JP2006528258A - 成形体と内部空洞構造体とが一体型に形成される架橋発泡成形体、およびその成形方法 - Google Patents

成形体と内部空洞構造体とが一体型に形成される架橋発泡成形体、およびその成形方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、架橋発泡成形体の成形方法および架橋発泡成形体に係り、架橋発泡の抑制された状態で平面または立体的形状に加工された一つ以上の架橋発泡用成形材料を用意する段階、用意された架橋発泡用成形材料相互間の物理的または化学的結合を防止するために境界材料を一つ以上用いて選択された架橋発泡用成形材料の中の一つ以上の架橋発泡用成形材料の表面に特定の形態に一つ以上の境界面を形成させる段階、前記境界面の形成された架橋発泡用成形材料を発泡成形法によって成形する段階を含んで構成する架橋発泡成形体の成形方法;並びに発泡と同時に境界面が成形体内部に内部成形面として形成されて成形体と内部空洞構造体とが一体型に形成されることを特徴とする架橋発泡成形体を提供する。

Description

本発明は、架橋発泡成形体とその成形方法に係り、より詳細には、架橋発泡成形体の内部に様々な形状または構造からなる内部空洞構造体が成形体と一体型に形成される架橋発泡成形体、およびその成形方法に関する。
図82は、従来の架橋発泡成形体を製造する一般的な工程図であり、これを参照して架橋発泡成形体の製造工程を各段階別に説明すれば次のようである。
まず、発泡成形体の特性別に多様に設計された原材料配合基準に従って化合物配合を構成する主要樹脂材料および各種の添加材料からなる原材料の一定重量値を計量し、計量された原材料を密閉型混合機またはニーダー(kneader)などを利用して適切に配合された化合物材料に架橋剤および発泡剤などを混合するミーリング段階を経て、各種の原材料の混合された化合物材料を用意する(S10)。
前記化合物材料はカレンダー機または押出機などを通じて架橋発泡成形体製造用材料として成形されるが、この中カレンダー機は化合物材料をシートまたはフィルムと共に主に平面形状に成形させ、押出機はペレットのように主に粒子形状に化合物材料を成形させて成形材料を得る(S20)。
一定の形状の成形材料はS30に区分された各種の架橋発泡成形過程を経るが、架橋発泡成形過程は、最終的に得ようとする架橋発泡成形体の形状および物性を考慮して適切に組み合わされた機械設備と工程別特性により、加圧式架橋発泡成形法(pressure cross−linked foam molding)と常圧式架橋発泡成形法(normal pressure cross−linked foaming)とに大別することができる。
前記加圧式架橋発泡成形法は主に金型を用いて成形材料を適正条件で加熱、加圧する過程を経て金型の内部空洞部の形状によって架橋された材料を発泡剤の分解作用を通じて発泡させることにより、主に不連続的な個別形状の成形体を製造する方式であり、その代表的な方式としてS30に開示されたようにプレス機を用いるプレス方式(compression−press cross−linked foam molding)、射出機を用いる射出方式(injection−press cross−linked foam molding)がある。
材料の注入において、プレス方式は開放された金型に成形材料を投入した後金型を密閉する一方で、射出方式は密閉された金型に機械的に成形材料を注入するという差があるが、金型の内部に成形材料の供給(充填)が完了すれば、両方式は共に、密閉された金型をプレスのような設備などにより一定条件下で加熱・加圧した後、成形材料を架橋発泡させる段階(S30)、加圧解除と同時に金型開放をして架橋発泡された成形体を脱型した後それを熟成・冷却させる段階(S40)、そして熟成・冷却された成形体を裁断、トリミング(trimming)などで仕上げる段階(S50)の過程を経て架橋発泡成形体を得る。
図示しないがプレス方式および射出方式以外の加圧式架橋発泡成形法には圧縮回転ロール方式(compression−rotary press cross−linked foam molding)がある。これは、金型ではなく加熱ロールと金属材質の圧縮/移送ベルト設備を組み合わせ、同時駆動される加熱ロールと圧縮/移送ベルトとの間に様々な厚さの連続均一な断面を備えた成形材料の一つのみを投入したり、または同種あるいは他種の成形材料、各種の原緞類、ゴム類などを共に連続的に投入した後、加熱・加圧して、加圧が解除される時点で成形材料の発泡を誘導して連続均一な断面の架橋発泡成形体を製造する方式である。
すなわち、加圧式架橋発泡成形法は、金型、ロールなどを通じて成形材料を直接加圧・加熱して成形体を製造する方式であると言えるが、プレス方式は様々な産業用大・小型成形体製品(例:EVA、PEおよび各種ゴム系の大・小型スポンジ板材、履物類成形部品、スポーツ用品および雑貨類など)を、射出方式は主に個別形状の様々な産業用成形体製品(例:EVA系履物部品、保護装備およびスポーツ用品、バックなどの雑貨類部品)を、そして圧縮回転ロール方式は様々な産業用の連続形状または大型板材形状の成形体(例:EVA、PEおよび各種ゴム系連続ロール材)の製造に広く適用されている。
一方、常圧式架橋発泡成形法は主に連続均一な断面形状を有する架橋発泡成形体を製造するためのものであって、加圧式架橋発泡成形法と異なって金型などを通じて成形材料に直接的に熱および圧力を加えずに架橋発泡成形体を製造するという点で区別されるが、それには化学方式(chemically cross−linked foaming)と電子線照射方式(electron irradiation cross−linked foaming)がある。
前記化学方式は、通常、主要原材料であるポリエチレン樹脂に化学的架橋剤および発泡剤、EVA系樹脂などを一定割合添加して配合した化合物材料を押し出して粒子形成形材料に加工した後(S10、S20)、該成形材料をスクリュー、加熱装置、押出金型などの付属装置からなる押出機のホッパーに投入し、材料配合によってシリンダー内で区間別に温度を適切に調節して加熱し、加熱によって溶融された成形材料を押出部を通過させて連続均一な断面を有する材料に押出成形された成形材料を適正な温度で加熱して架橋、発泡させる(S30)各段階を含む。
これに比べて、電子線照射方式は、主要原材料としてポリエチレンまたはポリプロピレン樹脂に各種の添加剤を混合した化合物材料を押出成形した成形材料に電子線を照射して架橋させた後、成形材料内に含有された発泡剤の適正分解温度まで加熱して発泡するようにする。これは、成形材料の架橋が電子線の照射を通じて完了した後、架橋された成形材料を加熱して発泡させるという点で化学方式とは異なっている。
一方、架橋発泡した成形体を熟成・冷却させた後(S40)、それをトリミング(trimming)、裁断などで仕上げる過程(S50)は両者共に同じである。
図示しないが化学方式を変形した常圧式架橋発泡成形法の一例としてカレンダー発泡方式(calender cross−linked foaming)がある。その適用例によれば、ポリ塩化ビニール系、ポリオレフィン系樹脂を主要原材料にし、そこに化学発泡剤、架橋剤(ポリ塩化ビニールの場合、可塑剤(plasticizer))、安定剤、界面活性剤などを一定割合添加して密閉型混合機を利用して配合し、この配合された化合物材料を、押出機、材料粉砕機(storage mill)、圧着ロール(calender roll)などで連続均一な断面を有する材料に成形した後、この成形材料をコンベヤーに設けられた加熱室(heating chamber)で常圧加熱して発泡させ、それを冷却・熟成し、この冷却・熟成過程を経て得られる成形体を巻取ロール(take−up roll)に巻いて連続ロール形状の成形体を得る。
一方、加圧式または常圧式発泡成形法を通じて最終的に得られる成形体を、その成形体の用途および特性、使用目的によって単独または同質、他材質の樹脂からなる各種の成形物、織物、木材、金属などのその他の材料の中から選択されるいずれか一つ以上と接着した後に再成形する再成形工程(S60)を経ることもある。
このような再成形方式には、圧縮割合を考慮して金型の空洞体積より大きく製造された1次架橋発泡成形体を金型に強制的に挿入した後、加熱および加圧した後に冷却して脱型させる加熱/冷却金型式圧縮再成形法(heat/cold mold compression re−molding)と、1次架橋発泡成形体を適正温度に予め加熱して軟化された1次成形体を金型の空洞に投入した後に加圧、冷却して脱型させる冷却金型式圧縮再成形法(cold mold compression re−molding)と、適正温度に加熱して軟化された1次架橋発泡成形体を金型の空洞内部で真空吸入成形した後に冷却、脱型させる真空成形方式再成形法(cold mold vacuum re−molding)と、適正温度に加熱して軟化された1次架橋発泡成形体に高圧の気体または液体を注入して金型の空洞内部で再成形した後、脱型させるブロー方式再成形法(blow re−molding)などがある。
このような従来の架橋発泡成形法(または再成形法)とそれらによって得られる架橋発泡成形体の共通の特徴は、次のようである。
加圧式架橋発泡成形法の場合、プレス方式では多数のシート形状または粒子形状に成形された一定重量値の成形材料を金型の空洞に投入した後に加熱する過程、そして射出方式では成形材料を材料注入機の内部シリンダー内で加熱して軟化溶融させて金型空洞部に注入する過程で、成形材料の各部位別物性が均一化されることにより、これを架橋発泡成形させて得られる成形体も同じく各部位別物性が、均一化される。
一方、常圧式架橋発泡成形法の場合は、主に粒子形状からなる多数の成形材料を押出機内に投入した後、加熱軟化させて得られる均一な断面の特定の形状からなる成形材料に変形させるための過程で成形材料の各部位別物性が均一化されることにより、これを通じて得られる成形体の各部位別物性もやはり均一化されるしかない。
これは毎回、発泡工程に必要な成形材料が一つ以上の複数個で構成されるとしても、成形材料が発泡以前の過程で既に均一物性からなる一つの材料に変換されることにより、製造される成形体は変換された特定物性を有する均一な密度の成形体しか得られないことを意味する。
また、これは従来から広く用いられているどのような架橋発泡成形法によっても、単一の発泡工程では、同一の成形材料を用いて成形する限り成形された成形体が各部位別に密度が差等化されたり、または多重の物性および機能を備えた成形体を製造することができないことを意味する。
更に、従来の架橋発泡成形法では一つの成形体内部に様々な形状または構造よりなる内部空洞構造体を成形体と同時に一体型に成形することはできず、成形された成形体の内部部位別に密度を差等化させることができないという問題点があった。
したがって、従来の方法で複合的物性および機能を要求する架橋発泡成形体を製造するためには、各物性、機能的特性別に材料の配合を区分して造成した後、それを個別的に発泡させた架橋発泡成形体を裁断、研磨、接着などの後続工程で互いに組み合わせる工程を通じて製造する方法を選ぶしかなかった。
しかし、このような方法は、製造工程の全般にわたって増大する製造難易度、生産性の低下、そして製品デザインおよび品質の限界などによって製造可能な範囲が制限されるため、意図する複合的物性および機能を備えた様々な架橋発泡成形体を製造することができず、それぞれ異なる物性および機能的特性が具備された成形体を別に成形して互いに組み合わせる過程で隋伴される全般的な工程の重複的な実施により、製造費用の増加のみならず産業廃棄物の排出量が増加するなどの多くの問題点が露出した。
それを改善するために、大韓民国特許出願第2003−45282号は、EVA系組成物を製造するために、製品別用途および機能に応じて選択したEVA樹脂、架橋剤、発泡剤、色素、充填剤、添加剤およびEVA樹脂と混練配合可能なゴム類または樹脂類を配合および混練する段階と、前記組成物を低融点紡糸する段階と、前記紡糸されたフィラメントはトウ(tow)またはステープル繊維化してそれを第1材料にし、第2材料として水溶性ポリビニールアルコール(PVA)系ステープル繊維、ポリエステル系ステープル繊維および天然繊維からなる群より選択された溶解性繊維と混合して不織布を形成する段階と、前記不織布から溶解性繊維を溶出する段階と、溶解性繊維の溶出された不織布を架橋発泡させる段階と、を含むEVA系成形体の製造方法を提案している。
提案された方法は従来の方法とは異なって、成形体の内部に任意の気空構造を形成させることができるという点ではより進展した架橋発泡成形法を開示しているが、成形体内部面の形状および構造の設計、またはそれを制御する方法が具体的に提示されていないので、それを利用して単一の発泡工程を行うとしても部分別に差等化された架橋発泡成形体を製造したり、または多重物性および機能を備えた架橋発泡成形体を製造することはできなかった。
