KR102368982B1 - 특수 합성 고무로 코팅된 작업용 장갑 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 면사, 폴리에스테르사, 나일론사 및 아라미드사 중에서 선택된 어느 하나 또는 하나 이상의 소재를 선택하여 장갑을 제조하는 장갑 제조단계(S1); 상기 장갑의 적어도 일부분을 응고액에 침전시키는 응고액 침전 단계(S2); 상기 응고액 침전 단계를 거친 장갑에 포함되는 응고액 함수율을 조절하는 응고액 함수율 조절단계(S3); 상기 함수율이 조절된 장갑의 적어도 일부분을 코팅액에 침전시켜 장갑의 외피에 코팅을 형성하는 코팅 단계(S4); 상기 코팅이 형성된 장갑에 포함되어 있는 응고액을 세척하는 세척 단계(S5); 및 상기 세척 단계에서 사용한 세척수를 제거하고, 상기 코팅액을 경화시키는 건조 단계(S6);를 포함하는 작업용 장갑의 제조방법에 관한 것으로 우수한 내유성과 내슬립성을 가지고, 신축성과 접지력이 뛰어나 착용감이 우수하며, 특히 통기성이 뛰어난 것을 특징으로 하는 코팅된 작업용 장갑을 제공할 수 있다.

Description

특수 합성 고무로 코팅된 작업용 장갑 및 이의 제조방법{Work gloves coated with synthetic rubber and manufacturing method thereof}

본 발명은 특수 합성 고무를 기재로 하여 코팅된 작업용 장갑 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 우수한 내유성과 내슬립성을 가지고, 신축성과 접지력이 뛰어나 착용감이 우수하며, 특히 통기성이 뛰어난 것을 특징으로 하는 코팅된 작업용 장갑 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

여기서는, 본 개시에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다.

일반적으로 작업용 면장갑은 면사로 직조되어 각종 산업현장에서 작업자의 손을 보호하기 위해 착용된다. 이러한 작업용 면장갑은 작업자의 손을 보호할 수 는 있으나 방수처리가 전혀 되어 있지 않아 수분이나 오일이 묻은 습한 물건을 잡을 경우 면장갑 내부로 수분이나 오일이 유입되어 면장갑과 손을 적시게 됨으로써, 면장갑의 착용감이 좋지 않고, 특히 오일이 유입될 경우 손을 오염시켜 씻어내기가 어려울 뿐만 아니라 피부염을 유발시키게 될 염려가 있었다.

이러한 불편함 때문에 나온 것이 지금 널리 사용되고 있는 천연고무, 라텍스를 면장갑 위에 도포하고 가황 처리하여 사용되고 고무피막 면장갑이 바로 그것인데, 성능은 뛰어나고 좋으나 다만 석유계 용제에는 약하여 녹아버리기 때문에 용도를 제약받고 있으므로 이를 대신할 제품이 기대되고 있었다.

이러한 기존의 장갑의 수명을 연장시키고, 기름의 침투를 방지하며, 미끄러짐을 방지할 목적으로 나일론 장갑의 표면에 고무를 코팅하여 사용하나, 이러한 장갑 또한 단순히 나일론 장갑을 고무액에 담구고 이를 세척하는 방법으로 코팅되므로, 나일론 장갑과 고무코팅액의 접착이 잘 이루어지지 않을 뿐만 아니라, 코팅부가 두껍고 투박하며, 코팅된 고무액의 표면이 매끈하여 사용자가 물건을 잡는 경우 감각이 둔해지고, 물건이 손에서 미끄러지는 등의 문제점이 있으며, 고무액이 코팅되는 경우에 고무액이 장갑의 내부에까지 침투하게 되어 사용자가 이물감을 느끼게 되는 등 작업상의 불편한 문제점이 있었다.

이러한 상기의 문제점들을 해결하기 위하여 나일론 장갑의 표면에 내유성이 강한 특수합성고무(NBR: nitrile butadiene rubber)를 코팅하여 미끄럼을 방지하고, 기름이 스며드는 것을 방지할 수 있도록 하는 한편 코팅액을 특수합성고무로 하여 얇게 코팅함으로서 착용감이 뛰어 나도록 하고 제품이 수명을 연장시킬 수 있도록 하는 장갑이 대한민국공개특허 제 86801호 (2002. 11. 20)로 "특수합성고무 코팅제가 코팅된 나일론 작업용 장갑과 그 코팅방법"이 공개되었으나 이 또한 장시간 작업시 장갑의 투과증발 성능이 양호하지 못하여 손에 땀이 베이는 등 작업상의 불편한 문제점이 발생하였다.

따라서 이러한 상기의 문제점들을 해결하기 위하여 코팅액이 장갑의 재질에 얇게 코팅되어 뛰어난 착용감과 우수한 투과증발 성능을 부여하기 위하여 고무 및 수지를 발포시키는 방법이 연구되었다.

ⅰ) 기계적인 교반에 의해서 발포시키는 방법은 페놀수지, 우레아 수지, 폴리비닐알콜, 폴리우레탄, 에폭시수지 등에 적용하며, 기계적인 교반에 의해서 발포시킨 기포의 격막을 경화제로 경화시키는 방법이며 고무 라텍스에서 발포 고무(거품 고무·폼러버)(foam rubber)를 만드는 경우에 널리 사용되어 왔다.

