多层微结构转移膜及利用其的包装纸盒
技术领域
本实用新型涉及一种可应用于包装纸盒的多层微结构转移膜。
背景技术
以纸基材做为包装材料在现今商品包装应用上十分普及，而为了要展现商品特色吸引消费者购买，在纸基材包装上施以精美印刷遂成为必要。另外，有些特殊的视觉效果图案无法直接以油墨印刷在一纸基材上，必须使用特定制作方式制作在一塑料基材上以形成一贴合膜或一转移膜，然后再贴附在该纸基材上，其中，所谓贴合膜用以覆贴在该纸基材上以提供一视觉图案，而所谓转移膜则用以先覆贴在该纸基材上，然后再将该塑料基材撕开以将一视觉图案遗留在该纸基材上，亦即，贴合膜与转移膜的主要差异乃在于该塑料基材是否须撕开。
所谓特殊的视觉效果图案可由该塑料基材上形成的微结构实现。一般而言，所述微结构在被光线照射时会产生七彩炫丽的反射光线以提供立体、动态、浮影或浮雕等显示效果，且移动观看角度时观看者可以看到颜色或图案的变化。所述微结构无法使用印刷方式做出，因此不能直接印刷在纸基材上，但可使用涂布滚压方式制作于塑料基材上，再以贴合膜或转移膜方式覆贴至纸基材上，若再配合彩色印刷则可呈现出非常吸睛的包装效果。此种装饰方法已广泛用于烟盒、酒盒、牙膏盒等商品包装盒上。
另外，传统微结构贴合膜通常使用UV模压法制作。请参照图1，其绘示一微结构贴合膜制法示意图。如图1所示，该微结构贴合膜制法主要包括：在一透明塑料基材10均匀涂布一层液态UV胶11；将基材10与液态UV胶11引入由一表面设有微结构图案的版辊17、两个胶辊18与一 UV照射灯19组成的一模压单元，使液态UV胶11与版辊17接触挤压，以将版辊17表面的微结构图案转写至液态UV胶11；以及以UV照射灯 19发出的UV光穿透透明基材10而使液态UV胶11固化成固态UV胶12，从而在固态UV胶12的表面形成一微结构图案13。
在形成微结构图案13后，再于微结构图案13上以现有蒸镀法蒸镀一金属反射层14，如图2，使微结构图案13能反射光线而显现特殊视觉效果；然后，即可在金属反射层14上涂一层胶15以与纸基材16贴合，如图3，以完成一包装纸基材。
另外，传统微结构转移膜通常使用热固模压法制作。请参照图4，其绘示一微结构转移膜制法示意图。如图4所示，该微结构贴合膜制法主要包括：在一塑料基材20上均匀涂布一层液态热固胶并加以烘干固化使其在塑料基材20上形成一转移层21，此转移层21须为可压花可蒸镀，并且与塑料基材20可剥离；将塑料基材20与转移层21引入由一表面设有微结构图案的一版辊24与一胶辊25组成的模压单元，使转移层21与版辊 24接触挤压，以使版辊24表面的微结构图案转写至转移层21，从而在转移层21的表面形成一微结构图案22。
在形成微结构图案22后，再于微结构图案22上以现有蒸镀法蒸镀一金属反射层23，如图5，使微结构图案22能反射光线而显现特殊视觉效果；然后，即可在金属反射层23上涂一层胶15以与纸基材16贴合，再将塑料基材20剥离，而使金属反射层23与转移层21留在纸基材16上，如图6，以完成一包装纸基材。
另外，微结构图案又可依微结构深度分为深纹图案(2～8u)与浅纹图案(<1u)，其中，深纹图案可以得到较佳的立体视觉效果，制作出栩栩如生的猫眼、浮雕图案；相对地，浅纹图案则只能制作一般的全息图案。在使用UV模压法进行微结构转写的过程中，由于UV胶处于液态，只要 UV胶涂层的厚度足够，便可以得到完整的转写度，因此UV模压法适合用以转写深纹图案。相反的，在使用热固模压法进行转写的过程中，由于热固胶已处于固化状态，因此热固模压法的转写度较差，只适合用来转写浅纹图案。另外，UV胶的价格也较热固胶昂贵，因此制作深纹图案的微结构贴合膜比制作浅纹图案的微结构转移膜成本高许多。
另外，目前常见的纸基材包装盒，如酒盒、烟盒、牙膏盒、药盒等包装盒，已经采用微结构图案以呈现全息、猫眼、浮雕的特殊视觉效果，其中又以烟盒的使用量最大。香烟是个竞争激烈的产品，各家烟厂莫不想尽办法在烟盒包装设计上推陈出新以吸引消费者目光。近年来使用微结构转移膜将浅纹的素面或光柱全息制作成烟盒底纹已变得极为普及，但使用微结构转移膜将深纹的猫眼或浮雕图案制作在烟盒上则仍面临问题。在微结构转移膜贴覆在烟盒上以提供特定图案除了成本较高外，其最大的问题是烟盒因其内容物-香烟的产品特性，必须通过有机溶剂(VOC)残留量和盒盖折痕爆裂的行业测试标准，而微结构转移膜因其UV胶的成分的限制，无法通过这两项测试。
