TWI472576B - 橡膠組成物及應用該組成物的橡膠複合層製造方法 - Google Patents

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橡膠組成物及應用該組成物的橡膠複合層製造方法
本發明有關於一種橡膠組成物及其應用，且特別是有關於橡膠組成物及應用該組成物的橡膠層製造方法。
現今對於薄化橡膠製品的應用越來越廣泛，比如做為耐燃防護衣、工業雨衣、醫療床罩的主要材質。但在充氣筏製品上仍使用厚度較厚且重量較重的橡膠皮料，因此，製成成品後的重量會造成搭載船的負荷。在現有的橡膠工業中，由於橡膠無法在過高的溫度下加工，要將橡膠壓薄至0.1釐米，在技術上已具有一定的難度。並且，用作充氣筏製品的橡膠皮料對於氣密性、接著性、機械強度、耐油、耐水、抗紫外線以及耐寒等性質要求甚高，以期適用於惡劣的環境。
另外，在加工充氣筏的橡膠皮料時，其中一道工序是將黏著劑塗佈於橡膠皮料的兩相對表面，再將橡膠皮料捲起，使塗佈黏著劑的兩相對表面相互黏著貼合，並要求黏合時的強度至少75N/5cm以上。日後對充氣筏以高壓充氣時，才能盡量避免充氣筏接縫氣爆的危險。因此，如何開發重量輕，同時又符合上述需求的薄化橡膠皮料，以應用於充氣型產品，或進一步應用於其他領域，為當今業界所欲追求的目標。
有鑑於上述目的，本發明實施例提供一種橡膠組成物，包括： 40至60重量份(parts by weight)的天然膠；20至40重量份的氯丁橡膠；20至40重量份的乙丙烯橡膠；100至200重量份的無機填充劑；5至20重量份的有機填充劑；及2至5重量份之硫化劑。
本發明實施例的另一目的在於提供一種橡膠層的製造方法，包括：提供上述的橡膠組成物；混煉橡膠組成物，並在約50至95℃的溫度下將橡膠組成物充分混合；在60至95℃溫度下，將橡膠組成物壓延至大約0.07至0.1釐米形成一橡膠層。
本發明實施例的又一目的在於提供一種雙面橡膠複合層的製造方法，包括：提供一基布，基布具有相對的上表面與下表面；將基布含浸於一接著劑中；分別塗佈一第一接著層及一第二接著層於上表面及下表面；提供上述之橡膠組成物；混煉橡膠組成物，並在50至95℃溫度下將橡膠組成物充分混合；施以一壓延製程，將橡膠組成物在60至95℃的溫度下，壓延至0.07至0.1釐米，形成一第一橡膠層，並將第一橡膠層貼合於第一接著層上；重複壓延製程，將橡膠組成物壓延形成一第二橡膠層，並將第二橡膠層貼合於第二接著層上；及進行一硫化處理，使第一橡膠層及該第二橡膠層固化。
為了可應用於充氣筏之主要材料，上述形成第一橡膠層及第二橡膠層分別貼合於第一接著層及第二接著層上的步驟之後，更包括披覆一織物於第一橡膠層及第二橡膠層上，以使第一橡膠層及第二橡膠層表面產生壓紋。
本發明所提供的雙面橡膠複合層每平方公尺的重量只有400g，相較於習知的充氣筏橡膠皮料來說，重量更輕，厚度更薄，且仍具有高氣密性及高接著性。除了應用於製作充氣筏之外，也可進一步應用於其他領域。
為使能更進一步瞭解本發明之特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，但是此等說明與所附圖式僅係用來說明本發明，而非對本發明的權利範圍作任何的限制。
S10~S12‧‧‧流程步驟
S20~S26‧‧‧流程步驟
圖1 是本發明一實施例製作橡膠層的流程圖。
圖2 是本發明一實施例製作雙面橡膠複合層的流程圖。
請參照圖1，為本發明實施例製作橡膠層的流程圖。包含下列步驟：首先，進行步驟S10，提供一橡膠組成物。所述的橡膠組成物至少包括添加40至60重量份(PHR)的天然膠、20至40重量份的氯丁橡膠、20至40重量份的乙丙烯橡膠、100至200重量份的無機填充劑、5至20重量份的有機填充劑；及2至5重量份之硫化劑。
