KR101329058B1 - 작업성이 우수한 신발갑피용 폴리우레탄 수지 조성물 - Google Patents

작업성이 우수한 신발갑피용 폴리우레탄 수지 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 작업성이 우수한 신발갑피용 폴리우레탄 수지 조성물에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 주제부와 경화제부로 이루어지는 2액형 수지 조성물에 있어서, 상기 주제부는 폴리올 60~70 중량%, 아미노 알코올 25~35 중량%, 가교제 3~8 중량%, 안료 1~5 중량% 및 첨가제 1~5 중량%로 구성되고, 상기 경화제부는 헥사 메틸렌 디이소시아네이트 (Hexamethylene Diisocyanate, HDI), 헥사메틸렌 디이소시아네이트 트라이머(HDT), 이소포론 디이소시아네이트 (Isophorone Diisocyanate, IPDI), 시클로헥실메탄 디이소시아네이트(Cyclohexylmethane diisocyanate, H12MDI), 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(Methylene Diphenyl Diisocyanate, MDI), 및 톨루엔 디이소시아네이트(Toluene Diisocyanate, TDI) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 이소시아네이트 혼합물 100 중량부에 대하여, 폴리올, 폴리아민 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 혼합물 180~250 중량부를 혼합하여 이루어지며, 상기 주제부와 경화제부가 1:1의 부피비로 혼합되도록 하는 것을 특징으로 하는, 작업성이 우수한 신발갑피용 폴리우레탄 수지 조성물, 이를 포함하는 신발갑피 및 신발에 관한 것이다.
상기 본 발명의 수지 조성물은 단량체인 아미노 알코올을 수지 조성물에 포함함으로써, 비교적 낮은 점도에서도 우수한 기계적 강도를 지니도록 하여, 몰드캐스팅 공법에 의한 신발갑피 등의 제조에 있어서 우수한 작업성을 나타내는 효과가 있다.

Description

작업성이 우수한 신발갑피용 폴리우레탄 수지 조성물{POLYURETHANE RESIN COMPOSITION FOR CASTING FOR THE UPPER OF SHOES HAVING EXCELLENT WORKABILITY}
본 발명은 작업성이 우수한 신발갑피용 폴리우레탄 수지 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폴리우레탄 조성물의 주원료인 폴리올 및 이소시아네이트 등과 함께 조성물의 강도, 강인성 및 기계적 물성에 기여하는 단량체로서 아미노 알코올을 포함함으로써, 우수한 작업성을 지니는 신발갑피용 폴리우레탄 수지 조성물, 이를 포함하는 신발갑피 및 신발에 관한 것이다.
현재 국내에서 사용되는 신발용 소재는 크게 밑창용 소재와 갑피용 소재로 나눌 수 있다. 이 중 신발갑피용 소재로는 범포, 후직 89호, 이중직, 피케, 골덴 벨벳, 메쉬 등이 주로 이용되고 있다. 또한 상기 신발갑피 위에 패턴을 꾸며주는 소재로 Rubber, TPU, TPE 및 폴리우레탄 등의 소재가 이용되며, 상기의 소재들을 사용하여 제조되는 신발은 크게 Cutting, Stitching 및 Assemble의 3가지 공정을 거쳐 제조되어진다. 상기의 공정 중 특히 Stitching은 공정 자체가 너무 많고, 숙련된 작업공을 필요로 하기 때문에 국내의 노동임금이 상승되어 시장에서의 가격 경쟁력이 상당히 떨어지게 되었고, 이에 따라 신발제조 산업의 생산기지가 저임금 국가인 중국, 인도네시아 및 베트남 등지로 점차 이동하게 되었다.
현재 고임금 체계의 국내 신발제조 산업에서도 그 경쟁력을 유지할 수 있는 방안으로 기능성 및 패션성을 극대화한 신발의 개발이 이루어지고 있으나, 기능성 소재 등을 개발하는 현실적인 어려움, 제조공법상의 복잡성 및 다품종 소량생산의 난이성 등으로 인하여 일부 한정된 분야에서만 시도되고 있는 실정이다.
