SK8212003A3

SK8212003A3 - Process for manufacturing a sole for shoes composed of a tread sole made of vulcanized rubber mated with a polyurethane mid-sole

Info

Publication number: SK8212003A3
Application number: SK821-2003A
Authority: SK
Inventors: Lorenzo Lorenzin
Original assignee: Main Group Spa
Priority date: 2000-12-28
Filing date: 2001-12-21
Publication date: 2003-12-02
Also published as: CN1482873A; EP1345507A1; WO2002052971A1; IT1317391B1; ITPD20000295A1; DE60126140T2; EP1345507B1; DE60126140D1; US20040026820A1; RU2277366C2; CN1281165C

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka spôsobu výroby podošvy pre topánky, ktorá sa skladá sa z nášľapnej podošvy, vyrobenej z vulkanizovanej gumy, spojenej s polyuretánovou medzipodošvou.

Vynález sa tiež týka použitia špeciálnej vulkanizovateľnej gumovej zmesi, ktorá je vhodná na veľmi pevné spojenie s polyuretánom, a prostriedkov na uskutočnenie tohto spôsobu.

Doterajší stav techniky

Problémy, s ktorými sa stretávame pri spájaní vulkanizovanej gumy a polyuretánu, sú známe z doterajšieho stavu techniky.

Tieto dva materiály, prinajmenšom tie, ktoré sa používali doteraz, sú v podstate navzájom nekompatibilné a na to, aby sa navzájom spojili, sa vulkanizovaná guma musí spracovať za studená základným náterom, ktorý ju pripraví na prijatie liateho alebo vstrekovaného polyuretánu.

To so sebou prináša pri výrobe podošiev pre topánky alebo topánok potrebu vytvoriť nášľapné podošvy, vyrobené z vulkanizovanej gumy, s pripraveným povrchom, ktorý sa potom musí umiestniť do foriem, do ktorých sa bude liať alebo vstrekovať polyuretán.

Namiesto spracovania základným náterom sa prijali iné riešenia, pri ktorých sa medzi vulkanizovanú gumu a polyuretán vkladá plsť a táto plsť musí byť kompatibilná s oboma materiálmi.

S týmito problémami je zrejmé, že nášľapná podošva z vulkanizovanej gumy sa nedá pripraviť v tom istom výrobnom cykle ako podošva alebo topánka, ale musí sa pripraviť vopred a oddelene, musí sa nechať schladiť a potom sa musí podrobiť povrchovému spracovaniu, alebo je nevyhnutné použiť ďalší komponent.

-2Výroba topánok s podošvou z vulkanizovanej gumy a polyuretánovou medzipodošvou je preto sotva vyhovujúca a je nadmerne drahá.

Na druhej strane sú výhody podošvy s nášľapnou podošvou, vyrobenou z vulkanizovanej gumy, a so zvyšnou časťou (medzipodošvou), vyrobenou z polyuretánu, značné, pretože podošva z vulkanizovanej gumy je vysokoodolná proti oderu a tepelnému opotrebeniu a polyuretánová medzipodošva je veľmi ľahká a pohodlná.

Úlohou tohto vynálezu je poskytnúť spôsob, ktorý umožní výrobu v tom istom výrobnom cykle podošvy s nášľapnou podošvou z vulkanizovanej gumy, spojenou s polyuretánovou medzipodošvou.

V rámci tejto úlohy je cieľom poskytnúť spôsob, ktorý nevyžaduje prestoje medzi prípravou podošvy z vulkanizovanej gumy a jej následným spojením s polyuretánovou medzipodošvou, vytvorenou vo forme.

Ďalším cieľom je poskytnúť spôsob a prostriedky na jeho uskutočnenie, pri ktorom sa nevyžaduje spracovanie podošvy z vulkanizovanej gumy pred vstrekovaním alebo liatím do polyuretánovej formy.

Ďalším cieľom je poskytnúť výrobky, ktoré môžu byť vhodné na uskutočnenie tohto spôsobu.

