TWI774073B

TWI774073B - 轉印膜及其用途

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Publication number: TWI774073B
Application number: TW109133542A
Authority: TW
Inventors: 林明輝
Original assignee: 合泰材料科技股份有限公司
Priority date: 2020-09-26
Filing date: 2020-09-26
Publication date: 2022-08-11
Also published as: TW202212146A

Abstract

本發明提供一種轉印膜及其用途，該轉印膜包括一基材及一高光層，該基材具有一接合面，該高光層具有相對之一鏡面及一貼合面，且該高光層之鏡面係與該基材之接合面直接接觸。利用本發明之轉印膜轉印至標的物上，能順利修飾標的物之表面，使標的物之整體外觀呈現鏡面反射的視覺效果，進而提升標的物整體外觀的質感、細緻度及價值。

Description

轉印膜及其用途

本發明係有關於一種轉印膜，尤其是能產生具有鏡面反射效果的轉印膜；本發明另有關於一種轉印膜之用途，尤其是可應用於多種不同材質之標的物的用途。

隨著生活水準日益提升，人們不僅追求產品的內在品質，對於產品外觀亦更為講究，以展現個人品味及獨特性。其中，為適當展現產品質感，藉由鍍膜來提升產品光澤度或亮度為常見作法，並催生鏡面裝飾技術之發展。

現行鏡面裝飾技術包含水電鍍、真空電鍍、水轉印和噴塗。然而，水電鍍將產生大量的金屬廢液，而易衍生環保問題；真空電鍍的設備相對昂貴，且製程複雜，成本較高；水轉印易有薄膜破裂及大量廢水汙染之問題；噴塗則應用限制多，除標的物本身需具備高度的平整性才能使噴塗粒子堆疊後展現鏡面效果外，並需藉由在標的物上噴塗多層塗料來提升平整度始能展現鏡面反射效果，故利用噴塗實現鏡面裝飾的效果亦有成本較高之問題。

基於以往水電鍍、真空電鍍、水轉印和噴塗所存在之缺點，現有技術轉而開發一種轉印膜，其轉印膜由下至上依序包含基材、仿鏡面離型層和高光層，藉由在基材與高光層之間設置仿鏡面離型層之技術手段，確保使用者將轉印膜施予在待轉印之標的物後，高光層能貼附於標的物之表面，並順利使高光層從仿鏡面離型層和基材分離，藉此將高光層轉印於標的物之表面，以期能展現鏡面反射效果。

然而，現有技術透過此轉印膜試圖裝飾標的物之表面時卻發現，設置仿鏡面離型層雖有助於高光層自基材上脫落並且轉印至標的物之表面，但仿鏡面離型層具有一定的厚度，其在加熱延伸、加壓成型時不易服貼至裝飾標的物之表面，且無可避免地會產生波紋或橘皮，上述因素皆導致轉印在標的物上的仿鏡面離型層與高光層無法展現原先預期的鏡面反射效果，故實有改進之必要。

為克服現有技術之缺點，本發明的目的在於提供一種轉印膜及其用途，其能在省略採用仿鏡面離型層，使轉印膜轉印至標的物的表面後順利賦予被轉印之標的物具備鏡面反射之效果。

為達到上述目的，本發明提供一種轉印膜，包括：一基材及設置於該基材上之一高光層，該基材具有一接合面，該高光層具有相對之一鏡面及一貼合面，該高光層之鏡面係與該基材之接合面直接接觸，其中該基材之接合面的算術平均粗糙度小於1.5微米，該基材之材料包含聚乙烯系組合物，且該聚乙烯系組合物具有羥基(hydroxyl group，-OH group)，該高光層之材料包含聚甲基丙烯酸甲酯。

藉由前揭技術手段，本創作之轉印膜能省去以往需設置仿鏡面離型層才能有利於其從基材上分離，並具有預期的鏡面反射效果。換句話說，本創作之高光層在轉印後，不僅能良好地貼附在標的物的表面，亦可賦予標的物具備鏡面反射之效果。

