TWM611533U

TWM611533U - 熱塑性薄型２ｄ網布複合材結構及其相關產品

Info

Publication number: TWM611533U
Application number: TW109206227U
Authority: TW
Inventors: 芮祥瑩; 謝秉翰
Original assignee: 台北智慧材料股份有限公司
Priority date: 2020-05-20
Filing date: 2020-05-20
Publication date: 2021-05-11

Abstract

本創作有關一種熱塑性薄型2D網布複合材結構，特別是可作為醫療護具、運動用品中兼具耐衝擊性、質量輕與高透氣度，同時具有可重塑性的矯形支撐物，或是固定四肢與/或關節等部位用的支撐繃帶。此熱塑性薄型2D網布複合材結構主要包含一透氣性單片網布，以及一塗佈至該透氣性單片網布的高分子聚合物，形成遇熱可重新塑形及重覆使用的熱塑性薄型2D網布複合材結構。

Description

熱塑性薄型2D網布複合材結構及其相關產品

本創作有關一種熱塑性薄型2D(two-dimensional)網布複合材結構，特別是可作為醫療護具、運動用品中兼具耐衝擊性、質量輕與高透氣度，同時具有可重塑性的矯形支撐物，或固定四肢與/或關節等部位用的支撐繃帶。本案亦揭露一種有關此熱塑性薄型2D網布複合材結構的製造方法。

一般醫療護具、運動用品中所使用具有耐衝擊性的矯形支撐物或墊體，通常是利用堅硬材質的鑄型材料為主體。然而，此等堅硬材質的鑄型材料並未能具有所需的柔軟度以及舒適性，故而無法滿足一般使用者之需求。若採用市面上具有柔軟度與舒適性的材料來形成支撐物或墊體，則無法兼顧機械強度以及耐衝擊性。再者，大部分具柔軟性的護墊支撐產品，例如由聚氨酯發泡體(polyurethane foam)等構成的墊體，通常會伴隨有缺乏透氣性的問題。另一方面，具有耐衝擊性的支撐墊體為了具有較佳的透氣性，通常會採取對硬材質墊體進行沖孔的處理作業，以便達到所需的透氣效果。然而，依沖孔密度的不同，將會導致不同的效果。譬如當孔洞密度低時，恐會造成透氣性不足的現象，然而當孔洞密度高時，又恐會產生機械強度不足的狀況。

早期應用於醫療護理中的鑄型材料(casting material)，除了傳統上所使用的熟石膏(plaster of Paris)外，則是已廣為人知的合成聚合物材料。相較於熟石膏材料的笨重厚實，且又缺乏所需的柔軟度及舒適性，以合成聚合物為主體的鑄型材料，其材質輕盈、不受水影響而可加以沖洗，同時提升了配戴上的舒適度，並可讓使用者擁有較佳的肢體活動性。再者，由於X-光可穿透此等以合成聚合物為主體的鑄型材料，故醫護人員可在無需移除鑄型材料的情況下，進行後續的X-光等的醫療檢測。

近來已普遍應用於醫療、運動護具，含有合成聚合物的耐衝擊性支撐物或墊體，一般為不可逆式以水固化的合成聚合物鑄型材料(irreversibly hardenable synthetic polymer casting materials,water-hardening system)，例如添加含有水可固化氨基甲酸乙酯(water hardenable urethane)、聚氨酯預聚物(polyurethane prepolymers)或其他適宜之聚合物的鑄型材料。以水固化的合成聚合物鑄型材料，主要是藉由與水、或是與含有催化劑或固化劑的溶液接觸，使其產生硬化固定的作用，像是3M^TM Scotchcast^TM Rigid Casting Tape，又如美國專利第US 4,411,262號記載的結構性材料(Constructional Material)、美國專利第US 4,800,872號記載的無分紗之鑄型膠帶(Ravel-free Orthopaedic Casting Tapes)等的發明。使用時可將此聚合物鑄型材料包覆至使用者需矯形固定的部位，並將其浸泡於水中，或以水接觸該鑄型材料一段時間，抑或是可先將此鑄型材料浸泡水中，再於其產生固化作用前，將之包覆至使用者需矯形固定之部位，待一段反應時間後使得該合成聚合物鑄型材料硬化，達到固定使用者特定部位的效果。由於水固化的合成聚合物鑄型材料於接觸水或濕氣即會產生硬化現象，且為一不可逆的反應，故而無法重新塑形或重覆利用，使用上需將其小心地存放於不接觸水氣或無濕氣的密封裝置中。

