KR20210039303A - 탄성중합체성 물품 - Google Patents

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KR20210039303A
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총 반 웡
큐 웨이 림
치 양 테
춘 파 목
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탑 글러브 인터내셔널 에스디엔. 비에이치디.
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Abstract

본 발명은 탄성중합체들, 촉진제(accelerator), 소포제, 항산화제, 가교제, 착색제, 계면활성제, 충전제, pH 조정제 및 분산 매질을 포함하는 탄성중합체성 제제에 관한 것이며, 여기서, 탄성중합체성 제제는 5 중량% 내지 40 중량% 범위의 총 고형분 함량을 가진다. 나아가, 본 발명은 하이브리드 탄성중합체성 장갑을 제조하기 위한 탄성중합체성 제제의 제조 방법을 개시하며, 상기 방법은 탄성중합체 A를 탄성중합체 B와 배합하여, 하이브리드 탄성중합체를 생성하고, 상기 하이브리드 탄성중합체를 교반하는 단계, 특정한 순서 없이 하나씩 교반하면서 촉진제, 소포제, 항산화제, 가교제, 착색제, 계면활성제 및 충전제, 뒤이어 pH 조정제를 상기 하이브리드 탄성중합체에 첨가하여, 탄성중합체성 제제를 생성하는 단계, 및 상기 탄성중합체성 제제를 계속 교반하고 상기 탄성중합체성 제제를 숙성시키는 단계로서, 여기서, 탄성중합체성 제제의 총 고형분 함량은 상기 탄성중합체성 제제로의 분산 매질의 첨가에 의해 5 중량% 내지 40 중량%로 조정되고 탄성중합체성 제제의 pH 범위는 9 내지 11로 조정되는, 단계를 포함한다.

Description

탄성중합체성 물품{ELASTOMERIC ARTICLE}
본 발명은 탄성중합체성 제제 및 이로부터 제조되는 물품에 관한 것이며, 구체적으로 본 발명은 2개의 탄성중합체의 배합물로부터 제조되고 후속적으로 하이브리드 탄성중합체성 생성물, 예컨대 비제한적으로 증강된 물리적 특성을 갖는 장갑을 제조하는 데 사용되는 탄성중합체성 제제에 관한 것이다.
식품 산업에서, 장갑은 사용자로부터 식품을 보호하여 오염을 방지하기 위해 도입된다. 따라서, 식품 취급 시 장갑 선택은 다소 중요하다. 식품 산업에서 장갑 세트를 사용하기 전에 몇 가지 요인이 고려되며, 특히 내구성이 적절하고 규제 기관에서 설정한 이동 테스트를 통과한 장갑에 제한되지 않는다.
아크릴로니트릴 부타디엔 고무(NBR) 장갑은 비제한적으로 양호한 손재주(dexterity), 양호한 펑크 저항성(puncture resistance)과 같은 적합한 특징을 갖는 것으로 식품 산업에서 사용되기 위해 개발되고, 천연 고무 라텍스에 알레르기가 있는 사용자에게 대안적인 해결방안을 제공한다. 그러나, NBR 장갑은 예컨대 비제한적으로 내구성 문제로 인해 쉽게 마모될 뿐만 아니라 비용 비효과적인(즉, 재료 선택 측면에서) 것과 같은 결점을 나타낸다.
전술된 바와 같이, 식품 산업에서 기존의 탄성중합체성 장갑, 특히 NBR 장갑은 그 자체로 단점을 가짐이 분명하다. 따라서, 비용(즉, 재료 선택 측면에서) 및 내구성 문제 둘 모두를 해결할 뿐만 아니라 식품 산업에서 사용을 인증하기 위해 적절한 규제 기관에 의해 설정된 이동 테스트를 통과할 수 있는 장갑을 생산하기 위해 적합한 탄성중합체성 제제를 식별하는 필요성이 존재한다.
본 발명은 탄성중합체들, 촉진제(accelerator), 소포제, 항산화제, 가교제, 착색제, 계면활성제, 충전제, pH 조절제 및 분산 매질을 포함하는 탄성중합체성 제제에 관한 것이며,
여기서, 상기 탄성중합체는 탄성중합체 A와 탄성중합체 B의 혼합물이며,
상기 탄성중합체 A는 카르복실화된 아크릴로니트릴 부타디엔 고무(XNBR), 아크릴로니트릴 부타디엔 고무(NBR) 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나이며,
상기 탄성중합체 B는 폴리(비닐 아세테이트/에틸렌)(VAE)이며,
상기 탄성중합체 A는 1 phr 내지 99 phr 범위의 양으로 사용되며,
상기 탄성중합체 B는 상기 탄성중합체의 총 건조 중량으로서 100 phr 이하를 이루기 위해 1 phr 내지 99 phr 범위의 양으로 사용되며,
상기 촉진제는 상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로, 0.5 phr 내지 4.0 phr 범위의 양으로 사용되며,
상기 소포제는 상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로, 0.01 phr 내지 2.00 phr 범위의 양으로 사용되며,
상기 항산화제는 상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로, 0.5 phr 내지 5.0 phr 범위의 양으로 사용되며,
상기 가교제는 상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로, 0.5 phr 내지 5.0 phr 범위의 양으로 사용되며,
상기 착색제는 상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로, 0.5 phr 내지 3.0 phr 범위의 양으로 사용되며,
상기 계면활성제는 상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로, 0.0 phr 내지 5.0 phr 범위의 양으로 사용되며,
상기 충전제는 상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로, 0.5 phr 내지 10.0 phr 범위의 양으로 사용되며,
상기 pH 조정제는 상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로, 0.5 phr 내지 4.0 phr 범위의 양으로 사용되고,
상기 분산 매질은 상기 탄성중합체성 제제의 총 고형분 함량을 5 중량% 내지 40 중량% 범위까지 조정하는 양으로 사용된다.
또한, 본 발명은 하이브리드 탄성중합체성 장갑을 제조하기 위한 탄성중합체성 제제의 제조 방법을 개시하며, 상기 방법은 하기 단계를 포함한다:
탄성중합체 A를 탄성중합체 B와 배합하여, 하이브리드 탄성중합체를 생성하고, 상기 하이브리드 탄성중합체를 균질한 배합물이 달성될 때까지 2분 내지 30분의 기간 동안 교반하는 단계로서, 여기서, 상기 탄성중합체 A는 1 phr 내지 99 phr 범위의 양으로 사용되고, 상기 탄성중합체 B는 탄성중합체의 총 건조 중량으로서 100 phr 이하를 이루기 위해 1 phr 내지 99 phr 범위의 양으로 사용되는, 단계;
특정한 순서 없이 하나씩 교반하면서 촉진제, 소포제, 항산화제, 가교제, 착색제, 계면활성제 및 충전제, 뒤이어 pH 조정제를 상기 하이브리드 탄성중합체에 첨가하여, 탄성중합체성 제제를 생성하는 단계로서, 여기서, 상기 탄성중합체성 제제는 상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로 0.5 phr 내지 4.0 phr 범위의 양의 촉진제, 상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로 0.01 phr 내지 2.00 phr 범위의 양의 소포제, 상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로 0.5 phr 내지 5.0 phr 범위의 양의 항산화제, 상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로 0.5 phr 내지 5.0 phr 범위의 양의 가교제, 상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로 0.5 phr 내지 3.0 phr 범위의 양의 착색제, 상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로 0.0 phr 내지 5.0 phr 범위의 계면활성제, 상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로 0.5 phr 내지 10.0 phr 범위의 양의 충전제 및 상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로 0.5 phr 내지 4.0 phr 범위의 양의 pH 조정제를 포함하는, 단계; 및
상기 탄성중합체성 제제를 계속 교반하고 상기 탄성중합체성 제제를 1시간 내지 48시간의 기간 동안 숙성시키는 단계로서, 여기서, 상기 탄성중합체성 제제의 총 고형분 함량은 상기 탄성중합체성 제제로의 분산 매질의 첨가에 의해 5 중량% 내지 40 중량%로 조정되고 상기 탄성중합체성 제제의 pH 범위는 9 내지 11로 조정되는, 단계.
