KR101129323B1

KR101129323B1 - 미끄럼 방지패드 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101129323B1
Application number: KR1020100097351A
Authority: KR
Inventors: 이권호; 안용범
Original assignee: 이권호
Priority date: 2010-10-06
Filing date: 2010-10-06
Publication date: 2012-03-26
Also published as: US20130203924A1; JP2013541445A; US9222005B2; JP5779743B2; WO2012046948A3; WO2012046948A2

Abstract

미끄럼 방지패드 제조방법으로서, 금강사에 고무-금속 접착제를 도포하여 건조시키는 제1단계; 원료 고무에 고무보강재와 가류제를 혼련하여 미가황고무를 제조하는 제2단계; 상기 미가황고무와 상기 접착제가 도포된 금강사를 혼합하는 제3단계; 상기 혼련된 미가황고무와 금강사를 고무 성형기에 투입하여 가류성형하는 제4단계; 및 성형된 고무제품을 절단가공하는 제5단계를 포함하여 이루어짐으로써, 눈길 또는 빙판길 등 미끄러운 노면에서 효과적으로 미끄러짐을 방지할 수 있으면서도, 미끄럽지 않은 곳에서는 불편함 없이 일반 보행을 수행할 수 있게 하며, 노면 상황에 따라서 탈부착시킬 필요가 없이 자유자재로 사용할 수 있으므로 보행의 연속성을 유지할 수 있고, 착용자의 편의를 향상시킬 수 있는 미끄럼 방지패드 제조방법에 관한 것이다.

Description

미끄럼 방지패드 및 그 제조방법{ＡＰＡＤＦＯＲＰＲＥＶＥＮＴＩＮＧＳＬＩＰＡＮＤＡＭＡＮＵＦＡＣＴＵＲＩＮＧＭＥＴＨＯＤＴＨＥＲＥＯＦ}

본 발명은 미끄럼 방지패드 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 적절한 신축성과 마찰계수를 동시에 가져, 눈길 또는 빙판길 등 미끄러운 노면에서 효과적으로 미끄러짐을 방지할 수 있으면서도, 미끄럽지 않은 곳에서는 불편함 없이 일반 보행을 수행할 수 있도록 하는, 금강사에 고무-금속 접착제를 도포하여 건조시키는 제1단계, 원료 고무에 고무보강재와 가류제를 혼련하여 미가황고무를 제조하는 제2단계, 상기 미가황고무와 상기 접착제가 도포된 금강사를 혼련하는 제3단계, 상기 혼련된 미가황고무와 금강사를 고무 성형기에 투입하여 가류성형하는 제4단계, 및 성형된 고무제품을 절단가공하는 제5단계를 포함하여 이루어지는 미끄럼 방지패드 제조방법 및 그 방법에 의해 제조된 미끄럼 방지패드에 관한 것이다.

겨울철 잦은 강설과 낮은 기온 등으로 인해 결빙된 도로 위에서의 보행 또는 주행에 있어 미끄러짐으로 인한 사고가 빈번히 발생하고 있으며 이로 인해 심각한 인체 상해 또는 대형사고가 발생하기도 한다. 그러나, 이에 대한 안전대책은 제대로 수립되어 있지 않아, 빙판길 등에 미끄러져 뇌진탕 또는 골절상을 당하는 노인, 어린이들이 여전히 많이 존재한다. 이러한 미끄러짐으로 인한 사고는 보행자의 보행에서 뿐만 아니라, 차량등의 주행시에도 심각한 위험을 초래하고 있다.

이러한 미끄러짐과 그로 인한 사고를 방지하기 위한 종래 기술로서 흡착볼을 이용한 미끄럼 방지창이 다수 존재한다. 이들 중, 한국등록특허 제493138호는 흡착보울과 흡배기구를 갖는 미끄럼방지용 신발을 제안하고 있다. 상기 미끄럼방지용 신발은 신발바닥창과 동일한 형태의 신축성 패드 저면에 흡배기구가 형성된 요함체상의 흡착보울이 연속되게 연결 형성하여 신발 바닥창에 부착된 미끄럼 방지용 신발에 있어서, 통기가 가능한 절개홈상이나 절개상으로 흡배기구를 형성하여 보행시 그 흡착보울과 흡배기구에 의해 배기 및 흡기작용으로 미끄러운 바닥면과 신발과의 흡착력이 발생하게 하여, 바닥면과의 흡착력에 의해 미끄러짐이 발생하지 않도록 한다.

