CN101007483A - 橡胶制品表面硫化图案的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种橡胶制品表面硫化图案的方法，其包括以下步骤：i)选择需要硫化到橡胶制品上的图案，并配制含橡胶原料和硫磺的印刷用油墨；ii)通过印刷机将步骤i)所述图案印制到耐高温纸膜上，得图案纸膜；iii)将橡胶原料注入制作橡胶制品的坯模中，制成橡胶制品雏形；iv)将步骤ii)所述图案纸膜粘贴到橡胶制品雏形的所需位置；v)将步骤iv)所得的粘贴有所述图案纸膜的橡胶制品雏形放置在制品成型模具中，加热硫化处理；vi)从制品成型模具中取出步骤v)所述的橡胶制品雏形，撕去纸膜，即得表面带有图案的橡胶制品。本发明可使图案稳定、成品外观良好、模具成本低、模具不易污染、适合各种橡胶表面图案硫化。

Description

橡胶制品表面硫化图案的方法

技术领域

本发明涉及橡胶制品领域，具体涉及一种橡胶制品表面硫化图案的方法。

背景技术

橡胶制品涉及到人类生活的方方面面，特别是对于人们日常生活中使用的橡胶制品，为了美化人们的生活而在产品表面制作各种图案，使产品更加美观，这是橡胶制品制造商们孜孜以求的目标。将图案印制到橡胶制品表面的方法，在橡胶制品行业通常采用硫化的方法，即在混有橡胶的印刷油墨中加入适量的硫磺，在高温下通过硫磺的作用，橡胶制品中的橡胶与油墨中的橡胶致密结合，从而将图案固定在橡胶制品上。

目前在将各种形状的橡胶制品表面硫化各种图案颜色时，有使用模具内沟槽以隔离颜色，颜色虽然可以多色化，但较单一，且隔色带有凹凸，会破坏外观完整性。还有采用喷漆或转印的方式处理，这些处理方式的缺点是容易脱落掉色。目前现有技术还有采用在橡胶制品表面做出凹槽图样后，再在凹槽内滴入颜色涂料，这种方法的缺点是会破坏产品表面的外观。

中国专利申请(申请号200510017728.6，公开号CN1887981)中公开了一种橡胶轮胎硫化式条码及其制备工艺，它是用以下原料制备而成的，原料按质量计包括有：溴化丁50～70克、天然橡胶30～50克、萜烯树脂60～100克、软化剂10～20克、防老剂1～3克、白碳黑5～10克和钛白粉50～80克。其制备工艺如下：第一步，用网丝在透明聚酯膜上用橡胶配制的油墨印上条码和号码；第二步，涂步一层白色的硫化材料；第三步膜切成单个轮胎条码。该方法不适用于在普通橡胶制品特别是家庭日用品的橡胶制品上制作图案。

中国专利(专利号95100525.1，公布号CN1126567)中公开了一种彩绘艺术鞋底的制法，其主要特点是可使鞋底具有不同的色彩，以增加鞋底的外部表面美观性及变化性，其制法主要是以混链机将橡胶、填充剂、助剂等做成橡胶料，再以滚轮将橡胶料、硫磺、促进剂、色料混合均匀，并轮压出片状的橡胶片等待硫化，再以油漆或颜料在模具中彩绘，其后将片状的橡胶片置于模具中加硫成型，开模后便可成为具有彩绘的鞋底的成品。这种方法需要大量的模具，而且需要付出大量的人力劳动，生产成本高，生产周基期长。更为重要的是，该方法是将油漆或颜料在模具上彩绘，这样每做完一件成品后需要将模具重新进行清洗干净，而这种清洗是非常困难的。

中国专利申请(申请号200510095925.X，公开号CN1824523)中公开了一种用于橡胶制品的转印膜生产方法，以离型薄膜作为印刷载膜，使用橡胶树脂体系凹版油墨，采用凹版印刷方式制造而成；具体包括如下步骤：(1)根据客户的印花图文稿件先制一套凹印版辊；(2)将该套凹印版辊依次全部安装到凹版印刷机上的各个对应的印刷工位，将橡胶树脂体系凹版油墨依次倒入对应的墨盘里，让离型薄膜穿过印刷机上各个对应的印刷工位，直至收卷部位，离型面为印刷面；(3)开动印刷机，让离型薄膜以一定的速度运转，调试完毕，让薄膜依次通过各个对应的印刷工位进行印刷或套印，到达收卷部位，便可获得印上完整的印花图文油墨层的转印膜成品。由本发明方法制得的用于橡胶制品的转印膜，由离型膜层1、印花图文油墨层2组成，其制品同样可以采用先转移后硫化的方法而应用到橡胶雨鞋、橡胶轮胎、三角带、气球等橡胶制品表面的转印贴花领域。该发明生产方法具有自动化程度高、印刷速度快、效率高、制品品质稳定且生产成本低等优点。但是在该专利申请公开的方法中使用了离型膜，在使用该转印膜印制橡胶制品时，需要先将转印膜上的图案转移到橡胶制品上，再进行高温硫化。这一方法的缺点是在硫化过程中不能对产品进行挤压，容易造成图案颜料流动，而且图案印刷后需要经过高温干燥。更为难以克服的缺点是这种离型转印膜在用于橡胶硫化时，比较适用于光滑平整的橡胶表面，而对于凹凸不平的表面则使用效果不佳，另外，油墨颜料容易粘附到模具上，对模具清洗带来很大的麻烦。

