KR100661097B1 - 맞춤형 인솔 - Google Patents

Abstract

본 발명은 합섬직물 원단으로 이루어진 상부층(20a)과 발포층으로 이루어진 중간층(20b)과 혼합 수지층으로 이루어진 하부층(20c)으로 이루어진 맞춤형 인솔에 있어서,

상기 맞춤형 인솔은 온도에 따라 색상이 변하는 열 감응 필름시트(30)가 인솔 하부층(20c)의 측면 바닥에 부착되고,

그리고 상기 하부층(20c)은 변형온도에서 압력을 가하면 변형이 되고, 냉각 후에 변형된 형태로 굳는 특성을 갖는 열가소성 혼합수지층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 맞춤형 인솔에 관한 것이다.

상기의 구성을 갖는 본 발명은 맞춤형 인솔의 하부층의 측면 바닥에 열 감응 필름시트를 부착함으로써, 누구나 맞춤형 인솔의 적정 변형온도인 71℃의 온도에서 열 감응 필름 시트의 색상 표시부가 은색에서 검은색으로 변하게 되므로 맞춤형 인솔의 적정 변형온도를 쉽게 식별할 수 있도록 한 것이 장점이다.

맞춤형, 인솔, 열가소성 혼합수지, 열 감응 필름시트, 저밀도 폴리에틸렌, 선형저밀도 폴리에틸렌, 에틸렌비닐아세테이트

Description

맞춤형 인솔{Fitting type insole}

도 1은 종래의 맞춤형 맞춤 인솔의 사시도를 나타낸 것이다.

도 2는 종래의 다른 주문형 맞춤 인솔의 사시도를 나타낸 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 열 감응 필름시트가 인솔의 바닥면에 부착된 상태를 나타낸 맞춤형 인솔의 사시도를 나타낸 것이다.

도 4는 본 발명에 따른 열 감응 필름시트가 인솔의 바닥면에 부착된 상태를 나타낸 맞춤형 인솔의 저면도를 나타낸 것이다.

도 5는 본 발명에 따른 맞춤형 인솔의 바닥면에 부착된 열 감응 필름시트의 확대도를 나타낸 것이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

20 : 인솔 20a : 상부층

20b : 중간층 20c : 하부층

30 : 열 감응 필름시트

본 발명은 맞춤형 인솔에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 맞춤형 인솔의 하부층의 바닥면에 열 감응 필름시트를 부착함으로써, 누구나 맞춤형 인솔의 적정 변형온도를 쉽게 판단할 수 있으므로 인솔에 발의 형태를 쉽게 성형시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 맞춤형 인솔에 관한 것이다.

일반적으로 신발의 밑창은 겉창(outsole), 중창(mid sole) 및 깔창(insole)으로 구분된다. 그리고 신발용 인솔의 경우에는 사람마다 개인별로 발의 형태와 그 모양이 상이함에도 불구하고 평면 형상의 획일적인 구조로만 되어 있어 새 신발을 신을 경우에는 발바닥이 신발이나 또는 신발 내부에 깔린 인솔에 맞지 아니하여 불편함을 느끼는 경우가 대단히 많았다.

따라서 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 방안으로 미국특허공보 US6,346,210 B1(2002. 2. 12 공고)에는 도 1에 도시되어진 바와 같이 인솔(20)은 엷은 상부 피(21)와 두꺼운 압착 폼(23)의 라미네이트로 구성되고, 상기 인솔(20)을 전자레인지로 가열한 후 발(24)을 접촉하고 힘을 화살표 방향으로 가한 후 냉각시켜 맞춤형 인솔을 만드는 방법이 알려져 있고, 그리고 대한민국 등록특허공보 10-2004-0470905호(2005. 1. 31 등록)에는 도 2에 도시되어진 바와 같이, 각 개인 의 발 모양 및 특성에 맞는 주문형 맞춤 인솔에 있어서, 실로 직조된 직조물로 이루어진 직조층(11)과 상기 직조층(11) 일면에 개방 입자형(OPEN CELL TYPE)의 발포체로 이루어진 발포층(12) 및 상기 발포층(12)상에 적층되는 부직포층(13) 및 상기 부직포층(13) 아래에 발포층(12)을 지지하는 열가소성수지재의 핫멜트층(14)이 순차 적층되어 이루어지는 주문형 맞춤 인솔이 알려져 있지만, 상기와 같은 특허들의 경우에는 주문형 맞춤 인솔은 각 개인들이 인솔에 발의 형태를 맞추기 위하여 드라이기 또는 오븐(oven)에 넣어 가열할 경우 적정 변형온도를 알 수 없기 때문에 성형 작업을 반복해야 하는 등의 불편함이 따랐다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위한 방안으로, 맞춤형 인솔의 하부층의 측면 바닥에 열 감응 필름시트를 부착함으로써, 누구나 맞춤형 인솔의 적정 변형온도인 71℃의 온도에서 열 감응 필름 시트의 색상 표시부가 은색에서 검은색으로 변하게 되므로 맞춤형 인솔의 적정 변형온도를 쉽게 식별할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 맞춤형 인솔을 제공함에 그 목적이 있다.

