CN101879837B - 模内装饰射出的薄膜结构及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种模内装饰射出的薄膜结构及其制造方法，该薄膜结构以一透明基板为本体，于基板顶面形成一主要设有一光固化胶层的装饰层，藉光固化胶经紫外光照射而快速固化成型的特性，使光固化胶层经模压过程呈现预设于母模上精细的立体图纹。且光固化胶层为薄膜结构最外侧的结构，而使油墨色层内藏于基板与光固化胶层之间，得以大幅降低油墨色层受高温变质与受射出料冲击而造成位移的冲墨现象，提高模内装饰射出制程的良率，并藉光固化胶层固化后的高硬度、高耐化性和高耐磨性，而无需额外强化处理的工时与成本。

Description

模内装饰射出的薄膜结构及其制造方法

技术领域

本发明关于一种模内装饰射出的薄膜结构及制造方法，尤指在基板预设光固化胶层，使其在模压及光照之下形成所需装饰图案，以达到具立体图纹效果且能提高模内装饰射出制程良率的薄膜结构及其制造方法。

背景技术

笔记型计算机和手机为相当普及的高科技电子产品，为了吸引消费者，不仅效能日益渐新，外壳的质感与设计图案的细致度，也成为相关厂商重视的要点之一。基本上笔记型计算机和手机的外壳制造仍离不开塑料加工的范畴，其中较常使用的三种制程为挤压成型、射出成型和热压成型，其中又以射出成型为目前最广泛使用的技术。射出成型主要为将熔融的塑料挤入预设形状的模穴，待塑料冷却之后，再打开模具将成品取出。射出成型的技术发展已经过多项改良，并发展出适合各式产品与制程的不同技术内容，其中目前高科技电子产品外壳的制造，主要以模内装饰射出(In-Mold Decoration，IMD)为主流技术。

请参阅图1，常用于高科技电子产品外壳的模内装饰射出制程，主要包含以下步骤(以下所述1-5步骤流程分别对应于图1由上而下的5个剖视示意图)：

1、薄膜制造，为因应外观设计需求，包含下列步骤：

(a)于透明基板10背面构成一油墨色层11，该油墨色层11呈现独特的图案设计，以达到外观设计的需求；以及，

(b)再于油墨色层11的底面涂布一黏着层12，便完整构成一用以模***出的薄膜结构13；

2、薄膜成型，以模具14热压，或高压成型(High Pressure Forming)的方式，软化薄膜结构13的构型以塑造成所需的形状；

3、薄膜裁切，以刀切或模切修膜法(Die Cut to Trim Film)修裁薄膜结构13的外型，以去除多余材料；

4、射出成型，将薄膜设置于预设形状的模穴15，注射熔融的射出料16至所述模穴15，等待射出料16冷却成型，即可将成品自模穴15中取出；以及，

5、强化处理，在成品外观喷涂金油17，以增加成品外观的硬度、耐磨和耐化性。

依所述常用薄膜结构以一透明基板10为本体，于所述基板10底面涂布一油墨色层11，该油墨色层11设有所欲呈现的图案，以达外观设计目的，再于所述油墨色层11底部涂布一黏着层12，该黏着层12供以使油墨色层11与射出料16稳定结合。

经常选用的基板10材料选自聚碳酸酯(PC)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)任一种塑料，其中又以聚碳酸酯(PC)为佳。

经常选用的射出料16选自聚碳酸酯(PC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚碳酸酯混合丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(PC/ABS)混合料任一种塑料，其中又以聚碳酸酯混合丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(PC/ABS)混合料为业界较常使用的塑料。

然而，受限于常用薄膜结构，所述成品外观设计仅为平面图案，无法生产具触感的立体纹路，并且以油墨绘画的方式，存在着技术上的极限，无法绘制出高精细度的图纹，要符合要求越来越高的审美观点及设计需求，的确有不足之处。