한편 또 다른 방안으로 몰드캐스팅 공법을 응용한 신발제조공정이 시도되고 있다. 상기 몰드캐스팅 공법은 비교적 제작공정이 간단하고, 필요로 하는 인력의 수가 적어 노동임금을 낮출 수 있다는 장점을 가지고 있으나, 기존의 폴리우레탄 또는 폴리우레아 조성물을 이용하는 경우, 작업성이 상당히 떨어지고 재료의 기계적 물성이 충분히 뒷받침되지 아니하여 최종 제품의 품질이 떨어지는 등의 문제점이 있다.
이에 본 발명은 상기와 같의 문제점을 해결하기 위하여, 단량체인 아미노 알코올을 폴리우레탄의 주원료에 중합함으로써, 강도, 강인성 및 기계적물성이 개선된 신발갑피용 폴리우레탄 수지 조성물을 제공하여, 몰드캐스팅 공법을 이용하는 신발제조 공정의 작업성을 개선하고자 하며, 또한 상기 신발갑피용 폴리우레탄 수지 조성물을 포함하는 우수한 품질의 신발갑피 및 신발을 제공하고자 한다.
상기의 목적을 해결하기 위하여, 일 양태로서 본 발명은
주제부와 경화제부로 이루어지는 2액형 수지 조성물에 있어서, 상기 주제부는 폴리올 60~70 중량%, 아미노 알코올 25~35 중량%, 가교제 3~8 중량%, 안료 1~5 중량% 및 첨가제 1~5 중량%로 구성되고, 상기 경화제부는 헥사 메틸렌 디이소시아네이트 (Hexamethylene Diisocyanate, HDI), 헥사메틸렌 디이소시아네이트 트라이머(HDT), 이소포론 디이소시아네이트 (Isophorone Diisocyanate, IPDI), 시클로헥실메탄 디이소시아네이트(Cyclohexylmethane diisocyanate, H12MDI), 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(Methylene Diphenyl Diisocyanate, MDI), 톨루엔 디이소시아네이트(Toluene Diisocyanate, TDI) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 이소시아네이트 혼합물 100 중량부에 대하여, 수산기를 가지는 폴리올, 폴리아민 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 혼합물 180~250 중량부를 혼합하여 이루어지며, 상기 주제부와 경화제부가 1:1의 부피비로 혼합되도록 하는 것을 특징으로 하는, 신발갑피용 폴리우레탄 수지 조성물을 제공하며,
또 다른 양태로서 본 발명은, 상기의 신발갑피용 폴리우레탄 수지 조성물을 포함하는 신발갑피 및 신발을 제공한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 수지 조성물은 단량체인 아미노 알코올을 포함하여 조성물에 강도, 강인성 및 기계적물성의 특성을 향상시키는 특징을 가지고, 비교적 낮은 점도를 지녀 작업성이 우수하면서도 제품에 대한 부착력과 내구성 등이 뛰어난 신발갑피용 폴리우레탄 수지 조성물을 제공할 수 있으며,
또한, 본 발명에 따른 신발갑피용 폴리우레탄 수지 조성물을 이용하여 제조된 신발갑피 및 신발의 경우 내가수분해성, 내마모성 및 굽힘성 등에서 우수한 효과를 나타낸다.
이하 본 발명을 상세하게 설명한다.
일 양태로서 본 발명은, 주제부와 경화제부로 이루어지는 2액형 수지 조성물에 있어서, 상기 주제부는 폴리올 60~70 중량%, 아미노 알코올 25~35 중량%, 가교제 3~8 중량%, 안료 1~5 중량% 및 첨가제 1~5 중량%로 구성되고, 상기 경화제부는 헥사 메틸렌 디이소시아네이트 (Hexamethylene Diisocyanate, HDI), 헥사메틸렌 디이소시아네이트 트라이머(HDT), 이소포론 디이소시아네이트 (Isophorone Diisocyanate, IPDI), 시클로헥실메탄 디이소시아네이트(Cyclohexylmethane diisocyanate, H12MDI), 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(Methylene Diphenyl Diisocyanate, MDI), 톨루엔 디이소시아네이트(Toluene Diisocyanate, TDI) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 이소시아네이트 혼합물 100 중량부에 대하여, 폴리올, 폴리아민 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 혼합물 180~250 중량부를 혼합하여 이루어지며, 상기 주제부와 경화제부가 1:1의 부피비로 혼합되도록 하는 것을 특징으로 하는, 신발갑피용 폴리우레탄 수지 조성물을 제공한다.
