KR20090067331A

KR20090067331A - 발바닥의 족궁 부위를 잡아주는 열 성형 사출물 키트 및이를 이용한 맞춤 인솔의 제조방법

Info

Publication number: KR20090067331A
Application number: KR1020070134949A
Authority: KR
Inventors: 허양욱
Original assignee: 허양욱
Priority date: 2007-12-21
Filing date: 2007-12-21
Publication date: 2009-06-25
Also published as: KR100935443B1

Abstract

본 발명은 발바닥의 족궁 부위를 잡아주는 열 성형 사출물 키트 및 이를 이용한 맞춤 인솔의 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는 족형 성형용 용기와; 상기 족형 성형용 용기에 채워지며, 60~80℃의 온도를 가하면 유동성이 있는 상태가 되어 2~3분 동안 착용자의 족형을 뜬 후 냉각하면 변형된 형태로 굳어져 착용자의 족형 틀을 이루는 족형 틀 성형액과; 상기 족형 틀에 부어 착용자의 발바닥 본을 뜨는 발바닥 본 성형액; 및 60~80℃의 온도를 가하면 유동성이 있는 상태가 되어 상기 발바닥 본의 지면측 바닥면에 밀착시켜 바닥면과 동일한 형태를 잡아준 후 냉각 후에는 변형된 형태로 굳어져 착용자의 발바닥 모양으로 성형되는 열 성형 사출물;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하며, 맞춤 인솔의 제조과정이 간단하고 제작비용이 저렴해지고, 열 성형 사출물이 발을 정확하게 지지해 주기 때문에 운동시 무릎 통증을 완화시키고, 충격을 받아 발이 뒤틀렸을 때 발을 지지하여 부상을 예방해 줄 수 있으며, 부가적으로 발의 교정을 통해 몸 전체의 균형을 회복할 수 있기 때문에 건강에 유익한 효과가 있다.

발바닥, 족궁, 열 성형, 맞춤 인솔, 키트

Description

발바닥의 족궁 부위를 잡아주는 열 성형 사출물 키트 및 이를 이용한 맞춤 인솔의 제조방법{The innersole kit for individual person, and themanufacturing method of the innersole by using the same}

본 발명은 발바닥의 족궁 부위를 잡아주는 열 성형 사출물 키트 및 이를 이용한 맞춤 인솔의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 착용자의 발바닥 형태에 따른 맞춤 인솔을 쉽게 성형시킬 수 있도록 한 발바닥의 족궁 부위를 잡아주는 열 성형 사출물 키트 및 이를 이용한 맞춤 인솔의 제조방법에 관한 것이다.

흔히 발은 '제2의 심장'이라고 한다. 발은 심장에서 나온 혈액의 반환점에 해당된다. 걷는 순간 발바닥으로 압력이 가해지면서 우리 몸속의 혈액은 흐름이 빨라지기 시작한다. 그 결과 심장과 혈관에 쌓인 콜레스테롤과 각종 노폐물이 사라지게 된다. 한의학에서는 발에 이상이 생기면 발과 연결돼 있는 각 장기에도 문제가 있다고 본다. '발이 차면 심장이 상한다'는 말이 있다. '발을 소홀히 하면 심장까지 영향을 미치게 된다'는 논리로 발 관리의 중요성을 강조하기도 했다.

한국인을 비롯한 동아시아인의 발은 서양인과 차이가 있다. 한국인은 발등이 높고 앞볼이 넓고 아치가 상대적으로 높은 점이 특징이다. 따라서 미국이나 유럽에 서 판매되고 있는 신발은 상대적으로 발등을 압박하는 경향이 있다. 이탈리아제 고급 구두가 의외로 발에 맞지 않는다고 호소하는 사람이 많은 것은 이 때문이다. 같은 운동화라도 미국에서 구매한 것은 우리 발에 안 맞는 경우도 흔하다.

지금까지 신발에 대한 일반인들의 인식 부족으로 대부분의 기존 신발들이 겉모양에 치중하여 발의 모양이나 보행을 고려하지 않은 부적절한 설계로 인하여 우리의 발과 인체에 큰 부담을 주어 왔었다.

특히, 사람의 발은 사람의 얼굴만큼이나 개인마다 다른 모양을 하고 있지만 기성품의 경우 다양한 발 모양에 골고루 맞게 설계를 할 수 없기 때문에 반대로 얘기하면 누구에게나 제대로 맞지 않다고도 표현할 수 있다.

한편, 여성의 사회진출이 날로 증가함에 따라 미용을 목적으로 하이힐을 신는 여성의 수가 증가하고 있다. 하이힐은 일반적으로 좁은 볼과 조이는 가죽,높은 굽 등으로 인해 여러 가지 발 질환을 유발한다. 엄지발가락이 밖으로 휘는 무지외반증과 작은 발가락이 구부러져서 펴지지 않는 망치 발가락이 대표적이다. 이러한 기형은 한번 생기게 되면 시간이 지남에 따라 점점 통증이 심해진다. 그리고 구두 모양이 금세 변형되는 등 여성의 발 건강과 미용에 치명적인 영향을 주게 된다. 또 발목이 쉽게 삐고 발이나 발목 부상의 원인이 되기도 하며 무릎,고관절,허리,목,어깨 등의 통증을 유발하기도 한다.

