DE1729045A1

DE1729045A1 - Einlegesohle fuer Schuhwerk und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE1729045A1
Application number: DE19671729045
Authority: DE
Inventors: William Turkewitsch
Original assignee: Scholl Manufacturing Co Inc
Current assignee: Scholl Manufacturing Co Inc
Priority date: 1967-02-13
Filing date: 1967-12-14
Publication date: 1971-06-03
Also published as: US3489594A; GB1188594A

Description

PAT E N TA N WA LTE

Dr. W. SCHALK · Dipl.-Ing. P. WlRTH · Dipl.-Ing. G. DANNENBERG Dr. V. SCHMIED-KOWARZIK · Dr. P. WEINHOLD

Seh/BP 6 FRANKFURT AM MA.N 13.11.1967

' GR. ESCHENHEIMER STR. 39 ^Ji

The Scholl Mfg. Co., Inc. 211-213 West Schiller Street Chicago, 111. 6O61O/USA.

Einlegesohle für Schuhwerk und Verfahren

zu deren Herstellung. ^

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von mehrschichtigen elastischen Einlegesohlen für Schuhwerk, die aus einer Unterlageschicht aus einem synthetischen Schaumstoff, der mit einem thermoplastischen Kunststoff imprägniert ist, und einer mit der Unterlageschicht durch Tfärme verschweißten Deckschicht aus einem thermoplastischen Kunststoff bestehen, wobei jedoch das Verhältnis der Plastifizierungsmittel zum Kunststoff sowohl im Imprägniermittel der Unterlageschicht als auch in der Deckschicht ' so einreguliert wird, daß auf der Unterseite des Schaumstoffes und auf der Oberseite der Deckschicht ein einregulierbarer Gleitwiderstand erhalten wird.

Viele Jahre lang wurden derartige Einlegesohlen hergestellt, indem eine quer und der Länge nach aufgespaltene Schaumkautschukbahn durch Verkleben mit einer Gewebebahn verbunden wurde und aus der so erhaltenen mehrschichtigen Bahn dann die gewünschten Einlegesohlen ausgestanzt wurden. Später

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wurden Einlegesohlen aus Schaumkautechuk hergestellt, indem Geraische aus verschäumter Kautschukmilch auf ein Gewebe aufgegossen, die Kautschukmasse vulkanisiert und aus der erhaltenen Bahn dann die Einlegesohlen ausgestanzt wurden. Neuerdings sind für die Herstellung von Einlegesohlen auch schon durch Wärme verschweißbare Schaumstoffe benutzt und diese mit einer abriebfesten Oberfläche in Form einer Deckschicht versehen worden, die durch Wärme auf den darunterliegenden Schaumstoff aufgeschweißt wird. Derartige Schaumstoffgebilde sind jedoch verhältnismäßig teuer und für den · genannten Zweck auch nicht völlig befriedigend.

Eine der Aufgaben bei der Herstellung von Einlegesohlen, die bisher jedoch nicht berücksichtigt worden ist, besteht in einer Anpassung der Rutsch- oder Gleiteigenschaften der Unterseite der Schaumstoffschicht, welche auf der Brandsohle des Schuhes aufliegt, und der Oberfläche oder der Deckschicht, welche am Strumpf des Benutzers anliegt. Offensichtlich muß der Gleitwiderstand des bestrumpften Fußes auf der abriebfesten Deckschicht der Einlegesohle geringer sein als der uleitwiderstand des mit ihr durch Wärme verschweißten Schaumstoffes an der Brandsohle, da andernfalls die Einlegesohle sich nach vorn verschiebt, wenn der Fuß in den Schuh eingesetzt wird, und die Einlegesohle sich auch während der Verwendung zusammenschieben kann. Bisher ist jedoch wenig versucht worden, den Gleitwiderstand der beiden Oberflächen der Einlegesohle aufeinander abzustimmen, und einige z.Zt. auf dein Markt befindliche Einlegesohlen sind in dieser

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Hinsicht sogar sehr mangelhaft.

