KR102052460B1

KR102052460B1 - 폴리우레아 수지 조성물 및 실리콘 수지가 코팅된 공업용 장갑 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR102052460B1
Application number: KR1020180113020A
Authority: KR
Inventors: 홍종진; 김영우; 염성호
Original assignee: 주식회사 터치그린; 홍종진; 김영우
Priority date: 2018-09-20
Filing date: 2018-09-20
Publication date: 2020-01-08
Also published as: US20200093203A1

Abstract

본 발명은 폴리우레아 수지 및 실리콘 수지가 코팅된 공업용 장갑 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 공업용 장갑은 장갑, 상기 장갑 상에 형성되고, 폴리우레아 수지를 포함하는 제1 도막 및 상기 제1 도막상에 형성되고, 실리콘 수지를 포함하는 제2 도막을 포함하며, 상기 제1 도막은, 상기 폴리우레아 수지의 적어도 일부가 상기 장갑 내피에 부분적으로 함침되되, 상기 장갑의 내면에는 침투하지 않도록 형성되는 내막층 및 상기 폴리우레아 수지의 잔부가 상기 장갑의 외면에 형성하는 코팅층을 포함할 수 있다.

Description

폴리우레아 수지 조성물 및 실리콘 수지가 코팅된 공업용 장갑 및 이의 제조방법{industrial glove coated with polyurea resin composition and silicone resin, and method of manufacturing the same}

본 발명은 폴리우레아 수지 조성물 및 실리콘 수지가 코팅된 공업용 장갑 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 수용성의 폴리우레아 수지 조성물이 코팅된 장갑에 액상의 실리콘 수지를 코팅시켜, 장갑의 내피 속으로 액상의 실리콘 수지가 스며들지 않는 공업용 장갑 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

종래, 대상 물체에 수지를 포함하는 피막을 입히는 방법으로써, 침투성능을 가진 수지를 함침하는 방법이 있었다. 이 경우, 수지가 대상 물체에 침투만하여 도막이 형성되지 않는 문제가 있었다. 이에 따라, 수지 조성물이 침투 하지 않도록, 대상 물체의 표면을 발수처리한 후 이를 함침하는 방법을 사용하였다. 여기서, 대상 물체의 표면을 발수처리하는 방법으로 알코올, 수산화칼륨, 염화칼슘, 질산칼슘 등을 사용하였는데, 알코올의 경우 화재의 위험이 있고, 다른 화학제품의 경우 인체에 유해한 문제가 있었다. 또한, 표면을 발수처리한 제품을 생산한 후에 처리한 화학약품을 제거하기 위하여 다시 세척하여 건조하는 과정에서, 완전한 세척도 어려우며 많은 비용이 발생하는 문제가 있었다.

이에, 대상 물체 상에 도막을 형성할 수 있는 수지를 이용하였는데, 이 경우, 상기 수지가 대상 물체에 침투되지 못하고 도막만 형성함에 따라, 대상물체와 수지가 잘 분리되는 단점이 있었다.

한편, 도막이 형성된 공업용 장갑은 작업 환경에 따라 더 우수한 내열성 및 내화학성을 갖는 도막이 필요할 수도 있다. 예를 들어, 유리 공장과 같이 고온의 작업환경이 필요한 경우, 실리콘 수지를 코팅하여 우수한 내구성을 가지는 공업용 장갑을 사용할 수 있다. 다만, 실리콘 수지의 경우 다른 고분자 수지에 비해 높은 점도를 가지기 때문에 균일한 두께의 도막이 형성된 장갑을 제조하는 데에 어려움이 있다. 이에 실리콘 수지에 촉매를 첨가하여 점도를 낮추어 도막을 형성하는 방법이 개발되었는데, 이 경우 실리콘 수지의 점도에 따라 장갑 내피로 실리콘 수지가 침투할 수 있고, 이에 따라 대량생산이 불가능하고 사용자가 장갑을 착용시 불쾌감을 느끼는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 발명된 것으로, 폴리우레아 수지가 코팅되고, 그 위에 실리콘 수지가 코팅된 공업용 장갑 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다. 이에 따라, 내열성 및 내화학성이 우수하고, 착용시 불쾌감이 해소된 공업용 장갑을 제공할 수 있다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 공업용 장갑은, 장갑, 상기 장갑 상에 형성되고, 폴리우레아 수지를 포함하는 제1 도막 및 상기 제1 도막상에 형성되고, 실리콘 수지를 포함하는 제2 도막을 포함하며, 상기 제1 도막은, 상기 폴리우레아 수지의 적어도 일부가 상기 장갑 내피에 부분적으로 함침되되, 상기 장갑의 내면에는 침투하지 않도록 형성되는 내막층 및 상기 폴리우레아 수지의 잔부가 상기 장갑의 외면에 형성하는 코팅층을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 폴리우레아 수지는 점도가 100 cps 내지 300 cps 의 범위를 갖고, 상기 실리콘 수지는 점도가 6,000 cps 내지 15,000 cps의 범위를 가질 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 도막은 상기 제1 도막의 상기 코팅층 상에 형성되며, 상기 제2 도막의 상기 실리콘 수지는 상기 코팅층에 의해 상기 장갑의 내피로 침투되지 않을 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 폴리우레아 수지는, 폴리올 15 내지 17.5 중량부, 분산제 0.5 내지 1.5 중량부, 제1 단량체 4.5 내지 6.5 중량부, 제2 단량체 1 내지 2 중량부를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 분산제는 디메틸올프로피오닉산(Dimethylolpropionic acid, DMPA)이고, 상기 제1 단량체는 메틸렌 다이페닐 다이이소시아네이트(Methylenediphenylisocyante, MDI) 또는 이소포론 다이이소시아네이트(Isoporonediisocyante, IPDI)이며, 상기 제2 단량체는 트리에탄올아민(triethanolamine, TEA) 또는 피페라진(Piperazine)일 수 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 공업용 장갑의 제조방법은, 폴리우레아 수지 조성물 및 실리콘 수지 조성물을 준비하는 단계, 상기 폴리우레아 수지 조성물에 장갑을 디핑하여 상기 장갑 상에 폴리우레아 수지를 포함하는 제1 도막을 형성하는 단계 및 상기 제1 도막이 형성된 장갑을 상기 실리콘 수지 조성물에 디핑하여 상기 제1 도막 상에 실리콘 수지를 포함하는 제2 도막을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 폴리우레아 수지 조성물은 점도가 100 cps 내지 300 cps 의 범위를 갖고, 상기 실리콘 수지 조성물은 점도가 6,000 cps 내지 15,000 cps의 범위를 가질 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 도막을 형성하는 단계는, 상기 폴리우레아 수지 조성물을 30 ℃ 내지 50 ℃의 온도로 가열하는 단계, 상기 장갑을 상기 폴리우레아 수지 조성물에 디핑하는 단계 및 상기 폴리우레아 수지 조성물에 디핑된 장갑을 70 ℃ 내지 120 ℃의 온도에서 60분 내지 120분 동안 건조시키는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 도막을 형성하는 단계는, 상기 실리콘 수지 조성물에 포함된 기포를 진공에서 제거하는 탈포 단계, 상기 기포가 제거된 실리콘 수지 조성물에 상기 제1 도막이 형성된 상기 장갑을 침지시키는 디핑 단계, 상기 실리콘 수지 조성물에 디핑된 장갑을 제1 방향을 향하도록 배향하여 건조시키고, 상기 실리콘 수지 조성물의 적어도 일부를 제거하는 제1 건조 단계 및 상기 장갑을 상기 제1 방향과 다른 방향인 제2 방향으로 향하도록 배향하여 건조시키는 제2 건조 단계를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 건조 단계는 10분 내지 30분 동안 수행될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 건조 단계는 80 ℃ 내지 120 ℃에서 10분 내지 60분 동안 수행될 수 있다.