網布(mesh fabric)或稱網眼面料，由於其耐磨透氣、防黴抗菌，已大量被選用於運動服裝、窗簾或蚊帳等用品中。具體而言，網布具有至少以下所列之優點：1、良好的透氣性和適度調節能力；2、質地輕盈；3、獨特的彈性功能；4、耐磨適用，永不起球；5、防黴抗菌；6、便於清洗與晾乾；7、外觀時尚美觀。由於網布具有如上所述透氣性佳及質地輕盈等特性，如再加上具形狀記憶能力的高分子熱塑性聚合物材料的機械強度及可塑性，非常適合用來取代傳統石膏，作為固定使用者特定部分的醫療護具用支撐物。但一般市面上取代石膏之網布，仍以3D(three-dimensional)網布為主，其主要是藉由位在上、下二表層(即X、Y平面)間，且與該X、Y平面垂直之Z軸方向上不等高度的紗線，形成3D立體空間(spacer)及機械支撐的來源。相較之下，本案所揭露之網布則為單片2D網布，可由具有複數網孔的上、下二表層，彼此相互交纏連結而形成，或是利用位於上、下二表層之間，與該二表層平行的複數單絲(mono yarn)結構將上、下二表層交纏結合而形成，故其在形成X、Y平面的上、下二表層間並無立體空間存在。

具形狀記憶能力的高分子聚合物材料係屬於智慧型材料的一種，具有可藉由如熱、光、電場、磁場等的外界刺激，從一變形的暫態(暫時形狀)回到其永久狀態(初始形狀)之能力的材料，故已廣泛地應用於電子電路元件、熱感應元件、生物醫學領域等範疇。其可參閱相關專利文獻如美國專利第US 6,740,094 B2記載的形狀記憶致動器及導管(Shape Memory Polymer Actuator And Catheter)、美國專利第US 5,910,357號記載的分離膜(Separation Membrane)、美國公開專利利公告第2016/0044971 A1號記載形狀記憶胸罩(Bra Incorporating Shape Memory Polymers And Method Of Manufacture Thereof)等之發明。

由於目前具有耐衝擊性的支撐物或墊體，其在應用於運動用品或醫療護具時，通常缺乏足夠的透氣度，且無法達到再塑形及重覆使用之目的。因此，亟需提供一種方便儲存，同時兼具耐衝擊性、質量輕與高透氣度，並可再塑形及重覆使用的複合材結構，作為醫療護具、運動用品中的矯形支撐物或支撐護墊之用。

鑒於上述，本創作之目的在於提供一種熱塑性薄型2D網布複合材結構，特別是可作為醫療護具、運動用品中兼具耐衝擊性、質量輕與高透氣度，同時具有可重塑性的矯形支撐物，或固定四肢與/或關節等部位用之支撐繃帶，以及有關此熱塑性薄型2D網布複合材結構的製造方法。藉由將具有形狀記憶能力的高分子聚合物，利用熱黏塗佈方式(heating method)塗佈至一透氣性單片網布上，賦予透氣性單片網布形狀記憶的功效，接著對該塗佈有高分子聚合物的透氣性單片網布複合材結構進行沖孔處理，破壞塗佈在網孔間的彎液面(meniscus)，進而形成本案的熱塑性薄型2D網布複合材結構。

藉由調整具有形狀記憶能力之高分子聚合物的熔點(Melting temperature，Tm)、分子交聯度或結晶度，可得到不同機械強度及不同的分子鬆弛時間(亦即熱塑形操作時間)的熱塑性複合材結構。同時可藉由調整高分子聚合物分子量的大小，進一步控制該熱塑性薄型2D網布複合材結構的附著度。可利用熱黏塗佈方式，將具形狀記憶能力的高分子聚合物塗佈至一透氣性單片網布，使該透氣性單片網布的上、下表層附著有高分子聚合物，進而形成本案遇熱可重新塑形及重覆使用的熱塑性薄型2D網布複合材結構。

