DE3031792C2 - Verfahren zur Herstellung eines mikroporösen Schaum-Formkörpers - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines mikroporösen Schaum-FormkörpersInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
eines mikroporösen Schaum-Körpers der Im Oberbegriff so des Anspruchs 1 angegebenen Gattung,
Aus der DE-PS 17 29 845 Ist ein Verfahren zum Herstellen
eines Schaumgummikörpers bekannt, der eine kompakte, durchgehende Außenhaut aufweist, also aus
einem sogenannten »Integralschaum« besteht. Hierbei wird ein Formkörperrohling mit kleinerer Form voll ausvulkanlslert;
dieses Zwischenerzeugnis, das ggf. gelagert werden kann, wird anschließend zur Aktivierung des
Treibmittels und zur Ausdehnung auf die endgültige Gestaltung gleichmäßig über seinen entsprechenden
Oberflächenberelch erhitzt. Es handelt sich also um ein
zweistufiges Verfahren, das mit relativ hohem Fertigungsaufwand verbunden Ist.
Weiterhin geht aus der DE-AS 17 29 593 ein Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers aus Gummi oder
gleichartigen Werkstoffen mit einem porösen Kern hervor, bei dem die In eine Form zur Bildung: des Formkörperrohlings
gefüllte, blähmittelhaltige Mischung auf der Grundlage von vernetzbaren natürlichen oder synthetischen
Elastomeren teilweise vernetzt, der Formkörperrohling nach Unterbrechung der Wärmezufuhr heiß entformt
und danach die Vernetzung zu Ende geführt wird. Unter Ausnutzung der Wärmewanderung vird dabei die
Vernetzung so geführt, daß sie in den an die Formwandung angrenzenden Bereichen abgeschlossen ist, während
im Kern eine unvernetzte oder nur tPl'ireise vernetzte
Zone verbleibt; das Blähmittel wird nach dem Entformen des Formkörperrohlings ggf. unter weiterer
Wärmezufuhr völlig zersetzt.
Auch hler handelt es sich um ein zweistufiges Verfahren,
wobei insbesondere die Entformung des teilweise vernetzten Formkörperrohlings problematisch ist.
Außerdem ist aus der GB-PS 9 73 691 ein Produkt aus einem mikroporösen Gummi, insbesondere eine Schuhsohle
bekannt, die aus einer Inneren Schicht aus mikroporösem Gummi und einer dichten äußeren oder Oberflächenschicht
aus einem elastomeren Material besteht.
Bei der Herstellung solcher Formkörper für die Fertigung von Schuhsohlen wird üblicherweise Ethylenvinylazetat
(EVA) verwendet. Hierbei wird ein unvulkanisierter, ein Treibmittel enthaltender EVA-Rohling im Paßsitz
in eine Form eingelegt und unter Freisetzung des Treibgases vulkanisiert; der dadurch hergestellte, mikroporöse
Schaum-Formkörper expandiert bei der Öffnung der Form auf seine endgültige Größe.
Dieses »Springen« des mikroporösen Schaum-Formkörpers beim Öffnen der Form auf seine endgültige
Größe ist ein wesentliches, charakteristisches Merkmal für die Herstellung von mikroporösen Schaum-Formkörpern
aus EVA. Ein solcher Schaum-Formkörper aus EVA hat jedoch den Nachteil, daß seine Abriebfestigkeit
relativ gering ist.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein
Verfahren zur Herstellung eines mikroporösen Schaum-Formkörpers der angegebenen Gattung zu schaffen, mit
dem In einem einzigen Arbeitsgang ein mikroporöser Schaum-Formkörper mit einer dicken, die Abrlebfestlgkelt
verbessernden, kompakten Oberflächenschicht gefertigt werden kann.
Diese Aufgabe, wird erfindungsgemäß durch die Im
kennzeichnender. Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Zweckmäßige Ausführungsformen sind In den Unteransprüchen
zusammengestellt.
Die mit der Erfindung erzleiten Vorteile beruhen Insbesondere
auf der Feststellung, daß trotz der vollständigen Vernetzung der beiden EVA-Rohlirige und Ihrer
festen Verbindung miteinander bei der Expansion des Gesamtkörpers nach der Öffnung der Form dieses Material
ausreichend thermoplastisch Ist, um die schlagartige
Volumenvergrößerung bei der Expansion ohne Beeinträchtigung der Verbindung zu überstehen.
