專利名稱：具有內(nèi)腔結(jié)構(gòu)的交聯(lián)泡沫及其形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種交聯(lián)泡沫及其制造方法。更具體地，涉及具有由內(nèi)部形成的表面形成的各種內(nèi)腔結(jié)構(gòu)的交聯(lián)泡沫，以及與交聯(lián)泡沫體同時形成內(nèi)腔結(jié)構(gòu)的方法。
背景技術(shù)：
圖82是表示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)制造交聯(lián)泡沫的加工步驟的流程圖。
在步驟S10中，首先根據(jù)所設(shè)計的混合標(biāo)準(zhǔn)對包括諸如各種樹脂的主要材料和其它添加劑的原料進(jìn)行稱重，該標(biāo)準(zhǔn)取決于所要制造的交聯(lián)泡沫的種類。然后在研磨過程中將稱重后的樹脂和添加劑與交聯(lián)劑和發(fā)泡劑在密封混合器或捏合機(jī)中混合。從而制備混合的復(fù)合物。
在步驟S20中，將所制備的復(fù)合物提供給砑光輥或擠出機(jī)。砑光輥將復(fù)合物轉(zhuǎn)變?yōu)槔缍S形狀的片材或薄膜的形式，擠出機(jī)將復(fù)合物轉(zhuǎn)變?yōu)槔缛S形狀的粒料形式。
步驟S30表示形成所需交聯(lián)泡沫的各種加工步驟。形成交聯(lián)泡沫的方法根據(jù)考慮到所需交聯(lián)泡沫的形狀和特性而使用的加工用機(jī)器和設(shè)備，可分為加壓交聯(lián)發(fā)泡方法(加壓交聯(lián)泡沫成型)和常壓交聯(lián)發(fā)泡方法。
加壓交聯(lián)發(fā)泡方法主要使用金屬模具來制造所需的交聯(lián)泡沫，并在將復(fù)合物輸入金屬模具內(nèi)部之后向復(fù)合物加熱加壓。因此，通過發(fā)泡劑的分解作用根據(jù)金屬模具的內(nèi)部形狀形成具有不連續(xù)圖案的交聯(lián)泡沫。如圖82的步驟30所示，這種加壓交聯(lián)發(fā)泡方法可包括例如使用壓床的壓塑壓機(jī)交聯(lián)泡沫成型方法和使用注射機(jī)的注射壓機(jī)交聯(lián)泡沫成型方法。
當(dāng)使用壓塑壓機(jī)交聯(lián)泡沫成型方法時，首先將原料放入開口的模具內(nèi)，然后封閉含有原料的模具。當(dāng)使用注射壓機(jī)交聯(lián)泡沫成型方法時，將原料放入氣密的注模中。然而，在壓塑壓機(jī)交聯(lián)泡沫成型方法和注射壓機(jī)交聯(lián)泡沫成型方法中，一旦將原料供給至模具中，諸如壓床之類的設(shè)備就向被封閉的模具加熱加壓以使原料發(fā)泡成交聯(lián)泡沫。
在步驟S40中，釋放所施加的壓力，然后打開被封閉的模具以使交聯(lián)泡沫脫模。然后使經(jīng)脫模的材料固化一段時間并冷卻至所需溫度。在步驟S50中，接著將固化并冷卻的交聯(lián)泡沫切割并修整為成品。
盡管在圖82中未示出，但加壓交聯(lián)發(fā)泡方法還可包括壓縮旋轉(zhuǎn)的壓制交聯(lián)泡沫成型方法，其中通過將原料夾在加熱輥和金屬壓制/傳送帶之間，使用加熱輥和金屬壓制/傳送帶向原料加熱加壓以交聯(lián)泡沫?；蛘?，壓縮旋轉(zhuǎn)的壓制交聯(lián)泡沫成型方法可將原料與其它織物材料或橡膠狀材料連續(xù)地夾在加熱輥和金屬壓制/傳送帶之間，而在釋放壓力的位置引發(fā)原料的發(fā)泡。因此，交聯(lián)泡沫可具有連續(xù)均勻的表面和截面。
加壓交聯(lián)發(fā)泡方法使用金屬模具和輥向原料直接加熱加壓。壓塑壓機(jī)交聯(lián)泡沫成型方法產(chǎn)生各種或大或小的工業(yè)泡沫，例如，EVA(乙烯-乙酸乙烯酯共聚物)、PE(聚乙烯)、或大或小的橡膠狀海綿面板、鞋部件、運(yùn)動用品和配件等。注射壓機(jī)交聯(lián)泡沫成型方法通常產(chǎn)生具有特有形狀的各種工業(yè)泡沫，例如，EVA類鞋部件、運(yùn)動保護(hù)品和運(yùn)動用品、包、配件等。壓縮旋轉(zhuǎn)的壓制交聯(lián)泡沫成型方法產(chǎn)生各種工業(yè)連續(xù)輥型或大面板型的泡沫，例如，EVA、PE或其它橡膠狀連續(xù)輥。
同時，常壓交聯(lián)發(fā)泡方法廣泛用于形成具有連續(xù)均勻截面的交聯(lián)泡沫。與加壓交聯(lián)形成方法不同，常壓交聯(lián)發(fā)泡方法在不對原料直接加熱加壓的情況下產(chǎn)生交聯(lián)泡沫。常壓交聯(lián)發(fā)泡方法分成化學(xué)交聯(lián)發(fā)泡方法和電子輻射交聯(lián)發(fā)泡方法。
化學(xué)交聯(lián)發(fā)泡方法將化學(xué)交聯(lián)劑、發(fā)泡劑和EVA類樹脂添加并混合至作為主要原料的聚乙烯樹脂中。之后，如圖82的步驟S10和S20所示，將混合物擠出成粒料型發(fā)泡材料。接著，通過圖82的步驟S30，將發(fā)泡材料插入包括螺桿、加熱器和擠出壓模的擠出機(jī)的料斗內(nèi)，接著向發(fā)泡材料施加根據(jù)材料組成預(yù)先確定的熱量。之后，使熔融的發(fā)泡材料穿過擠出壓模以形成連續(xù)均勻的截面，接著對發(fā)泡材料進(jìn)行發(fā)泡(步驟S30)。
電子輻射交聯(lián)發(fā)泡方法向通過擠出混合有其它添加劑和試劑的聚乙烯或聚丙烯樹脂形成的發(fā)泡材料施加電子射線，從而交聯(lián)該材料并將發(fā)泡材料加熱至發(fā)泡劑的分解溫度以制造泡沫。該電子輻射交聯(lián)發(fā)泡方法與化學(xué)交聯(lián)發(fā)泡方法的不同之處在于，該方法利用電子射線實(shí)現(xiàn)交聯(lián)，接著加熱交聯(lián)發(fā)泡材料以使交聯(lián)發(fā)泡材料發(fā)泡。
同時，在步驟S40中，使交聯(lián)泡沫固化一段時間然后冷卻至一定溫度。在步驟S50中，接著將交聯(lián)泡沫切割、修整和設(shè)計為成品。
盡管未示出，但常壓交聯(lián)發(fā)泡方法包括砑光交聯(lián)發(fā)泡方法，其中使用將聚氯乙烯類或聚烯烴類樹脂與化學(xué)發(fā)泡劑、交聯(lián)劑(在聚氯乙烯的情況下為增塑劑)、穩(wěn)定劑和表面活性劑混合的混合物。砑光交聯(lián)發(fā)泡方法使用擠出機(jī)、平衡熱煉機(jī)(storage mill)和砑光輥將混合物轉(zhuǎn)化成連續(xù)均勻的發(fā)泡材料，接著在傳送機(jī)的加熱室中加熱發(fā)泡材料以使其在常壓狀態(tài)下發(fā)泡。之后，使發(fā)泡材料冷卻并固化一段時間以形成泡沫，接著通過在卷取輥上卷繞泡沫而獲得輥狀泡沫。
在圖82的步驟S60中，通過加壓交聯(lián)發(fā)泡方法或常壓交聯(lián)發(fā)泡方法最終獲得的泡沫可根據(jù)泡沫的最終用途、特性和目的，附在由與發(fā)泡材料相同或不同的材料形成的其它成型材料、織物、木質(zhì)和金屬材料之一上，然后重新成形。
這種重新成形方法可分為熱/冷模壓縮重塑、冷模壓縮重塑、冷模真空重塑和吹塑重塑。熱/冷模壓縮重塑方法是強(qiáng)制將交聯(lián)泡沫插入模具中，然后交聯(lián)泡沫在受熱和受壓后在模具中冷卻。冷模壓縮重塑方法是將交聯(lián)泡沫預(yù)熱然后插入模具中，之后交聯(lián)泡沫受壓并冷卻以形成最終泡沫。冷模真空重塑方法在預(yù)定溫度下加熱交聯(lián)泡沫，然后利用真空壓力將經(jīng)加熱的泡沫吸入模具中，之后使泡沫冷卻并脫模以形成最終泡沫。另外，吹塑重塑方法是加熱交聯(lián)泡沫以使其軟化，然后向交聯(lián)泡沫中加進(jìn)高壓氣體或液體，從而使交聯(lián)泡沫在模具中重塑并在脫模后成為最終泡沫。
通過現(xiàn)有技術(shù)的交聯(lián)泡沫制造方法形成的交聯(lián)泡沫具有以下特征。加壓交聯(lián)發(fā)泡方法的壓塑壓機(jī)交聯(lián)泡沫成型方法是將類似片材型或顆粒型形狀的原料插入模具中，然后加熱該原料，從而制造具有一致物理特性的泡沫。另外，由于注射壓機(jī)交聯(lián)泡沫成型方法是在進(jìn)料器的缸中加熱原料，然后熔融該材料從而將其加進(jìn)模具中，所以原料可在所有部分具有一致特性，且所產(chǎn)生的交聯(lián)泡沫也可具有一致的物理特性。
同時，由于常壓交聯(lián)發(fā)泡方法是將顆粒型原料加進(jìn)擠出機(jī)中，然后加熱它們以使其軟化，所以交聯(lián)發(fā)泡材料可在所有部分具有均勻的截面和一致的物理特性，并且最終泡沫可在所有部分也具有一致特性。盡管在現(xiàn)有技術(shù)的交聯(lián)泡沫制造方法中原料由多種物質(zhì)形成，但最終泡沫可具有密度均勻的確定特性，這是因?yàn)樵显诎l(fā)泡過程之前轉(zhuǎn)變?yōu)閱我痪鶆虻牟牧?。而且，在上述現(xiàn)有技術(shù)方法中，因?yàn)樵诎l(fā)泡過程中使用相同的原料，發(fā)泡過程不會使泡沫在各個部分具有不同密度或不同特性?，F(xiàn)有技術(shù)的交聯(lián)發(fā)泡方法很難在制造泡沫的同時在泡沫內(nèi)制造具有各種形狀和構(gòu)造的內(nèi)腔結(jié)構(gòu)。因此，現(xiàn)有技術(shù)的交聯(lián)發(fā)泡方法不會在最終泡沫內(nèi)形成密度差異。
因此，當(dāng)制造具有復(fù)雜物理特性和功能的交聯(lián)泡沫時，現(xiàn)有技術(shù)是分別制造交聯(lián)泡沫，然后通過額外的制造步驟將泡沫切割、研磨和附著以產(chǎn)生具有不同密度和所需內(nèi)部結(jié)構(gòu)的泡沫。然而，這種額外加工可能導(dǎo)致制造困難，生產(chǎn)量低以及設(shè)計和品質(zhì)劣化，從而很難得到具有各種物理特性和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的所需交聯(lián)泡沫。另外，上文所述的現(xiàn)有技術(shù)可能會增加加工步驟和成本，產(chǎn)生許多工業(yè)廢料，這是因?yàn)楦髯跃哂胁煌锢硖匦院凸δ艿呐菽环珠_制造并復(fù)合。
為了克服上述缺點(diǎn)，題為“EVA類泡沫的制造方法(Method forManufacturing EVA Based Foam)”的韓國專利申請No.2003-45282公開了一種方法，該方法包括以下步驟1)將EVA樹脂與交聯(lián)劑、發(fā)泡劑、著色劑、填料、添加劑和可與EVA樹脂混合的橡膠或樹脂混合；2)對所得到的復(fù)合物進(jìn)行低熔點(diǎn)紡絲；3)將紡絲制成用作第一材料的絲束或人造短纖維，從包括水溶性PVA類人造短纖維、聚酯類人造短纖維和天然纖維的組中選擇第二材料，并通過混合第一材料和第二材料生成非織織物；4)從非織織物中熔出所溶解的物質(zhì)；以及(5)對非織織物進(jìn)行交聯(lián)發(fā)泡。該方法的價值在于在泡沫中形成氣孔結(jié)構(gòu)。然而，上述韓國專利申請No.2003-45282中所公開的方法未涉及用于設(shè)計或控制內(nèi)表面和泡沫的形狀和結(jié)構(gòu)的方法，從而交聯(lián)泡沫不會在各部分具有不同密度和功能。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明涉及交聯(lián)泡沫及其制造方法，該方法基本消除了由于現(xiàn)有技術(shù)的限制和缺點(diǎn)而引起的一個或多個問題。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于提供一種形成具有至少一個內(nèi)腔結(jié)構(gòu)的交聯(lián)泡沫的方法，以及通過該方法制造的交聯(lián)泡沫。
本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)在于提供一種形成交聯(lián)泡沫的方法，以及通過該方法制造的交聯(lián)泡沫，在該方法中在多層發(fā)泡材料之間形成至少一個界面圖案，并且界面圖案在發(fā)泡過程期間形成內(nèi)腔結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)在于提供一種形成交聯(lián)泡沫的方法，以及通過該方法制造的交聯(lián)泡沫，在該方法中在同一交聯(lián)泡沫中形成彼此分開的多個內(nèi)腔結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)在于提供一種形成交聯(lián)泡沫的方法，以及通過該方法制造的交聯(lián)泡沫，在該方法中形成至少一個可與內(nèi)部形成的表面分開的獨(dú)立成型層。