上述高光層之鏡面與貼合面為相同材質，皆具有高光特性，而皆可呈現鏡面反射效果，惟貼合面係用來進一步貼合至一標的物。

於本說明書中，「該高光層之鏡面係與該基材之接合面直接接觸」意指在轉印膜中，該高光層與該基材之間不額外設置有如先前技術之仿鏡面離型層。

較佳的，該基材之接合面的算術平均粗糙度小於1.2微米；更佳的，該基材之接合面的算術平均粗糙度小於1微米；再更佳的，該基材之接合面的算術平均粗糙度小於或等於0.8微米。在其中一實施態樣中，該基材之接合面的算術平均粗糙度係大於或等於0.05微米且小於或等於0.2微米。本發明藉由控制基材之接合面的算術平均粗糙度，使高光層之鏡面與該基材之接合面直接接觸時，仍維持高光層之鏡面的表面特性。

較佳的，該基材之縱向(MD)斷裂伸長率為300%至600%，該基材之橫向(TD)斷裂伸長率為300%至600%。更佳的，該基材之縱向斷裂伸長率為375%至525%，該基材之橫向斷裂伸長率為375%至525%。再更佳的，該基材之縱向斷裂伸長率為400%至500%，該基材之橫向斷裂伸長率為400%至500%。再據此，所述轉印膜不僅能適用於貼合在大面積的平整表面外，亦可適用於貼合在具有不同細部結構或具有凹凸起伏表面的標的物上。

較佳的，上述基材之材料中的聚乙烯系組合物可為經改質的聚乙烯，其具有多個羥基，且該經改質的聚乙烯可包含如下式I和/或式II的重複單元：

其中，n1為大於或等於0以及小於5000的自然數，以及n2為大於0和小於5000的自然數。

當n1為0時，表示基材之材料中的聚乙烯系組合物僅包含式II的重複單元，亦即該聚乙烯系組合物之重複單元由式II所組成。

較佳的，n1為0至3000的自然數。

較佳的，n2為1000至4000的自然數。

較佳的，聚乙烯系組合物之聚合度為2000至3000。更佳的，聚乙烯系組合物之聚合度為2300至2600。

上述基材之材料可進一步包含一可塑劑，並以該基材之材料總重為基準，該可塑劑含量為8重量百分比至13重量百分比。較佳的，以該基材之材料總重為基準，該可塑劑含量為9重量百分比至12重量百分比。

於本說明書中，所述高光層具有高光澤度之特性，而使轉印膜之高光層在轉印至標的物後，讓標的物之表面呈現肉眼可見的鏡面反射效果。該高光層之鏡面的光澤度係大於或等於80GU以上。在其中一實施態樣中，該高光層之鏡面，以60度光澤度計檢測的讀值為大於或等於90GU至100GU。在另一實施態樣中，該高光層之鏡面以20度光澤度計檢測的讀值為大於或等於85GU至95GU。在另一實施態樣中，該高光層之鏡面以80度光澤度計檢測的讀值為大於或等於95GU至105GU。

較佳的，上述聚甲基丙烯酸甲酯(Poly(methyl methacrylate)，簡稱PMMA)為聚甲基丙烯酸甲酯低聚物(PMMA oligomer)。

較佳的，上述製作高光層之材料可包含如丁酮(Methyl Ethyl Ketone，簡稱MEK)、醋酸丁酯(n-butyl acetate，簡稱BAC)、乙酸乙酯(ethyl acetate，簡稱EAC)等溶劑以及如1-羥基-環己基-苯基甲酮(1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone，商品名：TBO184)為起始劑，但並非僅限於此。本創作採用丁酮作為溶劑，利於聚甲基丙烯酸甲酯均勻散佈，並可將高光層塗佈至基材。

上述製作高光層之材料亦可添加交聯劑或紫外線硬化膠(例如：聚氨酯丙烯酸樹酯或改性環氧丙烯酸樹酯等紫外線固化型樹脂)，使高光層經照射紫外線後，硬化並固著至塑膠和金屬等材質之標的物上，而無需另設接著層來結合標的物與高光層。於其中一實施態樣，紫外線照射的能量範圍可為500mJ/cm²至1800mJ/cm²；於另一實施態樣，紫外線照射的能量範圍可為500mJ/cm²至1500mJ/cm²。

上述基材的厚度可為30微米至100微米；較佳的，該基材的厚度可為20微米至100微米。

上述高光層的厚度可為10微米至100微米；較佳的，該高光層的厚度可為10微米至50微米；更佳的，該高光層的厚度可為15微米至50微米。本發明可藉由增加高光層的厚度來提升高光層的亮度及鏡面反射效果。

