CN102950854A - 多层发泡结构及其应用产品 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多层发泡结构及具有该多层发泡结构的产品。该多层发泡结构包括一塑料片及分别结合于该塑料片的顶面及底面的一第一发泡片与一第二发泡片。该多层发泡结构运用于一产品的内部或表面时，能有效缓冲从外部传来的压力，藉以大幅降低该产品所承受的压力，使得该产品不易产生凹陷。
Description
技术领域
本发明有关于一种多层发泡结构及其应用产品，尤指一种可提供缓冲作用的多层发泡结构及具备该多层发泡结构的滑雪板、冲浪板或旅行箱等产品。
背景技术
发泡产品因具有重量轻、吸震、成本低等特点，常被应用于滑雪或冲浪用的运动用板的制造上。如美国专利第US 7,160,164、US7,029,349及US7,430,795号等专利所述，一般的发泡产品通常仅具有一发泡芯板及贴覆在该发泡芯板表面的一或多片发泡表皮。该发泡表皮一般是由包括塑料膜、结合层、发泡层等的多层材料所构成的，且该发泡层的发泡密度会略高于该发泡芯板，可参见本案发明人先前提出的中国台湾I323216、I270461、M256771、M257866等专利。
上述发泡产品在有些场合中会经常受到来自外部的压力，例如当冲浪板在承载一使用者时，其相对于该使用者的手肘、膝部、臀部等的部位，经常会受到这些肢体的施压而产生凹陷。图9是一种发泡产品的局部放大图，其中标注A所指的部分即显示出前述的凹陷情形，这种凹陷是从该发泡产品的表皮91深陷到该发泡芯板90。在该发泡芯板90是采用保丽龙(即发泡聚苯乙烯Expanded Polystyrene，EPS)的情况下，这种凹陷情形尤其容易发生。
针对上述凹陷问题，本案发明人先前提出的美国第7670202号专利即在揭露一种耐凹陷的发泡产品，其包括一发泡芯板、一发泡皮及多个发泡缓冲体，该些发泡缓冲体比该发泡芯板更具有弹性，且嵌设于该发泡芯板顶面所界定的凹槽内，该发泡皮覆盖该发泡芯板及该发泡缓冲体。藉此，该些发泡缓冲体能缓冲由该发泡皮所传来的外部压力，缓解上述凹陷情形的发生。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种多层发泡结构，通过多个层的复合，得到一种不易发生凹陷的多层发泡结构体。
为达到上述目的，本发明提供一种多层发泡结构(或称多层发泡结构体、多层发泡结构复合材料)，其包括一塑料片及分别直接结合在该塑料片的顶面及底面的一第一发泡片与一第二发泡片。其中，该塑料片的材料优选选自高密度或低密度的聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)或沙林树脂(Surlyn)其中一者，且其厚度优选为0.05mm-1mm。该第一发泡片及该第二发泡片的材料均可选自由发泡聚乙烯(EPE)及发泡聚丙烯(EPP)所构成材料群组中的至少一种材料，且其发泡密度优选为1.2pcf-8pcf，厚度优选为1mm-5mmm。
本发明同时提供一种具有上述的多层发泡结构的产品。该产品还更包括一顶发泡皮及一发泡芯板，该多层发泡结构设于该顶发泡皮及该发泡芯板之间，且该多层发泡结构的第一发泡片的顶面结合于该顶发泡皮的底面，该多层发泡结构的第二发泡片的底面覆盖并结合于该发泡芯板的顶面。
根据本发明的具体实施方案，优选地，该产品还包括一塑料膜、一底发泡皮及一塑料底板。该塑料膜覆盖并结合于该顶发泡皮的顶面。该底发泡皮由聚乙烯发泡材料制成，且其顶面覆盖并结合于该发泡芯板的底面。该塑料底板覆盖并结合于该底发泡皮的底面。
根据本发明的具体实施方案，优选地，上述多层发泡结构还包括一塑料外皮，该塑料外皮为包括一沙林树脂层、一结合层及一聚乙烯层的多层结构。该沙林树脂层192的材料为沙林离子化树脂(Surlyn)，且通过该结合层而与该聚乙烯层结合，该聚乙烯层结合于该第一发泡片的顶面。此外，该塑料外皮亦可为一单层结构，可选择使用聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)或沙林树脂(Surlyn)其中之一的材料所制成。
无论如何，相较于现有技术，通过本发明所提供的多层发泡结构确实能够更有效地分摊及缓冲来自外部的压力，且当该多层发泡结构运用于一产品的内部或表面时，能提供良好的缓冲作用，使得该产品不易发生凹陷。
