KR102135298B1

KR102135298B1 - 통기성은 향상되고 항균성과 내오염성이 강화된 운동화

Info

Publication number: KR102135298B1
Application number: KR1020200015888A
Authority: KR
Inventors: 박기춘
Original assignee: 박기춘
Priority date: 2020-02-10
Filing date: 2020-02-10
Publication date: 2020-07-17

Abstract

본 발명은 통기성은 향상되고 항균성과 내오염성이 강화된 운동화에 관한 것으로, 보다 상세하게는 멤브레인 형태의 방수필름을 구비하여 운동화 내부에서 외부로의 통풍은 원활하되 외부에서 내부로의 물 침투는 차단하면서 항균성을 강화시켜 각종 세균으로부터 발을 보호하고 냄새 발생을 억제할 뿐만 아니라, 쿨링성은 높여 하절기 운동화 착용시 땀이 차지 않게 하며, 외피의 오염이 잘 안되게 하여 신발 관리상 편리성도 향상시킨 통기성은 향상되고 항균성과 내오염성이 강화된 운동화에 관한 것이다.

Description

통기성은 향상되고 항균성과 내오염성이 강화된 운동화{Sneakers with improved breathability and enhanced antibacterial and stain resistance}

일반적으로 신발은 목이 없는 것을 단화라 지칭하고 있으며, 목이 있는 긴 신발을 부츠라고 하고 있다.

이러한 단화 중에서 가장 대표적인 것이 운동화이며, 운동화는 각기 운동형태에 따라 다양한 종류가 개시되고 있다.

이 중에서도 특히, 조깅화가 본 발명이 속한 대표적인 운동화이며, 본 발명에서 설명하는 운동화는 대부분 조깅화를 의미한다고 보면 된다.

이와 같은 운동화는 특성상 땀을 잘 배출해야 하고, 주로 하절기를 전,후해서 많이 착용하기 때문에 신었을 때 청량감을 줄 필요가 있다.

특히, 조깅 등 운동과정에서 외부 오염물질이 많이 묻게 되는데, 신발 관리측면에서도 이를 회피할 필요성도 있다.

또한, 주로 하절기를 전,후해서 착용하다 보니 운동화 내,외 통풍 불량은 세균 증식의 원인이 되고, 이는 곧 악취를 유발시키는 단점으로 작용한다.

최근에는 통풍성이 좋은 운동화들이 많이 출시되고 있는데, 이들은 단지 갑피의 원단을 성글게하거나 통기구를 형성하는 형태로 구멍만 뚫어 놓은 경우가 대부분이어서 방수성은 매우 취약한 형편이다.

국내 등록특허 제10-0962709호(2010.06.03.) 다용도 신발

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 멤브레인 형태의 방수필름을 구비하여 운동화 내부에서 외부로의 통풍은 원활하되 외부에서 내부로의 물 침투는 차단하면서 항균성을 강화시켜 각종 세균으로부터 발을 보호하고 냄새 발생을 억제할 뿐만 아니라, 쿨링성은 높여 하절기 운동화 착용시 땀이 차지 않게 하며, 외피의 오염이 잘 안되게 하여 신발 관리상 편리성도 향상시킨 통기성은 향상되고 항균성과 내오염성이 강화된 운동화를 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 발바닥과 접하는 밑창(10)과, 상기 밑창(10) 하부에 설치되며 발뒤꿈치와 대응되는 부분에 구비되는 굽(20)과, 상기 밑창(10)의 상면에 부착되며 착용자의 발을 포위하게 되는 발포위부(30) 및 상기 발포위부(30) 후방에 상향으로 연장 형성되며 착용자의 발목 상부를 포위하는 갑피(40)를 포함하는 통기성은 향상되고 항균성과 내오염성이 강화된 운동화에 있어서; 상기 갑피(40)는 안감인 내피(42)와, 운동화의 외형을 형성하는 외피(46)와, 상기 내피(42)와 외피(46) 사이에 개재된 상태에서 재봉되어 일체를 이루는 미들피(44)를 포함하되, 상기 내피(42)는 복합가공사로 제직되어 형성되고, 상기 외피(46)는 염화파라핀과 TCPP(Tris 2-chloropropyl phosphate)로 내열처리된 아크릴사와 폴리에스터사를 합사한 원단으로 형성되며, 상기 미들피(44)는 고어텍스 멤브레인으로 이루어져 내피-미들피-외피 3개가 상호 재봉되어 일체를 이룬 것을 특징으로 하는 통기성은 향상되고 항균성과 내오염성이 강화된 운동화를 제공한다.