그러나, 상기 종래 기술에 따르면, 흡착보울과 흡배기구를 갖는 신발의 성형공정이 상당히 복잡하고, 제작비용 상승 및 작업시간 연장 등의 문제점이 있을 뿐만 아니라, 미관상, 착용상의 불편함 등을 이유로 미끄럽지 않은 곳에서 착용하여 일반 보행을 하는 것이 상당히 어렵다는 단점이 있다.

한편, 미끄러짐을 방지하기 위한 것으로서, 신발 밑창에 탈부착할 수 있는 미끄럼방지용 스파이크도 다수 존재하는데, 한국등록특허 제775021호가 그 일 예이다. 상기 등록특허는, 일측으로는 돌출된 결합부재가 형성되고 타측으로는 길이가 다른 제1, 2 지지대가 상호 교차하되 대향되게 형성되며, 상기 제1, 2 지지대의 내측으로는 타원형상의 볼록한 돌기가 형성되고, 상기 제1 지지대를 관통하여 형성된 홈으로 이루어진 본체와, 상기 본체의 홈에 결합되는 고정대와 상기 고정대와 연결되는 눌림부와 상기 눌림부의 내측으로 본체의 결합부재를 수용하는 결합홈을 구성한 징부로 이루어진 미끄럼방지용 스파이크에 대해 개시하고 있다.

그러나, 이러한 탈부착이 가능한 미끄럼방지용 스파이크의 경우에도, 미끄럽지 않은 노면에서 일반 보행시 불편할 뿐만 아니라 자연스럽지 못한 보행이 이루어지며, 상황에 따라서 스파이크를 신발에 부착시키거나 탈착시켜야 한다는 점에서 사용자의 노고와 불편함을 초래한다는 문제점이 있다.

한국등록특허 제493138호 한국등록특허 제775021호

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해서 안출한 것으로서, 적절한 신축성과 마찰계수를 동시에 가져, 눈길 또는 빙판길 등 미끄러운 노면에서 효과적으로 미끄러짐을 방지할 수 있으면서도, 미끄럽지 않은 곳에서는 불편함 없이 일반 보행을 수행할 수 있는 미끄럼 방지패드를 제공하고자 한다.

또한, 노면 상황에 따라서 탈부착시킬 필요가 없이 자유자재로 사용할 수 있으므로 보행의 연속성을 유지할 수 있고, 착용자의 편의를 향상시키는 미끄럼 방지패드를 제공하고자 한다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시형태에 따른 미끄럼 방지패드 제조 방법은, 금강사에 고무-금속 접착제를 도포하여 건조시키는 제1단계; 원료 고무에 고무보강재와 가류제를 혼련하여 미가황고무를 제조하는 제2단계; 상기 미가황고무와 상기 접착제가 도포된 금강사를 혼련하는 제3단계; 상기 혼련된 미가황고무와 금강사를 고무 성형기에 투입하여 가류성형하는 제4단계; 및 성형된 고무제품을 절단가공하는 제5단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

여기서, 미가황고무와 상기 접착제가 도포된 금강사를 혼련하는 제3단계에서 상기 미가황고무 100중량비에 대하여 25~100중량비의 금강사를 혼련하는 것을 다른 특징으로 할 수 있다.

또한, 금강사에 고무-금속 접착제를 도포하여 건조시키는 제1단계는, 상기 금강사에 고무-금속 접착제를 도포 후 교반하면서 1차 건조하고, 상기 1차 건조가 완료된 후 다시 고무-금속 접착제를 도포 후 교반하면서 2차 건조함으로써 이루어지는 것을 또 다른 특징으로 할 수 있다.

그리고, 원료 고무에 고무보강재와 가류제를 혼련하여 미가황고무를 제조하는 제2단계는, 상기 원료 고무에 고무보강재를 1차 혼련하여 CMB를 제조한 후, 상기 CMB 에 가류제를 2차 혼련하여 FMB를 제조함으로써 이루어지는 것을 또 다른 특징으로 할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시형태에 따른 미끄럼 방지패드 제조 방법은, 금강사에 고무-금속 접착제를 도포하여 건조시키는 제1단계; 원료 고무에 유리섬유, 고무보강재, 및 가류제를 혼련하여 미가황고무를 제조하는 제2단계; 상기 미가황고무와 상기 접착제가 도포된 금강사를 혼합하는 제3단계; 상기 혼련된 미가황고무와 금강사를 고무 성형기에 투입하여 가류성형하는 제4단계; 및 성형된 고무제품을 절단가공하는 제5단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이 때, 원료 고무에 유리섬유, 고무보강재, 및 가류제를 혼련하여 미가황고무를 제조하는 상기 제2단계에서는 원료 고무 100중량비에 대하여 유리섬유 10~50중량비를 혼합할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 양태인 미끄럼 방지패드는, 금강사에 고무-금속 접착제를 도포하여 건조시키는 제1단계; 원료 고무에 고무보강재와 가류제를 혼련하여 미가황고무를 제조하는 제2단계; 상기 미가황고무와 상기 접착제가 도포된 금강사를 혼련하는 제3단계; 상기 혼련된 미가황고무와 금강사를 고무 성형기에 투입하여 가류성형하는 제4단계; 및 성형된 고무제품을 절단가공하는 제5단계를 포함하는 제조방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 한다.

