TW201607744A - 橡膠表面印刷結構及其製造方法 - Google Patents

Abstract

本發明揭露一種橡膠表面印刷結構及其製造方法，橡膠表面印刷結構包含橡膠薄膜層、橡膠油墨印刷層和礦物保護層等三層結構，其藉由礦物保護層使得橡膠薄膜層表面及橡膠油墨印刷層所形成的文字或圖形更為牢固、耐用，並採用先印刷後加硫的程序，使橡膠油墨印刷層和橡膠薄膜層具有最高相容性及結合度。本發明適用於各類橡膠薄膜印刷，特別是可提供戶外橡膠薄膜製品更好的印刷品質以及耐用性與可靠性。

Description

橡膠表面印刷結構及其製造方法

本發明係有關於橡膠表面印刷方法，特別是指一種可提高耐候性及耐久性的橡膠表面印刷結構及其製造方法。

一般的橡膠表面印刷製品，在橡膠表面與印刷油墨之間的結合處容易產生脫浮剝離的問題。以電腦鍵盤或是手機按鍵來說，其塗佈於按鍵主體表面來呈現圖形、文字的印刷油墨，若是按鍵主體和印刷油墨本身的沾黏度不佳，再經由手指的不斷觸按摩擦，印刷油墨很快就會出現磨損、脫落的狀況，讓文字、圖形變得模糊不清，使用壽命有限，無法滿足消費者需求，效益不佳。

故本發明之申請人係為此特別開發一種橡膠表面印刷結構及其製造方法，能夠改善橡膠表面與印刷油墨的沾黏度，並防止印刷油墨的文字或圖形產生磨損及剝落，以增長產品的使用壽命。

有鑒於此，本發明針對現有技術存在之缺失，其主要目的是提供一種橡膠表面印刷結構及其製造方法，係採用先印刷後加硫的程序，使得印刷油墨與橡膠薄膜有最高的相容性及結合度，而不易導致印刷油墨的脫離或剝落。

本發明的另一主要目的是提供一種橡膠表面印刷結構及其製造方法，係改善橡膠表面與印刷油墨黏著度，並利用礦物保護層讓印刷油墨的文字或圖形更牢固、更耐用。

為實現上述目的，本發明提供一種橡膠表面印刷結構，是由橡膠薄膜層、橡膠油墨印刷層及礦物保護層所構成，其中橡膠油墨層設置於橡膠薄膜層表面，而礦物保護層設置於橡膠油墨印刷層表面，用以提升橡膠薄膜層表面及橡膠油墨印刷層的耐候性及耐磨度。

關於橡膠薄膜層的成份，可包含天然橡膠（NR）、苯乙烯丁二基橡膠（SBR）、氯磺化聚乙烯橡膠（CSM）、氯丁基橡膠（CR）、丁基橡膠（IIR）或丁腈橡膠（NBR）；實施例中，橡膠薄膜層的成份是每100重量份之氯磺化聚乙烯橡膠，更包含15～25重量份之氧化矽、17～23重量份之可塑劑、1～3重量份之抗氧化劑、0.5～1.5重量份之硫化劑和1.5～2.5重量份之硫化促進劑；可塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯（DOP），抗氧化劑為多元酚類抗氧化劑，硫化劑為硫磺，硫化促進劑為秋蘭姆類加硫促進劑。

關於橡膠油墨印刷層的成份，可包含天然橡膠（NR）、苯乙烯丁二基橡膠（SBR）、氯磺化聚乙烯橡膠（CSM）、氯丁基橡膠（CR）、丁基橡膠（IIR）或丁腈橡膠（NBR）；實施例中，橡膠油墨印刷層的成份是每100重量份之氯磺化聚乙烯橡膠，更包含15～25重量份之氧化矽、17～23重量份之可塑劑、8～12重量份之橡膠顏料、1～3重量份之抗氧化劑、0.5～1.5重量份之硫化劑和1.5～2.5重量份之硫化促進劑；可塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯（DOP），抗氧化劑為多元酚類抗氧化劑，硫化劑為硫磺，硫化促進劑為秋蘭姆類加硫促進劑。且橡膠油墨印刷層係可呈現為文字或圖形。

