신발의 미드솔 제조 방법 및 이를 이용한 신발의 미드솔{METHOD FOR MAKING A MIDSOLE OF FOOTWEAR AND A MIDSOLE OF FOOTWEAR USING THE SAME}
본 발명은 신발의 미드솔 제조 방법 및 이를 이용한 신발의 미드솔에 관한 것이다.
일반적으로 신발 특히 운동화의 밑창은 지면에 닿는 아웃솔과 갑피가 결합되는 미드솔로 이루어진다. 미드솔은 최근 대체로 EVA(Etylene Vinyl Acetate) 발포 성형물로 만들어진다. 이러한 EVA 발포 미드솔은 주로 프레스 공법이나 사출 공법에 의해 제조된다. 프레스 공법은 필요한 크기로 절단된 EVA 발포 시트 소재를 프레스 금형에 넣어 고온고압으로 가압하여 목적하는 형상을 얻는다. 사출 공법은 사출 금형 내에 EVA 발포 재료를 주입한 다음 가열 상태를 유지함으로써 가교와 발포를 진행시켜 성형한다. 이와 같은 프레스 공법 및 사출 공법은 모두 비교적 고가의 금형을 필요로 하고, 미드솔의 디자인의 종류 및 사이즈에 따라 그 수만큼 많은 금형이 구비되어야 한다. 그리고 예열, 가열 유지 및 냉각 등을 위해 큰 설비 투자가 소요되고 매 단위 성형 작업의 시간이 길다. 그래서 기존 제조방법은 비교적 생산비용이 높은 동시에 생산성도 낮다는 문제가 있다. 한편, 최근 신발 디자인에서는 미드솔에 시각적으로 주목을 받을 수 있는 다양한 디자인을 부여하는 경우가 많다. 그래서 파격적인 형상적 변화를 추구하기도 하지만, 미드솔의 측면 일부에 다양한 색상으로 페인팅 혹은 프린팅하여 착색하기도 한다. 그러나 이러한 페인팅 등의 착색은, 별도의 공정이 추가되므로 제조비용이 상승하게 되고, 그러한 착색부위는 시간의 흐름에 따라 색이 변질되거나 지워져 신발의 품위를 급속히 떨어뜨린다는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 상이한 색상이나 형상의 부재를 미드솔에 삽입하는 시도가 있었지만, 이 경우에는 미드솔과 삽입부재를 추가적으로 금형 내에서 상호 대응하는 부위를 성형하여야 하는 공정이 추가적으로 필요하고, 삽입부재와 미드솔의 원활한 접착을 위해 경질화되어 있는 미드솔 소재의 표면에 UV 조사를 하는 공정을 거쳐야 하는 등 생산효율이 저하되고 비용이 증대한다는 문제점이 있다.
따라서 본 발명의 목적은 생산성을 향상시키면서 미드솔의 디자인을 다양화할 수 있는 신발의 미드솔 제조 방법 및 이를 이용한 신발의 미드솔을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 신발의 미드솔 제조 방법은 상부미드솔 시트, 하부미드솔 시트 및 삽입부재를 준비하는 단계와, 상기 상부미드솔 시트와 상기 하부미드솔 시트가 상호 접촉하는 대응 표면 사이에 상기 삽입부재가 수용될 수 있도록 상기 상부미드솔 시트와 상기 하부미드솔 시트 중 적어도 어느 하나의 표면에 연삭휠을 사용하여 수용그루브를 연삭 형성하는 단계와, 상기 수용그루브에 상기 삽입부재를 삽입하고 상기 상부미드솔 시트 및 상기 하부미드솔 시트를 적층 접합하여 미드솔을 얻는 단계를 포함한다. 여기서 상기 준비단계에서는 상기 상부미드솔 시트 및 상기 하부미드솔 시트가 미분리 상태로 상호 연속되어 있는 것이 작업 생산성을 높이는데 바람직하다. 그리고 상기 수용그루브 연삭 형성 단계와 상기 미드솔을 얻는 단계 사이에 상기 상부미드솔 시트 및 상기 하부미드솔 시트의 테두리를 절단하여 제거하는 트리밍 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다. 