CN1894317B - 具有内腔结构的交联泡沫及其形成方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种形成交联泡沫的方法。该方法包括以下步骤：制备至少一个用于交联发泡的发泡材料，用受抑制的交联发泡将该发泡材料加工成具有平面或三维形状；使用至少一个防止在所述发泡材料之间产生化学和物理相互作用的界面材料，在至少一个发泡材料的表面上形成至少一个界面图案；通过使在其上具有所述界面图案的发泡材料发泡而形成交联泡沫，该交联泡沫具有泡沫体和内部形成的表面。

Description

具有内腔结构的交联泡沫及其形成方法

技术领域

本发明涉及一种交联泡沫及其制造方法。更具体地，涉及具有由内部形成的表面形成的各种内腔结构的交联泡沫，以及与交联泡沫体同时形成内腔结构的方法。

背景技术

图82是表示根据现有技术制造交联泡沫的加工步骤的流程图。

在步骤S10中，首先根据所设计的混合标准对包括诸如各种树脂的主要材料和其它添加剂的原料进行称重，该标准取决于所要制造的交联泡沫的种类。然后在研磨过程中将称重后的树脂和添加剂与交联剂和发泡剂在密封混合器或捏合机中混合。从而制备混合的复合物。

在步骤S20中，将所制备的复合物提供给砑光辊或挤出机。砑光辊将复合物转变为例如二维形状的片材或薄膜的形式，挤出机将复合物转变为例如三维形状的粒料形式。

步骤S30表示形成所需交联泡沫的各种加工步骤。形成交联泡沫的方法根据考虑到所需交联泡沫的形状和特性而使用的加工用机器和设备，可分为加压交联发泡方法(加压交联泡沫成型)和常压交联发泡方法。

加压交联发泡方法主要使用金属模具来制造所需的交联泡沫，并在将复合物输入金属模具内部之后向复合物加热加压。因此，通过发泡剂的分解作用根据金属模具的内部形状形成具有不连续图案的交联泡沫。如图82的步骤30所示，这种加压交联发泡方法可包括例如使用压床的压塑压机交联泡沫成型方法和使用注射机的注射压机交联泡沫成型方法，。

当使用压塑压机交联泡沫成型方法时，首先将原料放入开口的模具内，然后封闭含有原料的模具。当使用注射压机交联泡沫成型方法时，将原料放入气密的注模中。然而，在压塑压机交联泡沫成型方法和注射压机交联泡沫成型方法中，一旦将原料供给至模具中，诸如压床之类的设备就向被封闭的模具加热加压以使原料发泡成交联泡沫。

在步骤S40中，释放所施加的压力，然后打开被封闭的模具以使交联泡沫脱模。然后使经脱模的材料固化一段时间并冷却至所需温度。在步骤S50中，接着将固化并冷却的交联泡沫切割并修整为成品。

尽管在图82中未示出，但加压交联发泡方法还可包括压缩旋转的压制交联泡沫成型方法，其中通过将原料夹在加热辊和金属压制/传送带之间，使用加热辊和金属压制/传送带向原料加热加压以交联泡沫。或者，压缩旋转的压制交联泡沫成型方法可将原料与其它织物材料或橡胶状材料连续地夹在加热辊和金属压制/传送带之间，而在释放压力的位置引发原料的发泡。因此，交联泡沫可具有连续均匀的表面和截面。

加压交联发泡方法使用金属模具和辊向原料直接加热加压。压塑压机交联泡沫成型方法产生各种或大或小的工业泡沫，例如，EVA(乙烯-乙酸乙烯酯共聚物)、PE(聚乙烯)、或大或小的橡胶状海绵面板、鞋部件、运动用品和配件等。注射压机交联泡沫成型方法通常产生具有特有形状的各种工业泡沫，例如，EVA类鞋部件、运动保护品和运动用品、包、配件等。压缩旋转的压制交联泡沫成型方法产生各种工业连续辊型或大面板型的泡沫，例如，EVA、PE或其它橡胶状连续辊。

同时，常压交联发泡方法广泛用于形成具有连续均匀截面的交联泡沫。与加压交联形成方法不同，常压交联发泡方法在不对原料直接加热加压的情况下产生交联泡沫。常压交联发泡方法分成化学交联发泡方法和电子辐射交联发泡方法。

化学交联发泡方法将化学交联剂、发泡剂和EVA类树脂添加并混合至作为主要原料的聚乙烯树脂中。之后，如图82的步骤S10和S20所示，将混合物挤出成粒料型发泡材料。接着，通过图82的步骤S30，将发泡材料插入包括螺杆、加热器和挤出压模的挤出机的料斗内，接着向发泡材料施加根据材料组成预先确定的热量。之后，使熔融的发泡材料穿过挤出压模以形成连续均匀的截面，接着对发泡材料进行发泡(步骤S30)。

电子辐射交联发泡方法向通过挤出混合有其它添加剂和试剂的聚乙烯或聚丙烯树脂形成的发泡材料施加电子射线，从而交联该材料并将发泡材料加热至发泡剂的分解温度以制造泡沫。该电子辐射交联发泡方法与化学交联发泡方法的不同之处在于，该方法利用电子射线实现交联，接着加热交联发泡材料以使交联发泡材料发泡。

同时，在步骤S40中，使交联泡沫固化一段时间然后冷却至一定温度。在步骤S50中，接着将交联泡沫切割、修整和设计为成品。

尽管未示出，但常压交联发泡方法包括砑光交联发泡方法，其中使用将聚氯乙烯类或聚烯烃类树脂与化学发泡剂、交联剂(在聚氯乙烯的情况下为增塑剂)、稳定剂和表面活性剂混合的混合物。砑光交联发泡方法使用挤出机、平衡热炼机(storage mill)和砑光辊将混合物转化成连续均匀的发泡材料，接着在传送机的加热室中加热发泡材料以使其在常压状态下发泡。之后，使发泡材料冷却并固化一段时间以形成泡沫，接着通过在卷取辊上卷绕泡沫而获得辊状泡沫。

在图82的步骤S60中，通过加压交联发泡方法或常压交联发泡方法最终获得的泡沫可根据泡沫的最终用途、特性和目的，附在由与发泡材料相同或不同的材料形成的其它成型材料、织物、木质和金属材料之一上，然后重新成形。

这种重新成形方法可分为热/冷模压缩重塑、冷模压缩重塑、冷模真空重塑和吹塑重塑。热/冷模压缩重塑方法是强制将交联泡沫插入模具中，然后交联泡沫在受热和受压后在模具中冷却。冷模压缩重塑方法是将交联泡沫预热然后插入模具中，之后交联泡沫受压并冷却以形成最终泡沫。冷模真空重塑方法在预定温度下加热交联泡沫，然后利用真空压力将经加热的泡沫吸入模具中，之后使泡沫冷却并脱模以形成最终泡沫。另外，吹塑重塑方法是加热交联泡沫以使其软化，然后向交联泡沫中加进高压气体或液体，从而使交联泡沫在模具中重塑并在脱模后成为最终泡沫。

通过现有技术的交联泡沫制造方法形成的交联泡沫具有以下特征。加压交联发泡方法的压塑压机交联泡沫成型方法是将类似片材型或颗粒型形状的原料插入模具中，然后加热该原料，从而制造具有一致物理特性的泡沫。另外，由于注射压机交联泡沫成型方法是在进料器的缸中加热原料，然后熔融该材料从而将其加进模具中，所以原料可在所有部分具有一致特性，且所产生的交联泡沫也可具有一致的物理特性。

同时，由于常压交联发泡方法是将颗粒型原料加进挤出机中，然后加热它们以使其软化，所以交联发泡材料可在所有部分具有均匀的截面和一致的物理特性，并且最终泡沫可在所有部分也具有一致特性。尽管在现有技术的交联泡沫制造方法中原料由多种物质形成，但最终泡沫可具有密度均匀的确定特性，这是因为原料在发泡过程之前转变为单一均匀的材料。而且，在上述现有技术方法中，因为在发泡过程中使用相同的原料，发泡过程不会使泡沫在各个部分具有不同密度或不同特性。现有技术的交联发泡方法很难在制造泡沫的同时在泡沫内制造具有各种形状和构造的内腔结构。因此，现有技术的交联发泡方法不会在最终泡沫内形成密度差异。

因此，当制造具有复杂物理特性和功能的交联泡沫时，现有技术是分别制造交联泡沫，然后通过额外的制造步骤将泡沫切割、研磨和附着以产生具有不同密度和所需内部结构的泡沫。然而，这种额外加工可能导致制造困难，生产量低以及设计和品质劣化，从而很难得到具有各种物理特性和内部结构的所需交联泡沫。另外，上文所述的现有技术可能会增加加工步骤和成本，产生许多工业废料，这是因为各自具有不同物理特性和功能的泡沫被分开制造并复合。

为了克服上述缺点，题为“EVA类泡沫的制造方法(Method forManufacturing EVA Based Foam)”的韩国专利申请No.2003-45282公开了一种方法，该方法包括以下步骤：1)将EVA树脂与交联剂、发泡剂、着色剂、填料、添加剂和可与EVA树脂混合的橡胶或树脂混合；2)对所得到的复合物进行低熔点纺丝；3)将纺丝制成用作第一材料的丝束或人造短纤维，从包括水溶性PVA类人造短纤维、聚酯类人造短纤维和天然纤维的组中选择第二材料，并通过混合第一材料和第二材料生成非织织物；4)从非织织物中熔出所溶解的物质；以及(5)对非织织物进行交联发泡。该方法的价值在于在泡沫中形成气孔结构。然而，上述韩国专利申请No.2003-45282中所公开的方法未涉及用于设计或控制内表面和泡沫的形状和结构的方法，从而交联泡沫不会在各部分具有不同密度和功能。

发明内容

因此，本发明涉及交联泡沫及其制造方法，该方法基本消除了由于现有技术的限制和缺点而引起的一个或多个问题。

本发明的优点在于提供一种形成具有至少一个内腔结构的交联泡沫的方法，以及通过该方法制造的交联泡沫。

本发明的另一优点在于提供一种形成交联泡沫的方法，以及通过该方法制造的交联泡沫，在该方法中在多层发泡材料之间形成至少一个界面图案，并且界面图案在发泡过程期间形成内腔结构。

本发明的另一优点在于提供一种形成交联泡沫的方法，以及通过该方法制造的交联泡沫，在该方法中在同一交联泡沫中形成彼此分开的多个内腔结构。

本发明的另一优点在于提供一种形成交联泡沫的方法，以及通过该方法制造的交联泡沫，在该方法中形成至少一个可与内部形成的表面分开的独立成型层。

本发明的另一优点在于提供一种形成交联泡沫的方法，以及通过该方法制造的交联泡沫，在该方法中可对内腔结构中的空气压力和体积进行各种控制。

本发明的另一优点在于提供一种形成交联泡沫的方法，以及通过该方法制造的交联泡沫，在该方法中内腔填充有与交联泡沫相同或不同的材料。

本发明的另一优点在于提供一种形成交联泡沫的方法，以及通过该方法制造的交联泡沫，在该方法中内腔结构易于用作气路或减震器。

本发明的另一优点在于提供一种形成交联泡沫的方法，以及通过该方法制造的交联泡沫，所述交联泡沫能够减轻重量并提高物理特性和功能，例如减震能力、形状复原能力和弹力等。

本发明的另一优点在于提供一种交联泡沫，所述交联泡沫在其各个部分具有不同的物理特性和功能。

本发明的其它特征和优点将在以下说明中阐述，并且部分将在说明中变得更加清楚，或者可从本发明的实践中得知。本发明的这些和其它优点将通过特别是在本文的说明书和权利要求以及附图中指出的结构实现和获得。

