KR102229822B1 - A method for manufacturing a footwear element using a 3 dimensional printing - Google Patents

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김동건
김효준
박건욱
유재근
유원호
심재륜
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한국신발피혁연구원
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Abstract

The present invention relates to a method for manufacturing a shoe member using 3D printing and, more specifically, to a method for manufacturing a shoe member by allowing a filament resin to be impregnated and fused to predetermined depth of a porous substrate when performing 3D printing of the filament resin on the porous substrate.

Description

3D 프린팅을 이용한 신발 부재의 제조 방법{A METHOD FOR MANUFACTURING A FOOTWEAR ELEMENT USING A 3 DIMENSIONAL PRINTING}Manufacturing method of shoe member using 3D printing {A METHOD FOR MANUFACTURING A FOOTWEAR ELEMENT USING A 3 DIMENSIONAL PRINTING}

본 발명은 3D 프린팅을 이용한 신발 부재의 제조 방법에 관한 것이로, 상세하게는, 다공성 기재 상에 필라멘트 수지를 3D 프린팅할 때 상기 필라멘트 수지가 상기 다공성 기재의 소정 깊이까지 함침 및 융착되도록 함으로써 신발 부재를 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a shoe member using 3D printing, and in detail, when the filament resin is 3D printed on a porous substrate, the filament resin is impregnated and fused to a predetermined depth of the porous substrate. It relates to a method of manufacturing.

도 1은 일반적인 신발의 외관을 개략적으로 도식화한 것이다. 도 1을 참조하면, 신발(100)은 크게 상단 부분의 갑피(어퍼; upper)와 하단 부분의 밑창(솔; sole)으로 구분된다. 갑피(110)는 신발의 디자인 및 형태를 형성하고, 착용자의 발 및 발목을 보호해주는 역할을 하며, 밑창(120)은 신발의 쿠션감을 부여하는 역할을 한다.1 is a schematic diagram of the appearance of a general shoe. Referring to Figure 1, the shoe 100 is largely divided into an upper (upper; upper) of the upper portion and a sole (sole) of the lower portion. The upper 110 forms the design and shape of the shoe, serves to protect the wearer's feet and ankles, and the sole 120 serves to impart a feeling of cushioning to the shoe.

신발의 디자인 및 형태를 형성하는 갑피(110)의 경우, 발등 부분에 해당하는 뱀프(111) 및 발의 측면 부분에 해당하는 쿼터(112)로 구획될 수 있다. 또한, 필요에 따라, 갑피는 착용자의 발 뒤꿈치 부분을 보호하기 위해 보강 재료로 덧대질 수 있는 힐 카운터(113)를 더 포함할 수 있다.In the case of the upper 110 forming the design and shape of the shoe, it may be divided into a vamp 111 corresponding to the instep portion and a quarter 112 corresponding to the side portion of the foot. In addition, if necessary, the upper may further include a heel counter 113 that may be padded with a reinforcing material to protect the heel portion of the wearer.

이 뿐만 아니라, 갑피(110)에는 신발끈을 넣고 고정해주는 아일렛(114), 착용자의 발가락 부분을 보호하기 위한 토(115) 등에 다양한 신발 부재(116)가 부착될 수 있다. 또한, 갑피(110)의 쿼터(112) 부분에는 각각의 제조사마다 특이적인 로고 등과 같은 신발 부재(116)가 부착되어 디자인적인 요소를 가미하고 있다.In addition, various shoe members 116 may be attached to the upper 110, such as an eyelet 114 for inserting and fixing a shoelace, and a toe 115 for protecting a toe of the wearer. In addition, a shoe member 116 such as a specific logo for each manufacturer is attached to the quarter 112 portion of the upper 110 to add design elements.

앞서 설명한 바와 같이, 신발의 갑피(110)의 여러 부분에는 갑피(110)의 구조 및/또는 디자인적인 요소의 형성 및 부여를 위해 다양한 구조물로서 신발 부재(116)가 부착되고 있다.As described above, shoe members 116 are attached to various portions of the upper 110 of the shoe as various structures to form and impart a structure and/or design element of the upper 110.

상술한 신발 부재(116)는 접착제, 캐스팅 또는 재봉 등과 같은 수단을 통해 갑피(110)에 부착되는 것이 일반적인데, 이와 같은 전통적인 부착 수단에 따를 경우 갑피(110) 제조를 위한 공정이 복잡하여 완전한 자동화가 어려울 뿐만 아니라 품질 관리가 어렵다는 문제가 있다.The above-described shoe member 116 is generally attached to the upper 110 through means such as adhesive, casting, or sewing.However, if the conventional attachment means is followed, the process for manufacturing the upper 110 is complicated and thus completely automated. Not only is it difficult to do, but there is a problem that quality control is difficult.

또한, 갑피(110)에 부착되는 다양한 신발 부재(116)는 외부 환경에 노출되어 있기 때문에 단순히 접착제, 캐스팅 또는 재봉 등과 같은 전통적인 부착 수단에 의해 부착된 경우 갑피에 대한 부착력이 쉽게 저하되어 갑피(110)로부터 탈착되기 용이하다는 문제가 있다.In addition, since the various shoe members 116 attached to the upper 110 are exposed to the external environment, when they are simply attached by a traditional attachment means such as adhesive, casting, or sewing, the adhesion to the upper is easily reduced and the upper 110 ), there is a problem that it is easy to detach from.

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 종래의 접착제, 캐스팅 또는 재봉 등과 같은 전통적인 부착 수단없이 다양한 신발 부재를 다공성 기재인 갑피 상에 3D 프린팅함으로써 신발 부재 및 갑피를 일체형으로 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the problems of the prior art described above, the present invention is a shoe member and the upper integrally integrated by 3D printing various shoe members on the upper, which is a porous substrate, without conventional attachment means such as adhesive, casting or sewing. It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing.

또한, 본 발명은 다양한 신발 부재를 다공성 기재인 갑피 상에 3D 프린팅할 때, 상기 신발 부재를 형성하는 필라멘트 수지가 상기 다공성 기재의 소정 깊이까지 함침 및 융착되도록 함으로써 상기 갑피와 상기 신발 부재의 부착력을 향상시키는 것이 가능한 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, in the present invention, when 3D printing various shoe members on the upper, which is a porous substrate, the filament resin forming the shoe member is impregnated and fused to a predetermined depth of the porous substrate, thereby increasing the adhesion between the upper and the shoe member. It aims to provide a way to improve.

본 발명의 일 측면에 따르면, 다공성 기재 상에 필라멘트 수지를 3D 프린팅하는 신발 부재의 제조 방법에 있어서, 상기 필라멘트 수지는 상기 다공성 기재의 소정 깊이까지 함침 및 융착되도록 3D 프린팅되는 신발 부재의 제조 방법이 제공된다.According to an aspect of the present invention, in a method of manufacturing a shoe member for 3D printing a filament resin on a porous substrate, the filament resin is 3D-printed to be impregnated and fused to a predetermined depth of the porous substrate. Is provided.

일 실시예에 있어서, 상기 다공성 기재의 두께를 t라 할 때, 상기 필라멘트 수지는 상기 다공성 기재의 표면으로부터 적어도 0.1t 이상의 깊이까지 함침 및 융착되도록 3D 프린팅될 수 있다.In one embodiment, when the thickness of the porous substrate is t, the filament resin may be 3D printed so as to be impregnated and fused to a depth of at least 0.1t or more from the surface of the porous substrate.

