TWI616300B - 使用部分模具製造泡棉的方法 - Google Patents

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Abstract

一種製造可發泡物件(例如製品或鞋類之發泡元件)的方法，包含以三維印刷製程沉積未發泡熱塑性聚合物到支撐表面上以形成未發泡物件；加熱該物件以軟化該物件並在第一壓力下將軟化的物件灌注至少一惰性氣體，該第一壓力大於大氣壓力且足以使該至少一惰性氣體滲入該軟化的物件中；以及在該物件軟化時將壓力降到低於該第一壓力的第二壓力以使該物件至少部分發泡，其中部分模具的表面在至少一方向但少於全部的方向上限制泡棉膨脹。該物件或一部分的該物件可以藉由使用三維印刷機將熱塑性聚合材料印刷成互連未發泡熱塑性聚合構件之結構來製造，該等互連未發泡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。

Description

使用部分模具製造泡棉的方法
本揭示係關於使用模具形成泡棉(尤其是彈性泡棉)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。必須製造新的模具來將新設計的中底射出成型。
本發明的一個實施例是針對一種製造閉孔發泡物件的方法，包含以下步驟：a)以三維印刷製程沉積未發泡熱塑性聚合物到支撐表面上以形成未發泡物件；b)加熱該物件以軟化該物件並在第一壓力下將軟化的物件灌注至少一惰性氣體，該第一壓力足以使該至少一惰 性氣體滲入該軟化的物件中；以及c)在該物件軟化時將壓力降到低於該第一壓力的第二壓力以使該物件至少部分發泡，其中部分模具的表面在至少一方向但少於全部的方向上限制泡棉膨脹。
本發明的另一個實施例是針對一種製造發泡物件的方法，包含以下步驟：a)提供被灌注至少一惰性氣體的物件；b)在第一壓力下加熱該物件以軟化該物件；以及c)在該物件軟化時將壓力降至低於該第一壓力的第二壓力，以使該物件至少部分發泡，其中部分模具的表面在至少一方向但少於全部方向上限制泡棉膨脹。
另外，本發明的一個實施例是一種藉由上述方法製造的閉孔發泡物件。
3‧‧‧結構
10‧‧‧第一部分模具
12‧‧‧物件
13‧‧‧開口
14‧‧‧熱塑性聚合構件
15‧‧‧頂部表面
110‧‧‧部分模具
112‧‧‧中底物件
113a-f‧‧‧間距
114a-f‧‧‧互連熱塑性聚合構件
116‧‧‧側面
210‧‧‧部分模具
220‧‧‧凸起部分
225‧‧‧凹部
310‧‧‧部分模具
320‧‧‧凸起部分
325‧‧‧平坦表面
330‧‧‧虛線輪廓
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1圖為依據所揭示技術的實例之立體圖。
第2圖為所揭示技術的第二實例之立體圖。
第3A-3F圖為第2圖的元件3之實例。
第4圖為部分模具的實例之立體圖。
第5圖為部分模具的第二實例之立體圖。
貫穿圖式的幾個視圖，相應的元件符號表示相應的部件。圖式表示依據所揭示技術的實施例，但未必按照比例圖示。
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，包含提供未發泡熱塑性聚合物件；在第一壓力下加熱該物件以軟化該物件，並將軟化的物件灌注至少一種惰性氣體，該第一壓力足以使該至少一種惰性氣體滲入軟化的物件；而且在該物件軟化時將壓力降到低於該第一壓力的第二壓力，以使該物件至少部分發泡，其中部分模具的表面在至少一個方向但少於全部方向上限制泡棉膨脹。未發泡物件可以藉由以三維印刷製程沉積未發泡熱塑性聚合物到支撐表面上以形成未發泡物件來提供。未發泡物件可以包含被隔開以在其間界定開口的互連未發泡熱塑性聚合構件。或者，可以提供被灌注至少一種惰性氣體的未發泡物件，然後在第一壓力下加熱以軟化該物件，之後降低壓力使得軟化的物件至少部分發泡，在發泡步驟期間再次使用部分模具來在至少一個方向但少於全部方向上限制泡棉膨脹。部分模具在發泡過程中未完全包圍物件。由於物件在發泡過程中未被完全包圍，所以存在於物件中的灌注氣體能夠從物件的至少一部分外表面並從部分模具逸出。在開始發泡之前部分模具可以鄰接物件，或是物件可以在發泡過程中與部分模具的表面接觸，以防止物件在發泡過程中在部分模具的表面的方向上進一步膨脹。部分模具限制泡棉膨脹的表面可以是平的，而且可以可選地包括在發泡過程中結構可以膨脹超出表面的一個或更多個空 間。在發泡之前物件的外表面可以界定頂部、與結構頂部相對的底部、及介於頂部與底部之間的外周，而且部分模具的表面可以限制至少一部分外周的泡棉膨脹。部分模具的表面可以在頂部或底部或頂部與底部兩者的方向上限制泡棉膨脹。在另一個實例中，部分模具可以具有限制泡棉膨脹的一個底部表面和一個側表面或多個側表面，並且可以在與底部表面相對的方向上開放。部分模具可以包括底部部分和側邊部分，並且該側邊部分可以或可以不完全包圍發泡中的物件。部分模具可以具有在物件發泡的過程中分離的相鄰區段。例如，部分模具可以具有包含底部表面的第一模具部分和包含側表面的第二模具部分，其中該第一和第二模具部分相鄰但不結合，在這種情況下，在從第二模具部分將發泡物件脫模之前可以將第二模具部分從第一模具部分移開。部分模具可以在未發泡熱塑性聚合物被沉積到支撐表面上以形成物件之前就位或是可以在三維印刷製程之後但在加熱物件之前被放入位置，以使至少一種惰性氣體滲入軟化的物件中。
