KR20160061463A

KR20160061463A - 충격흡수 및 반발탄성 기능을 가지는 미드솔 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR20160061463A
Application number: KR1020140163162A
Authority: KR
Inventors: 이진섭; 이명희
Original assignee: 신화에이치 주식회사; 이진섭
Priority date: 2014-11-21
Filing date: 2014-11-21
Publication date: 2016-06-01

Abstract

본 발명은 충격흡수 및 반발탄성 기능을 가지는 미드솔 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 금형 내에 펠릿을 다양하게 배치함으로써 기계적 물성과 내구성이 우수할 뿐만 아니라 금형의 틀 형태대로 발포가 잘 이루어질 수 있는 충격흡수 및 반발탄성 기능을 가지는 미드솔 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
이러한 본 발명은, 제1펠릿 및 제2펠릿을 포함하는 발포성형용 펠릿으로 제조되는 미드솔에 있어서, 상기 제1펠릿은, 수소첨가된 스티렌-부타디엔-스티렌 수지 40~70 PHR와 에틸렌 비닐아세테이트 30~60 PHR로 이루어진 고분자 기재에 첨가제를 혼합하여 형성되고, 상기 제2펠릿은, 에틸렌 비닐아세테이트 40~70 PHR와 에틸렌 프로필렌 고무 30~60PHR로 이루어진 원료수지를 포함하여 혼합 형성되는 것을 특징으로 하는 충격흡수 및 반발탄성 기능을 가지는 미드솔 및 이의 제조방법을 기술적 요지로 한다.

Description

충격흡수 및 반발탄성 기능을 가지는 미드솔 및 이의 제조방법{Mid-sole having function of shockproof and elastic rebound, manufacturing method of mid-sole}

본 발명은 충격흡수 및 반발탄성 기능을 가지는 미드솔 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 금형 내에 펠릿을 다양하게 배치함으로써 기계적 물성과 내구성이 우수할 뿐만 아니라 금형의 틀 형태대로 발포가 잘 이루어질 수 있는 충격흡수 및 반발탄성 기능을 가지는 미드솔 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 미드솔은 아웃솔의 상면에 부착되어 아웃솔의 요홈으로 이루어진 굴곡진 부분을 보호하고 인솔 삽입시 착용감을 좋게 하기 위한 것이다. 이러한 미드솔은 주로 발포 우레탄계, PVC, TPR 또는 EVA 등의 합성수지로 제조되고 전체적으로 발포율이나 경도가 동일하게 유지된다.

이러한 미드솔과 관련된 종래 기술은 다수 출원되어 있으나, 특히 '에틸렌비닐아세테이트 수지와 실리콘 고무가 함유된 발포체 제조용 조성물을 이용한 발포체의 제조방법(출원번호: 10-2009-0039299)'에서는 에틸렌비닐아세테이트에 실리콘 고무를 혼합하여 발포시킴으로써, 발포체의 경도, 인장강도 및 인열강도와 같은 기계적 물성이 향상되고 영구압축율이 낮은 발포 성형체를 제조함으로써 미드솔 등 다양한 용도에 적용 가능한 발포체를 제공하고자 하였다.

그러나, 에틸렌비닐아세테이트를 주원료로 하여 기존 프레스 방식으로 발포하는데 있어서 성형성 확보에 문제점이 있었다. 즉, 프레스를 통하여 시트형태로 만든 후 다시 시트를 금형의 크기에 맞게 절단하여 가압하는 방식을 행함으로써, 금형의 틀 형태대로 성형이 제대로 이루어지지 않을 수 있다는 단점이 있었다.

한편, 또 다른 종래기술인 '신발 중창용 발포 성형체 및 이를 포함하는 신발 중창, 그리고 신발 중창용 성형체 제조방법(출원번호: 10-2011-0079861)'에서는 시트 형태의 발포재료를 금형 내에 투입해 3개의 발포 구성체를 사출 성형에 의해 동시 발포시켜 일체화된 성형체를 제조함으로써 보행시 안정감을 가질 수 있는 신발 중창을 제공하고자 하였다.

