TWI518122B

TWI518122B - The preparation method of absorbing foam

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Publication number: TWI518122B
Application number: TW103124257A
Authority: TW
Original assignee: Eva Glory Ind Co Ltd
Priority date: 2014-07-15
Filing date: 2014-07-15
Publication date: 2016-01-21
Also published as: TW201602190A

Description

吸震泡綿的製備方法

本發明是有關於一種泡綿的製備方法，特別是指一種吸震泡綿的製備方法。

塑膠製品已成為現代人生活中不可或缺的用品之一，特別是由塑膠發泡成型且同時具有輕量、耐磨、絕緣、耐衝擊等材質特性的泡綿，極適合作為吸震材料，因此常被應用於身體防護裝備、運動器材防護裝備或精密儀器設備的包裝材等。

中華民國專利公開號200842154揭露一種製備吸震泡綿的方法，其是將一混合物經混煉押出形成初胚體後，再將該初胚體直接進行發泡成型而製得吸震泡綿，其中，該混合物包括一含有乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(ethylene-vinyl acetate copolymer)或乙烯-醋酸乙烯酯-乙烯醇共聚物(ethylene-vinyl acetate-vinyl alcohol copolymer)的主基材、一含有聚乙烯(polyethylene)或聚烯烴彈性體(polyolefin elastomer，簡稱POE)等聚合物的次基材，及一含有架橋劑、發泡劑等添加劑的添加組份。

參閱圖1，為由前述製備方法所製得之吸震泡綿。該吸震泡綿包含一基體1，及至少一由該基體1延伸且用於作為獨立花紋顆粒的突出體2。然而，當前述方法用於製備該突出體2遠離該基體1之一側與該基體1間的距離大於2mm之吸震泡綿時，該突出體2表面會有燒焦的情形產生。

因此，如何改良前述製備方法，使其於製備該突出體2遠離該基體1之一側與該基體1間的距離大於2mm之吸震泡綿時，該突出體2表面不會有燒焦的情形發生，成為目前致力研究的方向。

因此，本發明之目的，即在提供一種吸震泡綿的製備方法，當該製備方法用於製備一包含至少一由一基體延伸的突出體且該突出體遠離該基體之一側與該基體間的距離大於2mm之吸震泡綿時，該突出體表面不會有燒焦情形發生。

於是本發明吸震泡綿的製備方法，包含下列步驟：(1)製備一混合物，該混合物包括一基材組份、一發泡劑，及一架橋劑，該基材組份具有一主基材及一次基材，該主基材是選自於醋酸乙烯酯單體單元含量範圍為60~90%的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(styrene-ethylene-butadiene-styrene block copolymer，簡稱SEBS)或前述的組合，該次基材是選自於乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚乙烯、聚烯烴彈性體、丙烯腈-丁二烯橡膠(nitrile-butadiene rubber，簡稱NBR)、苯乙烯-丁二烯橡膠(styrene-butadiene rubber，簡稱SBR)、熱塑性彈性體(thermoplastic elastomer，簡稱TPE)或前述的組合；(2)將該混合物進行混煉及押出，製得一初胚體；(3)使該初胚體進行微細化加工，形成複數個粒徑範圍為1~20mm的胚體；及(4)將該等胚體進行成型發泡，製得一吸震泡綿。

本發明之功效是由於製備過程中已先將該初胚體進行微細化加工並形成複數個粒徑範圍為1~20mm的胚體後，才進行成型發泡，因此，本發明方法在用於製備一包含至少一由一基體延伸的突出體，且該突出體遠離該基體之一側與該基體間的距離大於2mm之吸震泡綿時，該突出體表面不會有燒焦情形發生。

以下將就本發明內容進行詳細說明：

[步驟(1)]

該主基材是選自於醋酸乙烯酯單體單元含量範圍為60~90%的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物或前述的組合。

該次基材是選自於乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚乙烯、聚烯烴彈性體、丙烯腈-丁二烯橡膠、苯乙烯-丁二烯橡膠、熱塑性彈性體或前述的組合。

較佳地，該次基材的該乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的醋酸乙烯酯單體單元含量範圍為10~35%。

較佳地，在該步驟(1)的該混合物中，以該基材組份的總重為100重量份計，該主基材的含量範圍為50~90重量份，該次基材的含量範圍為10~50重量份。

較佳地，該發泡劑是選自於偶氮二甲醯胺(azodicarbonamide，簡稱ADCA)、4,4'-氧代雙苯磺醯肼(4,4'-oxydibenzenesulfonyl hydrazide，簡稱OBSH)、氮，氮-二亞硝基五次甲基四胺(N,N-dinitrosopentamethylene tetramine，簡稱DPT)或前述的組合。在本發明的具體實施例中，該發泡劑為偶氮二甲醯胺。

