KR102661259B1 - 생분해성 니트릴 장갑의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 생분해성 니트릴 장갑의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 금형을 장갑원액에 침지하는 원액침지단계, 상기 원액침지단계를 통해 금형의 표면에 코팅된 장갑원액을 응고하는 응고단계, 상기 응고단계를 통해 제조된 탄성체의 표면에 윤활제를 코팅하는 윤활제코팅단계 및 상기 윤활제코팅단계를 통해 윤활제가 코팅된 탄성체의 표면이 내면이 되도록 금형으로부터 탄성체를 뒤집어서 분리하는 탄성체분리단계로 이루어지거나,
금형을 장갑원액에 침지하는 원액침지단계, 상기 원액침지단계를 통해 표면에 장갑원액이 코팅된 금형을 발포제 혼합물에 침지하여 발포시키는 발포단계, 상기 발포단계를 통해 엠보가 형성된 장갑원액을 응고시키는 응고단계 및 상기 응고단계를 통해 응고된 탄성체의 표면이 내면이 되도록 금형으로부터 탄성체를 뒤집어서 분리하는 탄성체분리단계로 이루어진다.
상기의 과정을 통해 제조되는 생분해성 니트릴 장갑은 우수한 생분해성과 항균성을 나타낼 뿐만 아니라, 내면에 윤활제 성분이 코팅되거나 엠보가 형성되어 내면접착특성이 개선되기 때문에 착탈시 편의성이 개선된다.
금형을 장갑원액에 침지하는 원액침지단계, 상기 원액침지단계를 통해 표면에 장갑원액이 코팅된 금형을 발포제 혼합물에 침지하여 발포시키는 발포단계, 상기 발포단계를 통해 엠보가 형성된 장갑원액을 응고시키는 응고단계 및 상기 응고단계를 통해 응고된 탄성체의 표면이 내면이 되도록 금형으로부터 탄성체를 뒤집어서 분리하는 탄성체분리단계로 이루어진다.
상기의 과정을 통해 제조되는 생분해성 니트릴 장갑은 우수한 생분해성과 항균성을 나타낼 뿐만 아니라, 내면에 윤활제 성분이 코팅되거나 엠보가 형성되어 내면접착특성이 개선되기 때문에 착탈시 편의성이 개선된다.
Description
본 발명은 생분해성 니트릴 장갑의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 우수한 생분해성과 항균성을 나타낼 뿐만 아니라, 내면에 윤활제 성분이 코팅되거나 엠보가 형성되어 내면접착특성이 개선되기 때문에 착탈시 편의성이 개선되는 생분해성 니트릴 장갑의 제조방법에 관한 것이다.
니트릴 장갑은 기존의 천연고무 장갑 대비 알러지를 유발하는 단백질이 없고, 염화비닐 수지를 원료로 하는 장갑 대비 환경문제를 유발하지 않기 때문에 최근 전세계 적으로 사용량이 증가하고 있다.
니트릴 장갑의 주요원료는 아크릴로니트릴과 부타디엔이며, 이 2가지 원재료를 공중합시켜 액상의 원료를 제조하고, 상기 원료에 장갑제조용 금형을 함침하여 금형의 표면에 원료를 도포한 후에 응고시키고, 응고된 원료를 금형으로부터 분리하는 과정을 통해 제조된다.
상기와 같은 과정을 통해 제조되는 니트릴 장갑은 기계적 물성이 우수할 뿐만 아니라 내화학성, 내유성 및 내마모성이 뛰어나며 알러지를 유발하지 않는다는 장점을 나타낸다.
그러나, 종래에 니트릴 장갑은 염화비닐 수지에 비해서는 환경문제를 유발하는 비중이 낮다고는 하나, 천연고무 대비 생분해성이 낮아 여전히 환경오염을 유발하는 문제점이 있었다.
또한, 니트릴 장갑 내 존재하는 디엔계 결합으로 인해 제조되는 니트릴 장갑의 표면이 접착성능을 나타내기 때문에 끈적거리는 단점이 발생하며, 제조된 니트릴장갑을 접어서 보관하게 되면, 장갑의 내면이 서로 달라붙어 착용시 달라붙은 장갑의 내면을 분리해야 하는 번거로움이 있었다.
상기의 문제점을 해소하기 위해 종래에는 니트릴 장갑을 제조한 후에, 염소가스로 니트릴 장갑의 표면을 처리하는 방법이 이용되었으나, 염소가스는 작업자의 건강에 악영향을 미칠 뿐만 아니라, 염소가스가 니트릴 장갑을 부식시키기 때문에 기계적 물성을 저하시키며, 낮은 생분해성으로 인한 환경오염의 문제는 여전히 해결되지 못하고 있다.
본 발명의 목적은 우수한 생분해성과 항균성을 나타낼 뿐만 아니라, 내면에 윤활제 성분이 코팅되거나 엠보가 형성되어 내면접착특성이 개선되기 때문에 착탈시 편의성이 개선되는 생분해성 니트릴 장갑의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 금형을 장갑원액에 침지하는 원액침지단계, 상기 원액침지단계를 통해 금형의 표면에 코팅된 장갑원액을 응고하는 응고단계, 상기 응고단계를 통해 제조된 탄성체의 표면에 윤활제를 코팅하는 윤활제코팅단계 및 상기 윤활제코팅단계를 통해 윤활제가 코팅된 탄성체의 표면이 내면이 되도록 금형으로부터 탄성체를 뒤집어서 분리하는 탄성체분리단계로 이루어지며, 상기 장갑원액은 생분해성 수지 100 중량부, 아크릴로니트릴부티디엔 수지 100 내지 250 중량부, 반응성 상용화제 5 내지 40 중량부 및 항균제 0.5 내지 2 중량부로 이루어지고, 상기 생분해성 수지는 폴리히드록시부티레이트, 폴리히드록시알카노에이트, 폴리락틱엑시드, 폴리에틸렌석시네이트, 폴리카프로락톤, 폴리부틸렌아디페이트, 폴리부틸렌석시네이트, 폴리비닐알코올, 폴리부틸렌석시네이트아디페이트, 스타치, 폴리에스터카보네이트 및 셀룰로오스아세테이트로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지며, 상기 반응성 상용화제는 글리시딜메타크릴레이트 또는 무수말레인산으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지고, 상기 윤활제는 정제수, 글리세린, 히드록시에틸셀룰로오스, 황금추출물 및 감초 추출물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 생분해성 니트릴 장갑의 제조방법을 제공함에 의해 달성된다.
