KR102391445B1 - 패각을 활용한 친환경 pvc 신발 - Google Patents

Abstract

본 발명은 패각을 활용한 친환경 PVC 신발에 관한 것으로, 보다 상세하게는 합성수지재를 성형하여 만들어지는 PVC 신발로서, 특히 사용처가 거의 없어 폐기처분될 수 밖에 없는 패각을 활용하여 인체유해성분을 흡착제거, 악취 탈취 능력은 물론 천연항균 기능까지 갖는 친환경적인 신발을 제조하되, 폐PVC도 함께 재활용함으로써 자원 재활용에 따른 비용절감을 도모하고, 원자재 수급 원활성을 확보하며, 소비자 입장에서는 보다 친환경적인 신발을 착용할 수 있도록 개선된 패각을 활용한 친환경 PVC 신발에 관한 것이다.

Description

패각을 활용한 친환경 PVC 신발{Eco-friendly PVC shoes using shells}

본 발명은 패각을 활용한 친환경 PVC 신발에 관한 것으로, 보다 상세하게는 합성수지재를 성형하여 만들어지는 PVC 신발로서, 특히 사용처가 거의 없어 폐기처분될 수 밖에 없는 패각을 활용하여 인체유해성분을 흡착제거, 악취 탈취 능력은 물론 천연항균 기능까지 갖는 친환경적인 신발을 제조하되, 폐PVC도 함께 재활용함으로써 자원 재활용에 따른 비용절감을 도모하고, 원자재 수급 원활성을 확보하며, 소비자 입장에서는 보다 친환경적인 신발을 착용할 수 있도록 개선된 패각을 활용한 친환경 PVC 신발에 관한 것이다.

잘 알려진 바와 같이, 슬리퍼는 매는 끈이나 여미는 수단없이 그대로 꿰어 신는 신발의 총칭이다. 대체적으로 슬리퍼는, 발등이 낮고, 가벼워 쉽게 신고 벗을 수 있는데서 유래한 명칭이다.

슬리퍼는 바닥에 닿는 아웃솔과 발등을 지지하는 뱀프를 포함할 수 있다. 아웃솔의 상면은 사용자의 발과 접촉하는 인솔역할을 할 수 있다.

아웃솔과 뱀프는 에지안감을 통해 봉제되어 결합될 수 있는데, 뱀프를 아웃솔에 겹친 상태에서, 파이핑과 함께 아웃솔의 가장자리를 따라 바느질하여 슬리퍼를 제조하게 된다.

다른 예로, 합성수지재 슬리퍼는 제조하고자 하는 슬리퍼의 형상에 따라 금형을 제조하고, 이 금형에 용융된 합성수지재(주로 PVC)를 주입함으로써 슬리퍼를 일체로 사출성형하는 방식으로 제조된다.

한편, PVC로 제조된 장판이나 PVC 벽지 등은 폐기물로 다량 배출되고 있으나 이를 적절하게 활용할 수 있는 방안이 뚜렷하게 나와있지 않아 폐기처리에 따른 비용이 증가는 물론, 재활용할 수 있는 자원임에도 불구하고 이를 폐기함에 따른 자원 낭비도 심한 상황이다.

또한, 패각의 경우에는 년간 수백만톤 이상 발생되지만 이를 활용할 수 있는 마땅한 사용처가 없기 때문에 대부분 매립 폐기되고 있다.

하지만, 그 양이 급격히 증가하고 있기 때문에 폐기처분에 따른 비용증대는 물론, 매립폐기장의 부족 현상으로 인해 심각한 사회문제로 변해가고 있다.

국내 등록특허 제10-0992200호(2010.10.29.) 욕실용 슬리퍼 제조방법

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 합성수지재를 성형하여 만들어지는 PVC 신발로서, 특히 사용처가 거의 없어 폐기처분될 수 밖에 없는 패각을 활용하여 인체유해성분을 흡착제거, 악취 탈취 능력은 물론 천연항균 기능까지 갖는 친환경적인 신발을 제조하되, 폐PVC도 함께 재활용함으로써 자원 재활용에 따른 비용절감을 도모하고, 원자재 수급 원활성을 확보하며, 소비자 입장에서는 보다 친환경적인 신발을 착용할 수 있도록 개선된 패각을 활용한 친환경 PVC 신발을 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 합성수지재 조성물을 용융시킨 후 몰드에서 사출 성형되는 PVC 신발에 있어서; 상기 합성수지재 조성물은, PVC(polyvinyl chloride) 120-140kg, DoTP 90-110kg, 폐PVC 55-60kg, 패각 분말 25-35kg 및 발포제 4-8kg이 혼합되어 조성된 것을 특징으로 하는 패각을 활용한 친환경 PVC 신발을 제공한다.

