專利名稱：輕量化的塑料楦頭的配方及其制法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明系關(guān)于一種塑料楦頭的配方及其制法，尤其是，本發(fā)明系關(guān)于一種可使塑 料楦頭輕量化的配方及其制法。
背景技術(shù)：
習(xí)知利用純高密度聚乙烯(簡稱HDPE)發(fā)泡，而無添加其它直鏈狀低密度聚乙烯 (LL-DPE)或乙丙橡膠(簡稱EPDM)等來增進發(fā)泡效果的，幾乎沒有，況且，現(xiàn)有技術(shù)對純 HDPE微發(fā)泡技術(shù)要求控制氣泡孔徑的大小規(guī)格很困難，也不穩(wěn)定，原因在于HDPE的熔點比 較高，熔點的限制很窄，且熔體的強度很低，加工性相當(dāng)苛刻，要適用于楦頭用減重發(fā)泡材 料相當(dāng)困難。此外，現(xiàn)有的HDPE+EVA發(fā)泡材料或EPDM或LL-DPE有的是采用一次發(fā)泡法或二次 發(fā)泡法，來生產(chǎn)微發(fā)泡材料，除了這種材料物性無法適合來生產(chǎn)制鞋所需的楦頭，同時存在 著以下問題1、設(shè)備的成本甚高，需有二次合模裝置；2、制程較長大多需要制造母粒，而在射出機的螺桿中段位置添加發(fā)泡劑，不僅制 程長，且亦不方便生產(chǎn)操作，且其的產(chǎn)率較低；3、操作及質(zhì)量不穩(wěn)定原因在于二次合模固定時，換裝入固定模的速度及發(fā)泡比 率來計算二次模的大小，會引起作業(yè)的問題點。一次發(fā)泡法或二次發(fā)泡法仍無法控制氣泡 孔徑在微米氣泡尺寸，即孔徑為IOym 50μπι，泡孔密度為109 1012個/cm3，孔徑影響 成品的質(zhì)量穩(wěn)定度；4、習(xí)知材料的成本高若以微米級泡沫塑料微粒來做輕質(zhì)微發(fā)泡HDPE，此種微粒 系以熔點高的高分子包覆空氣與HDPE混合添加，由于高分子膜的熔點高于HDPE，故不會被 融熔破裂，而達到輕量化的目的，但價格昂貴，除特殊的工程塑料所需外，并不符合一般泛 用型產(chǎn)品的成本考慮。因此，睽諸前述習(xí)用的缺失，實有將之作進一步改良的必要。本發(fā)明人有鑒于目前習(xí)用仍有改進的地方，所以就從事相關(guān)產(chǎn)品的多年產(chǎn)銷經(jīng) 驗，且針對目前存在的相關(guān)問題，深思改善的方法，在經(jīng)過多次改良測試后，終于創(chuàng)造出一 種輕量化的塑料楦頭的配方及其制法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種成品具有均勻分布的微孔，質(zhì)量具穩(wěn)定度，且材料 加工車削后仍具有表面的光滑性的輕量化的塑料楦頭的配方及其制法。為了實現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明系提供一種輕量化的塑料楦頭的配方，包括80至85重量％的高密度聚乙烯；5至7. 4重量％的碳酸鈣；5至7. 4重量％的鎂鹽晶須；以及
