CN110313681A - 一种鞋底内部缓震结构、缓震鞋底及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种鞋底内部缓震结构、缓震鞋底及其制备方法，所述鞋底内部缓震结构包括：多层堆叠的气泡片材；设置在相邻两层气泡片材之间的热熔胶膜。本发明提供鞋底内部缓震结构与现有技术中的气囊式结构存在明显差异，该鞋底内部缓震结构具有科技感外观结构，同时在受到外力冲击情况下，力会在各个气泡变形下快速在各层气泡片材转导下消散，具有很好的缓震性能，同时还具有较好的舒适性，且不易因单一气囊结构漏气而损坏；并且采用该鞋底内部缓震结构为内部缓震结构的缓震鞋底的减震性能处于较高水平，并有较低的能量回归率可以很好的释放运动落地冲击。实验结果表明，本发明提供的缓震鞋底的减震G值疲劳前为10.7，疲劳后为11.8，能量回归率为36.9％。

Description

一种鞋底内部缓震结构、缓震鞋底及其制备方法

技术领域

本发明涉及结构型鞋底缓震技术领域，更具体地说，是涉及一种鞋底内部缓震结构、缓震鞋底及其制备方法。

背景技术

消费者穿着体验需求，追求独特的科技感外观的同时又需要有舒适度及功能性。目前市面上有的气垫减震结构都为大气囊结构，外观如出一辙；功能上虽有一定缓震作用，但为保证气囊结构的可靠性，整体结构上会偏硬，影响舒适度。并且单一气囊结构存在在受到尖锐物品强压下易破裂的问题，而一旦气囊漏气整个结构的功能性便会消失。

因此，开发一款能够代替市面上现有气囊式结构从而解决其存在的诸多技术问题的鞋底缓震结构，在满足结构型鞋底舒适性、功能性的同时，不易因单一气囊结构漏气而损坏，以满足市场需求，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种鞋底内部缓震结构、缓震鞋底及其制备方法，该鞋底内部缓震结构同时具有较好的舒适性和缓震性能，且不易因单一气囊结构漏气而损坏。

本发明提供了一种鞋底内部缓震结构，包括：

多层堆叠的气泡片材；

设置在相邻两层气泡片材之间的热熔胶膜。

优选的，所述气泡片材的材质为热塑性聚氨酯弹性体材料；所述热塑性聚氨酯弹性体材料包括得创7085AU牌号聚氨酯材料、科思创UT7-85AU牌号聚氨酯材料和路博润BF-92牌号聚氨酯材料中的一种或多种。

