KR101690686B1 - Rubber composition improved an excellent light-weight for outsole with non-slip and manufacturing method of outsole using thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 경량성이 향상된 슬립방지형 아웃솔용 고무 조성물 및 이를 이용한 아웃솔의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 에틸렌 비닐아세테이트와 부틸고무를 접목하여 경량성이 우수할 뿐만 아니라 접지력을 향상시키는 경량성이 향상된 슬립방지형 아웃솔용 고무 조성물 및 이를 이용한 아웃솔의 제조방법에 관한 것이다.
이러한 본 발명은, 고분자 기재와 첨가제로 이루어지는 아웃솔용 고무 조성물에 있어서, 상기 고분자 기재는, 에틸렌 비닐아세테이트 50~90 PHR와 부틸고무 10~50 PHR로 이루어지는 것을 특징으로 하는 경량성이 향상된 슬립방지형 아웃솔용 고무 조성물 및 이를 이용한 아웃솔의 제조방법을 기술적 요지로 한다.The present invention relates to a rubber composition for a slip-resistant type outsole with improved lightweight properties and a method of manufacturing an outsole using the same. More particularly, the present invention relates to a rubber composition for an outsole, And a method of manufacturing an outsole using the rubber composition.
The present invention relates to a rubber composition for an outsole comprising a polymer base material and an additive, wherein the polymer base is composed of 50 to 90 PHR of ethylene vinyl acetate and 10 to 50 PHR of butyl rubber, A rubber composition for an outsole, and a method for manufacturing an outsole using the same.
Description
본 발명은 경량성이 향상된 슬립방지형 아웃솔용 고무 조성물 및 이를 이용한 아웃솔의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 에틸렌 비닐아세테이트와 부틸고무를 접목하여 경량성이 우수할 뿐만 아니라 접지력을 향상시키는 경량성이 향상된 슬립방지형 아웃솔용 고무 조성물 및 이를 이용한 아웃솔의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a rubber composition for a slip-resistant type outsole with improved lightweight properties and a method of manufacturing an outsole using the same. More particularly, the present invention relates to a rubber composition for an outsole, And a method of manufacturing an outsole using the rubber composition.
일반적으로, 신발의 바닥 구성은 인솔, 미드솔 및 아웃솔로 나눌 수 있다. 특히, 아웃솔은 상대적으로 많은 중량 차지와 내구성 저하에 따른 문제가 있어 왔을 뿐만 아니라 다른 신발의 바닥 구성과는 달리 경량화가 제대로 이루어지지 못하고 있는 실정이므로 경량화에 대한 여러 가지 방법이 연구되고 있다.In general, the bottom construction of a shoe can be divided into an insole, a midsole and an outsole. Particularly, the outsole has a problem of relatively heavy weight and durability deterioration, and the weight of the outsole is different from the floor composition of other shoe.
가장 대표적인 아웃솔의 경량화 방법으로는, 아웃솔을 구성하는 기재 내에 미세 기포를 형성시킴으로써 아웃솔의 비중을 저하시키는 발포(foaming)법이 있다.As a typical method of lightening the outsole, there is a foaming method of reducing the specific gravity of the outsole by forming fine bubbles in the base material constituting the outsole.
그러나, 발포에 의한 방법은 압축 성형시 발포율에 따라 최종 제품의 크기가 달라지므로 발포율에 근거하여 몰드의 설계가 달라져야 한다는 주의점이 있다. 그리고, 발포율은 압력이나 온도와 같은 압축 성형 조건에 따라 크게 좌우되어 조건이 맞지 않을 경우 불량률이 커지게 된다. 또한, 내부에 형성된 기포는 기재 내에서 결점으로 작용할 수 있으므로 물성 저하와 같은 문제점이 발생하곤 한다.However, since the size of the final product varies depending on the foaming ratio during the compression molding, there is a caution that the design of the mold should be changed based on the foaming ratio. Further, the foaming rate depends largely on the compression molding conditions such as the pressure and the temperature, and when the conditions are not matched, the defect rate becomes large. In addition, since the bubbles formed inside can act as defects in the substrate, problems such as deterioration of physical properties are often caused.
한편으로, 신발의 구성 중 아웃솔은 지면과 직접 접촉함으로써 지면 상태 등의 외부조건에 가장 민감하게 작용하고 그 영향이 직접적으로 전달되는 곳으로 보행시 착지하는 지면 상태에 적절히 대응함으로써 주행 효율 향상은 물론 신체의 부상을 방지할 수 있어야 하며, 특히 기후 변화에 따라 눈 또는 비에 의해 노면이 젖어 있는 경우는 미끄럼을 방지할 수 있는 기능 또한 할 수 있다.On the other hand, the outsole of the shoe is in direct contact with the ground, which is most sensitive to the external conditions such as the ground condition, and the effect is directly transmitted to the ground. It should be able to prevent injury to the body. Especially, if the road surface is wet by snow or rain depending on the climate change, it can also prevent the slip.
이와 관련된 종래 기술로는 다수 출원되어 있으나, 특히 '슬립방지형 신발겉창용 조성물 및 이로 제조된 신발겉창(출원번호: 10-2008-0108314)'에서는 스티렌계 블록 공중합체, 용액중합형 스티렌/부타디엔 고무 및 부틸고무로 이루어진 군에서 선택되는 고분자를 주성분으로 하여 슬립방지 효과를 이룰 수 있는 신발겉창을 제공하고자 하였다. 그리고, 중공구조를 가지는 충진제로 신발겉창의 경량화를 구현하고자 하였다.However, in the 'slip-resistant shoe outsole composition and shoe outsole made thereof (Application No. 10-2008-0108314)', a styrenic block copolymer, a solution polymerization type styrene / butadiene The present invention provides a shoe outsole with a slip prevention effect using a polymer selected from the group consisting of rubber and butyl rubber as a main component. And we tried to realize lightweight shoes outsole with hollow filler.