剩余含量的微量元素。其中，該高密度聚乙烯的含量為83至85重量％。其中，該碳酸鈣的含量為6至7重量％。其中，該鎂鹽晶須的含量為6至7重量％。其中，該微量元素具有10 20CC的鄰苯二甲酸二異癸酯。其中，該微量元素具有0. 001至0. 01重量％的偶氮二甲酰銨。其中，該微量元素具有0.0001至0.0005重量％的色粉。此外，本發(fā)明還提供一種輕量化的塑料楦頭的制法，包括下列步驟在『準(zhǔn)備填充材料』步驟時先活化無機納米或微米填充材料，且加入高密度聚乙 烯及活化劑，并進行第一次高速混合；在『添加顏料』步驟時于第一次高速混合后，進行有機顏料添加，且進行第二次 高速混合，并將高速混合后的混合料置于具減壓裝置的儲料反應(yīng)槽內(nèi)；在『注入合模的模具內(nèi)』步驟時模具合模后，利用注塑機保持的溫度設(shè)定，以及 射出壓力，將混合料注入該模具內(nèi)，進行射出成型；在『冷卻』步驟時利用循環(huán)的冷卻水冷卻模具內(nèi)的待成型品；在『開?！徊襟E時使該模具分離，并將成型物取出；在『表面加工處理』步驟時對該成型物進行表面加工處理，如此即完成本發(fā)明的成品。其中，該活化劑系為鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、單體偶聯(lián)劑、硅烷類偶聯(lián)劑或
二聚磷酸二異辛酯硬酯酸鎂。其中，第一次高速混合時，可加入適量塑化助劑。其中，該塑化助劑系為鄰苯二甲酸二異癸酯。其中，第二次高速混合時，可加入適量發(fā)泡劑。其中，該發(fā)泡劑系為偶氮二甲酰銨。其中，該在『冷卻』步驟的冷卻水水溫保持在8 13°C之間。其中，該注塑機的溫度設(shè)定保持在150 180°C之間。其中，該注塑機的射出壓力為100 130kg/m2。其中，該填充材料系為碳酸鈣、氧化鋅、蛋白石、滑石粉、微晶粉、氫氧化鎂、玻璃纖 維或粉鎂鹽晶須。本發(fā)明具有以下有益技術(shù)效果1、成品具有均勻分布的微孔，質(zhì)量具穩(wěn)定度，且材料加工車削后仍具有表面的光 滑性；2、節(jié)省材料、制程縮短，使傳統(tǒng)HDPE治具變輕，并節(jié)省人工體力支出，增加工廠產(chǎn) 能，又可達到回收再利用的環(huán)保訴求；3、實現(xiàn)高密度聚乙烯(HDPE)微發(fā)泡擠出型來生產(chǎn)輕量化塑料HDPE楦頭材料，以 及大幅降低現(xiàn)有HDPE楦頭及材料的成本。


以下茲配合本發(fā)明較佳實施例的圖式進一步說明如下，以期能使熟悉本發(fā)明相關(guān)
5技術(shù)的人士，得依本說明書的陳述據(jù)以實施。圖1系為本發(fā)明的制造流程示意圖。圖2系為本發(fā)明成品的沖擊強度試驗。圖3系為本發(fā)明成品的另一沖擊強度試驗。圖4系為本發(fā)明成品的彎曲強度試驗。圖5系為本發(fā)明成品的拉伸強度試驗。圖6系為本發(fā)明成品的另一拉伸強度試驗。圖7系為本發(fā)明成品的斷裂拉伸試驗。
具體實施例方式以下系藉由特定的具體實施例說明本發(fā)明的實施方式，熟悉此技藝的人士可由本 說明書所揭示的內(nèi)容了解本發(fā)明的其它優(yōu)點與功效。于本說明書中，除非另有說明，否則塑料楦頭所包含的成分皆以該塑料楦頭的配 方總重量為基準(zhǔn)，并以重量百分比)表示。本發(fā)明系一種輕量化的塑料楦頭的配方，包括80至85重量％的高密度聚乙烯(簡稱HDPE)；5至7. 4重量％的碳酸鈣(CaCO3)；5 至 7. 4 重量％ 的鎂鹽晶須(MgSO4. 5Mg (OH) 2· 3Η20)；以及剩余含量的微量元素。其中，該高密度聚乙烯的含量為83至85重量％。其中，該碳酸鈣的含量為6至7重量％。其中，該鎂鹽晶須的含量為6至7重量％。其中，該微量元素具有10 20CC的鄰苯二甲酸二異癸酯(簡稱DIDP)。其中，該微量元素具有0.001至0.01重量％的偶氮二甲酰銨(簡稱ADC)。其中，該微量元素具有0. 0001至0. 0005重量％的色粉。