JP2023526326A - 3d印刷法で製造した基体本体を備えるハイヒール靴 - Google Patents

3d印刷法で製造した基体本体を備えるハイヒール靴 Download PDF

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Abstract

本発明は、インサート(E)と基体本体(G)を備え、かつ、基体本体(G)を3D印刷法により単一の部品として製造したハイヒール靴に関する。インサート(E)は上側(EO)と下側(EU)を有する表面(EF)を備え、その下側(EU)にヒール(A)を形成したものである。基体本体(G)は基底面部(F)と内部フラップ(I)を備え、基底面部(F)は上側(FO)、下側(FU)及び第1のキャビティ(H1)を有し、内部フラップ(I)は上側(IO)及び下側(IU)を有する。ここで、下側(IU)、上側(FO)及び第1のキャビティ(H1)の間に、第2のキャビティ(H2)を形成して第1のキャビティ(H1)と共に全体的キャビティ(HG)を形成するように、内部フラップ(I)の下側(IU)を基体本体(G)の基底面部(F)の上側(FO)に接合させる。ここで、全体的キャビティ(HG)は、本質的に、インサート(E)の形状に対応している。インサート(E)の表面(EF)の下側(EU)が基体本体(G)の基底面部(F)の上側(FO)に完全に接触し、かつ、内部フラップ(I)の下側(IU)がインサート(E)の表面(EF)の上側(EO)を完全に覆うように、全体的キャビティ(HG)内にインサート(E)を配置する。また、本発明は、ハイヒール靴の製造方法、及び、ハイヒール靴における、インサート(E)の表面(EF)の上側(EO)を完全に覆うための内部フラップ(I)の使用方法に関する。

Description

本発明は、インサート(E)と基体本体(G)を備えるハイヒール靴に関し、該基体本体(G)を3D印刷法(3次元プリンティング)により単一の部品として製造するものである。インサート(E)は上側(EO)と下側(EU)を有する表面(EF)を備え、その下側(EU)にヒールが形成されている。基体本体(G)は基底面部(F)と内部フラップ(I)を備え、基底面部(F)は上側(FO)、下側(FU)及び第1のキャビティ(H1)を有し、内部フラップ(I)は上側(IO)及び下側(IU)を有する。ここで、下側(IU)、上側(FO)及び第1のキャビティ(H1)の間に、第2のキャビティ(H2)を形成して第1のキャビティ(H1)と共に全体的キャビティ(HG)を形成するように、内部フラップ(I)の下側(IU)を基体本体(G)の基底面部(F)の上側(FO)に接合させる。ここで、全体的キャビティ(HG)は、本質的に、インサート(E)の形状に対応している。インサート(E)の表面(EF)の下側(EU)が基体本体(G)の基底面部(F)の上側(FO)と完全に接触し、かつ、内部フラップ(I)の下側(IU)がインサート(E)の表面(EF)の上側(EO)を完全に覆うように、インサート(E)を全体的キャビティ(HG)内に配置する。また、本発明はハイヒール靴の製造方法、及び、ハイヒール靴のインサート(E)の表面(EF)の上側(EO)を完全に覆うための内部フラップ(I)の使用に関する。
靴の製造は、専門家の間では「シューメイキング(靴作り)」とも呼ばれるが、複数の作業工程を伴い、また原則としてローシューズやアンクルブーツなどあらゆる形態の靴が同じ手順で製造される。靴は、通常、上部であるアッパーと下部であるボトム又はソールを含み、アッパーとソールは互いに結合又は接合されている。特別注文の靴では、アッパーとソールを靴メーカーが個人の足の形に合わせて調整している。工業的な大量生産で製造される靴は、靴の足形の構成に採用される設定サイズ、すなわち平均値がベースになっている。
足を模したラストすなわち靴型は、一足毎の靴のベースとなるものである。靴型は、寸法及び靴モデルを左右し、また、履き心地の良さも担っている。靴を工業的に製造するには、「平均的な足」に合わせた標準的靴型が用いられている。靴型は伝統的に、ブナなどの無垢材から作られる。靴業界では、特にプラスチック製の靴型又はアルミニウム製の靴型も使用されている。一般に、右の靴型と左の靴型(不ぞろいの靴型)が製造される。
靴のモデルによって、ボトム(底)は1つ又は複数のソール(靴底)からなる。ソールが1つしかない靴の特徴的な代表例はモカシン(moccasin)である。それ以外では、靴には、一般に、2つ以上のソール、すなわちインナーソール(インソール)とアウトソールがある。さらに、インナーソールとアウトソールの間にさらにクッション性のあるミッドソール又は追加インサートソールを装備している靴もある。アッパーの製作では、靴メーカー又はアッパーメーカーが靴型コピーに基づいてアッパー部品用の裁断パターンを作成する。この裁断パターンを基に、個々のアッパー部品をカット又はスタンピングして各部品をステッチして縫い付け又は接着剤で結合又は接合する。優れたアッパーは、内側アッパー(ライニングすなわち裏地)、中間アッパー(芯地)及び外側アッパー(甲材)からなる。
実際の靴作りは、アッパーピンサーでアッパーを靴型上に伸ばし成形しインナーソールと接着(挟み込む)することにより行う。スタイルに応じて柔軟に、この接着はステッチ、トップステッチ又はウェルトステッチで仕上げられる。大量生産では、アッパーとインナーソールは接着剤で結合することが多い。
靴の製造の最後の段階で、完成した靴から成形用靴型を取り除く。この骨の折れる作業は、人の手又は機械で行っている。
アッパーの及びソール(複数を含む)の、個々の部品は、一般的に、非常に多様な素材を含み、通常さまざまなプロセスにより別々に製造される。例えば、ソール及びアッパーの材料は本革、人工皮革、その他各種のポリマー及び板紙から選択する。アッパー及びソールがポリマーを含む場合、一般的には金型による射出成形で製造する。
