專利名稱：利用聚氨酯薄膜研制的鞋底及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鞋底及其制造方法，詳細(xì)地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種利用聚氨酯薄膜生產(chǎn)的鞋底及其制造方法。
背景技術(shù)：
聚氨酯鞋底是以聚氨酯為原料所生產(chǎn)的鞋底。一般多用于運(yùn)動(dòng)鞋。
以往制造鞋底使用模具制造鑄造法。待成形后，再對(duì)其表面進(jìn)行涂層等復(fù)雜的程序處理。詳細(xì)地說(shuō)，就是在下部模具內(nèi)注入通常使用的聚氨酯樹(shù)脂原料，合上模具，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間發(fā)泡，形成與模具形狀完全相同的鞋底。(

圖1a，圖1b，圖1c)脫模之后，根據(jù)所需再進(jìn)行涂層等后加工處理。
過(guò)去生產(chǎn)的鞋底，在發(fā)泡過(guò)程中產(chǎn)生的自然氣泡造成了粗糙的表面。為了使鞋底表面光滑，也為了得到所需的顏色，就必須進(jìn)行表面涂層處理。常使用的涂層法有光亮劑噴涂法、光學(xué)劑浸漬法、光亮劑涂膜法等。
光亮劑噴涂法是在鞋底外部用噴射機(jī)著色的方法。為了防止在不需著色的部位著色，須先用膠紙完全封好這個(gè)部位，以防顏料沾色。(圖1d)。使用噴涂法要做到1.光亮劑在溶劑里溶解后，再噴射在鞋底表面，噴射出的溶液會(huì)蒸發(fā)，也就是說(shuō)，為了烘干噴射出的顏料，必須要有干燥燈及干燥傳導(dǎo)器等一系列干燥設(shè)施；2.經(jīng)過(guò)烘干過(guò)的鞋底，要另外進(jìn)行脫膠紙?zhí)幚?。處理過(guò)程中，即使小心翼翼，也常會(huì)因?yàn)槟z紙上殘留的顏料而污染鞋底顏色；3.粘貼在鞋底某些部位的膠紙，在干燥過(guò)程中，經(jīng)過(guò)一定溫度的熱處理后，膠層熔化在鞋底上，這樣就需要增加除殘膠程序。
光亮劑浸漬涂層法是將鞋底反復(fù)數(shù)次浸入光亮劑中，形成涂層的方法。使用浸漬涂層法要做到1.與噴涂法相同，需要烘干程序；2.為了利于脫模，要大量使用對(duì)人體有害之物質(zhì)，如離型劑等；3.殘留在鞋底上的離型劑，直接影響鞋底的物性。為此，必須先在已烷溶液、環(huán)己烷溶液或兩種溶劑的混合液中浸泡脫模后的鞋底。之后、再反復(fù)多次浸入光亮劑內(nèi)，形成涂層。
光亮劑涂膜法是用涂刷將光亮劑涂在鞋底表面，形成涂層的方法。
此方法與前面所講述的兩種方法相同，也要進(jìn)行烘干處理及涂層處理復(fù)雜的程序，是不科學(xué)的處理方法。
如上所述，以往制造鞋底的方法中，在鞋底成形后，另外須進(jìn)行涂層處理；涂層前后還要進(jìn)行許多復(fù)雜的處理過(guò)程；要使用對(duì)環(huán)境有污染的離型劑、光亮劑；款式稍有變化，就要重新開(kāi)發(fā)模具等等。發(fā)明目的本發(fā)明的目的是，提供一種薄膜可自動(dòng)粘貼在鞋底表面形成涂層的鞋底制造方法及該鞋底。
發(fā)明概述為了解決上述問(wèn)題，發(fā)明人經(jīng)過(guò)多年反復(fù)的實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)造出新的生產(chǎn)鞋底的方法在下部模具上固定好帶有顏色紋路的聚氨酯薄膜，注入原料，合上模具，原料在發(fā)部形成過(guò)程中，聚氨酯薄膜自動(dòng)粘結(jié)于鞋底表面，形成涂層。
