KR101538334B1 - 실리콘 코팅장갑의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실리콘 코팅장갑의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 장갑을 형성하는 편직공정(S100)과, 실리콘이 함유된 섬유용 발수제를 물에 희석하여 발수처리액을 형성하는 발수처리액 준비공정(S200)과, 상기 발수처리액에 편직된 장갑을 침지하는 발수처리액 침지공정(S300)과, 상기 발수처리액에 침지된 장갑을 탈수한 다음 80~180℃로 건조시켜 장갑의 섬유층(10)에 실리콘이 함유된 발수피막(20)을 형성하는 발수피막형성공정(S400)과, 상기 발수피막(20)이 형성된 장갑을 실리콘 코팅액에 침지하여 실리콘 피막(30)을 형성하는 디핑공정(S500)과, 상기 실리콘 피막(30)이 형성된 장갑을 경화시키는 건조공정을 포함하는 코팅장갑의 제조방법을 구성함으로써, 인체에 무해함과 아울러 내한성 및 내열성이 뛰어난 실리콘 코팅장갑(1)의 실용화 및 상용화가 가능하며, 궁극적으로는 제약회사 또는 냉동창고 등에서 작업용으로 사용됨은 물론이고 특히 방염장갑으로 적합하게 사용될 수 있는 실리콘 코팅장갑의 제조방법에 관한 것이다.

Description

실리콘 코팅장갑의 제조방법{MANUFACTURING METHOD OF SILICONE COATED GLOVES}

본 발명은 실리콘 코팅장갑의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실리콘 수지를 이용하여 인체에 무해함과 아울러 내한성 및 내열성이 뛰어난 코팅장갑의 제조방법을 제공함으로써, 종래 제약회사나 냉동창고에서 사용되는 작업용 장갑 또는 방염장갑의 문제점을 해소하고 그 품질을 향상할 수 있는 실리콘 코팅장갑의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 코팅장갑은 장갑의 전체 또는 일부에 천연수지나 합성수지를 코팅하여 미끄럼을 방지함과 아울러 장갑이 물이나 기름 또는 화학약품 등의 액체에 젖지 않도록 함으로써 작업성을 향상한 것으로, 코팅장갑에 요구되는 접지력, 통기성, 신축성, 착용감, 내유성, 내구성 등의 성질에 따라 다양한 종류의 코팅 수지가 사용될 수 있다.

그리고 종래 작업용 코팅장갑에는 주로 폴리우레탄 코팅장갑을 사용하는데, 폴리우레탄 코팅장갑은 접지력과 내구성이 뛰어나고 저렴한 장점이 있으며, 그 제조방법과 관련한 발명으로서는 등록특허공보 제10-0429310호(2004.05.03. 공고) 등이 제안된바, 상기 종래 발명에 따르면 폴리우레탄(Polyurethane) 수지에 대하여 디메틸포름아미드(Dimethylformamide, DMF)와 계면활성제 및 안료를 혼합한 코팅제를 장갑에 디핑하여 폴리우레탄 코팅장갑을 형성함을 알 수 있다.

이때, 상기 코팅제에 혼합되는 디메틸포름아미드(Dimethylformamide, DMF)는 폴리우레탄(Polyurethane) 수지를 묽게 하는 용제의 역할을 하는데, 상기 디메틸포름아미드(DMF)의 혼합비율에 따라 장갑에 코팅되는 수지 피막의 두께가 결정되며, 적정량의 디메틸포름아미드(DMF)는 장갑에 수지가 두껍게 코팅되지 않고 적당히 얇게 코팅되도록 하여 코팅장갑의 착용감과 운동성을 향상하는 기능을 한다.

그러나, 상기 디메틸포름아미드(DMF)는 간을 손상시킬 위험이 있고, 암을 유발할 수 있으며, 피부병을 일으키거나 무기력증, 어지럼증, 두통, 복통, 메스꺼움, 구토, 변비 등의 증세를 유발시킬 수 있어 선진국에서는 그 사용이 제한적인 유해물질로 분류되어 있음은 알려진 바와 같다(미국의 '전국직업관련안전/건강협회'의 권장노출한도 및 '직업안전/건강국'의 허용노출한도 모두에서 8시간 피부접촉 평균량을 10ppm으로 정한 바 있음).

