专利名称：热塑性材质的无缝套状物制造方法
技术领域：
本发明涉及一种热塑性材质的无缝套状物制造方法，尤其涉及利用热塑性材质制造具有单一开口、无接缝的套状物的方法。
背景技术：
现有的制造具有弹性的薄膜套状物(如可抛弃式手套、指套、保险套以及气球等只具有一端开口的物体)的方法是以模具浸渍液态的天然或合成橡胶形成物件。现有的主要原料如天然橡胶、亚硝酸盐丁二烯橡胶(nitrile butadiene)、氯丁二烯橡胶 (chloroprenerubber)以及聚异戊二烯橡胶(polyisoprene rubber)等为乳胶状，且包含了表面活化剂、各种化学杂质等物体，而该表面活化剂、化学杂质都需要被滤出以确保成品品质，滤出过程需耗费大量的水以及人力、时间成本。再者，现有的制造过程中需要添加硫、促进剂、催化剂等物质，将导致使用者产生过敏现象，并且添入上述元素后会加强原料分子之间的共价键连结，提升材料的物理强度，其过程称为化学交联(chemical cross-linking)或硫化(vulcanization)。但另一方面，完成交联的材料难以反向还原(且所费不赀)，造成回收再利用的困难。热塑弹性体可回收且具有橡胶的特性而且可通过传统的塑料制造方法加工，更具有效率，与传统天然或人造的橡胶相比较更环保。因此业界兴起使用热塑弹性体替代传统橡胶的趋势。美国专禾Ij U. S. 6，121，366号、6，639，007号、7，148，283号都公开了利用浸泡苯乙烯团块共聚物(styrene block copolymer)以制造薄型弹性物的方法。美国专利 U. S. 6，720，049号公开了一种浸渍聚氨酯(polyurethane)以制造薄型弹性物的方法。美国专利 U. S. 3，124，807 号、4，776，921 号、5，833，915 号、5，997，676 号以及 6，243，875 号提供了一种方式，其利用两层聚烯烃弹性体(polyolefin elastomer)或聚氨酯弹性体(polyurethane elastomer)薄膜，产生有接缝的手套或其它薄型物品。美国专利 U. S. 4，034，036 号、4，358，420 号、6，213，123 号、6，350，231 号以及 6，579，582 号提供了一种方法，其利用拉长或者提供气压方式施加于一预热的预形成物，以沿着管状模具形成保险套或指套之类的薄型套状物体。美国专利U. S.第5，640，720号提供了一种利用聚醚多元醇的聚合物制造弹性合成橡胶手套的射出中空成形(injection blow molding)方法。然而此方法造成薄膜厚度不均。美国专利U. S. 4，921，672号提供了一种用于制造电气防护手套的射出成形方法，该方法只能制造较厚的手套。美国专利U. S. 4，687，531号为一种制造薄型套状物体的方法，是利用喷洒热塑性材料在一模具的内壁里成形，但该方式难以制造小尺寸的薄型套状物。美国专利U. S. 4，434，1 号、6，649，116号以及6，890，475号提供了用于制造热塑弹性体薄型物的粉末涂布方法，粉末颗粒大小的差距影响薄膜的品质，例如可能产生针孔或厚度不均等缺陷，而要确保粉末颗粒差距在非常小的范围内将非常耗费成本。另外，需要供给液态氮冷却热塑弹性体以使其变硬方可研磨，此冷却的程序亦非常耗费成本。
基于对原料成本、可回收性、健康不导致过敏的需求，以及高度自动生产、节省水、 能源、可形成三维(立体)形态的要求，上述各现有技术成型的手段，仍无法完成上述大部分要求，因此有待改进。
发明内容