ハイヒール靴は一般に多くの個別の材料を含む。とりわけ、例えば、熱可塑性ゴムから作られたアウトソール、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体から作られた、金属インサート付きのヒール、エチレンー酢酸ビニル共重合体の発泡体から作られたインナーソール、及び、ポリ塩化ビニル層(人工皮革)及びポリエステル層から作られたアッパーを含んでもよい。これら各構成要素は、射出成形プロセスによって個別に製造し、その後互いに接合することが好ましい。
これについての欠点は、多数の異なる個々の部品を互いに結合しなければならないことであり、これには非常に多くの作業工程が必要となるため、時間とコストが非常にかかることである。加えて、ハイヒール靴は素材が様々混在しているためリサイクルすることも難しい。
一般的に、ハイヒール靴の製造には靴型が必要となるため、さらなるコストが発生する。さらにまた、射出成形でソール及びアッパーを製造する場合には、ソール及びアッパーの各々に金型が必要となる。射出成形後も、不要な部分を切り取るなどの後処理工程が頻繁に必要になる。
EP3381314及びUS2018/0271211には、3次元メッシュを含む履物用ミッドソールが開示されている。このミッドソール全体又は三次元メッシュは、アディティブマニュファクチャリング(積層造形)プロセスで製造することができる。
また、US2014/0109441には、焼結材料から作製したソールを含む靴構造体が記載されている。この靴構造体には排水性があり、シャワー靴として使用することができる。
さらに、WO2019/160632には、履物用ソール構造体の製造に使用することができる焼結粉末を加工する方法が開示されている。
EP3381314 US2018/0271211 US2014/0109441 WO2019/160632
本発明の一目的は、ハイヒール靴を製造するための新規な方法及び新規なハイヒール靴自体を提供することである。
この目的は、下記の構成要素、
- 上側(EO)と下側(EU)を有する表面(EF)を備え、下側(EU)にヒール(A)を形成したインサート(E)、
及び
- 基底面部(F)と内部フラップ(I)を備える基体本体(G)であって、基底面部(F)は上側(FO)、下側(FU)及び第1のキャビティ(H1)を有し、内部フラップ(I)は上側(IO)及び下側(IU)を有しており、ここで、内部フラップ(I)の下側(IU)、基底面部(F)の上側(FO)及び第1のキャビティ(H1)の間に、第2のキャビティ(H2)を形成して第1のキャビティ(H1)と共に全体的キャビティ(HG)を形成するように、内部フラップ(I)の下側(IU)を基体本体(G)の基底面部(F)の上側(FO)に接合させてなり、ここで、全体的キャビティ(HG)は、本質的にインサート(E)の形状に対応している、基体本体(G)
を備え、
ここで、インサート(E)の表面(EF)の下側(EU)が基体本体(G)の基底面部(F)の上側(FO)に完全に接触し、かつ、内部フラップ(I)の下側(IU)がインサート(E)の表面(EF)の上側(EO)を完全に覆うように、全体的キャビティ(HG)内にインサート(E)を配置し、かつ、3D印刷法を用いることにより基体本体(G)を単一の部品として製造したものである、ハイヒール靴によって達成される。
本発明に係るインサート(E)を概略的に示す図である。 本発明に係る基体本体(G)を概略的に示す図である。 内部フラップ(I)を備えた、本発明に係る基体本体(G)を概略的に示す図である。 本発明に係るハイヒール靴を示す図である。 本発明に係るハイヒール靴を示す図である。 アッパー(S1)を示す図である。 アッパー(S1)を示す図である。
ハイヒール靴を製造するための本発明の方法に3D印刷法を採用することで、金型を使わずに基体本体(G)を製造することができる。その代わりに、1層ずつ、基体本体(G)の製造を行う。金型を省くこと、むしろ金型を不要にすることで、本発明に係るハイヒール靴の小ロット生産を実施する製造業者にとって、ひいては顧客にとっても同様に、大幅なコスト削減につながる結果となる。
また、前記基体本体(G)は、1つの材料から1つの部品として単一の工程で製造するものである。これに対し、先行技術の基体本体(G)は、それぞれ異なる様々な材料から製造される複数の異なる要素を含んでおり、おそらく、これら要素は異なるプロセスで製造するものであり、さらには、組み立てる必要もある。したがって、本発明に係るハイヒール靴の製造に3D印刷法を採用することは、例えば基底面部及び内部フラップなどのような個々の要素を接着剤で接合するような作業工程を不要なものとし、その結果として得られる本発明のハイヒール靴が先行技術のハイヒール靴よりリサイクルが容易になることを意味する。
さらに、ハイヒール靴の製造に3D印刷法を用いることで、非常に多くの金型を製作する必要がなくなるため、ハイヒール靴を顧客固有の様式に適合させ一層カスタマイズし易くすることができる。従って、例えば基体本体(G)、特に、基体本体の、基底面部(G)、内部フラップ(I)及び可能であれば、基体本体のアッパー(S)、及び/又はインサート(E)を、例えばハイヒール靴の着用者の足の長さと幅、並びに着用者の体重と歩き方に個別に適合させることができる。
ハイヒール靴を製造するための本発明に係る方法のさらなる利点は、基体本体(G)の製造後に、例えば、望ましくない部分を切断するなどの後処理工程が、全く不要であることである。そのため、ハイヒール靴の製造における品質一貫性と再現性も向上する。
本発明に係るハイヒール靴が、例えば熱可塑性ポリウレタン(TPU)、ポリエチレン(PE)、ポリスチレン(PS)又はポリプロピレン(PP)などの熱可塑性ポリマーを含む場合、これは、例えば海洋廃棄物から得た再生可能な熱可塑性ポリマーであることが可能である。
さらに、内部フラップ(I)の下側(IU)がインサート(E)の表面(EF)の上側(EO)と不可逆的に結合していない場合などには、内部フラップ(I)を持ち上げてインサート(E)を交換することができ有利である。