較佳地，在該步驟(1)的該混合物中，以該基材組份的總重為100重量份計，該發泡劑的含量範圍為1~11重量份。

較佳地，該架橋劑是選自於過氧化二異丙苯(dicumyl peroxide)、二(第三丁基過氧異丙基)苯[di(t-butylperoxyisopropyl)benzene]、4,4-二(第三丁基過氧化)戊酸丁酯[n-butyl-4,4-di(t-butylperoxy)valerate]或前述的組合。在本發明的具體實施例中，該架橋劑為過氧化二異丙苯。

較佳地，在該步驟(1)的該混合物中，以該基材組份的總重為100重量份計，該架橋劑的含量範圍為0.1~6重量份。

較佳地，該步驟(1)的該混合物還包括一添加劑。

該添加劑是選自任何習知適於添加在可用於形成泡綿的混合物中之試劑，較佳地，該添加劑是選自於填充劑、可塑劑、架橋助劑、發泡助劑或前述的組合。

較佳地，在該步驟(1)的該混合物中，以該基材組份的總重為100重量份計，該添加劑的含量範圍為0.1~98重量份。

以下分別針對(a)填充劑、(b)可塑劑、(c)架橋助劑及(d)發泡助劑進行詳述：

(a)填充劑：

較佳地，該填充劑是選自於碳酸鈣(CaCO₃)、白煙、黑煙、滑石粉、黏土或前述的組合。在本發明的具體實施例中，該填充劑為碳酸鈣。

較佳地，在該步驟(1)的該混合物中，以該基材組份的總重為100重量份計，該填充劑的含量範圍為0.1~65重量份。

(b)可塑劑：

較佳地，該可塑劑是選自於烷基磺酸苯酯(phenyl alkylsulfonate，產品名稱為Mesamoll)、1,2-環己烷二羧酸異辛酯[bis(2-ethylhexyl)cyclohexane-1,2-dicarboxylate，簡稱DHEH]、對苯二甲酸二異辛酯[bis(2-ethylhexyl)-terephthalate，簡稱DOTP]、鄰苯二甲酸二異辛酯[bis(2-ethylhexyl)phthalate簡稱DOP]或前述的組合。在本發明的具體實施例中，該可塑劑為烷基磺酸苯酯。

較佳地，在該步驟(1)的該混合物中，以該基材組份的總重為100重量份計，該可塑劑的含量範圍為0.1~15重量份。

(c)架橋助劑：

較佳地，該架橋助劑是選自於三烯丙基三聚氰酸酯(triallyl cyanurate，簡稱TAC)、三烯丙基異三聚氰酸酯(triallyl isocyanurate，簡稱TAIC)、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(trimethylolpropane trimethacrylate，簡稱TMPTMA)或前述的組合。

較佳地，在該步驟(1)的該混合物中，以該基材組份的總重為100重量份計，該架橋助劑的含量範圍為0.1~7重量份。

(d)發泡助劑：

較佳地，該發泡助劑是選自於硬脂酸鹽[如硬脂酸鋅(zinc stearate)]、金屬氧化物[如氧化鋅(ZnO)]、尿素衍生物或前述的組合。在本發明的具體實施例中，該發泡助劑為氧化鋅。

較佳地，在該步驟(1)的該混合物中，以該基材組份的總重為100重量份計，該發泡助劑的含量範圍為0.1~11重量份。

[步驟(2)]

較佳地，該步驟(2)是於100~145℃下進行混煉。

較佳地，該步驟(2)的混煉時間為至少6分鐘。

較佳地，該步驟(2)的該初胚體是厚度範圍為 1~8mm的片材。

[步驟(3)]

較佳地，該步驟(3)的微細化加工可為粉碎、切粒或造粒等加工方式。

該步驟(3)之胚體的粒徑範圍為1~20mm(體積範圍為1~8000mm³)。當該胚體的粒徑小於1mm時，除了會增加加工成本外，也會加速步驟(4)中該等胚體成型發泡的速度，導致所製得的吸震泡綿容易有破洞產生；若該胚體的粒徑大於20mm時，會導致步驟(4)所製得的吸震泡綿，其突出體(即獨立花紋顆粒)會產生燒焦等缺陷。較佳地，當該胚體的粒徑範圍為3~6mm時，於步驟(4)所製得的吸震泡綿，其突出體的外觀良率較高。

較佳地，該步驟(3)之胚體為碎片或粒狀形式。

[步驟(4)]

