TWI776143B

TWI776143B - 高亮度夜光紗及其製法

Info

Publication number: TWI776143B
Application number: TW109113513A
Authority: TW
Inventors: 姚明賢
Original assignee: 勤倫股份有限公司
Priority date: 2019-05-03
Filing date: 2020-04-22
Publication date: 2022-09-01
Also published as: US20200347524A1; CN113584661A; CN111876872A; EP3744886B1; EP3744886A2; CN111876872B; US11486062B2; EP3744886C0; EP3744886A3; TW202104542A

Abstract

本發明係關於一種夜光紗及其製法，該夜光紗為多層之結構，其剖面結構包含有：一主體；至少一夜光表層，具有複數夜光粒子，並位於該主體之至少一表面。藉此，該夜光表層係位於夜光紗之表面，可直接吸收能量及發出夜光，使夜光紗具有較佳之輝度、較長的夜光時間。該夜光紗之製法係製作出一膜狀材料，該膜狀材料係具有一基材，以及至少一層夜光層，設於該基材之至少一表面；裁切該膜狀材料，以製成該夜光紗。

Description

高亮度夜光紗及其製法

本發明係與夜光物品有關，詳而言之，係指一種夜光紗及製作該夜光紗之製法。

夜光紗係於夜晚可發出夜光之紗線，夜光粉吸光后在黑暗中會發光，將夜光紗編織成布料並製成衣服時，所製成之衣服於晚上便可發出夜光，提高夜晚活動的安全性。

圖16係一種習知夜光紗70之示意圖，其係由夜光粉混合聚酯(polyester)並以抽紗的方法製成，聚脂係形成夜光紗70的主體72，所述的夜光粉由微小的夜光粒子74所構成，並分佈在主體72中。抽紗之製法可製成單絲或複絲的夜光紗，圖16顯示單絲的夜光紗。習知夜光紗70中，由於夜光粒子74係混入聚脂中，受到聚脂的阻擋，夜光粒子74的吸光效果差，影響發光，且因吸光效率差，故發光時間短；同樣的，夜光粒子74發光時，其光線被聚酯所阻擋，光線之輝度(即夜光光線之亮度)不佳。故，習知夜光紗70之缺失有待改進。

其次，習知夜光紗70之主體72為聚脂，而夜光粒子74為礦物，二者的結合性不佳，夜光粒子74分佈於主體72中的結果將降低主體的強度下降, 使得習知夜光紗70之強度不佳，無法承受較大的拉力，容易被編織機拉斷。

抽紗之製法必須將聚脂及夜光粉混合, 夜光粒子74在夜光紗中的比例無法作大幅度的變化，由圖16可知，若增加夜光粒子74的比例，聚脂(主體72)被夜光粒子74阻斷的情況提高，故夜光粒子74愈多，夜光紗70更容易斷裂，無法使用。

再者，夜光粉之夜光粒子係由礦物經研磨所形成的細小顆粒，夜光粒子74具不規則狀。習知之抽紗製法中，抽紗機的抽紗模頭會受到夜光粒子所磨損，製作夜光紗的成本高。

此外，現有之夜光紗可製成不同的外觀顏色（非夜光粉本身的發光顏色），例如粉紅色，使製成之紗線為粉紅色，其製作方式係將夜光粉染色，再將染色後的夜光粉加入聚酯之混合物中，再進行抽紗。如此，製成之夜光紗於白天時的外觀顏色便為該染料之顏色，以便製成不同外觀色彩的衣物。

此種染整之製法雖然增加夜光紗之外觀色彩變化，惟，因染料滲入夜光粒子，阻礙夜光粒子之吸光效率，造成吸光效率變差，且染料亦阻礙夜光粒子於夜晚時發光，故，現有的有色的夜光紗之夜光亮度差、發光時間短，夜光的光線衰退快，夜光效率不佳。