關於礦物保護層，較佳為滑石粉、雲母粉、氧化矽、氧化鋁或氧化鋯之礦物質所構成；礦物質的粒徑為1~2微米（um）。

本發明也提供一種橡膠表面印刷結構的製作方法，其步驟是先形成橡膠薄膜層，再形成橡膠油墨印刷層於該橡膠薄膜層表面，然後，形成一礦物保護層於該橡膠油墨印刷層表面，最後，進行硫化處理，而製得橡膠表面印刷結構。

關於形成橡膠薄膜層之步驟，是將橡膠薄膜配方進行混煉，然後壓延成型。橡膠薄膜配方的成份，可包含天然橡膠（NR）、苯乙烯丁二基橡膠（SBR）、氯磺化聚乙烯橡膠（CSM）、氯丁基橡膠（CR）、丁基橡膠（IIR）或丁腈橡膠（NBR）；實施例中，橡膠薄膜配方是每100重量份之氯磺化聚乙烯橡膠，更包含15～25重量份之氧化矽、17～23重量份之可塑劑、1～3重量份之抗氧化劑、0.5～1.5重量份之硫化劑和1.5～2.5重量份之硫化促進劑；可塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯（DOP），抗氧化劑為多元酚類抗氧化劑，硫化劑為硫磺，硫化促進劑為秋蘭姆類加硫促進劑。

關於形成橡膠油墨印刷層之步驟，是將橡膠油墨配方進行混煉，然後，加入溶劑，靜置一段時間充分膨潤後，攪拌溶解，再利用網版印刷機印刷於橡膠薄膜層上。橡膠油墨印刷層的成份，可包含天然橡膠（NR）、苯乙烯丁二基橡膠（SBR）、氯磺化聚乙烯橡膠（CSM）、氯丁基橡膠（CR）、丁基橡膠（IIR）或丁腈橡膠（NBR）；實施例中，橡膠油墨配方是每100重量份之氯磺化聚乙烯橡膠，更包含15～25重量份之氧化矽、17～23重量份之可塑劑、8～12重量份之橡膠顏料、1～3重量份之抗氧化劑、0.5～1.5重量份之硫化劑和1.5～2.5重量份之硫化促進劑；可塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯（DOP），抗氧化劑為多元酚類抗氧化劑，硫化劑為硫磺，硫化促進劑為秋蘭姆類加硫促進劑。且橡膠油墨印刷層係可呈現為文字或圖形。

關於形成礦物保護層之步驟，是利用灑粉機將礦物質灑落於橡膠油墨印刷層上；礦物質可為滑石粉、雲母粉、氧化矽、氧化鋁或氧化鋯之礦物質所構成；礦物質的粒徑為1~2微米（um）。

關於硫化處理之步驟，實施例中的加硫溫度為160℃，產速為每分鐘0.35公尺，壓力為80公斤/平方公分（kg/cm² ）。

藉由本發明所提供的橡膠表面印刷結構及其製造方法，能改善橡膠表面與印刷油墨的黏著度，使印刷油墨與橡膠薄膜有最高的相容性及結合度，並讓印刷油墨所呈現的文字或圖形具有高耐候性及高耐磨性，能適用於各類橡膠薄膜印刷，特別是可提供戶外橡膠薄膜製品更好的印刷品質和耐用程度。

