WO2015064776A1

WO2015064776A1 - 폴리우레탄 코팅장갑의 제조방법

Info

Publication number: WO2015064776A1
Application number: PCT/KR2013/009644
Authority: WO
Inventors: 이해수
Original assignee: 주식회사 형제인터내셔널
Priority date: 2013-10-28
Filing date: 2013-10-28
Publication date: 2015-05-07

Abstract

본 발명은 폴리우레탄 코팅장갑의 제조방법에 관한 것으로, 특히 폴리우레탄 수지 25~35중량%와 디메틸아세트아마이드(DMAC) 또는 디메틸설폭사이드(DMSO) 65~75중량%를 60~100℃에서 교반기(10)로 혼합하여 폴리우레탄 코팅액 베이스를 형성한 후, 상기 폴리우레탄 코팅액 베이스 100중량부에 대하여 디메틸아세트아마이드(DMAC) 또는 디메틸설폭사이드(DMSO) 140~190중량부와 계면활성제 1~5중량부 및 소포제 0.5~3중량부를 20~40℃에서 배합기(20)로 혼합하여 코팅제를 형성하고, 상기의 코팅제가 공급된 디핑조(30)에 장갑(1)을 디핑한 후, 20~40℃의 물이 채워진 응고조(40)에 장갑(1)을 침수시켜 장갑(1)에 도포 된 코팅층(5)을 응고시킨 다음, 수세조(50)에서 60~65℃의 온수로 단계별로 장갑(1)을 수세하여 코팅층(5)에 포함된 용제가 용출되도록 함으로써, 종래 폴리우레탄 코팅장갑의 잔류 디메틸폼아마이드(DMF)로 인한 유독성을 원천적으로 차단할 수 있음은 물론이고, 유기용제로 인한 유해성을 최소화하며, 한편으론 작업환경에 따라 코팅제의 배합 비율을 손쉽게 조절할 수 있는 폴리우레탄 코팅장갑의 제조방법에 관한 것이다.

Description

폴리우레탄 코팅장갑의 제조방법

본 발명은 폴리우레탄 코팅장갑의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 장갑의 전체 또는 일부에 폴리우레탄 수지를 코팅함에 있어서, 용제가 혼합된 폴리우레탄 코팅액 베이스에 디메틸아세트아마이드(DMAC) 또는 디메틸설폭사이드(DMSO)를 혼합하여 코팅제를 형성함으로써, 종래 디메틸폼아마이드(DMF)로 인한 코팅장갑의 유독성을 원천적으로 차단하고, 아울러 디핑 및 응고 공정을 거친 장갑을 온수로써 단계별로 수세하여 장갑의 코팅층에 포함된 유기용제를 최대한 용출할 수 있도록 하며, 한편으론 폴리우레탄 코팅액 베이스를 먼저 형성한 후 작업여건에 따라 나머지 원료를 배합하여 코팅제를 완성하므로 코팅제의 배합비율을 용이하게 조절할 수 있는 폴리우레탄 코팅장갑의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 코팅장갑은 장갑의 전체 또는 일부에 천연수지나 합성수지를 코팅하여 미끄러짐을 방지함과 아울러 장갑이 물이나 기름 등의 액체에 젖지 않도록 함으로써 작업성을 향상한 것으로, 종래 코팅장갑의 제조에는 다양한 종류의 코팅제가 사용되고 있는바, 상기 코팅제의 종류에 따라 코팅장갑의 접지력, 통기성, 착용감, 내유성, 내구성 등의 품질이 결정되어 진다.

이하 종래의 코팅장갑 중에서 폴리우레탄 코팅장갑을 더욱 상세히 살펴보면, 폴리우레탄 코팅장갑은 접지력과 내구성이 뛰어나고 저렴하여 가정 및 산업현장에서 작업용 장갑으로 널리 사용되고 있으며, 그 제조방법과 관련한 발명으로서는 등록특허공보 제10-0429310호(2004.05.03. 공고, 이하 '종래 발명'이라 함) 등이 제안된바, 상기의 종래 발명에 따르면 폴리우레탄(Polyurethane) 수지, 디메틸폼아마이드(Dimethylformamide, DMF), 계면활성제, 안료를 혼합하여 코팅장갑의 제조에 필요한 코팅제를 형성함을 알 수 있다.

한편, 상기에 있어 코팅제에 포함된 디메틸폼아마이드(DMF)는 폴리우레탄 수지를 묽게 하는 용제로서, 장갑에 폴리우레탄 수지가 두껍게 코팅되지 않고 적당히 얇게 코팅되도록 하여 코팅장갑의 통기성과 착용감 및 운동성을 향상하는 기능을 한다.