Podstata vynálezu

Tento cieľ a iné ciele, ktoré objasníme v ďalšom, sa dosiahnu spôsobom výroby podošvy pre topánky, ktorá sa skladá z nášľapnej podošvy, vyrobenej z vulkanizovanej gumy, spojenej s polyuretánovou medzipodošvou, podstatou ktorého je, že:

a) sa vytvorí vulkanizovateľná gumová zmes, ktorá sa skladá z:

a1) vulkánizovateľnej nitrilovej gumy (NBR);

a2) najmenej jednej hydroxylakrylovej živice;

a3) najmenej jednej uhľovodíkovej živice;

a4) najmenej jedného vystužovacieho plniva;

a5) najmenej jedného urýchľovača vulkanizácie;

b) odmerané množstvo uvedenej zmesi sa zavedie do prvej dutiny formy, ktorú tvorí pseudovalcová bočná stena, v ktorej piest spodku podošvy môže vykonávať translačný pohyb a v hornej časti je uzavretá prvým nahraditeľným falošným kopytom;

c) spôsob čaká po dobu vulkanizačného času, pričom udržiava piest spodku podošvy pri teplote 100 až 200 °C a falošné kopyto pri teplote 100 až 200 °C, pričom sa umožní ich nastavenie nezávisle od seba a tak, aby teplota spodku podošvy nebola nikdy nižšia než teplota falošného kopyta;

d) spodok podošvy s k nemu priľnutou nášľapnou podošvou sa podrobí translačnému pohybu tak, aby sa vytvorila druhá dutina a falošné kopyto sa nahradí druhým falošným kopytom alebo kopytom, vybaveným zvrškom, ktoré ho uzatvára krúžkami;

e) odmerané množstvo dvojzložkového polyuretánu sa vstrekne do uvedenej druhej dutiny;

f) spôsob čaká po dobu reakčného času polyuretánu, pričom udržiava druhé falošné kopyto alebo krúžky pri teplote 30 až 80 °C;

g) podošva sa vytiahne a nechá sa stáť po dobu stabilizácie.

Vynález sa tiež týka formy na uskutočnenie tohto spôsobu, ktorá má spodok, ktorý tvorí hlava pohyblivého piesta, pričom uvedená hlava má tvar a vyhĺbeninu nášľapnej podošvy, ktorá sa má získať, nahraditeľné falošné kopyto a prostriedky na kontrolované vyhrievanie spodku formy a falošného kopyta.

Vynález sa tiež týka použitia vulkanizovateľnej gumovej zmesi na uskutočnenie tohto spôsobu, ktorá sa skladá z:

a1) vulkanizovateľnej nitrilovej gumy (NBR);

a2) najmenej jednej hydroxylakrylovej živice;

a3) najmenej jednej uhľovodíkovej živice;

a4) najmenej jedného vystužovacieho plniva;

a5) najmenej jedného urýchľovača vulkanizácie.

Ďalšie charakteristiky a výhody tohto vynálezu budú jasnejšie z nasledujúceho podrobného opisu výhodného uskutočnenia spôsobu a prostriedkov na jeho uskutočnenie, tiež pomocou priložených obrázkov.

-4Prehľad obrázkov na výkresoch

Obr. 1 je schematický pohľad v reze na použitú formu;

Obr. 2 je podrobnejší pohľad na konštrukciu formy a prostriedkov na jej pohybovanie, pričom forma je znázornená v otvorenej polohe;

Obr. 3 je pohľad na zostavu z obr. 2 s formou uzavretou, aby sa vytvarovala nášľapná podošva z vulkanizovanej gumy;

Obr. 4 je pohľad na formu a prostriedky na jej zatváranie počas kroku spôsobu, týkajúceho sa vstrekovania polyuretánu.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Spôsob podľa tohto vynálezu zabezpečuje prvý krok, počas ktorého sa pripraví vulkanizovateľná gumová zmes, ktorá sa skladá z:

a1) vulkanizovateľnej nitrilovej gumy (NBR);

a2) najmenej jednej hydroxylakrylovej živice;

a3) najmenej jednej uhľovodíkovej živice;

a4) najmenej jedného vystužovacieho plniva;

a5) najmenej jedného urýchľovača vulkanizácie.

Použitá nitrilová guma je vhodne typu so stredným až vysokým obsahom nitrilov s nízkou Mooneyho hodnotou (nízkou viskozitou).

Gumou tohto typu je butadién-akrylnitrilový kopolymér, technicky označovaný skratkou NBR.

Zmes obsahuje hydroxylakrylovú živicu, t. j. polyakrylovú živicu s obsahom OH menším než 2.

Takáto živica sa výhodne použije v rozpúšťadle a jej množstvo v hmotnostných percentách je medzi 4 a 6 % celkovej hmotnosti zmesi.

