KR102132379B1 - 물성이 우수한 신발 안창 및 중창용 스펀지 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 물성이 우수한 신발 안창 및 중창용 스펀지 조성물에 관한 것으로, 그 구성은 폴리 올레핀계 수지 10 내지 90 중량%와 아세트산비닐(VA) 함유량이 18 내지 33%인 EVA 수지 10 내지 90 중량%가 혼합된 베이스 원료 100 중량부;와, 가교제 0.8 내지 2 중량부;와, 가교결합 보강제 2 내지 5 중량부;와, 연화제 1 내지 2 중량부;와, 충진제 5 내지 100 중량부;와, 발포제 3 내지 13 중량부;와, 접착 보강제 0.5 내지 15 중량부;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 것으로서,
우수한 물성을 갖는 폴리 에틸렌계 수지를 베이스 원료로 신발의 중창이나 안창으로 가공되는 스펀지를 제작함으로, 스펀지의 탄성력과 신장률 및 인열강도를 향상시킬 수 있어 스펀지로 가공 제작되는 신발의 안창 및 중창의 품질을 대폭 강화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 폴리 에틸렌계 수지로 제작되는 스펀지는 표면이 매끄러워 피착물과 접착력이 다소 낮다는 단점을 가지는데, 이러한 단점을 접착 보강제의 첨가를 통해 스펀지의 표면에 미세한 거칠기를 형성하여 해소함으로 스펀지와 피착물과의 접착력을 대폭 강화할 수 있어 스펀지로 가공 제작되는 신발의 안창 및 중창의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

물성이 우수한 신발 안창 및 중창용 스펀지 조성물{Shoe insole and midsole sponge composition}

본 발명은 물성이 우수한 신발 안창 및 중창용 스펀지 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 우수한 물성을 갖는 폴리 에틸렌계 수지를 베이스 원료로 신발의 중창이나 안창으로 가공되는 스펀지를 제작함으로, 스펀지의 탄성력과 신장률 및 인열강도를 향상시킬 수 있어 스펀지로 가공 제작되는 신발의 안창 및 중창의 품질을 대폭 강화할 수 있는 물성이 우수한 신발 안창 및 중창용 스펀지 조성물에 관한 것이다.

일반적으로 우수한 탄성 및 신장률 등의 특성이 요구되는 신발의 안창 및 중창은 단가가 가볍고 탄성력이 우수하며 저가인 EVA(Ethylene vinyl acetate copolymer)와 유연성 및 가공성이 우수한 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)로 이루어진 베이스 원료에 가교제, 가교결합 보강제, 연화제, 충진제, 발포제 등과 같은 각종 첨가제를 첨가 혼합한 혼합물을 발포한 스펀지를 가공하여 제작된다.

하지만, 상기 베이스 원료는 EVA 소재가 80 중량% 이상 첨가되어 EVA 소재가 갖는 특성에 의지하여 스펀지가 제작되는데, 이러한 특성의 스펀지로 가공되는 신발의 중창이나 안창은 탄성력, 신장률, 인열강도 등의 물성이 다소 낮아 중창이나 안창의 품질이 낮아지는 문제점이 있었다.

따라서, 신발의 중창이나 안창의 품질을 향상시킬 수 있도록 우수한 물성을 갖는 신발 안창 및 중창용 스펀지 조성물이 요구되는 실정이다.

본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 그 목적은 우수한 물성을 갖는 폴리 에틸렌계 수지를 베이스 원료로 신발의 중창이나 안창으로 가공되는 스펀지를 제작함으로, 스펀지의 탄성력과 신장률 및 인열강도를 향상시킬 수 있어 스펀지로 가공 제작되는 신발의 안창 및 중창의 품질을 대폭 강화할 수 있는 물성이 우수한 신발 안창 및 중창용 스펀지 조성물을 제공함에 있다.

