KR100291497B1 - 신발뒷축용수지조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폴리에틸렌 30~40중량%, 폴리프로필렌 20~30중량%, 스티렌부타디엔 블록공중합체 20~30중량% 및 폴리스틸렌 10~20중량%, 그리고 임의로 무기충전제 및 기타 첨가제를 포함하는 신발 뒷축용 수지조성물에 관한 것이다. 본 발명에 따른 수지 조성물은 경도, 인장강도 등의 요구물성이 우수하고, 비중이 낮으며, 굴곡특성, 특히 내한 굴곡특성이 우수한 장점을 가지며, 이를 성형한 시트에 접착제를 바르면 부드러워져서 재봉 등의 작업이 용이한 장점을 갖는다.

Description

신발 뒷축용 수지조성물
본 발명은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 스티렌부타디엔 블록공중합체, 폴리스틸렌 및 임의로 무기충전제와 기타 통상의 첨가제를 포함하며, 경도, 인장강도, 신장율 등의 물성이 우수하고, 특히 굴곡특성이 우수하며, 작업성이 양호하여 운동화류에 적용하기에 적합한 신발 뒷축용 수지조성물에 관한 것이다.
신발 뒷축(back counter)은 신발 뒷부분의 모양을 일정하게 유지시키고, 신발착용시에는 발의 뒷부분이 편안하고 착용감이 부드럽도록 하기 위하여 신발골(last )의 모양과 동일하게 제작하여 사용되는 신발부품이다.
이러한 신발 뒷축이 너무 단단하면 발의 움직임에 무리를 줄 우려가 있고 너무 부드러우면 사용시에 신발의 뒷모양이 제대로 유지되지 못하거나 오히려 발의 피로감을 증대시킬 수 있다.
따라서 신발 뒷축은 신발의 뒷모양을 성형된 상태로 유지하고 신발을 오래 사용한 후 가능한한 그 모양이 변형되지 않도록 적당한 경도를 가짐과 동시에 충분한 유연성과 탄성을 가져야만 한다. 특히, 운동화 등산화 조깅화 테니스화 등 발의 움직임이 격릴하고 신발에 가해지는 압력의 변화가 심한 종류의 신발에서는 신발 뒷축의 특성이 매우 중요하다. 그리고, 운동화류는 점점 경량화가 요구되고 있는 추세이므로, 그러한 운동화류의 신발 뒷축은 비중이 낮은 소재로 제작될 것이 요구되고 있다.
종래에는 신발 뒷축으로서 종이를 여러겹 압축하여 일정 두께로 한후 재단하여 제조된 케미시트를 사용하였으나, 이는 내수성이 부족하여 신발 세탁후 신발 뒷축이 찌그러지는 등 그 형태가 변하는 단점이 있었다.
이러한 내수성의 문제점을 해결하기 위하여 폴리염화비닐(이하, PVC)이나 열탄성 고무(thermoplastic rubber ; 이하, TPR)등의 고분자를 원료로 한 제품이 개발되었다. 그러나 PVC는 내열성과 내한성이 약하며, 고온에서는 형태가 뒤틀어지고 저온에서는 깨지는 등 여러 가지 단점을 가지고 있고, TPR은 톨루엔에 담구어 일정시간 방치한 후에 사용하여야 하므로 공정상의 번거러움은 물론 톨루엔의 사용으로 인한 인체 유해성등의 환경위생적인 문제점을 갖는다.
대한민국 공개특허 제98-32233호에는 상기한 PVC나 TPR등의 문제점을 해결하기 위한 신발 뒷축용 소재로서 알파올레핀 단독중합체와 알파올레핀-비닐아세테이트 공중합체로 이루어진 수지조성물이 개시되어 있다. 그러나, 이 수지 조성물은 비중이 높아 신발, 특히 운동화류의 신발에서 요구되는 경량화를 달성하기에 적합치 않으며, 유연성 즉, 굴곡특성이 부족하고 특히 저온에서의 굴곡특성이 뒤떨어지는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 굴곡특성, 특히 저온에서의 굴곡특성이 우수하고, 비중이 비교적 낮아 신발의 경량화를 이룰 수 있으며, 유연성이 우수하여 작업이 용이한 신발 뒷축용 수지조성물을 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 신발 뒷축용 수지조성물은 폴리에틸렌 30~40중량%, 폴리프로필렌 20~30중량%, 스티렌부타디엔 블록공중합체 20~30중량% 및 폴리스틸렌10~20중량%로 이루어지며, 임의로 무기 충전제등 통상의 첨가제가 포함될 수 있다.
