CN102205769B

CN102205769B - 对物件表面赋予立体图案的方法

Info

Publication number: CN102205769B
Application number: CN 201010158340
Authority: CN
Inventors: 邱锦城
Original assignee: DONGGUAN GUANGKE TRANSFER PRINTING TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: DONGGUAN GUANGKE TRANSFER PRINTING TECHNOLOGY CO LTD
Priority date: 2010-03-30
Filing date: 2010-03-30
Publication date: 2013-07-17
Anticipated expiration: 2030-03-30
Also published as: CN102205769A

Abstract

本发明涉及对物件表面赋予立体图案的方法，具体地，涉及使用水压转印方法对物件表面赋予具凹凸触感的图案的方法。本发明提供了一种水压转印方法，其利用第一涂料在水溶性薄膜上按照所需图案形成图案层，接着在图案层上整面覆盖由第二涂料构成的固板层，形成水压转印膜，在该固板层上涂布活化剂，将该涂布有活化剂的水压转印膜置于水面上使其展开，将欲转印的物件置于该水压转印膜上并压入水中，使该水压转印膜包覆于该物件以便在物件表面形成图案；其中，该活化剂可溶解该固板层但无法溶解该图案层。

Description

对物件表面赋予立体图案的方法

技术领域

本发明涉及对物件表面赋予立体图案的方法，具体地，涉及使用水压转印方法对物件表面赋予具凹凸触感的图案的方法。

背景技术

已知的水压转印方法如图1所示，通常是在PVA等水溶性薄膜11上涂布图案层12而形成水压转印膜，再在图案层12上涂布活化剂层13，使涂料活化后，使该涂布有活化剂的水压转印膜以图案层12朝上的方式浮于水面上，接着，将待转印物件14压入水15中，由此使图案层转印至待转印物件14的表面。然后利用UV或加热的方式使图案层12与活化剂层13固化密着(结合)(图1所示为UV固化的情况)，最后将水溶性薄膜11洗去，即可获得转印有图案的物件。

近年来，利用水压转印方法进行物品表面修饰的技术已被大量应用于车用、家用的内装物件等，但本领域仍期待可在转印同时对物件表面赋予凹凸触感的技术。

日本专利特开平6-040198号公报所公开的水压转印方法中，在涂料中加入木粉，由此在物件表面上造成图案的凹凸效果。此种方法所形成的凹凸图案形状有限，且木粉可能影响转印图案的品质。

日本专利特开平7-276899号公报所公开的水压转印方法中，在转印图案上形成顶涂层(top coating)或在待转印物件上形成底涂层(base coating)，使顶涂层或底涂层形成为具有凹凸部的状态，由此使加饰后的物件表面呈现凹凸触感。但这种方法仅适合有顶涂层、底涂层的物件，且需要额外的加工步骤。

国际公开WO2009/054482号中所公开的水压转印方法，主要目的为在物件表面形成凹凸触感。其在转印膜上具有由图案层所形成的区域以及不具有图案层的区域，对该转印膜涂布活化剂，当进行水压转印时，利用活化剂本身的凝聚力、以及涂料与活化剂之间的互斥力，使多余的活化剂集中在转印膜不具有图案层的区域，由此造成活化剂比图案层更为凸起的效果，以获得物件表面的凹凸触感。

发明内容

本发明的主要目的在于，在不增加多余的操作步骤的前提下，提供一种可在转印物件表面形成凹凸触感的水压转印方法。

本发明的水压转印方法是利用第一涂料在水溶性薄膜上按照所需图案形成图案层，接着在图案层上整面覆盖由第二涂料构成的固板层，而形成水压转印膜，在该水压转印膜上涂布活化剂，并置于水面上使其展开，将欲转印的物件置于该涂布有活化剂的水压转印膜上并压入水中，使该水压转印膜包覆于该物件以便在物件表面形成图案；其中，该活化剂可溶解该固板层但无法溶解该图案层。

