制造用作彈性軟墊的組合結(jié)構(gòu)的方法
【專利說明】制造用作彈性軟墊的組合結(jié)構(gòu)的方法
[0001]本申請是于2011年07月25日進(jìn)入中國國家階段、PCT公開號為W02010/060077、申請?zhí)枮?00980155329.2、發(fā)明名稱為“彈性墊組合物及其制造方法”的專利申請的分案申請，其全部內(nèi)容結(jié)合于此作為參考。
[0002]相關(guān)申請的交叉參考
[0003]本申請要求2008年11月24日提交的美國臨時專利申請第61/200，188號的優(yōu)先權(quán)的權(quán)益，其內(nèi)容全部結(jié)合于此以供參考。本申請還要求于2008年12月8日提交的61/120，758的優(yōu)先權(quán)的權(quán)益，其內(nèi)容全部結(jié)合于此以供參考。本申請還要求于2009年I月15日提交的61/145,009的優(yōu)先權(quán)的權(quán)益，其內(nèi)容全部結(jié)合于此以供參考。
[0004]技術(shù)領(lǐng)域和
【背景技術(shù)】
[0005]本發(fā)明涉及一種組合材料(composite material)。該組合材料包括由多個離散的、隔開的元件和用于包圍所述元件的一個或多個加固結(jié)構(gòu)組成的至少一層，以及由與包括元件和包圍所述元件的加固結(jié)構(gòu)的層的任一側(cè)接觸的片狀結(jié)構(gòu)組成的至少一層。本發(fā)明還涉及制造彈性墊組合物的方法。
[0006]在運(yùn)動和其它活動中，人們經(jīng)常使用保護(hù)材料來保護(hù)自身不受到撞擊、撞傷、切害I]、擦傷和外傷的傷害。本發(fā)明涉及彈性保護(hù)材料和制造在產(chǎn)品(例如，肩墊和胸墊、大腿墊和腿墊、肘墊、護(hù)脛、頭盔、棒球護(hù)胸、自行車座、汽車座、椅子、手提袋帶子、運(yùn)動胸罩等)中使用的保護(hù)材料的方法?？梢允褂眠@些保護(hù)材料。
[0007]典型地，在許多體育活動(例如，棒球、冰球、長曲棍球、足球、籃球等)中佩戴襯墊材料。對于運(yùn)動員來說，非常希望保護(hù)不受到碰撞。然而，可以在除了運(yùn)動服以外的應(yīng)用場合中使用保護(hù)性襯墊材料。僅通過實(shí)例，希望這些材料用在頭盔、防彈衣、鞋類、松短外衣、用于袋子和背包的襯墊襯里、座位上的襯墊、以及其它的需要重量輕、柔軟且透氣的沖擊吸收來保護(hù)身體的用途中。在考慮附圖和對優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述之后，將更容易理解本技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。
[0008]美國專利N0.4，513，449公開了一種沖擊吸收運(yùn)動設(shè)備，其通過控制空氣從外殼內(nèi)至外殼外部的轉(zhuǎn)移來吸收沖擊。使用開放蜂窩狀泡沫材料作為可抽盡的儲氣囊。然而，此專利并未如在本申請中公開的那樣公開泡沫組合襯墊。
[0009]美國專利N0.6，743，325公開了一種柔性材料，其包括與柔性的可拉伸基層接合的彈性元件。然而，此專利并未公開任何加固材料格構(gòu)(lattice)。
[0010]美國專利N0.7，235，291公開了一種可膨脹的熱塑性樹脂泡沫，其具有抗壓強(qiáng)度和低的彎曲彈性模量。然而，此專利并未公開對泡沫材料的任何加固結(jié)構(gòu)。
[0011]美國專利N0.5，435，765公開了一種沖浪板襯墊，其包括非滑動襯墊系統(tǒng)。多個襯墊構(gòu)件放置在沖浪板上。然而，沒有與這些沖浪襯板墊一起使用的加固元件。
[0012]美國專利N0.6，519，781公開了一種用于保護(hù)關(guān)節(jié)區(qū)域(例如，人體的關(guān)節(jié))的能量吸收保護(hù)墊。然而，沒有公開加固結(jié)構(gòu)。
