KR20230070648A - 신발 미드솔용 조성물 및 이로부터 제조된 신발 미드솔 - Google Patents

신발 미드솔용 조성물 및 이로부터 제조된 신발 미드솔 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 신발 미드솔용 조성물은 에틸렌 비닐 아세테이트 35 내지 45 중량부, 폴리올레핀 엘라스토머 30 내지 40 중량부 및 폴리스티렌계 엘라스토머 20 내지 30 중량부가 포함된 중합체 기재; 및 상기 중합체 기재에 첨가되는 첨가제;를 포함한다.

Description

신발 미드솔용 조성물 및 이로부터 제조된 신발 미드솔{Composition for footwear midsole and footwear midsole made therefrom}
본 발명은 신발 미드솔용 조성물 및 이로부터 제조된 신발 미드솔에 관한 것으로, 보다 상세하게는 신발 미드솔로 사용하기에 적절한 낮은 경도에서 충격흡수 특성이 높고, 저반발특성이 우수한 특성을 가지는 신발 미드솔용 조성물 및 이로부터 제조된 신발 미드솔에 관한 것이다.
일반적으로 다양한 분야에 사용되는 폴리에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 공중합체는 고분자 플라스틱 중 유연성과 충격강도, 접착성, 가공성이 우수한 소재이다. 이와 같은 특성을 이용하여 신발의 미드솔 등과 같은 발포체의 소재로 많이 사용되고 있다.
폴리에틸렌 비닐 아세테이트는 비닐 아세테이트(VA)의 함량에 따라 경도나 유연성의 차이를 나타낸다. VA 함량이 증가할수록 경도가 낮아지고, 유연성이 높아지는 경향을 보인다. 또한 VA 함량이 증가할수록 극성이 커져 접착이 우수하여 신발산업의 신발중창 소재로 적합하다.
다만 유연성과 접착성 및 가공성이 우수한 폴리에틸렌 비닐 아세테이트는 비닐 아세테이트의 함량이 증가할수록 경도가 낮아지고 내구성과 충격흡수 특성이 떨어지는 단점을 보여, 물성 보강 소재인 폴리올레핀 엘라스토머(Poly α-olefin elastomer)이나 올레핀 블록 코폴리머(Olefin block copolymer)와 같은 딱딱한 폴리에틸렌계의 소재와 같이 블렌딩하는 것이 일반적이다.
특허문헌 0001에는 컴파운드 조성물을 준비하고, 상기 컴파운드 조성물을 혼합하고, 인젝션 성형 몰드에 상기 혼합된 컴파운드 조성물을 주입하며, 상기 인젝션 성형 몰드에 상기 혼합된 컴파운드 조성물을 예열시키고, 상기 예열된 컴파운드 조성물로 발포 프리폼을 제조하며, 상기 발포 프리폼을 1차 롤링하여 시트 구조의 프리폼을 형성하고, 상기 시트 구조의 프리폼을 재단하여 신발 밑창에 이용되는 미드솔 모양으로 재단하며, 상기 미드솔 모양으로 재단된 프리폼을 2차 롤링하여 미드솔을 제조하고, 상기 2차 롤링하여 제조된 미드솔을 냉각 프레스를 이용하여 냉각함으로써 신발 밑창으로 사용되는 미드솔을 제조하되, 상기 컴파운드 조성물은 에틸렌프로필렌(EPDM) 고무(Rubber), 폴리우레탄, 폴리에스테르 수지, 1,3,5-트리글리시딜 이소시아누레이트(1,3,5-triglycidyl isocyanurate), 도데칸디오익산, 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 폴리에틸렌(PE), 발포제(Foaming Agent), 첨가제 및 안료를 포함하는 것을 특징으로 하는 미드솔로 이루어진 기능성 신발 밑창의 제조방법에 관한 기재가 있다.
특허문헌 0002에는 신발 갑피(upper), 인솔(in-sole) 및 아웃솔(out-sole)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상과 미드솔(midsole) 간의 접착 성능을 향상시키기 위한 미드솔 표면 처리용 조성물에 있어서, 상기 조성물은 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체(ethylene-vinylacetate copolymer), 가교제 및 발포제를 포함하고, 상기 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체는 전체 100 중량부에 대하여 비닐 아세테이트(vinylacetate, VA) 함량이 15 내지 40 중량부인 것을 특징으로 하는 미드솔 표면 처리용 조성물에 관한 기재가 있다.
