KR100695401B1 - 신발창용 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체 조성물, 이를 이용한 신발창 제조용 스펀지의 제조방법 및 신발창용 스펀지 - Google Patents

신발창용 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체 조성물, 이를 이용한 신발창 제조용 스펀지의 제조방법 및 신발창용 스펀지 Download PDF

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Abstract

본 발명은 신발창용 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 코르크 자체의 팽창력과 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체 조성물(이하 EVA라 한다)의 발포배율을 응용하여 코르크 분말을 배합과 동시에 첨가하여 된 신발창(안창, 중창 및 밑창)용 발포용 스펀지를 제조하기 위한 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체 조성물 및 이를 이용한 스펀지의 제조방법이 제공된다.
코르크, 스펀지, EVA, 가교제, 연화제, 발포제, 신발창

Description

신발창용 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체 조성물, 이를 이용한 신발창 제조용 스펀지의 제조방법 및 신발창용 스펀지{Ethylene vinyl Acetate Copolymer(EVA) compounds for a footwear sole, Method for producing a sponge by using thereof and a sponge}
도 1은 본 발명의 신발창 제조용 스펀지의 제조방법을 도시한 공정도.
본 발명은 신발창용 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 코르크 자체의 팽창력과 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체 조성물(이하 EVA라 한다)의 발포배율을 응용하여 코르크 분말을 배합과 동시에 첨가하여 된 신발창(안창, 중창 및 밑창)용 발포용 스펀지를 제조하기 위한 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체 조성물 및 이를 이용한 스펀지의 제조방법에 관한 것이다.
통상적으로 신발의 창은 일정한 경도, 인장력, 신장력, 인력, 복원력, 충격흡수, 마모, 미끄럼 방지, 성형성 등 각 부품의 특성에 따라 요구되는 물리적 특성 이 매우 중요하다.
종래의 신발창용 스펀지는 대부분 열가소성 합성수지스펀지를 사용하여 만들고 있다. 이것은 합성수지스펀지가 가지고 있는 열가소성의 성질 때문에 우수한 성형성을 가지고 있어 작업성이 매우 용이하기 때문에 대부분 합성수지스펀지를 사용한다.
반면에 내열성이 매우 약하고 압축변형이 나쁘기 때문에 보통 운동화를 착용하고 일주일 정도 경과 되면 안창에 사용된 합성수지스펀지가 얇아지는 것도 함성수지스펀지가 열에 약하고 압축변형이 나쁘기 때문이다.
신발의 중창(Midsole) 또한 이와 같은 현상은 마찬가지이다.
이와 같이 약한 내열성과 압축변형은 부품의 경도에 따라서 차이는 있지만 합성수지스펀지의 최대의 단점이다.
종래의 합성수지스펀지의 제조방법은 널리 알려져 있으나 간단히 요약하면 EVA수지에다 발포제, 가교제, 조제 등을 배합하여 혼합기에 1차 믹싱 후 로루기에거 2차 믹싱 작업을 한 다음 카렌다에서 두께 2~4mm정도 시트를 만든 다음 냉각 한 후 열프레스에서 압축가열하여 제조하게 된다. 이때 평판 시트의 규격은 금형치수와 발포배율에 따라 다르게 나타난다.
한편 높은 내열성과 가벼움, 습기조절, 충격흡수, 복원력 등 신발창에서 요구되는 중요한 물리적 특성을 많이 가지고 있는 천연코르크를 분말화하여 합성수지와 혼합하여 제조하거나 또는 코르크 분말에 접착제 처리를 한 다음 압축하여 시트를 만들어 신발창을 만들어 사용하기도 하지만 상기 코르크분말을 사용하여 제조할 경우 매우 고가이고 작업성도 좋지 못한 단점이 있어 특수한 경우에만 일부 국한되어 사용되고 있다.
