KR101961677B1 - 시트형 피복 코르크가 결합된 신발창 또는 인솔 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 신발창 또는 인솔에 시트형 피복 코르크를 복합하면서도, 동적 강도와 내마모성 등의 결점을 보완할 수 있는 기술에 관한 것으로, 시트형 피복 코르크의 코르크 파쇄편과 코르크 파쇄편 사이에 인위적으로 빈 공간인 본체 결합용 개구부를 형성하고, 이 시트형 피복 코르크에 신발창 본체 또는 인솔 본체인 발바닥형 본체 부재를 적층한 후 가압 가열하여 발바닥형 본체 부재의 일부가 본체 결합용 개구부로 침투되도록 하여 양자를 결합시킨 제품 내지 제조 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 신발창 또는 인솔과 같은 발바닥형 부재 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 복수의 본체 결합용 개구부가 형성된 시트형 피복 코르크가 신발창 본체 또는 인솔 본체에 적층 결합된 형태의 신발창 또는 인솔 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
코르크 파쇄편과 열가소성 폴리머의 결합 바인더를 사용한 '코르크 판상 블록'을 제조하고, 슬라이스 절단 가공에 의하여 두께 0.2mm~1mm, 최대 10mm로 슬라이스된 솔리드(solid) 구조의 코르크는 이미 여러 분야에 걸쳐 시장에서 판매되고 있다.
이와 같은 얇은 두께의 코르크 슬라이스 시트는, 그 배면에 부직포 또는 범포를 보강재로서 접착하여 벽지, 화판, 케이스 등의 상품으로 시판되고 있다.
이와 같은 종래의 코르크 제품은, 고무 배합내에 코르크 입자가 혼재하는 형태로서, 그 비중은 0.9g/cm3 이상의 고비중이며, 고무의 바다에 코르크가 작은 섬 형태로 존재한다. 즉 미세한 코르크가 폴리머 내에 점재하는 형태이었다.
한편 본 발명자에 의하여 대한민국 등록특허 제10-1661515호 "코르크-합성고무 가류 제품 제조 방법"(2016. 9.26. 등록)이 제안된 바 있다. 이 종래 기술은 파쇄 코르크편이 강인한 가류 고무 조성물에 의하여 결합된다는 점에서 진일보된 기술이나, 이에 의하여 제조된 코르크-합성고무 가류 제품은 비중이 0.5~0.96 g/cc정도로서 비교적 무거우며, 아울러 코르크-합성고무 가류 제품의 코르크 파쇄편 사이에는 실질적으로 빈 공간이 형성되지 않는 기술이다.
한편 종래 기술에서 코르크 파쇄편과 코르크 파쇄편 사이에 인위적으로 빈 공간을 형성하는 기술은 알려진 바 없다.
따라서 종래의 코르크 슬라이스 시트를 다른 재질의 부재와 결합하여 사용하기 위하여는 접착제에 의하여 양자를 결합하는 방법을 채택하여야 하며, 이 경우 접착력을 높이기 위하여 버핑(buffing) 등을 필요로 하게 된다.
그러나 이와 같은 접착에 의한 결합 방법은 정적인 제품에는 적합할 수 있지만, 각종 동적 활동이 요구되는 신발창 또는 인솔 등의 경우에는 적용하기 어렵다.
이는 코르크는 늘어나지 않는 성질을 가지는 것에 반하여, 신발 중창용 고무 내지 인솔용 스폰지의 경우 고신장성을 요구하기 때문이다.
또한 종래 제품의 열가소성 스폰지의 성형은, 금형에서 ‘가열 연화’하는 프레스와 ‘형상 유지를 위한 냉각’의 2단계 공정을 필수로 하며, 이로 인하여 금형 가격의 증가와 생산 회전성의 저하라는 문제가 있다.
또한 인솔의 표면에 철(凸) 의장을 부가한 제품이 시판되나, 이 철(凸) 의장은 접착 가공에 의하여 인솔의 표면에 부착되는 것이 일반적이며, 이와 같이 2차 공정을 요하는 취부 작업은 ‘성형/회전수’, ‘인적/코스트’가 2배가 되며, 철(凸) 의장의 내구성 저하라는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 신발창 또는 인솔에 시트형 피복 코르크를 복합하면서도, 동적 강도와 내마모성 등의 결점을 보완할 수 있는 기술을 제공하기 위한 것으로, 시트형 피복 코르크의 코르크 파쇄편과 코르크 파쇄편 사이에 인위적으로 빈 공간인 본체 결합용 개구부를 형성하고, 이 시트형 피복 코르크에 신발창 본체 또는 인솔 본체인 발바닥형 본체 부재를 적층한 후 가압 가열하여 발바닥형 본체 부재의 일부가 본체 결합용 개구부로 침투되도록 하여 양자를 결합시킨 제품 내지 제조 방법을 제안하고자 한다.
