TW201343410A - 多層裝飾膜結構 - Google Patents

Abstract

一種多層裝飾膜結構，包含一黏膠層與一雙層結構，供貼覆形塑於一預成型立體結構件之多個加工表面，這些加工表面構成一立體形狀。黏膠層供黏貼於預成型立體結構件之加工表面；雙層結構位於黏膠層一側，包含一熱塑性膠膜及一裝飾膜。熱塑性膠膜厚度在0.05 mm至1 mm範圍中，其具有一內表面及一外表面；裝飾膜疊合於熱塑性膠膜一側，裝飾膜之厚度在1 μm至1 mm範圍中，並具有一裝飾結構。其中，多層裝飾膜結構具有一熱形塑溫度範圍介於攝氏80至250度；在熱形塑溫度範圍中，雙層結構及黏膠層可貼覆形塑於預成型立體結構件之加工表面；在低於熱形塑溫度範圍時，雙層結構及該黏膠層可固化成相同於加工表面之立體形狀。

Description

多層裝飾膜結構

本發明係一種薄膜結構，特別是一種以二次加工方式裝飾一預成型立體結構件之多個加工表面的多層裝飾膜結構。

現代的產品在「外部立體結構件」，如電子裝置的機殼、面板、裝飾件等，其表面上有著更多樣化的結構造型設計。由於外部立體結構件其「立體結構」可能包括局部凸起或凹陷構造、彎折變化的側邊，並不利於一體印刷或貼附加工。

針對這樣的外部立體結構件，一個常見傳統的表面裝飾加工技術，是以噴塗漆料、電鍍或濺鍍等方法於外部立體結構件表面形成一裝飾層，使外觀結構件表面能有特定的色彩、或光滑/霧面等表面觸感。但用上述方式所成型之裝飾層，大多只可表現「平面上的」不同色彩或質感，不易形成各種幾何紋路或圖案。再者，在噴塗漆料、電鍍過程中使用之化學藥劑或製程中，含有毒化學藥劑如苯類、醇類等藥劑揮發至空氣中形成空氣污染。更甚還有重金屬污染排放物如含鎳、鉻、鎘、銅等重金屬在內的污水排放，肇生嚴重環境污染。

較高成本的模內裝飾IMD(In-Mold Decoration)技術，是在塑膠射出成型機的注塑模具內放置塑膠薄膜、來進行塑膠外觀表面處理的一種嶄新技術。

膜內標籤IML(In-Mold Label)為模內裝飾技術之一，其工法為將表面處理圖案事先印刷在薄膜上並置入模腔內，再進行射出成型。在射出成型的同時，利用塑料的熱度使油墨轉印於塑膠件上，開模頂出塑件即完成成型與圖案轉印兩個步驟。膜內標籤IML缺點是無法使用於形狀複雜的表面處理，只適用盒狀與杯狀類型塑膠射出成型容器。

膜內轉印IMR(In-Mold Roller)為膜內裝飾技術之二，其工法是將圖案印刷在薄膜、並纏繞於捲膜器上，以送膜機將膜片與塑模型腔貼合進行注塑；注塑後有圖案的油墨層與薄膜分離，油墨層留在塑件上而得到表面有裝飾圖案的塑件。在最終的產品表面是沒有一層透明的保護膜，膜片只是生產過程中的一個載體。膜內轉印IMR為筆記型電腦塑膠機殼的表面處理主流技術之一，但缺點為印刷圖案層易受磨損褪色，且可加工之曲面變化不能過大，因此特殊造型機殼無法適用膜內轉印IMR。

薄膜成型IMF(In-Mold Film)為膜內裝飾技術之三，其工法是先將薄膜本身經由軟化、真空成形等步驟，完成3D成型之後再進行表面處理。薄膜成型IMF工法不適合大量生產，且成本高於IMR約20%，因此普及程度不如膜內轉印IMR。

模內裝飾IMD技術的優勢在於整合塑料射出製程與表面加工製程，一次完成射出結構件之成型與裝飾。但是對於已經預成型的、特別是非塑膠材質的外部立體結構件，並無法利用模內裝飾IMD技術進行二次加工。

