FR2591868A1 - Chaussure avec semelle intercalaire en polyurethane et avec semelle d'usure en elastomere - Google Patents

Abstract

Chaussure avec une semelle intercalaire en polyuréthane moulée par injection et avec une semelle d'usure en élastomère moulée par injection. La semelle intercalaire 16' et la semelle d'usure 6' sont reliées l'une à l'autre, dans la région de leur interface, par des liaisons chimiques entre l'isocyanate et les groupes terminaux de substances ajoutées à l'élastomère. (CF DESSIN DANS BOPI)

Description

i Chaussure avec semelle intercalaire en polyuréthane et avec semelle

d'usure en élastomère

L'invention concerne une chaussure avec une semelle inter-

calaire en polyuréthane et une semelle d'usure-en élastomère ainsi qu'un procédé et un dispositif, y compris les moules,

pour sa fabrication.

Des chaussures avec une semelle intercalaire en polyuré-

thane et une semelle d'usure en élastomère sont bien connues (DE-PS 22 41 493). Leur fabrication se fait généralement sur des installations à table circulaire comportant plusieurs

postes de travail avec des moules.

Les moules se composent de deux éléments de moule laté-

raux, d'une matrice inférieure, d'un contre-moule et d'un em-

bauchoir. Compte tenu de la faible viscosité du polyuréthane, il est

nécessaire, au cours d'un premier cycle d'injection, de confor-

mer la semelle d'usure au moyen des éléments de moule latéraux, de la matrice inférieure et du contre-moule, en procédant de

telle façon que les éléments de moule latéraux, la matrice in-

férieure et le contre-moule délimitent tout d'abord une cavité de moule dont le volume est supérieur à celui de la semelle d'usure. Apres l'introduction d'un mélange se transformant par

réaction en semelle d'usure, ce volume limité est ramené au vo-

lume de la semelle d'usure.

Ensuite, le contre-moule est remplacé par la forme avec une tige montée, avec formation d'une autre cavité de moule

dont le volume est supérieur à celui de la semelle interca-

laire. Après l'introduction du mélange pour la formation de la semelle intercalaire, ce volume est ramené au volume de la semelle intercalaire. L'introduction du mélange pour la semelle d'usure et du mélange pour la semelle intercalaire se fait

alors dans deux postes de travail différents.

Les mélanges pour la semelle d'usure et pour la semelle

intercalaire se transformant en polyuréthane comprennent essen-

tiellement du polyol et de l'isocyanate ainsi que des allon-

geurs de chaîne et des catalyseurs qui sont réglés à l'aide d'additifs appropriés selon les propriétés des matières exigées pour la semelle d'usure ou la semelle intercalaire - la semelle d'usure devant résister à l'abrasion et la semelle intercalaire

devant être élastique et présenter une structure poreuse.

Lors du mélange des composants pour ces mélanges il se produit déjà des réactions chimiques. Les mélanges réagissent dans les moules d'injection pour donner la semelle d'usure et respectivement la semelle intercalaire. La réaction du mélange

pour la semelle intercalaire aboutit en même temps à la forma-

tion de la semelle intercalaire et à la réalisation de la liai-

son avec la tige de la chaussure et avec la semelle d'usure.

Compte tenu des réactions chimiques déclenchées au moment du mélange, des précautions doivent être prises dans ces postes

de travail pour permettre l'amenée cyclique de la quantité adé-

quate des mélanges aux cavités de moule correspondantes (cf.

par exemple DE-PS 20 62 008).

Du fait de la faible viscosité des mélanges réagissant en

polyuréthane, il est nécessaire de prendre des précautions par-

ticulières supplémentaires étant donné que la matière intro-

duite directement risque de sortir de l'outil. Pour cela, il

est connu de conformer les moules d'injection de façon à ob-

tenir une expulsion dirigée de la matière (cf. DE-PS 20 22 118,

DE-AS 2 048 596).

L'invention concerne également des chaussures dont les se-

melles intercalaires sont réalisées à partir de mélanges réa-

gissant en polyuréthane, un procédé pour leur fabrication ainsi

qu'un dispositif et des moules pour la mise en oeuvre du pro-

cédé.

Des chaussures avec une semelle intercalaire en polyuré-

thane et avec une semelle d'usure en élastomère sont bien connues et elles sont fabriquées de la manière suivante: 1. Semelle unitaire La semelle en élastomère est munie d'une couche adhésive et collée avec une semelle intercalaire moussée; 2. Semelage direct La semelle en élastomère enduite de colle est activée, par

exemple, par de la lumière infrarouge; puis, la semelle inter-

calaire est mise en place en tant que semelle de liaison tige-

élastomère. Ces procédés entraînent un coût salarial élevé et une grande dépense en temps de fabrication. Mais l'important ce sont les problèmes d'ordre technologique, étant donné qu'il n'est pas possible, par exemple, d'assurer le maintien de cette couche adhésive avec une épaisseur de couche de 20 à 30 microns.

Avec une couche adhésive plus épaisse, ces chaussures pré-

sentent, au bout d'une certaine durée d'utilisation, des cra-

quelures de colle dans la couche adhésive qui provoquent le

détachement de la semelle d'usure de la semelle intercalaire.