또한, 열가소성 합성수지스펀지와 천연코르크의 장점을 살리기 위하여 합성수지스펀지와 코르크분말을 이용하여 제조된 시트를 일정한 규격으로 만들어 접착가공을 한 다음 성형금형에 넣고 압축하여 열냉각 방식을 이용하여 신발창을 제조한다. 그러나 이러한 방법은 작업공정(접착, 재단 등)의 증가로 인하여 원가 상승 및 난이도가 높은 형상은 성형이 어려운 문제가 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 천연코르크의 우수한 물리적 특성과 합성수지스펀지의 물리적 특성을 잘 조정하여 다량의 코르크를 배합하여 신발창의 특성에 맞는 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체 조성물, 이를 이용한 신발창 제조용 스펀지의 제조방법 및 신발창 제조용 스펀지를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결한 본 발명은 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체 100중량부, 코르크미분말 5~50중량부, 연화제 0.5~2.5중량부, 가교제 0.5~1.5중량부 및 발포제 2.0~8.0중량부로 이루어진 것을 특징으로 하는 신발창용 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체 100중량부, 코르크미분말 5~50중량부, 연화제 0.5~2.5중량부, 가교제 0.5~1.5중량부를 혼합기에 넣고 온도 80~90℃에서 12~14분간 혼합한 후 발포제 2.0~8.0중량부를 투입하여 1~3분간 혼합하는 1차 혼합공정, 상기 1차 혼합된 배합물을 2차혼합기인 믹싱롤에서 표면온도 70~80℃에서 13~17분 동안 혼합하는 2차 혼합공정, 상기 2차 혼합된 배합물을 상온에서 2시간 이상 냉각 및 숙성시키는 공정, 상기 배합물을 믹싱롤에서 표면온도 70~80℃에서 13~17분 동안 재혼합하는 3차 혼합공정, 상기 혼합된 배합물을 3본 카렌다에서 가로 500m/m 세로 1000m/m 두께 2~3m/m이 되도록 절단하여 상온에서 2시간 이상 냉각 및 숙성시키는 공정, 상기 냉각된 배합물을 금형규격에 따라 평량한 다음 금형에 투입한 후 152~158℃ 온도, 160㎏f/㎠의 압력으로 42분동안 가류 및 발포하는 프레스발포공정 및 상기 프레스발포공정에서 제조된 스펀지를 냉각하는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 신발창용 스펀지 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기한 기재의 방법으로 제조되는 신발창 제조용 스펀지를 제공한다.
이하, 본 발명을 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
첨부도면 도 1은 본 발명의 신발창 제조용 스펀지의 제조공정을 나타낸 공정도이다.
본 발명에서 제안하고자 하는 것은 천연코르크가 지니고 있는 장점을 최대한 살리면서 열가소성 스펀지의 우수한 작업성과 장점을 동시에 가질 수 있는 신발창 제조용 스펀지 및 상기 스펀지를 제조하기 위한 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체 조성물을 제안하고자 하는 것이다.
즉, 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체(이하 EVA라 한다)와 가교제, 연화제, 발포제, 코르크분말을 혼합기에서 1차 혼합을 한 다음 2차 혼합기 믹싱롤에서 재혼합을 한 후 냉각하여 열프레스기에 압축하여 발포시킨다. 이때 코르크 입자가 연결이 되면 오픈셀이 되어 불량이 발생되므로 많은 주의를 요한다. 이와 같이 제조된 스펀지는 EVA와 코르크를 동시에 함유하고 있어 합성수지스펀지와 코르크의 물리적특성을 동시에 지니게 된다.
이에 대한 상세한 조성비 및 제조방법을 첨부도면 도 1을 참조하여 설명한다.
본 발명에 따르는 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체 조성물은 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체, 코르크미분말, 연화제, 가교제 및 발포제로 이루어진다.
여기서 상기 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체는 통상의 사용되는 것을 이용하며, 상기 코르크미분말은 통상의 천연코르크를 이용하여 평균입경 0.1~3.0㎜이 되도록 분말화하여 사용하며, 에틸렌비닐아세테이트 공중합체 100중량부에 대해 5~50중량부를 첨가하는 것이 바람직하다. 만일 그 첨가량이 5중량부 미만일 경우 코르크가 가지는 물리적 성질을 기대할 수 없는 문제가 있고, 50중량부를 초과하여 될 경우에는 제조원가의 상승 및 발포성 저하와 작업성이 현저히 떨어지는 문제가 있다. 또한, 사용되는 코르크분말의 평균입경이 0.1㎜미만인 경우에는 코르크 입자가 미세하여 코르크 형상이 잘 나타나지 아니하고, 3.0㎜이상일 경우는 코르크입자 와 입자가 서로 연결이 되어 오픈셀이 되어 불량이 발생하게 되는 문제가 있다.
본 발명에 사용되는 상기 연화제로는 스테아린산을 사용하며 그 첨가량은 0.5~2.5인 것이 바람직하다. 만일 그 첨가량이 0.5중량부 미만일 경우에는 유연성의 감소 및 혼합작업이 나쁜 문제가 있고, 2.5중량부를 초과할 경우에는 표면에 침출하거나 물성이 저하되는 문제가 발생하게 된다. 연화제로서는 상기 스테아린산 이외에 파라핀(paraffin)과 같은 통상의 다른 연화제를 사용할 수도 있다.