其中，無機填充劑選自碳酸鈣、黏土、鍛燒土及其混合所組成的群組其中之一種；有機填充劑選自硬酯酸、樹酯、凡士林及其混合所組成的群組其中之一種。而硫化劑選自由硫磺、有機促進劑及氧化鋅組成的群組其中之一種。有機或無機填充劑可增加橡膠製品的硬度、抗張強度、耐磨性及抗撕裂性，而硫化劑則用以使橡膠組成物高溫時，產生固化反應。
除了上述組成之外，也可視情況加入其他種類添加劑，比如：抗氧化劑、色料等等。
接著，於步驟S11中，混煉上述橡膠組成物，並在一第一預定溫度下將橡膠組成物充分混合。在本發明實施例中，將所述的橡膠組成物之膠料利用混煉機混煉，例如是萬馬力混煉機，並在50~95℃的環境下經二滾輪(包含粗輪、細輪)充分混合。
於步驟S12中，在一第二預定溫度下，將橡膠組成物壓延至一設定厚度，形成一橡膠層。本發明實施例中，是將橡膠組合物的膠料以輸送帶送入壓延貼合機中。若壓延時的溫度太高，會使 橡膠產生硫化反應而產生熱固性彈性體，使橡膠變硬，就無法再繼續加工壓薄到預定的厚度。若壓延時溫度太低，橡膠韌性太大，無法壓延至指定厚度。本發明實施例中，壓延時的第二預定溫度控制在60至95℃，可將橡膠層壓延至0.07釐米至0.1釐米。
請參照圖2，為本發明實施例雙面橡膠複合層的製造方法，包括下列步驟：於步驟S20中，提供一基布，基布具有相對的上表面與下表面。本實施例的基布為尼龍基布或聚酯纖維布，且為高強度輕量型的強力紗，以可減輕成品的重量。但並不僅限於這兩種材質，也可依據應用的領域，選擇其他種類。
接著，於步驟S21中，將基布含浸於一接著劑中。本實施例中，接著劑的黏度約5至50 cps，接著劑例如(但不限於)氯丁橡膠糊、天然膠糊、氯磺化橡膠糊等等。
於步驟S22中，分別塗佈一第一接著層及一第二接著層於基布的上表面及下表面。本實施例中，所述的第一接著層及第二接著層材料例如(但不限於)氯丁橡膠糊、天然膠糊及氯磺化橡膠糊等等。倘若雙面橡膠複合層欲使用於製作充氣筏，則第一接著層及第二接著層的黏度控制必須精確。在一實施例中，第一接著層及第二接著層黏度較前一步驟的接著劑黏度高，約200至300cps。
於步驟S23中，形成第一橡膠層及第二橡膠層，分別披覆於第一接著層及第二接著層上。在本發明實施例中，形成第一橡膠層及第二橡膠層時，是採用圖1之實施例的製作方法，包括提供前述橡膠組成物，接著將橡膠組成物混煉，並在50至95℃溫度下將橡膠組成物充分混合；施以一壓延製程，在60至95℃溫度下將橡膠組成物，壓延至厚度0.07至0.1釐米，以形成所述的第一橡膠層，再將第一橡膠層貼合於第一接著層上。
接著，重複上述的壓延製程，將橡膠組成物壓延形成一第二橡膠層，並將第二橡膠層以壓延貼合機貼合於第二接著層上。
於步驟S24中，披覆一織物於第一橡膠層及第二橡膠層上。本發明實施例中，織物例如：為尼龍基布、聚酯纖維布、棉布、玻璃纖維、聚酯尼龍纖維混紡紗布及其他不同組成纖維的混紡紗布其中之一者。
在另一實施例中，雙面橡膠複合層將用來製作充氣筏，因此第一橡膠層與第二橡膠層表面將塗佈接著劑，以相互黏合，黏合的強度需要至少75N/5cm。在第一橡膠層及第二橡膠層上披覆織物，可使第一橡膠層及第二橡膠層表面產生壓紋，形成凹凸表面，而增加橡膠層表面積。換句話說，橡膠層表面與接著劑的接觸面積也會增加，而提高橡膠層之間的黏合強度。
於步驟S25中，進行一硫化處理，使第一橡膠層及第二橡膠層架橋固化。本發明實施例中，是在130至160℃的溫度下進行硫化處理。
於步驟S26中，移除織物。在硫化處理後，將用於產生紋路之織物取下，此時第一及第二橡膠層表面即具有紋路，形成三層之雙面橡膠複合層。
