KR20180101400A - 순응 가능 및 압력 분산 깔창, 그것의 제작 방법, 및 깔창을 수용하는 용품 - Google Patents

순응 가능 및 압력 분산 깔창, 그것의 제작 방법, 및 깔창을 수용하는 용품 Download PDF

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Abstract

신발의 용품으로 이용을 위한 깔창, 깔창은 3 내지 9 밀리미터의 초기, 실질적으로 균일한 두께를 가지고, 착용 후에 발의 모양에 영구히 순응하는 폼을 포함하는 순응 층; 및 순응 층 상에 배치되고 2 내지 4 밀리미터의 두께를 가지며, 탄성 폼을 포함하는 압력-분산 층을 포함한다.

Description

순응 가능 및 압력 분산 깔창, 그것의 제작 방법, 및 깔창을 수용하는 용품
본 원은 일반적으로 신발의 용품(article of footwear)으로 이용되는 깔창(footbed)에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본원은 발 상에 압력에 순응하고 완화시키는 깔창에 관한 것이다.
예를 들어, 슈즈(shoes), 부츠(boots), 슬리퍼(slippers), 또는 샌들(sandals)과 같은 신발류(Items of footwear)는 일반적으로, 발의 하단과 접촉되는 굽(sole)에 연결되는, 발의 상단과 접촉하는, 상부를 포함한다. 굽은 일반적으로 최외곽 굽(outermost sole; 외부굽, outsole)을 포함하고, 외부굽에 부착되거나 상에 배치되는 중굽(midsole)과, 중굽에 부착되거나 상에 배치되는 내부굽(inner sole)을 더 포함한다. 용어 "깔창"은 발과 가장 가까이 접촉하는 굽의 층을 의미한다. 따라서, 신발의 착용의 경우에 내부굽이 발에 접촉할 시, 이는 일반적으로 깔창으로 명할 수 있다. 대안적으로 든 굽의 층들은 외부굽 및 깔창 사이에 있을 수 있다.
몇몇 요인들은 편안한 슈즈에 기여한다. 예를 들어 신발은 굽이 발의 모양에 순응한다면 착용자의 발을 편안하게 느끼게 할 수 있고 발 상의 압력을 완화시키거나 회피시킨다. 많은 수의 깔창들은 발의 모양에 순응하고 발의 압력을 완화시키는 것을 목적으로 한다. 그러나, 그럼에도 불구하고 그것들은 효과적으로 압력을 완화하고 발의 모양에 순응하는 둘 모두의 깔창은 여전히 기술분야의 니즈로 남아 있다. 깔창이 개별적인 발 모양들에 쉽게 커스터마이드(customized)될 수 있다면 더 유리할 것이고, 깔창이 낮은 가격으로 쉽게 제작된다면 더 유리할 것이다.
본원에서 기술되는 것은 신발 용품으로의 이용을 위한 깔창이며, 깔창은 초기에 3 내지 9 밀리미터의 실질적으로 균일한 두께를 갖고, 착용 후에 발의 모양에 영구히 순응하는 폼(foam)을 포함하는, 순응 층(conforming layer); 2 내지 4 밀리미터의 두께를 갖고, 탄성 폼(resilient foam)을 포함하는, 순응 층 상에 배치되는 압력-분산 층(pressure-spreading layer)을 포함한다.
추가적으로, 본원에서 기술되는 것은 위에서-기술된 깔창의 제작을 위한 방법이며, 방법은 압력-분산 층과 순응 층을 적층하여 깔창을 제공하는 단계를 포함한다.
추가적으로, 본원에서 기술되는 것은 위에서-기술된 깔창을 제작하기 위한 방법이고, 방법은 순응 층 상의 압력 완화 층(pressure relieving layer)을 형성하는 단계, 또는 압력 완화 층 상에 순응 층을 형성하여 깔창을 제공하는 단계를 포함한다.
또한, 기술된 것은 신발의 용품이며, 용품은 외부굽, 외부 굽에 부착되는 상부, 및 외부굽 상에 배치되는 위에서-기술된 갈창의 순응 층을 포함한다.
위에서 기술된 것과 또 다른 특징들은 다음의 도면들 및 상세한 설명에 의해 예시된다.
본 명세서에 개시되어 있음.
다음의 예시적인 도면들에서 동일 요소들은 유사한 동일한 번호가 사용된다.
도 1은 예시적인 실시예에 따른 깔창의 개략적인 단면도이다.
도 2는 일 실시예에 따른, 착용자에 의해 압축되기 전 후의 깔창의 개략적인 단면도이다.
본원은 신발의 용품 내에서 이용하기 위한 깔창에 관한 것이다. 깔창은 폼의 두 개의 다른 층들, 순응 층 및 폼 압력-분산 층을 포함하고, 각각의 특정 두께를 갖는다. 순응 층은 일반적인 착용으로 발로 그것 스스로 영구적으로 형성된다. 압력-분산 층은 모양이 영구적으로 취해지지 않으며, 따라서 일반적인 착용 동안 발 상에 압력을 완화하고 분배시키는(distributes) 완충작용(cushioning)을 계석적으로 제공한다. 이 조합은 그들의 발 모양에 커스터마이징되는 깔창을 착용자에게 제공하고, 그 모양 내에서의 압력 분산을 더 제공한다. 압력-분산 층의 두께는 순응 층에 오목 순응부(conformed depression)를 채우기에 충분하다. 그러한 두께의 순응 층과 압력-분산 층의 조합은 착용 동안 발 상에 압력을 완화하고 발의 모양에 맞추는 것 모두에 의해 발에 평안함을 제공한다. 따라서, 순응 층은 착용자에 의해 일반적으로 이용되는 동안 순응하고, 이는 개인적인 착용자들 각각에 쉽게 커스터마이징된다. 이는 또한 깔창의 효율적인 제작과 낮은-비용을 제공한다.