그러나, 충진제인 소다석회붕규산염의 비산성으로 인하여 가공이 어려워 기계적 강도가 저하될 수 있다는 문제점이 제기되어 왔으므로 최근 아웃솔의 경량화와 미끄럼방지능을 동시에 이룰 수 있는 새로운 방안이 요구되고 있는 시점이다.However, because of the non-acidity of soda clay silicate, which is a filler, it is difficult to process and the mechanical strength may be lowered. Recently, there is a need for a new method of simultaneously achieving light weight of outsole and slip resistant ability.
본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로, 접지력을 확보하면서 아웃솔의 무게를 저감시킬 뿐만 아니라 미끄럼에 대한 저항을 실현할 수 있는 경량성이 향상된 슬립방지형 아웃솔용 고무 조성물 및 이를 이용한 아웃솔의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Disclosure of the Invention The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a rubber composition for a slip-resistant type outsole with improved lightweight property which can reduce the weight of the outsole while achieving a resistance against sliding, And a manufacturing method thereof.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 경량성이 향상된 슬립방지형 아웃솔용 고무 조성물은, 고분자 기재와 첨가제로 이루어지는 아웃솔용 고무 조성물에 있어서, 상기 고분자 기재는, 에틸렌 비닐아세테이트 50~90 PHR와 부틸고무 10~50 PHR로 이루어지되, 상기 첨가제는, 상기 고분자 기재 100 PHR에 대하여, 수첨 수지 2~10 PHR, 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 2~10 PHR, 충진제 2~10 PHR, 내마모제 0.2~2 PHR, 가교제 0.5~2 PHR, 가교촉진제 0.1~0.5 PHR, 금속산화물 1~5 PHR, 커플링제 0.2~2 PHR 및 발포제 1~5 PHR이 포함되는 것을 특징으로 한다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a rubber composition for an outsole comprising a polymer base material and an additive, wherein the polymer base comprises ethylene vinyl acetate 50-90 PHR and Wherein the additive comprises 2 to 10 PHR of a hydrogenated resin, 2 to 10 PHR of a low density polyethylene (LDPE), 2 to 10 PHR of a filler, 0.2 to 2 PHR of a wear resistant agent, and 10 to 50 PHR of a butyl rubber, , A crosslinking agent of 0.5 to 2 PHR, a crosslinking accelerator of 0.1 to 0.5 PHR, a metal oxide of 1 to 5 PHR, a coupling agent of 0.2 to 2 PHR and a foaming agent of 1 to 5 PHR.
상기 부틸고무는, 할로겐화 부틸고무인 것을 특징으로 한다.The butyl rubber is characterized by being a halogenated butyl rubber.
상기 할로겐화 부틸고무는, 브롬화 부틸고무(BIIR, brominated isobutylene-isoprene rubber) 및 염소화 부틸고무(CIIR, chlorinated isobutylene-isoprene rubber) 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 한다.The halogenated butyl rubber is characterized by being at least one of brominated isobutylene-isoprene rubber (BIIR) and chlorinated isobutylene-isoprene rubber (CIIR).
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이에 따른 경량성이 향상된 슬립방지형 아웃솔용 고무 조성물을 이용한 아웃솔의 제조방법은, 에틸렌 비닐아세테이트 50~90 PHR와 부틸고무 10~50 PHR로 이루어지는 고분자 기재 100 PHR에다가, 상기 고분자 기재 100 PHR에 대하여 수첨 수지 2~10 PHR, 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 2~10 PHR, 충진제 2~10 PHR, 내마모제 0.2~2 PHR, 가교제 0.5~2 PHR, 가교촉진제 0.1~0.5 PHR, 금속산화물 1~5 PHR, 커플링제 0.2~2 PHR 및 발포제 1~5 PHR를 100~130℃에서 12~18분 동안 혼합하여 마스터배치를 얻는 제1단계; 상기 마스터배치를 70~90℃에서 5~10분 동안 내림작업하는 제2단계; 및 상기 내림작업된 마스터배치를 100~120℃에서 압출성형하여 아웃솔을 제조하는 제3단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.A method for manufacturing an outsole using the rubber composition for slip prevention type outsole with improved lightweight according to the present invention is characterized by comprising the steps of: preparing a polymer base 100 PHR comprising ethylene vinyl acetate 50-90 PHR and butyl rubber 10-50 PHR, Hydrophilic resin 2 ~ 10 PHR, Low density polyethylene (LDPE) 2 ~ 10 PHR, Filler 2 ~ 10 PHR, Abrasion resistance agent 0.2 ~ Lingering 0.2 to 2 PHR and foaming agent 1 to 5 PHR at 100 to 130 캜 for 12 to 18 minutes to obtain a master batch; A second step of lowering the master batch at 70 to 90 DEG C for 5 to 10 minutes; And a third step of extrusion molding the lowered master batch at 100 to 120 ° C to produce an outsole.
