KR20050087967A

KR20050087967A - 생분해성 신발중창 발포체 조성물 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR20050087967A
Application number: KR1020040013741A
Authority: KR
Inventors: 김규현; 김민수; 유종선; 배종우; 이진혁; 김정수; 손민진; 백영준
Original assignee: 동서대학교산학협력단; 한국신발피혁연구소
Priority date: 2004-02-28
Filing date: 2004-02-28
Publication date: 2005-09-01
Also published as: KR100575604B1

Abstract

본 발명은 생분해성 신발중창 발포체 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 에틸렌비닐아세테이트 공중합체(EVA), 1,2-폴리부타디엔, 전분계 수지가 일정비로 혼합된 수지 성분에, 가교제, 발포체, 금속산화물, 스테아린산, 산화방지제 등의 첨가제를 혼합 및 압축 성형하여, 종래 에틸렌비닐아세테이트 공중합체 단독으로 사용한 발포체와 동등한 기계적 물성을 유지함과 동시에 생분해의 특성을 가져 환경오염을 최소화할 수 있는 생분해성 신발중창 발포체 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

Description

생분해성 신발중창 발포체 조성물 및 이의 제조방법{Bio-degradable mid-sole compounds and therefor}

본 발명은 생분해성 신발중창 발포체 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 에틸렌비닐아세테이트 공중합체(EVA), 1,2-폴리부타디엔, 전분계 수지가 일정비로 혼합된 수지 성분에, 가교제, 발포제, 금속산화물, 스테아린산, 산화방지제 등의 첨가제를 혼합 및 압축 성형하여, 종래 에틸렌비닐아세테이트 공중합체 단독으로 사용한 발포체와 동등한 기계적 물성을 유지함과 동시에 생분해의 특성을 가져 환경오염을 최소화할 수 있는 생분해성 신발중창 발포체 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

우리나라는 1980 ∼ 90년 사이에 세계 최고의 신발 생산 기지로 국내 수출산업을 주도하였으나, 노동 임금의 상승과 이에 다른 가격경쟁력의 저하 등의 문제가 발생되어 신발 산업의 생산 기지가 결국 저임금 국가인 중국, 인도네시아, 베트남 등지로 이동하게 되었다.

그러므로 국내 산업이 신발 생산 기지로서의 역할을 하기 위해서는 현재의 고임금 체계에서 신발 제품의 가격 경쟁력을 유지하기 위하여 생산성 향상이나 공정 단축 등 기술 우위의 생산체제를 유지하는 것이 바람직하며, 이를 위한 가장 현실성 있는 대안은 기술력 우위를 점하고 있는 신발용 부품 중심의 기술 개발이라고 할 수 있다.

21세기에 접어들면서 소비자들의 환경에 대한 인식도가 높아지면서, 환경친화성 소재는 환경규제에 대한 대비뿐만 아니라 새로운 시장개척의 기회로 부각되고 있다. 이러한 추세에 따라 신발산업에서도 소재의 환경친화성이 큰 이슈화되고 있으나, 타 산업에 비하여 환경친화성의 소재 개발의 연구는 미진한 실정이다.

일반적으로 신발의 사용 후 대부분 매립에 의존하고 있는 국내의 실정을 고려할 때, 고분자 물질을 기본 소재로 사용하고 있는 신발은 매립 후 수 백년이 지나도 분해가 되지 않는 환경오염 물질로 작용한다.

생분해성 수지에 관한 종래의 기술을 살펴보면 국내에서도 몇몇 대기업을 위주로 생분해성 소재에 대해 연구가 계속되고는 있으나, 그 결과물의 상업화는 농업용 필름 정도로 미비한 실정이다. 최근에 생분해성 수지의 활성화를 위하여 원료 개발업체인 대상, 새한, SK, 등 6개 업체가 한국 생분해성 플라스틱 개발 응용 추진위원회를 구성하는 등 생분해성 수지의 규격화를 시도하여 그 응용분야를 확대하고자 한다. 이는 지금까지의 연구가 생분해성 원료수지의 연구에만 국한되어 있고, 그 응용분야에 대한 연구가 부족하다고 판단되었기 때문이다. 특히, 생분해성 발포체의 연구개발은 일부 저 물성의 포장완충재를 제외하고는 거의 전무한 실정이기에, 신발용 발포체에 생분해성 수지를 적용한 예는 없다.