为解决此一问题，一现有专利(公开号TWI610790B)提出一种以共挤押方式制作的双层微结构转移膜，其可在转移膜上制作深纹图案，且其转移层所采用的塑料不含VOC且可反复弯折，故可解决VOC残留量的问题及折痕爆裂的问题。然而，由于以共挤押的方式在版辊滚压生成微结构图案的过程中会产生熔融挤出物，且该熔融挤出物在冷却后会收缩而使产生的微结构图案偏离了一预定的微结构图案，从而使后续的烟盒印刷作业产生对位误差，因此该现有专利仅适用于素面或光柱全息转移膜的制作，其应用范围有限。
为解决前述的问题，本领域亟需一新颖的多层微结构转移膜。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于揭露一种可在节省工序及降低成本的情形下，应用于包装纸盒的多层微结构转移膜。
为达成上述目的，一种多层微结构转移膜乃被提出，其具有：
一转移层，其具有一透明微结构层及一反射层，该透明微结构层具有相对的一第一表面及一第二表面，该第一表面具有一微结构，且该反射层的一内表面覆盖在该微结构上；以及
一支持层，以可剥离的方式贴附在该第二表面上；
其中，该反射层的一外表面用以贴附在一纸基材上，且该支持层用以在一制造过程中支撑该转移层以及在该反射层与该纸基材完成贴附后被剥离，从而使该转移层单独贴附在该纸基材上。
在一实施例中，该透明微结构层包含一透明高分子材料。
在一实施例中，该反射层的形成以蒸镀或溅镀实现。
在一实施例中，该反射层的形成先通过对该透明微结构层加以电晕 (corona)处理或等离子体(plasma)处理，再通过蒸镀或溅镀实现。
在可能的实施例中，该蒸镀或溅镀所采用的材料为铝、铟、锡、铬或和ZnS(硫化锌)。
在一实施例中，该支持层包括一稳定层及一黏接层，该黏接层的一表面与该稳定层以可剥离的方式黏接，且该黏接层的另一表面以可剥离的方式黏接该透明微结构层的所述第二表面。
在一实施例中，该稳定层包含一耐热高分子材料。
在一实施例中，该黏接层包含一第一黏接层及一第二黏接层，该第一黏接层与该透明微结构层的所述第二表面贴附，该第二黏接层与该稳定层贴附，该第一黏接层具有一第一黏度，该第二黏接层具有一第二黏度，且该第一黏度小于该第二黏度。
在一实施例中，由该透明微结构层、该黏接层及该稳定层组成的迭接结构通过在该稳定层上进行一复合高分子材料淋膜作业及一滚轮压花作业实现。
为达成上述目的，本实用新型进一步提出一种包装纸盒，其具有一盒体，且该盒体包含如前述的纸基材及贴附在该纸基材上的转移层。
在一实施例中，该盒体进一步具有至少一印刷文字或图案。
为使贵审查委员能进一步了解本实用新型的结构、特征及其目的，现附以附图及较佳具体实施例的详细说明如后。
附图说明
图1为以现有UV模压法制作微结构贴合膜的示意图；
图2为在图1所产生的微结构贴合膜上形成反射层后的示意图；
图3为将图2的微结构贴合膜成品与一纸基材贴合后的示意图；
图4为以现有热固模压法制作微结构转移膜的示意图；
图5为在图4所产生的微结构转移膜上形成反射层后的示意图；
图6为将图5的微结构转移膜成品与一纸基材贴合后再将基材剥离以使金属反射层与转移层留在纸基材上的示意图；
图7为本实用新型以一三层共挤押流延膜设备实现一复合高分子材料淋膜作业的示意图；
图8为本实用新型以一冷却滚轮组合实现一滚轮压花作业的示意图；
图9为本实用新型的一四层微结构转移膜半成品的示意图；
图10为本实用新型的多层微结构转移膜成品的一示意图；
图11为本实用新型的多层微结构转移膜转移至一纸基材上的示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型作进一步的详细说明。
本实用新型的原理在于：利用一复合高分子材料淋膜作业及一滚轮压花作业在一支持层上形成一可剥离的转移层，其中，该支持层用以在一制造过程中支撑该转移层以及在该转移层与一纸基材完成贴附后被剥离，从而使该转移层单独贴附在该纸基材上。依此原理所产生的多层微结构转移膜乃可在维持图案尺寸稳定性的情况下转移深纹图案，且该多层微结构转移膜在转移至纸基材再制成烟盒后又可克服VOC残留和折痕爆裂的问题。
