CS271319B2 - Vyztužovací materiál, zejména pro obuvnické účely - Google Patents

Abstract

Vyztužovací materiál obsahuje jako pojivo poly-epsilon-kaprolakton nebo jeho směs . s fenolformaldehydovou pryskyřicí a s kopolymerem ethylenu a vinylacetátu, a jako plnivo polyvinylchlórid nebo kopolymer akrylonitrilu, butadienu a styrenus granulomeirickým složením 50 až 500/um, zejména 100 až 400/um.

Description

Vynález se týká nového vyztužovacího materiálu, zejména pro obuvnické účely.

Termoplastické vyztužovaci materiály jsou známé a používají se v obuvnickém průmyslu delší dobu. S výhoccu se vyrábějí ve formě pásů a přířezy z nich vyříznuté se užívají k vyztužení paty a případně i špičky obuvi. Při působení tepla jsou přířezy deformovatelné, přičemž vyztužovaci materiál má mít tu vlastnost, že po deformaci a ochlazení si má výlisek udržovat daný tvar a přitom má být pružný.

Vyztužovaci materiály mohou být mimoto povlečeny z jedné nebo obou stran termoplastickými lepidly, takže se během deformace nebo po ní dají slepit se svrškem nebo s podšívkou v obuvi .

Termoplastické vyztužovaci materiály lze vyrábět různým způsobem, například nanášením povlakových látek ve formě disperze, roztoku nebo taveniny na textilní podklad jako je tkanina, pletenina nebo rouno. Pásy vyztužovacího materiálu lze rovněž vyrábět nakašírováním fólií na textilní podložku a nejnovějším způsobem vytlačováním vhodného termoplastického materiálu.

V německém spise DAS č. 26 21 195 se popisuji vyztužovaci materiály, vyrobené natavením práškových směsí plastu (pojivá) a plniva na textilní tkaniny nebo netkané textilie. Pro výrobu je podstatné, aby granulometrické složení práškového plniva bylo srovnatelné se složením práškového plastu, přičemž granulometrické složení bývá zpravidla mezi 50 a 500 _zum, s výhodou mezi 100 a 400 ^um. Při dodržení této podmínky lze plniva použít v množství rovném až 100 % objemu práškového plastu, aniž by to ztěžovalo nebo bránilo vzájemnému stavení částic plastu.

Vy z tužo\a oí materiály podle citovaného spisu jsou sice deformovatelné v teplotním rozmezí 50 až 30 °C. nedají se však bez přídavných opatření slepit se svrškem nebo podšívkou obuvi. Ke slepení se musejí nejprve opatřit lepivou vrstvou, například lepidlem tavitelným za horka, a to po jedné nebo obou stranách, což se v současné dobé považuje za nevýhodné.

Účelem vynálezu je vytvořit vyztužovaci materiál, který by byl v teplotním rozmezí zpracování mezi 50 až 80 °C, obvyklém v obuvnickém průmyslu, jak deformovatelný tak lepivý.

Předmětem vynálezu je vyztužovaci materiál, zejména pro obuvnické účely na bázi termoplastického pojivá, plniva a případných dalších přísad; podstata vynálezu spočívá v tom, že pojivém je poly-epsilon-kaprolakton nebo jeho směs s fenolformaldehydovou pryskyřicí a s kopolymerem ethylenu a vinylacetátu a plnivo sestává z pólyvinylchloridu nebo z kopolymeru akrylonitrilu, butadienu a styrenu a má granulometrické složení 50 až 500 /um, zejména 100 až 400 ^um. Podle obzvláště výhodného provedení vynálezu je podíl plniva ve směsi 40 až 60 % hmotnostních a podíl pojivá 60 až 40 % hmotnostních.

Jako pojiv se užívá výlučně takových látek, které jsou v teplotním rozmezí asi 50 až 80 °C jak tepelné deformovatel né, tak tvoří tavná lepidla. Taková pojivá jsou na trhu k dispozici, avšak dosud se jich nepoužívá jako vyztužovacích materiálů v obuvnickém průmyslu. K uvedenému účelu se uvádějí především polymery a kopolymery z cyklických esterů a směsi těchto polymerů. Polymery z cyklických esterů se mimo jiné popisují v americkém pat. spisu č. 3 778 251 a v kanadském pat. spisu č. 1 027- 838, podle nichž se používají z jedné nebo z obou stran jako lepivé filmy na běžných vyztužovacích materiálech, například na materiálech z kopolymerů styrenu a butadienu a z kopolymeru vinylchloridu ó a 1fa-olefinu, přičemž mohou být modifikovány aditivy ke zlepšení viskozitního indexu, plnivy a jinými přísadami.

Teplota deformace pojiv podle vynálezu leží rovněž v teplotním rozmezí 50 až 80 °C, pro poly-epsilon-kaprolakton je například 60 °C.