도 1은 순응 층(11), 압력-분산 층(15) 및 시각적인 상단 커버 페브릭(optional top cover fabric; 21)을 가지는 깔창(10)의 예시를 도시한다.
순응 층(11)은 제1 및 제2 주 표면들(major surfaces; 12, 13)과 둘레(perimeter; 14)를 갖는다. 순응층(11)의 주 표면(32)은 신발 용품의 외부굽 상에 배치된다. 본원에서 이용되는 바와 같은, "상에 배치된"은 '바로 위'뿐만 아니라 하나 또는 이상의 사이 층(intervening layers)과 근접한 것을 포함한다. 따라서, 순응 층(11)의 주 표면(32)은 신발 용품의 외부굽 바로위 또는 근처에 배치될 수 있다. 순응층(및 따라서 깔창)은 외부굽에 영구적으로 부착될 수 있고, 또는 제거 가능하다.
위에서 기술된 바와 같이, 순응 층의 목적은 충격 흡수를 제공하고 착용자의 발을 맞춰짐으로써 착용자에게 편안함을 제공하는 것이다. 순응 층(11)은 따라서 착용 전후에 착용자의 발에 순응하고, 충격 흡수를 제공하는 폼을 포함한다. 본원에서 이용되는 바와 같은 "착용"은 신발의 실제 이용, 즉 사용자에 의한 섦 또는 보행(locomotion)을 의미한다. 특히, 순응 층의 순응 모양(conforming shape)은 일정기간의 착용 후에도 유지되며, 본질적으로 영구적이다. 따라서, 순응 층은 깔창의 일반적인 이용 중에 부딪히는(encountered) 압력과 온도, 예를 들어 0 내지 120°F(-18 내지 49 °C), 또는 21 내지 100°F (-6 내지 38 °C), 또는 21 내지 75°F (-6 내지 24 °C)에서 높은 압축변형(high compression set)를 갖는 폼이다. 바람직하게 순응 층은 순응하기 시작하고 착용 시작 후에, 예를 들어 60분 착용 후에, 짧게 그 모양을 유지한다. 몇몇 실시예들에서, 순응(conformation)은 착용 10분 및 120분 사이에 시작한다. 순응 가능한 층은 착용 3시간 이후 또는 착용 6시간 이후, 예를 들어 착용 시간 내지 12시간 후에 완전하게 순응되거나 실질적으로 완전하게 순응된다. 순응 가능한 층은 25 내지 50%의 바람직하게 35 내지 50%의 압축 변형을 가질 수 있다. 착용 후에, 순응 층은 5 내지 20, 바람직하게 10 내지 20의 Asker C hardness를 가질 수 있다. 다시 착용하기 전에, 폼은 8 내지 240 kg/m3, 바람직하게 20 내지 150 kg/m3의 밀도를 가질 수 있다.
전술한 특징들을 만족시키는 폼은 에틸렌-비닐 아세테이트(ethylene-vinyl acetate; EVA) 폼, 폴리 에틸렌(polyethylene; PE) 폼, 폴리에틸렌-폴리프로필렌 블렌드 폼(polyethylene-polypropylene blend foam), 폴리스티렌 폼(polystyrene foam), 네오프렌 폼(neoprene foam), 클로로프렌 폼(chloroprene foam), 폴리우레탄 폼(polyurethane foam) 또는 적어도 하나의 전술한 것들을 포함하는 조합을 포함한다. 폼은, 개방 또는 폐쇄 셀들의 조합을 포함하는, 공기-다공성(air-permeable), 개방-셀(open-cell) 또는 폐쇄-셀(closed-cell) 폼일 수 있다. 예시 적인 EVA 조성물(compositions)은 EVA 공중합체(copolymer)의 총 중량을 기준으로 5 내지 25 중량% 또는 6 내지 20 중량%의 비닐 아세테이트 함량(vinyl acetate content)을 가질 수 있는 공중합체를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 공중합체는 저 밀도 프로에틸린(low density polyethylene; LDPE)과 같은 에틸렌 단독중합체(ethylene homopolymer) 또는 에틸렌-알파-올레핀 공중합체(ethylene-alpha-olefin copolymer)와 블렌딩(blended)된다. 예시 적인 EVA 폼은 VOLARA 상표(trademark)로 Sekisui Chemical Company로부터 입수할 수 있다.
