专利名称：用作为单件式鞋帮后跟支撑物的复合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及制作适用于鞋的后跟部位的单件式鞋帮后跟支撑物的无纺复合物的新方法。
通常，鞋后跟部位至少由三个分别成型的层构成(1)鞋帮或鞋的外表面;(2)与鞋帮接触放置的加固件;和(3)附着于加固件并与脚后跟接触的绒面或毡面材料。鞋的这一部位的制造需要许多独立的步骤，既要分别制做这三个独立的部件，又要将其装配到鞋的后跟部位。为简化制鞋工艺，已经做出了一些尝试，试图将加固件与内面材料结合，制做单件式鞋帮后跟支撑物。
U.S.P.4，308，673公开了一种制造可用作单件式鞋帮后跟的材料的方法。该专利公开的方法是将合成树脂载于纤维结构上，然后对负载的纤维结构进行热处理以形成加固的织物型材料。遗憾的是，该方法所得到的产物必须在其一面上进行磨面后处理，以提供因与脚的后跟部位接触而高度需要的绒面或毡面。此外，由该方法生产的加固织物制成的鞋帮后跟支撑物在用热熔性胶接剂，与鞋外帮粘合时，粘合剂易于从支撑物渗出。粘合剂由鞋帮支撑物渗出后会形成硬的变色斑，这将破坏绒面或毡面的触感和外观。由于这些斑点将摩损脚后跟部位，因此也是不希望有的。
另外，在制造鞋后跟支撑物时，也希望能使用由诸如聚丙烯一类的不可染色的合成纤维制成的织物。由于应使鞋后跟支撑物与鞋相匹配，使用不可染色的纤维将需要使纤维具有特定的颜色以便和鞋的特定颜色配合，这是一项困难且花费大的工作。使用不可染色的合成纤维的另一缺点是制成的鞋后跟支撑物通常具有不均匀的颜色外观，这显然是由用来加固鞋后跟支撑物的热塑树脂造成的。
因此，开发一种生产适用于单件式鞋后跟支撑物的方法，使其具有不经摩擦柔化而形成的绒面或毡面，无疑是对本技术领域的一个显著贡献。
此外，开发一种复合材料，从而使得用来将单件式鞋后跟支撑物与鞋外帮粘接的粘合剂不能由鞋后跟支撑物渗出，也是对本技术领域的一个显著贡献。
同时，开发一种由不可染色的合成纤维制做单件式鞋后跟支撑物的方法，使鞋后跟支撑物能与鞋配合，并具有均匀的颜色外观，也是对本技术领域的一个显著贡献。
为此，本发明的一个目的是提供一种制备适用于单件式鞋后跟支撑物的复合材料的方法，所述鞋后跟支撑物具有一个不是用摩擦柔化而形成的绒面或毡面。
本发明的另一个目的是提供一种使单件式鞋后跟支撑物与鞋外帮粘接用的粘合剂不能由鞋后跟支撑物渗出的复合材料。
本发明的又一目的是提供一种由不可染色的合成纤维制做单件式鞋后跟支撑物的方法，其中提供了使鞋后跟支撑物与鞋匹配，并且有颜色均匀的外观的手段。
本发明的其它方面、目的及其优点可从本文的公开中明显看出。
本发明公开了一种制备具有一个绒面或毡面、适用作为鞋后跟支撑物的无纺复合物的方法，该方法包括
(1)将有效量的热塑树脂分散于具有两个织物面的无纺织物的缝隙间，其中第一织物面具有绒或毡的质地，第二织物面为融合面，由此形成载有热塑树脂的无纺织物;然后，(2)热处理所述载有热塑树脂的织物，使所述热塑树脂浸渍到无纺织物上，形成一面基本没有热塑树脂，不需摩擦柔化，但具有绒面或毡面的无纺复合物。
本发明还公开了一种具有一个绒面或毡面、适用作为鞋后跟支撑物等的无纺复合物，所述无纺复合物由用有效量适当固化的热塑树脂浸渍的定长短纤维制成的无纺织物构成，热塑树脂分散于所述无纺织物的缝隙间作为加固剂，形成无纺复合物;所述无纺复合物具有两面，其第一面具有绒面或毡面的质地，基本不含所述的热塑树脂，第二面具有所述无纺织物定长短纤维的轻度融合面，且第一面不用摩擦柔化。
附
图1是固定于鞋帮上的鞋后跟支撑物坯件的示意图;
附图2是鞋后跟支撑物。
本发明提供了一种制备具有一个绒面或毡面适用于切割成型为单件式鞋后跟支撑物的无纺复合物的方法。该方法至少包括两个步骤(1)将有效量的热塑树脂分散在适宜的无纺织物上;和(2)热处理所述载有热塑树脂的无纺织物使树脂浸渍在无纺织物上，形成无纺复合物。作为另外一种可选择的方式，还可以将热塑树脂以含水乳液的形式施加到无纺织物上并使其干燥。还可以对无纺复合物进行压制例如在热处理步骤后用冷却砑光辊挤压无纺织物至所需的均匀厚度。