Des problèmes analogues se posent lorsque la couche adhésive appliquée est trop mince étant donné qu'il n'y a pas alors un assemblage collé continu, ce qui diminue également la durée

d'utilisation des chaussures de ce genre.

En général, un moulage de la semelle d'usure en élastomère

dans le moule sur la semelle intercalaire réalisée en poly-

uréthane échoue, elle aussi, du fait que les pressions néces-

saires pour le traitement des élastomères sont comprises entre et 500 bars et qu'elles provoqueraient une compression

tellement importante des semelles intercalaires qu'il ne sau-

rait plus être question de semelles intercalaires élastiques (semelles confort) réalisées généralement à partir de mélanges

comportant des agents gonflants.

Une injection d'élastomère plastifié est également exclue du fait que ses températures de traitement se situent dans une plage de 140 à 2300C et que ces températures entraîneraient la

destruction de la structure des semelles intercalaires en poly-

uréthane déjà formées.

Le mélange réactionnei transforme en polyuréthane forme une matrice avec insertions de cristallites, la résistance thermique-étant déterminée essentiellement par les allongeurs de chaine mis en oeuvre. Dans le cas de l'utilisation de diamines comme extendeurs de chaîne, la température de fusion du polyuréthane est d'environ 150 C, tandis qu'elle se situe à

environ 130 C en cas de mise en oeuvre de butanediols.

Le dépassement de ce point de fusion respectif provoque le ramollissement du polyuréthane en lui conférant une consistance visqueuse de telle façon qu'il ne peut plus être question d'une stabilité dimensionnelle de la semelle en polyuréthane moulée par injection laquelle serait, en plus, exposée aux pressions

de traitement élevées de l'élastomère.

C'est également pour ces raisons que les procédés bien connus s'avèrent peu appropriés lors du traitement de mélanges

réagissant en polyuréthane lorsque la semelle d'usure est réa-

lisée avant la semelle intercalaire (DE-PS 22 41 493).

La présente invention a pour objet de créer une chaussure avec une semelle intercalaire en polyuréthane et une semelle d'usure en élastomère pour laquelle une liaison durable entre la semelle intercalaire et la semelle d'usure est assurée même dans des conditions extrêmes et après une durée d'utilisation

assez longue.

L'invention a également pour objet de créer un procédé pour la conformation de ces semelles sur des tiges de chaussures ainsi qu'un dispositif et des moules pour la mise en

oeuvre du procédé.

Selon l'invention, le but de créer une chaussure avec une semelle intercalaire en polyuréthane et une semelle d'usure en élastomère moulée est atteint par le fait que la semelle d'usure est moulée par injection en élastomère comprenant des substances avec des groupes terminaux réactifs et la semelle intercalaire, à partir d'un mélange réagissant en polyuréthane et que la semelle intercalaire moulée et la semelle d'usure moulée sont reliées., dans la région de leurs surfaces limites,

par des liaisons chimiques entre l'isocyanate et l'élastomère.

En contradiction complète avec l'état actuel de la technique,

on crée non pas une couche adhésive mais plutôt une surface li-

mite entre l'élastomère et le mélange réagissant en polyuré-

thane, des liaisons chimiques s'établissant dans la surface li-

mite entre l'isocyanate et l'élastomère. I1 s'est avéré de façon inattendue que cela crée une liaison très durable entre la semelle d'usure et la semelle intercalaire qui résiste à des

efforts extrêmes.

Selon l'invention, le but de créer un procédé pour la

conformation de semelles sur des tiges de chaussures - les se-

melles se composant d'une semelle intercalaire en polyuréthane et d'une semelle d'usure en élastomère - est atteint par le fait que, pour agir sur la vitesse de réaction d'un mélange comprenant du polyol et de l'isocyanate et se transformant en polyuréthane, au moins un catalyseur est intégré au mélange, qu'à l'élastomère sont ajoutées des substances qui présentent

des groupes terminaux réactifs se liant chimiquement à l'iso-

cyanate, que la semelle d'usure est formée, que le mélange pour la conformation de la semelle intercalaire et sa liaison avec

la tige de la chaussure et avec la semelle d'usure est intro-

duit dans un espace créé entre la semelle d'usure et la tige de la chaussure, et que la vitesse de réaction du polyuréthane et la température de l'élastomère sont réglées de telle façon que

les liaisons chimiques s'établissent dans la région de la sur-

face limite de l'élastomère et le mélange réactionnel.

Selon l'invention, il faut entendre par mélanges de polyol et d'isocyanate réagissant en polyuréthane, des mélanges à base d'éthers ou d'esters de polyols, rapportés à 100 parties en poids. à 100 parties en poids d'isocyanate 0,1 à 10 parties en poids de catalyseur le reste représentant des allongeurs de chaîne et les autres

additifs habituels.

Comme catalyseur, on peut utiliser le catalyseur dispo-

nible dans le commerce sous la désignation commerciale de la Société AIRProducts ou les catalyseurs suivants, par exemple:

DABCO-SB ou un autre catalyseur, par exemple: DIBUTYL-

DILAURATE D'ETAIN.

