在塑料物件內(nèi)模塑雙凸透鏡板材時保護油墨并提供增強接合的方法

專利名稱：在塑料物件內(nèi)模塑雙凸透鏡板材時保護油墨并提供增強接合的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的領(lǐng)域本發(fā)明一般地涉及塑料容器和物件的制造，以及更具體地說，涉及具有雙凸透鏡板材或插入件的塑料物件的一種制造方法。制造方法包括在模塑工藝中接合雙凸透鏡材料至物件的容器的組成塑料的工藝，而不會損壞雙凸透鏡材料。
本發(fā)明的背景這是一種增長的實踐，它使用普通的塑料模塑的杯子和容器來顯示促銷信息和增加杯子和容器的市場價值，其方法是增加一些運動圖片、電影和電視人物和其它照片。雖然印刷工藝可用于產(chǎn)生這些信息，近年來隨著印刷工藝的進步，這些圖片和照片已經(jīng)改進，這些信息，字符和其它照片一般仍保持為二維的、靜止和不可移動的。這些容器的采購方的期待繼續(xù)增長，以及一般公眾繼續(xù)企望在全部媒體內(nèi)增加和改進視覺效果。尤其是，娛樂業(yè)常規(guī)地許可他們的肖像權(quán)使用于杯子、包裝、以及一切形式的容器上，由塑料的汽水杯至爆米花容器和它們的蓋子。娛樂業(yè)使用明亮的色彩和模塑的形狀強烈地刺激這些容器的顧客和收集者的興趣。這里還有來自電影制片人、運動器件促銷商和娛樂業(yè)其它人士的壓力，發(fā)展新的產(chǎn)品，以更好地吸引公眾對他們的促銷和許可產(chǎn)品的注意。
除了與產(chǎn)生更刺激的圖像有關(guān)的問題外，塑料杯子和容器的制造商面臨的設(shè)計限制是，它們必須從事于創(chuàng)立任何新的產(chǎn)品。例如在傳統(tǒng)的塑料杯子制造業(yè)中，制造商持續(xù)地奮斗的愿望是生產(chǎn)一種廉價的杯子，使它們的使用具有吸引力，作為免費的促銷運動的一部分(例如，杯子被汽水、啤酒或其它飲料的采購零售人拋棄)以及作為有利可圖的單獨的產(chǎn)品。
一種用于降低成本的方法是借助減小杯子的壁厚來減少每個杯子的塑料用量或用其它的方法。
減少使用的塑料的重量可以降低材料費用以及使杯子的制造(即模塑)更快和更價廉，因為模具充填得更快和塑料冷卻的時間更短。然而，減少材料重量和壁厚的愿望必須與杯子的環(huán)向強度相平衡，以控制杯子的被壓合和變形。典型地，環(huán)向強度的解決方法是增加重量或壓力至側(cè)壁的外表面上接近杯子頂?shù)囊稽c以及解決杯子的開口端的傾斜量。
為了進一步降低容器的價格，其內(nèi)壁和外壁典型地保持平滑和形狀保持較簡單以減少模具費用。這些平滑的表面還需要是因為放置圖像和照片至容器和其它塑料件上的典型的方法是標準的印刷工藝，比如膠版印刷，它在平滑的印刷表面上是最有效的。
本發(fā)明人理解娛樂業(yè)的需要和了解提供視覺上更吸引人的圖像和照片作為促銷的容器和其它塑料產(chǎn)品的一部分是有利的。這些塑料產(chǎn)品借助加入一個三維的(“3D”)動作圖像而顯著地改進，其方法是使用雙凸透鏡材料或板材(即圖像的隔行區(qū)段與雙凸透鏡相結(jié)合以提供一系列的視覺效果，比如，移動、變焦移入和移出以及3D效果)。
使用雙凸透鏡材料在印刷業(yè)中是已知的，用于產(chǎn)生促銷材料和典型地包括制造一個雙凸透鏡材料的板材以及粘接地連接雙凸透鏡材料至一個單獨制造的物件上用于顯示。雙凸透鏡的生產(chǎn)是已知的以及公開于一系列美國專利，包括U.S.Patent No.5,967,032 to Bravenec etal。通常，制造工藝包括由可視圖像選擇區(qū)段以產(chǎn)生希望的可視效果以及隔行放置這些區(qū)段(即計劃數(shù)字圖像的布置)。雙凸透鏡隨后被分布至隔行的或計劃的區(qū)段，以及雙凸透鏡按照此分布圖制造。雙凸透鏡通常包括一個透明的腹版，它具有一個平坦的側(cè)面或面層以及一個帶有光學脊嶺和凹槽的側(cè)面，它是由并排的雙凸透鏡(即凸透鏡)與雙凸透鏡或光學脊嶺形成的，相互平行地沿著腹板的長度延伸。為了保證獨特的可視的效果，將油墨(例如四色油墨)直接地涂覆或印刷在透明的腹板的平坦的側(cè)面上，以形成一個薄的油墨層，它隨后可以通過光學脊嶺的透明的薄片被觀察。
雖然這些雙凸透鏡材料提供了優(yōu)異的可視效果，而使用粘接劑和其它連接方法不能保證生產(chǎn)高質(zhì)量的、耐用的和廉價的塑料產(chǎn)品。
由于在生產(chǎn)塑料杯子和容器之后的雙凸透鏡材料的連接效果不佳和價格較高，塑料制造工業(yè)希望有一種連接雙凸鏡材料至塑料杯子或容器的方法，作為杯子或容器的制造工藝的一部分。
不幸的是，塑料制造工業(yè)并未能夠克服使用普通的雙凸透鏡材料作為標準的塑料制造工藝的一部分帶來的問題。這些問題的產(chǎn)生是由于塑料的制造通常包括注射模塑這樣的工藝，它包含加熱原始塑料材料至較高的溫度(例如400至500°F或更高)以及隨后注射流體的塑料進入帶有希望的塑料件形狀的模具或者使用其它處理熔融塑料的方法。油墨或油墨層具有一種化學性能，當油墨被加熱至這樣的高溫時它不能保持完好無損，以及圖像畸變或至少是顯著地改變。
為了解決這個問題，塑料制造工業(yè)已采用一些措施以便在注射模塑工藝中保護油墨層隔離高溫度的熔融的塑料。典型地，這些措施包括涂覆一個熱熔的聚乙烯的粘接的和保護的基片至油墨或油墨層，以提供隔離熔融塑料的保護以及提供雙凸透鏡和形成的杯子或容器的塑料之間的一個連接界面。保護的基片材料的厚度可以是2.5mils(密耳)或更大，以提供油墨層適當?shù)臒岣綦x。
盡管提供了一個基本上有效的接合表面以及提供了一些保護油墨的措施，涂覆和使用保護的基片未能解決面對塑料制造業(yè)的全部的制造問題。例如，已經(jīng)證明，在注射模塑時涂覆基片至油墨層，其厚度可適當?shù)乇Ｗo油墨隔離高溫度的熔融的塑料是困難的和經(jīng)常昂貴的。另一個正在進行的挑戰(zhàn)已獲得在凸鏡和油墨層下面所需的適當?shù)牟煌该鞫?，以提供一個清晰的和色彩豐富的圖像。典型地，正確的不透明度是使用增加數(shù)量的(即厚度的)在保護基片內(nèi)的材料來達到的，它增加了費用和在油墨層上涂覆厚的保護涂層的制造難度。
另一個正在解決的問題是在注射模塑工藝中的雙凸透鏡的熱保護。雖然雙凸透鏡典型地不直接地接觸熔融的注射的塑料，雙凸透鏡放置在模具的陰模部分以及定位頂住模具的外壁。當模具的陽模部分插入以及熱的塑料、即達到或接近500°F，注射進入密閉的模具，陰模或模具的外部分提高溫度至接近熱的塑料的溫度，比如在250°F至400°F范圍內(nèi)。鋸齒形表面(即由雙凸透鏡形成的光學脊嶺和凹槽)是由APET、PETG或其它材料制成的，它們雖然具有較好的耐熱性能，但在冷卻和形成杯子或容器所需的閉模時間內(nèi)有時會變形或變平。當然，這些光學脊嶺的任何變平或變形可能減少圖像的清晰度，甚至損壞雙凸透鏡的焦距，使得圖像顯現(xiàn)模糊和脫離焦距。
因此，需要一種制造塑料容器和其它物件的改進的方法，它具有雙凸透鏡材料可與塑料匹配。這種方法最好能解決對涂覆保護的熱基片的廉價方法的需要，它還可提供適當?shù)牟煌该鞫?。此外，這種制造方法還應該選擇以提供對雙凸透鏡改進的保護，以及尤其是在注射模塑工藝中雙凸透鏡的光學脊嶺或鋸齒形表面的保護，以便更好地保持在最終的塑料產(chǎn)品上透鏡和油墨組合的聚集效果。
本發(fā)明的概要為了解決上述的設(shè)計限制和塑料制造及娛樂業(yè)的其它需要，本發(fā)明提供一種塑料構(gòu)件，比如容器的有效的和經(jīng)濟的生產(chǎn)方法，它帶有雙凸透鏡材料作為一個整體的插入件(即一個雙凸透鏡插入件)加入。重要地，本方法提供技術(shù)和特點是借助使用一種不透明的油墨用于熱保護基片以增強獲得的圖像以及借助使用一種石版印刷機的涂覆裝置(而不是標準的油墨涂覆裝置)來降低制造插入件的費用。此外，本方法設(shè)計為在雙凸透鏡插入件的兩個側(cè)面提供熱保護，即使用油墨以產(chǎn)生一個圖像和光學脊嶺形成在一個透鏡層的外表面上。本方法生產(chǎn)一種帶有3D照片特點的塑料物件和/或激勵的視頻芯片，當通過雙凸透鏡插入件由塑料物件的外表面觀察時，它顯示幾分之一秒至數(shù)秒。
