KR20210013825A - Polymer Composition Urethane Outsole - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 고분자 압축 우레탄 밑창에 관한 기술로서, 상세하게는 신발의 아웃솔을 구성함에 있어, 신발밑창에 탄성력이 부여되게 하여 보행시 충격의 흡수가 가능하게 하면서도, 보행시 편안함을 부여하기 위한 탄성 구조를 갖는 고분자 압축 우레탄 밑창에 관한 것이다.The present invention relates to a polymer compression urethane sole, and in detail, in constructing the outsole of a shoe, an elastic structure is provided to provide comfort when walking, while allowing an elastic force to be imparted to the shoe sole to absorb shock while walking It relates to a polymeric compression urethane sole having a.
일반적으로 신발은 사람의 신체에서 가장 큰 하중을 받고 있는 발을 보호함과 더불어 발의 착용감을 증대시키기 위해 사람의 발에 착용하는 것이며, 신발은 신체의 하중을 탄력적으로 지지하거나 또는 분산시키기 위해 다양한 기능 및 구조로 제조된다.In general, shoes are worn on the feet of a person to increase the fit of the feet while protecting the feet under the greatest load on the human body.Shoes have various functions to support or distribute the body load elastically. And structure.
이러한 신발 중 구두는 스니커즈나 운동화, 슬리퍼 등과는 달리 딱딱한 굽을 사용하는 것이 일반적이어서, 신발의 안정감을 떨어뜨리고, 착용자는 많은 불편함과 피로감을 겪게 되며, 심할 경우 다양한 족부질환이 발생하게 된다.Among these shoes, unlike sneakers, sneakers, and slippers, it is common to use a hard heel, which reduces the stability of the shoe, and the wearer experiences a lot of discomfort and fatigue, and in severe cases, various foot diseases occur.
이에, 근자에 들어 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위해 탄성의 재질을 이용하여 신발이 제안된 바 있다.Thus, in recent years, shoes using an elastic material have been proposed in order to solve the above problems.
그러나 이와 같은 제안에도 불구하고, 상당한 비용이 소요됨과 아울러 착용자로 하여금 여전히 착용감이 저하되는 문제점이 해결되지 못하고 있다.However, in spite of such a proposal, a considerable cost is required and the problem that the wearer still feels deteriorated has not been solved.
한편, 다양한 열가소성 탄성체 소재 중에서 내마모도가 우수한 열가소성 우레탄 탄성체(TPU)를 신발 겉창에 이용하려는 연구는 많이 이루어졌으나, 높은 경도에서는 내마모도가 우수하지만 착화감이 나쁘고, 신발 겉창으로 이용하기 좋은 적정 경도(65 ~ 75)에서는 내마모도가 충분하지 못하며 습윤상태에서의 내슬립성이 좋지 않아 아직 상용화가 되지 못하고 있는 실정이다. 또한 바닥 표면이 매우 매끈한 경우 마찰시 바닥 표면에 자국이 남는 마킹(marking)에서도 문제가 야기되고 있다.On the other hand, among various thermoplastic elastomer materials, there have been many studies to use thermoplastic urethane elastic body (TPU) with excellent abrasion resistance for shoe outsoles, but at high hardness, wear resistance is excellent, but the feeling of wearing is poor, and appropriate hardness (65 ~ In 75), the abrasion resistance is insufficient and the slip resistance in the wet state is not good, so that the commercialization is not yet available. In addition, when the floor surface is very smooth, there is a problem in marking that marks remain on the floor surface during friction.
또한 한국 등록특허 제10-1402987호는 열가소성 우레탄 탄성체(TPU)는 에틸렌-프로필렌-디엔 고무(EPDM)을 소정량 브렌드 시, 내마모도와 습윤 내슬립성이 열가소성 우레탄 탄성체(TPU) 보다 향상된 신발 겉창용 조성물을 제안하고 있다.In addition, Korean Patent No. 10-1402987 discloses that thermoplastic urethane elastomer (TPU) is for shoe outsoles with improved wear resistance and wet slip resistance compared to thermoplastic urethane elastomer (TPU) when blending a predetermined amount of ethylene-propylene-diene rubber (EPDM). Proposing a composition.
