TW201600339A - 充氣式皮料及其改良製法 - Google Patents

Abstract

本發明揭示一種充氣式皮料，包括一第一織物層、一第二織物層及一設置於該第一織物層與該第二織物層之間的橡膠糊料層，其特徵在於，該第一織物層及該第二織物層之接合面上各設有至少一丁基橡膠層，且該丁基橡膠層含有100重量份之丁基橡膠糊料、1.2~1.5重量份之硬化劑、4.5~5重量份之硫化劑、4.5~5重量份之硫化促進劑及4.5~5重量份之增黏劑，該橡膠糊料層分別與該兩丁基橡膠層相接，以形成一丁基橡膠疊層結構。

Description

充氣式皮料及其改良製法

本發明係關於一種充氣式皮料及其製造方法，尤指一種超輕量充氣船用充氣式皮料及其改良製法。

按，輕型船體因為具有體積小、構造輕巧且能有效而安全地航行等優點，目前已被廣泛用於各種水上休閒娛樂及水上運動場所，例如河流、湖泊、近岸海域等。

輕型船體一般可分為以下兩種：一種是以玻璃纖維為材料加工製成者，此類輕型船體於實際製造時須先製成船體之骨架，之後再於骨架表面塗佈玻璃纖維材料，待玻璃纖維完全乾涸後再對玻璃纖維表面進行如打磨、噴漆等多道繁複的加工程序。就此類輕型船體而言，由於玻璃纖維材料之成本較高、加工不易且費時，導致此類輕型船體產量不多且造價昂貴。

另一種充氣式橡皮艇，雖然係採用具耐磨、防腐蝕及防漏氣特性之布料製成，但為顧及耐用性及安全性，此類輕型船體於實際製造時除須使用價格昂貴之專用布材外，還須嚴格要求布材的每一個黏合細節，稍有不慎則可能會有漏氣的情形發生。就此類輕型船體而言，不僅材料成本及加工成本較高，產品品質之不良率亦相當高。

請參考圖1，對於充氣式橡皮艇，在現有的專利文獻中已知一 種傳統的充氣式布料10，係為一基布12及兩分別貼合於基布12之相對二表面的丁基橡膠層14所構成。值得說明的是，丁基橡膠具有透氣率低、氣密性好等優點，而且丁基橡膠經硫化後不僅具有吸收震動和衝擊能量的能力，更具有優異的阻尼性能、電絕緣性能、耐臭氧性能和耐候性能，使得此充氣式布料10能安全使用於水上休閒娛樂及水上運動。惟，此充氣式布料10使用於海中仍有很大的進步空間，且應用此充氣式布料10之充氣式橡皮艇仍無法滿足超輕量充氣船的要求。

綜上所述，本發明人有鑒於傳統的充氣式布料實在有其改良之必要性，遂以其多年從事相關領域的設計及製造經驗，積極地研究如何增進充氣式布料之實用效果，在各方條件的審慎考量下終於開發出本發明。

有鑒於傳統的充氣式布料存在之缺失，本發明之其一目的在於提供一種充氣式皮料之改良製法，其能夠在品質與成本同時考量下達成連續且大量的超輕量充氣式皮料的生產需求。

本發明之另一目的在於提供一種利用上述方法所製成的充氣式皮料，其透過丁基橡膠層特定組成成分並在配方上作調整，使其至少具有重量輕、高強度、氣密好及耐鹽水等特性。

為達上述目的，本發明採用以下技術手段：一種充氣式皮料之改良製法，包括以下之步驟：提供兩織物層，該兩織物層各具有一接合面；在該兩織物層之接合面上各形成至少一丁基橡膠層，其中該丁基橡膠層含有100重量份之丁基橡膠糊料、1.2~1.5重量份之硬化劑、4.5~5重量份之硫化劑、4.5~5重量份之硫化促進劑及4.5~5重量份之增黏劑；在該兩織物層的其中之一的丁基橡膠層上形成一橡膠糊料層，並透過該橡膠糊料層將該兩織物層進行貼合，以於該兩織物層之間形成一丁基橡膠疊層結構；進行一 加硫程序。

