KR100450039B1

KR100450039B1 - 신발용 콜크스펀지와 그 조성물 및 제조방법

Info

Publication number: KR100450039B1
Application number: KR10-2002-0035211A
Authority: KR
Inventors: 김성곤; 김병찬
Original assignee: 김성곤; 김병찬; 강승달; 여지현; 김수일
Priority date: 2002-06-24
Filing date: 2002-06-24
Publication date: 2004-10-02
Also published as: KR20040000085A

Abstract

본 발명은 에틸렌비닐아세테이트(EVA)폼의 발포두께를 120mm이상의 단일발포체로 제조하여 신발 부품으로 유용하게 이용되어질 수 있는 신발용 콜크스펀지와 그 조성물 및 제조방법에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명은 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 5~25중량%과;, 폴리에틸렌(PE) 30~60중량%와;, 충진재 15~30중량%과;, 아연화 및 스트레인산 아연화 1~5중량%과; 가교제 0.3~2중량%과;, 발포제 1~8 중량%으로 이루어진 신발용 콜크스펀지 조성물을 제공하고, 상기 조성물을 120~150℃에서 10~30분간 용융혼련하고, 혼련된 상기 재료와 가교제 0.3~2중량%;, 발포제 1~8 중량%; 를 120~150℃로 가열되는 압출기에 투입하여 3~5cm 두께의 시트로 압출 정련하여 정련된 재료를 일정한 크기로 절단한 패럿 형태 또는 상기 조성물을 100~170℃로 10~35분간 믹싱하고 정련하고 상기 정련된 재료가 냉각되지 않게 프레스 발포성형기의 기밀 금형에 투입하고 100~500Kg/㎠의 압력과 150~170℃의 온도로 45~60분간 가열 가압한 후 발포시킨 후 상기 발포체를 140~180℃의 정형금형에 투입하여 120mm 이상의 두께로 정형하는 신발용 콜크스펀지를 제공함에 그 특징이 있다.

Description

신발용 콜크스펀지와 그 조성물 및 제조방법{Manufacturing process and compound for corkfoam}

본 발명은 신발용 콜크스펀지와 그 조성물 및 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 에틸렌비닐아세테이트(Ethylene Vinyl Acetate:이하 "EVA"이라 함)폼의 발포두께를 120mm이상의 단일발포체로 제조하여 신발 부품으로 유용하게 이용되어질 수 있게 한 것이다.

일반적으로 EVA 폼(foam)은 신발산업, 건축용, 산업전반에 걸쳐 다양하게 사용되고 있다. 또한, EVA 폼은 압출발포성형, 사출발포성형, 압축발포성형(molding foam)등과 같은 이용분야에 따라 제조 기술도 각각 다르다.신발용 EVA 폼은 경도(Shore hardness)범위가 C 10~80이고, 신발 중창은 경도범위가 C 20~50, 구두창은 경도범위가 C 50~80가 주종을 이루고 있다.최근, 신발산업에서도 비교적 경도가 큰 EVA 폼을 바닥창(Outsole)으로 성형하여 신발 부품으로 일부 이용되기도 하였으며, 그 제조방법은 압축발포성형법 혹은 인젝션(Injection) 성형에 의존하고 있다.하지만 EVA 폼을 얻기 위한 성형기술 즉, 발포두께가 50mm를 넘지 못하는 단점이 있다. 이러한 단점은 굽이 높은 여성용 신발을 제조하고자 하는 경우 필요한 두께를 이루지 못해 다수의 폼(대체로 2~3개)을 접착제를 사용하여 상,하로 중첩되도록 이어붙이는 방법으로 소망하는 두께로 성형한 후 필요한 형태와 모양으로 절삭하여 굽이 높은 신발 부품으로 성형하였다.이처럼 종래의 EVA 폼은 단일발포체가 아닌 여러겹을 덧붙인 형태의 폼으로 이루어지고 있어 코스트가 상승되었을 뿐만 아니라, 서로 이어 붙인 접착제 라인이 외부로 노출되어 그 모양이 미려하지 않는 등의 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해소하고자 하는 것으로, 신발용 EVA 폼이 신발 부품으로 다듬기에 충분한 두께(120mm이상)를 갖는 단일발포체로 구성하여 신발 제조비용을 절감하고, 단일 발포무늬(무단무늬)는 신발의 장식무늬로도 활용이 가능한 신발용 콜크스펀지 및 그 제조방법을 제공함에 있는 것이다.

또한, 본 발명은 고발포, 고강도이면서도 압축영구변형이 적어 구두창으로도 유용하게 이용되어질 수 있는 신발용 콜크스펀지 조성물을 제공함에 있는 것이다.

