Verfahren zur lE3 Herstellung von Schuhwerk mit einer Polyurethanschaumsohle
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Schuhwerk mit Polyurethanschaumsohlen eines bestimmten spez. Gewichtes.
Nach bis jetzt bekannten Methoden zur Herstellung von Schuhwerk musste ein aus verschiedenen Teilen geklebtes oder zusammen genähtes, auf einen Leisten aufgezwicktes Oberleder zuerst mit einer Untersohle versehen werden, auf welche dann ein Kautschukrahmen angebracht wurde. Auf diesen Aufbau wurde dann die Sohle, gegebenenfalls nach Aufrauhung der Verbundflächen auf das mit Untersohle und Rahmen versehene Obergeschüh aufvulkanisiert. Diese Methode hat den Nachteil, dass sich der Arbeitsprozess über mehrere Stufen erstreckt. Es wurde ferner ein Verfahren zur Herstellung von Schuhwerk mit Sohlen aus synthetischem Kunstharz vorgeschlagen, bei welchem bei hohem Druck eine heisse Schmelze eines thermoplastischen Harzes, wie z. B.
Vinyl-, Polyamid- oder Polyesterharze, in die Schuhsohlenform gepresst wird, wobei der Oberteil des Schuhs mit der noch flüssigen Masse des Sohlenmaterials zur Verbindung der beiden Teile in Berührung gebracht wird. Diese Methode besitzt aber den Nachteil, dass zu ihrer Verwirklichung teure Einspritzmaschinen und präzis hergestellte Schuhsolenformen nötig sind. Auch kann dabei das Oberleder leicht beschädigt werden, da es um ein Durchsickern des mit hohem Druck eingepressten Harzes zu vermeiden, stark gegen die Form gepresst werden muss. Ferner genügt es, um einen gleichmässigen Verbund des Oberleders mit der Sohle zu erlangen nicht, einfach während des Erzeugungsvorganges der Sohle die Form auf eine genügend hohe Temperatur zu bringen und dann zur Entfernung wieder abzukühlen, da das Sohlenmaterial äusserst wärmeresistent ist.
Diese Nachteile werden mit dem erfindungsgemässen Verfahren dadurch beseitig, dass man eine bestimmte Menge eines flüssigen Polyurethanschaum bildenden Materials in ein auf eine bestimmte Anfangstemperatur gebrachte Schuhsohlenform giesst, wobei das auf einen Leisten aufgezwickte Obergeschüh mit der Brandsohle mit dem sich in der Form befindenden, noch nicht erhärteten Polyurethan in Berührung gebracht wird, wodurch die sich bildende Sohle beim Aushärten mit dem Obergeschüh verbunden wird, wonach die Form nach einer Vorhärtung und der Leisten nach vollständiger Aushärtung der Sohle entfernt werden.
Einen flüssigen Polyurethanschaum bildendes Material wird also in eine Vertiefungen aufweisende Schuhsohlenform gegossen. Die so geformte Sohle aus Polyurethanschaum wird dann in noch nicht vollständig gehärtetem Zustand mit dem über einen Leisten gezogenen Obergeschüh in Berührung gebracht, wobei die Sohle mit letzterem beim vollständigen Aushärten verbunden wird, indem der Druck des Schaumes sich vergrössert. Ebenfalls kann die Dichte des Schaumes durch Veränderung der Anfangstemperatur beeinflusst werden.
Das in Frage kommende Material, welches eine Flüssigkeit niederer Viscosität ist, kann ohne Schwierigkeiten, beispielsweise mit einer Pumpe eingeführt werden. Zudem ist es auch nicht nötig, Formen aus besonders starkem Material zu verwenden. Überdies kann die Anfangstemperatur der Form so variiert werden, dass die geformte Sohle an der Oberfläche schwammig bis sehr hart werden kann.
Im folgenden wird das erfindungsgemässe Verfahren anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert, und zwar zeigt:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein mit einer Brandsohle versehenes auf einen Leisten aufgezwicktes Obergeschüh,
Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Sohlenform im Moment des Eingiessens der flüssigen Polyurethanmasse,
Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Schuhsohlenform mit eingefüllter Masse, wobei das auf dem Leisten angebrachte Obergeschüh mit letzerer in Verbindung gebracht ist,
Fig. 4 die Anordnung gemäss Fig. 3 im Grundriss, und
Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine mit Vertiefungen zur Erlangung des Sohlenprofils versehenen Schuhsohlenform, deren Oberfläche mit einem dünnen Film aus harzigem Material überzogen ist.