本發(fā)明所使用的聚氨酯薄膜可進(jìn)行聚氨酯干式涂層處理，也可在其表面進(jìn)行紋路及顏色處理，提高其物性，改變外觀和手感。本發(fā)明徹底省去了光亮處理及干燥處理等一系列后加工程序，使整個(gè)生產(chǎn)程序簡(jiǎn)單化。另外，還可使用砂紙進(jìn)行磨砂處理，得到牛皮革效果的聚氨酯薄膜。由此可見(jiàn)，新的制造法可生產(chǎn)出以往技術(shù)無(wú)法生產(chǎn)的具有特別手感和外觀的新型鞋底。發(fā)明詳述本發(fā)明是在生產(chǎn)鞋底的下部模具(下模)上固定所需的聚氨酯薄膜，然后在上面注入生產(chǎn)原料，合上模具，讓原料發(fā)泡。這時(shí)，聚氨酯薄膜自動(dòng)粘結(jié)于鞋底表面，使鞋底外部自動(dòng)形成涂層。此發(fā)明把伸縮性較強(qiáng)的聚氨酯濕式(濕法成膜)薄膜放在下部模具內(nèi)，隨著聚氨酯原料的發(fā)泡而被拉伸，自動(dòng)粘結(jié)于鞋底表面。這種方法，省去了另外進(jìn)行涂層的繁瑣程序。
本方法使用的聚氨酯濕式薄膜是把尼龍聚乙烯織物等材料進(jìn)行水分處理，離型劑處理后，在10-300g/cm2的拉力強(qiáng)度下、用通常的方法形成濕式PU層，然后剝離織物而得到的。(圖2)這里所說(shuō)的濕式PU層是以水為溶劑的聚氨酯濕式樹(shù)脂溶劑，在其上面添加表面活性劑、發(fā)泡劑、DMF，涂膜后形成的微細(xì)組織結(jié)構(gòu)層。為了得到多樣的外觀，可選擇滾簡(jiǎn)進(jìn)行紋路處理。(圖3b)或選用表面處理法進(jìn)行顏色處理，提高物性，改善外觀。(圖3c)還可用砂紙進(jìn)行磨砂處理，形成牛皮革效果。
除此之外，還可使用熱塑型聚氨酯樹(shù)脂制成熱塑聚氨酯薄膜，然后在聚氨酯濕式薄膜上再進(jìn)行干式迭層處理，(圖3a)制成聚氨酯干式-濕式薄膜。
本發(fā)明的發(fā)明人在此對(duì)聚氨酯薄膜的發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明(薄膜發(fā)明專利號(hào)95-43258)。
本發(fā)明使用的聚氨酯薄膜必須隨鞋底制造原料的發(fā)泡以及上下模具的形狀而延伸。因此，該薄膜應(yīng)具有一定的柔軟性、延伸性和粘結(jié)性。延伸率在400％以上，粘結(jié)強(qiáng)度在2.5kg/cm2以上。
以下是對(duì)新的鞋底制造法所進(jìn)行的詳細(xì)說(shuō)明把聚氨酯薄膜固定在下部模具上是第一道工序；在聚氨酯薄膜上注入原料，合上模具是第二道工序；樹(shù)脂原料發(fā)泡時(shí)，聚氨酯薄膜自動(dòng)粘結(jié)在鞋底上為第三道工序。
在第一道工序中，通常使用釘子來(lái)固定薄膜，這樣可防止薄膜折疊；另外，鞋底原料在發(fā)泡過(guò)程中拉伸了薄膜，這時(shí)，釘子的固定可起到支撐作用。如選用釘子固定法，使用20-100個(gè)釘子為好，因?yàn)檫@樣可充分固定薄膜。
聚氨酯薄膜可固定在下部模具的上方，也可在上下部模具的內(nèi)表面同時(shí)固定薄膜。此外，可根據(jù)所需選用兩種不同顏色及紋路的薄膜，分別固定在上下部模具上，生產(chǎn)出多種款式、不同效果的鞋底。