상기 주제부 중 폴리올은 주제부의 성분 중 대부분의 물성에 관여하는 원료로서, 몰드캐스팅 공법에 의한 폴리우레탄 제품의 인장성능, 인열성능 및 내마모성 등의 기능을 부여한다. 상기 폴리올은 평균 2개 이상의 수산기를 가지는 것이면 특별히 한정되지 아니하나, 바람직하게는 수산가 20 내지 100 mgKOH/g이고, 점도 200 내지 1200 cps/25℃인 것을 특징으로 할 수 있다. 구체적으로는 KPX사의 GP-5000 및 PP-2000 등을 예로 들 수 있으며, 이들은 각각 단독으로 또는 혼합되어 사용될 수 있다.
또한 상기 폴리올의 함량은 60 내지 70 중량%인 것이 바람직하며, 폴리올의 함량이 상기 하한에 미달하는 경우에는 조성물의 점도상승으로 인하여 작업성이 떨어지는 문제가 있고, 상기 상한을 초과하는 경우에는 최종 경화된 제품의 기계적물성이 현저하게 떨어져 원하고자 하는 물성의 최종 제품을 만들 수 없는 문제가 있어 바람직하지 못하다.
상기 주제부에는 단량체로서 조성물의 강도, 강인성 및 기계적 물성을 부여하기 위해 아미노 알코올을 포함한다. 일반적으로 몰드캐스팅 공법을 이용하여 폴리우레탄 신발갑피를 제조하는 경우에 있어서, 작업 시 폴리우레탄 수지 조성물의 적절한 점도는 50~100cps/80℃인 것으로 알려져 있다. 기존의 폴리우레탄 수지 조성물과 달리 상기 아미노 알코올을 포함하는 신발갑피용 폴리우레탄 수지 조성물은 상기의 점도범위를 충족시킬 수 있는 특징을 나타내며, 이에 따라 몰드캐스팅 공법을 이용하여 폴리우레탄 신발갑피를 제조하는 경우 최종 경화물의 탈형이 용이하며, 금형에도 오염이 잘 되지 않아 연속작업이 가능한 장점을 제공한다.
상기 아미노 알코올은 메타놀아민, 에탄올아민, 프로판올아민, 이소프로판올아민, 부탄올아민, 이소부탄올아민, sec-부탄올아민, t-부탄올아민, 펜타놀아민, 2-아미노-1-페닐에탄올, 디메탄올아민, 디에탄올아민, 디이소프로판올아민, 디이소부탄올아민, 디-sec-부탄올아민, 디부탄올아민, 디펜타놀아민, N-메틸에탄올아민으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하며, 바람직하게는 아민가가 100 내지 300 mgKOH/g인 에테르 계통의 다가 알코올로 수산가가 800 내지 1100 mgKOH/g이고, 순도는 80 내지 100%인 것을 특징으로 할 수 있다. 구체적으로는 DOW사의 트리이소프로판올아민(TIPA) 및 디에탄올아민(DEOA) 등을 예로 들 수 있으며, 이들은 각각 단독으로 또는 혼합되어 사용될 수 있다.
또한 상기 아미노 알코올의 함량은 25 내지 35 중량%인 것이 바람직하다. 상기 아미노 알코올의 함량이 상기 하한에 미달하는 경우에는 조성물의 강도 및 강인성 부여의 효과가 미비한 문제점이 있고, 상기 상한을 초과하는 경우에는 점도가 상승하여 작업성이 떨어지고 상대적으로 다른 조성물의 함량이 적어져서 원하고자 하는 물성의 수지 조성물을 제조할 수 없는 문제점이 있어 바람직하지 못하다.
