EP1215975A1 - Method for producing a shoe - Google Patents

Method for producing a shoe

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Publication number
EP1215975A1
EP1215975A1 EP00964209A EP00964209A EP1215975A1 EP 1215975 A1 EP1215975 A1 EP 1215975A1 EP 00964209 A EP00964209 A EP 00964209A EP 00964209 A EP00964209 A EP 00964209A EP 1215975 A1 EP1215975 A1 EP 1215975A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
shoe
plasma jet
adhesive
pretreated
glued
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP00964209A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Uwe Franken
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henkel AG and Co KGaA
Original Assignee
Henkel AG and Co KGaA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henkel AG and Co KGaA filed Critical Henkel AG and Co KGaA
Publication of EP1215975A1 publication Critical patent/EP1215975A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A43—FOOTWEAR
    • A43B—CHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
    • A43B9/00—Footwear characterised by the assembling of the individual parts
    • A43B9/12—Stuck or cemented footwear
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A43—FOOTWEAR
    • A43D—MACHINES, TOOLS, EQUIPMENT OR METHODS FOR MANUFACTURING OR REPAIRING FOOTWEAR
    • A43D25/00—Devices for gluing shoe parts
    • A43D25/20—Arrangements for activating or for accelerating setting of adhesives, e.g. by using heat

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a shoe, in particular a sports shoe, or individual components of a shoe, wherein the components of the shoe, in particular the shoe upper and the outsole, are bonded to one another and at least one of the surfaces to be bonded before the adhesive is applied pretreated.
  • the adhesiveness is also reduced by the additives, some of which migrate from the inside to the surface of the plastic and in this way additionally impair the adhesiveness.
  • additives include lubricants such as fatty acid amides or the silicone oils or stearates used as mold release agents in the injection molding process.
  • Another reason for the poor adhesiveness of some plastics is due to their non-polar surfaces when a polar adhesive such as. B. an adhesive based on polyurethane should be used. From these few examples it can be seen that the poor adhesiveness can have different causes for each of the various combinations of a specific plastic and a specific adhesive.
  • the surfaces to be bonded are pretreated in the prior art before the adhesive is applied.
  • Applying such a primer has several serious disadvantages.
  • the substances are generally harmful to health and therefore require a great deal of effort to protect the workforce.
  • the application, the drying and the reaction take a long time and special work spaces and require a relatively large amount of personnel.
  • plastics are generally mentioned, highly fluorinated polymers, e.g. B. PTFE, and metal surfaces, e.g. B. aluminum.
  • the plasma jet mentioned is generated by blowing a working gas, in particular air, under normal pressure and at normal temperature through an electric arc.
  • the so-called plasma jet is then obtained when the working gas emerges from the arc. It is not certain whether this is actually a plasma in the actual sense, namely a gas that is at least partially split into ions and electrons. It is essential, however, that this jet is suitable for pretreating plastic surfaces.
  • the invention is therefore based on the object of saving work steps in the process of the type mentioned, only low investment costs should be necessary and, if possible, work should be solvent-free.
  • the pretreatment only the surface to be glued should be pretreated, and the handling should be simple.
  • the pretreatment process should be able to be carried out continuously and automatically.
  • the apparatus used for this should take up little space so that existing production lines can be easily converted.
  • This object is achieved according to the invention with the method mentioned at the outset by generating a plasma jet under normal pressure and using pretreated the surface to be glued to the jet.
  • the plasma jet is directed onto the surface and in particular is moved over the surface.
  • the linear plasma jet described in the last-mentioned document is used, since this z. B. in the pretreatment of outsoles allows uniform irradiation of the entire sole surface without the sole edges are pretreated. If, on the other hand, a single fixed plasma jet is used, a rather punctiform pretreatment of the surface to be bonded is achieved.
  • the surface of foamed ethylene vinyl acetate (“diecut EVA”) cut from a block is pretreated exclusively with the plasma jet. It has been shown that additional treatment with solvents or primers is not necessary.
  • the adhesive e.g. B. a reactive hot melt adhesive can still be applied after 14 days without the adhesive quality deteriorating. In a tear test, the tear does not occur within the adhesive, but within the ethylene vinyl acetate.
  • the EVA must be washed or roughened, treated with a primer and dried. If a hot melt adhesive is used, the EVA must also be preheated in a last step. According to the invention, these steps are no longer necessary.
  • the surface of thermoplastic rubber is pretreated exclusively with the plasma jet and the adhesive is applied to the optionally preheated surface.
