CN220409857U - 纹理化材料 - Google Patents

Abstract

纹理化玻璃包括至少三个材料层的叠层，该至少三个材料层包括衬底、膜及保护层，其中图案设置在保护层上。对于图案来说，其设置在保护层或叠层在保护层上的图案化材料上，保护层还设置有叠层在图案上的覆盖层，以将图案固定在预定位置。另外，可在一个产品中提供多于一组的材料层的叠层，其中该膜叠层在保护层的任何一侧上或者叠层在衬底的任何一侧上。对于其纹理化材料的制造方法来说，包括在室温及预定压力下对叠层材料层进行除气，然后进行加热以使膜对图案化保护层与衬底进行连接的过程。在加热周期结束之后进行降温。

Description

纹理化材料

技术领域

材料工程或材料科学具体来说涉及纹理化材料。

背景技术

对于现今玻璃的使用，除了透明浮法玻璃或安全玻璃具有用于容纳分隔、隔热、降低来自外部的光的亮度或针对高气压和高温具有绝缘的操作目的之外，使用者还期望装饰目的及多种用途，例如玻璃与用于装饰的其他材料的组合或作为具有装饰目的的隔热的应用。用于装饰目的的玻璃经常出现在彩色玻璃或纹理化玻璃或图案化玻璃中，这些玻璃不同于一般的玻璃并且具有不同的制造方法。例如，如果期望生产彩色玻璃，通常使用与浮法玻璃相同的制造方法，即使硅在高于1,000℃的温度下熔化，以在浇铸之前使硅成为熔融玻璃。然后，在优选的温度（例如低于1,000℃）及压力下使熔融玻璃在熔融锡上流动并漂浮，以使玻璃的两个表面平行且平坦。所获得的玻璃将是透明的，从而提供透过玻璃观看的清晰图像。

或者，如果期望使用其他材料或具有纹理的图案化玻璃产品，制造方法的一个实施例与叠层玻璃相似，即使用类似织物或纤维的材料以对类似膜的结合材料进行叠层的方式***两块玻璃之间。然后，进行加热以使结合材料软化并且在各层之间进行除气。并且然后进行加热并且进行加压以使集合材料熔化并且将两块玻璃结合在一起，这仅限于作为透明浮法玻璃的衬底。

根据对专利的搜索，发现在不同的实施例中存在与玻璃纹理或图案的制造相关的现有技术。例如，标题为“用于在玻璃表面上创建图形的***及方法”的泰国专利申请第0501002497号以及标题为“用于在玻璃表面上创建图形的***和方法”的中国专利公开第CN1960810A号提到在类似玻璃表面的半透明表面上创建图案（例如，模板）并涂覆各种膜的方法。当将衬底从低温区域移动到较高温区域时，所获得的图案可能会发生改变。

或者，标题为“玻璃钢的表面图案制造工艺（翻译自科睿唯安（ClarivateAnalytics））”的中国专利公开第CN106314001A号提到通过放置无纺织物在涂覆有树脂的玻璃表面上制作图案并且再次涂覆玻璃纤维来产生金属玻璃的表面图案的方法。

标题为“印刷有陶瓷无机物颜料图案的玻璃制造工艺的强化提案（翻译自科睿唯安）”的韩国专利公开第KR2011093218A号提到在玻璃上创建图案的方法，即将图案化膜粘合到玻璃，并且在720°C下进行加热，然后立即冷却。

或者，通过对材料进行喷砂创建图案来创建图案，例如，标题为“用于对例如玻璃表面等表面进行图案化的方法”的欧洲专利公开第EP3525986A1号提到通过对任何材料进行喷砂并且对图案进行着色来在玻璃表面上创建图案的方法。