有鉴于上述现有技术的不足，本发明的第一个目的在于提供一种制造立体、有弹性、单一开口中具有唇部、无接缝的薄膜套状物的制造方法，并利用连续、成本较低的制造步骤实现。本发明的第二个目的在于使用较环保、不刺激人体、避免使用化学添加物的材料以取代传统的橡胶材料。本发明为一种热塑性材质的无缝套状物制造方法，使沿着一轨道运行的多个模具外缘形成多个具有单一开口的无缝套状物，该方法包含热熔涂布步骤，利用至少二组押出机构提供呈热熔液态的热塑性材质原料涂布在该模具外缘；加热与冷凝步骤使该模具通过一加热机构对其表面的热塑性材质原料加热，再使该热塑性材质原料冷却以形成厚度均勻的薄膜状套状物；卷唇步骤，将位于套状物开口下缘的热塑性材质原料卷成圆边；脱模步骤，将该套状物剥离该模具。通过上述步骤，可使用热塑性材质原料而在模具外形成无接缝的套状物，并且可避免使用危害人体健康的材质。
图1为本方法的步骤流程图(一)；图2为本方法的步骤流程图(二)；图3为实施该方法的机构示意图；图4-1为该套状物态样示意图(一)；图4-2为图4-1的局部放大剖面图；图5为该套状物态样示意图(二)；图6为该套状物态样示意图(三)；以及图7为该套状物态样示意图(四)。
具体实施例方式本发明为一种热塑性材质的无缝套状物制造方法，使沿着一轨道运行以及自转的多个模具外缘形成多个具有单一开口的无缝套状物，请参阅图1，该方法主要包含了热熔涂布步骤11、加热与冷凝步骤12以及脱模步骤13。其中，该热熔涂布步骤11是利用至少两组押出机构提供呈热熔液态的热塑性材质原料涂布在该模具外缘，使该模具上形成至少两层薄膜的结构。接着该加热与冷凝步骤12则通过对该模具上的半成品加热，使该热塑性材质原料略呈可流动的热熔型态，搭配该模具的转动而使热塑性材质原料更均勻的分布，之后则冷却定型。此后该模具上的套状物即成型，并接续该脱模步骤13将该套状物剥离该模具。最后套状物已脱模的模具可再沿着生产线轨道回到起初的步骤继续自动化的生产套状物。
在上述的步骤中，还可加入其它手段，如图2中所示，该热熔涂布步骤11中可能施加热塑性材质原料在模具上的量较多，因此可能会有过量的热塑性材质原料在该模具上， 因此在开始加热与冷凝步骤12之前可先执行余料滴落步骤14，该余料滴落步骤14使该模具除了沿该轨道运行以外，还位移该模具至一滴落姿态使多余的热塑性材质原料自该模具上滴下，该滴落姿态是使该模具呈纵向接近垂直的姿态而滴落多余的热塑性材质原料，滴落姿态可以略微倾斜，除了滴落多余的热塑性材质原料以外，还可使热塑性材质原料更平均的分布在模具上。该余料滴落步骤14可在热熔涂布步骤11完毕后执行，或者穿插在涂布完其中一层热塑性材质原料后执行余料滴落步骤14。在经过充足时间滴落多余的热塑性材质原料后，该模具则通过一加热机构进入加热与冷凝步骤12，该步骤使该加热机构对该模具表面的热塑性材质原料加热，使该热塑性材质原料略呈可流动的热熔状态，并搭配模具转动让厚度不均的热塑性材质原料流动以促其厚度平均。离开该加热机构后使该热塑性材质原料冷却以形成厚度均勻的薄膜状套状物；其中冷却的方式可通过暴露于室温下降温或者在模具上洒水降温(需再等待其干燥后则为成品)。该加热与冷凝步骤12后还包含卷唇步骤15，将位于套状物开口下缘的热塑性材质原料卷成圆边，形成套状物的唇部。由于现有的橡胶产品表面会令人感觉到黏性且穿戴时感受到其表面的阻力，而上述步骤提供的套状物可改善上述现有技术的缺点。由于上述步骤通过至少两组押出机构涂布形成两薄层，因此可在成形的套状物内外侧表面形成不同的触感以及不同的磨擦力，内侧表面可具有较平滑的表面以方便穿戴，外侧则较强韧、磨擦力较高以便抓取物品。综上所述，图1与图2所述的步骤可制造特性较优良的套状物，且使用的是热塑性体原料而避免伤害使用者或制造人员的健康，更具有可回收再利用的优良特性。