发明内容

本发明的目的是提供一种可以制造鞋类部件甚至整个鞋类的更简单的方法。更特别地，目的是提供一种不需要大量金属模具的制造方法。

该目的通过以下方法实现。用于生产鞋类外底或内底的方法包括以下步骤：

(a)提供外底或内底的第一成型阴模，第一成型阴模包括通过使用与外底或内底的第一侧的形状相对应的第一母模热成型获得的至少一个成型塑料片，

(b)添加液态可固化组合物到第一成型阴模中，以及

(c)在成型阴模中固化可固化组合物，其中获得固化的外底或内底。

该方法是有利的，因为固化发生在由塑料片材制成的相对容易获得的成型阴模中。这种模具可以通过热成型大量制造。与需要许多上述这类模具的现有技术方法相比，该方法仅需要一个或有限数量的相对复杂的母模。因此，步骤(c)中耗时的固化发生在由塑料材料制成的一次性成型阴模中，该阴模可以从外底或内底移除。因此获得了更高的生产能力，而不必像在现有技术方法中那样制造更多的母模。在该方法中，被移除的塑料模具可以回收再利用。在下面更详细地讨论本发明时，将描述进一步的优点。

在本说明书中，可以使用上方、下方、上、底部和下等术语。这些术语用于更清楚地说明本发明，因为本发明将会被普遍应用。例如，对于鞋类，这些术语用于鞋类通常使用的方向，其中外底是底部，鞋面通常是鞋类的上端。除非指定，否则像第一、第二等术语不表示任何过程顺序。这些术语并不将本发明限制于此一般应用。

在步骤(a)中，提供包括塑料片材的外底或内底的成型阴模。模具可以由留有开口侧的仅一个成型塑料片材构成。当在步骤(b)中添加液态可固化组合物时，优选地从上方添加，同时模具的成型端面朝下。这样，液态可固化组合物保留在模具内。这种模具可适当地用于制备在一侧具有平坦表面的外底或内底。中底也可以通过该方法制成。在进行步骤(b)之后，将平面片材适当地放置在液态可固化组合物的顶部。

在进行步骤(b)之后，可以将外底或内底的第二成型阴模适当地放置在液态可固化组合物的顶部。这是有利的，因为可以获得外底或内底的成型底部和成型上侧。然后在可固化组合物存在于第一成型阴模和第二成型阴模之间时进行步骤(c)，从而获得成型的外底或内底。外底或内底的第二成型阴模适当地包括至少一个成型塑料片材，该成型塑料片材通过使用与外底或内底的第二侧的形状相对应的第二母模热成型来获得。该第二侧可以是外底或内底的上侧或外底或内底的材料层的上侧，下文将更详细地解释。

第一成型阴模和第二成型阴模可以彼此连接或通过压力机或通过下面讨论的支撑件压合在一起。在一个实施例中，第一成型阴模和第二成型阴模可以密封在一起以获得固化的产品的包装。因此包装好的外底和尤其是内底可以运输到另一个地点或作为产品本身而被提供。

利用本发明的方法，还可以生产分层外底或分层内底产品。分层在这里是指不同的层堆叠在彼此的顶部并且相邻层的材料和/或特性不同。适当地生产外底或内底，其中在步骤(c)期间将另一层不同的液态可固化组合物添加到部分固化的可固化组合物的顶部上。由此在部分固化的可固化组合物存在于第一成型阴模中时进行步骤(c)。在添加不同的液态可固化组合物之前，首先将任何可选的平面片材或第二成型阴模移除。

如上所述将另一层添加到基层。另一层可由平面片材或由第四成型阴模覆盖。该第四成型阴模适当地是通过使用与下一层上侧的形状相对应的第四母模热成型获得的成型塑料片材。

可以重复添加另一层的过程以获得多层外底、中底和内底。

在进行步骤(b)之前，第一成型阴模也可以与第三成型阴模组合以获得外底或内底的完整模具。在步骤(b)中经由浇口开口向该完整模具中添加液态可固化组合物。优选地，第三成型阴模包括至少一个成型塑料片材，该成型塑料片材通过使用与外底或内底的第二侧的形状相对应的第三母模热成型来获得。

