초록 ▼

1. 최종목표
○ 접착제의 개발 ○ 투명코팅액 개발
○ 투습을 위한 UV 옵셋인쇄 방법 개발 ○ 3D 인쇄
2. 개발내용 및 결과
○ Polyurethane (PU) 접착제 개발 : 기본 단위인 이소시아네이트(isocyanate)의 반응을 통하여 폴리에스테르형 폴리올과 폴리에테르형 폴리올 두 가지 물질을 중간물질로 사용하여 합성할 수 있다. 예를들어, 알코올, 페놀과 같은 히드록시 화합물, 아민 화합물 또는 물과 같이 활성 수소를 가지며 HX로 표기되는 화합물을 이소시아네이트와 함께 반응시키는 경우, 전자 밀도

1. 최종목표
○ 접착제의 개발 ○ 투명코팅액 개발
○ 투습을 위한 UV 옵셋인쇄 방법 개발 ○ 3D 인쇄
2. 개발내용 및 결과
○ Polyurethane (PU) 접착제 개발 : 기본 단위인 이소시아네이트(isocyanate)의 반응을 통하여 폴리에스테르형 폴리올과 폴리에테르형 폴리올 두 가지 물질을 중간물질로 사용하여 합성할 수 있다. 예를들어, 알코올, 페놀과 같은 히드록시 화합물, 아민 화합물 또는 물과 같이 활성 수소를 가지며 HX로 표기되는 화합물을 이소시아네이트와 함께 반응시키는 경우, 전자 밀도가 낮은 이소시아네이트의 탄소 원자에 HX간 핵치환 반응이 일어나는데, 잔기 X는 이소시아네이트의 카르보닐 탄소와 결합하며 수소는 이소시아네이트의 질소와 결합한다.
○ 투명코팅액 개발 : PU계 수성 코팅제는 polyol 과 isocyanate 의 반응에서 물에 분산되기 쉬운 ionic center를 골격에 도입하여 3급 아민으로 중화후 물에 분산시켜 amine으로 가교 결합 시킨 후 유기용제 제거 후 PU계 수성코팅제를 개발하였다. PU계 수성코팅제는 고광택과 탄성, 마모성이 뛰어나고 굴곡성, 내수성이 좋다. hard segment 와 self segment의 적절한 배열과 결정성 고분자와 비결정성 고분자의 상호관계가 배합구성 요소에 중요하다.
○ 투습을 위한 UV 옵셋 인쇄 방법 연구 개발
- 옵셋 망점의 모양 형태를 연구
- 망점 형태의 변화, 망점의 배열각도 변화
- 인쇄 시 인쇄 압에 의한 망점의 크기변화에 따른 정확한 요구 인쇄압 도출
- 옵셋 인쇄 시 사용되는 습수량에 의한 망점의 변화 연구
○ 3D 인쇄
- 옵셋망점과 일치된 렌즈 사이즈와 형태의 연구
- 인쇄시 인쇄 압에 의한 망점의 크기 변화에 따른 정확한 요구 인쇄압 도출
- 최적의 렌즈성형을 위한 온도, 압력, 시간,
3. 사업성과
◦ 기술적 성과
- 쾌적한 신발 실현을 위해 통기성 소재 및 옵셋 인쇄를 통한 3D 효과 구현을 위해 isocyanate, polyol 등을 이용하여 접착제, 투명코팅제 등을 합성, 특성 분석 등을 통해 연구 개발하였으며 이러한 소재를 통해 통기성 실현, 3D 구현을 연구 개발하였다.
- Icocyanate, polyol, MEK 등을 이용하여 polyurethane 계 접착제 및 투명코팅제 소재 등을 개발하였다. 개발된 소재는 FT-IR을 통해 확인할 수 있었으며, viscometer 기기 등을 통해 점도, 분산도 등을 측정하여 우수함을 알수 있었다. 또한 내열노화 접착강도 및 내수박리 접착강도 측정 결과 접착 강도가 2.2 ~ 2.3 kgf/2cm로 우수하였다.
- 통기성을 원단 개발을 위해 망점의 형태 연구, 옵셋 인쇄 방법 연구 등을 통해 원단/접착제/옵셋 인쇄/접착제/투명 코팅제/이형지 순으로 제작하여 프레스기를 통해 원단에 적용함으로서 제작하였다. 또한 제작된 원단을 통해 신발 시제품을 제작하였다.
- 원형(3D) 개발을 위해 망점 형태의 변화, 망점의 배열각도 변화, 옵셋 망점과 일치된 렌즈 사이즈와 형태의 연구, 정확한 요구 인쇄압 도출, 최적의 렌즈성형을 위한 온도, 압력, 시간 등에 대해서 연구 하였으며, 또한 3D형태를 갖는 소재를 개발하였으며 이것을 이용하여 신발 시제품을 제작하였다.
- 따라서 기존 방식인 스크린 인쇄 시 두꺼운 인쇄 피막과 이로 인한 투습이 되지 않는 약점을 보완함으로서 쾌적한 신발 실현이 가능하며, 신발은 물론 피혁 제품, 가방 및 우산, 의류 등 폭 넓은 시장성 확보가 가능할 것으로 판단된다. 또한 옵셋 인쇄를 함으로써 정교한 그래픽 디자인의 표현과 3D인쇄 디자인을 적용하여 구매 선택의 중요한 요소인 디자인적 욕구를 만족시킬 수 있을 것으로 기대된다.
◦ 경제적 성과
- 기존방식인 스크린 인쇄 시 두꺼운 인쇄 피막과 이로 인한 투습이 되지 않는 약점을 보완함으로서 쾌적한 신발 실현이 가능하다.
- 상기 소재의 특성상 햇빛에 의한 항변과 이로 인한 강도 저하의 문제점을 해결 할 수 있고, 탑 코팅에 의한 표면의 견뢰도가 더욱 우수해진다.
- 이 기술의 완성 후 신발은 물론, 피혁제품, 가방 및 우산, 의류 등 폭 넓은 시장성 확보가 가능하다.
- 본 연구의 옵셋 인쇄 방식은 높은 생산성과 우수한 제품 품질에도 불구하고 생산비용은 현저히 줄일 수 있으며 이는 보다 많은 이익창출을 기대 할 수 있으며 품질은 높이고 생산비용은 현저히 줄일 수 있는 방법으로 선택 될 수 있다.
- 신발의 디자인은 매우 중요한 요소이며 다양한 신발 소재에 적용 할 수 있는 기술이며 개발 후 시장 수요는 많이 잠재되어있다고 볼 수 있다. 이 기술을 개발하면 다양한 디자인의 제품을 개발하려는 생산 업체에 도움이 될 것이다.
- 현재 제일모직 FUBU 브렌드 팀과 통기성 및 3D 효과를 갖는 신발 제작에 협의 중에 있으며 좋은 결과가 도출 될 것으로 기대된다.
◦ 사회적 성과(일자리 창출 등)
연구개발 된 기술은 신발은 물론, 피혁제품, 가방 및 우산, 의류 등 폭 넓은 시장성 확보가 가능하며 이 소재들은 산업 여러 분야에 광범위하게 사용되는 재료이고 이로 인한 고품질, 고부가 제품화에 크게 기여하게 될 것으로 판단되어지며 또한 이러한 연구 개발 분야가 활발해 짐에 따라 많은 인력을 필요로 할 것이다.
4. 기술개발결과 활용계획
신발의 디자인은 매우 중요한 요소이며 다양한 신발 소재에 적용 할 수 있는 기술이며 개발 후 시장 수요는 많이 잠재되어있다고 볼 수 있다. 이 기술을 개발하면 다양한 디자인의 제품을 개발하려는 생산 업체에 도움이 될 것이다.
○ 이 기술을 필요로 하는 업체와 공급 약정서 체결함
○ 해외진출 신발소재 생산업체에 기술 제안
○ 유사업종(가방, 의류 등) 발굴 및 제안
현재 간이적인 방법으로 만들어진 시제품으로 제안하여 아주 좋은 반응을 얻었으며 개발 완료시에 대비하여 업체와 공급 약정서 체결함.
○ 제일모직 FUBU 브렌드 팀과 협의 중에 있음.
○ 신발 자제 우수 공급업체와 업무제휴
○ 유사 업종의 (가방, 의류 등)개척
5. 기술개발자료의 보안관리
◦ 보안등급 분류기준에 따른 등급부여 및 관련 의견 기술 ◦ 연구개발의 기술임치 및 특허 출원 등록 실적