要增加鞋底厚度時(shí)，可使用上部模具和下部模具間有夾層的三層模具。使用三層模具，增大了上下模具的間隙，避免原液溢出等不良現(xiàn)象的發(fā)生。
在第二道工序中，通常使用的鞋底原料為聚氨酯原料。聚氨酯溶液是多羥基化合物(polyol)，二異氰酸酯(diisocyanate)和整泡劑的混合液。因此要考慮多羥基化合物和二異氰酸酯的配比和其各自的化學(xué)特性。在適當(dāng)?shù)臈l件下，才可形成發(fā)泡。鞋底制造原料和聚氨酯薄膜，無(wú)需使用粘結(jié)劑就可以粘結(jié)。為了提高兩者間的粘結(jié)強(qiáng)度，應(yīng)延長(zhǎng)1-2分鐘的不剝離時(shí)間(tack free ime)。每次使用30～50重量份的多羥基化合物，30～50重量份的二異氰酸酯，以及0…0.5重量份的硅(sillicon)整泡劑或表面活性劑和0.1…1.1重量份的H2O。聚氨酯樹(shù)脂液是多羥基化合物與二異氰酸酯反應(yīng)產(chǎn)生的聚氨酯綜合體，放出的二氧化碳起著發(fā)泡的作用。
多羥基化合物中以聚酯類多羥基化合物和聚醚類多羥基化合物為好。
制造聚氨酯薄膜時(shí)，在織物上進(jìn)行10g/cm2-300g/cm2的抗張強(qiáng)度處理后，在其表面形成濕式涂層，然后剝離涂布。薄膜形成后，可進(jìn)行壓紋、顏色和磨砂處理，以改善外觀，提高物性。除此之外，還可使用熱民性聚氨酯樹(shù)脂制成熱民性聚氨酯薄膜。
在聚氨酯制品成形時(shí)，為了調(diào)整發(fā)泡，一般使用整泡劑，本發(fā)明使用硅整泡劑或表面活性劑。硅在聚氨酯樹(shù)脂溶液與聚氨酯薄膜間起阻礙粘結(jié)作用。為了保證鞋底與聚氨酯薄膜間的粘結(jié)性，溶液中的硅控制在0…1.5重量份為好。
第三道工序中使用的發(fā)泡機(jī)對(duì)制造原料施以一定的溫度和壓力，起均勻化合原料的作用。
制造原料的溫度和原料的粘度具有重要的關(guān)系。在此發(fā)明中，原料的溫度應(yīng)為30-50℃，模具溫度應(yīng)為35-65℃。
原液注入到模具上后，加熱模具30秒-2分鐘，發(fā)泡溫度提高到110-160℃。這時(shí)，模具內(nèi)的空氣層幾乎消失。發(fā)泡完全形成后，原料將擴(kuò)散到模具的各個(gè)部位，此時(shí)，成形完全結(jié)束，但發(fā)泡體尚未形成固體，需在35-65℃溫度下經(jīng)過(guò)2-15分鐘的固化(curing)方可。固化的具體方法是，將存有發(fā)泡體的模具放入有熱風(fēng)循環(huán)的烘室里，或在模具內(nèi)安裝電熱線，或采取蒸汽法。固化完成之后，進(jìn)行脫模，即可得到成品鞋底。
附圖的簡(jiǎn)單說(shuō)明圖1是以往生產(chǎn)鞋底的工序圖。
圖2是本發(fā)明所使用的聚氨酯薄膜剖面圖。
圖3是使用聚氨酯薄膜加工處理后的產(chǎn)品剖面圖。