이때, 상기 복합가공사는 심사 주위를 부사가 루프를 이루며 둘러싸 고정된 실로서, 상기 심사는 75D/36Fila의 나일론사를 사용하고, 상기 부사는 30D/18Fila의 폴리에스테르사를 사용하는 것에도 그 특징이 있다.

또한, 상기 내피(42)는 쿨링강화액에 침지시켜 사용하되, 상기 쿨링강화액은 빙초산(Glacial Acetic Acide) 13.5중량%, 에리스리톨 10중량%, 리튬브로마이드(LiBr) 10중량%, 이소헥사데칸 3.5중량%와, 풀러렌 순지트 분말 5중량%와, 페닐트리메톡시실란 3.5중량%와, 수용성 아크릴수지 5중량% 및 나머지 물로 혼합 조성하여 쿨링성을 강화시킨 것에도 그 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 멤브레인 형태의 방수필름을 구비하여 운동화 내부에서 외부로의 통풍은 원활하되 외부에서 내부로의 물 침투는 차단하면서 항균성을 강화시켜 각종 세균으로부터 발을 보호하고 냄새 발생을 억제할 뿐만 아니라, 쿨링성은 높여 하절기 운동화 착용시 땀이 차지 않게 하며, 외피의 오염이 잘 안되게 하여 신발 관리상 편리성도 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 통기성은 향상되고 항균성과 내오염성이 강화된 운동화의 예시적인 사진이다.
도 2는 도 1의 운동화중 갑피의 부분 단면도이다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 통기성은 향상되고 항균성과 내오염성이 강화된 운동화는 발바닥과 접하는 밑창(10)과, 상기 밑창(10) 하부에 설치되며 발뒤꿈치와 대응되는 부분에 구비되는 굽(20)과, 상기 밑창(10)의 상면에 부착되며 착용자의 발을 포위하게 되는 발포위부(30) 및 상기 발포위부(30) 후방에 상향으로 연장 형성되며 착용자의 발목 하부를 포위하는 갑피(40)를 포함한다.

이때, 상기 갑피(40)는 도 2의 예시적인 단면도에서와 같이, 안감인 내피(42)와, 운동화의 외형을 형성하는 외피(46)와, 상기 내피(42)와 외피(46) 사이에 개재된 상태에서 재봉되어 일체를 이루는 미들피(44)를 포함한다.

여기에서, 상기 내피(42)는 복합가공사로 제직되어 형성된다.

상기 복합가공사는 심사 주위를 부사가 루프를 이루며 둘러싸서 고정하는 방식의 실로서 실의 표면에 부사가 부출되어 미세한 루프가 형성되는 실이다.

때문에, 뽀송뽀송하고 신축력이 매우 뛰어나다.

이를 위해, 상기 심사는 75D/36Fila의 나일론사를 사용하고, 상기 부사는 30D/18Fila의 폴리에스테르사를 사용한다.

그리고, 상기 외피(46)는 염화파라핀과 TCPP(Tris 2-chloropropyl phosphate)로 내열처리된 아크릴사와 폴리에스터사를 합사한 원단으로 이루어지며, 재봉되어 내피(42) 및 미들피(44)와 일체를 이루게 된다.

예컨대, 2개를 합한 합사 형태로 사용되어야 하므로 아크릴사와 폴리에스터사를 꼬아서 한 가닥의 필라(Fila)를 만든 다음, 필라를 제직하여 외피 원단을 만들게 된다.

때문에, 상기 외피(46)는 공극이 많아 통기성이 좋고, 신축성이 우수하며, 내열처리하였기 때문에 내열성이 뛰어나다.

또한, 상기 미들피(44)는 상기 외피(46)가 수많은 공극을 가지고 있기 때문에 방수성이 취약하여 내피(42) 속으로 물이 스며드는 것을 방지하되, 통기성을 유지할 수 있도록 고어텍스 멤브레인(Gore-Tex Membrane)을 사용한다.

고어텍스 멤브레인은 1973년도에 개발되어 현재는 공지된 섬유로서, 밖에서 안으로 물이 배어들어가지 않고, 땀이나 수증기는 안에서 밖으로 내보내는 특수 섬유이다.

이렇게 구성하게 되면, 발을 보호하는 신축성과 인장강도를 확보하면서 열에 강하고, 통풍성이 우수하며, 방수가 가능한 운동화를 구현할 수 있게 된다.

본 발명에서는 이와 같은 운동화의 구성에 더하여, 착용시 청량감을 더욱 강화시킬 수 있도록 상기 내피(42)를 쿨링강화액에 침지시켜 사용할 수 있다.

