CN102233781A - 装饰膜及其制造方法与装饰成型品 - Google Patents

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曾昭朋
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Abstract

本发明提供一种装饰膜及其制造方法与装饰成型品。此装饰膜包括载体层、离型层以及化合物-材料层。化合物-材料层由至少两种具有不同折射率的材料化合而成，因此装饰模具有低光泽的消光可见效果。化合物-材料层可借着使用屏蔽层与蚀刻过程而部分地在装饰膜上形成。因此，其具有光泽-明亮-光泽的可见效果。可省略油墨层的制造时间而节省成本。

Description

装饰膜及其制造方法与装饰成型品
技术领域
本发明涉及一种装饰膜及其制造方法与装饰成型品，特别是涉及一种具有低光泽的可见效果的装饰膜。
背景技术
模内装饰(in-mold decoration，IMD)是一种透过注射成型(injectionmolding)以转移具有油墨图案(ink pattern)的塑料膜至部件的技术。模内装饰的塑料膜通常依次由载体层(carrier layer)、离型层(release layer)、耐久层(durable layer)、油墨层(ink layer)以及接着层(adhered layer)所组成。在塑料射入后，塑料被注射至接着层，而与耐久层接触的离型层借着射出过程(ejection process)而释放。因此，载体层和离型层一起与耐久层分离。最后，所有在油墨层上的油墨图案与耐久层留在部件上。
借着传统的模内装饰制程，此部件与油墨层与耐久层一同经由转印(transfer printing)而印刷。在转印之后，耐久层成为此部件的最外层，并具有光泽而平滑的表面。如此的表面使此部件具有某种光泽，而在人手触摸之后容易留下指纹。在手指上的脂质组成(lipid composition)容易附着在有光泽的耐久层上而变成指纹。然而，在表面上一些部件需要呈现消光(mat)(低光泽)的外观，而传统模内装饰的薄膜可能无法满足此种需求。
为了解决防指纹(fingerprint-resistant)与低光泽表面的需求，有种方法是在耐久层的表面上制造低光泽效果，并形成具有消光效果(mattingeffect)的装饰膜。其中，添加粒子至耐久层中，因此光被此些粒子分散，而在耐久层上形成消光表面。然而，耐久层需要具有某个厚度，且添加的粒子尺寸必须大于耐久层的厚度。结果，具有太大尺寸的粒子容易下降而沉积，这会导致在连续的过程中，粒子的不均匀分布(uneven distribution)。
使用另一种方法来解决防指纹与低光泽表面的需求，将粒子添加到离型层中。然而，离型层具有硅的成分，其与粒子本身的兼容性较差。干燥的装饰膜通常伴随着相位分离(phase separation)。有机相与非有机相分离，且粒子不均匀地分布。
另外还有一种传统方法，为预先将粒子添加到载体层中。在后续离型层覆盖之后，离型层表面亦带有消光感。但此种载体层适用于上述此种特殊目的而难以量产。制造的总成本增加。
发明内容
由前述议题的观点，本发明提供一种装饰膜及其制造方法与装饰成型品。此装饰膜不仅具低光泽感，且亦具有类似金属电镀色调的奢华金属花纹。
为了达到上述目的，本发明提供一种装饰膜，包括载体层、离型层以及化合物-材料层。离型层形成于载体层上。化合物-材料层接续离型层，且由至少两种具有不同折射率的材料化合而成。在载体层与离型层分离后，借着化合物-材料层而可减少装饰膜表面的光泽。
为了达到上述目的，本发明提供一种制造装饰膜的方法，包括以下步骤。提供载体层。在载体层上形成离型层。化合物-材料层接续离型层而沉积，其中化合物-材料层由至少两种具有不同折射率的材料化合而成。在载体层与离型层分离后，藉由化合物-材料层而可减少装饰膜表面的光泽。
为了达到上述目的，本发明提供一种装饰成型品，包括如上所述的装饰膜，以及形成在化合物-材料装饰层上的塑料片。
本发明实施化合物-材料层，其可在耐久层或离型层上借着蒸镀或溅镀而形成。透过在化合物-材料层中的不同折射率，周围光源反射影像的亮度与分辨率可被抑制或压制。因此，本发明在装饰膜与装配有此装饰膜的装饰成型品的表面上产生可见的消光效果(低光泽)。
