Здатний надавати жорсткість термопластичний матеріал для виготовлення взуття, спосіб його виготовлення та застосування

1. Здатний надавати жорсткості термопластичний матеріал для виготовлення взуття у вигляді композиції термоклей/наповнювач, який відрізняється тим, що він містить a) один або кілька термоклеїв у кількості від 50 до 95мас.% з показником в'язкості, визначеної при 100 °С, навантаженні 21,6кг згідно з DIN ISO 1133, від 2 до 300; b) один або кілька наповнювачів в кількості від 50 до 5мас.%, які не розчиняються в термоклеї, причому композиція термоклей/наповнювач має в той же час такі параметри: - показник в'язкості становить від 2 до 6; - клейкість поверхні, виміряна згідно з DIN EN 14510 при 65°С, становить щонайменше 10Н, максимум до 60Н, - величина склеювання (опір відшаровуванню від верхнього матеріалу і набивки), становить щонайменше 30Н/5см, виміряна згідно з DIN 53357; - лінійне розтягнення становить максимум 25%, виміряне після 5 хвилин витримування в термошафі при температурі 90°С. 2. Здатний надавати жорсткості термопластичний матеріал для виготовлення взуття у вигляді композиції термоклей/наповнювач за п.1, який відрізняється тим, що показник в'язкості термоклею, визначеної при 100°С, навантаженні 21,6кг згідно з DIN ISO 1133, становить від 10 до 20см3/10хв. 2 (19) 1 3 77334 4 що термоклей розплавляють, а наповнювач вноють далі шляхом екструзії або каландрування для сять у гарячий розплав за допомогою дозувальноотримання плоскої плівки. го пристрою, помішуючи і розминаючи, при цьому 11. Застосування композиції термоквидаляють вологу і гази, що виходять, за допомолей/наповнювач за п.1 у формі тонкого порошку з гою дегазатора, а отриману таким чином пластичрозподілом розмірів частинок від 50 до 1000мкм ну масу піддають дегазації у вакуумі, і оброблену для виготовлення плоскої плівки, яку використотаким чином пластичну масу піддають подальшій вують для виготовлення деталей взуття, що надапереробці. ють жорсткості. 10. Спосіб виготовлення здатного надавати жорст12. Застосування композиції термоккості термопластичного матеріалу для виготовлей/наповнювач за п.1 у формі тонкого порошку з лення взуття у вигляді композиції термокрозподілом розмірів частинок від 50 до 1000мкм лей/наповнювач за п.1, який відрізняється тим, для виготовлення тривимірних деталей взуття, що що композицію термоклей/наповнювач гранулюнадають жорсткості. ють, гранулят розплавляють, а потім переробля Запропонований винахід відноситься до здатного надавати жорсткість термопластичного матеріалу нового типу для виготовлення взуття або деталей взуття і екологічно чистого способу його виготовлення. Здатні надавати жорсткість матеріали для взуттєвої промисловості призначені для носків і задників, а також устілок, зміцнення боковин і ременів, набивки п'яток, а також для носків і задників в різних комбінаціях. їх вже давно застосовують в сучасних процесах виготовлення взуття для збереження форми готового взуття після видалення монтажної колодки і для стабільності при використанні, а також для надання бажаної міцності або еластичності матеріалу по відскоку. В процесі обробки здатні надавати жорсткість термопластичні матеріали склеюють звичайним способом при нагріванні і під тиском з покривним матеріалом (наприклад, шкірою) і, при необхідності, з набивним матеріалом (наприклад, шкірою або тканиною) і підганяють під форму колодки. [В патенті DE 2621195С] описані здатні надавати жорсткість матеріали, виготовлені у вигляді плоского виробу і отримані шляхом покриття підкладки порошкоподібним плавким синтетичним матеріалом, що містить, крім того, наповнювачі. Під плавкими матеріалами розуміють поліетилен, співполімери етилену з вінілацетатом або метилакрилатом. Метою винаходу була розробка засобу, за допомогою якого вдається збільшити кількість порошкоподібного наповнювача в суміші з плавким порошкоподібним синтетичним матеріалом і при