CN115175584A - 使用含有疏水性纳米二氧化硅的粘合树脂的点粘合鞋垫及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的点粘合鞋垫通过使用涂覆到其上形成有凹版点图案的转印辊上的粘合树脂来粘合泡棉和织物而获得。涂覆到转印辊的表面上的凹版点图案中的粘合树脂被转印到泡棉或织物中的任一个的一个表面并且一体成型。粘合树脂选自热塑性聚氨酯(TPU)或乙烯醋酸乙烯酯(EVA)中的任一种，并含有0.2至5phr范围内的疏水性纳米二氧化硅。

Description

使用含有疏水性纳米二氧化硅的粘合树脂的点粘合鞋垫及其 制造方法
技术领域
本发明涉及一种使用含有疏水性纳米二氧化硅的粘合树脂的点粘合鞋垫及其制造方法，更具体地，通过以点图案涂覆含有疏水性纳米二氧化硅的粘合树脂，将泡棉和织物粘合以呈现柔软的质地，同时降低产品重量和材料成本。此外，本发明涉及使用含有疏水性纳米二氧化硅的粘合树脂的点粘合鞋垫和及其制造方法，其中，在切割出鞋垫形状之后产生的废料能够容易地分离成单独的泡棉和织物并被回收利用。
背景技术
通常，诸如皮鞋、运动鞋、登山鞋等的各种鞋可包括形成鞋的外观的鞋面皮革、与地面接触的外底、装在外底的上侧的中底、以及与用户的脚接触的鞋垫。此时，鞋垫装在鞋的内底表面上，并且被构造为减轻行走期间从地面传递到鞋底的冲击力，并改善合脚性和卫生性。
基于脚的健康对于人体而言是非常重要的因素的研究结果，如上所述的鞋垫被添加各种功能。例如，鞋垫被模制成能够有效地吸收冲击的人体工程学结构，或者已经开发用于改善吸汗功能、抗菌功能和除臭功能的材料。近来，已经提出一种如下的技术：通过在鞋垫中内置加热线提供加热功能来防止冬季冻伤。
另一方面，鞋垫可以通过发泡成型诸如聚氨酯(PU)、乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、聚乙烯(PE)和乳胶等材料而制造为泡棉形式。它们通常使用粘合剂或热熔膜与由天然纤维或人造纤维编织的织物粘合。
与常规缝纫工艺相比，这种粘合工艺的优点是将液态粘合剂涂覆到被粘物，然后将织物彼此粘合，其中通过干燥蒸发掉溶剂或水分，从而减少了加工时间和劳动力。然而，为了最大限度地降低成本，代替使用液体粘合剂，经常应用使用热塑性热熔膜用热压机粘合织物的工艺。
热塑性热熔膜由于环保性、便利性和成本效益而广泛用于诸如鞋、服装和箱包的工业领域。可以使用各种材料(诸如，热塑性聚氨酯(TPU)、聚酰胺、乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、聚酯等)的热塑性树脂膜。这种热塑性热熔膜具有良好的挤出可加工性，生产率良好，不使用溶剂，不仅环保，而且具有优异的附着性和良好的质感。
然而，由于常规的热塑性热熔膜通常被制造成0.2mm或更大的厚度以确保稳定的粘合力，因此当热熔膜被夹在织物之间并经受无缝纫压制时，经常发生溢出现象。此外，织物产品不仅总体手感厚重，而且手感较硬，并且存在无法满足轻质化织物发展趋势的缺点。
特别地，常规的热熔膜具有厚度为0.2mm或更大的厚膜的问题。除了该问题之外，当在热塑性热熔膜插入纱线密度不同的被粘物和织物之间的状态下进行无缝纫压制时，热熔膜通过热和压力而过度地渗透到具有相对大的孔径或相对低的纱线密度的一侧，从而在粘合界面处不存在热熔膜，最终导致粘合失效。