또한, 폴리 에틸렌계 수지로 제작되는 스펀지는 표면이 매끄러워 피착물과 접착력이 다소 낮다는 단점을 가지는데, 이러한 단점을 접착 보강제의 첨가를 통해 스펀지의 표면에 미세한 거칠기를 형성하여 해소함으로 스펀지와 피착물과의 접착력을 대폭 강화할 수 있어 스펀지로 가공 제작되는 신발의 안창 및 중창의 품질을 향상시킬 수 있는 물성이 우수한 신발 안창 및 중창용 스펀지 조성물을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 물성이 우수한 신발 안창 및 중창용 스펀지 조성물은 폴리 올레핀계 수지 10 내지 90 중량%와 아세트산비닐(VA) 함유량이 18 내지 33%인 EVA 수지 10 내지 90 중량%가 혼합된 베이스 원료 100 중량부;와, 가교제 0.8 내지 2 중량부;와, 가교결합 보강제 2 내지 5 중량부;와, 연화제 1 내지 2 중량부;와, 충진제 5 내지 100 중량부;와, 발포제 3 내지 13 중량부;와, 접착 보강제 0.5 내지 15 중량부;를 포함하여 이루어지며,
상기 폴리 올레핀계 수지로 0.5 내지 10g/min의 용융지수를 갖는 폴리 에틸렌 옥텐계와, 0.2 내지 10g/min의 용융지수를 갖는 폴리 에틸렌 부텐계와, 0.5 내지 10g/min의 용융지수를 갖는 α-올레핀 공중합체로 이루어진 군 중에서 선택되는 어느 하나를 사용하며,
상기 접착 보강제로는 용융점 90 내지 120℃의 수첨 DCPD 석유화학수지가 사용되는 것을 특징으로 한다.

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이상에서와 같이 본 발명에 따른 물성이 우수한 신발 안창 및 중창용 스펀지 조성물에 의하면, 우수한 물성을 갖는 폴리 에틸렌계 수지를 베이스 원료로 신발의 중창이나 안창으로 가공되는 스펀지를 제작함으로, 스펀지의 탄성력과 신장률 및 인열강도를 향상시킬 수 있어 스펀지로 가공 제작되는 신발의 안창 및 중창의 품질을 대폭 강화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 폴리 에틸렌계 수지로 제작되는 스펀지는 표면이 매끄러워 피착물과 접착력이 다소 낮다는 단점을 가지는데, 이러한 단점을 접착 보강제의 첨가를 통해 스펀지의 표면에 미세한 거칠기를 형성하여 해소함으로 스펀지와 피착물과의 접착력을 대폭 강화할 수 있어 스펀지로 가공 제작되는 신발의 안창 및 중창의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 물성이 우수한 신발 안창 및 중창용 스펀지 조성물을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략한다.

본 발명의 실시예에 따른 물성이 우수한 신발 안창 및 중창용 스펀지 조성물은 폴리 올레핀계 수지 10 내지 90 중량%와, 아세트산비닐(VA) 함유량이 18 내지 33%인 EVA 수지 10 내지 90 중량%가 혼합된 베이스 원료 100 중량부;에 대하여,

가교제 0.8 내지 2 중량부;와, 가교결합 보강제 2 내지 5 중량부;와, 연화제 1 내지 2 중량부;와, 충진제 5 내지 100 중량부;와, 발포제 3 내지 13 중량부;와, 접착 보강제 0.5 내지 15 중량부;를 포함하여 조성되도록 한다.

상기 베이스 원료인 폴리 올레핀계 수지는 탄성력과 신장률 및 인영강도와 같은 물성이 우수하여 첨가되는 함유량이 증대될수록 발포 제작되는 스펀지의 물성이 우수하게 형성되어 상기 폴리 올레핀계 수지의 함유량을 높게 조성함이 바람직하지만, 상기 폴리 올레핀계 수지가 EVA 수지에 대비하여 높은 단가를 갖는 특성이나 완제품이 요구되는 물성치 및 완제품의 가격 등을 고려하여 상기 폴리 올레핀계 수지의 함유량을 적합하게 조절함이 바람직하다.

여기서, 상기 폴리 올레핀계 수지로는 우수한 물성을 갖는 0.5 내지 10 g/min의 용융지수(Melt index)를 갖는 폴리 에틸렌 옥텐(Poly ethylene octene)계와, 0.2 내지 10g/min의 용융지수를 갖는 폴리 에틸렌 부텐(Poly ethylene butene)계와, 0.5 내지 10g/min의 용융지수를 갖는 α-올레핀 공중합체로 이루어진 군 중에서 선택되는 어느 하나를 사용하는 것이 바람직하나, 이에 한정하여 사용하는 것은 물론 아니다.

