PL205815B1 - Wodoodporna i przepuszczająca powietrze podeszwa do butów mająca konstrukcję zawierającą komponent śród-podeszwowy z membraną, zastosowanie klejów termoreaktywnych do łączenia w punktowych miejscach membrany oraz sposób wytwarzania wodoodpornej i przepuszczającej powietrze podeszwy do butów - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest wodoodporna i przepuszczająca powietrze podeszwa do butów mająca konstrukcję zawierającą komponent śród-podeszwowy z membraną, zastosowanie klejów termoreaktywnych do łączenia w punktowych miejscach membrany oraz sposób wytwarzania wodoodpornej i przepuszczającej powietrze podeszwy do butów.

Znane są już wodoodporne i przepuszczające powietrze podeszwy do butów z tworzywa sztucznego.

Z wł oskiego opisu patentowego nr 1,282,196 znana jest podeszwa zawierają ca podeszwę środkową lub wewnętrzną z membraną wykonaną z materiału, który jest nieprzepuszczalny dla wody ale przepuszczalny dla pary wodnej, złączoną z dolną warstwą ochronną wykonaną z materiału, który jest odporny na hydrolizę, niezwilżalny wodą (hydrofobowy), przepuszczający powietrze i/lub perforowany, oraz bieżnik wykonany z perforowanego elastomeru, który jest przymocowany obwodowo i hermetycznie do wspomnianej podeszwy ś rodkowej (wewnętrznej).

Ze zgłoszenia nr WO 98/51177 znana jest, wodoodporna i przepuszczająca powietrze podeszwa, która zawiera wstępnie zmontowany wkład, w którym występuje membrana, która jest nieprzepuszczalna dla wody ale przepuszczalna dla pary wodnej, złączona z dolną warstwą ochronną wykonaną z materiału odpornego na hydrolizę, niezwilżalnego wodą (hydrofobowy), przepuszczającego powietrze i/lub perforowanego.

Wkład jest uzupełniony o element, który jest formowany lub montowany na miejscu i otacza membranę oraz warstwę ochronną i jest przymocowany do nich hermetycznie.

Wkład stanowi część śród-podeszwy i jest przymocowany razem ze wspomnianą śródpodeszwą do bieżnika wykonanego z perforowanego tworzywa sztucznego, który jest formowany lub montowany na miejscu.

W obu przypadkach warstwa ochronna umieszczona poniżej membrany jest przeznaczona do ochrony membrany przed przebiciem na skutek przypadkowego przejścia obcych przedmiotów poprzez otworki.

Warstwa ochronna jest zwykle wykonana z filcu i jest połączona z membraną w sposób zapewniający przepuszczanie powietrza (przy pomocy plam termoplastycznego kleju, który ma przykładowo podstawę poliuretanową), tak aby umożliwić przechodzenie pary z wnętrza buta w kierunku na zewnątrz poprzez otworki wykonane w bieżniku.

Pomimo, że wyżej opisana podeszwa jest dostępna na rynku od lat i jest powszechnie wiadomo, że jest ona w stanie zapewnić prawidłową wymianę ciepła i pary wodnej pomiędzy mikroklimatem wewnątrz buta oraz mikroklimatem zewnętrznym, okazało się, że membrana tej podeszwy skłonność do rozrywania się na skutek różniących się trakcyjnych modułów elastyczności w stosunku do bieżnika, z którym jest ona obwodowo połączona jako monolit.

Membrana jest zwykle wykonana z ekspandowanego politetra-fluoro-etylenu, który jest materiałem mało (niezbyt) elastycznym, podczas gdy bieżnik ze swej natury oraz z uwagi na wymagania funkcjonalne musi być bardzo elastyczny i podatny.

Odpowiednio, membrana nie jest zdolna do pochłaniania naprężeń zginających, które powodują elastyczne wydłużenie polimeru, z którego jest wykonany bieżnik elastomerowy (PVC, TR, Poliuretan, guma i tym podobne), w ruchu, podczas używania i odpowiednio ma tendencję do rozrywania, ponieważ jej moduł elastyczności został przekroczony, powodując utratę jej wodoodporności.

Okazało się, że element ochronny pod membraną, który jest zwykle wykonany z poliestrowego filcu, nie jest w stanie samodzielnie pochłonąć naprężeń wytwarzanych przez deformacje podeszwy.

