專利名稱：用于防靜電的鞋類的外底及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于鞋類的外底和制造這種外底的方法，該外底可
以防止穿鞋的人與所持設(shè)備之間的靜電放電(ESD)。
背景技術(shù)：
從人到所持的靜電敏感設(shè)備或材料(例如，集成電路或電子設(shè)備) 之間的靜電放電常常足以損壞該設(shè)備。例如，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)工廠的工人僅在 工廠地板上行走就可以產(chǎn)生超過20000伏的靜電電勢。鞋底和地板材料 之間的摩擦在工人身上產(chǎn)生高壓電勢。如果該工人接近一個靜電敏感設(shè) 備，這個帶電的工人會對該設(shè)備放電從而損壞該設(shè)備。
可以采用各種手段來提供靜電保護(hù)。第一種設(shè)備是一個損耗性皮帶， 該皮帶被圍繞在使用者的腳踝或在鞋底中放置并且保持與腳跟接觸，例 如參見美國專利US5653047。當(dāng)使用者在地板上行走而產(chǎn)生靜電電勢時， 電荷基本上被中和了。這種設(shè)備的一些問題包括由于不規(guī)則的行走而使 使用者不能適當(dāng)?shù)馗缴显撛O(shè)備且導(dǎo)致電組件的失效，因為接地設(shè)備不能 適當(dāng)工作除非腳跟與地面充分接觸。
第二種類型的設(shè)備是一種靜電損耗鞋。典型地，這種鞋的靜電放電 范圍在106到10、hms/sq。這種鞋的外底將化學(xué)物質(zhì)混合在外底的塑料材 料內(nèi)以產(chǎn)生靜電損耗電阻。這種鞋由于電阻相對高而使用受限，并且該 化學(xué)物質(zhì)可能限制該設(shè)備的使用壽命。
為了克服上述缺點，美國專利US5653047公開了一種鞋，這種鞋在 鞋外底腳趾區(qū)設(shè)置了導(dǎo)電插頭，并且該插頭微微地伸出外底上表面并且 低于外底下表面以提供地面和鞋內(nèi)導(dǎo)電層之間的穩(wěn)定接觸
發(fā)明內(nèi)容
美國專利US5653047的鞋的缺點和問題包括(0制造復(fù)雜和昂貴， (ii)在導(dǎo)電插頭和外底之間有出現(xiàn)裂縫或凹穴的危險，在裂縫或凹穴中 可能積存塵土和濕氣，(iii)當(dāng)使用該鞋時，如果導(dǎo)電插頭伸出太多會造 成不方便，并且/或者如果導(dǎo)電插頭伸出太少會造成電接觸不可靠，(iv) 由于導(dǎo)電插頭的磨損在使用幾次后有不可靠操作的危險，以及(v)在導(dǎo) 電插頭的上端有一個復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。
因此，本發(fā)明的主要目的是提供一種用于鞋類的外底，該外底避免 穿鞋的人和所持設(shè)備之間的靜電放電(ESD)，并且通過該外底可以避免 或至少緩解上述現(xiàn)有技術(shù)的問題和缺陷。
本發(fā)明的另一 目的是提供這樣一種外底，其具有提高的可靠性和抗 磨損撕破性。
本發(fā)明的另一目的是提供一種制造用于鞋類的外底的方法，該外底 可以防止由靜電放電造成的設(shè)備損壞，并且實現(xiàn)上述目的。
這些目的，包括其他的目的通過如所附的權(quán)利要求所描述的外底和 制造方法實現(xiàn)。
在下面將通過參考在附圖中以實施例方式示出的示例性實施方式詳 細(xì)描述本發(fā)明。


圖1示出了具有根據(jù)本發(fā)明實施方式的外底的鞋。 圖2是圖1中所示鞋的截面圖。 圖3是圖2的放大部分。
圖4至6均是具有根據(jù)本發(fā)明可選實施方式的外底的鞋的橫截面圖。 在所有附圖中，同樣的設(shè)備、部分和細(xì)節(jié)采用同樣的附圖標(biāo)記標(biāo)識。
具體實施例方式