본 발명에 따른 신발갑피용 폴리우레탄 수지 조성물의 겔화 시간(Gel time)을 조절하는데 기여하는 가교제(Cross-linking agent)는 사슬 연장제로 사용되는 방향족계 또는 지방족계의 아민 화합물로서 반응성이 낮은 2-functional diamine류를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 가교제는 디에틸톨루엔 디아민, 폴리에테르아민 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하며, 구체적으로는 Aceto사의 디에틸톨루엔디아민 등을 예로 들 수 있다.
또한 상기 가교제의 함량은 3 내지 8 중량%인 것이 바람직하다. 가교제의 함량이 상기 하한에 미달하는 경우에는 사슬 연장제로의 효과가 미미하고, 경화 속도가 현저히 떨어지는 문제점이 있고, 상기 상한을 초과하는 경우에는 저장안정성이 떨어지며 상대적으로 다른 조성물의 함량이 적어짐으로써 원하고자 하는 물성의 조성물을 제조할 수 없는 문제점이 있어 바람직하지 못하다.
상기 주제부 중 안료는 본 발명 수지 조성물의 색상을 부여하기 위한 것으로 1 내지 5 중량%를 사용하는 것이 바람직하며, 소비자의 요구나 제조자의 필요에 따라 상기의 범위에만 반드시 한정되지 아니하고 적절히 조절될 수 있다.
또한 상기 주제부 중 첨가제는 통상적으로 폴리우레탄 수지 조성물에 사용되는 UV-안정제, 접착증진제 등을 1 내지 5 중량% 범위 내에서 단독 또는 혼합하여 사용한다. 상기 UV 안정제는 자외선에 의한 조기 열화 현상을 방지하며, 1 내지 3 중량%를 첨가하는 것이 바람직하다. 상기 UV 안정제의 첨가량이 상기 하한에 미달하는 경우에는 자외선에 의한 조기 열화 현상의 방지 효과가 저하되고, UV 안정제의 첨가량이 상기 상한을 초과할 경우에는 자외선에 의한 조기 열화 방지 효과는 더 이상 향상되지 않는 반면 코팅제 조성물의 다른 물성을 저하시킬 우려가 있다. 구체적으로 Ciba사의 티누빈 571(Tinuvin 571, 이상 제품명)을 예로 들 수 있다.
또한, 상기 접착증진제는 다른 소재에 대한 수지 조성물의 부착력 보강 및 강도를 보강하는 역할을 하며, 1 내지 2 중량%를 첨가하는 것이 바람직하다. 상기 접착증진제의 첨가량이 상기 하한에 미달하는 경우에는 다른 소재에 대한 부착력 보강이 부족한 문제가 있고, 상기 상한을 초과하는 경우에는 수지 조성물의 다른 물성을 저하시킬 우려가 있기 때문에 바람직하지 못하다. 구체적으로 Dow Corning사의 실란 화합물을 사용하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에 있어서 상기 경화제부는 헥사 메틸렌 디이소시아네이트 (Hexamethylene Diisocyanate, HDI), 헥사메틸렌 디이소시아네이트 트라이머(HDT), 이소포론 디이소시아네이트 (Isophorone Diisocyanate, IPDI), 시클로헥실메탄 디이소시아네이트(Cyclohexylmethane diisocyanate, H12MDI), 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(Methylene Diphenyl Diisocyanate, MDI), 톨루엔 디이소시아네이트(Toluene Diisocyanate, TDI) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 이소시아네이트 혼합물 100 중량부에 대하여, 수산기를 가지는 폴리올, 폴리아민 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 혼합물 180~250 중량부를 혼합하여 이루어지는 것으로서 반응온도 80~120℃에서 3~5시간 유지시켜 제조한다.
또한 상기 경화제부 중 폴리올은 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 폴리부틸렌 글리콜 및 폴리이소프렌 글리콜으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하고, 상기 경화제부 중 폴리아민은 폴리옥시프로필렌 디아민 또는 폴리옥시프로필렌 트리아민으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하며, 상기 경화제부는 바람직하게는 NCO함량이 10~20 중량%이고, 점도는 200~1,500 cps/25℃ 인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 본 발명에 의한 신발갑피용 폴리우레탄 수지 조성물은 상기 주제부와 경화제부가 1:1의 부피비로 혼합되도록 하는 것을 특징으로 한다.