Zmes tiež obsahuje uhľovodíkovú živicu zo skupiny alifatických živíc petrochemického pôvodu.

Uhľovodíková živica, výhodne v tuhom stave, je prítomná v množstve v hmotnostných percentách 3 až 5 % celkovej hmotnosti zmesi.

Uhľovodíková živica je kombináciou uhľovodíkových reťazcov C₅ pôvodu.

-5Do zmesi sa tiež pridá vystužovacie plnivo kremičitého typu.

Vystužovacim plnivom je výhodne precipitovaný amorfný oxid kremičitý, alebo je to zmes, ktorá obsahuje 85 až 90 % SiO₂ s BET hodnotou medzi 150 a 200 m²/g.

Vystužovacie plnivo je prítomné v množstve v hmotnostných percentách medzi 20 a 25 % celkovej hmotnosti zmesi.

Urýchľovač vulkanizácie je zo skupiny merkaptánov, pričom sa pridá ultraurýchľovač zo skupiny tiuramov.

Urýchľovač je zavedený do zmesi v množstve v hmotnostných percentách medzi 1 a 1,5 % celkovej hmotnosti zmesi.

Predtým, než budeme pokračovať s opisom spôsobu, bude užitočné opísať konštrukciu použitej formy; to robíme s odkazom na dva priložené výkresy.

Odkazujúc na výkresy, obr. 1 je schematický pohľad na formu, použitú v spôsobe podľa tohto vynálezu.

Forma sa skladá zo saňovej dosky 1, na ktorú je pripevnená časť 2 formy, ktorá bude formovať spodok podošvy z vulkanizovanej gumy.

Časť 2 formy je pripevnená na saňovú dosku 1 s medzivloženou vyhrievacou platňou 3.

V hornej časti je viditeľné rameno 4 otáčavého spoja na otáčanie kopytom.

V spodnej časti uvedeného ramena je prítomná izolačná platňa 5 a nesie, s medzivloženou vyhrievacou platňou 6, falošné kopyto 7, ktoré je vybavené dutinou 8, ktorá zodpovedá hornej časti podošvy z vulkanizovanej gumy.

Obr. 1 tiež ilustruje držiaky 9 krúžkov a krúžky 10 formy, ktoré pôsobia na falošné kopyto 8 s medzivloženými izolačnými prostriedkami 11.

Kombinácia vyhrievacích platní a izolačných prostriedkov umožňuje nezávisle nastaviť hornú a spodnú teplotu formy.

Obr. 2, 3 a 4 znázorňujú podrobnejšie konštrukciu formy a jej upínadiel.

Obr. 2 je pohľad na zostavu v stave, v ktorom je forma otvorená, pričom touto formou je forma, ktorá je určená na výrobu nášľapnej podošvy.

Obrázok jasne znázorňuje prítomnosť piesta 12, ktorý umožňuje vyvolávať translačný pohyb spodnej časti 2 formy.

-6Obr. 3 znázorňuje tú istú zostavu ako obr. 2 v stave, v ktorom je forma uzavretá počas kroku, v ktorom sa vytvára nášľapná podošva, označená vzťahovou značkou 13.

Na obr. 4 je falošné kopyto 7 nahradené kopytom 13 a obrázok tiež znázorňuje krok vstrekovania a tvarovania polyuretánovej medzipodošvy 14.

Ako sme jasne ukázali, príprava podošvy z vulkanizovanej gumy a následná operácia na spojenie s polyuretánovou medzipodošvou sa odohrávajú v tom istom stroji a v operačnom cykle, v ktorom tieto dva kroky nasledujú jeden po druhom.

Čo sa týka dôvodov spojenia medzi vulkanizovanou gumou a polyuretánom, tieto vznikajú z použitia zmesi, ktorá obsahuje hydroxylakrylovú živicu.

Táto živica si na konci vulkanizácie zachová na časti podošvy, kde sa bude ukladať polyuretán, množstvo voľných väzieb, ktoré sa spájajú s polyuretánom a vyvolávajú dokonalé a húževnaté spojenie.

Aby sme umožnili, aby zmes bola v tomto spôsobe použiteľná, je nevyhnutné použiť nitrilovú gumu typu so stredným až vysokým obsahom nitrilu a prostredie, v ktorom sa vulkanizácia odohráva, musí byť kyslé.

