KR102561013B1 - 사출식 코팅장갑 제조장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 장갑의 표면에 실리콘, 폴리우레탄, 니트릴 부타디엔 고무 등의 코팅층을 형성하기 위한 사출식 코팅장갑 제조장치 및 방법에 관한 것으로, 캐비티(110)가 장갑모양을 갖도록 성형된 상/하부 금형(120)(130); 외측으로 장갑이 끼워져서 장갑(210)을 완전히 펼친상태가 되도록 하고 상기 상/하부금형(120)(130)의 내부로 삽입/배출되는 장갑용 몰드(140); 를 포함하여 구성되는 사출식 코팅장갑 제조장치 및, 상기 사출식 코팅장갑 제조장치를 사용하여 상/하부 금형사이로 장갑을 완전히 펼친 모양으로 형성된 판상의 장갑용 몰드에 장갑을 완전히 펼친 상태가 되도록 끼워서 투입하는 장갑 투입 과정; 상기 장갑용 몰드가 투입된 후 상/하부 금형을 닫고 용융상태의 코팅수지를 캐비티내로 주입하여 사출성형하는 사출 성형 과정;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 사출식 코팅장갑 제조방법을 제공하여 우수한 품질의 코팅층을 얻을 수 있도록 하며, 코팅층에 무늬성형이 가능하도록 하고, 부분 커팅 장갑의 경우에도 원하는 무늬의 코팅층을 용이하게 성형할 수 있도록 하며, 생산성이 향상되도록 한 것이다.

Description

사출식 코팅장갑 제조장치 및 방법{Injection type glove surface coating device and method}

본 발명은 표면에 실리콘, 폴리우레탄 등으로 이루어진 코팅층이 형성된 코팅 장갑을 형성하기 위한 코팅장갑 제조장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사출방식으로 장갑의 표면에 코팅층을 형성하되, 코팅층의 품질이 우수하고, 무늬의 성형이 가능하도록 하며, 생산성이 향상되도록 한 사출식 코팅장갑 제조장치 및 방법에 관한 것이다.

코팅장갑은 장갑의 전체 또는 일부에 천연 라텍스 수지 및 실리콘, 폴리우레탄 등 합성수지를 코팅하여 미끄럼을 방지함과 아울러 장갑이 물이나 기름 또는 화학약품 등의 액체에 젖지 않도록 함으로써 작업성을 향상시킨 것으로, 코팅장갑에 요구되는 접지력, 통기성, 신축성, 착용감, 내유성, 내구성 등의 성질에 따라 다양한 종류의 코팅 수지가 사용될 수 있으며, 그 예로 등록특허공보 제10-0429310호(2004.05.03. 공고) 등에 폴리우레탄 코팅장갑이 제안된바 있고, 등록특허공보 제10-1538334호에 실리콘 코팅장갑이 제안된 바 있다.

이러한 종래 코팅장갑들은 주로 디핑방법에 의하여 코팅층을 형성하는데, 구체적으로 도 1에 나타내는 바와 같이 액상의 코팅액이 공급된 디핑조에 편직된 장갑을 디핑한 후, 이를 응고 및 수세시킨 후 건조하여 코팅장갑을 제조하였다.

그러나 상기한 종래 디핑방법을 이용한 코팅장갑은 디핑조에서 장갑을 꺼내는 과정에서 코팅액이 흘러내리면서 주변을 오염시키거나, 코팅액이 흘러내리면서 코팅층의 두께가 장갑을 꺼내는 방향으로 상부는 얇아지고 하부는 두꺼워지는 등 균일하지 못하게 되거나 두께차로 인한 얼룩이 발생되는 문제점이 있었다.

또한 장갑이 잠기는 부분은 모두 코팅액이 묻게 되므로 종래 디핑방법으로 코팅된 장갑은 도 2에 나타내는 바와 같이 잠기는 부분 전체가 코팅되어 하나의 면을 갖는 코팅부(10)를 형성하는데, 도 2는 장갑을 손바닥부분만 디핑시켜 코팅한 것을 예로서 설명한 것이다.

