TWM624144U - 輕量型發泡鞋底組件 - Google Patents

Abstract

一種輕量型發泡鞋底組件，其結構包含：發泡中底，其材質為聚酯彈性體複合材料，並透過物理發泡製程製得，比重為0.25-0.35，泡孔孔徑為150-250μm；微發泡大底，其材質為聚酯彈性體複合材料，並透過物理發泡製程製得，比重為0.85-0.95，泡孔孔徑為2-5μm，耐磨耗≦50mm³；聚酯熱熔膠，其材質為聚酯與增黏樹酯之複合材料，並將前述之中大底結合，本新型之具同質性可熱塑運動鞋底，且透過中大底皆為發泡結構達到輕量化效果，同時解決現有熱固性發泡乙烯乙酸乙烯酯共聚物與熱固性橡膠鞋大底無法回收再利用以及環境不友善之困境，提高鞋品環保永續特性與形象。

Description

輕量型發泡鞋底組件

一種鞋底組件，特別是一種由發泡彈性鞋中底與微發泡耐磨鞋大底所結合之鞋底組件。

鞋是現代人生活中離不開的生活必需品，鞋品的製造在設計上往往是以舒適性為首要考慮，消費者們通常更願意選擇輕一些的鞋靴，輕盈又舒適的鞋品更是高額銷售的指標。

鞋的重量大小會對運動能力的發揮產生影響，鞋是下肢的附加物，重的鞋子更易使人在穿著的過程中產生脫落感，鞋的重量越重，人在運動中消耗的體能通常也就越多。因此對熱愛運動的人來說，如何大幅度減輕鞋的狀量，但又同時保持功能性不下降，將消耗使用者更少的能量，並提高其運動效能和穿著舒適性是一個亟待解決的問題。

為了提供一種輕量化又同時具備功能性的鞋品，本新型提供一種輕量型發泡鞋底組件，其包含：一鞋中底以及一鞋大底，其中：該鞋中底與該鞋大底為對應人體足型外型之塊體結構，並具有複數孔隙；該鞋大底與該鞋中底層疊結合形成一結合區，該結合區相較於該鞋中底與該鞋大底具有更少或沒 有孔隙；以及該鞋中底所具有的複數該孔隙在數量上多餘或大小上大於該鞋大底的複數該孔隙。

其中，該結合區為一黏膠層。

其中，該鞋中底與該鞋大底的材質為聚酯彈性體複合材料。

其中，該鞋中底的該孔隙孔徑為150-250μm，比重為0.25-0.35。

其中，該大底的該孔隙孔徑為2-5μm，比重為0.85-0.95。

藉由上述說明可知，本新型是利用具同質性的可熱塑運動鞋中大底，且透過中大底皆為發泡結構達到輕量化效果，也具備高彈性以及耐磨耗的高功能性，同時解決現有熱固性發泡乙烯乙酸乙烯酯共聚物(EVA foam)與熱固性橡膠鞋大底無法回收再利用以及環境不友善之困境，提高鞋品環保永續特性與形象。

本新型透過建立材質改質技術，開發聚酯系的鞋中大底發泡材料及熱熔膠，符合全球環保及全鞋回收發展趨勢。導入創新聚酯系鞋材，以超臨界流體物理發泡製程達成關鍵輕量化鞋中底，取代傳統熱固性化學發泡中底。開發聚酯系鞋中大底貼合製程技術，避免異材質貼合媒介影響鞋底可回用可行性。整合超臨界流體物理發泡製程，包含微細射出發泡與腔體式含浸發泡，建置物理發泡技術之開放平台。精進物理發泡鞋底之輕量化、外觀品質、反彈性能，提高產品附加價值率，提升我國鞋品價值。

10:輕量型發泡鞋底組件

11:鞋中底

12:結合區

13:鞋大底

111、131:孔隙

本新型將以示例性實施例的方式進一步說明，這些示例性實施例將通過附圖進行詳細描述。這些實施例並非限制性的，在這些實施例中，相同的編號表示相同的結構，其中：圖1為本新型較佳實施例示意圖。

