TWI504496B - 發泡產品及其製法 - Google Patents

Description

發泡產品及其製法

本發明與發泡產品的製作技術有關，尤其涉及一發泡材料製成的本體與一配件之間的結合方法與構造。

習知嵌埋有配件之發泡產品的製造方法主要是在已完成發泡之一發泡體上鑿出一個洞，再利用接著劑將一配件黏在該發泡體的洞內，藉以製作出一嵌埋有配件之發泡產品。然而，這種發泡產品由於該配件與該發泡體的結合僅限於該配件表面與該發泡體洞內的壁面之間，其結合力薄弱，導致該配件在經過一段時間的使用下容易產生脫落的情形。

第九圖係顯示另一種習知嵌埋有配件之發泡產品。其中，該發泡體5上具有一穿孔50，該配件6係由一可相互扣合之公扣60及母扣61所組成。藉由將該公扣60與母扣61插設於該穿孔50中，並於該穿孔50中相互螺合，如此便達到將該配件6結合於該發泡體5中之目的。然而，此結構中的配件6通常會承受外部的衝撞，導致該發泡體5之穿孔50易被該配件6擴大，同樣地導致該配件6產生搖晃，甚致脫落的情形。

US4,798,549及US2006/0003044等專利案中，均揭露將一配件嵌埋於一發泡本體內部的作法。

台灣公開第200946573號揭露一種埋置配件於發泡體的方法及埋置有配件的發泡產品。

本發明提供一種發泡產品，其包括一本體、一連接塊係嵌埋於該本體的內部且與該本體直接結合、一配件係部分嵌埋於該連接塊的內部且有一部分暴露在該本體的一表面、以及一黏膠層係位於該配件與該連接塊之間，且將該配件與該連接塊黏結在一起。其中該連接塊由第二發泡材料製成，該本體由第一發泡材料製成。

該連接塊在此起了中介連接之作用，以使該配件不易從該本體脫落。

較佳地，該第一發泡材料可選擇相同於第二發泡材料，例如均以發泡性聚苯乙烯(EPS)材料製成。較佳地，由該第二發泡材料所製成之連接塊比由該第一發泡材料所製成之本體更強韌，例如該第一發泡材料係為發泡性聚苯乙烯(EPS)材料，該第二發泡材料係為發泡性聚烯烴(expandable polyolefin)與發泡性聚苯乙烯(EPS)之共聚合物。其中該發泡性聚烯烴可選自其族類中的發泡性聚乙烯(EPE)。

較佳地，該配件的材質不同於該本體及該連接塊，且比該本體及該連接塊更堅硬，例如塑膠或金屬。

較佳地，該連接塊具有多個發泡顆粒，該黏膠層有一部份係延伸進入該配件附近的一些發泡顆粒之間的縫隙。如此可使該配件牢實地黏固於該連接塊。其中該黏膠層可為熱塑性黏膠(例如熱熔膠)所構成。

較佳地，該配件暴露出的部分突出於該本體的表面。

較佳地，該連接塊具有一表面，其與該本體的表面齊平。

又該配件係為用於固定一構件的一固定座，也可為一桿。

本發明還提供一種一發泡產品的方法，其包括塗佈熱塑性黏膠於一配件的表面；將塗有該熱塑性黏膠的該配件置於一第一模具的模穴中；將第二發泡材料充填於該第一模具的模穴中；加熱該第一模具，以使該第二發泡材料發泡形成一連接塊，及使該熱塑性黏膠將該配件與連接塊黏結在一起；將已黏結該配件的該連接塊放入一第二模具的模穴中；將第一發泡材料充填於該第二模具的模穴中；及加熱該第二模具，以使該第二發泡材料發泡形成包住該連接塊之一本體。

較佳地，該第一發泡材料係為發泡性聚苯乙烯(EPS)材料，該第二發泡材料係為發泡性聚烯烴(expandable polyolefin)與發泡性聚苯乙烯(EPS)之共聚合物。其中該發泡性聚烯烴可選自其族類中的發泡性聚乙烯(EPE)。

