KR20230055657A - 고내구성 및 고접착력을 갖는 신발용 접착제 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고내구성 및 고접착력을 갖는 신발용 접착제 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 우레탄을 기반으로 하여 고내구성 및 고접착력을 갖는 신발용 접착제 조성물에 관한 것이다.
본 발명은 폴리우레탄수지 100 중량부에 대하여, 소광제 0.5 내지 1 중량부; 경화제 3 내지 4 중량부; 접착증진제 1 내지 5 중량부; 및 촉매 0.2 내지 1 중량부;를 포함하는 고내구성 및 고접착력을 갖는 신발용 접착제 조성물을 제공한다
본 발명은 폴리우레탄수지 100 중량부에 대하여, 소광제 0.5 내지 1 중량부; 경화제 3 내지 4 중량부; 접착증진제 1 내지 5 중량부; 및 촉매 0.2 내지 1 중량부;를 포함하는 고내구성 및 고접착력을 갖는 신발용 접착제 조성물을 제공한다
Description
본 발명은 고내구성 및 고접착력을 갖는 신발용 접착제 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폴리우레탄수지를 기반으로 하여 고내구성 및 고접착력을 갖는 신발용 접착제 조성물에 관한 것이다.
국민소득이 높아지고 있는 것과 비례하여 건강에 대한 사람들의 관심이 높아져 걷기 열풍이 불고 있으며, 이에 따라, 최근 신발산업은 무릎, 발목 등의 관절에 무리를 주지 않으며 발의 피로감을 줄이는 등 소비자의 안전과 기능성을 최대한 살린 기능성 러닝화 제품을 개발하고 있다.
러닝화의 경우, 보통의 신발보다 쿠션감이 좋기 때문에 달릴 때 발 전체로 전해지는 충격을 흡수하여 발을 보호해주고, 탄력있는 달리기가 가능하도록 겉창의 우수한 반발탄성력과 함께 흡수된 땀의 신속한 배출, 방수, 항균 등을 위한 갑피의 기능성이 요구되고 있다.
현재 러닝화의 유니솔은 대부분 EVA계 발포 소재로 구성되어 있으나 올레핀계 소재인 EVA계 유니솔은 경량성, 반발탄성 등의 장점이 있는 반면 기존의 고무계 겉창 소재에 비해 내마모성 및 내슬립성 등의 문제점이 있다.
이를 해결하기 위하여, 유니솔 배합 조정 등의 화학적 접근 방법, 패턴 개선 등의 물리적 접근 방법 등이 개발되고 있으나 생산 효율성이 낮다는 한계점이 있으며, 신발산업과 기술의 발전 속도가 빨라지고 신제품의 개발이 활발하게 진행됨에 따라 유니솔의 마모 및 슬립 특성 등을 개선할 수 있는 기술의 개발이 요구되며, 또한, 상기와 같은 개발 요구에 부합하는 러닝화 유니솔용 고내구성 및 고접착력을 갖는 접착제 개발이 시급한 실정이다.
먼저, 한국등록특허 제10-1421762호는 극성 물질을 포함하는 제1 성분 및 비극성 폴리올레핀(np-PO)과 폴리디엔-기재의 폴리우레탄 또는 폴리디올-기재의 폴리우레탄의 블렌드를 포함하는 제2 성분을 포함하는 폴리우레탄 블렌드 조성물에 관한 기술을 공지한 바 있으나, 상기와 같은 특허의 경우에는 신발용 접착제가 요구하는 조건 중 가장 중요한 접착성 및 내열성 중 특히 내열성이 약한 문제가 있어 신발 제조상의 문제점이 있다.
또한, 한국등록특허 제10-0577078호는 폴리머 폴리올, 유기디이소시아네이트, 쇄 연장제, 중합용매 및 촉매제를 사용하여 제조된 폴리우레탄 접착물에 관한 기술로, 상기 폴리우레탄 접착물 97~96 중량%에 염화고무 2~8 중량%와, 에틸렌비닐아세테이트수지 1~5 중량% 및 산제 0.2~2 중량%로 이루어진 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 접착제가 알려져 있지만 상기와 특허의 경우에는 분산된 염화고무의 영향으로 장시간 일광에 노출되었을 경우 변색의 문제점이 있으며 또한 염화고무의 용해를 위하여 방향족 용제를 사용해야 한다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 폴리우레탄수지를 기반으로 하여 고내구성 및 고접착력을 갖는 신발용 접착제 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 고내구성 및 고접착력을 갖는 신발용 접착제 조성물에 있어서, 폴리우레탄수지 100 중량부에 대하여, 소광제 0.5 내지 1 중량부; 경화제 3 내지 4 중량부; 접착증진제 1 내지 5 중량부; 및 촉매 0.2 내지 1 중량부;를 포함한다.
