KR20010081539A - 가열 냉각에 의한 신발 겉창의 제조 방법. - Google Patents

Abstract

본 발명은 스티렌계 열가소성 엘라스토머, 올레핀계 열가소성 엘라스토머(TPO), 가교형 올레핀계 열가소성 엘라스토머(TPV), 에틸렌/α-올레핀계 공중합체, 클로로프렌화 폴리에틸렌 수지, 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체 수지를 단독 또는 블렌드하여 기재로 사용하거나, 또는 이들 각각의 수지에 천연고무나 합성고무, 또는 이들의 액상 고무를 블렌드한 블렌드물을 기재로하여 가열 냉각 프레스에 의하여 신발 겉창을 제조하는 방법에 관한 것이다.

Description

가열 냉각에 의한 신발 겉창의 제조 방법.{MANUFACTURE METHOD OF FOOTWEAR OUT SOLE OF USING HEATING-COOLING}

본 발명은 신발 겉창의 제조 방법에 관한 것으로서, 특히 열가소성 엘라스토머를 이용하여 가열 냉각에 의하여 신발 겉창을 제조하는 방법에 관한 것이다.

현재 사용되고 있는 신발 겉창 소재는 열경화성 고무가 가장 일반화된 소재이며, 생산 방식은 압축성형법이 거의 대부분이다. 열경화성 고무의 압축성형에 의한 제조 방법은 열경화성 고무 자체의 특성으로 외관 특성이 우수하고 제반 역학적 특성이 우수한 장점이 있으나 폐 스크랩의 재활용이 불가능하여 환경오염 문제를 야기하고 있다.

한편, 열가소성 수지는 일반적으로 사출성형법에 의하여 제조되어 신발창으로 활용되고 있으나 열악한 물성 때문에 아동화나 부인화 등 고도의 물성을 요하지 않는 저가품에 주로 이용되어 왔으며, 빅 바이어 들은 신발창용으로 열가소성 엘라스토머를 기피하는 실정이었다.

이에 본 발명자 등은 열가소성 엘라스토머의 고성능화에 대한 연구 결과로부터 이들을 사출성형이 아니라 압축성형을 기본으로 하는 가열 냉각에 의한 성형으로 생산하므로 신발창의 고성능화를 달성하고, 폐스크랩 재활용에 의한 환경오염문제의 해결 및 가격경쟁력 확보, 기존의 압축성형용 금형이나 프레스기를 그대로 활용할 수 있는 방법을 개발하기에 이르렀다.

따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 제반적인 사안들을 감안한 것으로, 그 목적은 압축 성형방법을 기본으로 하여 열가소성 탄성체의 특성을 최대한 활용한 기술로 기존의 신발창 특히 겉창 생산에 일반화되어 있는 프레스를 그대로 활용할 수 있는 가열 냉각에 의한 신발 겉창의 제조방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 폐스크랩의 재이용이 가능하여 폐기물 방출에 의한 환경 오염 문제를 해결할 수 있는 신발 겉창의 제조방법을 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 제1견지에 따른 본 발명은 스티렌계 열가소성 엘라스토머, 올레핀계 열가소성 엘라스토머(TPO), 가교형 올레핀계 열가소성 엘라스토머(TPV), 에틸렌/α-올레핀계 공중합체, 클로로프렌화 폴리에틸렌 수지, 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체 수지를 단독 또는 블렌드하여 기재로 사용하거나, 또는 이들 각각의 수지에 천연고무나 합성고무, 또는 이들의 액상 고무를 블렌드한 블렌드물을 기재로하여 가열 냉각에 의하여 신발 겉창을 제조하는 방법을 제안한다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 그리고, 하기의 설명에서는 본 발명의 제조 방법을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외부분의 설명은 본 발명의 요지를 흐트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

우선, 본 발명에서 사용 가능한 수지가 열가소성 엘라스토머에 특히 한정되는 것은 아니지만 스티렌계 열가소성 엘라스토머가 주로 사용되며, 올레핀계 열가소성 엘라스토머, 에틸렌/α-올레핀계 공중합체, 클로로프렌화 폴리에틸렌 수지, 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체 수지 등이 단독 또는 블렌드하여 기재로 사용하는 것이 가능하다. 그리고 필요에 따라서는 열가소성 엘라스토머를 주재로 하고, 여기에 열경화성 고무로 대표되는 천연고무나 합성고무, 또는 이들의 액상 고무를 블렌드하여 사용하는 것도 가능하다.

한편, 기타 경도 조절을 위하여 폴리스티렌을 사용하는 것도 가능하며, 가공성이나 물성 향상을 위하여 프로세스 오일이나 충전제, 실란커플링제, 열안정제, 산화방지제 및 자외선흡수제 등이 혼합되어 사용될 수도 있다.