基於上述方法，本發明另提供一種充氣式皮料，包括一第一織物層、一第二織物層及一橡膠糊料層。該第一織物層及該第二織物層各具有一接合面，且該兩接合面上各設有至少一丁基橡膠層，其中該丁基橡膠層含有100重量份之丁基橡膠糊料、1.2~1.5重量份之硬化劑、4.5~5重量份之硫化劑、4.5~5重量份之硫化促進劑及4.5~5重量份之增黏劑；該橡膠糊料層設置於該第一織物層與該第二織物層之間且分別與該兩丁基橡膠層相接，以形成一丁基橡膠疊層結構。

為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。

(先前技術)

10‧‧‧充氣式布料

12‧‧‧基布

14‧‧‧丁基橡膠層

(本發明)

20‧‧‧充氣式皮料

22‧‧‧第一織物層

220‧‧‧接合面

24‧‧‧第二織物層

240‧‧‧接合面

26‧‧‧丁基橡膠層

28‧‧‧橡膠糊料層

S‧‧‧丁基橡膠疊層結構

圖1為傳統的充氣式布料之示意圖。

圖2為本發明之充氣式皮料之改良製法之實施流程圖。

圖3為本發明之充氣式皮料之改良製法之步驟S12之細部流程圖。

圖4為本發明之充氣式皮料之改良製法之步驟S14之細部流程圖。

圖5為本發明之充氣式皮料之一種態樣之示意圖。

圖6為本發明之充氣式皮料之另一種態樣之示意圖。

本發明所揭露的內容涉及一種充氣式皮料之改良製法，其可在現有的生產設備上利用連續不間斷的方式生產超輕量充氣船用充氣式皮料，除此之外，本發明之改良製法也可針對使用者之不同需求搭配不同性質的織物，以製作出可用於潛水衣或其他潛水設備及配件上的皮料。

請參考圖2，為本發明較佳實施例之充氣式皮料之改良製法之 流程圖。如圖所示，本發明之充氣式皮料之改良製法包括：步驟S10：提供兩織物層；步驟S12：在兩織物層之接合面上各形成至少一丁基橡膠層；步驟S14：利用一橡膠糊料層將兩織物層進行貼合；及步驟S16：進行加硫程序。

接下來將配合各圖式詳細說明各步驟的具體內容，熟習此項技藝者可由本發明所揭露的內容輕易了解本發明的特點及功效，並在不悖離本發明的精神下進行各種修飾與變更，以基於不同觀點或應用施行本發明。

在本具體實施例中，本發明之充氣式皮料之改良製法於進行時係先執行步驟S10，提供兩織物層，為方便說明，在此特將兩織物層區分為第一織物層22及第二織物層24，於實際實施時，第一織物層22及第二織物層24的材質各可為尼龍纖維織物或聚酯纖維織物，但本發明並不限制於此。第一織物層22及第二織物層24各具有一接合面220、240，且第一織物層22及第二織物層24在後續步驟中可經由接合面220、240進行貼合。

較佳地，本發明之改良製法在進行下一步驟之前，可先對第一織物層22及第二織物層24進行壓光加工(Calendaring)，壓光過程中須控制第一織物層22/第二織物層24在介於20y/min至30y/min平放地通過一對加壓羅拉，並利用其中一加壓羅拉對第一織物層22/第二織物層24進行加熱，溫度可介於攝氏140至155度之間，目的是防止膠料、糊料等於塗佈與成型過程中發生滲透。附帶一提，經壓光後的第一織物層22及第二織物層24可進一步增加表面的光澤度並保有尺寸安定性。

請參考圖3，同時也請一併參考圖5及6，接著執行步驟S12，在兩織物層(第一及第二織物層)之接合面220、240上各形成至少一丁基橡膠層26。更詳細地說，形成丁基橡膠層26的方法更進一步包括：一混煉步驟S120、一攪拌步驟S122、一混合步驟S124、一塗佈步驟S126及一烘烤步驟S128。

