KR20020085143A - 필름형상의 가교발포용 이브이에이 기초화합물을 이용한신발 부품의 성형방법 및 그 방법에 의하여 제조된 신발부품 - Google Patents

Abstract

본 발명은 종래에 사용되는 일정 두께 이상(통상 2.5-3.0mm)의 시트형 및 펠릿형이 아닌 0.01 내지 2mm, 바람직하게는 0.1 내지 1.0 mm 정도의 두께를 갖는 필름형상을 갖는 가교 발포용 EVA 기초 화합물(Ethylene Vinyl Acetate Copolymer)을 이용한 신발부품의 제조방법 및 그 제조방법에 의하여 제조된 신발 부품에 관한 것으로, 종래 기술분야에서 단일 성형체상에서 부위별 기계적 물성 또는 색상이 차별화 된 신발부품 제조시 발생하는 문제점을 개선하고자 하는 발명이다. 종래에는 하나의 신발부품이 2종 이상의 물성을 갖는 경우 이를 각각의 발포성형공정을 거쳐 제조한 후 재조합하는 공정을 거쳐 신발부품이 완성되었으나, 본 발명의 경우 가공시 편차가 적고 가공이 용이한 필름을 이용하여 일회의 발포성형공정을 통하여 2종 이상의 물성을 갖는 신발부품을 용이하게 제조함으로서, 제조공정이 단순화되고 제조비용을 감소시켰을 뿐 만 아니라, 차별화 된 색상 및 물성을 갖고 부위간 추가접합 이음새가 없으며 그 경계가 명확히 구분되어지는 상품성이 우수한 신발부품이 제조된다.

Description

필름형상의 가교발포용 이브이에이 기초화합물을 이용한 신발 부품의 성형방법 및 그 방법에 의하여 제조된 신발부품{METHOD OF MOLDING CROSSLINKED ETHYLENE-VINYL ACETATE FOAMS FOR SHOE COMPONENT USING LAYER OF THIN FILMS and SHOE COMPONENT USING THAT}

본 발명은 종래에 사용되는 일정 두께 이상(통상 2.5-3.0mm)의 시트형 또는 펠릿형(통상 직경 3.0-4.0ｍｍ，높이 4-5.0ｍｍ)이 아닌 0.01 내지 2mm, 바람직하게는 0.1 내지 1.0 mm의 두께를 갖는 필름형상의 가교 발포용 EVA기초 화합물(Ethylene Vinyl Acetate Copolymer)을 이용한 신발 안창, 중창, 중창/겉창 일체형 창 및 갑피와 같은 신발부품의 제조방법에 관한 것으로, 상기 필름을 이용한 제조방법을 통하여 얻어진 신발부품은 일개의 성형체의 각 층 및/또는 각 부위의 색상 및 외관을 다양화 할 수 있고, 아울러 제반 기계적 물성 즉, 밀도(density), 경도(hardness), 마모도(abrasion)，반발탄성(resiliency), 압축후 복원정도(compression set) 및 휨/굴곡정도(stiffness/flexibility）등을 각 부위별 기능에 맞게 설계 및 제조 할 수 있다.

종래의 신발 갑피용 부품(upper compinent）, 신발 중창(midsole), 신발 겉창(outsole), 신발안창(insole) 또는 중창/겉창 일체형-창(unit-sole）등의 신발부품을 EVA 성형품으로 제조시에는 통상 2.5mm 이상의 두께를 갖고 그 표면이 불균일한 경질성 시트 형상 또는 펠릿 형상, 칩 형상을 갖는 가교발포용 EVA 기초 화합물을 사용하여 신발부품을 압축 발포성형 또는 사출 발포성형 공정(1차 공정) 후 제조하거나 또는 이를 압축 재성형(2차 공정)하여 제조하였다.

종래의 신발부품 제조시에 사용되는 시트형상 등의 가교발포용 EVA 기초 화합물을 이용한 압축 또는 사출 발포 성형공정(1차 공정) 및 압축 재성형 공정(2차 공정)을 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도 1에서 S는 단계(step)를 뜻한다.

발포 성형 공정(1차 공정)

(1) 압축 발포식 성형공정(Compression Molding)

A1) 신발 부품의 체적, 물성, 발포율을 고려하여 재료를 선택하고 계량한다(SA1).

상기 재료는 시트형 EVA 기초 화합물을 절단한 것 또는 펠릿형 EVA 기초 화합물이다.

B1) 상기 재료를 발포성형체의 체적에 대비하여 일정 비율로 축소 설계된 개폐식 금형의 공동(cavity) 내에 투입한다(SB1).

C1) 상기 금형을 일정 시간 동안 가압 및 가열한다(SC1).

D1) 상기 금형을 가압 해제하며 금형을 신속히 개방한다(SD1).

금형의 개방과 동시에 가스(예를 들어, N₂, CO₂등, 발포제의 화학적 구조 및 종류별로 차이가 있다)의 팽창 및 셀(cell) 구조의 형성으로 얻어진 성형체의 체적은 성형체의 용도에 따라 차이가 있으나, 일반적으로 2차 압축성형용 중간성형체의 경우 최종 성형체의 약 120-140% 크기이다.

E1) 상기 성형체를 압력이 제거된 공간에서 일정 시간 동안 냉각시킨다(SE1).

이러한 공정은 성형체내의 개별 미세세포(cell)의 구조 및 형상의 안정 그리고 성형체의 체적, 물성 등의 제반사항을 제품 설계 기준치수로 안정시키기 위한 것이다.