한편, 신발은 크게 갑피(Upper)부와 솔(sole)부로 나눌 수 있으며, 솔(sole)은 다시 인솔, 미드솔 및 아웃솔로 나눌 수 있으며, 이중 가장 큰 부피를 차지하는 부분이 미드솔이다. 신발용 미드솔은 다공성 발포물질로, 기재수지(base polymer)에 따라 에틸렌비닐아세테이트 공중합체(EVA) 발포체와 폴리우레탄(PU) 발포체로 나누어진다. 그 중 EVA 발포체가 대부분으로 미드솔 시장의 80% 이상을 차지하고 있다.

종래의 미드솔을 제조하는 과정을 간단히 설명하면 다음과 같다.

EVA 단독 블렌드된 수지에 가교제, 발포제 및 기타 다른 첨가제들을 배합한 컴파운드를 쉬트(sheet) 상으로 제조하여 밀폐된 금형 안에 투입한 후 프레스를 이용하여 고온 가압하에서 20 ~ 30 분간 가공하여 가교제와 발포제를 분해시킨다. 그 후, 금형을 순간적으로 열어 압력을 제거함으로써 압력차이를 이용하여 급팽창시키는 1차 압축 공정을 거쳐 연질의 독립기포 구조를 갖는 1차 발포체를 얻는다. 1차 발포체를 스카이빙기(skiving machine)와 커터(cutter)를 사용하여 일정한 두께와 크기로 켜낸 다음, 숙달된 작업자의 트리밍(trimming)과 그라인딩(grinding) 공정을 거친다. 다음으로, 제품형태를 갖는 금형에 투입하여 150 ~ 160 ??에서 5 ~ 20 분간 고온 압축하고, 다시 금형을 닫은 채로 10 ~ 20 ?? 정도의 저온에서 10 ~ 20 분간 냉각시켜 제품을 탈형하는 재압축(repress) 공정을 거쳐 원하는 형태의 제품을 얻게 된다.

이에 본 발명자들은 상기와 같이 환경 친화적인 신발용 부품을 개발하기 위하여 연구 노력한 결과, 신발중창용 발포체 제조에 있어 수지 성분으로 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체(EVA)를 단독으로 사용하는 종래의 방법 대신에 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체(EVA)에 생분해가 되는 전분계 수지를 혼합하여 전체 발포체에 부분적 생분해성을 부여하였으나, 상기 전분계 수지가 가교지연 및 내열성 및 기계적 강도를 감소시키는 작용으로 유발되는 발포체의 물성 저하를 개선하기 위해 1,2-폴리부타디엔을 동시에 첨가하여, 기계적 물성은 종래와 같이 우수하게 유지하면서 생분해적 특성을 가지게 된다는 것을 알게 되어 본 발명을 완성하게 되었다.

따라서, 본 발명은 우수한 기계적 물성을 유지함과 동시에 부분적 생분해적 특성을 갖는 신발중창용 발포체 조성물 및 이의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명은 수지에, 가교제, 발포제 및 첨가제를 함유하여 이루어진 신발용 발포체 조성물에 있어서, 상기 수지가 에틸렌비닐아세테이트 공중합체 60 ∼ 85 중량부, 1,2-폴리부타디엔 5 ∼ 10 중량부 및 전분계 수지 10 ∼ 30 중량부를 함유하여 이루어진 신발용 발포체 조성물에 그 특징이 있다.

이와 같은 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 신발중창 발포체의 수지 성분으로 종래에 단독으로 사용한 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체(EVA)에 전분계 수지를 첨가하여 전체 발포체의 분해성을 1,2-폴리부타디엔을 동시에 첨가하여 물성은 우수하게 유지하면서 생분해적 특성을 가지는 새로운 개념의 신발중창 발포체 조성물에 관한 것이다.