Polyurethanschaumstoffe würden, bedingt durch ihren niedrigen Preis sowie ihre Haltbarkeit und Verträglichkeit, ein nahezu ideales Polstermaterial zur Herstellung von Einlegesohlen ergeben. Derartige Schaumstoffe lassen sich jedoch nur sehr schwierig durch Wärme verschweißen, so daß sich auf diesen nur schwer eine geeignete Deckschicht befestigen läßt. Sie können jedoch leicht durch Wärme verschweißbar gemacht werden, indem sie mit thermoplastischen Kunstharzpräparaten, wie ™

Polyvinylchlorid-Plastisolen, imprägniert werden, wie es in der amerikarisehen Patentschrift 3 061 460 beschrieben worden ist. Unter Verwendung der in dieser Patentschrift beschriebenen Schaumstoffe kann die thermoplastische Deckschicht leicht durch elektronisches Verschweißen befestigt werden, wodurch eine abriebfeste Oberfläche erhalten wird. Die Außenfläche des so erhaltenen mehrschichtigen Stoffes (Laminats) hat dann oft auch eine lederartige Narbung und einen entsprechenden Griff, was für viele Anwendungszwecke dieser Λ Produkte, wie im Automobilbau oder für Höbelausstattungen, zuweilen sehr erwünscht ist. Derartige Laminate sind jedoch für die Herstellung von Einlegesohlen wenig geeignet.

Soweit bekannt, hat man sich bei der Herstellung von Einlegesohlen bisher überhaupt nicht mit der Einregulierung der Gleit- oder Schlupfeigenschaften von Laminaten aus synthetischen Schaumstoffen befaßt. Obgleich wärmeverschweißbare

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Schaumstoffe schon mit einer Deckschicht aus einem thermoplastischen Stoff versehen worden sind und hierbei der nach der genannten amerikanischen Patentschrift imprägnierte Schaumstoff benutzt wurde, so ist bisher doch noch kein Verfahren offenbart worden, nach welchem die Zusammensetzung des Schaumstoffimprägniermittels und der Deckschicht so aufeinander eingestellt werden können, daß Einlegesohlen mit «i+ geeigneten Schlupf- oder Gleiteigenschaften erhalten werden.

Erfindungsgemäß werden mehrschichtige Einlegesohlen mit einregulierten Gleit- oder Schlupfeigenschaften der Schichten erhalten, indem die relative Menge des Kunststoffes und des Plastifizierungsmittels sowohl in dem imprägnierten Schaumstoff als auch der thermoplastischen Deckschicht, die als abriebfeste Oberfläche des Schaumstoffes benutzt wird, einreguliert werden. Die Deckschicht kann als vorgeformte Schicht benutzt werden, jedoch wird diese vorzugsweise als Paste auf den Schaum aufgetragen, die dann gleichzeitig geschmolzen und mit dem Schaumstoff verbunden wird. Insbesondere wurde gefunden, da3, wenn der synthetische Schaumstoff mit einer thermoplastischen Kunststoffmasse imprägniert wird, die 50 - 60 Gew.-^ Plastifizierungsmittel enthält, und die auf diesem befestigte Deckschicht etwa 30 — 35 Gew.-^ Plastifizierungsmittel enthält, das auf diese Weise erhaltene Laminat ausgezeichnete Gleit- oder Schlupfeigenschaften besitzt. Es wurde ferner gefunden, daß zur Erzielung der

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"besten Resultate auch die für das Gelieren dec Lnprägniermitteis in dem Schaumstoff und der Deckschicht angewendeten Schmelztemperaturen einreguliert werden sollten, und zwar vorzugsweise auf etwa 155 - 165°C für den Schaumstoff und 160 - 170⁰O für die Deckschicht.