或者，标题为“表面处置彩色图案退镀工艺（PPVD）（翻译自科睿唯安）”的中国专利公开第CN102615035A号提到通过使用碱性溶剂在真空条件下进行喷砂、加网、印刷光敏油墨在玻璃表面上创建具有两种颜色的彩色图案的方法。然后烘烤10分钟至30分钟并且涂覆UV或PU漆及UV底漆，且使用超声波技术进行清洗。

或者，在玻璃表面上形成图案并使用膜进行涂覆，例如，标题为“改善家具及电子设备的视觉形象的家具或家用电子设备的外部面板”的韩国专利公开第KR2007118840A号提到家具或家用电子设备的外部面板，其包括基层、织物层、玻璃层及连接单元，其中织物层通过使用玻璃层进行叠层来涂覆，以形成视觉图案化玻璃。

标题为“用于对双色图案釉面玻璃进行处理的方法（翻译自科睿唯安）”的中国专利公开第CN102730981A号提到创建双色图案釉面玻璃的方法，所述方法包括通过涂覆在玻璃上制作图案并且然后使用与第一层不同的颜色在整个玻璃上再次进行涂覆、烘烤并且然后对玻璃进行清洗的过程。

上述发明的玻璃旨在仅执行结构功能，例如建筑结构、隔热及光绝缘，或者用于装饰功能的玻璃，例如创建用于装饰的图案或纹理等。尽管生产图案化玻璃或纹理化玻璃，但在浮法玻璃制造工艺中，图案是通过彩色喷涂、喷砂、使用激光束或辊压机制成的，这仅适用于透明浮法玻璃的衬底，而且需要在高于600℃的温度下进行加热，以使材料相互粘合。此外，对于制造工艺，要求玻璃至少具有至少6 mm的厚度。并且对于涉及在制造工艺中使用机器的生产，仍需要玻璃具有至少3 mm的厚度，以防止在制造工艺中可能发生的潜在损坏。

因此，本发明创建并开发了一种纹理化材料，其使用低温制造工艺进行图案化，制造工艺中的温度低于600 ℃，并且适用于不平坦的衬底或透明浮法玻璃。如果根据本发明的方法制造纹理化玻璃，则它需要至少2 mm或更大的厚度。此外，根据本发明的制造工艺可应用于除玻璃之外的各种衬底。尽管材料已经具有图案，但这种制造方法可在其衬底材料上添加更多的图案并且可选择各种类型的衬底用于图案化或被图案化。所获得的纹理化材料是安全的并且还提供结构美学。。

发明内容

所述纹理化材料包括至少三层材料的叠层，所述至少三层材料包括：衬底，所述衬底是对其他材料层的所述叠层进行支撑的材料片材；膜，所述膜通过被加热而连接在衬底与保护层之间；以及保护层，所述保护层由能够粘合到膜的材料制成，并且是用于制作图案的层，其中所述图案设置在保护层或叠层在保护层上的材料上。可提供覆盖层来帮助将图案固定在预定位置。在一个产品中，可提供多于一组的材料叠层，其中膜叠层在保护层的任何一侧或衬底的任何一侧上。

制造所述纹理化材料的方法包括以下过程：根据预定数目组的材料层对衬底、膜及保护层进行叠层，其中还可包括在保护层上叠层图案；在室温下以预定压力对材料进行除气的过程；以及进行加热以使膜对图案化保护层与衬底进行连接的过程。当加热工艺完成时进行降温。

本发明的目的是提供一种纹理化材料及其制造方法，以能够在低温下生产纹理化材料（例如纹理玻璃），并且能够产生预定的图案。所得产品具有安全及美观的特点并有效防止热量及紫外线的传播。制造方法在低温下进行，从600℃降低到110℃至150℃；因此，会降低生产成本并且增加用途的多样性。