도 1을 참조하여, 압력-분산 층(15)은 제1 및 제2 주 표면들(16, 17)과 둘레(18)를 갖는다. 제1 주 표면(16)은 순응 층(11)의 제2 주 표면(13) 상에 배치되거나 근접하여서, 제2 주 표면(17)은 사용 동안 발에 더 가깝다. 압력-분산 층(15)은 예를 들어 접착제(adhesive)에 의해, 순응 층(11)에 확고하게 또는 영구적으로 부착된다. 압력-분산 층(15)은 순응 층(11)의 일 부분에만, 예를 들어 발의 볼(ball) 또는 발꿈치 영역 상에 존재할 수 있다. 압력-분산 층(15)은 제작의 용이함과 착용자에게 최대한의 편안함을 제공하도록 일반적으로 발꿈치 단부(19)에서 발가락 단부(toe end; 20) 까지의 순응 층(11)과 대략적으로 동일한 길이를 갖는다. 압력-분산 층(15)의 둘레(18)는 일반적으로 순응 층(11)의 둘레(14)에 대응하도록 형성되거나, 크기가 약간 더 클 수 있다.
압력-분산 층의 기능은 보통의 착용 시 발에 압력을 영구적으로 분산시켜 발에 편안함을 제공하는 것이다. 따라서 순응 층(11)과 대조적으로, 압력-분산 층의 폼은 탄력이 있으며, 보통의 착용 동안 발이 영구적으로 순응하지 않는다. 폼은 따라서 위에서 언급된 보통의 착용 또는 조건 하에서 낮은 압축변형(compression set)을 갖도록 선택된다. 예를 들어, 폼은, 25°C, 또는 30 °C, 또는 37 °C에서 측정 시, 0 내지 20%, 바람직하게 1 내지 10% 의 압축변형을 가질 수 있다. 바람직하게 낮은 압축변형은, 예를 들어 적어도 한달, 적어도 세달, 적어도 6달 또는 적어도 12달 동안인, 더 긴 시간동안 유지된다. 몇몇 실시예들에서, 폼은 보통의 착용 후에 3 내지 12달, 또는 6 내지 24달의 기간동안, 0 내지 20%, 바람직하게 1 내지 10%의 압축변형을 유지할 수 있다. 압력 확산과 부드러움(softness)의 최적의 균형을 제공하기 위해, 압력-확산 층은 10 내지40, 바람직하게 25 내지 30의 Asker C hardness를 가질 수 있다. 폼은 8 내지 400 kg/m3, 바람직하게 120 내지 320 kg/m3의 밀도를 가질 수 있다.
이전의 특성들을 만족하는 폼들은 폴리우레탄 폼, 몰리프로필렌 폼, 또는 전술한 것들 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다. 또한, 압력-분산 층은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리우레탄 또는 전술한 것들 중 적어도 하나를 포함하는 조합과 같은 다른 중합체를 포함할 수 있다. 압력 분산 층은 예를 들어 통기성(an air-permeable), 개방 셀(open cell), 폴리우레탄 폼, 바람직하게 마이크로셀룰러 폴리우레탄 폼(microcellular polyurethane)일 수 있다. 폴리우레탄 폼들은 활성 수소-함유 성분(들; active hydrogen-containing component(s)), 계면활성제(surfactant), 및 촉매(catalyst)와 반응성인 유기 이소시아네이트 구성(organic isocyanate component)을 포함하는 반응성 조성물(reactive compositions)들로 형성될 수 있다. 예시적인 폴리우레탄 폼들은 from Rogers Corporation, Rogers, CT로부터 PORON 상표 하에서 이용할 수 있는 폼들을 포함한다.
위에서 언급된 바와 같이, 압력-분산 층과 순응 층의 각각의 두께는 착용자에 추가적인 편안함을 제공하는 특정 범위 내에 있도록 선택된다. 순응 층은 초기(착용 전)에, 실질적으로 3 내지 9밀리미터(mm), 바람직하게 4 내지 8 mm 또는 5 내지 7mm, 더 바람직하게 6mm의 균일한 두께를 가진다. 여기서 이용되는, "실질적으로 균일한 두께"는 순응층이 100% 균일성에 비래 플러스/마이너스 20% 내에 있는 균일성인 두께를 가질 수 있는 것을 의미한다.
압력-분산 층은 2 내지 4mm, 또는 2.5 내지 3.5mm, 바람직하게 3mm의 두께를 갖는다. 바람직하게 순응 층의 두께는 아치 높이(arch height), 발꿈치 컵핑(heel cupping), 및 앞꿈치 순응(forefoot conformance)과 같은 개인적인 발의 특징들에 순응하고 수용하도록 선택된다. 압력 분산 측의 두께는 신발 제작에 있는 동안 허용되는 공간 내부에 순응하고 압력 분산을 최소화하기 위한 것이다. 이러한 특징들은 도 2에 도시된다.
도 2는 깔창의 예시적인 실시예들 도시하며, 여기에서 압력-분산 층(15)은 순응 층(11) 상에 배치된다. 사용 전에, 깔창의 압력-분산 층(15)은 두께 A를 가지며 순응 층(11)은 두께 B를 갖는다. 사용시에, 발로부터의 압력은 두 층들을 눌러서(depresses) 압력-분산 층(15)은 두께 C를 취하고 순응 층(11)은 두께 D를 가진다. 두께 C는 두께 A보다 작거나 같고, 바람직하게 작다. 두께 D는 두께 B보다 작거나 같고, 바람직하게 작다. 발로부터의 압력은 일반적으로 발꿈치 부분의 누름(depression) E와 발의 앞꿈치 부분의 누름 G를 야기한다. 동시에 깔창은 또한 오름(elevation) F로 발의 중간발 부분(midfoot section)에 맞춰진다. 발, 즉, 발꿈치, 아치, 볼 및 발가락들의 모양에 실질적으로 순응함은 착용자를 위한 증가된 순응을 제공한다.