优选的，所述气泡片材中的气泡为圆柱形；所述气泡的直径为3.5mm～10mm，饱和度为30％～90％，高度为3mm～10mm，壁厚为0.25mm～0.35mm。

优选的，所述多层堆叠的气泡片材中底层的气泡片材的壁厚大于顶层的气泡片材的壁厚。

优选的，所述多层堆叠的气泡片材的层数为2层～8层。

本发明还提供了一种缓震鞋底，包括：

外部支撑结构；所述外部支撑结构具有空腔；

设置在所述空腔内的内部缓震结构；所述内部缓震结构为上述技术方案所述的鞋底内部缓震结构；

设置在所述外部支撑结构底部的保护结构。

优选的，所述外部支撑结构为聚氨酯射出部件；所述聚氨酯的拉伸强度大于等于12MPa，断裂伸长率大于等于550％。

优选的，所述保护结构为橡胶材料部件；所述橡胶材料的DIN磨耗小于等于60mm，动态止滑的湿式系数大于等于0.35，动态止滑的干式系数大于等于1.1。

本发明还提供了一种上述技术方案所述的缓震鞋底的制备方法，包括以下步骤：

a)将多层气泡片材进行堆叠并在各层之间放入热熔胶膜，进行第一次微波处理，冷却后得到内部缓震结构；

b)将步骤a)得到的内部缓震结构放入外部支撑结构的空腔中，进行第二次微波处理，定型后，再在所述外部支撑结构底部贴合保护结构，得到缓震鞋底。

优选的，步骤a)中所述第一次微波处理的温度为125℃～135℃。

本发明提供了一种鞋底内部缓震结构、缓震鞋底及其制备方法，所述鞋底内部缓震结构包括：多层堆叠的气泡片材；设置在相邻两层气泡片材之间的热熔胶膜。本发明提供鞋底内部缓震结构与现有技术中的气囊式结构存在明显差异，该鞋底内部缓震结构具有科技感外观结构，同时在受到外力冲击情况下，力会在各个气泡变形下快速在各层气泡片材转导下消散，具有很好的缓震性能，同时还具有较好的舒适性，且不易因单一气囊结构漏气而损坏；并且采用该鞋底内部缓震结构为内部缓震结构的缓震鞋底的减震性能处于较高水平，并有较低的能量回归率可以很好的释放运动落地冲击。实验结果表明，本发明提供的缓震鞋底的减震G值疲劳前为10.7，疲劳后为11.8，能量回归率为36.9％。

另外，本发明提供的制备方法工艺简单，加热均匀、快速，并且无污染，能够避免刷胶贴合工艺在组合过程中胶水渗透影响外观品质，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为本发明实施例提供的鞋底内部缓震结构的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的鞋底内部缓震结构中气泡片材的俯视图；

图3为本发明实施例提供的鞋底内部缓震结构在受到外力冲击情况下力在各层气泡片材转导消散实现缓震性能的示意图；

图4为本发明实施例提供的缓震鞋底的外部支撑结构的后视图；

图5为本发明实施例提供的缓震鞋底的外部支撑结构的侧视图；

图6为本发明实施例提供的缓震鞋底的保护结构的俯视图；

图7为本发明实施例提供的缓震鞋底的实物图；

图8为本发明实施例1提供的缓震鞋底的制备方法主要流程的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种鞋底内部缓震结构，包括：

多层堆叠的气泡片材；

设置在相邻两层气泡片材之间的热熔胶膜。

请参阅图1，图1为本发明实施例提供的鞋底内部缓震结构的结构示意图。

在本发明中，所述气泡片材的材质优选为热塑性聚氨酯弹性体材料；所述热塑性聚氨酯弹性体材料优选包括得创7085AU牌号聚氨酯材料、科思创UT7-85AU牌号聚氨酯材料和路博润BF-92牌号聚氨酯材料中的一种或多种，更优选为得创7085AU牌号聚氨酯材料和/或科思创UT7-85AU牌号聚氨酯材料，更更优选为得创7085AU牌号聚氨酯材料。本发明对所述热塑性聚氨酯弹性体材料的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的上述得创7085AU牌号聚氨酯材料、科思创UT7-85AU牌号聚氨酯材料和路博润BF-92牌号聚氨酯材料的市售商品即可。

在本发明中，所述气泡片材在生产过程中，对热塑性聚氨酯弹性体材料的抗拉强度、延伸性、结晶成型要求较高，若材料选择不恰当，非常容易造成成型不良及孔洞变形等问题。在本发明中，所述气泡片材的软化点优选为135℃～145℃，更优选为140℃；所述气泡片材的熔化点优选为150℃～160℃，更优选为155℃。本发明对所述气泡片材的生产设备没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的气泡片材产线生产设备即可。

在本发明中，所述气泡片材中的气泡优选为圆柱形；本发明采用圆柱形气泡，具有轴对称、中心对称和不易变形的性质，是最佳力传导、力学均散的立体形状。请参阅图2，图2为本发明实施例提供的鞋底内部缓震结构中气泡片材的俯视图。在本发明中，所述气泡的直径优选为3.5mm～10mm，更优选为6.5mm；所述气泡的饱和度优选为30％～90％，更优选为60％；所述气泡的高度优选为3mm～10mm，更优选为6mm；所述气泡的壁厚优选为0.25mm～0.35mm。