本發明提出雙面橡膠複合層之製作方法，以高強度輕量型的強力紗為基布，在其雙面貼合超薄橡膠層，使成品重量每平方公尺僅400 g，機械強度高、耐油、耐水、抗紫外光且耐寒可達-40℃，極適合用於惡劣的環境，可應用於製作充氣筏、充氣型產品或進一步應用於其他領域。另外，在橡膠層表面可選擇性設有壓印紋路，製成充氣筏時，增加接著劑與橡膠層表面的接觸面積，提高黏合強度，而具有高氣密及高接著性，可避免充氣筏充氣時，接縫發生氣爆。
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，仍為本發明的專利保護範圍內。
S20~S26‧‧‧步驟

Claims (10)

  1. 一種橡膠組成物，包括：40至60重量份的天然膠；20至40重量份的氯丁橡膠；20至40重量份的乙丙烯橡膠；100至200重量份的無機填充劑；5至20重量份的有機填充劑；及2至5重量份之硫化劑。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之橡膠組成物，其中該橡膠組成物基本上由：40至60重量份的天然膠；20至40重量份的氯丁橡膠；20至40重量份的乙丙烯橡膠；100至200重量份的無機填充劑；5至20重量份的有機填充劑；以及2至5重量份之硫化劑，所組成。
  3. 根據申請專利範圍第1或2項之橡膠組成物，其中該無機填充劑選自碳酸鈣、黏土、鍛燒土及其混合所組成的群組其中一種，該有機填充劑選自硬酯酸、樹酯、凡士林及其混合所組成的群組其中一種，該硫化劑選自由硫磺、有機促進劑及氧化鋅所組成的群組其中之一種。
  4. 一種橡膠層的製造方法，包括：提供如申請專利範圍第1項的橡膠組成物；混煉該橡膠組成物，並在一第一預定溫度下將該橡膠組成物充分混合，該第一預定溫度為50℃至95℃；及在一第二預定溫度下，將該橡膠組成物壓延至一設定厚度，形成一橡膠層，其中該第二預定溫度為60至95℃。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之方法，其中壓延該橡膠組成物至該設定厚度時是利用一壓延貼合機，該設定厚度為0.07至0.1釐米。
  6. 一種雙面橡膠複合層的製造方法，包括：提供一基布，該基布具有一上表面與一下表面；將該基布含浸於一接著劑中；分別塗佈一第一接著層及一第二接著層於該上表面及該下表面；提供如申請專利範圍第1項所述之橡膠組成物；混煉該橡膠組成物，並在一第一預定溫度下將該橡膠組成物充分混合，該第一預定溫度為50至95℃；施以一壓延製程，將該橡膠組成物在一第二預定溫度下，壓延至一設定厚度，形成一第一橡膠層，並將該第一橡膠層貼合於該第一接著層上，其中該第二預定溫度為60至95℃，該設定厚度為0.07至0.1釐米；重複該壓延製程，將該橡膠組成物壓延形成一第二橡膠層，並將該第二橡膠層貼合於該第二接著層上；及進行一硫化處理，使該第一橡膠層及該第二橡膠層固化。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之方法，其中形成該第一橡膠層及該第二橡膠層分別貼合於該第一接著層及該第二接著層上的步驟之後，更包括披覆一織物於該第一橡膠層及該第二橡膠層上，以使該第一橡膠層及該第二橡膠層表面產生壓紋，並在該硫化處理後，移除該織物。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中該織物為尼龍基布、聚酯纖維布、棉布、玻璃纖維及聚酯尼龍纖維混紡紗布及其他不同組成纖維的混紡紗布其中之一者。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中該基布為尼龍基布或聚酯纖維布。
  10. 如申請專利範圍第6項所述之方法，其中進行該硫化處理時，是在130至160℃的溫度下。
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