硅胶的连续押出、压延方法

摘要

一种硅胶的连续押出、压延方法，是将硅胶原料自一支押料管输送至一个押出模具装置，且经由一个出料口押出一个押出片，该押出片的宽度介于800mm～4200mm之间，该押出片再经由一台压延机的两个压延滚轮进行压延作业，能压延出一个压延片，该压延片与该押出片的宽度比介于1.0～1.5之间。利用该押出片的宽度与该压延片相近，能连续生产宽幅、无气泡、高质量的硅胶片。

权利要求

1.一种硅胶的连续押出、压延方法，其特征在于包含下列步骤：

(A)制备一台押出机及一台压延机，该押出机具有一支沿横向设置的押料管及一个安装在该押料管的押出模具装置，该押出模具装置包含一个流道，该流道具有一个入料口及一个出料口，该出料口的宽度大于该入料口的宽度，且由该入料口朝该出料口逐渐扩大，该压延机具有一对沿横向设置在该出料口一侧的压延滚轮，通过所述压延滚轮中心的一条轴线与该出料口的距离小于所述压延滚轮的半径；

(B)硅胶原料自该押料管输送至该押出模具装置，且经由该流道的出料口押出一个押出片，该押出片的宽度介于800mm～4200mm之间；

(C)该押出片经由所述压延滚轮进行压延作业，且压延出一个压延片，该压延片与该押出片的宽度比介于1.0～1.5之间。

2.根据权利要求1所述的硅胶的连续押出、压延方法，其特征在于：该步骤(A)所制备的押出模具装置的流道的出料口与该入料口的宽度比值介于6～20。

3.根据权利要求1所述的硅胶的连续押出、压延方法，其特征在于：该步骤(A)所制备的押出模具装置还包含一个冷却单元，该冷却单元具有一个回绕在该流道上、下两侧的冷却孔道及一个能将冷却流体导入该冷却孔道的主机，该冷却孔道具有一个能引入冷却流体的引入口及一个能排出冷却流体的排出口，该步骤(B)是利用该冷却单元对流经该流道的硅胶原料进行冷却。

4.根据权利要求1所述的硅胶的连续押出、压延方法，其特征在于：该步骤(A)所制备的押出模具装置的该流道由一个下模面、一个与该下模面相对的上模面及两个分别衔接在该下模面与该上模面两侧之间的侧面所界定而成，该下模面与该上模面作表面粗化处理，该下模面与该上模面的表面平均粗度为0.5μm～5μm。

5.根据权利要求4所述的硅胶的连续押出、压延方法，其特征在于：该步骤(A)所制备的押出模具装置的下模面与该上模面各通过镀覆一个铬层所产生，该铬层的厚度为

0.1mm～0.8mm。

6.根据权利要求1所述的硅胶的连续押出、压延方法，其特征在于：该步骤(A)所制备的押出模具装置还包含有一个下模座及一个能相对于该下模座开启或闭合的上模座，该下模座具有一个趋近于所对应的压延滚轮的下凹弧面，该上模座还具有一个趋近于所对应的压延滚轮的上凹弧面，且通过所述压延滚轮中心的轴线与该出料口的距离不大于所述压延滚轮的半径的五分之三。

7.根据权利要求1所述的硅胶的连续押出、压延方法，其特征在于：该步骤(A)所制备的压延机还具有一个能对所述压延滚轮喷出水雾的喷雾单元，该步骤(C)所述压延滚轮对该押出片进行压延作业时，利用所述喷雾单元对所述压延滚轮的周面喷出水雾。

8.根据权利要求1至7任一项所述的硅胶的连续押出、压延方法，其特征在于：该押出片的厚度介于0.5mm～20mm之间，该压延片的厚度不大于该押出片的厚度。

说明书

硅胶的连续押出、压延方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种硅胶成型设备，特别是涉及一种硅胶的连续押出、压延方法。

背景技术

[0002] 硅橡胶制品因为具有气密性佳、耐日旋光性佳、耐臭氧性佳、耐酸碱性佳、难燃性佳、耐高温...等特性，近来在医疗及电子产业的应用需求渐增，中国台湾专利证书号I316900专利公开一种亲油性橡胶薄制品压延生产方法，亲油性橡胶包括了硅橡胶，该案强调免用载体的压延生产方法，其原料直接由上而下投入四滚轮式压延机(calender)，此投料法很容易使产品内混含气泡，达不到医疗及电子产业的应用标准，在产品愈厚时情况愈严重。此外，关于宽幅硅橡胶片的制程揭露于中国台湾专利证书号I271422、I313286专利，其中也采用四滚轮式压延机，但是对于压延机前段的制程只是概括性地提及混练作业，也未揭露有何特殊的处理。由于硅橡胶的黏性高、机械强度较弱，以及产品无气泡的要求高，如何以低成本的制程生产出宽幅、厚片且无气泡的硅橡胶片是业者的一大挑战。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种能连续生产宽幅、无气泡、符合质量需求的硅胶片的硅胶的连续押出、压延方法。

