CN105313403A - 充气式皮料及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种充气式皮料及其制造方法，充气式皮料包括一第一织物层、一第二织物层以及一设置于该第一织物层与该第二织物层之间的橡胶糊料层，其中，该第一织物层以及该第二织物层的接合面上各设置有至少一丁基橡胶层，且该丁基橡胶层含有100重量份的丁基橡胶糊料、1.2～1.5重量份的硬化剂、4.5～5重量份的硫化剂、4.5～5重量份的硫化促进剂以及4.5～5重量份的增黏剂，该橡胶糊料层分别与该两个丁基橡胶层相接，以形成一丁基橡胶叠层结构。
Description
技术领域
本发明涉及一种充气式皮料及其制造方法，尤指一种超轻量充气船用充气式皮料及其制造方法。
背景技术
按，轻型船体因为具有体积小、构造轻巧且能有效而安全地航行等优点，目前已被广泛用于各种水上休闲娱乐及水上运动场所，例如河流、湖泊、近岸海域等。
轻型船体一般可分为以下两种：一种是以玻璃纤维为材料加工制成者，此类轻型船体于实际制造时须先制成船体的骨架，之后再于骨架表面涂布玻璃纤维材料，待玻璃纤维完全干涸后再对玻璃纤维表面进行如打磨、喷漆等多道繁复的加工程序。就此类轻型船体而言，由于玻璃纤维材料的成本较高、加工不易且费时，导致此类轻型船体产量不多且造价昂贵。
另一种充气式橡皮艇，虽然采用具有耐磨、防腐蚀及防漏气特性的布料制成，但为顾及耐用性及安全性，此类轻型船体于实际制造时除须使用价格昂贵的专用布材外，还须严格要求布材的每一个黏合细节，稍有不慎则可能会有漏气的情形发生。就此类轻型船体而言，不仅材料成本及加工成本较高，产品品质的不良率也相当高。
请参考图1，对于充气式橡皮艇，在现有的专利文献中已知一种传统的充气式布料10，为一基布12及两个分别贴合于基布12的相对的两个表面的丁基橡胶层14所构成。值得说明的是，丁基橡胶具有透气率低、气密性好等优点，而且丁基橡胶经硫化后不仅具有吸收震动和冲击能量的能力，还具有优异的阻尼性能、电绝缘性能、耐臭氧性能和耐候性能，使得此充气式布料10能安全使用于水上休闲娱乐及水上运动。然而，此充气式布料10使用于海中仍有很大的进步空间，且应用此充气式布料10的充气式橡皮艇仍无法满足超轻量充气船的要求。
综上所述，本发明人有鉴于传统的充气式布料实在有其改良的必要性，遂以其多年从事相关领域的设计及制造经验，积极地研究如何增进充气式布料的实用效果，在各方条件的审慎考虑下终于开发出本发明。
发明内容
有鉴于传统的充气式布料存在的缺陷，本发明的其中一个目的在于提供一种充气式皮料的制造方法，其能够在品质与成本同时考虑下达成连续且大量的超轻量充气式皮料的生产需求。
本发明的另一目的在于提供一种利用上述方法所制成的充气式皮料，其通过丁基橡胶层特定组成成分并在配方上作调整，使其至少具有重量轻、高强度、气密好及耐盐水等特性。
为达上述目的，本发明采用以下技术手段：一种充气式皮料的制造方法，包括以下的步骤：提供两个织物层，该两个织物层各具有一接合面；在该两个织物层的接合面上各形成至少一丁基橡胶层，其中该丁基橡胶层含有100重量份的丁基橡胶糊料、1.2～1.5重量份的硬化剂、4.5～5重量份的硫化剂、4.5～5重量份的硫化促进剂及4.5～5重量份的增黏剂；在该两个织物层的其中之一的丁基橡胶层上形成一橡胶糊料层，并通过该橡胶糊料层将该两个织物层进行贴合，以于该两个织物层之间形成一丁基橡胶叠层结构；进行一加硫程序。