예컨대 원료수지를 물에 녹이고 이에 계면활성제를 첨가하여 공기를 불어넣으면서 교반, 기포한 다음 주형, 경화시킨다. 이 때에 중탄산소다를 적당히 첨가하여 기포를 보완하는 일이 많다. 경화제를 첨가하는 시기는 그 작용의 강도에 따라 다르지만 처음에 첨가하는 경우는 경화반응이 일어나지 않도록 온도를 낮추어 충분히 기포시킨 다음 온도를 서서히 높인다. 기포한 다음에 경화제를 첨가하는 경우는 포트라이프에 주의하여 재빨리 형으로 옮기지 않으면 안된다. 이 방법은 연속화한 발포기가 있으며 교반기를 내장한 분사총으로부터 분출하기 직전에 발포하고 경화제를 섞게 되어 있다.

ⅱ) 반응생성가스를 이용하는 방법은 폴리우레탄, 페놀수지, 우레아수지 등에 적용한다. 액상의 원료가 수지화할 때에 방출하는 생성물, 예컨대 탄산가스, 포름알데히드, 수증기 등을 발포제로 하는 방법이며 반응열이나 가열에 의해서 기화하여 발포체가 된다. 이 발포법에서는 기계교반에 의한 기포나 다음에 기술하는 휘발성 발포제를 병용하는 경우가 많다.

ⅲ) 발포제 사용하는 방법은 거의 모든 플라스틱에 적용되며, 가장 많이 사용되는 방법으로 상기의 다른 방법에도 발포제를 병용하는 경우가 많으며, 발포제는 휘발성 발포제와 분해성 발포제로 나누어진다.

이러한 상기의 발포 방법 중 코팅액을 코팅한 장갑의 투과증발 성능을 부여하기 위하여 발포제를 이용한 발포 방법이 연구되었으나 이는 장갑의 소재인 면이나 특히 나일론 소재에 발포제의 고온의 분해 온도가 가해짐으로써 소재가 녹아내리거나 하는 등의 손상을 가져오는 문제점이 발생하여 우수한 투과증발 성능을 갖는 코팅 장갑의 제조는 어려운 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 우수한 내유성과 내슬립성을 가지고, 신축성과 접지력이 뛰어나 착용감이 우수하며, 특히 통기성이 뛰어난 것을 특징으로 하는 코팅된 작업용 장갑 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.

그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명은 면사, 폴리에스테르사, 나일론사 및 아라미드사 중에서 선택된 어느 하나 또는 하나 이상의 소재를 선택하여 장갑을 제조하는 장갑 제조단계(S1); 상기 장갑의 적어도 일부분을 응고액에 침전시키는 응고액 침전 단계(S2); 상기 응고액 침전 단계를 거친 장갑에 포함되는 응고액 함수율을 조절하는 응고액 함수율 조절단계(S3); 상기 함수율이 조절된 장갑의 적어도 일부분을 코팅액에 침전시켜 장갑의 외피에 코팅을 형성하는 코팅 단계(S4); 상기 코팅이 형성된 장갑에 포함되어 있는 응고액을 세척하는 세척 단계(S5); 및 상기 세척 단계에서 사용한 세척수를 제거하고, 상기 코팅액을 경화시키는 건조 단계(S6);를 포함하는 작업용 장갑의 제조방법을 제공한다.

또한 상기 코팅 단계(S4)에서 상기 코팅액은 특수 합성 고무를 기재로 하고, 상기 특수 합성 고무 100 중량부에 대하여 가교제 0.5 내지 1.0 중량부, 가교보조제 0.1 내지 0.4 중량부, 분산제 2.0 내지 3.0 중량부, 유화제 0.5 내지 2.0 중량부, 알칼리성 수용액 5.0 내지 10.0 중량부, 기포제 0.5 내지 2.0 중량부, 증점제 2.0 내지 6.0 중량부, 촉진제 2.0 내지 3.0 중량부를 포함하는 첨가제와 안료 및 수성 용매 2000 내지 3000 중량부를 포함하여 기계 발포된 용액을 사용하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 장갑 제조단계(S1)는 면사와 폴리에스테르사, 나일론사 및 아라미드사 중 1종을 합사하여 장갑을 제조하고, 이때 면사와 나머지 1종의 합사 비율은 2~4:1 인 것을 특징으로 한다.

