KR20110075570A - 신발안창의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 신발안창의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 영구압축줄음률이 매우 적어 복원력이 우수하고, 통기성이 높고 고탄성을 지니는 특정 소재를 사용한 신발안창을 제조함으로 높은 복원력과 고탄성으로 인한 발바닥의 통증완화와 관절보호를 통해 성장이나 퇴행성 관절염에 도움을 주며, 넓은 통기구조로 인해 발바닥 땀 및 무좀과 같은 세균의 생성을 억제할 수 있도록 하는 신발안창의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명은 두꺼운 패널형태의 고탄성 우레탄 폼을 적정한 두께로 절단하여 고탄성 우레탄 폼 시트를 만드는 우레탄 폼 시트 형성단계와, 상기 우레탄 폼 시트의 상면에 직물지를 적층시키는 직물지 합포공정과, 상기 직물지 합포공정 후, 상기 우레탄 폼 시트를 신발안창의 형상으로 재단하여 안창시트를 형성하는 안창 재단단계와, 상기 재단된 안창시트를 열 프레스 금형에 투입하는 금형 투입단계와, 상기 금형 투입단계 후, 상기 안창시트의 끝단부 전 둘레에만 고온 및 고압을 공급하는 열 프레스단계와, 상기 열 프레스단계 단계 후, 상기 안창시트를 열 프레스 금형으로부터 분리하는 안창 분리단계로 이루어지는 것에 특징이 있다.

신발, 안창, 영구압축줄음률,

Description

신발안창의 제조방법{Process manufacture of insole}

본 발명은 신발안창의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 영구압축줄음률이 매우 적어 복원력이 우수하고, 통기성이 높고 고탄성을 지니는 우레탄 폼 소재를 사용한 신발안창을 제조함으로 높은 복원력과 고탄성으로 인한 발바닥의 통증완화와 관절보호를 통해 성장이나 퇴행성 관절염에 도움을 주며, 넓은 통기구조로 인해 발바닥 땀 및 무좀과 같은 세균의 생성을 억제할 수 있도록 하는 신발안창의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 신발에 대하여 개발되는 주된 기술 내용은 걷거나 뛰는 경우 인체 무릎과 발바닥에 가해지는 충격과 하중을 최대한 흡수할 수 있도록 하거나, 또는 특수한 소재를 사용하여 신발의 중량을 최소화하거나, 또는 신발내부에 통풍을 원활히 하여 땀의 생성을 억제하는 등의 기술적인 사항에 중점을 두고 있는 실정이다.

특히, 신발 안창(insole)의 경우 인체 발바닥과 직접 접촉하는 부분으로 충격을 흡수할 수 있는 기술에 주안점을 두고 개발되고 있으며, 그 외에도 땀의 흡수 및 통기, 항균작용 측면에서도 많은 기술 개발이 이루어지고 있다.

이러한 안창의 소재로서는 주로 폴리우레탄(Polyurethane:PU), 에틸렌 비닐 아세테이트(Ethylene Vinyl Acetat:EVA), 라텍스(Latex)를 사용하고 있으며, 발포성형과 시트형성으로 신발안창을 제조하고 있다.

즉, 발포성형으로 신발안창을 제조할 경우에는 금형내에 폴리우레탄, 에틸렌 비닐 아세테이트, 라텍스와 같은 발포소재를 투입하여 일정한 조건에서 발포시켜 신발안창을 제조한 후, 그 발포 성형된 신발안창 상측 표면에 직물지를 합포하는 과정을 통해 완료하게 된다.

또한, 시트성형으로 신발안창을 제조할 경우에는 시트형태의 폴리우레탄, 에틸렌 비닐 아세테이트, 라텍스 소재의 상측 표면에 직물지를 합포한 후, 신발안창 형태로 절단하고, 그 절단된 신발안창을 금형에 투입하여 130~180℃에서 6~12분 동안 열 컨베어를 거친 다음, 10~20℃를 유지하는 냉각 프레스를 경유시킴으로써 신발안창의 끝단부분을 신발에 맞도록 유선형태의 특정한 형상으로 제조함으로써 신발안창의 제조를 완료하게 된다.