适用于本发明的无纺织物应具有平滑的第一织物面，基本没有表面缺陷，具有均匀的外观和适于提供绒面或毡面质地的手感以便在鞋的后跟部位与脚接触。该织物在绒面或毡面结构特征也可被描述为具有轻微起绒(毛)的表面。该无纺织物的第二个织物面在初始时可含有许多表面缺陷(如环形缺陷)。但是，在用于本发明之前，该织物的第二面必须进行轻度熔合以助于封堵粘合剂和/或溶剂由第二面透过至第一面。
用于本发明的无纺织物每平方码的重量应在约6盎司至约10盎司，优选为8盎司至9.4盎司，更优选为约8.6盎司。同样重要的是，无纺织物的半均匀厚度应为约65mm至约90mm，优选为约65mm至约80mm，更优选为75mm至80mm。
制造实施本发明所用的无纺织物的适用的定长短纤维包括限于合成纤维内的纤维，例如可选自聚丙烯纤维，乙酸纤维素纤维，尼龙纤维(聚酰胺纤维)，丙烯酸纤维以及上述两种或多种的组合。另外，在本发明的实施中还可使用主要由前述合成纤维组成的、且含有比前述合成纤维熔点高的高熔点或降解温度的其它纤维的纤维混合物。实施本发明中特别优选的是聚丙烯定长短纤维。
用于本发明的无纺织物应由约1 1/2 至10旦的定长短纤维制成。定长短纤维的旦数宜在约3～5。优选较低旦数的定长短纤维，因为由其制成的无纺织物具有“更紧密”的织物结构，这可以减小施于织物一面的粘合剂渗透到另一面的可能性。也可以使用混合旦数的纤维，例如使用等量的3和5旦纤维掺合物。定长短纤维的长度应在约2英寸至约4英寸之间，优选为约3 1/4 英寸，以提供最佳的织物强度。
用于本发明的无纺织物可通过将上述定长短纤维梳理成网的方法形成。然后将网交叉叠加至层数足以在针刺后形成上述规定重量的无纺织物的纤维坯胎。
针刺纤维网形成无纺织物的方式应使得无纺织物具有光滑的第一织物面(几乎没有环形缺陷，外观均匀，良好的毡状手感)。为此，针刺的操作应在约500～2000针孔/平方英寸，最好为约1000-1200针孔/平方英寸下进行。针的尺寸应为约32号至约40号，以36号针为好，因为其操作平稳且比更细的针不易断裂。提供平滑的第一织物面的一种适宜方法(对于提供适宜的绒面或毡面织物表面是重要的)是在针刺过程中降低向上的行程。
建议在表面融合前对织物进行冷压处理。在两个压辊之间进行冷压可减少织物间的空隙并使织物在整个宽度上厚度均匀。
可通过处理与平滑的第一织物面相对的无纺织物面使其成为轻度融合面制成第二织物面。许多可提供表面融合的方法都是本技术领域的技术人员众所周知的。其中一种适宜的方法是在适当的温度下对织物表面施用热砑光辊，其时间应适于仅融合无纺织物的表面纤维。另一种适宜的方法是使用红外线热源和冷砑光辊只塑化外表面。
然后，在无纺织物上施加作为加固剂的热塑树脂。作为加固剂的热塑树脂，其熔点必须低于将其浸渍在其上的用于无纺织物的定长短纤维或定长短纤维混合物的熔点。适用的合成树脂包括但不限于选自苯乙烯均聚物、苯乙烯共聚物、丙烯酸酯均聚物和丙烯酸酯共聚物的热塑树脂。适用的丙烯酸酯包括但不限于丙烯酸酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯等。适用的合成树脂的实例包括但不限于苯乙烯均聚物，苯乙烯和丁二烯共聚物，丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三聚物，苯乙烯和丙烯酸共聚物，苯乙烯和丙烯酸的盐的共聚物，苯乙烯和甲基丙烯酸的共聚物，苯乙烯和甲基丙烯酸的盐的共聚物，苯乙烯和丙烯酸甲酯的共聚物，苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯的共聚物，以及苯乙烯和丙烯酸乙酯的共聚物。本发明的实施中优选苯乙烯和丙烯酸乙酯的共聚物如W.R.Grace Darex 444。
