KR100311970B1 - 물갈퀴 신발용 열가소성 수지조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 물갈퀴 신발에 사용하는 열가소성 수지에 관한 것으로, 스타이렌-부타디엔-스타이렌 블록 공중합체를 주성분으로 하고 여기에 물갈퀴의 날 부분과의 열융착성을 위하여 에틸렌 비닐아세테이트와 경도 조절제인 나프테닉 오일, 충진제로 탈크, 윤활제로 칼슘스테아레이트, 열안정제로 옥타데실 다이터트부틸 하이드록시페닐 프로피오네이트, 광안정제로 하이드록시 메틸페닐벤조트리아졸 등이 첨가되어 이루어짐으로써 열융착성, 인열강도, 가공성 등 제반 물성이 우수한 물갈퀴 신발용 열가소성 수지조성물에 관한 것이다.
Description
본 발명은 물갈퀴 신발에 사용하는 열가소성 수지조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스타이렌-부타디엔-스타이렌 블록 공중합체를 주성분으로 하고 여기에 물갈퀴의 날 부분과의 열융착성을 위하여 에틸렌 비닐아세테이트와 경도 조절제인 나프테닉 오일, 충진제로 탈크, 윤활제로 칼슘스테아레이트, 열안정제로 옥타데실 다이터트부틸 하이드록시페닐 프로피오네이트, 광안정제로 하이드록시 메틸페닐벤조트리아졸 등이 첨가되어 이루어짐으로써 열융착성, 인열강도, 가공성 등 제반 물성이 우수한 물갈퀴 신발용 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다.
일반적으로 물갈퀴의 구성은 신발과 날 부분으로 이루어져 있으며, 물갈퀴의 재료가 지녀야 할 요구 조건으로 신발과 날 부분간 수지 상호간의 열융착성이 매우 중요하다.
통상 물갈퀴 날 부분은 대부분 에틸렌 비닐아세테이트 수지로 성형되는 바,종래의 사출 성형용 신발 밑창 재료로 널리 사용되고 있는 스타이렌-부타디엔-스타이렌 블록 공중합체와 폴리스타이렌 블렌드는 물갈퀴 날 부분에 대부분 사용되는 에틸렌 비닐아세테이트 수지에 대하여 열융착성이 좋지 않은 단점을 갖고 있다.
이에 따라 물갈퀴 신발의 성형가공성이 떨어지고 결과적으로 생산성이 낮아져 가격 경쟁력을 저하시키는 요인으로 작용하고 있다.
본 발명은 종래 물갈퀴 신발성형용 수지조성물의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 물갈퀴 신발의 용이한 성형 가공성을 확보하고 날부분과 열융착성, 인열강도 등이 우수한 스타이렌-부타디엔-스타이렌 블록 공중합체 조성물을 제공하는 데 그 목적이 있다.
이와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 열가소성 수지조성물은 스타이렌-부타디엔-스타이렌 블록 공중합체 20∼80중량%, 에틸렌 비닐아세테이트 수지 10∼55중량%, 나프테닉 오일 5∼30중량%, 탈크 5∼30중량%, 칼슘스테아레이트 0.1∼3.0중량%, 옥타데실 다이터트부틸 하이드록시페닐 프로피오네이트 0.1∼2.0중량% 및 하이드록시 메틸페닐벤조트리아졸 0.1∼2.0중량%로 이루어진 데 그 특징이 있다.
본 발명의 수지조성물에 있어서 주성분 수지는 스타이렌-부타디엔-스타이렌블록 공중합체이며, 여기에 에틸렌 비닐아세테이트 수지 10∼55중량%, 나프테닉 오일 5∼30중량%, 탈크 5∼30중량%, 칼슘스테아레이트 0.1∼3.0중량%, 옥타데실 다이터트부틸 하이드록시페닐 프로피오네이트 0.1∼2.0중량%, 하이드록시 메틸페닐벤조트리아졸 0.1∼2.0중량%를 첨가하여 이루어진다.