在這些實例的任一實例中，部分模具可以具有在發泡物件的至少一部分上賦予圖案或裝飾的表面。在這些實例的任一實例中，部分模具可以具有鞋類中底的形狀。該形狀可以是中底周邊的形狀或中底的一部分周邊的形狀。在這些實例的任一實例中，部分模具可以具有犧牲的本質，並在移出成型的發泡物件時被破壞。 例如，部分模具或一部分的部分模具可以在物件成型之後被切掉或撕掉。在另一個實例中，部分模具或一部分的部分模具可以在物件成型之後被熔化或溶解。在又另一個實例中，部分模具或一部分的部分模具可以成為發泡物件的一部分，例如部分模具或一部分的部分模具可以是可以成為藉由部分模具發泡和成形的鞋中底之層或元件。在這種情況下，部分模具或一部分的部分模具可以在發泡和成型製程期間被黏附或物理性附著。在這些實例的任一實例中，發泡物件可以被加熱以二次軟化物件、在第三壓力下被灌注第二至少一種惰性氣體，該第三壓力足以使該第二至少一種惰性氣體滲入軟化的物件中；然後在第一聚合樹脂是或保持軟化時將壓力降低，以使物件進一步發泡，可選地再次使用部分模具在至少一個方向但少於全部方向上限制泡棉膨脹。可以藉由這些方法製造的物件之實例為鞋幫、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、及自行車座椅以及用於該等物件的發泡元件。
還揭示的是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，包含提供被灌注至少一種惰性氣體的未發泡熱塑性聚合物件；在第一壓力下加熱該物件以軟化該物件，在該物件軟化時將壓力降到低於該第一壓力的第二壓力，以使該物件至少部分發泡， 其中部分模具之表面在至少一個方向但少於全部方向上限制泡棉膨脹。
一種製造發泡物件(例如製品或鞋類的發泡元件)的方法，包含將熱塑性物件加熱到第一溫度以軟化該物件而至少部分發泡，該熱塑性物件可以包含互連未發泡熱塑性聚合構件，該物件被灌注至少一種惰性氣體，其中部分模具之表面在至少一個方向但少於全部方向上限制泡棉膨脹。該熱塑性物件可以由熱塑性彈性體組成物製成。該熱塑性物件可以被灌注低於或多達飽和點的惰性氣體。換句話說，該熱塑性物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。當該物件包括互連未發泡熱塑性聚合構件時，該第一溫度低於會使該結構塌陷的溫度、但高到足以軟化該熱塑性物件並允許該熱塑性物件至少部分發泡，其中部分模具之表面在至少一個方向但少於全部方向上限制泡棉膨脹。部分模具可以具有平坦的表面，或者可以具有彎曲的表面，或者可以具有至少一個平坦的和至少一個彎曲的表面，並且可以可選地含有泡棉可以膨脹通過的空間。
當該物件包括未發泡熱塑性聚合構件時，該等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。熱塑性聚合構件可以封閉全部或一些開口。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。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。部分模具可以在發泡開始之前鄰接該結構或該結構可以在發泡過程中與部分模具的表面接觸，以防止該結構在發泡過程中在部分模具的表面的方向上進一步膨脹。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，包含形成包括互連未發泡熱塑性聚合構件之結構的物件，該等熱塑性聚合物構件被隔開以在該等熱塑性聚合物構件之間界定開口。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。熱塑性構件可以封閉全部或一些開口。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在第二位置的部分模具；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，其中部分模具之表面在至少一個方向但少於全部方向上限制泡棉膨脹。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，該等熱塑性聚合物構件被隔開以在該等熱塑性聚合物構件之間界定開口。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。熱塑性構件可以封閉全部或一些開口。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。該物件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，其中部分模具之表面在至少一個方向但少於全部方向上限制泡棉膨脹。
