KR20240041011A - 딥 성형용 라텍스 조성물 및 그로부터 제조된 딥 성형품 - Google Patents

딥 성형용 라텍스 조성물 및 그로부터 제조된 딥 성형품 Download PDF

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KR20240041011A
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Abstract

공액 디엔계 단량체, 에틸렌성 불포화 니트릴 단량체 및 에틸렌성 불포화성 단량체를 포함하는 단량체 혼합물 및 아디페이트계 화합물을 중합하여 제조한 공중합체 라텍스를 포함하고, 상기 아디페이트계 화합물의 함량이 상기 단량체 혼합물 100중량부에 대하여 1~25중량부인 딥 성형용 라텍스 조성물이 개시된다.

Description

딥 성형용 라텍스 조성물 및 그로부터 제조된 딥 성형품{LATEX COMPOSITION FOR DIP MOLDING AND DIP MOLDED ARTICLE PREPARED THEREFROM}
본 명세서는 생분해성이 부여된 딥 성형용 라텍스 조성물 및 그로부터 제조된 딥 성형품에 관한 것이다.
종래 의료용, 농축산물 가공용, 산업용으로 사용되는 장갑의 주원료는 천연고무 라텍스였다. 그런데 천연고무 라텍스로부터 제조된 장갑을 사용하는 경우, 천연고무 라텍스에 함유된 단백질에 의해 장갑의 사용자가 접촉성 알레르기 질환을 앓는 문제가 빈번하게 발생하였다.
이에 천연고무 라텍스를 대체할 수 있는 장갑의 원료를 제조하려는 시도가 지속적으로 이루어졌다. 예를 들어, 니트릴계 공중합체 라텍스와 같이 단백질을 포함하지 않는 합성고무 라텍스를 적용하여 장갑을 제조하려는 시도가 이루어졌다. 천연고무 라텍스 장갑에 비하여 니트릴계 공중합체 라텍스 장갑은 천공강도가 높으므로, 날카로운 물체와 접촉이 빈번하게 발생하는 의료 내지 식품분야에서 수요가 증가하는 추세이다.
또한, 최근 감염병 전파에 대한 불안감과 개인의 건강 및 위생의 관심이 증대됨에 따라 라텍스 장갑의 수요 및 소비량이 급격하게 증가하였다. 이와 같이 라텍스 장갑의 소비량이 증가함에 따라 폐기량도 증가하였고, 폐기된 장갑은 토양에 매립되나 썩지않아 환경 오염의 문제를 야기하였다.
따라서, 생분해성이 우수하면서도 기존의 니트릴계 공중합체 라텍스와 동등한 수준의 물성을 갖는 딥 성형용 라텍스 조성물의 개발이 필요하다.
일 측면은 생분해성이 부여된 딥 성형용 라텍스 조성물 및 그로부터 제조된 딥 성형품을 제공하는 것이다.
일 측면에 따르면 공액 디엔계 단량체, 에틸렌성 불포화 니트릴 단량체 및 에틸렌성 불포화성 단량체를 포함하는 단량체 혼합물 및 아디페이트계 화합물을 중합하여 제조한 공중합체 라텍스를 포함하고, 상기 아디페이트계 화합물의 함량은 상기 단량체 혼합물 100중량부에 대하여 1~25중량부인 딥 성형용 라텍스 조성물이 제공된다.
일 실시예에 있어서, 상기 단량체 혼합물은 상기 공액 디엔계 단량체 50~98중량%, 상기 에틸렌성 불포화 니트릴 단량체 1~49중량% 및 상기 에틸렌성 불포화산 단량체 1~10중량%를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 공액 디엔계 단량체는 1,3-부타디엔, 2,3-디메틸-1,3-부타디엔, 2-에틸-1,3-부타디엔, 1,3-펜타디엔, 이소프렌 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 에틸렌성 불포화 니트릴 단량체는 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 후마로니트릴, α-클로로니트릴, α-시아노 에틸 아크릴로니트릴 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 에틸렌성 불포화산 단량체는 메타크릴산, 아크릴산, 이타콘산, 말레인산, 푸마르산, 무수말레산, 무수 시트라콘산, 스티렌 술폰산, 푸마르산 모노부틸, 말레인산 모노부틸, 말레인산 모노-2-히드록시 프로필 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 아디페이트계 화합물은 폴리에틸렌 아디페이트, 폴리다이에틸렌 글라이콜 아디페이트, 폴리프로필렌 아디페이트, 폴리프로필렌 글라이콜 아디페이트, 폴리부틸렌 아디페이트, 폴리부틸렌 에틸렌 아디페이트, 폴리부틸렌 석시네이트 아디페이트, 폴리부틸렌 아디페이트 테레프탈레이트 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나일 수 있다.