본 발명의 신발중창 발포체 조성물은 수지성분으로 에틸렌비닐아세테이트 공중합체 60 ∼ 85 중량부, 1,2-폴리부타디엔 5 ∼ 10 중량부, 전분계 수지 10 ∼ 30 중량부와, 상기 수지성분 100 중량부에 대하여 발포제 3 ∼ 5 중량부, 가교제 0.5 ∼ 0.7 중량부, 금속산화물 3 ∼ 5 중량부, 스테아린산 1 ∼ 2 중량부, 산화방지제 0.5 ∼ 1 중량부, 산화티타늄 2 ∼ 6 중량부, 가교조제 0.1 ∼ 0.5 중량부를 함유하여 이루어진다.

본 발명은 상기 수지 성분으로 종래의 에틸렌비닐아세테이트 공중합체에 1,2-폴리부타디엔과 전분계 수지를 혼합한 것에 기술구성상의 특징이 있다.

상기 에틸렌비닐아세테이트 공중합체(EVA)는 공지의 발포체 조성물에 사용되던 것으로 특별히 한정되지 않으며, 바람직하기로는 비닐아세테이트 함량이 12 ∼ 28 중량%이며 용융 흐름지수가 2.5 ∼ 8.0 g/10분인 것을 사용하는 것이 좋다. 이러한 EVA는 60 ∼ 85 중량부 사용하는 것이 본 발명의 목적에 부합된다.

또한 우수한 기계적 물성을 유지시키면서 생분해적 특성을 가지기 위하여 전분계 수지와 1,2-폴리부타디엔을 함께 첨가한다. 상기 생분해적 특성을 부여하기 위하여 사용된 전분계 수지는 기계적 물성 보강효과가 큰 카프로락탐과 전분이 적절하게 블렌드 되어 있는 것으로, 카프로락탐계 보다 기계적 물성은 다소간 감소하지만 가격이 저렴하고 가공성이 뛰어나며, 발포공정의 안정성이 우수한 특성을 가지고 있어 신발용 발포체를 형성하는 조성물에 효과적이다. 이러한 전분계 수지는 그 종류가 특별히 한정되지 않으며 예를 들면 BIONYL(대상), SG-200(SK 화학)을 사용할 수 있으며, 본 발명에서는 작업성을 고려하여 전분과 저밀도폴리에틴렌 수지(LDPE)가 1차 블렌딩된 수지를 사용한다. 이러한 전분계 수지는 10 ∼ 30 중량부 사용하며, 사용량이 10 중량부 미만이면 생분해적 특성을 발휘할 수 없으며, 30 중량부를 초과하는 경우에는 작업성이 저하되어지며 기계적 물성이 저하되는 문제가 있다.

상기 전분계 수지 사용으로 인한 기계적 물성 저하를 개선시켜 종래와 같은 물성을 가지도록 하기 위하여 1,2-폴리부타디엔을 사용하며, 상기 1,2-폴리부타디엔은 자체의 물성 뿐만 아니라 가교의 촉진제로의 역할도 하기 때문에 생분해성 수지의 첨가로 인한 기교지연을 최소화하여 생분해성의 특성을 나타내기 위한 전분계 수지로 인한 발포체의 물성저하를 방지하는 역할을 한다. 이러한 1,2-폴리부타디엔은 디엔 함량이 18 ∼ 25 중량%이고 용융흐름지수가 2.0 ∼ 3.0 g/10분인 것을 5 ∼ 10 중량부 사용한다. 상기 사용량이 5 중량부 미만이면 기계적 물성이 크게 저하되며 10 중량부를 초과하는 경우에는 가교 시스템이 크게 변화하여 발포체가 터지거나 찢어지는 문제가 있다.

상기 수지 성분 이외에 발포제, 가교제와 금속산화물, 스테아린산, 산화방지제, 산화티타늄 및 가교조제 등의 기타 첨가제는 당 분야에서 공지의 신발용 발포체 조성물에 사용되는 것이다.

