KR20040090646A - 기능성 인서트를 포함하는 신발 솔과 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기능성 인서트를 포함하는 신발 솔과 그 제조방법에 관한 것으로서, 베이스의 아치부위에 들어가는 인서트를 금형의 캐비티 내에 직접 안착시킨 상태에서 베이스 성형시 동시에 사출하는 방법으로 인서트 일체형의 신발 솔을 제조함으로써, 종전과 같은 별도의 부착공수를 줄일 수 있으며, 이에 따라 신발 솔의 제작과 관련한 작업성 및 생산성을 향상시킬 수 있는 한편, 또한 신발 솔의 제조시 신발의 주요 접지부위에 해당하는 위치에 각각의 기능성 인서트를 배치한 후, 이것을 베이스와 함께 직접 사출 성형하여 신발 솔로 하여금 신발 밑창의 역할을 겸할 수 있도록 함으로써, 신발 제작시 신발 밑창을 배제한 상태에서 신발 솔만으로 신발의 바닥부위를 구성할 수 있으며, 이에 따라 신발을 구성하는 3개의 큰 구성품 중 신발 밑창을 없앨 수 있으므로, 신발의 전체적인 제작성 측면에서 볼 때 원가나 무게를 효과적으로 줄일 수 있고, 공정 또한 획기적으로 단축할 수 있는 기능성 인서트를 포함하는 신발 솔의 제조방법과 이렇게 제조되는 신발 솔을 제공하고자 한 것이다.

Description

기능성 인서트를 포함하는 신발 솔과 그 제조방법{Manufacturing method and shoe sole with functional insert}

본 발명은 기능성 인서트를 포함하는 신발 솔과 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기능성 인서트를 포함하는 신발 솔의 제조시 베이스 색상 및 재질과 동일한 색상 및 재질의 테두리를 갖는 기능성 인서트를 사용하여 금형 내에 기능성 인서트를 직접 인서트한 후, 베이스와 함께 기능성 인서트를 일체 사출 성형할 수 있는 제조방법을 제공함으로써, 신발 솔의 제조와 관련하여 생산성이나 작업성 측면에서 높은 효율성을 도모할 수 있도록 한 기능성 인서트를 포함하는 신발 솔 및 그 제조방법에 관한 것이다.

신발의 완충부재로 사용되는 신발 솔은 주로 프레스 성형을 통해 제조하는 것이 일반적이다.

그러나, 위와 같은 프레스 성형은 복잡한 가공공정이 요구되기 때문에 생산성 및 작업성 측면에서 시간적 손실과 원료의 손실이 클 뿐만 아니라 많은 노동력을 필요로 하는 단점이 있다.

최근에는 복잡한 가공공정을 단순화 시켜서 시간적 손실이나 원료의 손실을 줄일 수 있는 사출 성형을 많이 이용하고 있는 추세이다.

이러한 사출 성형을 이용하여 신발 솔을 제조하는 방법에 대해 살펴보면 다음과 같다.

온도, 습도, 컴파운드 특성 등을 고려한 온도 조건에서 신발 솔의 기본 베이스가 되는 원료를 건조시킨 후 인젝터에 제공하고, 펌프, 컴프레서 등으로 인젝터의 온도 및 플레이트 온도를 제어하여 사출 조건을 세팅한 다음 인젝터를 통해 원료를 공급하는 준비공정을 수행한다.

사출 제품의 상태에 따라 속도를 조절하면서 금형 및 컴파운드 특성에 따라 상부 금형과 하부 금형의 캐비티 내에 원료를 주입한다.

상부 금형과 하부 금형을 클램핑한 상태에서 소정의 가류시간이 지난 후, 상부 금형과 하부 금형을 열고 제품을 취출한다.

이렇게 취출한 제품을 냉각, 분류, 검사 등의 후공정으로 처리하면, 최종적으로 완제품의 신발 솔을 제조할 수 있다.

