CN111186199A - 多层产品及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

一种多层产品(10)，包括至少两个联接的层(11、12)，其中至少一层(12)是能热焊接的。这两个层(11、12)各自预先构成。

Description

多层产品及其生产方法
技术领域
本发明涉及多层产品。
本发明还涉及一种用于生产这种产品的方法。
本发明用于鞋类和服装领域的工业中。
但是，本发明也可以应用于其他领域。
背景技术
如今，在鞋类和服装领域中，使用“无缝”技术(即，没有缝线或没有可见缝线)提供的用品或物品是已知的且广泛使用的。
在具有隐藏缝线的变型中，该技术包括将多层产品的一部分固定在服装或鞋帮(upper)的区域上，将该部分胶合到该区域。
以这种方式，覆盖了下面的缝线，并且该物品呈现出更令人愉悦的视觉冲击。
通常，被粘合的多层产品具有减小的厚度(小于一毫米)以及能热焊接的层。
能热焊接的层是适于面向服装或鞋帮外部的层。
在本说明书中，术语“能热焊接的”是指通常聚合物的元件如果被加热到高于约130-150℃的某个温度的话则该元件变为具有粘性。被加热到高于此温度的元件软化和/或熔化，破坏和/或改变分子间键，然后能够渗透到与之接触的材料的孔中，并在随后的冷却过程中与之焊接在一起。
这些产品中的一些所具有的表面在视觉上模拟例如类似于刮擦皮革的表面。
在本说明书中，术语“刮擦”是指存在多条划痕线。
这些划痕线主要是单向的。
例如，在皮革工业中，已知一种基于聚氨酯(PU)的产品，其具有类似的表面，并且该产品使用该领域中称为“配皮(bycast)”的方法来提供。
用于生产这种产品的方法需要在硅树脂模具中喷射多元醇和异氰酸酯的基础混合物，然后它们的反应生成PU。
多元醇和异氰酸酯被喷射在溶剂混合物中。多元醇在4-羟基苯甲酸甲酯溶剂中，而异氰酸酯在17-20％的乙酸乙酯溶剂中。
这些模具的压印表面带有期望提供的表层结构的底片图案(negatives)。
然后，通过压延，切成片材的、能热焊接的膜被施加，以与多元醇和异氰酸酯的基础混合物接触。
多元醇与异氰酸酯之间生成PU的反应在一定时间(约30秒)内发生，并在48小时后完成。
这种反应在与能热焊接的膜接触时发生。
PU的交联活化了膜的表面，使其参与反应并将PU焊接到膜。
以这种方式获得了两层产品，其具有厚度小于一毫米的刮擦表面并且其是能热焊接的。
这些传统技术具有一些缺点。
在多元醇和异氰酸酯之间的反应过程中，会产生气泡，气泡保留封闭在PU层和能热焊接的膜层之间。
这是由于以下事实：在PU的聚合步骤中释放的溶剂不能被完全排空。
气泡局部地阻止经历交联的PU焊接到膜。
这种气泡导致多孔性，该多孔性在将多层产品热焊接至衣物或鞋子的鞋帮所必需的热压步骤期间更为突出。
这样的多孔性会产生无法消除的美学缺陷。
结果，不可能完全使用所生产的所有多层产品，并且其部分将被丢弃。
发明内容
本发明的目标是提供一种多层产品，其能够在上述方面的一个或多个中改进现有技术。
在该目标内，本发明的目的是提供一种减小厚度的多层产品，所述多层产品不具有美学缺陷并且在购买者那里引起令人满意的视觉冲击。
本发明的另一个目的是提供一种没有多孔性的多层产品。
本发明的再一个目的是提供一种多层产品，所述多层产品提供耐磨性，同时保持足够的柔韧性。
本发明的又一个目的是提供一种生产多层产品的方法。
此外，本发明将以任何现有解决方案的替代方式克服已知技术的缺点。
本发明的另一个目的是提供高度可靠、易于实施且低成本的多层产品。
该目标以及在下文中将变得更加明显的这些和其他目的是通过一种多层产品来实现的，该多层产品包括至少两个联接层，其中至少一层是能热焊接的，其特征为，所述两个层是各自预先构成的。
附图说明
通过以下对根据本发明的多层产品的优选但非排他的实施例的详细描述，本发明的其他特征和优点将变得更加明白，所述多层产品在附图中通过非限制性实例示出，其中：
-图1是根据本发明的多层产品的剖视图；
-图2示意性地示出了用于生产图1中的产品的方法的第一步骤；
-图3示意性地示出了用于生产图1中的产品的方法的第二步骤；
-图4示意性地示出了用于生产图1中的产品的方法的第三步骤；
-图5示意性地示出了用于生产图1中的产品的方法的第四步骤。
具体实施方式