因此，保证橡胶制品成品具有良好的外观，使图案颜料稳定不脱落，在橡胶制品制造过程中减少模具的使用量，提高工业生产的机械化程度，避免模具受到颜料的污染，制品在硫化过程中可接受高强度的挤压，适合于各种橡胶表面的图案硫化，是橡胶制品表面硫化图案过程中急需解决的问题。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种橡胶制品表面硫化图案的方法，其特征在于，其包括以下步骤：

i)选择需要硫化到橡胶制品上的图案，并配制含有橡胶原料和硫磺的印刷用的油墨；

ii)通过印刷机将步骤i)所述图案印制到耐高温纸膜上，得到图案纸膜；

iii)将预先配制的橡胶原料注入预先制作橡胶制品的胚模中，制成橡胶制品雏形；

iv)将步骤ii)所述图案纸膜粘贴到橡胶制品雏形的所需位置；

v)将步骤iv)所得的粘贴有所述图案纸膜的橡胶制品雏形放置在预先制作的制品成型模具中，加热硫化处理；

vi)从制品成型模具中取出步骤v)所述的橡胶制品雏形，撕去纸膜，即得表面带有图案的橡胶制品的成品。

上述待制作的图案，可以是各种图案，例如可以是通过拍照或绘图制成的图案。该图案通过印刷机处理后，在视觉上可呈现立体化和空间化。

上述的油墨，可以自行配制，也可以直接从市场上购买，市售品的油墨中即含有期望量的橡胶原料，例如东莞市鸿茂科技硅橡胶油墨厂生产的橡胶硫化转移油墨、佛山市华联有机硅有限公司生产的硅橡胶油墨HY等，就可以方便地应用于本发明，这些油墨中包含的橡胶原料足以使图案固定到橡胶制品上。上述的油墨在使用前可以加入适用量的硫磺。具体而言，上述的油墨中含有1～15％重量的硫磺。优选含有3～10％重量的硫磺。

上述的耐高温纸膜具有在较高温度下不致损坏的纸，通常应当能够耐受用于硫化的温度，具体而言，通常可以耐受100℃以上的温度，更优选的可耐受200℃以上的温度，更优选的可耐受300℃以上的温度。另外，该纸膜与橡胶或油墨颜料不具有相溶性，即橡胶或油墨颜料不能将该纸膜溶解。实现本发明所用的纸膜可以容易地从市场上购得，例如购自德清国泰耐火保温材料厂的耐高温纸，深圳永利胶粘制品厂的326526型的耐高温纸膜等就是本发明的良好选择。

在应用本发明的方法制备表面具有硫化图案的橡胶制品的过程中，预先制作橡胶制品胚模，将配制好的橡胶液注入该胚模中，制得橡胶制品雏型。通过制备橡胶制品雏型，可以非常有效在减小橡胶的流动性，有益于后面的纸膜粘贴和硫化等工序的顺利进行。

上述印刷有图案的耐高温纸膜根据需要，将其粘贴在橡胶制品雏型的相应的所需位置。

预先制作制品成型模具。该制品成型模具的容积与上述制备的橡胶制品雏型的体积相比略大或相等。具体而言，所述的橡胶制品雏形的体积与制品成形模具的容积比为1∶1～1∶1.2。优选的，所述的橡胶制品雏形的体积与制品成形模具的容积比为1∶1。本领域技术人员容易理解，由于采用纸膜将图案转移到橡胶制品表面，其厚度较小，因此橡胶制品雏形与制品成形模具的相应的凹凸(阴阳)部位是可以是基本一致的，或者模具略大。

将上述所得的粘贴有所述图案纸膜的橡胶制品雏形放置在该预先制作的制品成型模具中，对模具进行加热，硫化处理。硫化的温度、时间等参数可因橡胶制品的厚度、橡胶原料的配料等因素改改变。具体而言，本发明加热硫化处理工序的硫化温度为100～200℃，优选的硫化温度为120～180℃。本发明加热硫化处理工序的硫化时间为0.5～15min，优选的硫化时间为1～10min。

通过本发明，可以使橡胶制品表面图案颜色和橡胶完全硫化在一起，橡胶油墨转变成橡胶制品的一部分而不易脱落。各图案是以印刷处理，在视觉上图案可呈现立体化，成品具有良好的外观。本发明无论各种图案均可通过拍照或绘图制成胶底片，用印刷处理工艺而随意地变化，从而可节省大量的模具费用，生产的机械化程度高，模具不会受到颜料的污染，制品在硫化过程中可接受高强度的挤压，适合于各种橡胶表面的图案硫化。