提供獨特的可視圖像的雙凸透鏡插入件包括雙凸透鏡材料，它具有光學脊嶺和凹槽在外表面上以及一個透鏡層或透明的薄片，它們一起形成一種剛性較高的材料，并帶有空氣通道或空穴。一層油墨附著在透明的透鏡層的平坦的側(cè)面(以及在一個實施例中一個接合的底膠層首先涂覆在透明的透鏡層以增強接合)。實際的圖像是預先印刷在預先擠壓的或隨后埋入的塑料透鏡材料的背面或第二表面上的油墨層內(nèi)，塑料透鏡材料可以是由各種塑料材料制造的，包括APET，柔性的或剛性的PVC，苯乙烯和PETG。圖像隔行放置，相當于雙凸透鏡材料(即光學脊嶺和凹槽及透明的透鏡層)的頻率，以及隨后使用膠版印刷、輪轉(zhuǎn)印刷、活版印刷、數(shù)字印刷、絲網(wǎng)印刷或任何其它印刷工藝印刷。
按照本發(fā)明的一個方面，提供一種制造塑料產(chǎn)品的方法，它可以有效地集成雙凸透鏡材料進入已生產(chǎn)的塑料產(chǎn)品，它以一種廉價的和有效的方式熱保護雙凸透鏡插入件的油墨層。在此方法中，一種雙凸透鏡材料是由帶有光學脊嶺的外表面的雙凸透鏡層以及接合至透明的透鏡層的油墨層制造的。一種含有油墨的熱保護基片涂覆在油墨層。在一個優(yōu)選的實施例中，保護的油墨是一種不透明的柔版印刷油墨，它借助提供用于油墨層的不透明的背景而增強獲得的圖像。
重要地，使用柔版印刷油墨允許使用一臺石版印刷機的涂覆裝置實現(xiàn)熱保護基片的涂覆(它允許有效地涂覆厚層的油墨，它可控制所需的涂覆次數(shù))。一個雙凸透鏡插入件隨后由涂覆的雙透鏡材料形成以及插入件定位在塑料模塑組件的模具空腔內(nèi)。物件隨后的成形是借助操作模塑組件以插入一個液體塑料裝料進入模具空腔。液體的塑料可以處于溫度范圍300至700°F，以及熱保護基片選擇在厚度范圍由0.5mils至2mils，以便使油墨層與熔融的塑料熱隔離。在一個實施例中，一個另外的接合層涂覆至熱保護基片(比如可紫外線(UV)固化底膠層或定向的聚丙烯(OPP)，以增加油墨層的熱保護和增加雙凸透鏡插入件和液體的塑料之間的接合。
按照本發(fā)明的另一方面，提供一種制造塑料產(chǎn)品的方法，它帶有雙凸透鏡插入件，在塑料模塑操作時，對雙凸透鏡插入件的兩個側(cè)面提供熱保護。本方法提供一種雙凸透鏡插入件，它具有一個雙凸透鏡層，并且?guī)в幸粋€光學脊嶺的第一表面和一個第二表面，以及油墨層接合至雙凸透鏡層的第二表面。為了油墨層的熱防護，油墨層用熱保護基片封裝，比如，不透明的白色的可紫外線固化油墨或熱熔的聚酯、聚丙烯、聚氯乙烯或乙烯。雙凸透鏡插入件定位在一個外模具身和一個中心模具限定的模具空腔內(nèi)。這些部件的組合限定了塑料產(chǎn)品的尺寸，提供液體塑料用的流動路徑。雙凸透鏡插入件定位在模具空腔內(nèi)，并且使光學脊嶺鄰接和熱傳導接觸模具身的一個插入件接觸區(qū)。液體的塑料在塑料加工溫度(例如由300至700°F)充填進入模具空腔，它導致中心模具加熱至第一工作溫度(例如，250至400°F)。
方法繼續(xù)進行，并且?guī)в心＞呱淼牟迦爰佑|區(qū)冷卻至第二工作溫度的獨特的特點，它低于第一工作溫度以及也低于光學脊嶺的大致的預定的變形溫度。在一個實施例中，光學脊嶺是由APET制造的，以及變形溫度為約170°F，以及在另一個實施例中，光學脊嶺是由PETG制造的，其變形溫度為約160°F。因此，第二工作溫度比第一工作(內(nèi)部)溫度低得多，它在成形塑料物件的閉模階段保護光學脊嶺。第一插入件接觸區(qū)可以想像為鄰接光學脊嶺的全部模具身，或者稍大或稍小的區(qū)域，這取決于希望的雙凸透鏡插入件的結(jié)果(即是否希望甚至在邊緣上具有一個清晰的聚焦的圖像或者具有一個非常牢固的接合和塑料的框架在邊緣處，并且分別地帶有可能的模糊的邊緣)。
本發(fā)明的其它的特點和優(yōu)點，包括一個雙凸透鏡插入件并且?guī)в幸粋€油墨熱保護層以及一個內(nèi)和/或外接合層，可以由本發(fā)明的進展的專門的實施例的下列說明結(jié)合參見附圖而明顯地體現(xiàn)。
附圖的說明這里列出的附圖形成本說明書的一部分，用以說明本發(fā)明的優(yōu)選的實施例，以及與說明書一起作為本發(fā)明的原理的解釋，其中

圖1是按照本發(fā)明的一個優(yōu)選的方法的塑料的模塑杯子的透視圖，它帶有一個雙凸透鏡插入件接合至外壁。
圖2是沿圖1的直線2-2切取的杯子的部分的剖面圖，示出雙凸透鏡插入件的各層，包括一個按照本發(fā)明的接合的和熱保護層，以及示出在雙凸透鏡的接縫處本發(fā)明的框架特點。
圖3是沿圖1的直線3-3切取的杯子的部分的剖面圖，示出本發(fā)明的框架特點的上和下部分。
圖4是按照本發(fā)明的一種容器制造方法的一般加工步驟的流程圖。
圖5是按照本發(fā)明的一個注射模塑組件的剖面圖，處于注射液體塑料進入模具之前雙凸透鏡定位于已抽真空頂住模具空腔的外壁。
圖6是與圖2類似的雙凸透鏡插入件的剖面圖，示出一個雙凸透鏡插入件，它使用一個熱保護基片，包括與一個內(nèi)底膠接合層組合的油墨(在圖像油墨層與透明透鏡層之間)以及外底膠接合層用于與原料的熔融的塑料接合。
圖7是一個實施例的流程圖，它涂覆熱保護基片至圖像油墨層，當基片含有柔版印刷油墨時它是特別適用的。
本發(fā)明的詳細說明本發(fā)明在下列的討論和下列的權(quán)利要求中的說明特別地涉及各種方法以便更有效地對油墨提供熱防護，它產(chǎn)生一個圖像，以及用于改進雙凸透鏡插入件產(chǎn)生的可視效果(透鏡和油墨層組合)，它接合在塑料容器或物件內(nèi)或上面。發(fā)明人理解，一種使用于油墨熱保護的保護層可以選擇用于改進圖像的清晰度，方法是提供希望的不透明度，而且還可以設(shè)置或定位，達到有效和可接受的價格。在此方面，下列的說明將涉及補充的油墨層的使用，它帶有希望的不透明度和厚度，作為圖像用的熱保護層或者雙凸透鏡插入件的四色油墨層。重要地，發(fā)明人不僅確認使用油墨作為一個保護層的優(yōu)點，而且還確定，標準的油墨涂覆裝置不能有效地涂覆一個希望的厚度。為了增強油墨涂覆工藝，發(fā)明人創(chuàng)造一種涂覆熱油墨層至雙凸透鏡插入件的工藝，它使用一種石版印刷機的涂覆裝置，以獲得希望厚度的油墨(比如0.5mils至2mils)。在本發(fā)明之前，油墨不是用這種涂覆裝置涂覆，而現(xiàn)有技術(shù)的裝置大多是使用標準的油墨涂覆裝置。
此外，發(fā)明人確定，在注射模塑時，熱保護可以有效地提供用于雙凸透鏡插入件的外表面的脊嶺表面，以降低這些脊嶺變形的機會以及雙凸透鏡插入件的焦距的損傷。在注射工藝中的變形是一個意料不到的問題，但是在實踐中雙凸透鏡插入件的脊嶺表面的變平可能產(chǎn)生，這是在要求形成容器的閉模時間內(nèi)當陰?；蛲饽＞叨谓佑|加熱至250至400°F的脊嶺表面時產(chǎn)生脊嶺的變平。為了解決這個問題，在下述的工藝中包括控制注射模具的此兩部分(即陰?；蛲獠糠忠约瓣柲；騼?nèi)部分)以保持在兩個不同的溫度范圍內(nèi)，更具體地，外部分或者至少接觸脊嶺表面的區(qū)域)典型地保持低于預定的變形溫度(例如，約170°F，當外脊嶺是由APET制造的)，而內(nèi)部分允許加熱至正確固化注射的塑料的使用溫度(比如約350°F)。這種對模具的各段使用兩種不同的模塑溫度是現(xiàn)有的塑料模塑工藝沒有建議過的，因為標準的實踐是使兩部分加熱至相同的溫度范圍，以保證貫穿生產(chǎn)的容器或物件的注射的塑料的恒定的固化。
為了對本發(fā)明的這些制造工藝提供一個完整的背景，下列的說明首先討論按照本發(fā)明的塑料物件，它具有一個集成的可視的圖像，這是由于一個雙凸透鏡插入件被作為塑料物件的一個整體部分而列入。由按照本發(fā)明制造的容器的特點的討論出發(fā)，討論進行至完全地說明塑料物件的制造方法，它具有一個雙凸透鏡插入件，整體地接合至形成件身、件壁或物件其它部分的塑料。討論專門地說明一種容器的制造步驟，它帶有雙凸透鏡插入件連接至一個外壁。自然，在本方法范圍內(nèi)的這些相同的或類似的步驟可以用于制造任何數(shù)目的具有雙凸透鏡的其它塑料物件。
現(xiàn)在參見圖1-3，說明一個按照本發(fā)明的容器10，由圖可見，容器10包括一系列的特點，尤其是它用于解決塑料制造業(yè)在容器設(shè)計中面臨的問題，以及提供其它的特點。