또한 상기 응고액 침전 단계(S2)에서 상기 응고액은 폴리에틸렌 5 내지 10 wt%, 제1 첨가제 10 내지 15 wt%, 제2 첨가제 10 내지 15 wt% 및 수성 용매 60 내지 75 wt%를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 첨가제는 폴리이소부텐(Polyisobutene), 폴리이소프렌(Polyisoprene), 폴리에틸렌비닐아세테이트(Polyethylene-vinyl acetate), 폴리에틸렌(Polyethylene) 및 폴리프로필렌(Polypropylene), 폴리부타디엔(Polybutadiene) 및 에틸렌 아크릴산(Ethylene acrylic acid)으로 구성되는 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제2 첨가제는 염산, 황산, 인산, 질산, 브롬화수소, 요오드화수소, 아질산, 치아염소산, 플루오르화수소산, 황화수소, 탄산, 탄산나트륨, 글루콘산, 구연산, 말산, 아세트산, 포름산, 프로피온산, 염화나트륨, 염화칼륨, 염화칼슘, 질산칼슘, 염화은, 염화구리, 염화수은, 염화암모늄, 브롬화은, 브롬화암모늄, 요오드화은, 탄산바륨, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 탄산나트륨, 질산은, 황산구리, 황산나트륨, 황산칼슘, 황산암모늄, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화칼슘, 수산화마그네슘, 암모니아, 트리에틸아민, 아미노메틸프로판올, 염화알루미늄 및 황산알루미늄으로 구성되는 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 응고액 함수율 조절단계(S3)는 장갑의 무게를 기준으로 200 내지 250%로 함수율을 조절하는 단계인 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 상기 방법으로 제조된 작업용 장갑을 제공한다.

본 발명은 우수한 내유성과 내슬립성을 가지고, 신축성과 접지력이 뛰어나 착용감이 우수하며, 특히 통기성이 뛰어난 것을 특징으로 하는 코팅된 작업용 장갑 및 이의 제조방법을 제공할 수 있다.

본 명세서에 사용되는 모든 기술용어 및 과학용어는 다른 언급이 없는 한은 기술적으로 통상의 기술을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 또한 본 명세서 및 청구범위의 전반에 걸쳐, 다른 언급이 없는 한 포함(comprise, comprises, comprising)이라는 용어는 언급된 물건, 단계 또는 일군의 물건, 및 단계를 포함하는 것을 의미하고, 임의의 어떤 다른 물건, 단계 또는 일군의 물건 또는 일군의 단계를 배제하는 의미로 사용된 것은 아니다.

이하에 본 발명을 상세하게 설명하기에 앞서, 본 명세서에 사용된 용어는 특정의 실시예를 기술하기 위한 것일 뿐 첨부하는 특허청구의 범위에 의해서만 한정되는 본 발명의 범위를 한정하려는 것은 아님을 이해하여야 한다.

한편, 본 발명의 여러 가지 실시예들은 명확한 반대의 지적이 없는 한 그 외의 어떤 다른 실시예들과 결합될 수 있다. 특히 바람직하거나 유리하다고 지시하는 어떤 특징도 바람직하거나 유리하다고 지시한 그 외의 어떤 특징 및 특징들과 결합될 수 있다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예 및 이에 따른 효과를 설명하기로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 작업용 장갑은 면사, 폴리에스테르사, 나일론사 및 아라미드사 중에서 선택된 어느 하나 또는 하나 이상의 소재를 선택하여 장갑을 제조하는 장갑 제조단계(S1); 상기 장갑의 적어도 일부분을 응고액에 침전시키는 응고액 침전 단계(S2); 상기 응고액 침전 단계를 거친 장갑에 포함되는 응고액 함수율을 조절하는 응고액 함수율 조절단계(S3); 함수율이 조절된 장갑의 적어도 일부분을 코팅액에 침전시켜 장갑의 외피에 코팅을 형성하는 코팅 단계(S4); 코팅이 형성된 장갑에 포함되어 있는 응고액을 세척하는 세척 단계(S5); 및 상기 세척 단계에서 사용한 세척수를 제거하고, 상기 코팅액을 경화시키는 건조 단계(S6);를 포함하여 제조된다.

상기 장갑 제조단계(S1)는 면사, 폴리에스테르사, 나일론사 및 아라미드사 중에서 선택된 어느 하나 또는 하나 이상의 소재를 선택하여 장갑을 제조하는 단계로서, 바람직하게는 면사, 폴리에스테르사, 나일론사 및 아라미드사 중에서 선택된 2종의 소재를 합사하여 장갑을 제조하는 것이 좋다. 더욱 바람직하게는 면사와 폴리에스테르사, 나일론사 및 아라미드사 중 1종을 합사하여 장갑을 제조하는 것이 좋고, 이때 면사와 나머지 1종의 합사 비율은 2~4:1 인 것이 통기성 및 후술할 코팅 조성물의 부착성 측면에서 좋다.

상기 면사는 50 내지 150 데니어, 상기 폴리에스테르사는 30 내지 70 데니어, 상기 나일론사는 70 내지 100 데니어, 상기 아라미드사는 40 내지 80 데니어의 굵기를 갖는 것을 사용하며, 모노필라멘트사 또는 멀티필라멘트사를 사용할 수 있으나 멀티필라멘트사를 사용하는 것이 좋다.

상기 응고액 침전 단계(S2)는 상기 제조된 장갑의 적어도 일부분을 응고액에 침전시키는 단계로서, 상기 응고액은 코팅액이 장갑의 내피로 침투하는 것을 방지함과 동시에 코팅액과 장갑의 부착력을 증가시키는 용액이며 폴리에틸렌, 제1 첨가제, 제2 첨가제 및 수성 용매를 포함한다.