有鑑於此，本發明提出一種多層裝飾膜結構，供貼覆形塑於一預成型立體結構件之多個加工表面，這些加工表面構成一立體形狀。多層裝飾膜結構包含一黏膠層與一雙層結構。黏膠層供黏貼於預成型立體結構件之加工表面；雙層結構位於該黏膠層一側，包含一熱塑性膠膜及一裝飾膜。熱塑性膠膜厚度在0.05 mm至1 mm範圍中，其具有一內表面及一外表面；裝飾膜疊合於熱塑性膠膜一側，裝飾膜之厚度在1 μm至1 mm範圍中，並具有一裝飾結構。其中，多層裝飾膜結構具有一熱形塑溫度範圍介於攝氏80至250度；在熱形塑溫度範圍中，雙層結構及黏膠層可貼覆形塑於預成型立體結構件之加工表面；在低於熱形塑溫度範圍時，雙層結構及該黏膠層可固化成相同於加工表面之立體形狀。

本發明之多層裝飾膜結構用以貼覆形塑預成型立體結構件之加工表面，裝飾預成型立體結構件，使之美觀且多層裝飾膜結構具有色彩、圖案、紋路結構及反光結構及其組合，滿足現今產品表面設計多樣化之需求，以達不同視覺效果與質感；本發明有效取代先前技術，避免噴塗漆料及電鍍裝飾工業造成嚴重之空氣、水源及土壤等環境污染問題，符合現今愈趨重視之環保概念，本發明裝飾加工表面之用途可適用於3C產品、家電、生活用品、裝飾建材、自行車及汽、機車零件等各類產品。

以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者瞭解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本創作相關之目的及優點。

本發明多層裝飾膜結構適用於「預成型立體結構件」之二次加工。「預成型立體結構件」意指已經預先製造成型的外部立體結構件，材質可為塑膠或者非塑膠材料，例如可選自聚碳酸酯(PolyCarbonate,PC)、ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene；「丙烯腈-丁二烯-苯二烯共聚物」)、PC/ABS樹脂複合材料、尼龍、合金、記憶合金、金屬、硬質橡膠、軟質橡膠、發泡材料、硬質塑膠、軟質塑膠之群組或其任意組合；預成型立體結構件之實例可為行動電子裝置如手機、筆記型電腦、平板電腦及其週邊產品之機殼件或保護殼，其他家電產品如冷氣機、電視、音響設備、電冰箱、空氣清淨機、除濕機等之機殼件或裝飾面板等等，但本發明並不以此為限。此預成型立體結構件具有多個連續加工表面，這些連續加工表面位於不同平面上，因此形成一個特殊的立體形狀。對於不同的預成型立體結構件，各加工表面可為平面、弧面或不規則曲面，其大小與位置不一，且可能具有不同形狀的孔洞。以結合於智慧型手機背側之保護殼而言，雖其主要加工表面可能皆為一個背面和四個側面，但因整體設計造型不同，機殼上不同加工表面構成的立體形狀並不完全相同。由於不需要受限於射出成形製程之環境限制，採二次加工之多層裝飾膜結構顯然在裝飾效果上有廣泛的材料選擇，但是為了適配不同加工表面構成的不同立體形狀，多層裝飾膜結構須具備熱可塑加工效果；此外，多層裝飾膜結構也需具有能在常溫或2-3倍常溫下仍維持固定形狀的性質，才能使成品不易受環境溫度影響而變形，故本發明之多層裝飾膜結構須排除熱固化材料的應用。

