TWI669210B

TWI669210B - Thermosetting soft non-yellowing light transmissive five-layer structure rubber leather and manufacturing method thereof

Info

Publication number: TWI669210B
Application number: TW107135802A
Authority: TW
Inventors: 徐正己; 游輝智
Original assignee: 厚生股份有限公司
Priority date: 2018-10-11
Filing date: 2018-10-11
Publication date: 2019-08-21
Also published as: TW202014301A

Abstract

一種熱固軟性不黃變透光五層結構橡膠皮料及其製造方法，藉由提供一不黃變透光橡膠膠料，將此不黃變透光橡膠膠料壓延貼合於一纖維織物層的兩面來形成橡膠薄膜層/纖維織物層/橡膠薄膜層的三層結構複合皮料，並壓延貼合於另一纖維織物層的一面來形成橡膠薄膜層/纖維織物層的雙層結構複合皮料，再將兩者以橡膠薄膜層鄰接於纖維織物層的方式貼合並架橋後，即可生產得到強度更好、加工性更好、更耐久且透光、不黃變的五層式結構。

Description

熱固軟性不黃變透光五層結構橡膠皮料及其製造方法

本發明係關於一種多層結構橡膠皮料及其製造方法，特別是有關於一種熱固軟性不黃變透光五層結構橡膠皮料及其製造方法。

傳統的橡膠製程是利用過光機將所需要的橡膠配方壓輾後貼於基材上，可製成膠體/基材、膠體/基材/膠體或基材/膠體/基材之橡膠產品。由於橡膠產品的強度主要是來自於基材的強度，當單層基材的結構無法達到市場商品之所需強度時，譬如，火車及公車的連結廂、噴射客機的活動通道、輸送帶等產品，則需要以多層基材的結構，方能達到上述產品對於強度、安全性以及可靠性等嚴格要求。

然而，目前業界所製造之多層結構橡膠皮料的成品通常無法達到透光的效果，在應用上有其侷限；而市面上常見的軟性透光塑料，其材質往往抗紫外線能力及耐候性較差，容易因為光、熱、氧攻擊而產生黃變等缺點。因此，亟需開發一種不黃變且透光的多層結構橡膠皮料，以應用於不同領域的產品上。

有鑑於此，本發明的主要目的在於提供一種熱固軟性不黃變透光五層結構橡膠皮料及其製造方法，乃採用特殊配方的不黃變透光橡膠膠料來壓延貼合於纖維織物層上，並據此製成橡膠薄膜層/纖維織物層/橡膠薄膜層/纖維織物層橡膠薄膜層的五層式結構，其具有高強度、加工性佳、高耐久性、透光且不黃變等優點。

本發明的另一目的在於提供一種熱固軟性不黃變透光五層結構橡膠皮料及其製造方法，在相同物性下，提升橡膠皮料之加工性，可以有效降低加工難度，增加加工的效率，進而降低成本，提升競爭優勢與降低不良率。

因此，為達上述目的，本發明提出一種熱固軟性不黃變透光五層結構橡膠皮料，其包含有第一橡膠薄膜層；第一纖維織物層，貼合於第一橡膠薄膜層上；第二橡膠薄膜層，貼合於第一纖維織物層上；第二纖維織物層，貼合於第二橡膠薄膜層上；及第三橡膠薄膜層，貼合於第二纖維織物層上。前述第一、第二和第三橡膠薄膜層是由一不黃變透光橡膠膠料壓延貼合於所對應的各個纖維織物層後，再經架橋而成，而此不黃變透光橡膠膠料的組成包括：60～70重量份的乙烯-醋酸乙烯樹脂（EVA）；30～40重量份的乙烯丙烯橡膠（EPDM）或聚丁二烯橡膠（BR）；30～40重量份的透明二氧化矽；1～3重量份的抗氧化劑；4～6重量份的架橋劑；及1.5～2.5重量份的架橋助劑。

另外，本發明還提出一種熱固軟性不黃變透光五層結構橡膠皮料的製造方法，其步驟是先提供上述之不黃變透光橡膠膠料，將此不黃變透光橡膠膠料混煉後壓延塗佈於第一纖維織物層的兩面來分別形成第一橡膠薄膜層和第二橡膠薄膜層，而得到三層結構複合皮料，並且，將此不黃變透光橡膠膠料混煉後壓延塗佈於第二纖維織物層的一面來形成第三橡膠薄膜層，而得到雙層結構複合皮料，最後，將三層結構複合皮料以第二橡膠薄膜層鄰接於雙層結構複合皮料之第二纖維織物層的方式進行貼合及架橋，待架橋完成後，即完成製作。