於本案的另一實施態樣中，可利用熱黏塗佈方式，將具有形狀記憶能力的高分子聚合物塗佈至一透氣性單片網布，並藉由沖孔處理形成一具沖孔的單片網布複合材結構，繼之再將另一作為柔軟、舒適親膚側的透氣性單片網布或紗布，黏附至該單片網布複合材結構其中一側，進而形成具雙片網布的熱塑性薄型2D網布複合材結構，可提供作為支撐繃帶或支撐護墊之用。又或者是，可在沖孔處理前，先將另一透氣性單片網布黏覆至塗佈有高分子聚合物的單片網布其中一側，形成一具雙片網布的熱塑性複合材結構，接著再進行沖孔處理，即形成本案可提供作為支撐繃帶或支撐護墊用之具雙片網布的熱塑性薄型2D網布複合材結構。

本創作亦可視使用者所需，在單片網布熱塑性複合材結構的兩側，分別黏附上另一網布或紗布，形成具複數片網布的熱塑性薄型2D網布複合材結構。本創作可藉由調整高分子聚合物中此聚合物分子量的大小，進一步控制本案上述熱塑性薄型2D網布複合材結構的黏著度(adhesion)。又或者是，可在網布與網布、或網布與紗布間，進一步利用黏附劑或黏著層，將上述網布與網布/紗布黏接在一起，形成雙片或複數片的熱塑性薄型2D網布複合材結構，其可作為支撐繃帶或支撐護墊之用。

1:熱塑性薄型2D網布複合材結構

10:熱塑性薄型2D網布複合材結構

20:單片網布

20a:第一表層

20b:第二表層

21:單絲

22:網孔

23:單片網布

30:高分子聚合物

100:步驟

200:步驟

300:步驟

320:步驟

330:步驟

400:步驟

420:步驟

430:步驟

520:步驟

530:步驟

圖1A為未塗佈有高分子聚合物，具上、下表層的單片網布立體圖。

圖1B為未塗佈有高分子聚合物，具上、下表層，以及纏結於上、下表層間之單絲的單片網布立體圖。

圖2為在圖1A所示之單片網布上，以熱黏塗佈方式塗佈有高分子聚合物之熱塑性薄型2D網布複合材結構的剖面圖。

圖3為根據本創作另一實施態樣之熱塑性薄型2D網布複合材結構的剖面圖，其具有二透氣性單片網布。

圖4為根據本創作的其中一實施態樣的方法，製造形成本案具單片網布的熱塑性薄型2D網布複合材結構。

圖5為根據本創作的另一實施態樣的方法，製造形成本案具雙片網布的熱塑性薄型2D網布複合材結構。

圖6為根據本創作的又一實施態樣的方法，製造形成本案具雙片網布的熱塑性薄型2D網布複合材結構。

圖7為根據本創作之具雙片網布的熱塑性薄型2D網布複合材結構所製成的支撐繃帶示意圖。

圖8為根據本創作之具雙片網布的熱塑性薄型2D網布複合材結構所製成的支撐護墊示意圖。

為能更進一步瞭解本創作之結構、功能、作用等特徵及技術內容，請參閱以下有關本創作之詳細說明與附圖。應能理解的是，本案圖式中多種特徵並未按照比例繪示，其僅為說明例示之用。不同實施態樣的圖式中，相同或近似之構件將以相同之元件符號加以表示，然而該等相同重複僅為簡明敘述本創作，不代表所記載之不同實施態樣與/或結構間具有特定的關係。此外，說明書中用來記載空間之相關詞彚，例如「上」、「下」、「左」、「右」及類似用語，其僅便於描述圖式中某一(些)元件或特徵與另一(些)元件或特徵間的相對關係，該等空間相關用詞非用以將某一(些)元件或特徵，特定侷限於其相對另一(些)元件或特徵之上方或下方的位置，其涵蓋包括元件或特徵的不同方向。值得注意的是，所附圖式僅提供作為參考與說明之用，並非用來對本創作加以限制。

於本說明書所載的「約」、「大約」、「實質上」之用語，通常表示在一給定數值或範圍的20%內，較佳為10%內，更佳者為5%內，或3%以內，或2%以內，或1%以內，或0.5%以內。在此給定的數值為大約的數值，亦即在沒有特定說明的情況下，可隱含「約」、「大約」、「實質上」之含義。