  • Preheating the surface is only necessary when using hot melt adhesives.
  • this material must be treated with a halogenated solvent or a corresponding gas and with a primer which contains polyurethane in a solvent.
  • the surface of injection molded (“injection molded") foamed ethylene vinyl acetate for the pretreatment is first roughened mechanically or with a solvent, or the surface is allowed to swell. The surface is then treated with the plasma jet. In this case, the relatively smooth surface must be partially roughened before the plasma treatment. Organic solvents or alkaline solutions can be used as solvents.
  • the adhesive e.g. B. the reactive hot melt adhesive can be applied.
  • the surface must be washed with a solvent, a UV primer applied, irradiated with ultraviolet light, and finally a primer which contains polyurethane in a solvent must be used.
  • the solvent is dispensed with, and two working steps can be saved. Exemplary embodiments of the invention and comparative examples are explained in more detail below. The method according to the invention was applied to the following exemplary materials, each test being carried out several times:
  • TR sole material standard test material based on styrene-butadiene-styrene rubber (SBSR) from the PFI Institute (testing and research institute for shoe manufacture e.V.)
  • Test specimens with a length of 120 mm and a width of 30 mm were punched from these test materials. Without further pretreatment, the surface of these test specimens was pretreated using normal pressure plasma.
  • the plasma pretreatment system System PlasmaTreat® from Agrodyn Hochhardstechnik GmbH was used. The treatment was carried out using the RD 1013 rotary unit, using the FG 1001 generator and the HTR 2001 high-voltage transformer.
  • the distance between the surface to be treated and the outlet of the plasma jet from the RD 1013 rotary unit was 10 mm. Only in the case of the foamed ("injection molded") EVA materials was the surface additionally roughened by grinding in a further experiment before the plasma treatment.
  • test bonding of these pretreated materials was carried out in accordance with DIN EN 522 (adhesives for leather and shoe materials, strength of the bonds) and DIN EN 1392 (solvent and dispersion adhesives, test methods for measuring the strength of bonds under specified conditions) against test leather (double split chrome leather standard test material from the Satra Institute).
  • the reactive polyurethane hot melt adhesive Macroplast QR 8116 developed by Henkel KGaA was used as the adhesive. This adhesive was applied over the entire surface to the substrates using a slot die, the surface temperature being approximately 60 ° C., and was activated, set and pressed in accordance with EN 1392.
  • peeling tests were carried out using a PFI tearing machine.
  • the composites described above were clamped and pulled apart at an angle of 180 ° at a speed of 100 mm / min.
  • the forces required to separate the bond during the peeling tests were recorded and averaged after the end of the measurement.

Landscapes

  • Footwear And Its Accessory, Manufacturing Method And Apparatuses (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

The invention relates to a method for producing a shoe or individual components of a shoe. According to the inventive method, the components of the shoe are glued together, pre-treating at least one of the surfaces to be glued before applying the adhesive. To this end, a plasma jet is produced under normal pressure and pre-treats the surface to be glued with said plasma jet. The invention provides a means for reducing, at low investment costs, the number of production steps required for producing shoes and, as far as possible, does not utilize solvents. During the pre-treatment only the surface to be glued is pre-treated and the method is easy to perform. The pre-treatment method is carried out in a continuous and automated manner.

Description

Verfahren zum Herstellen eines Schuhs Method of making a shoe
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Schuhs, insbesondere eines Sportschuhs, oder einzelner Komponenten eines Schuhs, wobei man die Komponenten des Schuhs, insbesondere den Schuhschaft und die Laufsohle, durch Kleben miteinander verbindet und mindestens eine der zu verklebenden Oberflächen vor dem Auftragen des Klebstoffs vorbehandelt.The invention relates to a method for producing a shoe, in particular a sports shoe, or individual components of a shoe, wherein the components of the shoe, in particular the shoe upper and the outsole, are bonded to one another and at least one of the surfaces to be bonded before the adhesive is applied pretreated.