이때, 상기 폴리 에틸렌 옥텐계 수지와 α-올레핀 공중합체의 용융지수가 0.5g/min 미만으로 형성되거나 상기 폴리 에틸렌 부텐계 수지의 용융지수가 0.2g/min 미만으로 형성되면 본 발명의 물성이 우수한 신발 안창 및 중창용 스펀지 조성물의 용융 흐름성이 너무 높아 일정 크기를 갖는 발포 성형물로 제작이 곤란하고,

상기 폴리 에틸렌 옥텐계 수지와 폴리 에틸렌 부텐계 수지 및 α-올레핀 공중합체의 용융지수가 10g/min을 초과하여 형성되면 본 발명의 물성이 우수한 신발 안창 및 중창용 스펀지 조성물의 용융 흐름성이 너무 낮아 일정 크기를 갖는 발포 성형물로 제작이 곤란함으로, 상기와 같은 용융지수로 형성하되 바람직하게는 1 내지 5g/min의 용융지수를 갖는 상기 폴리 에틸렌 옥텐계 수지와 폴리 에틸렌 부텐계 수지 및 α-올레핀 공중합체를 사용함이 좋다.

한편, 상기 베이스 원료인 폴리 올레핀계 수지는 탄성력과 신장률 및 인열강도와 같은 물성이 우수함에도 불구하고 종래에 스펀지의 원료로 사용되지 못하고 있었는데, 그 이유는 상기 베이스 원료인 폴리 올레핀계 수지가 포함되어 발포 제작되는 스펀지의 표면은 매우 매끄럽게 형성되고, 이러한 표면에는 접착제의 접착력이 낮게 형성되어 피착물을 접착하기 곤란한 문제점이 있었기 때문이었다.

따라서, 본 발명의 물성이 우수한 신발 안창 및 중창용 스펀지 조성물(100)에도 폴리 올레핀계 수지가 첨가되는 만큼 상기와 같은 문제점이 발생하는데, 그 문제점을 해결하는 방법에 대해서는 아래에서 상세히 설명하도록 한다.

상기 가교제, 가교결합 보강제, 연화제, 충진제, 발포제와 같은 첨가물은 통상적으로 가압 발포하여 스펀지를 제작하는데 첨가되는 물질로 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.

여기서, 본 발명의 물성이 우수한 신발 안창 및 중창용 스펀지 조성물로 발포된 스펀지의 색상이 요구되는 경우에는 통상의 안료가 첨가될 수 있음은 물론이다.

상기 접착 보강제는 상기 폴리 올레핀계 수지가 갖는 문제점을 해결하기 위한 것으로, 용융점 90 내지 120℃의 수첨 DCPD 석유화학수지(Hydrogenated DCPD(Dicyclopentadiene) hydrocarbon resin)를 0.5 내지 15 중량부 첨가하여 조성하도록 한다.

여기서, 상기 접착 보강제로 수첨 DCPD 석유화학수지를 첨가하는 이유를 살펴보면, 아래의 [그림]과 같이 상기 수첨 DCPD 석유화학수지는 수소첨가 수지로서 유기용제에 쉽게 녹는 특성이 있어 본 발명의 물성이 우수한 신발 안창 및 중창용 스펀지 조성물로 발포된 스펀지를 유기용제로 세척하면 스펀지 표면에 분포된 수첨 DCPD 석유화학수지가 유기용제와 반응하여 녹아 없어지는데, 그 부분이 오목하게 파여지면서 스펀지 표면에 울퉁불퉁한 미세한 거칠기가 형성되고, 이러한 거칠기는 스펀지에 피착물을 접착하는 경우 거칠기의 오목한 부분으로 접착제가 침투하여 스펀지에 접착제가 견고히 고정되므로 접착제를 통해 피착물을 스펀지에 안정적으로 결속 고정할 수 있다.

[그림] 유기용제로 세척 전·후의 스펀지 표면의 전자 현미경 사진

즉, 상기 수첨 DCPD 석유화학수지의 첨가로 스펀지에 거칠기를 형성할 수 있어 상기 폴리 올레핀계 수지가 갖는 문제점을 효과적으로 해결할 수 있다.