깔창은 효율적인 제작을 제공하도록 또는 착용자를 위한 순응을 강화하도록 다른 층들을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 1에서 도시되는 바와 같이 선택적인 상부 섬유 층(optional top fabric layer; 21)은 제1 및 제2 주 표면들(22, 23)을 가지진다. 제1 주 표면은 압력-분산 층(15) 상에 바로 또는 근처에 배치된다. 제2 주 표면(23)은 사용 동안 발 주위에 있다. 첩착 층들(Adhesive layers)은 존재할(미 도시됨) 수 있다. 예를 들어, 몇몇 실시예들에서 섬유 층(21)은 접착 층에 의해 압력-분산 층(15)에 접착된다. 접착 층은 또한 압력 완화와 순응 층 사이에 배치될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 깔창은 중굽(midsole)에 부착될 수 있으며(예를 들어, 접착, 스테플링(stapling), 바느질에 의해), 이는 신발 내에 인입되거나 외부굽에 고정(affixed)될 수 있다.
선택적으로, 깔창의 상단 표면(예를 들어 21 또는 17) 또는 하단 표면(예를 들어 12)은 장식패턴(decorative pattern), 또는 브랜드 로고, 또는 "컷-투-사이즈(cut-to-size)" 마킹을 포함하도록 인쇄되거나 엠보싱(embossed)될 수 있다.
깔창은, 종래에 알려진 방법들에 의해 제작될 수 있다. 예를 들어, 압축성 및 압충-분산 폼 층들은 예를 들어 시트의 형태로, 개별적으로 제작되어나 구입될 수 있다. 그 후 시트들은 접착될 수 있고, 이후 바람직한 사이즈로 절단된다. 접착은 접착층, 바느질, 스테플링, 또는 다은 방법을 이용할 수 있다. 접착제는 선택 위치들 또는 그것의 부분즉이나 전체 표면에 "발린(dabs)" 형태로 적용될 수 있다. 접착제는 스프레이, 브러쉬, 롤 코팅, 프린트, 또는 다른 적절한 방법으로 연속 또는 비연속적으로 적용될 수 있다. 절단은 예를 들어 다이커팅(die cutting)일 수 있다. 또한, 각 층(layer)은 바람직한 모양으로 절단하고 그후 절단 층들을 접착하는 것은 가능하다. 대안적으로, 깔창들은 중간 접착 층과 또는 없이, 다른 층 상의 일 층을 형성함으로써 제작될 수 있다. 접착제가 존재하지 않는다면, 층들은 바느질, 스테플 또는 다른 방식으로 고정될 수 있다. 이중-층 폼(dual-layer foam)은 그후 바람직한 크기로 잘릴 수 있다.
폼들의 제작을 위한 방법은 일반적으로 알려져 있다. 폼들은 물리적으로 또는 화학적으로 부풀고(blown), 기계적으로 거품이 일며(frothed), 또는 둘 다일 수 있다. 물리적 발포제(Physical blowing agents)는 이산화탄소(carbon dioxide), 에탄(ethane), 프로판(propane), n-부탄(n-butane), 이소부탄(isobutane), 펜탄(pentane), 헥산(hexane), 부타디엔(butadiene), 아세톤(acetone), 염화메틸렌(methylene chloride), 임의의 클로로플루오로카본(chlorofluorocarbons), 하이드로클로로플루오로카본, 또는 하이드로플루어로카본, 뿐만 아니라 전술한 것들 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다. 화학적 발포제는 예를 들어, 물(폴리우레탄을 위한), 및 예를 들어 좁은 온도 범위 내에 들어가는, 특정 조건들 하에서 높은 가스수율(gas yield)로 분해되는 화학 화합물들을 포함한다. 바람직하게, 분해 생성물(decomposition products)은 펼쳐지지(effloresce) 않거나 폼 제품(foam product)에 변색 효과(discoloring effect)를 가진다. 예시적으로 화학적 발포제는 아조이소부티로니트릴(azoisobutyronitrile), 아조디카본아미드(azodicarbonamide; 즉 아조-비스-포름아미드(azo-bis-formamide)), 및 바륨 아조다이카복실레이트(barium azodicarboxylate); 치환된 하이드라진(hydrazines), (예를 들어, 트리히드라지노트리아진-3(trihydrazinotriazine-3), 3'-디설차하이드라지드(3'- disulfohydrazide), 4,4'-하이드록시-비스- (벤젠설포하이드라지드)(4,4'- hydroxy-bis-(benzenesulfohydrazide)), 트리하이드라지노트리아진(trihydrazinotriazine), 및 아릴-비스-(설포하이드라지드)(aryl-bis-(sulfohydrazide))); 세미카르바지드(semicarbazides)(예를 들어, p-톨릴렌 설포닐 세미카바지드(p- tolylene sulfonyl semicarbazide) 및 4,4'-하이드록시-비스-(벤젠설포닐 세미카바지드)(4,4'-hydroxy-bis-(benzenesulfonyl semicarbazide))); 트리아졸(triazoles)(예를 들어, 5-모르폴리닐-1,2,3,4-티아트리아졸(5-morpholyl-1,2,3,4- thiatriazole)); N-니트로솔 화합물(-nitroso compounds)(예를 들어, N,N'-디니트로소펜타메틸렌 테트라민 및 N,N'-디메틸-N,N'=디니트로소프탈미드(N,N'- dinitrosopentamethylene tetramine and N,N-dimethyl-N,N'- dinitrosophthalmide)), 벤족사진(benzoxazines)(예를 들어, 이삭토닉 안하이드라이드(isatoic anhydride)); 뿐만 아니라 탄산 나트륨/시트르산 혼합물(sodium carbonate/citric acid mixtures)과 같은 전술한 것의 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다.
