TWI666113B

TWI666113B - 橡膠複合結構及其製造方法

Info

Publication number: TWI666113B
Application number: TW107112108A
Authority: TW
Inventors: 彭君文; 徐正己; 徐國倫
Original assignee: 厚生股份有限公司
Priority date: 2018-04-09
Filing date: 2018-04-09
Publication date: 2019-07-21
Also published as: TW201943559A

Abstract

本發明公開一種橡膠複合結構及其製造方法。橡膠複合結構包括基布以及分別設置在基布的彼此相反的兩個表面上的兩層透明橡膠層。透明橡膠層都是由橡膠組成物所形成，而橡膠組成物包含100重量份的主膠、30至50重量份的補強劑、5至15重量份的夜光材料、5至10重量份的架橋劑以及1至3重量份的硬脂酸。本發明所公開的橡膠複合結構的透明橡膠層是透明且包括螢光材料的，如此一來，可以在夜間吸收光和熱能而發光，藉此達到節能減碳的效果。

Description

橡膠複合結構及其製造方法

本發明涉及一種複合結構及其製造方法，特別是涉及一種橡膠複合結構及其製造方法。

現有技術中，針對特定的應用領域，橡膠產品的配方與結構已經過各種試驗與改良。在各種橡膠產品中，外觀為透明的橡膠產品難以同時兼顧耐用的需求。換句話說，外觀透明的橡膠材料種類不多，且這些橡膠材料的耐用性卻往往不足以滿足應用需求。

在各種橡膠材質中，乙烯醋酸乙烯橡膠(Ethylene-vinyl acetate，EVA/EVM)具有良好的柔軟性及彈性，且在低溫下(例如-50℃)仍具有較好的可撓性，且同時具備透明性、優良的光澤性、化學穩定性、抗老化特性和耐臭氧強度並且無毒等優點。乙烯醋酸乙烯橡膠在常溫下為固體，在被加熱融熔到一定程度後具有流動性。搭配不同的添加劑例如補強填充劑、加工助劑，老防劑，架橋劑等的條件下會改變橡膠本身的特性。然而，在現有技術中，仍需要提供一種經過改良的橡膠材料、由橡膠材料所形成的複合結構以及其等的製造方法，以獲致具有更優異的性能的產品。

本發明所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足提供一種橡膠複合結構及其製造方法，橡膠複合結構中是採用具有特定成分與配比的橡膠組成物，使得橡膠複合結構具有透明的外觀，且可以在夜晚或暗處通過夜光材料而發光。

為了解決上述的技術問題，本發明所採用的其中一技術方案是，提供一種橡膠複合結構，其包括一基布以及分別設置在所述基布的彼此相反的兩個表面上的兩層透明橡膠層。所述透明橡膠層至少由一橡膠組成物所形成，所述橡膠組成物至少包含100重量份的一主膠、30至50重量份的一補強劑、5至15重量份的一夜光材料、5至10重量份的一架橋劑以及1至3重量份的一硬脂酸。

為了解決上述的技術問題，本發明所採用的另外一技術方案是，提供一種橡膠複合結構的製造方法，其包括：混煉一橡膠組成物，以形成一透明夜光膠料；將所述透明夜光膠料壓延成型於一基布的彼此相反的兩個表面上；以及對所述基布進行硫化，以形成兩層透明橡膠層，兩層所述透明橡膠層分別設置在所述基布的兩個所述表面上；其中，所述橡膠組成物至少包含100重量份的一主膠、30至50重量份的一透明補強劑、5至15重量份的一夜光材料、5至10重量份的一架橋劑以及1至3重量份的一硬脂酸。

本發明的其中一有益效果在於，本發明所提供的橡膠複合結構及其製造方法，其能通過“所述橡膠組成物至少包含100重量份的一主膠、30至50重量份的一透明補強劑、5至15重量份的一夜光材料、5至10重量份的一架橋劑以及1至3重量份的一硬脂酸”的技術方案，以使得橡膠複合結構具有透明外觀且可以在夜間或暗處發出夜光而發揮照明的效果，藉此符合節能減碳的環保訴求。

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圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本發明加以限制。

S‧‧‧橡膠複合結構

1‧‧‧基布

2‧‧‧透明橡膠層

圖1為本發明實施例所提供的橡膠複合結構的側面剖視示意圖。

圖2為本發明實施例所提供的橡膠複合結構的製造方法的流程圖。

以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開有關“橡膠複合結構及其製造方法”的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。除非另外定義，否則本文中使用的所有技術及科學術語，都具有與本領域技術人員通常所理解含義相同的含義。

請參閱圖1。圖1為本發明實施例所提供的橡膠複合結構S的側面剖視示意圖。如圖1所示，橡膠複合結構S包括基布1以及分別設置在基布1的彼此相反的兩個表面上的兩層透明橡膠層2。換句話說，基布1設置在兩層透明橡膠層2之間。在本發明的實施例中，兩層透明橡膠層2可以是直接貼合於基布1的兩個相反的表面上，例如分別直接貼合於基布1的上表面以及下表面，而不須使用額外的黏著材料。然而，本發明並不在此限制。