하지만, 3개의 발포 구성체 조성물을 각각 다른 구성으로 제조함으로써 공정과정이 복잡화되면서 생산성이 저하될 뿐만 아니라 조성물 간의 결속력이 떨어질 수 있다는 단점이 제기되어 왔다. 또한, 충격흡수 기능이 요구되는 발포체와 반발탄성 기능이 요구되는 발포 구성체를 동시 발포성형하려고 하였을 때 불량률이 높아 성형성에 문제가 있어왔다.

이에 따라, 최근 미드솔의 제조공정을 간단히 하면서도 성형체 조성물 간 결속력을 향상시켜 성형성을 확보할 수 있는 미드솔의 기술개발이 지속적으로 요구되고 있는 시점이다.

KR

10-1075070

B1

KR

10-1319953

B1

본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로, 기존의 에틸렌 비닐아세테이트를 주원료로 하여 제조되는 미드솔의 성형 취약성을 보완할 수 있고 불량률을 최소화할 수 있는 충격흡수 및 반발탄성 기능을 가지는 미드솔 및 이의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 충격흡수 및 반발탄성 기능을 가지는 미드솔은, 제1펠릿 및 제2펠릿을 포함하는 발포성형용 펠릿으로 제조되는 미드솔에 있어서, 상기 제1펠릿은, 수소첨가된 스티렌-부타디엔-스티렌 수지 40~70 PHR와 에틸렌 비닐아세테이트 30~60 PHR로 이루어진 고분자 기재에 첨가제를 혼합하여 형성되고, 상기 제2펠릿은, 에틸렌 비닐아세테이트 40~70 PHR와 에틸렌 프로필렌 고무 30~60PHR로 이루어진 원료수지를 포함하여 혼합 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 발포성형용 펠릿은, 상기 제1펠릿 및 제2펠릿을 혼합하여 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 미드솔은, 상기 제1펠릿으로 제조되고 발의 아치부를 중심으로 후방에 형성되는 충격흡수구조체와, 상기 제2펠릿으로 제조되고 발의 아치부를 중심으로 전방에 상기 충격흡수구조체에 인접되게 형성되는 반발탄성구조체로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 첨가제는, 상기 고분자 기재 100 PHR에 대하여, 수첨 수지 2~10 PHR, 폴리에틸렌 2~10 PHR, 산화아연 1~5 PHR, 스테아르산 1~5 PHR, 탄산칼슘 2~8 PHR, 가교제 1~3 PHR, 가교촉진제 0.1~0.5 PHR, 발포제 1~8 PHR 및 안료 1~5 PHR이 포함되는 것을 특징으로 한다.

상기 제2펠릿은, 상기 원료수지 100 PHR에 대하여, 폴리에틸렌 10~30 PHR, 가교제 1~5 PHR 및 발포제 1~5PHR을 더 포함하여 혼합 형성되는 것을 특징으로 한다.

이에 따른 충격흡수 및 반발탄성 기능을 가지는 미드솔의 제조방법은, 수소첨가된 스티렌-부타디엔-스티렌 수지 40~70 PHR와 에틸렌 비닐아세테이트 30~60PHR로 이루어진 고분자 기재에다가 첨가제를 110~130℃에서 12~18분 동안 1차 혼합한 후 110~120℃에서 12~18분 동안 2차 혼합하여 형성되는 제1펠릿과, 에틸렌 비닐아세테이트 40~70 PHR와 에틸렌 프로필렌 고무 30~60PHR로 이루어진 원료수지를 포함하여 혼합 형성되는 제2펠릿으로 구성되는 발포성형용 펠릿을 준비하는 제1단계; 금형 내에 상기 발포성형용 펠릿을 배열하는 제2단계; 및 상기 배열된 발포성형용 펠릿을 진공조건 하에서 160~170℃로 7~10분 동안 발포성형하여, 미드솔을 가공하는 제3단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 제2단계의 발포성형용 펠릿은, 상기 제1펠릿과 상기 제2펠릿을 혼합하여 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 제2단계에서, 금형 내에 발의 아치부를 중심으로 후방에 상기 제1펠릿을 배열하고, 발의 아치부를 중심으로 전방에 상기 배열된 제1펠릿에 인접되게 상기 제2펠릿을 배열하는 것을 특징으로 한다.