本發明之主要目的在於提供一種夜光紗及其製法，係對夜光紗提供一種創新的製法及結構，可提高夜光紗之夜光輝度、夜光發光時間及其使用壽命。

本發明之再一目的在於提供一種夜光紗，可提高夜光紗的強度。

本發明之又一目的在於提供一種夜光紗，容易改變夜光粉(夜光粒子)於夜光紗中所佔比例。

本發明之另一目的在於提供一種夜光紗及其製法，令有外觀顏色的夜光紗於夜晚時具高亮度（高夜光輝度）之效果。

本發明所提供之一種夜光紗，其係為一長條體，裁切製成，且為多層之結構體；該夜光紗之剖面結構包含有：一主體；至少一夜光表層，具有可發出夜光的夜光粒子，該至少一夜光表層係位於該主體之至少一表面。藉此，該夜光表層係位於該主體之表面，該等夜光粒子可直接吸收能量及發出夜光，使夜光紗具有較佳之輝度（亮度）、較長的夜光時間。再者，由於夜光粒子並未設置於主體內，不會破壞主體的強度，使該夜光紗具有較佳的強度。同時，因夜光粒子並未設置於主體內，能方便調整夜光粒子的添加比例、改變夜光紗的輝度（亮度）。

較佳地，所述之夜光表層具有複數微膠囊夜光顆粒，各該微膠囊夜光顆粒具有一或多個夜光粒子以及一包覆層，該包覆層係包覆該一或多個夜光粒子，該包覆層係透明。微膠囊夜光顆粒係將夜光粒子與外界隔離，使夜光粒子不易損毀破壞，確保使用壽命。

較佳地，該主體係製成有顏色（即非主體原材料的顏色）；亦或，至少一顏色層，設於該主體之一表面，以改變該主體及該夜光紗的顏色。

本發明所提供之一種夜光紗之製法，包含有下列步驟：製成一膜狀材料，該膜狀材料包括一基材，以及位於該基材之至少一表面之至少一夜光層，該至少一夜光層可發出夜光；裁切該膜狀材料，以形成該夜光紗。

較佳地，各該夜光層中具有複數微膠囊夜光顆粒，各該微膠囊夜光顆粒具有一或多個夜光粒子以及一包覆層，該包覆層係包覆該一或多個夜光粒子。

較佳地，該基材係混入染料或顏料，以改變該膜狀材料的顏色。

較佳地，至少一色層，設於該基材之至少一表面，以改變該基材及該膜狀材料的顏色。亦或，於該基材表面印刷顏色，以改變該基材及該膜狀材料的顏色。

本發明係關於一種夜光紗之結構及該夜光紗之製法，主要是製作出一具有夜光塗層之膜狀材料，復將該膜狀材料裁切成細絲，藉以製成夜光紗。本說明書之圖式係為便於瞭解本發明之膜狀材料、夜光紗之結構而呈現，並非實際尺寸。

請參閱圖1，本發明所提供之夜光紗之第一種製法，係先製備一具有夜光功能之膜狀材料10，本較佳實施例所述之膜狀材料為具有相當長度並捲繞成捲之膜狀物體，該膜狀材料10為二層或二層以上之層狀結構，具有：一基材20，已製作成型，復於該基材20之至少一表面貼合或塗佈一層在夜晚可發光(稱為夜光)的夜光層30。接著，對該膜狀材料10進行分絲作業，例如圖4所示，以裁切設備之刀具15將膜狀材料10裁切出細絲，形成圖5及圖6所示之本發明之夜光紗50。

本較佳實施例之該基材20係為一層膜，只要能形成一層薄膜且具撓性的高分子材質、高分子聚合物均可成為本發明之基材，例如但不以為限：PET(聚對苯二甲酸乙二酯，polyethylene terephthalate），PVC(聚氯乙烯，Polyvinyl Chloride)，TPU(熱塑性聚氨酯彈性體橡膠，Thermoplastic polyurethanes)、TPE（熱塑性彈性體，Thermoplastic Elastomer）、TPR（熱可塑性橡膠，Thermoplastic Rubber）、熱熔膠或矽膠等。本較佳實施例於該基材20之二個表面(第一表面與第二表面)均塗佈一夜光層30，該夜光層可在無光源或低光源之處發出夜光。