상기 폴리에틸렌은 저밀도 폴리에틸렌(Low Density Polyethylene; LDPE), 선형 저밀도 폴리에틸렌(Linear Low-Density Polyethylene; LLDPE), 초저밀도 폴리에틸렌(Very-Low-Density Polyethylene; VLDPE), 극저밀도 폴리에틸렌(Ultra Low Density Polyethylene; ULDPE), 중밀도 폴리에틸렌(Medium Density Polyethylene; MDPE), 고밀도 폴리에틸렌(High Density Polyethylene; HDPE) 및 초고분자량 폴리에틸렌(Ultra High Molecular Weight Polyethylene; UHMWPE)으로 구성되는 군에서 선택되는 1종 이상을 포함한다. 바람직하게는 선형 저밀도 폴리에틸렌 또는 초저밀도 폴리에틸렌을 포함하는 것이 좋다.

상기 제1 첨가제는 폴리이소부텐(Polyisobutene), 폴리이소프렌(Polyisoprene), 폴리에틸렌비닐아세테이트(Polyethylene-vinyl acetate), 폴리에틸렌(Polyethylene) 및 폴리프로필렌(Polypropylene), 폴리부타디엔(Polybutadiene) 및 에틸렌 아크릴산(Ethylene acrylic acid)으로 구성되는 군에서 선택되는 1종 이상을 포함한다.

상기 제2 첨가제는 염산, 황산, 인산, 질산, 브롬화수소, 요오드화수소, 아질산, 치아염소산, 플루오르화수소산, 황화수소, 탄산, 탄산나트륨, 글루콘산, 구연산, 말산, 아세트산, 포름산, 프로피온산, 염화나트륨, 염화칼륨, 염화칼슘, 질산칼슘, 염화은, 염화구리, 염화수은, 염화암모늄, 브롬화은, 브롬화암모늄, 요오드화은, 탄산바륨, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 탄산나트륨, 질산은, 황산구리, 황산나트륨, 황산칼슘, 황산암모늄, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화칼슘, 수산화마그네슘, 암모니아, 트리에틸아민, 아미노메틸프로판올, 염화알루미늄 및 황산알루미늄으로 구성되는 군에서 선택되는 1종 이상을 포함한다.

상기 응고액은 상기 폴리에틸렌 5 내지 10 wt%, 상기 제1 첨가제 10 내지 15 wt%, 상기 제2 첨가제 10 내지 15 wt%, 상기 수성 용매 60 내지 75 wt% 포함한다.

상기 응고액 함수율 조절단계(S3)는 상기 응고액 침전 단계를 거친 장갑에 포함되는 응고액 함수율을 조절하는 단계로서, 장갑의 손가락 끝 부분으로 응고액을 자유 낙하시키는 방식, 열을 가하는 방식 및 열풍을 이용하는 방식 중 하나를 적용하거나 이들을 결합하여 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 합사로 제조된 장갑의 응고액 함수율은 장갑의 무게를 기준으로 할 때 200 내지 250%가 되는 것이 바람직하다. 응고액의 함수율이 200% 미만일 때에는 이후의 진행하는 코팅공정에서 코팅액이 장갑의 내부로 침투하는 현상과 수지의 응고속도가 느리고, 응고액의 함수율이 250% 초과일 때에는 장갑과 코팅이 분리되고 수지가 응고되면서 코팅면 끝부분에 수분이 흘러내리는 불량이 발생된다는 단점이 있다. 상기 장갑 제조단계(S1)에 따라 제조된 장갑을 이용하는 경우 종래의 응고액 함수율보다 함수율을 높일 수 있어 함수율 조절단계에 소모되는 비용 및 시간을 절감할 수 있다.

상기 코팅 단계(S4)는 함수율이 조절된 장갑의 적어도 일부분을 코팅액에 침전시켜 장갑의 외피에 코팅을 형성하는 단계로서, 상기 코팅액은 특수 합성 고무를 기재로 하고, 가교제, 가교보조제, 분산제, 유화제, 알칼리성 수용액, 기포제, 증점제, 촉진제 등의 첨가제와 안료 및 수성 용매를 포함하여 기계 발포된 용액을 사용한다.

상기 특수 합성 고무는 니트릴 부타디엔, 이소프렌, 클로로프렌, 니트릴, 비닐, 에틸렌-프로필렌, 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌, 스티렌-부타디엔-스티렌을 단독 또는 블랜딩하여 사용한다.

상기 가교제는 황 가교제, 유기과산화물 가교제 및 레진 가교제로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하고, 상기 유기과산화물 가교제는 사이클로헥사논퍼옥사이드, t-부틸퍼옥시이소프로필카르보네이트, t-부틸퍼옥시라우릴레이트, t-부틸퍼옥시아세테이트, 디-t-부틸디퍼옥시프탈레이트, t-디브틸퍼옥시말레인산, t-부틸큐밀퍼옥사이드, t-부틸하이드로퍼옥사이드, t-부틸퍼옥시벤조에이트, 디벤조일퍼옥사이드, 디큐밀퍼옥사이드, 1,3-비스(t-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠, 메틸에틸케톤퍼옥사이드, 디-(2,4-디클로로벤조일)퍼옥사이드, 1,1-디(t-부틸퍼옥시)-3,3,5-트리메틸사이클로헥산, 2,5-디메틸-2,5-디(벤조일퍼옥시)헥산, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산, 디-t-부틸퍼옥사이드, 2,5-디메틸-2,5-(t-부틸퍼옥시)-3-헥신, n-부틸-4,4-비스(t-부틸퍼옥시)발러레이트 및 α,α'-비스(t-부틸퍼옥시)디이소프로필벤젠으로 구성되는 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하며, 상기 레진 가교제는 메틸올(methylol)기를 25 내지 30% 함유한 변성 페놀 수지를 포함한다.

