EP0361338A2 - Schuhinnensohle - Google Patents

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EP0361338A2
EP0361338A2 EP89117603A EP89117603A EP0361338A2 EP 0361338 A2 EP0361338 A2 EP 0361338A2 EP 89117603 A EP89117603 A EP 89117603A EP 89117603 A EP89117603 A EP 89117603A EP 0361338 A2 EP0361338 A2 EP 0361338A2
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EP
European Patent Office
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shoe insole
microspheres
insole according
shoe
compact
Prior art date
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EP89117603A
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English (en)
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EP0361338A3 (de
Inventor
Ulf Dipl.-Ing. Zeihsel
Manfred Dipl.-Ing. Föhst
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Lohmann GmbH and Co KG
Original Assignee
Lohmann GmbH and Co KG
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Publication date
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A43—FOOTWEAR
    • A43B—CHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
    • A43B13/00—Soles; Sole-and-heel integral units
    • A43B13/38—Built-in insoles joined to uppers during the manufacturing process, e.g. structural insoles; Insoles glued to shoes during the manufacturing process
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A43—FOOTWEAR
    • A43B—CHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
    • A43B17/00—Insoles for insertion, e.g. footbeds or inlays, for attachment to the shoe after the upper has been joined

Definitions

  • the invention relates to a shoe insole made from binder-containing nonwoven fabric with embedded compact microspheres.
  • the shoe insole is an important part of a shoe.
  • the outsole and the shoe upper are attached to the insole. It rarely consists of leather, usually a binder-strengthened cellulose or nonwoven material, to which the outsole is attached by sewing, stapling or gluing. Above all, the process of molding on or foaming the outsole made of plastics is used. Especially for leisure and sports shoes, very light shoe insoles are required, which have to be foam and splash-proof.
  • insole materials would have to have two and a half to three times the density, equivalent to up to three times the basis weight, in order to ensure that they are splash-proof and foam-tight.
  • the publication DE 3231971 describes the production of an insole made of nonwoven, into which thermoplastic hollow microspheres are introduced.
  • the object of the invention is to produce a shoe insole that is very light, highly flexible, low-stretch, above all splash-proof, foam-proof and does not have the disadvantages of the prior art.
  • a shoe insole made of binder-containing nonwoven fabric with embedded microspheres, the microspheres of which are compact and which are embedded in the binder-containing nonwoven fabric in such an amount that the shoe insole becomes impermeable to foamed or sprayed-on plastic.
  • compact microspheres with a diameter of 0.040 mm to 0.500 mm are used. According to a particularly preferred embodiment, however, much more compact microspheres with a diameter smaller by three powers of ten, namely in the range from 5 to 15 nanometers, can be used.
  • the amount of hollow microspheres used is chosen so that the insole is completely sealed when molded or foamed with plastics for fastening the outsole is achieved on the insole of the shoe. Depending on the ball material, amounts of 2 to 20% by weight, based on the nonwoven containing binder, are generally sufficient for this.
  • the nonwoven fabric known per se can consist of synthetic natural and regenerated fibers, with polyester fibers being preferred.
  • the fiber content of the nonwoven containing binders is advantageously in the range from 30 to 60% by weight.
  • a fabric advantageously serves as the basis for the nonwoven.
  • the nonwoven is usually mechanically connected to this base by needling.
  • a polypropylene tape fabric advantageously serves as a nonwoven underlay. The fabric causes little stretching, which has a positive effect on the shape stability and processing of the insole.
  • microspheres preferably consist of inorganic material, which can be of synthetic or natural origin.
  • Preferred examples are micro glass balls which have a diameter of 0.04-0.08 mm.
  • Silicon dioxide with a density of 1.0 to 1.2 g / cm3 has proven to be particularly advantageous for the microspheres with diameters in the nanometer range.
  • Metal oxides or their mixtures and water-insoluble organic or inorganic salts are also suitable.
  • the compact microspheres are introduced into the interstices of the nonwoven fabric by means of the binder, which consists, for example, of latices based on acrylic acid esters, acrylonitrile butadiene, styrene butadiene or their mixtures.
  • the binder is usually attached to the Fiber crossing points and not in the cavities of the nonwoven fabric surrounded by fibers.
  • the microspheres lie in the cavities of the nonwoven and, like the fiber crossing points, form additional anchoring points for the binder.
  • a kind of sail is stretched, which consist of latex and seal the insole to such an extent that the air permeability is less than 61 l / m2 / sec and the insole is foam-proof, splash-proof.
  • the cavities newly formed by the sails now smaller, also provide cold and heat insulation, low density and thus low weight and high flexibility with the appropriate binder.
  • Micro glass balls are available from Potters-Ballotini, based in Kirchheim-Boelen, under the brand name Ballotini micro glass balls.
  • Spherical silicon dioxide with a diameter in the range from 5 to 50 nanometers and a density from 1.0 to 1.2 g / cm3 is commercially available under the brand name AEROSIL, manufacturer DEGUSSA.
  • microspheres compared to the hollow microspheres described in the published patent application DE 3231971 can be found in the price and the processing. They are up to 12.5 times cheaper and have a lower temperature when processed sensitive.
  • Bactericidal agents are introduced into the insole via the binder or the fibers.
  • Moisture-absorbing agents in the insole ensure good climatic conditions in the liner. These conditions are achieved through the hydrophilic binder and the incorporation of cellulose fibers into the nonwoven.
  • the shoe insole (1) consists of a needle fleece (2), which is needled onto a polypropylene ribbon fabric (3).
  • the microspheres are first added to an aqueous NBR or SBR latex by stirring.
  • the nonwoven fabric is then impregnated with the mixture of binder and microspheres, dried and vulcanized.
  • the micro-glass balls with a diameter of 0.04 - 0.08 mm (4) remain in the spaces between the nonwovens and form additional anchoring points with the binder (5).
  • Reference number (6) shows an enlarged area of the fleece (2).
  • micro glass balls (4) are made of silicon dioxide with a grain size of 10 to 20 nanometers is stored together with binder.
  • the SiO2 combines with the binder by being suspended (NBR or SBR latex) to form a film-like composite, so that no air permeability can be measured at a water column of 20 mm.
  • the low density of SiO2 results in a lower weight of the shoe insole.

