способ изготовления подошвы для обуви, состоящей из соединенных протекторной части подошвы из вулканизированного каучука и средней части подошвы из полиуретана

Формула изобретения

1. Способ изготовления подошвы для обуви, состоящей из соединенных протекторной части подошвы из вулканизированного каучука и средней части подошвы из полиуретана, при котором в форме непрерывно формуют каучуковый протектор, во время вулканизации наносят непосредственно на указанный каучуковый протектор клей, состоящий из водной дисперсии термопластичного полиуретана в сочетании с активатором, который вызывает сшивание термопластичного полиуретана, испаряют воду, диспергированную в указанном клее, на указанный протектор из вулканизированного каучука наносят полиуретан, который образует указанную среднюю часть подошвы.

2. Способ по п.1, при котором указанная водная дисперсия термопластичного полиуретана состоит из 1 части полиуретана и 0,5 части воды.

3. Способ по п.1, при котором указанным активатором, который вызывает сшивание полиуретана, является вещество на основе изоцианата, обработанное для придания ему меньшей химической активности с водой.

4. Способ по п.3, при котором указанное вещество на основе изоцианата составляет приблизительно 3-4 вес.%.

5. Способ по п.4, при котором указанное вещество на основе изоцианата содержит по существу от 0,40 до 0,45 вес.% гексаметилендиизоцианата и меньше, чем 95 вес.% алифатического полиизоцианата.

6. Способ по п.1, при котором указанный клей наносят в количестве по существу 3-4 грамма на одну подошву.

7. Способ по п.1, при котором стадию испарения воды, диспергированной в клее, осуществляют посредством теплопроводности и облучения/конвекции от внешнего устройства.

8. Способ по п.7, при котором указанное облучение осуществляют лампой мощностью 6000 Вт в течение периода времени от 5 до 15 с.

9. Способ по п.1, при котором указанный клей наносят распылителем.

10. Применение в качестве клея в способе изготовления подошвы для обуви, состоящей из соединенных протекторной части подошвы из вулканизированного каучука и средней части подошвы из полиуретана, клеящего вещества, состоящего из водной дисперсии термопластичного полиуретана в сочетании с активатором, который вызывает сшивание полиуретана.

11. Применение по п.10, при котором указанная водная дисперсия термопластичного полиуретана состоит из 1 части полиуретана и 0,5 части воды.

12. Применение по п.10, при котором указанным активатором, который вызывает сшивание полиуретана, является вещество на основе изоцианата, обработанное для придания ему меньшей химической активности с водой.

13. Применение по п.12, при котором указанного вещества на основе изоцианата содержится приблизительно 3-4 вес.%.

14. Применение по п.13, при котором указанное вещество на основе изоцианата содержит по существу от 0,40 до 0,45 вес.% гексаметилендиизоцианата и меньше, чем 95 вес.% алифатического полиизоцианата.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к изготовлению подошвы для обуви, состоящей из соединенных протекторной части подошвы из вулканизированного каучука и полиуретановой средней части подошвы.

Известны проблемы, связанные с соединением вулканизированного каучука и полиуретана; эти два материала, по меньшей мере, применяемые вплоть до настоящего времени, фактически являются по существу взаимнонесовместимыми и для их соединения требуется особая технология.

Резиновые смеси, разработанные специально для соединения с полиуретаном (свободные от маслянистых веществ, которые после вулканизации каучука мигрируют к поверхности), вначале вулканизируют в течение периодов времени и при температурах, необходимых для смесей, имеющихся в настоящее время на рынке (приблизительно 170°С).

Затем подошвы промывают растворителями для удаления остатков смазки, используемой для вулканизационных форм, пыли и загрязнений, вызванных обращением рабочих с подошвами (жирных веществ кожи).

Следующая стадия - это сушка для удаления следов растворителя, которые могут подвергнуть риску действие грунтовки, наносимой на последующей стадии.

Затем грунтовку на основе хлора наносят распылением (галогенирование) на внутреннюю поверхность протектора, которая затем будет соприкасаться с полиуретаном.