본 발명의 바람직한 구현예의 상세한 설명이 본원에 개시된다. 그러나, 구현예는 본 발명의 예시일 뿐이며 다양한 형태로 구현될 수 있음을 이해해야 한다. 따라서, 본원에서 개시된 세부 사항은 제한적인 것으로 해석되어서는 안되며, 단지 청구범위에 대한 기초 및 본 발명의 기술분야의 당업자를 교시하기 위한 것이다. 명세서에 사용된 수치 데이터 또는 범위는 제한적인 것으로 해석되어서는 안된다.
본 발명은 탄성중합체성 제제, 및 이로부터 제조되는 장갑에 관한 것이며, 구체적으로 본 발명은 2개의 탄성중합체의 배합물로부터 제조되고 후속적으로 비용(즉, 재료 선택 측면에서) 및 내구성 문제 둘 모두를 해결할 수 있을 뿐만 아니라 식품 산업에서 사용을 인증하기 위해 적절한 규제 기관에 의해 설정된 이동 테스트를 통과할 수 있는(이는 실시예 부문에서 더 상술될 것이며, 즉 특히 표 2 내지 5를 참조함) 하이브리드 탄성중합체성 생성물을 제조하는 데 사용되는 탄성중합체성 제제에 관한 것이다.
탄성중합체성 제제는 적어도 (a) 탄성중합체 및 (b) 가공 첨가제를 포함한다. 상기 가공 첨가제는 촉진제, 소포제, 항산화제, 가교제, 착색제, 계면활성제, 충전제, pH 조정제 및 분산 매질을 포함하지만 이들로 제한되는 것은 아니다. 상기 탄성중합체는 하기의 혼합물이다:
카르복실화된 아크릴로니트릴 부타디엔 고무(XNBR), 아크릴로니트릴 부타디엔 고무(NBR) 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나, 바람직하게는 XNBR. 이하에서 본 발명의 목적을 위해, 이 군으로부터 선택되는 임의의 탄성중합체는 탄성중합체 A로서 간주될 것임; 및
폴리(비닐 아세테이트/에틸렌) 공중합체(VAE). VAE는 에틸렌보다 더 많은 비닐 아세테이트로 구성되며, 여기서, 상기 비닐 아세테이트는 공중합체의 주요 구성성분으로 여겨지고, 상기 비닐 아세테이트는 공중합체의 50% 초과를 이룬다. 본 발명의 목적을 위해, 이하에서 VAE는 탄성중합체 B로서 간주될 것이다. VAE는 열가소성 물질에 의해 대체될 수 있으며, 여기서, 상기 열가소성 물질은 폴리(에틸렌/비닐 아세테이트) 공중합체(EVA), 폴리에틸렌, 폴리비닐 아세테이트 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나일 수 있다. VAE는 또한, 임의의 하나의 열가소성 물질 또는 이의 혼합물과 조합되어 사용될 수 있다.
탄성중합체 B 및/또는 열가소성 물질은 비제한적으로 펠렛 및/또는 슬라브(slab)와 같은 건조 형태 대신에 액체 분산액(라텍스) 형태로 사용된다. 본 발명의 목적을 위해, 어구 "탄성중합체는 ~의 혼합물이다"는 또한, "탄성중합체는 ~의 배합물이다"로 대안적으로 사용될 수 있다. 본 발명의 목적을 위해, 용어 "하이브리드"는 후속적으로 하이브리드 탄성중합체성 생성물을 제조하는 데 사용되는 탄성중합체성 제제에서 탄성중합체 A와 탄성중합체 B 둘 모두의 존재(또는 혼합물/배합물)를 의미한다. 하이브리드 탄성중합체성 생성물은 탄성중합체성 장갑이다. 그러나, 하이브리드 탄성중합체성 생성물은 의료 및/또는 비-의료 적용, 뿐만 아니라 비제한적으로 콘돔, 운동 밴드 및 덴탈 댐(dental dam)과 같은 임의의 필름 형성 적용까지 확장될 수 있다.
촉진제는 테트라메틸티우람(TMTD), 2,2'-디티오-비스(벤조티아졸)(MBTS), N-사이클로헥실벤조티아졸-설피니카마이드(CBS), 아연 디에틸티오카르바메이트(ZDEC), 아연 디부틸디티오카르바메이트(ZDBC), 티우람, 카르바메이트 또는 이들의 혼합물, 바람직하게는 ZDEC 또는 ZDBC로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나이다. 소포제는 실리콘계 소포제, 실리콘-무함유 소포제 또는 이들의 혼합물, 바람직하게는 실리콘-무함유 소포제로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나이다. 실리콘계 소포제는 실리콘 글리콜, 다른 변형된 실리콘 유체 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 실리콘-무함유 소포제는 오일 에멀젼, 왁스 에멀젼 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
항산화제는 아릴아민, 중합체성 힌더드 페놀 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되며, 바람직하게는 중합체성 힌더드 페놀로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나이다. 아릴아민은 알킬화된 디페닐아민, p-페닐렌디아민 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 중합체성 힌더드 페놀은 부틸화된 힌더드 페놀, 스티렌화된 힌더드 페놀 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 가교제는 황, 황-함유 화합물. 아연 옥사이드, 다른 금속계 옥사이드 또는 이들의 혼합물, 바람직하게는 황 또는 아연 옥사이드로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나이다.
착색제는 임의의 종래의 염료, 임의의 종래의 안료, 티타늄 디옥사이드 또는 이들의 혼합물, 바람직하게는 임의의 종래의 안료 또는 티타늄 디옥사이드로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나이다. 계면활성제는 선형 알킬벤젠 설포네이트(LAS), 알코올 에테르 설페이트(AES), 2차 알칸 설포네이트(SAS), 알코올 설페이트 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나이며, 바람직하게는 LAS이다. LAS는 소듐 도데실벤젠설포네이트, 암모늄 운데실벤젠설포네이트, 포타슘 도데실벤젠설포네이트 또는 이들의 혼합물, 바람직하게는 소듐 도데실벤젠설포네이트 또는 포타슘 도데실벤젠설포네이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나이다.
AES는 소듐 라우레쓰 설페이트, 암모늄 라우레쓰 설페이트 또는 이들의 혼합물, 바람직하게는 소듐 라우레쓰 설페이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나일 수 있다. SAS는 소듐 C14 내지 C18 알칸 설포네이트, 바람직하게는 소듐 1-테트라데칸설포네이트 중 임의의 하나일 수 있다. 알코올 설페이트는 소듐 라우릴 설페이트, 암모늄 라우릴 설페이트, 트리에탄올아민 라우릴 설페이트 또는 이들의 혼합물, 바람직하게는 소듐 라우릴 설페이트 또는 암모늄 라우릴 설페이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나일 수 있다.