可采用任何能将热塑树脂均匀分散于无纺织物缝间间隙的方式将热塑树脂施加到无纺织物上。一种适宜的方法是将无纺织物浸于槽或容器中，其中热塑树脂以乳液形式存在。理想的是以含水乳液的形式提供热塑树脂，其中热塑树脂固体含量为约40-60重量份。本发明使用的热塑树脂中还可加有填料，稳定剂，加工助剂和染料或颜料。在将无纺织物从含有热塑树脂的槽中取出后，应在其上使用一对挤压辊或博土辊(涂胶量控制辊)控制施加到无纺织物上的热塑树脂的量。
在实施本发明中，有必要使用挤压辊或博土辊控制有效量的热塑树脂，除去过量的热塑树脂。通过使用挤压辊，可从所述无纺织物的第一织物面基本除去残留在负载无纺织物中有限量的热塑树脂。建议将负载无纺织物用挤压机压至其原始厚度的约1/3至1/5，更好为其原始厚度的约1/4。例如，原始厚度为0.065英寸的无纺织物最好用挤压机挤压成0.017英寸。
特别有利的是利用由定长短纤维或染料提供的底色，使热塑树脂能产生多种所需的颜色，并使无纺复合物具有均匀的最终色彩外观。如果定长短纤维是用以提供底色的不可染的有色合成树脂，应在通常为半透明的热塑树脂中使用少量但有效量的白色着色剂。向半透明的热塑树脂中加入有效量的白色着色剂可导致形成具有均匀的颜色反射性和均匀着色外观的鞋帮后跟支撑物。然而，如果用热塑树脂提供底色，使用白色不可染的合成树脂并依赖热塑树脂中的着色剂，可产生各种柔和的颜色。
可对无纺织物进行干燥以基本除去夹带在其中的水。适宜的干燥方式是本领域技术人员已知的，包括但不限于强制空气干燥系统。强制空气的流速和温度应能使得无纺织物和热塑树脂维持在约100-250°F的温度范围内。实施本发明中优选的是使无纺织物和热塑树脂在干燥过程中维持在110-140°F，最好为130°F。
在本发明的实施中，载有树脂的无纺织物的总干重(没有乳化剂存在)应为约17盎司/平方码至约26盎司/平方码，更好为19盎司/平方码至22盎司/平方码。这大致相当于含有约70～50%(重量)可固化热塑树脂的无纺复合物。
然后对载有热塑树脂的无纺织物进行热处理使热塑树脂熔化，以便其环绕无纺织物的纤维流动，形成无纺复合物。热处理温度需低于无纺织物中定长短纤维的熔点。适于连续的织物卷材料的加热方式对本领域的技术人员是已知的。一种适宜的加热手段是Festone Oven，其中织物的温度由红外监测器监控。在本发明的实施中，载有树脂的无纺织物的热处理温度应保持在200-250°F，优选为225°F(特别是当聚丙烯用作纤维，苯乙烯/丙烯酸乙酯共聚物用作热塑树脂的情况下)。
无纺复合物形成后，可在两个砑光辊之间对其进行挤压，使其具有均匀的厚度。最好对所用的砑光辊进行冷却以使最后确定无纺复合物的厚度。例如，由原始厚度为0.065英寸的无纺织物在载上适当量热塑树脂并固化后形成的无纺复合物宜挤压成约0.052至0.057英寸的厚度。
此时，无纺复合物的第一织物面将具有绒状或毡状结构，也可将其描述为具有轻微起绒的表面。无纺复合物的另一具有轻度表面融合的面可用粘合剂处理，以使无纺复合物能够固定在鞋的后跟部位。本技术领域的技术人员已知有多种适宜的粘合剂，然而，目前优选的是热熔粘合剂。
适用于制鞋工业的热熔粘合剂是本领域的技术人员众所周知的。在本发明的实施中，热熔粘合剂的活化温度需低于定长短纤维或定长短纤维混合物的熔点温度。在制鞋工业中，粘合剂的活化温度应为约140-280°F，更好为约140-200°F。
一类适宜的热熔粘合剂的制备是将主要量的乙烯/乙酸乙烯酯共聚物与至少一种添加剂如增粘剂、蜡、沥青、增塑剂、非粘合剂树脂颜料和填料等掺合。可采用任何适宜的涂敷方式将粘合剂施加到无纺织物的第二面上，例如辊涂、幕涂、刷涂、喷涂或刀涂等。此外，也可先将无纺复合物切割成鞋后跟支撑物坯料，然后施加粘合剂或鞋的组装时施用粘合剂。
