专利名称：温控鞋垫的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种温控鞋垫，其适用于运动鞋或者其他鞋类。
背景技术：
随着生活的发展，人类对鞋子的舒适性提出了更高的要求，特别是运动鞋，对它的关注不仅仅满足于对不同运动的特殊需要。而舒适性的首要标准是脚，鞋及外部环境三者之间的热力学的综合平衡。而鞋内的温度控制对调节其三者之间的热力学平衡起到很重要的作用。同吋，对运动鞋来说，如何減少运动时对膝盖部位的冲击，对中老年人也是非常重要的ー个课题。此外，在其他领域，也需要采用各种垫层。根据适用场合的温度来控制垫层本身以及周围温度也是ー个重要课题。
实用新型内容本实用新型所要解决的问题是提供ー种温控鞋垫，其能够根据适用场合的温度来控制鞋垫本身以及周围温度。此外，本实用新型所要解决的问题是控制鞋内的温度，使其保持在人体适合的范围内。为了解决上述问题，本实用新型采用的技术方案是提供ー种温控鞋垫，包括发泡层和层合在发泡层上的表面层，所述发泡层的上表面设有多个未穿透凹坑，所述凹坑内填充有相变温度介于18 37°C之间的相变材料。所述表面层的上表面即为与人体脚底接触的层面；而表面层的下表面则与发泡层的上表面相粘结。根据ー种优选实施方式，所述发泡层与所述表面层是通过胶粘剂或者胶粘薄膜而粘结，并同时密封所述发泡层中所填充的相变材料。根据ー种优选实施方式，所述凹坑的深度不超过发泡层厚度的二分之一。根据ー种优选实施方式，所述凹坑的面积总和占发泡层上表面的总面积的
5-30%。根据ー种优选实施方式，所述相变材料为微胶囊化的相变材料。根据ー种优选实施方式，所述发泡层为 聚こ烯层，聚丙烯层，聚氯こ烯层，聚苯こ 烯层，ニ元こ烯共聚物层，三元こ烯共聚物层，醋酸纤维素层，聚氨酯层，或橡胶层。根据ー种优选实施方式，所述表面层为布料层，天然皮革层，或人造皮革层。根据ー种优选实施方式，所述布料层为棉层，麻层，丝层，锦纶层，或涤纶层。根据ー种优选实施方式，所述相变材料为有机物或无机金属水合盐。根据ー种优选实施方式，所述有机物为具有15-25个碳原子的长链烷烃，精制石蜡，半精制石蜡，丁ニ胺，脂肪酸，脂酸酷，酸酐(例如硬脂酸酐)，ニ元醇，多元醇，聚こニ 醇，聚ニ元醇，或聚酷。[0017]根据ー种优选实施方式，所述无机金属水合盐为硫酸钠水合物，氯化钙水合物， 或硅酸钠水合物。根据本实用新型的温控鞋垫，因为相变材料的存在，可以根据所处环境温度的变化来改变相态，从而吸收或者释放出热能以保持其本身和周围温度大致恒定，当环境温度波动时，能产生缓冲作用。根据本实用新型的温控鞋垫，由于上述温控功能，鞋垫能够始终保持双脚的凉爽舒适，从而增加鞋子的舒适性。同吋，采用发泡的鞋垫技术能够減少运动时对膝盖部位的冲击。
图I是运动鞋主要结构的简单示意图；图2是根据本实用新型的ー种优选实施方式的鞋垫的结构示意图；图3是图2中的鞋垫的示意性横截面图；图4是与图3类似的鞋垫示意性横截面图，但显示了鞋垫发泡层的凹坑的不同形状。
具体实施方式
下面參照附图描述本实用新型的优选实施方式。如图I所示，运动鞋的主要结构包括外底I、中底2、鞋帮3、鞋面4、鞋垫5。这些部分的相互连接关系是众所周知的，这里不再细述。本实用新型g在对鞋垫5做出改进，为此，本实用新型提供了ー种温控鞋垫5。图2至4中展示了温控鞋垫5的结构细节。所述温控鞋垫5由发泡层6和层合在发泡层上的表面层7组成。发泡层6的上表面设有多个未穿透凹坑，这些凹坑中填塞有相变材料8。图2中的表面层7被部分地切棹，以展现相变材料8。如图3、4所示，发泡层6的上表面通过胶粘薄膜或者胶粘剂9与表面层7粘结，并且同时密封所填塞至发泡层的多个凹坑中的相变材料8。所述相变材料会随着温度的变化而发生相变反应，从而产生吸热或者放热，以达到控制鞋垫和鞋内温度的目的。这些在发泡层6的多个未穿透凹坑可以通过模具设计来实现，并可以根据选择的相变材料8的尺寸来修改凹坑大小。所述发泡层6的厚度可以根据鞋子设计的具体需要通过模具进行调整。所述相变材料8被填埋入凹坑后，可以通过胶粘薄膜(杜邦Bynel 材料或者其他马来酸酐接枝的烯烃共聚物做成的薄膜)或者其他胶粘剂来与构成表面层7的表面布料或者其他鞋垫材料复合，并同时密封发泡层中所填充的相变材料。