根據本發明所製作的熱固軟性不黃變透光五層結構橡膠皮料，由於使用五層式結構，使得所製作之產品擁有更強的物性，加上橡膠樹脂經過架橋，使其具有更好的耐磨性和更長的使用期限。同時，此橡膠皮料的耐黃變性極佳，有別於市面上常見的軟性透光塑料，此外，還具有透光性。因此，本發明可適合用於需要高物性、透光、耐久、不黃變之產品，特別是所有路上交通工具之連結伸縮縫、帳棚及採光罩之應用。

底下藉由具體實施例配合所附的圖式詳加說明，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。

請參閱第1圖，其繪示本發明實施例之熱固軟性不黃變透光五層結構橡膠皮料的剖視圖。

如圖所示，本實施例之熱固軟性不黃變透光五層結構橡膠皮料30由下而上依序是由第一橡膠薄膜層12、第一纖維織物層11、第二橡膠薄膜層13、第二纖維織物層21及第三橡膠薄膜層22所構成。

上述之第一橡膠薄膜層12、第二橡膠薄膜層13和第三橡膠薄膜層22是由一不黃變透光橡膠膠料以壓延貼合方式分別成型於第一纖維織物層11的兩面與第二纖維織物層21的一面後，再經架橋而成，此不黃變透光橡膠膠料的組成包括：60～70重量份（PHR）的乙烯-醋酸乙烯樹脂（EVA）；30～40重量份的乙烯丙烯橡膠（EPDM）或聚丁二烯橡膠（BR）；30～40重量份的透明二氧化矽；1～3重量份的抗氧化劑；4～6重量份的架橋劑；及1.5～2.5重量份的架橋助劑。

其中，抗氧化劑、架橋劑、架橋助劑的種類並不特別予以限定；舉例來說，抗氧化劑具體上可為對甲酚和雙環戊二烯共聚物（Poly（dicyclopentadiene-co-p-cresol）），架橋劑具體上可為1,1-二叔丁基過氧化-3,3,5-三甲基環己烷（1,1-Di-（tert-butylperoxy）-3,3,5-trimethylcyclohexane），架橋助劑具體上可為三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯（Trimethylolpropane trimethacrylate）。

第一纖維織物層11和第二纖維織物層21之材料可分別選自聚酯布、尼龍布、棉布、聚酯/尼龍混紡紗布或不同纖維的混紡梭織布，而第一纖維織物層11和第二纖維織物層31之布種可分別選自平織布、橫紋布、格子布、斜紋布、緹花布、N/T交織布、色紗交織布、塔夫塔布、牛津布或緞紋布。舉例來說，第一纖維織物層11和第二纖維織物層21具體上可選用1000丹尼之聚酯纖維布。

接續，請參閱第2圖，其說明上述之本發明實施例的熱固軟性不黃變透光五層結構橡膠皮料30的製造方法之步驟流程圖。

首先，如步驟S10所述，將不黃變透光橡膠膠料之配方利用萬馬力混煉機（Banbury）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。

本實施例中，不黃變透光橡膠膠料的組成包括：65重量份（PHR）的乙烯-醋酸乙烯樹脂（EVA）；35重量份的乙烯丙烯橡膠（EPDM）；35重量份的透明二氧化矽；2重量份的抗氧化劑，其為對甲酚和雙環戊二烯共聚物（Poly（dicyclopentadiene-co-p-cresol））；5重量份的架橋劑，其為1,1-二叔丁基過氧化-3,3,5-三甲基環己烷（1,1-Di-（tert-butylperoxy）-3,3,5-trimethylcyclohexane）；及2重量份的架橋助劑，其為三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯（Trimethylolpropane trimethacrylate）。