그러나, 대부분 신고 있는 인솔 또한 공장에서 대량 생산되어진 저가의 일반 평균사람의 발을 형태로 한 인솔로 자신의 발의 특징과 건강상태가 맞지 않는 것이 대부분이다.

따라서, 이와 같은 착용자의 발과 인솔간의 불일치함을 해결하기 위한 방안으로 미국특허공보 US6,346,200 B1(2002.2.12.공고)에는 도 1에 도시된 바와 같이, 인솔(200)은 엷은 상부 피(21)와 두꺼운 압착 폼(23)의 라미네이트로 구성되고, 상기 인솔(200)을 전자레인지로 가열한 후 발(24)을 접촉하고 힘을 화살표 방향으로 가한 후 냉각시켜 맞춤형 인솔을 만드는 방법이 알려져 있다.

또한, 국내등록특허 제10-0470905호에는 도 2(a) 및 도 2(b)에 도시된 바와 같이, 각 개인의 발 모양 및 운동 특성에 맞는 피팅 인솔에 있어서, 실로 직조된 직조물로 이루어진 직조층(11)과, 상기 직조층(11) 일면에 개방입자형(open cell type)의 발포체로 이루어진 발포층(12)과, 상기 발포층(12)상에 적층되는 부직포층(13) 및 상기 부직포층(13) 아래에 발포층(12)을 지지하는 열가소성수지재의 핫멜트층(14)이 순차 적층되어 이루어지는 주문형 맞춤 인솔이 개시되어 있으며, 또한 (a)일정 모양의 핫멜트와 부직포를 적층하는 단계와, (b)일정 모양의 발포체와 직조물을 적층하는 단계와, (c) 상기 (a)와 (b)단계를 거친 부직포와 발포체 부분을 접합하는 단계; 및 (d) 상기 (c) 단계를 거친 접합물을 금형의 성형 가이드핀에 맞추어서 인서트 후 열성형하는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 주문형 맞춤 인솔의 제조방법이 개시되어 있다. 이러한 기존의 프레스 공정은 EVA(에틸렌 비닐 아세테이트) 원료를 발포시킨 후 발 모양에 맞게 재단한다. 이어 재단된 원료를 금형에 넣고 프레스를 가하면 위치에 따라 두께가 달라진 중창이 완성된다. 이때 발포를 하면 부피 변화가 심하기 때문에 원료의 배합비율, 양, 프레스 온도가 정확하지 않으면 불량이 나기 쉽다. 또한, 이 공정은 20단계의 작업이 필요하고 시간도 많이 걸린다. 또 재단 과정에서 50~60%의 원료 손실도 발생하는 문제점이 있다.

또한, 발에 관한 스포츠, 의료용품을 생산하는 가장 유명한 회사 중 하나인 프랑스의 SIDAS라는 회사의 주력브랜드인 컨퍼머블(CONFORM'ABLE)에 의하면, 도 3a 내지 3c에 도시된 바와 같이 먼저 발의 본을 뜨게 되는데, 먼저 진공시스템(Vaccum System)(1)이라 불리는 기계 위에 올라가 발바닥 본(2)을 뜨게 된다. 1차 발바닥 본(2)을 뜬 뒤 오븐에서 가열된 인솔(3)을 그 발바닥 본(2) 위에 놓고 도 3d와 같이 그 위에 다시 올라간다. 이렇게 하면 몇 분 후에 인솔의 모양이 나오게 되며, 이후 발의 모양과 특징에 따라 더 보강해야할 부분과 제거해야 할 부분을 파악한 뒤 보강재를 사용하여 다시 한 번 작업을 거쳐서 완성하는 제조방법이다.

그러나, 이와 같은 제조방법은 모두 가열된 인솔 위에 착용자가 직접 올라감으로써 착용자의 체중에 의해 가열된 인솔의 족궁 부위의 형태가 일그러지는 문제가 있어 발의 족궁 부위를 받쳐주지 못할 뿐만 아니라 정확한 발 모양으로 성형해내지 못하는 문제점이 있었다. 또한, 제작 과정이 2시간 정도 걸리는 것이 보통이고 특별한 경우 1일 또는 그 이상 소요되며, 가격은 한 번 제작에 보통 20만원이 들어 제작비용이 비싼 문제점이 있다.

도 4는 종래의 족형 성형용 용기의 단면도를 도시한 것이다.