다른 일 측면에 따르면 상기 딥 성형용 라텍스 조성물을 딥 성형하여 제조된 딥 성형품이 제공된다.
일 실시예에 있어서, 상기 딥 성형품은 의료용 장갑, 농축산물 가공용 장갑, 산업용 장갑으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나일 수 있다.
일 측면에 따른 딥 성형용 라텍스 조성물은 기계적 물성, 가공 물성 및 생분해성이 우수하여 의료용 장갑, 농축산물 가공용 장갑, 산업용 장갑 등의 딥 성형품의 제조에 적용될 수 있다.
또한, 다른 일 측면에 따른 딥 성형품은 생분해성, 기계적 물성 및 품질이 우수하여 폐기 과정에서 빠른 분해가 가능하여 친환경성을 제고할 수 있다.
본 명세서의 일 측면의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 명세서의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서는 본 명세서의 일 측면을 설명하기로 한다. 그러나 본 명세서의 기재사항은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 본 명세서의 일 측면을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 수치적 값의 범위가 기재되었을 때, 이의 구체적인 범위가 달리 기술되지 않는 한 그 값은 유효 숫자에 대한 화학에서의 표준규칙에 따라 제공된 유효 숫자의 정밀도를 갖는다. 예를 들어, 10은 5.0 내지 14.9의 범위를 포함하며, 숫자 10.0은 9.50 내지 10.49의 범위를 포함한다.
딥 성형용 라텍스 조성물
일 측면에 따른 딥 성형용 라텍스 조성물은, 공액 디엔계 단량체, 에틸렌성 불포화 니트릴 단량체 및 에틸렌성 불포화성 단량체를 포함하는 단량체 혼합물 및 아디페이트계 화합물을 중합하여 제조한 공중합체 라텍스를 포함할 수 있다.
상기 단량체 혼합물은 상기 공액 디엔계 단량체 50~98중량%, 상기 에틸렌성 불포화 니트릴 단량체 1~49중량% 및 상기 에틸렌성 불포화산 단량체 1~10중량%를 포함할 수 있다. 상기 단량체 혼합물에 포함된 각 단량체의 함량이 상기 범위를 벗어날 경우 성형품이 과도하게 부드러워지거나 과도하게 경화되어 딥 성형품의 착용감을 저하시키거나, 딥 성형품의 내유성 내지 인장강도가 낮아질 수 있다.
상기 공액 디엔계 단량체는 1,3-부타디엔, 2,3-디메틸-1,3-부타디엔, 2-에틸-1,3-부타디엔, 1,3-펜타디엔, 이소프렌 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나일 수 있으며, 예를 들어, 1,3-부타디엔(1,3-butadiene)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 에틸렌성 불포화 니트릴 단량체는 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 후마로니트릴, α-클로로니트릴, α-시아노 에틸 아크릴로니트릴 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나일 수 있으며, 예를 들어, 아크릴로니트릴(acrylonitrile)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 에틸렌성 불포화산 단량체는 메타크릴산, 아크릴산, 이타콘산, 말레인산, 푸마르산, 무수말레산, 무수 시트라콘산, 스티렌 술폰산, 푸마르산 모노부틸, 말레인산 모노부틸, 말레인산 모노-2-히드록시 프로필 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나일 수 있으며, 예를 들어, 메타크릴산(methacrylic acid)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 아디페이트계 화합물을 공액 디엔계 단량체, 에틸렌성 불포화 니트릴 단량체 및 에틸렌성 불포화산 단량체와 함께 공중합함으로써, 상기 딥 성형용 라텍스 조성물에 생분해성을 부여할 수 있다. 상기 아디페이트계 화합물은 공중합체 사슬에 도입되어 딥 성형용 라텍스 조성물 자체에 생분해성을 부여함으로써, 생분해 처리와 같은 후처리 공정 과정 없이 생분해성이 우수한 딥 성형품을 제조할 수 있다.