본 발명에 사용되는 상기 가교제는 다이쿠밀페록사이드(Dicumyl Peroxide, 이하 DCP라 한다)를 사용하며 그 첨가량은 0.5~1.5인 것이 바람직하다. 만일 그 첨가량이 0.5중량부 미만일 경우에는 미가류현상이 발생하거나 가류시간이 길어져 생산성이 떨어지는 문제가 있고, 1.5중량부를 초과할 경우에는 과가류가 일어나 발포율이 저하되고 기포불량발생으로 인하여 물성이 저하되는 문제가 발생하게 된다. 가교제로서는 상기 다이쿠밀페록사이드(DCP) 이외에 페르크독스(PERKDOX) 14와 같은 통상의 다른 가교제를 사용할 수도 있다.
본 발명에 사용되는 상기 발포제는 아조디카본아마이드(AD, Azodicarbonamide)를 사용하며, 그 첨가량은 2.0~8.0인 것이 바람직하다. 만일 그 첨가량이 2.0중량부 미만일 경우에는 저발포로 인하여 경도가 높고 비중이 높음으로 스펀지의 기능이 상실되는 문제가 있고, 8.0중량부를 초과할 경우에는 발포개스의 과다발생으로 스펀지의 불량이 발생하는 문제가 있다.
발포제로서는 상기 아조디카본아마이드(AD) 이외에 다이니트로소펜타메틸렌테트라민(N.N'-Dinitrosopentamethylenetetramine, DPT), 옥시비스벤젠설포닐하이드라자이드(P,P'-Oxybisbenzenesulfonylhydrazide, OBSH)와 같은 통상의 다른 발포제를 사용할 수도 있다.
본 발명에 있어서, 상기한 조성물 외에 본 발명을 저해하지 않는 범위에서 신발창(안창, 중창 및 밑창)의 사용용도에 따라 물성을 조절하기 위하여 각종 블렌 드용 수지, 고무 또는 기타의 충전제를 더욱 첨가할 수 있다.
이상과 같이 구성되는 본 발명의 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체 조성물을 이용하여 신발창을 제조하기 위해 사용되는 스펀지를 제조하는 공정을 설명하면 다음과 같다.
먼저 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체 100중량부, 코르크미분말 5~50중량부, 연화제 0.5~2.5중량부, 가교제0.5~1.5중량부를 혼합기에 넣고 온도 80~90℃에서 12~14분간 혼합한 후 발포제 2.0~8.0중량부를 투입하여 1~3분간 1차 혼합기에서 혼합하고(S100, S110), 상기 1차 혼합된 배합물을 2차혼합기인 믹싱롤에서 표면온도 70~80℃에서 13~17분 동안 재혼합하여 상온에서 2시간 이상 냉각 및 숙성시키고(S120, S130), 상기 숙성된 배합물을 믹싱롤에서 표면온도 70~80℃에서 13~17분 동안 재혼합한 후 3본 카렌다에서 가로 500m/m 세로 1000m/m 두께 2~3m/m이 되도록 절단하여 상온에서 2시간 이상 냉각 및 숙성시키고(S140, S150, S160), 상기 냉각된 배합물을 금형규격에 따라 평량(평량예: 금형규격이 620 × 1140 × 19m/m일경우 투입중량은 11,500g이 된다)한 다음 금형에 투입한 후 152~158℃ 온도, 160㎏f/㎠의 압력으로 42분동안 가류 및 발포하는 프레스발포 후 상온에서 자연냉각하여 스펀지를 제조하게 된다(S170, S180, S190, S200).
상기 배합물의 투입중량은 금형규격에 따라 다르게 평량되며 그 투입중량 계산방법은 아래의 수학식 1 과 같다.
수학식 1
투입중량=(금형의 가로×세로×높이)/압축 배합물 비중
이하, 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 보다 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
EVA공중합체 100중량부에 코르크미분말 40중량부, 연화제로 스테아린산 1.3중량부, 가교제로 DCP 0.9중량부 및 발포제로 AD 6.1중량부를 용량 75리터의 리다기에서 1차 혼합하고, 상기 1차 혼합물을 믹싱롤에서 2차 혼합하여 상온에서 냉각 숙성시칸 후 다시 믹싱롤에서 3차 혼합을 한다. 상기 3차혼합물을 3본 카렌다에서 규격 500×1000×2m/m인 시트를 제조하고 자연냉각한 후 규격 620×1140×19m/m인 금형에 중량 11,500g을 투입하고 열프레스에서 발포하여 스펀지를 제조한 후, 가로 150m/m 세로 200m/m 두께 10m/m의 크기로 시편을 제조하여 각종 물성을 시험하였으며 그 결과는 표 1에 기재하였다.
