发泡的物品以及制造发泡的物品的方法技术

提供了包括发泡的热塑性弹性体材料的发泡的物品，制造发泡的物品的方法，以及用于制造并入这样的发泡的物品的鞋类物品、服装物品和运动装备物品的方法。在一个方面中，用于制造发泡的物品的方法包括将包含可发泡的材料和二氧化碳的物品放置在容器中；将容器维持在第一压力和第一温度，在该第一压力和第一温度，二氧化碳为液体并且二氧化碳可溶于可发泡的材料；任选地将经注入的物品暴露于第二温度和第二压力；以及使物品经历第三压力和第三温度，在该第三压力和第三温度，注入的二氧化碳相变成气体，从而使可发泡的材料膨胀成发泡的材料并且形成发泡的物品。材料并且形成发泡的物品。材料并且形成发泡的物品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】发泡的物品以及制造发泡的物品的方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2021年1月5日提交的美国临时申请第63/134,104号和于2021年2月17日提交的美国临时申请第63/150,193号的权益，其两者通过引用以其整体并入本文。


[0003]本公开内容涉及发泡的物品。更具体地，本公开内容涉及包括发泡的热塑性弹性体材料的发泡的物品，制造这样的发泡的物品的方法，以及用于制造包括这样的发泡的物品的鞋类物品的方法。
[0004]背景
[0005]运动装备和服装以及鞋类的设计涉及从美学方面到舒适性和感觉、到性能和耐用性的多种因素。虽然设计和时尚可能迅速地变化，但市场中对于增强性能的需求是不变的。为了平衡这些需求，设计者采用多种材料和设计用于构成运动装备和服装以及鞋类的多种部件。
[0006]附图简述
[0007]当结合附图，在回顾下文描述的详细描述之后，将容易地理解本公开内容的另外的方面。
[0008]图1A
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图1M图示出了根据本公开内容的多种鞋类物品、服装物品和运动装备物品，包括容装物(container)、电子装备和视觉防护物(vision wear)，它们是发泡的物品或者包括发泡的物品，而图1N(a)
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图1Q(e)图示出了关于不同类型的鞋类的另外的细节。
[0009]图2以侧视图图示出了根据示例性实施方案的用于在早期制造阶段期间形成发泡的热塑性弹性体材料的热塑性弹性体材料。
[0010]图3以横截面视图图示出了在图2中沿着线202
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202描绘的热塑性弹性体材料。
[0011]图4以部分横截面侧视图图示出了根据示例性实施方案的用于在中间制造阶段期间形成发泡的热塑性弹性体材料的在容器中的热塑性弹性体材料。
[0012]图5以部分横截面侧视图图示出了根据示例性实施方案的在第二温度和第二压力暴露期间的注入二氧化碳的可发泡的物品。
[0013]图6以部分横截面侧视图图示出了根据示例性实施方案的在经历步骤期间将注入二氧化碳的可发泡的物品引入到水浴以用于形成发泡的物品。
[0014]图7图示出了根据示例性实施方案的用于制造发泡的物品的方法的流程图。
[0015]图8A
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图8F是根据示例性实施方案的多层物品在发泡之前(图8A、图8C和图8E)和在发泡之后(图8B、图8D和图8F)的示意图。
[0016]图9A
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图9K是根据示例性实施方案的可发泡的物品的示意图，其中可发泡的物品的选定部分可以在进行本文公开的膨胀步骤之前通过受控地将二氧化碳注入和扩散到物品的全部或部分中和/或受控地将二氧化碳从物品的全部或部分输出和扩散出来而发泡，同时留下物品的其他部分未发泡。