그러나 이러한 조성물의 경우 반발탄성값이 클수록 운동역학적 측면에서 좋은 재료라고 할 수 있으나, 이 조성물의 경우 반발탄성값이 53% 이하로서 소비자에게 우수한 반발탄성을 제공하는데 한계가 있다.However, in the case of such a composition, the higher the repulsion elasticity value, the better the material in terms of kinematics. However, this composition has a limitation in providing excellent repulsion elasticity to consumers as the repulsion elasticity value is 53% or less.
따라서 사출성형이 가능하면서도 65 ~ 75 정도의 적절한 경도에서 신발 겉창용 소재로 보다 적합한 내마모성, 습윤 내슬립성 및 반발탄성이 향상된 열가소성 우레탄탄성체는 아직 개발되지 않은 실정이다.Therefore, although injection molding is possible, a thermoplastic urethane elastomer with improved abrasion resistance, wet slip resistance and repulsion elasticity, which is more suitable as a material for shoe outsoles at an appropriate hardness of about 65 to 75, has not been developed yet.
상기 서술한 바와 같이, 본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 고분자 압축 우레탄을 이용한 밑창을 이용하여 보행시 안정감과 편안함을 부여하며, 족부질환의 예방이 가능하게 하기 위한 탄성구조를 갖는 밑창을 제공하고자 한다.As described above, the present invention has been devised to solve the above problems, and provides stability and comfort when walking by using an outsole made of polymer compressed urethane, and elasticity to enable prevention of foot diseases. We want to provide a structured sole.
한편, 본 발명자들은 신발 겉창용 열가소성 우레탄 탄성체를 연구하던 중, 내마모성이 우수한 고분자를 배합하여 내마모성을 향상시키려고 하는 기존의 방법과는 다르게, 비록 천연고무 자체의 내마모성은 기존의 열가소성 우레탄 탄성체 보다 좋지 않지만, 천연고무의 적정량을 멜트 컴파운딩법으로 열가소성 우레탄 탄성체에 블렌드하면 기존의 열가소성 우레탄 탄성체 보다 내마모성, 습윤 내슬립성 및 반발탄성이 우수해진다는 사실을 알게 되어 본 발명을 완성하였다.On the other hand, the inventors of the present invention were researching thermoplastic urethane elastomers for shoe outsoles, unlike the existing method of improving the abrasion resistance by blending a polymer with excellent abrasion resistance, although the abrasion resistance of natural rubber itself is not better than the conventional thermoplastic urethane elastics , When blending an appropriate amount of natural rubber with a thermoplastic urethane elastomer by a melt compounding method, it was found that abrasion resistance, wet slip resistance, and resilience elasticity were better than the existing thermoplastic urethane elastic bodies.
따라서 본 발명의 목적은 가교 공정 없이 내마모성, 습윤 내슬립성 및 반발탄성이 향상된 신발 겉창용 열가소성 고무 조성물 및 이를 이용 신발 밑창을 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a thermoplastic rubber composition for a shoe outsole with improved wear resistance, wet slip resistance and resilience without a crosslinking process, and a shoe sole using the same.
상기 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로는, 열가소성 우레탄 탄성체 75 ~ 92 중량%; 및 천연고무 8 ~ 25 중량%;를 포함하는 열가소성 수지 100 중량부에 대해, 스테아린산 1 ~ 2 중량부;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 고분자 압축 우레탄 조성물 및 이의 조성물을 이용하여 만든 것을 특징으로 하는 신발의 밑창을 제공한다.As a specific means for achieving the above object, 75 to 92% by weight of thermoplastic urethane elastomer; And 8 to 25% by weight of natural rubber; With respect to 100 parts by weight of the thermoplastic resin containing; 1 to 2 parts by weight of stearic acid; characterized in that it is made using a polymer compression urethane composition and a composition thereof Provide the sole of the shoe.
본 발명은, 고분자 압축 우레탄을 이용한 밑창을 제공하는데, 상기 고분자 압축 우레탄 밑창은 그 재질상 좋은 탄성을 가지게 되며, 상대적으로 저렴한 비용으로 착용자로 하여금 안정적인 착용감을 제공할 수 있다.The present invention provides a sole using a polymer compressed urethane, the polymer compressed urethane outsole has good elasticity in terms of its material, and can provide a stable fit to the wearer at a relatively low cost.