为进一步理解本发明为达到上述目的而采取的技术、方法与效果，透过参照以下的详细说明与附图，使本发明的目的、特征与观点能够透彻而具体的被理解。然而，提供附图仅作为参照而显示，而并非意图用以限定本发明。
附图说明
图1为根据本发明的装饰膜的剖面图。
图2为根据本发明的第二实施例的装饰膜的剖面图。
图3为根据本发明的装饰膜与模具的剖面图。
图4为根据本发明的第三实施例的具有装饰膜的装饰成型品。
图5为根据本发明的第四实施例的装饰膜的剖面图。
图6为根据本发明的第五实施例的装饰膜的剖面图。
图7为根据本发明的第三实施例的装饰成型品的俯视图。
附图标记：
1：基底基材
2：化合物-材料层
3：墨水层
4：接着层
5：塑料片
12：耐久层
14：释放层
16：载体层
21、22、23：材料
21a、22a、23a、24a、25a：层
32、34、36：区域
100、200：装饰膜
300、400、500、600：装饰成型品
1C：基底基材
M：塑料
M1、M2：模具
2P：化合物-材料层
3P：油墨层
具体实施方式
参照图1，其为根据本发明的装饰膜的剖面图。根据本发明的模内装饰(in-mold decoration，IMD)的装饰膜100包括基底基材1、化合物-材料层2、油墨层3以及接着层4。在本发明中，化合物-材料层2可以图案形成，故油墨层3为选择性的。
关于基底基材1，其根据不同IMD制程而具有至少两个实施例。首先，请参照图1。对于模内装饰制程而言，基底基材1可为一种聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、聚对苯二甲酸二乙酯(polyethylene terephthalate，PET)、聚对苯二甲酸二乙酯(polyethylene terephthalate)、萘二甲酸乙二酯(polyethylene naphthalate)、醇-聚对苯二甲酸二乙酯(glycol-polyethyleneterephathalate)、热塑性聚胺基甲酸酯(thermoplastic polyurethane)、聚胺甲酸酯(polyurethane)、聚丙烯(polypropylene)、非结晶化聚对苯二甲酸二醇酯(amorphous polyethylene terephthalate)、聚氯乙烯(polyvinyl chloride)、纤维素三醋酸酯(cellulose triacetate)、聚酰胺(polyamide)、甲基丙烯酸甲酯苯乙烯共聚物(styrene-methyl methacrylate copolymer)、环烯烃共聚物(cyclic olefin copolymer)或者是上述材料的组合。在注射后，基底基材1留下并作为最外层。为在本发明中实施模内装饰制程，可以下述步骤组成。提供基底基材1，并在基底基材1上形成化合物-材料层2。假如需要一些特定的复杂花纹，可借着印刷油墨层3以显示出在化合物-材料层2上的图案而进行。然后，施加接着层4至油墨层3上。接着层4可由热熔胶(hot meltadhesive)、UV硬化型接着剂(curable adhesive)、光硬化型接着剂或者电子硬化型接着剂所制成，设计接着层4以使得装饰膜100在注射制程中接着至模造树脂(molded resin)。在这种模内装饰制程中，以化合物-材料层2或是油墨层3形成的图案置放在基底基材1与模造塑料材料(molded plasticresin)之间，并受到良好的保护。
图2中显示另一实施例，其显示根据本发明第二实施例的装饰膜的剖面图。装饰膜200包含基底基材1C，化合物-材料层2、油墨层3以及接着层4。对于模内滚轴(in-mold roller，IMR)步骤，基底基材1C包含选择性的耐久层12、离型层14以及载体层16。载体层16可由实质上与基底基材1相同的材料所制成，如关于图1中所示的实施例所提及。在载体层16上形成离型层14，以在模造塑料材料注射后释放载体层16。在此实施例中，离型层14可由蜡(wax)、石蜡(paraffin)或硅(silicone)，或者是由高度平滑而不透水的涂层所形成，此涂层制备自辐射固化多功能基团丙烯酸酯(radiationcurable multifunctional acrylate)、硅氧丙烯酸酯(silicone acrylate)、环氧化物(epoxide)、乙烯基酯(vinyl ester)、乙烯基醚(vinyl ether)、丙烯基(allyl)或乙烯基(vinyl)、不饱和聚酯(unsaturated polyester)或其中的混合物。