形成上述图案层、固板层或涂布上述活化剂的方法包括印刷、喷涂、辊涂。

上述图案层与固板层之间，还可根据需要进一步以装饰用涂料形成一层以上的装饰层，用以形成该装饰层的该装饰用涂料可溶解于上述活化剂。

上述活化剂优选为射线固化型活化剂，更优选为紫外线固化型活化剂或电子束固化型活化剂。

另外，本发明中的上述“可溶解”与“无法溶解”的定义，详见后述说明。

本发明还提供了利用上述水压转印方法加饰表面的物件，该物件的表面图案具有凹凸触感。

(发明效果)

根据本发明，可在不增加多余的操作步骤的前提下，利用水压转印方法而在物件表面形成具有凹凸触感的图案。此外，由于不需要其它的特殊装置或步骤，可将成本控制为与已知水压转印方法相同。利用本发明，可按照与已知水压转印方法相同的步骤，对物件表面赋予具凹凸触感的图案，并应用于车用、家用的内装物件或电子产品的外壳等方面，增加这些内装物件或电子产品的美观与装饰性。

附图说明

图1为已知水压转印方法的工艺。

图2为本发明水压转印方法的工艺。

图3为本发明水压转印方法进行中的物件与水压转印膜的示意图。

图4为进行本发明的水压转印方法前，物件与水压转印膜的示意图。

图5为实施例1所得物件表面的图案照片，以及将该图案以Alpha-step进行扫瞄，以平行于水压转印物件表面的部分作为横轴(mm)、水压转印物件表面图案的凸起高度(μm)作为纵轴进行绘图的图形(仅示出局部)。

具体实施方式

以下进一步详细说明本发明的水压转印方法。

本发明的水压转印方法包含以下步骤：

(1)准备一水溶性薄膜；

(2)利用第一涂料，在水溶性薄膜上按照所需图案形成图案层；

(3)根据需要在上述图案层上利用装饰用涂料而形成一层以上的装饰层；

(4)在上述图案层或装饰层上整面覆盖由第二涂料构成的固板层；

(5)在经上述步骤处理的水溶性薄膜(以下有时称为“水压转印膜”)上涂布活化剂并展开于水面上；

(6)将欲转印的物件置于该涂布有活化剂的水压转印膜上并压入水中，使该水压转印膜包覆于该物件表面；

(7)对于在表面形成有图案的上述物件，使用紫外射线或电子束等射线进行处理，使该图案与活化剂固化；

(8)将上述水溶性薄膜以水洗方式去除。

本发明中，通过选择适当的第一涂料、第二涂料及活化剂(使第一涂料不溶解于活化剂，且第二涂料可溶解于活化剂)，利用二种涂料和活化剂之间的溶解性差异，经过水压转印工艺后，可在物件表面形成具凹凸触感的图案。

在图案层与固板层之间具有一层以上的装饰层的情况下，用以形成该装饰层的装饰用涂料可溶解于上述活化剂。该装饰层主要用以使物件表面的图案更具有变化，因此能够以图形的方式形成，也能够以整面覆盖的方式形成，视物件表面图案复杂度的需求而定。通过装饰层的存在，可制出表面图案与色彩变化更为丰富的物件。

本发明所指的“溶解”，定义如下。在空白PVA膜上印刷或涂布单层的涂料，其厚度约为1-2μm，再在其上涂布20g/^m2的活化剂，进行水压转印工艺。若物件压入水后，其表面可完全被已活化的水压转印膜包覆，则称该活化剂“可溶解”该涂料，反之，若物件表面产生水压转印膜的折痕，即水压转印膜无法完整包覆物件表面，则称该活化剂“无法溶解”该涂料。