또한, 본 발명에 따른 열가소성 폴리우레탄 및 천연고무 블렌드 조성물은 추가적인 가교제 투입과 가교 공정 없이 제조비용이 절감되고 사출성형이 가능하여 효과적으로 제품을 생산하는데 이용될 수 있다.In addition, the thermoplastic polyurethane and natural rubber blend composition according to the present invention can be effectively used to produce a product because manufacturing cost is reduced and injection molding is possible without an additional crosslinking agent and crosslinking process.
특히 본 발명에 따른 열가소성 고무 조성물은 신발 겉창에 적합한 경도를 가지면서 내마모성, 습윤 내슬립성 및 반발탄성이 향상되어 신발 겉창용 소재로 이용될 수 있다.In particular, the thermoplastic rubber composition according to the present invention can be used as a material for a shoe outsole because it has a hardness suitable for a shoe outsole and has improved abrasion resistance, wet slip resistance, and resilience.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. In the present invention, various modifications may be made and various embodiments may be provided, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, it is to be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing each drawing, similar reference numerals have been used for similar elements.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는"이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. Terms such as first, second, A, and B may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. These terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another component. For example, without departing from the scope of the present invention, a first element may be referred to as a second element, and similarly, a second element may be referred to as a first element. The term "and/or" includes a combination of a plurality of related stated items or any of a plurality of related stated items.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it is understood that it may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in the middle. Should be. On the other hand, when a component is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in the middle.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, does not preclude in advance.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms as defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted as an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in this application. Does not.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in more detail.
본 발명은 열가소성 우레탄 탄성체 75 ~ 92 중량% 및 천연고무 8 ~ 25 중량%를 포함하는 열가소성 수지 100 중량부에 대해, 스테아린산 1 ~ 2 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 신발겉창용 열가소성 폴리우레탄 블렌드 조성물을 제공한다.This invention is a thermoplastic polyurethane blend composition for shoe outsoles, characterized in that it contains 1 to 2 parts by weight of stearic acid, based on 100 parts by weight of a thermoplastic resin containing 75 to 92% by weight of an elastic body and 8 to 25% by weight of natural rubber. Provides.
이 때 상기 열가소성 우레탄 탄성체는 경직한 분자쇄인 하드 세그멘트와 유연한 분자쇄인 소프트 세그멘트로 이루어진 불록으로 구분된 공중합체 (segmented block copolymer)로서, 각 세그먼트(segment)는 서로 열역학적 비상용성에 의하여 마이크로 상분리 현상을 일으켜 각각 하드 도메인과 소프트 도메인을 형성하며, 상기 하드 도메인은 분자 사이의 수소결합에 의하여 연결되어 소프트 도메인의 물리적 가교점으로 작용한다.At this time, the thermoplastic urethane elastomer is a segmented block copolymer consisting of a hard segment (a rigid molecular chain) and a soft segment (a flexible molecular chain), and each segment is a microphase separation phenomenon due to thermodynamic incompatibility with each other. To form a hard domain and a soft domain, respectively, and the hard domains are linked by hydrogen bonds between molecules to act as a physical crosslinking point of the soft domain.
이러한 상기 열가소성 우레탄 탄성체로는 에스테르계 또는 에테르계 열가소성 우레탄 탄성체를 사용할 수 있다. 이때 상기 열가소성 우레탄 탄성체의 함량이 75 중량% 미만인 경우 내마모도가 저하되는 문제점이 있으며, 92 중량% 초과인 경우 경도가 높고 습윤 내슬립성이 낮아 신발 겉창으로 사용하기에 적절하지 않기에 상기 범위에서 사용하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 열가소성 우레탄 탄성체:천연고무는 9:1 중량 비율로 사용하는 것이다.As the thermoplastic urethane elastomer, an ester-based or ether-based thermoplastic urethane elastomer may be used. At this time, if the content of the thermoplastic urethane elastomer is less than 75% by weight, there is a problem that abrasion resistance is lowered, and when it exceeds 92% by weight, it is used in the above range because it is not suitable for use as a shoe outsole due to high hardness and low wet slip resistance. It is desirable to do. More preferably, thermoplastic urethane elastomer: natural rubber is used in a ratio of 9:1 by weight.