일 실시예에 있어서, 상기 필라멘트 수지는 상기 다공성 기재의 표면으로부터 0.1mm 내지 2.0mm의 깊이까지 함침 및 융착되도록 3D프린팅될 수 있다.In one embodiment, the filament resin may be 3D printed so as to be impregnated and fused to a depth of 0.1mm to 2.0mm from the surface of the porous substrate.

일 실시예에 있어서, 상기 다공성 기재는 직물, 부직포, 다공성 웹, 플라스틱 메쉬 및 플라스틱 시트로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하는 단층 또는 다층 기재일 수 있다.In one embodiment, the porous substrate may be a single-layer or multi-layer substrate including at least one selected from a fabric, a non-woven fabric, a porous web, a plastic mesh, and a plastic sheet.

일 실시예에 있어서, 상기 3D 프린팅은 FDM (fused deposition modeling), SLS (selective laser sintering), DLP (digital light processing) 및 SLA (stereolithography)로부터 선택되는 적어도 하나의 3D 프린팅 방식으로 수행될 수 있다.In an embodiment, the 3D printing may be performed by at least one 3D printing method selected from fused deposition modeling (FDM), selective laser sintering (SLS), digital light processing (DLP), and stereolithography (SLA).

일 실시예에 있어서, 상기 필라멘트 수지는 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체(acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리비닐클로라이드(polyvinyl chloride), 폴리우레탄(polyurethane), 열가소성 엘라스토머(thermoplastic elastomer), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(polybutyleneterephtalate), 폴리옥시메틸렌(polyoxymethylene), 폴리아미드6(polyamide6), 폴리아미드66(polyamide66), 변성 폴리페닐렌 옥사이드(modified polyphenylene oxide), 폴리프탈아미드(polyphtalamide), 액정고분자(liquid crystal polymer), 폴리에테르에테르케톤(polyether ether ketone), 폴리이미드(polyimide) 및 폴리아미드(polyamide)로부터 선택되는 적어도 하나의 열가소성 수지를 포함할 수 있다.In one embodiment, the filament resin is an acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polyurethane ( polyurethane), thermoplastic elastomer, polycarbonate, polybutyleneterephtalate, polyoxymethylene, polyamide6, polyamide66, modified polyphenylene At least one thermoplastic selected from oxide (modified polyphenylene oxide), polyphtalamide, liquid crystal polymer, polyether ether ketone, polyimide and polyamide It may contain resin.

일 실시예에 있어서, 상기 필라멘트 수지는 열경화성 수지를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the filament resin may further include a thermosetting resin.

본 발명의 일 측면에 따른 신발 부재의 제조 방법은 종래의 접착제, 캐스팅 또는 재봉 등과 같은 전통적인 부착 수단없이 다양한 신발 부재를 다공성 기재인 갑피 상에 3D 프린팅함으로써 신발 부재 및 갑피를 일체형으로 제조함에 따라 갑피 제조 공정을 단순화하여 완전한 자동화를 도모할 수 있으며, 이와 함께 균일한 품질 관리가 가능하다는 이점이 있다.A method for manufacturing a shoe member according to an aspect of the present invention is to manufacture a shoe member and an upper integrally by 3D printing various shoe members on the upper, which is a porous substrate, without conventional attachment means such as adhesive, casting, or sewing. It is possible to achieve complete automation by simplifying the manufacturing process, and there is an advantage in that uniform quality control is possible at the same time.

또한, 갑피의 외관에 부착되는 다양한 신발 부재의 특성상 외부 환경에 장시간 노출됨에 따라 부착력이 쉽게 저하될 수 있으나, 본 발명에 따르면, 다양한 신발 부재를 다공성 기재인 갑피 상에 3D 프린팅할 때, 상기 신발 부재를 형성하는 필라멘트 수지가 상기 다공성 기재의 소정 깊이까지 함침 및 융착되도록 함으로써 상기 갑피와 상기 신발 부재의 부착력을 향상시켜 상기 갑피에 부착된 신발 부재의 내구성을 향상시키는 것이 가능하다.In addition, due to the nature of various shoe members attached to the exterior of the upper, the adhesion may be easily deteriorated as they are exposed to the external environment for a long time, but according to the present invention, when 3D printing various shoe members on the upper, which is a porous substrate, the shoe It is possible to improve the durability of the shoe member attached to the upper by improving the adhesion between the upper and the shoe member by allowing the filament resin forming the member to be impregnated and fused to a predetermined depth of the porous substrate.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The effects of the present invention are not limited to the above effects, and should be understood to include all effects that can be deduced from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.

도 1은 일반적인 신발의 외관을 개략적으로 도식화한 것이다.
도 2 및 도 3은 종래 신발 부재의 제조 방법의 순서를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 신발 부재의 제조 방법의 순서를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 5는 신발 갑피용 직물 상에 필라멘트 소재를 3D 프린팅한 후 상기 필라멘트 소재의 함침 깊이에 따른 박리 강도(T-Peel Strength) 측정 결과를 나타낸 것이다.1 is a schematic diagram of the appearance of a general shoe.
2 and 3 schematically show the sequence of a method of manufacturing a conventional shoe member.
4 schematically shows the sequence of a method of manufacturing a shoe member according to an embodiment of the present invention.
5 shows the result of measuring the peel strength (T-Peel Strength) according to the depth of impregnation of the filament material after 3D printing the filament material on the fabric for the shoe upper.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be implemented in various different forms, and therefore is not limited to the embodiments described herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "접착 또는 부착"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 접착 또는 부착"되어 있는 경우 뿐만 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 접착 또는 부착"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to be "adhered or attached" to another part, it is not only "directly adhered or attached", but also "indirectly adhered or attached" with another member interposed therebetween. It includes cases where it is made. In addition, when a part "includes" a certain component, this means that other components may be further provided, not excluding other components, unless specifically stated to the contrary.

우선, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 신발 부재의 제조 방법을 설명하기에 앞서, 도 2 및 도 3에 도시된 종래 신발 부재의 제조 방법의 순서를 개략적으로 살펴본 후 본 발명에 따른 신발 부재의 제조 방법과 종래 신발 부재의 제조 방법의 차이점을 구체적으로 살펴보기로 한다.First, prior to describing a method of manufacturing a shoe member according to various embodiments of the present invention, a procedure of a method of manufacturing a conventional shoe member illustrated in FIGS. 2 and 3 is schematically examined, and then manufacturing a shoe member according to the present invention. The difference between the method and the method of manufacturing a conventional shoe member will be described in detail.

또한, 본원에서 신발 부재는 도 1에 도시된 신발의 갑피(110)를 구성하는 뱀프(111), 쿼터(112), 힐 카운터(113), 아일렛(114) 및 토(115) 등과 같은 다양한 부분에 부착될 수 있는 구조물을 의미하는 것으로 3D 프린팅에 의해 갑피(110)에 부착될 수 있는 부재라면 그 구체적인 종류가 제한되지 않을 것이다.In addition, in the present application, the shoe member is various parts such as vamp 111, quarter 112, heel counter 113, eyelet 114 and toe 115 constituting the upper 110 of the shoe shown in FIG. 1 It means a structure that can be attached to, and if a member that can be attached to the upper 110 by 3D printing, the specific type will not be limited.

