TWI320064B - - Google Patents

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1320064 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域3 技術領域 本發明係有關於一種可雷射標示之纖維或纖維製品。 5 【：^* 】 技術背景 於纖維或纖維製品標示文字、記號等標誌及圖案等之 方法，一般係使用例如，利用染料、顏料來印染纖維或纖 維製品之方法；及利用油墨噴印等印刷至纖維或纖維製品 10 之方法等（例如，日本公開公報第2-41480號、日本公開公報 第 7-336466號等）。 但，該等方法中，皆無法在纖維或纖維製品上標示微 細的文字、記號等標誌。故亦不可能在一根絲線上標示上 述標誌、。. 15 【發明内容】 發明概要 本發明之目的，係提供一種可在一根絲線上標示微細 標誌之纖維或纖維製品。在本說明書中，一根絲線包含有 加撚紗 '單細絲、多細絲或該等複合絲。 20 本發明人等經重覆專心致力研究而開發一種可於一根 細絲標示微細文字、記號等標誌之纖維或纖維製品。結果 發現，藉由將因雷射光而變色之填充劑或因雷射光而看似 整體變色之填充劑混合物摻入人造纖維中，即可獲得可達 成上述目的之纖維或纖維製品。本發明係基於此種見解而 5 1320064 完成者。 本發明係提供如下述之纖維、纖維製品及方法。 1. 一種纖維或纖維製品，係於人造纖維中含有由因雷射光 而變色之填充劑或看似整體變色之填充劑混合物所形成 5 者。 2. 如上述1項之纖維或纖維製品，其中因雷射光變色之填充劑， 係選自於雲母、硫酸鋇、硫酸鋅、三氧化二銻、磷酸銅及生育 酚所構成群組中之至少1種。 3. 如上述1項之纖維或纖維製品，其中因雷射光而看似整體 10 變色之填充劑混合物係因雷射光而變色之填充劑與白色顏 料之混合物，或白色填充劑與黑色顏料之混合物。 4. 如上述第3項之纖維或纖維製品，其中白色顏料為二氧化 鈦。 5. 如上述第3項之纖維或纖維製品，其中黑色顏料為碳黑。 15 6.如上述第3項之纖維或纖維製品，其中白色填充劑為硫酸 鋇。 7. 如上述第1項之纖維或纖維製品，其中相對於人造纖維及 填充劑總重量，含有0.01〜10重量％左右之填充劑。 8. 如上述第1項之纖維或纖維製品，其中填充劑為粒狀，且 20 其平均粒徑小於15 μιη。 9. 如上述第1項之纖維或纖維製品，其中人造纖維為聚酯。 10. —種製造含有填充劑之人造纖維之方法，且該填充劑係 因雷射光而變色之填充劑或因雷射光而看似整體變色之填 充劑混合物，該方法包含有：於前述人造纖維原料熔融液 6 1320064 或溶液中，混合並分散前述填充劑之程序；及對前述分散 液進行紡紗之程序。 11. 一種於纖維或纖維製品標示標誌或圖案之方法包含對申 請專利範圍第1〜9項中任一項之纖維或纖維製品照射雷射 5 光之程序。 12. —種判別方法，係用以判別前述纖維或纖維製品為業已 標示之纖維或纖維製品，或者，未標示之纖維或纖維製品 之方法，包含對申請專利範圍第1~9項中任一項之纖維或纖 維製品，檢查是否標示標誌或圖案之程序。 10 本發明之纖維或纖維製品，係由人造纖維及摻於其中 之填充劑所構成者。在此，填充劑係因雷射光而使本身變 色之填充劑或因雷射光而看似整體變色之填充劑混合物。 在本發明中，人造纖維係在可將因雷射光而變色之填 充劑或因雷射光而看似整體變色之填充劑混合物摻入人造 15 纖維範圍内，廣泛使用習知的人造纖維。如此之人造纖維 可舉例如：合成纖維、半合成纖維、再生纖維、無機纖維 等。 