请参阅图3，该图所示为本发明的实施示意图，所示为多个模具四在各个不同机构完成上述步骤的流程。先于图面中左上方开始介绍，多个模具四利用马达或输送机构等现有的结构而运行于一轨道(图中未示)上，且使该模具四不断的自转。而该热熔涂布步骤11使用了至少两组押出机构21、22，而本发明并不限定该些押出机构21、22的型态，可使用输出热塑性材质原料呈雾状喷洒的押出机构21 ；或输出热塑性材质原料呈帘幕状浇淋的押出机构22 ；或者输出热塑性材质原料分别呈雾状喷洒以及帘幕状浇淋组合的至少两组押出机构21、22。更进一步的，该押出机构22还可为同时挤出多层材质的共押出机构，则提供帘幕状浇淋的热塑性材质原料中具有一层以上的结构。该押出机构21喷洒呈热熔状态的第一热塑性材质原料31在该模具四外缘，因此在该模具四形成一薄层。接下来则通过另一押出机构22提供呈帘幕状流出的第二热塑性材质原料32，该模具四通过该押出机构22而在表面涂布了一层第二热塑性材质原料32。至此该模具四上已包含了两薄层结构的未定型态样。通过该押出机构22后，可通过该余料滴落步骤14促使模具四上的热塑性材质原料厚度更均勻，且使多余的原料滴落，因此在上述押出机构21、22后会有一块滴落区域23供模具四上多余的热塑性材质原料滴落，在该滴落区域23中该模具四除了沿该轨道运行以外还位移至一接近垂直向下的滴落姿态使多余的热塑性材质原料自该模具四上滴下，该模具四可略微倾斜而非真正的垂直，如此的姿态搭配模具四的转动亦可使未定型且未均勻分布的热塑性材质原料流动而使其更均勻的分布于该模具四上。经过该余料滴落步骤14后，该模具四再经过另一台喷洒第三热塑性材质原料33的押出机构21，经过该押出机构21后该模具四表面覆盖了第三热塑性材质原料33而形成三薄层的结构。接着该模具四则进入一烘炉M加热，经过充足加热并搭配模具四转动让厚度不均的热塑性材质原料流动以促其厚度平均。再通过洒水器25以及烘干机沈的冷却而完成加热与冷凝步骤12，至此该套状物已定型，且因三薄层的结构而具有充足的强度、弹性以及恰当的表面磨擦力。在此仍可选择的再执行该卷唇步骤15使该套状物加上唇部。最后再通过一脱模机构27将套状物成品剥离模具四。上述供该模具四运行的轨道为一循环的迴圈，使该些模具四在脱模步骤13后接续执行第一个步骤，达到自动化快速、大量的生产，且执行热熔涂布步骤11时还利用至少一废料回收机构观收集未涂布于该模具四上的热塑性材质原料，以充分利用材料，降低无谓的耗费。上述步骤与机构所制造的成品请参阅图4-1与图4-2，图4-1所示的套状物为一手套801态样，该手套801具有单一开口与开口端的唇部，图5-2还示出其剖面包含了三薄层的结构，该三薄层分别是在制造的过程中依序在模具四上涂布了第一、第二与第三热塑性材质原料31、32、33，而该第一、第二与第三热塑性材质原料31、32、33可具有相异的组成成份，使该第一、第二与第三热塑性材质原料31、32、33特性各具有些微的差异。虽第一、第二与第三热塑性材质原料31、32、33具有些微差异，但该第一、第二与第三热塑性材质原料 31、32、33包含了至少50%的热塑弹性体(thermoplastic elastomer)。该成型的套状物可以为手套801 (示于图4-1)、保险套802 (示于图5)、指套803 (示于图6)、气球804 (示于图 7)等，取决于该模具四的设计形态。上述方法使用的第一、第二与第三热塑性材质原料31、32、33包含了至少50% 的热塑弹性体(Thermoplastic Elastomer)，该热塑弹性体可选自以下材料中的一种 聚氨酯弹性体(polyurethaneelastomer)、聚苯乙烯嵌段共聚物(polystyrene block copolymers)、聚烯烃弹性体(polyolefin elastomer)。