Bei der Schuhherstellung werden viele einzelne Komponenten des Schuhes durch Kleben miteinander verbunden. Dies gilt insbesondere für Sportschuhe, bei deren Herstellung ausschließlich geklebt wird. Diese Verklebungen, insbesondere die Klebeverbindung zwischen dem Schuhschaft und der Laufsohle, sind im Gebrauch hohen Beanspruchungen ausgesetzt und müssen daher eine Vielzahl von Anforderungen erfüllen. So müssen sie starken Kräften bei der Benutzung des Schuhs standhalten. Die Klebeverbindungen müssen bei Temperaturen bis zu etwa 80 °C thermisch stabil sein. Eine hohe Flexibilität und eine Hydrolysebeständigkeit, also eine Beständigkeit gegen Regenwasser von außen und Schweiß von innen, ist erforderlich.In shoe manufacture, many individual components of the shoe are glued together. This applies in particular to sports shoes, the manufacture of which is exclusively glued. These bonds, in particular the adhesive connection between the shoe upper and the outsole, are exposed to high stresses during use and must therefore meet a multitude of requirements. So they have to withstand strong forces when using the shoe. The adhesive bonds must be thermally stable at temperatures up to about 80 ° C. A high degree of flexibility and resistance to hydrolysis, i.e. resistance to rainwater from the outside and sweat from the inside, is required.
In modernen Schuhen findet eine Vielzahl von unterschiedlichen Kunststoffen Verwendung, von denen viele nur schwer mit Hilfe der gewünschten Klebstoffe zu verbinden sind.A variety of different plastics are used in modern shoes, many of which are difficult to bond using the desired adhesives.
Die Klebbarkeit wird bei einem Teil der Kunststoffe auch durch die Additive verringert, die zum Teil aus dem Innern an die Oberfläche des Kunststoffs wandern und auf diese Weise die Klebbarkeit zusätzlich verschlechtern. Zu derartigen Additiven gehören Gleitmittel wie Fettsäureamide oder die beim Spritzgießprozeß als Formtrennmittel eingesetzten Siliconöle oder Stearate. Ein anderer Grund für die schlechte Klebbarkeit mancher Kunststoffe liegt an deren unpolaren Oberflächen, wenn ein polarer Klebstoff wie z. B. ein Klebstoff auf Polyurethanbasis verwendet werden soll. Aus diesen wenigen Beispielen ist ersichtlich, daß die schlechte Klebbarkeit bei jeder der vielfältigen Kombinationen eines bestimmten Kunststoffes und eines bestimmten Klebstoffes unterschiedliche Ursachen haben kann.In some of the plastics, the adhesiveness is also reduced by the additives, some of which migrate from the inside to the surface of the plastic and in this way additionally impair the adhesiveness. Such additives include lubricants such as fatty acid amides or the silicone oils or stearates used as mold release agents in the injection molding process. Another reason for the poor adhesiveness of some plastics is due to their non-polar surfaces when a polar adhesive such as. B. an adhesive based on polyurethane should be used. From these few examples it can be seen that the poor adhesiveness can have different causes for each of the various combinations of a specific plastic and a specific adhesive.
Um die Adhäsion zu verbessern, werden im Stand der Technik die zu verklebenden Oberflächen vorbehandelt, bevor der Klebstoff aufgetragen wird. Dazu ist es bekannt, die Oberflächen manuell oder automatisch mit einem Fräser aufzurauhen oder mit einem Lösungsmittel abzuwaschen und zusätzlich eine halo- genierte Substanz aufzutragen, welche nach dem Trocknen mit der Kunststoffoberfläche reagiert und diese derart modifiziert, daß eine bessere Adhäsion erreicht wird. Das Auftragen eines derartigen Primers hat mehrere schwerwiegende Nachteile. Die Substanzen sind im allgemeinen gesundheitsschädlich und erfordern daher einen hohen Aufwand zum Schutz des Arbeitspersonals. Das Auftragen, das Trocknen und die Reaktion benötigen eine lange Zeit und besondere Arbeitsräume und erfordern einen relativ hohen personellen Aufwand.In order to improve the adhesion, the surfaces to be bonded are pretreated in the prior art before the adhesive is applied. For this purpose, it is known to roughen the surfaces manually or automatically with a milling cutter or to wash them off with a solvent and additionally to apply a halogenated substance which reacts with the plastic surface after drying and modifies it in such a way that better adhesion is achieved. Applying such a primer has several serious disadvantages. The substances are generally harmful to health and therefore require a great deal of effort to protect the workforce. The application, the drying and the reaction take a long time and special work spaces and require a relatively large amount of personnel.