有別於先前技術採用立體織物為基材，圖1A所示者為本案所使用的單片網布(20)結構，其包含位於上方的第一表層(20a)與位於下方的第二表層(20b)，第一表層(20a)與第二表層(20b)具有相對應的複數網孔(22)。利用第一表層(20a)與第二表層(20b)彼此交纏結合，形成該單片網布(20)。圖1B則為另一種單片網布(23)，其在第一表層(20a)與第二表層(20b)間具有複數單絲(21)。該複數條單絲(21)平行配置於第一表層(20a)及第二表層(20b)間，利用該單絲(21)將第一表層(20a)與第二表層(20b)交纏結合在一起，形成該等具單絲(21)結構的單片網布(23)。本案的網布可為聚酯網布(polyester mesh fabric)，相較於先前技術所使用的玻璃纖維(glass fabric)，本案的聚酯網布對於人體肌膚更具柔軟舒適度。

參閱本案圖2所示，其是根據本創作的一種熱塑性薄型2D網布複合材結構(1)，特別是可作為醫療護具、運動用品中兼具耐衝擊性、質量輕與高透氣度，同時具有可重塑性的矯形支撐物，或用以固定四肢與/或關節等部位的支撐護墊。利用熱黏塗佈方式藉由一塗佈機構，將具形狀記憶能力的高分子聚合物(30)塗佈至一透氣性單片網布(20)。接著再利用一開孔機構，對塗佈有高分子聚合物(30)的單片網布(20)進行沖孔處理，進而形成本案的熱塑性薄型2D網布複合材結構(1)。雖然本案圖2係以不具單絲的單片網布(20)加以繪示，應該理解的是，熱塑性薄型2D網布複合材結構(1)所使用的單片網布，亦可選擇性地為上、下二表層(20a)、(20b)間具有複數單絲(21)纏結的單片網布(23)。

於另一實施態樣中，即如圖3所示，利用熱黏塗佈方式藉由一塗佈機構，將一具形狀記憶能力的高分子聚合物(30)塗佈至一透氣性單片網布(20)，再將該塗佈有高分子聚合物(30)的透氣性單片網布(20)進行沖孔處理，形成本案具單片網布的熱塑性網布複合材結構(1)。接著再將另一透氣性單片網布(20)或(23)，黏覆於該熱塑性網布複合材結構(1)的其中一側，作為一柔軟親膚表面，進而形成如圖3中所示之具雙片網布的熱塑性薄型2D網布複合材結構(10)。又或者是，可在沖孔處理前，先將另一透氣性單片網布(20)或(23)黏覆至塗佈有高分子聚合物的單片網布的其中一側，形成一具雙片網布的熱塑性網布複合材結構，接著再利用開孔機構進行沖孔處理，形成本案可提供作為支撐繃帶或支撐護墊用之具雙片網布的熱塑性薄型2D網布複合材結構(10)。

雖然圖3中的雙片網布的熱塑性薄型2D網布複合材結構(10)，係將熱塑性複合材結構(1)與另一未經熱黏塗佈處理之具複數單絲(21)的單片網布(23)加以結合，應該理解的是，所結合形成的雙片網布熱塑性薄型2D網布複合材結構(10)所使用的單片網布，可選擇性地皆為單片網布(20)、或可皆為具複數單絲(21)的單片網布(23)，或二者混搭使用，即亦可將塗覆有高子聚合物(30)之具單絲結構的單片網布(23)，與另一作為親膚側的單片網布(20)相結合。再者，亦可進一步地於該具有雙片網布的熱塑性網布複合材結構(10)的另一側，加置另一單片網布(20)或(23)，形成複數網布的熱塑性2D網布複合材結構。於此技術領域具通常知識者，應可了解任何可推知之單片網布的組合，皆涵蓋於本創作中。藉由調整具形狀記憶能力的高分子聚合物的熔點Tm、分子交聯度或結晶度，可得到如上方述之不同機械強度及不同的分子鬆弛時間(亦即熱塑形操作時間)的熱塑性薄型2D網布複合材結構。同時可藉由調整高分子聚合物(30)中此聚合物分子量的大小，進一步控制該熱塑性薄型2D網布複合材結構的黏著度(adhesion)等機械性質。