上記問題点を解決するために、本発明は、単一発泡工程によって成形体の外部形状とは別に、少なくとも一つ以上の特定構造よりなる内部構造を同一成形体上で同時に形成させることができる成形方法、およびそれによる成形体を提供することを目的とする。
本発明の他の目的は、複数個の成形材料同士の間に造成された少なくとも一つ以上の境界面が、発泡工程の際に成形体の内部成形面を形成させることのできる成形方法、およびそれによる成形体を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、成形体の内部成形面が、同一成形体上で他部位と複数面に分離されて構成される特定形状を形成する成形方法、およびそれによる成形体を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、成形体の内部成形面から分離可能な一つ以上の独立成形層を備えた成形体の成形方法、およびそれによる成形体を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、成形体の内部空間に充填される空気の圧力および体積を多様に調節可能な成形体の成形方法、およびそれによる成形体を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、成形体の内部に形成される空間に成形体と同一または異なる一つ以上の材料を充填させることのできる成形体の成形方法、およびそれによる成形体を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、成形体の内部に形成される空間が、通気または緩衝などのようにその他の目的に使用するのに容易な成形体の成形方法、およびそれによる成形体を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、全重量を軽量化したり、衝撃吸収力および形状の復原性、反発弾性力など成形体の諸般の物性および機能を向上させることのできる成形体を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、製品別特性に応じて同一成形体で特定部位別に物性および機能が差等化されることのできる成形体を效果的に提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明は、架橋発泡成形体の内部に任意の構造を形成させる方法であって、架橋発泡の抑制された状態で平面または立体的形状に加工された一つ以上の架橋発泡用成形材料を用意する段階;用意された架橋発泡用成形材料相互間の物理的または化学的結合を防止するために境界材料を一つ以上用いて選択された架橋発泡用成形材料の中の一つ以上の架橋発泡用成形材料の表面に特定の形態に一つ以上の境界面を形成する段階;前記境界面の形成された架橋発泡用成形材料を発泡成形法によって成形する段階;を含む架橋発泡成形体の成形方法を提供する。
前記境界面形成段階と成形段階との間には、同種または異種の架橋発泡用成形材料の中から選択されるいずれか一つ以上を混合する段階を更に含むことを特徴とする。
前記架橋発泡用成形材料は、EVA系発泡用フィルム、または前記境界面を形成し易い程度の表面粗度を有する平面形状または立体形状の材料の中から選択されるいずれか一つからなることを特徴とする。
前記架橋発泡用成形材料は、エチレン酢酸ビニール(EVA)系、様々な密度のポリエチレン(PE)系を含む各種の合成樹脂類;互いに異なる樹脂相互間の共重合体;各種の天然および合成ゴム類;前記各種の合成樹脂類および樹脂相互間の共重合体、前記各種の天然および合成ゴム類相互間の複合材料;からなるいずれか一つの群より選択される一つ以上からなることを特徴とする。
前記境界材料は、液状、固状、フィルム形状の材料の中から選択される一つ以上の材料からなることを特徴とする。
前記境界面は、印刷、転写、塗布、析出、噴射、積層、挿入、付着またはこれらを変形した方式の中から選択される一つ以上の方式で形成されることを特徴とする。
また、前記境界面には、前記架橋発泡用成形材料に含まれる発泡剤と同種または異種の発泡剤の中から選択されるいずれか一つ以上を更に含むことを特徴とする。
また、前記境界面が2つ以上形成される場合は、前記境界面を構成する境界材料が同種または異種の材料の中から選択されるいずれか一つからなることを特徴とする。
前記成形段階は、加圧式架橋発泡成形法または常圧式架橋発泡成形法の中から選択されるいずれか一つの発泡成形法で行なわれることを特徴とする。
また、前記成形段階は、加圧式架橋発泡成形法または常圧式架橋発泡成形法の中から選択されるいずれか一つの発泡成形法を変形した発泡成形法で行なわれることを特徴とする。
また、発泡成形が加圧式架橋発泡成形法で行なわれる場合は、発泡の前に架橋発泡用成形材料が安置された金型内部の残余空間に前記架橋発泡用成形材料と同種または異種の材料を投入する段階が先行することを特徴とする。
また、前記成形段階の以後に、前記架橋発泡成形体の内部成形面間の空間に空気または液状の材料の中から選択されるいずれか一つ以上を注入する段階を更に含むことを特徴とする。
前記成形段階の以後に、前記架橋発泡成形体を2次成形する段階を更に含むことを特徴とする。
前記2次成形は、前記架橋発泡成形体と同種または異種の材料の中から選択されるいずれか一つと共に行なわれることを特徴とする。
また、前記成形段階の以後に、前記架橋発泡成形体の内部成形面間の空間に前記架橋発泡用成形材料と同種または異種の材料の中から選択されるいずれか一つ以上を挿入する段階を更に含むことを特徴とする。
また、前記挿入段階の以後に、前記架橋発泡成形体を再び成形する段階を更に含むことを特徴とする。
また、前記成形段階の以後に、前記架橋発泡成形体の表面に内部成形面間の空間と連通される通気孔を形成した後、前記通気孔を通じて前記架橋発泡用成形材料と同種または異種の材料の中から選択されるいずれか一つ以上を挿入した後、再び成形する段階を更に含むことを特徴とする。
前記異種の材料は、気状、液状、固状の材料の中から選択される一つ以上の材料であることを特徴とする。
前記境界面形成段階と成形段階との間には、境界面の形成された架橋発泡用成形材料を巻き取る段階を更に含むことを特徴とする。
また、前記境界面形成段階と成形段階との間には、前記架橋発泡用成形材料と異なる異種の材料を付加する段階を更に含むことを特徴とする。
また、本発明は、架橋発泡成形法によって作られる成形体であって、成形体と;前記成形体の内部には任意形状の内部成形面からなる一つ以上の内部空洞構造体と;を含み、発泡と同時に成形体と内部空洞構造体とが一体型に形成されることを特徴とする架橋発泡成形体を提供する。
前記成形体は、前記内部空洞構造体と連通できる一つ以上の通気孔を更に備えることを特徴とする。
前記通気孔には、前記内部空洞構造体の内部への空気または水分の流入および排出を制御できるバルブ装置を更に備えることを特徴とする。
前記内部空洞構造体は、前記成形体の一つ以上の面と連通されることを特徴とする。
前記内部空洞構造体には、前記成形体と同種または異種の材料の中から選択される一つ以上の材料を充填することを特徴とする。
前記内部空洞構造体には、前記成形体と同種または異種の材料の中から選択される一つ以上の材料からなる成形物を挿入することを特徴とする。
本発明に係る架橋発泡成形体の成形方法および架橋発泡成形体の構成を添付の図面を参照して詳細に説明すれば、次のようである。このうち、まず架橋発泡成形体の成形方法およびそれに対する具体的な実施例を詳述する。
本発明に係る成形方法は、図83に示すように、原材料を配合する段階(S100)、配合された原材料を成形する段階(S200)、境界材料を選択する段階(S300)、選択された境界材料を用いて境界面を形成する段階(S400)、境界面の形成された成形材料を成形する段階(S500)、成形体を冷却熟成させる段階(S600)、仕上げ段階(S700)、を含んで構成される。
前記原材料配合段階(S100)は、製造しようとする架橋発泡成形体の用途および物性的特性によって様々な材料の中から選択された主要樹脂原材料を用いて架橋発泡のための成形材料用化合物を用意する段階である。
まず、材料配合設計が終われば材料配合基準によって主要原材料と副材料とを一定重量値ずつ計量し、計量されたそれぞれの原、副材料を密閉型混合機またはニーダー(kneader)などのような設備を用いて適切に混合するが、それには主に開放型ミル(open mill)などのような設備を用いて架橋剤、発泡剤などを添加する過程が含まれる。
前記原材料配合段階(S100)に用いられる原材料は様々な架橋発泡成形法によって成形体に作われることのできる材料であれば良いが、エチレン酢酸ビニール(EVA)系、様々な密度のポリエチレン(PE)系を含むポリオレフィン系、ポリビニール系、ポリウレタン系、低密度ポリエチレン(LDPE)添加EVAなどを含む各種の合成樹脂類およびこれら相互間の共重合体、またはこれら相互間の混合組成物からなる各種系列の合成樹脂類と、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム(SBR)系、ポリブタジエンゴム(BR)系、ポリイソプレンゴム(IR)系、クロロプレンゴム(CR)系、ニトリルゴム(NBR)系、EPDMゴム系、エチレンプロピレンゴム(EPR)系、アクリルゴム(AR)系ゴム類および/またはスチレンブタジエンゴム(SBR)添加ネオプレンゴム(CR)などのような前記ゴム同士の間の混合物からなる各種系列の天然・合成ゴム類と、EPDMゴム添加エチレン酢酸ビニール(EVA)、ポリ塩化ビニール(PVC)添加ニトリルゴム(NBR)などのように他材質と混合された各種系列の複合材料と、からなるいずれか一つの群より選択されるいずれか一つ以上からなることが好ましい。
しかし、この中、様々な酢酸ビニール含量(VA%)のエチレン酢酸ビニール(EVA)系または様々な密度(density)のポリエチレン(PE)系合成樹脂を主要原材料として用いることがより好ましい。
上記の様々な原材料の中から選択されたいずれか一つ以上の主要原材料が、前述した配合段階を経て副材料と適切に配合されて化合物に造成されれば、化合物はカレンダー機または押出機などを通じて架橋発泡の抑制された状態の成形材料に作られるが、成形材料の形状はシート、フィルムのような平面形状、またはペレットのような粒子形状に加工される(S200)。
本発明に係る成形材料は、その形状に特別な制限はないが、成形材料を粒子形状およびシート形状として用いる場合、毎回発泡時に使用重量を計量する以外に、後述する具体的実施例に適用して使用する際に好ましくない点を勘案すれば、表面粗度(表面の粗さの程度)が精密な平面形状(特にフィルム形状)の成形材料を用いることが好ましく、この中、エチレン酢酸ビニール(EVA)系またはポリエチレン(PE)系フィルム形状の成形材料、またはそれとほぼ同じ表面粗度を備えた成形材料を用いることがより好ましい。
一方、射出機を通じて配合された化合物、または主にペレットのような粒子形状の架橋発泡の抑制された状態に加工された1次成形材料を射出方式で架橋発泡の抑制された2次成形材料に作ろうとする場合は、シリンダー内での加熱温度を可能な低温(好まくは70〜90℃)に維持された状態で粒子形状の1次成形材料を軟化させ、加圧・低温(好ましくは50℃以下)状態に維持されている金型の材料注入路を通じて金型の空洞部に1次成形材料を充填した後に低温成形すれば、1次成形材料内に含有された発泡剤が分解されていない状態で一定形状を有する2次成形材料が加工され得る。
これをプレス方式で行う場合は、金型を通じてシート、フィルム、ペレットまたは各種形状の1次成形材料を用いて1次成形材料内に含有された発泡剤が分解されていない状態で作業を行えば(好ましくは60〜80℃に加熱、150kg/cm以上加圧、50℃以下に冷却)発泡の抑制された状態の2次成形材料を得ることができる。
このような加圧式架橋発泡成形法と異なって、主に連続的形状の成形体を製造するために広く行われる常圧式架橋発泡成形法の場合も、前記射出方式とほぼ同じ押出方式で1次成形材料を軟化させて均一な断面を有する連続的形状の材料に加工することが可能であるので、フィルムのような平面形状の成形材料でなくても架橋発泡の抑制された状態に加工され、後述する境界面の形成が可能でさえあれば、成形材料の形状は本発明の実施とは無関系であることは自明である。
成形材料が用意されれば、一つ以上の境界材料を用い(S300)、前記成形材料表面に特定形態の一つ以上の境界面を形成させる(S400)。
前記境界面は、架橋発泡過程で後述される成形体の内部成形面を形成させるためのものであり、前記境界材料は、架橋発泡過程で境界面を挟んで接する成形体同士間の物理的または化学的結合を防止するためのものである。
前記境界材料は一定の粘度を有する液体、一定の大きさの粉末またはフィルムのような一定の形状の固体などのように架橋発泡過程で成形材料同士間の結合が防止さえされれば、各種の天然・合成顔料およびインク類、天然・合成樹脂類、紙類、織物類、不織布類およびゴム類からなる群より選択されるいずれか一つで構成されても構わないが、成形材料に対する容易な付着可否、成形体製造の時一定位置上の繰り返し再現の容易性、発泡の時成形体の体積膨脹妨害可否、内部成形面の特定形態に応じて発泡成形後に必要による除去容易性などを総合的に考慮して選択することが好ましい。