상기 천연고무(NR)는 열가소성 우레탄 탄성체의 소프트 세그멘트의 유리전이온도(Tg)보다 낮은 유리전이온도를 가지는 천연고무를 사용하는 것이 바람직하다. 열가소성 우레탄 탄성체의 소프트 세그멘트 유리전이온도 보다 더 높은 유리전이온도를 가지는 천연고무를 사용하면 내마모도가 상승하는 효과를 볼 수 없다.As the natural rubber (NR), it is preferable to use a natural rubber having a glass transition temperature lower than the glass transition temperature (Tg) of the soft segment of the thermoplastic urethane elastic body. If a natural rubber with a glass transition temperature higher than that of the soft segment glass transition temperature of thermoplastic urethane elastomer is used, the effect of increasing wear resistance cannot be seen.
천연고무를 열가소성 우레탄 탄성체에 소정량 혼합하게 되면 유연하고 비극성인 천연고무가 극성이 강하고 경직한 열가소성 우레탄 탄성체의 하드 세그멘트와는 상용성이 없고 극성이 약하고 유연한 열가소성 우레탄 탄성체의 소프트 세그멘트와 상용성이 있어 소프트 세그멘트가 더 부드러워진 결과 마이크로 상분리가 더 잘 일어나게 된다.When natural rubber is mixed in a predetermined amount with thermoplastic urethane elastomer, the flexible and non-polar natural rubber is not compatible with the hard segment of urethane , which is highly polar and rigid, and is not compatible with the hard segment of urethane . As a result of the soft segment being softer, micro-phase separation occurs more easily.
하지만 천연고무의 경우 분자량이 커서, 스테아린산을 사용하여야 마이크로 상분리가 더욱 잘 일어날 수 있다.However, in the case of natural rubber, the molecular weight is large, so micro-phase separation can occur more easily when stearic acid is used.
상기 마이크로 상분리 정도가 클수록 기계적 물성은 증가한다. 이는 당업자에게 알려진 사실로, 이러한 특성에 따라 천연고무 자체는 열가소성 우레탄 탄성체보다 내마모도가 작지만 소정량 배합 시에 열가소성 우레탄 탄성체의 내마모도를 증가시킨다.As the degree of micro-phase separation increases, mechanical properties increase. This is known to those skilled in the art, and according to these properties, natural rubber itself has less wear resistance than thermoplastic urethane elastomers, but it increases the wear resistance of thermoplastic urethane elastomers when compounded in a predetermined amount.
이때 상기 천연고무(NR)의 함량이 8 중량% 미만인 경우 경도가 높고 습윤 내슬립성이 낮아 신발 겉창으로 사용하기에 적절하지 못하고, 25 중량% 초과인 경우 열가소성 우레탄 탄성체와의 상용성이 감소하여 열가소성 우레탄 탄성체보다 내마모도가 감소하기에 상기 범위에서 사용하는 것이 바람직하다.At this time, when the content of the natural rubber (NR) is less than 8% by weight, it is not suitable for use as a shoe outsole due to its high hardness and low wet slip resistance, and when it exceeds 25% by weight, the compatibility with thermoplastic urethane elastomer decreases. It is preferable to use it in the above range since its wear resistance is reduced than that of thermoplastic urethane elastic bodies.
아울러, 상기 스테아린산은 열가소성 수지 100 중량부에 대해 1 ~ 2 중량부를 사용하는 것이 바람직하다. 스테아린산이 1 중량부 미만 및 2 중량부 초과하여 사용하는 경우 열가소성 우레탄 탄성체 보다 내마모도가 감소하기에 상기 범위 내에서 사용하는 것이 좋다.In addition, it is preferable to use 1 to 2 parts by weight of stearic acid based on 100 parts by weight of the thermoplastic resin. When stearic acid is used in an amount less than 1 part by weight and more than 2 parts by weight, it is recommended to use it within the above range since the wear resistance is lower than that of thermoplastic urethane elastomers.
아울러, 본 발명은 상기 열가소성 수지 100 중량부에 대하여 고무용 충전제를 1 ~ 5 중량부 사용할 수 있으며, 상기 충전제로는 통상의 고무용 충전제로 사용할 수 있는 것들을 당업자의 선택에 따라 사용할 수 있으며, 바람직하기로는 실리카를 사용하는 것이 좋다.In addition, in the present invention, 1 to 5 parts by weight of a rubber filler may be used based on 100 parts by weight of the thermoplastic resin. As the filler, those that can be used as conventional rubber fillers may be used according to the choice of a person skilled in the art. It is better to use silica.