상기 가교제는 상기 특수 합성 고무 100 중량부에 대하여 0.5 내지 1.0 중량부 포함된다.

상기 가교보조제는 알데히드·암모니아류, 알데히드·아민류, 구아니딘류, 티오우레아류, 티아졸류, 술펜아미드류, 티우람류 및 디티오카르바민산염류의 가황촉진제로 구성되는 군에서 선택되는 1종 이상을 포함한다.

상기 가교보조제는 상기 특수 합성 고무 100 중량부에 대하여 0.1 내지 0.4 중량부 포함된다.

상기 분산제는 소듐라우릴설페이트, 소듐이소프로필나프탈렌설포네이트, 소듐비스(트리데실)설포석시네이트, 디소듐라우릴에테르설포석시네이트, N-옥타데실디소듐설포석시네이트, 암모늄스테아레이트, 옥틸페녹시폴리(에틸렌옥시)에탄올, 트리메틸노닐옥시폴리(에틸렌옥시)에탄올, 노닐페녹시폴리(에틸렌옥시)에탄올, 글리세릴트리올레이트, 에틸렌글리콜에틸렌모노스테아레이트, 솔비탄트리올레이트, 솔비탄트리스테아레이트, 부틸산, 카프로산, 카프릴산, 카프르산, 라우르산, 미리스트산, 팔미트산, 팔미톨레산, 스테아르산, 올레산, 리놀레산 및 리놀렌산으로 구성되는 군에서 선택되는 1종 이상을 포함한다.

상기 분산제는 상기 특수 합성 고무 100 중량부에 대하여 2.0 내지 3.0 중량부 포함된다.

상기 유화제는 수산화칼륨, 암모니아수, 디메틸 에탄올 아민, 디에탄올 아민, 트리에탄올 아민, 트리부틸 아민, 디에틸 에탄올 아민, 펜타클로로 석탄산나트륨, 폴리인산염, 에틸렌디아민테트라아세트산, 티오우레아, 아교 및 젤라틴으로 구성되는 군에서 선택되는 1종 이상을 포함한다.

상기 유화제는 상기 특수 합성 고무 100 중량부에 대하여 0.5 내지 2.0 중량부 포함된다.

상기 알칼리성 수용액은 20 내지 30% 농도의 수산화칼륨 수용액, 수산화나트륨 수용액 및 탄산나트륨 수용액으로 구성되는 군에서 선택되는 1종 이상을 포함한다.

상기 알칼리성 수용액은 상기 특수 합성 고무 100 중량부에 대하여 5.0 내지 10.0 중량부 포함된다.

상기 기포제는 식물계 기포제, 동물성계 기포제, 레시틴계 유화 기포제, 식품용 유화 기포제, 광물성계 기포제, 고분자 기포제, 식물 사포닌계 기포제, 합성 사포닌계 기포제, 사포닌 복합 기포제 및 탄산수소나트륨으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함한다.

상기 기포제는 상기 특수 합성 고무 100 중량부에 대하여 0.5 내지 2.0 중량부 포함된다.

상기 증점제는 메틸셀룰로오스, 하이드록시 에틸셀룰로오스, 카르복시메틸 셀룰로오스, 에틸 하이드록시틸 셀룰로오즈, 하이드록시에틸 메틸셀룰로오스, 알긴산나트륨, 알긴산프로필렌글리콜에스테르, 카르복시메틸셀룰로오스나트륨, 아크릴에멀젼, 폴리비닐알콜, 폴리비닐아세테이트, 초산비닐수지, 아크릴수지, 규산나트륨, 규산칼륨, 규산리튬 및 벤토나이트로 구성되는 군에서 선택되는 1종 이상을 포함한다.

상기 증점제는 상기 특수 합성 고무 100 중량부에 대하여 2.0 내지 6.0 중량부 포함된다.

상기 촉진제는 디페닐구아니딘, 산화아연, 산화마그네슘, 산화티탄, 탄산칼슘, 스테아린산 바륨, 에틸렌 티오우레아, N-사이클로헥실-2-벤조티아질 설펜아미드 및 스테아린산으로 구성되는 군에서 선택되는 1종 이상을 포함한다.

상기 촉진제는 상기 특수 합성 고무 100 중량부에 대하여 2.0 내지 3.0 중량부 포함된다.

상기 안료는 적정량 포함되며, 원하는 색상의 코팅액이 만들어 질 때까지 안료를 포함한다.

상기 수성 용매는 상기 특수 합성 고무 100 중량부에 대하여 2000 내지 3000 중량부 포함된다.