Nachstehend folgt eine schematische Darstellung eines Beispiels des erfindungsgemässen Verfahrens.
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Übergeschüh <SEP> : <SEP> | <SEP> Leisten <SEP> Form <SEP> <
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<tb> <SEP> der <SEP> härtung
<tb> {Entfernung <SEP> \
<tb> <SEP> / <SEP> Entèrnung <SEP> \
<tb> <SEP> (verdichten)
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Als Materialien für das erfindungsgemäss in Frage kommende Obergeschüh kommen einzeln oder in Kombination miteinander beispielsweise Leder, Textilgewebe, Kunstleder, Papier oder ähnlich in Betracht. Wie in Fig.
1 ersichtlich, ist das Obergeschüh (1) über einen Leisten (22) gezwickt und an einer Brandsohle (Innensohle) angenäht. Die Schuhsohlenform setzt sich aus einer Grundlage (10) und aus Seitenstützen (2), (3) zusammen, welche zerlegbar oder unzerlegbar sein können. Die Anfangstemperatur der Form kann je nach den gewünschten physikalischen Eigenschaften der zu bildenden Sohle in einem weiten Bereich variiert werden. Die flüssige, den Polyurethanschaum bildende Masse wird dann bei einer bestimmten Temperatur durch eine Tülle (21) in die mit der Anfangstemperatur aufgewärmte gegossen. Obgleich die Flüssigkeit in die Form fliesst, muss ihre Verteilung wegen der niederen Viscosität für kurze Zeit mit einer Wasserwaage kontrolliert werden, wobei für das Einfüllen die Tülle starr oder beweglich sein kann.
Es kann zur Erreichung gleichmässiger Verteilung der den Polyurethanschaum bildenden Masse auch die Schuhsohlenform in Bewegung gehalten werden. Es können zum Einguss der Flüssigkeit auch mehrere Tüllen benutzt werden, wobei die Ausflussmenge der einzelnen Tüllen gleich oder verschieden sein kann. Man kann dabei je nach der Art des herzustellenden Schuhwerks und den zu seiner Herstellung erforderlichen Arbeitsbedingungen das eine oder andere System wählen. Wenn man durch die einzelnen Tüllen Polyuretanschaum bildende Flüssigkeit verschiedener Art in die Form fliessen lässt, so kann eine Sohle hergestellt werden mit lokalen Dichteunterschieden. Der gleiche Effekt kann auch dadurch erreicht werden, indem die Temperatur der Form partiell verändert wird.
Wenn nun, wie schon gesagt, gemäss einer speziellen Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens die Oberfläche der Form oder wenigstens ein Teil davon mit formgebenden Körpern aus Kautschuk, synthetischen Harzen oder Metall versehen ist, so ist ein gutes Haften der gebildeten Sohle mit dem Obergeschüh gewährleistet.
Die Abnutzung der Schuhsohle wird ausserdem noch gewaltig reduziert, wenn dabei metallene Formkörper als sogenannter Gleitschutz verwendet werden. Solche Sohlen sind mit den verschidensten Formkörpern dieser Art erhältlich. Formkörper mit schlechtem Bindvermögen zum Polyurethanschaum sollten um diesen Nachteil auszumerzen beispielsweise mit einem Zement auf Urethanbasis, Neopren-isocyanatzement, Neophrenphenolharzzement oder Epoxyharzzement vorbehandelt werden.
Nach dem nun ein angemessener Teil Ides den Polyurethanschaum bildenden Materials in die Form gegossen ist, kann der mit dem Obergeschüh versehene Leisten in die Form eingepasst und während einer gewissen Zeit leicht an die Masse angepresst werden. Während dieser Zeit verschäumt die in der Form enthaltene flüssige Mischung und füllt so die Zwischenräume zwischen der Form und dem Schuhleisten aus, wobei Erstarrung der Flüssigkeit eintritt. Die den Schaum bildende Masse kann aber auch erst mit einer mittels eines auf der Basis der Form oder in den Seitenstützen angebrachten Einlas ses eingegossen werden, wenn der mit dem Oberleder versehene Leisten bereits in die Form eingepasst ist, wobei wieder mehrere Tüllen benutzt werden können.