本發明另提供一種轉印膜之用途，其包括將上述之轉印膜施予於一標的物上。據此，將轉印膜轉印至標的物後，可透過轉印膜之高光層賦予標的物之外觀呈現鏡面反射的視覺效果。

具體來說，轉印膜施予於一標的物之表面後，該轉印膜之高光層的貼合面係貼合於該標的物之表面上，且該轉印膜之基材可自高光層之鏡面上剝除。

在一實施態樣中，當轉印膜的高光層接觸標的物之表面後，可以50℃至120℃之溫度加熱轉印膜以軟化高光層，並施予1.0atm至4.0atm的壓力，促使轉印膜包覆標的物後，再以紫外線促使聚甲基丙烯酸甲酯進行交聯反應，以硬化並固著至標的物。本發明由於基材接合面的算術平均粗糙度極小(小於標的物表面的算術平均粗糙度)，故可在不另借助離型層的條件下，與固化並固著至標的物的高光層分離，且不影響高光層的鏡面反射效果。

依據本發明，該轉印膜之高光層的貼合面係直接貼合於該標的物之表面，而無須藉由另設黏著層來貼合高光層與標的物。換句話說，上述標的物的表面與上述高光層之貼合面直接接觸，而不另包含黏著層。

依據本發明，該標的物之材質可選自於由下列所組成之群：塑膠、金屬和玻璃，但不以此為限。

較佳的，該塑膠包含聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)、聚酯、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚氨酯(PU)或熱塑性彈性體(TPE)，但不以此為限。

依據本發明，該標的物可選自於由下列所組成之群：手機、平板電腦、保護殼、家電、汽機車、美妝保養品、飾品和裝潢板材，但不以此為限。

在一實施態樣中，該標的物之表面可為一平整面或一曲面。

在另一實施態樣中，該標的物具有一凸部或一凹部，該凸部或凹部之長、寬和高之任一者小於500公釐。較佳的，該凸部或凹部之長、寬和高之任一者為大於0公釐至100公釐。

上述轉印膜之高光層的貼合面係直接貼合於該標的物之凸部及/或凹部。

本發明的轉印膜具有良好的延展性，故可任意施予不同尺寸標的物。

如需針對大面積之標的物進行鏡面裝飾者，例如：汽車整體的外表面，則該標的物之表面之長及/或寬可大於1.5公尺；較佳的，該標的物之表面之長及/或寬者大於2公尺；更佳的，該表面之長及/或寬可大於2公尺和小於5公尺。

如需針對小面積之標的物進行鏡面裝飾者，例如：手機殼或飾品，則該標的物之表面之長及/或寬可小於500公釐；較佳的，該表面之長及/或寬可為大於或等於0.1公釐至小於或等於200公釐。

綜上，本發明之轉印膜不僅能解決以往水電鍍、真空電鍍、水轉印和噴塗之技術缺陷，更能省略以往轉印膜需使用離型層、鏡面層或仿鏡面離型層之限制，進而確保轉印膜應用於標的物後，可使標的物之表面具備鏡面反射之效果，並提升標的物之美觀性與功能性。此外，本發明之轉印膜可應用之標的物種類不以金屬材質之標的物為限，故本發明之轉印膜具有較廣泛的應用範圍及優異的市場潛力。

10:轉印膜

20:標的物

21:第一轉印區域

22:第二轉印區域

23:第三轉印區域

100:基材

101:接合面

110:高光層

111:鏡面

112:貼合面

201:表面

202:大面積表面

203:小面積表面

2011:凸部

2012:凹部

2013:排氣孔

2014:延伸平台

2015:曲面

圖1為轉印膜之側視示意圖。

圖2A至2D分別為標的物不同實施態樣之示意圖。

圖3為標的物為殼體之實施態樣之剖面示意圖。

圖4為轉印膜應用於一標的物後，高光層貼附於該標的物之一實施態樣之立體圖。

以下提供數種實施例說明本發明之實施方式；熟習此技藝者可經由本說明書之內容輕易地了解本發明所能達成之優點與功效，並且於不悖離本發明之精神下進行各種修飾與變更，以施行或應用本發明之內容。