이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 미끄럼 방지패드 제조방법은, 금강사에 고무-금속 접착제를 도포하여 건조시키는 제1단계; 원료 고무에 고무보강재와 가류제를 혼련하여 미가황고무를 제조하는 제2단계; 상기 미가황고무와 상기 접착제가 도포된 금강사를 혼련하는 제3단계; 상기 혼련된 미가황고무와 금강사를 고무 성형기에 투입하여 가류성형하는 제4단계; 및 성형된 고무제품을 절단가공하는 제5단계를 포함하여 이루어짐으로써, 보행자등이 미끄러운 노면에서 미끄러지는 것을 효과적으로 방지할 수 있으면서도, 미끄럽지 않은 곳에서는 불편함 없이 일반 보행을 수행할 수 있게 하여 보행의 연속성을 유지하고 사용자 편의를 향상시킬 수 있으며, 노면 상황에 따라서 탈부착시킬 필요가 없이 자유자재로 사용할 수 있다는 이점이 있다.

도 1 은 본 발명의 일 실시형태에 따른 미끄럼 방지패드 제조방법의 순서도이다.

이하 도면을 참조하여 본 발명에 관하여 살펴보기로 하며, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.

그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하의 도 1 은 본 발명의 일 실시형태에 따른 미끄럼 방지패드 제조방법의 순서도이다.

본 발명의 제1실시형태에 따른 미끄럼 방지패드 제조방법은, 크게 금강사 및 미가황고무 준비단계, 준비된 금강사와 미가황고무의 혼련단계, 가류성형단계를 포함하여 이루어진다.

혼련 전 금강사 준비단계로서, 금강사에 고무-금속 접착제를 도포한다.(S100) 금강사는 미끄러운 길 등에 대해 마찰재로서 작용하는 것으로, 금강사의 입자 크기는 목표 마찰계수에 따라 당업자가 적의 선택할 수 있음은 물론이다. 본 실시예에서는 예시적으로 60~100메쉬의 금강사를 사용하였다.

상기 제1단계는, 추후 금강사와 미가황고무의 혼련시 금강사와 미가황고무의 접착력을 높이기 위해 고무-금속 접착제를 도포하는 것인데, 이 때 고무-금속 접착제는 통상의 것을 사용할 수 있으므로 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.

한편, 금강사에 고무-금속 접착제를 도포하는 단계는 2번의 도포 단계에 의해 이루어지는 것이 바람직하다. 즉, 금강사에 고무-금속 접착제를 도포 후 교반하면서 건조하고(1차 도포), 상기 1차 도포가 완료된 후 다시 고무-금속 접착제를 도포 후 교반하면서 건조함(2차 도포)으로써 금강사에 고무-금속 접착제를 이중으로 도포할 수 있다.

본 실시예에서는 1차 도포 단계에서 금강사 30중량비에 대해 고무-금속 접착제(THiXON P-14, chemlok 202, chemlok 205 등) 3.5중량비를 혼합하여 완전히 건조하고, 2차 도포 단계에서 상기 1차 도포된 금강사에 고무-금속 접착제(THiXON 511T, THiXON 520 등) 4중량비를 혼합하여 완전히 건조하였다.

이 때, 금강사에 도포된 접착제가 완전히 건조될 때까지 주기적으로 교반해주는 것이 바람직하며, 예를 들어 약 10~20분 주기로 약 4~5회 교반시켜 주는 것이 더욱 바람직하다 할 것이다.

이렇게 고무-금속 접착제가 도포된 금강사가 준비되면, 다른 혼련 재료인 미가황고무를 준비한다. 물론, 순서를 바꾸어 미가황고무를 준비한 후에, 금강사를 준비하는 것도 가능하다 할 것이다.

미가황고무는 원료 고무에 고무보강재와 가류제를 혼련하여 제조되며, 바람직하게는 원료 고무에 고무 보강재를 첨가하여 1차 혼련하여 CMB 를 제조하고, 상기 상기 CMB 에 가류제, 가류촉진제를 첨가하여 2차 혼련하여 FMB를 제조한다.