Vor der Einführung der Flüssigkeit muss die Schuhsohlenform auf eine Temperatur eingestellt werden, die etwa zwischen 20 und 80 "C liegt. Dann wird beispielsweise eine bestimmte Menge der flüssigen und Polyurethanschaum bildenden Masse in die Form eingegossen und dann der Schuhleist mit dem aufgezwickten Obergeschüh in die Form eingepasst. Das Ganze wird dann während 10 Minuten stehen gelassen, wobei eine Vorhärtung eintritt. Nach diesem Prozess wird die Form entfernt. Die nunmehr mit dem Obergeschüh verbundene Sohle wird noch so lange bei Raumtemperatur oder in einer Heizkammer belassen, bis die Masse vollständig erhärtet ist, wonach der Leisten ebenfalls entfernt wird.
Wenn es auch vorzuziehen ist, die Härtung zur Umwandlung des ganzen Förmlings in zwei Stufen durchzuführen, kann diese jedoch auch nur in einer einzigen Stufe durchgeführt werden. Im letzteren Fall wird vorzugsweise eine Schuhsohlenform mit eingebauter elektrischer Heizvorrichtung verwendet. Allgemein kann die Aushärtung durchgeführt werden, indem die Temperatur der Form übe 20 "C aber unter 80 "C gehalten wird.
Bei dieser Methode hängt die Dichte des Polyurethanschaumes, wie schon gesagt, von der Anfangstemperatur der Form vor dem Eingiessen der den Polyurethanschaum bildenden Flüssigkeit, welche während der Vorhärtung aufrechterhalten werden kann, ab.
Wenn die Flüssigkeit in die bei Raumtemperatur oder niedriger Temperatur gehaltenen Form eingeführt wird, so erhält man eine Polyurethanschaumsohle von ausgeprägter Härte, welche sich besonders als harte dünne Schaumsohle eignet. Es ist dabei zu bemerken, dass je geringer die Behandlungstemperatur ist, desto härter die Oberfläche der Sohle wird, da durch die niedere Temperatur der Form die Expansion des Schaumes gehemmt wird, wobei dieser Schaum dank der dichteren Oberfläche eine geringe Wasser- und Schmutzaufnahmefähigkeit besitzt. Das innere einer solchen Sohle dagegen besitzt eine geringere Dichte. Demgemäss sind Schäume dieser Art sehr erwünscht.
Im Gegensatz dazu erhält man beim Eingiessen der den Polyurethanschaum bildenden Masse bei höherer Temperatur der Form einen Schaum von durchwegs gleichförmiger Dichte, sowohl an der Oberfläche wie auch im Innern. Gemäss dieser Ausführungsform des Verfahrens kann man sehr leichte Sohlen herstellen, welche jedoch den Nachteil besitzen dass sie stark Wasser- und Schmutzaufnahmefähig sind. Es wird daher beim erfindungsgemässen Verfahren vorgezogen, dass die den Polyurethanschaum bildende Masse vor dem Eingiessen auf eine möglichst hohe Temperatur gebracht wird und anschliessend in eine Form mit niederer Temperatur gegossen wird, wobei Schuhsohlen erhalten werden, deren Oberfläche eine grosse Dichte und deren Inneres eine geringere Dichte aufweisen. Dagegen ist bei dieser Arbeitsweise die Aushärtezeit viel länger.
Wie nun oben erwähnt hängt die Härte der SohlenobeRläche von der gewählten Anfangstemperatur der Schuhsohlenform ab.
Wie in den Figuren gezeigt, besteht die Schuhsohlenform aus einer Unterlage (10) und einem Paar Seitenstützen (2), (3). welche an ersterer beispielsweise mit Bolzen und Nuten angebracht sind. Zur Fixierung des Schuhs in der Form ist eine Druckvorrichtung (16) mit einem Hebel oder einem Schraubengewinde, welche über ein Gestänge (18) mittels einer Pinne mit der Unterlage (10) verbunden sind. Die Druckvorrichtung könnte auch durch ein Gewicht ersetzt werden. An den Innenseiten der Ecken (9) der Seitenstützen (2), (3) ist zum Schutz des festzuhaltenden Obergeschühs und zur Verhinderung des Durchsickerns von noch nicht erhärtetem Polyurethanschaum ein Kautschukband angebracht. Des gleichen Effektes wegen sind auch die Innenseiten der Seitenstützen mit einem Band aus Kautschuk oder anderem elastomeren Material ausgekleidet.
