TWI723797B - 具有觸覺結構的膜狀材料及其製造方法 - Google Patents

具有觸覺結構的膜狀材料及其製造方法 Download PDF

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蔡秋雄
賈曙熙
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聚紡股份有限公司
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Abstract

本發明公開一種具有觸覺結構的膜狀材料,包括高分子樹脂膜及觸覺結構模組。高分子樹脂膜的表面經配色形成有網格狀視覺圖案。觸覺結構模組包含有多個立體膠體。多個立體膠體彼此間隔設置於高分子樹脂膜的表面上。每個立體膠體包含高分子樹脂材料及分散於高分子樹脂材料中的多個不可溶固體顆粒。多個不可溶固體顆粒中的至少部分不可溶固體顆粒位於立體膠體的表層、且局部地裸露於外界環境,以提供使用者觸摸。多個立體膠體皆具有透光性,以使得高分子樹脂膜的表面的網格狀視覺圖案能被多個立體膠體透視、而呈現於高分子樹脂膜的表面的一側。

Description

具有觸覺結構的膜狀材料及其製造方法
本發明涉及一種膜狀材料,特別是涉及一種具有觸覺結構的膜狀材料及其製造方法。
現有的具有網布的膜狀材料需要將一層網布貼合於一層基布上,在加工製程上相對地繁瑣。再者,由於上述膜狀材料為具有雙層布料的結構,因此其存在著厚度較厚及重量較重的問題。如此,對於某一些需要加工製程簡單、且需要厚度較薄及重量較輕的終端應用產品(如:機能性服飾)而言,上述的膜狀材料顯然不能滿足這些終端應用產的需求。
於是,本發明人認為上述缺陷可改善,乃特潛心研究並配合科學原理的運用,終於提出一種設計合理且有效改善上述缺陷的本創作。
本發明所要解決的技術問題在於,針對現有技術的不足提供一種具有觸覺結構的膜狀材料及其製造方法。
為了解決上述的技術問題,本發明所採用的其中一技術方案是,提供一種具有觸覺結構的膜狀材料,其包括:一高分子樹脂膜,所述高分子樹脂膜的一表面經配色而形成有一網格狀視覺圖案;以及一觸覺結構模組,其包含有多個立體膠體,並且多個所述立體膠體是彼此間隔地設置於所述高分子樹脂膜的所述表面上,以局部地覆蓋所述網格狀視覺圖案;其中,每個所述立體膠體的組成包含有:一高分子樹脂材料及分散於所述高分子樹脂材料中的多個不可溶固體顆粒;其中,多個所述不可溶固體顆粒中的至少部分所述不可溶固體顆粒是位於所述立體膠體的表層、且局部地裸露於外界環境,以提供一使用者觸摸;其中,多個所述立體膠體皆具有透光性,以使得所述高分子樹脂膜的所述表面的所述網格狀視覺圖案能被多個所述立體膠體透視、而呈現於所述高分子樹脂膜的所述表面的一側。
為了解決上述的技術問題,本發明所採用的另外一技術方案是,提供一種膜狀材料的製造方法,其包括:提供一高分子樹脂膜;依據一預定圖案,將一油墨材料印刷於所述高分子樹脂膜的一表面,並且將所述油墨材料中的液體成分蒸散,以使得所述高分子樹脂膜的所述表面形成有一網格狀視覺圖案;於所述高分子樹脂膜的所述表面上形成多個液狀膏體;其中,多個所述液狀膏體是彼此間隔地形成於所述高分子樹脂膜的所述表面上,並且每個所述液狀膏體的組成包含有:一高分子樹脂材料及分散於所述高分子樹脂材料中的多個不可溶固體顆粒;以及將多個所述液狀膏體中的液體成分蒸散,以使得多個所述液狀膏體分別形成為黏著於所述高分子樹脂膜的所述表面上的多個立體膠體,並且多個所述立體膠體是局部地覆蓋所述網格狀視覺圖案;其中,在每個所述立體膠體中,多個所述不可溶固體顆粒中的至少部分所述不可溶固體顆粒是位於所述立體膠體的表層、且局部地裸露於外界環境,以提供一使用者觸摸;其中,多個所述立體膠體皆具有透光性,以使得所述高分子樹脂膜的所述表面的所述網格狀視覺圖案能被多個所述立體膠體透視、而呈現於所述高分子樹脂膜的所述表面的一側。
為了解決上述的技術問題,本發明所採用的另外一技術方案是,提供一種具有觸覺結構的膜狀材料,其包括:一高分子樹脂膜;以及一觸覺結構模組,其包含有多個立體膠體,並且多個所述立體膠體是彼此間隔地設置於所述高分子樹脂膜的一表面上;其中,每個所述立體膠體的組成包含有:一高分子樹脂材料及分散於所述高分子樹脂材料中的多個不可溶固體顆粒;其中,多個所述不可溶固體顆粒中的至少部分所述不可溶固體顆粒是位於所述立體膠體的表層、且局部地裸露於外界環境,以提供一使用者觸摸。
為了解決上述的技術問題,本發明所採用的另外一技術方案是,提供一種具有觸覺結構的膜狀材料,其包括:一高分子樹脂膜,所述高分子樹脂膜的一表面經配色而形成有一網格狀視覺圖案;以及一觸覺結構模組,其包含有多個不可溶固體顆粒,多個所述不可溶固體顆粒分散於所述高分子樹脂膜中;其中,多個所述不可溶固體顆粒中的至少部分所述不可溶固體顆粒是位於所述高分子樹脂膜的表層、且局部地突伸出所述高分子樹脂膜的所述表面,以提供一使用者觸摸;其中,所述網格狀視覺圖案是位於多個所述不可溶固體顆粒上、且局部地覆蓋多個所述不可溶固體顆粒。