前記境界面の形成は印刷、転写、塗布、析出、噴射、ラミネーティング(laminating)、積層、挿入、付着またはそれらの変形方式またはそれらに類似した方式の中で境界材料を成形材料表面に付加させることのできる方式であればその方法に制限はないが、境界材料として様々な種類の樹脂を溶解したインク類を用いる場合は、各種の印刷方法によって境界面を形成させることが好ましい。
また、前記境界面が2つ以上複数個に形成される場合、境界面の全てを同じ境界材料で形成させたり、または互いに異なる境界材料を用いて各境界面を形成させることができることは勿論であり、成形材料に含まれた発泡剤と同種または異種の発泡剤の中からいずれか一つ以上を選択して境界面を形成する材料に更に付加することもできる。
また、境界面の形成された一つ以上の成形材料と同種または異種の材料の中から選択される一つ以上の境界面のない成形材料を前記境界面の形成された成形材料と組み合わせる段階を更に含んでも良く、前記組み合わせ段階の以後に境界面の形成された成形材料と同種または異種の材料を付加する段階を更に含んでも良い。
また、後述する発泡成形の後に境界面を通じて成形体に具現される内部成形面を境界にして外部から順次に分離されることを容易にするために、境界面の形成された成形材料をロールなどを用いて巻き取る段階を更に含んでも良い。
成形材料に対する境界面の形成が完了すれば、従来の加圧式架橋発泡成形法、常圧式加圧発泡成形法、またはこれらの間の変形、組み合わされた方式に従って架橋発泡させるが、図面に示すように、加圧式架橋発泡成形法の代表的な方式であるプレス方式および射出方式による場合は、金型を開放して境界面の形成された成形材料を金型空洞部に手動または機械を用いて充填した後、それを加熱・加圧して成形材料を架橋発泡させ、常圧式架橋発泡成形法の代表的な方式である化学方式および電子線照射方式による場合は、架橋発泡のための加熱工程以前の段階で境界面の形成された成形材料を投入し、架橋発泡させる(S500)。
前記架橋発泡成形過程で成形材料を加熱したり、または電子線を成形材料に照射すれば、加熱または照射過程で成形材料はゲル状態(gelation)に架橋結合する。
しかし、境界材料を通じて造成された境界面を基準に両側から接する成形材料部位では、他部位と異なって化学的または物理的に成形材料同士間に結合していない状態で各成形材料が発泡段階に到逹するが、この状態で発泡工程を行えば成形材料は一定の比率で体積膨脹して架橋発泡成形体が形成される。
一方、架橋発泡成形体の形成時に発泡段階の直前まで成形材料内部の一定部位で成形材料形状または境界面造成方法によって平面的または立体的な特定形状に維持された境界面により、相互結合しなかった成形材料部位は発泡時に成形体上の他部位と同じ割合で体積膨脹して発泡成形されるが、境界面を基準に接していた成形材料同士間は分離されることにより、一定の形状の立体的構造よりなる空間が発泡成形体内部に形成される。
前記境界面は発泡後に一定形状の立体的な構造よりなる空間を取り囲む内部成形面になり、前記空間は内部成形面によって取り囲まれた内部空洞構造体になる。
前記内部成形面によって形成される内部空洞構造体には、発泡工程時に発泡剤の分解作用で生成される気体(例えばNまたはCOなど)の中、成形体外部に排出されなかった一定量が前記空間に充填されることにより、内部空間は一定の空気圧を維持した状態になる。
一方、内部空洞構造体に充填された空気圧力は、発泡以前の段階では前記境界材料に一定量の発泡剤、または気体の発生量を増加させるその他の材料を添加することで更に適切に調節することができると共に、発泡以後の段階でも前記内部成形面に別の外部空気注入装置を用いて一定量の空気を強制的に注入して空気圧力を調節することができることは自明である。
このような内部空洞構造体の形状および構造は、金型などのように発泡成形に係る各種の製造道具または設備の構造および形状とは全く無関系なものであって、本発明は、このような内部空洞構造体の形状および構造を、境界面の形状を多様に変更させたり、または境界面を構成する境界材料を多様に変更させることによって制御することができるという特徴がある。
架橋発泡が加圧式架橋発泡成形法で行なわれる場合、本発明は、境界面の形成された成形材料と同種または異種の材料の中から選択されるいずれか一つ以上の材料を加熱、発泡工程の以前に成形材料が安置された金型の内部残余空間に充填させた後、これら各材料を同時に発泡させて一つの成形体を製造することができる。
また、本発明は、架橋発泡工程を従来の加圧式架橋発泡成形法または常圧式架橋発泡成形法の中から選択されるいずれか一つを適切に変形したり、または組み合わせて行う場合も適用され得ることは勿論である。
架橋発泡が完了すれば、一定の条件下で成形体を冷却、熟成させて成形体の物性および寸法を安定化させ(S600)、それをトリミング(trimming)、裁断などで仕上げれば(S700)、本発明に係る架橋発泡成形体の成形工程が完了する。
以後に、成形体の用途によって1次架橋発泡された成形体を圧縮式成形方式(compression molding)、真空成形式成形方式(vacuum molding)、または気体や液体を一定圧力で注入するブロー式成形方式(blow molding)などを用いて2次成形する段階(S800)が行われ得ることは勿論である。
このように様々な方式で1次加工された成形体を2次成形させても、1次架橋発泡時に成形体内部に形成された内部空洞構造体の形状および構造は2次成形工程に係る金型およびその他の製造道具の構造および形状によって根本的に影響を受けないことは自明である。
一方、一つの成形体が様々な物性および機能を兼ね備えることができるように、成形体の内部成形面間の空間(内部空洞構造体)に成形材料と同種または異種の材料の中から選択される一つ以上の材料を充填したりまたは挿入した後それを成形する段階、または成形体表面と内部成形面間の空間(内部空洞構造体)との相互間に連通される通気孔を形成した後、前記通気孔を通じて成形材料と同種または異種の材料の中から選択される一つ以上の材料を内部空洞構造体に充填させて成形する2次成形段階を更に含んでも良い。
前記方式の中、後者の場合は、成形過程で内部成形面に充填された材料の一部が成形体の表面にも形成される特徴があって、使用された材料を用いて内部空洞構造体と成形体表面間の一体感を造成することができ、成形体の外部で内部空洞構造体に充填された材料の識別を可能にする。
充填または挿入される材料の種類および相(phase)は特別に限定されず、挿入される材料によって内部成形面と挿入される材料との相互間に別途の接着処理を行いこれらを結合することができることは勿論である。
以下では、本発明に係る成形方法を具体的な実施例に基づいて詳細に説明する。
架橋発泡成形体製造のための成形材料の用意
本発明に係る架橋発泡成形体の製造のための材料選択を事例別に配合して設計表の形態に具現してみた。但し、これは一つの例示であるだけで本発明がこれに限定されないことは勿論である。
A型:EVA系樹脂を主な原材料にする例(A1、A2型)である。より詳細には、適正なビニールアセテート含量と、溶融指数および密度を備えたEVA樹脂を選択してそれを主要原材料にし、それに発泡剤、架橋剤、顔料、各種の充填剤、機能性添加剤などのような付随的な材料を成形体の用途および製造工程の特性によって選択的に添加、混合して造成した化合物の事例である(単位;Phr)。
Figure 2006528258
B型:EVA系樹脂を主要原材料にし、他の合成樹脂類の中でポリエチレン系樹脂を付随的原材料として選択した場合(B1型)と、ポリエチレン系樹脂を主要原材料にし、それにEVA系樹脂を付随的原材料に選択した場合(B2型)とであり、それぞれに発泡剤、架橋剤、顔料、各種の充填剤、機能性添加剤などのような付随的材料が配合されることは同じである(単位;Phr)。
B型は、本発明に係る成形材料を構成する主要原材料がEVA系樹脂、ポリエチレン系樹脂相互間の混合にだけ限定されるものではなく、各種の合成樹脂類、すなわちポリプロピレン、ポリイソブチレン系樹脂またはそれらの共重合体からなるポリオレフィン系樹脂などのような各種の合成樹脂類を一つ以上選択してそれを主要原材料にし、それに付随的材料を添加して造成される化合物であることを勘案した事例である。
Figure 2006528258
前記B2型の配合を電子線照射方式で架橋発泡する際には、有機過酸化物系架橋剤であるDCP(dicumyl peroxide)は排除可能である。
C型:EVA系樹脂、ポリエチレン系樹脂などのような各種の合成樹脂類に各種の天然・合成ゴム類{例えば、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ポリブタジエンゴム(BR)、ニトリルゴム(NBR)、ポリイソプレンまたはブチルゴム(IR)、クロロプレンゴムまたはネオプレンゴム(CR)、EPDMゴム、ポリ塩化ビニール添加ニトリルゴム(polymer blended NBR)、アクリルゴム(AR)、ウレタンゴム(UR)、シリコンゴム(SR)など}を主要原材料にしてそれに発泡剤、架橋剤、顔料、各種の充填剤、機能性添加剤などの付随的材料を共に配合して化合物を造成した場合の事例である(C1、C2、C3)(単位;Phr)。
一方、C4およびC5のそれぞれは各種の天然・合成ゴム類を主要原材料として一つ以上選択してそれに発泡剤、架橋剤、顔料、各種充填剤、機能性添加剤などの付随的材料を共に配合して化合物を造成した場合である(単位;Phr)。
Figure 2006528258
Figure 2006528258
成形方法の第1実施例
図1は一つ以上の内部成形面が具備された成形体の成形方法に対する工程概略図である。
成形材料の用意:発泡率150%配合のカレンダー成形したフィルム型材料3枚(111a、111b、111c)を厚さ/横/縦がそれぞれ2/100/100mmの規格に裁断する。
境界面の形成:前記フィルム型材料(111a、111b、111c)の中の1枚(111a)の両面にシルクスクリーン方式で印刷する。フィルム型材料1枚(111a)に幅2mm、長さ50mmの水平縞模様5個を各列間の間隔を8mmに均等に配列した境界面(121a、121b)をウレタン樹脂系列のインクを用いて約70μmの厚さの印刷塗膜で印刷した後、熱風乾燥(60℃、15分)させる。
成形過程:プレス方式で行う場合であって、両面が印刷された材料111aの上面および下面に同種材料(111b、111c)を1枚ずつ組み合わせてこれらの組み合わせ材料110を重量計量した後、横/縦/深さがそれぞれ100/100/6mmである金型130の空洞部131に投入した後、前記金型130を480秒、150〜160℃、150kg/cmの条件下で加熱、加圧して材料110を架橋して発泡工程を用意する。
その後、加圧を解除して金型130を迅速に開放し、材料110を発泡させる。この際、成形体140は金型130の空洞部131の形状によって発泡され、その成形体140の内部面141の中間部位には境界面121の形状によって成形体と同じ発泡割合の空気層143に成形された内部成形面(142a、142b)が形成される。
具体的な形状として幅2mm、長さ50mmの水平の縞模様5個よりなる境界面121は、直径約3.0mm、長さ75mm程度の個別的なチューブ型の空気層が上下層に5個ずつ形成され、各内部成形面(142a、142b)の間には印刷時に8mm間隔に空白処理した部分がそれと接していた同種材料と一体に幅12mmの柱形状をなし、他の内部面141と一体に横/縦/厚さが150/150/12mmの体積に発泡した成形体140の内部面141にチューブ型内部成形面142a、142bおよび空気層143が金型の空洞形状とは別に成形される。
成形方法の第2実施例
図2は、第1実施例の変形例であって、複層構造の内部成形面を形成させる工程概略図である。
成形材料の用意:発泡率150%配合の白色の材料3枚(211a、211b、211c)を射出成形する。
境界面の形成:材料の中、2枚(211a、211b)の各一面をパッド印刷(pad printing)した後、片方の材料1枚(211a)に直径6mmの円の内部に直径2mmの円を配列し、中心部を除いた部位が印刷されるドーナツ形状の9個の円をデザインして第1境界面221を形成し、他方の1枚(211b)には直径2mmの円16個をデザインして第2境界面222を形成し、アクリル系樹脂インクを用いて約20μmの厚さで印刷した後、常温乾燥(25℃、30分)させる。
成形過程:射出方式で行う本実施例の場合、印刷された材料211a、211bの印刷面同士の間に材料211cを入れ、組み合わされた材料210を金型230に投入した後、前記金型230を閉鎖する。
前記組み合わせ材料210と同じ発泡割合に造成された黒色粒子形材料212を材料注入機232内で80〜100℃で加熱、軟化させて、それを金型空洞の残余空間234に注入した後、前記金型230を加温、加圧(通常420秒、170℃、6.5Kg/cm、スチーム圧力)して発泡工程を用意する。