이때, 상기 폴리우레탄수지는, H12MDI(4,4'-디사이클로헥사메틸렌 디이소시아네이트)와, MDI(메틸렌디페닐이소시아네이트)와, PTMG(폴리테트라메틸렌글리콜)와, DMS(디메틸술파이드), DMPA(2,2-디메틸롤 프로피온산)와, TEA(테트라에틸암모늄)와, EDA(에틸렌디아민)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 촉매는, DBTDL(디부틸틴디라우레이트)인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 신발용 접착제 조성물은, 에탄올을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 폴리우레탄수지를 기반으로 하여 러닝화 유니솔에 대한 접착강도와 내구성이 우수하여, 이로 인해 접착 불량률 감소 및 이를 통한 제조 원가 절감에 이바지할 수 있다는 이점이 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 상세히 설명하며, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
본 발명에 따른 고내구성 및 고접착력을 갖는 신발용 접착제 조성물은 폴리우레탄수지와, 소광제, 경화제, 접착증진제, 촉매를 포함한다.
먼저, 상기 폴리우레탄수지는 H12MDI(4,4'-디사이클로헥사메틸렌 디이소시아네이트)와, MDI(메틸렌디페닐이소시아네이트)와, PTMG(폴리테트라메틸렌글리콜)와, DMS(디메틸술파이드), DMPA(2,2-디메틸롤 프로피온산)와, TEA(테트라에틸암모늄)와, EDA(에틸렌디아민)로 구성된다.
바람직한 실시예에 따르면, 상기 폴리우레탄수지는 상기 H12MDI(4,4'-디사이클로헥사메틸렌 디이소시아네이트)는 0.9 중량%, MDI(메틸렌디페닐이소시아네이트)는 0.1 중량%, PTMG(폴리테트라메틸렌글리콜)는 0.48 중량%, DMS(디메틸술파이드)는 0.02 중량%, DMPA(2,2-디메틸롤 프로피온산)는 0.3 중량%, TEA(테트라에틸암모늄)는 0.3 중량%, EDA(에틸렌디아민)는 0.2 중량%로 구성된다.
다음으로, 상기 소광제는 실리카 입자와 같이 빛을 산란시킬 수 있는 물질을 코팅 및 도료에 첨가하여 피막의 반사효과를 감소시켜 광택을 줄여주는 물질로, 상기 소광제는 입자의 크기가 매우 작고, 분산이 잘 되어 있다.
바람직한 실시예에 따르면, 상기 고내구성 및 고접착력을 갖는 신발용 접착제 조성물은 상기 소광제 1 중량부를 포함하며, 상기 고내구성 및 고접착력을 갖는 신발용 접착제 조성물에 포함되는 상기 소광제가 1 중량부를 초과할 경우 상기 폴리우레탄수지와 반응을 하지 않는 상기 소광제가 상기 접착제의 결합으로 작용하여 접착강도를 하락시킬 수 있다.
다음으로, 상기 경화제는 시판 중인 다양한 경화제가 사용될 수 있으나, 바람직한 실시예에 따르면, 상기 경화제는 한국신발피혁연구원(KIFLT)이 자체 합성한 것으로, 반응성이 향상된 구조를 가지는 K-01가 사용된다.
또한, 상기 고내구성 및 고접착력을 갖는 신발용 접착제 조성물은 상기 경화제 5 중량부를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 경화제가 5 중량부 이상 포함될 경우 과도한 가교밀도로 인하여 오히려 접착 강도가 저하될 수 있다.
이때, 상기 고내구성 및 고접착력을 갖는 신발용 접착제 조성물은 80℃에서 20분간 경화시키는 것이 바람직하다. 90℃ 이상의 온도에서 경화시킬 경우 피착제로 사용되는 유니솔의 열수축이 발생하는 문제점이 있으며, 70℃ 이하의 온도에서 경화시킬 경우 지촉 건조가 완전하게 이루어지지 않는다는 문제점이 있다.
다음으로, 상기 접착증진제는 분자에 많은 극성기를 보유하고 있으며, 이를 통해 수소결합의 증가로 인하여 접착제의 접착력을 향상시키거나, 혼합되어 피착제의 표면과 유사한 계면활성제의 역할을 하여 접착강도를 향상시키는 것이다.
바람직한 실시예에 따르면, 상기 접착증진제는 시판 중인 다양한 경화제가 사용될 수 있으나, 바람직한 실시예에 따르면, BYK사의 고분자량 block copolymer를 사용하는 수성 접착증진제 BYK-4500가 사용된다.
이때, 상기 고내구성 및 고접착력을 갖는 신발용 접착제 조성물은 상기 접착증진제 3 중량부를 포함하는 것이 바람직하며, 상기 고내구성 및 고접착력을 갖는 신발용 접착제 조성물에 포함되는 상기 접착증진제가 5 중량부를 초과할 경우 수소결합 및 화학적 가교 농도가 감소하게 되고, 이에 따라 접착강도에 악영향을 미친게 된다.
