專利名稱：瓦斯填充方法
技術領域：
本發明是有關一種瓦斯填充方法，尤特指一種不需從外部注入加壓瓦斯，而以高頻電磁加熱配置于密閉彈性體室內的發熱材，使其發熱，利用該熱分解瓦斯產生劑以產生瓦斯使其充滿于密閉彈性體室的內部的瓦斯填充方法。
傳統的瓦斯填充方法，通常將瓦斯筒的導出口連接于設置于需要填充瓦斯的密閉室的導入口，由該導入口導入瓦斯于密閉室內，密閉室內達到所定壓力時即停止瓦斯的導入而封栓瓦斯導入口，此為一般的過程。
然而在如上所揭示的傳統瓦斯填充方法中，必需具備將瓦斯筒的瓦斯導出口與密閉室的導入口連接用的配管，測定所供應瓦斯壓力用的壓力計等器具。傳統的瓦斯填充方法，就因需要上述種種器具，并操作這些器具，顯得設備與操作均嫌煩雜。
在有多數待填充的密閉室的場合，為了同時填充瓦斯于多數密閉室，就需要有復雜的配管系統。又為了改變各個已充填妥瓦斯的密閉室壓力，使作業更形煩雜，而通常這種作業是困難的。
本發明的目的之一，即在提供一種由密閉彈性體室內部產生瓦斯來填充的方法。詳言之，在提供一種方法，其能在密閉彈性體室內部產生瓦斯而輕易形成有瓦斯封入的密閉室。
本發明的又一目的，在提供一種瓦斯填充方法，即依瓦斯產生劑使用量的調整，而填充瓦斯于能夠輕易設定瓦斯填充室內壓于所希望的壓力值的密閉彈性體室。并且更進一步地，根據本發明的方法，不需從密閉彈性體室外部注入加壓瓦斯，而能同時填充瓦斯于多個分別獨立的密閉彈性體室內，此外亦可對多個分別的密閉彈性體室設定所希望的不同內壓。
為了達成本發明的上述目的，本發明的方法乃在密閉的彈性體室內配置瓦斯產生組成物A，其中含有(1)瓦斯產生劑，(2)利用磁場的激磁作用，由以本身的渦電流與磁滯損失而能發熱的物質所形成的發熱體，與(3)粘合劑，而賦予上述發熱材以高頻振蕩器所產生的磁場使發熱材發熱，而以其所產生的熱將瓦斯產生劑加以分解，在密閉彈性體室內部產生瓦斯而填充瓦斯于密閉彈性體室內。
所述瓦斯產生劑于50～220℃的溫度范圍分解而產生氨氣，氮氣或二氧化碳。
所述發熱物質是至少選自一群包含磁性物質，金屬與碳中的一種。
所述發熱物質形狀是至少選自一群包含粉體，髯狀、碎片、纖維、織布、無紡布，網狀或多孔金屬片形狀中的一種形狀。
所述粘合劑是屬于天然或合成聚合物物質，其在室溫下為固體，而可在200℃下的溫度熔解。
所述瓦斯產生組成物中含有一種物質，其能降下該瓦斯產生劑的分解溫度以促進其分解。
利用本發明所提供的這種瓦斯填充方法，并不需要從外部注入加壓瓦斯，而是在密閉的彈性體室內部產生瓦斯，而可輕易形成被加壓的密閉彈性體室，壓力的的設定也容易，加之可同時填充瓦斯于獨立的多個密閉彈性體室內部，故確為一種新穎、進步并具實用功效的方法。
為了進一步了解本發明的特征及內容，請參閱下列附圖并閱讀本發明具體實施例的詳細描述。然而所附圖示及具體實施例是僅供參考與說明之用，而并非用來對本發明做任何限制，有關附圖為
圖1為本發明瓦斯填充方法一實施例的概念說明圖；圖2為本發明瓦斯填充方法另一實施例的概念說明圖；及圖3為本發明瓦斯填充方法又一實施例的概念說明圖。
圖號說明1....大直徑圓柱狀凹部； 2....小直徑圓柱狀凹部；2a....開口部；3....小直徑圓柱狀凹部；3a....開口部；4....聚尿烷彈性體部材；4a....上面； 5....多孔鋁箔；6....大直徑密閉彈性體室； 7，8....小直徑密閉彈性體室；9....粘著劑； 10....保護橡膠部材；11，13，15....鋁內壁面； 12，14，16....混合物；