本發明的其中一有益效果在於,本發明所提供的具有觸覺結構的膜狀材料及其製造方法,其能通過“每個所述立體膠體的組成包含有:一高分子樹脂材料及分散於所述高分子樹脂材料中的多個不可溶固體顆粒;其中,多個所述不可溶固體顆粒中的至少部分所述不可溶固體顆粒是位於所述立體膠體的表層、且局部地裸露於外界環境,以提供一使用者觸摸”以及“多個所述立體膠體皆具有透光性,以使得所述高分子樹脂膜的所述表面的所述網格狀視覺圖案能被多個所述立體膠體透視、而呈現於所述高分子樹脂膜的所述表面的一側”的技術方案,以使得所述膜狀材料在具有輕薄厚度的條件下,具有雙層布料的視覺效果及足夠的網布觸覺效果。
為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容,請參閱以下有關本發明的詳細說明與圖式,然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明,並非用來對本發明加以限制。
以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開的實施方式,本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用,本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用,在不悖離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外,本發明的附圖僅為簡單示意說明,並非依實際尺寸的描繪,事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容,但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。
應當可以理解的是,雖然本文中可能會使用到“第一”、“第二”、“第三”等術語來描述各種元件或者信號,但這些元件或者信號不應受這些術語的限制。這些術語主要是用以區分一元件與另一元件,或者一信號與另一信號。另外,本文中所使用的術語“或”,應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。
[第一實施例]
請參閱圖1至圖3所示,其為本發明的第一實施例。需先說明的是,本實施例對應附圖所提及的相關數量與外型,僅用來具體地說明本發明的實施方式,以便於了解本發明的內容,而非用來侷限本發明的保護範圍。
本實施例公開一種膜狀材料100。所述膜狀材料100包含有一高分子樹脂膜1及設置於所述高分子樹脂膜1上的一觸覺結構模組2。以下將分別說明本實施例膜狀材料100的各個構件的具體構造,而後再適時說明膜狀材料100的各個構件的連結關係。
所述高分子樹脂膜1具有位於相反側的兩個表面,並且所述高分子樹脂膜1的其中一個表面11經配色而形成有一網格狀視覺圖案12。
其中,所述高分子樹脂膜1呈薄膜狀、且具有介於10微米至30微米之間的一厚度,但本發明不受限於此。
再者,所述高分子樹脂膜1可以例如是一聚氨酯(PU)樹脂膜、一熱塑性聚氨酯(TPU)樹脂膜、一聚四氟乙烯(PTFE)樹脂膜、一聚乙烯(PE)樹脂膜、一聚丙烯(PP)樹脂膜、一聚對苯二甲酸乙二酯(PET)樹脂膜、及一高分子複合膜的至少其中之一。其中,上述高分子複合膜為複合兩種以上高分子材料的膜狀基材。再者,在本實施例中,所述高分子樹脂膜1優選為聚氨酯(PU)樹脂膜、熱塑性聚氨酯(TPU)樹脂膜、或聚對苯二甲酸乙二酯(PET),但本發明不受限於此。
進一步地說,所述網格狀視覺圖案12為一具有網格圖形的平面印花圖案,其能用以產生在所述高分子樹脂膜1上設置有另一層網布的視覺效果。換句話說,所述高分子樹脂膜1能通過所述網格狀視覺圖案12而呈現出雙層布料的視覺效果,但所述高分子樹脂膜1實際上為僅具有單層布料的結構。
更詳細地說,所述高分子樹脂膜1的所述表面11(如圖3,高分子樹脂膜1的上表面11)大致為一平整表面,並且所述網格狀視覺圖案12是由多個油墨點規則地排列於高分子樹脂膜1的所述表面11所構成,而多個所述油墨點與高分子樹脂膜1的所述表面11大致呈共平面。
換句話說,由於形成所述網格狀視覺圖案12的油墨的厚度相當薄(如:不大於20微米),因此所述網格狀視覺圖案12與高分子樹脂膜1的所述表面11之間不具有明顯地高低差異。據此,多個所述油墨點所構成的網格狀視覺圖案12僅能用來提供在所述高分子樹脂膜1上設置有另一層網布的視覺效果,但是其不能用來提供網布的觸覺效果及觸摸手感。
值得一提的是,在所述網格狀視覺圖案12中,多個所述油墨點的材料為水性高分子油墨。
