TWM568776U - 複合層結構與加飾成型品 - Google Patents

Abstract

一種複合層結構，包括：第一層與第二層。第二層配置在第一層上。第二層的材料與第一層的材料不同。複合層結構是由共押成型薄膜製程所形成，且複合層結構的厚度介於0.01毫米至1毫米之間。另外，本新型創作亦提供一種加飾成型品。

Description

複合層結構與加飾成型品

本新型創作是有關於一種複合層結構、加飾成型品及其製造方法。

一般而言，形成在物體外殼表面上的圖案或文字等裝飾主要是透過噴塗（spraying）或印刷（printing）製程來形成，以便呈現出特定的視覺效果，而增添物體外觀的變化性。傳統的形成方法是在相關產品的外殼完成後，利用噴塗的方式將硬化層塗在外殼表面，這種方法製程繁瑣、良率較差並且會造成有機溶劑氣體的汙染，因此導致許多汙染問題。另一方面，由於噴塗製程具有耗費時間、過程複雜、厚度均勻性低等缺點，所以並不適宜應用在大規模生產中。

為了解決前述問題，多種使用裝飾薄膜的特定裝飾製程被提出，例如模內裝飾技術（In-Mold Decoration，IMD）或是膜外裝飾技術（Out Mold Decoration，OMD）已然成為形成物體表面圖文的另一種選擇。

目前模內裝飾技術中常用的高分子基材的材料包括聚碳酸酯（Polycarbonate，PC）、聚甲基丙烯酸甲酯，又稱聚壓克力（Poly(methyl methacrylate)，PMMA）、聚己烯對苯二甲酸酯（PET，Polyethylene Terephthalate）以及丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（Acrylonitrile Butadiene Styrene，ABS）。然而，由PC與ABS所構成的基材的硬度較低，使得基材的表面容易出現損傷，因此大多以塗佈保護層的方式來增加基材表面的硬度與耐刮性。另一方面，由PMMA所構成的基材的硬度較高，但在成形時容易龜裂，因而不易進行熱壓製程。

本新型創作提供一種複合層結構，其同時具備高硬度與高拉伸的特性，而效果則包含高光亮面、消光霧面及各種幾何紋路效果並適用於後續模內裝飾技術或膜外裝飾技術。

本新型創作提供一種複合層結構，包括：第一層與第二層。第二層配置在第一層上。第二層的材料與第一層的材料不同。複合層結構是由共押成型薄膜製程所形成，且複合層結構的厚度介於0.01毫米至1毫米之間。

在本新型創作的一實施例中，所述第一層的材料包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（Acrylonitrile Butadiene Styrene，ABS）、聚碳酸酯（Polycarbonate，PC）、聚丙烯（Polypropylene，PP）、聚氨酯（Polyurethane，PU）或其組合。

在本新型創作的一實施例中，所述第二層的材料包括聚甲基丙烯酸甲酯（Poly(methyl methacrylate)，PMMA）、聚碳酸酯、聚丙烯、聚氨酯或其組合。

在本新型創作的一實施例中，所述第一層與第二層之間具有混合區域，混合區域包括第一層的材料與第二層的材料。

在本新型創作的一實施例中，所述第一層、第二層或上述兩層都還包括色母、顏料、珍珠粉或其組合，使得複合層結構具有顏色、珠光、亮面、鏡面或其他視覺效果。

在本新型創作的一實施例中，所述複合層結構是透明的複合層結構。

本新型創作提供一種加飾成型品，包括：工件與上述複合層結構。複合層結構藉由接著層而貼附於工件的外表面上。

在本新型創作的一實施例中，所述加飾成型品更包括裝飾層配置於加飾成型品與接著層之間。

在本新型創作的一實施例中，所述工件的外表面的材料包括塑膠、樹脂、金屬、碳纖維、玻璃或其組合。

在本新型創作的一實施例中，所述工件包括電子裝置外殼或組件、交通工具的外殼或組件或其組合，而交通工具的外殼或組件包括汽車內飾、汽車外飾、汽車標誌（logo）、汽車儀表板、智慧型鑰匙（intelligent key，I-key）、引擎啟動按鈕或其組合。

