CS265217B2 - Ztužovací materiál pro obuv a způsob jeho výroby - Google Patents

Abstract

Řešení se týká nového druhu ztužovacího materiálu s vlastnostmi tavného lepidla pro obuv a části obuvi, sestávajícího z materiálu nosiče, který je oboustranně opatřen vrstvou tavného lepidla. Podstatný znak řešeni spočívá v tom, že materiál nosiče a vrstvy tavného lepidla jsou porézní ohebné, přičemž vrstvy tavného lepidla sestávají z polykaprolaktonu, a to zejména ze směsi 60 až 95 % hmot. polykaprolaktonu s molekulární hmotností 45 000 a 40 až 5 % hmot. polykaprolaktonu s molekulární hmotností 35 000 a hmotnostní poměr materiálu nosiče k tavnému lepidlu činí 3:1 až 1:1, zejména pak 1,8:1 až 2,2:1. Nosný materiál a vrstvy tavného lepidla netvoří film, nebo ho tvoří jen v nepatrné míře a materiál tuhne až po zpracování při aktivování tavného lepidla.

Description

Předmětem předloženého vynálezu je nový druh ztužovacího materiálu s vlastnostmi tavného lepidla pro obuv a části obuvi, jakož i způsob jeho výroby.

Materiály pro ztužování obuvi jsou již velmi dlouho známy, tí výhodou se vyrábí ve tvaru pásu a z něho vyrobené přířezy se používají ke ztužování putní části obuvi, popřípadě špičky obuvi. Přířezy se mohou působením rozpouštědel nebo tepla tvarovat a slepit se svrškem obuvi a/nebo s materiálem podšívky obuvi. Po vytvarováni a ochlazeni a popřípadě po odpaření rozpouštědla má ztužovací materiál zajistit jak dobré zachováni tvaru obuvi, tak i odpovídajíc! dobrou pružnost výrobku.

Ztužovací materiál, který lze aktivovat pomocí rozpouštědel, je předmětem US patentu 2 840 492. Ztužovací materiál popsaný v tomto spisu a po dlouhá léta úspěšně používaný sestává z vláknitého materiálu, který je impregnován směsí, sestávající z polystyrenu a kopolymerů styren-butadienu. Podstatným znakem tohoto materiálu je, že obsah styrenu v kopolymerů je vyšší než 50 % hmot. a poměr styrenu k butadienu v celkové směsi není menši než 75:25, avšak ani vyšší než 95:5. Dále je důležité, aby částice polymeru nanesené na vláknitý materiál, nevytvářely film, nebo ho vytvářely jen v nepatrné míře, tzv. aby se vzájemně neroztahovaly nebo se roztavovaly jen málo. Důsledkem toho je, že kapalná rozpouštědla mohou rychle vniknout do ztužovacího materiálu a ztužovací materiál rychle změkčit.

Přířezy z materiálu tohoto druhu se dají změkčit kapalným organickým rozpouštědlem a jeho účinkem se začnou rozpouštět, takže ve stavu kdy obsahují rozpouštědlo jsou tvarovatelné a slepitelné.

Za nedostatek tohoto ztužovacího materiálu se pokládá to, že optimální podmínky pro jeho aktivaci rozpouštědlem lze připravit jen stěží nebo jen za vynaložení velkých nákladů. Zpracování ztužovacího materiálu impregnovaného rozpouštědly je nezdravé, v řadě případů toxické a především náročné na Čas. Kromě toho je doba zdržení při lisování a lepení kritická.

V rakouském patentním spisu 205 887 se navrhuje pro ztužování tužinek v obuvi ohebný materiál, který se vytvrzuje až teprve po vytvarování zpracováním s vytvrzovacími přísadami, tj. ztužuje se. Vzhledem ktomu se materiál může vyrábět tak, že se například směs rozpustných, tvrdltelných látek, které se vytvrzují až teprve dodatečně, a netvrditelných polymerů na bázi polyvinylchloridu, polyvinylacetátu, polystyrenu aj. nanese na vláknitý nosič na kterém je uspořádána textilní mřížka. Z tvrditelných látek lze uvést přirozená lepidla a tvrditelné předkondenzáty syntetických pryskyřic, například na bázi formaldehydmočoviny.

Takto vyrobený materiál je po usušení ohebný a je schopný skladování. Po natření nebo ponořeni do vytvrzovacího roztoku se vyseknuté přední, popřípadě zadní tužinky vloží do boty a vytvrzují při teplotě místnosti.