附图说明
图1为本发明的多层发泡结构的一优选实施例的断面示意图。
图2为上述多层发泡结构的优选实施例的结合方式示意图。
图3为本发明的具有上述实施例的多层发泡结构的发泡产品的优选实施例的立体分解图。
图4为上述发泡产品的优选实施例的断面示意图。
图5为上述发泡产品的优选实施例的部分断面示意图。
图6为本发明的多层发泡结构的另一优选实施例的断面示意图。
图7为上述多层发泡结构的优选实施例的断面示意图。
图8为本发明的上述多层发泡结构的优选实施例应用于一旅行箱的外壳的示意图。
图9为现有技术的发泡产品的断面示意图。
主要组件符号说明：
1、10 多层发泡结构 13 塑料片
130 顶面 131 底面
15 第一发泡片 150 顶面
151 底面 17 第二发泡片
170 顶面 171 底面
19 塑料外皮 191 底面
192 沙林树脂层 194 结合层
196 聚乙烯层 7 押出机
8 滚轮
2 发泡产品 20 发泡芯板
200 顶面 201 底面
203 上侧边 204 下侧边
21 顶发泡皮 210 顶面
211 底面 23 侧发泡皮
24 底发泡皮 240 顶面
241 底面 25 塑料底板
27 塑料膜 100 旅行箱
90 发泡芯板 91 表皮
具体实施方式
至于本发明的其它发明内容与更详细的技术及功能说明，将揭露于随后的说明。
图1显示的是本发明的多层发泡结构的一个优选实施例。该多层发泡结构1包括一塑料片13、一第一发泡片15及一第二发泡片17。该塑料片13的顶面130直接结合于该第一发泡片15的底面151，该塑料片13的底面131直接结合于该第二发泡片17的顶面170。具体而言，上述所称的“直接”结合，是指该塑料片13不通过其它媒介物或黏着剂的媒合，而直接与该第一发泡片15及该第二发泡片17结合。
其中，该塑料片13的材料优选选自由高密度或低密度的聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)或沙林树脂(Surlyn)所构成材料群组中的至少一种材料，且其厚度优选为0.05mm-1mm。该第一发泡片15及该第二发泡片17的材料均选自由发泡聚乙烯(EPE)及发泡聚丙烯(EPP)所构成材料群组中的至少一种材料，且其发泡密度优选为1.2pcf-8pcf，厚度优选为1mm-5mmm。值得注意的是，该第一发泡片15及该第二发泡片17的发泡密度与厚度可以是相同也可以是不同的，端视使用上的需求而定。
图2显示的是如何在不使用媒介物或黏着剂的情况下，将该塑料片13与该第一发泡片15及该第二发泡片17结合在一起的方法。首先，将该第一发泡片15及第二发泡片17导入两滚轮8之间，同时从一押出机7中挤出一熔融态的塑料片13，并将之导入该第一发泡片15与第二发泡片17之间。接着，通过该两滚轮8的相对挤压，使得该第一发泡片15、该第二发泡片17与该热熔的塑料片13三者结合在一起。其中，该塑料片13刚从该押出机7输出时是呈现高温且具有黏性的熔融状态，其热能将使相邻的该第一发泡片15及该第二发泡片17的接触面部分热熔产生黏性。如此，该第一发泡片15、该第二发泡片17与该塑料片13三者在被该两滚轮8的滚压及降温之后，就会牢实地结合在一起。此外，该塑料片13在降温之后，会变得坚韧，且进一步可缓冲从该第一发泡片15或该第二发泡片17所传来的外部压力。
图3至图5显示的是本发明具有上述多层发泡结构1的产品2。本实施例是以冲浪板为例，但并不以此为限。该产品2还包括一发泡芯板20、一顶发泡皮21、一塑料膜27、两侧发泡皮23、一底发泡皮24及一塑料底板25。
其中，该多层发泡结构1设于该发泡芯板20与该顶发泡皮21之间，且该多层发泡结构1的第一发泡片15的顶面150结合于该顶发泡皮21的底面211，该多层发泡结构1的第二发泡片17的底面171结合于该发泡芯板20的顶面200。
该顶发泡皮21的底面211更延伸到包覆该发泡芯板20两侧的上侧边203。该塑料膜27全面地覆盖住该顶发泡皮21的顶面210。该两侧发泡皮23分别贴到该发泡芯板20两侧的下侧边204。该底发泡皮24的顶面240结合于该发泡芯板20的底面201，并全面地覆盖该发泡芯板20的底面201。该塑料底板25结合于该底发泡皮24的底面241，并完全地覆盖该底发泡皮24的底面241。此外，该塑料底板25可以是单层构造或是多层构造，且具有耐磨特性。