또한, 본 발명의 목적은 금형을 장갑원액에 침지하는 원액침지단계, 상기 원액침지단계를 통해 표면에 장갑원액이 코팅된 금형을 발포제 혼합물에 20 내지 30초 동안 침지하여 발포시키는 발포단계, 상기 발포단계를 통해 엠보가 형성된 장갑원액을 응고시키는 응고단계 및 상기 응고단계를 통해 응고된 탄성체의 표면이 내면이 되도록 금형으로부터 탄성체를 뒤집어서 분리하는 탄성체분리단계로 이루어지며, 상기 장갑원액은 생분해성 수지 100 중량부, 아크릴로니트릴부티디엔 수지 100 내지 250 중량부, 반응성 상용화제 5 내지 40 중량부 및 항균제 0.5 내지 2 중량부로 이루어지고, 상기 생분해성 수지는 폴리히드록시부티레이트, 폴리히드록시알카노에이트, 폴리락틱엑시드, 폴리에틸렌석시네이트, 폴리카프로락톤, 폴리부틸렌아디페이트, 폴리부틸렌석시네이트, 폴리비닐알코올, 폴리부틸렌석시네이트아디페이트, 스타치, 폴리에스터카보네이트 및 셀룰로오스아세테이트로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지며, 상기 반응성 상용화제는 글리시딜메타크릴레이트 또는 무수말레인산으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 생분해성 니트릴 장갑의 제조방법을 제공함에 의해서도 달성될 수 있다.
또한, 본 발명의 목적은 금형을 장갑원액에 침지하는 원액침지단계, 상기 원액침지단계를 통해 표면에 장갑원액이 코팅된 금형을 발포제 혼합물에 20 내지 30초 동안 침지하여 발포시키는 발포단계, 상기 발포단계를 통해 엠보가 형성된 장갑원액을 응고시키는 응고단계, 상기 응고단계를 통해 제조된 탄성체의 표면에 윤활제를 코팅하는 윤활제코팅단계 및 상기 윤활제코팅단계를 통해 윤활제가 코팅된 탄성체의 표면이 내면이 되도록 금형으로부터 탄성체를 뒤집어서 분리하는 탄성체분리단계로 이루어지며, 상기 장갑원액은 생분해성 수지 100 중량부, 아크릴로니트릴부티디엔 수지 100 내지 250 중량부, 반응성 상용화제 5 내지 40 중량부 및 항균제 0.5 내지 2 중량부로 이루어지고, 상기 생분해성 수지는 폴리히드록시부티레이트, 폴리히드록시알카노에이트, 폴리락틱엑시드, 폴리에틸렌석시네이트, 폴리카프로락톤, 폴리부틸렌아디페이트, 폴리부틸렌석시네이트, 폴리비닐알코올, 폴리부틸렌석시네이트아디페이트, 스타치, 폴리에스터카보네이트 및 셀룰로오스아세테이트로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지며, 상기 반응성 상용화제는 글리시딜메타크릴레이트 또는 무수말레인산으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지고, 상기 윤활제는 정제수, 글리세린, 히드록시에틸셀룰로오스, 황금추출물 및 감초 추출물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 생분해성 니트릴 장갑의 제조방법을 제공함에 의해서도 달성될 수 있다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 발포제 혼합물은 탄소수가 1 내지 4인 저급알코올, 빙초산 및 발포제로 이루어지는 것으로 한다.
본 발명의 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 발포제 혼합물은 탄소수가 1 내지 4인 저급알코올 100 중량부, 빙초산 2.5 내지 10 중량부 및 발포제 0.05 내지 0.2 중량부로 이루어지는 것으로 한다.
본 발명의 더욱 바람직한 특징에 따르면, 상기 발포제는 아조디카르본아미드, p,p'-옥시비스(벤젠술포닐히드라지드), p-톨루엔술포닐 히드라지드, p-톨루엔술포닐아세톤히드라존, N,N'-디니트로소펜타메틸렌테트라민, p-톨루엔술포닐세미카르바지드, 5-페닐테트라졸 및 소듐비카르보네이트로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것으로 한다.
본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 윤활제는 정제수 100 중량부에 글리세린 30 내지 50 중량부, 히드록시에틸셀룰로오스 5 내지 10 중량부, 황금 추출물 5 내지 10 중량부 및 감초 추출물 5 내지 10 중량부로 이루어지는 것으로 한다.
본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 원액침지단계는 금형을 장갑원액에 5 내지 15초 동안 침지하여 이루어지는 것으로 한다.
본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 항균제는 히드록시아파타이트 분말 100 중량부에 천연항균물질 50 내지 100 중량부를 혼합하여 이루어지며, 상기 천연항균물질은 편백정유, 키토산, 프로폴리스, 코코넛유, 종려나무기름, 유채씨유, 피마자유, 땅콩기름, 팜커널유, 옥수수기름, 포도씨유, 헤이즐넛유, 아마씨유, 쌀겨유, 홍화유, 계피유 및 겨자유로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것으로 한다.
