KR101980628B1 - 폴리우레탄 패턴을 갖는 장갑 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

폴리우레탄 패턴을 갖는 장갑의 제조 방법이 제공된다. 상기 폴리우레탄 패턴을 갖는 장갑의 제조 방법은, 폴리우레탄 소스를 준비하는 단계, 상기 폴리우레탄 소스에 경화제를 첨가하고 교반하여, 제1 혼합물을 제조하는 단계, 상기 제1 혼합물에 경탄, 실리카, 및 유동성 조절제를 첨가하고 교반하여, 제2 혼합물을 제조하는 단계, 및 상기 제2 혼합물을 장갑에 코팅하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

폴리우레탄 패턴을 갖는 장갑 및 그 제조 방법{Glove comprising PU pattern, and method of fabricating of the same}

본 출원은 폴리우레탄 패턴을 갖는 장갑 및 그 제조 방법에 관련된 것으로, 보다 상세하게는, 폴리우레탄, 경탄, 실리카를 포함하는 혼합물을 이용한 폴리우레탄 패턴을 갖는 장갑의 제조 방법에 관련된 것이다.

폴리우레탄은 분자구조 내에 우레탄결합을 가지고 있는 고분자화합물로서 폴리올과 이소시아네이트를 주재료로 하여 발포제, 촉매제, 정포제, 기능성 첨가제등을 혼합반응시켜 얻어지는 발포생성물로써 플라스틱 및 고무 대체품목으로서 산업 전 분야에 널리 사용되고 있다.

폴리우레탄은 발전을 선도하는 6대 합성원료 중 하나이며, 제품의 성능이 우수하고, 적용분야가 광범위하여 세계적으로 그 활용 범위가 확대되고 있는 추세이다.

구체적으로, 폴리우레탄은 자동차, 가구, 침대, 전자, 의류 등 생활용품에서 산업용품에 이르는 다양한 형태의 중간 소재로 사용되며, 각종 쿠션재, 흡음, 페진, 단열, 접착제 등의 측면에서 여타 소재에 비해 월등히 뛰어나 선진국에서도 널리 이용되고 있다.

폴리우레탄은 성형방식에 따라 폼(Foam)과 비폼(Non-Foam)으로 나뉘며, 발포성 플라스틱인 폼은 물성과 제조방식에 따라 연질, 반경질, 경질로 구분될 수 있다.

연질폼은 외형이 부드러우며, 외부의 힘에 의해 변형되더라도 쉽게 복원되고 주로 쿠션재, 흡음재 등으로 사용되며, 경질폼은 외형이 딱딱하며 외부의 힘이 가해지면 원래 형태로 복원이 어렵고 주로 단열재나 충전재 등으로 사용되고 있으며, 반경질폼은 연질폼과 경질폼의 중간 정도의 경도를 갖고 있으며, 충격흡수성과 표면 촉감이 우수하며, 주로 신발, 자동차내장재 등으로 사용되고 있다.

본 출원이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는, 고신뢰성의 폴리우레탄 패턴을 갖는 장갑 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다.

본 출원이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 고내구성의 폴리우레탄 패턴을 갖는 장갑 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다.

본 출원이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 제조 공정이 간소화된 폴리우레탄 패턴을 갖는 장갑 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다.

본 출원이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 제조 비용이 절약된 폴리우레탄 패턴을 갖는 장갑 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다.

본 출원이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 상술된 것에 제한되지 않는다.

상기 기술적 과제를 해결하기 본 출원은 폴리우레탄 패턴을 갖는 장갑의 제조 방법을 제공한다.

일 실시 예에 따르면, 상기 폴리우레탄 패턴을 갖는 장갑의 제조 방법은, 폴리우레탄 소스를 준비하는 단계, 상기 폴리우레탄 소스에 경화제를 첨가하고 교반하여, 제1 혼합물을 제조하는 단계, 상기 제1 혼합물에 경탄, 실리카, 및 유동성 조절제를 첨가하고 교반하여, 제2 혼합물을 제조하는 단계, 및 상기 제2 혼합물을 장갑에 코팅하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 실리카는 흄드 실리카(fumed silica)인 것을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제2 혼합물에서, 상기 경탄의 함량은 2~20wt%인 것을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제2 혼합물에서, 상기 실리카의 함량은 2~15wt%인 것을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제2 혼합물은 칙소성을 갖는 것을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제2 혼합물을 장갑에 코팅하는 단계는, 상기 제2 혼합물은 복수의 홀들을 갖는 플레이트(plate) 상에 배치시키는 단계, 상기 장갑을 상기 플레이트 아래에 배치시키는 단계, 및 상기 제2 혼합물을 상기 복수의 훌에 관통시켜 상기 장갑에 상기 제2 혼합물을 제공하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 폴리우레탄 패턴을 갖는 장갑의 제조 방법은, 폴리우레탄 소스를 준비하는 단계, 상기 폴리우레탄 소스에 경화제를 첨가하고 교반하여, 제1 혼합물을 제조하는 단계, 상기 제1 혼합물에 경탄, 실리카, 및 유동성 조절제를 첨가하고 교반하여, 제2 혼합물을 제조하는 단계, 및 상기 제2 혼합물을 장갑에 코팅하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 제2 혼합물은 칙소성을 가질 수 있고, 이에 따라, 상기 폴리우레탄 패턴이 상기 장갑 상에 용이하게 형성될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 폴리우레탄 패턴을 갖는 장갑의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2 내지 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 폴리우레탄 패턴을 갖는 장갑의 제조 공정을 촬영한 사진들이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.