在施行混煉步驟S120時，可利用萬馬力混煉機對一丁基橡膠膠料進行混煉。具體而言，丁基橡膠膠料的組成成分包括100重量份之經素煉後之丁基橡膠、1至3重量份之加工助劑、1至2重量份之防老劑、12至15重量份之油劑及10至15重量份之補強劑；丁基橡膠膠料係置入萬馬力混煉機中，並藉兩滾輪(含粗輪、細輪)在介於攝氏80度至110度之間的溫度範圍內充分混合。根據本發明之一種實施方式，加工助劑可選用脂肪酸，防老劑可選用3-(3,5-Di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionic acid，油劑可選用環烷基軟化油，且補強劑可選用碳黑。

在施行攪拌步驟S122時，係將經混煉後之丁基橡膠膠料與一有機溶劑進行攪拌，攪拌時間介於18至24小時之間，以形成一丁基橡膠糊料。具體而言，經混煉後之丁基橡膠膠料與機溶劑可在膠料器或原包桶內進行混合，其中用於稀釋膠料的有機溶劑可選用甲苯或二甲苯，但本發明並不限制於此。較佳地，丁基橡膠糊料在進行下一步驟之前可額外進行一過濾程序，以去除混煉時未分散開的大顆粒及一些雜質。

在施行混合步驟S124時，係取100重量份之經過濾後之丁基橡膠糊料與1.2~1.5重量份之硬化劑、4.5~5重量份之硫化劑、4.5~5重量份之硫化促進劑及4.5~5重量份之增黏劑進行混合，以形成一丁基橡膠混合料。根據本發明之一種實施方式，硬化劑可選用2~2.5重量份之聚異氰酸酯(polyisocyanate)和2~2.5重量份之二氯甲烷(methylene chloride)，硫化劑可選用氧化鎂，硫化促進劑可選用2,2’-二硫雙苯並噻唑(2,2’-dithiobisbenzothioazole,MBTS)或二硫化四甲基秋蘭姆(TMTD)，增黏劑可選用聚丁烯。

在施行塗佈步驟S126及烘烤步驟S128時，係利用一裱糊機將丁基橡膠混合料分別塗佈於第一織物層22及第二織物層24之接合面220、240上，並控制塗佈有丁基橡膠混合料之第一織物層22及第二織物層24在介於12碼/分至16碼/分之間的速度下進 行烘烤處理，且烘烤處理的溫度大致介於攝氏90至120度之間，藉此在第一織物層22及第二織物層24之接合面220、240上分別形成一丁基橡膠層26(如圖5所示)。

進一步地，塗佈步驟S126及烘烤步驟S128可重複施行至少三次，也就是說，丁基橡膠混合料之塗佈及烘烤可重複進行至少三次，以使得第一織物層22及第二織物層24之接合面220、240上形成至少三層丁基橡膠層26(如圖6所示)。值得注意的是，本發明之改良製法因著多層丁基橡膠層26的使用，並配合丁基橡膠層26所含特定組成成分的選擇和配方上的調整，所製成的充氣式皮料20可具有更多性質例如高機械強度、氣密好、耐鹽水及耐磨等。

請參考圖4，同時也請一併參考圖5及6，之後執行步驟S14，利用一橡膠糊料層28將第一織物層22與第二織物層24進行貼合。更詳細地說，形成橡膠糊料層28的方法更進一步包括：一塗佈步驟S140、一烘烤步驟S142及一貼合步驟S144。

在施行塗佈步驟S140時，係利用刀裱方式將丁基橡膠混合料均勻形成於第一織物層22或第二織物層24上之丁基橡膠層26的表面。進一步地，為增加橡膠糊料層28的加工成型性，丁基橡膠混合料於塗佈之前可先利用有機溶劑(如甲苯)調整黏度，之後再配合裱刀的間距及刀裱次數調整薄膜狀之丁基橡膠混合料的厚度及形狀。

在施行烘烤步驟S142及貼合步驟S144時，塗佈有丁基橡膠混合料之第一織物層22或第二織物層24須控制在介於5碼/分至7碼/分的速度下進行烘烤處理，且烘烤處理的溫度大致介於攝氏80至120度之間，藉此在第一織物層22或第二織物層24之丁基橡膠層26上形成一橡膠糊料層28，此後，第一織物層22與第二織物層24即可透過橡膠糊料層28貼合在一起，且兩者之間形成有一丁基橡膠疊層結構S(如圖5及6所示)。須說明的是，橡膠 糊料層28之材質實質上也是一種丁基橡膠，換句話說，橡膠糊料層28同樣為一丁基橡膠層。

