KR20230015140A

KR20230015140A - 절단강도 및 내약품성이 우수하고 착용감이 향상된 코팅장갑

Info

Publication number: KR20230015140A
Application number: KR1020210096530A
Authority: KR
Inventors: 윤철희; 박차철; 정현수; 이상민; 정동현
Original assignee: 장미고무공업사주식회사
Priority date: 2021-07-22
Filing date: 2021-07-22
Publication date: 2023-01-31
Also published as: KR102683357B1

Abstract

본 발명은 절단강도 및 내약품성이 우수하고 착용감이 향상된 코팅장갑에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 장갑의 표면에 라텍스가 코팅된 코팅장갑에 있어서, 장갑의 두께 및 무게를 증가시키지 않고도 ANSI 9급 이상의 절단강도 및 내약품성을 동시에 만족시킬 뿐만 아니라, 장갑의 피팅성 및 촉감 등의 착용감과 라텍스의 코팅 용이성을 향상시킬 수 있도록 하는, 절단강도 및 내약품성이 우수하고 착용감이 향상된 코팅장갑에 관한 것이다.

Description

절단강도 및 내약품성이 우수하고 착용감이 향상된 코팅장갑{COATING GLOVE WITH EXCELLENT CUT RESISTING PROPERTY, CHEMICAL RESISTING PROPERTY AND WEARING SENSATIONS}

본 발명은 장갑의 두께 및 무게를 증가시키지 않고도 ANSI 9급 이상의 절단강도 및 내약품성을 동시에 만족시킬 뿐만 아니라, 장갑의 피팅성 및 촉감 등의 착용감과 라텍스의 코팅 용이성을 향상시킬 수 있도록 하는 코팅장갑에 관한 것이다.

일반적으로, 코팅장갑은 각종 원사로 편직된 편직장갑의 표면에 라텍스(latex, 천연고무 라텍스, 합성고무 라텍스, 기타 합성수지 라텍스 등)를 코팅함으로써, 내마모성, 인열강도, 내뚫림성, 내슬립성, 통기성 및 방수기능 등을 부여한 장갑이다.

하지만, 상기와 같은 코팅장갑은 일반적으로 절단강도 및 내약품성이 미비하다는 단점이 있으며, 최근 들어 이를 보완하기 위한 연구 개발이 활발히 진행되고 있다.

관련 선행기술로써, 특허문헌 1에서는 절단강도 향상을 위해 유리 섬유사에 대하여 폴리에스터 혹은 나일론의 탄성섬유사와 HPPE(high performance polyethylene, 고강도 폴리에칠렌)사를 커버링하여 된 이중 커버사(double covered yarn)와, 탄성섬유사에 HPPE사를 커버링한 단커버사(single covered yarn)로 장갑을 편직하여, 외부로는 내 절단강도를 강화시킨 이중 커버사 편직부가 그리고 내부로는 내 절단성과 탄력성을 동시에 갖는 단커버사 편직부가 위치되게 하여, 손을 보호하는 내 절단 특성의 강화와 아울러 착용감을 좋게 하는 탄력성도 유지되게 한 장갑을 제안하고 있다.

하지만, 상기 특허문헌 1의 경우, 유리섬유, 나일론 또는 HPPE사를 사용함에 따라 절단강도를 미비하게나마 향상시킬 수 있으나, 유리섬유의 경우 깨짐 현상에 의한 미세입자나 보풀 등이 인체에 흡수 또는 접촉하여 악영향(따끔거림 등)을 미칠 뿐만 아니라 상기와 같은 깨짐현상으로 인해 실제 절단강도가 우수하지 못하며, 더욱이 나일론 또는 HPPE사의 경우 내약품성이 매우 취약한 문제점이 있었다.

한편, 최근들어 일본에서는 절단강도가 매우 우수한 액정 폴리에스테르사(liquid crystal polyester yarn)를 이용하여 장갑을 직조하고자 하는 시도가 있으나, 액정 폴리에스테르사의 경우, 내약품성이 미비할 뿐만 아니라 표면이 매우 미끄러워 라텍스가 코팅되지 못하거나 또는 코팅되더라도 쉽게 박리되는 문제점이 있었다.

한편, '케브라(Kevlar)' 섬유의 경우 아라미드계 섬유로서 특허문헌 2에서는 상기와 같은 케브라 섬유를 이용하여 장갑을 직조한 선행기술이 공개되어 있다.