도 2 및 도 3은 종래 캐스팅 방식에 의한 신발 부재의 제조 방법의 순서를 개략적으로 나타낸 것이다.2 and 3 schematically show the sequence of a method of manufacturing a shoe member according to a conventional casting method.

도 2를 참조하면, 우선 신발 부재의 형상에 대응하는 홈이 마련된 금형(310)을 준비한 후(a), 상기 금형(310)의 홈 내 캐스팅 용액(311)을 충진시킨다(b). 이어서, 캐스팅 용액(311)이 충진된 상기 금형(310) 상에 갑피(320)를 위치시킨 후 압력 또는 열을 가하여 상기 캐스팅 용액(311)을 경화시킨다(c). 마지막으로, 상기 갑피(320)로부터 상기 금형(310)을 제거하면, 상기 갑피(320) 상의 소정의 위치에 패턴화된 신발 부재(311, 상기 캐스팅 용액의 경화물)을 부착시킬 수 있다.Referring to FIG. 2, first, a mold 310 having a groove corresponding to the shape of the shoe member is prepared (a), and then a casting solution 311 in the groove of the mold 310 is filled (b). Subsequently, after placing the upper 320 on the mold 310 filled with the casting solution 311, pressure or heat is applied to cure the casting solution 311 (c). Finally, when the mold 310 is removed from the upper 320, a patterned shoe member 311 (a cured product of the casting solution) may be attached to a predetermined position on the upper 320.

한편, 도 3을 참조하면, 소정의 형상을 가지는 신발 부재(410)를 마련한 후(a), 상기 신발 부재(410) 상에 접착층(411)을 형성한다. 상기 신발 부재(410)는 도 2에 도시된 금형을 사용한 경화물이거나 사출 등과 같은 방식을 통해 형성될 수 있으며, 상기 접착층(411)은 상기 신발 부재(410)를 갑피에 부착시키기에 적당한 접착제를 도포한 후 반건조시켜 형성될 수 있다. 이어서, 갑피(420) 상의 소정의 위치에 상기 접착층(411)을 매개로 하여 상기 신발 부재(410)를 부착한 후 압력을 가하여 상기 갑피(420) 상에 신발 부재(410)를 패턴화할 수 있다.Meanwhile, referring to FIG. 3, after providing a shoe member 410 having a predetermined shape (a), an adhesive layer 411 is formed on the shoe member 410. The shoe member 410 may be a cured product using the mold shown in FIG. 2 or may be formed through a method such as injection, and the adhesive layer 411 is an adhesive suitable for attaching the shoe member 410 to the upper. It can be formed by semi-drying after application. Subsequently, after attaching the shoe member 410 to a predetermined position on the upper 420 via the adhesive layer 411, pressure is applied to pattern the shoe member 410 on the upper 420. .

도 2 및 도 3에 도시된 방식에 따르면, 갑피의 준비와는 별도로 소정의 형상을 가지는 신발 부재를 제조한 후 이를 갑피에 부착시키는 추가 공정을 필요로 하기 때문에 갑피 제조를 위한 공정이 복잡하다는 문제가 있다.According to the method shown in FIGS. 2 and 3, a process for manufacturing an upper is complicated because a shoe member having a predetermined shape is manufactured separately from the preparation of the upper and then an additional process of attaching it to the upper is required. There is.

또한, 상기 갑피 상의 소정의 위치에 상기 신발 부재를 부착해야 하는데, 도 2 및 도 3에 도시된 방식 또는 재봉 등과 같은 전통적인 부착 수단을 사용할 경우, 완전한 자동화가 어려울 뿐만 아니라 품질 관리가 어렵다는 문제가 있다.In addition, the shoe member must be attached to a predetermined position on the upper, but when the method shown in FIGS. 2 and 3 or a traditional attachment means such as sewing is used, there is a problem that not only complete automation is difficult, but also quality control is difficult. .

아울러, 상술한 전통적인 부착 수단에 의할 경우, 다공성 소재인 상기 갑피 내 상기 신발 부재의 일 부분이 함침될 수 없기 때문에 상기 갑피와 상기 신발 부재 사이의 부착력은 다른 부가적인 부착 수단에 전적으로 의존할 수 밖에 없다는 한계가 있다.In addition, in the case of the conventional attachment means described above, since a portion of the shoe member in the upper, which is a porous material, cannot be impregnated, the adhesive force between the upper and the shoe member can be entirely dependent on other additional attachment means. There is only one limit.

이에 따라, 본 발명은 종래의 접착제, 캐스팅 또는 재봉 등과 같은 전통적인 부착 수단없이 다양한 신발 부재를 다공성 기재인 갑피 상에 3D 프린팅함으로써 신발 부재 및 갑피를 일체형으로 제조하는 방법을 제공하고자 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a shoe member and an upper integrally by 3D printing various shoe members on the upper, which is a porous substrate, without conventional attachment means such as adhesive, casting, or sewing.

또한, 본 발명은 상기 갑피와 상기 갑피 상에 부착된 상기 신발 부재 사이의 부착력이 적어도 종래 부착 방식보다 우수하도록, 본 발명은 다양한 신발 부재를 다공성 기재인 갑피 상에 3D 프린팅할 때, 상기 신발 부재를 형성하는 필라멘트 수지가 상기 다공성 기재의 소정 깊이까지 함침 및 융착되도록 하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention relates to 3D printing of various shoe members on the upper, which is a porous substrate, so that the adhesive force between the upper and the shoe member attached to the upper is at least superior to that of a conventional attachment method. It is characterized in that the filament resin forming the is impregnated and fused to a predetermined depth of the porous substrate.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 신발 부재의 제조 방법의 순서를 개략적으로 나타낸 것이다.4 schematically shows the sequence of a method of manufacturing a shoe member according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 측면에 따른 신발 부재의 제조 방법은 다공성 기재 상에 필라멘트 수지를 3D 프린팅함에 있어서, 상기 필라멘트 수지가 상기 다공성 기재의 소정 깊이까지 함침 및 융착되도록 한다.Referring to FIG. 4, in a method of manufacturing a shoe member according to an aspect of the present invention, in 3D printing a filament resin on a porous substrate, the filament resin is impregnated and fused to a predetermined depth of the porous substrate.

일 실시예에 있어서, 상기 다공성 기재(210)는 직물, 부직포, 다공성 웹, 플라스틱 메쉬 및 플라스틱 시트로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하는 단층 또는 다층 기재일 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니며 신발의 갑피(외피)를 형성함에 있어 사용될 수 있는 다공성 소재라면 자유로이 선택될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.In one embodiment, the porous substrate 210 may be a single-layer or multi-layered substrate including at least one selected from a fabric, a non-woven fabric, a porous web, a plastic mesh, and a plastic sheet, but is not limited thereto. It should be understood that any porous material that can be used in forming the (shell) can be freely selected.

즉, 상기 다공성 기재(210)는 상기 다공성 기재(210) 상에 상기 필라멘트 수지를 3D 프린팅할 때, 상기 필라멘트 수지가 상기 다공성 기재(210) 내 소정의 깊이까지 함침 및 융착될 수 있는 구조의 기재인 것이 바람직하다.That is, the porous substrate 210 is a substrate having a structure in which the filament resin can be impregnated and fused to a predetermined depth in the porous substrate 210 when 3D printing the filament resin on the porous substrate 210 It is preferable to be.

