KR20240026864A - 방수 및 투습성 신발류 물품 - Google Patents
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Abstract
본 출원은 갑피, 안창, 밑창 및 그물 소재를 포함하는 방수 및 투습성 신발류 물품에 관한 것으로, 갑피는 외부 소재와 방수 및 투습성 멤브레인을 포함하며, 방수 및 투습성 멤브레인은 신발류 물품의 내부를 향하는 외부 소재의 표면에 적층되고, 그물 소재의 적어도 상단부는, 신발류 물품의 내부를 향하는 방수 및 투습성 멤브레인의 표면에서 갑피의 저부 둘레 가장자리에 위치한 갑피의 방수 및 투습성 멤브레인에 부착된다. 또한, 본 출원은 그러한 방수 및 투습성 신발류 물품을 제조하는 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 갑피, 안창, 밑창 및 그물 소재를 포함하는 방수 및 투습성 신발류 물품에 관한 것이다. 갑피는 방수 및 투습성 멤브레인 및 외부 소재를 포함한다. 또한, 방수 및 투습성 신발류 물품의 제조 방법이 제공된다.
방수 및 투습성 갑피 소재를 포함하는 방수 및 투습성 신발류 물품은, 실외 운동뿐만 아니라, 보통 신발이 보다 두껍고 보다 튼튼한, 예컨대 화재 안전, 보건, 치안, 기계 및 국방 분야에서의 중대한 업무 등 다양한 용도로 사용된다. 이러한 방수 및 투습성 신발류 물품은 물, 유체, 진흙 및 눈과 같은 요소로부터 보호를 제공하는 한편, 내구성 및 보호도 제공한다.
특히 중대한 업무 분야에서, 신발류 물품이 사용 중에 신뢰성 있게 방수성을 제공하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 화재 안전 분야에서 부츠 내 물 유입은, 그러한 부츠가 차갑고 무거워지며 착용하기에 불편하게 하여 착용자의 안전을 저하시킬 수 있다. 무거운 부츠는 착용자가 빠르게 움직이는 것을 막을 수 있는 반면, 불편함을 느낌으로 인해 착용자의 주의를 산만하게 할 것이다.
또한, 중대한 업무 또는 실외 용례로 사용되는 방수 및 투습성 신발류 물품은, 보통 큰 기계적 응력을 견딜 수 있는 복잡한 갑피 소재를 필요로 한다. 특히 갑피와 밑창 사이의 영역을 밀봉하는 것은 그러한 방수 및 투습성 신발류 물품의 제조에 문제를 일으킬 수 있다.
따라서, 특히 중대한 업무 용례에서 신뢰성 있는 방수성 및 투습성을 제공하는 방수 및 투습성 신발류 물품에 대한 필요성이 존재한다. 특히, 방수 및 투습성 신발류 물품의 갑피와 밑창 사이에 적절한 밀봉에 대한 필요성이 존재한다. 전술한 문제점을 회피하는 그러한 방수 및 투습성 신발의 개선된 제조 방법의 필요성이 추가로 존재한다.
갑피, 안창, 밑창, 그물 소재로 이루어진 방수 및 투습성 신발류 물품이 제공된다. 갑피는 외부 소재와 방수 및 투습성 멤브레인을 포함하고, 방수 및 투습성 멤브레인은 방수 및 투습성 신발류 물품의 내부를 향하는 외부 소재의 표면에 적층된다. 그물 소재의 적어도 상단부는 방수 및 투습성 신발류 물품의 내부를 향하는 방수 및 투습성 멤브레인의 표면에서 갑피의 저부 둘레 가장자리에 위치한 갑피의 방수 및 투습성 멤브레인에 부착된다.
그물 소재는 솔기(seam)에 의해 방수 및 투습성 멤브레인에 부착될 수 있다. 그물 소재와 방수 및 투습성 멤브레인이 중첩될 수 있다. 그물 소재와 방수 및 투습성 멤브레인은 적어도 6mm 중첩된다. 그물 소재는 그물 소재의 외향면에 의해 방수 및 투습성 멤브레인에 부착될 수 있다. 대안적으로, 그물 소재는 그물 소재의 내향면이 방수 및 투습성 멤브레인에 부착될 수 있도록 상단부에 말린 가장자리(rolled edge)를 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 그물 소재의 내향면과 그물 소재의 외향면은 그물 소재의 하단부에서 획정된다.
그물 소재의 적어도 하단부는 안창에 부착될 수 있다. 그물 소재는 솔기에 의해 안창에 부착될 수 있다. 그물 소재는 접착제에 의해 안창에 부착될 수 있다. 실시예들에서, 신발류 물품의 일부 부분에서 그물 소재는 접착제로 안창에 부착되고 다른 부분에서는 솔기로 부착된다.
안창은 라스팅 보드(lasting board), 스트로벨 보드(strobel board) 또는 발가락 라스팅 보드(toe lasting board)일 수 있다. 안창은 윈도우(window)를 포함할 수 있다. 윈도우는 주입되는 밑창 폴리머가 윈도우를 통해 방수 및 투습성 멤브레인을 향해 흐르도록 한다. 창 주위에는, 착용자의 발바닥을 향하는 안창의 상면에 스페이서 소재가 부착될 수 있다. 스페이서 소재는 채널을 포함할 수 있다. 채널은 윈도우로부터 바깥쪽으로 향할 수 있다.