《轉印膜》

如圖1所示，轉印膜10包括一基材100及設置於該基材100上之一高光層110，該基材100具有一接合面101，該高光層110具有相對之一鏡面111及一貼合面112，該高光層110之鏡面111係與該基材100之接合面101直接接觸，該基材100之接合面101的算術平均粗糙度小於1.5微米，該基材100之材料包含聚乙烯組合物，該高光層110之材料包含聚甲基丙烯酸甲酯。

所述轉印膜10可應用於各種不同類型之標的物，藉此賦予標的物具有鏡面反射的效果；所述標的物例如：粉餅盒、飾品、手機、平板電腦、保護殼、家電、建材、廚具、汽機車、裝潢板材等，但並非僅限於此。

於其中一實施態樣，標的物可為一粉餅盒。當轉印膜施予於粉餅盒後，如圖2A所示，該粉餅盒之表面201為一曲面，該粉餅盒之表面201與高光層110之貼合面112貼合，藉此透過高光層110令粉餅盒之外觀呈現出鏡面反射的視覺效果。

於另一實施態樣，標的物可為一飾品，如圖2B所示，該飾品具有一大面積表面202和一小面積表面203；當轉印膜施予於飾品後，該飾品之大面積表面202和小面積表面203與高光層110貼合，藉此透過高光層110令飾品的整體外觀皆可呈現鏡面反射的視覺效果。雖然小面積表面203之寬度雖僅有3公釐，但高光層110仍可良好地貼合在小面積表面203上，且不生皺摺，進而提升飾品整體外觀的質感與細緻度。

於再一實施態樣，標的物可為一手機，如圖2C所示，手機上可設有一凸部2011(例如一相機鏡頭)；當轉印膜施予於手機後，該手機之凸部2011區域不會與高光層110貼合，因此，此區域的高光層110，在剝離時會被基材100帶走，藉此空出相機鏡頭位置，令後續手機鏡頭可直接組裝。雖然凸部2011之高度僅有0.5公釐，但高光層110仍可良好地貼合在凸部2011之側邊，且不生皺摺，並使凸部2011之整體外觀從不同角度觀看時皆可呈現出鏡面反射效果，進而提升手機整體外觀的質感與細緻度。

於又一實施態樣，標的物可為一平板電腦，如圖2D所示，平板電腦上可設有一凹部2012。當轉印膜施予於平板電腦後，由於凹部2012上設置的排氣孔2013，可藉由抽真空的方式進一步提升高光層110抽吸至凹部2012的貼合效果，使平板電腦之凹部2012可與高光層110更加服貼地密合，藉此透過高光層110令平板電腦的整體外觀皆可呈現鏡面反射的視覺效果。雖然該凹部2012之深度僅有2公釐，但高光層110仍可良好地貼合在凹部2012上，且不生皺摺，並使凹部2012之整體外觀從不同角度觀看時皆可呈現鏡面反射效果，進而提升平板電腦整體外觀的質感與細緻度。根據不同的產品需求，標的物20可具有多個凹部2012，且這些凹部2012可組成一商標。

實施例1：實施例1之轉印膜具有基材和高光層，其中該基材為商購品，且其接合面的算術平均粗糙度約0.08微米，基材之材料包含經改質的聚乙烯(MdPE，其聚合度為2400，該MdPE具有上述式I和式II結構的重複單元)和10%至11%之可塑劑，基材之縱向和橫向的斷裂伸長率皆為400%至500%，基材之厚度為75微米；高光層之材料包含聚甲基丙烯酸甲酯(poly(methyl methacrylate))，簡稱PMMA)，該高光層的厚度為25微米至30微米。

比較例1：比較例1之轉印膜具有基材、仿鏡面離型層和高光層，其中該基材為商購品，其材質為包含聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)的聚烯膜(即PO膜)。

比較例2：比較例2之轉印膜具有基材和高光層，其中該基材為商購品，材質為聚對苯二甲酸乙二酯薄膜(即PET膜)，其斷裂伸長率為75%，高光層則同實施例1。

《轉印膜之應用》

實施例2至實施例4皆為實施例1之轉印膜之應用，分別為將實施例1之轉印膜轉印至未印有油墨的金屬製標的物(實施例2)、轉印至印有油墨的塑膠製標的物(實施例3)和轉印至未印有油墨的塑膠製標的物(實施例4)。