为了解决上述泡棉和织物粘合方法的问题，本发明的发明人已经在第10-1760577号韩国专利中开发了一种鞋垫的制造方法，其中先制作一种聚氨酯泡棉表皮，其可以代替鞋垫用织物，然后将其粘附到鞋垫用聚氨酯泡棉的上部，该鞋垫可以改善缓冲感，防滑，并且由于即使长时间穿着时也具有优异的吸汗性而长时间保持舒适状态。在第10-1905957号韩国专利中提出了一种制造具有粘合功能的聚氨酯热熔膜的方法，其中使用数均分子量为4000或更高的聚酯多元醇，使用脂族异氰酸酯和胺作为扩链剂，使用乙氧基聚环氧丙烷作为表面活性剂，并使用松香作为增粘剂，通过使它们反应制备聚合的水溶性聚氨酯粘合剂，并在热熔膜上以20μm或更小的厚度涂覆聚合的水溶性聚氨酯粘合剂。在第10-1915407号韩国专利中，公开了一种反应性热熔聚氨酯树脂组合物，其包括聚氨酯树脂、纳米二氧化硅、二甲基肼(DMP)型异氰酸酯封端剂和2,4-戊二酮。
此外，由本发明的发明人发明的第10-1938526号韩国专利，通过使用用于鞋的热塑性热熔膜，该热熔膜是在选自热塑性聚氨酯(TPU)、乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、聚酰胺、聚酯中的任何一种树脂组合物中包含0.1phr至5.0phr的纳米二氧化硅而制成，即使在无缝纫压制期间织物的纱线密度高或低或者织物的编织孔的直径大或小时，热塑性热熔膜也不会由于热和压力而偏置地熔化到织物的一侧，而是均匀地分布在织物表面上，可以增加热熔膜的粘合力。此外，通过第10-2057036号韩国专利，已经开发了混合有疏水性纳米二氧化硅的热塑性热熔膜。
另一方面，根据本发明的一方面，当通过使用热熔膜或液体粘合剂的全面粘合方法制造鞋垫时，为了改善原材料中大约35％至40％的废料被丢弃的问题，因此认真研究了使用转印辊涂覆液体粘合树脂的方法，将含有疏水性纳米二氧化硅的粘合树脂以点图案进行涂覆，并将泡棉和织物粘合，以防止溢出并且减轻重量并节省产品的材料成本，同时表现出柔软的触感。此外，证实了在切割出鞋垫形状之后产生的废料能够容易地分离成相应的泡棉和织物材料并且进行回收利用。
发明内容
技术问题
本发明的目的在于提供一种使用含有疏水性纳米二氧化硅的粘合树脂的点粘合鞋垫，通过使用转印辊以点图案涂覆含有疏水性纳米二氧化硅的粘合树脂以粘合泡棉和织物来防止溢出现象，从而提供优异的粘合性能，并且即使涂覆10μm至40μm的较薄的粘合树脂，也展示出比常规产品均匀的粘合强度、优异的耐久性以及柔软的质地，同时可以减轻产品重量并且降低材料成本。
本发明的另一目的在于提供一种使用含有疏水性纳米二氧化硅的粘合树脂制造点粘合鞋垫的方法，通过将涂覆到在鞋垫形状内形成有网格状凹版点图案的转印辊的表面上的粘合树脂转印到泡棉和织物中的一者并进行挤压，在切割出鞋垫形状之后产生的废料可以被容易地分离成相应的泡棉和织物并将其回收利用，从而实现环保性。
技术方案
根据本发明的一方面的使用含有疏水性纳米二氧化硅的粘合树脂的点粘合鞋垫，鞋垫通过使用涂覆到形成有凹版点图案的转印辊上的粘合树脂粘合泡棉和织物而形成，涂覆到转印辊表面的凹版点图案中的粘合树脂通过转印到泡棉和织物中的一者而一体成型，并且粘合树脂选自乙烯醋酸乙烯酯(EVA)和热塑性聚氨酯(TPU)中的任何一种，粘合树脂含有在0.2phr至5phr范围内的疏水性纳米二氧化硅。
根据本发明的优选实施例，疏水性纳米二氧化硅可在纳米二氧化硅颗粒的表面上含有选自烷基、二甲基、三甲基、二甲基硅氧烷基、甲基丙烯酰基中的任何一种或更多种疏水性官能团。纳米二氧化硅具有1nm至100nm的初级颗粒尺寸，所述纳米二氧化硅在粘合树脂中形成纳米二氧化硅团聚体，而所述纳米二氧化硅团聚体具有在100nm至1200nm内的平均团聚体尺寸。