В настоящее время наличие грунтовки на основе хлорированных веществ необходимо на последующих стадиях и, следовательно, для достижения соединения между каучуковым протектором и полиуретановой средней частью подошвы.

Последующая стадия состоит в выдержке в течение 24 часов при постоянной температуре для того, чтобы обеспечить полное абсорбирование грунтовки каучуком (действие грунтовки состоит в химической модификации поверхности каучука - ее «активации»).

После того, как окончена вышеуказанная стадия выдержки, распылением наносят клей на основе полиуретана, а затем оставляют клей сохнуть при окружающей температуре в течение периода времени от нескольких часов до одних суток (в зависимости от давления пара растворителя клея).

Перед тем, как отливать полиуретан на клей, необходимо убедиться в том, что клей является сухим.

После этого протекторная часть подошвы готова для помещения в форму.

Внутри формы клей активируют облучением от ИК-лампы (тепловой удар), и, наконец, впрыскивают или вливают полиуретан.

Этот способ изготовления, несомненно, связан с рядом проблем: необходимостью изготавливать протекторные части подошв отдельно от устройства для формования полиуретана и хранить их по причинам материально-технического обеспечения производства; необходимостью охлаждать протекторные части подошв, по меньшей мере, пока они не достигнут температуры, которая совместима с давлением формования полиуретана; необходимостью из-за хранения промывать растворителем, который является дорогостоящим и содержит токсичные вещества; необходимостью в прохождении сравнительно длительного периода времени после нанесения грунтовки, что не совместимо с непрерывным производством; необходимостью высушивать клей после его нанесения распылением; необходимостью предоставлять клею время (длительное время) для самоактивации.

В качестве альтернативы для обработки грунтовкой были приняты другие технические решения, которые связаны, например, с помещением между вулканизированным каучуком и полиуретаном войлока, который должен быть совместим с обоими материалами.

Ввиду вышеупомянутых проблем очевидно, что протекторная часть подошвы из вулканизированного каучука не может быть изготовлена в том же самом производственном цикле, что и вся подошва или ботинок, но должна быть изготовлена первой и отдельно, чтобы она могла охладиться и затем подвергнуться поверхностной обработке.

В других случаях необходимо использовать вспомогательную деталь.

Следовательно, производство обуви с протектором из вулканизированного каучука и полиуретановой средней частью подошвы является малоудобным и чрезмерно дорогостоящим.

С другой стороны, преимущества подошвы с протектором из вулканизированного каучука и остальной частью (средней частью подошвы) из полиуретана были бы значительными, так как протектор из вулканизированного каучука является очень износо- и абразивостойким, а полиуретановая средняя часть подошвы - очень легкой и удобной.

Наиболее близкий к заявленному способ изготовления подошвы раскрыт в GB 2184638, публ. 01.07.1987.

Основной целью настоящего изобретения является создание способа изготовления в одном и том же производственном цикле подошвы с протектором из вулканизированного каучука, который соединяют с полиуретановой средней частью подошвы.

В рамках этой основной цели дополнительной целью изобретения является создание способа, при котором не требуются периоды выдержки между изготовлением части подошвы из вулканизированного каучука и ее последующим соединением с полиуретановой средней частью подошвы, образованной в форме.

Другая дополнительная цель изобретения - это создание способа, при котором не требуется обработка части подошвы из вулканизированного каучука до впрыскивания или вливания полиуретана в форму.

Эти основная и другие дополнительные цели изобретения, которые далее станут более понятны, решаются посредством способа изготовления подошвы для обуви, состоящей из соединенных протекторной части подошвы из вулканизированного каучука и средней части подошвы из полиуретана, при котором в форме непрерывно формуют каучуковый протектор, во время вулканизации наносят непосредственно на указанный каучуковый протектор клей, состоящий из водной дисперсии термопластичного полиуретана в сочетании с активатором, который вызывает сшивание термопластичного полиуретана, испаряют воду, диспергированную в указанном клее, на указанный протектор из вулканизированного каучука наносят полиуретан, который образует указанную среднюю часть подошвы.

Предпочтительно дисперсия термопластичного полиуретана состоит из 1 части полиуретана и 0,5 части воды.