그러나, 종래 고경도의 신발중창은 워킹시에 신체균형을 잡는데 도움을 주지만 불편함을 초래하고, 높은 반발탄성은 러닝시의 추진력을 높여주지만 발이 쉽게 피로할 수 있는 단점이 있다. 대체로 경도는 반발탄성에 비례하는 것이 일반적이다. 본 발명에서는 비교적 낮은 경도를 가지면서 낮은 반발탄성을 유지할 수 있는 신발중창의 배합 설계를 통하여 시니어 세대를 위한 워킹의 신발 착지 시 충격흡수 특성을 구현하는 것이 요구된다.
한국등록특허 제10-1939205호 (발명의 명칭 : 미드솔로 이루어진 기능성 신발 밑창, 등록일 : 2019년01월10일) 한국공개특허 제10-2021-0004368호 (발명의 명칭 : 접착 성능 향상을 위한 미드솔 표면 처리용 조성물, 미드솔 표면 처리 부재 및 이를 이용한 다층 미드솔 제조 방법, 공개일 : 2021년01월13일)
이에 본 발명자는 신발 미드솔용 조성물을 연구하던 중, 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체를 배합하여 미끄럼 방지 기능이나 미드솔의 접착 성능을 향상시키려고 하는 종래의 방법과는 다르게, 비록 합성고무 자체의 경도는 종래의 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 보다 다소 높지만, 합성고무의 적정량을 혼련, 분산, 압출하여 사출 성형 방식을 거쳐 가열된 몰드에서 제조하면, 종래의 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 보다 영구압축줄음율 및 반발탄성이 각각 감소한다는 사실을 알게 되어 본 발명을 완성하였다.
따라서 본 발명의 목적은 낮은 경도를 유지하면서 우수한 충격흡수 특성인 저반발특성을 가지는 신발 미드솔용 조성물 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명의 다른 목적은 상기 신발 미드솔용 조성물로 제조된 신발 미드솔을 제공하는데 있다.
상술한 목적을 위해, 본 발명은 에틸렌 비닐 아세테이트 35 내지 45 중량부, 폴리올레핀 엘라스토머 30 내지 40 중량부 및 폴리스티렌계 엘라스토머 20 내지 30 중량부가 포함된 중합체 기재; 및 상기 중합체 기재에 첨가되는 첨가제;를 포함하는 신발 미드솔용 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 첨가제는, 상기 중합체 기재 100 중량부에 대하여 가공조제 0.5 내지 2 중량부, 충진제 5 내지 10 중량부, 발포제 8 내지 12 중량부, 안료 3 내지 7 중량부, 공가교제 0.1 내지 1 중량부 및 퍼옥사이드 가교제 0.1 내지 1 중량부를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 신발 미드솔용 조성물로 제조된 신발 미드솔을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 신발 미드솔은 반발탄성값이 25 내지 40%일 수 있다.
본 발명에 따른 신발 미드솔용 조성물로 제조된 신발 미드솔은 비교적 저경도를 유지하면서 반발탄성을 감소시키는 발포체를 제조할 수 있으므로, 신발의 미드솔로 사용될 시 낮은 경도로 발을 감싸 편안한 착화감을 제공하며, 낮은 반발탄성으로 발의 부하를 신발 미드솔이 흡수하여 발의 부하를 줄여주는 역할을 하여, 발의 피로도를 줄일 수 있게 한다.
구체적으로, 본 발명에 따른 신발 미드솔용 조성물은 아스커 경도 40 내지 45의 저경도를 유지함과 동시에 영구압축줄음율이 약 25% 이하, 반발탄성이 약 40% 이하로서 영구압축줄음율 및 반발탄성 특성이 향상될 수 있다.
이하, 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명한다. 이 때 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
본 발명을 기술하는 명세서 전반에 걸쳐, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미하는 것일 수 있다.
본 명세서에서 특별한 정의가 없는 한, "중합체"는 올리고머를 포함하고, 동종 중합체와 공중합체를 포함한다, 상기 공중합체는 교호 중합체, 블록 공중합체, 랜덤 공중합체, 가지 공중합체, 가교 공중합체, 또는 이들을 모두 포함하는 것일 수 있다.
이하, 본 발명에 대해 구체적으로 설명한다.