цьому зберегти добру міцність матеріалу. Вирішення цієї задачі полягало в з'ясуванні того факту, що кількість наповнювача можна збільшувати до 100 об'ємних % в перерахунку на кількість плавкого пластмасового порошку, якщо розподіл розмірів зерен обох компонентів порівнянний. Розплавлений пластмасовий порошок повністю покриває окремі частинки наповнювача, і ці частинки наповнювача приймають властивість пластмаси, тобто поводяться як пластмаса. Як наповнювачі згадані деревне борошно і крейда. Як правило, такі термопластичні плоскі вироби ще не мають підхожих клейких властивостей при температурах обробки, а тому їх поверхня потребує додаткового клейового покриття шляхом гаря чого наплавлення з тим, щоб їх можна було міцно з'єднати з компонентами верху взуття. [В патенті ЕР 183192В2] описаний матеріал, придатний для надання жорсткості взуттю, який можна безпосередньо склеювати. Цей матеріал відрізняється використанням інертних наповнювачів, які повністю або щонайменше їх поверхня складаються з пластмаси в суміші з плавким в'яжучим матеріалом. Плавким в'яжучим матеріалом може бути, наприклад, полікапролактон, який особливо підходить внаслідок своєї порівняно низької точки плавлення, рівної приблизно 60°С. Співвідношення в'яжучого матеріалу і наповнювача в суміші складає: В'яжучий матеріал - від 70 до 20мас.% наповнювач - від 30 до 80мас.%. Гранулометричний склад наповнювача: від 50 до 500мкм. Суттєвим у цьому винаході був той факт, що наповнювачі складаються з інертних пластмас, які не розчинилися в активованому стані у в'яжучому матеріалі, тобто в діапазоні температур плавлення в'яжучого матеріалу. Тут найбільш придатним є поліхлорвініл, причому гранулометричні склади повинні бути сумісні один з одним з тим, щоб суміш з в'яжучого матеріалу і наповнювача мала відносно добру клейкість. Як в'яжучий матеріал тут названі, окрім іншого, поліуретани і модифікований поліетиленвінілацетат. Для досягнення достатньої стабільності або міцності при обробці, як правило, було необхідне застосування підкладки. Ці підкладки складалися з нетканих матеріалів, текстильних матеріалів або також прокладкового паперу. Ці підкладки потрібні при виготовленні. В таких здатних надавати жорсткість матеріалах більше не потрібні ніякі додаткові плавкі клейкі речовини, і при виборі придатних компонентів можна використовувати до 80% порошку-наповнювача в перерахунку на кількість всього покриття. Такі покриття або здатні надавати жорсткість матеріали в стані, коли відрізане зайве або матеріал обточений, мають такі ж клейкі і термопластичні властивості, як і в "повноцінному" матеріалі. Описані тут клеї розм'якшуються при температурі 50-80°С і склеюють частинки наповнювача в результаті прилипання їх до поверхні. Здатні надавати жорсткість матеріали для виготовлення взуття описані і в багатьох інших пате 5 77334 6 нтах. Наприклад, можна назвати тут такі докумензадача розв'язується за допомогою термопластичти (без додаткової їх оцінки, оскільки вони детального, здатного надавати жорсткість матеріалу, но не стосуються предмету запропонованого виякий є композицією термоклей/наповнювач, що находу): [WO 00/41585 А1, заявник Texon UK і WO містить: 00/53416 А1, заявник Texon UK]. a) один або кілька термоклеїв у кількості від 50 При виготовленні взуття переважним спосодо 95мас.% з показником в'язкості (визначеної при бом застосування таких елементів, що надають 100°С, навантаженні 21,6кг згідно з DIN ISO 1133) жорсткість, [згідно патенту ЕР 183 192] є попередвід 2 до 300, переважно від 10 до 20см3/10хв.; нє нагрівання здатних надавати жорсткість детаb) один або кілька наповнювачів в кількості від лей у поєднанні з термопластичним розм'якшен50 до 5мас.