KR101999807B1 - 무독성 디에틸포름아미드 용매를 사용한 한 장갑 코팅용 일액형 폴리우레탄 반응조성물의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무독성 디에틸포름아미드 용매를 사용한 한 장갑 코팅용 일액형 폴리우레탄 반응조성물의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 무독성 디메틸술폭사이드(dimethyl sulfoxide) 용매를 대체하여 무독성 디에틸포름아미드(N,N-Diethyl formamide, DEF) 용매를 사용함에 따라 작업성을 향상시키면서도 폴리우레탄 소재의 인장강도, 신장률과 같은 물성이 향상되고, 인체에 치명적인 독성을 주는 유해한 유기용매가 발생하지 않아 작업장 환경을 개선할 수 있는 친환경적인 일액형 폴리우레탄 반응 조성물 제공하며, 또한 이러한 일액형 폴리우레탄 반응 조성물을 이용하여 각종 폴리, 나일론, 강력사, 면 등으로 이루어진 장갑 표면을 코팅시킴으로써, 폴리우레탄 코팅 장갑의 인장강도, 신장률과 같은 물성이 향상되고, 장갑의 코팅 면이 평활하고 부드러운 감촉을 갖는 친환경적 코팅장갑을 제공하는 것이다.

Description

무독성 디에틸포름아미드 용매를 사용한 한 장갑 코팅용 일액형 폴리우레탄 반응조성물의 제조방법{Process for preparing One component polyurethane resin reaction composition for coating gloves using nontoxic diethyl formamide}
본 발명은 무독성 디메틸술폭사이드(dimethyl sulfoxide) 용매를 대체하여 무독성 디에틸포름아미드(N,N-Diethyl formamide, DEF) 용매를 사용함에 따라 우수한 물성, 감촉 및 친환경 특성 등을 유지하면서도 특히 작업성을 개선시킬 수 있도록 하는, 무독성 디에틸포름아미드 용매를 사용한 한 장갑 코팅용 일액형 폴리우레탄 반응조성물의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 피복제, 접착제 등의 용도로 주로 사용되는 일액형 폴리우레탄 조성물은 활성 수산기(-OH기)를 갖고 있는 폴리올과 이소시아네이트기(-N=C=O)를 갖고 있는 프레폴리머에 가교제를 첨가하여 부가 중합반응시켜 제조하며, 이와 같은 폴리우레탄계 조성물을 제조하기 위해서는 디메틸포름아미드(DMF), 메틸에틸케톤(MEK) 또는 염화 퓨란(Furan)과 같은 독성이 강한 유기 용매를 사용해야 하는 문제점이 있다.
상기 유기용매 중 디메틸포름아미드(DMF)는 간에 치명적인 독성을 가진 화학물질로서, 디메틸포름아미드(DMF) 취급 작업장에서 작업자들의 피해사례가 빈번해짐에 따라 정부는 올해 산업안전보건법 시행령을 개정(노동부 공고 2008-35호, 2008년 2월 15일 개정)하여 근로자에게 중대한 건강장해를 유발하여 사회적 물의를 일으킨 유해 화합물인 디메틸포름아미드(DMF), 노말헥산, 트리클로로에틸렌 등의 13종 화합물을 허용기준 대상 유해인자 선정물질(제85조의 5)로 지정하였다.
또한 염화 퓨란(Furan)은 다이옥신류의 일종인 폴리클로리네이티드디벤조퓨란, PCDFs)으로 세계생태보전기금(World Wild Fund)에서 규정한 내분비계 장애물질, 즉 환경호르몬으로 규정한 화학물질로서 생체 호르몬과는 달리 쉽게 분해되지 않고 안정되어 자연 환경 또는 생체 내에 잔존하여 인체 등 생물체의 지방 및 조직에 농축되는 성질이 있기 때문에 생태계 및 인간의 생식 기능 저하, 기형, 성장 장애, 암 등의 유발 가능성이 높아짐에 따라 내분비계 장애물질이 모든 생물종에 위협이 될 수 있다는 문제가 제기되고 있다.