Die beiden Teile dieses Gesamtkörpers »springen« also
bei der Öffnung der Form auf die endgültige Größe, ohne
daß sich etwa ein Teil der kompakten Deckschicht löst
oder einer der beiden unterschiedlichen Bereiche beschä-
digt wird. Dadurch entsteht also ein Formkörper aus
einem mikroporösen Grundkörper und einer damit einstückig ausgebildeten, kompakten, keine Poren enthaltenden
Deckschicht, die zu einer relevanten Verbesserung der Abriebfestigkeit führt. Ein solcher mikroporöser -,
Schaum-Formkörper hat also eine sehr viel größere Lebensdauer als die bisher üblichen Materialien, wie es
beispielsweise für den Einsatz eines solchen Schaum-Formkörpers bei der Fertigung von Schuhen wesentlich
ist. ,„
Es sind keine getrennten Arbeitsgänge für die Fertigung
eines solchen Schaum-Formkörpers erforderlich,
wie es beispielsweise beim Aufkleben einer kompakten Deckschicht auf eine mikroporöse Grundschicht der Fall
wäre. ,
Die Vulkanisationsgeschwindigkeit der zweiten EVA-Mischung
sollte so ausgelegt werden, daß diese EVA-Mischung rasch genug vulkanisiert, um das Eindringen
des erzeugten Treibgases in den entsprechenden Rohling verhindern und dadurch zu gewährleisten, daß keinerlei j(>
Poren bzw. Mikrubläschen in die entstehende, kompakte
Deckschicht eindringen können.
Die kompakte Deckschicht ist relativ hart, so daß bei
der Verwendung als Schuhsohle alle Stöße ungedämpft übertragen werden. Um die Gebrauchseigenschaften zu >i
verbessern, sollte deshalb diese EVA-Mischung weicher eingestellt werden als die zellige ,EVA-Mischung, was
beispielsweise durch Zusatz eines geeigneten Weichmachers erfolgen kann.
Da insbesondere bei der Herstellung von Schuhsohlen a,
im allgemeinen plattenförmige Formkörper verwendet werden, werden tach einer bevorzugten Ausführungsform die beiden Rohlinge durch Kalandrieren hergestellt
und dann gemeinsam in einem zweiten Kalander-Durchlauf
dubliert, wodurch eine einstück-'ge Platte entsteht,
die dann In die Form eingelegt und ausvulkanisiert wird.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden die beiden Mischungen, und hier Insbesondere
wiederum die erste EVA-Mischung, durch andere Polymere gestreckt, um die relativ hohen Kosten für Ethylenvinylazetat
etwas zu kompensieren. Als geeignete Verschnitt-Polymere können Polyethylen (PE), Isopren-Kautschuk
(IR) oder Styrol-Butadlen-Kautschuk (SBR) verwendet werden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Eine erste EVA-Mischung wird aus folgenden Bestandteilen hergestellt:
100 Teile EVA mit 20% VA
3 Teile Peroxid Λ
1,8 Teile Azodlcarbonamid
38 Teile hochverstärkende, gefällte Kieselsäure,
2 Teile Stearinsäure.
Eine zweite, kein Treibmittel enthaltende EVA- S5
Mischung wird aus folgenden Bestandteilen hergestellt:
100 Teile EVA mit 2896 VA
3,5 Teile Peroxid
20 Teile hochverstärkende, gefällte Kieselsäure,
10 Teile Weichmacher
3 Teile Stearin-Säure.
Diese beiden EVA-Mlschungen werden jeweils auf einem Kalander zu plattenförmigen Rohlingen verarbeitet,
die anschließend In einem weiteren Kalander-Durchlauf
dubliert und damit zu einem einheitlichen Rohling verbunden werden.
Dieser Rohling aus den beiden verschiedenen, unvulkanlsierten
EVA-Mischungen wird Im Paßsitz In eine
Form eingelegt, deren Volumen im geschlossenen Zustand etwa dem Volumen des Rohlings entspricht.