为了实现这些和其它优点，根据本发明原理的实施方式提供一种形成交联泡沫的方法。

该方法包括：制备至少一个用于交联发泡的发泡材料，通过受抑制的交联发泡将该发泡材料加工成具有平面或三维形状；使用至少一个防止在发泡材料之间产生化学和物理相互作用的界面材料，在至少一个发泡材料的表面上形成至少一个界面图案；通过使在其上具有界面图案的发泡材料发泡而形成交联泡沫，该交联泡沫具有泡沫体和内部形成的表面。

在上述说明中，所述方法还可包括：在形成交联泡沫的步骤之前，使另一发泡材料与在其上具有界面图案的发泡材料结合。

在上述说明中，所述发泡材料可从EVA类薄膜和具有平面或三维形状并且具有足够的表面粗糙度从而易于在其上形成所述界面图案的材料中选择。

在上述说明中，所述发泡材料可从包括以下材料的组中选择：诸如乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)类树脂和聚乙烯类树脂的合成树脂、树脂的共聚物、天然或合成橡胶、以及复合材料，该复合材料包括至少一种从合成树脂和共聚物中选择的材料以及至少一种从天然橡胶和合成橡胶中选择的材料。

在上述说明中，界面材料可从包括液相材料、固相材料和薄膜型材料的组中选择。

在上述说明中，界面图案可通过以下方法中的一种形成，例如印刷、转写、涂覆、沉积、喷射、织物附着(cloth attachment)、插入、附着或上述方法的各种改进方法。

在上述说明中，用于界面图案的材料可包括至少一种从与用于发泡材料的发泡剂的种类相同或不同的发泡剂中选择的发泡剂。

在上述说明中，如果形成两个或多个界面图案，那么可以使用相同或不同的材料中的一种材料形成各个界面图案。

在上述说明中，形成交联泡沫的步骤可以通过加压交联发泡方法或常压交联发泡方法进行。

在上述说明中，形成交联泡沫的步骤可以通过加压交联发泡方法或常压交联发泡方法的改进方法进行。

在上述说明中，所述方法还可以包括：当通过加压交联发泡方法进行形成交联泡沫的步骤时，在形成交联泡沫的步骤之前，向成型压模的剩余空间中添加与发泡材料相同或不同的材料。

在上述说明中，所述方法还可以包括在形成交联泡沫的步骤之后，向由交联泡沫的内部形成的表面形成的空间注入空气或液体中的一种。

在上述说明中，所述方法还可以包括在形成交联泡沫的步骤之后，对交联泡沫进行重塑。

在上述说明中，可以和与交联泡沫相同或不同的材料中的一种材料一起进行重塑。

在上述说明中，所述方法还可以包括：在形成交联泡沫或重塑交联泡沫之后，在由内部形成的表面形成的空间中插入至少一种与发泡材料相同或不同的材料。

在上述说明中，所述方法还可以包括在将材料插入由内部形成的表面形成的空间之后，重塑交联泡沫。

在上述说明中，在形成交联泡沫的步骤之后，所述方法还可以包括：形成从表面延伸到由交联泡沫的内部形成的表面形成的空间的气路；通过气路向所述空间中插入一种与发泡材料相同或不同的材料；在插入材料之后重塑交联泡沫。

在上述说明中，所述与发泡材料不同的材料可从包括气体、液体和固体材料的组中选择。

在上述说明中，所述方法还可以包括在形成交联泡沫的步骤之前，卷起其上具有界面图案的发泡材料。

在上述说明中，所述方法还可以包括在形成交联泡沫的步骤之前，向具有界面图案的发泡材料添加与该发泡材料不同的材料。

另一方面，本发明提供一种交联泡沫。

该交联泡沫包括：泡沫体；和形成在泡沫体内的至少一个内腔结构；其中该泡沫体和内腔结构同时形成。

在上述说明中，内腔结构可连接到泡沫体的至少一个表面上。泡沫体可包含至少一个连接到内腔结构的气路。交联泡沫在气路处还可包含控制空气和水分流入和流出的阀。内腔结构还可填充有一种或多种与泡沫体相同或不同的材料。可将由与泡沫体相同或不同的材料制成的成型材料插入内腔结构中。

应理解的是，前述总体说明和以下详细说明都是示例性和说明性的，旨在提供对所要求保护的本发明作进一步解释。

附图说明

为了进一步理解本发明而包含的、加入本说明书并构成本说明书一部分的附图说明了本发明的实施方式并与说明书一起用于说明本发明的原理。

附图中：

图1表示根据本发明第一实施方式具有超过一个内部形成的表面的交联泡沫的制造过程；

图2说明了根据本发明第二实施方式的交联泡沫的制造过程；

图3说明了根据本发明第三实施方式的交联泡沫的制造过程；

图4说明了根据本发明第四实施方式的交联泡沫的制造过程；

图5和图6说明了根据本发明第五实施方式的交联泡沫的制造过程；

图7说明了根据本发明第六实施方式的交联泡沫的制造过程；

图8说明了根据本发明第七实施方式的具有通气结构以改善缓冲功能和透气性的交联泡沫；

图9说明了根据本发明第八实施方式的交联泡沫的制造过程；

图10说明了根据本发明第九实施方式的交联泡沫的制造过程；

图11说明了根据本发明第十实施方式的交联泡沫的制造过程；

图12说明了根据本发明第十一实施方式的交联泡沫的制造过程；

图13说明了根据本发明第十二实施方式的交联泡沫的制造过程；

图14说明了根据本发明第十三实施方式的交联泡沫的制造过程；

图15说明了根据本发明第十四实施方式的交联泡沫的制造过程；

图16说明了根据本发明第十五实施方式的交联泡沫的制造过程；

图17说明了根据本发明第十六实施方式的交联泡沫的制造过程；

图18至图39说明了根据本发明的交联泡沫的各种实例；

图40至图45说明了本发明的交联泡沫用于鞋的多个部分的示例性应用；

图46至图50说明了本发明的交联泡沫用于鞋面的示例性应用；

图51说明了本发明的交联泡沫用于鞋内底的示例性应用；

图52、53和54说明了本发明的交联泡沫用于鞋底夹层的示例性应用；

图55说明了本发明的交联泡沫用于鞋外底的示例性应用；

图56说明了本发明的交联泡沫用于鞋垫(sockliner)的示例性应用；

图57说明了本发明的交联泡沫用于鞋的泡沫护垫的示例性应用；

图58说明了本发明的交联泡沫用于鞋的脚背护垫的示例性应用；

图59说明了本发明的交联泡沫用于鞋的加强件的示例性应用；

图60和图61说明了本发明的交联泡沫用于鞋面的模制部件的示例性应用；

图62至图81说明了可以采用本发明的交联泡沫的各种广泛应用；

图82说明了根据现有技术制造交联泡沫的加工步骤的流程图；并且

图83说明了根据本发明制造交联泡沫的加工步骤的流程图。

具体实施方式

下面将详细参照本发明的所示实施方式，它们的实例如附图中所示。在整个附图中尽可能地用相同的附图标记表示相同或相似的部分。

图83说明了根据本发明原理制造交联泡沫的加工步骤的流程图。如图83所示，本发明的成形方法包括以下步骤：混合原料(S100)，使所混合的原料成形(S200)，选择界面材料(S300)，使用所选的界面材料形成界面图案(S400)，使具有界面图案的发泡材料发泡以形成泡沫(S500)，冷却并固化泡沫(S600)，以及最终形成泡沫(S700)。

步骤S100根据所需交联泡沫的可用性和物理特性从各种材料中选择作为原料的主树脂，然后将主树脂与其它添加剂和试剂混合。在对材料组成进行规划后，根据材料组成方案以所需的量称取原料和辅助材料，接着在气密混合器或捏合机中混合原料和辅助材料。步骤S100可包括使用开口磨(open mill)向混合物中添加交联剂和发泡剂的步骤。

步骤S100中使用的原料可从使用各种交联发泡方法能够变成泡沫的合成材料中选择，例如：合成树脂，诸如EVA类树脂、包括各种密度的PE的聚烯烃类树脂、聚乙烯类树脂、聚氨酯类树脂和添加LDPE(低密度聚乙烯)的EVA，及其共聚物、共混物或混合物；天然橡胶或由天然橡胶的混合构成的合成橡胶、丁苯橡胶(SBR)类、聚丁二烯橡胶(BR)类、聚异戊二烯橡胶(IR)类、氯丁二烯橡胶(CR)类、丁腈橡胶(NRB)类、三元乙丙(EPDM)橡胶类、乙丙橡胶(EPR)类、丙烯酸橡胶(AR)类橡胶、和/或者添加丁苯橡胶(SBR)的氯丁橡胶(NR)；以及包括添加EPDM橡胶的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)和添加聚氯乙烯(PVC)的丁腈橡胶(NBR)的复合材料。

不过，推荐采用能够获得可变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)类合成树脂作为原料。

当上述材料中超过一种原料与辅助材料通过上述复合方法适当混合成为复合物时，复合物通过由砑光辊或挤出机抑制的发泡作用变成发泡材料。此时，发泡材料具有诸如薄膜或片材的平面形状，或者诸如粒料的三维形状，即，步骤S200。

根据本发明的发泡材料不限于特定形状或类型，但是在各个发泡过程中每当发泡材料用作颗粒或片材型式时对其进行称重。另外，当发泡材料用于下文所述的特定实施方式时，考虑到可取的用途，推荐发泡材料为具有精确表面粗糙度的平面形状，特别是薄膜形状。换言之，可以使用EVA类或PE类薄膜，或者具有与它们相同表面粗糙度的材料作为发泡材料。

同时，在通过注射方法将初次发泡材料(例如由注射机完成的复合物或者处于抑制发泡状态下的粒料)转化为具有抑制发泡特性的二次发泡材料时，颗粒型的初次发泡材料在例如70～90摄氏度的低温下在缸中软化，然后将软化的初次发泡材料充入成型压模的空的空间中以进行例如低于50摄氏度的低温成形。因此，在形成二次发泡材料的时候，在制造二次发泡材料时初次发泡材料内的发泡剂不会分解。

当使用压制型方法时，如果在发泡剂未分解的条件下(例如，在低于60～80摄氏度的加热温度，超过150Kg/cm²的压力，以及低于50摄氏度的冷却温度下)对通过模具形成的片状、膜状或粒状初次发泡材料进行加工，则可获得二次发泡材料。