상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 직경 5mm~10mm의 코크크 파쇄편의 집합체인 코르크 파쇄편 집합체를 준비하는 코르크 파쇄편 집합체 준비 단계 ; 상기 코르크 파쇄편 집합체 100 중량부에 대하여 클로로프렌고무 라텍스(고형분 농도 50%~60%) 30~50 중량부, 천연고무 라텍스(고형분 농도 40%~60%) 15~25 중량부, 안정제 2~4 중량부, 습윤제 2~4 중량부, 증점제 4~6 중량부, 가류제 1~3 중량부를 교반날개 없는 드럼 회전식 혼합기에서 혼합하여 코르크-피복용 라텍스 혼합물을 형성하는 코르크-피복용 라텍스 혼합물 형성 단계 ; 상기 코르크-피복용 라텍스 혼합물을 자연 건조한 후 가류 성형하여 코르크 파쇄편과 코르크 파쇄편 사이에 빈 공간인 복수의 본체 결합용 개구부가 형성된 블록형 피복 코르크를 형성하되, 상기 복수의 본체 결합용 개구부의 공간 점유율은 상기 블록형 피복 코르크의 겉보기 부피 대비 10~60%이며, 상기 블록형 피복 코르크의 겉보기 비중은 0.12~0.35g/cm3인 블록형 피복 코르크 형성 단계 ; 상기 블록형 피복 코르크를 슬라이스 절단 가공하여 두께 0.2mm~4mm의 시트형 피복 코르크를 얻어내는 시트형 피복 코르크 작성 단계 ; 상기 시트형 피복 코르크에 신발창 본체 또는 인솔 본체인 발바닥형 본체 부재를 적층하는 발바닥형 본체 부재 적층 단계 ; 상기 시트형 피복 코르크에 적층된 상기 발바닥형 본체 부재를 가압 가열하여 상기 발바닥형 본체 부재의 일부를 상기 시트형 피복 코르크에 형성된 본체 결합용 개구부로 침투 결합시켜 상기 발바닥형 본체 부재의 일부가 상기 본체 결합용 개구부를 통하여 외부로 노출되는 발바닥형 부재를 제조하는 발바닥형 부재 제조 단계 ; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 사상으로, 가류 성형된 피복용 라텍스에 의하여 직경 5mm~10mm의 코르크 파쇄편들이 서로 결합되며 코르크 파쇄편과 코르크 파쇄편 사이에 빈 공간인 복수의 본체 결합용 개구부가 형성된 블록형 피복 코르크를 슬라이스 절단 가공하여 두께 0.2mm~4mm의 시트 형태로 제작된 시트형 피복 코르크, 상기 시트형 피복 코르크의 상부에 적층된 신발창 본체를 포함하여 이루어지며, 상기 복수의 본체 결합용 개구부의 공간 점유율은 상기 블록형 피복 코르크의 겉보기 부피 대비 10~60%이며, 상기 블록형 피복 코르크의 겉보기 비중은 0.12~0.35g/cm3이며, 상기 신발창 본체는 가압 가열에 의하여 그 일부가 상기 시트형 피복 코르크의 본체 결합용 개구부로 침투되어 상기 본체 결합용 개구부를 통하여 외부로 노출되면서 상기 시트형 피복 코르크에 결합된 것을 특징으로 하는 신발창이 제공된다.
본 발명의 또다른 사상으로, 가류 성형된 피복용 라텍스에 의하여 직경 5mm~10mm의 코르크 파쇄편들이 서로 결합되며 코르크 파쇄편과 코르크 파쇄편 사이에 빈 공간인 복수의 본체 결합용 개구부가 형성된 블록형 피복 코르크를 슬라이스 절단 가공하여 두께 0.2mm~4mm의 시트 형태로 제작된 시트형 피복 코르크, 상기 시트형 피복 코르크의 하부에 적층된 인솔 본체를 포함하여 이루어지며, 상기 복수의 본체 결합용 개구부의 공간 점유율은 상기 블록형 피복 코르크의 겉보기 부피 대비 10~60%이며, 상기 블록형 피복 코르크의 겉보기 비중은 0.12~0.35g/cm3이며, 상기 인솔 본체는 가압 가열에 의하여 그 일부가 상기 시트형 피복 코르크의 본체 결합용 개구부로 침투되어 상기 본체 결합용 개구부를 통하여 외부로 노출되면서 상기 시트형 피복 코르크에 결합된 것을 특징으로 하는 인솔이 제공된다.
