KR100233872B1 - Polyurethane shoe soles of which the side is coated with polyurethane film, and method and device thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 바닥면은 코팅되지 않으면서 쏠의 측면에만 폴리우레탄 필름이 자동적으로 코팅되게 하는 것을 특징으로 하는 쏠 및 그 제조방법과 제조장치에 관한 것이다.The present invention relates to a sole and a manufacturing method and a manufacturing apparatus, characterized in that the polyurethane film is automatically coated only on the side of the sole without being coated on the bottom surface.
본 발명에 따른 쏠의 제조방법은 (i) 하부금형(24)의 쏠형상 돌출부위(24a)의 측면(24b)을 폴리우레탄 필름(15)으로 원통형으로 감싸주는 단계; (ii) 상기 하부금형의 돌출부위와 일치하는 구멍(23a)을 가진 중간금형(23)을 상기 하부금형(24)에 형합시키고, 상기(i)의 원통형 폴리우레탄 필름(15)을 중간금형(23)의 구멍(23a) 안쪽으로 통과시켜 위로 끌어 올린 후 고정수단을 이용하여 고정시키는 단계; (iii) 폴리우레탄 필름이 설치된 상기 (ii)의 금형(하부금형(24)+중간금형(23)) 내부에 폴리우레탄 쏠 제조원액을 주입한 후, 상부금형(22)을 형합시키는 단계 및 (iv) 상기 (iii)의 주입된 폴리우레탄 쏠 제조원액을 발포시켜 쏠 측면에 폴리우레탄 필름이 자동적으로 코팅된 폴리우레탄 쏠을 만드는 단계로 이루어진다.Method for producing a sole according to the present invention comprises the steps of (i) cylindrically wrapping the side surface (24b) of the sole-shaped protrusion (24a) of the lower mold 24 with a polyurethane film (15); (ii) joining the intermediate mold 23 having the hole 23a coinciding with the protrusion of the lower mold to the lower mold 24, and the cylindrical polyurethane film 15 of (i) to the intermediate mold 23 Passing through the inside of the hole (23a) of the pull up to fix it using a fixing means; (iii) injecting a polyurethane sole production solution into the mold of the (ii) (the lower mold 24 + the middle mold 23) on which the polyurethane film is installed, and then molding the upper mold 22; iv) foaming the injected polyurethane sole manufacturing solution of (iii) to make a polyurethane sole coated with a polyurethane film on the side of the sole automatically.
본 발명에 따르면, 발포와 코팅을 동시에 하는 단순한 공정으로 쏠 바닥면은 코팅되지 않으면서 쏠 측면만 코팅되어 고무 아웃쏠이 부착되는 신발에 사용하기에 적합한 쏠을 용이하게 얻을 수 있다.According to the present invention, the sole bottom surface is coated with only the sole side without being coated by a simple process of simultaneously foaming and coating, thereby easily obtaining a sole suitable for use in a shoe to which rubber outsole is attached.
Description
본 발명은 쏠 측면에 폴리우레탄 필름이 코팅된 쏠 및 그 제조방법과 제조장치에 관한 발명으로서, 쏠의 바닥면은 코팅되지 않으면서 쏠 측면에만 폴리우레탄 필름이 자동적으로 코팅되게 하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a sole coated with a polyurethane film on the side of a sole, and a method and a manufacturing method thereof, characterized in that the bottom surface of the sole is automatically coated on the side of the sole without being coated. .
쏠(sole)이란 신발의 밑창을 말하는 것으로서, 폴리우레탄 쏠(이하 ″PU 쏠″이라 함)이란 폴리우레탄을 원료로하여 만든 신발밑창을 뜻하며, 일반적으로 운동화, 신사화, 숙녀화 등에 널리 사용된다. 본 발명에 따른 PU 쏠은 주로 바닥에 고무 아웃쏠을 부착하는 스포츠 신발(운동화)에 이용될 수 있다.A sole is a sole of a shoe. A polyurethane sole (hereinafter referred to as a "PU sole") refers to a sole of a shoe made of polyurethane, and is generally used in sneakers, gentlemen's shoes, and ladies shoes. PU sole according to the present invention can be mainly used in sports shoes (sneakers) to attach a rubber outsole to the bottom.