具體而言，前述合成纖維可例如，聚酯、脂肪族聚醯 胺、芳香族聚醯胺、聚乙烯、聚丙烯、維尼綸、丙烯酸、 20 聚乙烯醇、聚胺基曱酸酯等。 具體而言，半合成纖維可例如，醋酸酯、三醋酸酯、 普羅米克斯等。 具體而言，再生纖維可例如，嫘縈、酮胺嫘縈等。 具體而言，無機纖維可例如，碳纖維、陶瓷纖維等。 7 1320064 在上述人造纖維中，以合成纖維為佳，並以聚酯更佳。 更具體而言，以聚酯為例可舉例如：聚對苯二甲酸乙酯、 聚對苯二曱酸三曱酯及對苯二甲酸四甲酯等。 在人造纖維方面，包含切割聚乙烯、聚丙烯等塑膠薄 5 膜所得到之割膜扁紗。又，前述割膜扁紗的寬度，通常為 0.1~0.8mm左右，並以0.15~0.37mm為佳，又，前述割膜爲 紗的厚度，通常小於20 // m，且以2~12 # m為佳。 本發明之人造纖維，可單獨使用該等纖維，亦可混紡、 交撚及合撚該等纖維。 10 前述人造纖維亦可具有芯鞘構造。具有芯鞘構造之人 造纖維，可舉例如：芯使用割膜扁紗並以其他纖維（加撚 紗、細絲）捲繞其周圍者；芯使用加撚紗或細絲並以割膜扁 紗捲繞其周圍者；以及内部為芯鞘構造之單細絲等。 前述人造纖維的粗細可均一或不均一。又，前述人造 15 纖維的截面，可例如為：圓形、橢圓形、Y型、十字型、W 型、L型、T型' 中空型、三角形、扁平形、星形、繭形、 八葉形、狗骨形等任一種。 本發明之纖維，除了該等纖維之外，亦包含該等纖維 的一次加工品，並例如：絲線、編織物、織物、編物及不 20 織布等。 此外，本發明之人造纖維，亦可與天然纖維進行混紡， 並例如：纖維素纖維、獸毛纖維、絹等。 本發明中，所謂纖維製品，係將上述纖維進一步加工 者，並可作成例如：外衣、中衣、内衣等衣料；床及臥室 8 1320064 裝飾品；室内裝飾品等製品。具體而言，本發明之纖維製 品，可舉例如：外套、夾克、褲子、裙子、襯衫、針織衫、 罩衫、毛衣、羊毛衫、睡衣、襯衣、三角帶、襪子、緊身 衣褲、帽子、頭巾、圍巾、手套、衣服衣裏、衣服底材、 5 衣服中的棉絮、工作服、護理服、制服、囚衣、學生制服 等衣料；被褥底材、被褥棉絮、枕套、床單等床及臥室裝 飾品；窗簾、地墊、地毯、坐墊、缝製玩具等室内裝飾品； 毛巾、手帕等小工藝品；縫紉線、刺繡線、編結、吊帶、 鼓花緞、釣線、誘餌等線製品；商品上的標籤等製品；紙 10 製品或不織布；皮包；電子製品所使用的材料；建築用材 料等。 紙製品之具體例，可舉例如：股票、國債、地方債、 禮卷、票據、小郵票、郵票、印花稅票、檢驗單、入場卷 等票證；贈品卷、彩卷等票卷；紙鈔；及各種證明用紙等。 15 因雷射光而變色之填充劑，可舉例如：雲母、硫酸鋇 (BaS〇4)、硫化辞（ZnS)、三氧化二録（Sb2〇3)、填酸銅 (Cu3(P04)2)、生育酚、鋅鋇白等。該等填充劑，可單獨1種 或混合2種以上來使用。其中，以硫酸鋇及三氧化二銻為佳。 在生育酚（維生素E)方面，包含生育酚及yS-生育酚。 20 雲母最好是可使用含有雲母的發微光(glimmer)顏料。 如此之雲母顏料，並可例如：Merck公司以商品名Iriodin LS 販售之商品。 前述填充劑以粒子型態為佳，且平均粒徑通常小於 15μηι，並以小於Ιμηι為佳。且，可利用例如雷射繞射法來 9 1320064 測定粒徑。 因雷射光而看似整體變色之填充劑混合物的例子，包 含有：因雷射光而變色之填充劑與白色顏料之混合物，或 白色填充劑與黑色顏料之混合物等。 5 在因雷射光而變色之填充劑中，宜以雲母、硫化鋅 (ZnS)、三氧化二銻（Sb203)及生育酚，作為由白色變成黑色 之填充劑。 前述白色顏料，可舉例如：碳酸鈣、二氧化鈦（鈦白）、 氧化鋅等。較理想的白色顏料為二氧化鈦。