附图说明

图1示出纹理化材料的组分。

图2示出纹理化材料的附加组分。

图3示出可为叠层的对纹理化材料进行图案化的方法。

图4示出在一个产品中提供多于一组的叠层的方法。

图5示出纹理化玻璃比透明浮法玻璃具有高10%的热阻，并且能够比图案化浮法玻璃更好地隔热3%。

图6示出纹理化玻璃可比透明浮法玻璃多保护87%的紫外线，比图案化浮法玻璃多保护75%的紫外线。

具体实施方式

根据图1，图1示出纹理化材料的组分，其中一组产品由至少三层材料的叠层构成，所述至少三层材料包括：

衬底3用于支撑其他材料层并且具有有效粘合到膜2的特性，其中衬底3可为平坦表面材料、部分平坦表面材料、不平坦表面材料、图案化材料、部分图案化材料或非图案化材料。用于纹理化材料的制造方法的衬底3的实例包括玻璃、瓷砖、金属、塑料、木材、橡胶或纸中的至少一者或其组合。也就是说，本发明不对用作衬底3的材料进行限制。

膜2通过布置在保护层1与衬底3之间而起到保护层1和衬底3之间的连接的作用，其中当不低于100℃的温度被施加到材料层时进行连接。膜2的连接在衬底3的表面上提供预定的纹理化材料，其中膜2可选自聚乙烯醇缩丁醛膜、乙烯醋酸乙烯酯膜、热塑性聚氨酯膜或离聚物膜中的至少一者或其组合。

保护层1用于制成图案或图案的出现，以获得纹理产品。保护层1可为与衬底3相同的材料。因此，保护层1是预定要被图案化的层；因此，保护层1可为透明材料，例如塑料聚合物，如聚氯乙烯（PVC）、聚丙烯（PP）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚碳酸酯（PC）或透明浮法玻璃等，以允许图案清晰可见，例如，作为玻璃的衬底3、膜2以及用于支撑木雕的作为塑料的保护层1的叠层。然而，在对图案化材料进行图案化的情况下，保护层1被直接提供有其图案化材料，例如作为玻璃的衬底3、膜2及织物材料的保护层1的叠层等。

根据图2，图2示出纹理化材料的附加组分，包括衬底3、膜2及保护层1，并且还包括：

通过在保护层1或叠层在保护层1上的图案化材料上进行图案化来提供图案材料层100，其中图案材料层100通过在保护层1上进行图案化来提供，图案材料层100选自彩色喷涂、图案印刷、雕刻、蚀刻、编织、刺绣、切割、钻孔或铸造中的至少一者或其组合。或者，图案材料层100被配置为选自以下中的至少一者或其组合的图案化材料：图案化天然材料、图案化合成材料、织物、图案化材料的叠层、多于一个图案化材料层的叠层、彩色喷涂、图案化材料的叠层、图案模具、有凹槽的材料或低且不均匀的图案化材料。

覆盖层200被配置成将图案材料层100叠层在预定位置，其中图案材料层100可与保护层1永久叠层。或者，在需要图案材料层100的图案而其材料没有粘合到纹理产品上的情况下，在完成所有制造工艺之后，将图案材料层100与覆盖层200一起从产品上移除，以便仅保留衬底3、膜2及保护层1。

因此，在第一实施例中，对纹理化材料进行图案化的方法可为叠层的，其中衬底3在下部部分，接着是膜2及保护层1，或者在第二实施例中，保护层1在下部部分，接着是膜2及衬底3，如图3中所示。如果叠层遵循第二实施例，则通过例如在保护层1下方叠层图案材料层100，接着叠层覆盖层200并且然后进行加热来将保护层1的下部部分进行图案化。

并且，根据本发明的纹理产品不对如图4中所示的衬底3、膜2及保护层1的叠层的组数目进行限制，图4在一个产品中提供多于一组的叠层，其中在一个产品中多于一组的叠层将膜2布置成叠层在保护层1的任何一侧或者叠层在衬底3的任何一侧上，以实现保护层1与图案材料层100之间的连接，以用于在一个产品中多于一组的叠层。对于紧接着第一叠层组的材料叠层，可提供衬底3或不提供衬底3。一个产品中多于一组的叠层可一次同时进行，或者在完成第一组纹理产品的制造工艺之后进行第一组叠层的叠层。