상기와 같이 인체에 유독성 유기용매들을 사용하여 일액형 폴리우레탄 조성물을 합성할 경우에는 작업장의 환경오염에 의해 작업자들에게 치명적인 피해를 줄 뿐만 아니라 이와 같이 합성된 일액형 폴리우레탄 조성물이 주성분인 코팅제, 접착제를 사용시에 발생하는 유독성 유기용제에 의해 사용자에게도 인체에 치명적인 위해를 줄 수 있는 문제점이 있었다.
이를 해결하기 위하여 본 발명의 출원인은 특허문헌 1을 선출원하여 등록 받은바 있다. 상기 특허문헌 1은 유독성이 강한 유기용매를 사용하지 않고 점도 안정화를 위해 무독성 디메틸술폭사이드(dimethyl sulfoxide) 용매를 첨가하여 폴리우레탄 조성물을 제조함으로써, 상기와 같은 문제점을 근본적으로 해결하고, 이렇게 제조한 폴리우레탄 조성물을 면류로 직조된 장갑 표면에 코팅시켜 장갑의 코팅 면이 평활하고 부드러운 감촉을 갖도록 한 것이다.
하지만 상기 특허문헌 1의 경우 디메틸술폭사이드 용매를 사용함에 따라 작업성이 현저히 저하되는 문제점이 있었다.
특허문헌 1 : 대한민국 등록특허공보 제10-0960951호 "무독성 디메틸술폭사이드 용매를 사용한 한 장갑 코팅용일액형 폴리우레탄 반응조성물과 그 제조방법 및 이를 이용한 코팅장갑"
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 특허문헌 1의 무독성 디메틸술폭사이드(dimethyl sulfoxide) 용매를 대체하여 무독성 디에틸포름아미드(N,N-Diethyl formamide, DEF) 용매를 사용함에 따라 작업성을 향상시키면서도 폴리우레탄 소재의 인장강도, 신장률과 같은 물성이 향상되고, 인체에 치명적인 독성을 주는 유해한 유기용매가 발생하지 않아 작업장 환경을 개선할 수 있는 친환경적인 일액형 폴리우레탄 반응 조성물 제공하며, 또한 이러한 일액형 폴리우레탄 반응 조성물을 이용하여 각종 폴리, 나일론, 강력사, 면 등으로 이루어진 장갑 표면을 코팅시킴으로써, 폴리우레탄 코팅 장갑의 인장강도, 신장률과 같은 물성이 향상되고, 장갑의 코팅 면이 평활하고 부드러운 감촉을 갖는 친환경적 코팅장갑을 제공함을 과제로 한다.
본 발명은 장갑 코팅용 일액형 폴리우레탄 반응조성물의 제조방법에 있어서, 1) 폴리에테르 폴리올 25~35 중량부와 폴리에스테르 폴리올 65~75 중량부를 반응기에 투입한 다음 70~80℃에서 교반하여 폴리올을 혼합시키는 단계; 2) 혼합 폴리올 100 중량부에 대하여 테트라페닐디프로필렌글리콜디포스페이트(TDDP) 0.03~0.07 중량부를 첨가한 다음 디에틸포름아미드(N,N-Diethyl formamide, DEF) 용매 100~150 중량부를 첨가하여 폴리올을 희석시키는 단계; 3) 희석시킨 폴리올에 이소시아네이트 10~15 중량부를 첨가하여 반응시키면서 생성하는 프레폴리머의 점도를 상승시키는 단계; 4) 프레폴리머에 에틸렌글리콜 3~7 중량부를 첨가한 다음 프레폴리머의 점도 급상승을 방지하기 위해 디에틸포름아미드 용매 200~ 250 중량부를 첨가하여 희석시키는 단계; 5) 희석된 프레폴리머에 다시 이소시아네이트 15~20 중량부를 첨가 후 점도를 조절하면서 일액형 폴리우레탄을 합성시키는 단계; 6) 반응 종료 후 디메틸에틸-4-메틸페놀 0.4~0.8 중량부, 자외선 흡수제 0.8~1.2 중량부, 폴리디메틸실록산 2~3 중량부, 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트 1~2 중량부를 투입하여 일액형 폴리우레탄 조성물 내부로부터 디에틸포름아미드 용매를 제거하는 단계;를 거치는 것을 특징으로 하는 무독성 디에틸포름아미드 용매를 사용한 한 장갑 코팅용 일액형 폴리우레탄 반응조성물의 제조방법을 과제의 해결 수단으로 한다.