所述水性高分子油墨的組成可以例如是包含彼此均勻混合的:水性高分子樹脂、乳化劑、有機或無機顏料、溶劑、及相關助劑。其中,上述水性高分子樹脂可以例如是水性聚氨酯樹脂、水性聚酯樹脂、水性丙烯酸樹脂樹脂、或水性醇酸樹脂…等。上述溶劑主要包含水及乙醇。
在本實施例中,所述水性高分子樹脂優選為水性聚氨酯樹脂及水性丙烯酸樹脂樹脂的至少其中之一。也就是說,所述水性高分子油墨優選為水性聚氨酯油墨及水性丙烯酸油墨的至少其中之一,但本發明不受限於此。
另外,值得一提的是,所述網格狀視覺圖案12可以例如是利用印花滾輪轉印的方式或者是利用數位噴墨的方式、將多個所述油墨點印製於高分子樹脂膜1的所述表面11上而形成,但本發明不受限於此。
再者,多個所述油墨點12的顏色較佳地是與高分子樹脂膜1表面11的顏色具有明顯的顏色差異,以使得所述網格狀視覺圖案12能清晰地呈現。
如圖7所示,所述高分子樹脂膜1表面11上的網格狀視覺圖案12包含多條幾何線條121及多個幾何圖形122。
其中,上述多條幾何線條121是彼此交錯連接、且具有一第一顏色。再者,上述多個幾何圖形122是分別位於多條幾何線條121之間、且具有不同於所述第一顏色的一第二顏色。
值得一提的是,為了能夠讓網格狀視覺圖案12清晰地呈現,多條所述幾何線條121的第一顏色與多個幾何圖形122的第二顏色之間必須具有明顯的差異。
舉例來說,所述第一顏色可以例如是深色系顏色或淺色系顏色的其中之一者,並且所述第二顏色可以例如是深色系顏色或淺色系顏色的其中之另一者。
其中,上述深色系顏色可以例如是黑色、深灰色、深藍色、深紫色、深咖啡色等色彩較深的顏色,而上述淺色系顏色可以例如是白色、淺灰色、淺紅色、淺黃色、淺綠色等色彩較淺的顏色,但本發明不受限於此,只要所述第一顏色與第二顏色的配色方式能讓網格狀視覺圖案12清晰地呈現,皆符合本發明的保護精神,而屬於本發明的保護範圍。
請繼續參閱圖7所示,在本實施例中,所述網格狀視覺圖案12的多條幾何線條121為彼此縱橫交錯連接的直線線條,而所述網格狀視覺圖案12的多個幾何圖形122是分別位於多條幾何線條121之間、且由多條幾何線條121所界定。在本實施例中,多個所述幾何圖形122分別呈現為方形,但本發明不受限於此。
舉例來說,在本發明的其它變化態樣的實施例中,多條所述幾何線條121也可以為非直線線條(如:曲線線條、折線線條),並且多個所述幾何圖形122也可以根據產品的需求分別呈現為六角形(如圖8)或不規則曲線形(如圖9);或者,在本發明未繪示的實施例中,多個所述幾何圖形122也可以根據產品的需求分別呈現為圓形、菱形、三角形、或其它的形狀。
更具體地說,在本實施例中,所述網格狀視覺圖案12的多條幾何線條121是分別由多個油墨點所構成,並且多個所述油墨點具有所述第一顏色(如:深色系顏色)。因此,多條所述幾何線條121能呈現所述第一顏色;再者,所述高分子樹脂膜1的所述表面11本身即呈現所述第二顏色(如:淺色系顏色),因此,未被多條所述幾何線條121覆蓋住、且由多條幾何線條121所界定的多個幾何圖形122能呈現所述第二顏色,但本發明不受限於此。
舉例來說,在本發明未繪示的實施例中,所述網格狀視覺圖案12的多個幾何圖形122也可以例如是由多個油墨點所構成,並且多個所述油墨點具有所述第二顏色。因此,多個所述幾何圖形122能呈現所述第二顏色。再者,所述高分子樹脂膜1的所述表面11本身即呈現所述第一顏色,因此,未被多個所述幾何圖形122覆蓋住、且由多個所述幾何圖形122所界定的多條所述幾何線條121能呈現所述第一顏色。
或者,在本發明的另一未繪示的實施例中,所述網格狀視覺圖案12的多條幾何線條121也可以例如是分別由多個油墨點所構成,並且多個所述油墨點具有所述第一顏色,因此,多條所述幾何線條121能呈現所述第一顏色。再者,所述網格狀視覺圖案12的多個幾何圖形122也可以例如是由多個另一油墨點所構成,並且多個另一所述油墨點具有所述第二顏色,因此,多個所述幾何圖形122能呈現所述第二顏色。
由於上述網格狀視覺圖案12僅能用來提供在所述高分子樹脂膜1上設置有另一層網布的視覺效果,但是不能用來提供網布的觸覺效果及觸摸手感,因此在本實施例中,所述膜狀材料100還包含有觸覺結構模組2,以在不影響所述網格狀視覺圖案12的視覺效果的情況下、進一步讓所述膜狀材料100具有網布的觸覺效果及觸摸手感。
請繼續參閱圖1至圖3所示,所述觸覺結構模組2是設置於高分子樹脂膜1的所述表面11上(如:圖3的上表面)、且局部地覆蓋於所述網格狀視覺圖案12。
更具體地說,所述觸覺結構模組2包含有多個立體膠體21(如:樹脂膠體)。多個所述立體膠體21皆具有透光性,舉例來說,多個所述立體膠體21皆呈透明狀、半透明狀、或霧狀。
再者,多個所述立體膠體21是彼此間隔地設置於高分子樹脂膜1的所述表面11上,以局部地覆蓋所述網格狀視覺圖案12。也就是說,所述網格狀視覺圖案12的一部分是被多個立體膠體21所覆蓋,並且所述網格狀視覺圖案12的另一部分是通過多個立體膠體21之間的間隙而曝露於外界環境。
