KR100581664B1 - A poly urethane resin composition for a midsole - Google Patents

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Abstract

0.20-0.30g/㏄의 저밀도를 나타내면서도 물성이 우수한 신발 중창을 제공할 수 있는 폴리우레탄 수지 조성물을 제공하기 위한 것으로 폴리올, 경화제, 물 및 미세구형 유기 충진물을 포함하는 폴리올 혼합물, 및 이소시아네이트 반응기 말단을 포함하는 프리폴리머(prepolymer)를 포함하는 신발 중창용 폴리우레탄 수지 조성물을 제공한다. 여기서, 상기 폴리올 혼합물은 80-100중량%의 폴리에스테르 폴리올과 0-20중량%의 폴리에테르 폴리올을 포함하며, 이들 각각의 관능도(functionality)는 1.8-5이며, 폴리올 혼합물로서의 평균 관능도는 2.0-2.5이며, 폴리올 평균 분자량이 500-5000인 것을 특징으로 한다.To provide a polyurethane resin composition capable of providing a shoe midsole having a low density of 0.20-0.30 g / dl and having excellent physical properties, and a polyol mixture comprising a polyol, a curing agent, water and microspherical organic fillers, and an isocyanate reactor end It provides a polyurethane resin composition for shoe midsole comprising a prepolymer comprising a. Wherein the polyol mixture comprises 80-100% by weight polyester polyol and 0-20% by weight polyether polyol, each of which has a functionality of 1.8-5, and the average functionality as a polyol mixture is 2.0-2.5, and the polyol average molecular weight is 500-5000.

폴리우레탄,신발 중창,폴리에스테르 폴리올,폴리에테르 폴리올,이소시아네이트Polyurethane, Shoe midsole, Polyester polyol, Polyether polyol, Isocyanate

Description

신발 중창용 폴리우레탄 수지 조성물{A POLY URETHANE RESIN COMPOSITION FOR A MIDSOLE}Polyurethane resin composition for shoe midsole {A POLY URETHANE RESIN COMPOSITION FOR A MIDSOLE}

산업상 이용 분야Industrial use field

본 발명은 신발 중창용 폴리우레탄 수지 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 신발 중창의 밀도를 0.20-0.30g/㏄로 낮출 수 있는 폴리우레탄 수지 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a polyurethane resin composition for shoe midsole, and more particularly, to a polyurethane resin composition capable of lowering the density of shoe midsole to 0.20-0.30 g / cc.

종래 기술Prior art

과거 10년간 신발의 디자인이 화려해지고 기능성이 강조되면서 기계적 강도 및 성형성이 우수하며 경제성이 높은 폴리우레탄 수발포(水發泡) 시스템이 신발의 창(sole) 특히, 중창(midsole)의 제조에 많이 적용되고 있다.Over the past ten years, the design of the shoes has been brilliant and the functionality has been emphasized, and the polyurethane foaming system, which has excellent mechanical strength, formability and high economical efficiency, has been used for the manufacture of soles, especially midsoles. It is applied a lot.

종래의 폴리우레탄 수지 조성물이 제공하는 중창의 밀도는 약 0.30-0.38g/cc이므로 최근의 신발의 경량화 추세를 고려할 때 중창의 저밀도화가 시급한 실정이다.Since the density of the midsole provided by the conventional polyurethane resin composition is about 0.30-0.38g / cc, it is urgent to reduce the density of the midsole in consideration of the recent trend of lightweight shoes.

중창의 저밀도화를 달성하기 위한 방법으로 발포제인 물의 양을 조절하는 방법이 있다. 물의 양을 증가시켜 발포량을 증가시키면 내부 셀(cell)의 크기가 커 지면서 셀의 모양이 불규칙해지므로 중창의 기계적 물성이 저하되는 문제점이 있다. 따라서, 발포제인 물의 양을 조절함과 동시에 폴리머의 근본적인 구조 변경 또는 원료의 변경이 요구된다.One way to achieve low density of the midsole is to adjust the amount of water, which is a blowing agent. Increasing the amount of water to increase the amount of foam, there is a problem that the mechanical properties of the midsole is reduced because the shape of the cell becomes irregular while the size of the inner cell (cell) increases. Therefore, while controlling the amount of water, which is a blowing agent, a fundamental structural change of the polymer or a change of raw material is required.

