KR102616749B1 - 멀티 펑션 솔 제작을 위한 다중 사출 성형 방법 및 장치 - Google Patents
멀티 펑션 솔 제작을 위한 다중 사출 성형 방법 및 장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102616749B1 KR102616749B1 KR1020210098603A KR20210098603A KR102616749B1 KR 102616749 B1 KR102616749 B1 KR 102616749B1 KR 1020210098603 A KR1020210098603 A KR 1020210098603A KR 20210098603 A KR20210098603 A KR 20210098603A KR 102616749 B1 KR102616749 B1 KR 102616749B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- mold
- foam
- injection molding
- molding
- raw material
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 52
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims abstract description 99
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 70
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims abstract description 40
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 34
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 30
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 26
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical group CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 24
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 24
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 19
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 19
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 15
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 14
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 13
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000008188 pellet Substances 0.000 claims abstract description 10
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000003672 processing method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 33
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 11
- XMNIXWIUMCBBBL-UHFFFAOYSA-N 2-(2-phenylpropan-2-ylperoxy)propan-2-ylbenzene Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(C)(C)OOC(C)(C)C1=CC=CC=C1 XMNIXWIUMCBBBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 9
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 9
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 claims description 4
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 claims description 4
- RNWHGQJWIACOKP-UHFFFAOYSA-N zinc;oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Zn+2] RNWHGQJWIACOKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- XOZUGNYVDXMRKW-AATRIKPKSA-N azodicarbonamide Chemical compound NC(=O)\N=N\C(N)=O XOZUGNYVDXMRKW-AATRIKPKSA-N 0.000 claims description 3
- 235000019399 azodicarbonamide Nutrition 0.000 claims description 3
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims 1
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 claims 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 abstract description 6
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 description 30
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 description 30
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 17
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 11
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 11
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 8
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 6
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 5
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 5
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 4
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 3
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N carbonic acid Chemical compound OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- DQXBYHZEEUGOBF-UHFFFAOYSA-N but-3-enoic acid;ethene Chemical compound C=C.OC(=O)CC=C DQXBYHZEEUGOBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 239000010985 leather Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000012778 molding material Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000009958 sewing Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D35/00—Producing footwear
- B29D35/06—Producing footwear having soles or heels formed and joined on to preformed uppers using a moulding technique, e.g. by injection moulding, pressing and vulcanising
- B29D35/08—Producing footwear having soles or heels formed and joined on to preformed uppers using a moulding technique, e.g. by injection moulding, pressing and vulcanising having multilayered parts
- B29D35/081—Producing footwear having soles or heels formed and joined on to preformed uppers using a moulding technique, e.g. by injection moulding, pressing and vulcanising having multilayered parts by injection moulding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D35/00—Producing footwear
- B29D35/0009—Producing footwear by injection moulding; Apparatus therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D35/00—Producing footwear
- B29D35/0054—Producing footwear by compression moulding, vulcanising or the like; Apparatus therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D35/00—Producing footwear
- B29D35/06—Producing footwear having soles or heels formed and joined on to preformed uppers using a moulding technique, e.g. by injection moulding, pressing and vulcanising
- B29D35/061—Producing footwear having soles or heels formed and joined on to preformed uppers using a moulding technique, e.g. by injection moulding, pressing and vulcanising by injection moulding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D35/00—Producing footwear
- B29D35/06—Producing footwear having soles or heels formed and joined on to preformed uppers using a moulding technique, e.g. by injection moulding, pressing and vulcanising
- B29D35/08—Producing footwear having soles or heels formed and joined on to preformed uppers using a moulding technique, e.g. by injection moulding, pressing and vulcanising having multilayered parts
- B29D35/085—Producing footwear having soles or heels formed and joined on to preformed uppers using a moulding technique, e.g. by injection moulding, pressing and vulcanising having multilayered parts by compression moulding, vulcanising or the like
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D35/00—Producing footwear
- B29D35/12—Producing parts thereof, e.g. soles, heels, uppers, by a moulding technique
- B29D35/14—Multilayered parts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D35/00—Producing footwear
- B29D35/12—Producing parts thereof, e.g. soles, heels, uppers, by a moulding technique
- B29D35/14—Multilayered parts
- B29D35/148—Moulds or apparatus therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Footwear And Its Accessory, Manufacturing Method And Apparatuses (AREA)
Abstract
본 발명은 멀티 펑션 솔 제작을 위한 다중 사출 성형 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 비닐아세테이트 단량체와 에틸렌 단량체를 중합한 EVA수지에 산화아연, 스테아르산 및, 탄산칼슘(Calcium Carbonate) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 원료를 혼합하는 원료 혼합 단계; 원료 혼합 단계의 수행으로 획득되는 혼합물에 발포제 및 가교제 중 적어도 어느 하나를 포함하는 첨가제를 투입하여, 멀티 펑션 솔의 물리적 특성을 제어하는 첨가제 투입 단계; 첨가제 투입 단계의 수행 후 획득되는 조성물을 펠릿 가공 및 압연 가공 중 적어도 어느 하나를 포함하는 가공 방식으로 가공하는 가공 단계; 및, 가공된 조성물을 사출기를 이용하여 준비된 몰드에 주입시켜 성형하는 성형 단계;를 포함하되, 성형 단계는, 조성물을 이용하여 상판 몰드, 중판 몰드 및 하판 몰드에서 탈형된 성형물들을 기 설정된 성형 조건 하에서 발포시켜 일체로 결합된 발포체가 수득되도록 하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 멀티 펑션 솔 제작을 위한 다중 사출 성형 방법 및 장치에 관련된 것으로서, 구체적으로는 종래 솔 제작 공정에 이용되던 복잡한 리몰딩 공정을 대체하여 다중 사출 공정으로 공정 간소화를 도모하는 솔 제작 기술과 관련된 것이다.
신발은 발을 바닥에 견고히 지지하고, 운동에너지의 손실을 방지하며 보행을 원활히 수행케 하기 위한 목적으로 제조되고 있다.
일반적으로 신발은 갑피와 바닥창을 기본으로 하여 다양한 종류의 부품으로 구성되며, 갑피의 경우 원단 또는 가죽 제품의 재봉 및 접착 공정으로 제조되고, 바닥창의 경우 인솔, 미드솔, 아웃솔을 기본으로 아치 서포터, 에어백, 충격흡수패드, 내부 보강재 등의 다양한 부품들이 각각 제조되어 복잡한 접착 공정을 통해 하나의 바닥창으로 제조된다.