상기와 같이 본 발명은, 시트형 피복 코르크의 코르크 파쇄편과 코르크 파쇄편 사이에 인위적으로 빈 공간인 본체 결합용 개구부를 형성하고, 이 시트형 피복 코르크에 신발창 본체 또는 인솔 본체인 발바닥형 본체 부재를 적층한 후 가압 가열하여 발바닥형 본체 부재의 일부가 본체 결합용 개구부로 침투되도록 하여 양자를 결합시킨 제품을 제공하여, 신발창 또는 인솔에 시트형 피복 코르크를 복합하면서도 동적 강도와 내마모성 등의 결점을 보완할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의하여 제조된 블록형 피복 코르크의 단면 개념도,
도 2는 도 1의 블록형 피복 코르크에서 얻어진 시트형 피복 코르크의 단면 개념도,
도 3은 도 2의 시트형 피복 코르크와 인솔 본체가 적층된 상태의 단면 개념도,
도 4는 도 3에서 가압 가열에 의하여 인솔 본체의 일부가 시트형 피복 코르크의 본체 결합용 개구부에 침투한 상태의 단면 개념도,
도 5는 도 4에 의하여 제조된 인솔의 사진,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 신발창 본체의 일부가 시트형 피복 코르크의 본체 결합용 개구부에 침투한 상태의 단면 개념도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 신발창의 저면도.
도 2는 도 1의 블록형 피복 코르크에서 얻어진 시트형 피복 코르크의 단면 개념도,
도 3은 도 2의 시트형 피복 코르크와 인솔 본체가 적층된 상태의 단면 개념도,
도 4는 도 3에서 가압 가열에 의하여 인솔 본체의 일부가 시트형 피복 코르크의 본체 결합용 개구부에 침투한 상태의 단면 개념도,
도 5는 도 4에 의하여 제조된 인솔의 사진,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 신발창 본체의 일부가 시트형 피복 코르크의 본체 결합용 개구부에 침투한 상태의 단면 개념도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 신발창의 저면도.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 부여하였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
종래 기술에서 코르크 파쇄편과 코르크 파쇄편 사이에 인위적으로 빈 공간을 형성하는 제품을 제공하지 못하는 것은 통상 아래와 같은 문제점에 기인한 것으로 이해된다.
코르크 파쇄편과 코르크 파쇄편 사이에 인위적으로 빈 공간이 형성되기 위하여는 충분히 큰 크기의 코르크 파쇄편을 이용하여야 하나(만일 작은 크기의 코르크 파쇄편을 이용한다면 빈 공간이 형성될 여지가 전혀 없다.), 대부분의 종래 기술은 고무 배합내에 코르크 입자가 혼재하는 형태이므로 코르크 입자가 작을수록 유리하다. 따라서 대부분의 종래 기술은 충분히 작은 크기의 코르크 파쇄편을 이용하기 위한 기술이며, 본 발명과 같이 충분히 큰 크기, 즉 직경 5mm~10mm의 코르크 파쇄편을 이용하기 위한 기술이 아니다.
또한 충분히 큰 크기의 코르크 파쇄편을 이용하는 경우에도 이들을 합성고무와 함께 니더, 롤러에서 혼합한다면, 전단력에 의하여 코르크 파쇄편이 파괴되면서 미세화되어, 결과적으로 빈 공간이 형성되지 못한다.
또한 충분히 큰 크기의 코르크 파쇄편과 합성고무를 적절하게 혼합하는 경우에도, 제조된 코르크-합성고무 제품에 비교적 큰 크기의 빈 공간(개구부)이 형성된다면 이는 제품의 강도를 현저히 약화시키는 요인이 되어 제품으로의 가치가 없는 것으로 인정될 것이다.
본 발명은 충분히 큰 크기의 코르크 파쇄편을 니더 또는 롤러를 사용하지 않고 피복용 라텍스 혼합물과 혼합하는 것이 특징이며, 이에 의하여 코르크 파쇄편의 원형을 그대로 유지할 수 있는 새로운 혼합 방식을 제안하며, 아울러 발바닥형 본체 부재의 일부가 시트형 피복 코르크의 본체 결합용 개구부에 침투되도록 하여 제품의 동적 강도와 내마모성이 증가되도록 하였다.
(1) 코르크 파쇄편 집합체 준비 단계
직경 5mm~10mm의 코크크 파쇄편의 집합체인 코르크 파쇄편 집합체를 준비한다.
이와 같이 비교적 큰 직경을 가진 코르크 파쇄편을 '조목 코르크 파쇄편'이라 칭하기도 한다.
(2) 코르크-피복용 라텍스 혼합물 형성 단계
코르크 파쇄편과 피복용 라텍스 혼합물을 혼합하여 코르크-피복용 라텍스 혼합물을 형성한다.
코르크-피복용 라텍스 혼합물은, 코르크 파쇄편 집합체 100 중량부와, 클로로프렌고무 라텍스(고형분 농도 50%~60%) 30~50 중량부, 천연고무 라텍스(고형분 농도 40%~60%) 15~25 중량부, 안정제 2~4 중량부, 습윤제 2~4 중량부, 증점제 4~6 중량부, 가류제 1~3 중량부를 교반날개 없는 드럼 회전식 혼합기에서 혼합하여 코르크-피복용 라텍스 혼합물을 형성한다.