여기서, 고무 보강재는 고무에 배합하여 탄성체 성질의 한 가지 또는 여러 가지를 강화해서 사용목적에 보다 더 알맞게 하기 위한 화학약품인 통상의 고무 보강재를 의미하는 것으로, 카본블랙 ?하드클레이 ?화이트카본 ?미립산화아연(微粒酸化亞鉛) ?탄산마그네슘 ?콜로이드성 탄산칼슘 등이 여기에 속한다.

또한, CMB란 원료고무와 보강제인 카본, 충진제, 연화제, 가소제 등의 배합약품을 밤바리믹서와 같은 혼련기계에 넣은 후 물리적으로 혼합하여 만든 미가황고무를 의미하며, FMB란 1차 혼련된 CMB 에 유황과 같은 가류제와 각종 배합약품 등을 투입하여 목표 물성을 만들어내는 공정이다.

이 때, 원료 고무로는 그 용도에 따라 천연고무, 합성고무, NBR(ACRYLINITRILE-BUTADIENE RUBBER), EPDM, 불소고무(Viton rubber) 등으로 이루어지는 고무 그룹으로부터 하나 이상의 고무를 선택할 수 있다. 예를 들어, 상대적으로 점착성을 더욱 요구하는 제품 제작시에는 우수한 기계적 물성을 가지며 점착성, 가공성이 우수한 천연고무를 선택할 수 있고, 내유성과 내열성을 향상시킨 제품을 제작하고자 하는 경우에는 내유성 고무로서 가공성 및 충진효과가 뛰어나며 값이 저렴한 NBR 을 선택할 수 있다. 그리고, 내오존성, 내후성, 내열 노화성, 내약품성 등을 향상시킨 제품을 제작하고자 하는 경우에는 EPDM을 선택할 수 있다. 이러한 EPDM 은 다양한 착색 및 색 안정성이 좋다는 장점도 가지므로 유용하게 활용될 수 있다. 또한, 내열성, 내한성, 내유성, 내약품성을 향상시킨 제품을 제작하고자 하는 경우에는 불소고무를 선택할 수 있다.

이렇게 용도에 따라 선택된 원료 고무를 상술한 바와 같이 보강재와 가류제를 첨가하여 혼련하여 미가황고무가 제조되면(S200), 제조된 미가황고무와 준비된 금강사를 고무롤러 등의 혼련기계에 투입하여 혼련한다.(S300) 이 때, 금강사는 모든 재료들 중 최종적으로 투입하는 것이 바람직하며, 금강사를 투입한 후에 너무 오래 혼련하면 금강사에 도포된 접착제가 벗겨질 수 있으니 혼련시간은 금강사 투입시점으로부터 약 20분을 넘기지 않도록 함이 바람직하다.

이 때, 미가황고무와 접착제가 도포된 금강사의 혼합비는 제품 용도 및 목표 마찰계수 등에 따라서 달라질 수 있으나, 미가황고무 100중량비에 대하여 25~100중량비의 금강사를 혼합하는 것이 바람직하다.

미가황고무와 금강사의 혼련공정(S300)이 완료되면, 상기에서 얻은 금강사가 혼련된 미가류고무 조성물에 통상적인 고무 조성물용 첨가제들, 예를 들어 커플링제, 공정오일, 스테아린산, 노화방지제, 아연화, 가류제, 및/또는 가류촉진제 등의 첨가제들을 적절히 선택하여 첨가하고, 이를 고무 프레스, 진공 프레스 등의 가류성형기에 투입한 후, 통상의 가류 조건 하에서 성형가공한다.(S400) 이러한 가류성형작업은 공지된 가류성형방법에 의하여 수행될 수 있으며, 첨가제들은 당업자가 적의 선택하여 실시할 수 있으므로 이하 자세한 내용은 생략하기로 한다.

가류성형공정(S400)이 완료되면, 성형된 가황고무제품을 용도 및 기능에 적합한 두께 또는 모양으로 절단가공한다.(S500) 상기 절단가공에 의해 절단된 가황고무면에는 마찰재인 금강사가 균일하게 포함되어 있으므로 미끄럼 방지에 효과적이다.

이 때, 절단기 칼날면은 금강사가 포함된 가황고무를 절단할 수 있을 정도로 날카로운 것이 바람직하며, 장기간 사용에 의해 칼날 손상이 많을 수 있으므로 자주 연마해주는 것이 더욱 바람직하다.