충전제는 임의의 종래의 실리케이트계 충전제, 임의의 종래의 칼슘 카르보네이트계 충전제 및 카본 블랙, 바람직하게는 임의의 종래의 실리케이트계 충전제로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나일 수 있다. pH 조정제는 암모니아, 소듐 하이드록사이드, 포타슘 하이드록사이드, 암모늄 하이드록사이드 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나이며, 바람직하게는 암모니아이다. 분산 매질은 물이다.
탄성중합체성 제제는 하이브리드 탄성중합체성 장갑을 제조하기 위해 제조되며, 여기서, 그 방법은 하기 단계를 포함한다:
i. 탄성중합체 A(상기 나열된 바와 같음)를 탄성중합체 B(상기 나열된 바와 같음)와 배합하여, 하이브리드 탄성중합체를 생성하고, 상기 하이브리드 탄성중합체를 균질한 배합물이 달성될 때까지 2분 내지 30분, 바람직하게는 15분의 기간 동안 교반하는 단계로서, 여기서, 상기 탄성중합체 A는 1 phr 내지 99 phr 범위, 바람직하게는 70 phr 내지 95 phr 범위, 더욱 바람직하게는 90 phr의 양으로 사용되고, 상기 탄성중합체 B는 이하에서 탄성중합체의 총 건조 중량으로서 간주될 100 phr 이하를 이루기 위해 1 phr 내지 99 phr 범위, 바람직하게는 5 phr 내지 30 phr 범위, 더욱 바람직하게는 10 phr의 양으로 사용되는, 단계;
ii. 특정한 순서 없이 하나씩 교반하면서 촉진제(상기 나열된 바와 같음), 소포제(상기 나열된 바와 같음), 항산화제(상기 나열된 바와 같음), 가교제(상기 나열된 바와 같음), 착색제(상기 나열된 바와 같음), 계면활성제(상기 나열된 바와 같음) 및 충전제(상기 나열된 바와 같음), 뒤이어 pH 조정제(상기 나열된 바와 같음)를 상기 하이브리드 탄성중합체에 첨가하여, 탄성중합체성 제제를 생성하는 단계로서, 여기서, 상기 탄성중합체성 제제는
상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로 0.5 phr 내지 4.0 phr 범위, 바람직하게는 상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로 1.0 phr 내지 2.0 phr 범위, 더욱 바람직하게는 상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로 1.5 phr의 양의 촉진제,
상기 탄성중합체의 총 중량을 기준으로 0.01 phr 내지 2.00 phr 범위, 바람직하게는 상기 탄성중합체의 총 중량을 기준으로 0.02 phr 내지 1.00 phr 범위, 더욱 바람직하게는 상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로 0.03 phr 양의 소포제,
상기 탄성중합체의 총 중량을 기준으로 0.5 phr 내지 5.0 phr 범위, 바람직하게는 상기 탄성중합체의 총 중량을 기준으로 1.0 phr 내지 3.0 phr 범위, 더욱 바람직하게는 상기 탄성중합체의 총 중량을 기준으로 2.0 phr 양의 항산화제,
상기 탄성중합체의 총 중량을 기준으로 0.5 phr 내지 5.0 phr 범위, 바람직하게는 상기 탄성중합체의 총 중량을 기준으로 1.0 phr 내지 3.0 phr 범위, 더욱 바람직하게는 상기 탄성중합체의 총 중량을 기준으로 1.2 phr 양의 가교제,
상기 탄성중합체의 총 중량을 기준으로 0.5 phr 내지 3.0 phr 범위, 바람직하게는 상기 탄성중합체의 총 중량을 기준으로 1.0 phr 내지 2.0 phr 범위, 더욱 바람직하게는 상기 탄성중합체의 총 중량을 기준으로 1.1 phr 양의 착색제,
상기 탄성중합체의 총 중량을 기준으로 0.0 phr 내지 5.0 phr 범위, 바람직하게는 상기 탄성중합체의 총 중량을 기준으로 0.2 phr 내지 2.0 phr 범위, 더욱 바람직하게는 상기 탄성중합체의 총 중량을 기준으로 1.0 phr 양의 계면활성제,
상기 탄성중합체의 총 중량을 기준으로 0.5 phr 내지 10.0 phr 범위, 바람직하게는 상기 탄성중합체의 총 중량을 기준으로 1.0 phr 내지 5.0 phr 범위, 더욱 바람직하게는 상기 탄성중합체의 총 중량을 기준으로 1.5 phr 양의 충전제, 및
상기 탄성중합체의 총 중량을 기준으로 0.5 phr 내지 4.0 phr 범위, 바람직하게는 상기 탄성중합체의 총 중량을 기준으로 1.0 phr 내지 2.0 phr 범위, 더욱 바람직하게는 상기 탄성중합체의 총 중량을 기준으로 1.5 phr 양의 pH 조정제를 포함하는, 단계; 및
iii. 상기 탄성중합체성 제제를 계속 교반하고 상기 탄성중합체성 제제를 1시간 내지 48시간, 바람직하게는 15시간 내지 30시간, 더욱 바람직하게는 24시간의 기간 동안 숙성시키는 단계로서, 여기서, 상기 탄성중합체성 제제의 총 고형분 함량은 탄성중합체성 제제의 숙성 전 또는 후에 상기 탄성중합체성 제제로의 분산 매질의 첨가에 의해 5 중량% 내지 40 중량%로 조정되고, 상기 탄성중합체성 제제의 pH 범위는 하이브리드 탄성중합체성 장갑을 제조하는 데 사용되기 전에 9 내지 11로 조정되는, 단계.
본 발명은 물(분산 매질)을 희석제로서 이용한다. 희석제는 탄성중합체 둘 모두의 균질한 배합물을 달성하는 데 일조하고, 희석제는 임의의 외부 가열 및/또는 압력의 적용에 대한 요건 없이 라텍스 배합에 의해 달성된다. 본 발명의 목적을 위해, 어구 "특정 순서 없이 하나씩"은 혼합 순서가 중요하지 않기 때문에 임의의 하나의 화학물질이 먼저 첨가되고 뒤이어 다른 것이 첨가될 수 있음을 의미한다.
본 발명의 목적을 위해, 용어 "하이브리드"는 탄성중합체성 제제에 탄성중합체 A와 탄성중합체 B 둘 모두의 존재(또는 혼합물/배합물)을 의미한다. 본 발명의 목적을 위해, 어구 "탄성중합체의 총 건조 중량"은 탄성중합체 A의 건조 중량과 탄성중합체 B의 건조 중량의 합계로부터 계산된 전체를 의미한다.