基於上述，本新型創作結合具有不同材料的第一層與第二層以形成複合層結構，其使得複合層結構同時具備高硬度與高拉伸的特性，並可於押出後段壓輪上進行各種紋路效果之處理（如亮面、消光及幾何紋路），以適用於後續模內裝飾技術或膜外裝飾技術。

為讓本新型創作的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

下文中參照隨附圖式來更充分地描述本新型創作。然而，本新型創作可以多種不同的形式來實踐，並不限於文中所述之實施例。以下實施例中所提到的方向用語，例如「上」、「下」等，僅是參考附加圖式的方向，因此使用的方向用語是用來詳細說明，而非用來限制本新型創作。此外，圖式中的層與區域的厚度會為了清楚起見而放大。相同或相似之元件標號表示相同或相似之元件，以下段落將不再一一贅述。

圖1是本新型創作一實施例的複合層結構的剖面示意圖。

請參照圖1，本新型創作一實施例提供一種複合層結構100包括：第一層102與第二層104。第二層104配置在第一層102上。在一實施例中，第一層102的材料包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚碳酸酯、聚丙烯、聚氨酯或其組合。第二層104的材料包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚丙烯、聚氨酯或其組合。在本實施例中，第一層102的材料與第二層104的材料不同。舉例來說，第一層102的材料可以是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS），而第二層104的材料可以是甲基丙烯酸甲酯（PMMA）。

在一實施例中，複合層結構100是由共押成型薄膜製程所形成。因此，第一層102與第二層104之間具有混合區域106。混合區域106包括部分第一層102與部分第二層104。也就是說，混合區域106包括第一層102的材料與第二層104的材料。舉例來說，混合區域106包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物與甲基丙烯酸甲酯。在一些實施例中，混合區域106中的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物與甲基丙烯酸甲酯可混合在一起。在替代實施例中，混合區域106中的甲基丙烯酸甲酯亦可以配置在丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物上。以下段落將會詳細說明複合層結構100的製造方法，於此便不再詳述。

在一實施例中，複合層結構100的第一層102還包括色母、顏料、珍珠粉或其組合，使得複合層結構100具有顏色、珠光、亮面、鏡面或其他視覺效果。舉例來說，複合層結構100可具有鋼琴黑或是電鍍銀的裝飾效果。但本新型創作不以此為限，在其他實施例中，複合層結構100的第二層104亦可包括色母、顏料、珍珠粉或其組合。在替代實施例中，複合層結構100的第一層102與第二層104都可包括色母、顏料、珍珠粉或其組合。在另一實施例中，複合層結構100也可以是透明的複合層結構。

在一實施例中，複合層結構100的厚度介於0.01毫米至1毫米之間。在替代實施例中，複合層結構100的外觀表面光澤度（亦即使用表面光澤度計於60度角量測之表面光澤）約為80%以上。在其他實施例中，複合層結構100的密度約為1.06 g/ml以上。但本新型創作不以此為限，在其他實施例中，可依據材料的不同調整複合層結構100的厚度、亮度均勻度、密度等特性。

圖2是本新型創作一實施例的複合層結構的製造方法的流程示意圖。圖3是圖2的第一螺桿的側面示意圖。本實施例的複合層結構100可藉由雙層或多層的共押吹膜機來形成，但本新型創作不以此為限。

請參照圖2，提供第一材料到共押吹膜機的第一螺桿10，並提供第二材料到共押吹膜機的第二螺桿20。在一實施例中，第一材料是用以形成圖1的第一層102，其包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚碳酸酯、聚丙烯、聚氨酯或其組合。第二材料是用以形成圖1的第二層104，其包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚丙烯、聚氨酯或其組合。在本實施例中，第一材料與第二材料不同。舉例來說，第一材料可以是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS），而第二材料可以是甲基丙烯酸甲酯（PMMA）。在一些實施例中，第一材料的含量為70重量%至90重量%，第二材料的含量為20重量%至30重量%，但本新型創作不以此為限。