또한, 본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.

명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다.

또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 폴리우레탄 패턴을 갖는 장갑의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 2 내지 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 폴리우레탄 패턴을 갖는 장갑의 제조 공정을 촬영한 사진들이다.

도 1 내지 도 9를 참조하면, 상기 폴리우레탄 패턴을 갖는 장갑의 제조 방법은, 폴리우레탄 소스를 준비하는 단계(S110), 상기 폴리우레탄 소스에 경화제를 첨가하고 교반하여, 제1 혼합물을 제조하는 단계(S120), 상기 제1 혼합물에 경탄, 실리카, 및 유동성 조절제를 첨가하고 교반하여, 제2 혼합물을 제조하는 단계(S130), 및 상기 제2 혼합물을 장갑에 코팅하는 단계(S140)를 포함할 수 있다.

상기 경화제는 예를 들어, isocyanate일 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 혼합물에서 상기 경화제의 함량은 1~20wt%일 수 있다. 만약, 상기 경화제의 함량이 20wt% 초과하는 경우, 높은 경도로 성형성이 저하되는 문제가 있을 수 있고, 상기 경화제의 함량이 1wt% 미만인 경우, 높은 점착성(tacky)으로 성형성에 문제가 있을 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 실리카는 흄드 실리카(fumed silica)인 것을 포함할 수 있다. 흄드 실리카를 사용함에 따라, 칙소성을 용이하게 확보할 수 있다. 즉, 만약, 흄드 실리카를 사용하지 않는 경우, 칙소성을 확보하기 용이하지 않다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제2 혼합물에서, 상기 경탄의 함량은 2~20wt%일 수 있다. 만약, 상기 경탄의 함량이 2wt% 미만인 경우, 높은 점착성(tacky)으로 성형성에 문제가 있을 수 있고, 상기 경탄의 함량이 20wt% 초과인 경우 migration문제가 있을 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제2 혼합물에서, 상기 실리카의 함량은 2~12wt%인 것을 포함할 수 있다. 만약, 상기 실리카의 함량이 2wt% 미만인 경우, 칙소성을 확보되지 않는 문제가 있을 수 있고, 상기 실리카의 함량이 12wt% 초과인 경우 migration문제가 있을 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제2 혼합물에서 상기 유동성 조절제는 1~3wt%일 수 있다. 만약, 상기 유동성 조절제의 함량이 1wt% 미만인 경우, 흐름성이 저하되는 문제가 있을 수 있고, 상기 유도성 조절제의 함량이 3wt%를 초과하는 경우, 장갑 상에 패턴을 형성하기 전 굳어버리는 문제가 있을 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제2 혼합물을 장갑에 코팅하는 단계는, 상기 제2 혼합물은 복수의 홀들을 갖는 플레이트(plate) 상에 배치시키는 단계, 상기 장갑을 상기 플레이트 아래에 배치시키는 단계, 및 상기 제2 혼합물을 상기 복수의 홀에 관통시켜 상기 장갑에 상기 제2 혼합물을 제공하는 단계를 포함할 수 있다.

제1 변형 예에 따르면, 상기 폴리우레탄 소스 및 상기 경하제가 혼합된 상기 제1 혼합물에 상기 경탄 및 상기 실리카를 첨가하기 전, 상기 경탄 및 상기 실리카의 분산성을 향상시키기 위해, 상기 경탄 및 상기 실리카에 용매가 제공될 수 있다. 이와 달리, 상기 실리카 및 상기 경탄에 상기 용매가 제공되지 않는 경우, 점도를 갖는 상기 제1 혼합물에 상기 실리카 및 상기 경탄을 균일하게 분산 및 혼합하는 것이 용이하지 않고, 상기 제1 혼합물에 상기 경탄 및 상기 실리카가 혼합된 상태에서, 상기 경탄 및 상기 실리카(특히, 흄드 실리카)의 표면에 다수의 기포가 존재할 수 있다. 이 경우, 상기 제2 혼합물을 이용하여, 상기 장갑에 폴리우레탄 패턴을 형성하는 경우, 품질이 저하되는 문제가 있다. 하지만, 본 발명의 제1 변형 예에 따르면, 상기 경탄 및 상기 실리카가 상기 용매로 얇게 코팅된 상태로 상기 제1 혼합물에 제공될 수 있고, 이로 인해, 상기 제1 혼합물에 상기 경탄 및 상기 실리카가 용이하고 균일하게 분산될 수 있다. 또한, 상기 경탄 및 상기 실리카의 표면의 기포들이 용이하게 제거될 수 있다.

