CN101677648B - 用于防静电的鞋类的外底及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种用于鞋类的外底(2)，其防止穿有该鞋类的人和所持设备之间的静电放电(ESD)，所述外底基本由柔性材料(5)构成并且包含从外底的上表面(2a)到外底的下表面(2b)的导电连接。该导电连接包括一个或多个导电纤维(4)。

Description

用于防静电的鞋类的外底及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种用于鞋类的外底和制造这种外底的方法，该外底可以防止穿鞋的人与所持设备之间的静电放电(ESD)。

背景技术

从人到所持的静电敏感设备或材料(例如，集成电路或电子设备)之间的静电放电常常足以损坏该设备。例如，已经发现工厂的工人仅在工厂地板上行走就可以产生超过20000伏的静电电势。鞋底和地板材料之间的摩擦在工人身上产生高压电势。如果该工人接近一个静电敏感设备，这个带电的工人会对该设备放电从而损坏该设备。

可以采用各种手段来提供静电保护。第一种设备是一个损耗性皮带，该皮带被围绕在使用者的脚踝或在鞋底中放置并且保持与脚跟接触，例如参见美国专利US5653047。当使用者在地板上行走而产生静电电势时，电荷基本上被中和了。这种设备的一些问题包括由于不规则的行走而使使用者不能适当地附上该设备且导致电组件的失效，因为接地设备不能适当工作除非脚跟与地面充分接触。

第二种类型的设备是一种静电损耗鞋。典型地，这种鞋的静电放电范围在10⁶到10⁹ohms/sq。这种鞋的外底将化学物质混合在外底的塑料材料内以产生静电损耗电阻。这种鞋由于电阻相对高而使用受限，并且该化学物质可能限制该设备的使用寿命。

为了克服上述缺点，美国专利US5653047公开了一种鞋，这种鞋在鞋外底脚趾区设置了导电插头，并且该插头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内导电层之间的稳定接触。

发明内容

美国专利US5653047的鞋的缺点和问题包括：(i)制造复杂和昂贵，(ii)在导电插头和外底之间有出现裂缝或凹穴的危险，在裂缝或凹穴中可能积存尘土和湿气，(iii)当使用该鞋时，如果导电插头伸出太多会造成不方便，并且/或者如果导电插头伸出太少会造成电接触不可靠，(iv)由于导电插头的磨损在使用几次后有不可靠操作的危险，以及(v)在导电插头的上端有一个复杂的结构。

因此，本发明的主要目的是提供一种用于鞋类的外底，该外底避免穿鞋的人和所持设备之间的静电放电(ESD)，并且通过该外底可以避免或至少缓解上述现有技术的问题和缺陷。

本发明的另一目的是提供这样一种外底，其具有提高的可靠性和抗磨损撕破性。

本发明的另一目的是提供一种制造用于鞋类的外底的方法，该外底可以防止由静电放电造成的设备损坏，并且实现上述目的。

这些目的，包括其他的目的通过如所附的权利要求所描述的外底和制造方法实现。

在下面将通过参考在附图中以实施例方式示出的示例性实施方式详细描述本发明。

附图说明

图1示出了具有根据本发明实施方式的外底的鞋。

图2是图1中所示鞋的截面图。

图3是图2的放大部分。

图4至6均是具有根据本发明可选实施方式的外底的鞋的横截面图。

在所有附图中，同样的设备、部分和细节采用同样的附图标记标识。

具体实施方式

图1和图2示出了具有根据本发明实施方式的外底的鞋或鞋类。所述鞋具有在上端部开口的上部1，如果需要，上部1可以设置常规型保护帽(没有明确示出)。附图标记2表示所述外底，并且附图标记3表示由增强舒适性的材料构成的内底。

根据本发明，所述外底2包括呈多个导电纤维4的形式的从外底上表面2a到外底下表面2b的导电连接。所述导电纤维可以包括碳、金属、导电聚合物材料，或实质上任何其他类型的导电材料。

所述导电纤维4优选地被整体模制在外底2的可硬化柔性材料5(例如，聚氮酯材料)中，使得所述导电纤维4保持与模制过程相关的相对位置。因此，所述导电纤维4嵌入可硬化粘合剂中，可硬化粘合剂至少包围部分所述导电纤维，并且在硬化状态将导电纤维4固定在相对彼此的适当位置。

