KR101938526B1 - 나노 실리카가 배합된 접착력이 우수한 열가소성 핫멜트 필름 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 나노 실리카가 배합된 접착력이 우수한 열가소성 핫멜트 필름에 관한 것으로, 열가소성 폴리우레탄(TPU), 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 폴리아미드(Polyamide), 폴리에스테르(Polyester) 중에서 선택된 어느 하나의 수지조성물로 이루어지는 신발용 열가소성 핫멜트 필름에 있어서, 상기 수지조성물은 사이즈가 100㎚ 이하인 나노 실리카를 0.1~5.0phr 포함하며, 상기 열가소성 핫멜트 필름의 두께는 0.1~0.2㎜인 것을 특징으로 한다. 이로 인하여 종래의 핫멜트 필름 두께(0.2mm 이상) 대비 약 25~50%의 얇은 두께에서도 우수한 접착력을 보유할 수 있고, 제품의 원가를 절감할 수 있을 뿐만 아니라 프레스 작업(No-Sew Press) 후 원단이 딱딱해지는 것을 방지하고 기존 대비 부드러운 느낌을 구현할 수 있는 장점이 있다. 또한, 본 발명은 원단의 실 조직 밀도가 높거나 밀도가 낮은 경우 또는 제직 홀의 크기가 크거나 작은 경우에도 프레스 작업(No-Sew Press) 시 열가소성 핫멜트 필름이 열과 압력에 의해 실의 조직 밀도가 낮은 쪽 또는 제직 홀의 크기가 큰 쪽으로 치우쳐서 녹아 들어가지 않고 원단 표면에 균일하게 분배되도록 하여 접착력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

나노 실리카가 배합된 접착력이 우수한 열가소성 핫멜트 필름{Thermoplastic hot-melt film with excellent adhesive strength blended with nano silica}
본 발명은 나노 실리카가 배합된 접착력이 우수한 열가소성 핫멜트 필름에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 피착제(예를 들어, 원단과 원단) 사이에 열가소성 핫멜트 필름을 삽입하여 접착시킬 때 나노 실리카가 배합된 열가소성 핫멜트 필름을 사용함으로써 프레스 접착(No-Sew Press)시 원단의 실(yarn) 조직 밀도가 높거나 밀도가 낮은 경우 또는 원단 제직 홀(hole)의 직경이 크거나 작은 경우에 핫멜트 필름이 열과 압력에 의해 원단 한쪽으로 치우쳐서 녹아 들어가지 않고 원단 표면에 균일하게 분배되도록 하여 핫멜트 필름의 접착력을 최대화할 수 있는 나노 실리카가 배합된 접착력이 우수한 열가소성 핫멜트 필름에 관한 것이다.
근래에는 다양한 산업분야에서와 마찬가지로 신발 산업분야에서도 제조비용 절감을 위한 많은 노력을 기울이고 있으며, 그 일환으로 신발 제조 공정 중에 많은 인력의 투입을 요하는 재봉 공정을 줄이거나 없애기 위한 시도들이 있었고, 일부에서는 실제로 적용되고 있다. 이와 같이 제조 비용의 상당부분을 차지하고 있는 재봉 공정을 접착 공정으로 대체하여 1인당 생산량을 증대시키고, 공정기간을 단축하여 비용을 절감하고자 하는 것이다.
한편, 통상적인 접착 공정은 액체 상태의 접착제를 피착제(이하 '원단'이라 함)에 도포한 후, 건조를 통해 용제나 수분을 휘발시킨 상태에서 원단을 서로 접착시키게 된다. 이는 재봉 공정보다 공정시간과 작업 인원을 줄일 수 있는 장점이 있지만, 비용 절감을 위한 노력을 여기에서 그치지 않고 더 나아가 액상 접착제를 사용하는 대신에 필름 형태의 핫멜트(이하 '열가소성 핫멜트 필름'이라 함)를 사용하여 열 프레스로 원단을 접착시키는 공정을 적용하고 있다.
열가소성 핫멜트 필름은 신발 산업분야에서 친환경적인 특징과 사용 편의성, 비용절감 등의 목적으로 사용되고, 그 종류는 열가소성 폴리우레탄(thermoplastic polyurethane, TPU) 핫멜트 필름, 폴리아미드(polyamide) 핫멜트 필름, 에틸렌비닐아세테이트(ethylene-vinyl acetate, EVA) 핫멜트 필름, 폴리에스테르(polyester) 핫멜트 필름 등 여러 가지가 있으며, 이 중에서 TPU 핫멜트 필름과 EVA 핫멜트 필름을 주로 사용한다. 이러한 열가소성 핫멜트 필름은 필름 압출 작업성이 양호하여 생산성이 좋고 용제를 사용하지 않아 친환경적일 뿐만 아니라 접착력과 물성이 우수하고 터치감이 좋은 장점이 있다. 또한, 다양한 원단(예를 들어, Engineered Mesh, Sandwich Mesh, Lining 원단 등)과의 접착력을 확보하기 위해 대부분 두께가 0.2mm 이상인 열가소성 핫멜트 필름을 주로 사용하고 있다.
하지만, 종래의 열가소성 핫멜트 필름은 우수한 접착력을 확보하기 위해서는 통상 0.2mm 이상의 두께로 제조하기 때문에 핫멜트 필름을 원단 사이에 넣고 프레스 작업(No-Sew Press)을 하게 되면 원단 제품이 전체적으로 무겁게 되고 감촉이 딱딱해지는 느낌을 많이 받을 뿐만 아니라 점점 경량화 되어가는 신발업계의 개발 트랜드(trend)에 부응하지 못하는 단점이 있다.
특히, 종래의 열가소성 핫멜트 필름은 위에서 보았듯이 필름의 두께(0.2mm 이상) 가 두꺼운 것도 문제지만, 원단과 원단 사이에 열가소성 핫멜트 필름이 삽입된 상태에서 프레스 작업(No-Sew Press)을 하게 되면 두께가 두껍고 홀(hole)의 직경이 큰 원단 쪽으로 핫멜트 필름의 양이 치우쳐서 많이 들어가게 되어 접착 계면에 핫멜트 필름이 존재하지 않게 되어 결국에는 접착 불량이 발생하는 문제점이 있다. 즉, 원단 제직 홀(hole)의 크기가 큰 원단과 작은 원단을 접착시킬 때 또는 원단의 실(yarn) 조직 밀도가 높은 원단과 낮은 원단을 접착시킬 때 혹은 다른 종류의 원단을 열가소성 핫멜트 필름으로 접착시키게 되면 핫멜트 필름이 열과 압력에 의해 원단 한쪽으로 너무 치우치게 되는데, 상세하게는 홀의 크기가 큰 원단 쪽으로 또는 실의 조직 밀도가 낮은 쪽으로 핫멜트 필름이 녹아서 흘러 들어가게 되어 원단의 나머지 부분(접착 계면)에는 핫멜트 필름이 남아있지 않아 접착 불량이 발생하였다.