在一實施例中，螺桿為押出製程中熔膠的提供單元，也是取決融膠品質的重要一環。也就是說，螺桿的主要功能為熔化固體塑料、輸送熔膠、使塑料均值化並且提供熔膠押出模頭所需的壓力。具體來說，如圖3所示，第一螺桿10可依功能大致可分為進料區（Feeding section）12、壓縮區（Compression section）14以及計量區（Metering section）16。而其他螺桿20、30、40（如圖4所示）也具有相同的功能，於此便不再一一贅述。

在一實施例中，進料區12（又稱固體輸送區）的目的是將固體塑料顆粒壓縮並且順利的向前推動。此段的輸送方式是靠著螺桿的拖曳導引輸送，換言之，是利用塑料與套筒內側的摩擦力和塑料與螺桿表面的摩擦力之間的差距，向前推送固體塑料（此處是指第一材料）。當塑料與套筒的摩擦力和塑料與螺桿表面的摩擦力之間的差距愈大，則輸送能力就愈大。為了增加塑料與套筒的摩擦力，可以將套筒表面加刻數條與螺桿平行的縱溝，使摩擦力大幅提高，並且使得第一材料沿著螺桿軸向前進，而不是沿著螺桿作旋轉，藉此提升固體輸送區的能力。

在一實施例中，壓縮區（又稱熔化區）14位於進料區12的末端，此處的縱溝的溝深沿著螺桿方向逐漸縮小。當第一材料由進料區12被輸送到壓縮區14時，第一材料的固體顆粒摩擦熱與外部加熱使塑料開始熔化，而塑料熔化後體積開始縮小，需要利用縮小溝深來配合塑料的體積縮小。另外，由於溝深縮小使流動受到壓迫，此區的壓力也逐漸增大，進而對第一材料產生增壓得效果。

在一實施例中，計量區（又稱熔膠輸送區）16是第一螺桿10中控制流量的最後一個區域。當熔膠進入此區後被充份混合並且增壓，以便抵抗在第一螺桿10前端的模頭阻力背壓。

回頭參考圖2，在提供第一材料到第一螺桿10且提供第二材料到第二螺桿20之後，進行共押成型薄膜製程45，以在匯合區50合流並形成複合材料。接著，所述複合材料經過延伸區60的縱向以及/或橫向延伸後，可形成複合層結構100a。此處的複合層結構100a的配置與材料與圖1的複合層結構100的配置與材料相似，於此便不再贅述。在一實施例中，匯合區50與延伸區60之間還包括冷卻成型的步驟。

在此情況下，第一實施例的複合層結構100a可以是透明的複合層結構。但本新型創作不以此為限，在其他實施例中，在進行共押成型薄膜製程45之前也可先將第一材料與色母、顏料、珍珠粉及相關添加助劑先進行混鍊，以形成混合物。接著，將所述混合物與第二材料進行共押成型薄膜製程45，以形成另一種複合層結構，使得所述複合層結構具有顏色、珠光、亮面、鏡面、消光霧面等的視覺效果。

另外，在進行共押成型薄膜製程45之後，亦可於押出後段壓輪上進行各種紋路效果的處理（如亮面、消光及幾何紋路）。

圖4是本新型創作的第二實施例的複合層結構的製造方法的流程示意圖。第二實施例的複合層結構100b可以具有染色效果，詳細製造方法如下所示。

請參照圖4，提供第一材料到共押吹膜機的第一螺桿10，提供第二材料到共押吹膜機的第二螺桿20。第一材料與第二材料的種類與含量已於上述段落詳述過，於此便不再贅述。另外，第二實施例的製造方法還提供第三材料到共押吹膜機的第三螺桿30，提供第四材料到共押吹膜機的第四螺桿40。在一實施例中，第三材料包括色母、顏料、珍珠粉或其組合，以提供顏色、珠光、亮面、鏡面或其他視覺效果。第四材料可包括潤滑劑、分散劑、紫外光吸收劑、氧化抑制劑或其組合的添加劑。