可以藉由將至少部分發泡的熱塑性物件加熱到第二溫度以軟化熱塑性物件並在第三壓力下將軟化的熱塑性物件灌注至少一種惰性氣體來讓使用部分模具製造的發泡物件進行第二發泡步驟，該第三壓力足以使至少一種惰性氣體滲入軟化的物件中，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會使該物件軟化的溫度，以使該熱塑性物件進一步 發泡，可選地再次使用部分模具的表面來在至少一個方向但少於全部方向上限制泡棉膨脹。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。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。注入該熱塑性物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由熱塑性聚合構件製成的物件之結構塌陷的溫度，以使該熱塑性物件進一步發泡。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。
在這些方法的任一方法中，部分模具可以在發泡步驟期間被併入或黏附於發泡物件。
所揭示的方法允許製造所需形狀的發泡物件而無需用於將泡棉射出成型為所需形狀的工具。可以將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在模製泡棉中以廉價設備提供所需緩衝、支撐、及抗衝擊性的尺寸。
當物件包括熱塑性聚合構件時，當該物件被加熱到一個溫度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。物件或物件的任何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。
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。
熱塑性物件是由熱塑性聚合組成物製成。熱塑性物件可以藉由一種或更多種成形方法製造，包括模製、切割、擠壓、及三維印刷。熱塑性物件可以是或包 括互連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該等熱塑性聚合構件之間界定開口，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或印刷機處理。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，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ExactTM購自ExxonMobil及以商品名EngageTM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。
當使用三維製造機藉由三維印刷以預訂的三維形狀沉積熱塑性聚合組成物來將可發泡物件形成到表面上時，該物件可以包括互連熱塑性聚合構件的結構，該等互連熱塑性聚合構件被間隔開以在其間界定開口。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。
在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之結構中，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。
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。
部分模具可在熱塑性物件被灌注惰性氣體之前或之後、但在使物件發泡之前就位。部分模具可以是或包括上面藉由三維印刷形成物件的表面。
部分模具是在發泡製程中產生的膨脹過程中只在至少一個但少於所有的方向上限制物件(可以是或包括三維開放的晶格結構)的模具。部分模具可以是上面被沉積或形成熱塑性聚合物件、但在發泡之後可以釋放出發泡產物的平坦片材。在一個實例中，部分模具可以是具有底部和側面成型表面、但沒有頂部成型表面的模具。在另一個實例中，部分模具可以是圍繞待發泡元件的全部周邊具有限制的模具。在進一步的實例中，部分模具可以是只圍繞待發泡物件的部分周邊具有限制的模具。例如，當在中底的發泡過程中使用部分模具來塑造鞋類中底時，部分模具可以只具有中底的左側或右側。假使部分模具在兩個維度上限制材料，則兩個維度之間的界面可以是不完全密封的，但可以只被設置在彼此的頂部上。
當發泡時，部分模具可以在元件的至少一部分受限表面上賦予成型圖案或裝飾。
當藉由三維印刷形成物件時，可以在沉積聚合樹脂之前使部分模具就位。分配聚合樹脂的製程可以包含分配聚合樹脂到部分模具中。
部分模具可以同時成型複數個元件(例如被鋪排在烤盤上且其間具有間距的數個元件，使得只有該等元件的底部表面受到限制，但該等元件之間有足夠的間距使得該等元件在發泡/膨脹之後保持分開)。
部分模具可以是犧牲的模具，其中模具在製造製程期間或之後被破壞。模具可以由只為部分的製造製程限制聚合樹脂或泡棉的材料製成，例如在製造製程期間在發泡步驟期間或之後分解或熔化或燒掉或溶解的材料(蠟、紙、玉米澱粉、鹽、糖、聚合物等等)。犧牲模具可以由在製造製程之後可輕易釋放發泡物件的材料形成，例如可以輕易碎裂開的沙粒形式、或在製造製程之後可以被分解、熔化、燒掉或溶解的材料。