圖1和圖2示出了具有根據(jù)本發(fā)明實施方式的外底的鞋或鞋類。所 述鞋具有在上端部開口的上部1，如果需要，上部1可以設(shè)置常規(guī)型保護(hù) 帽(沒有明確示出)。附圖標(biāo)記2表示所述外底，并且附圖標(biāo)記3表示由
5增強(qiáng)舒適性的材料構(gòu)成的內(nèi)底。
根據(jù)本發(fā)明，所述外底2包括呈多個導(dǎo)電纖維4的形式的從外底上 表面2a到外底下表面2b的導(dǎo)電連接。所述導(dǎo)電纖維可以包括碳、金屬、 導(dǎo)電聚合物材料，或?qū)嵸|(zhì)上任何其他類型的導(dǎo)電材料。
所述導(dǎo)電纖維4優(yōu)選地被整體模制在外底2的可硬化柔性材料5(例 如，聚氮酯材料)中，使得所述導(dǎo)電纖維4保持與模制過程相關(guān)的相對 位置。因此，所述導(dǎo)電纖維4嵌入可硬化粘合劑中，可硬化粘合劑至少 包圍部分所述導(dǎo)電纖維，并且在硬化狀態(tài)將導(dǎo)電纖維4固定在相對彼此 的適當(dāng)位置。
根據(jù)圖1至3的實施方式，所述導(dǎo)電纖維4在非編織狀態(tài)下相對彼 此隨機(jī)布置，以使它們不形成像編織織物或等同物那樣的纖維性結(jié)構(gòu)。 所述導(dǎo)電纖維4優(yōu)選地以隨機(jī)圖案在模具中直接分布。
所述導(dǎo)電纖維4可以穿過整個外底2或其主要部分，或者他們可以 設(shè)置在外底2的一個或多個分離側(cè)部。導(dǎo)電纖維4的長度可以比鞋外底2 的厚度長。
優(yōu)選地，所述導(dǎo)電纖維4提供從外底2上表面2a到外底2下表面2b 的多個導(dǎo)電路徑。因此，獲得更加可靠的低電阻電連接。
接著將參考圖4描述本發(fā)明的另一個實施方式，圖4是鞋的橫截面 圖。這里，每個導(dǎo)電纖維4在其相應(yīng)端部被固定于內(nèi)底3 (或固定在外底 2的上表面2a或任何與外底2接觸的其他層)，并且導(dǎo)電纖維4的長度比 鞋外底2的厚度長。所述導(dǎo)電纖維4布置成使得它們均從外底2的上表 面2a向外底2的下表面2b延伸，從而提供穿過所述外底的多個導(dǎo)電路 徑。
在圖4中，即使所述導(dǎo)電纖維4被嵌在外底2的柔性材料5中，所 述導(dǎo)電纖維4也穿過所述外底均勻分布，以獲得如硬毛刷似的導(dǎo)電纖維4 外觀。
在圖5中，示出了相似的實施方式。這里，所述導(dǎo)電纖維4設(shè)置在 外底2的多個分離側(cè)部。
為了制造易處理的由所述隨機(jī)定向纖維構(gòu)成的產(chǎn)品，所述導(dǎo)電纖維4可以被粘結(jié)在一起。粘結(jié)的含義是所述導(dǎo)電纖維4鉤在一起并且在非編 織狀態(tài)下相互附接。這樣一個粘結(jié)或纏結(jié)的層可以在制作外底2的過程 中作為一個單元被處理，即使其很薄。也可以采用其他將這些光纖保持
在一起而便于其操作的方法。
在圖6中示出本發(fā)明的一個實施方式，其使用處于非編織狀態(tài)下的 所述粘結(jié)層。所述實施方式包括多個粘結(jié)層4，其中每層包括提供從外底 2上表面2a到外底2下表面2b的導(dǎo)電連接的導(dǎo)電纖維材料。優(yōu)選地，在 外底2中，所述粘結(jié)層4在外底的多個側(cè)部位置基本垂直布置?？蛇x的， 在外底2中僅設(shè)置一個包含導(dǎo)電纖維材料的粘結(jié)層。
但是可選或附加地，所述多個導(dǎo)電纖維可以包括一個或多個在外底 中的導(dǎo)電纖維編織層，該導(dǎo)電纖維編織層可以垂直布置在所述外底中。
每個粘結(jié)層或編織層可以設(shè)置為雙層、三層或多層。
在一個可選實施方式中，所述多個導(dǎo)電纖維可以被縫合或編織在基 于纖維的系統(tǒng)、基體、或由例如聚合物材料構(gòu)成的層中，然后該系統(tǒng)、 基體或?qū)颖徽w成型在外底的可硬化柔性材料中。