較佳地，其中該配件之材質可選用塑膠，而該熱塑性黏膠可選用熱融膠。

依本發明方法所製成的發泡產品，該配件係藉由該連接塊而牢固地結合於該本體，且該連接塊可緩衝來自該配件的應力，使該配件不易從該本體上脫落。

至於本發明的其它發明內容與更詳細的技術及功能說明，將揭露於隨後的說明。

第一圖係顯示本發明之發泡產品100的一較佳實施例，其包括一本體1、嵌埋在該本體1內且與之直接結合的一連接塊2、嵌埋在連接塊2內的一配件3及一黏膠層4，該黏膠層4係將該連接塊2與該配件3黏結在一起。

一般而言，該本體1通是一運動用板的核心板，該運動用板係指衝浪板、滑雪板、滑水板、救生或娛樂用浮板．．．等等。該配件3通常是一個固定座、一桿或一帆桿等等，不以此為限。該固定座是指用來固定衝浪板用的舵、滑雪板的把手或剎車板等構件的座體。無論如何，在這些較佳運用中，該配件3主要是由非發泡材料(例如塑膠或金屬)所構成，但不以此為限。較佳地，該連接塊2可全部或部份嵌埋於該本體1的內部，該連接塊2具有一表面，其與該本體1的表面齊平，且該配件3可部份嵌埋於該連接塊2的內部，且有一部分暴露於該連接塊2及該本體1的一表面，其中，該配件3暴露出的部分突出於該連接塊2及該本體1的該表面。

該本體1與該連接塊2可以選用相同的發泡材料來製作，較佳是選用不同的發泡材料來製作，以使該連接塊2比該本體1更加強韌。

相對於將該配件3直接嵌埋於該本體1中的做法而言，本發明先將該配件3嵌埋或植入該連接塊2之後，再將該連接塊2嵌埋或植入該本體1的做法，會使該配件3較不易從該本體1分離出來，這是因為該連接塊2表面積 多於該配件3，使得該連接塊2與該本體1之間的結合面積相對增加，再者，來自該配件3的應力會被該連接塊2緩衝掉一些。

在本較佳實施例中，該本體1係由發泡性聚苯乙烯(EPS)所發泡而成，從而具有重量輕及浮力佳等特性。該連接塊2係由發泡性聚烯烴(expandable polyolefin)與發泡性聚苯乙烯(EPS)之共聚合物所發泡而成，因此，該連接塊2比該本體1更有能力緩衝從配件3傳來的應力，使得該該連接塊2更加強韌而不易斷裂或破裂。

在本較佳實施例中，該共聚合物的發泡性聚烯烴是選擇其族類中的發泡性聚乙烯(EPE)作為原料。也就是說，該本體1是由發泡性聚乙烯(EPE)與發泡性聚苯乙烯(EPS)之共聚合物所發泡而成。該發泡性聚乙烯(EPE)與該發泡性聚苯乙烯(EPS)的比率可視需要而加以調配。例如：在該共聚物中，該發泡性聚乙烯(EPE)的重量百分率為30%，該發泡性聚苯乙烯(EPS)的重量百分率為70%。

第二~八圖係顯示製造該發泡產品100的較佳方法。該方法包括隨後所述之步驟。首先，如第二圖所示，將欲嵌埋的一配件3表面塗上一層熱塑性黏膠4a。該熱塑性黏膠4a，例如熱熔膠，係可牢固的黏附於該配件3，且其加熱至一適當溫度時係會呈液態，而冷卻後會凝固呈固態。該配件3可選用金屬、木材、塑膠材料、玻璃纖維、碳纖維、或其它複合材料來製作。

接著，如第三圖所示，將塗有熱塑性接著劑4a的該配 件3置於一第一模具7的模穴70中。該第一模具7包括一上模71及一下模72。該上模71及下模72對合後即形成該模穴70。待該配件3被固定於該第一模具7內之後，續將第二發泡材料填入該第一模具7的模穴70中，該第二發泡材料可為複數發泡性聚烯烴(expandable polyolefin)與發泡性聚苯乙烯(EPS)的共聚合物之預發泡珠粒(pre-foamed pellets)20a。較佳地，該發泡性聚烯烴與發泡性聚苯乙烯之共聚合物是採用發泡性聚乙烯(EPE)與發泡性聚苯乙烯(EPS)之共聚物。附帶說明的是，這些預發泡珠粒20a大致上要充滿該第一模具7的模穴70，但相鄰預發泡珠粒20a之間仍尚有些微空隙，且該模穴70的壁面與相鄰的預發泡珠粒20a之間亦尚有些微空隙。無論如何，該些預發泡珠粒20a的數量要足夠形成隨後所述的連接塊2。