이에, 종래에는 폴리우레탄 수지를 장갑에 디핑하여 코팅장갑을 형성한 후, 상기 코팅장갑을 단계별로 수세하여 코팅장갑의 수지 피막에서 유해물질인 디메틸포름아미드(DMF)가 용출되도록 하고 있으나, 이와 같은 방법으로는 디메틸포름아미드를 완벽하게 제거할 수 없을 뿐만 아니라, 디메틸포름아미드의 잔류량이 여전히 선진국의 허용노출한도를 만족하지 못하였다.

이러한 이유로 폴리우레탄 코팅장갑은 여러 가지의 다른 장점에도 불구하고 제약회사 또는 식품회사 등에서의 작업용 코팅장갑으로 사용되기 부적합한 문제점이 있었다.

또한, 폴리우레탄 코팅장갑의 경우 내한성(-40℃)이 부족하여 냉동창고 등에서의 작업용 코팅장갑으로 사용될 경우, 그 운동성이 저하됨과 아울러 폴리우레탄 피막이 장갑에서 쉽게 박리되어 내구성이 저하되는 문제점도 있었다.

특히, 폴리우레탄 코팅장갑은 내열성(150℃)이 취약하여 방염장갑에 사용될 경우 심각한 문제를 야기하는데, 방염장갑은 발화점이 높은 아라미드 또는 케브라 섬유로 편직되어 탁월한 방염효과를 갖지만, 상기 방염장갑에 코팅된 폴리우레탄 수지가 150℃ 내외에서 용융되어 방염장갑의 내부로 스며들기 때문에 피부접촉에 의한 화상의 위험이 있고, 결과적으로 방염장갑의 기능을 현저히 저하시키는 문제점이 있었다.

한편, 상기와 같은 폴리우레탄 코팅장갑의 단점을 해결하기 위하여, 인체에 무해함과 아울러 내한성(-180℃) 및 내열성(700℃)이 우수한 실리콘 수지를 이용한 코팅장갑이 실험적으로 제작된바 있지만, 상기 실리콘 코팅장갑은 도 1에 도시된 바와 같이 디핑공정시 장갑의 섬유층(110)으로 실리콘 수지가 쉽게 침습되어, 섬유층(110)의 외부는 물론이고 내부에까지 피막층(120)(130)이 두껍게 형성됨으로써 착용감과 운동성이 불량한 문제가 있었을 뿐만 아니라, 다른 한편으론 디핑공정시 장갑의 내부로 침습된 실리콘 피막층(130)이 몰드(M)에 접착됨에 따라, 디핑공정 후 몰드(M)에서 코팅장갑(100)을 쉽게 분리할 수 없어 그 생산성이 극히 불량하고 결국 상용화되지 못한 문제점이 있었다.

등록특허공보 제10-0429310호(2004.05.03. 공고)

본 발명은 상기와 같은 종래 폴리우레탄 코팅장갑 및 실리콘 코팅장갑의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 인체에 무해하고 내한성 및 내열성이 뛰어난 실리콘 수지를 이용하여 코팅장갑을 형성하되, 실리콘 코팅액이 장갑의 섬유층 내부로 침습되지 않도록 함과 아울러 디핑공정 후 몰드에서 코팅장갑이 쉽게 분리되도록 함으로써, 착용감과 운동성이 좋고 생산성 또한 향상되어 실용화 및 상용화 가능한 실리콘 코팅장갑의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 실리콘 코팅장갑의 제조방법은, 장갑을 형성하는 편직공정과, 실리콘이 함유된 섬유용 발수제를 물에 희석하여 발수처리액을 형성하는 발수처리액 준비공정과, 상기 발수처리액에 편직된 장갑을 침지하는 발수처리액 침지공정과, 상기 발수처리액에 침지된 장갑을 탈수한 다음 80~180℃로 건조시켜 장갑에 실리콘이 함유된 발수피막을 형성하는 발수피막형성공정과, 상기 발수피막이 형성된 장갑을 실리콘 코팅액에 침지하여 실리콘 피막을 형성하는 디핑공정과, 상기 실리콘 피막이 형성된 장갑을 경화시키는 건조공정을 포함하는 실리콘 코팅장갑의 제조방법을 특징으로 한다.