参考附图，根据本发明的多层产品通常由附图标记10表示。
考虑图1中的剖面，产品10包括第一层11和联接到第一层11的第二层12。
本发明的特性之一在于以下事实：在联接之前，这两个层11和12各自预先构成。
产品10的另一个特性在于以下事实：在这两个层11和12中，至少一个层是能热焊接的。
第一层11由塑料材料制成，例如，具有闭室结构的膨胀的热塑性聚氨酯(TPU)。
这使得产品10能够耐磨并且提供足够的柔韧性。
特别地，该第一层11具有50邵氏A和90邵氏A之间的硬度。
优选地，第一层11具有67±5邵氏A的硬度。
所述第一层11的厚度在0.2mm和2mm之间。
优选地，第一层11具有0.5±0.1mm的厚度。
第一层11具有平坦的表面15，其对应于自由的、刮擦表面。
“平坦表面”是基本平行于产品10的延伸表面的表面。
在本说明书中使用的表述“自由表面”是指第一层11的位于与第二层12接触的表面的另一侧上的表面。
自由表面15是在产品10施加于其上之后适于作为衣物或鞋子的外表面的表面。
被刮擦的这种自由表面15在购买者那里引起令人愉悦的视觉冲击。
在所描述的示例中，产品10具有自由的刮擦表面，在视觉上呈现刮擦的外观。
在附图中未示出的实施例的变型中，表面可以呈现出其他外观，例如呈现出具有非单向划痕线、大理石纹，纵横交错或抛光的外观。
第二层12是能热焊接的，并且该第二层转而由第一子层13和第二子层14构成。
第一子层13包含在第一层11与第二子层14之间。
第二子层14对于产品10不是必需的，并且无需存在。在这种情况下，产品10由两层构成，即，第一层11和对应于第一子层13的第二层12。
第二子层14相对于第一子层13位于第一层11的另一侧上。
第一子层13是能热焊接的。
所述第一子层13由聚酯的聚合物膜构成，该聚酯的聚合物膜在高于约110℃的温度下变得具有粘性。
在图中未示出的实施例的变型中，第一子层13由另一种类型的聚合物膜(例如：TPU或聚酰胺(PA))制成。
第一子层13和第二子层14具有与第一层11的平坦延伸部基本相等的平坦延伸部。
该第一子层13的厚度在0.03mm至0.3mm之间。
优选地，第一子层13具有0.1mm的厚度。
该第一子层13适于被放置成与衣物或与鞋子的鞋帮接触。
第二子层14是第一子层13的辅助子层。
所述第二子层14是硅胶涂布纸(silicone-coated paper)和/或类似物，并且适于保护第一子层13免受可能会破坏其特性的环境条件的影响，直到产品10被使用的时刻。
在将产品10应用于衣物上或鞋子上之前，去除该第二子层14以显露第一子层13。
本发明还涉及用于生产产品10的方法。
图2至图5示意性地示出了如下所述发生的生产产品10的步骤。
参照图2，通过平头挤出机17挤出膨胀的TPU 16，以形成TPU的第一片材18，任选地使用水冷式冷却筒对第一片材进行冷却。
膨胀的TPU的第一片材18在两个相对的平坦表面上经历刮擦。
例如使用砂纸执行刮擦。
例如通过使第一片材18穿过一对面对的刮擦辊20a、20b执行刮擦，这对刮擦辊的表面均由砂纸21覆盖，其中磨料(grit)朝向第一片材18并与第一片材接触。
在图中未示出的实施例的另一变型中，通过双次穿过具有单个刮擦辊的刮擦机来执行刮擦。在所述刮擦机内部，每次刮擦第一片材18的一个表面。
例如，刮擦的特征如下：
-砂纸21的磨料粒度为36，
-第一片材18的前进速度为0.18m/sec，
-刮擦辊的转速为300rpm，
-砂纸21的通过深度为1.15mm。
砂纸21在第一片材18的每一个平坦表面上产生单向划痕线22。
可以紧接着挤出TPU的步骤之后连续地执行刮擦步骤，也可以在稍后执行刮擦步骤。
也可以手动地和/或用特殊的打磨机进行刮擦。
在刮擦步骤之后，获得由膨胀的TPU制成的第二片材23，其在两个平坦表面上被刮擦，厚度约为1.2mm。
参照图3，类似于皮革工业中所发生的，第二片材23经历片皮(split，分割)。
使用图中未示出的、在皮革工业中已知并使用的类型的片皮机执行片皮。
作为片皮的结果，从第二片材23获得了两个分开的第三片材24、24'。
这两个第三片材中的每一个的厚度均等于约0.6mm。
在每个第三片材24、24'的位于刮擦表面的另一侧的表面上，施加能热活化的粘合剂层30、30'，例如基于聚酯、PU或PA的膜。