이와 같이 사출 성형을 이용하여 신발 솔을 제조하는 방법은 공정의 단순화, 생산성의 향상, 품질의 우수성 등을 인정받아 최근 많이 적용하고 있는 추세이다.

위와 같은 제조방법을 통해 제조되었던 지금까지의 신발 솔들은 베이스의 재질이나 색상이 1가지로 되어 있는 것들이 대부분이었으며, 최근에는 다양한 디자인을 선호하는 소비자들의 요구와 점차 신발의 디자인 이외에 기능성이 강조됨에 따라 다양한 색상 및 디자인과 기능성을 구비한 신발 솔들이 많이 출시되고 있는 추세이다.

따라서, 본 발명에서는 위의 여러 다양한 형태의 신발 솔 중에서 기능성을 갖춘 신발 솔과 관련한 기술, 즉 베이스의 아치부위(발바닥의 안쪽 오목한 부분이 받쳐지는 부위)에 별도의 인서트를 삽입하여 완충기능을 강화시킨 신발 솔에 대한 기술을 그 안출의 대상으로 한다.

일반 신발 솔의 경우에는 신발을 신고 걸을 때 베이스의 아치부위에 하중이 많이 걸리기 때문에 베이스의 다른 부위에 비해 변형이 심하게 일어나게 되고, 이로 인해 발바닥을 전체적으로 균형있게 받쳐주지 못하는 취약점이 있다.

이러한 취약점을 보완하기 위하여 베이스의 아치부위를 좀더 단단한 재질로 대체한 인서트를 포함하는 신발 솔이 제공되고 있다.

이와 같은 기존의 인서트를 포함하는 신발 솔의 제조방법을 살펴보면 다음과 같다.

도 1에 도시한 바와 같이, 상부 금형(10)과 하부 금형(20)의 캐비티(30) 내에 원료를 주입하고 일정시간 가교한 후, 상하부 금형(10),(20)을 열고 그 안에 성형되어 있는 베이스(40a)를 취출하면, 신발 솔의 기본이 되는 베이스(40a)의 제조가 완료된다.

이때의 베이스(40a)는 인서트(50a)의 삽입을 위한 홈(60)을 갖게 된다.

계속해서, 별도의 공정을 거쳐 제조한 인서트(50a)를 베이스(40a)의 홈(60) 내에 삽입하면서 접착시키면, 인서트(50a)를 갖는 베이스(40a)가 완성된다.

여기서, 미설명 부호 70은 원료의 주입을 위한 라이너를 나타낸다.

상기 인서트는 쿠션경향이 있는 베이스와는 달리 이보다 좀더 경도가 높은 딱딱한 재질로 되어 있다.

이렇게 제조되는 신발 솔은 안쪽의 아치부위에 경도가 높은 인서트가 자리잡고 있기 때문에 신발을 신고 걸을 때 가해지는 하중을 충분히 지지할 수 있게 되고, 따라서 발바닥을 전체적으로 균형있게 받쳐줄 수 있게 된다.

그러나, 위와 같이 인서트를 포함하는 신발 솔을 제조하는 기존의 방법은 다음과 같은 여러 단점이 있다.

1) 신발 솔을 구성하는 베이스와 인서트를 각각 제조한 후, 별도의 수작업 등을 거쳐 접착제로 부착해야 하므로, 작업성이 떨어지고 생산성이 낮은 단점이 있다.

2) 사출 성형과 관련하여 베이스나 인서트의 수축률 등을 정확히 계산하기 어렵기 때문에 성형오차가 발생하게 되고, 이로 인해 인서트가 베이스의 홈 내에 잘 맞지 않아 조립불량이 많이 발생하는 단점이 있다.

