DE3744224A1

DE3744224A1 - Verfahren zum anformen von schuhsohlen an schuhschaefte

Info

Publication number: DE3744224A1
Application number: DE19873744224
Authority: DE
Inventors: Christian Loidl
Original assignee: Kloeckner Ferromatik Desma GmbH
Current assignee: Kloeckner Ferromatik Desma GmbH
Priority date: 1987-12-24
Filing date: 1987-12-24
Publication date: 1989-07-13

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren von Sohlen an Schuhschäfte, wobei die Sohlen aus einer Zwischensohle aus einem zu Polyurethan ausreagierenden Gemisch auf der Basis von Isocyanat und Polyol und einer Laufsohle aus Elastomer bestehen, und durch chemische Bindungen zwischen Polyurethan und dem Elastomer miteinander ver bunden sind.

Schuhe mit einer Zwischensohle aus Polyurethan und einer eben falls aus Polyurethan bestehenden Laufsohle sind bekannt (DE-PS 22 41 493). Zu ihrer Herstellung kommen im allgemeinen Rundtischanlagen zum Einsatz, die mehrere Arbeitsstationen mit Formen aufweisen.

Formen bestehen aus zwei Seitenformteilen, einem Bodenstempel, einem Gegenstempel und einen Leisten.

Aufgrund der niedrigen Viskosität des Polyurethans ist es erfor derlich, in einem ersten Spritztakt mittels der Seitenformteile dem Bodenstempel und dem Gegenstempel die Laufsohle zu spritzen, wobei in der Weise vorgegangen wird, daß zunächst die Seitenform teile, der Bodenstempel und der Gegenstempel einen Formenhohlraum begrenzen, dessen Volumen größer ist als das Volumen der Lauf sohle. Nach dem Einbringen eines zu der Laufsohle ausreagieren den Gemisches wird dieses begrenzte Volumen der Laufsohle ver kleinert.

Anschließend wird der Gegenstempel durch den Leisten mit einem auf geleisteten Schaft unter Bildung eines weiteren Formenhohlraumes ersetzt, dessen Volumen größer ist als das Volumen der Zwischen sohle. Nach dem Einbringen des Gemisches zur Bildung der Zwischen sohle wird dieses Volumen auf das Volumen der Zwischensohle ver kleinert. Das Einbringen des Gemisches für die Laufsohle und des Gemisches für die Zwischensohle erfolgt hierbei in zwei verschie denen Arbeitsstationen.

Die zu Polyurethan ausreagierenden Gemische für die Laufsohle und für die Zwischensohle weisen im wesentlichen Polyol und Isocyanat sowie Kettenverlängerer und Katalysatoren auf, die je nach den ge forderten Materialeigenschaften für die Laufsohle bzw. Zwischen sohle - die Laufsohle sollte abriebfest, die Zwischensohle elastisch sein und eine Porenstruktur aufweisen - durch entsprechende Addi tive eingestellt sind.

Bei Mischen der Komponenten für diese Gemische setzen bereits die chemischen Reaktionen ein. Die Gemische reagieren in den Spritz gießformen zu der Laufsohle bzw. Zwischensohle aus. Beim Ausreagie ren des Gemisches für die Zwischensohle wird zugleich die Zwischen sohle geformt und die Verbindung mit dem Schuhschaft und der Lauf sohle erzielt.

Aufgrund der beim Mischen einsetzenden chemischen Reaktionen sind in diesen Arbeitsstationen Vorkehrungen zu treffen, damit ohne Betriebsstörungen taktweise die entsprechende Menge der Gemische den entsprechenden Formenhohlräumen zugeführt werden kann (vgl. z.B. DE-PS 20 62 008).

Aufgrund der sehr niedrigen Viskosität der zu Polyurethan ausreagie renden Gemische sind zusätzlich besondere Vorkehrungen zu treffen, es besteht die Gefahr, daß unmittelbar eingebrachtes Material aus dem Werkzeug austreten kann. Zu diesem Zwecke ist es bekannt, die Spritzgießformen so auszubilden, daß ein gezielter Austrieb des Materials erreicht wird (vgl. DE-PS 20 22 118, DE-AS 20 48 596).

Schuhe mit einer Zwischensohle aus Polyurethan und einer Laufsohle aus Elastomer sind bekannt und werden in der Weise hergestellt:

1. Unit Sohle:
Die Elastomer-Sohle wird mit einer Kleberschicht versehen und mit einer aufgeschäumten Zwischensohle verklebt.
2. Direktansohlen:
Die mit Kleber beschichtete Elastomer-Sohle wird durch z.B. Infrarotlicht aktiviert, dann wird die Zwischensohle als Ver bindung, Schaft-Elastomer-Sohle eingebracht.

