KR20170132564A - 흡습우레탄폼용 조성물, 그 흡습우레탄폼 및 이를 이용한 신발깔창의 제조방법 - Google Patents

흡습우레탄폼용 조성물, 그 흡습우레탄폼 및 이를 이용한 신발깔창의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 흡습우레탄폼용 조성물, 그 흡습우레탄폼 및 이를 이용한 신발깔창의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 질량평균분자량(MW)이 500~5,000인 폴리올A 85~98중량부; 질량평균분자량(MW) 100이하의 반응성 폴리올B 1~15중량부; 다관능기 폴리올C; 정포제 0.05~3.0중량부; 촉매제 0.01~3.0중량부; 발포제 3~20중량부; 성형접착제 1~10중량부 및 고흡수성수지(SAP) 50~120중량부를 포함하는 폴리올혼합물과, 상기 폴리올혼합물을 구성하는 폴리올A와 폴리올B, 폴리올C의 총 mol비에 대하여 Index(80~130)의 이소시아네이트를 포함하여 이루어지는 흡습우레탄폼용 조성물, 이를 발포 및 가교시켜 되는 흡습우레탄폼 및 이를 이용한 신발깔창의 제조방법이 개시된다.

Description

흡습우레탄폼용 조성물, 그 흡습우레탄폼 및 이를 이용한 신발깔창의 제조방법{Composition for absorbent urethane form, the absorbent urethane form and method for manufacturing shoes insole using the same}
본 발명은 흡습우레탄폼용 조성물, 그 흡습우레탄폼 및 이를 이용한 신발깔창의 제조방법에 관한 것이다.
현재 시중에서 사용되고 있는 여러 종류의 스펀지들은 물을 전혀 흡수하지 않거나, 적정 물이 존재하여야 물을 흡수하는 재질로 만들어져 있다. 따라서, 공기중의 수분(습기)를 흡수하지 못하며 단순히 방음재나 충격흡수재의 용도에 머물고 있는 상태이다.
특히, 신발깔창 같은 경우 가장 많이 사용되어지는 재료가 EVA폼과 우레탄폼이다. 전자의 경우 가격도 저렴하고 가벼워서 많이 사용되지만 닫혀진 셀(closs cell)이라서 공기가 통하지 않고 물을 전혀 흡수하지 않아 쿠션감은 좋으나 사용시 발냄새가 심하게 나고, 복원력도 떨어지는 단점이 있다.
후자의 경우는 가볍고, 통기성이 좋으나, 습기를 흡수하는 기능을 전혀 가지고 있지 않으며, 단순한 흡음재나 필터로의 사용에 한계가 있다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 종래의 우레탄에 고흡수성수지를 첨가한 흡습우레탄폼용 조성물을 준비하고, 상기 흡습우레탄폼용 조성물을 발포 및 가교 시켜 흡습 기능을 향상시키고 또한 복원력을 향상시킨 흡습우레탄폼을 제공하는 것을 그 해결과제로 한다.
또한, 본 발명에서는 제공되는 흡습우레탄폼을 사용하여 흡습성을 향상시킨 신발깔창의 제조방법을 제공하는 것을 다른 해결과제로 한다.
상기한 과제를 해결한 본 발명의 흡습우레탄폼용 조성물은 질량평균분자량(MW)이 500~5,000인 폴리올A 85~98중량부; 질량평균분자량(MW) 100 이하의 반응성 폴리올B 1~15중량부; 고관능기 폴리올C 1~15중량부; 정포제 0.05~3.0중량부; 촉매제 0.01~3.0중량부; 발포제 5~30중량부; 성형접착제 1~10중량부 및 고흡수성수지(SAP) 50~120중량부를 포함하는 폴리올혼합물과, 상기 폴리올혼합물을 구성하는 폴리올A, 폴리올B 및 폴리올C의 총 mol비에 대하여, Index(80~130)의 이소시아네이트를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 폴리올A는 에테르폴리올, 에스테르폴리올 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 폴리올B는 단량체(monomer) 에틸렌 글리콜, 부탄디올, 펜탄디올, 글리세린, 퀴니톨, 1.6-헥산디올, 트리올프로판으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 폴리올C는 네오펜틸글리콜, 프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜.트리에틸렌글리콜로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 글리콜류인 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 고흡수성수지는 입도 200~300mesh의 폴리아크릴산 염제, 초산비닐-아크릴산 에스테르 공중합체 검화물, PVA무수말레인산 반응물, 이소부틸렌-말레인산 공중합체 가교물, 폴리아크릴로니트릴계 검화물, 폴리에틸렌 옥사이드계, 전분 아크릴로니트릴 그라프트 중합체 검화물, 카르복시메틸셀루로우즈(CMC)의 가교체, 쇼둠벤토나이트로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 이소시아네이트는 PPDI,MDI, TDI, IPDI로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 MDI(Methylene diphenyl diisocyanate)계 이소시아네이트 또는 TDI(Tabbed document interface)계 이소시아네이트 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서는 상기 제공되는 조성물을 발포 및 가교 시켜 되는 것으로, 상기 폴리올혼합물과 이소시아네이트를 혼합기에서 교반혼합한 후, 35~80℃의 열실에서 5~30분간 발포 및 가교 시켜 성형되는 흡습우레탄폼을 제공한다.