本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)在于提供一種形成交聯(lián)泡沫的方法，以及通過該方法制造的交聯(lián)泡沫，在該方法中可對內(nèi)腔結(jié)構(gòu)中的空氣壓力和體積進(jìn)行各種控制。
本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)在于提供一種形成交聯(lián)泡沫的方法，以及通過該方法制造的交聯(lián)泡沫，在該方法中內(nèi)腔填充有與交聯(lián)泡沫相同或不同的材料。
本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)在于提供一種形成交聯(lián)泡沫的方法，以及通過該方法制造的交聯(lián)泡沫，在該方法中內(nèi)腔結(jié)構(gòu)易于用作氣路或減震器。
本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)在于提供一種形成交聯(lián)泡沫的方法，以及通過該方法制造的交聯(lián)泡沫，所述交聯(lián)泡沫能夠減輕重量并提高物理特性和功能，例如減震能力、形狀復(fù)原能力和彈力等。
本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)在于提供一種交聯(lián)泡沫，所述交聯(lián)泡沫在其各個部分具有不同的物理特性和功能。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在以下說明中闡述，并且部分將在說明中變得更加清楚，或者可從本發(fā)明的實(shí)踐中得知。本發(fā)明的這些和其它優(yōu)點(diǎn)將通過特別是在本文的說明書和權(quán)利要求以及附圖中指出的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)和獲得。
為了實(shí)現(xiàn)這些和其它優(yōu)點(diǎn)，根據(jù)本發(fā)明原理的實(shí)施方式提供一種形成交聯(lián)泡沫的方法。
該方法包括制備至少一種用于交聯(lián)發(fā)泡的發(fā)泡材料，通過受抑制的交聯(lián)發(fā)泡將該發(fā)泡材料加工成具有平面或三維形狀；使用至少一種防止在發(fā)泡材料之間產(chǎn)生化學(xué)和物理相互作用的界面材料，在至少一種發(fā)泡材料的表面上形成至少一個界面圖案；通過使在其上具有界面圖案的發(fā)泡材料發(fā)泡而形成交聯(lián)泡沫，該交聯(lián)泡沫具有泡沫體和內(nèi)部形成的表面。
在上述說明中，所述方法還可包括在形成交聯(lián)泡沫的步驟之前，使另一發(fā)泡材料與在其上具有界面圖案的發(fā)泡材料結(jié)合。
在上述說明中，所述發(fā)泡材料可從EVA類薄膜和這樣的材料中選擇，該材料具有平面或三維形狀，并具有足夠的表面粗糙度從而易于在其上形成界面圖案。
在上述說明中，所述發(fā)泡材料可從包括以下材料的組中選擇諸如乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)類樹脂和聚乙烯類樹脂的合成樹脂、樹脂的共聚物、天然或合成橡膠、以及復(fù)合材料，該復(fù)合材料包括至少一種從合成樹脂和共聚物中選擇的材料以及至少一種從天然橡膠和合成橡膠中選擇的材料。
在上述說明中，界面材料可從包括液相材料、固相材料和薄膜型材料的組中選擇。
在上述說明中，界面圖案可通過以下方法中的一種形成，例如印刷、轉(zhuǎn)寫、涂覆、沉積、噴射、織物附著(cloth attachment)、插入、附著或上述方法的各種改進(jìn)方法。
在上述說明中，用于界面圖案的材料可包括至少一種從與用于發(fā)泡材料的發(fā)泡劑的種類相同或不同的發(fā)泡劑中選擇的發(fā)泡劑。
在上述說明中，如果形成兩個或多個界面圖案，那么可以使用相同或不同的材料中的一種材料形成各個界面圖案。
在上述說明中，形成交聯(lián)泡沫的步驟可以通過加壓交聯(lián)發(fā)泡方法或常壓交聯(lián)發(fā)泡方法進(jìn)行。
在上述說明中，形成交聯(lián)泡沫的步驟可以通過加壓交聯(lián)發(fā)泡方法或常壓交聯(lián)發(fā)泡方法的改進(jìn)方法進(jìn)行。
在上述說明中，所述方法還可以包括當(dāng)通過加壓交聯(lián)發(fā)泡方法進(jìn)行形成交聯(lián)泡沫的步驟時，在形成交聯(lián)泡沫的步驟之前，向成型壓模的剩余空間中添加與發(fā)泡材料相同或不同的材料。
在上述說明中，所述方法還可以包括在形成交聯(lián)泡沫的步驟之后，向由交聯(lián)泡沫的內(nèi)部形成的表面形成的空間注入空氣或液體中的一種。
在上述說明中，所述方法還可以包括在形成交聯(lián)泡沫的步驟之后，對交聯(lián)泡沫進(jìn)行重塑。
在上述說明中，可以和與交聯(lián)泡沫相同或不同的材料中的一種材料一起進(jìn)行重塑。
在上述說明中，所述方法還可以包括在形成交聯(lián)泡沫或重塑交聯(lián)泡沫之后，在由內(nèi)部形成的表面形成的空間中插入至少一種與發(fā)泡材料相同或不同的材料。
在上述說明中，所述方法還可以包括在將材料插入由內(nèi)部形成的表面形成的空間之后，重塑交聯(lián)泡沫。
在上述說明中，在形成交聯(lián)泡沫的步驟之后，所述方法還可以包括形成從表面延伸到由交聯(lián)泡沫的內(nèi)部形成的表面形成的空間的氣路；通過氣路向所述空間中插入一種與發(fā)泡材料相同或不同的材料；在插入材料之后重塑交聯(lián)泡沫。
在上述說明中，所述與發(fā)泡材料不同的材料可從包括氣體、液體和固體材料的組中選擇。
在上述說明中，所述方法還可以包括在形成交聯(lián)泡沫的步驟之前，卷起其上具有界面圖案的發(fā)泡材料。
在上述說明中，所述方法還可以包括在形成交聯(lián)泡沫的步驟之前，向具有界面圖案的發(fā)泡材料添加與該發(fā)泡材料不同的材料。
另一方面，本發(fā)明提供一種交聯(lián)泡沫。
該交聯(lián)泡沫包括泡沫體；和形成在泡沫體內(nèi)的至少一個內(nèi)腔結(jié)構(gòu)；其中該泡沫體和內(nèi)腔結(jié)構(gòu)同時形成。
在上述說明中，內(nèi)腔結(jié)構(gòu)可連接到泡沫體的至少一個表面上。泡沫體可包含至少一個連接到內(nèi)腔結(jié)構(gòu)的氣路。交聯(lián)泡沫在氣路處還可包含控制空氣和水分流入和流出的閥。內(nèi)腔結(jié)構(gòu)還可填充有一種或多種與泡沫體相同或不同的材料?？蓪⒂膳c泡沫體相同或不同的材料制成的成型材料插入內(nèi)腔結(jié)構(gòu)中。
應(yīng)理解的是，前述總體說明和以下詳細(xì)說明都是示例性和說明性的，旨在提供對所要求保護(hù)的本發(fā)明作進(jìn)一步解釋。


為了進(jìn)一步理解本發(fā)明而包含的、加入本說明書并構(gòu)成本說明書一部分的

了本發(fā)明的實(shí)施方式并與說明書一起用于說明本發(fā)明的原理。
附圖中圖1表示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式具有超過一個內(nèi)部形成的表面的交聯(lián)泡沫的制造過程；圖2說明了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的交聯(lián)泡沫的制造過程；圖3說明了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式的交聯(lián)泡沫的制造過程；圖4說明了根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施方式的交聯(lián)泡沫的制造過程；圖5和圖6說明了根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施方式的交聯(lián)泡沫的制造過程；圖7說明了根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施方式的交聯(lián)泡沫的制造過程；圖8說明了根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施方式的具有通氣結(jié)構(gòu)以改善緩沖功能和透氣性的交聯(lián)泡沫；
圖9說明了根據(jù)本發(fā)明第八實(shí)施方式的交聯(lián)泡沫的制造過程；圖10說明了根據(jù)本發(fā)明第九實(shí)施方式的交聯(lián)泡沫的制造過程；圖11說明了根據(jù)本發(fā)明第十實(shí)施方式的交聯(lián)泡沫的制造過程；圖12說明了根據(jù)本發(fā)明第十一實(shí)施方式的交聯(lián)泡沫的制造過程；圖13說明了根據(jù)本發(fā)明第十二實(shí)施方式的交聯(lián)泡沫的制造過程；圖14說明了根據(jù)本發(fā)明第十三實(shí)施方式的交聯(lián)泡沫的制造過程；圖15說明了根據(jù)本發(fā)明第十四實(shí)施方式的交聯(lián)泡沫的制造過程；圖16說明了根據(jù)本發(fā)明第十五實(shí)施方式的交聯(lián)泡沫的制造過程；圖17說明了根據(jù)本發(fā)明第十六實(shí)施方式的交聯(lián)泡沫的制造過程；圖18至圖39說明了根據(jù)本發(fā)明的交聯(lián)泡沫的各種實(shí)例；圖40至圖45說明了本發(fā)明的交聯(lián)泡沫用于鞋的多個部分的示例性應(yīng)用；圖46至圖50說明了本發(fā)明的交聯(lián)泡沫用于鞋面的示例性應(yīng)用；圖51說明了本發(fā)明的交聯(lián)泡沫用于鞋內(nèi)底的示例性應(yīng)用；圖52、53和54說明了本發(fā)明的交聯(lián)泡沫用于鞋底夾層的示例性應(yīng)用；圖55說明了本發(fā)明的交聯(lián)泡沫用于鞋外底的示例性應(yīng)用；圖56說明了本發(fā)明的交聯(lián)泡沫用于鞋墊(sockliner)的示例性應(yīng)用；圖57說明了本發(fā)明的交聯(lián)泡沫用于鞋的泡沫護(hù)墊的示例性應(yīng)用；圖58說明了本發(fā)明的交聯(lián)泡沫用于鞋的腳背護(hù)墊的示例性應(yīng)用；圖59說明了本發(fā)明的交聯(lián)泡沫用于鞋的加強(qiáng)件的示例性應(yīng)用；圖60和圖61說明了本發(fā)明的交聯(lián)泡沫用于鞋面的模制部件的示例性應(yīng)用；圖62至圖81說明了可以采用本發(fā)明的交聯(lián)泡沫的各種廣泛應(yīng)用；圖82說明了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)制造交聯(lián)泡沫的加工步驟的流程圖；并且圖83說明了根據(jù)本發(fā)明制造交聯(lián)泡沫的加工步驟的流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面將詳細(xì)參照本發(fā)明的所示實(shí)施方式，它們的實(shí)例如附圖中所示。在整個附圖中盡可能地用相同的附圖標(biāo)記表示相同或相似的部分。
圖83說明了根據(jù)本發(fā)明原理制造交聯(lián)泡沫的加工步驟的流程圖。如圖83所示，本發(fā)明的成形方法包括以下步驟混合原料(S100)，使所混合的原料成形(S200)，選擇界面材料(S300)，使用所選的界面材料形成界面圖案(S400)，使具有界面圖案的發(fā)泡材料發(fā)泡以形成泡沫(S500)，冷卻并固化泡沫(S600)，以及最終形成泡沫(S700)。
步驟S100根據(jù)所需交聯(lián)泡沫的可用性和物理特性從各種材料中選擇作為原料的主樹脂，然后將主樹脂與其它添加劑和試劑混合。在對材料組成進(jìn)行規(guī)劃后，根據(jù)材料組成方案以所需的量稱取原料和輔助材料，接著在氣密混合器或捏合機(jī)中混合原料和輔助材料。步驟S100可包括使用開口磨(open mill)向混合物中添加交聯(lián)劑和發(fā)泡劑的步驟。
