專利名稱：具有按摩透氣效果的彈性復(fù)合材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種彈性復(fù)合材料，特別是涉及一種適合應(yīng)用在與人體、動(dòng)物接觸的各式護(hù)具及鞋子上，并可在柔軟、彈性、保暖的前提下兼具按摩及透氣等功效的彈性復(fù)合材料。
背景技術(shù)：
在以往的技藝中，為了讓橡膠具有良好的彈性，通常會(huì)在工藝中加入發(fā)泡物質(zhì)以及各式添加劑，以便在橡膠生成時(shí)形成封閉的氣泡，使用時(shí)只要在橡膠彈性體的表面粘結(jié)例如布料等貼合品，就可以運(yùn)用在例如鞋子、彈性衣物、彈性墊等物品上，但是由于封閉的氣泡無(wú)法產(chǎn)生透氣效果，因此，這類型的彈性復(fù)合材料在運(yùn)用上會(huì)受到一些限制。
為了使一些運(yùn)用在運(yùn)動(dòng)或醫(yī)療上的護(hù)具能具有較佳的透氣性，有些彈性復(fù)合材料會(huì)在橡膠彈性體上設(shè)置透孔，并在橡膠彈性體的表面貼合具有透氣效果的貼合品，這種以往的彈性復(fù)合材料雖然可以提高透氣性，但是在透孔的設(shè)計(jì)上往往無(wú)法兼顧透氣及保溫性，也就是說(shuō)，當(dāng)透孔孔徑過(guò)大時(shí)，保溫性會(huì)降低，而當(dāng)透孔的孔徑過(guò)小時(shí)，無(wú)法提供良好的透氣性。此外，以往具有透氣效果的彈性復(fù)合材料不具有按摩的功效，在貼合品的結(jié)合上，也容易產(chǎn)生貼合不良(delamination)或者材料僵硬等缺失，影響到使用的舒適性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有柔軟、彈性及保暖等特性，同時(shí)兼具有透氣及按摩等功效的彈性復(fù)合材料。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的彈性復(fù)合材料包含一彈性基層、一披覆在該彈性基層上的外布層，以及一將該外布層固定地結(jié)合在彈性基層上的外粘著層。
本發(fā)明中由發(fā)泡橡膠材所制成的彈性基層的斷裂伸長(zhǎng)率介于50％-500％，且拉力強(qiáng)度不小于4kg/cm2，當(dāng)斷裂延伸率低于50％時(shí)，表示彈性復(fù)合材料的延展性不佳，制造成運(yùn)動(dòng)或醫(yī)療用的產(chǎn)品時(shí)，容易產(chǎn)生穿脫不易、舒適性差的缺失，而當(dāng)其彈性基層的斷裂延伸率大于500％時(shí)，表示彈性復(fù)合材料的延展性好，穿脫時(shí)容易，但是容易造成彈性復(fù)合材料制成產(chǎn)品時(shí)的無(wú)束縛感及易脫落感。所述斷裂伸長(zhǎng)率(Elongation Rate)及拉力強(qiáng)度(Tensile Strength)是依照ASTM D412(American Society for Testing andMaterials D412)的方法測(cè)定。所述彈性基層可以選自至少一種苯乙烯-丁二烯橡膠(Styrene Butadiene rubber，簡(jiǎn)稱SBR)、天然橡膠(NaturalRubber，簡(jiǎn)稱NR)、氯丁橡膠(Chloroprene rubber，簡(jiǎn)稱CR)、三元乙丙橡膠(Ethylene Propylene rubber，簡(jiǎn)稱EPDM)或乙烯醋酸乙烯酯塑膠(Ethylene Vinyl Acetate，簡(jiǎn)稱EVA)。