폴리머의 구조 변경을 통한 신발 중창의 저밀도화를 시도한 것으로서, 폴리에테르(polyether) 타입의 폴리올(polyol)을 이용한 저비중화 기술이 검토되었다. 폴리에테르 타입의 폴리올은 신발 중창의 저온 굴곡성을 향상시키는 장점이 있으나, 전반적인 물성의 저하를 일으키는 등의 문제점이 있어 신발 중창에 적용하는데 한계가 있다. 폴리에테르 타입의 폴리올 대신 폴리에스테르(polyester) 타입의 폴리올을 사용한 신발 중창은 인장 강도, 파단시의 신율, 내마모성이 우수한 것으로 알려져 있으나, 저온 특성은 폴리에테르 타입의 폴리올에 비해 낮다(J. of Elastomer and Plastics, Vol. 26, 327). As an attempt to reduce the density of the shoe sole by changing the structure of the polymer, a low specific gravity technique using a polyether polyol has been studied. Polyether type polyol has the advantage of improving the low temperature flexural properties of the shoe midsole, there is a problem such as causing a decrease in the overall physical properties there is a limit to apply to the shoe midsole. Shoe midsoles using polyester type polyols instead of polyether type polyols are known to have excellent tensile strength, elongation at break and wear resistance, but low temperature properties are lower than those of polyether type polyols (J. of Elastomer). and Plastics, Vol. 26, 327).

본 발명의 목적은 성형 밀도가 0.20-0.30g/㏄이고 자유 발포 밀도가 0.10-0.20g/㏄의 저밀도를 나타내면서도 물성이 우수한 신발 중창을 제공할 수 있는 폴리우레탄 수지 조성물을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a polyurethane resin composition which can provide a shoe midsole having a low density of 0.20-0.30 g / dL and a free foam density of 0.10-0.20 g / dL and having excellent physical properties.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 폴리올, 물 및 팽창성 미세구형 유기 충진물을 포함하는 폴리올 혼합물, 및 이소시아네이트 반응기 말단을 포함하는 프리폴리머(prepolymer)를 포함하는 신발 중창용 폴리우레탄 수지 조성물로서, 상기 폴리올 혼합물은 80-100중량%의 폴리에스테르 폴리올과 0-20중량% 의 폴리에테르 폴리올을 포함하며, 이들은 각각 관능도(functionality)는 1.8-5이며, 폴리올 혼합물로서의 평균 관능도가 2.0-2.5이고, 폴리올 평균 분자량이 500-5000인 신발 중창용 폴리우레탄 수지 조성물을 제공한다.In order to achieve the above object of the present invention, the present invention provides a polyol, a polyol mixture comprising water and expandable microspherical organic filler, and a polyurethane resin composition for shoe soles comprising a prepolymer comprising an isocyanate reactor end The polyol mixtures comprise 80-100% by weight of polyester polyols and 0-20% by weight of polyether polyols, each having a functionality of 1.8-5 and an average functionality of 2.0- 2.5 and a polyol average molecular weight of 500-5000 provides a polyurethane resin composition for shoe soles.

이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명자는 신발 중창의 밀도를 0.20-0.30g/cc로 낮추기 위해 팽창성 미세 구형 유기 충진물을 보조 발포제로 채택하고, 신발 중창의 저밀도화에 따른 물성 저하를 개선하기 위해 폴리머 구조를 이루는 폴리올 성분을 개선함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.The present inventor adopts expandable fine spherical organic filler as auxiliary foaming agent to lower the density of shoe midsole to 0.20-0.30g / cc, and improves the polyol component constituting the polymer structure to improve the physical property deterioration due to the low density of shoe midsole Thus, the present invention has been completed.

본 발명에 따른 신발 중창용 폴리우레탄 수지 조성물은 이소시아네이트 반응기 말단을 포함하는 프리폴리머(소위, P액)과 이소시아네이트와 반응할 수 있는 활성 수소 반응기를 보유하고 있는 폴리올, 주발포제인 물, 보조 발포제인 팽창성 미세 구형 유기 충진물 등을 포함하는 폴리올 혼합물(소위, R액)을 포함한다. 상기 프리폴리머와 폴리올 혼합물의 반응 비율은 프리폴리머에 포함된 이소시아네이트기(-NCO)와 폴리올 혼합물에 포함된 활성 수소 반응기(-OH)의 몰 비율을 기준으로 하며, 바람직한 -NCO/-OH의 몰 비율은 0.90-1.1 범위이다. 이 범위를 벗어나는 경우에는 반응시 충분한 분자량의 성장이 이루어지지 않아 신율, 내용제성 등의 특성이 저하된다.Polyurethane resin composition for shoe sole according to the present invention is a polyol having a prepolymer (so-called P liquid) containing the end of the isocyanate reactor and an active hydrogen reactor capable of reacting with isocyanate, water as the main foaming agent, expandable foaming agent auxiliary Polyol mixtures (so-called R solutions) including fine spherical organic fillers and the like. The reaction ratio of the prepolymer and the polyol mixture is based on the molar ratio of the isocyanate group (-NCO) included in the prepolymer and the active hydrogen reactor (-OH) included in the polyol mixture, and the preferred molar ratio of -NCO / -OH is In the range of 0.90-1.1. If it is out of this range, sufficient molecular weight is not grown during the reaction, and properties such as elongation and solvent resistance are lowered.