3) 인서트 조립시 베이스와의 경계면 사이로 접착제가 많이 묻어나오기 때문에 외관성이 떨어지게 되고, 이로 인해 신발 솔의 전체적인 품질이 저하되는 단점이 있다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 베이스의 아치부위에 들어가는 인서트를 금형의 캐비티 내에 직접 안착시킨 상태에서 베이스 성형시 동시에 사출하는 방법으로 인서트 일체형의 신발 솔을 제조함으로써, 종전과 같은 별도의 부착공수를 줄일 수 있으며, 이에 따라 신발 솔의 제작과 관련한 작업성 및 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 기능성 인서트를 포함하는 신발 솔의 제조방법과 이렇게 제조되는 신발 솔을 제공하는데 그 안출의 목적이 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 신발 솔의 제조시 신발의 주요 접지부위에 해당하는 위치에 각각의 기능성 인서트를 배치한 후, 이것을 베이스와 함께 직접 사출 성형하여 신발 솔로 하여금 신발 밑창의 역할을 겸할 수 있도록 함으로써, 신발제작시 신발 밑창을 배제한 상태에서 신발 솔만으로 신발의 바닥부위를 구성할 수 있으며, 이에 따라 신발을 구성하는 3개의 큰 구성품 중 신발 밑창을 없앨 수 있으므로, 신발의 전체적인 제작성 측면에서 볼 때 원가나 무게를 효과적으로 줄일 수 있고, 공정 또한 획기적으로 단축할 수 있는 기능성 인서트를 포함하는 신발 솔의 제조방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 신발 솔 제조방법은 기능성 인서트를 포함하는 신발 솔 제조방법에 있어서, 신발 솔의 베이스를 성형하기 위한 상부 금형 및 하부 금형의 캐비티 내에 베이스 재질과 동일한 재질로 되어 있는 일정두께의 테두리층을 갖는 인서트를 안착시킨 상태에서 베이스와 함께 인서트를 일체형으로 동시에 사출성형하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 인서트 및 베이스의 사출성형시 가교를 위한 금형의 온도조건은 160∼180℃이고, 시간조건은 5∼10분인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 인서트는 금형 캐비티 내에서 베이스의 아치부위에 해당하는 위치에 배치되어 하중이 많이 걸리는 발바닥 안쪽 오목한 부분을 지지할 수 있는 기능성을 가질 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 인서트는 금형 캐비티 내에서 신발 솔의 전체 면적에 걸쳐 하중이 집중되는 부위에 해당하는 위치에 각각 배치된 후, 베이스와 함께 일체형으로 사출성형되어 신발 솔 자체가 신발 밑창의 기능을 할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 인서트는 발꿈치부위와 발바닥 앞부위를 포함하는 적어도 5곳의부위에 해당하는 위치에 각각 배치되도록 한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 인서트는 베이스의 재질 및 색상과 다른 재질 및 색상을 갖는 것을 사용하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 신발 솔은 기능성 인서트를 포함하는 신발 솔에 있어서, 신발 솔의 베이스와 인서트가 함께 사출성형에 의해 일체형으로 성형된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 인서트는 베이스의 아치부위에서 베이스와 함께 일체형으로 사출성형된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 인서트는 신발 솔의 전체 면적에 걸쳐 하중이 집중되는 발꿈치부위와 발바닥 앞부위를 포함하는 적어도 5곳의 부위에서 베이스와 함께 일체형으로 사출성형된 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래 기능성 인서트를 포함하는 신발 솔의 제조방법을 보여주는 개략도

도 2는 본 발명에 따른 기능성 인서트를 포함하는 신발 솔의 제조방법을 보여주는 개략적인 공정도

도 3은 본 발명에 따른 기능성 인서트를 포함하는 신발 솔의 제조방법을 응용하여 신발 솔을 제조하는 다른 구현예를 보여주는 개략적인 공정도

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 상부 금형 20 : 하부 금형

30 : 캐비티 40a,40b,40c : 베이스

50a,50b,50c : 인서트 60 : 홈

70 : 라이너 80a,80b : 테두리층

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서 제공하는 기능성 인서트를 포함하는 신발 솔의 제조방법은 금형의 캐비티 내에 베이스 색상 및 재질과 동일한 색상 및 재질로 되어 있는 테두리층을 갖는 인서트를 소정의 위치에 배치한 후, 베이스 사출을 위한 금형 내에서 함께 발포 성형함으로써, 일체형의 베이스 및 인서트를 제조하는 방법이다.