%, які не розчиняються в термоклеї, ням або розплавленням в'яжучого матеріалу причому композиція термоклей/наповнювач (клею) перед вкладенням і розміщенням вручну у має в той же час такі параметри: верхній області черевика і подальше гаряче і/або 1. показник в'язкості становить від 2 до 6, пехолодне пресування для деформації і одночасного реважно від 3 до 5см3/10хв; склеювання. Це попереднє нагрівання або «акти2. клейкість поверхні, виміряна згідно з DIN EN вація» відбувається в результаті надходження 14510 при 65°С, становить щонайменше 10Ν, мактеплоти випромінювання або контактного тепла; симум до 60Ν, переважно 15Ν, зокрема 30Ν; щоб отримати достатню механічну стабільність і 3. величина склеювання (опір відшаровуванню контрольовану клейкість поверхні для виконання від верхнього матеріалу і набивки), становить щодій у гарячому стані, ці продукти мають текстильну найменше 30Ν/5см (виміряна згідно з DIN 53357); основу, або поверхня покрита з двох сторін текс4. лінійне розтягнення становить максимум тильними тканинами з відкритими петлями, трико25%, переважно менше 20% (виміряне після 5 тажем, нетканими матеріалами або ін. Завдяки хвилин витримування в термошафі при темперацьому для такого раціонального принципу роботи турі 90°С). одержують достатньо високу механічну стабільВідповідний винаходові здатний надавати жоність при одночасно добрій адгезії до поверхні; рсткість термопластичний матеріал для виготовклей видавлюють при обробці під тиском через лення взуття у вигляді композиції термоктекстильне покриття поверхні. Значним недоліком лей/наповнювач відрізняється тим, що компонент є високі витрати на текстильні матеріали і - що а) - термоклей - є сумішшю, що містить більш істотно - відсутність можливості повторного 1) лінійний складний поліефір в кількості 75використання, обумовлена присутністю частки 95мас.% і/або термопластичний поліуретан в кільтекстилю. кості 75-95мас.% і Тут слід згадати, що «відходи» при штампу2) співполімер етилен-вінілацетат в кількості 0ванні і правці (видалення зайвих кромок) компоне25мас.% із змістом вінілацетату 10-40мас.%, перентів з плоских виробів можуть складати до 30% від важно 25-30мас.%, і наповнювач, вибраний з групи ваги вихідного матеріалу. неорганічних мінеральних наповнювачів, органічДіаметрально протилежні вимоги - добру них рослинних наповнювачів, пластмас та їх сумісклеюваність, але недостатньо добре приклеюшей у вигляді сферичних, багатогранних частинок вання вручну до верху взуття в гарячому стані при з розподілом розмірів зерна від 10 до 1000мкм, достатньо добрій когерентності або стабільності в переважно від 45 до 500мкм, або у вигляді волотемпературному діапазоні обробки від 50 до 100°С кон завдовжки від 45 до 1000мкм, переважно від дотепер могли бути лише з трудом поєднані, і бу45 до 500мкм. Наповнювач є переважно деревним ла потрібна, як було описано, багатошарова струкборошном з розподілом розмірів частинок від 45 тура з тканинами або покриттями, які в результаті до 500мкм. Наповнювачем може бути також крейдають прийнятний (ноский), здатний надавати жода, зокрема промислова крейда, з розподілом рорсткість матеріал. Недоліками такого типу виготозмірів частинок від 10 до 45мкм, а також пластмавлення є високі витрати і відсутність можливості са, наприклад, поліетилентерефталат (ПЕТ), з повторного використання. розподілом розмірів частинок від 45 до 500мкм. Задачею запропонованого винаходу є розробКлейкість поверхні композиції термокка придатних для всіх способів виготовлення комлей/наповнювач (виміряна згідно з DIN EN 14510 позицій термоклей/наповнювач, які відповідають при 65°С) має значення щонайменше 10N, максинаведеним вище параметрам одночасно в їх сукумум 60N, переважно 15N, зокрема 30N. Значення пності, без застосування багатошарової структури, вище 60N сильно знижує можливість маніпулюі з забезпеченням можливості повного повторного вання матеріалом. використання виробничих відходів, наприклад, Лінійне розтягнення, яке характеризує стабівиштампуваних решіток і відсічених частин, у вильність матеріалу в активному стані, вимірювали в гляді вихідного матеріалу. термошафі при 90°С. Підвішені зразки у вигляді Іншою задачею винаходу є вибір термопласстрічок шириною 2см, завдовжки 10см і завтовшки тичних полімерів, які разом з наповнювачами при0,95мм після 5-хвилинної дії на них тепла виймали родного походження, наприклад, деревиною, дез камери і вимірювали зміну довжини. Визначали ревним борошном, корковими виробами, а також з зміну в % відносно відрізка (8см), заздалегідь наінертними неорганічними наповнювачами, напринесеного на зразок. клад, крейдою, каоліном і т.