본 발명에 따르면, 합성수지재를 성형하여 만들어지는 PVC 신발로서, 특히 사용처가 거의 없어 폐기처분될 수 밖에 없는 패각을 활용하여 인체유해성분을 흡착제거, 악취 탈취 능력은 물론 천연항균 기능까지 갖는 친환경적인 신발을 제조하되, 폐PVC도 함께 재활용함으로써 자원 재활용에 따른 비용절감을 도모하고, 원자재 수급 원활성을 확보하며, 소비자 입장에서는 보다 친환경적인 신발을 착용할 수 있도록 개선된 효과를 얻을 수 있다.

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

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

본 발명에 따른 패각을 활용한 친환경 PVC 신발은 주로 슬리퍼를 그 대상으로 하며, 합성수지재 조성물, 이를 테면 PVC를 포함한 성형용 조성물을 용융시킨 후 몰드에서 사출 성형되는 방식으로 제조된다.

이를 위해, 본 발명은 용융시킬 합성수지재 조성물을 다음과 같이 조성한다.

즉, 본 발명에 따른 합성수지재 조성물은 PVC(polyvinyl chloride) 120-140kg, DoTP 90-110kg, 폐PVC 55-60kg, 패각 분말 25-35kg 및 발포제 4-8kg이 혼합되어 조성된다.

이때, DoTP(Dioctyl Terephthalate)는 친환경적인 PVC 가소제이다.

그리고, 폐PVC는 폐기된 PVC 장판, 폐기된 PVC 벽지 등을 예시할 수 있다.

또한, 패각분말은 필러 및 탈취성을 부여하기 위해 첨가되는 것으로, 석화, 전복, 굴, 피조개, 바지락, 가리비조개, 진주조개, 진주담치, 꼬막 또는, 닭알, 오리알, 타조알의 껍질과 같은 조류 껍질 등의 각종 패각을 300℃로 가열하여 항균처리한 후 20-30㎛ 크기로 분쇄된 것이다.

이러한 패각분말은 주로 탄산칼슘을 다량으로 포함하고 있기 때문에 수지 성형시 필러로서의 치수안정화는 물론, 나쁜 냄새를 흡착 탈취하는 특성이 있다.

특히, PVC 및 폐PVC가 가소화되면서 발포 분해될 때 지속적인 칼슘 성분 공급원이 요구되는데, 패각분말에 함유된 다량의 탄산칼슘이 그 공급원으로서의 역할을 담당하여 분해 발포 특성을 증대시키게 된다.

예컨대, PVC 및 폐PVC가 가소화되면서 생긴 염소성분과 패각분말에 함유되어 있는 탄산칼슘의 칼슘성분이 반응하여 무해한 염화칼슘을 형성하며, 그 과정에서 PVC와 폐PVC의 분해가 원활하게 이루어진다.

뿐만 아니라, 패각분말은 VOC, 포름알데히드 및 톨루엔 등을 흡수, 흡착하는 능력이 있어 유기성 미세먼지를 저감하는 특성 및 내곰팡이 특성이 확인된 바 있다.

그리고, 발포제는 저온에서도 분해 발포 가능한 암모니움 디카보네이트(Ammonium Dicarbonate)를 사용해야 한다.

상기 암모니움 디카보네이트는 60℃ 부근에서 PVC를 분해 발포하며, 분해 생성시 방출되는 가스나 분해 잔사물이 무독성이고, 불연성이며, 수지 성질에 영향을 미치지 않기 때문에 매우 합당하다.

이러한 암모니움 디카보네이트에 의해 분해 생성되는 방출가스는 주로 질소와 이산화탄소이다.

이에 더하여, 본 발명에서는 신발, 특히 슬리퍼라는 특성상 내구성을 높이면서 착용감을 좋게 하여 발바닥, 발등과 접촉시 쿠션감을 주어 피부가 벗겨지거나 짓무르지 않도록 기능강화물질을 더 첨가하여 성형할 수 있다.

이때, 상기 기능강화물질은 상기 합성수지재 조성물 100중량부에 대해, 트리클로산 20중량부, 무수 디클로로메탄 15중량부, 라우르산(Lauric Acid) 5중량부, 과황산 암모늄 2.5중량부, 히드록시프롤린 10중량부, 아민폴리글리콜콘덴세이트 5중량부일 수 있다.

여기에서, 트리클로산(trichlosane)는 방균제로서, 곰팡이를 비롯한 세균 활성을 억제하여 항균성을 강화시키기 위해 첨가된다.

또한, 무수 디클로로메탄은 물에 대한 접촉각과 내수성을 강화시켜 내수압 및 발수, 방습 특성을 증대시키기 위해 첨가된다.

그리고, 라우르산(Lauric Acid)은 가공성과 성형성을 증대시키기 위해 첨가된다.

특히, 과황산 암모늄(Ammonium Persulfate)은 산도를 조절하여 산화를 방지함으로써 내침식성을 강화시키기 위해 첨가된다.

