KR102666278B1 - 통기 방우 신발 제조 방법 및 통기 방우 신발 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 통기 방우 신발 제조 방법 및 통기 방우 신발에 관한 것으로, 더 상세하게는 신발에 물이 침투하지 않는 방수 기능을 구비하면서도, 신발의 갑피 전면에서 투습 및 통기가 가능한 통기 방우 신발 제조 방법과, 그 제조 방법으로 제조된 통기 방우 신발에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 통기 방우 신발 제조 방법에 있어서, 소정의 시트를 파트 별로 재단 및 봉제하여 갑피(1)(Upper)를 형성하는 갑피 형성 단계(S100); 상기 갑피(1)의 내측면에 멤브레인(2)을 열융착하는 열융착 단계(S200); 상기 멤브레인(2)이 융착된 갑피(1)에 미드솔(3)(Midsole)을 접착시키는 라스팅(Lasting) 단계(S300); 및 라스팅(11)된 상기 갑피(1)와 아웃솔(4)(Outsole)을 접합하는 아웃솔 접합 단계(S400);를 포함하되, 상기 멤브레인(2)은 소정의 방수 통기 기능을 가지는 소재로 구성되는, 통기 방우 신발 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 통기 방우 신발 제조 방법에 있어서, 소정의 시트를 파트 별로 재단 및 봉제하여 갑피(1)(Upper)를 형성하는 갑피 형성 단계(S100); 상기 갑피(1)의 내측면에 멤브레인(2)을 열융착하는 열융착 단계(S200); 상기 멤브레인(2)이 융착된 갑피(1)에 미드솔(3)(Midsole)을 접착시키는 라스팅(Lasting) 단계(S300); 및 라스팅(11)된 상기 갑피(1)와 아웃솔(4)(Outsole)을 접합하는 아웃솔 접합 단계(S400);를 포함하되, 상기 멤브레인(2)은 소정의 방수 통기 기능을 가지는 소재로 구성되는, 통기 방우 신발 제조 방법을 제공한다.
Description
본 발명은 통기 방우 신발 제조 방법 및 통기 방우 신발에 관한 것으로, 더 상세하게는 신발에 물이 침투하지 않는 방수 기능을 구비하면서도, 신발의 갑피 전면에서 투습 및 통기가 가능한 통기 방우 신발 제조 방법과, 그 제조 방법으로 제조된 통기 방우 신발에 관한 것이다.
아웃도어용 의류를 포함하여, 신발, 위생자재에 다양한 투습방수 제품들이 사용되고 있다. 특히 투습성과 방수성을 동시에 달성하기 위해 고어텍스와 같은 테프론 소재의 투습필름을 포함한 소재가 많이 이용되고 있다.
이러한 테프론 필름 포함 소재들은 방수와 투습성능이 모두 우수하지만, 가격이 지나치게 높을 뿐만 아니라, 실제 착용하여 사용할 경우 통기성이 부족하여 착용 후 소재의 내부 온도가 상승하여 실착 편의성이 하락하는 문제가 있다.
또한, 0.2㎛ 이하의 미세한 다공층으로 이루어진 필름막은 가혹한 사용환경에서 장기 사용할 경우 막힘 현상이 발생하여, 주요 성능인 투습성이 저하된다.
이와 같은 문제점들을 해결하기 위해 폴리우레탄수지를 발포시켜 멤브레인 필름과 유사한 미세다공성 막을 인공적으로 만들어 고강도의 원단이나 부직포에 코팅시키는 방법이 제시되고 있다.
이러한 종래 방법은 비교적 저렴하면서도 마모 강도가 우수한 투습 방수층을 제조하는데 유용하지만, 역시 1.0㎛ 이하의 미세한 다공으로 구성된 막으로 이루어지는 점 때문에 장기간 사용시 공극이 막히기 쉬워, 통기 성능이 저하되는 문제점이 있다. 또한, 폴리우레탄수지의 경우 소각 폐기 시 다이옥신과 같은 환경오염 물질을 방출하기 때문에 대량으로 사용하기 힘들다.
한편, 극세사로 이루어진 부직포를 이용하여 투습방수 성능을 가지는 복합시트를 제조하는 방법도 공개되어 있다. 한국 공개특허 제10-2003-0090531호에는 섬유경 5㎛ 이하로 구성되는 멜트블로운(MB) 부직포와 부직포 또는 직물을 접착시켜 투습방수 시트를 제조하는 방법을 소개하고 있다. 그러나, 이와 같은 방법을 사용하면 내수압을 개선하기 위해 극세사 MB 부직포의 중량을 증가시켜야 하며, 따라서 MB 부직포의 두께가 두꺼워지고 이에 따라 박리강도가 취약하게 되어, 전체적으로 내구성 및 통기성이 저하된다.
전술한 바와 같은 소재를 활용한 방수 투습 신발들은 전반적으로 통기성이 부족하다는 한계점을 가지고 있다.