상기 E1)공정으로 얻어진 성형체를 재단, 접착 등의 후속가공 공정을 통하여 신발부품으로 사용할 수 있고, 그렇지 않으면 다음에 설명할 2차 공정인 압축 재성형(compression re-molding）공정에 필요한 중간성형체로 사용된다. 이러한 중간 성형체는 압축 재성형공정을 대비하여 최종성형체와 비교하여 통상 60-70%의 밀도(density） 또는 120~140%의 부피를 갖는다.

(2) 사출 발포식 성형 공정(Injection Molding)

사출 발포식 성형공정은 주로 펠릿형 EVA 기초 화합물을 사용하여 도 1의 사출발포식 성형 공정으로 다음과 같은 공정을 통하여 제조된다.

A2) 신발 부품의 체적, 물성, 발포율을 고려하여 펠릿형 재료를 계량한다(SA2).

B2) 상기 재료를 금형에 투입한다(SB2).

이후 공정은 일반적으로 다음과 같은 SC2 내지 SE2 공정으로 진행되는 것이 일반적이나, 특수한 경우 상기 재료를 재료 사출기 내에서 기계적으로 통상 80-90℃ 정도에서 재료를 연화시킨 후, 이를 냉각금형에 주입한 다음 재료가 가교발포 되지 않도록 냉각 후 탈형시킨(SB12）다음, 압축발포식 성형 공정의 SB1 내지 SE1 공정을 거칠 수 있으나, 그 예는 흔치않다.

C2) 상기 금형을 일정 시간 동안 가압 및 가열한다(SC2).

D1) 상기 금형을 가압 해제하며 금형을 신속히 개방한다(SD2).

E1) 상기 성형체를 압력이 제거된 공간에서 일정 시간 동안 냉각시킨다(SE2).

압축 재성형 공정(2차 공정) (Compression Re-molding Procesures)

(1) 가열/냉각금형식 압축 재성형 공정

(Heat/Cold Mold Compression Re-molding)

본 공정은 상기 압축 또는 사출 발포 성형 공정에 의한 중간성형체를 원하는 최종 성형체로 만드는 공정으로 다음과 같이 진행된다.

F1) 상기 중간 성형체를 금형에 강제로 투입한다(SF1).

상기 금형의 공동(cavity)은 최종 성형체의 크기와 형상에 맞추어 설계되며, 금형의 재료는 일반적으로 열전도성이 뛰어난 알루미늄합금 재질로 통상 제작된다.

G1) 상기 금형을 폐쇄한 후, 일정 온도와 압력을 가하여 성형한다(SG1).

H1) 상기 금형을 냉각시킨 후, 탈형시켜(SH1) 최종 성형체를 얻는다.

상기의 F1）내지 H1)이 공정은 가열/냉각금형식 압축 재성형 공정으로써, 이는 주로 신발의 중창(midsole），겉창(outsole), 중창/겉창 일체형 창(unit-sole），안창(insole）등 최종 성형체의 제반 척도가 두꺼운 부품의 경우 널리 사용된다.

한편 성형체의 척도가 얇은 신발의 갑피용 부품 또는 안창(insole)의 경우 냉각 금형식 압축 재성형 공정으로 다음과 같이 제조된다.

(2) 냉각 금형식 압축 재성형 공정

(Cold Mold Compression Re-molding)

F2）상기 중간 성형체를 금형 외부에서 가열한 후, 개방형 냉각금형의 공동에 투입한다(SF2).

G2) 상기 금형의 코어(core)를 통하여 일정 압력을 가하며 상기 재료를 냉각 성형한다(SG2).

H2) 압력을 해제하며 냉각 성형된 성형체를 탈형시켜(SH2) 최종 성형체로 사용한다.

상기와 같은 1차, 2차 공정에 의하여 제조되는 가교 발포 EVA 성형체는 경질성 시트 또는 펠릿을 사용하여 1차 성형체를 제조하므로 다음과 같은 문제점이 있었다.

첫째, 신발의 바닥용 부품은 그 부위별로 차별화 된 기능이 요구됨은 이미 종래의 많은 인체운동역학(Bio-Mechanics)적인 연구 및 실험을 통하여 입증되고 있다. 이러한 일반적 예로, 신발의 바닥 외측뒤꿈치(lateral side of rear foot）부위는 보행/주행시 최초의 착지(first contact)시 발생되는 압력을 흡수하기 용이한 저경도, 연질 물성, 아치(arch）부위 지지용 경질재료 또는 전반부의 굴곡 및 충격흡수(forefoot cushioning)용 재료 등으로 각 부위별 재료의 기계적 물성을 효과적 차등배열하는 것 등이 바람직하다.

그러나 종래 형상의 EVA 성형체 재료들로는 이러한 요구에 부응하기 위하여 물성을 달리하는 각 부분을 각기 성형한 후 재접합하는 방법을 사용할 수밖에 없었다.

도 2에 도시된 바와 같이, 부분 성형체 A, B를 S1A 내지 S5A 및 S1B 내지S5B를 통하여 제조하고, 이를 상호 조합하여(S6뮤) 접착하거나，압축 또는 발포성형 공정(S3A 및 S3B)으로 얻어진 1차 발포성형체b를 상호조합(Ｓ3AB)하여, 이를 압축 재성형(S4AB)하여 최종 성형체를 얻을 수 있었다. 그러나 이와 같은 종래의 방법은 제조공정이 복잡해지고, 제조비용이 상승할 뿐 만 아니라, 접착된 부품의 외관 및 기능의 일체성이 접착부위 노출, 경계부위간의 침범, 접착불량 등으로 인하여 저하되는 문제가 있었다.