클로로프렌고무 라텍스는, 클로로프렌 고무의 콜로이드상 수분산물이며, 천연고무 라텍스는 천연고무의 콜로이드상 수분산물이다.
클로로프렌고무 라텍스(고형분 농도 50%~60%)가 50 중량부를 초과하거나 천연고무 라텍스(고형분 농도 40%~60%)가 25 중량부를 초과하면, 고무 고형분의 증가로 인하여 후술하는 블록형 피복 코르크에서 충분한 크기의 본체 결합용 개구부가 형성되지 않는다.
또한 클로로프렌고무 라텍스(고형분 농도 50%~60%)가 30 중량부 미만이거나 천연고무 라텍스(고형분 농도 40%~60%)가 15 중량부 미만이면, 고무 고형분의 감소로 인하여 블록형 피복 코르크에서 코르크 파쇄편과 코르크 파쇄편이 충분한 결합력을 가지지 않게 된다.
안정제, 습윤제, 증점제, 가류제 등은 클로로프렌고무 라텍스 및 천연고무 라텍스의 가류 성형에 적절한 중량비로 첨가된다.
코르크 파쇄편과 피복용 라텍스 혼합물의 혼합은, 코르크 파쇄편의 파괴를 방지하기 위하여, 교반날개 없는 드럼 회전식 혼합기에서 저속으로 교반하면서 혼합된다.
(3) 블록형 피복 코르크 형성 단계
코르크-피복용 라텍스 혼합물을 건조한 후(특히 피복용 라텍스 혼합물의 분산매를 건조 제거한 후) 가류 성형하여, 코르크 파쇄편과 코르크 파쇄편 사이에 빈 공간인 복수의 본체 결합용 개구부가 형성된 블록형 피복 코르크를 형성한다.
이에 의하여 각각의 코르크 파쇄편의 표면은 피복용 라텍스에 의하여 피복되는 한편 피복용 라텍스에 의하여 다른 코르크 파쇄편과 결합되며, 이때 코르크 파쇄편 사이, 구체적으로는 피복용 라텍스 사이에 빈 공간인 복수의 본체 결합용 개구부가 형성된다.
이에 의하여 제조된 블록형 피복 코르크는 겉보기 비중 0.12~0.35g/cm3으로 매우 가벼우며, 복수의 본체 결합용 개구부의 공간 점유율은 블록형 피복 코르크의 겉보기 부피 대비 10~60%이다.
복수의 본체 결합용 개구부의 공간 점유율이 블록형 피복 코르크의 겉보기 부피 대비 60%를 초과하면, 본체 결합용 개구부의 공간 점유율이 지나치게 높아 코르크 파쇄편과 코르크 파쇄편의 결합력이 지나치게 낮아지면서 후술하는 슬라이스 절단 가공 등에서 그 형태를 유지하기 어렵다.
복수의 본체 결합용 개구부의 공간 점유율이 블록형 피복 코르크의 겉보기 부피 대비 10% 미만이면, 후술하는 발바닥형 본체 부재가 시트형 피복 코르크에 침투하는 양이 현저히 낮아지면서 발바닥형 본체 부재와의 결합력이 낮아지게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의하여 제조된 블록형 피복 코르크의 단면 개념도이다.
도 1에서 블록형 피복 코르크(10)는, 코르크 파쇄편(11)과, 가류 성형된 피복용 라텍스(12)로 이루어지며, 코르크 파쇄편(11) 사이에 복수의 본체 결합용 개구부(13)가 형성되어 있다.
(4) 시트형 피복 코르크 작성 단계
(3)과정에서 제조된 블록형 피복 코르크를 슬라이스 절단 가공하여 두께 0.2mm~4mm의 시트형 피복 코르크를 얻어낸다.
도 2는 도 1의 블록형 피복 코르크(10)에서 얻어진 시트형 피복 코르크(100)의 단면 개념도이다.
시트형 피복 코르크(100)는, 코르크 파쇄편(11)과, 가류 성형된 피복용 라텍스(12)로 이루어지며, 코르크 파쇄편(11) 사이에 복수의 본체 결합용 개구부(13)가 형성되어 있다.
아울러 코르크 파쇄편(11)의 슬라이스 가공된 단면에는 피복용 라텍스(12)가 존재하지 않으며, 코르크 자체가 외부로 노출되어 있다.
(5) 발바닥형 본체 부재 적층 단계
시트형 피복 코르크에 발바닥형 본체 부재를 적층한다.
발바닥형 본체 부재는 신발창 본체 또는 인솔 본체에 해당한다.
도 3은 시트형 피복 코르크(100)와 인솔 본체(200)를 적층한 상태의 단면 개념도이다.
발바닥형 본체 부재는 신발창 또는 인솔에 현재 사용되고 있는 재료를 사용한다.
