TWI588186B

TWI588186B - 方法及彈性晶格泡棉

Info

Publication number: TWI588186B
Application number: TW104135631A
Authority: TW
Inventors: 法瑞斯布萊恩Ｅ; 泰納大衛
Original assignee: 耐吉創新有限公司
Priority date: 2014-11-05
Filing date: 2015-10-29
Publication date: 2017-06-21
Also published as: EP4186389A1; KR20170081224A; US20200392300A1; CN111251641B; US20160122493A1; CN111251641A; EP3215364B1; KR101976298B1; US10793693B2; EP3693146B1; MX2017005804A; EP3215364A1; CN106998847A; CN106998847B; EP3693146A1; US20190161591A1; US10155855B2; WO2016073155A1; TW201620964A; US11352476B2

Description

方法及彈性晶格泡棉

本揭示係關於用於形成彈性泡棉的方法及以該方法製造的物件。

本部分提供有關本揭示但不一定是先前技術的背景資訊。

彈性泡棉被用於緩衝、支撐、及吸收衝擊，例如在座椅和家具、鞋類、包裝、帶子、護具等等。一般來說，泡棉材料被製成片或塊並切成所需的預成型形狀，然後被加工成最終的形狀。

運動鞋的發泡中底可以由例如可從泡棉塊或片切出的交聯聚(乙烯共乙酸乙烯酯)(EVA)製成。射出成型一般可能不被使用，因為以這種方法製造的泡棉材料必須具有較高的比重以均勻地發泡。

一種製造可發泡物件(例如製品或鞋類之可發泡元件)的方法，包含形成互連熱塑性聚合構件之結構，該等熱塑性聚合構件被間隔開以在該等熱塑性聚合構件之間界定開口。每個開口皆可具有至少一個尺寸大於至少一個相鄰未發泡熱塑性聚合構件之至少一個尺寸。全部或一些開口可以互連。全部或一些開口可以被熱塑性構件封閉。該等互連熱塑性聚合構件之至少一部分可以被配置成重複的圖案，例如在兩個垂直方向上重複的圖案，例如具有相同重複單元的規則三維晶格圖案。該結構可以藉由在互連熱塑性聚合構件之單一物件中使用三維印刷機印刷熱塑性聚合材料來製造。該熱塑性聚合材料可以是熱塑性彈性體組成物。該等熱塑性聚合構件可以具有大致圓形、橢圓形、方形、矩形、或其他多邊形、或形狀不規則的橫截面形狀。本文中使用「大致」來表示整體形狀可以具有瑕疵和不規則，例如突出、凹陷、等等。該等熱塑性聚合構件被加熱到第一溫度以軟化該等熱塑性聚合構件，該第一溫度低於結構會塌陷的溫度，然後軟化的熱塑性聚合構件在第一壓力下被灌注至少一種惰性氣體。該第一壓力可以大於大氣壓力。該等熱塑性聚合構件被加熱到的溫度足以軟化該等熱塑性聚合構件，但不會使互連熱塑性聚合構件的結構塌陷，該等互連熱塑性聚合構件被間隔開以在該等熱塑性聚合構件之間界定開口。該惰性氣體可以是鈍氣、氮氣、二氧化碳、或上述氣體之任意組合。該第一壓力足以使該至少一種惰性氣體滲入該軟化的熱塑性聚合構件中，從而形成被灌注的軟化熱塑性聚合構件。被注入該等軟化熱塑性聚合構件的該至少一種惰性氣體之量足以在隨後的步驟中產生至少部分發泡的軟化熱塑性聚合物，其中在該隨後的步驟中在低壓下使被灌注的軟化熱塑性聚合物暴露於大氣。在被灌注該惰性氣體之後，該等熱塑性聚合構件可以可選地被冷卻到第二溫度，並將壓力降到大氣壓力(即沒有使該等熱塑性聚合構件發泡)。該可發泡物件可以包括該等熱塑性聚合構件以外的部分，該部分可以是內部或外部部分。內部部分可以是例如規則幾何形狀或不規則形狀的內部固體部分。外部部分可以形成該可發泡物件的至少一部分側邊或周邊，該外部部分可以具有均勻或不均勻的厚度，而且該外部部分可以包括進入該物件的延長部分。該等熱塑性聚合構件以外的部分可以由第二熱塑性材料形成。該第二熱塑性材料可以具有的Vicat軟化溫度高於該等熱塑性聚合構件的Vicat軟化溫度。該等熱塑性聚合構件以外的部分可以藉由射出成型形成。或者，該等熱塑性聚合構件以外的部分可以使用真空及/或熱成形技術形成。該物件可以包括第一類互連熱塑性聚合構件和第二類互連熱塑性聚合構件，該第一類互連熱塑性聚合構件被軟化並灌注至少一種惰性氣體，該第二類互連熱塑性聚合構件在加熱和灌注該第一類互連熱塑性聚合構件的步驟期間未被軟化及/或未被灌注。

該可發泡物件(例如製品或鞋類的可發泡元件)可被再次加熱到該等熱塑性聚合構件軟化的溫度，以使該等熱塑性聚合構件至少部分發泡。該可發泡物件可在壓力(例如大於大氣壓力的壓力)下被加熱到該等熱塑性聚合構件軟化的溫度，並以壓力降低(例如降到大氣壓力)來發泡。

一種製造發泡物件(例如製品或鞋類的發泡元件)的方法，包含加熱該物件被灌注至少一種惰性氣體的互連未發泡熱塑性聚合構件，以軟化該等熱塑性聚合構件。熱塑性聚合材料可以是熱塑性彈性體組成物。該等熱塑性聚合構件可以被灌注低於或多達飽和點的惰性氣體。換句話說，該等熱塑性聚合構件可以在低於飽和點或在飽和點的濃度下被灌注惰性氣體。將互連的未發泡熱塑性聚合構件加熱到第一溫度以軟化該等熱塑性聚合構件，該第一溫度低於該結構會塌陷的溫度，並允許該等熱塑性聚合構件至少部分發泡。未發泡熱塑性聚合構件被隔開以在該等未發泡熱塑性聚合構件之間界定開口。每個開口都可以具有至少一個尺寸大於至少一個相鄰未發泡熱塑性聚合構件之至少一個尺寸。全部或一些開口可以互連。全部或一些開口可以被熱塑性構件封閉。在該等熱塑性聚合構件至少部分發泡之後，開口可以保持在一部分或全部的熱塑性聚合構件之間。至少一部分的互連熱塑性聚合構件可以被配置成重複的圖案，例如在兩個垂直方向上重複的圖案，或例如具有相同重複單元的規則三維晶格圖案。該等熱塑性聚合構件可以具有圓形、橢圓形、方形、矩形、或其他多邊形、或形狀不規則的橫截面形狀。該惰性氣體可以是鈍氣、氮氣、二氧化碳、或上述氣體之任意組合。該等熱塑性聚合構件可以在第一壓力下被加熱到第一溫度，然後可以將壓力降低到低於該第一壓力的第二壓力，以允許該等熱塑性聚合構件至少部分發泡。該第一壓力可以大於大氣壓力。

