KR100798243B1 - 인체에 무해한 폴리우레탄 코팅 나일론 장갑의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인체에 무해한 폴리우레탄 코팅 나일론 장갑의 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는, 폴리우레탄을 나일론 장갑에 코팅하기 전에, 상기 나일론 장갑을 폴리 비닐 알콜(PVA), 전분 및 아교 중에서 선택된 호제가 5~20중량% 농도로 용해된 수용액에 침지시켜 상기 호제로 코팅하는 단계를 더 포함하는 폴리우레탄 코팅 나일론 장갑의 제조방법에 관한 것이다.

폴리우레탄, DMF, 장갑, 인체 무해성

Description

인체에 무해한 폴리우레탄 코팅 나일론 장갑의 제조방법{A Method for preparation of non-toxic polyurethane-coated nylon gloves}

본 발명은 인체에 무해한 폴리우레탄 코팅 나일론 장갑의 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는, 폴리우레탄을 나일론 장갑에 코팅하기 전에, 상기 나일론 장갑을 폴리 비닐 알콜(PVA), 전분 및 아교 중에서 선택된 호제가 5~20중량% 농도로 용해된 수용액에 침지시켜 상기 호제로 코팅하는 단계를 더 포함하는 폴리우레탄 코팅 나일론 장갑의 제조방법에 관한 것이다.

통상적으로, 가정이나 산업현장에서 사용되는 폴리우레탄이 코팅된 나일론 장갑은 액체가 장갑을 통과하지 못하게 하여 손을 젖지 않게 하고, 접지력 및 신축성이 뛰어나 널리 사용되어 왔다.

하지만, 폴리우레탄 코팅막으로 인해 통기성의 확보가 문제가 되었는 바, 이를 해결하기 위해, 발포촉진 유화제로서 디메틸 포름아미드(DMF)가 사용되어 왔다. 구체적으로는, DMF를 폴리우레탄과 혼합하여 나일론 장갑에 코팅시킨 후, 물에 담그면, 폴리우레탄이 응고되는 동안 수용성인 DMF가 물에 용해되어 나오면서, 폴리우레탄 코팅막에 기공을 형성하여, 통기성 및 탄력성을 향상시키는 것이다.

그러나, DMF는 간을 손상시킬 위험이 있고, 암을 유발할 수 있으며, 피부병을 일으키거나, 무기력증, 어지럼증, 두통, 복통, 메스꺼움, 구토, 변비 등의 증세를 유발시킬 수 있는 것으로 알려진, 인체에 유해한 물질이다. 미국에서는 이미 1990년 9월에 DMF의 노출 한계를 전국 직업관련 안전/건강 협회(NIOSH : National Institute of Occupational Health and Safety)의 권장 노출 한도치(REL : Recommended Exposure Limit), 직업 안전/건강국 (OSHA : Occupational Safety and Health Administration)의 허용 노출 한도치(PEL : Permissible Exposure Limit), 미 관영 산업 위생학자 회의(ACGIH : American Conference of Governmental Industrial Hygienists)의 발단 한도치(TLV : Threshold Limit Value) 모두에서, 8시간 피부접촉 평균량을 10ppm으로 정한 바 있다.

하지만, 종래의 산업현장에서 실시되고 있는, DMF를 사용하는 폴리우레탄 코팅 나일론 장갑의 제조방법에 있어서, 물에 침지시켜 DMF를 용해하여 추출시키는 방법으로서는, 나일론 섬유 사이에 함침된 DMF를 용해하여 추출하기에는 한계가 존재하여, 제조된 폴리우레탄 코팅 나일론 장갑에 DMF가 잔류하는 문제가 있었다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하여, 폴리우레탄 코팅 나일론 장갑의 통기성, 신축성, 접지력, 착용감, 내마모성 등을 우수하게 유지하면서도, 인체에 유해한 DMF가 잔류하지 않는 폴리우레탄 코팅 나일론 장갑의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 인체에 무해한 폴리우레탄 코팅 나일론 장갑의 제조방법은, 폴리우레탄을 나일론 장갑에 코팅하기 전에, 상기 나일론 장갑을 폴리 비닐 알콜(PVA), 전분 및 아교 중에서 선택된 호제가 5~20중량% 농도로 용해된 수용액에 침지시켜 상기 호제로 코팅하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 나일론 장갑은 신축성이 있고 가는 나일론실을 직조하여 제조된다. 나일론실은 흡습성이 낮아 오염이 쉽게 제거되고 빨리 마르며, 표면이 매끄럽기 때문에 촉감이 좋고, 강도와 신도가 크고, 마찰강도가 크며, 보온성이 있어, 튼튼하고 안락감이 있는 직물을 만든다.