由於多個所述立體膠體21皆具有透光性,因此所述高分子樹脂膜1表面11上的網格狀視覺圖案12能被多個立體膠體21透視、而呈現於所述高分子樹脂膜1的所述表面11的一側。
換句話說,當一使用者從所述高分子樹脂膜1的所述表面11的一側觀看網格狀視覺圖案12,所述網格狀視覺圖案12的視覺效果不會被多個立體膠體21所影響(如:遮擋)、而能完整地呈現於使用者的眼中。
在本實施例中,所述觸覺結構模組2的多個立體膠體21可以例如是利用仿網加工的方式或者是利用印花滾輪轉印的方式、將具有立體結構的多個立體膠體21設置於所述高分子樹脂膜1的所述表面11的網格狀視覺圖案12上,但本發明不受限於此。
值得一提的是,由於本實施例的網格狀視覺圖案12的視覺效果不會被多個立體膠體21所影響,因此多個所述立體膠體21於網格狀視覺圖案12上的設置位置並沒有特別的限制。
舉例來說,在本實施例中,多個所述立體膠體21可以部份地設置於幾何線條121上、且部份地設置於幾何圖形122上,但是多個所述立體膠體21不會影響幾何線條121及幾何圖形122的呈現。
請繼續參閱圖3及圖4所示,在本實施例中,每個所述立體膠體21的組成包含有:一高分子樹脂材料211及分散於所述高分子樹脂材料211中的多個不可溶固體顆粒212。其中,在每個所述立體膠體21中,多個所述不可溶固體顆粒212中的至少部分不可溶固體顆粒212是位於立體膠體21的表層、且局部地裸露於外界環境,以提供一使用者觸摸(如圖4)。藉此,所述膜狀材料100能具有相當於網布的觸覺效果及觸摸手感。
進一步地說,在每個所述立體膠體21中,所述高分子樹脂材料211為水性高分子樹脂材料。其中,所述水性高分子樹脂材料可以例如是水性聚氨酯(PU)樹脂材料、水性聚酯(PE)樹脂材料、水性丙烯酸樹脂材料、或水性醇酸樹脂材料…等。在本實施例中,所述水性高分子樹脂材料211優選為水性聚氨酯樹脂材料及水性丙烯酸樹脂樹脂材料的至少其中之一,但本發明不受限於此。
值得一提的是,由於上述水性聚氨酯樹脂材料及水性丙烯酸樹脂樹脂材料皆具有良好的透明度、硬度、及附著性,因此該些水性高分子樹脂材料能提供多個所述立體膠體21具有良好的透明度及硬度、且能讓多個所述立體膠體21穩固地設置在高分子樹脂膜1的所述表面11上,而不會輕易脫落。
另外,值得一提的是,由於所述高分子樹脂材料211為水性高分子樹脂材料,因此在本實施例中,所述立體膠體21的組成未包含有揮發性有機溶劑(VOCs)。舉例而言,上述揮發性有機溶劑可以例如是丙酮,但本發明不受限於此。藉此,本實施例的膜狀材料100能具有低毒性、環境友善、及人體友善等優點。
進一步地說,由於上述高分子樹脂膜1優選為聚氨酯(PU)樹脂膜、熱塑性聚氨酯(TPU)樹脂膜、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、或包含上述其中至少兩種材料的複合膜,並且上述網格狀視覺圖案12的水性高分子油墨優選為水性聚氨酯油墨或水性丙烯酸油墨或上述兩種材料的複合油墨。因此,多個所述立體膠體21(主要材料也為聚氨酯或壓克力)不管是接觸於上述高分子樹脂膜1的所述表面11、或接觸於形成於其上的網格狀視覺圖案12,其都能夠穩固地黏著在高分子樹脂膜1上、而不容易脫落(上述各種材料之間具有良好的親和力)。
值得一提的是,本實施例的油墨雖然是以「水性」高分子油墨、且高分子樹脂材料211是以「水性」高分子樹脂材料為例做說明,但本發明不受限於此。舉例來說,在本明的另一實施例中,所述油墨也可以例如是「溶劑型」高分子油墨、且高分子樹脂材料211也可以例如是「溶劑型」高分子樹脂材料。
請繼續參閱圖3及圖4所示,在本實施例中,多個所述不可溶固體顆粒212是平均地分散於高分子樹脂材料211中、且位於立體膠體21表層的不可溶固體顆粒212是局部地裸露於外界環境,以提供一使用者觸摸。
如圖5所示,在本發明的一變化實施例中,多個所述不可溶固體顆粒212僅分布於立體膠體21的表層、且局部地裸露於外界環境,並且立體膠體21的內側是未分佈有任何的不可溶固體顆粒212。
也就是說,所述觸覺結構模組2只要具有,不可溶固體顆粒212分布於立體膠體21的表層、且局部地裸露於外界環境的結構特徵,即符合本發明的保護精神,而屬於本發明的保護範圍。
請繼續參閱圖3所示,在每個所述立體膠體21中,每個所述不可溶固體顆粒212是分散、但未溶解於所述高分子樹脂材料211中。也就是說,每個所述不可溶固體顆粒212在高分子樹脂材料211中皆保持有原本材料的形狀,並且每個所述不可溶固體顆粒212與高分子樹脂材料211之間具有明顯的交界面。
進一步地說,在每個所述立體膠體21中,每個所述不可溶固體顆粒212的一莫氏硬度不同於所述高分子樹脂材料211的一莫氏硬度。