如圖4所示，對第一材料、第二材料、第三材料以及第四材料進行共押成型薄膜製程45，以在匯合區50合流並形成複合材料。接著，經過延伸區60的縱向以及/或橫向延伸後，可形成複合層結構100b。此處的複合層結構100b的配置與材料與圖1的複合層結構100的配置與材料相似，於此便不再贅述。值得注意的是，第二實施例的複合層結構100b的第一層（第一材料）可在共押成型薄膜製程45中進行染色處理，使得複合層結構100b具有顏色、珠光、亮面、鏡面或其他視覺效果。因此，本實施例的複合層結構100b不需要額外的印刷製程即可達到裝飾效果，以達到降低成本以及改善良率的功效。

雖然圖2與圖4的實施例僅繪示出雙層的複合層結構的製造方法，但本新型創作不以此為限。在其他實施例中，亦可使用雙層或多層以上的共押吹膜機來形成雙層或多層以上的複合層結構。

圖5是本新型創作一實施例的加飾成型品的剖面示意圖。

請參照圖5，本實施例提供一種加飾成型品1包括複合層結構100、裝飾層110、接著層120以及工件200。複合層結構100的配置與材料已於上述段落詳述過，於此便不再贅述。

如圖5所示，裝飾層110可配置在複合層結構100的第一層102的表面102a上，以形成具有裝飾層110的複合層結構100’。在一實施例中，當複合層結構100為透明的複合層結構時，可透過裝飾層110來達到不同的視覺效果。但本新型創作不以此為限，在其他實施例中，當複合層結構100已藉由染色效果而具有顏色、珠光、亮面、鏡面或其他視覺效果時，則可省略裝飾層110。

在一實施例中，裝飾層110可藉由印刷法、噴塗法、電鍍法、蒸鍍法、濺鍍法或其組合來形成。舉例來說，裝飾層110可由印刷油墨或可印刷材料所組成，其可例如是單層油墨層、多層油墨層或是經圖案化的油墨層，以便分別呈現出單色、多色或所需的圖案。裝飾層110可增加複合層結構100的圖案與色彩的多樣化，以豐富使用者或觀看者的視覺效果。在替代實施例中，裝飾層110可藉由凹版印刷（gravure printing）法、絲網印刷（screen printing）法、、平板印刷（offset printing）法、背面印刷（reverse printing）法或是噴墨印刷法等合適的印刷方法來形成。在其他實施例中，裝飾層110的材料可例如是混合有無機材料之聚胺酯（polyurethane，PU）、聚丙烯酸酯（Polyacrylate）、聚對苯二甲酸乙二醇酯（Polyethylene terephthalate，PET）、乙烯、丙烯、高级烯烴的聚合物（polyolefin，PO）或聚酸甲酯（Polymethylmethacrylate，PMMA）等合適的材料。

如圖5所示，複合層結構100’藉由接著層120而貼附於工件200的外表面200a上，以形成加飾成型品1。在一實施例中，接著層120可例如是熱熔膠、UV硬化型接著劑、光硬化型接著劑、電子硬化型接著劑或其組合。舉例來說，接著層120的材料可包括聚丙烯酸酯（polyacrylate）、聚甲基丙烯酸酯（polymethacrylate）、聚苯乙烯（polystyrene）、聚碳酸酯（polycarbonate）、聚氨基甲酸酯（polyurethane）、聚酯（polyester）、聚醯胺（polyamide）、環氧樹脂（epoxy resin）、乙烯-醋酸乙烯共聚物（ethylene vinylacetate copolymer，EVA）或熱塑性彈性體（thermoplastic elastomer）或上述材料之共聚物、混合物或複合物中的至少一種材料。

圖6是依照本新型創作的第三實施例的加飾成型品的製造方法步驟流程圖。圖7是依照本新型創作之第四實施例的加飾成型品的製造方法步驟流程圖。

圖5繪示了複合層結構100藉由接著層120而貼附於工件200的外表面200a上，以形成加飾成型品1。此加飾成型品1可藉由圖6之製造方法（可例如是模內裝飾技術）或是圖7之製造方法（可例如是模外裝飾技術）來製造。