圖2為本新型該鞋中底與該鞋大底爆炸圖。

為了更清楚地說明本新型實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹。顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本新型的一些示例或實施例，對於本領域的普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖將本新型應用於其它類似情景。除非從語言環境中顯而易見或另做說明，圖中相同標號代表相同結構或操作。

應當理解，本文使用的“系統”、“裝置”、“單元”和/或“模組”是用於區分不同級別的不同組件、元件、部件、部分或裝配的一種方法。然而，如果其他詞語可實現相同的目的，則可通過其他表達來替換所述詞語。

如本新型和請求項書中所示，除非上下文明確提示例外情形，“一”、“一個”、“一種”和/或“該”等詞並非特指單數，也可包括複數。一般說來，術語“包括”與“包含”僅提示包括已明確標識的步驟和元素，而這些步驟和元素不構成一個排它性的羅列，方法或者設備也可能包含其它的步驟或元素。

<實施例1>

請參考圖1~圖2，本新型提供一種輕量型發泡鞋底組件10的第一較佳實施例，其包含一鞋中底11以及一鞋大底13。

該鞋中底11為對應人體足型外型之塊體結構，並具有複數孔隙111的發泡結構。

其中，發泡之該鞋中底11以熱塑性彈性體為本體，其中又以聚酯類的材料為主，可藉由不同聚合物進行混摻來調整所需物性，亦可藉由不同的加工助劑來進行材料改質。熱塑材料之特性為可受熱熔融而再成型，故可再回用。材料種類涵蓋聚胺基甲酸酯(Thermoplastic polyurethanes,TPU)、聚乙烯對苯二甲酸酯(Polyethylene Terephthalate,PET)、聚酯熱塑性彈性體(Thermoplastic polyetherester,TPEE)及聚乳酸(Polylactic Acid或Polylactide,PLA)等高分子塑料。如相容劑可用於提高極性材料與非極性材料之間的相容性，改善材料性能。如阻燃劑、潤滑劑、抗靜電劑、抗菌劑等，用於賦予特定的性能。或是抗氧化劑/抗紫外老化劑可用於在熱加工過程以及使用過程中減緩材料的降解/老化等過程。

本新型該鞋中底11較佳實施例的加工方法可稱之為MuCell，主要包含將超臨界流體注入射出機料管中，透過螺桿將超臨界流體與塑料混煉成均相流體。超臨界流體與熔融態高分子混合物在射出過程中因為瞬間壓降造成熱力學不平衡，使得流體進入模穴後氣體得以從熔融態塑料當中擴散成核並長成均勻微細氣泡。含有微細氣泡的塑料經模具冷卻固化得到微細發泡成品。微細發泡(MuCell)製程參數範圍為射速(30~100mm/s)、氣量(0.5~1%)、反壓(10~100bar)、持壓時間(0~8sec)、持溫時間(0~8sec)等，調整不同控制因素來精進整個製程參數，以求最佳的發泡成型效果。產出之發泡中底之比重為0.25-0.35，微結構之泡孔孔徑為150-250μm。

該鞋大底13同樣為對應人體足型外型之塊體結構，並具有複數孔隙131，該鞋大底13與該鞋中底11層疊結合形成一結合區12，該結合區12相較於該鞋中底11與該鞋大底13更為緻密，所謂的緻密可能是具有更少的孔隙或幾乎或是完全沒有孔隙的狀態，近於該鞋中底11與該鞋大底13相互熔融結合的狀態。

該鞋大底13是一種微發泡大底以熱塑性彈性體複合材料，其組成為熱塑性彈性體、橡膠、架橋劑與改質劑複合而成，並在押出機內混練均勻。在造粒完成後產出的膠粒，即可以用熱塑彈性體母體去帶動裡面分散其中之橡膠，達成用加工製程擁有兼具熱塑性與橡膠物性的目標，隨後以射出的方式製作不同厚度或紋路的鞋底片材備用。首先利用熱分析法測得材料之Tc與Tm點，接著將材料放置在超臨界含浸設備中，含浸溫度設定低於Tm，含浸壓力設在100~200kgf/cm²，含浸時間設在10~200分鐘，洩壓時間則設為1秒，取出含浸完成的片材，並且靜置一天使試片達到穩定，即完成微發泡大底材料的製作。