圖4是利用本發(fā)明生產(chǎn)鞋底的制造工序圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)的鞋底剖面圖。圖中1.制造鞋底用下部模具2.制造鞋底用上部模具3.制造鞋底原液3a發(fā)泡成型的鞋底4.噴射機(jī)5.光亮劑溶液6.光亮劑溶液貯藏器7.涂膜刷8.聚氨酯薄膜9.織布(涂布)10.粘結(jié)劑11.干式皮膜層13.紋路表面14.磨砂層15.聚氨酯薄膜16.固定薄膜17.空氣層實(shí)施例以下通過(guò)實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明這項(xiàng)發(fā)明實(shí)施例1在210噸尼龍taffeta涂布上，將粘度為20,000cps(20℃)的聚氨酯濕式樹(shù)脂(含固量30％)100重量份，陰離子表面活性劑1重量份，中性表面活性劑1重量份，DMF50重量份在內(nèi)的聚氫酯溶液，以1.0mm罌厚度均勻涂上。20秒后，放入水中，在40℃水中冷卻10分鐘，在60℃水中浸泡30分鐘(將DMF完全沖洗出)，在120℃溫度下干燥10分鐘，剝離涂布，即可得到具有一定拉力強(qiáng)度的聚氨酯薄膜。
將薄膜在下部模具固定好后，把聚酯類聚氨酯溶液(聚酯類多羥基化合物45.5％重量；二異氰酸酯50％重量；硅表面活性劑0.3％重量，H2O 0.2％重量)注入到聚氨酯薄膜上，合上模具。40℃的溶液被注入到55℃的薄膜后，加熱模具，1分30秒后，發(fā)泡溫度上升到120℃。在50℃溫度下經(jīng)過(guò)5分鐘成形，待完成硬化后脫模，即可得到成品鞋底。實(shí)施例2用熱塑性聚氨酯樹(shù)脂代替粘度為20,000cps的聚氨酯濕式樹(shù)脂。制成熱塑性聚氨酯薄膜并固定在下部模具上。
把聚酯聚氨酯溶液(聚酯類多羥基化合物45％重量，二異氰酸酯54.1％重量，硅表面活性劑0.4％重量，H2O 1.1％重量)注入到下部模具的熱塑性薄膜上，合上模具。把45℃的原料注入到55℃的薄膜上。加熱模具，1分鐘后，發(fā)泡溫度上升到130℃。在45℃下放置7分鐘，待完全硬化后脫模，即可得到成品。實(shí)施例3把溶液(單組份聚氨酯樹(shù)脂100重量份、含固量30％；DMF20-40重量份；MEK20-40重量份)倒在尼龍涂布上，用刀具以180g/m2均勻涂在其表面，涂膜后在130℃下完全烘干后，在其表面再涂一層雙組份聚氨酯樹(shù)脂(含固量50-70％)的粘結(jié)劑(1000g/m2)，然后在100-150℃下進(jìn)行半烘干處理，在10℃下成形2小時(shí)，剝離涂布，得到干-濕式薄膜。
把聚酯溶液(硅表面活性劑50％重量，二異氰酸酯48.4％重量，硅表面活性劑0.5％重量，H2O 1.1重量)注入到聚氨酯干-濕式薄膜上，合上模具。把47℃的原液注入到60℃的薄膜上，加熱模具，40秒后，發(fā)泡溫度上升到150℃，在55℃溫度下成形4分鐘，待完成硬化后即可得到成品的鞋底。實(shí)施例4將實(shí)施例1中得到的聚氨酯薄膜固定在所需模具的下部。
把聚醚聚氨酯溶液(聚醚多羥基化合物30％重量，二異氰酸酯69％重量，硅表面活性劑0.2％重量，H2O 0.8％重量)注入到聚氨酯薄膜上，合上模具，把50℃的原料注入到65℃的薄膜上，加熱模具約2分鐘，發(fā)泡溫度上升至160℃。在60℃下成形4分鐘，待完全硬化后脫模即可得到成品的鞋底。實(shí)施例5除了用三層模具代替二層模具之外，其它工序與實(shí)施例1相同，即可得到成品鞋底。實(shí)施例6除下部模具外，可在上部模具內(nèi)表面固定聚氨酯薄膜，同實(shí)施例1工序法一樣，生產(chǎn)出整面都用聚氨酯薄膜涂膜的鞋底。