종래에 PU 쏠의 제조방법은 주형성형법(pouring molding)으로 폴리우레탄 쏠을 성형한 후, 여기에 코팅 및 복잡한 후가공 공정을 행하는 것이었다. 이를 보다 상세하게 설명하면 제1도에 도시된 바와 같이, PU 쏠 제조용 하부금형(1)에 통상의 폴리우레탄 원액을 주입하고, 상부금형(2)과 형합한 후 일정시간 발포시켜 금형과 동일한 모양의 PU 쏠을 성형한 후 이를 탈형하고; 그 표면에 코팅 및 후처리 공정을 행하는 것이었다. 이러한 종래의 방법은 발포시에 발생하는 미세한 기포로 인해 PU 쏠의 표면이 거칠어지기 때문에, 통상 발포성형된 PU 쏠에 에나멜 스프레이 코팅, 에나멜 디핑 코팅, 에나멜 브러싱 코팅 등의 코팅을 행하였다. 그러나 PU 쏠의 성형과 별도로 코팅공정을 행하기 때문에 공정이 번잡해지고, 코팅공정의 전후에 복잡한 전후처리공정을 해야 하며, 코팅시 에나멜 등 환경에 유해한 물질이 다량 방출되고, 에나멜 스프레이 코팅, 에나멜 디핑 코팅, 에나멜 브러싱 코팅 등의 종래의 코팅방법으로는 다양한 색상의 연출이 어려우며, 약간의 디자인 변형에도 금형을 다시 제작해야 한다는 등의 문제점이 있었다.Conventionally, a method for producing a PU sole has been formed by molding a polyurethane sole by pouring molding, followed by coating and complex post-processing. In more detail, as shown in FIG. 1, a conventional polyurethane stock solution is injected into a
이에 본 출원인은 이러한 문제점을 해결한 쏠 제조방법인 ″폴리우레탄 필름을 이용하여 제조된 폴리우레탄 쏠 및 그 제조방법″(특허출원 제96-35071호, 1996. 8. 23. 출원)을 특허출원 한 바 있다. 특허출원 제96-35071호는 제4도에 도시된 바와 같이, PU 쏠 제조용 하부금형(1)에 폴리우레탄 필름을 고정수단으로 고정한 후, 그 위에 PU 쏠 제조원액을 주입하고, 상부금형(2)을 형합한 후 발포시킴으로써 폴리우레탄 필름이 PU 쏠에 자동적으로 코팅되도록 하는 것을 특징으로 한다. 특허출원 제96-35071호는 상술한 종래의 문제점을 해결하였으나, 발포시 많이 늘어나는 부분인 바닥이나, 바닥과 측면이 만나는 부분 등은 표면피막의 물성이 약하기 때문에 고무 아웃쏠을 접착시킬 경우 접착력이 약하다는 문제점이 있었다. 따라서 바닥에 고무 아웃쏠을 부착하는 스포츠 신발의 경우에는 고무 아웃쏠의 접착에 따른 어려움으로 그 사용이 제한되었다.Accordingly, the present applicant has filed a patent for a sole manufacturing method that solves these problems, ″ polyurethane sole manufactured using a polyurethane film and its manufacturing method ″ (Patent Application No. 96-35071, filed Aug. 23, 1996). I've done it. Patent application No. 96-35071, as shown in Figure 4, after fixing the polyurethane film to the lower mold (1) for manufacturing PU sole with a fixing means, injecting the PU sole manufacturing solution thereon, the upper mold (2 ) By foaming after molding the polyurethane film is automatically coated on the PU sole. Patent Application No. 96-35071 solves the above-mentioned problems, but the bottom, which is a lot of stretch during foaming, and the part where the bottom meets the side have poor physical properties of the surface coating, so that the adhesive force is reduced when the rubber outsole is bonded. There was a problem of weakness. Therefore, in the case of sports shoes attaching the rubber outsole to the bottom, its use has been limited due to the difficulty of adhesion of the rubber outsole.
이에 본 발명은 쏠 바닥면에는 코팅이 되지 않으면서 쏠 측면에만 폴리우레탄 필름이 자동적으로 코팅되게 함으로써 바닥에 고무 아웃쏠을 부착시키는 스포츠 신발에 사용하기에 적합한 PU 쏠을 제공하고자 한다.Accordingly, the present invention is to provide a PU sole suitable for use in sports shoes to attach a rubber outsole to the bottom by automatically coating the polyurethane film on the sole side without being coated on the sole bottom surface.
제1도는 종래의 폴리우레탄 쏠 제조공정의 예시도.1 is an illustration of a conventional polyurethane sole manufacturing process.
제2도는 특허출원 제96-35071호의 제조공정의 예시도.2 is an illustration of a manufacturing process of Patent Application No. 96-35071.
제3도는 특허출원 제96-35071호에 따라 제조된 쏠의 단면도.3 is a cross-sectional view of a sole made in accordance with patent application No. 96-35071.
제4도는 본 발명에 사용되는 폴리우레탄 필름의 확대 단면도.4 is an enlarged cross-sectional view of a polyurethane film used in the present invention.
제5도는 폴리우레탄 필름을 후가공한 제품의 확대 단면도.5 is an enlarged cross-sectional view of a product after the polyurethane film is processed.
제6도는 본 발명에 사용되는 상부금형(제6(a)도), 중간금형(제6(b)도), 하부금형(제6(c)도)의 예시도.Figure 6 is an illustration of the upper mold (figure 6 (a)), the intermediate mold (figure 6 (b)), the lower mold (figure 6 (c)) used in the present invention.
제7도는 금형이 형합된 상태를 나타내는 투시도로서, ″하부금형+중간금형″이 형합된 상태(제7(a)도) 및 ″상부금형+중간금형+하부금형″이 형합된 상태(제7(b)도)를 나타내는 예시도.FIG. 7 is a perspective view showing a state in which a mold is molded, in which a ″ lower mold + middle mold ″ is combined (Fig. 7 (a)) and a ″ upper mold + middle mold + lower mold ″ is combined (Figure 7 Exemplary diagram (b) is shown.
제8도는 본 발명에 따른 공정의 예시도.8 is an illustration of a process according to the invention.
제9도는 필름을 고정시킨 상태를 나타낸 평면도로서, 고정수단으로 핀을 사용한 경우(제9(a)도)와 고정수단으로 본 발명에 따른 특수한 고정장치(19)를 사용한 경우(제9(b)도 내지 제9(d)도)의 예시도.9 is a plan view showing the state where the film is fixed, in which a pin is used as a fixing means (Fig. 9 (a)) and a
제10도는 금형을 형합한 상태(상판+중판+하판)의 단면도로서, 고정수단으로 핀을 사용한 경우(제10(a)도 내지 제10(b)도)와 고정수단으로 특수한 고정장치를 사용한 경우(제10(c)도 내지 제10(h)도)의 예시도.FIG. 10 is a cross-sectional view of a state in which a mold is molded (top plate + middle plate + bottom plate), in which a pin is used as a fixing means (Figs. 10 (a) to 10 (b)) and a special fixing device is used as the fixing means. An illustration of the case (FIGS. 10 (c) to 10 (h)).