按照容器10的一個重要的方面，一個雙凸透鏡插入件20包括和連接至容器10的一個外壁12，以提供一系列的希望的結(jié)構(gòu)和熱傳輸特性，以及增強容器10的可視效果。雙凸透鏡插入件20的典型的功能是提供一個帶有3D特點的圖像，移動、變焦移入和移出以及其它特點。在此方面，雙凸透鏡插入件20最好實質(zhì)上沿著外壁12的整個周邊延伸，覆蓋外壁12表面積的大部分。為了提供增強的圖像，雙凸透鏡插入件20包括雙凸透鏡材料和油墨，它可以想像具有三層材料如圖2和圖3所示一個光學脊嶺22的外層，帶有相關(guān)的光學凹槽，一個內(nèi)透明層24，具有一系列透鏡，形成在層24內(nèi)的空氣通道26，以及一個油墨層28印刷在透明層24的平坦的表面上。此外，一個接合的和熱保護層30接合至油墨層28以提供一個與容器10的外壁12的接合表面，以便在塑料制造工藝中熱保護油墨層28(兩種功能將結(jié)合容器的制造工藝討論)。層24和脊嶺22的擠壓的透鏡材料通常是下列材料制造的PETG，APET，PVC，OFP或者任何具有良好質(zhì)量反射指數(shù)的其它塑料。在制造時，透鏡材料(即透明層24的平坦的表面)可以預先涂覆一層底膠以保證在制造容器10的整個工藝中油墨層28較好的粘附(以下的說明參見圖4)。這種底膠可以是水基的，溶劑基的或可紫外線固化的。優(yōu)異的油墨層28的粘接性是重要的，因為在整個的容器制造工藝中，油墨必須保持在透明層24上。用底膠的預先涂覆可以借助腹板或平板供給工序或其它適當?shù)耐扛卜椒ㄟM行。
在雙凸透鏡插入件20的制造時，預先擠壓的透鏡材料22和24通過腹板或膠版印刷機工序隨后印刷到透明層24的反面或第二表面上，以形成油墨層28。透鏡層24用相應的隔行設(shè)置的圖像結(jié)合透鏡材料24和22正確的數(shù)學印刷。該數(shù)學最好不僅與透鏡材料24和22匹配，而且與制件的最終的形狀引起的畸變匹配(即通常不是平坦的表面)。
在一個杯子或其它錐形物件的情況下，透鏡或光學脊嶺22“開放向上”，以及形成一個新的數(shù)學節(jié)距。這個節(jié)距是在板片制造和印刷產(chǎn)生前預定的，從而使雙凸透鏡插入件20可以在它的最終形狀被觀察到。作為對非平面表面或取向的調(diào)節(jié)的此工藝的結(jié)果，在雙凸透鏡插入件20上的圖像可能在以平坦的板材或腹板的形式離開印刷設(shè)備時不能正確顯現(xiàn)(即畸變)。
使用一個相對于外壁12的表面面積較大的雙凸透鏡插入件20具有幾個重要的目的。如前所述，塑料容器和杯子的制造商連續(xù)地尋求容器和杯子的設(shè)計，它可從借助減少材料費用而降低制造成本。在此方面，雙凸透鏡插入件20最好是一種實質(zhì)上剛性的塑料材料板材，具有總厚度約8mils至約25mils或更大(取決于使用的材料和產(chǎn)生的圖像的復雜程度)，它在插入容器10的外壁12時起的作用是增加容器10的強度。由于，至少是部分地由于光學脊嶺22，雙凸透鏡插入件20產(chǎn)生一個力學支承，當外壁12的塑料樹脂經(jīng)模塑之后，它作為容器10的外壁12的一個背襯、支承和加強件，從而給予容器10增加的環(huán)向強度。改進環(huán)向強度的一個利益是可以保持容器10的材料費用，而又獲得帶有改進環(huán)向強度的容器10。更合理和更希望的是，雙凸透鏡插入件20的尺寸足夠大，這樣原始的塑料等于或大于雙凸透鏡插入件20的體積的情況可以在制造外壁時在雙凸透鏡插入件20定位的地方省去，因為插入件20提供了更大的強度足以補償省去的外壁12材料的強度，結(jié)果是較輕的塑料容器10與沒有插入件和外壁12塑料用量較大的標準的容器比較，具有相同的或更好的環(huán)向強度。當然，對帶有增加的環(huán)向強度的容器的期望對于任何消費者是明顯的，他手持一滿塑料杯飲料，以及會關(guān)心，如果手持的任何地方接近開口端，飲料是否會被擠壓至容器10的外面。
在傳統(tǒng)的杯子或容器中，每個杯子的側(cè)壁是平滑的，從而它可以膠版印刷以及增加任何的凹槽雖可以為消費者提供更好的握持表面，卻顯著地增加了模具的費用(以及使壁上的印刷困難或不可能)。借助增加雙凸透鏡插入件20到外壁12上，并且使印刷已就位在杯子的側(cè)壁上，光學脊嶺22的功能是改善消費者或使用者握持容器10外壁12的能力，這是借助提供一個較粗糙的握持表面，而又消除了任何與粗糙表面相關(guān)的印刷問題，因為雙凸透鏡20是“預先印刷的”。此外，光學凹槽有助于收集和清除或排放在杯子外表面上的任何冷凝水，它能使容器10的使用者握持外壁12的外表面更加困難。以這種方式，雙凸透鏡插入件20可以被認為是容器10的一個插入的或附著的握持表面。
雙凸透鏡插入件20最好成形以提供一個熱障層或比標準的塑料容器外壁熱傳導率低的層。這種設(shè)計典型地包括一些空氣或其它氣體通道或者簡單的空氣槽，不同于僅是塑料材料的固體層。在此方面，一系列的透鏡布局和形狀可以使用(例如，比圖2所示的空氣通道26更不規(guī)則)。如圖所示，雙凸透鏡插入件20的一個優(yōu)選的實施例包括空氣通道26，它典型地含有空氣以及它在容器10的外壁12上產(chǎn)生一個有效的熱障。由雙凸透鏡插入件20產(chǎn)生的熱障的功能是降低容器20內(nèi)的內(nèi)容物的熱傳導，它增強了容器的用途，可用于熱和冷服務(wù)(即保持熱和冷的液體)。在一個優(yōu)選的實施例中，約35％或更多的外壁12的表面面積被雙凸透鏡插入件20覆蓋，以提供熱障。
按照容器10的另一個重要的特點，容器10包括一個框架系統(tǒng)或塑料材料的框架，它的功能是接合雙凸透鏡插入件20至容器10的外壁12?？蚣芟到y(tǒng)進一步消除雙凸透鏡插入件20的匹配邊緣之間的接縫，以及雙凸透鏡插入件20和外壁12之間的粗糙的匹配表面或接縫。借助提供的這些功能，框架系統(tǒng)克服了結(jié)構(gòu)的弱點，它可能存在于雙凸透鏡插入件20匹配處的接縫處，當圍繞容器10敲擊時。這個強度問題，它可能導致開裂，是錐形的或截錐形物件比如典型的塑料杯子重要的關(guān)心問題。通常，框架系統(tǒng)具有跨過雙凸透鏡插入件20的每個側(cè)邊緣的塑料材料的一個搭接。如圖1-3所示，框架系統(tǒng)包括一個上框架元件14，它在光學脊嶺22上搭接雙凸透鏡插入件20的上邊緣的深度為dU，以及一個下框架元件16，它在光學脊嶺22上搭接雙凸透鏡插入件20的下邊緣的深度為dL。如圖所示，容器10的一個優(yōu)選的實施例成形為這樣，使雙凸透鏡插入件20的兩個側(cè)邊輕度分離(即距離約1/4in或更小)。此間距用一個接縫框架18充填，它在光學脊嶺22上搭接雙凸透鏡插入件的寬度為w。
框架元件14，16，18可以采用典型地被光學脊嶺22的匹配表面限定的一系列形狀，以及也可以如圖所示，是帶三角形截面的傾斜元件。框架元件14，16和18最好用與外壁12相同的材料制造以及接合至外壁12，典型地，這種接合是作為制造工藝的一部分產(chǎn)生，這時框架元件14，16和18是在與外壁相同的工藝中形成的(例如，注射塑料進入模具空腔)，或者這種接合是在外壁12成形時產(chǎn)生，如果框架元件14，16和18是在單獨的工藝步驟中預先成形的(這就是在外壁成形之前，成形框架元件14，16和18，以及接合它們至雙凸透鏡插入件20)。搭接量w，dU和dL將取決于一系列的因素，比如雙凸透鏡插入件20的重量和厚度，以及框架元件14，16和18所使用的材料的強度特點。在一個實施例中搭接量w，dU和dL是相同的，為約0.60in或更小，但是應該理解，這些搭接量可以相互不同(例如，w可以小于或大于dU和dL，反過來也是這樣)以及可以是大于本實施例中使用的。
在其它未說明的實施例中，容器10內(nèi)的潛在的弱點是雙凸透鏡插入件20對接到一起，使掌握困難。在一個代替的實施例中，雙凸透鏡插入件20的每個側(cè)邊上形成一個傾斜面。傾斜的邊具有的形狀(例如45°傾斜面)提供良好的強度性能以及最好具有適當?shù)暮穸纫蕴峁┮粋€搭接的匹配表面，保證提高的結(jié)構(gòu)強度。在一個實施例中，搭接深度與雙凸透鏡插入件20的厚度相等。達到傾斜有一系列方法，比如，剃削雙凸透鏡插入件20兩個側(cè)邊緣上的一部分材料，產(chǎn)生一個傾斜搭接。在另一個代替的實施例中，一種“拉鏈”結(jié)構(gòu)制成在雙凸透鏡插入件20的兩個側(cè)邊之間形成的接縫處。在雙凸透鏡插入件20的每個側(cè)邊上形成的拉鏈圖案是在制造前，比如在容器10用的模具空腔內(nèi)，定位和匹配到一起(或者在零件被放置到模具空腔內(nèi)之前)。顯然，大量的其它交織的形狀和匹配的技術(shù)可以使用于實踐本發(fā)明以及獲得容器10的有利的特點(即克服雙凸透鏡插入件20的兩個側(cè)邊之間對接接頭的固有的弱點)。