与加压交联发泡方法不同，常压交联发泡方法形成连续的图案形状，它使用类似于注射方法的挤出方法软化初次发泡材料，然后产生具有连续均匀截面的材料。因此，任何形状类型的发泡材料均可应用于本发明，只要它可以通过受抑制的发泡作用在发泡材料上形成界面图案即可。

一旦制备了发泡材料(S300)，就在发泡材料表面上形成至少一个特定形状的界面图案(S400)。

界面图案用于形成内部形成的表面，该表面在交联发泡过程期间在交联泡沫中形成内腔结构，并且界面图案用于防止横过界面图案彼此相对的发泡材料之间发生物理或化学的相互作用。

用于界面图案的材料可以是具有粘性的液体、粉末或具有一定形状的固体(例如薄膜)，它能够防止发泡材料在交联发泡过程期间的相互作用。例如，界面材料可以从包括天然或合成涂料或油墨、天然或合成树脂、纸张、织物、非织织物和橡胶状材料的组中选择。另外，在选择界面材料时，值得考虑的是要容易附着在发泡材料上，从而在发泡过程期间具有重复再现性，从而能够在发泡过程期间阻碍泡沫体积膨胀，或者在发泡过程之后需要时容易从交联泡沫中除去。

可以通过印刷、转写、涂覆、沉积、层压、喷射、织物附着、插入、附着或它们的改进方式来实现界面图案的成形，也可以使用任何其它方法，只要能够在发泡材料的表面上形成界面材料即可。然而，当使用含有各种所溶解的树脂的油墨等作为界面材料时，理想的是采用印刷方法形成界面图案。另外，如果形成两个以上的界面图案，各个界面图案可以用相同或不同的材料形成。可以向界面材料添加与发泡材料所含发泡剂相同或不同的发泡剂。

另外，还可增加将不具有界面图案的发泡材料与具有界面图案的发泡材料相结合的步骤。不具有界面图案的发泡材料与具有界面图案的发泡材料的材料可以相同或不同。还可增加将与具有界面图案的发泡材料相同或不同的材料添加到组合发泡材料中的步骤。还可增加在辊上卷绕具有界面图案的发泡材料以易于分离发泡材料的步骤。

当在发泡材料上完成界面图案的成形之后，通过加压交联发泡方法、常压交联发泡方法或它们的任何改进方法来进行交联发泡过程。根据加压交联发泡方法的压制型方法和注射型方法，先打开成型压模然后将具有界面图案的发泡材料自动或手动填入成型压模的空的空间中，从而通过对其加热加压使发泡材料发泡。在常压交联发泡方法的化学或电子辐射方法中，在用于发泡的加热过程之前提供具有界面图案的发泡材料，接着进行发泡过程(图83的步骤S500)。在交联发泡过程期间如果加热发泡材料或向发泡材料辐射电子射线，则发泡材料通过受热或电子辐射以凝胶状态交联。

然而，横过界面图案彼此相邻的发泡材料在达到发泡步骤之前不会物理/化学结合及互连。在该状态下，发泡材料以特定比例发生体积膨胀然后制成交联泡沫。在发泡过程期间对应于界面图案的发泡材料部分也以与其它部分相同的比例发生体积膨胀。然而，因为界面图案阻止发泡材料的物理和化学连接，所以在交联泡沫中对应于界面图案的位置形成内部形成的表面。内部形成的表面形成空的空间，即内腔。可以通过改变界面图案材料的形状或材料而容易地控制内腔的形状和结构，而与制造设备和装置无关。在发泡过程期间通过发泡剂的分解作用产生的一定量的气体(例如，氮气(N₂)，二氧化碳(CO₂))捕集在由内部形成的表面形成的空间(内腔)中。可通过在发泡过程之前向界面材料添加一定量的发泡剂或能够增加气体产生量的材料来适当控制内腔的气压。不过，也可通过外部气泵设备来控制内腔中的气压。

如果采用加压交联发泡方法来形成本发明的交联泡沫，可以将与具有界面图案的发泡材料相同或不同的材料放进模具的剩余空间内，其中具有界面图案的发泡材料已经放入模具中，然后使这些材料同时发泡以形成交联泡沫。对于本发明的实施方式可以采用加压交联发泡方法和常压交联发泡方法的组合或改进方法。

在完成发泡过程后，将泡沫在预定条件下冷却固化以稳定其特性和大小，即，图83的步骤S600。之后，切割并修整泡沫从而完成根据本发明的交联发泡过程。然而，如图83的步骤S800所示，可以根据交联泡沫的用途，利用压缩成型、真空成型和注入空气或液体的吹塑成型来重塑交联泡沫。尽管对最初形成的泡沫进行重塑，但是内部形成的表面的形状和结构在重塑过程期间不会受到模具的形状和结构或其它设备的影响。同时，本发明的发泡过程还可包括以下步骤：在由泡沫的内部形成的表面形成的空的空间中插入或填充与发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发泡材料发泡。而且，本发明还可包括以下步骤：在泡沫中形成从泡沫表面向内部形成的表面延伸的气路，然后在发泡过程之前通过气路在由内部形成的表面形成的空间中注入与发泡材料相同或不同的材料。通过气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，从而泡沫可在内部形成的表面与泡沫外表面之间具有统一/一体化的外观，其中从外部可容易地辨认由内部形成的表面形成的空间中的材料。注入、填充或插入由内部形成的表面形成的空间的材料的类型和相态不受限制，并且可使用粘结材料将所注入、填充或插入的材料粘结在内部形成的表面上，所述粘结材料取决于所插入材料的种类。

下面将根据本发明详细说明用于形成和控制交联泡沫内腔结构的形状的方法。

[用于制备制造交联泡沫的材料】

在本发明中，建议用于制造泡沫的原料从以下三种类型中选择。

类型A：该类型主要包括EVA类树脂并分成A1型和A2型。该类材料包括具有适当的乙酸乙烯酯含量、熔融指数和密度的作为主材料的EVA树脂。根据泡沫应用和制造方法选择性地向主材料添加并混合发泡剂、交联剂、颜料、多种填料和功能性添加剂。

类型A的表1(单位：Phr)

用料	复合物材料	类型A1	类型A2
				EVA树脂	EVA(VA21％)	100	-
EVA树脂	EVA(VA15％)	-	100
				发泡剂	AC类发泡剂	12.0	15.5
交联剂	DCP(过氧化二枯基)	1.0	0.5
				填料	MgCO<sub>3</sub>	6.0	3.5
添加剂	硬脂酸	0.8	1.0
				颜料	Pigment	0.05	0.05

类型B：该类型分成类型B1和类型B2。类型B1采用EVA类树脂作为主材料，在多种合成树脂中包含作为辅助材料的聚乙烯树脂。相反，类型B2采用聚乙烯树脂作为主材料，包含作为辅助材料的EVA类树脂。另外，类似于类型A，选择性地向主材料和辅助材料中添加并混合发泡剂、交联剂、颜料、多种填料和功能性添加剂。

类型B的主材料和辅助材料不限于EVA类树脂和聚乙烯类树脂，而是可以选择许多不同的合成树脂作为主材料或辅助材料，例如聚丙烯类树脂、聚异丁烯类树脂或聚烯烃类树脂。

类型B的表2(单位：Phr)

用料	复合物材料	类型B1	类型B2
				EVA树脂	EVA(VA15％)	95.0	10.0

用料	复合物材料	类型B1	类型B2
				合成树脂	LDPE(低密度聚乙烯)	5.0	90.0
发泡剂	AC类	1.0	14.0
				交联剂	DCP(过氧化二枯基)	8.0	0.8
填料	CaCO<sub>3</sub>	7.0	-
				颜料	Pigment	0.05	0.05

在通过电子辐射方法使类型B2的复合材料发泡的情况下，可以不包含作为过氧化物类有机交联剂的DCP(过氧化二枯基)。

类型C：对于主材料，该类型可包括多种合成树脂，例如EVA类树脂和聚乙烯类树脂、天然橡胶或合成橡胶，例如丁苯橡胶(SBR)、聚丁二烯橡胶(BR)、丁腈橡胶(NRB)、聚异戊二烯橡胶、丁基橡胶(IR)、氯丁二烯橡胶(CR)、氯丁橡胶(NR)、三元乙丙橡胶(EPDM)、聚合物共混的NBR(丁腈橡胶)、丙烯酸橡胶(AR)、氨基甲酸酯橡胶(UR)、和硅橡胶(SR)等。选择性地向所述主材料中添加发泡剂、交联剂、颜料、多种填料和功能性添加剂并混合。该类型C分成类型C1、C2、C3、C4和C5。同时，类型C4和C5包括各种天然和合成橡胶中的至少一种作为主材料，另外包括发泡剂、交联剂、颜料、多种填料和功能性添加剂作为辅助材料。

类型C1、C2和C3的表3(单位：Phr)

类型C4和C5的表4(单位：Phr)

复合物材料	类型C4	类型C5
			SBR橡胶	30.0	-
氯丁橡胶	70.0	100
			炭黑	10.	-
ZE-O-SIL	10.	10.0
			得力士油	-	23.0
硬脂酸	5.0	1.5
			石蜡油	30.0	-
二乙基硫脲	2.5	-
			二甲基二硫代氨基甲酸锌	1.7	-
SRF	-	10.0
			粘土	-	5.0
MgO	20.0	3.0
			ZnO	10.0	-
硫	1.3	0.2
			起泡剂	9.0	10.0

第一实施方式

图1说明了根据本发明第一实施方式具有超过一个内部形成的表面的交联泡沫的制造过程。

材料制备：将以150％的发泡率砑光成型的三片薄膜型材料111a、111b和111c切成厚为2mm、宽为100mm、长为100mm的尺寸。

界面图案成形：在三片薄膜型材料111a、111b和111c中的第一薄膜型材料111a的两侧上进行丝网印刷。通过使用氨基甲酸酯类树脂油墨在第一薄膜型材料111a上印刷70微米厚的界面图案121a和121b，并将得到的结构在60摄氏度的温度下干燥15分钟。界面图案121a和121b具有五条纹的图案形状，每个条纹宽2mm长50mm，各个五条纹图案形状彼此隔开8mm的距离。

发泡过程：图1表示压塑压机交联泡沫成型方法。在该方法中，薄膜型材料111b和111c分别接合到薄膜型材料111a的顶面和底面，从而获得组合体110。测量组合体的重量，将组合体110注入宽100mm、长100mm、深6mm的成型压模130的空腔131内。然后在150至160摄氏度的温度、150kg/cm²的压力下将组合体110加热加压480秒，使得薄膜型材料111a、111b和111c交联发泡。

