TWI686282B - 淺層及深層圖案相疊之熱塑性聚胺酯面料的表面處理方法 - Google Patents
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Abstract
一種淺層及深層圖案相疊之熱塑性聚胺酯面料的表面處理方法，包含下列步驟，首先，備製一以熱塑性聚胺酯材料製成之片材半成品，接著，以一具有壓花紋路之第一滾輪組對該片材半成品之一表面進行輥壓，以於該表面上印出一淺層圖案，而得到一第一壓花片材，然後，以一具有壓花紋路之第二滾輪組對印有該淺層圖案之第一壓花片材進行重壓，於該表面上印出一深層圖案，以得到淺層及深層圖案相疊之第二壓花片材，最後，將該第二壓花片材取適當長度進行捲收後裁切，以得到該熱塑性聚胺酯面料。
Description
本發明是有關於一種熱塑性聚胺酯面料，特別是指一種淺層及深層圖案相疊之熱塑性聚胺酯面料的表面處理方法。
聚氯乙烯(PVC)可藉由添加塑化劑而改變柔軟度，以令生產者方便地製造出不同柔軟度與形狀的產品，因而廣泛存在於我們的生活周遭。惟，聚氯乙烯不耐高溫、曲折性差、耐衝擊性差，且製品在高溫環境或是焚燒過程中會產生毒戴奧辛、氯氣及重金屬微粒等有毒物質，嚴重威脅著我們的生活環境與身體健康。因此，近年來隨著環保意識高漲，已逐漸選擇環保材料來製作各種型態的產品，例如使用熱塑性聚氨酯(TPU)材料來取代聚氯乙烯。
詳言之，熱塑性聚氨酯為一種不含可塑劑之高分子彈性體，其物性介於橡膠與塑膠間，在現有橡膠/塑膠材質中，熱塑性聚氨酯具有耐磨、耐曲折、高延伸性、高抗撕裂強度、耐低溫等特性，亦為一種無毒性之環保材料，故可廣泛運用於鞋類、運動用品、成衣類、醫療類等各種領域。
隨著科技的發展與進步，消費者在購買物品時，除了對產品的規格與性能有所要求外，亦相當重視產品的外觀設計，以消費性電子產品的殼體為例，各製造
商通常是在殼體表面設置裝飾紋路，以藉由其獨特的紋路質感來吸引消費者的目光。
參閱圖1，為中華民國發明第I392592號專利「以中間印模進行圖案複製之裝置」，該裝置互相同步操作以實施一二步驟程序。在第一轉印單元中，一模板11圖案之複製品藉轉印單元被形成在一中間碟、較佳為一可撓性聚合物箔13中或其上，而獲得一中間印模，且該可撓性聚合物箔13是由熱塑性聚合物、熱固性聚合物，或聚合物所製成，該中間印模接著自第一轉印單元被移動至第二轉印單元，該中間印模在第二轉印單元被一第二步驟利用以將圖案轉印在一基板12的目標表面可模壓層中。
經由以上之敘述，可知習知以中間印模進行圖案複製之裝置於實際使用時仍然有以下的缺點產生：
一、增加製程的不良率
該模板11可將表面的圖案結構轉印於該可撓性聚合物箔13上，以使該可撓性聚合物箔13之表面形成有裝飾圖案，惟上述的表面裝飾處理技術，多半僅能於表面作一次性的裝飾處理，當重覆第二次裝飾處理時，恐將破壞先前的裝飾圖案，增加製程的不良率。
二、製程複雜且浪費時間
習知技術採二次轉印加工，必須在第一面轉印固化完成之後，才能進行第二面的轉印製程，這樣的製程浪費時間，亦耗費資源。
三、無法提升美觀性
該模板11僅可於該可撓性聚合物箔13之表面形成壓花圖案，而無法於該可撓性聚合物箔13之表面上形成縱向的側面裝飾圖案，以達到全面性的立體造型裝飾效果，而無法確實滿足消費者對於美觀造型之要求。
上述缺點都顯現習知以中間印模進行圖案複製之裝置在使用上所衍生的種種問題，如能設計出可有效改善現有之製程缺點，研發出一種可提升生產良率之設計，並同時使用可增進造型之美觀性，以滿足消費者之切身需求，將得以提升市場上的競爭力。
因此，本發明之一目的，即在提供一種淺層及深層圖案相疊之熱塑性聚胺酯面料的表面處理方法，該方法包含下列步驟。