상기 과제의 해결 수단에 의한 본 발명에 따른 경량성이 향상된 슬립방지형 아웃솔용 고무 조성물 및 이를 이용한 아웃솔의 제조방법은, 에틸렌 비닐아세테이트 50~90 PHR와 부틸고무 10~50 PHR를 주요 성분으로 하는 조성물을 이용하여 에틸렌 비닐아세테이트가 가지는 경량성을 이룸과 동시에 에틸렌 비닐아세테이트의 취약점인 미끄럼 발생을 부틸고무로 보완함으로써 효율적인 물성을 달성할 수 있는 효과가 있다.A rubber composition for a slip-resistant type outsole with improved lightweight according to the present invention and a method of manufacturing an outsole using the same according to the present invention comprises ethylene vinyl acetate 50-90 PHR and butyl rubber 10-50 PHR as main components It is possible to achieve light weight of ethylene vinyl acetate by using the composition, and at the same time, it is possible to achieve an effective physical property by supplementing the slip occurrence, which is a weak point of ethylene vinyl acetate, with butyl rubber.
본 발명을 기술하기에 앞서, 기존의 아웃솔로 미끄러짐을 방지하기 위하여 천연고무나 합성고무에 부틸고무를 합성해 사용하여 왔다. 이러한 고무에 부틸고무를 합성한 제품은 미끄럼 방지에 탁월한 기능을 보여주기는 하나 상대적으로 무게가 무겁다는 단점이 있어 왔으므로, 본 발명인은 기존의 고무를 대신할 소재를 활용해 많은 시간과 경험을 통하여 우수한 물성의 경량성이 향상된 슬립방지형 아웃솔용 고무 조성물 및 이를 이용한 아웃솔의 제조방법에 대한 기술 개발 연구에 주안점을 두고 본 발명을 제시하고자 하는 것이다.Prior to describing the present invention, butyl rubber has been used in combination with natural rubber or synthetic rubber in order to prevent slipping with conventional outsole. Although a product obtained by combining butyl rubber with these rubbers exhibits excellent functions for preventing slip, it has a disadvantage that it is relatively heavy. Therefore, the inventor of the present invention uses a material substituting the existing rubber to save a lot of time and experience The present invention aims to provide a rubber composition for a slip prevention type outsole with excellent physical properties and improved lightweight properties, and to develop a technique for manufacturing the outsole using the same.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 경량성이 향상된 슬립방지형 아웃솔용 고무 조성물은, 크게 고분자 기재와 첨가제로 이루어질 수 있다.The rubber composition for a slip prevention type outsole with improved lightweight according to a preferred embodiment of the present invention can be largely composed of a polymer base material and an additive.
즉, 에틸렌 비닐아세테이트 50~90 PHR와 부틸고무 10~50 PHR로 이루어지는 고분자 기재와, 고분자 기재 100 PHR에 대하여 수첨 수지 2~10 PHR, 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 2~10 PHR, 충진제 2~10 PHR, 내마모제 0.2~2 PHR, 가교제 0.5~2 PHR, 가교촉진제 0.1~0.5 PHR, 금속산화물 1~5 PHR, 커플링제 0.2~2 PHR 및 발포제 1~5 PHR로 첨가되는 첨가제로 구성되는 것을 의미한다.That is, a polymer substrate comprising 50 to 90 PHR of ethylene vinyl acetate and 10 to 50 PHR of butyl rubber, 2 to 10 PHR of a hydrogenated resin, 2 to 10 PHR of a low density polyethylene (LDPE), 2 to 10 PHR of a filler , An antiwear agent of 0.2 to 2 PHR, a crosslinking agent of 0.5 to 2 PHR, a crosslinking accelerator of 0.1 to 0.5 PHR, a metal oxide of 1 to 5 PHR, a coupling agent of 0.2 to 2 PHR and a foaming agent of 1 to 5 PHR.
표 1에서는 경량성이 향상된 슬립방지형 아웃솔용 고무 조성물의 함량을 나타내었다.Table 1 shows the content of the rubber composition for slip prevention type outsole with improved light weight.
표 1을 참조하여, 상기한 경량성이 향상된 슬립방지형 아웃솔용 고무 조성물에 대하여 더욱 상세히 기술해보도록 하겠다.
With reference to Table 1, the above-described rubber composition for slip prevention type outsole with improved light weight will be described in more detail.
먼저, 본 발명의 특징인 에틸렌 비닐아세테이트(EVA, Ethylene Vinyl Acetate)에 대하여 설명하고자 한다.First, an ethylene vinyl acetate (EVA) characteristic of the present invention will be described.
본 발명의 에틸렌 비닐아세테이트는 기존의 무거운 소재인 천연고무나 합성고무를 대신하여 메인폴리머로 사용하고자 본 발명에 적용하였다.The ethylene vinyl acetate of the present invention is applied to the present invention to be used as a main polymer instead of a conventional heavy rubber such as natural rubber or synthetic rubber.
상세하게, 에틸렌 비닐아세테이트는 에틸렌 공중합체 중의 하나로써 탄성과 내굴곡성이 뛰어나고 경도, 인장강도, 영구압축줄음율, 경량성 등의 물성이 우수한 것으로, 아웃솔 제조에 있어 경량화를 달성하는 역할을 한다.Specifically, ethylene vinyl acetate is one of the ethylene copolymers, and has excellent elasticity and bending resistance, and is excellent in physical properties such as hardness, tensile strength, permanent compression toughness and light weight, and achieves weight reduction in outsole production.