此外，形成在转印辊的表面上的凹版点图案是网格状的，即网格型，并且转印到泡棉10和织物30中的任何一个上的点具有在10μm至40μm范围内的厚度(高度)、分别在0.05mm至0.3mm范围内的宽度和长度，并且在0.05mm至0.15mm范围内的点间距。粘合树脂20的转印区域可以形成为在基于总表面积的20％至60％的范围内。
另外，本发明的使用混合有疏水性纳米二氧化硅的粘合树脂的点粘合鞋垫的制造方法可以包括以下工序。第一工序：熔化粘合树脂，所述粘合树脂由选自热塑性聚氨酯(TPU)或乙烯醋酸乙烯酯(EVA)中的任一种制成，含有在0.2phr至5phr范围内的疏水性纳米二氧化硅，并且将熔化的粘合树脂涂覆到转印辊的表面，在转印辊的所述表面中形成有鞋垫形状，在该鞋垫形状内形成有网格状的凹版点图案。第二工序：通过使用刮刀去除涂覆到转印辊的表面上的除了凹版点图案之外的粘合树脂。第三工序：将涂覆到转印辊的表面上的凹版点图案中的粘合树脂转印到泡棉和织物中的任一个。第四工序：挤压并粘合泡棉和织物；以及第五工序：在泡棉和织物粘合而成的复合件中切割出鞋垫的形状。
技术效果
本发明的点粘合鞋垫可在粘合树脂中包含含有疏水性官能团的纳米二氧化硅，以改善在粘合树脂中的分散性，改善耐水性，并增加拉伸强度。此外，使用转印辊将粘合树脂以点图案涂覆到泡棉和织物中的任何一者并且进行成型，以防止溢出，从而提供优异的粘合性能。即使涂覆薄的粘合树脂，例如10μm至40μm，也具有如下效果：确保均匀的粘合强度、优异的耐久性、减轻产品重量和降低材料成本，同时表现出柔软的触感。
根据本发明，用于点粘合鞋垫的制造方法可以去除涂覆到转印辊的表面的粘合树脂中的除了凹版点图案之外的区域的粘合树脂，其中，转印辊的表面形成有鞋垫形状，在鞋垫形状内以网格状形成有凹版点图案。通过将涂覆到转印辊的表面的粘合树脂转印到泡棉和织物中的一个并对其加压，在切割出鞋垫形状之后产生的35％至40％的废料容易地被分离成相应的泡棉和织物。因此，该制造方法可以容易地分离和回收利用，因此它是环保的并且具有降低成本的优点。
附图说明
图1是根据本发明的一方面的点粘合鞋垫的分解立体图。
图2是根据本发明的一方面的点粘合鞋垫的侧截面图。
图3是本发明中使用的转印辊的图片。
图4是根据本发明的一方面的转印辊的侧截面图。
图5是根据本发明的一方面的涂覆有热塑性聚氨酯的纱线的表面的SEM图像。
图6示出了根据常规方法和根据本发明的一方面的方法的废料。
具体实施方式
在下文中，参照附图，将给出根据本发明的使用含有疏水性纳米二氧化硅的粘合树脂的点粘合鞋垫及其制造方法的描述。这旨在说明本发明所属领域的普通技术人员能够容易实现本发明的程度，并且因此并不意味着限制本发明的技术精神和范围。
本发明中使用的术语“纳米二氧化硅”是指初级颗粒尺寸小于微米(μm)单位的、在100纳米(nm)以下的二氧化硅颗粒。“在表面上含有疏水性官能团的纳米二氧化硅(疏水性纳米二氧化硅)”是指在纳米二氧化硅颗粒的部分表面或全部表面上引入具有疏水性的官能团。常规的纳米二氧化硅颗粒的表面具有亲水性，而本发明的纳米二氧化硅由于通过单独的表面处理(或表面改性)引入疏水性官能团(亲脂性)以使表面疏水而具有优异的分散性。因此，增强了热塑性粘合树脂本身的耐水性以增加拉伸强度。
此外，“纳米二氧化硅团聚体”由多个纳米二氧化硅初级颗粒组成，是指其中大约70％或更多的纳米二氧化硅初级颗粒通过物理和化学作用而强烈团聚的状态。这些纳米二氧化硅团聚体处于难以在粘合树脂中进一步分离成较小实体(纳米二氧化硅颗粒)的状态。