한편 이러한 복잡한 접착 공정을 포함하는 종래 기술을 개선하고자, 한국 공개 특허 제10-2011-0047343호(완충기능을 갖는 신발)에서는 기본 부품에 기능성 부품을 끼워 넣는 방식으로 신발의 바닥창을 조합하는 방식이 제안되고 있으나, 이 같은 제조 방식은 접착 공정 대신 복잡한 결합 공정을 거쳐야 했기 때문에 공정의 수를 간소화할 수 없다는 한계가 존재하였고, 더불어, 제품의 양산 시, 각 부품간의 접착이 불량하여 실제 제조 현장에서 각 부품 간의 접착력 증대를 위한 접착제 사용이 불가피하다는 문제가 있었다.
이에 본 발명은 멀티 펑션 솔 제작을 위한 다중 사출 성형 방법 및 장치를 제공함으로써 종래 솔 제작 공정에 이용되던 복잡한 리몰딩 공정을 대체하여 다중 사출 공정으로 공정 간소화를 도모할 수 있는 솔 제작 기술을 제공하는 것에 제1 목적이 있다.
또한 본 발명은 이종 소재 간의 계면 접착 문제를 해소하여 다양한 기능성 및 디자인의 구현이 가능한 솔 제작 기술을 제공하는 것에 제2 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 멀티 펑션 솔 제작을 위한 다중 사출 성형 방법은, 비닐아세테이트 단량체(VAM, Vinyl Acetate Monomer)와 에틸렌 단량체(Ethylene Monomer)를 중합한 EVA수지에 산화아연(Zinc Oxide), 스테아르산(Stearic Acid) 및, 탄산칼슘(Calcium Carbonate) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 원료를 혼합하는 원료 혼합 단계; 원료 혼합 단계의 수행으로 획득되는 혼합물에 발포제 및 가교제 중 적어도 어느 하나를 포함하는 첨가제를 투입하여, 멀티 펑션 솔의 물리적 특성을 제어하는 첨가제 투입 단계; 첨가제 투입 단계의 수행 후 획득되는 조성물을 펠릿 가공 및 압연 가공 중 적어도 어느 하나를 포함하는 가공 방식으로 가공하는 가공 단계; 및, 가공된 조성물을 사출기를 이용하여 준비된 몰드에 주입시켜 성형하는 성형 단계;를 포함하되, 성형 단계는, 조성물을 이용하여 상판 몰드, 중판 몰드 및 하판 몰드에서 탈형된 성형물들을 기 설정된 성형 조건 하에서 발포시켜 일체로 결합된 발포체가 수득되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한 상술한 성형 단계는, 조성물을 이용하여 상판 몰드에서는 고탄성 폼을, 중판 몰드에서는 충격흡수 폼을, 하판 몰드에서는 지지체 폼을 생성하되, 고탄성 폼에는 조성물에 실리콘 고무를 더 첨가하고, 충격흡수 폼에는 상기 조성물에 활성 산화아연을 더 첨가하도록 하는 것이 바람직하다.
또한 상술한 성형 단계의 수행 시, 상판 몰드, 중판 몰드 및 하판 몰드는 서로 다른 성형 온도가 설정되되, 고탄성 폼의 성형 온도는 166 내지 192℃이고, 충격흡수 폼의 성형 온도는 104 내지 140℃이며, 지지체 폼의 성형 온도는 166 내지 192℃의 온도 범위에서 이루어지는 것이 바람직하다.
또한 상술한 성형 단계는, 상판 몰드, 중판 몰드 및 하판 몰드에서 생성된 고탄성 폼, 충격흡수 폼 및 지지체 폼을 기 설정된 위치에 배치한 후, 열 압착 프레스기를 이용하여 165 내지 180℃의 온도에서 30 내지 100kgf/cm2으로 8 내지 11분간 가압 성형하는 것이 바람직하다.
또한 상술한 가공 단계는, 조성물을 10 내지 24mm의 두께를 갖는 펠릿 가공 및 압연 가공 중 적어도 어느 하나를 포함하는 가공이 수행되도록 하는 것이 바람직하다.
또한 상술한 첨가제 투입 단계에서는, 발포제로서 적어도 아조비스폼아마이드(Azobisformamide)를 포함하는 JTR 발포제를 이용하고, 가교제로서 적어도 디큐밀퍼옥사이드(DCP, Dicumyl peroxide)를 포함하는 과산화물 가교제를 이용하는 것이 바람직하다.
또한 상술한 원료 혼합 단계는, EVA 수지 중 비닐아세테이트(VA, Vinyl Acetate)의 함량이 9.3 내지 28.0중량%인 것을 이용하고, EVA 수지 100중량부 당, 산화아연을 3 내지 7중량부, 스테아르산을 0.5 내지 2 중량부, 탄산칼슘을 7 내지 12중량부로 포함하는 것이 바람직하다.
한편 멀티 펑션 솔 제작을 위한 다중 사출 성형 장치는, 비닐아세테이트 단량체와 에틸렌 단량체를 중합한 EVA수지에 산화아연(Zinc Oxide), 스테아르산(Stearic Acid) 및, 탄산칼슘(Calcium Carbonate) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 원료를 혼합물이 저장되는 호퍼; 상판 몰드, 중판 몰드 및 하판 몰드로 구비되는 몰드; 가열 실린더가 구비되어, 호퍼에 저장된 원료 혼합물을 가소화 상태로 몰드에 공급하는 사출기; 몰드에서 탈형된 성형물들을 열 압착하는 프레스기; 및, 호퍼, 몰드, 사출기 및 프레스기 중 적어도 어느 하나를 포함하는 구성 요소의 동작을 제어하는 컨트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상술한 몰드는, 중판 몰드가 상판 몰드 및 하판 몰드 사이에 삽입 설치되는 구조로 구비되는 것이 바람직하다.