Il faut entendre par élastomères au sens de l'invention, les élastomères bien connus utilisés pour des semelles de

caoutchouc qui peuvent être mélangés avec les composés ou sub-

stances chimiques suivants dans une proportion de 0 à 20 phr, rapportée à la quantité de caoutchouc: par exemple caoutchouc

de nitrile acrylique, caoutchouc de styrène-butadiène, caout-

chouc naturel, caoutchouc de chloroprène.

Pour la fabrication d'une semelle d'usure de caoutchouc appropriée pour ce procédé, toutes les qualités de caoutchouc connues comme étant appropriées pour une telle semelle peuvent

être retenues si elles sont mélangées avec certaines sub-

stances. Les substances sont ajoutées dans une proportion de O à

phr (quantité rapportée au caoutchouc mis en oeuvre).

Les substances suivantes sont citées à titre d'exemples: Résines phénolformaldéhyde, par exemple: Vulkadur A (Bayer AG), Coretack (BASF) Résines phénolformaldéhyde méthylolées, par exemple: SP 1045 (Krahn), Korever (BASF) Résorcine en combinaison avec un dispensateur de formaldéhyde, par exemple: Cohedur A, Cohedur RS ou RK (Bayer AG) Charges d'acide silicique, par exemple: Vulkasil S (Bayer AG), Ultrasil (Degussa) un amino-alcool, par exemple: 3-amino-propanol un amine primaire ou secondaire, par exemple: stéarylamine alcool polyvinylique, par exemple: Mowiwol (Hoechst) ou VSH 72 ou VSH 73 avec une viscosité de 1000 à 10.000 cps, alliage aqueux à 10 % à 250C de la Société AiR-PRODUCTS un polyol fortement hydroxylé, par exemple: Formrez (Witco) Caoutchouc d'acrylate (ACM). Hydrine (Polysar), Herclor (Hercules)

une combinaison des substances précitées.

Dans le cadre de l'invention, il faut entendre par forma-

tion de la semelle d'usure que les semelles d'usure sont mou-

lées par injection à partir de ces élastomères plastifiés et aux températures de traitement habituelles à l'aide de machines

à mouler par injection.

Régulation de la température des élastomères signifie que la température de la semelle d'usure injectée est abaissée

jusqu'en dessous de la température de décomposition du polyuré-

thane de la semelle intercalaire à former et que ce n'est qu'après que le mélange se transformant en polyuréthane est mis

en contact avec la semelle d'usure conformée, l'isocyanate réa-

gissant alors avec des groupes terminaux réactifs dans une couche limite à la surface de séparation et à l'interface de

l'élastomère et du polyuréthane.

La régulation de la température met à profit le fait qu'une augmentation ou une diminution de la température de 10 C conduit à une réduction et respectivement à une augmentation du temps de vulcanisation, c'est-à-dire du temps nécessaire pour

la réaction complète de l'élastomère, de 50 %.

En principe, le procédé pourrait être conduit de telle façon que la semelle d'usure moulée par injection est refroidie

jusqu'à une température en dessous de la température de décom-

position du polyuréthane avant de conformer la semelle interca-

laire. Cela présuppose un temps de refroidissement suffisamment

court de telle façon que l'élastomère ne soit pas encore vulca-

nisé complètement afin que l'isocyanate puisse entrer en réac-

tion avec les groupes terminaux réactifs dans le sens d'une

liaison durable de la semelle d'usure avec la semelle interca-

laire. Abstraction faite des temps de refroidissement relative-

ment longs, seul un choix limité d'élastomères pourrait être

envisagé pour le procédé selon l'invention. -

Un autre problème peut se poser lors du traitement de mé-

langes qui, en raison d'une proportion élevée d'agent d'expan-

sion, moussent fortement lors de la réaction et provoquent l'établissement d'une pression relativement élevée. Dans ces

cas, il n'est pas certain a priori qu'au moment de son intro-

duction le mélange ne pénètre pas, du moins partiellement, la

semelle d'usure pas encore entièrement vulcanisée.

Selon une autre caractéristique de l'invention, la semelle d'usure est refroidie dans la région de l'interface à créer avec le polyuréthane et chauffée dans la région de la surface d'usure avant l'introduction du m-, élange se transformant par réaction en polyuréthane, la température moyenne de la semelle d'usure au moment et après l'introduction du mélange étant

maintenue à une valeur inférieure à la température de décompo-

sition du polyuréthane.

Etant donné que les températures et pression de travail pour le traitement de mélanges qui, par réaction, donnent de l'élastomère plastifiant et du polyuréthane sont différentes les unes des autres, les dispositifs bien connus ne peuvent être mis en oeuvre pour la conformation de semelles d'après le

procédé selon l'invention.

C'est pourquoi la présente invention a également pour ob-

jet de créer un dispositif pour la conformation des semelles selon l'invention sur-des tiges de chaussures, c'est-à-dire

pour la fabrication de la chaussure selon l'invention.

Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que le dispositif comporte au moins un système pour la plastification du polymère et pour le moulage par injection des semelles d'usure fonctionnant d'après le principe d'une machine à mouler

par injection et au moins un système pour le façonnage des se-

melles intercalaires et leur liaison avec les semelles d'usure

et avec les tiges de chaussures fonctionnant d'après le prin-

cipe d'une machine de semelage pour le traitement du polyuré-

thane. Ces mesures conduisent à la réalisation d'un dispositif permettant la fabrication des chaussures et la mise en oeuvre du procédé en tenant compte de ces différentes températures de

traitement et de ces différentes pressions de travail.

D'après une autre caractéristique de l'invention, le dis-

positif pour le moulage par injection des semelles d'usure se

distingue par le fait qu'il comprend au moins un moule d'injec-

tion, l'une des moitiés du moule étant conformée en plaque et l'autre présentant l'empreinte pour une semelle d'usure, que cette autre moitié de moule peut être pivotée, avec la semelle d'usure, après le moulage par injection d'une semelle d'usure et l'ouverture du moule, que le dispositif pour le façonnage de

la semelle intercalaire comporte deux éléments de moules laté-

raux et une forme pour la mise en forme des tiges de chaussures et que les éléments de moule latéraux peuvent coopérer, pour la réalisation de la cavité de moule pour la semelle intercalaire, avec l'autre moitié de moule pivotée contenant la semelle

d'usure et avec la forme portant la tige.

Dans un autre mode de réalisation de l'invention, le dis-

positif pour le moulage par injection des semelles d'usure com-

prend plusieurs motiés de moule avec une empreinte pour une se-

melle d'usure et un support pouvant être pivoté autour d'un axe

dont les faces latérales parallèles à l'axe portent respective-

ment l'une des moitiés de moule.

Ces mesures permettent, après la mise en service du dispo-

sitif, de réaliser respectivement une semelle d'usure et une

semelle intercalaire à chaque cycle de travail.

La description qui va suivre, en regard des dessins

annexés à titre d'exemples non limitatifs, permettra de bien

comprendre comment l'invention peut être mise en pratique.

La figure 1 représente schématiquement la mise en oeuvre du procédé selon l'invention à l'aide d'un détail de la fig. 2, avec un premier mode de réalisation d'un moule à injection;

la figure la représente une variante d'un exemple de réa-

lisation de la plaque de fixation de la fig. 1, avec rotation de 90 sur le même plan;

la figure 2 représente schématiquement une coupe d'un dis-

positif pour la mise en oeuvre du procédé; la figure 3 représente le dispositif de la fig. 2 avec le moule à injection dans la position d'ouverture; la figure 4a représente une coupe d'un deuxième exemple de réalisation d'un moule à injection; la figure 4b représente une coupe d'un deuxième exemple de réalisation;

la figure 5 représente une installation de moulage par in-

jection pour la mise en oeuvre du procédé;

la figure 6 représente en perspective une chaussure fabri-

quée selon l'invention.

La fig. 1 représente le détail de la plaque de fixation de moule désignée par 1 dans la fig. 2 et pouvant coulisser sur des montants (17 dans la fig. 2) sur laquelle est fixée l'une

des moitiés de moule 2 d'un moule d'injection 3 pour la fabri-

cation de semelles en élastomère. Cette moitié de moule 2 est

conformée en plaque et comporte des conduits de coulée 8,9.

La deuxième moitié 4 du moule d'injection 3 est montée sur une plaque de fixation de moule mobile et pivotante désignée par 5 et représentée partiellement. Conformément à la fig. 2, elle est également guidée sur des montants 17 et elle peut être pivotée perpendiculairement à l'axe des montants. La plaque de fixation de moule 5 mobile et pivotante porte, conformément à la fig. 1, sur sa face opposée du moule d'injection représenté dans la position de fermeture, une autre moitié de moule 4 qui, après le pivotement de 180 , forme également, conjointement avec la moitié de moule 2 et dans la position de fermeture, un

moule d'injection 3 pour la fabrication d'une semelle d'usure.

Les moitiés de moule 4 présentent respectivement une em-

preinte 6 délimitant, conjointement avec la moitié de moule 2,

dans la position de fermeture du moule d'injection 3, l'em-

preinte pour la semelle d'usure.

La moitié de moule 2 comporte un canal de carotte 9 avec

l'orifice d'injection 8. L'orifice d'injection 8 s'étend per-

pendiculairement à la direction de déplacement de la plaque de fixation de moule 1 mobile, tandis que le canal de carotte 9 est orienté parallèlement à la direction de déplacement de la plaque de fixation de moule 1 et qu'il sort de la surface de la moitié de moule 2 de telle façon que l'ouverture débouche dans

l'empreinte de la moitié de moule 4.

Dans la position de fermeture du moule d'injection 3, l'ouverture d'entrée 8 est mise en communication avec un groupe

de plastification et d'injection pour élastomères, non repré-

senté, et l'élastomère plastifié et correspondant à la formu-

lation selon l'invention est injecté par l'intermédiaire du

canal de carotte 9 pour la conformation de la semelle d'usure.

La moitié de moule 2 est munie de canaux de refroidissement 10, alors que la moitié de moule 4 comporte des canaux de chauffage

11. Les canaux de refroidissement 10 sont traversés par un ré-

frigérant et les canaux de chauffage 11 conduisent un fluide chauffé. Les températures de service peuvent être choisies de telle façon que la vulcanisation de la semelle d'usure se fait plus lentement dans la zone de contact des deux moitiés de

moule que dans la région de la surface d'usure.

