TWI648150B - 多塗層多色彩紗及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明的多塗層多色彩紗係雜色的且在紗的表面部分顯示出各種色彩，且因此以本發明的紗所織成的織品具有特殊的美感。此外，本發明的紗因為具有多層胺基甲酸乙酯塗層而具有優異的耐磨損性、機械性質、耐久度、熱成形性、及黏附特性。

Description

多塗層多色彩紗及其製造方法
本發明與塗層紗相關；更明確來說，本發明係關於用以增進紗的強度之具有多層胺基甲酸乙酯塗層，且藉由暴露紗表面之各層的各個顏色以賦予紗多種色彩之部分著色紗及其製備方法。
通常工業用紗係藉由使用押出機模頭(extruder die)將諸如聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、或熱塑性聚胺基甲酸乙酯(thermoplastic polyurethane，TPU)之熱塑性樹脂塗布在聚酯或尼龍紗之表面上以增進紗的強度。
然而其難以塗布少量之塗布樹脂，且因此很難做到製造1000丹尼(denier)或更小厚度的塗層紗是。另一方面，其難以增進塗層紗的耐久度及耐磨損性。
為了解決上述問題，韓國專利10-1318135揭露一種用來製造塗層紗的熱塑性聚胺基甲酸乙酯化合物組成物，該組成物包含熱塑性聚胺基甲酸乙酯、增稠劑(thickener)、及烯烴類偶合劑(olefin-based coupling agent)。
另外，韓國專利10-1341055 "熱塑性聚胺基甲酸乙酯紗組成物及其製造方法(A composition of thermoplastic polyurethane yarn and a method for producing same)"中揭露一種製造多層熱塑性聚胺基甲酸乙酯紗的方法，該方法 包含以下步驟：將熱塑性聚胺基甲酸乙酯、增稠劑、及加工潤滑劑混合；融化並揉揑(kneading)該混合物；乾燥及老化(aging)以製備樹脂化合物；以及樹脂化合物導入共押出機(co-extruder)以形成核心紗，同時導入選自熱塑性聚胺基甲酸乙酯、聚酯、尼龍、丙烯酸樹脂(acryl)之其他樹脂至共押出機以形成外殼層。
然而，雖然上述方法可獲得具有相對較薄的塗層的塗層紗，但是上述塗層紗因為密度較高而難以實現輕量化。另外，這個方法難以實現具有各種顏色、質地及具有金屬感、熱致變色特性、磷光特性、變色特性等功能性的塗層紗。
因此，本申請人所申請及擁有的韓國專利10-1561890提供了一種用於塗布紗的水性熱固性胺基甲酸乙酯組成物，其能夠實現具有低密度(即輕量)且包含提升之彈性、質地等物理特性的多層紗。
本發明的目的在於提供於單一紗中可體現各種顏色之一種多塗層多色彩紗。
本發明的另一個目的在於提供製備此多塗層多色彩紗的方法。
在第一態樣中，本發明的標的提供一種多塗層多色彩紗，其包含核心紗、形成於核心紗上的第一塗層、及形成於第一塗層上的第二塗層，其中第一塗層的至少一部分未被第二塗層所覆蓋，使得第一塗層及第二塗層的每一個顏色均可呈現於多塗層多色彩紗的表面。
在另一態樣中，多塗層多色彩紗可更包含形成在第二塗層上的第三塗層，其中第二塗層的至少一部分未被第三塗層所覆蓋，而且第一塗層未被 第二塗層覆蓋的部分未被第三塗層所覆蓋，使得第一塗層、第二塗層、及第三塗層的每一個顏色均可呈現在多塗層多色彩紗的表面。
在進一步的態樣中，多塗層多色彩紗可更包含形成在第三塗層上的其他塗層，其中各個塗層的每一個顏色均可呈現在多塗層多色彩紗的表面。
在一其他的態樣中，多塗層多色彩紗可為以1000rpm到10000rpm的旋轉速度加撚的一種撚紗。
在其他的態樣中，多塗層多色彩紗可透過包含下列步驟的方法製備：在核心紗的表面上塗布包含第一顏料之第一樹脂組成物，並乾燥第一樹脂組成物以在核心紗上形成第一塗層；在第一塗層上面塗布包含第二顏料之第二樹脂組成物以形成第二塗層；移除部分第二塗層使第一塗層局部外露；以及乾燥第二塗層。
在其他的態樣中，製備多塗層多色彩紗的方法可更包含下列步驟：在乾燥第二塗層後，塗布包含第三顏料之第三樹脂組成物以形成第三塗層；移除部分第三塗層以使第一塗層及第二塗層局部外露；以及乾燥第三塗層。