하지만, 상기 케브라의 경우 내열성이 우수한 장점은 있으나, 절단강도가 매우 취약하며, 특히 표면이 미세한 기모로 이루어져 있기 때문에 라텍스가 코팅되지 못하는 문제점이 있었다.

아울러, 일반적인 내절단성 장갑의 경우 ANSI(American National Standards Institute) 3 ~ 4급 정도가 한계이며, 9급에 도달하기 위해 상기와 같은 기능성 원사를 과도하게 사용할 경우 장갑의 두께가 두껍고 무게가 무거워져 착용감 및 작업성이 현저히 저하되는 문제점이 있었다.

특허문헌 1 : 대한민국 등록특허공보 제10-0767452호 "내 절단성을 강화시킨 작업용 장갑" 특허문헌 2 : 대한민국 공개특허공보 제10-2010-0012668호 "발수성이 뛰어난 수분산 폴리우레탄 수지가 도포된 발포장갑 및 이의 제조방법"

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 장갑의 표면에 라텍스가 코팅된 코팅장갑에 있어서, 장갑의 두께 및 무게를 증가시키지 않고도 ANSI 9급 이상의 절단강도 및 내약품성을 동시에 만족시킬 뿐만 아니라, 장갑의 피팅성(fitting) 및 촉감 등의 착용감과 라텍스의 코팅 용이성을 향상시킬 수 있도록 함을 과제로 한다.

본 발명은 장갑에 라텍스를 코팅한 코팅장갑에 있어서, 다중커버사로 편직하여 장갑을 제조하되, 상기 다중커버사는 텅스텐사(T) 또는, 텅스텐사(T) 및 스판사(S)의 합사를 심사로하여, 이 표면에 HPPE사(H)로 1차 커버링하고, 그 표면에 스틸사(E)로 2차 커버링하여 이중커버링사(10)를 제조한 후, 상기 이중커버링사(10) 단독 또는, 이중커버링사(10) 및 스판사(S)의 합사를 심사로하여, 이 표면에 HPPE사(H)로 3차 커버링하고, 그 표면에 나일론사(N) 또는 PET사(P)로 4차 커버링하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 절단강도 및 내약품성이 우수하고 착용감이 향상된 코팅장갑을 과제의 해결 수단으로 한다.

여기서, 상기 텅스텐사(T)는 굵기가 35 ~ 40㎛의 텅스텐사(T) 1 ~ 2가닥으로 이루어지는 것을 사용하고, 상기 HPPE사(H)는 굵기가 400 ~ 500 데니어인 것을 사용하며, 상기 스틸사(E)는 굵기가 35 ~ 40㎛인 것을 사용하고, 상기 스판사(S)는 굵기가 70 ~ 75 데니어인 것을 사용하며, 상기 나일론사(N) 및 PET사(P)는 굵기가 70 ~ 80 데니어인 것을 사용하고, 또한, 상기 나일론사(N) 또는 PET사(P)는 DTY(drawn textured yarn) 혹은 방적사를 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명은 장갑의 표면에 라텍스가 코팅된 코팅장갑에 있어서, 장갑의 두께 및 무게를 증가시키지 않고도 ANSI 9급 이상의 절단강도 및 내약품성을 동시에 만족시킬 뿐만 아니라, 장갑의 피팅성 및 촉감 등의 착용감과 라텍스의 코팅 용이성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 다중커버사의 1차 및 2차 커버링 구조를 나타낸 도면
도 2는 본 발명에 따른 다중커버사의 3차 및 4차 커버링 구조를 나타낸 도면

상기의 효과를 달성하기 위한 본 발명은 절단강도 및 내약품성이 우수하고 착용감이 향상된 코팅장갑에 관한 것으로서, 본 발명의 기술적 구성을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

이하, 본 발명에 따른 절단강도 및 내약품성이 우수하고 착용감이 향상된 코팅장갑을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 코팅장갑은 다중커버사로 편직하여 장갑을 제조한 후, 여기에 라텍스를 코팅하여 이루어지며, 상기 다중커버사는 총 4차 커버링에 의해 이루어진다.

보다 구체적으로 도 1에 도시된 바와 같이, 텅스텐사(T, tungsten yarn) 또는, 텅스텐사(T, tungsten yarn) 및 스판사(S, span yarn)의 합사(각 원사를 겹쳐서 사용)를 심사로하여, 이 표면에 HPPE사(H, high performance polyethylene yarn)로 1차 커버링하고, 그 표면에 스틸사(E, steel yarn)로 2차 커버링하여 이중커버링사(10)를 제조한 후, 상기 이중커버링사(10) 단독 또는, 이중커버링사(10) 및 스판사(S)의 합사를 심사로하여, 이 표면에 HPPE사(H)로 3차 커버링하고, 그 표면에 나일론사(N, nylon yarn) 또는 PET사(P, poly ethylene terephthalate yarn)로 4차 커버링하여 이루어진다.