또한, 본 발명에서는 질량평균분자량(MW)이 500~5,000인 폴리올A; 질량평균분자량(MW) 100 이하의 반응성 폴리올B; 고관능기 폴리올C; 정포제; 촉매제; 발포제; 성형접착제 및 고흡수성수지(SAP)를 포함하는 폴리올혼합물과, 이소시아네이트를 혼합하여 이루어지는 흡습우레탄 조성물을 준비하고, 상기 흡습우레탄 조성물을 발포기에서 교반하여 35~80℃의 열실에서 5~30분간 발포 및 가교 시켜 흡습우레탄폼을 준비하는 제1단계;
상기 제1단계의 흡습우레탄폼을 1~8㎜의 두께로 스카이빙하는 제2단계;
상기 제2단계의 흡습우레탄폼의 일면에 신발깔창용 원단을 접착시키는 제3단계;
상기 제3단계의 신발깔창재를 성형몰드에 넣고 온도 200~220℃에서 1~3분간 유압프레스로 성형하는 제4단계;
상기 제4단계의 성형이 완료된 후 톰슨기로 재단하는 제5단계를 포함하는 신발깔창의 제조방법을 제공한다.
여기서, 상기 제3단계의 원단접착 후, 그 이면에 EVA폼을 접착하여 신발깔창재를 준비하고, 상기 신발깔창재를 온도 120~160℃의 열컨베이어를 통과시키는 제3-1단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 흡습우레탄용 조성물은 질량평균분자량(MW)이 500~5,000인 폴리올A 85~98중량부; 질량평균분자량(MW) 100 이하의 반응성 폴리올B 1~15중량부; 고관능기 폴리올C 1~15중량부; 정포제 0.05~3.0중량부; 촉매제 0.01~3.0중량부; 발포제 5~30중량부; 성형접착제 1~10중량부 및 고흡수성수지(SAP) 50~120중량부를 포함하는 폴리올혼합물과, 상기 폴리올혼합물을 구성하는 폴리올A, 폴리올B 및 폴리올C의 총 mol비에 대하여, Index(80~130)의 이소시아네이트를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 폴리올A는 에테르폴리올, 에스테르폴리올 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 폴리올B는 단량체(monomer) 에틸렌글리콜, 부탄디올, 펜탄디올, 글리세린, 퀴니톨, 1.6-헥산디올, 트리올프로판로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 폴리올C는 네오펜틸글리콜, 프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜,트리에틸렌글리콜로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 글리콜류인 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 고흡수성수지는 입도 200~300mesh의 폴리아크릴산 염제, 초산비닐-아크릴산 에스테르 공중합체 검화물, PVA무수말레인산 반응물, 이소부틸렌-말레인산 공중합체 가교물, 폴리아크릴로니트릴계 검화물, 폴리에틸렌 옥사이드계, 전분 아크릴로니트릴 그라프트 중합체 검화물, 카르복시메틸셀루로우즈(CMC)의 가교체, 쇼둠벤토나이트로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 이소시아네이트는 PPDI, MDI, TDI, IPDI로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 MDI(Methylene diphenyl diisocyanate)계 이소시아네이트 또는 TDI(Tabbed document interface)계 이소시아네이트 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의해 제공되는 흡습우레탄폼은 고흡수성수지를 포함함으로써 흡습기능이 향상되어 수분을 흡수하는 기능이 향상되고, 또한 발냄새의 원인이 되는 땀을 흡수하는 기능이 향상되는 효과가 있다.