以下通过附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。

附图说明

图1是橡胶制品表面硫化图案的方法的工艺流程图。

具体实施方式

首先通过附图对本发明作详细说明：如图1所示，是本发明橡胶制品表面硫化图案的方法的详细工艺流程图。首先选择需要硫化到橡胶制品上的图案，并配制含有橡胶原料(如果采用的市售油墨中含有橡胶原料，则不必再加，或者根据使用情况添加)和硫磺的印刷用的油墨；在通过印刷机上所述图案印制到耐高温纸膜上，纸膜在室温下风干适时，得到图案纸膜；另行预先制作橡胶制品胚模，以便在其中制作橡胶制品雏形；配制橡胶原料，向橡胶制品胚模中注入橡胶，制成橡胶制品雏形，该雏形可以有效地减少橡胶的流动性，以便下一步贴膜和硫化处理工序；将图案纸膜粘贴在已制成的橡胶制品雏形所需要的位置；预先制作橡胶制品成形模具，该模具的容积已如前文所述，其容积等于或略大于橡胶制品雏形的体积；将已粘贴图案纸膜的橡胶制品雏形置于制品成型模具中，对模具进行加热硫化，必要时可根据制品的特性进行挤压成型；硫化完毕后开模，将制品从模具中取出；撕去耐高温纸膜即得带图案的橡胶制品成品。开模后模具经冷却可以快速地进行另一制品的硫化操作。本发明方法中模具不会被油墨污染、生产速度快。

实施例1：橡胶鞋底表面硫化图案

配制含有橡胶原料和硫磺(1％、3％、5％、8％、10％或15％)的不同配料的油墨。将不同配比的油墨采用相同的图案印刷在耐高温纸膜上，风干适时。另配制相同的橡胶鞋底的橡胶原料，将其注入相同形状的橡胶鞋底胚膜中，制作橡胶鞋底雏形。将印刷有图案的纸膜粘贴在橡胶鞋底雏形的相同位置，分别制作1∶1、1∶1.1、1∶1.2(雏形∶模具)比例的橡胶鞋底成型模具，将粘贴有图案纸膜的橡胶鞋底雏形置于成型模具中分别于100℃、120℃、140℃、160℃、180℃和200℃硫化0.5min、1min、3min、6min、10min和15min，开模，撕去纸膜，即得带图案的橡胶鞋底成品。从产品外观，图案硫化质量、图案颜料的紧固性(是否容易剥落，用相同砂纸相同力度磨擦10次)、成品率(包括产品外观、硫化质量等检测项目均合格的产品)等对产品质量进行考察，结果见表1。各试验条件下的成品率均在90％以上。

表1不同工艺条件制备的橡胶鞋底

编号	1	2	3	4	5	6
							硫磺	1％	3％	5％	8％	10％	15％
雏形∶模具	1∶1	1∶1.1	1∶1.2	1∶1	1∶1.1	1∶1.2
							硫化温度	100℃	120℃	140℃℃	160℃	180℃	200℃
硫化时间	15min	10min	6min	3min	1min	0.5min
							产品外观	良好
硫化质量	良好
							图案紧固性	紧固

从表中结果可见，通过本发明方法制作表面硫化有图案的橡胶制品，获得了良好的技术效果。

Claims (10)

1、一种橡胶制品表面硫化图案的方法，其特征在于，其包括以下步骤：

i)选择需要硫化到橡胶制品上的图案，并配制含有橡胶原料和硫磺的印刷用的油墨；

ii)通过印刷机将步骤i)所述图案印制到耐高温纸膜上，得到图案纸膜；

iii)将预先配制的橡胶原料注入预先制作的制作橡胶制品的胚模中，制成橡胶制品雏形；

iv)将步骤ii)所述图案纸膜粘贴到橡胶制品雏形的所需位置；

v)将步骤iv)所得的粘贴有所述图案纸膜的橡胶制品雏形放置在预先制作的制品成型模具中，加热硫化处理；

vi)从制品成型模具中取出步骤v)所述的橡胶制品雏形，撕去纸膜，即得表面带有图案的橡胶制品的成品。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述油墨中含有1～15％重量的硫磺。

3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述油墨中含有3～10％重量的硫磺。

4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述耐高温纸膜为耐受温度大于100℃的耐高温纸膜，并且该耐高温纸膜与橡胶不具有相溶性。

5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的橡胶制品雏形的体积与制品成形模具的容积比为1∶1～1∶1.2。

6、根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述的橡胶制品雏形的体积与制品成形模具的容积比为1∶1。

7、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的加热硫化处理的硫化温度为100～200℃。

8、根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的加热硫化处理的硫化温度为120～180℃。

9、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的加热硫化处理的硫化时间为0.5～15min。

10、根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述的加热硫化处理的硫化时间为1～10min。

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