또 상기 미드솔을 얻는 단계 이후에 상기 미드솔의 테두리를 연삭하는 마무리단계를 더 포함할 수 있다. 한편, 상기 연삭휠은 상기 수용그루브의 단면 형상 중 적어도 일부가 원호상으로 형성되도록 연삭하는 절삭인을 갖는 것이 바람직하다. 그리고 상기 준비 단계에서 상기 삽입부재는 관상의 관드릴에 의해 준비될 수 있다. 이때, 관드릴이 동심적 이중관의 형태를 가질 경우 관상 삽입부재와 원기둥형 삽입부재를 동시에 얻을 수 있다. 그리고 상기 하부미드솔 시트, 상기 상부미드솔 시트 및 상기 삽입부재는 주성분이 에틸렌 비닐 아세이트(Ethylene Vinyl Acetate)인 것이 바람직하다. 또 상기 삽입부재는 상기 하부미드솔 시트와 상기 상부미드솔 시트 중 어느 하나에 비해 주재료, 경도, 색상, 첨가 기능성분 중 적어도 어느 하나가 상이하도록 선택할 수 있다. 한편, 상기 준비단계에서는 상기 상부미드솔 시트와 상기 하부미드솔 시트 중 어느 하나의 표면에 중앙미드솔 시트가 접착되어 준비되는 것이 미드솔의 디자인 다양화에 유리하다. 본 발명에 따른 미드솔은 상술한 제조방법에 의해 제조된다.
본 발명에 따른 신발의 미드솔 제조방법은 시설비용을 절감하고 생산시간을 단축하여 생산성을 향상시킬 수 있으며, 간단한 공정으로 미드솔의 디자인을 다양화할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 미드솔을 적용한 신발을 도시한 신발의 측면도이고,
도 2는 다양한 형태의 삽입부재를 갖는 미드솔의 개략적인 개념도이고,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 신발 미드솔의 제조방법을 도시한 개략적인 공정도이고,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 신발 미드솔의 다이컷팅 과정을 설명하기 위한 개념도이고,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 미드솔의 삽입부재를 성형하는 방법을 도시한 공정도이고,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 관드릴의 동심적 이중관을 나타낸 부분 확대 사시도이며,
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 수용그루브를 형성하는 방법을 도시한 개략적인 공정도이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 미드솔을 적용한 신발을 도시한 신발의 측면도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 신발은 갑피(10)와, 밑창으로 이루어진다. 그리고 밑창은 미드솔(30)과 아웃솔(20)로 구성되며, 본 발명에 따른 미드솔(30)은 상부미드솔 시트(31), 중앙미드솔 시트(35), 하부미드솔 시트(33) 및 삽입부재(40)를 갖는다. 도 1의 실시예에서는 원기둥 형태의 삽입부재(40)들이 신발의 길이방향에 가로방향으로 상부미드솔 시트(31)와 하부미드솔 시트(33) 사이에 배치되어 있다. 이들 삽입부재(40)는 각기 다른 직경을 가지고 상호 간격을 두고 평행하게 나열되어 있다. 상부미드솔 시트(31)와 하부미드솔 시트(33) 사이에는 중앙미드솔 시트가 개재되어 있다. 삽입부재(40) 및/또는 중앙미드솔 시트(35)는 상부미드솔 시트(31) 및 하부미드솔 시트(33)와 상이한 색상을 가질 수 있으므로, 미드솔(30)의 시각적 디자인의 가능성을 크게 확대시켜준다. 