또한, 본 발명에서 제공되는 제조방법에 의해 제조되는 신발깔창은 흡습 기능이 향상된 흡습우레탄폼을 사용하고, EVA폼 또는 우레탄폼을 추가 적용함으로써 쿠션감을 향상시킴으로써, 흡습 기능에 의한 땀과 발냄새의 흡습으로 사용시 청량감을 항시 유지하여 주는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 신발깔창을 제조하는 일제조공정을 도시한 공정도이다.
도 2는 본 발명의 신발깔창을 제조하는 다른 실시형태의 제조공정을 도시한 공정도이다.
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 흡습우레탄폼용 조성물, 그 흡습우레탄폼 및 이를 이용한 신발깔창의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 따르는 흡습우레탄폼용 조성물은 질량평균분자량(MW)이 500~5,000인 폴리올A; 질량평균분자량(MW) 100 이하의 반응성 폴리올B; 고관능기 폴리올C; 정포제; 촉매제; 발포제; 성형접착제 및 고흡수성수지(SAP)를 포함하는 폴리올혼합물과, 이소시아네이트를 혼합하여 이루어지는 것으로, 보다 상세하게는 질량평균분자량(MW)이 500~5,000인 폴리올A 85~98중량부; 질량평균분자량(MW) 100 이하의 다관능기 폴리올B 1~15중량부; 고관능기 폴리올C 1~15중량부; 정포제 0.05~3.0중량부; 촉매제 0.01~3.0중량부; 발포제 3~20중량부; 성형접착제 1~10중량부 및 고흡수성수지(SAP) 50~120중량부를 포함하는 폴리올혼합물과, 상기 폴리올혼합물을 구성하는 폴리올A와 폴리올B, 폴리올C의 총 mol비에 대하여, Index(80~130)의 이소시아네이트를 포함하여 이루어지는 것에 그 특징이 있는 것이다. (상기 Index(80~130)이 의미하는 이소시아네이트를 전체 폴리올 대비 몰비로 혼합하여 투입한 것)
본 발명에 따르면, 상기 폴리올A는 질량평균분자량이 500~5000을 만족하는 폴리올로 에테르폴리올, 에스테르폴리올 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것에 그 특징이 있다.
본 발명에 따르면, 상기 폴리올B는 질량평균분자량이 100 이하인 것을 만족하는 폴리올로 에틸렌글리콜, 부탄디올, 펜탄디올, 글리세린, 퀴니톨, 1.6-헥산디올, 트리올프로판로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 사용하는 것에 그 특징이 있다.
본 발명에 따르면, 상기 폴리올C는 네오펜틸글리콜, 프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 글리콜류인 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 폴리올을 구성함에 서로 다른 질량평균분자량을 만족하는 폴리올A와 폴리올B, 폴리올C를 사용하는 것은 폴리올A는 우레탄폼의 기본적인 물성을 갖추고, 폴리올B는 물이 전혀 들어가지 않음으로 반응을 급격하게 일으켜 열을 발생시키고, 폴리올C는 가교밀도를 높여서 기계적 물성을 향상시키기 위한 이유로, 상기 폴리올A의 사용량이 85중량부 미만일 경우에는 반응성이 너무 빠른 문제가 있고, 98중량부를 초과할 경우에는 발포작업이 어려운 문제가 있으며, 상기 폴리올B의 사용량이 1중량부 미만일 경우에는 반응이 너무 늦은 문제가 있고, 15중량부를 초과할 경우에는 반응속도가 너무 빠른 문제가 있다.
또한, 상기 폴리올C는 그 사용량이 1중량부 미만일 때는 가교가 안돼서 기계적물성이 저하되는 문제가 있고, 15중량부를 초과할 경우에는 가교가 너무 심하게 일어나 성형 후 수축변형이 크게 일어나는 문제가 있다.