耐久层12置放在离型层14上，以保护借着化合物-材料层2或油墨层3形成的图案。耐久层12亦可在化合物-材料层2上形成，并配置在油墨层3和化合物-材料层2之间。装饰膜200可以卷辊型式(roller type)滚动。施加至耐久层12中的材料包括辐射固化多功能基团丙烯酸酯(radiation-curedmulti-functional group acrylic ester)、环氧化物(epoxide)、乙烯酯树脂(vinylester resin)、邻苯二甲酸二烯丙酯(diallyo(o-)phthalate)、乙烯基醚(vinyl ether)或是上述材料的组合。辐射固化多功能基团丙烯酸酯可为环氧丙烯酸酯(epoxy acrylate)、聚氨酯丙烯酸酯(polyurethane acrylate)、聚酯丙烯酸酯(polyester acrylate)、硅氧丙烯酸酯(silicone acrylate)或丙烯酸缩水甘油酯(glycidyl acrylate)。
参照图1至图2。本发明的化合物-材料层2由至少两种具有不同折射系数的材料化合而成。透过具有不同折射系数的多层的化合物-材料层2，装饰膜具有低光泽的可见效果。可使用低系数材料22与高系数材料21或材料23交替的层。举例而言，高折射系数的二氧化钛(TiO2)与低折射系数的SiO2或Al2O3搭配，而在透明材料的基底基材1或耐久层12上形成。透过光栅的作用，高折射系数的TiO2所反射的光与低折射系数的SiO2所反射的光相消干涉(destructively interfere)。对于双层结构而言，化合物-材料层2可为以堆栈方式形成的TiO2/Al2O3的双层结构或TiO2/Al2O3的双层结构。
可藉蒸镀(evaporation)法或溅镀(sputtering)法以多个金属层形成化合物-材料层2。蒸发沉积(evaporation deposition)为物理气相沉积(PVD)法，其为在″低″真空下借着电阻加热沉积的材料而达高蒸气压。蒸镀法为用来处理薄膜沉积的一种方法。来源材料在真空中蒸发。真空使蒸汽粒子直接移动到目标物体(基材)，在目标物体上蒸汽粒子浓缩而回到固态。蒸镀法可在微制造(microfabrication)中使用，并用以制造微尺寸(micro-scale)产品如金属化塑料薄膜。溅射沉积(sputter deposition)为沉积薄膜的物理气相沉积法(PVD)，借着溅射(即，发射)将材料由″靶材″(即，来源)沉积到″基材″上。其中，辉光电浆放电(glow plasma discharge)(通常是藉磁铁而位在″靶材″周围)轰击材料，将材料的一些部分以蒸汽形式溅射掉。在载体层16与离型层14释放后，装饰膜200表面的光泽因化合物-材料层2而减少。此外，装饰膜200将具有类似金属电镀(metal plating)色调的奢华金属花纹。
参照图3，其为根据本发明的装饰膜与模具的剖面图。装饰膜100配置在一对模具M1和模具M2之间。根据本发明，注射熔化的塑料M贴附至接着层4以形成装饰成型品(decorative molding article)。藉模内滚轴制程(in-mold roller process)，装饰膜100可与塑料片5结合。本发明的装饰膜100亦可使用其他方法结合塑料片，例如注射成型法(injection moldingmethod)、热压成型法(thermoforming molding method)、压缩成型法(compression molding method)、吹制成型法(blow molding method)、热传递法(heat transfer method)、热压印法(hot stamping method)、迭层法(laminating method)、模内法(in-mold method)、挤压成型法(extrusionmolding method)或其中组合的方法。塑料片5的材料可使用聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、聚丙烯(polypropylene，PP)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate，PMMA)、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物(styrene-methyl methacrylate copolymer，MS)、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯(acrylonitrile butadiene styrene，ABS)、聚苯乙烯(polystyrene，PS)、聚对苯二甲二乙酯(polyethylene terephthalate，PET)、聚甲醛(polyoxymethylene，POM)、尼龙(nylon)或其中的组合。