在步骤(b)中，第一成型阴模适当地通过第一母模或通过相同形状的支撑件来支撑。在连续过程中，可以优选使用相同形状的支撑件，使得母模可用于生产下一个第一成型阴模或下一组第一成型阴模。通过相同地成型，支撑件将具有与母模相同形状的表面。这导致第一成型阴模的成型表面沿其表面被支撑件同等地支撑。

如上所述的平面片材或第二成型阴模也可以通过支撑件来支撑。这有利于确保外底或内底在步骤(c)中获得其所需的形状。在平面片材需要支撑件或第二母模的情况下，该支撑件可以是平板。优选地，与第二母模相比，该支撑件是相同形状的支撑件或更优选地为成型凹形的支撑件。

可以在进行步骤(b)时冷却上述支撑件。当在步骤(b)中添加的液态可固化组合物的温度高于第一成型阴模的成型塑料片材的软化点时，这是尤其有利的。也可以加热支撑件以增强如下所述的聚合反应。加热或冷却可以通过例如在支撑件不面向成型阴模的一侧的空气或水冷却来实现。

在步骤(c)中，可以在如上所述支撑成型阴模时进行一个或多个可固化组合物的固化。因为在获得完全固化的产品之前固化可能需要一些时间，所以优选当可固化组合物已经达到大体上稳定的形状时将支撑件从模具中移除。然后可以在步骤(c)中将产品从它们的支撑件中移除并储存在别处，以在它们存在于它们的成型阴模内时完全固化。在例如快速(比如例如在几分钟至一小时内)获得形状稳定的产品时，以及在24小时后获得完全固化的产品时，这是尤其有利的。将获得的完全固化或固化的外底或内底从第一成型阴模和可选的另外的第三成型阴模移除以获得用作鞋类的一部分的产品。

成型塑料片材通过热成型获得。热成型是一种制造方法，其中塑料片材被加热到柔韧的成型温度，并在母模中成型为特定形状。将片材加热到足够高的温度，使其能够被拉伸到模具中或模具上，然后冷却至最终形状。当模具包括两个成型塑料片材时，优选地通过热成型来制造并随后互连这些塑料片材。

塑料片材可以是任何类型的塑料，尤其是适于热成型的塑料。当例如可辐射固化组合物用作液态可固化组合物时，塑料片材不应成为辐射的障碍物。出于这个原因，当辐射是可见光或紫外线辐射时，优选使用透光片材。当辐射是例如微波时，优选使用不会引起塑料片材本身介电加热的塑料片材。用于塑料片材的材料优选在最小片材厚度处是坚固的。塑料适当地是热塑性聚合物。合适的热塑性聚合物的示例是聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、优选地聚苯乙烯。片材的厚度可以从50微米到甚至5毫米不等，其中该范围的下部可用于制备较小的产品，而该范围的上部可用于制备较大的产品。例如，为了制备最大尺寸小于50厘米的产品，片材的厚度可以在50至200微米之间变化。

热成型方法中使用的第一母模、第二母模、第三母模和/或第四母模可以通过3D打印或减材制造获得。减材制造，例如对适当金属体进行机械加工，可以利用例如计算机数控加工来进行。

在步骤(b)和/或步骤(c)中使用的上述相同形状的支撑件也可以通过上述3D打印或减材制造获得。

优选地，上文提到的母模、第二至第四母模和/或上文提到的支撑件是通过3D打印获得的，因为这使得人们能够制造不同的鞋类设计而不必使用机械加工之类费力的技术来制备母模。这些物品的3D打印使人们更容易地开发外底、内底和完整鞋类的新设计。一个或多个母模以及可选的成型支撑件可用于快速生产少量原型。如果要大量生产新设计，那么相同的模具和支撑件也可用于大规模生产。