본 발명은 에틸렌 비닐 아세테이트 35 내지 45 중량부, 폴리올레핀 엘라스토머 30 내지 40 중량부 및 폴리스티렌계 엘라스토머 20 내지 30 중량부가 포함된 중합체 기재; 및 상기 중합체 기재에 첨가되는 첨가제;를 포함하는 신발 미드솔용 조성물을 제공한다.
상기 중합체 기재는 탄성체일 수 있다.
상기 에틸렌 비닐 아세테이트는 에틸렌의 선형구조에 비닐기가 가지(branch)형태로 붙어 있는 구조로서, 비닐기들이 서로 반발하여 탄성을 가지고 비닐기의 극성으로 인해 다른 물질과의 접착성이 높으며 가교제를 사용하여 비닐기를 서로 연결할 수 있는 가교화(cross-linking)가 가능하여 탄성체를 제조하는데 사용된다.
상기 에틸렌 비닐 아세테이트의 함량이 35 중량부 미만이면 경도가 크게 증가하여 신발 미드솔로 사용하기가 어려운 문제점이 있고, 45 중량부 초과이면 반발탄성이 크게 증가하여 충격흡수가 작아 신발 미드솔로 사용하기가 어려운 문제점이 있다.
이러한 상기 에틸렌 비닐 아세테이트는 비닐아세테이트 함유량(VA%, EVA내의 vinyl acetate의 함유량)은 물성에 큰 영향을 준다. VA%가 높으면 비닐기가 많아져 분자량이 커져 밀도가 증가하고, 전체적인 극성의 증가로 접착성이 높아지며, 탄성이 증가하고 가교(cross-link)가 증가하지만 융점이 저하된다. 분자량이 클수록 강인성과 가소성, 내충격성이 향상되나 성형성이나 표면광택이 저하된다. 에틸렌 비닐 아세테이트의 VA%를 조정하여 경질에서 연질의 제품까지 다양한 수지를 만들 수 있다.
여기서 상기 에틸렌 비닐 아세테이트는 비닐아세테이트의 함량이 30 내지 60 중량%이고, ASTM D1238에 의거하여 190℃, 2.16 kg의 하중으로 측정한 용융 지수(MI)가 10 g/10min 이하이고, 분자량 분포(PDI, Mw/Mn)가 10 이하인 것을 사용할 수 있다.
그리고, 상기 에틸렌 비닐 아세테이트의 수평균 분자량(Mn)은 약 15,000 g/mol 이상이면서, 약 25,000 g/mol 이하일 수 있다.
이에 본 발명의 일 실시예에 따른 에틸렌비닐아세테이트 수지는, 용융 지수의 감소에 따라 기계적 강도가 향상되며, 가공성이 향상되는 효과를 나타낼 수 있다. 한편, 에틸렌비닐아세테이트 수지 내 비닐아세테이트 함량은 그대로 유지되므로, 고탄성은 그대로 유지하면서 기계적 강도 및 가공성이 향상될 수 있다.
한편 본 발명에 있어서, 상기 분자량 분포, 중량평균 분자량, 및 수평균 분자량은 겔 투과 크로마토그래피(GPC:gel permeation chromatography, Waters사 제조)를 이용하여 중합체의 중량평균 분자량(Mw)과 수평균 분자량(Mn)을 측정하였고, 중량평균 분자량을 수평균 분자량으로 나누어 분자량 분포(PDI)를 계산하여 구할 수 있다.
올레핀은 이중결합을 1개 가진 사슬 모양 탄화수소 화합물을 의미한다.
폴리올레핀은 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌, 폴리이소부틸렌등의 이중결합이 있는 α-올레핀의 중합으로 생기는 고분자화합물을 의미한다. 폴리올레핀은 투명성이 우수하고 밀도가 낮아 가벼운 플라스틱에 속한다.
상기 폴리올레핀 엘라스토머는 고무의 성질을 가진 올레핀을 의미한다. 상기 폴리올레핀 엘라스토머는 메탈로센 중합 촉매의 발전으로 출현한 비교적 새로운 종류의 중합체이다. 폴리올레핀 엘라스토머의 가장 큰 특징으로는 대부분의 올레핀 재료(PE, PP, EVA, EPDM, SBC, PVC등)와 호환이 가능하며, 플라스틱을 위한 우수한 충격 개질제이며 제품의 완성 시 독특한 성능을 부여한다.