作為上述特點的結(jié)果，容器10成為一個耐用的單件的部件，具有優(yōu)秀的圖片，改進的物理強度特性，熱障，改進的握持性，以及減少的塑料材料費用和制造時間費用。雖然所示的容器10是一個杯子，應該理解，制造為能獲得某些上述的優(yōu)點的容器的形狀，可以廣泛地改變，但帶有一個關(guān)鍵的特點是增加雙凸透鏡插入件20。在此方面，雙凸透鏡插入件20是從帶有專門的3層的實施例來說明，以便說明清晰，但是雙凸透鏡材料和凸透鏡材料可以是各種各樣形狀的，以及許多，如果不是所有的可能的形狀均可使用于雙凸透鏡插入件20。這些代替可考慮包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)，以及僅需要容器10的設(shè)計極小的改變(比如，框架系統(tǒng)內(nèi)搭接長度或類似件的改變)。并且理解一個物件(即容器10)的獨特的特點包括在外壁上的一個雙凸透鏡插入件，它現(xiàn)在將用于充分地討論按照本發(fā)明的容器(以及其它物件)的制造方法。重要地，下列的制造方法提供一種獨特的方法接合雙凸透鏡插入件至熔融的塑料，其中雙凸透鏡插入件20的油墨或油墨層28以及光學脊嶺22不會由于暴露于高的加工溫度而損壞或變化。
現(xiàn)在參見圖4，說明一個容器(比如圖1的容器10)的制造方法的基本的步驟和特點。制造方法40由步驟42開始，其內(nèi)容為總的計劃用雙凸透鏡插入件提供的可視圖像，容器，在其上或其內(nèi)將接合雙凸透鏡插入件的尺寸和形狀。在下面的實例中，圖1的容器10的制造與雙凸透鏡插入件的接合一起討論。一旦開始的計劃步驟42完成，制造方法繼續(xù)進入步驟44，其內(nèi)容為制造一個雙凸透鏡材料板材。這些板材的物理設(shè)計和制造在上面已結(jié)合容器10的雙凸透鏡插入件20的形狀討論，以及可由圖2和3看見。典型地，雙凸透鏡材料板材包括透明的塑料的光學脊嶺22，一個透明的透鏡層24或薄片，以及一個涂覆的油墨或油墨層28。實際的雙凸透鏡件的印刷可以是3D的或激勵的，以及透鏡的規(guī)格(例如，脊嶺22和層24的組合)可以是垂直的或水平的。在一個垂直的格式中，3D圖像或移動可以被觀察到，而在水平的格式中僅有移動可以被觀察到。雙凸透鏡材料板材的制造，如在步驟44中所示，已為印刷技術(shù)的技術(shù)人員所熟知，在此點不需要深入地討論。雙凸透鏡材料的制造公開于美國專利NO.5,967,032(Bravence et al和美國專利NO.5,753,344(Jacobsen)，列于此處供參考。此外，鋪設(shè)或安排錐形容器，比如美國專利NO.5,908,590(Yoshimiet al)的圖1所示的容器10用的插入件(或標簽)的方法也列于此供參考，它的目的是制造泡沫塑料容器用的標簽。用這種方式，一系列雙凸透鏡插入件的圖案可以排列在一個大的雙凸透鏡材料的板材上，它可以在相同的加工線內(nèi)或在一個單獨的加工系統(tǒng)內(nèi)繼續(xù)加工。
容器制造工藝40的下一步驟，是保證由在步驟44內(nèi)制造的雙凸透鏡板材切割的雙凸透鏡插入件20能夠接合至模具內(nèi)的液體塑料(即在工藝40的步驟52時)或者其它塑料制造或加工步驟。發(fā)明人意識到，在使用雙凸透鏡材料作為制造工藝40內(nèi)的插入件時有兩個重要的問題要克服。首先，在典型的雙凸透鏡材料板材的制造工藝中使用的印刷油墨沒有具有化學相容性可接合至熱的(例如約500°F)塑料，比如用于形成容器10的外壁12的塑料。其次，即使層28內(nèi)的油墨能夠接合至塑料，在雙凸透鏡材料板材上使用的油墨層28典型地不能保持至標準的模塑工藝經(jīng)歷的高溫度，比如注射模塑和吹制模塑，以及會損壞或大大地降級。
按照本發(fā)明的一個重要的方面，制造工藝40包括獨特的工藝，它保護涂覆的油墨隔離高溫度以及它還提供在已生產(chǎn)的板材內(nèi)的雙凸透鏡材料和用于形成容器10的外壁12的熔融的塑料之間的一個接合表面。作為背景，早先已經(jīng)確信，提供這種保護和接合特點的一種方法可以使用熱熔的聚乙烯的化學性能，它典型地使用于薄膜疊層工業(yè)。因此，制造商首先企圖發(fā)現(xiàn)一種方法，以放置一層熱熔的聚乙烯跨過透鏡材料22和24的油墨側(cè)面28。不幸的是，這種技術(shù)存在問題，因為要求聚乙烯流動至預先印刷的雙凸透鏡材料板材上的溫度破壞了透鏡材料板材上的油墨28或者至少減弱了它與透鏡材料層24的接合。
為了響應這種情況，發(fā)明人確認一種優(yōu)選的方法，用以保護放置在透鏡材料層24上的四色油墨以及也用于產(chǎn)生在雙凸透鏡插入件和液體的或注射模塑時注射的熔融的塑料之間的一個接合面。
因此優(yōu)選的工藝制造的一個雙凸透鏡插入件120的橫剖面圖示于圖6。如圖所示，雙凸透鏡插入件120包括光學脊嶺22和帶有空氣通道26的透明的透鏡層24。一種任選的底膠涂層140可以作為制造步驟44的一部分涂覆，以及四色油墨層28涂覆在底膠涂層140上。底膠涂層140雖然是任選的，它在整個注射模塑工藝中增強油墨層28的接合。在一個優(yōu)選的實施例中，底膠涂層140是一種石版印刷的可紫外線固化的底膠材料，它是透明的和增強油墨材料和透鏡層24的平坦側(cè)面之間的接合。例如，但不是一個限制，底膠涂層140可以是一種底膠產(chǎn)品，可以由Northwest Cotings公司供應，產(chǎn)品代號LX-3。除了可紫外線固化的底膠外，底膠涂層140可以是水基的或溶劑基的。使用底膠的預先涂覆也可以借助薄片或平板供給工序或任何其它適當?shù)耐扛卜椒ㄟM行。四色的或其它使用的油墨隨后涂覆至底膠以形成油墨層28(至底膠涂層140上或直接至透明的透鏡層24)。
現(xiàn)在參見圖7，示出步驟46的一個優(yōu)選的實施例，用于涂覆熱保護的油墨層150至和覆蓋圖像油墨層28。發(fā)明人確定，在許多用途中需要一個熱保護層，它還提供一個希望的不透明度水平。這種實質(zhì)上不透明的熱油墨層150可以用于增強由圖像油墨層28與透鏡層24和光學脊嶺22產(chǎn)生的彩色的和3D效果。然而，如前所述，熱保護基片150最好也提供適當?shù)臒岜Ｗo以及通常一個與壁12良好的接合表面。在本發(fā)明的一個實施例中，所有這些特點是借助涂覆一層或多層白色油墨至圖像油墨層28以形成熱保護的基片150(如圖6中所示)。
涂覆保護的基片150的專門的步驟示于圖7。在步驟170，一個厚度選擇用于油墨材料，以形成基片150。厚度的選擇可以根據(jù)將要生產(chǎn)的塑料物件的形狀和其它因素改變，比如所選油墨的類型，用于注射塑料以形成外壁12的溫度，以及基片150的希望的不透明度。在一個優(yōu)選的實施例中，用于形成基片150的油墨是柔版印刷油墨，當用紫外線輻射或光輻射固化時，實質(zhì)上是不透明的(但是油墨的化學成分不應含有硅酸鹽，因為硅的化學成分可能在注射模塑時妨礙接合)。
這種類型油墨用的基片150的厚度通常的范圍由約0.5mils至2mils(雖然較薄的和較厚的基片150也可在一些用途中使用)，并且優(yōu)選的厚度為約1.5mils。
在步驟174，涂覆油墨以形成基片150。而油墨的涂覆可使用輪轉(zhuǎn)凹版、網(wǎng)版印刷或其它的工藝。發(fā)明人確定，油墨(以及尤其是柔版印刷油墨)可以使用石版印刷機的涂覆裝置成功地和有效地涂覆(例如，不是典型地用于涂覆油墨的普通的油墨裝置)。使用涂覆裝置是有利的，因為涂覆裝置具有可能或能力在每次涂覆時涂覆比其它裝置或工藝更厚的油墨層，它增強了效率和降低了制造費用。柔版印刷油墨可以使用于此方面，因為它的化學成分允許它使用物理技術(shù)涂覆，而不是使用耗時的和昂貴的化學方法(然而應注意，柔版印刷油墨通常不能供普通的油墨裝置使用，因為它使用平版和石版化學，以及在一個印刷裝置內(nèi)難以通過油墨滾系流動)。在實踐中，一個轉(zhuǎn)移滾筒可以用于轉(zhuǎn)移油墨至空白滾筒，以及隨后至圖像油墨層28，其厚度典型地在由0.5至2mils范圍內(nèi)。柔版印刷油墨的粘度可以迅速地調(diào)節(jié)以配合特定的涂覆裝置的力學不規(guī)則性，這種涂覆裝置可由Heidelberg和Komori公司供應。
由于可能需要油墨的一次以上的涂覆，繼續(xù)在工藝的步驟178驗證油墨的厚度是否適合，如果不是，則重復油墨涂覆工藝174。在步驟182已涂覆的油墨用紫外線固化以結(jié)束熱保護基片150的成形。在一些實施例中，步驟182是不需要的，因為不同固化的油墨使用于基片150。此外，在另一些實施例中，步驟182是工藝46的最終步驟，因為所選擇的油墨不僅提供所需的熱保護，而且還提供注射模塑時所需的接合表面。