발바닥형 본체 부재가 신발창 본체일 경우, 주로 폴리우레탄 스폰지 창이 발바닥형 본체 부재로 채택될 수 있으며, 발바닥형 본체 부재의 착지 바닥측에 시트형 피복 코르크가 적층된다.
발바닥형 본체 부재가 신발창 본체일 경우, 발바닥형 본체 부재는 합성고무, 폴리우레탄 고무, 또는 미가류 생지가 적용될 수도 있다.
발바닥 본체 부재가 인솔 본체일 경우, 주로 EVA 스폰지가 발바닥형 본체 부재로 채택될 수 있으며, 발바닥형 본체 부재의 상부 표피측에 시트형 피복 코르크가 적층된다.
발바닥 본체 부재가 인솔 본체일 경우, 발바닥형 본체 부재는 열가소성 스폰지의 성형품이거나 미가류 생지일 수 있다.
종래의 인솔은, EVA 스폰지와 발포 스티롤과 범포나 부직포가 복합된 다양한 상품이 시장화되고 있다. 이들 열가소성 스폰지는 독립 기포의 절연체이며, 대전용량이 크고 정전기 접지(earth)가 불가능하며, 영구변형이 크고, 가열 압축에 의하여 독립 기포는 찌부러지며, 통기성 및 탈취 기능이 사라지며, 표면에 세균의 번식 등의 위생면에 과제가 있다.
시트형 피복 코르크는 발바닥 형태로 재단되어, 발바닥 본체 부재와 시트형 피복 코르크는 동일한 형태를 가질 수 있다.
실시예에 따라서는 시트형 피복 코르크는 발바닥 본체 부재의 면적과 대비하여 작은 면적을 가지도록 재단된 후, 발바닥 본체 부재의 복수의 지점에 적층되는 구조일 수 있다. 즉 발바닥 형태의 발바닥 본체 부재에 2개 또는 3개 또는 4개 또는 그 이상의 복수의 시트형 피복 코르크가 영역을 달리하면서 배치될 수 있다.
(6) 발바닥형 부재 제조 단계
발바닥형 본체 부재가 시트형 피복 코르크에 적층된 상태에서, 발바닥형 본체 부재를 가압 가열하여 발바닥형 본체 부재의 일부를 시트형 피복 코르크에 형성된 본체 결합용 개구부로 침투시켜, 발바닥형 본체 부재와 시트형 피복 코르크를 결합시켜 발바닥형 부재, 즉 인솔 또는 신발창을 완성한다.
발바닥형 본체 부재인 열가소성 스폰지와 시트형 피복 코르크를 합체한 후, 160℃±10℃로 가열하면서 5min±2min동안 프레스 가압한다.
발바닥형 본체 부재는 프레스 성형의 가압, 가열 성형시에 가소화하며, 유동화하여, 시트형 피복 코르크의 본체 결합용 개구부에 충전된다.
따라서 발바닥형 본체 부재의 일부는 시트형 피복 코르크의 본체 결합용 개구부를 통하여 외부로 노출되는 침투부를 가지게 된다.
물론 발바닥형 본체 부재와 시트형 피복 코르크를 프레스 성형 공정으로 결합할 때 발바닥에 적합한 3D 구조의 '발바닥 맛사지' 기능을 가지는 코르크 의장을 동시 성형하는 것도 가능하다.
도 4는 도 3에서 가압 가열에 의하여 인솔 본체의 일부가 시트형 피복 코르크의 본체 결합용 개구부에 침투한 상태의 단면 개념도이다. 즉 인솔 본체(200)의 일부는 시트형 피복 코르크의 본체 결합용 개구부에 침투한 침투부(201)이다.
도 5는 도 4에 의하여 제조된 인솔의 사진이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 신발창 본체(300)의 일부가 시트형 피복 코르크의 본체 결합용 개구부에 침투한 상태의 단면 개념도이다.
신발창 본체(300)의 일부는 시트형 피복 코르크(100)의 본체 결합용 개구부(13)에 침투한 침투부(301)를 이룬다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 신발창의 저면도이다. 도시된 바와 같이 신발창의 복수의 지점에 시트형 피복 코르크(100)가 결합되어 있으며, 시트형 피복 코르크(100)를 통하여 신발창 본체(300)의 침투부(301)가 외부로 노출되어 있다.
블록형 피복 코르크는, 가류 성형시의 가열공정의 열이력으로 인하여, 코르크 입자에 포함된 수분은 전부 증기(기화)되어 방출된다. 이때 증기가 방출된 궤적이 코르크 및 피복용 라텍스에 연속 기포를 형성하여, 코르크는 통기성 구조를 가지면서 발한(發汗)작용으로서 호흡하며, 세포에 1g/cm3에 2000~4000만개의 미세 다공이 형성되며, 활성탄과 같은 탈취작용, 멸균작용을 가지게 되어 위생적이다.