一般而言，凹坑的形状并无特别限制，可为圆形，例如圆柱形(參看图3)、半球形 (參看图4)，或接近圆形，或其他形状(例如文字或图案)。凹坑的平均直径是介于1_3_ 之间。凹坑的深度最好不超过发泡层厚度的1/2。对于凹坑的数量并无特别限制，凹坑的面积总和可占发泡层上表面的总面积的5-30%。上述方案中，所述发泡层的发泡材料可以为市场上通常用于发泡鞋底的热塑树脂，例如聚こ烯、聚丙烯、聚氯こ烯、聚苯こ烯、ニ元こ烯共聚物、三元こ烯共聚物、醋酸纤维素、聚氨酯、橡胶、或其混合物。但在本实用新型中优选使用聚こ烯、こ烯-こ酸こ烯酯共聚物(EVA，S卩一种ニ元こ烯共聚物)、こ烯-丙烯酸丁酷-甲基丙烯酸缩水甘油醚(即ー种三元こ烯共聚物)、橡胶、或其混合物。发泡层的厚度可以根据鞋子设计的具体需要通过模具进行调整。上述方案中，所述表面层的材料可以选自常用或者具有导热功能的一种布料如棉、麻、丝、锦纶、涤纶等，也可以是天然皮革，或人造皮革。相变材料(phase change material, PCM)在其物相变化过程中，可以从环境吸收热量或向环境放出热量，从而达到能量的储存和释放的目的。据有储热密度大、储放热过程近似等温、过程易控制、并且可以多次重复使用等优点。为了适用于人体的最佳适应温度， 本实用新型采用的相变材料其且其相变温度是介于18 37°C之间，更佳为25 30°C之间；而其潜能(熔融焓)是在40焦耳/克以上。上述方案中的相变材料可以选自有机物如具有15-25个碳原子的长链烷烃、精制石蜡、半精制石蜡、丁ニ胺、脂肪酸、脂酸酷、酸酐(如硬脂酸酐)、ニ元醇、多元醇、聚こ ニ醇、聚ニ元醇、聚酯等，或其混合物；无机物如一价或者ニ价的金属无机水合盐类化合物 (inorganic hydrates),如硫酸钠水合物(Na2SO4. IOH2O)、氯化韩水合物(CaCl2. 6H20)、娃酸钠水合物(Na2SiO3. 5H20)，或其混合物。通过选择两种或更多种不同的相变材料所形成混合物，可针对任何所需的应用(如运动鞋、夏凉鞋、保暖靴等)，来调节本实用新型的温控发泡鞋垫的温度稳定范围。下面列出了常见的ー些相变温度在18到37度中间的长链烷烃类相变材料。
权利要求1.ー种温控鞋垫，包括发泡层和层合在发泡层上的表面层，其特征在干，发泡层的上表面设有多个未穿透凹坑，所述凹坑内填充有相变温度介于18 37°C之间的相变材料。
2.根据权利要求I所述的温控鞋垫，其特征在于，所述表面层通过胶粘剂或者胶粘薄膜而与所述发泡层粘结，并同时密封所述发泡层中所填充的相变材料。
3.根据权利要求I所述的温控鞋垫，其特征在于，所述凹坑的深度不超过发泡层厚度的二分之一。
4.根据权利要求I所述的温控鞋垫，其特征在于，所述凹坑的面积总和占发泡层上表面的总面积的5-30%。
5.根据权利要求I所述的温控鞋垫，其特征在于，所述相变材料为微胶囊化的相变材料。
6.根据权利要求I所述的温控鞋垫，其特征在于，所述发泡层为聚こ烯层，聚丙烯层， 聚氯こ烯层，聚苯こ烯层，ニ元こ烯共聚物层，三元こ烯共聚物层，醋酸纤维素层，聚氨酯层，或橡胶层。
7.根据权利要求I所述的温控鞋垫，其特征在于，所述表面层为布料层，天然皮革层， 或人造皮革层。
8.根据权利要求7所述的温控鞋垫，其特征在于，所述布料层为棉层，麻层，丝层，锦纶层，或涤纶层。
9.根据权利要求I所述的温控鞋垫，其特征在于，所述相变材料为有机物或无机金属水合盐。
10.根据权利要求9所述的温控鞋垫，其特征在于，所述有机物为具有15-25个碳原子的长链烷烃，精制石蜡，半精制石蜡，丁ニ胺，脂肪酸，脂酸酷，酸酐，ニ元醇，多元醇，聚こ ニ醇，聚ニ元醇，或聚酷。
11.根据权利要求9所述的温控鞋垫，其特征在于，所述无机金属水合盐为硫酸钠水合物，氯化钙水合物，或硅酸钠水合物。
专利摘要一种温控鞋垫包括发泡层和层合在发泡层上的表面层，所述发泡层的上表面设有多个未穿透凹坑，所述凹坑内填充有相变温度介于18～37℃之间的相变材料。本实用新型具有制作简单，随着周围温度的变化，相变材料可以通过相的改变来吸热和放热，从而达到控制鞋垫温度的效果。
文档编号C09K5/06GK202335432SQ20112039560
公开日2012年7月18日 申请日期2011年10月12日 优先权日2011年10月12日
发明者王兴旺 申请人:杜邦公司