특히, 에틸렌 비닐아세테이트 자체가 가지는 특성인 경량성과 이에 따른 가공성을 개선시키기 위하여 사용되는 것이다.In particular, it is used for improving the light weight and the processability of ethylene vinyl acetate itself.
이때, 에틸렌 비닐아세테이트가 50 PHR 미만이면 탄성, 내굴곡성 등의 가공성이 떨어져 생산성을 저하시킬 우려가 있으며, 90 PHR을 초과하면 그 이하의 양을 첨가한 것과 비교하여 효율 차이가 없으며 오히려 물성이 저하될 수 있다는 단점이 있으므로, 본원 발명이 여러 가지 조건으로 실험해 본 결과 50~90 PHR(더욱 바람직하게는 60 PHR)만큼 포함하는 것이 바람직하다고 확인할 수 있었다.
If the ethylene vinyl acetate is less than 50 PHR, the processability such as elasticity and flex resistance tends to be lowered, and the productivity may be lowered. When the ethylene vinyl acetate is more than 90 PHR, there is no difference in efficiency compared with the case where the amount is less than 90 PHR, Therefore, it has been confirmed that it is preferable that the present invention include 50 to 90 PHR (more preferably 60 PHR) as a result of the experiment under various conditions.
다음으로, 부틸고무에 대하여 설명하고자 한다.Next, the butyl rubber will be described.
부틸고무는 이소부틸렌과 에소프렌을 원료로 -100℃의 초저온에서 중합, 건조, 압축의 공정을 거쳐 생산되는 고기능성 폴리머를 의미한다. 이로 인하여 부틸고무는 습기, 공기와 같은 기체의 투과성이 작은 것이 큰 특징이라 할 수 있다.Butyl rubber means a high-function polymer produced by subjecting isobutylene and esoprene to polymerization, drying and compression at an ultra-low temperature of -100 ° C. As a result, the butyl rubber has a small permeability to gases such as moisture and air.
본 발명에서의 부틸고무는 할로겐화 부틸고무인 것이 좋은데, 바람직하게 브롬화 부틸고무(BIIR)인 것이 좋다.The butyl rubber in the present invention is preferably a halogenated butyl rubber, preferably a butyl rubber (BIIR).
보다 구체적으로 기술해보자면, 할로겐화 부틸고무로 이소부틸렌(isobutylene)과 이소프렌(isoprene)의 공중합체의 단량체인 이소프렌의 이중결합을 구성하는 탄소원자에 결합된 수소원자가 염소(Cl)나 브롬(Br) 원자로 치환된 염소화-이소부틸렌-이소프렌 고무(CIIR) 및 브롬화-이소부틸렌-이소프렌 고무(BIIR)로 이루어진 군에서 어느 하나 이상을 선택할 수 있다.More specifically, a halogenated butyl rubber is used in which a hydrogen atom bonded to a carbon atom constituting a double bond of isoprene which is a monomer of a copolymer of isobutylene and isoprene is replaced by chlorine (Cl) or bromine (Br ) Chlorinated isobutylene-isoprene rubber (CIIR) and brominated-isobutylene-isoprene rubber (BIIR).
즉, 브롬화 부틸고무(BIIR, brominated isobutylene-isoprene rubber) 및 염소화 부틸고무(CIIR, chlorinated isobutylene-isoprene rubber) 중에서 선택할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 브롬화 부틸고무를 선택하는 것이 좋으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.That is, it may be selected from among brominated isobutylene-isoprene rubber (BIIR) and chlorinated isobutylene-isoprene rubber (CIIR), and it is more preferable to select a butyl bromide rubber. However, no.
여기서, 자체 경량성을 띄는 에틸렌 비닐아세테이트가 가지는 미끄럼에 대한 취약성을 보완해주기 위하여 부틸고무는 10~50 PHR로 포함되는 것이 바람직하다. 이는, 접지력을 확보하면서 아웃솔의 무게를 획기적으로 줄이기 위하여 본원 발명인이 무수히 실험을 해 본 결과, 10~50 PHR(더욱 바람직하게는, 30 PHR)의 범위에서만 에틸렌 비닐아세테이트가 가지는 취약함을 최적으로 보완할 수 있음을 확인할 수 있었다.Here, it is preferable that the butyl rubber is included in the range of 10 to 50 PHR in order to compensate for the weakness of slip of the self-lightweight ethylene vinyl acetate. The inventors of the present invention have conducted numerous experiments to remarkably reduce the weight of the outsole while securing the grounding force. As a result, it has been found that the weakness of ethylene vinyl acetate is optimally set within the range of 10 to 50 PHR (more preferably, 30 PHR) It can be confirmed that it can be supplemented.
이 경우, 접지력은 기존의 아웃솔과 비교하여도 전혀 문제가 없으면서 무게는 50% 이상 가볍게 제작할 수 있었다.
In this case, the folding force was no problem even compared with the conventional outsole, and the weight was 50% or more.
다음으로, 첨가제에 대하여 설명하고자 한다.Next, the additives will be described.
상기한 수첨 수지는 수소첨가한 탄화수소계 수지를 일컫는다. 여기서, 수첨 수지는 2~10 PHR의 범위로 포함되는 것이 바람직한데, 2 PHR 미만이면 점착 효과가 미미하며 10 PHR을 초과하면 상용성 또는 응집력 향상 효과가 저하될 수 있으므로 수첨 수지는 2~10 PHR를 함유하는 것이 바람직하다.The above-mentioned hydrogenated resin refers to a hydrogenated hydrocarbon resin. The hydrous resin is preferably contained in the range of 2 to 10 PHR. If less than 2 PHR, the adhesive effect is insignificant. If it exceeds 10 PHR, the compatibility or the cohesive force improving effect may be lowered. .