且，前述白色 10 顏料可單獨1種或混合2種以上來使用。 前述白色顏料粒徑，通常為10nm〜3μιη左右，並且最好 是可從10ηπι~1μιη廣泛範圍内選擇。 相對於因雷射光而變色之填充劑，則前述白色顏料的 使用量，通常為5~90重量％，且宜為10~70重量％。 15 當因雷射光而變色之填充劑為白色時，該白色填充劑 係可以與纖維中具有黑色底色作用之黑色顏料組合的型態 來使用。前述白色填充劑與黑色顏料之混合物，係利用黑 色顏料的相分離、形成氣泡等，使纖維整體從黑色變成白 色。在前述白色填充劑中，含有雲母、硫酸鋇等。較理想 20 的白色填充劑為硫酸鋇。前述白色填充劑可單獨1種或混合 2種以上來使用。 前述黑色顏料，可舉例如：碳黑（炔黑、燈黑、熱黑、 爐黑、槽法碳黑、少V于工> 7歹V夕（Ketjen black商品 名））、石墨、鈦黑、黑色氧化鐵等。從分散性、成本方面的 ]〇 1320064 觀點來看，其中，以碳黑為佳。又，前述黑色顏料，可單 獨1種或混合2種以上來使用。此外，碳黑係依原料不同可 分成炔黑、石油碳黑、玻璃碳黑等，但也可使用任一種碳 里° ”》、 5 前述黑色顏料的平均粒徑，通常為10nm〜3μπι左右，並 且最好是可從l〇nm〜Ιμηι廣泛範圍内選擇。又，若前述黑色 顏料為碳黑，則平均粒徑宜為10〜30nm左右。 相對於白色顏料，則黑色顏料的使用量，通常為0.1~80 重量％左右，並且宜為10〜50重量％左右。 10 相對於纖維及填充劑的總重量，本發明之纖維或纖維 製品所含的填充劑（因雷射光而變色之填充劑或因雷射光 而看似整體變色之填充劑混合物）的量，通常為0.01〜10重量 %左右，且以0.3〜3重量％左右為佳，並以0.6〜1·2重量％左 右更佳。 15 在本發明之纖維或纖維製品方面，更可因應所需，含 有習知的抗菌劑、紫外線吸收劑、紫外線反射劑、白色及 黑色以外之著色顏料等成分。 含有因雷射光而變色之填充劑或因雷射光而看似整體 變色之填充劑混合物之本發明纖維，在從纖維原料進行纖 20 維紡紗時，將前述填充劑摻入纖維中的方法來製造。當芯 鞠構造為人造纖維時，可僅將填充劑摻入纖維的芯中，也 可僅將填充劑摻入纖維的鞘中，或者，亦可將填充劑摻入 芯及鞘兩者中。 本發明之纖維，可藉由例如，在人造纖維原料的熔融 11 1320064 液或溶液中，混合及分散因雷射光而變色之填充劑或因雷 射光而看似整體變色之填充劑混合物，再以所獲得之分散 液進行紡紗來製造。此時，填充劑係以母體膠料的形式混 合至纖維原料中並使之分散者為佳。 5 又，紡紗方法，可廣泛使用例如：熔融紡紗法、乾式 紡紗法、濕式紡紗法等習知的紡紗方法。但，究竟要採用 該等紡紗法的哪一種，則依所使用之纖維原料種類而不同。 若纖維原料為熱、化學上安定之熔融物時，以採用熔 融紡紗法為佳。該情形下，只要在纖維原料熔融液中混合 10 並分散有預定量之填充劑即可。又，可藉由將業已混合並 分散有前述填充劑之纖維原料熔融液，透過細孔噴嘴喷出 至空氣中，並使業已噴出之熔融絲線變細同時以空氣冷 卻、固化，再以一定的速度捲取前述細絲，以製造本發明 之纖維。適合此熔融紡紗法之纖維係例如：聚酯、脂肪族 15 聚醯胺、聚乙烯、聚丙烯等。 若前述纖維原料為高溫下安定且可溶解在揮發性溶劑 時，則以採用乾式紡紗法為佳。此時，只要在纖維原料的 揮發性溶劑溶液中混合並分散有預定量之填充劑即可。 又，可藉由將業已混合並分散有前述填充劑之纖維原料溶 20 液，透過細孔噴嘴噴出至已加熱空氣中，並使揮發性溶劑 蒸發同時使之固化、作成纖維狀，以製造本發明之纖維。 適合此乾式紡紗法之纖維係例如：丙烯酸、醋酸纖維等。 當纖維原料僅可溶解於不易揮發之溶劑或高溫不安定 之溶劑時，則以採用濕式紡紗法為佳。