여기서, 에틸렌 비닐아세테이트 수지 함량이 지나치게 적을 경우 신발 부분이 날 부분 조성물과 용해도 지수의 차이가 증가하여 열융착성질이 저하되는 문제가 발생될 수 있으며, 그 함량이 과다할 경우 신발 조성물 내의 스타이렌-부타디엔-스타이렌 주성분과의 용해도 지수 차이가 증가하여 신발의 블렌드 조성물과 불균일성이 증가되는 문제가 있다.
나프테닉 오일은 경도 조절제로서 그 함량은 전체 수지조성물 중 5∼30중량%인 것이 바람직하며, 만일 그 함량이 5중량% 미만이면 신발 부분의 경도가 증가하여 유연성이 떨어지고 이로인해 착용감이 저하되며, 조성물의 용융지수 감소로 성형주기가 증가하여 가공시간이 길어진다. 반면, 그 함량이 30중량% 초과면 신발 재료로서의 주요한 특성인 인장강도, 경도가 낮아져 성형 제품의 원형 유지가 어려워지며 표면상으로 오일이 확산되는 문제점이 있다.
그리고, 탈크는 충진제로서 강도 보강 등을 위해 첨가되는 것으로서, 그 함량은 전체 수지조성물 중 5∼30중량%인 바, 만일 그 함량이 5중량% 미만이면 탄성율 저하를 가져와 신발 부분이 찢어지는 현상이 발생하며, 30중량% 초과면 마모도 및 인장신율이 저하되고 블렌드 조성물의 제조시에 불균일하게 조성되어 제품의 물성을 저하시키는 문제가 있다.
칼슘스테아레이트는 윤활제로 첨가되는 것이며, 그 함량은 전체 수지조성 중 0.1∼3.0중량%인 바, 만일 그 함량이 0.1중량% 미만인 경우에는 사출 성형시 제품의 이형성이 저하되어 수지조성물과 금형과의 탈리 기능이 떨어지며, 3.0중량% 초과면 저분자량의 특성으로 장기간 경과시 표면으로 이형제가 확산되어 외관을 오염시키는 문제가 발생할 수 있다.
한편, 옥타데실 다이터트부틸 하이드록시페닐 프로피오네이트는 열안정제로서 첨가되어지는 바, 그 함량은 전체 수지조성 중 0.1∼2.0중량%인 것이 바람직하다. 만일, 그 함량이 0.1중량% 미만인 경우에는 고온에서 압출 및 사출 가공시 고온 하에서 응력에 의한 분자간 결합으로 겔화 및 변색을 일으키고, 2.0중량% 초과시에는 소량 사용시보다 열안정성 효과도 크게 증가하지 않으며 과량 투입으로 인한 생산 비용의 상승을 초래한다.
마지막으로, 하이드록시 메틸페닐벤조트리아졸은 광안정제로 첨가되어지는 것으로서, 그 함량은 전체 수지조성 중 0.1∼2.0중량%인 것이 바람직하다. 만일, 광안정제의 함량이 0.1중량% 미만인 경우에는 성형된 제품을 자외선 노출시 광분해 현상이 발생하여 변색 및 표면 변형을 일으키는 요인이 되고, 2.0중량% 초과시에는 소량 사용시보다 광안정성도 크게 증가하지 않으며, 과량 투입으로 인한 생산 비용의 상승만을 초래한다.
이하, 본 발명을 실시예에 의거 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다음 실시예는 본 발명에 따른 스타이렌-부타디엔-스타이렌 블록 공중합체 조성물의 제조 방법과 열융착성, 인열강도 등을 비교예에 의해 본 발명 제품의 효과에 대하여 설명하고 있다. 여기에 기재된 실시예는 본 발명품의 설명을 위한 것으로 본 발명의 범위를 제한하려는 의도로 제공되는 것은 아니다.