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  • Footwear And Its Accessory, Manufacturing Method And Apparatuses (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft Schuhinnensohle aus binderhaltigem Vliesstoff, in der kompakte Mikrokugeln enthalten sind.

Description

    Schuhinnensohle
  • Die Erfindung betrifft eine Schuhinnensohle aus binderhalti­gem Vliesstoff mit eingelagerten kompakten Mikrokugeln.
  • Die Schuhinnensohle stellt einen wichtigen Teil eines Schuhes dar. An der Innensohle wird die Laufsohle und der Schuhoberteil befestigt. Sie besteht selten noch aus Leder, üblicherweise aus einem binderverfestigten Zellulose- oder Vliesstoffmaterial, an welche die Laufsohle durch Vernähen, Klammern oder Verkleben angebracht wird. Vor allem wird das Verfahren des Anspritzens oder Anschäumens der Laufsohle aus Kunststoffen eingesetzt. Besonders bei Freizeit- und Sport­schuhen werden sehr leichte Schuhinnensohlen gefordert, welche anschäum- und anspritzdicht sein müssen.
  • Nachteile bei den herkömmlichen Schuhinnensohlen ergeben sich bei letztgenanntem Verfahren. Der zu schäumende oder spritzende flüssige Kunststoff dringt besonders bei leichten Innensohlenmaterialien durch diese hindurch, verursacht auf der gegenüberliegenden Seite Wülste und Unregelmäßigkeiten, die jeden Tragekomfort zunichte machen.
  • Diese Innensohlenmaterialien müßten die zweieinhalb- bis dreifache Dichte aufweisen, gleichbedeutend mit dem bis zu dreifachem Flächengewicht, um eine Anspritz-, Anschäumdicht­heit zu gewährleisten.
  • In der Offenlegungsschrift DE 3231971 wird die Herstellung einer Brandsohle aus Vliesstoff beschrieben, in welche ther­moplastische Mikrohohlkugeln eingebracht sind.
  • Das Problem des Durchdringens der anzuspritzenden, anzu­schäumenden Laufsohle durch herkömmliche Schuhinnensohlen wurde in DE-OS 32 31 971 nicht erkannt. Es wird lediglich auf eine angebliche bessere Wärmedämmung und Fußabstützung durch die erfindungsgemäße Brandsohle verwiesen.
  • Nachteil des Herstellungsverfahrens der thermoplastischen Mikrohohlkugeln ist der sehr hohe Preis. Die Fertigung ist nur auf modernsten Maschinen mit sehr genauer Temperatur­führung möglich, da bei Untertemperatur die Mikrohohlkugeln sich nicht bilden und bei Übertemperatur zerplatzen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schuhinnensohle herzustel­len, die sehr leicht, hochflexibel, dehnarm, vor allen an­spritz-, anschäumdicht ist und die Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Schuhinnen­sohle aus binderhaltigem Vliesstoff mit eingelagerten Mikro­kugeln gelöst, deren Mikrokugeln kompakt sind und die in einer solchen Menge in den binderhaltigen Vliesstoff einge­lagert sind, daß die Schuhinnensohle gegen aufgeschäumten oder aufgespritzten Kunststoff undurchlässig wird.
  • Gemäß einer Ausführungsform werden kompakte Mikrokugeln mit einem Durchmesser von 0,040 mm bis 0,500 mm verwendet. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform können jedoch wesentlich kompaktere Mikrokugeln mit einem um drei Zehner­potenzen kleineren Durchmesser, nämlich im Bereich von 5 bis 15 Nanometern eingesetzt werden.
  • Die Menge der verwendeten Mikrohohlkugeln wird so gewählt, daß eine vollständige Dichtigkeit der Innensohle beim An­spritzen oder Anschäumen mit Kunststoffen zwecks Befestigung der Laufsohle an der Schuhinnensohle erzielt wird. Hierfür reichen in Abhängigkeit vom Kugelmaterial Mengen von 2 bis 20 Gew.-%, bezogen auf binderhaltigen Vliesstoff, in der Regel aus.
  • Der an sich bekannte Vliesstoff kann aus synthetischen natür­lichen und regenerierten Fasern bestehen, wobei Polyester­fasern bevorzugt sind.
  • Der Faseranteil des bindehaltigen Vliesstoffes liegt vorteil­haft im Bereich von 30 bis 60 Gew.-%. Als Grundlage für das Faservlies dient vorteilhaft ein Gewebe. Der Vliesstoff wird in der Regel mit dieser Unterlage mechanisch durch Vernadeln verbunden. Vorteilhaft dient ein Polypropylenbändchengewebe als Vliesstoffunterlage.
    Das Gewebe bewirkt eine geringe Dehnung, welche sich günstig auf die Formstabilität und Verarbeitung der Innensohle aus­wirkt.