공개특허공보 공개번호 제10-2015-0005092호(발명의 명칭: 열가소성 폴리우레탄 핫멜트 필름. 공개일자: 2015년 01월 14일) 공개특허공보 공개번호 제10-2014-0147631호(발명의 명칭: 열가소성 폴리우레탄 핫멜트 필름의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 열가소성 핫멜트 필름. 공개일자: 2014년 12월 30일) 등록특허공보 등록번호 제10-0865692호(발명의 명칭: 핫멜트 필름 및 그 제조방법. 공고일자: 2008년 10월 28일) 공개특허공보 공개번호 제10-2006-0126672호(발명의 명칭: 핫멜트형 접착제 조성물. 공개일자: 2006년 05월 08일)
본 발명은 위와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 접착강도에 문제가 없는 보다 얇은 두께의 신발용 열가소성 핫멜트 필름을 사용하여도 종래의 제품과 동일한 접착력을 확보할 수 있는 나노 실리카가 배합된 접착력이 우수한 열가소성 핫멜트 필름을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 종래의 신발용 열가소성 핫멜트 필름의 두께(0.2㎜ 이상)보다 얇은 두께의 핫멜트 필름으로 균일한 접착성을 구현할 수 있는 나노 실리카가 배합된 접착력이 우수한 열가소성 핫멜트 필름을 제공함에 있다.
본 발명에 따른 나노 실리카가 배합된 접착력이 우수한 열가소성 핫멜트 필름은 열가소성 폴리우레탄(TPU), 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 폴리아미드(Polyamide), 폴리에스테르(Polyester) 중에서 선택된 어느 하나의 수지조성물로 이루어지는 신발용 열가소성 핫멜트 필름에 있어서, 상기 수지조성물은 사이즈가 100㎚ 이하인 나노 실리카를 0.1~5.0phr(parts per hundred resin) 포함하며, 상기 열가소성 핫멜트 필름의 두께는 0.1~0.2㎜인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 열가소성 핫멜트 필름을 제조할 때 나노 실리카를 배합함으로써 종래의 핫멜트 필름 두께(0.2mm 이상) 대비 약 25~50%의 얇은 두께에서도 우수한 접착력을 보유할 수 있고, 제품의 원가를 절감할 수 있을 뿐만 아니라 프레스 작업(No-Sew Press) 후 원단이 딱딱해지는 것을 방지하고 기존 대비 부드러운 느낌을 구현할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 원단의 실 조직 밀도가 높거나 밀도가 낮은 경우 또는 제직 홀의 크기가 크거나 작은 경우에도 프레스 작업(No-Sew Press) 시 열가소성 핫멜트 필름이 열과 압력에 의해 실의 조직 밀도가 낮은 쪽 또는 제직 홀의 크기가 큰 쪽으로 치우쳐서 녹아 들어가지 않고 원단 표면에 균일하게 분배되도록 하여 접착력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 나노 실리카가 배합된 TPU 핫멜트 필름과 통상적인 TPU 핫멜트 필름의 접착력을 각각 테스트하기 위해 사용되는 엔지니어드 메쉬(Engineered Mesh)를 보여주고 있는 사진.
도 2는 본 발명에 따른 나노 실리카가 배합된 TPU 핫멜트 필름과 통상적인 TPU 핫멜트 필름의 접착력을 각각 테스트하기 위해 사용되는 샌드위치 메쉬(Sandwich Mesh)를 보여주고 있는 사진.
도 3은 본 발명에 따른 나노 실리카가 배합된 TPU 핫멜트 필름과 통상적인 TPU 핫멜트 필름의 접착력을 각각 테스트하기 위해 사용되는 라이닝(Lining) 원단을 보여주고 있는 사진.
도 4는 본 발명에 따른 나노 실리카가 배합된 TPU 핫멜트 필름과 통상적인 TPU 핫멜트 필름의 접착력을 각각 테스트하기 위해 겉감에 해당하는 엔지니어드 메쉬와 안감에 해당하는 라이닝 원단 사이에 TPU 핫멜트 필름을 접착시킨 상태를 보여주고 있는 도면.
도 5는 본 발명에 따른 나노 실리카가 배합된 TPU 핫멜트 필름과 통상적인 TPU 핫멜트 필름의 접착력을 각각 테스트하기 위해 겉감에 해당하는 샌드위치 메쉬와 안감에 해당하는 라이닝 원단 사이에 TPU 핫멜트 필름을 접착시킨 상태를 보여주고 있는 도면.
도 6은 상기 도 4에서 도시하고 있는 엔지니어드 메쉬와 라이닝 원단 사이에 TPU 핫멜트 필름이 접착된 상태를 확인하기 위하여 "①, ②, ③, ④" 부분을 각각 떼어낸 상태를 보여주고 있는 사진.
도 7은 상기 도 5에서 도시하고 있는 샌드위치 메쉬와 라이닝 원단 사이에 TPU 핫멜트 필름이 접착된 상태를 확인하기 위하여 "①, ②, ③, ④" 부분을 각각 떼어낸 상태를 보여주고 있는 사진.
도 8은 상기 도 1에서 도시하고 있는 엔지니어드 메쉬의 단면을 "전자현미경×100"으로 촬영한 단면 사진.
도 9는 상기 도 2에서 도시하고 있는 샌드위치 메쉬의 단면을 "전자현미경×100"으로 촬영한 단면 사진.
도 10은 상기 도 3에서 도시하고 있는 라이닝 원단의 단면을 "전자현미경×100"으로 촬영한 단면 사진.
도 11은 종래의 TPU 핫멜트 필름을 사용하여 엔지니어드 메쉬와 라이닝 원단을 접착했을 때의 단면을 "전자현미경×100"으로 촬영한 사진.
도 12는 종래의 TPU 핫멜트 필름을 사용하여 엔지니어드 메쉬와 라이닝 원단을 접착했을 때의 단면을 "SEM×150"으로 촬영한 사진.
도 13은 본 발명에 따른 나노 실리카가 배합된 TPU 핫멜트 필름을 사용하여 엔지니어드 메쉬와 라이닝 원단을 접착했을 때의 단면을 "전자현미경×100"으로 촬영한 사진.
도 14는 본 발명에 따른 나노 실리카가 배합된 TPU 핫멜트 필름을 사용하여 엔지니어드 메쉬와 라이닝 원단을 접착했을 때의 단면을 "SEM×150"으로 촬영한 사진.
도 15는 종래의 TPU 핫멜트 필름을 사용하여 샌드위치 메쉬와 라이닝 원단을 접착했을 때의 단면을 "전자현미경×100"으로 촬영한 사진.