상기 이소시아네이트 반응기 말단을 포함하는 프리폴리머(P액)는 유기 이소시아네이트류와 폴리올을 촉매 또는 무촉매 반응시켜 제조되는 것으로서, NCO%가 18-24%인 것이 바람직하다. 상기 유기 디이소시아네트로는 4,4′-디페닐메탄디이 소시아네이트, 2,4-톨루엔디이소시아네이트, 2,6-톨루엔디이소시아네이트, 1,6-헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 카보디이미드변성 디이소시아네이트 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있으며, 그 중에서도 4,4′-디페닐메탄디이소시아네이트를 단독으로 사용하거나 4,4′-디페닐메탄디이소시아네이트와 카보디이미드변성 디이소시아네이트를 혼합하여 사용하는 것이 경제성 및 저장 안정성 측면에서 바람직하다. 상기 폴리올로는 폴리에스테르 폴리올를 단독으로 사용할 수 있으며, 폴리에스테르 폴리올과 폴리에테르 폴리올의 혼합물을 사용할 수도 있다.The prepolymer (P liquid) including the end of the isocyanate reactor is prepared by catalytic or noncatalytic reaction of organic isocyanates with a polyol, and the NCO% is preferably 18-24%. Examples of the organic diisocyanates include 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, 2,4-toluene diisocyanate, 2,6-toluene diisocyanate, 1,6-hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, carbodi Mid-modified diisocyanates or mixtures thereof can be used, among which 4,4'-diphenylmethane diisocyanate is used alone or 4,4'-diphenylmethane diisocyanate and carbodiimide-modified diisocyanate are mixed. Use is preferred in view of economics and storage stability. As the polyol, polyester polyol may be used alone, or a mixture of polyester polyol and polyether polyol may be used.

상기 폴리올 혼합물(R액)에 포함되는 폴리올은 관능도(functionality)가 1.8-5.0이고 분자량이 500-5000인 폴리에스테르 폴리올 또는 폴리에스테르 폴리올과 폴리에테르 폴리올의 혼합물로서 최종 폴리올 혼합물의 평균 관능도는 2.0-2.5이며, 그 사용량은 폴리올 혼합물(R액)의 80-90중량%인 것이 바람직하다. 폴리올의 사용량이 80% 미만일 경우 폴리우레탄 수지 발포체를 구성하기 위한 폴리올의 비율이 충분하지 않으므로 제조되는 신발 중창의 물성이 저하될 우려가 있으며, 폴리올의 사용량이 90% 초과일 경우 상대적으로 발포제로 사용되는 물의 양이 감소되어 신발 중창의 밀도가 상승하는 문제점이 있다. 상기 폴리에스테르 폴리올은 상기 폴리올의 80-100중량%로 사용되며, 상기 폴리에테르 폴리올은 상기 폴리올의 0-20중량%로 사용되는 것이 바람직하다. 상기 폴리에스테르 폴리올을 80중량% 미만으로 사용하는 경우에는 발포체의 셀(cell) 크기가 불규칙해져서 신발 중창의 물성이 저하되는 문제점이 발생한다. 폴리에테르 폴리올은 신발 중창의 저온 특성을 향상시키는 작용을 하므로 폴리에스테르 폴리올을 단독으로 사용하는 경우보다 폴리에스테르 폴리올과 폴리에테르 폴리올의 혼합물을 사용하는 경우 저온 굴곡성을 향상시킬 수 있다. 폴리에테르 폴리올의 사용량이 상기 전체 폴리올의 20중량%를 초과하는 경우에는 신발 중창의 인장 강도, 파단시의 신율, 내마모성 등의 전반적인 물성 및 신발 성형성이 저하될 우려가 있다.The polyol included in the polyol mixture (Liquid R) is a polyester polyol or a mixture of polyester polyol and polyether polyol having a functionality of 1.8-5.0 and a molecular weight of 500-5000, and the average functionality of the final polyol mixture is It is 2.0-2.5, and it is preferable that the usage-amount is 80-90 weight% of a polyol mixture (R liquid). If the amount of polyol is less than 80%, the ratio of polyol for constituting the polyurethane resin foam may not be sufficient, so the physical properties of the manufactured shoe sole may be deteriorated. If the amount of polyol is more than 90%, it is relatively used as a blowing agent. There is a problem in that the amount of water is reduced and the density of the shoe midsole is increased. The polyester polyol is used in 80-100% by weight of the polyol, the polyether polyol is preferably used in 0-20% by weight of the polyol. If the polyester polyol is used at less than 80% by weight, the cell size of the foam becomes irregular, resulting in a problem of deterioration of the physical properties of the shoe sole. Since the polyether polyol acts to improve the low temperature characteristics of the shoe midsole, when using a mixture of polyester polyol and polyether polyol than when using polyester polyol alone, it is possible to improve low temperature bendability. When the amount of the polyether polyol used exceeds 20% by weight of the total polyol, overall physical properties such as tensile strength of the shoe midsole, elongation at break, abrasion resistance, and the like, may be deteriorated.

