KR20030084427A

KR20030084427A - 천연고무와 폐타이어 분말을 이용한 신발 바닥 창 제조

Info

Publication number: KR20030084427A
Application number: KR1020020023139A
Authority: KR
Inventors: 김진국
Original assignee: 김진국
Priority date: 2002-04-26
Filing date: 2002-04-26
Publication date: 2003-11-01

Abstract

본 발명은 NR(Natural Rubber) 고무와 폐타이어 분말을 블렌드함으로써 폐타이어 분말을 재활용함으로서 환경문제를 해결하고 가격경쟁력을 향상시킨 신발 outsole의 제조방법에 관한 것으로서, 소련촉진제, 카본블렉, 산화아연, 지방산 가공조제, 가소제, 산화방지제, 오존방지제, 가황제를 천연고무에 첨가하여 20∼100 mesh의 폐타이어 분말을 10∼90 중량%를 함유하는 것으로 특징으로 하는 천연고무와 폐타이어 고무를 포함하는 신발 outsole의 제조방법을 제공함에 있다. 이로 인해 폐자원을 이용함으로서 환경문제에 긍정적으로 기여할 수 있고 저단가의 outsole을 제조함으로써 가격경쟁력을 향상시킬 수 있다.

Description

천연고무와 폐타이어 분말을 이용한 신발 안창 제조{The manufacture of shoe outsole using NR and waste tire powder}

종래에 신발 밑창의 재료로 사용되고 있는 것으로는 천연고무, 천연고무와 SBR(Stylene Butadiene Rubber)의 컴파운드 재료, PVC(Poly Vinyl Chrorid), TPR(ThermoPlastic Rubber), PU(PolyUrethane), EVA(Ethyl Vinyl Acetate) 등이 있다. 종래의 재료를 이용한 신발 outsole 제조는 압축성형과 사출성형으로 제조를 하고 있으며, 각 재료로 구성된 outsole은 장단점을 가지고 있다. 먼저 천연고무로만 이루어진 outsole의 경우 마모성이 양호, 굴곡에 따른 균열과 절단저항력 양호, 미끄럼 저항력 양호, 가벼움, 유연성 우수, 탄성 양호라는 장점이 있는 반면 열에 약하고 노화가 신속히 일어나며 솔벤트(solvent), 석유, 기름에 약하다는 단점이 있다. 그리고 천연고무와 NBR 컴파운드물로 outsole을 제조하였을 때 천연고무로 제조하였을 때 단점인 노화문제와 열에 약한문제 점을 보완할 수 있지만 기름에 약하고 충전제에 따라 창의 비중/밀도가 높고, 제작비가 높은 단점을 가지고 있다. PVC로 outsole을 제작하면 단가가 가장 저렴하고 가소재 혼합으로 응용이 자유롭다. 그리고 제품외형이 우수하고 내 마모성이 우수한 장점을 지니게 된다. PVC outsole은 장점이 많은 반면 단점도 많이 가지고 있다. 첫째, 녹을시 유해 부식성 가스가 발생한다. 둘째, 내 미끄럼성이 떨어진다. 셋째, 저온에서 경도가 상승한다. 넷째, 기름, 솔벤트 저항력이 약하다. 다섯째, 갑피의 색상이 PVC로 이동하는 이염의 문제가 발생한다. 여섯째, 비중이 높다. 최근들어 고무산업계에서 많이 사용되고 있는 재료로 TPR 소재가 많이 사용되고 있다. 재활용이 쉽고 환경문제를 유발하지 않는다는 면에서 신발 outsole 재료로도 TPR 소재가 많이 이용되고 있는데, TPR outsole의 장단점을 보면, 미끄럼 저항력이 양호하고 Resillence가 높으며 저온상 유연성이 양호하다. 그리고 생산중 여분의 스크랩을 재생가능한 고제조경비의 장점을 가지고 있다. 하지만 배합원가가 비싸고 마모성이 약하며 기름 및 솔벤트에 대한 저항력이 떨어진다. 그리고 내열성과 접착력이 약하다는 단점을 가지고 있다. PU outsole의 경우 저온에서 유연성이 우수하고 공기중 열 안전성이 양호하다는 장점이 있지만 고온이나 직선광선에서 황변이 발생하고 가수분해의 성질을 가지고 있으며 에스터(Ester)계의 PU는 곰팡이류에 대한 저항성이 약하다는 단점이 있다. 보통 신발 outsole 재료로 EVA 재료를 많이 사용한다. EVA 재료로 outsole을 제조 시 큰 Lot의 경우 공정단축과 원료 Loss절감, 원가단축(20-30%)이 가능한 장점을 가지고 있지만 단점으로는 사출기, 원액, Mold 정교성 요구로 많은 기계값, 금형제작비가 소요된다.