根据图1至3的实施方式，所述导电纤维4在非编织状态下相对彼此随机布置，以使它们不形成像编织织物或等同物那样的纤维性结构。所述导电纤维4优选地以随机图案在模具中直接分布。

所述导电纤维4可以穿过整个外底2或其主要部分，或者他们可以设置在外底2的一个或多个分离侧部。导电纤维4的长度可以比鞋外底2的厚度长。

优选地，所述导电纤维4提供从外底2上表面2a到外底2下表面2b的多个导电路径。因此，获得更加可靠的低电阻电连接。

接着将参考图4描述本发明的另一个实施方式，图4是鞋的横截面图。这里，每个导电纤维4在其相应端部被固定于内底3(或固定在外底2的上表面2a或任何与外底2接触的其他层)，并且导电纤维4的长度比鞋外底2的厚度长。所述导电纤维4布置成使得它们均从外底2的上表面2a向外底2的下表面2b延伸，从而提供穿过所述外底的多个导电路径。

在图4中，即使所述导电纤维4被嵌在外底2的柔性材料5中，所述导电纤维4也穿过所述外底均匀分布，以获得如硬毛刷似的导电纤维4外观。

在图5中，示出了相似的实施方式。这里，所述导电纤维4设置在外底2的多个分离侧部。

为了制造易处理的由所述随机定向纤维构成的产品，所述导电纤维4可以被粘结在一起。粘结的含义是所述导电纤维4钩在一起并且在非编织状态下相互附接。这样一个粘结或缠结的层可以在制作外底2的过程中作为一个单元被处理，即使其很薄。也可以采用其他将这些光纤保持在一起而便于其操作的方法。

在图6中示出本发明的一个实施方式，其使用处于非编织状态下的所述粘结层。所述实施方式包括多个粘结层4，其中每层包括提供从外底2上表面2a到外底2下表面2b的导电连接的导电纤维材料。优选地，在外底2中，所述粘结层4在外底的多个侧部位置基本垂直布置。可选的，在外底2中仅设置一个包含导电纤维材料的粘结层。

但是可选或附加地，所述多个导电纤维可以包括一个或多个在外底中的导电纤维编织层，该导电纤维编织层可以垂直布置在所述外底中。

每个粘结层或编织层可以设置为双层、三层或多层。

在一个可选实施方式中，所述多个导电纤维可以被缝合或编织在基于纤维的***、基体、或由例如聚合物材料构成的层中，然后该***、基体或层被整体成型在外底的可硬化柔性材料中。

所述导电纤维4可以包括纤维质量的线性密度在大约0.5到大约5丹尼尔的纤维，和/或具有不同的纤维质量的线性密度的纤维。所述导电纤维4的长度可以是大约20mm到大约100mm。

上述外底提供了极好的ESD保护功能。具有上述外底的鞋类将防止从穿有所述鞋类的人到所持设备的静电放电。此外，所述鞋类减少了穿有所述鞋类的人遭遇由静电放电造成的电击的危险。

此外，已经指出的是，通过在外底下表面设置纤维而显著提高了抗磨损和撕裂能力。

此外，上述类型的外底可以在内底3和外底2之间或外底2内设有柔性防钉保护层，如我们的未决美国专利申请公开US-2006-0265909-A1所述。

如上所述外底的各种实施方式可以被结合以形成本发明其它的实施方式。特别是，所述多个导电纤维可以设置为多种如上所述的结构或***。此外，所述实施方式可以根据本发明采用多种方法制造。

根据一种方法，通过如下步骤制作用于鞋的外底2：(i)在鞋内底3的下侧布置或附接导电纤维4，其又附接到鞋的上部1；以及(ii)将柔性材料5模制到所述内底3并且任选地模制到上部1，从而在柔性材料5中固定导电纤维4，由此形成外底2，外底2防止由于静电放电造成的损害。自然地，导电纤维4必须沿整个外底2延伸以提供穿过外底的导电连接。导电纤维4可以用本说明书所公开的任何方式布置。