도 16은 종래의 TPU 핫멜트 필름을 사용하여 샌드위치 메쉬와 라이닝 원단을 접착했을 때의 단면을 "SEM×150"으로 촬영한 사진.
도 17은 본 발명에 따른 나노 실리카가 배합된 TPU 핫멜트 필름을 사용하여 샌드위치 메쉬와 라이닝 원단을 접착했을 때의 단면을 "전자현미경×100"으로 촬영한 사진.
도 18은 본 발명에 따른 나노 실리카가 배합된 TPU 핫멜트 필름을 사용하여 샌드위치 메쉬와 라이닝 원단을 접착했을 때의 단면을 "SEM×150"으로 촬영한 사진.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면과 사진을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 후술 될 상세한 설명에서는 상술한 기술적 과제를 이루기 위해 본 발명에 있어 대표적인 실시 예를 제시할 것이다. 그리고 본 발명으로 제시될 수 있는 다른 실시 예들은 본 발명의 구성에서 설명으로 대체한다.
본 발명에서는 열가소성 핫멜트 필름을 제조할 때 나노 실리카를 배합함으로써 원단과 원단 사이에 핫멜트 필름을 삽입하고 이를 프레스 작업(No-Sew Press)으로 접착시 원단의 실 조직 밀도가 높거나 밀도가 낮은 경우 또는 제직 홀의 크기가 크거나 작은 경우에 핫멜트 필름이 열과 압력에 의해 원단 한쪽으로 너무 치우쳐서 녹아 들어가지 않고 원단 표면에 균일하게 분배되도록 하여 접착력을 향상시킬 수 있는 나노 실리카가 배합된 접착력이 우수한 열가소성 핫멜트 필름을 구현하고자 한다. 이때, '원단 표면에 균일하게 분배'된다는 의미는 프레스 작업시 열가소성 핫멜트 필름이 녹아서 원단의 실 조직 밀도가 높은 쪽으로 또는 원단 제직 홀의 크기가 큰 쪽으로 흘러 들어가지 않고 열가소성 핫멜트 필름을 기준으로 위쪽에 있는 원단으로 1/3, 아래쪽에 있는 원단으로 1/3, 그리고 원단과 원단 사이(접착 계면)에 1/3이 분포되어 있는 균일한 상태를 의미한다. 이는 하기의 각 사진을 통해 명확하게 확인할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 열가소성 핫멜트 필름은 원단 표면에 균일하게 분배되어 접착력을 향상시킴은 물론 접착 강도에 전혀 문제가 없으며, 종래의 열가소성 핫멜트 필름 두께(즉, 0.2mm 이상)보다 얇은 두께로 제조하여도 기존의 핫멜트 필름과 동일한 접착력을 확보할 수 있는 특징이 있다.
특히, 본 발명에서는 열가소성 핫멜트 필름의 접착력을 향상시키기 위해 나노 실리카가 배합된 핫멜트 필름을 제조하게 되는데, 상세하게는 나노 실리카 0.1~5.0phr 정도가 바람직하고, 나노 실리카의 사이즈(primary particles)는 100nm 이하이다. 이때, 상기 나노 실리카를 배합하는 일 예의 방법으로는 TPU 수지의 경우 수지 중합시에 원재료와 함께 나노 실리카를 혼합한 후 중합하여 열가소성 핫멜트 필름용 수지를 제조하거나 또는 나노 실리카를 사용하여 마스터 배치(master batch)를 제조한 다음 이를 TPU 수지에 혼합하여 열가소성 핫멜트 필름용 수지를 제조하는 방법이 있다. 또한, EVA, 폴리아미드, 폴리에스테르 수지의 경우에는 나노 실리카를 사용하여 마스터배치를 제조한 다음 이를 각 수지에 혼합하여 열가소성 핫멜트 필름용 수지를 제조하는 방법을 사용한다. 이러한 방법은 아래에서 구체적으로 제시할 것이다.
본 발명에서는 열가소성 핫멜트 필름이 얇은 두께(0.2mm 이하의 두께)에서도 우수한 접착력을 확보하고, 특히 종래의 열가소성 핫멜트 필름이 가지고 있는 문제점, 상세하게는 프레스 접착(No-Sew Press)시 핫멜트 필름이 녹아서 원단의 실 조직 밀도가 낮은 쪽 또는 제직 홀의 크기가 큰 쪽으로 유입되는 것을 방지하기 위해 열가소성 핫멜트 필름을 제조할 때 나노 실리카를 배합하였다. 이와 같이 열가소성 핫멜트 필름을 제조할 때 나노 실리카를 배합하게 되면 골고루 분산되어 있는 나노 실리카로 인해 핫멜트 필름의 량이 어느 한쪽으로 치우치게 되는 현상을 방지할 수 있어 결국에는 접착 계면에 핫멜트 필름이 남아있게 됨으로써 접착력을 향상시킬 수 있는 효과를 구현할 수 있다.
위와 같이, 본 발명은 열가소성 핫멜트 필름을 제조할 때 사이즈가 100㎚ 이하인 나노 실리카를 배합하여 적용한 결과, 0.1phr(parts per hundred resin) 이상의 적은 양만 투입해도 접착력이 개선되는 것을 확인할 수 있었고, 안정적으로는 0.5~1.0phr 정도 투입 시 가장 양호한 접착력을 보였다. 또한 상기 나노 실리카의 함량이 5.0phr 이상에서는 열가소성 핫멜트 필름의 표면이 불투명해지고 오히려 접착력이 떨어질 뿐만 아니라 시간이 지날수록 핫멜트 필름의 표면에 블루밍(blooming)이 발생하는 불량 현상이 있음을 확인하였다. 본 발명에서는 상기와 같은 효과 및 특징을 증명하기 위해 현미경 사진과 SEM 사진 등으로 구성된 실험 데이터를 제시할 것이며, 도 1 내지 도 18을 참조하여 구체적으로 설명할 것이다.
한편, 본 발명에서 사용되는 열가소성 폴리우레탄은 버진(virgin) 형태의 TPU로서, 상기 버진 TPU(virgin TPU)는 폴리에스테르 폴리올(polyester polyol), 폴리에테르 폴리올(polyether polyol), 폴리카프로락톤(polycarprolactone) 등을 사용하여 짧은 사슬 글리콜(short chain glycol: ex. 1,4 butanediol)을 체인 익스텐더(chain extender)로 하고 방향족 이소시아네이트(aromatic isocyanate)와 지방족 이소시아네이트(aliphatic isocyanate) 등과 중합하여 제조된 버진(virgin) TPU이다.