步驟S100中使用的原料可從使用各種交聯(lián)發(fā)泡方法能夠變成泡沫的合成材料中選擇，例如合成樹脂，諸如EVA類樹脂、包括各種密度的PE的聚烯烴類樹脂、聚乙烯類樹脂、聚氨酯類樹脂和添加LDPE(低密度聚乙烯)的EVA，及其共聚物、共混物或混合物；天然橡膠或由天然橡膠的混合構(gòu)成的合成橡膠、丁苯橡膠(SBR)類、聚丁二烯(BR)類、聚異戊二烯橡膠(IR)類、氯丁二烯橡膠(CR)類、丁腈橡膠(NRB)類、三元乙丙(EPDM)橡膠類、乙丙橡膠(EPR)類、丙烯酸橡膠(AR)類橡膠、和/或者添加丁苯橡膠(SBR)的氯丁橡膠(NR)；以及包括添加EPDM橡膠的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)和添加聚氯乙烯(PVC)的丁腈橡膠(NBR)的復(fù)合材料。
不過，推薦采用能夠獲得可變百分比的乙酸乙烯酯量(VA％)的EVA(乙烯-乙酸乙烯酯共聚物)，或者具有不同密度的聚乙烯(PE)類合成樹脂作為原料。
當(dāng)上述材料中超過一種原料與輔助材料通過上述復(fù)合方法適當(dāng)混合成為復(fù)合物時，復(fù)合物通過由砑光輥或擠出機(jī)抑制的發(fā)泡作用變成發(fā)泡材料。此時，發(fā)泡材料具有諸如薄膜或片材的平面形狀，或者諸如粒料的三維形狀，即，步驟S200。
根據(jù)本發(fā)明的發(fā)泡材料不限于特定形狀或類型，但是在各個發(fā)泡過程中每當(dāng)發(fā)泡材料用作顆?；蚱男褪綍r對其進(jìn)行稱重。另外，當(dāng)發(fā)泡材料用于下文所述的特定實(shí)施方式時，考慮到可取的用途，推薦發(fā)泡材料為具有精確表面粗糙度的平面形狀，特別是薄膜形狀。換言之，可以使用EVA類或PE類薄膜，或者具有與它們相同表面粗糙度的材料作為發(fā)泡材料。
同時，在通過注射方法將初次發(fā)泡材料(例如由注射機(jī)完成的復(fù)合物或者處于抑制發(fā)泡狀態(tài)下的粒料)轉(zhuǎn)化為具有抑制發(fā)泡特性的二次發(fā)泡材料時，顆粒型的初次發(fā)泡材料在例如70～90攝氏度的低溫下在缸中軟化，然后將軟化的初次發(fā)泡材料充入成型壓模的空的空間中以進(jìn)行例如低于50攝氏度的低溫成形。因此，在形成二次發(fā)泡材料的時候，在制造二次發(fā)泡材料時初次發(fā)泡材料內(nèi)的發(fā)泡劑不會分解。
當(dāng)使用壓制型方法時，如果在發(fā)泡劑未分解的條件下(例如，在低于60～80攝氏度的加熱溫度，超過150Kg/cm2的壓力，以及低于50攝氏度的冷卻溫度下)對通過模具形成的片狀、膜狀或粒狀初次發(fā)泡材料進(jìn)行加工，則可獲得二次發(fā)泡材料。
與加壓交聯(lián)發(fā)泡方法不同，常壓交聯(lián)發(fā)泡方法形成連續(xù)的圖案形狀，它使用類似于注射方法的擠出方法軟化初次發(fā)泡材料，然后產(chǎn)生具有連續(xù)均勻截面的材料。因此，任何形狀類型的發(fā)泡材料均可應(yīng)用于本發(fā)明，只要它可以通過受抑制的發(fā)泡作用在發(fā)泡材料上形成界面圖案即可。
一旦制備了發(fā)泡材料(S300)，就在發(fā)泡材料表面上形成至少一種特定形狀的界面圖案(S400)。
界面圖案用于形成內(nèi)部形成的表面，該表面在交聯(lián)發(fā)泡過程期間在交聯(lián)泡沫中形成內(nèi)腔結(jié)構(gòu)，并且界面圖案用于防止橫過界面圖案彼此相對的發(fā)泡材料之間發(fā)生物理或化學(xué)的相互作用。
用于界面圖案的材料可以是具有粘性的液體、粉末或具有一定形狀的固體(例如薄膜)，它能夠防止發(fā)泡材料在交聯(lián)發(fā)泡過程期間的相互作用。例如，界面材料可以從包括天然或合成涂料或油墨、天然或合成樹脂、紙張、織物、非織織物和橡膠狀材料的組中選擇。另外，在選擇界面材料時，值得考慮的是要容易附著在發(fā)泡材料上，從而在發(fā)泡過程期間具有重復(fù)再現(xiàn)性，從而能夠在發(fā)泡過程期間阻礙泡沫體積膨脹，或者在發(fā)泡過程之后需要時容易從交聯(lián)泡沫中除去。
可以通過印刷、轉(zhuǎn)寫、涂覆、沉積、層壓、噴射、織物附著、插入、附著或它們的改進(jìn)方式來實(shí)現(xiàn)界面圖案的成形，也可以使用任何其它方法，只要能夠在發(fā)泡材料的表面上形成界面材料即可。然而，當(dāng)使用含有各種所溶解的樹脂的油墨等作為界面材料時，理想的是采用印刷方法形成界面圖案。另外，如果形成兩個以上的界面圖案，各個界面圖案可以用相同或不同的材料形成?？梢韵蚪缑娌牧咸砑优c發(fā)泡材料所含發(fā)泡劑相同或不同的發(fā)泡劑。
另外，還可增加將不具有界面圖案的發(fā)泡材料與具有界面圖案的發(fā)泡材料相結(jié)合的步驟。不具有界面圖案的發(fā)泡材料與具有界面圖案的發(fā)泡材料的材料可以相同或不同。還可增加將與具有界面圖案的發(fā)泡材料相同或不同的材料添加到組合發(fā)泡材料中的步驟。還可增加在輥上卷繞具有界面圖案的發(fā)泡材料以易于分離發(fā)泡材料的步驟。
當(dāng)在發(fā)泡材料上完成界面圖案的成形之后，通過加壓交聯(lián)發(fā)泡方法、常壓交聯(lián)發(fā)泡方法或它們的任何改進(jìn)方法來進(jìn)行交聯(lián)發(fā)泡過程。根據(jù)加壓交聯(lián)發(fā)泡方法的壓制型方法和注射型方法，先打開成型壓模然后將具有界面圖案的發(fā)泡材料自動或手動填入成型壓模的空的空間中，從而通過對其加熱加壓使發(fā)泡材料發(fā)泡。在常壓交聯(lián)發(fā)泡方法的化學(xué)或電子輻射方法中，在用于發(fā)泡的加熱過程之前提供具有界面圖案的發(fā)泡材料，接著進(jìn)行發(fā)泡過程(圖83的步驟S500)。在交聯(lián)發(fā)泡過程期間如果加熱發(fā)泡材料或向發(fā)泡材料輻射電子射線，則發(fā)泡材料通過受熱或電子輻射以凝膠狀態(tài)交聯(lián)。
然而，橫過界面圖案彼此相鄰的發(fā)泡材料在達(dá)到發(fā)泡步驟之前不會物理/化學(xué)結(jié)合及互連。在該狀態(tài)下，發(fā)泡材料以特定比例發(fā)生體積膨脹然后制成交聯(lián)泡沫。在發(fā)泡過程期間對應(yīng)于界面圖案的發(fā)泡材料部分也以與其它部分相同的比例發(fā)生體積膨脹。然而，因?yàn)榻缑鎴D案阻止發(fā)泡材料的物理和化學(xué)連接，所以在交聯(lián)泡沫中對應(yīng)于界面圖案的位置形成內(nèi)部形成的表面。內(nèi)部形成的表面形成空的空間，即內(nèi)腔?？梢酝ㄟ^改變界面圖案材料的形狀或材料而容易地控制內(nèi)腔的形狀和結(jié)構(gòu)，而與制造設(shè)備和裝置無關(guān)。在發(fā)泡過程期間通過發(fā)泡劑的分解作用產(chǎn)生的一定量的氣體(例如，氮?dú)?N2)，二氧化碳(CO2))捕集在由內(nèi)部形成的表面形成的空間(內(nèi)腔)中。可通過在發(fā)泡過程之前向界面材料添加一定量的發(fā)泡劑或能夠增加氣體產(chǎn)生量的材料來適當(dāng)控制內(nèi)腔的氣壓。不過，也可通過外部氣泵設(shè)備來控制內(nèi)腔中的氣壓。
如果采用加壓交聯(lián)發(fā)泡方法來形成本發(fā)明的交聯(lián)泡沫，可以將與具有界面圖案的發(fā)泡材料相同或不同的材料放進(jìn)模具的剩余空間內(nèi)，其中具有界面圖案的發(fā)泡材料已經(jīng)放入模具中，然后使這些材料同時發(fā)泡以形成交聯(lián)泡沫。對于本發(fā)明的實(shí)施方式可以采用加壓交聯(lián)發(fā)泡方法和常壓交聯(lián)發(fā)泡方法的組合或改進(jìn)方法。
在完成發(fā)泡過程后，將泡沫在預(yù)定條件下冷卻固化以穩(wěn)定其特性和大小，即，圖83的步驟S600。之后，切割并修整泡沫從而完成根據(jù)本發(fā)明的交聯(lián)發(fā)泡過程。然而，如圖83的步驟S800所示，可以根據(jù)交聯(lián)泡沫的用途，利用壓縮成型、真空成型和注入空氣或液體的吹塑成型來重塑交聯(lián)泡沫。盡管對最初形成的泡沫進(jìn)行重塑，但是內(nèi)部形成的表面的形狀和結(jié)構(gòu)在重塑過程期間不會受到模具的形狀和結(jié)構(gòu)或其它設(shè)備的影響。同時，本發(fā)明的發(fā)泡過程還可包括以下步驟在由泡沫的內(nèi)部形成的表面形成的空的空間中插入或填充與發(fā)泡材料相同或不同的材料，然后使具有所插入或填充的材料的發(fā)泡材料發(fā)泡。而且，本發(fā)明還可包括以下步驟在泡沫中形成從泡沫表面向內(nèi)部形成的表面延伸的氣路，然后在發(fā)泡過程之前通過氣路在由內(nèi)部形成的表面形成的空間中注入與發(fā)泡材料相同或不同的材料。通過氣路注入材料的方法使部分注入材料也可以形成在泡沫表面上，從而泡沫可在內(nèi)部形成的表面與泡沫外表面之間具有統(tǒng)一/一體化的外觀，其中從外部可容易地辨認(rèn)由內(nèi)部形成的表面形成的空間中的材料。注入、填充或插入由內(nèi)部形成的表面形成的空間的材料的類型和相態(tài)不受限制，并且可使用粘結(jié)材料將所注入、填充或插入的材料粘結(jié)在內(nèi)部形成的表面上，所述粘結(jié)材料取決于所插入材料的種類。
下面將根據(jù)本發(fā)明詳細(xì)說明用于形成和控制交聯(lián)泡沫內(nèi)腔結(jié)構(gòu)的形狀的方法。
[用于制備制造交聯(lián)泡沫的材料在本發(fā)明中，建議用于制造泡沫的原料從以下三種類型中選擇。
類型A該類型主要包括EVA類樹脂并分成A1型和A2型。該類材料包括具有適當(dāng)?shù)囊宜嵋蚁ズ?、熔融指?shù)和密度的作為主材料的EVA樹脂。根據(jù)泡沫應(yīng)用和制造方法選擇性地向主材料添加并混合發(fā)泡劑、交聯(lián)劑、顏料、多種填料和功能性添加劑。
類型A的表1(單位Phr)

類型B該類型分成類型B1和類型B2。類型B1采用EVA類樹脂作為主材料，在多種合成樹脂中包含作為輔助材料的聚乙烯樹脂。相反，類型B2采用聚乙烯樹脂作為主材料，包含作為輔助材料的EVA類樹脂。另外，類似于類型A，選擇性地向主材料和輔助材料中添加并混合發(fā)泡劑、交聯(lián)劑、顏料、多種填料和功能性添加劑。
類型B的主材料和輔助材料不限于EVA類樹脂和聚乙烯類樹脂，而是可以選擇許多不同的合成樹脂作為主材料或輔助材料，例如聚丙烯類樹脂、聚異丁烯類樹脂或聚烯烴類樹脂。
類型B的表2(單位Phr)

在通過電子輻射方法使類型B2的復(fù)合材料發(fā)泡的情況下，可以不包含作為過氧化物類有機(jī)交聯(lián)劑的DCP(過氧化二枯基)。
類型C對于主材料，該類型可包括多種合成樹脂，例如EVA類樹脂和聚乙烯類樹脂、天然橡膠或合成橡膠，例如丁苯橡膠(SBR)、聚丁二烯橡膠(BR)、丁腈橡膠(NRB)、聚異戊二烯橡膠、丁基橡膠(IR)、氯丁二烯橡膠(CR)、氯丁橡膠(NR)、三元乙丙橡膠(EPDM)、聚合物共混的NBR(丁腈橡膠)、丙烯酸橡膠(AR)、氨基甲酸酯橡膠(UR)、和硅橡膠(SR)等。選擇性地向所述主材料中添加發(fā)泡劑、交聯(lián)劑、顏料、多種填料和功能性添加劑并混合。該類型C分成類型C1、C2、C3、C4和C5。同時，類型C4和C5包括各種天然和合成橡膠中的至少一種作為主材料，另外包括發(fā)泡劑、交聯(lián)劑、顏料、多種填料和功能性添加劑作為輔助材料。
類型C1、C2和C3的表3(單位Phr)

類型C4和C5的表4(單位Phr)

第一實(shí)施方式圖1說明了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式具有超過一個內(nèi)部形成的表面的交聯(lián)泡沫的制造過程。
材料制備將以150％的發(fā)泡率砑光成型的三片薄膜型材料111a、111b和111c切成厚為2mm、寬為100mm、長為100mm的尺寸。
界面圖案成形在三片薄膜型材料111a、111b和111c中的第一薄膜型材料111a的兩側(cè)上進(jìn)行絲網(wǎng)印刷。通過使用氨基甲酸酯類樹脂油墨在第一薄膜型材料111a上印刷70微米厚的界面圖案121a和121b，并將得到的結(jié)構(gòu)在60攝氏度的溫度下干燥15分鐘。界面圖案121a和121b具有五條紋的圖案形狀，每個條紋寬2mm長50mm，各個五條紋圖案形狀彼此隔開8mm的距離。
發(fā)泡過程圖1表示壓塑壓機(jī)交聯(lián)泡沫成型方法。在該方法中，薄膜型材料111b和111c分別接合到薄膜型材料111a的頂面和底面，從而獲得組合體110。測量組合體的重量，將組合體110注入寬100mm、長100mm、深6mm的成型壓模130的空腔131內(nèi)。然后在150至160攝氏度的溫度、150kg/cm2的壓力下將組合體110加熱加壓480秒，使得薄膜型材料111a、111b和111c交聯(lián)發(fā)泡。