底下藉由具體實施例詳加說明，當更容易瞭解本發明之目的、技術內容、特點及其所達成之功效。

請參照第1圖，其繪示本發明之實施例所提供之橡膠表面印刷結構。

本發明橡膠表面印刷結構10，其包括橡膠薄膜層20、橡膠油墨印刷層30及礦物保護層40。橡膠油墨印刷層30設置於橡膠薄膜層20表面，且橡膠油墨印刷層30可呈現為文字或圖形，礦物保護層40則設置於橡膠油墨印刷層30表面；在實務上，若橡膠薄膜層20表面僅部份設置有橡膠油墨印刷層30，即有部份表面露出，則礦物保護層40可設置於橡膠油墨印刷層30表面以及橡膠薄膜層20露出的表面上，而一併將橡膠薄膜層20表面及橡膠油墨印刷層30之文字或圖形予以覆蓋及保護。

其中，橡膠油墨印刷層30可選用和橡膠薄膜層20相同的材料，使橡膠油墨印刷層30和橡膠薄膜層20能有最高的相容性及結合度；譬如，以天然橡膠（NR）、苯乙烯丁二基橡膠（SBR）、氯磺化聚乙烯橡膠（CSM）、氯丁基橡膠（CR）、丁基橡膠（IIR）或丁腈橡膠（NBR）為主成份。更具體而言，橡膠薄膜層20的成份可譬如為每100重量份（PHR）之氯磺化聚乙烯橡膠，更添加有15～25重量份之氧化矽、17～23重量份之可塑劑、1～3重量份之抗氧化劑、0.5～1.5重量份之硫化劑和1.5～2.5重量份之硫化促進劑；且可塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯（DOP），抗氧化劑為多元酚類抗氧化劑，硫化劑為硫磺，硫化促進劑為秋蘭姆類加硫促進劑。而橡膠油墨印刷層30的成份可譬如為每100重量份之氯磺化聚乙烯橡膠，更添加有15～25重量份之氧化矽、17～23重量份之可塑劑、8～12重量份之橡膠顏料、1～3重量份之抗氧化劑、0.5～1.5重量份之硫化劑和1.5～2.5重量份之硫化促進劑；而可塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯（DOP），抗氧化劑為多元酚類抗氧化劑，硫化劑為硫磺，硫化促進劑為秋蘭姆類加硫促進劑。

在實際應用上，係可根據不同的需求來選擇橡膠油墨印刷層30與橡膠薄膜層20的主成份，並同時搭配或調整其他添加物的內容與比例，在此恕不逐一列舉。

必須注意的是，如同本說明書中所用，各種材料之使用量係以「重量份」為計數的單位，根據本實施例內容，其中橡膠薄膜層20所需之材料乃含有比率為100：15～25：17～23：1～3：0.5～1.5：1.5～2.5（重量份/重量份/重量份/重量份/重量份/重量份）之氯磺化聚乙烯橡膠：氧化矽：可塑劑：抗氧化劑：硫化劑：硫化促進劑，也就是每100重量份的氯磺化聚乙烯橡膠，氧化矽的使用量為15～25重量份，可塑劑的使用量為17～23重量份，抗氧化劑的使用量為1～3重量份，硫化劑的使用量為0.5～1.5重量份，硫化促進劑的使用量為1.5～2.5重量份，如將重量份轉換為以公斤為計數單位，則相當於每使用100公斤的氯磺化聚乙烯橡膠，氧化矽的使用量為15～25公斤，可塑劑的使用量為17～23公斤，抗氧化劑的使用量為1～3公斤，硫化劑的使用量為0.5～1.5公斤，硫化促進劑的使用量為1.5～2.5公斤。以下描述亦是此等情形，故不再贅述。

另外，礦物保護層40乃為礦物質經過特定粒徑篩選，並加上表面活化處理，可充分與橡膠結合，較佳為滑石粉、雲母粉、氧化矽、氧化鋁或氧化鋯之礦物質所構成；礦物質的粒徑為1~2微米（um）。雲母粉，此雲母粉經過。礦物保護層40可為滑石粉、雲母粉、氧化矽、氧化鋁或氧化鋯等礦物質。

接著，請參照第2圖，說明本發明之實施例所提供之橡膠表面印刷結構之製造方法的流程；請同時搭配第1圖，將更能瞭解本發明實施例之內容。以下詳細敘述本發明之製造方法的各個步驟：

