的表面圖案是相同的。
56.根據(jù)權(quán)利要求53或54所述的方法，其中施加在兩面的表面圖案是不同的。
57.根據(jù)權(quán)利要求45至56任一項(xiàng)所述的方法，其中成形方法通過額外的能量輸入來促進(jìn)。
58.根據(jù)權(quán)利要求57所述的方法，其中額外的能量輸入通過施加較高的壓力來提供。
59.根據(jù)權(quán)利要求57或58所述的方法，其中額外的能量輸入通過施加熱量來提供。
60.根據(jù)權(quán)利要求57至59任一項(xiàng)所述的方法，其中額外的能量輸入通過電磁輻射來提供。
61.根據(jù)權(quán)利要求57至60任一項(xiàng)所述的方法，其中額外的能量輸入通過超聲處理來提供。
62.一種制造聚合物材料制品的設(shè)備，該設(shè)備包括用于壓制制品一部分來形成厚度減少的區(qū)域的裝置，和用于在該區(qū)域內(nèi)提供表面圖案的裝置。
63.根據(jù)權(quán)利要求62所述的設(shè)備，其中所述加壓裝置包括一成形工具，該成形工具具有向聚合物材料加壓來形成厚度減少的區(qū)域的接觸面。
64.根據(jù)權(quán)利要求62所述的設(shè)備，其中施加表面圖案的裝置包括有表面圖案的一部分接觸面。
65.一種用作遮蔽兩個(gè)能相對(duì)移動(dòng)的部件之間縫隙的遮蔽材料的伸長(zhǎng)的泡沫材料條，該泡沫材料條具有使泡沫材料條以可剝離方式固定在一個(gè)部件上來臨時(shí)封閉縫隙的粘合條，以及在已于壓力下形成所需形狀的區(qū)域中的表面圖案。
全文摘要
從能夠冷焊接的可壓縮聚合物材料制得制品100，如用作汽車噴漆時(shí)的遮蔽材料的伸長(zhǎng)條101、101′，已在壓力下變形而在除去壓力時(shí)保留所需形狀的冷焊區(qū)域102內(nèi)有表面圖案。表面圖案可以是增強(qiáng)制品100美觀的裝飾性圖案?；蛘?，表面圖案具有為制品提供所需性質(zhì)和/或向用戶展示信息的功能。該信息可以是字母、數(shù)字、符號(hào)圖片或其組合，以便標(biāo)識(shí)制品、其來源或提供使用說明。該表面圖案可在冷焊操作成形加工期間形成，或可在冷焊成形操作后施加。
文檔編號(hào)C08J7/00GK1668387SQ03816345
公開日2005年9月14日 申請(qǐng)日期2003年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月13日
發(fā)明者P·J·布依克, M·F·道格拉斯, M·V·哈格多恩 申請(qǐng)人:3M創(chuàng)新有限公司