또한 본 발명에서는 열가소성 핫멜트 필름을 제조할 때 상기 버진 TPU(virgin TPU) 이외에 신발용으로 사용되는 TPU를 고주파 작업 후 남은 스크랩(scrap)이나 핫멜트 TPU 가공 후 남은 스크랩 등과 같이 다양한 종류의 TPU 스크랩을 단독으로 사용하거나 또는 이들을 버진 TPU와 혼합하여 사용할 수 있다. 그리고 상기 TPU 외에도 EVA, 폴리아미드(Polyamide), 폴리에스테르(Polyester) 수지 등을 열가소성 핫멜트 필름을 제조할 때 사용할 수 있다.
본 발명에서는 TPU 핫멜트 필름, EVA 핫멜트 필름, 폴리아미드 핫멜트 필름, 폴리에스테르 핫멜트 필름 중에서 신발용 열가소성 핫멜트 필름으로 가장 광범위하게 사용되고 있는 TPU 핫멜트 필름을 제조하는 방법, 바람직하게는 나노 실리카가 배합된 TPU 핫멜트 필름을 제조하는 방법을 구체적으로 제시한다. 즉, 본 발명에서는 위에서 보았듯이 나노 실리카를 TPU 중합시에 사용되는 원재료(이소시아네이트, 폴리올, 글리콜)에 혼합한 후 중합하여 TPU 핫멜트 필름을 제조하는 방법과, 나노 실리카를 사용하여 마스터 배치를 만들고 이를 TPU 수지에 함량별로 혼합하여 TPU 핫멜트 필름을 제조하는 방법을 상세하게 설명한다.
첫 번째로, 본 발명에 따른 TPU 핫멜트 필름을 제조하는 방법을 구체적으로 설명한다. TPU 핫멜트 필름의 제조방법은 TPU 펠릿(pellet) 중합시에 사용하는 원료에 혼합하여 이를 중합시켜 제조하는 방법으로서 그 제조방법은 4단계로 이루어진다.
즉, 통상적인 TPU 펠릿 중합을 위한 원료를 준비하는데, 상세하게는 폴리올(polyol), 이소시아네이트(isocyanate), 짧은 사슬 글리콜(short chain glycol)을 준비한다(이하 '1단계'라 함)
상기 1단계에서 제시한 원료 중에서 어느 하나를 선택하여 나노 실리카를 투입하거나 또는 상기 원료들에 나노 실리카를 투입하고, 이를 혼련시킨다(이하 '2단계'라 함). 이때, 온도는 80~100℃이며, 교반속도는 20~30rpm이 바람직하다.
상기 2단계에서 나노 실리카가 충분히 혼련된 원료와 나머지 원료를 동시에 반응형 압출기에 투입하거나 또는 상기 나노 실리카가 충분히 혼련된 원료들을 동시에 반응형 압출기에 투입하여 TPU 펠릿 중합시킨다(이하 '3단계'라 함).
상기 3단계에서 중합된 TPU 펠릿을 건조 및 숙성시켜 TPU 핫멜트 필름용 수지를 제조한 다음, 상기 수지를 일반적인 티-다이(T-die) 압출기에 투입하여 본 발명에서 구현하고자 하는 TPU 핫멜트 필름을 제조한다(이하 '4단계'라 함). 즉, 나노 실리카가 배합된 TPU 핫멜트 필름용 수지를 통상의 티-다이 압출기에서 필름 형태로 압출하거나 또는 통상의 이형지에 상기 수지를 코팅 처리하게 되면 본 발명에서 구현하고자 하는 나노 실리카가 배합된 TPU 핫멜트 필름이 제조된다.
두 번째로, 본 발명에 따른 나노 실리카를 사용하여 마스터 배치를 만들고 이를 TPU 수지에 함량별로 혼합하여 TPU 핫멜트 필름을 제조하는 방법을 구체적으로 설명한다.
즉, 위에서 제시한 TPU(예를 들어, virgin TPU, TPU 스크랩, 이들을 혼합한 TPU 등)나 EVA, 폴리아미드, 폴리에스테르 수지와 나노 실리카를 함량별로 계량한다. 이때, 상기 나노 실리카의 함량은 최대 40%가 초과하지 않도록 하는 것이 바람직하다.
다음, 상기 나노 실리카와 TPU(또는 EVA, 폴리아미드, 폴리에스테르 수지)를 통상의 니더(kneader)에 투입한 후, 이를 100~120℃의 온도에서 20~30rpm의 속도로 혼련시킨다.
이후, 상기 나노 실리카와 혼련된 TPU(또는 EVA, 폴리아미드, 폴리에스테르 수지)를 냉각시킨 후, 이를 직경이 10mm 미만이 되도록 분쇄시킨 다음, 이를 다시 통상의 이축 압출기(twin extruder)에 재투입 한다. 이때, 상기 이축 압출기의 온도는 150~200℃이다.
다음, 상기 이축 압출기에서 컴파운드(compound)된 수지를 15~20℃의 냉각수에 투입하면서 펠릿(pellet) 형태로 만들게 되면 본 발명에서 정의하는 마스터 배치가 되며, 이를 TPU에 함량별로 혼합하여 TPU 핫멜트 필름용 수지를 제조한다.
이후, 상기 수지를 일반적인 티-다이(T-die) 압출기에 투입하여 본 발명에서 구현하고자 하는 TPU 핫멜트 필름을 제조한다. 즉, 나노 실리카가 배합된 마스터 배치와 TPU를 혼합하여 제조된 TPU 핫멜트 필름용 수지를 통상의 티-다이 압출기에서 필름 형태로 압출하거나 또는 통상의 이형지에 상기 수지를 코팅 처리하게 되면 본 발명에서 구현하고자 하는 나노 실리카가 배합된 TPU 핫멜트 필름이 제조된다.
아래에서는, 상기한 바와 같이 나노 실리카가 배합된 TPU 핫멜트 필름에 대한 효과를 증명하기 위해 실험 데이터(바람직하게는, 접착력 테스트)를 도 1 내지 도 18을 참조하여 구체적으로 설명하고자 한다.
도 1 내지 도 7은 접착력 테스트를 위한 준비단계로서, 접착하고자 하는 원단으로는 신발용으로 사용되는 범용적인 원단을 사용하는데, 도 1, 2와 같이 주로 겉감으로 사용하는 엔지니어드 메쉬와 샌드위치 메쉬 및 도 3과 같이 주로 안감으로 사용하는 라이닝 원단을 사용하였다. 또한 접착구조 및 프레스 작업조건은 도 4, 5와 같이 겉감에 해당하는 엔지니어드 메쉬와 샌드위치 메쉬 및 안감에 해당하는 라이닝 원단 사이에 TPU 핫멜트 필름을 삽입한 다음, 130℃에서 30초 동안 60㎏f/㎠의 압력으로 프레스 작업을 진행하였고, 상기 TPU 핫멜트 필름으로는 기존에 사용되는 일반적인 TPU 핫멜트 필름과 본 발명과 같이 나노 실리카가 함량별로 배합된 TPU 핫멜트 필름을 각각 사용하였다. 그리고 도 6, 7에서 보는 바와 같이 TPU 핫멜트 필름으로 접착된 원단을 각각 “①, ②, ③, ④” 부분을 떼어내어 접착상태를 확인하였고, 그 결과는 아래의 표 1과 같다. 표 1에서 엔지니어드 메쉬 접착강도(㎏f/㎠) 및 샌드위치 메쉬 접착강도(㎏f/㎠) 란에 수치가 없는 부분, 즉 진하게 표시된 부분(④)은 접착력이 좋아서 재질이 파괴되었다는 것을 의미한다[여기에서, Tfb는 유동개시온도(Flow Beginning Temperature), MI는 용융지수(Melt Index)를 나타낸다].