本発明に係るハイヒール靴は、さらに、ランニング時においても高い安定性を有する。極めて多数回負荷をかけても、例えばヒール(A)にも、外部損傷は全く見られない。
本発明に係るハイヒール靴及びハイヒール靴を製造する本発明に係る方法について、以下にさらに詳しく説明する。
「ハイヒール靴」の用語は、当業者によく知られている。ハイヒール靴は、一般に、好ましくは少なくとも3cmの高さ、より好ましくには少なくとも4cmの高さ、最も好ましくは少なくとも5cmの高さのヒール(A)を備える。ヒール(A)は、任意の三次元幾何学的形状を持つことができ、例えば立方体又は円柱の形にすることができる。ヒール(A)の形状により、ヒール(A)は、例えば、スティレットヒール、ブロックヒール又はテーパードヒールなどと呼ばれる。
本発明に係るハイヒール靴は、インサート(E)と基体本体(G)とを備える。さらに、ハイヒール靴は他の構成要素、例えば、ヒールキャップ、金属インサート、アウターソール及びインナーソールからなる群から選択された少なくとも1つの別の構成要素を備えて成ることができる。
また、本発明に係るハイヒール靴がインサート(E)及び基体本体(G)に加えてアッパー(S1)を備えることも可能である。その場合、アッパー(S1)は少なくとも1種の第3の熱可塑性ポリマー(TP3)を含み、このポリマーは後述する少なくとも1種の第2の熱可塑性ポリマー(TP2)とは異なっていることが好ましく、また、基体本体(G)とアッパー(S1)は、各々、3D印刷法によって製造するものである。
上記少なくとも1種の第3の熱可塑性ポリマー(TP3)はポリアミドであることが好ましい。
したがって、本発明は、さらに、ハイヒール靴に用いるための、少なくとも1種の第3の熱可塑性ポリマー(TP3)、好ましくはポリアミドを含むアッパー(S1)であって、3D印刷法を用いることにより製造するアッパー(S1)を提供する。
選択的レーザー焼結法で製造した2つのアッパー(S1)を図6及び図7に示す。
インサート(E)は上側(EO)と下側(EU)を有する表面(EF)を備えたものであって、その下側(EU)にはヒール(A)が形成されている。
本発明との関連では、「ヒール(A)」という用語は、インサート(E)の表面(EF)の下側(EU)にある隆起した部分を意味するものと理解される。隆起した部分は、任意の三次元幾何学的形状を持つことができ、立方体、直方体又は円柱の形状であることが好ましい。
ヒール(A)が立方体の形状である場合、その立方体の辺(エッジ)の長さは、好ましくは少なくとも3cm、より好ましくは少なくとも4cm、最も好ましくは少なくとも5cmである。
ヒール(A)が直方体の形状である場合、その直方体の少なくとも1辺の長さは、好ましくは少なくとも3cm、より好ましくは少なくとも4cm、最も好ましくは少なくとも5cmである。
ヒール(A)が円柱の形状である場合、その円柱の高さは、好ましくは少なくとも3cm、より好ましくは少なくとも4cm、最も好ましくは少なくとも5cmである。
前記の辺とは、インサート(E)の表面(EF)の下側(EU)からヒール(A)の下端まで伸びる辺を指すことは当業者に明白である。本発明との関連において、「ヒール(A)の下端」とは、地面に近いところにあるヒール(A)の末端を意味すると理解される。前記の辺の長さは、ヒール(A)の高さに対応する。さらに、上記の円柱の高さとは、インサート(E)の表面(EF)の下側(EU)からヒール(A)の下端まで伸びる高さを意味することは当業者に明らかである。つまり、ヒール(A)の高さに対応する。
表面(EF)は湾曲していることが好ましい。また、表面はヒール端とトー(toe)端を有するものが好ましい。ヒール(A)は、ヒール端の下側(EU)に形成することが好ましい。表面(EF)が湾曲している場合、インサート(E)の表面(EF)の下側(EU)から始まるヒール(A)の上端も同様に湾曲していることが好ましい。この場合、ヒール(A)の高さは、円柱の最大長すなわち最大高さを有する辺の長さに相当する。
インサート(E)は、当業者に公知のあらゆる方法で製造することができる。インサート(E)は、好ましくは、3D印刷法又は射出成形法により製造され、より好ましくは射出成形法によって製造される。
インサート(E)は、例えば、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリウレタン又は熱硬化性樹脂から製造することができる。
本発明との関連では、インサート(E)は少なくとも1種の第1の熱可塑性ポリマー(TP1)、好ましくはポリアミドを含むことが好ましい。
特に適切なポリアミド(PA)は、例えばポリアミド11(PA11)である。
さらに、インサート(E)は、補強剤及び添加剤からなる群から選択された少なくとも1つの更なる成分を含んでなることができる。
本発明との関連において、補強剤とは、その補強剤を含まない成形体(インサート(E))に比べて、成形体(ここではインサート(E))の機械的特性を改善する材料を意味すると理解される。
補強剤自体は、当業者に知られているものである。補強剤は、例えば球状形態、小板状(platelet)形態又は繊維状形態であってもよい。
補強剤は小板状形態又は繊維状形態であることが好ましい。
「繊維状補強剤」は、繊維状補強剤の長さ対繊維状補強剤の直径の比が2:1~40:1の範囲、好ましくは3:1~30:1の範囲、特に好ましくは5:1~20:1の範囲にある補強剤を意味すると理解される。繊維状補強剤の長さ及び繊維状補強剤の直径は、灰化処理後の試料の画像評価により顕微鏡法によって決定する。その評価は灰化後の繊維状補強剤の少なくとも70,000部について行う。
その場合の繊維状補強剤の長さは、典型的には5~1000μmの範囲であり、好ましくは10~600μmの範囲であり、特に好ましくは20~500μmの範囲であり、灰化後の画像評価を伴う顕微鏡法によって決定される。
また、上記の場合の直径は、例えば、1~30μmの範囲、好ましくは2~20μmの範囲、特に好ましくは5~15μmの範囲であり、灰化後の画像評価を伴う顕微鏡法によって決定される。