基于上述方法，本发明另提供一种充气式皮料，包括一第一织物层、一第二织物层及一橡胶糊料层。该第一织物层及该第二织物层各具有一接合面，且该两个接合面上各设有至少一丁基橡胶层，其中该丁基橡胶层含有100重量份的丁基橡胶糊料、1.2～1.5重量份的硬化剂、4.5～5重量份的硫化剂、4.5～5重量份的硫化促进剂及4.5～5重量份的增黏剂；该橡胶糊料层设置于该第一织物层与该第二织物层之间且分别与该两个丁基橡胶层相接，以形成一丁基橡胶叠层结构。
为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制者。
附图说明
图1为传统的充气式布料的示意图。
图2为本发明的充气式皮料的制造方法的实施流程图。
图3为本发明的充气式皮料的制造方法的步骤S12的细部流程图。
图4为本发明的充气式皮料的制造方法的步骤S14的细部流程图。
图5为本发明的充气式皮料的一种态样的示意图。
图6为本发明的充气式皮料的另一种态样的示意图。
【符号说明】
(现有技术)
10充气式布料
12基布
14丁基橡胶层
(本发明)
20充气式皮料
22第一织物层
220接合面
24第二织物层
240接合面
26丁基橡胶层
28橡胶糊料层
S丁基橡胶叠层结构
具体实施方式
本发明所披露的内容涉及一种充气式皮料的制造方法，其可在现有的生产设备上利用连续不间断的方式生产超轻量充气船用充气式皮料，除此之外，本发明的制造方法也可针对使用者的不同需求搭配不同性质的织物，以制作出可用于潜水衣或其他潜水设备及配件上的皮料。
请参考图2，为本发明优选实施例的充气式皮料的制造方法的流程图。如图所示，本发明的充气式皮料的制造方法包括：步骤S10：提供两个织物层；步骤S12：在两个织物层的接合面上各形成至少一丁基橡胶层；步骤S14：利用一橡胶糊料层将两个织物层进行贴合；及步骤S16：进行加硫程序。
接下来将配合各图式详细说明各步骤的具体内容，本领域的普通技术人员可由本发明所披露的内容轻易了解本发明的特点及效果，并在不悖离本发明的精神下进行各种修饰与变更，以基于不同观点或应用施行本发明。
在本具体实施例中，本发明的充气式皮料的制造方法于进行时先执行步骤S10，提供两个织物层，为方便说明，在此特将两个织物层区分为第一织物层22及第二织物层24，于实际实施时，第一织物层22及第二织物层24的材质各可为尼龙纤维织物或聚酯纤维织物，但本发明并不限制于此。第一织物层22及第二织物层24各具有一接合面220、240，且第一织物层22及第二织物层24在后续步骤中可经由接合面220、240进行贴合。
优选地，本发明的制造方法在进行下一步骤之前，可先对第一织物层22及第二织物层24进行压光加工(Calendaring)，压光过程中须控制第一织物层22/第二织物层24在介于20y/min至30y/min平放地通过一对加压罗拉，并利用其中一加压罗拉对第一织物层22/第二织物层24进行加热，温度可介于140摄氏度至155摄氏度之间，目的是防止胶料、糊料等于涂布与成型过程中发生渗透。附带一提，经压光后的第一织物层22及第二织物层24可进一步增加表面的光泽度并保有尺寸安定性。
请参考图3，同时也请一并参考图5及6，接着执行步骤S12，在两个织物层(第一织物层及第二织物层)的接合面220、240上各形成至少一丁基橡胶层26。更详细地说，形成丁基橡胶层26的方法还进一步包括：一混炼步骤S120、一搅拌步骤S122、一混合步骤S124、一涂布步骤S126及一烘烤步骤S128。