承上所述，在本發明的實施例中，基布S的材質、種類以及特性可以依據產品的實際需求加以選擇。舉例而言，基布S可以是尼龍布、聚酯纖維、碳纖維布或是玻纖布(玻璃纖維布)。在本發明一個較佳的實施方式中，基布S是玻纖布。玻纖布本身具有一定的耐燃效果，因此，在採用玻纖布作為基布1時，設置在基布1的表面上的透明橡膠層2可以不額外使用耐燃材料，仍能確保橡膠複合結構S的耐燃特性。換句話說，使用玻纖布作為基布1 可以使得本發明實施例所提供的橡膠複合結構S的製造過程更為簡便並降低製造成本。然而，對於基布1的種類及特性，本發明並不加以限制。

另外，設置在基布1的表面的透明橡膠層2是由橡膠組成物所形成。橡膠組成物包含100重量份的主膠、30至50重量份的補強劑、5至15重量份的夜光材料、5至10重量份的架橋劑以及1至3重量份的硬脂酸。值得注意的是，在本發明的實施例中，對於用以形成透明橡膠層2的橡膠組成物，其中的各種組分的選擇以及組分之間的配比是經過調控以確保所製成的透明橡膠層2的特性。

詳細而言，橡膠組成物中的主膠可以是乙烯-醋酸乙烯酯橡膠。選擇乙烯-醋酸乙烯酯橡膠作為主膠的主要原因是其為少數本身具有透明外觀的橡膠。另外，如前所述，乙烯-醋酸乙烯酯橡膠具有良好的柔軟性及彈性，且在低溫下仍具有較好的可撓性，且同時具備透明性、優良的光澤性、化學穩定性、抗老化特性和耐臭氧強度並且無毒等優點。在橡膠組成物中，其他各組分的含量是以主膠作為比對的基礎。

接下來，橡膠組成物中的補強劑的種類以及含量是經過選擇，方能確保補強劑的使用不會影響透明橡膠層2的透明度。具體來說，補強劑可以是一種二氧化矽材料，例如白煙。作為補強劑的二氧化矽材料可以在商業上取得，例如，可以採用商品名為SIPERNAT®22S(由Evonik公司販售)的二氧化矽材料。這種二氧化矽材料是通過化學法而製備，且是一種稱為矽凝膠的材料。上述商品名為SIPERNAT®22S的二氧化矽材料的外觀為白色固態無味粉末，其在20℃下於50g/l的條件下具有6.5之pH值，以及具有約1700℃的熔點。同時，補強劑的密度(於20℃下)可以介於1g/cm³至3g/cm³之間，較佳為2g/cm³。

詳細而言，在本發明的實施例中選用前述二氧化矽材料來作為補強劑，並且將補強劑的含量控制於30至50重量份之間是可以確保所製成的透明橡膠層2具有所欲的透明外觀。補強劑的含量過多(超過50重量份)或是過少(少於30重量份)都會不利地影響橡膠複合結構S的透明度。

另外，如前所述，橡膠組成物中還包含5至15重量份的夜光材料。夜光材料(luminescent materials)是指在不同激發源(例如光或熱)作用下而能發光的物質，此物質以特定方式吸收能量後，轉換成可見光。在本發明中，夜光材料的具體種類並不加以限制。只要是能夠吸收能量並放出可見光，且可以符合本發明實施例所提供的橡膠複合結構S的製造方法的需求(即此材料和製程不相互衝突)，夜光材料的種類可以依據產品的需求加以選擇。

接下來，橡膠組成物還可以包括5至10重量份的架橋劑以及1至3重量份的硬脂酸。添加架橋劑可以使得主膠在後續的硫化步驟中順利進行硫化反應。橋劑可以是過氧化物架橋劑。添加1至3重量份的硬脂酸於橡膠組成物中可以有助於透明橡膠層2的軟化和增塑作用。

除了上述組分之外，用於本發明實施例中的橡膠組成物還可以進一步包含5至10重量份的可塑劑。在本發明的一個較佳實施例中，可塑劑為偏苯三酸三辛酯(Trioctyl trimellitate)。另外，橡膠組成物還可以進一步包括1至3重量份的防老劑。在本發明的實施例中所使用的可塑劑以及防老劑的種類都不加以限制。

通過前述橡膠組成物所形成的透明橡膠層2可以具有介於0.1及2mm之間的厚度。然而，透明橡膠層2的實際厚度可以依據產品的需求加以調整。

接下來，請參閱圖2。圖2為本發明實施例所提供的橡膠複合結構的製造方法的流程圖。如圖2所示，本發明實施例所提供的橡膠複合結構S的製造方法包括：混煉橡膠組成物，以形成透明夜光膠料(步驟S100)；將透明夜光膠料壓延成型於基布的彼此相反的兩個表面上(步驟S102)；以及對基布進行硫化，以形成兩層透明橡膠層(步驟S104)。