본 발명은 이와 같이 컴파운드된 열가소성 수지를 사용하여 가열 냉각에 의하여 신발창, 특히 겉창을 제조하는 것에 특징이 있다. 성형과정에서 패션성을 향상시키기 위하여 색깔이 서로 다른 열가소성 엘라스토머를 동시에 성형하여 부위별로 색깔을 다르게한 신발 겉창을 제조하는 것도 가능하다. 더욱이 각 부위별로 요구특성이 다른 신발창의 특성에 맞추어서 부위별로 물리적 특성이 다른 열가소성 엘라스토머를 넣고 동시에 성형하는 것도 가능하여 신발창에서 요구되는 특성에 따라 부위별로 차별화된 기능성을 부여하는 것도 가능하다.

또한 본 발명의 성형 방법에 있어서는 각 조성의 색상을 달리할 경우 압축과정에서 수지의 흐름에 의하여 발생되는 월색을 방지하기 위하여 예비 단계로 가운데 부분에 월색 방지용 수지 또는 금속제 쉬트를 삽입하여 성헝하거나 이들을 삽입하였다가 제거하고 성형하거나 또는 금형에 월색방지를 위한 방지턱을 설계하는 것이 가능하다.

본 발명의 열가소성 엘라스토머를 활용한 가열 냉각에 의한 신발 겉창 제조 방법은 제조 방법의 특징상 일반의 열가소성 엘라스토머의 성형 방법인 사출성형에서 흐름성 문제로 적용할 수 없던 흐름성(용융점도지수)이 극히 낮은 열가소성 엘라스토머를 적용할 수 있기 때문에 신발창의 고성능화가 가능하여 역학적 특성면에서 기존의 열경화성 고무의 역학적 특성 수준 이상으로 물리적 특성을 향상시키는 것이 가능하다. 즉, 성형 방법의 특성상 사출성형의 경우 스크류를 통하여 용융된 수지를 흘러가도록 하여야 하기 때문에 기재인 열가소성 엘라스토머의 분자량에 한계가 있었으나 본 발명은 압축성형법을 채택하는 관계로 이와 같은 제한 요인이 없어서 고분자량화할 수 있고 따라서 물성의 고성능화가 가능하다.

따라서 본 발명에 있어서 바람직한 열가소성 엘라스토머는 본 발명을 한정하는 것은 아니나 흐름성에 제한이 없기 때문에 사출성형에서 사용되는 용융 흐름성 지수(MFI) 5∼30 범위보다 훨씬 낮은 5이하로 0.5나 또는 그 이하의 용융 흐름성 지수의 수지를 사용할 수 있다

더욱 외관 특성에 기인되는 문제점이나 열가소성 엘라스토머를 사출성형에 의하여 제조할 경우 광택 문제가 야기되고 있으며, 이는 빅 바이어로부터 기피되는 가장 큰 이유이기도 하나 본 발명의 가열 냉각에 의한 성형 방법을 채택할 경우 광택문제가 완전히 해결될 수 있다.

한편, 본 발명에 있어서 열가소성 엘라스토머를 가열 냉각에 의하여 제조하기 위해서는 미리 용융점 이상으로 가열된 열가소성 엘라스토머를 열가소성 엘라스토머의 용융점 이하의 온도의 금형에 넣고 프레스기를 이용하여 가압하여 성형하는 방법이 있으며, 또는 직접 열프레스로 성형한 후 냉각프레스로 옮겨서 성형하는 방법이 적용될 수 있다. 이때 열가소성 엘라스토머의 투입량은 금형의 캐비티 용량의 105∼130 % 범위가 적당하며, 이 양 이하일 경우 핀홀이나 에어 홀이 생기기 쉬우며 이 범위 이상일 경우 성형상에 개선효과는 없으면서 원료 사용량만 늘어나게 된다.

또한 본 발명에 있어서는 열가소성 엘라스토머를 펠렛으로 투입하거나 쉬트성형 후 재단하여 투입하는 것이 가능하며, 금형 온도도 열가소성 엘라스토머와 함께 가열 후 냉각 과정을 거치거나 별도로 가열된 열가소성 엘라스토머를 사용하여 냉각 과정을 거치게 되지만 신발 겉창을 취출할 때의 금형 온도는 0∼80℃의 온도범위여야 한다. 만약 금형 온도를 0℃ 이하로 할 경우 냉각을 위한 에너지 로스가 큰 반면 성형상의 더 이상의 유리한 점은 없으며 80℃ 이상의 온도에서는 열가소성 엘라스토머의 연화점에 가까워지기 때문에 형태안정성이 떨어져 성형성에 문제가 있다.

본 발명에 사용되는 금형은 특히 한정되는 것은 아니지만 일반 열경화성 고무를 사용하는 금형과 동일하거나 또는 이송성형(transfer molding)용 금형이 사용 가능하다.

이하 본 발명을 실시예에 의하여 보다 구체적으로 설명하고자 하나, 본 발명이 실시예에 의거하여 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

용융지수(MI) 0.5의 열가소성 엘라스토머를 140℃의 oven에 5분간 예열한 후, 이를 60℃로 설정된 금형에 넣어 2분간 가압 프레스하여 신발창을 제조하였으며, 이로부터 측정한 물성시험 결과를 표 1에 나타내었다.