在本實施例中,每個所述不可溶固體顆粒212的莫氏硬度是大於高分子樹脂材料211的莫氏硬度。藉此,所述膜狀材料100的網布觸覺效果及觸摸手感能被有效地提升。
具體而言,每個所述不可溶固體顆粒212的莫氏硬度大致介於4至10之間,並且所述高分子樹脂材料211的莫氏硬度大致介於1至4之間,但本發明不受限於此。
值得一提的是,一般的高分子樹脂材料(如:聚氨酯或壓克力)的硬度較低,其無法提供足夠的網布觸覺效果。據此,為了提供足夠的網布觸覺效果,本實施例的觸覺結構模組2的多個立體膠體21進一步添加有硬度較高的不可溶固體顆粒。藉此,多個所述立體膠體21的整體硬度能被有效地提升。
再者,由於所述不可溶固體顆粒212是分布於立體膠體21的表層、且局部地裸露於外界環境,因此當一使用者在觸摸所述膜狀材料100時,該使用者可以同時觸摸到觸覺結構模組的高分子樹脂材料211及不可溶固體顆粒212(如圖4)。藉此,所述膜狀材料100能提供該使用者足夠的網布觸覺效果。
請繼續參閱圖3及圖4所示。在每個所述立體膠體21中,位於所述立體膠體21表層的不可溶固體顆粒212是局部地突出於立體膠體21的外表面、且局部地內嵌於立體膠體21中,但本發明不受限於此。
舉例來說,如圖6所示,在本發明的一變化實施例中,位於所述立體膠體21表層的不可溶固體顆粒212是局部地裸露且切齊於立體膠體21的外表面、且局部地內嵌於立體膠體21中。在此變化實施例中,當一使用者在觸摸所述膜狀材料100時,該使用者仍然可以同時觸摸到觸覺結構模組的高分子樹脂材料211及不可溶固體顆粒212,從而感覺到足夠的網布觸覺效果。
在材料種類方面,多個所述不可溶固體顆粒為無機固體顆粒及有機固體顆粒的至少其中之一。
其中,上述無機固體顆粒的材料可以例如是二氧化矽、二氧化鈦、氧化鐵、及金屬氫氧化物的至少其中之一。上述有機固體顆粒可以例如是高分子樹脂顆粒(如:塑膠顆粒)、矽烷氧顆粒、及植物來源顆粒(如:咖啡渣)的至少其中之一。
值得一提的是,多個所述不可溶固體顆粒的材料來源也可以例如是回收材料,例如:回收的咖啡渣、廢棄漁網、或電子零件的下腳料…等。藉此,本實施例的膜狀材料100可以進一步達到環保節能的訴求。
再者,為了讓多個所述不可溶固體顆粒212能更均勻地分散於高分子樹脂材料211中,在每個所述立體膠體21中,所述立體膠體21的組成進一步包含有一架橋劑(圖未繪示),並且所述架橋劑經配置輔助多個所述不可溶固體顆粒212分散於高分子樹脂材料211中。
在本實施例中,所述架橋劑為脂肪族異氰酸鹽架橋劑及三聚氰胺架橋劑的至少其中之一。再者,所述架橋劑於立體膠體21中的一含量範圍優選是介於1wt%至10wt%之間、且特優選是介於3wt%至5wt%之間,但本發明不受限於此。
請繼續參閱圖1至圖3所示,本實施例的觸覺結構模組2的多個立體膠體21的尺寸、排列方式、及排列密度具有一較佳的配置方式。
具體來說,所述觸覺結構模組2的多個立體膠體21是呈矩陣狀排列(如圖1)或交錯狀排列(圖未繪示)地設置於高分子樹脂膜1的所述表面11上。另,所述觸覺結構模組2的多個立體膠體21彼此未直接地連接。
再者,如圖3所示,每個所述立體膠體21具有介於50μm至1,000μm之間的一寬度W、及介於100μm至1,000μm之間的一高度H,並且每個所述立體膠體21與其鄰近的立體膠體21之間具有介於50μm至2,000μm的一間距D。
另,所述觸覺結構模組2的多個立體膠體21於高分子樹脂膜1的所述表面11上的覆蓋率優選是介於20%至90%之間、且特優選是藉於50%至80%之間。
根據上述配置,本實施例的膜狀材料100的觸覺結構模組2能用以提供相當於網布的觸覺效果及觸摸手感,但不會影響網格狀視覺圖案12的視覺效果。
需說明的是,上述立體膠體21的寬度W定義為立體膠體21的平行於高分子樹脂膜1表面11的最大寬度。立體膠體21的高度H定義為立體膠體21的垂直於高分子樹脂膜1表面11的最大高度。上述間距D定義為每個所述立體膠體21與其鄰近的立體膠體21之間的最短距離。
進一步地說,本實施例的不可溶固體顆粒212的粒徑範圍及含量範圍也具有一較佳的配置方式。
具體來說,在每個所述立體膠體21中,多個所述不可溶固體顆粒212分別具有介於20微米至150微米之間的一粒徑範圍、且優選是介於60微米至120微米之間。再者,多個所述不可溶固體顆粒212於立體膠體21中的一含量範圍是介於1wt%至10wt%之間、且優選是介於3wt%至7wt%之間。藉此,每個所述立體膠體具有不小於50%的一透光度、且優選不小於70%。
若多個所述不可溶固體顆粒212的粒徑範圍及/或含量範圍高於上述範圍的上限值,則多個所述立體膠體21的透光度將會變得不足、且可能將無法穩固地黏著在高分子樹脂膜1的所述表面11上。
反之,若多個所述不可溶固體顆粒212的粒徑範圍及/或含量範圍低於上述範圍的下限值,則多個所述立體膠體21將無法提供足夠的網布觸覺效果。