제11도는 본 발명에 따라 제조된 쏠의 평면도(제11(a)도), 측면도(제11(b)도), 배면도(제11(c)도), 사시도(제11(d)도).11 is a plan view (11 (a)), a side view (11 (b)), a rear view (11 (c)), a perspective view (11 (d)) of the sole manufactured according to the present invention ).
제12도는 본 발명에 따라 제조된 쏠의 종단면도이다.12 is a longitudinal sectional view of a sole made in accordance with the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 폴리우레탄 쏠 제조용 하부금형 2 : 폴리우레탄 쏠 제조용 상부금형1: Lower mold for manufacturing polyurethane sole 2: Upper mold for manufacturing polyurethane sole
3 : 폴리우레탄 쏠 제조원액 3a : 발포성형된 폴리우레탄 쏠3: Polyurethane sole manufacturing solution 3a: Foamed polyurethane sole
4 : 분사기 5 : 에나멜 용액4: injector 5: enamel solution
6 : 에나멜 용액을 담은 용기 7 : 코팅용 브러쉬6: container with enamel solution 7: brush for coating
8 : 폴리우레탄 필름 9 : 기재8: polyurethane film 9: base material
10 : 접착제 11 : 건식피막층10: adhesive 11: dry film layer
12 : 후가공처리된 표면 13 : 엠보싱면12: post-processed surface 13: embossed surface
14 : 스웨드면 15 : 폴리우레탄 필름14: suede cotton 15: polyurethane film
16 : 필름 고정용 핀 17 : 공기층16: film fixing pin 17: air layer
18 : 자석 18a : 얇은 철판18:
19 : 필름을 감아 돌리는 막대(필름고정장치) 20 : 베벨기어19: Rolling film winding film (film fixing device) 20: Bevel gear
21 : 손잡이 22 : 상부금형21: handle 22: upper mold
22a : 돌출부위 23 : 중간금형22a: protrusion 23: intermediate mold
23a : 구멍부위 24 : 하부금형23a: hole 24: lower mold
24a : 돌출부위 24b : 돌출부위 측면24a: projecting
25 : 금형의 상·중·하판 결합용 경첩 26 : 발포기25: hinge for joining the upper, middle and lower plate of the mold 26: Foaming machine
27 : 필름 앞면 28 : 필름 뒷면27: film front side 28: film rear side
29 : 바느질 자리 30 : 완제품 폴리우레탄 쏠29: sewing seat 30: finished polyurethane shoot
본 발명은 바닥면은 코팅되지 않으면서 측면에만 폴리우레탄 필름이 자동적으로 코팅되게 하는 것을 특징으로 하는 쏠 및 그 제조방법과 제조장치에 관한 것이다.The present invention relates to a sole and a manufacturing method and a manufacturing apparatus, characterized in that the polyurethane film is automatically coated only on the side without being coated on the bottom surface.
본 발명에 따른 쏠의 제조방법은 (i) 하부금형(24)의 쏠형상 돌출부위(24a)의 측면(24b)을 폴리우레탄 필름(15)으로 원통형으로 감싸주는 단계; (ii) 상기 하부금형의 돌출부위와 일치하는 구멍(23a)을 가진 중간금형(23)을 상기 하부금형(24)에 형합시키고, 상기(i)의 원통형 폴리우레탄 필름(15)을 중간금형(23)의 구멍(23a) 안쪽으로 통과시켜 위로 끌어 올린 후 고정수단을 이용하여 고정시키는 단계; (iii) 폴리우레탄 필름이 설치된 상기 (ii)의 금형(하부금형(24)+중간금형(23)) 내부에 폴리우레탄 쏠 제조원액을 주입한 후, 상부금형(22)을 형합시키는 단계 및 (iv) 상기 (iii)의 주입된 폴리우레탄 쏠 제조원액을 발포시켜 쏠 측면에 폴리우레탄 필름이 자동적으로 코팅된 폴리우레탄 쏠을 만드는 단계로 이루어지며, 본 발명에서는 상판(22)(″상부금형″이라고도 함), 중판(23)(″중간금형″이라고도 함), 하판(24)(″하부금형″이라고도 함)의 3 부분으로 이루어진 3단 금형을 사용한다. 이하, 각 단계별로 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.Method for producing a sole according to the present invention comprises the steps of (i) cylindrically wrapping the side surface (24b) of the sole-shaped protrusion (24a) of the
(i) 하부금형(24)의 쏠형상 돌출부위(24a)의 측면(24b)을 폴리우레탄 필름(15)으로 원통형으로 감싸준다.(i) The
본 발명에서 사용되는 하부금형(24)은 제6(c)도에 도시된 바와 같이, 가운데 부분이 쏠 바닥형상으로 돌출되어 있다. 돌출은 약 1~3㎝ 정도가 바람직하다. 돌출부위(24a)의 측면(24b)을 폴리우레탄 필름을 수직으로 세워 원통형으로 감싸준다(제8(a)도 참조). 이렇게 필름을 수직으로 세워 돌출부위의 측면을 감싸줌으로써 쏠 바닥면에는 코팅이 되지 않으면서 쏠 측면에만, 또는 측면 및 측면에 접하는 바닥일부에만 필름이 코팅되게 할 수 있다.In the
본 발명에서 사용하는 폴리우레탄 필름은 나일론 다우다, 폴리에스테르직물 등의 기재를 수분처리, 이형제 처리 등의 전처리를 하여 10~300g/㎠의 박리강도를 갖게 하고 그 위에 통상의 방법으로 습식은층을 형성한 후 상기 기재를 박리하여 얻은 폴리우레탄 습식필름이다. 여기서 습식은층이라 함은 물과 섞이는 용매를 사용한 폴리우레탄 습식수지용액에 공지의 계면활성제, 충진제, DMF(Dimethyl formamide)를 넣은 배합액을 코팅하여 만든 미세다공층 구조를 말한다.The polyurethane film used in the present invention is subjected to pretreatment such as water treatment, release agent treatment, and the like, such as nylon Dow and polyester fabric, to give a peel strength of 10 to 300 g /