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본 발명은 일액형 폴리우레탄 반응 조성물의 제조 시, 무독성 디메틸술폭사이드 용매를 대체하여 무독성 디에틸포름아미드 용매를 사용함에 따라 작업성을 향상시키면서도 폴리우레탄 소재의 인장강도, 신장률과 같은 물성이 향상되고, 인체에 치명적인 독성을 주는 유해한 유기용매가 발생하지 않아 작업장 환경을 개선할 수 있을 뿐만 아니라 이를 코팅장갑에 적용할 경우 장갑의 인장강도, 신장률과 같은 물성이 향상되고, 장갑의 코팅 면이 평활하고 부드러운 감촉을 갖는 친환경적 코팅장갑을 제공할 수 있는 효과가 있다.
상기의 효과를 달성하기 위한 본 발명은 무독성 디에틸포름아미드 용매를 사용한 한 장갑 코팅용 일액형 폴리우레탄 반응조성물의 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명의 기술적 구성을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
이하, 본 발명에 따른 무독성 디에틸포름아미드 용매를 사용한 한 장갑 코팅용 일액형 폴리우레탄 반응조성물을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 특징은 무독성 디메틸술폭사이드(dimethyl sulfoxide) 용매를 대체하여 무독성 디에틸포름아미드(N,N-Diethyl formamide, DEF) 용매를 사용한 것이다.
본 발명에 따른 무독성 디에틸포름아미드 용매를 사용한 한 장갑 코팅용 일액형 폴리우레탄 반응조성물은 폴리에테르 폴리올 25~35 중량부와 폴리에스테르 폴리올 65~75 중량부로 이루어진 폴리올 혼합물 100 중량부에 대하여, 이소시아네이트 25~35 중량부, 유기용매인 디에틸포름아미드 300~400 중량부, 에틸렌글리콜 3~7 중량부, 테트라페닐디프로필렌글리콜디포스페이트(TDDP) 0.03~0.07 중량부, 디메틸에틸-4-메틸페놀 0.4~0.8 중량부, 자외선 흡수제 0.8~1.2 중량부, 폴리디메틸실록산 2~3 중량부 및 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트 1~2 중량부로 이루어진다.
본 발명에서 사용하는 폴리에테르 폴리올은 프로릴렌옥사이드와 에틸렌옥사이드의 기제로 이루어진 것이 바람직하다. 그리고 상기 폴리에테르 폴리올은 중량평균분자량이 1,500~2,500인 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 사용하는 폴리에스테르 폴리올은 다가 알코올과 다염기산의 반응생성물로서, 다가 알코올은 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 1,8-옥탄디올, 디에틸렌 글리콜로 이루어진 군에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용하는 것이 바람직하며, 다염기산은 숙신산, 아디프산, 프탈산, 이소프탈산, 프탈산 무수물로 이루어진 군에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용하는 것이 바람직하며, 아디프산과 1,4-부탄디올의 기제인 것이 더욱 바람직하다. 그리고 상기 폴리에스테르 폴리올은 중량평균분자량이 3,000~4,000인 것이 바람직하다.