둘째, 또한 종래의 재료를 사용하여 색상 및 외관 디자인을 다양화 하기 위해서는 각 부분별로 제조한 후, 조합하여 접합하거나, 성형체의 표면상에서 부위별로 페인팅, 인쇄 등의 방법으로 해결해야 했다. 그러나 이는 그 적용범위가 제한적일 수밖에 없을 뿐 아니라, 그 내구성 및 생산성 저하, 비용증가 등의 문제가 있었다.

셋째, 신발에 내마모성, 충격흡수성, 안정성 및 편안한 착화감 등의 기능을 향상시키기 위하여 각 부위별 물성을 차별화하여 설계, 제조시 각 부분별 성형품 제조 및 접합 공정을 거쳐야하는 문제점이 있었다.

넷째, 종래의 재료로는 중창과 겉창을 일체화하여 가교발포성형 제작시 재료의 선택범위가 좁아 일개의 성형품 내에서 부위별로 충분한 기능성 구분을 할 수 없었다. 예를 들면, 최종성형품의 경량화, 내마모성, 부위별 밀도 다중화 등을 일개의 단일 성형품상에서 동시에 실현하기는 어려웠다.

다섯째, 결국 종래의 시트형 또는 펠릿형 가교 발포 EVA 기초 화합물을 사용할 경우에는 추가적인 제조공정 및 금형 개수의 증가 등으로 인한 제조단가의 상승하게 되고, 성형품 각 부위의 물성의 다양화가 어렵고, 디자인을 다양화할 수 없었다.

여섯째, 특히 시트형 재료를 사용할 경우, 표면이 불균일하고 그 척도의 편차가 일정 두께 이상에서 통상적으로 큰 편차(예를 들어 2.5mm- 3.0mm)를 갖는 바, 얇은 두께를 갖는 신발부품 부위상에서 상기 1차, 2차 성형공정을 거친 경우, 색상/물성의 상호 침범방지 및 대량생산을 위한 품질재현성 및 일관성을 보장하기 어려웠다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 가교발포 EVA 기초 화합물을 0.01 내지 2.0mm 두께, 바람직하게는 0.1 내지 1.0 mm의 두께를 갖는 필름으로 제조하여 먼저, 물성이 거의 완전하게 동일한 신발 부품을 제조하기 위한 제어 가능한 간략화된 공정을 제시하는 것을 목적으로 한다.

둘째, 간략화 된 공정을 통하여 발의 특정 부위가 닿는 신발부품 부분에 필요한 물성을 차등설계/제조함과 아울러, 일개의 최종 성형체 상에서 제반 기계적 물성의 다양화를 통한 기능성 및 제품 내구성 또한 안정성을 높일 수 있는 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

셋째, 신발부품에 부위별로 다양한 색상 및 디자인을 가능케하여 종래의 한계를 해결하고, 그 장식공정을 간소화함과 동시에 내구성을 향상시켜 제품의 상품성을 증대시키는 것을 목적으로 한다.

넷째, 보다 간략화 된 공정을 통하여 신발이 내마모성, 충격흡수성, 비틀림 방지 등과 같은 기능성을 갖도록 하는 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

다섯째, 종래의 중창과 겉창이 일체화된 형태의 일개 성형체 상에서 간략화 된 일공정으로 성형하여 다양한 디자인을 실현할 뿐만 아니라, 종래의 제조방법으로는 일회의 일체식 가교발포성형 공정으로 실현하기 어려운 부위별 차등물성을 가능케하는 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

여섯째, 신발부품 제조공정이 간략하고 필요한 금형수가 감소됨으로써, 고기능성 신발의 제조단가의 낮출 수 있는 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

일곱째, 간략하고 신뢰성 있는 공정을 통하여 신발생산 공정불량률을 낮추고, 고기능성 신발에 필요한 제반 물성 및 기능을 용이하게 적용함과 동시에 이를 대량 생산시 품질의 편차를 최소화시키는 제조방법을 제공하는 것을 목적을 한다.

여덟째, 신발부품의 각 부위별 물성, 디자인의 계획 및 적용 그리고 제어가 용이한 제조방범을 제공하는 것을 목적으로 한다.

아홉째, 상기 신발부품의 각 부위별 물성, 디자인의 계획, 적용 및 제어가 용이한 제조방법을 통하여 중창과 같은 성형체의 척도가 두꺼운 부품뿐 아니라, 안창, 갑피용 부품 등과 같이 척도가 얇은 부품에도 적용이 용이한 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

열번째, EVA 수지와 함께 다른 열가소성 수지 및/또는 러버를 함께 사용할 수 있는 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 종래의 시트형 또는 펠릿형 EVA 기초화합물을 이용한 신발부품의 제조 과정을 도시한 1, 2차 성형 공정도,

도 2는 종래의 시트형 또는 펠릿형 EVA 기초화합물을 이용하여 물성 또는 색상이 서로 다른 두 부분으로 구성된 신발부품의 제조 과정을 도시한 공정도,