또한 상술한 가열 실린더는 원료 혼합물이 공급되는 몰드에 따라 가열 온도가 가변적으로 제어되되, 원료 혼합물을 상판 몰드에 공급할 시에는 166 내지 192℃의 온도가 설정되고, 원료 혼합물을 중판 몰드에 공급할 시에는 104 내지 140℃의 온도가 설정되며, 원료 혼합물을 하판 몰드에 공급할 시에는 166 내지 192℃의 온도가 설정되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 종래 솔 제작 공정에 이용되던 복잡한 리몰딩 공정을 대체하여 다중 사출 공정으로 공정 간소화를 도모할 수 있는 솔 제작 기술을 제공할 수 있는 것은 물론이고, 이와 동시에 이종 소재 간의 계면 접착 문제를 해소하여 다양한 기능성 및 디자인의 구현이 가능한 솔 제작 기술을 제공할 수 있게 되는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 멀티 펑션 솔 제작에 복잡한 접착 공정이 요구되지 않음으로써, 공정의 간소화를 도모하여 공정 비용의 절감 효과가 있고, 이와 더불어 접착제의 미사용으로 인한 환경 유해 물질의 배출량을 크게 저감할 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 멀티 펑션 솔 제작을 위한 다중 사출 성형 방법의 플로우 차트.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 지지체 폼, 고탄성 폼, 충격흡수 폼의 모체가 되는 EVA 배합표의 예.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 원료 혼합시의 온도별 가교 특성에 대한 실험 결과의 예.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 멀티 펑션 솔을 구성하는 각 기능성성형물의 배합 특성표의 예.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 성형 조건에 따른 접착 테스트에 대한 실험 결과의 예.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 멀티 펑션 솔 제작을 위한 다중 사출 성형 장치의 구성도의 예.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 멀티 펑션 솔 제작을 위한 다중 사출 성형 장치의 몰드 구조를 도시한 예.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따라 제조된 멀티 펑션 솔의 제품 외관 사진
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따라 제조된 멀티 펑션 솔 제품에 대한 시험 성적서.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 지지체 폼, 고탄성 폼, 충격흡수 폼의 모체가 되는 EVA 배합표의 예.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 원료 혼합시의 온도별 가교 특성에 대한 실험 결과의 예.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 멀티 펑션 솔을 구성하는 각 기능성성형물의 배합 특성표의 예.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 성형 조건에 따른 접착 테스트에 대한 실험 결과의 예.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 멀티 펑션 솔 제작을 위한 다중 사출 성형 장치의 구성도의 예.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 멀티 펑션 솔 제작을 위한 다중 사출 성형 장치의 몰드 구조를 도시한 예.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따라 제조된 멀티 펑션 솔의 제품 외관 사진
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따라 제조된 멀티 펑션 솔 제품에 대한 시험 성적서.
이하에서는, 다양한 실시 예들 및/또는 양상들이 이제 도면들을 참조하여 개시된다. 하기 설명에서는 설명을 목적으로, 하나이상의 양상들의 전반적 이해를 돕기 위해 다수의 구체적인 세부사항들이 개시된다. 그러나, 이러한 양상(들)은 이러한 구체적인 세부사항들 없이도 실행될 수 있다는 점 또한 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 인식될 수 있을 것이다. 이후의 기재 및 첨부된 도면들은 하나 이상의 양상들의 특정한 예시적인 양상들을 상세하게 기술한다. 하지만, 이러한 양상들은 예시적인 것이고 다양한 양상들의 원리들에서의 다양한 방법들 중 일부가 이용될 수 있으며, 기술되는 설명들은 그러한 양상들 및 그들의 균등물들을 모두 포함하고자 하는 의도이다.
본 명세서에서 사용되는 "실시 예", "예", "양상", "예시" 등은 기술되는 임의의 양상 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되지 않을 수도 있다.
또한, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 해당 특징 및/또는 구성요소가 존재함을 의미하지만, 하나이상의 다른 특징, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
또한, 본 발명의 실시 예들에서, 별도로 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 발명의 실시 예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명은 멀티 펑션 솔 제작을 위한 다중 사출 성형 방법에 관련된 것으로서, 멀티 펑션 솔 제작을 위한 다중 사출 성형 방법 및 장치를 제공함으로써 종래 솔 제작 공정에 이용되던 복잡한 리몰딩 공정을 대체하여 다중 사출 공정으로 공정 간소화를 도모할 수 있는 솔 제작 기술을 제공하는 것에 제1 목적이, 이종 소재 간의 계면 접착 문제를 해소하여 다양한 기능성 및 디자인의 구현이 가능한 솔 제작 기술을 제공하는 것에 제2 목적이 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대한 더욱 구체적인 설명을 수행하기로 하며, 하나의 기술적 특징 및 발명을 구성하는 구성 요소를 설명하기 위하여 다수의 도면이 동시 참조될 수 있을 것이다.
먼저 도 1을 참조하여 보면, 도 1에는 본 발명의 일 실시 예에 따른 멀티 펑션 솔 제작을 위한 다중 사출 성형 방법에 대한 플로우차트가 도시되어 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에서는 비닐아세테이트 단량체(VAM, Vinyl Acetate Monomer)와 에틸렌 단량체(Ethylene Monomer)를 중합한 EVA수지에 산화아연(Zinc Oxide), 스테아르산(Stearic Acid) 및, 탄산칼슘(Calcium Carbonate) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 원료를 혼합하는 원료 혼합 단계(S10)가 수행될 수 있다.
구체적으로 상술한 EVA는 에틸렌초산비닐(Ethylene-Vinyl Acetate)의 약칭으로 에틸렌과 비닐아세테이트의 공중합체로서, 비닐아세테이트의 함량에 따라 물성이 변화한다는 특징이 있다.
잠시 도 2를 참조하여 보면, 도 2에는 이하에서 설명할 본 발명의 EVA 블렌드의 모체가 되는 EVA 발포체의 배합표를 도시하였는데, 본 발명에서는 이러한 도 2의 배합표를 기초로 폴리머의 조성을 변경하여 다양한 기능성을 부여하고자 한다.
도 2에 도시된 모체가 되는 EVA 발포체의 배합표를 살펴보면, 기타 첨가물로서 산화아연, 스테아르산, 이산화티탄이 사용됨을 알 수 있는데, 이때 상술한 산화아연은 발포개시제로서 첨가되는 것으로 이해될 수 있을 것이고, 상술한 스테아르산은 발포체의 가교를 촉진하고, 이형을 용이하게 하기 위한 이형제로서 첨가되는 것으로 이해될 수 있을 것이고, 상술한 이산화티탄은 백색도를 향상하여 색상 발현성을 증대하기 위한 목적으로 첨가되는 것으로 이해될 수 있다.
아울러 도 2에서는 가교제로서 과산화물 가교제 중 하나인 디큐밀퍼옥사이드(DCP, Dicumyl peroxide)가 이용되고, 발포제로서 JTR 발포제가 이용됨을 알 수 있고, 이에 따른 성질을 살펴보면, 모체가 되는 EVA 발포체는 비닐아세테이트의 함량이 높아질수록 가교 속도가 빨라지고 가교 밀도가 높아져 발포 배율이 감소하는 경향이 나타났다.