본 발명에서 사용하는 이소시아네이트는 디페닐메탄 디이소시아네이트, 나프탈렌-1,5-디이소시아네이트, 폴리페닐렌폴리메틸렌 폴리이소시아네이트, 2,4-톨릴렌디이소시아네이트 또는 2,6-톨릴렌디이소시아네이트와 같은 방향족 폴리이소시아네이트 화합물로 이루어진 군에서 1종을 선택하여 사용하는 것이 바람직하며, 디페닐메탄 디이소시아네이트인 것이 더욱 바람직하지만 본 발명에 있어서 이소시아네이트의 종류는 상기에서 열거한 화합물의 종류에만 반드시 한정되는 것은 아니다.
상기에서 폴리올 성분과 이소시아네이트 성분의 각 조성비가 상기에서 한정한 범위를 벗어날 경우에는 미반응물이 과량 생성됨에 따라 폴리우레탄 소재의 물성에 영향을 미칠 우려가 있다.
한편 본 발명에 따른 폴리우레탄 반응조성물은 폴리올 혼합물 100 중량부에 대하여 유기용매인 디에틸포름아미드 300~400 중량부를 포함한다. 유기용매의 조성비가 상기에서 한정한 범위 미만일 경우에는 합성되는 폴리우레탄 프레폴리머의 양에 비해 상대적으로 유기용매의 혼합량이 적어짐에 따라 프레폴리머의 점도가 상승하여 코팅시 어려움이 있고, 유기용매의 조성비가 상기에서 한정한 범위를 초과할 경우에는 상대적으로 폴리우레탄 프레폴리머의 양이 적어짐에 따라 프레폴리머의 점도가 저하할 우려가 있다.
즉, 무독성 디메틸술폭사이드 용매를 대체하여 상기와 같이 무독성 디에틸포름아미드 용매를 사용함에 따라 작업성을 향상시킬 수 있다.
그리고 본 발명은 폴리올 혼합물 100 중량부에 대하여 에틸렌글리콜 3~7 중량부, 테트라페닐디프로필렌글리콜디포스페이트(TDDP) 0.03~0.07 중량부 및 첨가제 4.2~8.0 중량부로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 에틸렌글리콜은 고분자 형성시 점도 조절과 촉감조절을 하기 위한 것으로 에틸렌글리콜의 첨가량은 폴리올 혼합물 100 중량부에 대하여 3~7 중량부인 것이 바람직하며, 에틸렌글리콜의 첨가량이 상기에서 한정한 범위 미만이 될 경우에는 소프트하고 끈적임이 많아 탈형이 어려운 문제가 발생할 우려가 있고, 상기에서 한정한 범위를 초과할 경우에는 제품이 뻣뻣하고 하드하여 촉감이 나쁠 우려가 있다. 본 발명에서 사용하는 글리콜류는 에틸렌 글리콜이외에도 프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜로 이루어진 군에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용하는 것이 바람직하다.
상기 테트라페닐디프로필렌글리콜디포스페이트(TDDP)는 안정제로써 폴리올과 이소시아네이트의 반응시 산화반응을 억제시켜 반응물을 안정화시키기 위해 첨가하는 것으로서, TDDP의 첨가량은 폴리올 혼합물 100 중량부에 대하여 0.03~0.07 중량부인 것이 바람직하며, TDDP의 첨가량이 상기에서 한정한 범위 미만이 될 경우에는 안정제 사용량의 부족으로 인해 반응물에 산화반응을 억제되지 않아 물성이 저하할 우려가 있고, 상기에서 한정한 범위를 초과할 경우에는 안정제의 과량 사용으로 인해 일액형 폴리우레탄 물성에 변화를 줄 우려가 있다.