이에 따라, 도 3에 나타내는 바와 같이 코팅되는 부분 중간중간에 미코팅부분을 갖는 즉 코팅부(10)가 무늬를 형성하는 장갑이나, 도 4에 나타내는 바와 같이 손가락 일부가 커팅된 상태로 형성되는 장갑, 예를 들면, 낚시장갑, 골프장갑, 당구장갑, 등과 같은 부분 커팅 장갑에 코팅부(10)를 형성하여야 하는 경우에는, 디핑의 방법으로 코팅층 형성시에는 무늬를 형성할 수 없을 뿐 아니라 커팅부분으로 코팅액이 장갑 내부로 주입되므로 원하는 형태의 장갑을 형성할 수 없는 문제점이 있었다.

이와 같이 코팅부분이 무늬를 형성하거나 부분 커팅 장갑에서 코팅층(미끄럼방지 등)을 형성하기 위해서는 해당 형상에 따라 성형된 시트를 재봉의 방법으로 부착하여야 하므로, 작업시간과 비용이 많이 들고, 코팅층의 두께와 소재등에 제한이 발생되므로 다양한 기능성 장갑의 성형에 문제가 있었다.

아울러, 손등과 손바닥을 다른 기능을 갖는 코팅액으로 코팅할 경우, 예를 들면 손바닥은 미끄럼방지용으로 손등은 방호용으로 코팅할 경우, 디핑시에 각 기능에 따라 해당 부분만을 디핑시키고, 기능의 수에 따라 다수회를 반복하여야 하므로 생산효율이 크게 저하되는 문제점이 있었다.

그리고 디핑방법으로 성형하는 경우 장갑이 코팅액에 잠겨야 하므로, 상기 코팅액은 용액상태를 유지하여야 하고, 이와 같이 용액상태를 유지하도록 유기용매를 사용하여야 하는데, 통상 유기용매로는 디메틸폼아마이드(Dimethylformamide, DMF)를 사용하나, 상기 디메틸폼아마이드(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 규제되어 있는 유해물질이므로, 수세단계에서 모두 제거되어야 함에도 완벽한 제거가 실질적으로 불가능하여 잔류 디메틸폼아마이드(DMF)가 발생하며, 그로 인하여 종래 폴리우레탄 코팅장갑은 사용자에게 유해한 문제점이 있었다.

이러한 디핑방법의 문제점을 해결하기 위한 대책으로 사출방식을 이용하여 코팅층을 형성하는 기술이 공개특허 10-2015-0077958호에 제시되어 있으나, 구체적인 사출장치의 구성과 사출장치 내부의 작용 등에 대한 기술의 기재가 없고, 단지 손 모양의 금형을 통해 코팅층을 형성하는 것으로 제시되어 있으나, 금형안에 편직된 장갑을 삽입시 장갑의 형태를 고정하지 않을 경우 장갑이 바르게 펴지지 않고 겹쳐지고, 이 경우 겹쳐지는 부분에는 코팅수지가 도포되지 않아 장갑의 불량률이 높아지는 문제점이 있었으며, 이에 따라 사출방식을 이용한 코팅장갑의 제조에서는 장갑을 바르게 펴는데 시간이 걸려 작업성이 떨어지는 문제점이 있었다.