比較例3、比較例5和比較例7皆為比較例1之轉印膜之應用，分別為將比較例1之轉印膜轉印至未印有油墨的金屬製標的物(比較例3)、轉印至印有油墨的塑膠製標的物(比較例5)和轉印至未印有油墨的塑膠製標的物(比較例7)。

比較例4、比較例6和比較例8皆為比較例2之轉印膜之應用，分別為將比較例2之轉印膜轉印至未印有油墨的金屬製標的物(比較例4)、轉印至印有油墨的塑膠製標的物(比較例6)和轉印至未印有油墨的塑膠製標的物(比較例8)。

《轉印膜之應用比較試驗》

如圖3所示，以肉眼觀察實施例2至實施例4以及比較例3至比較例8將轉印膜應用在不同材質的標的物(殼體)及不同轉印區域之轉印成效，以轉印膜之高光層110的轉印良率及其在不同轉印區域中所呈現的視覺效果評估其轉印效率。所述標的物具有第一轉印區域21、第二轉印區域22及第三轉印區域23，第一轉印區域21為標的物之主表面(即最大表面)，面積大小約130cm²；第二轉印區域22為標的物之側邊表面，面積大小約24cm²；第三轉印區域23指標的物底部之表面，且第三轉印區域23與第一轉印區域21平行，面積大小約4.8cm²，結果如表1所示。

O：表示標的物轉印後呈現鏡面反射效果。

△：表示轉印良率為30%至60%或出現波紋或橘皮。

X：表示轉印良率低於30%或無法貼附。

首先，從實施例2至實施例4可知，不管標的物的材質為金屬或塑膠，皆不影響實施例1之轉印膜之轉印成效，而使實施例2至實施例4之標的物的整體外觀皆可呈現鏡面反射的視覺效果。

第二，從實施例3和實施例4可知，不管標的物表面是否塗有油墨，皆不影響實施例1之轉印膜之轉印成效，而使實施例3和實施例4之標的物的整體外觀可呈現鏡面反射的視覺效果。

第三，從比較例3、比較例5和比較例7之數據可知，其在第三轉印區域之轉印良率皆僅為30%至60%或出現波紋或橘皮，顯示當基材採用PO膜時，因其多了仿鏡面離型層，導致整體型變量不足，不易服貼至標的物之表面。

最後，從比較例4、比較例6和比較例8之數據可知，雖其僅有高光層貼附至標的物，但當基材採用PET膜時，其延展性差、容易產生皺褶，致使轉印膜無法貼附至第二及第三轉印區域，故仍難以作市場應用。

《轉印膜之貼合效果測試》

如圖4所示，標的物為一裝飾品，裝飾品並設有一凸部2011、一延伸平台2014和一曲面2015，且該凸部2011、該延伸平台2014和該曲面2015一體成形；當轉印膜施予於裝飾品後，高光層110皆可與該凸部2011、該延伸平台2014和該曲面2015貼合，藉此令裝飾品的整體外觀皆可呈現鏡面反射的視覺效果；其中，雖然該延伸平台2014之平面寬度小於1公釐，且其圓周長度可逾3公分，但高光層110仍可良好地貼合在該延伸平台2014以及其與凸部2011和曲面2015的交接彎折處上，而不生皺摺，故本創作具有極佳的貼合效果。

綜上所述，本發明提供了一種有別於以往須利用水電鍍、真空電鍍、水轉印和噴塗才能獲得鏡面反射效果的技術手段，利用本發明之轉印膜轉印至不具備鏡面反射效果的標的物上，能如期透過轉印膜之高光層修飾標的物之表面，賦予標的物獲得鏡面反射的視覺效果，不論標的物的材質、表面是否預先形成油墨或是否設置有細部結構，所述轉印膜皆能賦予標的物呈現鏡面反射的視覺效果，並且具有良好的轉印率，進而提升標的物整體外觀的質感、細緻度及價值。

上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已，惟該實施方式並非用以限定本發明之申請專利範圍；舉凡其他未悖離本發明揭示內容下所完成的變化、修飾等變更，均應包含於本發明涵蓋的專利範圍中。