다른 양태로서 본 발명은, 상기 신발갑피용 폴리우레탄 수지 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 신발갑피를 제공한다.
상기 폴리우레탄 신발갑피는, 상기 신발갑피용 폴리우레탄 수지 조성물을 신발제작용 주형몰드에 pouring하는 단계; 상기 신발제작용 주형몰드에 pouring 된 상기 수지 조성물을 경화하는 단계; 및 상기 신발제작용 주형몰드에서 폴리우레탄 신발갑피를 탈형하는 단계;를 포함하는 몰드캐스팅 공법에 의하여 제조되어질 수 있다.
상기의 몰드캐스팅 공법을 구체적으로 살펴보면, 상기 신발갑피용 수지 조성물을 신발제작용 주형몰드에 pouring하는 단계에서, 상기 수지 조성물의 pouring 시 온도는 80 내지 85℃인 것이 바람직하다. 상기 pouring 시 수지 조성물의 온도가 상기 하한에 미달하는 경우에는 수지의 점성이 높아져 정확한 량이 pouring되기 어렵고 상기 상한을 초과하는 경우에는 수지의 저장안정성 측면에서 바람직하지 못하다.
또한 상기 신발제작용 주형몰드에 pouring 된 상기 수지 조성물을 경화하는 단계에서, 경화조건은 100 내지 150℃에서 15 내지 30분간 경화시키는 것이 바람직하다. 상기 경화온도가 상기 하한에 미달하는 경우에는 조성물의 경화가 늦어져 탈형 시 문제가 있고, 상기 상한을 초과하는 경우에는 최종 경화물의 색상이 변색될 우려가 있어 바람직하지 못하고, 상기 경화시간이 상기 하한에 미달하는 경우에는 최종 경화물의 물성이 저하되는 문제가 있고, 상기 상한을 초과하는 경우에도 경화의 정도에 큰 차이가 없어 바람직하지 못하다.
이하, 본 발명을 실시예와 비교예를 들어 상세히 설명하기로 하나, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
먼저 경화제를 제조하기 위하여 톨루엔 디이소시아네이트 30 중량%, 폴리프로필렌 글리콜 GP-5000 40 중량% 및 PP-3000 30 중량%를 혼합하여 반응온도 80~90℃에서 4시간동안 유지시켜 NCO 함량이 13 중량%인 경화제를 제조하였다.
다음으로 주제부를 제조한다. 여기서 폴리올은 폴리에테르 폴리올 PP-2000 20 중량%와 GP-5000 40 중량%을 혼합하여 사용하였으며, 아미노 알코올은 모노 아민베이스의 수용성 알코올류인 트리이소프로판올아민(TIPA) 15 중량%와 디에탄올아민(DEOA) 20 중량%를 혼합하여 사용하였다. 그리고 가교제로서 디에틸톨루엔 디아민 5 중량%, 안료(카본블랙+PP2000)를 5 중량%, 첨가제로서 UV안정제(Ciba사의 Tinuvin 571) 1 중량%와 접착 증진제(Dow Corning사의 실란 화합물) 2 중량%를 혼합하여 신발갑피용 폴리우레탄 수지 조성물을 제조하였다.
실시예 2
먼저 경화제를 제조하기 위하여 톨루엔 디이소시아네이트 32 중량%, 폴리프로필렌 글리콜 GP-5000 38 중량% 및 PP-3000 30 중량%를 혼합하여 반응온도 80~90℃에서 4시간동안 유지시켜 NCO 함량이 14 중량%인 경화제를 제조하였다.