또한 코르크는 팽창과 수축을 통하여 대기와의 호흡을 반복하며, 다공으로 대기의 습도(수분)가 충만하므로, 인솔에 적용된 경우 인체에 대전한 정전기를 순식간에 인솔이 제전하는 '축전 시스템'이 되며, 신발창에 적용된 경우 지면을 보행중에 신발창 바닥에 적층된 코르크가 항상 접지면에 접지(earth)하여 지중으로의 방전 시스템이 기능하게 된다.
즉 코르크는 발바닥의 땀, 냄새 등의 탈취 작용과 멸균 작용을 가지게 되며, 인체의 정전기를 제거하는 어스(earth) 기능을 가지게 된다.
(a) 피복용 라텍스는 코르크 파쇄편의 표면에 임의의 색소로 착색되며, (b) 슬라이스 절단 가공된 코르크의 단면은 무착색이며, (c) 코르크 파쇄편의 결합부는 망목 구조의 각색의 조합이 되어, (a)(b)(c)의 독립한 색을 조합한 마파 두부와 유사한 모양이 되며, 디자인적으로 새로운 분위기를 일으킨다.
또한 강도적으로는 발바닥형 본체 부재가 시트형 피복 코르크의 본체 결합용 개구부에 충만 노출하여, 코르크 파쇄편의 외연 망목, 즉 코르크 파쇄편의 취약한 결합부가 쿠션성, 굴곡성 등의 면에서 보강되는 보강 구조를 가지게 된다.
즉 시트형 피복 코르크의 두께와, 본체 결합용 개구부의 개구 비율에 비례하여 발바닥형 본체 부재가 다량으로 외부로 노출되어, 접지면의 내마모성과 코르크 파쇄편의 변형을 방지하여 전체적인 물리적 강도를 비약적으로 향상시키는 특징을 가지게 된다.
시트형 피복 코르크와 발바닥형 본체 부재가 결합되기 이전의 본체 결합용 개구부는 코르크 파쇄편끼리의 접점이 적으며, 접착 강도도 취약하다.
그러나 시트형 피복 코르크와 발바닥형 본체 부재의 결합에 의하여, 코르크 파쇄편의 슬라이스 단면은 버핑 연마(buffing finish)가 불필요하며, 본체 결합용 개구부는 강력한 3차원의 접착제 구조가 된다. 즉 본체 결합용 개구부에 발바닥형 본체 부재가 침투하면서, 매우 강한 동적 강도 및 박리강도를 발휘하게 된다.
한편, 신발창에서는, 코르크 단면의 다공은 ‘젖은 마루의 안티-슬립’ 마찰저항을 발휘한다. 게다가 코르크의 공기를 함유하는 다공질 구조는 쿠션성, 단열성이 풍부하며, 물에 뜨는 신발창을 실현할 수 있다. 특히 의료현장, 제약공장, IC 부품 공장, 식품공장, 스포츠용 등, 안전 위생면에 적응가능한 특징적인 신발창을 제공한다.
이러한 본체 결합용 개구부에 의한 시트형 피복 코르크와 발바닥형 본체 부재의 결합 구조는 인솔, 신발창 이외에도 매트, 바닥재, 손잡이 등 신분야의 미래형 상품에 적용될 수 있다.
이와 같은 본 발명은 접착제, 버프 가공을 필요로 하지 않으며, 2차 공정을 필요로 하지 않으며, 1차 공정을 생략하고 생산 코스트 절감과 금형 제작비의 저감을 달성한다.
< 구체적 실시예 >
이하 본 발명에 의한 구체적인 실시예를 설명한다.
- 블록형 피복 코르크 및 시트형 피복 코르크
직경 5mm~10mm의 코르크 파쇄편의 분포율이 70% 이상인 코르크 파쇄편 집합체를 준비하였다. 이 코르크 파쇄편은 포르투칼로부터의 수입품이다.
이 코르크 파쇄편 집합체 100중량부에 대하여 클로로프렌고무 라텍스(고형분 농도 60%)(상품명 : 슈우푸렌) 40 중량부, 천연고무 라텍스(low, 암모니아 농도 0.25%, 고형분 농도 60%) 18 중량부, 안정제(stabilizers, 상품명 Nonipol, 성분 Polyoxyethylen · nonylphenyl/ether) 3 중량부, 습윤제(Weting agents, 상품명 Leonil, 성분 Alkylnaphthalene/sulfonate) 3 중량부, 증점제(Thickeners, 상품명 Latekoil-AS, 성분 Ammonium/salt) 5 중량부, 안료(Molybden-red) 3 중량부, 가류제(sulfur) 2 중량부를 계량하여, 합계 1000리터의 피복용 라텍스 혼합액을 작성하였다.
위 피복용 라텍스 혼합액 1리터를 교반날개 없는 드럼 회전식 혼합기(야마토노우지 주식회사 제품명 고루도 25리터 소형 믹서 회전수 25rpm)를 사용하여, 5분간 드럼을 회전하고, 코르크 파쇄편을 2회로 분할하여 투입하며, 코르크 파쇄편의 투입시마다 회전을 정지하여, 총 15분간 혼합하여, 위에 기재한 중량부에 따른 코르크-피복용 라텍스 혼합물을 형성하였다.