종래의 사각형태의 족형 성형용 용기(4)의 경우, 합성수지(5)를 부어 넣으면 합성수지(5)의 특성상 빠른 경화에 의해 용기 내의 각 모서리까지 채워지지 않고 굳어져 버려 이에 따라 각 모서리에 빈 공간(6)이 생기는 문제점이 발생하였다. 또한 합성수지(5)를 수용하는 공간이 커 합성수지(5)를 유동성이 있는 상태로 변형시 키는데 많은 시간이 소요되고, 착용자의 발바닥 모양을 성형하는데 있어 발 옆과 발바닥 부분의 두께가 동일하지 않아 정확한 족형 틀(7)을 제작할 수 없는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명은 보다 간편한 공정으로 제작시간도 짧으며 원료의 손실이 거의 없이 보다 정확한 발바닥의 모양으로 성형할 수 있는 발바닥의 족궁 부위를 잡아주는 열 성형 사출물 키트 및 이를 이용한 맞춤 인솔의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 발바닥의 족궁 부위를 잡아주는 열 성형 사출물 키트는, 족형 성형용 용기와; 상기 족형 성형용 용기에 채워지며, 가열하면 유동성이 있는 상태가 되어 착용자의 족형을 뜬 후 냉각하면 변형된 형태로 굳어져 착용자의 족형 틀을 이루는 족형 틀 성형액과; 상기 족형 틀에 부어 착용자의 발바닥 본을 뜨는 발바닥 본 성형액; 및 아치부가 포함된 일부 발바닥 형상을 가지며, 가열하면 유동성이 있는 상태가 되어 상기 발바닥 본의 지면측 바닥면에 밀착시켜 바닥면과 동일한 형태를 잡아준 후 냉각 후에는 변형된 형태로 굳어져 착용자의 발바닥 모양으로 성형되는 열 성형 사출물;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

그리고 또한, 상기 족형 성형용 용기는, 발바닥의 형상의 상면 테두리를 따라 형성된 측벽과; 상기 측벽과 연결되어 지면을 지지하는 용기 바닥면을 형성하며, 단면이 반원형인 성형액 수용부;를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

그리고 또한, 상기 족형 성형용 용기는, 내면으로 비닐코팅층이 형성된 알루 미늄 은박재질의 뚜껑이 더 구비되는 것이 더욱 바람직하다.

그리고 또한, 상기 족형 틀 성형액은, 저밀도 폴리에틸렌 수지 42~46중량%, 선형저밀도 폴리에틸렌 수지 32~34중량%, 발포제 1.4~2.0중량%, 산화아연(ZnO) 2.0~2.4중량%, 가교제 0.8~1.2중량%, 충진제 10~12중량% 및 안료 5~7중량%를 혼합하여 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고 또한, 상기 열 성형 사출물은, 에틸렌 비닐아세테이트(EVA) 70~73중량%, 백카본(Zcosil) 4~4.8중량%, 경탄(CaCO₃) 16~18중량%, 발포제 1.4~2.0중량%, 가교제 0.6~1.2중량% 및 티피알(T.P.R-Thermoplastic rubber:열가소성 고무)수지 5~8중량%를 혼합하여 이루어지는 열가소성 혼합수지를 믹싱, 분산(roll), 인서트 사출 공정에 의해 제조되는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 열 성형 사출물 키트를 이용한 맞춤 인솔의 제조방법에 있어서, (a) 족형 성형용 용기를 60~80℃의 온도로 가열하여 족형 틀 성형액을 유동성이 있는 상태로 변형하는 제1단계와; (b) 상기 족형 성형용 용기 내에서 유동성이 있는 상태로 변형된 족형 틀 성형액에 착용자의 발바닥을 눌러 발바닥 모양으로 족형 틀을 성형한 후 냉각시켜 굳히는 제2단계와; (c) 착용자의 발바닥 형상으로 굳혀진 족형 틀에 액상의 발바닥 본 성형액을 붓고 굳혀 발바닥 본을 뜨는 제3단계와; (d) 상기 족형 성형용 용기로부터 굳혀진 발바닥 본을 분리하는 제4단계와; (e) 발바닥 형상의 열 성형 사출물을 60~80℃의 온도로 가열하여 유동성이 있는 상태로 변형하는 제5단계; 및 (f) 상기 발바닥 본의 지면측 바닥면에 가열된 열 성형 사출물을 밀착시켜 바닥면과 동일한 형태를 잡아준 후 냉각시켜 맞춤 인솔을 완성하는 제6단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면 착용자의 발바닥 형상으로 밀착되어 자신에 맞는 형상으로 제작되기 때문에 발바닥의 불균형으로 해소하여 착용감이 향상되고, 발바닥의 불균형 교정을 통해 몸 전체의 균형을 회복할 수 있기 때문에 경추, 요추, 근골격계 쪽으로 직접적인 무리를 주지 않아 신체적인 이상을 예방하여 건강에 유익한 효과가 있다

또한, 본 발명에 따르면 키트형으로 제작되어 맞춤 인솔의 제작과정이 간단하고 제조단가를 절감할 수 있으며 제품생산의 실용화에 의해 신발산업상 매우 획기적인 효과를 지닌 발명이다.

또한, 본 발명에 따르면 족형 성형용 용기의 바닥면이 반원형 형태로 형성되어 발 옆과 발바닥 부분의 두께가 동일하여 착용자가 발바닥으로 눌러 족형을 뜰 때 각 방향으로 동일한 압력을 받게 되어 정확한 족형 틀을 제작할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면 족형 틀 성형액 및 열 성형 사출물은 60~80℃의 변형온도로도 충분히 유동성을 갖기 때문에 집에서 간편하게 사용하여 맞춤 인솔을 제작하여 사용할 수 있으며, 열 성형 사출물이 굳은 뒤에도 EVA의 탄성에 의해 깨지거나 파손되지 않는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 맞춤 인솔은 류마티스 관절염 환자의 통증을 감소시키고 기능적 능력을 향상시키는 효과가 있으며, 족저근막염, O자형 다리 교정 등에 사용될 수 있을 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 5는 본 발명에 따른 발바닥의 족궁 부위를 잡아주는 열 성형 사출물 키트를 구성하는 족형 성형용 용기와, 합성수지 및 열 성형 사출물의 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 족형 성형용 용기(100)의 단면도이다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 발바닥의 족궁 부위를 잡아주는 열 성형 사출물 키트는, 족형 성형용 용기(100)와, 족형 틀 성형액(200), 발바닥 본 성형액(300) 그리고 열 성형 사출물(400)을 포함하여 구성된다.