所述導(dǎo)電纖維4可以包括纖維質(zhì)量的線性密度在大約0.5到大約5 丹尼爾的纖維，和/或具有不同的纖維質(zhì)量的線性密度的纖維。所述導(dǎo)電 纖維4的長度可以是大約20mm到大約100mm。
上述外底提供了極好的ESD保護(hù)功能。具有上述外底的鞋類將防止 從穿有所述鞋類的人到所持設(shè)備的靜電放電。此外，所述鞋類減少了穿 有所述鞋類的人遭遇由靜電放電造成的電擊的危險。
此外，已經(jīng)指出的是，通過在外底下表面設(shè)置纖維而顯著提高了抗 磨損和撕裂能力。
此外，上述類型的外底可以在內(nèi)底3和外底2之間或外底2內(nèi)設(shè)有 柔性防釘保護(hù)層，如我們的未決美國專利申請公開US-2006-0265909-A1 所述。
如上所述外底的各種實施方式可以被結(jié)合以形成本發(fā)明其它的實施 方式。特別是，所述多個導(dǎo)電纖維可以設(shè)置為多種如上所述的結(jié)構(gòu)或系 統(tǒng)。此外，所述實施方式可以根據(jù)本發(fā)明采用多種方法制造。根據(jù)一種方法，通過如下步驟制作用于鞋的外底2: (i)在鞋內(nèi)底3 的下側(cè)布置或附接導(dǎo)電纖維4，其又附接到鞋的上部h以及(ii)將柔 性材料5模制到所述內(nèi)底3并且任選地模制到上部1 ，從而在柔性材料5 中固定導(dǎo)電纖維4，由此形成外底2，外底2防止由于靜電放電造成的損 害。自然地，導(dǎo)電纖維4必須沿整個外底2延伸以提供穿過外底的導(dǎo)電 連接。導(dǎo)電纖維4可以用本說明書所公開的任何方式布置。
根據(jù)另一種略微不同的方法，通過如下步驟制作用于鞋的外底(i) 在鞋上部的下側(cè)布置或附接導(dǎo)電纖維，其在下端部封閉；以及(ii)在鞋的 上部模制柔性材料，從而將導(dǎo)電材料固定到柔性材料中，以形成外底2， 外底2防止由于靜電放電造成的損害。
根據(jù)另一方法，通過如下步驟制作用于鞋的外底(i)在模具中布 置導(dǎo)電纖維；以及(ii)通過向模具中填充柔性材料并且硬化所述柔性材 料以在外底的柔性材料中固定導(dǎo)電纖維，從而模制外底，外底防止由于 靜電放電造成的損害。導(dǎo)電纖維被模制成形成從外底上表面到外底下表 面的導(dǎo)電連接。優(yōu)選地，導(dǎo)電纖維從外底的上表面和下表面突出。所述 外底可以在以后的步驟中附接到鞋的上部，從而形成一只完整的鞋，其 防止從穿有所述鞋類的人到所持設(shè)備的靜電放電。
應(yīng)該注意，本文所使用的術(shù)語外底覆蓋了如上描述的類型的外底以 及各種由外底和內(nèi)底組成的類型的鞋底。
權(quán)利要求
1、一種用于鞋類的外底(2)，該外底防止穿有所述鞋類的人和所持設(shè)備之間的靜電放電，所述外底基本由柔性材料(5)構(gòu)成，并且包含從所述外底的上表面(2a)到所述外底的下表面(2b)的導(dǎo)電連接，所述外底的特征在于，所述導(dǎo)電連接包括一個或多個導(dǎo)電纖維(4)。
2、 如權(quán)利要求l所述的外底，其特征在于，所述導(dǎo)電連接包括多個 導(dǎo)電纖維(4)。
3、 如權(quán)利要求l所述的外底，其特征在于，所述多個導(dǎo)電纖維提供 從所述外底的上表面到所述外底的下表面的多個導(dǎo)電路徑。
4、 如權(quán)利要求2或3所述的外底，其特征在于，所述多個導(dǎo)電纖維 處于非編織狀態(tài)下。
5、 如權(quán)利要求4所述的外底，其特征在于，處于非編織狀態(tài)下的所 述多個導(dǎo)電纖維設(shè)置為穿過整個外底。
6、 如權(quán)利要求4所述的外底，其特征在于，處于非編織狀態(tài)下的所 述多個導(dǎo)電纖維設(shè)置在外底的一個或多個分離側(cè)部。