之后释放压力，接着迅速打开成型压模130，从而使组合体110发泡以制造泡沫140。此时，泡沫140根据成型压模130的空腔131的形状发泡成型。因此，在泡沫140内部141的中间部分处，对应于界面图案121的形状，形成各自形成内腔143的内部形成的表面142a和142b。因为界面图案121由五条纹图案构成，每个条纹宽2mm长50mm，所以在泡沫的内部141中形成五个上下内腔143，其中每个内部形成的表面142a和142b是直径为3mm且长度为75mm的管型。由于在五条纹图案之间距离为8mm，所以形成隔膜，即，在相邻条纹图案之间的截面部分141，每个截面部分141宽12mm。内部形成的表面142a和142b以及内腔143在泡沫中形成，与成型压模130的空腔131的形状无关，但与界面图案121有关。泡沫140的尺寸为：宽150mm、长150mm、厚12mm。

第二实施方式

图2说明了根据本发明第二实施方式的交联泡沫的制造过程。第二实施方式是第一实施方式的改进方式，其中在泡沫中形成了两层内部形成的表面。

材料制备：以150％的发泡率注射成型三片白色材料211a、211b和211c。

界面图案成形：对第一和第二白色材料211a和211b的各表面进行移印(pad print)以形成第一和第二界面图案221和222。第一界面图案221形成在第一白色材料211a上，具有九环型图案，每个环具有设在环型图案中央的直径为2mm的内圆和直径为6mm的外圆。第二界面图案222形成在第二白色材料211b上，设计有16个圆形图案，每个圆直径为2mm。使用丙烯酸树脂油墨以20微米的厚度印刷界面221和222，然后在25摄氏度的温度下热干燥30分钟。

发泡过程：在注入成型的情况下，将第三材料211c插在第一和第二材料211a和211b的印刷面之间，从而形成组合体210。然后将组合体210放入成型压模230中，封闭成型压模230。将黑色颗粒型材料212注入成型压模230的剩余空间234中。在被注入前将黑色颗粒型材料212在80至100摄氏度的温度下在材料注射器232中加热、软化并熔融。之后，将组合体210和材料212在170摄氏度、6.5kg/cm²的压力下加热加压420秒，从而为发泡过程做准备。

之后释放压力，接着迅速打开成型压模230，从而得到来源于组合体210和材料212的具有黑色和白色的单一泡沫240。泡沫240具有第一内部形成的表面242和第二内部形成的表面245，它们在泡沫240内部241中形成内腔243和244。由材料211a上的九环型图案构成的第一界面图案221成为9个宽3mm、直径9mm的第一内部形成的表面。在内部241中形成16个直径3mm的第二内部形成的表面245。第二内部形成的表面245来源于具有圆形图案的第二界面图案222。

第三实施方式

图3说明了根据本发明第三实施方式的泡沫的制造过程。第三实施方式是第二实施方式的改进方式。

材料制备：以150％的发泡率使两片材料311a和311b挤出成型或砑光成型。每个材料宽40英寸、长10码、厚2mm。

界面图案成形：在第一材料311a上设置由一对直径为6mm的邻接圆构成的花生状图案321。花生状图案321的每个邻接圆具有直径为2mm的中央圆形开口。使用环氧树脂类油墨在第一材料上以40微米的厚度印刷每个花生状图案，距上下左右的相邻花生状图案的余量为10mm，然后在60摄氏度的温度下热干燥15分钟。

发泡过程：在采用化学方法或电子辐射方法的情况下，将未印刷有图案321的第二材料311b通过压辊等暂时接合附着在第一材料311a上。或者，将第二材料311b之外的片型材料附着在第一材料311a的表面上。在化学交联发泡成型的情况下，在加热过程之前的步骤中制备由此得到的组合体310，在电子辐射交联发泡成型的情况下，在电子辐射过程之前的步骤中制备由此得到的组合体310。对组合体310进行加热然后通过化学交联发泡成型在180至200摄氏度的温度下交联，或者通过电子辐射交联发泡成型用电子束进行辐射并加热，从而使组合体310发泡。在均匀连续发泡的厚度为6mm的平面型泡沫340的内部341中，形成花生状内部形成的表面342，其形成长9mm的内腔343，并在内腔343之间形成两个宽各自为3mm的柱体345。花生状内部形成的表面342在内部341中彼此隔开15mm的距离。

通过上述第一至第三实施方式形成的泡沫中的内腔结构的形状、密度和结构与成型压模的形状无关。

第四实施方式

第四实施方式提供控制由形状多种多样的内部形成的表面形成的空间(即内腔)的压力和体积的方法。另外，该实施方式通过向界面材料(油墨)添加发泡剂形成界面图案，从而有效控制内腔中的空气层的压力和体积。

与发泡材料混合的第一发泡剂理想地是在种类、级别和分解温度方面与印刷薄膜中所含的第二发泡剂相同，这两种发泡剂在预定温度下同时分解。本实施方式的所述发泡剂是主要成分为偶氮二甲酰胺的AC类发泡剂，其分解温度为152至158摄氏度，气体产生量为160至180ml/g。与发泡材料混合的第一发泡剂和印刷薄膜中所含的第二发泡剂在预定温度下同时分解，从而产生预定量的气体，例如氮气和二氧化碳。因此，填充有该气体的内腔在对应于界面图案的位置形成在泡沫内部。

下表5表示根据界面材料中的发泡剂含量对内腔的体积、弹斥性(repulsive elasticity)以及泡沫比重进行的比较。

图5：发泡剂含量对泡沫的影响

发泡剂含量(％)	泡沫密度(g/cc)	内腔体积(Cm<sup>3</sup>)	弹斥性(％)
				0	0.26	1.35	50
10	0.24	2.02	53
				20	0.22	2.70	56

图4说明了根据本发明第四实施方式的交联泡沫的制造过程。

材料制备：以150％的发泡率形成四片材料411a、411b、411c和411d，并切割成均为厚2.5mm、宽100mm、长100mm的尺寸。

界面图案成形：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的条纹，每个条纹宽3mm长80mm。包括该条纹的设计图案412在条纹交点处还具有直径为5mm的圆。宽为2mm长为5mm的气路413连接在设计图案412的底线部分上。通常，使用橡胶类油墨丝网印刷设计图案412，从而形成厚70m的界面图案，然后干燥。

发泡过程：将第二材料411b布置在第一材料411a的印刷面上，将第三和第四材料411c和411d顺序布置在第一材料411a的与印刷面相对的表面上，从而完成组合体410。之后，将第一至第四材料411a～411d的组合体410放入深10mm、宽100mm、长100mm的成型压模的空腔中，然后加热加压从而使其发泡。因此，所得到的泡沫410厚为15mm、宽为150mm、长为150mm。泡沫410的内部形成的表面442在泡沫内部距泡沫410的表面444为3mm的深度处具有注气通道445。由内部形成的表面442形成的内腔结构443用作气路。内腔结构443分别以宽为120mm、长为120mm的尺寸形成。注气机450连接到气路445，并注入适当压力的空气。注气机450所经过的所得泡沫410的部分546由附件460以熔融连接或高频连接的方式封闭，从而在内腔442中得到所需的气压空间。

第五实施方式

第五实施方式是第四实施方式的改进方式，提供了控制由内部形成的表面形成的空间的压力和容积的能力。图5和图6表示根据本发明第五实施方式的交联泡沫的制造过程。

图5表示使用单个止回阀532的结构。当压力510反复挤压泡沫540时，由内部形成的表面542形成的空间(内腔)收缩，随后通过气路530和止回阀532将外部空气520引入由内部形成的表面542形成的空间中，从而控制由内部形成的表面542形成的空间的压力和体积。图6表示利用两个止回阀532和538的结构。在由内部形成的表面542形成的空间的再收缩操作期间，通过第二气路536和第二止回阀538从由内部形成的表面542形成的空间排出一定量的空气，该排出空气量少于通过第一止回阀532引入的空气量。因此，具有两个止回阀532和538的结构能够比图5的结构更有效地控制压力。在第五实施方式中，在泡沫中形成不止一个气路，将多个止回阀连接到气路上，从而不用在泡沫中设置额外的气袋或泵就可以获得缓冲能力和吸气/排气功能增大的泡沫。

第六实施方式

图7说明了根据本发明第六实施方式的泡沫的制造过程。第六实施方式是第四实施方式的改进方式。

材料制备：以200％的发泡率使两个薄膜型材料611a和611b砑光成型。第一和第二薄膜型材料611a和611b均宽40英寸、长10码、厚2mm。

界面图案成形：使用环氧树脂类油墨在第一薄膜型材料611a的表面上以大约40微米的厚度凹板印刷与第四实施方式的设计图案412相同的设计图案621。图案621与第一薄膜型材料611a的侧边缘隔开1英寸的距离。

发泡过程：使用加压辊使第二薄膜型材料611b贴附到第一薄膜型材料611a的印刷有设计图案621的前表面上，从而形成第一薄膜型材料611a和第二薄膜型材料611b的组合体。通过将材料611b暂时贴附到材料611a的印刷面上得到的组合体通过化学方法或电子辐射方法发泡。所得泡沫的内部形成的表面与图4几乎相同。另外，注气方法也与图4所示的第四实施方式相同。

第七实施方式

图8说明了根据本发明第七实施方式的具有通气结构以改善缓冲功能和透气性的交联泡沫。通过第七实施方式制造的泡沫具有形成内腔结构的内部形成的表面，该内腔结构能够吸气或排气。

材料制备：以150％的发泡率使两个薄膜型材料711a和711b砑光成型，然后切割成尺寸分别为厚2mm、宽100mm、长100mm。

界面图案成形：通过印刷橡胶状油墨在第一薄膜型材料711a上形成均为直径5mm、厚50微米的圆形图案。圆形图案布置在160mm²(80mm×80mm)的范围内，距侧边缘有10mm的空白，并彼此隔开100mm的距离。所印刷的圆形图案成为界面图案712。

发泡过程：将第二薄膜型材料711b贴附到第一薄膜型材料711a以覆盖印刷界面图案712，从而形成其组合体。将这样得到的组合体插入深4mm、宽100mm、长100mm的成型压模的空腔中，然后成型压模对组合体加压加热以形成泡沫740。在解除压力和热之后，所得到的泡沫740厚6mm、宽150mm、长150mm。之后，打孔形成三个从泡沫表面到内部形成的表面744的直径各自为1mm的孔742。

该第七实施方式产生的泡沫740不仅具有内部形成的表面744，还具有面积范围为宽120mm长120mm的柱体746。每个柱体746直径为7mm，与相邻柱体隔开15mm的距离。由内部形成的表面744形成的内腔彼此相连。

当从外部源向泡沫740施加压力P时，内腔中的空气750通过孔742排至外部。相反，当压力P解除时，泡沫740的形状和体积随着将外部空气752吸入内腔中而通过柱体746的回复力恢复。

根据第七实施方式，可以制造能够仅通过泡沫的收缩/回复作用吸气或排气的泡沫，可以通过调整空气的体积和用于吸气和排气的孔的大小和数量控制泡沫的收缩/回复作用。还可以形成多层结构的内部形成的表面，在泡沫表面与内部形成的表面之间形成第二内部形成的表面从而将薄的合成树脂板插入由第二内部形成的表面形成的空间中。通过第七实施方式制造的泡沫可广泛应用于需要减震能力和透气性的产品，例如鞋部件、保护设备、床、椅、袋、地板材料和隔音材料。