상기 제3단계의 미드솔은, 상기 배열된 제1펠릿으로 제조되고 발의 아치부를 중심으로 후방에 형성되는 충격흡수구조체와, 상기 배열된 제2펠릿으로 제조되고 발의 아치부를 중심으로 전방에 상기 충격흡수구조체에 인접되게 형성되는 반발탄성구조체로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 제1펠릿과 상기 제2펠릿은, 1~3:3~1의 중량비율로 배열되는 것을 특징으로 한다.

상기 과제의 해결 수단에 의한 본 발명에 따른 충격흡수 및 반발탄성 기능을 가지는 미드솔 및 이의 제조방법은, 입자 형태의 제1펠릿과 제2펠릿을 금형 내에 투입하여 동시발포함으로써, 제1펠릿과 제2펠릿이 발포성형되면서 형성되는 충격흡수구조체와 반발탄성구조체의 결속력을 강화시킬 뿐만 아니라 기포가 발생하지 않아 금형의 틀 형상대로 성형을 미려하게 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 사시도.

본 발명을 기술하기에 앞서, 본 발명은 종래의 미드솔 구성인 충격흡수소재와 반발탄성소재를 동시 발포성형하려고 하였을 때 불량률이 높았던 문제점을 해결하기 위하여 제시하고자 하는 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 충격흡수 및 반발탄성 기능을 가지는 미드솔(100)은, 제1펠릿 및 제2펠릿을 포함하는 발포성형용 펠릿으로 제조된 것을 의미한다.

이러한 미드솔(100)은, 제1펠릿 및 제2펠릿을 1~2:2~1의 비율로 혼합하여 형성된 발포성형용 펠릿을 금형 내에 투입해 발포성형하는 방법으로 완성될 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 사시도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 또 다른 방식의 미드솔(100)은, 제1펠릿으로 제조되고 발의 아치부를 중심으로 후방에 형성되는 충격흡수구조체(100)와, 제2펠릿으로 제조되고 발의 아치부를 중심으로 전방에 충격흡수구조체(110)에 인접되게 형성되는 반발탄성구조체(120)로 이루어질 수도 있다.

특히, 충격흡수구조체(110)는 수소첨가된 스티렌-부타디엔-스티렌 수지 40~70 PHR와 에틸렌 비닐아세테이트 30~60PHR로 이루어진 고분자 기재에다가 첨가제를 혼합하여 형성된 제1펠릿으로 발포되어 성형된 것이다.

부가적으로, 첨가제는 고분자 기재 100 PHR에 대하여, 수첨 수지 2~10 PHR, 폴리에틸렌 2~10 PHR, 산화아연 1~5 PHR, 스테아르산 1~5 PHR, 탄산칼슘 2~8 PHR, 가교제 1~3 PHR, 가교촉진제 0.1~0.5 PHR, 발포제 1~8 PHR 및 안료 1~5 PHR이 포함되는 것을 의미한다.

그리고, 반발탄성구조체(120)는 에틸렌 비닐아세테이트 40~70 PHR와 에틸렌 프로필렌 고무 30~60PHR로 이루어진 원료수지에다가, 원료수지 100 PHR에 대하여 폴리에틸렌 10~30 PHR, 가교제 1~5 PHR 및 발포제 1~5PHR을 혼합하여 형성된 제2펠릿으로 발포되어 성형된 것을 의미한다.

여기서, 본 발명의 핵심이라 할 수 있는 제1펠릿에 대하여 설명해보고자 한다.

설명에 앞서, 보행시에 발의 뒷부분 및 앞부분 순서로 발이 지면에 닿게 되는데, 이러한 순서를 고려하여 제일 먼저 지면에 닿는 충격흡수구조체(110)는 충격흡수 기능이 탁월한 소재, 반발탄성구조체(120)는 지면을 밀어낼 수 있는 탄성 소재로 형성되는 것이 바람직하다.

겸하여, 본원 발명자가 기존 대기압 상태에서의 프레서 파이론으로는 성형성이 확보되지 않는다는 판단 하에, 콩알의 1/3 정도 되는 크기를 가지는 펠릿 성분에 대하여 무수히 많은 시험을 해본 결과, 특히 본원 발명의 제1펠릿이 충격을 흡수하는 뒤꿈치 측에서 굉장한 안정성을 보인다는 것을 확인할 수 있었다. 따라서, 본원 발명에서는 제1펠릿에 초점을 맞추어 설명해보고자 한다.