参照图4，其为根据本发明的第三实施例的具有装饰膜的装饰成型品。在前面所呈现的第二实施例中，化合物-材料层2完全覆盖在耐久层12上。在此第三实施例中，装饰成型品300以化合物-材料层2P为特征，此化合物-材料层2P部分覆盖在耐久层上。根据本发明的制造装饰成型品300的方法包括以下步骤。首先，提供载体层16。在载体层16上形成离型层14。在离型层14上形成耐久层12。其次，化合物-材料层2P部分连续的沉积至耐久层12，其中化合物-材料层2P由至少两种具有不同折射系数的材料21、材料22、材料23化合而成。详细而言，将化合物-材料层2P图案化的制程包括如下的步骤。
在耐久层12的一部分上形成屏蔽层(未示出)。屏蔽层可藉印刷或涂层而形成。如图4中所示，屏蔽层的区域为区域32、区域34与区域36。然后，在耐久层12与屏蔽层上沉积化合物-材料层2P。其次，剥除屏蔽层以形成多个沟渠，暴露一部分耐久层12以及化合物-材料层2P的侧壁。在此实施例中，屏蔽层可由聚胺酯(polyurethane)、聚甲基丙烯酸酯(polymethylmethacrylate)、环氧化物(epoxide)、聚酯(polyester)或者其中的组合所制成。最后，油墨层3P印在沟渠上，此些沟渠部分地散布在耐久层12的区域上，如区域32、区域34、区域36。如图4所显示，在装饰成型品300上连续地形成接着层4与塑料片5。
参照图5，其显示根据本发明的第四实施例的装饰成型品的剖面图。在此实施例中，在剥除屏蔽层后，接着层4直接印刷或涂层在沟渠与化合物-材料层2P上。在实施模内装饰(IMD)制程后，形成装饰成型品400。装饰成型品400具有特殊的外观效果，有些部分具有低表面光泽，但有些部分具有高表面光泽。具有低表面光泽的部分与透明化合物-材料层2P一致。具有高表面光泽的部分与化合物-材料层2P之间的接着层4一致。
参照图6，其显示根据本发明的第五实施例的装饰成型品的剖面图。在此实施例中，化合物-材料层2P部分连续的沉积至耐久层12，其中化合物-材料层2P由五层具有不同折射系数的层21a、层22a、层23a、层24a与层25a化合而成。详细地说，金属层24a如铝(Al)、钛(Ti)、钨(W)、铬(Cr)、金(Au)、铂(Pt)、锌(Zn)、银(Ag)、镍(Ni)、锗(Ge)、铟(In)或锡(Sn)沉积在层23a上，而选择性的金属氮化物层25a，例如氮化铝(AlN)、氮化钛(TiN)、氮化铬(CrN)、氮化铝钛(TiAlN)沉积在层24a上。层24a或层25a可呈现类似金属电镀色调的奢华金属花纹。在实施模内装饰(IMD)制程之后，形成具有金属图案且低光泽的表面的装饰成型品500。此实施例的优点为可省略传统的油墨层。
参照图7，其为根据本发明的第三至第五实施例的装饰成型品的俯视图。在此实施例中，借着部分沉积而将化合物-材料层2P图案化，因此在耐久层12的表面上具有光泽-明亮-光泽的可见效果。举例而言，在装饰成型品600中的图案3P为″DISK″。可借着如图4中所示的油墨层3P与部分油墨32、油墨34与油墨36形成此″DISK″，且此图案具高光泽感。装饰成型品600的其他区域被化合物-材料层2P部分覆盖，且其具低光泽感。此外，在本实施例中图案3P亦可借着接着层4形成，而不需如图5与图6中所示的任何油墨，且其他区域被化合物-材料层2P部分覆盖。因此，图案3P亦具有交替的光泽-明亮-光泽外观的可见效果。
本发明的装饰成型品可被广泛地使用。此装饰成型品组件可在手机、数字相机、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)、笔记本电脑、桌面计算机、触控面板、电视、卫星定位系统(globe position system，GPS)装置、汽车监视器、导航、显示器、数字相框、DVD播放器、化妆产品、玩具、汽车仪表板、时钟、收音机、手表、信用卡或智能卡所使用的外壳中成型。