以下参照图2详细说明本发明。

图2为本发明水压转印方法的详细工艺，为简化说明内容，图2仅示出水压转印膜具有最重要的“图案层”与“固板层”，而不具有可存在亦可不存在的“装饰层”的情况。此外，图2所示的为紫外线(UV)固化型活化剂的例子。图2中，水压转印膜1包含水溶性薄膜2、第一涂料所构成的图案层3以及第二涂料所构成的固板层4。水压转印膜在水溶性薄膜2上按照所需的图案形成图案层3，接着，在图案层3上整面地形成固板层4。进行水压转印时，首先，在水压转印膜1的固板层4上整面涂布活化剂，而形成活化剂层5，接着，将物件6隔着涂布有活化剂层5的水压转印膜1而压入水7中，使水压转印膜以水溶性薄膜2朝外的方式，包覆于物件6的表面，将图案转印至物件6的表面。接着，根据上述活化剂的种类，对物件6进行适当处理(例如照射紫外线或电子束，图2所示为照射紫外线的情况)，将活化剂与图案固化，最后用水洗去上述水溶性薄膜2，完成物件的转印。

本发明中，主要利用图案层3与固板层4分别不溶和可溶于活化剂中，使水压转印工艺完成后，仅有图案层的部分凸起于物件表面，从而形成物件表面图案的凹凸触感。关于本发明的水压转印方法可实现物件表面图案的凹凸触感的原因如下。

图3为利用本发明的水压转印方法对物件6赋予图案时的示意图，图4则为将物件压入水中之前的示意图。图4的水压转印膜1中的图案层3、固板层4以及后来涂布的活化剂层5，在进行水压转印时，会大致混合为一层(图3中以“A”表示的部分)。由于构成图案层3的第一涂料无法溶解于活化剂中，因此第一涂料在A层中保持其原状，仅有构成固板层的第二涂料会溶解于活化剂并形成混合溶液。于是，A层中会成为含有“第一涂料”与“第二涂料的活化剂溶液”的状态。之后，第一涂料可能因为水压转印时物件下压所产生的液压而嵌入水溶性薄膜2中(即凸出于水溶性薄膜2与A层的界面，图3中以“B”表示该界面)。将固板层4与活化剂层5的混合溶液利用适当方法予以固化，以便将图案层3固定，并洗去水溶性薄膜2后，则可获得图案层3所构成的图案凸出于物件6表面的效果。

本发明中，水溶性薄膜2的种类并无特别限制，可使用一般用于水压转印工艺的水溶性薄膜，例如聚乙烯醇(PVA)薄膜等。

第一涂料与第二涂料并无特别限制，只要是可使用于水压转印的涂料，且与活化剂之间的关系可符合本发明的上述限定，均可使用。此外，第一涂料与第二涂料中可根据需求加入其它的外观改良剂，例如珠光浆等。

活化剂主要根据所使用的第一涂料、第二涂料而适当选择，只要是可使用于水压转印且符合与第一涂料、第二涂料间的溶解性关系的，皆可使用。

使活化剂固化的方法根据活化剂的种类而定，优选的是使用可经由照射紫外线或电子束等射线而发生固化的活化剂。

利用本发明进行水压转印时，活化剂的涂布量也无特别限制，按照一般工艺的使用量予以涂布即可，例如可为15～40g/m²。

第一涂料、第二涂料与活化剂的涂布方式并无特别限定，一般工业上所使用的涂布方法皆可，例如可例举印刷法、喷涂法、辊涂法等。

本发明中，当在图案层与固板层之间具有装饰层的情况下，只要在涂布第一涂料之后，根据需要先以图形或整面覆盖的方式来涂布所需层数的装饰层(如上所述，装饰层所使用的涂料(装饰用涂料)可溶解于活化剂)，最后再整面涂布第二涂料即可，其余步骤均不需改变。至于涂布装饰用涂料的涂布方式，也无特别限定，一般工业上所使用的涂布方法皆可，例如可例举印刷法、喷涂法、辊涂法等。

以下举出实施例，更具体地说明本发明，但本发明并不受下述实施例的限制，任何本发明所属技术领域的技术人员可从本发明的内容推知的变化、改良，均涵盖于本发明范围内。

[实施方式]