Предпочтительно указанным активатором, который вызывает сшивание полиуретана, является вещество на основе изоцианата, обработанное для придания ему меньшей химической активности с водой.

Предпочтительно указанное вещество на основе изоцианата составляет приблизительно 3-4 вес.%.

Предпочтительно указанное вещество на основе изоцианата содержит по существу от 0,40 до 0,45 вес.% гексаметилендииизоцианата и меньше, чем 95 вес.% алифатического полиизоцианата.

Предпочтительно указанный клей наносят в количестве по существу 3-4 грамм на одну подошву.

Предпочтительно испарение воды, диспергированной в клее, осуществляют посредством теплопроводности и облучения/конвекции от внешнего устройства.

Предпочтительно указанное облучение осуществляют лампой мощностью 6000 Вт в течение периода времени от 5 до 15 секунд.

Предпочтительно указанный клей наносят распылителем.

Техническая задача изобретения также решается за счет применения в качестве клея в способе изготовления подошвы для обуви, состоящей из соединенных протекторной части подошвы из вулканизированного каучука и средней части подошвы из полиуретана, клеящего вещества, состоящего из водной дисперсии термопластичного полиуретана в сочетании с активатором, который вызывает сшивание полиуретана.

Предпочтительно указанная водная дисперсия термопластичного полиуретана состоит из 1 части полиуретана и 0,5 части воды.

Предпочтительно указанным активатором, который вызывает сшивание полиуретана, является вещество на основе изоцианата, обработанное для придания ему меньшей химической активности с водой.

Предпочтительно применение, при котором указанного вещества на основе изоцианата содержится приблизительно 3-4 вес.%.

Предпочтительно указанное вещество на основе изоцианата содержит по существу от 0,40 до 0,45 вес.% гексаметилендиизоцианата и меньше чем 95 вес.% алифатического полиизоцианата.

Теперь изобретение будет пояснено более подробно.

Способ изготовления подошвы для обуви, состоящей из соединенных протекторной части подошвы из вулканизированного каучука и средней части подошвы из полиуретана, включает в себя первую стадию, при которой вулканизируют каучук, представляющий собой смесь, которая описана в WO 02/052971 на имя того же самого заявителя и состоит из:

а) вулканизируемого нитрильного каучука (НБК),

б) по меньшей мере, одной гидроксилированной акриловой смолы,

в) по меньшей мере, одной углеводородной смолы,

г) по меньшей мере, одного усиливающего наполнителя,

д) по меньшей мере, одного ускорителя вулканизации.

Используемый нитрильный каучук - это предпочтительно средне-высоконитрильный каучук с низкой величиной Муни (низкой вязкостью).

Каучуком этого типа является сополимер бутадиена и акрилонитрила, известный в технике как «acronym NBR».

Эта смесь содержит гидроксилированную акриловую смолу, т.е. полиакриловую смолу с содержанием ОН меньше чем 2.

Такая смола предпочтительно применяется в растворителе при ее весовом процентном содержании от 4 до 6% от общего веса смеси.

Кроме того, смесь содержит углеводородную смолу из семейства алифатических смол нефтехимического происхождения.

Такая углеводородная смола присутствует предпочтительно в твердом состоянии при весовом процентном содержании 3-5% от общего веса смеси.

Углеводородная смола - это комбинация С ₅ углеводородных цепей.

Кроме того, в смесь добавлен кремнийсодержащий усиливающий наполнитель.

Таким усиливающим наполнителем предпочтительно является осажденный аморфный кремнезем или смесь, содержащая 85-90% SiO₂ c величиной БЕТ 150-200 м²/г.

Усиливающий наполнитель присутствует при весовом процентном содержании от 20 до 25% от общего веса смеси.

Ускоритель вулканизации относится к классу меркаптанов с добавлением ультраускорителя класса тиурам.

Ускоритель вводят в смесь при весовом процентном содержании от 1 до 1,5% от общего веса смеси.

Вышеописанную смесь помещают в форму, например, посредством устройства для впрыскивания и заливки (температура 60-70°С в зависимости от окружающих условий) и затем вулканизируют в течение 3 минут предпочтительно при 130°С.