Tiež je nevyhnutné udržiavať spodnú časť podošvy, ktorá sa vulkanizuje, pri vyššej teplote než hornú časť, a to umožňuje špeciálna konštrukcia formy a jej upínadiel.

Tiež je dôležité ponechať časti formy nie perfektne uzavreté, aby vzniklo to, čo je známe ako plánovaný výronok.

Toto umožňuje optimálne vytvorenie podošvy z vulkanizovanej gumy a z polyuretánovej medzipodošvy.

Z toho, čo sme opísali a ilustrovali, je zrejmé, že zamýšľaný predmet a všetky ciele sa dosiahli, a najmä že sa navrhol spôsob, ktorý umožňuje vytvoriť nášľapnú podošvu z vulkanizovanej gumy, spojenú s polyuretánovou medzipodošvou, postupnosťou krokov, ktoré sa dajú uskutočniť jedným strojom a postupne.

Vychádzajúc z tej istej vynálezcovskej koncepcie sa samozrejme dajú použiť ekvivalentné komponenty a ekvivalentné konštrukcie foriem.

Opisy v talianskej patentovej prihláške č. PD2000A000295, z ktorej si táto prihláška nárokuje prioritu, sú sem zahrnuté odkazom.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Spôsob výroby podošvy pre topánky, skladajúcej sa z nášľapnej podošvy, vyrobenej z vulkanizovanej gumy, spojenej s polyuretánovou medzipodošvou, vyznačujúci sa t ý m, že sa:

a) vytvorí sa vulkanizovateľná gumová zmes, ktorá sa skladá z:

a1) vulkanizovateľnej nitrilovej gumy (NBR);

a2) najmenej jednej hydroxylakrylovej živice;

a3) najmenej jednej uhľovodíkovej živice;

a4) najmenej jedného vystužovacieho plniva;

a5) najmenej jedného urýchľovača vulkanizácie;

b) odmerané množstvo uvedenej zmesi sa zavedie do prvej dutiny formy, ktorú tvorí pseudovalcová bočná stena, v ktorej piest spodku podošvy môže vykonávať translačný pohyb a v hornej časti je uzavretý prvým nahraditeľným falošným kopytom;

c) spôsob čaká po dobu vulkanizačného času, pričom udržiava piest spodku podošvy pri teplote 100 až 200 °C a falošné kopyto pri teplote 100 až 200 °C, pričom sa umožní ich nastavenie nezávisle od seba a tak, aby teplota spodku podošvy nebola nikdy nižšia než teplota falošného kopyta;

d) spodok podošvy s k nemu priľnutou nášľapnou podošvou sa podrobí translačnému pohybu tak, aby sa vytvorila druhá dutina a falošné kopyto sa nahradí druhým falošným kopytom alebo kopytom s pripevneným zvrškom, ktoré ho uzatvára krúžkami;

e) odmerané množstvo dvojzložkového polyuretánu sa vstrekne do uvedenej druhej dutiny;