[0004] 本发明硅胶的连续押出、压延方法，包含下列步骤：(A)制备一台押出机及一台压延机，该押出机具有一支沿横向设置的押料管及一个安装在该押料管的押出模具装置，该押出模具装置包含一个流道，该流道具有一个入料口及一个出料口，该出料口的宽度大于该入料口的宽度，且由该入料口朝该出料口逐渐扩大，该压延机具有一对沿横向设置在该出料口一侧的压延滚轮，通过所述压延滚轮中心的一条轴线与该出料口的距离小于所述压延滚轮的半径。(B)硅胶原料自该押料管输送至该押出模具装置，且经由该流道的出料口押出一个押出片，该押出片的宽度介于800mm～4200mm之间。(C)该押出片经由所述压延滚轮进行压延作业，且压延出一个压延片，该压延片与该押出片的宽度比介于1.0～1.5之间。

[0005] 本发明的硅胶的连续押出、压延方法，该步骤(A)所制备的押出模具装置的流道的出料口与该入料口的宽度比值介于6～20。

[0006] 本发明的硅胶的连续押出、压延方法，该步骤(A)所制备的押出模具装置还包含一个冷却单元，该冷却单元具有一个回绕在该流道上、下两侧的冷却孔道及一个能将冷却流体导入该冷却孔道的主机，该冷却孔道具有一个能引入冷却流体的引入口及一个能排出冷却流体的排出口，该步骤(B)是利用该冷却单元对流经该流道的硅胶原料进行冷却。

[0007] 本发明的硅胶的连续押出、压延方法，该步骤(A)所制备的押出模具装置的该流道由一个下模面、一个与该下模面相对的上模面及两个分别衔接在该下模面与该上模面两侧之间的侧面所界定而成，该下模面与该上模面有作表面粗化处理，该下模面与该上模面的表面平均粗度为0.5μm～5μm。

[0008] 本发明的硅胶的连续押出、压延方法，该步骤(A)所制备的押出模具装置的下模面与该上模面各通过镀覆一个铬层所产生，该铬层的厚度为0.1mm～0.8mm。

[0009] 本发明的硅胶的连续押出、压延方法，该步骤(A)所制备的押出模具装置还包含有一个下模座及一个能相对于该下模座开启或闭合的上模座，该下模座具有一个趋近于所对应的压延滚轮的下凹弧面，该上模座还具有一个趋近于所对应的压延滚轮的上凹弧面，且通过所述压延滚轮中心的轴线与该出料口的距离不大于所述压延滚轮的半径的五分之三。

[0010] 本发明的硅胶的连续押出、压延方法，该步骤(A)所制备的压延机还具有一个能对所述压延滚轮喷出水雾的喷雾单元，该步骤(C)所述压延滚轮对该押出片进行压延作业时，利用所述喷雾单元对所述压延滚轮的周面喷出水雾。

[0011] 本发明的硅胶的连续押出、压延方法，该押出片的厚度介于0.5mm～20mm之间，该压延片的厚度不大于该押出片的厚度。

[0012] 本发明的有益效果在于利用该押出片的宽度与该压延片相近，且所述压延滚轮紧邻设置在该出料口一侧，能连续生产宽幅、无气泡、高质量的硅胶片。

附图说明

[0013] 图1是本发明硅胶的连续押出、压延方法一个较佳实施例所应用的硅胶押出模具装置的前视组合图；

[0014] 图2是该较佳实施例所应用的硅胶押出模具装置的局部放大且部分剖视示意图；

[0015] 图3是该较佳实施例所应用的硅胶押出模具装置的俯视示意图；

[0016] 图4是该较佳实施例所应用的硅胶押出模具装置的局部立体分解示意图；

[0017] 图5是该较佳实施例所应用的硅胶押出模具装置的一个下模座的平面示意图；

[0018] 图6是该较佳实施例所应用的硅胶押出模具装置的一个上模座的平面示意图；

[0019] 图7是该较佳实施例所应用的硅胶押出模具装置的一个冷却单元的立体示意图；

[0020] 图8是该较佳实施例所应用的硅胶押出模具装置的开模操作示意图；

[0021] 图9是该较佳实施例的硅胶原料通过一个流道的流动示意图；

[0022] 图10是该较佳实施例的制造流程示意图。

具体实施方式

[0023] 下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。

[0024] 如图1、图2、图3及图10所示，本发明硅胶的连续押出、压延方法的较佳实施例，是配合一台押出机200(extruder)及一台压延机300(calender)进行作业，该押出机200具有一支沿横向设置的押料管210、一个设置在该押料管210一端的入料筒220及一个安装在该押料管210另一端的押出模具装置100。再如图10所示，本较佳实施例是使硅胶原料经该押出模具装置100押出一个押出片400，该押出片400再经由该压延机300压延出一个压延片400’。