值得注意的是，该顶发泡皮21、该多层发泡结构1及该发泡芯板20之间的结合方式可选择使用适合的黏胶来黏合，也可选择热压结合方式来结合，端视其材料而定。该发泡芯板20、这些侧发泡皮23、该底发泡皮24及该塑料底板25之间的结合方式亦然。
优选地，该顶发泡皮21可选用发泡聚乙烯(EPE)材料来制作，其密度约为4pcf至6pcf，厚度约为4mm至5mm。该发泡芯板20可选用各种适当的发泡材料来制作，例如：保丽龙(即发泡聚苯乙烯Expanded Polystyrene，EPS)。当该发泡芯板20为发泡聚苯乙烯(EPS)，且该第二发泡片17、该些侧发泡皮23及该底发泡皮24均为发泡聚乙烯(ExpandedPolyethylene，EPE)所制成时，该第二发泡片17、这些侧发泡皮23及该底发泡皮24分别可通过一黏胶层或一界面材料层(图中未示)而热压结合于该发泡芯板20。该界面材料层是由一种共聚物(copolymer)所制成，可使聚苯乙烯(EPS)发泡材料与聚乙烯(PE)发泡材料之间作良好的结合。
当该产品2的塑料膜27承受压力时，上述由该第一发泡片15、该塑料片13及该第二发泡片17所组成的多层发泡结构1，尤其是该塑料片13，可以很有效地分摊及缓冲从该顶发泡皮21传来的压力，大幅减少该发泡芯板20所受到的压力，使得该产品2不容易产生永久性的凹陷。
此外，该产品2还可包括一图案以增加其美观性或识别性，该图案可选择性地设于该顶发泡皮21的顶面210或该塑料膜27的内部或其表面。此外，该塑料膜27也可以是一带有颜色的塑料膜。该塑料板25的底面(即外表面)或内部可同样设置一图案。关于上述提及的图案的制作方式，可选择热压、烙印、网版印刷、彩色印刷、转印或黏贴。
需特别指出的是，上述优选实施例中的产品2 可选择性地省略该顶发泡皮21的构造，而直接以该塑料膜27结合并覆盖于该第一发泡片15的顶面150。
在本例中，该多层发泡结构1的面积大致与该发泡芯板20的顶面面积相同。然而，在其它的例子中，该多层发泡结构1也可以被多块面积小于该发泡芯板20顶面面积的小块的多层发泡结构取代。每一小块的多层发泡结构被设置在一产品上需要缓冲压力的部位，例如一冲浪板或滑雪板上供人乘坐的部位，或是供支撑手肘、脚掌或小腿的部位。
相对于现有技术，本发明首创由上述第一发泡片15、塑料片13及第二发泡片17所构成的多层发泡结构1，其运用于一产品的内部或表面时，能提供更良好的缓冲作用，藉以大幅减少该产品所承受的压力，从而使得该产品不易发生凹陷。
图6显示的是本发明的多层发泡结构的另一个优选实施例。该多层发泡结构10包括与图1所示的优选实施例相同的构造，且还包括一塑料外皮19，该塑料外皮19的底面191直接结合于该第一发泡片15的顶面150。详而言之，该塑料外皮19为多层构造，其包括一沙林树脂层192、一结合层194及一聚乙烯层196。该沙林树脂层192的材料为沙林离子化树脂(Surlyn)，且其一面通过该结合层194与该聚乙烯层196的顶面结合，该聚乙烯层196的底面结合于该第一发泡片15的顶面150。此外，该塑料外皮19的总厚度优选为0.1mm至1mm。进一步言之，该沙林树脂层192的厚度优选为0.25mm，该结合层194的厚度优选为0.1mm，该聚乙烯层196的厚度优选为0.45mm。
其中，该沙林树脂层192具有回复性佳、不易变形及耐磨耐刮等特性，因此可达到优选的保护效果。该聚乙烯层196则可降低该塑料外皮19中沙林树脂(Surlyn)材料的用量，以降低成本。具体而言，当使用图6所示的多层发泡结构10来模塑出一个成品时，该第二发泡片17靠近该成品的内侧，而该塑料外皮19的沙林树脂层192则位于该成品的外表面。换言之，该塑料外皮19为“直接”承受来自外部的压力，相较之下，该塑料片13为“间接”承受经由该塑料外皮19及该第一发泡片15所传来的压力。因此，该塑料外皮19的总厚度优选大于或等于该塑料片13的厚度。除此之外，通过该塑料外皮19的多层构造，也可使得该成品的表面(即该沙林树脂层192的表面)更为光滑。