Aus der französischen Patentanmeldung FR 2 692 276 A1 (Bostik) ist es bekannt, als Primer eine Lösung eines chlorierten Polymers einzusetzen, die ein organisches Titanat enthält. Nach dem Auftragen der Lösung wird diese mit einer Energiequelle aktiviert, wobei es sich um ultraviolette Bestrahlung, die Verwendung einer Elektronenkanone oder eines Plasmas oder einer Koronabehandlung handeln kann. Damit soll eine Reaktion des Primers mit der Kunststoff- Oberfläche erreicht werden, um deren Adhäsion zu verbessern. Als Anwendungsbeispiel wird insbesondere das Verkleben von synthetischem Kautschuk oder von Elastomeren in der Schuhindustrie angegeben. Nachteilig an diesem Verfahren ist die Notwendigkeit, weiterhin einen Primer mit den bereits oben genannten Nachteilen einzusetzen. Die Verbesserung der Adhäsion erfolgt nämlich nicht durch das Einwirken der Energiequelle, sondern durch die Reaktion des Primers mit der Kunststoffoberfläche. Die Energiequelle dient nur zur Aktivierung des Primers.From French patent application FR 2 692 276 A1 (Bostik) it is known to use a solution of a chlorinated polymer as primer which contains an organic titanate. After applying the solution, it is activated with an energy source, which can be ultraviolet radiation, the use of an electron gun or a plasma or a corona treatment. This is to achieve a reaction of the primer with the plastic surface in order to improve its adhesion. In particular, the application of synthetic rubber or elastomers in the shoe industry is given as an example of use. A disadvantage of this method is the need to continue using a primer with the disadvantages already mentioned above. Adhesion is not improved by the action of the energy source, but by the reaction of the primer with the plastic surface. The energy source is only used to activate the primer.
Zur Verbesserung der Adhäsion von zu verklebenden Kunststoffoberflächen allgemein ist es bekannt, die Oberfläche mit einem gebündelten Plasmastrahl zu überstreichen (EP 0 761 415 A2, Agrodyn Hochspannungstechnik GmbH). Hier wird insbesondere auf die Vorbehandlung von Kunststoffolien Bezug genommen. Als zu behandelnde Oberflächen werden Kunststoffe allgemein genannt, stark fluorierte Polymere, z. B. PTFE, und Metalloberflächen, z. B. Aluminium.In order to improve the adhesion of plastic surfaces to be bonded in general, it is known to paint the surface with a bundled plasma jet (EP 0 761 415 A2, Agrodyn High Voltage Technology GmbH). Reference is made here in particular to the pretreatment of plastic films. As surfaces to be treated, plastics are generally mentioned, highly fluorinated polymers, e.g. B. PTFE, and metal surfaces, e.g. B. aluminum.
Der genannte Plasmastrahl wird erzeugt, in dem man ein Arbeitsgas, insbesondere Luft, unter Normaldruck und unter Normaltemperatur durch einen elektrischen Lichtbogen bläst. Beim Austritt des Arbeitsgases aus dem Lichtbogen erhält man dann den sogenannten Plasmastrahl. Ob es sich hier tatsächlich um ein Plasma im eigentlichen Sinne, nämlich um ein zumindest teilweise in Ionen und Elektronen aufgespaltenes Gas handelt, ist dabei nicht sicher. Wesentlich dabei ist aber, daß dieser Strahl zur Vorbehandlung von Kunststoffoberflächen geeignet ist.The plasma jet mentioned is generated by blowing a working gas, in particular air, under normal pressure and at normal temperature through an electric arc. The so-called plasma jet is then obtained when the working gas emerges from the arc. It is not certain whether this is actually a plasma in the actual sense, namely a gas that is at least partially split into ions and electrons. It is essential, however, that this jet is suitable for pretreating plastic surfaces.
Anstelle des genannten gebündelten Plasmastrahles, der eine im wesentlichen punktförmige Vorbehandlung der Oberfläche ermöglicht, kann auch eine Vielzahl von in einem Kreis angeordneten Plasmastrahlen verwendet werden, die um den Kreismittelpunkt rotieren (DE 298 05 999 U1). Auf diese Weise erhält man einen ringförmigen Plasmastrahl, mit welchem man eine relativ große Oberfläche schnell überstreichen und damit vorbehandeln kann.Instead of the bundled plasma jet mentioned, which enables an essentially punctiform pretreatment of the surface, it is also possible to use a plurality of plasma jets which are arranged in a circle and rotate about the center of the circle (DE 298 05 999 U1). In this way, an annular plasma jet is obtained with which a relatively large surface can be quickly covered and thus pretreated.