하이브리드 탄성중합체성 장갑은 장갑 제조 산업에서 보편적으로 알려진 방법을 채택하여 상기 개시된 바와 같은 탄성중합체성 제제를 사용하여 제조된다. 하이브리드 탄성중합체성 장갑을 제조하기 위한 상기 방법은 하기 단계:
i. 포머(former)를 40℃ 내지 65℃ 범위의 온도에서 4초 내지 30초 범위의 기간 동안 응고제 용액에 침지시켜, 상기 포머 상에 응고제 층을 코팅시키는 단계로서, 여기서, 상기 포머는 단계 (i)에 사용되기 전에 세척되고, 상기 응고제 용액은 임의의 종래의 응고제 용액인, 단계;
ii. 상기 단계 (i)에서 수득된 포머 상에 코팅된 응고제 층을 80℃ 내지 200℃의 온도에서 1분 내지 10분 범위의 기간 동안 건조하는 단계;
iii. 상기 단계 (ii)에서 수득된 포머를 20℃ 내지 40℃의 온도에서 4초 내지 30초의 기간 동안 제1 라텍스 제제에 침지시켜, 제1 라텍스 층을 생성하는 단계로서, 상기 제1 라텍스 층은 5 중량% 내지 40 중량%의 총 고형분 함량을 갖는, 단계;
iv. 상기 단계 (iii)에서 수득된 포머 상에 코팅된 제1 라텍스 층을 80℃ 내지 150℃의 온도에서 20초 내지 5분 범위의 기간 동안 건조하는 단계;
v. 상기 단계 (iv)에서 수득된 포머를 20℃ 내지 40℃의 온도에서 4초 내지 30초의 기간 동안 제2 라텍스 제제에 침지시켜, 제2 라텍스 층을 생성하는 단계로서, 상기 제2 라텍스 층은 5 중량% 내지 40 중량%의 총 고형분 함량을 갖는, 단계;
vi. 상기 단계 (v)에서 수득된 포머 상에 코팅된 제2 라텍스 층을 80℃ 내지 200℃의 온도에서 20초 내지 5분 범위의 기간 동안 건조하는 단계;
vii. 상기 단계 (vi)에서 수득된 포머 상에 코팅된 제2 라텍스 층을 40℃ 내지 80℃의 온도에서 20초 내지 5분 범위의 기간 동안 열수로 처리하여, 화학 잔류물을 침출시켜, 프리(pre)-침출된 라텍스 필름을 형성하는 단계;
viii. 상기 단계 (vii)에서 수득된 포머 상에 코팅된 상기 프리-침출된 라텍스 필름을 90℃ 내지 150℃의 온도에서 5분 내지 45분 범위의 기간 동안 경화시켜, 라텍스 필름을 생성하는 단계로서, 여기서, 상기 라텍스 필름은 탄성중합체 A와 탄성중합체 B 둘 모두의 배합물로부터 제조되는, 단계;
ix. 상기 단계 (viii)에서 수득된 포머 상에 코팅된 라텍스 필름을 주위 온도에서 10초 내지 60초 범위의 기간 동안 염소수로 처리하여, 처리된 라텍스 필름을 수득하는 단계;
x. 상기 단계 (ix)에서 수득된 처리된 라텍스 필름을 40℃ 내지 80℃의 온도에서 20초 내지 5분 범위의 기간 동안 열수로 처리하여, 화학 잔류물을 침출시켜, 포스트(post)-침출된 라텍스 필름을 수득하는 단계;
xi. 상기 단계 (x)에서 수득된 포머 상에 코팅된 상기 포스트-침출된 라텍스 필름을 80℃ 내지 200℃의 온도에서 20초 내지 5분 범위의 기간 동안 건조하여, 하이브리드 탄성중합체성 장갑을 생성하는, 단계; 및
xii. 상기 단계 (xi)에서 수득된 하이브리드 탄성중합체성 장갑을 상기 포머로부터 박리시키는 단계
를 포함하고,
여기서, 상기 제1 및 제2 라텍스 제제는 동일한 탄성중합체성 제제이고, 이는 상기에서 논의되었다.
제조된 하이브리드 탄성중합체성 장갑은 14 MPa 내지 40 MPa 범위의 인장 강도, 400% 내지 900% 범위의 파단 신율 및 2시간 내지 5시간 범위의 내구성을 가질 뿐만 아니라 모든 이동 테스트를 통과할 수 있다. 마지막으로, 본 발명의 하이브리드 탄성중합체성 장갑은
i. 라텍스 단백질을 함유하지 않으며;
ii. 숙성 후 종래의 XNBR 장갑과 유사한 기계적 특성(탄성중합체 B의 30% 이하의 사용량으로)을 달성할 수 있고, 이는 실시예 부문에서 더 상술될 것이고, 즉, 표 2 및 3을 참조하며;
iii. 종래의 XNBR 장갑과 비교하여 증강된 내구성(탄성중합체 B의 30% 이하의 사용량으로)을 달성할 수 있고, 이는 실시예 부문에서 더 상술될 것이고, 즉, 표 4를 참조하고;
iv. 모든 이동 테스트(탄성중합체 B의 20% 이하의 사용량으로), 특히 50% 에탄올 및 3% 아세트산을 통과할 수 있고, 이는 실시예 부문에서 더 상술될 것이고, 즉, 표 5를 참조한다.
하기 실시예는 본 발명을 비-제한적인 방식으로 예시하도록 구성된다.
실시예 1:
탄성중합체성 제제
탄성중합체성 제제는 하기를 포함하며:
(a) 탄성중합체로서, 여기서, 상기 탄성중합체는 탄성중합체 A와 탄성중합체 B의 혼합물이고, 상기 탄성중합체 A는 카르복실화된 아크릴로니트릴 부타디엔 고무(XNBR), 아크릴로니트릴 부타디엔 고무(NBR) 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나이고, 바람직하게는 XNBR이며, 상기 탄성중합체 B는 폴리(비닐 아세테이트/에틸렌) 공중합체(VAE)이며, 여기서, VAE는 50% 초과의 비닐 아세테이트로 구성되며, VAE는 또한 폴리(에틸렌/비닐 아세테이트) 공중합체(EVA), 폴리에틸렌, 폴리비닐 아세테이트 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나에 의해 대체될 수 있고, 탄성중합체 B 및/또는 열가소성 물질은 액체 분산액 형태로 존재하며;
(b) 촉진제로서, 여기서, 상기 촉진제는 테트라메틸티우람(TMTD), 2,2'-디티오-비스(벤조티아졸)(MBTS), N-사이클로헥실벤조티아졸-설피니카마이드(CBS), 아연 디에틸티오카르바메이트(ZDEC), 아연 디부틸디티오카르바메이트(ZDBC), 티우람, 카르바메이트 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나이고, 바람직하게는 ZDEC 또는 ZDBC이며;
(c) 소포제로서, 여기서, 상기 소포제는 실리콘계 소포제, 실리콘-무함유 소포제 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나이고, 바람직하게는 실리콘-무함유 소포제이며, 상기 실리콘계 소포제는 실리콘 글리콜, 다른 변형된 실리콘 유체 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되고, 상기 실리콘-무함유 소포제는 오일 에멀젼, 왁스 에멀젼 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되며;
(d) 항산화제로서, 여기서, 상기 항산화제는 아릴아민, 중합체성 힌더드 페놀 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나이고, 바람직하게는 중합체성 힌더드 페놀이며, 상기 아릴아민은 알킬화된 디페닐아민, p-페닐렌디아민 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되고, 상기 중합체성 힌더드 페놀은 부틸화된 힌더드 페놀, 스티렌화된 힌더드 페놀 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되며;
(e) 가교제로서, 여기서, 상기 가교제는 황, 황-함유 화합물, 아연 옥사이드, 다른 금속계 옥사이드 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나이고, 바람직하게는 황 또는 아연 옥사이드이며;
(f) 착색제로서, 여기서, 상기 착색제는 임의의 종래의 염료, 임의의 종래의 안료, 티타늄 디옥사이드 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나이고, 바람직하게는 임의의 종래의 안료 또는 티타늄 디옥사이드이며;
(g) 계면활성제로서, 여기서, 상기 계면활성제는 선형 알킬벤젠 설포네이트(LAS), 알코올 에테르 설페이트(AES), 2차 알칸 설포네이트(SAS), 알코올 설페이트 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나이고, 바람직하게는 LAS이며;
(h) 충전제로서, 여기서, 상기 충전제는 임의의 종래의 실리케이트계 충전제, 임의의 종래의 칼슘 카르보네이트계 충전제 및 카본 블랙으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나이고, 바람직하게는 임의의 종래의 실리케이트계 충전제이며;
(i) pH 조정제로서, 여기서, 상기 pH 조정제는 암모니아, 소듐 하이드록사이드, 포타슘 하이드록사이드, 암모늄 하이드록사이드 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나이고, 바람직하게는 암모니아이고;
(j) 분산 매질로서, 여기서, 상기 분산 매질은 물이다.