본 발명에 따르면, 상기 정포제는 우레탄폼에 사용되는 통상의 것을 사용하여도 무방하나, 바람직하게는 open cell용 정포제로 Niax L-3002 Momentive 미국을 사용하는 것이 좋다. 이때, 그 사용량은 만일 0.05중량부 미만일 경우에는 오픈셀의 벽이 약해 깨지고 발포시 도중에 셀이 허물어지는 문제가 있고, 3.0중량부를 초과할 경우에는 크로스쎌(close cell)이 많이 발생하는 문제가 있을 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 촉매제는 반응을 촉진하기 위해 사용되는 되는 것으로, 통상의 촉매제를 사용하여도 무방하나, 바람직하게는 TIN계 촉매제를 사용하는 것이 좋다. 만일, 그 사용량이 0.01중량부 미만일 경우에는 효과가 없는 문제가 있고, 3.0중량부를 초과하여 사용할 경우에는 반응이 너무 빨라 반응성을 제어하기 어려운 문제가 있을 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 발포제는 물리적 발포제로 통상 사용되는 발포제를 사용하여도 무방하나, 바람직하게는 친환경 발포제로 사이크로펜탄을 사용하는 것이 좋다. 만일, 그 사용량이 5중량부 미만일 경우에는 발포량이 너무 작은 문제가 있을 수 있고, 30중량부를 초과할 경우에는 우레탄 안에 고흡수성 수지가 갇혀 흡수기능을 발현할 수 없는 문제가 있다.
본 발명에 따르면, 상기 성형접착제는 핫멜트(hot melt) 분말로 성형시 열로 접착하는 기능을 하는 것이다. 만일, 그 사용량이 1중량부 미만일 경우에는 효과가 없는 문제가 있고, 10중량부를 초과할 경우에는 발포시 셀 파괴 현상이 일어나는 문제가 있다.
본 발명에 따르면, 상기 고흡수성수지는 입도 100~300mesh 고홉수성수지로 폴리아크릴산 염제, 초산비닐-아크릴산 에스테르 공중합체 검화물, PVA무수말레인산 반응물, 이소부틸렌-말레인산 공중합체 가교물, 폴리아크릴로니트릴계 검화물, 폴리에틸렌 옥사이드계, 전분 아크릴로니트릴 그라프트 중합체 검화물, 카르복시메틸셀루로우즈(CMC)의 가교체, 쇼둠벤토나이트로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 사용하는 것에 그 특징이 있다. 바람직하게는 평균입도가 100~300mesh인 것을 사용하는 것이 좋다. 상기 고흡수성 수지는 수분을 홉수하는 기능을 가지는 것으로, 만일 그 사용량이 50중량부 미만일 경우에는 발포가 너무 심하게 일어나 제품 자체를 사용할 수 없는 문제가 있고, 120중량부를 초과할 경우에는 교반이 불가능한 문제가 있을 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 이소시아네이트는 수산기와 반응하는 기능을 하는 것으로, 바람직하게는 모노머릭 또는 폴리머릭 디페닐메탄디이소시아네이트로 이루어진 군에서 선택되는 MDI계 이소시아네이트와 디이소시아나아트로 이루어진 군에서 선택되는 TDI계 이소시아네이트 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 사용하는 것이다.
보다 바람직하게는 MDI계중 선택되는 어느 하나 이상을 사용하는 것이 좋다. 만일, 그 사용량이 전체혼합물을 구성하는 폴리올혼합물을 구성하는 폴리올A와 폴리올B, 폴리올C의 총 mol비에 대하여, 80Index 미만일 경우에는 표면이 끈적거리는 문제가 있고, 130Index 초과하여 사용할 경우에는 부스러지는 문제가 있을 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 개시되는 폴리올혼합물과 이소시아네이트를 발포기에 투입하고, 교반혼합한 후, 그 혼합물을 35~80℃의 열실에서 5~30분간 발포 및 가교 시켜 성형되는 흡습우레탄폼을 제공하게 된다.
본 발명에서는 또한 상기 개시되는 흡습우레탄폼용 조성물을 사용하여 신발깔창을 제조하는 방법을 제공하게 된다. 첨부도면 도 1 및 2를 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 상기 신발깔창 제조방법은 질량평균분자량(MW)이 500~5,000인 폴리올A; 질량평균분자량(MW) 100 이하의 반응성 폴리올B; 고관능기 폴리올C; 정포제; 촉매제; 발포제; 성형접착제 및 고흡수성수지(SAP)를 포함하도록 배합기(10)에서 배합하여 준비되는 폴리올혼합물과 이소시아네이트를 혼합기에 넣고 교반혼합하여 이루어지는 흡습우레탄 조성물을 준비하고, 상기 흡습우레탄 조성물을 발포성형몰드에 넣고 35~80℃의 열실에서 5~30분간 발포 및 가교 시켜 탈형된 흡습우레탄폼(20)을 준비하는 제1단계;
상기 제1단계의 흡습우레탄폼을 1~8㎜의 두께로 스카이빙하는 제2단계;
상기 제2단계의 흡습우레탄폼의 일면에 신발깔창용 원단(30)을 접착시켜 신발깔창재를 준비하는 제3단계;
상기 제3단계의 신발깔창재를 성형몰드에 넣고, 온도 200~220℃에서 1~3분간 유압프레스로 성형하는 제4단계;
상기 제4단계의 성형이 완료된 후 톰슨기로 재단하여 신발깔창(40)을 완성하는 제5단계를 포함하여 이루어지는 것에 그 기술적 특징이 있다.