17....大直徑圓錐臺形凹部；18，19....小直徑圓錐臺形凹部；20....聚尿烷彈性物部材； 20a....上面；20b....下面； 21....大直徑密閉彈性體室；22，23....小直徑密閉彈性體室；24，25，26....混合物；27a，27b....彈性體墊；28，30....半球狀凹部；29，31....聚酯部材； 32....球狀密閉彈性體室；33....粘著劑；34....金屬網；35....混合物；36....瓦斯產生組成物。
下面詳細說明本發明實施例中所使用的(1)瓦斯產生劑、(2)發熱材、(3)粘合劑及形成密閉彈性體室的素材。
本發明所使用的瓦斯產生劑則有通常當做發泡劑使用的無機系及有機系的化合物發泡劑。這些化合物發泡劑，通常在常溫固體狀時在溫度50～220℃范圍內分解而產生氨氣、氮氣或二氧化碳等。最好選擇其中瓦斯產生量多而分解溫度較低的化合物。
具體而言，無機系化合物中例如重碳酸鈉或碳酸銨等碳酸鹽化合物。這些無機系化合物可單獨使用，亦可并用酸性物質，例如銨鹽等當做分解促進劑。
有機系化合物中可用者例如六亞甲基四胺(hexamine)，偶氮系化合物(azo compound)，硝酸靈化合物(nitron compound)，二氧硫基酰肼系化合物(sulfonyl hydrazide)，C4～二羧酸系化合物(C4～di～carboxylic acidcompound)等。
做為偶氣系化合物，則例如有C4～二羧酰胺(azo～C4～di～carboxylic amide分解溫度約200～210℃、瓦斯產生量190～210ml/g)、偶氮二異丁腈(azobisisobutyronitrile分解溫度約90～102℃，瓦斯產生量130～145ml/g)等。做為硝酸靈系化合物，則例如有N，N′～二硝基五亞甲基四胺(N，N′～dinitron penta methelene tetraamine分解溫度約200～205℃，瓦斯產生量232～252ml/g)。做為二氧硫基酰肼系化合物則例如有P～甲苯二氧硫基酰肼(P～toluene sulfonyl hydrazide分解溫度約103～107℃，瓦斯產生量108～124ml/g)，P，P′～苯二氧硫基酰肼(P，P′～benzene sulfonyl hydrazide分解溫度約155～160℃，瓦斯產生量106～116ml/g)等。C4-二羧酸系化合物中即有草酸(oxalic acid)等。
這些瓦斯產生劑通常最好能在50～220℃間的溫度分解為宜，為了降低分解溫度時可并用分解促進劑。做為分解促進劑者，有硬脂酸鈣(calciumstearate)，硬脂酸鋅(zinc stearate)，醋酸鋅(ainc acetate)，磺烷酸鍶(naphthenicacid strontium)等脂肪酸金屬鹽；氯化鋅(zinc chloride)等鹵素金屬化合物；金屬氧化物；尿素與尿素系化合物等。分解促進劑可考慮所擬用瓦斯產生劑的分解溫度，使用瓦斯產生劑重量的30％以下的份量。
該瓦斯產生劑及必要時所并用的分解促進劑與后述的發熱材混合，而將此混合物以后述的粘合劑結合成為瓦斯產生組成物A的狀態配置于密閉彈性體室內。瓦斯產生劑與發熱材通常宜以粉末狀態使用。瓦斯產生組成物的形狀不必特加規定，其屬塊狀或粒狀均可。關于發熱材的形狀將留后詳述，但如使用碎片狀、織布狀，無紡布狀或多孔墊片狀的發熱材時，即可將瓦斯產生劑與粘合劑的混合物配置于上述形狀的發熱材上，更可將瓦斯產生組成物涂布于發熱材上。所謂「瓦斯產生組成物」，亦包含這樣的形態。
上述瓦斯產生劑的使用量，決定于填充于密閉彈性體室內的瓦斯量。將高壓力的瓦斯填充于密閉彈性體室內時，理所當然的，需使用多量的瓦斯產生劑，而將低壓力的瓦斯填充于密閉彈性體室時，所使用瓦斯產生劑的量變少。更具體而言，瓦斯產生劑的使用量，可考慮密閉彈性體室體積與加以該室的壓力，由此算出從瓦斯產生劑產生的瓦斯量來決定。<發熱材>