갑피는 배킹층(backing layer)을 더 포함할 수 있다. 배킹층은 방수 및 투습성 멤브레인의 내향면에 적층되는 텍스타일층 또는 메쉬층일 수 있다. 텍스타일층은 편직물(knit) 또는 직포(woven)일 수 있다. 배킹층은 주입되는 밑창 폴리머가 침투하여 갑피의 방수 및 투습성 멤브레인에 도달할 수 있도록 개방된 구조를 가져야 한다.
방수 및 투습성 멤브레인의 외향면에 적어도 하나의 텍스타일층이 적층될 수 있다. 텍스타일은 편직물, 직포 또는 부직포(nonwoven)일 수 있다.
방수 및 투습성 신발류 물품은 라이너(liner)를 더 포함할 수 있다. 갑피의 내부에 라이너가 위치한다. 라이너는 적어도 하나의 텍스타일층 또는 메쉬 소재를 포함할 수 있다. 라이너는 적어도 하나의 텍스타일층과 방수 및 투습성 멤브레인을 포함할 수 있다. 라이너는 2개의 텍스타일층들 사이에 끼워진 방수 및 투습성 멤브레인을 포함하는 적층체(laminate)일 수 있다. 라이너는 부티(bootie)의 형태일 수 있다. 라이너는 발가락 영역에서만 부티를 형성할 수 있다. 저부에서 부티는 부티의 측면과 다른 소재를 포함할 수 있다. 부티의 저부에서 라이너는 상이한 소재로 보강될 수 있다. 라이너가 저부에 개방되어 있으며 방수 및 투습성 멤브레인을 포함하는 경우, 방수 및 투습성 멤브레인은 그물 소재를 향한다. 주입되는 밑창 폴리머가 라이너의 방수 및 투습성 멤브레인에 도달하기 위해, 방수 및 투습성 멤브레인 사이에 위치한 임의의 배킹층이 개방 구조를 가져야 한다.
방수 및 투습성 신발류 물품 내부에서 갑피에 발가락 보호 캡이 부착될 수 있다. 발가락 보호 캡은 갑피와 라이너 사이에 위치할 수 있다.
방수 및 투습성 신발류 물품은 보호층, 바람직하게는 폴리우레탄층을 더 포함할 수 있다. 보호층은 고무층일 수 있다. 보호층은 방수 및 투습성 신발류 물품의 외측에 위치할 수 있다. 보호층은 갑피의 저부 둘레의 외측과 그물 소재에 부착될 수 있다. 보호층은 밑창 폴리머의 주입에 의해 그물 소재에 부착될 수 있다. 보호층은 접착제로 그물 소재에 부착될 수 있다.
또한, 방수 및 투습성 신발류 물품의 제조 방법이 제공되며, 그 방법은 갑피, 안창, 밑창 및 그물 소재를 제공하는 단계로서, 갑피는 적어도 하나의 외부층과 방수 및 투습성 멤브레인을 구비하며, 방수 및 투습성 멤브레인은 신발류 물품의 내부를 향하는 표면에서 외부층에 적층되는 것인 단계, 선택적으로 적어도 하나의 방수 및 투습성 멤브레인을 포함하는 라이너 소재를 선택적으로 제공하는 단계, 및 그물 소재의 적어도 상단부를 방수 및 투습성 신발류 물품의 내부를 향하는 방수 및 투습성 멤브레인의 표면에서 갑피의 저부 둘레 가장자리에 위치한 갑피의 방수 및 투습성 멤브레인에 부착시키는 단계를 포함한다.
그 방법은 그물 소재의 하단부를 안창에 부착시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 추가 단계로서 밑창이 사출(injecting)된다.
그 방법은 밑창을 사출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는 발가락 영역 및 나머지 신발류 물품에 적용될 수 있다.
당업자라면 본 발명의 특징들은 비한정적인 예로서 제공되는 이하의 상세한 설명 및 첨부 도면으로부터 보다 잘 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 그물 소재를 포함하는 방수 및 투습성 신발류 물품의 단면도이다.
도 2는 그물 소재 및 라이너를 포함하는 방수 및 투습성 신발류 물품의 단면도이다.
도 3은 그물 소재를 포함하는 방수 및 투습성 신발류 물품의 단면도이다.
도 4는 그물 소재 및 라이너를 포함하는 방수 및 투습성 신발류 물품의 단면도이다.
도 5는 그물 소재를 포함하는 방수 및 투습성 신발류 물품의 단면도이다.
도 1은 그물 소재를 포함하는 방수 및 투습성 신발류 물품의 단면도이다.
도 2는 그물 소재 및 라이너를 포함하는 방수 및 투습성 신발류 물품의 단면도이다.
도 3은 그물 소재를 포함하는 방수 및 투습성 신발류 물품의 단면도이다.
도 4는 그물 소재 및 라이너를 포함하는 방수 및 투습성 신발류 물품의 단면도이다.
도 5는 그물 소재를 포함하는 방수 및 투습성 신발류 물품의 단면도이다.
본 발명의 다양한 실시예를 이하에 상세히 논의하지만, 본 발명은 각종 다양한 특정 맥락에서 구현될 수 있는 수많은 적용 가능한 발명 개념을 제공한다는 것을 이해하여야 한다. 본 명세서에서 논의하는 특정 실시예들은 단지 본 발명을 이루고 사용하기 위한 특정 방식의 예시일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하지 않는다.