신발 내부로 물이 침투하는 대부분의 경로는 신발에 형성된 스티치(바느질 부분)의 구멍이다. 신발의 갑피에 묻은 물이 상기 구멍을 통해 내피 안쪽까지 침습하게 되므로, 통상의 방수 신발에서는 스티치 부분에 방수 소재를 부착하는 심실링(51) 구조를 사용하고 있다.
상기와 같이 심실링 방식으로 방수 기능을 구비하는 방수 투습 신발들은 일반적으로 착용자의 발을 수용하는 형태의 '부띠(5)(booties; 버선)'를 제조한 뒤, 부띠(5)의 외측에 갑피를 결합하고 하부에는 아웃솔을 접합하는 방식으로 제조된다.
부띠(5)의 외주면은 방수 투습 소재로 구성되며, 바느질 부분은 심실링 되므로 부띠(5)의 내측으로 물이 침투하지 않도록 구성되나, 갑피는 방수 소재가 아니어서 갑피와 부띠(5) 사이의 공간에 물이 누적될 수 있다. 또한, 심실링(51) 되는 부분은 구멍을 막기 위해 부착된 소재 때문에 투습을 위한 미세 다공들이 막히게 되어, 심실링된 부분에 대해서는 투습 또는/및 통기 기능이 발휘되지 않는 한계점이 있다.
일반적으로 부띠(5)와 갑피는 서로 접합되지 않고 분리된 상태로 신발이 제조되므로, 상기 갑피와 부띠(5) 사이의 공간에는 상당량의 물이 고이게 되고, 신발의 내피 안쪽으로 물이 침투하지는 않더라도 물의 무게에 의해 신발의 무게가 무거워지는 문제가 발생한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 전술한 바와 같은 종래 방수 투습 소재 및 그를 포함한 신발의 문제점을 개선하기 위하여, 방수 투습 성능 뿐만아니라 통기 성능과 내구성도 우수하며, 폐기 시 친환경적인 멤브레인(복합부직포)과, 그를 이용하여 갑피 내측에 물이 고이지 않는 형태의 신발을 제조하는 신발 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 전술한 바와 같은 종래 방수 투습 소재 및 그를 포함한 신발의 문제점을 개선하기 위하여, 통기 방우 신발 제조 방법에 있어서, 소정의 시트를 파트 별로 재단 및 봉제하여 갑피(Upper)를 형성하는 갑피 형성 단계; 상기 갑피의 내측면에 멤브레인을 열융착하는 열융착 단계; 상기 멤브레인이 융착된 갑피에 미드솔(Midsole)을 접착시키는 라스팅(Lasting) 단계; 및 라스팅된 상기 갑피와 아웃솔(Outsole)을 접합하는 아웃솔 접합 단계;를 포함하되,
상기 멤브레인은: 멜트블로운 부직포를 형성하는 부직포 형성 단계; 상기 멜트블로운 부직포를 복수의 층으로 적층하는 부직포 적층 단계; 적층된 멜트블로운 부직포 사이에 핫멜트 부직포 또는 핫멜트 수지를 도입하는 접착제 도입 단계; 및 상기 핫멜트 부직포 또는 핫멜트 수지가 도입된 멜트블로운 부직포 적층체를 열압착하는 열압착 단계;에 따라 제조되고, 상기 멜트블로운 부직포는: 80중량% 이상의 폴리프로필렌을 포함하고, 섬유의 평균 굵기가 0.5㎛ 이상 내지 2.5㎛ 이하이고, 중량이 10g/m2 이상 내지 30g/m2이고, 평균기공의 크기가 7㎛ 이상 내지 15㎛ 이하가 되도록 구성되고, 상기 핫멜트 부직포 또는 핫멜트 수지는: 폴리아마이드, 폴리올레핀, 폴리우레탄 및 폴리에스테르계 수지로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하고, 상기 멜트블로운 부직포보다 용융온도가 10℃ 이상 낮은 소재이며, 상기 복수의 층을 구성하는 멜트블로운 부직포들은: 중량이 서로 상이하되, 어느 한 멜트블로운 부직포 대비 다른 멜트블로운 부직포 간의 중량 차이가 5g/m2이상 내지 15g/m2 이하이고, 상기 멤브레인의 중량은 25g/m2 이상 80g/m2이하이며, 이 중 멜트블로운 부직포의 중량은 20g/m2이상 60g/m2이하인 것을 특징으로 하는 통기 방우 신발 제조 방법을 제공한다.