本發明所使用發熱材，乃屬于一種由磁場的激磁而基于本身渦電流與磁滯損失而發熱的物質。這樣的物質有磁性體，金屬或碳等。這些物質可單獨使用或并用兩種以上。于此所謂磁性體，是指于通常所謂磁場內具有可磁化的性質的化合物，尤特以強磁性體為宜，常磁性體或反磁性體亦可。如將磁性體予以具體例舉，則有各種鐵素體化合物；鐵鎳、鐵錳、鐵鈷等鐵系化合物；錳系化合物；鎳系化合物；鈦系化合物；鋇系化合物；鈀系化合物等，但并不限定于這些。以金屬而言，則可例舉鐵、鈷、鎳、各種不銹鋼等。以碳而言，應使用電介質常數高，結晶性高的碳為宜，例如市售的電性碳與碳纖維等可適用。
上述物質以外，如市售的導電性多硫化橡膠與其副族，均可使用于本發明的方法。
發熱材最好具有可以良好效率產生渦電流的形狀，最好其形狀為粉體、碎片、纖維、織布、不織布、網或多孔墊片等。
發熱材的使用量，可在能分解瓦斯產生劑而產生所希望的瓦斯所必需的供應熱量范圍內適當的選擇，當然亦應考慮發熱材的分解溫度而決定。<粘合劑>
在本發明的方法中所用粘合劑，乃是為了實現上述瓦斯產生劑與發熱材的均勻接觸而使用，故需在上述發熱材的發熱所生溫度熔融。通常使用在常溫時為固體，而在200℃以下溫度時熔融的天然或合成樹脂狀物質。具體上可例舉為蠟，松脂等天然樹脂或石油樹脂，及苯并二氫呱喃(croman)樹脂、乙烯(ethylene)、醋酸乙烯(vinyl acetate)共聚合體、聚烯烴臘(polyolefinwax)等合成樹脂。粘合劑使用量不必特別限定，可在能使瓦斯產生劑與發熱材均勻接觸以便配置于密閉彈性體室內的量范圍適當選擇即可。<彈性體室>
上述彈性體室的材質，不必特別限定，只要具有200～2000％范圍的伸長率，而不使所填充的瓦斯泄漏即可。如特別例舉，最適宜者為瓦斯透過性小的熱塑性彈性體(elastomer)。熱塑性彈性體有苯乙烯(styrene)系、氯化烯(vinylchloride)系、烯烴(olefin)系、聚酯(polyester)系、聚酰胺(polyamide)系，或尿烷(urethane)系等，均為市面上可購得的成形加工材料，可依實施本發明的目的，隨意選用。<使發熱材發熱的方法>
在實施本發明的瓦斯填充法時，使配置于上述密閉彈性體室內的上述瓦斯產生組成物中的發熱材發熱的方法，即有所謂高頻電磁加熱法。高頻電磁加熱法中可分為電介質加熱與感應加熱二方法。唯二法均可適用于本發明的方法，可配合密閉彈性體室的形狀等其他條件，酌予選用兩者中之一。在本發明方法中的感應加熱，在原理上是以高頻振蕩器產生的高頻電流導入于感應線圈，在線圈中感應磁場而使發熱材產生渦電流與磁滯損失，因而使發熱材發熱，利用該熱為熱源而分解瓦斯產生劑。另一方面，本發明的電介質加熱，其在原理上，是將高頻振蕩器所產生的高頻電流分流于兩個電極，在兩電極間感應磁場使粘合劑與發熱材發熱，以此熱為熱源而分解瓦斯產生劑。于此場合粘合劑的電介質損失引起的本身發熱與發熱材因感應所示渦電流與磁滯損失而產生的熱，均活用為分解瓦斯產生劑所需的熱。
當實施本發明的方法時，于電磁感應加熱方法，其頻率是選擇自0.1～50MHZ的范圍中，而在電介質加熱方法，由于電波法所限制，通常采用20.3或40.6MHZ，其輸出功率可依本發明方法實施的目的適當的選擇。
由高頻振蕩器所發出高頻電流的加入時間，亦即高頻感應或電介質吸收法的加熱時間，通常有極為短促的特征，可考慮瓦斯產生劑的分解溫度，妥為選擇，為數秒到數十秒的范圍內。<瓦斯的填充方法>