상기와 같이 신발안창의 소재로서 사용되는 폴리우레탄, 에틸렌 비닐 아세테이트, 라텍스는 높은 영구압축줄음률로 인한 복원력과 탄성력이 낮아 보행 시 충격흡수 기능이 저하됨으로써 발바닥의 통증이 발생되고 관절에 무리가 가는 문제점이 있을 뿐만 아니라, 통기성이 없어 발바닥에서 발생되는 땀으로 인해 무좀과 같은 세균의 발생이 높은 문제점이 있는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 영구압축줄음률이 매우 적어 복원력이 우수하고, 통기성이 높고 고탄성을 지니는 기포구조(Open cell)의 우레탄 폼 소재를 사용하되, 금형구조를 개선하여 신발안창을 제조함으로서 높은 복원력과 고탄성의 물성유지로 인해 보행 시 충격흡수력이 뛰어나 발바닥의 통증완화와 무릎 관절보호에 도움을 줄 수 있을 뿐만 아니라, 넓은 통기구조로 인해 통기성이 뛰어나 발바닥 땀 및 무좀과 같은 세균의 생성을 억제할 수 있는 것을 기술적 과제로 한다.

본 발명은 두꺼운 패널형태의 고탄성 우레탄 폼을 적정한 두께로 절단하여 고탄성 우레탄 폼 시트를 만드는 우레탄 폼 시트 형성단계와, 상기 우레탄 폼 시트의 상면에 직물지를 적층시키는 직물지 합포공정과, 상기 직물지 합포공정 후, 상기 우레탄 폼 시트를 신발안창의 형상으로 재단하여 안창시트를 형성하는 안창 재단단계와, 상기 재단된 안창시트를 열 프레스 금형에 투입하는 금형 투입단계와, 상기 금형 투입단계 후, 상기 안창시트의 끝단부 전 둘레에만 고온 및 고압을 공급하는 열 프레스단계와, 상기 열 프레스단계 단계 후, 상기 안창시트를 열 프레스 금형으로부터 분리하는 안창 분리단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예로서 상기 열 프레스 금형은 상.하부금형으로 구분되고, 상기 상.하부금형 사이에 안창시트 배치 시 상기 하부금형의 바닥면과 안창시 트 사이에 공간부를 형성하여 발바닥 부분에 고온 및 고압이 전달되지 않도록 한 것을 특징으로 한다.

본 발명은 영구압축줄음률이 매우 적어 복원력이 우수하고, 통기성이 높고 고탄성을 지니는 기포구조(Open cell)의 우레탄 폼을 소재로 사용하고, 금형구조를 개선하여 신발안창을 제조함으로서 높은 복원력과 고탄성의 물성유지로 인해 보행 시 충격흡수력이 뛰어나 발바닥의 통증완화와 무릎 관절보호에 도움을 줄 수 있을 뿐만 아니라, 넓은 통기구조로 인해 통기성이 뛰어나 발바닥 땀 및 무좀과 같은 세균의 생성을 억제하는 효과가 있는 것이다.

본 발명에 사용되는 신발안창의 소재로 사용되는 기포구조(Open cell)의 우레탄 폼은 영구압축줄음률이 매우 적어 복원력이 우수하고, 통기성이 높고 고탄성을 지니는 것으로서, 일예를 들면 폴리올 48 wt%, 이소시아네이트 47 wt%, 촉매 0.05 wt%, 발포제 1.25 wt%, 실리콘 정포제 2.1 wt%, 충진제 1.1wt%, 색소 0.5 wt%의 조성물로 이루어지는 것이다.

여기서 상기 조성물은 본 발명에 사용되는 고탄성 우레탄 폼의 하나의 일예를 나타낸 소재로서 상기의 조성물에 한정하지 않으며, 제조회사에 따라 다르므로 그 성분 종류와 첨가비율의 범위는 한정하지 않는다.

상기와 같은 조성물로 이루어진 고탄성 우레탄 폼은 복원력과 통기성 및 쾌적성, 편안함(촉감)이 종래 신발안창으로 사용되는 폴리우레탄(PU), 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA), 라텍스에 비해 매우 월등히 높다.

아래의 표 2는 본 발명에 사용되는 고탄성 우레탄 폼과 종래 수지와의 복원력, 통기성, 쾌적성, 편안함(촉감)을 비교하였다.

(표 1) 본 발명에 사용되는 고탄성 우레탄 폼과 종래 수지시트의 비교.