상기 다공성 기재(210)를 준비한 후, 3D 프린팅 수단(3DP)에 의해 필라멘트 수지가 토출되어 신발 부재(211)를 형성할 수 있다.After preparing the porous substrate 210, the filament resin may be discharged by the 3D printing means 3DP to form the shoe member 211.

이 때, 상기 3D 프린팅 수단(3DP)은 FDM (fused deposition modeling), SLS (selective laser sintering), DLP (digital light processing) 및 SLA (stereolithography)로부터 선택되는 적어도 하나의 3D 프린팅 방식으로 동작할 수 있다.In this case, the 3D printing means 3DP may operate in at least one 3D printing method selected from fused deposition modeling (FDM), selective laser sintering (SLS), digital light processing (DLP), and stereolithography (SLA). .

또한, 일 실시예에 있어서, 상기 3D 프린팅 수단(3DP)에 의해 토출되는 상기 필라멘트 수지는 열가소성 수지일 수 있다.In addition, in one embodiment, the filament resin discharged by the 3D printing means (3DP) may be a thermoplastic resin.

상기 열가소성 수지는 예를 들어, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체(acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리비닐클로라이드(polyvinyl chloride), 폴리우레탄(polyurethane), 열가소성 엘라스토머(thermoplastic elastomer) 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나의 범용 플라스틱일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The thermoplastic resin is, for example, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polyurethane , Thermoplastic elastomer, and a combination of two or more of them may be one general-purpose plastic selected from the group consisting of, but is not limited thereto.

본 명세서에 사용된 용어, "범용 플라스틱(commodity plastics)"은 일반적인 플라스틱의 물성을 가진 플라스틱을 의미한다.As used herein, the term "commodity plastics" refers to plastics having properties of general plastics.

본 명세서에 사용된 용어, "열가소성 엘라스토머"는 실온에서 고무의 성질, 즉, 탄성을 가지지만 고온에서는 가소화되어 각종 성형 가공이 가능한 고분자 재료를 의미한다. 예를 들어, 상기 열가소성 엘라스토머는 폴리스티렌계, 폴리올레핀계, 폴리우레탄계, 폴리에스테르계, 염화비닐계 및 이들 중 2 이상의 조합 또는 공중합체로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.As used herein, the term "thermoplastic elastomer" refers to a polymer material that has the properties of rubber at room temperature, that is, elasticity, but is plasticized at a high temperature to allow various molding processes. For example, the thermoplastic elastomer may be one selected from the group consisting of polystyrene-based, polyolefin-based, polyurethane-based, polyester-based, vinyl chloride-based, and combinations or copolymers of two or more of them, but is not limited thereto.

또한, 상기 열가소성 수지는 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(polybutyleneterephtalate), 폴리옥시메틸렌(polyoxymethylene), 폴리아미드6(polyamide6), 폴리아미드66(polyamide66), 변성 폴리페닐렌 옥사이드(modified polyphenylene oxide), 폴리프탈아미드(polyphtalamide), 액정고분자(liquid crystal polymer), 폴리에테르에테르케톤(polyether ether ketone), 폴리이미드(polyimide), 폴리아미드(polyamide) 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나의 엔지니어링 플라스틱 또는 슈퍼 엔지니어링 플라스틱일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In addition, the thermoplastic resin is polycarbonate, polybutyleneterephtalate, polyoxymethylene, polyamide 6, polyamide 66, modified polyphenylene oxide (modified polyphenylene). oxide), polyphtalamide, liquid crystal polymer, polyether ether ketone, polyimide, polyamide, and a combination of two or more of them. It may be one engineering plastic or super engineering plastic, but is not limited thereto.

본 명세서에 사용된 용어, "엔지니어링 플라스틱(engineering plastics)"은 범용 플라스틱의 최대 단점인 열적 성질과 기계적 강도를 보완하여 공학 소재(engineering material)에 적용할 수 있는 물성을 가지는 플라스틱을 의미하며, "슈퍼 엔지니어링 플라스틱(super-engineering plastics)"은 엔지니어링 플라스틱보다 열적 및 기계적 물성이 더욱 개선된 고기능성 플라스틱을 의미한다.The term "engineering plastics" as used herein refers to plastics having physical properties that can be applied to engineering materials by supplementing the thermal properties and mechanical strength, which are the biggest disadvantages of general-purpose plastics, and " "Super-engineering plastics" refers to high-functional plastics with improved thermal and mechanical properties than engineering plastics.

상기 범용 플라스틱과 상기 엔지니어링 또는 슈퍼 엔지니어링 플라스틱은 상기 열가소성 수지의 기지 상으로서 상호 독립적으로 사용될 수 있고, 최종 제품의 용도, 물성, 제조 비용 등을 고려하여 필요에 따라 혼합하여 사용될 수도 있다. 예를 들어, 엔지니어링 또는 슈퍼 엔지니어링 플라스틱의 고유 물성을 구현하고자 하나, 상업적 구득 가능성이 낮고 제조 비용이 상승할 수 있으므로 범용 플라스틱을 일정 비율로 혼합하여 사용할 수 있다.The general-purpose plastic and the engineering or super engineering plastic may be used independently of each other as a matrix of the thermoplastic resin, and may be mixed and used as necessary in consideration of the use, physical properties, and manufacturing cost of the final product. For example, although it is intended to realize the intrinsic properties of engineering or super engineering plastics, it is possible to mix and use general-purpose plastics at a certain ratio because the possibility of commercial acquisition is low and manufacturing costs may increase.

또한, 다른 실시예에 있어서, 상기 3D 프린팅 수단(3DP)에 의해 토출되는 상기 필라멘트 수지는 열경화성 수지 및/또는 광경화성 수지이거나 열가소성 수지 이외 열경화성 수지 및/또는 광경화성 수지를 더 포함할 수 있다.In addition, in another embodiment, the filament resin discharged by the 3D printing means (3DP) may further include a thermosetting resin and/or a photocurable resin or a thermosetting resin and/or a photocurable resin other than a thermoplastic resin.

상기 열경화성 수지 및/또는 광경화성 수지는 3D 프린팅을 위해 통상적으로 사용되는 것이라면 그 종류와 조성이 특별히 제한되는 것은 아니다. 일반적으로, 광경화성 수지는 광개시제 및 용매를 더 포함할 수 있다.The type and composition of the thermosetting resin and/or photocurable resin are not particularly limited as long as they are commonly used for 3D printing. In general, the photocurable resin may further include a photoinitiator and a solvent.

상기 광경화성 수지는 메틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 부틸메타크릴레이트, 헥산디올디아크릴레이트, 헥산디올디메타크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 디에틸렌글리콜디아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 디프로필렌글리콜디아크릴레이트, 디프로필렌글리콜디메타크릴레이트, 우레탄아크릴레이트 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The photocurable resin is methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, butyl acrylate, butyl methacrylate, hexanediol diacrylate, hexanediol dimethacrylate, polyethylene glycol diacrylate , Polyethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol diacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, dipropylene glycol diacrylate, dipropylene glycol dimethacrylate, urethane acrylate, and the group consisting of a combination of two or more of these It may be one selected from, but is not limited thereto.