之后釋放壓力，接著迅速打開成型壓模130，從而使組合體110發(fā)泡以制造泡沫140。此時，泡沫140根據(jù)成型壓模130的空腔131的形狀發(fā)泡成型。因此，在泡沫140內(nèi)部141的中間部分處，對應(yīng)于界面圖案121的形狀，形成各自形成內(nèi)腔143的內(nèi)部形成的表面142a和142b。因?yàn)榻缑鎴D案121由五條紋圖案構(gòu)成，每個條紋寬2mm長50mm，所以在泡沫的內(nèi)部141中形成五個上下內(nèi)腔143，其中每個內(nèi)部形成的表面142a和142b是直徑為3mm且長度為75mm的管型。由于在五條紋圖案之間距離為8mm，所以形成隔膜，即，在相鄰條紋圖案之間的截面部分141，每個截面部分141寬12mm。內(nèi)部形成的表面142a和142b以及內(nèi)腔143在泡沫中形成，與成型壓模130的空腔131的形狀無關(guān)，但與界面圖案121有關(guān)。泡沫140的尺寸為寬150mm、長150mm、厚12mm。
第二實(shí)施方式圖2說明了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的交聯(lián)泡沫的制造過程。第二實(shí)施方式是第一實(shí)施方式的改進(jìn)方式，其中在泡沫中形成了兩層內(nèi)部形成的表面。
材料制備以150％的發(fā)泡率注射成型三片白色材料211a、211b和211c。
界面圖案成形對第一和第二白色材料211a和211b的各表面進(jìn)行移印(pad print)以形成第一和第二界面圖案221和222。第一界面圖案221形成在第一白色材料211a上，具有九環(huán)型圖案，每個環(huán)具有設(shè)在環(huán)型圖案中央的直徑為2mm的內(nèi)圓和直徑為6mm的外圓。第二界面圖案222形成在第二白色材料211b上，設(shè)計有16個圓形圖案，每個圓直徑為2mm。使用丙烯酸樹脂油墨以20微米的厚度印刷界面221和222，然后在25攝氏度的溫度下熱干燥30分鐘。
發(fā)泡過程在注入成型的情況下，將第三材料211c插在第一和第二材料211a和211b的印刷面之間，從而形成組合體210。然后將組合體210放入成型壓模230中，封閉成型壓模230。將黑色顆粒型材料212注入成型壓模230的剩余空間234中。在被注入前將黑色顆粒型材料212在80至100攝氏度的溫度下在材料注射器232中加熱、軟化并熔融。之后，將組合體210和材料212在170攝氏度、6.5kg/cm2的壓力下加熱加壓420秒，從而為發(fā)泡過程做準(zhǔn)備。
之后釋放壓力，接著迅速打開成型壓模230，從而得到來源于組合體210和材料212的具有黑色和白色的單一泡沫240。泡沫240具有第一內(nèi)部形成的表面242和第二內(nèi)部形成的表面244，它們在泡沫內(nèi)部241中形成內(nèi)腔243。由材料211a上的九環(huán)型圖案構(gòu)成的第一界面圖案221成為9個寬3mm、直徑9mm的第一內(nèi)部形成的表面。在內(nèi)部241中形成16個直徑3mm的第二內(nèi)部形成的表面244。第二內(nèi)部形成的表面244來源于具有圓形圖案的第二界面圖案222。
第三實(shí)施方式圖3說明了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式的泡沫的制造過程。第三實(shí)施方式是第二實(shí)施方式的改進(jìn)方式。
材料制備以150％的發(fā)泡率使兩片材料311a和311b擠出成型或砑光成型。每個材料寬40英寸、長10碼、厚2mm。
界面圖案成形在第一材料311a上設(shè)置由一對直徑為6mm的鄰接圓構(gòu)成的花生狀圖案321?；ㄉ鸂顖D案321的每個鄰接圓具有直徑為2mm的中央圓形開口。使用環(huán)氧樹脂類油墨在第一材料上以40微米的厚度印刷每個花生狀圖案，距上下左右的相鄰花生狀圖案的余量為10mm，然后在60攝氏度的溫度下熱干燥15分鐘。
發(fā)泡過程在采用化學(xué)方法或電子輻射方法的情況下，將未印刷有圖案321的第二材料311b通過壓輥等暫時接合附著在第一材料311a上?；蛘?，將第二材料311b之外的片型材料附著在第一材料311a的表面上。在化學(xué)交聯(lián)發(fā)泡成型的情況下，在加熱過程之前的步驟中制備由此得到的組合體310，在電子輻射交聯(lián)發(fā)泡成型的情況下，在電子輻射過程之前的步驟中制備由此得到的組合體310。對組合體310進(jìn)行加熱然后通過化學(xué)交聯(lián)發(fā)泡成型在180至200攝氏度的溫度下交聯(lián)，或者通過電子輻射交聯(lián)發(fā)泡成型用電子束進(jìn)行輻射并加熱，從而使組合體310發(fā)泡。在均勻連續(xù)發(fā)泡的厚度為6mm的平面型泡沫340的內(nèi)部341中，形成花生狀內(nèi)部形成的表面342，其形成長9mm的內(nèi)腔343，并在內(nèi)腔343之間形成兩個寬各自為3mm的柱體345?；ㄉ鸂顑?nèi)部形成的表面342在內(nèi)部341中彼此隔開15mm的距離。
通過上述第一至第三實(shí)施方式形成的泡沫中的內(nèi)腔結(jié)構(gòu)的形狀、密度和結(jié)構(gòu)與成型壓模的形狀無關(guān)。
第四實(shí)施方式第四實(shí)施方式提供控制由形狀多種多樣的內(nèi)部形成的表面形成的空間(即內(nèi)腔)的壓力和體積的方法。另外，該實(shí)施方式通過向界面材料(油墨)添加發(fā)泡劑形成界面圖案，從而有效控制內(nèi)腔中的空氣層的壓力和體積。
與發(fā)泡材料混合的第一發(fā)泡劑理想地是在種類、級別和分解溫度方面與印刷薄膜中所含的第二發(fā)泡劑相同，這兩種發(fā)泡劑在預(yù)定溫度下同時分解。本實(shí)施方式的所述發(fā)泡劑是主要成分為偶氮二甲酰胺的AC類發(fā)泡劑，其分解溫度為152至158攝氏度，氣體產(chǎn)生量為160至180ml/g。與發(fā)泡材料混合的第一發(fā)泡劑和印刷薄膜中所含的第二發(fā)泡劑在預(yù)定溫度下同時分解，從而產(chǎn)生預(yù)定量的氣體，例如氮?dú)夂投趸?。因此，填充有該氣體的內(nèi)腔在對應(yīng)于界面圖案的位置形成在泡沫內(nèi)部。
下表5表示根據(jù)界面材料中的發(fā)泡劑含量對內(nèi)腔的體積、彈斥性(repulsive elasticity)以及泡沫比重進(jìn)行的比較。
圖5發(fā)泡劑含量對泡沫的影響

圖4說明了根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施方式的交聯(lián)泡沫的制造過程。
材料制備以150％的發(fā)泡率形成四片材料411a、411b、411c和411d，并切割成均為厚2.5mm、寬100mm、長100mm的尺寸。
界面圖案成形在第一材料411a的表面上沿垂直方向和水平方向布置彼此相隔20mm的條紋，每個條紋寬3mm長80mm。包括該條紋的設(shè)計圖案412在條紋交點(diǎn)處還具有直徑為5mm的圓。寬為2mm長為5mm的氣路413連接在設(shè)計圖案412的底線部分上。通常，使用橡膠類油墨絲網(wǎng)印刷設(shè)計圖案412，從而形成厚70m的界面圖案，然后干燥。
發(fā)泡過程將第二材料411b布置在第一材料411a的印刷面上，將第三和第四材料411c和411d順序布置在第一材料411a的與印刷面相對的表面上，從而完成組合體410。之后，將第一至第四材料411a～411d的組合體410放入深10mm、寬100mm、長100mm的成型壓模的空腔中，然后加熱加壓從而使其發(fā)泡。因此，所得到的泡沫410厚為15mm、寬為150mm、長為150mm。泡沫410的內(nèi)部形成的表面442在泡沫內(nèi)部距泡沫410的表面444為3mm的深度處具有注氣通道445。由內(nèi)部形成的表面442形成的內(nèi)腔結(jié)構(gòu)442用作氣路。內(nèi)腔結(jié)構(gòu)442分別以寬為120mm、長為120mm的尺寸形成。注氣機(jī)450連接到氣路445，并注入適當(dāng)壓力的空氣。注氣機(jī)450所經(jīng)過的所得泡沫410的部分546由附件460以熔融連接或高頻連接的方式封閉，從而在內(nèi)腔442中得到所需的氣壓空間。
第五實(shí)施方式第五實(shí)施方式是第四實(shí)施方式的改進(jìn)方式，提供了控制由內(nèi)部形成的表面形成的空間的壓力和容積的能力。圖5和圖6表示根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施方式的交聯(lián)泡沫的制造過程。
圖5表示使用單個止回閥532的結(jié)構(gòu)。當(dāng)壓力510反復(fù)擠壓泡沫540時，由內(nèi)部形成的表面542形成的空間(內(nèi)腔)收縮，隨后通過氣路530和止回閥532將外部空氣520引入由內(nèi)部形成的表面542形成的空間中，從而控制由內(nèi)部形成的表面542形成的空間的壓力和體積。圖6表示利用兩個止回閥532和538的結(jié)構(gòu)。在由內(nèi)部形成的表面542形成的空間的再收縮操作期間，通過第二氣路536和第二止回閥538從由內(nèi)部形成的表面542形成的空間排出一定量的空氣，該排出空氣量少于通過第一止回閥532引入的空氣量。因此，具有兩個止回閥532和538的結(jié)構(gòu)能夠比圖5的結(jié)構(gòu)更有效地控制壓力。在第五實(shí)施方式中，在泡沫中形成不止一個氣路，將多個止回閥連接到氣路上，從而不用在泡沫中設(shè)置額外的氣袋或泵就可以獲得緩沖能力和吸氣/排氣功能增大的泡沫。
第六實(shí)施方式圖7說明了根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施方式的泡沫的制造過程。第六實(shí)施方式是第四實(shí)施方式的改進(jìn)方式。
材料制備以200％的發(fā)泡率使兩個薄膜型材料611a和611b砑光成型。第一和第二薄膜型材料611a和611b均寬40英寸、長10碼、厚2mm。
界面圖案成形使用環(huán)氧樹脂類油墨在第一薄膜型材料611a的表面上以大約40微米的厚度凹板印刷與第四實(shí)施方式的設(shè)計圖案412相同的設(shè)計圖案621。圖案621與第一薄膜型材料611a的側(cè)邊緣隔開1英寸的距離。
發(fā)泡過程使用加壓輥使第二薄膜型材料611b貼附到第一薄膜型材料611a的印刷有設(shè)計圖案621的前表面上，從而形成第一薄膜型材料611a和第二薄膜型材料611b的組合體。通過將材料611b暫時貼附到材料611a的印刷面上得到的組合體通過化學(xué)方法或電子輻射方法發(fā)泡。所得泡沫的內(nèi)部形成的表面與圖4幾乎相同。另外，注氣方法也與圖4所示的第四實(shí)施方式相同。
第七實(shí)施方式圖8說明了根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施方式的具有通氣結(jié)構(gòu)以改善緩沖功能和透氣性的交聯(lián)泡沫。通過第七實(shí)施方式制造的泡沫具有形成內(nèi)腔結(jié)構(gòu)的內(nèi)部形成的表面，該內(nèi)腔結(jié)構(gòu)能夠吸氣或排氣。
材料制備以150％的發(fā)泡率使兩個薄膜型材料711a和711b砑光成型，然后切割成尺寸分別為厚2mm、寬100mm、長100mm。
界面圖案成形通過印刷橡膠狀油墨在第一薄膜型材料711a上形成均為直徑5mm、厚50微米的圓形圖案。圓形圖案布置在160mm2(80mm×80mm)的范圍內(nèi)，距側(cè)邊緣有10mm的空白，并彼此隔開100mm的距離。所印刷的圓形圖案成為界面圖案712。
發(fā)泡過程將第二薄膜型材料711b貼附到第一薄膜型材料711a以覆蓋印刷界面圖案712，從而形成其組合體。將這樣得到的組合體插入深4mm、寬100mm、長100mm的成型壓模的空腔中，然后成型壓模對組合體加壓加熱以形成泡沫740。在解除壓力和熱之后，所得到的泡沫740厚6mm、寬150mm、長150mm。之后，打孔形成三個從泡沫表面到內(nèi)部形成的表面744的直徑各自為1mm的孔742。
該第七實(shí)施方式產(chǎn)生的泡沫740不僅具有內(nèi)部形成的表面744，還具有面積范圍為寬120mm長120mm的柱體746。每個柱體746直徑為7mm，與相鄰柱體隔開15mm的距離。由內(nèi)部形成的表面744形成的內(nèi)腔彼此相連。
當(dāng)從外部源向泡沫740施加壓力P時，內(nèi)腔744中的空氣750通過孔742排至外部。相反，當(dāng)壓力P解除時，泡沫740的形狀和體積隨著將外部空氣752吸入內(nèi)部形成的表面744中而通過柱體746的回復(fù)力恢復(fù)。