Diese Verfahren sind lohnintensiv und zeitaufwendig. Gravierend sind jedoch die fertigungstechnischen Probleme, da z.B. das Ein halten dieser Kleberschicht mit einer Schichtdicke von 20 bis 30 Mikron nicht sichergestellt werden kann.

In den Fällen, in denen die Kleberschicht dicker ist, treten nach einiger Beanspruchung dieser Schuhe Kleberrisse in der Kleberschicht auf, die ein Ablösen der Laufsohle von der Zwischensohle zur Folge haben. Entsprechende Probleme treten auf, wenn die Kleberschicht zu dünn aufgetragen ist, da dann eine durchgehende Klebeverbindung nicht geschaffen ist, wodurch die Gebrauchsdauer derartiger Schuhe ebenfalls herabgesetzt ist.

Auch scheitert ein Anformen der Laufsohle aus Elastomeren an der aus Polyurethan geformten Zwischensohle im allgemeinen im Werkzeug darin, daß die Drücke beim Verarbeiten von Elastomeren 200 bis 500 bar betragen, unter denen die Zwischensohle derart hoch verdichtet würde, daß von elastischen Zwischensohlen (Komfortsohlen), die im allgemeinen aus Blähmittel aufweisenden Gemischen hergestellt wer den, nicht mehr die Rede sein kann.

Ein Anspritzen von plastifiziertem Elastomer verbietet sich auch deshalb, da dessen Verarbeitungstemperaturen im Bereich von 140 bis 230°C liegen und bei diesen Temperaturen die bereits geformten Zwischensohlen aus Polyurethan in ihrem Gefüge zerstört werden würden.

Das zu Polyurethan ausreagierte Gemisch bildet eine Matrix mit ein gebetteten Kristalliten, wobei die Temperaturbeständigkeit im we sentlichen von den verwendeten Kettenverlängerern bestimmt wird. Bei der Verwendung von Diaminen als Kettenverlängerer beträgt die Schmelztemperatur des Polyurethans etwa 150°C, während beim Einsatz von Butandiolen als Kettenverlängerer die Schmelztemperatur bei etwa 130°C liegt.

Wird dieser jeweilige Schmelzpunkt überschritten, so erweicht das Polyurethan und bekommt eine schmierige Konsistenz, so daß von einer Formbeständigkeit der gespritzen Sohle aus Polyurethan keine Rede mehr sein kann, die zudem noch den hohen Verarbeitungsdrücken des Elastomers ausgesetzt wäre.

Aus diesen Gründen versagen auch die bekannten Verfahren beim Ver arbeiten von zu Polyurethan ausreagierenden Gemischen, wenn zu nächst die Laufsohle und dann die Zwischensohle hergestellt wird (DE-PS 22 41 493).

Es ist auch bekannt (DE-OS 36 00 682), Sohlen mit einer Zwischen sohle aus Polyurethan und einer Laufsohle aus Elastomer herzustellen, indem zur Beeinflussung der Reaktionsgeschwindigkeit des zu Polyure than ausreagierenden Gemisches aus Polyol und Isocyanat dem Gemisch mindestens ein Katalysator zugesetzt wird, dem Elastomer Substanzen zugesetzt werden. Die Reaktionsgeschwindigkeit zur Bildung des Polyurethans und die Temperatur des Elastomers werden derart gesteu ert, daß die chemischen Bindungen im Bereich der Grenzfläche des Elastomers und des ausreagierenden Gemisches gebildet werden, so daß diese chemische Bindungen die Laufsohle und die Zwischensohle mitein ander verbinden.

Isocyanat und Polyol sind Bezeichnungen von chemischen Gemischen, deren genaue Rezeptur im allgemeinen nur den Herstellern bekannt ist.

Es zeigte sich, daß diese chemische Bindung zwischen der Laufsohle und der Zwischensohle im wesentlichen nur für die in der DT-OS 36 00 682 beschriebenen Isocyanate, Polyole sowie Elastomere durchführ bar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art zu schaffen, das generell für jedes Isocyanat und Polyol sowie Elastomer durchführbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gemäß einem ersten Lösungsprinzip dadurch gelöst, daß dem Polyol Moleküle mit reaktiven Hydroxylgrup pen und mit reaktiven Doppel-/Dreifachbindungen sowie dem Elastomer vernetzender Verbindungen zugesetzt werden, reaktive Hydroxylgruppen der Moleküle mit reaktiven Isocyanatgruppen zu Polyurethan reagie ren und reaktive Doppel-/Dreifachbindungen der Moleküle mit reak tiven Doppel-/Dreifachbindungen des Elastomers durch Reaktion mit den vernetzenden chemischen Bindungen eingehen.