폴리에스테르 폴리올은 아디픽산, 아젤라익산, 숙신산, 말론산 등의 지방족 이염기산과 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 네오펜탄글리콜 등의 비환형글리콜을 반응시켜 얻어질 수 있다. 폴리에스테르 폴리올의 관능도(f)를 증가시키기 위해 비환형글리콜 대신 트리메틸올프로판 또는 글리세롤을 사용할 수도 있다.Polyester polyols react aliphatic dibasic acids such as adipic acid, azelaic acid, succinic acid and malonic acid with acyclic glycols such as ethylene glycol, diethylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol and neopentane glycol. Can be obtained. Trimethylolpropane or glycerol may be used instead of acyclic glycol to increase the functionality (f) of the polyester polyol.

폴리에테르 폴리올은 다가알콜과 알킬렌옥사이드의 중합반응을 통해서 얻어질 수 있다. 다가알콜로는 에텔렌글리콜, 프로필렌글리콜, 트리메틸렌글리콜, 1,2-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올 1,2-펜탄디올, 1,4-펜탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 글리세롤, 트리메틸올프로판 등을 사용할 수 있으며, 알킬렌 옥사이드로는 에틸렌옥사이드, 프로필렌옥사이드, 부틸렌옥사이드 등을 사용할 수 있다. 폴리에테르 폴리올은 상기한 방법외에 테트라하이드로퓨란으로부터도 제조될 수 있다. 상기한 방법들로 제조되는 폴리에테르 폴리올로는 폴리옥시에틸렌글리콜, 폴리옥시프로필렌글리콜, 폴리옥시부틸렌글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜 등이 있다.Polyether polyol can be obtained through the polymerization of polyhydric alcohol and alkylene oxide. Polyhydric alcohols include ethylene glycol, propylene glycol, trimethylene glycol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol 1,2-pentanediol, 1,4-pentanediol, 1,5- Pentanediol, 1,6-hexanediol, glycerol, trimethylolpropane and the like can be used, and ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide and the like can be used as the alkylene oxide. Polyether polyols may also be prepared from tetrahydrofuran in addition to the methods described above. Polyether polyols produced by the above methods include polyoxyethylene glycol, polyoxypropylene glycol, polyoxybutylene glycol, polytetramethylene glycol, and the like.

물은 주발포제로 사용되는 것으로 본 발명에 따른 폴리우레탄 수지 조성물의 밀도를 조절하는 역할도 겸한다. 물의 사용량은 상기 프리폴리머의 NCO%에 따라 달라진다. NCO%가 22%일 경우, 폴리올 혼합물의 0.5-2.5중량%로 사용하는 것이 바람직하다. 물의 사용량이 0.5중량% 미만일 경우 발포량이 적어서 신발 중창의 밀도가 증가하게 되며, 물의 사용량이 2.5중량%를 초과하는 경우에는 폼(foam)을 구성하는 내부 셀(cell)의 크기가 불균일하고 과다하게 커져 신발 중창의 물성이 저하된다.Water is used as the main foaming agent and also serves to adjust the density of the polyurethane resin composition according to the present invention. The amount of water used depends on the NCO% of the prepolymer. If the NCO% is 22%, it is preferred to use 0.5-2.5% by weight of the polyol mixture. If the amount of water used is less than 0.5% by weight, the density of the shoe sole is increased due to the small amount of foam. If the amount of water exceeds 2.5% by weight, the inner cell constituting the foam is uneven and excessively large. It becomes large and the physical property of the shoe midsole falls.