En déterminant la vitesse d'écoulement et la température

pour le réfrigérant et pour le fluide de chauffage, il est pos-

sible de régler dans le moule d'injection 3 fermé une distribu-

tion correspondante des températures de telle façon que la vul-

canisation de l'élastomère plastifié dans la moitié de moule 4 intervient rapidement dans la région de la surface d'usure de la semelle d'usure, alors que celle de la couche limite de la semelle d'usure qui est en contact avec la moitié de moule 2 n'est réalisée qu'ensuite, après l'injection de la matière pour

la semelle intercalaire.

Après l'injection de l'élastcnère pour la semelle d'usure, le moule d'injection 3 est remonte - comme cela sera décrit

plus loin. Puis, la plaque de fixation de moule 5 mobile et pi-

votante est tournée de 1800 de sorte qu'elle occupe, avec la

semelle d'usure injectée et désignée par 6', la position indi-

quée dans la fig. 1, tandis que la moitié de moule 4 qui se

trouvait dans la position haute est tournée vers le bas.

La moitié de moule 4 qui occupe maintenant la position haute coopère avec deux éléments de moule latéraux 12 et 13 et avec une forme 14 portant une tige de chaussure 15, en vue de conformer la semelle intercalaire 16' à partir d'un mélange composé selon l'invention et se transformant par réaction en polyuréthane.

Dans la position de fermeture, les éléments de moule laté-

raux 12, 13 délimitent d'une manière bien connue en soi un canal de carotte constitué symétriquement par rapport à leur plan de contact, pour l'injection du mélange moussant composé

selon l'invention et se transformant par réaction en polyuré-

thane. Les éléments de moule latéraux 12, 13, la forme 14 avec la

tige de chaussure 15 et la moitié de moule 4 délimitent l'em-

preinte de moule 16 dont le volume est celui de la semelle in-

tercalaire 16'. Comme on le sait, le traitement de mélanges se transformant en polyuréthane pose le problème que, du fait de sa faible viscosité, le mélange empêche la formation de couches délimitées s'il n'y a pas d'échappement dirigé de la matière. A

cet effet, les l'éléments de moule latéraux 12 et 13 sont res-

pectivement munis d'une contre-dépouille 18 en direction de la

semelle d'usure.

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Lors de l'introduction du mélange auquel est ajouté un agent gonflant pour la formation d'une semelle intercalaire élastique, le mélange réagit par moussage, en remplissant de mousse la région des contre-dépouilles. Après le démoulage de

la chaussure terminée, la semelle est coupée perpendiculaire-

ment aux contre-dépouilles de façon à obtenir une ligne de séparation nette entre la semelle intercalaire 16' et la

semelle d'usure 6'.

La fig. 2 montre un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention dont un détail est représenté à la

fig. 1. Dans la fig. 1, les éléments portent les mêmes réfé-

rences. Le dispositif selon la fig. 2 comprend quatre montants 17 qui forment un bâti de machine conjointement avec les deux plaques de support des montants 30 et 19. Les montants 17 dont seulement deux sont visibles guident la plaque de fixation de moule mobile 1. Elle comporte, sur sa face opposée à la moitié de moule 2 une unité de fermeture bien connue en soi qui, dans

le cas le plus simple, est constituée, par exemple, par une ar-

ticulation de genouillère pouvant être actionnée par un vérin ou qui comporte au moins un vérin de translation et au moins un

vérin de serrage de moule de type bien connu.

La plaque de fixation de moule mobile 1 guide deux mon-

tants mobiles 21 aux extrémités libres desquels est montée de manière tournante une plaque de fixation de moule 5 pouvant

être déplacée et pivotée.

La plaque de fixation de moule 5 est montée de manière mo-

bile en direction de la plaque de fixation de moule i sur les

* montants 21, à savoir au moyen de vérins non représentés.

La fig. 2 montre le moule d'injection 3 dans la position

de fermeture.

Dans cette position de fermeture du moule d'injection 3, le corps du support 5 mobile et pivotant est appliqué contre la

plaque de support des montants 19.

La plaque de support des montants 19 comprend une ouver-

ture 22 qui permet le passage de la moitié de moule 4 qui com-

prend la semelle d'usure et coopère avec les éléments de moule latéraux 12 et 13 ainsi qu'avec la forme 14 équipée de la tige

de chaussure 15.

Dans la fig. 2 et conformément à la fig. 1, les deux élé-

ments de moule latéraux 12, 13 se trouvent dans leur position de fermeture et délimitent, conjointement avec la forme 14 avec la tige de chaussure 15, l'empreinte de moule 16 pour la

conformation de la semelle intercalaire 16'.