本創作具形狀記憶能力的高分子聚合物(30)，可選自由聚酯(polyester)、聚氨酯(polyurethane，PU)、聚醯胺(polyamide)、聚醇(polyol)的至少一無規共聚物(random copolymers)或嵌段共聚物(block copolymers)所組成的群組中。在某些實施態樣中，此高分子聚合物(30)可包括聚己內酯(polycaprolactone，PCL)高分子聚合材料。在另一些實施態樣中，高分子聚合物(30)的Tm點可大於約65℃，以確保聚合物(30)具有良好的機械性能。又於某些實施態樣中，高分子聚合物(30)的Tm點可小於約70℃，故而可藉由微波爐或吹風機等裝置，利用低溫加熱的方式將聚合物(30)的溫度提升至大於Tm點，使其得以讓使用者對熱塑性薄型2D網布複合材結構(1)或(10)進行處理，以利重新塑形並達到重覆使用之目的。在一些實施態樣中，高分子聚合物(30)包括鏈糾纏(chain entangled)的聚合物材料，以增強其機械性能及耐衝擊性。將高分子聚合物(30)塗佈至透氣性單片網布(20)上，可提升所形成之熱塑性薄型2D網布複合材結構(1)或(10)整體的機械性能。

再者，於一實施態樣中，本創作的熱塑性薄型2D網布複合材結構，可選擇性地進一步包含一黏附劑或黏著層，該黏附劑或黏著層位於單片網布熱塑性複合材結構(1)與另一單片網布(20)、(23)或紗布之間，作為強化黏結劑之用，使複數片的熱塑性薄型2D網布複合材結構結構更為穩固。該黏附劑或黏著層可為含有聚己內酯(PCL)、聚氨酯(PU)等的熱熔膠，或其他適宜的黏著劑所形成的接著用劑。

在一些實施態樣中，本創作在不需使用低分子量有機化合物、且未經混煉方式處理的狀態下，利用熱黏塗佈方式在透氣性單片網布(20)表面塗佈有高分子聚合物(30)。根據本案熱黏塗佈方式所形成的高分子聚合物(30)，具有比混煉方式所形成之聚合物更佳的機械性質，同時可避免低分子量的化合物殘留在聚合物(30)中的情況，並可避免因所殘留低分子量化合物於使用時釋放出所導致的環境污染問題。

表1-使用本案加熱黏塗佈方式形成具有高分子聚合物的熱塑性薄型2D網布複合材結構(1)樣品，隨溫度量測得之蕭氏硬度機械性質：

具體而言，前述測試中的蕭氏硬度(Shore scleroscope hardness，簡稱HS)測試，係藉由蕭氏硬度計(Shore durometer)，在與複合材結構樣品的垂直方向上，使用小重鎚對材料表面進行打擊試驗所測得的硬度。而前述最大應力(Maximum stress)測試，係在不同溫度下，將具有3公分x10公分(3cm x 10cm)尺寸的長條形狀複合材結構樣品，以每分鐘100公釐(100mm/min)的速率進行拉伸所測得的數值。

表2-本案使用熱黏塗佈方式形成之熱塑性薄型2D網布複合材結構(1)樣品的熱性質(DSC)量測值：

前述複合材結構樣品的熱性質係藉由差示掃描量熱法(Differential scanning calorimetry，DSC)的方式以進行測試。具體來說，首先係以每分鐘20℃(20℃/min)的升溫速率，將樣品從30℃加熱到300℃，接著在300℃的溫度下維持5分鐘。繼之再以20℃/min的降溫速率，將樣品從300℃降溫到30℃以完成測試。

使用混煉方式所形成的聚合物在經過單次加熱(例如超過Tm點)並降溫後，其會被所含的低分子量化合物所干擾而不具有鏈糾纏的結構，進而造成Tm的喪失，並導致其機械強度降低。然而，本案使用加熱方式所形成的高分子聚合物(30)，其在經過加熱(例如超過Tm點)並降溫後，由於此高分子聚合物(30)可具有鏈糾纏的結構，故仍可維持其結構以及Tm點。藉此可將本案薄型2D單片網布複合材結構多次加熱變形，以達到重複塑形使用之目的。