如下表2所示，該鞋大底13之主要物性數據。

本實施例的該鞋中底11所具有的複數該孔隙111可能在數量或大小上多餘或大於該鞋大底13的複數該孔隙131，也就是該鞋中底11的發泡率或發泡程度大於該鞋大底13，使該鞋中底11具有較好的彈性吸震能力，而該鞋大底13則具備輕量化與相對更好的耐磨耗能力。

本實施例在生產製造上，較佳是將該鞋中底11與該鞋大底13在生產線上對位後，以選擇略高於該鞋中底11與該鞋大底13塑膠材料熔點的方式將 二者熱壓結合，此時該鞋中底11與該鞋大底13相互接觸的表面將互相融合形成緻密的該結合區12達到緊密相連的效果。

<實施例2>

請參考圖1B，本新型提供的輕量型發泡鞋底組件10的第二較佳實施例與前述第一較佳實施例不同的地方在於，該結合區12是額外設置的一黏膠層，使該鞋大底13與該鞋中底11相互固定結合。本實施例中該黏膠層較佳是聚酯熱熔膠，其材質為聚酯與增黏樹酯之複合材料，可以將該鞋中底11與該鞋大底13高度緊密結合不易分層。

該黏膠層以熱塑性彈性體為主體，導入增黏樹脂與其他改質劑複合而成。熱塑材料之特性為可受熱熔融而再成型，故可再回用。材料種類涵蓋聚胺基甲酸酯(Thermoplastic polyurethanes,TPU)、聚乙烯對苯二甲酸酯(Polyethylene Terephthalate,PET)、聚酯熱塑性彈性體(Thermoplastic poly，ether ester elastomer)及聚乳酸(Polylactic Acid或Polylactide,PLA)等高分子塑料。增黏樹脂是熱熔膠的主要助劑之一，如果僅靠基本樹脂，其只有在一定溫度下熔融時才具有黏結力，而加入一些與基本樹脂能夠共熔的物質，目的在於增加其黏結性能，這就需要摻入增黏劑。在熱熔膠中加入適量的增黏劑還可以提高膠體的流動性，以增強膠體對被黏物的潤濕和滲透能力，改善黏結強度。常見的功能是降低熔融黏度，增加流動性、潤濕性，調節凝固速度，以達到快速黏結牢固的目的。另外，為避免熔融時會因溫度偏高發生氧化分解，可加入適量的助劑防止熱熔膠的過早老化。將欲使用之熱可塑性材料(如TPEE)使用烘箱70℃達4-6小時，以去除水分。以熱可塑性材料為主體，添加計量之增黏劑及改質劑，透過塑譜儀混煉加工進行材料複合並得到塑煉膠團。本新型提供二種聚酯熱熔 膠配方，分別為：聚酯熱熔膠A(TPEE/增黏樹酯=60/40~70/30)與聚酯熱熔膠B(TPEE/增黏樹酯/APAO=60/40/5~70/30/5)，其中TPEE之Tm為範圍為130~170℃，增黏樹酯為長脂肪鏈增黏樹酯，APAO(Amorphous poly alpha olefin)為添加劑。

聚酯熱熔膠之加工成型條件為溫度120~150℃。接著以冷熱成型機將膠團熱壓成膠膜備用，加工條件為溫度150-170℃、壓力75-150kg，製得膠膜厚度在2mm以下，軟化點為100-120℃。

熱熔膠配方以膠膜形式呈現，除了使用便利外也便於儲存及運輸。

本實施例在製造時，較佳是將該鞋中底11與該鞋大底13將對應結合的表面進行表面處理，類似於打粗製程，接著將該黏膠層設置於該鞋中底11與該鞋大底13將對貼之各自表面後，對該黏膠層加熱烘烤使其熔融並同時消除應力，接著對位壓合使該鞋中底11與該鞋大底13緊密結合。加熱複合可使用熱壓成型機、壓底機，或是水球機等方式進行，對貼程序可利用製具或是其它對位工具輔助完成。