상기한 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)는 조성물 간의 바인더 역할을 하는 것으로, 조성물 간의 결합력을 증진시키고자 첨가하는 것이다.The above-mentioned low density polyethylene (LDPE) acts as a binder between the compositions and is added to improve the bonding force between the compositions.
이때, 저밀도 폴리에틸렌이 2 PHR 미만으로 첨가될 경우 결합력 약화를 초래할 수 있으며, 10 PHR을 초과하면 그 이하로 첨가될 경우와 대비하여 그 효과가 다르지 않으며 오히려 단가가 상승할 수 있다는 단점이 있으므로, 저밀도 폴리에틸렌은 2~10 PHR로 포함되는 것이 바람직하다.At this time, when the low-density polyethylene is added below 2 PHR, the bonding strength may be weakened. If it is higher than 10 PHR, the effect is not different compared with the case where the low-density polyethylene is added below the lower limit, The polyethylene is preferably contained in the range of 2 to 10 PHR.
상기한 충진제는 가공성과 물성을 보강하기 위한 역할을 하는 것으로, 2 PHR 미만이면 물성 보강 효과가 미비하고, 10 PHR을 초과하면 조성물의 경도가 높아질 수도 있고 성형시 발열에 의해 스코치가 발생할 수 있으므로, 2~10 PHR로 함유되는 것이 바람직하다.The filling agent described above serves to reinforce workability and physical properties. If less than 2 PHR, the effect of reinforcing the physical properties is insufficient. If it exceeds 10 PHR, the hardness of the composition may be increased and scorch may occur due to heat generation during molding. 2 to 10 PHR.
그리고, 본 발명의 충진제는 유기 충진제와 무기 충진제로 나눠질 수 있다.The filler of the present invention can be divided into an organic filler and an inorganic filler.
유기 충진제로는 페놀수지, 변성 멜라민수지, 쿠마론인덴수지, 리그닌, 하이스티렌, 석유수지 등이 있으며, 무기 충진제로는 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 황산바륨, 황산칼슘, 실리카, 클레이, 카본블랙 등이 있다.Examples of the inorganic filler include inorganic fillers such as calcium carbonate, magnesium carbonate, barium sulfate, calcium sulfate, silica, clay, carbon black, and the like as the organic filler. Examples of the organic filler include phenol resin, modified melamine resin, coumarone resin, lignin, .
상기한 내마모제는 조성물과의 상용성, 가공성, 항오염성, 탄성, 발열성 등에 영향을 주는 것으로, 조성물을 유연하게 하기 위하여 0.2~2 PHR로 첨가한다. 또한, 이러한 범위에서만 우수한 내충격성 효과를 부여할 수 있음을 알 수 있었다.The above-mentioned abrasion resistance agent affects compatibility with the composition, workability, antifouling property, elasticity, exothermic property and the like, and is added in a range of 0.2 to 2 PHR in order to soften the composition. It was also found that excellent impact resistance can be imparted only in this range.
보다 구체적으로, 비스(3-트리에톡시실린)프로필 테트라설파이드 0.2~1 PHR과 실리콘 오일 1~2 PHR을 혼용하여 사용하는 것이 바람직하다.More specifically, it is preferable to use bis (3-triethoxysilane) propyltetrasulfide 0.2 to 1 PHR and silicone oil 1 to 2 PHR in combination.
상기한 가교제는 그 종류에 특별한 제한 없이 일반적으로 디큐밀 퍼옥사이드(DCP, Dicumyl Peroxide) 등을 사용할 수 있으나, 고무 조성물 특유의 냄새를 고려하여, 바람직하게는 냄새가 없는 무취 가교제가 사용될 수 있다.The cross-linking agent may be generally selected from the group consisting of DCP (Dicumyl Peroxide) and the like without any particular limitation. However, in consideration of the odor of the rubber composition, an odorless crosslinking agent having no odor may be used.
부가적으로, 디큐밀 퍼옥사이드를 대체할 수 있는 벤졸퍼옥사이드, 디테트라부틸퍼옥사이드, 아조디카르본아미드, t-부틸퍼옥시이소프로필카보네이트, t-부틸퍼옥시라우릴레이트, t-부틸퍼옥시아세테이트, 디-t-부틸퍼옥시프탈레티드,t-디부틸퍼옥시말레인산, 시클로헥사논퍼옥사이드, t-부틸큐밀퍼오사이드, 메틸에틸케톤퍼옥사이드를 선택하여 사용할 수도 있다.In addition, there may be used, for example, benzoyl peroxide, ditetrabutyl peroxide, azodicarbonamide, t-butyl peroxyisopropyl carbonate, t-butyl peroxylaurate, T-butylperoxymaleic acid, cyclohexanone peroxide, t-butyl cumyl peroxide, and methyl ethyl ketone peroxide may be selected and used.
본 발명에 있어서, 가교제의 함량은 0.5~2 PHR가 바람직하다. 이는, 0.5 PHR 미만이면 충분한 가교가 이루어지지 않아 금형에서 탈형이 어렵고 2 PHR를 초과하면 과가교에 의해 미반응 잔류물로 인하여 물성이 저하될 수 있으므로, 물성을 적절하게 조절해주기 위함이다.In the present invention, the content of the crosslinking agent is preferably 0.5 to 2 PHR. If it is less than 0.5 PHR, sufficient crosslinking can not be performed, and it is difficult to demould in the mold. If it exceeds 2 PHR, physical properties may be lowered due to unreacted residues due to over-crosslinking.