さらに好適な実施形態では、補強剤は小板状の形態である。本発明との関連で、「小板状形態」とは、少なくとも1種の補強剤の粒子が、4:1から10:1の範囲の直径対厚さの比を有することを意味すると理解される。これは、灰化後の画像評価付き顕微鏡検査によって決定される。
適切な補強剤は当業者に知られており、例えば、炭素ナノチューブ、炭素繊維、ホウ素繊維、ガラス繊維、ガラスビーズ、シリカ繊維、セラミック繊維、玄武岩繊維、アルミノケイ酸塩、アラミド繊維、及びポリエステル繊維からなる群から選択する。
添加剤自体も同様に当業者に知られている。例えば、添加剤は抗核形成剤、安定化剤、導電性添加剤、末端基官能化剤、染料、酸化防止剤(好ましくは立体障害フェノール)、及び着色顔料からなる群から選択される。
適切な抗核形成剤の一例は塩化リチウムである。適切な安定化剤は、例えば、フェノール類、亜リン酸塩及び銅安定剤である。適切な導電性添加剤は、炭素繊維、金属、ステンレス鋼繊維、カーボンナノチューブ及びカーボンブラックである。適切な末端基官能化剤は、例えば、テレフタル酸、アジピン酸及びプロピオン酸である。適切な染料及び着色顔料は、例えば、カーボンブラック及び鉄クロム酸化物である。
適切な酸化防止剤の例としては、BASF SE社のIrganox(登録商標)245が挙げられる。
図1は、本発明に係るインサート(E)を概略的に示す図である。インサートは、上側(EO)と下側(EU)を有する表面(EF)を備え、ヒール(A)がその下側(EU)に形成されている。ヒール(A)は、ヒール端の下側(EU)に形成される。表面(EF)は湾曲している。
基体本体(G)は、基底面部(F)と内部フラップ(I)を含む。また、基体本体(G)は、基底面部(F)と内部フラップ(I)に加えてアッパー(S)を、任意で、備えることもできる。
基底面部(F)は、上側(FO)、下側(FU)、及び第1のキャビティ(H1)を有する。
また、基底面部(F)は、インサート(E)と同様に、ヒール端とトー端を有することが好ましい。第1のキャビティ(H1)は、基底面部(F)のヒール端に配置することが好ましい。
内部フラップ(I)は上側(IO)及び下側(IU)を有しており、ここで、内部フラップ(I)の下側(IU)、基底面部(F)の上側(FO)及び第1のキャビティ(H1)の間に第2のキャビティ(H2)を形成して第1のキャビティ(H1)と共に全体的キャビティ(HG)を形成するように、内部フラップ(I)の下側(IU)を基体本体(G)の基底面部(F)の上側(FO)と接合させる。このとき、全体的キャビティ(HG)は、本質的にインサート(E)の形状に対応している。
図2は、本発明に係る基体本体(G)を概略的に示す図である。最初は内部フラップ(I)がない。基体本体は基底面部(F)を備え、その基底面部は上側(FO)、下側(FU)及び第1のキャビティ(H1)を有する。基体本体(G)はさらにアッパー(S)を有する。第1のキャビティ(H1)は、基底面部(F)のヒール端に配置する。内部フラップ(I)(図示せず)の下側(IU)、基底面部(F)の上側(F)と第1のキャビティ(H1)の間に、第2のキャビティ(H2)を形成する。
図3は、内部フラップ(I)を備えた、本発明に係る基体本体(G)を概略的に示す図である。基体本体は、基底面部(F)、内部フラップ(I)、及びアッパー(S)を備えている。基底面部(F)は、上側(FO)、下側(FU)、及び第1のキャビティ(H1)を有する。内部フラップ(I)は上側(IO)及び下側(IU)を有しており、ここで、内部フラップ(I)の下側(IU)、基底面部(F)の上側(FO)及び第1のキャビティ(H1)の間に、第2のキャビティ(H2)を形成して第1のキャビティ(H1)と共に全体的キャビティ(HG)を形成するように、内部フラップ(I)の下側(IU)を基体本体の基底面部(F)の上側(FO)に接合させる。ここで、全体的キャビティ(HG)は、本質的にインサート(E)の形状に対応している。
本発明との関連では、「本質的にインサート(E)の形状に対応している」という表現は、本明細書でインサート(E)が、好ましくは少なくとも90%、より好ましい少なくとも95%、特に好ましく少なくとも98%、及び、特には100%の範囲まで、全体的キャビティ(HG)の形状に対応する形状を有し、かつ、好ましくは少なくとも90%、より好ましくは少なくとも95%、格別好ましくは少なくとも98%、及び、特には100%の範囲まで全体的キャビティ(HG)のサイズに対応するサイズを有することを意味すると理解される。
基体本体(G)は、少なくとも1種の第2の熱可塑性ポリマー(TP2)を含むことが好ましい。好適な実施形態では、上記少なくとも1種の第2の熱可塑性ポリマー(TP2)は、少なくとも1種の第1の熱可塑性ポリマー(TP1)とは異なる。
好ましくは、前記少なくとも1種の第2の熱可塑性ポリマー(TP2)は、耐衝撃性改質ビニル芳香族共重合体、熱可塑性スチレン系エラストマー(S-TPE)、ポリオレフィン(PO)、脂肪族-芳香族コポリエステル、ポリカーボネート、熱可塑性ポリウレタン(TPU)、ポリアミド(PA)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポリアリールエーテルケトン(PAEK)、ポリスルホン及びポリイミド(PI)からなる群から選択され、より好ましくは熱可塑性スチレン系エラストマー(S-TPE)、熱可塑性ポリウレタン(TPU)及びポリアミドから選択され、特に好ましくは、熱可塑性ポリウレタン(TPU)から選択される。
熱可塑性ポリウレタン(TPU)は、当業者に公知のあらゆる方法で製造することができる。
好適な実施形態では、熱可塑性ポリウレタン(TPU)は、以下の成分、
a)少なくとも1種のイソシアネート、
b)少なくとも1種のイソシアネート反応性化合物、及び
c)任意で、少なくとも1種の鎖延長剤(50~499g/molの範囲の数平均分子量Mを有する)、
を反応させて製造する。そのとき、その反応は、
任意で、
d)少なくとも1種の触媒
e)少なくとも1種の添加剤、及び/又は