首先，備製一以熱塑性聚胺酯材料製成之片材半成品，接著，以一具有壓花紋路之第一滾輪組對該片材半成品之一表面進行輥壓，以於該表面上印出一淺層圖案，而得到一第一壓花片材，然後，以一具有壓花紋路之第二滾輪組對印有該淺層圖案之第一壓花片材進行重壓，於該表面上印出一深層圖案，以得到淺層及深層圖案相疊之第二壓花片材，最後，將該第二壓花片材取適當長度進行捲收後裁切，以得到該熱塑性聚胺酯面料。
本發明的另一技術手段，是在於上述之片材半成品是進行備製一熱塑性聚胺酯材料，及將該熱塑性聚胺酯材料加熱熔融後定量擠壓輸出，以得到厚薄均勻之片材半成品的步驟所製成。
本發明的又一技術手段，是在於上述之第一滾輪組具有二對向設置之第一滾輪，及一連通該二第一滾輪之熱源供應器，該熱源供應器可對該第一滾輪組導入熱源，以對所輥壓之片材半成品進行加熱，且該熱源之溫度介於攝氏25度至100度。
本發明的再一技術手段，是在於上述之第二滾輪組具有二對向設置之第二滾輪，及一連通該二第二滾輪之冷源供應器，該冷源供應器可對該第二滾輪組導入
冷卻液，以對所輥壓之第一壓花片材在壓印時進行冷卻定型。
本發明的另一技術手段，是在於上述之第一滾輪組於該表面上印出該淺層圖案間隔1~10秒後，再以該第二滾輪組於該表面上印出該深層圖案。
本發明的又一技術手段，是在於將該熱塑性聚胺酯材料加入一發泡劑進行發泡。
本發明的再一技術手段，是在於上述之熱塑性聚胺酯材料是選自於二苯甲烷二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、聚醚多元醇、聚碳酸酯多元醇，及此等之組合。
本發明的另一技術手段，是在於上述之熱塑性聚胺酯材料的硬度範圍是介於蕭氏硬度45 Shore D至85 Shore A間。
本發明的又一技術手段，是在於上述之第二滾輪組中所導入之冷卻液的溫度是介於攝氏25度至-20度間。
本發明的再一技術手段，是在於上述之片材半成品是使用一紅外線燈照射，以使其維持一定之溫度，而該紅外線燈之照射溫度是介於25度~120度間。
本發明之有益功效在於，透過該第一滾輪組印出該淺層圖案、該第二滾輪組印出該深層圖案，以及不同深淺度所形成之側邊圖案，而得到淺層及深層圖案相疊之第二壓花片材，將可達到全面性的立體造型裝飾效果，以確實滿足消費者對於美觀造型之要求，再者，該冷源供應器可對該第二滾輪組導入冷卻液，以對所輥壓之第一壓花片材在壓印時進行冷卻定型，使該第二壓花片材上之淺層及該深層圖案得以定型，不僅可縮短製程時間，更可避免圖案變型或是捲收後相互沾黏等不利於後續使用之困擾產生，進而提升製程之良率。
3‧‧‧片材半成品
31‧‧‧熱塑性聚胺酯材料
33‧‧‧第一滾輪組
331‧‧‧第一滾輪
332‧‧‧熱源供應器
34‧‧‧第二滾輪組
341‧‧‧第二滾輪
342‧‧‧冷源供應器
35‧‧‧乾燥機
36‧‧‧壓出機
37‧‧‧裁切機
38‧‧‧捲收機
39‧‧‧紅外線燈
4‧‧‧第一壓花片材
5‧‧‧第二壓花片材
6‧‧‧熱塑性聚胺酯面料
a‧‧‧淺層圖案
b‧‧‧深層圖案
c‧‧‧側邊圖案
91~96‧‧‧步驟
911~913‧‧‧步驟
圖1是一示意圖，說明習知台灣發明第I392592號一種以中間印模進行圖案複製之裝置；圖2是一流程示意圖，說明本發明淺層及深層圖案相疊之熱塑性聚胺酯面料的表面處理方法之第一較佳實施例；圖3是一示意圖，說明該第一較佳實施例淺層及深層圖案相疊之熱塑性聚胺酯面料的裝置配置示意；圖4是一側視示意圖，說明該第一較佳實施例中一片材半成品、一第一壓花片材，及一第二壓花片材之態樣；圖5是一示意圖，說明本發明淺層及深層圖案相疊之熱塑性聚胺酯面料的表面處理方法之第二較佳實施例的裝置配置示意；圖6是一示意圖，說明本發明淺層及深層圖案相疊之熱塑性聚胺酯面料的表面處理方法之第三較佳實施例；及圖7是一示意圖，說明該第三較佳實施例淺層及深層圖案相疊之熱塑性聚胺酯面料的裝置配置示意。
有關本發明之相關申請專利特色與技術內容，在以下配合參考圖式之三個較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。