W celu zmniejszenia wydł u ż enia, został a zastosowana konstrukcja opisana w publikacji WO 02/32246 Al; ten opis patentowy opisuje stosowanie materiałów kompozytowych z wysokim końcowym odkształceniem przy rozciąganiu oraz małym wydłużeniem, ale wkład ze wspomnianych materiałów jest drogi i powoduje zasadnicze usztywnienie podeszwy.

Ponadto problem przełamywania membrany nie został rozwiązany ostatecznie (całkowicie) z uwagi na zjawisko odwracalnoś ci termoplastycznoś ci kleju poliuretanowego stosowanego do tworzenia laminatu (laminowania) membrany z warstwą filcu; punkt topnienia wspomnianego kleju (przykładowo 65 stopni Celsjusza) jest w rzeczywistości niższy od temperatury (przykładowo 80 stopni Celsjusza), w której polimer, który tworzy bieżnik i musi tworzyć obwodowe uszczelnienie dla membrany, jest wtryskiwany do formy.

PL 205 815 B1

Temperatury wyższe od punktu topnienia kleju poliuretanowego mogą być również osiągane w obu przypadkach, podczas normalnej produkcji buta oraz podczas używania buta, przykładowo podczas chodzenia po gorącej nawierzchni tłuczniowej smołowanej w okresie letnim.

Podczas osiągania temperatur wyższych od punktu topnienia klej termoplastyczny jest reaktywowany i jego lepkość zmniejsza się w znacznym stopniu (wiadomo jest, że lepkość jest funkcją temperatury), pozwalając na całkowitą absorpcję kleju przez filc.

Oznacza to, że po ochłodzeniu tego zespołu nie ma nigdy dostatecznej ilości kleju aby umożliwić odpowiednie połączenie membrany z warstwą filcu.

Każde naprężenie, któremu jest poddana podeszwa podczas używania jest dlatego przekazywane do membrany, która rozrywa się na skutek opisanych powyżej problemów.

Problem ten jest całkowicie nowy w podeszwach w odniesieniu do innych zastosowań, w których stosowana jest membrana, która jest nieprzepuszczalna dla wody ale przepuszczalna dla pary.

Takie zachowanie w wysokich temperaturach nie jest w rzeczywistości pożądane, przykładowo, przy wytwarzaniu materiałów lub tkanin laminatowych do stosowania jako wykładzina od góry (od wierzchu), ponieważ w takich przypadkach nigdy nie są osiągane takie temperatury jakich wymaga się dla temperatur uzyskiwanych przy formowaniu podeszwy wykonywanej z materiału polimerowego.

W takich przypadkach, temperatury które mog ą być w rzeczywistoś ci osią gane wynoszą maksymalnie 100 stopni Celsjusza.

Celem obecnego wynalazku jest opracowanie wodoodpornej i przepuszczającej powietrze podeszwy dla butów mającej ulepszoną konstrukcję, która byłaby zdolna do wyeliminowania niedoskonałości przedstawionych powyżej w znanych rozwiązaniach, które prowadzą do rozrywania wodoodpornej i przepuszczającej parę wodną membrany.

W tym celu, przedmiotem wynalazku nie jest w żadnym przypadku zmniejszenie zdolności podeszwy do wodoodporności i przepuszczalności dla powietrza.

Innym celem jest opracowanie podeszwy, która nie powoduje szczególnych komplikacji konstrukcyjnych w stosunku do znanych podeszew.

Wodoodporna i przepuszczająca powietrze podeszwa do butów mająca konstrukcję zawierającą komponent śród-podeszwowy z membraną wykonaną z materiału, który jest nieprzepuszczalny dla wody ale przepuszczalny dla pary wodnej oraz jest połączony z dolną warstwą ochronną, wykonaną z materiał u odpornego na hydrolizę , niezwilż alnego (hydrofobowego), przepuszczają cego powietrze i/lub perforowanego oraz bieżnik wykonany z perforowanego elastomeru, który jest połączony obwodowo i hermetycznie z komponentem śród-podeszwowym, według wynalazku charakteryzuje się tym, że membrana jest złączona z warstwą ochronną w punktowych miejscach termoreaktywnego kleju.

Korzystnie, połączone ze sobą membrana i warstwa ochronna są złączone hermetycznie z bieżnikiem, który jest formowany lub montowany na miejscu na kompozycie śród-podeszwowym.