먼저, 본 발명에 따른 족형 성형용 용기(100)를 설명하기로 한다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 족형 성형용 용기(100)는 내부에 후술되는 족형 틀 성형액(200)을 수용하여 착용자의 발바닥 모양을 찍어내기 위한 것으로, 발바닥의 형상의 상면 테두리(102)를 따라 형성된 측벽(104)과, 상기 측벽(104)과 연결되어 지면을 지지하는 용기 바닥면을 형성하며 단면이 반원형 형태로 함몰된 성형액 수용부(106)로 이루어진다. 특히, 상기 성형액 수용부(106)가 반원형 형태로 되기 때문에 빨리 굳는 성질의 족형 틀 성형액(200)이 보다 잘 채워질 수 있을 뿐만 아니라 빨리 식어서 발생되는 모서리의 공극이 생성되지 않게 되는 이점이 있 다. 또한, 족형 틀 성형액(200)이 굳어지면 발 옆과 발바닥 부분의 두께가 동일하여 착용자가 발바닥으로 눌러 족형을 뜰 때 각 방향으로 동일한 압력을 받게 되어 정확한 족형 틀(210)을 제작할 수 있도록 한 것이다.

한편, 상기 족형 성형용 용기(100)는 상부 개방면을 밀폐시키는 뚜껑(110)을 더 구비할 수 있다.

도 7(a)은 본 발명에 따른 뚜껑(110)이 장착된 족형 성형용 용기(100)의 상태를 도시한 사시도이고, 도 7(b)는 본 발명에 따른 뚜껑(110)이 개방된 족형 성형용 용기(100)의 상태를 도시한 사시도이다.

도 7(a) 및 7(b)에 도시된 바와 같이, 상기 뚜껑(110)은 내면으로 비닐코팅층이 형성된 알루미늄 은박재질로 된 것으로, 최종적으로 열처리 접착장치(미도시)를 통해 뚜껑(110)을 상부 개방면 테두리(102)를 따라 접착하여 접착부로 상부 개방면을 밀봉하게 되고, 뚜껑(110)의 가장자리(112)를 절곡하여 다수의 주름이 잡혀진 상태의 절곡된 가장자리(112)가 개방면 테두리(102)의 하부둘레에 감싸지도록 하여 소정의 족형 성형용 용기(100)가 완성되는 것이다.

다음으로, 본 발명에 따른 족형 틀 성형액(200)을 설명하기로 한다.

상기 족형 틀 성형액(200)은 착용자의 족형 틀(210)을 뜨는 데 사용되는 것으로, 상기 족형 성형용 용기(100)에 채워져 있는 상태는 고화된 상태로 있게 된다. 이러한 고화상태에서 일정한 온도를 가하면 유동성이 있는 상태로 변화하는 성질을 가지는데, 이러한 성질은 갖는 것은 열가소성 수지이다. 즉 열가소성수지는 고온에서 유동성을 갖게 되는 수지로 열을 가해 녹여서 가공하고 식히면 굳는 플라 스틱이다. 대표적인 열가소성 플라스틱은 PVC(폴리 바이틸 클로라이드), LDPE(저밀도 폴리에틸렌), HDPE(고밀도 폴리에틸렌), PP(폴리 프로필렌), PS(폴리 스타이렌), ABS, PA(폴리아미드 나일론), PET 등이 있다. 가소성이란 것이 불연속적인 상태이므로 안정을 필요로 하고 따라서 대부분의 고분자 물질인 가소성 물질들은 고분자의 체인들이 타 물질에 접촉하여 점착성을 부여시켜 변형온도에 이르면 가소성이 복원되도록 한다.

본 발명에 따른 족형 틀 성형액(200) 조성물은 기계적 성질 및 가공성이 우수하고, 비교적 가격이 저렴하며 고유동성 수지물성을 갖는 저밀도 폴리에틸렌 수지(LDPE) 및 선형저밀도 폴리에틸렌 수지(LLDPE)를 사용하는 것이 좋다. 그리고 이에 발포제, 충진제 및 각종 첨가제의 배합 등으로 제 성질을 개량하여 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 보다 바람직하게 상기 족형 틀 성형액(200)은 저밀도 폴리에틸렌 수지 42~46중량%, 선형저밀도 폴리에틸렌 수지 32~34중량%, 발포제(JTR-M) 1.4~2.0중량%, 산화아연(ZnO) 2.0~2.4중량%, 가교제(DCP) 0.8~1.2중량%, 충진제 10~12중량% 및 안료 5~7중량%의 각 조성물을 고르게 배합하여 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고, 여기에 발포제로서 JTR-M를 사용할 수 있고, 보조발포제로는 산화아연을 사용하며, 충진제(Filer))로는 탈크나 유리섬유 등을 사용할 수 있다. 발포제는 상기 족형 틀 성형액(200) 조성물 100중량부에 대하여 1.4~2.0중량% 되도록 첨가되며, 보조발포제인 산화아연은 2.0~2.4중량%로 첨가하는 것이 바람직하며, 충진제는 10~12중량% 첨가하는 것이 바람직하며, 안료는 5~7중량% 되도록 첨가하는 것 이 바람직하다.