이를 위해 본 발명에서는 신발용 EVA 폼을 120mm이상의 두께를 갖는 시트 형태로 발포 또는 일정한 크기의 패럿형태로 제조하여 상기 패럿으로 발포되는 단일발포체를 120mm이상의 두께로 형성하여 상기한 패럿에 의한 결합무늬를 갖는 마블콜크스펀지를 제공함을 특징으로 하고 있다.

도 1은 본 발명에 따른 신발용 콜크스펀지의 실시예에 따른 단일발포체 패럿의 결합무늬를 갖는 신발용 콜크스펀지의 구조를 나타낸 예시도,도2는 본 발명에 따른 신발용 콜크스펀지의 제조공정도,

이하, 본 발명에 따른 신발용 콜크스펀지와 그 조성물 및 제조방법을 바람직한 실시 예를 통해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명 신발용 콜크스펀지는 다음과 같은 조성물로 구성되는 가교탄성체로서,주재료로는,에틸렌비닐아세테이트(EVA) 5~25중량%과;, 폴리에틸렌(polyethylene:PE) 30~60중량%와;, 카본블랙(carbon black), 탄산칼슘 등으로 구성되는 충진재 15~30중량%과;, 아연화 및 스트레인산 아연화(zinc stearin acid)로 구성되는 가교보조성분 1~5중량%과;부재료로는,알킬(alkyl), 디알킬(dialkyl:SeR₂), 부틸기(butyl) 등과 같은 과산화물(peroxide)로 구성되는 가교제 0.3~2중량%과;, 질소화합물(azo), 니트로소(nitroso), slfonyl 히드라진(hydrazides) 및 무기발포제(sodium bicarbonate)로 구성되는 발포제 1~8 중량%이 혼가되어 용융혼련되는 신발용 콜크스펀지 조성물에 그 특징이 있다.

상기한 콜크스펀지 조성물에 있어 에틸렌비닐아세테이트(EVA)는 탄성체의 주성분으로 폼의 물리적 화학적 성능을 지배하는 가교성분으로 비닐아세테이트(VA content)의 배합량은 수지조성물에 대하여 5~25중량%이 사용될 수 있으나, 가장 바람직하게는 15중량%이 적합하다.

그리고 폴리에틸렌(PE)은 경도를 높이는 경도유지재 수지로서 내유성 및 내후성으로 비용절감 효과가 있다. 상기 폴리에틸렌는 주로 저밀도폴리에틸렌(Low Density Polyethylene:LDPE)와 선형저밀도폴리에틸렌(Linear Low Density Polyethylene: LLDPE)가 사용되고, 멜트인덱스(MI)는 0.5~10g/10분이 사용된다. 상기 멜트인덱스는 0.5g/10분 미만인 경우에는 유동성이 낮아져 폼 구성의 저해요인 될 수 있으로 바람직하기로는 2g/10분을 사용하는 것이 적합하다.

또한, 충진재는 카본블랙, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 실리카, 황산바륨, 클레이, 수산화마그네슘, 수산화알미늄, 석회, 운모 등이 사용된다.

상기 충진재는 습윤성의 향상과 수지 조성의 경도 및 코스트의 절감, 내유성 및 내수성의 향상에 기여하도록 되고, 배합비는 15~30중량%을 사용할 수 있으며, 가장 바람직하게는 20중량%을 사용하는 것이 적합하다.

또한, 가교보조성분인 아연화와 스트레인산 아연화는 소량 사용되는 것으로 탄성체의 가교효율을 높일 수 있도록 1~5중량%이 사용되며, 가장 바람직하게는 2중량%이 적합하다.

가교제는 기본 폴리머를 가교시키는 성분으로 폼의 구성에 중요한 역할을 한다. 가교제는 제법 즉, 저온에서의 발포, 고온에서의 발포에 따라 적절한 가교제가 선택되는 것으로 0.2~2중량%의 배합비를 사용할 수 있으며, 가장 바람직하게는 0.7중량%이 적합하다.

그리고 발포제는 콜크스펀지의 비중 및 사용량에 따라 폼의 경도 조절도 가능한 콜크스펀지 조성의 중요한 성분으로서 1~8중량%을 사용할 수 있는 것이며, 바람직하게는 5.5중량%이 적합하다.

본 발명의 구체적인 실시예에 따른 콜크스펀지의 조성물은 다음과 같다.