상기 광개시제는 비스-아실포스핀옥사이드(bis-acylphosphine oxide), 페닐포스핀옥사이드(phenylphosphineoxide), 모노아크릴포스핀(monoacylphosphine), 알파-하이드록시케톤(α-hydroxyketone), 알파-아미노케톤 (α-aminoketone), (오-에톡시카르복실)옥심((o-ethoxycarboxy)oxime), 아세토페논(acetophenone), 페닐글리옥실릭(phenylglyoxylic), 벤질디메틸-케탈(benzyldimethyl-ketal), 미힐러케톤(michler's ketone), 이미다졸(imidazole), 메틸리디네트리스디메틸아닐린(methylidynetrisdimethylaniline), 아이도늄(iodonium), 설포니움티모네이트(sulfonium timonate), 설포니움포스포네이트(sulfonium phosphonate), 메탈로센(metallocene), 올리고머릭 알파-하이드로케톤(oligomeric α-hydroxyketone), 티오크산톤(thioxanthone), 벤조일-설파이드(benzoyl-sulphide), 벤조페논(benzophenone), 아미노벤조에이트(amino-benzoate), 히드록시시클로헥실페닐케톤(hydroxycyclohexylketone) 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The photoinitiator is bis-acylphosphine oxide, phenylphosphineoxide, monoacylphosphine, alpha-hydroxyketone, alpha-aminoketone (α- aminoketone), (o-ethoxycarboxy)oxime), acetophenone, phenylglyoxylic, benzyldimethyl-ketal, Michler's ketone), imidazole, methylidynetrisdimethylaniline, idonium, sulfonium timonate, sulfonium phosphonate, metallocene (metallocene), oligomeric α-hydroxyketone, thioxanthone, benzoyl-sulphide, benzophenone, amino-benzoate, hydroxy Cyclohexyl phenyl ketone (hydroxycyclohexylketone) and may be one selected from the group consisting of a combination of two or more of them, but is not limited thereto.

상기 용매는 톨루엔, n-헥세인(n-hexane), N,N-다이메틸폼아마이드(N,N-dimethylformamide) 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The solvent may be one selected from the group consisting of toluene, n-hexane, N,N-dimethylformamide, and a combination of two or more of them, but is limited thereto. no.

한편, 상기 광경화성 수지 용액은, 필요에 따라, 착색제, 산화방지제, 안정화제를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the photocurable resin solution may further include a colorant, an antioxidant, and a stabilizer, if necessary.

상기 산화방지제는 3,5-다이-터셔리-4-부틸하이드록시톨루엔(3,5-di-tertiary-4-butylhydroxy toluene), 테트라키스[메틸렌(3,5-다이-t-부틸-4-하이드록실페닐)프로피오네이트메탄(tetrakis[methylene(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate methane), 1,2-비스(3,5-다이-t-부틸-4-하이드록시하이드로신나모일)하이드라진(1,2-bis(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyhydrocinnamoyl)hydrazine), 티오다이에틸렌비스[3-(3,5-다이-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트](thiodiethylene bis[3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate]), 옥타데실-3-(3,5-다이-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트(octadecyl-3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate), 아이소트릴데실-3-(3,5-다이-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트(isotridecyl-3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate), N,N'-헥사메틸렌비스(3,5-다이-t-부틸-4-하이드록시하이드로신나마이드)(N,N'-hexamethylene bis(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyhydrocinnamamide)), 벤젠프로파노익에시드(benzenepropanoic acid), 3.5-비스(1,1-다이메틸에틸)-4-하이드록시-c7-9-브랜치드알킬에스터(3,5-bis(1,1-dimethylethyl)-4-hydroxy-c7-9-branched alkyl esters), 2,2'-에틸이덴비스(4,6-다이-t-부틸페놀)(2,2'-ethylidenebis(4,6-di-tert-butylphenol)), 1,3,5-트리에틸-2,4,6-트리스(3,5-다이-t-부틸-4-하이드록시벤질)벤젠(1,3,5-triethyl-2,4,6-tris(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl)benzene), 1,3,5-트리스(2,6-다이메틸-3-하이드록시-4-t-부틸벤질)아이소시아누레이트(1,3,5-tris(2,6-dimethyl-3-hydroxy-4-tert-butylbenzyl)isocyanurate), 트리에틸렌글리콜-비스-3-(3-t-부틸-4-하이드록시-5-메틸페닐)프로피오네이트(triethylene glycol-bis-3-(3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl)propionate), 트리스-(3,5-다이-t-부틸하이드록시벤질)아이소시아누레이트(tris-(3,5-di-tert-butylhydroxybenzyl)isocyanurate), 4,4'-부틸이덴비스(6-t-부틸-3-메틸페놀)(4,4'-butylidenebis(6-tert-butyl-3-methylphenol)) 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The antioxidant is 3,5-di-tertiary-4-butylhydroxy toluene (3,5-di-tertiary-4-butylhydroxy toluene), tetrakis [methylene (3,5-di-t-butyl-4 -Hydroxylphenyl)propionate methane (tetrakis(methylene(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate methane), 1,2-bis(3,5-di-t-butyl-4- Hydroxyhydrocinnamoyl)hydrazine (1,2-bis(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyhydrocinnamoyl)hydrazine), thiodiethylenebis[3-(3,5-di-t-butyl-4 -Hydroxyphenyl) propionate] (thiodiethylene bis[3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate]), octadecyl-3-(3,5-di-t-butyl- 4-hydroxyphenyl)propionate (octadecyl-3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate), isotryldecyl-3-(3,5-di-t-butyl-4 -Hydroxyphenyl) propionate (isotridecyl-3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate), N,N'-hexamethylenebis(3,5-di-t-butyl- 4-hydroxyhydrocinnamide) (N,N'-hexamethylene bis(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyhydrocinnamamide)), benzenepropanoic acid, 3.5-bis(1,1 -Dimethylethyl)-4-hydroxy-c7-9-branched alkyl esters (3,5-bis(1,1-dimethylethyl)-4-hydroxy-c7-9-branched alkyl esters), 2,2' -Ethylidenebis (4,6-di-t-butylphenol) (2,2'-ethylidenebis (4,6-di-tert-butylphenol)), 1,3,5-triethyl-2,4, 6-tris(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)benzene(1,3,5-triethyl) -2,4,6-tris(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl)benzene), 1,3,5-tris(2,6-dimethyl-3-hydroxy-4-t- Butylbenzyl)isocyanurate (1,3,5-tris(2,6-dimethyl-3-hydroxy-4-tert-butylbenzyl)isocyanurate), triethylene glycol-bis-3-(3-t-butyl- 4-hydroxy-5-methylphenyl)propionate (triethylene glycol-bis-3-(3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl)propionate), tris-(3,5-di-t-butyl Hydroxybenzyl) isocyanurate (tris-(3,5-di-tert-butylhydroxybenzyl)isocyanurate), 4,4'-butylidenebis(6-t-butyl-3-methylphenol) (4,4 It may be one selected from the group consisting of'-butylidenebis(6-tert-butyl-3-methylphenol)) and a combination of two or more of them, but is not limited thereto.

상기 안정화제는 다이에틸에탄올아민, 트리헥실아민, 힌더드아민, 유기인산염, 힌더드페놀 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The stabilizer may be one selected from the group consisting of diethylethanolamine, trihexylamine, hindered amine, organophosphate, hindered phenol, and a combination of two or more of them, but is not limited thereto.