本案發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)以習(xí)知高含量的碳酸鈣及鎂鹽晶須(皆為6wt%以上)添加入 高密度聚乙烯時，在微觀上，易于實現(xiàn)高密度聚乙烯微發(fā)泡擠出型來生產(chǎn)輕量化塑料楦頭 材料，其可大幅降低現(xiàn)有高密度聚乙烯楦頭的材料成本，且針對需求的物性則大幅超出純 高密度聚乙烯材料的物性，實現(xiàn)產(chǎn)品的優(yōu)勢，不但可解決習(xí)知塑料材料所衍生出的缺點，且 對于商業(yè)量產(chǎn)及應(yīng)用上極具優(yōu)勢。另外，依據(jù)本發(fā)明輕量化的塑料楦頭的配方，經(jīng)發(fā)泡后的材料，其重量比原實心材 料減重至少20%以上，確實達到輕量化的需求。因此，依據(jù)本發(fā)明的塑料楦頭配方將有利于 制造鞋楦。請配合參閱圖1所示系本發(fā)明的塑料鞋楦制程，本發(fā)明系一種輕量化的塑料楦頭 制法，包括下列步驟在『準(zhǔn)備填充材料』步驟時先活化無機納米或微米填充材料，且加入高密度聚乙 烯及活化劑，并進行第一次高速混合；在『添加顏料』步驟時于第一次高速混合后，進行有機顏料添加，且進行第二次 高速混合，并將高速混合后的混合料置于具減壓裝置的儲料反應(yīng)槽內(nèi)；
在『注入合模的模具內(nèi)』步驟時模具合模后，利用注塑機保持的溫度設(shè)定，以及 射出壓力，將混合料注入該模具內(nèi)，進行射出成型；在『冷卻』步驟時利用循環(huán)的冷卻水冷卻模具內(nèi)的待成型品；在『開?！徊襟E時使該模具分離，并將成型物取出；在『表面加工處理』步驟時對該成型物進行表面加工處理，如此即完成本發(fā)明的成品。其中，該活化劑系為鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、單體偶聯(lián)劑、硅烷類偶聯(lián)劑或
二聚磷酸二異辛酯硬酯酸鎂。其中，第一次高速混合時，可加入適量塑化助劑。本發(fā)明的高速混合系采用三次元 立體高速混合機，來充分混合塑料HDPE與填充材料，在此活化劑在無機填充納米或微米粒 與HDPE的界面起了架橋作用，得以緊密結(jié)合再加入約0. 5%的塑性助劑，即增塑劑鄰苯二 甲酸二異癸酯(DIDP)。以增進塑化完全。在此之前亦可采取雙螺桿或單螺桿擠出機與擠出 造粒機聯(lián)結(jié)來制造母粒，其效果更佳，能得到更為均勻的混合，但本法因成本的問題，僅采 取三次元立體高速混合筒與改造射出機注塑裝置，即可達到楦頭材質(zhì)要求的標(biāo)準(zhǔn)。其中，該塑化助劑系為鄰苯二甲酸二異癸酯。其中，第二次高速混合時，可加入適量發(fā)泡劑。其中，該發(fā)泡劑系為偶氮二甲酰銨。其中，該在『冷卻』步驟的冷卻水水溫保持在8 13°C之間。其中，該注塑機的溫度設(shè)定保持在150 180°C之間。其中，該注塑機的射出壓力約100 130kg/m2。其中，該填充材料系為碳酸鈣、氧化鋅、蛋白石、滑石粉、微晶粉、氫氧化鎂、玻璃纖 維或粉鎂鹽晶須。于實施例中，本發(fā)明輕量化的塑料楦頭的配方，包括80至85重量％的高密度 聚乙烯(簡稱HDPE) ；5至7.4重量％的碳酸鈣(CaCO3) ；5至7. 4重量％的鎂鹽晶須 (MgSO4. 5Mg (OH)2. 3H20)；以及剩余含量的微量元素。以下，將以例示性實施例詳細(xì)闡述本發(fā)明。在此較佳實施例中，本發(fā)明的塑料鞋楦的成分(單位為重量百分比)如下高密度聚乙烯約84. 8 %碳酸鈣約6. 7%鎂鹽晶須約6. 7%微量元素，包含以下鄰苯二甲酸二異癸酯DIDP約15cc，偶氮二甲酰銨ADC約0. 006%，以及色粉約0.0003%。藉由本發(fā)明較佳實施例的配比，以及本發(fā)明前述的制程所制造出的塑料鞋楦，進 一步進行沖擊強度、彎曲強度、張力及斷裂拉伸試驗，以確保本發(fā)明得以符合既定的需求， 以便達到本發(fā)明既定的功效與目的。請續(xù)配合參閱圖2至圖7所示，系本發(fā)明制造出的塑料鞋楦成本所做的各項試驗， 其中