Nach der "bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung wird für die Herstellung der Einlegesohlen als
elastischer Schaumstoff zweckmäßig ein solcher mit offenen Zellen benutzt, der verhältnismäßig inert ist, und es werden " daher Polyurethanschaumstoffe entweder der Ester- oder Äthertypen "bevorzugt, da diese alle die Eigenschaften besitzen, die für Einlegesohlen erwünscht sind,und die auch verhältnismäßig billig sind.

Als thermoplastisches Imprägniermittel für die Schaumstoffe wird vorzugsweise ein solches der in der erwähnten amerikanischen Patentschrift beschriebenen Art benutzt, nämlich ein Plastisol aus Polyvinylchlorid und/oder Polyvinylacetat, j das ein geeignetes Plastifizierungsmittel oder ein Gemisch von Plastifizierungsmitteln enthält. Die beste Menge an
Imprägnierungsmittel für den Schaumstoff beträgt etwa 100 bis 125g Imprägniermittel 3e edm unverdientsten Schaumstoffes.

Ale Plastifizierungsmittel in dem Plastisol-Imprägniermittel kann irgendeines der bisher üblicherweise benutzten
Plastifizierungsmittel verwendet werden. Geeignete Plastifizierungsmittel sind beispielsweise Phthalsäureester,

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Adipate, Sebazinsäure, Acelainsäureester und die epoxyartigen Ester, Diese verschiedenen Plastifizierungsmittel haben mit Bezug auf den harzartigen Bestandteil ein verschiedenes Solvatierungsvermögen und ,je nach ihrer Molekulargröße verschiedene Wanderungs-Eigenschaften. Zusätzlich können auch weitere Plastifizierungsmittel zugesetzt werden, wie halogenierte Kohlenwasserstoffe und im Handel auch erhältliche nicht-wandernde polymere Polyester. Die Menge des Plastifizierungsmittels in dem Imprägniermittel soll, wie vorstehend bereits erwähnt, auf eine Menge von etwa 50 - 60 Gew.-^ des gesamten Imprägnierungsmittels eingestellt werden, wobei die besten Eigenschaften bei einer Konzentration an Plastifizierungsmittel von etwa 52 - 55 Gew.-# erhalten wurden.

Die Deckschicht besteht vorzugsweise'aue einem thermoplastischen Plastisol, das etwa 57 - 65 Gew.-J^ des thermoplastischen Harzes und 30 - 35 Gew.-^ Plastifizierungsmittel enthält, und wobei die Differenz, falls vorhanden, aus Füllstoffen, Stabilisatoren oder Pigmenten besteht. Als Plastifizierungsmittel können natürlich dieselben Typen verwendet werden, die auch in dem Imprägniermittel für den Schaumstoff benutzt worden sind.

Die Versuche zur Bestimmung des Gleitwideretandes wurden in der folgenden Welse durchgeführt:

Eine rodelsohlittenförnlge ilumlniuaplatte einer Länge von

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etwa 10,2 cm, einer Breite von etwa 3,3 cm und einer Dicke von etwa 1,6 mm wurde durch Aufkleben mit einem Stück Schaumstoff abgepolstert und das so erhaltene Gebilde dann

strumpf
mit einem Nylon (15 den. und 400 Nadeln) überzogen.

Diese mit dem Nylonstoff überzogene rodelsclilittenförmige Aluminiumplatte vmrde dann mit einer Geschwindigkeit von etwa 60 cm je Min. über di.e Oberseite der zu prüfenden Probe hinweggezogen, wobei der S_chlitten mit 500g bzw. 1 und 2 kg belastet wurde. Die Kraft, die erforderlich war, um die mit dein Nylonstoff überzogene Aluminiumplatte über die Oberfläche hinwegzuziehen, wurde mittels einer die Zugkraft messenden Vorrichtung bestimmt.