f)少なくとも1種の補強剤
の存在下で行う。
本発明では、数平均分子量Mはゲル浸透クロマトグラフィー法により測定する。
熱可塑性ポリウレタン(TPU)は、好ましくは少なくとも100,000g/mol、より好ましくには少なくとも400,000g/mol、特に好ましくは少なくとも600,000g/molの重量平均分子量Mを有する。また、熱可塑性ポリウレタン(TPU)は、最大800,000g/molの重量平均分子量Mを有することが好ましくい。
本発明では、重量平均分子量Mはゲル浸透クロマトグラフィーにより測定する。
さらに、基体本体(G)は、さらに補強剤及び添加剤からなる群から選択された少なくとも1種の更なる成分を含むことができる。
インサート(E)に関する具体例及び選択物は、それ相応にここでも適用できる。
本発明では、インサート(E)の表面(EF)の下側(EU)が基体本体(G)の基底面部(F)の上側(FO)と完全に接触するように、全体的キャビティ(HG)内にインサート(E)を配置する。
本発明との関連では、「完全に接触する」という表現は、インサート(E)の表面(EF)の下側(EU)が、基体本体(G)の基底面部(F)の上側(FO)に、好ましくは少なくとも90%の範囲、より好ましくは少なくとも95%の範囲、特に好ましくは少なくとも98%の範囲、とりわけ100%の範囲まで接触することを意味していると理解される。
さらに、本発明との関連では、「接触する」という表現は、インサート(E)の表面(EF)の下側(EU)が基体本体(G)の基底面部(F)の上側(FO)に触れることを意味すると理解される。ただし、インサート(E)の表面(EF)の下側(EU)は基底面部(F)の上側(FO)と不可逆的に結合していないことが好ましい。しかし、例えば、接着結合又は熱溶着などにより、インサート(E)の表面(EF)の下側(EU)と基底面部(F)の上側(FO)とを不可逆的にさらに結合することもまた可能である。
インサート(E)は、また、内部フラップ(I)の下側(IU)がインサート(E)の表面(EF)の上側(EO)を完全に覆うように、全体的キャビティ(HG)内に配置する。
本発明との関連では、「完全に覆う」という表現は、インサート(E)の表面(EF)の上側(EO)が、好ましくは少なくとも90%の範囲まで、より好ましくは少なくとも95%の範囲まで、特に好ましく少なくとも98%の範囲まで、及び特に100%の範囲まで、内部フラップ(I)の下側(IU)により覆われることを意味すると理解される。
本発明との関連では、「覆う」という表現は、インサート(E)の表面(EF)の上側(EO)が内部フラップ(I)の下側(IU)の下に隠れることを意味すると理解される。しかし、「覆う」という表現は、インサート(E)の表面(EF)の上側(EO)と内部フラップ(I)の下側(IU)とが不可逆的に結合していることを意味しないものと理解される。
しかし、内部フラップ(I)の下側(IU)が、さらにインサート(E)の表面(EF)の上側(EO)と、例えば、接着結合又は熱溶着などにより不可逆的に結合している可能性もある。しかし、好適な実施形態では、内部フラップ(I)の下側(IU)がインサート(E)の表面(EF)の上側(EO)を可逆的に覆うものである。
図4及び図5は、本発明に係るハイヒール靴を示す図である。ハイヒール靴は、インサート(E)と基体本体(G)を含み、その基体本体(G)は基底面部(F)と内部フラップ(I)を含む。インサート(E)の表面(EF)の下側(EU)が基体本体(G)の基底面部(F)の上側(FO)と完全に接触し、かつ、内部フラップ(I)の下側(IU)がインサート(E)の表面(EF)の上側(EO)を完全に覆うように、インサート(E)を全体的キャビティ(HG)内に配置する。また、このハイヒール靴はさらに、アッパーと金属インサートとヒールキャップを備えている。
基体本体(G)は、3D印刷法により単一の部品として製造するものである。
本発明との関連では、「単一の部品として」という表現は、基体本体(G)が、基底面部(F)及び内部フラップ(I)を含む単一の要素として、単一の3D印刷工程で製造されるものであって、個々の単一の要素を、すなわち基底面部(F)と内部フラップ(I)とを結合することによるものではないことを意味するものと理解される。
基体本体(G)が、基底面部(F)と内部フラップ(I)とに加えてアッパー(S)を含む場合、本発明との関連では、「単一の部品として」という表現は、基体本体(G)が、基底面部(F)、内部フラップ(I)及びアッパー(S)を含む単一の要素として、単一の3D印刷工程で製造され、個々の単一の要素を、すなわち基底面部(F)、内部フラップ(I)及びアッパー(S)を結合することによるものではないことを意味するものと理解される。
しかし、上述したように(アッパー(S1))、例えば、別個の3D印刷法により、アッパーを別に製作し、これを、基体本体(G)製造後に、その基体本体に縫い付けることも可能である。この場合、当該アッパーは基体本体(G)の一部ではないと理解される。
3D(三次元)印刷法自体は、当業者に知られている。本発明によれば、原則として、選択的レーザー溶融法(selective laser melting)、電子ビーム溶解法(electron beam melting)、選択的レーザー焼結法(SLS)、マルチジェットフュージョン法(MJF)、光造形法(stereolithography)又は熱溶解積層法(FDM)のような既知の3Dプリンティング技術をすべて使用することができる。これは、粉末又はフィラメントなど、対応する出発材料についても、同様であって、それぞれの3D印刷法において一層ずつ塗布していき、所望の三次元(3D)オブジェクトが製造することができる。
本発明との関連では、3D印刷法としては、好ましくは焼結法であり、より好ましいのは選択的レーザー焼結(SLS)法又はマルチジェットフュージョン(MJF)法である。
焼結法を用いて基体本体(G)を用意する工程は、下記の工程b-1)及びb-2)、すなわち、