항목	고탄성 우레탄 폼	EVA	라텍스	PU
복원력	매우 좋음	매우 나쁨	나쁨	보통
통기성	매우 좋음	매우 나쁨	매우 나쁨	매우 나쁨
쾌적성	매우 좋음	나쁨	보통	보통
편안함(촉감)	매우 좋음	나쁨	보통	보통

상기의 표 1에서와 같이 본 발명에 사용되는 고탄성 우레탄 폼은 폴리우레탄(PU), 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA), 라텍스와 같은 종래 수지와의 복원력, 통기성, 쾌적성, 편안함(촉감)은 매우 좋으나, 한 가지 단점은 고온 및 고압이 공급되는 열 프레스를 경유할 경우 물성이 변화되어 복원력, 통기성, 쾌적성, 편안함(촉감)이 급격히 떨어지는 문제점을 안고 있다.

특히, 본 발명에 사용되는 고탄성 우레탄 폼을 사용하여 신발안창 제조 시 열 프레스공정의 경유는 필수적이며, 이럴 경우 전술한 바와 같이 고탄성 우레탄 폼의 물성이 저하됨으로써 종래와 같은 공정을 통해서는 신발안창을 제조할 수 없는 문제점이 있는 것이다.

따라서 본 발명에서는 영구압축줄음률이 매우 적어 복원력이 우수하고, 통기성이 높고 고탄성을 지니는 우레탄 폼을 사용하여 신발안창을 제조 시 금형의 구조를 변경하여 발바닥과 접촉되는 부분의 고탄성 우레탄 폼에는 고온 및 고압이 전달되지 않게 하고, 신발안창의 끝단부 전 둘레에만 고온 및 고압이 전달되게 하여 곡 면 등이 형성되도록 함으로써 고탄성 우레탄 폼의 물성은 그대로 유지하면서 신발안창을 제조할 수 있도록 한 것이다.

이하 본 발명에 따른 신발안창의 제조방법을 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 신발안창의 제조공정도이며, 도 2는 본 발명에 따른 신발안창의 제조공정 순서도로서, 먼저 도 1의 (가)에서와 같이 두꺼운 패널형태로 제조되는 고탄성 우레탄 폼(1)을 신발안창으로서의 적정한 두께로 절단하여 우레탄 폼 시트(2)를 만드는 우레탄 폼 시트 형성단계(101)를 거친 다음, 도 1의 (나)에서와 같이 상기 우레탄 폼 시트(2)의 상면에 직물지(3)를 접착제로 도포하는 직물지 합포공정(102)을 수행한다.

상기 직물지 합포공정(102)이 완료되면 도 1의 (다)에서와 같이 직물지(3)가 합포된 우레탄 폼 시트(2)를 신발안창의 형상으로 재단하여 안창시트(4)를 형성하는 안창 재단단계(103)를 수행한 다음, 도 1의 (라)에서와 같이 상기 재단된 안창시트(4)를 열 프레스 금형에 투입하는 금형 투입단계(104)를 수행한다.

이때, 신발안창 형상의 우레탄 폼 시트(2)로 만들어진 안창시트(4)가 투입되는 열 프레스 금형의 구조는 도 1의 (라)에서와 보는 바와 같이 상부금형(7)과 하부금형(6) 사이에 직물지(3)가 합포된 안창시트(4)가 배치되지만, 하부금형(6) 내부의 바닥면과 안창시트(4) 사이에는 공간부(5)가 형성되어 있는 것이 기존 열 프레스 금형의 구조와 다른 부분이다.

상기의 하부금형(6) 내부의 바닥면과 안창시트(4) 사이에 공간부(5)가 형성 되어야 하는 이유는, 전술한 바와 같이 우레탄 폼 시트(2)는 고온 및 고압이 전달될 경우 물성이 변화되어 복원력, 통기성, 쾌적성, 편안함(촉감)이 급격히 떨어지게 됨으로써 발바닥과 접촉되는 부분에는 공간부(5)에 의해 고온 및 고압이 전달되지 않도록 하여 우레탄 폼 시트(2)의 물성변화를 없애도록 하기 위함이다.

따라서 상부금형(7)과 하부금형(6)에 의해 안창시트(4)의 끝단부 전 둘레에만 고온 및 고압이 전달되게 하여 곡면 등이 형성되도록 함으로써 고탄성 우레탄 폼 시트의 물성은 그대로 유지하면서 신발안창을 제조할 수 있도록 한 것이다.

상기 금형 투입단계(104)가 완료되면 130~180℃에서 6~12분 동안 열 프레스단계(105)를 거침으로써 안창시트(4)의 끝단부 전 둘레에만 고온 및 고압이 전달되게 하여 곡면 등을 형성한 후, 상.하부금형(7)(6)으로부터 분리하는 안창 분리단계(106)를 수행하면 도 1의 (마)에서와 같이 고탄성 우레탄 폼 시트(2)로서 신발안창(8)의 제조를 완료하게 되는 것이다.