如圖3所示,在本實施例的膜狀材料100的一橫剖面中,多個所述立體膠體21是分別呈現為半圓形,但本發明不受限於此。
舉例來說,多個所述立體膠體21也可以例如是分別呈現為矩形(如圖10)、圓形(如圖11)、或其它能提供網布的觸覺效果及觸摸手感的形狀。
值得一提的是,本實施例的高分子樹脂膜1可以是單獨販售的產品,並且可以進一步應用在其它的物件上。
舉例來說,如圖12所示,本實施例的高分子樹脂膜1的相反於觸覺結構模組2的另一表面13能用於貼合於一紡織物。藉此,所述膜狀材料100的結構強度能被補強。
其中,所述紡織物具有相互交錯的多條經紗線及多條緯紗線(圖未標號),或者,所述紡織物也可以例如是一聚酯纖維、一聚醯胺纖維、一聚丙烯纖維、一壓克力纖維、或一彈性纖維(圖未繪示)。
[第二實施例]
請參閱圖13所示,其為本發明的第二實施例。本實施例與上述第一實施例大致相同,不同之處在於,本實施例的膜狀材料100’不具有網格狀視覺圖案12。
具體而言,本實施例的膜狀材料100’包含有一高分子樹脂膜1及一觸覺結構模組2。所述觸覺結構模組2包含有多個立體膠體21。多個所述立體膠體21是彼此間隔地設置於所述高分子樹脂膜1的一表面11上。其中,每個所述立體膠體21的組成包含有:一高分子樹脂材料211及分散於所述高分子樹脂材料211中的多個不可溶固體顆粒212。其中,多個所述不可溶固體顆粒212中的至少部分所述不可溶固體顆粒212是位於立體膠體21的表層、且局部地裸露於外界環境,以提供一使用者觸摸。
[第三實施例]
本發明的第三實施例提供一種膜狀材料的製造方法(圖未繪示)。本實施例的製造方法具體描述第一實施例的膜狀材料100如何製造,但是該膜狀材料100並不限於通過本實施例所載的製造方法來製造。
所述膜狀材料的製造方法包含有步驟S110、步驟S120、步驟S130、及步驟S140。必須說明的是,本實施例所載之各步驟的順序與實際的操作方式可視需求而調整,並不限於本實施例所載。
所述步驟S110包含:提供一高分子樹脂膜1。
所述步驟S120包含:依據一預定圖案,將一油墨材料印刷於所述高分子樹脂膜1的一表面,並且將所述油墨材料中的液體成分(如:水分)蒸散,以使得所述高分子樹脂膜1的所述表面11形成有一網格狀視覺圖案12。
其中,上述液體成分的蒸散方式可以例如是通過烘烤的方式(如:80℃至150℃)而蒸散。
所述步驟S130包含:於所述高分子樹脂膜1的所述表面11上形成多個液狀膏體。
其中,上述多個液狀膏體的形成方式可以例如是利用仿網加工的方式或者是利用印花滾輪轉印的方式而形成,但本發明不受限於此。
其中,多個所述液狀膏體是彼此間隔地形成於高分子樹脂膜1的所述表面11上,並且每個所述液狀膏體的組成包含有:一高分子樹脂材料211及分散於所述高分子樹脂材料211中的多個不可溶固體顆粒212。
所述步驟S140包含:將多個所述液狀膏體中的液體成分(如:水分)蒸散,以使得多個所述液狀膏體分別形成為黏著於所述高分子樹脂膜1的所述表面11上的多個立體膠體21,並且多個所述立體膠體21是局部地覆蓋所述網格狀視覺圖案12。
其中,上述液體成分的蒸散方式可以例如是通過烘烤的方式(如:80℃至150℃)而蒸散,以使得多個所述液狀膏體中的高分子樹脂材料211產生固化反應。並且,在固化的過程中,多個所述液狀膏體分別形成為黏著於所述高分子樹脂膜1的所述表面11上的多個立體膠體21。
進一步地說,在每個所述立體膠體21中,多個所述不可溶固體顆粒212中的至少部分所述不可溶固體顆粒212是位於所述立體膠體21的表層、且局部地裸露於外界環境,以提供一使用者觸摸。
再者,多個所述立體膠體21皆具有透光性,以使得所述高分子樹脂膜1的所述表面11的網格狀視覺圖案12能被多個所述立體膠體21透視、而呈現於所述高分子樹脂膜1的所述表面11的一側。
[第四實施例]
請參閱圖14及圖15所示,其為本發明的第四實施例。本實施例與上述實施例大致相同,不同之處在於,本實施例的膜狀材料100’’的不可溶固體顆粒212設置在高分子樹脂膜1中。
具體而言,本實施例的膜狀材料100’’包含有一高分子樹脂膜1及一觸覺結構模組2。所述高分子樹脂膜1的一表面11經配色而形成有一網格狀視覺圖案12。
所述觸覺結構模組2包含有多個不可溶固體顆粒212,多個所述不可溶固體顆粒212分散於所述高分子樹脂膜1中。其中,多個所述不可溶固體顆粒212中的至少部分所述不可溶固體顆粒212是位於所述高分子樹脂膜1的表層、且局部地突伸出所述高分子樹脂膜1的所述表面11,以提供一使用者觸摸。並且,所述網格狀視覺圖案12是位於多個所述不可溶固體顆粒212上、且局部地覆蓋多個所述不可溶固體顆粒212。
其中,多個所述不可溶固體顆粒具有介於30微米至150微米之間的一粒徑範圍、且優選介於50微米至130微米之間,並且多個所述不可溶固體顆粒於所述高分子樹脂膜中具有介於1wt%至20wt%之間的一含量範圍、且優選介於5wt%至15wt%之間。