발포제는 분해온도가 130 ∼ 150 ℃인 아조계 화합물을 발포제의 발포배율 및 비중을 고려하여 상기 수지 성분 100 중량부에 대하여 3 ∼ 5 중량부 사용하는 것이 바람직하다. 발포제의 사용량이 3 중량부 미만이면 얻어진 발포체의 경도가 높고 비중이 높아지며, 5 중량부를 초과하면 수지의 고온 점탄성의 한계를 넘는 급작스런 팽창으로 인해 발포체가 찢어지거나 불안정한 발포 셀을 형성하는 문제가 있다.

가교제는 발포제의 분해온도 이상에서 발생한 분해가스를 충분히 포집하고 수지에 고온 점탄성을 부여할 수 있는 퍼옥사이드계의 가교제를 사용하며, 발포체의 물성을 고려하여 수지 성분 100 중량부에 대하여 0.5 ∼ 0.7 중량부 사용하는 것이 바람직하다. 가교제의 사용량이 0.5 중량부 미만이면 가교가 부족하여 발포제 분해시 수지의 고온 점탄성이 유지되지 못하고, 0.8 중량부를 초과하면 경도가 급격히 높아져 신발용으로 사용하기에 부적합해진다. 상기 퍼옥사이드계 가교제는 10분 반감기 온도가 150 ∼ 180 ℃인 것을 사용하는 것이 바람직하다.

첨가제 중 금속산화물은 발포체의 가공특성을 돕고, 물성 향상을 위해 수지 성분 100 중량부에 대하여 3 ∼ 5 중량부 사용하는 것이 바람직하다. 금속산화물의 함유량이 3 중량부 미만이면 발포제의 발포특성이 취약하게 나타나는 문제가 있고, 5 중량부를 초과하면 금속산화물의 분산특성이 취약해지는 문제가 있다. 상기 금속산화물은 구체적으로 예를 들면 산화카드늄, 산화아연, 산화마그네슘, 산화수은, 산화주석, 산화납 또는 산화칼슘 등을 사용할 수 있다. 특히 금속산화물은 발포제의 분해 조제 역할도 병행하게 된다.

스테아린산은 본 발명의 발포체에서 가교 및 발포특성의 개선 및 작업특성의 개선에 관한 역할을 하며, 수지 성분 100 중량부에 대하여 1 ∼ 2 중량부 사용하는 것이 바람직하다.

가교조제로는 예를 들면 트리알릴시아누레이트, 트리알릴이소시아누레이트, 트리메틸올, 프로판트리메타크릴레이트를 사용할 수 있고, 산화방지제로는 예를 들면 옥타데실디부틸하이드록시페닐프로피네이트, 페닐나프틸아민, 메프캅토벤조이미다졸, 트리메틸디하이드로퀴놀린, 나프틸페닐렌디아민 등을 사용할 수 있다. 또한 산화티타늄은 발포체의 백색도를 증진시키기 위해 사용한다.

상기 가교조제, 산화방지제 및 산화티타늄은 수지 성분 100 중량부에 대하여 각각 0.1 ∼ 0.5 중량부, 0.5 ∼ 1 중량부, 2 ∼ 6 중량부의 범위로 사용하는 것이 본 발명이 목적에 부합되므로 범위를 유지하는 것이 좋다.

한편, 본 발명의 신발용 발포체는 다음과 같은 방법에 따라 제조된다.

먼저, 에틸렌비닐아세테이트 공중합체, 1,2-폴리부타디엔 공중합체, 전분계 수지, 금속산화물, 스테아린산, 산화티타늄, 산화방지제 중량부가 포함된 혼합물을 100 ∼ 110 ℃에서 반바리 믹서(ban-bury mixer) 또는 니이더(kneader)를 사용하여 충분히 혼련시킨다. 이때 상기 온도는 1,2-폴리부타디엔 공중합체가 용융될 수 있는 이상의 온도 범위를 유지하는 것이 바람직하다.

상기 혼련물을 100 ∼ 110 ℃의 오픈롤밀(open roll mill)에서 재분산하며, 발포제, 가교제, 가교조제를 첨가, 분산시켜 혼련물을 제조한다.