표 1은 탄성중합체성 제제의 제조에 사용되는(백분율 고무, phr) 화학적 구성성분(상기 나열된 바와 같음)을 요약한 것이다.
표 1: 탄성중합체성 제제의 제조에 사용되는 화학적 구성성분
화학물질 작동 범위 (phr) 바람직한 범위 (phr) 투입량 (phr)
탄성중합체 A 1 내지 99 70 내지 95 90
탄성중합체 B 1 내지 99 5 내지 30 10
촉진제 0.5 내지 4.0
(상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로)		 1.0 내지 2.0
(상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로)		 1.5
(상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로)
소포제 0.01 내지 2.00
(상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로)		 0.02 내지 1.00
(상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로)		 0.03
(상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로)
항산화제 0.5 내지 5.0
(상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로)		 1.0 내지 3.0
(상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로)		 2.0
(상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로)
가교제 0.5 내지 5.0
(상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로)		 1.0 내지 3.0
(상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로)		 1.2
(상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로)
착색제 0.5 내지 3.0
(상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로)		 1.0 내지 2.0
(상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로)		 1.1
(상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로)
계면활성제 0.0 내지 5.0
(상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로)		 0.2 내지 2.0
(상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로)		 1.0
(상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로)
충전제 0.5 내지 10.0
(상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로)		 1.0 내지 5.0
(상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로)		 1.5
(상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로)
pH 조정제 0.5 내지 4.0
(상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로)		 1.0 내지 2.0
(상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로)		 1.5
(상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로)
분산 매질 5 중량% 내지 40 중량%의 탄성중합체성 제제의 총 고형분 함량을 조정하기 위한 양으로 사용됨
본 발명의 목적을 위해, 어구 "탄성중합체의 총 건조 중량"은 탄성중합체 A의 건조 중량과 탄성중합체 B의 건조 중량의 합계로부터 계산된 전체를 의미한다.
실시예 2:
탄성중합체성 제제의 제조
하이브리드 탄성중합체성 장갑을 제조하기 위해 탄성중합체성 제제가 제조되며, 여기서, 상기 방법은 하기 단계를 포함한다:
i. 탄성중합체 A(상기 나열된 바와 같음)를 탄성중합체 B(상기 나열된 바와 같음)와 배합하여, 하이브리드 탄성중합체를 생성하고, 상기 하이브리드 탄성중합체를 균질한 배합물이 달성될 때까지 2분 내지 30분, 바람직하게는 15분의 기간 동안 교반하는 단계로서, 여기서, 상기 탄성중합체 A는 1 phr 내지 99 phr 범위, 바람직하게는 70 phr 내지 95 phr 범위, 더욱 바람직하게는 90 phr의 양으로 사용되고, 상기 탄성중합체 B는 이하에서 탄성중합체의 총 건조 중량으로서 간주될 100 phr 이하를 이루기 위해 1 phr 내지 99 phr 범위, 바람직하게는 5 phr 내지 30 phr 범위, 더욱 바람직하게는 10 phr의 양으로 사용되는, 단계;
ii. 특정한 순서 없이 하나씩 교반하면서 촉진제(상기 나열된 바와 같음), 소포제(상기 나열된 바와 같음), 항산화제(상기 나열된 바와 같음), 가교제(상기 나열된 바와 같음), 착색제(상기 나열된 바와 같음), 계면활성제(상기 나열된 바와 같음) 및 충전제(상기 나열된 바와 같음), 뒤이어 pH 조정제(상기 나열된 바와 같음)를 상기 하이브리드 탄성중합체에 첨가하여, 탄성중합체성 제제를 생성하는 단계로서, 여기서, 상기 탄성중합체성 제제는
상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로 0.5 phr 내지 4.0 phr 범위, 바람직하게는 상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로 1.0 phr 내지 2.0 phr 범위, 더욱 바람직하게는 상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로 1.5 phr의 양의 촉진제,
상기 탄성중합체의 총 중량을 기준으로 0.01 phr 내지 2.00 phr 범위, 바람직하게는 상기 탄성중합체의 총 중량을 기준으로 0.02 phr 내지 1.00 phr 범위, 더욱 바람직하게는 상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로 0.03 phr 양의 소포제,
상기 탄성중합체의 총 중량을 기준으로 0.5 phr 내지 5.0 phr 범위, 바람직하게는 상기 탄성중합체의 총 중량을 기준으로 1.0 phr 내지 3.0 phr 범위, 더욱 바람직하게는 상기 탄성중합체의 총 중량을 기준으로 2.0 phr 양의 항산화제,
상기 탄성중합체의 총 중량을 기준으로 0.5 phr 내지 5.0 phr 범위, 바람직하게는 상기 탄성중합체의 총 중량을 기준으로 1.0 phr 내지 3.0 phr 범위, 더욱 바람직하게는 상기 탄성중합체의 총 중량을 기준으로 1.2 phr 양의 가교제,
상기 탄성중합체의 총 중량을 기준으로 0.5 phr 내지 3.0 phr 범위, 바람직하게는 상기 탄성중합체의 총 중량을 기준으로 1.0 phr 내지 2.0 phr 범위, 더욱 바람직하게는 상기 탄성중합체의 총 중량을 기준으로 1.1 phr 양의 착색제,
상기 탄성중합체의 총 중량을 기준으로 0.0 phr 내지 5.0 phr 범위, 바람직하게는 상기 탄성중합체의 총 중량을 기준으로 0.2 phr 내지 2.0 phr 범위, 더욱 바람직하게는 상기 탄성중합체의 총 중량을 기준으로 1.0 phr 양의 계면활성제,
상기 탄성중합체의 총 중량을 기준으로 0.5 phr 내지 10.0 phr 범위, 바람직하게는 상기 탄성중합체의 총 중량을 기준으로 1.0 phr 내지 5.0 phr 범위, 더욱 바람직하게는 상기 탄성중합체의 총 중량을 기준으로 1.5 phr 양의 충전제, 및
상기 탄성중합체의 총 중량을 기준으로 0.5 phr 내지 4.0 phr 범위, 바람직하게는 상기 탄성중합체의 총 중량을 기준으로 1.0 phr 내지 2.0 phr 범위, 더욱 바람직하게는 상기 탄성중합체의 총 중량을 기준으로 1.5 phr 양의 pH 조정제를 포함하는, 단계; 및
iii. 상기 탄성중합체성 제제를 계속 교반하고, 상기 탄성중합체성 제제를 1시간 내지 48시간, 바람직하게는 15시간 내지 30시간, 더욱 바람직하게는 24시간의 기간 동안 숙성시키는 단계로서, 여기서, 상기 탄성중합체성 제제의 총 고형분 함량은 탄성중합체성 제제의 숙성 전 또는 후에 상기 탄성중합체성 제제로의 분산 매질의 첨가에 의해 5 중량% 내지 40 중량%로 조정되고, 상기 탄성중합체성 제제의 pH 범위는 하이브리드 탄성중합체성 장갑을 제조하는 데 사용되기 전에 9 내지 11로 조정되는, 단계.