상기한 가교촉진제는 성형시간 단축과 적절한 가교구조를 얻기 위하여 사용되는 것으로, 0.1 PHR 미만일 경우 효율적인 가교 촉진 효과를 기대하기 힘들고 0.5 PHR을 초과하면 조기 가교가 발생하여 성형물의 경도가 급격히 상승할 우려가 있으므로 가교촉진제는 0.1~0.5 PHR로 첨가되는 것이 바람직하다.The cross-linking accelerator is used to shorten the molding time and to obtain a proper cross-linking structure. When it is less than 0.1 PHR, it is difficult to expect an effective crosslinking promoting effect, and when it exceeds 0.5 PHR, early crosslinking occurs, Therefore, it is preferable that the crosslinking accelerator is added at 0.1 to 0.5 PHR.
특히, 본 발명에서의 가교촉진제로는 트리알릴 시아누레이트를 선택하여 사용할 수 있다.Particularly, triallyl cyanurate can be selected and used as the crosslinking accelerator in the present invention.
상기한 금속산화물은 가교 반응시 사용되는 가교촉진제를 활성화시키는 역할을 하는 것으로, 산화아연, 산화마그네슘, 산화티탄, 산화주석 및 산화칼슘 중 어느 하나를 선택할 수 있으나, 바람직하게는 산화아연을 사용할 수 있다.The metal oxide serves to activate the crosslinking accelerator used in the crosslinking reaction. The metal oxide may be selected from zinc oxide, magnesium oxide, titanium oxide, tin oxide and calcium oxide. Preferably, zinc oxide can be used have.
이때, 금속산화물이 1 PHR 미만이면 가교시 가교촉진제에 대한 활성 역할을 제대로 실현하지 못하고, 5 PHR을 초과하면 조성물 내 과포화로 인하여 분산도 저하 및 표면 석출 현상 등이 발생할 가능성이 있으므로, 1~5 PHR로 포함되는 것이 바람직하다.If the metal oxide is less than 1 PHR, the activity of the crosslinking accelerator may not be realized properly. If the PHO exceeds 5 PHR, the dispersion may be decreased and the surface precipitation may occur due to over- PHR.
상기한 커플링제는 스테아린산 염(stearate), 더욱 구체적으로 스테아린산 아연(zinc stearate) 등을 선택하여 사용할 수 있다.The coupling agent may be selected from stearate, more specifically, zinc stearate.
부가적 설명을 덧붙이자면, 커플링제는 금속산화물인 산화아연과 반응하여 가교 형성을 도울 수 있는데, 커플링제의 함량이 0.2 PHR 미만이면 가교 속도 조절에 문제가 발생할 수 있으며 2 PHR을 초과하면 블루밍 현상이 발생할 우려가 있으므로, 0.2~2 PHR의 범위 내에서 조절하여 적절하게 사용하는 것이 바람직하다.In addition, the coupling agent may react with zinc oxide, which is a metal oxide, to assist in the formation of the crosslink. If the content of the coupling agent is less than 0.2 PHR, there may be a problem in controlling the crosslinking rate. It is preferable to adjust it within the range of 0.2 to 2 PHR and suitably use it.
상기한 발포제는 그 종류에 특별한 제한 없이 공지의 것을 사용할 수 있으나, 아조디카본아미드계, 디아조미노엑소벤젠계, n,n'-디니트로소펜타메틸렌테트라아민계, p-톨루엔설포닐하이드라지이드계, p,p'-옥시비스(벤젠설포닐하이드라지이드)계 또는 벤젠설포닐아이드라지아드로 이루어지는 군으로부터 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 아조디카본아미드계를 사용하는 것이 좋다.The blowing agent may be any of known blowing agents without particular limitation. Examples of the blowing agent include azodicarbonamide-based, diazominoexobenzene-based, n, n'-dinitrosopentamethylenetetraamine-based, p- It is preferable to use one or more selected from the group consisting of a rare-earth-based, p, p'-oxybis (benzenesulfonylhydrazide) -based or benzenesulfonyliodrazide. More preferably, an azodicarbonamide system is used.
참고로, 발포제가 1 PHR 미만이면 발포 형성하는데에 어려움이 있고 5 PHR을 초과하면 과발포가 발생하여 경도가 저하될 수 있어 바람직하지 않으므로, 1~5 PHR의 범위로 투입하는 것이 좋다.For reference, when the foaming agent is less than 1 PHR, it is difficult to form foams. When the foaming agent is more than 5 PHR, excessive foaming may occur and the hardness may be lowered.
참고적으로, 본 발명에서의 첨가제로 상기한 성분 외에도 수소첨가한 스티렌계 엘라스토머가 추가로 첨가 가능하다.For reference, as an additive in the present invention, in addition to the above-mentioned components, a hydrogenated styrene elastomer may further be added.
표 2에서는 경량성이 향상된 슬립방지형 아웃솔용 고무 조성물의 미끄럼 저항 실험 결과를 나타내었다.Table 2 shows the slip resistance test results of the rubber composition for slip prevention type outsole with improved light weight.