b-1)少なくとも1種の第2の熱可塑性ポリマー(TP2)、好ましくは、耐衝撃性改質ビニル芳香族共重合体、熱可塑性スチレン系エラストマー(S-TPE)、ポリオレフィン(PO)、脂肪族-芳香族コポリエステル、ポリカーボネート、熱可塑性ポリウレタン(TPU)、ポリアミド(PA)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポリアリールエーテルケトン(PAEK)、ポリスルホン及びポリイミド(PI)からなる群から選択される、より好ましくは、熱可塑性スチレン系エラストマー(S-TPE)、熱可塑性ポリウレタン(TPU)及びポリアミドから選択される、特に好ましくは、熱可塑性ポリウレタン(TPU)から選択される、少なくとも1種の第2の熱可塑性ポリマー(TP2)を含む焼結粉末(SP)の層を設ける工程、及び
b-2)工程b-1で設けた焼結粉末(SP)の層を焼結させる工程
を含むことが好ましい。
工程b-2)の後、焼結粉末(SP)の層を、典型的には、工程b-1)で設けた焼結粉末(SP)の層の厚さ分だけ降下させる。さらに別の焼結粉末(SP)の層を塗布する。この層を、その後、工程b-2)で再び焼結させる。
これにより、まず、上層の焼結粉末(SP)が下層の焼結粉末(SP)に結合し、さらに、上層内の焼結粉末(SP)の粒子同士が融着により結合する。
このように、本発明に係る方法では、工程b-1)とb-2)を繰り返すことができる。
粉末ベッドの下降、焼結粉末(SP)の塗布、焼結、ひいては焼結粉末(SP)の溶融を繰り返すことにより、基体本体(G)を製造する。なお、未溶融の焼結粉末(SP)自体が支持材として作用するため、追加の支持材料は不要である。
特に好適な3D印刷法である選択的レーザー焼結(SLS)法又はマルチジェットフュージョン(MJF)法は、当業者に知られており、例えばUS4,863,538(SLS)、US5,658,412(SLS)、US5,647,931(SLS)及びWO2015/108543(MJF)に詳細に記載されている。
焼結粉末(SP)は、通常、粒子を含む。これらの粒子は、例えば、10~190μmの範囲、好ましくは15~150μmの範囲、より好ましくは20~110μmの範囲、特に好ましくは40~100μmの範囲の大きさ(D50)を有する。
本発明との関連では、「D50」は、粒子の総体積に基づいて50体積%の粒子がD50より小さいか又はこれと同等であり、粒子の総体積に基づいて50体積%の粒子がD50より大きい粒子径を意味すると理解される。
焼結粉末(SP)は、典型的には80~220℃の融点(TM(SP))を有する。好ましくは、焼結粉末(SP)の融点(TM(SP))は100~190℃の範囲にあり、特に好ましくは120~170℃の範囲にある。
融点(TM(SP))については、本発明では、示差走査熱量測定法(DSC)により求める。加熱過程(H)及び冷却過程(C)を、それぞれ20K/minの加熱速度/冷却速度で測定することが一般的である。これにより、DSC図が得られる。そこで、融点(TM(SP))は、DSC線図の加熱過程(H)の融解ピークが極大値を示す温度を意味すると理解される。
本発明は、また、ハイヒール靴を製造する方法であって、次の工程a)~c)、すなわち
a)上側(EO)と下側(EU)を有する表面(EF)を備え、下側(EU)にヒールを形成したインサート(E)を用意する工程、
b)基底面部(F)と内部フラップ(I)を備える基体本体(G)を用意する工程であって、基底面部(F)は上側(FO)、下側(FU)及び第1のキャビティ(H1)を有し、内部フラップ(I)は上側(IO)及び下側(IU)を有しており、このとき、内部フラップ(I)の下側(IU)、基底面部(F)の上側(FO)及び第1のキャビティ(H1)の間に第2のキャビティ(H2)を形成して第1のキャビティ(H1)と共に全体的キャビティ(HG)を形成するように、内部フラップ(I)の下側(IU)を基体本体の基底面部(F)の上側(FO)に接合させ、このとき、全体的キャビティ(HG)は、本質的にインサート(E)の形状に対応している、工程、及び
c)インサート(E)の表面(EF)の下側(EU)が基体本体(G)の基底面部(F)の上側(FO)に完全に接触し、かつ、内部フラップ(I)の下側(IU)がインサート(E)の表面(EF)の上側(EO)を完全に覆うように、全体的キャビティ(H)内にインサート(E)を配置する工程
を含み、
工程b)の基体本体(G)を、3D印刷法を用いて単一の部品として用意する、方法を提供する。
本発明は、さらに、ハイヒール靴におけるインサート(E)の表面(EF)の上側(EO)を完全に覆うための内部フラップ(I)の使用であって、ハイヒール靴が、
- 上側(EO)と下側(EU)を有する表面(EF)を備え、その下側(EU)にヒールを形成したインサート、及び
- 基底面部(F)と内部フラップ(I)を備える基体本体(G)であって、基底面部(F)は上側(FO)、下側(FU)及び第1のキャビティ(H1)を有し、内部フラップ(I)は上側(IO)及び下側(IU)を有しており、このとき、内部フラップ(I)の下側(IU)、基底面部(F)の上側(FO)及び第1のキャビティ(H1)の間に第2のキャビティ(H2)を形成して第1のキャビティ(H1)と共に全体的キャビティ(HG)を形成するように、内部フラップ(I)の下側(IU)を基体本体の基底面部(F)の上側(FO)に接合させ、このとき、全体的キャビティ(HG)は、本質的にインサート(E)の形状に対応しており、また、インサート(E)の表面(EF)の下側(EU)が基体本体(G)の基底面部(F)の上側(FO)に完全に接触するように、インサート(E)を全体的キャビティ(HG)内に配置させた、基体本体
を備えるものであり、
基体本体(G)が3D印刷法を用いて単一の部品として製造したものである、内部フラップ(I)の使用を提供する。
本発明について、以下の実施例によってさらに説明する。ただし、本発明はこれら実施例に限定されない。
本発明の実施例B1:
基底面部(F)と内部フラップ(I)を備える基体本体(G)の全体キャビティ(HG)内にインサート(E)を配置することによりハイヒール靴を製造した。ここで、基底面部(F)は上側(FO)、下側(FU)及び第1のキャビティ(H1)を有し、内部フラップ(I)は上側(IO)及び下側(IU)を有している。このとき、内部フラップ(I)の下側(IU)、基底面部(F)の上側(FO)及び第1のキャビティ(H1)の間に、第2のキャビティ(H2)を形成して第1のキャビティ(H1)と全体的キャビティ(HG)を形成するように、内部フラップ(I)の下側(IU)を基体本体の基底面部(F)の上側(FO)に接合させる。このとき、全体的キャビティ(HG)は、本質的にインサート(E)の形状に対応している。インサートは、上側(EO)と下側(EU)を有する表面(EF)を備え、その下側(EU)にヒールが形成されている。インサートはポリアミド11(PA11)から選択的レーザー焼結法で製造した。基体本体(G)は、熱可塑性ポリウレタンからマルチジェットフュージョン法で製造した。
インサート(E)の表面(EF)の下側(EU)が基体本体(G)の基底面部(F)の上側(FO)と完全に接触し、かつ、内部フラップ(I)の下側(IU)がインサート(E)の表面(EF)の上側(EO)を完全に覆うように、インサート(E)を全体的キャビティ(HG)内に配置した。
ハイヒール靴については、金属製インサートとヒールキャップでさらに補強した。また、アウターソールをボンディング加工で貼り付けた。
製造したハイヒール靴について、PFI00/1002に準拠した試験を実施した。±120Nの力で100000回負荷を掛けた後でも、製造したハイヒール靴に、特に、ヒール(A)には、目視では損傷を全く検出できなかった。これにより、本発明に係るハイヒール靴は、機械的安定性が高いことが実証された。
本発明の実施例(B2a)及び(B2b)
(B2a)選択的レーザー焼結法によりアッパー(S1)を作製する。アッパー(S1)の製造にはポリアミド6(PA6;BASF SE社のUltrasint(登録商標)PA6)を使用する。アッパー(S1)の外側の厚さは0.7mm、内側のプリント構造の直径は0.8mmである。アッパー(S1)を図6に示す。
(B2b)選択的レーザー焼結法によりアッパー(S1)を作製する。アッパー(S1)の製造にはポリアミド6(PA6;BASF SE社のUltrasint(登録商標)PA6)を使用する。アッパー(S1)の外側の厚さは0.7mm、内側のプリント構造の直径は0.8mmである。アッパー(S1)を図7に示す。
A:ヒール
EF:表面
EO:上側
EU:下側
F:基底面部
FO:上側
FU:下側
S:アッパー
H1:第1のキャビティ
H2:第2のキャビティ
I:内部フラップ
IO:上側
IU:下側
HG:全体的キャビティ
E:インサート

Claims (15)

  1. 下記の構成要素、
    - 上側(EO)と下側(EU)を有する表面(EF)を備え、その下側(EU)にヒールを形成したインサート(E)、及び
    - 基底面部(F)と内部フラップ(I)を備える基体本体(G)であって、前記基底面部(F)は上側(FO)、下側(FU)及び第1のキャビティ(H1)を有し、前記内部フラップ(I)は上側(IO)及び下側(IU)を有しており、ここで、前記内部フラップ(I)の下側(IU)、前記基底面部(F)の上側(FO)及び前記第1のキャビティ(H1)の間に、第2のキャビティ(H2)を形成して前記第1のキャビティ(H1)と共に全体的キャビティ(HG)を形成するように、前記内部フラップ(I)の下側(IU)を基体本体(G)の基底面部(F)の上側(FO)に接合させてなり、ここで、前記全体的キャビティ(HG)は、本質的に前記インサート(E)の形状に対応している、基体本体(G)
    を備え、
    ここで、前記インサート(E)の表面(EF)の下側(EU)が前記基体本体(G)の基底面部(F)の上側(FO)に完全に接触し、かつ、前記内部フラップ(I)の下側(IU)が前記インサート(E)の表面(EF)の上側(EO)を完全に覆うように、前記全体的キャビティ(HG)内に前記インサート(E)を配置し、かつ、3D印刷法を用いることにより前記基体本体(G)を単一の部品として製造したものであることを特徴とするハイヒール靴。
  2. 前記3D印刷法が焼結法、好ましくは選択的レーザー焼結(SLS)法又はマルチジェットフュージョン(MJF)法である、請求項1に記載のハイヒール靴。
  3. i)前記インサート(E)が、少なくとも1種の第1の熱可塑性ポリマー(TP1)、好ましくはポリアミド(PA)を含み、及び/又は
    ii)前記インサート(E)が、3D印刷法又は射出成形法で、好ましくは射出成形法で製造したものである、
    請求項1又は2に記載のハイヒール靴。
  4. 前記内部フラップ(I)の下側(IU)を、さらに、前記インサート(E)の表面(EF)の上側(EO)に接着結合又は熱溶着により不可逆的に結合している、請求項1~3のいずれか一項に記載のハイヒール靴。
  5. 前記基体本体(G)が、
    i)少なくとも1種の第2の熱可塑性ポリマー(TP2)を含み、好ましくは、該少なくとも1種の第2の熱可塑性ポリマー(TP2)は、耐衝撃性改質ビニル芳香族共重合体、熱可塑性スチレン系エラストマー(S-TPE)、ポリオレフィン(PO)、脂肪族-芳香族コポリエステル、ポリカーボネート、熱可塑性ポリウレタン(TPU)、ポリアミド(PA)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポリアリールエーテルケトン(PAEK)、ポリスルホン及びポリイミド(PI)からなる群から選択される、より好ましくは、熱可塑性スチレン系エラストマー(S-TPE)、熱可塑性ポリウレタン(TPU)及びポリアミドから選択される、特に好ましくは、熱可塑性ポリウレタン(TPU)から選択されるものであり、及び/又は
    ii)前記基底面部(F)及び前記内部フラップ(I)に加えて、アッパー(S)を備える、
    請求項1~4のいずれか一項に記載のハイヒール靴。