熟练的处理者可以使用多种3D打印技术打印各种材料，包括石膏、热塑性塑料、光聚合聚合物或热烧结材料。合适的材料和增材制造技术的具体示例是使用熔融沉积成型FDM(Fused Deposition Modelling)制造的ABS塑料、选择性激光烧结SLS(SelectivelyLaser Sintered)的尼龙和选择性激光烧结SLS的合适的打印机是例如由Ultimaker制造的FDM 3D打印机、SLS打印机，例如由3D Systems制造的ProX SLS 6100和由HP热塑性塑料制造的MJF打印机。

当使用如上所述的具有低热导率的材料通过3D打印制造母模时，优选地，母模设置有多个开口，这些开口流体连接母模的成型表面，该成型表面面向3D产品的成型阴模及其相对侧。母模的厚度优选在0.5和5mm之间。孔的直径通常小于2mm，优选地直径小于1mm。开口允许空气在成型过程中通过母模逸出。母模还适当地设置有用于使流体冷却介质沿上述成型表面的相对侧通过的通道。母模的冷却增强了所生产的3D产品的成型阴模，以在母模中固化为其所需的形状。流体冷却介质可以是气体(例如空气)，或液体(例如水)或特定的传热流体(例如乙二醇或丙二醇)。

在连续过程中适当地使用热成型包装机进行热成型。这种热成型包装机是众所周知的。这样的机器使人们能够从一卷片材或从提供片材的挤出机开始在连续过程中制备多个模具。这种热成型包装机可以包括一个或两个热成型工位、一个可选的密封工位、一个填充工位，其中添加有可固化组合物，以及一个切割工位。当通过热成型生产第二成型阴模时，优选地具有两个热成型工位。第一热成型工位使用第一母模，并且第二热成型工位使用第二母模。在切割工位中可以获得单个模具或相互连接的模具组。切割工位可以在填充工位的上游或在填充工位的下游。可以储存包含可固化组合物的单个模具或模具组以允许可固化组合物固化。

在步骤(b)中，将液态可固化组合物添加到模具中。例如从开放式浇注成型方法中已知的，可以通过将组合物浇注到模具中来进行液态可固化组合物的添加。浇注可以通过将组合物从上方添加到模具中来进行，例如添加到简单的单片模具的开口上端或通过如上所述的完整模具的浇口开口来添加。

在步骤(c)中，存在于模具中的全部或部分液态可固化组合物被固化。固化可以通过反应发生和/或可以是相变的结果。通过相变的固化适当地用包括处于熔融状态的聚合物的液态可固化组合物来实现。这种聚合物可以是废料或回收聚乙烯或聚丙烯或它们的混合物。通过添加处于其液态熔融相的这些化合物，可以重复使用这些材料并生产鞋类的有用部件。熔融聚合物的温度可能很高和/或聚合本身可能导致温度升高，并且出于这些原因，可能必须如上所述的在步骤(b)中和可选地也在步骤(c)中进行冷却。

固化反应适当地是组合物组分的聚合。在步骤(c)的条件下可选地在引发剂化合物存在的情况下，可以通过组合物的组分之间的自发反应引发聚合。可以通过在更高的温度下进行步骤(b)和步骤(c)来加速聚合，这可能需要如上所述的冷却。

就在进行步骤(b)之前将可固化聚合组合物的组分适当混合以获得组合物，或者使可固化聚合组合物的组分保持在其中聚合不以任何显著方式发生的条件下。进行步骤(c)的条件优选为步骤(b)提到的环境条件。或者，步骤(c)中的聚合可以在超声波或辐射穿过模具的塑料片材的影响下引发。辐射的波长将取决于可辐射固化组合物的选择。许多可辐射固化组合物需要UV波段的光，但一些可辐射固化组合物在使用可见光时固化。或者，辐射可以是电磁辐射，例如微波、无线电波或红外线。

因为步骤(c)在相对简单的塑料模具中进行，所以快速实现固化不太重要，因为可以在相对简单的模具中进行相对长时间的固化。这允许人们选择需要更长固化时间的可固化组合物。例如具有高传播速率的组合物或可辐射固化组合物。当聚合被引发且在辐射不存在的情况下传播时，可辐射固化组合物可以例如暴露于辐射一段起始时间和一段没有辐射的时间。