Чтобы не подвергать риску однородность в степени вулканизации, изменения в толщине каучуковой протекторной части подошвы не должны быть больше чем 10%.

Последующей стадией является нанесение распылителем клея согласно изобретению предпочтительно в количестве 3-4 грамм на одну подошву.

Необходимо обеспечивать постоянство толщины пленки клея по всей поверхности, соединяемой клеем.

Клей - это клеящее вещество, состоящее из водной дисперсии термопластичного полиуретана в сочетании с веществом на основе изоцианата, обработанным для придания ему меньшей химической активности с водой.

До применения пользователь смешивает два компонента в зависимости от химической активности вещества на основе изоцианата, которое действует как активатор, вызывающий сшивание полиуретанового компонента.

Дисперсия предпочтительно состоит из 1 части полиуретанового клея и 0,5 части воды.

Вещество на основе изоцианата, применяемое преимущественно в количестве приблизительно 3-4 вес.%, содержит от 0,40 до 0,45 вес.% гексаметилендиизоцианата и меньше, чем 95 вес.% алифатического полиизоцианата.

Так как вещество на основе изоцианата реагирует с водой (а клей является водной дисперсией полиуретана), то, как упоминалось выше, его полезно обработать таким образом, чтобы уменьшить его химическую активность и, следовательно, продлить срок его возможного применения.

Степень разбавления водой в любом случае зависит от слоя пленки клея на поверхности каучуковой протекторной части подошвы; если при распылении используют чрезмерно разбавленный клей, то он чрезмерно распыляется и плохо прилипает к поверхности протекторной части подошвы, образуя крупные капли.

Если вместо этого используют чрезмерно концентрированный продукт, то он неравномерно распределяется по поверхности.

В качестве клея можно удобно использовать полиуретановый компонент, известный как 9620/DD от компании F.lli Zucchini of Ferrara, а в качестве обработанного вещества на основе изоцианата - например, одно известное на рынке вещество ATTIVATORE VKD, опять от компании F.lli Zucchini of Ferrara, которое имеет жизнеспособность в 8 часов (время, в течение которого клей остается эффективным) и которое требует полного пополнения через 4 часа.

В настоящее время этот клей известен в области техники, которая очень отличается от области обувного производства, например, в области соединения поливинилхлоридных облицовок с древесно-волокнистыми плитами средней плотности.

Вода, содержащаяся в дисперсном клее, испаряется под действием тепла, подводимого от только что вулканизированного каучука (тепло косвенно подводится от формы посредством каучукового протектора) и из-за облучения ИК-лампой (например, при 6000 Вт лампе время облучения может быть от 5 до 15 секунд).

Рекомендуется стадия принудительной сушки клея для того, чтобы сократить обычное время сушки, которое при окружающей температуре составляет 30-40 минут для клея 9620/DD при известном применении для соединения поливинилхлоридных облицовок с древесно-волокнистыми плитами средней плотности; такие значения не подходят для массового производства обувных подошв.

Конечной стадией является впрыскивание или вливание полиуретана, который образует среднюю часть подошвы.

Как ясно показано, изготовление каучуковой протекторной части подошвы и последующая операция соединения с полиуретановой средней частью подошвы осуществляются на одной и той же машине и с производственным циклом, стадии которого выполняются непрерывно одна за другой и без простоев или пауз.

Исключаются стадии хранения и, следовательно, предварительной обработки промывкой, а также нанесение грунтовки на основе хлора (галогенирование), что, среди прочего, влечет за собой большие риски для здоровья рабочего и проблемы коррозии механических частей.

Как очевидно из описанного и показанного, достигнуты намеченные основная цель и все дополнительные цели, в частности обеспечивается соединение протекторной части подошвы из вулканизированного каучука с полиуретановой средней частью подошвы, при этом все вышеизложенное осуществляется в виде последовательных стадий, которые могут выполняться на одной машине и последовательно.

Ясно, что, исходя из сущности изобретения, могут быть использованы эквивалентные части.