一種製造閉孔發泡物件(例如製品或鞋類的發泡元件)的方法，包含形成互連未發泡熱塑性聚合構件的結構，該等熱塑性聚合構件被隔開以在該等熱塑性聚合構件之間界定開口。每個開口都可以具有至少一個尺寸大於至少一個相鄰未發泡熱塑性聚合構件之至少一個尺寸。全部或一些開口可以互連。全部或一些開口可以被熱塑性構件封閉。至少一部分的互連熱塑性聚合構件可以被配置成重複的圖案，例如在兩個垂直方向上重複的圖案，例如具有相同重複單元的規則三維晶格圖案。該結構可以藉由在互連熱塑性聚合構件之單一物件中使用三維印刷機印刷熱塑性聚合材料來製造。該熱塑性聚合材料可以是熱塑性彈性體組成物。該等熱塑性聚合構件可以具有圓形、橢圓形、方形、矩形、或其他多邊形、或形狀不規則的橫截面形狀。在第一位置中，將該等熱塑性聚合構件加熱至第一溫度以軟化該等熱塑性聚合構件，該第一溫度低於會使該結構塌陷的溫度，並在第一壓力下將至少一種惰性氣體注入軟化的熱塑性聚合構件中。該惰性氣體可以是鈍氣、氮氣、二氧化碳、或上述氣體之任意組合。被注入該等熱塑性聚合構件的惰性氣體量可以低於或高達飽和點。該第一壓力足以使至少一種惰性氣體滲入軟化的熱塑性聚合構件中。該第一壓力可以大於大氣壓力。被灌注惰性氣體之後，將該等熱塑性聚合構件冷卻到第二溫度，並將壓力降低，例如降到大氣壓力。將冷卻的結構傳送到第二位置；以及將該等熱塑性聚合構件加熱到第三溫度以軟化該等熱塑性聚合構件並使該等熱塑性聚合構件至少部分發泡，該第三溫度低於會使該結構塌陷的溫度。在這個步驟期間，壓力是注入的惰性氣體將分割並跑出軟化的熱塑性構件的壓力，從而使軟化的熱塑性構件發泡。第二位置可以是模具。第二位置可以是遠端的，例如在與該物件被灌注該至少一種惰性氣體的建築物不同的建築物中的位置。第三溫度可以與該第一溫度相同或不同。該等熱塑性聚合構件可以在大於大氣壓力的第二壓力下被加熱到第三溫度，然後可以將壓力降低到小於該第二壓力的第三壓力，以允許該等熱塑性聚合構件至少部分發泡。

一種製造閉孔發泡物件(例如製品或鞋類的發泡元件)的方法，包含形成包含互連未發泡熱塑性聚合構件的結構，該等熱塑性聚合構件被隔開以在該等熱塑性聚合構件之間界定開口。每個開口都可以具有至少一個尺寸大於至少一個相鄰未發泡熱塑性聚合構件之至少一個尺寸。全部或一些開口可以互連。全部或一些開口可以被熱塑性構件封閉。至少一部分的互連熱塑性聚合構件可以被配置成重複的圖案，例如在兩個垂直方向上重複的圖案，例如具有相同重複單元的規則三維晶格圖案。該結構可以藉由使用三維印刷機將熱塑性聚合材料印刷成互連熱塑性聚合構件的物件來製造。該熱塑性聚合材料可以是熱塑性彈性體組成物。該等熱塑性聚合構件可以具有圓形、橢圓形、方形、矩形、或其他多邊形、或形狀不規則的橫截面形狀。該可發泡物件可以包括該等熱塑性聚合構件以外的部分，該部分可以是內部或外部部分。內部部分可以是例如規則幾何形狀或不規則形狀的內部固體部分。外部部分可以形成該物件的至少一部分側邊或周邊，該外部部分可以具有均勻或不均勻的厚度，而且該外部部分可以包括進入該物件的延長部分。該物件可以包括第一類互連熱塑性聚合構件和第二類互連熱塑性聚合構件，該第一類互連熱塑性聚合構件被軟化並灌注至少一種惰性氣體，該第二類互連熱塑性聚合構件在軟化和灌注該第一類互連熱塑性聚合構件的條件下未被軟化及/或灌注至少一種惰性氣體。這些特徵可以藉由在以三維印刷印刷物件時使用超過一種材料而被包括在該物件中。將該等熱塑性聚合構件加熱到第一溫度以軟化該等熱塑性聚合構件，該第一溫度低於會使結構塌陷的溫度，並在大於大氣壓力的第一壓力下將軟化的熱塑性聚合構件灌注至少一種惰性氣體。該惰性氣體可以是鈍氣、氮氣、二氧化碳、或上述氣體之任意組合。被注入該等熱塑性聚合構件的惰性氣體量可以低於或多達飽和點。該第一壓力足以使該至少一種惰性氣體滲入軟化的熱塑性聚合構件中。在第一聚合樹脂在或保持在或低於會使結構塌陷並使熱塑性聚合構件軟化的溫度時，將壓力降低到低於該第一壓力的第二壓力，以使該等熱塑性聚合構件至少部分發泡。