기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 공업용 장갑은 내피에는 부분적으로 내피막을 형성하고 외면에는 도막을 형성하며 폴리우레아 수지를 포함하는 제1 도막과, 제1 도막 상에 형성되고 실리콘 수지를 포함하는 제2 도막을 포함할 수 있다. 즉, 공업용 장갑은 서로 다른 두 종의 수지를 포함하는 이중의 도막을 형성할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 공업용 장갑은, 장갑과 수지 조성물의 부착력을 가짐과 동시에 도막형성 성능을 가질 수 있고, 이중의 도막을 형성함으로써 내열성 및 내화학성을 가질 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리우레아 수지와 실리콘 수지가 코팅된 공업용 장갑을 도시하는 개략도이다.
도 2는 도 1의 A 부분의 단면을 확대한 확대도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공업용 장갑을 제조하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 수지를 포함하는 제2 도막을 형성하는 단계를 나타내는 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 건조 단계를 도시하는 개략도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 건조 단계를 도시하는 개략도이다.
도 7 은 본 발명의 일 제조예에 따른 폴리우레아 수지와 실리콘 수지가 코팅된 공업용 장갑을 도시하는 사진이다.
도 8은 본 발명의 일 비교예에 따른 실리콘 수지가 코팅된 장갑을 나타내는 사진이다.
도 9는 본 발명의 다른 비교예에 따른 실리콘 수지가 코팅된 장갑을 나타내는 사진이다.
도 10은 본 발명의 일 비교예에 따른 탈포 과정을 수행하지 않은 실리콘 수지가 코팅된 장갑을 나타내는 사진이다.
도 11은 본 발명의 일 비교예에 따른 제1 건조 단계를 수행하지 않고 제조된 장갑을 나타내는 사진이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다.

또, '및/또는'는 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. '내지'를 사용하여 나타낸 수치 범위는 그 앞과 뒤에 기재된 값을 각각 하한과 상한으로서 포함하는 수치 범위를 나타낸다. '약' 또는 '대략'은 그 뒤에 기재된 값 또는 수치 범위의 20% 이내의 값 또는 수치 범위를 의미한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리우레아 수지와 실리콘 수지가 코팅된 공업용 장갑을 도시하는 개략도이다.

도 1을 참조하면, 공업용 장갑(1)은 장갑(10), 장갑(10) 상에 형성된 제1 도막(20) 및 제2 도막(30)을 포함할 수 있다.

장갑(10)은 통상적으로 산업에서 사용되는 장갑일 수 있다. 장갑(10)의 외면에 제1 도막(20) 및 제2 도막(30)을 형성하여 공업용 장갑(1)의 내구성, 내열성 및 내화학성 등을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 공업용 장갑(1)은 장갑(10), 장갑(10) 상에 형성되고, 폴리우레아 수지를 포함하는 제1 도막(20) 및 제1 도막(20) 상에 형성되고, 실리콘 수지를 포함하는 제2 도막(30)을 포함하며, 제1 도막(20)은, 상기 폴리우레아 수지의 적어도 일부가 장갑(10) 내피에 부분적으로 함침되되, 장갑(10)의 내면에는 침투하지 않도록 형성되는 내막층(22) 및 상기 폴리우레아 수지의 잔부가 장갑(10)의 외면에 형성하는 코팅층(21)을 포함할 수 있다.

제1 도막(20)은 폴리우레아 수지를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리우레아 수지는 수용성 특성을 가짐으로써 장갑(10)의 내피에 부분적으로 함침될 수 있는 침투성능을 가짐과 동시에 장갑(10)의 외면에는 코팅층을 형성하는 도막형성 성능을 가질 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 폴리우레아 수지는 폴리올 15 내지 17.5 중량부, 분산제 0.5 내지 1.5 중량부, 제1 단량체 4.5 내지 6.5 중량부, 제2 단량체 1 내지 2 중량부를 포함할 수 있다.

예시적인 실시예에서, 상기 폴리올은 폴리프로필렌글리콜(polypropylene glycol)이고, 상기 분산제는 디메틸올프로피오닉산(Dimethylolpropionic acid, DMPA)이고, 상기 제1 단량체는 메틸렌 다이페닐 다이이소시아네이트(Methylenediphenylisocyante, MDI) 또는 이소포론 다이이소시아네이트(Isoporonediisocyante, IPDI)이며, 상기 제2 단량체는 트리에탄올아민(triethanolamine, TEA) 또는 피페라진(Piperazine)일 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 폴리우레아 수지는 첨가된 분산제와 친수성의 제1 단량체를 포함함으로써 수용성의 특성을 가질 수 있다. 또한, 제2 단량체에 의해 폴리우레아 수지의 사슬 길이가 길어지고, 장갑(10)의 외면에 도막형성을 형성할 수 있다.

즉, 폴리우레아 수지는 장갑(10) 상에서 제1 도막(20)을 형성할 때, 폴리우레아 수지의 적어도 일부가 장갑(10)의 내피로 침투하여 내막층(22)을 형성하고, 잔부는 장갑(10)의 외면에 코팅층(21)을 형성할 수 있다. 제1 도막(20)의 내막층(22)은 폴리우레아 수지에 포함되는 분산제와 친수성의 제1 단량체의 함량에 따른 수용성 특성을 조절함으로써 형성될 수 있다. 제1 도막(20)의 코팅층(21)은 폴리우레아 수지에 포함되는 제2 단량체의 함량에 따른 폴리우레아 수지의 사슬 길이를 조절함으로써 형성될 수 있다. 이에 따라, 제1 도막(20)은 장갑(10)의 내면에까지는 침투되지 않으며 내막층(22)을 형성하고, 장갑(10)의 외면에 잔존하는 폴리우레아 수지는 코팅층(21)을 형성하여 공업용 장갑(1)의 내구성을 향상시킬 수 있다. 또한, 후술할 바와 같이, 폴리우레아 수지는 코팅층(21)은 수용성 특성을 가지기 때문에, 그 위에 형성되는 실리콘 수지를 포함하는 제2 도막(30)은 비교적 견고하게 부착될 수 있다.

이러한 침투성능을 가짐과 동시에 도막형성 성능을 가지는 폴리우레아 수지는 특정한 온도에서 프리폴리머를 형성하고, 이를 분산시킨 뒤 단량체를 첨가하여 중합시키는 과정을 수행하여 제조된 것일 수 있다. 보다 자세한 설명은 후술하기로 한다.

한편, 제2 도막(30)은 실리콘 수지를 포함하며, 제1 도막(20) 상에 형성될 수 있다.

실리콘 수지는 폴리우레아 수지에 비해 비교적 높은 점도를 가질 수 있고, 우수한 내열성 및 내화학성 특성을 가질 수 있다. 이에 따라, 작업환경이 거친 곳에서 사용되는 공업용 장갑(1)은 실리콘 수지를 포함하는 제2 도막(30)을 형성하여 내구성이 향상될 수 있다.

다만, 실리콘 수지의 점도가 너무 클 경우, 이에 따라, 실리콘 수지는 유동성을 증가시키는 촉매의 기능을 수행하는 저점도 실리콘 수지를 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 본 발명의 실리콘 수지는 실리콘 수지 100 중량부 대비 저점도 실리콘 수지 1 내지 5 중량부를 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.

이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 폴리우레아 수지는 점도가 100 cps 내지 300 cps 의 범위를 갖고, 실리콘 수지는 점도가 6,000 cps 내지 15,000 cps의 범위를 가질 수 있다.

실리콘 수지는 저점도 실리콘 수지를 포함함에 따라 비교적 낮은 점도를 갖고, 공업용 장갑(1) 상에서 균일하고 얇은 두께의 제2 도막(30)을 형성할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 도막(30)은 제1 도막(20)의 코팅층(21) 상에 형성되며, 제2 도막(30)의 실리콘 수지는 코팅층(21)에 의해 장갑(10)의 내피로 침투되지 않을 수 있다.

도 2는 도 1의 A부분의 단면을 확대한 확대도이다.

도 2를 참조하면, 공업용 장갑(1)은 장갑(10)의 내피에 부분적으로 함침된 내막층(22) 및 장갑(10)의 외면에 형성된 코팅층(21)을 포함하는 제1 도막(20)과 제1 도막(20) 상에 형성되는 제2 도막(30)이 형성될 수 있다.

상술한 바와 같이, 제1 도막(20)은 폴리우레아 수지의 적어도 일부가 장갑(10)의 내피에 부분적으로 함침되되, 장갑(10)의 내면에는 침투하지 않도록 형성되는 내막층(22) 및 폴리우레아 수지 조성물의 잔부가 장갑(10)의 외면에 형성하는 코팅층(21)을 포함할 수 있다.