膜30、30'通过图中未示出的热压延被联接到第三片材24、24'。
所述第三片材24、24'中的每一个对应于产品10的第一层11、11'。
参照图4，产品10的能热焊接的第二层12与第一层11分开地提供。
通过经由平头挤出机26将能热焊接的聚合物25(例如聚酯)挤出到能在挤出机26附近滑动的硅胶涂布纸27的片材或类似物上可以提供第二层12。
能热焊接的聚合物25以可逆的方式粘附到纸27的硅胶处理表面上。
以此方式获得第四片材28。
第四片材28对应于产品10的第二层12，其中能热焊接的聚合物25层对应于第一子层13，并且硅胶涂布纸层27对应于第二子层14。
图5示出了第三片材24和第四片材28之间联接的步骤。
第三片材24通过热压延联接到第四片材28。
这两个片材24和28穿过一对相对的加热层压辊31、31'，这对相对的加热层压辊压制这两个片材，从而使第三片材24(具有粘合剂30的片材)的平坦表面粘附到第四片材28的聚合物25层的平坦表面。
与层压辊31接触的第三片材24在辊之间的转移期间被加热，并且由于该加热，粘合剂30被活化。借助于加热和由辊31、31'施加的压力，第三片材24被焊接到第四片材28。
因此，第三片材24粘附地结合到第四片材28，从而在粘合剂30的冷却期间变成焊接到第四片材。
以这种方式，获得了产品10的第五片材32，该第五片材可以缠绕在卷轴上。
在图中未示出的实施例的变型中，第三片材24在穿过这对层压辊31、31'之前，通过加热辊被加热以活化粘合剂30。
在图中未示出的实施例的另一变型中，能热活化的粘合剂层30、30'未施加在第三片材24、24'的刮擦表面的另一侧的表面上。
在这种情况下，第三片材24也通过热压延联接到第四片材28。
这两个片材24和28穿过一对相对的加热层压辊31、31'，这对相对的加热层压辊压制这两个片材，从而使第三片材24的平坦表面(与刮擦表面相对的表面)粘附到第四片材28的聚合物25层的平坦表面。
第三片材24和第四片材28在层压辊31、31'之间的转移期间被加热，并且由于该加热，第四片材28变得具有粘性。
由于由辊31、31'施加的加热和压力，第四片材28被焊接到第三片材24。
因此，第三片材24粘附地结合到第四片材28，从而在冷却期间变为焊接到第四片材。
在实施例的另一变型中，将第三片材24联接到第四片材28的步骤包括：
-加热第四片材28以活化聚合物25层，使第四片材28具有粘性，
-使这两个片材(第三片材24和第四片材28)穿过一对相对的层压辊，
-用这两个层压辊压制这两个片材(第三片材24和第四片材28)，第三片材24的与刮擦表面相对的平坦表面粘附到第四片材28的聚合物层25的平坦表面，并且在冷却期间第四片材28变为焊接到第三片材24。
在另一个实施例中，多层产品10仅由膨胀的TPU制成的第一层11构成，该第一层具有至少一个刮擦的平坦表面并且具有至少0.4mm的厚度，并且该第一层是通过从至少0.8mm厚度的膨胀的TPU片材上片皮而提供的。
应当注意，预先分开提供第三片材24和第四片材28使得在产品10中不会形成气泡和多孔性，从而防止了美学性质的缺陷并且同时仍然保持厚度减小。
用于获得产品10的上述所有步骤可以连续地执行，同时提供第三片材24和第四片材28，或者作为连续步骤，在不同时间提供第三片材24和第四片材28。
以下是根据本发明的产品10的用途。
当希望将产品10应用于衣物的某个区域或鞋子的鞋帮的某个区域时，执行以下方法：
-从产品10的片材32模切出足够的部分，
-去除第二子层14，露出第一子层13，
-在压力下将产品10施加到衣物或鞋帮的区域上，并且同时将第一子层13加热到使其具有粘性的温度。
一种替代方法如下所述：
-从产品10的片材32模切出足够的部分，
-将能热焊接的第一子层13加热到使其具有粘性的温度，
-去除硅胶涂布纸的第二子层14，露出仍然热的能热焊接的第一子层13，
-将产品10的部分施加到衣物或鞋帮的区域，使第一子层13的平坦表面面向衣物或鞋帮的待覆盖的区域，
-同时，将产品10压在衣物或鞋帮的受影响区域上，以促进它们之间的粘合和焊接。
在实践中已经发现，本发明通过生产减小厚度的能热焊接的多层产品而完全实现了预期的目标和目的，该多层产品没有多孔性或美学缺陷，与此同时又保持了耐磨性和足够的柔韧性，从而在购买者那里引起愉悦的视觉冲击。