또한, 마찰을 줄이기 위하여 실리콘 오일 등의 가공 오일을 상기 기재 100 중량부에 대하여 0.5 ~ 5 중량부 사용할 수 있으며, 이 외에 당업계에서 통상적으로 사용하는 산화방지제, 혼련시의 점착을 방지하는 스테아린산 아연 등의 활제 등 다양한 첨가제를 적절하게 선택하여 사용할 수 있다.In addition, 0.5 to 5 parts by weight of processing oil such as silicone oil may be used based on 100 parts by weight of the base material to reduce friction, and in addition, antioxidants commonly used in the art, zinc stearate to prevent adhesion during kneading. Various additives such as lubricants, etc. may be appropriately selected and used.
아울러 상기 열가소성 우레탄 탄성체에 천연고무를 멜트 컴파운딩법(melt-compounding)으로 블렌드하는 것이 바람직하다. 멜트 컴파운딩법은 비용이 가장 적게 들고 현재 당업계에서 제조시 가장 많이 사용되기 때문이다.In addition, it is preferable to blend natural rubber with the thermoplastic urethane elastomer by melt-compounding. This is because the melt compounding method has the lowest cost and is currently most commonly used in manufacturing in the art.
한편 본 발명에 따른 열가소성 폴리우레탄 블렌드 조성물을 밀폐형 혼합기나 압출기를 이용하여 펠렛 형태로 제조한 후 사출 가공함으로써 신발 밑창을 제조할 수 있다.Meanwhile, the thermoplastic polyurethane blend composition according to the present invention may be manufactured in a pellet form using a closed mixer or extruder, and then injection-processed to manufacture a shoe sole.
즉 본 발명에 따른 열가소성 폴리우레탄 블렌드 조성물은 신발 밑창으로 적용하기에 적합한 경도를 갖기 위해 열가소성 우레탄 탄성체에 천연고무를 혼합하여 열가소성 고무 조성물을 제조함으로써, 가교공정이 필요 없어 제조 공정의 단순화, 사출성형이 가능하여 종래의 신발 겉창용 조성물 보다 더욱 적합한 신발 겉창용 조성물을 제공한다. 또한 내마모성, 습윤 내슬립성 및 반발탄성이 향상되어 신발 밑창용으로 널리 사용될 수 있다.In other words, the thermoplastic polyurethane blend composition according to the present invention manufactures a thermoplastic rubber composition by mixing natural rubber with a thermoplastic urethane elastic body to have a hardness suitable for application as a shoe sole, thereby simplifying the manufacturing process and injection molding because there is no need for a crosslinking process. This is possible to provide a composition for a shoe outsole that is more suitable than a conventional shoe outsole composition. In addition, abrasion resistance, wet slip resistance, and rebound elasticity are improved, so it can be widely used for shoe soles.
이하, 본 발명을 실시예를 통하여 더욱 상세히 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. However, these examples are for illustrating the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.
실시예 1 ~ 2Examples 1 to 2
하기 표 1에 나타낸 조성물을 밀폐형 혼합기에 투입하여 균일하게 분산 되도록 10 분 동안 멜트 컴파운딩법으로 혼련하였다. 이때 혼합기 내부의 온도를 160℃ 로 유지하여 혼합기 내부에서 열에 의한 노화를 최소화하는 것이 바람직하다. 상기한 혼련공정 후 조성물을 밀폐관 2 ㎜ 두께의 평판금형 안에 적당량을 투입한 후, 프레스기를 이용하여 160℃, 150 kg/㎠ 의 고온/고압 하에서 5 분간 프레스한 다음, 이를 냉각 프레스기를 이용하여 20℃ 전후의 온도에서 100 kg/㎠의 저온/고압하에서 2 분 동안 프레스하여 시편을 제조하였다.The composition shown in Table 1 was put into a hermetic mixer and kneaded by melt compounding for 10 minutes so as to be uniformly dispersed. At this time, it is desirable to keep the temperature inside the mixer at 160°C to minimize aging due to heat inside the mixer. After the above-described kneading process, an appropriate amount of the composition is put into a flat plate mold having a thickness of 2 mm in a closed tube, and then pressed for 5 minutes under high temperature/high pressure of 160°C and 150 kg/㎠ using a press machine, and then using a cooling press machine. A specimen was prepared by pressing for 2 minutes under a low temperature/high pressure of 100 kg/cm 2 at a temperature around 20°C.