여기서, 상기 1차 커버링 및 3차 커버링과 2차 커버링 및 4차 커버링은 도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 상호 반대 방향으로 커버링된다.

한편, 상기 텅스텐사(T)는 굵기가 35 ~ 40㎛의 텅스텐사(T) 1 ~ 2가닥으로 이루어지고, 상기 HPPE사(H)는 굵기가 400 ~ 500 데니어(denier)인 것을 사용하며, 상기 스틸사(E)는 굵기가 35 ~ 40㎛인 것을 사용하고, 상기 스판사(S)는 굵기가 70 ~ 75 데니어인 것을 사용하며, 상기 나일론사(N) 및 PET사(P)는 굵기가 70 ~ 80 데니어인 것을 사용한다.

그리고, 상기 나일론사(N) 또는 PET사(P)는 촉감이나 착용감을 향상시키기 위해 DTY(drawn textured yarn) 혹은 방적사를 사용하는 것이 바람직하다. 여기서 상기 DTY(drawn textured yarn)사는 섬유제조과정에서 권축을 부여하여 방적사의 촉감을 갖도록한 것이고, 방적사는 필라멘트를 절단한 단섬유를 방적하여 우수한 촉감으로 제조한 실을 의미한다.

여기서, 각 원사의 굵기 등 조건이 상기 범위를 벗어날 경우 코팅성이 저하되거나 또는 장갑의 두께나 무게가 늘어날 우려가 있다.

즉, 본 발명은 장갑의 표면에 라텍스가 코팅된 코팅장갑에 있어서, 상기와 같은 구조로 장갑을 제조한 후 라텍스를 코팅함으로써, 장갑의 두께 및 무게를 증가시키지 않고도 ANSI 9급 이상의 절단강도 및 내약품성을 동시에 만족시킬 뿐만 아니라, 장갑의 피팅성 및 촉감 등의 착용감과 라텍스의 코팅 용이성을 향상시킬 수 있도록 하는 것이다.

한편, 상기 라텍스는 천연고무 라텍스, 합성고무 라텍스, 기타 합성수지 라텍스 등 이 기술분야에 사용되는 모든 라텍스를 적용할 수 있으며, 특정 물질에 한정하지는 않으며, 그 코팅방법이나 조건 역시 이미 공지된 다양한 방법 및 조건의 적용이 가능하다.

이하 본 발명의 내용을 하기 실시 예를 통해 구체적으로 설명하면 다음과 같으며, 본 발명이 하기의 실시 예에 의해서만 반드시 한정되는 것은 아니다.

1. 코팅장갑의 제조

(실시예 1 ~ 5)

아래 [표 1]과 같은 구조로 편직하여 장갑을 제조(시마세이키(shimaseiki)사에서 제작된 편직기를 사용)한 후, 장갑의 손가락 및 손바닥면에 NBR(Nitrile Butadiene Rubber) 수지를 코팅하여 코팅장갑을 제조하였다.

구분		실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 5
이중 커비링사	심사	텅스텐사 1 (35㎛)	텅스텐사 1 (35㎛)	텅스텐사 1 (35㎛)	텅스텐사 1 (35㎛)	텅스텐사 1 (35㎛)
		텅스텐사 1 (35㎛)	텅스텐사 1 (35㎛)	텅스텐사 1 (35㎛)	텅스텐사 1 (35㎛)	텅스텐사 1 (40㎛)
		-	스판사 (40 데니어)	스판사 (70 데니어)	-	-
	1차 커버링	HPPE사 (400 데니어)	HPPE사 (400 데니어)	HPPE사 (400 데니어)	HPPE사 (400 데니어)	HPPE사 (500 데니어)
	2차 커버링	스틸사 (35㎛)	스틸사 (35㎛)	스틸사 (35㎛)	스틸사 (35㎛)	스틸사 (40㎛)
다중 커버사	심사	이중커버사	이중커버사	이중커버사	이중커버사	이중커버사
	심사	스판사 (70 데니어)	스판사 (40 데니어)	-	스판사 (70 데니어)	스판사 (75 데니어)
	3차 커버링	HPPE사 (400 데니어)	HPPE사 (400 데니어)	HPPE사 (400 데니어)	HPPE사 (400 데니어)	HPPE사 (400 데니어)
	4차 커버링	나일론사 (70 데니어)	PET사 (75 데니어)	PET사 (75 데니어)	PET사(DTY) (75 데니어)	PET사(방적) (80 데니어)

(비교예 1 ~ 4)

아래 [표 2]와 같은 구조로 편직하여 장갑을 제조(시마세이키(shimaseiki)사에서 제작된 편직기를 사용)한 후, 장갑의 손가락 및 손바닥면에 NBR(Nitrile Butadiene Rubber) 수지를 코팅하여 코팅장갑을 제조하였다.