본 발명에 사용되는 코팅용 폴리우레탄 필름에 다양한 후가공처리, 예를 들어, 습식은층을 형성한 후 선택적으로 표면에 무늬와 색상을 넣어 표면의 물성과 외관을 보강하거나(제5(b)도 참조), 표면을 엠보싱로울러로 압착하거나(제5(c)도 참조), 표면을 샌드 페이퍼(sand paper)로 버핑(buffing)하여 스웨이드를 만드는 등(제5(d)도 참조)의 처리를 함으로써, 다양한 외관을 가진 PU 쏠을 제조할 수도 있다. 또한 열가소성 폴리우레탄 필름이나 폴리우레탄 필름상에 재차 건식 라미네이션(lamination)을 실시하여(제3(a)도 참조) 제조한 폴리우레탄 건식·습식 필름을 사용할 수도 있다.Various post-processing treatments, such as a wet silver layer, are formed on the surface of the coating polyurethane film used in the present invention, and optionally, patterns and colors are put on the surface to reinforce the physical properties and appearance of the surface (figure 5 (b)). The surface may be pressed with an embossing roller (see also section 5 (c)), or the surface may be buffed with sand paper to make suede (see section 5 (d)). By doing so, it is also possible to produce a PU sole having various appearances. Moreover, the polyurethane dry and wet film manufactured by carrying out dry lamination (refer also to 3 (a)) again on a thermoplastic polyurethane film or a polyurethane film can also be used.
본 발명에 사용되는 코팅용 폴리우레탄 필름은 발포시 금형과 동일한 형상으로 늘어날 수 있어야 하므로 유연성과 신축성을 구비해야 하며, 별도의 접착제 없이 PU 쏠과 강하게 접착될 수 있는 접착력이 있어야 한다. 따라서 본 발명에서는 신율이 200% 이상이고, 접착강도가 2.5 ㎏/㎠ 이상인 폴리우레탄 필름을 사용하는 것이 바람직하다.Polyurethane film for coating used in the present invention should be able to be stretched in the same shape as the mold when foaming should have flexibility and elasticity, and should have an adhesive force that can be strongly adhered to the PU sole without a separate adhesive. Therefore, in the present invention, it is preferable to use a polyurethane film having an elongation of 200% or more and an adhesive strength of 2.5 kg /
또한 하부금형을 변형시킴으로써 쏠 바닥의 특정부분을 원하는 형상대로 코팅시킬 수도 있다. 즉, 하부금형을 분할하여 일부에 폴리우레탄 필름을 입힌 후 금형을 조립하여 사용함으로써 원하는 특정부분을 코팅시켜 다양한 제품을 만들 수 있다.It is also possible to coat the bottom of the sole to the desired shape by deforming the bottom mold. That is, by dividing the lower mold and coating a part of the polyurethane film, and then assembling the mold to be used to coat a specific part desired to make a variety of products.
(ii). 상기 하부금형의 돌출부위와 일치하는 구멍(23a)을 가진 중간금형(23)을 상기 하부금형(24)과 형합하고, 상기(i)의 원통형 폴리우레탄 필름(15)을 중간금형(23)의 구멍(23a) 안쪽으로 통과시켜 위로 끌어 올린 후 고정수단을 이용하여 고정시킨다.(제8(a)도, 제8(c)도 참조)(ii). The
본 발명에서 사용되는 중간금형(23)은 제6(b)도에 도시된 바와 같이, 하부금형의 돌출부위와 일치하는 구멍이 있는 것을 특징으로 한다. 중간금형의 윗부분은 구멍을 따라 일정한 폭의 돌출부가 있는 것이 바람직하다. 중간금형의 구멍부위가 하부금형의 돌출부위와 일치되도록 함으로써 그 사이에 낀 상기 (i)의 폴리우레탄 필름을 단단히 고정시킬 수 있게 된다. 따라서 이때의 일치란 폴리우레탄 필름이 그 사이에 끼여 단단히 고정될 수 있을 정도로 거의 일치하는 것을 말한다.The
고정수단으로는 일반적인 핀이나 못 등을 사용할 수도 있으나, 본 발명에서는 필름이 접히지 않게 당겨주는 특별히 고안된 장치인 필름고정장치(19)를 사용하는 것이 바람직하며, 핀이나 못 등은 보조 고정수단으로 사용하는 것이 바람직하다. 제8(b)도에 도시된 바와같이, 필름고정장치(19) 즉, 필름을 감아 돌리는 막대에 일단 필름을 고정시킨 후, 막대에 필름을 감아서 단단히 당겨주도록 한다. 이때 필름과 막대 사이의 고정은 주로 막대(19)에 일정 간격으로 홈을 내고 부착시킨 자석(18)을 이용하며, 이밖에도 핀이나 못 등을 보조 고정수단으로 사용한다. 이러한 고정 수단들은 필름이 접히지 않도록 단단히 당겨주는 것 이외에도 PU 쏠 제조원액이 발포하는 동안 늘어나는 필름에 대한 지지체 역할을 하게 된다.As a fixing means, a general pin or nail may be used, but in the present invention, it is preferable to use a