비교예 1 ~ 4Comparative Examples 1 to 4
상기 실시예 1 ~ 2와 동일한 방법으로 하기 표 1에 나타낸 조성물을 사용하여 시편을 제조하였다.Specimens were prepared using the composition shown in Table 1 below in the same manner as in Examples 1 to 2.
상기 실시예 1 ~ 2 및 비교예 1 ~ 4에 따라 제조된 시편에 대하여 다음과 같은 방법으로 물성을 측정하고 열가소성 폴리우레탄 블렌드 조성물 및 물성 값을 하기 표 1에 나타내었다.The physical properties of the specimens prepared according to Examples 1 to 2 and Comparative Examples 1 to 4 were measured in the following manner, and the thermoplastic polyurethane blend composition and the physical property values are shown in Table 1 below.
실험예 상기 실시예 1 ~ 2 및 비교예 1 ~ 4에 의하여 제조된 시편을 다음과 같은 방법으로 물성을 측정하였으며, 그 결과를 상기 표 1에 나타내었다. Experimental Examples The specimens prepared according to Examples 1 to 2 and Comparative Examples 1 to 4 were measured for physical properties in the following manner, and the results are shown in Table 1 above.
1. 경도: ASTM D2240의 방법을 사용하여 측정하였다.1. Hardness: It was measured using the method of ASTM D2240.
2. 비중: 시편의 비중을 측정하기 위하여 ASTM D792에 따라, 비중계(ALFA Mirage model SD-200L)를 사용하여 비중을 측정하였다.2. Specific gravity: In order to measure the specific gravity of the specimen, the specific gravity was measured using a hydrometer (ALFA Mirage model SD-200L) according to ASTM D792.
3. 내마모성(NBS): 시험시편의 내마모 특성을 측정하기 위해 NBS마모 테스트(KS M6625)를 사용하였으며 다음 수학식 1로 계산하였다.3. Abrasion resistance (NBS): To measure the abrasion resistance properties of the test specimen, the NBS wear test (KS M6625) was used, and it was calculated by Equation 1 below.
상기 수학식 1에서, AI 는 내마모율(%)이고, R1는 시험하고자 하는 시편이 2.54 mm 마모되는데 필요한 회전수이며, R2는 마모용 기준물 시편(RMA)이 2.54 mm 마모되는데 평균회전수이다.In Equation 1, AI is the wear resistance rate (%), R1 is the number of revolutions required to wear the specimen to be tested 2.54 mm, and R2 is the average number of revolutions when the reference specimen for wear (RMA) wears 2.54 mm. .
4. 내슬립성(습윤동적마찰계수): 슬립특성은 LLOYD Instruments Ltd.의 friction tester(Version 1.0)를 사용하여 ASTM D1894-76에 준하여 측정하였다. 습윤 상태의 특성 평가는 시험 바닥면인 유리면에 충분한 수분을 도포하여 측정하였으며 습윤 동적마찰계수(wet coefficient of kinetic friction)는 다음 식으로 계산하였다.4. Slip resistance (wet dynamic friction coefficient): Slip characteristics were measured according to ASTM D1894-76 using a friction tester (Version 1.0) of LLOYD Instruments Ltd. The evaluation of the properties of the wet state was measured by applying sufficient moisture to the glass surface, which is the bottom of the test, and the wet coefficient of kinetic friction was calculated by the following equation.
여기서 B는 sled의 움직임을 지속하기 위한 평균 힘이고 W는 그램으로 나타낸 sled의 무게이다.Where B is the average force to sustain the sled's movement and W is the sled's weight in grams.
5. 반발탄성: 시편의 반발탄성은 DIN 53512 방법을 사용하여 측정하였다. 시편은 실린더 형태(지름 29 mm, 두께 12.5± 0.5 mm)로 지침 눈금이 0 위치에서 철봉 지침 100자리 위치 이동 후 4회 낙하하여 5회부터 읽고 3회 측정한 평균치를 나타내었다.5. Rebound elasticity: The rebound elasticity of the specimen was measured using the DIN 53512 method. The specimen was in the form of a cylinder (diameter 29 mm, thickness 12.5±0.5 mm), and after moving from the guide scale to 100 positions of the iron bar guide from the 0 position, it fell 4 times, read from 5 times, and measured 3 times.