상기와 같이 고탄성 우레탄 폼 시트(2)를 사용하고, 상기의 과정을 통해 제조된 본 발명에 따른 신발안창(8)을 기존의 수지 즉, 폴리우레탄(PU), 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA), 라텍스를 사용하여 제조된 신발안창과의 물성(비중, 경도, 인장강도, 신장율, 인열강도, 영구압축줄음률, 반발탄성율)을 비교하고, 그 결과를 아래의 표 2에 나타내었다.

(표 2) 본 발명의 신발안창과 기존 신발안창의 물성 비교표.

시험항목	단위	본 발명의 신발안창	EVA 신발안창	라텍스 신발안창	PU 신발안창
비중	%		0.2	0.35	0.32
경도	C-Type	22ㅁ 1	29~35	26~32	34~40
인장강도	Mpa	0.4	12	5	10
신장율	%	80	240	150	180
인열강도	N/mm	1.6	5	3	4.5
영구압축줄음률	%	2.8	80	40	20
반발탄성율	%	33

상기의 표 2에서 보는 바와 같이 고탄성 우레탄 폼 시트(2)를 사용한 본 발명의 신발안창(8)은 기존의 수지를 사용한 신발안창에 비해 중, 경도, 인장강도, 신장율, 인열강도, 영구압축줄음률, 반발탄성율 모두의 항목에서 우수한 것으로 나타났다.

특히, 고탄성 우레탄 폼 시트(2)를 사용한 본 발명의 신발안창(8)에 있어 영구압축줄음률은 2.8%로서 기존의 수지에 비해 현저히 적게 나타났으며, 이러한 결과는 복원력과 탄성력이 매우 뛰어남을 뜻하는 것으로서, 보행 시 충격의 흡수가 높아 발바닥의 통증완화와 관절보호에 크게 기여할 수 있음을 알 수 있는 것이다.

상기 표 2에서 고탄성 우레탄 폼 시트(2)를 사용한 본 발명의 신발안창(8)의 항목측정 결과는 도 3에 도시된 한국신발.피혁연구소에서 제출된 시험성적서에 의해 기준하였다.

또한, 본 발명에 따른 신발안창 제조공정과 같은 성형방법을 통해 고탄성 우레탄 폼의 물성변화 없이 슬리퍼, 샌달, 안창, 방석, 매트, 가방, 파우치, 보호대 등을 제조에 적용 가능함으로써 본 발명의 방법을 신발안창에 한정하지 않는다.

도 1은 본 발명에 따른 신발안창의 제조공정도.

도 2는 본 발명에 따른 신발안창의 제조공정 순서도.

도 3은 본 발명에 따른 신발안창의 시험성적서.

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

1 : 고탄성 우레탄 폼 2 : 우레탄 폼 시트

3 : 직물지 4 : 안창시트

5 : 공간부 6 : 하부금형

7 : 상부금형 8 : 신발안창

Claims (2)

1. 두꺼운 패널형태의 고탄성 우레탄 폼을 적정한 두께로 절단하여 고탄성 우레탄 폼 시트를 만드는 우레탄 폼 시트 형성단계(101)와,

   상기 우레탄 폼 시트의 상면에 직물지를 적층시키는 직물지 합포공정(102)과,

   상기 직물지 합포공정(102) 후, 상기 우레탄 폼 시트를 신발안창의 형상으로 재단하여 안창시트를 형성하는 안창 재단단계(103)와,

   상기 재단된 안창시트를 열 프레스 금형에 투입하는 금형 투입단계(104)와,

   상기 금형 투입단계(104) 후, 상기 안창시트의 끝단부 전 둘레에만 고온 및 고압을 공급하는 열 프레스단계(105)와,

   상기 열 프레스단계(105) 단계 후, 상기 안창시트를 열 프레스 금형으로부터 분리하는 안창 분리단계(106)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 신발안창의 제조방법.
2. 제1항에 있어서 상기 열 프레스 금형은 상.하부금형으로 구분되고,

   상기 상.하부금형 사이에 안창시트 배치 시 상기 하부금형의 바닥면과 안창시트 사이에 공간부를 형성하여 신발안창의 발바닥 부분에 고온 및 고압이 전달되지 않도록 한 것을 특징으로 하는 상기 열 프레스 금형은 신발안창의 제조방법.

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