无纺复合物通常以大片的形式生产，然后根据制鞋业的规格切割成鞋帮后跟支撑物坯料，制鞋业对该坯料的规格要求通常取决于所生产的鞋的样式。参见图1，然后可使鞋帮后跟支撑物坯料2与鞋帮4匹配，并通过适宜的方式如粘合或缝合将其固定。此后可将鞋帮后跟支撑物与鞋帮一起成型为鞋的后跟部分。这一操作通常是采用热模压步骤与将鞋后跟支撑物固定于鞋帮上同时进行的。热模压步骤将同时成型含热塑树脂的无纺复合物和活化热熔粘合剂(如果采用这种粘合剂将鞋后跟支撑物固定于鞋帮上的话)。热模压步骤将使鞋后跟支撑物坯料成型为通常与人的脚后跟外侧相应的鞋后跟支撑物，为鞋帮提供坚挺性。图2所示的鞋帮后跟支撑物包括第一表面6和第二表面8，第一表面为凹型，第2表面为凸型，形成的凹凸结构适应于脚后跟的的外侧面并为鞋帮的后跟部位提供坚挺性。该第一面6为所述无纺复合物的基本没有热塑树脂的绒状或毡状表面，该面不是用摩擦柔化而成的;该第二面8为所述无纺织物的融合面，上面可涂有粘合剂。
权利要求
1.一种制造具有一个绒状或毡状面的无纺复合物的方法，包括(1)将有效量的热塑树脂分散于具有两个织物面的无纺织物的缝隙间，其中第一织物面具有绒或毡的质地，第二织物面为融合面，由此形成载有热塑树脂的无纺织物；然后，(2)热处理所述载有热塑树脂的织物，使所述热塑树脂浸渍到无纺织物上，形成一面基本没有热塑树脂，不需摩擦柔化，但具有绒面或毡面的无纺复合物。
2.权利要求1的方法，其中所述的无纺织物由定长短纤维构成，所述定长短纤维选自聚丙烯纤维，乙酸纤维素纤维，尼龙纤维，丙烯酸纤维和上述两种或多种的组合。
3.权利要求2的方法，其中所述的定长短纤维的旦数为约1 1/2 至约6旦。
4.权利要求1的方法，其中所述的无纺织物每平方码的重量为约6盎司至约10盎司。
5.权利要求1的方法，其中所述无纺织物的厚度为约65毫米至约90毫米。
6.权利要求1的方法，其中热塑树脂以含水乳液的形式提供。
7.权利要求6的方法，其中载有热塑树脂的无纺织物经干燥后基本脱除夹带在其中的水。
8.权利要求1的方法，其中在无纺复合物形成后和热塑树脂完全硬化前无纺复合物通过两个冷却的砑光辊使其具有均匀的厚度。
9.权利要求1的方法，其中在无纺复合物形成后向其第二面上施加粘合剂。
10.一种制造适于用作鞋帮后跟支撑物的、具有至少一个绒状或毡状面的无纺复合物的方法，包括(1)将有效量的选自苯乙烯均聚物、苯乙烯共聚物、丙烯酸酯均聚物和丙烯酸酯共聚物的热塑树脂均匀分散于具有两个表面的、由选自聚丙烯纤维、乙酸纤维素纤维、尼龙纤维、丙烯酸纤维和其两种或多种组合的定长短纤维制成的无纺织物的缝间间隙，所述纤维的旦数为约1 1/2 至约6旦，织物每平方码的重量为约8盎司至约9.4盎司，厚度为约65毫米至约90毫米，所述织物经过以约500-2000针孔/平方英寸针刺，使其具有绒状或毡状第一织物面和具有融合面的第二织物面;由此形成载有热塑树脂的无纺织物;然后(2)热处理所述载有热塑树脂的织物，使所述热塑树脂浸渍到无纺织物上，形成一面基本没有热塑树脂，不需摩擦柔化，但具有绒面或毡面的无纺复合物。
11.权利要求10的方法，其中所述的定长短纤维是聚丙烯。
12.权利要求10的方法，其中所述的旦数为约3至5旦。
13.权利要求10的方法，其中无纺织物的厚度为约65毫米至约80毫米。
14.权利要求10的方法，其中所述的热塑树脂选自苯乙烯均聚物，苯乙烯和丁二烯共聚物，丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三聚物，苯乙烯和丙烯酸共聚物，苯乙烯和丙烯酸盐的共聚物，苯乙烯和甲基丙烯酸共聚物，苯乙烯和甲基丙烯酸盐共聚物，苯乙烯和丙烯酸甲酯的共聚物，苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯的共聚物以及苯乙烯和丙烯酸乙酯的共聚物。