部分模具可以是在製造製程期間至少一部分聚合樹脂或泡棉附著的物件，而且部分模具可以成為在製造製程期間形成的元件之一部分。部分模具可以在發泡步驟期間(在聚合樹脂發泡和膨脹時)附著於聚合樹脂。例如，部分模具可以是諸如氣囊的中底元件，或可以是外底元件，例如形成鞋類製品的至少部分外底的橡膠元件。部分模具可以是薄的透明聚合物片，例如用於形成外底的側面的真空成形聚合物元件。部分模具可以在製造過程中被去除，從而將它的形狀賦予最終的發泡物件，或者可以保持存在並形成整體元件的外表面。
部分模具可以是薄的、可選透明的聚合物片，例如用於形成外底的側面的真空成形聚合物元件，外底在至少一部分內表面上具有裝飾元素(箔、塗料等)。部分模具可以在製造過程中被去除，從而讓裝飾元素存在於發泡物件的外表面上，或可以保持存在並形成整體元件的外表面。
藉由將物件加熱到第一溫度(低於會使任何互連熱塑性聚合構件的結構塌陷的溫度)以軟化物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物件中的第一壓力下將該至少一種惰性氣體注入軟化的物件來將可包括互連熱塑性聚合構件的結構的物件製成可發泡。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物件中。第一曝露是在足以使一數量的氣體滲入軟化物件中以在壓力降低時物件軟化時引發至少部分發泡的壓力下進行一段時間。所需的氣體量可以取決於許多因素，例如物件的表面積、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物件飽和的點。
然後可以使被灌注惰性氣體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物件明顯發泡的溫度。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部分模具，或在部分模具中發泡之前被傳送到在遠端地點的部分模具，該部分模具在至少一個方向但少於全部方向上限制泡棉膨脹。藉由將物件加熱到第二溫度以軟化物件而在發泡過程中使熱塑性聚合構件在部分模具的表面鄰近或附近至少部分發泡來使物件發泡，該部分模具在至少一個方 向但少於全部方向上限制泡棉膨脹。當物件包括熱塑性聚合構件的結構時，該第二溫度等於或低於會使該結構塌陷的溫度。該第二溫度可以與對物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，則將壓力降到第二壓力或釋放(恢復到大氣溫度)，以使熱塑性聚合構件在部分模具中發泡。
反而可以使被灌注惰性氣體的物件在部分模具中灌注惰性氣體之後立即發泡而不需暫時冷卻。一旦軟化的熱塑性物件被灌注了至少一種惰性氣體，則將壓力降到低於第一壓力的第二壓力(同時該物件低於會使熱塑性聚合構件的結構崩塌的溫度，若該物件含有該結構的話)以使物件在部分模具中至少部分發泡。物件在發泡時仍是軟化的。例如，第二壓力可以是大氣壓力。
當物件正在發泡時，該物件在一個或更多個但少於全部的方向上的膨脹受到與部分模具的至少一個表面直接接觸或變成直接接觸所限制。發泡的物件在發泡過程中對著表面擠壓時至少部分貼合該至少一個表面，並在一個或更多個不受限制的方向上膨脹。
該物件可以包含第二聚合樹脂。該第二聚合樹脂可以在製造過程中膨脹並至少部分發泡，並可選地以與第一聚合樹脂不同的速率，或者可以保持為固體樹脂。第二聚合樹脂可以以與第一聚合樹脂相同的膨脹速率膨脹並至少部分發泡(使得該第二聚合樹脂膨脹到與 第一樹脂相關的尺寸)，或者可以具有不同的膨脹速率(使得該第二聚合樹脂膨脹得比第一樹脂更多或更少)。
可以藉由重複製程來使可發泡熱塑性物件二次發泡。將至少部分發泡的熱塑性物件加熱到第二溫度(低於會使任何熱塑性聚合構件的結構塌陷的溫度)以軟化熱塑性物件並在足以使至少一種惰性氣體滲入軟化的熱塑性物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物件中，然後將壓力降到低於第三壓力的第四壓力，同時將熱塑性物件軟化以使熱塑性物件進一步發泡，並可選地在同一部分模具或第二部分模具中。在第一發泡製程期間未受限的表面可以在第二發泡製程期間受部分模具的表面限制，反之亦然。第三壓力可以大於大氣壓力。第二溫度可以與熱塑性物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物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。被注入熱塑性物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物件中即可。壓力可以在熱塑性物件軟化時降到第四壓力，以允許熱塑性物件進一步發泡，並可選地在同一或第二部分模具中。該第四壓力可以是大氣壓力。
物件可以包括未被灌注至少一種惰性氣體並因此未於隨後發泡的部分。未發泡的部分可以是聚合或非聚合的。假使未發泡的部分是聚合的，則未發泡的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、或者在暴露於第二溫度/壓力時不發泡。未發泡的部分可以處於物件的固體內部或表面部分的形式，或者可以是熱塑性聚合構件的第二結構。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。