請參閱圖2，本較佳實施例之夜光層30係為夜光(luminescent)粒子與高分子樹脂之混合液混合形成，用以與夜光粒子混合的樹脂可為各種樹脂，所述的夜光粒子32係微小如粉末狀。夜光粒子32為為礦物，由烯土元素（rare earth）摻合鹼土鋁酸鹽（alkaline earth aluminate）或矽酸鹽（silicate）之成品，且尺寸為5μm～200μm的微小粒子，夜光粒子本身可自行發光（夜光），其發光顏色可製成檸檬黃、淡黃色、綠色、草綠色、黃綠色、藍綠色、天藍色、紫色等顏色的光線。請參閱圖2、3，本發明之該等夜光粒子32之表面係以透明樹脂包覆，形成微膠囊結構（即微小的包覆層包覆微小的夜光粒子），所述的透明樹脂係形成一包覆層34包覆住各夜光粒子32，將夜光粒子32與外界完全阻隔，使其不會與外界接觸，避免夜光粒子32與水或其他物質產生化學反應，例如避免夜光粒子32與水接觸後變成強鹼（若夜光粒子變成強鹼(PH值會達到11)，將會傷害皮膚，且夜光粒子亦會因長期接觸水而喪失夜光的效果），被包覆層34所包覆的夜光粒子32係形成一微膠囊夜光顆粒35。須說明的是，由於夜光粒子微小，因此，製作上可能會有複數個夜光粒子32被一個包覆層34包覆，故每個微膠囊夜光顆粒35可能包含一個或多個夜光粒子32。本發明用以形成該包覆層34的透明樹脂係選用能扺抗氯化鉀的樹脂，以避免夜光粒子與水接觸釋出強鹼。該透明樹脂係無色，因此，該包覆層34係透明無色。

將適量的微膠囊夜光顆粒35（即經微包覆層34包覆的夜光粒子32）與一樹脂36混合，形成一混合體，例如成為一混合液，該等夜光顆粒35係均勻地分佈於該混合液中，並將該混合液貼合或塗佈於基材20之二個表面，形成該二夜光層30；該等微膠囊夜光顆粒均勻地分佈於夜光層中。本較佳實施例之混合液所選用的樹脂36為聚胺酯(PU，Polyurethane)樹脂，且透明無色。

該膜狀材料10可依需要製成不同的厚度，例如50μm～400μm，待該膜狀材料10製成後，如圖4所示，以裁切設備之刀具15將膜狀材料切割成細絲，形成圖5所示之本發明的夜光紗50，僅具有微小的線徑。可依需要將夜光紗50裁切成多種線徑，例如，裁切成：1/100英吋、1/69英吋、1mm或2mm等不同尺寸的線徑。

請參閱圖6，依上揭製法所製成之夜光紗50係為具可撓性之條體（長條體），其斷面呈矩形（二側面為切割形成的平面P，而頂、底面亦為平面，為膜狀材料10的頂面與底面所形成）, 且其剖面為多層之結構體，包括：一主體52及位於該主體52頂、底二表面之夜光表層54，該主體52即為前述之基材20所形成，而各該夜光表層54為前述之各該夜光層30所形成，因此，夜光表層54內係具有多數個圖3所示之微膠囊夜光顆粒35，每個微膠囊夜光顆粒35具有一包覆層34以及被該包覆層34所包覆的一個或多個夜光粒子32。該二夜光表層54係使該夜光紗50的二個表面散發夜光。

可直接以該夜光紗50編織成布料，並以該布料製成衣服、鞋子、袋子等製品，該等製品可發出夜光，使用者穿戴所述的製品時，夜晚在戶外活動時，可提供安全性。該夜光紗50亦可作為布料的縫線或布料的繡線，使布料的車縫邊或電繡的圖樣具夜光功能。

本發明之夜光紗50可直接使用，亦可與一般的紗線揉捻成多股的線，例如圖7A所示，可將至少一條本發明之夜光紗50與至少一條一般紗線62揉捻成一條供紡織工藝使用的線60。圖7B顯示以本發明的夜光紗50與多條紗線64製成一條供紡織工藝使用的線60’，複數條紗線64以螺旋狀之方式包覆一夜光紗50。該三條紗線64可為相同材質，為便於分辨，圖7B以不同的陰影呈現不同的紗線64；該三條紗線64亦可為本發明的夜光紗。所述的線60或線60’ 較單一夜光紗50更具強度，可用以製成布料或織物，或作為縫線或繡線，具有夜光效果。