  6. 前記インサート(E)及び/又は基体本体(G)が、さらに、補強剤及び添加剤からなる群から選択された少なくとも1種の更なる成分を含む、請求項1~5のいずれか一項に記載のハイヒール靴。
  7. i)前記ハイヒール靴が、さらに、ヒールキャップ、金属インサート、アウタ-ソール及びインナーソールからなる群から選択された、少なくとも1種の更なる構成要素を備え、及び/又は
    ii)前記ハイヒール靴が、前記インサート(E)及び前記基体本体(G)に加えて、アッパー(S1)を備え、ここで、アッパー(S1)は少なくとも1種の第3の熱可塑性ポリマー(TP3)を含み、前記少なくとも1種の第3の熱可塑性ポリマー(TP3)は、好ましくは、前記少なくとも1種の第2の熱可塑性ポリマー(TP2)とは異なるものであり、また、前記基体本体(G)と前記アッパー(S1)は、各々、3D印刷法で製造したものである、
    請求項1に記載のハイヒール靴。
  8. 前記少なくとも1種の第2の熱可塑性ポリマー(TP2)が、前記少なくとも1種の第1の熱可塑性のポリマー(TP1)とは異なるものである、請求項1~7のいずれか一項に記載のハイヒール靴、
  9. 請求項1~8のいずれか一項に記載のハイヒール靴を製造する方法であって、下記の工程a)~c):
    a)上側(EO)と下側(EU)を有する表面(EF)を備え、その下側(EU)にヒールを形成したインサート(E)を用意する工程、
    b)基底面部(F)と内部フラップ(I)を備える基体本体(G)を用意する工程であって、前記基底面部(F)は上側(FO)、下側(FU)及び第1のキャビティ(H1)を有し、前記内部フラップ(I)は上側(IO)及び下側(IU)を有しており、ここで、前記内部フラップ(I)の下側(IU)、前記基底面部(F)の上側(FO)及び前記第1のキャビティ(H1)の間に、第2のキャビティ(H2)を形成して前記第1のキャビティ(H1)と共に全体的キャビティ(HG)を形成するように、前記内部フラップ(I)の下側(IU)を基体本体の基底面部(F)の上側(FO)に接合させてなり、ここで、前記全体的キャビティ(HG)は、本質的に前記インサート(E)の形状に対応している、工程、及び
    c)前記インサート(E)の表面(EF)の下側(EU)が前記基体本体(G)の基底面部(F)の上側(FO)に完全に接触し、かつ、前記内部フラップ(I)の下側(IU)が前記インサート(E)の表面(EF)の上側(EO)を完全に覆うように、前記全体的キャビティ(HG)内に前記インサート(E)を配置する工程
    を含み、
    工程b)の前記基体本体(G)を、3D印刷法を用いて単一の部品として用意することを特徴とする方法。
  10. 工程b)において、前記基体本体(G)を、焼結法、好ましくは、選択的レーザー焼結(SLS)法又はマルチジェットフュージョン(MJF)法を用いて用意する、請求項9に記載の方法。
  11. 焼結法を用いて基体本体(G)を用意する工程が、下記の工程b-1)及びb-2):
    b-1)少なくとも1種の第2の熱可塑性ポリマー(TP2)、好ましくは、耐衝撃性改質ビニル芳香族共重合体、熱可塑性スチレン系エラストマー(S-TPE)、ポリオレフィン(PO)、脂肪族-芳香族コポリエステル、ポリカーボネート、熱可塑性ポリウレタン(TPU)、ポリアミド(PA)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポリアリールエーテルケトン(PAEK)、ポリスルホン及びポリイミド(PI)からなる群から選択される、より好ましくは、熱可塑性スチレン系エラストマー(S-TPE)、熱可塑性ポリウレタン(TPU)及びポリアミドから選択される、特に好ましくは、熱可塑性ポリウレタン(TPU)から選択される、少なくとも1種の第2の熱可塑性ポリマー(TP2)を含む焼結粉末(SP)の層を用意する工程、及び
    b-2)工程b-1)で用意した前記焼結粉末(SP)の層を焼結させる工程
    を含む、請求項10に記載の方法。
  12. 前記焼結粉末(SP)が10~190μmの範囲の大きさを有する粒子を含む、請求項11に記載の方法。
  13. 前記焼結粉末(SP)の融点(TM(SP))が80~220℃の範囲にある、請求項11又は12に記載の方法。
  14. ハイヒール靴における、インサート(E)の表面(EF)の上側(EO)を完全に覆うための内部フラップ(I)の使用方法であって、前記ハイヒール靴が、
    - 上側(EO)と下側(EU)を有する表面(EF)を備え、その下側(EU)にヒールを形成したインサート(E)、及び
    - 基底面部(F)と内部フラップ(I)を備える基体本体(G)であって、前記基底面部(F)は上側(FO)、下側(FU)及び第1のキャビティ(H1)を有し、前記内部フラップ(I)は上側(IO)及び下側(IU)を有しており、ここで、前記内部フラップ(I)の下側(IU)、前記基底面部(F)の上側(FO)及び前記第1のキャビティ(H1)の間に、第2のキャビティ(H2)を形成して前記第1のキャビティ(H1)と共に全体的キャビティ(HG)を形成するように、前記内部フラップ(I)の下側(IU)を基体本体の基底面部(F)の上側(FO)に接合させてなり、ここで、前記全体的キャビティ(HG)は、本質的に前記インサート(E)の形状に対応しており、前記インサート(E)の表面(EF)の下側(EU)が基体本体(G)の基底面部(F)の上側(FO)に完全に接触している、基体本体(G)
    を含み、
    前記基体本体(G)が、3D印刷法を用いて単一の部品として製造したものであることを特徴とする使用方法。
  15. ハイヒール靴に用いるための、少なくとも1種の第3の熱可塑性ポリマー(TP3)、好ましくはポリアミドを含むアッパー(S1)であって、3D印刷法を用いることにより製造したことを特徴とするアッパー(S1)。
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