구분		비교예 1	비교예 2	비교예 3	비교예 4
이중 커버링사	심사	텅스텐사 1 (35㎛)	텅스텐사 1 (35㎛)	텅스텐사 1 (35㎛)	-
		-	텅스텐사 1 (35㎛)	-	텅스텐사 1 (40㎛)
		-	-	-	-
	1차 커버링	HPPE사 (400 데니어)	HPPE사 (400 데니어)	HPPE사 (400 데니어)	HPPE사 (500 데니어)
	2차 커버링	-	-	스틸사 (35㎛)	스틸사 (40㎛)
다중 커버사	심사	이중커버사	이중커버사	이중커버사	이중커버사
		스판사 (70 데니어)	스판사 (70 데니어)	스판사 (70 데니어)	스판사 (75 데니어)
	3차 커버링	HPPE사 (400 데니어)	HPPE사 (400 데니어)	-	HPPE사 (400 데니어)
	4차 커버링	나일론사 (70 데니어)	나일론사 (70 데니어)	나일론사 (80 데니어)	-

2. 코팅장갑의 평가

상기 실시예 및 비교예에 따른 코팅장갑에 대한 내절단성, 침투도, 접착력, 그립성, 착용감, 용해도 및 촉감을 평가하였으며, 그 결과는 아래 [표 3] 및 [표 4]와 같다.

구분	실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 5
내약품성	△	○	○	○	○
내절단성	9급	9급	9급	9급	9급
침투도	○	○	○	○	○
접착력 (박리강도)	○	○	○	○	○
그립성	○	○	○	○	○
피팅성	○	○	○	○	○
착용감	△	△	△	○	○
촉감	○	○	○	◎	◎
* 내약품성 : KS M ISO 2812-4(액체저항성 시험, 한국산업표준규격)에 기준하여 측정하였다. - ○ : 장갑표면에 염산(HCl)을 6시간 동안 드롭핑(dropping)하고 장갑 표면의 수축, 투과, 침투 등의 손상이 전혀 없는 경우 - ×: 장갑표면에 염산을 6시간 동안 드롭핑하고 장갑 표면의 수축, 투과, 침투 등의 손상이 발생한 경우 * 내절단성 : 미국표준협회 ANSI/ISEA 105-2011(장갑의 손보호에 대한 성능)에 기준하여 측정하였다. * 침투도 : 코팅면 내측부분에 코팅침투 영역을 육안으로 판별 - ○ : 우수(침투도 5% 미만) - △ : 보통(침투도 5~15% ) - × : 불량(침투도 15% 이상 * 접착력 : KS K 0533(접착포의 박리 강도 시험, 한국표준규격)에 기준하여 측정하였다. - ○ : 박리강도 70 kgf/5cm 이상 - △ : 박리강도 50-69 kgf/5cm - × : 박리강도 50 kgf/5cm 미만 * 그립성 : NFPA 1971 8.39에 기준하여 평가하였다. - ○ : 90% 이상 - △ : 75-89 % - × : 75% 미만 * 피팅성, 촉감, 착용감 : 남·여 각각 20명의 패널요원을 통해 관능 평가하였으며, 그 결과를 평균하여 아래와 같은 기준으로 평가하였다. - ◎ : 매우 우수 - ○ : 우수 - △ : 보통 - ×: 불편함