본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 히드록시아파타이트 분말은 입자크기가 1 내지 45㎛인 것으로 한다.
본 발명에 따른 생분해성 니트릴 장갑의 제조방법은 우수한 생분해성과 항균성을 나타낼 뿐만 아니라, 내면에 윤활제 성분이 코팅되거나 엠보가 형성되어 내면접착특성이 개선되기 때문에 착탈시 편의성이 개선되는 생분해성 니트릴 장갑을 제공하는 탁월한 효과를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생분해성 니트릴 장갑의 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 생분해성 니트릴 장갑의 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 생분해성 니트릴 장갑의 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 생분해성 니트릴 장갑의 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 생분해성 니트릴 장갑의 제조방법을 나타낸 순서도이다.
이하에는, 본 발명의 바람직한 실시예와 각 성분의 물성을 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
본 발명에 따른 생분해성 니트릴 장갑의 제조방법은 금형을 장갑원액에 침지하는 원액침지단계(S101), 상기 원액침지단계(S101)를 통해 금형의 표면에 코팅된 장갑원액을 응고하는 응고단계(S103), 상기 응고단계(S103)를 통해 제조된 탄성체의 표면에 윤활제를 코팅하는 윤활제코팅단계(S105) 및 상기 윤활제코팅단계(S105)를 통해 윤활제가 코팅된 탄성체의 표면이 내면이 되도록 금형으로부터 탄성체를 뒤집어서 분리하는 탄성체분리단계(S107)로 이루어진다.
상기 원액침지단계(S101)는 금형을 장갑원액에 침지하는 단계로, 장갑모양으로 제조된 금형을 장갑원액에 5 내지 15초 동안 침지하는 과정으로 이루어지는 것이 바람직하다.
이때, 상기 장갑원액은 생분해성 수지 100 중량부, 아크릴로니트릴부티디엔 수지 100 내지 250 중량부, 반응성 상용화제 5 내지 40 중량부 및 항균제 0.5 내지 2 중량부로 이루어진다.
상기 생분해성 수지는 폴리히드록시부티레이트(PHB, Poly Hydroxy Butyrate), 폴리히드록시알카노에이트(PHA, Poly Hydroxy Alkanoate), 폴리락틱엑시드(PLA, Poly lactic Acid), 폴리에틸렌석시네이트(PES, Poly Ethylene Succinate), 폴리카프로락톤(PCL, Poly Caprolactone), 폴리부틸렌아디페이트(PBAT, Poly Butylene Adipate), 폴리부틸렌석시네이트(PBS, Poly Butylene Succinate), 폴리비닐알코올(PVA, Poly Vinyl Alcohol), 폴리부틸렌석시네이트아디페이트(PBSA, Poly Butylene Succinate Adipate), 스타치(Starch), 폴리에스터카보네이트(PEC, Poly Ester Carbonate) 및 셀룰로오스아세테이트(Ca, Cellulose Acetate)로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것이 바람직하며, 폴리락틱엑시드(PLA, Poly lactic Acid), 폴리히드록시알카노에이트(PHA, Poly Hydroxy Alkanoate), 폴리부틸렌아디페이트(PBAT, Poly Butylene Adipate) 및 폴리부틸렌석시네이트(PBS, Poly Butylene Succinate)로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것이 더욱 바람직한데, 폴리락틱엑시드(PLA, Poly lactic Acid), 폴리히드록시알카노에이트(PHA, Poly Hydroxy Alkanoate), 폴리부틸렌아디페이트(PBAT, Poly Butylene Adipate) 및 폴리부틸렌석시네이트(PBS, Poly Butylene Succinate)가 1:1:1:1의 중량부로 혼합되어 이루어지는 것이 가장 바람직하다.
상기와 같은 성분으로 이루어지는 생분해성 수지는 그 자체로도 우수한 생분해성을 나타낼 뿐만 아니라, 상기 아크릴로니트릴부티디엔 수지 매트릭스 내에 분산된 상태로 존재하여 생분해 된 후에는 아크릴로니트릴부티디엔 수지 매트릭스 내에 결합이 빠르게 붕괴되도록 하여 아크릴로니트릴부티디엔 수지의 생분해 속도를 촉진시키는 역할을 한다.
상기 아크릴로니트릴부티디엔 수지는 100 내지 250 중량부가 함유되며, 인장강도나 내마모성 등과 같은 기계적 강도가 우수하며, 내화학성 및 내유성이 우수한 니트릴 장갑을 제공하는 역할을 하는데, 상기 아크릴로니트릴부타디엔의 함량이 100 중량부 미만이면 니트릴 장갑의 기계적 강도, 내화학성 및 내유성 등이 저하될 수 있으며, 상기 아크릴로니트릴부타디엔의 함량이 250 중량부를 초과하게 되면 니트릴 장갑의 생분해성이 저하될 수 있기 때문에 바람직하지 못하다.
상기 반응성 상용화제는 5 내지 40 중량부가 함유되며, 글리시딜메타크릴레이트 또는 무수말레인산으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것이 바람직한데, 상기 생분해성 수지와 상기 아크릴로니트릴부티디엔 수지를 용융혼합하는 과정에서 생분해성 수지와 아크릴로니트릴부티디엔 수지 등에 도입된 관능기 사이의 화학반응을 유도하여 혼합성능을 향상시키는 역할을 하며, 에폭시기를 반응기로 갖는 상용화제인 글리시딜메타크릴레이트 또는 무수말레인산 등을 사용하면 제조되는 니트릴 장갑이 균일한 물성을 나타내게 된다.