在進行詳細說明前應注意的是，類似的元件是以相同的編號來作表示。
參閱圖2、3，及4，為本發明以淺層及深層圖案相疊之熱塑性聚胺酯面料的表面處理方法之第一較佳實施例，該熱塑性聚胺酯面料6的表面處理方法包含一備製步驟91、一第一壓花步驟92、一間隔步驟93、一第二壓花步驟94，及一捲收步驟95。
首先，進行該備製步驟91，備製一以熱塑
性聚胺酯材料31製成之片材半成品3。
其中，在該步驟91中，該片材半成品3的製造方法包含一收集步驟911、一發泡步驟912，及一擠壓步驟913。
首先，進行該收集步驟911，備製一熱塑性聚胺酯材料31，其中，該熱塑性聚胺酯材料31是選自於二苯甲烷二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、聚醚多元醇、聚碳酸酯多元醇，及此等之組合，且該熱塑性聚胺酯材料31的硬度範圍是介於蕭氏硬度45 Shore D至85 Shore A間。實際實施時，可依使用需求選擇不同材質、硬度之熱塑性聚胺酯材料31，不應以此所揭露者為限。
值得一提的是，利用該熱塑性聚胺酯材料31所製成之面料，除了具有良好的透氣性、防水性和透明度外，更可於環境中自然分解，以減少製造環境汙染之疑慮產生，進而達到環保節能之功效。
接著，進行該發泡步驟912，將該熱塑性聚胺酯材料31加入一發泡劑進行發泡。在進行該發泡步驟912前，可利用一乾燥機35先烘乾該熱塑性聚胺酯材料31，以將多餘水分蒸發，避免材料於後續程序中，衍生表面產生氣泡之困擾，進而降低產品之不良率。
最後，進行該擠壓步驟913，將該熱塑性聚胺酯材料31加熱熔融後定量擠壓輸出，以得到厚薄均勻之片材半成品3。實際實施時，可將該熱塑性聚胺酯材料31倒入一壓出機36的入口，再由該壓出機36的出口將其擠壓輸出，以取得該片材半成品3。
特別說明的是，由於該第一較佳實施例是以一貫性的加工作業製造出該熱塑性聚胺酯面料6，實際實施時，亦可將該片材半成品3運送至外部的加工廠進行後續加工，以取到該熱塑性聚胺酯面料6，而若是將該片材半成品3運送至加工廠進行加工，則可省略該收集步驟
911、該發泡步驟912，及該擠壓步驟913，端視客戶的實際需求而定，不應以此為限。
接著，進行該第一壓花步驟92，以一具有壓花紋路之第一滾輪組33對該片材半成品3之一表面進行輥壓，以於該表面上印出一淺層圖案a，而得到一第一壓花片材4，且該第一滾輪組33具有二對向設置之第一滾輪331。
自該壓出機36的出口擠壓輸出的片材半成品3會由該二第一滾輪331之入口端進入，再由該二第一滾輪331之出口端輸出，以得到該第一壓花片材4。
由於經過該發泡步驟912與該擠壓步驟913所得到之片材半成品3仍具有一定的熱度，此時，利用該第一滾輪組33進行輥壓，即可成型出該淺層圖案a，不僅可節省使用額外熱源進行加熱之能源耗費支出，更可省略熱源設備添購的成本開銷。
然後，進行該間隔步驟93，是在該第一滾輪組33於該表面上印出該淺層圖案a間隔1~10秒後，再進行該第二壓花步驟94。
參閱下表1，為三種不同配方的熱塑性聚胺酯材料31進行該間隔步驟93的間隔時間，由下表1之數據得知，配方1的蕭氏硬度為85A，其熔點為155℃，間隔時間為3秒，而配方2的蕭氏硬度為45D，其熔點為90℃，間隔時間為1秒，另外，配方3的蕭氏硬度為70A，其熔點為85℃，間隔時間為8秒，由此可知，不同配方之熱塑性聚胺酯材料31會影響硬度與熔點，所以進行該間隔步驟93的間隔時間會依不同配方的熱塑性聚胺酯材料31而改變。
接著，進行該第二壓花步驟94，以一具有壓花紋路之第二滾輪組34對印有該淺層圖案a之第一壓花片材4進行重壓，於該表面上印出一深層圖案b，以得到該淺層圖案a及該深層圖案b相疊之第二壓花片材5，也就是在該第一滾輪組33於該表面上印出該淺層圖案a間隔1~10秒後，再以該第二滾輪組34於該表面上印出該深層圖案b。