목차 Contents

• 최종보고서 ... 1
• 개발결과의견서 ... 2
• 최종보고요약서 ... 3
• 목차 ... 5
• 제 1 장 서 론 ... 7
• 제 1 절 기술개발의 필요성 ... 7
• 제 2 절 국내 • 외 기술 현황 ... 9
• 제 3 절 기술 개발 시 예상되는 파급 효과 및 활용 방안 ... 10
• 제 4 절 기술 개발의 목표 ... 11
• 1. 최종 목표 ... 11
• 2. 연구개발내용 ... 11
• 제 2 장 과제 개발 내용 및 방법 ... 13
• 제 1 절 접착제 및 투명 코팅액 등 개발에 사용된 시약 및 재료 ... 13
• 제 2 절 과제개발 방법 ... 14
• 1. Polyurethane (PU) 접착제 개발 ... 14
• 2. 투명코팅액 개발 ... 15
• 3. 중간연결코팅액개발 ... 15
• 4. 투습 효과를 위한 UV 옵셋 인쇄 방법 개발 ... 16
• 5. 원형(3D) 인쇄 연구 개발 ... 17
• 제 3 장 사업 성과 ... 18
• 제 1 절 접착제 및 투명 코팅제 등 개발 ... 18
• 1. 접착제 및 투명 코팅제 개발 ... 18
• 가. Polyurethane (PU) 합성 방법 ... 18
• 나. 투명 코팅제 합성 방법 ... 19
• 2. 접착제 및 투명 코팅제 특성 평가 ... 20
• 가. FT-IR spectrum ... 20
• 나. 점도 및 분산도 ... 21
• 다. 내열노화 접착강도 및 내수박리 접착강도 ... 23
• 제 2 절 통기성 원단 제작 및 시제품 제작 ... 25
• 1. 통기성 제작 및 원단 가피 ... 25
• 가. PU 코팅된 통기성 원단 재료 ... 25
• 나. 통기성 재료가 접착된 원단 가피 제작 과정 ... 26
• 2. 통기성 원단을 이용한 신발 시제품 ... 27
• 제 3 절 3D 제작 및 신발 제작 ... 28
• 1. 원형 3D ... 28
• 2. 원형 3D 제작 및 특성 ... 30
• 가. 원형 3D 제작 과정 ... 30
• 나. 3D sample의 AFM 측정 ... 31
• 3. 신발 제작 ... 34
• 제 4 절 경제적 성과 ... 35
• 제 4 장 결 론 ... 36
• 별첨1 기업부설연구소 운영 실적 ... 37
• 별첨2 사업비 사용실적보고서 ... 39
• 별첨3 기술개발 성과실적 ... 43