다음으로, 상기 촉매는 화학반응에 참여하지는 않지만, 상기 화학반응에 필요한 활성화 에너지를 낮추어 주어 빠른 반응 속도와 전환율을 높이기 위해 첨가되는 것이다.
상기 촉매는 시판 중인 다양한 촉매가 사용될 수 있으나, 바람직한 실시예에 따르면, 상기 촉매로는 DBTDL(디부틸틴디라우레이트)가 사용되며, 0.5 중량부 포함된다.
또한, 상기 고내구성 및 고접착력을 갖는 신발용 접착제 조성물은 접착 표면의 이물제거 및 접착성 증가를 위하여 증류수, 에탄올 및 MEK를 더 포함할 수 있으나, 표면의 오염물 제거에 효과적이고, 독성이 적은 에탄올을 포함하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 실시예, 비교예 및 실험예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되지는 않는다. 여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
실시예 1
폴리우레탄수지 100kg에 소광제 1kg, 경화제로 한국신발피혁연구원(KIFLT)의 K-01 5kg, 접착증진제로 BYK사의 BYK-4500 3kg, 촉매로 DBTDL(디부틸틴디라우레이트) 0.5kg, 에탄올 1kg을 첨가하여 80℃에서 20분간 반응시켜 고내구성 및 고접착력을 갖는 신발용 접착제 조성물을 제조하였다.
비교예 1
상기 실시예 1과 동일하게 진행하되, 경화제의 함량을 10kg로 변경하여 제조하였다.
비교예 2
상기 실시예 1과 동일하게 진행하되, 접착증진제의 함량을 10kg으로 변경하여 제조하였다.
즉, 본 발명에 따른 고내구성 및 고접착력을 갖는 신발용 접착제 조성물을 하기 표 1에 나타난 성분으로 배합하였으며, 실시예 1 및 비교예 1 내지 2의 조성물을 이용하여 고내구성 및 고접착력을 갖는 신발용 접착제 조성물을 제조하였다.
| 구분 | 실시예 1 | 비교예 1 | 비교예 2 |
| 폴리우레탄수지 | 100 | 100 | 100 |
| 소광제 | 1 | 1 | 1 |
| 경화제 | 5 | 10 | 5 |
| 접착증진제 | 3 | 3 | 10 |
| 촉매 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
실험예 1 - 접착력 시험
상기 실시예 1 및 비교예 1 내지 2의 신발용 접착제에 대하여 접착력을 평가하기 위해서 다음과 같이 접착력 시험을 수행하였다.
| 구분 | 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 |
| 접착강도(5회 평균, kgf/cm) | 2.21 | 2 | 1.8 |
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따라 제조된 고내구성 및 고접착력을 갖는 신발용 접착제는 비교예 1, 비교예 2와 대비하여 접착강도가 높은 것을 확인할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따라 제조된 고내구성 및 고접착력을 갖는 신발용 접착제는 폴리우레탄수지를 기반으로함으로써 내구성 및 접착력이 우수하다는 것을 확인할 수 있다.
이상과 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해되어야 한다.
Claims (4)
- 폴리우레탄수지 100 중량부에 대하여,
소광제 0.5 내지 1 중량부;
경화제 3 내지 4 중량부;
접착증진제 1 내지 5 중량부; 및
촉매 0.2 내지 1 중량부;를 포함하는 고내구성 및 고접착력을 갖는 신발용 접착제 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 폴리우레탄수지는,
H12MDI(4,4'-디사이클로헥사메틸렌 디이소시아네이트)와, MDI(메틸렌디페닐이소시아네이트)와, PTMG(폴리테트라메틸렌글리콜)와, DMS(디메틸술파이드), DMPA(2,2-디메틸롤 프로피온산)와, TEA(테트라에틸암모늄)와, EDA(에틸렌디아민)로 구성되는 것을 특징으로 하는 고내구성 및 고접착력을 갖는 신발용 접착제 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 촉매는,
DBTDL(디부틸틴디라우레이트)인 것을 특징으로 하는 고내구성 및 고접착력을 갖는 신발용 접착제 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 신발용 접착제 조성물은,
에탄올을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고내구성 및 고접착력을 갖는 신발용 접착제 조성물.
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100577078B1 (ko) | 2004-04-27 | 2006-05-08 | 삼우고분자 주식회사 | 폴리우레탄 접착물 |
| KR101421762B1 (ko) | 2006-11-01 | 2014-07-22 | 다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨 | 비극성 폴리올레핀 및 폴리우레탄을 포함하는 물품 및 이것의 제조 방법 및 용도 |
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2021
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Patent Citations (2)
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