다음으로 주제부를 제조한다. 여기서 폴리올은 폴리에테르 폴리올 PP-2000 23 중량%와 GP-5000 40 중량%을 혼합하여 사용하였으며, 아미노 알코올은 모노 아민베이스의 수용성 알코올류인 트리이소프로판올아민(TIPA) 16 중량%와 디에탄올아민(DEOA) 10 중량%를 혼합하여 사용하였다. 그리고 가교제로서 디에틸톨루엔 디아민 6 중량%, 안료(카본블랙+PP2000)를 3 중량%, 첨가제로서 UV안정제(Ciba사의 Tinuvin 571) 1 중량%와 접착 증진제(Dow Corning사의 실란 화합물) 1 중량%를 혼합하여 신발갑피용 폴리우레탄 수지 조성물을 제조하였다.
실시예 3
먼저 경화제를 제조하기 위하여 톨루엔 디이소시아네이트 35 중량%, 폴리프로필렌 글리콜 GP-5000 35 중량% 및 PP-3000 30 중량%를 혼합하여 반응온도 80~90℃에서 4시간동안 유지시켜 NCO 함량이 15 중량%인 경화제를 제조하였다.
다음으로 주제부를 제조한다. 여기서 폴리올은 폴리에테르 폴리올 PP-2000 20 중량%와 GP-5000 45 중량%을 혼합하여 사용하였으며, 아미노 알코올은 모노 아민베이스의 수용성 알코올류인 트리이소프로판올아민(TIPA) 15 중량%와 디에탄올아민(DEOA) 10 중량%를 혼합하여 사용하였다. 그리고 가교제로서 디에틸톨루엔 디아민 7 중량%, 안료(카본블랙+PP2000)를 1 중량%, 첨가제로서 UV안정제(Ciba사의 Tinuvin 571) 1 중량%와 접착 증진제(Dow Corning사의 실란 화합물) 1 중량%를 혼합하여 신발갑피용 폴리우레탄 수지 조성물을 제조하였다.
비교예 1
먼저 경화제를 제조하기 위하여 톨루엔 디이소시아네이트 40 중량%, 폴리프로필렌 글리콜 GP-5000 30 중량% 및 PP-3000 30 중량%를 혼합하여 반응온도 80~90℃에서 4시간동안 유지시켜 NCO 함량이 17 중량%인 경화제를 제조하였다.
다음으로 주제부를 제조한다. 여기서 폴리올은 폴리에테르 폴리올 PP-2000 26 중량%와 GP-5000 46 중량%을 혼합하여 사용하였으며, 아미노 알코올은 모노 아민베이스의 수용성 알코올류인 트리이소프로판올아민(TIPA) 10 중량%와 디에탄올아민(DEOA) 10 중량%를 혼합하여 사용하였다. 그리고 가교제로서 디에틸톨루엔 디아민 4 중량%, 안료(카본블랙+PP2000)를 2 중량%, 첨가제로서 UV안정제(Ciba사의 Tinuvin 571) 1 중량%와 접착 증진제(Dow Corning사의 실란 화합물) 1 중량%를 혼합하여 신발갑피용 폴리우레탄 수지 조성물을 제조하였다.
비교예 2
먼저 경화제를 제조하기 위하여 톨루엔 디이소시아네이트 40 중량%, 폴리프로필렌 글리콜 GP-5000 25 중량% 및 PP-3000 35 중량%를 혼합하여 반응온도 80~90℃에서 4시간동안 유지시켜 NCO 함량이 18 중량%인 경화제를 제조하였다.
다음으로 주제부를 제조한다. 여기서 폴리올은 폴리에테르 폴리올 PP-2000 20 중량%와 GP-5000 35 중량%을 혼합하여 사용하였으며, 아미노 알코올은 모노 아민베이스의 수용성 알코올류인 트리이소프로판올아민(TIPA) 15 중량%와 디에탄올아민(DEOA) 25 중량%를 혼합하여 사용하였다. 그리고 가교제로서 디에틸톨루엔 디아민 6 중량%, 안료(카본블랙+PP2000)를 2 중량%, 첨가제로서 UV안정제(Ciba사의 Tinuvin 571) 1 중량%와 접착 증진제(Dow Corning사의 실란 화합물) 1 중량%를 혼합하여 신발갑피용 폴리우레탄 수지 조성물을 제조하였다.
상기 실시예 1 내지 실시예 3, 비교예 1 및 비교예 2에 대한 상세 함량을 하기 표 1에 나타내었다.