필름의 고정방법을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 먼저 중판위로 올라온 원통형 폴리우레탄 필름을 고정시키기 쉽도록 높이의 3분의 1정도에서 세로로 네 곳을 자른 후, 각각의 부분을 필름을 감아 돌리는 막대(19) 위에 올려놓고, 얇은 철판(18a)으로 막대위에 있는 필름을 눌러 준다.(제8(b)도, 제8(c)도 참조) 이렇게 자석과 철판 사이의 자력을 이용하여 일단 필름을 고정한 후, 못이나 핀 등을 이용하여 필름을 막대 뒷면에 부착함으로써 필름을 확실하게 고정시킨다. 필름을 막대(19)에 고정시킨 후, 손잡이(21)를 반시계방향으로 돌려주면 베벨기어(20)로 연결된 막대(19)들이 돌아가면서 필름을 감아 돌리게 되고, 필름이 막대에 감겨서 잡아당겨지게 되므로 하부금형에 필름을 설치하면서 생긴 필름의 주름진 부분들이 펴지게 된다. 이때 사용되는 자석과 얇은 철판, 고정핀 등은 막대하나에 2~10개 정도를 사용하는 것이 바람직하며, 필름이 막대에 잘 감길 수 있도록 적절한 형태로 배치하도록 한다.Referring to the fixing method of the film in more detail as follows. First, cut four sections vertically at about one third of the height so as to easily fix the cylindrical polyurethane film that has been raised on the middle plate, and then put each part on the
(iii). 폴리우레탄 필름이 설치된 상기 (ii)의 금형(하부금형(24)+중간금형(23)) 내부에 PU 쏠 제조원액을 주입한 후, 상부금형(22)을 형합한다.(iii). After injecting the PU sole manufacturing solution into the mold (
제8(c)도에 도시된 바와같이, 폴리우레탄 필름이 설치된 금형(하판+중판)의 내부에 PU 쏠 제조원액을 주입한 후, 상부금형(22)을 형합시킨다.As shown in FIG. 8 (c), after the injection of the PU sole manufacturing solution into the inside of the mold (lower plate + middle plate) provided with the polyurethane film, the
본 발명에 사용되는 상부금형(22)는 쏠형상의 돌출부(22a)가 밑으로 돌출되어 있는 것을 특징으로 한다.(제6(a)도 참조)The
PU 쏠 제조원액으로는 통상 폴리우레탄폼 원액을 사용한다. 본 발명에 사용되는 폴리우레탄폼 원액은 폴리올(polyol)과 디이소시아네이트 프리폴리머(diisocyanate prepolymer) 및 발포를 제어하는 정포제를 함유하는 것이 바람직하다. 이 경우 폴리올(polyol: 발포제인 H2O 포함)과 디이소시아네이트 프리폴리머(diisocyanate prepolymer)가 반응하여 폴리우레탄 중합체를 만들며, 이때 방출되는 이산화탄소가 발포제의 역할을 하게 된다. 적절한 조건하에서만 발포가 이루어지기 때문에 폴리올과 디이소시아네이트 프리폴리머의 몰배합비와 화학적인 특성을 고려하여야 하며, 따라서 30~50 중량부의 폴리올, 30~50 중량부의 디이소시아네이트 프리폴리머(NCO%=17~19%), 0~1.5 중량부의 정포제 및 0.1~1.1 중량부의 H2O를 함유하는 폴리우레탄폼 원액을 사용하는 것이 바람직하다.As a PU sole stock solution, a polyurethane foam stock solution is usually used. The polyurethane foam stock solution used in the present invention preferably contains a polyol, a diisocyanate prepolymer and a foam stabilizer for controlling foaming. In this case, a polyol (including H 2 O as a blowing agent) and a diisocyanate prepolymer react to form a polyurethane polymer, and carbon dioxide released serves as a blowing agent. Since the foaming takes place only under the proper conditions, the molar mixing ratio and the chemical properties of the polyol and the diisocyanate prepolymer should be taken into account. ), A polyurethane foam stock solution containing 0 to 1.5 parts by weight of the foam stabilizer and 0.1 to 1.1 parts by weight of H 2 O is preferable.
PU 쏠 제조용 폴리우레탄 수지액에 사용되는 폴리올로는 폴리에스테르 타입 폴리올(polyester type polyol), 폴리에테르 타입 폴리올(polyether type polyol) 등 모든 형태의 폴리올이 사용될 수 있다.As the polyol used in the polyurethane resin liquid for producing the PU sole, all types of polyols, such as polyester type polyol and polyether type polyol, may be used.
폴리우레탄폼 성형시 일반적으로 발포를 제어할 목적으로 정포제가 사용되는데, 정포제로는 통상 계면활성제가 사용되며, 특히 본 발명에서는 실리콘정포제(silicone surfactant)를 사용하는 것이 바람직하다. 정포제에는 폴리우레탄수지와 폴리우레탄 필름 간의 접착을 방해하는 성질이 있으므로 PU 쏠과 폴리우레탄 필름간의 접착을 고려할 때 정포제는 0~1.5 중량부로 사용하는 것이 바람직하다.In forming a polyurethane foam, a foam stabilizer is generally used for the purpose of controlling foaming. As the foam stabilizer, a surfactant is usually used, and in the present invention, it is preferable to use a silicone foam agent. Since the foam stabilizer has a property of preventing adhesion between the polyurethane resin and the polyurethane film, it is preferable to use the foam stabilizer at 0 to 1.5 parts by weight when considering the adhesion between the PU sole and the polyurethane film.