可以藉由將至少部分發泡的熱塑性聚合構件加熱到第二溫度以軟化熱塑性聚合構件並在第三壓力下將軟化的熱塑性聚合構件灌注至少一種惰性氣體來使具有該至少部分發泡的熱塑性聚合構件的物件進行第二發泡步驟，該第二溫度等於或低於會使該結構塌陷的溫度，該第三壓力足以使至少一種惰性氣體滲入軟化的熱塑性聚合構件中，然後將壓力降低到低於該第二壓力的第四壓力，同時第一聚合樹脂在或保持在或低於會使該結構塌陷的溫度，以使該等熱塑性聚合構件進一步發泡。該第三壓力可以大於大氣壓力。該第二溫度可以與該第一溫度相同或不同。該第二發泡步驟中使用的該至少一種惰性氣體可以與原始發泡步驟中使用的惰性氣體相同或不同。惰性氣體的適當實例再次為鈍氣、氮氣、二氧化碳、或這些氣體的任意組合。注入該等熱塑性聚合構件的惰性氣體量可以低於或多達飽和點。該第三壓力足以使該至少一種惰性氣體滲入軟化的熱塑性聚合構件中，而且可以與該第一壓力相同或不同。將壓力降低到低於該第一壓力的第四壓力，同時該第一聚合樹脂在或保持在或低於會使該結構塌陷的溫度，以使該等熱塑性聚合構件進一步發泡。該第四壓力可以與該第二壓力相同或不同。第二發泡步驟可以產生密度較低的發泡物件。第二發泡步驟也可被用於將發泡物件進一步塑形，例如當第二發泡步驟在模具中或使用部分模具進行時。

所揭示的方法允許製造所需形狀的發泡物件而無需從塊體切割出形狀或將塑形泡棉射出成型的工具。無論是以發泡的或發泡前的形式，所揭示的方法還允許製造所需形狀的發泡物件而無需使用需要去除材料的製程，以形成互連發泡構件的結構，該等互連發泡構件被隔開以在其間界定開口。將熱塑性聚合構件三維印刷成該等熱塑性聚合構件所需的結構消除了產生壓型的需求並避免將泡棉板或塊切割和修整成所需的形狀所產生的浪費。三維印刷熱塑性聚合構件允許使熱塑性聚合構件以三維間隔開的形狀，該形狀無法被射出成型或輕易地從泡棉塊切割出。可以將所揭示方法的熱塑性聚合構件選擇成具有有利於吸附惰性氣體並提供所需緩衝、支撐、及抗衝擊性的尺寸。可以使用相對簡單的模具或部分模具進行發泡物件的進一步塑形。

當該結構被加溫以軟化熱塑性聚合構件而將該等熱塑性聚合構件灌注至少一種惰性氣體或使被灌注的聚合構件發泡時，該結構應不會塌陷。假使該結構的開口之總結合體積由於聚合構件因熱而變形的結果減少50%以上，則該結構被視為塌陷了。該結構的開口之總結合體積減少不超過20%或不超過10%或不超過5%或不超過1%或不減少任何明顯的量(大體上為0%)是理想的。

在這些方法的任一方法中，在熱塑性聚合構件至少部分發泡之後，開口可以保持在一部分或全部的熱塑性聚合構件之間。發泡物件可以包括熱塑性聚合構件以外的部分，該部分可以是內部或外部部分。內部部分可以是例如規則幾何形狀或不規則形狀的內部固體部分。外部部分可以形成可發泡物件的至少一部分側邊或周邊，該外部部分可以具有均勻或不均勻的厚度，而且該外部部分可以包括進入該物件的延長部分。該物件可以包括第一類互連熱塑性聚合構件和第二類互連熱塑性聚合構件，該第一類互連熱塑性聚合構件被軟化並灌注至少一種惰性氣體，該第二類互連熱塑性聚合構件未被灌注該至少一種惰性氣體。發泡物件可以是用於鞋類製品的中底或中底預形物。發泡物件可以作為緩衝被併入其他物件中。作為非限制性實例，發泡物件可以是鞋中的發泡元件，例如鞋幫的一部分，例如套環、中底或中底的一部分、或外底或外底的一部分中的發泡元件；護脛、護肩、護胸、面罩、頭盔或其他頭套、護膝、及其他保護設備中的泡棉墊；被放在服裝製品中織物層之間的元件；或可被用於其他習知為了保護或舒適的填塞應用，例如用於枕頭、靠墊、或在製品或家具中。在各種實施例中，模製物件是用於鞋類製品的中底。中底在鞋中提供緩衝。中底應是耐用的，但較佳還盡可能添加一點重量到鞋中，同時仍提供所需程度的緩衝。在製造鞋類製品時，中底也應該能夠被黏結到外底、鞋幫、或任何其他組件(例如柄部、氣囊、或裝飾組件)。

本描述中使用的「一」、「該」、「至少一個」、及「一個或更多個」可互換地表示至少一個品項存在；複數個這樣的品項可以存在，除非上下文另外明確地指明。本說明書(包括所附申請專利範圍)中所有參數的數值(例如量或條件的)皆應被理解為在所有情況下由術語「約」修飾，無論「約」是否實際出現在數值之前。「約」表示陳述的數值允許一些輕微的不精確(有一些接近精確的值；大約或合理地接近該值；幾乎)。假使「約」所提供的不精確無法在技術領域中以其他方式使用此普通含義理解，則本文中使用的「約」表示至少可能從一般量測方法和使用這種參數中出現的變化。此外，範圍的揭示應被理解為具體揭示該範圍內的所有值和進一步劃分的範圍。術語「包含」、「包括」、及「具有」是包含性的，因此指明陳述的特徵、步驟、操作、要件、或元件的存在，但不排除一個或更多個其他的特徵、步驟、操作、要件、或元件的存在或添加。當可以時，可以改變步驟、製程及操作的順序，而且可以採用附加或替換的步驟。本說明書中使用的術語「或」包括相關所列品項中的任一者及所有的組合。

1‧‧‧發泡物件

2‧‧‧物件

3‧‧‧發泡中底

4‧‧‧外表面(第1A圖)/發泡中底(第4圖)

6‧‧‧內表面

10‧‧‧互連熱塑性聚合構件

12‧‧‧開口

20‧‧‧發泡的互連熱塑性聚合構件

22‧‧‧開口

30‧‧‧熱塑性聚合構件

32‧‧‧開口

34‧‧‧頂面

36‧‧‧側面

41‧‧‧足跟部分

42‧‧‧足弓部分

43‧‧‧足前部分

44‧‧‧互連熱塑性聚合構件

45‧‧‧列

本文描述的圖式僅用於說明選擇的實施例、而不是所有可能的實施方式的目的，而且並無意圖限制本揭示的範圍。

第1A圖和第1B圖分別為例示彈性發泡晶格之側視圖和俯視立體圖；第2圖為替代的例示彈性發泡晶格之立體圖；第3圖為用於鞋類製品的彈性發泡晶格中底的實施例之立體圖；以及第4圖為用於鞋類製品的彈性發泡晶格中底的替代實施例之立體圖。

