KR20090116870A - 유연성과 미끄럼방지성이 우수한 사출발포 폴리올레핀 신발 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사출발포 공법으로 샌달이나 부드러운 제품등을 만들 때 가볍고

부드러우며 착용감 및 미끄럼 방지성이 우수한 제품을 만들기 위하여 폴리에틸렌 비닐 아세테이트 수지 및 그 유사 유도체 10-90 % 를 주성분으로 하고 여기에 에틸렌-부틸렌-스티렌계 코폴리머 10-50 % 와 폴리부텐 유연제 5- 40%를 블렌드하고 가교제, 발포제, 기타 첨가제로 이루어진 조성물로 구성된 재료를 1차 니더등으로 혼련 및 압출공정으로 컴파운드를 제조하고 이 컴파운드를 사출발포 성형기에 장착된 신발금형에 사출하여 일정시간 가온 가압시킨 후 몰드를 탈형시킴으로써 바닥과 덮개가 일체형으로 연결된 신발을 얻을 수 있으며 유연성, 미끄럼방지성 및 저수축성을 지닌 발포샌달 제품을 얻을 수 있는 것에 기술적 과제를 두고 본 발명을 완성한 것이다.

Injection foam Polyolefin material, softness and slip resistance sole,Injection EVA foam sandal

Description

유연성과 미끄럼방지성이 우수한 사출발포 폴리올레핀 신발{Injection foam molded Polyolefin shoe with soft touch feeling and good slip resistance}

본 발명은 유연하면서 미끄럼방지성능이 우수하여 부드러운 감촉을 지니는 사출발포 폴리올레핀 신발의 조성 및 그 제조방법에 관한 것이다.

사출발포 폴리올레핀 소재, 특히 폴리에틸렌 비닐아세테이트(EVA)로 만든 샌달은 가볍고 내수성이 좋으며 생산이 용이하다는 점에서 폴리우레탄 및 피브이씨 샌달의 많은 부분을 대체해 오고 있다. 그러나 EVA 샌달은 피브이씨나 우레탄솔에 비하여 경도가 높고 유연성이 부족하여 착용감이 떨어지는 문제점이 지적되어 오고 있다. EVA 샌달에 유연성을 부여하기 위해서는 에틸렌 프로필렌계 고무(EPDM)나 경도가 매우낮은 에틸렌계 코폴리머를 블렌드하는 방법이 있으나 이들 고무나 저경도의 에틸렌계 코폴리머는 열변형온도가 극히 낮아서 신발 제조후 심한 수축을 일으키므로 유통 및 사용상에 많은 하자가 발생하여 경도를 떨어뜨릴 수 없는 제약이 있어왔다. 본 발명에서는 수축을 일으키지 않으면서 유연성과 미끄럼방지성을 겸비한 EVA계 신발을 사출발포 공법으로 제조하는 방법을 제공하고자 하는 것이다.

PVC 나 폴리우레탄 솔은 부드러운 촉감과 유연성 그리고 성형후의 안전성이 우수한 반면 무겁고 내가수분해성이 있으므로 최근 EVA 소재를 사출발포 공법으로 제조하여 가볍고 내수성이 우수한 신발 특히 샌달류등이 많이 제조되고 있다.그러나 EVA 샌달은 가볍고 제조하기가 수월한 이점이 있는 반면에 재질이 너무 딱딱하고 부드러운 착용감이 없는 단점이 제지되어 이에 대한 개선이 지속적으로 요구되어 오고 있다. EVA 소재에 EPDM 고무나 저경도의 에틸렌계 코폴리머를 블렌드하여 부드러운 재질로 만드는 방법이 일본 JP-0125725에 소개되고 있으나 이 방법은 서로다른 두층으로 나누어 합체시키고 발포시키는 방법을 사용하므로 공정이 복잡하고 재료비가 비싸며 사출발포 공법으로는 적용이 힘든제약이 있다. 본 발명은 사출발포 공법으로 제조하는 EVA 계열의 샌달에 유연성과 미끄럼방지성을 구비하면서 성형후의 수축이 없어서 PVC나 폴리우레탄 샌달을 대체할 수 있는 폴리올레핀 조성물 및 그를 이용한 샌달의 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.

EVA 수지는 쇼아 A 타이프 경도가 90 이상으로 인젝션 발포샌달에 일반적으로 적용되는 발포배율 1.6배의 금형에서 발포시켜 샌달로 제조하였을때 제품경도가 쇼아 C 타이프로 60 이상이 나가므로 PVC나 우레탄 샌달에 비하여 딱딱한감이 많고 경도를 떨어뜨리기 위하여 EPDM고무나 경도가 낮은 에틸렌 코폴리머를 혼합시 많은 수축을 일으키는 문제점이 있다.