Oproti ztužovacímu materiálu, který lze aktivovat rozpouštědly vykazuje ohebný materiál podle rakouského patentního spisu 205 887 zejména tu přednost, že vytvarování do podoby koneě ného vyztužujícího výrobku, například patni části nebo špičky boty je s ohledem na jeho ohebnost bez problémů a ztuženi nastane až teprve po vytvarováni.

Jak se ale ukázalo nejsou ani tyto ztužovací materiály ve všech případech uspokojující, zejména dochází často ke špatnému přilepení.

Konečně v US patentním spisu 3 778 251 se ještě navrhuje eliminovat potiže, které se objevuji při zpracováváni ztužovacích materiálů aktivujícími rozpouštědly, takže se jako ztužovací materiály použijí v obuvnickém průmyslu jen ty materiály, které sestávají z nosiče, který je impregnován termoplastickým materiálem, jehož částice nevytváří film nebo ho vytváří jen ve velmi nepatrné míře a který alespoň na jedné straně je opatřen polykaprolaktonovou vrstvou. Takovýto materiál je při teplotě místnosti pevný a nelepivý. Je možné ho tepelně aktivovat, takže odpadá aktivace rozpouštědly. Jak je známo, taje polykaprolakton při teplotě mezi 60 až 182 °C a zejména pak mezi 79,4 až 121 °C a jeho teplota měknutí se pohybuj mezi 60 až 82 °C. Vrstva polykaprolaktonu vytváří film.

Podle jedné zejména výhodné formy provedení popsané v US patentu 3 778 251 se impregnovaný materiál opatřuje oboustranně vrstvou polykaprolaktonu. To má mít tu přednost, že při tepelné aktivaci zůstává popřípadě ztužovací materiál jak ohebný tak také slepitelný s vnitřní podšívkou a vrchovou usní. Vrstvy polykaprolaktonu jsou v protikladu k impregnovanému materiálu filmotvorné.

V praxi se ale ukázalo, že ztužovací materiály vyrobené podle US patentu vykazují při zpr.acování v obuvnickém průmyslu ještě podstatné nedostatky. Také se ukázalo, že přířezy z tohoto materiálu připravují značné obtíže při vkládání a tvarování; polykaprolaktonové vrstvy ztužují tetiž impregnovaný materiál nosiče v mnoha případech tak vydatně, že je nutné již při vkládání a tvarování přířezů překročit teplotu tavení polykaprolaktonu. Jinak řešeno: za tepla tavné lepidlo polykaprolakton je již během vkládání a během tvarování kapalné, slepuje tedy ztužovací materiál již před dosažením vytvarování s vnitřní podšívkou a vrchní usní.

To vede nejčastěji k vytvoření tak zvaných kapes v oblasti patního oblouku.

Pokusy odstranit vylíčené obtíže použitím obzvláště tenkých polykapronových vrstev je nutno označit jako neúspěšné. Jak se ukázalo v takovýchto případech nestačí množství polykaprolaktonu k tomu, aby zpevnilo (ztužilo) impregnovaný nosič a kromě toho aby se dosáhlo slepení s materiálem svršku (vnitřní podšívkou a vrchní usní).

Tím došlo k zadání úlohy najít ztužovací materiál, který je oboustranně opatřen za tepla tavným lepidlem, avšak který by byl před aktivováním tohoto tavného lepidla dobře tvarovatelný a teprve při aktivaci tavného lepidla získal své ztužovací vlastnosti.

Řešeni zadané úlohy je založena na poznatku, že se vylíčené potíže dají odstraniti tim, že se podaří nalézt ztužovací materiál, který by vykazoval pod teplotou aktivace tavného lepidla vysokou ohebnost, tedy který by byl dobře tvarovatelný a teprve při dosažení teploty aktivace vlivem vniknutí tavného lepidla do materiálu nosiče, který není filmotvorný nebo je filmotvorný jen nepatrně, se stal tuhým popřípadě elasticky tuhým.

Nový ztužovací materiál pro obuv sestává z nosiče, který je opatřen oboustranné vrstvou tavného lepidla. Podstata tohoto ztužovacího materiálu podle vynálezu spočivá v tom, že materiál nosiče a vrstvy tavného lepidla jsou porézní a ohebné, přičemž vrstvy tavného lepidla sestávají z polykaprolaktonu, zejména ze směsi 60 až 95 % hmot. polykaprolatonu s molekulární hmotnosti 45 000 a 40 až 5 % hmot. polykaprolaktonu s molekulární hmotností 35 000 a hmotnostní poměr materiálu nosiče k tavnému lepidlu činí 3:1 až 1:1, zejména pak 1,8:1 až 2,2:1. Hodno zmínky je to, že předmět vynálezu není omezen na vpředu uvedený hmotnostní poměr.