その後、加圧を解除して前記金型230を迅速に開放すれば、材料210、212は黒、白の2色からなる単一の成形体240に発泡成形され、その内部面241に個別空気層243よりなる内部成形面242が形成される。
すなわち、材料211aに印刷された9個の円よりなる第1境界面は内部面と一体になった幅3mmの柱の左右にそれぞれ幅3mmの空気層が直径9mm内に組み合わされた9個の第1内部成形面242になり、同一内部面241の他の層には直径3mmの空気層に形成された16個の第2内部成形面244が層別断面の異なる複層構造の独立的空気層が形成される。
成形方法の第3実施例
図3は、第2実施例の変形例を示す工程概略図である。
成形材料の用意:発泡率150%同一配合のシート型材料2枚(311a、311b)を幅40インチ、長さ10ヤード、厚さ2mmの規格に押出成形またはカレンダー成形する。
境界面の形成:材料1枚(311a)に直径6mmの円2個が接してなすピーナッツ形状内に1対の直径2mmの中心円からなるデザイン321を上下左右10mmの間隔に均等に配列した後、1対の中心円を除いた部位を約40μmの厚さのエポキシ樹脂系インクで印刷し、熱風乾燥(60℃、15分)させる。
成形過程:化学方式または電子線照射方式で共に実施可能なこの実施例の場合、材料311aの印刷面に印刷されていない材料311bを低温圧縮ロール(compression roll)などを用いて相互一時接合したり、またはシート型材料を前記材料311bの代わりに材料311aの印刷面に接合させる。
相互一時接合された組み合わせ材料310を化学方式の場合は加熱工程、そして電子線照射方式の場合は電子線照射工程以前に用意して加熱(通常180〜200℃)または電子線を照射して組み合わせ材料310を架橋させ、化学方式または電子線照射方式の発泡工程に従って加熱すれば組み合わせ材料310は発泡する。
厚さ6mmに均一に発泡した連続平面形成形体340の内部面341には印刷された境界面によって形成された内部成形面342が、長さ9mmのピーナッツ形状の空気層343と、その間に2個の幅3mmの柱345が組み合わされた形状で四方に15mmの間隔に1個ずつ均等に形成される。
前記第1〜第3実施例のそれぞれは、金型内部の形状とは関系なく成形体内部に成形体の物性と異なる一つ以上の内部構造体が任意の形状に構成され得ることを示す。
成形方法の第4実施例
この実施例は、成形体内部に様々な形状からなる内部成形面の間の空間の空気圧力およびその体積を制御する成形方法であって、この実施例の特徴は内部成形面の間に充填される空気の圧力および体積を效率的に制御することができるという点にあり、このような点を考慮して境界材料の配合する際(インク配合の際)一定重量の発泡剤を添加して境界面を造成する場合も同時に想定している。
成形材料および境界材料の配合にそれぞれ用いられる発泡剤は同一種類、等級または同じ分解温度の発泡剤を用いることが好ましく、本発明の実施例ではアゾジカルボンアミド(azodicarbonamide)が主成分であるAC系発泡剤の中の一つを選択(分解温度は155±3℃、放出ガス量160〜180ml/g)して使用した。
成形材料に混合された発泡剤と境界面に一定の厚さで印刷された膜に含有された発泡剤とは、一定の温度で同時に分解されて一定量のガス(例えば窒素、二酸化炭素など)を放出することにより、境界面はガスの充填された内部成形面に形成される。
下記表は、境界面内の発泡剤の含量割合による内部成形面の体積、反発弾性および成形体の比重を比べたものである。
Figure 2006528258
図4は、このような成形方法に対する第4実施例を開示している。
成形材料の用意:発泡率150%配合のカレンダー成形した平面フィルム型材料4枚(411a、411b、411c、411d)を厚さ/横/縦がそれぞれ2.5/100/100mmの規格に裁断する。
境界面の形成:材料411aの1面に幅3mm、長さ80mmである5個の線を四方の端面から10mmずつ空白をおいて横/縦がそれぞれ20mmの間隔に配列し、各線の交差点には直径5mmの円を配置した図案412の下端の一部位に幅2mm、長さ5mmの線で空気通路413を配置する。これをゴム系インクでスクリーン印刷して約70μmの厚さの境界面を形成して乾燥させる。
成形過程:材料411aの印刷面に材料411bを、そして裏面に材料411c、411dを位置させて組み合わされた材料410を、深さ/横/縦がそれぞれ10/100/100mmの規格のプレス方式または射出方式の金型空洞に投入して加熱、加圧して架橋発泡させる。
この実施例によって形成された厚さ/横/縦がそれぞれ15/150/150mmである成形体には、成形体表面444から約3mmの深さの内部面441に空気の注入が可能な空気注入通路445が形成され、前記空気注入通路445と連結される横/縦がそれぞれ120/120mmの範囲の成形空気通路442が形成される。
空気注入通路445に空気注入機450を連結して適正圧力の空気を注入し、空気注入通路の一部位446を加熱融着、高周波接合などの熱融着技術または各種接着技術460で密閉すれば、適正に空気圧力および体積の制御された成形体が得られる。
成形方法の第5実施例
この実施例は第4実施例を変形したものであって、成形体内部で内部成形面に取り囲まれて形成される内部空洞構造体の圧力および体積を多様に調節できる方法であって、図5および図6のそれぞれに示されている。
図5は、単一のチェックバルブを利用したものであって、成形体540に外部圧力510が繰り返して加えられれば内部成形面によって形成される空間(内部空洞構造体)542が伸縮されることによって外部空気520が通気孔530のチェックバルブ532を通じて出入りすることができ、内部空洞構造体542内部の圧力および体積を制御することができるという実施例を示し、図6は、2個のチェックバルブを利用して内部空洞構造体542が再縮小される過程で第1チェックバルブ532を通じて流入される空気量より少ない量の空気が第2通気孔536および第2チェックバルブ538を通じて内部空洞構造体外部に排出できるようにし、図5の場合よりも内部空洞構造体内部の圧力を效率的に制御できるという実施例を示す。
この各実施例は、成形体内部の内部空洞構造体と連通できるように成形体表面に一つ以上の通気孔を形成し、前記通気孔に様々な規格および機能を有するチェックバルブを結合させる点にその特徴があるが、それは成形体内部に別の空気袋、ポンプなどのような成形物を挿入しなくても緩衝機能を兼ね備えた成形体を製造することができることを意味する。
成形方法の第6実施例
この実施例は第4実施例の変形例であって、図7にその製造工程が概略的に示されている。
成形材料の用意:発泡率200%配合のカレンダー成形した幅40インチ、長さ10ヤード、厚さ2mmのフィルム型材料2枚611a、611bを用意する。
境界面の形成:第4実施例で用いた図案412を材料611aの上面(または背面)に左右に1インチ程度の空白をおいてエポキシ樹脂系インクで約40μmの厚さにグラビア印刷(gravure printing)する。
成形過程:印刷された材料611aの印刷面に材料611bを圧縮ロールなどを用いて一時接合して組み合わされた材料610を従来の化学方式または電子線照射方式の加熱または電子線照射工程以前に投入し、加熱または電子線照射を行って架橋発泡させて成形体を得る。
成形体の内部成形面は図面に示すように形成され、前記内部成形面の間の空間への空気の注入は第4実施例の場合と同じ方法を用いれば良い。
成形方法の第7実施例
この実施例は内部成形面の形成された成形体に通気構造を導入したものであって、図8に工程概略図が開示されている。
成形材料の用意:発泡率150%配合のカレンダー成形した平面フィルム型材料2枚を厚さ/横/縦がそれぞれ2/100/100mmの規格に裁断する。
境界面の形成:材料1枚の1面711aに四方の端面からそれぞれ10mmずつ空白をおいて横/縦がそれぞれ80mmの範囲以内を全面印刷し、直径5mmの円の中心間の間隔を10mmに維持し、図面に示すように、四方に同じ間隔で連続配列してゴム系インクで約50μmの厚さにスクリーン印刷して境界面712を形成する。
成形過程:印刷されていない材料1面711bを印刷された材料の印刷面に覆い、それを深さ/横/縦がそれぞれ4/100/100mmであるプレス方式金型空洞部に投入した後、前記金型を加熱、加圧して発泡させる。
成形過程が完了すれば、厚さ/横/縦がそれぞれ6/150/150mmである六面成形体740が得られるが、前記六面成形体740の表面から内部空洞構造体744まで連結される直径1mmの穴742を3個打孔する。
この実施例による成形体740は図面に示すように、印刷部位は横/縦がそれぞれ120/120mmである範囲内で内部全面の連結された内部空洞構造体744に形成され、その中には直径約7mmの太さの柱746が四方に約15mmの間隔に一定形成される。
このような構成の成形体に外部圧力Pが加えられれば、横/縦がそれぞれ120/120mmの範囲の内部空洞構造体744に充填された空気750が成形体表面に形成される穴742を通じて排出され、加えられる外部圧力が解除されれば内部空洞構造体744の各内部柱746の復原力によって内部空洞構造体744の形状および体積が元の状態に復原されながら外部空気752が吸入される。
この実施例を応用し、成形体の内部空洞構造体空間の体積と空気吸入/排出用穴の大きさおよび個数を適切に調節すれば、内部空洞構造体自体の収縮/復原作用のみでも空気を吸入/排出する成形体の製造が可能であるという特徴がある。
また、この実施例を変形して内部空洞構造体を多数の層に製造したり、成形体表面と内部空洞構造体との間の空間に第2の内部成形面を同時に成形し、それに形状復原力の優れた材質の合成樹脂板などを一体に挿入することも可能であることは自明である。このような様々な変形例は各種の履物部品、保護装具類、ベッド、椅子類、バック類、底材、防音材などのように衝撃吸収力と通気性とを同時に要求する様々な用途の製品の製造に活用されることができる。
成形方法の第8実施例
図9は、様々な形状の内部成形面が具備された成形体に同種または異種材料、または成形物を付加して得られる成形体の製造工程であって、同図に示されたものは第4実施例を通じて得ることのできる成形体であるが、この実施例に適用され得る成形体がそれに限定されないことは言うまでもない。
まず、第4実施例の成形材料の用意および成形過程を経て得られる成形体840の内部空洞構造体842にポリウレタン液を充填させるために、前記内部空洞構造体842に連結された空気注入通路845、すなわち本実施例ではポリウレタン注入路部位とその反対側の内部空洞構造体と連結された部位とにポリウレタン液の円滑な流れのために直径1mmの通気孔846、847を空けた後、成形体840をアルミニウム合金材質の金型830に入れて温度を30〜40℃に維持する。
内部空洞構造体842の体積に目標の比重値を掛けて決定した注入量25gのポリウレタン液820をイソシアネートプレポリマー(isocyanate prepolymer)と適正量の触媒、発泡剤の混合されたポリエーテル系ポリオール(polyether polyol)とが1:3に混合された材料を機械的に高速混合(impeller rpm/6,000)した後、混合物を金型注入路831を通じて注入し、金型830を閉鎖し、追加加熱なしに8分程度の時間が経過すればポリウレタン材料の注入された成形体を脱型させる。
同図に示すように、ポリウレタンと一体化された複合成形体850の断面を確認すれば、複合成形体850の表面851から約3mmの深さの内部面852の下の部位には格子型図案によって直径約4mmの太さの発泡ポリウレタン853で満たされた複合内部成形層854が形成される。
この実施例により、内部空洞構造体に注入できる材料として様々な密度および粒子構造を有するポリエステル系或いはポリエーテル系ポリウレタン材料のみならず、様々な合成樹脂類材料および成形物またはウレタンゴム系、シリコンゴム系、ラテックス類(SBR、NBR、BR、Acrylate Latices)を含む各種の天然および/または合成ゴム系材料と、成形物または様々な形態からなる石膏、粘土など各種の鉱物(mineral)などとをその用途によって内部空洞構造体に注入、挿入、接合、付着して成形体と一体に複合成形体を製造することが可能である。また、成形過程を通じて得られた複合成形体を必要によって2次圧縮再成形させて複合成形体の外部形状を多様に変更することができることも勿論である。
上記のように、EVA系成形体とポリウレタンとを一体化する場合は、ポリウレタン成形体の脆弱的な物性として指摘される黄変、加水分解(hydrolysis)、バクテリア腐食性、成形体重量などのような制約から解放されることができるので、様々な物性および特性別のポリウレタン材料を效果的に使用可能であるという特徴がある。
また、これを実施するに際し、内部空洞構造体の構造と尺度、またはそれに注入される材料別特性によって追加的な金型がなくても製造可能であり、従来各材質の成形物を個別的に成形して追加的に相互接合する方式に比べて製造工程および費用も節減することができる。