상기 폴리올레핀 엘라스토머의 함량이 30 중량부 미만이면 반발탄성이 크게 증가하여 충격흡수가 작아 신발 미드솔로 사용하기가 어려운 문제점이 있고, 40 중량부 초과이면 경도가 크게 증가하여 신발 미드솔로 사용하기가 어려운 문제점이 있다.
상기 폴리스티렌계 엘라스토머는 열안정성, 내후성 및 내유성을 가진 열가소성 엘라스토머로서, 가황을 거치지 않고 고무처럼 거동하는 소재를 의미한다. 이러한 폴리스티렌계 엘라스토머는 컴파운드시 사출성형이나 압출성형에 적당하고 유연성이 뛰어나 많은 제품에 사용된다.
상기 폴리스티렌계 엘라스토머의 함량이 20 중량부 미만이면 반발탄성이 크게 증가하여 충격흡수가 작아 신발 미드솔로 사용하기가 어려운 문제점이 있고, 30 중량부 초과이면 경도가 크게 증가하여 신발 미드솔로 사용하기가 어려운 문제점이 있다.
상기 폴리스티렌계 엘라스토머의 예로서 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 공중합체를 들 수 있다.
상기 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 공중합체는 다른 수지와 혼입하여 성형 가공하게 되면, 연질상이 용융, 가소화해 독특한 성형 가공성을 나타내고, 성형이 완료되면 경화되어 소성변형을 방지하는 구성 성분으로 기능하게 된다.
상기 첨가제는 가공조제, 충진제, 발포제, 안료, 공가교제 및 가교제를 포함할 수 있다.
상기 가공조제는 금형이나 압출기 표면과 수지와의 점착성을 방지하고 슬립성(slipness) 향상을 위한 첨가제로서, 수지와 혼련되어 용융 점도를 저하시켜 성형과 가공을 좋게 한다. 특히 에틸렌 비닐 아세테이트의 비닐기는 극성을 띄기 때문에 점착력이 강하다. 그래서 가공 중 접촉되는 금속표면을 윤활 시켜 유동을 도와주는 물질인 활제(가공조제)가 필요하다. 가장 보편적으로 쓰이는 플라스틱 수지용 활제에는 Wax, Oil, Zn-St, 스테아린산 등이 있다. 본 발명에서는 가공조제의 예로서 스테아린산 및 Zn-St 중에서 적어도 하나 이상을 포함할 수 있고, 바람직하게는 스테아린산을 포함할 수 있다. 아울러, 본 발명은 상기 중합체 기재 100 중량부에 대하여 가공조제를 0.5 내지 2 중량부를 포함할 수 있으며, 상기 범주에서 본 발명에서 목적으로 하는 신발 미드솔용 조성물을 얻을 수 있다.
상기 충진제는 대량으로 첨가되어 원가절감을 목적으로 하는 증량제(Extender filler)와 기계적, 열적, 전기적 성질이나 가공성을 개선하기 위한 보강제(Reinforcing filler)의 목적으로 사용한다. 발포체의 경우 폼(foam)의 내부에는 수많은 기공(cell)이 존재하며, 기공과 기공 사이에는 많은 공간이 존재하여 결과적으로 물성의 저하를 가져온다. 이와 같은 공간에 물성 보강용 충진제를 사용하여 물성의 저하를 방지하는 목적으로 사용된다. 사용되는 충진제의 종류로는 유리섬유나 CaCO3, 탈크, 규석, 목분, 카본블랙 등의 종류가 있다. 본 발명에서는 충진제의 예로서 CaCO3 및 탈크 중에서 적어도 하나 이상을 포함할 수 있고, 바람직하게는 CaCO3(탄산칼슘)을 포함할 수 있다. 아울러, 본 발명은 상기 중합체 기재 100 중량부에 대하여 충진제를 5 내지 10 중량부를 포함할 수 있으며, 상기 범주에서 본 발명에서 목적으로 하는 신발 미드솔용 조성물을 얻을 수 있다.
상기 발포제는 폴리머의 종류 및 특성과 용도에 맞게 선택하여야 한다. 본 발명에서는 이 분야에서 통상적으로 사용하는 발포제의 입자크기, 발포제의 분해온도 및 분해온도 조절, 폴리머특성에 주는 영향, 가교반응과의 적합성, 분해시의 독성 등을 고려하여 사용할 수 있다.