도 3은 본 발명에 따른 필름형 EVA 기초화합물을 이용하여 신발부품을 제조하는 과정을 도시한 간략 공정도,

도 4는 본 발명에 따른 필름형 EVA 기초 화합물과 선성형을 거친 재료를 이용하여 신발부품을 제조하는 과정을 도시한 간략 공정도,

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 필름형 EVA 기초 화합물을 이용하여 제조된 신발부품의 단면도,

도 6a, 6b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 서로 다른 색상 및 물성을 갖는 필름형 EVA 기초 화합물을 이용하여 제조된 신발부품의 단면도,

도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 서로 다른 색상 및 물성을 갖는 필름형 EVA 기초 화합물을 이용하여 제조된 신발 안창의 단면도,

도 8a, 8b는 본 발명의 제4 실시예에 따른 필름형 EVA 기초 화합물과 파형(波形) 선성형체를 이용하여 제조된 신발부품의 단면도,

도 9은 본 발명의 제5 실시예에 따른 EVA 수지 필름과 발포성 러버를 이용하여 중창과 겉창을 함께 제조한 신발부품의 단면도,

도 10a, 10b, 10c는 본 발명의 제6 실시예에 따른 타공 및 인쇄된 필름형 EVA 기초 화합물 또는 러버를 이용하여 제조한 신발부품의 각 배면도이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 다음과 같이 구성된다.

본 발명의 가교발포 EVA 성형체(EVA crosslinking form)의 성형재료인 0.01 내지 2.0mm, 바람직하게는 0.1 내지 1.0 mm의 두께를 갖는 필름의 조성은 종래의 재료와 같다. 즉, VA(vinyl acetate content), MI(Melt index, g/mm), 수지의 기초 성분, 가교제, 발포제 및 충진제를 주성분으로 한다. 그 외에 기타 각종 무기물, 첨가제(MgCO₃, TiO₂, CaCO₃, ZnO), 첨가고무, 착색제 등의 부성분으로 첨가된다. 이러한 상기 주성분과 부성분 간의 조성비 등과 관련된 배합관련 사항은 원하는 최종제품 및 제조공정의 특성에 따라 각각 차등화 되어 처방된다.

그 일례를 들면 다음과 같다.

EVA 기초 화합물(Melt Index 3.0 g/10min, VA Content 22~23 wt %) ; 100 phr

가교제로서 DCP(Dicumyl peroxide) 순도 98% ; 0.66 phr

발포제로서 JTR-M ; 1 phr

스테아르 산 ; 1 phr

ZnO ; 1 phr

Ca-St ; 1 phr

MgCO₂; 8 phr

TiO₂; 1 phr

본 발명의 필름은 일반적인 필름 제조방법에 의해서 제조할 수 있음과 아울러, 특히 상기 재료를 배합한 종래의 가교발포용 시트형 또는 펠릿형 성형재료의 제조공정 말단에서 연계 제조할 수 있다.

즉, 종래의 가교발포용 시트형 또는 펠릿형 재료를 롤밀링(roll milling) 방법 혹은 압출성형(Extruder) 방법 등과 연계시킨 저온 카렌다 필름 성형법을 사용한다. 이를 상술하면 종래의 재료를 약 50-60℃ 온도의 정도의 롤을 통한 롤밀링(roll milling) 또는 약 60-80℃ 정도의 내부온도를 갖는 압출기(extruder）등을 통하여 재료를 연화시킨 후, 배출시키면 이를 가열롤, 냉각롤, 트리밍, 인취, 권취 등의 각 공정을 통하여 필름형상의 재료를 완성한다. 상기 모든 공정은 재료의 조기 발포 및 가교를 예방하기 위하여 가능한 저온에서 작업하며, 종래의 폐쇄 셀(closed cell) 구조의 통상적 신발부품용 가교발포 EVA 배합 및 발포제의 적용온도 등을 감안하면, 상기의 필름 성형시 재료의 온도는 30-80℃ 이내에서 실행하는 것이 바람직하다.

본 발명의 필름은 정밀하게 성형되어 그 두께가 0.01 내지 2mm 이고, 바람직하게는 0.1 내지 1.0 mm를 가지므로, 종래의 통상 2.5 mm 이상의 두께를 갖는 시트형 재료에 비하여 그 두께가 매우 얇을 뿐만 아니라, 표면상태가 균일하다.

경도 및/또는 색상 등의 차이를 갖는 필름은 주성분과 부성분의 조성비를 달리하여 제조하고, 색소 등을 첨가하여 제조할 수 있다.

본 발명에 있어서, 신발부품 부위별로 기계적 물성을 달리하거나, 신발 부품의 내·외장의 디자인을 다양화시키기 위하여, 물성 및 색상 등이 다른 다수의 필름을 재단하고, 이 재단된 필름을 금형의 공동에 적층 및/또는 조합을 한 후, 금형을 가열 및 가압하여 발포시키는 공정을 통하여 최종 성형품을 얻을 수 있으므로 간단하고 경제적이다. 본 발명에서 신발부품은 갑피부속품(upper component), 안창(inner sole), 중창(middle sole), 겉창(out sole), 중창/겉창일체형 창(unit sole）등을 의미하며 어느 한 가지에 제한되지 않는다.