下記表はEVA系成形体の内部空洞構造体にポリウレタンを注入して得られた複合成形体において、成形体部位とポリウレタン材質(A)またはポリウレタン材質(B)部位間の物性特性を比べたものである。
Figure 2006528258
成形方法の第9実施例
この実施例は第8実施例を変形して様々な形状の内部空洞構造体に同種または異種材料の中から選択されるいずれか一つ以上を外部から注入し、その材料が内部空洞構造体および成形体表面で同時に成形できるようにしたものであって、図10に工程概略図が開示されている。
成形材料の用意:発泡率150%配合の射出成形した白色材料1枚(911a)を用意する。
境界面の形成:白色材料911aの1面の中心に直径50mmの円およびその円の中心を通る長さ50mmの垂直、水平線を幅2mmの線に図面のようにウレタン樹脂系列インクで約50μmの厚さの印刷塗膜にて孔版印刷して境界面912を造成した後、熱風乾燥(60℃、15分)させる。
成形過程:従来のプレス方式によって断面の印刷された材料911aを金型空洞部に投入し、金型の空洞部内残余空間を同一発泡率の黒色粒子形材料911bで充填した後、金型を閉鎖して加熱、加圧して発泡させれば、成形体内部には境界面の形状に従って空気層を取り囲む内部成形面が形成される。
成形体940を冷却熟成させて物性が安定すれば、前記成形体940の表面に円形内部空洞構造体944aと直線形内部空洞構造体944bとが交差する4ヶ所を成形体940の表面から直径2mmの穴942を4個打孔し、前記直線形内部空洞構造体の交差地点に成形体の背面から直径3mmの穴942を1個打孔した後、射出方式金型に形成される材料注入路946に打孔部位を一致させて成形体を挿入して金型を閉鎖する。
金型が閉鎖されれば、材料注入機960のノズル962を金型の材料注入路946に一致させた後、成形体と異種の材料964(この実施例の場合はウレタン系樹脂)を成形体の内部空洞構造体のみならず金型の残余空洞部まで射出方式で注入し、一定条件下で注入された樹脂を硬化させる。
以後、金型を開放して成形体を脱型させれば図面のように成形体の内部空洞構造体のみならず前記内部空洞構造体と連結されて成形体表面まで射出方式金型の空洞部形状に従ってウレタン樹脂で成形された複合成形体が得られる。このような複合成形体を必要に応じて2次圧縮再成形して成形体の外部形状を変形させることができることは勿論である。
また、この実施例によって冷却熟成された成形体940の表面には各種の織物類、原緞類(反物類)、不織布類、天然および合成皮革類、ゴム類などを選択的に接合したり、または各種の文様を印刷したり、または接着剤で処理した後に成形体表面を打孔して内部空洞構造体にその他の材料を注入して成形体表面まで成形することが可能であることは勿論である。
内部成形面にその他の材質を注入してEVA系成形体内部と外部表面とを一体に成形する場合は、成形体および注入された材料の特性によって視覚的な效果はもとより、成形体と他材料と間の接着強度と、2つの材質間の成形一体性および製品の品質を向上させることができ、相互に脆弱な物性および機能を容易に補強することができるという特徴がある。
成形方法の第10実施例
この実施例は、成形体の内部成形面内で少なくとも2面以上に分離される内部成形面を様々な形状に製造できる方法であって、図11にその概略的な工程が開示されている。
成形材料の用意:発泡率150%配合のカレンダー成形した平面フィルム型材料4枚(1011a、1011b、1011c、1011d)を厚さ/横/縦がそれぞれ2.5/100/100mmの規格に裁断し、その中、2枚(1011a、1011b)は直径2mmの穴1012を2個ずつ打孔する。
境界面の形成:2枚の材料1011a、1011bの上面および下面を各方向の裁断面から10mmずつ余白をおいて全面をウレタン系インクで孔版印刷し、打孔部位の断面にも同質のインクを塗布し、残りの材料2枚(1011c、1011d)の各1面を図面のように印刷して境界面1021を形成した後、乾燥させる。
成形過程:上下に組み合わされた材料1011a、1011bの上面および下面に材料1011c、1011dの印刷面を組み合わせ、組み合わされた成形材料を横/縦/深さがそれぞれ100/100/10mmのプレス方式または射出方式金型1030の空洞に投入して加熱、加圧して発泡させた後、冷却熟成させれば、横/縦/厚さがそれぞれ150/150/15mmの体積の六面成形体1040の内部成形面1042には直径3mmの穴1044、2個が具備される120/120/3.5mmの大きさの複層構造の複合成形体が形成される。
第9実施例の場合と同様に、この成形体の内部成形面によって形成される内部空洞構造体にも他材料を注入して再び成形する段階がさらに含むことができるのは勿論である。
成形方法の第11実施例
この実施例は、成形体の内部成形面を様々な曲面形状に形成させ得る方法に係り、図12に工程概略図が開示されている。
成形材料の用意:発泡率170%配合の白色粒子形材料を射出方式またはプレス方式で材料1111a、1111bを用意し、全重量20gの粒子形材料1112を同時に用意する。
境界面の形成:曲面形状の材料1111aの両側端面を保護(masking)する面以外の部位にエナメル系インク1113を約40μmの厚さに噴霧して全面塗布して乾燥させる。
成形過程:乾燥された材料1111aを残余材料1111bと組み合わせてプレス方式金型1130の空洞部1132に安置し、金型の空洞部残余空間1134に粒子形材料1112で満たした後、金型を加熱、加圧すれば発泡された六面成形体1140の内部面1141には曲面形内部成形面1142が断面と共に形成される。
成形方法の第12実施例
図13は、本発明の更に他の実施例を示すものである。
成形材料の用意:発泡率130%配合の粒子形材料を用いた材料1211aと150%配合の材料1211b、1211cとを射出方式または圧縮方式で成形して用意する。
境界面の形成:材料1211aの全面に発泡剤5%程度が添加されたウレタン系インクを約30μmの厚さで噴霧して全面を塗布し、それを乾燥させる。
成形過程:全面塗布された材料1211aと他材料1211b、1211cとを組み合わせてプレス方式金型1230の空洞部1232に安置して発泡させた後、冷却、熟成させる。
全面塗布された材料1211aは他部位材料1211b、1211cと組み合わされて同時に発泡成形されたが、20%程度の発泡率の差によって内部成形面1243と内部面1241との間は一定間隔が分離された状態になるので、全面が塗布された材料1211aで成形された部位1242を外部に分離させる。
成形された部位1242を分離させれば一定形状の空間が外部に露出する成形体が完成され、成形体の内部の空いた空間1250には他材質の成形物を挿入して物性を差別化させ得ることは勿論である。
成形方法の第13実施例
この実施例は、内部成形面を一つ以上の方向で外部面と連結したり、または開放させることができる方法であって、その概略的な工程が図14に開示されている。
成形材料の用意:カレンダー成形した発泡率150%、厚さ1mm、幅20インチ、長さ20mのフィルム形状材料1311をロールなどを用いて巻き取る。
境界面の形成:材料1311の上面または背面の中のいずれか一つの面に無色のPVA樹脂系インクで約30μmの厚さでグラビア印刷(gravure printing)して印刷塗膜を塗布して境界面1312を形成させた後、熱風乾燥(60℃、15分)して加熱装置の組み込まれたアルミニウム材質の加熱ロール1320に巻く。
成形過程:加熱ロール1320に巻かれた材料1311を加熱装置の組み込まれた2個の半円筒形状1331、1332のプレス方式金型1330内に安置させ、金型を密閉した後、加熱ロール1320および金型1330を材料と金型条件によって適正時間加熱、加圧(好ましくは150℃、150kg/cm)すれば、材料1311は単一のロール形状の成形体1340に発泡する。
加熱ロール1320および成形体を脱型させ、低温熟成(40℃、2時間)で常温冷却すれば諸寸法および物性が安定化される。この際、冷却された成形体には内部成形面1342が形成されているので加熱ロール1320を逆回転して成形体を巻取りビーム(winding beam)1350で巻き取れば、一定の厚さの均一な断面を有する連続形状の成形物1360が得られる。
この実施例は、従来の加圧式架橋発泡成形法ではプレス設備および金型寸法などの限界で一定の長さの範囲以上の連続均一な断面の成形体を製造することができなかった欠点を補うことができるという特徴がある。
成形方法の第14実施例
この実施例は、多面構造の成形体を製造するための方法であって、図15にその工程概略図が開示されている。
成形材料の用意:発泡率150%基準の同一配合材料を用いた厚さが各2mmのカレンダー成形したフィルム形状材料3枚(1411a、1411b、1411c)を最大規格を横/縦、100mm/100mmとして各10mmずつ差等をおいて用意し、この中、材料1411aは100/100mmとして、材料1411cは80/80mmとして用意することが好ましい。
境界面の形成:材料1411aを除いた材料1411b、1411cの各1面の上部1方向を除いた残りの3方向は、裁断面から幅5mmの間隔をおいてウレタン系インクで全面スクリーン印刷して境界面1421を形成した後、乾燥させる。
成形過程:印刷された境界面1421を上方に向けるようにして材料1411a、1411b、1411cを順次積層し、印刷された方向が重複しないように組み合わされた材料1410をプレス方式金型1430の空洞部1432に安置した後、加熱、加圧し、発泡した成形体1440を脱型させて低温熟成、冷却(好ましくは40℃、20分)させる。
横/縦/厚さがそれぞれ150/150/3mmである材料1411aが発泡して形成された底面1441aの上部には材料1411b、1411cが階段式の成形面1441b、1441cにそれぞれ成形され、成形体1440は矢印方向に表示されたようにそれぞれ異なる方向に開放された2個の内部成形面1442b、1442cを備えた構造に成形される。
この実施例は、従来の常圧式架橋発泡成形法または加圧式架橋発泡成形法に成形することができなかった成形体の内部構造体を具現することができるという点にその特徴がある。
成形方法の第15実施例
この実施例は、異種材質上に内部空洞構造体を備えた別個の成形体を単一工程で製造することができる方法であって、図16にその工程概略図が開示されている。
成形材料の用意:厚さ2mmカレンダー成形したフィルム型材料1枚(1511a)を直径10mmの円形に裁断して用意する。
境界面の形成:材料1511aの表面に直径3mmの大きさの円をウレタン樹脂系列のインクで約50μmの厚さで印刷した後、乾燥させる。
成形過程:印刷された材料1511aで材料1511bを覆って組み合わせ、それをプレス方式金型1530の空洞部1532に投入した後、厚さ1mmのポリエステル系合成繊維1枚(1520)を裁断して前記組み合わせ材料の上部に安置した後、金型の上面1531を閉めて加熱、加圧する。金型の空洞部内で軟化、溶融された組み合わせ材料1510の一定量(特に1511a)は前記金型内で溶融状態になって前記繊維1520の表面1521に浸透し、別途の接着工程なしに相互接着される。
主に厚さ方向に発泡成形される成形体は、同じ原緞(反物)の表面1521上で別個に成形された成形体1540の内部面1541に一定の空気で充填された内部空洞構造体1542が一体型に成形される。この実施例は、ポリエステル系合成繊維以外の様々な繊維、織物、不織布、人造皮革、天然皮革などに実施する場合も同じ結果を得ることができる。
成形方法の第16実施例
図17は、内部成形面材料を押出成形して製造する例を示す。
成形材料の用意:発泡率170%に設計された原材料を配合して加工した赤色のペレット形材料を押出機に投入し、シリンダー内で加熱して材料を溶融させた後、スクリュー、管形金型(die)を通じて材料を連続成形する。排出された材料は押出機の外部冷却装置を通じて固形化され、外径5mmに内径2.5mmの空間がある断面の赤色パイプ形材料1611a形状を維持する。
境界面の形成:発泡剤10%を添加したエナメル系透明インクを注入して管形材料1611aの内面に塗布して境界面1620を形成させた後、乾燥させる。
成形過程:金型空洞の幅に合わせて切断された5枚の管形材料1611aを前述した第13実施例の射出方式または圧縮方式で成形した白色の材料1611bと組み合わせた後、組み合わされた材料1610をプレス方式金型1630の空洞部1632に安置し、金型の空洞残余空間1632には同一発泡率の白色粒子形材料1650で満たす。
これを加熱、加圧すれば管形材料1611aの空間部位は陷沒後に発泡しながら白色の成形体1640内部に5個の直径約4mmの円筒形内部成形面1642が形成され、前記内部成形面1642の外側に直径約4mm〜約8mmの間の部分は赤色にて形成される。
本発明は前述した架橋発泡成形法とは別途に様々な内部構造体が一体に形成される架橋発泡成形体を提案するが、本発明に係る架橋発泡成形体は成形体と、前記成形体内部の内部空洞構造体と、を含んでなる。