선택적인 첨가제들은 색, 안티박테리아 특성(antibacterial properties), 탈취 특성(deodorizing properties) 등과 같은 바람직한 특성들을 달성하기 위한 폼 조성물들로 추가될 수 있다. 예를 들어, 필러들(알루미니 트리하이드레이트(alumina trihydrate), 실리카(silica), 활석(talc), 탄산칼슘(calcium carbonate), 점토(clay) 등), 조핵제(예를 들어, 선화 아연(zinc oxide), 산화 지르코늄(zirconium oxide), 실리카(silica), 활석(talc) 등), 에이징 모디파이어(aging modifier)(예를 들어, 패티 에시드 에스테르(fatty acid ester), 패티 에시드 아마이드(fatty acid amide), 하이드록시아미드(hydroxyl amide), 등) 염료, 안료(예를 들어 이산화 티타늄(titanium dioxide)과 산화철(iron oxide)), 산화방지제(antioxidants), 안티오존존트(antiozonants), 난연제(flame retardants), 냄새 마스킹제(odor-masking agents) 등과 같은 첨가제들, 뿐만 아니라 전술한 첨가제들 중 적어도 하나를 포함하는 조합은 또한 이용될 수 있다.
폼 조성물은 압출되거나 주조되어서 층을 형성할 수 있으며, 예를 들어 캐리어(carrier) 또는 다른 폼 층 상으로 압출되거나 주조될 수 있다. 제2 캐리어는 폼의 두께를 조절하도록 제1 캐리어에 대향하는 일 측 상에 압출 또는 주조 조성물 상에 배치될 수 있다. 폼은 예를 들어 닥터 블레이드 또는 다른 분산 장치에 의해, 바람직한 두께의 층으로 분산될 수 있다. 대안적으로 제2 캐리어의 배치는 바람직한 두께로 층을 조정하고 폼을 분산하도록 이용될 수 있다. 캐리어를 위한 재료(materials)의 선택은 바람직한 지지 및 연성의 정도, 경화된 폼으로부터의 바람직한 이형성(releasability), 비용, 미관 등의 요인와 같은 요소를 기반으로 할 것이다. 폴리에틸렌 테레 프랄레이트(polyethylene terephthalate), 실리콘 등과 같은 중합체 필름 또는 스레인리스 스틸과 같은 금속의 얇은 시트들이 이용될 것이다. 재료는 방출 코팅(ease coating)으로 코팅될 수 있다. 몇몇 실시예들에서 캐리어는 폼의 표면에 패턴을 제공하도록 엠보싱될 수 있고, 또는 예를 들어 접착제인, 폼의 표면에 전달되도록 의도되는 재료로 코팅될 수 있다. 섬유 웹(fibrous web) 또는 다른필터 재료는 캐리어의 표면 상에 배치될 수 있고, 이에 따라 궁극적으로 경화된 폼 내로 혼입(incorporated)될 수 있다. 몇몇 실시예들에서 폼은, 예를 들어 천 층(cloth layer; 21)인 캐리어 중 하나로 경화할 수 있다. 따라서, 하나의 캐리어는 폼으로부터 분리되는 것 대신에 마지막 제춤의 일부를 형성할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 컨베이어 벨트는 하단 캐리어로써 이용될 수 있다.
특히, 물리적 또는 화학적 발포제를 이용하는, 1그램/10분 보다 큰, 더 바람직하게 1.5 그램/10분 보다 큰 용융 수치(melt index)를 가지는, EVA 폼은EVA 공중합체로부터 형성될 수 있다. 발포제는 결과물 폼(resultant foam)에서 바람직한 정도의 확장을 달성하도록 임의의 바람직한 양으로 EVA 조성물과 섞일 수 있다. 일반적으로 발포제는 중합체의 중량에 의한 100중량부(parts by weight)를 기반으로, 약 0.5 내지 80 중량부의 양을 EVA 조성물에 첨가될 수 있다. 바람직하게, 발포제는 중합체의 100중량부당 1 내지 30, 더 바람직하게 3 내지 15의 양(amount of 1 to 30, more preferably 3 to 15, parts per 100 parts by weight of the polymer)으로 존재한다.