그리고 본 발명은, 상기 발수처리액 준비공정에 있어 섬유용 발수제는 수용성 불소계 발수제를 사용하고, 상기 수용성 불소계 발수제 60~80중량%에 대하여 실리콘계열 혼합물 20~40중량%를 첨가하여 섬유용 발수제에 실리콘이 함유되도록 한 다음 3~10% 수용액이 되도록 물에 희석하여 발수처리액을 형성하는 실리콘 코팅장갑의 제조방법에 부가적인 특징이 있다.

또한, 본 발명은 상기 디핑공정에 있어 실리콘 코팅액은 실리콘 베이스 50~90중량%와 경화제 10~50중량%를 혼합한 실리콘-경화제 혼합물 100중량부에 대하여 반응지연제 0.5~5중량부를 더 혼합하는 실리콘 코팅장갑의 제조방법에 또 다른 특징이 있다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 의하면, 장갑에 실리콘 코팅액을 디핑하기에 앞서 발수피막을 형성하므로 실리콘 코팅액이 장갑의 내부에까지 침습되지 않아 종래와 달리 실리콘 코팅장갑의 착용감 및 운동성을 향상할 수 있을 뿐만 아니라, 디핑되는 실리콘 코팅액과 동일한 실리콘계열 혼합물이 발수피막에 포함되므로, 장갑의 표면에 형성되는 실리콘 피막이 쉽게 박리되지 않고 내구성을 갖게 되며, 다른 한편으론 실리콘 코팅액이 장갑의 내부로 침습되지 않아 디핑공정 후 몰드에서 장갑을 쉽게 분리할 수 있는 효과가 있다.

따라서, 인체에 무해하고 내한성 및 내열성이 뛰어난 실리콘 수지를 코팅장갑에 적용함에 있어서, 착용감 및 운동성과 내구성을 만족하는 우수한 품질의 실리콘 코팅장갑의 실용화 및 상용화가 가능하게 되므로, 궁극적으로는 제약회사 또는 냉동창고 등에서 작업용으로 사용되거나 특히 방염용으로 사용되기에 적합한 실리콘 코팅장갑을 제공할 수 있다.

도 1은 일반적인 디핑공정 및 그 공정에 따른 실리콘 코팅장갑의 확대단면도
도 2는 본 발명에 따른 실리콘 코팅장갑의 제조방법을 나타내는 공정도
도 3은 본 발명에 따른 실리콘 코팅장갑을 나타내는 사시도 및 확대단면도

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 실리콘 코팅장갑의 제조방법을 도 2 및 도 3을 참조하여 살펴보되, 본 발명을 편직공정과 발수처리액 준비공정, 발수처리액 침지공정, 발수피막형성공정, 디핑공정 및 건조공정으로 구분하여 상세히 살펴본다.

1. 편직공정

편직공정(S100)은 편직기를 이용하여 장갑을 형성하는 공정으로서, 상기 장갑의 용도에 따라 다양한 종류의 천연섬유 또는 합성섬유를 이용하여 장갑을 형성할 수 있는바, 제약회사나 식품산업 또는 절연용으로 사용되는 실리콘 코팅장갑을 형성하는 경우 나일론 소재의 섬유로 장갑을 편직하고, 냉동창고용으로 사용되는 코팅장갑을 형성하는 경우 써몰라이트 소재의 섬유로 장갑을 편직하며, 방염장갑의 경우에는 케브라 또는 아라미드 섬유로 장갑을 편직함이 바람직하나, 본 발명은 상기 편직되는 장갑의 섬유소재에 한정하지 않는다.

2. 발수처리액 준비공정

발수처리액 준비공정(S200)은 실리콘이 함유된 섬유용 발수제를 물에 희석하여 발수처리액을 형성하는 공정으로서, 구체적으로 상기 섬유용 발수제는 수용성 불소계 발수제를 사용하되, 상기 수용성 불소계 발수제 60~80중량%에 대하여 실리콘계열 혼합물 20~40중량%를 첨가함으로써 섬유용 발수제에 실리콘이 함유되도록 하며, 이후 상기 실리콘이 함유된 섬유용 발수제를 3~10%의 수용액이 되도록 물에 희석하여 발수처리액을 형성함이 바람직하다. 이때, 상기 섬유용 발수제로서 수용성 불소계 발수제는 시중에 유통되는 것으로 그 종류에 한정하지 않는다.