前記内部空洞構造体は成形体の表面とは無関系に成形体内部に形成される内部成形面よりなり、架橋発泡過程を経ながら成形体と同時に成形されることが好ましい。
前記内部空洞構造体の全体形状は成形体内部に形成される内部成形面によって決定されるが、前記内部成形面を密閉型と開放型とに大別することができる。
密閉型は、内部成形面が成形体の内部に位置し、成形体の表面とは全く無関系である場合であって内部成形面が閉面になっており、開放型は、内部成形面の一部が成形体の表面の中の一部と連通されている。
前記成形体には内部空洞構造体と連通される通気孔を形成して外部空気またはガスが自在に出入りできるように構成することもでき、前記通気孔を通じて出入りする空気、ガスまたは水分などを制御できるバルブ装置を更に備えても良く、前記バルブ装置としてはチェックバルブを採用しても良い。
前記通気孔およびバルブ装置は必要に応じてその個数および種類を異ならせることができるのは勿論である。
前記内部空洞構造体には成形体と同種または異種の材料の中から選択される一つ以上の材料を充填したり、または成形体と同種または異種の材料の中から選択される一つ以上の材料からなる成形物を挿入し、架橋発泡成形体の物性を部位別にそれぞれ別々に構成することもできる。
図18〜図39のそれぞれには本発明に係る架橋発泡成形体の様々な構成が開示されている。
図18〜図27のそれぞれは、成形材料に境界面1711a〜1711jを形成した平面形材料を他材料と組み合わせて発泡した架橋発泡成形体であって、その成形体と前記成形体内部に形成される内部空洞構造体を示す。
このような各実施例の内部空洞構造体には前述した第4実施例の場合のように外部注入機を用いて外部ガスまたは空気を適切に注入することによって内部空洞構造体の圧力を制御することができ、また第7実施例の場合のように通気孔に形成したりチェックバルブを適切に付加できることは勿論である。
図28〜図30は、成形材料に境界面1711k〜1711mを形成した平面形材料を重畳した後、これと他材料とを組み合わせて発泡した架橋発泡成形体であって、その成形体および前記成形体内部に形成される複合構造の内部空洞構造体を示す。
図31〜図38は、成形材料と、境界面(点部位)の形成された立体形材料(成形体上部に示された材料)とを組み合わせて発泡させた複合材料の架橋発泡成形体であって、その成形体と前記成形体内部の内部空洞構造体とを含む複合構造を示す。一方、各図面には成形体と立体形材料とを共に発泡させた状態のみが示されているが、本発明は、前記各実施例を想定するに際して成形体の内部成形面の間の空間に別途に発泡した立体形材料を挿入または付着して形成される架橋発泡成形体の場合や、または別途の成形物を成形体の内部成形面の間の空間に挿入または付着して形成される架橋発泡成形体を排除しないことは勿論である。
図39は、図31〜図38のそれぞれに用いられることのできる境界面を形成するための様々な立体形状の材料の例を示す。
一方、本発明に係る架橋発泡成形体を次のような方法で成形した後、それを従来方式で製造された架橋発泡成形体とその物性を比べてみた。
本発明に係る架橋発泡成形体は、単一配合材料の発泡率150%であるフィルム形状材料1枚(24mm×24mm×1mm)の一面上に厚さ50μm、横/縦がそれぞれ20/20mmの規格にウレタン系インクを用いてシルクスクリーン印刷方法で境界面を造成し、その上面および下面のそれぞれに1枚および5枚の同一材料で組み合わせた後、組み合わされた材料を金型空洞(体積;24mm×24mm×7mm)に投入して加熱、加圧(480秒、165℃、150Kg/cm)してプレス方式で発泡させた。
Figure 2006528258
反発弾性は16.3g重量の金属ボールを450mmの高さで自由落下後に
跳ね上がった最高点の高さであり、表面硬度および反発弾性は内部成形面部位の成形体表面で測定された。
上記表から明らかなように、同じ発泡率を有する成形材料に発泡したが、内部成形面よりなる内部空洞構造体の具備された本発明に係る架橋発泡成形体は、従来の架橋発泡成形体に比べて表面硬度は低くなる代わりに反発弾性は増加することが分かる。
一方、成形体を単独、または繊維、人造皮革などのような異種材料と接合してその形状を圧縮再成形すれば、一定の圧縮割合(compression ratio)で体積が減少することによって2次的形状に再成形される成形体と、空気が充填された内部成形面部位との間の表面硬度や反発弾性などの物性値の差は更に大きくなるが、再成形による表面硬度および反発弾性の差は次のように確認された。
Figure 2006528258
一方、本発明に係る架橋発泡成形体を履物の様々な部位または履物以外の様々な品物に適用することができ、このように本発明に係る架橋発泡成形体が適用できる様々な実施例を考察する。
履物の各部品に対する一般的な適用例
図40〜図45のそれぞれは、本発明に係る架橋発泡成形体を用いて履物を構成する各部分に適用できる一般的な例を開示しており、これを履物の各構成別に説明する。
i)アッパー(胛被=甲皮:upper):アッパーは履物類の上部を構成する部品であり、主にその外部を天然・合成皮革類、原緞(反物)類、織物類、ゴム類、不織布類、各種の合成樹脂成形物などにし、その内部に様々な密度のPU、PE、ラテックスなどの各種スポンジ類、不織布類、原緞(反物)、織物類などを接合し、着用時に緩衝性、密着性、保温性、通気性、吸湿性などを追い求める。
本発明に係る成形体または2次再成形体を前記様々な外部材料と共に製造すれば、アッパー部品の軽量化および部位別支持力、通気性、緩衝性、形態安定性、密着性などを容易に向上させることができると共に、成形体の各部位別に物性を差等化することが可能になる。
ii)インソール(中底:insole):インソールは各種の履物の中敷きの下部に位置して着靴安定性および発汗作用で発生する湿気を吸収するなど成形されたアッパーおよび履物の基礎のような機能を担当する部品である。
従来は主に繊維質皮板類またはセルロース板類(leather or cellulose board)、不織布類、原緞(反物)類などを用いており、各種の革靴および特殊靴の場合は、部品の前後部位の屈曲性および硬度などを差等化させるためにインソールの一部位に鉄板を付着したり、またはスポンジ類を裁断後に接合する方式を利用したが、本発明に係る成形体を適用すれば、部品重量の軽量化、通気性、部位別屈曲性および硬度を容易に差等化または向上させることが可能になる。
iii)ミッドソール(下底:midsole):ミッドソールは各種のスポーツ用運動靴類、スリッパおよびサンダル類、カジュアル履物類などの靴底の主要部品であって、主にEVA、PU、ゴム類などを用いて衝撃吸収力や反発弾性などを向上させるために用いられる。
本発明に係る成形体をミッドソールに適用する場合は、内部成形面が空気層で構成されることによってミッドソールの全重量を軽量化することができる。また、それぞれ別途形状の1次成形体を発泡させた後、それらを結合させたりまたは大型板材形状に成形体を発泡させた後、それを裁断、研磨、接合などの後続工程を経て物性および機能、外観などが多重化されたミッドソールを製造することができる。
また、前述した第8実施例のように、他材質/材料または成形物を成形体の内部成形面に注入して複合材料化されたミッドソールを製造したり、前述した第9実施例のように、外部から注入した材料を成形体の内部成形面と成形体表面上で一体に成形させる方法で各種の履物類のミッドソール部品を容易に製造することもできる。
一方、本発明に係る成形体を部品の物性およびデザインによって適切に取捨選択すれば、ミッドソールが後述するアウトソールの機能を同時に発揮することができる。
iv)アウトソール(表底:outsole):アウトソールは主に磨耗性、摩擦力(traction)などが要求される各種の履物類に用いられる部品であって、本発明に係る1次成形体または2次再成形した成形体を用いて前述した第9実施例の適用を通じて全重量の軽量化、物性および機能を多重化または複合化することが可能である。
v)中敷き(sock or sockliner):中敷きは各種の履物類の靴底の内蔵部品であり、インソールの上部に位置して履物の着用時に足裏部位に直接に接することによって衝撃吸収力、支持力並びに反発弾性、安定性および履物内部の湿気吸収力などの複合的機能が部位別に要求される。
したがって、本発明に係る成形体を用いれば、前述したミッドソールに類似した条件でその部位別物性および機能の改善を容易にし、原緞類(反物類)、織物類、不織布類、天然・合成皮革類などの他材質と接合して共に用いることができることは勿論である。
vi)フォームパディング(foam padding):フォームパディングは、各種の履物類のアッパーの内部に装着されて緩衝性、着靴安定性、保温性などを更に向上させる目的で用いられる部品であって、本発明によれば、足首、足の甲、内外側面部位別に物性および機能が向上された様々な形態のフォームパディングを製造できる。
vii)補強材(stiffener):補強材は、主に合成樹脂成形物などを用いて踵部位、足首部位などの支持力および捻れを防止するためにアッパーに挿入する部品であって、本発明によれば、物性および機能が多様に向上された補強材を製造することができる。
viii)舌革(instep pad or tongue):前述したフォームパディングの場合と類似した適用が可能である。
ix)成形部品(molded component):アッパー全体またはアッパーの一定部位に対する衝撃吸収力、磨耗力、支持力などの機能を向上させたり、または飾り效果のために別途成形されてアッパーの特定部分に用いられる部品である。
従来は、天然および合成皮革類、原緞類(反物類)、不織布類、合成樹脂系成形物などを様々な形状に圧縮成形または射出成形した後、その背面を軟質/硬質の緩衝性材料を充填する方式で結合させる方式を用いたが、本発明は、成形体を単独使用または他材質と共に2次再成形した後、それをアッパーの他部位と結合して各種の履物類を製造することを可能にする。
図41は、本発明によって発泡させて成形された平面形アッパー部品1810を裁断した後、後述する他部品と共に裁縫、挿入、付着して完成されるアッパー部1800を示す。
図42は、本発明による厚さ1mmのフィルム形状材料1820を一定の割合に縮小して製作した金属材質の靴型(last)1830に被せて金型空洞部1840に挿入した後、加圧式架橋発泡成形法で成形された立体形のアッパー部品を製造する方式を示す。
図43は、図40のアッパー部または後述する他のアッパー部品類と組み合わされた図42の立体形アッパー部品にインソールを裁縫または接合して完成されたアッパー部成形品の例を示す。一方、図44および図45のそれぞれは、図43のアッパー部成形品にミッドソールおよびアウトソールを付着して中敷きを挿入して完成された一つの履物の縦、横方向の断面図を示す。
前記各部品は履物類の製造例を效果的に説明するためのものであることは自明であり、本発明は、ミッドソールにアッパーを単純に結束してスリッパ、サンダル類を製造したり、またはミッドソールないしアウトソールの代わりにアッパー部とホイールとを結合したインラインスケート靴、バインディングでスキーと結合するスキー靴などのように用途および機能によって前記部品を選択的に用いたり、または変形、追加して様々な用途およびデザインの履物類を製造することも含まれる。
履物のアッパー部分に対する具体的適用例
図46〜図50のそれぞれは、本発明をアッパー部分に適用した具体的実施例である。
図46は、前述した第3、第13および第15実施例を応用したものであって、内部空洞構造体1911を有する成形体を原緞類1912などに個別的に形成したり、アッパー部全般に形成し、表面に原緞類(反物類)、天然・合成皮革類などの他材質1913を付着した後、2次再成形または打孔1914して通気性を与えたアッパー部品に他部品類を付着して完成されたアッパー部の構成を示す。
図47は、前述した第8、第9実施例を利用したものであって、内部空洞構造体1921に同種または異種の材質/材料1922を注入して充填したり、または内部成形面の表面を打孔1924して注入された材料が成形体表面1923上に形成されて複合的内部および外部物性を兼ね備えたアッパー部品に他部品類を付着して完成させたアッパー部の構成を示す。
図48は、前述した第1、第2実施例を利用したものであって、内部空洞構造体1931を有する成形体内部および外部表面に他材質材料1932を打孔1934以前またはその以後に付着したり、または共に2次再成形して表面が他材質からなるアッパー部位を空気が円滑に循環するだけでなく緩衝性の向上されたアッパー部の構成を示す。
図49は、前述した第12、第14実施例を利用したものであって、アッパーの一部位が円滑に通風できるように製造されたアッパー部品に他部品類を付着して完成されたアッパー部の構成を示す。
図50は、前述した第1、第2実施例を利用したものであって、打孔1952された内部空洞構造体1951を有する成形体内部および外部表面に他材質1954を付着して緩衝性および保温性が向上されたアッパー部品に他部品類を選択的に使用して完成されたアッパー部の構成を示す。
