[发明专利]超回弹垫及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于各种用途如运动鞋、普通鞋、靴、地毯、地毯垫、运动地板等的能够压缩的/回弹性的结构。该结构本身可以是最终产品或者该结构可以是别的结构的部件。预见的用途包括但不限于：汽车部件和其他复合材料；地板；尤其是在体育馆或其他运动竞技场中的底层地板；压垫；抗冲击布料如防弹衣或飓风窗户防护物；运动器械衬垫如棒球捕手胸部护具；跑步者、比赛者、溜冰者及排球选手的膝部垫/肘部垫；板球运动运动胫骨垫/膝部垫；足球运动臀部垫；体育场、体育馆及竞技场中的墙体衬垫；鞋垫(矫形器)；运动鞋例如跑鞋的鞋跟/鞋底；床具、交通工具座椅及枕头的缓冲层；以及其中需要贯穿厚度的能够压缩性和回弹性的其他工业用途。

背景技术

虽然复合材料通常是在所有维度上为刚性且不能够压缩的纤维增强树脂基体，但是某些用途如汽车保险杠需要一些挠性和减震能力(shock absorbing capability)，再加上一旦除去冲击力时回复原始形状的能力。具有本发明结构作为层的保险杠是对当前所使用的保险杠的改进，该结构层在其内部不含树脂以使得能够根据需要而移动。

美国申请No.2007/0202314、PCT申请WO2007/067949和美国申请No.2007/0194490是使用“无交叉”结构作为衬底的实例。用本发明替代这些层中的至少一些层，本发明的层中没用树脂浸渍以使得能够贯穿厚度压缩和回弹，从而改善了结构。

本发明还可以用作通常是模塑的固体树脂的鞋垫或矫形鞋垫。引入本发明的层提高了层的缓冲效果。运动鞋的鞋底/鞋跟通常是固体粘弹性材料，并且一些提高“缓冲”的尝试是模制例如“空气通道或气穴”。然而，模制的材料的刚性使得缓冲效果有限。将本发明引入为铸塑结构中的层，不含“树脂”以允许移动，从实质上提高了跑鞋/运动鞋的缓冲效果。

因此，提供在载荷下提供具有高的贯穿厚度回复性的弹性性能极好的垫对于“垫制作”技术现状是一种进步。

发明内容

本发明是利用了在载荷下提供具有高的贯穿厚度回复性的弹性性能极好的独特结构的“减震垫”。本发明的结构利用一种弹性介质，所述弹性介质使得整个结构主要基于该介质和结构的弹性而能够“塌缩(collapse)”到本身以在压力下顺应，并能够回弹到其初始的未压缩的厚度，从而提供该独特性能。

本发明的一个目的是提供优于记忆棉、凝胶、弹簧系统等的具有提高的回复特性的结构。

本发明的另一个目的是在垫上形成平滑均匀的表面以改善对鞋和脚的支撑。

本发明的又一个目的是形成具有地毯/运动地板/地板材料的改善的支撑的纱线的“平面的”、无交叉结构。

本发明的又一个目的是通过利用弹性材料的结构内的与对材料的直线压缩相反的“完全”回复来提供回复/阻尼特性的极好记忆力。这由于提供了弹性材料的各部分之间的支撑的结构而实现的，该结构避免了对材料进行“过度应力”，保持材料“有活力(alive)”并且产生较长的有效寿命。

本发明的又一个目的是提供对水分损坏或在某些应用中由于由压缩及随后的回复引起的自清洁作用而存水所导致的问题的极好抵抗力。

本发明的又一个目的是提供极好的压缩回复率与重量的比，以使得以轻的重量结构而具有显著的阻尼能力。

本发明的又一个目的是提供减震结构的极好的“透气性”，以使得出汗和其他水分能够在压缩阶段期间蒸发和/或被除去。

因此，本发明的一个实施方案是用于在运动鞋、跑鞋、普通鞋、靴等中使用的超回弹垫。根据另一个实施方案本发明是用于在地毯、运动地板、地板覆盖物等中使用的超回弹“地毯垫”。对于本文所讨论的所有实施方案都需要以下弹性非织造挤塑膜或片，该弹性非织造挤塑膜或片定义为在其厚度方向上是弹性的、能够压缩的且回弹性的，并且在其长度方向和横向方向上是能够伸长的、能够弯曲的且超回弹的。可选地，该弹性非织造挤塑膜或片可以被穿孔，以使得具有以预定对称图案或以随机非对称图案分布的多个通孔。该弹性非织造挤塑膜或片可以由任何弹性材料如热塑性聚氨酯(TPU)或任何其他弹性材料组成。好的弹性材料的实例包括但不限于聚合物，如聚氨酯、橡胶、硅树脂，或者由Invista以商标出售或由Lubrizol以商标出售的聚合物。形成在弹性非织造挤塑膜或片中的通孔可以具有适宜大小的圆形或非圆形形状。非圆形形状可以包括但不限于正方形、矩形、三角形、椭圆形、梯形、六边形和其他多边形形状。