또한, 상기 실리콘계열 혼합물의 경우에도 중합 방법에 따라 여러 종류의 중합체가 공지되어 있는바, 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane)과 올리고실록산(oligosiloxane) 분자들로 이루어진 실리콘 수지 등, 그 실리콘 수지의 종류에 한정하지 않으며, 상기 발수처리액에 포함된 실리콘계열 혼합물은 이후 디핑공정 후 생성되는 실리콘 피막과 동일한 소재이어서, 장갑의 표면에서 실리콘 피막이 쉽게 박리되지 않도록 내구성을 향상하는 역할을 한다.

3. 발수처리액 침지공정

발수처리액 침지공정(S300)은 상기 발수처리액에 편직된 장갑을 침지하는 공정으로서, 상기 발수처리액 침지공정에 의하여 장갑의 섬유층(10)에 발수처리액에 포함된 실리콘계열 혼합물이 고르게 분산될 수 있다. 한편, 이 공정은 수조에 채워진 발수처리액에 장갑을 침지하는 경우는 물론이고, 장갑에 발수처리액을 분사하여 침지한 것과 동일한 효과를 갖도록 하는 경우를 모두 포함한다.

4. 발수피막형성공정

발수피막형성공정(S400)은 상기 발수처리액에 침지된 장갑을 고온으로 건조시켜 상기 발수처리액에 포함된 불소성분이 발수피막(20)을 형성하도록 하는 공정으로서, 바람직하게는 고온으로 건조하기에 앞서 장갑에 침습된 발수처리액을 먼저 탈수한 후, 80~180℃의 열풍으로 건조함으로써 장갑의 섬유층(10) 전체에 걸쳐 발수피막(20)이 형성되도록 한다.

5. 디핑공정

디핑공정(S500)은 발수피막(20)이 형성된 장갑을 실리콘 코팅액에 침지하여 장갑의 전체 또는 부분적으로 실리콘 피막(30)을 형성하는 공정으로서, 이때 상기 실리콘 코팅액은 장갑의 표면에 형성된 발수피막(20)에 의하여 장갑의 내부로 과도하게 스며들지 않고 적당한 두께로 장갑에 도포될 수 있으며, 다른 한편으론 상기 발수피막(20)에 실리콘계열 혼합제가 포함되어 있어 동일한 소재의 실리콘 피막(30)이 장갑의 표면에서 쉽게 박리되지 않는다.

한편, 실리콘 코팅액의 성분을 상세히 살펴보면, 상기 실리콘 코팅액은 실리콘 베이스 50~90중량%와 경화제 10~50%중량를 혼합함이 바람직하고, 상기 실리콘 베이스와 경화제가 혼합된 실리콘-경화제 혼합물 100중량부에 대하여 반응지연제 0.5~5중량부를 더 혼합함으로써 디핑공정 중 실리콘 코팅액이 경화되지 않도록 함이 바람직하다.

또한, 상기 실리콘 코팅액에는 기포를 제거하기 위한 소포제 및 색상을 부여하기 위한 안료를 선택적으로 혼합할 수 있는데, 상기 소포제 또는 안료를 더 혼합하는 경우에는 실리콘-경화제 혼합물 100중량부에 대하여 1~3중량부의 소포제 또는 안료를 첨가함이 바람직하다.

6. 건조공정

건조공정(S600)은 장갑에 형성된 실리콘 피막(30)을 경화시키는 공정으로서, 상기 실리콘 피막(30)이 형성된 장갑에 80~150℃의 열풍을 가하여 실리콘 피막(30)이 경화되도록 하고, 이때 상기 실리콘 피막(30)에 포함된 반응지연제가 기화되어 실리콘 피막(30)의 경화는 촉진된다.

이하 본 발명의 작용을 살펴보면, 실리콘 코팅액의 디핑공정(S500)에 앞서 발수피막형성공정(S400)에 의하여 장갑의 섬유층(10) 전체에 걸쳐 발수피막(20)이 형성되고, 이어지는 디핑공정(S500)에서 실리콘 코팅액은 상기 발수피막(20)에 의하여 종래와 달리 장갑의 내부에까지 침습되지 않는바, 이러한 작용에 의하여 본 발명에 따른 실리콘 코팅장갑(1)은 적절한 두께의 실리콘 피막(30)을 형성할 수 있음으로써 그 착용감 및 운동성을 향상할 수 있다.