因此，根据本发明的使用含有疏水性纳米二氧化硅的粘合树脂20的点粘合鞋垫100是使用涂覆到其上形成有凹版点图案的转印辊上的粘合树脂20粘合泡棉10和织物30而得到的鞋垫100，将涂覆到转印辊的表面中的凹版点图案的粘合树脂20转印到泡棉10和织物30的任一个表面以一体成型，粘合树脂20由选自热塑性聚氨酯(TPU)或乙烯醋酸乙烯酯(EVA)中的任何一种制成、含有在0.2至5phr范围内的疏水性纳米二氧化硅。
此外，疏水性纳米二氧化硅可在纳米二氧化硅颗粒的表面上包含选自烷基、二甲基、三甲基、二甲基硅氧烷基和甲基丙烯酰基中的一种或更多种疏水性官能团。纳米二氧化硅具有1nm至100nm的初级颗粒尺寸，其在粘合树脂中形成纳米二氧化硅团聚体，而该纳米二氧化硅团聚体具有在100nm至1200nm的平均值内的团聚体尺寸。
如图1和图2所示，形成在转印辊的表面上的凹版点图案为网格状的形式，转印到泡棉10和织物30的任一个表面的点具有分别在10μm至40μm范围内的厚度(高度)、在0.05mm至0.3mm范围内的宽度和长度、在0.05mm至0.15mm范围内的点间距，并且粘合树脂20的转印区域形成为在基于总表面积的20％至60％的范围内。
根据本发明，旨在实现利用热塑性粘合树脂20的点粘合鞋垫，通过在选自热塑性聚氨酯(TPU)或乙烯醋酸乙烯酯(EVA)的粘合树脂20中含有0.2至5phr(相对于100重量份树脂的重量份)的范围内的疏水性纳米二氧化硅，当使用其通过压制操作(无缝纫压制)粘合泡棉10和织物30时，即使泡棉10或织物30的组织密度高或低，或者编织孔尺寸大或小，粘合树脂20可均匀地分布在织物30的表面上而不会通过加热和压力而过度偏置地熔化进入织物30的一侧，从而改善粘合性。
为了实现这一点，将涂覆到转印辊表面的凹版点图案的粘合树脂20转印到泡棉10和织物30中的任一个表面，并一体成型。在进行压制操作(无缝纫压制)时，熔化的粘合树脂20不会流入泡棉10或织物30的组织密度较低的一侧或者织物编织孔尺寸较大的一侧，而是呈现均匀分布的状态。
本发明中使用的粘合树脂20可均匀地分布在泡棉10和织物30的表面上，使得粘合强度以及粘合性能没有问题。即使厚度薄于常规热塑性热熔膜或液体粘合剂的厚度(50μm或更大)，也可以确保粘合强度等于或高于现有粘合强度。
当在根据本发明的粘合树脂20中含有的纳米二氧化硅颗粒的表面上引入疏水性官能团时，证实了纳米二氧化硅的分散性得到改善，其疏水作用增强了粘合树脂20的耐水性，并且增加了拉伸强度，改善了诸如成型性质的物理性质。可以引入到纳米二氧化硅颗粒的表面的疏水性官能团可以是烷基、二甲基、三甲基、二甲基硅氧烷基、甲基丙烯酰基等中的任一种。例如，通过用有机硅烷化合物处理通过控制热解法二氧化硅制造过程中的温度和压力获得的纳米二氧化硅，本发明的粘合树脂20中使用的纳米二氧化硅颗粒可以在纳米二氧化硅颗粒的表面上包含二甲基。
优选的是，其中引入疏水性官能团的纳米二氧化硅颗粒具有1.0OH/nm3的OH基团密度。OH基团的密度可以通过已知方法测量，诸如通过使具有疏水性官能团的纳米二氧化硅颗粒和氢化铝锂反应，使用IR光谱法测量有机硅烷醇基团中在3750cm处的OH基团伸缩振荡带的摩尔吸光度ε。
其中引入疏水性官能团的纳米二氧化硅颗粒以纳米二氧化硅团聚体状态存在，并且疏水性纳米二氧化硅颗粒以团聚体状态分散，且在粘合树脂20中难以单独分离。优选地，团聚体具有100nm至1200nm的团聚体尺寸，更优选具有200nm至500nm的团聚体尺寸。