이때, 쿨링강화액은 빙초산(Glacial Acetic Acide) 13.5중량%, 에리스리톨 10중량%, 리튬브로마이드(LiBr) 10중량%, 이소헥사데칸 3.5중량%와, 풀러렌 순지트 분말 5중량%와, 페닐트리메톡시실란 3.5중량%와, 수용성 아크릴수지 5중량% 및 나머지 물로 혼합 조성한다.

여기에서, 빙초산은 어느점이 14.5℃ 이상으로서 상온에서도 어는 특성이 있어 쿨링성을 강화시키며, 에리스리톨은 당알코올로 수분과 반응하여 흡열반응을 일으켜 주변의 열을 빼앗아 쿨링성을 느끼게 하고, 리튬브로마이드는 흡습성이 매우 커 주변의 수분을 끌어 당기면서 쿨링성을 증대시키므로 첨가 사용된다.

그리고, 이소헥사데칸은 고형분의 용해성이 뛰어나 분산 결합력을 높임으로서 바인딩 기능을 강화한다.

또한, 풀러렌 순지트 분말은 풀러렌(fullerene)이 60% 이상 함유되고 0.5㎛ 입도를 갖는 순지트(shungite) 분말을 사용해야 하며, 순지트는 규산염과 풀러렌이 주로 함유된 천연 광물을 말하고, 풀러렌(fullerene)이란 탄소의 3번째 동소체로서 탄소의 다른 동소체인 다이아몬드와 흑연의 경우 탄소 원자들이 무한히 배열되어 있는 고체인데 반해, 유한한 분자로 분자식은 C₆₀이고, 지구상의 항산화물질중 가장 강력한 것으로서 이러한 강력한 항산화력을 이용하여 시공면에서의 곰팡이 등 세균 활성이나 증식을 억제하기 위해 첨가된다.

뿐만 아니라, 페닐트리메톡시실란은 소수화 특성을 가져 내습성은 물론 발수성을 얻기 위해 첨가되며, 상기 수용성 아크릴수지는 우수한 바인딩성을 유지하고, 함침시 고착력을 높이기 위해 첨가된다.

이와 같은 쿨링강화액에 침지시킨 내피(42)를 사용했을 때와 그렇지 않을 때의 경우를 비교하여 쿨링특성, 즉 냉감 특성이 있는지를 확인하기 위해 다음과 같이 실험하였다.

두 개의 시료를 10℃로 유지되는 항습실에 각각 투입한 상태에서 열풍을 가해 항습실 내부가 27℃로 10분간 유지되게 하였다. 그런 다음, 적외선 온도계를 두 시료의 표면에 조사하여 열손실 여부를 확인하였다.

시험결과 1시간 경과시 쿨링강화액이 침지된 내피의 표면온도는 19.5℃였고, 비침지된 내피의 온도는 22.4℃였다. 이를 통해, 일정시간 경과 후 온도가 급격히 떨어지면서 쿨링성이 강화된 것을 확인할 수 있었다.

덧붙여, 본 발명에서는 상기 내피(42)를 구성하는 나일론사와 폴리에스테르사를 제직하기 전에 먼저 표면처리액에 담궈지도록 하여 표면을 처리한 상태에서 가공되게 함으로써 유연성을 가질 뿐만 아니라 잔류된 기름성분을 제거하고, 특히 정전기방지 특성을 갖도록 함이 특히 바람직하다.

이를 위해, 상기 표면처리액은 메틸실리코네이트 5.5중량%와, 메틸살리실레이트 5중량%와, 산화티타늄 2.5중량%와, 설포라판(C₆H₁₁NOS₂) 3.0중량와, 글리세릴 모노스테아레이트 3.5중량%와, 아세툼 6중량% 및 나머지 메틸알콜로 이루어진다.

이때, 메틸실리코네이트는 강한 발수력을 제공하면서 오염되지 않도록 표면을 평활하게 유지하는 방오 기능도 확보하게 된다.

또한, 메틸살리실레이트(Methyl Salicylate)는 무색의 액체로서 비중은 1.18이고, 비점은 223℃이며, 융점은 -9℃로서 착향과 원사 연화에 기여하기 위해 첨가된다.

아울러, 산화티타늄은 자외선차폐 기능을 유지하고, 상기 설포라판은 자외선에 의한 저항성을 증대시켜 내변색성을 강화시키기 위해 첨가된다.

뿐만 아니라, 글리세릴 모노스테아레이트는 보통 식품유화제로 사용되지만, 본 발명에서는 계면활성 기능에 따른 정전방지 특성과 원사 연화에 기여하도록 첨가된다.

또한, 아세툼(Acetum)은 식물성 정전방지제로서, 대전 방지 특성에 의해 원사를 보호하기 위해 첨가된다.