第1A圖和第1B圖圖示由揭示方法製成的發泡物件1之第一實例。發泡物件具有有外表面4和內表面6的大致圓柱形形狀。發泡物件1是由尺寸不同的互連熱塑性聚合構件10形成，互連熱塑性聚合構件10之間界定複數個開口12。頂部立體圖1B圖示一些開口12可從外表面4直接延伸到內表面6，而物件內的互連熱塑性聚合構件10通過或阻擋其他開口。在物件1中，互連熱塑性聚合構件10的形狀和圖案在所有三個維度中都是不規則的，但互連熱塑性聚合構件10一起形成厚度大致均勻的大致圓柱形物件。

第2圖為由發泡的互連熱塑性聚合構件製成的另一個物件之實例。在物件2中，發泡的互連熱塑性聚合構件20被配置成具有五邊形開口22的五邊形。從最外面的五邊形往內移動，發泡的互連熱塑性聚合構件20變得更薄更短，以形成愈來愈小的五邊形。開口22並非從物件2的一側排齊到相對側，而是通過物件2的路徑是曲折的。

第3圖為用於鞋類製品的發泡中底3之實例，該鞋類製品由互連熱塑性聚合構件30的結構製成，互連熱塑性聚合構件30被間隔開以界定熱塑性聚合構件30之間的開口32。熱塑性聚合構件30和開口32的配置通常類似於第1A圖和第1B圖中的那些，如藉由將第1A圖和第1B圖的結構三維印刷成平的形狀而不是圓柱形可獲得的。在發泡中底3中，在側面36以及在頂面34中有開口32。開口32可以是大致垂直、大致平行、或相對於頂面34呈另一個隨機的方向。如圖所示，開口32可以被形成頂面34的熱塑性聚合構件30頂層下方的熱塑性聚合構件30隨機中斷。

第4圖為用於鞋類製品的發泡中底4之第二實例，該鞋類製品由互連熱塑性聚合構件的結構製成，該等互連熱塑性聚合構件被間隔開以界定該等熱塑性聚合構件之間的開口。發泡中底4由足跟部分41、足弓部分42、及足前部分43形成。足跟部分41和足前部分43是由第1A圖、第1B圖圖示的物件1形成。在足跟部分4中，物件1被配置成單一並排層，而在足前部分43中，物件1被配置成端對端的並排列45。雖然被圖示為物件1 的組合，但足跟部分41與足前部分43可以藉由三維印刷被形成為整體的結構。類似地，三維印刷互連熱塑性聚合構件的結構可被用來形成中底結構的一個或更多個部分，例如足跟部分、足前部分、足弓部分等等。足弓部分42包含發泡的互連熱塑性聚合構件44，互連熱塑性聚合構件44被間隔開以界定六邊形開口。互連熱塑性聚合構件44被印刷成平行於中底4之主面的偏移層，且該等層之間具有連接的熱塑性聚合構件44。足跟部分41、足弓部分42、及足前部分43可以藉由將三個部分41、42、及43的結構三維印刷成整體的物件來製造。

被間隔開以在熱塑性聚合構件之間界定開口的互連熱塑性聚合構件結構可以藉由三維印刷熱塑性聚合組成物形成。可包括熱塑性彈性體並適用於使用至少一種惰性氣體發泡的熱塑性聚合組成物可以被擠壓成具有適當橫截面的長度(「長絲」)，用於通過三維製造機處理。三維製造機在習知也稱為三維印刷的製程中以預定的圖案將熱塑性聚合組成物的熔化物沉積到表面上。該製程被詳細描述於許多出版物中，例如在美國專利申請公開第2012/0241993號中，將該專利申請以引用方式併入本文中。三維製造或印刷設備是市購可得的，例如以商品名REPLICATOR購自MakerBot。

熱塑性聚合組成物可以包括任何熱塑性聚合物，包括適用於所製造的發泡物件之預期用途的熱塑性彈性體。適當的熱塑性聚合物和彈性體之非限制性實例包括熱塑性聚氨酯彈性體、熱塑性聚脲彈性體、熱塑性聚醯胺彈性體(PEBA或聚醚嵌段聚醯胺)、熱塑性聚酯彈性體、乙烯與具有4至約8個碳原子的α-烯烴的茂金屬催化嵌段共聚物、以及苯乙烯嵌段共聚物彈性體，例如聚(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)、聚(苯乙烯-乙烯-共-丁烯-苯乙烯)、及聚(苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯)。

熱塑性聚氨酯彈性體可以選自熱塑性聚酯-聚氨酯、聚醚-聚氨酯、及聚碳酸酯-聚氨酯，包括但不限於使用作為聚合二醇反應物的聚醚和聚酯(包括聚己內酯聚酯)聚合的聚氨酯。這些基於聚合二醇的聚氨酯是藉由聚合二醇(聚酯二醇、聚醚二醇、聚己內酯二醇、聚四氫呋喃二醇、或聚碳酸酯二醇)、一種或更多種聚異氰酸酯、及可選的一種或更多種擴鏈化合物的反應來製備。較佳的是，基於聚合二醇的聚氨酯是大體上線性的(即大致上所有的反應物都是雙官能性的)。用於製造聚氨酯彈性體的二異氰酸酯可以是芳香族或脂肪族的，而且實例包括、但不限於異佛酮二異氰酸酯(IPDI)、亞甲基雙4-環己基異氰酸酯(H₁₂MDI)、環己基二異氰酸酯(CHDI)、間四甲基二甲苯二異氰酸酯(m-TMXDI)、對-四甲基二甲苯二異氰酸酯(p-TMXDI)、4,4’-亞甲基二苯基二異氰酸酯(MDI，也被稱為4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯)、2,4-或2,6-甲苯二異氰酸酯(TDI)、乙烯二異氰酸酯、1,2-二異氰酸基丙烷、1,3-二異氰酸基丙烷、1,6-二異氰酸基己烷(六亞甲基二異氰酸酯或HDI)、1,4-伸丁基二異氰酸酯、及類似物，可被組合使用。擴鏈化合物(或展劑)具有兩個與異氰酸酯基團反應的官能基，例如二醇、二硫醇、二胺、或具有羥基、硫醇、及胺基的混合物的化合物，例如烷醇胺、氨基烷基硫醇、及羥基烷基硫醇等等。擴鏈劑的分子量範圍可以從約60至約400。通常使用醇和胺。有用的二醇之實例包括乙二醇和乙二醇的低寡聚物，包括二甘醇、三甘醇及四甘醇；丙二醇和丙二醇的低寡聚物，包括二丙二醇、三丙二醇及四丙二醇；環己烷二甲醇、1,6-己二醇、2-乙基-1,6-己二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、1,5-戊二醇、1,3-丙二醇、丁二醇、新戊二醇、及這些的組合。適當的二胺展劑包括、但不限於乙二胺、二伸乙三胺、三伸乙四胺、及這些的組合。其他典型的擴鏈劑是胺基醇，例如乙醇胺、丙醇胺、丁醇胺、及這些的組合。