EVA 폼들은 일반적으로 압출성형으로 제작된다. 이러한 공정에서 EVA 및 예를 들어 LDPE와 같은 임의의 추가적인 중합체들은, 바람직하게 펠렛(pellets)의 형태인, 압출기(extruder)에 첨가된다. 임의의 종래 타입의 압출기는 예를 들어, 단일 스크류(single screw), 더블 스크류(double screw) 및/또는 탠던 압출기들(tandem extruders)이 이용될 수 있다. 압출기에서, 수지 펠릿들(resin pellets)은 용융되거나 섞일 수 있다. 발포제는 압출기 내의 하나 이상의 분사 포트(injection ports)를 통해 용융된 중합체에 첨가될 수 있다. 이용되는 임의의 첨가물들은 압출기 내의 용융된 중합체에 첨가될 수 있고 및/또는 수지 펠릿들로 첨가될 수 있다. 압출기는 압출기의 단부에서 다이를 통해 그리고 (압출기 내부의 압력과 온도에 대하여) 감소된 압력과 온도의 영역으로 내로 전체 용융 혼합물(용융된 중합체, 발포제 및 임의의 첨가제들)을 밀어낸다. 전형적으로 감소된 압력과 온도의 영역은 주변 대기이다. 압력의 급격한 감소는 중합체 덩어리(polymer mass)의 (온도의 감소에 의해) 냉각 시 응고되는 복수 개의 셀들 내로 응집하고 팽창하는 발포제를 야기하고, 이에 의해 셀들 내로 발포제를 포획할(trapping) 수 있다.
폴리우레탄 폼들은 기계적으로 거품을 만드는 조성물을 주조함으로써 제작될 수 있다. 특히, 폴리우레탄의 반응성 전구체(reactive precursors)는 섞일 수 있고, 기계적으로, 거품이 이는, 그후 층을 형성하도록 주조되고, 경화될 수 있다.
깔창의 임의의 하나 이상의 층들은 냄새를-유발하는 미생물들을 줄이도록 항균제(antimicrobial agent)로 처리될 수 있다. 이러한 예시 적인 항균제는 : AEGIS Environments로부터 이용 가능한 Microbe Shield?과 같은 실란 기능화된 4급 아민(silane functionalized quaternary amines); 캐나다 Thompson Research Associates로부터 이용 가능한 Silpure?와 같은 콜로이드성 은 용액(colloidal silver solutions) Rohm & Haa로부터 이용 가능한 SilvaDur?과 같은 은 킬레이트 중합체 용액(silver chelated polymer solutions); Arch Chemicals로부터 이용 가능한 상품면 Vantocil? and Cosmocil? 하에서 판매되는 폴리헥사메틸렌 바이구아니드(polyhexamethylene biguanide)와 같은 바이구아니드들; 및 Microban 상표 하의 Microban로부터 이용가능한 항균 첨가제(antimicrobial additives)를 포함한다. 처리는 예를 들어 분사 또는 절단과 같은, 전-처리 공정에 의해 항균제를 혼입시키는 단계, 또는 깔창을 제작하도록 이용되는 하나 이상의 재료들 내로 항균제를 혼입시키는 단계를 포함할 수 있다.
깔창의 전체 구조(entire construction)는 재료의 선택뿐만 아니라 성형(molding) 및 조립 공정으로 인해 공기로 투과될 수 있다. 전체 깔창의 공기 투과성(air permeability)은 ASTM D-726-58 하에서 100 cm3의 공기가 샘플을 통과할 시, 60초보다 작고, 더 일반적으로 20초 보다 작을 수 있다.
깔창들은 신발의 용품으로 이용된다. 깔창은 슈즈, 부츠, 슬리퍼, 샌달, 운동화(athletic shoes)를 포함하는, 모든 타임의 신발들에 적합할 수 있다. 이러한 용품은 외부굽, 외부굽에 부착되는 상부 및 본원에서 기술된 깔창을 포함한다. 또한, 신발 용품은 예를 들어 중간 굽, 내부 굽 및 적어도 하나의 전술한 것들을 포함하는 조합인 다른 층들을 포함할 수 있다. 존재하는 경우, 중간굽은 외부굽과 순응층 사이에 배치될 수 있다. 깔창은 예를 들어 접착제, 바느질, 또는 스태플링에 의해 신불에 영구히 고정될 수 있다. 이러한 실시예는 샌들에 바람직하다. 대안적으로 깔창은 제거가능한 삽입물로 존재할 수 있다.
본 발명은 다음의 실시예들을 통해 더 기술된다.
실시예 1 : 신발의 용품으로 이용하기 위한 깔창, 깔창은 : 3 내지 9 밀리미터의 초기, 실질적으로 균일한 두께를 갖고, 착용 후 발의 모양에 영구히 순응하는 폼을 포함하는 순응 층; 및 순응 층 상에 배치되고, 2 내지 4 밀리미터의 두께를 가지며, 탄성 폼을 포함하는 압력-분산 층을 포함한다.
실시예 2 : 실시예 1의 깔창에서, 순응 층은 4 내지 8 밀리미터, 바람직하게 5 내지 7 밀리미터의 두께를 가진다.
실시예 3 : 실시예들 1과 2 중 어느 하나 또는 그 이상의 깔창에서, 압력-분산 층은 순응 층의 두께보다 적은 두께를 가진다.
실시예 4 : 실시예 1 내지 3 중 어느 하나 또는 그 이상의 깔창에서, 압력-분산 층은 2.5 내지 3.5 밀리미터의 두께를 가진다.
