KR100303049B1

KR100303049B1 - 고무신 성형공정

Info

Publication number: KR100303049B1
Application number: KR1019990050759A
Authority: KR
Inventors: 전병학
Original assignee: 전병학
Priority date: 1999-11-16
Filing date: 1999-11-16
Publication date: 2001-09-24
Also published as: KR20000006959A

Abstract

본 발명은 고무신 제조시 내구성이 강한 원료를 사용하여 고무신의 품질을 개선하고 편안한 착용을 이루는 고무신 성형공정에 관한 것이다. 본 성형공정은 PVC(분말) 43~47%를 주원료로 하여 여기에 디오피(가소제) 34~38%와, 안정제(오일) 5~6%와, 라바(고무) 4~5%와, 특수가소제 6~7%와, 지당 0.3~0.6%와, 표백제 0.1~0.3%를 혼합되어 있는 원료를 80~120㎏/㎠의 압력으로 공급하는 단계와, 상기 공급된 원료를 150℃~200℃로 히팅하여 액상화 하는 단계와, 상기 액상된 원료를 소정의 금형내에 충진하여 18℃~20℃에서 1분간 냉각하여 상온에서 2~7분간 건조하는 단계를 포함한다. 이에 따라, 내구수명을 연장할 수 있는 원료의 사용으로 질감이 좋은 고무신 성형으로 착용감을 향상시킬 수 있으면서 간단하고 안전한 사출성형으로 심플한 고무신을 성형하는 효과가 제공된다.

Description

고무신 성형공정{Plastic Method for Rubber Shoes}

본 발명은 고무신의 성형공정에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고무신 제조시 내구성이 강한 원료를 사용하여 품질이 우수하며 원가절감으로 경제적인 고무신의 제작을 이루게 하는 고무신 성형공정에 관한 것이다.

일반적으로 고무신은 간편하고 편리한 착용감을 얻기 위해 사용되어온 전통신발로써, 오랜전부터 우리나라 여성들이 한복착복시 조화를 이룰 수 있도록 착용하고 있다.

이러한 고무신은 여성들의 한복착용시 기장과 한복의 색상 등을 고려하여 하이힐부착과 전사작업을 통하여 꽃신을 만드는 것이 요구되었으며, 이러한 점을 고려하여 제안된 꽃신은 각종색상의 섬유와 지류 및 합성수지류등을 상호 조합하여 만들고 있으나, 이는 미려하고 독특한 인상을 주는 점은 있지만 여러종류의 재료를 다양하게 조합하여야 하기 때문에 공정작업의 복잡함으로 생산시간이 길어져 생산력이 떨어질뿐만이 아니라 고가의 재료를 사용하게 되어 공급가격이 높게 되는 문제가 있다.

또한, 문양을 형성하는 것에 있어서 종래에는 상기와 같은 여러공정을 거쳐 만들어진 신발 표면에 인위적으로 수를 놓아 문양을 형성하기 때문에 작업시간이 길어지게 되고, 고도의 기술자가 아니면 생성작업을 수행할 수 없어 생산성이 저하되는 문제가 있다.이러한 복잡하고 까다로운 생산과 문양의 형성에 어려움이 있는 기술상의 문제점을 고려하여 간단하면서 편리하고 양호한 고무신의 제작을 이루는 사출성형방법이 제안되어있다.상기 사출성형(Injection Molding)은 고무신 제작에 필요한 성형재료, 예컨데 염화비닐수지, 가소제, 안정제, 안료 등으로 배합된 염화비닐수지를 가열용융시켜 미리 닫힌 금형의 캐비티에 사출충전한 후 고화 또는 경화시켜 성형하여 간편한 제작으로 미려한 고무신을 얻을 수 있으나, 이러한 성형제작에 사용되는 상기 염화비닐수지 등의 성형재료의 배합에 있어서 비적합한 배합으로 성형된 고무신의 계절별 온도 차에 의하여 강도변화로 제사용을 다하지 못하게 되고, 여름에는 지나치게 브드러워 신발의 탄력이 없어 신발을 신고 다닐적에 벗겨질 염려가 다대하고, 반대로 겨울에는 돌처럼 딱딱하게 굳어져 발에 통증을 느끼게 되므로 장시간 착용을 이룰 수 없었다. 또한 표백제를 사용하고는 있으나 변색되어 미려함을 상실하게 되는 문제가 있었다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 내구성이 강한 재료를 사용하여 단순한 공정으로 미려하고 품질이 우수하며 원가절감을 이루어 경제적인 고무신 제작을 이루는 등 생산성 향상과 제품신뢰성을 증대시킬 수 있는 고무신 성형공정을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 PVC(분말) 43~47%를 주원료로 하여 여기에 디오피(가소제) 34~38%와, 안정제(오일) 5~6%와, 라바(고무) 4~5%와, 특수가소제 6~7%와, 지당 0.3~0.6%와, 표백제 0.1~0.3%를 혼합되어 있는 원료를 80~120㎏/㎠의 압력으로 공급하는 단계와, 상기 공급된 원료를 150℃~200℃로 히팅하여 액상화 하는 단계와, 상기 액상된 원료를 소정의 금형내에 충진하여 18℃~20℃에서 1분간 냉각하여 상온에서 2~7분간 건조하는 단계를 포함하는 고무신 성형공정이 제공되는 특징이 있다.