本發(fā)明所述的彈性基層具有一外表面、一與外表面間隔的內(nèi)表面、多數(shù)貫穿該等內(nèi)、外表面的透氣孔，及多數(shù)自該內(nèi)表面一體延伸突起的突狀部。為了達(dá)到透氣的目的，所述透氣孔的截面并不一定為圓形，也就是說(shuō)，透氣孔的截面可以是橢圓形、矩形、三角形等任何的幾何形狀。本發(fā)明為達(dá)到加速透氣擴(kuò)散的目的，除增加透氣孔的數(shù)目外，還可增大所述透氣孔內(nèi)開口的面積，優(yōu)選為1-7mm2，而該內(nèi)開口的面積和外開口的面積的比值優(yōu)選為1.2-5.0。根據(jù)實(shí)際測(cè)試，當(dāng)內(nèi)、外開口的面積比值落在以上范圍內(nèi)時(shí)，可以讓透氣孔形成錐形圓柱，該錐形的設(shè)計(jì)不僅兼顧了透氣的功能，也可將人體產(chǎn)生的熱氣暫時(shí)地儲(chǔ)存在透氣孔內(nèi)部，而達(dá)到保溫的目的。當(dāng)面積比值大于5.0時(shí)，在穿戴時(shí)人體的皮膚會(huì)太壓迫錐形的透氣孔，該彈性基層容易變形，遭到拉伸時(shí)破裂，導(dǎo)致其形狀及效用被破壞。前述各透氣孔的內(nèi)開口面積總和以不大于內(nèi)表面的面積的30％為優(yōu)選方案，而兩兩相鄰的透氣孔內(nèi)開口距離在2mm以上，優(yōu)選為6-18mm。
本發(fā)明的突狀部?jī)?yōu)選以圓形突起或者截面為十字形兩種形式以上摻插的分布在用以接觸人體的內(nèi)表面，試驗(yàn)結(jié)果顯示，所述突狀部的高度優(yōu)選為0.5-4mm，每一突狀部的截面積不大于25mm2。憑借這些突狀部以柔軟突起的方式分散在內(nèi)表面上，可使彈性復(fù)合材料在穿戴時(shí)，藉由突狀部的突起，內(nèi)表面可以被架離穿戴者的皮膚，使內(nèi)部空氣可以流通不悶熱、干燥快速，同時(shí)定點(diǎn)突起的突狀部也可以對(duì)穿戴者的皮膚進(jìn)行按摩。而在突狀部的設(shè)計(jì)上，兩兩相鄰的突狀部底部間的距離優(yōu)選為0.1-5cm，其數(shù)量及排列方式并沒有特別的限制，這些突狀部是以不規(guī)則的方式排列，及與透氣孔錯(cuò)開，且前述突狀部面積的總和與內(nèi)表面的面積間的比值介于10-80％。
而所述披覆在彈性基層上用于鄰接外界的外布層，是一種彈性針織布，其彈性針織布經(jīng)向與緯向的斷裂伸長(zhǎng)率優(yōu)選介于50-500％間。為了增加彈性復(fù)合材料的透濕氣效果，前述外布層的撥水度以不高于80級(jí)(rating)為優(yōu)選方案，本發(fā)明所謂的撥水度(Spray Test)是按照AATCC 22(AmericanAssociation of Textile Chemists and Colorists 22)方法測(cè)試，該撥水度的定義是指材料的表面張力是否大于水的表面張力，撥水度的數(shù)值越大表示布材表面對(duì)于外界的排水性越強(qiáng)，但透熱氣(濕氣)的能力較弱；相反的，撥水度值越小，表示布材表面對(duì)外界的排水性越弱，但透熱氣的能力較佳。就一般布料而言，撥水度在80級(jí)以下的，屬于低撥水處理或未撥水處理的一般布種，這種布種的表面容易受到水及濕氣的附著，而撥水度在90級(jí)以上的布種，是經(jīng)過(guò)特殊較佳撥水度處理的，當(dāng)水潑灑在這種布種表面時(shí)，水會(huì)形成珠狀不易被吸附，本發(fā)明則是選用撥水度不高于80級(jí)的彈性針織布來(lái)制作所述外布層，以利透濕(熱)氣的傳導(dǎo)速率快速。
本發(fā)明的外粘著層是用來(lái)將外布層粘結(jié)在彈性基層的外表面上，該粘著劑中的固形物成分(固成分，Nonvolatile Content of Adhesives)是選用氯丁橡膠系的粘劑，或者聚氨基甲酸酯類的粘劑，該外粘著層的固形物成分優(yōu)選為25-50重量％(依照ASTM D1582方法)。當(dāng)外粘著層的固形物成分以大于50重量％時(shí)，將會(huì)對(duì)透氣孔造成阻塞，失去其原有的功能，而當(dāng)固形物成分含量低于25重量％時(shí)，易產(chǎn)生接著不牢(Delamination)的缺失。
本發(fā)明另外一項(xiàng)技術(shù)特征是在上述彈性復(fù)合材料附有突狀部的內(nèi)表面上，以粘著劑將其彈性針織布作為接觸人體的內(nèi)布層，形成一種具有透氣及按摩效果的彈性復(fù)合材料。