[0025] 该压延机300具有一对压延滚轮310及一个能对所述压延滚轮310喷出水雾的喷雾单元320，所述压延滚轮310的间距能依需求进行调整(此部分为现有技术，在此不再详细说明)。

[0026] 该硅胶押出模具装置100包含一个衔接于该押料管210的第一端部110、一个与该第一端部110相反的第二端部120及一个由该第一端部110延伸至该第二端部120的流道130。

[0027] 该流道130由一个下模面131、一个与该下模面131相对的上模面132及两个分别衔接在该下模面131与该上模面132两侧之间的侧面133所界定而成，该下模面131与该上模面132作表面粗化处理，该下模面131与该上模面132的表面平均粗度为0.5μm～5μm，制造时是对该下模面131与该上模面132进行喷砂方式加工。另外，该下模面131与该上模面132各通过镀覆一个铬层131’、132’所产生，而能产生防锈效果，所述铬层131’、
132’的厚度为0.1mm～0.8mm。该流道130具有一个对应该第一端部110的入料口134及一个对应该第二端部120的出料口135，该出料口135的宽度大于该入料口134的宽度，且由该入料口134朝该出料口135逐渐扩大，本实施例该流道130的出料口135与该入料口134的宽度比值介于6～20。该出料口135的宽度设计是对应该压延片400’的所需宽度，使该押出片400的宽度与该压延片400’相近，举例来说，该压延片400’的所需宽度为
4000mm～4200mm，该出料口135的宽度设计为4000mm。

[0028] 且结构上，该硅胶押出模具装置100还包含一个下模座10、一个对应于该下模座10的上模座20、一个能驱动该上模座20相对于该下模座10开启或闭合的驱动单元30及一个冷却单元40。

[0029] 配合参阅图4及图5，该下模座10具有一个下模顶面11、一个由该下模顶面11凹设的下模穴12、一对固设在该出料口135两侧的下调整块13、一对第一枢接部14及两个分别设于所述第一枢接部14两侧的第二枢接部15。该下模面131设于该下模座10且设于该下模穴12底部，并具有一个浅平部121及数个围设在该浅平部121周缘的深沟部122、123，该浅平部121概呈三角形平面状，其中两个深沟部122对应于所述侧面133，另一个深沟部123位于该出料口135内侧。另外，对应该第二端部120的下模座10还具有一个下凹弧面
16，利用该下凹弧面16与所对应的压延滚轮310配合，能使该出料口135趋近于所述压延滚轮310之间。所述下调整块13可拆卸地固设在该出料口135两侧，且通过所述下调整块
13的拆卸及安装能调整该出料口135的宽度。

[0030] 配合参阅图4及图6，该上模座20具有一个上模顶面21、一个由该上模顶面21凹设的上模穴22、一对固设在该出料口135两侧的上调整块23、一对枢设在所述第一枢接部14的枢转部24及两个分别设于所述枢转部24两侧的轴枢部25。该上模面132设于该上模座20且设于该上模穴22顶部，并具有一个浅平部221及数个围设在该浅平部221周缘的深沟部222、223，该浅平部221概呈三角形平面状，其中两个深沟部222对应于所述侧面
133及所述深沟部122，另一个深沟部223位于该出料口135内侧且对应于该深沟部123。
该上模穴12能与该下模穴22对合产生该流道130。另外，对应该第二端部120的上模座
20还具有一个上凹弧面26，利用该上凹弧面26与所对应的压延滚轮310配合，可使该出料口135趋近于所述压延滚轮310之间。所述上调整块23可拆卸地固设在该出料口135两侧，且通过所述上调整块23的拆卸及安装能调整该出料口135的宽度。

[0031] 该驱动单元30具有两支压力缸31，所述压力缸31各具有一个枢设在所述第二枢接部15的缸体311及一个能相对于该缸体311伸缩且枢设在所述轴枢部25的活塞杆312。

[0032] 配合参阅图7，该冷却单元40具有一个回绕在该流道130上、下两侧的冷却孔道41及一个能将冷却流体(本实施例为冷水)导入该冷却孔道41的主机42。该冷却孔道41还具有一个设置在该上模穴22顶侧且呈迂回绕设的上区段411、一个设置在该下模穴12底侧且呈迂回绕设的下区段412及一条连接在该上区段411与该下区段412之间的导管413，该上区段411具有一个能引入冷却流体的引入口414及一个与该引入口414相反设置的第一接口415，该下区段412具有一个第二接口416及一个与该第二接口416相反设置且能将冷却流体排回该主机42的排出口417。利用该冷却单元40能使该押出模具装置100的温度保持在28℃～10℃，与环境温度相比约低10℃。