실시예 1 :

흑색칼라 콜크스펀지의 조성물

재 료	중 량(%)	비 고
주재료	에틸렌비닐아세테이트(EVA Va 13%)	20	Ethylene Vinyl Acetate
	선형저밀도폴리에틸렌(LLDPE)	25	Linear Low Density Polyethylene
	저밀도폴리에틸렌(LDPE)	20	Low Density Polyethylene
	카본블랙(Carbon black)	15.35	FEF
	탄산칼슘(CaCO₃)	11
	산화아연(ZnO #1)	1
	스테아린산 아연화(Zn-Stearic acid)	1
	이형제	0.5	실리콘 에멜젼(silicone emulsion)
부재료	과산화물(DCP)	0.65	디큐밀 퍼옥사이드(Dicumylperoxide)
부재료	발포제(AC)	5.5	아조디 카보나마이드(Azo dicarbondiamide)
합 계	100.00

실시예 2 :

유색칼라콜크스펀지의 조성물

재 료	중량(%)	비 고
주재료	에틸렌비닐아세테이트(EVA VA 15%)	17.6	Ethylene Vinyl Acetate
	선형저밀도폴리에틸렌(LLDPE)	58.9
	고함유 스타이렌수지(High styrene resine)	3.53	Styrene content 68%
	탄산칼슘(CaCO₃)	13
	산화아연(ZnO #1)	1.4
	스트레인산 아연화(Zn-Stearic Acid)	0.58
	이형제	0.58	실리콘 에멜젼(silicone emulsion)
	노화방지제(상품명:Irganox-1010)	0.15
부재료	과산화물(DCP)	0.76	Dicumylperoxide
부재료	발포제(AC)	3.5	Azodicarbondiamide
합 계	100.00

실시예 3 :

마블콜크스펀지의 조성물

재 료	중량(%)	비 고
주재료	에틸렌비닐아세테이트(EVA)	42	Ethylene Vinyl Aceta
	선형저밀도폴리에틸렌(LLDPE)	6
	저밀도폴리에틸렌(LDPE)	24
	산화아연(ZnO #1)	1.7
	스트레인산 아연화(Zn-Stearic acid)	1.2
	이형제	0.6	stearin산 amide
	탄산칼슘(CaCO₃)	18
	아연화(ZaO)	0.7
부재료	저온가교제(3M-40)	1.9	peroxide
	고온가교제(DCP)	0.4	Dicumylperoxide
	발포제(AC)	3.5	Azodicarbondiamide
합 계	100.00

본 발명은 상기 조성물의 배합은 도 2의 공정도를 통해 제조함으로써 본 발명의 목표를 달성하였다.

제조법 1 :

주재료와 부재료를 설정된 배합비로 계량하는 단계;, 계량된 주재료를 니이더(Kneader) 혹은 밤바리(banbary)와 같은 혼합기에 투입하여 120~150℃에서 15~30분간 용융/혼련하는 단계;, 혼련된 주재료와 계량된 부재료를 100~130℃로 가열되는 2본롤에 투입하여 10~35분간 믹싱하고 정련하는 단계;, 정련된 재료가 냉각되지 않게 계량하여 프레스 발포성형기의 기밀 금형에 투입하여 100-500Kg/㎠의 압력과 150~170℃의 온도로 45~60분간 가열, 가압한 후 금형에서 이탈시켜 발포시키는 단계;, 상기 발포체를 140~180℃의 정형금형에 다시 투입하여 균일한 두께(120mm이상)로 정형하고 금형에서 이탈시켜 냉각하는 단계로 제조한다.

제조법 2 :

주재료와 부재료를 설정된 배합비로 계량하는 단계;, 계량된 주재료를 믹서에 투입하고 70~100℃로 5~20분간 용융/혼련하는 단계;, 혼련된 주재료와 계량된 부재료를 120~150℃로 가열되는 압출기 혹은 T-다이스 압출기에 투입하고 두께 3~5cm의 시트상으로 압출하여 재료를 믹싱하고 정련하는 단계;, 정련된 시트상의 압출 재료를 냉각되지 않게 계량하여 프레스 발포성형기의 기밀 금형에 투입하고 100-500Kg/㎠의 압력과 150~170℃의 온도로 45~60분간 가열 가압한 후 금형에서 이탈시켜 발포시키는 단계;, 발포체를 140~180℃의 정형 금형에 투입하여 균일한 두께(120mm이상)로 정형하고 금형에서 이탈시켜 냉각하는 단계로 제조한다.

마블 콜크스펀지의 제법 (잉크 페럿단계 포함) :

상기 주재료와 부재료를 설정된 배합비로 계량하는 단계;, 계량된 주재료를 니더(Kneader) 혹은 밤바리(banbary)와 같은 혼합기에 투입하고 120~150℃로 10~30분간 용융 혼련하는 단계;, 혼련된 주재료와 계량된 부재료를 120~150℃로 가열되는 압출기 혹은 T-다이스 압출기에 투입하고 3~5cm 두께의 시트상으로 압출하여 재료를 정련하는 단계;, 정련된 재료로 마블폼을 만들기 위한 잉크페럿을 제조하는 단계;, 상기 잉크페럿을 프레스 발포성형기의 기밀 금형에 투입하고 100-500Kg/㎠의 압력과 150~170℃온도로 40~50분간 가열 가압한 후 금형에서 이탈시켜 발포시키는 단계(경우에 따라서는 잉크페럿을 예열한다);, 마블 콜크스펀지 발포체를 140~180℃의 정형 금형에 투입하여 균일한 두께(120mm이상)로 정형하고 금형에서 이탈시켜 냉각하는 단계로 제조한다.