또한, 상기의 성분으로 이루어지는 반응성 상용화제는 상기 생분해성 수지와 아크릴로니트릴부타디엔 수지의 상용성을 증대시킴으로써 인장강도, 충격강도 등의 기계적 강도를 향상시키며, 생분해성 수지와 아크릴로니트릴부타디엔 수지의 성질 차이를 완화시켜 마이크로 상분리 구조로 안정화되도록 유도한다.
즉, 생분해성 수지와 아크릴로니트릴부타디엔 수지 사이의 다리역할을 하여, 이들간의 계면장력을 낮추기 때문에, 상용성을 향상시키는 역할을 하는데, 이때, 글리시딜메타크릴레이트는 에폭시기의 링 구조가 파괴되면서 반응하게 되고, 무수말레인산은 링구조를 유지하면서 링구조에 있는 산소원자가 치환 반응을 하게 된다.
상기 반응성 상용화제의 함량이 5 중량부 미만이면 상기의 효과가 미미하며, 상기 반응성 상용화제의 함량이 40 중량부를 초과하게 되면 생분해성 수지와 아크릴로니트릴부타디엔 수지 사이 사이의 계면이 지나치게 두텁게 형성되어 계면결합력을 지나치게 낮추기 때문에, 니트릴 장갑의 기계적 물성이 저하될 수 있다.
상기 항균제는 0.5 내지 2 중량부가 함유되며, 히드록시아파타이트 분말 100 중량부에 천연항균물질 50 내지 100 중량부를 혼합하여 이루어지는데, 상기 천연항균물질은 편백정유, 키토산, 프로폴리스, 코코넛유, 종려나무기름, 유채씨유, 피마자유, 땅콩기름, 팜커널유, 옥수수기름, 포도씨유, 헤이즐넛유, 아마씨유, 쌀겨유, 홍화유, 계피유 및 겨자유로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 히드록시아파타이트 분말은 화학식 Ca10(PO4)6(OH)2으로 표현되는 인산칼슘화합물로써, 1 내지 45㎛의 입자크기를 나타내는 것이 바람직하다.
상기 히드록시아파타이트 분말은 표면에 인산기, 하이드록시기 및 칼슘이 노출되어 있어 상기 항균제에 우수한 항균성능을 부여하는 역할을 하는데, 상기 상기 히드록시아파타이트 분말의 입자크기가 1㎛ 미만이면 상기의 효과는 크게 향상되지 않으면서 쉽게 비산되거나 뭉침현상이 발생할 수 있으며, 상기 히드록시아파타이트 분말의 입자크기가 45㎛를 초과하게 되면 비표면적이 지나치게 줄어들어 항균성능 부여효과가 감소될 수 있다.
상기 원액침지단계(S101)에서 금형을 장갑원액에 침지하는 시간이 5초 미만이면 제조되는 니트를 장갑의 두께가 지나치게 얇게 제조되어 기계적 물성이 저하될 수 있으며, 상기 금형을 장갑원액에 침지하는 시간이 15초를 초과하게 되면 제조되는 니트릴 장갑의 두께는 더이상 증가되지 않으면서 제조공정의 효율성이 저하되기 때문에 바람직하지 못하다.
상기 응고단계(S103)는 상기 원액침지단계(S101)를 통해 금형의 표면에 코팅된 장갑원액을 응고하는 단계로, 상기 원액침지단계(S101)를 통해 금형의 표면에 코팅된 장갑원액을 건조하여 응고시키는 과정으로 이루어지는 것이 바람직한데, 이때, 상기 건조는 금형의 표면에 코팅된 장갑원액의 외형에 변형을 주지 않는 방법이면 특별히 한정되지 않고 다양한 방법이 이용될 수 있으나, 진공 건조장치를 이용하여 건조를 진행하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 원액침지단계(S101)와 상기 응고단계(S103) 사이에는 상기 원액침지단계(S101)를 통해 표면에 장갑원액이 코팅된 금형을 발포제 혼합물에 20 내지 30초 동안 침지하여 발포시키는 발포단계(S102)가 더 진행될 수도 있다.
상기의 과정으로 이루어지는 발포단계(S102)를 통해 금형의 표면에 코팅된 장갑원액이 발포되어 엠보가 형성된 탄성체가 제공될 수 있는데, 엠보가 형성된 탄성체가 니트릴 장갑의 내면에 위치하게 되면 니트릴 장갑 내면에 서로 달라붙은 현상이 억제되는 효과를 나타낼 뿐만 아니라, 니트릴 장갑의 착용감을 향상시켜 상품성을 개선할 수 있다.
상기 발포제 혼합물은 탄소수가 1 내지 4인 저급알코올, 빙초산 및 발포제로 이루어지는 것이 바람직하며, 탄소수가 1 내지 4인 저급알코올 100 중량부, 빙초산 2.5 내지 10 중량부 및 발포제 0.05 내지 0.2 중량부로 이루어지는 것이 더욱 바람직하다.
상기 탄소수가 1 내지 4인 저급알코올은 메틸알코올 또는 메틸알코올로 이루어지는 것이 더욱 바람직하다.
또한, 상기 빙초산은 질량농도가 80%인 것을 사용하는 것이 바람직한데, 상기 빙초산의 함량이 2.5 중량부 미만이면 발포효과가 미미하며, 상기 빙초산의 함량이 10 중량부를 초과하게 되면 과발포가 진행되어 발포로 인해 형성된 엠보가 쉽게 터지는 문제점이 발생될 수 있다.
또한, 상기 발포제는 아조디카르본아미드, p,p'-옥시비스(벤젠술포닐히드라지드), p-톨루엔술포닐 히드라지드, p-톨루엔술포닐아세톤히드라존, N,N'-디니트로소펜타메틸렌테트라민, p-톨루엔술포닐세미카르바지드, 5-페닐테트라졸 및 소듐비카르보네이트로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것이 바람직한데, 상기 발포제의 함량이 0.05 중량부 미만이면 발포효과가 미미하며, 상기 발포제의 함량이 0.2 중량부를 초과하게 되면 지나친 과발포로 인해 발포로 인해 형성된 엠보가 쉽게 터지는 문제점이 발생될 수 있다.