상기 멤브레인은: 멜트블로운 부직포를 형성하는 부직포 형성 단계; 상기 멜트블로운 부직포를 복수의 층으로 적층하는 부직포 적층 단계; 적층된 멜트블로운 부직포 사이에 핫멜트 부직포 또는 핫멜트 수지를 도입하는 접착제 도입 단계; 및 상기 핫멜트 부직포 또는 핫멜트 수지가 도입된 멜트블로운 부직포 적층체를 열압착하는 열압착 단계;에 따라 제조되고, 상기 멜트블로운 부직포는: 80중량% 이상의 폴리프로필렌을 포함하고, 섬유의 평균 굵기가 0.5㎛ 이상 내지 2.5㎛ 이하이고, 중량이 10g/m2 이상 내지 30g/m2이고, 평균기공의 크기가 7㎛ 이상 내지 15㎛ 이하가 되도록 구성되고, 상기 핫멜트 부직포 또는 핫멜트 수지는: 폴리아마이드, 폴리올레핀, 폴리우레탄 및 폴리에스테르계 수지로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하고, 상기 멜트블로운 부직포보다 용융온도가 10℃ 이상 낮은 소재이며, 상기 복수의 층을 구성하는 멜트블로운 부직포들은: 중량이 서로 상이하되, 어느 한 멜트블로운 부직포 대비 다른 멜트블로운 부직포 간의 중량 차이가 5g/m2이상 내지 15g/m2 이하이고, 상기 멤브레인의 중량은 25g/m2 이상 80g/m2이하이며, 이 중 멜트블로운 부직포의 중량은 20g/m2이상 60g/m2이하인 것을 특징으로 하는 통기 방우 신발 제조 방법을 제공한다.
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그리고, 상기 열압착 단계는: 온도 70℃ 이상 내지 130℃ 이하 및 압력 1000N 이하의 조건에서, 가열 실린더가 구비된 벨트형 접착기에 의해 수행되고, 상기 가열 실린더의 표면 온도는 상기 핫멜트 부직포 또는 핫멜트 수지의 용융온도보다 10℃ 내지 70℃ 낮은 온도를 유지하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기와 같은 통기 방우 신발 제조 방법에 따라 제조된, 통기 방우 신발을 제공한다.
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본 발명의 실시 예에 따르면, 일반적인 방법으로 생산하는 멜트블로운 부직포를 사용하면서도 우수한 통기도를 발위하며 내구성(인장강도, 박리강도 등)이 우수하며, 투습방수 및 통기 성능 또한 뛰어난 복합부직포(멤브레인)를 제조할 수 있다.
또한, 테플론과 같은 고가의 불소 소재를 사용하지 않고 제조가 간단하여 가격이 저렴하며, 폐기시 발생할 수 있는 환경오염도 크게 줄일 수 있는 복합부직포를 제조할 수 있다.
그리고, 상기 복합부직포를 사용하여 신발을 제조함으로써 신발의 내구성, 투습 방수 성능 및 통기 성능이 모두 뛰어난 신발을 제조할 수 있다.
아울러, 신발의 갑피 내측에 상기 복합부직포를 융착시킴으로써, 갑피 내측에 물이 고이지 않도록 원천 차단하여 우천 시 신발이 무거워지는 현상을 방지할 수 있다.
또한, 신발의 내피 등에 별도의 심실링이 필요하지 않으므로 신발의 갑피 전반에 대해 복합부직포의 통기 기능을 활용할 수 있다.
도 1 은 종래 기술에 따른 신발 제조 방법에서 사용되는 부띠와, 부띠의 일부분에 심실링 처리된 상태를 나타낸 도면이다.
도 2 는 종래 기술에 따른 신발 제조 방법에서 보니스 방식으로 중창을 결합한 상태를 나타낸 도면이다.
도 3 은 신발 제조 방법에서 라스팅 방식으로 중창을 결합한 상태를 나타낸 도면이다.
도 4 는 본 발명의 실시 예에 따른 통기 방우 신발 제조 방법의 단계별 공정을 나타낸 도면이다.
도 5 는 본 발명의 실시 예에 따른 통기 방우 신발 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 2 는 종래 기술에 따른 신발 제조 방법에서 보니스 방식으로 중창을 결합한 상태를 나타낸 도면이다.
도 3 은 신발 제조 방법에서 라스팅 방식으로 중창을 결합한 상태를 나타낸 도면이다.
도 4 는 본 발명의 실시 예에 따른 통기 방우 신발 제조 방법의 단계별 공정을 나타낸 도면이다.