Für die Peststellung des Gleitwiderstandes des Schaumstoffes gegenüber der Brandsohle wurde die Einlegesohle unter der rodelschlitteiiförpiigen Aluniniumplatte befestigt und über eine übliche Brandsohle hinweggezogen, wobei wieder die Kraft gemessen wurde, die bei Belastungen der Aluminiumplatte

mit 500g bzw. 1 und 2 kg erforderlich war. |

Die erhaltenen Resultate wurden als Verhältnis des Gleitwiderstandes der mit Nylon bedeckten Platte auf der Oberseite der Einlegesohle zum Gleitwiderstand des Schaumstoffes auf der Brandsohle ausgedrückt. Unter diesen Bedingungen wurde gefunden, daß das Verhältnis 1:1,3 ein Mindestverhältnis für die Verwendung als Einlegesohle und ein Verhältnis von 1:2 oder 1:2,75 ein sehr brauchbares Produkt darstellt.

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Die Erfindung wird durch die nachstehenden Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1:

Das unter Verwendung eines offenzelligen Polyurethanschaumctoffes benutzte Imprägniermittel hatte die folgende Zusammensetzung;

Polyvinylchlorid-Dispercions-Pulver 200-Maschen-Sieb; Maschenöffnung je 0,074 ram

(hergestellt von Pa.Goodrich unter Nr. 121) 33,3$

Dioctylphthalat 21,5$ Polymerer Ester als Plastifizierungsmittel

("Plastolein", hergestellt von Emery Industries) 21,6$ Epoxy-Plastifizierungsmittel

("Drapex 4,4"; hergestellt von Argus Ohem. Corp.) 4,7$ Alkydartiger Polyester als Plastifizierungsmittel

("Paraplex G60"; hergestellt von Röhm & Haas) 4,7$

Talkum 3,2$

Calciumcarbonat 10,0$

Barium-Oadmium-Zink-Stabilisatoren 1.0$

100,0$

Der Polyurethanschaurastoff wurde mit der vorstehenden Dispersion imprägniert und dann auf eine Schmelztemperatur von etwa 160° erhitzt. Wird längere Zeit auf höhere Temperaturen erhitzt, so wird der Gleitwiderstand verringert, und zwar vermutlich auf Grund eines Verlustes an Plastifizierungsmitteln durch Verdampfung.

Die verschleißfeste Deckschicht wurde aus dem folgenden Gemisch hergestellt:

Polyvinylchlorid-Pulver

(»Goodrich 121») 59,5$

Dioctylphthalat 13,0$

Butyl-Benzylphthalat 13,0$

Polymerer Ester als Plastifizierungsmittel 4,0$

Epoxy-Plastifizierungsmittel 2,5$

Talkum 3, 5$

Oalciumcarbonat + Pigment 3,5$

Stabilisator 1.0$

100,0$

Das Plastisol wurde in Pastenform auf den imprägnierten Schaumstoff aufgetragen und bei einer Temperatur von etwa 165°0 zu einer gebundenen Deckschicht des Schaumstoffes verschmolzen. Wurde das so erhaltene Gebilde als Einlegesohle unter den oben erwähnten Bedingungen geprüft, so betrug das Verhältnis des Gleitwiderstandes auf der Oberseite der Einlegesohle zu dem Gleitwiderstand des Schaumstoffes auf der Brandsohle etwa 1:3. Bei der Verwendung dieses Produktes wurden somit ausgezeichnete Gleiteigenschaften erhalten.

Beispiel 2:

Der Polyurethanschaumstoff wurde mit dem gleichen Plastisolpräparat imprägniert wie im Beispiel 1, aber die Deckachicht wurde aus dem folgenden Gemisch hergestellt:

Polyvinylchlorid-Pulver	40,0/
Vinyl-Vinyliden-Oopolimerisatharz	20, O/
Di ο c tylphthalat	12,5$
Butyl-Benzylphthalat	13,0/
Polymeres Ester-Plastifizierungs-
mittel	4,0/
Epoxy-Plastifizierungsmittel	2,5/
Galciumcarbonat	3,5/
Talkum	3,5°/
Stabilisator	1.0Si

100,

Wurde die Deckschicht elektronisch mit dem imprägnierten Schaumstoff verschweißt, so wurde ein Verhältnis des Gleitwiderstandes des Schaumstoffes zum Gleitwideretand auf der Oberseite der Einlegesohle in der Größenordnung von 2,5:1 erhalten.