다음으로, 상기에서 제조한 혼련물을 150 ∼ 160 ℃, 140 ∼ 160 kg/cm²으로 40 ∼ 50 분간 압축성형하여 1차 발포체를 제조한다. 이때 압축성형온도와 시간은 기존의 EVA단독 사용하는 경우보다 온도가 높고 시간은 많이 소요되는데 이는 전분계 수지의 첨가로 인하여 발생되어지는 가교 지연을 방지하고, 발포제의 분해 효율을 극대화시키기 위한 것으로써 안정적인 발포체 성형과 가교 증대를 통한 기계적 강도 및 내열성 증가 효과를 얻을 수 있다.

상기에서 제조한 1차 발포체를 스카이빙기(skiving machine)와 커터(cutter)를 사용하여 일정한 두께와 크기로 켜낸 다음, 금형에 투입하여 150 ∼ 160 ℃에서 5 ∼ 10 분간 고온 압축하고, 다시 금형을 닫은 채로 10 ∼ 20 ℃ 정도의 저온에서 10 ∼ 20 분간 냉각시켜 제품을 탈형하는 재압축(repress) 공정을 거쳐 2차 발포체를 제조한다.

상기와 같이 본 발명에 따라 전분계 수지와 1,2-폴리부타디엔 공중합체를 함유하여 제조된 신발 중창용 발포체는 종래의 에틸렌비닐아세테이트 공중합체 단독으로 사용한 신발 중창용 발포체와 비교하여 물성을 그대로 유지하면서 생분해 특성을 지니므로 환경오염을 최소화 할 수 있다.

이하 본 발명을 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하겠는바, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

EVA 460 기재 80 중량부, 1,2-폴리부타디엔 5 중량부, 전분계 수지 15 중량부에 대하여 산화아연 3 중량부, 스테아린산 1 중량부, 산화티타늄 4 중량부, 산화방지제 0.5 중량부를 첨가하여 105 ∼ 125 ℃의 니이더에서 약 10분 정도 혼합하였다. 상기 혼합물을 표면 온도가 90 ∼ 100 ℃인 롤밀에서 가교제 0.6 중량부, 가교조제 0.1 중량부, 발포제 3.5 중량부를 첨가하여 혼련물을 제조하였다.

상기 혼련물을 150 ∼ 160 ℃, 140 ∼ 160 kg/cm²으로 40 ∼ 50 분간 압축성형하여 1차 발포체를 제조하였다.

상기 제조된 1차 발포체를 스카이빙기(skiving machine)와 커터(cutter)를 사용하여 일정한 두께와 크기로 켜낸 다음, 금형에 투입하여 150 ∼ 160 ℃에서 5 ∼ 10 분간 고온 압축하고, 다시 금형을 닫은 채로 10 ∼ 20 ℃ 정도의 저온에서 10 ∼ 20 분간 냉각시켜 제품을 탈형하는 재압축(repress) 공정을 거쳐 2차 발포체를 제조하였다.

실시예 2

상기 실시예 1의 성분과 함량으로 동일하게 실시하되, 다음 표 1에 나타낸 바와 같이 EVA 460 기재 75 중량부, 전분계 수지 20 중량부, 가교조제 0.2 중량부, 발포제 3.7 중량부를 대신 사용하여 반응을 수행하여 신발용 발포체를 제조하였다.

실시예 3

상기 실시예 1의 성분과 함량으로 동일하게 실시하되, 다음 표 1에 나타낸 바와 같이 EVA 460 기재 70 중량부, 전분계 수지 25 중량부, 가교조제 0.3 중량부, 발포제 3.8 중량부를 대신 사용하여 반응을 수행하여 발포체를 제조하였다.

비교예 1

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 다음 표 1에 나타낸 바와 같이 전분계 수지가 포함되어지지 않은 신발용 EVA 중창 발포체를 단독으로 사용하고, 가교조제 0.3 중량부, 발포제 3.8 중량부를 대신 사용하여 신발용 발포체를 제조하였다.

비교예 2

상기 실시예 1과 동일한 성분과 함량으로 반응을 실시하되, 1,2-폴리부타디엔을 제외하여 신발용 발포체를 제조하였다. 이때 1,2-폴리부타디엔의 함량만큼 에틸렌비닐아세테이트를 증대하여 제조하였다.