표 1은 제1펠릿의 성분 각각을 나타내었다.

성분	함량(단위: PHR)
수소첨가된 스티렌-부타디엔-스티렌 수지	40~70
에틸렌 비닐아세테이트	30~60
수첨 수지	2~10
폴리에틸렌	2~10
산화아연	1~5
스테아르산	1~5
탄산칼슘	2~8
가교제	1~3
가교촉진제	0.1~0.5
발포제	1~8
안료	1~5

표 1을 참조하여, 제1펠릿에 대하여 더욱 상세히 기술해보도록 하겠다.

상기한 수소첨가된 스티렌-부타디엔-스티렌 수지는 외력에 의한 물리적 충격을 받았을 때 손상이 되지 않도록 탄성을 부여하는 역할을 하는 것으로, 40~70 PHR을 첨가하는 것이 좋다. 이때, 40 PHR 미만이면 단기고온 내열성 효과가 적으며 70 PHR을 초과하면 압출가공성이 급격히 저하될 수 있으므로, 수소첨가된 스티렌-부타디엔-스티렌 수지는 40~70 PHR로 포함되는 것이 바람직하다.

상기한 에틸렌 비닐아세테이트는 내굴곡성, 경량성, 탄성, 경도, 인장강도 및 영구압축줄음율 등이 뛰어난 것으로, 점착 효과에 따른 물성을 유지하는 역할을 한다. 본 발명에서의 에틸렌 비닐아세테이트는 30~60 PHR로 함유되는 것이 좋은데, 이는 30 PHR 미만이면 내굴곡성 및 가공성이 나빠져 생산성이 저하될 수 있으며, 60 PHR을 초과하면 그 이하의 양을 사용한 것에 대비하여 효율 차이가 없으며 오히려 물성이 저하될 수 있다는 문제점을 원천봉쇄하기 위함이다.

상기한 수첨 수지는 수소첨가한 탄화수소계 수지(hydrogenated hydrocarbons resin)로써 발포 컴파운드 성분들 간의 점착력과 응집력을 향상시키기 위한 것으로, 고분자 기재 100 PHR에 대하여 2~10 PHR로 첨가하는 것이 바람직하다. 이는, 2 PHR 미만이면 점착 효과가 나타나지 않으며 10 PHR을 초과하면 상용성 및 제품화에 따른 문제가 발생할 수 있으므로, 이를 미연에 방지하기 위함이다.

상기한 폴리에틸렌은 유동성이 좋아 미세한 금형에서도 침투성이 좋아지고 경도, 모듈러스, 인장강도 등이 우수하여 탈형성을 개선시키는 역할을 한다. 이때, 폴리에틸렌이 2 PHR 미만이면 금형에서 탈형하는 점에 있어서 어려워질 수 있고, 10 PHR을 초과하면 그 이하의 양을 첨가한 것과 비교하여 특징적인 효과가 없을 뿐더러 오히려 물성 저하의 문제점이 발생할 수 있으므로, 2~10 PHR의 범위로 첨가되는 것이 바람직하다.

상기한 스테아르산은 혼합시 유연성을 부여하기 위한 것으로, 1 PHR 미만으로 첨가되면 혼합시 유연성 감소에 따른 문제가 발생할 수 있으며 5 PHR을 초과하면 블루밍(blooming)현상으로 표면 침출 문제가 생길 수 있어, 1~5 PHR만큼 첨가하는 것이 바람직하다.

상기한 탄산칼슘은 충진제 역할을 하는 것으로, 충격흡수성을 향상시킨다. 이때, 탄산칼슘을 2 PHR 미만으로 사용하면 충진제로써의 기능을 다하지 못하고, 8 PHR을 초과하여 사용할 경우 내구성이 저하될 뿐만 아니라 발포 공정의 제어가 어려워 정상적인 발포 컴파운드의 성형에 있어서 문제가 생길 수 있으므로, 고분자 기재 100 PHR에 대하여 2~8 PHR을 첨가하는 것이 바람직하다. 본 발명에서는, 탄산칼슘을 대체하기 위하여 탄산마그네슘, 무수규산, 함수규산, 규산칼슘, 규산알루미늄 등을 선택하여 사용할 수 있다.