Korzystnie, membrana i warstwa ochronna są częścią komponentu śród-podeszwowego z półwyrobem wkładu, który zawiera element obwodowy, który jest formowany względnie montowany na miejscu i otacza membranę oraz warstwę ochronną oraz jest połączony z nimi hermetycznie, przy czym wkład jest sprzężony z bieżnikiem, który jest na miejscu formowany lub montowany na nim.

Korzystnie, klej termoreaktywny jest jednym z klejów znanych pod nazwą handlową PU SCHAETTI FIX 6050.

Według wynalazku stosuje się kleje termoreaktywne do łączenia w punktowych miejscach membrany wykonanej z materiału, który jest nieprzepuszczalny dla wody ale przepuszczalny dla pary wodnej oraz warstwy ochronnej wykonanej z materiału, który jest odporny na hydrolizę, niezwilżalny (hydrofobowy), przepuszczający powietrze i/lub perforowany, w wodoodpornej i przepuszczającej powietrze podeszwie do butów.

Korzystnie, klej termoreaktywny jest jednym z klejów znanych pod nazwą handlową PU SCHAETTI FIX 6050.

Sposób wytwarzania wodoodpornej i przepuszczającej powietrze podeszwy do butów zawierającej komponent śród-podeszwowy z membraną wykonaną z materiału, który jest nieprzepuszczalny dla wody ale przepuszczalny dla pary wodnej oraz jest połączony z dolną warstwą ochronną, wykonaną z materiału, który jest odporny na hydrolizę, niezwilżalny wodą (hydrofobowy), przepuszczający powietrze i/lub perforowany oraz bieżnik wykonany z perforowanego elastomeru, który łączy się obwodowo i hermetycznie z komponentem śród-podeszwowym, według wynalazku charakteryzuje się tym, że membranę łączy się z warstwą ochronną przy pomocy termoreaktywnego kleju rozmieszczonego w punktowych miejscach.

PL 205 815 B1

Korzystnym skutkiem rozwiązania według wynalazku jest opracowanie podeszwy, której koszty są konkurencyjne w stosunku do kosztów znanych rodzajów podeszew.

Za pomocą niniejszego wynalazku została opracowana wodoodporna i przepuszczająca powietrze podeszwa butów mająca ulepszoną konstrukcję, która eliminuje wady znanych rozwiązań, które prowadziły do rozrywania wodoodpornej i przepuszczającej parę wodną membrany, bez strat dotyczących właściwości podeszwy w zakresie wodoodporności i przepuszczalności dla powietrza.

Dodatkowo, wytwarzanie podeszwy nie powoduje szczególnych komplikacji konstrukcyjnych w stosunku do konwencjonalnych podeszew.

Korzystne skutki wynalazku i inne zalety, które będą lepiej objaśnione w dalszej treści, zostały uzyskane przez wodoodporną i przepuszczającą powietrze podeszwę do butów, mającą konstrukcję zawierającą śród-podeszwę z membraną wykonaną z materiału, który jest nieprzepuszczalny dla wody ale przepuszczalny dla pary wodnej i jest złączony punktowo (poprzez plamy) z dolną warstwą ochronną wykonaną z materiału, który jest odporny na hydrolizę, niezwilżalny (hydrofobowy), przepuszczający powietrze i/lub perforowany, oraz bieżnik wykonany z perforowanego elastomeru, który jest złączony obwodowo i hermetycznie ze śród-podeszwą, przy czym konstrukcja jest charakteryzuje się tym, że membrana jest przymocowana do warstwy ochronnej za pomocą kleju termoreaktywnego.

Przedmiot wynalazku w przykładach wykonania jest ukazany na rysunku, na którym fig. 1 jest widokiem przekroju poprzecznego wodoodpornej i przepuszczającej powietrze podeszwy do butów mającej konstrukcję według wynalazku, w jego pierwszym przykładzie wykonania, fig. 2 jest widokiem przekroju poprzecznego wodoodpornej i przepuszczającej powietrze podeszwy do butów mającej konstrukcję według wynalazku, w jego drugim przykładzie wykonania.