본 발명의 이해를 용이하게 하기 위해, 다수의 용어를 이하에 정의한다. 본 명세서에서 정의되는 용어들은 본 발명과 관련된 분야에서 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 바와 같은 의미를 갖는다. 단수 표현 및 "상기"와 같은 용어들은 단지 단일 개체만을 지칭하고자 하는 것이 아니라, 예시를 위해 특정 예가 사용될 수 있는 일반적인 부류(class)를 포함한다. 본 명세서에서 전문 용어는 본 발명의 특정 실시예를 설명하기 위해 사용되지만, 그들의 사용은 청구범위에 기술한 것을 제외하면, 본 발명을 한정하지 않는다.
"신발" 또는 "신발류 물품"이라는 용어는 구두(shoes), 부츠(boots), 운동화(sneakers) 등의 발을 위한 외부 덮개를 지칭한다.
본 발명은 방수 및 투습성 신발류 물품 및 상기 방수 및 투습성 신발류 물품의 제조 방법에 관한 것이다. 방수 및 투습성 신발류 물품은 갑피, 안창, 밑창 및 그물 소재를 포함한다. 그물 소재는 밑창을 성형하기 위해 주입되는 폴리머 소재(polymeric material)에 대해 투과성을 가져야 한다. 바람직하게는, 그물 소재는 개방 메쉬 소재이거나 개구부를 포함하는 텍스타일 소재이다. 이들 개구부는 주입되는 밑창 폴리머 소재가 개구를 통과해 흐를 수 있도록 스테이플(staple), 루프(loop) 또는 스티치(stitch) 또는 유사한 구조로 형성될 수 있다. 주입되는 밑창 폴리머 소재의 충분한 유동이 갑피의 방수 및 투습성 멤브레인과 방수 밑창 사이에 내구성이 있는 방수 시일이 형성될 수 있게 한다. 또한, 그물 소재는 밑창이 사출되기 전에 라스팅 또는 스트로벨 프로세스를 위한 충분한 기계적 강도를 필요로 한다.
갑피는 적층되는 외부 소재와 방수 및 투습성 멤브레인을 포함한다. 또한, 갑피는 외부 소재와 방수 및 투습성 멤브레인 사이에 적어도 하나의 텍스타일층을 포함할 수 있다. 신발류 물품의 내부를 향하는 방수 및 투습성 멤브레인 쪽에 배킹층이 적층될 수 있다. 배킹층은 개방 메시 소재 또는 텍스타일층일 수 있다. 배킹층에 대한 텍스타일층 및 개방 메쉬 소재는 주입되는 밑창 폴리머 소재가 텍스타일층 또는 개방 메쉬 소재를 완전히 침투할 수 있게 하는 임의의 소재를 의미한다. 바람직하게는, 텍스타일층은 편직물 또는 직포이다. 섬유(fibre), 필라멘트 또는 얀(yarn)들 사이의 개구부는 주입되는 밑창 폴리머 소재가 침투하여 방수 및 투습성 멤브레인에 도달하기 위한 충분한 개구부를 제공한다. 외부 소재와 방수 및 투습성 멤브레인이 표면의 대부분에 걸쳐 부착되도록 외부 소재와 방수 및 투습성 멤브레인이 서로 적층된다. 갑피의 방수 및 투습성 멤브레인은 2개, 3개 또는 4개의 층을 갖는 적층체로 이루어질 수 있다(방수 및 투습성 적층체 포함).
외부 소재는 그러한 용도로 통상 사용되는 임의의 소재로 제조될 수 있다. 예로는 가죽, 합성 가죽 및 텍스타일 직물(textile fabric)이 있다. 통상적으로, 텍스타일 직물은 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폴리아미드(예컨대, 나일론) 또는 면(cotton)을 포함한다. 외부 소재는 전술한 소재의 2개 이상의 층을 포함하는 적층체일 수 있다.
텍스타일 직물은 모노필라멘트와 같은 필라멘트, 섬유 또는 이들의 임의의 혼합물을 포함할 수 있다. 섬유는 천연 섬유, 합성 섬유 및 이들의 임의의 혼합물을 포함한다. 천연 섬유는 면, 대마(hemp), 또는 아마(linen) 등의 셀룰로오스 유형; 실크, 앙고라, 양털, 알파카, 캐시미어, 모헤어 등의 동물 섬유, 및 이들의 조합을 포함한다.
합성 섬유는 아크릴 폴리머, 폴리에스테르, 폴리올레핀, 폴리우레탄, 폴리아미드 및 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 텍스타일 직물은 편직물, 직포 또는 부직포일 수 있다. 직물은 신축될 수 있다. 신축성은, 예컨대 엘라스토머로 제조된 신축성 있는 얀 또는 섬유의 사용으로 인한 것일 수 있다. 신축성은 얀이나 섬유가 편직 또는 직조되는 방식으로 인한 것일 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "편직물"이라는 용어는 적어도 하나의 얀, 실(thread) 또는 모노필라멘트가 루프 스티치(loop stitch)라 불리는 루프들의 연속적인 열을 이루고 있는 구성을 갖는 임의의 직물 또는 텍스타일을 지칭한다. 각각의 열이 진행함에 따라, 새로운 루프가 기존 루프를 통해 당겨진다. 활성 루프 스티치는 다른 루프가 이들을 통과할 수 있을 때까지 바늘 상에 유지된다.