상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 사출식으로 코팅 장갑을 생산하는 것이 상업적으로 이용 가능하도록 사출장치의 구성을 구체화하고, 장갑이 항상 바르게 펴진 상태로 금형내부로 투입될 수 있도록 하여 코팅층에 얼룩이 발생되거나 코팅층의 두께가 불균일 및 코팅불량이 발생하는 것을 방지하여 우수한 품질의 코팅층을 얻을 수 있도록 하며, 코팅부에 무늬성형이 가능하도록 하고, 부분 커팅 장갑의 경우에도 원하는 무늬의 코팅층을 용이하게 성형할 수 있도록 하며, 생산성이 향상되도록 한 사출식 코팅장갑 제조장치를 제공하는 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 사출식 코팅장갑 제조장치를 이용하여 장갑을 제조하되 사출과정에서 금형의 캐비티내 공기를 외부로 배출(배풍)하거나 캐비티내로 공기를 주입(송풍)하여 코팅층을 형성하는 합성수지가 용융된 상태에서 배풍압에 의하여 장갑의 표면조직으로 침투되면서 견고하고 우수한 품질의 코팅층을 얻을 수 있도록 하면서 송풍압에 의하여 용융상태의 합성수지가 빠르게 응고되면서 장갑용 몰드와 코팅장갑의 분리가 용이하도록 하여 생산성이 향상되도록 한 사출식 코팅장갑 제조방법을 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 캐비티가 장갑모양을 갖도록 성형된 상/하부 금형; 외측으로 장갑이 끼워져서 장갑을 완전히 펼친 상태가 되도록 하고 이송수단에 의하여 상기 상/하부금형의 내부로 삽입/배출되는 장갑용 몰드를 포함하여 구성되는 사출식 코팅장갑 제조장치에 있다.

상기 장갑용 몰드는 중심에 공간이 형성되고, 상기 장갑용 몰드에는 캐비티와 공간을 연결하는 다수의 통공이 천공되며, 상기 장갑용 몰드의 공간은 공기를 송풍 혹은 배풍하는 공기제어기와 연결되어, 사출 초기에는 음압에 의하여 즉 공기제어기가 캐비티내의 공기를 배풍하여 용융상태의 코팅수지가 장갑의 표면 조직으로 침투되는 것을 도와주고, 용융상태의 코팅수지 주입이 완료된 후에는 캐비티내로 공기를 송풍시켜 코팅수지의 응고를 도울 뿐 아니라 장갑용 몰드와 코팅된 장갑의 분리가 용이하도록 한다.

아울러, 상기 장갑용 몰드의 외주면은 요철을 형성하여 장갑과 장갑용 몰드간 분리를 용이하게 한다.

본 발명의 다른 특징은 캐비티가 장갑모양을 갖도록 성형된 상/하부 금형사이로 장갑을 완전히 펼친 모양으로 형성된 판상의 장갑용 몰드에 장갑을 완전히 펼친 상태가 되도록 끼워서 투입하는 장갑 투입 과정; 상기 장갑용 몰드가 투입된 후 상/하부 금형을 닫고 용융상태의 코팅수지를 캐비티내로 주입하여 사출성형하는 사출 성형 과정; 을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 사출식 코팅장갑 제조방법에 있다.

상기에서 장갑용 몰드는 중심에 공간이 형성되고, 상기 공간은 공기를 송풍 혹은 배풍하는 공기제어기와 연결되며, 상기 장갑용 몰드에는 캐비티와 공간을 연결하는 다수의 통공이 천공되어, 사출 성형 단계의 사출초기 과정에서 캐비티내의 공기는 공기제어기를 통하여 배풍되어 용융된 코팅수지가 장갑의 표면 조직으로 침투되는 것을 도와주고, 용융된 코팅수지의 주입이 완료된 후에는 캐비티내로 차가운 공기를 송풍시켜 코팅수지의 응고를 도울 뿐 아니라 장갑용 몰드와 코팅된 장갑의 분리가 용이하도록 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 금형과 장갑용 몰드의 구성이 구체화되어 사출식으로 코팅 장갑을 생산하는 것이 상업적으로 이용 가능해지는 효과가 있다.

또한 장갑이 장갑용 몰드에 의하여 항상 바르게 펴진상태로 금형내부로 투입되므로 장갑의 겹침 등에 의한 코팅 불량이 발생하지 않을 뿐 아니라 코팅층에 얼룩이 발생되거나 코팅층의 두께가 불균일해지는 것을 방지하여 우수한 품질의 코팅층을 얻을 수 있고, 생산성이 향상되는 효과가 있다.