상기 아디페이트계 화합물의 함량은 상기 단량체 혼합물 100 중량부에 대하여 1~25 중량부일 수 있다. 예를 들어, 1중량부, 2중량부, 3중량부, 4 중량부, 5중량부, 6중량부, 7중량부, 8중량부, 9중량부, 10중량부, 11중량부, 12중량부, 13중량부, 14중량부, 15중량부, 16중량부, 17중량부, 18중량부, 19중량부, 20중량부, 21중량부, 22중량부, 23중량부, 24중량부, 25중량부 또는 이들 중 두 값의 사이 값일 수 있다. 아디페이트계 화합물의 함량이 상기 범위 미만이면 충분한 생분해성을 나타내지 못할 수 있고, 상기 범위 초과이면 기계적 물성 및 가공 물성이 저하되어 성형품의 품질이 저하될 수 있다.
상기 아디페이트계 화합물은 폴리에틸렌 아디페이트, 폴리다이에틸렌 글라이콜 아디페이트, 폴리프로필렌 아디페이트, 폴리프로필렌 글라이콜 아디페이트, 폴리부틸렌 아디페이트, 폴리부틸렌 에틸렌 아디페이트, 폴리부틸렌 석시네이트 아디페이트, 폴리부틸렌 아디페이트 테레프탈레이트 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 공중합체 라텍스는 무기용매, 유화제, 분자량 조절제, 중합 개시제, 활성화제, 중합 정지제 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나를 더 사용하여 중합한 것일 수 있다.
상기 무기용매는 물일 수 있고, 예를 들어, 이온교환수일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 무기용매 함량은 상기 단량체 혼합물 100 중량부에 대하여 100~120 중량부일 수 있다.
상기 유화제는 이온성 계면활성제일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 유화제는 음이온성 계면활성제, 양이온성 계면활성제, 양성 계면활성제 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나일 수 있다.
상기 유화제는 알킬벤젠술폰산염, 알킬디페닐옥사이드디술폰산염, 지방족술폰산염, 고급 알코올의 황산에스테르염, α-올레핀술폰산염, 알킬에테르황산에스테르염 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나일 수 있고, 예를 들어 도데실 벤젠 술폰산 나트륨(sodium dodecylbenzene sulfonate) 및 디소듐 알킬 디페닐옥사이드 설포네이트(disodium alkyl diphenyloxide sulfonate)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 유화제 함량은 상기 단량체 혼합물 100 중량부에 대하여 0.1~3 중량부일 수 있다.
상기 분자량 조절제는 α-메틸스티렌 다이머, t-도데실 머캅탄, n-도데실 머캅탄, 옥틸 머캅탄 등의 머캅탄류; 사염화탄소, 염화메틸렌, 브롬화 메틸 렌 등의 할로겐화 탄화수소; 테트라 에틸 티우람 디설파이드, 디펜타메틸렌 티우람 디설파이드, 디이소프로필키산토겐 디설파이드 등의 황함유 화합물 및 이들 중 2이상의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나일 수 있으며, 예를 들어, t-도데실 머캅탄(t-dodecyl mercaptan)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 분자량 조절제 함량은 상기 단량체 혼합물 100 중량부에 대하여 0.1~1.0 중량부일 수 있다.
상기 중합 개시제는 과황산나트륨, 과황산칼륨, 과황산암모늄, 과인산칼륨, 과산화수소 등의 무기과산화물; t-부틸 퍼옥사이드, 큐멘 하이드로 퍼옥사이드, p-멘탄하이드로 퍼옥사이드, 디-t-부틸 퍼옥사이드, t-부틸쿠밀 퍼옥사이드, 아세틸 퍼옥사이드, 이소부틸 퍼옥사이드, 옥타노일 퍼옥사이드, 디벤조일 퍼옥사이드, 3,5,5-트리메틸헥사노일 퍼옥사이드, t-부틸퍼옥시 이소부틸레이트 등의 유기과산화물; 아조비스 이소부티로니트릴, 아조비스-2,4-디메틸 발레로니트릴, 아조비스시클로헥산카르보니트릴, 아조비스 이소낙산(부틸산)메틸 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나일 수 있으며, 예를 들어, 과황산칼륨(potassium peroxodisulfate)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 중합 개시제 함량은 상기 단량체 혼합물 100 중량부에 대하여 0.01~1.5 중량부일 수 있다.