值得一提的是，在該第二壓花步驟94中，該第二滾輪組34具有二對向設置之第二滾輪341，及一連通該二第二滾輪341之冷源供應器342，該冷源供應器342可對該第二滾輪組34導入冷卻液，以對所輥壓之第一壓花片材4在壓印時進行冷卻定型，使該第二壓花片材5上之淺層圖案a及該深層圖案b得以定型，不僅可縮短製程時間，提升製程之效率，更可避免圖案變型或是捲收後相互沾黏等不利於後續使用之困擾產生，進而提升製程之良率。
也就是自該二第一滾輪331之出口端輸出的第一壓花片材4會由該二第二滾輪341之入口端進入，再由該二第二滾輪341之出口端輸出，以得到該第二壓花片材5。
在該第一較佳實施例中，該第二滾輪組34中所導入之冷卻液的溫度是介於攝氏25度至-20度間，實際實施時，端視該第二壓花片材5的熱度決定冷卻液的溫度，而冷卻液是選自冷凍水、冰晶化合物等等。
特別說明的是，該第一滾輪組33印出之圖案的深淺度取決於該二第一滾輪331之間隔，而該第二滾
輪組34則是取決於該二第二滾輪341之間隔，當二滾輪距離越近則所壓出之圖案越深，反之，當二滾輪距離越遠則所壓出之圖案越淺，於此，該二第一滾輪331之間隔較遠，而該二第二滾輪341之間隔較近。
透過該第一滾輪組33於該表面上印出該淺層圖案a，以及該第二滾輪組34於該表面上印出該深層圖案b，以得到該淺層圖案a及該深層圖案b相疊之第二壓花片材5，且該淺層圖案a與該深層圖案b間形成一不同深淺度所產生之側邊圖案c。
藉由不同的深淺度所形成之側邊圖案c，將可達到全面性的立體造型裝飾效果，而可確實滿足消費者對於美觀造型之要求。
最後，進行該捲收步驟95，將該第二壓花片材5取適當長度進行捲收後裁切，以得到該熱塑性聚胺酯面料6，實際操作時，可利用一裁切機37進行裁切，同時亦可設置一捲收機38，以將裁切後之熱塑性聚胺酯面料6進行捲收，以便利運送與後續製程之用。
參閱圖5，為本發明以淺層及深層圖案相疊之熱塑性聚胺酯面料的表面處理方法之第二較佳實施例，該第二較佳實施例與該第一較佳實施例大致相同，相同之處於此不再贅述，不同之處在於，該熱塑性聚胺酯面料6的表面處理方法是省略該冷源供應器342的設置，並在該第一滾輪組33中設置一可連通該二第一滾輪331之熱源供應器332。
連通該二第一滾輪331之熱源供應器332可對該第一滾輪組33導入熱源，以對所輥壓之片材半成品3進行加熱，且該熱源之溫度介於攝氏25度至100度。
特別說明的是，在該第二較佳實施例中，是將該片材半成品3運送至加工廠進行後續製程，所以該片材半成品3本身不具有熱度，此時藉由具有熱源之二第
一滾輪331對該片材半成品3進行加熱，以於該片材半成品3成型出該淺層圖案a，進而滿足不同加工型態的需求，以提升市場上的競爭力。
參閱圖6、7，為本發明以淺層及深層圖案相疊之熱塑性聚胺酯面料的表面處理方法之第三較佳實施例，該第三較佳實施例與該第二較佳實施例大致相同，相同之處於此不再贅述，不同之處在於，該熱塑性聚胺酯面料的表面處理方法是省略該熱源供應器332的設置，而增設一介於該備製步驟91與該第一壓花步驟92間之外部加熱步驟96。
在該外部加熱步驟96中，是使用一紅外線燈39照射該片材半成品3，以使其維持一定之溫度，而該紅外線燈39之照射溫度是介於25度~120度間。實際操作時，使用者可隨該熱塑性聚胺酯材料31之配方，調整該紅外線燈39的照射溫度，以軟化該片材半成品3，而便利後續加工程序，另外，用以照射該片材半成品3之設備亦可選用熱風機或是烘箱等，不應以此為限。
經由上述說明可知，本發明淺層及深層圖案相疊之熱塑性聚胺酯面料的表面處理方法確實具有以下優點：
一、提升製程效率
該冷源供應器342可對該第二滾輪組34導入冷卻液，以對所輥壓之第一壓花片材4在壓印時進行冷卻定型，使該第二壓花片材5上之淺層圖案a及該深層圖案b得以定型，不僅可縮短製程時間，提升製程之效率，更可避免圖案變型或是捲收後相互沾黏等不利於後續使用之困擾產生，進而提升製程之良率。
二、製程簡單且不浪費能源