(涂料的溶解性)

在空白PVA膜上印刷或涂布单层涂料，其厚度约为1-2μm，再在其上涂布20g/m²的活化剂，将其放入水中，进行水压转印工艺。若物件压入水后，其表面可完全被已活化的水压转印膜包覆，则称该活化剂“可溶解”该涂料，反之，若物件表面产生水压转印膜的折痕，即水压转印膜无法完整包覆物件表面，则称该活化剂“无法溶解”该涂料。

使用以下油墨与活化剂进行水压转印。所使用的油墨为东莞广科转印科技有限公司生产的商品名为HR-AA、HR-APB、HR-BA、HR-BPB的涂料，所使用的活化剂则为东莞广科转印科技有限公司生产的商品名为HR-UAc的产品，其中，通过上述溶解性的测试，判定HR-AA及HR-APB(涂料的外观为带蓝色珠光)涂料“可溶解”于活化剂HR-UAc中，而HR-BA及HR-BPB(涂料的外观为带蓝色珠光)涂料则“无法溶解”于活化剂HR-UAc中。

(实施例1)

在空白PVA膜上利用印刷法以HR-BA涂料形成图案，作为图案层，再在其上利用辊涂法整面涂覆HR-AA涂料，形成固板层，由此制备成一卷水压转印胶膜。在该水压转印胶膜上利用喷涂法涂布一层活化剂HR-UAc，涂布量为30g/m²，之后以丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)材质、聚碳酸酯(PC)材质或ABS与PC共混的材质物件进行水压转印工艺，获得具浮水印印刷图案的水压转印物件。

利用Canon EOS7D照相机对此水压转印物件表面的图案拍照，并且以Veeco公司制的Alpha-step仪器(型号Dektak 150)，对物件表面的水压转印图案进行扫描，获得关于物件表面每一处上的图案实际高度数据。利用上述数据，以平行于物件表面的方向作为横轴(mm)、水压转印物件表面图案的高度(μm)作为纵轴，所得的绘图图形一起示于图5(仅示出局部)。计算水压转印物件表面图案整面的凸起部分的高度平均值，结果为11μm。

(实施例2)

在空白PVA膜上利用印刷法以HR-BPB涂料形成图案，作为图案层，再在其上利用辊涂法整面涂覆HR-AA涂料，形成固板层，由此制备成一卷水压转印胶膜。在该水压转印胶膜上利用喷涂法涂布一层活化剂HR-UAc，涂布量为30g/m²，之后以丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)材质或聚碳酸酯(PC)材质或ABS与PC共混的材质物件进行水压转印工艺，获得具凸起的印刷图案的水压转印物件。以与实施例1同样的方式计算水压转印物件表面图案整面的凸起部分的高度平均值，结果为8μm。

(比较例1)

在空白PVA膜上利用印刷法以HR-APB涂料形成图案，作为图案层，再在其上利用辊涂法整面涂覆HR-AA涂料，形成固板层，由此制备成一卷水压转印胶膜。在该水压转印胶膜上利用喷涂法涂布一层活化剂HR-UAc，涂布量为30g/m²，之后以丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)材质或聚碳酸酯(PC)材质或ABS与PC共混的材质物件进行水压转印工艺，获得与传统水转印相似的具平面印刷图案的水压转印物件。以与实施例1同样的方式计算水压转印物件表面图案整面的凸起部分的高度平均值，结果为1μm。

(比较例2)

在空白PVA膜上利用印刷法以HR-BPB涂料形成图案，作为图案层，再在其上利用辊涂法整面涂覆HR-BA涂料，形成固板层，由此制备成一卷水压转印胶膜。在该水压转印胶膜上利用喷涂法涂布一层活化剂HR-UAc，涂布量为30g/m²，之后以丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)材质或聚碳酸酯(PC)材质或ABS与PC共混的材质物件进行水压转印工艺，胶膜无法被活化，无法完成水压转印工艺。