配合參閱圖4所示，本創作揭露一種製造熱塑性薄型2D網布複合材結構(1)的方法。於步驟(100)，首先提供一透氣性單片網布(20)。接著在步驟(200)中，利用熱黏塗佈方式，將一高分子聚合物(30)塗佈至該透氣性單片網布(20)，形成一未沖孔的單片網布複合材結構。繼之在步驟(300)中，對該未沖孔的單片網布複合材結構進行沖孔處理，進而於步驟(400)中形成本案的熱塑性薄型2D網布複合材結構(1)。

於另一實施態樣，同時參閱圖5所示，根據本創作之方法，首先於步驟(100)提供一透氣性單片網布(20)。繼之在步驟(200)中，利用一熱黏塗佈的方式，將一高分子聚合物(30)塗佈至該透氣性單片網布(20)上，形成一未沖孔的單片網布複合材結構。接著在步驟(320)中，對塗佈有高分子聚合物(30)之透氣性單片網布(20)的複合材結構進行沖孔處理，形成一沖孔的單片網布複合材結構(1)。接著於步驟(420)中，提供另一透氣性單片網布(23)，將其配置黏附於此一沖孔的單片網布複合材結構(1)的其中一側。最後於步驟(520)中，形成本案另一具有雙片透氣性網布(20)、(23)的熱塑性薄型2D網布複合材結構(10)。

於本案又一實施態樣，如圖6所示，可選擇性地於形成一未經沖孔處理之單片網布複合材結構的步驟(200)後，隨即於步驟(330)中先行提供另一透氣性單片網布(23)，將其配置黏附於該未經沖孔的單片網布複合材結構(1)的其中一側，形成一具有兩單片網布(20)、(23)之未沖孔的雙片網布複合材結構。接著在步驟(430)中，對該未經沖孔的雙片網布複合材結構進行沖孔處理，最後於步驟(530)形成本案具雙片網布(20)、(23)的熱塑性薄型2D網布複合材結構(10)。

承如上文所載，本創作具單片網布的熱塑性薄型2D網布複合材結構(1)，可製成醫療或運動用之支撐繃帶或支撐護墊。如本案圖7所示，為使用上進一步的舒適性考量，亦可利用具雙片網布的熱塑性薄型2D網布複合材結構(10)作為支撐繃帶(10a)使用，其中未塗覆有高分子聚合物(30)的透氣性單片網布(20)可作為接觸皮膚的柔軟親膚側。利用本案熱塑性複合材結構可加熱塑形的特性，將支撐繃帶(10a)加熱使其溫度提升至大於Tm點(例如約65℃)進行形變，使其得以讓使用者對支撐繃帶(10a)進行包紮固定處理，待支撐繃帶(10a)降至低溫(例如室溫)時硬化定形，即形成具耐衝擊性、質量輕與高透氣度的矯形支撐物。又如圖8所示者，其為一美容用支撐護墊(10b)，係在本案的熱塑性薄型2D網布複合材結構(1)的其中一側，黏附一層紗布作為親膚層所形成之另一種熱塑性薄型2D網布複合材結構。使用者可利用加熱塑形使該支撐護墊(10b)依鼻冀輪廓包覆其上，待支撐護墊(10b)降至室溫硬化定形，即形成具固定保護作用的支撐物。

實施例

根據本創作所製得之熱塑性薄型2D複合材結構，其在使用上所展現的舒適性及機械性質等優異特性，可經由以下實驗數據證實顯示。由台北智慧材料股份有限公司(TSM Smart Materials Co.,Ltd.，以下簡稱TSM)所提供，依據本創作之熱塑性薄型2D複合物材料所製成之型號為「TSM醫療繃帶1mm」的產品(以下簡稱TSM產品)，其主要材質為聚酯網布，以熱黏塗佈方式塗覆有聚己內酯(以下簡稱PCL)高分子聚合物，產品單片厚度小於約2公釐(<2mm)。與本創作TSM產品相比較者為3M製造的產品(以下簡稱3M產品)，其是以玻璃纖維為主要材質，塗覆有反應型聚氨酯(以下簡稱反應型PU)聚合物。測試時以3片疊置之TSM產品，與厚度相當之5片疊置的3M產品進行實驗測試。