沖擊強度試驗部分，如圖2所示，其系顯示沖擊強度對碳酸鈣含量的影響，并比較 經(jīng)過硬酯酸表面處理后的耐沖擊強度。很明顯的，由該圖式中可明確得知，經(jīng)過硬酯酸表面 處理后的耐沖擊強度，比表面處理前的較佳，亦確實可證明本發(fā)明的耐沖擊強度較習(xí)知技 術(shù)為佳。請配合圖3所示，其系針對表面處理劑(SMA1000+鈦酸酯偶聯(lián)劑)含量對耐沖擊 強度試驗，該SMA1000 (大分子偶聯(lián)劑)及鈦酸酯偶聯(lián)劑，這兩種混合使用，使無機填充物藉 由這些助劑起架橋作用，而令無機填充材料與HDPE緊密結(jié)合，使得復(fù)合物得以增加整體的 韌性、沖擊強度、硬度，并增加分散性，復(fù)合物的熱熔流動性等物理性質(zhì)增強。其中，試驗基 材的配方比例系為HDPE 84% ；CaCO3 8% ；鎂鹽晶須8%0另針對本發(fā)明的成品進行彎曲強度試驗，請配合參閱圖4所示，HDPE的彎曲強度 為29. 89MPA，其的表面處理劑(SMA1000+鈦酸酯偶聯(lián)劑)為2%，改變HDPE中碳酸鈣含量 所做的彎曲強度測試，其確實可達到本發(fā)明既定的彎曲強度。再者，針對本發(fā)明的成品進行拉伸強度試驗，請配合參閱圖5所示，由圖式中明顯 可知，本發(fā)明HDPE的拉伸強度為22. 8MPA，其系可比較出HDPE+CaC03與HDPE+CaC03+表面 處理劑)于不同碳酸鈣含量時于拉伸強度上的比較；其中A 線段系為 HDPE+CaC03 ；B線段系為HDPE+CaC03+表面處理劑O % )。很清楚可以得知，添加2%的表面處理劑可以使得拉伸強度提高，并可達到本發(fā)明 預(yù)定的效果。進者，如圖6所示，其系比較HDPE+鎂鹽晶須+表面處理劑)、HDPE+CaC03+表 面處理劑)、HDPE 84% +(鎂鹽晶須+CaCO3) 16% +表面處理劑)于不同含量填 充物下(鎂鹽晶須、CaCO3、鎂鹽晶須+CaCO3)的拉伸強度表現(xiàn)；其中A線段系為HDPE+鎂鹽晶須+表面處理劑)；B線段系為HDPE+CaC03+表面處理劑)；C線段系為HDPE 84% +(鎂鹽晶須+CaCO3) 16% +表面處理劑)。此外，請續(xù)配合參閱圖7所示，系為本發(fā)明成品的斷裂拉伸試驗；由圖式中可明顯 得知，HDPE的斷裂伸長率為觀.5%，而經(jīng)過鎂鹽晶須(16%)處理后的HDPE，其斷裂伸長率 為 23. 9% ；而使用不同劑量的表面處理劑(SMA1000+鈦酸酯偶聯(lián)劑)對斷裂伸長率的影響如 該圖所示；其中A線段系為CaCO3 16%+HDPE :84%以不同重量百分比的表面處理劑(SMA1000+鈦 酸酯偶聯(lián)劑)所產(chǎn)生對斷裂伸長率的影響；B線段系為CaCO3 :8% +鎂鹽晶須8% +HDPE :84%以不同重量百分比的表面處理 劑(SMA1000+鈦酸酯偶聯(lián)劑)所產(chǎn)生對斷裂伸長率的影響。