Jako materiál nosiče lze používat jak textilní tak i rounové vložky, které sestávají z přírodních nebo umělých vláken nebo jejich směsí. Impregnace materiálu nosiče není bezpodmínečně nutná, může být ale provedena podle jednoho výhodného provedení vynálezu. Neimpregnované materiály nosiče vedou k obzvláště dobře tvarovatelným a dobře ovladatelným ztužovacím materiálům.

Impregnace materiálu nosiče se provádí o sobě známým způsobem vodnou disperzí polymeru nebo kopolymeru popřípadě jejich směsí. Obsah pevných látek vodných disperzí se pohybuje s výhodou mezi 35 až 50 % hmot. polystyrenu, kopolymerů styrenu nebo vinylacetátu, zejména těch, které sestávají ze 70 % hmot. až 95 % hmot. styrenu a 30 % hmot. až 5 S hmot. butylakrylátu nebo 30 % hmot. až 5 % hmot. butadienu. Je možné použít také kopolymeryvinylacetátu a vinylohloridu, zejména ve směsi s polystyrenem, například směs 70 až 95 % hmot. polystyrenu a 30 až 5 % hmot. kopolymeru vinylacetátu a vinylohloridu.

Jako tavné lepidlo se použivá s výhodou polykaprolakton, zejména pak směsi polykaprolaktonu s různou molekulární hmotnosti. Vhodné jsou směsi 60 až 95 % hmot. polykaprolaktonu s molekulární hmotností asi 45 000 a 40 až 5 í hmot. polykaprolaktonu s molekulární hmotností asi 35 000. Samozřejmě není vynález omezen pouze na tyto směsi. Výběrem směsi polykaprolaktonu s částicemi polymeru rozdílné molekulární hmotnosti lze ovlivnit viskozitu taveniny a tím teplotu tavení, zejména je možné optimalizovat. Dále lze tímto zajistit vedle dobrého ztužení (vtečení tavného lepidla) dobré konečné slepení.

Podle dalších provedení vynálezu mohou tavná lepidla vykazovat na obou stranách materiálu nosiče rozdílné viskozity taveniny. Tím je umožněno zpracování například slepením i při rozdílných teplotách obou stran materiálu. Tak se může například strana přířezu odvrácená od zdroje tepla slepit i při nižších teplotách. Nový materiál pro ztužování obuvi se vyrábí tak, že se materiál nosiče zahřeje nejdříve na teplotu 30 až 80 °C, například IR-paprsky a potom se na obě strany nanese práškovité tavné lepidlo. Po roztavení a fixaci prášku tavného lepidla se pás zboží uhladí za současného chlazení. Granulometrické složení tavného lepidla se pohybuje až do 500 ^im.

Předmět vynálezu je dále blíže objasněn na základě uvedených příkladů.

Příklad 1

Oboustranně zdrsněná tkanina s plátnovou vazbou, sestávající ze směsi bavlny a poly2 esterových vláken s plošnou hmotností 200 g/m , byla impregnována vodnou disperzí kopolymeru 2 styrenu a butylakrylátu (podíl styrenu asi 90 %) a vysušena na hmotnost sušiny 600 g/m .

Za vhodných podmínek sušení, zejména teploty sušeni asi 100 až 110 °C bylo zjištěno, aby polymerní impregnační prostředek vytvořil jen v malé míře film. Takto vyrobený - nezpevněný - vnitřní pás byl opatřen oboustranně vrstvou práškovité směsi, sestávající z polykaprolaktonu s granulometrickým složením do 500 ^ím. Polykaprolakton byl tvořen směsí 90 % hmot. polykaprolaktonu s molekulární hmotností 45 000 a 10 % hmot. s molekulární hmotností 35 000.

Roztavení a uhlazení prášku se provádělo tak, že se zabránilo tvorbě filmu jak u vnitřního pásu, tak i u vrstvy prášku. Vyrobený ztužovací materiál byl vyražen ve tvaru tužinek a na horním okraji byl zkosen. Předem připravená zadní tužinka byla potom vsunuta do kapsy tužinky svršku boty a v patní části vytvarována na hliníkové formě zahřáté na 80 °C se silikonovou protiformou zahřátou na teplotu ruky, během 12 s. V oblasti zpracovávané tlakem a tepelně byl nyní ztužovací materiál vytvarován jako elasticky tuhý a slepen s materiálem svršku. Oblast, která nebyla tlakově a tepelně zpracována zůstala ještě neslepena a dobře tvarovatelná. Nakonec byl svršek nasazen na základní kopyto a podroben obvyklým procesům napínání. Části, které až dosud nebyly tlakově a tepelně zpracovány byly nyní při 120 °C a během 5 minut zpevněny a slepeny při průchodu tunelem pro vytvrzování teplem.