본 발명에 있어서, 나일론실을 직조하여 나일론 장갑을 제조하는 과정은 일반적으로 알려진 방법으로 가능하다.

본 발명에 있어서, 상기 호제는 폴리 비닐 알콜, 전분 및 아교 중에서 선택할 수 있으며, 바람직하게는 폴리 비닐 알콜이다. 나일론실을 직조하여 제조된 나일론 장갑은 폴리 비닐 알콜, 전분 및 아교 중에서 선택된 호제 5~20중량%를 물에 녹여 만든 수용액에 침지되어, 상기 호제로 1차 코팅된다. 상기 호제의 수용액에서의 함량이 5중량% 미만이면, 1차 코팅의 효과가 충분히 나타나지 않고, 20중량%를 초과하면, 이후 세척과정에서 호제가 충분히 세척되지 않을 수 있다.

상기 호제에는, 필요에 따라 통상의 소포제가 더 첨가될 수 있으며, 나일론 장갑의 섬유 사이로 호제의 침투를 돕는 침투제로서 에틸 알콜, 이소프로필 알콜 등 수용성 알콜이 더 첨가될 수 있다.

상기 1차 코팅시간은 특별한 제한없이, 상기 나일론장갑에 상기 호제가 충분 히 적셔질 때까지 하면 되나, 상기 나일론 장갑을 상기 호제에 1~3초 동안 침지시키면 상기 호제가 나일론 장갑에 충분히 도포된다.

상기 1차 코팅된 나일론 장갑을 2차로 코팅하기 위한 2차 코팅용액은 폴리우레탄을 DMF에 용해시켜 제조하며, 공지된 방법으로 제조가능하다. 바람직하게는, 폴리우레탄 100중량부를 발포촉진 유화제인 DMF 130~190중량부에 용해시켜 제조된다. 상기 폴리우레탄의 DMF 용액에 있어서, DMF의 함량이 130중량부 미만이면, 2차 코팅용액의 점도가 높아져 코팅막의 두께가 지나치게 두꺼워지며, 이후 DMF의 추출시간이 오래 걸리게 되고, 190중량부를 초과하면, 2차 코팅용액의 점도가 낮아져 코팅이 충분하게 이루어지지 않는다.

2차 코팅용액에는, 필요에 따라, 증점제, 착색제, 안정제, 노화방지제 등 통상의 첨가제가 더 첨가될 수 있다.

상기 2차 코팅시간은 특별한 제한없이, 상기 1차 코팅된 나일론장갑에 2차 코팅용액인 폴리우레탄의 DMF 용액이 충분히 적셔질 때까지 하면 되나, 1차 코팅된 나일론 장갑을 2차 코팅용액에 1~3초 동안 침지시키면 2차 코팅용액이 1차 코팅된 나일론 장갑에 충분히 도포된다.

상기 1차 코팅된 나일론 장갑에 2차 코팅용액을 도포함으로써, 상기 나일론 장갑에 상기 호제가 1차 코팅막을 형성하고 있으므로, 2차 코팅용액에 함유된 DMF가 나일론 장갑의 섬유 사이로 함침되지 않는다.

본 발명에 있어서, 상기 2차 코팅된 나일론 장갑은 공지된 방법으로 응고가 가능하며, 바람직하게는 30~70℃ 온도의 물에 침지시켜 폴리우레탄을 응고시킨다. 이때, 1차 코팅층 중의 호제 및, 2차 코팅층 중의 발포촉진 유화제인 DMF는 물에 용해되어 추출되는데, 1차 코팅에 의해 상기 나일론 장갑의 섬유 사이로 DMF가 함침되지 않았으므로, 상기 2차 코팅층 중의 DMF가 거의 전부 추출되어, 잔류되는 DMF가 거의 없게 되고, 또한 DMF의 추출과 동시에 폴리우레탄에 미세한 기공을 형성시키게 된다. 상기 기공에 의해 본 발명의 습식 폴리우레탄 코팅 나일론 장갑은 통기성, 투습성 및 탄성력 등이 생기게 된다.

상기 물의 온도가 30℃ 미만이면, 응고 속도가 저하되고, 70℃를 초과하면 나일론 장갑의 나일론 섬유가 손상된다. 또한 상기 침지시간은 30~50분이 바람직한데, 30분 미만이면, 1차 코팅제 및 DMF가 충분히 추출되지 않고, 50분을 초과하면, 생산속도가 늦어져 생산성이 저하된다.