상기 코팅 단계(S4)는 코팅액 준비단계(S41), 코팅액 침전단계(S42) 및 코팅액 응고단계(S43)를 포함한다.

상기 코팅액 준비단계(S41)는 특수 합성 고무에 첨가제를 첨가하여 발포시켜 제조하는 단계이다. 더욱 구체적으로 발포기에 특수 합성 고무(전체 사용량의 50%) 및 알칼리성 수용액을 투입하고 30분 내지 60분 혼합하여 pH를 8 내지 9로 조절하여 제1 용액을 제조하는 단계(S411); 특수 합성 고무(전체 사용량의 25%)에 50 내지 60℃의 물(전체 사용량의 60%)과 유화제를 혼합하여 제2 용액을 제조하는 단계(S412); 특수 합성 고무(전체 사용량의 25%)에 가교제, 가교보조제, 분산제, 촉진제 및 물(전체 사용량의 40%)을 혼합하여 볼밀에 투입하고 상기 단계(S412)에서 제조한 제2 용액을 투입하여 2 내지 3일 정도 미분쇄하여 졸 상태의 용액을 제조하는 단계(S413); 상기 단계(S411)에서 제조한 제1 용액과 상기 단계(S413)에서 제조된 졸 상태의 용액을 발포기에 투입하고, 여기에 기포제, 안료 및 증점제를 첨가하여 혼합한 후 1,000 내지 2,000 rpm 으로 용액의 부피가 처음 부피의 2 내지 3 배가 될 때까지 기계 교반 발포시키는 단계(S414);를 포함하여 코팅액을 제조한다.

코팅액 침전단계(S42)에서는 적정 수준의 응고액 함수량을 갖는 장갑을 준비된 코팅액에 담근 후 천천히 빼낸다. 코팅하고자 하는 부분에 따라 침전시의 방향을 결정하면 되며, 예를 들어, 장갑의 손가락을 코팅하고자 한다면 손가락의 끝에서 손바닥의 방향으로 서서히 담근 후에 원하는 깊이에서 다시 끌어올리면 될 것이다.

코팅액 응고단계(S43)에서는 코팅된 장갑의 외면에 남은 코팅액을 1차로 제거시킨 후 장갑의 최하에 위치하는 손가락 말단 부분의 코팅액이 자연응고되도록 한다. 실온 상태에서 그대로 두면서 자연응고를 기다릴 수도있지만, 장갑을 상하로 왕복 운동을 시키면서 강제응고를 추진하는 방식도 가능하다. 코팅액 응고단계(S43)는 최소 5분에서 최대 15분 정도 소요하면 된다. 코팅액이 응고하면서 장갑의 외피에 얇은 박막을 형성하기 때문에 이를 코팅이라고도 한다.

코팅액을 응고시킬 때, 코팅된 장갑의 손끝이 지면 방향으로 향하도록 하여 손바닥 면 코팅액이 지면으로 흘러내리도록 한다. 이러한 상태에서 일정시간이 지나도 코팅액이 흘러내리지 않으면 비로소 장갑에 코팅면이 고르게 분포되고 코팅 면이 응고될 때까지 장갑의 상하운동을 반복한다. 단순하게 장갑의 손가락 말단 부분의 코팅액이 응고되도록 하면 손끝 부분에 코팅액이 뭉친 현상이 발생하며 이는 외관상 품질의 불량으로 평가되기 때문에 장갑을 상하 운동하여야 한다.

상기 세척 단계(S5)는 코팅이 형성된 장갑에 포함되어 있는 응고액을 세척하는 단계로서, 코팅이 완료되며 표면에 코팅이 형성된 장갑을, 세척수의 농도를 서로 다르게 한 복수의 세척 조 (washing tank)를 순차적으로 거치도록 함으로써 장갑의 내피에 존재하는 응고액을 세척한다. 코팅이 완료된 장갑이 최초로 담기는 세척 조에 포함된 세척수의 농도가 가장 높고 이어지는 세척 조에 포함된 세척수의 농도를 서서히 감소시키는 방식이 바람직하다. 특히 각각의 세척 조에 에어버블(air bubble)이나 스프레이 노즐(spray nozzle)을 설치함으로써 세척 효율을 증대시킬 수 있다. 에어버블은 세척 조에 세척수가 채워져 있는 경우에 사용하며, 스프레이 노즐은 세척 조에 세척수가 채워있지 않는 경우에 사용하는 것이 효과적일 것이다.

세척시간은 세척수의 농도 및 세척수의 온도에 따라 결정된다. 세척수의 온도가 35℃ 이하일 때에는 세척시간이 30분 이상 걸리고, 세척수의 온도가 60℃ 이상일 때에는 세척시간은 단축되지만 세척 중 코팅 면이 갈라지는 현상과 과도한 에너지가 소요된다는 단점이 있으므로, 세척시간을 30분 정도로 맞추기 위해서는 세척수의 온도는 35℃~45℃가 적당하다는 것이 실험 결과를 확인하고 내린 결론이다. 상기의 설명에서는 세척시간을 30분으로 한정하였지만, 세척시간은 늘어나면 늘어날수록 세척효과는 더 좋아질 것이다.