위 혼합에 의하여 적색의 코르크 파쇄편은 적등색의 코르크-피복용 라텍스 혼합물이 되며, 포함 코르크 파쇄편 상호간에 점착성을 가지는 조성물이 되며, 코르크 입자는 손상 없이 원형을 유지하였다.
위와 같은 방식으로 코르크-피복용 라텍스 혼합물을 얻어낸 후, 코르크-피복용 라텍스 혼합물 2kg800g을 하부에 그물이 달린 목제 틀(내부 치수 :1000x1000x20mm)에 충전하였다.
이 코르크-피복용 라텍스 혼합물은, 목제 틀보다 높게 쌓아올린 형태가 되며, 실내온도 20℃에서 24시간의 자연 건조를 하였다. 자연 건조 후에, 상부덮개로서 PVC 평판(1000x1000x5mm)의 압축판을 위에 놓고, 습기를 다소 남기는 점착 상태에서 65kg의 인원 2명이 위에 타서 밟으면 용이하게 점결 고형화하였다. 이 과정에서 피복용 라텍스의 분산매는 70~80%가 제거된다.
상기의 점결 고형화한 조성물을, 알루미늄제 틀 금형(내부 치수 1000x1000x12mm)에 바닥판(1300x1300x5mm 치수)의 형체에, 점결 고형화한 건조 조성물을 장전하여, 상부 덮개인 1300x1300x5mm의 알루미늄 판을 위에 놓아, 그 금형을 증기 프레스기에 삽입하여, 성형조건 :증기압 8kgf/cm2 (175℃) : 프레스 시간 20min(에어 빼기 3분 및 18분, 총 2회를 포함)의 가류 성형을 거친 후, 그 성형물을 금형으로부터 취출하여 그 형태 치수를 측정하였다.
전항의 성형물의 중량은 2kg400g 이며, 24시간의 숙성 냉각 후 치수 998x998x11.5mm, 겉보기 비중 0.209g/cm3 의 성형물, 즉 블록형 피복 코르크가 제조되었다. 이때 복수의 본체 결합용 개구부는 블록형 피복 코르크의 겉보기 부피 대비 19%를 차지하였다.
상기의 블록형 피복 코르크를 EVA용 스폰지 슬라이스 가공기를 사용하여 슬라이스 절단 가공하여 두께 1.5mm의 시트형 피복 코르크를 제작하였다.
- 인솔 적용
두께 8mm의 판 형태의 EVA 스폰지 및 두께 1.5mm의 상기 시트형 피복 코르크를 동일한 재단형에서 따내고, 인솔 3D 성형 금형에, 하층에 EVA 스폰지와, 상층에 시트형 피복 코르크를 포갠 상태로 금형에 사입하여 가열성형기의 가압(80kgf/cm3)에서, 열판온도 150℃로 조정하여, 5min간 (1차) 프레스 성형 조건에서 3D 인솔이 만들어졌다.
종래의 EVA 스폰지는 열가소성 때문에 냉각장치에서 형상 고형화할 필요가 있지만, 본 실시예에서는 2차 냉각공정이 불필요하며, 이에 따라 종래 기술에 비하여 2배 이상의 생산성을 달성할 수 있다.
온도 150℃~180℃에서, 본 실시예의 코르크는, 연화팽창하지 않고, 원형 형상을 유지하고 있는 반면, EVA 스폰지 등의 열가소성 스폰지는 연화하여, 독립 기포가 팽창하여 원형의 유지가 불가능하다. 그러나 시트형 피복 코르크의 본체 결합용 개구부에 침투한 EVA 스폰지(혹은 미가류 생지)는, 지중에 타설한 기초 말뚝과 동일한 모양으로, 시트형 피복 코르크의 본체 결합용 개구부에 결합하여 접착제로서 충만하게 된다. 따라서 토목공사의 기초 말축(마찰 말뚝)과 동일한 형태의 주면 마찰력을 가지면서, 가류 종료와 동시에 가소화한 폴리머의 흐름 억지력이 기능하게 된다.
본 발명의 본체 결합용 개구부는, 전술의 원리를 채용하는 것이 전제이며, 금형을 개방하여 공기에 접촉되는 순간에 급냉하는 자연 현상을 채용하여, 설계 치수대로의 형상의 코르크 복합 3D 구조를 가진 인솔이 완성된다.