(iv). 상기 (iii)의 주입된 PU 쏠 제조원액을 발포시켜 쏠 측면에 폴리우레탄 필름이 자동적으로 코팅된 폴리우레탄 쏠을 만든다.(iv). Foaming the injected PU sole manufacturing solution of (iii) to make a polyurethane sole coated with a polyurethane film on the side of the sole automatically.
통상, 발포는 폴리우레탄 발포기(polyurethane foam machine)를 사용하여 행하는데, 이때 발포기는 PU 쏠 제조원액을 일정한 온도 및 압력으로 유지시키고 혼합을 용이하게 하는 역할을 한다.Typically, foaming is carried out using a polyurethane foam machine, where the foamer serves to maintain the PU sole stock solution at a constant temperature and pressure and to facilitate mixing.
PU 쏠 제조원액과 폴리우레탄 필름은 별도의 접착제 없이 접착하는 것이므로 양자간의 접착력을 높이기 위해서 택 프리 타임(tack free time, 무점착시간)은 1~2분으로 다소 긴 것이 바람직하다.Since the PU sole manufacturing solution and the polyurethane film are bonded without a separate adhesive, it is preferable that the tack free time (tack-free time) is a little longer to 1 to 2 minutes in order to increase the adhesion between the two.
발포공정에 있어서, PU 쏠 제조원액의 온도는 원액의 점도에 영향을 주기 때문에 중요한데, 본 발명에 있어서 원액의 온도는 30~50℃, 금형의 온도는 35~65℃가 바람직하다.In the foaming step, the temperature of the PU sole manufacturing stock solution is important because it affects the viscosity of the stock solution. In the present invention, the temperature of the stock solution is preferably 30 to 50 캜 and the mold temperature is 35 to 65 캜.
본 발명의 발포공정을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. 즉, 폴리우레탄 필름이 설치된 금형(하판+중판)을 35~65℃로 유지한 채 금형의 내부에 30~50℃의 쏠 제조원액을 주입하고 상부금형을 형합한 후; 금형을 가열하여 30초~2분의 시간이 경과하면 발포중인 PU 쏠의 내부온도가 110~160℃까지 오르게 되고, 발포와 경화가 진행되면서 PU 쏠과 폴리우레탄 필름이 PU 쏠 제조원액의 반응시의 점성으로 접촉되어 밀착되게 되고, 밀착된 필름이 발포압력에 의해 자동적으로 접착이 이루어지게 되며; 동시에 발포되면서 원액의 부피가 증가하여 금형내에 있는 공기층을 밀어내게 되므로 금형의 구석구석까지 발포된 PU 쏠이 채워져 발포가 완료되면서 금형과 동일한 형상의 PU 쏠이 만들어지게 되며, 발포후 PU 쏠이 경화됨에 따라 PU 쏠과 폴리우레탄 필름이 접착된 부분도 경화되어 접착이 완료된다. 이로써 일단 성형은 완료되며, PU 쏠이 아직 완전히 경화된 것은 아니므로 일정시간 동안 숙성(curing)공정을 행하도록 한다. 숙성은 35~65℃에서 2~15분간 행한다. 구체적인 숙성방법으로는 발포제가 들어있는 금형전체를 열풍이 순환하는 열실속에 넣는 방법, 금형내부에 전기열선이나 스팀(steam)을 넣는 방법 등이 있다. 숙성이 완료되면 PU 쏠을 금형에서 이탈시키는 탈형을 행함으로써 쏠 측면, 또는 쏠 측면및 측면에 접하는 바닥면의 일부에만 폴리우레탄 필름이 코팅된 완성된 PU 쏠을 얻게 된다.Referring to the foaming process of the present invention in more detail as follows. That is, after maintaining the mold (lower plate + middle plate) with a polyurethane film at 35 ~ 65 ℃ injection of 30 ~ 50 ℃ shot manufacturing solution into the inside of the mold and molding the upper mold; When the mold is heated for 30 seconds to 2 minutes, the internal temperature of the PU sole during foaming rises to 110 ~ 160 ℃, and the PU sole and the polyurethane film react with the PU sole manufacturing solution as the foaming and curing progresses. The viscous contact of the close contact, the close contact the film is automatically made by the foaming pressure; At the same time, the volume of undiluted solution increases and pushes the air layer in the mold, so the foamed PU sole is filled to every corner of the mold, and the foaming is completed. As a result, the portion where the PU sole and the polyurethane film are bonded is also cured to complete the adhesion. As a result, once molding is completed, the PU sole is not yet completely cured, so that a curing process is performed for a predetermined time. Aging is carried out at 35 to 65 ° C. for 2 to 15 minutes. As a specific aging method, the entire mold containing the foaming agent is put in a heat stall in which hot air circulates, and an electric heating wire or steam is put in the mold. When the aging is completed, demoulding is performed to remove the PU sole from the mold, thereby obtaining a finished PU sole coated with a polyurethane film on only the side of the sole, or a part of the sole side and the bottom surface in contact with the side.
이하 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 다음의 실시예는 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 범위내에서 당업자에 의해 통상적인 변화가 가능함은 물론이다.The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples. The following examples are not to be construed as limiting the scope of the invention, but of course, ordinary changes are possible by those skilled in the art within the scope of the invention.