Wendet man allerdings dieses Verfahren zum Verkleben eines typischen Schuhsohlenmaterials, nämlich synthetischem Kautschuk (Gummi) an, so zeigt es sich, daß mit dem bekannten Verfahren die Adhäsion nicht wesentlich verbessert wird, so daß hier die älteren, oben genannten Vorbehandlungsverfahren erforderlich sind.However, if this method is used to glue a typical shoe sole material, namely synthetic rubber (rubber), it is found that the known method does not significantly improve the adhesion, so that the older pretreatment methods mentioned above are required here.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, im Verfahren der eingangs genannten Art Arbeitsschritte einzusparen, wobei nur geringe Investitionskosten notwendig sein sollen und nach Möglichkeit lösungsmittelfrei gearbeitet werden soll. Bei der Vorbehandlung soll außerdem ausschließlich die zu verklebende Oberfläche vorbehandelt werden, wobei die Handhabung einfach sein soll. Das Verfahren zur Vorbehandlung soll kontinuierlich und automatisiert durchgeführt werden können. Der dazu eingesetzte Apparat soll wenig Platz verbrauchen, damit bereits bestehende Fabrikationslinien leicht umgerüstet werden können.The invention is therefore based on the object of saving work steps in the process of the type mentioned, only low investment costs should be necessary and, if possible, work should be solvent-free. During the pretreatment, only the surface to be glued should be pretreated, and the handling should be simple. The pretreatment process should be able to be carried out continuously and automatically. The apparatus used for this should take up little space so that existing production lines can be easily converted.
Diese Aufgabe wird mit dem eingangs genannten Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man unter Normaldruck einen Plasmastrahl erzeugt und mit dem Strahl die zu verklebende Oberfläche vorbehandelt. Dazu wird der Plasmastrahl auf die Oberfläche gerichtet und insbesondere über die Oberfläche bewegt.This object is achieved according to the invention with the method mentioned at the outset by generating a plasma jet under normal pressure and using pretreated the surface to be glued to the jet. For this purpose, the plasma jet is directed onto the surface and in particular is moved over the surface.
Überraschenderweise hat es sich nämlich gezeigt, daß damit bei bestimmten Sohlenmaterialien, insbesondere Ethylen-Vinyl-Acetat, nachfolgend als EVA abgekürzt, und thermoplastischem Gummi, abgekürzt TR, eine so gute Vorbehandlung möglich ist, daß vollständig oder teilweise auf die Verwendung der üblichen Primer verzichtet werden kann. Zur Durchführung des Verfahrens kann ein Plasmastrahl verwendet werden, wie er in der EP 0 761 415 A2 oder in der DE 298 05 999 U1 beschrieben ist.Surprisingly, it has been shown that with certain sole materials, in particular ethylene vinyl acetate, hereinafter abbreviated as EVA, and thermoplastic rubber, abbreviated TR, such a good pretreatment is possible that the use of the usual primers is completely or partially dispensed with can be. A plasma jet as described in EP 0 761 415 A2 or in DE 298 05 999 U1 can be used to carry out the method.
Vorzugsweise wird der in der zuletzt genannten Druckschrift beschriebene linien- förmige Plasmastrahl eingesetzt, da dieser z. B. bei der Vorbehandlung von Laufsohlen ein gleichmäßiges Bestrahlen der gesamten Sohlenfläche ermöglicht, ohne daß die Sohlenränder vorbehandelt werden. Verwendet man dagegen einen einzelnen feststehenden Plasmastrahl, so erreicht man eine eher punktförmige Vorbehandlung der zu verklebenden Oberfläche.Preferably, the linear plasma jet described in the last-mentioned document is used, since this z. B. in the pretreatment of outsoles allows uniform irradiation of the entire sole surface without the sole edges are pretreated. If, on the other hand, a single fixed plasma jet is used, a rather punctiform pretreatment of the surface to be bonded is achieved.