在施行混炼步骤S120时，可利用万马力混炼机对一丁基橡胶胶料进行混炼。具体而言，丁基橡胶胶料的组成成分包括100重量份的经素炼后的丁基橡胶、1至3重量份的加工助剂、1至2重量份的防老剂、12至15重量份的油剂及10至15重量份的补强剂；丁基橡胶胶料置入万马力混炼机中，并通过两个滚轮(含粗轮、细轮)在介于80摄氏度至110摄氏度之间的温度范围内充分混合。根据本发明的一种实施方式，加工助剂可选用脂肪酸，防老剂可选用3-(3,5-Di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionicacid，油剂可选用环烷基软化油，且补强剂可选用碳黑。
在施行搅拌步骤S122时，将经混炼后的丁基橡胶胶料与一有机溶剂进行搅拌，搅拌时间介于18至24小时之间，以形成一丁基橡胶糊料。具体而言，经混炼后的丁基橡胶胶料与有机溶剂可在胶料器或原包桶内进行混合，其中用于稀释胶料的有机溶剂可选用甲苯或二甲苯，但本发明并不限制于此。优选地，丁基橡胶糊料在进行下一步骤之前可额外进行一过滤程序，以去除混炼时未分散开的大颗粒及一些杂质。
在施行混合步骤S124时，取100重量份的经过滤后的丁基橡胶糊料与1.2～1.5重量份的硬化剂、4.5～5重量份的硫化剂、4.5～5重量份的硫化促进剂及4.5～5重量份的增黏剂进行混合，以形成一丁基橡胶混合料。根据本发明的一种实施方式，硬化剂可选用2～2.5重量份的聚异氰酸酯(polyisocyanate)和2～2.5重量份的二氯甲烷(methylenechloride)，硫化剂可选用氧化镁，硫化促进剂可选用2,2’-二硫双苯并噻唑(2,2’-dithiobisbenzothioazole,MBTS)或二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)，增黏剂可选用聚丁烯。
在施行涂布步骤S126及烘烤步骤S128时，利用一裱糊机将丁基橡胶混合料分别涂布于第一织物层22及第二织物层24的接合面220、240上，并控制涂布有丁基橡胶混合料的第一织物层22及第二织物层24在介于12码/分至16码/分之间的速度下进行烘烤处理，且烘烤处理的温度大致介于90摄氏度至120摄氏度之间，藉此在第一织物层22及第二织物层24的接合面220、240上分别形成一丁基橡胶层26(如图5所示)。
进一步地，涂布步骤S126及烘烤步骤S128可重复施行至少三次，也就是说，丁基橡胶混合料的涂布及烘烤可重复进行至少三次，以使得第一织物层22及第二织物层24的接合面220、240上形成至少三层丁基橡胶层26(如图6所示)。值得注意的是，本发明的制造方法因着多层丁基橡胶层26的使用，并配合丁基橡胶层26所含特定组成成分的选择和配方上的调整，所制成的充气式皮料20可具有更多性质，例如高机械强度、气密好、耐盐水及耐磨等。
请参考图4，同时也请一并参考图5及6，之后执行步骤S14，利用一橡胶糊料层28将第一织物层22与第二织物层24进行贴合。更详细地说，形成橡胶糊料层28的方法还进一步包括：一涂布步骤S140、一烘烤步骤S142及一贴合步骤S144。
在施行涂布步骤S140时，利用刀裱方式将丁基橡胶混合料均匀形成于第一织物层22或第二织物层24上的丁基橡胶层26的表面。进一步地，为增加橡胶糊料层28的加工成型性，丁基橡胶混合料于涂布之前可先利用有机溶剂(如甲苯)调整黏度，之后再配合裱刀的间距及刀裱次数调整薄膜状的丁基橡胶混合料的厚度及形状。
在施行烘烤步骤S142及贴合步骤S144时，涂布有丁基橡胶混合料的第一织物层22或第二织物层24须控制在介于5码/分至7码/分的速度下进行烘烤处理，且烘烤处理的温度大致介于80摄氏度至120摄氏度之间，藉此在第一织物层22或第二织物层24的丁基橡胶层26上形成一橡胶糊料层28，此后，第一织物层22与第二织物层24即可通过橡胶糊料层28贴合在一起，且两者之间形成有一丁基橡胶叠层结构S(如图5及6所示)。须说明的是，橡胶糊料层28的材质实质上也是一种丁基橡胶，换句话说，橡胶糊料层28同样为一丁基橡胶层。