후술할 바와 같이, 장갑(10) 상에 제1 도막(20)을 형성하는 과정은 폴리우레아 수지 조성물이 담긴 용기에 장갑(10)을 디핑하는 방법으로 수행될 수 있다. 여기서, 폴리우레아 수지 조성물은 일부가 장갑(10)의 섬유 내피로 함침되어 내막층(22)을 형성하고, 잔부는 장갑(10)의 외면에 잔존하여 코팅층(21)을 형성할 수 있다.

일 실시예에 따른 폴리우레아 수지 조성물은 수용성의 폴리우레아 수지가 용매에 분산된 형태로 존재할 수 있다. 폴리우레아 수지 조성물에 장갑(10)이 디핑될 때, 용매 내에서 분산된 폴리우레아 수지가 장갑(10)의 섬유 내피로 함침될 수 있다. 다만, 폴리우레아 수지 조성물은 장갑(10)의 내면에까지는 침투되지 않을 정도의 밀도를 가진다. 이에 따라 사용자가 공업용 장갑(1)을 착용하였을 때, 장갑(10) 내면의 이물감을 최소화시킴과 동시에 제1 도막(20)과 장갑(10)의 부착력을 향상시킬 수 있다.

그리고, 제1 도막(20) 상에는 실리콘 수지를 포함하는 제2 도막(30)이 형성될 수 있다.

구체적으로, 제2 도막(30)은 제1 도막(20)의 코팅층(21) 상에 형성되되, 장갑(10)의 내피에까지 침투되지 않을 수 있다. 폴리우레아 수지는 수용성 특성을 가짐으로써, 그 위에 형성되는 실리콘 수지를 포함하는 제2 도막(30)과 강한 부착력을 가질 수 있다.

또한, 폴리우레아 수지를 포함하는 제1 도막(20)은 방수기능이 있어 외부에서 물과 같은 액체가 침투를 못하게 할 수 있다. 폴리우레아 수지는 장갑(10)의 내피 속으로 일부만 침투한 상태로 제1 도막(20)을 형성하기 때문에, 그 위에 실리콘 수지를 침지시키더라도, 실리콘 수지가 장갑(10) 내피로 침투되지 않고, 제2 도막(30)을 형성할 수 있다.

실리콘 수지를 장갑(10) 상에 직접 코팅하는 경우, 높은 점도의 실리콘 수지가 장갑(10)의 내피로 침투하지 못하여 부착력이 떨어질 수 있다. 또한, 저점도 실리콘에 의해 낮아진 점도를 갖는 실리콘 수지는 장갑(10)의 내피로 함침되어 부착력을 가질 수 있으나, 과량이 침투하여 장갑(10)의 내면에까지 수지가 침투하거나 외면에 형성되는 도막의 두께가 두꺼운 문제가 있다.

반면에, 본 발명의 일 실시예에 따른 공업용 장갑(1)은 실리콘 수지의 점도를 조절하여 얇은 두께의 제2 도막(30)을 형성하되, 실리콘 수지가 장갑(10)의 내피로 침투하지 못하도록 폴리우레아 수지를 포함하는 제1 도막(20)을 형성할 수 있다.

다시 말해, 폴리우레아 수지를 포함하는 제1 도막(20)은 실리콘 수지를 포함하는 제2 도막(30)이 장갑(10)의 내피로 침투하는 것을 방지하는 기능을 수행함과 동시에 실리콘 수지와 장갑(10)을 부착시키는 기능을 수행할 수 있다. 이에 따라, 실리콘 수지를 포함하는 제2 도막(30)이 형성된 공업용 장갑(1)은 사용자가 착용하였을 때, 장갑(10)의 내면에 수지가 침투하지 않아 착용감이 좋아지고, 외면에 형성된 실리콘 수지에 의해 내열성 및 내화학성이 향상될 수 있다. 이에 대한 보다 자세한 설명은 실험예를 참조하여 후술하기로 한다.

한편, 이와 같은 공업용 장갑(1)은 장갑(10) 상에 폴리우레아 수지를 포함하는 제1 도막(20)을 형성하고, 그 위에 실리콘 수지를 포함하는 제2 도막(30)을 형성함으로써 제조될 수 있다. 이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공업용 장갑(1)의 제조방법에 대하여 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공업용 장갑의 제조방법을 나타내는 순서도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공업용 장갑(1)의 제조방법은, 폴리우레아 수지 조성물 및 실리콘 수지 조성물을 준비하는 단계(S100), 폴리우레아 수지 조성물에 장갑(1)을 디핑하여 장갑(1) 상에 폴리우레아 수지를 포함하는 제1 도막(20)을 형성하는 단계(S200) 및 제1 도막(20)이 형성된 장갑(1)을 실리콘 수지 조성물에 디핑하여 제1 도막(20) 상에 실리콘 수지를 포함하는 제2 도막(30)을 형성하는 단계(S300)를 포함할 수 있다.

먼저, 폴리우레아 수지 조성물 및 실리콘 수지 조성물을 준비(S100)한다. 폴리우레아 수지 조성물과 실리콘 수지 조성물은 상술한 바와 동일한 조성 및 물성을 가질 수 있다.

예시적인 실시예에서, 폴리우레아 수지 조성물은 점도가 100 cps 내지 300 cps 의 범위를 갖고, 실리콘 수지 조성물은 점도가 6,000 cps 내지 15,000 cps의 범위를 가질 수 있다. 실리콘 수지 조성물은 저점도의 실리콘 수지를 포함할 수 있으며, 폴리우레아 수지 조성물은 폴리올 15 내지 17.5 중량부, 분산제 0.5 내지 1.5 중량부, 제1 단량체 4.5 내지 6.5 중량부, 제2 단량체 1 내지 2 중량부를 포함할 수 있다.

한편, 일 예로, 폴리우레아 수지 조성물의 제조방법은 폴리올 50 내지 80중량부, 분산제 4 내지 8 중량부 및 이소시아네이트기를 포함하는 제1 단량체 20 내지 30중량부를 혼합하여 프리폴리머를 형성하는 단계, 상기 프리폴리머와 아민기를 포함하는 제2 단량체 2 내지 4 중량부를 혼합하여 제1 조성물을 형성하는 단계, 상기 제1 조성물을 용매 100 내지 200중량부와 교반하여 유화시키는 단계 및 상기 유화된 제1 조성물에 상기 제2 단량체 0.2 내지 1.5 중량부를 더 첨가하고 이를 교반하여 제2 조성물을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

먼저, 프리폴리머를 형성하는 단계에서, 폴리올은 폴리우레아 수지 조성물의 기본 골격을 형성할 수 있다. 폴리올은 분자 내 히드록시기(hydroxy)를 포함하여, 후술하는 이소시아네이트기(isocyanate)와 반응하여, 프리몰리머를 형성할 수 있다.

분산제는 폴리우레아 수지 조성물에 수용성의 특성을 부여할 수 있도록 폴리올에 첨가되어 프리폴리머를 형성할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 분산제는 디메틸올프로피오닉산(Dimethylolpropionic acid, DMPA)일 수 있다. 폴리우레아 수지 조성물은 분산제를 더 포함함으로써, 수용성을 가짐과 동시에 조성물 내에서 입자들이 분산될 수 있다.

제1 단량체는 이소시아네이트기를 포함할 수 있다. 이소시아네이트기는 폴리올과 반응하여, 폴리우레아 수지 조성물에서 일 단량체를 이룰 수 있다. 예시적인 실시예에서, 이소시아네이트기를 포함하는 제1 단량체는 메틸렌 다이페닐 다이이소시아네이트(Methylenediphenylisocyante, MDI) 또는 이소포론 다이이소시아네이트(Isoporonediisocyante, IPDI)일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.

또한, 이소시아네이트기를 포함하는 제1 단량체는 친수성일 수 있으며, 이에 따라 형성되는 프리폴리머는 분산제 및 제1 단량체에 의해 친수성 특성을 가질 수 있다. 이소시아네이트기를 포함하는 제1 단량체는 폴리우레아 수지 조성물이 수용성 특성을 부여하여, 침투성능을 향상시킬 수 있다.