No 필름명 두께
(㎜)		 나노실리카
함량(phr)		 엔지니어드 메쉬
접착강도(㎏f/㎠)		 샌드위치 메쉬
접착강도(㎏f/㎠)		 Tfb
(℃)		 MI
(g/10min)
1 종래의
TPU
핫멜트
필름		 0.10 0 ①-1.51/②-1.64/
③-2.13/④-2.19		 ①-2.00/②-1.27/
③-1.37/④-2.13		 121.0 9.13
2 0.15 0 ①-1.99/②-2.59/
③-2.20/④-2.63		 ①-2.40/②-1.96/
③-2.49/④-2.62
3 0.20 0 ①-2.82/②-3.40/
③-2.85/④-3.01		 ①-2.25/②-3.12/
③-2.41/④-3.52
4 본 발명의
TPU
핫멜트
필름		 0.10 1.0 ①-3.17/②-3.23/
③-3.14/④- 		①-2.79/②-2.52/
③-2.58/④-2.83		 120.6 11.10
5 0.15 1.0 ①-3.83/②-3.48/
③-4.23/④-3.83		 ①-3.35/②-3.16/
③-3.29/④-3.47
6 0.20 1.0 ①-4.00/②-3.86/
③-5.16/④- 		①-3.67/②-4.20/
③-4.52/④-
7 0.10 2.0 ①-3.28/②-3.34/
③-3.62/④- 		①-2.88/②-3.13/
③-3.22/④-3.27		 124.4 9.76
8 0.15 2.0 ①-4.41/②-3.72/
③-4.45/④- 		①-3.93/②-3.81/
③-3.34/④-3.04
9 0.20 2.0 ①-4.17/②-4.56/
③-5.00/④- 		①-4.43/②-4.42/
③-3.51/④-4.33
10 0.10 3.0 ①-3.67/②-2.95/
③-3.64/④-3.06		 ①-2.31/②-2.86/
③-2.66/④-2.70		 125.9 10.29
11 0.15 3.0 ①-3.84/②-3.94/
③-3.95/④-3.41		 ①-2.41/②-3.30/
③-2.68/④-3.15
12 0.20 3.0 ①-5.13/②-4.13/
③-4.90/④- 		①-4.09/②-4.60/
③-4.32/④-3.66
13 0.10 5.0 ①-2.42/②-2.25/
③-3.24/④-2.06		 ①-2.31/②-2.16/
③-2.06/④-1.70		 130.5 7.35
14 0.15 5.0 ①-2.84/②-2.94/
③-1.95/④-2.41		 ①-2.41/②-3.10/
③-2.78/④-2.15
15 0.20 5.0 ①-3.13/②-3.13/
③-2.90/④-3.35		 ①-3.09/②-2.60/
③-2.32/④-2.66
상기 표 1에서 보는 바와 같이, 종래의 TPU 핫멜트 필름은 신발용에서 범용적으로 사용 중인 겉감 소재인 엔지니어드 메쉬와 샌드위치 메쉬를 안감 소재인 라이닝 원단에 접착시켰을 때 TPU 핫멜트 필름의 두께가 0.2㎜ 이상일 경우에만 적정한 접착강도(Min 2.5㎏f/㎠)를 보였으며, 상기 TPU 핫멜트 필름의 두께가 0.2㎜ 미만(즉, 두께: 0.10㎜, 0.15㎜)일 경우에는 접착강도가 기준치에 미달되는 현상을 보였다. 이때, 실질적으로 신발업체에서 가장 범용적으로 사용되는 TPU 핫멜트 필름의 두께는 0.2㎜이다.
이에 반하여, 본 발명과 같이 나노 실리카를 함량별(즉, 1phr, 2phr, 3phr)로 투입한 TPU 핫멜트 필름을 겉감 소재인 엔지니어드 메쉬와 샌드위치 메쉬를 안감 소재인 라이닝 원단에 각각 접착시켰을 때, 두께별로 테스트해본 결과 나노 실리카의 함량이 각각 1phr와 2phr 투입시 얇은 두께인 0.1mm에서도 접착강도가 양호하게 나오는 것을 확인하였고, 0.15mm와 0.2mm에서는 안정적으로 접착강도가 나오는 것으로 확인되었다.
한편, 나노 실리카의 함량이 3phr의 경우에는 나노 실리카의 함량이 많아짐에 따라 접착강도가 다소 떨어지는 것을 확인하였고, 관련 함량을 더 높여본 결과 5phr 까지는 접착강도가 약간 떨어졌지만 접착력에는 문제가 없었다. 하지만 나노 실리카의 함량이 5phr 이상이 되면 접착력을 방해하는 효과가 있음을 확인하였고, TPU 핫멜트 필름의 투명성 저하 및 블루밍(blooming)이 생기는 문제도 발생하였다.
이상과 같이, 본 발명에서는 상기의 접착력 테스트 결과를 통해서 나노 실리카가 배합된 TPU 핫멜트 필름의 접착력이 향상되었을 확인할 수 있었고, 상기 테스트 결과에 대한 명확한 확인을 위하여 전자현미경 촬영을 통해 프레스 작업(No-Sew Press) 후 원단 사이에 접착된 TPU 핫멜트 필름의 접착 단면 배열을 확인하였으며, 그 결과는 아래와 같다.
먼저, 도 8은 도 1에서 도시하고 있는 엔지니어드 메쉬의 단면을 "전자현미경×100"으로 촬영한 사진이고, 도 9는 도 2에서 도시하고 있는 샌드위치 메쉬의 단면을 "전자현미경×100"으로 촬영한 사진이며, 도 10은 도 3에서 도시하고 있는 라이닝 원단의 단면을 "전자현미경×100"으로 촬영한 사진이다.