그리고, 원하는 부분에만 코팅부를 형성할 수 있어서 낚시용, 골프용 등 부분 코팅 장갑에도 코팅부를 재봉을 통하지않고 성형할 수 있어서, 저렴한 비용과 높은 생산성으로 코팅 장갑을 생산할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면 사출과정에서 코팅층을 형성하는 용융상태의 합성수지가 배풍압에 의하여 장갑표면으로 침투되면서 장갑에 견고하게 코팅되고 이로 인하여 코팅층을 얇게 형성하더라도 코팅층이 벗겨지지 않게 되므로 우수한 품질의 코팅층을 얻을 수 있게 되고, 송풍압에 의하여 용융상태의 합성수지가 빠르게 응고되면서 장갑용 몰드와 코팅장갑의 분리가 용이하도록 하여 생산성이 향상되는 효과가 있다.

아울러, 사출방법을 사용하므로 코팅층을 형성하기 위한 합성수지를 용액상태로 유지하지 않아도 되므로 유기용매를 사용할 필요가 없게 되어 제조과정의 안전성이 및 완성된 제품의 안전성이 확보되고 생산성이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 종래 디핑식 장갑 코팅 방법을 나타내는 도면
도 2는 종래 디핑식 장갑 코팅 방법에 의하여 성형된 장갑을 나타내는 도면
도 3 및 도 4는 종래 디핑식 장갑 코팅 방법을 적용할 수 없는 장갑의 예를 나타내는 도면
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 사출식 코팅장갑 제조 장치를 나타내는 도면
도 7은 사출식 코팅장갑 제조 장치의 장갑용 몰드에 코팅전 장갑을 씌운 상태를 나타내는 도면
도 8은 사출식 코팅장갑 제조 장치의 장갑용 몰드를 나타내는 도면
도 9 및 도 10은 장갑용 몰드에 통공을 나타내는 도면
도 11은 장갑용 몰드에 요철을 형성한 예를 나타내는 도면

이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

본 발명에서 장갑은 코팅되기 전의 장갑을 나타내고, 코팅 후 건조가 완료된 최종 장갑은 코팅 장갑이라 한다.

본 발명에 따른 사출식 코팅장갑 제조 장치는, 도 5 및 도 6에 나타내는 바와 같이 캐비티(110)가 장갑모양을 갖도록 성형된 상/하부 금형(120)(130); 외측으로 장갑이 끼워져서 장갑(210)을 완전히 펼친 상태가 되도록 하고 이송수단(미도시)에 의하여 상기 상/하부금형(120)(130)의 내부로 삽입/배출되는 장갑용 몰드(140);를 포함하여 구성된다.

상기한 구성에서 상/하부 금형(120)(130)은 통상의 것으로, 금형내의 사출물 즉, 코팅장갑(220)을 배출하기 위한 이젝터와, 캐비티로 용융상태의 코팅수지(C)를 주입하기 위한 스프루 등을 구비한다.

그리고 상기 캐비티(110)는 도 7에 나타내는 바와 같이 장갑용 몰드(140)에 장갑(210)이 끼워진 상태에서 장갑외주와 소정간격의 틈을 갖도록 형성된다.

상기 장갑용 몰드(140)는 장갑을 눌러서 펼친 모양으로 하나의 판으로 성형할 수도 있고, 도 8에 나타내는 바와 같이 중심에 공간(142)이 형성되고, 상기 장갑용 몰드(140)에는 캐비티(110)와 공간(142)을 연결하는 다수의 통공(144)이 천공되며, 상기 장갑용 몰드(140)의 공간(142)은 공기를 송풍 혹은 배풍하는 공기제어기(미도시)와 연결되어, 사출 초기에는 도 9에 나타내는 바와 같이 음압에 의하여 즉 공기제어기가 캐비티내의 공기를 배풍시켜 용융상태의 코팅수지(C)가 장갑(210)의 표면으로 침투되는 것을 도와주고, 캐비티내로 용융상태의 코팅수지가 모두 주입된 후에는 도 10에 나타내는 바와 같이 공기제어기가 캐비티 내로 공기를 송풍하여 코팅수지(C)의 응고를 도울 뿐 아니라 장갑용 몰드(140)와 장갑(210)의 분리가 용이하도록 한다.