Wichtig im erfindungsgemäßen Verfahren ist es auch, daß nicht die gesamte Oberfläche des Werkstücks, sondern nur der gewünschte Teil der Oberfläche vorbehandelt wird. Dieser Vorteil zeigt sich insbesondere bei der Vorbehandlung von Laufsohlen. Da die seitlichen Sohlenränder nicht vorbehandelt werden, kann ein eventuell überschüssiger, auf diese Sohlenränder gelangter Klebstoff nach dem Verkleben leicht wieder entfernt werden, da die Sohlenränder nur eine geringe Adhäsion aufweisen. Dieser Vorteil ist besonders wichtig, wenn der Klebstoff durch Düsen aufgesprüht wird.It is also important in the method according to the invention that not the entire surface of the workpiece, but only the desired part of the surface is pretreated. This advantage is particularly evident in the pretreatment of outsoles. Since the side edges of the sole are not pretreated, any excess adhesive that has reached these sole edges can be easily removed again after bonding, since the sole edges have only a low level of adhesion. This advantage is particularly important when the adhesive is sprayed through nozzles.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Oberfläche von aus einem Block geschnittenem geschäumten Ethylen-Vinyl-Acetat ("diecut EVA") ausschließlich mit dem Plasmastrahl vorbehandelt. Es hat sich gezeigt, daß eine zusätzliche Behandlung mit Lösungsmitteln oder Primern nicht erforderlich ist. Nach der Plasmabehandlung kann der Klebstoff, z. B. ein reaktiver Schmelzklebstoff, nach 14 Tagen noch aufgetragen werden, ohne daß die Klebequalität sich verschlechtert. Bei einem Reißtest tritt der Riß nicht innerhalb des Klebstoffs, sondern innerhalb des Ethylen-Vinyl-Acetats auf. Nach dem Stand der Technik muß das EVA dagegen gewaschen oder aufgerauht, mit einem Primer behandelt und getrocknet werden. Sofern ein Schmelzklebstoff verwendet wird, muß das EVA außerdem in einem letzten Schritt noch vorgewärmt werden. Diese Schritte sind erfindungsgemäß nun nicht mehr notwendig.In a particularly preferred embodiment of the invention, the surface of foamed ethylene vinyl acetate ("diecut EVA") cut from a block is pretreated exclusively with the plasma jet. It has been shown that additional treatment with solvents or primers is not necessary. After the plasma treatment, the adhesive, e.g. B. a reactive hot melt adhesive can still be applied after 14 days without the adhesive quality deteriorating. In a tear test, the tear does not occur within the adhesive, but within the ethylene vinyl acetate. In contrast, according to the prior art, the EVA must be washed or roughened, treated with a primer and dried. If a hot melt adhesive is used, the EVA must also be preheated in a last step. According to the invention, these steps are no longer necessary.
In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird die Oberfläche von thermoplastischem Gummi ("thermoplastic rubber") ausschließlich mit dem Plasmastrahl vorbehandelt und der Klebstoff auf die gegebenenfalls vorgewärmte Oberfläche aufgetragen. Die Vorwärmung der Oberfläche ist nur bei der Verwendung von Schmelzklebstoffen erforderlich. Hier kann entweder der Klebstoff unmittelbar nach der Behandlung der Oberfläche mit dem Plasmastrahl aufgetragen werden, denn dann ist die Oberfläche noch warm. Soll der Klebstoff später aufgetragen werden, so sollte die Oberfläche vor dem Auftrag zusätzlich vorgewärmt werden. Weitere Vorbehandlungsmaßnahmen sind nicht erforderlich.In another preferred embodiment of the invention, the surface of thermoplastic rubber is pretreated exclusively with the plasma jet and the adhesive is applied to the optionally preheated surface. Preheating the surface is only necessary when using hot melt adhesives. Here you can either apply the adhesive immediately after treating the surface with the plasma jet, because then the surface is still warm. If the adhesive is to be applied later, the surface should also be preheated before application. No further pre-treatment measures are necessary.
Nach dem Stand der Technik muß dieses Material dagegen mit einem halo- genierten Lösungsmittel oder einem entsprechenden Gas und mit einem Primer behandelt werden, welcher Polyurethan in einem Lösungsmittel enthält.According to the prior art, however, this material must be treated with a halogenated solvent or a corresponding gas and with a primer which contains polyurethane in a solvent.
Schließlich wird in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung die Oberfläche von spritzgegossenem ("injection moulded") geschäumten Ethylen-Vinyl-Acetat zur Vorbehandlung zunächst mechanisch oder mit einem Lösungsmittel aufgerauht, bzw. man läßt die Oberfläche anquellen. Danach wird die Oberfläche mit dem Plasmastrahl behandelt. In diesem Fall muß die relativ glatte Oberfläche nämlich vor der Plasmabehandlung teilweise aufgerauht werden. Als Lösungsmittel können organische Lösungsmittel oder alkalische Lösungen eingesetzt werden. Nach der Plasmabehandlung kann der Klebstoff, z. B. der reaktive Schmelzklebstoff, aufgetragen werden.Finally, in a further preferred embodiment, the surface of injection molded ("injection molded") foamed ethylene vinyl acetate for the pretreatment is first roughened mechanically or with a solvent, or the surface is allowed to swell. The surface is then treated with the plasma jet. In this case, the relatively smooth surface must be partially roughened before the plasma treatment. Organic solvents or alkaline solutions can be used as solvents. After the plasma treatment, the adhesive, e.g. B. the reactive hot melt adhesive can be applied.