如果疏水性纳米二氧化硅团聚体的尺寸为100nm或更大，则纳米二氧化硅分散良好。然而，如果疏水性纳米二氧化硅团聚体的尺寸超过1200nm，则增稠效果降低。纳米二氧化硅团聚体的尺寸表示纳米二氧化硅团聚体在长轴方向上的长度，并且通常可以使用透射电子显微镜等测量。
作为示例，在图5中，图像显示了通过SEM测量的TPU粘合树脂的表面，该TPU粘合树脂含有1phr的疏水性纳米二氧化硅，该疏水性纳米二氧化硅具有大约20nm的初级颗粒平均尺寸并含有二甲基作为疏水性官能团。显示TPU树脂中的纳米二氧化硅以具有特定尺寸的纳米二氧化硅团聚体的形式良好分散。
如图5所示，根据本发明，为了改善粘合树脂20的粘合强度和可成形性，制备含有在表面包含疏水性官能团的纳米二氧化硅的粘合树脂20。粘合树脂20包含0.2至5phr范围内的疏水性纳米二氧化硅，并且形成在转印辊的表面上的凹版点图案呈网格型，转印到泡棉10和织物30的任一个表面上的点具有在10μm至40μm范围内的厚度(高度)、在0.05mm至0.3mm范围内的宽度和长度、在0.05mm至0.15mm范围内的点间距，并且粘合树脂20的转印区域形成为在基于总表面积的20％至60％范围内，使得泡棉10和织物30可以彼此保持足够的粘合性。
此外，通过防止粘合树脂20的溢出现象，粘合性能是优异的，溢出现象可能在通过挤压泡棉10和织物30进行粘合的复合过程中产生。此外，即使涂覆厚度在10μm至40μm范围内的较薄的粘合树脂20，与常规产品相比，粘合树脂20也具有以下优点：确保均匀的粘合强度、具有优异的耐久性、表现出柔软的质地、以及降低产品的重量和材料成本。
一方面，在本发明的一方面中使用的热塑性聚氨酯(TPU)通过使作为原料的多元醇和异氰酸酯与作为扩链剂的低分子量二醇聚合而获得，本文使用的多元醇的示例可包括聚酯二醇、聚醚二醇、聚己内酯等。异氰酸酯的示例包括芳族异氰酸酯、脂族异氰酸酯等。低分子量二醇的示例是1,4-丁二醇等。此外，乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、聚酰胺、聚酯树脂等可用作粘合树脂材料。然而，已经得出结论，根据本发明的一方面，使用选自热塑性聚氨酯(TPU)和乙烯醋酸乙烯酯(EVA)的树脂组合物对于与疏水性纳米二氧化硅的混炼、分散和粘附性能更有效。
根据本发明的一方面的使用混合有疏水性纳米二氧化硅的粘合树脂20的点粘合鞋垫100的制造方法可以包括以下工序：第一工序：将由选自热塑性聚氨酯(TPU)或乙烯醋酸乙烯酯(EVA)中的任一种制成的、含有在0.2phr至5phr范围内的疏水性纳米二氧化硅的熔化的粘合树脂20涂覆到转印辊的表面，在转印辊的表面中形成有鞋垫形状，在该鞋垫形状内形成有网格状的凹版点图案；第二工序：通过使用刮刀去除涂覆到转印辊的表面的除了凹版点图案之外的粘合树脂20；第三工序：将涂覆到转印辊的表面上的凹版点图案中的粘合树脂20转印到泡棉10和织物30中的任一个表面；第四工序：通过挤压泡棉10和织物30进行粘合；以及第五工序：在泡棉10和织物30粘合而成的复合件中切割出鞋垫的形状。
如图3和图4所示，本发明由于涂覆在转印辊表面中的除了凹版点图案之外的粘合树脂20用刮刀去除，因此粘合树脂20仅部分地涂覆到转印辊表面的其中形成有网格状凹版点图案的鞋垫状部分，并被转印到泡棉10和织物20中的一者的表面。
当将泡棉10和织物30粘合而成的复合件切割成鞋垫形状时，如图6所示，通过常规的全面粘合方法产生的废料无法将用粘合树脂20粘合的泡棉10和织物30分离。然而，根据本发明的点粘合方法，产生的废料由于粘合树脂20未涂覆到泡棉10和织物30的其他部分的状态，可以容易地分离成泡棉和织物，然后进行回收利用。