詳細地說，請參照圖6，第一實施例之加飾成型品的製造方法的步驟流程S100如下。首先，進行步驟S102，提供複合層結構。此複合層結構可例如是上述圖5所示之複合層結構100或是具有裝飾層110的複合層結構100’（以下簡稱為複合層結構100）。複合層結構100的組成已於上述段落說明過，於此便不再贅述。

接著，進行步驟S104，將複合層結構100配置在模內裝飾模具中。詳細地說，模內裝飾模具包括中空的模穴。此模穴具有一表面。之後，將複合層結構100貼附於模穴的表面上，使得複合層結構100至少覆蓋模穴的表面的一部分。在替代實施例中，在進行步驟S106之前，可選擇性地進行加熱預成型並利用刀模切割、雷射切割或水刀切割的方式移除多餘的複合層結構。

然後，進行步驟S106，將成型材料灌入所述模內裝飾模具的模穴中，使得成型材料與複合層結構100相互結合。在一實施例中，成型材料可例如是塑膠材料、樹脂材料、金屬材料、碳纖維材料、玻璃等合適的成型材料。

之後，進行步驟S108，冷卻成型材料，以形成工件200。工件200是取決於本新型創作之加飾成型品的應用，其可以是電子裝置外殼或組件、交通工具的外殼或組件或其組合。舉例來說，工件200可例如是手機、數位相機、個人數位助理（personal digital assistant，PDA）、筆記型電腦、桌上型電腦、觸控面板、電視、衛星定位系統（globe position system，GPS）裝置、汽車監視器、導航、顯示器、數位相框、DVD播放器、汽車內裝飾板（例如是把手、飾條、觸控前擋等）、汽車外裝飾板（例如是外飾把手、背門裝飾條等）、汽車儀表板、汽車標誌、智慧型鑰匙（intelligent key，I-key）、引擎啟動按鈕、時鐘、收音機、玩具、手錶或其他需要電力之電子產品所使用的外殼或組件。但本新型創作不限定工件200的形狀與結構，只要是可藉由模內裝飾技術來完成的工件200的形狀與結構皆為本新型創作的範疇。

接著，進行步驟S110，將加飾成型品1自模內裝飾模具中取出。所得的加飾成型品1，已於上述圖5詳細說明過，於此便不再贅述。

另一方面，加飾成型品1亦可藉由模外裝飾技術來製造。請參照圖7，第二實施例之加飾成型品的製造方法的步驟流程S200如下。首先，進行步驟S202，提供工件200。在一實施例中，工件200是取決於本新型創作之加飾成型品的應用，其可以是電子裝置外殼或組件、交通工具的外殼或組件或其組合。在替代實施例中，工件200的外表面200a的材料可以是塑膠、樹脂、金屬、碳纖維、玻璃或其他已成形之各種機殼材料，且例如是經過適當的前處理製程以製作具有所需特性的工件。舉例而言，當工件的材質為塑膠時，可經由射出成型之模具經射出成型製程後得到塑膠工件（如塑膠機殼等）；或者，當工件的材質為金屬時，則可先對金屬進行表面處理而得到金屬工件（如金屬機殼等）。

接著，進行步驟S204，提供複合層結構。此複合層結構可例如是上述圖5所示之複合層結構100或是具有裝飾層110的複合層結構100’（以下簡稱為複合層結構100）。複合層結構100的組成已於上述段落說明過，於此便不再贅述。

之後，進行步驟S206，將工件200與複合層結構100放置於治具中。在此說明的是，在進行步驟S206之前，可選擇性地依照最終產品的需求而設計治具並進行治具的製備。

然後，進行步驟S208，進行高壓裝飾成型製程，使複合層結構100藉由接著層120而貼附於工件200的外表面200a上。因此，接著層120配置於裝飾層110與工件200之間。詳細地說，高壓裝飾成型製程例如是先對複合層結構100進行加熱軟化步驟。在一實施例中，所述加熱軟化步驟的溫度可介於80℃至150℃之間；加熱軟化步驟的時間可介於30秒至180秒之間。接著，使複合層結構100與工件200接觸，並進行加壓步驟。之後，再對複合層結構100進行高壓真空成型步驟，使複合層結構100貼附至工件200上。最後，可選擇性地利用刀模切割、雷射切割或水刀切割的方式移除剩餘的複合層結構。簡而言之，本實施例可藉由模外裝飾技術將複合層結構100緊密黏合於工件200的部分外表面200a上。

