KR102092733B1

KR102092733B1 - 고감성 및 난슬립 특성을 가지는 사출형 신발 겉창용 조성물

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Publication number: KR102092733B1
Application number: KR1020180112132A
Authority: KR
Inventors: 이진혁; 최명찬; 윤유미; 이창성; 서종현
Original assignee: 한국신발피혁연구원; (주)아미켐
Priority date: 2018-09-19
Filing date: 2018-09-19
Publication date: 2020-03-24

Abstract

본 발명은 고감성 및 난슬립 특성을 가지는 사출형 신발 겉창용 조성물에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 신발 겉창용 기재에 액상 이소프렌고무를 첨가함으로써, 60A(shore A)급의 낮은 경도로 인해 우수한 감성특성을 가지면서도, 이와 동시에 우수한 난슬립성, 기계적 강도 및 사출 작업성을 동시에 구현할 수 있도록 하는 신발 겉창용 조성물에 관한 것이다.

Description

고감성 및 난슬립 특성을 가지는 사출형 신발 겉창용 조성물{INJECTION MOULDING TYPE COMPOSITION FOR OUTSOLE OF SHOES WITH HIGH SENSITIVE AND NON SLIP PROPERTIES}

본 발명은 신발 겉창의 감성특성과 난슬립성, 기계적 강도 및 사출 작업성 등을 동시에 향상시킬 수 있도록 하는 신발 겉창용 조성물에 관한 것이다.

일반적으로 신발 겉창은 다양한 기능의 물성들이 요구되고 있으며, 그 중 감성특성과 난슬립 특성도 주요 물성 중의 하나이다. 구체적으로 연질 또는 저경도에 의해 구현되는 감성특성과 결로면이나 빙판길에서의 난슬립성은 신발 겉창에 필요한 중요한 기능중 하나이다.

한편, 일반적으로 신발 겉창으로 사용되는 TPR(Thermo Plastic Rubber)의 경우 저경도 제품으로써 감성 및 사출 특성이 우수하지만 난슬립성이나 기계적 강도가 낮은 문제점이 있다. 아울러 TPU(Thermo Plastic Polyurethane)의 경우 우수한 기계적 강도를 가지지만 높은 경도로 인해 감성특성이 낮은 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 특허문헌 1 및 2에서와 같이 신발 겉창용 조성물에 가소제를 첨가하여 저경도화시키고자 하는 기술이 제안되었다.

하지만 가소제의 첨가 시 저경도화로 인해 감성특성이 개선될 수는 있지만, 기계적 강도나 난슬립성이 저하되고 블루밍 현상이 발생되는 문제점이 있었으며, 특히 특허문헌 2에서 사용되는 프탈레이트계 가소제는 독성물질로 규정되어 그 사용이 제한되고 있다.

또한 상기와 같은 가소제의 첨가에 따른 저경도화는, 성형 시 점착특성의 증가, 즉, 점도 저하로 인해 컴파운드의 펠렛화 공정에서 뭉침이 발생하거나 또는 냉각공정에서 냉각수의 온도가 증가하거나 또는 가소제를 10 중량부 이상 첨가시 컷팅 문제가 발생하는 등 생산 공정이 정지될 수 있는 심각한 문제점이 있었다.

특허문헌 1 : 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0135286호 "열가소성 엘라스토머 조성물 및 그의 제조 방법" 특허문헌 2 : 대한민국 등록특허공보 제10-0961382호 "저경도, 저비중 및 고물성을 갖는 투명 폴리우레탄 수지조성물"

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 신발 겉창용 기재에 액상 이소프렌고무를 첨가함으로써, 60A(shore A)급의 낮은 경도로 인해 우수한 감성특성을 가지면서도 우수한 난슬립성, 기계적 강도 및 사출 작업성을 동시에 구현할 수 있도록 함을 과제로 한다.