由本發(fā)明前述的各項試驗可知，其于楦頭材質(zhì)的需求本法填充材料用碳酸鈣 (CaCO3)與鎂鹽晶須各50%的比例來混合添加使用，其原因為碳酸鈣的剛性高，微孔發(fā)泡 HDPE材料硬度隨著氣泡的密度高而降低，而用碳酸鈣填充來強化微孔發(fā)泡HDPE的材料硬 度，但其缺點是隨著碳酸鈣含量的增加，微孔發(fā)泡HDPE材料的彎曲強度、拉伸強度及斷裂 伸長率都有所下降，其中，又以斷裂伸長率下降太多，而用鎂鹽晶須來做微孔發(fā)泡HDPE的增強拉伸強度等上列的缺點，即補足碳酸鈣填充材料的缺點，其確實可達到本發(fā)明的預(yù)定 效果及目的。藉由上述本發(fā)明配方調(diào)配及制程設(shè)計，確實可達到下列的預(yù)定成效一、實現(xiàn)HDPE微發(fā)泡擠出型來生產(chǎn)輕量化塑料HDPE楦頭材料，以及大幅降低現(xiàn)有 HDPE楦頭及材料的成本。二、實現(xiàn)HDPE微發(fā)泡復(fù)合材料物性，某部分小或等于純HDPE材料的物性，但針對 需求的物性則大幅超出純HDPE材料的物性，以實現(xiàn)產(chǎn)品的優(yōu)勢。三、縮短制程可實現(xiàn)生產(chǎn)所需目標(biāo)，并大幅降低設(shè)備及生產(chǎn)成本。四、成品具有均勻分布的微孔，及材料加工車削后，仍具有表面的光滑性。五、結(jié)合納米材料改性技術(shù)及HDPE輕量化的微孔發(fā)泡技術(shù)，充分克服HDPE微孔發(fā) 泡受限于HDPE的熔點高，熔限窄，熔體強度低，要加工為微孔發(fā)泡相當(dāng)困難等缺點，并實現(xiàn) 節(jié)省材料、制程縮短、降低成本，使傳統(tǒng)HDPE治具變輕，節(jié)省人工體力支出，增加工廠產(chǎn)能， 又可達到回收再利用的環(huán)保訴求，且依產(chǎn)品的特性需求，可減輕重量約20% 50%左右。綜上所述，本發(fā)明系用于楦頭及其材料的生產(chǎn)技術(shù)，可產(chǎn)出一種質(zhì)量輕的材料，并 以此作為材料生產(chǎn)的治具之用；不僅易于使用者操作，節(jié)省人力負(fù)擔(dān)，使產(chǎn)能進一步提升， 且此材料散熱性佳、制程短，有效提高產(chǎn)品良率，使得成品的質(zhì)量穩(wěn)定，同時可大量節(jié)省材 料，有效地降低生產(chǎn)成本，對于商業(yè)量產(chǎn)及應(yīng)用上極具優(yōu)勢，深具經(jīng)濟實用性。上述實施例僅例示性說明本發(fā)明輕量化的塑料楦頭的配方及其制法，而非用于限 制本發(fā)明。任何熟悉此項技藝的人士均可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例 進行修飾與改變。因此，本發(fā)明的權(quán)利保護范圍如所述申請專利范圍所載。
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權(quán)利要求
1.一種輕量化的塑料楦頭的配方，其特征在于，包括 80至85重量％的高密度聚乙烯；5至7.4重量％的碳酸鈣； 5至7. 4重量％的鎂鹽晶須；以及 剩余含量之微量元素。
2.如權(quán)利要求1所述的輕量化的塑料楦頭的配方，其特征在于，該高密度聚乙烯的含 量為83至85重量％。
3.如權(quán)利要求1所述的輕量化的塑料楦頭的配方，其特征在于，該碳酸鈣的含量為6至7重量％。
4.如權(quán)利要求1所述的輕量化的塑料楦頭的配方，其特征在于，該鎂鹽晶須的含量為6至7重量％。
5.如權(quán)利要求1所述的輕量化的塑料楦頭的配方，其特征在于，該微量元素具有10 20CC的鄰苯二甲酸二異癸酯。
6.如權(quán)利要求1所述的輕量化的塑料楦頭的配方，其特征在于，該微量元素具有0.001 至0. 01重量％的偶氮二甲酰銨。