如图6所示，35％至40％的废料可被回收利用并用于环保目的，这种废料在通过常规热熔膜或使用粘合剂的全面粘合方法制造鞋垫之后是被完全丢弃的。通过使用转印辊以点图案涂覆具有对纳米二氧化硅进行表面改性的疏水性纳米二氧化硅的粘合树脂20并将泡棉10和织物30粘合，可防止溢出现象。此外，可在实现柔软触感的同时降低产品的重量和材料成本。
在下文中，详细描述制造包含在表面上含有疏水性官能团的纳米二氧化硅的粘合树脂的方法。也就是说，将详细描述通过将疏水性纳米二氧化硅与用于TPU聚合的原料(诸如异氰酸酯、多元醇和二醇)混合并使其聚合来制备TPU粘合树脂的方法，以及通过使用疏水性纳米二氧化硅制备母料并将其按含量混合在TPU树脂或EVA树脂中来制备粘合树脂的方法。
[示例1]
根据本发明的粘合树脂的制造方法是通过混合用于聚合TPU粒料的原料并使其聚合的制造方法，该制造方法可以包括以下四个步骤。
步骤1：通过用二甲基二氯硅烷处理100nm或更小的纳米二氧化硅来制备具有大约20nm的初级颗粒平均尺寸并且在表面上具有二甲基作为疏水性官能团的疏水性纳米二氧化硅颗粒。
步骤2：备好用于常规TPU粒料聚合的原料。具体地，备好多元醇、异氰酸酯和短链二醇。
步骤3：选择上述步骤2中涉及的原料中的任何一种添加疏水性纳米二氧化硅，或将疏水性纳米二氧化硅添加到上述原料的集合中并进行混炼。此时，温度为80℃至100℃，搅拌速度优选为大约20rpm至30rpm。
步骤4：将在步骤3中与疏水性纳米二氧化硅充分混炼的原料，连同剩余的原料同时放入反应性挤出机中，或者将与疏水性纳米二氧化硅充分混炼的原料同时放入反应性挤出机中以将它们聚合成TPU粒料。
[示例2]
根据本发明的粘合树脂的制备方法是通过使用疏水性纳米二氧化硅制备母料，通过按含量与TPU树脂或EVA树脂混合来制备粘合树脂的方法，可包括以下三个步骤。
第一步骤：取不同含量的上述树脂。此时，优选考虑分散性等，使得疏水性纳米二氧化硅的含量不超过40％的最大值。
第二步骤：将疏水性纳米二氧化硅和树脂引入常规混合机(kneader)中，在100℃至120℃的温度下以20rpm至30rpm的速率混炼，冷却，然后粉碎至小于10mm的直径，然后再次投入到常规双螺杆挤出机。此时，双螺杆挤出机的温度保持在150℃至200℃的范围内。
第三步骤：当在双螺杆挤出机中配混的树脂在注入15℃至20℃的冷却水中的同时被制成粒料形式时，该粒料成为在本发明的一方面中获得的母料。将母料与TPU树脂(或EVA树脂)按含量混合以制备粘合树脂。
[示例3]
根据本发明的一方面的使用转印辊粘合泡棉和织物的方法可包括以下四个步骤。
步骤1：通过挤出机或鼓型熔融装置熔化上述粘合树脂(优选TPU或EVA树脂)，然后输送到转印辊。
步骤2：将粘合树脂涂覆到转印辊的表面上，在转印辊的表面中，具有多个鞋垫形状，在鞋垫形状内凹版点图案形成为网格状。
步骤3：使用常规刮刀去除涂覆到转印辊的表面的除了凹版点图案之外的粘合树脂。
步骤4：在将涂覆到转印辊表面上的凹版点图案中的粘合树脂转印到泡棉的一面并使用压辊挤压另一个被粘物(织物)之后，经过常规的冷却过程完成粘合。
在本发明中，在实施如上所述的泡棉/织物粘合方法时，含有纳米二氧化硅的每种粘合树脂的粘合过程中的条件在下表1中具体示出。
【表1】
粘合条件 单位 TPU EVA
树脂熔融压缩机温度 ℃ 130～200 130～200
转印辊温度 ℃ 120～180 110～180
转印辊转速 m/min 3～7 3～7
压辊温度 ℃ 90～150 90～150
压辊压力 kgf 4～8 4～8