또한, EVA 단독 사용하여 EVA 발포체를 제조한 경우에 발포배율은 156~173%로 나타났으며 대체적으로 비닐아세테이트의 함량이 감소할 수록 발포배율도 증가하는 경향을 보였고, 발포 배율의 증가에 따라 비중이 낮아짐을 알 수 있었으며, 가교 밀도의 감소에 따라 경도가 낮아지고, 비닐아세테이트의 함량이 감소할수록 인장강도, 인열강도, 신장율 역시 감소하는 경향을 보였으며, 비닐아세테이트의 함량이 증가할수록 탄성이 높아져 반발탄성의 경우 비닐아세테이트의 함량이 증가할수록 우수하게 나타남을 알 수 있었다.
또한 비닐아세테이트의 함량이 감소할수록 융점이 높아져 발포체의 열수축율은 비닐아세테이트의 함량이 감소할수록 개선됨을 알 수 있었으며, 비닐아세테이트의 용융지수(MI, Melt Index)가 낮을수록 형 변형에 대한 저항이 높아 복원력이 우수한 것으로 나타났다.
즉 EVA를 단독으로 이용하여 EVA 발포체를 제조할 경우, 열 수축율, 영구변형률 등의 특성이 우수하게 나타났지만, 경도와 비중이 높아 기계적 강도의 향상을 위해서는 EVA의 단점을 보완하여 줄 수 있는 다른 수지와의 블렌드가 필요함이 예측되었다.
때문에 본 발명에서는 낮은 비용으로 기계적 강도의 향상시킬 수 있는 탄산칼슘을 이산화티탄의 대체 원료로서 첨가하도록 하여, EVA수지, 산화아연, 스테아르산 및 탄산칼슘을 포함하는 EVA블렌드를 조성하였으며, 구체적으로 본 발명에서 언급하는 EVA블렌드는 EVA 수지 100중량부 당 산화아연을 3 내지 7중량부, 스테아르산을 0.5 내지 2 중량부, 탄산칼슘을 7 내지 12중량부로 포함(가장 바람직하게는 EVA 수지 100중량부 당 산화 아연은 5중량부, 스테아르산은 1 중량부 및 탄산 칼슘은 10중량부로 포함)되도록 하였다.
더욱 구체적으로 전술한 EVA 블렌드에 포함되는 EVA 수지는 비닐아세테이트의 함량이 9.3 내지 28.0중량%인 것을 이용하도록 함이 바람직하도록 한데, 상술한 함량 범위의 비닐아세테이트의 함량은 산화아연, 스테아르산 및 탄산칼슘과 배합하였을 때, 가교도 조절이 용이하여 배합 안정성이 제품 양산에 적합하다고 판단된 함량 범위인 것으로 이해될 수 있을 것이다.
한편 상술한 S10 단계의 수행 후에는, S10 단계의 수행으로 획득되는 혼합물에 발포제 및 가교제 중 적어도 어느 하나를 포함하는 첨가제를 투입하여 멀티 펑션 솔의 물리적 특성을 제어하는 첨가제 투입 단계(S20)가 수행될 수 있다.
한 실시 예로서, 상술한 S20 단계에서는 발포제로서 적어도 아조비스폼아마이드(Azobisformamide)를 포함하는 JTR계 발포제를 이용하도록 하고, 가교제로서 적어도 디큐밀퍼옥사이드(DCP, Dicumyl peroxide)를 포함하는 과산화물 가교제가 이용될 수 있으며, 구체적으로 상술한 발포제는 EVA수지 100중량부 당 1.5 내지 4.8중량부로 첨가될 수 있고, 상술한 가교제는 EVA수지 0.5 내지 1.9중량부로 첨가될 수 있을 것이다.
한편 상술한 S20 단계의 수행 후에는 S20 단계의 수행 후 획득되는 조성물을 펠릿 가공 및 압연 가공 중 적어도 어느 하나를 포함하는 가공 방식으로 가공하는 가공 단계(S30)가 수행된다.
바람직하게 상술한 S30 단계에서는 조성물을 10mm 내지 24mm의 두께를 갖는 펠릿 가공 및 압연 가공 중 적어도 어느 하나를 포함하는 가공이 수행되도록 함이 바람직하고, 펠릿 가공이 수행될 경우에는, 조성물이 펠릿 타입으로, 압연 가공이 수행될 경우에는 조성물이 시트 타입으로 가공되는 것으로 이해될 수 있을 것이다.
이때, 상술한 두께 범위는 다수의 영구변형율 실험(50℃/6시간)에서 CS 특성 이 가장 우수한 두께 범위로 도출된 값인 것으로 이해될 것이다.
또한 상술한 S30 단계에서는, 조성물을 펠릿(Pellet)타입 및 시트(Sheet)타입 중 적어도 어느 하나를 포함하는 타입으로 가공하는 것에 한정하여 설명하였으나, 이러한 가공 형태는 비드 타입, 볼 타입 등 다양한 가공 형태로 수정 및 변형되어 이용될 수 있을 것이다.
한편 상술한 S40 단계의 수행 후에는 가공된 조성물을 사출기를 이용하여 준비된 몰드에 주입시켜 성형하는 성형 단계(S50)가 수행된다.
구체적으로 상술한 S50 단계는 조성물을 이용하여 상판 몰드, 중판 몰드 및 하판 몰드에서 탈형(또는 이형)된 성형물들을 기 설정된 성형 조건 하에서 발포 시켜 일체로 결합된 발포체가 수득되도록 하는 과정이 수행되도록 함이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 전술한 조성물을 이용하여 상판 몰드에서는 고탄성 기능이 부여된 고탄성 폼을, 중판 몰드에서는 충격을 흡수하도록 하는 기능이 부여된 충격흡수 폼을, 하판 몰드에서는 지지체 폼을 생성하도록 함이 바람직하다.
다만 전술한 기능이 부여된 발포체를 성형하기 위해서는, 전술한 조성물에 부가적인 원료의 첨가가 요구될 수 있으며, 본 발명에서는 고탄성 폼을 제조하기 위하여 전술한 조성물에 실리콘 고무(예를 들어 CF201U)를 더 첨가(바람직하게 하고, 충격흡수 폼을 제조하기 위하여 전술한 조성물에 활성 산화아연을 EVA수지 100중량 당 3.5 내지 5중량부로 더 첨가될 수 있다.