履物のインソール部分に対する具体的適用例
図51は、本発明をインソール(中底)部分に具体的に適用した例であり、従来に用いられる皮板類、セルロース板類、不織布類、織物類など様々な材質の材料2010を内部空洞構造体2020を有する本発明の成形体と一体に接合したり、またはその片面または両面を打孔2030して通気および水分の排出を円滑にしたインソールの構成を示す。
特に、図51(b)は前後部位の屈曲性または硬度が全般的に差等化された例を、そして図51(c)は特定部位に他材料2040を注入して硬度が異なるように製造した例をそれぞれ開示している。
履物のミッドソール部分に対する具体的適用例
図52〜図54のそれぞれは、本発明を履物のミッドソール部分に適用した具体的事例であって、この中、図52は、様々な内部空洞構造体2110を有する成形体またはそれを2次再成形した成形体の内部空洞構造体に打孔2120、バルブ付着2130、他材質材料注入2140または内部面を外部に分離2150する方法などに製造されるミッドソールの例の構成を示す図であり、(i)〜(x)のそれぞれはその断面の構成を示す。
図53および図54のそれぞれは、本発明によって板材形状に製造した成形体を裁断またはその表面を研磨して得られるミッドソール部品の例を示す。これは、室内外用スリッパ類、サンダル類を含む各種の履物類の靴底部品の外側全面部位2210またはその中の一部特定部位2220に活用でき、内部に形成された様々な形状の内部空洞構造体2230や他材質と複合材料化された内部空洞構造体2240部位が外部に露出されてミッドソールの機能のみならず視覚的效果も向上させることができる。
また、本発明によって空気層からなる内部成形面を有する部位と表面の裁断された成形体とを共に組み立てた履物{図53(ii)参照}の製造も可能である。
履物のアウトソール部分に対する具体的適用例
図55は、本発明を履物のアウトソール部分に適用した具体的例であって、様々な内部空洞構造体2310を有する1次成形体または2次に再成形した成形体をアウトソール部品として用意し、その内部成形面の表面を打孔2320、バルブ付着2330、他材質/材料を注入2340、他材質の成形物2350を挿入する方式の中から選ばれたいずれか一つを適用して得ることができるアウトソールの構成を示す。
履物の中敷き部分に対する具体的適用例
図56は、本発明を履物の中敷き部分に適用した具体的例であって、その中、(a)〜(c)のそれぞれは中敷の全体、中敷きの半分、そして踵用中敷きであって、その形態は履物の種類によって多様に変形できることを示す。
また、(d)は断面構成図であって、各種材料2410と接合された成形体の断面上に一方向に外部空気の吸入が可能なバルブ2420を付着したり、またはバルブなしで内部成形面に連結された打孔部位2430を介して内部空洞構造体2440の体積が外部圧力で収縮/膨脹する際、繰り返して空気の流入/排出が可能であることを示す。
本発明は(d)のみに限定されるものではなく、内部空洞構造体の構造を適切に変更させて多様に空気が流入/排出できる中敷き部品を製造することができることは勿論である。
一方、(i)〜(viii)のそれぞれは、本発明に係る成形体に各種材質の他材料2410と接合した後、打孔2430したり、または内部空洞構造体に他材質を注入2450して得られる様々な物性および機能を備えた中敷き部品の例を示す。
履物フォームパディングまたは舌革部分に対する具体的適用例
図57および図58のそれぞれは、本発明を履物のフォームパディングまたは舌革部品に適用した具体的事例を示す。
図面に示すように、様々な密度および硬度に発泡した成形体内の空気層(2510、2610)、他材料を注入して成形されて複合化された内部空洞構造体(2520、2620)、打孔された内部成形面(2530、2630)、または内部成形面にバルブを付着2540させる方法などを通じて様々な物性および機能を備えたフォームパディングまたは舌革が製造できることが分かる。
履物の補強材部分に対する具体的適用例
図59は、本発明を履物の補強材部品に具体的に適用した例であって、(a)〜(c)のそれぞれは斜視図、正面図、A−A線断面構成図であり、(i)〜(vii)のそれぞれは断面形状の様々な変形例を示す。
主に硬質の合成樹脂成形物をアッパーに挿入した後、その表面にクッション材を別途に接合させる従来方式と異なり、本発明は、成形した適正硬度の成形体2710の内部空洞構造体2720に他材質で別途成形された成形物2730を挿入したり、または他材質を内部成形面に注入2740またはそれを成形体表面まで成形2750した後、その他の部位の密度および硬度を空気層2760、打孔2770、バルブ2780などの様々な方法で調節することができる。
履物の成形部分に対する具体的適用例
図60の(i)〜(iv)および図61の(i)〜(iii)のそれぞれは、履物の成形部品に本発明を具体的に適用した事例であって、具現可能な成形部品の断面構成を示す。
従来では、皮革類、合成樹脂系組成物などを用いて様々な形態の文字、ロゴおよび各種の図案を多様に成形した後、それに各種の材質を緩衝材で充填する方式を利用したのに対して板、本発明では、空気層2810、他材料と複合化2820された様々な密度および硬度の成形体をその他の材料2830と接合または印刷および打孔2840などで後続加工したり、それと共に2次再成形するなどの方法で製造することができる。
様々な品物に対する具体的適用例
本発明は、前述した履物のみならず図62〜図81のそれぞれに示すように様々な品物にも適用できるが、様々な適用例を説明するに際し、これら図では共通する符号を用いた。すなわち、共通空気層または内部空洞構造体は2910、外部注入材料は2920、成形体と接合された他材料は2930、別途成形して内部成形面に挿入される材料は2940、各製品上本発明の成形体適用部位は*とした。
図62は、本発明をノートパンコンのコンピュータバックに適用した例であるが、それに限定されずカメラなどの各種の電子製品携帯用バックと書類用バックなどの壁体、底、把手部位の内外装型の緩衝性資材として本発明を適用することも可能である。
図63は、本発明をリュックサック型バックの肩紐、腰紐、背中部位に適用した例であるが、それらに限定されずキャデーバックおよび各種のスポーツ用バックの内外装型緩衝材として本発明を適用することが可能である。
図64は、本発明を身体の各部位を保護するための各種保護帯に適用した様々な例であって、(i)はヘルメット、(ii)は手袋、(iii)は下半身保護帯、(iv)は脛/足首保護帯、(v)は胸保護帯であり、(vi)はそれらの様々な断面形状をそれぞれ示す。一方、本発明はそれらに限定されず各種用途のヘルメット、ヘッドギア、スキー用ゴーグルなどのような各種の保護装具類の内外装型緩衝材として適用可能である。
図65は、本発明を釣り用ズボンに適用した例であるが、それに限定されず各種の防水・保温用品と、ライフジャケットのように浮揚性の要求される水上用の各種の救命/救護装備類、各種の水上スポーツ用品またはレジャー用品の製造にも本発明は適用可能である。また、本発明が各種の釣り装備の附属品、網など水上設置物の浮揚道具などのような各種の水産・海洋産業用品の製造にも適用できることは勿論である。
図66は、本発明を帽子に適用した例を示すが、本発明はそれに限定されず様々な用途に用いられる帽子類の内外装材として適用可能である。
図67は、本発明を建物などの室内の天井、壁体、底の防音、保温、緩衝材として適用した例であるが、本発明はその外にも室内を仕上げる他材料と組み合わされて使用されても良い。
図68は、本発明をフォームテープ類に適用した例であって、内部空洞構造体を有して成形される一定の規格の成形体においていずれか一つの面に粘着剤2961を塗布した後、その面を他材料の離型紙2963を接合して製造したり(i)、様々な形状に裁断可能な各種の用途のフォームテープ類を製造することができるが(ii)、(iii)〜(vi)のそれぞれは様々な用途のフォームテープ類の製造に使用できる内部成形面の様々な変形例を示す。
図69は、本発明をゴルフクラブのヘッドカバーに適用した例であって、内部空洞構造体を有して成形される成形体に前述した第2、第3、第8、第9実施例などを適用すれば緩衝性および形状維持力、表面/内部硬度などが更に向上された品物を容易に成形することができる。また、本発明は、各種の楽器類、テニスラケット、ホッケースティック、野球バットなどを外部衝撃から保護したり、または携帯および運搬のためのカバーおよびケースの製造に適用できることは勿論である。
図70および図71のそれぞれは、本発明をメガネおよび携帯用電話機などのような装身具および貴重品を保管、運搬する用途の各種の保護ケースの内蔵型緩衝材に適用した例であるが、内部空洞構造体を有して成形された本発明の成形体は衝撃に弱いメガネ、時計、電話機などの緩衝用保護装具に広く適用できる。
図72〜図76のそれぞれは、本発明を各種の形状および用途の包装材に適用した例であって、本発明はそれらに限定されず、保温、保冷および緩衝用途の各種の成形ボックス類、組み立て型ボックス類、封筒類など様々な用途および形態の包装材の製造にも適用できる。
図77〜図80のそれぞれは、本発明を様々な形態の室内外用ベッド、枕、椅子類のクッション材、そして様々な形状の底マット類に適用した例である。特に、図78の(iii)に示すように、成形体にファン2960を装着する場合は、前記ファン2960によって生成された空気が内部空洞構造体を通じて打孔部から排出されることが可能であり、通気性の要求される用途に適合したマットおよびクッション類の製造が容易である。また、本発明はそれらに限定されず自転車、二輪車、自動車、汽車、航空機用椅子などのクッション材として用いられたり、または椅子のカバーなどのようなクッション補助材として用いられることができることは自明である。
図81は本発明を車に適用した例であって、具体的には、ドアカバー部2971、サンバイザー部2972、ヘッドライニング部2973、棚部2974、トランク部2975、ヘッドレスト部2976、シート部2977、底カーペット部2978などに容易に適用できる。また、本発明は、汽車、船舶、飛行機などの室内の天井、壁体、底の防音、保温、緩衝材にも適用でき、本発明に係る成形体は単独または室内を仕上げる他材料と組み合わされて使用できることは勿論である。
また、本発明に係る成形体は単独または他材料と組み合わされ、各種形状の球、子供用遊び道具または底および壁体に対する衝撃緩和装置類などのように、広範囲には玩具および遊び器具の製造に容易に適用できることも勿論である。
また、本発明に係る成形体は単独または他材料と組み合わされ、水槽および植木鉢の水の調節装置のための部品、座式便器のカバー類、疲労防止用作業足場および高荷重の品物運搬用下敷き装置、室内外電線の束ね装置など様々な用途および形態の生活用品、装飾品、安全用品および産業用品の製造に容易に適用できることも勿論である。
以上、本発明を好適な実施例に限定して詳述したが、本発明は前述した内容と提示された各実施例以外に、様々な製品のデザイン、構造、形状、物性に製造される成形体の具体的な具現形態にも適用でき、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内での様々な置換、変形および変更が本発明の権利範囲に属することは当業者には明白であろう。
上述したように、本発明は、複数配合材料のみならず単一配合で製造された一つの成形体が各部位別に差等化された密度を有することを效率的に制御することができ、硬度、反発弾性、衝撃吸収力などのような諸般の物性および機能が部位別に多様に差等化された成形体を容易に製造することができるという利点がある。
また、本発明は、従来の各種の1次発泡成形方式または2次再成形方式では不可能な構造、デザインの成形体を容易に製造できることから、1次発泡成形製品またはそれを利用した2次再成形製品の構造的デザインの限界を広げて様々な形状のデザインおよび機能が備えられた製品の製造を可能にする。
また、本発明は、物性の異なる複数個の同種または異種の成形体を別に発泡させてそれらを相互接着したり、または複雑で高価の金型装備を用いて物性の異なる単一の成形体を製造するとしても、構造的なデザイン限界を有する成形製品のみが具現可能であった従来の各方式とは異なって、単一の発泡工程でも一つの成形体が複合物性や通気性などのような付加的機能まで效果的に兼ね備えることができる。
また、本発明は、単一の発泡工程で複合物性および様々な機能を備えた成形体を製造できることから、簡略で信頼性のある工程の具現が可能であり、これにより製品不良率を著しく減少させることができ、安価でしかも安定的な品質にて大量生産が可能であるという利点がある。
また、本発明は、成形体内の内部空洞構造体に空気層を形成したり、または外部装置を用いて空気の圧力を適切に調節できることから、従来の同種の成形体に比べて比重、緩衝性、浮揚性、断熱性、防音性などの諸般の物性および機能を向上させることができる。