상기 활성화제는 소디움포름알데히드 설폭실레이트, 소디움에틸렌디아민 테트라아세테이트, 황산 제1철, 덱스트로오스, 피롤린산나트륨, 아황산나트륨 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나일 수 있으며, 예를 들어, 소디움포름알데히드 설폭실레이트(sodium formaldehyde sulfoxylate)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 활성화제 함량은 상기 단량체 혼합물 100 중량부에 대하여 0.01~0.3 중량부일 수 있다.
상기 중합 정지제는 상기 중합 반응의 전환율이 90% 이상일 때 투입하는 것일 수 있으며, 예를 들어, 상기 중합 정지제는 상기 중합 반응의 전환율이 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, 99.9% 또는 이들 중 두 값의 사이 값일 때 투입하는 것일 수 있다.
상기 중합 정지제는 히드록실 아민, 히드록시 아민 황산염, 디에틸히드록시 아민, 히드록시 아민 술폰산 및 그 알칼리 금속 이온, 소듐 디메틸디티오카바메이트, 하이드로퀴논 유도체, 히드록시 디에틸 벤젠 디티오 카르본산, 히드록시 디부틸 벤젠 디티오 카르본산 등의 방향족 히드록시 디티오 카르본산 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나일 수 있으며, 예를 들어, 소듐 디메틸디티오카바메이트(sodium dimethyldithiocarbamate)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 중합 정지제 함량은 상기 단량체 혼합물 100 중량부에 대하여 0.01~1.5 중량부일 수 있다.
상기 공중합체 라텍스는 고형분 농도가 30~60%이고, pH 7~12일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 딥 성형용 라텍스 조성물은 가황제, 가황촉진제 및 가교제를 더 포함할 수 있다.
상기 가황제는 분말 유황, 침강 유황, 콜로이드 유황, 표면처리 유황, 불용성 유황 등의 유황을 포함할 수 있다. 이러한 가황제는 부타디엔의 공액 이중결합 내 파이결합을 공격하여 고분자 사슬 사이를 가교하므로, 공중합체에 탄성을 부여할 뿐 아니라 딥 성형품의 내화학성을 개선할 수 있다. 상기 가황제 함량은 상기 공중합체 라텍스 100 중량부에 대하여 0.1~3.0 중량부일 수 있다.
상기 가황촉진제는 2-메르캅토벤조티아졸, 2,2-디티오비스벤조티오졸-2-술펜아미드, N-시클로헥실벤조티아졸-2-술펜아미드, 2-모르폴리노티오벤조티아졸, 테트라메틸티우람 모노술파이드, 테트라메틸티우람 디술파이드, 징크 디에틸디티오카바메이트, 징크 디부틸디티오카바메이트, 디페닐 구아니딘, 디-o-톨릴구아니딘 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나일 수 있으며, 예를 들어, 징크 디부틸디티오카바메이트(zinc dibutyldithiocarbamate)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 가황촉진제 함량은 상기 공중합체 라텍스 100 중량부에 대하여 0.1~3.0 중량부일 수 있다.
상기 가교제는 산화아연일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 가교제 함량은 상기 공중합체 라텍스 100 중량부에 대하여 0.1~3.0 중량부일 수 있다.
상기 딥 성형용 라텍스 조성물은 고형분 농도가 10~30%이고, pH 9~11일 수 있으나, 이에 한정되는 것을 아니다.
상기 딥 성형용 라텍스 조성물은 기계적 물성, 가공 물성 및 생분해성이 우수하여, 의료용 장갑, 농축산물 가공용 장갑, 산업용 장갑 등의 딥 성형품의 제조에 적용될 수 있다.
딥 성형품
본 명세서의 다른 일 측면에 따른 딥 성형품은, 전술한 딥 성형용 라텍스 조성물을 딥 성형하여 제조될 수 있다.
상기 딥 성형품은 생분해성, 기계적 물성 및 품질이 우수하여 보건 의료 분야, 농축산물 분야, 산업용 분야와 같이 다양한 분야에 적용될 수 있다.