항 목 실시예1 실시예2 실시예3 비교예1 비교예2
주 제 Polyol 60 63 65 72 50
PP-2000 20 23 20 26 20
GP-5000 40 40 45 46 35
Amino alcohol 27 26 25 20 40
TIPA 15 16 15 10 15
DEOA 20 10 10 10 25
가교제
(Chain Extender)		 디에틸톨루엔
디아민		 5 6 7 4 6
안료 카본블랙
+PP2000		 5 3 1 2 2
첨 가 제 UV안정제 1 1 1 1 1
접착 증진제 2 1 1 1 1
합 계 100 100 100 100 100
경 화 제 TDI 30 32 35 40 40
GP5000 40 38 35 30 25
PP3000 30 30 30 30 35
합계 100 100 100 100 100
반응온도 80~90 80~90 80~90 80~90 80~90
반응시간 4시간 4시간 4시간 4시간 4시간
NCO% 13 14 15 17 18
<수지 조성물의 물성 시험>
실시예 1 내지 3, 비교예 1 및 2에서 제조된 수지 조성물을 이용하여 시편을 제작한 후 하기의 시험방법에 따라 각각의 물성을 시험하였다.
이때, 본 시험에 사용된 시편은 아래와 같은 조건에서 제작하였다.
- 주형몰드 : 모델솔루션(주)사의 폴리우레탄 주형몰드 사용
- pouring시 온도 : 80~85℃
- 경화 및 탈형 시 조건 : 125℃에서 20분간 경화 후 탈형
1. 내가수분해성 시험
상기 실시예 1 내지 3, 비교예 1 및 2에서 제조된 수지 조성물을 이용하여 제조한 시편을 NaOH(10%) 용액에 24시간 침지한 후 흐르는 물에 세척하고 자연 상태에서 시편을 건조하여 표면의 균열 상태를 확인하였다.
( ◎ : 양호 , △ : 보통 , X : 불량 )
2. 내마모성 - 테이버 마모시험법
상기 실시예 1 내지 3, 비교예 1 및 2에서 제조된 수지 조성물을 이용하여 제조한 시편을 회전하는 원판에 고정 시킨 후, 시편의 위를 자유로 회전하는 마모륜을 일정한 하중을 압부하여 마모정도를 확인하였다.
( 마모륜의 종류 : CS-17, 마모륜의 무게 : 1Kg, 회전수 : 1,000회)
( ◎ : 양호 , △ : 보통 , X : 불량 )
3. 내충격성
상기 실시예 1 내지 3, 비교예 1 및 2에서 제조된 수지 조성물을 이용하여 제조한 시편위에 300mm의 높이에서 강구를 떨어뜨린 후, 시편의 박리 또는 균열 발생 유무를 확인하였다.
( ◎ : 양호 , △ : 보통 , X : 불량 )
4. 굽힘성
상기 실시예 1 내지 3, 비교예 1 및 2에서 제조된 수지 조성물을 이용하여 제조한 시편을 구부린 후, 시편의 박리 또는 균열 발생 유무를 확인하였다.
( ◎ : 양호 , △ : 보통 , X : 불량 )
5. UV안정성
상기 실시예 1 내지 3, 비교예 1 및 2에서 제조된 수지 조성물을 이용하여 제조한 시편을 미국재료시험협회(ASTM)의 기준에 따라 10in로 커팅한 후, 40±1℃ 조건에서 300w 백열등을 사용해 24시간 동안 양생하여 시편의 색상변화 여부를 확인하였다.
( ◎ : 양호 , △ : 보통 , X : 불량 )
<수지 조성물의 물성 시험 결과>
수지 조성물의 물성 시험에 따른 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
시험항목 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
내가수분해성 ◎ ◎ ◎ △ ◎
내마모성 ◎ ◎ ◎ ◎ △
내충격성 ◎ ◎ ◎ ◎ ×
굽힘성 ◎ ◎ ◎ ◎ ×
UV안정성 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
( ◎ : 양호 , △ : 보통 , X : 불량 )
상기 표 2에서 확인할 수 있는 바와 같이, 실시예 또는 비교예의 수지 조성물은 일정 정도 양호한 물성을 나타내지만, 특히 실시예 1 내지 실시예 3의 수지 조성물의 경우 시험항목 전부에 대하여 우수한 결과를 나타내고 있다.