請參照第1圖至第4圖所示，為本發明多層裝飾膜結構之貼覆形塑製程示意圖(一)~(四)。於一實施例中，多層裝飾膜結構1之一側可呈現色彩、圖案(如圖中之笑臉)、平面或立體紋路結構(例如圖中之編織紋路)、反光、亮面或霧面等裝飾結構132a，以提供裝飾效果。此外，為兼顧熱可塑加工效果及常溫下維持固定形狀的性質，多層裝飾膜結構1具有邵氏D硬度20-80D(Shore D硬度)及一熱形塑溫度範圍介於攝氏80至250度，在提供此熱形塑溫度範圍之加工環境中，多層裝飾膜結構1可被貼覆形塑於預成型立體結構件2之多個加工表面21上，構成一特定之立體形狀。例如，第1圖至第4圖中，預成型立體結構件2概呈矩形，需二次加工的多個加工表面21主要包含一個背面與四個側邊，構成立體形狀約呈一側開放的矩形殼體；其中四個側邊連接處具有彎曲倒角，其背面周緣具有特定的弧度，另外背面一角落具有預留給相機模組與補光模組之穿孔，而背面與四側邊接合處則有一階梯造型(見第4E圖)。

於某些實施例中，多層裝飾膜結構1可以藉由加熱模具3或其他加熱手段，將多層裝飾膜結構1加熱至前述熱形塑溫度範圍，此時施予負壓抽氣形成真空環境，可使多層裝飾膜結構1得以緊密貼覆於預成型立體結構件2之多個加工表面21上，並形塑成與整體加工表面21相同立體形狀之矩形殼體。完成第1、2圖之貼覆形塑工序之後，多層裝飾膜結構1於預成型立體結構件2之加工表面21外緣留有毛邊11，透過特殊設計之裁切模具修剪多餘毛邊11後，即可完成預成型立體結構件2之加工表面21的二次裝飾加工，如第3、4圖所示；而其緊密貼覆形塑之結果，如第4E圖之剖面圖所示。

請參照第4A圖，其係本發明第一實施例中多層裝飾膜結構之剖面示意圖，對應於第3圖之區域A位置。多層裝飾膜結構1主要包含彼此披覆結合之黏膠層12及雙層結構13。於第4A圖中，熱塑性膠膜131位於黏膠層12外側，而裝飾膜132位於熱塑性膠膜131外側。

雙層結構13主要包含熱塑性膠膜131及裝飾膜132。熱塑性膠膜131具有內表面131b及外表面131a，靠近預成型立體結構件2之加工表面21者稱為內表面131b，遠離預成型立體結構件2之加工表面21者為外表面131a。於第4A圖中，熱塑性膠膜131之內表面131b面向黏膠層12，而外表面131a面向裝飾膜132。於一實施例中，熱塑性膠膜131厚度在0.05 mm至1 mm範圍中；於某些實施例中，熱塑性膠膜131之材質係選自尼龍、TPU(Thermoplastic Polyurethane；熱塑性聚胺基甲酸酯)、TPR(Thermoplastic Rubber；熱塑性橡膠)、TPV(Thermoplastic Vulcanizates；熱塑性硫化橡膠)、TPO(Thermoplastic Polyolefin；熱塑性聚烯烴)、PET(Polyethylene Terephthalate；聚對苯二甲酸乙二醇酯)、EVA(Ethylene Vinyl Acetate，乙烯醋酸乙烯共聚物)之群組及其任意組合。再者，於一實施例中，熱塑性膠膜131可具有前述熱形塑溫度範圍，以為多層裝飾膜結構1帶來貼覆形塑功能。於第4A圖中，裝飾膜132係與熱塑性膠膜131之外表面131a疊合。裝飾膜132之厚度在1 μm至1 mm範圍中，並具有一裝飾結構132a；大體而言，裝飾結構132a可選自色彩、圖案、紋路結構、反光結構之群組及其任意組合。第4A圖中，裝飾膜132本身可帶有色彩與圖案，同時裝飾膜132外側之裝飾結構132a為一立體紋路結構(以多個平行之凸面與凹面結構為例)，其立體紋路可為預成型立體結構件2之加工表面21帶來特殊之觸覺與視覺質感。此外，第4A圖中，裝飾膜132之內側、熱塑性膠膜131之外表面131a與內表面131b及黏膠層12之外側均為易於加工結合之平直表面。