根據(jù)第七實(shí)施方式，可以制造能夠僅通過泡沫的收縮/回復(fù)作用吸氣或排氣的泡沫，可以通過調(diào)整空氣的體積和用于吸氣和排氣的孔的大小和數(shù)量控制泡沫的收縮/回復(fù)作用。還可以形成多層結(jié)構(gòu)的內(nèi)部形成的表面，在泡沫表面與內(nèi)部形成的表面之間形成第二內(nèi)部形成的表面從而將薄的合成樹脂板插入由第二內(nèi)部形成的表面形成的空間中。通過第七實(shí)施方式制造的泡沫可廣泛應(yīng)用于需要減震能力和透氣性的產(chǎn)品，例如鞋部件、保護(hù)設(shè)備、床、椅、袋、地板材料和隔音材料。
第八實(shí)施方式圖9說明了根據(jù)本發(fā)明第八實(shí)施方式的交聯(lián)泡沫的制造過程。在第八實(shí)施方式中，將相同或不同的材料插入由多種形狀的內(nèi)部形成的表面形成的空間中。
首先，通過圖4所示的第四實(shí)施方式制造泡沫840。之后，向連接到內(nèi)部形成的表面842的注氣通路845沖壓直徑1mm的氣孔847。將具有氣孔847的泡沫840放進(jìn)鋁成型壓模830內(nèi)，然后在300至40攝氏度的溫度下加熱泡沫840。
通過氣孔847和注氣通路846注入聚氨酯溶液820，使得注氣通路845在聚氨酯溶液注入過程中成為聚氨酯溶液注入通路846。在注入聚氨酯溶液820前，將聚氨酯溶液與含有異氰酸酯預(yù)聚物、預(yù)定的催化劑和發(fā)泡劑的聚醚類多元醇以1∶3的比例高速(葉輪每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)6000)混合。在混合時，聚氨酯溶液820的重量為25g，這是通過用內(nèi)部形成的表面842形成的空間(即內(nèi)腔)的容積乘以所需密度而求出的。因此，將聚氨酯溶液820和聚醚類多元醇的混合材料通過氣孔847和聚氨酯溶液注入通路846注入內(nèi)腔842中。在混合材料注入后，泡沫840和所注入的混合材料在鋁制成型壓模830中固化大約8分鐘而不另外加熱，然后將泡沫840從成型壓模830中脫模，從而形成與聚氨酯一體互連的復(fù)合泡沫850。如圖9的截面所示，在泡沫850的內(nèi)部852中形成包括發(fā)泡聚氨酯853的呈柵格式結(jié)構(gòu)的復(fù)合內(nèi)形成層854。柵格狀內(nèi)形成層854設(shè)在距復(fù)合泡沫850的表面851為3mm的深度處。另外，充入復(fù)合內(nèi)形成層854的發(fā)泡聚氨酯853直徑為4mm。
根據(jù)本發(fā)明的第八實(shí)施方式，可用多種材料代替聚氨酯。例如，可以使用密度和分子結(jié)構(gòu)多樣的聚酯或聚醚類氨基甲酸酯材料。另外，可使用多種塑料樹脂，包括氨基甲酸酯橡膠、硅橡膠和乳膠(SBR、NBR、BR、丙烯酸酯乳膠)在內(nèi)的天然和/或合成橡膠狀材料、石膏材料、粘土材料或其它礦物來代替聚氨酯。上述材料可注入、插入、連接或附在內(nèi)腔中，并與泡沫一體形成。這樣得到的泡沫可直接用作工業(yè)元件，或者在需要時壓縮重塑以重新形成復(fù)合泡沫的形狀。
在EVA類泡沫和聚氨酯彼此成為一體的情況下，可以消除聚氨酯材料的缺點(diǎn)，例如脫色、水解、細(xì)菌腐蝕和沉重，從而可有效使用具有多種特性和特征的聚氨酯材料。因此彌補(bǔ)了材料的薄弱特性。另外，即使不用額外的成型壓模，也可以根據(jù)內(nèi)腔的結(jié)構(gòu)和注入內(nèi)腔的材料特征使泡沫成型。另外，與其中使不同材料的泡沫分別成型并通過額外加工彼此連接的傳統(tǒng)方法相比，能夠減少制造工序和成本。
下表6表示復(fù)合交聯(lián)泡沫與注入由EVA類泡沫的內(nèi)部形成的表面形成的內(nèi)腔的聚氨酯的特性比較。字母A表示在聚氨酯材料和泡沫之間的特性，字母B表示在聚氨酯材料之間的特性。
表6

*對于PU(A)部分使用肖氏000型測量表面硬度，對于EVA泡沫和PU(B)部分使用C型。
第九實(shí)施方式圖10說明了根據(jù)本發(fā)明第九實(shí)施方式的交聯(lián)泡沫的制造過程。第九實(shí)施方式是第八實(shí)施方式的改進(jìn)方式。在第九實(shí)施方式中，將相同或不同的材料注入由內(nèi)部形成的表面形成的內(nèi)腔中，注入材料同時在泡沫的內(nèi)腔和外表面處成型。
材料制備以150％的發(fā)泡率注入成型白色片材911a。
界面圖案成形在材料911a的中央印刷直徑為50mm的圓形圖案。并且沿著圓形圖案的直徑線在圓形圖案內(nèi)印刷長50mm的垂直線和水平線。圓形圖案和垂直線及水平線由氨基甲酸酯樹脂類油墨以大約50微米的厚度形成，從而完成界面圖案912。之后，將這樣得到的界面圖案912在60攝氏度的溫度下熱干燥15分鐘。
發(fā)泡過程將具有印刷圖案的材料911a放入壓力式成型壓模的空腔中，然后在空腔的剩余空間填充發(fā)泡率與材料911a相同的黑色顆粒型材料911b。在放置材料911a并填充黑色顆粒型材料911b之后，封閉壓力式成型壓模，然后對其中的材料911a和911b加熱加壓以發(fā)泡，從而形成交聯(lián)泡沫940。固化泡沫以穩(wěn)定物理特性后，這樣得到的泡沫940具有內(nèi)部形成的表面944a和944b，在它們中形成沿界面圖案912的形狀形成的內(nèi)腔。內(nèi)部形成的表面具有圓形部分944a和線形部分944b。
從具有內(nèi)部形成的表面944a和944b的泡沫940的表面沖壓泡沫940，從而在圓形部分944a與線形部分944b相交的位置形成四個孔942。4個孔942的直徑各自為2mm。另外，在線形部分944b彼此相交的位置形成直徑為3mm的另一孔942。在形成孔942的沖壓過程后，將泡沫940插入注入式成型壓模的空腔中，同時調(diào)節(jié)直徑為3mm的孔942以對應(yīng)于注入式成型壓模的材料注入通路946。之后，對應(yīng)于注入式成型壓模的材料注入通路946布置材料注射機(jī)960的噴嘴962，然后通過噴嘴962注入與發(fā)泡材料(例如氨基甲酸酯類樹脂)不同的材料964。這樣將材料964插入由內(nèi)部形成的表面944形成的內(nèi)腔和注入式成型壓模的剩余空間中。在注入材料964硬化之后，打開注入式成型壓模并使泡沫脫模。如圖10所示，泡沫成為在內(nèi)腔中含有氨基甲酸酯樹脂的復(fù)合泡沫。氨基甲酸酯樹脂從內(nèi)腔延伸至泡沫表面，表面上的氨基甲酸酯樹脂沿著注入式成型壓模的空腔形狀成形。這樣得到的泡沫可直接用作工業(yè)元件，或者在需要時壓縮重塑以重新形成復(fù)合泡沫的形狀。
另外，織物、非織織物、天然/合成皮革和橡膠可以選擇性地貼附在冷卻固化的泡沫940的表面上，或者可以將多種圖案形狀附在泡沫表面上。之后，可將泡沫表面打孔然后將其它材料通過穿孔注入由內(nèi)部形成的表面944形成的內(nèi)腔中，使得注入材料從內(nèi)腔延伸至泡沫表面。
如上所述，將材料注入內(nèi)腔944a和944b并在EVA類泡沫的內(nèi)部和外表面處一體成型。這增強(qiáng)了美感并改善了粘附強(qiáng)度、產(chǎn)品品質(zhì)、特性和功能。
第十實(shí)施方式圖11說明了根據(jù)本發(fā)明第十實(shí)施方式的交聯(lián)泡沫的制造過程。在該第十實(shí)施方式中，內(nèi)部形成的表面被分成兩個以上多種形狀的部分。
材料制備以150％的發(fā)泡率使四片平面薄膜型材料1011a、1011b、1011c和1011d砑光成型，并切割成厚2.5mm、寬100mm、長100mm的形狀。將第一和第二平面薄膜型材料1011a和1011b打孔以形成直徑為2mm的兩個孔1012。
界面圖案成形以這樣的方式在材料1011a和1011b的兩個面上印刷氨基甲酸酯油墨，使得距各個方向的切割邊緣設(shè)置10mm的空白。打孔部分的截面也用氨基甲酸酯油墨覆蓋，并印刷材料1011c和1011d的所選一側(cè)，從而形成界面圖案1021。之后，干燥這樣得到的界面圖案1021。
發(fā)泡過程使第一和第二材料1011a和1011b彼此貼附，第三和第四材料1011c和1011d的印刷側(cè)與第一和第二材料1011a和1011b的組合體組合。之后，將得到的結(jié)構(gòu)體插入寬100mm、長100mm、深10mm的壓力或注入式成型壓膜1030的空腔中，然后加熱加壓以發(fā)泡，從而在冷卻固化后形成泡沫1040。泡沫1040寬為150mm、長為150mm、厚為15mm。另外，在泡沫中形成多層內(nèi)部形成的表面1042和兩個直徑3mm的孔1044。因此，形成內(nèi)腔的內(nèi)部形成的表面具有120/120/3.5mm的多層結(jié)構(gòu)。類似于第九實(shí)施方式，可以將其它材料注入和充入內(nèi)腔942和孔944中。
第十一實(shí)施方式圖12說明了根據(jù)本發(fā)明第十一實(shí)施方式的交聯(lián)泡沫的制造過程。第十一實(shí)施方式提供一種形成具有多種曲面形狀的三維內(nèi)部形成的表面的方法。
材料制備第一和第二材料1111a和1111b由以170％發(fā)泡率發(fā)泡的白色顆粒材料注入或壓縮成型。第一和第二材料1111a和1111b具有不平整表面。并且制備重20g的顆粒型材料1112。
界面圖案成形在第一不平整材料1111a除了掩模部分1113外的兩側(cè)上噴射瓷釉類油墨，然后干燥。所噴射的油墨厚40微米。
發(fā)泡過程將干燥材料1111a與第二不平整材料1111b組合，將第一和第二不平整材料1111a和1111b的組合體插入壓力式成型壓模1130的空腔1132中。之后，在空腔1132的剩余空間1134中填充顆粒型材料1112。接著，在壓力式成型壓模1130中對組合體和顆粒型材料1112一起加熱加壓以進(jìn)行發(fā)泡，從而形成泡沫1140。泡沫1140在內(nèi)部1141具有彎曲的內(nèi)部形成的表面1142，如圖12所示。
第十二實(shí)施方式圖13說明了根據(jù)本發(fā)明第十二實(shí)施方式的交聯(lián)泡沫的制造過程。
材料制備使用顆粒型材料以130％的發(fā)泡率注入或壓縮成型第一材料1211a，并使用與第一材料1211a相同的材料和方法以150％的發(fā)泡率制備第二和第三材料1211b和1211c。
界面圖案成形在第一材料1211a的整個表面上以30微米的厚度噴射含有5％發(fā)泡劑的氨基甲酸酯類油墨，然后干燥。
發(fā)泡過程將被界面圖案覆蓋的第一材料1211a與第二和第三材料1211b和1211c組合，然后將其組合體插入壓力式成型壓模1230的空腔1232中。之后，加熱加壓組合體以發(fā)泡，從而形成泡沫1240。接著，將所得到的泡沫1240冷卻固化。
盡管第一材料1211a與第二和第三材料1211b和1211c同時發(fā)泡，但是由于第一材料1211a的發(fā)泡率比第二和第三材料1211b和1211c的發(fā)泡率低約20％，所以在發(fā)泡的第一材料和內(nèi)部形成的表面1242之間存在間隔。因此，可以容易地從內(nèi)部形成的表面中取出由第一材料1211a生成的分離內(nèi)部1243，并獲得預(yù)定空間1250。所形成的空間1250外露，從而可將不同材料的其它泡沫插入并填充進(jìn)該空間1250中。
第十三實(shí)施方式圖14說明了根據(jù)本發(fā)明第十三實(shí)施方式的交聯(lián)泡沫的制造過程。第十三實(shí)施方式提供沿多個方向與外部相連或向外部開口的內(nèi)部形成的表面。
材料制備以150％的發(fā)泡率使薄膜型材料1311砑光成型，使其尺寸為厚1mm、寬20英寸、長20mm。之后，將薄膜型材料1311卷繞在輥上。
界面圖案成形在薄膜型材料1311的一個表面上以30微米的厚度凹板印刷無色的PVA樹脂類油墨，從而形成界面圖案1312，接著在60攝氏度的溫度下將具有界面圖案1312的所得結(jié)構(gòu)體熱干燥15分鐘。之后，將干燥材料卷繞在由鋁形成并包括加熱器的重?zé)彷?320上。
發(fā)泡過程將卷繞在重?zé)彷?320上的材料1311插入安裝有加熱器的壓力式成型壓模1330的空腔1331和1332中?？涨?331和1332均具有半柱形形狀，使得卷繞材料1331的一半插入成型壓模1330上部的第一空腔1331中，卷繞材料1331的另一半插入另一成型壓模部分的第二空腔1332中。插入材料1331后，封閉壓力式成型壓模1330，在150攝氏度的溫度、150kg/cm2的壓力下對插入材料1331加熱加壓以使其發(fā)泡。在從壓力式成型壓模脫模后，形成輥式泡沫1340，接著在40攝氏度的溫度下固化2小時以穩(wěn)定尺寸和物理特性。之后，將泡沫1340從重?zé)彷?320解繞，然后重繞到卷繞桿1350上，從而形成具有均勻截面和連續(xù)形狀的泡沫。該第十三實(shí)施方式允許形成具有均勻連續(xù)截面的泡沫，而這是不可能通過傳統(tǒng)的加壓交聯(lián)發(fā)泡方法實(shí)現(xiàn)的。