Příklad 2

Polyesterové jehlové rouno s polyesterovými střížovými vlákny s délkou střižných vláken asi 40 mm a s titrem 1,7 dtex bylo oboustranně opatřeno vrstvou práškovítého polykaprolaktonu (molekulární hmotnost asi 45 000) s granulometrickým složením až 500 um, jako v příkladu 1. Měkký a ohebný ztužovací materiál byl nyní všit v šicí dílně při sešívání svršku obuvi v patní části. Svršek obuvi byl potom montován tak jako by nebyla přítomna žádná zadní tužinka. Při průběhu vytvrzování (5 min, 130 °C) proniklo vnější navrstvení z polykaprolaktonu úplně do útvaru rouna a slepilo současně rouno s podšívkou a vrchní usní. Po ochlazení byla patní část pružně elastická.

Příklad 3

Zpevnění polyesterové tkané rouno (ustálené - s plošnou hmotností asi 50 g/m a titrem asi 2,5 dtex) bylo impregnováno na laboratorním impregnačním zařízení asi 50% vodnou disperzí kopolymeru styren-butadienu s obsahem butadienu asi 10 % na totální (celkovou) hmotnost 300 g/m (za sucha) a volbou vhodných podmínek sušení jen neúplně zpevněno. Na pás teplý ještě asi 80 °C byla po jeho průchodu sušícím kanálem nanesena směs prášku z polykaprolaktonu a granulometrickým složením až 500 um, a sice v množství asi 1 30 g/m . Práškovitá směs sestávala ze 60 % polykaprolaktonu s molekulární hmotností asi 45 000 a ze 40 % polykaprolaktonu s molekulární hmotností asi 35 000. Takto práškoví tá směs slinovala nyní působením ještě přítomného tepla, na pásu materiálu, aniž ty vytvořila film a tímto se pás zboží zpevnil. Takto zpracovaný materiál byl po ochlazení navinut. Potom se asi polovina materiálu nosiče zpracovala tak, že se pás zboží rozstříhal a nově se navinul na druhé místo navíjení a pomoci kašírovacího kalandru, na kterém bylo nyní se pohybující zboží nakašírováno, se strana, která dosud nebyla opatřena vrstvou prášku slepila s horkou lepicí stranou. Po ochlazení byl laminát navinut. Dolní strana zboží byla nyní odděleně opatřena za dodržení stejných kritérií vrstvou směsi téhož prášku, avšak jen v množství 70 g/m .

Po ochlazení byl výrobek opět navinut a potom rozstříhán na tvar desek a sepnut po desíti.

Z deskového materiálu byly vyraženy pomocí vysekávacího nože zadní tužinky. Po zkosení okrajů byly takto vyrobené zadní tužinky vpracovány do svršku stejně jako v příkladu 1.

Claims (4)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Ztužovací materiál pro obuv, sestávající z nosiče, který je oboustranně opatřen vrstvou tavného lepidla, vyznačující se tím, že materiál nosiče a vrstvy tavného lepidla jsou porézní a ohebné, přičemž vrstvy tavného lepidla sestávají z polykaprolaktonu, zejména ze směsi 60 až 95 % hmot. polykaprolaktonu s molekulární hmotností 45 000 a 40 až 5 % hmot. polykaprolaktonu s molekulární hmotností 35 000 a hmotnostní poměr materiálu nosiče k tavnému lepidlu činí 3:1 až 1:1, zejména pak 1,8:1 až 2,2:1*
2. 2. Ztužovací materiál podle bodu 1, vyznačující se tím, že materiál nosiče je impregnován termoplastem.
3. 3. Způsob výroby ztužovacího materiálu pro obuv podle bodu 1 a 2, vyznačující se tím, že se materiál nosiče nejdříve zahřeje na teplotu 50 až 80 °C a oboustranně opatří vrstvou práškovitého polykaprolaktonu, zejména práškovitých směsí 60 až 95 % hmot. polykaprolaktonu s molekulární hmotností 45 000 a 40 až 5 % hmot. polykaprolaktonu s molekulární hmotností

   35 000 a po roztavení a fixaci práškovitého tavného lepidla se za současného chlazení hladí.
4. 4. Způsob podle bodu 3, vyznačující se tím, že se materiál nosiče před nanesením práškovitého tavného lepdila impregnuje vodnou disperzí termoplastu a suší se tak, aby se zabránilo tvorbě filmu.