상기 발포단계(S102)에서 상기 원액침지단계(S101)를 통해 표면에 장갑원액이 코팅된 금형을 발포제 혼합물에 침지하는 시간이 20초 미만이면 발포가 제대로 진행되지 못하며, 상기 발포단계(S102)에서 상기 원액침지단계(S101)를 통해 표면에 장갑원액이 코팅된 금형을 발포제 혼합물에 침지하는 시간이 30초를 초과하게 되면 발포성은 크게 향상되지 않으면서 제조공정의 효율성을 저하시킬 수 있기 때문에 바람직하지 못하다.
상기 윤활제코팅단계(S105)는 상기 응고단계(S103)를 통해 제조된 탄성체의 표면에 윤활제를 코팅하는 단계로, 상기 응고단계(S103)를 통해 제조된 탄성체 100 중량부의 표면에 윤활제 0.1 내지 1 중량부를 코팅하여 이루어지는 것이 바람직한데, 상기에 기재된 바와 같이 상기 원액침지단계(S101)와 상기 응고단계(S103) 사이에 상기 원액침지단계(S101)를 통해 표면에 장갑원액이 코팅된 금형을 발포제 혼합물에 20 내지 30초 동안 침지하여 발포시키는 발포단계(S102)가 더 진행되는 경우에 윤활제코팅단계(S105)를 생략할 수도 있다.
상기와 같이 윤활제코팅단계(S105)가 생략되는 경우에는 금형을 장갑원액에 침지하는 원액침지단계(S101), 상기 원액침지단계(S101)를 통해 표면에 장갑원액이 코팅된 금형을 발포제 혼합물에 20 내지 30초 동안 침지하여 발포시키는 발포단계(S102), 상기 발포단계(S102)를 통해 엠보가 형성된 장갑원액을 응고시키는 응고단계(S103) 및 상기 응고단계(S103)를 통해 응고된 탄성체의 표면이 내면이 되도록 금형으로부터 탄성체를 뒤집어서 분리하는 탄성체분리단계(S107)와 같은 과정을 통해 니트릴 장갑의 제조가 이루어질 수 있다.
그러나, 발포단계(S102)와 윤활제코팅단계(S105)가 모두 적용되는 경우에는, 염소가스를 이용한 표면처리를 진행하지 않고도 니트릴 장갑의 내면이 서로 달라붙어 착용시 번거로운 문제점을 해소할 수 있을 뿐만 아니라, 피부보습 및 보존성이 더욱 향상되며, 착용감이 우수하여 상품성이 개선된 니트를 장갑을 제공할 수 있다.
이때, 상기 윤활제는 정제수, 글리세린, 히드록시에틸셀룰로오스, 황금추출물 및 감초 추출물로 이루어지며, 정제수 100 중량부에 글리세린 30 내지 50 중량부, 히드록시에틸셀룰로오스 5 내지 10 중량부, 황금 추출물 5 내지 10 중량부 및 감초 추출물 5 내지 10 중량부로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 글리세린은 윤활효과 뿐만 아니라, 니트릴 장갑을 착용하는 사용자의 피부에 보습 효과를 부여하는 역할을 하는데, 상기 글리세린의 함량이 30 중량부 미만이면 상기의 효과가 미미하며, 상기 글리세린의 함량이 50 중량부를 초과하게 되면 상기의 효과는 크게 향상되지 않으면서 니트릴 장갑 착용 후에 사용자의 손에 지나치게 많은 양의 글리세린이 도포되어 불쾌감을 유발할 수 있기 때문에 바람직하지 못하다.
또한, 상기 히드록시에틸셀룰로오스는 증점제의 역할을 하여, 상기 응고단계(S103)를 통해 제조된 탄성체의 표면에 윤활제가 고르게 도포될 수 있도록 하는 역할을 한다.
또한, 상기 황금 추출물과 감초추출물은 상기 윤활제에 보존성을 부여하는 역할을 하는데, 상기의 성분으로 이루어지는 윤활제에 세균이 증식하는 것을 억제하여 니트릴 장갑을 오랜 기간 보관하더라도 변질되지 않도록 하는 역할을 한다.
또한, 상기 윤활제에는 상기 윤활제에 함유된 정제수 100 중량부 대비 천연항균제 1 내지 5 중량부가 더 함유될 수도 있는데, 상기 천연항균제는 병조희풀 추출물, 으름덩굴 추출물, 천남성 추출물, 오이풀 추출물 및 요강나물 추출물로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것이 바람직한데, 상기와 같이 천연항균제가 더 함유되면, 상기 윤활제에 항균성능이 더욱 향상될 수 있다.
상기 병조희풀(Clematis heracleifolia DC )은 숲에 자라는 낙엽관목으로 높이가 1m에 달하고 밑부분은 목질이 발달하지만 윗부분은 죽는다. 잎은 대생하며 3개의 소엽으로 구성되고 소엽은 넓은 난형이며 첨두이고 예저 또는 절저이며 치아상 톱니가 있다. 꽃은 잡성으로서 8 내지 9월에 핀다. 열매는 수과로서 편평한 타원형이다.
또한, 상기 으름덩굴(Akebia quinata (Thunb) Decne)은 산야에 자라는 낙엽덩굴식물로 길이가 5m에 달하고 가지에 털이 없으며 갈색이다. 잎은 장상복엽이며 소엽은 넓은 난형 또는 타원형으로 요두이며 원저 또는 예저이다. 꽃은 45월 짧은 가지의 잎 사이에 총상화서로 달린다. 열매는 장과로 자갈색으로 익고 복봉선으로 터진다.