폴리올, 분산제 및 이소시아네이트기를 포함하는 제1 단량체가 혼합되어 형성된 프리폴리머는 후술하는 단계에서 아민기를 포함하는 제2 단량체와 혼합되어 폴리우레아 수지 조성물을 형성할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 프리폴리머는 폴리올 50 내지 80 중량부, 분산제 4 내지 8 중량부 및 제2 단량체 20 내지 30중량부를 혼합하여 형성될 수 있고, 다른 실시예에서, 프리폴리머 70중량부, 분산제 4중량부 및 제1 단량체 23중량부가 혼합될 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않는다.

한편, 예시적인 실시예에서, 프리폴리머를 형성하는 단계는 상기 폴리올 및 상기 분산제를 80℃ 내지 95℃의 온도범위에서 용해시키는 제1 혼합단계, 상기 용해된 폴리올 및 분산제에 상기 제1 단량체를 혼합하고 100℃ 내지 120℃의 범위까지 가열하는 단계 및 상기 제1 단량체를 더 첨가하여 80℃ 내지 100℃의 범위에서 반응시키는 제2 혼합단계를 포함할 수 있다.

제1 단량체는 이소시아네이트기를 포함하되, 서로 다른 화합물일 수 있으며, 이들은 각각 서로 다른 단계에서 혼합되어 프리폴리머를 형성할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 혼합단계에서, 상기 용해된 폴리올 및 분산제에 포함되는 제1 단량체는 다이페닐 다이이소시아네이트이고, 이후의 상기 제2 혼합단계에서 더 첨가되는 제1 단량체는 이소포론 다이이소시아네이트일 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.

이에 따라 제조된 폴리우레아 수지 조성물은 첨가된 분산제와 친수성의 제1 단량체를 포함하는 프리폴리머에 의해 수용성의 특성을 가질 수 있다.

다음으로, 상기 프리폴리머와 아민기를 포함하는 제2 단량체 2 내지 4 중량부를 혼합하여 제1 조성물을 형성한다.

아민기를 포함하는 제2 단량체는 프리폴리머와 반응하여 제1 조성물을 형성할 수 있다. 제1 조성물은 최종적인 폴리우레아 수지 조성물을 형성하기 전, 일부 단량체들이 중합되어 형성되는 조성물로 이해될 수 있다. 다시 말해, 제1 조성물은 프리폴리머와 제2 단량체가 일부 반응하여 중합된 조성물을 포함할 수 있다.

제2 단량체는 아민기(amine)를 포함하여, 프리폴리머의 이소시아네이트기와 중합반응을 형성할 수 있다. 프리폴리머에 포함된 제1 단량체의 이소시아네이트기와 제2 단량체의 아민기가 반응하여 우레아기(urea)를 형성할 수 있다.

예시적인 실시예에서, 아민기를 포함하는 제2 단량체는 피페라진(Piperazine) 또는 트리에탄올아민(triethanolamine, TEA)일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

또한, 제2 단량체는 상술한 단계에서 프리폴리머에 포함된 분산제, 예컨대 디메틸올프로피오닉산의 산성을 중화시킬 수 있다. 제2 단량체는 염기성을 띠는 아민기를 포함하므로, 분산제의 산성을 중화시켜 제조된 폴리우레아 수지 조성물의 pH를 제어할 수 있다.

예시적인 실시예에서, 제1 조성물을 형성하는 단계에서, 아민기를 포함하는 제2 단량체는 2 내지 4 중량부 또는 2.5 내지 3.5 중량부, 또는 3 중량부 혼합될 수 있다. 또한, 제1 조성물을 형성하는 단계는 60℃ 내지 80℃의 범위에서 수행될 수 있다. 다만 이에 제한되지 않는다. 제1 조성물은 후술하는 단계에서, 다른 종류의 제2 단량체를 더 혼합하여 제2 조성물을 형성할 수 있다.

다음으로, 제1 조성물을 용매 100 내지 200중량부와 교반하고 유화시킨다.

제1 조성물과 용매를 교반하고 유화시킴에 따라, 제1 조성물을 용매 내에서 균일하게 분산시킬 수 있다. 이에 따라, 제조된 폴리우레아 수지 조성물은 비교적 작은 입자를 형성하고 수용성 특성을 가짐으로써, 공업용 장갑에 코팅될 때, 장갑의 내피로 일부 침투될 수 있다. 제1 조성물을 용매와 교반시킬 때, 용매의 양이 충분하지 못할 경우, 제1 조성물이 균일하게 분산되지 않을 수 있다. 이 경우, 폴리우레아 수지 조성물이 공업용 장갑에 코팅될 때, 침투성능이 부족하여 형성된 도막의 접착력이 떨어질 수 있다.

예시적인 실시예예서, 용매는 물(H₂O)이고, 제1 조성물과 용매는 1200rpm 내지 1900rpm의 속도로 30분 내지 60분동안 교반될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.

마지막으로, 유화된 제1 조성물에 제2 단량체 0.2 내지 1.5 중량부를 더 첨가하고 이를 교반하여 제2 조성물을 형성할 수 있다.

본 단계에서, 유화된 제1 조성물에 제2 단량체를 혼합하여 제2 조성물을 형성함으로써, 폴리우레아 수지 조성물을 제조할 수 있다. 제2 조성물은 제1 조성물과 제2 단량체가 반응할 수 있는데, 이에 따라 제조된 폴리우레아 수지 조성물은 도막형성 성능을 가질 수 있다.

제2 조성물에 첨가되는 제2 단량체의 함량에 따라, 제조된 폴리우레아 수지 조성물에 포함된 폴리우레아 수지의 사슬 길이를 조절할 수 있다. 제2 단량체가 상술한 범위보다 과량이 첨가되는 경우, 제조된 폴리우레아 수지 조성물이 공업용 장갑에 코팅될 때, 장갑의 섬유조직 내로 침투되지 못하여, 부착력이 부족하여 코팅이 벗겨질 수 있다.

반면에, 제2 단량체가 상술한 범위보다 소량이 첨가되는 경우, 제조된 폴리우레아 수지 조성물이 공업용 장갑에 코팅될 때, 장갑의 섬유조직 내로 과량 침투되어, 장갑의 내피로 조성물이 침투될 수도 있다. 다시 말해, 제2 단량체의 함량에 따라, 제조된 폴리우레아 수지 조성물의 침투성능과 도막형성 성능의 비율이 결정될 수 있다. 따라서, 제2 단량체는 상술한 범위 내의 함량으로 첨가될 필요가 있다.

한편, 예시적인 실시예에서, 제1 조성물을 형성하는 단계에서 혼합되는 상기 제2 단량체는 트리에탄올아민(triethanolamine, TEA)이고, 제2 조성물을 형성하는 단계에서 첨가되는 상기 제2 단량체는 피페라진(Piperazine)일 수 있다. 상술한 바와 같이, 제2 조성물을 형성할 때, 제2 단량체의 함량에 따라 폴리우레아 수지의 사슬 길이를 조절할 수 있으며, 필요에 따라 폴리우레아 수지의 분자량을 증가시킬 수 있다. 이 경우, 제1 조성물을 형성하는 단계에서 혼합되는 제2 단량체와 다른 제2 단량체를 첨가하여 제2 조성물을 형성할 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않는다.

또한, 몇몇 실시예에서, 제2 조성물을 형성하는 단계는, 유화된 제1 조성물과 제2 단량체를 20℃ 내지 50℃의 범위에서 혼합하는 단계 및 혼합된 제1 조성물에 용매 100 내지 300 중량부를 첨가하고, 1000 내지 1500 rpm의 속도로 교반시키는 단계를 포함할 수 있다.

상기 용매는 물(H₂O)일 수 있으며, 제2 조성물은 용매 내에서 분산된 형태로 존재할 수 있다. 충분한 양의 용매를 교반시킴에 따라, 최종적으로 제조된 폴리우레아 수지 조성물은 부드럽고 질긴 도막을 형성할 수 있다.