그리고 본 발명의 인솔은 상부층은 직물 원단, 중간층은 발포층, 하부층은 혼합 수지층으로 구성되고, 이 하부층은 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 선형저밀도 폴리에틸렌(LLDPE) 및 에틸렌비닐아세테이트(EVA)를 주성분으로 한 열가소성 혼합수지를 사용함으로써, 71℃의 온도에서 변형이 가능하고 상온에서 냉각되면서 변형된 형태로 굳어지는 것을 특징으로 하는 맞춤형 인솔을 제공함에 다른 목적이 있다.

상기의 구성을 갖는 본 발명은 도 3, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 합섬직물 원단으로 이루어진 상부층(20a)과 발포층으로 이루어진 중간층(20b)과 혼합 수지층으로 이루어진 하부층(20c)으로 구성된 맞춤형 인솔에 있어서,

상기 맞춤형 인솔은 온도에 따라 색상이 변하는 열 감응 필름시트(30)가 인솔 하부층(20c)의 측면 바닥에 부착되고,

그리고 상기 하부층(20c)은 변형온도에서 압력을 가하면 변형이 되고, 냉각 후에 변형된 형태로 굳는 특성을 갖는 열가소성 혼합수지층으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 상부층(20a)은 통상적인 합섬직물 원단으로 이루어지며, 중간층(20b)은 발포층으로 이루어져 인솔에 가해지는 충격을 흡수하는 역할을 하며, 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 발포체가 바람직하다.

그리고 본 발명에 따른 맞춤형 인솔은 하부층(20c)에서 인솔이 변형되는 역할을 하며, 상기 맞춤형 인솔을 71℃까지 온도를 높인 후 인솔의 상부면에 발바닥을 접촉시켜 하중을 가하면 맞춤형 인솔의 하부층(20c)을 구성하고 있는 열가소성 혼합수지층이 압력을 받아 발바닥의 형태로 성형이 되고, 그리고 상온에서 상기 인 솔의 온도가 냉각되면 발바닥 모양으로 형성된 인솔의 형태가 굳어 그 형태를 그대로 유지하게 된다. 이때 맞춤형 인솔의 적정 변형온도의 식별은 인솔 하부층(20c)의 측면 바닥에 부착된 열 감응 필름시트의 색상 표시부(L1)의 변화에 의해 식별이 되며, 71℃의 온도에서 열 감응 필름시트(30)의 색상 표시부(L1)의 색상이 은색에서 검은색으로 변하게 된다. 그리고 맞춤형 인솔의 적정 변형온도는 열 감응 필름시트의 색상 표시부(L1)가 변색되는 시점을 기준으로 하여 인솔의 상부면에 발바닥을 올린 후 하중을 가하게 되면, 맞춤형 인솔이 발바닥 형상으로 성형되어진 상태로 냉각되면서 굳게 된다. 이때 성형된 인솔이 불편할 경우에는 다시 상기의 방법에 의해 재 성형이 가능한 것이 특징이다.