Dans la position représentée à la fig. 2, de l'élastomère plastifié est injecté dans le moule 3 fermé, après formation de l'empreinte de moule 6, en vue d'obtenir une semelle d'usure 6'et un mélange se transformant an polyuréthane qui réagit en formant la semelle intercalaire 16' est injecté dans la cavité de moule 16, l'isocyanate établissant des liaisons chimiques

avec les groupes terminaux réactifs de la couche limite pas en-

core vulcanisée de la semelle d'usure 6' déjà formée (fig. 1) pour créer une liaison durable de la semelle d'usure avec la

semelle intercalaire 16'.

Ensuite, le moule fermé est sollicité de telle façon que, dans la représentation de la fig. 2, la plaque de fixation de

moule 1 mobile est déplacée vers le bas, les cylindres non re-

présentés pour les montants de guidage 21 étant actionnés en même temps. Cela a pour effet que le moule d'injection 3 s'ouvre, c'est-à-dire que les deux moitiés de moule 2 et 4 sont séparées et qu'en même temps la moitiéde moule supérieure 4 est dégagée de la plaque de support des montants 19. La fig. 3 montre le dispositif dans cette position. Dans cette position d'ouverture, la plaque de fixation de moule 5 pivote de telle façon que la moitié de moule inférieure occupe maintenant la position de la moitié de moule 4 supérieure. L'alimentation

correspondante des cylindres de travail et de l'unité de ferme-

ture 20 provoque la fermeture du moule d'injection 3. En même temps, une forme 14 équipée d'une tige 15 sur laquelle doivent

être conformées la semelle d'usure 6' et la semelle interca-

- laire 16' est mise en place sur les éléments de moule latéraux amenés dans la position de fermeture. Comme il a été expliqué précédemment, la semelle intercalaire 16' est ensuite formée et reliée en même temps à la semelle d'usure 6' et à la tige de la chaussure. Pour la fabrication des semelles d'usure, il est possible

d'utiliser les élastomères bien connus et mis en oeuvre jus-

qu'ici qui sont mélangés, avant la plastification, avec des substances adéquates présentant les groupes terminaux réactifs Des résultats particulièrement probants ont été obtenus avec les mélanges suivants pour élastomères: Exemple de réalisation 1 Perbunan 2807 Acide stéarique Résine de coumarone Vulkasil S TiO2 Suie MT Triéthanolamine Soufre MBT MBTS DPG ZDEC Vulkalent E Cohedur RS Cohedur A Sté Bayer Sté Bayer Sté Bayer Stà Bayer Sté Bayer ,0 1,0 6,5 ,0 ,0 0,5 1,0 1,5 0,4 0,45 0,20 0,05 1,00 2,25 4,00 Exemple de réalisation 2

SBR 1712

CB 10 Shenectady, SP 1045

SMR 5 L

Aflux 42 Ultrasil VN 3 Aktivator X 50 S ZnO Souf re DOTG MBTS Sté Chemie H ls Sté Chemie H ls Sté Shenectady Sté Rheinchemie Sté Degussa Sté Degussa Exemple de réalisation 3 SBR Acide stéarique Résine de coumarone Vulkasil S TiO2 Suie MT Triéthanolamine Soufre Rhenocure S MOZ MBT MBTS TMTD Cohedur RS Cohedur A Sté Chemie Hils Sté Bayer Sté Rheinchemie Sté Bayer Sté Bayer D'une manière générale, les élastomères bien connus peuvent être utilisés pour les semelles d'usure à condition de leur ajouter une ou plusieurs des substances suivantes:

259 1868

14,00 43,30 6,33 6,33 2,00 ,00 2,00 2,65 1,73 1,73 0,53 ,00 1,00 ,00 ,00 , 00 0,50 1,00 0,35 1,50 1,30 0,60 0,45 0,20 3,30 2,20 Pour la fabrication d'une semelle d'usure en caoutchouc convenant à ce procédé, toutes les qualités de caoutchouc connues comme étant appropriées pour de telles semelles sont

utilisables si elles sont mélangées avec certaines substances.

Les substances sont ajoutées dans une proportion de 0 à

phr (quantité rapportée au caoutchouc mis en oeuvre).

Citons, à titre d'exemples, les substances suivantes R-sines phénolformaldêhyde, par exemple: Vulkadur A (Bayer AG), Coretack (BASF) Résnles phénolformaldéhyde méthylolées, par exemple: SP 1045 (Jrahn), Korever (BASF) Rsorcine en combinaison avec un dispensateur de formaldéhyde, par exemple: Cohedur A, Cohedur RS ou RK (Bayer AG) C-arges d'acide silicique, par exemple Vulkasil S (Bayer AG), Utrasal <Degussa) n arinoalcool, par exemple: 3-amino--oropanol UJDe am1ne orimaire ou secondaire, Dar exemple: stéarylamine !lcool polyvinylique, par exemple: oiwol (Hoechst) ou VSH 72 c- VSH 73 avec une viscosité de l'ordre de 1000 à 10.000 cps uni aliiage aqueux a 10 % z 25 C de la Sté AIR Products :rcol forte-ment hydroxylé, par exemple: Formrez (Witco) aoutrho1u d' a.r.. .lat. ( CPi), Hydrine (Polysar) Herclor Iercfd!es} ane comb--:a!ison des subostanlces précit{eso Pour les mélanges dont la réaction donne du polyuréthane, on ntilise des rpolyols d'éther ou d'ester (composant B) qui O'Cmélangys avec des poportions correspondantes d'isocyanate composant A)ó

Pour la fabrication de polyuréthane, on a ajouté comme ca-

talyseur du DA.BCO-SB de la Sté AIR PRODUCTS dans des propor-

tions de 0,1 à 10 % en poids et, comme stabilisateur de mousse,

du LK 221 de la Sté AIR PRODUCTS.

