DE2036774A1

DE2036774A1 - Verfahren zur Herstellung von Schuhwerk

Info

Publication number: DE2036774A1
Application number: DE19702036774
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Closson jun., Addison W., Cambridge, Mass. (V.StA.)
Priority date: 1969-08-05
Filing date: 1970-07-24
Publication date: 1972-01-05
Also published as: CA922103A; GB1317753A

Description

Anmelder: Addison W. Closson Jr., 30 Coolidge Avenue, Cambridge, Massachusetts 02138, USA

Verfahren zur Herstellung von Schuhwerk

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Schuhwerk, bei dem ein unteres Sohlenglied an einen Schuhoberteil mit einem Hinterteil angeformt wird.

Es gibt zahlreiche Fälle bei'der Herstellung von Schuhwerk, bei denen Steifkappen und dergleichen Stützmittel erforderlich sind, um einen besonderen Abschnitt des Schuhwerks zu verstärken. Die wichtigsten Anwendungsfälle derartiger Verstexfungselemente bestehen bei der Herstellung von Schuhen, Turnschuhen, Pumps, Tanzschuhen, Hausschuhen und anderem derartigem Schuhwerk. Beispielsweise sind derartige Versteifungseinheiten besonders wichtig bei der Konstruktion eines üblichen Hinterteils eines Schuhs. Allgemein ist es wünschenswert, daß derartige Komponenten leicht sind, innerhalb des normalen Verwendungszwecks temperaturbeständxg sind und eine Elastizität und Festigkeit aufweisen, welche zur Bequenlichkeit beim Tragen des Schuhs beitragen. Diese Vorteile werden vorzugsweise ohne ein zusätzliches wesentliches Gewicht des Schuhs erzielt, während eine Verringerung des Gewichts an sich wünschenswert wäre.

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Bei der Materialauswahl zur Herstellung derartiger Elemente muß eine besondere Sorgfalt hinsichtlich der Verformbarkeit des Materials beachtet werden, aus welchem das Element hergestellt werden soll. Deshalb darf das Material nicht so temperaturbeständig und druckbeständig sein, daß es nicht zu dem Versteifungselement bei üblichen Temperaturen und Drucken verformt werden kann., Andererseits sollte das Material waschbar sein, um vielfältigen Anwendungszwecken Genüge zu leisten, weshalb eine Temperaturbeständigkeit mindestens bis zu 60 bis 65°C erforderlich ist, welche Temperaturen in üblichen Waschmaschinen auftreten. Der VICAT-Erweichungspunkt ist ein geeignetes Kriterium für die Hitzebeständigkeit des Polymers.

Obwohl die obigen Überlegungen allgemein bedeutsam sind, sind sie besonders bei derartigen Herstellungsvorgängen wichtig, bei denen eine Sohle im Spritzgießverfahren an einem Schuhoberteil angeformt wird, welches das Versteifungselement enthält. In derartigen Fällen ergibt sich oft eine unerwünschte Ausbauchung, welche durch Druck von dem Flansch an der Oberseite der Form verursacht wird und dort auftritt, wo der Absatz oder die Ferse und die Sohle aneinander angrenzen. Diese Ausbauchung beeinträchtigt nicht nur das Aussehen des Schuhs, sondern verringert auch dessen Verkäuflichkeit.

Bisher wurden derartige Verstärkungselemente als Schuhkappen aus einer Anzahl von Materialien hergestellt, meistens aus kalandriertem Gummimaterial oder mit gummigetränkten Textilien und Fasern. Diese Materialien wurden im allgemeinen zu Schuhkappen mit einer Dicke von 1,2 mm (0,055 Zoll) verformt- Diese Dicke ist üb- . lieh, weil das,verwandte Ausgangsmaterial aus Gummi bei geringerer Dicke nicht hinreichend elastisch ist. Seit jedoch bessere Materialien bekannt sind, ist diese Dicke für die Verstärkung nicht unbe^ dingt erforderlich. Deshalb werden bei der heutigen Schuhherstellung beträchtliche Materialmengen für derartige Verstärkungszwecke verwandt, obwohl derartige Mengen eigentlich nicht erforderlich sind, noch nach den Erkenntnissen der vorliegenden Erfindung besonders wünschenswert sind.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung,,ein verbessertes Versteifungselement oder Verstärkungselement und Verfahren zu dessen Her-