此時，只要在溶解 12 1320064 有前述纖維原料之溶液中混合並分散有定量之填充劑即 可。又，可藉由將業已混合並分散有前述填充劑之纖維原 料溶液，透過細孔噴嘴噴出至由非溶劑所構成之凝結液 中，去除溶劑並同時使之固化、作成纖維狀，以製造本發 5 明之纖維。適合此濕式紡紗法之纖維係例如：乙烯醇、嫘 縈等。 若本發明之纖維為割膜扁紗的型態時，可藉由將摻有 由因雷射光而變色之填充劑或看似整體變色之填充劑混合 物之塑膠薄膜（例如：聚對苯二甲酸乙酯、聚乙烯、聚丙烯 10 等），或在該等薄膜積層有其他薄膜(例如，聚對苯二甲酸乙 酯等）之多層薄膜，利用微切割或帶狀切割等切斷機進行切 割來製造。 本發明之纖維製品，可使用以上述方法所製造之纖 維，且以缝製等習知方法來製造。 15 當本發明之纖維製品為紙製品時，可將以上述方法所 製造之纖維，以細網目的篩子進行漉水來製造。 當含浸或附著於本發明之纖維或纖維製品之填充劑為. 可因雷射光而使其本身變色之填充劑時，由於前述填充劑 會因照射雷射光而變色，故可使僅照射雷射光部分之纖維 20 或纖維製品變色。 本發明之纖維或纖維製品，亦可使用適合纖維原料之 染料或顏料來進行染色。 當含浸或附著於本發明之纖維或纖維製品之填充劑為 白色填充劑與黑色顏料之混合物時，前述黑色顏料會產生 13 1320064 相變化，且前述白色填充劑會顯露於纖維或纖維製品表 面，結果，可使僅照射雷射光部分之纖維或纖維製品從黑 色變成白色。 本發明所使用之雷射光，可舉例如：YAG雷射、準分 5 子雷射、C02雷射等。其中，以YAG雷射為佳，並以Nd-YAG 雷射更佳。 又，雷射波長，只要具有可使填充劑變色之波長即可。 當為Nd-YAG雷射時，則其波長以約354nm、約532nm或約 1064nm為佳。 10 本發明之纖維及纖維製品，可藉由例如，使用掃描式 雷射標印裝置進行照射。由於雷射光的照射可利用電腦控 制來進行，故可在前述纖維及纖維製品的預定位置上賦予 精密之所需標誌(例如，字體標誌、代碼、製造編號）。 標示有標誌或圖案之割膜扁紗，係可作為上述紙製品 15 的線使用，以防止偽造。其中，該線包含有用以加入紙製 品之膜或箔帶、金屬絲、其他細長的元件等。 因此，可檢查是否有標示於纖維或纖維製品之標誌或 圖案，並可判別纖維或纖維製品為業已標示之纖維或纖維 製品，或者，未標示之纖維或纖維製品。 20 更具體而言，可對於預先對本發明之纖維或纖維製品 照射雷射光而作成標示有標誌或圖案之纖維或纖維製品， 並且流通於市場之纖維或纖維製品，檢查是否有所標示之 標誌或圖案，以判別該纖維或纖維製品為正當商品或偽造 商品。 14 1320064 上述檢查，可以肉眼、放大鏡、顯微鏡等來進行。 本發明係提供一種可在一根絲線上標示微細標誌之纖 維或纖維製品。 又，本發明更供一種可在一根細線上標示微細標誌之 5 纖維或纖維製品之製造方法。 又，當對本發明之纖維及纖維製品照射雷射光，由於 照射到雷射光的部分會變色，故可在前述纖維及纖維製品 上標示文字、記號等標誌及圖案等。又，由於本發明之纖 維僅照射到雷射光的部位會變色，故可在一根細絲上標示 10 文字、記號等標誌。 又，藉由在部分或整體使用有本發明纖維之商標商品 上，預先標示肉眼無法辨識，但可以放大鏡或顯微鏡而成 為可辨識之商標標誌或圖案，因而可輕易地辨識商標商品 以及製造、販賣中的商品為正當商品或偽造商品，並可有 15 效地防止商標商品被偽造。 本發明之纖維製品，具有在販賣該纖維製品時，可在 商店内快速地標示講買者姓名、喜好的圖案、記號等優點。 本發明之纖維或纖維製品，可期待可應用於代替刺繡 等各種用途上。 