한편, 상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 상기 필라멘트 수지는 상기 다공성 기재(210)의 소정 깊이까지 함침 및 융착됨으로써, 이에 따라 형성된 상기 신발 부재(211)와 상기 다공성 기재(210)의 부착력이 향상될 수 있다.Meanwhile, as described above, according to the present invention, the filament resin is impregnated and fused to a predetermined depth of the porous substrate 210, so that the adhesion between the shoe member 211 and the porous substrate 210 formed accordingly is It can be improved.

구체적으로, 상기 신발 부재(211)는 상기 다공성 기재(210) 상에 돌출된 영역(211a) 및 상기 다공성 기재(210) 내 소정 깊이까지 함침 및 융착된 영역(211b)을 포함할 수 있다.Specifically, the shoe member 211 may include a protruding region 211a on the porous substrate 210 and a region 211b impregnated and fused to a predetermined depth within the porous substrate 210.

상기 다공성 기재(210) 상에 돌출된 영역(211a)은 상기 3D 프린팅 수단(3DP)에 의해 토출되는 상기 필라멘트 수지가 상기 다공성 기재(210) 상에 퇴적되어 형성되는 부분이며, 상기 다공성 기재(210) 내 소정 깊이까지 함침 및 융착된 영역(211b)은 상기 3D 프린팅 수단(3DP)에 의해 토출되는 상기 필라멘트 수지가 상기 다공성 기재(210) 내부로 침투 및 융착되어 형성되는 부분이다.The protruding region 211a on the porous substrate 210 is a portion formed by depositing the filament resin discharged on the porous substrate 210 by the 3D printing means (3DP), and the porous substrate 210 ) The area 211b impregnated and fused to a predetermined depth is a portion formed by penetration and fusion of the filament resin discharged by the 3D printing means 3DP into the porous substrate 210.

상기 3D 프린팅 수단(3DP)을 사용하여 상기 다공성 기재(210) 상에 상기 신발 부재(211)를 프린팅할 경우, 상기 다공성 기재(210) 내 소정 깊이까지 함침 및 융착된 영역(211b)이 존재하지 않는다 하더라도 상기 신발 부재(211)가 상기 다공성 기재(210) 상에 부착될 수는 있으나, 상기 다공성 기재(210)에 대한 상기 신발 부재(211)의 부착력은 도 2 및 도 3에 도시된 종래 방식과 크게 다르지 않을 것이다.When printing the shoe member 211 on the porous substrate 210 using the 3D printing means (3DP), the region 211b impregnated and fused to a predetermined depth in the porous substrate 210 does not exist. Even if not, the shoe member 211 may be attached to the porous substrate 210, but the adhesion of the shoe member 211 to the porous substrate 210 is the conventional method shown in FIGS. 2 and 3 It won't be much different from

그러나, 본 발명에 따르면, 상기 3D 프린팅 수단(3DP)에 의해 상기 필라멘트 수지가 토출될 때, 상기 필라멘트 수지가 상기 다공성 기재(210) 내 소정 깊이까지 함침되고 상기 다공성 기재(210)와 융착됨으로써 상기 3D 프린팅 수단(3DP)의 성형물인 상기 신발 부재(211)와 상기 다공성 기재(210)의 부착력을 향상시킬 수 있다. However, according to the present invention, when the filament resin is discharged by the 3D printing means (3DP), the filament resin is impregnated to a predetermined depth in the porous substrate 210 and fused with the porous substrate 210, The adhesion between the shoe member 211 and the porous substrate 210, which is a molded product of the 3D printing means 3DP, may be improved.

바람직하게는, 상기 필라멘트 수지는 상기 다공성 기재의 표면으로부터 0.1mm 내지 2.0mm의 깊이까지 함침 및 융착되도록 3D프린팅될 수 있다. 상기 필라멘트 수지의 함침 및 융착 깊이가 0.1 mm 미만인 경우, 상기 3D 프린팅 수단(3DP)의 성형물인 상기 신발 부재(211)와 상기 다공성 기재(210)가 형성한 상호 네트워크 면적이 상대적으로 좁기 때문에 상기 다공성 기재(210)에 대한 상기 신발 부재(211)의 충분한 부착력을 제공하는 것이 어려울 수 있다. 한편, 상기 필라멘트 수지의 함침 및 융착 깊이가 2.0 mm를 초과하도록 하기 위해서는 상기 3D 프린팅 수단(3DP)과 상기 다공성 기재(210)를 거의 접촉시켜야 하며, 이 경우 상기 3D 프린팅 수단(3DP)이 상기 다공성 기재(210)와 얽히는 등과 같은 문제가 생겨 프린팅 불량이 야기될 수 있다. 또한, 상기 필라멘트 수지의 함침 및 융착 깊이가 2.0 mm를 초과하도록 하기 위해서는 상기 필라멘트 수지를 과도하게 토출시켜야 하는데, 이 때 상기 필라멘트 수지가 새어나가 상기 신발 부재(211)의 의도한 형상을 얻기 어려울 수 있다.Preferably, the filament resin may be 3D printed so as to be impregnated and fused to a depth of 0.1mm to 2.0mm from the surface of the porous substrate. When the impregnation and fusion depth of the filament resin is less than 0.1 mm, the porosity is relatively narrow because the area of the network formed by the shoe member 211 and the porous substrate 210, which is a molded product of the 3D printing means (3DP), is relatively narrow. It may be difficult to provide sufficient adhesion of the shoe member 211 to the substrate 210. On the other hand, in order to ensure that the depth of impregnation and fusion of the filament resin exceeds 2.0 mm, the 3D printing means (3DP) and the porous substrate 210 must be in close contact with each other, and in this case, the 3D printing means (3DP) is Problems such as entanglement with the substrate 210 may occur, resulting in poor printing. In addition, in order for the filament resin to have an impregnation and fusion depth exceeding 2.0 mm, the filament resin must be discharged excessively, and at this time, the filament resin may leak out and it may be difficult to obtain the intended shape of the shoe member 211. have.

한편, 상기 다공성 기재(210)에 대한 상기 필라멘트 수지의 함침 및 융착 깊이는 상기 다공성 기재(210)의 두께와 대한 상대적인 비율로서 특정될 수 있다. Meanwhile, the depth of impregnation and fusion of the filament resin with respect to the porous substrate 210 may be specified as a relative ratio with respect to the thickness of the porous substrate 210.

예를 들어, 상기 다공성 기재(210)의 두께를 t라 할 때, 상기 필라멘트 수지는 상기 다공성 기재(210)의 표면으로부터 적어도 0.1t 이상의 깊이까지 함침 및 융착되도록 3D 프린팅될 수 있다. 마찬가지로, 상기 필라멘트 수지의 함침 및 융착 깊이가 상기 다공성 기재(210)의 표면으로부터 0.1t 미만인 경우, 상기 3D 프린팅 수단(3DP)의 성형물인 상기 신발 부재(211)와 상기 다공성 기재(210)가 형성한 상호 네트워크 면적이 상대적으로 좁기 때문에 상기 다공성 기재(210)에 대한 상기 신발 부재(211)의 충분한 부착력을 제공하는 것이 어려울 수 있다. 한편, 상기 필라멘트 수지의 함침 및 융착 깊이가 상기 다공성 기재(210)의 표면으로부터 0.8t를 초과할 경우, 3D 프린팅 불량이 야기될 수 있다.For example, when the thickness of the porous substrate 210 is t, the filament resin may be 3D printed so as to be impregnated and fused from the surface of the porous substrate 210 to a depth of at least 0.1t or more. Likewise, when the impregnation and fusion depth of the filament resin is less than 0.1t from the surface of the porous substrate 210, the shoe member 211 and the porous substrate 210, which are molded products of the 3D printing means (3DP), are formed. Since the mutual network area is relatively narrow, it may be difficult to provide sufficient adhesion of the shoe member 211 to the porous substrate 210. On the other hand, when the depth of impregnation and fusion of the filament resin exceeds 0.8t from the surface of the porous substrate 210, 3D printing failure may occur.