綜上所述，本發(fā)明的具有按摩透氣效果的彈性復(fù)合材料，其包括一彈性基層，具有一外表面，一和外表面間隔的內(nèi)表面，多數(shù)貫穿該內(nèi)、外表面的透氣孔，多數(shù)自內(nèi)表面突起的突狀部；所述每一透氣孔都具有一位于內(nèi)表面上的內(nèi)開口及一位于外表面的外開口，而所述突狀部和這些透氣孔的內(nèi)開口呈錯(cuò)開方式不規(guī)則地排列；一披覆在彈性基層的外表面上的外布層；及一將所述外布層粘結(jié)在彈性基層上的外粘著層，其中，所述外布層的撥水度不大于80級(jí)，而所述外粘著層的固形物成分介于25-50重量％；所述彈性基層是由斷裂伸長(zhǎng)率介于50-500％、且拉力強(qiáng)度不小于4kg/cm2的封閉式發(fā)泡橡膠材制成；所述透氣孔的內(nèi)開口的面積和外開口面積的比值介于1.2-5.0，且所有透氣孔的內(nèi)開口面積總和不大于所述彈性基層的內(nèi)表面面積的30％，而所述突狀部的突起高度是0.5-6mm、截面積不大于25mm2。
并且，本發(fā)明的彈性復(fù)合材料更可進(jìn)一步包含一披覆在彈性基層的內(nèi)表面上的內(nèi)布層，以及一將該內(nèi)布層粘結(jié)在彈性基層上的內(nèi)粘著層，其中所述內(nèi)布層的撥水度不大于80級(jí)，而所述內(nèi)粘著層的固形物成分介于25-50重量％。
總之，本發(fā)明的彈性復(fù)合材料可藉由所述彈性基層上透氣孔的形狀及突狀部的配合，具有柔軟、彈性及保暖等特性，且可達(dá)到透氣按摩的功效。


圖1是本發(fā)明彈性復(fù)合材料的第一優(yōu)選實(shí)施例的內(nèi)表面平面示意圖；圖2是本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的一組合剖視示意圖；圖3是本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的一制造流程示意圖；圖4是本發(fā)明彈性復(fù)合材料的第二優(yōu)選實(shí)施例的一組合剖視示意圖；圖5是本發(fā)明第二優(yōu)選實(shí)施例的一制造流程示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明參閱圖1、圖2所示，本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的彈性復(fù)合材料包含附有突狀部14及透氣孔13的彈性基層1、披覆在彈性基層1上用以鄰接外界的外布層2，及將外布層2固定地結(jié)合在彈性基層1上的外粘著層3。
請(qǐng)配合參閱圖3所示的第一優(yōu)選實(shí)施例的制造流程，本發(fā)明的彈性基層1是選自苯乙烯-丁二烯橡膠(Styrene Butadiene Rubber，簡(jiǎn)稱SBR)及天然橡膠(Natural Rubber，簡(jiǎn)稱NR)等多種成分混合混練，其后采用二段式模壓發(fā)泡而成一發(fā)泡體，再進(jìn)行劈片作業(yè)成4mm厚的彈性基層1雛形，該彈性基層1經(jīng)測(cè)試后的數(shù)值如下表1所示，該彈性基層1的斷裂伸長(zhǎng)率為316％、拉力強(qiáng)度為5.4kg/cm2，并具有一作為鄰接外界的外表面11、一與外表面11相對(duì)應(yīng)并作為接觸人體的內(nèi)表面12。
然后對(duì)彈性基層1施以具錐形模具穿孔機(jī)的透氣孔制造加工，產(chǎn)生多數(shù)貫穿所述內(nèi)、外表面12、11的透氣孔13。在本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的透氣孔13是圓錐狀，為了達(dá)到加速透氣擴(kuò)散的目的，這些透氣孔13的內(nèi)開口132的面積經(jīng)計(jì)算約為3.47mm2，而該內(nèi)開口132的面積和外開口131的面積的比值約為2.82，兩兩相鄰的透氣孔13的內(nèi)開口132的距離約為6mm，內(nèi)開口132的總面積約為內(nèi)表面12總面積的2.91％。
再將外粘著層3涂布在所述彈性基層1的外表面11上，該外粘著層3中的固形物成分(Nonvolatile Content of Adhesives)是選用聚氨基甲酸酯(Polyurethane)系的粘劑，且該外粘著層3的固形物成分為27重量％，按照ASTM D1582方法測(cè)試。