  • Die Mikrokugeln bestehen vorzugsweise aus anorganischem Material, das synthetischen oder natürlichen Ursprungs sein kann. Bevorzugte Beispiele sind Mikroglaskugeln, die einen Durchmesser von 0,04 - 0,08 mm aufweisen. Für die Mikrokugeln von Durchmessern im Nanometerbereich hat sich als besonders vorteilhaft Siliciumdioxid mit einer Dichte von 1,0 bis 1,2 g/cm³ erwiesen. Ebenso geeignet sind Metalloxide oder deren Mischungen sowie wasserunlösliche organische oder anorganische Salze.
  • Mittels des Binders, der beispielsweise aus Latices auf Basis von Acrylsäureestern, Acrylnitrilbutadien, Styrolbuta­dien oder aus deren Abmischungen besteht, werden die kompak­ten Mikrokugeln in die Zwischenräume des Vliesstoffes eingebracht. Der Binder lagert sich normalerweise an den Faserkreuzungspunkten und nicht in den von Fasern umgebenen Hohlräumen des Vliesstoffes an.
  • Die Mikrokugeln liegen jedoch in den Hohlräumen des Vlies­stoffes und bilden wie die Faserkreuzungspunkte zusätzliche Verankerungsstellen für den Binder. Zwischen den Mikroglas­kugeln und den Fasern wird eine Art Segel aufgespannt, die aus Latex bestehen und die Innensohle soweit abdichten, daß die Luftdurchlässigkeit kleiner 61 l/m²/sec beträgt und die Innensohle anschäum-, anspritzdicht ist. Die durch die Segel neugebildeten, jetzt kleineren Hohlräume sorgen auch für Kälte- und Wärmedämmung, geringe Dichte und somit geringes Gewicht und hohe Flexibilität bei entsprechendem Binder. Mittels der besonders kompakten Mikrokugeln mit Durchmessern im Bereich von 5 bis 50 Nanometern können die Hohlräume im Vliesstoff vollständig ausgefüllt werden, womit auf ein­fachste Weise die gewünschte Luftundurchlässigkeit erreicht wird. Der Dichteeffekt wird noch gesteigert, da sich das verwendete Bindemittel mit den Mikrokugeln zu einem fast folienartigen Verbund verbindet.
  • Mikroglaskugeln sind von der Fa. Potters-Ballotini mit Sitz in Kirchheim-Bolanden unter dem Markennamen Ballotini Micro­glaskugeln zu beziehen.
  • Kugelförmiges Siliciumdioxid eines Durchmessers im Bereich von 5 bis 50 Nanometer und einer Dichte von 1,0 bis 1,2 g/cm³ ist unter dem Markennamen AEROSIL, Hersteller DEGUSSA im Handel.
  • Die Vorteile der Mikrokugeln gegenüber den in der Offen­legungsschrift DE 3231971 beschriebenen Mikrohohlkugeln sind im Preis und in der Verarbeitung zu finden. Sie sind bis zum 12,5-fachen billiger und bei der Verarbeitung temperaturun­ empfindlich.
  • Da die Schuhinnensohle im engen Kontakt mit schweißabson­dernden Füßen des Menschen steht, ist es für Hygiene und Gesundheit von großem Vorteil, wenn diese mit einem bakteri­ziden Mittel ausgerüstet ist. Bakterizide Mittel werden über den Binder oder die Fasern in die Innensohle eingebracht.
  • Für gute klimatische Bedingungen im Innenschuh sorgen feuch­tigkeitsabsorbierende Mittel in der Innensohle. Diese Bedin­gungen werden durch den hydrophilen Binder und das Ein­bringen von Zellwollfasern in den Vliesstoff erreicht.
  • Die Erfindung wird durch die nachfolgenden Beispiele und die Figur näher erläutert:
    • Beispiel 1
  • Die Schuhinnensohle (1) besteht aus einem Nadelvliesstoff (2), der auf ein Polypropylen-Bändchengewebe (3) aufgenadelt ist. Die Mikrokugeln werden zunächst einem wäßrigen NBR- oder SBR-Latex mittels Rühren zugegeben. Danach wird der Vliesstoff mit der Mischung aus Binder und Mikrokugeln imprägniert, getrocknet und vulkanisiert. In den Zwischenräumen des Vliesstoffes verbleiben die Mikroglas­kugeln mit einem Durchmesser von 0,04 - 0,08 mm (4) und bilden zusätzliche Verankerungspunkte mit dem Binder (5). Bezugsziffer (6) zeigt einen vergrößerten Bereich des Vlieses (2).
    • Beispiel 2:
  • In den Zwischenräumen des gleichen Vliesstoffes wie in Bei­spiel 1 beschrieben, sind Mikroglaskugeln (4) aus Silicium­ dioxid in einer Korngröße von 10 bis 20 Nanometern zusammen mit Bindemittel eingelagert. Das SiO₂ verbindet sich mit dem Bindemittel indem es suspendiert wird, (NBR- oder SBR-Latex) zu einem folienartigen Verbund, so daß bei 20 mm Wassersäule keine Luftdurchlässigkeit meßbar ist. Durch die niedrige Dichte des SiO₂ ergibt sich ein niedrigeres Gewicht der Schuhinnensohle.