예컨대 본 발명에서는 발포제의 예로서 아조디카본아마이드(Azodicarbonamide, ADCA)를 포함할 수 있다. 아조디카본아마이드는 화학 유기발포제로서 분해온도가 비교적 뚜렷하고 발열반응을 하며, 분해 시 무해한 N2 가스를 발생시키고, 가스발생량이 다른 발포제에 비해 비교적 큰 특징을 가지고 있다. 또한 N2가스는 수지 투과성이 낮아 클로즈셀(close cell)의 형성을 가능하게 하며, 발포 분해온도가 160~200℃로 상술한 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA)와 가교제의 반감기와 상용성이 좋다.
아울러, 본 발명은 상기 중합체 기재 100 중량부에 대하여 발포제를 8 내지 12 중량부를 포함할 수 있으며, 상기 범주에서 본 발명에서 목적으로 하는 신발 미드솔용 조성물을 얻을 수 있다.
많은 고분자 재료는 무색, 투명하여 시각적 효과를 높이기 위해 착색을 한다. 대표적인 착색제로 안료와 염료가 있다. 상기 안료는 물, 용매 등에 녹지 않는 착색제이며, 염료는 물, 용매 등에 녹는 착색제를 지칭한다. 본 발명에서는 안료의 예로서 산화 티타늄(TiO2)을 포함할 수 있다. 아울러, 본 발명은 상기 중합체 기재 100 중량부에 대하여 안료를 3 내지 7 중량부를 포함할 수 있으며, 상기 범주에서 본 발명에서 목적으로 하는 신발 미드솔용 조성물을 얻을 수 있다.
상기 공가교제는 가교 밀도를 높여주는 매우 반응성 높은 모노머이며 자유 라디칼 중합반응에서 빠른 경화 반응을 얻을 수 있는 첨가제를 뜻한다. 일반적으로 가교 속도를 빠르게 하고 물성을 향상시키기 위해 사용한다. 본 발명에서는 공가교제의 예로서 메타크릴레이트계 화합물, 시아누레이트계 화합물 및 옥심계 화합물 중에서 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 메타크릴레이트계 화합물의 예로서 트리메틸올프로판 트리메타아크릴레이트(TMPTMA : Trimethylolpropane Trimethacrylate), 에틸렌 디메타아크릴레이트 등을 들 수 있다.
상기 시아누레이트계 화합물의 예로서 내열노화성이 좋고 스코치(scorch) 안정성이 우수하고 과산화물 가교에 적합한 트리알릴 시아누레이트(TAC : triallyl cyanurate), 트리알릴 이소시아누레이트(TAIC : triallyl isocyanurate) 등을 들 수 있다.
상기 옥심계 화합물의 예로서 butyl rubber에 주로 사용되는 퀴논 디옥심(Quinone dioxime), 디펜조일-P-퀴논 디옥심(Diphenozoyl-P-quinone dioxime) 등을 들 수 있다.
아울러, 본 발명은 상기 중합체 기재 100 중량부에 대하여 공가교제를 0.1 내지 1 중량부를 포함할 수 있으며, 상기 범주에서 본 발명에서 목적으로 하는 신발 미드솔용 조성물을 얻을 수 있다.
상기 가교제는 과산화물인 퍼옥사이드(peroxide)계 물질에 에너지를 가하여 생성된 라디칼(radical)을 이용하여 중합반응을 개시함으로써 선형 수지(예로서 PE, EVA 등)를 망상구조로 변형시키는 것을 지칭한다. 이러한 가교제는 플라스틱 수지의 형태를 고정시키거나 기계적, 화학적 물성을 향상시키기 위한 첨가제로 사용된다.
본 발명에서는 가교제의 예로서 t부틸 퍼옥사이드(Perbutyl peroxide(PB)) 및 디큐밀 퍼옥사이드(Dicumyl peroxide(DCP)) 중에서 적어도 하나 이상을 포함할 수 있고, 바람직하게는 디큐밀 퍼옥사이드(Dicumyl peroxide(DCP))를 포함할 수 있다. 아울러, 본 발명은 상기 중합체 기재 100 중량부에 대하여 가교제를 0.1 내지 1 중량부를 포함할 수 있으며, 상기 범주에서 본 발명에서 목적으로 하는 신발 미드솔용 조성물을 얻을 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가진다. 또한, 종래와 동일한 기술적 구성 및 작용에 대한 반복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 물성은 다음과 같이 측정하였다.