Die innere Oberfläche der Form kann ferner, wie schon gesagt, um ein besseres Ablösen der Form von der gebildeten Sohle zu gewärhleisten vor dem Eingiessen der Polyurethanmasse noch mit einem Film einer harzigen Masse, wie Poly äthylen, Polypropylen, Polystyrol oder anderen synthetischen Harzen überzogen werden. Zum Beispiel ist nach Fig. 5 eine Schuhsohlenform angeführt, welche aus einer Grundlage (10) und zwei Seitenstützen (2), (3), welche mit den Bolzen (4) und (5) fixiert sind, besteht. Die Grundlage sowie die Seitenstützen sind mit Einlasslöchem (6), (7), (8) versehen, wobei die Verbindungsstükke mit O-Ringen oder vorzugsweise mit Kautschukpakkungen mit der Form verbunden sind.
Die Oberfläche der Form ist nun auf dem Gegenstück zum Schuhsohlenprofil mit einem Film aus Kunstharz überzogen, welcher sich von einer Seitenstüzte zur andern erstreckte und durch die Klemmbolzen (14) und (15) begrenzt ist. Der Film kann druch Infrarotaufheizung gleichmässig auf der Oberfläche verteilt werden. Dieser Film besitzt neben der schon erwähnten Eigenschaften für das erfindungsgemässe Verfahren noch den Vorteil, dass er die Form gegen die den Schaum bildende Masse abdichtet.
Auch können sehr gute Produkte ohne Verwendung von Ablösmitteln oder Schmiermitteln erfindungsgemäss hergestellt werden, wenn man Formen aus Polyäthylen, Polypropylen oder Polystyrol uam. verwendet, da sich diese Materialien sehr gut vom gebildeten Polyurethanschaum lösen.
Beispiel 1
1 Mol Poly-(E-caprolacton)-diol mit einem Molekulargewicht von 1000 und 2 Mol Toluyldiisocyanat werden während 2 Stunden bei 80 "C zu einem Isocyanat begrenzten Vorpolymerisat, welches 6 O/o an freiem Isocyanat enthält, umgesetzt. 100 Teile dieses Vorpolymerisates, welche auf 70 OC gehalten werden, werden mit 17 Teilen, 4,4'-Methylen-bis(2-chloranilin), bei 110 "C, 0,2 Teilen Zinnoctoat bei Zimmertemperatur, 2 Teilen Silikon bei Raumtemperatur und 0,14 Teilen Wasser bei Raumtemperatur innig vermischt, wonach die erhaltene Masse bei 80 OC in eine Schuhsohlenform gegossen wird.
Anschliessend wird ein auf einen Leisten aufgezwicktes Obergeschüh in die, das noch nicht erhärtete Polymerisat enthaltende Schuhsohlenform eingepasst und dann das Ganze einige Zeit stehen gelassen.
Nach ungefähr 10 Minuten wird dann die Form entfernt und wenn die Sohle genügend erhärtet ist, wird auch der Leisten entfernt. Die so aufgegossene Schaumgummisohle weist ein spez-Gew. von 0,40, ein 100 0/obiges Elastizitätsmodul von 15 kg/sq. cm, eine Reissfestigkeit von 30 kg/sq. cm und eine Dehnbarkeit von 360 O/o auf.
Beispiel 2
1 Mol Poly-(oxytetramenthylen)-glycol und 2 Mol Toluyldiisocyanat werden während 2 Stunden bei 80 "C zu einem Isocyanat begrenzten Vorpolymerisat, welches 6 O/o an freiem Isocyanat enthält, umgesetzt. 100 Teile diese Vorpolymerisates werden mit 17 Teilen 4,4' Methylern-bis(2-chloranilin), 2,2 Teilen Dibutylzinndilaurat, 1,5 Teilen Silikon und 0,14 Teilen Wasser innig vermischt, wonach die erhaltene Masse bei 80 "C in eine Schuhsohlenform gegossen wird. Anschliessend wird ein auf einen Leisten aufgezwicktes Obergeschüh in die das noch nicht erhärtete Polymerisat enthaltende Schuhsohlenform eingepasst und dann das Ganze einige Zeit stehen gelassen. Nach ungefähr 30 Minuten wird dann die Form entfernt. Die Schaumgummisohle besitzt die gleichen Eigenschaften wie die gemäss Beispiel 1 erhaltene.