然而，在一些實施例中，有可能希望借助步驟186的進行來增強接合的效率，它包括涂覆接合層160至熱保護層150。接合層160最好是用易于涂覆至熱保護層150的材料制造，以及它在注射模塑時提供與熔融的塑料良好的接合。雖然一系列的材料可以使用，但最好涂覆一種類似于層140的底膠涂層，比如可紫外線固化的底膠(例如，LX-3產(chǎn)品，可由Northwest Coatings供應)。厚度可以改變以便提供適當?shù)慕雍希?至2mils的厚度典型地是滿意的。此外，涂層對四色油墨28提供補充的熱保護以及可以用以降低熱保護基片150所需的厚度。
為了進一步與壁12的熔融的塑料接合，接合層160可以制成帶有織構(gòu)表面的，以增加接合層160上的接合面積。此織構(gòu)表面可以在涂覆接合層160時獲得，或者在層160固化后用機械方法制成。在另一個實施例中，涂覆另外的材料層(例如一個織構(gòu)接合層)以提供接合的脊嶺164。例如，定向的聚丙烯(OPP)，帶有聚乙烯熱熔層或其它接合性能良好的材料(與層160材料和壁12材料接合)可以供使用(疊層和與其相關(guān)的技術(shù)詳見下述有關(guān)涂覆接合基片)?？棙?gòu)接合層的厚度可以改變，以成功地實踐本發(fā)明，以及在一個實施例中，其厚度范圍為由約1.5至3mils。在另一個實施例中，OPP用于代替底膠材料用于層160，以及直接地涂覆至熱油墨基片150。
在工藝40的另一個實施例中，步驟46包括借助由步驟44取出預先印刷的透鏡板材來涂覆一個熱保護基片以及使用一個熱熔的或壓敏的聚酯一聚丙烯或PVC乙烯封裝在透鏡材料24的背面上的油墨層28，以形成一個保護基片30或150。薄膜放置在四色油墨層28上面完全地封裝油墨層28以及提供在注射模塑工藝中的一個適當?shù)慕雍厦?，以及對抗?2的熔融的塑料的一個熱障。代替的方案是，封裝技術(shù)可以包括使用一種壓敏的PVC、聚丙烯、或其它與注射模塑的塑料相容的材料，以產(chǎn)生永久的或有效的接合。
按照方法40的代替的實施例以及再次參見圖1-5，其它的方法可以使用于實現(xiàn)涂覆一個接合的和保護的基片30至已生產(chǎn)的雙凸透鏡材料的油墨層28。在一個實施例中，涂覆步驟46包括用腹板形式的第一次涂覆，在誘導涂覆工作中涂覆熱熔的聚合物材料至一個載體或臨時襯層(圖中未示出)以及隨后第二次涂覆或接合熱熔的聚合物材料至印刷的透鏡材料(即至油墨層28)，在一個單獨的工藝或子工藝內(nèi)進行。重要地，第二步驟可以在比熱熔流動技術(shù)低得多的溫度進行。激活所需的溫度可以根據(jù)使用于熱熔的聚合物和載體或襯層以及它們的厚度而改變，但是在一個優(yōu)選的實施例中，激活溫度的范圍為190至250°F，以及最好范圍為約210至220°F。第二步驟的功能是形成接合的和保護的基片30，如圖2和3所示，它牢固地和實質(zhì)上永久地接合至油墨層28。聚酯化合物可以使用于載體或者襯層可以作為載體使用，因為聚酯容易承受步驟46的熱熔涂覆部分中(即完全在涂覆基片30之前的預先的制造子步驟)的熱，但是，當然其它的材料也可使用于襯層。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，此預先的制造子步驟是有效的和經(jīng)濟的，因為材料價格低以及因為它可以用高速度進行和完成。
由于熱熔的聚合物是隨后在單獨的工序中涂覆或接合至雙凸透鏡材料板材(頂住油墨層28)，聚酯載體或襯層(圖中未示出)具有迅速和無損傷釋放襯層的特點。換句話說，涂覆了熱熔的聚合物的襯層的側(cè)面最好應具有低的表面張力，從而使熱熔的聚合物不會永久地接合至襯層的聚酯或其它材料。為了附著或接合熱熔的襯層組合，即疊層至雙凸透鏡材料板材，襯層的背面(即遠離雙凸透鏡材料板材的部分)是在整個疊層件在壓力下放置到雙凸透鏡材料板材的背面(即印刷面28)時被加熱。
更具體地，在一個實施例中，載體或釋放襯層是由一種聚酯材料制造的，它能夠承受在使用熱熔的聚合物涂覆聚酯襯層時使用的腹板涂覆工藝產(chǎn)生的熱量。在腹板涂覆工藝中，聚酯襯層被在約400°F混合的聚乙烯涂覆，它的高溫度足以達到樹脂的流動。大致0.5至3mils厚的聚乙烯放置在聚酯襯層上，并且厚度經(jīng)精確地測量和控制。最好，熱聚合物的厚度(它變成接合的和熱保護的基片30)為2.5mils，以提供一個適當?shù)膶τ谟湍?8的熱障以及在雙凸透鏡插入件20上的一個良好的固定和接合表面。在疊層工藝中，襯層的聚酯被加熱，從而使相對的表面(即聚乙烯)被加熱至轉(zhuǎn)變?yōu)榘胍后w和粘接或膠粘的溫度點。聚乙烯典型地開始轉(zhuǎn)變在約180°F，以及正確的疊層的窗口或范圍一般在190和300°F之間。在本發(fā)明的一個工作模式中，聚乙烯(與聚酯襯層)涂覆至雙凸透鏡插入件20的油墨層側(cè)面，溫度在約220和250°F之間，涂覆或供給速率為100至200ft/min。作為此涂覆工藝的結(jié)果，疊層和雙凸透鏡材料板材形成一個整件。隨后，或者在此工藝內(nèi)，或者在充分的冷卻后，疊層的臨時的襯層部分由雙凸透鏡材料板材清除，留下精確測量數(shù)量的熱熔的材料接合在油墨層28上，從而形成雙凸透鏡插入件20的接合的和熱保護基片30。
在一個實施例中，上述的疊層工藝使用于涂覆織構(gòu)的(或無織構(gòu)的)接合層160至圖6所示的雙凸透鏡插入件120內(nèi)的熱油墨基片150。疊層工藝用的優(yōu)選的疊層設(shè)備是由Belhoffer公司供應的疊層機，但其它的疊層機器和設(shè)備也可使用于制造插入件120。在一個優(yōu)選的實施例中，用于形成接合層160的疊層材料是一種清晰定向的聚丙烯(OPP)以及層160具有最終的厚度選擇自范圍約1.5至3mils。典型地，OPP材料可以用低熔的聚乙烯涂覆而獲得，它在185至230°F之間“濕潤”以及以2至200ft/min的速率有效地涂覆。
為了作為一列的工藝進行上述的工作，在襯層清除以留下熱熔層30在油墨層28上未觸動之前，充分的冷卻可以借助放置疊層和雙凸透鏡材料板材在激冷滾筒上經(jīng)一定冷卻時間而實現(xiàn)。在制造方法40的一個實施例中，襯層經(jīng)一次硅處理(或者代替地，也可以使用其它類型的釋放化學劑)，涂覆在襯層的側(cè)面，它與熱熔的聚合物匹配，以允許襯層容易地由熱熔聚合物30釋放，以及在工藝中保留附著至油墨層28。工藝工作良好的一個理由，至少部分是事實上激活熱熔的聚合物用于接合至油墨層28所需的溫度僅約200°F，而在薄膜疊層的現(xiàn)有技術(shù)方法中，使聚合物流動需要高得多的溫度，它取決于雙凸透鏡材料板材中使用的油墨。使用于進行上述的步驟的這類設(shè)備可以是一臺Belhoffer，D.K或任何類型的熱疊層機。最好使用帶有較高速度的疊層機的裝置，以降低制造費用。
由于基片涂覆步驟46是本發(fā)明方法的關(guān)鍵特點。充分地討論基片30的涂覆以及討論可作為步驟46的一部分的代替的工藝將是有幫助的。在步驟44中雙凸透鏡材料板材制造后(即預先涂覆和印刷的，仍保持板材或卷材形狀)，板材可以與各種基片疊層，以提供本發(fā)明的接合的和熱保護特點。在此方面，模具內(nèi)工藝(即塑料模塑工藝52)通常要求油墨層28被保護，以及按照本發(fā)明是借助放置一個基片30在油墨層28和用于形成容器10的外壁12的熱模塑材料(熔融的塑料)之間。如前所述，模塑材料可以是聚丙烯、苯乙烯、聚乙烯(比如HDPE)、PVC或一系列其它適用于注射和吹制模塑的塑料。因此，基片30在上述的熱熔的聚合物襯層上的涂覆工藝46在某些實施例中包括的材料，它容易地接合至這些塑料，比如，但不局限于聚丙烯、聚酯、PVC、聚碳酸酯、以及APET。
對于本發(fā)明的制造方法重要的是兩件事情(1)在模塑工藝52中油墨28必須保護隔離熔融塑料的極高溫度，這樣使它們不會損壞，以及(2)與外壁12鄰接的雙凸透鏡插入件20必須與注射或其它模塑工藝相容(換句話說，工藝40需要提供適當?shù)幕蛴欣慕雍现磷⑸浠蚱渌Ｋ芄に?2使用的熔融的塑料)。因此，用于在透鏡層24的背面產(chǎn)生油墨層28的標準的油墨對此目的是不適合的。