본 발명은 신발 겉창용 조성물에 있어서, 기재에 액상 이소프렌고무 및 신발 겉창용 첨가제를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 고감성 및 난슬립 특성을 가지는 사출형 신발 겉창용 조성물을 과제의 해결 수단으로 한다.

보다 구체적으로 상기 고감성 및 난슬립 특성을 가지는 사출형 신발 겉창용 조성물은, TPU 70 ~ 87 중량%, 실리콘 고무 1 ~ 5 중량% 및 부타디엔 고무 12 ~ 25 중량%로 이루어지는 기재 100 중량부에 대하여, 액상 이소프렌고무 6.5 ~ 8.5 중량부 및 신발 겉창용 첨가제를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하지만, 기재의 경우 상기 종류에 한정되는 것은 아니고 이미 공지된 다양한 신발 겉창용 기재의 적용이 가능하다.

한편, 상기 신발 겉창용 첨가제는 기재 100 중량부에 대하여, 스테아린산아연 0.2 ~ 0.4 중량부, 스테아린산칼슘 0.4 ~ 0.6 중량부, 산화방지제 0.05 ~ 0.15 중량부, 자외선흡수제 0.5 ~ 0.8 중량부 및 가교제 0.05 ~ 0.1 중량부로 이루어지는 것이 바람직하지만, 이 역시 상기 종류에 한정되는 것은 아니고 이미 공지된 다양한 신발 겉창용 첨가제의 적용이 가능하다.

본 발명은 60A(shore A)급의 낮은 경도로 인해 우수한 감성특성을 가지면서도 우수한 난슬립성, 기계적 강도 및 사출 작업성을 동시에 구현할 수 있는 효과를 가진다.

본 발명은 상기의 효과를 달성하기 위한 고감성 및 난슬립 특성을 가지는 사출형 신발 겉창용 조성물에 관한 것으로써, 본 발명의 기술적 구성을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

이하, 본 발명에 따른 고감성 및 난슬립 특성을 가지는 사출형 신발 겉창용 조성물을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 고감성 및 난슬립 특성을 가지는 사출형 신발 겉창용 조성물은. 기재에 액상 이소프렌고무 및 신발 겉창용 첨가제를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

즉, 신발 겉창용 기재에 액상 이소프렌고무를 첨가함으로써, 60A(shore A)급의 낮은 경도로 인해 우수한 감성특성을 가지면서도 우수한 난슬립성, 기계적 강도 및 사출 작업성을 동시에 구현할 수 있도록 하는 것이다.

보다 구체적으로 본 발명은 TPU 70 ~ 87 중량%, 실리콘 고무 1 ~ 5 중량% 및 부타디엔 고무 12 ~ 25 중량%로 이루어지는 기재 100 중량부에 대하여, 액상 이소프렌고무 6.5 ~ 8.5 중량부 및 신발 겉창용 첨가제를 포함하여 이루어지며, 상기 신발 겉창용 첨가제는 스테아린산아연 0.2 ~ 0.4 중량부, 스테아린산칼슘 0.4 ~ 0.6 중량부, 산화방지제 0.05 ~ 0.15 중량부, 자외선흡수제 0.5 ~ 0.8 중량부 및 가교제 0.05 ~ 0.1 중량부로 이루어진다.

상기 기재를 이루기 위한 TPU, 실리콘 고무 및 부타디엔 고무는 신발 겉창용 소재로써 이미 공지된 소재이며, 상기 함량 범위를 벗어날 경우 기계적 강도나 난슬립성 등이 저하될 우려가 있지만 반드시 상기 범위에 한정되는 것은 아니고, 신발의 종류, 겉창의 종류, 겉창의 사용환경이나 필요 기능에 따라 이미 공지된 다양한 신발 겉창용 기재 및 함량의 적용이 가능하다.

상기 액상 이소프렌고무는 성형시 고무와 가교가능하며, 고무의 연질화를 구현하는 물질로써 본 발명에서는 신발 겉창의 우수한 난슬립성 및 기계적 강도를 유지하면서도, 이와 동시에 60A(shore A)급의 낮은 경도를 바탕으로 하는 우수한 감성특성 및 사출 작업성을 구현하기 위해 첨가된다.