상기 건조 단계(S6)는 상기 세척 단계에서 상기 응고액을 제거할 때 사용한 세척수를 제거하고, 상기 코팅 조성물을 경화시키는 단계로서, 응고액을 제거하기 위해 사용한 세척수를 제거하며, 열을 가하는 방식 및 열풍을 가하는 방식 중 하나의 방식을 이용하거나, 두 방식을 혼합하여 코팅 장갑에 포함된 세척액을 제거하도록 한다.

건조조건 즉 온도 및 건조시간은 장갑을 구성하는 원사의 종류에 따라 변경하는 것이 적절하며, 본 발명에 따라 제조되는 장갑의 경우 건조실의 온도는 80℃~100℃가 적당하며, 열이나 공급하는 열풍의 온도를 90℃ 정도로 하면서 60 내지 70분 정도 건조하는 것이 바람직하다.

본 발명은 상기 방법에 의해 제조된 작업용 장갑을 제공할 수 있으며, 제조된 작업용 장갑은 우수한 내유성과 내슬립성을 가지고, 신축성과 접지력이 뛰어나 착용감이 우수하며, 특히 통기성이 뛰어난 것을 특징으로 한다.

실시예

(1) 실시예 - 코팅 장갑의 제조

면사와 폴리에스테르사를 3:1 비율로 합사하여 제조된 장갑을 준비하였다. 장갑의 내피를 손 형태의 금형에 끼운 후 제조된 응고액에 침전시켰다. 응고액은 LLDPE 8 wt%, PIB 5 wt%, PVA 10 wt%, Ammonium Chloride 3 wt%, Magnesium Hydroxide 6 wt%, Triethylamine 6 wt%, 물 62wt% 혼합하여 제조하였다. 응고액에서 금형을 꺼낸 후 열풍을 가해 함수율을 250%로 조절하였다.

발포기에 NBR 50 중량부 및 25% 수산화나트륨 수용액 8중량부를 투입하고 50분 혼합하여 pH를 8로 조절하여 제1 용액을 제조하였다. 별도의 NBR 25 중량부에 60℃의 물 1500 중량부와 디메틸 에탄올 아민 1 중량부를 혼합하여 제2 용액을 제조하였다. 또한 별도의 NBR 25 중량부에 황 가교제 0.8 중량부, 디티오카르바민산염류의 가황촉진제 0.3 중량부, 스테아르산 2.5 중량부, 디페닐구아니딘 2.5 중량부 및 물 1000 중량부를 혼합하여 볼밀에 투입하고 상기 제조한 제2 용액을 투입하여 2 내지 3일 정도 미분쇄하여 졸 상태의 용액을 제조하였다. 상기 제조한 제1 용액과 상기 제조된 졸 상태의 용액을 발포기에 투입하고, 여기에 사포닌 1 중량부, 안료 5중량부 및 벤토나이트 4중량부를 첨가하여 혼합한 후 1,000 rpm 으로 용액의 부피가 처음 부피의 2 배가 될 때까지 기계 교반 발포시켜 코팅액을 제조하였다.

상기 금형에 끼워져 함수율 조절된 장갑을 상기 준비된 코팅액에 담근 후 천천히 빼내고 금형 전체를 장갑의 손끝이 지면 방향으로 향하도록 하여 상하로 왕복 운동시키면서 코팅액을 약 10분 동안 응고시켰다. 이후 40℃의 세척수에 농도를 서서히 감소시키면서 30분 동안 세척하였으며 약 80℃ 온도의 건조실에서 90℃ 열풍을 가하여 70 분 동안 건조함으로써 코팅된 작업용 장갑을 제조하였다.

(2) 비교예 1 - 습식 폴리우레탄 장갑의 제조

상기 실시예에 따라 제조된 장갑 내피를 금형에 장착한 다음, 별도의 용기에 폴리우레탄 수지 100 중량부에 대하여 DMF 140 중량부, 습식가공조제 3 중량부, 습식용 백색안료 1 중량부를 균일하게 교반한 다음, 탈포과정을 거처 폴리우레탄수지 배합물에 함유되어있는 기포를 제거한 후 상기 장갑을 2초간 함침시켰다. 상기 장갑을 5 % DMF 수용액에 넣어 5분간응고시키고, 수세한 후, 100 ℃의 열풍이 있는 건조로에서 45분간 건조시킨 다음 장갑을 금형에서 탈형하여 습식 폴리우레탄 장갑을 제조하였다.

(3) 비교예 2 - PVC가 도포된 장갑의 제조

상기 실시예에 따라 제조된 장갑 내피를 금형에 장착한 다음, PVC 100 중량부와 가소제 디오피(DOP) 100 중량부를 균일하게 혼합한 혼합물에 2초간 함침시켰다. 함침 후 온도가 160 ℃ 정도 되는 열풍이 있는 건조로에서 35분간 건조시킨 다음 장갑을 금형에서 탈형하여 PVC가 도포된 장갑을 제조하였다.