黏膠層12具有黏性，供黏貼於加工表面21上。於一實施例中，黏膠層12之厚度在1 μm至1 mm範圍中；於某些實施例中，黏膠層12可由熱熔膠所實現。於一實施例中，黏膠層12實現方式，可為將黏膠透過塗佈或噴塗方式形成於雙層結構13一側。在其他實施例中，黏膠層12也可以由具有熱塑形性質之「熱塑性黏膠層」或「熱塑性黏膠膜」實現，此「熱塑性黏膠層」或「熱塑性黏膠膜」可具有前述熱形塑溫度範圍，以為多層裝飾膜結構1帶來貼覆形塑功能。

請參照第4B圖所示，第4B圖為本發明第二實施例中多層裝飾膜結構之剖面示意圖，對應於第3圖之區域A位置。第4B圖與第4A圖之差異在於，裝飾膜132位於黏膠層12之外側，而熱塑性膠膜131位於該裝飾膜132之外側；即熱塑性膠膜131之內表面131b相鄰於裝飾膜132，而其外表面131a位於整體多層裝飾膜結構1的最外側。其中，裝飾膜132外側裝飾結構132a具有凹凸之立體紋路，而熱塑性膠膜131之內表面131b則適配於裝飾膜132之裝飾結構132a而有凹凸對應之立體紋路。熱塑性膠膜131內表面131b之凹凸立體紋路，可透過預先的滾壓工法，使原本呈平面的熱塑性膠膜131內表面131b，經加熱施壓而熱塑形成適配於裝飾膜132外側裝飾結構132a的對應凹凸結構。第4B圖之多層裝飾膜結構1表面雖為熱塑性膠膜131外表面131a之平直平面，但當熱塑性膠膜131具有透明度(透明或半透明)時，透過透明或半透明之熱塑性膠膜131，裝飾膜132外側裝飾結構132a具有凹凸之立體紋路仍可看得到，而形成視覺上的立體紋路質感。於另一實施例中，熱塑性膠膜131可具有色彩，與裝飾膜132整體提供更多元化的裝飾設計。

請參照第4C圖所示，第4C圖為本發明第三實施例中多層裝飾膜結構之剖面示意圖，對應於第3圖之區域A位置。第4C圖與第4B圖之差異在於，雖然熱塑性膠膜131同樣位於多層裝飾膜結構1之最外側，但熱塑性膠膜131之外表面131a上具有一立體紋路結構131c(以波浪結構為例)，則不論裝飾膜132外側之結構為何，熱塑性膠膜131外表面131a之立體紋路結構131c均能提供視覺與觸覺上之立體紋路效果。

此外，第4B圖中裝飾膜132外側裝飾結構132a過深時，有可能熱塑性膠膜131之內表面131b無法百分之百適配貼覆於裝飾結構132a之最深處。第4C圖中裝飾膜132外側裝飾結構132a乃具有較淺之一細紋結構，一方面來說，熱塑性膠膜131之內表面131b易於百分之百適配貼覆。另一方面，若熱塑性膠膜131具有透明度，除了熱塑性膠膜131外表面131a之立體紋路結構131c可提供視覺與觸覺上之立體紋路效果，裝飾膜132外側裝飾結構132a之另一立體紋路(例如圖中之細紋結構)，也能經透明或半透明之熱塑性膠膜131，而提供視覺上的第二層立體紋路效果。

請參照第4D圖所示，第4D圖為本發明第四實施例中多層裝飾膜結構之剖面示意圖，對應於第3圖之區域A位置。第4D圖與第4A圖之差異在於，雖然裝飾膜132同樣位於多層裝飾膜結構1之最外側，但第4D圖之熱塑性膠膜131外表面131a具有立體紋路結構131c(以波浪結構為例)，且裝飾膜132凹凸對應於熱塑性膠膜131之外表面131a之立體紋路結構131c，使裝飾膜132外側裝飾結構132形成對應熱塑性膠膜131之立體紋路結構131c的立體形狀，而提供視覺與觸覺上之立體紋路效果。當然，為使裝飾膜132具有如此適配形塑效果，裝飾膜132之厚度可能須適度調降，亦須選擇合適之材質。