잉크페럿의 제법 :

마블 콜크스펀지을 만들기 위한 잉크 코팅페럿은, 정련된 재료 시트를 압출기에 투입하여 용융하고 압출하면서 페럿 크기로 커팅하고 냉각하여 일정한 크기의 패럿을 얻는 다음, 스프레이 또는 디핑 등의 코팅법으로 EVA에 코팅 가능한 잉크((ink: 일액형 Pu 잉크, 2액형 Pu 잉크, acryl 잉크)를 상기 패럿에 잉크코팅막을 조성하여 유색잉크가 코팅되는 잉크패럿을 얻는다.

실시 결과 :

실시예 1의 조성물에 제법1의 제조방법을 적용하여 두께 127±4mm, 경도 Shore C 57인 흑색칼라 콜크스펀지를 얻었다.

실시예 2의 조성물에 제법2의 제조방법을 적용하여 두께 125±6mm, 경도 Shore C 62인 유색칼라 콜크스펀지를 얻었다.

실시예 3의 조성물에 제법3의 제조방법을 적용하여 두께 122±3mm, 경도 Shore C 57인 마블 콜크스펀지를 얻었다. 상기 실시예 3에서 패럿에 대한 잉크코팅는 선택 사항이다.패럿에 대한 유색 잉크코팅을 실시한 실시예 3에서 마블콜크스펀지를 절삭하여 도 1에 나타낸 바와 같은 신발의 부품을 제조하였다. 도 1의 부품에 유색잉크로 코팅된 패럿의 결합무늬가 조성되었다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 단일의 발포체로서 신발의 부품을 제조할 수 있는 두께 120mm이상의 콜크폼을 얻을 수 있었고, 상기한 콜크폼은 고경도이고 압축 영구변형이 적어 구두창으로 아주 유용하게 사용되어질 수 있다.또한 본 발명은 패럿에 의한 단일발포체로 성형되는 신발용 콜크폼 및 패럿에 유색 잉크코팅을 실시하게 되면 단일발포체에 패럿의 결합무늬가 선명히 드러내는 마블형태를 갖는 콜크폼 생산도 가능한 것이다.

Claims

신발용 콜크스펀지를 제조함에 있어서,

에틸렌비닐아세테이트(EVA) 5~25중량%과;, 폴리에틸렌(PE) 30~60중량%와;, 충진재 15~30중량%과;, 아연화 및 스트레인산 아연화 1~5중량%과; 가교제 0.3~2중량%과;, 발포제 1~8 중량%으로 이루어진 신발용 콜크스펀지 조성물.
삭제
에틸렌비닐아세테이트(EVA) 5~25중량%과;, 폴리에틸렌(PE) 30~60중량%와;, 충진재 15~30중량%과;, 아연화 및 스트레인산 아연화 1~5중량%을 70~150℃로 5~30분간 용융혼련하는 단계; 상기 재료에 가교제 0.3~2중량%;, 발포제 1~8 중량%;를 더 첨가하여 100~170℃로 10~35분간 믹싱하고 정련하는 단계; 상기 정련된 재료가 냉각되지 않게 프레스 발포성형기의 기밀 금형에 투입하고 100~500Kg/㎠의 압력과 150~170℃의 온도로 45~60분간 가열 가압한 후 발포시키는 단계; 상기 발포체를 140~180℃의 정형금형에 투입하여 120mm 이상의 두께로 정형하는 단계; 로 제조되는 신발용 콜크스펀지 제조방법.
삭제
에틸렌비닐아세테이트(EVA) 5~25중량%와;, 폴리에틸렌(PE) 30~60중량%와;, 충진재 15~30중량%와;, 아연화 및 스트레인산 아연화 1~5중량%를 가열하여 혼련하고, 상기 재료에 가교제 0.3~2중량%와;, 발포제 1~8 중량%을 더 혼가하여 가열 정련하고, 상기 정련된 재료가 냉각되지 않게 프레스 발포성형기의 기밀금형에서 가열 가압한 후 발포시키고, 상기 발포체를 140~180℃의 정형 금형에 투입하여 120mm이상의 두께로 정형하는 것을 특징으로 하는 신발용 콜크스펀지.
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