팽창성 미세구형 유기 충진물은 보조 발포제로 사용되는 것이며, 아크릴로니트릴과 비닐리덴 클로라이드의 공중합 고분자로 된 쉘(shell)이 이소 부탄을 둘러싼 형태이다. 상기 이소 부탄은 상온에서는 쉘로부터의 압력으로 인해 액상으로 존재하다가 이 미세구형 유기 충진물에 열이 공급되면 고분자 쉘이 연화되면서 이소 부탄이 기화된다. 그 결과로 유기 충진물의 부피는 열이 공급되기 전에 비해 약 60배 정도로 팽창한다. 이때, 유기 충진물을 발포시키기 위해 공급되는 열은 이소시아네이트와 물과의 발포 반응을 통해서 얻어지므로 별도로 외부로부터 공급될 필요는 없다. 열에 의해 팽창된 유기 충진물은 이소시아네이트와 물의 반응으로 생성된 기포들 사이에 배열하므로 기포들 사이에 위치하는 폴리우레탄 수지의 양을 감소시킨다. 즉, 발포체의 단위 부피당 존재하는 폴리우레탄의 양을 감소시킨다. 이와 같은 원리로 팽창성 미세구형 유기 충진물을 보조 발포제로 사용함으로써 신발 중창의 저밀도화를 이룰 수 있다. 상기 유기 충진물로는 상업적으로 유통되는 제품을 사용할 수 있으며 그 예로는 Akzo noble사의 Expancel 093 DU를 들 수 있다. 유기 충진물의 사용량은 폴리올 혼합물의 0.1-5.0중량%인 것이 바람직하 다. 사용량이 0.1중량% 미만일 경우 신발 중창의 밀도 저하 효과가 충분하지 않고, 사용량이 5.0중량% 초과일 경우 신발 중창의 밀도 저하 효과는 충분하지만 물성을 저하시킬 수 있다.Expandable microspherical organic fillers are used as auxiliary blowing agents, in which shells of copolymerized polymers of acrylonitrile and vinylidene chloride surround isobutane. The isobutane is present in the liquid phase at room temperature due to the pressure from the shell. When heat is supplied to the microspheres, the polymer shell is softened to vaporize the isobutane. As a result, the volume of the organic fill expands about 60 times compared to before the heat is supplied. At this time, the heat supplied to foam the organic filler is obtained through the foaming reaction of the isocyanate and water, it does not need to be supplied from the outside separately. Thermally expanded organic fills are arranged between the bubbles produced by the reaction of isocyanate and water, thereby reducing the amount of polyurethane resin located between the bubbles. That is, the amount of polyurethane present per unit volume of foam is reduced. On the same principle, the use of expandable microspherical organic fillers as auxiliary blowing agents can achieve a low density of shoe midsoles. The organic filler may be a commercially available product, for example Expancel 093 DU of Akzo noble. The amount of organic filler used is preferably 0.1-5.0% by weight of the polyol mixture. When the amount of use is less than 0.1% by weight, the effect of lowering the density of the shoe midsole is not sufficient, and when the amount of use is more than 5.0% by weight, the effect of lowering the density of the shoe midsole is sufficient, but may lower the physical properties.

상기 폴리올 혼합물(R액)은 경화제를 더욱 포함할 수 있다. 경화제로는 체인 익스텐더(chain extender) 역할을 수행할 수 있는 디올류(diol)를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 디올류로는 비환형글리콜인 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 네오펜탄글리콜 등이 있다. 바람직하게는 에틸렌글리콜을 사용한다. 사용량은 폴리올 혼합물의 5-12중량%가 바람직하다. 사용량이 5중량% 미만인 경우 신발 중창의 표면 경도가 낮아져서 내마모성이 저하되고, 겉창(outsole)과의 접착력등 후공정에 문제가 발생할 우려가 크다. 사용량이 12중량% 초과일 경우 신발 중창의 경도가 너무 높아서 착용감이 저하되는 단점이 발생한다.The polyol mixture (R liquid) may further include a curing agent. As the curing agent, it is preferable to use diols, which can serve as a chain extender. Such diols include ethylene glycol, diethylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, neopentane glycol and the like which are acyclic glycols. Preferably ethylene glycol is used. The amount used is preferably 5-12% by weight of the polyol mixture. If the amount is less than 5% by weight, the surface hardness of the shoe midsole is lowered, the wear resistance is lowered, there is a high possibility of problems in the post-process, such as adhesion to the outsole (outsole). If the amount is more than 12% by weight, the hardness of the shoe midsole is too high, causing a disadvantage in that the fit is reduced.