第十四實(shí)施方式圖15說明了根據(jù)本發(fā)明第十四實(shí)施方式的交聯(lián)泡沫的制造過程。第十四實(shí)施方式提供具有多平面結(jié)構(gòu)的內(nèi)部形成的表面。
材料制備使用相同的材料以150％的發(fā)泡率砑光成型三片薄膜型材料1411a、1411b和1411c。每個薄膜型材料1411a～1411c厚2mm。第一、第二和第三材料1411a、1411b和1411c的最大尺寸各自為100×100mm。理想地例如第一材料1411a寬100mm長100mm，第二材料寬90mm長90mm，第三材料1411c寬80mm長80mm。
界面圖案成形在每個第二和第三材料1411b和1411c的一個面上用氨基甲酸酯類油墨進(jìn)行絲網(wǎng)印刷，除了特定邊緣之外與側(cè)邊緣隔開5mm距離的空白，從而形成界面圖案1421。之后將所得結(jié)構(gòu)干燥。
發(fā)泡過程第一至第三材料1411a～1411c以這樣的方式順序貼附，即，形成在它們表面上的界面圖案1421朝上布置從而不彼此面對，如圖15所示。第二材料1411b插在第一和第三材料1411a和1411c之間，從而形成組合體1410。之后，將組合體1410插入壓力式成型壓模1430的空腔1432中，然后加熱加壓以使其發(fā)泡。在發(fā)泡過程后，形成泡沫1440，并且將泡沫1440從壓力式成型壓模1430脫模。接著，將泡沫在40攝氏度的溫度下固化并冷卻20分鐘。
泡沫1440的尺寸為寬150mm、長150mm、厚3mm，并具有底面1441a、中間面1441b和頂面1441c。大于中間面1441b的底面1441a由第一薄膜型材料1411a生成，大于頂面1441c的中間面1441b由第二薄膜型材料1411b生成，頂面1441c由第三材料1411c生成，從而泡沫1440的側(cè)面由于其尺寸差異而具有臺階。如圖15所示，泡沫1440具有雙層內(nèi)部形成的表面1442b和1442c，它們沿箭頭所示的不同方向開口。圖15所示的內(nèi)部形成的表面實(shí)際上不可能通過傳統(tǒng)的加壓交聯(lián)發(fā)泡方法或常壓交聯(lián)發(fā)泡方法實(shí)現(xiàn)，但該第十四實(shí)施方式使其成為可能。
第十五實(shí)施方式圖16說明了根據(jù)本發(fā)明第十五實(shí)施方式的交聯(lián)泡沫的制造過程。第十五實(shí)施方式提供一種同時在不同材料上形成具有內(nèi)部形成的表面的泡沫的方法。
材料制備以2mm的厚度使第一薄膜型材料1511a砑光成型，并切割成直徑為10mm的圓形形狀。
界面形成在圓形材料1511a上用氨基甲酸酯類油墨印刷成直徑3mm厚50微米的圓形，然后干燥。
發(fā)泡過程將也具有圓形形狀的第二薄膜型材料1511b與在其上具有界面圖案1511a的第一薄膜型材料1511a組合，然后將第一和第二薄膜型材料1511a和1511b的組合體1510插入壓力式成型壓模1530的空腔中。之后，用厚1mm的聚酯類合成織物1520覆蓋組合體1510，然后關(guān)閉成型壓模1540的頂蓋1541。對組合體1510加熱加壓，因此組合體1510的一部分，尤其是第一薄膜型材料1511a熔融，滲入織物1520的表面1521并附著在織物1520的表面上。通常，在打開成型壓模1540時組合體1510沿厚度方向發(fā)泡，從而形成泡沫1540。
在脫模后，泡沫1540形成在織物1520的表面1521上，并且在泡沫1540的內(nèi)部1541具有充有空氣的內(nèi)部形成的表面1542。第十五實(shí)施方式可用于聚酯類合成纖維、織物、非織織物、人造皮革和天然皮革。另外，根據(jù)本發(fā)明的第十五實(shí)施方式，內(nèi)腔可修改成各種形狀。
第十六實(shí)施方式圖17說明了根據(jù)本發(fā)明第十六實(shí)施方式的交聯(lián)泡沫的制造過程。第十六實(shí)施方式提供了將用于內(nèi)腔的材料擠出成型的方法。
材料制備將由170％發(fā)泡率的材料形成的紅色粒型材料注入擠出機(jī)，然后在缸中加熱而熔融。熔融材料通過螺桿壓縮，并通過管式壓模排出。排出材料由冷卻裝置固化而形成外徑5mm內(nèi)徑2.5mm的紅色管型材料1611a。
界面圖案成形將含有10％發(fā)泡劑的瓷釉類透明油墨注入紅色管型材料1611a的內(nèi)部，然后涂覆在紅色管型材料1611a的內(nèi)表面上，從而形成界面圖案1620。之后，使瓷釉類透明油墨干燥。
發(fā)泡過程將得到的紅色管型材料1611a切成5片，然后與和第十一實(shí)施方式的注入或壓縮成型的白色材料1111b相似的白色材料1611b組合，從而形成組合體1610。之后，將紅色管型材料1611a和白色材料1611b的組合體插入壓力式成型壓模1630的空腔1632中，然后用發(fā)泡率與紅色管型材料1611相同的白色顆粒型材料1650填充空腔1632的剩余空間。接著對所插入的組合體1610和白色顆粒型材料1650加熱加壓，從而形成泡沫1640。
在發(fā)泡過程中，紅色管型材料1611a的中空部分凹入，然后變成直徑為4mm的內(nèi)部形成的表面1642。內(nèi)部形成的表面1642形成內(nèi)腔。即，白色泡沫1640包括五個內(nèi)部形成的表面1642。如果內(nèi)腔直徑在4至8mm之間，則以紅色形成泡沫。
本發(fā)明的交聯(lián)發(fā)泡方法形成各種與泡沫一體形成的內(nèi)腔結(jié)構(gòu)。本發(fā)明生成的交聯(lián)泡沫主要包括泡沫體和在泡沫體內(nèi)的內(nèi)腔結(jié)構(gòu)。內(nèi)腔結(jié)構(gòu)的形狀可以由分為封閉型和開口型的內(nèi)部形成的表面確定。
在封閉型中，內(nèi)部形成的表面布置在泡沫體內(nèi)且內(nèi)部形成的表面封閉。然而，開口型的內(nèi)部形成的表面延伸至泡沫表面從而與外界連通。
泡沫體可具有與內(nèi)腔連通的氣路，使得空氣或氣體可自由保持從外界進(jìn)入內(nèi)腔或者反向的氣流。另外，泡沫體可在氣路中具有閥系統(tǒng)，從而控制空氣、氣體或蒸汽的流動，其中閥系統(tǒng)可具有止回閥。氣路和閥的數(shù)量和形狀不受限制，也可以對它們進(jìn)行許多其它改進(jìn)和變型。
可以向內(nèi)腔結(jié)構(gòu)中填充或插入一種或多種與泡沫體相同或不同的材料。因此，泡沫可具有取決于其各部分的多種物理特性。
圖18至圖39表示根據(jù)本發(fā)明的交聯(lián)泡沫的不同實(shí)例。
圖18至圖27表示通過使具有界面圖案1711a至1711j的平板型材料與其它材料的組合體發(fā)泡形成的交聯(lián)泡沫。如圖18至圖27所示，各個交聯(lián)泡沫具有泡沫體和由內(nèi)部形成的表面形成的內(nèi)腔結(jié)構(gòu)。
圖18至圖27所示的泡沫的內(nèi)腔結(jié)構(gòu)可以如參照圖4所述的那樣使用注射機(jī)注入外部氣體或空氣而充入氣體或空氣，從而適當(dāng)控制內(nèi)腔結(jié)構(gòu)的壓力。另外，如參照圖5所述的那樣，可在所述交聯(lián)泡沫中形成與內(nèi)腔結(jié)構(gòu)連通的氣路，并可在氣路中安裝止回閥。
圖28至圖30表示通過這樣的步驟形成的交聯(lián)泡沫堆積具有界面圖案1711k至17111的平板型材料，使所堆積的平板型材料與其它材料組合，然后使組合體發(fā)泡。如圖28至圖30所示，各個交聯(lián)泡沫具有泡沫體和由內(nèi)部形成的表面形成的內(nèi)腔的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。
圖31至圖38表示通過使發(fā)泡材料(圖中的打點(diǎn)部分)與具有界面圖案的三維材料的組合體發(fā)泡形成的交聯(lián)泡沫。如圖83至圖38所示，各個交聯(lián)泡沫具有泡沫體和由內(nèi)部形成的表面形成的內(nèi)腔結(jié)構(gòu)中的三維結(jié)構(gòu)。盡管圖31至圖38說明了通過發(fā)泡過程同時形成的泡沫體和三維內(nèi)形成結(jié)構(gòu)，但是三維結(jié)構(gòu)可以與交聯(lián)泡沫體分開形成，然后插入由內(nèi)部形成的表面形成的內(nèi)腔中。
圖39說明了用于形成圖31至圖38的內(nèi)形成結(jié)構(gòu)的具有三維形狀的材料。
同時，對通過以下發(fā)明方法生成的交聯(lián)泡沫與通過傳統(tǒng)方法生成的交聯(lián)泡沫之間的各種物理特性進(jìn)行對比。
通過絲網(wǎng)印刷法在150％發(fā)泡率、尺寸為寬24mm、長24mm、厚1mm的薄膜型材料上印刷氨基甲酸酯油墨。以50微米的厚度形成氨基甲酸酯油墨，從而形成尺寸為寬20mm長20mm的界面圖案。在薄膜型材料的前表面上形成一片材料，在薄膜型材料的后表面上形成五片材料，從而形成組合體，所述材料與薄膜型材料相同。將組合體插入寬24mm、長24mm、深7mm的成型壓模的空腔中。之后，在165攝氏度的溫度、150kg/cm2的壓力下對組合體加熱加壓480秒，從而形成交聯(lián)泡沫。表7表示通過上述方法制造的交聯(lián)泡沫的某些物理特性與通過傳統(tǒng)方法制造的泡沫的這些物理特性的對比。
表7在具有內(nèi)腔結(jié)構(gòu)的單一泡沫各個部分中的特性差異

彈斥性是當(dāng)16.3g的金屬球從450mm高度下落彈起時測得的最高高度值。表面硬度和彈斥性在內(nèi)腔附近的泡沫表面處測得。
如表8所示，本發(fā)明的泡沫與傳統(tǒng)方法的泡沫的發(fā)泡率相同，但是由于在泡沫中形成有內(nèi)部形成的腔結(jié)構(gòu)，本發(fā)明泡沫具有優(yōu)于傳統(tǒng)方法泡沫的低表面硬度和高彈斥性。
當(dāng)通過上述方法制造的泡沫與諸如纖維和人造皮革的其它材料組合且所述材料的組合體被壓縮重塑時，泡沫體積以預(yù)定壓縮比減小，并且在泡沫重塑部分與充有空氣的內(nèi)腔結(jié)構(gòu)之間的諸如表面硬度和彈性等特性的差異進(jìn)一步增加。這表明通過傳統(tǒng)泡沫成型方法(即初次過程)制造的泡沫與通過壓縮重塑方法(即二次過程)制造的泡沫之間存在顯著差異。下表8顯示出了這些差異。
表8泡沫的表面硬度和彈斥性

同時，通過上述方法制造的交聯(lián)泡沫可通過許多方式用于鞋部件或其它商品。下文中，將詳細(xì)描述這種泡沫的廣泛用途。
圖40至圖45說明了本發(fā)明的交聯(lián)泡沫用于鞋的許多部位的示例性應(yīng)用。
i)鞋面-該鞋面部件構(gòu)成鞋的上部，包括彼此貼附的外表面和內(nèi)表面。外表面通常由天然/合成皮革、纖維、織物、橡膠、非織織物及合成樹脂制成，內(nèi)表面由PU、PE、乳膠、海綿、非織織物和織物制成。當(dāng)本發(fā)明的泡沫或重塑泡沫與上述鞋面部分結(jié)合時，鞋面的重量減輕，并且改進(jìn)了支承力、透氣性、緩沖性、形狀穩(wěn)定性和緊密度。而且，這些物理特性根據(jù)泡沫的各個部分而不同。
ii)內(nèi)底-內(nèi)底部件布置在鞋的鞋墊下方，并吸收穿著者腳部產(chǎn)生的水分。在傳統(tǒng)技術(shù)中，該內(nèi)底使用皮革、纖維素板、非織織物或其它織物，或者在靴子或其它專用鞋的內(nèi)底上安裝一塊鋼板和經(jīng)修整的海綿以提高跟(heal)部的硬度和前腳部的柔性。然而，由本發(fā)明的泡沫形成的內(nèi)底降低了部件重量，并可以獲得改進(jìn)的透氣性或者使部件的各個部分的柔性和硬度不同。
iii)鞋底夾層-鞋底夾層是運(yùn)動鞋、拖鞋、涼鞋或便鞋的鞋氣囊的主要部件，由EVA、PU(聚氨酯)或橡膠制成以改善減震性和彈斥性。
當(dāng)采用本發(fā)明的泡沫用于鞋底夾層時，因?yàn)橛蓛?nèi)部形成的表面形成的內(nèi)腔包含空氣層，所以可以減輕鞋的重量。另外，鞋底夾層可由切割、磨削和貼附過程后的初次泡沫或重塑泡沫形成，因此鞋可具有各種外觀以及不同的特性和功能。
通過使用參照圖9(第八實(shí)施方式)所述的泡沫能夠容易地制造鞋底夾層，其中向內(nèi)腔注入材料從而產(chǎn)生與復(fù)合材料結(jié)合的復(fù)合鞋底夾層。另外，鞋底夾層可由參照圖10(第九實(shí)施方式)所述的泡沫容易地形成，其中從外部注入的材料與泡沫的內(nèi)部形成的表面和外表面一體交聯(lián)發(fā)泡。
如果為用于鞋底夾層而對本發(fā)明的泡沫進(jìn)行適當(dāng)修改或組合，以獲得理想的特性和設(shè)計，則鞋底夾層可充當(dāng)并取代后述的外底。