作為上述的涂覆基片30用的疊層工藝的一個代替方案，基片30可以借助其它技術(shù)涂覆，它有效地連接基片30至油墨28，而襯層涂覆的取消和清除步驟如上所述。在代替的步驟46中，形成基片30的聚合物材料直接地涂覆至透鏡層24的背面上覆蓋油墨28，而不覆蓋襯層或載體。在代替的步驟46中，基片30的聚合物材料的涂覆可以借助一系列的方法，包括，但是不局限于使用一種熱粘接劑，熱熔粘接劑或熱敏粘接劑。此外，這里也可使用氨基甲酸乙酯和環(huán)氧族的其它液體化學的粘接劑，它們可在本發(fā)明的一些實施例中使用。再者，基片30也可以用其它材料代替，它可達到接合和熱保護的目的，而又允許使用代替的涂覆步驟46。例如，各種涂層可以使用于基片30，以實現(xiàn)作為聚合物疊層的模塑工藝的相同的目的。雖然涂層一般使用較困難，它可以提供功能以保護油墨28，而且提供一個表面，以便在注射或其它模塑工藝52中用于接合制件。下列的涂層可適用作基片30可紫外線固化的、溶劑基的、可電子束固化的以及水基的涂層。這些涂層的厚度按照熱保護油墨28所需的和在某些情況下，在模塑工藝中接合至外壁12的材料將隨每種材料而改變，但是通常，一個涂層基片30具有的厚度在0.5至2.0mils之間。任何這些涂層可以使用不同的方法和設(shè)備涂覆至零件或板材，比如滾筒涂覆設(shè)備，包層涂覆設(shè)備(比如印刷機)網(wǎng)版設(shè)備和噴涂設(shè)備。
再次參見圖4，制造工藝40繼續(xù)至步驟48，其中由雙凸透鏡材料板材切割或用其它方法清除雙凸透鏡插入件20，雙凸透鏡材料板材現(xiàn)在具有接合的和熱保護基片30附著在或沒有附著在襯層上。在步驟48，雙凸透鏡材料板材繼續(xù)處理和/或由雙凸透鏡插入件20切割為希望的形狀，用于模具內(nèi)工藝的步驟52。典型地，步驟48是以用閘刀剪切機完成，以獲得方形的或矩形件，以及用模具切割器獲得其它的形狀，比如所示的雙凸透鏡插入件20。在雙凸透鏡插入件20用模具切割或其它方法成形后，臨時的襯層(如果附著在基片30)被清除，從而使基片30的熱熔的聚合物材料被暴露。代替的方案是，襯層可以在步驟48之前的步驟40的一列式的涂覆中被清除。
參見圖4和5，雙凸透鏡插入件20隨后借助手工或機器人放置進入一個模塑工具60的模具80的模具空腔90(圖中示出一個注射模塑組件，但其它的模塑裝置，比如吹制模塑組件也可以使用。模塑工具60的模塑空腔90專門地成形以容納雙凸透鏡插入件20。雙凸透鏡插入件20放置在模具空腔90內(nèi)從而使雙凸透鏡插入件20的熱熔的聚合物側(cè)面或雙凸透鏡插入件20的基片30在步驟52時暴露于模具空腔90內(nèi)的熔融的塑料。
在步驟52，容器10被模塑。在一個實施例中，模塑步驟52以塑料注射模塑工藝完成。參見圖5，示出一個注射模塑工具60，它成形用于模塑帶有雙凸透鏡20的容器10。如圖所示，成形用于模塑工具60的注射裝置是一臺單級的往復螺桿型，它傾向于充分地準備材料用于注射以及經(jīng)常較快，然而顯然，其它的模塑工具也可以使用，比如，普通的單級的柱塞型或雙級的柱塞型或螺桿塑煉機型。在工作時，原始的塑料72(即熱塑性材料的裝料)供給進入料斗70，在此處它與注射器螺桿74接觸。當螺桿74被螺桿驅(qū)動電機62轉(zhuǎn)動時，螺桿74向后推進(至圖5的右邊)以及材料裝料72被迫進入加熱筒68的艙室76。當足夠的材料72充填模具空腔90已準備(即根據(jù)塑料的類型加熱至300)700°F之間)螺桿驅(qū)動電機62斷開以停止螺桿74的轉(zhuǎn)動。拉入筒66工作以移動在滑軌64上的螺桿74，沖壓材料裝料72通過入口孔78進入模具80的模具空腔90。
塑性的液體樹脂72被注射進入模具空腔90，它被模具的部分82、模具身84和中心模具88之間和其中的通道限定。塑料72在高溫和高壓力下(5000至50,000psi)被注射以及與雙凸透鏡插入件20的暴露部分接觸。當基片30的熱熔的聚合物材料暴露于液體的塑料72(約500°F，但是可以根據(jù)使用于液體的塑料材料裝料72的聚合物而改變)它實質(zhì)上立即被激活以及至少基片30的外部分(或在一些實施例中的外層150，或在另一些實施例中的層160)暴露在液體的塑料中變成液體?；?0的暴露的和加熱的部分暴露于液體的塑料72變成液體?；?0的暴露的和加熱的部分保持為液體經(jīng)很短的時間，以及隨后在整個容器10的冷卻步驟54中凝固。這個工藝產(chǎn)生一個幾乎立即的和實質(zhì)上永久的接合位于容器10的雙凸透鏡插入件20和外壁12之間的界面32，基片30的薄層的熱熔的聚合物接合至雙凸透鏡插入件20，它的作用是熱隔離油墨28避免油墨受熱以及物理上保護油墨28避免工藝的壓力，從而保留油墨完整?；?0的厚度可以根據(jù)所使用的材料而顯著地改變，但是最好減少以控制價格以及允許插入件20成為外壁12的整體的部分，以及在一個實施例中，基片的厚度保持在1至3mils的范圍內(nèi)。
在實踐中，在步驟52液體塑料72的注射引起中心模具88(即模具82的陽?；騼?nèi)部分)和模具身84(即模具82的陰?；蛲獠糠?的溫度增加，直至它接近注射的液體塑料72的溫度。如上所述，液體塑料72可以在300至700°F注射(例如，對于聚乙烯約500°F)，它取決于所選的原始材料，以及它引起中心模具88和模具身84升高溫度至300至700°F范圍，以及更典型，至250至400°F范圍。保護基片30或150有效地提供一個熱隔離障用于圖像油墨層28避免液體塑料72和中心模具88的熱量。然而，光學脊嶺22是壓緊或保持與模具身84緊密地直接的熱傳導接觸。沒有一定形式的熱保護，由APET、PTEG、或其它材料制造的光學脊嶺22可能對高溫變形敏感，當加熱至超過變形溫度(它最好對每種光學脊嶺22的材料測定)可能變成變形的或變平的，從而改變或損害由透鏡層22和24達到的聚焦。這樣可能損壞或至少劣化由雙凸透鏡插入件20獲得的光學效果。變形或變平典型地產(chǎn)生在形成和冷卻杯子或容器10所需的閉模時間內(nèi)。液體塑料72的高溫度最好用于步驟52時的正確的流動和注射，以及保持或閉模時間最好用于杯子10的外壁12的正確的固化和成形。由于中心模具88和液體塑料72典型地需要保持在高溫度以形成容器10，這里需要一種方法保護光學脊嶺22避免這些高的加工溫度。
為了解決變形問題，一個冷卻系統(tǒng)(圖中未示出)可以包括在注射模塑工具60內(nèi)，以保持模具身84，以及最好是鄰接雙凸透鏡插入件20的模具身84的一部分，低于對于光學脊嶺22的預定的變形溫度。以這種方式，中心模具88允許升高至一個可接受的變形或加工溫度(比如對于聚乙烯或聚丙烯液體塑料72為約350°F)，而模具身84或模具身84的一個較小的插入件接觸區(qū)同時保持在第二較低的工作溫度，等于或低于預定的變形溫度。典型地，最好第二較低的工作溫度是低于預定的或預期的變形溫度的一個選擇的容差水平或數(shù)量，以更有效地保證光學脊嶺22不會有害地變形。例如，由PETG制成的光學脊嶺22的變形溫度為約160°F(即真實的變形溫度減去所選擇的容差0至20°F)以及由APET制成的光學脊嶺的變形溫度為約170°F(即真實的變形溫度減去所選擇的容差0至20°F)。當然，其它的變形溫度應使用于其它的光學脊嶺22的材料。
在一個優(yōu)選的實施例中，僅有插入件接觸區(qū)保持在第二較低的工作溫度，而不是整個模具身84，以允許液體塑料72在杯子10的區(qū)域內(nèi)正確地成形，它不包括雙凸透鏡插入件20。插入件接觸區(qū)可以包括鄰接插入件20的模具身84的整個區(qū)，延伸小的距離進入成形的塑料72，以保證即使插入件20的邊緣未加熱超過變形溫度，或者代替地，可以包括一個鄰接插入件20的區(qū)域，它小于插入件20以保證鄰接插入件20邊緣的塑料72正確地成形(帶有小量的光學脊嶺22，以允許在插入件20的邊緣處變形)?？刂浦行哪＞?8和模具身84(或一個插入件接觸區(qū))在兩個不同溫度的技術(shù)是本發(fā)明的重要的和獨特的特點，它典型地不應在標準的注射工藝中實踐，后者試圖工作以便在整個模具較恒定的加工溫度下達到注射的塑料恒定的固化和變形。