구 분(중량부)		실시예 1	실시예 2	실시예 3	비교예 1	비교예 2
수지	에틸렌비닐아세테이트	80	75	70	100	85
	1,2-폴리부타디엔	5	5	5	-	-
	전분계 수지¹⁾	15	20	25	-	15
첨가제(수지성분100 중량부에 대하여)	발포제²⁾	3.5	3.7	3.8	3.8	3.5
	가교제³⁾	0.6	0.6	0.6	0.6	0.6
	금속산화물⁴⁾	3	3	3	3	3
	스테아린산	1	1	1	1	1
	산화방지제⁵⁾	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5
	산화티타늄	4	4	4	4	4
	가교조제⁶⁾	0.1	0.2	0.3	0.3	0.1
1) 전분계 수지 : BIONYL-F3070L(대상사)2) 발포제 : 아조계 JTR(금양사)3) 가교제 : DCP4) 금속산화물 : ZnO(길천사)5) 산화방지제 : Songnox 1076(송원사)6) 가교조제 : TAC 50(데구사)

실험예

상기 실시예 1 ∼ 3과 비교예 1, 2에 의해 제조된 신발용 발포체를 다음과 같은 방법으로 물성을 측정하였고, 그 결과는 다음 표 1에 나타내었다.

[물성 시험방법]

(1) 비중 : 발포체의 비중은 표면을 제거한 후 자동비중 측정장치를 이용하여 5 회 측정하여 그 평균치를 취하였다.

(2) 경도 : 경도는 발포체 표면에 에스커 씨(Asker C) 타입의 경도계로 ASTM D-2240에 준하여 측정하였다.

(3) 인장강도 : 제조된 발포체를 스카이빙(skiving)하여 약 3 mm 두께로 만든 후 KS 2호형 cutter로 시험편을 제작하여 인장강도(tensile strength)와 연성(elongation)을 측정하였다. 이때 동일시험에 사용한 시험편은 3개로 하였으며, 측정조건은 KS M6518에 준하여 시행하였다.

(4) 인열강도 : 인열시험은 ASTM D-624에 준하여 측정을 하였으며, 측정속도는 100 m/분으로 5회 측정하여, 평균값을 취하였다.

(5) 영구압축줄음율 : 발포체를 두께가 10 mm이 되도록 켜내어 지름이 28.7 ㅁ 0.05 mm인 원기둥 형태로 제조한 시험편을 ASTM D-3547에 준하여 측정하였다. 2장의 평행금속판 사이에 시험편을 넣고, 시험편 두께의 50%에 해당하는 스페이서(Spacer)를 끼운후 압축시켜 50 ㅁ0.1 ??가 유지되는 공기순환식 오븐에서 6 시간 열처리한 후 압축장치에서 시험편을 꺼내어 실온에서 30분간 냉각시킨 후 두께를 측정하였다. 동일 시험에 사용된 시험편을 3개로 하였고, 압축줄임율을 다음 수학식 1에 의해 계산하였다.

상기 수학식 1에서, Cs는 압축영구줄임율, t₀는 시험편의 초기두께이고, t_f는 열처리 후 냉각되었을 때의 시험편의 두께이며, t_s는 스페이서의 두께이다.

(6) 파열인열강도 : 발포체의 파열인열강도(split tear strength)을 측정하기 위해 동일시험에 사용한 시험편은 3개로 하였으며, 측정시의 중간 값에서 20% 이상 벗어나는 것은 제외하고 추가 측정하였다. 측정방법은 NIKE 방법에 준하여 시험하였다.

(7) 생분해도

① 시편 제작

발포체(phylon)를 4 ×4 ×0.3 ㎝(가로 ×세로 ×두께)의 크기로 제단하 고, 퇴비에 매립하기 전에 70 ℃에서 24시간 건조하여 시편의 초기 무게(W_initial)를 측정하였다.

② 생분해도 장치

퇴비의 수분을 일정하게 유지시키기 위해 퇴비통 바닥에는 솜을 깔고 퇴비 를 채웠다. 퇴비통의 위치에 따른 온도차이를 줄이고, 동일한 온도를 부여하기 위해 증류수의 온도가 60 ℃로 유지되는 순환식 항온수조에 담그 어 보관하였다.