較佳地，貼合後之半成品在進行下一步驟之前，可進一步利用壓紋機對其進行壓合，藉此使第一織物層22、丁基橡膠疊層結構S及第二織物層24所組成的整體更加緻密。

最後，執行步驟S16，進行加硫程序。於實際實施時，係先收捲貼合後之半成品，然後纏至空心罐並連其一同送入一直立式熱空氣烘箱進行加硫，所採用之溫度範圍介於攝氏120至150度之間，且時間範圍介於150至210分鐘之間。待加硫時間完成後，即可從空心罐上收捲為成品，如此一來，就完成本發明之改良製法。

請復參考圖5及6，本發明之充氣式皮料之改良製法的具體實施方式及操作條件已詳述如上，於是本發明另提供一種充氣式皮料20，其包括一第一織物層22、一第二織物層24及一橡膠糊料層28。

具體而言，第一織物層22及第二織物層24各具有一接合面220、240，且兩個接合面220、240上各設有至少一丁基橡膠層26，其中丁基橡膠層26含有100重量份之丁基橡膠糊料、1.2~1.5重量份之硬化劑、4.5~5重量份之硫化劑、4.5~5重量份之硫化促進劑及4.5~5重量份之增黏劑。

另一方面，橡膠糊料層28設置於第一織物層22與第二織物層24之間，且分別與第一、第二織物層22、24上的兩個丁基橡膠層26相接，藉此在第一、第二織物層22、24之間形成一丁基橡膠疊層結構S，並透過丁基橡膠疊層結構S提供更多的性質及提高本身的機械強度。

於實際實施時，第一織物層22及第二織物層24的材質各可為尼龍纖維織物或聚酯纖維織物；丁基橡膠層26中之硬化劑可選用2~2.5重量份之聚異氰酸酯(polyisocyanate)和2~2.5重量份之 二氯甲烷(methylene chloride)，硫化劑可選用氧化鎂，硫化促進劑可選用2,2’-二硫雙苯並噻唑(2,2’-dithiobisbenzothioazole,MBTS)或二硫化四甲基秋蘭姆(TMTD)，且增黏劑可選用聚丁烯。

綜上所述，相較於傳統的充氣式布料，本發明至少具有下列諸項優點：

1.本發明之充氣式皮料之改良製法按照特定製程步驟，並配合特定作業之操作條件，可在品質與成本同時考量下達成連續且大量的超輕量充氣式皮料的生產需求以提升競爭優勢，克服了傳統的充氣式布料在連續性生產上的限制。

2.本發明之充氣式皮料除了在結構上進行改良之外，更因著丁基橡膠層之特定組成成分的選用及配方上的調整，可至少具有重量輕、高機械強度、氣密好和耐鹽水等特性，進而可滿足超輕量充氣船的要求。

以上所述僅為本發明的實施例，其並非用以限定本發明的專利保護範圍。任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明的精神與範圍內，所作的更動及潤飾的等效替換，仍落入本發明的專利保護範圍內。

20‧‧‧充氣式皮料

22‧‧‧第一織物層

220‧‧‧接合面

24‧‧‧第二織物層

240‧‧‧接合面

26‧‧‧丁基橡膠層

28‧‧‧橡膠糊料層

S‧‧‧丁基橡膠疊層結構

Claims (10)