본 발명의 목적을 위해, 어구 "특정 순서 없이 하나씩"은 혼합 순서가 중요하지 않기 때문에 임의의 하나의 화학물질이 먼저 첨가되고 뒤이어 다른 것이 첨가될 수 있음을 의미한다. 본 발명의 목적을 위해, 용어 "하이브리드"는 탄성중합체성 제제에 탄성중합체 A와 탄성중합체 B 둘 모두의 존재(또는 혼합물/배합물)을 의미한다. 본 발명의 목적을 위해, 어구 "탄성중합체의 총 건조 중량"은 탄성중합체 A의 건조 중량과 탄성중합체 B의 건조 중량의 합계로부터 계산된 전체를 의미한다.
실시예 3:
하이브리드 탄성중합체성 장갑
장갑 제조 산업에서 보편적으로 알려진 방법을 채택하여 실시예 2에 제조된 바와 같은 탄성중합체성 제제를 사용하여(실시예 1로부터의 탄성중합체성 제제를 사용하여) 하이브리드 탄성중합체성 장갑을 제조하는 것이다.
하이브리드 탄성중합체성 장갑(실시예 1로부터의 탄성중합체성 제제를 사용하여)을 제조하는 방법은 하기 단계:
i. 포머를 40℃ 내지 65℃ 범위의 온도에서 4초 내지 30초 범위의 기간 동안 응고제 용액에 침지시켜, 상기 포머 상에 응고제 층을 코팅시키는 단계로서, 여기서, 상기 포머는 단계 (i)에 사용되기 전에 세척되고, 상기 응고제 용액은 임의의 종래의 응고제 용액인, 단계;
ii. 상기 단계 (i)에서 수득된 포머 상에 코팅된 응고제 층을 80℃ 내지 200℃의 온도에서 1분 내지 10분 범위의 기간 동안 건조하는 단계;
iii. 상기 단계 (ii)에서 수득된 포머를 20℃ 내지 40℃의 온도에서 4초 내지 30초의 기간 동안 제1 라텍스 제제에 침지시켜, 제1 라텍스 층을 생성하는 단계로서, 상기 제1 라텍스 층은 5 중량% 내지 40 중량%의 총 고형분 함량을 갖는, 단계;
iv. 상기 단계 (iii)에서 수득된 포머 상에 코팅된 제1 라텍스 층을 80℃ 내지 150℃의 온도에서 20초 내지 5분 범위의 기간 동안 건조하는 단계;
v. 상기 단계 (iv)에서 수득된 포머를 20℃ 내지 40℃의 온도에서 4초 내지 30초의 기간 동안 제2 라텍스 제제에 침지시켜, 제2 라텍스 층을 생성하는 단계로서, 상기 제2 라텍스 층은 5 중량% 내지 40 중량%의 총 고형분 함량을 갖는, 단계;
vi. 상기 단계 (v)에서 수득된 포머 상에 코팅된 제2 라텍스 층을 80℃ 내지 200℃의 온도에서 20초 내지 5분 범위의 기간 동안 건조하는 단계;
vii. 상기 단계 (vi)에서 수득된 포머 상에 코팅된 제2 라텍스 층을 40℃ 내지 80℃의 온도에서 20초 내지 5분 범위의 기간 동안 열수로 처리하여, 화학 잔류물을 침출시켜, 프리-침출된 라텍스 필름을 형성하는 단계;
viii. 상기 단계 (vii)에서 수득된 포머 상에 코팅된 상기 프리-침출된 라텍스 필름을 90℃ 내지 150℃의 온도에서 5분 내지 45분 범위의 기간 동안 경화시켜, 라텍스 필름을 생성하는 단계로서, 여기서, 상기 라텍스 필름은 탄성중합체 A와 탄성중합체 B 둘 모두의 배합물로부터 제조되는, 단계;
ix. 상기 단계 (viii)에서 수득된 포머 상에 코팅된 라텍스 필름을 주위 온도에서 10초 내지 60초 범위의 기간 동안 염소수로 처리하여, 처리된 라텍스 필름을 수득하는 단계;
x. 상기 단계 (ix)에서 수득된 처리된 라텍스 필름을 40℃ 내지 80℃의 온도에서 20초 내지 5분 범위의 기간 동안 열수로 처리하여, 화학 잔류물을 침출시켜, 포스트-침출된 라텍스 필름을 수득하는 단계;
xi. 상기 단계 (x)에서 수득된 포머 상에 코팅된 상기 포스트-침출된 라텍스 필름을 80℃ 내지 200℃의 온도에서 20초 내지 5분 범위의 기간 동안 건조하여, 하이브리드 탄성중합체성 장갑을 생성하는, 단계; 및
xii. 상기 단계 (xi)에서 수득된 하이브리드 탄성중합체성 장갑을 상기 포머로부터 박리시키는 단계
를 포함하고,
여기서, 상기 제1 및 제2 라텍스 제제는 동일한 탄성중합체성 제제이고, 이는 실시예 1에서 논의되었다.
제조된 하이브리드 탄성중합체성 장갑의 기계적 특성(즉, 인장 강도 및 파단 신율)은 표준 방법 ASTM D6319에 따라 테스트된다. 나아가, 제조된 하이브리드 탄성중합체성 장갑은 내구성 및 이동에 대해 테스트된다.
표 2 내지 3은 본 발명에서 제조된 하이브리드 탄성중합체성 장갑 및 종래의 제조된 카르복실화된 아크릴로니트릴 부타디엔 고무(XNBR) 장갑(대조군으로서)의 기계적 특성의 비교를 보여준다.
표 2: 본 발명의 하이브리드 탄성중합체성 장갑 및 종래의 XNBR 장갑의 인장 강도(MPa)
**장갑 샘플 인장 강도 (MPa)
숙성 전 *숙성 후
XNBR 장갑 (대조군) 23.72 26.10
하이브리드 탄성중합체성 장갑
(XNBR:VAE = 중량에 의해 90:10)		 21.67 24.09
하이브리드 탄성중합체성 장갑
(XNBR:VAE = 중량에 의해 80:20)		 17.64 19.03
하이브리드 탄성중합체성 장갑
(XNBR:VAE = 중량에 의해 70:30)		 14.84 19.60
XNBR에 대해 ASTM D6319 최소 14
*숙성 조건: 100℃의 온도에서 22시간 동안 가열
**덤벨의 두께 (mm): 0.056 내지 0.060
표 3: 본 발명의 하이브리드 탄성중합체성 장갑 및 종래의 XNBR 장갑의 파단 신율(%)
**장갑 샘플 파단 신율 (%)
숙성 전 *숙성 후
XNBR 장갑 (대조군) 512.10 429.78
하이브리드 탄성중합체성 장갑
(XNBR:VAE = 중량에 의해 90:10)		 520.87 437.85
하이브리드 탄성중합체성 장갑
(XNBR:VAE = 중량에 의해 80:20)		 514.86 446.70
하이브리드 탄성중합체성 장갑
(XNBR:VAE = 중량에 의해 70:30)		 484.61 453.40
XNBR에 대해 ASTM D6319 최소 500 최소 400
*숙성 조건: 100℃의 온도에서 22시간 동안 가열
**덤벨의 두께 (mm): 0.056 내지 0.060
본 발명의 탄성중합체성 제제를 사용하여 제조된 하이브리드 탄성중합체성 장갑은 종래의 XNBR 장갑과 유사한 기계적 특성(즉, 인장 강도 및 파단 신율)을 달성할 수 있어서, 본 발명의 하이브리드 탄성중합체성 장갑의 기계적 특성은 손상되지 않는다.