이외에도 폴리올 혼합물(R액)은 기타 첨가제로서 내열성 및 내후성을 위한 안정제, 곰팡이 발생 방지를 위한 방균제, 정포제 또는 조색을 위한 안료 등을 더욱 포함할 수 있다. 상기 안정제는 폴리올 혼합물의 약 2중량%, 상기 방균제는 폴리머 혼합물의 약 0.5중량%, 상기 정포제는 폴리머 혼합물의 약 0.2-1.0중량%로 사용되는 것이 바람직하다. 여기서, 정포제란 상기 폴리우레탄 수지 조성물이 혼합되어 반응시 생성되는 기포의 크기 및 형태를 조절해주는 역할을 하는 첨가제로서, 이를 사용하지 않을 경우 기포의 크기가 균일하지 않아 신발 중창의 물성을 저하시킬 우려가 있다.In addition, the polyol mixture (R liquid) may further include a stabilizer for heat resistance and weather resistance, a fungicide for preventing mold development, a foam stabilizer, or a pigment for coloration as other additives. Preferably, the stabilizer is used at about 2% by weight of the polyol mixture, the antimicrobial agent is at about 0.5% by weight of the polymer mixture, and the foam stabilizer is used at about 0.2-1.0% by weight of the polymer mixture. Here, the foam stabilizer is an additive that serves to control the size and shape of the bubbles generated during the reaction by mixing the polyurethane resin composition, the size of the bubble is not uniform when not used to reduce the physical properties of the shoe midsole There is concern.

다음은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예들은 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐 본 발명이 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다. The following presents a preferred embodiment to aid the understanding of the present invention. However, the following examples are merely provided to more easily understand the present invention, and the present invention is not limited to the following examples.

실시예 1-5 및 비교예 1Example 1-5 and Comparative Example 1

이소시아네이트 반응기 말단을 포함하는 프리폴리머(P액)의 제조Preparation of Prepolymer (P Liquid) Containing Isocyanate Reactor End

20ℓ의 반응기에 4,4′-디페닐메탄 디이소시아네이트 65중량%, 카보디이미드 변성 4,4′-디페닐메탄 디이소시아네이트 5중량%를 먼저 넣은 후 교반하면서 폴리에스테르 폴리올(OHV=58, f=2.1) 30중량%를 투입하였다. 반응 온도를 80℃로 유지하면서 서서히 교반하였다. 약 90분간 반응을 시킨후 샘플링(sampling)하여 NCO%를 측정하고, NCO%를 22%로 보정한 후 토출시켰다. 토출한 P액을 발포기의 P 원액 탱크에 넣은 후 약 40±3℃도로 유지시켰다.65 wt% of 4,4′-diphenylmethane diisocyanate and 5 wt% of carbodiimide-modified 4,4′-diphenylmethane diisocyanate were first added to a 20-l reactor, followed by stirring with a polyester polyol (OHV = 58, f = 2.1) 30% by weight was added. Stirring was continued while maintaining the reaction temperature at 80 ° C. After reacting for about 90 minutes, NCO% was measured by sampling, and the NCO% was corrected to 22% and discharged. The discharged P liquid was placed in a P stock liquid tank of the foaming machine and maintained at about 40 ± 3 ° C.

활성 수소 반응기를 보유하는 폴리올 혼합물(R액)의 제조Preparation of Polyol Mixture (Liquid R) Having an Active Hydrogen Reactor

표 1의 각각의 원료를 20ℓ의 반응기에 넣은 후 핸드 믹서를 이용하여 충분히 혼합시킨 후 발포기의 R 원액 탱크에 넣은 후 약 40±3℃도로 유지시켰다.Each raw material of Table 1 was placed in a 20 L reactor and sufficiently mixed using a hand mixer, and then placed in an R stock tank of the foaming machine and maintained at about 40 ± 3 ° C.