실시예 1
스타이렌-부타디엔-스타이렌 블록 공중합체 30중량%, 에틸렌 비닐아세테이트 수지 45중량%, 경도 조절제인 나프테닉 오일 19중량%, 충진제로 탈크 5중량%, 윤활제로 칼슘스테아레이트 0.6중량%, 열안정제로 옥타데실 다이터트부틸 하이드록시페닐 프로피오네이트 0.2중량%, 광안정제로 하이드록시 메틸페닐벤조트리아졸 0.2중량%을 사용하였다.
먼저 고속 혼합기에서 스타이렌-부타디엔-스타이렌 공중합수지와 경도 조절제인 나프테닉 오일을 혼합한 후에 나프테닉 오일이 스타이렌-부타디엔-스타이렌 공중합 수지에 함침이 된 것을 확인한 후 그 외 수지 및 첨가제를 혼합하고 이를 트윈스크류 압출기내에서 180℃∼200℃로 용융 혼합하여 다이를 통해 스트랜드로 압출하고 냉각하여 성형용 펠렛으로 제조한다. 제조된 펠렛을 50℃에서 3시간 열풍 건조한 다음, 220톤 사출 성형기에서 수지온도 180℃∼200℃, 금형온도 60℃로 사출 성형하여 시편을 제작하였다.
실시예 2
스타이렌-부타디엔-스타이렌 블록 공중합체 50중량%, 에틸렌 비닐아세테이트 수지 25중량%, 나프테닉 오일 19중량%, 탈크 5중량%, 칼슘스테아레이트 0.6중량%, 옥타데실 다이터트부틸 하이드록시페닐 프로피오네이트 0.2중량%, 하이드록시 메틸페닐벤조트리아졸 0.2중량%을 사용하여 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 시편을제작하였다.
실시예 3
스타이렌-부타디엔-스타이렌 블록 공중합체 60중량%, 에틸렌 비닐아세테이트 수지 15중량%, 나프테닉 오일 19중량%, 탈크 5중량%, 칼슘스테아레이트 0.6중량%, 옥타데실 다이터트부틸 하이드록 시페닐 프로피오네이트 0.2중량%, 하이드록시 메틸페닐벤조트리아졸 0.2중량%을 사용하여 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 시편을 제작하였다.
비교예 1
스타이렌-부타디엔-스타이렌 블록 공중합체 75중량%, 나프테닉 오일 19중량%, 탈크 5중량%, 칼슘스테아레이트 0.6중량%, 옥타데실 다이터트부틸 하이드록시페닐 프로피오네이트 0.2중량%, 하이드록시 메틸페닐벤조트리아졸 0.2중량%을 사용하여 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 시편을 제작하였다.
비교예 2
스타이렌-부타디엔-스타이렌 블록 공중합체 50중량%, 폴리스타이렌 25중량%, 나프테닉 오일 19중량%, 탈크 5중량%, 칼슘스테아레이트 0.6중량%, 옥타데실 다이터트부틸 하이드록시페닐 프로피오네이트 0.2중량%, 하이드록시 메틸페닐벤조트리아졸 0.2중량%을 사용하여 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 시편을 제작하였다.
실험예
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 사출 성형용 시편은 ASTM 시험법에 의한 열융착강도, 신율, 인열강도 등을 측정하기 위한 것으로, 먼저 고속 혼합기에서 사용 수지들을 1차 혼합한 후 용융 혼련용 압출기내에서 180∼200℃의 가공 조건에서 2차로 혼련 압출하여 다이를 통해 스트랜드(strand)를 만든 후 수냉 건조시켜 성형용 펠렛으로 제조한다. 제조된 펠렛을 50℃에서 3시간 건조하여 180∼200 ℃에서 스크류식 사출 성형기를 사용하여 덤벨 및 직육면체 시편이 제조되었으며 다음의 측정 방법에 따라 측정 및 평가되었다.