同时，除了外观上的不足，常用薄膜的结构设置，该油墨色层11仅以一黏着层12与射出料16相隔，因此油墨色层11于射出成型的步骤中，相当于直接受到射出料16的冲击，受制程中射出温度、射出压力和射出时间之参数影响，在一定发生机率下，油墨会受冲击位移，而发生冲墨现象。此外，由于通常油墨的融点为摄氏135度，而所述常用射出料16的工作温度都于摄氏200度以上，因此常常使得油墨受高温而变质。以上情况皆导致模内装饰射出制程的生产良率过低。而为因应所述缺点，现行采用的应对方式为加厚油墨色层11，或选用融点较高的油墨种类，但这些常用方式，不仅增加生产成本，也受限于可选择的油墨种类，并且也无法完全解决常用薄膜结构造成模内装饰射出制程良率过低的缺点。

更甚之，涂布黏着层12以及涂布金油17以增强成品强度的两项步骤过于费时并增加额外生产成本，并不符合成本考虑。

模内装饰射出制程于庞大的高科技电子产业中确为重点技术，但常用薄膜结构于成品外观、生产良率和成本节省等考虑上，皆有不足及缺失之处，实有更趋完善的空间。

发明内容

本发明的主要目的，旨在提供一种模内装饰射出的薄膜结构及其制造方法，其可减少发生冲墨现象以及油墨色层受热变质的机会，而能有效提高制程良率。

本发明的再一目的，旨在提供一种模内装饰射出的薄膜结构及其制造方法，其能使成品具有高细致度的立体图纹。

本发明的次一目的，旨在提供一种模内装饰射出的薄膜结构及其制造方法，可减少制程步骤，达到节省工时和成本的目的。

为达所述目的，本发明为一种模内装饰射出的薄膜结构，所述薄膜结构以一透明基板为本体，于所述基板顶面形成一主要设有一光固化胶层的装饰层，所述光固化胶层表面经预设图纹的母模压印，再经紫外光照射使光固化胶快速固化，而形成所欲呈现的立体图纹。

于一较佳实施例中，所述薄膜结构的制造方式包含以下步骤：

a、于一透明基板上形成一主要设有一光固化胶层的装饰层；

b、将预设有图纹的母模压印于所述光固化胶层，使光固化胶层的表面配合母模上的图纹产生形状的改变，所述母模以能供紫外光通透的材质所制成；

c、充足照射紫外光，触发光固化胶中的光起始剂的连锁反应，使光固化胶从液态转为固态而固化成型，而使光固化胶层的表面形成所欲呈现的立体图纹；以及，

d、将母模自固化成型的光固化胶层脱离。

于较佳实施例中，所述光固化胶层设于所述装饰层的最外侧，且所述光固化胶层的成型方式为涂布成型。

于可行实施例中，所述涂布成型的方式选自满版网印和滚筒涂布(roller coating)任一项涂布成型方式。

于可行实施例中，所述装饰层进一步设有一介于所述基板和所述光固化胶层间的油墨色层，且所述油墨色层的成型方式选自印刷成型和喷墨成型任一项成型方式。

于可行实施例中，所述印刷成型的方式选自平版印刷(off-set printing)、凹版印刷(gravure)和网版印刷(screen printing)任一项印刷成型方式。

于可行实施例中，所述装饰层进一步设有一介于所述基板和所述光固化胶层间的金属层，且所述金属层的成型方式选自蒸镀、溅镀和不导电真空金属镀任一项物理气相沉积法。

于较佳实施例中，所述金属层为铝层。

于可行实施例中，所述基板底部进一步涂布一黏着层。

于可行实施例中，所述基板材质选自聚碳酸酯(PC)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)任一种塑料。