首先TSM產品使用的是聚酯網布，相較於3M產品而言，其實質上對肌膚更具柔軟舒適性。TSM產品所使用的PCL聚合物為非異氰酸酯(non-isocyanate)，而3M產品所使用的反應型PU聚合物具有異氰酸酯自由基(isocyanate)，相較下本案TSM產品較為無毒性，使用上更安全。TSM產品(3片疊置)，重量為0.23g/cm²，厚度相當之3M產品(5片疊置)，其重量為0.27g/cm²。相較之下，在使用上本案TSM產品質量更為輕盈。

利用萬能材料試驗機(Cometech QC-508M1F)，以「三點彎曲試驗」(參照ASTM D790)，對TSM醫療繃帶與3M樹酯繃帶進行實測比較。檢測用的測試片(摺疊數層)總厚度約為4mm，寬度約為16mm，測試片跨距約為640mm。該測試片製作如下：將TSM醫療繃帶摺疊3層，並使用熱壓機使用160℃正反面分別熱壓1分鐘(1min)，待充分冷卻後得到約4mm厚度之板材，並進行切割符合ASTM D790之規範測試片。另外將3M樹酯繃帶摺疊5層，噴水後使用約10kg重物壓合，待2小時(2hrs)硬化後進行切割，使其符合ASTM D790之規範測試片。「三點彎曲試驗」是在測試時將樣品置於距離一定的兩個固定支點上，依照ASTM D790的測試方法，以每分鐘15公釐(15mm/min)的速度，由上往下加壓於兩個支點正中央的一點位置(三點測試法)，直到低於最大力量5%即終止試驗，並且記錄其數據。

表3-「三點彎曲試驗」，TSM醫療繃帶與3M樹酯繃帶機械性質比較：

經「三點彎曲試驗」顯示(參照表3數值)，TSM醫療繃帶最大彎曲應力的機械性質並不亞於3M樹酯石膏產品，其具有實質上足以媲美3M樹酯石膏產品的彎曲應力。

依據測試方法ASTM D737-2018，在壓力差壓力差125帕斯卡(或稱125帕，即125Pa)下，對面積為38平方公分(38cm²)的TSM醫療繃帶與3M樹酯石膏繃帶進行「透氣性測試」。表4-為TSM醫療繃帶與3M樹酯繃帶的「透氣性測試」比較結果：

經表4的「透氣性測試」檢測顯示，3層摺疊TSM醫療繃帶之透氣性高於300.0ft³/ft²/min，實測值為320.5呎³/呎²/分鐘(320.5ft³/ft²/min)。而與3層TSM醫療繃帶約為同厚度的5層摺疊3M樹酯石膏繃帶，其實測透氣性僅有230.8ft³/ft²/min，顯見TSM醫療繃帶具有比M樹酯石膏繃帶更高、更佳的透氣性。3層摺疊TSM醫療繃帶甚至優於較薄之4層摺疊3M樹酯石膏繃帶的透氣性，由表4中的實測數值顯示，4層摺疊3M樹酯石膏繃帶其實測透氣性也僅約為250.5ft³/ft²/min，仍低於較厚之3層摺疊TSM醫療繃帶的透氣性。由上述表4實驗檢測數值證實，本案TSM醫療繃帶可提供配戴使用上極為優異的透氣性及舒適度。

針對本案TSM醫療繃帶有關拉伸強度及黏著度等機械性質的測試，「拉伸強度測試」係根據ASTM D5035測試方法，「黏著度測試」則是依據ASTM D3330測試方法加以進行。「拉伸強度測試」時所使用的測試片，分為單片測試片與雙片測試片。其中單片測試片為切割成10.0cm x 3.0cm的測試片，而雙片測試片為上、下交疊，左、右錯置的雙片TSM醫療繃帶，即形成中間部分為雙片測試片，左、右兩端未重合部位為單片測試片。檢測時將先將測試產品切割為10.0cm x 3.0cm的測試片，接著將試片以電鍋蒸氣加熱3分鐘。雙片測試片則再以長度7cm相互重合，左、右兩末端分別留下3cm未重合。利用加熱板加熱重合處5分鐘，接著以3公斤重物加壓5分鐘，最後於室溫下靜置17小時。「黏著度測試」時所使用的是雙片試測片，是將試片以長度7cm齊頭式的相互重合，末端剩餘的3cm未重合，形成如魚尾分叉式的雙片測試片。檢測時是利用萬能試驗機QC-508M2F，在30℃下以100 mm/min拉伸速率，藉由拉伸測試片的二側端或末黏合的二末端，進行拉伸強度及黏著度測試。

