[发明专利]热塑性橡胶压延成型薄膜、板片的制造方法

说明书

热塑性橡胶TPR(Thermo Plastic Rubber)材料一般均用于射出及押出加工，未曾使用胶布机压延加工。

射出与押出加工高分子的设计重点在于流动性；如射出加工，将配合料在热融状态以压力挤入射出模中，而押出加工，则经T-型模流出再以浇铸方式涂膜于成型轮上；而胶布机压延加工的重点在于以适当条件、配方控制熔融强度，使材料于制程中能依需要延伸，使材料不粘着于成型设备的表面，得到需要的薄膜状制品。

TPR材料的射出成型加工，是将TPR树脂、色料、润滑剂、稳定剂等混合后，置入射出机中，依配合料的不同，可将温度升温至170℃～250℃，使配合料成良好流动状态，再将螺杆前进挤压筒腔内的熔融料射入射出模具之中，加以成型、冷却而得成品，其成型品为个体状，如作为鞋底代替橡胶用的零配件。

押出成型加工在TPR材料应用范围方面不如射出成型广泛。其是将TPR胶粒与色料、稳定剂、润滑剂等加工助剂混合后，放入押出机中，押出机挤压筒上的加热设备，分三～五段将料温升至成型所需温度(依需要170℃～250℃)，挤压筒内有一支依计量、混炼、送料的需求不同而构造设计不同的螺杆，使混合料进入后能按序达到熔融胶化的目的，出螺杆后经过滤、均料器(Static Mixer)，T型模将流动性均匀良好的料，平均分布挤出模具，并涂布于表面电镀光亮或刻有纹路的成型轮上加以冷却成型，得到成品。

热塑性橡胶含SBS、SEBS，其熔融粘度较PVC低；PVC较适合胶布机加工，其熔融粘度为20000～80000泊；而TPR材料若选择MI(180℃)＞1的品极，则其温度略高(170℃～200℃)，若熔融粘度降至20000泊以下，会粘着于成型轮面，剥离困难，无法加工；而TPR材料若MI(180℃)＜1时，则其于150℃～170℃仍不易胶化流动(其粘度太高＞80000泊)，而170℃以上温度，则易变黄劣化粘轮，成型困难。

SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)、SEBS(苯乙烯-乙烯·丁烯-苯乙烯嵌段共聚物)及其掺混合物因熔融粘度、强度不足，用目前的惯用技术在胶布机压延膜、片时加工困难，以致于从未利用过此方式加工。

有鉴于此，经锐意研究，始完成了本发明制法。选用具有适当MI的TPR及配合料，以适当作业条件，终于开发出利用胶布机压延成膜、片的方法，亦即将TPR胶粒(MI(180℃)＞1)、色料(0～40PHR)、硬脂酸锌(0.2～2.0PHR)、PE-WAX等润滑剂(0.05～1.0PHR)、抗氧化剂(0.3～2.5PHR)、紫外线吸收剂(0.3～2.5PHR)等以高速混合机(如图1中的1)加以混合，将混合料投入万马力机(图1中的2)，在110～150℃温度范围内轧压2-6分钟，使料均匀混合并成融胶块状料，再投入混炼轧轮机(图1中的3)中于110℃～170℃充分翻料，促进混合与胶化度，再经过过滤押出机(图1中的4)滤去杂质后投入胶布机(图1中的5)，胶布机轮面温度为120℃～170℃，作业粘度为20000～80000泊，前、上、中、下轮转速比为1∶(1.25～1.35)∶(1.28～1.38)∶(1.31～1.41)，压延成需要的厚度，再经压花轮(如图1中的6)于温度10℃～60℃压花，冷却轮(如图1中的7)在10℃～60℃温度范围内，将TPR膜冷却成型，最后再以卷取机(如图1中的8)卷取。

此制法如不用万马力机则可用押出捏合机或具相近功能的设备，而如不用混炼轧轮机，则可用行星押出机或其他混炼功能良好的押出机，而其压延成型机则不变；此制程要点为适当控制压延成型机的温度及配方的适度搭配。

以上述压延方式加工TPR配合料时，对其压延出的膜、片可另贴合底布，无纺织物、平织布、针织布等底布经发送架(图2A中的6)，于胶布机压延的同时于压花轮(图2A中的5)上与上述压延出的膜片贴合，制得TPR胶皮，而所述底布预先经TPR的较低分子量溶解物或PU糊剂等粘着剂涂布以增强与TPR膜、片间的粘着力；贴底布的半成品以PU处理剂处理后(如图2B中的10)，再经压花机、预热轮(如图2C中的14)、加热器(如图2C中的15)、压花轮(图2C中的16)压出各种面纹的成品，再经冷却轮(如图2C中的17)定型，最后卷取(图2C中的18)。

本发明为使TPR适用于胶布机压延加工，乃采用熔融指数MI=1～50(180℃)的TPR(SBS或SEBS)。

本发明为使成品具有各种所需要的色泽而使用色料，PE色粒或色粒可单独使用或掺合使用，其用量可视需要而采用0～40PHR。