較佳地，該步驟(4)的該吸震泡綿包含一基體，及至少一由該基體延伸的突出體，該突出體遠離該基體之一側與該基體間的距離大於2mm且不大於20mm。

較佳地，該步驟(4)的該吸震泡綿之玻璃轉移溫度(glass transition temperature，Tg)範圍為-20~25℃。

較佳地，該步驟(4)進行成型發泡的時間，是根據該突出體遠離該基體之一側與該基體間的距離來決定，其中，每當該距離增加1mm時，該成型發泡的時間需增加約1~2分鐘。

較佳地，該步驟(4)之成型發泡的溫度範圍為 150~180℃。更佳地，該步驟(4)是於170℃下進行成型發泡。

較佳地，該步驟(4)之成型發泡的壓力範圍為120~180kg/cm²。更佳地，該步驟(4)是於150kg/cm²下進行成型發泡。

3‧‧‧基體

4‧‧‧突出體

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一立體圖，說明一由習知製備方法所製得的吸震泡綿；及圖2是一立體圖，說明一由實施例1所製得的吸震泡綿。

本發明將就以下實施例來作進一步說明，但應瞭解的是，該實施例僅為例示說明之用，而不應被解釋為本發明實施之限制。

<實施例1>

製備吸震泡綿

步驟(1)：依據表1選擇所需的成分及含量，將各成分混合並攪拌均勻後，製得一混合物。

步驟(2)：將步驟(1)所得的混合物，於130℃下，混練10分鐘後，再進行押出，製得一初胚體(厚度範圍為1~8mm的薄型片材)。

步驟(3)：將步驟(2)所得的初胚體，進行粉碎、切粒或造粒等微細化加工後，形成複數個呈現碎片狀或粒狀，且粒徑範圍為3~6mm、體積範圍為27~196mm³的胚體。

步驟(4)：將步驟(3)所得的該等胚體，放入模具內並置於熱壓台進行成型發泡(溫度為170℃、壓力為150kg/cm²)，經12分鐘後，製得吸震泡綿。

<實施例1所製得的吸震泡綿>

參閱圖2，由實施例1所製得的吸震泡綿，包含一基體3，及複數個由該基體3延伸且用於作為獨立花紋顆粒的六角形突出體4，該等突出體4遠離該基體3之一側分別與該基體3間的距離為8mm，且實際觀察該等突出體4之表面並無發現燒焦的情形，證實當本發明方法用於製備該等突出體4遠離該基體3之一側分別與該基體3間的距離大於2mm之吸震泡綿時，該等突出體4表面確實不會有燒焦情形發生。

綜上所述，本發明方法由於製備過程中已先將該初胚體進行微細化加工並形成複數個粒徑範圍為1~20mm的胚體後，才進行成型發泡，因而當該等突出體遠離該基體之一側分別與該基體間的距離大於2mm時，該等突出體表面不會有燒焦情形發生，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

3‧‧‧基體

4‧‧‧突出體

Claims

一種吸震泡綿的製備方法，包含下列步驟：(1)製備一混合物，該混合物包括一基材組份、一發泡劑，及一架橋劑，該基材組份具有一主基材及一次基材，該主基材是選自於醋酸乙烯酯單體單元含量範圍為60~90%的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物或前述的組合，該次基材是選自於乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚乙烯、聚烯烴彈性體、丙烯腈-丁二烯橡膠、苯乙烯-丁二烯橡膠、熱塑性彈性體或前述的組合；(2)將該混合物進行混煉及押出，製得一初胚體；(3)使該初胚體進行微細化加工，形成複數個粒徑範圍為1~20mm的胚體；及(4)將該等胚體進行成型發泡，製得一吸震泡綿。
如請求項1所述的製備方法，其中，在步驟(1)中，該次基材的該乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的醋酸乙烯酯單體單元含量範圍為10~35%。
如請求項1所述的製備方法，其中，在該步驟(1)的該混合物中，以該基材組份的總重為100重量份計，該主基材的含量範圍為50~90重量份，該次基材的含量範圍為10~50重量份。
如請求項1所述的製備方法，其中，在該步驟(1)的該混合物中，以該基材組份的總重為100重量份計，該發泡劑的含量範圍為1~11重量份。
如請求項1所述的製備方法，其中，在該步驟(1)的該混合物中，以該基材組份的總重為100重量份計，該架橋劑的含量範圍為0.1~6重量份。
如請求項1所述的製備方法，其中，該步驟(2)的該初胚體是厚度範圍為1~8mm的片材。
如請求項1所述的製備方法，其中，該步驟(3)之胚體的粒徑範圍為3~6mm。
如請求項1所述的製備方法，其中，該步驟(4)的該吸震泡綿之玻璃轉移溫度範圍為-20~25℃。
如請求項1所述的製備方法，其中，該步驟(4)的該吸震泡綿包含一基體，及至少一由該基體延伸的突出體，該突出體遠離該基體之一側與該基體間的距離大於2mm且不大於20mm。