실시예 5 : 실시예 1 내지 4 중 어느 하나 또는 그 이상의 깔창에서, 순응 층은 에틸렌-비닐 아세테이트, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌-폴리프로필렌 블렌드, 폴리스티렌, 네오프렌, 클로로프렌, 폴리우레탄, 또는 전술한 것 중 적어도 하나를 포함하는 조함, 바람직하게 에틸렌-비닐 아세테이트를 포함한다.
실시예 6 : 실시예 1 내지 5 중 어느 하나 또는 그 이상의 깔창에서, 압력-분산 층은 폴리우레탄, 폴리프로필렌 또는 전술한 것 중 적어도 하나를 포함하는 조합, 바람직하게 미세 다공성 폴리우레탄 폼을 포함한다.
실시예 7 : 실시예 1 내지 6 중 어느 하나 또는 그 이상의 깔창에서, 압력-분산 층은 착용자의 발 상에 압력 지점을 줄인다.
실시예 8 : 실시예 1 내지 7 중 어느 하나 또는 그 이상의 깔창에서, 순응 층은, 착용자에 의해 깔창이 이용되기 전에, 5 내지 20 바람직하게 10 내지 20의 Asker C 경도를 갖는다.
실시예 9 : 실시예 1 내지 8 중 어느 하나 또는 그 이상의 깔창에서, 압력-분산 층은 착용자에 의해 깔창이 이용되기 전에, 10 내지 40 바람직하게 25 내지 30의 Asker C 경도를 갖는다.
실시예 10 : 실시예 1 내지 9 중 어느 하나 또는 그 이상의 깔창에서, 압력-분산 층은 착용자에 의해 깔창이 이용되기 전에 25°C에서, 0 내지 20%, 바람직하게 1 내지 10%의 압축 변형을 갖는다.
실시예 11 : 실시예 1 내지 10 중 어느 하나 또는 그 이상의 깔창에서, 압력-분산 층은 실질적으로 순응 층의 전체 길이를 연장한다.
실시예 12 : 실시예 1 내지 11 중 어느 하나 또는 그 이상의 깔창은 순응 층에 대향하는 압력-분산 층의 일 측 상에 배치되는 섬유 층을 더 포함한다.
실시예 13 : 실시예 1 내지 11 중 어느 하나 또는 그 이상의 깔창은 압력 완화와 순응 층 사이, 또는 섬유 층과 압력-분산 층 사이에 배치되는 접착 층을 더 포함한다.
실시예 14 : 실시예 1 내지 13 중 어느 하나 또는 그 이상의 깔창의 제작 방법은, 깔창을 제공하도록 압력-분산 층과 순응 층을 적층하는 단계를 포함한다.
실시예 15 : 실시예 1 내지 실시예 33 중 어느 하나 또는 그 이상의 깔창의 제작 방법은 깔창을 제공하도록 압력 완화 층 상에 순응 층을 형성하는 단계 또는 순응 층 상에 압력 완화층을 형성하는 단계를 포함한다.
실시예 16 : 실시예 14 또는 실시예 15의 방법으로 제작되는 깔창.
실시예 17 : 신발의 용품은 외부굽, 외부굽에 부착되는 상부, 외부굽 상에 배치되는 실시예 1 내지 16 중 어느 하나 또는 이상의 깔창의 순응층을 포함한다.
실시예 18 : 실시예 17의 용품은 중간굽, 내부굽, 또는 이전에 언급된 것 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 더 포함한다.
일반적으로, 본원에서 설명되는 용품 및 방법들은 본원에서 기술되는 어떠한 구성들 또는 단계들을 대안적으로 포함하거나, 구성하거나, 본질적으로 구성할 수 있다. 용품 및 방법들은 추가적으로, 또는 대안적으로 본 청구범위의 기능 또는 목적을 달성하기 위해 필요하지 않은 어떠한 성분, 단계 또는 구성이 존재하지 않거나 실질적으로 존재하지 않도록 제작되거나 수행될 수 있다.
단수형태 "a", "an" 및 "the"는 상황에 문맥에 따라 달리 명시하지 않는 한 복수 대상을 포함한다. "또는"는 "및/또는"을 의미한다. 달리 정의되지 않는 한, 본원에서 이용되는 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 같이 동일한 의미를 갖는다. "조합"은 주조, 혼합, 합금, 반응생성물 등일 수 있다. 본원에서 기술되는 값은 당 기술분야의 당업자에 의해 결정된 특정 값에 대한 수용 가능한 오차 범위를 포함하며, 이는 값이 어떻게 측정되거나 결정되는지, 즉 측정 시스템의 한계에 부분적으로 의존한다. 동일한 성분이나 특징을 표시하는 모든 범위의 끝점(endpoints)은 포괄적이며 독립적으로 조합할 수 있다(예를 들어, "25wt% 또는 5wt% 내지 20wt% 보다 작거나 같음"의 범위는 끝점과 "5wt% 내지 25wt%" 등의 범위의 모든 중간 값들을 포함한다). 더 넓은 범위에 추가하여 더 많은 특정 그룹 또는 더 좁은 범위의 공개는 더 큰 그룹 또는 더 넓은 범위의 포기는 아니다.