また、本発明は、成形体の内部成形面間の空間、またはそれと連結された外部面に様々な物性の材料を容易に挿入、注入、充填させることが可能であり、一つの成形体を複合材質化させて優れた機能性の具備された成形体を具現することができる。
また、本発明は、各物性特性別に成形体を個別に成形する要因を根源的に解決して全般的な工程を短縮できることから、従来、物性別に成形体を繰り返し製造する過程で排出される廃棄物量を著しく減少させて環境汚染の防止に大いに寄与することができる。
本発明に係る第1実施例としての成形方法の工程概略図 本発明に係る第2実施例としての成形方法の工程概略図 本発明に係る第3実施例としての成形方法の工程概略図 本発明に係る第4実施例としての成形方法の工程概略図 本発明に係る第5実施例としての成形方法の工程概略図 本発明に係る第5実施例としての成形方法の工程概略図 本発明に係る第6実施例としての成形方法の工程概略図 本発明に係る第7実施例としての成形方法の工程概略図 本発明に係る第8実施例としての成形方法の工程概略図 本発明に係る第9実施例としての成形方法の工程概略図 本発明に係る第10実施例としての成形方法の工程概略図 本発明に係る第11実施例としての成形方法の工程概略図 本発明に係る第12実施例としての成形方法の工程概略図 本発明に係る第13実施例としての成形方法の工程概略図 本発明に係る第14実施例としての成形方法の工程概略図 本発明に係る第15実施例としての成形方法の工程概略図 本発明に係る第16実施例としての成形方法の工程概略図 本発明に係る様々な架橋発泡成形体を示す断面構成図 本発明に係る様々な架橋発泡成形体を示す断面構成図 本発明に係る様々な架橋発泡成形体を示す断面構成図 本発明に係る様々な架橋発泡成形体を示す断面構成図 本発明に係る様々な架橋発泡成形体を示す断面構成図 本発明に係る様々な架橋発泡成形体を示す断面構成図 本発明に係る様々な架橋発泡成形体を示す断面構成図 本発明に係る様々な架橋発泡成形体を示す断面構成図 本発明に係る様々な架橋発泡成形体を示す断面構成図 本発明に係る様々な架橋発泡成形体を示す断面構成図 本発明に係る様々な架橋発泡成形体を示す断面構成図 本発明に係る様々な架橋発泡成形体を示す断面構成図 本発明に係る様々な架橋発泡成形体を示す断面構成図 本発明に係る様々な架橋発泡成形体を示す断面構成図 本発明に係る様々な架橋発泡成形体を示す断面構成図 本発明に係る様々な架橋発泡成形体を示す断面構成図 本発明に係る様々な架橋発泡成形体を示す断面構成図 本発明に係る様々な架橋発泡成形体を示す断面構成図 本発明に係る様々な架橋発泡成形体を示す断面構成図 本発明に係る様々な架橋発泡成形体を示す断面構成図 本発明に係る様々な架橋発泡成形体を示す断面構成図 本発明に係る様々な架橋発泡成形体を示す断面構成図 本発明に係る架橋発泡成形体を履物の各部品に適用する場合の構成図 本発明に係る架橋発泡成形体を履物の各部品に適用する場合の構成図 本発明に係る架橋発泡成形体を履物の各部品に適用する場合の構成図 本発明に係る架橋発泡成形体を履物の各部品に適用する場合の構成図 本発明に係る架橋発泡成形体を履物の各部品に適用する場合の構成図 本発明に係る架橋発泡成形体を履物の各部品に適用する場合の構成図 本発明に係る架橋発泡成形体を履物のアッパー部分に適用する場合の構成図 本発明に係る架橋発泡成形体を履物のアッパー部分に適用する場合の構成図 本発明に係る架橋発泡成形体を履物のアッパー部分に適用する場合の構成図 本発明に係る架橋発泡成形体を履物のアッパー部分に適用する場合の構成図 本発明に係る架橋発泡成形体を履物のアッパー部分に適用する場合の構成図 本発明に係る架橋発泡成形体を履物のインソール部分に適用する場合の構成図 本発明に架橋発泡成形体を履物のミッドソール部分に適用する場合の構成図 本発明に架橋発泡成形体を履物のミッドソール部分に適用する場合の構成図 本発明に架橋発泡成形体を履物のミッドソール部分に適用する場合の構成図 本発明に係る架橋発泡成形体を履物のアウトソール部分に適用する場合の構成図 本発明に係る架橋発泡成形体を履物の中敷き部分に適用する場合の構成図 本発明に係る架橋発泡成形体を履物のフォームパディングに適用する場合の構成図 本発明に係る架橋発泡成形体を履物の舌革に適用する場合の構成図 本発明に係る架橋発泡成形体を履物の補強材に適用する場合の構成図 本発明に係る架橋発泡成形体を履物のアッパーの成形品に適用する場合の構成図 本発明に係る架橋発泡成形体を履物のアッパーの成形品に適用する場合の構成図 本発明に係る架橋発泡成形体が適用され得る様々な応用例を示す構成図 本発明に係る架橋発泡成形体が適用され得る様々な応用例を示す構成図 本発明に係る架橋発泡成形体が適用され得る様々な応用例を示す構成図 本発明に係る架橋発泡成形体が適用され得る様々な応用例を示す構成図 本発明に係る架橋発泡成形体が適用され得る様々な応用例を示す構成図 本発明に係る架橋発泡成形体が適用され得る様々な応用例を示す構成図 本発明に係る架橋発泡成形体が適用され得る様々な応用例を示す構成図 本発明に係る架橋発泡成形体が適用され得る様々な応用例を示す構成図 本発明に係る架橋発泡成形体が適用され得る様々な応用例を示す構成図 本発明に係る架橋発泡成形体が適用され得る様々な応用例を示す構成図 本発明に係る架橋発泡成形体が適用され得る様々な応用例を示す構成図 本発明に係る架橋発泡成形体が適用され得る様々な応用例を示す構成図 本発明に係る架橋発泡成形体が適用され得る様々な応用例を示す構成図 本発明に係る架橋発泡成形体が適用され得る様々な応用例を示す構成図 本発明に係る架橋発泡成形体が適用され得る様々な応用例を示す構成図 本発明に係る架橋発泡成形体が適用され得る様々な応用例を示す構成図 本発明に係る架橋発泡成形体が適用され得る様々な応用例を示す構成図 本発明に係る架橋発泡成形体が適用され得る様々な応用例を示す構成図 本発明に係る架橋発泡成形体が適用され得る様々な応用例を示す構成図 本発明に係る架橋発泡成形体が適用され得る様々な応用例を示す構成図 従来の架橋発泡成形体の製造工程図 本発明に係る架橋発泡成形体の製造工程図

Claims (27)

  1. 架橋発泡成形体の成形方法であって、
    架橋発泡の抑制された状態で平面または立体的形状に加工された一つ以上の架橋発泡用成形材料を用意する段階;
    用意された架橋発泡用成形材料相互間の物理的または化学的結合を防止するために境界材料を一つ以上用いて選択された架橋発泡用成形材料の中の一つ以上の架橋発泡用成形材料の表面に特定の形態に一つ以上の境界面を形成する段階;
    前記境界面の形成された架橋発泡用成形材料を発泡成形法によって成形する段階;を含み、発泡と同時に成形体内部には境界面が内部成形面でなって成形体と内部空洞構造体とが一体型に成形されることを特徴とする架橋発泡成形体の成形方法。
  2. 前記境界面形成段階と成形段階との間には、同種または異種の架橋発泡用成形材料の中から選択されるいずれか一つ以上を混合する段階を更に含むことを特徴とする請求項1記載の架橋発泡成形体の成形方法。
  3. 前記架橋発泡用成形材料は、
    EVA系発泡用フィルム、または前記境界面を形成し易い程度の表面粗度を有する平面形状または立体形状の材料の中から選択されるいずれか一つからなることを特徴とする請求項1または2記載の架橋発泡成形体の成形方法。
  4. 前記架橋発泡用成形材料は、
    エチレン酢酸ビニール(EVA)系、様々な密度のポリエチレン(PE)系を含む各種の合成樹脂類;
    互いに異なる樹脂相互間の共重合体;
    各種の天然および合成ゴム類;
    前記各種の合成樹脂類および樹脂相互間の共重合体、前記各種の天然および合成ゴム類相互間の複合材料;からなるいずれか一つの群より選択される一つ以上からなることを特徴とする請求項1または2記載の架橋発泡成形体の成形方法。
  5. 前記境界材料は、
    液状、固状、フィルム形状の材料の中から選択される一つ以上の材料からなることを特徴とする請求項1記載の架橋発泡成形体の成形方法。
  6. 前記境界面は、
    印刷、転写、塗布、析出、噴射、積層、挿入、付着またはこれらを変形した方式の中から選択される一つ以上の方式で形成されることを特徴とする請求項1記載の架橋発泡成形体の成形方法。
  7. 前記境界面には、
    前記架橋発泡用成形材料に含まれる発泡剤と同種または異種の発泡剤の中から選択されるいずれか一つ以上を更に含むことを特徴とする請求項1記載の架橋発泡成形体の成形方法。
  8. 前記境界面が2つ以上形成される場合は、前記境界面を構成する境界材料が同種または異種の材料の中から選択されるいずれか一つからなることを特徴とする請求項1記載の架橋発泡成形体の成形方法。
  9. 前記成形段階は、
    加圧式架橋発泡成形法または常圧式架橋発泡成形法の中から選択されるいずれか一つの発泡成形法で行なわれることを特徴とする請求項1記載の架橋発泡成形体の成形方法。
  10. 前記成形段階は、
    加圧式架橋発泡成形法または常圧式架橋発泡成形法の中から選択されるいずれか一つの発泡成形法を変形した発泡成形法で行なわれることを特徴とする請求項1記載の架橋発泡成形体の成形方法。
  11. 発泡成形が加圧式架橋発泡成形法で行なわれる場合は、発泡の前に架橋発泡用成形材料が安置された金型内部の残余空間に前記架橋発泡用成形材料と同種または異種の材料を投入する段階が先行することを特徴とする請求項9または10記載の架橋発泡成形体の成形方法。
  12. 前記成形段階の以後に、
    前記架橋発泡成形体の内部成形面によって形成される空間に空気または液状の材料の中から選択されるいずれか一つ以上を注入する段階を更に含むことを特徴とする請求項1記載の架橋発泡成形体の成形方法。
  13. 前記成形段階の以後に、
    前記架橋発泡成形体を2次成形する段階を更に含むことを特徴とする請求項1記載の架橋発泡成形体の成形方法。
  14. 前記2次成形は、
    前記架橋発泡成形体と同種または異種の材料の中から選択されるいずれか一つと共に行なわれることを特徴とする請求項13記載の架橋発泡成形体の成形方法。
  15. 前記成形段階の以後に、
    前記架橋発泡成形体の内部成形面によって形成される空間に前記架橋発泡用成形材料と同種または異種の材料の中から選択されるいずれか一つ以上を挿入する段階を更に含むことを特徴とする請求項1、13、14のいずれかに記載の架橋発泡成形体の成形方法。
  16. 前記挿入段階の以後に、
    前記架橋発泡成形体を再び成形する段階を更に含むことを特徴とする請求項15記載の架橋発泡成形体の成形方法。
  17. 前記成形段階の以後に、
    前記架橋発泡成形体の表面に前記内部成形面によって形成される空間と連通される通気孔を形成した後、前記通気孔を通じて前記架橋発泡用成形材料と同種または異種の材料の中から選択されるいずれか一つ以上を挿入した後、再び成形する段階を更に含むことを特徴とする請求項1、13、14のいずれかに記載の架橋発泡成形体の成形方法。
  18. 前記異種の材料は、
    気状、液状、固状の材料の中から選択される一つ以上の材料であることを特徴とする請求項15または17記載の架橋発泡成形体の成形方法。
  19. 前記境界面形成段階と成形段階との間には、
    境界面の形成された架橋発泡用成形材料を巻き取る段階を更に含むことを特徴とする請求項1または2記載の架橋発泡成形体の成形方法。
  20. 前記境界面形成段階と成形段階との間には、
    前記架橋発泡用成形材料と異なる異種の材料を付加する段階を更に含むことを特徴とする請求項1または2記載の架橋発泡成形体の成形方法。
  21. 請求項1〜21のいずれか1つの方法によって作られる架橋発泡成形体。
  22. 架橋発泡成形法によって作られる成形体であって、
    成形体;
    前記成形体の内部には任意形状の内部成形面からなる一つ以上の内部空洞構造体;を含み、発泡と同時に成形体と内部空洞構造体とが一体型に形成されることを特徴とする架橋発泡成形体。
  23. 前記内部空洞構造体は、
    前記成形体の一つ以上の面と連通されることを特徴とする請求項22記載の架橋発泡成形体。
  24. 前記成形体は、
    前記内部空洞構造体と連通できる一つ以上の通気孔を更に備えることを特徴とする請求項22記載の架橋発泡成形体。
  25. 前記通気孔には、
    前記内部空洞構造体の内部への空気または水分の流入および排出を制御できるバルブ装置を更に備えることを特徴とする請求項24記載の架橋発泡成形体。
  26. 前記内部空洞構造体には、
    前記成形体と同種または異種の材料の中から選択される一つ以上の材料を充填することを特徴とする請求項22〜24のいずれかに記載の架橋発泡成形体。
  27. 前記内部空洞構造体には、
    前記成形体と同種または異種の材料の中から選択される一つ以上の材料からなる成形物を挿入することを特徴とする請求項22〜24のいずれかに記載の架橋発泡成形体。
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