閉孔發泡物件可以具有頂部外表面、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。至少一個表面藉由該部分模具塑形。
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。
第1圖圖示包含第一發泡物件12的第一部分模具10。物件12被塑形為鞋類製品的中底並在發泡熱塑性聚合構件14之間具有開口13。頂部表面15在發泡過程中未受到限制。
第2圖圖示部分含有中底物件112的部分模具(部分模具110)之另一個實例。中底物件112的側 面116在發泡過程中未受限制。中底物件112被使用彈性體熱塑性聚合物組成物三維印刷成結構3。結構3可被印刷成各種不同的結構、尺寸及形狀，例如第3A圖、第3B圖、及第3C圖所示，結構3具有被間距113a、113b、及113c分隔的互連熱塑性聚合構件114a、114b、及114c，以形成具有固體頂部和底部部分但側面開放的結構3；或如第3D圖、第3E圖、及第3F圖所示，結構3具有被間距113d、113e、及113f分隔的互連熱塑性聚合構件114d、114e、及114f，以形成具有固體側面且頂部和底部開放的結構3。
第4圖圖示在鞋類製品的中底發泡時可使用的例示部分模具210。部分模具210具有用以塑造中底之底部表面和側面的凹部225及用以在中底後半部的側邊塑造中底之側面的凸起部分220。
第5圖圖示在鞋類製品的中底發泡時可使用的例示部分模具310。部分模具310具有用以塑造中底(可以如虛線輪廓330所示被定位)之底部表面的平坦表面325及用以在中底後半部的側邊塑造中底之側面的凸起部分320。
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。
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。
3‧‧‧結構
110‧‧‧部分模具
112‧‧‧中底物件
116‧‧‧側面

Claims (35)

  1. 一種製造一閉孔發泡物件的方法，包含以下步驟：a)以一三維印刷製程沉積未發泡熱塑性聚合物到一支撐表面上以形成一未發泡物件；b)加熱該物件以軟化該物件並在一第一壓力下將軟化的物件灌注至少一惰性氣體，該第一壓力足以使該至少一惰性氣體滲入該軟化的物件中；以及c)在該物件軟化時將壓力降到低於該第一壓力的第二壓力以使該物件至少部分發泡，其中一部分模具之一表面在至少一方向但少於全部的方向上限制泡棉膨脹，以及該部分模具的一部分變成附著於該物件。
  2. 如請求項1所述之方法，其中該未發泡物件包含被間隔開以在其間界定開口的互連未發泡熱塑性聚合構件。
  3. 如請求項1或2所述之方法，其中該部分模具限制泡棉膨脹的表面為平的，而且可選地包括在發泡過程中結構可以膨脹超出表面的一個或更多個空間。
  4. 如請求項1或2所述之方法，其中在發泡步驟之前該物件的外表面界定一頂部、一與結構頂部相 對的底部、及一介於該頂部與該底部之間的外周；而且該部分模具的表面限制至少一部分外周的泡棉膨脹。
  5. 如請求項4所述之方法，其中該部分模具的表面限制在該頂部與該底部方向上膨脹的泡棉膨脹。
  6. 如請求項1或2所述之方法，其中該部分模具具有限制泡棉膨脹的一底部表面和側表面，並且在與該底部表面相對的方向上開放。
  7. 如請求項6所述之方法，其中該部分模具具有一包含該底部表面的第一模具部分和一包含側表面的第二模具部分，其中該第一和第二模具部分相鄰但不結合。
  8. 如請求項7所述之方法，進一步包含在步驟c)之後在從該第二模具部分將發泡結構脫模之前將該第二模具部分從該第一模具部分移開。
  9. 如請求項1或2所述之方法，其中該部分模具具有在發泡結構的至少一部分上賦予圖案或裝飾的表面。
  10. 如請求項1或2所述之方法，其中在步驟a)之前放置該部分模具。
  11. 如請求項1所述之方法，其中在步驟b)之前放置該部分模具。
  12. 如請求項1所述之方法，其中在步驟a)之前放置該支撐表面，並在步驟b)之前放置該部分模具。
  13. 如請求項10所述之方法，其中該部分模具包括該支撐表面。
  14. 如請求項1或2所述之方法，其中該部分模具包含一底部部分和一側邊部分。
  15. 如請求項14所述之方法，其中該側邊部分不完全包圍該物件。
  16. 如請求項14所述之方法，其中該部分模具處於一鞋類中底的形狀。
  17. 如請求項1或2所述之方法，其中該部分模具包含在該物件發泡的過程中分離的相鄰區段。
  18. 如請求項2所述之方法，其中在b)之前每個開口都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，另外其中步驟b)包含加熱至一第一溫度以軟化該等熱塑性聚合構件，該第一溫度低於會使結構塌陷的溫度，並在一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。
  19. 如請求項18所述之方法，其中至少一部 分的互連熱塑性聚合構件被配置成重複的圖案。
  20. 如請求項19所述之方法，其中該圖案在兩個相互垂直的方向上重複。