도 5 는 본 발명의 실시 예에 따른 통기 방우 신발 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
이하, 본 문서의 다양한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 문서의 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
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본 문서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)," "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)," "~하도록 설계된(designed to)," "~하도록 변경된(adapted to)," "~하도록 만들어진(made to)," 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성된(또는 설정된)"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)" 것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
본 발명의 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
본 명세서에서 사용되는 용어에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 해석되지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함한다" 등의 용어는 설시된 특징, 수, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 단계 동작 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 통기 방우 신발 제조 방법에 있어서, 소정의 시트를 파트 별로 재단 및 봉제하여 갑피(1)(Upper)를 형성하는 갑피 형성 단계(S100); 상기 갑피(1)의 내측면에 멤브레인(2)을 열융착하는 열융착 단계(S200); 상기 멤브레인(2)이 융착된 갑피(1)에 미드솔(3)(Midsole)을 접착시키는 라스팅(Lasting) 단계(S300); 및 라스팅(11)된 상기 갑피(1)와 아웃솔(4)(Outsole)을 접합하는 아웃솔 접합 단계(S400);를 포함하되, 상기 멤브레인(2)은 소정의 방수 통기 기능을 가지는 소재로 구성되는, 통기 방우 신발 제조 방법을 제공한다.
상기 기재에서 '소정의 방수 통기 기능을 가지는 소재'란, 5ccs 이상의 통기도를 가지는 소재를 의미할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 통기 방우 신발 제조 방법을 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.
갑피(1)의 내측에 멤브레인(2)을 열융착하여 갑피(1)의 내측에 방수 기능이 있는 멤브레인(2)이 긴밀하게 부착(밀착)되도록 처리한다. 이러한 공정에 따르면, 제조된 통기 방우 신발의 갑피(1)와 멤브레인(2) 사이에 물이 고일 수 있는 공간이 배제되므로 우천 시 신발이 물에 젖어(갑피(1) 내측-방수 소재 외측 사이의 공간에 물이 고여)의 무게가 증가하는 현상을 방지할 수 있다.
갑피(1)가 방수 소재가 아니어서 갑피(1) 자체가 물을 일부 머금을수도 있으나, 갑피(1)의 내측에 멤브레인(2)에 의해 갑피(1)를 투과한 물 성분들은 더이상 침습하지 않고 신발의 하부 방향으로 흘러내리게 된다.
상기 멤브레인(2)이 융착된 갑피(1)의 하부에 미드솔(3)을 라스팅 방식으로 접착시키며, 이러한 라스팅 공정은 통상의 기술자가 본 발명의 설명을 참조하여 쉽게 실시할 수 있는 범위이므로 라스팅 공정 자체에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이후, 라스팅 된 갑피(1)의 하부에 아웃솔(4)을 접합시키며, 아웃솔(4)과 갑피(1) 사이의 접합부는 물이 침투하지 않도록 긴밀하게 접합되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 멤브레인(복합부직포), 멜트블로운 부직포는 폴리프로필렌(polypropylene)을 주성분으로 하는 수지로 형성되며 하기의 단계들을 포함하여 제조될 수 있다:
멜트블로운 부직포를 형성하는 부직포 형성 단계;
상기 멜트블로운 부직포를 복수의 층으로 적층하는 부직포 적층 단계;
적층된 멜트블로운 부직포 사이에 핫멜트 부직포 또는 핫멜트 수지를 도입하는 접착제 도입 단계; 및
상기 핫멜트 부직포 또는 핫멜트 수지가 도입된 멜트블로운 부직포 적층체를 열압착하는 열압착 단계;
상기 멜트블로운 부직포는 극세사 섬유의 벌키(bulky)한 구조를 갖는다. 이 때문에 극세사 멜트블로운 부직포를 일반적인 캘린더롤 사이로 통과시키는 방법을 통해 높은 열과 압력을 이용하여 열접착 처리하면, 부직포의 두께가 하락하여 미시기공의 크기가 작어져 방수성능은 향상되지만 투습성능의 저하와 동시에 통기성능도 저하된다.
즉, 멜트블로운 부직포를 높은 열과 압력을 이용하는 캘린더 접착법으로 처리하여 두께를 얇게 만드는 경우 부직포를 이루는 극세섬유간의 간격이 줄어들면서 미세기공의 크기가 작아지며, 이로인해 방수성능은 개선되지만 통기성이 저하되고, 이러한 소재를 의류 등으로 제조하여 실착하는 경우 착용자들이 높은 온열감(낮은 통기성으로 인함)에 따른 불편함을 느낄 수 있다.
그런, 본 발명의 실시 예에서 제공하는 접착법을 이용하여 소정의 낮은 온도와 낮은 압력에서 부직포와 핫멜트수지 또는 부직포와 핫멜트 부직포를 자연스럽게 용융시켜 접착할 경우, 복합부직포의 두께 변동을 최소화하면서 접착력을 극대화할 수 있다.
본 발명의 실시 예를 제조하기 위해서 이용할 수 있는 벨트 열접착 장치는 직경이 500mm 내지 1,200mm인 대형 실린더 롤과, 상기 실린더 롤 외곽에 메타아라미드를 포함하는 내열성의 부드러운 펠트를 사용하는 벨트가 캘린더 롤을 가볍게 눌러주면서 감싸는 구조로 구성될 수 있다. 내부의 캘린더 롤은 표면 온도가 70℃ 이상 내지 130℃ 이하로 유지되며, 상기의 펠트(휄트)를 포함하는 벨트가 100N 내지 500N의 낮은 압력으로 캘린더 롤 표면을 주행하면서 지나가는 복합부직포를 가압하게 된다.