상기에서 기타 첨가제로는 폴리올 혼합물 100 중량부에 대하여 건조시 내열 변색 안정화를 하기 위하여 비스 디메틸에틸-4-메틸페놀 0.4~0.8 중량부, 자외선을 흡수및 가스(gas)에 위한 변색방지를 위해 자외선 흡수제(주석도우프산화인듐(Indium Tin Oxide; ITO)과 안티몬도우프산화주석(Antimony Tin Oxide; ATO), 주석안티몬도우프산화인듐(Indium Antimony Tin Oxide; IATO)분말 등) 0.8~1.2 중량부, 장갑탈형시 라스트에서 탈형을 원활하게 하기 위해 폴리디메틸실록산 2~3 중량부 및 건조 후 끈적임 방지를 하기 위해 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트 1~2 중량부를 각각 첨가하는 것이 바람직하다. 상기 각 첨가제의 사용량이 상기에서 한정한 범위 미만이 될 경우에는첨가제 사용량의 부족으로 상기에서 상술한 바의 성능이 저하할 할 우려가 있고, 상기에서 한정한 범위를 초과할 경우에는 첨가제의 과다 첨가로 인해 일액형 폴리우레탄 반응물의 물성이 변할 우려가 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 무독성 디에틸포름아미드 용매를 사용한 한 장갑 코팅용 일액형 폴리우레탄 반응조성물의 제조방법을 상세히 설명하면 아래의 내용과 같다.
본 발명은 장갑 코팅용 일액형 폴리우레탄 반응조성물의 제조방법에 있어서, 1) 폴리에테르 폴리올 25~35 중량부와 폴리에스테르 폴리올 65~75 중량부를 반응기에 투입한 다음 70~80℃에서 교반하여 폴리올을 혼합시키는 단계; 2) 혼합 폴리올 100 중량부에 대하여 테트라페닐디프로필렌글리콜디포스페이트(TDDP) 0.03~0.07 중량부를 첨가한 다음 디에틸포름아미드 용매 100~150 중량부를 첨가하여 폴리올을 희석시키는 단계; 3) 희석시킨 폴리올에 이소시아네이트 10~15 중량부를 첨가하여 반응시키면서 생성하는 프레폴리머의 점도를 상승시키는 단계; 4) 프레폴리머에 에틸렌글리콜 3~7 중량부를 첨가한 다음 프레폴리머의 점도 급상승을 방지하기 위해 디에틸포름아미드 용매 200~ 250 중량부를 첨가하여 희석시키는 단계; 5) 희석된 프레폴리머에 다시 이소시아네이트 15~20 중량부를 첨가 후 점도를 조절하면서 일액형 폴리우레탄을 합성시키는 단계; 6) 반응 종료 후 디메틸에틸-4-메틸페놀 0.4~0.8 중량부, 자외선 흡수제 0.8~1.2 중량부, 폴리디메틸실록산 2~3 중량부, 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트 1~2 중량부를 투입하여 일액형 폴리우레탄 조성물 내부로부터 디에틸포름아미드 용매를 제거하는 단계;를 거쳐 장갑 코팅용 일액형 폴리우레탄 반응조성물을 제조한다.
본 발명은 상기와 같은 합성반응이 원활하게 진행될 수 있도록 반응기 내부에서 40~50 rpm의 속도로 계속하여 교반시키는 것이 바람직하다.
상기 3)단계에서 프레폴리머의 점도는 8-10만 cps/70℃인 것이 바람직하다. 프레폴리머의 점도가 상기에서 한정한 범위 미만이 될 경우에는 코팅시 스며들고 코팅 두께를 조절하기가 어려움에 우려가 있고, 상기에서 한정한 범위를 초과할 경우에는 고점도의 문제로 역시 코팅시 어려운 문제가 우려가 있다.
상기 4)단계에서는 프레폴리머에 디에틸포름아미드 용매를 첨가하여 프레폴리머의 급격한 점도 상승을 방지하기 위한 단계로서, 프레폴리머의 점도는 상기와 같이 80,000~100,000 cps/70℃인 것이 바람직하다.