7.如權(quán)利要求1所述的輕量化的塑料楦頭的配方，其特征在于，該微量元素具有 0. 0001至0. 0005重量％的色粉。
8.—種制造含有如權(quán)利要求1所述的輕量化的塑料楦頭制法，其特征在于，包括下列 步驟在『準(zhǔn)備填充材料』步驟時先活化無機納米或微米填充材料，且加入高密度聚乙烯及 活化劑，并進行第一次高速混合；在『添加顏料』步驟時于第一次高速混合后，進行有機顏料添加，且進行第二次高速 混合，并將高速混合后的混合料置于具減壓裝置的儲料反應(yīng)槽內(nèi)；在『注入合模的模具內(nèi)』步驟時模具合模后，利用注塑機保持的溫度設(shè)定，以及射出 壓力，將混合料注入該模具內(nèi)，進行射出成型；在『冷卻』步驟時利用循環(huán)的冷卻水冷卻模具內(nèi)的待成型品； 在『開?！徊襟E時使該模具分離，并將成型物取出；在『表面加工處理』步驟時對該成型物進行表面加工處理，如此即完成本發(fā)明的成 品。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，該活化劑系為鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián) 劑、單體偶聯(lián)劑、硅烷類偶聯(lián)劑或二聚磷酸二異辛酯硬酯酸鎂。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，第一次高速混合時，可加入適量塑化助劑。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，該塑化助劑系為鄰苯二甲酸二異癸酯。
12.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，第二次高速混合時，可加入適量發(fā)泡劑。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，該發(fā)泡劑系為偶氮二甲酰銨。
14.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，該在『冷卻』步驟的冷卻水水溫保持在8 13°C之間。
15.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，該注塑機的溫度設(shè)定保持在150 180°C 之間。
16.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，該注塑機的射出壓力為100 130kg/m2。
17.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，該填充材料系為碳酸鈣、氧化鋅、蛋白石、 滑石粉、微晶粉、氫氧化鎂、玻璃纖維或粉鎂鹽晶須。
全文摘要
本發(fā)明系關(guān)于一種輕量化的塑料楦頭的配方及其制法，該塑料楦頭的配方包括80至85重量％的高密度聚乙烯；5至7.4重量％的碳酸鈣；5至7.4重量％的鎂鹽晶須；以及剩余含量的微量元素；藉此，不僅可節(jié)省材料、制程縮短，且使成品輕量化，節(jié)省人工體力支出，增加工廠產(chǎn)能，又可達到回收再利用的環(huán)保訴求。
文檔編號A43D3/02GK102115556SQ20091024777
公開日2011年7月6日 申請日期2009年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月30日
發(fā)明者吳俊霖, 吳宸瑞, 吳村二, 吳村清 申請人:吳村二, 吳村清