또한, 아래에서 상세하게 설명될 도 11 내지 도 18은 전자현미경 사진 및 SEM으로 측정한 각 사진으로서, 타입이 다른 두 종류의 겉감 원단인 엔지니어드 메쉬와 샌드위치 메쉬를 이용하여 각각 안감 원단인 라이닝 원단과 함께 TPU 핫멜트 필름(즉, 종래의 TPU 핫멜트 필름과 본 발명의 나노 실리카가 배합된 TPU 핫멜트 필름)으로 접착했을 때, 접착 결과를 확인하기 위해 접착력 테스트를 진행한 부분(즉, 도 6의 ③부분과 도 7의 ②부분)의 단면 사진을 전자현미경 및 SEM으로 측정한 각각의 사진을 보여주고 있다. 부가적으로, 표 2와 표 3에서는 종래의 TPU 핫멜트 필름을 사용했을 때와 본 발명의 나노 실리카가 배합된 TPU 핫멜트 필름을 사용했을 때의 접착 단면을 전자현미경 및 SEM으로 측정한 사진을 제시하였다.
종래의 TPU 핫멜트 필름
(두께 0.15mm)
- 접착 불량면 단면 사진 -		 본 발명의 TPU 핫멜트 필름
(나노 실리카 1phr 투입, 두께 0.15mm)
- 접착 양호면 단면 사진 -
Figure 112018080534575-pat00001
Figure 112018080534575-pat00002
Figure 112018080534575-pat00003
Figure 112018080534575-pat00004
종래의 TPU 핫멜트 필름
(두께 0.15mm)
- 접착 불량면 단면 사진 -		 본 발명의 TPU 핫멜트 필름
(나노실리카 1phr 투입, 두께 0.15mm)
- 접착 양호면 단면 사진 -

Figure 112018080534575-pat00005
Figure 112018080534575-pat00006
Figure 112018080534575-pat00007
Figure 112018080534575-pat00008
상기 표 2와 표 3에서 보는 바와 같이, 붉은색 타원형 부분은 원단과 원단 사이의 접착 계면을 보여주고 있는 전자현미경 사진 및 SEM 사진으로서, 두 원단 모두 SEM 사진을 보면 접착 불량 원단의 경우 접착 계면에 남아서 두 원단을 물고 있는 TPU 핫멜트 필름의 양이 상대적으로 매우 적으며, 대부분의 TPU 핫멜트 필름이 원단의 제직 홀(hole)이 큰 한쪽 원단(겉감) 쪽으로 녹아 스며들어가 있어 접착 계면에 남아있는 양이 적은 것을 확인할 수 있다(도 11, 도 12, 도 15, 도 16 각 참조).
이에 반해, 본 발명과 같이 나노 실리카를 배합한 TPU 핫멜트 필름이 접착된 원단(즉, 접착 양호 원단)을 보면 어느 한쪽 원단으로 TPU 핫멜트 필름이 쏠리지 않고 접착 계면에 그대로 남아 있어 양쪽 원단을 물고 있으며, 이로 인해 접착강도가 양호한 상태임을 확인할 수 있다.
또한, 종래의 TPU 핫멜트 필름의 성질에 따라 프레스 작업(No-Sew Press)시 열과 압력에 민감하게 반응하여 흐름성이 급격히 빨라져 원단 구조에 따라 접착 계면에 남아 있지 못하고 원단 사이로 과침투되어 접착이 좋게 나오지 못하는 부분을 본 발명과 같이 나노 실리카를 배합함으로써 접착 계면에 TPU 핫멜트 필름이 일정량 머물게 하여 얇은 두께에서도 접착력이 향상됨을 확인할 수 있었다.
이와 같이 나노 실리카가 TPU와 공중합체로 사용하면 우레탄 수지의 내부 화학 결합(chemical bonding)과 반 데르 발스(Van der Waals) 결합이 증가하여 TPU의 리올로지(Rheology)와 접착력(Coadhesion)이 증가하게 되어 접착강도가 강해지므로 결국에는 구조적으로 접착력을 증가시킬 수 있다.
이렇게 나노 실리카를 TPU 핫멜트 필름에 사용함으로써 종래의 TPU 핫멜트 필름 대비 얇은 두께로 동일한 접착 성능을 구현할 수 있어 TPU 핫멜트 필름용 수지의 원가를 절감할 수 있을 뿐만 아니라 접착한 원단의 유연도(부드러움: Softenss)가 증가하고 신발의 경량화 등 여러 가지 장점을 가실 수 있다.
한편, 아래의 표 4에서는 나노 실리카의 함량을 세부적으로 조정하여 배합된 TPU 핫멜트 필름의 2차 접착력 테스트(No-Sew Press)를 진행한 결과를 제시하고 있으며, 접착 테스트 조건은 전술한 표 1과 동일하다. 표 4에서 엔지니어드 메쉬 접착강도(㎏f/㎠) 및 샌드위치 메쉬 접착강도(㎏f/㎠) 란에 수치가 없는 부분, 즉 진하게 표시된 부분(①, ②)은 접착력이 좋아서 재질이 파괴되었다는 것을 의미한다.
No 필름명 두께
(㎜)		 나노실리카
함량(phr)		 엔지니어드 메쉬
접착강도(㎏f/㎠)		 샌드위치 메쉬
접착강도(㎏f/㎠)		 Tfb
(℃)		 MI
(g/10min)
1 종래의
TPU
핫멜트
필름		 0.10 0 ①-0.88/②-1.05/
③-2.19/④-1.80		 ①-1.13/②-1.39/
③-2.04/④-2.14		 121.0 9.13
2 0.15 0 ①-1.36②-1.56/
③-2.62/④-2.35		 ①-1.35/②-1.60/
③-2.60/④-2.43
3 0.20 0 ①-2.59/②-2.64/
③-2.88/④-3.20		 ①-2.20/②-3.52/
③-3.17/④-3.45
4 본 발명의
TPU
핫멜트
필름		 0.10 0.1 ①-1.32/②-1.75/
③-2.28/④-2.17		 ①-2.00/②-2.14/
③-1.83/④-1.96		 121.2 9.27
5 0.15 0.1 ①-2.27/②-2.10/
③-2.49/④-2.56		 ①-2.28②-2.63/
③-2.69④-2.30
6 0.20 0.1 ①-2.67/②-3.25/
③-3.48/④-3.60		 ①-3.37/②-3.27/
③-3.08/④-3.14
7 0.10 0.3 ①-2.02/②-1.95/
③-2.61/④-2.57		 ①-2.30/②-2.44/
③-2.83/④-2.96		 121.7 9.84
8 0.15 0.3 ①-2.17/②-2.60/
③-2.59/④-2.76		 ①-2.98/②-2.68/
③-2.29/④-2.80
9 0.20 0.3 ①-2.61/②-3.55/
③-3.43/④-3.10		 ①-3.27/②- /
③-3.08/④-3.54
10 0.10 0.5 ①-2.73/②-2.89/
③-2.94/④-2.84		 ①-2.84/②-2.56/
③-2.88/④-2.82		 119.6 12.63
11 0.15 0.5 ①-2.95/②-3.16/
③-3.60/④-3.43		 ①-3.15/②-3.52/
③-3.06/④-3.45
12 0.20 0.5 ①-3.20/②-3.52/
③-4.17/④-3.45		 ①-3.45/②- /
③-3.43/④-3.31
13 0.10 0.7 ①-2.71/②-2.62/
③-2.86/④-2.91		 ①- /②- /
③-2.90/④-2.93		 125.9 10.29
14 0.15 0.7 ①-3.33/②-3.39/
③-3.75/④-3.08		 ①- /②- /
③-3.51/④-3.97
15 0.20 0.7 ①-4.20/②-3.47/
③-4.71/④-3.10		 ①- /②- /
③-3.62/④-4.92
16 0.10 1.0 ①-3.27/②-3.23/
③-3.04/④-2.87		 ①-2.59/②-2.58/
③-2.78/④-2.97		 124.8 10.11
17 0.15 1.0 ①-3.23/②-3.35/
③-4.03/④-3.76		 ①-3.15/②-3.19/
③-3.39④-3.07
18 0.20 1.0 ①-4.20/②-3.96/
③-5.38/④-4.88		 ①-3.45/②-4.10/
③-4.22/④-3.88
상기 표 4에서 보는 바와 같이, 나노 실리카 함량별 투입 및 원단 종류별 2차 접착 테스트 결과를 살펴보면, 전술한 표 1의 1차 접착 테스트와 마찬가지로 종래의 TPU 핫멜트 필름의 경우 신발용에서 범용적으로 사용중인 겉감 소재인 엔지니어드 메쉬와 샌드위치 메쉬를 안감 소재인 라이닝 원단과 접착시켰을 때 TPU 핫멜트 필름의 두께가 0.2mm 이상일 경우에만 적정한 접착강도(Min 2.5kgf/㎠)를 보였지만, 상기 TPU 핫멜트 필름의 두께가 0.2㎜ 미만(즉, 두께: 0.10㎜, 0.15㎜)일 경우에는 접착강도가 기준치에 미달되는 현상을 보였다.