Für die Herstellung der erfindungsgemäßen Produkte können natürlich zahlreiche Abänderungen vorgenommen werden. So kann beispielsweise das Plastisol der Deckschicht kalt oder in vorgeliertem Zustande angewendet werden. Ferner kann das Imprägniermittel in dem Schaumstoff geschmolzen werden, ehe die ungeschmolzene Deckschicht aufgetragen wird, oder es können auch beide Teile nach dem Auftragen der Deckschicht verschmolzen werden.

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Claims

Patentanspruch α e

1) Mehrschichtige Einlegesohle für Schuhwerk mit erhöhtem Gleitwiderstand der im Schuh aufliegenden Unterseite und verringertem Gleitwiderstand der am Strumpfe des Benutzers anliegenden Oberseite, bestehend aus einer Unterlage aus einem synthetischen harzartigen Schaumstoff, der mit einem thermoplastischen Kunstharzgemisch imprägniert ist, das % etwa 50 - 60 Gew.-^i Plastifizierungsmittel enthält, und einer durch Wärme aufgeschweißten Deckschicht aus einem geschmolzenen thermoplastischen Plastisol, das etwa 57 - 65 Gew.-jS eines thermoplastischen Kunstharzes und 30 - 35 Gew.-$> Plastifizierungsmittel enthält.

2) Einlegesohle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaumstoff aus einem Polyurethanschaumstoff besteht.

3) Einlegesohle nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Imprägniermittel aus einem Polyvinylchlorid-Plastisol besteht.

4) Einlegesohle nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß der imprägnierte Schaumetoff etwa 100 - 125g des genannten Imprägniermittels 3e edm des Schaumstoffes enthält.

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5) Einlegesohle nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer Unterschicht aus einem Polyurethanschaumstoff besteht, der mit einem geschmolzenen Polyvinylchlorid-Plastisol, das etwa 50 - 60 Gew.-$> Plastifizierungsmittel enthält, in einer Menge von etwa 100 - 125g je edm Schaumstoff imprägniert ist, und auf der genannten Unterlage durch Wärme eine Deckschicht aus einem geschmolzenen Polyvinylchlorid-Plastisol aufgeschweißt ist, das 57 - 65 Gew.-^ Polyvinylchloridharz und 30 - 35 Gew.-^ Plastifizierungsmittel enthält.

6) Verfahren zur Herstellung einer mehrschichtigen Einlegesohle nach Anspruch 1-5» dadurch gekennzeichnet, daß ein Polyurethanschaumstoff mit einem Polyvinylchlorid-Plastisol imprägniert wird, das etwa 50 - 60 Gew.-^ Plastifizierungsmittel enthält, auf den Schaumstoff ein Polyvinylchlorid-Plastisol, das 30 - 35 Gew.-# eines Plastifizierungsmittels enthält, -attf—eeg-aufgetragen und dann die genannte Deckschicht mit dem genannten imprägnierten Schaumstoff verbunden wird.

7) Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß

als Unterschicht ein imprägnierter Schaumstoff benutzt wird, der je edm etwa 100 - 125g des Polyvinylchlorid-Plastisole enthält.

8) Verfahren naoh Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das

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Imprägniermittel bei einer Temperatur von etwa 155 - 165⁰O in den Schaumstoff eingeschmolzen wird.

9) Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zuletzt genannte Plastisol als Paste auf den imprägnierten Schaumstoff aufgetragen und dann zwecks Bildung einer Deckschicht auf den Schaumstoff aufgeschmolzen wird.

10) Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zuletzt genannte Plastisol als vorgeformte Deckschicht auf den imprägnierten Schaumstoff aufgetragen wird.

Der Patentanwalt

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