본 발명에 따르면, 다른 실시형태로 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 3단계의 신발깔창재의 원단(30) 접착면의 이면에 EVA폼(50)을 접착하고, 그 신발깔창재를 온도 120~160℃의 열컨베이어를 통과시키는 제3-1단계를 더 포함하여 이루어질 수 있다. 이때, 상기 열컨베이어를 통과한 신발깔창재는 바람직하게 성형몰드에서 성형시 상온에서 유압프레스로 1~3분간 성형하는 것이 좋다. 이렇게 성형시킨 후, 마지막 단계로 톰슨기로 재단하여 신발깔창(40)을 완성하게 된다.
본 발명에 따르면, 바람직하게 상기 제1단계의 상기 흡습우레탄용 조성물은 질량평균분자량(MW)이 500~5,000인 폴리올A 85~98중량부; 질량평균분자량(MW) 100이하의 다관능기 폴리올B 1~15중량부; 고관능기 폴리올C 1~15중량부; 정포제 0.05~3.0중량부; 촉매제 0.01~3.0중량부; 발포제 3~20중량부; 성형접착제 1~10중량부 및 고흡수성수지(SAP) 50~120중량부를 포함하는 폴리올혼합물과 상기 폴리올혼합물을 구성하는 폴리올A와 폴리올B, 폴리올C의 총 mol비에 대하여, Index(80~130)의 이소시아네이트를 포함하여 이루어지는 것에 그 특징이 있는 것이다.
본 발명에 따르면, 상기 폴리올A는 질량평균분자량이 500~5000을 만족하는 폴리올로 에테르폴리올, 에스테르폴리올 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것에 그 특징이 있다.
본 발명에 따르면, 상기 폴리올B는 질량평균분자량이 100 이하인 것을 만족하는 폴리올로 에틸렌글리콜, 부탄디올, 펜탄디올, 글리세린, 퀴니톨, 1.6-헥산디올, 트리올프로판로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 사용하는 것에 그 특징이 있다.
본 발명에 따르면, 상기 폴리올C는 네오펜틸글리콜, 프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 글리콜류인 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 폴리올을 구성함에 서로 다른 질량평균분자량을 만족하는 폴리올A와 폴리올B, 폴리올C를 사용하는 것은 폴리올A는 우레탄폼의 기본적인 물성을 갖추고, 폴리올B는 물이 전혀 들어가지 않음으로 반응을 급격하게 일으켜 열을 발생시키고, 폴리올C는 가교밀도를 높여서 기계적 물성을 향상시키기 위한 이유로, 상기 폴리올A의 사용량이 85중량부 미만일 경우에는 반응성이 너무 빠른 문제가 있고, 98중량부를 초과할 경우에는 발포작업이 어려운 문제가 있으며, 상기 폴리올B의 사용량이 1중량부 미만일 경우에는 반응이 너무 늦은 문제가 있고, 15중량부를 초과할 경우에는 반응속도가 너무 빠른 문제가 있다.
또한, 상기 폴리올C는 그 사용량이 1중량부 미만일 때는 가교가 안돼서 기계적물성이 저하되는 문제가 있고, 15중량부를 초과할 경우에는 가교가 너무 심하게 일어나 성형 후 수축변형이 크게 일어나는 문제가 있다.