그러나, 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 유해물질로서(미국의 '전국직업관련안전/건강협회'의 권장노출한도 및 '직업안전/건강국'의 허용노출한도 모두에서 8시간 피부접촉 평균량을 10ppm으로 정한 바 있음), 상기 종래 발명에 따른 제조공정 중 수세단계에서 모두 제거되어야 함에도 완벽한 제거가 실질적으로 불가능하여 잔류 디메틸폼아마이드(DMF)가 발생하며, 그로 인하여 종래 폴리우레탄 코팅장갑은 사용자에게 유해한 문제점이 있었다.

또한, 상기의 종래 발명에 따르면 폴리우레탄 수지, 디메틸폼아마이드(DMF), 계면활성제, 안료 등을 일정비율로 혼합한 후 밀봉하여 교반 함으로써 코팅액을 완성함을 알 수 있는데, 상기와 같이 모든 배합이 완성된 상태의 코팅액은 상당한 부피를 차지하여 운반 및 보관이 여의치 않을 뿐만 아니라, 코팅장갑을 제조함에 있어 코팅액을 보충하거나 제품의 변경 또는 작업환경 등의 변화에 따라 코팅액의 농도를 조정할 필요가 있는 경우 그 조절이 어려워 결과적으로 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위한 것으로, 폴리우레탄 코팅장갑을 제조함에 있어 디메틸폼아마이드(Dimethylformamide, DMF)의 사용을 배제하여 인체에 무해한 폴리우레탄 코팅장갑을 제공하고, 코팅장갑에 잔류하는 유기용제를 최소화하며, 한편으론 코팅제의 보관 및 운반이 용이하도록 함과 아울러 작업환경 등의 변화에 따라 코팅제의 배합비율을 용이하게 조절할 수 있는 폴리우레탄 코팅장갑의 제조방법을 구성하는 데 본 발명의 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 폴리우레탄 코팅장갑의 제조방법은, 장갑의 전체 또는 일부에 폴리우레탄 수지를 코팅함에 있어서, 폴리우레탄 수지 25~35중량%와 디메틸아세트아마이드(Dimethylacetamide, DMAC) 또는 디메틸설폭사이드(Dimethylsulfoxide, DMSO) 65~75중량%를 60~100℃에서 교반기로 2~10시간 동안 혼합하는 폴리우레탄 코팅액 베이스 생성공정과, 상기 폴리우레탄 코팅액 베이스 100중량부에 대하여 디메틸아세트아마이드(DMAC) 또는 디메틸설폭사이드(DMSO) 140~190중량부와 계면활성제 1~5중량부 및 소포제 0.5~3중량부를 20~40℃에서 배합기로 혼합하는 코팅제 생성공정과, 몰드에 끼운 장갑을 상기의 코팅제가 공급된 디핑조에 침지하는 디핑공정과, 코팅제가 도포된 장갑을 20~40℃의 물이 채워진 응고조에 침수시켜 장갑의 표면에 코팅층을 형성하는 응고공정과, 60~65℃의 온수가 채워진 수세조에서 장갑을 단계별로 세척하는 수세공정과, 상기 수세된 장갑의 건조공정을 포함하는 폴리우레탄 코팅장갑의 제조방법에 특징이 있다.

상기와 같은 본 발명에 따른 폴리우레탄 코팅장갑의 제조방법에 의하면, 폴리우레탄 코팅장갑을 제조함에 있어 디메틸폼아마이드(DMF)를 전혀 사용하지 않으므로 잔류 디메틸폼아마이드(DMF)로 인한 유독성을 원천적으로 차단할 수 있음은 물론이고, 코팅제에 포함된 유기용제를 최대한 용출하여 유해성을 최소화하며, 아울러 폴리우레탄 코팅액 베이스를 먼저 형성한 후 작업환경에 따라 일정량의 디메틸아세트아마이드(DMAC) 또는 디메틸설폭사이드(DMSO) 등을 혼합하여 코팅제를 완성하므로 코팅제와 코팅액 베이스의 보관 및 운반이 용이할 뿐만 아니라, 작업환경 등의 변화에 따라 코팅제의 배합비율을 용이하게 조절할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 폴리우레탄 코팅장갑의 제조방법을 나타내는 순서도

도 2는 본 발명에 따른 폴리우레탄 코팅장갑의 제조방법을 나타내는 공정도

도 3은 본 발명에 따른 폴리우레탄 코팅장갑을 나타내는 사시도

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

1: 장갑 5: 코팅층

10: 교반기 20: 배합기

21: 주배합기 22: 보조배합기

30: 디핑조 40: 응고조

50: 수세조 60: 건조기

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 폴리우레탄 코팅장갑의 제조방법을 도면을 참조하여 살펴보되, 본 발명을 폴리우레탄 코팅액 베이스 생성공정과, 코팅제 생성공정, 디핑공정, 응고공정, 수세공정, 건조공정으로 구분하여 상세히 살펴본다.