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stellung anzugeben, welches für Schuhwerk verwendbar ist. Insbesondere soll eine verbesserte Schuhkappe angegeben werden. Ferner soll ein Verfahren zur Herstellung einer Spritzgußsohle angegeben werden, bei welchem ein Ausbeulen an der Stelle vermieden ist, wo die Formringe an ein Oberteil angrenzen, an welches die Sohle angeformt wurde. Das Versteifungselement soll besonders leicht und elastisch sein. Ferner soll das Versteifungselement bei Wärmeeinwirkung leicht verformbar sein, aber sich nicht zersetzen, wenn es in Waschmaschinen Temperaturen oberhalb 60 C ausgesetzt wird.

Diese Aufgabe wird bei einem Versteifungselement für Schuhkappen und dergleichen dadurch gelöst, daß dieses eine Schaumstoffschicht und ein daran anhaftendes Gewebe aufweist, wobei die Schaumstoffschicht den Hauptteil der Dicke des gesamten Elements ausmacht. Ein derartiges Element ist besonders ι gut zur Formgebung und zum Einsetzen in Schuhkappen geeignet.

Die Schaumstoffschicht besteht aus einem polymeren Schaumstoffmaterial. Vorzugsweise finden thermoplastische Elastomere Verwendung, in erster Linie ein Copolymer von Äthylen- und Vinylacetat, das beispielsweise von der Firma DuPont unter dem Handelsnamen Alathon 3130 vertrieben wird. Dieses Material enthält etwa 12% Vinylacetat und wird Materialien gegenüber vorgezogen, welche über 18% derartiger Einheiten enthalten, weil die letzteren Materialien unerwünscht niedrige Erweichungspunkte haben. Andere geeignete thermoplastische Elastomere sind Styren-Butadiengummi, bekannt unter dem Handelsnamen Kr aton der Firma Shell, Polyvinylchlorid, Polyurethan-Elastomere, wovon 'ionomere unter dem Handelsnamen Surlyn von der Firma DuPont, Polyäthylen und das chlorierte Polyäthylen unter dem HändeIsnameη Tyrin von der Firma Dow Chemical und das chlorsulfonierte Polyäthylen unter dem Handelsnamen Hypalon von der Firma DuPont vertrieben werden. Die erwähnten Beispiele zeigen eine große Anzahl von thermoplastischen Polymeren, die für das Verfahren gemäß, der'Erfindung Verwendung finden können. Selbstverständlich sind auch andere Materialien mit'entsprechenden Eigenschaften verwendbar. . · ''■· ^:''■-^; "^:-

Der für die Erfindung verwendbare Stoff kann irgendein.gewebter oder ungewebter Stoff aus natürlichem oder synthetischen Material sein, welcher in der Bekleidungsindustrie für Bekleidungsstücke Verwendung findet. Die Verwendung. _;eines derartigen Stoffs ist be-

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sonders ästhetisch, weshalb in den meisten Fällen das Element für Versteifungszwecke nützlich wäre, selbst wenn der Stoff nicht verwandt würde. Weil der verwandte Schaumstoff eine verbesserte Feuchtigkeitsdurchlässigkeit gegenüber den bekannten Verstärkungsmaterialien hat, wurde trotzdem festgestellt, daß das Vorhandensein der Stoffschicht eine Rolle bei der Verteilung, das heißt bei dem Aufsaugen der Feuchtigkeit über der Gesamtfläche des Schaumstoffs spielt und deshalb weiter die Feuchtigkeits-Dampfübertragung durch das Element begünstigt und die Bequemlichkeit des verstärkten Begleitungsstücks erhöht. Ferner wurde erkannt, daß das auf den Stoffträger aufgeschichtete Schaumstoffmaterial in vorteilhafter Weise als Auskleidung dient. Dies ist wichtig, weil das Produkt der Erfindung zur Ausbildung einstückiger Versteifungs- und Auskleidungsstrukturen Verwendung finden kann. Beispielsweise kann es dazu verwandt werden, ein einziges Stück auszubilden, das sowohl als Schuhfutterstoff als auch zur Fersenverstärkung dient.