该热塑性材质原料除了热塑弹性体以外还可包含聚乙烯(polyethyrene)或聚丙烯(polypropyrene)或抗氧化剂(antioxidant)或稳定剂(stabilizer)、防结块助剂 (anti-blocking agent)或脱模助剂(mold release agent)或填充剂或色料等物质。综合上述的技术，本发明所达到的优点如下1.可节省生产中耗费的水与能源，降低成本；2.使用热塑弹性体原料可具有环保、使用者不易过敏等好处；3.制造无接缝、立体套状物，成品具有弹性、不易破裂；4.可一并形成唇部，工序简化且增加使用便利性。上述的方法以及实施机构已完全实现了本发明的目的，且明显优于现有技术。虽然本发明已以优选实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，而所作的些许更动与润饰，皆应涵盖于本发明中，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求书所界定者为准。
权利要求
1.一种热塑性材质的无缝套状物制造方法，使沿着一轨道运行与自转的多个模具外缘形成多个具有单一开口的无缝套状物，其特征在于，所述方法包含热熔涂布步骤(11)利用至少二组押出机构(21、2幻提供呈热熔液态的热塑性材质原料涂布在所述模具外缘；加热与冷凝步骤(1 使所述模具通过一加热机构对其表面的热塑性材质原料加热以搭配模具转动以形成厚度均勻的薄膜状套状物，再使所述热塑性材质原料冷却；脱模步骤(13)将所述套状物剥离所述模具。
2.根据权利要求1所述的热塑性材质的无缝套状物制造方法，其特征在于，热熔涂布步骤(11)利用输出热塑性材质原料呈雾状喷洒的押出机构01)。
3.根据权利要求1所述的热塑性材质的无缝套状物制造方法，其特征在于，热熔涂布步骤(11)利用输出热塑性材质原料呈帘幕状浇淋的押出机构02)。
4.根据权利要求1所述的热塑性材质的无缝套状物制造方法，其特征在于，热熔涂布步骤(11)利用输出热塑性材质原料分别呈雾状喷洒以及帘幕状浇淋组合的至少两组押出机构(21、22)。
5.根据权利要求1所述的热塑性材质的无缝套状物制造方法，其特征在于，所述加热与冷凝步骤(1 后还包含一卷唇步骤(1 将位于套状物开口下缘的热塑性材质原料卷成圆边。
6.根据权利要求1所述的热塑性材质的无缝套状物制造方法，其特征在于，所述热塑性材质原料包含至少50%的热塑弹性体。
7.根据权利要求6所述的热塑性材质的无缝套状物制造方法，其特征在于，所述热塑弹性体为聚苯乙烯嵌段共聚物或其混合物。
8.根据权利要求6所述的热塑性材质的无缝套状物制造方法，其特征在于，所述热塑弹性体为聚烯烃弹性体或其混合物。
9.根据权利要求6所述的热塑性材质的无缝套状物制造方法，其特征在于，所述热塑弹性体为聚氨酯弹性体或其混合物。
全文摘要
一种热塑性材质的无缝套状物制造方法，使沿着一轨道运行的多个模具外缘形成多个具有单一开口的无缝套状物，该方法包含热熔涂布步骤，利用至少二组押出机构提供呈热熔液态的热塑性材质原料涂布在该模具外缘；加热与冷凝步骤，使该模具通过一加热机构对其表面的热塑性材质原料加热以形成厚度均匀的薄膜状套状物，再使其冷却定型；卷唇步骤，将位于套状物开口下缘的热塑性材质原料卷成圆边；脱模步骤，将该套状物剥离该模具。
文档编号B29C41/00GK102189630SQ20101012774
公开日2011年9月21日 申请日期2010年3月8日 优先权日2010年3月8日
发明者刘德邻 申请人:波立科技控股公司