도 3을 참조하여 본 발명의 신발용 부품을 제조하기 위한 압축 발포 성형공정을 설명하면, 먼저 압축 발포 성형단계를 진행하기 전에 다수의 가교 발포용 EVA 필름을 준비한다. 상기 필름은 물성 및/또는 색상·문양 등의 디자인이 같거나 다를 수 있다. 다음으로 상기 필름을 최종 성형체의 체적, 형상에 따라 일정비율로 축소 제작된 금형에 맞도록 재단한다.(Sa1)

다음으로 재단된 각 필름을 금형에 적층 및/또는 조합하여 투입한다.(Sb1) 이때 사용되는 금형은 일반적으로 최종 성형체의 약 130~150% 크기로 발포시 성형체가 자유롭게 탈형 되기에 적합한 구조로 설계/제작되며, 또한 최종 성형체의 체적 및 형상을 고려하여 축소 제작되어진 금형(예컨대, 제품규격의 50~60%)을 사용한다.

상기 금형을 일정 온도와 압력(통상적으로 압축발포성형의 경우 140-160℃, 사출성형의 경우 160-1７0℃. 단, 상기의 온도 및 가열 시간은 재료배합비, 금형의 크기와 형상, 성형품의 용도, 작업장별 기계적 조건 등에 따라 차이가 있음)을 가한 후(Sc1), 가압을 신속히 해제하고 금형을 개방한다(Sd1). 이때 상기 금형의 개방과 동시에 고온의 N₂, CO₂등의 가스가 팽창되면서 성형체는 형성되며, 통상 2차 압축 재성형용 성형체의 경우, 최종 성형체의 약 120-140% 체적 또는 60-70% 의 비중(specific gravity)으로, 2차 재성형시 압축비율을 감안하여, 배합 및 설계된 재료와 금형의 조건을 따라 형성된다.

다음으로 상기 중간 성형체를 압력이 제거된 공간에서 일정 시간 상온 냉각시킨 후, 압축 재성형 공정(Se1)을 행한다. 즉 상기 중간 성형체를 최종 성형체의 형상 및 크기에 맞게 설계된 금형에 강제로 투입하고, 금형을 폐쇄한 후 가압·가온하여 성형한다. 최종적으로 상기 금형을 냉각시키므로 압축 재성형된 재료의 새로운 형태를 강제로 안정시킨 후 탈형시키면 최종 성형체를 얻을 수 있다. 이는 EVA，PE 또는 발포성 러버(brown rubber) 등의 공통 특성의 하나인 수지의 고결정성구조(high degree of crystalline structure of polymer) 특성을 이용한 것으로 이에 대해서는 일반적으로 널리 알려진 바와 같다

이상의 공정을 통하여 각 필름의 물성 및 색상 등이 동일한 경우에도 세밀한 제어가 가능하여 최종 재압축 성형을 거친 신발부품의 각 부위 물성의 완벽한 동일화가 가능하다. 이러한 물성의 동일화는 종래에는 사출 발포식 성형법에 의해서만 가능하였으나, 본 발명의 제조방법에 의하여 보다 간략한 공정으로 저렴하게 고급 신발 부품을 생산할 수 있는 것이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 물성 및/또는 디자인 등이 같거나 상이한 각각의 필름을 재단하여 금형에 넣는 것과 함께 종래의 시트형 또는 펠릿형 EVA 기초 화합물, 또는 본 발명의 필름형 EVA 기초 화합물을 미리 진공성형 또는 압축 성형 등을 통하여 일정 형상으로 선(先)성형된 재료 A를 준비한다(Sa2). 상기와 같은 재료 A를 선(先)성형체라 한다.

그 후 상기 재료 A와 함께 필름형 재료 B를 금형에 적층 및/또는 조합한다(Sb2).

다음으로 상기 금형을 가열 및 가압하고(Sc2), 가압을 해제하고 금형을 개방하여 발포 성형시킨다(Sd2). 상기 중간 성형체를 냉각시킨 후, 최종 성형체용 금형에서 앞서 설명한 공정을 통하여 압축 재성형시키고(Se2), 냉각·탈형시키면 원하는 신발 부품을 얻을 수 있다.

상기와 같은 방법을 통하여 얻어진 부품은 충격 흡수, 비틀림 방지 등의 기능성을 갖고, 새로운 디자인을 갖는 신발 부품을 얻을 수도 있다.

또한, 본 발명의 각 공정에 따른 가교 발포용 EVA 기초 화합물 필름을 이용한 신발부품의 제조방법에는 종래의 시트형 및/또는 펠릿형 재료를 함께 사용하여 원하는 신발 부품의 기능성 또는 디자인을 용이하게 얻을 수 있다. 예를 들어 금형에 적층-조합하는 공정(Sb1 또는 Sb2)에서 물성을 달리하는 부분은 필름을 사용하고, 나머지 부분은 종래의 재료 물질로 채울 수 있다. 이때, 펠릿형 재료는 별도로 발포공정을 배제하고 냉각 사출식으로 성형하고, 이를 본 발명의 필름형 재료와 조합시켜 발포성형용 재료로 사용할 수 있다.