상기 천남성(Arisaema amurense for serratum (Nakai) Kitag)은 산의 그늘진 곳에 자라는 다년초로 구경은 편평한 구형이며 주위에 작은 구경이 달린다. 원줄기는 녹색이며 자주색 반점이 있고 1개의 잎이 달리며 소엽은 3 내지 5개이고 가장자리에 톱니가 있다. 꽃은 이가화로서 5 내지 7월에 핀다. 열매는 장과로 적색이고 옥수수 알처럼 달린다.
상기 오이풀(Sanguisorba officinalis L) 및 요강나물(Clematis fusca var coreana (HLev & Vaniot) Nakai)은 우수한 항균효과를 나타내어 항균성능을 더욱 향상시키는 역할을 한다.
상기에 기재된 황금 추출물, 감초추출물, 병조희풀 추출물, 으름덩굴 추출물, 천남성 추출물, 오이풀 추출물 및 요강나물 추출물은 액체의 용매를 사용하여 추출된 특정 성분을 의미하며, 상기 용매로는 물, 탄소수가 1 내지 4인 저급알코올, 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 유효성분을 효율적으로 추출하기 위하여 메탄올, 에탄올 또는 이들과 물의 혼합물로 추출하는 것이 바람직하다. 추출방식으로는 열수 추출, 냉침 추출, 환류 냉각 추출, 초음파 추출 및 증기 추출로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 열수 추출이나 상기 추출방식에 제한되는 것은 아니다.
상기 윤활제코팅단계에서 윤활제의 코팅량이 0.1 중량부 미만이면, 상기의 효과가 미미하며, 상기 윤활제의 코팅량이 1 중량부를 초과하게 되면 상기의 효과는 크게 향상되지 않으면서 니트릴 장갑을 사용한 후에 사용자의 피부가 지나치게 미끌거리는 느낌을 받을 수 있기 때문에 바람직하지 못하다.
상기 탄성체분리단계는 상기 윤활제코팅단계를 통해 윤활제가 코팅된 탄성체의 표면이 내면이 되도록 금형으로부터 탄성체를 뒤집어서 분리하는 단계로, 상기 윤활제코팅단계를 통해 윤활제가 코팅된 탄성체의 표면에 니트릴 장갑의 내면이 되도록 금형으로부터 윤활제가 코팅된 탄성체를 분리하는 과정에서 탄성체를 뒤집어서 분리하는 것이 바람직하다.
이하에서는, 본 발명에 따른 생분해성 니트릴 장갑의 제조방법 및 그 제조방법으로 제조된 니트릴 장갑의 물성을 실시예를 들어 설명하기로 한다.
<제조예 1> 장갑원액의 제조
생분해성 수지(폴리락틱엑시드, 폴리히드록시알카노에이트, 폴리부틸렌아디페이트 및 폴리부틸렌석시네이트가 1:1:1:1의 중량부로 혼합) 100 중량부, 아크릴로니트릴부티디엔 수지 180 중량부, 반응성 상용화제(글리시딜메타크릴레이트) 25 중량부 및 항균제(입자크기가 1 내지 50㎛인 히드록시아파타이트 분말 100 중량부에 편백정유 75 중량부가 혼합) 1 중량부를 혼합하여 장갑원액을 제조하였다.
<제조예 2> 장갑원액의 제조
상기 제조예 1과 동일하게 진행하되, 아크릴로니트릴부타디엔 수지 100 중량부, 상용화제 5 중량부 및 항균제 0.5 중량부를 혼합하여 장갑원액을 제조하였다.
<제조예 3> 장갑원액의 제조
상기 제조예 1과 동일하게 진행하되, 아크릴로니트릴부타디엔 수지 250 중량부, 상용화제 40 중량부 및 항균제 2 중량부를 혼합하여 장갑원액을 제조하였다.
<제조예 4> 윤활제의 제조
정제수 100 중량부에 글리세린 40 중량부, 히드록시에틸셀룰로오스 8 중량부, 황금 추출물 8 중량부 및 감초 추출물 8 중량부를 혼합하여 윤활제를 제조하였다.
<제조예 5> 발포제 혼합물의 제조
에탄올(질량농도가 80%) 100 중량부, 빙초산(질량농도가 80%) 6 중량부 및 발포제(아조디카르본아미드) 0.1 중량부를 혼합하여 발포제 혼합물을 제조하였다.
<비교 제조예 1> 장갑원액의 제조
아크릴로니트릴부티디엔 수지로 장갑원액을 제조하였다.
<실시예 1>
니트릴 장갑 제조용 금형을 상기 제조예 1을 통해 제조된 장갑원액에 10초 동안 침지하여 금형의 표면에 장갑원액을 코팅하고, 표면에 장갑원액이 코팅된 니트릴 장갑 제조용 금형을 진공오븐에 투입하고 건조하여 응고의 과정을 통해 탄성체를 제조하고, 제조된 탄성체 100 중량부의 표면에 상기 제조예 4를 통해 제조된 윤활제 0.5 중량부를 분무하여 코팅하고, 윤활제가 코팅된 탄성체의 표면이 내면이 되도록 금형으로부터 탄성체를 뒤집어서 분리하여 생분해성 니트릴 장갑을 제조하였다.
<실시예 2>
상기 실시예 1과 동일하게 진행하되, 상기 제조예 2를 통해 제조된 장갑원액에 침지하여 생분해성 니트릴 장갑을 제조하였다.
<실시예 3>
상기 실시예 1과 동일하게 진행하되, 상기 제조예 3을 통해 제조된 장갑원액에 침지하여 생분해성 니트릴 장갑을 제조하였다.