이하, 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail.

실시예 1Example 1

3 mm 두께(t)의 신발 갑피용 직물 상에 직접 FDM 방식으로 TPU 필라멘트를 3D 프린팅하여 신발 부재(신발 갑피 사이드 패턴)를 형성하였다. 이 때, 상기 신발 부재는 상기 신발 갑피용 직물 내 0.5 mm 깊이(약 0.17t)로 침투 및 융착된 것으로 확인되었다.A shoe member (shoe upper side pattern) was formed by 3D printing a TPU filament in a direct FDM method on the fabric for a shoe upper having a thickness of 3 mm (t). At this time, it was confirmed that the shoe member penetrated and fused to a depth of 0.5 mm (about 0.17t) in the fabric for the shoe upper.

실시예 2Example 2

SLS 방식으로 3D 프린팅하여 신발 부재(신발 갑피 사이드 패턴)을 형성한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방식으로 신발 부재를 형성하였다. 이 때, 상기 신발 부재는 상기 신발 갑피용 직물 내 1.0 mm 깊이(약 0.33t)로 침투 및 융착된 것으로 확인되었다.A shoe member was formed in the same manner as in Example 1, except that the shoe member (shoe upper side pattern) was formed by 3D printing in the SLS method. At this time, it was confirmed that the shoe member penetrated and fused to a depth of 1.0 mm (about 0.33t) in the fabric for the shoe upper.

비교예 1Comparative Example 1

실시예 1과 동일한 형상의 신발 부재를 형성하기 위한 홈이 마련된 금형 내 1액 경화형 PU 캐스팅 용액을 충진시킨 후 3 mm 두께의 신발 갑피용 직물을 상기 금형 상에 압착하였다. 이어서, 100℃로 10분 동안 가열 및 경화시킨 후 상기 금형을 분리하였다. After filling the one-component curable PU casting solution in a mold provided with grooves for forming a shoe member having the same shape as in Example 1, a fabric for a shoe upper having a thickness of 3 mm was pressed onto the mold. Subsequently, the mold was separated after heating and curing at 100° C. for 10 minutes.

비교예 2Comparative Example 2

실시예 1과 동일한 형상의 신발 부재를 PU 사출한 후, 상기 사출물의 일 표면에 접착제를 도포 및 반건조시켰다. 이어서, 3 mm 두께의 신발 갑피용 직물 상에 상기 사출물을 압착 및 건조시켰다.After PU injection of a shoe member having the same shape as in Example 1, an adhesive was applied and semi-dried on one surface of the injection product. Then, the injection product was pressed and dried on a fabric for a shoe upper having a thickness of 3 mm.

비교예 3Comparative Example 3

3D 프린팅된 상기 신발 부재가 상기 신발 갑피용 직물 내 0.05 mm 깊이(약 0.02t)로 침투 및 융착된 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방식으로 신발 부재를 형성하였다.A shoe member was formed in the same manner as in Example 1, except that the 3D printed shoe member was penetrated and fused to a depth of 0.05 mm (about 0.02t) in the shoe upper fabric.

비교예 4Comparative Example 4

3D 프린팅된 상기 신발 부재가 상기 신발 갑피용 직물 내 2.5 mm 깊이(약 0.83t)로 침투 및 융착된 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방식으로 신발 부재를 형성하였다.A shoe member was formed in the same manner as in Example 1, except that the 3D printed shoe member was penetrated and fused to a depth of 2.5 mm (about 0.83t) in the shoe upper fabric.

실험예: 신발 부재의 부착성 및 3D 프린팅 용이성 평가Experimental Example: Evaluation of adhesion of shoe members and ease of 3D printing

상기 실시예 및 비교예에 따라 제조된 신발 부재의 부착성 및 상기 실시예 및 비교예의 3D 프린팅 용이성을 평가하였고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 또한, 신발 갑피용 직물 상에 필라멘트 소재를 3D 프린팅한 후 상기 필라멘트 소재의 함침 깊이에 따른 박리 강도(T-Peel Strength) 측정 결과는 도 5에 나타내었다.The adhesion of the shoe members manufactured according to the Examples and Comparative Examples and the ease of 3D printing of the Examples and Comparative Examples were evaluated, and the results are shown in Table 1 below. In addition, after 3D printing the filament material on the fabric for the shoe upper, the result of measuring the peel strength according to the impregnation depth of the filament material is shown in FIG. 5.

각 평가 방법은 다음과 같다.Each evaluation method is as follows.

- 박리 강도 : ASTM D1876에 의해 T-peel test를 5회 수행하였으며, 그 평균값이 0.1 kgf/cm 이상인 경우 양호, 0.1 kgf/cm 미만인 경우 불량으로 나타냄-Peel strength: T-peel test was performed 5 times according to ASTM D1876. If the average value is more than 0.1 kgf/cm, it is indicated as good, and if it is less than 0.1 kgf/cm, it is indicated as poor.

- 3D프린팅 용이성 : 3D 프린팅시 필라멘트 수지의 누출 또는 프린팅 노즐과 직물의 간섭에 따른 불량 발생 여부로서 확인함-Ease of 3D printing: Checking for defects due to leakage of filament resin or interference between printing nozzles and fabrics during 3D printing

구분division 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 비교예 3Comparative Example 3 비교예 4Comparative Example 4 박리 강도Peel strength 양호Good 양호Good 불량Bad 불량Bad 불량Bad 양호Good 프린팅 용이성Ease of printing 양호Good 양호Good -- -- 양호Good 불량Bad

상기 표 1의 결과를 참고하면, 종래 부착 방식인 비교예 1 및 비교예 2에 따르면, 신발 갑피용 직물에 대한 신발 부재의 박리 강도 측정 결과가 모두 0.1 kgf/cm 미만으로서, 충분한 부착력을 확보하기 어려운 것을 확인할 수 있다.Referring to the results of Table 1, according to Comparative Example 1 and Comparative Example 2, which are conventional attachment methods, the peel strength measurement results of the shoe members with respect to the shoe upper fabric were all less than 0.1 kgf/cm, so as to secure sufficient adhesion. You can see that it is difficult.

반면에, 실시예 1 및 실시예 2에 따르면, 상기 필라멘트 수지가 상기 다공성 기재 내 소정 깊이까지 함침 및 융착되도록 3D 프린팅함으로써 프린팅 용이성을 확보함과 동시에 종래 부착 방식인 비교예 1 및 비교예 2 대비 향상된 박리 강도를 달성한 것을 확인할 수 있다.On the other hand, according to Examples 1 and 2, 3D printing so that the filament resin is impregnated and fused to a predetermined depth in the porous substrate secures printing ease, and at the same time, compared to Comparative Examples 1 and 2, which are conventional attachment methods. It can be seen that improved peel strength was achieved.