본 발명에서 사용하는 "열 감응 필름시트"란 온도 변화에 따라 색깔이 바뀌는 필름시트로서, 온도가 변할 경우 분자들이 서로 붙었다 떨어졌다를 반복하는 성질을 이용하여 열 감응 필름시트를 일정온도에서 일정시간을 두게 되면 필름의 색상이 바뀌게 된다. 이를 응용한 제품으로는 박막형 필름 온도계가 있으며, 이 온도계를 이마에 15~20초가량 얹어놓으면 온도의 상태를 색상이 변하게 된다. 즉, 박막의 색상이 붉으면 체온이 36~37.5℃경우에는 체온이 37.6~38℃, 청색일 경우 체온이 38℃ 이상 등과 같이 온도의 변화에 따라 필름의 색상이 변하는 필름시트이다.

따라서 상기 맞춤형 인솔은 열 감응 필름시트(30)에 감응되는 온도인 71℃에 맞추기 위해서는 오븐의 온도를 90℃까지 올려야 하고, 오븐의 내부에서 인솔이 71℃ 정도까지 가열되면, 이때 열 감응 필름시트의 색상 표시부(L1)의 색상이 은색에서 검은색으로 변하게 되므로 사용자가 쉽게 인솔이 변형될 수 있는 적정온도를 육안으로 쉽게 판단할 수 있게 된다.

본 발명에서 맞춤형 인솔의 적정 변형온도란 열 감응 필름시트의 온도가 변색되는 시점인 71℃를 의미하며, 이때 인솔(20) 본체의 실제 온도는 상기 변형온도와는 조금 차이가 날 수 있지만 본 발명에서는 맞춤형 인솔의 적정 변형온도를 열 감응 필름시트(30)에서 변색되는 시점을 기준으로 한다.

본 발명에서 인솔(20)의 적정 변형온도가 상기 온도의 범위보다 높을 경우에는 인솔의 표면이 뜨거워 발을 접촉시킬 수가 없으므로 성형 작업에 어려움이 따를 우려가 있고, 상기 온도의 범위보다 낮을 경우에는 인솔 하부층(20c)의 열가소성 혼합수지가 충분히 가열되지 아니하여 열 변형온도에 미치지 못하므로 맞춤형 인솔이 성형되지 않을 우려가 있다.

한편 본 발명에서 사용하는 열가소성 혼합수지는 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 선형저밀도 폴리에틸렌(LLDPE) 및 에틸렌비닐아세테이트(EVA)를 주성분으로 한 열가소성 혼합수지를 사용함으로써, 71℃의 온도에서 열가소성 혼합수지층의 변형이 가능하고 상온에서 냉각되면서 변형된 상태로 굳어지게 된다.

상기 열가소성 혼합수지의 혼합비는 저밀도 폴리에틸렌 38~42중량%, 선형저밀도 폴리에틸렌 32~34중량%, 에틸렌비닐아세테이트 6~7중량%, 발포제 1.4~2.0중량%, 산화아연 2.0~2.4중량% 및 기타 첨가제로서 스테아린산염 0.8~1.2중량%, 가교제 0.8~1.2중량%, 충진제 10~12중량%, 안료 5~7중량%를 혼합하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 열가소성 혼합수지는 저밀도 폴리에틸렌 38~42중량%와 선형저밀도 폴리에틸렌 32~34중량%와 에틸렌비닐아세테이트 5~7중량%를 혼합시키는 것이 바람직하다. 저밀도 폴리에틸렌과 선형저밀도 폴리에틸렌의 혼합비가 상기의 혼합범위를 벗어나면 열가소성 혼합수지의 적정 변형온도가 변하게 되므로 맞춤형 인솔의 변형 시점을 정하기가 곤란해질 우려가 있다. 그리고 에틸렌비닐아세테이트 는 5~7중량%를 혼합하는 것이 바람직하며, 상기의 혼합범위 내에서 저온에서 가교적 결합에 의해 기계적 물성이 양호한 폴리에틸렌의 물성과 저온에서 기계적 물성은 약하나 충격강도가 양호한 에틸렌비닐아세테이트의 물성이 서로 상호보완을 하는 작용의 효과가 좋다. 본 발명에서 에틸렌비닐아세테이트를 첨가하는 것은 에틸렌비닐아세테이트가 폴리에틸렌의 물성을 보완하면서 저밀도 폴리에틸렌과 선형저밀도 폴리에틸렌과 같은 비극성수지와의 친화력이 좋기 때문이다.