도 1은 본 발명에 따른 폴리우레탄 코팅장갑의 제조방법을 나타내는 순서도이고, 도 2는 본 발명의 공정도이며, 도 3은 본 발명에 따른 코팅장갑을 나타내는 사시도이다.

<폴리우레탄 코팅액 베이스 생성공정>

폴리우레탄 코팅액 베이스 생성공정은, 폴리우레탄(Polyurethane) 수지 25~35중량%와 디메틸아세트아마이드(Dimethylacetamide, DMAC) 또는 디메틸설폭사이드(Dimethylsulfoxide, DMSO) 65~75중량%를 교반기(10)에 혼합하여 60~100℃에서 2~10시간 동안 교반하는 공정으로서, 이 공정에 의하여 생성된 폴리우레탄 코팅액 베이스는 일정한 용기에 밀봉하여 그 보관 및 운반이 용이하도록 한다.

상기에 있어 폴리우레탄 수지는 디이소시아네이트(Diisocyanate) 100중량부에 대하여 폴리에테르(Polyether) 500~800중량부를 혼합하는 것이 바람직한데, 이때 상기 폴리에테르에는 첨가제로서 글리콜(Glycol), 다이아민(Diamine), 부탄티올(Butanethiol) 중 적어도 하나 이상을 선택적으로 첨가할 수 있는바, 상기 500~800중량부의 폴리에테르에 1~50중량부의 첨가제가 포함되어 있도록 함이 바람직하다.

한편, 상기 폴리에테르에는 폴리에틸렌 글리콜(Polyethylene Glycol), 폴리프로필렌 글리콜(Polypropylene Glycol), 폴리테트라메틸렌 글리콜(Polytetramethylene Glycol) 중 어느 하나를 사용하고, 디이소시아네이트는 TDI(Toluene Diisocyanate), MDI(4,4-Diphenyl methane Diisocyanate), IPDI(Isophorone Diisocyanate), HDI(Hexamethylene Diisocyanate) 중 어느 하나를 사용함이 바람직하나, 본 발명은 상기 폴리에테르 및 디이소시아네이트의 종류에 한정하지 않는다.

<코팅제 생성공정>

코팅제 생성공정은, 상기 폴리우레탄 코팅액 베이스 100중량부에 대하여 디메틸아세트아마이드(DMAC) 또는 디메틸설폭사이드(DMSO) 140~190중량부와 계면활성제 1~5중량부 및 소포제 0.5~3중량부를 배합기(20)에 혼합하여 20~40℃에서 2~6시간 동안 배합하는 공정으로서, 장갑(1)에 형성될 코팅층(5)의 두께에 따라 폴리우레탄 코팅액 베이스에 대한 디메틸아세트아마이드(DMAC) 또는 디메틸설폭사이드(DMSO)의 혼합 비율을 허용된 범위 내에서 조절함으로써 코팅제의 농도를 용이하게 조절할 수 있다.

또한, 디핑조(30)에 코팅제를 보충하는 경우에는 잔류 코팅제의 농도에 따라 폴리우레탄 코팅액 베이스와 디메틸아세트아마이드(DMA) 또는 디메틸설폭사이드(DMSO)의 배합비율을 조절하여 투입함으로써, 결과적으로 디핑조(30)에 채워진 코팅제의 농도를 일정하게 유지할 수도 있다.

한편, 상기 코팅제에는 안료를 선택적으로 혼합할 수 있는바, 상기 안료를 더 혼합하는 경우에는 폴리우레탄 코팅액 베이스, 디메틸아세트아마이드(DMAC) 또는 디메틸설폭사이드(DMSO), 계면활성제, 소포제를 주배합기(21)로써 먼저 배합한 후 보조배합기(22)를 이용하여 1~30중량부의 안료를 추가 배합함이 바람직하다.

상기에 있어 계면활성제는 폴리우레탄 수지가 장갑(1)에 용이하게 침습되도록 하고, 소포제는 코팅제에 포함된 기포를 제거하는 역할을 하며, 안료는 색상을 부여한다.

<디핑공정>

디핑공정은, 몰드에 끼운 장갑(1)을 상기의 코팅제가 공급된 디핑조(30)에 침지하여 장갑(1)의 표면에 코팅제가 균일하게 도포 되도록 하는 공정으로서, 상기 코팅제는 장갑(1)의 전체 또는 일부에 도포 되도록 할 수 있다.

<응고공정>

응고공정은, 20~40℃의 물이 채워진 응고조(40)에 장갑을 침수시켜 장갑(1)에 도포 된 코팅제를 응고시킴으로써 장갑(1)의 표면에 코팅층(5)을 형성하는 공정으로서, 이때 상기 응고조(40)의 온도가 40℃를 초과하면 수증기가 발생하여 인접한 디핑조(30)에 채워진 코팅제에 악영향을 줄 수 있으므로 30℃를 유지하도록 함이 바람직하다.