15.权利要求10的方法，其中热塑树脂以含水乳液的形式提供。
16.权利要求15的方法，其中载有热塑树脂的无纺织物经干燥后基本脱除夹带在其中的水。
17.权利要求10的方法，其中在无纺复合物形成后和在热塑树脂完全硬化前使无纺复合物通过两个冷却的砑光辊使其具有均匀的厚度。
18.权利要求10的方法，其中在无纺复合物形成后向第二织物面上施用粘合剂。
19.权利要求10的方法，其中定长短纤维是有色的不可染合成树脂，半透明的热塑树脂中加有有效量增白剂，从而使无纺复合物具有均匀的有色外观。
20.权利要求10的方法，其中定长短纤维是白色的不可染合成树脂，热塑树脂中加有有效量的着色剂，从而使无纺复合物具有所需的颜色。
21.权利要求10的方法，其中所述的热塑树脂是苯乙烯和丙烯酸乙酯共聚物，定长短纤维是聚丙烯。
22.用权利要求1的方法制得的产物。
23.用权利要求10的方法制得的产物。
24.用权利要求14的方法制得的产物。
25.用权利要求18的方法制得的产物。
26.具有一个绒状面的无纺复合物，包括由定长短纤维制成的无纺织物，所述无纺织物通过用有效量的分散于织物缝间间隙的可固化热塑树脂浸渍，可固化树脂用作加固剂，形成无纺复合物;其中所述的无纺复合物具有至少两面;其第一面为没有所述热塑树脂的绒面或毡面，第二面经热处理形成无纺织物短纤维的轻度熔合，所述第一面不是用摩擦柔化形成的。
27.权利要求26的无纺复合物，其中无纺复合物中可固化热塑树脂的量为约70-50%(重量)。
28.权利要求26的无纺复合物，其中可固化的热塑树脂选自苯乙烯均聚物，苯乙烯和丁二烯共聚物，丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三聚物，苯乙烯和丙烯酸共聚物，苯乙烯和丙烯酸盐的共聚物，苯乙烯和甲基丙烯酸共聚物，苯乙烯和甲基丙烯酸盐的共聚物，苯乙烯和丙烯酸甲酯共聚物，苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯共聚物，以及苯乙烯和丙烯酸乙酯共聚物。
29.权利要求28的无纺复合物，其中热塑树脂是苯乙烯和丙烯酸乙酯共聚物。
30.权利要求26的无纺复合物，其中无纺织物是由选自聚丙烯纤维、乙酸纤维素纤维、尼龙纤维、丙烯酸纤维及其两种或多种组合的纤维构成的。
31.权利要求26的无纺复合物，其中定长短纤维的旦数为约1 1/2 至约6。
32.权利要求26的无纺复合物，其中无纺织物的重量为约每平方码6盎公至约10盎司。
33.权利要求30的无纺复合物，其中的定长短纤维是聚丙烯。
34.权利要求33的无纺复合物，其中的热塑树脂是苯乙烯和丙烯酸乙酯共聚物。
35.权利要求26的无纺复合物，其中的定长短纤维是有色的不可染合成树脂，半透明的热塑树脂中加有有效量的增白剂，使无纺织物具有均匀的有色外观。
36.权利要求26的无纺复合物，其中的定长短纤维是白色的不可染合成树脂，热塑树脂中加有有效量的着色剂，使无纺织物具有所需的颜色。
37.一种鞋帮后跟支撑物，包括基本没有热塑树脂的第一面和与第一面相对的第二面，其中第一面是凹形的，第二面是凸形的，形成的凹凸形结构可与人脚后跟的外表面相适应，并为鞋的后跟部位提供坚挺性。
全文摘要
本发明提供了一种无纺复合物和制备适于作为鞋后跟支撑物的无纺复合物的方法，方法包括将有效量的热塑树脂分散于无纺织物的缝隙间，该无纺织物的第一面具有绒状或毡状结构，第二面为熔合面，由此形成载有热塑树脂的无纺织物；然后，热处理所述载有树脂的织物，使树脂浸渍到无纺织物上，形成具有一个绒面或毡面且其上没有热塑树脂的无纺复合物。
文档编号D04H1/64GK1055656SQ9110138
公开日1991年10月30日 申请日期1991年3月7日 优先权日1990年3月9日
发明者凯尼斯·W·布格斯, 约翰·R·普罗特 申请人:菲利浦石油公司, 酒业销售集团公司