优选的可固化组合物是所谓的冷浇注固化组合物。优点是不需要冷却如上所述的模具。这种液体组合物是众所周知的。它们可以在使用前配制并在步骤(b)中在例如环境条件下浇注到模具中并在步骤(c)中在例如环境条件下固化成固体。合适的冷浇注固化组合物的示例是硅橡胶、热塑性橡胶、天然橡胶和适当地聚氨酯(PU)和热塑性聚氨酯(TPU)。在生产内底的情况下，液态可固化组合物优选为硅酮，如硅橡胶或热塑性橡胶。在生产外底的情况下，液态可固化组合物优选为聚氨酯(PU)或热塑性聚氨酯(TPU)。

上文提到的环境条件可以在5℃和50℃之间，优选地在10℃和30℃之间并且压力可以在0.08MPa和0.12MPa之间，更优选地在环境压力下。

冷浇注可固化组合物还可包括其他组分。优选的其他组分是固体颗粒，例如添加以调节制备的产品的密度或改变其他性质，如可压缩性。申请人发现冷浇注固化组合物可以与软木颗粒、注塑成型的热塑性聚氨酯酯(TPU)、注塑成型的聚酰胺(PA)、注塑成型的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、注塑成型的乙烯醋酸乙烯酯(EVA)和/或注塑成型的聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)的颗粒结合。这些颗粒可以有利地在例如US2014066530中描述的鞋类制造过程中获得。更有利的是，这些颗粒可以从使用过的鞋类中获得。US2016302508描述了仅由所列材料中的一种制成的示例性鞋类。这使人们能够以简单的方式回收一种类型的材料。这种回收的材料可以有利地用作在步骤(b)中用作再研磨材料的可固化组合物的一部分。适当地，液态可固化组合物还包括再研磨注塑成型的EVA泡沫颗粒和/或再研磨注塑成型的PU颗粒。更优选地，可以根据上述过程将一层这样的回收材料浇注在例如TPU外底的顶部上，作为中底。

本发明还涉及一种制造鞋类的方法，包括以下步骤：(i)根据本发明的方法制造外底，(ii)将鞋面放置在步骤(i)中获得的外底的顶部，以及(iii)将鞋面连接到外底。优选地，在步骤(i)中，根据上述用于分层产品的方法，在外底的顶部上设置另外的中底。在步骤(iii)中，将鞋面然后连接到获得的外底和中底。优选地，将根据本发明的方法获得的内底放置在步骤(iii)中获得的鞋类中。

鞋面可以是任何可想到的鞋面，鞋面可以与如上所述的外底结合。鞋面的选择取决于人们想要制作的鞋类类型。可能的鞋类的示例是鞋子、靴子、凉鞋等。鞋面可以是任何材料，例如多种合适的材料，包括例如皮革、织物、合成材料(无纺布和超细纤维背衬)、超细纤维、间隔网、塑料、橡胶、木材、天然纤维如黄麻等。具体材料包括EPM合成绒面革、皮革、EPM合成革、聚尼龙无纺布、超细纤维聚酯织物、聚酯织物或TPU涂层合成革。鞋面可以是露趾或闭趾的。类似地，鞋面的鞋跟可以是开口鞋跟或闭口鞋跟。鞋面也可以通过热成型方法获得。用于这种通过热成型获得的鞋面的合适材料可以是可以在热成型方法中成型的任何片材。示例为乙烯醋酸乙烯酯(EVA)泡沫、皮革、热塑性玻璃纤维复合材料、热塑性碳纤维复合材料、针织尼龙纤维、透气网PVC和透气网聚酯。

鞋面可以通过任何公知的方法连接到外底和内底。适当地，步骤(iv)中的连接为胶合、焊接、高频焊接、超声波焊接、激光焊接、压制、缝合、螺丝接合、铆接、熔合、夹合、密封、进行加热和加压处理，或进行蒸汽处理中的至少一种。