Pour la fabrication de chaussures avec une semelle d'usure réalisée en élastomère dans la formulation suivant l'un des exemples de réalisation 1 à 3 précites, on a mis en oeuvre un

mélange se transformant on polyuréthane qui présente la compo-

sition suivante: Composant B Bayer Polyol BS 708 100 parties Composition: Ester Glycol I2 0O parties 14 parties 0,5 partie DABCO-SB à 25 % dans 1,4butanedicl Stabilisateur cellulaire sans Si LT^ 2t21 Composant A Prépolymère PM 53 NCO 18.5 Rapport de mélange Composant A 1,5 partie 0,6 partie enz. 74,5 parties Com7posant 3

73- à 77

L'injection de l'èlastoièére selon l'invention dans un moule suivant la fig. 1 se tait a une temçêrature de traitement d'environ 150 C. Avant l'in ection, la moitié de moule 4 avait une température d'environ i50 C. au bout de 2 minutes-environ, le moule d'injection 3 a été ou-ert et la moitié de moule 4 avec la semelle d'usure 6' a 1tA ane das ia position haute (cf. fig. 1). La cavité de moule C* s t formie et le mélange a été injecté dans ladite cait dc moul i. Le démoulage de

la chaussure terminée s'est effectu miute s plus tard.

Un avantage particulier réside dans le fait que la quan-

tité de catalyseurs métalliqutes, par exemple tdes composés

organo-étain, a pu être réduite considérablement, ce qui a per-

mis d'éviter la formation de pellicule bien connue dans le

polyuréthane sur l'interface PUR-élastomère.

La fig. 4a montre un autre exemple de réalisation d'un

moule d'injection pour la fabrication de la semelle d'usure 6'.

Suivant la fig. 4a, le moule à injection 25 se compose de la moitié de moule 2 et de la moitié de moule 26 qui comporte

une contre-dépouille 27 de faible hauteur suivie d'une contre-

dépouille 28 d'une hauteur plus grande du genre bourrelet.

La fig. 4b montre l'empreinte de moule 29 pour la confor-

mation de la semelle intercalaire 16', avec la moitié de moule

26, les éléments de moule latéraux 12, 13 et la forme 14 pour-

vue de la tige de chaussure 15 de la fig. 1.

L'échappement dirigé de l'élastomère et l'échappement di-

rigé du polyuréthane constituent un bourrelet périphérique qui

est coupé, après la fabrication, perpendiculairement à la se-

melle de la chaussure en assurant une ligne de séparation par-

faite entre l'élastomère et le polyuréthane.

La fig. 4a montre un autre exemple de réalisation des

moules voire des moitiés de moule. La moitié de moule 26 pré-

sentant une empreinte comporte une contre-dépouille composée

d'une fente 27 et un canal d'écoulement 28. Elle sert au mou-

lage par injection d'une lèvre d'étanchéité 27' fermée avec bourrelet marginal 28' sur la semelle d'usure. Ces lèvres d'étanchéité sont coiffées par les éléments de moule latéraux de façon à assurer une obturation étanche pour le mélange se

transformant en polyuréthane.

La fig. 4b montre un exemple de réalisation des éléments de moule latéraux 12, 13. Ces éléments de moule latéraux comportent respectivement une contre-dépouille périphérique 31 qui recouvre la lèvre d'étanchéité 27' (28') dans la position de fermeture des éléments de moule latéraux. L'échappement de matière dirigé 31' et la lèvre d'étanchéité 27' (28') forment une zone large qui a pour effet que, sur la chaussure terminée, la liaison selon l'invention entre la semelle intercalaire et la semelle d'usure est également assurée avec certitude dans la

région du bord latéral.

La fig. 5 représente une vue de côté d'un dispositif 32 (exemple de réalisation) avec un système 33 pour le moulage par

injection des semelles d'usure et un système 34 pour le traite-

2_ rent du:mlange se transformant e:: pclyurethane et cour la

conformation des semelles intercalaires.

Le dispositif comporte une table ute circuiaire 19 ui est généralement connue pour les machines de sezelage pour la conformation de semelles de chaussures cr.prenant une semelle d'usure et une semelle intercalaire et réalisées à partir d'un

mélange d'isocyanate et de polycl (cf. prospactus Desma 581 S -

586 S).

Alors que ces machines de semelag- bien connues comportent deux systèmes 34 pour le traitement du mélange se transformant en polyuréthane, l'un des systèmes est remplacé par le système 33 qui est constitué par une machine a mouler par infecticn et assure la plastification des élastomeres mis en oeuvre pour le

moulage par injection des semelles d'usure.