한편, 상기에 있어 단순히 발수피막(20)만을 형성한다면 장갑에 형성되는 실리콘 피막(30)이 장갑에서 쉽게 박리될 수 있는데, 본 발명은 발수처리액 준비공정(S200)에서 수용성 불소계 발수제에 대하여 실리콘 피막(30)과 동일한 소재인 실리콘계열 혼합물을 첨가함과 아울러 상기 실리콘계열 혼합물이 발수처리액 침지공정(S300)에서 장갑의 섬유층(10) 전체에 고르게 확산되도록 함으로써, 디핑공정(S500) 및 건조공정(S600) 후 생성되는 실리콘 피막(30)이 장갑에서 쉽게 박리되지 않고 그 내구성을 유지할 수 있다.

또한, 앞서 언급한 바와 같이 실리콘 코팅액이 장갑의 내부로 침습되지 않으므로, 종래처럼 침습된 실리콘 수지가 몰드에 접착되어 분리되지 않는 문제가 발생하지 않고, 그에 따라 실리콘 코팅장갑(1)의 생산성이 향상되며 결과적으로 실리콘 코팅장갑(1)의 양산 및 상용화가 가능하다.

따라서, 본 발명에 의하면 종래 폴리우레탄 코팅장갑의 문제점을 해소하여 인체에 무해하고 내한성 및 내열성이 뛰어난 실리콘 코팅장갑(1)을 제조할 수 있음은 물론이고, 종래 실리콘 코팅장갑의 제조시 발생하는 다른 문제점 또한 해소하여 착용감 및 운동성과 내구성을 만족하는 우수한 품질의 실리콘 코팅장갑(1)의 제조가 가능하며, 다른 한편으론 생산성을 향상하여 실리콘 코팅장갑(1)의 실용화 및 상용화가 가능한바, 궁극적으로는 제약회사 또는 냉동창고 등에서 작업용으로 사용되거나 특히 방염용으로 사용되기에 적합한 실리콘 코팅장갑을 제조할 수 있다.

1: 코팅장갑 10: 섬유층
20: 발수피막 30: 실리콘 피막
S100: 편직공정 S200: 발수처리액 준비공정
S300: 발수처리액 침지공정 S400: 발수피막형성공정
S500: 디핑공정 S600: 건조공정

Claims (3)

1. 장갑을 형성하는 편직공정(S100)과;
   실리콘이 함유된 섬유용 발수제를 물에 희석하여 발수처리액을 형성하는 발수처리액 준비공정(S200)과;
   상기 발수처리액에 편직된 장갑을 침지하는 발수처리액 침지공정(S300)과;
   상기 발수처리액에 침지된 장갑을 탈수한 후, 80~180℃로 건조시켜 장갑의 섬유층(10)에 실리콘이 함유된 발수피막(20)을 형성하는 발수피막형성공정(S400)과;
   상기 발수피막(20)이 형성된 장갑을 실리콘 코팅액에 침지하여 실리콘 피막(30)을 형성하는 디핑공정(S500)과;
   상기 실리콘 피막(30)이 형성된 장갑을 경화시키는 건조공정(S600)을 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘 코팅장갑의 제조방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 발수처리액 준비공정(S200)의 섬유용 발수제는 수용성 불소계 발수제이고, 상기 수용성 불소계 발수제 60~80중량%에 대하여 실리콘계열 혼합물 20~40중량%를 첨가하여 섬유용 발수제에 실리콘이 함유되도록 한 다음 3~10% 수용액이 되도록 물에 희석하여 발수처리액을 형성하는 것을 특징으로 하는 실리콘 코팅장갑의 제조방법.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 디핑공정(S500)의 실리콘 코팅액은, 실리콘 베이스 50~90중량%와 경화제 10~50중량%를 혼합한 실리콘-경화제 혼합물 100중량부에 대하여 반응지연제 0.5~5중량부를 더 혼합한 것을 특징으로 하는 실리콘 코팅장갑의 제조방법.
   

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