Claims (17)

1. Schuhinnensohle aus binderhaltigem Vliesstoff mit einem Gehalt von wenigstens 1 Gew.-% an eingelagerten Mikrokugeln, dadurch gekennzeichnet, daß als Mikrokugeln kompakte Mikro­kugeln in einer solchen Menge enthalten sind, daß die Schuh­innensohle undurchlässig gegen aufgeschäumten oder aufge­spritzten Kunststoff ist.
2. Schuhinnensohle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie kompakte Mikrokugeln mit einem Durchmesser von 0,040 mm bis 0,500 mm enthält.
3. Schuhinnensohle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie kompakte Mikrokugeln mit einem Durchmesser von 5 bis 50 Nanometer enthält.
4. Schuhinnensohle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die kompakten Mikrokugeln in einer Menge von 2 bis 20 Gew-% enthalten sind.
5. Schuhinnensohle nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekenn­zeichnet, daß sie einen Fasertyp der Gruppe der synthe­tischen, natürlichen und regenerierten Fasern aufweist.
6. Schuhinnensohle nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Faseranteil 30 - 60 Gew.% beträgt.
7. Schuhinnensohle nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Faseranteil aus Polyester besteht.
8. Schuhinnensohle nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Vliesstoff mit einem Gewebe mechanisch verbunden ist.
9. Schuhinnensohle nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekenn­zeichnet, daß das Gewebe aus einem Polypropylenbändchengewe­be besteht.
10. Schuhinnensohle nach Ansprüchen 1 bis 9,dadurch gekenn­zeichnet, daß die Mikrokugeln aus anorganischem Material bestehen.
11. Schuhinnensohle nach Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Mikrokugeln aus synthetischem oder natür­lichem Material bestehen.
12. Schuhinnensohle nach Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Mikrokugeln aus Glas bestehen.
13. Schuhinnensohle nach Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Mikrokugeln aus Siliciumdioxid bestehen.
14. Schuhinnensohle nach Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekenn­zeichnet, daß ihre Luftdurchlässigkeit unterhalb 61 l/m²/sec bei 20 mm WS ist.
15. Schuhinnensohle nach Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Sohle ein bakterizides Mittel aufweist.
16. Schuhinnensohle nach Ansprüchen 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Sohle ein feuchtigkeitsabsorbieren­des Mittel aufweist.
17. Verwendung von kompakten Mikrokugeln zur Herstellung von gegen aufgeschäumten oder aufgespritzten Kunststoff undurch­lässigen Schuhinnensohlen.
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YU (1) YU47142B (de)

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JPH02124101A (ja) 1990-05-11
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DK482289A (da) 1990-03-31
PT91861A (pt) 1990-03-30
EP0361338A3 (de) 1991-12-04
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