Beispiel 3
1 Mol Poly-(oxytetramethylen(-glycol mit einem Molekulargewicht von 1000 und 2,5 Mol Diphenylmethandiisocyanat werden während 2 Stunden bei 80 "C zu einem Isocyanat begrenzten Vorpolymerisat, welches 7 /0 an freiem Isocyanat enthält, umgesetzt. 100 Teile dieses Vorpolymerisates werden mit 4,5 Teilen Äthylenglycol, 1 Teil Silikon, 0,25 Teilen Tetramethylbutandiamin und 0,1 Teilen Wasser innig vermischt, wonach die erhaltene Masse bei 20 in eine Schuhsohlenform gegossen wird. Anschliessend wird ein auf einen Leisten aufgezwicktes Obergeschüh in die, das noch nicht erhärtete Polymerisat enthaltende Schuhsolenform eingepasst und das Ganze ungefähr 10 Minuten stehen gelassen.
Danach wird die Form entfernt und nachdem die Sohle genügend erhärtet ist, wird auch der Leisten entfernt.
Die so aufgegossene Schaumgummisohle weist- ein spez. Gew. von 0,60 ein 100 0/obiges Elastizitätsmodul von 20 kg/sq. cm, eine Reissfestigkeit von 87 kg/sq. cm und eine Dehnbarkeit von 390 O/o auf.
Beispiel 4
Verwendet man zur Herstellung des Vorpolymerisate an Stelle des Polyäthers ein Polyester, so erhält man ähnliche Resultate wie in Beispiel 3.
Beispiel 5
100 Teile 50 "C warmes Poly-(e-caprolacton) werden mit 71 Teilen Diphenylmethandiisocyanat (40 "C), 9 Teilen Äthylenglycol (Raumtemperatur), 1,5 Teilen Silikon (bei Raumtemperatur), 0,17 Teilen Wasser (bei Raumtemperatur) und 0,01 Teilen Dibutylzinndilaurat (bei Raumtemperatur) innig vermischt, wonach die erhaltene Masse be 20 C in eine Schuhsohlenform gegossen wird. Anschliessend wird ein auf einen Leisten aufgezwicktes Obergeschüh in die, das noch nicht erhärtete Polymerisat enthaltende Schuhsohlenform eingepasst und dann stehen gelassen, worauf nach ungefähr 10 Minuten die Form entfernt wird und wenn die Sohle genügend erhärtet ist, wird auch der Leisten entfernt.
Die so aufgegosssene Schaumgummisohle besitzt die gleichen Eigenschaften wie die gemäss Beispiel 3 hergestellt.
Gemäss einer speziellen Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens kommt eine Schuhsohlenform zur Anwendung, deren Oberfläche, oder wenigstens ein Teil davon, mit formgebenden Körpern aus Kautschuk, synthetischem Harz oder Metall versehen ist.
Das auf den Leisten aufgezwickte Obergeschüh wird nun dabei dermassen in die Form eingebracht, dass zwischen dieser und dem Obergeschüh noch ein Zwischenraum vorhanden ist. In diesen wird nun eine bestimmte Menge des den Polyurethanschaum bildenden Materials eingegossen, wobei dieses mit den Formkörpern einen zusammenhängenden Körper bildet, der auch auf der Unterlage des Obergeschühs haftet. Nach einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemässen Herstellung von mit Polyurethanschaumsohlen versehenem Schuhwerk wird eine mit Vertiefungen zur Erlangung des Sohlenprofils versehene Schuhsohlenform benutzt, wobei zwecks besserer Ablösefähigkeit der verformten Sohle, deren Oberfläche vorerst mit einem dünnen Film aus einem harzigen Material, welches die Eigenschaft besitzt, dass es sich von Polyurethanschaum gut löst, überzogen wird.
Nach einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird eine Sohlenform aus synthetischem Harz, welches sich nach der Verformung gut vom gebildeten Polyurethanschaum löst, verwendet.
Process for lE3 production of footwear with a polyurethane foam sole
The present invention relates to a method for the production of footwear with polyurethane foam soles of a certain spec. Weight.
According to methods known up to now for the production of footwear, an upper leather that was glued or sewn together from different parts and pinched onto a last had to be provided with an undersole, on which a rubber frame was then attached. The sole was then vulcanized onto this structure, possibly after roughening the composite surfaces onto the upper shoe provided with the lower sole and frame. This method has the disadvantage that the work process extends over several stages. There has also been proposed a method for manufacturing footwear with synthetic resin soles, in which, at high pressure, a hot melt of a thermoplastic resin, such as. B.