(측정 방법)
각각의 물성에 대하여 ASTM에 의거하여 다음 표 1과 같이 측정하였다.
| 물성 항목 | 시험 방법 | 단위 |
| 열융착 강도 | ASTM D 638(*) | kg/㎠ |
| 신 율 | ASTM D 2240 | % (at break) |
| 인열 강도 | ASTM D 1630 | kg/㎝ |
| 인장 강도 | ASTM D 638 | kg/㎠ |
| 용융 흐름 지수 | ASTM D 1238 | g/10min (190°C, 5kg) |
| 경 도 | ASTM D 2240 | Shore A |
단, 열융착 강도 측정방법은 ASTM D 638을 따랐으나, 시편은 인장강도 측정 시편을 길이 방향으로 1/2만큼 절단하여 다시 금형에 끼우고 여기에 날부분의 재료를 사출하여 열융착하는 방법으로 제작하였다.
| 열융착강도(kg/㎠) | 신율(%)(at break) | 인열강도(kg/㎝) | 인장강도(kg/㎠) | 용융흐름지수(g/10min) (190°C,5kg) | 경도(Shore A) | |
| 실시예 1 | 35 | 450 | 29 | 35 | 40 | 53 |
| 실시예 2 | 34 | 510 | 30 | 39 | 12 | 55 |
| 실시예 3 | 35 | 710 | 29 | 42 | 4 | 51 |
| 비교예 1 | 17 | 910 | 20 | 80 | 3 | 52 |
| 비교예 2 | 22 | 320 | 26 | 52 | 3 | 57 |
상기 표 2의 결과로부터, 실시예 1∼3에서와 같이 스타이렌-부타디엔-스타이렌 블록 공중합체와 에틸렌 비닐아세테이트 수지가 블렌딩된 수지 조성물을 에틸렌비닐아세테이트 수지가 포함되어 있지 않은 블렌딩 제품(비교예 1, 2)과 비교할 때 인장강도가 낮으며 특히 스타이렌-부타디엔-스타이렌 블록 공중합체 자체로 이루어진 수지 조성물에 비해 신율도 떨어지지만, 물갈퀴용 신발에서 요구하는 열융착성, 인열강도와 가공성 등이 우수한 제품 특성을 나타내었다.
다시말해, 본 발명에 따른 열가소성 수지조성물은 열융착성,인열강도, 가공성 등의 제반물성이 우수함을 알 수 있다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따라 스타이렌-부타디엔-스타이렌 공중합체에 에틸렌 비닐아세테이트를 블렌딩한 경우 열융착성,인열강도, 가공성 등의 제반물성이 우수하여 특히 물갈퀴 신발 제조용 재료로 유용하게 사용할 수 있는 효과 등이 있다.
Claims (1)
- 스타이렌-부타디엔-스타이렌 블록공중합체 20∼80중량%, 에틸렌 비닐아세테이트 수지 10∼55중량%, 나프테닉 오일 5∼30중량%, 탈크 5∼30중량%, 칼슘스테아레이트 0.1∼3.0중량%, 옥타데실 다이터트부틸 하이드록시페닐 프로피오네이트 0.1∼2.0중량% 및 하이드록시 메틸페닐벤조트리아졸 0.1∼2.0중량%로 이루어진 물갈퀴 신발용 열가소성 수지조성물.
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| US4676010A (en) * | 1985-06-10 | 1987-06-30 | Quabaug Corporation | Vulcanized composite sole for footwear |
| JPH0386740A (ja) * | 1989-08-29 | 1991-04-11 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | 履物用底材 |
| JPH04270746A (ja) * | 1991-02-26 | 1992-09-28 | Tosoh Corp | 樹脂組成物 |
| KR19990012202A (ko) * | 1997-07-28 | 1999-02-25 | 김홍기 | 신발밑창용 스티렌계 열가소성 고무 조성물 |
| JPH11253201A (ja) * | 1998-03-13 | 1999-09-21 | Aron Kasei Co Ltd | 履物用エラストマー組成物 |
-
1999
- 1999-09-09 KR KR1019990038286A patent/KR100311970B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
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|---|---|---|---|---|
| US4676010A (en) * | 1985-06-10 | 1987-06-30 | Quabaug Corporation | Vulcanized composite sole for footwear |
| JPH0386740A (ja) * | 1989-08-29 | 1991-04-11 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | 履物用底材 |
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