<경도>
KS M 6660:2016의 방법에 의거하여 Asker사의 경도계(CL-150)로 두께 6㎜이상의 시편을 1kg의 하중으로 서로 다른 5 point를 측정하여 평균치의 결과를 산출하였다.
<비중>
어떤 물질의 질량과 이것과 같은 부피를 가진 표준물질(물)의 질량과의 비율로 정의하며, KS M 6660:2016의 방법에 의거하여 자동비중계로 측정하였다.
<영구압축줄음율>
재료에 하중을 가하여 압축한 때에 생기는 변형율을 나타내는 값으로 KS M 6518:2016의 방법(50ㅁ1℃, 6h, 50%압축)에 의거하여 측정하였다. 본 발명에서는 치구에서 시편의 두께를 50%로 압축시켜 50℃에서 6시간을 방치한 후, 치구에서 분리하여 30분을 냉각한 다음 두께를 측정, 영구압축줄음율을 계산하였다.
<반발탄성>
KS M ISO 8307:2013의 방법에 의거하여 pendulum rebound기로 총 6회의 실험 중 뒤의 3회 값의 평균치를 측정하였다.
<신발의 사용성 평가>
또한 현재 시판중인 신발과 본 발명의 신발 미드솔용 조성물로 제조된 신발 중창(미드솔)을 적용한 신발의 사용성 평가를 진행하였다.
사용성 평가방법은 실제 신발을 선정된 시니어 테스터에게 착화테스트를 통한 설문조사를 하였고, 평가대상은 본 발명으로 완성된 제품을 사용하는 시니어 테스터 25명으로 하였다. (직장인 : 30대 10명, 40대 10명, 골프장 캐디 : 5명으로 구성)
평가항목별 지표는 다음과 같으며, 그 결과를 하기 표 3에 기재하였다.
- A+, 95점 내지 100점 : 매우 우수함
- A, 90점 내지 94점 : 우수함
- B+, 85점 내지 89점 : 보통
- B, 80점 내지 84점 : 나쁨
- C, 80점 미만 : 매우 나쁨
쿠셔닝
신발 뒷부분을 누르거나 굽혀 봤을 때 눌러지는 느낌이 말랑한지 딱딱한지 확인
안정성
활동 시 신발이 좌, 우로 흔들리는 정도를 확인
[실시예 1]
에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 40 phr, 폴리올레핀 엘라스토머(POE) 30 phr 및 폴리스티렌계 엘라스토머(TPE)인 스틸렌-에틸렌-부틸린-스틸렌(SEBS) 30 phr을 니더에 각각 투입하고, 가공조제인 스테아린산 1.0 phr, 충진제인 탄산칼슘 8 phr 및 안료인 산화 티타늄(TiO2) 5.1 phr을 각각 혼입하여 약 100℃에서 10분간 혼련을 진행하였다. 니더에서 충분히 혼련된 중합체에 발포제인 아조디카본아마이드(ADCA) 10.1 phr, 공가교제인 트리알릴 시아누레이트(TAC) 0.3 phr, 가교제인 디큐밀 퍼옥사이드(DCP) 0.6phr을 추가 투입하여 약 2분간 혼련작업을 추가로 진행한다. 혼련이 끝난 중합체를 오픈롤을 통하여 3회에 걸쳐 분산작업을 실시한다. 오픈롤 작업이 끝난 중합체는 압출기에서 약 90℃로 압출다이와 커팅기(pelletizing machine)을 통하여 펠릿(pellet)화하여 컴파운드를 제조한다. 이렇게 제조된 컴파운드는 두께 10㎜의 금형에 사출기로 170℃, 7분간 가압/사출하여 발포체를 제조하였다. 제조된 발포체를 압축비 160%로 재단하여 압축프레스 150㎏/㎠의 조건하에서 160℃의 온도에서 6분간 가열 및 20℃에서 6분간 냉각 후 발포체를 제조하였으며, 그 물성은 하기 표 2에 기재하였다.
[실시예 2]
하기 표 1에 기재된 실시예 1의 기재된 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA), 폴리올레핀 엘라스토머(POE) 및 폴리스티렌계 엘라스토머(TPE)의 함량을 다르게 한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였으며, 그 물성은 하기 표 2에 기재하였다.
[비교예 1]
하기 표 1에 기재된 실시예 1의 기재된 폴리올레핀 엘라스토머(POE) 및 폴리스티렌계 엘라스토머(TPE)를 사용하지 않은 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였으며, 그 물성은 하기 표 2에 기재하였다.