7、 如權(quán)利要求4至6中任一項所述的外底，其特征在于，處于非編 織狀態(tài)下的所述多個導(dǎo)電纖維均具有比所述外底的厚度長的長度，并且 每個所述多個導(dǎo)電纖維中提供從所述外底的上表面到所述外底的下表面 的導(dǎo)電路徑。
8、 如權(quán)利要求6所述的外底，其特征在于，處于非編織狀態(tài)下的所 述多個導(dǎo)電纖維設(shè)置為一個或多個粘結(jié)層。
9、 如權(quán)利要求8所述的外底，其特征在于，所述一個或多個粘結(jié)層 基本垂直地布置在所述外底內(nèi)。
10、 如權(quán)利要求2或3所述的外底，其特征在于，所述多個導(dǎo)電纖 維設(shè)置為一個或多個編織層。
11、 如權(quán)利要求10所述的外底，其特征在于，所述一個或多個編織 層基本垂直地布置在所述外底內(nèi)。
12、 如以上權(quán)利要求中任一項所述的外底，其特征在于，所述一個或多個導(dǎo)電纖維被整體模制在所述柔性材料中。
13、 如以上權(quán)利要求中任一項所述的外底，其特征在于，所述一個 或多個導(dǎo)電纖維是碳纖維。
14、 如以上權(quán)利要求中任一項所述的外底，其特征在于，所述導(dǎo)電 連接包括一個或多個導(dǎo)電纖維，所述導(dǎo)電纖維被縫合或編織在基于纖維 的系統(tǒng)、基體或?qū)又小?br> 15、 一種鞋類，該鞋類防止穿有所述鞋類的人和所持設(shè)備之間的靜 電放電，所述鞋類包括權(quán)利要求1至14中任一項所述的外底。
16、 一種用于制造用于鞋類的外底(2)的方法，該鞋類用于避免穿 有所述鞋類的人和所持設(shè)備之間的靜電放電，該方法包括以下步驟形 成基本由柔性材料(5)制成的所述外底；以及形成從所述外底的上表面(2a)到所述外底的下表面(2b)的導(dǎo)電連接，所述方法的特征在于， 通過在所述柔性材料中布置一個或多個導(dǎo)電纖維(4)形成所述導(dǎo)電連接。
17、 如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，通過在所述柔性材料 中布置多個導(dǎo)電纖維(4)來形成所述導(dǎo)電連接。
18、 如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述多個導(dǎo)電纖維在 非編織狀態(tài)下布置在所述柔性材料中。
19、 如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，在非編織狀態(tài)下布置 在所述柔性材料中的所述多個導(dǎo)電纖維穿過整個外底分布。
20、 如權(quán)利要求16或17所述的方法，其特征在于，所述一個或多 個導(dǎo)電纖維被縫合或編織在基于纖維的系統(tǒng)、基體或?qū)又?，所述系統(tǒng)、 基體或?qū)佑植贾迷谒鋈嵝圆牧现小?br> 21、 如權(quán)利要求16至20中任一項所述的方法，其特征在于，所述 一個或多個導(dǎo)電纖維被整體模制在所述柔性材料中。
22、 一種用于制造鞋類的方法，該鞋類防止穿有所述鞋類的人和所 持設(shè)備之間的靜電放電，所述方法包括權(quán)利要求16至21中任一項所述 的方法。
全文摘要
一種用于鞋類的外底(2)，其防止穿有該鞋類的人和所持設(shè)備之間的靜電放電(ESD)，所述外底基本由柔性材料(5)構(gòu)成并且包含從外底的上表面(2a)到外底的下表面(2b)的導(dǎo)電連接。該導(dǎo)電連接包括一個或多個導(dǎo)電纖維(4)。
文檔編號A43B7/36GK101677648SQ200880006473
公開日2010年3月24日 申請日期2008年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月28日
發(fā)明者彼得·蓋斯勒 申請人:阿爾布斯考-格魯皮恩公司