首先，如步驟S01所述，將橡膠薄膜配方利用萬馬力混煉機（Banburry）進行混煉，混煉溫度控制在110℃～130℃之間，混煉後冷卻至室溫存放至少12小時。然後，將混煉完成的橡膠薄膜配方利用壓延機壓出所需厚度及寬度的橡膠薄膜層20，並利用尼龍布作為載體承接壓延出來的橡膠薄膜層20，捲取後備用。

基本上，步驟S01所形成之橡膠薄膜層20，可以選用天然橡膠（NR）、苯乙烯丁二基橡膠（SBR）、氯磺化聚乙烯橡膠（CSM）、氯丁基橡膠（CR）、丁基橡膠（IIR）或丁腈橡膠（NBR）為主成份。本實施例中，用來製作橡膠薄膜層的橡膠薄膜配方則包含100重量份之氯磺化聚乙烯橡膠、15～25重量份之氧化矽、17～23重量份之可塑劑、1～3重量份之抗氧化劑、0.5～1.5重量份之硫化劑和1.5～2.5重量份之硫化促進劑；且可塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯（DOP），抗氧化劑為多元酚類抗氧化劑，硫化劑為硫磺，硫化促進劑為秋蘭姆類加硫促進劑。

接續，如步驟S02，同樣利用萬馬力混煉機（Banburry），將橡膠油墨配方進行混煉，混煉溫度控制在110℃～130℃之間，混煉後冷卻至室溫存放至少12小時。之後，將混練完成的橡膠油墨配方膠塊放入溶解槽中，加入甲苯，靜置12小時使膠塊充分澎潤後，再進行攪拌12小時。溶解攪拌時溫度控制在40~50 ℃。溶解後的橡膠油墨配方再經研磨過濾後，即可送至網版印刷機，將橡膠油墨配方轉為所需印刷的文字或圖形呈現之橡膠油墨印刷層30並印刷於橡膠薄膜層20表面上，捲取後備用。其中，橡膠油墨配方係可利用甲苯調整至所需要的黏度。

步驟S02所形成之橡膠油墨印刷層30，可選用和橡膠薄膜層20相同的材料；譬如，以天然橡膠（NR）、苯乙烯丁二基橡膠（SBR）、氯磺化聚乙烯橡膠（CSM）、氯丁基橡膠（CR）、丁基橡膠（IIR）或丁腈橡膠（NBR）為主成份。本實施例中，用來製作橡膠油墨印刷層30的橡膠油墨配方則包含100重量份之氯磺化聚乙烯橡膠、15～25重量份之氧化矽、17～23重量份之可塑劑、8～12重量份之橡膠顏料、1～3重量份之抗氧化劑、0.5～1.5重量份之硫化劑和1.5～2.5重量份之硫化促進劑。可塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯（DOP），抗氧化劑為多元酚類抗氧化劑，硫化劑為硫磺，硫化促進劑為秋蘭姆類加硫促進劑。

然後，如步驟S03，利用灑粉機(powder sprinkler)將礦物質均勻的灑落在橡膠油墨印刷層30表面上，使其形成礦物保護層40。

本實施例中，用來製作礦物保護層40的礦物質可選自滑石粉、雲母粉、氧化矽、氧化鋁或氧化鋯。此礦物質係經過特定粒徑篩選，並加上表面活化處理，可充分與橡膠結合；礦物質的粒徑約為1~2微米（um）。

此外，礦物保護層40不僅可形成於橡膠油墨印刷層30表面，當然，也可以輕易形成於橡膠薄膜層20的露出表面上，以同時將橡膠薄膜層20表面及橡膠油墨印刷層30之文字或圖形予以覆蓋及保護。

最後，如步驟S04，使用鼓式連續加硫機(rotocure)，將前述流程所製備的三層結構進行連續式加硫處理，其加硫設定溫度為160℃，產速設定為每分鐘0.35公尺，壓力設定為80公斤/平方公分（kg/cm² ），加硫完成後，即製得本發明之具有高耐候性及高耐磨耗的橡膠表面印刷結構10。