此外，上述多层构造的塑料外皮19亦可为一单层构造，如图7所示，其材料选自由高密度或低密度的聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)或沙林树脂(Surlyn)所构成材料群组中的至少一种材料。具体而言，该塑料外皮19 可以是从一淋膜机中(图中未示)挤出，并与图1所示的三层构造(多层发泡结构1)一起被导入两滚轮(图中未示)之间，经过该两滚轮的相对挤压与降温之后，便直接结合于该第一发泡片15的顶面150，即形成上述的单层结构的塑料外皮19。
图8为上述图6或图7所示的多层发泡结构10应用于一旅行箱100的外壳的示意图，其中该第二发泡片17位于该外壳的内侧，而该塑料外皮19则位于该外壳的外侧。当该旅行箱100在运送的过程中遭受到外力的撞击时，通过该多层发泡结构10，尤其是其中该塑料片13，有效地缓冲从外部传来的撞击力道，使得该旅行箱100的外壳不容易因此发生凹陷或是破裂。
必需特别指出的是，上面图1所述的多层发泡结构1，可以设置在一发泡产品的任一位置。该多层发泡结构1也可以被制作成具有脚掌的轮廓的鞋垫，或是制作形成具立体形态的壳以当作安全帽的外壳。再者，将多个该多层发泡结构1沿厚度方向相迭合，以形成更好的一缓冲结构体。此外，该多层发泡结构1还可以应用于护具(例如护膝、护肘)，在此运用中，该多层发泡结构是制作成一保护罩，该保护罩是以缝合方式或其它方式结合于一软质的布垫上。另外，也可以在一发泡板(例如EPS板)的顶面及底面分别各自结合一个该多层发泡结构，再于这两个该多层发泡结构位在最外面的发泡片的表面施加一保护层，例如环氧树脂层、玻璃纤维层、沙林层、PE层、或塑料层。
无论如何，任何人都可以从上述说明获得足够教导，并据而了解本发明内容确实不同于现有技术，且具有产业上的利用性，及足具进步性。是本发明确已符合专利要件，爰依法提出申请。
Claims (12)
1.一种多层发泡结构，包括：
一塑料片，其厚度为0.05mm-1mm；
一第一发泡片，其发泡密度为1.2pcf-8pcf，厚度为1mm-5mm，该第一发泡片的底面直接结合于所述塑料片的顶面；及
一第二发泡片，其发泡密度为1.2pcf-8pcf，厚度为1mm-5mm，该第二发泡片的顶面直接结合于所述塑料片的底面；
其中，所述第一发泡片及所述第二发泡片的材料均选自由发泡聚乙烯及发泡聚丙烯所构成材料群组中的至少一种材料。
2.如权利要求1所述的多层发泡结构，其中，所述塑料片的材料选自由聚乙烯、聚丙烯及沙林树脂所构成材料群组中的至少一种材料。
3.如权利要求1所述的多层发泡结构，其还包括一塑料外皮，该塑料外皮结合于所述第一发泡片的顶面。
4.如权利要求3所述的多层发泡结构，其中，所述塑料外皮包括一沙林树脂层、一聚乙烯层及一结合层，该沙林树脂层的材料为沙林离子化树脂且其是通过所述结合层与所述聚乙烯层结合，所述聚乙烯层结合于所述第一发泡片的顶面。
5.如权利要求3所述的多层发泡结构，其中，所述塑料外皮的材料选自由聚乙烯、聚丙烯及沙林树脂所构成材料群组中的至少一种材料。
6.如权利要求3所述的多层发泡结构，其中，所述塑料外皮的厚度不小于所述塑料片的厚度。
7.如权利要求6所述的多层发泡结构，其中，所述塑料外皮的厚度为0.1mm-1mm。
8.一种产品，其包含如上述权利要求1或2所述的多层发泡结构。
9.如权利要求8所述的产品，其还包括一顶发泡皮及一发泡芯板，该顶发泡皮结合于所述第一发泡片的顶面，该发泡芯板结合于所述第二发泡片的底面。
10.如权利要求9所述的产品，其中，所述顶发泡皮由聚乙烯发泡材料制成，所述发泡芯板由聚苯乙烯发泡材料制成。
11.如权利要求10所述的产品，其还包括：
一塑料膜，结合于所述顶发泡皮的顶面，并覆盖住所述顶发泡皮的全部顶面；
一底发泡皮，是由聚乙烯发泡材料制成，且其顶面结合于所述发泡芯板的底面，并覆盖住所述发泡芯板的全部底面；及
一塑料底板，结合于所述底发泡皮的底面，并覆盖住所述底发泡皮的全部底面。
12.一种产品，其包括一外壳，该外壳包括：
一塑料外皮，其位于所述外壳的表面；
一第一发泡片，其顶面完全结合于所述塑料外皮的底面；
一塑料片，其顶面直接结合于所述第一发泡片的底面；及
一第二发泡片，其顶面直接结合于所述塑料片的底面。
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