[0013]美國專利N0.5，766，720公開了一種附接至導(dǎo)致振動的裝置的一部分且吸收由沖擊導(dǎo)致的振動的彈性體吸收器。然而，沒有公開加固結(jié)構(gòu)。
[0014]美國專利N0.5，052，053公開了一種用于水上運(yùn)動的彈性服裝，例如，提供熱絕緣的緊身潛水衣或干式潛水衣。該服裝包括具有凹槽的拉伸區(qū)域，凹槽具有一定的深度尺寸，以增加服裝的彈性。然而，此專利并未公開由加固結(jié)構(gòu)包圍的彈性元件。
[0015]美國專利N0.5，836，027公開了一種集成基體寢具系統(tǒng)，其包括具有由其它結(jié)構(gòu)包圍的泡沫元件的空氣-泡沫基體組件。然而，此專利討論的是寢具系統(tǒng)，其在本申請的襯墊領(lǐng)域之外。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]在一個方面，本發(fā)明涉及一種組合襯墊結(jié)構(gòu)，其包括基層，該基層粘結(jié)至與至少一個加固結(jié)構(gòu)接合的多個離散的、隔開的彈性元件。該加固結(jié)構(gòu)可包括加固材料格構(gòu)。一個或多個加固材料格構(gòu)可接合至少一些彈性元件。可選地，至少一個加固材料格構(gòu)可接合所有的彈性元件，并且其他加固材料格構(gòu)接合一些彈性元件。第二基層可粘結(jié)在彈性元件的相對側(cè)上。與加固結(jié)構(gòu)接合的彈性元件可定位在第一和第二基層之間。
[0017]在另一方面，本發(fā)明涉及一種包括上述組合物的服裝。該服裝可以是運(yùn)動服或運(yùn)動安全服，但也可包括工業(yè)或軍用設(shè)備，例如，頭盔和防彈衣。還考慮將鞋類、松短外衣、用于袋子和背包的襯墊襯里、座位上的襯墊、以及其它使用重量輕、柔軟且透氣的沖擊吸收來保護(hù)身體的用途與發(fā)明的組合材料一起使用。
[0018]在又一方面，本發(fā)明涉及一種制造用作彈性軟墊的組合結(jié)構(gòu)的方法，包括:(i)將多個離散的、隔開的彈性元件安裝在第一寬幅材料上；(ii)將至少一些彈性元件與至少一個加固結(jié)構(gòu)接合；以及(iii)將第二寬幅材料安裝至彈性元件且與第一寬幅材料相對，以形成組合結(jié)構(gòu)，其中，將所述至少一個加固結(jié)構(gòu)定位在組合結(jié)構(gòu)中的第一和第二寬幅材料之間。
[0019]將至少一些彈性元件與加固結(jié)構(gòu)接合的步驟包括:將彈性元件與第一加固材料格構(gòu)接合，并可選地將至少一些彈性元件與第二加固材料格構(gòu)接合。此外，可以將第一和第二加固材料格構(gòu)定位在組合結(jié)構(gòu)中的第一和第二寬幅材料之間?？梢允褂玫毒邔⒁黄瑥椥圆牧锨谐蓮椥圆牧锨衅搹椥圆牧锨衅ǘ鄠€彈性元件和以圖案保持多個彈性元件的附加彈性材料。刀具可包括多個切割元件，每個切割元件限定包含偏置材料的空間，其中，在使用切割元件切割相應(yīng)的彈性元件之后，偏置材料可促使相應(yīng)的彈性元件離開該空間。將至少一些彈性元件與加固結(jié)構(gòu)接合的步驟可發(fā)生在將多個彈性元件安裝在第一寬幅材料上的步驟之前或之后。加固結(jié)構(gòu)可以是包括多個孔的加固材料格構(gòu)，并且其中，將至少一些彈性元件與加固結(jié)構(gòu)接合的步驟包括:將多個彈性元件從彈性材料切片推出，并將其推入加固材料格構(gòu)中的多個孔中。可以使用粘合劑將多個彈性元件安裝至第一寬幅材料、第二寬幅材料、或者第一和第二寬幅材料兩者。粘合劑可以是由熱壓盤活化的熱活性粘合劑。