在本发明中，所述气泡片材中的气泡的形状、直径、高度、饱和度(充气量)、壁厚对气泡片材的舒适度及性能有着明显的影响；其中壁厚大的气泡片材具有柔软的舒适度及好的缓震性能，但支撑性能差；而壁厚小的气泡片材，缓震性能、支撑性能好，但舒适度一般。在本发明中，所述多层堆叠的气泡片材中各层气泡片材可以为相同壁厚的气泡片材，也可以为不同壁厚的气泡片材，优选为不同壁厚的气泡片材；在本发明优选的实施例中，所述多层堆叠的气泡片材中底层的气泡片材的壁厚大于顶层的气泡片材的壁厚，从而使壁厚小的气泡片材(顶层)靠近足底部以起到柔软托起的增加舒适度的作用，并可以增加减震效能，而壁厚大的气泡片材在底层，形成缓震、支撑的气泡矩阵。

在本发明中，所述多层堆叠的气泡片材的层数优选为2层～8层，更优选为4层～6层，更更优选为5层。在本发明中，所述多层堆叠的气泡片材为多层结构，可以由不同颜色组合，从而具有更多的外观变化；另外，所述多层堆叠的气泡片材为多层结构，可以由不同片材厚度组合，从而具有更多的性能变化可能。

在本发明中，所述热熔胶膜设置在相邻两层气泡片材之间，用于将各层气泡片材进行粘合，形成整体的鞋底内部缓震结构。本发明对所述热熔胶膜的种类和来源没有特殊限制，能够实现上述粘合功能即可。在本发明中，所述热熔胶膜的软化点优选为110℃～120℃，更优选为115℃；所述热熔胶膜的熔化点优选为125℃～135℃，更优选为130℃。

本发明提供鞋底内部缓震结构与现有技术中的气囊式结构存在明显差异，该鞋底内部缓震结构具有科技感外观结构，同时在受到外力冲击情况下，力会在各个气泡变形下快速在各层气泡片材转导下消散，具有很好的缓震性能，请参阅图3，图3为本发明实施例提供的鞋底内部缓震结构在受到外力冲击情况下力在各层气泡片材转导消散实现缓震性能的示意图；同时还具有较好的舒适性，且多气囊结构，不易因单一气囊结构漏气而损坏。

本发明还提供了一种缓震鞋底，包括：

外部支撑结构；所述外部支撑结构具有空腔；

设置在所述空腔内的内部缓震结构；所述内部缓震结构为上述技术方案所述的鞋底内部缓震结构；

设置在所述外部支撑结构底部的保护结构。

请参阅图4～5，其中图4为本发明实施例提供的缓震鞋底的外部支撑结构的后视图；图5为本发明实施例提供的缓震鞋底的外部支撑结构的侧视图。

在本发明中，所述外部支撑结构优选为聚氨酯射出部件；所述外部支撑结构的软化点优选为145℃～155℃，更优选为150℃；所述外部支撑结构的熔化点优选为160℃～170℃，更优选为165℃。本发明对所述聚氨酯的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的用于制备鞋底的聚氨酯材料即可。在本发明中，所述聚氨酯的拉伸强度优选大于等于12MPa，断裂伸长率优选大于等于550％；此外，所述聚氨酯的耐老化性优选为湿热老化(70℃，95％RH，72h)TPU变色3-4级，耐折性能优选为-15℃，4万次无断裂。

在本发明中，所述外部支撑结构具有空腔，其中设置有内部缓震结构；所述内部缓震结构为上述技术方案所述的鞋底内部缓震结构。在本发明中，上述技术方案所述的鞋底内部缓震结构因结构特殊性：气泡与气泡之间有缝隙，气泡壁薄；若外露会有缝隙内易脏，气泡受外力易破，气泡结构支撑性不足的问题。本发明采用上述外部支撑结构，能够起到保护内部缓震结构和支撑足部的作用。在本发明中，所述外部支撑结构的表面优选设有纹理，进一步提高支撑稳定性。另外，本发明中的外部支撑结构和内部缓震结构可以有多样的颜色变化。