以下详细说明其内容。
请一并参照图7-8，其为用以制作本实用新型多层微结构转移膜的一复合高分子材料淋膜作业及一滚轮压花作业的示意图，其中，图7绘示以一三层共挤押流延膜设备实现所述的复合高分子材料淋膜作业；以及图8 绘示以一冷却滚轮组合实现所述的滚轮压花作业。
如图7所示，该三层共挤押流延膜设备将三种塑料分别由挤出机31、 32、33熔融挤出后通过一分流器34与一T形模头35形成一三层熔融挤出物40，其包含一透明高分子材料层41、一第一粘接层42和一第二粘接层43。
另外，在所述的滚轮压花作业中，如图8所示，具有良好的挺括性与耐热性的一卷耐热高分子材料膜36(可使用PC、PET、PBT或PTFE等塑料膜)用以提供一稳定层44，而包含一版辊51(其表面设有一微结构图案)和一胶辊52的所述冷却滚轮组合则用以将由T形模头35挤出的三层熔融挤出物40与稳定层44引入其中并进行夹击及冷却以产生一四层微结构转移膜半成品60。请参照图9，其为四层微结构转移膜半成品60的示意图，其中，四层微结构转移膜半成品60由下至上包含稳定层44、由第二粘接层43及第一粘接层42构成的一粘接层及由具有一微结构图案45 的透明高分子材料层41构成的一透明微结构层，其中，微结构图案45由版辊51表面的所述微结构图案转印并经冷却而成。引入稳定层44的目的是利用其挺性与耐热性在三层熔融挤出物40固化过程中形成稳定作用，以使透明高分子材料层41上形成的微结构图案45不会因冷却收缩而偏移或扭曲。另外，透明高分子材料层41(可使用PET、PBT、PA等塑料)、第一粘接层42和第二粘接层43所采用的材料必须符合以下两个条件：(1)第二粘接层43与稳定层44之间须维持适当的粘着性但两者之间又可轻易剥离；以及(2)第一粘接层42与透明高分子材料层41之间彼此不会相粘，仅呈暂时贴合状态而可轻易剥离。也就是说，第一黏接层42具有一第一黏度，第二黏接层43具有一第二黏度，且该第一黏度小于该第二黏度。在一实施例中，稳定层44使用厚度为23μ的PET膜；第二粘接层43 使用厚度为5μ的85％PP+15％EVA；第一粘接层42使用厚度为12μ的PP；以及透明高分子材料层41使用厚度为5μ的PBT。
在形成微结构图案45后，再于微结构图案45上以蒸镀法蒸镀一金属反射层46，如图10，使微结构图案45能反射光线而显现特殊视觉效果；然后，即可在金属反射层46上涂一层胶15以与纸基材16贴合，并在胶 15干燥后，再一并将稳定层44、第二粘接层43及第一粘接层42剥离，而使金属反射层46与该透明微结构层(由透明高分子材料层41及微结构图案45构成)形成留在纸基材16上的一转移层，如图11，以完成一能够提供特殊视觉效果的包装纸基材。
另外，在被一并剥离的稳定层44、第二粘接层43及第一粘接层42的三层结构中，第一粘接层42和第二粘接层43可一并自稳定层44剥离，以将稳定层44及第一粘接层42和第二粘接层43重复回收、利用。
另外，在可能的实施例中，金属反射层46的形成可以蒸镀或溅镀实现；或先通过对该透明微结构层加以电晕(corona)处理或等离子体(plasma) 处理，再通过蒸镀或溅镀实现。
另外，该蒸镀或溅镀所采用的材料可为铝、铟、锡、铬或ZnS(硫化锌)。
依上述的说明，本实用新型进一步提出一种包装纸盒，其具有一盒体，且该盒体包含如前述的纸基材16及贴附在该纸基材16上的所述转移层。另外，较佳地，该盒体可进一步具有至少一印刷文字或图案。
由以上的说明可知，本实用新型以共挤押方式制成的微结构转移膜具有以下优点：
1.所采用的塑料不含VOC，因此转移至纸基材上再制成烟盒后无VOC 残留量的问题；
2.所述转移层所采用的材料可反复弯折，因此无折痕爆裂的问题；
3.在将微结构图案转写至转移层时，熔融挤出物尚处于熔融状态，故可得到极佳的转写度，因此可用来转写深纹图案；
4.在引入稳定层时能够维持熔融挤出物的尺寸稳定性，以使微结构图案不发生偏移或扭曲，故可避免后续烟盒进行印刷时的对位误差问题；以及
5.可重复回收、利用稳定层44、第一粘接层42和第二粘接层，因此可有效降低成本并有利环保。
以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