도 2는 다양한 형태의 삽입부재를 갖는 미드솔의 개략적인 개념도이다. 도 2(a)의 예는, 도 1의 실시예와 같이, 미드솔이 상부미드솔 시트(31), 중앙미드솔 시트(35), 하부미드솔 시트(33) 및 원기둥형태의 삽입부재(40a)로 이루어져 있다. 도 2(b)의 예는, 도 2(a)의 예와 달리 중앙미드솔 시트(35) 없이 상부미드솔 시트(31)와 하부미드솔 시트(33)가 직접 접착된다. 상부미드솔 시트(31)와 하부미드솔 시트(33) 사이의 각 삽입부재(40b)는 동심적으로 결합된 한 쌍의 삽입요소(43, 45)로 이루어져 있다. 내부의 원기둥형 삽입요소(43)는 원통형 삽입요소(45)의 내부에 수용된 형태이다. 이에 의해 각 삽입요소(43, 45)들의 크기 및 색상의 다양한 조합을 통해 디자인의 변화가능성이 현저히 넓어지게 된다. 도 2(c)의 삽입부재(40c)는 전방을 향한 < 형상을 취하고 있고, 도 2(d)의 삽입부재(40d)는 사각기둥의 형상을 갖는다. 도 3은 본 발명에 따른 신발 미드솔의 제조방법을 예시한 개략적인 공정도이다. 먼저 도 3(a)에 도시된 바와 같이, 상부미드솔 시트(31), 하부미드솔 시트(33) 및 삽입부재(40)를 준비한다(S1). 여기서, 상부미드솔 시트(31)와 하부미드솔 시트(33)의 소재는 상업적으로 제공되는 넓은 판상의 EVA(Ethylene vinyl acetate)시트를 원하는 두께로 스카이빙한 다음, 개별 미드솔의 폭을 고려하여 길게 절단한 것이다. 따라서 각 시트 소재는 다수 개의 상부미드솔 시트(31)와 하부미드솔 시트(33)가 상호 분리되지 아니한 상태로 연속된 형태로 준비된다. 그리고 도시된 원기둥 형상의 삽입부재(40)는 후술하는 방식에 의해 준비된다. 시트 소재가 준비되면, 도 3(b)에서와 같이, 상부미드솔 시트(31)와 하부미드솔 시트(33)가 접촉할 예정인 각각의 대응 표면에 절삭인(55)이 마련되어 있는 연삭휠(50)을 사용하여 수용그루브(34)를 형성한다(S2). 수용그루브(34)는 상부미드솔 시트(31)소재와 하부미드솔 시트(33)소재의 길이방향으로 형성되지만, 길이방향의 가로방향 혹은 경사진 방향으로도 가능하다. 연삭휠(50)은 도시된 바와 같이 동시에 여러 개의 수용그루브(34)를 형성하도록 하나의 회전축에 복수 개를 배치하고 있지만, 경우에 따라서는 수용그루브(34)를 하나씩 순차적으로 가공하여도 무방하다. 상부미드솔 시트(31) 및 하부미드솔 시트(33)가 상호 대응하여 형성되는 수용그루브(34)는 수용될 삽입부재(40)의 형상에 대응하도록 형성된다. 도시된 예의 경우 원기둥 형상의 삽입부재를 위한 수용그루브가 형성되지만, 필요에 따라서는 도 2에 예시된 다양한 형태의 삽입부재들에 대응하도록 형성된다. 이어서, 상부미드솔 시트(31)와 하부미드솔 시트(33)를 목표로 하는 평면형상에 맞추어 다이컷팅(Die-cutting)한다. 도 4는 상부미드솔 시트(31)소재 또는 하부미드솔 시트(33)의 다이컷팅(Die-cutting)과정을 개략적으로 도시한 개념도이다. 도 4에서와 같이, 다이컷팅 부재(37)는 길게 연속된 시트 소재를 가압 절취하여 원하는 평면형상을 갖는 상부미드솔 시트(31) 또는 하부미드솔 시트(33)를 만들어낸다. 이로써, 상기 각 시트 소재로부터 다수의 상부미드솔 시트(31) 및 하부미드솔 시트(33)가 얻어지게 된다. 도시된 실시예에서는 시트 소재를 미드솔의 가로방향으로 따라 다이커팅하는 것으로 예시하고 있지만, 미드솔의 길이방향을 따라 연속적으로 다이컷팅하도록 소재 시트를 활용할 수도 있다. 