표 2를 참조하면, 30%의 부틸고무가 함유된 에틸렌 비닐아세테이트를 포함한 아웃솔 시편을 제조하여 미끄럼 방지 성능 측정을 나타내었다.Referring to Table 2, outsole specimens including ethylene vinyl acetate containing 30% butyl rubber were prepared and the anti-slip performance was measured.
이러한 미끄럼 저항은 KSM ISO 1120:2009를 기준으로 건식에서 0.90 이상, 습식에서 0.25 이상, 글리세린 액에서 0.13 이상의 효과를 나타냄을 알 수 있다.
These slip resistances were found to be 0.90 or better in dry, 0.25 or more in wet, and 0.13 or more in glycerin solution based on KSM ISO 1120: 2009.
마지막으로, 경량성이 향상된 슬립방지형 아웃솔용 고무 조성물을 이용하여 아웃솔을 제조하는 방법에 대하여 설명해 보고자 한다.Finally, a description will be given of a method of manufacturing an outsole using a rubber composition for slip prevention type outsole with improved lightweightness.
상기한 제1단계는, 에틸렌 비닐아세테이트 50~90 PHR와 부틸고무 10~50 PHR로 이루어지는 고분자 기재 100 PHR에다가, 상기 고분자 기재 100 PHR에 대하여 수첨 수지 2~10 PHR, 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 2~10 PHR, 충진제 2~10 PHR, 내마모제 0.2~2 PHR, 가교제 0.5~2 PHR, 가교촉진제 0.1~0.5 PHR, 금속산화물 1~5 PHR, 연화제 0.2~2 PHR 및 발포제 1~5 PHR를 100~130℃에서 12~18분 동안 혼합하여 마스터배치(master batch)를 얻는 단계이다.In the first step, the polymer base 100 PHR comprising 50 to 90 PHR of ethylene vinyl acetate and 10 to 50 PHR of butyl rubber is mixed with 2 to 10 PHR of hydrogenated resin and 2 to 10 PHR of low density polyethylene (LDPE) to the polymer base 100 PHR. 10 PHR, filler 2 to 10 PHR, wear resistance agent 0.2 to 2 PHR, crosslinking agent 0.5 to 2 PHR, crosslinking accelerator 0.1 to 0.5 PHR, metal oxide 1 to 5 PHR, softener 0.2 to 2 PHR and foaming agent 1 to 5 PHR 100 to 130 Lt; 0 > C for 12 to 18 minutes to obtain a master batch.
즉, 니더(kneader)기에 상기한 조성물을 넣은 다음 100~130℃에서 12~18분 간 충분히 혼련시키는 단계이다. 여기서, 100℃ 미만일 경우 조성물 간의 분산이 원활하지 못하여 최종 생산품의 물성이 저하될 수 있으며, 130℃를 초과하면 니더기 내의 열로 인하여 조기 발포가 발생하여 불량품이 발생할 수 있으므로, 100~130℃의 온도 조건은 유지시켜 주는 것이 바람직하다.That is, the above-mentioned composition is put into a kneader and kneaded at 100 to 130 ° C for 12 to 18 minutes. If it is less than 100 ° C, dispersion of the components may not be smooth and the physical properties of the final product may deteriorate. If it exceeds 130 ° C, early foaming may occur due to heat in the kneader, It is desirable to keep the condition.
참고로, 1단계를 거친 마스터배치는 가공시 많은 압력과 열이 발생할 수 있으므로 20~25℃의 온도와 50~70%의 습도 유지 하에 24~48시간 동안 숙성시킴으로써 이러한 문제점을 해결할 수 있다.For reference, a master batch with one step may overcome this problem by aging for 24 to 48 hours at a temperature of 20 to 25 ° C and a humidity of 50 to 70%, since a large amount of pressure and heat may be generated during processing.
상기한 제2단계는 마스터배치를 70~90℃에서 5~10분 동안 내림작업하는 단계이다.The second step is a step of lowering the master batch at 70 to 90 DEG C for 5 to 10 minutes.
상세하게는, 롤 상에서 5~10분, 더욱 바람직하게는 마스터배치를 6분 40초 동안 내림작업에 의하여 얇게 내림토록 하면서 열을 식히도록 하는 단계이다. 이 과정은 2~4회 반복 수행할 수도 있다. 이러한 내림작업을 반복 수행함으로써 열에 의한 스코치 현상 등을 방지할 수 있다.Specifically, the heat is allowed to cool down on the roll for 5 to 10 minutes, more preferably for 6 minutes and 40 seconds to make it fall down by thinning operation. This process can be repeated 2 to 4 times. By performing such a descending operation repeatedly, it is possible to prevent a scorch phenomenon caused by heat.
부가적으로, 내림작업이란 조성물의 균일화를 위하여 가소성(可塑性)을 증가시켜 성형성을 우수하게 하기 위한 작업을 의미한다.In addition, the descending operation means an operation for increasing the plasticity to make the composition more uniform in order to make the composition uniform.
상기한 제3단계는 내림작업된 마스터배치를 100~120℃에서 압출 성형하여 시트 형태의 아웃솔을 제조하는 단계이다.The third step is a step of extruding the master batch at a temperature of 100 to 120 DEG C to produce a sheet-like outsole.
즉, 제3단계는 원하는 크기 및 형상으로 압출하기 위한 단계로써 압출성형기의 온도를 100~120℃로 유지하는 것이 좋다. 이러한 온도 범위를 유지하지 못하는 경우 가류 시간이 변형되어 아웃솔의 밀도가 변할 수 있으므로, 밀도 변화를 방지하기 위하여 100~120℃의 온도로 유지하는 것이 바람직하다.