직물 편직 프로세스에서, 직물은 얀, 얀들 또는 모노필라멘트의 루프의 인터메싱(intermeshing)에 의해 형성된다. 얀 또는 모노필라멘트의 각각의 실은 코스(course)라고 불리는 사행 경로(meandering path)를 따르고, 그에 따라 실의 사행 경로에 대칭적으로 루프를 형성한다. 하나의 루프가 다른 루프를 통해 당겨지는 경우, 루프 스티치가 형성된다. 루프 스티치는 수평 방향(위편직(weft knitting)) 또는 수직 방향(경편직(warp knitting))으로 형성될 수 있다. 각각의 스티치가 다음 스티치에 매달린 일련의 루프 스티치는 웨일(wale)이라고 불린다.
위편직은, 루프가 단일 얀 또는 모노필라멘트로부터 수평적으로 이루어지며, 루프의 인터메싱이 교차 방향으로 일어나는, 즉 웨일이 얀 또는 모노필라멘트의 코스에 수직인 직물 형성 방법이다. 위편직은 단지 하나의 얀 또는 모노필라멘트를 사용하거나 다수의 얀 또는 모노필라멘트를 사용하여 편직될 수 있다.
경편직은, 루프가 각각의 경사(warp yarn) 또는 모노필라멘트로부터 직물의 길이를 따라 수직적으로 이루어지며, 루프의 인터메싱이 길이 방향으로 일어나는 직물 형성 방법이다. 경편직에서, 웨일과 코스는 평행하게 연장된다. 하나의 얀 또는 모노필라멘트가 각각의 웨일에 필요하며, 그에 따라 얀 또는 모노필라멘트의 많은 단부가 가로 방향으로 배치되는 개별 바늘에 동시에 공급된다.
바람직한 편직 소재는 나일론(PA 6 또는 PA 6.6) 등의 폴리아미드 또는 폴리에스테르로 이루어지는 섬유를 포함한다.
"직포"는 직조(weaving)에 의해 형성된 직물 또는 텍스타일을 지칭한다. 직조는 경사와 위사(weft yarn)의 엮임(interlacement)에 의한 직물 형성 방법이다. 경사 및 위사 모두는 본질적으로 직선으로 서로 평행하게, 길이 방향(경사) 또는 교차 방향(위사)으로 연장한다.
"부직포"는 통상 섬유나 필라멘트가 기계적으로, 열적으로 또는 화학적으로 얽혀 있는 시트 또는 웹(web) 구조로 정의된다. 섬유는 통상 무작위로 시트 또는 웹 형태로 배치되며, 이어서 니들 펀칭(needle punching)이나 수력 얽힘(hydroentangling) 등에 의해 기계적으로 결합(bound)되거나, 또는 시트 또는 웹에 바인더를 도포함으로써 화학적으로 결합되거나, 바인더의 유무에 관계없이 접합에 의해 섬유 또는 필라멘트를 적어도 부분적으로 용융시킴으로써 열적으로 결합된다.
실시예들에서, 갑피는 4개의 층을 포함하는 적층체일 수 있다. 적층체의 최외층은 마이크로 섬유로 이루어질 수 있다. 그러한 최외층은 부직포층에 적층될 수 있다. 마이크로 섬유층과는 반대되는 표면 상에서, 부직포층은 방수 및 투습성 멤브레인에 적층될 수 있다. 제 4층으로서, 텍스타일층이 부직포층과는 반대되는 방수 및 투습성 멤브레인의 표면에 적층될 수 있다. 그 텍스타일층은 갑피에서 신발 내부를 향한다. 이러한 층은 편직물과 같은 개방 메쉬 소재일 수 있다. 개방 메쉬 구조는 밑창 소재가 텍스타일층을 통과해 방수 및 투습성 멤브레인 상으로 침투할 수 있게 한다. 바람직하게는, 마이크로 섬유는 폴리아미드 또는 폴리우레탄으로 이루어진다. 바람직하게는, 부직포층은 폴리에스테르 또는 폴리아미드, 예컨대 나일론으로 이루어진다.
실시예들에서, 외부층은 내구적 발수성(DWR; Durable Water Repellent)을 갖도록 처리되었을 수 있다. DWR은 직물이 내수성 또는 소수성을 갖도록 그 직물을 코팅, 침지 또는 스프레이하는 처리이다. 직물이 물로 포화되는 것을 방지하는 것은 기능성층의 통기성 감소를 방지한다.
신발의 방수성은 미국 특허 제5,329,807호에 설명한 원심 분리기 테스트(Centrifuge test)를 사용함으로써 결정될 수 있으며, 그 전체가 참조로서 본 명세서에 인용된다. 원심 분리기 테스트는 30분 동안 수행될 수 있다. 신발류 물품은 30분 후에 누설이 확인되지 않으면 방수 처리된 것으로 간주된다.
신발의 투습성은 미국 국방부 육군 전투화 온대 기후 사양(Department of Defense Army Combat Boot Temperate Weather Specification)에 따른 전체 부츠 투습률 시험(Whole Boot Moisture Vapor Transmission Rate Test)의 측정에 따라 평가될 수 있다. 사양은 이하와 같다:
전체 부츠 투습성
부츠 투습성 시험은 실내와 실외 환경의 수증기 농도 차이에 의해 시험 샘플을 통한 투습률(MVTR)을 나타내도록 설계될 것이다.