下文中參照附圖詳述瓦斯的填充方法。這些附圖均屬于說明本發明實施形態所用的概念圖。
茲說明本發明瓦斯填充法的第1例。
如圖1所示，填充瓦斯于在具有大直徑圓柱狀凹部1與小直徑圓柱狀凹部2，3的聚尿烷彈性體部材4中由上述大直徑圓柱狀凹部1與多孔鋁箔5所形成的大直徑密閉彈性體室6內，與由上述小直徑圓柱狀凹部2與多孔鋁箔5所形成的小直徑密閉彈性體室7內，及由上述小直徑圓柱狀凹部3與多孔鋁箔5所形成的小直徑密閉彈性體室8內。于此例中上述小直徑圓柱狀凹部2，3及大直徑密閉彈性體室6乃本發明的密閉彈性體室，而上述多孔鋁箔5為本發明的發熱材。
在上述聚尿烷彈性體部材4上的上述大直徑圓柱狀凹部1的開口部1a，上述小直徑圓柱狀凹部2的開口部2a，及上述小直徑圓徑狀凹部3的開口部3a所開口上面4a涂布有粘著劑9，以此粘著劑9接合上述上面4a與上述鋁箔5，在上述鋁箔5上設有橡膠部材10。
于上述鋁箔5形成上述大直徑密閉彈性體室6內壁的一部的鋁內壁面11有以半球狀拱起狀態附著的瓦斯產生劑與粘合劑均勻混合的混合物12。
又于上述鋁箔5形成上述小直徑密閉彈性體室7內壁的一部的鋁內壁面13有以半球狀拱起狀態接合的瓦斯產生劑(偶氮＝異丁腈)與粘結劑(SBR系常溫固體粘著劑)均勻混合物14。又在形成上述小直徑密閉彈性體室8內壁的一部份的鋁內壁面15上，有以半球狀拱起的狀態接合的瓦斯產生劑與粘合劑均勻混合的混合物16。
將高頻振蕩裝置(圖未示，輸出5KW)所產生頻率3MHZ的高頻電流導入渦卷型扁平感應線圈(圖未示)內，而在線圈所引起的磁場內放置上述大直徑密閉彈性體室6，上述小直徑密閉彈性體室7及8。將配備有感應線圈的扁平作用板貼近于上述彈性體室上，則在感應線圈內流通高頻電流時，安置于感應線圈引起的磁場內的鋁箔5產生渦電流而使鋁箔5發熱。通以高頻電流時間有20秒就很充足。
上述鋁箔5發熱時，在上述混合物12、14及16中的瓦斯產生劑引起熱分解而產生氮氣而填充于上述彈性體室6、7及8內部，于是形成具有所希望壓力的密閉彈性體室。
由于上述混合物12、14及16中的瓦斯產生劑量，乃考慮瓦斯產生劑所產生的瓦斯量，上述彈性體室6、7及8的容積與上述彈性體室6、7及8內所希望的內壓而預先決定其混合量，是以在瓦斯產生劑分解完畢的時點，各彈性體室即可保持于所定的內壓。
其次說明本發明瓦斯填充方法的第2例。
如圖2所示，具有內面形狀成逆圓錐臺形的大直徑圓錐臺形凹部17與內面形狀成圓錐臺形的小直徑圓錐臺形凹部18、19的聚尿烷彈性體部材20，在該部材20的上面與下面以粘著劑20a與20b為媒介接合于聚尿烷彈性體墊片27a與27b而形成大直徑密閉彈性體室21與小直徑密閉彈性體室22、23，該彈性體室21、22與23內配置有所希望數量的粉體瓦斯產生劑(碳酸鈉)與經裁斷的不銹鋼纖維，連同粘合劑(石臘)混合成為鍵狀的瓦斯產生組成物24、25及26。
將此構造體插入于連接于高頻振蕩裝置(圖未示)，輸出3KW的二電極(圖未示)間。將高頻振蕩裝置所產生頻率20.3MHZ的高頻電流通入電極中，將電極間引起的磁力線給予上述瓦斯產生組成物。由于電極間所產生的磁力線使粘合劑產生電介質損失而發熱，發熱材亦因渦電流而發熱。高頻電流流通時間約為30秒鐘。所產生的熱使瓦斯產生劑24、25及26分解，彈性體室21、22及23內部填充二氧化碳，形成具有所希望壓力的密閉彈性體室。
再說明本發明瓦斯填充方法第3例于下文。如圖4所示，由具有半球狀凹部28的聚酯部材29與具有半球狀凹部30的聚酯部材31所形成的球狀密閉彈性體室32內填充瓦斯。