[0020]在又一方面，本發(fā)明涉及一種制造用作彈性軟墊的組合結(jié)構(gòu)的方法，包括:(a)提供一片具有相對側(cè)的彈性材料；(b)對這片彈性材料的任一側(cè)或兩側(cè)涂覆粘合劑；(C)提供具有表面和以預(yù)定圖案從該表面延伸的多個切割元件的刀具；(d)將刀具壓入這片彈性材料中，從而形成包括多個彈性元件和過量(excess)彈性材料的彈性材料切片；(e)從彈性材料切片中撤出刀具；(f)提供一片加固材料；(g)將刀具(不必是用來切割彈性材料的同一刀具)壓入這片加固材料中，從而形成包括多個加固元件和一個或多個加固材料格構(gòu)的加固材料切片；(h)從加固材料切片中撤出刀具；(i)將加固材料格構(gòu)與加固元件分離，由此，加固材料格構(gòu)在原來是加固元件的位置留下穿過加固材料的多個孔；(j)將彈性材料切片放置在加固材料格構(gòu)的頂部上，并對齊彈性材料切片，使得多個彈性元件定位在加固材料格構(gòu)中的多個孔的上方；(k)提供具有多個推動元件的推板，所述推動元件形成與彈性材料切片中的彈性元件的圖案相對應(yīng)的圖案；(I)將所述多個推動元件與多個彈性元件對齊，并使用推板將彈性元件從彈性材料切片推出，由此，將多個彈性元件推入到加固材料格構(gòu)中的多個孔中，從而形成彈性材料組件，該彈性材料組件包括至少部分地被至少一個加固材料格構(gòu)包圍的多個彈性元件；(m)如果對彈性材料的一側(cè)涂覆熱活性粘合材料，那么將彈性材料組件鄰近熱壓盤放置；(η)將第一片織物或網(wǎng)狀基層放置在彈性材料組件的一側(cè)上，其中，可選地可顛倒步驟(m)和(η)的順序；以及(ο)用熱壓盤加熱第一片織物或網(wǎng)狀基層，以活化多個彈性元件上的粘合劑，由此，第片一織物或網(wǎng)狀基層粘結(jié)至多個彈性元件，以形成組合材料。
[0021]本發(fā)明還涉及其它實(shí)施方式，其中，在一步驟(P)中，可選地，去除加固材料格構(gòu)，以形成粘結(jié)至彈性元件的第一片織物或網(wǎng)狀基層。替代地，可預(yù)先切割這片加固材料，以形成可以利用步驟(g)至(O)處理的幾個加固材料格構(gòu)，其中，在替代步驟(P)中，可去除部分加固材料格構(gòu)并將其作為廢材料丟棄，以產(chǎn)生粘結(jié)至彈性元件的第一片織物或網(wǎng)狀基層，僅有部分彈性元件被至少一個加固材料格構(gòu)包圍。此外，作為步驟(g)至(i)的替代方案，可以不使用以上步驟來形成加固材料格構(gòu)，并簡單地借助工具切割，由此，加固材料格構(gòu)在原來是加固元件的位置留下穿過加固材料的多個孔，并與彈性元件結(jié)合，使得格構(gòu)中的孔裝配在彈性元件周圍。
[0022]本發(fā)明還涉及另外的實(shí)施方式，包括:步驟(q)將第二片織物或網(wǎng)狀基層放置在彈性材料組件的相對側(cè)上；以及(r)用熱壓盤加熱第二片織物或網(wǎng)狀基層，以活化位于相對側(cè)上的多個彈性元件上的粘合劑，由此，第二片織物或網(wǎng)狀基層粘結(jié)至相對側(cè)上的多個彈性元件。
[0023]或者，替代地，該方法可包括以下步驟:(P)將第二片織物或網(wǎng)狀基層放置在彈性材料組件的相對側(cè)上；以及(q)用熱壓盤加熱第二片織物或網(wǎng)狀基層，以活化位于相對側(cè)上的多個彈性元件上的粘合劑，由此，第二片織物或網(wǎng)狀基層粘結(jié)至相對側(cè)上的多個彈性元件。
[0024]在另一方面，本發(fā)明還涉及一種制造用作彈性軟墊的組合結(jié)構(gòu)的方法，包括:(a)提供一片具有相對側(cè)的彈性材料；(b)對這片彈性材料的任一側(cè)或兩側(cè)涂覆粘合劑；(C)提供具有表面和以預(yù)定圖案從該表面延伸的多個切割元件的刀具；(d)將刀具壓入這片彈性材料中，從而形成包括多個彈性元件和過量彈性材料的彈性材料切片；(e)從彈性材料切片中撤出刀具；(f)從位于彈性材料切片的第一側(cè)上的過量彈性材料去除粘合層，留下彈性元件上的粘合層；(g)將第一織物或網(wǎng)狀基層粘結(jié)至彈性材料切片的第一側(cè)，在彈性元件與第一基層之間產(chǎn)生粘結(jié)；以及(h)將過量彈性材料與彈性材料切片分離，使得多個彈性元件粘接于(bound to)第一基層。