한편, 본 발명에서는 다량의 가교제를 함유하는 바, 통상의 공정에서는 제품의 내파열성을 향상시키기 위해 0.1~0.3중량% 정도의 소량의 가교제를 사용하나, 본 발명에서는 0.8~1.2중량%로 다량의 가교제를 사용한다. 다량의 가교제를 사용하는 경우 폴리에틸렌 분자간의 가교결합을 생성하여 용융뮬의 점도와 탄력성을 일정한 범위 내에서 조절함으로써 폴리에틸렌이 용융온도 이상에서 점도가 급격히 낮아짐에 따라 발생되는 기포파열을 방지할 수 있다. 이 같은 역할을 하는 가교제로 본 발명에서는 디큐밀 퍼옥사이드(Dicumyly Peroxide;DCP)를 사용한다.

이와 같이 조성된 족형 틀 성형액(200) 조성물은 적정 변형온도를 가하면 유동성이 있는 상태로 변형되고, 냉각 후에는 변형된 형태로 굳는 특징으로 가진다. 여기서 족형 틀 성형액(200)의 적정 변형온도란 60~80℃ 정도이며, 이때 적정 변형온도가 상기 온도의 범위보다 높을 경우에는 성형액이 뜨거워 발을 접촉시킬 수가 없으므로 성형 작업에 어려움이 따를 우려가 있고, 상기 온도의 범위보다 낮을 경우에는 조성물이 충분히 가열되지 아니하여 열 변형온도에 미치지 못하므로 유동성이 떨어지는 문제가 있다.

다음으로, 본 발명에 따른 발바닥 본 성형액(300)을 설명하기로 한다.

상기 발바닥 본 성형액(300)은 족형 성형용 용기(100) 내에 족형 틀 성형액(200)을 부어 굳혀 착용자의 발바닥 형상의 족형 틀(210)이 완성되면, 이 족형 틀(210) 내에 부어 발바닥 본(310)을 뜨는 데 사용되는 것으로, 일반적으로 쉽게 경화되는 폴리우레탄 수지(PU)가 사용될 수 있다.

다음으로, 본 발명에 따른 열 성형 사출물(400)을 설명하기로 한다.

상기 열 성형 사출물(400)은 신발의 내부 바닥면에 안치되어 신발 착용자의 발과 직접적으로 접하는 부분으로 신발 밑창의 바로 윗부분으로 발바닥이 닿는 곳이다. 외부의 충격을 흡수하고 발바닥을 편안하게 하며 갑피(중창을 제외한 신발의 윗부분)가 쭈그러들지 않게 하는 신발의 골격으로서 일반적인 발바닥 전체의 형상을 하거나 발의 족궁 부위 및 발 뒷꿈치 부위가 포함된 일부의 발바닥 형상으로 제작될 수 있다.

상기 열 성형 사출물(400)의 재료는 합성수지 재질, 특히 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체(Ethylene Vinyl Acetate Copolymer;EVA) 소재를 사용하는 것이 바람직하다. 일반적인 폴리에틸렌에서는 밀도가 높아지면 결정도도 높아지지만, 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체(EVA)의 경우에는 밀도가 높아지면 거꾸로 결정도는 낮아져서 보다 유연한 성질이 나타난다. 따라서, 본 발명에 따른 열 성형 사출물(400)은 상기 발바닥 본 성형액(300)과는 달리 저온, 저압조건에서 성형가공이 가능한 특성이 있는 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체(EVA)를 주성분으로 한다.

보다 바람직하게 상기 열 성형 사출물(400) 조성물은, 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체(EVA) 70~73중량%, 백카본(Zcosil) 4~4.8중량%, 경탄(CaCO₃) 16~18중량%, 발포제 1.4~2.0중량%, 가교제 0.6~1.2중량% 및 티피알(T.P.R-Thermoplastic rubber:열가소성 고무)수지 5~8중량%를 사용하여 각 조성물들을 고르게 배합한 후 믹싱, 분산(roll), 인서트 사출 공정으로 본 발명에서 제공하는 맞춤 인솔을 제조 케 된다. 이렇게 제조된 열 성형 사출물(400) 역시 적정 변형온도에서 열가소성 혼합수지층의 변형이 가능하고 상온에서 냉각되면서 변형된 상태로 굳어지게 된다. 여기서 열 성형 사출물(400)의 적정 변형온도란 60~80℃ 정도이며, 이때 적정 변형온도가 상기 온도의 범위보다 낮을 경우에는 조성물이 충분히 가열되지 아니하여 열 변형온도에 미치지 못하므로 유동성이 떨어지는 문제가 있으나, 상기 온도의 범위보다 높아도 데우는 시간이 길어질 뿐 유동성은 충분히 가지지만 너무 물러지는 문제가 있다. 이러한 60~70℃의 변형온도는 일반적으로 사용되는 냉온수기나 정수기의 온수 온도로도 충분히 유동성을 갖는다.