아울러, 상기 장갑용 몰드(140)의 외주면은 장갑과 장갑용 몰드간 분리를 용이하게 하기 위하여 도 11에 나타내는 바와 같이 요철(146)을 형성한다.

상기에서 요철(146)을 구성하는 홈의 형상은 장갑과 직접 닿는 부분인 입구측은 넓게 형성하고 내측은 좁게 형성하며, 홈의 중심에는 통공(144)이 위치되도록 하여, 통공(144)의 흡입력이 홈의 입구 면적만큼 분산되도록 함으로써 코팅초기에 용융상태의 코팅수지가 통공(144)의 면적보다 넓은 범위로 스며들도록 하여 코팅수지가 장갑에 골고루 스며들도록 하고, 응고 및 분리과정에서는 상기 홈을 통해서 공기가 배출되어 응고 및 분리가 용이하도록 한다.

한편, 상기 홈이 너무 크면 흡입력이 작용되는 코팅초기 장갑이 홈쪽으로 흡입되면서 요철과 완전히 밀착되어 울퉁불퉁하게 되고 이 경우 홈부분에는 코팅수지가 홈의 깊이만큼 두껍게 코팅될 수 있으므로, 상기 홈의 입구는 장갑이 빨려들지 않을 정도의 폭과 간격을 유지하여 장갑과 코팅층이 균일하게 부착 경화되도록 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 사출식 코팅장갑 제조장치를 이용한 사출식 코팅 장갑의 제조방법을 하기에서 살펴본다.

본 발명에 따른 사출식 코팅장갑 제조방법은 상기 장갑용 몰드에 장갑을 완전히 펼친 상태가 되도록 끼워서 상/하부 금형내로 투입하는 장갑 투입 단계; 상기 장갑용 몰드가 투입된 후 상/하부 금형을 닫고 용융상태의 코팅수지를 캐비티내로 주입하여 사출성형하되, 사출초기 과정에서 캐비티내의 공기는 공기제어기를 통하여 배풍되어 용융된 코팅수지가 장갑의 표면 조직으로 침투되는 것을 도와주고, 용융된 코팅수지의 주입이 완료된 후에는 캐비티내로 공기를 송풍시켜 코팅수지의 응고를 도울 뿐 아니라 장갑용 몰드와 코팅된 장갑의 분리가 용이하도록 하는 사출 성형 단계;를 포함하여 구성된다.

이를 보다 구체적으로 설명하면, 상/하부 금형(120)(130)을 개방한 상태에서 장갑용 몰드(140)에 장갑(210)을 끼운 상태로 장갑용 몰드(140)를 전진시켜 상/하부 금형(120)(130)내 즉, 캐비티(110)에 위치시킨다.

이후 상/하부 금형(120)(130)을 닫고, 스프루를 통해서 용융상태의 코팅수지(C)를 캐비티(110)로 주입하며, 이 과정에서 장갑용 몰드(140)를 통해서 공기를 배출하여 캐비티내에 진공을 형성하여 배압이 발생하도록 함으로써 스프루로 주입되는 용융상태의 코팅수지(C)가 빠른 속도로 캐비티(110)내로 주입되고 이 과정에서 장갑의 표면 조직 사이로 코팅수지가 침투되어 코팅부가 견고하게 유지되도록 하고, 이와 같이 장갑과 코팅층간 결합이 견고하게 이루어지므로 코팅층의 두께를 최소로 하더라도 코팅층이 장갑과 분리되지 않게 된다.

이때, 코팅수지는 폴리우레탄, 실리콘, 니트릴 부타디엔 고무 등을 사용하고, 상기 상/하부 금형에는 가열 혹은 냉각수단이 구비되어 필요에 따라 금형내부의 온도를 조절할 수 있도록 한다.

이와 같이 코팅이 완료된 후에는 상기 장갑용 몰드(140)는 상/하부금형(120)(130)으로부터 배출되고, 이 과정에서 장갑용 몰드로 주입되는 차가운 공기에 의하여 코팅 장갑이 장갑용 몰드(140)로부터 용이하게 분리된다.