[0025]可選地，以上過程可包括以下附加步驟:(i)將第二片織物或網(wǎng)狀基層放置在彈性材料組件的第二側(cè)上；以及(j)用熱壓盤加熱第二片織物或網(wǎng)狀基層，以活化位于第二側(cè)上的多個彈性元件上的粘合劑，由此，第二片織物或網(wǎng)狀基層粘結(jié)至第二側(cè)上的多個彈性元件。
[0026]替代地，以上過程可包括以下附加步驟:(i)提供一片加固材料；(j)將刀具壓入這片加固材料中，從而形成包括多個加固元件和至少一個局部或完整加固材料格構(gòu)的加固材料切片；(k)從加固材料切片中撤出刀具；(I)將加固材料格構(gòu)與加固元件分離，由此，力口固材料格構(gòu)在原來是加固元件的位置留下穿過加固材料的多個孔；以及(m)將至少一個局部或完整加固材料格構(gòu)與(h)中的彈性元件接合。
[0027]可選地，在如步驟(m)中所述的將至少一個局部或完整的加固材料格構(gòu)與(h)中的彈性元件接合之后，可去除至少一個局部加固材料格構(gòu)，留下與彈性元件接合的至少一個局部加固材料格構(gòu)。
[0028]可選地，以上方法可包括以下附加步驟:(η)將第二片織物或網(wǎng)狀基層放置在彈性材料組件的第二側(cè)上；以及(O)用熱壓盤加熱第二片織物或網(wǎng)狀基層，以活化位于第二側(cè)上的多個彈性元件上的粘合劑，由此，第二片織物或網(wǎng)狀基層粘結(jié)至多個彈性元件，以形成組合材料，其中，將至少一個局部或完整加固材料格構(gòu)定位在第一和第二片織物或網(wǎng)狀基層之間。
[0029]在另一方面，本發(fā)明還涉及一種制造用作彈性軟墊的組合結(jié)構(gòu)的方法，包括:(a)提供一片具有相對側(cè)的彈性材料；(b)對這片彈性材料的任一側(cè)或兩側(cè)涂覆粘合劑；(C)提供具有表面和以預(yù)定圖案從該表面延伸的多個切割元件的刀具；(d)將刀具壓入這片彈性材料中，從而形成包括多個彈性元件和過量彈性材料的彈性材料切片；(e)從彈性材料切片中撤出刀具；(f)用一片成塊的具有圖案的基層覆蓋過量彈性材料，使得僅有彈性元件自由粘結(jié)至任何其它基層；(g)將第一織物或網(wǎng)狀基層粘結(jié)至彈性材料切片的第一側(cè)，使得在彈性元件與第一基層之間產(chǎn)生粘結(jié)；以及(h)將過量彈性材料與彈性材料切片分離，使得多個彈性元件粘接于第一基層。
[0030]在又一方面，本發(fā)明包括一種制造用作彈性軟墊的組合結(jié)構(gòu)的方法，包括:(a)提供一片具有相對側(cè)的彈性材料；(b)提供具有表面和以預(yù)定圖案從該表面延伸的多個切割元件的刀具；(c)將刀具壓入這片彈性材料中，從而形成包括多個彈性元件和過量彈性材料的彈性材料切片；(d)從彈性材料切片中撤出刀具；(e)用粘合劑選擇性地涂覆彈性元件；(f)將第一織物或網(wǎng)狀基層粘結(jié)至彈性材料切片的第一側(cè)，使得在彈性元件與第一基層之間產(chǎn)生粘結(jié)；以及(h)將過量彈性材料與彈性材料切片分離，使得多個彈性元件粘接于第一基層。
[0031]從本發(fā)明的以下描述、所附參考附圖以及所附權(quán)利要求中，將更充分地理解本發(fā)明的這些和其它目的。
【附圖說明】
[0032]從下面給出的詳細(xì)描述和附圖中，將更充分地理解本發(fā)明，附圖僅通過示例圖給出，因此并不限制本發(fā)明，附圖中:
[0033]圖1是在內(nèi)衣中使用的彈性墊組合物的一個應(yīng)用的示圖。
[0034]圖2是彈性墊組件的分解圖，該彈性墊組件包括彈性元件、局部加固格構(gòu)、以及支撐件。
[0035]圖3是彈性墊組件的部分剖視圖，該彈性墊組件包括彈性元件、局部加固格構(gòu)、以及支撐件。
[0036]圖4是彈性墊組件的側(cè)視圖，該彈性墊組件包括彈性元件、局