Schuhsohlen
Unterwegs auf leichten und dynamischen Sohlen mit gutem Halt
Laufschuhe, Wanderschuhe, Alltags- und Arbeitsschuhe – je nach Funktion und Einsatzgebiet werden unterschiedliche Anforderungen an Schuhsohlen gestellt. Diese müssen das Gewicht des Trägers aushalten und dessen Bewegungen abfedern und dämpfen. Sie sind unterschiedlichen Bodenbeschaffenheiten und Temperaturen ausgesetzt und sollten die Füße des Trägers beim Gehen, Laufen und Stehen schützen. So sollten Sohlen von Wanderschuhen besonders robust, die von Tennisschuhen rutschfest, leicht und elastisch sein. Entsprechend muss das Material, aus dem die Schuhsohlen bestehen, jeweils zugeschnitten sein auf die unterschiedlichen Aufgaben und Schuhtypen.
Helle Verstärkungssysteme für Schuhsohlen im modernen Design
Schuhsohlen gehören zu den technischen Gummiartikeln. Ausgangsmaterial ist eine Kautschukmischung, die zusammen mit weiteren Bestandteilen vermischt und vulkanisiert wird, dabei entsteht ein elastomerer Kunststoff, das Gummi. Ein wesentlicher Bestandteil dieser Mischung sind verstärkende Füllstoffe, die die Leistung der Endprodukte verbessern.
Früher wurde hierzu bei Schuhsohlen fast ausschließlich Industrieruß verwendet, der sich aber aufgrund seiner schwarzen Farbe nicht für helle oder transparente Schuhsohlen eignet. Deshalb hat sich heute als verstärkendes Füllstoffadditiv je nach Anwendungsfall gefällte (Performance Silica) oder pyrogene Kieselsäure (AEROSIL® pyrogene Kieselsäure) etabliert. Diese Additive führen zu einer hellen Verstärkung, können modische Anforderungen an ein modernes Design problemlos erfüllen und die Sohle hinterlässt auch keine schwarzen Spuren auf dem Boden, wie das früher in Sporthallen oft der Fall war.
Vor allem aber wird die Performance deutlich verbessert: Die Schuhsohle weist auch bei schwankenden Temperaturen sowie anderen physikalischen und chemischen Einflüssen ein gutes Rückstellverhalten auf und bleibt in Form. Die Reiß- und Verschleißfestigkeit wird ebenfalls signifikant erhöht – auch bei hoher Belastung entstehen keine Risse oder Brüche und die Sportschuhe halten insgesamt länger.
Silica/Silane-System für leistungsstarke Schuhsohlen
Allerdings sind polare Silica mit unpolarem Kautschuk ohne weitere Additive (Hilfsstoffe) nicht kompatibel. Damit sie ihre verstärkende Wirkung entfalten können, müssen sie mit Silanen kombiniert werden. Die unterschiedlichen funktionalen Gruppen von Silanen sorgen beim Mischen und Vulkanisieren der Kautschukformulierung für eine chemische Vernetzung zwischen den beiden Materialien. Ein weiterer Vorteil der Silica/Silane-Kombination ist, dass sich die Formulierung deutlich leichter verarbeiten lässt.
Welche Gummimischung – und auch welche Silica und Silane – eingesetzt werden, hängt unter anderem vom Untergrund und der Belastungsart ab. Sehr häufig wird bei der Herstellung von Schuhsohlen Polyisopren-Kautschuk (IR) oder Polybutadien -Kautschuk (BR) verwendet, letzterer in Abmischungen mit anderen Kautschuk-Arten wie Naturkautschuk (NR) oder Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR). IR zeichnet sich unter anderem durch eine hohe Festigkeit und Elastizität, eine niedrige Verformung und ein sehr gutes Verhalten bei tiefen Temperaturen aus. Er lässt sich im Vergleich zu Naturkautschuk besser verarbeiten, hat aber eine geringere Reißfestigkeit.
BR ist dagegen sehr hart, verfügt über eine gute UV-, Sauerstoff- und Ozonbeständigkeit und verbesserte Abriebfestigkeit und Flexibilität bei niedrigen Temperaturen. In beiden Fällen führt die Zugabe auch von geringen Silankonzentrationen zu einer noch besseren Abrieb- und Reißfestigkeit beim Endprodukt. Außerdem wird die Viskosität reduziert, so dass sich die Formulierung besser verarbeiten lässt.
Kieselsäure und Silane aus einer Hand
Evonik bietet neben gefällten Kieselsäuren der Marke ULTRASIL® und pyrogenen Kieselsäuren (AEROSIL® Produkte) eine breite Palette an Schwefelsilanen wie beispielsweise Si 69 an. Aber auch Silane mit speziellen Funktionen wie zum Beispiel Amino-, Vinyl- und andere Silane sind verfügbar, die unter den Markennamen Dynasylan® produziert und vertrieben werden. Zudem sind spezielle Abmischungen aus ULTRASIL® und verschiedenen Schwefel-funktionellen Silanen verfügbar, die unter der Markenfamilie COUPSIL® angeboten werden. Kunden können also auf ein breites Spektrum an unterschiedlichen Silanen und Kieselsäure-Produkten zurückgreifen, welche speziell auf ihre Anwendungsbereiche und Bedürfnisse zugeschnitten sind.
Die Vorteile auf einen Blick:
- Hohe Stabilität
- Hohe Abrieb- und Reißfestigkeit
- Geringerer Verschleiß
- Gute Temperaturbeständigkeit
- Geringer Druckverformungsrest
- Niedrige Mischungsviskosität