20 【實方式】 較佳實施例之詳細說明 以下揭示實施例，使本發明更加明確。 實施例1 對加熱熔融至295°C之聚酯（聚苯二曱酸乙酯），添加5 15 1320064 重量％的量之含有ίο重量％硫酸鋇（平均粒徑丨μιη)& 10重量 %碳黑之聚酯母體膠料（商品名：CESAF LASER NB94120503、Cladant社製），並使硫酸鋇及碳黑分散於聚 酯中，以調製聚酯熔融液。 5 接著，將該熔融液從噴嘴噴出至空氣中，並將業已噴 出之熔融絲線在115°C條件下延伸3倍，以製造混入有硫酸 鋇及碳黑之本發明聚醋纖維（單細絲、直徑lOOpm)。 實施例2 對加熱熔融至295°C之聚酯（商品名：CESAF LASER 10 NB03120509、Clariant社製），添加5重量％的量之含有20重 量％之一旦照射雷射光即會從白色變成黑色之三氧化二銻 (平均粒徑Ιμηι)母體膠料’並使三氧化二銻分散於聚酯中， 以調製聚酯熔融液。 接著，將該炼融液從喷嘴喷出至空氣中，並將業已喷 15出之熔融絲線在115。(：條件下延伸3倍，以製造混入有三氧 化一録之本發明聚酯纖維（單細絲、直徑。 實施例3 將厚度6μιη的透明二軸延伸聚醯胺薄膜，微切割成寬 度為〇.2mm ’以獲得割膜扁紗。 20 使用混入有上述實施例1所得到之硫酸鋇之聚酯殲維 (單細絲)作為芯，並以上述割膜扁紗捲繞其周園，來製造具 有芯鞘構造之本發明纖維。 貫施例4 將厚度6μιη的透明二軸延伸聚醯胺薄膜，微切割成寬 16 1320064 度為0.2mm，以獲得割膜扁紗。 使用混入有上述實施例2所得到之三氧化二銻之聚酯 纖維（單細絲）作為芯，並以上述割膜扁紗捲繞其周圍，來製 造具有芯鞠構造之本發明纖維。 5 實施例5 對實施例1所得到之單細絲一部照射Nd-YAG雷射光 (波長532nm)。前述單細絲照射到雷射光部分，會因雷射光 而使碳黑產生相分離並使硫酸鋇顯露於前述單細絲表面， 結果，照射到雷射光部分會從黑色變成白色，並可以肉眼 10 清楚地辨識與未照射雷射光部分之細絲其顏色的不同 實施例6 對實施例2所得到之單細絲一部照射Nd-YAG雷射光 (波長532nm)。前述單細絲照射到雷射光部分，會因雷射光 而使三氧化二銻從黑色變成白色，並可以肉眼清楚地辨識 15 與未照射雷射光部分之細絲其顏色的不同。 實施例7 利用掃描式雷射標印裝置，對實施例1所得到之單細絲 照射Nd-YAG雷射光（波長1064nm)，以標示字母等標誌（文 字大小：80"mx 80/zm)。 20 利用200倍光學顯微鏡觀察前述單細絲，即可清楚地辨 識所標示之字母標誌。 貫施例8 利用掃描式雷射標印裝置，對實施例2所得到之單細絲 照射Nd-YAG雷射光（波長1064nm)，以標示字母等標誌（文 17 1320064 字大小：80 /i ιώχ 80 /i m)。 利用200倍光學顯微鏡觀察前述單細絲，即可清楚地辨 識所標示之字母標誌。 【圖式簡單說明】 5 無 【圖式之主要元件代表符號表】 無

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Claims (1)

1320064 第93113661號專利申請案申請專利範圍替換本修正曰96年4月30曰

梦、申請專利範圍： [) 一 Ή 一種以標誌或圖案標示纖維或纖維製品的方法，包含以 一乂 下程序，即：對使人造纖維含有碳黑及硫酸鋇而製得之 纖維或纖維製品照射雷射光，以使前述碳黑產生相分離 5 並使前述硫酸鋇顯露於前述纖維或纖維製品之表面，而 使照射到前述雷射光之部分從黑色變成白色。 2.如申請專利範圍第1項之以標誌或圖案標示纖維或纖 維製品的方法，其中前述人造纖維係聚酯。