如步驟S20所述，選用1000丹尼之聚酯纖維布作為第一纖維織物層11和第二纖維織物層21，如第1圖所示，將第一纖維織物層11經由橡膠壓延機（Calender）壓延塗佈前一步驟S10中混煉完成之不黃變透光橡膠膠料，經壓延塗佈後於第一纖維織物層11的一面形成第一橡膠薄膜層12。再於前述一面已壓延塗佈膠料後之第一橡膠薄膜層12的另一面也壓延塗佈不黃變透光橡膠膠料，而於第一纖維織物層11的另一面形成第二橡膠薄膜層13，並從而得到一三層結構複合皮料10，此三層結構複合皮料10可連續式生產捲取後備至下一步驟。以相同方式，將第二纖維織物層21同樣經由橡膠壓延機壓延塗佈不黃變透光橡膠膠料，經壓延塗佈後於第二纖維織物層21的一面形成第三橡膠薄膜層22，並從而得到一雙層結構複合皮料20，捲取後備至下一步驟。

再如步驟S30所述，將前一步驟S20製備之三層結構複合皮料10和雙層結構複合皮料20放置於捲入架上，並將三層結構複合皮料10以第二橡膠薄膜層13面對雙層結構複合皮料20之第二纖維織物層21，讓三層結構複合皮料10和雙層結構複合皮料20同時捲入鼓式連續加硫機（Rotocure）進行貼合及架橋，架橋完成後，即可完成本發明之熱固軟性不黃變透光五層結構橡膠皮料30之製作，其為橡膠薄膜層/纖維織物層/橡膠薄膜層/纖維織物層/橡膠薄膜層之五層式結構。其中，架橋溫度設定為150～170℃，產速設定為每分鐘0.3～0.5碼，壓力設定為90～120公斤/平方公分（kg/cm ²）。

請參見下列表一，其顯示了本發明實施例所製作的熱固軟性不黃變透光五層結構橡膠皮料依照ATSM D751所規定的塗層織物標準測試方法來進行拉伸強度和撕裂強度的測試結果。

表一試驗項目單位產品規格經向（Warp）緯向（Weft）厚度 mm 1.00 ± 0.10 重量 g/m2 1250±120 拉伸強度 kg/5cm ≧300 ≧300 撕裂強度 Kg ≧20 ≧20

根據本發明所揭露的熱固軟性不黃變透光五層結構橡膠皮料及其製造方法，藉由將不黃變透光橡膠膠料壓延成型為橡膠薄膜層，再與纖維織物層交錯貼合成五層式結構，此五層式結構不僅擁有更強的物性，加上經過架橋，使產品具有更好的耐磨性及更長的使用期限。再者，本發明之橡膠皮料不僅具有透光性，可利用自然採光達到節能的效果，能取待習知的橡膠皮料，且有別於市面上常見的軟性透光塑料，還具有極佳的耐黃變性。因此，本發明非常適合用於任何需要高物性、透光、耐久、不黃變特性之產品，例如，可應用在火車、電聯車、捷運、大型兩段連結式巴士、高速磁浮式列車等車廂間之連結伸縮縫（Gangways and bellows）以及帳棚和採光罩等。

另外，根據本發明所揭露的熱固軟性不黃變透光五層結構橡膠皮料及其製造方法，可在相同物性下，提升橡膠皮料之加工性，可以有效降低加工難度，增加加工的效率，進而降低成本，藉以提升競爭優勢，並降低不良率。

以上所述之實施例僅係為說明本發明之技術思想及特點，其目的在使熟習此項技藝之人士能夠瞭解本發明之內容並據以實施，當不能以之限定本發明之專利範圍，即大凡依本發明所揭示之精神所作之均等變化或修飾，仍應涵蓋在本發明之專利範圍內。

