用于通过模制制造部件的模具和方法、其部件以及具有这种部件的鞋技术

本发明专利技术涉及一种用于模制部件，特别是运动服装的模具，一种使用这种模具制造部件的方法以及一种具有这种部件的鞋。在一个实施例中，用于模制部件，特别是运动服装的模具包括(a)聚合物材料和填充材料的混合物，(b)其中填充材料适于允许借助于电磁场加热模具内部的部件。件。件。

【技术实现步骤摘要】
用于通过模制制造部件的模具和方法、其部件以及具有这种部件的鞋


[0001]本专利技术涉及一种用于模制部件，特别是运动服装的模具，一种使用这种模具制造部件的方法以及一种具有这种部件的鞋。

技术介绍

[0002]已经发现使用颗粒泡沫材料，即由膨胀塑料材料的单个颗粒制成的材料，可以用于制造运动服装的缓冲元件，特别是制造运动鞋的鞋底。特别地，已经考虑使用膨胀热塑性聚氨酯(eTPU)颗粒用于制造鞋底，所述颗粒通过在模具内使它们经受加压蒸汽而在其表面处熔合(在本领域中通常称为“蒸汽箱模制(steam chest molding)”)。
[0003]然而，用于蒸汽箱模制鞋底的传统模具不适合于所用材料的特定要求。例如，由于传统模具通常具有高质量，因此利用传统模具对由颗粒制成的鞋底进行蒸汽箱模制工艺需要大量的能量来加热模具。此外，这种模具的冷却过程缓慢，因此导致周期时间延长。最后，由颗粒蒸汽箱模制鞋底需要将加压蒸汽均匀地供应到颗粒，以实现颗粒的均匀互连。因此，传统的模具不适于这种均匀的介质供应。
[0004]还考虑了除了加压蒸汽之外的能量载体。特别地，DE 10 2015 202 013 A1和EP 3 053 732 A1中描述了一种制造运动服装的缓冲元件的方法，其包括用包含膨胀材料颗粒的第一材料装填模具，并通过以至少一个电磁场的形式提供能量来熔合颗粒表面。然而，这些方法仍然留有改进的空间，因为它们还没有充分考虑模具材料的特定材料特性，特别是当涉及它们的鞋底和鞋中底时，模具材料的特定材料特性对于制造现代性能鞋类如跑鞋是必要的。
[0005]本专利技术的目的是克服现有技术的所述缺点，并提供一种用于模制部件，特别是运动服装的改进模具。