第八实施方式

图9说明了根据本发明第八实施方式的交联泡沫的制造过程。在第八实施方式中，将相同或不同的材料插入由多种形状的内部形成的表面形成的空间中。

首先，通过图4所示的第四实施方式制造泡沫840。之后，向连接到内部形成的表面842的注气通路845冲压直径1mm的气孔847。将具有气孔847的泡沫840放进铝成型压模830内，然后在300至40摄氏度的温度下加热泡沫840。

通过气孔847和注气通路846注入聚氨酯溶液820，使得注气通路845在聚氨酯溶液注入过程中成为聚氨酯溶液注入通路846。在注入聚氨酯溶液820前，将聚氨酯溶液与含有异氰酸酯预聚物、预定的催化剂和发泡剂的聚醚类多元醇以1∶3的比例高速(叶轮每分钟转数：6000)混合。在混合时，聚氨酯溶液820的重量为25g，这是通过用内部形成的表面842形成的空间(即内腔)的容积乘以所需密度而求出的。因此，将聚氨酯溶液820和聚醚类多元醇的混合材料通过气孔847和聚氨酯溶液注入通路846注入内腔842中。在混合材料注入后，泡沫840和所注入的混合材料在铝制成型压模830中固化大约8分钟而不另外加热，然后将泡沫840从成型压模830中脱模，从而形成与聚氨酯一体互连的复合泡沫850。如图9的截面所示，在泡沫850的内部852中形成包括发泡聚氨酯853的呈栅格式结构的复合内形成层854。栅格状内形成层854设在距复合泡沫850的表面851为3mm的深度处。另外，充入复合内形成层854的发泡聚氨酯853直径为4mm。

根据本发明的第八实施方式，可用多种材料代替聚氨酯。例如，可以使用密度和分子结构多样的聚酯或聚醚类氨基甲酸酯材料。另外，可使用多种塑料树脂，包括氨基甲酸酯橡胶、硅橡胶和乳胶(SBR、NBR、BR、丙烯酸酯乳胶)在内的天然和/或合成橡胶状材料、石膏材料、粘土材料或其它矿物来代替聚氨酯。上述材料可注入、插入、连接或附在内腔中，并与泡沫一体形成。这样得到的泡沫可直接用作工业元件，或者在需要时压缩重塑以重新形成复合泡沫的形状。

在EVA类泡沫和聚氨酯彼此成为一体的情况下，可以消除聚氨酯材料的缺点，例如脱色、水解、细菌腐蚀和沉重，从而可有效使用具有多种特性和特征的聚氨酯材料。因此弥补了材料的薄弱特性。另外，即使不用额外的成型压模，也可以根据内腔的结构和注入内腔的材料特征使泡沫成型。另外，与其中使不同材料的泡沫分别成型并通过额外加工彼此连接的传统方法相比，能够减少制造工序和成本。

下表6表示复合交联泡沫与注入由EVA类泡沫的内部形成的表面形成的内腔的聚氨酯的特性比较。字母A表示在聚氨酯材料和泡沫之间的特性，字母B表示在聚氨酯材料之间的特性。

表6

	密度(g/cc)ASTMD-297	表面硬度(肖氏000，C型)ASTM D-2240	张力(Kgf/cm<sup>3</sup>)ASTM D-412	剪切强度(Kgf/cm<sup>3</sup>)ASTM D-624	弹斥性(％)
						EVA类泡沫	0.29	52(C型)	26	12	41
PU(A)	0.38	60(000型)	4	2	3
						PU(B)	0.34	62(C型)	31	12	33

*对于PU(A)部分使用肖氏000型测量表面硬度，对于EVA泡沫和PU(B)部分使用C型。

第九实施方式

图10说明了根据本发明第九实施方式的交联泡沫的制造过程。第九实施方式是第八实施方式的改进方式。在第九实施方式中，将相同或不同的材料注入由内部形成的表面形成的内腔中，注入材料同时在泡沫的内腔和外表面处成型。

材料制备：以150％的发泡率注入成型白色片材911a。

界面图案成形：在材料911a的中央印刷直径为50mm的圆形图案。并且沿着圆形图案的直径线在圆形图案内印刷长50mm的垂直线和水平线。圆形图案和垂直线及水平线由氨基甲酸酯树脂类油墨以大约50微米的厚度形成，从而完成界面图案912。之后，将这样得到的界面图案912在60摄氏度的温度下热干燥15分钟。

发泡过程：将具有印刷图案的材料911a放入压力式成型压模的空腔中，然后在空腔的剩余空间填充发泡率与材料911a相同的黑色颗粒型材料911b。在放置材料911a并填充黑色颗粒型材料911b之后，封闭压力式成型压模，然后对其中的材料911a和911b加热加压以发泡，从而形成交联泡沫940。固化泡沫以稳定物理特性后，这样得到的泡沫940具有内部形成的表面944a和944b，在它们中形成沿界面图案912的形状形成的内腔。内部形成的表面具有圆形部分944a和线形部分944b。

从具有内部形成的表面944a和944b的泡沫940的表面冲压泡沫940，从而在圆形部分944a与线形部分944b相交的位置形成四个孔942。4个孔942的直径各自为2mm。另外，在线形部分944b彼此相交的位置形成直径为3mm的另一孔942。在形成孔942的冲压过程后，将泡沫940插入注入式成型压模的空腔中，同时调节直径为3mm的孔942以对应于注入式成型压模的材料注入通路946。之后，对应于注入式成型压模的材料注入通路946布置材料注射机960的喷嘴962，然后通过喷嘴962注入与发泡材料(例如氨基甲酸酯类树脂)不同的材料964。这样将材料964插入由内部形成的表面944形成的内腔和注入式成型压模的剩余空间中。在注入材料964硬化之后，打开注入式成型压模并使泡沫脱模。如图10所示，泡沫成为在内腔中含有氨基甲酸酯树脂的复合泡沫。氨基甲酸酯树脂从内腔延伸至泡沫表面，表面上的氨基甲酸酯树脂沿着注入式成型压模的空腔形状成形。这样得到的泡沫可直接用作工业元件，或者在需要时压缩重塑以重新形成复合泡沫的形状。

另外，织物、非织织物、天然/合成皮革和橡胶可以选择性地贴附在冷却固化的泡沫940的表面上，或者可以将多种图案形状附在泡沫表面上。之后，可将泡沫表面打孔然后将其它材料通过穿孔注入由内部形成的表面944形成的内腔中，使得注入材料从内腔延伸至泡沫表面。

如上所述，将材料注入内腔944a和944b并在EVA类泡沫的内部和外表面处一体成型。这增强了美感并改善了粘附强度、产品品质、特性和功能。

第十实施方式

图11说明了根据本发明第十实施方式的交联泡沫的制造过程。在该第十实施方式中，内部形成的表面被分成两个以上多种形状的部分。

材料制备：以150％的发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、宽100mm、长100mm的形状。将第一和第二平面薄膜型材料1011a和1011b打孔以形成直径为2mm的两个孔1012。

界面图案成形：以这样的方式在材料1011a和1011b的两个面上印刷氨基甲酸酯油墨，使得距各个方向的切割边缘设置10mm的空白。打孔部分的截面也用氨基甲酸酯油墨覆盖，并印刷材料1011c和1011d的所选一侧，从而形成界面图案1021。之后，干燥这样得到的界面图案1021。

发泡过程：使第一和第二材料1011a和1011b彼此贴附，第三和第四材料1011c和1011d的印刷侧与第一和第二材料1011a和1011b的组合体组合。之后，将得到的结构体插入宽100mm、长100mm、深10mm的压力或注入式成型压膜1030的空腔中，然后加热加压以发泡，从而在冷却固化后形成泡沫1040。泡沫1040宽为150mm、长为150mm、厚为15mm。另外，在泡沫中形成多层内部形成的表面1042和两个直径3mm的孔1044。因此，形成内腔的内部形成的表面具有120/120/3.5mm的多层结构。类似于第九实施方式，可以将其它材料注入和充入内腔942和孔944中。

第十一实施方式

图12说明了根据本发明第十一实施方式的交联泡沫的制造过程。第十一实施方式提供一种形成具有多种曲面形状的三维内部形成的表面的方法。

材料制备：第一和第二材料1111a和1111b由以170％发泡率发泡的白色颗粒材料注入或压缩成型。第一和第二材料1111a和1111b具有不平整表面。并且制备重20g的颗粒型材料1112。

界面图案成形：在第一不平整材料1111a除了掩模部分1113外的两侧上喷射瓷釉类油墨，然后干燥。所喷射的油墨厚40微米。

发泡过程：将干燥材料1111a与第二不平整材料1111b组合，将第一和第二不平整材料1111a和1111b的组合体插入压力式成型压模1130的空腔1132中。之后，在空腔1132的剩余空间1134中填充颗粒型材料1112。接着，在压力式成型压模1130中对组合体和颗粒型材料1112一起加热加压以进行发泡，从而形成泡沫1140。泡沫1140在内部1141具有弯曲的内部形成的表面1142，如图12所示。

第十二实施方式

图13说明了根据本发明第十二实施方式的交联泡沫的制造过程。

材料制备：使用颗粒型材料以130％的发泡率注入或压缩成型第一材料1211a，并使用与第一材料1211a相同的材料和方法以150％的发泡率制备第二和第三材料1211b和1211c。

界面图案成形：在第一材料1211a的整个表面上以30微米的厚度喷射含有5％发泡剂的氨基甲酸酯类油墨，然后干燥。

发泡过程：将被界面图案覆盖的第一材料1211a与第二和第三材料1211b和1211c组合，然后将其组合体插入压力式成型压模1230的空腔1232中。之后，加热加压组合体以发泡，从而形成泡沫1240。接着，将所得到的泡沫1240冷却固化，并具有内部形成的表面1241和1243。

尽管第一材料1211a与第二和第三材料1211b和1211c同时发泡，但是由于第一材料1211a的发泡率比第二和第三材料1211b和1211c的发泡率低约20％，所以在发泡的第一材料和发泡的第二材料和第三材料之间存在间隔。因此，可以容易地从内部形成的表面中取出由第一材料1211a生成的分离内部1242，并获得预定空间1250。所形成的空间1250外露，从而可将不同材料的其它泡沫插入并填充进该空间1250中。

第十三实施方式

图14说明了根据本发明第十三实施方式的交联泡沫的制造过程。第十三实施方式提供沿多个方向与外部相连或向外部开口的内部形成的表面。

材料制备：以150％的发泡率使薄膜型材料1311砑光成型，使其尺寸为厚1mm、宽20英寸、长20mm。之后，将薄膜型材料1311卷绕在辊上。

界面图案成形：在薄膜型材料1311的一个表面上以30微米的厚度凹板印刷无色的PVA树脂类油墨，从而形成界面图案1312，接着在60摄氏度的温度下将具有界面图案1312的所得结构体热干燥15分钟。之后，将干燥材料卷绕在由铝形成并包括加热器的重热辊1320上。