本發明是在該第一滾輪組33於該表面上印
出該淺層圖案a間隔1~10秒後，再以該第二滾輪組34於該表面上直接印出該深層圖案b，過程中不需調整或是翻轉該第一壓花片材4的角度，即可印出該深層圖案b，不會造成製程的複雜度，以達到減少耗費能源之功效。
三、提升美觀性
透過該第一滾輪組33於該表面上印出該淺層圖案a、該第二滾輪組34於該表面上印出該深層圖案b，以及不同深淺度所形成之側邊圖案c，將可達到全面性的立體造型裝飾效果，以確實滿足消費者對於美觀造型之要求。
綜上所述，本發明淺層及深層圖案相疊之熱塑性聚胺酯面料的表面處理方法，藉由一連串的加工流程，將該熱塑性聚胺酯材料31經過備製、第一壓花、第二壓花、間隔，及捲收等步驟，以得該熱塑性聚胺酯面料6，過程中可縮短製程時間，更可避免圖案變型或是捲收後相互沾黏等不利於後續使用之困擾產生，以提升製程之效率，都將可滿足市場上的需求，進而提升市場上的競爭力，故確實可以達成本發明之目的。
惟以上所述者，僅為本發明之三個較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
91~95‧‧‧步驟
911~913‧‧‧步驟
Claims (6)
- 一種淺層及深層圖案相疊之熱塑性聚胺酯面料的表面處理方法，包含下列步驟：一備製步驟，備製一以熱塑性聚胺酯材料製成之片材半成品，該片材半成品是由下列步驟所製成：一收集步驟，備製一熱塑性聚胺酯材料；及一擠壓步驟，將該熱塑性聚胺酯材料加熱熔融後定量擠壓輸出，以得到厚薄均勻之片材半成品；一第一壓花步驟，以一具有壓花紋路之第一滾輪組對該片材半成品之一表面進行輥壓，以於該表面上印出一淺層圖案，而得到一第一壓花片材；一間隔步驟，該第一滾輪組於該表面上印出該淺層圖案後，間隔1~10秒；一第二壓花步驟，以一具有壓花紋路之第二滾輪組對印有該淺層圖案之第一壓花片材進行重壓，於該表面上印出一深層圖案，以得到淺層及深層圖案相疊之第二壓花片材，其中，該第二滾輪組具有二對向設置之第二滾輪，及一連通該二第二滾輪之冷源供應器，該冷源供應器可對該第二滾輪組導入冷卻液，以對所輥壓之第一壓花片材在壓印時進行冷卻定型，而使該第二壓花片材上之淺層圖案及該深層圖案得以定型，該第二滾輪組中所導入之冷卻液的溫度是介於攝氏25度至-20度間；及一捲收步驟，將該第二壓花片材取適當長度進行捲收後裁切，以得到該熱塑性聚胺酯面料。
- 依據申請專利範圍第1項所述淺層及深層圖案相疊之 熱塑性聚胺酯面料的表面處理方法，其中，在該第一壓花步驟中，該第一滾輪組具有二對向設置之第一滾輪，及一連通該二第一滾輪之熱源供應器，該熱源供應器可對該第一滾輪組導入熱源，以對所輥壓之片材半成品進行加熱，且該熱源之溫度介於攝氏25度至100度。
- 依據申請專利範圍第1項所述淺層及深層圖案相疊之熱塑性聚胺酯面料的表面處理方法，更包含一介於該收集步驟與該擠壓步驟間之發泡步驟，將該熱塑性聚胺酯材料加入一發泡劑進行發泡。
- 依據申請專利範圍第3項所述淺層及深層圖案相疊之熱塑性聚胺酯面料的表面處理方法，其中，在該備製步驟中，該熱塑性聚胺酯材料是選自於二苯甲烷二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、聚醚多元醇、聚碳酸酯多元醇，及此等之組合。
- 依據申請專利範圍第4項所述淺層及深層圖案相疊之熱塑性聚胺酯面料的表面處理方法，其中，該熱塑性聚胺酯材料的硬度範圍是介於蕭氏硬度45 Shore D至85 Shore A間。
- 依據申請專利範圍第1項所述淺層及深層圖案相疊之熱塑性聚胺酯面料的表面處理方法，更包括一介於該備製步驟與該第一壓花步驟間之外部加熱步驟，在該外部加熱步驟中，是使用一紅外線燈照射該片材半成品，以使其維持一定之溫度，而該紅外線燈之照射溫度是介於25度~120度間。
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