[비교예 2]
하기 표 1에 기재된 실시예 1의 기재된 폴리스티렌계 엘라스토머(TPE)를 사용하지 않은 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였으며, 그 물성은 하기 표 2에 기재하였다.
[비교예 3]
하기 표 1에 기재된 실시예 1의 기재된 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA), 폴리올레핀 엘라스토머(POE) 및 폴리스티렌계 엘라스토머(TPE)의 함량을 다르게 한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였으며, 그 물성은 하기 표 2에 기재하였다.
조성물 실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2 비교예 3
에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 40 40 100 50 50
폴리올레핀 엘라스토머(POE) 30 40 0 50 40
폴리스티렌계 엘라스토머(TPE) 30 20 0 0 10
가공조제 1 1 1 1 1
무기물 8 8 8 8 8
안료 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1
발포제 10.1 10.1 10.1 10.1 10.1
공가교제 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
가교제 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6
항목 실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2 비교예 3
경도
(Asker C)
45 43 33 40 40
비중 0.184 0.183 0.186 0.185 0.183
영구압축줄음율(%) 21.8 24.3 25.2 27.2 26.5
반발탄성(%) 28.1 35.4 58.4 54.2 47.6
제품 실시예 1 제품1
(Joya)
제품2
(Vainer)
제품3
(Sketchers)
쿠셔닝 94.7 82.8 78.4 73.6
안정성 A+ B B+ A
경도 45-46 41-43 68-71 54
탄성 25-26 40-41 47-48 47-48
상기 표 2에 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 신발 미드솔용 조성물은 비교적 낮은 경도를 가지고, 충격흡수 특성인 저반발특성 및 영구압출줄음율이 우수함을 알 수 있다. 구체적으로, 종래의 신발 미드솔용 조성물은 경도가 높아질수록 강성이 높아 반발계수가 커져 외력에 의한 반발탄성이 증가하는 한계가 있었다. 그러나, 본 발명에 따른 신발 미드솔 용 조성물은 비교예 1 내지 3에 대비하여, 저경도를 유지함과 동시에 영구압축줄음율이 약 25% 이하, 반발탄성이 약 40% 이하로서 영구압축줄음율 및 저반발탄성 특성이 현저히 향상됨을 알 수 있다.
또한 상기 표 3에 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 신발 미드솔용 조성물로 제조된 신발과 시중에 판매중인 3종의 신발 완제품의 사용성 평가를 비교해 본 결과, 본 발명에 따른 신발 미드솔용 조성물로 제조된 신발이 낮은 경도에서 낮은 탄성(충격흡수 특성)의 신발이 실제 착용시에 가장 편안한 결과를 보였다. 낮은 경도는 신발의 안정성에 기여하여 착용감을 높여주고, 낮은 탄성(높은 충격흡수)은 신발의 쿠셔닝을 향상시켜 착용자의 발에 대한 피로도를 줄여주는 것을 볼 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 신발 미드솔용 조성물을 활용하면 저경도를 유지하면서 반발탄성을 감소시키는 발포체를 제조할 수 있으므로, 신발의 미드솔로 사용될 시 낮은 경도로 발을 감싸 편한한 착화감을 제공하며, 낮은 반발탄성으로 발의 부하를 신발 미드솔이 흡수하여 발의 부하를 줄여주는 역할을 하여, 발의 피로도를 줄일 수 있게 한다.

Claims (4)

  1. 에틸렌 비닐 아세테이트 35 내지 45 중량부, 폴리올레핀 엘라스토머 30 내지 40 중량부 및 폴리스티렌계 엘라스토머 20 내지 30 중량부가 포함된 중합체 기재; 및
    상기 중합체 기재에 첨가되는 첨가제;를 포함하는 신발 미드솔용 조성물.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 첨가제는, 상기 중합체 기재 100 중량부에 대하여 가공조제 0.5 내지 2 중량부, 충진제 5 내지 10 중량부, 발포제 8 내지 12 중량부, 안료 3 내지 7 중량부, 공가교제 0.1 내지 1 중량부 및 퍼옥사이드 가교제 0.1 내지 1 중량부를 포함하는 신발 미드솔용 조성물.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 따른 신발 미드솔용 조성물로 제조된 신발 미드솔.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 신발 미드솔은 반발탄성값이 25 내지 40%인 신발 미드솔.
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