綜上所述，本新型創作結合具有不同材料的第一層與第二層以形成複合層結構，其使得複合層結構同時具備高硬度與高拉伸的特性，以適用於後續模內裝飾技術或膜外裝飾技術。另外，本新型創作提供一種加飾成型品的製造方法，其可在形成複合層結構時進行染色處理，因此，所述複合層結構不需要額外的印刷製程即可達到裝飾效果，以達到降低成本以及改善良率的功效。

雖然本新型創作已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本新型創作，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本新型創作的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本新型創作的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

1‧‧‧加飾成型品

10‧‧‧第一螺桿

12‧‧‧進料區

14‧‧‧壓縮區

16‧‧‧計量區

20‧‧‧第二螺桿

30‧‧‧第三螺桿

40‧‧‧第四螺桿

45‧‧‧共押成型薄膜製程

50‧‧‧匯合區

60‧‧‧延伸區

100、100a、100b、100’‧‧‧複合層結構

102‧‧‧第一層

102a‧‧‧第一層表面

104‧‧‧第二層

106‧‧‧混合區域

110‧‧‧裝飾層

120‧‧‧接著層

200‧‧‧工件

200a‧‧‧工件的外表面

S100、S200‧‧‧步驟流程

S102、S104、S106、S108、S110、S202、S204、S206、S208‧‧‧步驟

圖1是本新型創作一實施例的複合層結構的剖面示意圖。 圖2是本新型創作的第一實施例的複合層結構的製造方法的流程示意圖。 圖3是圖2的第一螺桿的側面示意圖。 圖4是本新型創作的第二實施例的複合層結構的製造方法的流程示意圖。 圖5是本新型創作一實施例的加飾成型品的剖面示意圖。 圖6是依照本新型創作的第三實施例的加飾成型品的製造方法步驟流程圖。 圖7是依照本新型創作之第四實施例的加飾成型品的製造方法步驟流程圖。

Claims (10)

1. 一種複合層結構，包括： 第一層；以及 第二層，配置在所述第一層上，其中所述第二層的材料與所述第一層的材料不同，所述複合層結構是由共押成型薄膜製程所形成，且所述複合層結構的厚度介於0.01毫米至1毫米之間。
2. 如申請專利範圍第1項所述的複合層結構，其中所述第一層的材料包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚碳酸酯、聚丙烯、聚氨酯或其組合。
3. 如申請專利範圍第1項所述的複合層結構，其中所述第二層的材料包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚丙烯、聚氨酯或其組合。
4. 如申請專利範圍第1項所述的複合層結構，其中所述第一層與所述第二層之間具有混合區域，所述混合區域包括所述第一層的材料與所述第二層的材料。
5. 如申請專利範圍第1項所述的複合層結構，其中所述第一層還包括色母、顏料、珍珠粉或其組合，使得所述複合層結構具有顏色、珠光、亮面、鏡面或其他視覺效果。
6. 如申請專利範圍第1項所述的複合層結構，其中所述複合層結構是透明的複合層結構。
7. 一種加飾成型品，包括： 工件；以及 如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述的複合層結構藉由接著層而貼附於所述工件的外表面上。
8. 如申請專利範圍第7項所述的加飾成型品，更包括裝飾層配置於所述加飾成型品與所述接著層之間。
9. 如申請專利範圍第7項所述的加飾成型品，其中所述工件的所述外表面的材料包括塑膠、樹脂、金屬、碳纖維、玻璃或其組合。
10. 如申請專利範圍第7項所述的加飾成型品，其中所述工件包括電子裝置外殼或組件、交通工具的外殼或組件或其組合，而交通工具的外殼或組件包括汽車內飾、汽車外飾、汽車標誌、汽車儀表板、智慧型鑰匙、引擎啟動按鈕或其組合。