Der Schaumstoff gemäß der Erfindung enthält etwa 20 bis 90 Volum-% Poren. Ein geringeres Porenvolumen ergibt keinen Vorteil gegenüber gewöhnlichen Plastikfolien. Ein höheres Porenvolumen ergibt keine ausreichende Festigkeit. Bei einem typischen Anwendungsfall wird eine Folie von 1,1 mm (0,045 Zoll) Dicke mit einem Stoff von 0,4 mm (0,013 Zoll) geschichtet. Bei dem Beschichtungsverfahren wird normalerweise die Beschichtung auf eine Dicke von 1,2 bis 1,3 mm (0,05 bis 0,055 Zoll) zusammengepreßt.

Eine große Verringerung des Gewichts des Polymers bei einer gegebenen Versteifungskappe wird als Folge des hohen Porenvolumens erzielt. Wenn ferner eine Versteifungskappe gemäß der Erfindung in einem Schuh bei einem Spritzgießverfahren vorgesehen wird (beispielsweise, wenn an den Stoffoberteil eines Turnschuhs dessen polymerischer Teil anvulkanisiert wird), dann wird die durch das Vorhandensein des Schaumstoffs in dem Fersenteil des Turnschuhs vorhandene Elastizität die unansehnliche Ausbeulung verringern oder beseitigen, die bisher bei Turnschuhen ein besonderes Problem darstellte, ebenso bei anderen nach Spritzgießverfahren hergestellten Schuhen.

Elastizität ist bekanntlich eine spezielle Eigenschaft von Elastomeren, Derartige Elastomere haben einest verhältnismäßig großen

Winkel einer permanenten Deformation und die Copolymere von Vinylacetat-Äthylen sind besonders vorteilhaft in dieser Hinsicht, Diese Elastizität zusammen mit den besonders guten Hafteigenschaften von Vinylacetat bei den Verarbeitungstemperaturen macht dieses Material zu einem idealen Material für Zwecke in der Schuhindustrie. Es ist zu beachten, daß mit Ionenbindung vernetzte polymere Materialien vorteilhafte Eigenschaften als Thermoplaste aufweisen, und deshalb für das Verfahren gemäß der Erfindung vorteilhaft sind. In üblicher Weise vernetzte oder vulkanisierte Materialien wie Polyurethan und vulkanisierter Kautschuk werden für die Ausbildung von Schichten gemäß der Erfindung nicht bevorzugt. Obwohl Poly-* styrol ein Thermoplast ist, wird es ein typisches Polymer, welches nicht ausreichend elastisch und elastomer ist, um bei den meisten Anwendungszweckeη der Erfindung vorteilhaft verwendbar zu sein.

Es ist besonders wünschenswert, daß ein polymeres System ausgewählt wird, welches das notwendige Ausmaß von Komfort und Elastizität ergibt, ohne daß Weichmacher erforderlich sind. Dies ist deshalb der Fall, weil Steifkappen für Schuhe während des Tragens und beim Waschen erheblich unterschiedlichen Temperaturen und Feuchtigkeitsgraden ausgesetzt werden, daß Weichmacher ausgelaugt wurden oder sonstwie während der Lebensdauer des Schuhs unwirksam wurden. Ferner ist die Migration von Weichmachern in die Außenfläche eines Kunststoffgegenstände ein beträchtlich größeres Problem, wenn der Gegenstand aus einem Schaumstoff besteht.