[실시예 1]Example 1
[(i) 폴리우레탄 필름의 제조][i) Production of Polyurethane Film]
210T 나일론 다우다를 기재로 하여 그 위에, 점도 20000cps(20℃)인 폴리우레탄 습식수지(고형분 30%) 100 중량부, 음이온 계면활성제 1 중량부, 비이온계면활성제 1중량부, DMF(Dimethyl formamide) 50 중량부를 포함하는 폴리우레탄용액을 직접 나이프 코우터로 1.0㎜ 코팅하고, 20초 뒤에 포지 이면을 물로 균일하게 적셔주었다. 이것을 40℃의 물에 10분간 응고시키고, 60℃의 물에서 30분간 수세(완전히 DMF를 추출해 냄)한 후 120℃에서 10분간 건조하고, 기재를 박리하여 적당한 박리 강도를 갖는 폴리우레탄 필름을 얻었다.100 parts by weight of a polyurethane wet resin (
[(ii) PU 쏠의 제조][(ii) Preparation of PU Sol]
상기 (i)에서 얻어진 폴리우레탄 습식필름을 원하는 형상의 PU 쏠 제조용 하부금형에 설치하고 중간금형 및 고정수단을 이용하여 고정한 후, 온도를 55℃ 정도로 유지한 채,After the polyurethane wet film obtained in the above (i) is installed in the lower mold for manufacturing PU sole of a desired shape and fixed using an intermediate mold and a fixing means, the temperature is maintained at about 55 ° C,
폴리에스테르 폴리올 49.5 중량부49.5 parts by weight of polyester polyol
디이소시아네이트 프리폴리머 50 중량부50 parts by weight of diisocyanate prepolymer
실리콘 정포제(silicone surfactant) 0.3 중량부0.3 parts by weight of a silicone surfactant
H2O 0.2 중량부0.2 parts by weight of H 2 O
를 포함하는 40℃의 PU 쏠 제조원액을 폴리우레탄 필름이 설치된 금형(하판+중판)의 내부에 주입한 후, 금형의 상판을 형합하였다. 금형을 가열하여 7초 내지 2분 사이에 PU 쏠 제조원액이 반응하여 반응온도가 120℃~160℃까지 오르게 하며, 발포가 완료된 후, 50℃에서 5분간 숙성하여 완전히 경화시키고, 탈형함으로써 폴리우레탄 필름이 측면에 코팅된 완제품 PU 쏠을 만들었다.After injecting a 40-degree PU sole manufacturing solution containing a into the inside of the mold (lower plate + middle plate) provided with a polyurethane film, the upper plate of the mold was molded. Heat the mold and react the PU sol manufacturing solution within 7 seconds to 2 minutes to raise the reaction temperature to 120 ℃ ~ 160 ℃ .After foaming is completed, mature the mold at 50 ℃ for 5 minutes, completely cured A finished PU sole was made with the film coated on the side.
[실시예 2]Example 2
점도 20000cps인 열가소성 폴리우레탄 수지를 사용하여 공지의 공정을 통해 열가소성 폴리우레탄 필름을 얻었다. 상기에서 얻어진 폴리우레탄 필름을 원하는 형상의 PU 쏠 제조용 하부금형에 설치하고 중간금형 및 고정수단을 이용하여 고정한 후, 온도를 55℃ 정도로 유지한 채,A thermoplastic polyurethane film was obtained through a known process using a thermoplastic polyurethane resin having a viscosity of 20000 cps. After the polyurethane film obtained above was installed in the lower mold for producing the PU sole of a desired shape and fixed using an intermediate mold and a fixing means, the temperature was maintained at about 55 ° C.
폴리에스테르 폴리올 44 중량부44 parts by weight of polyester polyol
디이소시아네이트 프리폴리머 55 중량부55 parts by weight of diisocyanate prepolymer
실리콘 정포제(silicone surfactant) 0.4 중량부0.4 parts by weight of a silicone surfactant
H2O 0.6 중량부H 2 O 0.6 parts by weight
를 포함하는 45℃의 PU 쏠 제조원액을 폴리우레탄 필름이 설치된 금형(하판+중판)의 내부에 주입한 후, 상부금형을 형합하였다. 금형을 가열하여 7초 내지 2분 사이에 PU 쏠 혼합원액이 반응하여 반응온도가 120℃~160℃까지 오르게 하며, 발포가 완료된 후, 47℃에서 7분간 숙성하여 완전히 경화시키고, 탈형함으로써 폴리우레탄 필름이 측면에 코팅된 완제품 PU 쏠을 만들었다.After injection of a 45-degree PU sole manufacturing stock solution containing a PU film into the mold (lower plate + middle plate) is installed, the upper mold was molded. Heat the mold to react the PU sol mixed stock between 7 seconds and 2 minutes to raise the reaction temperature to 120 ℃ ~ 160 ℃, and after foaming is completed, mature at 47 ℃ for 7 minutes to completely cure and demold. A finished PU sole was made with the film coated on the side.
[실시예 3]Example 3
[(i) 폴리우레탄 필름의 제조][i) Production of Polyurethane Film]
나일론 다우다 기재상에, 1액형 폴리우레탄 수지(고형분 30%) 100 중량부, DMF(Dimethyl formamide) 30 중량부, MEK(Methyl ethyl ketone) 30 중량부를 포함하는 용액을 나이프 코우터로 180g/㎡ 만큼 도포하고, 130℃에서 완전히 건조한 후, 기재와 접하지 않는 폴리우레탄 수지면상에 2액형 폴리우레탄 수지(고형분 50~70%)로 만든 접착제를 1000g/㎡ 만큼 도포하여 100~150℃에서 반건조하고, 폴리우레탄 필름과 붙인 후, 10℃에서 2일간 숙성하고 기재를 박리하여 폴리우레탄 습식필름과 폴리우레탄 건식필름이 접합된 필름을 얻었다.180 g / m2 of a solution containing 100 parts by weight of a one-component polyurethane resin (30% solids), 30 parts by weight of dimethyl formamide (DMF), and 30 parts by weight of methyl ethyl ketone (MEK) on a nylon dow substrate with a knife coater After application, it was completely dried at 130 ℃, and then semi-dried at 100 ~ 150 ℃ by applying 1000g / m2 of adhesive made of 2-component polyurethane resin (solid content 50 ~ 70%) on the polyurethane resin surface which is not in contact with the substrate. And after sticking with a polyurethane film, it matured at 10 degreeC for 2 days, the base material was peeled off, and the film by which the polyurethane wet film and the polyurethane dry film were bonded was obtained.