그 다음, 수용그루브(34)가 형성된 상부미드솔 시트(31) 표면, 하부미드솔 시트(33) 표면 및 삽입부재(40)에 접착제를 도포한 후 약 70℃정도의 온도로 적당히 예비 경화시킨다. 이어서, 도 3(c)와 같이, 삽입부재(40)를 하부미드솔 시트(33)에 형성된 수용그루브(34)에 끼워 넣고 상부미드솔 시트(31)를 하부미드솔 시트(33) 상에 올려 포갠다. 그리고 회전하는 롤러를 이용해서 가압한다. 그런 다음, 하부미드솔 시트(33)의 하면과 아웃솔(20)에 접착제를 도포한 후 다시 약 70℃정도의 온도로 적당히 경화시킨다. 그리고 하부미드솔 시트(33)의 하면에 상기 아웃솔(20)을 포개어 접착시킨 후 회전하는 롤러를 이용해서 가압한다. 상부미드솔 시트(31), 삽입부재(40) 및 하부미드솔 시트(33)의 접착이 완료된 상태에서 테두리를 연삭하여 최종적으로 마무리한다. 테두리 연삭은 아웃솔(20)의 부착 후에 시행되지만 경우에 따라서는 아웃솔(20) 부착 전에 시행하여도 무방하다. 도 5는 원기둥 형상의 삽입부재(40)를 준비하는 공정을 설명하는 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 원기둥 형상의 삽입부재(40)는 관상의 관드릴(60)에 의해 성형된다. 관드릴(60)은 개구(69)가 형성되어 있는 관상의 토출부(67)와, 토출부(67)에 끼워지며 토출부(67)와 일체 회전하는 관상의 성형부(61)를 가진다. 성형부(61)의 선단부(65)는 날카롭게 형성되어 있어 성형대상물(80)에 대한 침투를 비교적 용이하게 한다. 성형대상물(80)은 EVA 발포재가 가장 바람직하며, 다른 합성수지 발포재일 수도 있다. 성형부(61)의 상단부에는 후육부(63)가 형성되어 있으며, 토출부(67)의 하단부와 후육부(63)는 일체 회전 가능하게 결합되어 있다. 성형부(61)로부터 올라오는 삽입부재(40)는 측방 개구(69)를 통해 배출된다. 한편, 토출부(67)의 상단부는 회전장치(70)와 결합되어 회전장치(70)의 구동에 의해 회전된다. 이상과 같은 구조에 의해, 회전하는 성형부(61)는 성형대상물(80)에 삽입되어 성형대상물(80)을 관통한다. 이때, 분사기(90)는 성형부(61)와 성형대상물(80) 사이의 마찰력에 의해 발생하는 열을 감소시키기 위해 물, 공기 또는 물과 공기를 동시에 분사한다. 분사된 물, 공기 또는 물과 공기는 마찰열을 감소시켜 삽입부재(40)의 형태가 변형되는 것을 방지한다. 관드릴(60)을 통해 성형대상물(80)을 연속적으로 관통하면 관통되어 절단된 삽입부재(40)가 순차적으로 성형부(61) 상방으로 이동하여 최종적으로 토출부(67)의 개구(69)로 배출된다. 한편, 도 2(a)와 같이 중앙미드솔 시트가(35) 포함되는 미드솔은 하부미드솔 시트(33) 또는 상부미드솔 시트(31) 중 어느 하나에 중앙미드솔 시트(35)를 먼저 부착한 다음 상술한 미드솔 제조방법에서와 같이 수용그루브를 형성한다. 또 도 2(b)와 같이 원기둥(43)과, 원기둥의 반경방향 외측에서 상기 원기둥을 둘러싸고 있는 원통(45)으로 마련된 삽입부재(40)는 동심적 이중관의 구조를 가진 성형부(61)에 의해 마련되어진다. 도 6은 본 발명에 따른 성형부(61)의 동심적 이중관의 구조를 나타낸 부분 확대 사시도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 성형부(61)는 동심을 이루는 외관(61a)과 내관(61b)을 가짐으로써, 원기둥 형상의 삽입부재(43)와 원통형상의 삽입부재(45)를 동시에 마련할 수 있다. 