상기한 가교제는 제1펠릿의 구성 성분들을 가교시키기 위한 것으로, 디큐밀퍼옥사이드, 벤졸퍼옥사이드, 디테트라부틸퍼옥사이드, 아조디카르본아미드, t-부틸퍼옥시이소프로필카보네이트, t-부틸퍼옥시라우릴레이트, t-부틸퍼옥시아세테이트, 디-t-부틸퍼옥시프탈레티드,t-디부틸퍼옥시말레인산, 시클로헥사논퍼옥사이드, t-부틸큐밀퍼오사이드, 메틸에틸케톤퍼옥사이드 중에서 어느 하나를 선택하여 사용할 수 있는데, 본 발명에서는 디큐밀퍼옥사이드(dicumyl peroxide)를 사용하는 것이 바람직하다.

이때, 가교제가 1 PHR 미만이면 충분한 가교가 이루어지지 않거나 가교도가 감소할 수 있을 뿐만 아니라 가교 시간이 길어져 생산성이 저하될 수 있으며, 3 PHR을 초과하면 과가교가 발생해 발포율이 저하되어 기포 불량으로 물성이 저하될 수 있다는 문제점이 있으므로, 1~3 PHR로 포함되는 것이 바람직하다.

상기한 가교촉진제는 가교제의 가교반응 속도를 더욱 향상시키는 역할을 하는 것으로, 고분자 기재 100 PHR에 대하여 0.1~0.5 PHR을 첨가할 수 있다.

상기한 산화아연은 금속산화물로써, 가교 속도 조절을 하며 가교 촉진제를 활성시키는 역할을 한다. 여기서, 산화아연이 1 PHR 미만이면 미가교될 수 있으며 5 PHR을 초과하면 과가교로 물성이 저하될 우려가 있으므로, 1~5 PHR로 포함하는 것이 바람직하다. 부가적으로, 산화아연을 대체하기 위한 물질로는 산화마그네슘, 산화티탄, 산화주석 및 산화칼슘 등이 있다.

상기한 발포제는 그 종류에 특별한 제한 없이 공지의 것을 사용할 수 있으나, 아조디카본아미드계, 디아조미노엑소벤젠계, n,n'-디니트로소펜타메틸렌테트라아민계, p-톨루엔설포닐하이드라지이드계, p,p'-옥시비스(벤젠설포닐하이드라지이드)계 또는 벤젠설포닐아이드라지아드로 이루어지는 군으로부터 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 아조디카본아미드계를 사용하는 것이 좋다. 참고로, 발포제가 1 PHR 미만이면 발포 형성하는데에 어려움이 있고 8 PHR을 초과하면 과발포가 발생하여 경도가 저하될 수 있어 바람직하지 않으므로, 1~8 PHR의 범위로 투입하는 것이 좋다.

상기한 안료는 제1펠릿을 착색하는 데 사용되는 것으로, 내열 안정성이 보통의 염료에 비해 현저히 높아 고온에서의 색상 유지력이 우수하여 본 발명에 적용하였다. 통상, 카본블랙, 이산화티탄(백색), 적색 산화철, 황색 산화철, 산화철 그린 등의 무기안료와 각 색상별 유기안료를 사용할 수 있으며 단독 또는 2종 이상으로 조합하여 사용할 수도 있다. 단, 납, 코발트 및 크롬 등의 중금속이 포함된 안료는 사용하지 않는 것이 바람직하다.

부가적으로, 안료의 함량이 1 PHR 미만이면 사용량이 너무 적어 원하는 색상의 제품을 기대하기 어렵고 5 PHR을 초과하면 사용량이 필요 이상으로 많아 제품의 가격 상승으로 인해 가격 경쟁력을 약화시킬 수 있으므로, 안료는 1~5 PHR을 첨가하는 것이 바람직하다.

그리고, 반발탄성 기능이 요구되는 제2펠릿은 에틸렌 비닐아세테이트와 에틸렌 프로필렌 고무를 포함하는 원료수지 성분과 가교제 및 발포제 등으로 이루어져 형성되는 것을 일컫는다.