10‧‧‧三層結構複合皮料

11‧‧‧第一纖維織物層

12‧‧‧第一橡膠薄膜層

13‧‧‧第二橡膠薄膜層

20‧‧‧雙層結構複合皮料

21‧‧‧第二纖維織物層

22‧‧‧第三橡膠薄膜層

30‧‧‧熱固軟性不黃變透光五層結構橡膠皮料

第1圖為本發明實施例之熱固軟性不黃變透光五層結構橡膠皮料的剖視圖。第2圖為本發明實施例之熱固軟性不黃變透光五層結構橡膠皮料的製造方法之步驟流程圖。

Claims

一種熱固軟性不黃變透光五層結構橡膠皮料，其包含有：一第一橡膠薄膜層；一第一纖維織物層，貼合於該第一橡膠薄膜層上；一第二橡膠薄膜層，貼合於該第一纖維織物層上；一第二纖維織物層，貼合於該第二橡膠薄膜層上；以及一第三橡膠薄膜層，貼合於該第二纖維織物層上；其中，該第一、第二和第三橡膠薄膜層係由一不黃變透光橡膠膠料壓延後來貼合並架橋而成，且該不黃變透光橡膠膠料的組成包括下列成份： 60～70重量份的乙烯-醋酸乙烯樹脂（EVA）； 30～40重量份的乙烯丙烯橡膠（EPDM）或聚丁二烯橡膠（BR）； 30～40重量份的透明二氧化矽； 1～3重量份的抗氧化劑； 4～6重量份的架橋劑；及 1.5～2.5重量份的架橋助劑。
如請求項1所述之熱固軟性不黃變透光五層結構橡膠皮料，其中該第一纖維織物層和該第二纖維織物層之材料係分別選自聚酯布、尼龍布、棉布、聚酯/尼龍混紡紗布或混紡梭織布。
如請求項1所述之熱固軟性不黃變透光五層結構橡膠皮料，其中該第一纖維織物層和該第二纖維織物層之布種係分別選自平織布、橫紋布、格子布、斜紋布、緹花布、N/T交織布、色紗交織布、塔夫塔布、牛津布或緞紋布。
如請求項1所述之熱固軟性不黃變透光五層結構橡膠皮料，其中該不黃變透光橡膠膠料的組成中，該抗氧化劑為對甲酚和雙環戊二烯共聚物（Poly（dicyclopentadiene-co-p-cresol）），該架橋劑為1,1-二叔丁基過氧化-3,3,5-三甲基環己烷（1,1-Di-（tert-butylperoxy）-3,3,5-trimethylcyclohexane），該架橋助劑為三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯（Trimethylolpropane trimethacrylate）。
一種熱固軟性不黃變透光五層結構橡膠皮料的製造方法，其包含有下列步驟：提供一不黃變透光橡膠膠料，其組成包括下列成份： 60～70重量份的乙烯-醋酸乙烯樹脂（EVA）； 30～40重量份的乙烯丙烯橡膠（EPDM）或聚丁二烯橡膠（BR）； 30～40重量份的透明二氧化矽； 1～3重量份的抗氧化劑； 4～6重量份的架橋劑；及 1.5～2.5重量份的架橋助劑；將該不黃變透光橡膠膠料混煉後壓延塗佈於一第一纖維織物層的兩面來分別形成一第一橡膠薄膜層和一第二橡膠薄膜層，而得到一三層結構複合皮料，並且，將該不黃變透光橡膠膠料混煉後壓延塗佈於一第二纖維織物層的一面來形成一第三橡膠薄膜層，而得到一雙層結構複合皮料；以及將該三層結構複合皮料以該第二橡膠薄膜層貼合於該雙層結構複合皮料之該第二纖維織物層並進行架橋，架橋完成後製得該熱固軟性不黃變透光五層結構橡膠皮料。
如請求項5所述之熱固軟性不黃變透光五層結構橡膠皮料的製造方法，其中該第一纖維織物層和該第二纖維織物層之材料係分別選自聚酯布、尼龍布、棉布、聚酯/尼龍混紡紗布或混紡梭織布。
如請求項5所述之熱固軟性不黃變透光五層結構橡膠皮料的製造方法，其中該第一纖維織物層和該第二纖維織物層之布種係分別選自平織布、橫紋布、格子布、斜紋布、緹花布、N/T交織布、色紗交織布、塔夫塔布、牛津布或緞紋布。
如請求項5所述之熱固軟性不黃變透光五層結構橡膠皮料的製造方法，其中該不黃變透光橡膠膠料的組成中，該抗氧化劑為對甲酚和雙環戊二烯共聚物（Poly（dicyclopentadiene-co-p-cresol）），該架橋劑為1,1-二叔丁基過氧化-3,3,5-三甲基環己烷（1,1-Di-（tert-butylperoxy）-3,3,5-trimethylcyclohexane），該架橋助劑為三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯（Trimethylolpropane trimethacrylate）。
如請求項5所述之熱固軟性不黃變透光五層結構橡膠皮料的製造方法，其中該不黃變透光橡膠膠料之混煉步驟，其混練溫度為110℃～130℃，混練後冷卻至室溫存放至少12小時。
如請求項5所述之熱固軟性不黃變透光五層結構橡膠皮料的製造方法，其中將該三層結構複合皮料與該雙層結構複合皮料貼合後之架橋步驟，架橋溫度為150~170℃，產速為每分鐘0.3～0.5碼，壓力為90～120公斤/平方公分。