한편, 선단부(65)는 절삭이 용이하도록 미세한 절삭날이 다수 형성되어도 좋다. 그리고 도 2(c)에 도시된 V자형 삽입부재(40)는 단면상이 V자형인 재단날을 성형대상물(80)에 프레싱하여 제조할 수 있으며, 상부미드솔 시트(31)와 하부미드솔 시트(33)에 형성된 기울어진 수용그루브(34)는 도 7에 도시된 바와 같이 경사진 상태로 회전하는 연삭휠(50)에 의해 연삭 형성된다. 도 2(d)에 도시된 사각기둥 형상의 삽입부재(40)는 단면상이 사각형인 재단날을 성형대상물(80)에 프레싱하여 제조할 수 있으며, 상부미드솔 시트(31)와 하부미드솔 시트(33)에 형성된 사각 형상의 수용그루브(34)는 도 7에 도시된 연삭휠(50)의 모양과 같이 테두리가 각진 연삭휠(50)에 의해 연삭 형성된다. 한편, 본 발명의 미드솔 제조방법에 따른 준비 단계(S1)에서는 상부미드솔 시트(31)와 하부미드솔 시트(33)가 미리 미드솔 형상을 갖추고 있는 것을 준비할 수도 있다. 그리고 준비 단계(S1)에서의 상부미드솔 시트(31)와 하부미드솔 시트(33)의 크기는 미드솔 제작환경이나 의도에 따라 변경되어질 수 있다. 또 다이컷팅(Die-cutting)은 상술한 순서에 한정되지 않으며 미드솔 제작자의 의도에 따라 순서 변경이 가능하다. 예를 들면, 상부미드솔 시트(31) 및 하부미드솔 시트(35)를 준비하는 단계에서 미리 다이컷팅할 수도 있고, 삽입부재(40)가 상부미드솔 시트(31) 및 하부미드솔 시트(35)사이에 삽입된 후에 다이컷팅할 수도 있다. 한편, 연삭휠(50)에 마련되는 절삭인(55)은 날카로운 미세한 다수의 날을 가진다. 이러한 절삭인(55)은 수용그루브(34)의 단면 형상에 대응하는 원호상, 사각형, 삼각형 등의 단면 형상을 가질 수 있다. 그리고 상부미드솔 시트(31), 중앙미드솔 시트(35), 하부미드솔 시트(33) 및 삽입부재(40)는 주성분이 에틸렌 비닐 아세테이트(Ethylene Vinyl Acetate, 이하 '이브이에이'라 함)로 이루어지는 것이 가장 바람직하다. 이러한 이브이에이는 가볍고, 충격 흡수와 복원력이 뛰어나며, 변색 및 환경오염을 비교적 적게 발생시켜 신발의 미드솔로 사용되기에 적합하다. 또한 삽입부재(40)는 상부미드솔 시트(31)와 하부미드솔 시트(33) 중 어느 하나에 비해 주재료, 경도, 색상, 첨가 기능성분 중 적어도 어느 하나가 상이할 수 있다. 이에 의해, 각 부재를 적층하였을 때 색상이나 디자인 을 다양화할 수 있다. 특히, 상기 각 부재 중 어느 하나에는 축광 안료와 같은 기능성분이 첨가되어 어두운 곳에서 시각적인 효과를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 삽입부재(40)에 축광 안료가 첨가되면 밝은 곳에서 빛을 축적하고 있다가 어두운 곳에서 은은하게 발광한다. 한편, 삽입부재(40)는 상부미드솔 시트(31)와 하부미드솔 시트(33)와는 다른 물성을 가진 PVC(폴리염화비닐), PP(폴리프로필렌) 등으로도 성형 가능하다. 한편, 삽입부재(40)는 특정 소재로 한정되지 않고 에어튜브, 발광장치, 사운드장치, 센서 등의 기능부품이 사용될 수 있다.
10: 갑피 20: 아웃솔
30: 미드솔 31: 상부미드솔 시트
33: 하부미드솔 시트 34: 수용그루브
35: 중앙미드솔 시트 37: 다이컷팅부재
40: 삽입부재 50: 연삭휠
55: 절삭인 60: 관드릴
61: 성형부 61a: 외관
61b: 내관 63: 후육부
65: 선단부 67: 토출부
69: 개구 70: 회전장치
80: 성형대상물 90: 분사기 |