  21. 如請求項19或20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。
  22. 如請求項19所述之方法，其中該等重複單元是相同的。
  23. 如請求項1或2所述之方法，進一步包含以下步驟：d)在步驟c)之後藉由切掉或撕掉至少一部分的該部分模具來去除該部分模具。
  24. 如請求項1或2所述之方法，進一步包含以下步驟：d)在步驟c)之後藉由至少部分熔化該部分模具來去除該部分模具。
  25. 如請求項1所述之方法，其中該物件為一鞋類中底，該鞋類中底具有一第一主表面及一第二相對主表面，其中該部分模具的該部分變成附著於該第一主表面或該第二主表面。
  26. 如請求項1所述之方法，其中該部分模具的該部分黏附於該物件。
  27. 一種製造一發泡物件的方法，包含以下步 驟：a)提供一被灌注至少一惰性氣體的物件；b)在一第一壓力下加熱該物件以軟化該物件；以及c)在該物件軟化時將壓力降至低於該第一壓力的第二壓力，以使該物件至少部分發泡，其中一部分模具之一表面在至少一方向但少於全部方向上限制泡棉膨脹，以及該部分模具的一部分變成附著於該物件。
  28. 如請求項1、2、及27中任一項所述之方法，進一步包含以下步驟：d)將至少部分發泡的物件加熱至一第二溫度以軟化該物件，並在一第三壓力下將該物件灌注一第二至少一惰性氣體，該第三壓力足以使該第二至少一惰性氣體滲入軟化的物件中；以及e)在第一聚合樹脂軟化時或保持軟化時將壓力降低至低於該第三壓力的第四壓力，以使該物件進一步發泡。
  29. 如請求項28所述之方法，其中在e)期間一第二部分模具之一表面在至少一方向但少於全部方向上限制泡棉膨脹。
  30. 如請求項1或27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。
  31. 如請求項2、18、及27中任一項所述之方法，其中該等熱塑性聚合構件具有一規則的幾何橫截面。
  32. 如請求項2、18、及27中任一項所述之方法，其中該結構包含細長的開口。
  33. 如請求項2、18、及27中任一項所述之方法，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。
  34. 一種藉由如請求項1至33中任一項所述之方法製造的閉孔發泡物件。
  35. 如請求項34所述之閉孔發泡物件，其中該物件為一選自由一鞋幫、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、自行車座椅、及上述之元件所組成之群組的構件。
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111251641B (zh) * 2014-11-05 2022-06-14 耐克创新有限合伙公司 方法及柔性网格状泡沫
US11142623B2 (en) * 2016-02-09 2021-10-12 Bauer Hockey Llc Athletic gear or other devices comprising post-molded expandable components
US10800112B2 (en) * 2016-09-12 2020-10-13 Textron Innovations, Inc. Bonding process and system
EP3543008A1 (de) * 2018-03-23 2019-09-25 Siemens Aktiengesellschaft Weiche volumenstruktur und herstellungsverfahren dafür
WO2020046618A1 (en) * 2018-08-31 2020-03-05 Materialise N.V. Cushioning structures
EP3883421A1 (en) * 2018-11-20 2021-09-29 Ecco Sko A/S A 3d printed structure
TWI752623B (zh) * 2019-09-13 2022-01-11 美商北面服飾公司 三維發泡體替代品
WO2021101967A1 (en) * 2019-11-19 2021-05-27 Nike, Inc. Methods of manufacturing articles having foam particles
US11363855B2 (en) * 2019-12-16 2022-06-21 Vans, Inc. Footwear articles and methods for preparing a footwear article
CN111055421A (zh) * 2019-12-31 2020-04-24 晋江兴迅新材料科技有限公司 一种热塑性弹性体的环保发泡工艺及成型设备
CN112716089B (zh) * 2021-01-29 2024-01-30 南京阿米巴工程结构优化研究院有限公司 一种自适应晶格型3d打印头盔缓冲层及其制作方法