[(ii) PU 쏠의 제조][(ii) Preparation of PU Sol]
상기 (i)에서 얻어진 습식필름과 건식필름이 접합된 폴리우레탄 필름을 원하는 형상의 PU 쏠 제조용 하부금형에 설치하고, 중간금형 및 고정수단을 이용하여 고정한 후, 온도를 60℃로 유지한 채,The wet film and the dry film obtained in the above (i) is installed in a lower mold for manufacturing a PU sole of a desired shape, the polyurethane film is bonded, and fixed by using an intermediate mold and a fixing means, while maintaining the temperature at 60 ℃,
폴리에스테르 폴리올 53.5 중량부53.5 parts by weight of polyester polyol
디이소시아네이트 프리폴리머 45 중량부45 parts by weight of diisocyanate prepolymer
실리콘 정포제(silicon surfactant) 0.4 중량부0.4 parts by weight of a silicon surfactant
H2O 1.1 중량부H 2 O 1.1 parts by weight
를 포함하는 47℃의 PU 쏠 제조원액을 폴리우레탄 필름이 설치된 금형(하판+중판)의 내부에 주입한 후, 상부금형을 형합하였다. 금형을 가열하여 7초 내지 2분 사이에 PU 쏠 혼합원액이 반응하여 반응온도가 120℃~160℃까지 오르게 하며, 발포가 완료된 후 55℃에서 4분간 숙성하여 완전히 경화시키고, 탈형함으로써 폴리우레탄 필름이 측면에 코팅된 완제품 PU 쏠을 만들었다.After the injection of 47 ℃ of the PU sole manufacturing solution containing a into a mold (lower plate + middle plate), the polyurethane film is installed, the upper mold was molded. Heat the mold to react the PU sol mixed stock solution between 7 seconds and 2 minutes to raise the reaction temperature to 120 ℃ ~ 160 ℃, mature at 4 ℃ for 4 minutes after foaming is completed, completely cured and demolded Finished PU soles were coated on this side.
[실시예 4]Example 4
상기 실시예 1의 (i)공정에서 얻어진 폴리우레탄 필름을 원하는 형상의 PU 쏠 제조용 하부금형에 설치하고, 중간금형 및 고정수단을 이용하여 고정한 후, 온도를 65℃정도로 유지한 채,After installing the polyurethane film obtained in the step (i) of Example 1 in the lower mold for producing the PU sole of the desired shape, and fixed using the intermediate mold and the fixing means, while maintaining the temperature at about 65 ℃,
폴리에테르 폴리올(polyether polyol) 47 중량부47 parts by weight of polyether polyol
디이소시아네이트 프리폴리머 52 중량부52 parts by weight of diisocyanate prepolymer
실리콘 정포제(silicone surfactant) 0.2 중량부0.2 parts by weight of a silicone surfactant
H2O 0.8 중량부0.8 parts by weight of H 2 O
를 포함하는 45℃의 PU 쏠 제조원액을 폴리우레탄 필름이 설치된 금형(하판+중판)의 내부에 주입한 후, 상부금형을 형합하였다. 금형을 가열하여 7초 내지 2분 사이에 PU 쏠 혼합원액이 반응하여 반응온도가 120℃~160℃까지 오르게 하며, 발포가 완료된 후 55℃에서 4분간 숙성하여 완전히 경화시키고, 탈형함으로써 폴리우레탄 필름이 측면에 코팅된 완제품 PU 쏠을 만들었다.After injection of a 45-degree PU sole manufacturing stock solution containing a PU film into the mold (lower plate + middle plate) is installed, the upper mold was molded. Heat the mold to react the PU sol mixed stock solution between 7 seconds and 2 minutes to raise the reaction temperature to 120 ℃ ~ 160 ℃, mature at 4 ℃ for 4 minutes after foaming is completed, completely cured and demolded Finished PU soles were coated on this side.
본 발명에 따르면 별도의 코팅공정을 거치지 않는 단순한 공정으로 쏠 바닥면에는 코팅되지 않으면서 쏠 측면에만 폴리우레탄 필름이 자동적으로 코팅된 PU 쏠을 얻을 수 있다. 즉, 본 발명에 따르면 쏠 바닥면은 코팅되지 않고 측면만 코팅되어 고무 아웃쏠이 부착되는 신발에 사용하기에 적합한 쏠을 발포와 코팅을 동시에 하는 단순한 공정으로 용이하게 얻을 수 있다.According to the present invention, it is possible to obtain a PU sole in which a polyurethane film is automatically coated on only the side of the sole without being coated on the sole bottom by a simple process without undergoing a separate coating process. That is, according to the present invention, the sole bottom surface is not coated, and only the side is coated, so that a sole suitable for use in shoes having a rubber outsole attached thereto may be easily obtained by a simple process of simultaneously foaming and coating.
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