본 발명의 신발 부품 제조방법은 가교발포용 EVA 기초 화합물 이외에 이에 첨가하여 발포작업이 가능한 기타의 재료를 사용할 수 있다. 그 일례로 EVA 기초 화합물과 혼련 배합시킨 후, 발포성형시킨 다음, 압축 재성형이 가능한 열가소성수지, 단(短)섬유(fiber), 러버류, 예컨대, 천연고무, 에틸렌-프로필렌 고무 등과 혼련하여 사용할 수 있다. 그 외 재 성형성을 가진 고결정성 수지들과의 연계를 통하여 제조 가능하며, 직물, 부직포, 여타의 열가소성 수지류와의 연계작업도 부분적으로 가능하며, 이들과의 연계 작업시에는 상호 재료간의 접착공정을 추가하는 것이 바람직하다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 신발 부품의 제조방법의 특성은 대표적으로 <발포 성형공정(Sd1 또는 Sd2)>, <압축 재성형 공정(Se1 또는 Se2)>, 그리고 이로 얻어진 인한<최종성형 부품>간의 신발 부품 제조공정에 필수적으로 수반되는 성형재료의 형태적 변화가 발생하기 이전인, 1차 발포성형재료의 형상 및 발포성형 공정 이전 상태의 재료에 사전 작업 및 가공성 또한 균일 취급성을 부여함으로써 성형체의 내, 외부에서 각 부위별로 차별화된 물성/기능의 요구에 쉽게 부응할 수 있다는 것이다. 이러한 본 발명의 장점은 종래의 성형체 설계 분석 장비 등을 통하여 설계가 가능하고, 미세한 부분까지 본 발명의 필름형 EVA 기초 화합물을 이용하여 실현 할 수 있는 것이다.

이는 종래<중량계량으로 준비한 불균일한 형상의 시트/펠릿>-- <통상 최종 성형품의 120-140% 체적의 중간성형체>--<압축 재성형된 최종부품>과 같은 각 공정에 따른 재료의 변화가 단일 성형체의 총 체적과 외관의 형상만을 제어할 수 있었다는 것과 크게 대비되는 점이다.

본 발명의 각 제조방법에 따른 신발부품은 다음과 같은 실시예에 의하여 보다 상세하게 설명될 것이나, 본 발명은 실시예들에 의하여 제한되지 않는다.

(실시예 1)

EVA 기초 화합물재의 필름을 준비하는 데 있어, 주성분 및 부성분의 배합비율을 같게한 필름을 제조하여, 다음과 같은 0.5mm의 두께를 갖는 필름형EVA 기초 화합물 재료를 준비한다. 특별한 언급이 없을 경우 필름의 소재는 EVA 기초 화합물이고, 이하 같다.

W1 : 흰색, 재압축 후 경도 shore Ｃ 50+/-2

상기 W1 재료를 설계된 신발 부품의 각 부위별로 축소된 형태로 재단한다. 그 후 상기 재료들을 금형을 채울 수 있을 정도로 예를 들어, 재단된 W1 필름 10장을 겹쳐서 금형에 투입한다.

다음으로 앞서 설명한 각 공정을 거치는 데, 이를 간략하게 설명하면 압축 발포공정을 시행하여 얻어진 중간 성형체를 다시 압축 재성형 공정을 거침으로써도 5에 도시된 바와 같은 중창이 얻을 수 있다.

(실시예 2)

EVA 기초 화합물재의 필름을 준비하는 데 있어, 주성분 및 부성분의 배합비율을 차등화하여 원하는 최종 성형체의 형상 및 물성을 갖도록 각기 배합이 다른 필름을 제조하여, 다음과 같은 0.5mm의 두께를 갖는 필름형 EVA 기초 화합물 재료들을 준비한다.

① W1 : 흰색, 재압축 후 경도 shore Ｃ 50+/-2

② B1 : 청색, 재압축 후 경도 shore Ｃ 65+/-2

③ W2 : 흰색, 재압축 후 경도 shore Ｃ 40+/-2

상기 W1, B1, W2 재료를 설계된 신발 부품의 각 부위별 경도/색상에 축소된 형태로 재단한다. 그 후 상기 재료들을 금형을 채울 수 있을 정도로 예를 들어, W1 필름 6장, B1 필름 1장, W2 필름 3장을 겹쳐서 금형에 투입한다.

압축 발포공정을 시행하여 얻어진 중간 성형체를 다시 압축 재성형 공정을 거침으로써 최종 성형체의 세 부분이 다른 물성과 색상을 갖는 신발 중창을 제조한다. 이러한 실시예에 의한 최종 성형체는 도 6a, 6b에 도시되어 있는데, 도 6a의 솔(sole)은 발 뒤꿈치와 접하는 신발부품의 부위가 충격을 보다 잘 흡수할 수 있도록 하는 것이고, 도 6b의 솔(sole)은 신발의 전반부의 굴곡성과 충격 흡수성을 보강하여 발에 피로가 덜 가게 하기 위한 것이다.

(실시예 3)

최종 성형체의 전반적 척도가 중창(midsole) 등과 비교시 상대적으로 얇은 안창(innner sole)을 제조하는데 있어, 발 뒷꿈치(heel), 발 뒷꿈치로부터 3/4 정도 지점의 발 전반부(fore foot)는 착화시에 충격을 흡수할 수 있도록 경도를 작게 하고, 아치(arch) 부위는 지지력을 갖도록 하고자 다음과 같은 재료를 준비 한다.

① W3 : 흰색, 재압축 후 경도 shore Ｃ 30+/-2

② R1 : 적색, 재압축 후 경도 shore Ｃ 25+/-2

- 힐(heel)과 포어풋(fore foot) 중앙에 위치

③ B2：청색, 재압축 후 경도 shore Ｃ 40+/-2

- 아치(arch) 부위에 투입됨

상기 W3, R1, B2 재료를 설계된 신발 부품의 각 부위별 경도/색상에 축소된 형태로 재단한다. 그 후 상기 재료들을 금형에 W3 필름 ２장, R1 필름 ２장, B2 필름 1장을 금형에 투입한 이후 공정은 실시예 2와 동일하며, 이러한 경우 도 1과 관련하여 설명한 압축 재성형 공정 중 냉각금형식 재성형 방법도 사용할 수 있다. 상기 각 공정을 거쳐 완성된 도 7에 도시된 안창은 충격흡수성 및 굴곡성이 뛰어나므로 종래의 일반 신발에 적용할 수 있어 상품성이 높다.