이하, 상기한 구성으로 이루어지는 본 발명에 따른 발바닥의 족궁 부위를 잡아주는 열 성형 사출물 키트를 이용한 맞춤 인솔의 제조방법을 하기 실시예를 통해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

제1단계 : 족형 틀 성형액을 유동성이 있는 상태로 변형하는 가열단계

도 7(a)에 도시된 바와 같이, 먼저 족형 성형용 용기(100)의 상부 개방면을 통하여 액상의 족형 틀 성형액(200)이 주입된다. 이때 상기 족형 틀 성형액(200)은 저밀도 폴리에틸렌 수지 4500g, 선형저밀도 폴리에틸렌 수지 3400g, 발포제(JTR-M) 180g, 산화아연(ZnO) 300g, 가교제(DCP) 100g, 충진제 1100g 및 안료 500g을 사용하여 각 조성물을 고르게 배합한 것이다.

이와 같이 배합된 족형 틀 성형액(200)이 담긴 족형 성형용 용기(100)는 도 7(b)에 도시된 바와 같이 착용자의 맞춤 인솔을 제작할 때 개방면 테두리(102)에 접착되어진 접착부를 사용자가 손으로 개봉하여 뚜껑(110)을 떼어낸다.

이후, 도 7(c)에 도시된 바와 같이, 족형 성형용 용기(100)를 오븐이나 전자렌지, 뜨거운 물 등으로 가열하여 내부에 채워진 족형 틀 성형액(200)를 유동성이 있는 상태로 변형시킨다.

제2단계 : 족형 틀 성형단계

이후, 도 7(d)에 도시된 바와 같이, 착용자는 유동성이 있는 상태로 변한 족형 틀 성형액(200)에 발바닥을 눌러 1 내지 2분 정도 유지시킨 다음 발바닥을 떼어낸 후 냉각시켜 굳힌다. 따라서, 도 7(e)에 도시된 바와 같이 족형 틀 성형액(200)이 경화에 의해 족형 성형용 용기(100) 내에는 착용자의 발바닥 형상의 족형 틀(210)이 마련된다.

제3단계 : 발바닥 본 성형단계

이후, 도 8(f)에 도시된 바와 같이, 상기 족형 틀(210)에 폴리우레탄(PU) 수지로 이루어지는 발바닥 본 성형액(300)을 부어 착용자의 발바닥 본(310)을 뜬다.

제4단계 : 발바닥 본 분리단계

이후, 도 8(g)에 도시된 바와 같이, 상기 발바닥 본 성형액(300)에 의해 발바닥 본(310)이 완성되면, 열 성형용 용기(100)로부터 굳혀진 발바닥 본(310)을 분리한다.

제5단계 : 열 성형 사출물 가열단계

이후, 발바닥 형상의 열 성형 사출물(400)을 전자렌지나 뜨거운 물에 담궈 60~80℃의 온도로 가열하여 유동성이 있는 상태로 변형시킨다.

이때, 상기 열 성형 사출물(400)은 에틸렌 비닐아세테이트(EVA) 700g, 백카 본(Zcosil) 40g, 경탄(CaCO₃) 160g, 발포제 20g, 가교제 10g 및 티피알(T.P.R-Thermoplastic rubber:열가소성 고무)수지 70g을 사용하여 각 조성물을 고르게 배합한 뒤 믹싱, 분산(roll), 인서트 사출 공정으로 제조된 것이다.

제6단계 : 맞춤 인솔 성형단계

이후, 도 8(h) 및 8(i)에 도시된 바와 같이, 상기 발바닥 본(310)의 지면측 바닥면에 가열된 열 성형 사출물(400)을 밀착시켜 착용자의 발바닥 형상으로 눌러 정확한 모양을 잡은 뒤 1분 ~ 2분간 냉각시키면 단단하게 굳어져 맞춤 인솔이 완성되는 것이다.

이와 같이 본 발명에 따른 맞춤 인솔의 제작방법은 최종 인솔 성형시 착용자의 체중이 실리지 않게 되어 발바닥의 아치 형상을 정확하게 제작될 수 있는 것이다. 또한, 맞춤 인솔이 발바닥을 정확하게 지지해 주기 때문에 운동시 무릎 통증을 완화시키고, 충격을 받아 발이 뒤틀렸을 때 발을 지지하여 부상을 예방해 줄 수 있는 효과가 있다.

한편, 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 발바닥의 족궁 부위를 잡아주는 열 성형 사출물 키트는 열 성형 사출물(400)로만 이루어질 수도 있다.

즉, 발바닥 전체의 형상 또는 발의 족궁 부위로부터 발 뒷꿈치가 포함된 일부 발바닥 형상으로 제작된 열 성형 사출물(400)을 60~70℃의 변형온도로 가열한 후 평상시 착용하는 신발의 내부 바닥면에 안치하고, 착용자가 신발을 착용하여 발바닥과 접면시켜 준 상태로 1~2분간 유지시켜 주면 착용자의 체중과 신발의 지면과 의 마찰력에 의해 중간에 삽입된 열 성형 사출물(400)이 착용자의 발바닥 모양으로 굳어져 성형되도록 한 것이다. 따라서, 매우 간편하게 착용자의 발바닥의 모양으로 지지해 줄 수 있다.