Vinyl, polyamide or polyester resins, is pressed into the shoe sole shape, the upper part of the shoe being brought into contact with the still liquid mass of the sole material to connect the two parts. However, this method has the disadvantage that it requires expensive injection machines and precisely manufactured shoe sole molds. The upper leather can also be easily damaged in the process, since it has to be pressed heavily against the mold in order to prevent the resin pressed in under high pressure from seeping through. Furthermore, in order to achieve a uniform bond between the upper leather and the sole, it is not sufficient to simply bring the mold to a sufficiently high temperature during the process of creating the sole and then cool it down again for removal, since the sole material is extremely heat-resistant.
These disadvantages are eliminated with the method according to the invention in that a certain amount of a liquid polyurethane foam-forming material is poured into a shoe sole mold that has been brought to a certain initial temperature, the upper shoe that is pinched on a last with the insole with the one in the mold not yet hardened polyurethane is brought into contact, whereby the forming sole is connected to the upper shoe during hardening, after which the mold is removed after a pre-hardening and the lasts after the sole has hardened completely.
A liquid polyurethane foam-forming material is therefore poured into a shoe sole mold that has depressions. The polyurethane foam sole formed in this way, in a not yet fully cured state, is then brought into contact with the upper shoe pulled over a last, the sole being connected to the latter during complete curing by increasing the pressure of the foam. The density of the foam can also be influenced by changing the initial temperature.
The material in question, which is a liquid of low viscosity, can be introduced without difficulty, for example with a pump. In addition, it is not necessary to use molds made of particularly strong material. In addition, the initial temperature of the mold can be varied so that the molded sole can become spongy to very hard on the surface.
The method according to the invention is explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment shown in the drawing, namely:
1 shows a longitudinal section through an upper shoe provided with an insole and pinched onto a last,
2 shows a cross section through a sole shape at the moment of pouring in the liquid polyurethane mass,
3 shows a cross section through a shoe sole shape with a mass filled in, the upper shoe attached to the last being connected to the latter,
4 shows the arrangement according to FIG. 3 in plan, and
5 shows a longitudinal section through a shoe sole shape provided with depressions for obtaining the sole profile, the surface of which is covered with a thin film of resinous material.
A schematic representation of an example of the method according to the invention follows.
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Overshoot <SEP>: <SEP> | <SEP> strips <SEP> form <SEP> <
<tb> (sewing work) <SEP>> <SEP> (cooling <SEP> or <SEP> with <SEP> certain
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<tb> <SEP> / <SEP> Entèrnung <SEP> \
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As materials for the upper boot according to the invention, individually or in combination with one another, for example leather, textile fabric, synthetic leather, paper or the like come into consideration. As in Fig.
1, the upper boot (1) is pinched over a strip (22) and sewn onto an insole (inner sole). The shoe sole shape is made up of a base (10) and side supports (2), (3), which can be dismantled or not. The initial temperature of the mold can be varied within a wide range depending on the desired physical properties of the sole to be formed. The liquid, the polyurethane foam forming mass is then poured at a certain temperature through a nozzle (21) into the heated with the initial temperature. Although the liquid flows into the mold, its distribution must be checked for a short time with a spirit level because of the low viscosity, and the spout can be rigid or movable for filling.
The shape of the shoe sole can also be kept in motion to achieve a uniform distribution of the mass forming the polyurethane foam. Several nozzles can also be used to pour in the liquid, whereby the outflow quantity of the individual nozzles can be the same or different. One can choose one or the other system depending on the type of footwear to be manufactured and the working conditions required for its manufacture. If various types of liquid, which form polyurethane foam, are allowed to flow into the mold through the individual spouts, a sole can be produced with local differences in density. The same effect can also be achieved by partially changing the temperature of the mold.
If, as already mentioned, according to a special embodiment of the method according to the invention, the surface of the mold or at least part of it is provided with shaping bodies made of rubber, synthetic resins or metal, the formed sole adheres well to the upper shoe.
The wear and tear of the shoe sole is also greatly reduced if metal moldings are used as so-called anti-slip protection. Such soles are available with a wide variety of shaped bodies of this type. Moldings with poor binding properties to the polyurethane foam should be pretreated, for example, with a urethane-based cement, neoprene isocyanate cement, neophrenic phenolic resin cement or epoxy resin cement in order to eliminate this disadvantage.