优选地，贴合后的半成品在进行下一步骤之前，可进一步利用压纹机对其进行压合，藉此使第一织物层22、丁基橡胶叠层结构S及第二织物层24所组成的整体更加致密。
最后，执行步骤S16，进行加硫程序。于实际实施时，先收卷贴合后的半成品，然后缠至空心罐并连其一同送入一直立式热空气烘箱进行加硫，所采用的温度范围介于120摄氏度至150摄氏度之间，且时间范围介于150分钟至210分钟之间。待加硫时间完成后，即可从空心罐上收卷为成品，如此一来，就完成本发明的制造方法。
请复参考图5及图6，本发明的充气式皮料的制造方法的具体实施方式及操作条件已详述如上，于是本发明另提供一种充气式皮料20，其包括一第一织物层22、一第二织物层24及一橡胶糊料层28。
具体而言，第一织物层22及第二织物层24各具有一接合面220、240，且两个接合面220、240上各设有至少一丁基橡胶层26，其中丁基橡胶层26含有100重量份的丁基橡胶糊料、1.2～1.5重量份的硬化剂、4.5～5重量份的硫化剂、4.5～5重量份的硫化促进剂及4.5～5重量份的增黏剂。
另一方面，橡胶糊料层28设置于第一织物层22与第二织物层24之间，且分别与第一织物层、第二织物层22、24上的两个丁基橡胶层26相接，藉此在第一织物层、第二织物层22、24之间形成一丁基橡胶叠层结构S，并通过丁基橡胶叠层结构S提供更多的性质及提高本身的机械强度。
于实际实施时，第一织物层22及第二织物层24的材质各可为尼龙纤维织物或聚酯纤维织物；丁基橡胶层26中的硬化剂可选用2～2.5重量份的聚异氰酸酯(polyisocyanate)和2～2.5重量份的二氯甲烷(methylenechloride)，硫化剂可选用氧化镁，硫化促进剂可选用2,2’-二硫双苯并噻唑(2,2’-dithiobisbenzothioazole,MBTS)或二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)，且增黏剂可选用聚丁烯。
综上所述，相较于传统的充气式布料，本发明至少具有下列诸项优点：
1.本发明的充气式皮料的制造方法按照特定制程步骤，并配合特定作业的操作条件，可在品质与成本同时考虑下达成连续且大量的超轻量充气式皮料的生产需求以提升竞争优势，克服了传统的充气式布料在连续性生产上的限制。
2.本发明的充气式皮料除了在结构上进行改良之外，还因着丁基橡胶层的特定组成成分的选用及配方上的调整，可至少具有重量轻、高机械强度、气密好和耐盐水等特性，进而可满足超轻量充气船的要求。
以上所述仅为本发明的实施例，其并非用以限定本发明的专利保护范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神与范围内，所作的更动及润饰的等效替换，仍落入本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种充气式皮料，其特征在于，所述充气式皮料包括：
一第一织物层以及一第二织物层，所述第一织物层以及所述第二织物层各具有一接合面，且所述接合面上设置有至少一丁基橡胶层，其中所述丁基橡胶层含有100重量份的丁基橡胶糊料、1.2～1.5重量份的硬化剂、4.5～5重量份的硫化剂、4.5～5重量份的硫化促进剂以及4.5～5重量份的增黏剂；以及
一橡胶糊料层，所述橡胶糊料层设置于所述第一织物层与所述第二织物层之间且分别与所述丁基橡胶层相接，以形成一丁基橡胶叠层结构。
2.根据权利要求1所述的充气式皮料，其特征在于，所述橡胶糊料层同样为一丁基橡胶层。