上述半球狀凹部29與30以粘著劑33為媒介互相接合而形成彈性體室32。在球狀彈性體室32內，于細片狀金屬網34上配置以圖1中所用以瓦斯產生劑與粘合材的混合物35涂布而形成的瓦斯產生組成物36。以圖1中同樣方法將該球狀彈性體室32置于磁場中，令金屬網34發熱而分解瓦斯產生劑，在球狀彈性體室32內填充氮氣，形成具有所希望壓力的密閉彈性體室。
本發明的瓦斯填充方法，并非從外部壓入加壓瓦斯，而是在彈性體所形成的密閉空間內部產生瓦斯。所提供者乃屬完全創新的方法。本發明方法的另一特征乃在不必從外部加熱于形成密閉空間的瓦斯封入室，故不致因外部加熱引起彈性體室部材的經熱變質，故可適用于各種部材。例如于制造具有以所定壓力填充瓦斯的彈性體室的鞋底的鞋類之際，應用本發明的方法最為實用。
本發明的瓦斯填充方法有下述的技術性效果。
①不必從密閉彈性體室外部注入加壓瓦斯，而應用高頻電磁加熱這樣簡單的手法在密閉彈性體室內容易的產生瓦斯而形成獨立的密閉彈性體室。②由調整配置于密閉彈性體室內瓦斯產生劑之量，可預計瓦斯的產生量，因而可容易的設定密閉彈性體室的內壓于所希望的壓力值。③可在獨立的多個密閉彈性體室內同時產生瓦斯，而且可以對多個密閉彈性體室中的彈性體室分別任意改變其容積與壓力。④不必從外部加熱于彈性體室，故不必擔心彈性體室素材的受熱劣化，亦不致引起彈性體室的變形。⑤可在短時間內一舉填充瓦斯于彈性體內，故熱效率極高。⑥由于預先知悉密閉彈性體室容積，瓦斯產生劑的瓦斯產生量與瓦斯產生劑的分解溫度，故容易設計所希望的壓力。
如以上所述，不必從外部注入加壓瓦斯于密閉彈性體室而能形成密閉的瓦斯填充彈性體室的方法，過去并無如此之例。因此本發明的技術上意義顯然極高。
綜上所述，僅為本發明的較佳實施例，并非用來限定本發明實施的范圍。即凡依本發明技術方案范圍所做的同等變更與修飾，應皆為本發明技術方案范圍所涵蓋。
權利要求
1.一種在密閉彈性室內填充瓦斯的方法，其特征在于其中所包括的步驟為(A)安置瓦斯產生組成物，其中含有(1)瓦斯產生物質(劑)，(2)發熱物質，其能以磁場渦流與磁滯損失而產生熱能，及(3)粘合劑，共同封入于密閉彈性體室內；(B)曝露該組成物于一高頻振蕩器所形成的磁場內，以令該發熱物質產生熱能；然后(C)分解該瓦斯產生劑，以在該密閉室內產生瓦斯；(D)結果密閉室內充滿瓦斯。
2.如權利要求1所述的瓦斯填充方法，其特征在于所述瓦斯產生劑于50～220℃的溫度范圍分解而產生氨氣，氮氣或二氧化碳。
3.如權利要求1所述的瓦斯填充方法，其特征在于所述發熱物質是至少選自一群包含磁性物質，金屬與碳中的一種。
4.如權利要求1所述的瓦斯填充方法，其特征在于所述發熱物質形狀是至少選自一群包含粉體，髯狀、碎片、纖維、織布、無紡布，網狀或多孔金屬片形狀中的一種形狀。
5.如權利要求1所述的瓦斯填充方法，其特征在于所述粘合劑是屬于天然或合成聚合物物質，其在室溫下為固體，而可在200℃下的溫度熔解。
6.如權利要求1所述的瓦斯填充方法，其特征在于所述瓦斯產生組成物中含有一種物質，其能降下該瓦斯產生劑的分解溫度以促進其分解。
全文摘要
本發明揭示一種瓦斯填充方法,并不需要從外部注入加壓瓦斯,而是在密閉的彈性體室內部產生瓦斯,而可輕易形成被加壓的密閉彈性體室,壓力的設定也容易,加之可同時填充瓦斯于獨立的多個密閉彈性體室內部,至于其在密閉部室內產生瓦斯的方法,則是以高頻電磁加熱配置于密閉彈性體室內的發熱材,使其發熱,利用該熱分解瓦斯產生劑以產生瓦斯而充滿于密閉彈性體室的內部。
文檔編號F17C1/00GK1243213SQ9810307
公開日2000年2月2日 申請日期1998年7月27日 優先權日1998年7月27日
發明者黃堂慶云, 黃堂泰昌 申請人:巧星股份有限公司