表1中所示的压辊是指用于在热和压力下将涂有熔化的树脂的泡棉和织物粘合的辊。粘合条件可根据粘合树脂的性质而变化，并且还可根据粘附体(泡棉或织物)的类型而变化。
如上所述，本发明通过使用混合疏水性纳米二氧化硅的粘合树脂，可以防止在点粘合时粘合树脂被吸入泡棉或织物的密度低或织物编织孔的尺寸大的一侧，使得即使使用小的涂覆量也可以实现足够的粘合。
过去，为了增加粘合树脂的涂覆量，需要使转印辊的凹版深度更深以涂覆更多的粘合树脂，然而，难以涂覆厚度为50μm或更大的粘合树脂。根据本发明，其中混合有疏水性纳米二氧化硅的粘合树脂即使在少量涂覆的情况下也具有足够的粘合强度，并且随着涂覆量的减少，可以降低转印辊的凹版深度，从而改善粘合时的可加工性。由于通过选择性地仅涂覆必要的部分来呈现粘附力，因此成本降低的效果非常大。它可以改善织物的柔软质地并有助于降低产品的重量。
[实验示例]
为了证明示例1中制备的含有疏水性纳米二氧化硅的粘合树脂的影响，将详细描述粘附性测试的实验结果。在下表2中，为了根据转印辊的凹版深度(即，粘合树脂的厚度)比较泡棉和织物之间的粘合强度，在微细的点尺寸的宽度和长度分别为大约0.15mm并且粘合树脂的转印区域形成为总表面积的大约40％的条件下，在130℃的转印辊温度和5m/min的速度下制造泡棉/织物复合件。下面的①和②示出了基于常规粘合树脂测量的平均值，③和④示出了基于混合有1phr疏水性纳米二氧化硅的粘合树脂测量的平均值。
【表2】
Figure BDA0003805909730000111
如表2所示，根据本发明的点粘合方法显示出比常规粘合树脂强得多的粘合强度，即使在少量涂覆的情况下。此外，作为对按含量含有疏水性纳米二氧化硅的粘合树脂进行粘合强度测试的结果，当疏水性纳米二氧化硅的含量小于0.2phr时，粘合强度有些不稳定，但证实了与常规粘合树脂相比，粘合强度得到改善。
然而，当疏水性纳米二氧化硅的含量为3phr时，证实了随着纳米二氧化硅含量的增加，粘合强度略微降低。作为将含量增加至5phr的结果，粘合强度略微降低，但粘合强度没有问题。然而，当疏水性纳米二氧化硅的含量超过5phr时，存在粘合强度降低并且发生起霜(blooming)现象的问题。
因此，根据本发明，通过实验证实，如果满足以下条件则可以实现本发明的目的和/或效果：在被粘物的一个面上以网格状涂覆具有含量为0.2phr至5.0phr的疏水性纳米二氧化硅的粘合树脂，通过转印形成的点的厚度(高度)在10μm至40μm的范围内，宽度/长度在0.05mm至0.3mm的范围内，点间距在0.05mm至0.15mm的范围内，并且粘合树脂的转印区域在基于总表面积的20％至60％的范围内。
在过去，根据各种粘合树脂的性质，它在压制操作(无缝纫压制)期间对热和压力敏感地反应，使得流速快速增加。根据织物结构，它不会保留在粘合界面处，因此它在织物之间渗透太多，并且粘合性能不能很好地表现出来。为了克服上述缺点，根据本发明，通过混合纳米二氧化硅，尤其是疏水性纳米二氧化硅，通过在粘合界面处保持一定量的粘合树脂，即使在薄厚度下也改善了粘合力。
本发明中使用的粘合树脂可增加疏水性纳米二氧化硅与聚氨酯(TPU)或乙烯醋酸乙烯酯(EVA)树脂的内部化学键合和范德华键合。因此，流变性能和内聚力增加以增加粘附强度，因此最终可以在结构上增加粘附力。通过以点粘合方式涂覆含有疏水性纳米二氧化硅的粘合树脂，与常规粘合树脂或热熔膜相比，可以以更薄的厚度实现相同的粘合性能，从而降低成本。此外，可以改善粘合过程期间粘合树脂的溢出现象，并且还具有许多优点，诸如具有泡棉和织物的鞋垫的优异柔软性，以及产品的更轻的重量。