상기 설명된 방법을 이용하여 제조된 복합부직포는 멜트블로운 부직포 사이에 위치한 핫멜트 부직포 또는 핫멜트 수지가 완전히 녹아 멜트블로운 부직포 섬유층 사이로 침투하여 완벽한 접착이 이루어질 수 있다. 이로 인하여 상기 복합부직포의 인장강도와 박리강도가 높아지는 동시에 부직포의 두께 변화도 거의 없어, 통기도가 높으면서도(5ccs 이상의 통기도) 투습방수가 가능한 복합부직포가 제조될 수 있다.
상기 멜트블로운 부직포는 폴리프로필렌 고분자를 주성분으로 포함할 수 있다. 이 경우에는 2종 이상의 소재를 복합하여 극세 섬유 부직포를 제조하는 등의 공정이 필요하지 않고, 통상의 멜트블로운 부직포 제조방법을 이용하여 멜트블로운 부직포를 제조할 수 있어 공정상 유리한 점이 있고, 원가 절감 측면에서도 유리하다.
구체적으로 설명하면, 상기 멜트블로운 부직포는 부직포를 구성하는 중합체로서 폴리프로필렌을 단독으로 포함할 수 있다. 나아가, 상기 멜트블로운 부직포는 폴리프로필렌 중합체 외에 3중량% 내지 20중량%의 폴리에틸렌 또는 변형 올레핀계 소재를 포함할 수 있다.
상기 멜트블로운 부직포를 구성하는 극세 섬유의 평균 굵기는 0.5㎛ 내지 2.5㎛ 이며, 나아가 1.0㎛ 내지 2.0㎛ 일 수 있다. 아울러, 상기 멜트블로운 부직포의 중량은 10g/m2 이상 내지 30g/m2 이하일 수 있고, 부직포의 평균 기공 크기는 7㎛ 이상 내지 15㎛ 이하일 수 있다. 상기 부직포 평균 기공의 크기는 PMI장비에서 Galwick으로 측정한 것을 기준으로 한 측정값이다.
상기 벨트 열접착 장치에 포함되는 가열 실린더의 표면온도는 핫멜트의 용융 온도보다 낮은 온도를 유지하는 것이 바람직하며, 온도의 차이는 10℃이상 내지 70℃ 이하, 더 바람직하게는 20℃이상 내지 50℃ 이하로 유지되도록 제어될 수 있다. 이 때 가열실린더에 터치되어 지나가는 복합부직포의 체류시간은 4초 이상, 더 바람직하게는 6초 이상인것이 바람직하다(체류 시간의 상한은 통상의 기술자가 본 발명의 설명을 참조하여 용이하게 설계 변경할 수 있는 범위이므로 상세한 설명은 생략한다). 또한, 내열성 섬유로 구성되는 펠트제 벨트의 가압력은 1,000N 이하일 수 있으며, 바람직하게는 100N 내지 500N일 수 있다.
상기 핫멜트 부직포 또는 핫멜트 수지는: 폴리아마이드, 폴리올레핀, 폴리우레탄 및 폴리에스테르계 수지로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 중합체를 이용하여 제조된 것일 수 있다.
한편, 상기 핫멜트 부직포 또는 핫멜트 수지의 용융온도는 멜트블로운 부직포의 용융온도보다 10℃ 이상 낮을 수 있다(온도 차이가 10℃ 이상이며, 핫멜트 부직포 또는 핫멜트 수지의 용융온도가 멜트블로운 부직포의 용융온도보다 낮다). 또한, 멜트블로운 부직포 사이에 삽입되는 상기 핫멜트 부직포 또는 핫멜트 수지의 중량은 멜트블로운 부직포의 중량보다 낮을 수 있으며, 그 차이가 20g/m2 미만, 바람직하게는 15g/m2 이하일 수 있다.
본 발명의 구현예에 따른 복합부직포는 상기 멜트블로운 부직포를 2개층 이상 적층하고 그 사이에 핫멜트 수지 또는 핫멜트 부직포를 도입하여 제조한다. 접착되는 멜트블로운 부직포의 중량은 동일하게 할 수 있으나, 용도와 성능에 따라 서로 다른 중량의 멜트블로운 부직포들을 적층하여 접착, 사용할 수도 있다. 예를 들어, 핫멜트 부직포 또는 핫멜트 수지의 양면에 접착되는 멜트블로운 부직포의 중량을 각각 20g/m2으로 동일하게 제조할 수 있으며, 한 면은 10g/m2으로 다른 한 면은 30g/m2으로 하여 제조할 수 있다.