于较佳实施例中，所述基板材质是聚碳酸酯(PC)。

于较佳实施例中，所述光固化胶层是由非厌氧性光固化胶所构成。

于可行实施例中，所述光固化胶层进一步添加染剂，使所述光固化胶层具有颜色。

附图说明

图1是常用模内装饰射出制程的流程示意图；

图2是本发明的一较佳实施例的薄膜结构断面示意图；

图3是图2的制造流程示意图；

图4是本发明的一可行实施例的薄膜结构断面示意图；

图5是图4的制造流程示意图；

图6是本发明的另一可行实施例的薄膜结构断面示意图；

图7是图6的制造流程示意图；以及，

图8是图4于模内装饰射出制程的流程示意图。

主要组件符号说明

10-----基板

11-----油墨色层

12-----黏着层

13-----薄膜结构

14-----模具

15-----模穴

16-----射出料

17-----金油

20-----薄膜结构

21-----基板

22-----光固化胶层

23-----装饰层

24-----立体图纹

25-----油墨色层

26-----金属层

27-----成品

31-----母模

32-----紫外光

41-----模具

42----模穴

43----射出料

具体实施方式

为便于更进一步了解本发明的使用和其特征有更深一层明确、详实的认识与了解，仅以较佳实施例详细说明如下：

请参图2，本发明的一种模内装饰射出的薄膜结构，于图式较佳实施例中，所述薄膜结构20，以一透明基板21为本体，于所述基板21顶面形成一主要设有一光固化胶层22的装饰层23，所述光固化胶层22是设于该装饰层23的最外侧，并于表面设有所欲呈现的立体图纹24。光固化胶(又称紫外光固化胶或UV胶)为透明无色且主要由丙烯酸酯类预聚物(又称寡聚体)、活性单体和紫外光起始剂构成，经波长100～500奈米的光源照射，会使光起始剂发生作用，进而使预聚物进一步聚合形成大分子(固体)而固化。通常使用的固化光源为紫外光源。固态的光固化胶具有良好的高硬度、耐高温和耐磨的特性，不需额外强化处理。

请参图3，于图式较佳实施例中，本发明的一种模内装饰射出的薄膜结构制造方法，包含以下步骤(以下所述a-d步骤流程分别对应于图3由上而下的4个剖视示意图)：

a、于一厚度为50至500微米的透明基板21上以涂布成型的方式形成一厚度为10至30微米的光固化胶层22；

b、将预设有图纹的母模31压印于所述光固化胶层22，使光固化胶层22的表面配合母模31上的图纹产生形状的改变，所述母模31以能供紫外光32通透的材质所制成；

c、充足照射紫外光32，触发光固化胶中的光起始剂的连锁反应，使光固化胶从液态转为固态而固化成型，而使光固化胶层22的表面形成所欲呈现的立体图纹24；以及，

d、将母模31自固化成型的光固化胶层22脱离。

请参图4，为呈现复杂的色彩及图画等外观设计，于图式可行实施例中，所述装饰层23进一步设有一介于所述基板21和所述光固化胶层22之间的油墨色层25。所述油墨色层25设有所欲呈现的图案设计(图未示)。

请参图5，于图式可行实施例中，所述具油墨色层25的薄膜结构20制造方法包含步骤如下(以下所述a-d步骤流程分别对应于图5由上而下的4个剖视示意图)：

a、于一厚度为50至500微米的透明基板21上形成一厚度为3至5微米的油墨色层25，再于所述油墨色层25上以涂布成型的方式形成一厚度为10至30微米的光固化胶层22，所述油墨色层25与光固化胶层22共同形成一装饰层23；

b、将预设有图纹的母模31压印于所述光固化胶层22，使光固化胶层22的表面配合母模31上的图纹产生形状的改变，所述母模31以能供紫外光32通透的材质所制成；

c、充足照射紫外光32，触发光固化胶中的光起始剂的连锁反应，使光固化胶从液态转为固态而固化成型，而使光固化胶层22的表面形成所欲呈现的立体图纹24；以及，

d、将母模31自固化成型的光固化胶层22脱离。

请参图6，为呈现金属质感，于图式可行实施例中，所述装饰层23进一步设有一介于所述基板21和所述光固化胶层22间的金属层26。于较佳实施例中，该金属层26为铝层。

请参图7，于图式可行实施例中，所述具金属层26的薄膜结构20制造方法包含步骤如下(以下所述a-d步骤流程分别对应于图7由上而下的4个剖视示意图)：

a、于一厚度为50至500微米的透明基板21上形成一厚度为5至100奈米的金属层26，再于所述金属层26上以涂布成型的方式形成一厚度为10至30微米的光固化胶层22，所述金属层26与光固化胶层22共同形成一装饰层23；