Dagegen muß im Stand der Technik die Oberfläche mit einem Lösungsmittel abgewaschen, ein UV-Primer aufgetragen, mit ultraviolettem Licht bestrahlt werden, und es muß schließlich ein Primer, welcher Polyurethan in einem Lösungsmittel enthält, verwendet werden. Erfindungsgemäß wird auf das Lösungsmittel verzichtet, und es können zwei Arbeitsschritte eingespart werden. Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung sowie Vergleichsbeispiele näher erläutert. Das erfindungsgemäße Verfahren wurde auf folgende beispielhafte Materialien angewendet, wobei jeder Versuch mehrfach durchgeführt wurde:On the other hand, in the prior art, the surface must be washed with a solvent, a UV primer applied, irradiated with ultraviolet light, and finally a primer which contains polyurethane in a solvent must be used. According to the invention, the solvent is dispensed with, and two working steps can be saved. Exemplary embodiments of the invention and comparative examples are explained in more detail below. The method according to the invention was applied to the following exemplary materials, each test being carried out several times:
1 bis 3) Verschiedene, geschnittene ("diecut") EVA-Sohlenmaterialien der Fa. Pou Chen, die als Mittelsohle bei der Herstellung von Sportschuhen der Firmen NIKE, Reebok und Adidas verwendet werden1 to 3) Various, cut ("diecut") EVA sole materials from Pou Chen, which are used as a midsole in the manufacture of sports shoes by NIKE, Reebok and Adidas
4) TR-Sohlenmaterial (Standardtestmaterial auf Basis Styrol-Butadien-Styrol- Kautschuk (SBSR) des Instituts PFI (Prüf- und Forschungsinstitut für die Schuhherstellung e.V.)4) TR sole material (standard test material based on styrene-butadiene-styrene rubber (SBSR) from the PFI Institute (testing and research institute for shoe manufacture e.V.)
5) Geschäumte ("injection moulded") EVA-Laufsohlen der Fa. Fu Tai, welche bei der Sportschuhherstellung der Marke "New Balance" zur Anwendung kommen.5) Foamed ("injection molded") EVA outsoles from Fu Tai, which are used in the production of sports shoes of the "New Balance" brand.
Aus diesen Testmaterialien wurden Prüfkörper mit einer Länge von 120 mm und einer Breite von 30 mm gestanzt. Ohne weitere Vorbehandlung wurde die Oberfläche dieser Prüfkörper mittels Normaldruck-Plasma vorbehandelt. Verwendet wurde die Plasma-Vorbehandlungsanlage System PlasmaTreat® der Firma Agrodyn Hochspannungstechnik GmbH. Die Behandlung erfolgte mittels der Rotationseinheit RD 1013 unter Verwendung des Generators FG 1001 und des Hochspannungstrafos HTR 2001.Test specimens with a length of 120 mm and a width of 30 mm were punched from these test materials. Without further pretreatment, the surface of these test specimens was pretreated using normal pressure plasma. The plasma pretreatment system System PlasmaTreat® from Agrodyn Hochspannungstechnik GmbH was used. The treatment was carried out using the RD 1013 rotary unit, using the FG 1001 generator and the HTR 2001 high-voltage transformer.
Parameter: Spannung: 300 VParameters: voltage: 300 V.
Strom: 11 ACurrent: 11 A.
Druck: 2 bar (Arbeitsluft)Pressure: 2 bar (working air)
Der Abstand zwischen der zu behandelnden Oberfläche und der Austrittsöffnung des Plasmastrahls aus der Rotationseinheit RD 1013 betrug 10 mm. Lediglich bei den geschäumten ("injection moulded") EVA-Materialien wurde zusätzlich noch in einem weiteren Versuch die Oberfläche vor der Plasmabehandlung zusätzlich durch Anschleifen aufgerauht.The distance between the surface to be treated and the outlet of the plasma jet from the RD 1013 rotary unit was 10 mm. Only in the case of the foamed ("injection molded") EVA materials was the surface additionally roughened by grinding in a further experiment before the plasma treatment.