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예 1에 의하여 제조된 TPU/NR 신발 겉창용 열가소성 고무 조성물을 사용한 시편은 NBS 마모테스트 결과, NBS 마도도가 1072를 나타냈다. 그리고 실시예 2에 의하여 제조된 TPU/NR 신발 겉창용 열가소성 고무 조성물을 사용한 시편은 NBS 마모테스트 결과 NBS 마모도가 639를 나타냈다.As shown in Table 1, the specimen using the thermoplastic rubber composition for the TPU/NR shoe outsole prepared according to Example 1 of the present invention exhibited an NBS wear test result, and an NBS mardo degree of 1072. And the specimen using the thermoplastic rubber composition for the TPU/NR shoe outsole prepared according to Example 2 showed an NBS abrasion degree of 639 as a result of the NBS wear test.
상기 실시예 1 및 2와 동일한 열가소성 우레탄 탄성체(TPU)만을 기재로 사용하여 제조된 비교예 1의 시편의 NBS 마모도 500과 비교하여 볼 때, 실시예 1 및 2의 내마모성이 향상되었음을 확인할 수 있었다.When compared with the NBS wear of the specimen of Comparative Example 1 prepared using only the same thermoplastic urethane elastic body (TPU) as in Examples 1 and 2 as a substrate, it was confirmed that the wear resistance of Examples 1 and 2 was improved.
또한 실시예 1의 습윤 동적마찰계수 0.39, 실시예 2의 습윤 동적마찰계수 0.36로서, 비교예 1의 습윤 동적마찰계수 0.21과 비교하여 볼 때 더 우수한 습윤 내슬립성을 가지는 것이 확인되었다.In addition, it was confirmed that the wet dynamic friction coefficient of Example 1 was 0.39 and the wet dynamic friction coefficient of Example 2 was 0.36, which was more excellent when compared to the wet dynamic friction coefficient of Comparative Example 1 of 0.21.
즉 상기 NBS 마모도의 경우는 값이 클수록 내마모성이 우수한 것을 나타내고, 습윤 동적마찰계수는 값이 클수록 습윤 내슬립성이 우수한 것을 나타낸다.That is, in the case of the NBS abrasion degree, the larger the value, the better the abrasion resistance, and the larger the wet dynamic friction coefficient, the better the wet slip resistance.
또한, 실시예 1과 2에 의하여 제조된 시편은 각각, 경도가 71과 67로서 신발 겉창으로 사용하기에 적합한 경도임을 알 수 있다. 이에 비교하여 비교예 1의 시편은 경도가 76로서 경도가 높고 일반적으로 경도가 높을 경우 우수한 내마모성을 나타내는데, 본 발명의 실시예 1과 2에 의하여 제조된 시편은 경도가 신발 겉창으로 사용하기 적합하게 감소하였는데도 NBS 마모도가 경도가 높은 비교예 1의 시편보다 더 높은 것을 알 수 있다. 비중에 있어서도 본 발명에 따른 실시예는 비중도 감소하여 신발 겉창으로 사용하기에 더 적절한 것임을 알 수 있다.In addition, it can be seen that the specimens prepared according to Examples 1 and 2 had hardness of 71 and 67, respectively, which is suitable for use as a shoe outsole. In comparison, the specimen of Comparative Example 1 has a high hardness of 76, and generally exhibits excellent abrasion resistance when the hardness is high.The specimens prepared according to Examples 1 and 2 of the present invention have a hardness suitable for use as a shoe outsole. Although it was reduced, it can be seen that the NBS wear was higher than that of the specimen of Comparative Example 1 having high hardness. In terms of specific gravity, it can be seen that the specific gravity of the embodiment according to the present invention is also reduced and is more suitable for use as a shoe outsole.
또한 본 발명에서는 천연고무(NR)의 사용량이 중요한 요소이다. 비교예 2과 실시예 1 및 2를 비교하여 볼 때, 천연고무를 30 중량%로 사용한 비교예 2의 경우 NBS 마모도가 309로서 내마모성이 크게 감소하는 것을 알 수 있다.In addition, in the present invention, the amount of natural rubber (NR) is an important factor. When comparing Comparative Example 2 with Examples 1 and 2, it can be seen that in the case of Comparative Example 2 in which 30% by weight of natural rubber was used, the wear resistance of NBS was 309, which greatly reduced the wear resistance.