将实施例1、2与比较例1、2的结果整理示于表1。

(表1)

编号	图案层涂料	固板层涂料	转印效果	平均凸起高度(μm)
					实施例1	HR-BA	HR-AA	图案层的印刷纹凸起，具有水印的三维效果	11
实施例2	HR-BPB	HR-AA	图案层的印刷纹凸起，产生三维效果	8
					比较例1	HR-APB	HR-AA	虽有印刷纹路，但无三维效果	1
比较例2	HR-BPB	HR-BA	无法进行转印	-

由表1可更明确地看出，只有使用无法溶解于活化剂的HR-BA或HR-BPB涂料作为图案层、并且使用可溶解于活化剂的HR-AA作为固板层，进行水压转印后才可在物件表面获得图案的凹凸触感。换言之，图案层涂料与固板层涂料和活化剂之间符合本案发明规定的溶解性关系的实施例1与2，才可获得水压转印物件表面图案的凹凸触感，而图案层涂料与固板层涂料和活化剂之间不符合本案发明规定的溶解性关系的比较例1与2，则无法获得水压转印图案的凹凸效果，甚至无法进行水压转印。

(产业上的可利用性)

本发明的水压转印方法可对水压转印物件表面赋予凹凸触感，可应用于车用、家用的内装物件或电子产品外壳等方面，增加这些内装物件或电子产品的美观与装饰性。本发明的水压转印方法不需额外的步骤，也不需要特殊的材料与装置，即可对物件表面赋予凹凸触感，不会导致水压转印成本增加，且可获得更为美观、同时具有图案的凹凸触感的物件，产业用途极广。主要组件符号说明

1水压转印膜

2、11 水溶性薄膜

3、12 图案层

4 固板层

5、13 活化剂层

6、14 物件

7、15 水

A 图案层、固板层与活化剂层混合构成的层

B 水溶性薄膜与A层的界面。

Claims

1.一种水压转印方法，利用第一涂料在水溶性薄膜上按照所需图案形成图案层，接着在图案层上整面覆盖由第二涂料构成的固板层，形成水压转印膜，在所述固板层上涂布活化剂，将所述涂布有活化剂的水压转印膜置于水面上使其展开，将欲转印的物件置于所述水压转印膜上并压入水中，使所述水压转印膜包覆于所述物件以便在物件表面形成图案；其中，所述活化剂可溶解所述固板层但无法溶解所述图案层，

其中“可溶解”与“无法溶解”的定义如下：在空白PVA膜上印刷或涂布单层的涂料，其厚度为1-2μm，再在其上涂布20g/m²的活化剂，进行水压转印工艺，若物件压入水后，其表面可完全被已活化的水压转印膜包覆，则称该活化剂“可溶解”该涂料，反之，若物件表面产生水压转印膜的折痕，即水压转印膜无法完整包覆物件表面，则称该活化剂“无法溶解”该涂料。

2.根据权利要求1所述的水压转印方法，其中，在上述图案层与上述固板层之间，进一步具有以装饰用涂料所形成的一层以上的装饰层，所述装饰用涂料可溶解于上述活化剂。

3.根据权利要求1或2所述的水压转印方法，其中，形成上述图案层、固板层、或涂布上述活化剂的方法为印刷法、喷涂法或辊涂法。

4.根据权利要求1或2所述的水压转印方法，其中，上述活化剂为利用射线而发生固化的射线固化型活化剂。

5.根据权利要求4所述的水压转印方法，其中，上述射线固化型活化剂为紫外线固化型活化剂或电子束固化型活化剂。

6.根据权利要求1、2或5中任一项所述的水压转印方法，其中，经上述水压转印膜包覆的上述物件，其表面具有凹凸的触感。

7.根据权利要求3所述的水压转印方法，其中，经上述水压转印膜包覆的上述物件，其表面具有凹凸的触感。

8.根据权利要求4所述的水压转印方法，其中，经上述水压转印膜包覆的上述物件，其表面具有凹凸的触感。