본 발명은 EVA와 같은 랜덤 에틸렌계 코폴리머 50-90%에 경도 쇼아 A 타이프 50-70 범위의 에틸렌-부틸렌-스티렌계 코폴리머 10-50 % 와 폴리부텐 유연제 5- 40%를 블렌드하고 가교제, 발포제, 기타 첨가제로 이루어진 조성물에 의해 유연성과 내수축성을 함께지닌 폴리올레핀 발포 조성물을 얻을 수 있으며 상기 조성물을 인젝터 온도 80°C 이상으로 조절된 사출발포기에서 사출발포성형하여 부드럽고 가벼우며 그러면서 수축을 일으키지 않는 폴리올레핀 발포샌달를 제조하는 방법을 제공함에 발명의 기술적 과제를 두고 본 발명을 완성한 것이다.

본 발명의 발포 폴리올레핀 신발은 부드럽고 착용감이 편안하며 장기간 더운곳에서 착용 및 보관하여도 수축이 없이 원래의 형상을 보관함으로 유연성이 우수한 PVC 이나 폴리우레탄 솔을 대체할 수가 있으므로 덮개가 얇은 샌달류 나 부드러운 쿠션제품등에 사용할 수가 있다.

본 발명은 사출발포 공법으로 샌달이나 부드러운 제품등을 만들 때 가볍고 부드러우며 착용감 및 미끄럼 방지성이 우수한 제품을 만들기 위하여 폴리에틸렌 비닐 아세테이트 수지 및 그 유사 유도체 10-90 % 를 주성분으로 하고 여기에 에틸렌-부틸렌-스티렌계 코폴리머 10-50 % 와 폴리부텐 유연제 5- 40%를 블렌드하고 가교제, 발포제, 기타 첨가제로 이루어진 조성물로 구성된 재료를 1차 니더등으로 혼련 및 압출공정으로 컴파운드를 제조하고 이 컴파운드를 사출발포 성형기에 장착된 신발금형에 사출하여 일정시간 가온 가압시킨 후 몰드를 탈형시킴으로써 바닥과 덮개가 일체형으로 연결된 신발을 얻을 수 있으며 유연성, 미끄럼방지성 및 저수축성을 지닌 발포샌달 제품을 얻을 수 있는 것이다.

본 발명의 폴리올레핀계 수지로서는 폴리올레핀 코폴리머가 주성분 이며 폴리올레핀 코폴리머로서는 폴리에틸렌 비닐아세테이트 코폴리머, 폴리에필렌 아크릴에시드 코폴리머, 폴리에틸렌 아크릴레이트 코폴리머, 폴리에틸렌 부틸아크릴레이트 카본모노옥사이드 터폴리머, 폴리에틸렌 비닐아세테이트 카본모노 옥사이드 터포리머 등이 포함되며 기타 폴리에틸렌 부텐 코폴리머, 폴리에틸렌 옥텐 코폴리머등의 알파올레핀계 코폴리머가 사용될 수 있다.

본 발명의 에틸렌-부틸렌-스티렌계 코폴리머는 에틸렌-부티렌 코폴리머와 에틸렌-부티렌-스티렌 코폴리머등이 사용될 수 있으며 양자를 혼합하여 사용할 수 있다.

본 발명의 폴리부텐 유연제는 분자량 300 - 3000 범위에 있는 폴리올레핀 수지용 개질제로로서 점도가 100°C 20-6000 cSt 범위에 있는 제품이 사용될 수 있다.

기타 본 발명에 사용되는 조성물은 베이스 수지 및 첨가제외에 발포제, 가교제, 분산제, 안료등이 첨가되며 나노물질이나 항균제등을 첨가하여 항균성등의 기능성을 높일 수 있다.

가교제로는 퍼록시드 타입(peroxide type)이 가장 효과적이며 발포제로는 아조디카본아마이드(azodicarbonamide)계가 발포에 효과적이다.

무기필러는 CaCO3, MgCO3, Talc, Mica등이 사용될 수 있다.

본 발명의 조성물은 kneader, banbury mixer, single or twin extruder압출기를 사용하여 균일하게 분산되며 injection machine에서 사용될 수 있도록 pelletized chip 형태로 만들어 진다.

본 발명으로 제조된 compound는 사출발포기를 사용하여 장착된 금형에 사출하여 일정시간 가온가압시켜 발포시킴으로써 원하는 형태의 발포제품을 한번에 수월하게 제조할 수 있다.

사출발포 작업조건은 제품의 두께나 형상에 따라서 달라질 수 있지만 일반적인 조건은 다음과 같다.

- 인젝터온도 80-110 °C

- 프레스 플레이트 온도 : 150-190 °C

- 큐어링 타임 : 150-900 sec

본 발명의 조성물로 제조된 사출발포 신발은 가볍고, 부드러우며 착용감이 편안하고 장기간 더운장소에서 착용하더라도 수축을 일으키지 않으므로 PVC및 폴리우레탄을 대체하여 샌달, 편리화, 장화등으로 사용하는데 매우 적합하다. 또한 부드러운 감촉을 요구하는 쿠션제품등으로 사용할 수 있다.