概括而言，本发明实施化合物-材料层，其可借着蒸镀法或溅镀法而在耐久层或离型层上形成。透过化合物-材料层中的不同折射系数，光无法顺利地反射。因此，本发明在装饰膜与装配有装饰膜的装饰成型品表面上产生可见的消光效果(低光泽)。
此外，本发明可部分地形成化合物-材料层。本发明藉实施形成在耐久层上的屏蔽层，借着蒸镀法或溅镀法形成化合物-材料层以及剥除屏蔽层而进行。因此，化合物-材料层具有部分图案，且在表面上形成光泽-明亮-光泽的可见效果。此外，根据第五实施例，本发明可省略传统的油墨层，却具有类似金属电镀色调的奢华金属花纹。
再者，透过本发明的金属化合物-材料层，可省略常用来显示图形或文字的油墨层。不仅提供奢华金属花纹的消光效果，亦可省略油墨层的制造时间而节省成本。
以上叙述仅呈现本发明的较佳实施例，而非意图从中限制本发明的范围。任何所述技术领域的普通技术人员，当可作些许更动与润饰，而不脱离本发明的精神和范围。

Claims (18)

1.一种装饰膜，包括：
载体层；
离型层，形成于所述载体层上；
化合物-材料层，接续所述离型层，且由至少两种具有不同折射率的材料化合而成；
因而在释放所述离型层之后，所述装饰膜的表面的光泽借着所述化合物-材料层而减少。
2.根据权利要求1所述的装饰膜，还包括图案化油墨层，形成于所述化合物-材料层上。
3.根据权利要求2所述的装饰膜，还包括接着层，形成在所述图案化油墨层上。
4.根据权利要求1所述的装饰膜，还包括耐久层，形成在所述化合物-材料层的一侧上。
5.根据权利要求4所述的装饰膜，其中所述化合物-材料层完全形成于所述耐久层上。
6.根据权利要求4所述的装饰膜，其中所述化合物-材料层部分覆盖于所述耐久层上。
7.根据权利要求1所述的装饰膜，其中所述化合物-材料层藉由蒸镀法或溅镀法形成。
8.一种制造装饰膜的方法，包括：
提供载体层；
在所述载体层上形成离型层；以及
沉积化合物-材料层，接续所述离型层，其中所述化合物-材料层由至少两种具有不同折射率的材料化合而成；
因而在释放所述离型层之后，所述装饰膜的表面的光泽借着所述化合物-材料层而减少。
9.根据权利要求8所述的制造装饰膜的方法，还包括图案化所述化合物-材料层。
10.根据权利要求9所述的制造装饰膜的方法，其中所述图案化所述化合物-材料层步骤包括：
在所述化合物-材料层的一侧上形成耐久层；
在所述耐久层的一部分上形成屏蔽层；以及
沉积所述化合物-材料层而图案化所述化合物-材料层。
11.根据权利要求10所述的制造装饰膜的方法，还包括以下步骤：
剥除所述屏蔽层以形成多个沟渠，所述耐久层的一部分与所述化合物-材料层的侧壁暴露所述沟渠；以及
在所述沟渠上印刷油墨层；
因而在所述耐久层表面上形成光泽-明亮-光泽的可见效果。
12.根据权利要求10所述的制造装饰膜的方法，还包括以下步骤：
剥除所述屏蔽层以形成多个沟渠，所述沟渠暴露所述耐久层的一部分与所述化合物-材料层的侧壁；以及
在所述沟渠与所述化合物-材料层上形成接着层。
13.根据权利要求10所述的制造装饰膜的方法，其中所述化合物-材料层至少包括一金属氮化层。
14.根据权利要求10所述的制造装饰膜的方法，其中所述化合物-材料层至少包括一金属层。
15.一种装饰成型品，包括：
根据权利要求1所述的所述装饰膜；以及
塑料片，形成在所述化合物-材料层上。
16.根据权利要求15所述的装饰成型品，其中藉由注射成型法、热压成型法、压缩成型法、吹制成型法、热传递法、热压印法、迭层法、模内法、挤压成型法或其中组合的方法而在所述装饰膜上形成所述塑料片。
17.根据权利要求15所述的装饰成型品，其中所述塑料片为选自由聚碳酸酯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯、聚苯乙烯、聚对苯二甲二乙酯、聚甲醛与尼龙所组成的群组。
18.根据权利要求15所述的装饰成型品，其中所述装饰模组件在手机、数字相机、个人数字助理、笔记本电脑、桌面计算机、触控面板、电视、卫星定位系统装置、汽车监视器、导航、显示器、数字相框、DVD播放器、化妆产品、玩具、汽车仪表板、时钟、收音机、手表、信用卡或智能卡所使用的外壳中成型。
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