상기 용매는 증기압이 상대적으로 높은 물질(예를 들어, 알코올)이 사용될 수 있다. 이에 따라, 후속 혼합 및 교반 공정에서 상기 용매는 용이하게 제거될 수 있다.

제2 변형 예에 따르면, 상기 제2 혼합물을 상기 장갑에 코팅하기 전, 상기 장갑을 상기 플레이트 아래에 배치시키는 단계, 및 상기 플레이트 상에 접착 강화제를 분사하여, 상기 접착 강화제가 상기 플레이트의 상기 복수의 홀을 관통하여 상기 장갑 상에 제공되는 단계가 추가적으로 수행될 수 있다. 이에 따라, 상기 제2 혼합물이 제공되기 전, 상기 제2 혼합물이 제공되는 상기 장갑의 영역에 미리 상기 접착 강화제가 선택적으로 제공되어, 상기 폴리우레탄 패턴이 용이하게 형성될 수 있고, 상기 폴리우레탄 패턴과 상기 장갑의 접착력이 향상될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 접착 강화제는 H₂O일 수 있다. 상기 접착 강화제는 증기 형태로 상기 플레이트 상에 제공될 수 있다. 이와 달리, 상기 접착 강화제가 액체 상태로 제공되는 경우 상기 장갑에 액체 상태의 상기 접착 강화제가 과량 제공될 수 있고, 이로 인해 상기 접착 강화제가 상기 장갑에서 확산될 수 있다. 이 경우, 상기 플레이트의 홀에 대응되는 영역을 넘어서 상기 접착 강화제가 제공되어, 상기 제2 혼합물이 상기 플레이트의 홀에 대응되는 영역을 넘어서 제공될 수 있다. 이에 따라, 상기 폴리우레탄 패턴의 형상이 일정하지 않거나, 배열이 일정하지 않을 수 있다. 하지만, 본 발명의 제2 변형 예에 따르면, 상기 접착 강화제가 기체 상태로 상기 플레이트의 홀을 투과하여 상기 장갑에 제공됨에 따라, 상기 플레이트의 홀에 대응되는 영역에 한정적으로 상기 접착 강화제가 제공될 수 있고, 또한 상기 접착 강화제가 상기 장갑으로 과량 제공되는 것이 방지될 수 있고, 이로 인해, 상기 폴리우레탄 패턴의 형상 및 배열의 균일성이 용이하게 확보될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 상술된 바와 같이, 상기 제2 혼합물은, 상기 폴리우레탄 소스, 상기 경화제, 상기 실리카, 상기 경탄, 및 상기 유동성 조절제를 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 제2 혼합물은 칙소성(THIXO TROPICAL)을 가질 수 있고, 이로 인해, 상기 제2 혼합물을 이용하여, 상기 장갑 상에 폴리우레탄 패턴이 용이하게 형성될 수 있다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

Claims (6)

1. 폴리우레탄 소스를 준비하는 단계;
   상기 폴리우레탄 소스에 경화제를 첨가하고 교반하여, 제1 혼합물을 제조하는 단계;
   상기 제1 혼합물에 경탄, 실리카, 및 유동성 조절제를 첨가하고 교반하여, 제2 혼합물을 제조하는 단계; 및
   상기 제2 혼합물을 장갑에 코팅하는 단계를 포함하는 폴리우레탄 패턴을 갖는 장갑의 제조 방법.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 실리카는 흄드 실리카(fumed silica)인 것을 포함하는 폴리우레탄 패턴을 갖는 장갑의 제조 방법.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 제2 혼합물에서, 상기 경탄의 함량은 2~20wt%인 것을 포함하는 폴리우레탄 패턴을 갖는 장갑의 제조 방법.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 제2 혼합물에서, 상기 실리카의 함량은 2~12wt%인 것을 포함하는 폴리우레탄 패턴을 갖는 장갑의 제조 방법.
5. 제1 항에 있어서,
   상기 제2 혼합물은 칙소성을 갖는 것을 포함하는 폴리우레탄 패턴을 갖는 장갑의 제조 방법.
6. 제1 항에 있어서,
   상기 제2 혼합물을 장갑에 코팅하는 단계는,
   상기 제2 혼합물은 복수의 홀들을 갖는 플레이트(plate) 상에 배치시키는 단계;
   상기 장갑을 상기 플레이트 아래에 배치시키는 단계; 및
   상기 제2 혼합물을 상기 복수의 훌에 관통시켜 상기 장갑에 상기 제2 혼합물을 제공하는 단계를 포함하는 폴리우레탄 패턴을 갖는 장갑의 제조 방법.

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