在其他的態樣中，乾燥前可藉由刮除第二塗層的一部分或第三塗層的一部分來移除第二塗層的一部分或第三塗層的一部分。
在其他的態樣中，部分塗層可使用羅拉(roller)，藉由使從塗布機出口吐出的塗層紗以一預定吐出角度與出口的邊緣接觸來刮除。
在其他的態樣中，羅拉可為偏心羅拉，且塗層紗在不同點與塗布機出口的邊緣接觸。
在其他的態樣中，羅拉可安裝在可旋轉裝置上，其中可旋轉裝置能夠相對於塗布機出口的中心軸360度旋轉，使得從塗布機出口吐出的塗層紗 可與出口的周邊邊緣接觸。
在其他的態樣中，本方法可更包括將最終已乾燥的塗層紗加撚(twist)以獲得撚紗。
根據本發明的多塗層多色彩紗是雜色的(parti-colored)，亦即在紗的表面上顯示出多種色彩的，且因此以本發明的紗所織成的織品具有特殊的美感。此外，因為多層塗層，本發明的紗具有優異的耐磨損性、機械性質、耐久度、熱成形性(thermoformability)及黏附特性。
1‧‧‧核心紗
10‧‧‧第一塗層
11、21‧‧‧部分
20‧‧‧第二塗層
30‧‧‧第三塗層
41a‧‧‧羅拉
42a‧‧‧偏心羅拉
43a、43b、43c‧‧‧羅拉組
50‧‧‧裝置
R‧‧‧步驟
第1圖為根據本發明一實施例之雙塗層多色彩紗的剖面示意圖。
第2圖為根據本發明另一實施例之三塗層多色彩紗的剖示意面圖。
第3圖為根據本發明實施例之多塗層多色彩紗的製造過程示意圖。
第4A圖至第4C圖為用於製備根據本發明各實施例之多塗層多色彩紗的設備示意圖。
第5圖及第6圖為根據本發明各實施例所製備之多塗層多色彩紗的側視示意圖。
第7圖為根據本發明各實施例所製得的不同多塗層多色彩紗的外觀之照片。
在下文中將參照附圖詳細描述本發明。
第1圖為根據本發明一實施例之雙塗層的多色彩紗的剖面示意圖。雙塗層多色彩紗包含核心紗1、形成在核心紗1上的第一塗層10、及形成 在第一塗層10上的第二塗層20。第一塗層10的顏色在未被第二塗層20覆蓋的部分11暴露出來。
第2圖顯示根據另一實施例之三塗層多色彩紗，其更包含第三塗層30。三塗層多色彩紗包含核心紗1、第一塗層10及第二塗層20，其中第一塗層10的至少一部分11未被第二塗層20及第三塗層30所覆蓋，且第二塗層20的至少一部分21未被第三塗層30所覆蓋。因此可以在塗層紗的表面看到第一塗層、第二塗層20、及第三塗層30的各個顏色。
根據本發明，其可能無限制地形成所需數目的塗層。也就是說，可在第三塗層30上增加其他塗層，使得各塗層的各個顏色可顯現在塗層紗的表面。
第1圖及第2圖為顯示根據本發明之多塗層多色彩紗的簡化結構的剖面示意圖。實際上，各塗層可被隨機地暴露及覆蓋。
第3圖顯示根據本發明實施例之多塗層多色彩紗的製造過程。該製造過程包括下列步驟：在核心紗的表面塗布包含第一顏料之第一樹脂組成物並乾燥第一樹脂組成物以在核心紗上形成第一塗層；在第一塗層上塗布包含第二顏料之第二樹脂組成物以形成第二塗層；移除第二塗層的一部分使第一塗層部分地暴露於外(R)；以及乾燥第二塗層。
第3圖係顯示雙塗層作為範例，但本發明並不限於此。在三塗層的情況下，可進一步實行在第二塗層乾燥後形成第三塗層、將第三塗層的一部 分移除並乾燥第三塗層的步驟。
也就是說，製備三塗層多色彩紗可進一步包含下列步驟：在乾燥第二樹脂組成物後塗布包含第三顏料之第三樹脂組成物以形成第三塗層；移除部分第三塗層使第一塗層及第二塗層局部外露；以及乾燥第三塗層。
在具有四層或更多層的多塗層的情況中，可在相同的原則下重複這些過程。
根據本發明的較佳實施例，移除部分塗層的步驟(R)係在乾燥前藉由刮除一部分的塗層來實行。
在刮除一部分塗層的過程中，可在塗布過程後使用獨立的刮削器(scraper)來進行刮除部分塗層的過程。
亦或如第4A圖至第4C圖所示，使用羅拉將塗布機吐出的塗層紗以預定角度與塗布機出口邊緣接觸。
根據一實施例，如第4A圖所示，羅拉41a可被設置為與塗布機出口夾一角度，使得塗層紗的塗層可被塗布機出口的邊緣刮除。
根據其他實施例，羅拉41a可為偏心羅拉42a，且從塗布機出口吐出的塗層紗路徑可被改變，使得從塗布機吐出的塗層紗可在不同的位置接觸塗布機出口邊緣。