b、将预设有图纹的母模31压印于所述光固化胶层22，使光固化胶层22的表面配合母模31上的图纹产生形状的改变，所述母模31以能供紫外光32通透的材质所制成；

c、充足照射紫外光32，触发光固化胶中的光起始剂的连锁反应，使光固化胶从液态转为固态而固化成型，而使光固化胶层22的表面形成所欲呈现的立体图纹24；以及，

d、将母模31自固化成型的光固化胶层22脱离。

于可行实施例中，所述涂布成型的方式选自满版网印和滚筒涂布(roller coating)任一项涂布成型方式。

于可行实施例中，所述油墨色层25的成型方式选自印刷成型和喷墨成型任一项成型方式。

于可行实施例中，所述印刷成型的方式选自平版印刷(off-set printing)、凹版印刷(gravure)和网版印刷(screen printing)任一项印刷成型方式。

于可行实施例中，所述金属层26的成型方式选自蒸镀、溅镀和不导电真空金属镀任一项物理气相沉积法。其中以不导电真空金属镀(NCVM)为较佳。

于可行实施例中，所述基板21材质选自聚碳酸酯(PC)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)任一种塑料。其中又以聚碳酸酯(PC)为佳。

于可行实施例中，所述光固化胶层22为具有好绝缘性能、抗溶剂性能和耐温性能，且短期耐温达到摄氏350度的非厌氧型光固化胶所构成。于可行实施例中，进一步于所述光固化胶层22内添加染料，使光固化胶层22具有颜色。

请参图8，于图式较佳实施例中，所述具油墨色层25的薄膜结构20进行模内装饰射出的加工程序，包含以下步骤：

(1)以模具41热压，将薄膜结构20塑造成所需形状；

(2)以模切修膜法(Die Cut to Trim Film)修裁薄膜结构20的外型，以去除多余材料；以及，

(3)将薄膜结构20设置于预设形状的模穴42，注射熔融的射出料43，等待射出料43冷却成型，即可将成品27自模穴42中取出。

请参图8，于图式较佳实施例中，由于油墨色层25内藏于基板21与光固化胶层22中间，所述基板21阻隔射出料43的高温传导及喷出冲击，因此大幅降低油墨色层25受高温变质与受射出料43冲击而造成位移的冲墨现象。

于可行实施例中，所述射出料43选自聚碳酸酯(PC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚碳酸酯混合丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(PC/ABS)混合料任一种塑料。其中以聚碳酸酯混合丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(PC/ABS)混合料为业界较常使用的塑料。

于较佳实施例中，所述基板21材质是聚碳酸酯(PC)，同时，射出料43选自聚碳酸酯(PC)和聚碳酸酯混合丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(PC/ABS)混合料任一种塑料。

于可行实施例中，所述基板21材质和射出料43选自不同一种塑料，因此于所述基板21底部进一步涂布一层黏着层(图未示)，以使基板21与射出料43稳定结合。

综上所述，本发明的一种模内装饰射出的薄膜结构，所述薄膜结构，以一透明基板为本体，于所述基板顶面形成一主要设有一光固化胶层的装饰层，所述光固化胶层设于该装饰层的最外侧，并于表面经预设图纹的母模压印，再经紫外光照射使光固化胶快速固化，而形成所欲呈现的立体图纹。由于光固化胶层为薄膜结构最外侧的结构，藉光固化胶层固化后的高硬度、高耐化性和高耐磨性，而无需额外强化处理的步骤，减少制程以达到节省工时与成本的目的。并且光固化胶经紫外光照射而快速固化成型的特性，可使光固化胶层忠实呈现预设于母模上立体图纹，且呈现的立体图纹的细致度可达百奈米等级。此外，油墨色层内藏于基板与光固化胶层之间的结构设计，得以大幅降低油墨色层受高温变质与受射出料冲击而造成位移的冲墨现象，提高模内装饰射出制程的良率。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即凡以本发明专利申请范围和发明说明书内容所作的简单变化或等效修改，皆应仍属于本发明的专利范围。