아울러, 히드록시프롤린(hydroxyproline)은 소재 유연성을 더욱 강화시키면서 방습, 방오 특성을 강화시키기 위해 첨가된다.

뿐만 아니라, 아민폴리글리콜콘덴세이트는 인체에 무해한 계면활성기능을 유지시켜 수지와 다른 물질이 교합성을 좋게 하기 위해 첨가된다.

한편, 본 발명에서는 친환경적이면서 천연항균특성을 갖추면서 내수압특성도 높여 우수중에서도 내구성을 높일 수 있도록 상기 합성수지재 조성물 100중량부에 대해, 풍화산호 추출액 함유 혼합물 35중량부를 더 첨가하여 성형할 수 있다.

여기에서, 상기 풍화산호 추출액 함유 혼합물은 가열용기에 물 1ℓ를 넣고 계피와 계지 및 황기를 각각 250g씩 투입한 후 90-100℃의 온도로 가열하여 물이 0.5ℓ로 줄어들 때 까지 달인 다음 여과시켜 추출액을 만드는 제1단계; 추출액에 풍화산호분말과 맥반석분말의 혼합된 혼합물이 10일동안 침전된 후 60℃ 가열한 다음 걸러낸 침지수 0.5ℓ 혼합하여 1ℓ의 혼합수로 희석하는 제2단계; 혼합수에 수용성 에폭시수지 30g을 배합하는 제3단계;를 포함한다.

이때, 계피와 계지는 천연항균성 살균제로 알려져 있고, 황기는 수지의 연질화에 기여한다.

뿐만 아니라, 풍화산호분말과 맥반석분말은 원적외선 작용과 살균 및 정화작용을 하는 것으로 알려져 있다.

또한, 수용성 에폭시수지는 냄새가 없는 무독성으로서 친환경적이고, 경화에 기여하며, 내충격성을 유지하고, 내수압특성을 강화시켜 우수중에 노출되어도 쉽게 침식되지 않고 장수명화를 이룰 수 있다.

본 발명에 따른 PVC 신발에 대한 특성을 확인하기 위해 다음과 같이 시험하였다.

[실시예]

먼저, 본 발명의 기본 성분에 따라 제조된 PVC 신발을 시료1로 하고, 기능강화물질이 더 첨가된 상태로 제조된 PVC 신발을 시료2로 하며, 풍화산호 추출액 함유 혼합물이 더 첨가된 상태로 제조된 PVC 신발을 시료3으로 하여 시험하였다.

내구성을 확인하기 위해, 각 시료1,2,3을 굽힘가공기에 장착한 상태에서 분당 10회의 30°굽힘이 일어나도록 총 10000회 테스트하였다.

테스트 결과, 시료1,2,3 모두에서 크랙이나 갈라짐, 파손이 발생하지 않았다.

아울러, 내수압특성을 확인하기 위해 시료1,2,3에 대해 내수압 측정기(ASA-210-1)를 이용하여 KS K 0591에 의해 내수압 특성을 시험하였다.

시험결과, 시료1,2,3은 각각 2500mm, 2700mm, 3200mm로 확인되었다. 통상, 폭우를 견디는 내수압 특성이 1500mm 임을 감안하며 매우 높은 내수압 특성이 있는 것으로 확인되었다.

또한, 시료3의 경우에는 KICM-FR-1005, 40℃의 조건에 따라 원적외선 방출테스트를 수행한 결과, 0.664의 원적외선 방사율이 확인되었다.

뿐만 아니라, 시료1,2,3의 표면에서 항균력을 확인하였으며, 곰팡이 균에 대한 항균력은 초기 균수 대비 정균감소율로 확인하였는 바, 시료1에서는 항균력이 88.4%로 다소 약했지만, 시료2,3에서는 정균감소율이 95.7%, 98.5%로 나타나 항균력이 있음을 확인하였다.

Claims (3)

1. 합성수지재 조성물을 용융시킨 후 몰드에서 사출 성형되는 PVC 신발에 있어서;
   상기 합성수지재 조성물은,
   PVC(polyvinyl chloride) 120-140kg,
   DoTP 90-110kg,
   폐PVC 55-60kg,
   패각 분말 25-35kg 및 발포제 4-8kg이 혼합되어 조성되되,
   상기 합성수지재 조성물 100중량부에 대해, 트리클로산 20중량부, 무수 디클로로메탄 15중량부, 라우르산(Lauric Acid) 5중량부, 과황산 암모늄 2.5중량부, 히드록시프롤린 10중량부, 아민폴리글리콜콘덴세이트 5중량부가 더 첨가된 것을 특징으로 하는 패각을 활용한 친환경 PVC 신발.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 폐PVC는 폐기된 PVC 장판 및 폐기된 PVC 벽지이고; 상기 발포제는 암모니움 디카보네이트(Ammonium Dicarbonate)인 것을 특징으로 하는 패각을 활용한 친환경 PVC 신발.
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