一系列實施例設(shè)想用于選擇地冷卻(即移走熱量)模具身84的插入件接觸區(qū)。雖然圖中未示出，這種熱傳輸裝置可以通過下列說明為熱傳輸和/或制造技術(shù)熟練的技術(shù)人員容易地理解。例如，冷卻系統(tǒng)可以包括一個冷卻套，與位于模具身84附近的一個或多個激冷器連接，并帶有流體通道，提供一個流動路徑供冷卻流體流動進入與模具身84的插入件接觸區(qū)的熱傳輸接觸。當然，流體通道的形狀和尺寸可以改變，以便更好地適應雙凸透鏡插入件20的形狀。使用的冷卻流體可以是氣體，比如空氣，或者最好是液體，比如水，帶有較高的熱傳輸效率，以達到更有效的熱傳輸，即以少的流體流動的冷卻。輸入冷卻流體用的選擇溫度和流動速率最好建立在有效地提供插入件接觸區(qū)的冷卻，以便保持模具身84的此部分在等于或低于變形溫度。在一個代替的實施例中，一個或多個流體通道可以結(jié)合入模具身84，以達到希望的溫度控制(即冷卻)。溫度傳感器可以插入模具身84內(nèi)放置的傳感器井內(nèi)，接近插入件接觸區(qū)，以便在注射工藝中探測工作溫度以及探測的溫度可以用于建立一個輸入冷卻液體的溫度以及使用的流體的流動速率，使用于一個特定的入口溫度。冷卻套和內(nèi)部冷卻通道的實施例僅作為實例提出，以及一系列的其它有用的冷卻或排熱的實施例可以用于實現(xiàn)本發(fā)明。
重要地，本發(fā)明提供的一個重要的特點是在一個單獨的注射模塑工藝中結(jié)合兩個溫度控制。注射模塑裝置和冷卻系統(tǒng)可以與以上所示和說明的有所改變，只要內(nèi)模具允許加熱至加工溫度，用于有效地塑料注射和成形，同時與(或至少部分地同時與)模具的外部分或陰模部分(以及特別是鄰接或靠近雙凸透鏡插入件20的區(qū)域)冷卻以保持其溫度等于或低于一個預定的變形溫度，以保護光學脊嶺22。
再者，前述的框架系統(tǒng)是在模塑步驟52中產(chǎn)生的，以及雙凸透鏡插入件20成形以留下流動通道用于熔融的塑料成形為框架元件14，16和18(接縫框架18是由于雙凸透鏡插入件20的側(cè)邊緣之間的間隙或流動通道而形成的，它是當雙凸透鏡插入件20放置在模具空腔90內(nèi)和施加真空時形成的，詳見下述)。在步驟54，模具80內(nèi)的注射的材料允許在模具80內(nèi)冷卻，直到它適當?shù)赜不?。在此點，帶有整體地接合的雙凸透鏡插入件20的容器10硬化和成形后被位于模具身84內(nèi)的排出器86排出，以及容器制造工藝40在步驟56結(jié)束(容器10的毛邊和不希望的頂部的清除由模具80的入口流動通道進行)。
按照制造工藝40的一個重要的特點，外表面(即光學脊嶺22)受力定位于與模具空腔90的外壁鄰接地接觸。這點之所以重要，是因為這樣做失敗，會導致熔融的塑料72開辟道路至雙凸透鏡插入件20的前面，以及泄漏至光學脊嶺22上，從而妨礙圖像的一部分被看見，以及產(chǎn)生不希望的毛刺的塑料接縫和框架。為了避免熔融塑料72的滲漏，在其它的保持技術(shù)之間，下列的位置保持工藝可作為塑料模塑步驟52的一部分使用。
在圖5所示的實施例中，模塑工具60成形為這樣，它借助真空的建立和施加使它保持雙凸透鏡插入件20緊密壓至模具空腔90的壁。以這種方式熔融塑料72被鎖閉不會流動至光學脊嶺22和局限于至流動通道，以形成容器10的形狀和外壁12。這樣做可以借助成形模塑工具60以便在工具的外壁處建立真空，以拉動雙凸透鏡插入件20在開始注射熔融塑料之前牢固地頂住模具空腔90的外壁。當然，建立的真空必須足夠強，以便克服在注射工藝中施加在雙凸透鏡插入件20上的任何力和壓力。如圖5所示，真空產(chǎn)生在一個真空艙96內(nèi)，它圍繞模具80和形成在真空外殼92內(nèi)，它附著至模具身84。一個真空軟管94與真空艙室96貫通，以保證必須的吸力以建立(以及也釋放)真空。真空或吸力通過真空艙室96和雙凸透鏡插入件20施加在雙凸透鏡插入件20。雖然任何數(shù)目和位置的真空通道可以使用，在一個實施例中使用兩個真空通道98，100，它們是循環(huán)的，用以實質(zhì)上在其整個周邊以及在雙凸透鏡插入件20的兩端或邊緣與雙凸透鏡插入件20接觸，一系列的設(shè)計可以使用于真空通道98，100，比如，在模具身84內(nèi)完全或部分開啟的空氣流動通道。在所述的實施例中，一種松孔的塑料材料用于提供控制的空氣流，以及也用于減少樹脂塑料72的任何流動，它可能潛在地進入真空通道98，100。
在一個第二優(yōu)選的實施例中(圖中未示出)，一種位置保持方法提供塑料滲漏問題的一種解決方法，它通過一補充的步驟在插入模具空腔90之前提供凸粒，凹槽或其它凸起的表面至雙凸透鏡插入件20的基片30側(cè)面。當具有凸粒或凸起表面的雙凸透鏡插入件20定位在模具空腔90內(nèi)以及中心模具88已定位，凸粒是凸起的表面，它鄰接地接觸中心模具88以及被推動向外和接近模具空腔90的外壁，從而迫使光學脊嶺22頂住模具空腔90的壁以及切斷任何滲漏通道。
凸粒或凹槽最好圍繞雙凸透鏡插入件20對稱地分布以及成錐形件，比如杯子和容器10，它們主要地在雙凸透鏡插入件的部分接近入口孔78處需要，此處液體塑料72插入和壓力較大。這些凸粒或凹槽的厚度最好選擇為接近于如果不是嚴格的相等于物件的厚度，如在某些用途中或如圖所示，外壁12的厚度(小于雙凸透鏡板材或其它插入件)。凸?；虬疾鄣湫偷赜伤芰喜牧现瞥?，它與注射模塑工藝中使用的材料相容。在許多情況下，最好使用與模塑的物件所用材料相同的材料。
小的凸?；虬疾凼窃诓迦肽＞?0之前附著至雙凸透鏡插入件20。它們可以用各種方法涂覆，由手涂覆至自動化的自供給機器。凸?；虬疾劭梢越柚鷫好裟z接劑或任何適當?shù)恼辰觿┩扛?。除了使用預制的凸粒或凹槽外，希望的凸起的或隔片表面可以使用放置在雙凸透鏡插入件20上的任何類型的熱或液體材料(可以是環(huán)氧)制成的(作為步驟44開始制造的一部分或步驟48切斷后的一部分)。這樣就會允許熔融塑料或某些類型的聚合物的小滴具有足夠的體積以保持三維，以及不會流動至此部分。液體或熔融塑料的小滴可能部分地固化或干燥，而仍保持韌性和柔軟足以在用碾光滾筒加工的工藝中變形和變平，碾光滾筒碾平凸起的表面至模塑工藝52所需的精確的高度(大約至容器或其它模塑物件的外壁12的精確的厚度)。
在位置保持工藝的實施例中，二次部分(或凸粒)可以迅速而經(jīng)濟地以一種自動化工藝涂覆。在凸起表面附著工藝中，雙凸透鏡材料板材或雙凸透鏡插入件20應在一個傳送帶系統(tǒng)上移動，以及液體材料的點件，凹槽或凸粒涂覆在其上。在傳送帶下數(shù)英尺遠，雙凸透鏡板材或插入件20應在一個滾筒下通過，其中液體的點件、凹槽或凸粒被碾壓或壓平至希望的水平或厚度，精確地在點件、凹槽或凸粒完全地固化或干燥(成形)之前進行。碾壓工藝是非常精確的以及保持所需的厚度，以保證雙凸透鏡材料板材或雙凸透鏡插入件20與點件，凹槽或凸粒一起允許板材或部件被保持在位置上，頂住模具空腔90的外側(cè)面，從而防止不希望的熔融或液體塑料72充填雙凸透鏡插入件20的前側(cè)面或可視側(cè)面(光學脊嶺22上)，方法是保持雙凸透鏡插入件20在壓力下壓緊模具空腔90。
塑料制造業(yè)的技術(shù)人員將會理解，本發(fā)明的方法40可以用其它塑料模塑技術(shù)實踐，以及本發(fā)明不應局限于注射模塑步驟52。例如，模塑步驟52可以借助吹制模塑技術(shù)實現(xiàn)。在此種工作模式中(圖中未示出)熱塑性材料的一個加熱的長度成形為管形(稱為型胚)放置在一個開啟模具的兩個半模之間的空氣噴口處(雖然型胚可以在某些模塑機的空腔內(nèi)擠壓)。雙凸透鏡插入件20插入在模具的空腔內(nèi)，以及模具關(guān)閉，以箍緊型胚的開啟的末端，與空氣噴口相對?？諝怆S后吹入型胚，從而使仍舊熱的熱塑性材料接觸雙凸透鏡插入件20的基片30，在容器10的外壁12之間的界面32處形成接合。
當然，吹制模塑更適合于空心的塑料物件，比如擠壓瓶子和類似物件，而不是成形為容器10這樣的物件。在此方面，應該指出，在按照本發(fā)明的工藝的上述討論中，一個容器的制造是按照說明和討論的簡單性，以及由于本發(fā)明的方法在成形這種帶有雙凸透鏡插入件的杯子的特殊的有效性。然而，本發(fā)明的制造方法同樣地適用于具有雙凸透鏡插入件接合至一個表面的任何塑料物件。本發(fā)明的方法的重要的特點是，雙凸透鏡材料的油墨被保護以及一個獨特的接合表面設(shè)置在雙凸透鏡材料和熔融塑料之間。
顯然，大量塑料項目的一個完整的清單不可能在此處提供，但是，以下列出的是塑料物件類型的代表性的實例，它可以使用本發(fā)明的制造方法制造所有形狀和尺寸的容器、信用卡、轉(zhuǎn)帳卡、貨幣卡、電話卡、償還購買卡、識別卡、錄像和錄音媒體容器、玩具、手表、書籍和文學作品封面、商標卡、裝飾品等。