표 4 및 5는 본 발명에서 제조된 하이브리드 탄성중합체성 장갑 및 종래의 제조된 카르복실화된 아크릴로니트릴 부타디엔 고무(XNBR) 장갑(대조군으로서)의 내구성 및 이동 테스트 결과의 비교를 보여준다.
표 4: 본 발명의 하이브리드 탄성중합체성 장갑 및 종래의 XNBR 장갑의 내구성(시간(hour))
장갑 샘플 *내구성
XNBR 장갑 (대조군) 2시간 13분
하이브리드 탄성중합체성 장갑
(XNBR:VAE = 중량에 의해 90:10)		 4시간 30분 내지 5시간
하이브리드 탄성중합체성 장갑
(XNBR:VAE = 중량에 의해 80:20)		 3시간 내지 3시간 30분
하이브리드 탄성중합체성 장갑
(XNBR:VAE = 중량에 의해 70:30)		 2시간 30분 내지 3시간
*내구성 테스터 기기를 사용하여 테스트됨
균질한 배합물의 생성을 초개한 실시예 2에 기재된 바와 같이 본 발명에서 수행된 탄성중합체 배합은 상기 달성된 내구성에 직접적으로 기여하였다. 본 발명의 탄성중합체성 제제를 사용하여 제조된 하이브리드 탄성중합체성 장갑은 종래의 XNBR 장갑과 비교하여 2시간 30분 초과, 특히 3시간 초과, 보다 특히 4시간 초과의 증강된 내구성을 달성할 수 있다.
표 5: 본 발명의 하이브리드 탄성중합체성 장갑 및 종래의 XNBR 장갑에 대한 이동 테스트의 성과
장갑 샘플 *이동 테스트 (mg/dm2) 상태
모방제 B, 3% 아세트산 모방제 D1, 50% 에탄올
XNBR 장갑 (대조군) 9.80 6.40 통과
하이브리드 탄성중합체성 장갑 (XNBR:VAE = 중량에 의해 90:10) 8.58 7.52 통과
하이브리드 탄성중합체성 장갑 (XNBR:VAE = 중량에 의해 80:20) 5.79 8.65 통과
*표준 규제(EU) 번호 10/2011 요건은 ≤ 10 mg/dm2임
*숙성 조건: 100℃의 온도에서 22시간의 기간 동안 가열됨
장갑이 식품 취급에 안전한지 결정하기 위한 테스트에 이용 가능한 다른 이동 테스트는 예컨대 비제한적으로 모방제 A(10% v/v 에탄올), 모방제 C(20% v/v 에탄올) 및 모방제 D2(식물성 오일)를 사용한 테스트이다. 규제(EU) 번호 10/2011을 기반으로, 모방제 A, B 및 C는 친수성 특징을 갖고 물에서 추출/용해되는 경향이 있는 식품에 지정된다. 이들 식품은 일반적으로, 성질이 수성이다. 모방제 D1 및 D2는 친유성 특징을 갖고 지방, 오일 및/또는 유기 용매(즉, 헥산 및 톨루엔)에서 추출/용해되는 경향을 갖는 식품에 대한 것이다.
주목: 이론적으로 장갑이 더 높은 농도의 에탄올(50%)에 대한 이동 테스트를 통과할 수 있다면, 10% 내지 20%의 더 낮은 농도의 에탄올이 쉽게 충족될 것이기 때문에 모방제 A 및 C에 대해서는 결과가 없다. 유사하게는, 종래의 XNBR 장갑이 모방제 D2에 대한 이동 테스트를 통과할 수 없었기 때문에 모방제 D2에 대한 결과는 없다. 그러므로, XNBR을 이의 구성성분 중 하나로서 갖는 본 발명의 장갑은 상기 테스트를 쉽게 충족시킬 것이다.
종합하여, (본 발명의) 탄성중합체성 제제 및 이로부터 제조된 하이브리드 탄성중합체성 장갑은, 상기 하이브리드 탄성중합체성 장갑이 비용(즉, 재료의 선택 면에서 VAE가 XNBR보다 저렴하기 때문에) 및 내구성 문제(즉, 종래의 XNBR 장갑과 비교하여 4시간 초과의 증강된 내구성을 달성할 수 있음) 둘 모두를 해결하기 때문에 종래의 결점을 극복할 수 있다.
마지막으로, 본 발명의 장갑은
(i) 라텍스 단백질을 함유하지 않으며;
(ii) 숙성 후 종래의 XNBR 장갑과 유사한 기계적 특성(탄성중합체 B의 30% 이하의 사용량으로)을 달성할 수 있으며;
(iii) 종래의 XNBR 장갑과 비교하여 증강된 내구성(탄성중합체 B의 30% 이하의 사용량으로)을 달성할 수 있고;
(iv) 모든 이동 테스트(탄성중합체 B의 20% 이하의 사용량으로), 특히 50% 에탄올 및 3% 아세트산을 통과할 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 예시적인 구현예를 설명하기 위한 것이며 제한하려는 의도가 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수형("a", "an" 및 "the")은 문맥상 명백하게 다르게 나타내지 않는 한 복수형도 포함하도록 의도될 수 있다. 용어 "포함한다", "포함하는(comprising)", "포함하는(including)" 및 "갖는"은 포괄적이며, 따라서, 명시된 특질, 정수, 단계, 작동, 요소 및/또는 구성요소의 존재를 명시하지만 하나 이상의 다른 특질, 정수, 단계, 작동, 요소, 구성요소 및/또는 이로부터의 그룹의 존재 또는 첨가를 배제하지 않는다.
본 명세서에 설명된 방법 단계, 공정 및 작동은 수행 순서로서 구체적으로 식별되지 않는 한, 논의되거나 예시된 특정 순서대로의 이들의 수행을 반드시 요구하는 것으로 해석되어서는 안된다. 또한, 부가적인 또는 대안적인 단계가 이용될 수 있음을 이해해야 한다. 표현 "적어도" 또는 "적어도 하나"의 사용은 하나 이상의 요망되는 목적 또는 결과를 달성하기 위해 구현예 중 하나에서 사용될 수 있으므로 때문에 하나 이상의 요소의 사용을 시사한다.