圖8顯示本發明之膜狀材料之第二種製造方法，其製法係先備置一載體16，為具離型性之薄膜，例如塑料材質之離型膜或離型紙；接著，於該載體16上由下往上依序塗佈一夜光層30a(第一層)、一基材20(第二層)及另一夜光層30b(第三層), 待該三層定型後, 除去該載體16, 即製成圖1所示的膜狀材料10, 基材之二個表面均具有一夜光層。該基材20為一高分子聚合物薄膜(例如PU或熱熔膠), 該二夜光層30(30a、30b)係夜光粒子與高分子樹脂（例如PU）之混合體。圖1及圖8所述之製法均可製成本專利說明書各較佳實施例所述之膜狀材料。

圖9係本發明第二較佳實施例之夜光紗50’之剖面圖，用以切割成該夜光紗50’之膜狀材料係具有一基材及一夜光層，因此，該夜光紗50’係為二層之結構體，其斷面呈矩形，且其剖面具有一主體52及位於該主體52一表面之一夜光表層54。該主體52具有透光性，因此，該夜光表層54之夜光可透出主體52之另一表面，使該夜光紗50’的二表面均具有夜光。

前述之內容並未改變夜光紗的顏色；本發明之技術內容更可將夜光紗製成不同之外觀顏色，使夜光紗於白天或光亮處呈現各種顏色，所述之外觀顏色並非夜光粉本身的發光顏色, 亦非基材原材料的顏色，而是利用染色方法以改變夜光紗的外觀色彩。

圖10係本發明第三較佳實施例之膜狀材料10’，其同樣包含有：一基材20’以及塗佈於該基材二表面之二夜光層30，其中，該基材20’係加入染料(色料)或顏料，將基材20’作成不同的顏色，例如將染料注入該基材中，或以壓延機將染料與基材輥碾，均勻混合，使基材成為染料的顏色。藉此，改變基材20’的顏色，進可將夜光紗製成不同的顏色。該膜狀材料10’所示的三層薄膜可利用貼合之方式製成, 亦可如圖8之第二種製法所示, 於一載體上所塗佈形成(依序塗佈第一層夜光層、基材及第二層夜光層)。

圖11係本發明之膜狀材料10”之第四較佳實施例，其包含有：一基材20、二色層22及二夜光層30，該二色層22係為高分子材料薄膜，並以例如印刷、塗佈(包括塗佈於載體)或貼合之方式分別設於該基材20的二個表面。該二夜光層30係分別以塗佈(包括塗佈於載體)或貼合方式設於該二色層22的外表面。製作該膜狀材料10”時，可選用所需顏色的色層22，使該二色層的顏色成為該膜狀材料10”的顏色，亦即，本實施例係藉由色層22來改變基材及膜狀材料的顏色。該二色層22依需要製成各種顏色，亦可為不透明的白色，使夜光紗成為白色。

圖12係以圖11之膜狀材料10”所切割成之夜光紗50”之剖面圖，其係為多層結構物，其斷面呈矩形且剖面具有一主體52、設於該主體52二表面之二顏色層56以及位於該二顏色層56外表面之二夜光表層54。該二顏色層56係由圖11之色層22所形成，該二顏色層56可改變主體52的顏色，進而改變該夜光紗50”的外觀顏色。

圖13係本發明之膜狀材料10’”之第五較佳實施例，其包含有：一基材20、一色層22，設於該基材20之一表面，以及一夜光層30，設於該色層22之外表面。該色層22之顏色係成為該膜狀材料10’”之外觀顏色。依該膜狀材料10’”所製成之夜光紗係具有一主體、一顏色層及一夜光表層。

可理解的是，實施上亦可使膜狀材料具有一基材、一色層及二夜光層，將該色層22設於該基材20之一表面(第一表面)，以及將該二夜光層30分別設於該色層22的外表面及該基材20之另一表面(第二表面)，如此，仍可藉由該色層改變膜狀材料之外觀顏色，並可使該膜狀材料之二個表面均具有夜光層發出夜光。所製成之夜光紗50’”如圖14所示，係斷面呈矩形之多層結構體，具有一主體52；一顏色層56，設於該主體52之第一表面；二夜光表層54，分別塗佈或貼合於該主體之第二表面及該顏色層56之外表面。