That is, in the third step, it is preferable to maintain the temperature of the extrusion molding machine at 100 to 120 ° C as a step for extruding to a desired size and shape. If the temperature range is not maintained, the vulcanization time may be changed to change the density of the outsole. Therefore, it is preferable to maintain the temperature at 100 to 120 ° C in order to prevent the density change.
이상과 같이 본 발명에 따른 경량성이 향상된 슬립방지형 아웃솔용 고무 조성물 및 이를 이용한 아웃솔의 제조방법은, 경량화와 미끄럼 방지를 이룰 수 있도록 에틸렌 비닐아세테이트 50~90 PHR와 부틸고무 10~50 PHR를 포함하는 고분자 기재를 이용함으로써 접지력을 확보할 수 있다.As described above, the slip-resistant type outsole rubber composition and the method of manufacturing the outsole using the same according to the present invention are characterized in that 50-90 PHR of ethylene vinyl acetate and 10-50 PHR of butyl rubber are used for light weight and slip prevention, It is possible to secure the grounding force.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라, 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것도 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention may be embodied otherwise without departing from the spirit and scope of the invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but are for the purpose of explanation, and the scope of technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of the claims should be construed as being included in the scope of the present invention.
Claims (7)
상기 고분자 기재는,
에틸렌 비닐아세테이트 50~90 PHR와 부틸고무 10~50 PHR로 이루어지되,
상기 첨가제는,
상기 고분자 기재 100 PHR에 대하여,
수첨 수지 2~10 PHR, 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 2~10 PHR, 충진제 2~10 PHR, 내마모제 0.2~2 PHR, 가교제 0.5~2 PHR, 가교촉진제 0.1~0.5 PHR, 금속산화물 1~5 PHR, 커플링제 0.2~2 PHR 및 발포제 1~5 PHR이 포함되는 것을 특징으로 하는 경량성이 향상된 슬립방지형 아웃솔용 고무 조성물.A rubber composition for an outsole comprising a polymer base material and an additive,
In the polymer substrate,
Ethylene vinyl acetate 50 to 90 PHR and butyl rubber 10 to 50 PHR,
Preferably,
With respect to the polymer base 100 PHR,
Hydrophilic resin 2 ~ 10 PHR, Low density polyethylene (LDPE) 2 ~ 10 PHR, Filler 2 ~ 10 PHR, Abrasion resistance agent 0.2 ~ And a PHR of 0.2 to 2 PHR and 1 to 5 PHR of a foaming agent.
상기 부틸고무는,
할로겐화 부틸고무인 것을 특징으로 하는 경량성이 향상된 슬립방지형 아웃솔용 고무 조성물.The method according to claim 1,
The above-
Wherein the rubber composition is a halogenated butyl rubber.
상기 할로겐화 부틸고무는,
브롬화 부틸고무(BIIR, brominated isobutylene-isoprene rubber) 및 염소화 부틸고무(CIIR, chlorinated isobutylene-isoprene rubber) 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 경량성이 향상된 슬립방지형 아웃솔용 고무 조성물.3. The method of claim 2,
The above-
Wherein the rubber composition is at least one of brominated isobutylene-isoprene rubber (BIIR) and chlorinated isobutylene-isoprene rubber (CIIR).
상기 마스터배치를 70~90℃에서 5~10분 동안 내림작업하는 제2단계; 및
상기 내림작업된 마스터배치를 100~120℃에서 압출성형하여 아웃솔을 제조하는 제3단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 경량성이 향상된 슬립방지형 아웃솔용 고무 조성물을 이용한 아웃솔의 제조방법.2 to 10 PHR of a hydrogenated resin, 2 to 10 PHR of a low density polyethylene (LDPE), 2 to 10 PHR of a low density polyethylene (LDPE) to the polymer base 100 PHR consisting of 50 to 90 PHR of ethylene vinyl acetate and 10 to 50 PHR of butyl rubber, PHR, wear resistance agent 0.2 to 2 PHR, crosslinking agent 0.5 to 2 PHR, crosslinking promoter 0.1 to 0.5 PHR, metal oxide 1 to 5 PHR, coupling agent 0.2 to 2 PHR and foaming agent 1 to 5 PHR at 100 to 130 ° C for 12 to 18 minutes To obtain a master batch;
A second step of lowering the master batch at 70 to 90 DEG C for 5 to 10 minutes; And
And a third step of extrusion-molding the lowered master batch at 100 to 120 ° C to produce an outsole. The method of manufacturing an outsole using the rubber composition for an outsole with improved lightweightness.
상기 부틸고무는,
할로겐화 부틸고무인 것을 특징으로 하는 경량성이 향상된 슬립방지형 아웃솔용 고무 조성물을 이용한 아웃솔의 제조방법.6. The method of claim 5,
The above-
Wherein the rubber composition is a halogenated butyl rubber.
상기 할로겐화 부틸고무는,
브롬화 부틸고무(BIIR, brominated isobutylene-isoprene rubber) 및 염소화 부틸고무(CIIR, chlorinated isobutylene-isoprene rubber) 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 경량성이 향상된 슬립방지형 아웃솔용 고무 조성물을 이용한 아웃솔의 제조방법.The method according to claim 6,
The above-
A method of manufacturing an outsole using a rubber composition for slip prevention type outsole characterized by being at least one of brominated isobutylene-isoprene rubber (BIIR) and chlorinated isobutylene-isoprene rubber (CIIR) .
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