실험예

(통기성 평가) 로타리 진공 펌프를 이용하여 - 1 Torr로 감압시켜 장갑의 시편에 1분 동안 통과하는 기체의 양으로 나타내었다. 1분에 0.001 ℓ이상이 통과하면 ◎, 1분에 0.0005 ℓ 통과하면 ○, 0.0005 ℓ이상 통과하면 ×로 표시하였다.

(액체 비통과성) 코팅된 장갑에 물을 가득 채우고 6 atm으로 가하여 물이 새어나옴이 없으면 ◎, 새어나오면 ×로 표시하였다.

(기타 물성) 상기 실시예와 비교예를 통해 각각 제조한 코팅 장갑에 대하여, 기계적 물성을 측정하였다. 인장강도 및 신율은 KS M 6518 규격에 준하여 측정하였으며, 내유성 측정을 위하여 점도등급 SAE #30의 모터오일을 사용하였으며 침지 전과 176℃, 168 시간 침지한 후 측정한 인장강도의 변화를 비교하였다. 슬립저항은 ASTM D 1894 규격에 준하여 측정하였다.

	실시예	비교예 1	비교예 2
통기성	◎	○	×
액체 비통과성	◎	×	◎
인장강도(kgf/cm2)	156	112	123
신율(%)	200	150	50
인장 변화율(%)	16	55	43
마찰계수(μ)	2.2	1.7	1.5

전술한 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (5)

1. 면사, 폴리에스테르사, 나일론사 및 아라미드사 중에서 선택된 어느 하나 또는 하나 이상의 소재를 선택하여 장갑을 제조하는 장갑 제조단계(S1);
   상기 장갑의 적어도 일부분을 응고액에 침전시키는 응고액 침전 단계(S2);
   상기 응고액 침전 단계를 거친 장갑에 포함되는 응고액 함수율을 조절하는 응고액 함수율 조절단계(S3);
   상기 함수율이 조절된 장갑의 적어도 일부분을 코팅액에 침전시켜 장갑의 외피에 코팅을 형성하는 코팅 단계(S4);
   상기 코팅이 형성된 장갑에 포함되어 있는 응고액을 세척하는 세척 단계(S5); 및
   상기 세척 단계에서 사용한 세척수를 제거하고, 상기 코팅액을 경화시키는 건조 단계(S6);를 포함하며,
   상기 응고액 침전 단계(S2)에서 상기 응고액은 폴리에틸렌 5 내지 10 wt%, 제1 첨가제 10 내지 15 wt%, 제2 첨가제 10 내지 15 wt% 및 수성 용매 60 내지 75 wt%를 포함하며,
   상기 제1 첨가제는 폴리이소부텐(Polyisobutene), 폴리이소프렌(Polyisoprene), 폴리에틸렌비닐아세테이트(Polyethylene-vinyl acetate), 폴리에틸렌(Polyethylene) 및 폴리프로필렌(Polypropylene), 폴리부타디엔(Polybutadiene) 및 에틸렌 아크릴산(Ethylene acrylic acid)으로 구성되는 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하고,
   상기 제2 첨가제는 염산, 황산, 인산, 질산, 브롬화수소, 요오드화수소, 아질산, 치아염소산, 플루오르화수소산, 황화수소, 탄산, 탄산나트륨, 글루콘산, 구연산, 말산, 아세트산, 포름산, 프로피온산, 염화나트륨, 염화칼륨, 염화칼슘, 질산칼슘, 염화은, 염화구리, 염화수은, 염화암모늄, 브롬화은, 브롬화암모늄, 요오드화은, 탄산바륨, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 탄산나트륨, 질산은, 황산구리, 황산나트륨, 황산칼슘, 황산암모늄, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화칼슘, 수산화마그네슘, 암모니아, 트리에틸아민, 아미노메틸프로판올, 염화알루미늄 및 황산알루미늄으로 구성되는 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하며,
   상기 코팅 단계(S4)에서 상기 코팅액은 특수 합성 고무를 기재로 하고, 상기 특수 합성 고무 100 중량부에 대하여 가교제 0.5 내지 1.0 중량부, 가교보조제 0.1 내지 0.4 중량부, 분산제 2.0 내지 3.0 중량부, 유화제 0.5 내지 2.0 중량부, 알칼리성 수용액 5.0 내지 10.0 중량부, 기포제 0.5 내지 2.0 중량부, 증점제 2.0 내지 6.0 중량부, 촉진제 2.0 내지 3.0 중량부를 포함하는 첨가제와 안료 및 수성 용매 2000 내지 3000 중량부를 포함하여 기계 발포된 용액을 사용하는 것을 특징으로 하는 작업용 장갑의 제조방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 장갑 제조단계(S1)는 면사와 폴리에스테르사, 나일론사 및 아라미드사 중 1종을 합사하여 장갑을 제조하고, 이때 면사와 나머지 1종의 합사 비율은 2~4:1 인 것을 특징으로 하는 작업용 장갑의 제조방법.
   
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 응고액 함수율 조절단계(S3)는 장갑의 무게를 기준으로 200 내지 250%로 함수율을 조절하는 단계인 것을 특징으로 하는 작업용 장갑의 제조방법.
   
5. 제1항, 제2항 또는 제4항 중 어느 한 항에 따른 방법으로 제조된 작업용 장갑.