如此构思的本发明可以进行多种修改和变化，所有这些修改和变化都在所附权利要求的范围内。而且，所有细节都可以由其他技术上等效的元件代替。
在实践中，所使用的材料可以是根据要求和目前技术水平的任何材料，只要它们与特定用途以及可能的尺寸和形状兼容。

Claims (27)

1.一种多层产品(10)，包括至少两个联接的层(11、12)，其中至少一层(12)是能热焊接的，其特征在于，所述两个层(11、12)是各自预先构成的。
2.根据权利要求1所述的产品(10)，其特征在于，所述两个联接的层中的第一层(11)由塑料材料制成。
3.根据权利要求2所述的产品(10)，其特征在于，所述塑料材料是闭室膨胀的TPU。
4.根据权利要求2所述的产品(10)，其特征在于，所述塑料材料的硬度在50邵氏A和90邵氏A之间，并且厚度在0.2mm和2mm之间。
5.根据权利要求2所述的产品(10)，其特征在于，所述第一层(11)包括刮擦的平坦表面(15)。
6.根据权利要求2所述的产品(10)，其特征在于，所述两个联接的层中的第二层(12)由第一子层(13)和第二子层(14)构成，所述第一子层(13)包含在所述第一层(11)与所述第二子层(14)之间，所述第二子层(14)相对于所述第一子层(13)位于所述第一层(11)的另一侧上。
7.根据权利要求6所述的产品(10)，其特征在于，所述第一子层(13)是能热焊接的并且由聚合物膜构成。
8.根据权利要求7所述的产品(10)，其特征在于，所述聚合物膜的厚度被包含在0.03mm至0.3mm之间。
9.根据权利要求7所述的产品(10)，其特征在于，所述聚合物膜由聚酯和/或TPU和/或PA制成。
10.根据权利要求6所述的产品(10)，其特征在于，所述第二子层(14)由硅胶涂布纸和/或类似物制成。
11.一种用于生产根据前述权利要求中的一项或多项所述的产品(10)的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
-通过平头挤出机(17)挤出膨胀的TPU(16)，从而形成第一片材(18)，
-使所述第一片材(18)在两个相对的平坦表面上经历刮擦，以获得由膨胀的TPU制成的刮擦的第二片材(23)，
-使所述第二片材(23)经历片皮，从第二片材获得两个分开的第三片材(24、24')，每个第三片材对应于所述产品(10)的所述第一层(11)。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
-通过平头挤出机(26)将能热焊接的聚合物(25)挤出到能在所述挤出机(26)附近滑动的硅胶涂布纸(27)的片材上，从而获得第四片材(28)，所述第四片材对应于所述产品(10)的所述第二层(12)，
-将两个第三片材(24、24')中的一第三片材(24)联接到所述第四片材(28)，获得产品(10)的第五片材(32)。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，将所述第三片材(24)联接到所述第四片材(28)的步骤包括：
-使所述两个片材，即，所述第三片材(24)和所述第四片材(28)穿过一对相对的层压辊(31、31')，两个所述层压辊(31、31')压制所述两个片材，即，所述第三片材(24)和所述第四片材(28)，所述第三片材(24)的与刮擦表面相对的平坦表面粘附到所述第四片材(28)的所述聚合物层(25)的平坦表面，所述第四片材(28)被加热直至具有粘性，所述第三片材(24)在冷却期间被焊接至所述第四片材(28)。
14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，将所述第三片材(24)联接到所述第四片材(28)的步骤包括：
-加热所述第四片材(28)以活化所述聚合物(25)层，使所述第四片材(28)具有粘性，
-使所述两个片材，即，所述第三片材(24)和所述第四片材(28)穿一对相对的层压辊，
-利用所述两个层压辊压制所述两个片材，即，所述第三片材(24)和所述第四片材(28)，所述第三片材(24)的与刮擦表面相对的平坦表面粘附到所述第四片材(28)的所述聚合物(25)层的平坦表面，所述第四片材(28)在冷却期间被焊接至所述第三片材(24)。