W odniesieniu do fig. 1, wodoodporna i przepuszczają ca powietrze podeszwa do butów ma, w pierwszy przykładzie wykonania wynalazku konstrukcję, która obejmuj komponent śródpodeszwowy 10, który stanowi kompozyt membrany 11 wykonanej z materiału nieprzepuszczalnego dla wody ale przepuszczalnego dla pary wodnej (zwykle dostępny w handlu i wykonany na przykład z ekspandowanego politetrafluoroetylenu), laminowanej na siatce nośnej 12, wykonanej z materiału syntetycznego oraz przymocowanej za pomocą plam kleju termoaktywnego 13 do dolnej warstwy ochronnej 14, wykonanej z materiału, który jest odporny na hydrolizę, niezwilżalny (hydrofobowy), przepuszczający powietrze i/lub perforowany, korzystnie z filcu poliestrowego.

Konstrukcja zawiera ponadto bieżnik 15 wykonany z elastomeru, z przelotowymi otworami 16, który jest formowany (doformowywany) lub montowany na miejscu na komponencie śród-podeszwowym 10 oraz jest z nim złączony obwodowo w sposób hermetyczny (patrz granice 17, które otaczają jej krawędzie na fig. 1).

Według wynalazku, konstrukcja charakteryzuje się tym, że wymieniona membrana 11 jest przymocowana warstwy ochronnej 14 przy pomocy termoreaktywnego kleju 13.

Kleje termoreaktywne to takie kleje, które są per se znane w innych dziedzinach techniki; są one w rzeczywistości używane, przykładowo, do wytwarzania tkanin barierowych do zastosowań chirurgicznych, które są formowane z dwóch lub więcej warstw z różnych materiałów, które są ze sobą laminowane.

Wymienione tkaniny w rzeczywistości wymagają powtarzających się zabiegów sterylizacji w autoklawach w wysokich temperaturach w celu ich powtórnego używania, i jest jasne, że wysoka temperatura osiągana podczas zabiegu sterylizacji musi powodować oddzielanie się dwóch lub więcej elementów, które tworzą tkaninę barierową.

Te kleje, w związku z temperaturą, wytwarzają wiele między-molekularnych powiązań (połączeń pomiędzy molekułami), dzięki czemu tworzą trójwymiarową strukturę, która jest częściowo sztywna oraz w każdym przypadku nieodwracalna termicznie.

Powiązania (połączenia) uzyskiwane pomiędzy grupami NCO i OH, które występują w łańcuchach molekularnych tworzących wymienione kleje.

Kleje termoreaktywne są przykładowo wytwarzane przez firmę SCHAETTI AG, Szwajcaria i sprzedawane pod nazwą PU SCHAETTI FIX 6050.

Praktyczne testy stosowania takich termoreaktywanych klejów do łączenia w sposób miejscowy (w plamach) membrany 11 z warstwą ochronną 14 pokazały, że ich molekularne powiązania (połączenia) nie pozwalają na topnienie i absorpcję w wysokich temperaturach kleju przez filc warstwy ochronnej 14, zapobiegając oddzielaniu się membrany 11 i dzięki temu pozwalają na rozprowadzanie naprężenia na większym przekroju obejmującym membranę 11 i filc warstwy 14).

PL 205 815 B1

Wszystko to pozwala na uniknięcie przerwania (przełamania) membrany 11 na skutek jej zwiększonego modułu elastyczności.

W odniesieniu do fig. 2 wodoodporna i przepuszczająca powietrze podeszwa do butów, w drugim przykładzie wykonania, ma konstrukcję, która zawiera półwyrób w postaci komponentu śródpodeszwowego 110, który odpowiada kompozytowi śród-podeszwowemu 10 z poprzedniego przykładu wykonania i w którym znajduje się membrana 111, która jest wykonana z materiału nieprzepuszczalnego dla wody ale przepuszczalnego dla pary wodnej (zwykle dostępnego w handlu, na przykład wykonanego z ekspandowanego politetrafluoroetylenu), który jest laminowany na siatce nośnej 112 wykonanej z materiału syntetycznego i przymocowanego przez umieszczony w punktach termoaktywny klej (w plamach) 113 do dolnej warstwy ochronnej 114 wykonanej z materiału, który jest odporny na hydrolizę, niezwilżalny (hydrofobowy), przepuszczający powietrze i/lub perforowany, korzystnie z poliestrowego filcu.

Komponent śród-podeszwowy 110 jest uzupełniony poprzez obwodowy element 117, który jest doformowany (formowany) lub montowany na miejscu i otacza membranę 111 z siatką nośną 112 i warstwę ochronną 114 i jest do nich przymocowany hermetycznie.