緊接著，如第四圖所示，對該第一模具7加熱，以使其內的該些預發泡珠粒20a因受熱而分別膨脹成一顆顆的發泡顆粒20，該些發泡顆粒20的表面因受熱稍微熱熔而產生黏性，並因為該第一模具7內的壓力而相互貼靠，以致於相互黏結在一起，從而形成具有對應該第一模具7的模穴70形狀之一連接塊2。在此過程中，該熱塑性黏膠4a受熱而融化，並因為該第一模具7內的壓力而滲入位於該配件3附近之連接塊2的發泡顆粒20之間的間隙，進行形成一黏膠層4。

在本例中，加熱該第一模具7之方式係將高溫高壓的蒸氣引入該模穴70內。藉由蒸氣的高溫，該些預發泡珠粒20a的體積會膨脹，或稱為再次發泡，且表面會熱熔，而 該熱塑性黏膠4a也會同時融化成液態，並因為該模具7內的壓力驅使而流竄入該配件2周圍的發泡顆粒20之間的間隙。此時，該模具7之上模71及下模72的合模壓力必需足夠，才不會被該模具7內的蒸氣壓力及該些預發泡珠粒20a的膨脹力量撐開。在一段預定時間之後，或稱為發泡完成之後，就能透過一開模作業而得到具有如第五圖所示的半成品，其中該黏膠層4係如根鬚狀般地伸入至該配件2周圍的發泡顆粒20之間的間隙，以將該配件3牢牢地固定在該連接塊2上。

較佳地，可將多個配件3一起放到比該第一模具7更大的模具中，然後依照上述方式成形出一塊嵌埋有多個配件3的發泡塊，然後分割該發泡塊，以獲得多個像上述那樣的連接塊2。

隨後，如第六圖所示，將該連接塊2連同其上的該配件3一併放入一第二模具8的模穴80中。該第二模具8比該第一模具7大，且同樣具有一上模81及一下模82。該上模81及下模82對合後形成該模穴80。待該連接塊2及該配件3被固定於該第二模具8後，續將第一發泡材料充填於該第二模具8的模穴80中，該第一發泡材料可為複數發泡性聚苯乙烯之預發泡珠粒10a。同樣地，這些預發泡珠粒10a大致上要充滿該第二模具8的模穴80，使得相鄰預發泡珠粒10a之間尚有些微空隙，且該模穴80的壁面與相鄰的預發泡珠粒10a之間亦尚有些微空隙。無論如何，該些預發泡珠粒10a的數量要足夠形成隨後所述的本體1。

緊接著，如第七圖所示，對該第二模具8加熱，其做 法類似上述，從而使得該第二模具8內的該些預發泡珠粒10a膨脹變成一顆顆的發泡顆粒10，該發泡顆粒10並相互黏結形成具有對應該第二模具8的模穴80形狀之一本體1，並使得該本體1與該連接塊2黏結成一體，換言之，該連接塊2是直接結合於該本體1。由於該本體1與該連接塊2的材料中均含有發泡性聚苯乙烯(EPS)，因此無需額外之接著劑就能彼此相互緊密地接合。最後，當發泡完成時，就能透過一開模作業而得到具有如第八圖所示的該發泡產品100。

從上述說明可知，該黏膠層4有一部份係滲入或是說延伸進入該配件3附近的一些發泡顆粒10之間的縫隙，從而能有效提高該配件3與該連接塊2之間的結合力，使得該配件3可以牢固地位於該連接塊2內。另一方面，由於該連接塊2比該本體1較高之韌性，因而當該配件3承受較高的外力時，包覆在該配件3外圍之該連接塊2能予以緩衝，不致影響到更外圍之該本體1，再者，該連接塊2與該本體1之間結合面積夠，使得其兩者之間的結合得相當牢實，當該連接塊2與該本體1分別選用上述的共聚物與發泡性聚苯乙烯，其兩者之間甚至不使用接著劑就能緊緊地結合在一起。無論如何，本發明之該配件3係藉由該連接塊2而與該本體1結合在一起，且不易從該本體1脫落。