WO2023037263A1 (en) * 2021-09-13 2023-03-16 Intrepid Automation Expanding foams in additive manufacturing
IT202200003512A1 (it) * 2022-02-24 2023-08-24 Materias S R L Procedimento per la realizzazione di materiali polimerici espansi

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3919445A (en) * 1971-12-29 1975-11-11 Union Carbide Corp Process for forming expanded laminates and products
US5158986A (en) * 1991-04-05 1992-10-27 Massachusetts Institute Of Technology Microcellular thermoplastic foamed with supercritical fluid
US5684055A (en) * 1994-12-13 1997-11-04 University Of Washington Semi-continuous production of solid state polymeric foams
TW595541U (en) * 2003-04-09 2004-06-21 Chun-Fu Kuo Air circulatable and resilient member
US20090126225A1 (en) * 2007-10-23 2009-05-21 Nike, Inc. Articles And Methods Of Manufacturing Articles
TW200946575A (en) * 2008-02-26 2009-11-16 Nitto Denko Corp Foamed waterproof material having finely cellular structure
US20140182170A1 (en) * 2012-12-19 2014-07-03 New Balance Athletic Shoe, Inc. Customized footwear, and systems and methods for designing and manufacturing same
CN104097288A (zh) * 2013-04-09 2014-10-15 青岛科技大学 一种超临界流体辅助聚合物模压发泡装置

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2564719Y2 (ja) 1990-08-20 1998-03-09 ソニー株式会社 広帯域増幅回路
US5396675A (en) * 1991-06-10 1995-03-14 Nike, Inc. Method of manufacturing a midsole for a shoe and construction therefor
US6232354B1 (en) * 1999-01-25 2001-05-15 Seng C. Tan Microcellular polymer foams and method for their production
US6245267B1 (en) * 1999-01-25 2001-06-12 Armacell, Llc Methods for lowering the density and increasing the flexibility of thermoplastic foams
JP3780236B2 (ja) * 2002-08-07 2006-05-31 キヤノン株式会社 ガスが浸透した材料の保管方法
US7141131B2 (en) * 2003-12-23 2006-11-28 Nike, Inc. Method of making article of footwear having a fluid-filled bladder with a reinforcing structure
GB0409482D0 (en) * 2004-04-28 2004-06-02 Zotefoams Plc Fluoropolymer foams,process to make them and applications thereof
GB0500985D0 (en) 2005-01-18 2005-02-23 Zotefoams Plc Polyamide foams, process to make them and applications thereof
MY154868A (en) 2006-12-29 2015-08-14 Johnson Controls Tech Co Polyurethane foam formulation, products and methods