用於形成熱塑性聚氨酯彈性體的聚酯二醇通常是藉由一種或更多種多元酸化合物與一種或多種多元醇化合物的縮聚作用來製備。較佳的是，多元酸化合物和多元醇化合物是雙官能性的，即二酸化合物和二醇被用於製備大體上線性的聚酯二醇，然而可以包括少量的單官能性、三官能性及更高官能性的材料(可能多達5莫耳百分比)，以提供稍微分支、但未交聯的聚酯多元醇成分。適當的二羧酸包括、但不限於戊二酸、琥珀酸、丙二酸、草酸、鄰苯二甲酸、六氫鄰苯二甲酸、己二酸、馬來酸、辛二酸、壬二酸、十二烷二酸、上述酸的酸酐和可聚合酯(例如甲基酯)、及醯鹵(例如醯氯)、以及上述這些的混合物。適當的多元醇包括已經提到的那些，特別是二醇。在較佳的實施例中，羧酸成分包括己二酸、辛二酸、壬二酸、鄰苯二甲酸、十二烷二酸、或馬來酸(或這些羧酸的酸酐或可聚合酯)中的一種或更多種，並且二醇成分包括1,4-丁二醇、1,6-己二醇、2,3-丁二醇、或二甘醇中的一種或更多種。用於酯化聚合的典型催化劑是質子酸、路易斯酸、烷氧化鈦、及二烷基錫氧化物。也可以使用聚內酯，例如聚己內酯二醇。

聚合聚醚可以藉由使二醇起始劑(例如1,3-丙二醇或乙二醇或丙二醇)與環氧烷擴鏈試劑反應來得到。可以使用聚環氧乙烷(也稱為聚乙二醇)、聚環氧丙烷(也稱為聚丙二醇)、及嵌段聚環氧乙烷-聚環氧丙烷共聚物。兩種或更多種不同的環氧烷單體可以藉由巧合添加而被隨機共聚或藉由連續添加而被聚合成嵌段。四氫呋喃可以藉由叔氧鎓離子形成所起始的陽離子開環反應來聚合。聚四氫呋喃也被稱為聚四亞甲基醚二醇(PTMEG)。

可被用於製造熱塑性聚氨酯彈性體的脂族聚碳酸酯二醇是藉由二醇與二烷基碳酸酯(例如碳酸二乙酯)、碳酸二苯酯、或1,3-二氧環戊-2-酮(例如具有五元和六元環的環狀碳酸酯)在像是鹼金屬、錫催化劑、或鈦化合物的催化劑存在下反應所製備的。有用的二元醇包括、但不限於已提及的那些中的任一者。芳香族聚碳酸酯通常是從雙酚(例如雙酚A)與光氣或碳酸二苯酯的反應製備的。

聚合二醇較佳具有至少約500、更佳至少約1000、甚至更佳至少約1800的重量平均分子量、以及多達約10,000的重量平均分子量，但重量平均分子量多達約5000、特別是多達約4000的聚合二醇也可以是較佳的。聚合二醇有利地具有範圍從約500至約10,000、較佳從約1000至約5000、及更佳從約1500至約4000的重量平均分子量。重量平均分子量可以藉由ASTM D-4274來測定。聚合二醇鏈段以重量計通常是聚氨酯聚合物的約35%至約65%，較佳為聚氨酯聚合物的約35重量%至約50重量%。

適當的熱塑性聚脲彈性體可以藉由一種或更多種聚合二胺與一種或更多種已提及的多異氰酸酯和一種或更多種已提及的二胺展劑的反應來製備。聚合二胺包括聚氧乙烯二胺、聚氧丙烯二胺、聚(氧乙烯-氧丙烯)二胺、及聚(四亞甲基醚)二胺。

適當的熱塑性聚醯胺彈性體可以藉由以下來獲得：(1)(a)二羧酸，例如草酸、己二酸、癸二酸、對苯二甲酸、間苯二甲酸、1,4-環己烷二羧酸、或已提及的其他二羧酸中之任一者與(b)二胺，例如乙二胺、四亞甲基二胺、五亞甲基二胺、六亞甲基二胺、或十亞甲基二胺、1,4-環己烷二胺、間二甲苯二胺、或已提及的其他二胺中之任一者的聚縮反應；(2)環狀內醯胺的開環聚合，例如ε-己內醯胺或ω-月桂內醯胺；(3)氨基羧酸的聚縮反應，例如6-氨基己酸、9-氨基壬酸、11-氨基十一烷酸、或12-氨基十二烷酸；或(4)環狀內醯胺與二羧酸和二胺的共聚反應，以製備羧酸官能性聚醯胺嵌段，接著與聚合醚二醇(聚氧烯二醇)反應，例如已提及的那些中之任一者。聚合反應可以例如在從約180℃至約300℃的溫度下進行。適當聚醯胺嵌段的具體實例包括NYLON 6、NYLON 66、NYLON 610、NYLON 11、NYLON 12、共聚NYLON、NYLON MXD6、及NYLON 46。

熱塑性聚酯彈性體具有單體單元嵌段和軟化鏈段嵌段，該單體單元嵌段具有形成結晶區的短鏈長度，該軟化鏈段嵌段具有的單體單元具有相對較長的鏈長度。熱塑性聚酯彈性體可以商品名HYTREL購自杜邦。

乙烯與具有4至約8個碳原子的α-烯烴的茂金屬催化嵌段共聚物是藉由例如在包含環戊二烯基-過渡金屬化合物和鋁氧烷(alumoxane)的催化劑體系存在下以高壓製程單位點茂金屬催化乙烯與軟化共聚單體製備的，該軟化共聚單體例如己烷-1或辛烯-1。辛烯-1是使用的較佳共聚單體。這些材料可以商品名Exact^TM購自ExxonMobil及以商品名Engage^TM購自陶氏化學公司。

苯乙烯嵌段共聚物彈性體，例如聚(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)、聚(苯乙烯-乙烯-共-丁烯-苯乙烯)、及聚(苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯)可以藉由陰離子聚合來製備，其中聚合物段被依序產生，首先藉由烷基鋰起始劑與苯乙烯的反應，然後藉由添加烯烴單體繼續聚合，然後藉由再次添加苯乙烯來完成聚合。S-EB-S和S-EP-S嵌段共聚物分別藉由S-B-S和S-I-S嵌段共聚物的氫化來產生。