根據其他實施例，羅拉組43a、43b、43c被設置在能夠360度旋轉的裝置50中，藉此塗層紗與塗布機出口邊緣的整個周邊接觸。
第5圖為根據一個實施例製備之雙塗層多色彩紗的側視示意圖。在紗表面上塗層的刮痕可呈現出螺旋狀。第5圖顯示其中第一塗層的暴露部分11係被第二塗層20螺旋狀地露出之雙塗層紗。
第6圖為三塗層的側視示意圖，三個塗層的被每一個顏色係藉由被第三塗層30螺旋狀地露出之第二塗層21的部分及被第二塗層及第三塗層兩者螺旋狀地露出之第一塗層11的部而顯露。
第5圖及第6圖假定螺旋狀刮除在某種程度上規律性地產生。然而，實際上，螺旋狀可為隨機的，且所露出的下層的部分亦可為不規則的。
根據本發明的一個實施例，若將最終形成的塗層紗經過加撚，則暴露出來的部分會變得更加密集而可獲得更加豐富的色彩和生動的色彩對比。此外，加撚時可使塗層紗的強度大幅提升。
因此，根據本發明製備多塗層多色彩紗的過程可更包含加撚最終乾燥的塗層紗。多塗層多色彩紗可以1000rpm至10000rpm的旋轉速度旋轉而加撚，或較佳地以2000rpm至5000rpm的旋轉速度旋轉而加撚。
在本發明中，可不受限制地使用用於塗布塗層紗的傳統樹脂組成物，只要所述之傳統樹脂組成物係領域中常用以賦予紗顏色即可。舉例來說，樹脂組成物為胺基甲酸乙酯類樹脂組成物(urethane based resin composition)。
除了用來賦予顏色的樹脂組成物外，更可增加其他添加物以得到各種功能。舉例來說，用於塗布紗的水性熱固性胺基甲酸乙酯組成物(water-based thermosetting urethane composition)可包含100重量份(parts by weight)的水性熱固性胺基甲酸乙酯樹脂(aqueous thermosetting urethane resin)、1.5-2.5重量份的增稠劑、8-15重量份的顏料、及2.5-3.5重量份的消光劑(matting agent)。
也就是說，根據本發明用以塗布紗的水性熱固性胺基甲酸乙酯組成物係藉由混合預定量的增稠劑、加工潤滑劑、顏料、以及水性熱固性胺基甲酸乙酯樹脂而製備，並以此水性熱固性胺基甲酸乙酯組成物在像是聚酯或尼龍 紗之核心紗上塗布所需層數，即一層或複數層。
因為此熱固性胺基甲酸乙酯樹脂為水性的，所以不需要有機溶劑，且可藉由添加增稠劑而輕易控制所需的黏度，同時維持所需的固體含量。
在本發明中，水性熱固性胺基甲酸乙酯樹脂係選自由水性熱固性矽酮改質胺基甲酸乙酯(aqueous thermosetting silicone modified urethane)、水性熱固性聚胺基甲酸乙酯(aqueous thermosetting polyurethane)、水性熱固性聚丙烯酸胺基甲酸乙酯(aqueous thermosetting polyacryl urethane)或其混合物所組成之群組。增稠劑較佳的為聚丙烯酸酯(polyacrylate)。
增稠劑是用來控制水性熱固性胺基甲酸乙酯組成物的黏度，藉由添加預定量的增稠劑以獲得所需厚度的塗層。
以100重量份的水性熱固性胺基甲酸乙酯樹脂為基礎，較佳的增稠劑用量為1.5-2.5重量份(PHR)。當黏度高於上述的範圍時，可能無法均勻的塗布樹脂組成物，而若黏度低於上述的範圍，則黏度可能過低以致於無法形成適當厚度的塗層且無法正確的實行塗布製程。
加工潤滑劑可包含消光劑、泡沫穩定劑(foam stabilizer)、分散劑(dispersant)、以及交聯劑(crosslinking agent)。
較佳的消光劑為二氧化矽(silica)，且以100重量份的水性熱固性胺基甲酸乙酯樹脂為基礎，消光劑較佳的添加量可為2.5-3.5重量份。
消光劑係用來將塗層紗表面之入射或反射光散射。舉例來說，可使用具有小於或等於20μm之平均粒徑的非結晶無機二氧化矽來獲得可散射入射光的粗糙表面，從而提供良好的表面光澤度。
因此可藉由混合水性熱固性胺基甲酸乙酯樹脂及適當量的增稠劑 與加工潤滑劑來製備水性熱固性胺基甲酸乙酯樹脂組成物。
在本發明中，並沒有對可用於製備本發明紗的泡沫穩定劑、分散劑及交聯劑有特別的限制，只要他們是常用以製備塗層紗之泡沫穩定劑、分散劑及交聯劑即可。