如上所述，在通过常规热熔膜或使用液体粘合剂的全面粘合方法制造的泡棉/织物复合件的情况下，难以将在制造鞋垫之后产生的大量废料分离成不同材料的粘附物(泡棉和织物)，而在本发明中废料处置问题得到改善。在根据本发明的点粘合泡棉/织物复合件中，仅粘合需要使用图3和图4所示的转印辊粘附的部分。由于仅粘合鞋垫形状而不粘合其余部分，因此在制造鞋垫之后产生的废料可以容易地分离成相应的泡棉和织物。所获得的材料可以回收利用，从而是环保的并且可降低成本。
本发明的范围不限于上述通过点粘合泡棉和织物制造的鞋垫，可以在不脱离本发明的技术精神的情况下以各种形式进行替换、修改和改变。本发明使用其中混合有疏水性纳米二氧化硅的粘合树脂的点粘合方法，可用于需要均匀粘合和耐久性的各种鞋、衣服、箱包等所需的织物领域，还可用于诸如皮革和塑料产品的体育用品或生活用品、工业产品等各种用途。
现有技术文献
(专利文献1)第10-1760577号韩国专利
(专利文献2)第10-1905957号韩国专利
(专利文献3)第10-1915407号韩国专利
(专利文献4)第10-1938526号韩国专利
附图标记说明
10：泡棉
20：粘合树脂
30：织物
100：鞋垫
摘要附图
图1

Claims (5)

1.一种使用含有疏水性纳米二氧化硅的粘合树脂的点粘合鞋垫，其中，
鞋垫(100)通过使用涂覆到其上形成有凹版点图案的转印辊上的粘合树脂(20)来粘合泡棉(10)和织物(30)而获得，
涂覆到转印辊的表面上的凹版点图案中的粘合树脂(20)被转印到泡棉(10)或织物(30)中的任一个的一个表面并且一体成型，
粘合树脂(20)选自热塑性聚氨酯(TPU)或乙烯醋酸乙烯酯(EVA)中的任一种，并含有0.2至5phr范围内的疏水性纳米二氧化硅。
2.根据权利要求1所述的点粘合鞋垫，其中，疏水性纳米二氧化硅在纳米二氧化硅颗粒的表面上含有选自烷基、二甲基、三甲基、二甲基硅氧烷基和甲基丙烯酰基中的任何一种或更多种疏水性官能团。
3.根据权利要求1所述的点粘合鞋垫，其中，纳米二氧化硅具有1nm至100nm的初级颗粒尺寸，所述纳米二氧化硅在粘合树脂中形成平均尺寸在100nm至1200nm的纳米二氧化硅团聚体。
4.根据权利要求1所述的点粘合鞋垫，其中，形成在转印辊的表面上的凹版点图案是网格状的，其中，转印到泡棉(10)和织物(30)的一个表面上的点具有在10μm至40μm范围内的厚度(高度)、在0.05mm至0.3mm范围内的宽度和长度、在0.05mm至0.15mm范围内的点间距，并且粘合树脂(20)的转印区域在基于总表面积在20％至60％范围内。
5.一种用于使用含有疏水性纳米二氧化硅的粘合树脂制造点粘合鞋垫的方法，包括：
第一工序：熔化粘合树脂(20)，所述粘合树脂由选自热塑性聚氨酯(TPU)或乙烯醋酸乙烯酯(EVA)中的任一种制成，含有0.2至5phr范围内的疏水性纳米二氧化硅，并且将熔化的粘合树脂涂覆到转印辊的表面上，在转印辊的所述表面上形成有鞋垫形状，在该鞋垫形状内形成有网格状的凹版点图案；
第二工序：使用刮刀去除涂覆在转印辊的表面上的除了凹版点图案之外的区域的粘合树脂(20)；
第三工序：将涂覆到转印辊的表面上的凹版点图案中的粘合树脂(20)转印到泡棉(10)和织物(30)中的任一个的一个表面；
第四工序：通过挤压将泡棉(10)和织物(30)粘合；以及
第五工序：在泡棉(10)和织物(30)粘合而成的复合件中切割出鞋垫形状。
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