[0033] 本发明硅胶的连续押出、压延方法，包含下列步骤：

[0034] 步骤一：制备该押出机200与该压延机300，该压延机300的压延滚轮310沿横向设置在该出料口135一侧，且通过所述压延滚轮310中心的一条轴线L与该出料口135的距离小于所述压延滚轮310的半径，实际上，该轴线L与该出料口135的距离D不大于所述压延滚轮310半径R的五分之三(见图10)。

[0035] 步骤二：硅胶原料经该押料管210输送至该押出模具装置100，且如图2及图10所示，经由该流道130的出料口135押出一个押出片400，该押出片400的宽度介于800mm～4200mm之间，厚度介于0.5mm～20mm之间，上述宽度及厚度是根据该出料口135的尺寸来决定，而该出料口135的宽度是对应该压延片400’的所需宽度。且硅胶原料包含主剂【例如乙烯硅酯橡胶(VSi)、苯硅酯橡胶(PSi)、乙烯硅酯橡胶与苯硅酯橡胶聚合体(PVSi)或氟化硅酯橡胶(FVSi)】、架桥剂(例如低温反应型过氧化物)及其它配合剂。利用该冷却单元400对流经该流道130的硅胶原料进行冷却，且使该押出模具装置100的温度保持在
28℃～10℃，与环境温度相比约低10℃，使硅胶原料质地变硬且黏度降低。

[0036] 步骤三：该押出片400经由所述压延滚轮310进行压延作业，且压延出一个压延片400’，该压延片400’与该押出片400的宽度比介于1.0～1.5之间，该压延片400’的厚度不大于该押出片400的厚度，且该压延片400’的厚度是通过所述压延滚轮310的间距来设定。且所述压延滚轮310对该押出片400进行压延作业时，所述喷雾单元320对所述压延滚轮310的周面喷出水雾，能使得该压延片400’容易与所述压延滚轮310离型。

[0037] 本发明步骤二的押出作业及步骤三的压延作业，下表列举数个实施范例作说明：

[0038]

[0039] 因此，就范例一而言，经由该押出模具装置100押出的押出片400的宽度，与经由该压延机300压延后的压延片400’的宽度相同，但是该压延片400’的厚度相较于该押出片400已较薄，所以所述压延滚轮310进行压延作业时的线速度与押出速度的比值为1.25。再就范例二而言，经由该压延机300压延后的压延片400’的宽度，大于该押出模具装置100押出的押出片400的宽度，且宽度比为1.5，且压延片400’的厚度相较于押出片400薄化程度大，所以所述压延滚轮310进行压延作业时的速度要大于押出片400的押出速度，压延速度与押出速度的比值为6.67。

[0040] 本发明硅胶的连续押出、压延方法的原理及功效如下。

[0041] 一、该押出机200的押料管210内部为真空，且当硅胶原料经由该押料管210挤压至该押出模具装置100时，能防止该押出片400中气泡渗入。且该押出片400的宽度与该压延片400’相近，与现有开放式投料法相较，不管该压延片400’为厚片或薄片，都不会混含气泡。

[0042] 二、硅胶原料的硬度及黏度与温度相关，利用该冷却单元40能使该押出模具装置100的温度保持在28℃～10℃，与环境温度相比约低10℃，所以，能使流经该流道130的硅胶原料质地变硬且黏度降低，不但具有较好的机械强度及加工性，且容易自该下模面131、该上模面132离型。再者，利用该冷却单元40也能防止流经该流道130的硅胶原料早期硫化(scorch，又称烧焦)。

[0043] 三、硅胶原料的流动性与接触面积相关，虽然该宽幅押出片400的表面面积大，但是如图9所示，硅胶原料流经该流道130的同时，利用该下模面131与该上模面132所作的表面粗化处理，能使硅胶原料与该下模面131与该上模面132的接触面积减小、摩擦力小、流动性佳。

[0044] 四、该下模面131与该上模面132有作防锈处理，能确保该下模面131、该上模面132的离型效果。

[0045] 五、因为硅胶分子结构比橡胶较弱，为了防止该押出片400潜变(creep)垂落，利用该下凹弧面16、该上凹弧面26与所述压延滚轮310的紧邻配合，该押出片400由该出料口135押出后，随即近距离喂入所述压延滚轮310之间，此外，也能避免空气混入该押出片中400。

[0046] 值得一提的是，本发明的压延机300所压延形成的压延片400’，尚未硫化定型，所以后续需再配合一个硫化装置(例如鼓式硫化机，图未示)进行硫化作业。