이렇게 절단가공공정까지 완료되면, 절단된 부품을 신발 등에 결합시켜 사용할 수 있다. 신발에 결합시키는 방법으로서, 신발창 성형시에 완성된 미끄럼 방지 패드를 절단된 단면이 금형의 바닥을 향하도록 놓고 그 위에 미가류된 고무생지를 올리고 성형하여 접합할 수도 있고, 제화 접착제 등을 이용하여 신발창에 완성된 미끄럼 방지 패드를 접착시킬 수도 있다.

한편, 본 발명의 제2실시형태에 따른 미끄럼 방지패드 제조 방법은, 금강사에 고무-금속 접착제를 도포하여 건조시키는 제1단계; 원료 고무에 유리섬유, 고무보강재, 및 가류제를 혼련하여 미가황고무를 제조하는 제2단계; 상기 미가황고무와 상기 접착제가 도포된 금강사를 혼합하는 제3단계; 상기 혼련된 미가황고무와 금강사를 고무 성형기에 투입하여 가류성형하는 제4단계; 및 성형된 고무제품을 절단가공하는 제5단계를 포함하여 이루어진다.

이러한 제2실시형태에 따른 본 발명은 미가황고무를 제조하는 제2단계에서 유리섬유(fiber glass)를 추가하여 혼합하는 것을 부가적인 특징으로 하며, 이 때, 원료 고무 100중량비에 대하여 유리섬유 10~50중량비를 혼합하는 것이 바람직하다. 또한, 유리섬유의 입자 크기는 목표 마찰계수에 따라 당업자가 적의 선택할 수 있음은 물론이다.

상기와 같은 구성을 가짐으로써, 본 발명에 따른 미끄럼 방지패드 제조방법은 적절한 신축성과 마찰계수를 동시에 가져, 눈길 또는 빙판길 등 미끄러운 노면에서 효과적으로 미끄러짐을 방지할 수 있으면서도, 미끄럽지 않은 곳에서는 불편함 없이 일반 보행을 수행할 수 있게 하며, 노면 상황에 따라서 탈부착시킬 필요가 없이 자유자재로 사용할 수 있으므로 보행의 연속성을 유지할 수 있고, 착용자의 편의를 향상시킬 수 있다.

이상 본 발명의 설명을 위하여 도시된 실시예는 본 발명이 구체화되는 하나의 실시예에 불과하며, 도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 요지가 실현되기 위하여 다양한 형태의 조합이 가능함을 알 수 있다.

따라서 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

Claims

미끄럼 방지패드를 제조하는 방법으로서,
금강사에 고무-금속 접착제를 도포하여 건조시키는 제1단계;
원료 고무에 고무보강재와 가류제를 혼련하여 미가황고무를 제조하는 제2단계;
상기 미가황고무와 상기 접착제가 도포된 금강사를 혼합하는 제3단계;
상기 혼련된 미가황고무와 금강사를 고무 성형기에 투입하여 가류성형하는 제4단계; 및
성형된 고무제품을 절단가공하는 제5단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 미끄럼 방지패드 제조방법.
제 1 항에 있어서,
상기 제3단계에서는 상기 미가황고무 100중량비에 대하여 25~100중량비의 금강사를 혼합하는 것을 특징으로 하는 미끄럼 방지패드 제조방법.
제 2 항에 있어서,
상기 제1단계는, 상기 금강사에 고무-금속 접착제를 도포 후 교반하면서 1차 건조하고, 상기 1차 건조가 완료된 후 다시 고무-금속 접착제를 도포 후 교반하면서 2차 건조함으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 미끄럼 방지패드 제조방법.
제 3 항에 있어서,
상기 제2단계는, 상기 원료 고무에 고무보강재를 1차 혼련하여 CMB를 제조한 후, 상기 CMB 에 가류제를 2차 혼련하여 FMB를 제조함으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 미끄럼 방지패드 제조방법.
미끄럼 방지패드를 제조하는 방법으로서,
금강사에 고무-금속 접착제를 도포하여 건조시키는 제1단계;
원료 고무에 유리섬유, 고무보강재, 및 가류제를 혼련하여 미가황고무를 제조하는 제2단계;
상기 미가황고무와 상기 접착제가 도포된 금강사를 혼합하는 제3단계;
상기 혼련된 미가황고무와 금강사를 고무 성형기에 투입하여 가류성형하는 제4단계; 및
성형된 고무제품을 절단가공하는 제5단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 미끄럼 방지패드 제조방법.
제 5 항에 있어서,
상기 제2단계에서는 원료 고무 100중량비에 대하여 유리섬유 10~50중량비를 혼합하는 것을 특징으로 하는 미끄럼 방지패드 제조방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 제조방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 미끄럼 방지패드.