인용된 모든 특허들, 특허 출원서들 및 다른 참조문헌들은 그 전체가 본원에 참조된다. 그러나 본 출원의 용어가 통합된 참조에서의 용어와 모순되거나 충돌한다면, 본 출원에서의 용어는 통합된 참조에서 상충하는 용어보다 우선한다.
기술된 주제가 몇몇 실시예들과 대표적인 예시의 용어로 본원에서 기술된 반면에, 당업자는 다양한 변경이나 개선이 그것의 범위로부터 벗어남 없이 기술된 주제에 대하여 이루어질 수 있는 것을 인식할 것이다. 추당 분야에 공지된 추가적인 특징들은 마찬가지로 통합될 수 있다. 또한, 기술된 주제의 몇몇 실시예의 개별적인 특징이 본원에서 논의될 수 있고 다른 실시예에서 논의되지 않지만, 이는 일부 실시예들의 개별적인 특징들이 복수 개의 실시예들에서의 특징들 또는 다른 실시예의 하나 이상의 특징들과 결합될 수 있는 것은 명백하다.
10 : 깔창
11 : 순응 층
12 : 순응 층의 제1 주 표면
13 : 순응 층의 제2 주 표면
14 : 순응 층의 둘레
15 : 압력-분산 층
16 : 압력-분산 층의 제1 주 표면
17 : 압력-분산 층의 제2 주 표면
18 : 압력-분산 층의 둘레
19 : 발꿈치 단부
20 : 발가락 단부
21 : 섬유층
22 : 섬유층의 제1 주 표면
23 : 섬유층의 제2 주 표면

Claims (18)

  1. 초기, 실질적으로 3 내지 9 밀리미터의 두께를 가지고 착용 후 발의 모양에 영구히 순응하는 폼을 포함하는 순응 층; 및
    상기 순응 층 상에 배치되고, 2 내지 4 밀리미터의 두께를 가지며, 탄성 폼을 포함하는 압력-분산 층;
    을 포함하는, 신발의 용품으로 이용을 위한 깔창.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 순응 층은 4 내지 8 밀리미터, 바람직하게 5 내지 7 밀리미터의 두께를 갖는, 깔창.
  3. 제 1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 압력-분산 층은 상기 순응 층의 두께보다 적은 두께를 갖는, 깔창.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압력-분산 층은 2.5 내지 3.5 밀리미터의 두께를 갖는, 깔창.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 순응 층은 에틸렌-비닐 아세테이트(ethylene-vinyl acetate), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리에틸렌-폴리프로필렌 블렌드(polyethylene-polypropylene blend), 폴리스티렌(polystyrene), 네오프렌(neoprene), 클로로프렌(chloroprene), 폴리 우레탄(polyurethane), 또는 전술한 것 중 적어도 하나를 포함하는 조합, 바람직하게 에틸렌-비닐 아세테이트(ethylene-vinyl acetate)를 포함하는, 깔창.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압력-분산 층은 폴리우레탄(polyurethane), 폴리프로필렌(polypropylene) 또는 전술한 것들 중 어느 하나를 포함하는 조합, 바람직하게 마이크로 셀룰러 우레탄 폼(microcellular polyurethane foam)을 포함하는, 깔창.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압력-분산 층은 착용자의 발 상의 압력 지점을 저감하는, 깔창.
  8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 순응 층은 착용자에 의한 상기 깔창의 이용 전에, 5 내지 20, 바람직하게 10 내지 20의 Asker C 경도를 갖는, 깔창.
  9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압력-분산 층은 착용자에 의한 깔창의 이용 전에, 10 내지 40, 바람직하게 25 내지 30의 Asker C 경도를 갖는, 깔창.
  10. 제 1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압력-분산 층은 착용자에 의한 깔창의 이용 전에, 25°C에서 0 내지 20%, 바람직하게 1 내지 10%의 압축변형을 갖는, 깔창.
  11. 제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압력 분산 층은 실질적으로 상기 순응 층이 전체 길이를 연장하는, 깔창.
  12. 제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 순응 층에 대향하는 상기 압력-분산 층의 일 측 상에 배치되는 섬유 층을 더 포함하는, 깔창.
  13. 제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압력-분산 층과 상기 섬유 층 사이 또는 압력 완화와 상기 순응 층 사이에 배치되는 접착 층을 더 포함하는, 깔창.
  14. 청구항 제 1항 내지 제13 항 중 어느 한 항에 따른 깔창의 제작을 위한 방법에 있어서,
    상기 순응 층과 상기 압력-분산 층을 적층하는 단계를 포함하는, 방법.
  15. 청구항 제1항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 따른 깔창의 제작을 위한 방법에 있어서,
    상기 깔창을 제공하도록 상기 압력 완화 층 상에 상기 순응 층을 형성하는 단계 또는 상기 순응 층 상에 상기 압력 완화 층을 형성하는 단계를 포함하는, 방법.
  16. 청구항 제 14항 또는 청구항 제 15항에 의해 제조되는 깔창.
  17. 외부굽, 상기 외부 굽에 부착되는 상부, 및 상기 외부 굽에 배치되는 청구항 제 1항 내지 제 16항 중 어느 한 항의 깔창의 상기 순응 층을 포함하는, 신발의 용품.
  18. 제 17항에 있어서,
    중간굽, 내부굽, 또는 전술한 것들 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 더 포함하는, 용품.

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