此外，若裝飾膜132外側裝飾結構132上分布有許多珠體(透明玻璃珠、或金屬製或具有金屬表面)及/或反光面(鋁及其合金、銀及其合金、雲母、貝殼粉、珠光粉等構成)作為反光結構，將因裝飾膜132凹凸對應於熱塑性膠膜131之外表面131a之立體紋路結構131c，使裝飾膜132外側之裝飾結構132c形成朝向複數方向之反光結構(波浪狀或其他立體形狀所形成的複雜多面結構)，而能提供更好的多方向反光散射效果。

綜上所述，本發明提供之多層裝飾膜結構，能在合適加工環境中貼覆形塑於各種不同預成型立體結構件之多個加工表面上，並形成相同於這些加工表面所構成的某個特殊立體形狀。黏膠層、熱塑性膠膜與裝飾膜之厚度可視需要而有厚薄之調整，以便形成不同之裝飾效果。而於一般使用情境中，只要低於此多層裝飾膜結構之熱形塑溫度範圍，多層裝飾膜結構能維持固化狀態，並避免翹曲變形或脫落。

雖然本創作的技術內容已經以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本創作，任何熟習此技藝者，在不脫離本創作之精神所作些許之更動與潤飾，皆應涵蓋於本創作的範疇內，因此本創作之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

A．．．區域

1．．．多層裝飾膜結構

11．．．多層裝飾膜結構毛邊

12．．．黏膠層

13．．．雙層結構

131．．．熱塑性膠膜

131a．．．外表面

131b．．．內表面

131c．．．立體紋路結構

132．．．裝飾膜

132a．．．裝飾結構

132c．．．裝飾結構

2．．．預成型立體結構件

21．．．加工表面

3．．．加熱模具

第1圖為本發明多層裝飾膜結構之貼覆形塑製程示意圖(一)；

第2圖為本發明多層裝飾膜結構之貼覆形塑製程示意圖(二)；

第3圖為本發明多層裝飾膜結構之貼覆形塑製程示意圖(三)；

第4圖為本發明多層裝飾膜結構之貼覆形塑製程示意圖(四)；

第4A圖為本發明第一實施例中多層裝飾膜結構之剖面示意圖，對應於第3圖之區域A位置；

第4B圖為本發明第二實施例中多層裝飾膜結構之剖面示意圖，對應於第3圖之區域A位置；

第4C圖為本發明第三實施例中多層裝飾膜結構之剖面示意圖，對應於第3圖之區域A位置；

第4D圖為本發明第四實施例中多層裝飾膜結構之剖面示意圖，對應於第3圖之區域A位置；以及

第4E圖為本發明第4圖中多層裝飾膜結構之剖面示意圖。

1．．．多層裝飾膜結構

12．．．黏膠層

13．．．雙層結構

131．．．熱塑性膠膜

131a．．．外表面

131b．．．內表面

132．．．裝飾膜

132a．．．裝飾結構

Claims (16)