본 발명은 천연고무(Natural Rubber)와 폐타이어 분말을 포함하는 환경친화적 구두outsole 제조에 관한 것으로써 NR고무와 폐타이어 분말을 블렌드함으로써 기존 outsole 재료가 가지고 있는 단점을 보완하고 가격경쟁력을 향상시키는 신발 outsole 제조방법에 관한 것이다.

천연고무(Natural Rubber)의 화학명은 이소프렌의 단중합체인 폴리이소프렌으며 1,4번째 탄소원자가 이중결합의 동일한 쪽에 위치하고 있는 시스-1,4 배열이다. 더욱이 이 고분자는 소량의 비고무분, 즉, 가황촉진제 및 활성제 역할을 약하게하는 성분인 지방산, 단백질, 수지 성분 등을 가지고 있다. 보통 천연고무 컴파운드에는 소련촉진제, 카본블렉이나 비카본블렉 혹은 이들 두가지, 산화아연, 지방산, 가공조제, 가소제, 산화방지제, 오존방지제, 가황제가 들어간다. 가황된 천연고무는 넓은 경도 범위에 걸쳐 높은 인장강도를 가지고 있다. 높은 인장강도는 천연고무를 보강하지 않고도 사용할 수 있는데, 그 이유는 큰 변형 시 고분자 사슬에서 나타나는 결정화 때문이다. 천연고무는 낮은 저온 압축영구변형과 응력완화, 양호한 전기 절연성과 내마모성, 내인열성, 내피로성의 장점을 가지고 있다. 특히 천연고무는 90℃에서 연속하여 사용할 수 있고 100℃까지 사용 할 수 있도록 배합할 수 있다. 다른 가소제를 추가로 배합하지 않고도 -55℃까지 유연성을 지닐 수 있는 것이 특징이다. 그러나 저온에서 장기간 저장할 경우 결정화가 일어나는 경우가 있다. 다른 불포화 탄성체처럼 천연고무는 대기중의 오존으로부터 공격을 받기 쉽다. 그러나 이와 같은 내오존성 및 내후성은 EPDM과 같은 포화고무를 블렌딩하거나 오존방지제나 왁스를 배합중에 첨가하여 개선시킬 수 있다. 천연고무는 석유계기름과 연료에는 저항성이 없으나 비석유계 오일 즉, 브레이크 액, 실리콘 오일, 그리스, 글리콜, 알코올, 물, 산화되지 않은 수용성 산, 알카리, 염수 용액에는 저항성이 있어 같이 사용할 수 있다.

본 발명은 상기한 종래 outsole 재료가 가지고 있는 단점과 기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로써, 본 발명의 목적은 천연고무(Natural Rubber)를 폐타이어 분말과 블렌드함으로써 기존 outsole 재료인 천연고무, 천연고무와 SBR 컴파운드, PVC, TPR, PU, EVA로 만든 outsole의 단점 보완과 폐타이어 분말을 재활용한 신발 outsole 제조방법을 제공하는 것이다.

도 1 신발의 구체적인 단면

도 2 신발 outsole 단면

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 20∼100 mesh 크기의 폐타이어 분말 30 내지 50중량%와 산화아연, 소련촉진제, 카본블렉, 지방산, 가공조제, 가소제, 오존방지제, 산화방지제, 가황제를 첨가하여 컴파운드한 천연고무 10내지 90중량%를 함유하는 것을 특징으로 하는 천연고무와 폐고무 분말을 포함하는 고무 조성물을 제공한다.