장치
a) 외부 시험 환경 제어 시스템은 시험 기간에 걸쳐 23(±1)℃ 및 50%±2% 상대 습도를 유지할 수 있을 것이다.
b) 저울은 물로 채운 시험 샘플의 중량을 (±0.01) 그램의 정밀도로 측정할 수 있을 것이다.
c) 보수백(water holding bag)은 시험 샘플에 삽입되어 내부 윤곽에 부합할 수 있도록 유연성을 가질 수 있을 것이며; 접힌 부분이 에어 갭을 생성하지 않도록 충분히 얇아야 하고; 시험할 신발류 제품보다 훨씬 더 큰 MVTR을 가져야 하고; 액상의 물이 아니라 수증기만이 신발류 제품의 내부에 접촉하도록 방수 처리되어야 할 것이다.
d) 시험 샘플용 내부 히터는 시험 샘플에서 액상의 물의 온도를 35(±1)℃로 균일하게 제어할 수 있을 것이다.
e) 시험 샘플의 칼라 주위에 밀봉 방법은 액상의 물 및 수증기 모두에 영향 받지 않을 것이다.
과정
a) 샘플을 시험 환경과 조건에 적어도 12시간 동안 둔다.
b) 가열 장치를 보수백에 삽입하며, 이어서 완전한 조립체를 시험 샘플 개구부에 삽입하고, 내부 밑창으로부터 측정된 5cm의 높이까지 물로 채운다.
c) 신발의 상부 주위에서 칼라 주위에 개구부를 플라스틱 랩으로 밀봉하며, 패키징 테이프를 사용하여 테이핑한다.
d) 시험 샘플의 물을 35℃로 가열한다.
e) 시험 샘플의 무게를 재고, Wi로서 기록한다.
f) 최소 4시간 동안 무게를 잰 후, 시험 샘플의 온도를 유지한다.
g) 최소 4시간 후에 시험 샘플의 무게를 다시 잰다. 중량을 Wf로 그리고 테스트 기간을 Td로 기록한다.
h) 이하의 공식으로부터 시험 샘플의 MVTR(그램/시간)을 산출한다:
i) MVTR = (Wi - Wf)/Td.
이러한 테스트는, ASTM D8041(2016)에 따른 것이다. 예를 들면, 유럽 신발 사이즈 42의 낮은 발목 신발에 대해, 신발류는, 상기 계산된 값이 1.5 그램/시간 이상인 경우, 통기성인 것으로 간주될 수 있을 것이다. 더 크거나 작은 신발 크기에 대해서는, 신발의 표면적이 증가하거나 감소함에 따라 상기 한계값을 외삽할 수 있다.
방수 및 투습성 멤브레인은 DIN EN 343(2010)에 명시된 요건이 충족되는 경우, 즉 EN 20 811(1992)에 따른 정수압에 대한 액체 내수성 테스트에서 8000Pa 이상의 액체 내수성(Wp)을 갖는 경우, 방수 특성을 갖는 것으로 간주된다.
방수 및 투습성 멤브레인의 투습성은 "컵 테스트(Cup Test)"라고도 알려진 EN ISO 15496에서 정의되고 시험된다. 물을 수용하고 방수 및 투습성 멤브레인으로 덮인 용기 상에 방수 및 투습성 멤브레인의 20㎝ × 20㎝ 또는 원형 φ100㎜ 샘플이 배치된다. 이어서, 아세트산 칼륨을 수용하고 동일한 맴브레인에 의해 덮인 컵이, 샘플 상에 배치된다. 수증기가 방수 및 투습성 멤브레인을 통과하여 컵 내로 보내지며, 이어서 그 컵의 중량 증가가 측정된다. 방수 및 투습성 멤브레인은 투습성이 0.01g/(Pa㎡h) 이상인 경우 투습성 또는 통기성을 갖는 것으로 간주된다. 필요한 크기의 샘플을 얻을 수 없는 경우, 15.6g의 물과 혼합되고 표준(Norm)에 지정된 아세트산 칼륨 양의 절반, 즉 100g 대신에 50g을 수용하는 보다 작은 컵을 사용하여 보다 작은 샘플이 측정에 사용될 수 있다. 투습성 및 통기성이라는 용어는 본 명세서에서 서로 바꾸어 사용될 수 있다.
방수 및 투습성의 적절한 합성 폴리머 멤브레인의 비제한적인 예로는, 폴리우레탄, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 발포 폴리테트라플루오로에틸렌(ePTFE), 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF), 플루오르화 에틸렌 프로필렌(FEP), 퍼플루오로알콕시 알칸(PFA), 개질된 폴리테트라플루오로에틸렌 폴리머, 테트라플루오로에틸렌(TFE) 코폴리머, 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌과 같은 폴리알킬렌, 폴리에테르 설폰(PES), 폴리에스테르, 미국 특허 공개 제2016/0032069호에 교시된 바와 같은 폴리(p-자일릴렌)(ePPX), Sbriglia 명의의 미국 특허 제9,926,416호, Bell 명의의 미국 특허 출원 제2021/0317276호, Bell 명의의 PCT 특허 출원 제2020/28331호에 교시된 바와 같은 다공성 초고분자량 폴리에틸렌(eUHMWPE), Sbriglia 명의의 미국 특허 제9,932,429호에 교시된 바와 같은 다공성 에틸렌 테트라플루오로에틸렌(eETFE), Sbriglia 등 명의의 미국 특허 제7,932,184호에 교시된 바와 같은 다공성 폴리락트산(ePLLA), Sbriglia 명의의 미국 특허 제9,441,088호에 교시된 바와 같은 다공성 비닐리덴 플루오라이드-코-테트라플루오로에틸렌 또는 트리플루오로에틸렌[VDF-코-(TFE 또는 TrFE)] 폴리머 및 이들의 코폴리머 및 조합이 있다.