Claims (19)

  1. 탄성중합체성 제제로서,
    탄성중합체, 촉진제(accelerator), 소포제, 항산화제, 가교제, 착색제, 계면활성제, 충전제, pH 조절제 및 분산 매질을 포함하고,
    상기 탄성중합체는 탄성중합체 A와 탄성중합체 B의 혼합물이며,
    상기 탄성중합체 A는 카르복실화된 아크릴로니트릴 부타디엔 고무(XNBR), 아크릴로니트릴 부타디엔 고무(NBR) 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나이며,
    상기 탄성중합체 B는 폴리(비닐 아세테이트/에틸렌)(VAE)이며,
    상기 탄성중합체 A는 1 phr 내지 99 phr 범위의 양으로 사용되며,
    상기 탄성중합체 B는 상기 탄성중합체의 총 건조 중량으로서 100 phr 이하를 이루기 위해 1 phr 내지 99 phr 범위의 양으로 사용되며,
    상기 촉진제는 상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로, 0.5 phr 내지 4.0 phr 범위의 양으로 사용되며,
    상기 소포제는 상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로, 0.01 phr 내지 2.00 phr 범위의 양으로 사용되며,
    상기 항산화제는 상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로, 0.5 phr 내지 5.0 phr 범위의 양으로 사용되며,
    상기 가교제는 상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로, 0.5 phr 내지 5.0 phr 범위의 양으로 사용되며,
    상기 착색제는 상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로, 0.5 phr 내지 3.0 phr 범위의 양으로 사용되며,
    상기 계면활성제는 상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로, 0.0 phr 내지 5.0 phr 범위의 양으로 사용되며,
    상기 충전제는 상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로, 0.5 phr 내지 10.0 phr 범위의 양으로 사용되며,
    상기 pH 조정제는 상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로, 0.5 phr 내지 4.0 phr 범위의 양으로 사용되고,
    상기 분산 매질은 상기 탄성중합체성 제제의 총 고형분 함량을 5 중량% 내지 40 중량% 범위로 조정하는 양으로 사용되는, 탄성중합체성 제제.
  2. 제1항에 있어서,
    VAE는 50% 초과의 비닐 아세테이트로 구성된 것인, 탄성중합체성 제제.
  3. 제1항에 있어서,
    VAE는 또한, 폴리(에틸렌/비닐 아세테이트) 공중합체(EVA), 폴리에틸렌, 폴리비닐 아세테이트 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 열가소성 물질에 의해 대체될 수 있는, 탄성중합체성 제제.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탄성중합체 B 및/또는 상기 열가소성 물질은 액체 분산액 형태로 존재하는, 탄성중합체성 제제.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 촉진제는 테트라메틸티우람(TMTD), 2,2'-디티오-비스(벤조티아졸)(MBTS), N-사이클로헥실벤조티아졸-설피니카마이드(CBS), 아연 디에틸티오카르바메이트(ZDEC), 아연 디부틸디티오카르바메이트(ZDBC), 티우람, 카르바메이트 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인, 탄성중합체성 제제.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 소포제는 실리콘계 소포제, 실리콘-무함유 소포제 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인, 탄성중합체성 제제.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 항산화제는 아릴아민, 중합체성 힌더드 페놀 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인, 탄성중합체성 제제.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 가교제는 황, 황-함유 화합물, 아연 옥사이드, 다른 금속계 옥사이드 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인, 탄성중합체성 제제.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 착색제는 임의의 종래의 염료, 임의의 종래의 안료, 티타늄 디옥사이드 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인, 탄성중합체성 제제.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 계면활성제는 선형 알킬벤젠 설포네이트(LAS), 알코올 에테르 설페이트(AES), 2차 알칸 설포네이트(SAS), 알코올 설페이트 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인, 탄성중합체성 제제.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 충전제는 임의의 종래의 실리케이트계 충전제, 임의의 종래의 칼슘 카르보네이트계 충전제 및 카본 블랙으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인, 탄성중합체성 제제.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 pH 조정제는 암모니아, 소듐 하이드록사이드, 포타슘 하이드록사이드, 암모늄 하이드록사이드 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인, 탄성중합체성 제제.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 분산 매질은 물인, 탄성중합체성 제제.
  14. 하이브리드 탄성중합체성 장갑을 제조하기 위한 탄성중합체성 제제의 제조 방법으로서,
    상기 방법은
    i. 탄성중합체 A를 탄성중합체 B와 배합하여, 하이브리드 탄성중합체를 생성하고, 상기 하이브리드 탄성중합체를 균질한 배합물이 달성될 때까지 2분 내지 30분의 기간 동안 교반하는 단계로서, 여기서, 상기 탄성중합체 A는 1 phr 내지 99 phr 범위의 양으로 사용되고, 상기 탄성중합체 B는 탄성중합체의 총 건조 중량으로서 100 phr 이하를 이루기 위해 1 phr 내지 99 phr 범위의 양으로 사용되는, 단계;
    ii. 특정한 순서 없이 하나씩 교반하면서 촉진제, 소포제, 항산화제, 가교제, 착색제, 계면활성제 및 충전제, 뒤이어 pH 조정제를 상기 단계 (i)에서 수득된 하이브리드 탄성중합체에 첨가하여, 탄성중합체성 제제를 생성하는 단계로서, 여기서, 상기 탄성중합체성 제제는 상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로 0.5 phr 내지 4.0 phr 범위의 양의 촉진제, 상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로 0.01 phr 내지 2.00 phr 범위의 양의 소포제, 상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로 0.5 phr 내지 5.0 phr 범위의 양의 항산화제, 상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로 0.5 phr 내지 5.0 phr 범위의 양의 가교제, 상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로 0.5 phr 내지 3.0 phr 범위의 양의 착색제, 상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로 0.0 phr 내지 5.0 phr 범위의 계면활성제, 상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로 0.5 phr 내지 10.0 phr 범위의 양의 충전제 및 상기 탄성중합체의 총 건조 중량을 기준으로 0.5 phr 내지 4.0 phr 범위의 양의 pH 조정제를 포함하는, 단계; 및
    iii. 상기 단계 (ii)에서 수득된 탄성중합체성 제제를 계속 교반하고, 상기 탄성중합체성 제제를 1시간 내지 48시간의 기간 동안 숙성시키는 단계로서, 여기서, 상기 탄성중합체성 제제의 총 고형분 함량은 상기 탄성중합체성 제제로의 분산 매질의 첨가에 의해 5 중량% 내지 40 중량%로 조정되고, 상기 탄성중합체성 제제의 pH 범위는 9 내지 11로 조정되는, 단계
    를 포함하는, 탄성중합체성 제제의 제조 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 탄성중합체 A는 70 phr 내지 95 phr 범위의 양으로 사용되는, 탄성중합체성 제제의 제조 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 탄성중합체 B는 5 phr 내지 30 phr 범위의 양으로 사용되는, 탄성중합체성 제제의 제조 방법.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 분산 매질은 상기 탄성중합체성 제제의 숙성 전 또는 숙성 후에 탄성중합체성 제제 내에 첨가되는, 탄성중합체성 제제의 제조 방법.
  18. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 탄성중합체성 제제를 사용하여 생성된 하이브리드 탄성중합체성 장갑.
  19. 탄성중합체성 제제를 사용하여 생성된 하이브리드 탄성중합체성 장갑으로서,
    여기서, 상기 탄성중합체성 제제는 제14항 내지 제17항 중 어느 한 항에 따라 제조된 것인, 하이브리드 탄성중합체성 장갑.
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