본 발명의 수지조성물은 폴리에틸렌과 폴리프로필렌을 병용하고, 스티렌부타디엔 블록 공중합체와 폴리스틸렌을 일정량 사용하므로써, 경도와 신장률 및 인열강도 등의 물성을 적정 수준으로 유지하면서, 비중을 낮추고 고온 및 저온 굴곡특성을 향상시킨 것을 특징으로 한다.
본 발명의 수지조성물에 사용되는 폴리에틸렌으로는 특히 저밀도 폴리에틸렌이 적합하며, 그 함량은 30~40중량%가 바람직하다. 폴리에틸렌의 함량이 30중량% 이하이면 인장강도와 인열강도 등의 물성이 저하되고, 40중량%를 초과하면 굴곡특성이 저하된다.
본 발명의 수지조성물에 사용되는 폴리프로필렌은 가격이 저렴하고, 충격에 강하고 강성이 우수하여 일반 생활용품이나 전자제품, 자동차 등에 널리 이용되는 수지로서, 본 발명에서는 20~30중량%의 양으로 사용된다. 폴리프로필렌의 함량이 20중량% 미만이면 경도가 저하되고, 30중량%를 초과하는 경우에는 굴곡특성이 오히려 떨어질 수 있으므로 바람직하지 않다.
본 발명의 수지조성물에 사용되는 스티렌부타디엔 블록공중합체로는 스티렌 함량이 30~40%인 스티렌부타디엔 블록공중합체가 사용될 수 있으며, 그 함량은 인장강도와 굴곡특성을 고려하여 5~10중량%가 바람직하다.
본 발명의 수지조성물에 사용되는 폴리스틸렌은 충격강도는 다소 약하나 인장강도, 굴곡탄성율은 우수하고, 특히 유연성이 높아 성형가공성이 우수하므로, 본 발명에서는 10~20중량%로 사용한다. 폴리스틸렌의 함량이 10중량% 미만에서는 인장강도나 굴곡탄성이 저하되고, 성형가공성 등의 작업성 향상효과가 기대에 못미칠 우려가 있고, 20중량%를 초과하면 강도가 우수한 폴리프로필렌과 같은 다른 수지의 함량이 상대적으로 감소되므로 경도가 저하될 수 있으므로 바람직하지 않다.
본 발명의 수지조성물에는 상기한 성분들외에 통상의 첨가제로서 무기충전제, 자외선 안정제, 내후제, 슬립방지제, 블록킹방지제, 안료등을 적정량 임의로 첨가할 수도 있다.
본 발명의 수지조성물은 공지의 방법에 의해 컴파운딩 또는 블렌딩하여 제조될 수 있다. 예를 들면, 롤밀을 통해 용융혼련하거나 니더 또는 반버리혼합기를 사용하여 용융혼련한 후 압출기를 통해 필렛화하거나, 또는 수퍼혼합기에서 혼합한 후 펠렛화 할 수도 있다.
이하 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
실시예 및 비교예 1~5
하기 표1의 실시예 및 비교예에서 사용된 원료의 물성은 다음과 같다.
1. 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)
용융지수 : 4.0g/10min, 밀도 : 0.920g/㎠, 파단점 인장강도 : 120kg/㎠, 신장율 : 680%, 굴곡강도 : 2l00kg/㎠, 연화점 : 87℃, 융점 : 109.0℃, 취화온도 : 〈-70℃.