방수 및 투습성 멤브레인은 발포 폴리테트라플루오로에틸렌(ePTFE), 발포 폴리에틸렌, 발포 폴리프로필렌, 발포 폴리올레핀, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 코폴리에테르 에스테르, 폴리에테르, 발포 폴리에테르, 폴리아미드, 코폴리에테르 아미드 및 폴리아크릴레이트 중 적어도 하나, 이들의 복합재 또는 다층 적층체를 포함할 수 있다. 방수 및 투습성 멤브레인은 플루오로폴리머로 만들어질 수 있으며, 특히 미세다공성 발포 폴리테트라플루오로에틸렌(ePTFE)으로 만들어질 수 있다.
미세다공성 폴리테트라플루오로에틸렌 방수 및 투습성 멤브레인은 US 3,953,566 및 US 4,187,390에 교시된 바와 같이 발포 폴리테트라플루오로에틸렌의 멤브레인이다. 발포 폴리테트라플루오로에틸렌의 그러한 멤브레인은 상표명 GORE-TEX® 직물로 W.L. Gore and Associates로부터의 구매 가능한 직물이 있다. 방수 및 투습성 멤브레인은 미국 메릴랜드주 엘크톤에 소재한 W.L. Gore and Associates, Inc 소유의 US 4,194,041와 US 4,942,214의 교시에 따라 실질적으로 제조된 폴리우레탄 코팅된 미세다공성 팽창 폴리테트라플루오로에틸렌 멤브레인으로 제조될 수 있다. 멤브레인의 한쪽면 또는 양쪽면 모두에 편직 텍스타일과 같은 추가의 지지재가 제공될 수 있다.
실시예들에서, 방수 및 투습성 멤브레인은 멤브레인과 지지층의 적층체, 또는 2개의 지지층들 사이에 샌드위치되는 멤브레인을 포함한다. 지지층은 전술한 바와 같은 텍스타일층일 수 있다. 그물 소재를 향하는 방수 및 투습성 멤브레인의 표면 상의 지지층은 단지 개방 메쉬 소재 또는 개방 텍스타일층일 수 있다. 이와 관련하여 개방 텍스타일층과 개방 메쉬 소재는 주입되는 밑창 폴리머 소재가 텍스타일 소재 또는 개방 메쉬 소재를 완전히 관통할 수 있게 하는 임의의 소재를 의미한다. 바람직하게는, 텍스타일층은 편직물 또는 직포이다.
방수 및 투습성 멤브레인은 갑피의 전체 길이에 존재할 수 있다. 대안적으로, 방수 및 투습성 멤브레인은 착용자의 발을 둘러싸는 갑피의 영역에만 존재할 수 있는데, 예컨대 발바닥으로부터 착용자의 발목을 둘러싸는 영역까지 존재하고 더 이상은 존재하지 않을 수 있다.
안창은, 예컨대 접합 가죽, 합성 직물, 열가소성 폴리머, 섬유판 또는 고무 등 임의의 적절한 소재로 제조될 수 있다. 안창은 라스팅 보드, 스트로벨 보드 또는 발가락 라스팅 보드일 수 있다. 라스팅 보드는 스트로벨 보드보다 큰 강성과 경도를 가질 수 있다. 스트로벨 보드는 그물 소재와 라이너를 스트로벨 보드에 스티칭할 수 있게 하기 위해 통상 텍스타일 소재이다. 발가락 라스팅 보드는 스트로벨 보드를 부티에 재봉하는 솔기와 발가락 라스팅 보드 사이의 부티의 밀봉을 허용하는 보다 작은 치수를 갖는 라스팅 보드이다.
핫멜트 또는 감압 접착제와 같은 통상의 라스팅 접착제, 예컨대 코폴리에스테르 또는 폴리아미드 핫멜트 접착제 또는 폴리우레탄이 사용될 수 있다.
발가락 보호 캡이 안전 발가락 캡인 경우, 그러한 안전 발가락 캡은 라스팅 보드의 가장자리까지 연장되어, 잠재적으로 주입되는 밑창 소재가 신발류 물품을 밀봉할 수 있도록 그물 소재를 관통하여 갑피의 방수 및 투습성 멤브레인 상에 이를 정도로 충분하지 않다. 방수 및 투습성 멤브레인에 도달하도록 주입되는 밑창 소재의 양을 개선하기 위해, 윈도우와 스페이서를 포함하는 라스팅 보드를 안창으로서 사용할 수 있다. 윈도우 주위에는, 착용자의 발바닥을 향하는 안창의 상면에 스페이서 소재가 부착될 수 있다. 스페이서는 주입되는 밑창 소재가 방수 및 투습성 멤브레인을 향해 흐르게 하는 채널이 있는 윈도우 주위의 상승된 가장자리를 가질 수 있다. 대안적으로, 그 스페이서는 메쉬일 수 있다. 메쉬는 윈도우 위에 접착될 수 있다. 스페이서 소재는 적어도 2mm의 두께를 갖는 것이 바람직하다.