그리고 발포제는 열가소성 혼합수지를 발포시켜 내충격성을 좋게 하는 역할을 하며, 1.4~2.0중량%를 첨가하는 것이 바람직하다. 발포제의 첨가량이 상기 첨가 범위 미만일 경우에는 상기 열가소성 혼합수지가 충분히 발포되지 않을 우려가 있고, 상기 첨가범위를 초과할 경우에는 열가소성 혼합수지가 과발포되어 도리어 기계적인 물성이 저하될 우려가 있다. 본 발명에서 사용 가능한 발포제는 통상적인 발포제로서 아조디카본아미드계 발포제가 바람직하다. 그러나, 아조디카본아미드는 그 분해 온도가 210℃로서 비교적 높아 아조디카본아미드 발포제의 분해 온도를 저하시키기 위하여 분해 촉진제(활성제)를 첨가하는 것이 요구된다. 아조디카본아미드의 분해온도 저하용 활성제로서 산화아연을 사용하며, 산화아연의 첨가량은 2.0~2.4중량%가 바람직하다. 이와 같이 상기의 첨가량의 범위 내에서 산화아연을사용하면 아조디카본아미드의 불필요한 높은 분해 온도를 저하시키면서 가교제도 동시에 분해시킬 수 있다.

본 발명에서 스테아린산염은 발포체를 피복시키기 위한 것으로 0.8~1.2중량%를 사용하는 것이 바람직하며, 사용 가능한 스테아린산 염은 스테아린산 아연, 스테아린산 칼슘, 스테아린산 마그네슘 및 스테아린산 알루미늄으로 이루어진 군으로부터 한 가지를 선택하면 된다.

본 발명에서 가교제는 상기 저밀도 폴리에틸렌과 선형저밀도 폴리에틸렌을 가교시키기 위한 것으로 0.8~1.2중량%를 첨가하는 것이 바람직하다. 상기 첨가량 미만이 될 경우에는 상기 혼합수지의 가교가 충분히 일어나지 않을 우려가 있고, 상기 첨가량을 초과할 경우에는 가교밀도 증가로 발포체의 셀(cell)의 크기가 감소 하여 발포체의 반발 탄성이 감소할 우려가 있다. 본 발명에서 사용 가능한 가교제는 통상적인 가교제로서 디큐밀퍼옥사이드 가교제를 사용하는 것이 바람직하다.

그리고 충진제는 10~12중량%의 범위 내에서 주로 합성수지의 내노화성, 내열성, 수축도 등을 조절하기 위한 목적으로 첨가하며, 본 발명에서 사용 가능한 충진제는 통상적인 탄산칼슘, 이산화 티탄, 클레이 중에서 선택하여 사용하면 된다.

본 발명에서 사용하는 안료는 수요자의 요구나 사용자의 필요에 따라 선택하여 5~7중량%를 첨가하는 것이 바람직하다.

그리고 본 발명에서 열 감응 필름시트의 감응온도는 71℃에서 은색에서 검은색으로 변색되지만 열가소성 혼합수지의 혼합비율 조정에 따라 혼합수지의 변형온도가 변할 경우에는 변화된 변형온도에서 열 감응을 하는 열 감응 필름시트를 사용하면 된다.

이하, 본 발명의 맞춤형 인솔의 성형 방법은 하기 실시예를 통해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

(실시예 1 및 2)

1. 맞춤형 인솔의 제조

하기 [표 1]의 배합비에 따라 열가소성 혼합수지를 이용하여 맞춤형 인솔을 제조하였다.

[표 1]

순서	구성성분	실시예
		1	2
1	LDPE	38	42
2	LLDPE	34	32
3	EVA	7	6
4	아조디카본아미드계 발포제	2	1.4
5	산화아연	2	2
6	스테아린산 칼슘	1	0.8
7	디큐밀퍼옥사이드	1	0.8
8	충진제	10	10
9	안료	5	5

(중량%)

2. 맞춤형 인솔의 발 맞춤 성형시험

상기의 배합비에 따라 제조한 맞춤형 인솔의 발 맞춤 성형시험을 아래의 방법에 따라 실시하였다.