상기 딥 성형품은 의료용 장갑, 농축산물 가공용 장갑, 산업용 장갑으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 딥 성형품은 생분해성이 우수하여 사용 후 폐기되어 매립된 후 시간 경과에 따라 분해되어 퇴비화가 진행될 수 있다. 예를 들어, 1주 후, 2주 후, 3주 후, 4주 후, 8주 후, 12주 후, 16주 후 20주 후, 24주 후, 28주 후 30주 후 또는 그 이상의 시간 경과에 따라 다양한 미생물 등에 의하여 분해될 수 있고, 이에 따라 딥 성형품의 친환경성을 확보할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이하, 본 명세서의 실시예에 관하여 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이하의 실험 결과는 상기 실시예 중 대표적인 실험 결과만을 기재한 것이며, 실시예 등에 의해 본 명세서의 범위와 내용이 축소되거나 제한되어 해석될 수 없다. 아래에서 명시적으로 제시하지 않은 본 명세서의 여러 구현예의 각각의 효과는 해당 부분에서 구체적으로 기재하도록 한다.
실시예 1
교반기, 온도계, 냉각기 및 질소 가스의 인입구가 구비되어 있고, 단량체, 유화제, 중합 개시제 등의 각 구성요소를 연속적으로 투입할 수 있도록 장치된 5 L의 고압 반응기를 준비하였다. 상기 반응기를 질소로 치환한 후, 혼합물 총 중량을 기준으로 1,3-부타디엔 65 중량%, 아크릴로니트릴 30 중량% 및 메타크릴산 5 중량%를 포함하는 단량체 혼합물 및 상기 단량체 혼합물 100 중량부에 대하여 2중량부의 폴리에틸렌 아디페이트(polyethylene adipate)를 투입하였다. 그 후, 상기 단량체 혼합물 100 중량부에 대하여 도데실 벤젠 술폰산 나트륨(sodium dodecylbenzene sulfonate) 2 중량부, 디소듐 알킬 디페닐옥사이드 설포네이트(disodium alkyl diphenyloxide sulfonate) 1 중량부, t-도데실 머캅탄(t-dodecyl mercaptan) 0.5 중량부 및 이온교환수 120 중량부를 상기 반응기에 투입하였다. 반응기 온도를 약 25 ℃까지 승온시킨 후, 과황산칼륨을 0.3 중량부 투입하였다.
전환율이 약 95%에 이르렀을 때, 소듐 디메틸디티오카바메이트(sodium dimethyldithiocarbamate)를 0.1 중량부 투입하여 중합 반응을 정지시켰다. 그 후, 탈취 공정을 통하여 미반응 단량체 등을 제거하고, 암모니아수, 산화방지제, 소포제 등을 첨가하여 고형분 농도 45%, pH 8.5의 카르본산 변성 니트릴계 공중합체 라텍스를 수득하였다.
실시예 2
폴리에틸렌 아디페이트를 8중량부로 투입한 것을 제외하면, 실시예 1과 동일한 방법으로 카르본산 변성 니트릴계 공중합체 라텍스를 수득하였다.
실시예 3
폴리에틸렌 아디페이트를 12중량부로 투입한 것을 제외하면, 실시예 1과 동일한 방법으로 카르본산 변성 니트릴계 공중합체 라텍스를 수득하였다.
실시예 4
폴리에틸렌 아디페이트를 25중량부로 투입한 것을 제외하면, 실시예 1과 동일한 방법으로 카르본산 변성 니트릴계 공중합체 라텍스를 수득하였다.
실시예 5
교반기, 온도계, 냉각기 및 질소 가스의 인입구가 구비되어 있고, 단량체, 유화제, 중합 개시제 등의 각 구성요소를 연속적으로 투입할 수 있도록 장치된 5 L의 고압 반응기를 준비하였다. 상기 반응기를 질소로 치환한 후, 혼합물 총 중량을 기준으로 1,3-부타디엔 65 중량%, 아크릴로니트릴 30 중량% 및 메타크릴산 5 중량%를 포함하는 단량체 혼합물 및 상기 단량체 혼합물 100 중량부에 대하여 2중량부의 폴리프로필렌 아디페이트(polypropylene adipate)를 투입하였다. 그 후, 상기 단량체 혼합물 100 중량부에 대하여 도데실 벤젠 술폰산 나트륨(sodium dodecylbenzene sulfonate) 2 중량부, 디소듐 알킬 디페닐옥사이드 설포네이트(disodium alkyl diphenyloxide sulfonate) 1 중량부, t-도데실 머캅탄(t-dodecyl mercaptan) 0.5 중량부 및 이온교환수 120 중량부를 상기 반응기에 투입하였다. 반응기 온도를 약 25 ℃까지 승온시킨 후, 과황산칼륨을 0.3 중량부 투입하였다.