밑창은 폴리우레탄, 열가소성 폴리우레탄(TPU) 또는 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA)와 같은 폴리머 소재로 제조될 수 있으며, 라스트 상에 조립되는 신발 구조의 저부 위로 주입될 수 있다.
제조 프로세스의 종료 시, 깔창(footbed)이 신발류 물품 내에 배치될 수 있다. 깔창은 착용자의 발의 충격을 완화하고 보다 나은 착용감과 단열을 제공하는 소재로 제조될 수 있다.
실시예들에서, 깔창은 2개의 소재층을 포함할 수 있다. 밑창을 향하는 저부층은 예컨대 폴리우레탄(PU) 폼, 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 폴리에틸렌(PE) 폼으로 이루어질 수 있다. 착용자의 발을 향하는 상부층은 내부층을 위해 개시되는 소재들 중 어느 하나로 제조될 수 있다. 실시예들에서, 상부층은 신발류 물품의 내부층과 동일한 소재로 제조될 수 있다. 깔창은 착탈 가능하며 안창 및/또는 내부층에 부착되지 않을 수 있다.
도 1은 갑피(40), 안창(60), 밑창(90), 그물 소재(50)를 포함하는 방수 및 투습성 신발류 물품(10)을 도시하며, 갑피(40)는 외부 소재(20)와 방수 및 투습성 멤브레인(30)의 적층체를 포함한다. 그물 소재(50)의 상단부는 솔기(80)에 의해 갑피(40)의 저부 가장자리에서 갑피(40)의 방수 및 투습성 멤브레인(30)에 부착된다. 방수 및 투습성 신발류 물품(10)을 내구성 있게 밀봉하기 위해, 갑피(40)의 그물 소재(50)와 방수 및 투습성 멤브레인(30)은 솔기 영역에서, 바람직하게는 적어도 6mm 중첩되어, 주입되는 폴리머가 방수 및 투습성 멤브레인의 일부를 덮도록 보장한다. 그물 소재(50)의 하단부는 라스팅 접착제(70)에 의해 안창(60)의 밑면에 부착된다. 밑창(90)은 라스트 위에 사출된다. 바람직하게는 밑창 소재는 갑피(40)의 바깥쪽의 하단부를 부분적으로 덮는다. 도 1에 도시한 바와 같이, 사출되는 밑창(90)의 폴리머 소재는 그물 소재(50)를 관통하여 밑창(90)과 갑피(40)의 방수 및 투습성 멤브레인(30) 사이에 방수 시일을 제공한다. 또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 밑창(90)은 추가적인 밀봉을 제공하도록 솔기(80) 위로 상승될 수 있다. 또한, 갑피는 그 내향면(도시 생략)에서 방수 및 투습성 멤브레인(30)에 적층된 배킹층을 더 포함할 수 있다.
도 2는 라이너(110)를 더 포함하는 방수 및 투습성 신발류 물품(10)을 도시한다. 라이너(110)는 방수 및 투습성 멤브레인과 같은 방수 및 투습성 소재(30)의 1개 층 및 텍스타일층(100)이 함께 적층된 것이다. 일 실시예들에서, 라이너는 2개의 층의 텍스타일층을 갖는 3개의 층을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 2개의 텍스타일층들 사이에 샌드위치되는 방수 및 투습성 멤브레인을 포함할 수 있다. 방수 및 투습성 멤브레인에 적층되고 그물 소재와 마주하는 임의의 텍스타일층은 그물 소재로부터 방수 및 투습성 멤브레인으로 주입되는 폴리머가 흐르도록 개방된 구조를 가질 필요가 있다. 도 2에서, 라이너(110)는 저부가 개방되어 있으며 그물 소재(50)를 통과해 침투한 주입되는 밑창 폴리머에 의해 제자리에 유지된다. 그물 소재는 갑피(40)의 방수 및 투습성 멤브레인(30)에는 꿰매지지만 라이너(110)에는 꿰매지지 않는다. 라이너(110)는 부티의 형태일 수도 있다. 대안적으로, 라이너(110)는 발가락 영역에 부티의 형태일 수도 있고, 방수 및 투습성 신발류 물품(10)의 나머지 부분에 개방 구성일 수도 있다. 본 실시예에서, 발가락 영역에 발가락 라스팅 보드를 사용한다.
도 3 및 도 4에 도시된 실시예는 그물 소재(50)가 양단부에서 신발류 물품의 다른 구성요소에 꿰매진다는 점에서 도 1 및 도 2의 실시예와 상이하다. 도 3에서 그물 소재(50)의 상단부는 갑피(40)의 방수 및 투습성 멤브레인(30)에 꿰매지는 반면, 하단부는 안창(60)에 꿰매진다. 안창(60)은 스트로벨 보드이다. 그물 소재(50)는, 주입되는 밑창 폴리머가 그물 소재 위로 올라가 모든 솔기(80)를 방수하며, 갑피(40)의 방수 및 투습성 멤브레인(30)과 밑창(80) 사이에 시일을 제공하여 신발류 물품(10)을 방수한다.