따라서 본 발명에 의하면 인체에 무해하면서 코팅층이 장갑에 강하게 결합되도록 하고 코팅층이 적용되는 장갑의 재질에 제한이 발생하지 않도록 한 코팅장갑을 제공할 수 있게된다.

또한 캐비티의 형상에 따라 원하는 부분에만 코팅이 가능하게 되므로 장갑의 미감이 개선되고, 장갑의 앞/뒤면의 코팅수지 성분을 다르게 하는 성형도 한번에 가능하며, 부분 커팅 장갑의 경우에도 원하는 부위에 원하는 무늬로 코팅층을 성형할 수 있게 되어 재봉없이 기능성을 확보할 수 있도록 함으로써 생산성이 향상되는 효과가 있다.

110 : 캐비티
120 : 상부 금형
130 : 상부 금형
140 : 장갑용 몰드

Claims (7)

1. 캐비티(110)가 장갑모양을 갖도록 성형된 상/하부 금형(120)(130);
   외측으로 장갑이 끼워져서 장갑(210)을 완전히 펼친 상태가 되도록 하고 상기 상/하부금형(120)(130)의 내부로 삽입/배출되는 장갑용 몰드(140);
   를 포함하여 구성되고,
   상기 장갑용 몰드(140)는 중심에 공간(142)이 형성되고, 상기 장갑용 몰드에는 캐비티(110)와 공간(142)을 연결하는 다수의 통공(144)이 천공되며, 상기 장갑용 몰드(140)의 공간(142)은 공기를 송풍 혹은 배풍하는 공기제어기(미도시)와 연결되는 것을 특징으로 하는 사출식 코팅장갑 제조장치.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서, 상기 공기제어기는 사출 초기에는 배풍에 의하여 용융상태의 코팅수지가 장갑의 표면으로 침투되는 것을 도와주고, 캐비티 내로 용융상태의 코팅수지가 모두 주입된 후에는 송풍을 통하여 코팅수지의 응고를 도울 뿐 아니라 장갑용 몰드와 장갑의 분리가 용이하도록 하는 것을 특징으로 하는 사출식 코팅장갑 제조장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 장갑용 몰드의 외주면은 장갑과 장갑용 몰드간 분리를 용이하게 하기 위하여 요철을 형성하는 것을 특징으로 하는 사출식 코팅장갑 제조장치.
5. 제 3항에 있어서, 상기 몰드로 주입되는 코팅수지는 폴리우레탄, 실리콘, 니트릴 부타디엔 고무중에서 택일되는 것을 특징으로 하는 사출식 코팅장갑 제조장치.
6. 캐비티가 장갑모양을 갖도록 성형된 상/하부 금형사이로 장갑을 완전히 펼친 모양으로 형성된 판상의 장갑용 몰드에 장갑을 완전히 펼친 상태가 되도록 끼워서 투입하는 장갑 투입 과정;
   상기 장갑용 몰드가 투입된 후 상/하부 금형을 닫고 용융상태의 코팅수지를 캐비티내로 주입하여 사출성형하는 사출 성형 과정;
   을 포함하여 구성되고,
   상기 장갑용 몰드는 중심에 공간이 형성되고, 상기 공간은 공기를 송풍 혹은 배풍하는 공기제어기와 연결되며, 상기 장갑용 몰드에는 캐비티와 공간을 연결하는 다수의 통공이 천공되어, 사출 성형 단계의 사출초기 과정에서 캐비티내의 공기는 공기제어기를 통하여 배풍되어 용융된 코팅수지가 장갑의 표면 조직으로 침투되는 것을 도와주고, 용융된 코팅수지의 주입이 완료된 후에는 캐비티내로 공기를 송풍시켜 코팅수지의 응고를 도울 뿐 아니라 장갑용 몰드와 코팅된 장갑의 분리가 용이하도록 하는 것을 특징으로 하는 사출식 코팅장갑 제조방법.
7. 삭제

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