③ 생분해도 평가방법

퇴비에 매립하기 전에 건조된 시편의 무게에서 시간이 경과되면서 손실된 무게의 비율로 생분해도를 측정하였다. 퇴비통에서 꺼낸 시편은 증류수 로 3회 세척하고, 70 ℃ 공기순환오븐에서 24시간 건조한 후, 무게를 측정 하였다. 생분해도는 다음 수학식 2에 의하여 계산하였다.

상기 수학식 2에서, W_initial는 매립전 시편의 건조무게이고, W는 일정기간 매립후 시편의 건조무게이다.

구 분	실시예 1	실시예 2	실시예 3	비교예 1	비교예 2
비중	0.20	0.20	0.20	0.22	0.29
경도	55	55	55	55	54
인장강도 (kgf/cm²)	21	20	20	20	16
인열강도 (kgf/cm)	10.3	10.3	9.9	9.8	9.1
파열인열강도 (kgf/cm)	3.1	3.0	3.0	3.0	3.0
압축영구줄음율 (%)	55	54	54	53	72
생분해도 (%)	10	15	20	0	15

상기 표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 ∼ 3의 신발용 발포체는 비교예 1에 비하여 비중, 인장강도, 인열강도, 파열인열강도 및 압축영구줄음율 등의 기계적 물성은 유사하나 생분해도는 월등히 향상되었음을 확인할 수 있었다. 또한, 본 발명에 따른 실시예 1 ∼ 3의 신발용 발포체는 전분계 수지와 1,2-폴리부타디엔을 사용함으로써 비교예 2에 비하여 신발용 중창 스폰지에서 가장 중요한 압축영구줄음율이 우수한 것을 확인할 수 있었다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따라 에틸렌비닐아세테이트 공중합체에 전분계 수지와 1,2-폴리부타디엔 공중합체를 함유하여 제조된 신발 중창용 발포체는 종래의 에틸렌비닐아세테이트 공중합체 단독으로 사용한 신발 중창용 발포체와 비교하여 물성을 그대로 유지하면서 생분해 특성을 지니므로 환경오염을 최소화 할 수 있다.

Claims

수지에, 가교제, 발포제 및 첨가제를 함유하여 이루어진 신발용 발포체 조성물에 있어서,

상기 수지가 에틸렌비닐아세테이트 공중합체 60 ∼ 85 중량부, 1,2-폴리부타디엔 5 ∼ 10 중량부 및 전분계 수지 10 ∼ 30 중량부를 함유하여 이루어진 것을 특징으로 하는 신발용 발포체 조성물.
제 1 항에 있어서, 상기 수지 100 중량부에 대하여

가교제 0.5 ∼ 0.7 중량부, 발포제 3 ∼ 5 중량부, 금속산화물 3 ∼ 5 중량부, 스테아린산 1 ∼ 2 중량부, 산화방지제 0.5 ∼ 1 중량부, 산화티타늄 2 ∼ 6 중량부, 가교조제 0.1 ∼ 0.5 중량부를 함유하여 이루어진 것을 특징으로 하는 신발용 발포체 조성물.
신발용 발포체를 제조하는 방법에 있어서,

(1)에틸렌비닐아세테이트 공중합체, 1,2-폴리부타디엔 및 전분계 수지가 함유된 수지에,

가교제, 발포제, 금속산화물, 스테아린산, 산화방지제, 산화티타늄, 가교조제가 함유된 혼련물을 150 ∼ 160 ℃, 40 ∼ 50분 동안 압축성형하여 1차 스폰지를 제조하는 단계와;

(2)상기 단계의 발포체를 스카이빙기(skiving machine)와 커터(cutter)를 사용하여 일정한 두께와 크기로 켜낸 다음, 금형에 투입하여 150 ∼ 160 ℃에서 5 ∼ 10 분간 고온 압축하고, 다시 금형을 닫은 채로 10 ∼ 20 ℃ 정도의 저온에서 10 ∼ 20 분간 냉각시켜 제품을 탈형하는 재압축(repress) 공정을 거쳐 2차 발포체를 제조하는 단계

를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 신발용 발포체의 제조방법.