도 1 은 본 발명에 의한 성형공정 블럭도이고,

도 2 는 본 발명에 의한 성형공정으로 이루어지는 제조장치의 구성 단면도이고,

도 3 은 본 발명에 의한 고무신 사출성형틀의 요부단면도로써,

(a)는 액상원료를 주입하기 전의 상태이며,

(b)는 액상원료를 공급한 상태이고,

도 4 는 본 발명에 의해 완성된 고무신의 사시도이다.

-도면의 주요부분에 대한 설명-

10 ; 호퍼 20 ; 사출실린더

20a; 경사면 22 ; 히터

24 ; 유압모터 26 ; 스크류축

28 ; 공급바 30 ; 금형

40 ; 사출성형장치 60 ; 나선축

62 ; 경사돌기 70 ; 패킹

72 ; 노즐공 74 ; 고무신

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 설명하기 위하여 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세하게 설명한다.

도 1 은 본 발명에 의한 고무신 성형공정을 블럭도로 도시되어 있다. 본 발명의 성형공정은 성형원료를 형성하는 원료가공단계와, 가공된 원료를 소정의 사출실린더에 주입하는 원료공급단계와, 공급된 고형분말의 원료를 소정시간 가열하는 히팅단계와, 히팅된 원료를 금형에 주입하기 위한 원료충진단계와, 금형에 충진된 액상원료에 의하여 소정형태의 제품을 냉각하는 냉각단계를 거쳐 제품이 완성되는 공정으로 이루어진다.

원료가공단계(제1공정)는 PVC(분말) 43~47%를 주원료로 하여 여기에 디오피(DOP; 가소제) 34~38%와, 안정제(오일) 5~6%와, 라바(고무) 4~5%와, 특수가소제 6~7%와, 지당 0.3~0.6%와, 표백제 0.1~0.3%를 혼합하여 믹서기에서 5분~10분간 믹싱하여 이루어진다.

원료공급단계(제2공정)는 상기 믹서기에서 혼합되어진 고형분말의 원료를 호퍼 등에 넣어 사출실린더에 공급하게 된다.

히팅단계(제3공정)는 상기 믹서기에서 혼합되어 고형분말된 원료를 호퍼에 넣고 유입하면서 150℃~200℃로 가열하여 고형분말을 액상화한다. 여기서 150℃이하일 경우에는 충분한 액상화가 되지 않아 미성형 상태를 이루어 제품불량상태가 되며, 200℃가 넘을 경우에는 물성변화로 칼라가 변질되거나 선명한상태를 이룰 수 없어 사출에 사용되는 바람직한 액체농도가 되지 못하게 된다.

원료충진단계(제4공정)은 고형분말이 히팅되어 액상화된 액상원료를 사출금형내에서 80~120㎏/㎠의 압력으로 금형내에 공급한다. 여기서 압력이 80㎏/㎠이하이며 조직이 안정되지 못하여 불량상태가 되며, 압력이 120㎏/㎠이상이면 성형기능이 저하될 뿐만이 아니라 성형기의 부품손상이 우려된다.

냉각단계(제5단계)는 금형내에서 소정의 형태로 만들어진 사출물에 대하여 18℃~20℃에서 1분간 냉각하여 상온에서 2~7분간하여 완제품을 얻게 된다.

이와 같은 공정에 의하여 이루어지는 본 공정단계에서 이루어지는 공정장치를 상세하게 설명한다.

도 2 는 본 발명에 적용되는 제조장치를 단면도로 도시하고, 도 3 은 본 발명이 적용되는 고무신 사출성형틀의 요부단면도로 도시하고 있다. 도 2와 도 3에서와 같이 본 발명에 의하여 얻어진 원료를 공급하는 호퍼(10)와 연결된 사출실린더(20)에 소정 압력으로 이동되는 액상의 원료가 소정량 금형(30)에 주입되어 소정의 형상(고무신)으로 만들어지는 사출성형장치(40)로 이루어지고 있다.