熱塑性聚合組成物可以藉由三維印刷成包括互連熱塑性聚合構件之結構的物件來形成，該等互連熱塑性聚合構件被間隔開以在其間界定出開口。每個開口的每個尺寸可以從約0.5mm或從約1mm或從約2mm至約5mm或至約8mm或至約10mm。開口的尺寸範圍可以從0.5mm至10mm。開口的尺寸範圍可以從1mm至10mm。開口的尺寸範圍可以從1mm至8mm。開口的尺寸範圍可以從2mm至5mm。每個開口可以具有至少一個尺寸大於至少一個相鄰未發泡熱塑性聚合構件的至少一個尺寸。例如，當熱塑性聚合構件具有圓形的外周時，相鄰的開口可以具有至少一個尺寸大於橫截面的直徑。在另一個實例中，其中構件具有薄矩形的圖案，間距可以具有的最小尺寸大於相鄰熱塑性聚合構件的厚度。開口可以是形狀大致細長的，而且可以在物件的不同或相對面或表面中的開口之間以大致連續的路徑鄰接。物件的每個面都可以具有複數個開口，該等開口可以是大致彼此規則間隔的。相對的面可以具有以相同圖案配置的開口。

由互連熱塑性聚合構件界定的開口之尺寸在發泡製程期間減小。在一個實例中，發泡的熱塑性聚合構件可以發泡到其中一些或全部都鄰接其他發泡熱塑性聚合構件的尺寸。在另一個實例中，在發泡之後熱塑性聚合構件之間仍保持間距。

例如，熱塑性聚合構件可以被配置成在相互垂直的兩個方向上重複的圖案。該圖案可以在至少一個方向上依序具有至少三個重複單元。該等重複單元可以是相同的，例如具有相同尺寸的立方體或其他幾何形狀，或是該等重複單元可以在規則或不規則的圖案中變化。作為變化圖案的實例，圓形圖案可以在平面上或在三維空間中從中心擴大。

藉由將熱塑性聚合構件加熱到第一溫度以軟化熱塑性聚合構件並在大於大氣壓力且足以使至少一種惰性氣體滲入軟化的熱塑性聚合構件中的第一壓力下將該至少一種惰性氣體注入軟化的熱塑性聚合構件來將包括互連熱塑性聚合構件之結構的物件製成可發泡，該第一溫度低於結構塌陷的溫度。該惰性氣體可以是鈍氣、氮氣、二氧化碳、或這些氣體的任意組合。該第一壓力足以使該至少一種惰性氣體滲入軟化的熱塑性聚合構件中。第一曝露是在足以使一數量的氣體滲入軟化的聚合物中以在壓力降低時引發至少部分發泡的壓力下進行一段持續時間。所需的氣體量可以取決於許多因素，例如結構的表面積、聚合物的類型、壓力、及溫度。注入步驟可以使用氣體持續進行直到熱塑性聚合構件飽和的點。

然後可以使具有被灌注惰性氣體的熱塑性聚合構件的物件冷卻到第二溫度。第二溫度是氣體在所需的時間長度中未使熱塑性聚合構件明顯發泡的溫度。例如，第二溫度可以等於或低於約30℃。然後，可以將壓力降低到大氣壓力。然後物件是可發泡物件。物件可被從壓力容器中取出並傳送到另一個位置，例如到在同一建築物或製造地點的模具，或在發泡之前被傳送到遠端地點。然後藉由將熱塑性聚合構件加熱到第二溫度來使物件發泡，該第二溫度等於或低於結構塌陷的溫度，以軟化熱塑性聚合構件而使熱塑性聚合構件至少部分使熱塑性聚合構件發泡。該第二溫度可以與對熱塑性聚合構件灌注惰性氣體的第一溫度相同或不同。一旦達到第二溫度，則將壓力降低到第二壓力或釋放(恢復到大氣溫度)，以使熱塑性聚合構件發泡。

具有被灌注惰性氣體的熱塑性聚合構件的物件反而可以立即發泡而不需暫時冷卻或移動或傳送到不同的地點、一台設備、位置或地理位點。一旦軟化的熱塑性聚合構件被灌注了至少一種惰性氣體，則壓力到達低於第一壓力的第二壓力，同時第一聚合樹脂低於結構會崩塌的溫度，以使熱塑性聚合構件至少部分發泡。熱塑性聚合構件在發泡時仍是軟化的。例如，第二壓力可以是大氣壓力。

當結構正在發泡時，結構在一個或更多個但少於全部的方向上的膨脹可受到限制，例如藉由將具有熱塑性聚合構件之結構的物件放在靠近或直接接觸堅硬的表面。發泡結構可以在發泡過程中對著表面擠壓時部分貼合堅硬的表面，並在不受限制的方向上膨脹。

可以藉由重複製程來使可發泡熱塑性聚合構件二次發泡。將至少部分發泡的熱塑性聚合構件加熱到第二溫度，該第二溫度低於結構塌陷的溫度，以軟化熱塑性聚合構件並在足以使至少一種惰性氣體滲入軟化的熱塑性聚合構件中的第三壓力下再次將至少一種惰性氣體注入軟化的熱塑性聚合構件中，然後將壓力降低到低於第三壓力的第四壓力，同時將熱塑性聚合構件軟化以使熱塑性聚合構件進一步發泡。第三壓力可以大於大氣壓力。第二溫度可以與熱塑性聚合構件在原始發泡製程期間被軟化和灌注的第一溫度相同或不同。第二發泡製程中使用的惰性氣體可以與原始用以使熱塑性聚合構件至少部分發泡的惰性氣體相同或不同。因此，惰性氣體可以是鈍氣、氮氣、二氧化碳、或這些氣體的任意組合。被注入熱塑性聚合構件的惰性氣體量可以多達飽和點。第三壓力可以與原始灌注步驟製程中使用的第一壓力相同或不同，只要足以使至少一種惰性氣體滲入軟化的熱塑性聚合構件中即可。壓力可以在熱塑性聚合構件軟化時降低到第四壓力，以允許熱塑性聚合構件進一步發泡。該第四壓力可以是大氣壓力。