다음으로, 이와 같이 준비된 폴리우레아 수지 조성물에 장갑(10)을 디핑(dipping)하여 장갑(10)상에 폴리우레아 수지를 포함하는 제1 도막(20)을 형성(S200)한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 도막(20)을 형성하는 단계(S200)는, 폴리우레아 수지 조성물을 30 ℃ 내지 50 ℃의 온도로 가열하는 단계, 장갑(10)을 폴리우레아 수지 조성물에 디핑하는 단계 및 폴리우레아 수지 조성물에 디핑된 장갑(10)을 70 ℃ 내지 120 ℃의 온도에서 60분 내지 120분 동안 건조시키는 단계를 포함할 수 있다.

실리콘 수지와 달리, 폴리우레아 수지 조성물은 비교적 낮은 점도, 예컨대 100 cps 내지 300 cps를 갖기 때문에, 장갑(10)을 디핑하는 경우 유동성을 가지고 얇은 두께의 도막을 형성할 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 폴리우레아 수지 조성물은 용매로 물(H₂O)를 포함할 수 있기 때문에, 70 ℃ 내지 120 ℃의 온도에서 쉽게 건조될 수 있다. 이에 따라, 폴리우레아 수지를 포함하는 제1 도막(20)이 형성된 장갑(10)을 제조할 수 있다.

다음으로, 제1 도막(20)이 형성된 장갑(10)을 실리콘 수지 조성물에 디핑하여 제1 도막(20) 상에 실리콘 수지를 포함하는 제2 도막(30)을 형성(S300)한다.

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 도막(30)을 형성하는 단계(S300)는 실리콘 수지 조성물에 포함된 기포를 진공에서 제거하는 탈포 단계(S310), 상기 기포가 제거된 실리콘 수지 조성물에 제1 도막(20)이 형성된 장갑(10)을 침지하는 디핑단계(S320), 실리콘 수지 조성물에 디핑된 장갑(10)을 제1 방향(D1)을 향하도록 배향하여 건조시키고, 실리콘 수지 조성물의 적어도 일부를 제거하는 제1 건조 단계(S330) 및 장갑(10)을 제1 방향(D1)과 다른 방향인 제2 방향(D2)으로 향하도록 배향하여 건조시키는 제2 건조 단계(S340)를 포함할 수 있다.

먼저, 실리콘 수지 조성물에 포함된 기포를 진공에서 제거하는 탈포 단계(S310)를 수행한다. 실리콘 수지 조성물은 후술하는 단계에서 장갑(10)이 디핑되거나, 경화제와 혼합될 때 기포가 발생할 수 있다. 이러한 기포를 제거하지 않는 경우, 최종적으로 제조된 공업용 장갑(1)의 외면에 기포가 형성될 수 있고, 이는 공업용 장갑(1)의 신율과 내구성을 약화시킬 수 있다.

따라서, 실리콘 수지 조성물에 장갑(10)을 디핑시키기 전에, 실리콘 수지 조성물에 형성된 기포를 제거하는 탈포단계(S310)를 수행하여야 한다. 예시적인 실시예에서, 탈포단계(S310)는 10분 내지 120분 동안 수행되거나, 30분 내지 120분동안 수행될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.

다음으로, 기포가 제거된 실리콘 수지 조성물에 제1 도막(20)이 형성된 장갑(10)을 침지시켜 디핑(S320)한다.

상술한 바와 같이, 실리콘 수지 조성물은 저점도 실리콘 수지를 포함하여 6,000 cps 내지 15,000 cps의 점도를 가질 수 있다. 실리콘 수지 조성물은 폴리우레아 수지 조성물에 비해 높은 점도를 가지기 때문에, 장갑(10)을 실리콘 수지 조성물에 디핑하면 제2 도막(30)을 형성하는데 필요한 실리콘 수지 조성물보다 과량의 수지가 침지될 수 있다.

예를 들어, 실리콘 수지 조성물에 제1 도막(20)이 형성된 장갑(10)을 침지시키는 디핑 단계(S320)에서, 제2 도막(30)을 형성하는데 필요한 실리콘 수지 조성물 대비 5배 내지 10배의 실리콘 수지 조성물이 침지될 수 있다. 이 상태에서 장갑(10)을 그대로 건조시켜 실리콘 수지 조성물을 경화시킬 경우, 장갑(10) 상에 형성되는 제2 도막(30)은 불균일하고 필요 이상의 두꺼운 두께를 가질 수도 있다. 이에 따라 제조된 공업용 장갑(1)은 작업용 장갑으로 사용하기에 부적합할 수 있다.

따라서, 이를 방지하기 위해, 제2 도막(30)을 형성하는 단계(S300)는 제1 건조 단계(S330) 및 제2 건조 단계(S340)를 포함할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 건조 단계를 도시하는 개략도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 건조 단계를 도시하는 개략도이다.

도 5를 참조하면, 제1 건조 단계(S330)에서 실리콘 수지 조성물에 디핑된 장갑(10)을 제1 방향(D1), 예컨대 장갑(10)의 손가락이 지면을 향하도록 배향하여 건조시킴으로써, 실리콘 수지 조성물의 적어도 일부를 제거할 수 있다.

과량의 실리콘 수지 조성물(20')이 침지된 장갑(10)을 장갑(10)의 손가락이 지면을 향하도록 배향하여, 과량의 실리콘 수지 조성물(20') 중 일부를 제거할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 건조 단계(S330)는 10분 내지 30분 동안 수행될 수 있다.

제1 건조 단계(S330)는 과량의 실리콘 수지 조성물(20')을 제거시킬 때, 장갑(10)의 손가락 끝부분에 실리콘 수지가 맺히지 않도록 건조 시간을 제어할 수 있다. 제1 건조 단계(S330)가 길어질 경우, 필요 이상의 실리콘 수지 조성물(20')이 제거되어 제2 도막(30)의 두께가 얇아지고, 장갑(10)의 일부 영역에서 실리콘 수지가 탈락하여 제2 도막(30)이 형성되지 않을 수 있다. 반면에, 제1 건조 단계(S330)가 너무 짧을 경우, 소량의 실리콘 수지 조성물(20')만이 제거되기 때문에, 제2 도막(30)의 두께가 균일하지 않을 수 있다. 따라서, 과량의 실리콘 수지 조성물(20')이 적절히 제거되기 위해, 제1 건조 단계(S330)는 상술한 범위 내의 시간동안 수행될 수 있다.

여기서, 장갑(10)이 배향되는 제1 방향(D1)은 과량의 실리콘 수지 조성물(20')이 제거될 수 있도록 중력이 작용하는 방향과 동일한 방향일 수 있다. 일 예로, 상술한 바와 같이 장갑(10)의 손가락이 지면을 향하도록 배향하여, 과량의 실리콘 수지 조성물(20')을 일부 제거할 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않으며, 과량의 실리콘 수지 조성물(20')을 제거할 수 있는 방향이면 특별히 제한되지 않는다.

마지막으로, 도 6을 참조하면, 제2 건조 단계(S340)에서 장갑(10)을 제1 방향(D1)과 다른 방향인 제2 방향(D2), 예컨대 장갑(10)의 손가락이 지면에 반대방향을 향하도록 배향하여 건조시킬 수 있다.

제1 건조 단계(S330)에서 일부 제거된 실리콘 수지 조성물(20')은 장갑(10) 상에서 균일한 두께를 가질 수 있을 정도의 양이 존재할 수 있다. 제2 건조 단계(S340)에서는 장갑(10) 상의 실리콘 수지 조성물(20')이 더 제거되지 않도록, 장갑(10)을 제1 방향(D1)과 다른 방향인 제2 방향(D2)으로 배향하여 건조시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 건조 단계(S340)는 80 ℃ 내지 120 ℃에서 10분 내지 60분 동안 수행될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다. 제2 건조 단계(S340)가 수행되는 조건은 실리콘 수지 조성물이 경화될 수 있는 온도 및 시간이면 특별히 제한되지 않는다.

이상의 과정에 따라, 장갑(10) 상에 폴리우레아 수지를 포함하는 제1 도막(20) 및 실리콘 수지를 포함하는 제2 도막(30)이 형성된 공업용 장갑(1)을 제조할 수 있다. 공업용 장갑(1)은 장갑(10)의 내피에 부분적으로 내막층(22)을 형성하고, 외면에 코팅층(21)을 형성하는 제1 도막(20)을 포함함으로써, 비교적 낮은 점도를 갖는 실리콘 수지가 장갑(10)의 내피로 침투하지 않되, 제1 도막(20)과 잘 부착된 상태로 균일한 두께를 갖는 제2 도막(30)을 형성할 수 있다.