技术实现思路

[0006]该目的通过独立权利要求的教导来实现。有利的实施方式包含在从属权利要求中。
[0007]在一个实施例中，用于模制部件，特别是运动服装(sports apparel)的模具包括(a)聚合物材料和填充材料的混合物，(b)其中填充材料适于允许借助于电磁场加热模具内部的部件。
[0008]本专利技术的专利技术人已经惊奇地发现，这种模具提供了一种用于模制运动服装的改进方法。通过使用聚合物材料和填充材料的这种混合物，可以显著地改善模具材料的特定特性，而不会在模制过程中使模具的剩余材料特性例如其稳定性劣化。此外，使用电磁场，特别是电磁辐射，来加热模具内的运动服装，也允许制造具有各种厚度和复杂几何形状的部件，因为用于加热的能量不与任何种类的介质传输，例如，加压蒸汽的引入耦合(coupled to)。电磁辐射可以被选择为使得其基本上均匀地渗透装载有用于运动服装的材料的模具，
并且向运动服装的所有部分提供基本上恒定量的能量，使得在整个运动服装中以及在运动服装的每个深度上实现均匀且恒定的模制。
[0009]在这一点上明确提及，出于清楚的原因，填充材料可以是结合到聚合物材料中的固体添加剂。以这种方式，填充材料可以是用于改善聚合物模具材料性能的功能性填料。换句话说，当添加到聚合物材料中时，随着填充材料的量增加，聚合物模具材料的特定性质提高到一定程度。此外，填料的混合物可有助于“定制”材料特性，并平衡整个模具的机械性能与介电行为。
[0010]填充材料可以适于增大模具的导热系数。结果，当加热模具时，由于热量从模具中流出，作为热流入的热能损失显著增大。此外，模具的增大的导热系数还改善了冷却过程，因为模制之后的热流出进一步由根据本专利技术的聚合物材料和填充材料的混合物支持。此外，不需要对部件进行额外的外部或内部冷却，从而简化了整个模制过程。总之，通过这种模具，运动服装的制造过程的总生产率可以增大。
[0011]如本申请中所使用的，术语“导热系数”是指模具材料传导热的能力。换句话说，热传导被定义为由于在温度梯度上的随机分子运动而引起的能量传输。它与通过对流和分子功的能量传输的区别在于它不涉及宏观流动或做功内应力。在国际单位制(SI)中，导热系数以瓦特每米开尔文(W/(m
·
K))为单位测量。
[0012]与部件相比，填充材料可以适于增大模具的介电常数。此外，填充材料可以包括介电材料，特别是至少两种无机材料的混合物，优选地为以下中的至少一种：金属氮化物、金属氧化物、金属碳化物、金属硫化物、金属硅酸盐、碳化硅和氮化硅，最优选地氮化硼BN。如本领域技术人员所理解的，模具的介电常数对模具内的电磁场或电磁辐射的场强度(对于施加到模具的恒定“外部”场)具有直接影响，并且还将影响模具内的场分布(例如，场强度的局部值)。使用模具的增大的介电常数来影响电磁场分布的另一优点是具有各种介电常数值的填充材料是已知的并且可用的，使得通过选择和/或组合不同的填充材料，以这种方式可以进行很大程度的调谐和适配。此外，模具的增大的介电常数可以间接地减少在模制过程期间的热能损失，因为电磁场密度集中在部件材料上并且远离模具材料本身。
[0013]此外，填充材料可以包括以下中的至少一种：碳材料和无机材料的混合物、碳纤维、玻璃碳、碳纳米管、碳纳米芽、气凝胶石墨(aerographite)、线性炔属碳(linear acetylenic carbon)、Q
‑
碳、石墨烯、盐、单晶粉末、多晶粉末、无定形粉末、玻璃纤维。除了上述效果之外，纤维或纤维复合材料还是轻质的，但强度特别高。特别地，玻璃或玻璃纤维相当便宜，并且是防潮的，以及具有高的强度重量比。因此，模具材料可影响整个工艺的性能，并且不同介电性质的模具材料的定制选择允许实现用于有效介电加热和随后冷却的最佳性质。此外，在材料的选择中也可以考虑一定范围的电阻率和与机械稳定性相关的性质。
[0014]所有这些描述的具有不同形状、光学、热学和电学特性或材料特性的不同填充材料的实施例都遵循相同的想法，即通过在模具内对运动服装进行介电加热并随后冷却整个模具来实现用于有效模制的最佳特性。例如，如果要模制的运动服装是鞋底，则本专利技术的模具可以提供制造鞋底时减少的周期时间和高质量的鞋底。
[0015]如本申请中所使用的，术语“运动服装”可以指为了运动或体育锻炼而穿着的衣服，包括鞋类和配件。出于实用、舒适或安全的原因，对于大多数运动和体育锻炼，可以穿着运动专用服装或外衣。典型的运动专用服装可以包括紧身胸衣、短裤、T恤衫和马球衬衫。专
用服装可以包括游泳衣(用于游泳)、湿式潜水服(用于潜水或冲浪)、滑雪服(用于滑雪)和紧身短背心(用于体操)。运动鞋类可包括训练鞋、足球鞋、马靴和冰鞋。运动服装还可以包括比基尼和一些露脐上衣和内衣，例如护裆和运动胸罩。运动服装有时也可以作为休闲时装穿着。
[0016]混合物可以包含1至75体积％的量的填充材料，特别是1至30体积％，优选1至25体积％，更优选1至20体积％，最优选5至20体积％，或者混合物可以包含10至40体积％，特别是15至35体积％的量的填充材料。已经发现，所示值在用于有效介电加热的优化光学性质和用于为随后的冷却提供模具的增大的导热系数的足够的热性质之间提供合理的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于模制部件(120)的模具(100)，所述部件特别是运动服装，所述模具(100)包括：a.聚合物材料和填充材料的混合物，b.其中，所述填充材料适于允许借助于电磁场来加热所述模具(100)内部的所述部件。2.根据前一权利要求所述的模具(100)，其中，所述填充材料适于增大所述模具(100)的导热系数。3.根据权利要求1或2所述的模具(100)，其中，与所述部件(120)相比，所述填充材料适于增大所述模具(100)的介电常数。4.根据前述权利要求中任一项所述的模具(100)，其中，所述填充材料包括介电材料，特别是至少两种无机材料的混合物，优选地为以下中的至少一种：金属氮化物、金属氧化物、金属碳化物、金属硫化物、金属硅酸盐、碳化硅和氮化硅，最优选地为氮化硼BN。5.根据前述权利要求中任一项所述的模具(100)，其中，所述填充材料包括以下中的至少一种：碳材料和无机材料的混合物、碳纤维、玻璃碳、碳纳米管、碳纳米芽、气凝胶石墨、线性炔属碳、Q
‑
碳、石墨烯、盐、单晶粉末、多晶粉末、无定形粉末、玻璃纤维。6.根据前述权利要求中任一项所述的模具(100)，其中，所述混合物包含1至75体积％的量的填充材料，特别是1至30体积％，优选1至25体积％，更优选1至20体积％，最优选5至20体积％，或者所述混合物包含10至40体积％，特别是15至35体积％的量的填充材料。7.根据前述权利要求中任一项所述的模具(100)，其中，所述聚合物材料包括热塑性材料，优选地包括以下中的至少一种：聚对苯二甲酸乙二醇酯PET、聚对苯二甲酸丁二醇酯PBT、聚甲醛POM、聚酰胺
‑
酰亚胺PAI、聚碳酸酯PC、聚酮PK、聚醚醚酮PEEK、或聚乙烯PE。8.根据前述权利要求中任一项所述的模具(100)，其中，与所述部件(120)相比，所述聚合物材料适于增大所述模具(100)的介电常数。9.根据前述权利要求中任一项所述的模具(100)，其中，所述聚合物材料适于增大所述模具(100)的介电损耗因子。10.根据前述权利要求中任一项所述的模具(100)，其中，所述聚合物材料包括发泡材料。11.根据前述权利要求中任一项所述的模具(100)，其中，所述模具(100)是鞋底模具(100)，并且所述部件(120)是鞋底，特别是鞋中底。12.根据前述权利要求中任一项所述的模具(100)，其中，所述电磁场在30kHz
‑
300GHz的射频范围内，优选在1MHz...

【专利技术属性】
技术研发人员：雅尔科，
申请(专利权)人：阿迪达斯股份公司，
类型：发明
国别省市：