以上所举实施例仅用为方便说明本实用新型并非加以限制，在不离本实用新型精神范畴，熟悉本行业技术人员所可作的各种简易变形与修饰，均仍应含于本实用新型专利保护的范围内。

Claims (16)

1.一种模内装饰射出的薄膜结构，其特征在于：所述薄膜结构以一透明基板作为配合模具射出料结合的本体，并于所述基板顶面设有一装饰层，所述装饰层设有一位于最外侧的光固化胶层以及一位于上述光固化胶层与透明基板之间的油墨色层，所述光固化胶层表面经预设图纹的母模压印，再经紫外光照射使光固化胶快速固化，而形成所欲呈现的立体图纹。 

2.如权利要求1所述模内装饰射出的薄膜结构，其特征在于：所述光固化胶层的成型方式为涂布成型。 

3.如权利要求2所述模内装饰射出的薄膜结构，其特征在于：所述涂布成型的方式选自满版网印或滚筒涂布任一项涂布成型方式。 

4.如权利要求1所述模内装饰射出的薄膜结构，其特征在于：所述装饰层进一步设有一介于所述基板和所述光固化胶层间的金属层。 

5.如权利要求4所述模内装饰射出的薄膜结构，其特征在于：所述金属层的成型方式选自蒸镀、溅镀或不导电真空金属镀任一项物理气相沉积法。 

6.如权利要求1所述模内装饰射出的薄膜结构，其特征在于：所述基板底部进一步涂布一黏着层。 

7.如权利要求1所述模内装饰射出的薄膜结构，其特征在于：所述基板的材质选自聚碳酸酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯任一种塑料。 

8.如权利要求1所述模内装饰射出的薄膜结构，其特征在于：所述光固化胶层是由非厌氧性光固化胶所构成。 

9.如权利要求1所述模内装饰射出的薄膜结构，其特征在于：所述光固化胶层进一步添加染剂，使所述光固化胶层具有颜色。 

10.一种模内装饰射出的薄膜结构制造方法，其特征在于：包含以下步骤： 

于一配合模具射出料结合的透明基板上形成一油墨色层；于所述油墨色层上形成一光固化胶层，使所述油墨色层夹置于上述光固化胶层与透明基板之间，并由所述油墨色层与光固化胶层共同形成一装饰层； 

将预设有图纹的母模压印于所述光固化胶层，使光固化胶层的表面配合母模上的图纹产生形状的改变，所述母模以能供紫外光通透的材质所制成； 

充足照射紫外光，触发光固化胶中的光起始剂的连锁反应，使光固化胶从液态转为固态而固化成型，而使光固化胶层的表面形成所欲呈现的立体图纹；以及， 

将母模自固化成型的光固化胶层脱离。 

11.如权利要求10所述模内装饰射出的薄膜结构制造方法，其特征在于：所述光固化胶层的成型方式为涂布成型。 

12.如权利要求11所述模内装饰射出的薄膜结构制造方法，其特征在于：所述涂布成型的方式选自满版网印或滚筒涂布任一项涂布成型方式。 

13.如权利要求10所述模内装饰射出的薄膜结构制造方法，其特征在于：所述装饰层进一步设有一介于所述基板和所述光固化胶层间的金属层。 

14.如权利要求13所述模内装饰射出的薄膜结构制造方法，其特征在于：所述金属层的成型方式选自蒸镀、溅镀或不导电真空金属镀任一项物理气相沉积法。 

15.如权利要求10所述模内装饰射出的薄膜结构制造方法，具特征在于：所述基板的材质选自聚碳酸酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯任一种塑料。 

16.如权利要求10所述模内装饰射出的薄膜结构制造方法，其特征在于：所述光固化胶层由非厌氧性光固化胶所构成。 

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