其次將外布層2披覆在外粘著層3上，然后進(jìn)行滾輪烘干、靜置冷卻步驟，外布層2是采用聚酯(Polyester)與棉(cotton)混紡而成的彈性針織布，其彈性針織布的經(jīng)向及緯向依ASTM D5035方法測(cè)試后，其斷裂伸長(zhǎng)率分別為93％及367％。為了不減低彈性基層1的透氣效果及增加透濕氣的功能，外布層2的撥水度(Spray Test)依AATCC 22方法測(cè)試其級(jí)數(shù)(rating)為60級(jí)。
最后在已貼有外布層2的彈性基層1的內(nèi)表面12進(jìn)行以具按摩凸粒模具的熱壓紋工藝，以形成所述具有按摩效果的突狀部14，本實(shí)施例的突狀部14為圓形突起(也可有部分截面為十字形)，其高度為0.5mm，每一突狀部14的俯視截面積為19.63mm2，兩兩相鄰的突狀部14間的距離為6mm，其數(shù)量及排列方式不作特別的限制，只讓突狀部14與透氣孔13錯(cuò)開，并以不規(guī)則的方式排列，本實(shí)施例中突狀部14面積的總和與內(nèi)表面12的面積間的比值為29.4％。
表1

參閱圖4、圖5所示，本發(fā)明第二優(yōu)選實(shí)施例的彈性復(fù)合材料包含一附有突狀部14及透氣孔13的彈性基層1，一披覆在該彈性基層1上用以鄰接外界的外布層2及一用以接觸人體的內(nèi)布層4，一將該外布層2固定地結(jié)合在彈性基層1上的外粘著層3及一將內(nèi)布層4結(jié)合在彈性基層1上的內(nèi)粘著層5。
配合圖5本發(fā)明第二優(yōu)選實(shí)施例的制造流程示意圖，本實(shí)施例的彈性基層1是選自氯丁橡膠(Chloroprene Rubber，簡(jiǎn)稱CR)、苯乙烯-丁二烯橡膠(Styrene Butadiene Rubber，簡(jiǎn)稱SBR)等多種成分混合混練，其后采用二段式模壓發(fā)泡而成一發(fā)泡體，再進(jìn)行劈片作業(yè)成4mm厚的彈性基層1雛形，該彈性基層1經(jīng)測(cè)試后的數(shù)值如下表2所示，該彈性基層1的斷裂伸長(zhǎng)率為423％、拉力強(qiáng)度為6.7kg/cm2，并具有一作為鄰接外界的外表面11、一與外表面11相對(duì)應(yīng)并作為接觸人體的內(nèi)表面12。
在彈性基層1上施以具錐形模具穿孔機(jī)的透氣孔加工，產(chǎn)生多數(shù)貫穿內(nèi)、外表面12、11的透氣孔13。在本發(fā)明第二優(yōu)選實(shí)施例中所述透氣孔13是圓錐狀，為了達(dá)到加速透氣擴(kuò)散的目的，這些透氣孔13的內(nèi)開口132的面積經(jīng)計(jì)算為1.77mm2，而該內(nèi)開口132的面積和外開口131的面積的比值為1.44，兩兩相鄰的透氣孔13的內(nèi)開口132距離為4mm，內(nèi)開口132的總面積為內(nèi)表面12總面積的6.20％。
在彈性基層1的外表面11涂布以氯丁橡膠系(Chloroprene Adhesives)為粘著主劑的外粘著層3，且該外粘著層3的固形物成分(NonvolatileContent of Adhesives)為30重量％，依ASTM D1582方法測(cè)試；披覆采用尼龍(Nylon)強(qiáng)力紗(也就是聚酰胺，Polyamide)與聚氨基甲酸乙酯(PU，Polyurethane)彈性紗(也就是含有85％以上的聚氨基甲酸乙酯的長(zhǎng)鏈聚合體纖維)所混紡的外布層2(該外布層2的斷裂伸長(zhǎng)率、拉力強(qiáng)度及撥水度，參照表2)固定在外粘著層3上，進(jìn)行一次滾輪烘干及一次靜置冷卻，再以氯丁橡膠系(Chloroprene Adhesives)為粘著主劑的內(nèi)粘著層5涂布于彈性基層1的內(nèi)表面12，該內(nèi)粘著層5的固形物成分(Nonvolatile Content ofAdhesives)為30重量％，依ASTM D1582方法測(cè)試；披覆采用尼龍(Nylon，Polyamide)的內(nèi)布層4(該內(nèi)布層4的斷裂伸長(zhǎng)率、拉力強(qiáng)度及撥水度，參照表2)固定在內(nèi)粘著層5上，經(jīng)過(guò)第二次滾輪烘干及第二次靜置冷卻。