전환율이 약 95%에 이르렀을 때, 소듐 디메틸디티오카바메이트(sodium dimethyldithiocarbamate)를 0.1 중량부 투입하여 중합 반응을 정지시켰다. 그 후, 탈취 공정을 통하여 미반응 단량체 등을 제거하고, 암모니아수, 산화방지제, 소포제 등을 첨가하여 고형분 농도 45%, pH 8.5의 카르본산 변성 니트릴계 공중합체 라텍스를 수득하였다.
실시예 6
폴리프로필렌 아디페이트를 8중량부로 투입한 것을 제외하면, 실시예 5와 동일한 방법으로 카르본산 변성 니트릴계 공중합체 라텍스를 수득하였다.
실시예 7
폴리프로필렌 아디페이트를 12중량부로 투입한 것을 제외하면, 실시예 5와 동일한 방법으로 카르본산 변성 니트릴계 공중합체 라텍스를 수득하였다.
실시예 8
폴리프로필렌 아디페이트를 25중량부로 투입한 것을 제외하면, 실시예 5와 동일한 방법으로 카르본산 변성 니트릴계 공중합체 라텍스를 수득하였다.
비교예 1
아디페이트계 화합물을 투입하지 않은 것을 제외하면, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 카르본산 변성 니트릴계 공중합체 라텍스를 수득하였다.
비교예 2
폴리에틸렌 아디페이트를 35중량부 투입한 것을 제외하면, 실시예 1과 동일한 방법으로 중합을 진행하였으나, 중합전환율 및 중합속도가 현저히 낮아 카르본산 변성 니트릴계 공중합체 라텍스의 수득이 어려웠다.
제조예
상기 실시예 1 내지 8 및 비교예 1에 따라 제조한 각각의 카르본산 변성 니트릴계 공중합체 라텍스 100 중량부에 대하여 유황 1.0 중량부, 산화아연 1.4 중량부 및 징크 디부틸디티오카바메이트(zinc dibutyldithiocarbamate, ZDBC) 0.6 중량부를 첨가하고, 4% 수산화칼륨 수용액 및 2차 증류수를 더하여 고형분 농도 18%, pH 10.0의 딥 성형용 라텍스 조성물을 제조하였다.
실험예 1
상기 제조예에 따라 제조한 각각의 딥 성형용 라텍스 조성물로부터 ASTM D-412에 준하여 덤벨 형상의 시험편을 제작하였다. UTM(Universal Testing Machine)을 이용하여 상기 시험편을 신장속도 500 mm/min으로 끌어당겼다. 신장율이 300%일 때의 응력(300% 모듈러스)과, 파단 시의 인장강도 및 신율을 측정하여 시험편의 품질 및 기계적 물성을 평가하였다. 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
구분 실시예
1		 실시예
2		 실시예
3		 실시예
4		 실시예
5		 실시예
6		 실시예
7		 실시예
8		 비교예
1
인장강도 (MPa) 42.3 40.2 38.5 36.6 39.5 32.7 27.5 26.7 43.0
300%
모듈러스 (Mpa)		 8.0 7.5 7.0 5.6 7.2 5.8 5.2 4.2 8.1
신율 (%) 566 583 593 602 562 575 590 633 558
통상적으로 라텍스 성형품의 인장강도 및 신율은 그 수치가 높을수록 딥 품질이 우수한 것으로 평가하며, 300% 모듈러스 값은 낮을수록 사용자에 우수한 착용감을 제공할 수 있다.
상기 표 1을 참고하면, 실시예 1 내지 8의 라텍스를 사용하여 제조한 인장강도는 비교예 1의 라텍스를 사용하여 제조한 시험편과 동등하거나 유사한 수준을 나타냈으며, 시험편의 300% 모듈러스 및 신율은 비교예 1의 라텍스를 사용하여 제조한 시험편과 동등한 수준 또는 더 우수한 값을 나타내었다.