신발 갑피용 직물 상에 필라멘트 소재를 3D 프린팅한 후 상기 필라멘트 소재의 함침 깊이에 따른 박리 강도(T-Peel Strength) 측정 결과를 나타낸 도 5를 참조하면, 상기 다공성 기재의 표면으로부터 적어도 0.1t (0.25 ~ 0.4 mm 구간) 이상의 깊이까지 상기 필라멘트 소재가 함침 및 융착되어 상기 신발 부재를 형성함에 따라 신발 갑피용 직물에 대한 상기 신발 부재의 박리 강도가 급격히 향상되는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 5 showing the result of measuring the T-Peel Strength according to the impregnation depth of the filament material after 3D printing the filament material on the fabric for the shoe upper, at least 0.1t (0.25) from the surface of the porous substrate It can be seen that as the filament material is impregnated and fused to a depth of ~0.4 mm or more to form the shoe member, the peel strength of the shoe member against the shoe upper fabric is rapidly improved.

한편, 실시예 1과 동일한 3D 프린팅 방식으로 수행된 비교예 3 및 비교예 4의 경우, 비교예 3은 상기 필라멘트 수지가 상기 다공성 기재 내 충분히 함침 및 융착되지 못하여 신발 갑피용 직물에 대한 신발 부재의 박리 강도가 약한 것을 확인할 수 있으며, 비교예 4는 상기 필라멘트 수지를 상기 다공성 기재 내 과도하게 함침시키기 위해 프린팅 노즐을 신발 갑피용 직물에 밀착시키다보니 프린팅 노즐이 신발 갑피용 직물과 얽혀서 프린팅 불량이 발생함에 따라 프린팅 용이성이 저하된 것을 확인할 수 있었다.On the other hand, in the case of Comparative Example 3 and Comparative Example 4 performed in the same 3D printing method as in Example 1, Comparative Example 3 is that the filament resin was not sufficiently impregnated and fused in the porous substrate, It can be seen that the peel strength is weak, and in Comparative Example 4, when the printing nozzle was in close contact with the fabric for the shoe upper in order to impregnate the filament resin excessively in the porous substrate, the printing nozzle was entangled with the fabric for the shoe upper, resulting in printing failure. As the result, it was confirmed that the ease of printing was deteriorated.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above description of the present invention is for illustrative purposes only, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to understand that other specific forms can be easily modified without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative and non-limiting in all respects. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the claims to be described later, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention.

100 : 신발 110 : 갑피
111 : 뱀프 112 : 쿼터
113 : 힐 카운터 114 : 아일렛
115 : 토 116 : 신발 부재
120 : 밑창100: shoes 110: upper
111: vamp 112: quarter
113: heel counter 114: eyelet
115: Sat 116: Absence of shoes
120: outsole

Claims (7)

다공성 기재 상에 필라멘트 수지를 3D 프린팅하여 상기 다공성 기재 상에 소정의 크기의 신발 부재를 제조하는 방법에 있어서,
상기 필라멘트 수지는 상기 다공성 기재 내 소정 깊이까지 함침 및 융착되도록 3D 프린팅되며,
상기 신발 부재는 상기 다공성 기재 상에 돌출된 영역 및 상기 다공성 기재 내 소정 깊이까지 함침 및 융착된 영역을 포함하며,
상기 다공성 기재의 두께를 t라 할 때,
상기 필라멘트 수지는 상기 다공성 기재의 표면으로부터 0.1t 내지 0.8t의 깊이까지 함침 및 융착되도록 3D 프린팅되는,
3D 프린팅을 이용한 신발 부재의 제조 방법.In the method of manufacturing a shoe member having a predetermined size on the porous substrate by 3D printing a filament resin on the porous substrate,
The filament resin is 3D printed so that it is impregnated and fused to a predetermined depth in the porous substrate,
The shoe member includes a region protruding on the porous substrate and a region impregnated and fused to a predetermined depth in the porous substrate,
When the thickness of the porous substrate is t,
The filament resin is 3D printed to be impregnated and fused to a depth of 0.1t to 0.8t from the surface of the porous substrate,
A method of manufacturing a shoe member using 3D printing. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 필라멘트 수지는 상기 다공성 기재의 표면으로부터 0.1mm 내지 2.0mm의 깊이까지 함침 및 융착되도록 3D프린팅되는,
3D 프린팅을 이용한 신발 부재의 제조 방법.The method of claim 1,
The filament resin is 3D printed to be impregnated and fused to a depth of 0.1mm to 2.0mm from the surface of the porous substrate,
A method of manufacturing a shoe member using 3D printing. 제1항에 있어서,
상기 다공성 기재는 직물, 부직포, 다공성 웹, 플라스틱 메쉬 및 플라스틱 시트로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하는 단층 또는 다층 기재인,
3D 프린팅을 이용한 신발 부재의 제조 방법.The method of claim 1,
The porous substrate is a single-layer or multi-layer substrate comprising at least one selected from fabric, non-woven fabric, porous web, plastic mesh and plastic sheet,
A method of manufacturing a shoe member using 3D printing. 제1항에 있어서,
상기 3D 프린팅은 FDM (fused deposition modeling), SLS (selective laser sintering), DLP (digital light processing) 및 SLA (stereolithography)로부터 선택되는 적어도 하나의 3D 프린팅 방식으로 수행되는,
3D 프린팅을 이용한 신발 부재의 제조 방법.The method of claim 1,
The 3D printing is performed by at least one 3D printing method selected from fused deposition modeling (FDM), selective laser sintering (SLS), digital light processing (DLP), and stereolithography (SLA),
A method of manufacturing a shoe member using 3D printing. 제1항에 있어서,
상기 필라멘트 수지는 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체(acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리비닐클로라이드(polyvinyl chloride), 폴리우레탄(polyurethane), 열가소성 엘라스토머(thermoplastic elastomer), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(polybutyleneterephtalate), 폴리옥시메틸렌(polyoxymethylene), 폴리아미드6(polyamide6), 폴리아미드66(polyamide66), 변성 폴리페닐렌 옥사이드(modified polyphenylene oxide), 폴리프탈아미드(polyphtalamide), 액정고분자(liquid crystal polymer), 폴리에테르에테르케톤(polyether ether ketone), 폴리이미드(polyimide) 및 폴리아미드(polyamide)로부터 선택되는 적어도 하나의 열가소성 수지를 포함하는,
3D 프린팅을 이용한 신발 부재의 제조 방법.The method of claim 1,
The filament resin is an acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polyurethane, thermoplastic elastomer ( thermoplastic elastomer), polycarbonate, polybutyleneterephtalate, polyoxymethylene, polyamide6, polyamide66, modified polyphenylene oxide , Polyphtalamide, liquid crystal polymer, polyether ether ketone, polyimide and polyamide containing at least one thermoplastic resin selected from,
A method of manufacturing a shoe member using 3D printing. 제1항에 있어서,
상기 필라멘트 수지는 열경화성 수지 및 광경화성 수지로부터 선택되는 적어도 하나를 더 포함하는,
3D 프린팅을 이용한 신발 부재의 제조 방법. The method of claim 1,
The filament resin further comprises at least one selected from a thermosetting resin and a photocurable resin,
A method of manufacturing a shoe member using 3D printing.
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