여기서, 상기 수첨 DCPD 석유화학수지를 0.5 중량부 미만으로 첨가하면 접착제가 견고히 고정될 수 있는 정도의 거칠기가 스펀지 표면에 형성되지 않고, 15 중량부를 초과하면 스펀지의 경도가 현저하게 떨어지므로 상기와 같이 수첨 DCPD 석유화학수지는 0.5 내지 15 중량부로 첨가함이 바람직하다.

상기와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명의 물성이 우수한 신발 안창 및 중창용 스펀지 조성물(100)은 우수한 물성을 갖는 폴리 에틸렌계 수지를 베이스 원료로 신발의 중창이나 안창으로 가공되는 스펀지를 제작함으로, 스펀지의 탄성력과 신장률 및 인열강도를 향상시킬 수 있어 스펀지로 가공 제작되는 신발의 안창 및 중창의 품질을 대폭 강화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 폴리 에틸렌계 수지로 제작되는 스펀지는 표면이 매끄러워 피착물과 접착력이 다소 낮다는 문제점을 가지는데, 이러한 문제점을 접착 보강제의 첨가를 통해 스펀지의 표면에 미세한 거칠기를 형성하여 해소함으로 스펀지와 피착물과의 접착력을 대폭 강화할 수 있어 스펀지로 가공 제작되는 신발의 안창 및 중창의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 실시예에 따른 물성이 우수한 신발 안창 및 중창용 스펀지 조성물은 다음과 같이 발포되어 스펀지로 제작된다.

먼저, 베이스 원료로 폴리 올레핀계 수지 70㎏과 EVA 30㎏을 준비하고,

첨가제로 가교제 1㎏, 가교결합 보강제 3㎏, 연화제 1㎏, 충진제 40㎏와, 발포제 8㎏를 준비하고,

접착 보강제로 수첨 DCPD 석유화학수지 10㎏을 준비한다.

그런 후, 준비된 베이스 원료와 첨가제 및 접착 보강제를 용융 교반하고, 그 교반된 용융액을 롤러로 가압하여 일정한 크기를 갖는 판 형상의 예비 성형품으로 성형한다.

그런 후, 상기 예비 성형품을 금형에 넣어 가압 발포하여 스펀지로 제작한다.

그런 후, 상기 스펀지는 유기용제로 세척하여 스펀지 표면에 미세한 거칠기를 형성한다.

상기와 같이 제작 완료된 스펀지는 간편히 가공되어 신발의 안창이나 중창으로 제작 사용될 뿐만 아니라, 통상적으로 스펀지가 사용될 수 있는 다양한 제품에 적용 사용될 수 있음은 물론이다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것으로 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 사상을 해치지 않는 범위 내에서 당업자에 의한 변형이 가능함은 물론이다. 따라서, 본 발명에서 권리를 청구하는 범위는 상세한 설명의 범위 내로 정해지는 것이 아니라 후술되는 청구범위와 이의 기술적 사상에 의해 한정될 것이다.

Claims (3)

1. 신발 안창 및 중창용 스펀지 조성물에 있어서,
   폴리 올레핀계 수지 10 내지 90 중량%와,
   아세트산비닐(VA:Vinyl acetate) 함유량이 18 내지 33%인 EVA(Ethylene vinyl acetate copolymer) 수지 10 내지 90 중량%가 혼합된 베이스 원료 100 중량부;
   가교제 0.8 내지 2 중량부;
   가교결합 보강제 2 내지 5 중량부;
   연화제 1 내지 2 중량부;
   충진제 5 내지 100 중량부;
   발포제 3 내지 13 중량부; 및
   접착 보강제 0.5 내지 15 중량부;를 포함하여 이루어지며,
   상기 폴리 올레핀계 수지로 0.5 내지 10g/min의 용융지수(Melt index)를 갖는 폴리 에틸렌 옥텐(Poly ethylene octene)계와, 0.2 내지 10g/min의 용융지수를 갖는 폴리 에틸렌 부텐(Poly ethylene butene)계와, 0.5 내지 10g/min의 용융지수를 갖는 α-올레핀 공중합체로 이루어진 군 중에서 선택되는 어느 하나를 사용하며,
   상기 접착 보강제로는 용융점 90 내지 120℃의 수첨 DCPD 석유화학수지(Hydrogenated DCPD(Dicyclopentadiene) hydrocarbon resin)가 사용되는 것을 특징으로 하는 물성이 우수한 신발 안창 및 중창용 스펀지 조성물.
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