이때의 상기 인서트는 그 테두리가 베이스 색상 및 재질과 동일한 색상 및 재질로 일정두께 층을 이루게 되므로서, 고온의 금형 내에서 월색이 되지 않는다.

만일, 테두리층이 없는 상태로 인서트를 금형 내에 배치하게 되면, 금형이 클램핑된 시점부터 수지가 주입되어 채워지는 시점까지의 성형 초기단계에서 대략 160∼180℃ 정도의 고온을 유지하고 있는 금형의 온도에 의해 일부 녹아 섞이게 되므로, 베이스측과의 일부 경계부위가 서로 월색되면서 기능성 저하나 불량의 원인을 초래하게 된다.

따라서, 이러한 인서트는 기능성 및 다양한 색상을 가지면서 경도가 높고 충격흡수 및 반발탄성이 좋은 재질, 예를 들면 기능성(충격흡수, 반발탄성) 재질로 제조되며, 이렇게 베이스에 비해 다양한 색상, 경도, 비중이 다른 인서트는 월색이 되지 않도록 테두리층으로 벽을 조성한 상태로 금형 내에 제공된다.

위와 같이 일정한 두께, 예를 들면 5∼15mm 정도 두께의 테두리층을 갖는 인서트는 별도의 일반 플라스틱 사출성형으로 제조할 수 있으며, 신발 솔의 사출성형시에는 이렇게 선(先)제조한 인서트를 사용하게 된다.

이를 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 기능성 인서트를 포함하는 신발 솔의 제조방법에 대한 공정을 개략적으로 보여준다.

도 2에 도시한 바와 같이, 상부 금형(10)과 하부 금형(20)이 조성하는 캐비티(30) 내의 소정의 위치(예를 들면, 베이스의 아치부위)에 미리 제조한 인서트(50b)를 삽입 배치한다.

이때의 인서트(50b)는 캐비티(30)의 바닥측에 형성되어 있는 돌출턱(미도시)에 의해 캐비티 벽면측으로 밀착되면서 정확한 위치를 유지할 수 있다.

상기 인서트(50b)의 캐비티 벽면측으로 밀착되는 면과 윗쪽으로 노출되는 면을 제외한 테두리 및 바닥에는 일정한 두께의 테두리층(80a)이 있으며, 이러한 테두리층(80a)이 금형 내에서 일부 녹아 섞이는 부분이 된다.

여기서, 인서트의 캐비티 벽면측으로 밀착되는 면과 윗쪽으로 노출되는 면은 캐비티 면과 직접 접촉되는 부분이기 때문에 월색의 우려가 없어 굳이 테두리층을 두지 않아도 무관하며, 바닥쪽도 캐비티면과 직접 접촉되는 부분이지만 인서트의 적정 두께 보존을 위하여 테두리층을 갖게 하는 것이 바람직하다.

이렇게 금형의 캐비티 내에 인서트의 배치를 완료한 후에는 상부 금형(10)과 하부 금형(20)을 클램핑한 상태에서 라이너(70)를 통하여 베이스(40b)의 주원료가 되는 수지를 주입하고, 계속하여 발포를 위한 일정온도 및 일정시간 하에서 가교를 수행한다.

예를 들면, 베이스의 주원료가 되는 비닐수지(Ethyl Vinyl Acetate)에 가교제, 발포제 등을 첨가한 혼합물을 인젝터 수단으로 용융 주입하고, 금형의 온도를 160∼180℃ 정도 유지한 상태로 5∼10분 정도 가열한다.