1. 一種充氣式皮料，包括：一第一織物層及一第二織物層，各具有一接合面，且該接合面上設有至少一丁基橡膠層，其中該丁基橡膠層含有100重量份之丁基橡膠糊料、1.2~1.5重量份之硬化劑、4.5~5重量份之硫化劑、4.5~5重量份之硫化促進劑及4.5~5重量份之增黏劑；及一橡膠糊料層，設置於該第一織物層與該第二織物層之間且分別與該兩丁基橡膠層相接，以形成一丁基橡膠疊層結構。
2. 如請求項1所述的充氣式皮料，其中該橡膠糊料層同樣為一丁基橡膠層。
3. 如請求項1所述的充氣式皮料，其中該第一織物層為一尼龍纖維布或一聚酯纖維布，該第二織物層為一尼龍纖維布或一聚酯纖維布，該硬化劑含有2~2.5重量份之聚異氰酸酯(polyisocyanate)及2~2.5重量份之二氯甲烷(methylene chloride)，該硫化劑為氧化鎂，該硫化促進劑為2,2’-二硫雙苯並噻唑(2,2’-dithiobisbenzothioazole,MBTS)或二硫化四甲基秋蘭姆(TMTD)，該增黏劑為聚丁烯。
4. 一種充氣式皮料之改良製法，包括以下之步驟：提供兩織物層，該兩織物層各具有一接合面；在該兩織物層之接合面上各形成至少一丁基橡膠層，其中該丁基橡膠層含有100重量份之丁基橡膠糊料、1.2~1.5重量份之硬化劑、4.5~5重量份之硫化劑、4.5~5重量份之硫化促進劑及4.5~5重量份之增黏劑；在該兩織物層的其中之一的丁基橡膠層上形成一橡膠糊料層，並透過該橡膠糊料層將該兩織物層進行貼合，以於該兩織物層之間形成一丁基橡膠疊層結構；及進行一加硫程序。
5. 如請求項4所述的充氣式皮料之改良製法，其中上述提供兩織物層的步驟中，更進一步包括在介於攝氏140至150度的溫度下分別對該兩織物層進行壓光加工。
6. 如請求項4所述的充氣式皮料之改良製法，其中上述在該兩織物層之接合面上各形成一丁基橡膠層的步驟中，更進一步包括以下之步驟：以一萬馬力混煉機對一丁基橡膠膠料進行混煉；將經混煉後之該丁基橡膠膠料與一有機溶劑進行攪拌18至24小時，以形成一丁基橡膠糊料；取100重量份之該丁基橡膠糊料與1.2~1.5重量份之該硬化劑、4.5~5重量份之該硫化劑、4.5~5重量份之該硫化促進劑及4.5~5重量份之該增黏劑進行混合，以形成一丁基橡膠混合料；以一裱糊機將該丁基橡膠混合料分別形成於該兩織物層之接合面上；及控制塗佈有該丁基橡膠混合料之該兩織物層在介於12碼/分至16碼/分的速度下進行烘烤處理，且烘烤處理的溫度介於攝氏90至120度。
7. 如請求項6所述的充氣式皮料之改良製法，其中上述以一裱糊機將該丁基橡膠混合料分別塗佈於該兩織物層之接合面上的步驟中，該丁基橡膠混合料係以多層塗佈的方式形成於該兩織物層之接合面上；並且在上述控制塗佈有該丁基橡膠混合料之該兩織物層在一預定速度下進行烘烤的步驟中，該兩織物層之接合面上分別形成有多層丁基橡膠層。
8. 如請求項4所述的充氣式皮料之改良製法，其中上述在該兩織物層的其中之一的丁基橡膠層上形成一橡膠糊料層的步驟中，更進一步包括以下之步驟：以刀裱方式將該丁基橡膠混合料形成於該兩織物層的其中之一 的丁基橡膠層上；控制塗佈有該丁基橡膠混合料之該織物層在介於5碼/分至7碼/分的速度下進行烘烤處理，且烘烤處理的溫度介於攝氏80至120度；及以一貼合機將該兩織物層進行貼合。
9. 如請求項4所述的充氣式皮料之改良製法，其中該加硫程序的溫度範圍介於攝氏120至150度，該加硫程序的時間範圍介於150至210分鐘。
10. 如請求項4所述的充氣式皮料之改良製法，其中該丁基橡膠膠料含有100重量份之丁基橡膠、1至3重量份之加工助劑、1至2重量份之防老劑、12至15重量份之油劑及、10至15重量份之補強劑，該硬化劑含有2~2.5重量份之聚異氰酸酯(polyisocyanate)及2~2.5重量份之二氯甲烷(methylene chloride)，該硫化劑為氧化鎂，該硫化促進劑為2,2’-二硫雙苯並噻唑(2,2’-dithiobisbenzothioazole,MBTS)或二硫化四甲基秋蘭姆(TMTD)，該增黏劑為聚丁烯。