Die Bezeichnung thermoplastisches Material umfaßt nicht nur diejenigen Materialien, die auf Grund ihrer inhärenten Struktur Thermoplaste sind, sondern auch diejenigen Materialien, deren Oberfläche zersetzt werden kann, um eine thermoplastische oder klebstoffartige Substanz auf der Oberfläche zu bilden, wodurch eine Aufschichtung auf die Trägerschicht erfolgt. Deshalb sind Polyurethan-Schaumstoffe, welche zur Aufschichtung auf ein Gewebematerial durch thermische Zersetzung deren Oberfläche hergestellt werden, ebenfalls durch die Bezeichnung Thermoplast im Sinne der Verwendbarkeit für die Erfindung umfaßt. Schaumstoffe, welche mit einem Lösungsmittel behandelt werden können, um eine klebrige Oberfläche auszubilden, sind ebenfalls nützlich. Normalerweise wird jedoch ein thermoplastisches Material wie das bevorzugte Copolymer von Äthylen und Vinylacetat in einer dünnen Schicht auf eine konti-

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nuierliche Tuchbahn extrudiert. Blähmittel sind in der extrudierten Zusammensetzung enthalten, welche die gewünschte Gaserzeugung und Expansion des thermoplastischen Materials erzeugen, wenn dieses aus dem Extruder austritt (oder bei der folgenden Aktivierung) und auf das Gewebe aufgetragen wird. Wahlweise kann Freongas dem Zuführabschnitt des Extruders als Blähmittel zugegeben werden.

Das Produkt gemäß der Erfindung kann durch Herstellung einer wässerigen Emulsion eines Polymers und eines Blähmittels gebildet werden, welche auf den Träger aufgetragen und dann erhitzt wird, um die Emulsion zu trocknen und das Blähmittel zu aktivieren. Ferner können zur Herstellung des Produkts gemäß der Erfindung Zusammensetzungen aus Plastisol oder Organisol Verwendung finden, welche gasbildende Zusätze enthalten, wobei eine Auftragung auf das Papier erfolgt und daraufhin eine Erhitzung, um das Blähmittel zu aktivieren und eine geeignete Menge des Weichmachers zu entfernen. Ein weiteres Verfahren besteht darin, die thermoplastische Zusammensetzung zu kalandrieren, mit der resultierenden Schicht auf einen Träger, und dann ein Blähmittel durch Erhitzung zu aktivieren.

Es können derartige Hilfsstoffe wie Füllstoffe, Pigmente, Antioxydationsmittel und Verstärkungsreagenzien der polymeren Zusammensetzung zugesetzt werden. Der Zusatz derartiger Materialien ist jedoch nicht kritisch für die Ausübung der Erfindung. In diesem Zusammenhang ist zu beachten, daß es besonders vorteilhaft ist, feuchtigkeitsdurchlässige Füllstoffe (wie ionomeres Pulver, die bekannten gering vernetzten Ionomere, modifiziertes Zellulpsepulver, Kork und andere bekannte Materialien dieser Art) der Zusammensetzung zuzusetzen, um die Dampfdurchlässigkeit zu erhöhen. ,

Im folgenden soll ein spezielles Ausführungsbeispiel eingehender erläutert werden.

Eine Zusammensetzung wird in einem typischen Trockenmischer mit folgenden Bestandteilen hergestellt;

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Gewichts-%

Blähmittel 0/6

Zinkstearat 0,6

Gekörntes copolymeres Äthylen-Vinylacetat* 98,8

Das Blähmittel wird unter dem Handelsnamen Kempore 200 vertrieben. Das Copolymer wird von DuPont unter dem Handelsnamen Alathon 3130 vertrieben.

Diese Zusammensetzung wird von einem 6 Zoll-Extruder extrudiert, dessen hintere Trommel eine Temperatur von 232 C (450 F) hat, während die Temperatur der Formmatrize etwa 177°C (35O°F) beträgt. Die extrudierte Folie wird von dem Extruder in der Form einer Schaumstoffschicht von etwa 1,4 mm Dicke und einer Breite von 100 cm entfernt. Die Abzugsgeschwindigkeit beträgt etwa 150 cm pro Minute.

Die extrudierte Folie hat ein Flächengewicht von etwa 545 g pro

m . Etwa zehn cm vor der Extrudermatrize wird die Schaumstoffschicht mit einem Drellfutter mit 5,4 m pro kg (2,7 yards pro Pfund) vereinigt. Das fertige Produkt hat eine Dicke von etwa 1,4 mm.