상세하게는, 에틸렌 비닐아세테이트 40~70 PHR와 에틸렌 프로필렌 고무 30~60PHR로 이루어진 원료수지에다가, 원료수지 100 PHR에 대하여 폴리에틸렌 10~30 PHR, 가교제 1~5 PHR 및 발포제 1~5PHR을 혼합하여 형성된다.

단, 제2펠릿의 구성 성분인 가교제, 발포제 등의 첨가물질은 제1펠릿 제조시 사용되는 것과 동일한 성분을 사용할 수 있으며, 상기한 제2펠릿의 구성 성분은 당업자에게 자명한 정도이므로 더 이상의 설명은 여기서 생략하기로 한다.

한편, 충격흡수 및 반발탄성 기능을 가지는 미드솔(100)을 제조하는 방법은 제1, 2, 3 및 4단계로 이루어질 수 있는데, 이에 대하여 아래에서 더욱 상세히 설명해보고자 한다.

먼저, 제1단계에 대하여 설명하고자 한다.

제1단계는 제1펠릿 및 제2펠릿을 준비하는 단계이다.

즉, 미드솔(100)를 형성하기 위한 발포성형용 펠릿을 준비하는 단계로써, 충격흡수구조체(110)와 반발탄성구조체(120)의 발포재료인 제1펠릿과 제2펠릿을 니더(kneader)기 형태의 혼합기를 이용해 만들 수 있다.

첫째로, 본 발명의 핵심이라 할 수 있는 제1펠릿은 혼합기에 수소첨가된 스티렌-부타디엔-스티렌 수지 40~70 PHR와 에틸렌 비닐아세테이트 30~60PHR로 이루어진 고분자 기재에다가 첨가제를 혼합하여 제조할 수 있다.

앞서 제시한 첨가제에는, 고분자 기재 100 PHR에 대하여, 수첨 수지 2~10 PHR, 폴리에틸렌 2~10 PHR, 산화아연 1~5 PHR, 스테아르산 1~5 PHR, 탄산칼슘 2~8 PHR, 가교제 1~3 PHR, 가교촉진제 0.1~0.5 PHR, 발포제 1~8 PHR 및 안료 1~5 PHR이 포함될 수 있다.

보다 상세하게는, 수소첨가된 스티렌-부타디엔-스티렌 수지 40~70 PHR와 에틸렌 비닐아세테이트 30~60PHR로 이루어진 고분자 기재에다가 첨가제를 110~130℃에서 12~18분 동안 1차 혼합한 후, 110~120℃에서 12~18분 동안 2차 혼합하여 제1펠릿을 제조할 수 있다.

둘째로, 제2펠릿은 에틸렌 비닐아세테이트 40~70 PHR와 에틸렌 프로필렌 고무 30~60PHR로 이루어진 원료수지에다가, 원료수지 100 PHR에 대하여 폴리에틸렌 10~30 PHR, 가교제 1~5 PHR 및 발포제 1~5PHR을 혼합기에서 혼합하여 형성되는 것을 의미한다.

상기한 제1펠릿과 제2펠릿은 전술한 기술 내용에 해당하는 내용이므로, 더 이상의 설명은 여기서 생략하기로 한다.

다음으로, 제2단계에 대하여 설명하고자 한다.

제2단계는 금형 내에 발포성형용 펠릿을 배열하는 단계로써, 두 가지로 나누어 실시할 수 있다.

제1방법으로는, 제1펠릿과 제2펠릿을 1~2:2~1의 비율로 혼합된 발포성형용 펠릿을 금형 내에 투입할 수 있다.

제2방법으로는, 금형 내에 발의 아치부를 중심으로 후방에 제1펠릿을 배열하고, 발의 아치부를 중심으로 전방에 배열된 제1펠릿에 인접되게 제2펠릿을 배열할 수 있다. 즉, 미드솔 형상의 금형 내부에 발의 뒷부분에 제1펠릿을, 발의 앞부분에 제2펠릿을 배열할 수도 있다. 제2방법을 실시할 시 경우에 따라, 제1펠릿과 제2펠릿의 양을 조절할 수도 있다. 본원 발명에서는, 제1펠릿과 제2펠릿을 1~3:3~1의 중량비율로 금형 내에 배열할 수 있다. 말하자면, 제1펠릿과 제2펠릿의 비율을 다양하게 적용함으로써 필요에 따라 다른 물성을 가지는 소재를 첨가할 수 있다는 장점이 있다는 것을 알 수 있다.