(실시예 4)

상기 실시예 2의 방법으로 신발부품을 제조할 경우, 특정한 물성을 요구하는부분에 진공성형의 방법과 같은 선(先)성형 공정으로 제조된 삼차원적 형상의 부재인 선성형체(W3)를 만들어 적층-조합 공정에 사용한다.

① W4 : 흰색, 파형(波形), 재압축 후 경도 shore Ｃ 55+/-2

② W2 : 흰색, 재압축 후 경도 shore Ｃ 40+/-2

③ B3 : 청색, 재압축 후 경도 shore Ｃ 50+/-2

④ R2 : 적색, 재압축 후 경도 SHORE Ｃ 65+/2

상기 재료들을 금형에 투입할 경우, W4 1개, B3 필름 6장, W2 필름 3장, R2 필름 1장을 조합하여 금형에 투입한다. 이하의 공정은 실시예 1과 동일하다. 상기 W3 재료는 적층시에 가로 또는 세로로 금형에 투입될 수 있다. 각각의 결과가 도 8a와 도 8b에 도시되어 있다.

(실시예 5)

겉창을 발포성 러버(brown rubber)로 하여 중창과 함께 일체형 솔(unitsole)로 제조하고자, 다음과 같은 재료를 준비한다.

① W1 : 흰색, 재압축 후 경도 shore 50+/-2

② W2 : 흰색, 재압축 후 경도 shore 40+/-2

③ EPR : 검은색, 발포성 에틸렌-프로필렌 고무

상기 W1, W2, EPR 재료를 설계된 신발 부품의 각 부위별 경도/색상에 축소된형태로 재단한다. 그 후 상기 재료들을 금형에 W1 필름 7장, W2 필름 3장, EPR 필름 1장을 겹쳐서 금형에 투입한다. 이러한 서로 다른 소재의 적층을 혼합 적층-조합공정이라 한다. 이후 공정은 실시예 2와 동일하다. 재압축 성형 후, 상기 EVA 수지 재료층과 EPR 층은 서로 가교되지 않으므로 서로 접착시켜야 한다. 도 9에는 이러한 신발부품이 도시되어 있다.

(실시예 6)

실시예 1, 실시예 2 또는 실시예 4의 신발부품 제조방법의 적층-조합 공정에서 금형의 최하층에는 다양한 형태의 타공된 필름을 그 다음 층에는 다른 색상 또는 디자인으로 인쇄 혹은 색상이 다르게 성형된 필름을 전면 또는 부분적으로 조합하여 깔아 최종 성형체의 외면이 시각적으로 다양한 효과의 디자인 화려한 신발 부품을 효과적으로 얻을 수 있다. 이와 같이 최하층에 깔리는 재료는 주로 내마모성을 갖는 EVA 기초 화합물를 배합한 필름을 이용하여 제조하는 것이 바람직하며, 도 10a, 10b, 10c에 그 결과가 도시되어 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 가교발포용 EVA 기초 화합물(Ethylene Vinyl Acetate Copolymer)로 이루어진 0.01 내지 2mm, 바람직하게는 0.1 내지 1.0 mm의 두께를 갖는 필름을 이용한 신발부품의 제조방법을 통하여 신발부품의 세밀한 부분까지 제어할 수 있는 간략화 된 공정을 통하여 제조할 수 있다.

둘째, 간략화 된 공정을 통하여 발의 특정 부위가 닿는 신발부품 부분에 필요한 물성을 도입함과 아울러, 최종 성형체의 신뢰성 및 내구성을 높일 수 있다.

셋째, 신발부품에 색상, 문양, 문자를 다양하게 가하여 새로운 디자인을 도입할 수 있는 효과가 있다.

넷째, 보다 간략화 된 공정을 통하여 신발에 충격흡수성, 내 마모성, 탄성, 굴곡성, 비틀림 방지 및 지지력 향상등과 같은 기능성을 용이하게 도입 또는 증대시키는 효과가 있다.

다섯째, 중창과 겉창의 일체화 제작 또는 일개의 성형체상에 고경도와 저경도간의 부위별 구분이 필요할 경우, 다원화된 물성별 부품을 추가로 접합하지 않고 훨씬 간략화 된 공정으로 이들 부품이 일개의 부품으로 일체화 될 수 있는 효과가 있다.

여섯째, 신발부품 제조공정이 간략하고 필요한 고가의 금형수가 감소됨으로써 제조단가의 낮추는 효과가 있다.

일곱째, 간략하고 신뢰성 있는 공정을 통하여 제품 불량률을 낮추고, 원하는 제반기능을 완벽하게 갖출 수 있으며 이를 대량 생산시 안정적으로 재현하는 효과가 있다.

여덟째, 신발부품의 각 부위별 기계적 물성과 기능성, 색상, 디자인의 용이함이 종래의 한계를 뛰어넘는 제조방범을 제공하는 효과가 있다.

아홉째, 얇은 척도의 부품상에서도 상기의 효과들을 용이하게 재현하여 종래와 다른 기능성 및 효과를 얻을 수 있는 제조방법을 제공하는 효과가 있다.