如圖14所示,在本發明的一實施例中,多個所述不可溶固體顆粒212是完全地分散於高分子樹脂膜1中、且局部地突伸出所述高分子樹脂膜1的所述表面11。如圖15所示,在本發明的另一實施例中,多個所述不可溶固體顆粒212僅分散於所述高分子樹脂膜1的表層、且局部地突伸出所述高分子樹脂膜1的所述表面11。
[實施例的有益效果]
本發明的其中一有益效果在於,本發明所提供的具有觸覺結構的膜狀材料及其製造方法,其能通過“每個所述立體膠體的組成包含有:一高分子樹脂材料及分散於所述高分子樹脂材料中的多個不可溶固體顆粒;其中,多個所述不可溶固體顆粒中的至少部分所述不可溶固體顆粒是位於所述立體膠體的表層、且局部地裸露於外界環境,以提供一使用者觸摸”以及“多個所述立體膠體皆具有透光性,以使得所述高分子樹脂膜的所述表面的所述網格狀視覺圖案能被多個所述立體膠體透視、而呈現於所述高分子樹脂膜的所述表面的一側”的技術方案,以使得所述膜狀材料在具有輕薄厚度的條件下,具有雙層布料的視覺效果及足夠的網布觸覺效果。
更進一步來說,本發明實施例的膜狀材料能通過高分子樹脂膜的所述表面具有網格狀視覺圖案,從而提供在所述高分子樹脂膜上設置有另一層網布的視覺效果,並且能通過所述觸覺結構模組的多個立體膠體的設置,從而在不影響所述網格狀視覺圖案的視覺效果的情況下、進一步讓所述膜狀材料具有網布的觸覺效果及觸摸手感。
再者,本發明實施例的膜狀材料是通過網格狀視覺圖案呈現雙層布料的視覺效果,但是所述高分子樹脂膜實際上為僅具有單層布料的結構。因此,所述膜狀材料的厚度及重量相對於現有的具有一層基布及一層網布的膜狀材料來得低,並且本實施例的膜狀材料在製造時也可以省去將網布貼合至基布上的加工製程。
更詳細地說,針對現有的具有一層基布及一層網布的雙層膜狀材料,儘管其所採用的網布材質是最輕量的,但是該種雙層膜狀材料的重量仍至少會高於50g/m 2。相對於上述現有的雙層膜狀材料,本發明實施例的膜狀材料(具有雙層視覺效果的單層膜狀材料)的重量可以大幅降低至50g/m 2以下,從而能滿足一些終端產品對於輕量化的需求。
值得一提的是,目前市售低丹尼(denier)數的布種為10丹尼的布種,在未來紡織技術更進步時,將可能發展出更低丹尼數的布種,若採用該具有更低丹尼數的布種做為本發明實施例的膜狀材料的基材,可以使得本發明實施例的膜狀材料的重量有機會大幅降低至40g/m 2以下。
以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例,並非因此侷限本發明的申請專利範圍,所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化,均包含於本發明的申請專利範圍內。
100、100’、100’’:膜狀材料 1:高分子樹脂膜 11:表面 12:網格狀視覺圖案 121:幾何線條 122:幾何圖形 13:另一表面 2:觸覺結構模組 21:立體膠體 211:高分子樹脂材料 212:不可溶固體顆粒 W:寬度 H:高度 D:間距 F:紡織物
圖1為本發明第一實施例的膜狀材料的立體示意圖。
圖2為圖1的膜狀材料的分解圖。
圖3為圖1的膜狀材料的沿III-III剖線的剖視示意圖。
圖4為圖3的膜狀材料被使用者觸摸的示意圖。
圖5為圖3的立體膠體的變化態樣示意圖(一)。
圖6為圖3的立體膠體的變化態樣示意圖(二)。
圖7為本發明第一實施例的網格狀視覺圖案的俯視圖。
圖8為圖7的網格狀視覺圖案的變化態樣示意圖(一)。
圖9為圖7的網格狀視覺圖案的變化態樣示意圖(二)。
圖10為圖3的立體膠體的變化態樣示意圖(三)。
圖11為圖3的立體膠體的變化態樣示意圖(四)。
圖12為圖3的膜狀材料貼合至一紡織物的示意圖。
圖13為本發明第二實施例的膜狀材料的立體示意圖。
圖14為本發明第四實施例的膜狀材料的剖視示意圖(一)。
圖15為本發明第四實施例的膜狀材料的剖視示意圖(二)。
100:膜狀材料
1:高分子樹脂膜
11:表面
12:網格狀視覺圖案
2:觸覺結構模組
21:立體膠體

Claims (11)

  1. 一種具有觸覺結構的膜狀材料,其包括:一高分子樹脂膜,所述高分子樹脂膜的一表面經配色而形成有一網格狀視覺圖案;以及一觸覺結構模組,其包含有多個立體膠體,並且多個所述立體膠體是彼此間隔地設置於所述高分子樹脂膜的所述表面上,以局部地覆蓋所述網格狀視覺圖案;其中,每個所述立體膠體的組成包含有:一高分子樹脂材料及分散於所述高分子樹脂材料中的多個不可溶固體顆粒;其中,多個所述不可溶固體顆粒中的至少部分所述不可溶固體顆粒是位於所述立體膠體的表層、且局部地裸露於外界環境,以提供一使用者觸摸;其中,在每個所述立體膠體中,多個所述不可溶固體顆粒具有介於60微米至120微米之間的一粒徑範圍、及介於3wt%至7wt%之間的一含量範圍,以使得每個所述立體膠體具有不小於70%的一透光度;其中,多個所述立體膠體皆具有透光性,以使得所述高分子樹脂膜的所述表面的所述網格狀視覺圖案能被多個所述立體膠體透視、而呈現於所述高分子樹脂膜的所述表面的一側。