반면, 비교예 1은 실시예 1 내지 3과 비교하여 내가수분해성이 다소 부족한 것으로 나타났고, 비교예 2의 경우에는 내마모성이 다소 부족하고 내충격성, 굽힘성 등의 내구성이 현저히 저하된 결과를 확인할 수 있다.
따라서 이상의 시험결과로 부터 본 발명에 따른 신발갑피용 폴리우레탄 수지 조성물은 내가수분해성이 우수하고 내마모성, 내충격성 및 굽힘성 등을 비롯한 기계적 강도가 우수하며, UV안정성이 우수한 수 조성물 이라는 것을 확인할 수 있다.
이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 본 발명이 속하는 분야의 통상의 기술자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다. 따라서 상기와 같은 변형들이 본 발명의 기술적 범위에 속함은 자명하다 할 것이다.

Claims (7)

  1. 주제부와 경화제부로 이루어지는 2액형 수지 조성물에 있어서,
    상기 주제부는 폴리올 60~70 중량%, 아미노 알코올 25~35 중량%, 가교제 3~8 중량%, 안료 1~5 중량% 및 첨가제 1~5 중량%로 구성되고,
    상기 경화제부는 헥사 메틸렌 디이소시아네이트 (Hexamethylene Diisocyanate, HDI), 헥사메틸렌 디이소시아네이트 트라이머(HDT), 이소포론 디이소시아네이트 (Isophorone Diisocyanate, IPDI), 시클로헥실메탄 디이소시아네이트(Cyclohexylmethane diisocyanate, H12MDI), 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(Methylene Diphenyl Diisocyanate, MDI), 톨루엔 디이소시아네이트(Toluene Diisocyanate, TDI) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 이소시아네이트 혼합물 100 중량부에 대하여, 수산기를 가지는 폴리올, 폴리아민 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 혼합물 180~250 중량부를 혼합하여 이루어지며,
    상기 주제부와 경화제부가 1:1의 부피비로 혼합되도록 하는 것을 특징으로 하는, 작업성이 우수한 신발갑피용 폴리우레탄 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 주제부 중 아미노 알코올은 메타놀아민, 에탄올아민, 프로판올아민, 이소프로판올아민, 부탄올아민, 이소부탄올아민, sec-부탄올아민, t-부탄올아민, 펜타놀아민, 2-아미노-1-페닐에탄올, 디메탄올아민, 디에탄올아민, 디이소프로판올아민, 디이소부탄올아민, 디-sec-부탄올아민, 디부탄올아민, 디펜타놀아민, N-메틸에탄올아민으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 작업성이 우수한 신발갑피용 폴리우레탄 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 주제부 중 가교제는 디에틸톨루엔 디아민 및 폴리에테르 아민으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 작업성이 우수한 신발갑피용 폴리우레탄 수지 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 경화제부 중 폴리올은 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 폴리부틸렌 글리콜 및 폴리이소프렌 글리콜로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 혼합물이고,
    상기 경화제부 중 폴리아민은 폴리옥시프로필렌 디아민 또는 폴리옥시프로필렌 트리아민으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는, 작업성이 우수한 신발갑피용 폴리우레탄 수지 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 한에 따른 신발갑피용 폴리우레탄 수지 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 신발갑피.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 폴리우레탄 신발갑피는,
    상기 신발갑피용 폴리우레탄 수지 조성물을 신발제작용 주형몰드에 pouring하는 단계; 상기 신발제작용 주형몰드에 pouring된 상기 수지 조성물을 경화하는 단계; 및 상기 신발제작용 주형몰드에서 폴리우레탄 신발갑피를 탈형하는 단계;를 포함하는 몰드캐스팅 공법에 의하여 제조된 것임을 특징으로 하는 폴리우레탄 신발갑피.
  7. 제5항에 따른 폴리우레탄 신발갑피를 포함하는 것을 특징으로 하는 신발.
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