실험예 1: 맞춤 인솔 착용 실험

상기와 같은 본 발명에 따른 발바닥의 족궁 부위를 잡아주는 열 성형 사출물 키트의 효과를 확인하기 위하여 발에 통증을 가진 36명의 류마티스 관절염 환자(여성 31명, 남성 5명)로 실험하였다. 그들은 32세에서 68세의 연령으로, 1년에서 34년 동안의 류마티스 병력을 갖고 있으며, 이전 달에는 발 보조기를 착용하지 않았었다. 신경계 또는 근육계 질환 혹은 당뇨를 가진 것으로 진단받은 연구 대상들 중에서 궤양과 피부염을 포함한 피부 손상 또는 하지 관절 수술을 받은 사람은 제외하였다.

대상의 26명에게 본 발명에 따른 발바닥의 족궁 부위를 잡아주는 열 성형 사출물 키트로 맞춤 제작된 인솔을 착용하게 하였다. 또한, 각 대상의 발 교정을 위해 맞춤 인솔을 평발인 환자의 내측 족궁 부위를 지지하기 위해 조정된 경우, 중족골통 또는 중족골두의 과도한 굳은살을 가진 사람을 위해 2,3,4번째 중족골의 골간을 지지하도록 조정한 경우, 특정 발바닥 표면이나 뼈가 돌출된 부위 아래에 과도한 굳은살이 있는 사람을 위해 특정 부위의 과도한 부담을 줄이도록 조정한 경우, 매우 손상된 발을 가진 나머지 여덟 명의 대상자는 동일한 형태의 변형을 가한 맞춤 인솔이 제공되었다. 대상자들은 첫 달에 평균 7.1시간, 두 번째 달에 6.5시간, 세 번째 달에 6.9시간을 착용하였다. 그 결과 대상자들은 통계적으로 통증, 장애, 활동 제한의 현저한 감소를 나타내었다.

따라서 본 발명에 따른 발바닥의 족궁 부위를 잡아주는 열 성형 사출물 키트로 제작된 맞춤 인솔은 류마티스 관절염 환자의 통증을 감소시키고 기능적 능력을 향상시키는 효과가 있음이 나타났다. 또한, 유의한 실험으로 족저근막염, O자형 다리 교정 등에 사용될 수 있을 것이다.

이상 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것인바, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 청구범위에 한해서 정해져야 할 것이다.

도 1은 종래의 맞춤형 인솔의 사시도.

도 2는 종래의 다른 주문형 맞춤 인솔의 사시도.

도 3은 종래의 다른 맞춤형 인솔의 제조방법을 순서대로 도시한 도면.

도 4는 종래의 다른 족형 성형용 용기의 단면도.

도 5는 본 발명에 따른 발바닥의 족궁 부위를 잡아주는 열 성형 사출물 키트를 구성하는 족형 성형용 용기와 합성수지 및 열 성형 사출물의 사시도.

도 6은 본 발명에 따른 족형 성형용 용기의 단면도.

도 7 및 도 8는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 맞춤 인솔의 제작방법을 순서대로 도시한 도면.

*도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명*

100. 족형 성형용 용기 102. 상면테두리

104. 측벽 106. 바닥면

110. 뚜껑 112. 가장자리

200. 족형 틀 성형액 210. 족형 틀

300. 발바닥 본 성형액 310. 발바닥 본

400. 열 성형 사출물

Claims

족형 성형용 용기(100)와;

상기 족형 성형용 용기(100)에 채워지며, 가열하면 유동성이 있는 상태가 되어 착용자의 족형을 뜬 후 냉각 후에는 변형된 형태로 굳어져 착용자의 족형 틀(210)을 이루는 족형 틀 성형액(200)과;

상기 족형 틀(210)에 부어 착용자의 발바닥 본(310)을 뜨는 발바닥 본 성형액(300); 및

아치부가 포함된 일부 발바닥 형상을 가지며, 가열하면 유동성이 있는 상태가 되어 상기 발바닥 본(310)의 지면측 바닥면에 밀착시켜 바닥면과 동일한 형태를 잡아준 후 냉각 후에는 변형된 형태로 굳어져 착용자의 발바닥 모양으로 성형되는 열 성형 사출물(400);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 발바닥의 족궁 부위를 잡아주는 열 성형 사출물 키트.
제 1 항에 있어서, 상기 족형 성형용 용기(100)는,

발바닥의 형상의 상면 테두리(102)를 따라 형성된 측벽(104)과;

상기 측벽(104)과 연결되어 지면을 지지하는 용기 바닥면을 형성하며, 단면이 반원형인 성형액 수용부(106);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 발바닥의 족궁 부위를 잡아주는 열 성형 사출물 키트.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 족형 성형용 용기(100)는,

내면으로 비닐코팅층이 형성된 알루미늄 은박재질의 뚜껑(110)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 발바닥의 족궁 부위를 잡아주는 열 성형 사출물 키트.
제 1 항에 있어서, 상기 족형 틀 성형액(200)은,

저밀도 폴리에틸렌 수지 및 선형저밀도 폴리에틸렌 수지를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 발바닥의 족궁 부위를 잡아주는 열 성형 사출물 키트.
제 4 항에 있어서, 상기 족형 틀 성형액(200)은,