  2. 如請求項1所述的膜狀材料,其中,在每個所述立體膠體中,每個所述不可溶固體顆粒是分散但未溶解於所述高分子樹脂材料中,並且每個所述不可溶固體顆粒的一莫氏硬度大於所述高分子樹脂材料的一莫氏硬度。
  3. 如請求項2所述的膜狀材料,其中,在每個所述立體膠體中,位於所述立體膠體表層的所述不可溶固體顆粒是局部地突出於所述立體膠體的外表面,以提供該使用者觸摸。
  4. 如請求項1所述的膜狀材料,其中,所述高分子樹脂膜為一聚氨酯(PU)樹脂膜、一熱塑性聚氨酯(TPU)樹脂膜、一聚 四氟乙烯(PTFE)樹脂膜、一聚乙烯(PE)樹脂膜、一聚丙烯(PP)樹脂膜、一聚對苯二甲酸乙二酯(PET)樹脂膜、及一高分子複合膜的至少其中之一;在每個所述立體膠體中,所述高分子樹脂材料為水性高分子樹脂材料,並且所述立體膠體的組成未包含有揮發性有機溶劑。
  5. 如請求項4所述的膜狀材料,其中,在每個所述立體膠體中,所述水性高分子樹脂材料為水性聚氨酯(PU)樹脂材料及水性丙烯酸樹脂材料的至少其中之一。
  6. 如請求項5所述的膜狀材料,其中,在每個所述立體膠體中,多個所述不可溶固體顆粒為無機固體顆粒及有機固體顆粒的至少其中之一。
  7. 如請求項6所述的膜狀材料,其中,在每個所述立體膠體中,所述立體膠體的組成進一步包含有一架橋劑(cross-linking agent),並且所述架橋劑經配置輔助多個所述不可溶固體顆粒分散於所述高分子樹脂材料中;其中,所述架橋劑為脂肪族異氰酸鹽架橋劑及三聚氰胺架橋劑的至少其中之一,並且所述架橋劑於所述立體膠體中的一含量範圍是介於1wt%至10wt%之間。
  8. 如請求項1所述的膜狀材料,其中,在所述觸覺結構模組中,多個所述立體膠體是呈矩陣狀排列或交錯狀排列地設置於所述高分子樹脂膜的所述表面上、且彼此互不相連;每個所述立體膠體具有介於50微米至1,000微米之間的一寬度、及介於100微米至1,000微米之間的一高度,並且每個所述立體膠體與其鄰近的所述立體膠體之間具有介於50微米至2,000微米間的一間隙。
  9. 如請求項1所述的膜狀材料,其中,所述高分子樹脂膜的所述表面大致為一平整表面,並且所述網格狀視覺圖案是由多個油墨點所構成;其中,在每個所述立體膠體中,所述高分子樹脂材料為水性高分子樹脂材料;在所述網格狀視覺圖案中,多個所述油墨點 的材料為水性高分子油墨;並且,多個所述立體膠體的所述水性高分子樹脂材料至少局部地黏著於所述水性高分子油墨。
  10. 一種膜狀材料的製造方法,其包括:提供一高分子樹脂膜;依據一預定圖案,將一油墨材料印刷於所述高分子樹脂膜的一表面,並且將所述油墨材料中的液體成分蒸散,以使得所述高分子樹脂膜的所述表面形成有一網格狀視覺圖案;於所述高分子樹脂膜的所述表面上形成多個液狀膏體;其中,多個所述液狀膏體是彼此間隔地形成於所述高分子樹脂膜的所述表面上,並且每個所述液狀膏體的組成包含有:一高分子樹脂材料及分散於所述高分子樹脂材料中的多個不可溶固體顆粒;以及將多個所述液狀膏體中的液體成分蒸散,以使得多個所述液狀膏體分別形成為黏著於所述高分子樹脂膜的所述表面上的多個立體膠體,並且多個所述立體膠體是局部地覆蓋所述網格狀視覺圖案;其中,在每個所述立體膠體中,多個所述不可溶固體顆粒中的至少部分所述不可溶固體顆粒是位於所述立體膠體的表層、且局部地裸露於外界環境,以提供一使用者觸摸;其中,在每個所述立體膠體中,多個所述不可溶固體顆粒具有介於60微米至120微米之間的一粒徑範圍、及介於3wt%至7wt%之間的一含量範圍,以使得每個所述立體膠體具有不小於70%的一透光度;其中,多個所述立體膠體皆具有透光性,以使得所述高分子樹脂膜的所述表面的所述網格狀視覺圖案能被多個所述立體膠體透視、而呈現於所述高分子樹脂膜的所述表面的一側。
  11. 一種具有觸覺結構的膜狀材料,其包括:一高分子樹脂膜;以及 一觸覺結構模組,其包含有多個立體膠體,並且多個所述立體膠體是彼此間隔地設置於所述高分子樹脂膜的一表面上;其中,每個所述立體膠體的組成包含有:一高分子樹脂材料及分散於所述高分子樹脂材料中的多個不可溶固體顆粒;其中,多個所述不可溶固體顆粒中的至少部分所述不可溶固體顆粒是位於所述立體膠體的表層、且局部地裸露於外界環境,以提供一使用者觸摸;其中,在每個所述立體膠體中,多個所述不可溶固體顆粒具有介於60微米至120微米之間的一粒徑範圍、及介於3wt%至7wt%之間的一含量範圍,以使得每個所述立體膠體具有不小於70%的一透光度。
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