Die Aufgabe wird gemäß einem zweiten Lösungsprinzip dadurch gelöst, daß dem Isocyanat Moleküle mit reaktiven Isocyanatgruppen und reak tiven Doppel-/Dreifachbindungen sowie dem Elastomer vernetzender Verbindungen zugesetzt werden, reaktive Isocyanatgruppen mit reak tiven Hydroxyalgruppen des Polyols zu Polyurethan reagieren und reaktive Doppel-/Dreifachbindungen dieser Moleküle mit reaktiven Doppel-/Dreifachbindungen dieser Moleküle mit reaktiven Doppel-/ Dreifachbindungen des Elastomers durch Reaktion mit den vernetzen den Verbindungen chemische Bindungen eingehen.

Erfindungsgemäß werden zur Durchführung des ersten Lösungsprinzips dem Polyol als Moleküle mit reaktiven Hydroxylgruppen und mit reaktiven Doppel-/Dreifachbindungen

zugesetzt.

Erfindungsgemäß werden zur Durchführung des zweiten Lösungsprinzips dem Isocyanat als Moleküle mit reaktiven Isocyanatgruppen und reaktiven Doppel-/Dreifachbindungen

zugesetzt.

In beiden Fällen werden erfindungsgemäß dem Elastomer als ver netzende Verbindungen Schwefel oder Peroxide z. B. Dicumylperoxid (C₆H₅C(CH₃)₂O)₂ zugesetzt.

Aus dem erfindungsgemäß hergestellten Gemisch aus Elastomer und einem der Zusätze werden in der eingangs erläuterten Weise die Laufsohlen geformt, anschließend wird ebenfalls in der eingangs erläuterten Weise aus den erfindungsgemäß hergestellten Gemischen aus Polyol bzw. Isocyanat und dem entsprechenden Zusatz das zu Polyurethan ausreagierende Gemisch gemischt und daraus die Zwischensohle geformt, die zugleich mit dem Schaft und der Lauf sohle verbunden wird.

Claims

1. Verfahren zum Anformen von Sohlen an Schuhschäfte, wobei die Sohlen aus einer Zwischensohle aus einem zu Polyurethan ausrea gierenden Gemisch auf der Basis von Isocyanat und Polyol und einer Laufsohle aus Elastomer bestehen, und durch chemische Bindungen zwischen Polyurethan und dem Elastomer miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß dem Polyol Moleküle mit reaktiven Hydroxylgruppen und mit reak tiven Doppel-/Dreifachbindungen sowie dem Elastomer vernetzender Verbindungen zugesetzt werden, reaktive Hydroxylgruppen der Moleküle mit reaktiven Isocyanatgruppen zu Polyurethan reagieren und reaktive Doppel-/Dreifachbindungen der Moleküle mit reaktiven Doppel-/Dreifachbindungen des Elastomers durch Reaktion mit den vernetzenden Verbindungen chemische Bindungen eingehen.

2. Verfahren zum Anformen von Sohlen an Schuhschäfte, wobei die Sohlen aus einer Zwischensohle aus einem zu Polyurethan ausreagie renden Gemisch auf der Basis von Isocyanat und Polyol und einer Laufsohle aus Elastomer bestehen,und durch chemische Bindungen zwischen Polyurethan und dem Elastomer miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß dem Isocyanat Moleküle mit reaktiven Isocyanatgruppen und reak tiven Doppel-/Dreifachbindungen sowie dem Elastomer vernetzender Verbindungen zugesetzt werden, reaktive Isocyanatgruppen mit reak tiven Hydroxylgruppen des Polyols zu Polyurethan reagieren und reaktive Doppel-/Dreifachbindungen dieser Moleküle mit reaktiven Doppel-/Dreifachbindungen des Elastomers durch Reaktion mit den vernetzenden Verbindungen chemische Bindungen eingehen.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Polyol als Moleküle mit reaktiven Hydroxylgruppen und mit reaktiven Doppel-/Dreifachbindungen zugesetzt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Isocyanat als Moleküle mit reaktiven Isocyanat gruppen und reaktiven Doppel-/Dreifachbindungen zugesetzt werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Elastomer als vernetzende Verbindungen Schwefel oder Peroxide z. B. Dicumylperoxid (C₆H₅C(CH₃)₂O)₂ zugesetzt werden.