对于所获得的纹理产品，为了美观及多种用途，还在具有预定材料叠层的产品中提供彩色喷涂或着色。

所述纹理化材料的制作方法包括主要工艺：对材料层进行叠层、对材料层进行抽真空、加热、降温，其中每一工艺的细节具体如下：

对材料层进行叠层

A. 对至少三个材料层进行叠层，所述至少三个材料层包括与预定材料层数目对应的衬底3、膜2及保护层1，

其中所述叠层可如在第一实施例中，衬底3在下部部分，随后是膜2及保护层1，或者如在第二实施例中，保护层1在下部部分，随后是膜2及衬底3，或者如果叠层在第二实施例之后，在保护层1下方提供图案；

B. 将图案材料层100叠层在保护层1上以便在保护层1上形成图案，

其中图案材料层100的叠层还可包括覆盖层200以对图案材料层100进行叠层，从而将图案材料层100固定在预定位置；

对材料层进行除气

C. 在利用B.中的材料室温下以介于-1巴至-0.5巴的真空压力范围进行抽真空达不少于10分钟；

加热

D. 利用来自C.的产品在110℃至150℃的温度下加热30分钟至240分钟，以使膜2连接到具有图案材料层100的保护层1及衬底3上；

对于加热工艺，在整个工艺中使用-1巴至-0.5巴的范围内的真空压力或使用低于或等于15巴的真空压力及空气压力来对真空压力进行控制，其中从室温开始，温度每分钟升高1℃至5℃；并且当温度达到70℃至90℃时，在升高至110℃至150℃之前，将温度维持在70℃至90℃的范围内20分钟至90分钟；

在另一实施方案中，在升高至90℃之前温度维持在70℃达20分钟至90分钟；

在另一实施方案中，在升高至110℃至150℃之前温度维持在90℃达20分钟至90分钟；

降温

E.当加热周期结束时，将温度降至50℃以下，其中降温工艺被配置成当产品通过使用-1巴至-0.5巴范围内的真空压力的加热工艺时，以每分钟1℃至20℃之间的降温速率进行降温，或者被配置成以每分钟1℃至20℃之间的降温速率进行降温，并且当产品通过加热工艺时，通过扭转阀以释放压力来降低压力，在低于或等于15巴的条件下，同时使用真空压力与空气压力；

当纹理化材料的制造方法完成时，图案材料层100进一步被配置为图案材料层100的图案保留在纹理产品上但其材料不在纹理产品上；当所有制造工艺完成时，图案材料层100与覆盖层200一起从产品中移除，以便最终产品仅保留衬底3、膜2及保护层1。

纹理化材料的实例被配置成将衬底3或保护层1的任一侧作为要通过根据本发明的方法进行图案化的玻璃，并且具有2 mm的厚度。如果从该方法获得的纹理化玻璃上存在裂缝，则与叠层玻璃一样安全，因为它不会碎成碎片（参见TISI专利第1222-2560号），由于存在膜作为组成部分，它不同于一般要求温度高于600℃的压花浮法玻璃，并且所得产品可能碎成碎片，对使用者造成伤害。

因此，本发明人在从本发明获得的纹理化玻璃、透明浮法玻璃及图案化浮法玻璃之间进行了对比试验，以对太阳光得热系数（SHGC）及紫外线透射百分比进行比较。结果如下。

每种玻璃的太阳得热系数（SHGC）如下：透明浮法玻璃0.87，压花浮法玻璃0.81，并且纹理玻璃0.78。当对厚度为4 mm的图案化浮法玻璃与厚度为4 mm的透明浮法玻璃进行比较时，发现图案化浮法玻璃的热阻比厚度为4 mm的透明浮法玻璃小7%。然而，当对厚度为4mm的纹理化玻璃与厚度为4 mm的透明浮法玻璃进行比较时，发现纹理化玻璃比透明浮法玻璃具有高10%的热阻，并且能够比图案化浮法玻璃更好地隔热3%（图5）。