이하에서는, 본 발명의 이해를 돕기 위한 실시예 및 실험예들을 설명한다. 다만, 하기의 실시예 및 실험예들은 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명의 실시예 및 실험예들이 아래의 실시예 및 실험예들만으로 한정되는 것은 아니다.

실시예

제조예 1. 폴리우레아 수지와 실리콘 수지가 코팅된 공업용 장갑

<폴리우레아 수지 조성물 및 실리콘 수지 조성물의 준비>

먼저, 공업용 장갑에서 도막을 형성하는 수지 조성물인 폴리우레아 수지 조성물과 실리콘 수지 조성물을 준비한다. 폴리우레아 수지 조성물은 물 75중량부, 폴리프로필렌글리콜 16.5중량부, 메틸렌 다이페닐 다이이소시아네이트(Methylenediphenylisocyante, MDI) 및 이소포론 다이이소시아네이트(Isoporonediisocyante, IPDI) 총 5.9 중량부, 트리에탄올아민(triethanolamine, TEA) 및 피페라진(Piperazine) 총 1.4 중량부 및 디메틸올프로피오닉산(Dimethylolpropionic acid, DMPA) 1.1 중량부를 포함할 수 있다. 준비된 폴리우레아 수지 조성물은 점도가 100 cps 내지 300 cps 의 범위를 가질 수 있다.

구체적으로, 폴리우레아 수지 조성물은 폴리올로 폴리프로필렌글리콜(Polypropylene glycol) 70kg, 분산제로 DMPA 5kg, 제1 단량체로 MDI 13kg 및 IPID 10kg, 제2 단량체로 트리에탄올아민 3kg 및 피페라진 1kg을 포함하고, 용매에 분산된 형태로 준비될 수 있다.

액상의 실리콘 수지 조성물은 점도가 8,000 cps 내지 40,000 cps를 가질 수 있다. 본 제조예에서 사용되는 실리콘 수지 조성물은 점도를 조절하기 위해 실리콘 수지 조성물 100중량부 대비 저점도 실리콘 수지 1 중량부 내지 5 중량부를 교반하여 준비한다. 이에 따라, 준비된 실리콘 수지 조성물은 점도가 6,000 cps 내지 15,000 cps의 범위를 가질 수 있다. 실리콘 수지 조성물에 저점도 실리콘을 혼합하여, 실리콘 수지 조성물의 흐름성이 좋아지고, 실리콘 수지 도막이 균일한 두께를 가질 수 있다.

<제1 도막의 형성>

다음으로, 폴리우레아 수지 조성물을 이용하여 제1 도막을 형성한다. 공업용 장갑의 도막을 형성하기 위해, 준비되는 장갑은 면직 장갑을 준비한다.

먼저, 준비된 폴리우레아 수지 조성물을 30℃ 내지 50℃의 온도로 가열한 뒤, 제1 디핑기계의 수조로 공급한다. 그리고, 면직 장갑을 몰드에 끼운 뒤, 제1 디핑기계의 수조에 담긴 폴리우레아 수지 조성물에 면직 장갑은 1초 내지 3초간 침지시킨다. 침지한 장갑을 몰드에 끼운 상태에서 70 ℃ 내지 120 ℃의 온도로 60분 내지 120분동안 건조시킨다. 여기서 폴리우레아 수지 조성물에 포함된 용매가 제거되고, 면직 장갑 상에는 폴리우레아 수지를 포함하는 제1 도막이 형성된다.

제1 도막은 상술한 바와 같이, 폴리우레아 수지 중 적어도 일부가 면직 장갑의 내피에 부분적으로 침투하여 형성되는 내막층과, 폴리우레아 수지의 잔부가 면직 장갑의 외피에 형성하는 코팅층을 포함할 수 있다. 준비된 폴리우레아 수지 조성물은 수용성을 가짐으로써 일부는 면직 장갑의 내피로 침투하되 내면에까지는 침투하지 않을 수 있으며, 폴리우레아 수지가 장갑의 외면에 내구성이 우수한 코팅층을 형성할 수 있다.

<제2 도막의 형성>

제1 도막이 형성된 면직 장갑 상에 실리콘 수지를 포함하는 제2 도막을 형성한다. 제1 도막이 형성된 면직 장갑은 제2 도막을 형성하기 위해 제2 디핑기계의 몰드에 끼워 준비한다.

(1) 먼저, 준비된 실리콘 수지 조성물에 포함된 기포를 제거하기 위해, 진공상태에서 탈포과정을 수행한다. 실리콘 수지 조성물을 진공탈포기에 공급하고, 30분 내지 120분동안 탈포과정을 수행한다.

(2) 다음으로, 탈포과정을 수행한 실리콘 수지 조성물을 제2 디핑기계의 수조에 공급하고, 제1 도막이 형성된 면직 장갑을 준비된 실리콘 수지 조성물에 침지시킨다. 실리콘 수지 조성물은 폴리우레아 수지 조성물에 비해 점도가 높기 때문에, 보다 긴 시간동안 침지시킨다. 본 제조예에서는 제1 도막이 형성된 면직 장갑을 3초 내지 10초간 침지시켜 준비한다.

(3) 실리콘 수지 조성물에 침지된 면직 장갑을 제1 방향으로 배향하여 건조시키고, 과량의 실리콘 수지 조성물을 일부 제거한다. 면직 장갑의 손가락방향이 아래방향을 향하도록 배향하고, 10분 내지 30분 동안 과량의 실리콘 수지 조성물이 흘러내리도록 건조시킨다.

(4) 마지막으로, 실리콘 수지 조성물이 일부 제거된 면직 장갑의 손가락방향이 윗 방향을 향하도록 배향하고, 80 ℃ 내지 120 ℃의 온도에서 10분 내지 60분동안 건조시켜 제2 도막을 형성한다.

상기의 방법에 따라 제조된 공업용 장갑은 폴리우레아 수지를 포함하는 제1 도막과, 상기 제1 도막 상에 형성되고 실리콘 수지를 포함하는 제2 도막을 포함한다. 이하에서는 이에 따라 제조된 공업용 장갑을 '제조예 1'이라 지칭한다.

비교예 1: 실리콘 수지가 코팅된 공업용 장갑(1)

상기 제조예 1 에 대한 비교예로, 면직 장갑에 실리콘 수지가 직접 코팅된 공업용 장갑을 제조한다.

상기 제조에 1에서 준비한 실리콘 수지 조성물에서, 저점도 실리콘 수지를 포함하지 않는, 고점도의 실리콘 수지 조성물을 준비하고, 이를 면직 장갑에 코팅하여 공업용 장갑을 제조한다.

여기서 실리콘 수지 조성물을 코팅하는 단계는, 실리콘을 포함하는 섬유용 발수제를 물에 희석시켜 준비한다. 그리고 장갑을 희석된 발수액에 침지시키고, 이를 탈수시킨 후 경화시킨 다음, 준비된 실리콘 수지 조성물에 디핑함으로써 코팅할 수 있다. 이때 사용되는 발수제는 수용성 불소계(F) 발수제일 수 있다.

이하에서는 이에 따라 제조된 공업용 장갑을 '비교예 1'이라 지칭한다.

비교예 2: 실리콘 수지가 코팅된 공업용 장갑(2)

상기 비교예 1 에서, 실리콘 수지 조성물 100 중량부 대비 저점도 실리콘 수지 조성물 1 중량부를 포함하는 실리콘 수지 조성물을 준비한 것을 제외하고는 동일하게 공업용 장갑을 제조한다. 이하에서는 이에 따라 제조된 공업용 장갑을 '비교예 2'라 지칭한다.

비교예 3: 실리콘 수지가 코팅된 공업용 장갑(3)

상기 비교예 1 에서, 실리콘 수지 조성물 100 중량부 대비 저점도 실리콘 수지 조성물 1 중량부 내지 5 중량부를 포함하는 실리콘 수지 조성물을 준비한 것을 제외하고는 동일하게 공업용 장갑을 제조한다. 이하에서는 이에 따라 제조된 공업용 장갑을 '비교예 3'이라 지칭한다.