원료Raw material 비교예 1Comparative Example 1 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 실시예 4Example 4 실시예 5Example 5 폴리올-aPolyol-a 83.683.6 82.6582.65 82.6582.65 87.7587.75 8686 8585 폴리올-bPolyol-b 4.44.4 4.354.35 4.354.35 00 00 00 에틸렌글리콜Ethylene glycol 9.09.0 9.09.0 9.09.0 9.09.0 9.09.0 9.09.0 water 1.01.0 1.01.0 1.01.0 1.01.0 1.01.0 1.01.0 유기 충진제Organic fillers 00 1.01.0 1.01.0 0.250.25 22 33 안정제stabilizator 1.121.12 1.121.12 1.121.12 1.121.12 1.121.12 1.121.12 방균제Antiseptic 0.170.17 0.170.17 0.170.17 0.170.17 0.170.17 0.170.17 정포제Foam stabilizer 0.60.6 0.60.6 0.60.6 0.60.6 0.60.6 0.60.6

* 폴리올-a: 폴리에스테르 폴리올(f=2.1 , -OH value=56) * Polyol-a: polyester polyol (f = 2.1, -OH value = 56)

* 폴리올-b: 폴리에테르 폴리올(f=2.0, -OH value=56)* Polyol-b: polyether polyol (f = 2.0, -OH value = 56)

* 유기 충진제: Expancel 093 DU(Akzo nobel사)Organic filler: Expancel 093 DU (Akzo nobel)

* 단위: 중량%* Unit: weight%

상기 제조한 P액과 R액을 발포기 내에서 혼합하고, 하기한 발포 조건으로 발포시킨 후, 시편의 물성을 측정하여 표 2에 나타내었다.  The prepared P liquid and R liquid were mixed in a foaming machine, and foamed under the following foaming conditions, and then the physical properties of the specimens were measured and shown in Table 2.

발포기 제조업체: 고려자동화Foaming Machine Manufacturer: Koryo Automation

원액 온도: 40±3℃Stock solution temperature: 40 ± 3 ℃

원액 탱크용량 및 구성: P 원액 탱크 40ℓ, R 원액 탱크 40ℓ, Stock tank capacity and configuration: P stock tank 40ℓ, R stock tank 40ℓ,

70rpm 정속으로 교반                       Stir at 70 rpm constant speed

원액 사용량: P 원액 20ℓ, R 원액 20ℓStock solution usage: P stock solution 20ℓ, R stock solution 20ℓ

혼합 임펠러(mixing impeller) 속도: 6,000rpmMixing impeller speed: 6,000 rpm

물성 측정용 시편 몰드(mold): 10㎝×20㎝×1㎝Specimen mold for measuring physical properties: 10cm × 20cm × 1cm

시편 몰드 온도: 55±3℃Specimen Mold Temperature: 55 ± 3 ℃

시편 작업 -NCO/-OH 비: 0.97Specimen Operation -NCO / -OH Ratio: 0.97

시편 작업: 과발포량(바리)이 균일하게 1.0(g)이 배출되도록 조절하여 발포시킴Specimen work: foamed by adjusting the overexposure amount (barrier) to discharge 1.0 (g) uniformly

시편 탈형 시간: 3분Specimen demoulding time: 3 minutes

물성Properties 비교예 1Comparative Example 1 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 실시예 4Example 4 실시예 5Example 5 성형 비중Molding specific gravity 0.320.32 0.2570.257 0.2610.261 0.2970.297 0.2350.235 0.2080.208 경도 (Shore A)Shore A 6363 5959 5858 6161 5555 5151 인장 강도 (kg/㎟)Tensile strength (kg / ㎡) 33.733.7 29.229.2 28.628.6 32.232.2 27.427.4 25.125.1 신율(%)% Elongation 442442 385385 398398 426426 366366 349349 인열 저항 (split tear) (kgf)Split tear (kgf) 2.782.78 2.602.60 2.592.59 2.712.71 2.542.54 2.442.44

상기 표 2에서 보이는 바와 같이, 팽창성 미세구형 유기 충진제를 사용하지 않은 비교예 1의 시편은 비중이 0.32이나, 실시예 1-5의 시편은 성형 비중이 0.20-0.30으로 저밀도화를 이루었고, 경도, 인장 강도, 신율 및 인열 저항 등의 물성이 우수함을 알 수 있다. As shown in Table 2, the specimen of Comparative Example 1, which does not use the expandable microspherical organic filler, has a specific gravity of 0.32, but the specimen of Example 1-5 has a low specific density of 0.20-0.30, and the hardness, It can be seen that the physical properties such as tensile strength, elongation and tear resistance are excellent.