After an appropriate part of the material forming the polyurethane foam has now been poured into the mold, the last provided with the upper shoe can be fitted into the mold and gently pressed against the mass for a certain time. During this time, the liquid mixture contained in the mold foams and fills the spaces between the mold and the shoe last, whereby the liquid solidifies. The foam-forming mass can, however, only be poured in with an inlet mounted on the base of the mold or in the side supports when the last provided with the upper leather has already been fitted into the mold, and again several spouts can be used.
Before the liquid is introduced, the shoe sole shape must be set to a temperature between about 20 and 80 "C. Then, for example, a certain amount of the liquid and polyurethane foam-forming compound is poured into the mold and then the shoe last with the upper shoe that is pinched on The whole thing is then left to stand for 10 minutes, whereby a pre-hardening occurs. After this process the mold is removed. The sole, which is now connected to the upper shoe, is left at room temperature or in a heating chamber until the compound has hardened completely is, after which the last is also removed.
While it is preferable to carry out the hardening for the conversion of the whole molding in two stages, it can be carried out in only one stage. In the latter case, a shoe sole mold with a built-in electric heater is preferably used. In general, curing can be accomplished by keeping the temperature of the mold above 20 "C but below 80" C.
With this method, the density of the polyurethane foam, as already mentioned, depends on the initial temperature of the mold before the liquid forming the polyurethane foam is poured in, which can be maintained during the pre-curing.
If the liquid is introduced into the mold kept at room temperature or at a low temperature, a polyurethane foam sole of pronounced hardness is obtained, which is particularly suitable as a hard, thin foam sole. It should be noted that the lower the treatment temperature, the harder the surface of the sole becomes, since the lower temperature of the mold inhibits the expansion of the foam, and thanks to the denser surface, this foam has a low water and dirt absorption capacity. The interior of such a sole, however, has a lower density. Accordingly, foams of this type are very desirable.
In contrast to this, when the mass forming the polyurethane foam is poured into the mold at a higher temperature, a foam of consistently uniform density is obtained, both on the surface and on the inside. According to this embodiment of the method, very light soles can be produced, which, however, have the disadvantage that they are highly water and dirt absorbent. It is therefore preferred in the process according to the invention that the mass forming the polyurethane foam is brought to as high a temperature as possible before pouring and is then poured into a mold at a low temperature, whereby shoe soles are obtained, the surface of which has a high density and the interior of which is lower Have density. In contrast, the curing time is much longer with this method of working.
As mentioned above, the hardness of the sole surface depends on the selected initial temperature of the shoe sole shape.
As shown in the figures, the shoe sole shape consists of a pad (10) and a pair of side supports (2), (3). which are attached to the former, for example with bolts and grooves. To fix the shoe in the mold, there is a pressure device (16) with a lever or a screw thread, which is connected to the base (10) via a rod (18) by means of a pin. The pressure device could also be replaced by a weight. A rubber band is attached to the inside of the corners (9) of the side supports (2), (3) to protect the upper shoe to be held and to prevent the polyurethane foam from seeping through. For the same effect, the inner sides of the side supports are also lined with a tape made of rubber or other elastomeric material.
As already mentioned, the inner surface of the mold can also be coated with a film of a resinous mass such as polyethylene, polypropylene, polystyrene or other synthetic resins before the polyurethane mass is poured in to ensure better detachment of the mold from the sole formed . For example, according to FIG. 5, a shoe sole shape is shown, which consists of a base (10) and two side supports (2), (3) which are fixed with bolts (4) and (5). The base and the side supports are provided with inlet holes (6), (7), (8), the connecting pieces being connected to the mold with O-rings or preferably with rubber packings.
The surface of the mold is now covered on the counterpart to the shoe sole profile with a film made of synthetic resin, which extended from one side support to the other and is limited by the clamping bolts (14) and (15). The film can be distributed evenly on the surface by infrared heating. In addition to the properties already mentioned, this film also has the advantage for the method according to the invention that it seals the mold against the mass forming the foam.