綜上所述，本發明的橡膠表面印刷結構及其製造方法，乃製作包含橡膠薄膜層、橡膠油墨印刷層和礦物保護層的三層結構，其藉由礦物保護層的覆蓋與保護，使得橡膠薄膜層表面及橡膠油墨印刷層所形成的文字或圖形更為牢固、耐用，再加上採用先印刷後加硫的程序，而提高橡膠油墨印刷層和橡膠薄膜層的黏著度。藉此，本發明橡膠表面印刷結構表面具有高耐磨與高耐候的特性，其印刷文字或圖形不易產生剝離或脫落，使用壽命。同時，本發明可適用於各類橡膠薄膜印刷，特別是可提供戶外橡膠薄膜製品更好的印刷品質以及耐用性與可靠性，能符合消費者需求，極具經濟效益。

唯以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍。故即凡依本發明申請範圍所述之特徵及精神所為之均等變化或修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍內。

10‧‧‧橡膠表面印刷結構
20‧‧‧橡膠薄膜層
30‧‧‧橡膠油墨印刷層
40‧‧‧礦物保護層

第1圖，係本發明之實施例所提供之橡膠表面印刷結構的剖視結構圖。 第2圖，係本發明之實施例所提供之橡膠表面印刷結構之製造方法的流程圖。

10‧‧‧橡膠表面印刷結構

20‧‧‧橡膠薄膜層

30‧‧‧橡膠油墨印刷層

40‧‧‧礦物保護層

Claims (24)