Claims (21)

1. 가교발포용 EVA 기초 화합물을 이용한 신발 부품의 제조방법에 있어서,

   a1) 0.01 내지 2mm 두께를 갖는 가교발포용 EVA 기초 화합물 필름을 재단하는 재단공정;

   b1) 상기 재단공정을 거친 필름을 금형 공동(cavity)에 적층 및/또는 조합하는 적층-조합공정:

   c1) 상기 금형의 덮개를 덮고, 가열 및 가압하는 가열-가압공정;

   d1) 상기 금형의 가압을 해제한 후, 덮개를 제거하여 발포시키는 발포 성형공정;

   e1) 상기 발포공정을 거친 필름을 완성품용 금형에 넣고 압축/재성형하는 압축 재성형공정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 신발 부품의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 EVA 필름의 두께는 0.1 내지 1.0 mm인 것을 특징으로 하는 신발 부품의 제조방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 a1) 내지 e1)공정은 중창(middle sole)의 제조공정인 것을 특징으로 하는 신발 부품의 제조방법.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 a1) 내지 e1)공정은 안창(innner sole)의 제조공정인 것을 특징으로 하는 신발 부품의 제조방법.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 a1) 내지 e1)공정에 사용되는 하나 이상의 필름은 그 제조시에 EVA 기초화합물과 열가소성 수지, 단섬유 및/또는 러버(rubber)를 혼련·제조시켜 물성이 개선된 필름인 것을 특징으로 하는 신발 부품의 제조방법.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 b1) 적층-조합 공정에 사용되는 필름형 EVA 기초화합물과 함께 직물 및/또는 부직포를 사용하는 것을 특징으로 하는 신발 부품의 제조방법.
7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 a1) 내지 e1)공정에 사용되는 필름은 서로 물성 및/또는 색상이 다른 것을 특징으로 하는 신발 부품의 제조방법.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 물성은 경도인 것을 특징으로 하는 신발 부품의 제조방법.
9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 a1) 내지 e1)공정에 사용되는 필름은 하나 이상의 일정 문양 및/또는 문자가 인쇄된 필름인 것을 특징으로 하는 신발 부품의 제조방법.
10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

    상기 a1) 내지 e1)공정에 사용되는 필름은 다수의 구멍이 타공된 하나 이상의 필름인 것을 특징으로 하는 신발 부품의 제조방법.
11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

    상기 b1) 적층-조합공정에서 부품의 완성 후 발 뒤꿈치 안쪽(medial side of heel)과 접하는 부분이 충격 흡수력이 크도록 하는 필름이 적층 및/또는 조합되는 것을 특징으로 하는 신발 부품의 제조방법.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 b1) 적층-조합공정에서 부품의 완성 후 발가락이 접히는 부위과 접하는 부분은 경도가 낮고 충격 흡수력이 크도록 하는 필름과 아치 부위는 지지력을 갖도록 하는 필름이 적층 및/또는 조합되는 것을 특징으로 하는 신발 부품의 제조방법.
13. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

    상기 b1) 적층-조합공정에서 상기 필름과 함께 시트(sheet)형 및/또는 펠릿(pellet)형 가교발포용 EVA 기초화합물 재료를 사용하여 적층 및/또는 조합하는 것을 특징으로 하는 신발 부품의 제조방법.
14. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

    상기 b1) 적층-조합공정에 사용되는 필름 중 하나 이상은 필요에 따라 선(先)성형을 거친 가교 발포용 EVA 기초 화합물 선성형체를 사용하여 적층 및/또는 조합하는 것을 특징으로 하는 신발 부품의 제조방법.
15. 제 14 항에 있어서,

    상기 선성형체는 파형(波形)인 것을 특징으로 하는 신발 부품의 제조방법.
16. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

    bb) 상기 b1) 적층-조합공정에서 일정 부위 및/또는 층에 가교 발포용 EVA 기초 화합물 외의 발포성 열가소성 수지 및/또는 러버(rubber) 재료를 혼합하여 적층 및/또는 조합하는 혼합 적층-조합 공정;

    ee) 상기 e1) 압축 재성형 공정을 거친 서로 다른 소재로 성형된 신발부품을 접합시키는 접합 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신발 부품의 제조방법.
17. 제 16 항에 있어서,

    상기 bb) 혼합 적층-조합 공정에 사용되는 다른 소재는 금형 공동의 최하층에 위치하는 것을 특징으로 하는 신발부품의 제조방법.
18. 제 12 항의 제조방법에 의하여 제조된 신발부품으로, 발 뒤꿈치 안쪽과 발가락이 접히는 부위가 접하는 부분은 충격흡수력이 크도록 되어 있고, 아치 부위는 지지력을 갖도록 일체로 성형되어 있는 것을 특징으로 하는 신발부품.
19. 제 14 항의 제조방법에 의하여 제조된 신발부품으로, 선(先)성형을 거친 가교 발포용 EVA 기초 화합물 선성형체가 일체로 성형되어 있는 것을 특징으로 하는 신발부품.
20. 제 19 항에 있어서,

    상기 선성형체는 파형인 것을 특징으로 하는 신발부품.
21. 제 10 항의 제조방법에 의하여 제조된 신발부품으로, 솔(sole)의 최하층에는 일정 형성이 타공된 층이, 그 위층에는 일정 색상, 문양 및/또는 문자를 갖는 층이 일체로 성형되어 있어, 배면에 화려한 디자인을 갖는 것을 특징으로 하는 신발부품.