根据另一种略微不同的方法，通过如下步骤制作用于鞋的外底：(i)在鞋上部的下侧布置或附接导电纤维，其在下端部封闭；以及(ii)在鞋的上部模制柔性材料，从而将导电材料固定到柔性材料中，以形成外底2，外底2防止由于静电放电造成的损害。

根据另一方法，通过如下步骤制作用于鞋的外底：(i)在模具中布置导电纤维；以及(ii)通过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导电纤维，从而模制外底，外底防止由于静电放电造成的损害。导电纤维被模制成形成从外底上表面到外底下表面的导电连接。优选地，导电纤维从外底的上表面和下表面突出。所述外底可以在以后的步骤中附接到鞋的上部，从而形成一只完整的鞋，其防止从穿有所述鞋类的人到所持设备的静电放电。

应该注意，本文所使用的术语外底覆盖了如上描述的类型的外底以及各种由外底和内底组成的类型的鞋底。

Claims (20)

1.一种用于鞋类的外底(2)，该外底防止穿有所述鞋类的人和所持设备之间的静电放电，所述外底基本由柔性材料(5)构成，并且包含从所述外底的上表面(2a)到所述外底的下表面(2b)的导电连接，所述外底的特征在于，所述导电连接包括一个或多个导电纤维(4)，所述一个或多个导电纤维被整体模制在所述柔性材料中。

2.如权利要求1所述的外底，其特征在于，所述导电连接包括多个导电纤维(4)。

3.如权利要求1所述的外底，其特征在于，所述多个导电纤维提供从所述外底的上表面到所述外底的下表面的多个导电路径。

4.如权利要求2或3所述的外底，其特征在于，所述多个导电纤维处于非编织状态下。

5.如权利要求4所述的外底，其特征在于，处于非编织状态下的所述多个导电纤维设置为穿过整个外底。

6.如权利要求4所述的外底，其特征在于，处于非编织状态下的所述多个导电纤维设置在外底的一个或多个分离侧部。

7.如权利要求4所述的外底，其特征在于，处于非编织状态下的所述多个导电纤维均具有比所述外底的厚度长的长度，并且每个所述多个导电纤维中提供从所述外底的上表面到所述外底的下表面的导电路径。

8.如权利要求6所述的外底，其特征在于，处于非编织状态下的所述多个导电纤维设置为一个或多个粘结层。

9.如权利要求8所述的外底，其特征在于，所述一个或多个粘结层基本垂直地布置在所述外底内。

10.如权利要求2或3所述的外底，其特征在于，所述多个导电纤维设置为一个或多个编织层。

11.如权利要求10所述的外底，其特征在于，所述一个或多个编织层基本垂直地布置在所述外底内。

12.如权利要求1所述的外底，其特征在于，所述一个或多个导电纤维是碳纤维。

13.如权利要求1所述的外底，其特征在于，所述导电纤维被缝合或编织在基于纤维的***、基体或层中，该***、基体或层被整体模制在所述柔性材料中。

14.一种鞋类，该鞋类防止穿有所述鞋类的人和所持设备之间的静电放电，所述鞋类包括权利要求1至13中任一项所述的外底。

15.一种用于制造用于鞋类的外底(2)的方法，该鞋类用于避免穿有所述鞋类的人和所持设备之间的静电放电，该方法包括以下步骤：形成基本由柔性材料(5)制成的所述外底；以及形成从所述外底的上表面(2a)到所述外底的下表面(2b)的导电连接，所述方法的特征在于，通过在所述柔性材料中布置一个或多个导电纤维(4)形成所述导电连接，所述一个或多个导电纤维被整体模制在所述柔性材料中。

16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，通过在所述柔性材料中布置多个导电纤维(4)来形成所述导电连接。

17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述多个导电纤维在非编织状态下布置在所述柔性材料中。

18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，在非编织状态下布置在所述柔性材料中的所述多个导电纤维穿过整个外底分布。

19.如权利要求15或16所述的方法，其特征在于，所述一个或多个导电纤维被缝合或编织在基于纤维的***、基体或层中，所述***、基体或层又布置在所述柔性材料中。

20.一种用于制造鞋类的方法，该鞋类防止穿有所述鞋类的人和所持设备之间的静电放电，所述方法包括权利要求15至19中任一项所述的方法。

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