[실시예 2]

용융지수(MI) 0.1의 열가소성 엘라스토머를 150℃로 설정된 금형으로 30초간 가압한 후, 상기 금형을 냉각 프레스로 옮겨 7분간 가압하면서 40℃ 이하로 냉각하여 금형에서 치출하여 신발창을 성형하였으며, 이로부터 측정한 물성시험 결과를 표 1에 나타내었다.

[실시예 3]

상기 실시예 2에서 발생된 폐스크랩을 원료 조성물에 20중량부 블렌드하여 전술한 실시예 2와 동일한 방법으로 신발창을 성형하였으며, 이로부터 측정한 물성시험 결과를 표 1에 나타내었다.

[실시예 4]

상기 실시예 3에서 발생된 폐스크랩을 원료 조성물에 10중량부 블렌드하여 전술한 실시예 2와 동일한 방법으로 신발창을 성형하였으며, 이로부터 측정한 물성시험 결과를 표 1에 나타내었다.

[실시예 5]

용융 흐름성 지수(MFI) 15의 사출성형용의 일반 열가소성 엘라스토머를 이용하여 전술한 실시예 1의 방법으로 신발창을 성형하였으며, 이로부터 측정한 물성시험 결과를 표 1에 나타내었다.

[비교예 1]

용융 흐름성 지수(MI) 0.5의 열가소성 엘라스토머(실시예 1에서 사용된 열가소성 엘라스토머)를 사용하여 사출성형으로 신발창을 제조하려고 하였으나 용융 흐름 지수가 낮아서 성형 불가능하였다.

[비교예 2]

용융 흐름성 지수(MFI) 15의 열가소성 엘라스토머를 이용하여 사출성형법으로 열가소성 엘라스토머를 성형하였으며 물성시험 결과를 표1에 나타내었다.

한편, 전술한 본 발명의 실시예들과 비교예들의 물성 시험 결과치를 표 1에 상세히 서술하였다.

이상으로 살펴본 바와 같이, 본 발명은 열가소성 엘라스토머를 이용하기 때문에 폐스크랩의 재이용이 가능하여 폐기물 방출에 의한 환경 오염 문제를 해결할수 있으며, 또한 원료 손실율을 줄여서 가격 경쟁력을 확보할 수 있는 장점을 가지고 있다.

특히, 본 발명에 따른 열가소성 엘라스토머의 가열 냉각에 의한 제조 방법은 기존의 신발창, 특히 겉창 생산에 일반화되어 있는 프레스를 그대로 활용할 수 있다는 점이 장점으로 부각될 수 있으며, 또한 흐름성에 제한이 없기 때문에 고물성화도 가능하다는 상승된 효과가 있다.

Claims (7)

1. 신발 겉창의 제조방법에 있어서,

   스티렌계 열가소성 엘라스토머, 올레핀계 열가소성 엘라스토머(TPO), 가교형올레핀계 열가소성 엘라스토머(TPV), 에틸렌/α-올레핀계 공중합체, 클로로프렌화 폴리에틸렌 수지, 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체 수지를 단독 또는 블렌드하여 기재로 사용하거나, 또는 이들 열가소성 엘라스토머에 천연고무나 합성고무, 또는 이들의 액상 고무를 블렌드한 블렌드물을 기재로하여 프레스기를 사용하여 가열 냉각 프레스에 의하여 신발창을 제조하는 것을 특징으로 하는 가열 냉각에 의한 신발용 겉창의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 엘라스토머를 열 챔버나 가열 오븐에서 100∼220℃로 예열하여 냉각 프레스하는 것을 특징으로 하는 가열 냉각에 의한 신발 겉창의 제조방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 냉각프레스 온도가 0∼80℃인 것을 특징으로 하는 가열 냉각에 의한 신발 겉창의 제조방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 엘라스토머를 열프레스로 가압하여 예열하거나 또는 압을 가하지 않은 상태에서 열프레스로 예열한 후 냉각 프레스하여 신발창을 성형하는 것을 특징으로 하는 가열 냉각에 의한 신발 겉창의 제조방법.
5. 제1항에 있어서, 각 부위별로 기능, 성능 또는 색상 등을 달리한 신발창용 열가소성 엘라스토머 조성물을 삽입하여 각 부위별로 특성을 차별화한 신발창을 가열 냉각에 의하여 제조하는 것을 특징으로 하는 가열 냉각에 의한 신발 겉창의 제조방법.
6. 제1항에 있어서, 압축성형에 의하여 신발창을 성형함에 있어서 원료 열가소성 엘라스토머에 성형시에 발생되는 폐스크랩을 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 가열 냉각에 의한 신발 겉창의 제조방법.
7. 제1항에 있어서, 사용되는 금형이 일반 열경화성 고무의 성형에 사용되거나 또는 이송성형(transfer molding)에 적합한 금형을 사용하는 것을 특징으로 하는 가열 냉각에 의한 신발 겉창의 제조방법.