物件可以包括被注入至少一種惰性氣體並於隨後發泡的熱塑性聚合構件以外的結構部分。該結構部分可以是聚合或非聚合的。假使該結構部分是聚合的，則該結構部分在暴露於第一溫度和壓力時不軟化、在暴露於第二溫度和壓力時不軟化、或在暴露於第二溫度/壓力時不發泡。該結構部分可以處於物件的固體內部或表面部分的形式，或者可以是第二組熱塑性聚合構件。內部結構部分可以是例如單一固體部分。外部結構部分可以是例如形成物件的面的固體外部構件。

物件可以包括被注入至少一種惰性氣體並於隨後發泡的熱塑性聚合構件以外的第二部分。該第二部分可以或可以不提供熱塑性聚合構件任何結構支撐。該第二部分可以是聚合或非聚合的。假使該第二部分是聚合的，則該第二部分在暴露於第一溫度和壓力時可以軟化、或在暴露於第二溫度和壓力時可以軟化、在暴露於第二溫度/壓力時可以發泡、或上述之任意組合。該第二部分可以處於物件的固體內部或表面部分的形式，或者可以是第二組熱塑性聚合構件。內部第二部分可以是例如單一固體第二部分。外部第二部分可以是例如形成物件的面的固體外部構件。

閉孔發泡物件具有頂部外表面、相對的底部外表面、及至少一個側部外表面，該至少一個側部外表面與該頂部外表面和該底部表面中之至少一者具有共用邊，其中該側部外表面沒有開口。

可以這種方式製造的發泡物件有鞋幫、鞋環、鞋尖、鞋墊、鞋中底、護脛、護肩、護胸、面罩、頭盔、頭套、護膝、服裝製品、帶子；家具墊、及自行車座椅。

在各種實施例中，將藉由揭示的方法製備的發泡物件進一步成型或塑形。發泡物件可以在進一步的成型製程中被用作插入物，例如在熱成形製程中，或是可以藉由黏著劑、緊固件、熱焊接、或以其他方式被附著於另外的物件。

前述特定實施例的描述說明了本發明的特徵，但本發明並不限於任何已描述的具體實施例。為特定實施例描述的特徵是可互換的，而且可以被一起使用，即使未被具體圖示或描述亦然。該等特徵也可以許多方式改變。本發明廣泛地包括這樣的變化和修改。