그리고, 메틸알콜은 원사 표면에 잔류하는 기름을 제거하여 원사의 유연성을 증대시키고 내후성을 증대시키기 위해 첨가된다.

이와 같은 표면처리액에 원사를 2-3시간 정도 침지시킨 후 25-30℃로 유지되는 저온건조실에서 충분히 건조한 후 제직하면 된다.

나아가, 본 발명에서는 오염 저항성을 높이기 위해 외피(46)를 만드는 실, 즉 아크릴사와 폴리에스터사를 제직하기 전에 내오염액에 침지시켜 충분히 건조한 후 제직하도록 할 수 있다.

이 경우, 내오염액은 페트롤륨술포네이트 4중량%, 액상실리콘 10중량%, 폴리소르베이트 80(Polysorbate 80) 3중량%, 사포닌 5중량%, 다이클로로다이메틸실란 15중량% 및 나머지 폴리에스테르수지로 조성된다.

이때, 페트롤륨술포네이트는 변색 방지 및 표면 활성 증대를 통한 오염방지 기능을 강화시키기 위해 첨가된다.

또한, 액상실리콘은 외피의 성형고정성을 증대시키고 표면 활성을 높여 미끄럼 저항성을 낮춤으로써 내오염성을 강화시키기 위해 첨가된다.

아울러, 폴리소르베이트 80(Polysorbate 80)는 소르비톨에서 파생된 비이온성 계면 활성제 및 유화제로서 가교 기능도 포함하며, 제품의 변형을 방지하고, 내구성을 증대시켜 장수명화를 달성할 수 있도록 유도한다.

그리고, 상기 사포닌은 친수성과 소수성 부분이 모두 포함되어 있지만, 계면활성작용에 의해 내오염 기능을 촉진함으로써 방습성을 제공한다.

또한, 상기 다이클로로다이메틸실란은 전기음성도가 불소(F) 다음으로 큰 염소 원자 2개가 있어 매우 강한 소수성을 보이는 물질로서, 방습성이 우수하고 내오염성이 뛰어나다.

뿐만 아니라, 상기 폴리에스테르수지는 외피와의 접합성과 교합성을 높이면서 성분간 바인딩성을 증대시키기 위해 첨가된다.

이렇게 구성하게 되면 외피의 내오염성도 높일 수 있어 운동화 관리상 편리성도 증대된다.

42: 내피
44: 미들피
46: 외피

Claims

발바닥과 접하는 밑창(10)과, 상기 밑창(10) 하부에 설치되며 발뒤꿈치와 대응되는 부분에 구비되는 굽(20)과, 상기 밑창(10)의 상면에 부착되며 착용자의 발을 포위하게 되는 발포위부(30) 및 상기 발포위부(30) 후방에 상향으로 연장 형성되며 착용자의 발목 상부를 포위하는 갑피(40)를 포함하는 통기성은 향상되고 항균성과 내오염성이 강화된 운동화에 있어서;
상기 갑피(40)는 안감인 내피(42)와, 운동화의 외형을 형성하는 외피(46)와, 상기 내피(42)와 외피(46) 사이에 개재된 상태에서 재봉되어 일체를 이루는 미들피(44)를 포함하되,
상기 내피(42)는 복합가공사로 제직되어 형성되고, 상기 외피(46)는 염화파라핀과 TCPP(Tris 2-chloropropyl phosphate)로 내열처리된 아크릴사와 폴리에스터사를 합사한 원단으로 형성되며, 상기 미들피(44)는 고어텍스 멤브레인으로 이루어져 내피-미들피-외피 3개가 상호 재봉되어 일체를 이룬 것을 특징으로 하되,
상기 내피(42)는 쿨링강화액에 침지시켜 사용하되, 상기 쿨링강화액은 빙초산(Glacial Acetic Acide) 13.5중량%, 에리스리톨 10중량%, 리튬브로마이드(LiBr) 10중량%, 이소헥사데칸 3.5중량%와, 풀러렌 순지트 분말 5중량%와, 페닐트리메톡시실란 3.5중량%와, 수용성 아크릴수지 5중량% 및 나머지 물로 혼합 조성하여 쿨링성을 강화시킨 것을 특징으로 하는 통기성은 향상되고 항균성과 내오염성이 강화된 운동화.
청구항 1에 있어서,
상기 복합가공사는 심사 주위를 부사가 루프를 이루며 둘러싸 고정된 실로서, 상기 심사는 75D/36Fila의 나일론사를 사용하고, 상기 부사는 30D/18Fila의 폴리에스테르사를 사용하는 것을 특징으로 하는 통기성은 향상되고 항균성과 내오염성이 강화된 운동화.
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