[비교예 1]
EVA 공붕합체 100중량부에 연화제로 스테아린산 1.3중량부, 가교제로 DCP 0.9중량부 및 발포제로 AD 6.1중량부를 혼합하여 실시예1과 같은 방법으로 스펀지를 제조한 후 시편을 제조하여 각종 물성을 시험하였으며 그 결과는 표 1에 나타내었다.
〈표 1〉
물성항목 기준치 실시예 비교예
인 장 10.0이상 14kg/㎠ 15kg/㎠
인 렬 6.0이상 8kg/㎝ 9kg/㎝
신장율 80이상 110% 180%
수 축 1.0이하 0.3% 0.8%
경 도 C TYPE 48° 40°
비 중 0.26이하 0.23 0.19
축변형율 65%이하 55% 65%
상기 결과에서 보는 바와 같이 코르크 입자의 배합으로 합성수지 스펀지에 비하여 압축변형율 및 수축경도의 물성이 현저히 증가함을 알 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 제조된 스펀지를 사용하여 각종 신발창을 제조할 경우 합성수지가 가지고 있는 물성과 코르크가 가지고 있는 물성을 동시에 가지게 됨으로써 종래의 합성수지 또는 코르크만으로 된 스펀지에 비해 경제성이 우수하고 합성수지와 코르크의 상호보완작용을 하게 되어 각종 물성이 우수한 신발창을 제조할 수 있어 종래의 합성수지만으로 제조된 신발창에 비해 경도, 영구압축변형률이 우수하게 된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르는 신발창용 조성물은 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체에 천연코르크 분말을 첨가하여 각종 블렌드물과 혼합한 후, 이 혼합물을 이용하여 신발창용 스펀지를 제조할 경우 합성수지와 코르크의 물리적특성이 상호 보완작용을 하여 압축변형, 내열성 등 신발창 제조시 요구되는 각종 물리적 특성이 향상되는 효과가 있다.
또한, 코르크만으로 제조할 경우 문제가 되는 작업공정성 및 원가상승의 문제도 합성수지와의 혼합조성에 의해 개선되는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체 100중량부, 코르크미분말 5~50중량부, 연화제 0.5~2.5중량부, 가교제 0.5~1.5중량부 및 발포제 2.0~8.0중량부를 혼합하여 된 것을 특징으로 하는 신발창용 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체 조성물.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 연화제는 스테아린산인 것을 특징으로 하는 신발창용 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 가교제는 다이쿠밀페록사이드인 것을 특징으로 하는 신발창용 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 발포제는 아조디카본아마이드인 것을 특징으로 하는 신발창용 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체 조성물.
  6. 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체 100중량부, 코르크미분말 5~50중량부, 연화제 0.5~2.5중량부, 가교제 0.5~1.5중량부를 혼합기에 넣고 온도 80~90℃에서 12~14분간 혼합한 후 발포제 2.0~8.0중량부를 투입하여 1~3분간 혼합하는 1차 혼합공정,
    상기 1차 혼합된 배합물을 2차혼합기인 믹싱롤에서 표면온도 70~80℃에서 13~17분 동안 혼합하는 2차 혼합공정,
    상기 2차 혼합된 배합물을 상온에서 2시간 이상 냉각 및 숙성시키는 공정,
    상기 배합물을 믹싱롤에서 표면온도 70~80℃에서 13~17분 동안 재혼합하는 3차 혼합공정,
    상기 혼합된 배합물을 3본 카렌다에서 가로 500mm 세로 1000mm 두께 2~3mm이 되도록 절단하여 상온에서 2시간 이상 냉각 및 숙성시키는 공정,
    상기 냉각된 배합물을 금형규격에 따라 평량한 다음 금형에 투입한 후 152~158℃ 온도, 160㎏f/㎠의 압력으로 42분동안 가류 및 발포하는 프레스발포공정 및
    상기 프레스발포공정에서 제조된 스펀지를 냉각하는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 신발창용 스펀지의 제조방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 코르크미분말의 평균입경은 0.1~3.0㎜인 것을 특징으로 하는 신발창용 스펀지의 제조방법.
  8. 청구항 제 6항 또는 제7항 기재의 방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 신발창용 스펀지.
KR1020050076605A 2005-08-22 2005-08-22 신발창용 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체 조성물, 이를 이용한 신발창 제조용 스펀지의 제조방법 및 신발창용 스펀지 KR100695401B1 (ko)

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