위와 같이 적정 가교처리를 완료한 후, 금형을 열면 베이스 및 인서트, 즉 인서트를 갖는 신발 솔은 부피가 증대되면서 발포되어 하나의 완성된 신발 솔 형태를 얻을 수 있다.

이렇게 인서트와 함께 베이스를 일체로 사출성형하여 얻은 신발 솔은 인서트와 베이스 간의 경계면이 색상이나 재질면에서 확연히 구별되고, 또 한번의 사출성형에 의해 함께 제조되므로, 품질 불량의 우려를 완전히 해소할 수 있을 뿐만 아니라 작업성이나 생산성 측면에서도 종전에 비해 공정수를 대폭 단축할 수 있으므로, 신발 솔 제조와 관련한 작업 및 생산의 효율성을 높일 수 있다.

한편, 본 발명에서는 위와 같은 기능성 인서트의 일체 사출성형방식을 활용하여 신발 솔 자체를 신발 밑창으로 사용할 수 있도록 하는 신발 솔의 제조방법을 제공한다.

이를 위하여, 도 3에 도시한 바와 같이, 상부 금형(10)과 하부 금형(20)이 조성하는 캐비티(30) 내의 소정의 위치에 미리 제조한 다수 개의 인서트(50c)를 삽입 배치한다.

이때의 인서트(50c)는 캐비티(30)의 바닥측에 형성되어 있는 돌출턱(미도시)이나 홈(미도시) 등에 의해 캐비티 바닥면에 밀착되면서 정확한 위치를 유지할 수 있다.

또한, 상기 인서트(50c)를 배치하는 위치는 신발을 신고 걸을 때 신발 솔의 전체 면적에 걸쳐 하중이 집중되면서 주로 지면과 닿는 부위에 해당하는 위치, 예를 들면 발꿈치부위, 발바닥 앞부위 등을 포함하는 적어도 5곳의 부위에 해당하는 위치에 각각 배치하는 것이 바람직하다.

상기 인서트(50c)의 경우 본 발명의 일 구현예에서는 원형의 인서트를 제시하고 있지만, 신발 솔에 가해지는 하중의 분포형상에 따라 적당한 크기와 형태 또는 갯수로 가변시킬 수 있다.

이러한 인서트(50c)는 윗쪽으로 노출되는 면을 제외한 테두리 및 바닥쪽에 일정한 두께의 테두리층(80b)을 갖고 있으며, 이때의 테두리층(80b)은 금형 내에서일부 녹아 베이스 재질과 섞이게 되고, 또 외부 바닥층을 구성할 수 있게 된다.

이렇게 금형의 캐비티 내에 인서트의 배치를 완료한 후에는 상부 금형(10)과 하부 금형(20)을 클램핑한 상태에서 라이너(70)를 통하여 베이스(40c)의 주원료가 되는 비닐수지(Ethyl Vinyl Acetate)에 가교제, 발포제 등을 첨가한 혼합물을 인젝터 수단으로 용융 주입하고, 금형의 온도를 160∼180℃ 정도 유지한 상태로 5∼10분 정도 가열한다.

위와 같이 적정 가교처리를 완료한 후, 금형을 열면 베이스 및 인서트, 즉 인서트를 갖는 신발 솔은 부피가 증대되면서 발포되어 하나의 완성된 신발 솔 형태를 얻을 수 있다.

이와 같이 신발 솔의 바닥면 소정의 위치에 각각의 인서트가 배치되고, 특히 이때의 인서트 재질로 신발 밑창의 재질과 동일한 재질을 적용하게 되는 경우에는 신발 솔 자체를 그대로 신발 밑창으로 사용할 수 있다.

예를 들면, 신발을 신고 걸을 때 주로 지면에는 신발 밑창과 동일한 재질로 이루어진 인서트가 닿게 되고, 신발 솔은 기존과 마찬가지로 쿠션부재 역할을 수행할 수 있게 되므로, 신발 솔을 신발 밑창으로 사용할 수 있는 것이다.