1. 一種多層裝飾膜結構，供貼覆形塑於一預成型立體結構件之複數加工表面，該等加工表面構成一立體形狀，該多層裝飾膜結構包含：一黏膠層，供黏貼於該等加工表面；及一雙層結構，位於該黏膠層一側，包含：一熱塑性膠膜，厚度在0.05 mm至1 mm範圍中，具有一內表面及一外表面；及一裝飾膜，疊合於該熱塑性膠膜一側，該裝飾膜之厚度在1 μm至1 mm範圍中，並具有一裝飾結構；其中，該多層裝飾膜結構具有一熱形塑溫度範圍介於攝氏80至250度；在該熱形塑溫度範圍中，該雙層結構及該黏膠層可貼覆形塑於該預成型立體結構件之該等加工表面；在低於該熱形塑溫度範圍時，該雙層結構及該黏膠層可固化成相同於該等加工表面之該立體形狀。
2. 如申請專利範圍第1項之多層裝飾膜結構，其中該熱塑性膠膜之材質係選自尼龍、TPU(Thermoplastic Polyurethane；熱塑性聚胺基甲酸酯)、TPR(Thermoplastic Rubber；熱塑性橡膠)、TPV(Thermoplastic Vulcanizates；熱塑性硫化橡膠)、TPO(Thermoplastic Polyolefin；熱塑性聚烯烴)、PET(Polyethylene Terephthalate；聚對苯二甲酸乙二醇酯)、EVA(Ethylene Vinyl Acetate，乙烯醋酸乙烯共聚物)之群組及其任意組合。
3. 如申請專利範圍第1項之多層裝飾膜結構，其中該預成型立體結構件之選自聚碳酸酯(PolyCarbonate；PC)、ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene；丙烯腈-丁二烯-苯二烯共聚物」)、PC/ABS複合材料、尼龍、合金、記憶合金、金屬、硬質橡膠、軟質橡膠、發泡材料、硬質塑膠、軟質塑膠之群組及其任意組合。
4. 如申請專利範圍第1項之多層裝飾膜結構，其中該黏膠層、該熱塑性膠膜或該裝飾膜之至少其中一個具有該熱形塑溫度範圍介於攝氏80至250度。
5. 如申請專利範圍第1項之多層裝飾膜結構，其中該裝飾膜之該裝飾結構係選自色彩、圖案、紋路結構及反光結構及其組合所組成之群組。
6. 如申請專利範圍第1項之多層裝飾膜結構，其中該多層裝飾膜結構具有邵氏D硬度20-80D(Shore D硬度)。
7. 如申請專利範圍第1項之多層裝飾膜結構，其中該黏膠層厚度在1μm至1 mm範圍中。
8. 如申請專利範圍第1項之多層裝飾膜結構，其中該熱塑性膠膜具有一色彩及/或一透明度。
9. 如申請專利範圍第1項之多層裝飾膜結構，其中該裝飾膜之該裝飾結構為一立體紋路。
10. 如申請專利範圍第9項之多層裝飾膜結構，其中該熱塑性膠膜位於該黏膠層外側，該裝飾膜位於該熱塑性膠膜外側，該裝飾膜之該裝飾結構提供視覺與觸覺上之立體紋路效果。
11. 如申請專利範圍第9項之多層裝飾膜結構，其中該裝飾膜位於該黏膠層外側，該熱塑性膠膜位於該裝飾膜外側並具一透明度，使該裝飾膜之該裝飾結構透過該熱塑性膠膜而具有視覺上之立體紋路效果。
12. 如申請專利範圍第1項之多層裝飾膜結構，其中該熱塑性膠膜之該外表面具有一立體紋路結構。
13. 如申請專利範圍第12項之多層裝飾膜結構，其中該裝飾膜位於該黏膠層之外側，該熱塑性膠膜係位於該裝飾膜之外側，該熱塑性膠膜之該外表面之該立體紋路結構，提供視覺與觸覺上之立體紋路效果。
14. 如申請專利範圍第12項之多層裝飾膜結構，其中該裝飾膜位於該黏膠層之外側且該裝飾結構為一立體紋路，該熱塑性膠膜係位於該裝飾膜之外側並具有一透明度；其中，該熱塑性膠膜之該外表面之該立體紋路結構，提供視覺與觸覺上之立體紋路效果；且該裝飾膜之該裝飾結構透過該熱塑性膠膜提供視覺上的第二層立體紋路效果。
15. 如申請專利範圍第12項之多層裝飾膜結構，其中該熱塑性膠膜位於該黏膠層之外側，該裝飾膜係位於該熱塑性膠膜之外側，該裝飾膜凹凸對應於該熱塑性膠膜之該外表面之該立體紋路結構，使該裝飾膜外側之該裝飾結構形成對應該熱塑性膠膜之該立體紋路結構的立體形狀，而提供視覺與觸覺上之立體紋路效果。
16. 如申請專利範圍第12項之多層裝飾膜結構，其中該熱塑性膠膜位於該黏膠層之外側，該裝飾膜係位於該熱塑性膠膜之外側且該裝飾結構為一反光結構；其中，該裝飾膜凹凸對應於該熱塑性膠膜之該外表面之該立體紋路結構，使該裝飾膜外側之該裝飾結構形成朝向複數方向之該反光結構，而提供多方向之反光散射效果。