以上的敘述僅作為本發(fā)明的原理的說明，此外，由于許多改進和變化容易為技術(shù)熟練人員接受，不希望限制本發(fā)明為上述的嚴格的結(jié)構(gòu)和工藝。例如，雖然容器10是這樣制造的，雙凸透鏡插入件是借助一個框架系統(tǒng)和在32處基片30和外壁12之間的接合保持至外壁12，許多用途可以想像，其中僅使用本發(fā)明的這些特點之一，以保持或接合雙凸透鏡插入件20至容器或其它塑料物件。因此，僅使用這些技術(shù)之一以生產(chǎn)帶有雙凸透鏡的塑料物件是在本公開和本發(fā)明的范圍內(nèi)。
此外，按照本發(fā)明的方法，雙凸透鏡插入件的油墨被保護離開極高的熱，以及這種熱保護也可以提供給其它的熱敏感器件，它能夠疊層在雙凸透鏡插入件20內(nèi)(比如在透鏡層24和基片30之間)。這些器件可以用于進一步增強雙凸透鏡插入件20提供的圖像，以及可以用于提供顏色的移動和改變，提供照明和甚至相互作用。這樣包含的器件可以包含平板電池以供電至包含的智能組件、生產(chǎn)芯片、照明管或其它照明器件、以及其它微型電子器件。
此外，經(jīng)常希望增加編碼或編號至收集者的杯子或物件以控制防偽，以及上述的制造工藝可以容易地包括編號或其它識別制造的物件的步驟(借助增加編號至雙凸透鏡插入件20的油墨層)使得此物件是獨特的和更適合于收集。與此類似，編碼或編號可以用于一個掃描標記的編碼，它含有編號或密碼(即可改變的數(shù)據(jù))在油墨層28上，它是不暴露的。當容器或物件已經(jīng)用容器或物件的塑料和透鏡層22成形后，油墨層28被保護避免損傷或回火，從而可以控制防偽和復制以增加保密性以及保持雙凸透鏡插入件20的高質(zhì)量的圖像至較長的時期(這就是，增加雙凸透鏡插入件20的使用壽命，因為由于普通的使用比如放置一個容器在一個托盤上時，磨損不會產(chǎn)生在被保護的油墨層28上)。此外，制造工藝40的中間步驟在某些情況下可以刪除，而仍舊實踐公開的本發(fā)明。因此，可以采取措施以實現(xiàn)所有的適當?shù)母倪M和等同方案，它們包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)，如下列的權(quán)利要求書所限定。
權(quán)利要求
1.一種帶有整體的雙凸透鏡材料的塑料產(chǎn)品的制造方法，它包括提供一種雙凸透鏡材料，它帶有一雙凸透鏡層，該層具有含光學脊嶺的第一表面以及含外油墨層的第二表面，該第二表面接合至一個透明的透鏡層；施加一個熱保護基片至含一種帶有預定不透明度油墨的外油墨層；由熱保護雙凸透鏡材料形成一個雙凸透鏡插入件；定位雙凸透鏡插入件在塑料模塑組件的模具空腔內(nèi)；以及操作塑料模塑組件，以便在模塑溫度下加工進入模具空腔的液體塑料供料，以及形成一個塑料物件；其中，基片適用于在操作塑料模塑組件時熱隔離外油墨層。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，模塑溫度是在300至700°F范圍內(nèi)，其中塑料供料是選擇自以下材料組聚丙烯、苯乙烯、聚乙烯和聚氯乙烯。
3.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，熱保護基片具有柔版印刷油墨以及具有基本上不透明的不透明度。
4.按照權(quán)利要求3的方法，其特征在于，基片具有的厚度選擇自約0.5至約2.0mils的范圍。
5.按照權(quán)利要求3的方法，其特征在于，涂覆步驟包括操作一臺石版印刷機的涂覆裝置，以涂覆油墨至外油墨層。
6.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，它還包括在涂覆熱保護基片之前，用一種底膠涂層涂覆外油墨層，它是透明的和含有一種材料可以增強外油墨層和基片之間的接合。
7.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，它還包括涂覆一個接合層至熱保護層，它含有一種材料在操作塑料模塑組件時與熱保護層接合以及與塑料裝料接合。
8.按照權(quán)利要求7的方法，其特征在于，接合層包括一種可紫外線固化的底膠。
9.按照權(quán)利要求7的方法，其特征在于，接合層具有定向的聚丙烯。
10.按照權(quán)利要求7的方法，其特征在于，接合層制造為包括一個外織構(gòu)表面用于與塑料裝料匹配，以增強接合。
11.按照權(quán)利要求1的方法制造的一種塑料產(chǎn)品。
12.一種帶有雙凸透鏡插入件的塑料產(chǎn)品的制造方法，它包括提供一種雙凸透鏡插入件，它帶有一雙凸透鏡層，該層具有一個光學脊嶺的第一表面和一個第二表面，以及一個油墨層，接合至雙凸透鏡層的第二表面以及用一個熱保護基片封裝，定位雙凸透鏡插入件在塑料模塑組件的模具空腔內(nèi)，它被一個外模具身和一個中心模具限定以及成形為限定塑料產(chǎn)品的尺寸，并且使第一表面鄰接模具身的一個插入件接觸區(qū)；操作塑料模塑組件用于在塑料加工溫度下用液體塑料至少部分地充填模具空腔；從而使中心模具被加熱至第一工作溫度；以及至少部分地與操作同時冷卻模具身的插入件接觸區(qū)至第二工作溫度，其中第二工作溫度低于光學脊嶺的預定的變形溫度以及低于第一工作溫度。
13.按照權(quán)利要求12的方法，其特征在于，光學脊嶺包括PETG以及變形溫度為約160°F。
14.按照權(quán)利要求12的方法，其特征在于，光學脊嶺包括APET以及變形溫度為約170°F。
15.按照權(quán)利要求12的方法，其特征在于，塑料加工溫度是在約300至700°F的范圍內(nèi)。
16.按照權(quán)利要求12的方法，其特征在于，插入件接觸區(qū)包括模具身的全部面積中的一部分面積，它鄰接雙凸透鏡插入件，小于鄰接雙凸透鏡插入件的模具身的全部面積，以及鄰接雙凸鏡插入件的模具身的全部面積與一個面積相結(jié)合，它被由雙凸透鏡插入件的第一表面的周邊延伸的容差距離限定。
17.按照權(quán)利要求12的方法，其特征在于，熱保護基片具有不透明油墨層，其厚度為約0.5至2.0mils。
18.按照權(quán)利要求12的方法，其特征在于，熱保護基片包括熱熔的聚酯、聚丙烯、聚氯乙烯或乙烯。
19.按照權(quán)利要求12的方法，其特征在于，熱保護基片包括熱敏的聚氯乙烯或聚丙烯。
20.一種雙凸透鏡插入件，在用熔融塑料制造塑料物件時使用，它包括一個透鏡層，含有一個光學脊嶺表面和一個透明的透鏡層，該透鏡層帶有一個平面表面與光學脊嶺表面相對；一個圖像層，包括油墨，排列得當通過透鏡層觀察時限定一個圖像；以及一個熱保護基片，鄰接圖像層，其中，熱保護基片包括油墨。
21.按照權(quán)利要求20的雙凸透鏡插入件，其特征在于，熱保護基片的油墨包括不透明的白色油墨，其厚度在約0.5至2.0mils范圍內(nèi)。
22.按照權(quán)利要求20的雙凸透鏡插入件，其特征在于，熱保護基片的油墨是柔版印刷油墨。
23.按照權(quán)利要求22的雙凸透鏡插入件，其特征在于，它還包括一個接合層位于透明透鏡層和圖像層之間，以及圖像層包括石版印刷的可紫外線固化的底膠材料。
24.按照權(quán)利要求20的雙凸透鏡插入件，其特征在于，它還包括一個接合層，涂覆熱保護基片。
25.按照權(quán)利要求24的雙凸透鏡插入件，其特征在于，接合層包括石版印刷的可紫外線固化的底膠材料。
26.按照權(quán)利要求24的雙凸透鏡插入件，其特征在于，接合層包括定向的聚丙烯。
27.按照權(quán)利要求24的雙凸透鏡插入件，其特征在于，接合層還包括一個織構(gòu)接合表面用于匹配和接合至熔融塑料。
全文摘要
一種帶有整體的雙凸透鏡材料的塑料產(chǎn)品的制造方法，它熱保護雙凸透鏡材料的油墨層和外透鏡表面。提供一個帶有雙凸透鏡層的雙凸透鏡插入件，并且?guī)в泄鈱W脊嶺(22)的一個外表面和一個油墨層(28)接合至一個透明的透鏡層(24)。一個熱保護基片(30)包括不透明的石版印刷油墨涂覆至油墨層。涂覆熱保護基片是使用一臺石版印刷機的涂覆裝置進行的。一個雙凸透鏡插入件是由涂覆的雙凸透鏡材料形成的以及插入件定位在模具空腔內(nèi)。熱保護基片熱隔離油墨層。隨后模具的鄰接插入件的部分被冷卻至低于光學脊嶺的變形溫度。
文檔編號B32B1/02GK1484577SQ01821163
公開日2004年3月24日 申請日期2001年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月22日
發(fā)明者理查德·格斯特, 理查德 格斯特 申請人:數(shù)字重放公司