이에 따라, 신발 밑창의 역할을 겸하는 신발 솔과 윗쪽의 천 또는 가죽부분만으로 신발을 제작할 수 있기 때문에 신발 제작비용을 대폭 줄일 수 있다.

특히, 신발 솔의 바닥에 들어가는 인서트는 신발 밑창의 재질과 동일한 재질의 것을 사용하고, 신발 솔은 기존과 마찬가지로 가벼운 재질의 것을 사용함으로써, 신발의 전체적인 무게를 획기적으로 줄일 수 있으며, 이러한 경량화 효과로 인해 사용성 측면에서의 우수성을 나타낼 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명은 기능성 인서트와 베이스를 함께 동시에 사출성형하여 신발 솔을 제조하는 방법을 제공함으로써, 종전의 부착방식에 비해 공정수를 대폭 줄일 수 있기 때문에 신발 솔의 제작과 관련한 작업성 및 생산성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 신발 솔의 바닥 주요 위치에 인서트를 배치하여 신발 솔로 하여금 신발 밑창의 역할을 겸할 수 있도록 함으로써, 신발 밑창없이 신발을 제작할 수 있으며, 이에 따라 신발의 제작비용을 저감할 수 있고, 신발의 무게도 획기적으로 줄일 수 있는 효과가 있다.

Claims (9)

1. 기능성 인서트를 포함하는 신발 솔 제조방법에 있어서,

   신발 솔의 베이스를 성형하기 위한 상부 금형 및 하부 금형의 캐비티 내에 베이스 재질과 동일한 재질로 되어 있는 일정두께의 테두리층을 갖는 인서트를 안착시킨 상태에서 베이스와 함께 인서트를 일체형으로 동시에 사출성형하는 것을 특징으로 하는 기능성 인서트를 포함하는 신발 솔 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 인서트 및 베이스의 사출성형시 가교를 위한 금형의 온도조건은 160∼180℃이고, 시간조건은 5∼10분인 것을 특징으로 하는 기능성 인서트를 포함하는 신발 솔 제조방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 인서트는 금형 캐비티 내에서 베이스의 아치부위에 해당하는 위치에 배치되어 하중이 많이 걸리는 발바닥 안쪽 오목한 부분을 지지할 수 있는 기능성을 가질 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 기능성 인서트를 포함하는 신발 솔 제조방법.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 인서트는 금형 캐비티 내에서 신발 솔의 전체 면적에 걸쳐 하중이 집중되는 부위에 해당하는 위치에 각각 배치된 후, 베이스와 함께 일체형으로 사출성형되어 신발 솔 자체가 신발 밑창의 기능을 할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 기능성 인서트를 포함하는 신발 솔 제조방법.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 인서트는 발꿈치부위와 발바닥 앞부위를 포함하는 적어도 5곳의 부위에 해당하는 위치에 각각 배치되도록 한 것을 특징으로 하는 기능성 인서트를 포함하는 신발 솔 제조방법.
6. 제 1, 3, 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 인서트는 베이스의 재질 및 색상과 다른 재질 및 색상을 갖는 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 기능성 인서트를 포함하는 신발 솔 제조방법.
7. 기능성 인서트를 포함하는 신발 솔에 있어서,

   신발 솔의 베이스와 인서트가 함께 사출성형에 의해 일체형으로 성형된 것을 특징으로 하는 기능성 인서트를 포함하는 신발 솔.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 인서트는 베이스의 아치부위에서 베이스와 함께 일체형으로 사출성형된 것을 특징으로 하는 기능성 인서트를 포함하는 신발 솔.
9. 제 7 항에 있어서, 상기 인서트는 신발 솔의 전체 면적에 걸쳐 하중이 집중되는 발꿈치부위와 발바닥 앞부위를 포함하는 적어도 5곳의 부위에서 베이스와 함께 일체형으로 사출성형된 것을 특징으로 하는 기능성 인서트를 포함하는 신발 솔.