US9788603B2 (en) * 2007-10-23 2017-10-17 Nike, Inc. Articles and methods of manufacture of articles
GB2471283A (en) 2009-06-23 2010-12-29 Stirling Moulded Composites Ltd Manufacturing a flexible impact-resistant material
US9079337B2 (en) 2011-01-24 2015-07-14 Cornell University Systems and methods for freeform fabrication of foamed structures
JP5992447B2 (ja) * 2011-01-27 2016-09-14 ニュー バランス アスレティックス, インコーポレイテッドNew Balance Athletics, Inc. 発泡部材を形成する方法
WO2013106854A1 (en) * 2012-01-12 2013-07-18 Microgreen Polymers, Inc. Thermoplastic material having a surface texture that promotes adherence of inks and other materials, and related systems and methods
US9005710B2 (en) 2012-07-19 2015-04-14 Nike, Inc. Footwear assembly method with 3D printing
US9122819B2 (en) * 2012-10-22 2015-09-01 Converse Inc. Customized shoe textures and shoe portions
US20140264993A1 (en) * 2013-03-14 2014-09-18 University Of Washington Through Its Center For Commercialization Methods for blow molding solid-state cellular thermoplastic articles
GB201409248D0 (en) 2014-05-23 2014-07-09 Zotefoams Plc Method for producing three dimensional foam articles

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3919445A (en) * 1971-12-29 1975-11-11 Union Carbide Corp Process for forming expanded laminates and products
US5158986A (en) * 1991-04-05 1992-10-27 Massachusetts Institute Of Technology Microcellular thermoplastic foamed with supercritical fluid
US5684055A (en) * 1994-12-13 1997-11-04 University Of Washington Semi-continuous production of solid state polymeric foams
TW595541U (en) * 2003-04-09 2004-06-21 Chun-Fu Kuo Air circulatable and resilient member
US20090126225A1 (en) * 2007-10-23 2009-05-21 Nike, Inc. Articles And Methods Of Manufacturing Articles
TW200946575A (en) * 2008-02-26 2009-11-16 Nitto Denko Corp Foamed waterproof material having finely cellular structure
US20140182170A1 (en) * 2012-12-19 2014-07-03 New Balance Athletic Shoe, Inc. Customized footwear, and systems and methods for designing and manufacturing same
CN104097288A (zh) * 2013-04-09 2014-10-15 青岛科技大学 一种超临界流体辅助聚合物模压发泡装置

Also Published As

Publication number Publication date
US10730231B2 (en) 2020-08-04
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