또한 본 발명에서는 스테아린산의 사용량도 중요한 요소이다. 비교예 3과 실시예 1을 비교하여 볼 때, 스테아린산을 사용하지 않은 비교예 3의 경우는 NBS 마모도가 475로서 실시예 1 보다 훨씬 NBS 마모도가 낮은 것을 알 수 있고 비교예 1인 열가소성 우레탄 탄성체 보다 내마모성이 좋지 않은 것을 알 수 있다.In addition, in the present invention, the amount of stearic acid is also an important factor. When comparing Comparative Example 3 and Example 1, in the case of Comparative Example 3 without using stearic acid, it was found that the NBS wear was 475, which was much lower than that of Example 1, and compared to the thermoplastic urethane elastomer of Comparative Example It can be seen that the wear resistance is not good.
다시 말하면, 본 발명에 따라 열가소성 우레탄 탄성체 75 ~ 92 중량%에 천연고무을 8 ∼ 25 중량% 범위로 배합하고, 이들의 총 합인 100 중량%를 100 중량부로 하였을 때 스테아린산을 1 ~ 2 중량부 범위로 배합한 경우에만, 열가소성 우레탄탄성체로만을 사용한 경우와 대비하여 내마모성이 향상된 효과를 얻을 수 있다.In other words, according to the present invention, when natural rubber is blended in the range of 8 to 25% by weight in the range of 75 to 92% by weight of the thermoplastic urethane elastomer, and 100 parts by weight of the total amount of them is 100 parts by weight, stearic acid is in the range of 1 to 2 parts by weight. Only when blended, it is possible to obtain an effect of improved abrasion resistance compared to the case of using only a thermoplastic urethane elastomer.
또한 실시예 1과 실시예 2의 반발탄성은 각각 62%와 65%로서, 열가소성 우레탄 탄성체만 사용된 비교예 1의 반발탄성 51%과 에틸렌-프로필렌-디엔 고무(EPDM)이 블렌드된 비교예 4의 반발탄성 53%과 비교해 볼 때 실시예 1과 실시예 2의 반발탄성이 많이 상승한 것을 알 수 있다.In addition, the resilience of Example 1 and Example 2 was 62% and 65%, respectively, and Comparative Example 4 in which 51% of the resilience of Comparative Example 1 in which only thermoplastic urethane elastomer was used and ethylene-propylene-diene rubber (EPDM) were blended. It can be seen that the rebound resilience of Example 1 and Example 2 was significantly increased when compared with 53% of the repulsion elasticity of.
따라서 상기 조합의 본 발명에 따른 열가소성 폴리우레탄 블렌드 조성물을 이용하여 제조한 신발 밑창은 가교공정 없이, 적합한 경도(65-75)와 내마모성, 습윤 내슬립성 및 반발탄성이 우수한 신발 밑창으로 제공될 수 있다.Therefore, the shoe sole manufactured using the thermoplastic polyurethane blend composition according to the present invention of the above combination can be provided as a shoe sole having excellent hardness (65-75), abrasion resistance, wet slip resistance and resilience without a crosslinking process. have.
아울러, 본 발명에 따른 신발 밑창은 보행시 안정감과 편안함을 부여하며, 족부질환의 예방이 가능하게 하기 위한 탄성구조를 갖게 된다.In addition, the shoe sole according to the present invention provides stability and comfort when walking, and has an elastic structure for preventing foot disease.
Claims (1)
천연고무 8 ~ 25 중량%;를 포함하는 열가소성 수지 100 중량부에 대해,
스테아린산 1 ~ 2 중량부;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 고분자 압축 우레탄 조성물을 이용하여 만든 것을 특징으로 하는 신발의 밑창.75 to 92% by weight of thermoplastic urethane elastomer; And
8 to 25% by weight of natural rubber; based on 100 parts by weight of a thermoplastic resin containing,
Stearic acid 1 to 2 parts by weight; characterized in that it comprises, the sole of a shoe, characterized in that made using a polymer compression urethane composition.
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