发泡过程：将卷绕在重热辊1320上的材料1311插入安装有加热器的压力式成型压模1330的空腔1331和1332中。空腔1331和1332均具有半柱形形状，使得卷绕材料1331的一半插入成型压模1330上部的第一空腔1331中，卷绕材料1331的另一半插入另一成型压模部分的第二空腔1332中。插入材料1331后，封闭压力式成型压模1330，在150摄氏度的温度、150kg/cm²的压力下对插入材料1331加热加压以使其发泡。在从压力式成型压模脱模后，形成辊式泡沫1340，接着在40摄氏度的温度下固化2小时以稳定尺寸和物理特性。之后，将泡沫1340从重热辊1320解绕，然后重绕到卷绕杆1350上，从而形成具有均匀截面和连续形状的泡沫。该第十三实施方式允许形成具有均匀连续截面的泡沫，而这是不可能通过传统的加压交联发泡方法实现的。

第十四实施方式

图15说明了根据本发明第十四实施方式的交联泡沫的制造过程。第十四实施方式提供具有多平面结构的内部形成的表面。

材料制备：使用相同的材料以150％的发泡率砑光成型三片薄膜型材料1411a、1411b和1411c。每个薄膜型材料1411a～1411c厚2mm。第一、第二和第三材料1411a、1411b和1411c的最大尺寸各自为100×100mm。理想地例如第一材料1411a宽100mm长100mm，第二材料宽90mm长90mm，第三材料1411c宽80mm长80mm。

界面图案成形：在每个第二和第三材料1411b和1411c的一个面上用氨基甲酸酯类油墨进行丝网印刷，除了特定边缘之外与侧边缘隔开5mm距离的空白，从而形成界面图案1421。之后将所得结构干燥。

发泡过程：第一至第三材料1411a～1411c以这样的方式顺序贴附，即，形成在它们表面上的界面图案1421朝上布置从而不彼此面对，如图15所示。第二材料1411b插在第一和第三材料1411a和1411c之间，从而形成组合体1410。之后，将组合体1410插入压力式成型压模1430的空腔1432中，然后加热加压以使其发泡。在发泡过程后，形成泡沫1440，并且将泡沫1440从压力式成型压模1430脱模。接着，将泡沫在40摄氏度的温度下固化并冷却20分钟。

泡沫1440的尺寸为宽150mm、长150mm、厚3mm，并具有底面1441a、中间面1441b和顶面1441c。大于中间面1441b的底面1441a由第一薄膜型材料1411a生成，大于顶面1441c的中间面1441b由第二薄膜型材料1411b生成，顶面1441c由第三材料1411c生成，从而泡沫1440的侧面由于其尺寸差异而具有台阶。如图15所示，泡沫1440具有双层内部形成的表面1442b和1442c，它们沿箭头所示的不同方向开口。图15所示的内部形成的表面实际上不可能通过传统的加压交联发泡方法或常压交联发泡方法实现，但该第十四实施方式使其成为可能。

第十五实施方式

图16说明了根据本发明第十五实施方式的交联泡沫的制造过程。第十五实施方式提供一种同时在不同材料上形成具有内部形成的表面的泡沫的方法。

材料制备：以2mm的厚度使第一薄膜型材料1511a砑光成型，并切割成直径为10mm的圆形形状。

界面形成：在圆形材料1511a上用氨基甲酸酯类油墨印刷成直径3mm厚50微米的圆形，然后干燥。

发泡过程：将也具有圆形形状的第二薄膜型材料1511b与在其上具有界面图案1511a的第一薄膜型材料1511a组合，然后将第一和第二薄膜型材料1511a和1511b的组合体1510插入压力式成型压模1530的空腔中。之后，用厚1mm的聚酯类合成织物1520覆盖组合体1510，然后关闭成型压模1540的顶盖1541。对组合体1510加热加压，因此组合体1510的一部分，尤其是第一薄膜型材料1511a熔融，渗入织物1520的表面1521并附着在织物1520的表面上。通常，在打开成型压模1540时组合体1510沿厚度方向发泡，从而形成泡沫1540。

在脱模后，泡沫1540形成在织物1520的表面1521上，并且在泡沫1540的内部1541具有充有空气的内部形成的表面1542。第十五实施方式可用于聚酯类合成纤维、织物、非织织物、人造皮革和天然皮革。另外，根据本发明的第十五实施方式，内腔可修改成各种形状。

第十六实施方式

图17说明了根据本发明第十六实施方式的交联泡沫的制造过程。第十六实施方式提供了将用于内腔的材料挤出成型的方法。

材料制备：将由170％发泡率的材料形成的红色粒型材料注入挤出机，然后在缸中加热而熔融。熔融材料通过螺杆压缩，并通过管式压模排出。排出材料由冷却装置固化而形成外径5mm内径2.5mm的红色管型材料1611a。

界面图案成形：将含有10％发泡剂的瓷釉类透明油墨注入红色管型材料1611a的内部，然后涂覆在红色管型材料1611a的内表面上，从而形成界面图案1620。之后，使瓷釉类透明油墨干燥。

发泡过程：将得到的红色管型材料1611a切成5片，然后与和第十一实施方式的注入或压缩成型的白色材料1111b相似的白色材料1611b组合，从而形成组合体1610。之后，将红色管型材料1611a和白色材料1611b的组合体插入压力式成型压模1630的空腔1632中，然后用发泡率与红色管型材料1611相同的白色颗粒型材料1650填充空腔1632的剩余空间。接着对所插入的组合体1610和白色颗粒型材料1650加热加压，从而形成泡沫1640。

在发泡过程中，红色管型材料1611a的中空部分凹入，然后变成直径为4mm的内部形成的表面1642。内部形成的表面1642形成内腔。即，白色泡沫1640包括五个内部形成的表面1642。如果内腔直径在4至8mm之间，则以红色形成泡沫。

本发明的交联发泡方法形成各种与泡沫一体形成的内腔结构。本发明生成的交联泡沫主要包括泡沫体和在泡沫体内的内腔结构。内腔结构的形状可以由分为封闭型和开口型的内部形成的表面确定。

在封闭型中，内部形成的表面布置在泡沫体内且内部形成的表面封闭。然而，开口型的内部形成的表面延伸至泡沫表面从而与外界连通。

泡沫体可具有与内腔连通的气路，使得空气或气体可自由保持从外界进入内腔或者反向的气流。另外，泡沫体可在气路中具有阀系统，从而控制空气、气体或蒸汽的流动，其中阀系统可具有止回阀。气路和阀的数量和形状不受限制，也可以对它们进行许多其它改进和变型。

可以向内腔结构中填充或插入一种或多种与泡沫体相同或不同的材料。因此，泡沫可具有取决于其各部分的多种物理特性。

图18至图39表示根据本发明的交联泡沫的不同实例。

图18至图27表示通过使具有界面图案1711a至1711j的平板型材料与其它材料的组合体发泡形成的交联泡沫。如图18至图27所示，各个交联泡沫具有泡沫体和由内部形成的表面形成的内腔结构。

图18至图27所示的泡沫的内腔结构可以如参照图4所述的那样使用注射机注入外部气体或空气而充入气体或空气，从而适当控制内腔结构的压力。另外，如参照图5所述的那样，可在所述交联泡沫中形成与内腔结构连通的气路，并可在气路中安装止回阀。

图28至图30表示通过这样的步骤形成的交联泡沫：堆积具有界面图案1711k至1711l的平板型材料，使所堆积的平板型材料与其它材料组合，然后使组合体发泡。如图28至图30所示，各个交联泡沫具有泡沫体和由内部形成的表面形成的内腔的复杂结构。

图31至图38表示通过使发泡材料(图中的打点部分)与具有界面图案的三维材料的组合体发泡形成的交联泡沫。如图83至图38所示，各个交联泡沫具有泡沫体和由内部形成的表面形成的内腔结构中的三维结构。尽管图31至图38说明了通过发泡过程同时形成的泡沫体和三维内形成结构，但是三维结构可以与交联泡沫体分开形成，然后插入由内部形成的表面形成的内腔中。

图39说明了用于形成图31至图38的内形成结构的具有三维形状的材料。

同时，对通过以下发明方法生成的交联泡沫与通过传统方法生成的交联泡沫之间的各种物理特性进行对比。

通过丝网印刷法在150％发泡率、尺寸为宽24mm、长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，从而形成尺寸为宽20mm长20mm的界面图案。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，从而形成组合体，所述材料与薄膜型材料相同。将组合体插入宽24mm、长24mm、深7mm的成型压模的空腔中。之后，在165摄氏度的温度、150kg/cm²的压力下对组合体加热加压480秒，从而形成交联泡沫。表7表示通过上述方法制造的交联泡沫的某些物理特性与通过传统方法制造的泡沫的这些物理特性的对比。

表7：在具有内腔结构的单一泡沫各个部分中的特性差异

泡沫	界面面积(cm<sup>3</sup>)	内腔容积(cm<sup>3</sup>)	发泡率(％)	泡沫密度(g/cc)ASTM D-297	表面硬度(C型)ASTM.D-2240	弹斥性(％)
							本发明的泡沫	4	1.35	150	0.26	35	50

泡沫	界面面积(cm<sup>3</sup>)	内腔容积(cm<sup>3</sup>)	发泡率(％)	泡沫密度(g/cc)ASTM D-297	表面硬度(C型)ASTM.D-2240	弹斥性(％)
							传统方法的泡沫	-	-	150	0.29	50	42

弹斥性是当16.3g的金属球从450mm高度下落弹起时测得的最高高度值。表面硬度和弹斥性在内腔附近的泡沫表面处测得。

如表8所示，本发明的泡沫与传统方法的泡沫的发泡率相同，但是由于在泡沫中形成有内部形成的腔结构，本发明泡沫具有优于传统方法泡沫的低表面硬度和高弹斥性。

当通过上述方法制造的泡沫与诸如纤维和人造皮革的其它材料组合且所述材料的组合体被压缩重塑时，泡沫体积以预定压缩比减小，并且在泡沫重塑部分与充有空气的内腔结构之间的诸如表面硬度和弹性等特性的差异进一步增加。这表明通过传统泡沫成型方法(即初次过程)制造的泡沫与通过压缩重塑方法(即二次过程)制造的泡沫之间存在显著差异。下表8显示出了这些差异。