1. 一種橡膠表面印刷結構，包含有： 一橡膠薄膜層； 一橡膠油墨印刷層，設置於該橡膠薄膜層表面；及 一礦物保護層，設置於該橡膠油墨印刷層表面。
2. 如請求項1所述之橡膠表面印刷結構，其中該橡膠薄膜層的成份包含天然橡膠（NR）、苯乙烯丁二基橡膠（SBR）、氯磺化聚乙烯橡膠（CSM）、氯丁基橡膠（CR）、丁基橡膠（IIR）或丁腈橡膠（NBR）。
3. 如請求項2所述之橡膠表面印刷結構，其中該橡膠薄膜層的成份是每100重量份之氯磺化聚乙烯橡膠，更包含15～25重量份之氧化矽、17～23重量份之可塑劑、1～3重量份之抗氧化劑、0.5～1.5重量份之硫化劑和1.5～2.5重量份之硫化促進劑。
4. 如請求項3所述之橡膠表面印刷結構，其中該可塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯（DOP），該抗氧化劑為多元酚類抗氧化劑，該硫化劑為硫磺，該硫化促進劑為秋蘭姆類加硫促進劑。
5. 如請求項1所述之橡膠表面印刷結構，其中該橡膠油墨印刷層的成份包含天然橡膠（NR）、苯乙烯丁二基橡膠（SBR）、氯磺化聚乙烯橡膠（CSM）、氯丁基橡膠（CR）、丁基橡膠（IIR）或丁腈橡膠（NBR）。
6. 如請求項5所述之橡膠表面印刷結構，其中該橡膠油墨印刷層的成份是每100重量份之氯磺化聚乙烯橡膠，更包含15～25重量份之氧化矽、17～23重量份之可塑劑、8～12重量份之橡膠顏料、1～3重量份之抗氧化劑、0.5～1.5重量份之硫化劑和1.5～2.5重量份之硫化促進劑。
7. 如請求項6所述之橡膠表面印刷結構，其中該可塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯（DOP），該抗氧化劑為多元酚類抗氧化劑，該硫化劑為硫磺，該硫化促進劑為秋蘭姆類加硫促進劑。
8. 如請求項1所述之橡膠表面印刷結構，其中該橡膠油墨印刷層係呈現為文字或圖形。
9. 如請求項1所述之橡膠表面印刷結構，其中該礦物保護層為滑石粉、雲母粉、氧化矽、氧化鋁或氧化鋯之礦物質所構成。
10. 如請求項9所述之橡膠表面印刷結構，其中該礦物質的粒徑為 1~2微米（um）。
11. 一種橡膠表面印刷結構之製造方法，包含有下列步驟：    形成一橡膠薄膜層；        形成一橡膠油墨印刷層於該橡膠薄膜層表面；        形成一礦物保護層於該橡膠油墨印刷層表面；及        進行硫化處理，以製得該橡膠表面印刷結構。
12. 如請求項11所述之橡膠表面印刷結構之製造方法，其中形成該橡膠薄膜層之步驟是將一橡膠薄膜配方進行混煉，然後壓延成型。
13. 如請求項11所述之橡膠表面印刷結構之製造方法，其中該橡膠薄膜配方的成份包含天然橡膠（NR）、苯乙烯丁二基橡膠（SBR）、氯磺化聚乙烯橡膠（CSM）、氯丁基橡膠（CR）、丁基橡膠（IIR）或丁腈橡膠（NBR）。
14. 如請求項13所述之橡膠表面印刷結構之製造方法，其中該橡膠薄膜配方是每100重量份之氯磺化聚乙烯橡膠，更包含15～25重量份之氧化矽、17～23重量份之可塑劑、1～3重量份之抗氧化劑、0.5～1.5重量份之硫化劑和1.5～2.5重量份之硫化促進劑。
15. 如請求項14所述之橡膠表面印刷結構之製造方法，其中該可塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯（DOP），該抗氧化劑為多元酚類抗氧化劑，該硫化劑為硫磺，該硫化促進劑為秋蘭姆類加硫促進劑。
16. 如請求項11所述之橡膠表面印刷結構之製造方法，其中形成該橡膠油墨印刷層之步驟是將一橡膠油墨配方進行混煉，然後，加入溶劑，靜置一段時間充分膨潤後，攪拌溶解，再利用網版印刷機印刷於該橡膠薄膜層上。
17. 如請求項16所述之橡膠表面印刷結構之製造方法，其中該橡膠油墨印刷層的成份包含天然橡膠（NR）、苯乙烯丁二基橡膠（SBR）、氯磺化聚乙烯橡膠（CSM）、氯丁基橡膠（CR）、丁基橡膠（IIR）或丁腈橡膠（NBR）。
18. 如請求項17所述之橡膠表面印刷結構之製造方法，其中該橡膠油墨配方是每100重量份之氯磺化聚乙烯橡膠，更包含15～25重量份之氧化矽、17～23重量份之可塑劑、8～12重量份之橡膠顏料、1～3重量份之抗氧化劑、0.5～1.5重量份之硫化劑和1.5～2.5重量份之硫化促進劑。
19. 如請求項18所述之橡膠表面印刷結構之製造方法，其中該可塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯（DOP），該抗氧化劑為多元酚類抗氧化劑，該硫化劑為硫磺，該硫化促進劑為秋蘭姆類加硫促進劑。
20. 如請求項11所述之橡膠表面印刷結構之製造方法，其中該橡膠油墨印刷層係呈現為文字或圖形。
21. 如請求項11所述之橡膠表面印刷結構之製造方法，其中形成該礦物保護層之步驟係利用灑粉機將礦物質灑落於該橡膠油墨印刷層上。
22. 如請求項21所述之橡膠表面印刷結構之製造方法，其中該礦物質為滑石粉、雲母粉、氧化矽、氧化鋁或氧化鋯。
23. 如請求項22所述之橡膠表面印刷結構之製造方法，其中該礦物質的粒徑為1~2微米（um）。
24. 如請求項11所述之橡膠表面印刷結構之製造方法，其中該硫化處理之步驟的加硫溫度為160℃，產速為每分鐘0.35公尺，壓力為80公斤/平方公分（kg/cm² ）。