д., оптимально досяКомпозиції термоклей/наповнювач, які мають гають таких значень жорсткості і склеювання, які при температурі 90°С лінійне розтягнення максинеобхідні споживачу. мум 20%, є оптимально придатними матеріалами, Несподіваним чином було виявлено, що така якщо задовольняють всім іншим параметрам згід 7 77334 8 но п.1 формули винаходу. дегазація у вакуумі. Придатний спосіб виготовлення здатного наОброблену таким чином пластичну масу мождавати жорсткість термопластичного матеріалу на переробляти далі всіма відомими способами для виготовлення взуття у вигляді композиції терпереробки термопластів для виготовлення детамоклей/наповнювач відрізняється тим, що термоклей, що надають жорсткості взуттю. лей розплавляють при температурі максимум В таблиці 1 наведені придатні для винаходу 220°С, а наповнювач вносять в гарячий розплав за композиції термоклей/наповнювач. Виміряні велидопомогою дозувального пристрою, помішуючи чини демонструють придатність цих композицій як або розминаючи; при цьому вологу і гази, що виматеріалів, що надають жорсткості взуттю. ходять, видаляють за допомогою дегазатора, а отриману таким чином пластичну масу піддають Таблиця 1 Композиція 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Склеювання Активування при 90°С+5° припресовано Зміна довжи- В'язкість при Відлипання круглого Основний тип Придатність холодним способом до ни [%] (тепло- 100°С/21,6кг зразка діаметром руйнування матеріалу 3 штучної шкіри з мікроволостійкість) [см /10хв.] 2см [N] з'єднання кном [N/5cм] 76 14 3,6 39,8 NC/CF так 65 25 6,3 32,2 NC так/ні 55 19 3,8 21,5 NC так 57 13 1,8 10,1 NC ні 88 10 5,2 19,2 NC так 22 12 2,3 25 8,2 35,2 NC/CF ні 59 5 n.n(2) 25 NC ні Композиції 1-14 містять такі компоненти: 1. 70мас.% поли(епсилон)-капролактону з середньою молекулярною вагою 80000г/моль і 30мас.% деревного борошна або волокна (Pinus pinea) з розподілом розмірів частинок від 50 до 500мкм. 2. 80мас.% полі(епсилон)-капролактону з середньою молекулярною вагою 80000г/моль і 20мас.% деревного борошна або волокна з розподілом розмірів частинок від 150 до 500мкм. 3. 70мас.% полі(епсилон)-капролактону з середньою молекулярною вагою 80000г/моль і 30мас.% деревного борошна або волокна з розподілом розмірів частинок від 150 до 500мкм. 4. 60мас.% полі(епсилон)-капролактону з середньою молекулярною вагою 80000г/моль і 40мас.% деревного борошна або волокна з розподілом розмірів частинок від 150 до 500мкм. 5. 65мас.% полі(епсилон)-капролактону з середньою молекулярною вагою 80000г/моль, 5мас.% етилен-вінілацетату і 30мас.% деревного борошна або волокна з розподілом розмірів частинок від 150 до 500мкм. 6. 70мас.% термопластичного поліуретану з показником в'язкості 20-35см3/10хв. (виміряної при 190°С з навантаженням 10кг) і 30мас.% деревного борошна або волокна з розподілом розмірів частинок від 150 до 500мкм. 7. 70мас.% полі(епсилон)-капролактону з середньою молекулярною вагою 80000г/моль і 30мас.% наявної у продажу промислової крейди фірми «Оmуа» з середнім розміром частинок 45мкм. 8. 70мас.% полі(епсилон)-капролактону з се редньою молекулярною вагою 80000г/моль і 30мас.% розмолотого поліетилентерефталату (ПЕТ) як наповнювача з розподілом розмірів частинок від 50 до 500мкм. 9. Термопластичний поліуретан з показником в'язкості від 20 до 35см3/10хв (виміряним при 190°С і навантаженні 10кг). 