구분	비교예 1	비교예 2	비교예 3	비교예 4
내약품성	×	×	×	○
내절단성	7급	7급	7급	9급
침투도	○	○	○	×
접착력 (박리강도)	○	○	△	×
그립성	○	○	○	×
피팅성	△	△	×	×
착용감	△	△	△	×
촉감	○	○	△	○
* 내약품성 : KS M ISO 2812-4(액체저항성 시험, 한국산업표준규격)에 기준하여 측정하였다. - ○ : 장갑표면에 염산(HCl)을 6시간 동안 드롭핑(dropping)하고 장갑 표면의 수축, 투과, 침투 등의 손상이 전혀 없는 경우 - ×: 장갑표면에 염산을 6시간 동안 드롭핑하고 장갑 표면의 수축, 투과, 침투 등의 손상이 발생한 경우 * 내절단성 : 미국표준협회 ANSI/ISEA 105-2011(장갑의 손보호에 대한 성능)에 기준하여 측정하였다. * 침투도 : 코팅면 내측부분에 코팅침투 영역을 육안으로 판별 - ○ : 우수(침투도 5% 미만) - △ : 보통(침투도 5~15% ) - × : 불량(침투도 15% 이상 * 접착력 : KS K 0533(접착포의 박리 강도 시험, 한국표준규격)에 기준하여 측정하였다. - ○ : 박리강도 70 kgf/5cm 이상 - △ : 박리강도 50-69 kgf/5cm - × : 박리강도 50 kgf/5cm 미만 * 그립성 : NFPA 1971 8.39에 기준하여 평가하였다. - ○ : 90% 이상 - △ : 75-89 % - × : 75% 미만 * 피팅성, 촉감, 착용감 : 남·여 각각 20명의 패널요원을 통해 관능 평가하였으며, 그 결과를 평균하여 아래와 같은 기준으로 평가하였다. - ◎ : 매우 우수 - ○ : 우수 - △ : 보통 - ×: 불편함

상기 [표 3] 및 [표 4]에서와 같이, 본 발명에 따른 실시예는 비교예에 비하여 장갑의 두께 및 무게를 증가시키지 않고도 ANSI 9급 이상의 절단강도 및 내약품성을 동시에 만족시킬 뿐만 아니라, 장갑의 착용감 등과 코팅층의 박리강도 등이 향상되었음을 알 수 있다.

상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 절단강도 및 내약품성이 우수하고 착용감이 향상된 코팅장갑을 상기한 설명 및 도면에 따라 설명하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

10 : 이중커버링사 T : 텅스텐사
H : HPPE사 E : 스틸사
S : 스판사 N : 나일론사
P : PET사

Claims

장갑에 라텍스를 코팅한 코팅장갑에 있어서,
텅스텐사(T)를 포함하는 다중커버사로 편직하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 절단강도 및 내약품성이 우수하고 착용감이 향상된 코팅장갑.
제 1항에 있어서,
상기 다중커버사는.
텅스텐사(T) 또는, 텅스텐사(T) 및 스판사(S)의 합사를 심사로하여, 이 표면에 HPPE사(H)로 1차 커버링하고, 그 표면에 스틸사(E)로 2차 커버링하여 이중커버링사(10)를 제조한 후,
상기 이중커버링사(10) 단독 또는, 이중커버링사(10) 및 스판사(S)의 합사를 심사로하여, 이 표면에 HPPE사(H)로 3차 커버링하고, 그 표면에 나일론사(N) 또는 PET사(P)로 4차 커버링하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 절단강도 및 내약품성이 우수하고 착용감이 향상된 코팅장갑.
제 2항에 있어서,
상기 텅스텐사(T)는 굵기가 35 ~ 40㎛의 텅스텐사(T) 1 ~ 2가닥으로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 절단강도 및 내약품성이 우수하고 착용감이 향상된 코팅장갑.
제 2항에 있어서,
상기 HPPE사(H)는 굵기가 400 ~ 500 데니어인 것을 특징으로 하는, 절단강도 및 내약품성이 우수하고 착용감이 향상된 코팅장갑.
제 2항에 있어서,
상기 스틸사(E)는 굵기가 35 ~ 40㎛인 것을 특징으로 하는, 절단강도 및 내약품성이 우수하고 착용감이 향상된 코팅장갑.
제 2항에 있어서,
상기 스판사(S)는 굵기가 70 ~ 75 데니어인 것을 특징으로 하는, 절단강도 및 내약품성이 우수하고 착용감이 향상된 코팅장갑.
제 2항에 있어서,
상기 나일론사(N) 또는 PET사(P)는 굵기가 70 ~ 80 데니어인 것을 특징으로 하는, 절단강도 및 내약품성이 우수하고 착용감이 향상된 코팅장갑.
제 2항에 있어서,
상기 나일론사(N) 또는 PET사(P)는 DTY 혹은 방적사를 사용하는 것을 특징으로 하는, 절단강도 및 내약품성이 우수하고 착용감이 향상된 코팅장갑.