마지막으로, 제3단계에 대하여 설명하고자 한다.

제3단계는 배열된 발포성형용 펠릿을 진공조건 하에서 160~170℃로 7~10분 동안 발포성형하여, 미드솔을 가공하는 단계이다.

특히, 금형 내에 발의 아치부를 중심으로 후방에 제1펠릿을 배열하고, 발의 아치부를 중심으로 전방에 배열된 제1펠릿에 인접되게 제2펠릿을 배열하는 제2단계의 제2방법을 실시한 후, 제1펠릿 및 제2펠릿을 진공조건 하에서 160~170℃로 7~10분 동안 발포성형하여, 발의 아치부를 중심으로 후방에 형성되는 충격흡수구조체와, 발의 아치부를 중심으로 전방에 충격흡수구조체에 인접되게 형성되는 반발탄성구조체로 이루어지는 미드솔을 가공할 수 있다.

구체적인 설명을 덧붙이자면, 160~170℃에서 7~10분 동안 가교·발포하여 급팽창시키는 과정에서 제1펠릿과 제2펠릿이 일체로 결합하면서 강한 결속력을 작용하여 충격흡수구조체(110)와 반발탄성구조체(120)로 이루어진 미드솔(100)을 제조하게 되는 것이다. 즉슨, 제1펠릿이 발포되면서 충격흡수구조체(110)로 형성되고 제2펠릿이 발포되면서 반발탄성구조체(120)로 형성된다.

특징적으로, 성형시 공기를 완전히 제거한 진공상태로 만들어준 후 프레스 처리하는 것이 바람직하다. 본원 발명자가 많은 실험을 해 본 결과, 일반적인 대기압 상태가 아닌 진공 상태에서 가공할 경우 금형의 형태대로 충격흡수구조체(110)가 형성되어 충격을 흡수하는 탁월한 기능을 가짐을 알 수 있었다.

부가적으로, 제1펠릿과 제2펠릿이 발포하는 중에 어느 한쪽으로의 쏠림 현상을 방지하기 위하여, 제1펠릿과 제2펠릿은 동일한 발포율로 발포시키는 것이 바람직하다. 예컨대, 140~170%의 발포율로 동시발포시킬 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 충격흡수 및 반발탄성 기능을 가지는 미드솔 및 이의 제조방법으로, 발포시 알맹이 형태의 발포성형옹 펠릿을 사용해 발포시킴으로써 금형 내부의 침투성을 높여 금형의 틀 형상대로 우수한 품질로 성형할 수 있다. 또한, 1차적인 금형 작업만으로도 미드솔(100)을 제조할 수 있어 2차 금형 작업을 실시할 필요가 없어 생산성을 향상시킬 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라, 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것도 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 미드솔
110: 충격흡수구조체
120: 반발탄성구조체