본 발명에 따르면, 상기 정포제는 우레탄폼에 사용되는 통상의 것을 사용하여도 무방하나, 바람직하게는 open cell용 정포제로 Niax L-3002 Momentive 미국을 사용하는 것이 좋다. 이때, 그 사용량은 만일 0.05중량부 미만일 경우에는 오픈셀의 벽이 약해 깨지고 발포시 도중에 셀이 허물어지는 문제가 있고, 3.0중량부를 초과할 경우에는 크로스쎌(close cell)이 많이 발생하는 문제가 있을 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 촉매제는 반응을 촉진하기 위해 사용되는 되는 것으로, 통상의 촉매제를 사용하여도 무방하나, 바람직하게는 TIN계 촉매제를 사용하는 것이 좋다. 만일, 그 사용량이 0.01중량부 미만일 경우에는 효과가 없는 문제가 있고, 3.0중량부를 초과하여 사용할 경우에는 반응이 너무 빨라 반응성을 제어하기 어려운 문제가 있을 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 발포제는 물리적 발포제로 통상 사용되는 발포제를 사용하여도 무방하나, 바람직하게는 친환경 발포제로 사이크로펜탄을 사용하는 것이 좋다. 만일, 그 사용량이 5중량부 미만일 경우에는 발포량이 너무 작은 문제가 있을 수 있고, 30중량부를 초과할 경우에는 우레탄 안에 고흡수성 수지가 갇혀 흡수기능을 발현할 수 없는 문제가 있다.
본 발명에 따르면, 상기 성형접착제는 핫멜트(hot melt) 분말로 성형시 열로 접착하는 기능을 하는 것이다. 만일, 그 사용량이 1중량부 미만일 경우에는 효과가 없는 문제가 있고, 10중량부를 초과할 경우에는 발포시 셀파괴 현상이 일어나는 문제가 있다.
본 발명에 따르면, 상기 고흡수성수지는 입도 100~300mesh 고홉수성수지로 폴리아크릴산 염제, 초산비닐-아크릴산 에스테르 공중합체 검화물, PVA무수말레인산 반응물, 이소부틸렌-말레인산 공중합체 가교물, 폴리아크릴로니트릴계 검화물, 폴리에틸렌 옥사이드계, 전분 아크릴로니트릴 그라프트 중합체 검화물, 카르복시메틸셀루로우즈(CMC)의 가교체, 쇼둠벤토나이트로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 사용하는 것에 그 특징이 있다. 바람직하게는 평균입도가 100~300mesh인 것을 사용하는 것이 좋다. 상기 고흡수성 수지는 수분을 홉수하는 기능을 가지는 것으로, 만일 그 사용량이 50중량부 미만일 경우에는 발포가 너무 심하게 일어나 제품 자체를 사용할 수 없는 문제가 있고, 120중량부를 초과할 경우에는 교반이 불가능한 문제가 있을 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 이소시아네이트는 수산기와 반응하는 기능을 하는 것으로, 바람직하게는 모노머릭 또는 폴리머릭 디페닐메탄디이소시아네이트 및 이들의 유도체로 이루어진 군에서 선택되는 MDI계 이소시아네이트와 디이소시아네이트로 이루어진 군에서 선택되는 TDI계 이소시아네이트 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 사용하는 것이다. 보다 바람직하게는 MDI계중 선택되는 어느 하나 이상을 사용하는 것이 좋다. 만일, 그 사용량이 전체혼합물을 구성하는 폴리올혼합물을 구성하는 폴리올A와 폴리올B, 폴리올C의 총 mol비에 대하여, 80Index 미만일 경우에는 표면이 끈적거리는 문제가 있고, 130Index 초과하여 사용할 경우에는 부스러지는 문제가 있을 수 있다.
이하, 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 보다 상세히 설명하기로 한다. 단, 하기의 실시예들은 본 발명을 설명하기 위한 예시로서, 하기 실시예들로 본 발명을 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 얼마든지 변형 가능한 것이다.