또한 본 발명은 (A) 75∼85℃, 30rpm의 혼합기(반바리믹서)에 천연고무를 투입하여 1분간 혼합한 후 산화아연을 첨가하여 2분간 혼합, 소련촉진제, 가소제, 카본블렉을 첨가하여 2분간 혼합, 20∼100 mesh의 폐타이어 분말을 30내지 50중량%를 넣고 5분간 혼합하여 폐타이어 분말이 혼합된 전체 혼합물을 3분간 혼합하여 컴파운드를 제조하는 단계와, (B) 70∼80℃, 오픈 밀에서 가황제, 오존방지제, 산화방지제, 가황촉진제를 첨가하여 적당한 배합이 될 때까지 혼합한 다음 압축성형이 용이하게 일정한 두께의 컴파운드 시트를 제조하는 단계와, (C) 상기의 배합물을 150℃의 핫프레스에서 경화하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 천연고무와 폐타이어 분말을 포함하는 신발 outsole의 제조방법을 제공한다.

본 발명은 천연고무(Natural Rubber)와 폐타이어 분말을 블렌드함으로써 20∼100 mesh의 폐타이어 분말을 재활용하고 가격경쟁력을 향상시킨 신발 outsole의 제조방법에 관한 것으로서, 폐타이어 재활용 기술에 많은 기여할 수 있고 환경친화적 제품이며 또한 저단가의 outsole을 제조함으로써 가격경쟁력을 향상시킬 수 있다.

Claims

20∼100 mesh 크기의 폐타이어 분말 10 내지 90중량%와 산화아연, 소련촉진제, 카본블렉, 지방산, 가공조제, 가소제, 오존방지제, 산화방지제, 가황제를 첨가하여 컴파운드한 천연고무 10내지 90중량%를 함유하는 것을 특징으로 하는 NR과 폐고무 분말을 포함하는 고무 조성물의 구두 outsole.
(A) 75∼85℃, 30rpm의 인터널 믹서에 NR고무를 투입하여 1분간 혼합한 후 산화아연을 첨가하여 2분간 혼합, 소련촉진제, 가소제, 카본블렉을 첨가하여 2분간 혼합, 20∼100 mesh의 폐타이어 분말을 10내지 90중량%를 넣고 5분간 혼합하여 폐타이어 분말이 혼합된 전체 혼합물을 3분간 혼합하여 컴파운드를 제조하는 단계와, (B) 70∼80℃, 오픈 밀에서 가황제, 오존방지제, 산화방지제, 가황촉진제를 첨가하여 적당한 배합이 될 때까지 혼합한 다음 압축성형이 용이하게 일정한 두께의 컴파운드 시트를 제조하는 단계와, (C) 상기의 배합물을 핫프레스에서 경화하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 NR과 폐타이어 분말을 포함하는 신발 outsole의 제조방법.
(A) 75∼85℃, 30rpm의 인터널 믹서에 NR고무를 투입하여 혼합한 후 산화아연과 소련촉진제, 가소제, 카본블렉을 첨가하여 혼합 후 20∼100 mesh의 폐타이어 분말을 10내지 90중량%를 넣고 혼합하여 폐타이어 분말이 혼합된 전체 혼합물을혼합하여 컴파운드를 제조하는 단계와, (B) 70∼80℃, 오픈 밀에서 가황제, 오존방지제, 산화방지제, 가황촉진제를 첨가하여 적당한 배합이 될 때까지 혼합한 다음 압축성형이 용이하게 일정한 두께의 컴파운드 시트를 제조하는 단계와, (C) 상기의 배합물을 160∼180℃의 사출기에서 사출압력 2000∼2400 psi, 그리고 금형의 온도는 40℃, 사출 시 cycle 시간은 30초로 하여 NR과 폐타이어 분말을 포함하는 신발 outsole의 제조방법을 제공한다.