2. 폴리프로필렌(PP)
용융지수 : 1.0g/10min, 밀도 : 0.9g/㎠, 수축률 : 1.4%, 파단점 신장률 : >500%, 굴곡탄성률 : 10,000kg/㎠, 열변형온도 : 110℃, 록웰경도 : 80(R), 아이조드충격강도 : 9.5kg·cm/cm.
3. 스티렌부타디엔 블록 공중합체(SBR)
스티렌함량 : 33%, 용융지수 : 6g/10min, 밀도 : 0.95g/㎠, 인장강도 : 260kg/㎠, 신장률 : 850%, 쇼오경도 : 74 Shore-A.
4. 폴리스틸렌(PS)
용융지수 4.0g/10min, 인장강도 : 520kg/㎠, 신율 : 2.0%, 굴곡강도 : 800kg/㎠, 굴곡탄성율 : 30,000kg/㎠, 성형수축률 : 0.6%, 열변형온도 : 90℃, 아이조드 충격강도 : 2.0kg·cm/cm, 록웰경도 : 75(R).
5. 에틸렌 비닐아세테이트(EVA)
비닐아세테이트 함량 : 18%, 용융지수 : 2.0g/10min, 밀도 : 0.940g/㎠, 파단점 인장강도 : 260kg/㎠, 파단점 신율 : 750%.
6. 실리카
SiO2함량이 92% 이상인 함수실리카.
표 1. 실시예 및 비교예의 조성
@
상기 표 1에 나타낸 조성에 따라 각 원료를 롤밀로 블렌딩한후 이축 스크류 압출기를 이용하여 펠렛화하고, 이를 시트로 성형하여 물성을 측정하였다. 물성 측정 방법은 다음과 같으며, 결과는 표 2에 나타내었다.
<측정방법>
1. 경도, 인장강도, 신장율 및 인열강도 : KS M 3006
2. 비 중 : KS M 6519
3. 굴곡특성 : KS M 6721(23±1℃, 80,000회, Hole : 2mm)
4. 내한굴곡특성 : KS M 6721(-10±1℃.40.000회.Hole:2mm)
표 2. 물성측정결과
@
상기 표2의 결과에서 알 수 있듯이, 폴리프로필렌과 폴리에틸렌을 함께 사용하고, 스티렌부타디엔 블록공중합체 및 폴리스틸렌을 적정비율로 함께 배합한 본 발명의 실시예는 전 항목의 물성이 우수하고, 특히 굴곡특성이 우수한 결과를 나타내었다.
반면에 폴리에틸렌과 에틸렌 비닐아세테이트 공중합수지로 이루어진 수지조성물(비교예 1과 2)의 경우에는 전항목에서 물성이 뒤떨어졌고, 특히 폴리에틸렌을 다량 사용한 비교예 1은 굴곡특성과 내한 굴곡특성이 매우 열악한 것으로 나타났다.
그리고 폴리프로필렌과 에틸렌비닐아세테이트 공중합수지로 이루어진 수지조성물(비교예 3 내지 5)중 폴리프로필렌이 다량 사용된 비교예 3의 경우에는 특히 신장율과 내한굴곡특성이 뒤떨어지고, 비교예 4는 굴곡특성이 열악하고, 비교예 5 는 비중이 무겁고, 굴곡특성, 특히 내한굴곡특성이 나쁜 문제점이 있는 것을 알 수 있었다.
이상에서와 같이, 본 발명의 신발 뒷축용 수지조성물은 작업성도 용이할 뿐 아니라 경도, 신장률, 인장강도, 인열강도 등의 물성이 우수하며, 비중이 낮고 특히 굴곡특성이 우수하여 운동화류의 신발 뒷축용에 매우 적합한 수지조성물이다.

Claims (1)

  1. 저밀도폴리에틸렌 30~40중량%, 폴리프로필렌 20~30중량% 스틸렌-부타디엔블록공중합체 20~30중량% 및 폴리스틸렌 10~20중량%를 포함하여 이루어지며, 상기 스틸렌-부타디엔블록 공중합체는 스틸렌함량이 30~40%인 것을 특징으로 하는 신발 뒷축용 수지조성물.
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