實施上亦可使膜狀材料具有一基材、一色層及一夜光層，將該色層設於該基材之一表面(第一表面)，以及將該夜光層設於該基材之另一表面(第二表面)，如此，仍可藉由該色層改變膜狀材料之外觀顏色。所製成之夜光紗50””如圖15所示，係具有一主體52；一顏色層56，設於該主體52之第一表面；一夜光表層54，位於該主體之第二表面。

本發明係製作出膜（即膜狀材料），再對膜施以裁切以製成夜光紗，此種製法為夜光紗物品所首創之製法，可改進習知夜光紗製法之缺失，且依該製法所製成之夜光紗為創新的結構，可增進夜光紗物品之夜光效果。

該夜光紗50係裁切製成，其斷面呈矩形（二側為切割形成的平面P、一或二夜光表層54位於本體52的頂面或/及底面），有別於抽紗方式製成的習知夜光紗，抽紗製成的夜光紗的外觀係呈圓形的紗線。

該主體52為本發明之夜光紗50（50’、50”）的主結構, 為夜光紗之強度基礎。夜光粒子32位於主體52的表面, 並未設置在主體內, 故不會影響或破壞主體的強度。本發明的夜光紗50較習知夜光紗70 具有較佳的強度，可承受更大的拉力而不斷裂。

本發明之夜光粒子32並未設置在主體52內，不會破壞夜光紗的強度，因此，可隨意改變夜光粒子於夜光層中的比例，於夜光層中添加高比例的夜光粒子（以提高夜光輝度），亦不會減弱或降低夜光紗的強度。

當太陽光或其他光源照射於夜光紗之夜光表層50，其夜光粒子32可吸收光源並蓄存能量，於夜晚、無光源或黑暗之處，其夜光粒子32便可發出夜光。

本發明之夜光紗50之夜光表層54係位於主體50之表面，並未受主體的阻擋，可直接吸收光源之能量，蓄能效率提高及延長夜光的時間；且夜光表層54發射夜光時，並未受到遮蔽或阻擋，該夜光紗50之輝度提高。

本發明之夜光表層54中之夜光粒子32係以透明的包覆層34包覆，包覆層34之阻光率低，提高光線穿透包覆層34之效率與穿透量，使夜光粒子32能更有效地吸收光源及蓄存光能。同樣的，夜光粒子32散發之光線穿過包覆層34之穿透率提高，能更有效的發光並其發射的光線具較高的亮度，因此，微膠囊夜光顆粒35具有極高的透光率及發光率。

本發明之夜光紗之亮度、發光時間均較習知夜光紗更為優異，且因夜光粒子32被包覆層34包覆，不與外界反應，夜光表層54之使用壽命亦優於習知物品。

再者，由於夜光粒子32被包覆層34所包覆，不會釋出，可避免與水結合成為強鹼，故本發明之夜光紗係符合布料所要求的酸鹼值在4.5~8.5的範圍內，不會有超出布料所要求的酸鹼值之顧慮。

本發明可利用改變基材的顏色，包括：將染料或顏料與基材混合，或於基材的表面設置至少一色層，使製成的夜光紗於白天時具有外觀顏色。且依本發明之結構特徵, 用以改變基材、膜狀材料或夜光紗之外觀顏色的色料不會滲入夜光粉的顆粒中，不會影響夜光粉之發光及吸光效率，令夜光表層之夜光具高亮度，且以圖12為例，夜光表層54係位於該顏色層56或有顏色的主體52的外側, 故夜光表層54不會受到有顏色的顏色層或主體所遮蔽。藉此，本發明令具有外觀顏色的夜光紗於夜晚時仍具高亮度（高夜光輝度）。

上揭實施例僅係說明本發明之技術手段而非限制，舉凡由本發明之等效修改，均應視為本發明之保護範圍。本發明所提供之夜光膜為本技術領域所首創之技術與結構，具進步性，爰依法提出申請。

10、10’、10”、 10’”:膜狀材料15:刀具 20、20’:基材22:色層 30:夜光層32:夜光粒子34:包覆層 35:微膠囊夜光顆粒36:樹脂 50、50’、50”:夜光紗52:主體 54 夜光表層56:顏色層 60、60’62、64:紗線P:平面