[0017]描述
[0018]已经确定包括发泡的热塑性弹性体材料的新的发泡的物品，以及用于制造这样的发泡的物品的方法。本文描述的方法包括将二氧化碳注入到物品(即固体物品)的固体可发泡的材料中的步骤。在注入之后，经注入的固体可发泡的材料在没有使固体可发泡的材料热软化的情况下通过使注入的二氧化碳膨胀，例如通过使注入的二氧化碳相变成二氧化碳气体来发泡，这又使固体可发泡的材料膨胀成发泡的材料，形成泡沫，例如具有多孔泡沫结构的泡沫。以这种方式，固体可发泡的材料在该工艺中被物理发泡而不被熔化。本文描述的发泡的物品包括一种或更多种发泡的材料，该一种或更多种发泡的材料是物理发泡的材料。已经发现，包含如本文描述的热塑性弹性体材料的这些物理发泡的材料具有低的密度、均匀的多孔泡沫结构和/或其他有益的性质，使发泡的材料适合用于许多大规模生产的消费产品，包括服装物品、鞋类物品和运动装备物品。图1A
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图1M图示出了根据本公开内容的多种鞋类物品、服装物品和运动装备物品，包括容装物、电子装备和视觉防护物，它们是发泡的物品或者包括发泡的物品，而图1N(a)
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图1Q(e)图示出了关于不同类型的鞋类的另外的细节。
[0019]还已经发现，本文描述的多步骤发泡工艺可以容易地适合用于常规材料和生产线，因为它们使用比其他物理发泡工艺更简单、更便宜和更节能的设备和工艺。例如，将二氧化碳维持为液体并将固体可发泡的材料保持在液体二氧化碳中需要维持比使用超临界二氧化碳来注入固体可发泡的材料更低的极端温度和压力(并且因此需要更便宜、更节能的设备)。在许多方面中，使固体可发泡的材料膨胀成发泡的材料的步骤可以在大气压或接近大气压以及在远低于可发泡的材料的熔化温度的相对低的温度进行，并且因此可以使用简单、便宜的加热方法和设备进行，使整个发泡工艺有效且具有成本效益。另外，本公开内容可以应用于宽范围的固体可发泡的材料，以及应用于具有许多不同几何形状的物品，包括但不限于固体可发泡的材料的片材(sheet)。此外，通过使用包含两种或更多种类型的固体可发泡的材料的物品、包含固体可发泡的材料的两个或更多个部分或区域的物品、以及包含一种或更多种固体可发泡的材料和一种或更多种固体不可发泡的材料的组合的物品，和/或通过改变加工条件，本文描述的用于使固体物品发泡的工艺可以适于选择性地使物品的部分或区域发泡，而不需要另外的工具或设备。
[0020]与不具有发泡的材料的物品，即仅包含固体材料的物品相比，在本文公开的发泡的物品中使用发泡的热塑性弹性体材料可以降低物品的重量或密度。另外地或可选择地，通过使用发泡的材料代替未发泡的材料，提供相同体积所需的材料的总量被减少，降低材料成本并且使发泡的物品与不具有发泡的材料的可比较的物品相比更可持续。此外，通过使用单独的或与一种或更多种另外的热塑性材料组合的发泡的热塑性弹性体材料来形成发泡的物品，发泡的物品的组分或整个发泡的物品可以包括再循环的热塑性材料，并且进而，所述组分或整个发泡的物品本身可以被再循环。在一些方面中，通过控制发泡条件和任选地控制任选的稳定化工艺，发泡的物品的总体体积可以在预测的或预先确定的范围内增加。与在经历发泡工艺之前的物品的总体积相比，体积的增加可以是相对小的，例如小于10百分比或小于5百分比的体积的增加。可选择地，与在经历发泡工艺之前的物品的总体积相比，体积的增加可以是相对大的，例如大于20百分比或大于40百分比的体积的增加。
[0021]在一些方面中，发泡的物品的发泡的材料是已经经历稳定化工艺的稳定化的泡沫材料。在一些方面中，发泡的物品包括发泡的材料的与固体(即，未发泡的)材料的层或区域
相邻的层或区域。在一些方面中，发泡的物品可以是缓冲元件，诸如流体填充的囊。在一些方面中，热塑性弹性体材料可以包括一种或更多种热塑性聚氨酯。在一些方面中，除了热塑性弹性体材料之外，发泡的物品还可以包括第二材料，诸如第二热塑性材料，包括在发泡工艺期间不发泡的第二热塑性材料。