La fig. 6 représente, en perspective, une chaussure fabri-

quée selon l'invention, avec une coupe de la semelle, la pointe de la chaussure ayant été coupée. 6' désigne la semelle d'usure et 16' la semelle intercalaire. Les flèches doubles indiquent symboliquement les liaisons obtenues selon l'invention, tandis que la longueur des flèches doubles représente schématiquement

l'épaisseur de l'interface.

259 1868

Claims (11)

REVENDICATIONS

1. - Chaussure avec une semelle intercalaire en polyuré-

thane moulée par injection et avec une semelle d'usure en élas-

tomère moulée par injection, c a r a c t é r i s é e e n c e que la semelle intercalaire (16') et la semelle d'usure (6') sont reliées l'une à l'autre, dans la région de leur interface, par des liaisons chimiques entre l'isocyanate et les groupes

terminaux de substances ajoutées à l'élastomère.

2. - Procédé pour la conformation de semelles sur des tiges de chaussures, les semelles se composant d'une semelle intercalaire en polyuréthane et d'une semelle d'usure en élastomère, caractérisé en ce que, pour agir sur la vitesse de réaction d'un mélange contenant du polyol et de l'isocyanate et

se transformant par réaction en polyuréthane, au moins un cata-

lyseur est ajouté au mélange, que des substances comprenant des

groupes terminaux réactifs qui établissent des liaisons chi-

miques avec l'isocyanate sont ajoutées à l'élastomère, que la semelle d'usure est conformée et que le mélange pour la semelle intercalaire est injecté dans un espace entre la semelle d'usure et la tige de la chaussure, que la vitesse de réaction

pour la formation du polyuréthane et la température de l'élas-

tomère sont réglées de façon à obtenir des liaisons chimiques dans la région de l'interface de l'élastomère et du mélange réactionnel.

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce

que, avant l'injection du mélange se transformant en polyuré-

thane, la semelle d'usure est refroidie dans la région de l'in-

terface à constituer avec le polyuréthane et chauffée dans la région de la surface d'usure et que la température moyenne de la semelle d'usure au moment de l'injection et après celle-ci

est maintenue à une valeur inférieure à la température de dé-

composition du polyuréthane.

4. - Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon

l'une des revendications 2 ou 3, caractërisé en ce qu'il com-

prend au moins un système pour la plastification du polymère et pour le moulage par injection des semelles d'usure fonctionnant d'après le principe *'a-:e machine à mouler par injection et au

moins un système pour la conformation des semelles *nterca-

laires et pour leur assemblage avec les semelles d'usure et avec les tiges des chaussures fonctionnant d'après le principe

d'une machine de semelage pour le traitement de polyuréthane.

5. - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le système pour le moulage par injection des semelles

d'usure comprend au moins un moule d'injection (3) dont la moi-

tié (2) est conformée en plaque et présente une ouverture d'en-

trée (8) et dont l'autre moitié (4) comporte la cavité pour la semelle d'usure, que ladite moitié (4) avec la semelle d'usure peut être pivotée après le moulage par injection de la semelle

d'usure et après l'ouverture du moule d'injection, que le sys-

tème pour la conformation de la semelle intercalaire comporte deux éléments de moule latéraux et une forme pour le montage de tiges de chaussures et que, pour la constitution de la cavité de moule pour la semelle intercalaire à réaliser, les éléments de moule latéraux peuvent être assemblés avec l'autre moitié du moule pivotée contenant la semelle d'usure et avec la forme

portant la tige de chaussure.

6. - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le système pour Le moulage par injection des semelles

d'usure et le système pour la conformation des semelles inter-

calaires constituent un poste de travail.

7. - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la moitié de moule (2) conformée en plaque est montée sur une plaque de fixation de moule (1) mobile guidée sur des montants, que la moitié de moule <4) comprenant l'empreinte est montée sur une plaque de fixation de moule (5) pivotante, que ladite plaque de fixation de moule pivotante est montée dans un cadre guidé par les montants, que les montants forment avec des plaques de support des montants (19, 30) un bâti et que la plaque de support voisine du cadre comporte une ouverture (22) à travers laquelle la moitié de moule portant l'empreinte peut être mis en contact avec les éléments de moule latéraux (12, 13).

8. - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la plaque de fixation de moule pivotante est constituée par un corps prismatique, qu'elle présente, perpendiculairement à son axe, la forme d'un polygone et que les faces latérales disposées parallèlement à l'axe comportent des moitiés de moule

avec une cavité.

9. - Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que des vérins pour la fermeture et l'ouverture du moule sont montés entre le bêti et la plaque de fixation de moule mobile.

10. - Dispositif selon l'une des revendications 4 à 9, ca-

ractérisé en ce que la moitié de moule comportant l'empreinte

présente une contre-dépouille (27, 28) débouchant dans l'em-

preinte et servant à réaliser une lèvre d'étanchéité (27', 28') homogène qui coopère avec les éléments de moule latéraux lors

de la réalisation de la semelle intercalaire.

11. - Dispositif selon l'une des revendications 4 à 10, ca-

ractérisé en ce que les éléments de moule latéraux comportent respectivement une contre-dépouille (31) pour l'obtention d'un échappement dirigé de matière (31') dans la région de la lèvre

d'étanchéité lors du traitement du mélange de polyol-isocya-

nate.