비교예 4: 실리콘 수지가 코팅된 공업용 장갑(4)

상기 제조에 1에서, 폴리우레아 수지대신, 폴리우레탄을 포함하는 제1 도막을 형성하는 것을 제외하고는 동일한 방법으로 공업용 장갑을 제조한다. 즉, 본 비교예에서는 면직 장갑상에 폴리우레탄을 포함하는 제1 도막이 형성되고, 상기 제1 도막 상에 실리콘 수지를 포함하는 제2 도막을 형성하여 공업용 장갑을 제조한다. 이하에서는 이에 따라 제조된 공업용 장갑을 '비교예 4'라 지칭한다.

비교예 5: 실리콘 수지가 코팅된 공업용 장갑(5)

상기 제조에 1에서, 폴리우레아 수지대신, 나이트릴-부타디엔 고부(Nitrile-butadiene rubber, NBR)과 같은 고무를 포함하는 제1 도막을 형성하는 것을 제외하고는 동일한 방법으로 공업용 장갑을 제조한다. 즉, 본 비교예에서는 면직 장갑상에 NBR과 같은 고무가 코팅되어 제1 도막이 형성되고, 상기 제1 도막 상에 실리콘 수지를 포함하는 제2 도막을 형성하여 공업용 장갑을 제조한다. 이하에서는 이에 따라 제조된 공업용 장갑을 '비교예 5'라 지칭한다.

비교예 6: 탈포과정을 수행하지 않고 제조된 공업용 장갑

상기 제조에 1에서, 준비된 실리콘 수지 조성물에 탈포과정을 수행하지 않는 것을 제외하고는 동일한 방법으로 공업용 장갑을 제조한다. 즉, 본 비교예에서는 실리콘 수지 조성물에 기포가 포함된 상태로 제2 도막을 형성한다. 이하에서는 이에 따라 제조된 공업용 장갑을 '비교예 6'이라 지칭한다.

비교예 7: 제1 건조 단계를 수행하지 않은 공업용 장갑

상기 제조에 1에서, 제2 도막을 형성할 때, 제1 건조 단계를 수행하지 않는 것을 제외하고는 동일한 방법으로 공업용 장갑을 제조한다. 즉, 본 비교예에서는 제2 도막을 형성할 때, 면직 장갑의 손가락방향을 윗 방향으로 배향하고 실리콘 수지 조성물을 건조시킴으로써, 1회의 건조 단계만을 수행하여 공업용 장갑을 제조한다. 이하에서는 이에 따라 제조된 공업용 장갑을 '비교예 7'이라 지칭한다.

[표 1]은 제조예 1 및 비교예 1 내지 7의 폴리우레아 수지 조성물의 성분 및 제조 조건을 정리한 표이다.

	제1 도막	제2 도막 (실리콘 수지)	탈포과정	제1 건조단계
제조예 1	폴리우레아 수지	저점도 실리콘 수지 1wt% 내지 5wt%	O	O
비교예 1	-	고점도 실리콘 수지	O	O
비교예 2	-	저점도 실리콘 수지 1wt% 이하	O	O
비교예 3	-	저점도 실리콘 수지 1wt% 내지 5wt%	O	O
비교예 4	폴리우레탄	저점도 실리콘 수지 1wt% 내지 5wt%	O	O
비교예 5	NBR 고무	저점도 실리콘 수지 1wt% 내지 5wt%	O	O
비교예 6	폴리우레아 수지	저점도 실리콘 수지 1wt% 내지 5wt%	X	O
비교예 7	폴리우레아 수지	저점도 실리콘 수지 1wt% 내지 5wt%	O	X

실험예 : 제조된 공업용 장갑의 도막형성 성능평가

상기 제조예 1 및 비교예 1 내지 7의 공업용 장갑의 도막형성 성능에 대하여 평가하여, 그 결과를 도시하였다.

도 7 은 본 발명의 일 제조예에 따른 폴리우레아 수지와 실리콘 수지가 코팅된 공업용 장갑을 도시하는 사진이다.

도 7의 (a)는 상기 제조예 1에 따른 공업용 장갑의 외면에 형성된 실리콘 수지 도막을, 도 7의 (b)는 제조예 1의 장갑 내면을 도시하고 있다.

도 7의 (a)를 참조하면, 실리콘 수지를 포함하는 제2 도막이 장갑상에 얇고 균일한 두께로 잘 형성된 것을 알 수 있다. 또한, 도 7의 (b)를 참조하면, 장갑의 내피에는 실리콘 수지가 침투하지 않은 것을 알 수 있다.

이는 상술한 바와 같이, 장갑 상에 형성된 폴리우레아 수지를 포함하는 제1 도막에 의해 실리콘 수지가 장갑의 내피로 침투하는 않되, 제1 도막 상에서 균일한 두께를 갖는 제2 도막을 형성함을 의미한다.

제조예 1의 실리콘 수지가 코팅된 공업용 장갑의 경우, 실리콘 수지를 코팅하기 위해, 이를 탈수하거나 발수처리하는 공정이 생략될 수 있다. 또한 실리콘 수지의 코팅시 물을 전혀 사용하지 않기 때문에, 오염폐수도 전혀 발생되지 않는다.

다음으로, 도 8은 본 발명의 일 비교예에 따른 실리콘 수지가 코팅된 장갑을 나타내는 사진이다.

도 8의 (a)는 비교예 1에 따른 공업용 장갑의 외면을, 도 8의 (b)는 비교예 1에 따른 공업용 장갑의 내면을 도시하고 있고, 도 8의 (c)는 비교예 2에 따른 공업용 장갑의 외면을, 도 8의 (d)는 비교예 2에 따른 공업용 장갑의 내면을 도시하고 있으며, 도 8의 (e)는 비교예 3에 따른 공업용 장갑의 외면을, 도 8의 (f)는 비교예 3에 따른 공업용 장갑의 내면을 도시하고 있다.

실리콘 수지를 포함하는 제2 도막이 형성된 공업용 장갑은 외면에 균일한 두께의 제2 도막이 형성되어야 하고, 장갑의 내면에는 실리콘 수지가 침투하지 않아야 한다. 이에 따라, 균일한 두께의 제2 도막에 의해 공업용 장갑은 내열성 및 내화학성을 가질 수 있고, 장갑의 내면으로 실리콘 수지가 침투하지 않아 장갑의 착용시 쾌적한 착용감을 줄 수 있다. 또한, 공업용 장갑의 제조시, 몰드로부터 장갑을 분리하는 단계에서 실리콘 수지에 의해 분리가 용이해질 수 있다.

도 8의 (a) 및 (b)를 참조하면, 비교예 1에 따른 공업용 장갑은 장갑의 내면으로 실리콘 수지가 침투하지 않으나, 높은 점도를 가지는 실리콘 수지를 직접 코팅하기 때문에, 장갑의 외면에 형성된 실리콘 수지 도막이 균일한 두께를 갖지 못한 것을 알 수 있다. 이 경우, 비교예 1의 공업용 장갑을 착용할 때 쾌적한 착용감을 줄 수 있으나, 작업용 장갑으로 사용하기에는 부적합할 수 있다.

반면에, 도 8의 (c) 내지 (f)를 참조하면, 비교예 2 및 3의 공업용 장갑은 비교예 1의 공업용 장갑에 비해 외면에 형성되는 도막이 비교적 균일한 두께를 갖는 것을 알 수 있다. 다만, 도 8의 (c)에 도시된 바와 같이, 비교예 2의 공업용 장갑은 실리콘 수지를 포함하는 제2 도막의 두께가 두꺼워 작업용 장갑으로 사용하기에는 부적합하다. 또한, 도 8의 (d) 및 (f)에 도시된 바와 같이, 비교예 2 및 3의 공업용 장갑은 실리콘 수지가 낮은 점도를 갖기 때문에, 장갑의 내면으로 실리콘 수지가 침투하게 된다. 이 경우, 사용자가 공업용 장갑을 착용하였을 때 이물감을 주게 되고, 제조과정에서 몰드로부터 분리가 어려운 문제가 있다.