하지만, 본 발명과 같이 나노 실리카를 함량별(바람직하게는, 1phr 이하 함량별)로 투입하여 동일한 원단에 두께별로 접착 테스트를 실시한 결과 0.1phr과 0.3phr 투입시 얇은 두께인 0.1mm와 0.15mm에서 접착강도가 다소 불안하였으나 기존 대비 접착 강도가 개선되는 경향을 확인하였고, 0.5phr 이상에서는 양호하게 접착강도가 나오는 것으로 확인되었다. 즉, 나노 실리카의 함량이 1phr일 때 1차 접착 테스트와 같이 양호한 접착 결과를 도출할 수 있었다.
이상과 같이, 전술한 1차 및 2차 접착 테스트 결과 적정한 나노 실리카의 함량은 0.5~3phr 정도가 접착에 안정적인 도움을 줄 수 있는 것으로 확인되었지만, 본 발명에서는 나노 실리카의 함량이 0.1~5.0phr까지 사용하여도 무방할 것으로 판단된다. 만약 5phr이 초과할 경우에는 나노 실리카의 함량이 많아 접착력 및 투명성이 저하되고 표면에 블루밍(blooming)이 생기는 문제점이 발생할 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 TPU 핫멜트 필름을 제조시 나노 실리카의 함량이 0.1~5.0phr 일 때 가장 이상적인 목적 및 효과를 구현할 수 있다는 것을 실험을 통해 확인하였다.
아래의 표 5는 TPU 핫멜트 필름 이외에 EVA 핫멜트 필름, 폴리아미드 핫멜트 필름, 폴리에스테르 핫멜트 필름을 제조할 때 나노 실리카를 함량별로 배합하여 제조된 각 핫멜트 필름을 사용하여 원단별로 접착 테스트한 결과를 나타내고 있다.
No 수지명 두께
(㎜)		 나노실리카
함량(phr)		 엔지니어드 메쉬
접착강도(㎏f/㎠)		 샌드위치 메쉬
접착강도(㎏f/㎠)		 Tfb
(℃)		 MI
(g/10min)
1 EVA
핫멜트
필름		 0.20 0 ①-0.64/②-0.85/
③-0.75/④-0.80		 ①-0.73/②-0.89/
③-0.94/④-0.84		 115.5 13.2
2 1.0 ①-1.16/②-1.26/
③-1.22/④-1.35		 ①-1.21/②-1.40/
③-1.20/④-1.43		 116.8 12.5
3 2.0 ①-1.59/②-1.64/
③-1.88/④-1.70		 ①-1.50/②-1.52/
③-1.57/④-1.45		 117.5 10.5
4 3.0 ①-2.32/②-1.85/
③-2.18/④-2.15		 ①-2.10/②-2.13/
③-1.83/④-1.93		 119.2 9.3
5 4.0 ①-2.17/②-2.10/
③-1.87/④-2.06		 ①-2.18/②-2.33/
③-2.29/④-2.10		 121.2 8.8
6 5.0 ①-1.37/②-1.25/
③-1.48/④-1.60		 ①-1.37/②-1.23/
③-1.58/④-1.24		 123.4 7.2
7 Polyamide
핫멜트
필름		 0.20 0 ①-0.34/②-0.35/
③-0.62/④-0.63		 ①-0.63/②-0.53/
③-0.67/④-0.54		 112.2 10.3
8 1.0 ①-0.86/②-0.96/
③-0.93/④-1.02		 ①-1.01/②-1.11/
③-1.05/④-0.98		 113.8 9.8
9 2.0 ①-1.49/②-1.53/
③-1.72/④-1.75		 ①-1.80/②-1.72/
③-1.64/④-1.55		 114.5 9.2
10 3.0 ①-1.62/②-1.55/
③-1.78/④-1.67		 ①-1.87/②-1.43/
③-1.72/④-1.81		 115.2 8.9
11 4.0 ①-1.17/②-1.12/
③-1.27/④-1.35		 ①-1.38/②-1.34/
③-1.49/④-1.30		 117.2 8.2
12 5.0 ①-1.02/②-1.05/
③-1.22/④-1.15		 ①-1.14/②-1.23/
③-1.18/④-1.28		 118.4 7.8
13 Polyester
핫멜트
필름		 0.20 0 ①-1.88/②-1.87/
③-1.95/④-2.10		 ①-1.78/②-1.85/
③-1.94/④-1.87		 118.2 12.5
14 1.0 ①-2.18/②-2.36/
③-2.52/④-2.55		 ①-2.31/②-2.45/
③-2.40/④-2.48		 118.8 11.5
15 2.0 ①-2.59/②-2.84/
③-2.78/④-2.70		 ①-2.80/②-2.82/
③-3.01/④-2.95		 119.5 10.2
16 3.0 ①-2.35/②-2.75/
③-2.68/④-2.55		 ①-2.55/②-2.75/
③-2.81/④-2.43		 120.5 9.7
17 4.0 ①-2.07/②-2.15/
③-2.22/④-2.05		 ①-2.13/②-2.23/
③-2.09/④-2.15		 121.8 8.5
18 5.0 ①-1.87/②-1.98/
③-1.88/④-1.76		 ①-1.90/②-2.03/
③-1.88/④-1.94		 122.4 7.8
상기 표 5에서 보는 바와 같이, EVA 핫멜트 필름, 폴리아미드 핫멜트 필름, 폴리에스테르 핫멜트 필름의 경우 TPU 핫멜트 필름 대비 접착력은 떨어지나 나노 실리카를 투입함에 따라 접착력이 향상되는 것을 확인할 수 있었다. 상세하게는 나노 실리카의 함량이 1.0~3.0phr 정도까지 양호한 결과를 도출하였으며, 5phr을 초과하였을 경우에는 접착력이 떨어지고 TPU 핫멜트 필름과 같이 투명성이 떨어지며 표면에 블루밍(blooming)이 발생하는 문제가 있음을 확인할 수 있었다. 나노 실리카의 함량이 4.0phr와 5.0phr에서는 종래의 열가소성 핫멜트 필름에 비해서는 접착력이 떨어지지 않았다.