f) spôsob čaká po dobu reakčného času polyuretánu, pričom udržiava druhé falošné kopyto alebo krúžky pri teplote 30 až 80 °C; podošva sa vytiahne a nechá sa stáť po dobu stabilizácie.
2. Spôsob podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, že nitrilová guma je typu so stredným až vyšším obsahom nitrilu.
3. Spôsob podľa nároku 1a 2, vyznačujúci sa tým, že nitrilová guma má nízku Mooneyho hodnotu (nízku viskozitu).
4. Spôsob podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že nitrilovou gumou je butadién-akrylnitrilový kopolymér, všeobecne známy pod skratkou NBR.
5. Spôsob podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, že hydroxylakrylová živica je zo skupiny polyakrylových živíc s obsahom OH menším než 2.
6. Spôsob podľa nároku 5, vyznačujúci sa tým, že hydroxylakrylová živica sa použije v rozpúšťadle.
7. Spôsob podľa nároku 5, vyznačujúci sa tým, že hydroxylakrylová živica je prítomná v množstve v hmotnostných percentách medzi 4 a 6 % celkovej hmotnosti zmesi.
8. Spôsob podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, že uhľovodíková živica je zo skupiny alifatických živíc petrochemického pôvodu.
9. Spôsob podľa nároku 8, vyznačujúci sa tým, že uhľovodíková živica je v tuhom stave.
10. Spôsob podľa nároku 8, vyznačujúci sa tým, že uhľovodíková živica je prítomná v množstve v hmotnostných percentách medzi 3 a 5 % celkovej hmotnosti zmesi.
11. Spôsob podľa nároku 8, vyznačujúci sa tým, že uhľovodíková živica je kombináciou uhľovodíkových reťazcov C₅ pôvodu.
12. Spôsob podľa nároku 1,vyznačujúc i sa tým, že vystužovacie plnivo je kremičitého typu.
13. Spôsob podľa nároku 12, vyznačujúci sa tým, že vystužovacím plnivom je precipitovaný amorfný oxid kremičitý.
14. Spôsob podľa nároku 12, vyznačujúci sa tým, že vystužovacím plnivom je zmes, ktorá obsahuje 85 až 90 % SiO₂ a má BET hodnotu medzi 150 a 200 m²/g.
15. Spôsob podľa nároku 12, vyznačujúci sa tým, že vystužovacie plnivo je prítomné v množstve v hmotnostných percentách medzi 20 a 25 % celkovej hmotnosti zmesi.
16. Spôsob podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, že urýchľovač vulkanizácie je zo skupiny merkaptánov.
17. Spôsob podľa nároku 16, v y z n a č u j ú c i sa t ý m, že urýchľovač sa aktivuje ultraurýchľovačom zo skupiny tiuramov.
18. Spôsob podľa nároku 16, vyznačujúci sa tým, že urýchľovače sú prítomné v množstve v hmotnostných percentách medzi 1 a 1,5 % celkovej hmotnosti zmesi.
19. Prostriedky na uskutočnenie spôsobu podľa nároku 1,vyznačujúce sa t ý m, že zahrnujú formu, vybavenú spodkom, ktorý tvorí hlava piesta, ktorá je uspôsobená na vykonávanie translačného pohybu, pričom uvedená hlava má tvar a vyhĺbeninu nášľapnej podošvy, ktorá sa má získať, nahraditeľné falošné kopyto a prostriedky na kontrolované vyhrievanie formy a falošného kopyta.
20. Prostriedky podľa nároku 19, vyznačujúce sa tým, že poskytujú vyhrievacie platne, medzivložené a v styku so spodnou a hornou časťou formy.
21. Prostriedky podľa nároku 19, vyznačujúce sa tým, že medzi falošným kopytom a pridržiavacími krúžkami sú vytvorené izolačné platne.
22. Prostriedky podľa nároku 19, vyznačujúce sa tým, že pohyblivý piest je vybavený vyhrievacími prostriedkami, vhodnými na jeho udržiavanie pri teplote 100 až 200 °C.
23. Prostriedky podľa nároku 19, vyznačujúce sa tým, že forma je uzavretá prvým nahraditeľným falošným kopytom, ktoré je vybavené vyhrievacími prostriedkami, vhodnými na jeho udržiavanie pri teplote medzi 100 a 200 °C počas kroku vulkanizácie.
24. Prostriedky podľa nároku 19, vyznačujúce sa tým, že vyhrievacie zariadenia sú nezávisle nastaviteľné.
25. Prostriedky podľa nároku 19, vyznačujúce sa tým, že forma je uzavretá druhým falošným kopytom alebo kopytom so zvrškom, uzavretým krúžkami.
26. Prostriedky podľa nároku 19, vyznačujúce sa tým, že krúžky majú kondicionovacie prostriedky, vhodné na ich udržiavanie pri teplote 30 až 80 °C, pričom uvedené prostriedky tvoria tepelne izolujúce platne.
27. Použitie vulkanizovateľnej gumovej zmesi na uskutočnenie spôsobu podľa nároku 1, pričom uvedená gumová zmes sa skladá z:

a1) vulkanizovateľnej nitrilovej gumy (NBR);

a2) najmenej jednej hydroxylakrylovej živice;

a3) najmenej jednej uhľovodíkovej živice;

a4) najmenej jedného vystužovacieho plniva;

a5) najmenej jedného urýchľovača vulkanizácie.
28. Použitie vulkanizovateľnej gumovej zmesi podľa nároku 27, kde vulkanizovateľná nitrilová guma - NBR je typu so stredným až vyšším obsahom nitrilu.
29. Použitie vulkanizovateľnej gumovej zmesi podľa nároku 27, kde v zmesi sa nachádza najmenej jedna hydroxylakrylová živica.