한편 본 발명에 따른 코팅장갑은 상기의 방법에 따라 제조된 일액형 폴리우레탄 반응조성물에 폴리, 나일론, 강력사, 면 등으로 이루어진 장갑을 디핑시켜 코팅한 것이며, 보다 구체적으로는 1) 40~50℃로 예열한 장갑용 라스트에 폴리, 나일론, 강력사, 면 등으로 이루어진 장갑을 덧씌우는 단계와; 2) 본 발명에 따라 상기에서 제조한 일액형 폴리우레탄 반응조성물에 코팅할 부분까지 디핑시키는 단계와; 3) 디핑시킨 장갑을 5~13%의 디에틸포름아미드 수용액의 응고조에 침지시켜 폴리우레탄 수지를 경화시키는 단계와; 4) 경화시킨 코팅장갑을 60~65℃의 수조에 디핑시켜 디에틸포름아미드를 제거시키는 단계 및; 5) 건조로에서 건조시킨 후 라스트로부터 코팅장갑을 분리시키는 단계;를 거쳐 통기성이 있는 무독성 폴리우레탄 코팅 장갑이 제조되어 진다.
본 발명에 따른 폴리우레탄 코팅 장갑은 상기 3) 및 4) 단계에서 경화된 코팅 장갑 내부에 디에틸포름아미드 용매에 의해 셀(cell)이 형성된 다음 이를 제거하면, 폴리우레탄의 내부에 형성된 셀(cell)에 의해 폴리우레탄 코팅 장갑의 코팅 면이 평활성과 부드러움을 띄게 되며, 우수한 통기성을 갖게 된다.
이하 본 발명을 실시예에 의해 더욱 상세하게 설명하기로 한다. 다만 이들 실시예는 본 발명의 내용을 이해하기 위해 제시되는 것일 뿐 본 발명의 권리 범위가 이들 실시예에 반드시 한정되는 것으로 해석되어 져서는 아니된다.
1. 장갑 코팅용 일액형 폴리우레탄 반응조성물의 제조
(실시예 1)
중량평균분자량이 1,500~2,500인 폴리에테르 폴리올(아디프산과 1,4-부탄디올 기재) 25 중량부와 중량평균분자량이 3,000~4,000인 폴리에스테르 폴리올 75 중량부를 반응기에 투입한 다음 상기 폴리올들이 잘 혼합될 수 있도록 75±5℃에서 35~45rpm의 속도로 교반하여 폴리올을 혼합시킨 다음 상기 혼합 폴리올 100 중량부에 대하여 안정제인 TDDP 0.03 중량부를 첨가한 다음 디에틸포름아미드 용매 100 중량부를 첨가하여 폴리올을 희석시킨 후 여기에 디페닐메틸렌 디이소시아네이트 10 중량부를 첨가하여 반응시키면서 생성하는 프레폴리머의 점도를 상승시킨 후 여기에 에틸렌글리콜 3 중량부를 첨가한 다음 프레폴리머의 점도 급상승을 방지하기 위해 디에틸포름아미드 용매 250 중량부를 첨가하여 희석시킨 후 다시 디페닐메틸렌 디이소시아네이트 20 중량부를 첨가 후 점도를 조절하면서 일액형 폴리우레탄을 합성시켜 반응을 종료시킨 후 디메틸에틸-4-메틸페놀 0.4 중량부, 자외선 흡수제 0.8 중량부, 폴리디메틸실록산 2 중량부 및 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트 1 중량부를 각각 투입하여 일액형 폴리우레탄 반응조성물 내부로부터 디에틸포름아미드 용매를 제거하여 장갑 코팅용 일액형 폴리우레탄 반응조성물을 제조하였다.