表5-為TSM醫療繃帶與3M樹酯繃帶有關「拉伸強度測試」、「黏著度測試」等機械性質的測試比較結果：

經ASTM D 5035拉伸測試方法實驗證實，雙片TSM醫療繃帶的黏合強度因其斷裂面都在非交疊之單片處，證明黏合後之雙片測試品其機械性易被破壞處與原單片繃帶相同，可推知繃帶黏合界面非常相容且穩固不易形成機械脆弱點。

本創作揭露的實施態樣及其優點承如上述，惟應瞭解的是，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本揭露之精神與範圍，當可對本創作做進一步之變更、替換與修飾。又，本創作所揭示之具體實施態樣，包含複數個共同描述且彼此間可協同提供一系列效益之特色。除權利請求項另有聲明外，本創作並不只侷限在那些包含所有該等特色、或提供全部所述效益的實施態樣。再者，以單數來指稱所請求元件的任何參照，如「一」、「此」、或「該」，亦不應視為將此元件限制為單數。以上內文所述者，僅為揭示本創作之具體實施態樣，並非用來限定本創作之實施範圍，即凡依本創作申請專利範圍所作之均等變化與修飾者，皆為本創作專利範圍所涵蓋。

1:熱塑性薄型2D網布複合材結構

20:透氣性單片網布

20a:第一表層

20b:第二表層

22:網孔

30:高分子聚合物

Claims

一種熱塑性薄型2D網布複合材結構，其包含：一透氣性單片網布，包含一第一表層與一第二表層，以及一塗佈至該透氣性單片網布上具形狀記憶能力的高分子聚合物；其中該高分子聚合物可選自由聚酯、聚氨酯、聚醯酯、聚醇的至少一無規共聚物或嵌段共聚物所組成的群組中，該高分子聚合物在加熱超過Tm點時可加以塑形，降至室溫冷卻之後即硬化固定，且在其冷卻之後仍具有Tm點而具有可重塑性。
如請求項1所述的熱塑性薄型2D網布複合材結構，其中該單片網布為一厚度小於約2mm的聚酯網布。
如請求項1所述的熱塑性薄型2D網布複合材結構，其中該高分子聚合物為聚己內酯(PCL)。
如請求項1所述的熱塑性薄型2D網布複合材結構，其中該高分子聚合物的Tm點可大於約65℃。
如請求項1所述的熱塑性薄型2D網布複合材結構，其中該透氣性單片網布的該第一表層與該第二表層間，可進一步包含與上述二表層平行之纏結固定用的複數單絲結構。
如請求項1所述的熱塑性薄型2D網布複合材結構，其中該熱塑性薄型2D網布複合材結構疊置3層的透氣性可高於約300.0ft³/ft²/min。
如請求項1所述的熱塑性薄型2D網布複合材結構，其中該高分子聚合物的材料包括具有鏈糾纏的聚合物材料。
如請求項1所述的熱塑性薄型2D網布複合材結構，可進一步在該熱塑性薄型2D網布複合材結構的其中一側，黏合配置另一片包含透氣性網布、紗布或其他適宜之織物，作為該熱塑性薄型2D網布複合材結構支撐固定用之親膚側。
如請求項8所述的熱塑性薄型2D網布複合材結構，其可在至少其中一該透氣性單片網布的該第一表層與該第二表層間，進一步包含與上述二表層平行之纏結固定用的複數單絲結構。
如請求項1至9中任一項所述的熱塑性薄型2D網布複合材結構，其可作為固定用支撐繃帶。
如請求項1至9中任一項所述的熱塑性薄型2D網布複合材結構，其可作為醫療美容固定用之支撐護墊。