본 발명에 따른 폴리우레탄 수지 조성물은 신발 중창의 밀도를 0.20-0.30g/㏄로 저하시킬 수 있으면서도 제반 물성이 우수한 신발 중창을 제공할 수 있다. The polyurethane resin composition according to the present invention can provide a shoe midsole with excellent physical properties while reducing the density of the shoe midsole to 0.20-0.30 g / cc.

Claims (5)

(A) ⅰ) 폴리에스테르 폴리올 80-100 중량%, 및 폴리에테르 폴리올 0-20(A) iv) 80-100% by weight of polyester polyols and 0-20 of polyether polyols 중량%를 포함하며, 관능도(functionality)가 1.8-5.0이고,         Weight percent, functionality of 1.8-5.0, 평균 분자량이 500-5000인        With an average molecular weight of 500-5000 폴리올 80-90 중량부,        80-90 parts by weight of polyol, ⅱ) 물 0.5-2.5 중량부, 및     Ii) 0.5-2.5 parts by weight of water, and ⅲ) 팽창성 미세구형 유기 충진물 0.1-5.0 중량부     Iii) 0.1-5.0 parts by weight of expandable microspheres organic filler 를 포함하고, 평균 관능도가 2.0-2.5인 폴리올 혼합물; 및     A polyol mixture comprising; and a polyol mixture having an average functionality of 2.0-2.5; And (B) 이소시아네이트 반응기 말단을 갖는 프리폴리머(prepolymer)를 포함하고,(B) a prepolymer having an isocyanate reactor end, 상기 (A) 폴리올 혼합물에 포함된 활성 수소 반응기(-OH)와 (B) 프리폴리머에 포함된 이소시아네이트기(-NCO)의 몰비가 1: 0.9-1.1 인 신발 중창용 폴리우레탄 수지 조성물.Polyurethane resin composition for footwear midsole is 1: 0.9-1.1 molar ratio of the active hydrogen reactor (-OH) and (B) isocyanate group (-NCO) contained in the (A) polyol mixture. 삭제delete 제 1항에 있어서, 상기 신발 중창용 폴리우레탄 수지 조성물을 발포시키면 밀도가 0.20-0.30g/㏄인 폴리우레탄 폼(foam)을 얻는 것을 특징으로 하는 신발 중창용 폴리우레탄 수지 조성물.The polyurethane resin composition for shoe soles according to claim 1, wherein when the polyurethane resin composition for shoe midsole is foamed, a polyurethane foam having a density of 0.20-0.30 g / cc is obtained. 제 1항에 있어서, 상기 팽창성 미세 구형 유기 충진물은 아크릴로니트릴과 비닐리덴 클로라이드의 공중합 고분자로 된 쉘(shell)이 이소 부탄을 둘러싼 형태 인 것을 특징으로 하는 신발 중창용 폴리우레탄 수지 조성물.2. The polyurethane resin composition for shoe soles according to claim 1, wherein the expandable fine spherical organic filler is in the form of a shell made of a copolymer of acrylonitrile and vinylidene chloride surrounding isobutane. 제 1항에 있어서, 상기 폴리에스테르 폴리올은 아디픽산, 아젤라익산, 숙신산 및 말론산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 지방족 이염기산과 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올 및 네오펜탄글리콜로 이루어진 군으로부터 선택되는 비환형글리콜을 반응시켜 얻어지는 것이고, 상기 폴리에테르 폴리올은 에텔렌글리콜, 프로필렌글리콜, 트리메틸렌글리콜, 1,2-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올 1,2-펜탄디올, 1,4-펜탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 글리세롤 및 트리메틸올프로판으로 이루어진 군으로부터 선택되는 다가알콜과 에틸렌옥사이드, 프로필렌옥사이드 및 부틸렌옥사이드로 이루어진 군으로부터 선택되는 알킬렌옥사이드의 중합반응으로 얻어지는 것인 신발 중창용 폴리우레탄 수지 조성물.The method of claim 1, wherein the polyester polyol is aliphatic dibasic acid selected from the group consisting of adipic acid, azelaic acid, succinic acid and malonic acid and ethylene glycol, diethylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol And a non-cyclic glycol selected from the group consisting of neopentane glycol, wherein the polyether polyol is ethylene glycol, propylene glycol, trimethylene glycol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4 Butanediol 1,2-pentanediol, 1,4-pentanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, glycerol and trimethylolpropane polyhydric alcohols selected from the group consisting of ethylene oxide, propylene oxide and A polyurethane resin composition for shoe soles, which is obtained by a polymerization reaction of an alkylene oxide selected from the group consisting of butylene oxide.
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