CS 271319 82

Pojivém, které zajištuje jak slepení částic plniva při výrobě vyztužovacího materiálu, tak pozdější slepení s dílci obuvi, je s výhodou poly-epsilon-kaprolakton, kterého lze použít jak v práškové,tak v granulované formě. Ve formě prášku má být jeho granulometrické složeni mezi 50 a 500 /um, zejména mezi 100 a 400 yum, tedy srovnatelné s granulometrickým složením práškového plniva.

Částice plniva sestávají ve vyztužovacím materiálu podle vynálezu z plastů, zejména z odpadu plastů, z pólyvinylchloridu nebo kopolymerů akrylonitrilu, butadienu a styrenu.

Souhrnně lze konstatovat, že plasty sloužící jako plniva podle vynálezu jsou v podstatě takové látky, které se v důsledku svých vlastností, při tavení, samotné vůbec nedají nebo jenom velmi obtížně dají zpracovat práškovou technologií na plošné útvary.

Vyztužovací materiál podle vynálezu lze vyrobit různými způsoby, například některým z postupů práškové technologie, litím, sítotiskem, lisováním nebo přetlačováním nebo vy’’ tlačováním. Práškovou směs lze rovněž z jedné nebo obou stran natavit na podklad, například na textilní tkaninu, rouno, pleteninu nebo na dílce obuvi. Při vytlačování lze rovněž provést slepení s podkladem.

Práškovou směs lze zahřívat jakýmkoli známým postupem, například sálavým teplem, infračerveným nebo vysokofrekvenčním ohřevem, mikrovlným ohřevem nebo indukčně.

Podstatným a nezbytným znakem vynálezu je to, aby se částice plniva během tavení nerozpustily v pojivu, nýbrž aby zůstaly zachovány v podstatě ve formě oddělených těles tak jako anorganická plniva. Jen tak totiž se udrží příznivé vlastnosti pojivá. Mimoto musí pojivo pevně ulpívat na plnivu. Nepatrnému povrchovému rozpuštění částic plniva případně jejich změknutí v tavenině se nelze ovšem ve všech případech vyhnout.

Výhoda nového vyztužovacího materiálu spočívá zejména v tom, že je lepivý na libovolné řezné ploše, poněvadž sestává z velkého počtu malých částic obklopených tavným lepidlem, takže každá částečka představuje vyztužovací materiál s lepivými vlastnostmi. Zpracování se tím podstatně zjednoduší, takže například není třeba mechanicky zeslabený (zkosený) vyztužovací materiál opatřit dodatečně lepidlem.

Druh, tvar a množství částic plniva mohou silně ovlivnit vlastnosti konečného produktu, zejména jeho tuhost a viskozitu při ohřátí. Přídavnými částicemi plniva lze viskozitu a tuhost konečného výrobku značné zvýšit, takže nedochází při termoplastické deformaci v žádném případě k tečení pojivá. Fyzikální vlastnosti konečného výrobku nejsou však ovlivněny jen množstvím plniva, nýbrž i tvarem jeho částic. Například se ukázalo, že plochá částice podstatné zvyšují viskozitu.

Vynález bude popsán v několika následujících příkladech.

Příklad 1

Odpady z tenkých listů z tvrdého pólyvinylchoridu, modifikovaného k dosažení rázové » houževnatosti, se v drticím zařízení rozemelou a roztřídí tak, aby délka hran částic ležela v rozmezí 100 až 400 yum. Vysokomolekulární polykaprolakton vzorce

II (-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-C-O-) s molekulovou hmotností 40 000, dodávaný pod označením PCL 700 firmou Union Carbide, se rovněž rozemele na zrnitost 100 až 400 /um.

500 dílů hmotnosti polykaprolaktonu se pak smíchá s 500 díly hmotnosti tvrdého polyvinylchloridu v prášku ve vhodném míchacím zařízení. V natíracím stroji s natíracím no2 žem se pak povleče bavlněná tkanina s plátnovou vazbou (1 : 1; s plošnou hmotností 60 g.m ' , -2 množstvím 700 g.m . Při následujícím zahřátí infračerveným ohřevem se směs zahřeje asi na 150 °C. Pás materiálu zůstane v infračerveném topném tunelu tak dlouho, až se polykaprolakton úplně roztaví. V plastickém stavu se pás vede chladným hladicím kalandrem a po ochlazení navíjí na cívku.

CS 271319 82

Příklad 2

Granulovaný regenerát z kopolymeru akry lonitrilu, butadienu a styrenu (Novodur KL 1-5202 firmy Bayer 4G) se rozemele v mlecím zařízení na velikost částic mezi 100 a 500 ^um (0,1 až 0,5 mm). Tento prášek se způsobem podle příkladu 1 smíchá s rozemletým polykaprolaktonem podle příkladu 1, avšak v množství 60 % hmotnosti polykaprolaktonu.