無論如何，任何人都可以從上述例子的說明獲得足夠教導，並據而了解本發明內容確實不同於先前技術，且具有產業上之利用性，及足具進步性。是本發明確已符合專利要件，爰依法提出申請。

1‧‧‧本體

100‧‧‧發泡產品

2‧‧‧連接塊

10、20‧‧‧發泡顆粒

10a、20a‧‧‧預發泡珠粒

3‧‧‧配件

4‧‧‧黏膠層

4a‧‧‧熱塑性黏膠

7‧‧‧第一模具

70‧‧‧模穴

71‧‧‧上模

72‧‧‧下模

8‧‧‧第二模具

80‧‧‧模穴

81‧‧‧上模

82‧‧‧下模

5‧‧‧發泡體

50‧‧‧穿孔

6‧‧‧配件

60‧‧‧公扣

61‧‧‧母扣

第一圖之斷面圖係大致性地顯示本發明發泡產品的一較佳實施例。

第二圖之斷面圖係顯示本發明製造該發泡產品之方法中的配件表面塗佈有熱塑性接著劑的情形。

第三圖之斷面圖係顯示本發明方法中的配件與預發泡珠粒一起置入第一模具的情形。

第四圖之斷面圖係顯示本發明方法中的預發泡珠粒於第一模具中發泡成形的情形。

第五圖之斷面圖係顯示依本發明方法製成的連接塊結合配件的斷面構造。

第六圖之斷面圖係顯示本發明方法中的連接塊、配件與預發泡珠粒一起置入第二模具的情形。

第七圖之斷面圖係顯示本發明方法中的預發泡珠粒於第二模具中發泡成形的情形。

第八圖之斷面圖係大致性地顯示依本發明方法製成的發泡產品的斷面構造。

第九圖係顯示習知發泡體的斷面構造。

1．．．本體

100．．．發泡產品

2．．．連接塊

3．．．配件

4．．．黏膠層

Claims (9)

1. 一種發泡產品，包括：一本體，由第一發泡材料製成，其中該第一發泡材料係為發泡性聚苯乙烯(EPS)；一連接塊，由第二發泡材料製成，其全部或部份嵌埋於該本體的內部；其中該連接塊係與該本體直接結合且該第二發泡材料係為發泡性聚乙烯(EPE)與發泡性聚苯乙烯(EPS)之共聚合物；一配件，係有一部份嵌埋於該連接塊的內部且與該連接塊連接，並有一部分突出於該連接塊且突出該本體的一表面；及一黏膠層，係位於該配件與該連接塊之間，且將該配件與該連接塊黏結在一起。
2. 如申請專利範圍第1項所述的發泡產品，其中由該第二發泡材料所製成之連接塊比由該第一發泡材料所製成之本體更強韌。
3. 如申請專利範圍第1項所述的發泡產品，其中該配件的材質不同於該本體及該連接塊，且比該本體及該連接塊更堅硬。
4. 如申請專利範圍第1項所述的發泡產品，其中該連接塊具有多個發泡顆粒，該黏膠層有一部份係延伸進入該配件附近的一些發泡顆粒之間的縫隙。
5. 如申請專利範圍第4項所述的發泡產品，其中該黏膠層係為熱塑性黏膠構成。
6. 如申請專利範圍第1項所述的發泡產品，其中該配件 暴露出的部分是突出於該本體的表面。
7. 如申請專利範圍第1項所述的發泡產品，其中該配件係為用於固定一構件的一固定座。
8. 如申請專利範圍第1項所述的發泡產品，其中該連接塊具有一表面，其與該本體的表面齊平。
9. 如申請專利範圍第1項所述的發泡產品，其中該共聚物含有重量百分率30%的EPE以及重量百分率70%的EPS。