한편 사출기에서는 가열 실린더에 의하여 전술한 조성물을 용융하여 몰드로 공급하게 되는데, 본 발명에서는 171 내지 179℃의 온도, 가장 바람직하게는 175℃의 온도로 용융하도록 함이 바람직한데, 이 같은 용융 온도는 통상적으로 사출 성형에 이용되는 온도 조건인 170℃의 온도에 비해 가교 시간을 20 내지 24%가량 단축할 수 있고, 가교 편차의 감소로 발포 배율의 균일화도를 증대할 수 있기 때문이다.
이에 대한 실험 결과가 도 3에 첨부되어 있으며, 도 3의 A 및 B의 실험 결과 데이터로부터 용융 온도가 175℃일 때, 가교 밀도가 고탄성을 제공할 수 있는 수준으로 확립되고, 가교 시간이 크게 단축됨을 확인할 수 있다.
다시 도 1로 돌아와서, 본 발명에서는 S50 단계의 수행 시, 각 몰드마다 성형 조건을 서로 다른 조건으로 설정하도록 하여 계면 간 접착 문제를 해소하도록 함이 바람직한데, 이는 각 몰드마다 EVA 블렌드 조성물이 주입되는 시간 차에 의해, 가교 속도가 달라져 계면 간의 접착이 완전히 이루어지지 않고, 계면간 분리가 발생하는 문제를 해소하기 위한 방안인 것으로 이해될 수 있을 것이다.
구체적으로 출원인이 다수의 실험을 수행하여 확립한 사출 성형 조건은, 고탄성 폼의 경우, 상판 몰드가 166 내지 192℃의 온도 범위(가장 바람직하게는 179℃)를 갖게 하여 사출 성형이 이루어지도록 함이 바람직하고, 충격흡수 폼의 경우, 중판 몰드가 104 내지 140℃의 온도 범위(가장 바람직하게는 117℃)를 갖게 하여 사출 성형이 이루어지도록 함이 바람직하며, 지지체 폼의 경우 하판 몰드가 166 내지 192℃의 온도 범위(가장 바람직하게는 179℃)를 갖게 하여 사출 성형이 이루어지도록 함이 바람직하다.
또한 이에 더하여, 상술한 S50 단계의 성형 단계에서는 상판 몰드, 중판 몰드 및 하판 몰드에서 생성된 고탄성 폼, 충격흡수 폼, 지지체 폼을 기 설정된 위치에 배치한 후, 열 압착 프레스기를 이용하여 165 내지 180℃의 온도로 8 내지 11분(가장 바람직하게는 580초)간 가압 성형하는 프레스 성형이 수행될 수 있다.
이때 상술한 프레스 성형은 2 트랙으로 이루어질 수 있는데, 1차적으로 각 몰드에서 100 내지 120℃(가장 바람직하게는 110℃)의 온도로 컴파운드 압착 후, 2차적으로 프레스기를 이용하여 150 내지 190℃(가장 바람직하게는 170℃)의 온도를 이용하여 9 내지 11분(가장 바람직하게는 10분)동안 열 압착하여 상판 몰드, 중판 몰드 및 하판 몰드에서 탈형된 성형물들을 기 설정된 성형 조건 하에서 발포시켜 일체로 결합된 발포체가 수득되도록 할 수 있다.
이에 대한 더욱 구체적인 설명을 위해 도 5를 참조하여 보면, 이러한 성형 방법에 대한 실험 예로서 가교 접착 특성을 살피기 위해 성형 시간에 따른 외관 테스트 결과를 첨부하였다.
구체적으로 도 7에서는 흰색, 노란색, 적색이 각각 고탄성 폼, 충격흡수 폼, 지지체 폼에 대응되는 것으로 이해될 수 있을 것이며, 성형 시간이 6분에서 8분일 경우, 충격흡수 폼이 계면 다른 폼들 간의 계면과 완전히 접착되지 않고 떨어져 있음이 관찰되었고, 10분이 되어서야 고탄성 폼, 충격흡수 폼, 지지체 폼이 서로 분리됨 없이 완전히 가교 결합됨을 살펴볼 수 있었다.
즉 이러한 실험을 통해 EVA블렌드를 이용한 멀티 펑션 솔 제작에는 165 내지 180℃의 온도에서 적어도 10분 동안의 프레스 성형이 요구됨을 확인할 수 있었다.
아울러 도 4에서는 전술한 멀티 펑션 솔 제작을 위한 다중 사출 성형 방법에 기초하여 최종 확립된 지지체 폼, 고탄성 폼, 충격흡수 폼에 대한 배합표를 살펴볼 수 있으며 결과적으로 본 발명에서는 종래 솔 제작 공정에 이용되던 복잡한 리몰딩 공정을 대체하여 다중 사출 공정으로 공정 간소화를 도모할 수 있는 솔 제작 기술을 제공하는 효과가 있으며, 이와 동시에 이종 소재 간의 계면 접착 문제를 해소하여 다양한 기능성 및 디자인의 구현이 가능한 솔 제작 기술을 제공할 수 있게 되는 효과가 있다.
이에 더하여, 본 발명에서는 멀티 펑션 솔 제작에 복잡한 접착 공정이 요구되지 않음으로써, 공정의 간소화를 도모하여 공정 비용의 절감 효과가 있고, 이와 더불어 접착제를 사용하지 않음으로써, 환경 유해 물질의 배출량을 크게 저감하여 줄 수 있다는 효과까지 기대하여 볼 수 있다.
한편 다음에서는 본 발명의 다른 실시 예로서 멀티 펑션 솔 제작을 위한 다중 사출 성형 장치에 대한 설명을 이어가기로 한다.
이에 대한 설명으로서 도 6의 100을 참조하여 보면, 도 6의 100에서는 멀티 펑션 솔 제작을 위한 다중 사출 성형 장치에 대한 개략적인 구성도를 도시하였다.
도 6의 100에 도시된 바와 같이, 본 발명에서는 크게 호퍼(10), 사출기(20), 몰드(30), 프레스기(40) 및 컨트롤러(50)를 주요 구성으로 포함할 수 있다.
이때 상술한 호퍼(10)는 비닐아세테이트 단량체와 에틸렌 단량체를 중합한 EVA수지에 산화아연, 스테아르산 및, 탄산칼슘 중 적어도 어느 하나를 포함하는 원료를 혼합물이 저장되는 공간인 것으로 이해될 수 있다.
이때, 전술한 혼합물은 앞서 언급한 멀티 펑션 솔 제작을 위한 다중 사출 성형 방법에서 살펴본 혼합물과 동일한 혼합물인 것으로 이해됨이 바람직하다.
한편 상술한 사출기(20)는 가열 실린더(21)가 구비되어 호퍼(10)에 저장된 원료 혼합물을 가소화 상태로 몰드(30)에 공급하도록 하는 기능을 수행한다.