iv)外底-外底部件主要用于需要耐磨損和耐摩擦的鞋。通過使用本發(fā)明的初次成型泡沫或重塑泡沫能夠容易地制造外底。當(dāng)外底使用通過第九實(shí)施方式形成的泡沫時，鞋的重量變輕，并且鞋能夠獲得各種特性和功能。
v)內(nèi)襯或鞋墊-該部件通常插入鞋中并布置在內(nèi)底上。內(nèi)襯或鞋墊直接接觸腳部，因此該部件需要一些特性，例如減震力、支承力、彈斥性、穩(wěn)定性和水分吸收力。
當(dāng)本發(fā)明的泡沫用于內(nèi)襯或鞋墊時，因?yàn)榭諝鈱觾?nèi)腔結(jié)構(gòu)，所以鞋的重量減輕。即，用于內(nèi)襯或鞋墊的本發(fā)明的泡沫能夠使得鞋墊的各個部分容易獲得增強(qiáng)的特性和功能。將本發(fā)明的泡沫貼附到其它材料(例如織物、非織織物和天然/合成皮革)上，從而用作鞋墊。
vi)泡沫護(hù)墊-該部件是減震件，用于增強(qiáng)鞋的緩沖性、穿著舒適性和隔熱性。采用本發(fā)明泡沫的泡沫護(hù)墊可保護(hù)腳的腳踝、腳背和腳外側(cè)。即，通過使用本發(fā)明的泡沫，易于為泡沫護(hù)墊提供改善的特性和功能。
vii)加強(qiáng)件-該部件插入鞋面從而防止鞋面變形并保護(hù)腳跟和腳踝。通過使用本發(fā)明的泡沫，易于為加強(qiáng)件提供改善的特性和功能。
viii)鞋背護(hù)墊或鞋舌-該部件具有與上述泡沫護(hù)墊相似的功能。
ix)模制部件-該部件增加鞋面的減震力、持久力和支承力，從而增強(qiáng)鞋的功能或改善鞋的外觀。該模制部件分別模制以安裝到部分鞋面上。即，模制部件可由本發(fā)明制造的泡沫形成，并結(jié)合到部分鞋面上。
在現(xiàn)有技術(shù)中，天然/合成皮革、纖維、織物、橡膠、非織織物或合成樹脂被壓縮成型或擠出成各種形狀以用于所述模制部件，然后模制材料或擠出材料與其它將安裝到鞋面上的膠粘緩沖材料結(jié)合。然而，本發(fā)明單獨(dú)地或與其它重塑泡沫一起采用上述泡沫，然后將泡沫連接在鞋面上。
圖41說明了由鞋面材料1810形成的鞋面。首先將鞋面材料1810切割成所需形狀，然后將切割材料縫合連接到其它材料上以形成鞋面。
圖42說明了三維鞋面的制造過程。厚度為1mm的薄膜型材料1820覆蓋了足形的金屬鞋楦1830。然后將被薄膜型材料1820覆蓋的金屬鞋楦1830插入成型壓模的空腔1840中，并通過加壓交聯(lián)發(fā)泡方法發(fā)泡。從而完成了三維鞋面。
圖43說明了通過將內(nèi)底貼附或縫合到圖42的三維鞋面上而獲得的鞋面。
圖44和18F是表示通過將鞋底夾層、外底和鞋墊安裝到圖43的三維鞋面上而獲得的鞋的剖面圖。
這里使用上述部件以便有效地說明本發(fā)明的實(shí)施方式，而鞋的類型不受這些部件的限制?？梢赃x擇性地使用或改進(jìn)這些部件從而制造各種用途和設(shè)計的鞋。例如，鞋面可僅連接到鞋底夾層上從而制造拖鞋和涼鞋。所述部件可用于一字形(in-line)滑冰鞋或滑雪鞋。
鞋面結(jié)構(gòu)的實(shí)例圖46至圖50說明了本發(fā)明的交聯(lián)泡沫用于鞋面的示例性應(yīng)用。
圖46表示通過上述第三、第十三和第十五實(shí)施方式其中之一制造的鞋面的側(cè)視圖和剖面圖。具有內(nèi)腔結(jié)構(gòu)1911的泡沫獨(dú)立地布置在織物1912上，從而形成中間結(jié)構(gòu)。諸如織物或天然/合成皮革的附加填料1913貼附到中間結(jié)構(gòu)的表面上，然后對包含附加填料1913的中間結(jié)構(gòu)進(jìn)行重塑或沖孔從而形成用于空氣流動的孔1914，而完成鞋面。也可將其它部件連接到鞋面上用于裝飾。
圖47表示通過上述第八和第九實(shí)施方式其中之一制造的鞋面的側(cè)視圖和剖面圖。將與泡沫相同或不同的材料1922注入由內(nèi)部形成的表面1921形成的內(nèi)腔中。或者，泡沫被沖壓而具有到達(dá)內(nèi)腔1921的孔1924，并且將材料1922注入內(nèi)腔1921并同時形成在內(nèi)腔1921中和泡沫表面上。因此，完成了具有各種特性的鞋面。鞋面還可以連接有其它部件。
圖48表示通過上述第一和第二實(shí)施方式其中之一制造的鞋面的側(cè)視圖和剖面圖。提供具有內(nèi)腔1931的泡沫，然后在打孔至內(nèi)腔1931以形成孔1934之前或之后將與泡沫不同的材料1932貼附到泡沫上。并且，具有材料1932和孔1934的泡沫可以重塑。因此可獲得具有空氣循環(huán)系統(tǒng)和緩沖功能系統(tǒng)的鞋面。
圖49表示通過第十二和第十四實(shí)施方式其中之一制造的鞋面。圖48的鞋面形成為具有空氣循環(huán)系統(tǒng)，并與其它部件結(jié)合從而改善特性和功能性。
圖50表示通過第一和第二實(shí)施方式其中之一制造的鞋面。提供具有內(nèi)腔1951的泡沫并進(jìn)行打孔過程從而形成到達(dá)內(nèi)腔1951的孔1952。之后，將其它所需材料1954貼附到泡沫上從而獲得改善的緩沖和隔熱性能。從而完成圖50的鞋面。
內(nèi)底結(jié)構(gòu)的實(shí)例圖51表示本發(fā)明的交聯(lián)泡沫用于鞋內(nèi)底的示例性應(yīng)用。
具有內(nèi)腔結(jié)構(gòu)2020的泡沫與材料2010(例如，皮革板、纖維素板、非織織物或織物)接合。之后，對接合有材料2010的泡沫進(jìn)行打孔以形成露出內(nèi)腔2020或穿透泡沫的孔2030，使得泡沫可具有改善的通氣性和水分排放性。特別是，圖51的實(shí)例(b)在內(nèi)底的前腳部和跟部具有不同的柔性和硬度。另外，圖51的實(shí)例(c)通過注入其它材料而在特定的所需部分具有所需的硬度。
鞋底夾層結(jié)構(gòu)的實(shí)例圖52、53和54說明了本發(fā)明的交聯(lián)泡沫用于鞋底夾層的示例性應(yīng)用。
圖52中示出了具有多種內(nèi)腔結(jié)構(gòu)2110的泡沫或重塑泡沫。在泡沫或重塑泡沫中形成孔2120，并圍繞孔2120將閥2130安裝在泡沫上。實(shí)例(v)、(vii)和(ix)表示將與泡沫不同的材料2140注入內(nèi)腔2110中。實(shí)例(x)表示將部分2150與泡沫或重塑泡沫分離的方法。
圖53說明了包括本發(fā)明鞋底夾層的鞋，圖54是表示泡沫結(jié)構(gòu)的剖面圖。通過切割或磨削板狀泡沫得到圖53和54的鞋底夾層。所得到的鞋底夾層可用于例如在拖鞋或涼鞋的鞋外底的整個部分2210或一部分2220中。鞋底夾層具有形狀多樣的內(nèi)腔結(jié)構(gòu)2230和由復(fù)合材料形成的內(nèi)腔結(jié)構(gòu)2240。內(nèi)腔結(jié)構(gòu)2240可露出從而獲得鞋底夾層改善的功能性并增強(qiáng)美感。本發(fā)明允許通過組裝具有切割面和含空氣層的內(nèi)腔的泡沫而形成鞋部件，如圖53的實(shí)例(ii)所示。
外底結(jié)構(gòu)的實(shí)例圖55表示采用本發(fā)明泡沫的示例性外底。如圖所示，鞋外底使用具有各種內(nèi)腔結(jié)構(gòu)2310的初次泡沫或二次泡沫。在這些泡沫中形成孔2320并圍繞孔2320在泡沫中安裝閥2330。將與泡沫不同的材料2340注入泡沫以貼附到內(nèi)腔2310，或者將與泡沫不同的材料2350也插入內(nèi)腔2310中。
內(nèi)襯或鞋墊結(jié)構(gòu)的實(shí)例圖56表示采用本發(fā)明泡沫的示例性內(nèi)襯或鞋墊。如圖所示，實(shí)例(a)、(b)和(c)分別表示整個內(nèi)襯、內(nèi)襯的一半以及跟部。
圖56的實(shí)例(d)是貼附有一個或多個各種材料2410的內(nèi)襯的剖面圖。閥2420安裝在內(nèi)襯的泡沫體中，用于使內(nèi)腔吸入外部空氣。在鞋墊的前腳部形成多個通氣孔2430，以實(shí)現(xiàn)內(nèi)腔結(jié)構(gòu)2440的空氣循環(huán)。即，鞋墊具有當(dāng)內(nèi)腔2440的容積在來自外部的壓力作用下收縮/膨脹時可重復(fù)進(jìn)行進(jìn)氣/排氣的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明允許制造根據(jù)內(nèi)腔結(jié)構(gòu)具有多種空氣流動方向和結(jié)構(gòu)的內(nèi)襯或鞋墊。
圖56的實(shí)例(i)至(viii)是表示具有多種特性和功能的內(nèi)襯或鞋墊的剖面圖。將一個或多個材料2410貼附到泡沫體上，在其中形成多個孔2430。將與泡沫不同的材料2450注入內(nèi)腔中以獲得多種特性和功能。
泡沫護(hù)墊或腳背護(hù)墊結(jié)構(gòu)的實(shí)例圖57和圖58分別示例性表示采用本發(fā)明的泡沫的泡沫護(hù)墊和腳背護(hù)墊。如圖所示，用于泡沫護(hù)墊和腳背護(hù)墊的泡沫具有各種形狀的空氣層2510和2610。而且泡沫具有內(nèi)腔結(jié)構(gòu)中的外來材料2520和2620、穿透泡沫或內(nèi)腔的孔2530和2630、以及圍繞孔2530的閥2540。
加強(qiáng)件結(jié)構(gòu)的實(shí)例圖59表示采用本發(fā)明泡沫的示例性加強(qiáng)件。實(shí)例(a)、(b)和(c)分別是透視圖、前視圖和沿A-A線截取的剖視圖。圖59的實(shí)例(i)至(vii)是表示加強(qiáng)件內(nèi)腔結(jié)構(gòu)的剖視圖。
在現(xiàn)有技術(shù)中，將輕質(zhì)合成樹脂插入皮革中然后將軟墊貼附到皮革上而形成加強(qiáng)件。然而，本發(fā)明提供具有內(nèi)腔結(jié)構(gòu)2720的泡沫2710，在內(nèi)腔結(jié)構(gòu)中插入單獨(dú)制成的泡沫2730或注入與泡沫不同的外來材料2740。所注入的外來材料2740可延伸至泡沫表面而形成突起2750。另外，可形成安裝在本發(fā)明泡沫中的空氣層2760、通氣孔2770和閥2780，從而控制加強(qiáng)件的密度和硬度。
模制部件結(jié)構(gòu)的實(shí)例圖60和圖61說明了采用本發(fā)明泡沫的鞋的模制部件。圖60的實(shí)例(i)至(iv)和圖61的實(shí)例(i)至(iii)是表示模制部件的泡沫的剖面圖。
現(xiàn)有技術(shù)的模制部件包括緩沖材料以及設(shè)計并切割成不同字母和標(biāo)志的皮革材料或合成樹脂復(fù)合物。然而，本發(fā)明的模制部件采用具有空氣層2810和/或插入的復(fù)合材料2820的泡沫而獲得各種密度和硬度。而且將與泡沫不同的外來材料2830貼附或印刷到模制部件上?？梢孕纬傻竭_(dá)根據(jù)本發(fā)明的泡沫內(nèi)腔結(jié)構(gòu)的多個孔2840。
本發(fā)明的泡沫在各個工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)例圖62至圖79說明了可使用本發(fā)明的泡沫的各種廣泛應(yīng)用。這里在圖62至圖79中，附圖標(biāo)記2910表示空氣層或內(nèi)腔結(jié)構(gòu)，附圖標(biāo)記2920表示注入材料，附圖標(biāo)記2930表示與泡沫接合的外來材料，附圖標(biāo)記2940表示獨(dú)立模制并插入內(nèi)腔的材料，附圖標(biāo)記*表示應(yīng)用本發(fā)明的泡沫的部分。
圖62表示用于膝上型電腦包的本發(fā)明泡沫。另外，該泡沫可用于電子商品的載體，例如照相機(jī)包，或者公文包，尤其是包的頂部、底部和把手。
圖63表示用于背囊或背包的泡沫。本發(fā)明的泡沫可用于該包的肩帶和背部。另外，該泡沫可用作高爾夫球包和其它運(yùn)動包中的內(nèi)部/外部緩沖材料。
圖64表示用于護(hù)體設(shè)備的泡沫。這里在圖64中，實(shí)例(i)表示頭盔，實(shí)例(ii)表示手套，實(shí)例(iii)表示護(hù)脛或護(hù)腿，實(shí)例(iv)表示下體護(hù)罩，實(shí)例(v)表示護(hù)胸。圖64的實(shí)例(vi)是表示泡沫的改進(jìn)方式的剖面圖。另外，本發(fā)明的泡沫可作為內(nèi)部/外部緩沖材料而用于頭盔、頭飾、滑雪護(hù)目鏡。
圖65表示用于諸如工作服和防護(hù)衣的漁具的泡沫。本發(fā)明的泡沫還可用于多種需要浮力的漂浮設(shè)備，例如，防水品和隔熱品以及救生衣或救生用具。本發(fā)明可用于各種水上運(yùn)動設(shè)備制品和其它娛樂產(chǎn)業(yè)設(shè)備制品。另外，本發(fā)明的泡沫還可用于各種捕魚部件、水產(chǎn)品工業(yè)(例如浮標(biāo))、和其它海洋工業(yè)設(shè)備。