表8：泡沫的表面硬度和弹斥性

同时，通过上述方法制造的交联泡沫可通过许多方式用于鞋部件或其它商品。下文中，将详细描述这种泡沫的广泛用途。

图40至图45说明了本发明的交联泡沫用于鞋的许多部位的示例性应用。

i)鞋面-该鞋面部件构成鞋的上部，包括彼此贴附的外表面和内表面。外表面通常由天然/合成皮革、纤维、织物、橡胶、非织织物及合成树脂制成，内表面由PU、PE、乳胶、海绵、非织织物和织物制成。当本发明的泡沫或重塑泡沫与上述鞋面部分结合时，鞋面的重量减轻，并且改进了支承力、透气性、缓冲性、形状稳定性和紧密度。而且，这些物理特性根据泡沫的各个部分而不同。

ii)内底-内底部件布置在鞋的鞋垫下方，并吸收穿着者脚部产生的水分。在传统技术中，该内底使用皮革、纤维素板、非织织物或其它织物，或者在靴子或其它专用鞋的内底上安装一块钢板和经修整的海绵以提高跟(heal)部的硬度和前脚部的柔性。然而，由本发明的泡沫形成的内底降低了部件重量，并可以获得改进的透气性或者使部件的各个部分的柔性和硬度不同。

iii)鞋底夹层-鞋底夹层是运动鞋、拖鞋、凉鞋或便鞋的鞋气囊的主要部件，由EVA、PU(聚氨酯)或橡胶制成以改善减震性和弹斥性。

当采用本发明的泡沫用于鞋底夹层时，因为由内部形成的表面形成的内腔包含空气层，所以可以减轻鞋的重量。另外，鞋底夹层可由切割、磨削和贴附过程后的初次泡沫或重塑泡沫形成，因此鞋可具有各种外观以及不同的特性和功能。

通过使用参照图9(第八实施方式)所述的泡沫能够容易地制造鞋底夹层，其中向内腔注入材料从而产生与复合材料结合的复合鞋底夹层。另外，鞋底夹层可由参照图10(第九实施方式)所述的泡沫容易地形成，其中从外部注入的材料与泡沫的内部形成的表面和外表面一体交联发泡。

如果为用于鞋底夹层而对本发明的泡沫进行适当修改或组合，以获得理想的特性和设计，则鞋底夹层可充当并取代后述的外底。

iv)外底-外底部件主要用于需要耐磨损和耐摩擦的鞋。通过使用本发明的初次成型泡沫或重塑泡沫能够容易地制造外底。当外底使用通过第九实施方式形成的泡沫时，鞋的重量变轻，并且鞋能够获得各种特性和功能。

v)内衬或鞋垫-该部件通常插入鞋中并布置在内底上。内衬或鞋垫直接接触脚部，因此该部件需要一些特性，例如减震力、支承力、弹斥性、稳定性和水分吸收力。

当本发明的泡沫用于内衬或鞋垫时，因为空气层内腔结构，所以鞋的重量减轻。即，用于内衬或鞋垫的本发明的泡沫能够使得鞋垫的各个部分容易获得增强的特性和功能。将本发明的泡沫贴附到其它材料(例如织物、非织织物和天然/合成皮革)上，从而用作鞋垫。

vi)泡沫护垫-该部件是减震件，用于增强鞋的缓冲性、穿着舒适性和隔热性。采用本发明泡沫的泡沫护垫可保护脚的脚踝、脚背和脚外侧。即，通过使用本发明的泡沫，易于为泡沫护垫提供改善的特性和功能。

vii)加强件-该部件插入鞋面从而防止鞋面变形并保护脚跟和脚踝。通过使用本发明的泡沫，易于为加强件提供改善的特性和功能。

viii)鞋背护垫或鞋舌-该部件具有与上述泡沫护垫相似的功能。

ix)模制部件-该部件增加鞋面的减震力、持久力和支承力，从而增强鞋的功能或改善鞋的外观。该模制部件分别模制以安装到部分鞋面上。即，模制部件可由本发明制造的泡沫形成，并结合到部分鞋面上。

在现有技术中，天然/合成皮革、纤维、织物、橡胶、非织织物或合成树脂被压缩成型或挤出成各种形状以用于所述模制部件，然后模制材料或挤出材料与其它将安装到鞋面上的胶粘缓冲材料结合。然而，本发明单独地或与其它重塑泡沫一起采用上述泡沫，然后将泡沫连接在鞋面上。

图41说明了由鞋面材料1810形成的鞋面。首先将鞋面材料1810切割成所需形状，然后将切割材料缝合连接到其它材料上以形成鞋面。

图42说明了三维鞋面的制造过程。厚度为1mm的薄膜型材料1820覆盖了足形的金属鞋楦1830。然后将被薄膜型材料1820覆盖的金属鞋楦1830插入成型压模的空腔1840中，并通过加压交联发泡方法发泡。从而完成了三维鞋面。

图43说明了通过将内底贴附或缝合到图42的三维鞋面上而获得的鞋面。

图44和18F是表示通过将鞋底夹层、外底和鞋垫安装到图43的三维鞋面上而获得的鞋的剖面图。

这里使用上述部件以便有效地说明本发明的实施方式，而鞋的类型不受这些部件的限制。可以选择性地使用或改进这些部件从而制造各种用途和设计的鞋。例如，鞋面可仅连接到鞋底夹层上从而制造拖鞋和凉鞋。所述部件可用于一字形(in-line)滑冰鞋或滑雪鞋。

鞋面结构的实例

图46至图50说明了本发明的交联泡沫用于鞋面的示例性应用。

图46表示通过上述第三、第十三和第十五实施方式其中之一制造的鞋面的侧视图和剖面图。具有内腔结构1911的泡沫独立地布置在织物1912上，从而形成中间结构。诸如织物或天然/合成皮革的附加填料1913贴附到中间结构的表面上，然后对包含附加填料1913的中间结构进行重塑或冲孔从而形成用于空气流动的孔1914，而完成鞋面。也可将其它部件连接到鞋面上用于装饰。

图47表示通过上述第八和第九实施方式其中之一制造的鞋面的侧视图和剖面图。将与泡沫相同或不同的材料1922注入由内部形成的表面1921形成的内腔中。或者，泡沫被冲压而具有到达内腔1921的孔1924，并且将材料1922注入内腔1921并同时形成在内腔1921中和泡沫表面上。因此，完成了具有各种特性的鞋面。鞋面还可以连接有其它部件。

图48表示通过上述第一和第二实施方式其中之一制造的鞋面的侧视图和剖面图。提供具有内腔1931的泡沫，然后在打孔至内腔1931以形成孔1934之前或之后将与泡沫不同的材料1932贴附到泡沫上。并且，具有材料1932和孔1934的泡沫可以重塑。因此可获得具有空气循环系统和缓冲功能系统的鞋面。

图49表示通过第十二和第十四实施方式其中之一制造的鞋面。图48的鞋面形成为具有空气循环系统，并与其它部件结合从而改善特性和功能性。

图50表示通过第一和第二实施方式其中之一制造的鞋面。提供具有内腔1951的泡沫并进行打孔过程从而形成到达内腔1951的孔1952。之后，将其它所需材料1954贴附到泡沫上从而获得改善的缓冲和隔热性能。从而完成图50的鞋面。

内底结构的实例

图51表示本发明的交联泡沫用于鞋内底的示例性应用。

具有内腔结构2020的泡沫与材料2010(例如，皮革板、纤维素板、非织织物或织物)接合。之后，对接合有材料2010的泡沫进行打孔以形成露出内腔2020或穿透泡沫的孔2030，使得泡沫可具有改善的通气性和水分排放性。特别是，图51的实例(b)在内底的前脚部和跟部具有不同的柔性和硬度。另外，图51的实例(c)通过注入其它材料而在特定的所需部分具有所需的硬度。

鞋底夹层结构的实例

图52、53和54说明了本发明的交联泡沫用于鞋底夹层的示例性应用。

图52中示出了具有多种内腔结构2110的泡沫或重塑泡沫。在泡沫或重塑泡沫中形成孔2120，并围绕孔2120将阀2130安装在泡沫上。实例(v)、(vii)和(ix)表示将与泡沫不同的材料2140注入内腔2110中。实例(x)表示将部分2150与泡沫或重塑泡沫分离的方法。

图53说明了包括本发明鞋底夹层的鞋，图54是表示泡沫结构的剖面图。通过切割或磨削板状泡沫得到图53和54的鞋底夹层。所得到的鞋底夹层可用于例如在拖鞋或凉鞋的鞋外底的整个部分2210或一部分2220中。鞋底夹层具有形状多样的内腔结构2230和由复合材料形成的内腔结构2240。内腔结构2240可露出从而获得鞋底夹层改善的功能性并增强美感。本发明允许通过组装具有切割面和含空气层的内腔的泡沫而形成鞋部件，如图53的实例(ii)所示。

外底结构的实例

图55表示采用本发明泡沫的示例性外底。如图所示，鞋外底使用具有各种内腔结构2310的初次泡沫或二次泡沫。在这些泡沫中形成孔2320并围绕孔2320在泡沫中安装阀2330。将与泡沫不同的材料2340注入泡沫以贴附到内腔2310，或者将与泡沫不同的材料2350也插入内腔2310中。

内衬或鞋垫结构的实例

图56表示采用本发明泡沫的示例性内衬或鞋垫。如图所示，实例(a)、(b)和(c)分别表示整个内衬、内衬的一半以及跟部。

图56的实例(d)是贴附有一个或多个各种材料2410的内衬的剖面图。阀2420安装在内衬的泡沫体中，用于使内腔吸入外部空气。在鞋垫的前脚部形成多个通气孔2430，以实现内腔结构2440的空气循环。即，鞋垫具有当内腔2440的容积在来自外部的压力作用下收缩/膨胀时可重复进行进气/排气的结构。

本发明允许制造根据内腔结构具有多种空气流动方向和结构的内衬或鞋垫。

图56的实例(i)至(viii)是表示具有多种特性和功能的内衬或鞋垫的剖面图。将一个或多个材料2410贴附到泡沫体上，在其中形成多个孔2430。将与泡沫不同的材料2450注入内腔中以获得多种特性和功能。

泡沫护垫或脚背护垫结构的实例

图57和图58分别示例性表示采用本发明的泡沫的泡沫护垫和脚背护垫。在图57中，图(d)是图(a)的截面图，图(i)至(viii)是图(a)的截面的实施方式。在图58中，图(b)和(c)是图(a)的截面图，图(i)至(vi)是图(a)的截面的实施方式。如图所示，用于泡沫护垫和脚背护垫的泡沫具有各种形状的空气层2510和2610。而且泡沫具有内腔结构中的外来材料2520和2620、穿透泡沫或内腔的孔2530和2630、以及围绕孔2530的阀2540。

加强件结构的实例

图59表示采用本发明泡沫的示例性加强件。实例(a)、(b)和(c)分别是透视图、前视图和沿A-A线截取的剖视图。图59的实例(i)至(vii)是表示加强件内腔结构的剖视图。

在现有技术中，将轻质合成树脂插入皮革中然后将软垫贴附到皮革上而形成加强件。然而，本发明提供具有内腔结构2720的泡沫2710，在内腔结构中插入单独制成的泡沫2730或注入与泡沫不同的外来材料2740。所注入的外来材料2740可延伸至泡沫表面而形成突起2750。另外，可形成安装在本发明泡沫中的空气层2760、通气孔2770和阀2780，从而控制加强件的密度和硬度。

模制部件结构的实例

图60和图61说明了采用本发明泡沫的鞋的模制部件。图60的实例(i)至(iv)和图61的实例(i)至(iii)是表示模制部件的泡沫的剖面图。

现有技术的模制部件包括缓冲材料以及设计并切割成不同字母和标志的皮革材料或合成树脂复合物。然而，本发明的模制部件采用具有空气层2810和/或插入的复合材料2820的泡沫而获得各种密度和硬度。而且将与泡沫不同的外来材料2830贴附或印刷到模制部件上。可以形成到达根据本发明的泡沫内腔结构的多个孔2840。