[실시예 1~5]
질량평균분자량(MW)이 500~5,000인 폴리올A 85~98중량부; 질량평균분자량(MW) 100이하의 반응성 폴리올B 1~15중량부; 고관능기 폴리올C 1~15중량부; 정포제 0.05~3.0중량부; 촉매제 0.01~3.0중량부; 발포제 3~20중량부; 성형접착제 1~10중량부 및 고흡수성수지(SAP) 50~120중량부를 포함하는 폴리올혼합물과 상기 폴리올혼합물을 구성하는 폴리올A와 폴리올B, 폴리올C의 총 mol비에 대하여, Index(80~130)의 이소시아네이트를 포함하도록 혼합기에 투입하여 교반혼합시켜 혼합물을 준비하고, 상기 혼합물을 35~80℃의 열실에서 5~30분간 발포 및 가교 시켜 성형된 흡습우레탄폼을 준비하고, 2㎜의 두께를 가지도록 스카이빙하여 된 흡습우레탄폼을 가로×세로=10㎜×10㎜의 다수개의 시편을 준비한 다음, sap(super Absorbent Polymer)의 비율을 40%(실시예1), 35%(실시예2), 30%(실시예3), 25%(실시예4), 20%(실시예5)일 때, 습도별 흡습율을 측정하여 보았으며, 또한, 5개의 시편을 무작위 선택하여, 그 결과는 하기 표 2에 나타내었다. 이때 사용된 상기 조성물의 각각의 구체적인 사용물질은 하기 표 1에 나타내었다.
상기 흡습율은 무게비율 방법으로 측정하였다.
두께 1.5cm, 가로10cm×세로10cm 크기로 샘플을 제작하여 건조온도 70℃±2℃ 범위에서 3시간 건조 후 흡습율이 90±5% 범위를 갖도록 하고 다시 온도 35℃±2℃에서 가열한 후 흡습율을 측정하였다.
구 성 구체적인 물질명
폴리올A PPG(MW:1000,2000,3000)
에스테르폴리올(MW 3200)
폴리부탄디올(MW:2840)
폴리올B EG(에틸렌 글리콜)
DB(부탄디올)
폴리올C SKC(Y1030)MW:374
정포제 BF2470
촉매제 T-9
발포제 HCFC-141B,Hydro fluorocarbon blends(HFC-365/227),
싸이클로 펜탄
성형접착제 TPU분말(200mesh)
고흡습성수지 폴리아크릴산 염제
전분
이소시아네이트 MM103C(바스프사)
TDI
C-MDI
구 분 실험조건
실시예 1 습도(%) 20 40 60 80 100
흡습율(%) 11 20 29 34 36
실시예 2 습도(%) 20 40 60 80 100
흡습율(%) 10 19 27 31 34
실시예 3 습도(%) 20 40 60 80 100
흡습율(%) 9 18 26 30 32
실시예 4 습도(%) 20 40 60 80 100
흡습율(%) 8 16 24 28 30
실시예 5 습도(%) 20 40 60 80 100
흡습율(%) 7 15 22 25 26
[비교예 1~10]
종래의 신발깔창으로 사용되는 EVA폼과 우레탄폼을 준비하고, 상기 실시예와 동일하게 시편을 준비하고, 습도별 흡습율 측정하여 보았으며, 그 결과는 하기 표 3에 나타내었다.
비교예 1~5는 EVA폼을, 비교예 6~10은 우레탄폼을 측정한 결과이다.
구 분 실험조건
비교예 1 습도(%) 20 40 60 80 100
흡습율(%) 0 0 0 0 0
비교예 2 습도(%) 20 40 60 80 100
흡습율(%) 0 0 0 0 0
비교예 3 습도(%) 20 40 60 80 100
흡습율(%) 0 0 0 0 0
비교예 4 습도(%) 20 40 60 80 100
흡습율(%) 0 0 0 0 0
비교예 5 습도(%) 20 40 60 80 100
흡습율(%) 0 0 0 0 0
비교예 6 습도(%) 20 40 60 80 100
흡습율(%) 0 0 0 0 0
비교예 7 습도(%) 20 40 60 80 100
흡습율(%) 0 0 0 0 0
비교예 8 습도(%) 20 40 60 80 100
흡습율(%) 0 0 0 0 0
비교예 9 습도(%) 20 40 60 80 100
흡습율(%) 0 0 0 0 0
비교예 10 습도(%) 20 40 60 80 100
흡습율(%) 0 0 0 0 0

Claims (16)

  1. 질량평균분자량(MW)이 500~4,000인 폴리올A 85~98중량부; 질량평균분자량(MW) 100이하의 반응성 폴리올B 1~15중량부; 고관능기 폴리올C 1~15중량부; 정포제 0.05~3.0중량부; 촉매제 0.01~3.0중량부; 발포제 3~20중량부; 성형접착제 1~10중량부 및 고흡수성수지(SAP) 50~120중량부를 포함하는 폴리올혼합물과 상기 폴리올혼합물을 구성하는 폴리올A와 폴리올B, 폴리올C 총 mol비에 대하여, Index(80~130)의 이소시아네이트를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 흡습우레탄폼용 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폴리올A는 에테르폴리올, 에스테르폴리올 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 흡습우레탄폼용 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 폴리올B는 에틸렌글리콜, 부탄디올, 펜탄디올, 글리세린, 퀴니톨, 1.6-헥산디올, 트리올프로판로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 흡습우레탄폼용 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 폴리올C는 네오펜틸글리콜, 프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 글리콜류인 것을 특징으로 하는 흡습우레탄폼용 조성물