圖66表示用于帽子的泡沫。本發(fā)明的泡沫可用于帽子的內(nèi)外構(gòu)件。
圖67表示用于建筑構(gòu)造的泡沫。本發(fā)明的泡沫可作為隔音或隔熱材料用于天花板、墻壁和地板用具。該泡沫還可與其它材料結(jié)合用于完成室內(nèi)建筑。
圖68表示用于泡沫膠帶的泡沫。在本發(fā)明的泡沫上形成粘合劑2961，然后將防粘片材2963貼附在粘合劑2961上，從而形成泡沫膠帶，如圖68的實(shí)例(i)所示。實(shí)例(ii)表示切割泡沫以形成各種形狀的膠帶的過程。圖68的實(shí)例(iii)和(vi)是表示泡沫膠帶的改進(jìn)形式的剖面圖。
圖69表示用于高爾夫球夾(golf clip)的頂蓋的泡沫。通過上述第二、第三、第八或第九實(shí)施方式形成的泡沫可用于需要減震性、形狀可復(fù)原性和內(nèi)部/外部硬度的物品。本發(fā)明的泡沫還可用于樂器、網(wǎng)球拍、曲棍球棍和棒球棒的罩和盒子。
圖70和圖71表示用作眼鏡盒與手機(jī)盒的緩沖件的泡沫。該泡沫可用于在沖擊下易碎、易損壞的玻璃、珠寶、手表和電話的防護(hù)盒。
圖72至圖76表示用于包裝制品的泡沫。本發(fā)明的泡沫用作隔熱和保存材料以及減震材料，例如箱子、兼容的箱組件和多種封袋。
圖77至圖80表示用作床、枕頭、椅子和床墊的襯墊構(gòu)件的泡沫。圖78的實(shí)例(iii)在泡沫體中特別采用風(fēng)扇2960，使得由風(fēng)扇2960產(chǎn)生的空氣流經(jīng)內(nèi)腔接著通過通氣孔(即氣路)排出。因此，本發(fā)明的泡沫可用于需要通氣系統(tǒng)的物品，例如床墊和襯墊。另外，本發(fā)明的泡沫可用于自行車/摩托車座、汽車/火車/飛機(jī)座位以及椅背從而獲得柔軟的襯墊。
圖81表示用于汽車設(shè)備的泡沫。本發(fā)明的泡沫可用于門罩2971、遮陽板2972、車頂2973、擱板2974、行李箱2975、頭墊2976、座位2977和車毯2978。另外，本發(fā)明的泡沫可用作車輛、船只和火車的隔音件和隔熱件或緩沖件。另外，該泡沫可以與其它材料相結(jié)合，以完成和改進(jìn)設(shè)備的內(nèi)部/外部外觀。
同時，本發(fā)明的泡沫可單獨(dú)或與其它材料結(jié)合地用于兒童玩具和運(yùn)動必需品。另外，該泡沫可用于水池或花盆中來控制水量，可用于馬桶座蓋的罩中、用于輸送重物的支承件中、以及用于電線的系帶中。即，本發(fā)明的泡沫可有效地用于各種領(lǐng)域，例如家庭用品領(lǐng)域、裝飾用品領(lǐng)域、固定或保護(hù)用品領(lǐng)域，以及工業(yè)用品領(lǐng)域。
該泡沫不僅僅限于本發(fā)明的實(shí)施方式，而是可以進(jìn)行各種改進(jìn)。本發(fā)明能夠以各種設(shè)計、尺寸和結(jié)構(gòu)制造泡沫而使其具有理想特性。即，上述實(shí)施方式和實(shí)例不限于特定類型。
對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員，很明顯可以在不脫離本發(fā)明精神或范圍的情況下對本發(fā)明進(jìn)行各種改進(jìn)和變型。因此，本發(fā)明旨在涵蓋發(fā)明的改進(jìn)和變型，只要它們落在所附權(quán)利要求及其等同物的范圍內(nèi)。
工業(yè)應(yīng)用性上述本發(fā)明提供了由復(fù)合材料形成的泡沫，并且易于控制泡沫各部分的密度。因此，由本發(fā)明制造的泡沫具有改善的特性(例如硬度、彈斥性和減震性)，并且在不同部分具有獨(dú)立性和各種功能性。本發(fā)明消除了現(xiàn)有技術(shù)在泡沫制造中的缺點(diǎn)，因此本發(fā)明的泡沫可設(shè)計成各種形狀從而具有功能多樣性，不論泡沫是初次成型還是二次成型。盡管泡沫通過不同于現(xiàn)有技術(shù)的單次發(fā)泡過程完成，但本發(fā)明使得泡沫具有多樣的特性和通氣能力。因?yàn)閱未伟l(fā)泡過程能夠產(chǎn)生具有多樣特性和功能的泡沫，所以制造過程更加穩(wěn)定和簡單。因此不合格產(chǎn)品比例和生產(chǎn)成本大大降低，并且提高了產(chǎn)品品質(zhì)，并且實(shí)現(xiàn)了泡沫制造的大規(guī)模生產(chǎn)。
而且，因?yàn)楸景l(fā)明的泡沫在其中具有空氣層以控制內(nèi)腔壓力，所以改進(jìn)了重力、緩沖性、隔熱性和隔音性。因?yàn)楸景l(fā)明允許材料容易地施加在泡沫的內(nèi)表面或外表面上，所以泡沫可以是復(fù)合材料，從而在各個領(lǐng)域具有優(yōu)良的性能。另外，因?yàn)楸景l(fā)明泡沫由單次發(fā)泡過程形成，同時減少了整體過程，所以本發(fā)明降低了環(huán)境污染和在泡沫制造期間產(chǎn)生的廢物量。
權(quán)利要求
1.一種交聯(lián)發(fā)泡方法，該方法包括以下步驟制備至少一種用于交聯(lián)發(fā)泡的發(fā)泡材料，用受抑制的交聯(lián)發(fā)泡將所述發(fā)泡材料加工成具有平面或三維形狀；使用至少一種防止在所述發(fā)泡材料之間產(chǎn)生化學(xué)和物理相互作用的界面材料，在至少一種發(fā)泡材料的表面上形成至少一個界面圖案；通過使在其上具有所述界面圖案的發(fā)泡材料發(fā)泡而形成交聯(lián)泡沫，所述交聯(lián)泡沫具有泡沫體和內(nèi)部形成的表面。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，所述方法還包括在形成所述交聯(lián)泡沫的步驟之前，將另一發(fā)泡材料與在其上具有所述界面圖案的發(fā)泡材料相結(jié)合。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述發(fā)泡材料從乙烯-乙酸乙烯酯共聚物類薄膜和這樣的材料中選擇，所述材料具有平面或三維形狀并且具有足夠的表面粗糙度從而易于在其上形成所述界面圖案。
4.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述發(fā)泡材料從包括以下材料的組中選擇諸如乙烯-乙酸乙烯酯共聚物類樹脂和聚乙烯類樹脂的合成樹脂、樹脂的共聚物、天然或合成橡膠、以及復(fù)合材料，所述復(fù)合材料包括至少一種從合成樹脂和共聚物中選擇的材料以及至少一種從天然橡膠和合成橡膠中選擇的材料。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述界面材料從包括液相材料、固相材料和薄膜型材料的組中選擇。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述界面圖案通過諸如印刷、轉(zhuǎn)寫、涂覆、沉積、噴射、織物附著、插入、附著和上述方法的各種改進(jìn)方法中的一種方法形成。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述界面材料包括至少一種從與用于所述發(fā)泡材料的發(fā)泡劑的種類相同或不同的發(fā)泡劑中選擇的發(fā)泡劑。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中如果形成兩個或兩個以上所述界面圖案，那么各個界面圖案使用一種相同或不同的材料形成。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中形成所述交聯(lián)泡沫的步驟通過加壓交聯(lián)發(fā)泡方法或常壓交聯(lián)發(fā)泡方法進(jìn)行。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中形成所述交聯(lián)泡沫的步驟通過加壓交聯(lián)發(fā)泡方法或常壓交聯(lián)發(fā)泡方法的改進(jìn)方法進(jìn)行。
11.如權(quán)利要求9或10所述的方法，所述方法還包括當(dāng)通過加壓交聯(lián)發(fā)泡方法進(jìn)行形成所述交聯(lián)泡沫的步驟時，在形成所述交聯(lián)泡沫的步驟之前，向成型壓模的剩余空間中添加與所述發(fā)泡材料相同或不同的材料。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，所述方法還包括在形成所述交聯(lián)泡沫的步驟之后，向由所述交聯(lián)泡沫的內(nèi)部形成的表面形成的空間中注入空氣和液體材料中的一種材料。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，該方法還包括在形成所述交聯(lián)泡沫的步驟之后，對所述交聯(lián)泡沫進(jìn)行重塑。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述重塑和與所述交聯(lián)泡沫相同或不同的材料中的一種材料一起進(jìn)行。
15.如權(quán)利要求1、13和14中任一項(xiàng)所述的方法，所述方法還包括在形成所述交聯(lián)泡沫或重塑所述交聯(lián)泡沫之后，向由所述內(nèi)部形成的表面形成的空間中插入與所述發(fā)泡材料相同或不同的材料中的至少一種材料。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，所述方法還包括在將所述材料插入由所述內(nèi)部形成的表面形成的空間中之后，重塑所述交聯(lián)泡沫。
17.如權(quán)利要求1、13和14中任一項(xiàng)所述的方法，所述方法在形成所述交聯(lián)泡沫的步驟之后，還包括以下步驟形成從表面延伸到由所述交聯(lián)泡沫的內(nèi)部形成的表面形成的空間的氣路；通過所述氣路向所述空間中插入與所述發(fā)泡材料相同或不同的材料中的一種材料；并且在插入所述材料之后重塑所述交聯(lián)泡沫。
18.如權(quán)利要求15或17所述的方法，其中所述與發(fā)泡材料不同的材料從包括氣體、液體和固體材料的組中選擇。
19.如權(quán)利要求1或2所述的方法，所述方法還包括在形成所述交聯(lián)泡沫的步驟之前，卷起其上具有所述界面圖案的發(fā)泡材料。
20.如權(quán)利要求1或2所述的方法，所述方法還包括在形成所述交聯(lián)泡沫的步驟之前，向具有所述界面圖案的發(fā)泡材料中添加與所述發(fā)泡材料不同的材料。
21.通過權(quán)利要求1至20中任一項(xiàng)所述的方法制造的交聯(lián)泡沫。
22.一種交聯(lián)泡沫，所述交聯(lián)泡沫包括泡沫體；和至少一個形成在所述泡沫體內(nèi)的內(nèi)腔結(jié)構(gòu)；其中所述泡沫體和內(nèi)腔結(jié)構(gòu)同時形成。
23.如權(quán)利要求22所述的交聯(lián)泡沫，其中所述內(nèi)腔結(jié)構(gòu)連接到所述泡沫體的至少一個表面上。
24.如權(quán)利要求22所述的交聯(lián)泡沫，其中所述泡沫體包含至少一個連接到所述內(nèi)腔結(jié)構(gòu)的氣路。
25.如權(quán)利要求24所述的交聯(lián)泡沫，所述交聯(lián)泡沫還包含在所述氣路處的閥以控制空氣和水分的流入和流出。
26.如權(quán)利要求22至24中任一項(xiàng)所述的交聯(lián)泡沫，其中所述內(nèi)腔結(jié)構(gòu)填充有一種或多種與所述泡沫體相同或不同的材料。
27.如權(quán)利要求22至24中任一項(xiàng)所述的交聯(lián)泡沫，其中將由與所述泡沫體相同或不同的材料制成的成型材料插入所述內(nèi)腔結(jié)構(gòu)中。
全文摘要
本發(fā)明提供一種形成交聯(lián)泡沫的方法。該方法包括以下步驟制備至少一種用于交聯(lián)發(fā)泡的發(fā)泡材料，用受抑制的交聯(lián)發(fā)泡將該發(fā)泡材料加工成具有平面或三維形狀；使用至少一種防止在所述發(fā)泡材料之間產(chǎn)生化學(xué)和物理相互作用的界面材料，在至少一種發(fā)泡材料的表面上形成至少一個界面圖案；通過使在其上具有所述界面圖案的發(fā)泡材料發(fā)泡而形成交聯(lián)泡沫，該交聯(lián)泡沫具有泡沫體和內(nèi)部形成的表面。
文檔編號B29C44/06GK1894317SQ200480037865
公開日2007年1月10日 申請日期2004年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月19日
發(fā)明者樸章遠(yuǎn) 申請人:樸章遠(yuǎn)