Dieses Produkt wurde dazu verwandt, um ein Futterhinterteil üblicher Ausfuhrungsform herzustellen, das in Turnschuhen Verwendung findet. Diese Versteifungselemente werden in den Fersenteil des Oberteils angedoppelt, und dann entsprechend dem bekannten Desma-Spritzgießverfahren mit der Sohle vereinigt, um den fertigen Schuh herzustellen.

Der Spritzgießvorgang wird bei einer Formtemperatür zwischen 65° und 116 C bei einem Zyklus von 1,5 Minuten Dauer durchgeführt. Dazu findet ein unter dem Handelsnamen Pliovic verfügbares Polyvinylchlorid-Material Verwendung. Trotz der Verwendung der besonders dicken Kapp (1,5 mm Dicke) haben derartig hergestellte Turnschuhe keine Ausbeulung. ■'■'·'

Wenn derselbe Herstellungsvorgang mit einer Üblichen Verstei- ' fungskappe von 1,5 mm Dicke aus Rauhgummi hergestellt.wird, erhebt sich eine beträchtliche und unansehnliche Ausbeulung. Ferner --" ist eine Erhitzung von 1,5 Minuten Dauer auf 66°c nicht ausreichend, um dieses bekannte Material auszuhärten.

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Ein weiterer Vorteil einer Versteifungskappe gemäß der Erfindung besteht darin, daß die hintere Nahtrippe vermieden werden kann. Diese Nahtrippe wird an der Stelle ausgebildet/ wo das Quartierfutter oder Futterhinterteil angenäht wird, und wird normalerweise durch ein Deckband abgedeckt. Dieses Band ist nach dem Waschen oft gelockert, weshalb die Naht durch das Futter des Schuhs hindurchschaut. Das Versteifungsmittel aus thermoplastischem Schaumstoff ist in heißem Zustand zusammendrückbar und läßt eine Einbettung der Nahtrippe in der Dicke der Versteifungskappe zu, wodurch die Möglichkeit einer späteren Verdunkelung durch das Futter vermieden wird. Dieses Merkmal der Erfindung verbessert die Bequemlichkeit und das Aussehen des Schuhs.

Patentansprüche·

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Claims

Patentansprüche

1/ Verfahren zur Herstellung von Schuhwerk, wobei eine Sohle an ein Oberteil angeformt wird, welches einen Fersenabschnitt hat, dadurch gekennzeichnet, daß in den Fersehabschnitt eine Versteifungskappe eingesetzt wird, die aus einem polymeren Schaumstoff gebildet ist, welcher einen Vicat-Erweichungspunkt oberhalb etwa 6O°C (14O°F) hat.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurchgekennze ichn e t , daß das Polymer ein nicht weichgemachtes thermoplastisches Elastomer ist. <
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer ein thermoplastisches Elastomer wie ein Copolymer von Äthylen und Vinylacetat ist, das praktisch keine Weichmadherkomponenten enthält.
4. Schuh, dadurch gekennzeichnet, daß darin ein Verstärkungselement aus einem organischen Schaumstoff enthalten ist.
5. Versteifungselement, dadurch gekennzeichnet , daß es aus einer Schaumstoffschicht und einer Stoffschicht zusammengesetzt ist, wobei die Schaumstoffschicht die Hauptdicke ausmacht.
6. Gegenstand nach Anspruch 5, dadurchgekennzeichn e t , daß das Versteifungsmittel ein weichgemachter, thermoplastischer elastomerer Schaumstoff mit einem Vicat-Erweichungspunkt von mindestens etwa 60 C ist, be;
von Äthylen-Vinylacetat und dem Stoff.

punkt von mindestens etwa 60°C ist, bestehend aus einem Copolymer
7. Versteifungsmittel nach Anspruch 5 oder 6, d a d u r c h g e k e η η ζ e i c h η e t , daß es eine Versteifungskappe für Schuhwerk ist.

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