물론 EVA 스폰지 대신에 다른 종류의 열가소성 스폰지 혹은 미가류 생지가 인솔 본체로 채용될 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것일 뿐 한정적이 아닌 것으로 이해되어야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 블록형 피복 코르크 11 : 코르크 파쇄편
12 : 피복용 라텍스 13 : 본체 결합용 개구부
100 : 시트형 피복 코르크
200 : 인솔 본체 201 : 침투부
300 : 신발창 본체 301 : 침투부
12 : 피복용 라텍스 13 : 본체 결합용 개구부
100 : 시트형 피복 코르크
200 : 인솔 본체 201 : 침투부
300 : 신발창 본체 301 : 침투부
Claims (3)
- 직경 5mm~10mm의 코크크 파쇄편의 집합체인 코르크 파쇄편 집합체를 준비하는 코르크 파쇄편 집합체 준비 단계 ;
상기 코르크 파쇄편 집합체 100 중량부에 대하여 클로로프렌고무 라텍스(고형분 농도 50%~60%) 30~50 중량부, 천연고무 라텍스(고형분 농도 40%~60%) 15~25 중량부, 안정제 2~4 중량부, 습윤제 2~4 중량부, 증점제 4~6 중량부, 가류제 1~3 중량부를 교반날개 없는 드럼 회전식 혼합기에서 혼합하여 코르크-피복용 라텍스 혼합물을 형성하는 코르크-피복용 라텍스 혼합물 형성 단계 ;
상기 코르크-피복용 라텍스 혼합물을 자연 건조한 후 가류 성형하여 코르크 파쇄편과 코르크 파쇄편 사이에 빈 공간인 복수의 본체 결합용 개구부가 형성된 블록형 피복 코르크를 형성하되, 상기 복수의 본체 결합용 개구부의 공간 점유율은 상기 블록형 피복 코르크의 겉보기 부피 대비 10~60%이며, 상기 블록형 피복 코르크의 겉보기 비중은 0.12~0.35g/cm3인 블록형 피복 코르크 형성 단계 ;
상기 블록형 피복 코르크를 슬라이스 절단 가공하여 두께 0.2mm~4mm의 시트형 피복 코르크를 얻어내는 시트형 피복 코르크 작성 단계 ;
상기 시트형 피복 코르크에 신발창 본체 또는 인솔 본체인 발바닥형 본체 부재를 적층하는 발바닥형 본체 부재 적층 단계 ;
상기 시트형 피복 코르크에 적층된 상기 발바닥형 본체 부재를 가압 가열하여 상기 발바닥형 본체 부재의 일부를 상기 시트형 피복 코르크에 형성된 본체 결합용 개구부로 침투 결합시켜 상기 발바닥형 본체 부재의 일부가 상기 본체 결합용 개구부를 통하여 외부로 노출되는 발바닥형 부재를 제조하는 발바닥형 부재 제조 단계 ;
를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 시트형 피복 코르크가 결합된 발바닥형 부재의 제조 방법.
- 가류 성형된 피복용 라텍스에 의하여 직경 5mm~10mm의 코르크 파쇄편들이 서로 결합되며 코르크 파쇄편과 코르크 파쇄편 사이에 빈 공간인 복수의 본체 결합용 개구부가 형성된 블록형 피복 코르크를 슬라이스 절단 가공하여 두께 0.2mm~4mm의 시트 형태로 제작된 시트형 피복 코르크, 상기 시트형 피복 코르크의 상부에 적층된 신발창 본체를 포함하여 이루어지며,
상기 복수의 본체 결합용 개구부의 공간 점유율은 상기 블록형 피복 코르크의 겉보기 부피 대비 10~60%이며,
상기 블록형 피복 코르크의 겉보기 비중은 0.12~0.35g/cm3이며,
상기 신발창 본체는 가압 가열에 의하여 그 일부가 상기 시트형 피복 코르크의 본체 결합용 개구부로 침투되어 상기 본체 결합용 개구부를 통하여 외부로 노출되면서 상기 시트형 피복 코르크에 결합된 것을 특징으로 하는 시트형 피복 코르크가 결합된 신발창.
- 가류 성형된 피복용 라텍스에 의하여 직경 5mm~10mm의 코르크 파쇄편들이 서로 결합되며 코르크 파쇄편과 코르크 파쇄편 사이에 빈 공간인 복수의 본체 결합용 개구부가 형성된 블록형 피복 코르크를 슬라이스 절단 가공하여 두께 0.2mm~4mm의 시트 형태로 제작된 시트형 피복 코르크, 상기 시트형 피복 코르크의 하부에 적층된 인솔 본체를 포함하여 이루어지며,
상기 복수의 본체 결합용 개구부의 공간 점유율은 상기 블록형 피복 코르크의 겉보기 부피 대비 10~60%이며,
상기 블록형 피복 코르크의 겉보기 비중은 0.12~0.35g/cm3이며,
상기 인솔 본체는 가압 가열에 의하여 그 일부가 상기 시트형 피복 코르크의 본체 결합용 개구부로 침투되어 상기 본체 결합용 개구부를 통하여 외부로 노출되면서 상기 시트형 피복 코르크에 결합된 것을 특징으로 하는 시트형 피복 코르크가 결합된 인솔.
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