상기 설명한 바와 같이 서로 다른 중량의 멜트블로운 부직포를 접착하게 되면, 핫멜트가 충분히 녹아 부직포 내부의 섬유로 침투하는 과정에서 상대적으로 저중량인 부직포에는 핫멜트가 충분히 용융되어 부직포 내부로 원활하게 침투하고, 이에 따라 핫멜트 수지가 멜트블로운 섬유들을 도포하듯이 피막을 형성할 수 있다. 이와 같이 제조된 저중량 부직포의 표면은 쉽게 박리되지 않고, 마모강도 또한 증가할 수 있다. 또한, 접착된 복합부직포의 중량을 일정하게 유지시키면 통기성, 내수압, 투습성과 같은 성능을 유사한 수준으로 양산할 수 있다.
따라서, 본 발명의 구현예에 따라 제조된 복합부직포에 있어서 멜트블로운 부직포 자체만의 중량은 20g/m2 이상 내지 60g/m2 이하일 수 있다. 나아가 복합부직포에서 멜트블로운 부직포 자체만의 중량은 30g/m2 이상 내지 40g/m2 이하일 수 있다. 한편, 핫멜트 부직포 또는 핫멜트 접착제가 도포된 최종 제품의 중량은 25g/m2 이상 내지 80g/m2 일 수 있으며, 나아가 40g/m2 이상 내지 60g/m2 이하일 수 있다.
한편, 최종 제조된 복합부직포의 평균 기공 크기는 7㎛ 이상 내지 15㎛ 이하일 수 있으며, 멜트블로운 부직포만을 단독으로 측정했을 때에 비교하여 평균기공의 크기 하락율이 낮다.
따라서, 본 발명에 따르면 통기도가 5ccs 이상으로 높으면서, 내수압 1,000mmHg 이상, 투습도 9,000g/m2/day 이상을 발휘하는 우수한 성능의 복합부직포를 제조할 수 있다.
<실시예 1>
멜트플로우인덱스(Melt Flow Index, MFI)가 1,400인 폴리프로필렌 수지를 준비하였다. 상기 폴리프로필렌수지를 280℃에서 녹인 다음, 모세공의 지름이 0.20mm이고 모세공의 밀도가 24개/10mL인 노즐을 통해 방사한다. 이때 사용하는 연신공기의 온도는 310℃, 공급압력은 0.65Kgf/cm2 이었다.
멜트블로운 부직포 제조시 노즐과 컬렉터(collector) 사이의 거리(DCD)는 78mm였으며, 제조된 멜트블로운 부직포의 평균 섬유직경은 1.1㎛ 내지 2.0㎛ 범위에 있었다.
한편, 컬렉터에 포집되는 멜트블로운 부직포의 중량이 20g/m2가 되도록 컬렉터의 이동속도를 조정하였다.
이렇게 제조된 멜트블로운 부직포를 적층하면서 그 중간에 용융온도가 113℃, 중량 16g/m2 의 폴리아미드계 열가소성 핫멜트 부직포를 삽입하였다. 상기 적층된 부직포를 벨트 열접착장치를 통과하도록 하였다. 이 때 벨트 열접착장치의 캘린더 롤 표면온도는 84℃로 고정하였고, 캘린더 롤 표면과 멜트블로운 부직포의 접촉시간은 7.5초가 되도록 속도를 조정하였으며, 벨터의 접촉압력은 780N으로 하여 멜트블로운/핫멜트 부직포/멜트블로운 3층으로 구성되는 복합부직포를 제조하였다.
<실시예 2>
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하되, 멜트블로운 부직포의 중량이 각각 10g/m2 및 30g/m2 이 되도록하였다. 또한 핫멜트 부직포는 용융온도가 122℃인 폴리우레탄계 핫멜트 부직포를 사용하였다. 상기 핫멜트 부직포의 중량은 10g/m2 였다.
<실시예 3>
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하되, 핫멜트 부직포의 용융온도가 106 였고, 중량은 10g/m2 였다. 핫멜트 부직포의 주성분은 EVA에서 유래한 것이었다.
<실시예 4>
상기 실시예 1과 같은 방법으로 멜트블로운 부직포를 제조하고, 핫멜트 분사 도포장치를 이용하여 핫멜트 수지를 분사하였다. 핫멜트 수지는 도포량이 16g/m2 이 되도록 조정하면서 분사하였다. 이 때 사용한 핫멜트의 성분은 폴리프로필렌계로서 프로필렌 70중량%, 말레익안하이드라이드 25중량% 및 에틸렌 5중량%를 포함한 것이었다. 핫멜트 분사장치는 미국 노드슨사의 핫멜트 스프레이 도포설비인 알타슬롯을 이용하였다. 핫멜트 수지의 융점은 108℃였으며, 콘엔드플레이트(Cone & Plate) 방식으로 측정한 핫멜트 수지의 용융점도(MV)는 160,000cps 였다.