Komponent śród-podeszwowy 110 jest złączony z bieżnikiem 115 wykonanym z elastomeru, z przelotowymi otworkami, który jest formowany (doformowany) lub montowany na nim na miejscu.

W takim przypadku również konstrukcja charakteryzuje się tym, że wymieniona membrana 111 jest przymocowana do wymienionej warstwy ochronnej 114 za pomocą termoreaktywnego kleju 113.

Sposób otrzymywania opisanej ulepszonej podeszwy do butów jest oparty na etapach montażu części podeszwy jak opisano w odniesieniu do zalecanych przykładów wykonania wynalazku.

Przedstawiony wynalazek może być poddawany licznym modyfikacjom i wariantom, z których wszystkie wchodzą w zakres załączonych zastrzeżeń patentowych.

Wszystkie elementy (szczegóły) mogą być zastąpione przez różne równoważne technicznie elementy.

W praktyce wymiary mogą być zgodnie z wymaganiami.

Ujawnienia włoskiego zgłoszenia patentowego nr PD2002A000187, z którego zastrzegane jest pierwszeństwo do niniejszego zgłoszenia są włączone tutaj tytułem referencji.

Claims (7)

1. Wodoodporna i przepuszczająca powietrze podeszwa do butów mająca konstrukcję zawierającą komponent śród-podeszwowy z membraną wykonaną z materiału, który jest nieprzepuszczalny dla wody ale przepuszczalny dla pary wodnej oraz jest połączony z dolną warstwą ochronną, wykonaną z materiału odpornego na hydrolizę, niezwilżalnego (hydrofobowego), przepuszczającego powietrze i/lub perforowanego oraz bieżnik wykonany z perforowanego elastomeru, który jest połączony obwodowo i hermetycznie z komponentem śród-podeszwowym, znamienna tym, że membrana (11, 111) jest złączona z warstwą ochronną (14, 114) w punktowych miejscach termoreaktywnego kleju (13, 113).

2. Podeszwa według zastrz. 1, znamienna tym, że połączone ze sobą membrana (11) i warstwa ochronna (14) są złączone hermetycznie z bieżnikiem (15), który jest formowany lub montowany na miejscu na kompozycie śród-podeszwowym (10).

3. Podeszwa według zastrz. 1, znamienna tym, że membrana (111) i warstwa ochronna (114) są częścią komponentu śród-podeszwowego (110) z półwyrobem wkładu, który zawiera element obwodowy (117), który jest formowany względnie montowany na miejscu i otacza membranę (111) oraz warstwę ochronną (114) oraz jest połączony z nimi hermetycznie, przy czym wkład jest sprzężony z bieżnikiem (115), który jest na miejscu formowany lub montowany na nim.

4. Podeszwa według zastrz. 1 albo 2 albo 3, znamienna tym, że klej termoreaktywny jest jednym z klejów znanych pod nazwą handlową PU SCHAETTI FIX 6050.

5. Zastosowanie klejów termoreaktywnych do łączenia w punktowych miejscach membrany (11, 111) wykonanej z materiału, który jest nieprzepuszczalny dla wody ale przepuszczalny dla pary wodnej oraz warstwy ochronnej (14, 114) wykonanej z materiału, który jest odporny na hydrolizę, niezwilżalny (hydrofobowy), przepuszczający powietrze i/lub perforowany, w wodoodpornej i przepuszczającej powietrze podeszwie do butów.

6. Zastosowanie według zastrz. 5, znamienne tym, że wspomniany klej termoreaktywny jest jednym z klejów znanych pod nazwą handlową PU SCHAETTI FIX 6050.

PL 205 815 B1

7. Sposób wytwarzania wodoodpornej i przepuszczającej powietrze podeszwy do butów zawierającej komponent śród-podeszwowy z membraną wykonaną z materiału, który jest nieprzepuszczalny dla wody ale przepuszczalny dla pary wodnej oraz jest połączony z dolną warstwą ochronną, wykonaną z materiału, który jest odporny na hydrolizę, niezwilżalny wodą (hydrofobowy), przepuszczający powietrze i/lub perforowany oraz bieżnik wykonany z perforowanego elastomeru, który łączy się obwodowo i hermetycznie z komponentem śród-podeszwowym, znamienny tym, że membranę (11, 111) łączy się z warstwą ochronną (14, 114) przy pomocy termoreaktywnego kleju (13, 113) rozmieszczonego w punktowych miejscach.