호퍼(10)에는 상기 믹서기에서 고형분말화된 원료가 주입되고 유도되면서 원료가 사출실린더(20)에 충진될 때 히터(22)에 의하여 소정의 온도조건으로 가열되도록 한다.

이렇게 가열된 원료는 액상화되고 사출실린더(20)와 연결된 유압모터(24)의 작동에 의하여 사출실린더(20) 내에서 전후진 운동이 가능하게 설치되어 있는 스크류축(26)에 의하여 이동되며 상기 사출실린더(20)의 선단에 결합되어 있는 공급바(28)에 의하여 액상된 원료가 금형내로 공급되도록 한다.

상기 공급바(28)는 스크류축(26)의 선단에 나선 결합되는 나선축(60)과 사출실린더(20)의 선단에 형성된 경사면(20a)과 대응하는 선단이 삼각뿔형태의 경사돌기(62)로 이루어지고 있어서 유압모터(24)의 구동에 의하여 전진될 때 저항력을 감쇠하면서 힘찬 전진은 물론 충진된 액상원료를 강하게 금형(30)내로 충진할 수 있게 한다.

그리고 상기 공급바(28)와 스크류축(26) 사이에 배치되어 있는 패킹(70)은 유입되는 액상원료를 통제하게 되며, 패킹(70)은 스크류축(26)과 공급바(28)의 사이에서 스크류축(26)의 전, 후진 운동으로 이동가능하게 배치되고 공급바(28)의 경사돌기(62)의 후단부와 밀착되어 액상원료공급을 통제하도록 배치되고 있다.

이와 같은 본 발명이 실시되는 성형장치는 원료를 호퍼(10)에 넣고 사출실린더(20) 내로 공급함과 동시에 히터(22)로 가열하면 고형분말원료가 액상화 되고 이어서 유압모터(24)를 가동하여 스크류축(26)을 전진시키면 스크류축(26)의 나선에 따라 액상원료는 전진방향으로 가압되어 밀려나가고 계속하여 공급바(28)를 거쳐 도3(a)의 화살표 방향과 같이 사출실린더(20)의 경사면(20a)내로 소정량 충진 된다.

이렇게 충진된 액상원료가 소정량(고무신1컬레 량) 충진되면 액상원료의 공급을 통제하게 되는데 이는 스크류축(26)과 공급바(28)의 사이에 배치되는 패킹(70)에 의하여 통제된다. 즉, 스크류축(26)이 회전과 동시에 후퇴되는 여유시간에만 액상원료가 경사면(20a) 내의 수장실(20b)에 정량되어 충진되고 후퇴되는 스크류축(26)과 일체성 있게 결합되어 있는 공급바(28)가 후퇴되면 패팅(70)과 밀착되어 액상원료의 공급통로를 막게되므로 액상원료의 공급이 차단되어 수장실(20b) 내에는 정량만이 충진된 상태를 이루게 된다.

따라서 스크류축(26)를 전진시키면 공급바(28)가 수장실(20b)에서 전진되고 정량의 액상원료는 노즐공(72)을 거쳐 금형(30)내로 주입되어 원하는 고무신을 사출성형하게 된다.

도 4는 원성된 고무신을 나타내는 것으로 상기 고무신(74)은 갑피(74a)와 밑창(74b) 및 뒷굽(74c)가 일체성 있게 성형되게 된다.

한편, 고무신(74)의 외형을 미려하기 위하여 각종 문양이 형성된 전사지를 통하여 고무신(74)의 갑피(74a)에 문양(76)을 전사함으로써 미려하고 심플한 고무신을 공급할 수 있게 된다.

이상과 같은 본 발명은 내구수명을 연장할 수 있는 원료의 사용으로 착용감을 향상시킬 수 있으면서 간단하고 안전한 사출성형으로 심플한 고무신을 성형하여 제품신뢰성을 도모하면서 작업환경을 양호하게 하는 효과가 있다.

Claims

염화비닐수지와 가소제, 안정제, 안료등을 혼합, 가열하여 성형하는 것에 있어서,

PVC(분말) 43~47%를 주원료로 하여 여기에 디오피(DOP; 가소제) 34~38%와, 안정제(오일) 5~6%와, 라바(고무) 4~5%와, 특수가소제 6~7%와, 지당 0.3~0.6%와, 표백제 0.1~0.3%를 혼합한 성형원료를 80~120㎏/㎠의 압력으로 공급하는 단계와;

상기 공급된 원료를 150℃~200℃로 히팅하여 액상화 하는 단계와;

상기 액상된 원료를 소정의 금형내에 충진하여 18℃~20℃에서 1분간 냉각하여 상온에서 2~7분간 건조하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고무신 성형공정.
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