在本发明中，所述保护结构设置在所述外部支撑结构底部，用于增加鞋底的耐磨、止滑等性能，保证运动保护。请参阅图6，图6为本发明实施例提供的缓震鞋底的保护结构的俯视图。在本发明中，所述保护结构优选为橡胶材料部件；所述橡胶材料的DIN磨耗优选小于等于60mm，动态止滑的湿式系数优选大于等于0.35，动态止滑的干式系数优选大于等于1.1。

请参阅图7，图7为本发明实施例提供的缓震鞋底的实物图。在满足上述技术方案的特定要求下，各部分结构(外部支撑结构、内部缓震结构及保护结构)按照鞋底的相应形状组合得到缓震鞋底。采用上述技术方案所述的鞋底内部缓震结构为内部缓震结构的缓震鞋底的减震性能处于较高水平，并有较低的能量回归率可以很好的释放运动落地冲击。

本发明还提供了一种上述技术方案所述的缓震鞋底的制备方法，包括以下步骤：

a)将多层气泡片材进行堆叠并在各层之间放入热熔胶膜，进行第一次微波处理，冷却后得到内部缓震结构；

b)将步骤a)得到的内部缓震结构放入外部支撑结构的空腔中，进行第二次微波处理，定型后，再在所述外部支撑结构底部贴合保护结构，得到缓震鞋底。

本发明首先将多层气泡片材进行堆叠并在各层之间放入热熔胶膜，进行第一次微波处理，冷却后得到内部缓震结构。在本发明中，所述多层气泡片材和热熔胶膜与上述技术方案中所述的相同，在此不再赘述。

本发明对所述第一次微波处理的设备没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的带有模具的工业微波设备即可；所述工业微波设备的波段、频率、波长均可调节，温控精确温差≤1℃。在本发明中，所述第一次微波处理的温度优选为125℃～135℃，更优选为130℃。本发明采用上述温度进行微波处理，能够使热熔胶膜熔化、气泡片材软化，易于定型，再通过鞋底形状的模具进行压合定型，冷却后得到内部缓震结构。

得到所述内部缓震结构后，本发明将得到的内部缓震结构放入外部支撑结构的空腔中，进行第二次微波处理，定型后，再在所述外部支撑结构底部贴合保护结构，得到缓震鞋底。在本发明中，所述外部支撑结构和保护结构与上述技术方案中所述的相同，在此不再赘述。

本发明对所述第二次微波处理的设备没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的带有模压稳型模具的工业微波设备即可；所述工业微波设备的波段、频率、波长均可调节，温控精确温差≤1℃。在本发明中，所述第二次微波处理的温度优选为125℃～135℃，更优选为130℃。本发明采用上述温度进行微波处理，能够使热熔胶膜熔化、气泡片材软化、外部支撑结构稳定，易于定型并形成鞋底模具形状；定型后，再在所述外部支撑结构底部贴合保护结构，得到缓震鞋底。

本发明提供的制备方法工艺简单，相比普通的刷胶贴合工艺，一方面能够避免刷胶贴合工艺在组合过程中胶水渗透影响外观品质，另一方面不会因为组合层数多而生产效率低下；同时采用微波处理实现加热定型，加热均匀、快速，可实现选择性加热，控制及时、反应灵敏，穿透能力强，并且清洁卫生、无污染，实现一次性加热多层材料粘合，生产效率高，具有广阔的应用前景。