10. Полі(епсилон)-капролактон з середньою молекулярною вагою 80000г/моль. 11. Полі(епсилон)-капролактон з середньою молекулярною вагою 40.000г/моль. 12. Співполімери етилену і вінілацетату із змістом вінілацетату 28% і показником текучості 150г/10хв. при температурі 190°С і навантаженні 2,16кг. 13. Матеріал згідно [патенту DE 26 21 195]. 14. Матеріал згідно [патенту ЕР 183 192 С1], приклад 2. Наведені в таблиці скорочення мають такі значення: n.n.(1) - не доказово, оскільки матеріал дуже нестабільний, його не можна заздалегідь активувати, тобто обробляти. n.n.(2) - неможливо зміряти, оскільки є частка тканини, n.g. - не вимірювалося NC - неповне прилипання емульгованих домішок до твердої поверхні – матеріали розділяються по клейовому шву, тобто між двома матеріалами (композиція і верхній матеріал). CF - когезійний злам, означає розділення всередині композиції. Результати: Відповідні винаходу матеріали 1, 3, 5 і 8 відрі 9 77334 10 зняються тим, що за усіма чотирма критеріями жорсткості взуттю (носки/задники). Відходи, отривідповідають заданим значенням; вони перебувамані після штампування і правки, збирають; їх моють у так званому «вікні для продукту», тоді як жна потім після грубого подрібнення знову включисті вихідні матеріали, продукти 9, 10, 11 і 12, а чати безпосередньо в процес виготовлення або також матеріали 13 і 14 згідно [з патентами ЕР 183 альтернативно перемелювати в порошок і викори192 і DE 26 21 195], є продуктами без підкладки, стовувати як вихідний матеріал в технології оброщо не відповідають щонайменше одному критебки порошків для виготовлення матеріалів, що рію, непридатні і перебувають поза цим «вікном надають жорсткості. для продукту». Композицію термоклей/наповнювач можна таКрім того, таблиця 1 показує, що як наповнюкож гранулювати, а гранулят після повторного вачі умовно придатними є також пластмаси, проте плавлення переробляти далі для отримання плосвони внаслідок своєї гладкої поверхні мають дуже кої плівки шляхом екструзії або каландрування. обмежене зчеплення. Другим придатним способом виготовлення Спосіб виготовлення композиції термоклей/наповнювач є спосіб лиття Термоклей полі(епсилон)-капролактон, що має під тиском, за допомогою якого вдається отримати середню молекулярну вагу 80000г/моль, розплавдеталі у вигляді литих виробів, що надають жорстляють при температурі 180°С. Наповнювач - суміш кості взуттю. деревного борошна і волокон - із розподілом розВідповідну винаходові композицію термокмірів часток від 150 до 500мкм в кількості від 5 до лей/наповнювач можна також перемелювати в 30% вносять в гарячий розплав за допомогою додрібний порошок з розподілом розмірів частинок зувального пристрою, помішуючи і розминаючи, і від 50 до 1000мкм і використовувати для отриманвидаляють вологу і гази, що виходять, використоня плоских плівок, які застосовуються для виготовуючи дегазатор. Отримують пластичну масу, яка влення деталей, що надають жорсткості. Крім того, далі підлягає дегазації у вакуумі. Потімоброблену цю композицію термоклей/наповнювач у вигляді таким чином пластичну масу подають в багатоступорошку можна застосовувати, використовуючи пінчастий валковий каландр, причому температура відомі технології обробки порошків для виготовокремих ступенів валкового каландра має низхідлення тривимірних деталей, що надають жорстконий температурний профіль, починаючи з 40°С і сті взуттю. закінчуючи 20°С. В цьому каландрі пластичну масу Взуття, що містить здатні надавати жорсткість плоско розкочують і після охолодження знімають з матеріали або деталі, виготовлені різними спосокаландра у вигляді плоских стрічок. Отриманий бами з використанням такої композиції термоктаким чином плоский матеріал можна переробляти лей/наповнювач, має особливо добрі споживацькі далі звичайним способом шляхом штампування і властивості. правки для виготовлення деталей, що надають Комп’ютерна верстка Т. Чепелева Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601