Very good products can also be produced according to the invention without the use of release agents or lubricants if one uses molds made of polyethylene, polypropylene or polystyrene, etc. used because these materials can be detached very easily from the polyurethane foam formed.
example 1
1 mole of poly (e-caprolactone) diol with a molecular weight of 1000 and 2 moles of toluene diisocyanate are reacted for 2 hours at 80 ° C. to form an isocyanate-limited prepolymer which contains 6% of free isocyanate. 100 parts of this prepolymer , which are kept at 70 ° C., are mixed with 17 parts of 4,4'-methylenebis (2-chloroaniline) at 110 ° C., 0.2 parts of tin octoate at room temperature, 2 parts of silicone at room temperature and 0.14 parts Water is intimately mixed at room temperature, after which the mass obtained is poured into a shoe sole mold at 80 ° C.
Subsequently, an upper shoe that is pinched onto a last is fitted into the shoe sole shape containing the not yet hardened polymer and the whole is then left to stand for some time.
After about 10 minutes the form is removed and when the sole has hardened sufficiently, the last is also removed. The foam rubber sole poured on in this way has a specific weight. of 0.40, a 100 0 / above modulus of elasticity of 15 kg / sq. cm, a tensile strength of 30 kg / sq. cm and an elongation of 360 o / o.
Example 2
1 mol of poly (oxytetramenthylene) glycol and 2 mol of toluene diisocyanate are reacted for 2 hours at 80 ° C. to form an isocyanate-limited prepolymer which contains 6% of free isocyanate. 100 parts of this prepolymer are mixed with 17 parts of 4.4 Methylernebis (2-chloroaniline), 2.2 parts of dibutyltin dilaurate, 1.5 parts of silicone and 0.14 parts of water are intimately mixed, after which the mass obtained is poured into a shoe sole mold at 80 "C. Subsequently, an upper shoe that is pinched onto a last is fitted into the shoe sole shape containing the not yet hardened polymer and then the whole thing is left to stand for some time. The mold is then removed after about 30 minutes. The foam rubber sole has the same properties as that obtained in Example 1.
Example 3
1 mol of poly (oxytetramethylene (-glycol with a molecular weight of 1000) and 2.5 mol of diphenylmethane diisocyanate are reacted for 2 hours at 80 ° C. to form an isocyanate-limited prepolymer which contains 7/0 of free isocyanate. 100 parts of this prepolymer are converted intimately mixed with 4.5 parts of ethylene glycol, 1 part of silicone, 0.25 parts of tetramethylbutanediamine and 0.1 part of water, after which the resulting mass is poured into a shoe sole mold at 20. Subsequently, an upper shoe that is pinched onto a last is inserted into the Unhardened polymer-containing shoe sole shape fitted and left to stand for about 10 minutes.
Then the mold is removed and after the sole has hardened sufficiently, the last is also removed.
The foam rubber sole poured in this way has a spec. Weight of 0.60 a 100 0 / above modulus of elasticity of 20 kg / sq. cm, a tensile strength of 87 kg / sq. cm and an elongation of 390 o / o.
Example 4
If a polyester is used instead of the polyether to prepare the prepolymer, results similar to those in Example 3 are obtained.
Example 5
100 parts of 50 "C warm poly (e-caprolactone) are mixed with 71 parts of diphenylmethane diisocyanate (40" C), 9 parts of ethylene glycol (room temperature), 1.5 parts of silicone (at room temperature), 0.17 parts of water (at room temperature) and 0.01 part of dibutyltin dilaurate (at room temperature) intimately mixed, after which the mass obtained is poured into a shoe sole mold at 20 C. Subsequently, an upper shoe that is pinched onto a last is fitted into the shoe sole mold containing the not yet hardened polymer and then left to stand, after which the mold is removed after about 10 minutes and when the sole has hardened sufficiently, the last is also removed.
The foam rubber sole poured on in this way has the same properties as that produced according to Example 3.
According to a special embodiment of the method according to the invention, a shoe sole shape is used, the surface of which, or at least a part thereof, is provided with shaping bodies made of rubber, synthetic resin or metal.
The upper shoe that is pinched onto the last is now brought into the mold in such a way that there is still a gap between it and the upper shoe. A certain amount of the material forming the polyurethane foam is then poured into this, this forming a coherent body with the molded bodies which also adheres to the base of the upper shoe. According to a further embodiment of the production according to the invention of footwear provided with polyurethane foam soles, a shoe sole shape provided with depressions to obtain the sole profile is used, the surface of which is initially covered with a thin film of a resinous material which has the property that it dissolves well from polyurethane foam, is coated.
According to a further embodiment of the method according to the invention, a sole mold made of synthetic resin, which after deformation is easily detached from the polyurethane foam formed, is used.