구체적으로 상술한 가열 실린더(21)에는 스크류가 구비되어 혼합물의 이송 편의를 높이도록 함이 바람직하다.
또한 상술한 몰드(30)는 바람직하게 고탄성 폼을 생성하는 상판 몰드(31), 충격흡수 폼을 생성하는 중판 몰드(32) 및 지지체 폼을 생성하는 하판 몰드(33)를 포함하도록 하여 구비될 수 있다.
이때, 상술한 상판 몰드(31)는 전술하였듯이 고탄성 폼을 생성하는 몰드이고, 상술한 중판 몰드(32)는 충격흡수 폼을 생성하는 몰드이고, 상술한 하판 몰드(33)는 지지체 폼을 생성하는 몰드이되, 본 발명에서는 충격흡수 폼을 생성하는 중판 몰드(32)가 고탄성 폼을 생성하는 상판 몰드(31) 및 지지체 폼을 생성하는 하판 몰드(33)에 사이에 삽입 설치되는 구조로 구비되도록 하여, 다중 사출을 도모하는 동시에 각 몰드에서 성형된 뒤 탈형된 성형물들을 한 번의 프레스 공정으로 완전한 계면 접착을 구현할 수 있게 한다.
이에 대한 예로서, 도 7을 참조하여 보면, 도 7에는 본 발명의 몰드(30)에서 생성되는 성형물들에 대한 개략적인 형태를 살펴볼 수 있으며, P1은 상판 몰드(31)에서 탈형된 고탄성 폼이고, P2는 하판 몰드(33)에서 탈형된 지지체 폼이며, P3는 중판 몰드(32)에서 탈형된 충격흡수 폼인 것으로 이해될 수 있을 것이다.
삭제
다시 도 6으로 돌아와서, 멀티 펑션 솔 제작을 위한 다중 사출 성형 장치에 대한 설명을 이어가면, 상술한 프레스기(40)는 몰드에서 탈형된 성형물들을 열 압착하도록 기능한다.
이때, 상술한 프레스기(40)의 열 압착 조건은, 전술한 멀티 펑션 솔 제작을 위한 다중 사출 성형 방법의 성형 단계에서 언급한 프레스 조건이 동일하게 이용되는 것으로 이해될 수 있을 것이며, 본 발명에서는 이러한 프레스기(40)가 구비됨에 따라, 사출기(20)에서 탈형된 고탄성 폼, 충격흡수 폼 및 지지체 폼이 일체로 결합된 발포체를 수득할 수 있게 된다.
한편, 상술한 컨트롤러(50)는, 상술한 호퍼(10), 몰드, 사출기(20) 및 프레스기(40) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 구성 요소의 동작을 제어하도록 기능한다.
더욱 구체적으로 상술한 컨트롤러(50)는 호퍼(10)에 대한 동작 제어 명령으로서, 호퍼(10)의 전원 제어, 호퍼(10)에서 사출기(20)로 공급되는 혼합물의 양 제어를 비롯한 제어 명령을 송신할 수 있을 것이며, 상술한 몰드에 대한 제어 명령으로서 몰드의 개방과 밀폐에 대한 제어 명령을 송신할 수 있다.
또한 상술한 컨트롤러(50)는 사출기(20)에 구비된 가열 실린더(21)의 온도를 제어할 수 있을 것인데, 한 실시 예로서, 컨트롤러(50)는 원료 혼합물을 상판 몰드(31)에 공급할 시에는 166 내지 192℃의 온도가 설정되도록 하고, 원료 혼합물을 중판 몰드(32)에 공급할 시에는 104 내지 140℃의 온도가 설정되도록 하며, 원료 혼합물을 하판 몰드(33)에 공급할 시에는 166 내지 192℃의 온도가 설정되도록 하는 온도 제어 기능이 수행될 수 있다.
이때, 상술한 온도 제어 조건은, 각 몰드에서 생성되는 발포체 성형물에 고탄성, 충격흡수 및 내마모성에 대한 기능성을 부여하기 위한 온도 제어 조건인 것으로 이해됨이 바람직할 것이다.
또한 상술한 컨트롤러(50)는 상술한 프레스기(40)에 대한 제어 명령으로서 프레스기(40)의 전원 제어, 프레스기(40)의 온도 및 압력 제어 명령을 송신할 수 있을 것이다.
마찬가지로, 상술한 프레스기(40)의 제어 조건은 전술한 도 1의 S50 단계에 대한 설명 중, 열 압착 성형 단계에서 이용되는 165 내지 180℃의 온도에서 30 내지 100kgf/cm2의 압력이 이용될 수 있을 것이며 본 발명은 이에 제한하지 않는다.
한편 도 8에서는 이상에서 설명한 멀티 펑션 솔 제작을 위한 다중 사출 성형 방법 및 장치에서 획득되는 멀티 펑션 솔의 제품 사진이 첨부되어 있다.
이러한 제품 사진에서 멀티 펑션 솔에 대한 외관을 평가해보건대, 계면 간의 분리가 발생하지 않고 완전히 접착되어 있음을 확인할 수 있었으며, 매끄러운 표면 및, 정교한 마감이 이뤄짐을 확인할 수 있었다.
또한 이에 더하여 도 9를 참조하여 보면, 도 9에서는 이상에서 설명한 멀티 펑션 솔 제작을 위한 다중 사출 성형 방법 및 장치에 의해 제조된 멀티 펑션 솔 제품에 대한 시험 성적서가 첨부되어 있다.
구체적으로 도 9에 첨부된 시험 성적서는 고탄성 폼(시료 A1)과 지지체 폼(시료 A2)에 대해 한국의류시험연구원에서 평가된 공인 시험 성적서로, 고탄성 폼에 대한 시험 성적서를 살펴보면, 비중, 경도, 압축영구줄음율, 열수축율을 시험 항목으로 하여 시험을 진행한 결과, 비중이 0.17, 경도가 32, 압축영구줄음율 12%, 열수축율이 세로 방향 -0.5%, 가로방향 0.5%이라는 시험 결과가 도출되었다.
이 같은 시험 결과를 상세히 살펴보면, 비중이 낮아 신장율이 우수한 반면, 경도가 30 이상을 보여 고탄성 폼에서 충분한 기계적 강도를 보임을 알 수 있었으며, 압축영구줄음율이 종래 80%내외의 수준을 갖던 것에 비해 12%로 크게 감소하였고, 열수축율은 종래 가로 세로 방향으로 2 내지 5%의 열수축율을 보였던 것에 비해 0.5%수준으로 크게 감소하여 형태 안정성이 크게 향상됨을 알 수 있었다.