Směsí se naplní negativní silikonová forma, sloužící k výrobě patiček pro obuv. Silikonová forma je vytvořena tak, aby patičky byly vytenčené na postranních a horních okrajích přibližně na 0,01 mm.

Forma naplněná práškem se pod tlakem ohřívá vysokofrekvenčním generátorem s kmitočtem 40 000 MHz a výkonem 40 kW po dobu 20 s a potom se rovněž 20 s chladí. Výztuha pro obuv, připravená k použití, se vyjme ze silikonové formy po jejím ochlazení.

Příklad 3

Ve vytlačovacím zařízení byl plastifikován prášek ze směsi podle příkladu 1 tak dlouho, až byl pouze polykaprolakton tekutý.

Při výstupu z vytlačovací štěrbinové trysky byla teplota taveniny asi 100 °C. Tlouštka fólie byla 0,09 mm. Po ochlazení byla fólie navinuta na cívku, Příklad 4

Oo spojitě pracujícího hnětačího stroje, který byl upraven pro přidávání jednotlivých složek v různých stupních postupu, byl vložen polykaprolakton podle příkladu 1 ve formě granulátu jako první složka. Po zahřátí se roztavil při teplotě 140 °C. Tavenina byla krátce před vytlačovacím nástrojem v posledním hnětacím pásmu šetrně smíchána se 40 ¾ hmotnosti kopolymeru, akrylonitrilu, butadienu a styrenu, aniž by došlo k roztavení nebo zmenšení zrn plniva. Granulometrické složení plniva bylo mezi 100 a 500 /um (0,2 až 0,5 mm). Tavenina pak oyla vytlačována jako v příkladě 3 a navíjena na cívku.

Příklad 5

Způsobem podle příkladu 4 byla vyrobena směs z polykaprolaktonu z příkladu 1 a akrylonitril-butadien-styrenového kopolymeru, avšak tavenina byla vytlačována po částech a ještě v deformace schopném stavu vtlačena do ochlazené formy nebo několika forem. Nakonec byl vytvarovaný kus z formy vyjmut.

Příklad 6

Tavné lepidlo, sestávající ze 65 % hmotnosti polykaprolaktonu z příkladu 1, 21 “-s hmotnosti fenolformaIdehydové pryskyřice (SP-560, výrobek firmy Schenectady Chemical lne.) s teplotou tání 150 °C a hustotou 1,10 g.m při 25 °C, a 10 % hmotnosti ethylenviny1 acetátu a ze 4 % hmotnosti mikrokrystalického vosku bylo rozemleto v mlecím zařízení na velikost částic 100 až 400 /Um. Potom v míchacím stroji bylo smícháno 500 hmot, dílů tohoto tavného lepidla (pojivá) a 500 hmotnostních dílů přáškového tvrdého pólyvinylchloridu s velikostí částic 100 až 400 /um. Směs byla dále zpracována jako v příkladě 1 na natíracím stroji.

Příklad 7

Regenerovaný granulovaný kopolymer, sestávající z akrylonitrilu, butadienu a styrenu (.Novodur KL 1-5202 firmy Bayer AG) byl rozemlet v mlýně na granulometrické složení mezi 100 a 500 yum. Prášek byl jako v příkladě 1 smíchán s rozemletým polykaprolaktonem z příkladu 1, který však byl přidán v množství 60 % hmotnosti.

Silikonová forma, určená k výrobě patiček do obuvi, byla naplněna práškovou směsí a to sítotiskem. Silikonová forma je upravena tak, aby vzniklé patičky měly na bočních

CS 271319 02 a horních okrajích tloustnu pouze 0,01 nim.

Forma naplněná práškem byla zahráta pomocí vysokofrekvenčního generátoru, pracujícího s kmitočtem 40 000 MHz a výkonem 40 kW a potom ochlazena. Po ochlazení formy byla hotová patička vyjmuta.

Claims (2)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Vyztužovací materiál, zejména pro obuvnické účely, na bázi termoplastického pojivá, plniva a případných dalších přísad, vyznačený tím, že pojivém je poly-epsilon-kaprolakton nebo jeho směs s feno 1forma1dehydovou pryskyřicí a kopolymerem ethylenu a vinylacetátu a plnivo sestává z polyvinylchloridu nebo z kopolyméru akrylonitrilu, butadienu a styrenu a má granulometrické složení 50 až 500 /um, zejména 100 až 400 ^um.
2. 2. Vyztužovací materiál podle bodu 1, vyznačený tím, že podíl pojivá je 60 až 40 % hmotnostních a podíl plniva je 40 až 60 % hmotnostních.