실험예 2
상기 제조예에 따라 제조한 각각의 딥 성형용 라텍스 조성물로부터 라텍스 필름 형태의 시험편을 제조한 뒤, 4㎝ X 10㎝의 일정한 크기로 잘라 시험편을 제작한 후 퇴비에 묻었다. 퇴비는 통상적으로 사용하는 유기질 비료를 사용하였으며, 시편의 퇴비화는 퇴비의 함수율 55%, 온도 58±2℃ 유지하며 진행하였다. 8주 후 및 16주 경과 후의 시편 무게를 측정하여 퇴비화로 인한 분해된 정도를 확인하였고, 그 결과를 표 2에 나타내었다.
구분 실시예
1		 실시예
2		 실시예
3		 실시예
4		 실시예
5		 실시예
6		 실시예
7		 실시예
8		 비교예
1
초기무게 (g) 0.462 0.492 0.445 0.511 0.457 0.521 0.498 0.462 0.481
8주 경과 무게 (g) 0.46 0.486 0.437 0.501 0.456 0.517 0.492 0.452 0.481
무게감소율 (%) 0.4 1.2 1.8 2.0 0.2 0.8 1.2 2.2 0
16주 경과 무게 (g) 0.458 0.474 0.415 0.469 0.455 0.513 0.479 0.432 0.480
무게감소율 (%) 0.6 3.7 6.7 8.2 0.4 1.5 3.8 6.5 0.2
상기 표 2를 참고하면, 실시예 1 내지 8의 라텍스 시험편은 시간 경과에 따라 무게 감소가 발생하여 생분해되었음을 확인할 수 있다. 특히 아디페이트의 함량이 증가함에 따라 동일 기간에서의 무게감소율이 높은 값을 나타내어, 아디페이트 화합물을 사용하여 니트릴계 공중합체 라텍스가 우수한 생분해성을 갖는 것을 확인하였다. 이에 반해, 아디페이트 화합물을 포함하지 않은 비교예 1의 라텍스 시험편은 8주 경과 후 무게감소율 0%, 16주 경과 후 무게감소율 0.2%를 나타내어 생분해가 거의 발생하지 않음을 확인하였다.
전술한 본 명세서의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 명세서의 일 측면이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 명세서에 기재된 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 명세서의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 명세서의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (8)

  1. 공액 디엔계 단량체, 에틸렌성 불포화 니트릴 단량체 및 에틸렌성 불포화성 단량체를 포함하는 단량체 혼합물 및 아디페이트계 화합물을 중합하여 제조한 공중합체 라텍스를 포함하고,
    상기 아디페이트계 화합물의 함량은 상기 단량체 혼합물 100중량부에 대하여 1~25중량부인 딥 성형용 라텍스 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단량체 혼합물은 상기 공액 디엔계 단량체 50~98중량%, 상기 에틸렌성 불포화 니트릴 단량체 1~49중량% 및 상기 에틸렌성 불포화산 단량체 1~10중량%를 포함하는 딥 성형용 라텍스 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 공액 디엔계 단량체는 1,3-부타디엔, 2,3-디메틸-1,3-부타디엔, 2-에틸-1,3-부타디엔, 1,3-펜타디엔, 이소프렌 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나인 딥 성형용 라텍스 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 에틸렌성 불포화 니트릴 단량체는 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 후마로니트릴, α-클로로니트릴, α-시아노 에틸 아크릴로니트릴 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나인 딥 성형용 라텍스 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 에틸렌성 불포화산 단량체는 메타크릴산, 아크릴산, 이타콘산, 말레인산, 푸마르산, 무수말레산, 무수 시트라콘산, 스티렌 술폰산, 푸마르산 모노부틸, 말레인산 모노부틸, 말레인산 모노-2-히드록시 프로필 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나인 딥 성형용 라텍스 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 아디페이트계 화합물은 폴리에틸렌 아디페이트, 폴리다이에틸렌 글라이콜 아디페이트, 폴리프로필렌 아디페이트, 폴리프로필렌 글라이콜 아디페이트, 폴리부틸렌 아디페이트, 폴리부틸렌 에틸렌 아디페이트, 폴리부틸렌 석시네이트 아디페이트, 폴리부틸렌 아디페이트 테레프탈레이트 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나인 딥 성형용 라텍스 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 딥 성형용 라텍스 조성물을 딥 성형하여 제조된 딥 성형품.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 딥 성형품은 의료용 장갑, 농축산물 가공용 장갑, 산업용 장갑으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나인 딥 성형품.
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