本发明的泡沫在各个工业领域的应用实例

图62至图79说明了可使用本发明的泡沫的各种广泛应用。这里在图62至图79中，附图标记2910表示空气层或内腔结构，附图标记2920表示注入材料，附图标记2930表示与泡沫接合的外来材料，附图标记2940表示独立模制并插入内腔的材料，附图标记*表示应用本发明的泡沫的部分。

图62表示用于膝上型电脑包的本发明泡沫。另外，该泡沫可用于电子商品的载体，例如照相机包，或者公文包，尤其是包的顶部、底部和把手。

图63表示用于背囊或背包的泡沫。本发明的泡沫可用于该包的肩带和背部。另外，该泡沫可用作高尔夫球包和其它运动包中的内部/外部缓冲材料。

图64表示用于护体设备的泡沫。这里在图64中，实例(i)表示头盔，实例(ii)表示手套，实例(iii)表示护胫或护腿，实例(iv)表示下体护罩，实例(v)表示护胸。图64的实例(vi)是表示泡沫的改进方式的剖面图。另外，本发明的泡沫可作为内部/外部缓冲材料而用于头盔、头饰、滑雪护目镜。

图65表示用于诸如工作服和防护衣的渔具的泡沫。本发明的泡沫还可用于多种需要浮力的漂浮设备，例如，防水品和隔热品以及救生衣或救生用具。本发明可用于各种水上运动设备制品和其它娱乐产业设备制品。另外，本发明的泡沫还可用于各种捕鱼部件、水产品工业(例如浮标)、和其它海洋工业设备。

图66表示用于帽子的泡沫。本发明的泡沫可用于帽子的内外构件。

图67表示用于建筑构造的泡沫。本发明的泡沫可作为隔音或隔热材料用于天花板、墙壁和地板用具。该泡沫还可与其它材料结合用于完成室内建筑。

图68表示用于泡沫胶带的泡沫。在本发明的泡沫上形成粘合剂2961，然后将防粘片材2963贴附在粘合剂2961上，从而形成泡沫胶带，如图68的实例(i)所示。实例(ii)表示切割泡沫以形成各种形状的胶带的过程。图68的实例(iii)和(vi)是表示泡沫胶带的改进形式的剖面图。

图69表示用于高尔夫球夹(golf clip)的顶盖的泡沫。通过上述第二、第三、第八或第九实施方式形成的泡沫可用于需要减震性、形状可复原性和内部/外部硬度的物品。本发明的泡沫还可用于乐器、网球拍、曲棍球棍和棒球棒的罩和盒子。

图70和图71表示用作眼镜盒与手机盒的缓冲件的泡沫。该泡沫可用于在冲击下易碎、易损坏的玻璃、珠宝、手表和电话的防护盒。

图72至图76表示用于包装制品的泡沫。本发明的泡沫用作隔热和保存材料以及减震材料，例如箱子、兼容的箱组件和多种封袋。

图77至图80表示用作床、枕头、椅子和床垫的衬垫构件的泡沫。图78的实例(iii)在泡沫体中特别采用风扇2960，使得由风扇2960产生的空气流经内腔接着通过通气孔(即气路)排出。因此，本发明的泡沫可用于需要通气系统的物品，例如床垫和衬垫。另外，本发明的泡沫可用于自行车/摩托车座、汽车/火车/飞机座位以及椅背从而获得柔软的衬垫。

图81表示用于汽车设备的泡沫。本发明的泡沫可用于门罩2971、遮阳板2972、车顶2973、搁板2974、行李箱2975、头垫2976、座位2977和车毯2978。另外，本发明的泡沫可用作车辆、船只和火车的隔音件和隔热件或缓冲件。另外，该泡沫可以与其它材料相结合，以完成和改进设备的内部/外部外观。

同时，本发明的泡沫可单独或与其它材料结合地用于儿童玩具和运动必需品。另外，该泡沫可用于水池或花盆中来控制水量，可用于马桶座盖的罩中、用于输送重物的支承件中、以及用于电线的系带中。即，本发明的泡沫可有效地用于各种领域，例如家庭用品领域、装饰用品领域、固定或保护用品领域，以及工业用品领域。

该泡沫不仅仅限于本发明的实施方式，而是可以进行各种改进。本发明能够以各种设计、尺寸和结构制造泡沫而使其具有理想特性。即，上述实施方式和实例不限于特定类型。

对于本领域的技术人员，很明显可以在不脱离本发明精神或范围的情况下对本发明进行各种改进和变型。因此，本发明旨在涵盖发明的改进和变型，只要它们落在所附权利要求及其等同物的范围内。

工业应用性

上述本发明提供了由复合材料形成的泡沫，并且易于控制泡沫各部分的密度。因此，由本发明制造的泡沫具有改善的特性(例如硬度、弹斥性和减震性)，并且在不同部分具有独立性和各种功能性。本发明消除了现有技术在泡沫制造中的缺点，因此本发明的泡沫可设计成各种形状从而具有功能多样性，不论泡沫是初次成型还是二次成型。尽管泡沫通过不同于现有技术的单次发泡过程完成，但本发明使得泡沫具有多样的特性和通气能力。因为单次发泡过程能够产生具有多样特性和功能的泡沫，所以制造过程更加稳定和简单。因此不合格产品比例和生产成本大大降低，并且提高了产品品质，并且实现了泡沫制造的大规模生产。

而且，因为本发明的泡沫在其中具有空气层以控制内腔压力，所以改进了重力、缓冲性、隔热性和隔音性。因为本发明允许材料容易地施加在泡沫的内表面或外表面上，所以泡沫可以是复合材料，从而在各个领域具有优良的性能。另外，因为本发明泡沫由单次发泡过程形成，同时减少了整体过程，所以本发明降低了环境污染和在泡沫制造期间产生的废物量。

Claims (28)

1.一种交联发泡方法，该方法包括以下步骤：

制备至少一个用于交联发泡的发泡材料，用受抑制的交联发泡将所述发泡材料加工成具有平面或三维形状；

使用至少一个防止在相邻的所述发泡材料之间产生化学和物理相互作用的界面材料，在至少一个所述发泡材料的表面上形成至少一个界面图案；

通过使在其上具有所述界面图案的发泡材料发泡而形成交联泡沫，所述交联泡沫具有泡沫体和内部形成的表面，所述内部形成的表面利用所述界面图案形成在所述泡沫体中。

2.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括在形成所述交联泡沫的步骤之前，将另一发泡材料与在其上具有所述界面图案的发泡材料相结合。

3.如权利要求1和2任一项所述的方法，其中所述发泡材料是乙烯-乙酸乙烯酯共聚物类薄膜。

4.如权利要求1和2任一项所述的方法，其中所述发泡材料从包括以下材料的组中选择：合成树脂，所述合成树脂包括乙烯-乙酸乙烯酯共聚物类树脂和聚乙烯类树脂；天然橡胶；合成橡胶；以及复合材料，所述复合材料包含：合成树脂；以及至少一种从天然橡胶和合成橡胶任一种中选择的材料。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述界面材料从包括液相材料和固相材料的组中选择，所述固相材料包括薄膜型材料。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述界面图案通过选自印刷、转写、涂覆、沉积、喷射、织物附着和插入的一种方法形成。

7.如权利要求1所述的方法，其中所述界面材料包括至少一种从与用于所述发泡材料的发泡剂的种类相同或不同的发泡剂中选择的发泡剂。

8.如权利要求1所述的方法，其中形成两个或两个以上所述界面图案，且各个界面图案使用相同或不同的界面材料形成。

9.如权利要求1所述的方法，其中形成所述交联泡沫的步骤通过加压交联发泡方法或常压交联发泡方法进行。

10.如权利要求1所述的方法，其中形成所述交联泡沫的步骤通过加压交联发泡方法或常压交联发泡方法的改进方法进行。

11.如权利要求9和10任一项所述的方法，所述方法还包括：当通过加压交联发泡方法进行形成所述交联泡沫的步骤时，在形成所述交联泡沫的步骤之前，向成型压模的剩余空间中添加与所述发泡材料相同或不同的材料。

12.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括在形成所述交联泡沫的步骤之后，向由所述交联泡沫的内部形成的表面形成的空间中注入空气和液体材料中的一种材料。

13.如权利要求1所述的方法，该方法还包括在形成所述交联泡沫的步骤之后，对所述交联泡沫进行重塑。

14.如权利要求13所述的方法，其中所述重塑和与所述交联泡沫相同或不同的材料中的一种材料一起进行。

15.如权利要求1、13和14中任一项所述的方法，所述方法还包括：在形成所述交联泡沫或重塑所述交联泡沫之后，向由所述内部形成的表面形成的空间中插入与所述发泡材料相同或不同的材料中的至少一种材料。

16.如权利要求15所述的方法，所述方法还包括在将所述材料插入由所述内部形成的表面形成的空间中之后，重塑所述交联泡沫。

17.如权利要求1、13和14中任一项所述的方法，所述方法在形成所述交联泡沫的步骤之后，还包括以下步骤：

形成从表面延伸到由所述交联泡沫的内部形成的表面形成的空间的气路；

通过所述气路向所述空间中插入与所述发泡材料相同或不同的材料中的一种材料；并且

在插入所述材料之后重塑所述交联泡沫。

18.如权利要求17所述的方法，其中所述与所述发泡材料不同的材料从包括气体、液体和固体材料的组中选择。

19.如权利要求15所述的方法，其中所述与所述发泡材料不同的材料从包括气体、液体和固体材料的组中选择。

20.如权利要求1或2所述的方法，所述方法还包括在形成所述交联泡沫的步骤之前，卷起其上具有所述界面图案的发泡材料。

21.如权利要求1或2所述的方法，所述方法还包括在形成所述交联泡沫的步骤之前，向具有所述界面图案的发泡材料中添加与所述发泡材料不同的材料。

22.如权利要求1或2所述的方法，其中所述发泡材料是具有平面或三维形状并且具有足够的表面粗糙度从而易于在其上形成所述界面图案的材料。

23.一种由权利要求1至22任一项所述的方法制造的交联泡沫，所述交联泡沫包括：

泡沫体；和

至少一个形成在所述泡沫体内的内腔结构；

其中所述泡沫体和内腔结构同时形成。

24.如权利要求23所述的交联泡沫，其中所述内腔结构连接到所述泡沫体的至少一个表面上。

25.如权利要求23所述的交联泡沫，其中所述泡沫体包含至少一个连接到所述内腔结构的气路。

26.如权利要求25所述的交联泡沫，所述交联泡沫还包含在所述气路处的阀以控制空气和水分的流入和流出。

27.如权利要求23至25中任一项所述的交联泡沫，其中所述内腔结构填充有一种或多种与所述泡沫体相同或不同的材料。

28.如权利要求23至25中任一项所述的交联泡沫，其中将由与所述泡沫体相同或不同的材料制成的成型材料插入所述内腔结构中。

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