다음으로 지지체 폼에 대한 시험 성적서를 살펴보면, 지지체 폼에 대해서는 비중, 경도, 열수축율 및 내마모율을 시험 항목으로 하여 시험을 진행하였으며, 시험 결과 비중은 0.25, 경도는 60, 압축영구줄음율은 15%, 열수축율은 가로 방향 -0.5%, 세로방향 -0.5%, 내마모율은 49.7%이라는 시험 결과가 도출되었다.
이 같은 시험 결과로 판단하여 보건대, 지지체 폼은 비중이 낮아 신장율이 우수하면서도 경도가 고탄성 폼에 비해 2배 가량 높은 수치를 보여 기계적 강도의 보강이 이뤄졌음을 알 수 있었다.
또한 압축영구줄음율이 종래 80%내외의 수준을 갖던 것에 비해 16% 수준이어서 크게 감소함을 알 수 있었고, 열수축율 역시 종래 가로 세로 방향으로 2 내지 5%의 열수축율을 보였던 것에 비해 0.5%수준에 불과한 것으로 나타나 크게 감소함을 알 수 있었다.
아울러 지지체 폼은 특히 발포체임에도 내마모율이 50% 가까이에 이르러 내마모성이 취약한 발포체 특성이 개선되었음을 알 수 있었다.
즉, 이를 통해 본 발명에서는, 종래 솔 제작 공정에 이용되던 복잡한 리몰딩 공정을 적용하지 않고, 다중 사출 성형 공정에 의해 공정 단계를 획기적으로 간소화하는 멀티 펑션 솔 제작 기술에 기인하여 다양한 기능성을 제공할 수 있는 멀티 펑션 솔 제품 양산이 가능함이 확인되었다 할 것이다.
이상과 같이 본 발명인 멀티 펑션 솔 제작을 위한 다중 사출 성형 방법 및 장치에 대한 설명을 수행하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
Claims (10)
- 멀티 펑션 솔 제작을 위한 다중 사출 성형 방법에 있어서,
비닐아세테이트 단량체(VAM, Vinyl Acetate Monomer)와 에틸렌 단량체(Ethylene Monomer)를 중합한 EVA수지에 산화아연(Zinc Oxide), 스테아르산(Stearic Acid) 및, 탄산칼슘(Calcium Carbonate) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 원료를 혼합하는 원료 혼합 단계;
상기 원료 혼합 단계의 수행으로 획득되는 혼합물에 발포제 및 가교제 중 적어도 어느 하나를 포함하는 첨가제를 투입하여, 멀티 펑션 솔의 물리적 특성을 제어하는 첨가제 투입 단계;
상기 첨가제 투입 단계의 수행 후 획득되는 조성물을 펠릿 가공 및 압연 가공 중 적어도 어느 하나를 포함하는 가공 방식으로 가공하는 가공 단계; 및,
가공된 조성물을 사출기를 이용하여 준비된 몰드에 주입시켜 성형하는 성형 단계;를 포함하되,
상기 성형 단계는,
고탄성 폼을 생성하는 상판 몰드, 충격흡수 폼을 생성하는 중판 몰드 및 지지체 폼을 생성하는 하판 몰드로 구비되는 몰드에 상기 조성물을 주입하여 상기 상판 몰드에서는 고탄성 폼을, 상기 중판 몰드에서는 충격흡수 폼을, 상기 하판 몰드에서는 지지체 폼을 성형물로 생성하되,
상기 고탄성 폼에는 상기 조성물에 실리콘 고무를 더 첨가하고,
상기 충격흡수 폼에는 상기 조성물에 활성 산화아연을 더 첨가하도록 하되,
상기 성형 단계는,
상기 조성물을 이용하여 상판 몰드, 중판 몰드 및 하판 몰드에서 성형된 후 탈형된 성형물들을 기 설정된 성형 조건 하에서 발포시켜 일체로 결합된 발포체가 수득되도록 하는 것을 특징으로 하는 멀티 펑션 솔 제작을 위한 다중 사출 성형 방법.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 성형 단계의 수행 시,
상기 상판 몰드, 상기 중판 몰드 및 상기 하판 몰드는 서로 다른 성형 온도가 설정되되,
상기 고탄성 폼의 성형 온도는 166 내지 192℃이고, 상기 충격흡수 폼의 성형 온도는 104 내지 140℃이며, 상기 지지체 폼의 성형 온도는 166 내지 192℃의 온도 범위에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀티 펑션 솔 제작을 위한 다중 사출 성형 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 성형 단계는,
상기 상판 몰드, 상기 중판 몰드 및 상기 하판 몰드에서 생성된 고탄성 폼, 충격흡수 폼 및 지지체 폼을 기 설정된 위치에 배치한 후, 열 압착 프레스기를 이용하여 165 내지 180℃의 온도로 8 내지 11분간 가압 성형하는 것을 특징으로 하는 멀티 펑션 솔 제작을 위한 다중 사출 성형 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 가공 단계는,
상기 조성물을 10mm 내지 24mm의 두께를 갖는 펠릿 가공 및 압연 가공 중 적어도 어느 하나를 포함하는 가공이 수행되도록 하는 것을 특징으로 하는 멀티 펑션 솔 제작을 위한 다중 사출 성형 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 첨가제 투입 단계에서는,
상기 발포제로서 적어도 아조비스폼아마이드(Azobisformamide)를 포함하는 JTR 발포제를 이용하고,
상기 가교제로서 적어도 디큐밀퍼옥사이드(DCP, Dicumyl peroxide)를 포함하는 과산화물 가교제를 이용하는 것을 특징으로 하는 멀티 펑션 솔 제작을 위한 다중 사출 성형 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 원료 혼합 단계는,
상기 EVA 수지 중 비닐아세테이트(VA, Vinyl Acetate)의 함량이 9.3 내지 28.0중량%인 것을 이용하고,
상기 EVA 수지 100중량부 당, 상기 산화아연을 3 내지 7중량부, 상기 스테아르산을 0.5 내지 2 중량부, 상기 탄산칼슘을 7 내지 12중량부로 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 펑션 솔 제작을 위한 다중 사출 성형 방법.