한편, 상기 액상 이소프렌고무의 함량이 6.5 중량부 미만일 경우 연질화 및 상기 효과가 미비해질 우려가 있으며, 8.5 중량부를 초과할 경우 신발 겉창의 기계적 강도가 저하될 우려가 있다.

신발 겉창용 첨가제로써 스테아린산아연, 스테아린산칼슘, 산화방지제(Pentaerythrityl-tetrakis[3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxy phenyl)-propionate], Octadecyl 3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxy phenyl)-propionate, 4,4'-Bis(alpha,alphadimethylbenzyl)di -phenylamine, polymerized 1,2-dihydro-2,2,4-trimethyl quinoline, 2,5-di-t-butyl-4-methylphenol, Hydroquinoline, N,N'-diphenyl-p-phenylenediamine, Tri(nonylatedphenyl)phosphite, 2-Mercaptobenziaidazole, N-Cyclohexy thiophthal ilnide 등), 자외선흡수제(자외선 흡수파장이 230 ~ 390 nm인 벤조페논, 280 ~ 390 nm의 벤조트리아졸, 230 ~ 320nm의 아릴에스테르, 280 ~ 300 nm의 옥스아닐리드 등) 및 가교제(퍼옥사이드, 황 등)는 신발 겉창용 첨가제로 이미 공지된 첨가제로써 그 상세한 설명은 생략한다. 한편, 상기 각 첨가제의 함량이 상기 범위를 벗어날 경우 물성저하나 블루밍 현상이 발생할 수 있지만, 반드시 상기 범위에 한정되는 것은 아니고, 신발의 종류, 겉창의 종류, 겉창의 사용환경이나 필요 기능에 따라 이미 공지된 다양한 신발 겉창용 첨가제 및 함량의 적용이 가능하다.

이하, 하기의 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명의 범위가 실시예에 한정되는 것은 아니다.

1. 신발 겉창의 제조

(실시예 1)

TPU 80 중량%, 실리콘 고무 7.5 중량% 및 부타디엔 고무 12.5 중량%로 이루어지는 기재 100 중량부에 대하여, 액상 이소프렌고무 7.5 중량부, 스테아린산아연 0.3 중량부, 스테아린산칼슘 0.5 중량부, 산화방지제 0.1 중량부, 자외선흡수제 0.7 중량부 및 가교제 0.05 중량부를 180℃의 이축압축기에서 혼련하여 펠렛을 제조하고, 제조된 펠렛을 180℃의 사출기에서 사출성형하여 신발 겉창을 제조하였다.

(실시예 2)

TPU 70 중량%, 실리콘 고무 5 중량% 및 부타디엔 고무 25 중량%로 이루어지는 기재 100 중량부에 대하여, 액상 이소프렌고무 6.5 중량부, 스테아린산아연 0.2 중량부, 스테아린산칼슘 0.4 중량부, 산화방지제 0.05 중량부, 자외선흡수제 0.5 중량부 및 가교제 0.05 중량부를 180℃의 이축압축기에서 혼련하여 펠렛을 제조하고, 제조된 펠렛을 180℃의 사출기에서 사출성형하여 신발 겉창을 제조하였다.

(실시예 3)

TPU 87 중량%, 실리콘 고무 1 중량% 및 부타디엔 고무 12 중량%로 이루어지는 기재 100 중량부에 대하여, 액상 이소프렌고무 8.5 중량부, 스테아린산아연 0.4 중량부, 스테아린산칼슘 0.6 중량부, 산화방지제 0.15 중량부, 자외선흡수제 0.8 중량부 및 가교제 0.1 중량부를 180℃의 이축압축기에서 혼련하여 펠렛을 제조하고, 제조된 펠렛을 180℃의 사출기에서 사출성형하여 신발 겉창을 제조하였다.