如第3圖所示，提供第一水性熱固性胺基甲酸乙酯組成物到供給箱(hopper)並以水性熱固性胺基甲酸乙酯組成物在核心紗上進行第一塗布，接著從噴嘴吐出塗層紗並加以乾燥。然後將第二水性熱固性胺基甲酸乙酯組成物塗布在塗層紗上作為第二塗層，並以刮除將第二塗層的一部分移除，接著乾燥、冷卻並捲取(winding)以獲得多塗層多色彩紗。
第7圖為顯示根據本發明製備之各種多塗層多色彩紗的外觀之照片。
第7圖中，(A)為根據本發明一實施例之具有雙塗層的多色彩紗的外部視圖；(B)為將(A)的紗以約3000rpm的旋轉速度加撚所製成的多色彩紗；而(C)為具有三塗層的多色彩紗的外部視圖。
如第7圖所示，根據本發明之多塗層多色彩紗在紗表面上顯現出各種色彩，且因此以本發明的紗所織成的織品具有特殊的美感。此外，因為多層胺基甲酸乙酯塗層，本發明的紗具有優異的耐磨損性、機械性質、耐久度、熱成形性及黏附特性。

Claims (12)

  1. 一種多塗層多色彩紗，其包含：一核心紗；一第一塗層，形成於該核心紗上；以及一第二塗層，形成於該第一塗層上；其中，該第一塗層的至少一部分未被該第二塗層所覆蓋，使得各該第一塗層及該第二塗層的顏色均可呈現在該多塗層多色彩紗的表面上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的多塗層多色彩紗，更包含：一第三塗層，形成於該第二塗層上；其中，該第二塗層的至少一部分未被該第三塗層所覆蓋，且未被該第二塗層所覆蓋的該第一塗層的至少一部分未被該第三塗層所覆蓋，使得各該第一塗層、該第二塗層、及該第三塗層的顏色均可呈現在該多塗層多色彩紗的表面上。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的多塗層多色彩紗，更包含：一其他塗層，位於該第三塗層上；其中，各該塗層的顏色均呈現於該多塗層多色彩紗的表面上。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的多塗層多色彩紗，該多 塗層多色彩紗係以1000rpm至10000rpm之旋轉速度加撚而成之一撚紗。
  5. 一種製備如申請專利範圍第1項所述的多塗層多色彩紗的方法，其包含下列步驟：在該核心紗之表面塗布包含一第一顏料的一第一樹脂組成物，並乾燥該第一樹脂組成物以在該核心紗上形成該第一塗層；在該第一塗層上塗布包含有一第二顏料的一第二樹脂組成物以形成該第二塗層；移除該第二塗層的一部分使該第一塗層局部外露；以及乾燥該第二塗層。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的方法，更包含下列步驟：在乾燥該第二塗層後，塗布一第三樹脂組成物；移除該第三塗層的一部分使得該第一塗層及該第二塗層局部外露；以及乾燥該第三塗層。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的方法，其中在乾燥該第二塗層或該第三塗層前，藉由刮除該第二塗層的一部分或該第三塗層的一部分以移除該第二塗層的一部分或該第三塗層的一部分。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的方法，其中該第二塗層或該第三塗 層之一部分係藉由使用一羅拉(roller)，使從一塗布機之一出口吐出的一塗層紗以預定的角度與該出口的邊緣接觸來刮除。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的方法，其中該羅拉係為一偏心羅拉，且該塗層紗在不同點與該塗布機的該出口的邊緣接觸。
  10. 如申請專利範圍第8項所述的方法，其中該羅拉係安裝在一可旋轉裝置上，其中該可旋轉裝置能夠相對於該塗布機之該出口的一中心軸360度旋轉，從該塗布機吐出的該塗層紗與該出口的邊緣周邊接觸。
  11. 如申請專利範圍第5項所述的方法，更包含將最終已乾燥的該多塗層多色彩紗加撚。
  12. 如申請專利範圍第6項所述的方法，更包含將最終已乾燥的該多塗層多色彩紗加撚。
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