每种玻璃的紫外线透射率百分比如下：透明浮法玻璃70%，压花浮法玻璃61%，并且纹理玻璃9%。当对厚度为4 mm的图案化浮法玻璃与厚度为4 mm的透明浮法玻璃进行比较时，发现图案化浮法玻璃的紫外线透射率比厚度为4 mm的透明浮法玻璃低12%。然而，当对厚度为4 mm的纹理化玻璃与厚度为4 mm的透明浮法玻璃进行比较时，发现纹理化玻璃可比透明浮法玻璃多保护87%的紫外线，比图案化浮法玻璃多保护75%的紫外线（图6）。

在根据所附权利要求书的本发明的范围和意图下，相关领域的技术人员可清楚地理解和进行任何修改。

本发明的最佳模式

如在本发明的具体实施方式中提到的内容。

Claims (12)

1.一种纹理化材料，其特征在于，由所述纹理化材料形成的一种产品包括至少三个材料层的叠层，所述至少三个材料层包括：

衬底（3），所述衬底被提供作为对叠在所述衬底上的所述叠层进行支撑的材料片材；

膜（2），所述膜被设置成通过被供应热量而连接在所述衬底与保护层之间；

保护层（1），所述保护层被设置为能够粘合到所述膜（2）并且能够被图案化的材料；

可从所述产品表面移除的图案材料层（100）和覆盖层（200），所述图案材料层（100）用于将图案保留在所述保护层（1）的表面；

所述覆盖层（200）被设置成叠层在所述图案材料层（100）上，用于在图案化过程中将所述图案材料层（100）固定在预定位置。

2.根据权利要求1所述的纹理化材料，其中所述衬底（3）、所述膜（2）及所述保护层（1）在一个产品中被叠层超过一组。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的纹理化材料，其中所述膜（2）叠层在所述保护层（1）的一侧上或叠层在所述衬底（3）的一侧上。

4.根据权利要求1所述的纹理化材料，其中下一组中的材料的叠层可设置有或不设置有所述衬底（3）。

5.根据权利要求1所述的纹理化材料，其中所述衬底（3）是图案化材料、部分图案化材料或非图案化材料。

6.根据权利要求1所述的纹理化材料，其中所述衬底（3）能够选自玻璃、瓷砖、金属、塑料、木材、橡胶或纸中的至少一者或其组合。

7.根据权利要求1所述的纹理化材料，其中所述衬底（3）被配置为玻璃。

8.根据权利要求1所述的纹理化材料，其中所述膜（2）能够选自聚乙烯醇缩丁醛膜、乙烯醋酸乙烯酯膜、热塑性聚氨酯膜或离聚物膜中的至少一者或其组合。

9.根据权利要求1所述的纹理化材料，其中所述保护层（1）能够选自聚合物、织物或玻璃中的至少一者或其组合。

10.根据权利要求9所述的纹理化材料，其中所述聚合物能够选自聚氯乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚碳酸酯中的至少一者或其组合。

11.根据权利要求1所述的纹理化材料，其中所述图案材料层（100）被配置成在所述保护层（1）上进行图案化，所述图案化选自彩色喷涂、图案印刷、雕刻、蚀刻、编织、刺绣、切割、钻孔或铸造中的至少一者或其组合。

12.根据权利要求1所述的纹理化材料，其中所述图案材料层（100）被配置成选自以下中的至少一者或其组合的图案化材料：图案化天然材料、图案化合成材料、织物、图案化材料的叠层、多于一个图案化材料层的叠层、图案化材料的彩色喷涂和叠层、图案模具、凹槽材料或低且不均匀的图案化材料。