Bei der Erwärmung dieser Form beginnt die Vulkanisation
der beiden EVA-Mischungen; gleichzeitig damit wird aus dem Treibmittel der ersten EVA-Mischung das
Treibgas freigesetzt, das in Form von kleinen, mikroporösen Bläschen den entsprechenden Teil des Rohlings
ausfüllt und diesen expandieren will.
Da die zweite EVA-Mischung rascher vulkanisiert als die erste Mischung, kann das freigesetzte Treibgas nicht
In die bereits weltgehend vulkanisierte zweite EVA-Mischung
eindringen, so daß der ausvulkanisierte Form-Körper eine mikroporöse Grundschicht und eine einstükxig
damit verbundene, kompakte Deckschicht erhält, In der sich keine Mikroporen befinden.
Wenn nun nach der Beendigung der Vulkanisation der beiden EVA-Mischungen die Form geöffnet wird, springt
die mikroporöse Grundschicht des Schaum-Formkörpers auf ihr endgültiges Volumen; die kompakte Deckschicht
hat trotz Ihrer Ausvulkanisation in der Wärme noch eine ausreichende Thermopiasiizitäl, um diese sprungarlige
Vergrößerung des Volumens des mikroporösen Grundkörpers mitzumachen, so daß die Expansion des Formkörpers
nach dem Öffnen der Form ohne jede Beeinträchtigung der Verbindung zwischen den beiden Schichten
erfolgen kann.
Der in der kompakten Deckschicht enthaltene Weichmacher,
beispielsweise ein PHTHAL-Säureweichmacher, verringert die Härte der Deckschicht, so daß bei Verwendung
eines solchen Formkörpers ais Laufsohle eines Schuhes, beispielsweise eines Laufschuhes, eine gewisse
Dämpfung bei jedem Schritt auftritt.
Eine solche Laufsohle aus einem mikroporösen Grundkörper
und einer kompakten Deckschicht ergibt auch eine verbesserte ästhetische Wirkung, die beispielsweise
durch Verwendung von Mischungen in unterschiedlichen Farben noch unterstützt werden kann.
Claims (7)
1. Verfahren zur Herstellung eines mikroporösen Schaum-Formkörpers, bei dem ein unvulkanisierter,
ein Treibmittel enthaltender EVA-Rohling im Paßsitz in eine Form eingelegt und unter Freisetzung des
Treibgases vulkanisiert wird, wobei der dadurch hergestellte mikroporöse Schaum-Formkörper bei der
Öffnung der Form auf seine endgültige Größe expandiert, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster, |0
das Treibmittel enthaltender Rohling aus einer ersten EVA-Mischung und ein zweiter, kein Treibmittel enthaltender
Rohling aus einer zweiten, schneller vulkanisierenden EVA-Mischung in die Form eingelegt
und zusammen vulkanisiert werden, wobei der so her- ,5
gestellte, aus einem kompakten und einem mikroporösen Bereich bestehende Schaum-Formkörper bei der
Öffnung der Form auf seine endgültige Größe expandiert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- M
zeichnet, daß die zweite, schneller vulkanisierende EVA-iviischung weicher eingestellt wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste EVA-Mischung
folgende Bestandteile enthält
100 Teile EVA mit 16 bis 24%, insbesondere 20«
VA
2,7 bis 3,3, insbesondere 3,0 Teile Peroxid, 1,5 bis 2,1, insbesondere 1,8 Teile Treibmittel,
30 bis 46, insbesondere 38 Teile hochverstärkende, Μ
gefällte Kieselsäure,
1 bis 3, insbesondere 2 Teile Stearin-Säure.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Treibmittel Azodicarbonamid verwendet
wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die zweite EVA-Mischung folgende Bestandteile enthält:
100 Teile EVA mit 25 bis 31%, Insbesondere 28«
VA,
3,2 bis 3,8, Insbesondere 3,5 Teile Peroxid, 15 bis 25, insbesondere 20 Teile hochverstärkende,
gefällte Kieselsäure,
5 bis 15, Insbesondere 10 Teile Weichmacher,
2 bis 4, insbesondere 3 Teile Stearinsäure.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß den beiden EVA-Mischungen
Streckmittel zugesetzt werden. so
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der ersten EVA-Mischung als Streckmittel
Polyethylen (PE), Styrol-Butadien-Kautschuk, (SBR) oder Isopren-Kautschuk (IR) zugesetzt werden.
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