1) 오븐을 90℃에 맞추어 예열시킨 후 맞춤형 인솔을 오븐에 2분간 넣어 두면 맞춤형 인솔이 71℃에 이르렀을 때 열 감응 필름시트의 색상 표시부의 색상이 은색에서 검은색으로 변한다. 이때 2분 후에도 열 감응 필름시트의 색상 표시부의 색상이 변하지 않으면 계속해서 맞춤형 인솔을 가열하고 열 감응 필름시트의 색상이 변할 때까지 20초 간격으로 확인한다.

2) 열 감응 필름시트의 색상 표시부의 색상이 은색에서 검은색으로 변할 때, 가열된 맞춤형 인솔을 오븐으로부터 꺼내어 즉시 신발 내부 바닥에 깐다.

3) 발바닥이 맞춤형 인솔에 완전 접촉될 수 있도록 발 뒤꿈치가 신발 뒤쪽에 붙도록 하여 신발 끈을 매고, 발을 어깨 넓이로 벌리고 2분간 서서 있는다.

4) 2~3일간 맞춤형 인솔을 사용해보고 추가 변형이 필요할 경우에는 다시 상기의 방법에 따라 맞춤형 인솔을 재 성형시킨다.

3. 맞춤형 인솔의 발 맞춤 성형시험 결과

상기 실시예 1 및 2의 시료를 상기의 1) 내지 3)의 발 맞춤 성형시험에 따라 시험을 실시한 결과 실시예 1 및 2는 모두 열 감응 필름시트가 변색되는 시점에서 모두 인솔에 발 형태의 모양으로 성형되었다. 따라서 본 발명에 따른 맞춤형 인솔은 인솔의 발 맞춤 성형 시점을 정확히 판단할 수 있었다.

본 발명에서 열 감응 필름시트를 이용한 맞춤형 인솔은 반드시 상기의 변형온도에서만 적용되는 것이 아니고, 혼합수지의 종류 및 배합비에 따라 혼합수지의 변형온도가 변경될 경우에는 변경된 변형온도에서 열 감응이 가능한 필름시트를 사용할 수 있으며, 이때 열 감응 필름 시트의 종류에 따라 변하는 색상은 상이할 수 도 있다.

상기의 구성을 갖는 본 발명은 맞춤형 인솔의 하부층의 측면 바닥에 열 감응 필름시트를 부착함으로써, 누구나 맞춤형 인솔의 적정 변형온도인 71℃의 온도에서 열 감응 필름 시트의 색상 표시부가 은색에서 검은색으로 변하게 되므로 맞춤형 인솔의 적정 변형온도를 쉽게 식별할 수 있도록 한 것이 장점이다.

Claims (3)

1. 합섬직물 원단으로 이루어진 상부층(20a)과 발포층으로 이루어진 중간층(20b)과 혼합수지층으로 이루어진 하부층(20c)으로 구성된 맞춤형 인솔에 있어서,

   상기 맞춤형 인솔은 온도에 따라 색상이 변하는 열 감응 필름시트(30)가 인솔 하부층(20c)의 측면 바닥에 부착되고,

   그리고 상기 하부층(20c)은 변형온도에서 압력을 가하면 변형이 되고, 냉각 후에 변형된 형태로 굳는 특성을 갖는 열가소성 혼합수지층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 맞춤형 인솔.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 열 감응 필름시트(30)는 71℃에서 색상이 변하게 되는 것을 특징으로 하는 맞춤형 인솔.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 하부층은 저밀도 폴리에틸렌 38~42중량%, 선형저밀도 폴리에틸렌 32~34중량%, 에틸렌비닐아세테이트 6~7중량%, 발포제 1.4~2.0중량%, 산화아연 2.0~2.4중량% 및 기타 첨가제로서 스테아린산염 0.8~1.2중량%, 가교제 0.8~1.2중 량%, 충진제 10~12중량%, 안료 5~7중량%를 혼합하는 것을 특징으로 하는 맞춤형 인솔.

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