Claims

제1펠릿 및 제2펠릿을 포함하는 발포성형용 펠릿으로 제조되는 미드솔에 있어서,
상기 제1펠릿은, 수소첨가된 스티렌-부타디엔-스티렌 수지 40~70 PHR와 에틸렌 비닐아세테이트 30~60 PHR로 이루어진 고분자 기재에 첨가제를 혼합하여 형성되고,
상기 제2펠릿은, 에틸렌 비닐아세테이트 40~70 PHR와 에틸렌 프로필렌 고무 30~60PHR로 이루어진 원료수지를 포함하여 혼합 형성되는 것을 특징으로 하는 충격흡수 및 반발탄성 기능을 가지는 미드솔.
제1항에 있어서,
상기 발포성형용 펠릿은,
상기 제1펠릿 및 제2펠릿을 혼합하여 형성되는 것을 특징으로 하는 충격흡수 및 반발탄성 기능을 가지는 미드솔.
제1항에 있어서,
상기 미드솔은,
상기 제1펠릿으로 제조되고 발의 아치부를 중심으로 후방에 형성되는 충격흡수구조체와, 상기 제2펠릿으로 제조되고 발의 아치부를 중심으로 전방에 상기 충격흡수구조체에 인접되게 형성되는 반발탄성구조체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 충격흡수 및 반발탄성 기능을 가지는 미드솔.
제1항에 있어서,
상기 첨가제는,
상기 고분자 기재 100 PHR에 대하여,
수첨 수지 2~10 PHR, 폴리에틸렌 2~10 PHR, 산화아연 1~5 PHR, 스테아르산 1~5 PHR, 탄산칼슘 2~8 PHR, 가교제 1~3 PHR, 가교촉진제 0.1~0.5 PHR, 발포제 1~8 PHR 및 안료 1~5 PHR이 포함되는 것을 특징으로 하는 충격흡수 및 반발탄성 기능을 가지는 미드솔.
제1항에 있어서,
상기 제2펠릿은,
상기 원료수지 100 PHR에 대하여,
폴리에틸렌 10~30 PHR, 가교제 1~5 PHR 및 발포제 1~5PHR을 더 포함하여 혼합 형성되는 것을 특징으로 하는 충격흡수 및 반발탄성 기능을 가지는 미드솔.
수소첨가된 스티렌-부타디엔-스티렌 수지 40~70 PHR와 에틸렌 비닐아세테이트 30~60PHR로 이루어진 고분자 기재에다가 첨가제를 110~130℃에서 12~18분 동안 1차 혼합한 후 110~120℃에서 12~18분 동안 2차 혼합하여 형성되는 제1펠릿과, 에틸렌 비닐아세테이트 40~70 PHR와 에틸렌 프로필렌 고무 30~60PHR로 이루어진 원료수지를 포함하여 혼합 형성되는 제2펠릿으로 구성되는 발포성형용 펠릿을 준비하는 제1단계;
금형 내에 상기 발포성형용 펠릿을 배열하는 제2단계; 및
상기 배열된 발포성형용 펠릿을 진공조건 하에서 160~170℃로 7~10분 동안 발포성형하여, 미드솔을 가공하는 제3단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 충격흡수 및 반발탄성 기능을 가지는 미드솔의 제조방법.
제6항에 있어서,
상기 제1단계의 첨가제는,
상기 고분자 기재 100 PHR에 대하여,
수첨 수지 2~10 PHR, 폴리에틸렌 2~10 PHR, 산화아연 1~5 PHR, 스테아르산 1~5 PHR, 탄산칼슘 2~8 PHR, 가교제 1~3 PHR, 가교촉진제 0.1~0.5 PHR, 발포제 1~8 PHR 및 안료 1~5 PHR이 포함되는 것을 특징으로 하는 충격흡수 및 반발탄성 기능을 가지는 미드솔의 제조방법.
제6항에 있어서,
상기 제1단계의 제2펠릿은,
상기 원료수지 100 PHR에 대하여,
폴리에틸렌 10~30 PHR, 가교제 1~5 PHR 및 발포제 1~5PHR을 더 포함하여 혼합 형성되는 것을 특징으로 하는 충격흡수 및 반발탄성 기능을 가지는 미드솔의 제조방법.
제6항에 있어서,
상기 제2단계의 발포성형용 펠릿은,
상기 제1펠릿과 상기 제2펠릿을 혼합하여 형성되는 것을 특징으로 하는 충격흡수 및 반발탄성 기능을 가지는 미드솔의 제조방법.
제6항에 있어서,
상기 제2단계에서,
금형 내에 발의 아치부를 중심으로 후방에 상기 제1펠릿을 배열하고, 발의 아치부를 중심으로 전방에 상기 배열된 제1펠릿에 인접되게 상기 제2펠릿을 배열하는 것을 특징으로 하는 충격흡수 및 반발탄성 기능을 가지는 미드솔의 제조방법.
제10항에 있어서,
상기 제3단계의 미드솔은,
상기 배열된 제1펠릿으로 제조되고 발의 아치부를 중심으로 후방에 형성되는 충격흡수구조체와, 상기 배열된 제2펠릿으로 제조되고 발의 아치부를 중심으로 전방에 상기 충격흡수구조체에 인접되게 형성되는 반발탄성구조체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 충격흡수 및 반발탄성 기능을 가지는 미드솔의 제조방법.
제10항에 있어서,
상기 제1펠릿과 상기 제2펠릿은,
1~3:3~1의 중량비율로 배열되는 것을 특징으로 하는 충격흡수 및 반발탄성 기능을 가지는 미드솔의 제조방법.