15.一种用于生产根据权利要求1至10中的一项或多项所述的产品(10)的方法，所述方法包括以下步骤：
-通过平头挤出机(17)挤出所述膨胀的TPU(16)，从而形成第一片材(18)，
-使所述第一片材(18)在两个相对的平坦表面上经历刮擦，以获得由膨胀的TPU制成的刮擦的第二片材(23)，
-使所述第二片材(23)经历片皮，从所述第二片材(23)获得两个分开的第三片材(24、24')，每个第三片材对应于所述产品(10)的第一层(11)，
-将能热活化的粘合剂层(30、30')施加至所述两个第三片材(24、24')的每一个的位于刮擦表面的另一侧上的表面上，
-通过平头挤出机(26)将能热焊接的聚合物(25)挤出到能在所述挤出机(26)附近滑动的硅胶涂布纸(27)的片材上，从而获得第四片材(28)，所述第四片材对应于所述产品(10)的第二层(12)，
-将所述两个第三片材(24、24')中的第三片材(24)联接到所述第四片材(28)，获得产品(10)的第五片材(32)。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，将所述第三片材(24)联接到所述第四片材(28)的步骤包括：
-使所述两个片材，即，所述第三片材(24)和所述第四片材(28)穿过一对相对的加热层压辊(31、31')，两个所述层压辊(31、31')压制所述两个片材(24、28)并加热所述第三片材(24)以活化所述粘合剂层(30)，所述两个联接辊(31、31')使所述第三片材(24)的具有所述粘合剂层(30)的平坦表面粘附到所述第四片材(28)的所述聚合物(25)层的平坦表面。
17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，将所述第三片材(24)联接到所述第四片材(28)的步骤包括：
-用加热辊加热所述第三片材(24)以活化所述粘合剂(30)，
-使所述两个片材，即，所述第三片材(24)和所述第四片材(28)穿过一对相对的层压辊(31、31')，两个所述层压辊(31、31')压制所述两个片材(24、28)，并使所述第三片材(24)的带有所述粘合剂(30)的平坦表面粘附到所述第四片材(28)的所述聚合物(25)层的平坦表面，所述第三片材(24)粘附地结合到所述第四片材(28)并在所述粘接剂(30)的冷却期间焊接到所述第四片材。
18.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，使用砂纸执行所述刮擦步骤。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，通过使所述第一片材(18)穿过一对面对的刮擦辊(20a、20b)而执行所述刮擦步骤，所述刮擦辊(20a、20b)具有被所述砂纸(21)覆盖的表面，所述砂纸的磨料朝向所述第一片材(18)并与其接触。
20.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，通过双次穿过具有单个刮擦辊的刮擦机执行所述刮擦步骤，一次对所述第一片材(18)的一个表面执行所述刮擦。
21.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，手动地和/或用打磨机执行所述刮擦步骤。
22.根据权利要求11或15所述的方法，其特征在于，连续地执行用于生产所述产品(10)的步骤，从而同时地提供所述第三片材(24)和所述第四片材(28)。
23.根据权利要求11或15所述的方法，其特征在于，以连续的步骤执行用于生产所述产品(10)的步骤，从而在不同的时间提供所述第三片材(24)和所述第四片材(28)。
24.一种多层产品(10)，其特征在于，所述多层产品由膨胀的TPU制成并且具有至少一个刮擦的平坦表面。
25.根据权利要求24所述的多层产品(10)，其特征在于，两个相对的平坦表面被刮擦。
26.根据权利要求24所述的多层产品(10)，其特征在于，所述多层产品具有至少0.4mm的厚度。
27.根据权利要求26所述的多层产品(10)，其特征在于，所述多层产品通过从厚度为至少0.8mm的膨胀的TPU的片材上片皮而被提供。
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