<비교예 1>
실시예 1과 같은 방법으로 멜트블로운 부직포를 준비하였다. 상기 멜트블로운 부직포의 중량은 55g/m2 였으며, 열접착 가공은 실시하지 않았다.
<비교예 2>
실시예 1과 같은 방법으로 멜트블로운 부직포를 제조하였다. 상기 멜트블로운 부직포의 중량은 70g/m2 였으며, 추가 열접착 가공은 실시하지 않았다.
<비교예 3>
실시예 2와 같이 중량이 10g/m2 인 멜트블로운 부직포 및 중량이 30g/m2 인 멜트블로운 부직포를 각각 준비하였다. 이 때 제조한 멜트블로운 부직포의 평균 섬유경을 2.2㎛로 하였다. 이후 핫멜트 부직포를 이용한 열접착 제조조건은 실시예 2와 동일하게 하였다.
<비교예4>
실시예 1과 같이 중량이 20g/m2 인 멜트블로운 부직포를 각각 준비하였다. 이후 핫멜트 부직포를 이용하여 열접착을 진행하였는데, 캘린더 방식의 열접착 방식을 사용하였다. 이 때 캘린더롤의 재질과 표면 온도에 대해서 설명하면, 상단롤은 금속제 롤로서 표면온도가 122℃였으며, 하단롤은 폴리우레탄 재질로서 78℃였다. 캘린더롤 사이의 선압(line pressure)는 24Kgf/cm 였다.
<비교예5>
대표적인 투습방수 소재로 사용되는 듀폰사의 상품명 타이벡(tyvek) 1442R의 성능을 확인하였다. 타이벡 1442R의 중량은 52g/m2 이었다.
<시험예 1>
부직포의 물성에 대한 시험방법은 JIS L1906(장섬유 부직포 물성 측정방법)을 기초로 하였다. 주요 측정 방법은 아래와 같다.
- 내수압 측정법(KS K ISO 811, mmH2O)
- 투습도 측정법(JIS L 1099 A-1, 염화칼슘법, g/m2/24Hrs)
- 공기투과도 측정법 (KS K ISO 9237, CCS)
- 인장강도 측정법 (JIS L1906, cut strip method), 결과값은 기계방향/횡방향, 즉 MD/CD로 나타냄
- 평균모세기공크기 측정법 (ASTM F 316-03, PMI Galwick, ㎛)
- 박리강도 측정법 : 일본 니토덴코(Nitto Denko)사에서 제조되는 표준 폴리에스터 점착 테이프 N.31B(박리 점착력 7N/19mm)를 이용하여, FINAT 2번 시험법(FTM No.2, 90°)을 준용하여 측정하고자 하는 부직포의 표면에 점착 테이프를 기계방향(Machine Direction, MD방향)으로 접착한 다음 박리시험(peel test)를 5회 실시하였다. 이후, 박리되는 점착 테이프에 붙어서 떨어지는 부직포 표면적을 육안 관측하여 평가하였다. 5(박리없음) > 4(박리부 5% 이하) > 3(박리부 20% 이하) > 2 박리부(50% 이하) > 1 (박리부 50% 이상)
| 구분 | 멜트블로운(1) 부직포 중량 (g/m2) |
멜트블로운 (2) 부직포 중량 (g/m2) |
핫멜트 부직포 중량 (g/m2) |
핫멜트 수지 도포 중량 (g/m2) |
복합부직포 중량 (g/m2) |
| 실시예 1 | 20 | 20 | 16 | - | 56 |
| 실시예 2 | 10 | 30 | 10 | - | 50 |
| 실시예 3 | 10 | 20 | 10 | - | 40 |
| 실시예 4 | 20 | 20 | - | 16 | 56 |
| 비교예 1 | 55 | - | - | - | 55 |
| 비교예 2 | 70 | - | - | - | 70 |
| 비교예 3 | 10 | 30 | 10 | - | 40 |
| 비교예 4 | 20 | 20 | - | 16 | 56 |
| 비교예 5 | 52 | - | - | - | - |
| 구분 | 복합부직포인장강도 (MD/CD) (N/50mm)1 |
복합부직포 박리강도 |
복합부직포 공기투과도 (CCS) |
복합부직포 내수압 (mmH2O) |
복합부직포 투습도 (g/m2/24Hrs) |
모세기공 평균크기 (㎛) |
| 실시예 1 | 38.3/24.5 | 4 | 6.5 | 1,125 | 11,005 | 8.3 |
| 실시예 2 | 34.7/23.1 | 5 | 7.2 | 1,079 | 12,385 | 8.7 |
| 실시예 3 | 30.1/21.3 | 5 | 10.3 | 1,028 | 13,178 | 11.9 |
| 실시예 4 | 33.9/25.4 | 4 | 6.6 | 1,053 | 11,774 | 8.5 |
| 비교예 1 | 24.0/15.1 | 2 | 14.5 | 850 | 9,619 | 8.6 |
| 비교예 2 | 29.3/20.5 | 1 | 8.2 | 872 | 8,325 | 6.3 |
| 비교예 3 | 38.5/25.2 | 3 | 18.3 | 733 | 12,734 | 13.5 |
| 비교예 4 | 43.5/29.9 | 4 | 2.7 | 985 | 6,429 | 2.5 |