Die Testverklebung dieser vorbehandelten Materialien erfolgte nach DIN EN 522 (Klebstoffe für Leder und Schuhwerkstoffe, Festigkeit der Klebungen) und DIN EN 1392 (Lösemittel- und Dispersionsklebstoffe, Prüfverfahren zur Messung der Festigkeit von Klebungen unter festgelegten Bedingungen) gegen Testleder (Doppelspaltchromleder-Standardtestmaterial vom Institut Satra). Als Klebstoff kam dabei der speziell für die Sohlenverklebung entwickelte reaktive Polyurethan- Schmelzklebstoff Macroplast QR 8116 der Fa. Henkel KGaA zur Anwendung. Dieser Klebstoff wurde vollflächig mittels einer Breitschlitzdüse auf die Substrate appliziert, wobei die Oberflächentemperatur ca. 60 °C betrug, und entsprechend EN 1392 aktiviert, gesetzt und gepreßt.The test bonding of these pretreated materials was carried out in accordance with DIN EN 522 (adhesives for leather and shoe materials, strength of the bonds) and DIN EN 1392 (solvent and dispersion adhesives, test methods for measuring the strength of bonds under specified conditions) against test leather (double split chrome leather standard test material from the Satra Institute). The reactive polyurethane hot melt adhesive Macroplast QR 8116 developed by Henkel KGaA was used as the adhesive. This adhesive was applied over the entire surface to the substrates using a slot die, the surface temperature being approximately 60 ° C., and was activated, set and pressed in accordance with EN 1392.
Zur Überprüfung der Klebfestigkeit wurden Schälversuche mit Hilfe einer Zerreißmaschine des Instituts PFI durchgeführt. Hierzu wurden die oben beschriebenen Verbünde eingespannt und in einem Winkel von 180° mit einer Geschwindigkeit von 100 mm/min auseinandergezogen. Die während der Schälversuche zur Trennung des Verbundes erforderlichen Kräfte wurden aufgenommen und nach Ende der Messung gemittelt.To check the adhesive strength, peeling tests were carried out using a PFI tearing machine. For this purpose, the composites described above were clamped and pulled apart at an angle of 180 ° at a speed of 100 mm / min. The forces required to separate the bond during the peeling tests were recorded and averaged after the end of the measurement.
In der folgenden Tabelle sind die Ergebnisse aufgeführt:The results are shown in the following table:

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zum Herstellen eines Schuhs, insbesondere eines Sportschuhs, oder einzelner Komponenten eines Schuhs, wobei man die Komponenten des Schuhs, insbesondere den Schuhschaft und die Laufsohle, durch Kleben miteinander verbindet und mindestens eine der zu verklebenden Oberflächen vor dem Auftragen des Klebstoffs vorbehandelt, dadurch gekennzeichnet, daß man unter Normaldruck einen Plasmastrahl erzeugt und mit dem Strahl die zu verklebende Oberfläche vorbehandelt.1. A method for producing a shoe, in particular a sports shoe, or individual components of a shoe, wherein the components of the shoe, in particular the shoe upper and the outsole, are bonded to one another and pretreated at least one of the surfaces to be bonded before the adhesive is applied, characterized in that a plasma jet is generated under normal pressure and the surface to be bonded is pretreated with the jet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man einen linienförmigen Plasmastrahl einsetzt.2. The method according to claim 1, characterized in that one uses a linear plasma jet.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die Oberfläche von aus einem Block geschnittenem geschäumten Ethylen-Vinyl-Acetat ("diecut EVA") ausschließlich mit dem Plasmastrahl vorbehandelt.3. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the surface of cut from a block of foamed ethylene vinyl acetate ("diecut EVA") pretreated exclusively with the plasma jet.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Oberfläche von thermoplastischem Gummi ("thermoplastic rubber") ausschließlich mit dem Plasmastrahl vorbehandelt und den Klebstoff auf die gegebenenfalls vorgewärmte Oberfläche aufträgt.4. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the surface of thermoplastic rubber ("thermoplastic rubber") is pretreated exclusively with the plasma jet and the adhesive is applied to the optionally preheated surface.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Oberfläche von spritzgegossenem ("injection moulded") geschäumten Ethylen-Vinyl-Acetat zur Vorbehandlung zunächst mechanisch oder mit einem Lösungsmittel aufrauht bzw. anquellen läßt und danach mit dem Plasmastrahl behandelt. 5. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the surface of injection molded ("injection molded") foamed ethylene-vinyl acetate for pretreatment is first roughened mechanically or with a solvent or allowed to swell and then treated with the plasma jet.
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