<실시예 4>
니트릴 장갑 제조용 금형을 상기 제조예 1을 통해 제조된 장갑원액에 10초 동안 침지하여 금형의 표면에 장갑원액을 코팅하고, 장갑원액이 코팅된 금형을 상기 제조예 5를 통해 제조된 발포제 혼합물에 25초 동안 침지하여 장갑원액을 발포하고, 표면에 발포된 장갑원액이 코팅된 니트릴 장갑 제조용 금형을 진공오븐에 투입하고 건조하여 응고의 과정을 통해 탄성체를 제조하고, 탄성체의 표면이 내면이 되도록 금형으로부터 탄성체를 뒤집어서 분리하여 생분해성 니트릴 장갑을 제조하였다.
<실시예 5>
상기 실시예 4와 동일하게 진행하되, 상기 제조예 2를 통해 제조된 장갑원액에 침지하여 생분해성 니트릴 장갑을 제조하였다.
<실시예 6>
상기 실시예 4와 동일하게 진행하되, 상기 제조예 3을 통해 제조된 장갑원액에 침지하여 생분해성 니트릴 장갑을 제조하였다.
<실시예 7>
니트릴 장갑 제조용 금형을 상기 제조예 1을 통해 제조된 장갑원액에 10초 동안 침지하여 금형의 표면에 장갑원액을 코팅하고, 장갑원액이 코팅된 금형을 상기 제조예 5를 통해 제조된 발포제 혼합물에 25초 동안 침지하여 장갑원액을 발포하고, 표면에 발포된 장갑원액이 코팅된 니트릴 장갑 제조용 금형을 진공오븐에 투입하고 건조하여 응고의 과정을 통해 탄성체를 제조하고, 제조된 탄성체 100 중량부의 표면에 상기 제조예 4를 통해 제조된 윤활제 0.5 중량부를 분무하여 코팅하고, 윤활제가 코팅된 탄성체의 표면이 내면이 되도록 금형으로부터 탄성체를 뒤집어서 분리하여 생분해성 니트릴 장갑을 제조하였다.
<실시예 8>
상기 실시예 7과 동일하게 진행하되, 상기 제조예 2를 통해 제조된 장갑원액에 침지하여 생분해성 니트릴 장갑을 제조하였다.
<실시예 9>
상기 실시예 7과 동일하게 진행하되, 상기 제조예 3을 통해 제조된 장갑원액에 침지하여 생분해성 니트릴 장갑을 제조하였다.
<비교예 1>
니트릴 장갑 제조용 금형을 상기 비교 제조예 1을 통해 제조된 장갑원액에 10초 동안 침지하여 금형의 표면에 장갑원액을 코팅하고, 표면에 장갑원액이 코팅된 니트릴 장갑 제조용 금형을 진공오븐에 투입하고 건조하여 응고의 과정을 통해 탄성체를 제조하고, 탄성체의 표면이 내면이 되도록 금형으로부터 탄성체를 뒤집어서 분리하여 니트릴 장갑을 제조하였다.
상기 실시예 1 내지 9를 통해 제조된 니트릴 장갑의 생분해성을 측정하여 아래 표 1에 나타내었다.
{단, 니트릴 장갑의 생분해성은 ASTM D6954의 시험방법으로 측정하였으며, 90경과와 180일 경과시에 생분해성을 측정하는 방법을 이용하였다.}
<표 1>
상기 표 1에 나타낸 것처럼, 본 발명의 실시예 1 내지 9를 통해 제조된 니트릴 장갑은 우수한 생분해성을 나타내는 것을 알 수 있다.
또한, 상기 실시예 1 내지 9 및 비교예 1을 통해 제조된 니트릴 장갑의 내부접착여부를 측정하여 아래 표 2에 나타내었다.
{단, 니트릴 장갑의 내부 접착여부는 30℃의 온도 조건에서 제조된 니트릴 장갑의 내면이 접촉하도록 접은 상태로 30분 동안 방치한 후에, 장갑의 내면의 접착여부를 확인하는 방법을 이용하였다.
○:매우 접착, △:약간 접착, ×:접착 없음}
<표 2>
상기 표 2에 나타낸 것처럼, 본 발명의 실시예 1 내지 9를 통해 제조된 니트릴 장갑은 비교예 1을 통해 제조된 니트릴 장갑에 비해 내부접착특성이 월등하게 개선되는 것을 알 수 있다.
또한, 상기 실시예 1 내지 9 및 비교예 1을 통해 제조된 니트릴 장갑의 기계적 물성을 측정하여 아래 표 3에 나타내었다.
{단, 기계적 물성은 마찰계수, 인장강도 및 모듈러스를 측정하는 방법을 이용하였으며, 마찰계수는 제조된 니트릴 장갑을 바닥에 두고 200g 무게의 추를 움직였을 때 마찰 계수를 측정하는 방법을 이용하였으며, 인장강도와 모듈러스는 시편(최종 길이 25.4mm, 최종폭 12.7mm, 테스트 적용 시편의 폭 6mm)를 INSTRON을 사용하여 측정하였으며, 시험 조건은 시험속도 500mm/min, extensometer 폭20mm이다.}
<표 3>
상기 표 3에 나타낸 것처럼, 본 발명의 실시예 1 내지 9를 통해 제조된 니트릴 장갑은 비교예 1을 통해 제조된 니트릴 장갑과 비교했을 때, 마찰계수가 낮으면서도 인장강도와 모듈러스는 대등한 물성을 나타내는 것을 알 수 있다.
또한, 상기 실시예 1 내지 9 및 비교예 1을 통해 제조된 니트릴 장갑의 항균성능을 측정하여 아래 표 4에 나타내었다.