詳細來說，本發明實施例所提供的製造方法是先將經過製備而成的透明夜光膠料設置在基布1上，再將基布1連同其上的透明夜光膠料進行加硫，以使得夜光膠料中的組分(橡膠材料)發生硫化反應而形成透明橡膠層2。

在步驟S100中，將橡膠組成物通過萬馬力混煉機進行混煉，並在80至100℃的環境下經過二滾輪(粗輪與細輪)充分混合，以形成透明夜光膠料。橡膠組成物的組分與配比皆如同先前針對橡膠複合結構所述，在此不再次贅述。

接著，在步驟S102中，透明夜光膠料被壓延成型於基布1的彼此相反的兩個表面上。基布1的種類亦如同先前針對橡膠複合結構S的內容所述。在步驟S102中，可以通過壓延機而將透明夜光膠料壓延成型而形成薄片，並與基布1(例如玻纖布)相互貼合。值得注意的，在本發明的實施例中，將透明夜光膠料壓延成型於基布1的其中一個表面上之後，可以先將此處理過的表面套上尼龍套布以提供隔離效果。接著，再於基布1的另一個表面上通過壓延機而將透明夜光膠料壓延成型。

最後，在步驟S104中，對基布1進行硫化，以形成兩層透明橡膠層2。在步驟S104完成後，兩層透明橡膠層2分別設置在基布1的兩個表面上。詳細而言，在本發明實施例的一個實施方式中，對基布1進行硫化的步驟還進一步包括：在介於120至160℃的溫度、介於35至55kg/cm²的壓力以及介於0.15至0.45碼/分的生產速度下對所述基布進行硫化。具體而言，可以通過鼓式加硫機進行硫化。步驟S完成後，所製成的橡膠複合結構S可以被收捲並貯存。

[實施例的有益效果]

本發明的其中一有益效果在於，本發明所提供的橡膠複合結構及其製造方法，其能通過“所述橡膠組成物至少包含100重量份的一主膠、30至50重量份的一透明補強劑、5至15重量份的一夜光材料、5至10重量份的一架橋劑以及1至3重量份的一硬脂酸”的技術方案，以使得橡膠複合結構S具有透明外觀且可以在夜間或暗處發出夜光而發揮照明的效果，藉此符合節能減碳的環保訴求。

更進一步來說，本發明實施例所提供的橡膠複合結構S及其製造方法，都是採用具有特定組分配比的橡膠組成物。通過對於橡膠組成物中不同的組分，特別是主膠以及補強劑的選用，可以使得本發明實施例所提供的橡膠複合結構S呈現所欲的透明外觀。據此，本發明實施例所提供的橡膠複合結構S可以良好地試用於用在運輸工具例如高鐵、火車、地鐵、連結巴士等的風檔，或是帳篷棚布等。舉例而言，當橡膠複合結構S被用於車廂與車廂之間的連通道時，夜光材料可以吸收光和熱能(例如日間的太陽光等)，而在黑暗中以放光方式釋放能量達到照明的效果。由於夜光材料可以無限次循環使用，採用此技術的產品可以達到節能減碳的效果。

以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的申請專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的申請專利範圍內。

Claims

一種橡膠複合結構，其包括：一基布；以及兩層透明橡膠層，兩層所述透明橡膠層分別設置在所述基布的彼此相反的兩個表面上；其中，所述透明橡膠層至少由一橡膠組成物所形成，所述橡膠組成物至少包含100重量份的一主膠、30至50重量份的一補強劑、5至15重量份的一夜光材料、5至10重量份的一架橋劑以及1至3重量份的一硬脂酸，且所述主膠為乙烯-醋酸乙烯酯橡膠。
如請求項1所述的橡膠複合結構，其中，所述補強劑為一二氧化矽材料。
如請求項1所述的橡膠複合結構，其中，所述架橋劑為一過氧化物架橋劑。
如請求項1所述的橡膠複合結構，其中，所述橡膠組成物還進一步包含5至10重量份的一可塑劑。
如請求項4所述的橡膠複合結構，其中，所述可塑劑為偏苯三酸三辛酯。
如請求項1所述的橡膠複合結構，其中，所述基布為玻璃纖維布。
如請求項1所述的橡膠複合結構，其中，所述透明橡膠層具有介於0.1及2毫米之間的厚度。
一種橡膠複合結構的製造方法，其包括：混煉一橡膠組成物，以形成一透明夜光膠料；將所述透明夜光膠料壓延成型於一基布的兩個相反表面上；以及對所述基布進行硫化，以形成兩層透明橡膠層，兩層所述透明橡膠層分別設置在所述基布的兩個所述表面上；其中，所述橡膠組成物至少包含100重量份的一主膠、30至50重量份的一透明補強劑、5至15重量份的一夜光材料、5至10重量份的一架橋劑以及1至3重量份的一硬脂酸，且所述主膠為乙烯-醋酸乙烯酯橡膠。
如請求項8所述的橡膠複合結構的製造方法，其中，對所述基布進行硫化的步驟還進一步包括：在介於120至160℃的溫度、介於35至55kg/cm²的壓力以及介於0.15至0.45碼/分的生產速度下對所述基布進行硫化。