(비교예 1)

부타디엔 고무 100 중량부에 대하여, 스테아린산아연 6 중량부, 스테아린산칼슘 10 중량부, 산화방지제 2 중량부, 자외선흡수제 14 중량부 및 가교제 1 중량부를 180℃의 이축압축기에서 혼련하여 펠렛을 제조하고, 제조된 펠렛을 180℃의 사출기에서 사출성형하여 신발 겉창을 제조하였다.

2. 신발 겉창 평가

상기 실시예 및 비교예에 따른 신발 겉창에 대하 아래와 같은 시험방법으로 평가하였고 그 결과는 아래 [표 1]과 같다.

(1) 경도(Shore A) : ASKER A(Kobunshi keiki) 경도계를 이용하여 ASTM D-2240에 준하여측정하였다.

(2) 인장강도(kgf/cm²) 및 연신율(%): 시험편을 약 3mm 두께로 만든 후 KS M6518에 따른 2호형을 커터(cutter)로 시험편을 제작하여 KS M6518에 준하여 UTM(Universal testing machine)(Zwick-1435, 독일 Zwick社)을 이용하여 인장강도와 연신율을 측정하였다. 이때 동일 시험에 사용한 시험편은 3개로 하였다.

(3) 내마모성(NBS(%)) : 내마모 특성을 측정하기 위해 NBS 마모시험(WL210N(㈜위드랩))을 하였다. 규격화된 시편을 5개 시험한 후 최대, 최소값을 제외하고 평균을 내어 내마모 시험 값으로 하였다.

NBS abrasion(%) = (시편고무 1mm 마모되는데 필요한 횟수) / (표준고무 1mm 마모되는데 필요한 횟수 ) x 100

(4) 내슬립특성 : ASTM D1894 규격에 따라 유리판위에 물을 분무하지 않은 상태(Dry)와 물을 분무한 상태(Wet)에서 시편을 일정한 속도로 이동시켰을 때의 동적마찰계수를 측정하여 내슬립성을 평가하였다.

구분	실시예 1	실시예 2	실시예 3	비교예 1
경도(Shore A)	60	60	60	61
인장강도(kgf/cm²)	183	184	183	150
연신율(%)	850	852	849	600
내마모성(NBS, %)	1100	1100	1089	600
내슬립성(Dry)	1.7	1.8	1.7	0.9
내슬립성(Wet)	0.9	0.9	0.9	0.8

상기 [표 1]에서와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 신발 겉창은 60A(shore A)급의 낮은 경도로 인해 우수한 감성특성을 가지면서도, 이와 동시에 우수한 난슬립성 및 기계적 강도를 가지며 또한 사출성형이 가능함을 알 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 고감성 및 난슬립 특성을 가지는 사출형 신발 겉창용 조성물은 상기의 바람직한 실시 예를 통해 설명하고, 그 우수성을 확인하였지만 해당 기술 분야의 당업자라면 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

기재에 액상 이소프렌고무 및 신발 겉창용 첨가제를 포함하여 이루어지는 신발 겉창용 조성물에 있어서,
TPU 70 ~ 87 중량%, 실리콘 고무 1 ~ 5 중량% 및 부타디엔 고무 12 ~ 25 중량%로 이루어지는 기재 100 중량부에 대하여, 액상 이소프렌고무 6.5 ~ 8.5 중량부 및 신발 겉창용 첨가제를 포함하여 이루어지되,
상기 신발 겉창용 첨가제는 기재 100 중량부에 대하여, 스테아린산아연 0.2 ~ 0.4 중량부, 스테아린산칼슘 0.4 ~ 0.6 중량부, 산화방지제 0.05 ~ 0.15 중량부, 자외선흡수제 0.5 ~ 0.8 중량부 및 가교제 0.05 ~ 0.1 중량부로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 고감성 및 난슬립 특성을 가지는 사출형 신발 겉창용 조성물.
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