{단, 항균성능은 KS M ISO 22196에 의거하여 측정하였으며, 항균성능의 측정에 사용된 균은 황색포도상구균(Staphyllococcus aureus)과 대장균(Klebsiella)이다.}
<표 4>
상기 표 4에 나타낸 것처럼, 본 발명의 실시예 1 내지 9를 통해 제조된 니트릴 장갑은 우수한 항균효과를 나타내는 것을 알 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 생분해성 니트릴 장갑의 제조방법은 우수한 생분해성과 항균성을 나타낼 뿐만 아니라, 내면에 윤활제 성분이 코팅되거나 엠보가 형성되어 내면접착특성이 개선되기 때문에 착탈시 편의성이 개선되는 생분해성 니트릴 장갑을 제공한다.
S101 ; 원액침지단계
S102 ; 발포단계
S103 ; 응고단계
S105 ; 윤활제코팅단계
S107 ; 탄성체분리단계
S102 ; 발포단계
S103 ; 응고단계
S105 ; 윤활제코팅단계
S107 ; 탄성체분리단계
Claims (10)
- 삭제
- 금형을 장갑원액에 침지하는 원액침지단계;
상기 원액침지단계를 통해 표면에 장갑원액이 코팅된 금형을 발포제 혼합물에 20 내지 30초 동안 침지하여 발포시키는 발포단계;
상기 발포단계를 통해 엠보가 형성된 장갑원액을 응고시키는 응고단계; 및
상기 응고단계를 통해 응고된 탄성체의 표면이 내면이 되도록 금형으로부터 탄성체를 뒤집어서 분리하는 탄성체분리단계;로 이루어지며,
상기 장갑원액은 생분해성 수지 100 중량부, 아크릴로니트릴부티디엔 수지 100 내지 250 중량부, 반응성 상용화제 5 내지 40 중량부 및 항균제 0.5 내지 2 중량부로 이루어지고,
상기 생분해성 수지는 폴리히드록시부티레이트, 폴리히드록시알카노에이트, 폴리락틱엑시드, 폴리에틸렌석시네이트, 폴리카프로락톤, 폴리부틸렌아디페이트, 폴리부틸렌석시네이트, 폴리비닐알코올, 폴리부틸렌석시네이트아디페이트, 스타치, 폴리에스터카보네이트 및 셀룰로오스아세테이트로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지며,
상기 발포제 혼합물은 탄소수가 1 내지 4인 저급알코올 100 중량부, 빙초산 2.5 내지 10 중량부 및 발포제 0.05 내지 0.2 중량부로 이루어지고,
상기 반응성 상용화제는 글리시딜메타크릴레이트 또는 무수말레인산으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 생분해성 니트릴 장갑의 제조방법.
- 금형을 장갑원액에 침지하는 원액침지단계;
상기 원액침지단계를 통해 표면에 장갑원액이 코팅된 금형을 발포제 혼합물에 20 내지 30초 동안 침지하여 발포시키는 발포단계;
상기 발포단계를 통해 엠보가 형성된 장갑원액을 응고시키는 응고단계;
상기 응고단계를 통해 제조된 탄성체의 표면에 윤활제를 코팅하는 윤활제코팅단계; 및
상기 윤활제코팅단계를 통해 윤활제가 코팅된 탄성체의 표면이 내면이 되도록 금형으로부터 탄성체를 뒤집어서 분리하는 탄성체분리단계;로 이루어지며,
상기 장갑원액은 생분해성 수지 100 중량부, 아크릴로니트릴부티디엔 수지 100 내지 250 중량부, 반응성 상용화제 5 내지 40 중량부 및 항균제 0.5 내지 2 중량부로 이루어지고,
상기 생분해성 수지는 폴리히드록시부티레이트, 폴리히드록시알카노에이트, 폴리락틱엑시드, 폴리에틸렌석시네이트, 폴리카프로락톤, 폴리부틸렌아디페이트, 폴리부틸렌석시네이트, 폴리비닐알코올, 폴리부틸렌석시네이트아디페이트, 스타치, 폴리에스터카보네이트 및 셀룰로오스아세테이트로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지며,
상기 발포제 혼합물은 탄소수가 1 내지 4인 저급알코올 100 중량부, 빙초산 2.5 내지 10 중량부 및 발포제 0.05 내지 0.2 중량부로 이루어지고,
상기 반응성 상용화제는 글리시딜메타크릴레이트 또는 무수말레인산으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지고,
상기 윤활제는 정제수, 글리세린, 히드록시에틸셀룰로오스, 황금추출물 및 감초 추출물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 생분해성 니트릴 장갑의 제조방법. - 삭제
- 삭제
- 청구항 2 또는 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 발포제는 아조디카르본아미드, p,p'-옥시비스(벤젠술포닐히드라지드), p-톨루엔술포닐 히드라지드, p-톨루엔술포닐아세톤히드라존, N,N'-디니트로소펜타메틸렌테트라민, p-톨루엔술포닐세미카르바지드, 5-페닐테트라졸 및 소듐비카르보네이트로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 생분해성 니트릴 장갑의 제조방법.
- 청구항 3에 있어서,
상기 윤활제는 정제수 100 중량부에 글리세린 30 내지 50 중량부, 히드록시에틸셀룰로오스 5 내지 10 중량부, 황금 추출물 5 내지 10 중량부 및 감초 추출물 5 내지 10 중량부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 생분해성 니트릴 장갑의 제조방법.
- 청구항 2 또는 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 원액침지단계는 금형을 장갑원액에 5 내지 15초 동안 침지하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 생분해성 니트릴 장갑의 제조방법. - 삭제
- 삭제
Applications Claiming Priority (4)
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2023
- 2023-06-20 KR KR1020230078900A patent/KR102661259B1/ko active IP Right Grant
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