  5. 제1항에 있어서,
    상기 고흡수성수지는 입도 200~300mesh의 폴리아크릴산 염제, 초산비닐-아크릴산 에스테르 공중합체 검화물, PVA무수말레인산 반응물, 이소부틸렌-말레인산 공중합체 가교물, 폴리아크릴로니트릴계 검화물, 폴리에틸렌 옥사이드계, 전분 아크릴로니트릴 그라프트 중합체 검화물, 카르복시메틸셀루로우즈(CMC)의 가교체, 쇼둠벤토나이트로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 흡습우레탄폼용 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 이소시아네이트는 PPDI,MDI, TDI, IPDI, MDI로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 MDI(Methylene diphenyl diisocyanate)계 이소시아네이트 또는 TDI(Tabbed document interface)계 이소시아네이트 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 흡습우레탄폼용 조성물.
  7. 청구항 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항 기재의 조성물을 발포 및 가교 시켜 되는 것으로, 상기 폴리올혼합물과 이소시아네이트를 혼합기에서 교반혼합한 후, 35~80℃의 열실에서 5~30분간 발포 및 가교 시켜 성형되는 흡습우레탄폼.
  8. 질량평균분자량(MW)이 500~5,000인 폴리올A; 질량평균분자량(MW) 100 이하의 반응성 폴리올B; 고관능기 폴리올C; 정포제; 촉매제; 발포제; 성형접착제 및 고흡수성수지(SAP)를 포함하는 폴리올혼합물과 이소시아네이트를 혼합하여 이루어지는 흡습우레탄 조성물을 준비하고, 상기 흡습우레탄 조성물을 발포기에서 교반하여 35~80℃의 열실에서 5~30분간 발포 및 가교 시켜 흡습우레탄폼을 준비하는 제1단계;
    상기 제1단계의 흡습우레탄폼을 1~8㎜의 두께로 스카이빙하는 제2단계;
    상기 제2단계의 흡습우레탄폼의 일면에 신발깔창용 원단을 접착시키는 제3단계;
    상기 제3단계의 신발깔창재를 성형몰드에 넣고 온도 200~220℃에서 1~3분간 유압프레스로 성형하는 제4단계;
    상기 제4단계의 성형이 완료된 후 톰슨기로 재단하는 제5단계를 포함하는 신발깔창의 제조방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제3단계의 원단접착 후, 그 이면에 EVA폼을 접착하여 신발깔창재를 준비하고, 상기 신발깔창재를 온도 120~160℃의 열컨베이어를 통과시키는 제3-1단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신발깔창의 제조방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 흡습우레탄용 조성물은 질량평균분자량(MW)이 500~5,000인 폴리올A 85~98중량부; 질량평균분자량(MW) 100 이하의 반응성 폴리올B 1~15중량부; 고관능기 폴리올C 1~15중량부; 정포제 0.05~3.0중량부; 촉매제 0.01~3.0중량부; 발포제 3~20중량부; 성형접착제 1~10중량부 및 고흡수성수지(SAP) 50~120중량부를 포함하는 폴리올혼합물과, 상기 폴리올혼합물을 구성하는 폴리올A와 폴리올B, 폴리올C의 총 mol비에 대하여 Index(80~130)의 이소시아네이트를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 신발깔창의 제조방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 폴리올A는 에테르폴리올, 에스테르폴리올로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 신발깔창의 제조방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 폴리올B는 단량체(monomer)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 신발깔창의 제조방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 폴리올C는 글리콜류로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 신발깔창의 제조방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 이소시아네이트는 MDI계 or TDI계로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 신발깔창의 제조방법.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 고흡수성수지는 고홉수성수지 분말(200~300mesh)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 흡습우레탄폼용 조성물.
  16. 청구항 제8항 내지 제15항 중 어느 한 항 기재의 제조방법에 의해 제조되는 신발깔창.
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