(실시예 2)
중량평균분자량이 1,500~2,500인 폴리에테르 폴리올(아디프산과 1,4-부탄디올 기재) 35 중량부와 중량평균분자량이 3,000~4,000인 폴리에스테르 폴리올 65 중량부를 반응기에 투입한 다음 상기 폴리올들이 잘 혼합될 수 있도록 75±5℃에서 35~45rpm의 속도로 교반하여 폴리올을 혼합시킨 다음 상기 혼합 폴리올 100 중량부에 대하여 안정제인 TDDP 0.07 중량부를 첨가한 다음 디에틸포름아미드 용매 150 중량부를 첨가하여 폴리올을 희석시킨 후 여기에 디페닐메틸렌 디이소시아네이트 15 중량부를 첨가하여 반응시키면서 생성하는 프레폴리머의 점도를 상승시킨 후 여기에 에틸렌글리콜 7 중량부를 첨가한 다음 프레폴리머의 점도 급상승을 방지하기 위해 디에틸포름아미드 용매 200 중량부를 첨가하여 희석시킨 후 다시 디페닐메틸렌 디이소시아네이트 15 중량부를 첨가 후 점도를 조절하면서 일액형 폴리우레탄을 합성시켜 반응을 종료시킨 후 디메틸에틸-4-메틸페놀 0.8 중량부, 자외선 흡수제 1.2 중량부, 폴리디메틸실록산 3 중량부 및 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트 2 중량부를 각각 투입하여 일액형 폴리우레탄 반응조성물 내부로부터 디에틸포름아미드 용매를 제거하여 장갑 코팅용 일액형 폴리우레탄 반응조성물을 제조하였다.
(비교예 1)
상기 실시예 1과 동일한 방법에 의해 장갑 코팅용 일액형 폴리우레탄 조성물을 제조하되 유기용매는 디에틸포름아미드 용매 대신 디메틸술폭사이드를 사용하였다.
(비교예 2)
상기 실시예 2와 동일한 방법에 의해 장갑 코팅용 일액형 폴리우레탄 조성물을 제조하되 유기용매는 디에틸포름아미드 용매 대신 디메틸술폭사이드를 사용하였다.
2. 코팅 장갑의 제조
45±5℃로 예열한 장갑용 라스트에 폴리, 나일론, 강력사, 면 등으로 이루어진 장갑을 덧씌운 다음 상기 실시예 1, 2 및 비교예 1, 2의 방법에 따라 제조한 일액형 폴리우레탄 반응조성물에 각각 폴리, 나일론, 강력사, 면 등으로 이루어진 장갑의 코팅할 부분까지 디핑시킨 장갑을 온도가 30±5℃인 5 ~ 13%의 디에틸포름아미드 수용액의 응고조에 5~9분 동안 디핑 후 일액형 폴리우레탄 수지를 경화시킨 다음 디에틸포름아미드 용매를 제거되도록 한다. 경화시킨 코팅 장갑을 60~65℃의 수조에 25 ~ 30분 동안 담그고 디에틸포름아미드 용매가 제거되도록 한다. 최종적으로 90~100℃의 건조 라인에서 30~40분 동안 건조시킨 후 라스트로부터 코팅장갑을 분리시켜 통기성이 있는 폴리우레탄 코팅장갑을 제조한다.
3. 일액형 폴리우레탄 반응조성물을 이용한 성형품의 제조
실시예 1, 2 및 비교예 1, 2의 일액형 폴리우레탄 반응조성물에 폴리, 나일론, 강력사, 면 등으로 이루어진 장갑을 씌우지 않은 장갑용 라스트를 직접 디핑시켜 상기 2의 방법과 동일한 방법에 의해 두께가 2 mm인 폴리우레탄 성형물을 제조하였다.
4. 코팅장갑의 물성 평가
상기의 방법에 따라 제조한 통기성이 있는 폴리우레탄 코팅장갑의 물성을 평가한 결과 아래 [표 1]의 내용과 같다. 아래 [표 1]의 평가항목 중 100% Modulus, 인장강도, 신장률은 상기 3의 방법에 따라 제조한 폴리우레탄 성형물을 대상으로 평가하였고, 외관 및 코팅 면의 감촉은 상기 2의 방법에 따라 제조한 코팅장갑을 대상으로 평가하였다.