發(fā)明效果本發(fā)明是在生產(chǎn)鞋底的下部模具上固定所需的聚氨酯薄膜，然后在上面注入生產(chǎn)原料，合上模具，讓原料發(fā)泡。這時(shí)，聚氨酯薄膜自動(dòng)粘結(jié)于鞋底表面。利用這一特性，生產(chǎn)出與以往完全不同的鞋底。本發(fā)明的方法無(wú)需另外進(jìn)行涂層處理，也可得到帶有所需顏色和紋路的鞋底，徹底省去了光亮處理及干燥處理等一系列后加工程序，使整個(gè)生產(chǎn)程序簡(jiǎn)單化。另外，成品顏色多樣，手感柔軟，可避免使用對(duì)人體及環(huán)境有害的化合物，只要一套模具，就可生產(chǎn)出各種各樣的鞋底。
權(quán)利要求
1.一種鞋底的制造方法，其特征在于，在制造鞋底用下部模具上，固定聚氨酯薄膜，在其上方注入鞋底制造原料，合上模具，發(fā)泡成形時(shí)，聚氨酯薄膜自動(dòng)粘結(jié)在鞋底表面，自然形成涂層。
2.如權(quán)利要求1中所述的鞋底的制造方法，其特征還在于，所述原料的含量為30-50重量份的聚酯類多羥基化合物，30-50重量份的二異氰酸酯及0-1.5重量份的硅整泡劑或0.1-1.1重量份的表面活性劑水溶液。
3.如權(quán)利要求1所述的鞋底的制造方法，其特征還在于，所述發(fā)泡程序?yàn)閷?0-50℃的鞋底制造原料注入到保持35-65℃的模具上的薄膜中，加熱模具，經(jīng)過(guò)30秒至2分鐘硬化，發(fā)泡溫度上升至110-160℃。在35-65℃的溫度下成形2-15分鐘。
4.如權(quán)利要求1所述的鞋底的制造方法，其特征還在于，所述的聚氨酯薄膜具有10-300g/cm2的抗張強(qiáng)度，其表面使用一般涂膜法形成的濕式涂層，剝離涂布后，得到伸長(zhǎng)率為400-800％的薄膜，薄膜粘結(jié)強(qiáng)度為2.5kg/cm2以上的聚氨酯薄膜。
5.一種成品鞋底制造方法，其特征在于，在薄膜上注入原料，合上模具，上部模具固定了下部模具上的聚氨酯薄膜，發(fā)泡原料，聚氨酯薄膜自動(dòng)粘結(jié)在鞋底表面，形成涂層。
6.如權(quán)利要求1中所述的鞋底制造方法，其特征在于，將聚氨酯薄膜固定在下部模具上，或固定在上下部模具上。
7.如權(quán)利要求1所述的鞋底的制造方法，其特征在于，在上下模具間附加一層模具。
8.如權(quán)利要求1、2或5中之任一項(xiàng)所述的鞋底制造方法，其特征在于，使用聚氨酯薄膜伸長(zhǎng)率在400％以上。
9.一種按權(quán)利要求1、2或5中之任一項(xiàng)所述的方法制造的鞋底。
全文摘要
本發(fā)明關(guān)于一種使用聚氨酯薄膜生產(chǎn)鞋底及其制造方法。它是在下部模具上固定聚氨酯薄膜后,在其上面注入生產(chǎn)鞋底的原料,合上模具,原料在發(fā)泡成型過(guò)程中,聚氨酯薄膜自動(dòng)粘結(jié)在鞋底表面,自動(dòng)完成涂膜工序。本發(fā)明解決了以往生產(chǎn)鞋底時(shí),另外再須進(jìn)行表面處理的復(fù)雜工序的問(wèn)題,使產(chǎn)品顏色及款式多樣化。只需一套模具,就可用不同的聚氨酯薄膜生產(chǎn)不同效果的產(chǎn)品。此外,本發(fā)明的工藝還可有效地控制有害化合物對(duì)人類環(huán)境的污染。
文檔編號(hào)A47C13/00GK1174778SQ9611676
公開(kāi)日1998年3月4日 申請(qǐng)日期1996年12月31日 優(yōu)先權(quán)日1996年8月23日
發(fā)明者崔相泰 申請(qǐng)人:德成化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社