(실시예 1)

폴리에틸렌 비닐 아세테이트 및 에틸렌-부틸렌-스티렌계 코폴리머 그리고 폴리부텐을 주성분으로 하는 표 1의 조성물을 니더(kneader) 에서 혼련한 다음 압출기를 사용하여 pellet compound를 제조한다. 발포배율 160%가 되도록 설계된 신발몰드를 사출프레스 발포기에 장착하고 제조된 compound를 90°C에서 사출하여 몰드에 주입하고 175 °C x 350 sec의 큐어링 조건으로 가온가압하여 몰드를 오픈시켜서 덮개가 바닥솔과 일체화된 샌달을 제조하였다. 제조된 장화는 경도가 쇼아 C 50으로 부드러우며 미끄러짐 저항이 우수하고 열에대한 수축도 매우 적어 무더운 여름에 장기간 착용하여도 원래의 사이즈를 유지할 수 있음을 학인하였다.

(실시예 2)

폴리에틸렌 비닐에세테이트 수지에 경도를 낮추기 위하여 EPDM 고무를 블렌드하여 실시예 1과 동일한 방법으로 샌달을 제조하였다. 제조된 샌달은 유연성은 우수하지만 열수축율이 매우 높아 더운곳에서 사용이 어려웠다.

(비교예 1)

폴리에틸렌 비닐아세테이트 수지만을 주성분으로 하여 실시예 1과 동일한 방법으로 샌달을 제조하였다. 제조된 샌달은 수축은 없지만 표면이 딱딱하여 착용감이 떨어지고 미끄러움이 맣았다.

약품명	실시예 1	실시예 2	비교예 1
EVA (VA 21%) 롯데유화 VS420	70	80	100
Ethylene propylene Dien Rubber 금호석유화학(KEP570)	-	20	-
Ethylene-Butylene- Styrene Copolymer Ashi Kasei SS9000	20	-	-
Polybutene 대림석유화학 PB1300	10	-	-
Azocarbonamide	4.5	4.5	4.5
Dicumyl peroxide	1.5	1.2	1.0
stearic acid	2	2	2
물성 및 제품특성
표면경도 (Shore C)	50	52	60
수축율 (Oven 70°C x 1 hour)	0.3	3.0	1.2
미끄러짐저항 (건조바닥, kgf)	48	45	40
미끄러짐저항 (비눗물 바닥, kgf)	6.4	6.0	5.3

본 발명의 조성물 및 신발의 제조법은 PVC및 폴리우레탄을 대체하여 가볍고, 덜 미끄러우며 유연성을 동시에 지닌 샌달, 편리화, 장화등으로 사용하는데 매우 적합하다. 또한 부드러운 감촉을 요구하는 쿠션제품등으로 사용할 수 있다.

Claims (2)

1. 유연성과 탄력성이 우수한 사출발포 폴리올레핀 신발 조성물에 있어서;

   폴리에틸렌계 코폴리머 혹은 터폴리머 10-80 % 를 주성분으로 하고 여기에 에틸렌-부틸렌-스티렌계 코폴리머 10-50 % 와 폴리부텐 유연제 5- 40%를 블렌드하고 가교제, 발포제, 기타 첨가제로 이루어진 조성물로 구성된 재료를 1차 니더등으로 혼련 및 압출공정으로 컴파운드를 제조하고 이 컴파운드를 사출발포 성형기에 장착된 신발금형에 사출하여 일정시간 가온 가압시킨 후 몰드를 탈형시킴으로써 바닥과 덮개가 일체형으로 이루어진 발포샌달제품을 제조할 수 잇는 방법으로서 유연성, 미끄럼방지성 및 저수축성을 지닌 것을 특징으로한다.
2. 청구항 1의 폴리올레핀계 코폴리머 혹은 터폴리머수지로서는 폴리에틸렌 비닐아세테이트 코폴리머, 폴리에필렌 아크릴에시드 코폴리머, 폴리에틸렌 아크릴레이트 코폴리머, 폴리에틸렌 부틸아크릴레이트 카본모노옥사이드 터폴리머, 폴리에틸렌 비닐아세테이트 카본모노 옥사이드 터포리머 등이 포함되며 기타 폴리에틸렌 부텐 코폴리머, 폴리에틸렌 옥텐 코폴리머등의 알파올레핀계 코폴리머가 사용될 수 있다.

   청구항 1의 에틸렌-부틸렌-스티렌계 코폴리머는 에틸렌-부티렌 코폴리머와 에틸렌-부티렌-스티렌 코폴리머등이 사용될 수 있으며 양자를 혼합하여 사용할 수 있다.

   청구항 1의 폴리부텐 유연제는 분자량 300 - 3000 범위에 있는 폴리올레핀 수지용 개질제로로서 점도가 100°C 20-6000 cSt 범위에 있는 제품이 사용될 수 있다.