평가항목 실시예 비교예
1 2 1 2
100% Modulus(kgf/㎠) 19 20 18 20
인장강도(kgf/㎠) 184 196 182 195
신장률(%) 815 897 814 897
외관(코팅 면의 상태) 평활 평활 평활 평활
내부 cell 상태 균일 균일 균일 균일
작업성주1) ○ ○ × ×
주1)
폴리우레탄 반응조성물의 제조 및 이를 장갑에 코팅 시 작업성을 평가하였으며, 작업자에 의한 관능평가로써 작업성이 우수할 경우'○', 작업성이 나쁠경우 '×'로 표시하였다.
상기 [표 1]의 내용에서와 같이 본 발명에 따른 실시예는 디메틸술폭사이드 용매를 대체하여 디에틸포름아미드 용매를 사용함에 따라 물성, 외관 및 내부 상태를 우수하게 유지하면서도 작업성을 개선하였음을 알 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 무독성 디에틸포름아미드 용매를 사용한 한 장갑 코팅용 일액형 폴리우레탄 반응조성물의 제조방법 및 이를 이용한 코팅장갑은 상기의 바람직한 실시 예를 통해 설명하고, 그 우수성을 확인하였지만 해당 기술 분야의 당업자라면 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (3)

  1. 삭제
  2. 장갑 코팅용 일액형 폴리우레탄 반응조성물의 제조방법에 있어서,
    1) 폴리에테르 폴리올 25~35 중량부와 폴리에스테르 폴리올 65~75 중량부를 반응기에 투입한 다음 70~80℃에서 교반하여 폴리올을 혼합시키는 단계;
    2) 혼합 폴리올 100 중량부에 대하여 테트라페닐디프로필렌글리콜디포스페이트(TDDP) 0.03~0.07 중량부를 첨가한 다음 디에틸포름아미드(N,N-Diethyl formamide, DEF) 용매 100~150 중량부를 첨가하여 폴리올을 희석시키는 단계;
    3) 희석시킨 폴리올에 이소시아네이트 10~15 중량부를 첨가하여 반응시키면서 생성하는 프레폴리머의 점도를 상승시키는 단계;
    4) 프레폴리머에 에틸렌글리콜 3~7 중량부를 첨가한 다음 프레폴리머의 점도 급상승을 방지하기 위해 디에틸포름아미드 용매 200~ 250 중량부를 첨가하여 희석시키는 단계;
    5) 희석된 프레폴리머에 다시 이소시아네이트 15~20 중량부를 첨가 후 점도를 조절하면서 일액형 폴리우레탄을 합성시키는 단계;
    6) 반응 종료 후 디메틸에틸-4-메틸페놀 0.4~0.8 중량부, 자외선 흡수제 0.8~1.2 중량부, 폴리디메틸실록산 2~3 중량부, 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트 1~2 중량부를 투입하여 일액형 폴리우레탄 조성물 내부로부터 디에틸포름아미드 용매를 제거하는 단계;를 거치되,
    상기 폴리에테르 폴리올은 중량평균분자량이 1,500~2,500이고,
    상기 폴리에스테르 폴리올은 중량평균분자량이 3,000~4,000이며,
    상기 이소시아네이트는 디페닐메탄 디이소시아네이트, 나프탈렌-1,5-디이소시아네이트, 폴리페닐렌폴리메틸렌 폴리이소시아네이트, 2,4-톨릴렌디이소시아네이트 또는 2,6-톨릴렌디이소시아네이트를 사용하고,
    상기 프레폴리머의 점도가 8-10만 cps/70℃이며,
    상기 자외선 흡수제는 주석도우프산화인듐(Indium Tin Oxide; ITO), 안티몬도우프산화주석(Antimony Tin Oxide; ATO) 또는 주석안티몬도우프산화인듐(Indium Antimony Tin Oxide; IATO)인 것을 특징으로 하는 무독성 디에틸포름아미드 용매를 사용한 한 장갑 코팅용 일액형 폴리우레탄 반응조성물의 제조방법.
  3. 삭제
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