本发明提供了一种鞋底内部缓震结构、缓震鞋底及其制备方法，所述鞋底内部缓震结构包括：多层堆叠的气泡片材；设置在相邻两层气泡片材之间的热熔胶膜。本发明提供鞋底内部缓震结构与现有技术中的气囊式结构存在明显差异，该鞋底内部缓震结构具有科技感外观结构，同时在受到外力冲击情况下，力会在各个气泡变形下快速在各层气泡片材转导下消散，具有很好的缓震性能，同时还具有较好的舒适性，且不易因单一气囊结构漏气而损坏；并且采用该鞋底内部缓震结构为内部缓震结构的缓震鞋底的减震性能处于较高水平，并有较低的能量回归率可以很好的释放运动落地冲击。实验结果表明，本发明提供的缓震鞋底的减震G值疲劳前为10.7，疲劳后为11.8，能量回归率为36.9％。

另外，本发明提供的制备方法工艺简单，加热均匀、快速，并且无污染，能够避免刷胶贴合工艺在组合过程中胶水渗透影响外观品质，具有广阔的应用前景。

为了进一步说明本发明，下面通过以下实施例进行详细说明。本发明以下实施例所用的气泡片材的材质为热塑性聚氨酯弹性体材料，具体为得创7085AU牌号聚氨酯材料；本发明通过对比不同热塑性聚氨酯弹性体材料的抗拉强度、延伸性、结晶成型及成本，选择出上述最佳的热塑性聚氨酯弹性体材料；具体参见表1所示；

表1不同热塑性聚氨酯弹性体材料的各项性能数据

材料牌号	结晶成型	延伸性	拉伸强度	气泡破损率	材料单价
						科思创UT7-85AU	√	√	√	≦5％	高
得创7085AU	√	√	√	≦5％	中
						路博润BF-92	×	×	√	≦15％	高

由表1可知，科思创(拜耳)及得创原料配方在生产及物理性能上表现相同，选择得创7085AU牌号聚氨酯材料更加适合气泡片材的加工。

所述气泡片材中的气泡为圆柱形，本发明通过表2设计的多组实验选择实施例1中所用的气泡片材中的气泡的具体参数。

表2气泡片材中气泡的具体参数对性能的影响

由表2可知，选择气泡直径为6.5mm，饱和度(充气量)为60％，高度为6mm，壁厚0.25mm或0.35mm的气泡片材，对后续产品性能最佳；其中，气泡壁厚为0.25mm的气泡片材具有柔软的舒适度及好的缓震性能，但支撑性能差；而气泡壁厚为0.35mm的气泡片材对比气泡壁厚为0.25mm的气泡片材，其缓震性能、支撑性能好，但舒适度不如。

本发明以下实施例所用的外部支撑结构为以聚氨酯为原料的射出部件，其中聚氨酯的各项性能数据参见表3所示；

表3聚氨酯的各项性能数据

本发明以下实施例所用的保护结构为以橡胶材料为原料的部件，其中橡胶材料的各项性能数据参见表4所示；

表4橡胶材料的各项性能数据

此外，所述气泡片材、热熔胶膜及外部支撑结构的软化点、熔化点数据参见表5所示；

表5气泡片材、热熔胶膜及外部支撑结构的软化点、熔化点数据

	软化点	熔化点
			热熔胶膜	115℃	130℃
气泡片材	140℃	155℃
			外部支撑结构	150℃	165℃

实施例1

以运动鞋正常后跟22mm厚度制备缓震鞋底；请参阅图8，图8为本发明实施例1提供的缓震鞋底的制备方法主要流程的示意图；具体包括以下步骤：

(1)将5层鞋底形状的气泡片材进行逐层堆叠，并在相邻两层之间放入热熔胶膜，然后放入模具(流程a)，将模具锁模，送入工业微波设备进行第一次微波处理，所述第一次微波处理的温度为130℃，微波加热融化热熔胶膜，使各层气泡片材粘合(流程b)，冷却后出模，得到内部缓震结构(流程c)。