最后于貼有內(nèi)布層4的彈性基層1的內(nèi)表面12，施以具按摩凸粒模具的熱壓紋工藝，以形成具有按摩效果的突狀部14，就可以形成如圖4所示的彈性復(fù)合材料。本實(shí)施例的突狀部14為圓形突起，其高度為0.5mm，每一突狀部14的俯視截面積為18.49mm2，兩兩相鄰的突狀部14間的距離為2mm，其數(shù)量及排列方式不作特別的限制，只讓突狀部14與透氣孔13錯(cuò)開，并以不規(guī)則的方式排列，本實(shí)施例中突狀部14面積的總和與內(nèi)表面12的面積間的比值為48.53％。
表2

由以上說(shuō)明可知，本發(fā)明的彈性復(fù)合材料在設(shè)計(jì)上不僅可因各材料層物性的限定，而具有柔軟、彈性的功效，其中所述錐形透氣孔13的設(shè)計(jì)，透氣孔13面積、面積比值，以及突狀部14間的配合，更可以使本發(fā)明的彈性復(fù)合材料具有按摩、透氣、不悶熱等效果。
權(quán)利要求
1.一種具有按摩透氣效果的彈性復(fù)合材料，其特征在于包含一彈性基層，具有一外表面，一和外表面間隔的內(nèi)表面，多數(shù)貫穿該內(nèi)、外表面的透氣孔，多數(shù)自內(nèi)表面突起的突狀部；所述每一透氣孔都具有一位于內(nèi)表面上的內(nèi)開口及一位于外表面的外開口，而所述突狀部和這些透氣孔的內(nèi)開口呈錯(cuò)開方式不規(guī)則地排列；一披覆在彈性基層的外表面上的外布層；及一將所述外布層粘結(jié)在彈性基層上的外粘著層，其中，所述外布層的撥水度不大于80級(jí)，而所述外粘著層的固形物成分介于25-50重量％；所述彈性基層是由斷裂伸長(zhǎng)率介于50-500％、且拉力強(qiáng)度不小于4kg/cm2的封閉式發(fā)泡橡膠材制成；所述透氣孔的內(nèi)開口的面積和外開口面積的比值介于1.2-5.0，且所有透氣孔的內(nèi)開口面積總和不大于所述彈性基層的內(nèi)表面面積的30％，而所述突狀部的突起高度是0.5-6mm、截面積不大于25mm2。
2.如權(quán)利要求1所述的具有按摩透氣效果的彈性復(fù)合材料，其特征在于所述突狀部的截面積的總和占所述彈性基層的內(nèi)表面面積的10-80％。
3.如權(quán)利要求1所述的具有按摩透氣效果的彈性復(fù)合材料，其特征在于兩兩相鄰的突狀部間的距離介于0.1-5cm。
4.如權(quán)利要求1所述的具有按摩透氣效果的彈性復(fù)合材料，其特征在于所述彈性基層的兩兩相鄰?fù)笟饪椎膬?nèi)開口距離在2mm以上。
5.如權(quán)利要求1所述的具有按摩透氣效果的彈性復(fù)合材料，其特征在于所述彈性基層是選自苯乙烯-丁二烯橡膠、天然橡膠、氯丁橡膠、三元乙丙橡膠或乙烯醋酸乙烯酯塑膠。
6.如權(quán)利要求1所述的具有按摩透氣效果的彈性復(fù)合材料，其特征在于該彈性復(fù)合材料更包含一披覆在彈性基層的內(nèi)表面上的內(nèi)布層，以及一將該內(nèi)布層粘結(jié)在彈性基層上的內(nèi)粘著層，其中所述內(nèi)布層的撥水度不大于80級(jí)，而所述內(nèi)粘著層的固形物成分介于25-50重量％。
7.如權(quán)利要求1或6所述的具有按摩透氣效果的彈性復(fù)合材料，其特征在于所述粘著層的固形物成分是氯丁橡膠系粘劑或聚氨基甲酸酯類粘劑。
8.如權(quán)利要求1或6所述的具有按摩透氣效果的彈性復(fù)合材料，其特征在于所述布層的經(jīng)向/緯向斷裂伸長(zhǎng)率介于50-500％。
9.如權(quán)利要求1或6所述的具有按摩透氣效果的彈性復(fù)合材料，其特征在于所述突狀部的截面是圓形和/或十字形。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有按摩透氣效果的彈性復(fù)合材料，包含一由斷裂伸長(zhǎng)率介于50－500％且拉力強(qiáng)度不小于4kg/cm
文檔編號(hào)B32B25/00GK1709690SQ200410048320
公開日2005年12月21日 申請(qǐng)日期2004年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月17日
發(fā)明者黃霆升, 李景輝 申請(qǐng)人:南良實(shí)業(yè)股份有限公司