[0022]在一个方面中，本公开内容涉及用于制造发泡的物品的方法。如本文公开的发泡工艺是多步骤工艺，该多步骤工艺包括首先将固体可发泡的材料注入有二氧化碳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于制造发泡的物品的方法，所述方法包括：将物品和二氧化碳放置在容器中，其中所述物品包括固体可发泡的材料，所述固体可发泡的材料是包含一种或更多种第一热塑性弹性体的热塑性弹性体材料；在所述放置之后，将所述容器维持在第一压力和第一温度，其中所述第一压力和第一温度是所述二氧化碳为液体并且液体二氧化碳可溶于所述固体可发泡的材料的压力和温度，并且其中所述维持包括将所述物品和所述液体二氧化碳保持在所述容器中，持续足以使所述液体二氧化碳的至少一部分注入到所述物品的所述固体可发泡的材料中的持续时间；在所述维持和保持之后，任选地将经注入的物品暴露于第二压力和第二温度，在所述第二压力和第二温度，所述二氧化碳保持注入到所述固体可发泡的材料的至少一部分内；在所述维持和保持以及任选的暴露之后，使所述物品经历第三压力和第三温度，在所述第三压力和第三温度，注入到所述固体可发泡的材料中的所述二氧化碳相变成气体，从而使所述固体可发泡的材料膨胀成发泡的材料并且形成所述发泡的物品。2.根据权利要求1所述的方法，还包括在所述经历和膨胀之后，使所述发泡的物品达到第四温度和第四压力，并且将所述发泡的物品保持处于或低于所述第四温度、所述第四压力或两者持续一段持续时间。3.根据权利要求1或2所述的方法，还包括在所述经历和膨胀之后，在第五压力和第五温度使所述发泡的物品稳定化，在所述第五压力和第五温度，所述二氧化碳从所述发泡的物品的发泡的材料中扩散出来，同时使所述发泡的材料维持在泡沫结构中，形成稳定化的发泡的物品。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述稳定化包括将所述发泡的物品保持在所述第五压力和第五温度，持续足以从所述发泡的材料中去除大体上所有的所述二氧化碳的持续时间。5.根据权利要求1
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4中任一项所述的方法，其中在所述第一压力和温度，所述液体二氧化碳以基于所述固体可发泡的材料的总重量的从约1重量百分比至约30重量百分比的浓度可溶于所述固体可发泡的材料。6.根据权利要求1
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5中任一项所述的方法，其中所述一种或更多种第一热塑性弹性体包括一种或更多种热塑性弹性体聚烯烃均聚物或共聚物、一种或更多种热塑性弹性体聚酰胺均聚物或共聚物、一种或更多种热塑性弹性体聚酯均聚物或共聚物、一种或更多种热塑性弹性体聚氨酯均聚物或共聚物、一种或更多种热塑性弹性体苯乙烯均聚物或共聚物，或其任何组合。7.根据权利要求1
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6中任一项所述的方法，其中所述可发泡的材料的所述一种或更多种第一热塑性弹性体包括一种或更多种热塑性弹性体聚酯
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聚氨酯共聚物。8.根据权利要求1
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7中任一项所述的方法，其中所述维持和保持的步骤包括维持从约0.05磅每平方英寸(0.345千帕)至约2000磅每平方英寸(13,790千帕)的所述第一压力，以及维持从约
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57摄氏度至约31摄氏度的所述第一温度。9...

【专利技术属性】
技术研发人员：张怡华，莱尔，
申请(专利权)人：耐克创新有限合伙公司，
类型：发明
国别省市：