한편, 아래의 표 6에서는 TPU 핫멜트 필름과 같이 각 수지별로 나노 실리카의 함량을 더 낮추어 조절하여 배합된 2차 접착력 테스트(No-Sew Press)를 진행한 결과를 제시하고 있다.
No 수지명 두께
(mm)		 나노실리카
함량(phr)		 엔지니어드 메쉬
접착강도(㎏f/㎠)		 샌드위치 메쉬
접착강도(㎏f/㎠)		 Tfb
(℃)		 MI
(g/10min)
1 EVA
핫멜트
필름		 0.20 0 ①-0.64/②-0.85/
③-0.75/④-0.80		 ①-0.73/②-0.89/
③-0.94/④-0.84		 115.5 13.2
2 0.1 ①-0.86/②-0.86/
③-0.92/④-1.00		 ①-0.83/②-0.93/
③-1.01/④-1.03		 115.2 13.1
3 0.3 ①-1.19/②-1.14/
③-1.08/④-1.20		 ①-1.01/②-1.02/
③-1.17/④-1.25		 115.8 12.5
4 0.5 ①-1.22/②-1.35/
③-1.18/④-1.15		 ①-1.20/②-1.23/
③-1.33/④-1.23		 116.2 11.8
5 0.7 ①-1.27/②-1.10/
③-1.37/④-1.36		 ①-1.18/②-1.33/
③-1.22/④-1.40		 118.1 11.3
6 1.0 ①-1.26/②-1.25/
③-1.21/④-1.32		 ①-1.22/②-1.30/
③-1.28/④-1.45		 119.4 10.8
7 Polyamide
핫멜트
필름		 0.20 0 ①-0.34/②-0.35/
③-0.62/④-0.63		 ①-0.63/②-0.53/
③-0.67/④-0.54		 112.2 10.3
8 0.1 ①-0.56/②-0.66/
③-0.68/④-0.72		 ①-0.76/②-0.78/
③-0.75/④-0.78		 112.3 10.1
9 0.3 ①-0.69/②-0.82/
③-0.72/④-0.75		 ①-0.80/②-0.76/
③-0.74/④-0.85		 113.5 9.8
10 0.5 ①-0.81/②-0.85/
③-0.88/④-0.87		 ①-0.95/②-0.93/
③-0.86/④-0.88		 113.8 9.6
11 0.7 ①-0.87/②-1.02/
③-0.97/④-0.98		 ①-0.98/②-0.94/
③-1.11/④-1.20		 113.9 9.7
12 1.0 ①-0.89/②-0.98/
③-1.03/④-1.02		 ①-1.05/②-1.21/
③-1.05/④-1.11		 114.2 9.5
13 Polyester
핫멜트
필름		 0.20 0 ①-1.88/②-1.87/
③-1.95/④-2.10		 ①-1.78/②-1.85/
③-1.94/④-1.87		 118.2 12.5
14 0.1 ①-2.08/②-2.06/
③-2.22/④-2.11		 ①-1.96/②-1.85/
③-2.00/④-2.03		 118.4 12.2
15 0.3 ①-2.19/②-2.22/
③-2.28/④-2.10		 ①-2.00/②-2.02/
③-2.01/④-2.14		 118.6 12.0
16 0.5 ①-2.25/②-2.35/
③-2.42/④-2.26		 ①-2.25/②-2.18/
③-2.33/④-2.41		 118.5 12.1
17 0.7 ①-2.31/②-2.25/
③-2.39/④-2.45		 ①-2.13/②-2.33/
③-2.38/④-2.55		 119.1 11.7
18 1.0 ①-2.38/②-2.37/
③-2.55/④-2.65		 ①-2.36/②-2.55/
③-2.48/④-2.60		 119.5 11.6
상기 표 6에서 보는 바와 같이, 나노 실리카의 함량이 0.1phr, 0.3phr 투입시 접착 강도는 다소 불안하지만 나노 실리카를 투입하지 않는 기존의 핫멜트 필름에 비해서는 접착 강도가 개선되는 것을 확인하였고, 0.5phr 이상에서는 접착 강도가 1.0phr 이상 제품과 유사하게 향상되는 것을 확인할 수 있었다.
이상과 같이, EVA 핫멜트 필름, 폴리아미드 핫멜트 필름, 폴리에스테르 핫멜트 필름을 제조시에 나노 실키라의 함량이 1.0~3.0phr에서 최상의 효과를 달성할 수 있었고 또한 0.1~1.0phr에서도 종래의 핫멜트 필름에 비해 접착효과를 기대할 수 있었으며, 5.0phr을 초과하는 경우에는 약간의 문제점이 발생하였으나 종래의 핫멜트 필름에 비해서는 접착력이 떨어지지 않는 것을 확인하였다. 따라서, 상기 핫멜트 필름을 제조시 나노 실리카의 함량이 0.1~5.0phr에서는 본 발명에서 구현하고자 하는 목적 및 효과를 달성할 수 있다는 것을 본 실험을 통해 확인하였다.

Claims (2)

  1. 열가소성 폴리우레탄(TPU), 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 폴리아미드(Polyamide), 폴리에스테르(Polyester) 중에서 선택된 어느 하나의 수지조성물로 이루어지는 신발용 열가소성 핫멜트 필름에 있어서,
    상기 수지조성물은 사이즈가 100㎚ 이하인 나노 실리카를 0.1~5.0phr 포함하며, 상기 열가소성 핫멜트 필름의 두께는 0.1~0.2㎜인 것을 특징으로 하는 나노 실리카가 배합된 접착력이 우수한 열가소성 핫멜트 필름.
  2. 삭제
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