저밀도 폴리에틸렌 수지 42~46중량%, 선형저밀도 폴리에틸렌 수지 32~34중량%, 발포제 1.4~2.0중량%, 산화아연 2.0~2.4중량%, 가교제 0.8~1.2중량%, 충진제 10~12중량% 및 안료 5~7중량%를 혼합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 발바닥의 족궁 부위를 잡아주는 열 성형 사출물 키트.
제 1 항에 있어서, 상기 열 성형 사출물(400)은,

에틸렌 비닐아세테이트(EVA) 수지를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 발바닥의 족궁 부위를 잡아주는 열 성형 사출물 키트.
제 6 항에 있어서, 상기 열 성형 사출물(400)은,

에틸렌 비닐아세테이트(EVA) 수지 70~73중량%, 백카본(Zcosil) 4~4.8중량%, 경탄(CaCO₃) 16~18중량%, 발포제 1.4~2.0중량%, 가교제 0.6~1.2중량% 및 티피알(T.P.R-Thermoplastic rubber:열가소성 고무)수지 5~8중량%를 혼합하여 이루어지는 열가소성 혼합수지를 믹싱, 분산(roll), 인서트 사출 공정에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 발바닥의 족궁 부위를 잡아주는 열 성형 사출물 키트.
청구항 1에 기재된 열 성형 사출물 키트를 이용한 맞춤 인솔의 제조방법에 있어서,

(a) 족형 성형용 용기(100)를 60~80℃의 온도로 가열하여 족형 틀 성형액(200)을 유동성이 있는 상태로 변형하는 제1단계;

(b) 상기 족형 성형용 용기(100) 내에서 유동성이 있는 상태로 변형된 족형 틀 성형액(200)에 착용자의 발바닥을 눌러 발바닥 모양으로 족형 틀(210)을 성형한 후 냉각시켜 굳히는 제2단계;

(c) 착용자의 발바닥 형상으로 굳혀진 족형 틀(210)에 액상의 발바닥 본 성형액(300)을 붓고 굳혀 발바닥 본(310)을 뜨는 제3단계와;

(d) 상기 족형 성형용 용기(100)로부터 굳혀진 발바닥 본(310)을 분리하는 제4단계와;

(e) 발바닥 형상의 열 성형 사출물(400)을 60~80℃의 온도로 가열하여 유동성이 있는 상태로 변형하는 제5단계; 및

(f) 상기 발바닥 본(310)의 지면측 바닥면에 가열된 열 성형 사출물(400)을 밀착시켜 바닥면과 동일한 형태를 잡아준 후 냉각시켜 맞춤 인솔을 완성하는 제6단계; 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 발바닥의 족궁 부위를 잡아주는 열 성형 사출물 키트를 이용한 맞춤 인솔의 제조방법.
제 8 항에 있어서, 상기 족형 성형용 용기(100)는,

발바닥의 형상의 상면 테두리(102)를 따라 측벽(104)이 형성되고, 성형액 수용부(106)은 지면을 지지하되, 상기 성형액 수용부(106)의 단면은 반원형으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 발바닥의 족궁 부위를 잡아주는 열 성형 사출물 키트를 이용한 맞춤 인솔의 제조방법.
제 8 항 또는 제 9 항에 있어서, 상기 족형 성형용 용기(100)는,

내면으로 비닐코팅층이 형성된 알루미늄 은박재질의 뚜껑(110)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 발바닥의 족궁 부위를 잡아주는 열 성형 사출물 키트를 이용한 맞춤 인솔의 제조방법.
제 8 항에 있어서, 상기 족형 틀 성형액(200)은,

저밀도 폴리에틸렌 수지 및 선형저밀도 폴리에틸렌 수지를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 발바닥의 족궁 부위를 잡아주는 열 성형 사출물 키트.
제 11 항에 있어서, 상기 족형 틀 성형액(200)은,

저밀도 폴리에틸렌 수지 42~46중량%, 선형저밀도 폴리에틸렌 수지 32~34중량%, 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 수지 6~7중량%, 발포제 1.4~2.0중량%, 산화아연 2.0~2.4중량%, 가교제 0.8~1.2중량%, 충진제 10~12중량% 및 안료 5~7중량%를 혼합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 발바닥의 족궁 부위를 잡아주는 열 성형 사출물 키트를 이용한 맞춤 인솔의 제조방법.
제 8 항에 있어서, 상기 열 성형 사출물(400)은,

에틸렌 비닐아세테이트(EVA) 수지를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 발바닥의 족궁 부위를 잡아주는 열 성형 사출물 키트를 이용한 맞춤 인솔의 제조방법.
제 13 항에 있어서, 상기 열 성형 사출물(400)은,

에틸렌 비닐아세테이트(EVA) 수지 70중량%, 백카본(Zcosil) 4중량%, 경탄(CaCO₃) 16중량%, 발포제 2중량%, 가교제 1중량% 및 티피알(T.P.R-Thermoplastic rubber:열가소성 고무)수지 7중량%를 혼합하여 이루어지는 열가소성 혼합수지를 믹싱, 분산(roll), 인서트 사출 공정에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 발바닥의 족궁 부위를 잡아주는 열 성형 사출물 키트를 이용한 맞춤 인솔의 제조방법.