<수세공정>

수세공정은, 상기 응고공정을 거친 장갑을 60~65℃의 온수가 채워진 수세조(50)에 침수시켜 장갑(1)의 코팅층(5)에 포함된 용제인 디메틸아세트아마이드(DMAC) 또는 디메틸설폭사이드(DMSO)를 용출하는 공정으로서, 상기 수세조(50)는 도 2에 도시된 바와 같이 단계별로 형성하여 장갑(1)의 코팅층(5)에 포함된 용제가 보다 완벽하게 용출될 수 있도록 한다.

<건조공정>

건조공정은, 상기 수세공정을 거친 장갑을 건조기(60)에 투입하여 80~120℃의 열풍으로 건조하는 공정이다.

이하 본 발명의 작용을 살펴보면, 폴리우레탄 수지와 비교적 인체에 유해하지 않은 디메틸아세트아마이드(dimethylacetamide, DMAC) 또는 디메틸설폭사이드(dimethylsulfoxide, DMSO)를 혼합하여 코팅제를 형성함에 따라, 종래 폴리우레탄 코팅장갑의 잔류 디메틸폼아마이드(DMF)로 인한 유해성을 원천적으로 차단할 수 있으며, 아울러 디핑 및 응고 공정 후 온수로 코팅장갑을 수차례 세척함으로써 장갑(1)의 코팅층(5)에 잔류하는 디메틸아세트아마이드(DMAC) 또는 디메틸설폭사이드(DMSO)를 최소화할 수 있다.

또한, 배합기(20)에 투입되는 디메틸아세트아마이드(DMAC) 또는 디메틸설폭사이드(DMSO)의 배합비율을 조절하여 디핑조(30)에 공급되는 코팅제의 농도를 용이하게 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 디핑조(30)에 코팅제를 보충하는 경우에는 디핑조(30)에 사용중인 코팅제의 농도 변화에 따라 투입되는 디메틸아세트아마이드(DMAC) 또는 디메틸설폭사이드(DMSO)의 배합비율을 조절함으로써 디핑조(30)에 채워진 코팅제의 농도를 일정하게 유지할 수 있다.

Claims

폴리우레탄 코팅장갑의 제조방법에 있어서;

폴리우레탄 수지 25~35중량%와 디메틸아세트아마이드(DMAC) 또는 디메틸설폭사이드(DMSO) 65~75중량%를 60~100℃에서 교반기(10)로 2~10시간 동안 혼합하는 폴리우레탄 코팅액 베이스 생성공정과;

상기 폴리우레탄 코팅액 베이스 100중량부에 대하여 디메틸아세트아마이드(DMAC) 140~190중량부, 계면활성제 1~5중량부, 소포제 0.5~3중량부를 20~40℃에서 배합기(20)로 혼합하는 코팅제 생성공정과;

몰드에 끼운 장갑(1)을 상기의 코팅제가 공급된 디핑조(30)에 침지하는 디핑공정과;

코팅제가 도포된 장갑(1)을 20~40℃의 물이 채워진 응고조(40)에 침수시켜 장갑(1)의 표면에 코팅층(5)을 형성하는 응고공정과;

60~65℃의 온수가 채워진 수세조(50)에서 장갑(1)을 단계별로 세척하여 코팅층(5)에 포함된 용제를 용출시키는 수세공정과;

상기 수세된 장갑의 건조공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 코팅장갑의 제조방법.
폴리우레탄 코팅장갑의 제조방법에 있어서;

폴리우레탄 수지 25~35중량%와 디메틸아세트아마이드(DMAC) 또는 디메틸설폭사이드(DMSO) 65~75중량%를 60~100℃에서 교반기(10)로 2~10시간 동안 혼합하는 폴리우레탄 코팅액 베이스 생성공정과;

상기 폴리우레탄 코팅액 베이스 100중량부에 대하여 디메틸설폭사이드(DMSO) 140~190중량부, 계면활성제 1~5중량부, 소포제 0.5~3중량부를 20~40℃에서 배합기(20)로 혼합하는 코팅제 생성공정과;

몰드에 끼운 장갑(1)을 상기의 코팅제가 공급된 디핑조(30)에 침지하는 디핑공정과;

코팅제가 도포된 장갑(1)을 20~40℃의 물이 채워진 응고조(40)에 침수시켜 장갑(1)의 표면에 코팅층(5)을 형성하는 응고공정과;

60~65℃의 온수가 채워진 수세조(50)에서 장갑(1)을 단계별로 세척하여 코팅층(5)에 포함된 용제를 용출시키는 수세공정과;

상기 수세된 장갑의 건조공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 코팅장갑의 제조방법.