상기 응고단계를 거친 본 발명의 폴리우레탄 코팅 나일론 장갑은 공지된 방법으로 세척할 수 있다. 바람직하게는, 60~70℃ 온도의 물에 30분~1시간 동안 침지시켜, 폴리우레탄 코팅막의 미응고 부분을 완전히 응고시키고, 잔류하고 있는 미량의 1차 코팅제 및 DMF를 완전히 제거한다. 상기 세척시 사용되는 물의 온도가 상기 범위를 벗어나면, DMF 추출시간이 오래 걸린다.

상기 세척단계를 거친 후에는, 본 발명의 폴리우레탄 코팅 나일론 장갑을 공지된 방법으로 건조시킬 수 있다. 바람직하게는, 80~120℃ 온도에서 건조시키며, 건조 온도가 80℃ 미만이면, 충분한 건조가 이루어지지 않고, 120℃를 초과하면, 폴리우레탄 코팅막에 변성이 일어날 수 있다. 건조시간은 50~70분이 바람직한데, 50분 미만이면, 충분한 건조가 이루어지지 않고, 70분을 초과하면, 생산속도가 늦 어져 생산성이 저하된다.

이하 실시예로써 본 발명을 상세하게 설명하나, 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

실시예

직조기를 통해, 나일론실로 나일론 장갑을 제조한 후, 1차 코팅액으로서 PVA가 1.2kg 함유된 수용액 10kg이 담긴 수조에 1초 동안 침지시켰다. 1차 코팅 후에, 폴리우레탄 10kg과 DMF 15kg을 혼합하여 제조된 2차 코팅용액에 상기 1차 코팅된 나일론 장갑을 1초 동안 침지시킨 후, 60℃ 온도의 물에 30분간 침지시켜 폴리우레탄을 응고시킴과 동시에 1차 코팅제 및 DMF를 추출해내고, 다시 60℃ 온도의 물에 40분간 침지시켜 세척했다. 이후 폴리우레탄 코팅 나일론 장갑을 80℃ 온도의 열풍으로 1시간 동안 건조하였다.

비교예

1차 코팅을 하지 않은 것을 제외하고는, 실시예와 동일한 조건으로 폴리우레탄 코팅 나일론 장갑을 제조하였다.

하기 표 1에는 실시예와 비교예에 따라 제조된 폴리우레탄이 코팅된 나일론 장갑의 DMF 잔류량을 측정한 결과가 나타나 있다.

[표 1]

	DMF 잔류량(mg/kg)
실시예	0
비교예	298

* 시험방법:KSM 0031:2002(GC/FID/HSS).

상기 측정결과, 본 발명에 따라 1차 코팅 후, 폴리우레탄을 코팅한 나일론 장갑은 인체에 유해한 물질인 DMF가 1차 코팅막에 의해 나일론 섬유에 함침되지 않고, 따라서 폴리우레탄 응고단계 및 세척단계에서 물에 모두 용해되어 추출되었으나, 비교예의 경우에는, 나일론 섬유에 함침된 DMF가 폴리우레탄 응고단계에서 모두 추출되지 않았음을 알 수 있다.

본 발명에 따르면, 인체에 유해한 DMF가 거의 존재하지 않아, 장시간의 사용에도 인체에 무해한 폴리우레탄 코팅 나일론 장갑을 제조할 수 있다.

Claims (3)

1. 삭제
2. 다음의 단계를 포함하는 폴리우레탄 습식 코팅 나일론 장갑의 제조방법:

   (1) 나일론실을 직조하여 장갑을 제조하는 단계;

   (2) 상기 나일론 장갑을 폴리 비닐 알콜, 전분 및 아교 중에서 선택된 호제가 5~20중량% 농도로 용해된 수용액에 침지시켜 1차 코팅하는 단계;

   (3) 상기 1차 코팅된 나일론 장갑을 폴리우레탄을 디메틸 포름아미드에 용해시킨 용액으로 2차 코팅하는 단계;

   (4) 상기 2차 코팅된 나일론 장갑을 물에 담가 폴리우레탄을 응고시키는 단계;

   (5) 상기 폴리우레탄이 응고된 나일론 장갑을 세척하는 단계;

   (6) 상기 세척된 폴리우레탄 코팅 나일론 장갑을 건조시키는 단계.
3. 제2항에 있어서, 상기 호제의 코팅 단계는 1~3초간 수행되는 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 습식 코팅 나일론 장갑의 제조방법.