本發明之目的、特徵以及所達成之功效可由下述較佳實施例之說明及圖式獲得瞭解，其中：圖1係本發明一較佳實施例之膜狀材料之剖面圖。圖2係圖1之高倍率放大示意圖。圖3顯示一微膠囊夜光顆粒之剖面示意圖。圖4係顯示將圖1之膜狀材料裁切成夜光紗之示意圖。圖5係本發明一較佳實施例所製成之夜光紗之示意圖。圖6係圖5之6-6剖線之剖面示意圖。圖7A顯示以多股紗捻成一條線之示意圖。圖7B顯示以多條紗製成的一條線的示意圖。圖8係本發明之膜狀材料之另一種製法。圖9概同於圖6，係本發明另一較佳實施例之夜光紗之剖面示意圖。圖10係本發明第三較佳實施例之膜狀材料之剖面示意圖。圖11係本發明第四較佳實施例之膜狀材料之剖面示意圖。圖12係以圖10之膜狀材料所製成之夜光紗之剖面示意圖。圖13係本發明第五較佳實施例之膜狀材料之剖面示意圖。圖14係本發明第六較佳實施例之夜光紗之剖面示意圖。圖15係本發明第七較佳實施例之夜光紗之剖面示意圖。圖16係習知夜光紗之示意圖。

50:夜光紗

52:主體

54:夜光表層

35:微膠囊夜光顆粒

P:平面

Claims

一種高亮度夜光紗，係一由裁切製成的條體，其斷面呈矩形，且其剖面為多層之結構，其剖面結構包含有：一主體，具撓性；至少一夜光表層，具有複數夜光粒子，該等夜光粒子可吸收能量及發出夜光，該至少一夜光表層係位於該主體之至少一表面；至少一顏色層，具有顏色，該顏色層係設於該主體之至少一表面；該至少一夜光表層與該至少一顏色層位於該主體的同一表面，該夜光表層位於該顏色層的外側。
如請求項1所述之夜光紗，其中：各該夜光表層具有複數微膠囊夜光顆粒，各該微膠囊夜光顆粒具有一或多個夜光粒子以及一包覆層，該包覆層係包覆該一或多個夜光粒子，該包覆層係透明。
如請求項2所述之夜光紗，其中：包覆層之材質係為樹脂。
如請求項2所述之夜光紗，其中：該包覆層為可抗氯化鉀的樹脂。
如請求項1所述之夜光紗，其中：該主體為具撓性之高分子聚合物。
如請求項2所述之夜光紗，其中：該夜光表層係為該等微膠囊夜光顆粒與一樹脂的混合體，該混合體之樹脂係透明無色。
如請求項1所述之夜光紗，其中：該夜光紗二側為切割所形成的平面；所述之至少一夜光表層及至少一顏色層位於該主體之頂面與底面之至少其中之一。
一種高亮度夜光紗之製法，包含有下列製程：製成一膜狀材料，該膜狀材料具有一基材以及位於該基材至少一表面之至少一夜光層及至少一色層，該至少一夜光層及至少一色層係位於該基材之同一表面，該夜光層係位於該色層的外側，該基材係為具可撓性之薄膜；該至少一夜光層具有可發出夜光之複數夜光粒子；裁切該膜狀材料，以形成夜光紗，所製成之夜光紗之斷面呈矩形，具有一對切割平面；該至少一夜光層形成該夜光紗的至少一夜光表層，位於該夜光紗的至少一表面。
如請求項8所述之夜光紗之製法，其中：各該夜光層中具有複數微膠囊夜光顆粒，各該微膠囊夜光顆粒具有一或多個夜光粒子以及一包覆層，該包覆層係包覆該一或多個夜光粒子，該包覆層係透明。
如請求項9所述之夜光紗之製法，其中：該包覆層為可抗氯化鉀的樹脂。
如請求項9所述之夜光紗之製法，其中：該夜光層係為該等微膠囊夜光顆粒與一樹脂的混合體，該混合體之樹脂係透明無色。
如請求項8所述之夜光紗之製法，其中：該基材為具撓性之高分子聚合物。
如請求項8所述之夜光紗之製法，其中：所述之基材與夜光層係貼合或塗佈形成。
如請求項8所述之夜光紗之製法，其中：所述的色層以印刷、塗佈或貼合之方式設於該基材的所述表面。