其中，前述該鞋中底11，其材質較佳為聚酯彈性體複合材料，並透過物理發泡製程製得，比重為0.25-0.35，泡孔孔徑為150-250μm；該鞋大底13材質較佳也是聚酯彈性體複合材料，並透過物理發泡製程製得，比重為0.85-0.95，泡孔孔徑為2-5μm，耐磨耗≦50mm³。

請參考下表4，其為本新型實施例是透過聚酯熱如膠膜進行不同中大底對貼之貼合檢測結果。其中，發泡中底為市售鞋用EVA泡棉(比重0.15~0.20)或本新型提及之聚酯微細發泡中底，鞋大底為市售鞋用橡膠大底或本 新型提及之聚酯微發泡大底，聚酯熱膠膜為A與B二種，使用量為0.02~0.08g/cm²。結果以表四之實施例8之搭配顯示最佳之貼合強度。

此外，除非請求項中明確說明，本新型所述處理元素和序列的順序、數字字母的使用、或其他名稱的使用，並非用於限定本新型流程和方法的順序。儘管上述揭露中通過各種示例討論了一些目前認為有用的新型實施例，但應當理解的是，該類細節僅起到說明的目的，附加的請求項並不僅限於披露的實施例，相反，請求項旨在覆蓋所有符合本新型實施例實質和範圍的修正和等價組合。

同理，應當注意的是，為了簡化本新型揭露技術的表述，從而幫助對一個或多個新型實施例的理解，前文對本新型實施例的描述中，有時會將多種特徵歸並至一個實施例、附圖或對其的描述中。但是，這種揭露方法並不 意味著本新型所欲宣稱的保護對象所需要的特徵比實施例中提及的特徵多。實際上，在不損及本新型功效的情況下，請求項中的特徵可能要少於上述揭露的單個實施例的全部特徵。

一些實施例中使用了描述成分、屬性數量的數字，應當理解的是，此類用於實施例描述的數字，在一些示例中使用了修飾詞“大約”、“近似”或“大體上”來修飾。除非另外說明，“大約”、“近似”或“大體上”表明所述數字允許有±20%的變化。相應地，在一些實施例中，說明書和請求項中使用的數值參數均為近似值，該近似值根據個別實施例所需特點可以發生改變。在一些實施例中，數值參數應考慮規定的有效數位並采用一般位數保留的方法。儘管本新型一些實施例中用於確認其範圍廣度的數值域和參數為近似值，在具體實施例中，此類數值的設定在可行範圍內盡可能精確。

最後，應當理解的是，本新型中所述實施例僅用以說明本新型實施例的原則。其他的變形也可能屬本新型的範圍。因此，作為示例而非限制，本新型實施例的替代配置可視為與本新型的教導一致。相應地，本新型的實施例不僅限於本新型明確介紹和描述的實施例。

10:輕量型發泡鞋底組件

11:鞋中底

13:鞋大底

111、131:孔隙

Claims (5)

1. 一種輕量型發泡鞋底組件，其包含一鞋中底以及一鞋大底，其中： 該鞋中底與該鞋大底為對應人體足型外型之塊體結構，並具有複數孔隙； 該鞋大底與該鞋中底層疊結合形成一結合區，該結合區相較於該鞋中底與該鞋大底具有更少或沒有孔隙；以及 該鞋中底所具有的複數該孔隙在數量上多餘或大小上大於該鞋大底的複數該孔隙。
2. 如請求項1所述的輕量型發泡鞋底組件，其中，該結合區為一黏膠層，材質為聚酯熱熔膠。
3. 如請求項1或2所述的輕量型發泡鞋底組件，其中：該鞋中底與該鞋大底的材質為聚酯彈性體複合材料。
4. 如請求項1或2所述的輕量型發泡鞋底組件，其中：該鞋中底的該孔隙孔徑為150-250μm，比重為0.25-0.35。
5. 如請求項1或2所述的輕量型發泡鞋底組件，其中：該大底的該孔隙孔徑為2-5μm，比重為0.85-0.95。

Images