도 4의 실시예에서 방수 및 투습성 멤브레인(30)을 포함하는 라이너(110)가 부착된다. 라이너(110)는 그물 소재의 하단부를 안창(60)에 부착하는 동일한 솔기로 안창에 부착된다. 밑창 폴리머 소재가 밑창(90)을 성형하도록 주입되는 경우, 폴리머 소재는 그물 밴드(50)를 통과해 침투하여 갑피(40)의 방수 및 투습성 멤브레인(30)과 라이너(110)와 접촉하게 된다.
도 5는 그물 소재(50)는 말린 가장자리에서 그물 소재(50)의 내향면이 갑피(40)의 방수 및 투습성 멤브레인(30)에 부착되어 있는 다른 실시예를 도시한다. 도 1 내지 도 4의 실시예들은 그물 소재(50)의 외향면에 의해 방수 및 투습성 멤브레인(50)에 그물 소재(50)의 부착을 도시한다. 도 5의 실시예에서, 그물 소재(50)의 상단부는 내향면이 이제 갑피(40)의 방수 및 투습성 멤브레인(30)을 향하도록 말린 가장자리를 갖는다. 밑창 폴리머(90)의 주입 중에 밑창 폴리머에 의해 관통될 그물 소재(50)의 호(arc)는 내구성 있는 방수 시일을 허용한다.
본 발명을 바람직한 실시예를 참고하여 설명하였으나 이에 한정되지 않고 청구범위의 보호 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 균등물 및 변형예가 가능하다.
Claims (15)
- 방수 및 투습성 신발류 물품으로서,
갑피;
안창;
밑창; 및
그물 소재
를 포함하며, 상기 갑피는 외부 소재 및 방수 및 투습성 멤브레인을 포함하고, 상기 방수 및 투습성 멤브레인은 상기 신발류 물품의 내부를 향하는 외부 소재의 표면에 적층되며,
상기 그물 소재의 적어도 상단부는 상기 신발류 물품의 내부를 향하는 상기 방수 및 투습성 멤브레인의 표면에서 상기 갑피의 저부 둘레 가장자리에 위치한 상기 갑피의 방수 및 투습성 멤브레인에 부착되는 것인, 방수 및 투습성 신발류 물품. - 제1항에 있어서,
상기 그물 소재는 솔기(seam)에 의해 상기 방수 및 투습성 멤브레인에 부착되는 것인, 방수 및 투습성 신발류 물품. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 그물 소재와 상기 방수 및 투습성 멤브레인은 적어도 6mm 중첩되는 것인, 방수 및 투습성 신발류 물품. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 그물 소재는 상기 그물 소재의 내향면이 상기 방수 및 투습성 멤브레인에 부착되도록 상단부에 말린 가장자리(rolled edge)를 포함하는 것인, 방수 및 투습성 신발류 물품. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 그물 소재는 상기 그물 소재의 외향면에 의해 상기 방수 및 투습성 멤브레인에 부착되는 것인, 방수 및 투습성 신발류 물품. - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 그물 소재의 적어도 하단부는 상기 안창에 부착되는 것인, 방수 및 투습성 신발류 물품. - 제6항에 있어서,
상기 그물 소재는 솔기 또는 접착제에 의해 상기 안창에 부착되는 것인, 방수 및 투습성 신발류 물품. - 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 안창은 라스팅 보드(lasting board), 스트로벨 보드(strobel board) 또는 발가락 라스팅 보드(toe lasting board)인 것인, 방수 및 투습성 신발류 물품. - 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 안창은 윈도우(window) 및 스페이서 소재를 포함하는 것인, 방수 및 투습성 신발류 물품. - 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 갑피는 상기 방수 및 투습성 멤브레인의 내향면에 적층되는 텍스타일 또는 메쉬층을 더 포함하는 것인, 방수 및 투습성 신발류 물품. - 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 신발류 물품은 라이너(liner)를 더 포함하며, 선택적으로 상기 라이너는 방수 및 투습성 멤브레인을 포함하는 것인, 방수 및 투습성 신발류 물품. - 제11항에 있어서,
상기 라이너는 부티(bootie)를 형성하는 것인, 방수 및 투습성 신발류 물품. - 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 신발류 물품의 내부 상에서 상기 갑피에 발가락 보호 캡이 부착되는 것인, 방수 및 투습성 신발류 물품. - 방수 및 투습성 신발류 물품의 제조 방법으로서,
갑피, 안창, 밑창 및 그물 소재를 제공하는 단계로서, 상기 갑피는 적어도 하나의 외부층과 방수 및 투습성 멤브레인을 구비하고, 상기 방수 및 투습성 멤브레인은 상기 신발류 물품의 내부를 향하는 표면에서 상기 외부층에 적층되는 것인, 단계;
선택적으로 적어도 하나의 방수 및 투습성 멤브레인을 포함하는 라이너 소재를 선택적으로 제공하는 단계; 및
상기 그물 소재의 상단부를 상기 신발류 물품의 내부를 향하는 상기 방수 및 투습성 멤브레인의 표면에서 상기 갑피의 저부 둘레 가장자리에 위치한 상기 갑피의 방수 및 투습성 멤브레인에 부착시키는 단계
를 포함하는, 방수 및 투습성 신발류 물품의 제조 방법. - 제14항에 있어서,
상기 그물 소재의 하단부를 상기 안창에 부착시키는 단계를 더 포함하는, 방수 및 투습성 신발류 물품의 제조 방법.
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