| 비교예 5 | 84.5/64.1 | 5 | 0.07 | 1,442 | 7,977 | 1.8 |
1 : 갑피
11 : 라스팅 부분
2 : 멤브레인
3 : 미드솔
4 : 아웃솔
5 : 부띠
51 : 심실링
H : 바느질 구멍
S100 : 갑피 형성 단계
S200 : 열융착 단계
S300 : 라스팅(Lasting) 단계
S400 : 아웃솔 접합 단계
11 : 라스팅 부분
2 : 멤브레인
3 : 미드솔
4 : 아웃솔
5 : 부띠
51 : 심실링
H : 바느질 구멍
S100 : 갑피 형성 단계
S200 : 열융착 단계
S300 : 라스팅(Lasting) 단계
S400 : 아웃솔 접합 단계
Claims (5)
- 통기 방우 신발 제조 방법에 있어서,
소정의 시트를 파트 별로 재단 및 봉제하여 갑피(Upper)를 형성하는 갑피 형성 단계;
상기 갑피의 내측면에 멤브레인을 열융착하는 열융착 단계;
상기 멤브레인이 융착된 갑피에 미드솔(Midsole)을 접착시키는 라스팅(Lasting) 단계; 및
라스팅된 상기 갑피와 아웃솔(Outsole)을 접합하는 아웃솔 접합 단계;를 포함하되,
상기 멤브레인은:
멜트블로운 부직포를 형성하는 부직포 형성 단계;
상기 멜트블로운 부직포를 복수의 층으로 적층하는 부직포 적층 단계;
적층된 멜트블로운 부직포 사이에 핫멜트 부직포 또는 핫멜트 수지를 도입하는 접착제 도입 단계; 및
상기 핫멜트 부직포 또는 핫멜트 수지가 도입된 멜트블로운 부직포 적층체를 열압착하는 열압착 단계;에 따라 제조되고,
상기 멜트블로운 부직포는:
80중량% 이상의 폴리프로필렌을 포함하고,
섬유의 평균 굵기가 0.5㎛ 이상 내지 2.5㎛ 이하이고,
중량이 10g/m2 이상 내지 30g/m2이고,
평균기공의 크기가 7㎛ 이상 내지 15㎛ 이하가 되도록 구성되고,
상기 핫멜트 부직포 또는 핫멜트 수지는:
폴리아마이드, 폴리올레핀, 폴리우레탄 및 폴리에스테르계 수지로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하고,
상기 멜트블로운 부직포보다 용융온도가 10℃ 이상 낮은 소재이며,
상기 복수의 층을 구성하는 멜트블로운 부직포들은:
중량이 서로 상이하되, 어느 한 멜트블로운 부직포 대비 다른 멜트블로운 부직포 간의 중량 차이가 5g/m2이상 내지 15g/m2 이하이고,
상기 멤브레인의 중량은 25g/m2 이상 80g/m2이하이며, 이 중 멜트블로운 부직포의 중량은 20g/m2이상 60g/m2이하인 것을 특징으로 하는 통기 방우 신발 제조 방법. - 제1항에 있어서
상기 열압착 단계는:
온도 70℃ 이상 내지 130℃ 이하 및 압력 1000N 이하의 조건에서, 가열 실린더가 구비된 벨트형 접착기에 의해 수행되고,
상기 가열 실린더의 표면 온도는 상기 핫멜트 부직포 또는 핫멜트 수지의 용융온도보다 10℃ 내지 70℃ 낮은 온도를 유지하는, 통기 방우 신발 제조 방법 - 청구항 1항 내지 2항 중 어느 한 항의 통기 방우 신발 제조 방법에 따라 제조된, 통기 방우 신발
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Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220079688A KR102666278B1 (ko) | 2022-06-29 | 통기 방우 신발 제조 방법 및 통기 방우 신발 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220079688A KR102666278B1 (ko) | 2022-06-29 | 통기 방우 신발 제조 방법 및 통기 방우 신발 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20240002461A KR20240002461A (ko) | 2024-01-05 |
| KR102666278B1 true KR102666278B1 (ko) | 2024-05-16 |
Family
ID=
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015036068A (ja) * | 2013-08-13 | 2015-02-23 | 株式会社フットテクノ | 通気透湿防水靴の甲被と、それを備える通気透湿防水靴 |
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015036068A (ja) * | 2013-08-13 | 2015-02-23 | 株式会社フットテクノ | 通気透湿防水靴の甲被と、それを備える通気透湿防水靴 |
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