1‧‧‧發泡物件

4‧‧‧外表面

10‧‧‧互連熱塑性聚合構件

12‧‧‧開口

Claims

一種製造一可發泡物件的方法，包含以下步驟：a)形成一互連熱塑性聚合構件之結構，該等互連熱塑性聚合構件被間隔開以在其間界定開口；以及b)將該等熱塑性聚合構件加熱至一第一溫度以軟化該等熱塑性聚合構件，該第一溫度低於該結構塌陷的溫度，並在一第一壓力下將至少一惰性氣體注入軟化的熱塑性聚合構件中，該第一壓力足以使該至少一惰性氣體滲入該軟化的熱塑性聚合構件中。
如請求項1所述之方法，進一步包含以下步驟：c)將該等熱塑性聚合構件冷卻至一第二溫度；及d)將壓力降低至大氣壓力。
如請求項1所述之方法，其中a)的熱塑性聚合構件是發泡的。
如請求項1-3中任一項所述之方法，其中該第二溫度為環境溫度。
如請求項1所述之方法，其中該等熱塑性聚合構件包含一彈性體。
如請求項1所述之方法，其中被灌注的熱塑性聚合構件包含的一吸收惰性氣體量足以在當聚合物被再次加熱到軟化該聚合物而不會導致該結構塌陷的溫度並暴露於小於該第一壓力的大氣壓力的隨後步驟中產生至少部分發泡。
如請求項1所述之方法，其中該可發泡物件包括該等熱塑性聚合構件以外的一結構部分。
如請求項7所述之方法，其中該物件包含一在b)中未軟化的部分。
如請求項1所述之方法，其中在a)的結構係藉由三維印刷該等熱塑性聚合構件所形成。
如請求項1所述之方法，其中在b)之前每個開口皆具有至少一尺寸大於至少一相鄰未發泡熱塑性聚合構件之至少一尺寸。
如請求項1所述之方法，其中該等互連熱塑性聚合構件之至少一部分被配置成一重複圖案。
如請求項11所述之方法，其中該圖案在相互垂直的兩個方向上重複。
如請求項11或12所述之方法，其中該圖案在至少一方向上依序具有至少三個重複單元。
如請求項13所述之方法，其中該等重複單元是相同的。
如請求項1所述之方法，其中該可發泡物件之一外表面包含複數個至少大致規則隔開的開口。
如請求項1所述之方法，其中該等熱塑性聚合構件具有一規則的幾何橫截面。
如請求項1所述之方法，其中該結構包含細長的開口。
如請求項1所述之方法，其中由a)的互連未發泡熱塑性聚合構件界定的開口各具有至少一從約1mm至約10mm的尺寸。
一種製造一發泡物件的方法，包含以下步驟：a)提供一包含一互連未發泡熱塑性聚合構件之結構的物件，該等熱塑性聚合構件被間隔開以在其間界定開口，其中該等熱塑性聚合構件被灌注至少一惰性氣體；b)將該等熱塑性聚合構件加熱到一第一溫度以軟化該等熱塑性聚合構件，該第一溫度低於結構塌陷的溫度；以及c)使軟化的熱塑性聚合構件暴露於一大氣壓力，該大氣壓力足以使該等熱塑性聚合構件至少部分發泡；其中在該第一壓力下暴露於該第一溫度不會使結構塌陷。
如請求項19所述之方法，其中該等熱塑性聚合構件包含一彈性體熱塑性聚合物。
如請求項19或20所述之方法，其中該物件包括該等熱塑性聚合構件以外的一結構部分。
如請求項21所述之方法，其中該結構部分進一步包含間隔開的熱塑性聚合構件。
如請求項19所述之方法，其中在a)的結構係藉由三維印刷該等熱塑性聚合構件所形成。
如請求項19所述之方法，其中在b)之前每個開口皆具有至少一尺寸大於至少一相鄰未發泡熱塑性聚合構件之至少一尺寸。
如請求項19所述之方法，其中該等互連熱塑性聚合構件之至少一部分被配置成一重複圖案。
如請求項25所述之方法，其中該圖案在相互垂直的兩個方向上重複。
如請求項25或26所述之方法，其中該圖案在至少一方向上依序具有至少三個重複單元。
如請求項27所述之方法，其中該等重複單元是相同的。
如請求項19所述之方法，其中該發泡物件之一外表面包含複數個至少大致規則隔開的開口。
如請求項19所述之方法，其中該等熱塑性聚合構件具有一規則的幾何橫截面。
如請求項19所述之方法，其中該結構包含細長的開口。
如請求項19所述之方法，其中由a)的互連未發泡熱塑性聚合構件界定的開口各具有至少一從約1mm至約10mm的尺寸。
如請求項19所述之方法，其中該發泡物件為用於鞋類製品的元件。
一種製造一閉孔發泡物件的方法，包含以下步驟：a)形成一包含互連未發泡熱塑性聚合構件的結構，該等熱塑性聚合構件被間隔開以在其間界定開口；b)將該等熱塑性聚合構件加熱至一第一溫度以軟化該等熱塑性聚合構件，並在一第一壓力下將至少一惰性氣體注入軟化的熱塑性聚合構件中，該第一壓力足以使該至少一惰性氣體滲入該軟化的熱塑性聚合構件中而不會使該結構塌陷；以及c)將壓力降低至低於該第一壓力的第二壓力，同時該等熱塑性聚合構件保持軟化以使該等熱塑性聚合構件至少部分發泡。
如請求項34所述之方法，進一步包含以下步驟：d)將至少部分發泡的熱塑性聚合構件加熱至一第二溫度，該第二溫度低於該結構塌陷的溫度，以軟化該等熱塑性聚合構件，並在一第三壓力下將一第二至少一惰性氣體注入軟化的熱塑性聚合構件中，該第三壓力足以使該第二至少一惰性氣體滲入該軟化的熱塑性聚合構件中；以及e)在該等熱塑性聚合構件軟化時並在低於該結構會塌陷的溫度之溫度下將壓力降低至低於該第三壓力的第四壓力，以使該等熱塑性聚合構件進一步發泡。
如請求項34或35所述之方法，其中該第二壓力為大氣壓力。
一種製造一閉孔發泡物件的方法，包含以下步驟：a)形成一包含互連未發泡熱塑性聚合構件的結構，該等熱塑性聚合構件被間隔開以在其間界定開口；b)在一第一位置，將該等熱塑性聚合構件加熱至一第一溫度以軟化該等熱塑性聚合構件，該第一溫度低於該結構塌陷的溫度，並在一第一壓力下將至少一惰性氣體注入軟化的熱塑性聚合構件中，該第一壓力足以使該至少一惰性氣體滲入該軟化的熱塑性聚合構件中； c)將該等熱塑性聚合構件冷卻到一第二溫度，該第二溫度低於該第一溫度；d)將壓力降低到大氣壓力；e)將該結構傳送到一第二位置；以及f)將該等熱塑性聚合構件加熱到一第三溫度以軟化該等熱塑性聚合構件，該第三溫度低於會使該結構塌陷的溫度，並在低於該第一壓力的壓力下，以使該等熱塑性聚合構件至少部分發泡。
如請求項37所述之方法，進一步包含以下步驟：g)將至少部分發泡的熱塑性聚合構件加熱到一第四溫度以軟化該等熱塑性聚合構件，該第四溫度低於該結構塌陷的溫度，並在一第二壓力下將至少一惰性氣體注入軟化的熱塑性聚合構件中，該第二壓力足以使該至少一惰性氣體滲入該軟化的熱塑性聚合構件中；以及e)在該等熱塑性聚合構件軟化或仍軟化時將壓力降低至一第三壓力以使該等熱塑性聚合構件進一步發泡，該第三壓力低於該第二壓力。
如請求項37或38所述之方法，其中該第二位置為一模具或該第二位置在該第一位置的遠端。
如請求項34所述之方法，其中該等熱塑性聚合構件包含一彈性體熱塑性聚合物。
如請求項34所述之方法，其中該物件包括該等熱塑性聚合構件以外的一結構部分。
如請求項34所述之方法，其中在a)的結構係藉由三維印刷該等熱塑性聚合構件所形成。
如請求項34所述之方法，其中在b)之前每個開口皆具有至少一尺寸大於至少一相鄰未發泡熱塑性聚合構件之至少一尺寸。
如請求項34所述之方法，其中該等互連熱塑性聚合構件之至少一部分被配置成一重複圖案。
如請求項44所述之方法，其中該圖案在相互垂直的兩個方向上重複。
如請求項44或45所述之方法，其中該圖案在至少一方向上依序具有至少三個重複單元。
如請求項46所述之方法，其中該等重複單元是相同的。
如請求項34所述之方法，其中該發泡物件之一外表面包含複數個至少大致規則隔開的開口。
如請求項34所述之方法，其中該等熱塑性聚合構件具有一規則的幾何橫截面。
如請求項34所述之方法，其中該結構包含細長的開口。
如請求項34所述之方法，其中由a)的互連未發泡熱塑性聚合構件界定的開口各具有至少一從約1mm至約10mm的尺寸。
如請求項34所述之方法，其中該發泡物件為用於鞋類製品的元件。
如請求項34所述之方法，其中在步驟c)期間使該結構發泡在至少一但少於全部的方向上受到限制。
一種藉由請求項1-53中任一項所述之方法製造的閉孔發泡物件。
如請求項54所述之閉孔發泡物件，其中該物件為一選自由鞋幫、鞋環、鞋尖、鞋墊、鞋中底、護脛、護肩、護胸、面罩、頭盔、頭套、護膝、服裝製品、帶子、家具墊及自行車座椅所組成之群組的構件。
一種製造一發泡鞋類元件的方法，包含以下步驟：a)形成一互連未發泡熱塑性聚合構件之結構，該等熱塑性聚合構件被間隔開以在其間界定開口，其中該結構具有一第一主面及一相對的第二主面，該第二主面與該第一主面間隔該結構之一厚度，進一步地其中該結構在該第一主面中具有開口並至少大致垂直於該第一主面延伸；b)將該等熱塑性聚合構件加熱至一第一溫度以軟化該等熱塑性聚合構件，該第一溫度低於該結構塌陷的溫度，並在一第一壓力下將至少一惰性氣體注入軟化的熱塑性聚合構件中，該第一壓力足以使該至少一惰性氣體滲入該軟化的熱塑性聚合構件中；以及c)在該等熱塑性聚合構件軟化時將壓力降低至低於該第一壓力的第二壓力，以使該等熱塑性聚合構件發泡，其中該第二主面之至少一部分鄰接一固體表面，該固體表面阻止或延緩該結構在朝向該固體表面的方向上膨脹或進一步膨脹。