도 9는 본 발명의 다른 비교예에 따른 실리콘 수지가 코팅된 장갑을 나타내는 사진이다. 도 9의 (a)는 비교예 4의 공업용 장갑을, 도 9의 (b)는 비교예 5의 공업용 장갑을 도시하고 있다.

도 9의 (a)를 참조하면, 제1 도막으로 폴리우레탄을 포함하는 비교예 4의 공업용 장갑의 경우, 외면에 형성된 실리콘 수지 도막이 균일한 두께를 갖는 것을 알 수 있다. 다만, 제조예 1의 공업용 장갑과 달리 폴리우레탄은 수용성의 특성을 갖지 못하므로, 실리콘 수지가 폴리우레탄 도막으로부터 분리되는 것을 알 수 있다. 즉, 실리콘 수지 도막의 내구성이 약한 문제가 있다.

도 9의 (b)를 참조하면, 제1 도막으로 NBR과 같은 고무를 포함하는 비교예 5의 공업용 장갑의 경우, 표면의 NBR 고무가 실리콘 수지와 반응할 수 있으므로, 실리콘 수지가 경화되지 않고 도막이 형성되지 못하는 문제가 있다.

도 10은 본 발명의 일 비교예에 따른 탈포 과정을 수행하지 않은 실리콘 수지가 코팅된 장갑을 나타내는 사진이다. 도 10은 비교예 6의 공업용 장갑의 외면을 도시한다.

도 10을 참조하면, 비교예 6의 공업용 장갑은 실리콘 수지 조성물에 포함된 기포가 도막 형성시 빠져나오지 못하고 표면에 노출되는 것을 알 수 있다. 도 10의 B부분에 도시된 바와 같이, 실리콘 수지 조성물의 기포가 공업용 장갑의 표면에 그대로 형성되어 있다. 이렇게 형성된 기포들은 실리콘 수지 도막의 신율과 내구성을 약화시키는 문제가 있다. 따라서, 제조예 1과 같이 기포가 형성되지 않는 실리콘 수지 도막을 형성하기 위해, 실리콘 수지 조성물의 기포를 제거하는 탈포과정이 필요하다.

도 11은 본 발명의 일 비교예에 따른 제1 건조 단계를 수행하지 않고 제조된 장갑을 나타내는 사진이다. 도 11은 비교예 7의 공업용 장갑의 외면을 도시한다.

도 11을 참조하면, 비교예 7의 공업용 장갑은 침지된 과량의 실리콘 수지 조성물을 제1 건조 단계에 따라 충분히 제거하지 못하였기 때문에, 장갑의 외면에 형성된 도막이 불균일한 것을 알 수 있다. 도 11의 C부분에 도시된 바와 같이, 실리콘 수지 조성물이 형성하는 도막은 두께 및 표면이 불균일하게 형성되어 있다. 실리콘 수지 조성물은 폴리우레아 수지 조성물에 비해 비교적 점도가 높기 때문에, 디핑기계에서 과량의 실리콘 수지가 침지될 수 있다. 제조예 1의 공업용 장갑과 같이, 외면에 형성된 실리콘 수지 도막이 얇고 균일한 두께를 갖기 위해 과량의 실리콘 수지 조성물을 일부 제거하는 단계를 포함할 필요가 있다.

제1 건조 단계를 수행하지 않을 경우, 과량으로 침지된 실리콘 수지 조성물에 의해 제2 도막의 불균일하게 형성될 수 있고, 제1 건조 단계를 긴 시간 수행하게 될 경우, 제거된 실리콘 수지 조성물의 양이 너무 많아, 제2 도막의 두께가 너무 얇아지고, 장갑의 손가락 부분에 실리콘 수지가 탈락하여 도막이 형성되지 않을 수도 있다.

즉, 공업용 장갑의 제조하는 과정에서, 실리콘 수지 조성물을 건조시키는 과정은 제1 건조 단계와 제2 건조 단계로 수행됨으로써 장갑 상에 얇은 두께의 실리콘 수지 도막을 형성할 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 공업용 장갑
10: 장갑
20: 제1 도막 21: 코팅층 22: 내막층
30: 제2 도막

Claims

장갑;
상기 장갑 상에 형성되고, 폴리우레아 수지를 포함하는 제1 도막; 및
상기 제1 도막상에 형성되고, 실리콘 수지를 포함하는 제2 도막을 포함하며,
상기 제1 도막은,
상기 폴리우레아 수지의 적어도 일부가 상기 장갑의 내피에 부분적으로 함침되되, 상기 장갑의 내면에는 침투하지 않도록 형성되는 내막층; 및
상기 폴리우레아 수지의 잔부가 상기 장갑의 외면에 형성하는 코팅층을 포함하고,
상기 제1 도막의 상기 폴리우레아 수지는 점도가 100cps 내지 300cps의 범위를 갖고, 상기 제2 도막의 상기 실리콘 수지는 점도가 6,000cps 내지 15,000cps의 범위를 갖는 공업용 장갑.
삭제
제1 항에 있어서,
상기 제2 도막은 상기 제1 도막의 상기 코팅층 상에 형성되며,
상기 제2 도막의 상기 실리콘 수지는 상기 코팅층에 의해 상기 장갑의 내피로 침투되지 않는 공업용 장갑.
제1 항에 있어서,
상기 폴리우레아 수지는,
폴리올 15 내지 17.5 중량부;
분산제 0.5 내지 1.5 중량부;
제1 단량체 4.5 내지 6.5 중량부;
제2 단량체 1 내지 2 중량부를 포함하는 공업용 장갑.
제4 항에 있어서,
상기 분산제는 디메틸올프로피오닉산(Dimethylolpropionic acid, DMPA)이고,
상기 제1 단량체는 메틸렌 다이페닐 다이이소시아네이트(Methylenediphenylisocyante, MDI) 또는 이소포론 다이이소시아네이트(Isoporonediisocyante, IPDI)이며,
상기 제2 단량체는 트리에탄올아민(triethanolamine, TEA) 또는 피페라진(Piperazine)인 공업용 장갑.
폴리우레아 수지 조성물 및 실리콘 수지 조성물을 준비하는 단계;
상기 폴리우레아 수지 조성물에 장갑을 디핑하여 상기 장갑 상에 폴리우레아 수지를 포함하는 제1 도막을 형성하는 단계; 및
상기 제1 도막이 형성된 장갑을 상기 실리콘 수지 조성물에 디핑하여 상기 제1 도막 상에 실리콘 수지를 포함하는 제2 도막을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 제1 도막의 상기 폴리우레아 수지는 점도가 100cps 내지 300cps의 범위를 갖고, 상기 제2 도막의 상기 실리콘 수지는 점도가 6,000cps 내지 15,000cps의 범위를 갖는 공업용 장갑의 제조방법.
삭제
제6 항에 있어서,
상기 제1 도막을 형성하는 단계는,
상기 폴리우레아 수지 조성물을 30 ℃ 내지 50 ℃의 온도로 가열하는 단계;
상기 장갑을 상기 폴리우레아 수지 조성물에 디핑하는 단계; 및
상기 폴리우레아 수지 조성물에 디핑된 장갑을 70 ℃ 내지 120 ℃의 온도에서 60분 내지 120분 동안 건조시키는 단계를 포함하는 공업용 장갑의 제조방법.
제6 항에 있어서,
상기 제2 도막을 형성하는 단계는,
상기 실리콘 수지 조성물에 포함된 기포를 진공에서 제거하는 탈포 단계;
상기 탈포된 실리콘 수지 조성물에 상기 제1 도막이 형성된 상기 장갑을 침지시키는 디핑 단계;
상기 실리콘 수지 조성물에 디핑된 장갑을 제1 방향을 향하도록 배향하여 건조시키고, 상기 실리콘 수지 조성물의 적어도 일부를 제거하는 제1 건조 단계; 및
상기 장갑을 상기 제1 방향과 다른 방향인 제2 방향으로 향하도록 배향하여 건조시키는 제2 건조 단계를 포함하는 공업용 장갑의 제조방법.
제9 항에 있어서,
상기 제1 건조 단계는 10분 내지 30분 동안 수행되는 공업용 장갑의 제조방법.
제9 항에 있어서,
상기 제2 건조 단계는 80 ℃ 내지 120 ℃에서 10분 내지 60분 동안 수행되는 공업용 장갑의 제조방법.