3.根据权利要求1所述的充气式皮料，其特征在于，所述第一织物层为一尼龙纤维布或一聚酯纤维布，所述第二织物层为一尼龙纤维布或一聚酯纤维布，所述硬化剂含有2～2.5重量份的聚异氰酸酯以及2～2.5重量份的二氯甲烷，所述硫化剂为氧化镁，所述硫化促进剂为2,2’-二硫双苯并噻唑或二硫化四甲基秋兰姆，所述增黏剂为聚丁烯。
4.一种充气式皮料的制造方法，其特征在于，所述充气式皮料的制造方法包括以下的步骤：
提供两个织物层，所述两个织物层各具有一接合面；
在所述两个织物层的接合面上各形成至少一丁基橡胶层，其中所述丁基橡胶层含有100重量份的丁基橡胶糊料、1.2～1.5重量份的硬化剂、4.5～5重量份的硫化剂、4.5～5重量份的硫化促进剂以及4.5～5重量份的增黏剂；
在所述两个织物层的其中之一的所述丁基橡胶层上形成一橡胶糊料层，并通过所述橡胶糊料层将所述两个织物层进行贴合，以于所述两个织物层之间形成一丁基橡胶叠层结构；以及
进行一加硫程序。
5.根据权利要求4所述的充气式皮料的制造方法，其特征在于，在提供两个织物层的步骤中，还进一步包括在介于140摄氏度至150摄氏度之间的温度下分别对所述两个织物层进行压光加工。
6.根据权利要求4所述的充气式皮料的制造方法，其特征在于，在所述两个织物层的接合面上各形成一丁基橡胶层的步骤中，还进一步包括以下的步骤：
以一万马力混炼机对一丁基橡胶胶料进行混炼；
将经混炼后的所述丁基橡胶胶料与一有机溶剂进行搅拌18至24小时，以形成一丁基橡胶糊料；
取100重量份的所述丁基橡胶糊料与1.2～1.5重量份的所述硬化剂、4.5～5重量份的所述硫化剂、4.5～5重量份的所述硫化促进剂以及4.5～5重量份的所述增黏剂进行混合，以形成一丁基橡胶混合料；
以一裱糊机将所述丁基橡胶混合料分别形成于所述两个织物层的接合面上；以及
控制涂布有所述丁基橡胶混合料的所述两个织物层在介于12码/分至16码/分之间的速度下进行烘烤处理，且烘烤处理的温度介于90摄氏度至120摄氏度之间。
7.根据权利要求6所述的充气式皮料的制造方法，其特征在于，在以一裱糊机将所述丁基橡胶混合料分别涂布于所述两个织物层的接合面上的步骤中，所述丁基橡胶混合料以多层涂布的方式形成于所述两个织物层的接合面上；并且在控制涂布有所述丁基橡胶混合料的所述两个织物层在一预定速度下进行烘烤的步骤中，所述两个织物层的接合面上分别形成有多层丁基橡胶层。
8.根据权利要求6所述的充气式皮料的制造方法，其特征在于，在所述两个织物层的其中之一的所述丁基橡胶层上形成一橡胶糊料层的步骤中，还进一步包括以下的步骤：
以刀裱方式将所述丁基橡胶混合料形成于所述两个织物层的其中之一的丁基橡胶层上；
控制涂布有所述丁基橡胶混合料的所述织物层在介于5码/分至7码/分之间的速度下进行烘烤处理，且烘烤处理的温度介于80摄氏度至120摄氏度之间；以及
以一贴合机将所述两个织物层进行贴合。
9.根据权利要求4所述的充气式皮料的制造方法，其特征在于，所述加硫程序的温度范围介于120摄氏度至150摄氏度之间，所述加硫程序的时间范围介于150分钟至210分钟之间。
10.根据权利要求6所述的充气式皮料的制造方法，其特征在于，所述丁基橡胶胶料含有100重量份的丁基橡胶、1至3重量份的加工助剂、1至2重量份的防老剂、12至15重量份的油剂以及10至15重量份的补强剂，所述硬化剂含有2～2.5重量份的聚异氰酸酯以及2～2.5重量份的二氯甲烷，所述硫化剂为氧化镁，所述硫化促进剂为2,2’-二硫双苯并噻唑或二硫化四甲基秋兰姆，所述增黏剂为聚丁烯。
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