(2)将步骤(1)得到的内部缓震结构放入外部支撑结构的空腔中，然后放入模压稳型模具(流程d)，将模具锁模，送入工业微波设备进行第二次微波处理，所述第二次微波处理的温度为130℃，微波加热融化热熔胶膜，使内部缓震结构与外部支撑结构实现粘合，并定型成模具形状(流程e)，冷却后出模，得到包括内部缓震结构的外部支撑结构(流程f)；再在所述外部支撑结构底部贴合保护结构，得到缓震鞋底。

实施例2～5

采用实施例1提供的制备方法，区别在于：选择不同气泡壁厚的气泡片材进行堆叠；具体叠加方式及相应叠加方式下得到的内部缓震结构的各项性能数据参见表6所示。

表6实施例1～5提供的内部缓震结构的具体叠加方式及各项性能数据

由表6可知，0.25mm壁厚的气泡片材应靠近足底部(顶层)，以起到柔软托起的增加舒适度的作用，并可以增加减震效能；而0.35mm壁厚的气泡片材应在底层，形成缓震、支撑的气泡矩阵；在此基础上，本发明提供的内部缓震结构的缓震效果好，抗疲劳性优良，且具有优越的舒适性。

对本发明实施例6提供的缓震鞋底的减震性能及舒适性进行测试，结果参见表7所示。

表7本发明实施例6提供的缓震鞋底的各项性能数据

由表7可知，本发明实施例6提供的缓震鞋底减震性能在结构减震上处于较高水平，并有较低的能量回归率可以很好的释放运动落地冲击。

所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种鞋底内部缓震结构，包括：

多层堆叠的气泡片材；

设置在相邻两层气泡片材之间的热熔胶膜。

2.根据权利要求1所述的鞋底内部缓震结构，其特征在于，所述气泡片材的材质为热塑性聚氨酯弹性体材料；所述热塑性聚氨酯弹性体材料包括得创7085AU牌号聚氨酯材料、科思创UT7-85AU牌号聚氨酯材料和路博润BF-92牌号聚氨酯材料中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的鞋底内部缓震结构，其特征在于，所述气泡片材中的气泡为圆柱形；所述气泡的直径为3.5mm～10mm，饱和度为30％～90％，高度为3mm～10mm，壁厚为0.25mm～0.35mm。

4.根据权利要求3所述的鞋底内部缓震结构，其特征在于，所述多层堆叠的气泡片材中底层的气泡片材的壁厚大于顶层的气泡片材的壁厚。

5.根据权利要求1所述的鞋底内部缓震结构，其特征在于，所述多层堆叠的气泡片材的层数为2层～8层。

6.一种缓震鞋底，包括：

外部支撑结构；所述外部支撑结构具有空腔；

设置在所述空腔内的内部缓震结构；所述内部缓震结构为权利要求1～5任一项所述的鞋底内部缓震结构；

设置在所述外部支撑结构底部的保护结构。

7.根据权利要求1所述的缓震鞋底，其特征在于，所述外部支撑结构为聚氨酯射出部件；所述聚氨酯的拉伸强度大于等于12MPa，断裂伸长率大于等于550％。

8.根据权利要求1所述的缓震鞋底，其特征在于，所述保护结构为橡胶材料部件；所述橡胶材料的DIN磨耗小于等于60mm，动态止滑的湿式系数大于等于0.35，动态止滑的干式系数大于等于1.1。

9.一种权利要求6～8任一项所述的缓震鞋底的制备方法，包括以下步骤：

a)将多层气泡片材进行堆叠并在各层之间放入热熔胶膜，进行第一次微波处理，冷却后得到内部缓震结构；

b)将步骤a)得到的内部缓震结构放入外部支撑结构的空腔中，进行第二次微波处理，定型后，再在所述外部支撑结构底部贴合保护结构，得到缓震鞋底。

10.根据权利要9所述的制备方法，其特征在于，步骤a)中所述第一次微波处理的温度为125℃～135℃。