- 멀티 펑션 솔 제작을 위한 다중 사출 성형 장치에 있어서,
비닐아세테이트 단량체와 에틸렌 단량체를 중합한 EVA수지에 산화아연(Zinc Oxide), 스테아르산(Stearic Acid) 및, 탄산칼슘(Calcium Carbonate) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 원료를 혼합물이 저장되는 호퍼;
고탄성 폼을 생성하는 상판 몰드, 충격흡수 폼을 생성하는 중판 몰드 및 지지체 폼을 생성하는 하판 몰드로 구비되는 몰드;
가열 실린더가 구비되어, 상기 호퍼에 저장된 원료 혼합물을 가소화 상태로 상기 몰드에 공급하는 사출기;
상기 몰드에서 탈형된 성형물들을 열 압착하는 프레스기; 및,
상기 호퍼, 상기 몰드, 상기 사출기 및 상기 프레스기 중 적어도 어느 하나를 포함하는 구성 요소의 동작을 제어하는 컨트롤러;를 포함하되,
상기 고탄성 폼 생성 시에는 상기 원료 혼합물에 실리콘 고무를 더 첨가하고, 상기 충격흡수 폼 생성 시에는 상기 원료 혼합물에 활성 산화아연을 더 첨가하는 것을 특징으로 하는 멀티 펑션 솔 제작을 위한 다중 사출 성형 장치.
- 제8항에 있어서,
상기 몰드는,
상기 중판 몰드가 상기 상판 몰드 및 상기 하판 몰드 사이에 삽입 설치되는 구조로 구비되는 것을 특징으로 하는 멀티 펑션 솔 제작을 위한 다중 사출 성형 장치.
- 제8항에 있어서,
상기 가열 실린더는 상기 원료 혼합물이 공급되는 몰드에 따라 가열 온도가 가변적으로 제어되되,
상기 원료 혼합물을 상기 상판 몰드에 공급할 시에는 166 내지 192℃의 온도가 설정되고,
상기 원료 혼합물을 상기 중판 몰드에 공급할 시에는 104 내지 140℃의 온도가 설정되며,
상기 원료 혼합물을 상기 하판 몰드에 공급할 시에는 166 내지 192℃의 온도가 설정되는 것을 특징으로 하는 멀티 펑션 솔 제작을 위한 다중 사출 성형 장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210098603A KR102616749B1 (ko) | 2021-07-27 | 2021-07-27 | 멀티 펑션 솔 제작을 위한 다중 사출 성형 방법 및 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210098603A KR102616749B1 (ko) | 2021-07-27 | 2021-07-27 | 멀티 펑션 솔 제작을 위한 다중 사출 성형 방법 및 장치 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230017401A KR20230017401A (ko) | 2023-02-06 |
| KR102616749B1 true KR102616749B1 (ko) | 2023-12-22 |
Family
ID=85223769
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020210098603A KR102616749B1 (ko) | 2021-07-27 | 2021-07-27 | 멀티 펑션 솔 제작을 위한 다중 사출 성형 방법 및 장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102616749B1 (ko) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100856897B1 (ko) * | 2007-12-27 | 2008-09-05 | 주식회사 컴테크케미칼 | 이브이에이 및 에틸렌 폴리올레핀계 화합물과 열가소성수지를 이용한 다양한 칼라, 경도, 비중을 갖는 일체형신발 사출발포 성형 장치 및 이를 이용한 다양한 칼라,경도, 비중을 갖는 일체형 신발 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR0139147B1 (ko) * | 1994-04-15 | 1998-05-01 | 민병권 | 신발중창의 제조방법 |
-
2021
- 2021-07-27 KR KR1020210098603A patent/KR102616749B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100856897B1 (ko) * | 2007-12-27 | 2008-09-05 | 주식회사 컴테크케미칼 | 이브이에이 및 에틸렌 폴리올레핀계 화합물과 열가소성수지를 이용한 다양한 칼라, 경도, 비중을 갖는 일체형신발 사출발포 성형 장치 및 이를 이용한 다양한 칼라,경도, 비중을 갖는 일체형 신발 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20230017401A (ko) | 2023-02-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20230371647A1 (en) | Foamed sole components and method for making a sole with foamed sole components | |
| US11964445B2 (en) | Method for the manufacture of a shoe sole, shoe sole, and shoe with pre-manufactured TPU article | |
| TWI780459B (zh) | 用於鞋類物件之鞋底結構 | |
| CN114430661B (zh) | 用于鞋类物品的缓冲元件 | |
| US10383396B1 (en) | Methods for compression molding foam articles | |
| CN111117215A (zh) | 一种热塑性弹性体发泡鞋材及其制备方法 | |
| CN110157086A (zh) | 一种直接在模内形成发泡产品的物理发泡方法 | |
| CN104883916A (zh) | 包含基于丙烯的弹性体的鞋子鞋底,包含所述鞋底的鞋子及其制造方法 | |
| KR102616749B1 (ko) | 멀티 펑션 솔 제작을 위한 다중 사출 성형 방법 및 장치 | |
| JP2002272504A (ja) | 支持部材を備えたミッドソール | |
| CN111100369A (zh) | 用于鞋子的发泡材料、制备方法及鞋子 | |
| KR102649408B1 (ko) | Tpu 분말 및 재활용 pu 스크랩 분말을 함유하는 신발용 폼 시트의 제조방법 | |
| KR101648447B1 (ko) | 복원력과 반발탄성이 우수한 신발 중창용 조성물 및 이를 이용한 신발 중창의 제조방법 | |
| KR20210004368A (ko) | 접착 성능 향상을 위한 미드솔 표면 처리용 조성물, 미드솔 표면 처리 부재 및 이를 이용한 다층 미드솔 제조 방법 | |
| KR101609355B1 (ko) | 경량성과 쿠션성이 우수한 일체형 신발창의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 일체형 신발창 | |
| CN109337181A (zh) | 一种超轻质高弹性耐磨鞋底及制备工艺 | |
| CN109161090A (zh) | 一种超轻质减震鞋底及制备工艺 | |
| TWI786394B (zh) | 形成用於鞋類物品之鞋底結構之方法 | |
| CN114921048B (zh) | 一种抗寒中底材料及其制备方法、鞋 | |
| JP6720115B2 (ja) | 熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体とその製造方法 | |
| JP6938727B2 (ja) | 熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体 | |
| KR102374798B1 (ko) | 성형성이 우수한 발포체 조성물 및 이를 이용하는 발포체 | |
| KR20230151588A (ko) | 접착성능 향상을 위한 미드솔 스킨층 조성물 및 이를 이용한 미드솔 제조 방법 | |
| JP2021191870A (ja) | 熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体 | |
| KR20230061586A (ko) | 신발 부재의 제조방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E90F | Notification of reason for final refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |