WO2018151393A1 - 전도성 장갑 및 그 제조방법 - Google Patents

전도성 장갑 및 그 제조방법 Download PDF

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WO2018151393A1
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conductive
glove
carbon nanotube
carbon nanotubes
gloves
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정우람
김동환
김성률
이희명
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금호석유화학 주식회사
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    • D06M15/693—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with natural or synthetic rubber, or derivatives thereof

Definitions

  • the present invention relates to a conductive glove and a method of manufacturing the same.
  • the woven gloves have a function of protecting the hands by wearing them on the other hand, but have a disadvantage of seeping into the interior when a liquid such as oil or water comes in contact with the hand, and also has the disadvantage of easy wearing of the grip of the palm and no friction. .
  • the touch panel may be operated by, for example, a resistive pressure method, a capacitive method, an infrared method, or the like.
  • the number of smart phone users are increasing, and the smart phone uses a capacitive method with excellent touch capability.
  • the capacitive method detects a change in capacitance generated when a conductive object touches the touch panel. Since the human body also has a small current, when the user touches the capacitive touch panel with a finger, the capacitance at the touched part is changed, and the change is detected to detect that a specific input unit is touched.
  • the capacitive touch panel may operate when a conductive object or person contacts the touch panel.
  • a general glove for example, a leather glove or a woven glove made of a textile fabric or a knitted woven glove
  • the touch panel does not work because such gloves are insulators. Therefore, when you want to use a smartphone in winter, there is an inconvenience to use without removing gloves.
  • Such inconvenience may occur when using not only a smart phone but also various electronic products having a touch panel.
  • people with occupations that need to work while wearing gloves may be uncomfortable and reduce work efficiency because they need to remove the gloves before entering them through a touch panel.
  • the outer surface of the palm of the glove allows wear resistance to exert excellent frictional force, so as not to injure the operator's hand even when rough work, while inputting any electronic product through the touch panel while working with gloves There is a demand for the development of a product capable of doing this.
  • the Republic of Korea Patent No. 10-1468988 is a touch, characterized in that it comprises a first coating layer comprising a conductive material, a second coating layer comprising a latex, and a third coating layer comprising a conductive material on the outside of the glove.
  • a panel glove is disclosed, but since the first and third coating layers contain 35 parts by weight of the conductive material with respect to 100 parts by weight of water, that is, the conductive material contains an excessive amount of the conductive material, thereby reducing durability and formability. Due to the low dispersibility of the conductive layer is not uniformly implemented in each area of the coating layer, there is a disadvantage economically.
  • the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, an object of the present invention is to improve the dispersibility of the conductive material in the composition forming the coating layer of the glove, excellent durability and formability and uniform in each area of the coating layer It is to provide a conductive glove and a method of manufacturing the same that implement conductivity and are economically advantageous.
  • One aspect of the present invention includes a glove and a coating layer formed on at least a portion of the surface of the glove, wherein the coating layer is formed by coating and drying a conductive composition comprising a carbon nanotube dispersion and an elastomer, the carbon nanotube dispersion It provides a conductive glove comprising 1 to 10% by weight of the carbon nanotubes, 0.1 to 10% by weight of the first surfactant, and the remaining amount of the first solvent.
  • the carbon nanotubes may be one selected from the group consisting of single-walled carbon nanotubes, multi-walled carbon nanotubes and mixtures thereof.
  • the surface resistance of the coating layer may be 10 3 ⁇ 10 9 ⁇ / sq.
  • the carbon nanotube dispersion may include the carbon nanotube and the first surfactant in a weight ratio of 1: 0.1 to 1.5, respectively.
  • the elastomer may be polyurethane rubber.
  • the content of the carbon nanotubes in the conductive composition may be 1 to 20 parts by volume with respect to 100 parts by volume of the polyurethane rubber.
  • the first surfactant is a polyoxyethylene-polyoxypropylene block copolymer, polyethylene glycol, polyethylene oxide, glycerol, polyvinylpyrrolidone, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetal, cellulose derivative, polyvinyl Butyral and mixtures of two or more thereof.
  • the first solvent is NMP (N-Methyl-2-pyrrolidone), acetone, DMF (N, N-dimethylformamide), DMSO (dimethyl sulfoxide), CHP (Cyclohexyl-pyrrolidinone), N12P (N- dodecyl-pyrrolidone), benzylbenzoate, N-Octyl-pyrrolidone (N8P), dimethyl-imidazolidinone (DMEU), cyclohexanone, dimethylacetamide (DMA), N-Methyl Formamide (NMF), bromobenzene, chloroform, chlorobenzene , Benzonitrile, quinoline, benzyl ether, ethanol, isopropyl alcohol, methanol, butanol, 2-ethoxyethanol, 2-butoxyethanol, 2-methoxypropanol, THF (tetrahydrofuran), ethylene glycol, pyridine, N-vin
  • the elastomer may be latex.
  • the latex is one selected from the group consisting of nitrile rubber, acrylonitrile-butadiene rubber, styrene-butadiene rubber, butadiene rubber, natural rubber, water dispersion polyurethane (polyurethane dispersion) and mixtures of two or more thereof Can be.
  • the first solvent may be water.
  • the content of the carbon nanotube dispersion may be 1 to 20 parts by volume with respect to 100 parts by volume of the latex.
  • the latex may further comprise a second surfactant.
  • the first and second surfactant may be an anionic surfactant.
  • the first and second surfactant may be the same.
  • the anionic surfactant is alkyl benzene sulfonate, alcohol sulfate, alcohol ether sulfonate, alkyl phenol ether sulfonate, alpha olefin sulfonate, paraffin sulfonate, ester sulfosuccinate, phosphate ester, sodium dode Silbenzenesulfonate and a mixture of two or more thereof.
  • the conductive composition may include 0.1 to 1.0 parts by volume of solids of the carbon nanotube dispersion with respect to 100 parts by volume of solids of the latex.
  • Another aspect of the invention (a) preparing a carbon nanotube dispersion comprising 1 to 10% by weight of carbon nanotubes, 0.1 to 10% by weight of the first surfactant, and the remaining amount of the first solvent; (b) mixing the carbon nanotube dispersion and the elastomer to prepare a conductive composition; And (c) dipping at least a portion of the glove into the conductive composition and then drying the glove.
  • step (a) may be performed using a bead mill, a mixer, a homogenizer, an ultrasonic disperser, and one selected from the group consisting of two or more thereof.
  • the elastomer may be polyurethane rubber.
  • the first and second solvents are N-Methyl-2-pyrrolidone (NMP), acetone, N, N-dimethylformamide (DMF), dimethyl sulfoxide (DMSO), cyclohexyl-pyrrolidinone (CHP), and N-dodecyl-pyrrolidone (N12P), benzylbenzoate, N-Octyl-pyrrolidone (N8P), dimethyl-imidazolidinone (DMEU), cyclohexanone, dimethylacetamide (DMA), N-Methyl Formamide (NMF), bromobenzene, Chloroform, chlorobenzene, benzonitrile, quinoline, benzyl ether, ethanol, isopropyl alcohol, methanol, butanol, 2-ethoxyethanol, 2-butoxyethanol, 2-methoxypropanol, tetrahydrofuran (THF), ethylene glycol, pyr
  • the first and second solvent may be the same.
  • the elastomer may be latex.
  • the first solvent may be water.
  • the mixing may be performed for 2 to 10 hours.
  • the latex may further comprise a second surfactant.
  • the first and second surfactant may be an anionic surfactant.
  • the first and second surfactant may be the same.
  • the anionic surfactant is alkyl benzene sulfonate, alcohol sulfate, alcohol ether sulfonate, alkyl phenol ether sulfonate, alpha olefin sulfonate, paraffin sulfonate, ester sulfosuccinate, phosphate ester, sodium dode Silbenzenesulfonate and a mixture of two or more thereof.
  • the coating layer of the glove made of a conductive composition comprising a carbon nanotube dispersion and an elastomer is excellent in durability (wear resistance), formability, excellent dispersion of carbon nanotubes conductive material of the coating layer Uniform conductivity can be achieved in each region.
  • Figure 1 shows the wear resistance test results of the conductive gloves according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a TEM image of a conductive composition according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 shows the wear resistance test results of the conductive gloves according to an embodiment of the present invention.
  • One aspect of the present invention includes a glove and a coating layer formed on at least a portion of the surface of the glove, wherein the coating layer is formed by coating and drying a conductive composition comprising a carbon nanotube dispersion and an elastomer, the carbon nanotube dispersion It provides a conductive glove comprising 1 to 10% by weight of the carbon nanotubes, 0.1 to 10% by weight of the first surfactant, and the remaining amount of the first solvent.
  • the carbon nanotube dispersion may include a carbon nanotube, a first surfactant, and a residual amount of the first solvent.
  • the carbon nanotubes themselves are provided in powder form, and these powdery carbon nanotubes have low compatibility due to low compatibility when blended with elastomers such as latex and polyurethane rubber, and thus have low dispersibility.
  • the carbon nanotubes may be prepared as a dispersion by predispersing the carbon nanotubes in a solvent in the presence of a first surfactant, and the dispersion and the elastomer may be mixed to improve the compatibility and dispersibility of the carbon nanotubes and the elastomer.
  • the content of the carbon nanotubes in the carbon nanotube dispersion is less than 1% by weight, it is impossible to impart sufficient conductivity to the coating layer. If the content of the carbon nanotubes is more than 10% by weight, the durability and formability may be lowered. In each region of the conductivity is not uniformly implemented, there is an economically disadvantageous problem.
  • the content of the first surfactant in the carbon nanotube dispersion is less than 0.1% by weight, the dispersibility of the carbon nanotubes and the compatibility of the elastomer may be lowered. The content may decrease so that the conductivity and durability of the coating layer may be reduced.
  • the carbon nanotubes are materials for imparting electrical and thermal conductivity (hereinafter, referred to collectively as 'conductivity') to elastomers which are insulators.
  • the carbon nanotubes are coated with a conductive composition mixed with the carbon nanotubes to coat the surface of the gloves. Necessary conductivity can be imparted.
  • the carbon nanotubes are single wall carbon nanotubes, double wall carbon nanotubes, multi wall carbon nanotubes, and truncated cones according to the number of walls.
  • Cup-stacked carbon nanofibers in which a plurality of truncated graphenes are stacked, and mixtures of two or more thereof may be selected, and preferably, ease of manufacture and economy This may be an excellent multi-walled carbon nanotube, but is not limited thereto.
  • the bundle-type carbon nanotubes have an average outer diameter of 5 to 50 nm and a plurality of single stranded multiwall carbon nanotubes having an average inner diameter of 40% or more, preferably 40 to 90% of the average outer diameter, and are bundled together. May exist in bundle form.
  • the outer diameter refers to the diameter of the carbon nanotube cross section including the graphite layer forming the wall of the carbon nanotubes
  • the inner diameter refers to the diameter of the hollow cross section excluding the graphite layer.
  • the average outer diameter of the carbon nanotube single strand is less than 8 nm or more than 50 nm, the average bundle diameter of the bundle-type carbon nanotubes formed by agglomeration thereof is not controlled to a range to be described later. It may be preferable to use a carbon nanotube having a branch.
  • the term “bundle” refers to a bundle or a rope shape in which a plurality of carbon nanotubes are arranged side by side or entangled with each other. In contrast, the plurality of carbon nanotubes do not have a uniform shape. If present, it may be referred to as "unbundled".
  • the bundle type carbon nanotubes may basically exist in a form in which a plurality of carbon nanotubes, preferably, a plurality of multi-walled carbon nanotubes are aggregated with each other.
  • Each carbon nanotube and its bundle may be straight, curved, or a mixture thereof.
  • the internal volume of the carbon nanotube may be reduced to decrease the conductivity, so the average of the carbon nanotube
  • the inner diameter may be at least 40% of the average outer diameter
  • the bundle-type carbon nanotubes may be processed into pellets by mechanically or physically tableting the powdered ones.
  • the bundle-type carbon nanotubes processed in pellet form can improve the working environment by preventing powder from scattering between operations.
  • the term "Raman spectroscopy” is used to calculate the frequency of molecules in the Raman effect, a phenomenon in which scattered light is generated when the monochromatic excitation light such as laser light is exposed.
  • the crystallinity of carbon nanotubes can be measured by measuring the Raman spectroscopy.
  • the peak present in the wavenumber region of 1580 ⁇ 50 cm ⁇ 1 in the Raman spectrum of the carbon nanotubes is called a G band, which is a peak representing sp 2 bond of the carbon nanotubes, indicating a carbon crystal without structural defects.
  • the peak present in the wavenumber 1360 ⁇ 50 cm -1 region is called the D band, which indicates the sp 3 bond of the carbon nanotubes, indicating a carbon having a structural defect.
  • the peak values of the G band and the D band are referred to as I G and I D , respectively, and can be measured by quantifying the crystallinity of carbon nanotubes through a Raman spectral intensity ratio (I G / I D ), which is a ratio between them. have. That is, the higher the Raman spectral intensity ratio, the smaller the structural defects of the carbon nanotubes. Therefore, when the carbon nanotubes having the high Raman spectral intensity ratios are used, excellent conductivity may be realized.
  • I G / I D Raman spectral intensity ratio
  • the Raman spectral intensity ratio (I G / I D ) of the carbon nanotubes may be 1.0 or more.
  • the carbon nanotubes have an I G / I D value of less than 1.0, a large amount of amorphous carbon may be contained, so that the crystallinity of the carbon nanotubes may be poor, and thus, the effect of improving conductivity when mixed with the elastomer may be weak.
  • the carbon nanotubes have a higher carbon content, less impurities such as catalysts can be used to implement excellent conductivity, and the carbon purity of the carbon nanotubes is 95% or more, preferably, 95 to 98%, more preferably, It can be 96.5 ⁇ 97.5%.
  • the carbon purity of the carbon nanotubes is less than 95%, structural defects of the carbon nanotubes may be induced to lower crystallinity, and the carbon nanotubes may be easily cut and destroyed by an external stimulus.
  • the average bundle diameter of the bundle-type carbon nanotubes formed by aggregation of the single-stranded carbon nanotubes as described above in a bundle form may be 1 to 10 ⁇ m, preferably 3 to 5 ⁇ m, more preferably 3.5 to 4.5 ⁇ m.
  • the average bundle length is 10 to 100 ⁇ m, preferably 30 to 60 ⁇ m, and more preferably 45 to 55 ⁇ m.
  • the bundle-type carbon nanotubes may be dispersed in a conductive composition to form a three-dimensional network structure, and as the network structure is firmly formed, conductivity may be improved.
  • the network structure can be firmly formed by adjusting the average bundle diameter and average bundle length of the bundle type carbon nanotubes in a predetermined range.
  • the average bundle diameter of the bundle type carbon nanotubes is less than 1 ⁇ m or the average bundle length is more than 100 ⁇ m, dispersibility may be lowered, so that conductivity of the coating layer may be uneven in the conductive gloves, and the average bundle diameter is more than 10 ⁇ m. Or an average bundle length of less than 10 ⁇ m, the network structure may become unstable and the conductivity may be degraded.
  • the oxygen content of the bundle-type carbon nanotubes may be 0.5 wt% or less, preferably 0.1 to 0.5 wt%, based on the total weight of the bundle-type carbon nanotubes.
  • the carbon nanotube dispersion may include the carbon nanotube and the first surfactant in a weight ratio of 1: 0.1 to 1.5, respectively.
  • the ratio of the carbon nanotubes and the first surfactant is out of the range, the dispersibility of the carbon nanotubes is lowered, so that the conductivity of each part of the coating layer in the conductive gloves may be uneven and wear resistance may decrease.
  • the surface resistance of the coating layer may be 10 3 ⁇ 10 9 ⁇ / sq.
  • the elastomer may be a polyurethane rubber.
  • the polyurethane rubber is polymerized by a solution polymerization method, and may be provided in a dissolved and dispersed state in a solvent when preparing the conductive composition, and the carbon nanotube may be used as the solvent for dissolving and dispersing the polyurethane rubber. The same as those contained in the dispersion can be applied.
  • a solid polyurethane rubber may be directly added to the carbon nanotube dispersion containing a certain solvent, in which case the solvent contained in the carbon nanotube dispersion has compatibility and solubility in the polyurethane. It may be appropriately selected in consideration.
  • the content of the carbon nanotubes in the conductive composition may be 1 to 20 parts by volume, preferably 1 to 10 parts by volume with respect to 100 parts by volume of the polyurethane rubber.
  • the content of the carbon nanotubes is less than 1 part by volume with respect to 100 parts of polyurethane rubber, sufficient conductivity may not be imparted to the coating layer, and when the content of the carbon nanotube is greater than 20 parts by volume, the coating property and formability of the conductive composition may be reduced.
  • the first surfactant is a polyoxyethylene-polyoxypropylene block copolymer, polyethylene glycol, polyethylene oxide, glycerol, polyvinylpyrrolidone, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetal, cellulose derivative, polyvinyl butyral, and two of them. It may be one selected from the group consisting of the above mixture, and preferably, polyvinylpyrrolidone, but is not limited thereto.
  • the conductive composition is produced by mixing a carbon nanotube and a polyurethane rubber containing a certain amount of solids, the solids are mixed through a solvent.
  • the solid is essentially hydrophobic, when the solvent is polar, there is a problem of low compatibility with the solvent and low dispersibility in the polar solvent.
  • the polyvinylpyrrolidone is primarily bonded to the surface of the carbon nanotubes to improve the dispersibility of the carbon nanotubes in the carbon nanotube dispersion, as well as excellent dispersion and emulsifying power and excellent interfacial adsorption. This can lead to smooth blending and uniform dispersion of polyurethane rubber and carbon nanotubes, for example, during wet compounding.
  • the first solvent is NMP (N-Methyl-2-pyrrolidone), acetone, DMF (N, N-dimethylformamide), DMSO (dimethyl sulfoxide), CHP (Cyclohexyl-pyrrolidinone), N12P (N-dodecyl-pyrrolidone), benzyl Benzoate, N-Octyl-pyrrolidone (N8P), dimethyl-imidazolidinone (DMEU), cyclohexanone, dimethylacetamide (DMA), N-Methyl Formamide (NMF), bromobenzene, chloroform, chlorobenzene, benzonitrile, quinoline, Benzyl ether, ethanol, isopropyl alcohol, methanol, butanol, 2-ethoxyethanol, 2-butoxyethanol, 2-methoxypropanol, THF (tetrahydrofuran), ethylene glycol, pyridine, N-vinyl
  • the elastomer may be latex. Since the latex is performed by adding not only monomers but also components such as an emulsifier (surfactant) and an initiator to water to be a polymerization medium, the latex prepared after emulsion polymerization contains rubber particles dispersed in water and a certain amount of emulsifier (interface). Activator) may remain.
  • an emulsifier surfactant
  • an initiator an initiator
  • the latex prepared after emulsion polymerization contains rubber particles dispersed in water and a certain amount of emulsifier (interface). Activator) may remain.
  • the latex may be one selected from the group consisting of nitrile rubber, acrylonitrile-butadiene rubber, styrene-butadiene rubber, butadiene rubber, natural rubber, polyurethane dispersion, and mixtures of two or more thereof. May be, but is not limited to, acrylonitrile-butadiene rubber.
  • the carbon nanotube dispersion may include carbon nanotubes, the first surfactant and the residual amount of water.
  • the carbon nanotubes themselves are provided in powder form, and the carbon nanotubes in powder form have low compatibility due to low compatibility when blended with latex, and thus have low dispersibility. Therefore, by dispersing the carbon nanotubes in water in the presence of the first surfactant and mixing the carbon nanotube dispersion and latex, the compatibility and dispersibility of the carbon nanotubes and the latex can be improved.
  • the first surfactant may be primarily bonded to the surface of the carbon nanotubes to improve dispersibility of the carbon nanotubes in the carbon nanotube dispersion.
  • the conductive composition is produced by mixing a latex and carbon nanotube dispersion containing a certain amount of solids, the solids contained in each of them is mixed through an aqueous medium, that is, water.
  • an aqueous medium that is, water.
  • the latex may include an amount of an emulsifier, that is, a second surfactant, wherein the first surfactant included in the carbon nanotube dispersion and the second surfactant included in the latex have the same properties,
  • an emulsifier that is, a second surfactant
  • the first surfactant included in the carbon nanotube dispersion and the second surfactant included in the latex have the same properties,
  • it is possible to induce a smooth compounding and uniform dispersion of the latex and the wet compounding (wet compounding) of the carbon nanotube dispersion Preferably, by selecting the same kind, it is possible to induce a smooth compounding and uniform dispersion of the latex and the wet compounding (wet compounding) of the carbon nanotube dispersion.
  • the first and second surfactants may be anionic surfactants, and the first and second surfactants may be the same.
  • the anionic surfactant may be alkylbenzenesulfonate, alcohol sulfate, alcohol ether sulfonate, alkylphenol ether sulfonate, alpha olefin sulfonate, paraffin sulfonate, ester sulfosuccinate, phosphate ester, sodium dodecylbenzene It may be one selected from the group consisting of sulfonates and mixtures of two or more thereof, and preferably sodium dodecylbenzenesulfonate, but is not limited thereto.
  • the content of the carbon nanotube dispersion in the conductive composition may be 1 to 20 parts by volume, preferably 1 to 10 parts by volume, based on 100 parts by volume of the latex, and the conductive composition may be used to 100 parts by volume of the solids of the latex. It may include 0.1 to 1.0 parts by volume of solids of the carbon nanotube dispersion.
  • the content of the carbon nanotube dispersion is less than 1 part by volume relative to 100 parts by weight of the latex, sufficient conductivity may not be imparted to the coating layer, and when more than 20 parts by volume, coating property and moldability of the conductive composition may be deteriorated.
  • the conductive composition may further include components such as stabilizers such as KOH, sulfur, zinc oxide, accelerators (EZ: Zinc Diethyldithiocarbamate), foam stabilizers, coagulants, foam stabilizers, thickeners.
  • stabilizers such as KOH, sulfur, zinc oxide, accelerators (EZ: Zinc Diethyldithiocarbamate), foam stabilizers, coagulants, foam stabilizers, thickeners.
  • the stabilizer for example KOH, can be used diluted to a concentration of 10% by weight when the latex is nitrile rubber and 5% by weight to prevent any agglomeration of the latex when the latex is acrylonitrile-butadiene rubber. It can be used further diluted to concentration.
  • the foam stabilizer may serve to stabilize the latex and at the same time prevent the destruction of the foam.
  • the coagulant may be a reaction temperature of about 55 ⁇ 80 °C.
  • the foam stabilizer preferably silicone foam stabilizer can be used diluted to a concentration of 50% by weight.
  • the thickener may be an acrylate-based alkali thickener, and may be preferably diluted to a concentration of 20% by weight.
  • Another aspect of the invention (a) preparing a carbon nanotube dispersion comprising 1 to 10% by weight of carbon nanotubes, 0.1 to 10% by weight of the first surfactant, and the remaining amount of the first solvent; (b) mixing the carbon nanotube dispersion and the elastomer to prepare a conductive composition; And (c) dipping at least a portion of the glove into the conductive composition and then drying the glove.
  • Dispersers usable in step (a) include the following types.
  • the first type is a bead mill or mixer using a direct grinding method.
  • Bead mill a concept that refers to equipment that uses beads as grinding media, is a ball mill, an attribution mill, a vertical mill, a disk type, a pin type, It can be classified into disk type, pin type, high energy mill, and paint shaker.
  • the ball mill is a rotary mill using a ball-shaped grinding media
  • the attention mill is a facility for performing the grinding using the friction force of the roller.
  • a mixer a three-stage roll mill, a rotating mixer, a paste mixer, etc. are mentioned.
  • the direct grinding method uses a lot of wet methods, but is not limited thereto.
  • the second type is a homogenizer.
  • the homogenizer uses a piston driven by a hydraulic pump to allow the particles to pass through the fine nozzle and to cause the particles to be pulverized by the pressure difference generated when passing through the fine nozzle, and a stator and a high speed installed inside the homogenizer. By using the high shear force generated in the rotor gap to rotate can be divided into rotary type to crush and homogenize the particles.
  • a hydraulic homogenizer more preferably, a high pressure homogenizer may be used, but is not limited thereto.
  • the third type is the ultrasonic disperser.
  • the ultrasonic disperser is a device that uses the sound pressure effect and cavitation of the ultrasonic waves. As the frequency increases, high-energy cavities are created, which can break up and disperse the energy and shock waves generated by the formation and bursting of numerous microbubbles. That is, the vibration energy due to the formation and bursting of the bubbles acts as a force necessary for crushing and dispersing the particles.
  • dispersers Three types of dispersers are used as the dispersers used to prepare the carbon nanotube dispersion, but one or more dispersers may be selected. In addition, when two or more types are used in combination, any type of disperser may be used first. For example, only homogenizers can be used, but ultrasonic dispersers can also be used together, and their pro- and posterior relations can be reversed.
  • the elastomer may be a polyurethane rubber.
  • the synthesis method, properties, and effects of the polyurethane rubber are as described above.
  • Step (b) comprises the steps of: (b1) dissolving the polyurethane rubber in a second solvent to prepare a polyurethane solution; And (b2) mixing the carbon nanotube dispersion and the polyurethane solution.
  • the first and second solvents are N-Methyl-2-pyrrolidone (NMP), acetone, N, N-dimethylformamide (DMF), dimethyl sulfoxide (DMSO), cyclohexyl-pyrrolidinone (CHP) and N-dodecyl- (N12P), respectively.
  • NMP N-Methyl-2-pyrrolidone
  • DMF N, N-dimethylformamide
  • DMSO dimethyl sulfoxide
  • CHP cyclohexyl-pyrrolidinone
  • N12P N-dodecyl-
  • pyrrolidone benzylbenzoate, N-Octyl-pyrrolidone (N8P), dimethyl-imidazolidinone (DMEU), cyclohexanone, dimethylacetamide (DMA), N-Methyl Formamide (NMF), bromobenzene, chloroform, chlorobenzene, benzo Nitrile, quinoline, benzyl ether, ethanol, isopropyl alcohol, methanol, butanol, 2-ethoxyethanol, 2-butoxyethanol, 2-methoxypropanol, THF (tetrahydrofuran), ethylene glycol, pyridine, N-vinylpyrroli It may be one selected from the group consisting of don, methyl ethyl ketone (butanone), alpha-terpinol, formic acid, ethyl acetate, acrylonitrile and mixtures of two or more thereof, and preferably, the first and second solvents May be the same as each
  • the elastomer may be latex.
  • the synthesis method, properties, and action effects of the latex are as described above.
  • the latex and the carbon nanotube dispersion are mixed in the presence of a component such as stabilizer, sulfur, zinc oxide, accelerator (EZ: Zinc Diethyldithiocarbamate), foam stabilizer, coagulant, foam stabilizer, thickener such as KOH, That is, as a wet compounding step, the mixing may be performed for 2 hours or more, preferably 2 to 10 hours, in order to achieve the required level of dispersibility of the carbon nanotubes in the conductive composition.
  • a component such as stabilizer, sulfur, zinc oxide, accelerator (EZ: Zinc Diethyldithiocarbamate), foam stabilizer, coagulant, foam stabilizer, thickener such as KOH
  • the latex may further comprise a second surfactant, the first and second surfactant may be an anionic surfactant, preferably, the first and second surfactant may be the same.
  • the anionic surfactant is, for example, alkylbenzenesulfonate, alcohol sulfate, alcohol ether sulfonate, alkylphenol ether sulfonate, alpha olefin sulfonate, paraffin sulfonate, ester sulfosuccinate, phosphate ester, sodium dodecyl It may be one selected from the group consisting of benzenesulfonate and a mixture of two or more thereof, preferably sodium dodecylbenzenesulfonate, but is not limited thereto.
  • a conductive composition was prepared by adding and mixing polyurethane rubber to the solution prepared in Example 1-2. At this time, the amount of the polyurethane rubber was adjusted to mix 5 parts of carbon nanotubes in the solution with respect to 100 parts of the polyurethane rubber.
  • a conductive glove was prepared by dipping the lower surface (palm portion) of the glove woven with an ultra high density polyethylene yarn into 30 g of the conductive composition per glove, followed by drying at 150 ° C. for 40 minutes.
  • a conductive composition was prepared by adding and mixing polyurethane rubber to the solution prepared in Example 1-2. At this time, the amount of the polyurethane rubber was adjusted to mix 10 parts of carbon nanotubes in the solution with respect to 100 parts of the polyurethane rubber.
  • a conductive glove was prepared by dipping the lower surface (palm portion) of the glove woven with an ultra high density polyethylene yarn into 30 g of the conductive composition per glove, followed by drying at 150 ° C. for 40 minutes.
  • Wear resistance of (conductive) gloves according to Production Examples 1-1, 1-2 and Comparative Production Example 1-1 was evaluated according to test standard EN 388. Specifically, the more wear cycles until the portion to which the conductive composition is applied to the glove in the glove was torn (Class 1: 100 times, Class 2: 500 times, Class 3: 2,000 times, Class 4: 8,000 times), and the results are shown in Table 2 and FIG. 1.
  • the conductive gloves of Preparation Examples 1-1 and 1-2 were found to have improved abrasion resistance by more than 10% compared to the gloves of Comparative Preparation Example 1-1, and included in the coating layer in Preparation Examples 1-1 and 1-2 in a small amount. It can be seen that the carbon nanotubes not only impart conductivity to the portion to which the conductive composition is applied, but also contribute to wear resistance. In addition, compared to Preparation Example 1-1, in the case of Preparation Example 1-2 coated with a conductive composition containing a large amount of carbon nanotubes, the wear resistance was the best as the thickness per unit area of the coated portion increases.
  • SDBS sodium dodecylbenzenesulfonate
  • multi-walled carbon nanotube powder 30 g were added to 940 g of DIW to prepare a mixed solution.
  • the mixed solution was processed at 250W power output energy using a horn type ultrasonic dispersion machine for 0.5 hours to prepare a solution in which multi-walled carbon nanotube powder was uniformly dispersed.
  • SDBS sodium dodecylbenzenesulfonate
  • multi-walled carbon nanotube powder 30 g were added to 940 g of DIW to prepare a mixed solution.
  • the mixed solution was treated with a bead mill type disperser to prepare a solution in which multi-walled carbon nanotube powder was uniformly dispersed.
  • Beads in the bead mill are zirconia beads, the size is 0.3mm to 1.5mm, the average size is 1.0mm.
  • Example 2-2 The solution prepared in Example 2-2, NBR latex, and other additives were mixed (wet compounding) for 3 hours at the composition ratio of Table 3 to prepare a conductive composition.
  • the content of the solution in the conductive composition is 7 parts by volume (multi-walled carbon nanotube solids: 0.47 phr) relative to 100 parts by volume of the first NBR latex.
  • FIG. 2 is a TEM image of the conductive composition according to Preparation Example 2-2.
  • the carbon nanotube powder was uniformly dispersed in the wet compounding in which each component was mixed in a wet state, and even though a small amount of carbon nanotube was used in comparison with the dry compound, It can be seen that the compatibility with acid and latex is significantly improved.
  • the wear resistance of the (conductive) gloves according to Production Examples 2-1, 2-2, and Comparative Production Example 2-1 was evaluated according to test standard EN 388. Specifically, the more wear cycles until the portion to which the conductive composition is applied to the glove in the glove was torn (Class 1: 100 times, Class 2: 500 times, Class 3: 2,000 times, Class 4: 8,000 times), and the results are shown in Table 5 and FIG. 3.
  • the solution, NBR latex, and other additives prepared in Example 2-2 were mixed (wet compounding) for 3 hours at the composition ratio of Table 6 to prepare a conductive composition.
  • the content of the solution in the conductive composition is 5 parts by volume (multi-walled carbon nanotube solid content: 0.33 phr) based on 100 parts by volume of the second NBR latex.
  • the lower surface (palm portion) of the cotton gloves was dipped in 30 g of the conductive composition per one, and then dried at 150 ° C. for 40 minutes to prepare a conductive gloves.
  • Conductive gloves were manufactured in the same manner as in Preparation Example 2-3, except that the solution in Table 6 was omitted.
  • the wear resistance of the (conductive) gloves according to Production Examples 2-3, 2-4, and Comparative Production Example 2-2 was evaluated according to test standard EN 388. Specifically, the more wear cycles until the portion to which the conductive composition is applied to the glove in the glove was torn (Class 1: 100 times, Class 2: 500 times, Class 3: 2,000 times, Class 4: 8,000 times), and the results are shown in Table 8 below.
  • the (conductive) gloves of Preparation Examples 2-3, 2-4, and Comparative Preparation Example 2-2 were all found to have wear resistance corresponding to Class 4. However, the conductive gloves of Preparation Examples 2-3 and 2-4 were found to have improved abrasion resistance 10% to 40% relative to the gloves of Comparative Preparation Example 2-2. It can be seen that the carbon nanotube contained in a small amount contributes to the wear resistance as well as to impart conductivity to the portion of the glove coated with the conductive composition. In addition, in the case of Preparation Example 2-4 to which the conductive composition containing a large amount of carbon nanotubes was applied as compared to Preparation Example 2-3, the wear resistance was the best.

Abstract

본 발명의 일 실시예는, 장갑 및 상기 장갑의 표면 중 적어도 일부에 형성된 코팅층을 포함하고, 상기 코팅층은 탄소나노튜브 분산액 및 엘라스토머를 포함하는 전도성 조성물을 코팅 및 건조하여 형성된 것이고, 상기 탄소나노튜브 분산액은 탄소나노튜브 1~10중량%, 제1 계면활성제 0.1~10중량%, 및 잔량의 제1 용매를 포함하는 전도성 장갑을 제공한다.

Description

전도성 장갑 및 그 제조방법
본 발명은 전도성 장갑 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 직조된 장갑은 손에 착용하여 보호하는 기능을 하는 반면에, 기름이나 물 등의 액체가 닿는 경우에 내부로 스며드는 단점이 있고, 또한 손바닥의 파지부분의 마모가 쉽고 마찰력이 없다는 단점이 있다.
한편, 근래에 전자 제품 또는 전자 설비의 고기능화 및 다양화에 따라 터치 패널이 설치된 전자 장치들이 점점 많아지고 있다. 이러한 전자 장치를 사용하는 사람들은 손가락 또는 터치 펜과 같은 다른 부재를 이용하여 터치 패널을 접촉함으로써 전자 장치에 정보를 입력할 수 있다. 터치 패널은 예를 들어 저항 압력 방식, 정전용량 방식, 적외선 방식 등으로 작동될 수 있다. 특히, 스마트폰 사용자들이 많이 늘고 있고, 스마트폰에서는 터치 능력이 우수한 정전용량 방식을 많이 사용한다. 정전용량 방식은 전도성이 있는 특정 물체가 터치 패널을 접촉했을 때 발생하는 정전용량의 변화를 감지하는 것이다. 인체도 미세 전류가 통하므로 사용자가 손가락으로 정전용량 방식의 터치 패널을 접촉하였을 때 터치한 부분에서의 정전용량이 변하고, 이 변화를 감지하여 특정의 입력부를 접촉하였음을 검출한다.
이와 같이 정전용량 방식의 터치 패널은 전도성을 가지는 물체 또는 사람이 터치 패널을 접촉하는 경우에 작동할 수 있다. 그런데, 사용자가 일반적인 장갑, 예를 들어 가죽 장갑이나 섬유 원단으로 만든 우븐 장갑, 실로 짠 니트 장갑을 낀 채로 터치 패널을 접촉하는 경우에는 이런 장갑류는 부도체이므로 터치 패널이 작동하지 않는다. 따라서, 겨울철에 스마트폰을 사용하고자 할 때에는 장갑을 빼고 사용해야 하는 불편함이 있다.
이러한 불편함은 스마트폰 뿐만 아니라 터치 패널을 구비한 여러 가지 전자 제품을 사용하는 경우에도 발생될 수 있다. 예를 들어, 장갑을 끼고 작업을 해야 하는 직종을 가진 사람들의 경우, 어떤 전자 제품에 터치 패널을 통해 입력을 하고자 할 때 장갑을 벗은 다음 입력을 해야 하므로 불편하고 작업 능률이 저하될 수 있다.
따라서, 장갑의 손바닥부의 외면이 내마모성을 가지고 우수한 마찰력을 발휘할 수 있도록 하여, 거친 작업을 하더라도 작업자의 손에 부상을 입지 않도록 하면서, 장갑을 끼고 작업을 하는 동안에도 어떤 전자 제품에 터치패널을 통해 입력을 하는 것이 가능한 제품의 개발이 요구되고 있다.
관련하여, 대한민국등록특허 제10-1468988호는 장갑 외부에, 전도성 물질을 포함하는 제1 코팅층, 라텍스를 포함하는 제2 코팅층, 및 전도성 물질을 포함하는 제3 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패널용 장갑을 개시하나, 상기 제1 및 제3 코팅층이 수분 100중량부에 대해 전도성 물질 35중량부를 포함하므로, 즉, 코팅액 중 과량의 전도성 물질을 포함하므로 내구성, 성형성이 저하되고, 전도성 물질의 분산성이 낮아져 코팅층의 각 영역에서 전도성이 균일하게 구현되지 않으며, 경제적으로도 불리한 문제가 있다.
본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 장갑의 코팅층을 형성하는 조성물에서 전도성 물질의 분산성을 향상시켜 내구성과 성형성이 우수하고 코팅층의 각 영역에서 균일한 전도성을 구현하고 경제적으로 유리한 전도성 장갑 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면은, 장갑 및 상기 장갑의 표면 중 적어도 일부에 형성된 코팅층을 포함하고, 상기 코팅층은 탄소나노튜브 분산액 및 엘라스토머를 포함하는 전도성 조성물을 코팅 및 건조하여 형성된 것이고, 상기 탄소나노튜브 분산액은 탄소나노튜브 1~10중량%, 제1 계면활성제 0.1~10중량%, 및 잔량의 제1 용매를 포함하는 전도성 장갑을 제공한다.
일 실시예에 있어서, 상기 탄소나노튜브는 단일벽 탄소나노튜브, 다중벽 탄소나노튜브 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 코팅층의 표면저항은 103~109Ω/sq일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 탄소나노튜브 분산액은 상기 탄소나노튜브 및 상기 제1 계면활성제를 각각 1 : 0.1~1.5의 중량비로 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 엘라스토머는 폴리우레탄 고무일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 전도성 조성물 중 상기 탄소나노튜브의 함량은 상기 폴리우레탄 고무 100부피부에 대해 1~20부피부일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 계면활성제는 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 블록 공중합체, 폴리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌옥사이드, 글리세롤, 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐알코올, 폴리비닐아세탈, 셀룰로오스 유도체, 폴리비닐부티랄 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 용매는 NMP(N-Methyl-2-pyrrolidone), 아세톤, DMF(N,N-dimethylformamide), DMSO(Dimethyl sulfoxide), CHP(Cyclohexyl-pyrrolidinone), N12P(N-dodecyl-pyrrolidone), 벤질벤조에이트, N8P(N-Octyl-pyrrolidone), DMEU(dimethyl-imidazolidinone), 사이클로헥사논, DMA(dimethylacetamide), NMF(N-Methyl Formamide), 브로모벤젠, 클로로포름, 클로로벤젠, 벤조니트릴, 퀴놀린, 벤질에테르, 에탄올, 이소프로필알코올, 메탄올, 부탄올, 2-에톡시에탄올, 2-부톡시에탄올, 2-메톡시프로판올, THF(tetrahydrofuran), 에틸렌글리콜, 피리딘, N-비닐피롤리돈, 메틸에틸케톤(부탄온), 알파-터피놀, 포름산, 에틸아세테이트, 아크릴로니트릴 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 엘라스토머는 라텍스일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 라텍스는 니트릴 고무, 아크릴로니트릴-부타디엔 고무, 스티렌-부타디엔 고무, 부타디엔 고무, 천연 고무, 수분산 폴리우레탄(polyurethane dispersion) 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 용매는 물일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 탄소나노튜브 분산액의 함량은 상기 라텍스 100부피부에 대해 1~20부피부일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 라텍스는 제2 계면활성제를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 및 제2 계면활성제는 음이온 계면활성제일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 및 제2 계면활성제는 동일한 것일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 음이온 계면활성제는 알킬벤젠술포네이트, 알코올설페이트, 알코올에테르술포네이트, 알킬페놀에테르술포네이트, 알파올레핀술포네이트, 파라핀술포네이트, 에스테르술포숙시네이트, 포스페이트에스테르, 소듐도데실벤젠술포네이트 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 전도성 조성물은, 상기 라텍스의 고형분 100부피부에 대해 상기 탄소나노튜브 분산액의 고형분 0.1~1.0부피부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 측면은, (a) 탄소나노튜브 1~10중량%, 제1 계면활성제 0.1~10중량%, 및 잔량의 제1 용매를 포함하는 탄소나노튜브 분산액을 제조하는 단계; (b) 상기 탄소나노튜브 분산액 및 엘라스토머를 혼합하여 전도성 조성물을 제조하는 단계; 및 (c) 상기 전도성 조성물에 장갑의 적어도 일부를 딥핑(dipping)한 후 건조하는 단계;를 포함하는 전도성 장갑의 제조방법을 제공한다.
일 실시예에 있어서, 상기 (a) 단계는 비드 밀, 믹서, 균질기, 초음파 분산기 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 이용하여 수행될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 엘라스토머는 폴리우레탄 고무일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 (b) 단계는, (b1) 상기 폴리우레탄 고무를 제2 용매에 용해시켜 폴리우레탄 용액을 제조하는 단계; 및 (b2) 상기 탄소나노튜브 분산액 및 상기 폴리우레탄 용액을 혼합하는 단계;를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 및 제2 용매는 각각 NMP(N-Methyl-2-pyrrolidone), 아세톤, DMF(N,N-dimethylformamide), DMSO(Dimethyl sulfoxide), CHP(Cyclohexyl-pyrrolidinone), N12P(N-dodecyl-pyrrolidone), 벤질벤조에이트, N8P(N-Octyl-pyrrolidone), DMEU(dimethyl-imidazolidinone), 사이클로헥사논, DMA(dimethylacetamide), NMF(N-Methyl Formamide), 브로모벤젠, 클로로포름, 클로로벤젠, 벤조니트릴, 퀴놀린, 벤질에테르, 에탄올, 이소프로필알코올, 메탄올, 부탄올, 2-에톡시에탄올, 2-부톡시에탄올, 2-메톡시프로판올, THF(tetrahydrofuran), 에틸렌글리콜, 피리딘, N-비닐피롤리돈, 메틸에틸케톤(부탄온), 알파-터피놀, 포름산, 에틸아세테이트, 아크릴로니트릴 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 및 제2 용매는 동일한 것일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 엘라스토머는 라텍스일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 용매는 물일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 (b) 단계에서, 상기 혼합은 2~10시간 동안 수행될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 라텍스는 제2 계면활성제를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 및 제2 계면활성제는 음이온 계면활성제일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 및 제2 계면활성제는 동일한 것일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 음이온 계면활성제는 알킬벤젠술포네이트, 알코올설페이트, 알코올에테르술포네이트, 알킬페놀에테르술포네이트, 알파올레핀술포네이트, 파라핀술포네이트, 에스테르술포숙시네이트, 포스페이트에스테르, 소듐도데실벤젠술포네이트 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 탄소나노튜브 분산액 및 엘라스토머를 포함하는 전도성 조성물로 이루어진 장갑의 코팅층은 내구성(내마모성), 성형성이 우수하고, 전도성 물질인 탄소나노튜브의 분산성이 우수하여 코팅층의 각 영역에서 균일한 전도성을 구현할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전도성 장갑의 내마모성 실험결과를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전도성 조성물의 TEM 이미지이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전도성 장갑의 내마모성 실험결과를 나타낸다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다.
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.
1. 전도성 장갑
본 발명의 일 측면은, 장갑 및 상기 장갑의 표면 중 적어도 일부에 형성된 코팅층을 포함하고, 상기 코팅층은 탄소나노튜브 분산액 및 엘라스토머를 포함하는 전도성 조성물을 코팅 및 건조하여 형성된 것이고, 상기 탄소나노튜브 분산액은 탄소나노튜브 1~10중량%, 제1 계면활성제 0.1~10중량%, 및 잔량의 제1 용매를 포함하는 전도성 장갑을 제공한다.
상기 탄소나노튜브 분산액은 탄소나노튜브, 제1 계면활성제, 및 잔량의 제1 용매를 포함할 수 있다. 일반적으로 탄소나노튜브 자체는 분말 상으로 제공되고, 이러한 분말 상의 탄소나노튜브는 라텍스, 폴리우레탄 고무과 같은 엘라스토머와 배합 시 상용성이 낮아 엘라스토머와 균일하게 혼합될 수 없어 분산성이 낮은 문제가 있다. 따라서, 상기 탄소나노튜브를 제1 계면활성제의 존재 하에서 용매 중에 선(先) 분산시켜 분산액으로 제조하고, 이러한 분산액과 엘라스토머를 혼합함으로써 탄소나노튜브와 엘라스토머의 상용성과 분산성을 향상시킬 수 있다.
상기 탄소나노튜브 분산액 중 상기 탄소나노튜브의 함량이 1중량% 미만이면 코팅층에 충분한 전도성을 부여할 수 없고, 10중량% 초과이면 내구성, 성형성이 저하되고, 탄소나노튜브의 분산성이 낮아져 코팅층의 각 영역에서 전도성이 균일하게 구현되지 않으며, 경제적으로도 불리한 문제가 있다.
또한, 상기 탄소나노튜브 분산액 중 상기 제1 계면활성제의 함량이 0.1중량% 미만이면 탄소나노튜브의 분산성 및 엘라스토머의 상용성이 저하될 수 있고, 10중량% 초과이면 탄소나노튜브 및 엘라스토머의 상대적인 함량이 적어져 코팅층의 전도성, 내구성이 저하될 수 있다.
상기 탄소나노튜브는 부도체인 엘라스토머에 전기 및 열 전도성(이하, '전도성'으로 통칭함)을 부여하기 위한 물질로, 상기 탄소나노튜브가 혼련된 전도성 조성물로 장갑의 표면을 코팅하여 장갑의 표면에 필요한 전도성을 부여할 수 있다.
상기 탄소나노튜브는 벽의 개수에 따라 단일벽 탄소나노튜브(Single wall carbon nanotube), 이중벽 탄소나노튜브(Double wall carbon nanotube), 다중벽 탄소나노튜브(Multi wall carbon nanotube), 절두된 원뿔형의 그래핀(truncated graphene)이 다수 적층된 중공관 형태의 탄소나노섬유(cup-stacked carbon nanofiber), 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나일 수 있고, 바람직하게는, 제조의 용이성 및 경제성이 우수한 다중벽 탄소나노튜브일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 다발형 탄소나노튜브는 평균 외경이 5~50㎚이고, 평균 내경이 상기 평균 외경의 40% 이상, 바람직하게는, 40~90%인 복수의 단일가닥 다중벽 탄소나노튜브가 상호 응집되어 다발(bundle) 형태로 존재할 수 있다. 상기 외경은 탄소나노튜브의 벽을 이루는 그래파이트 층이 포함된 탄소나노튜브 횡단면의 직경을 의미하고, 상기 내경은 그래파이트 층이 제외된 중공 횡단면의 직경을 의미한다.
이 때, 상기 탄소나노튜브 단일 가닥의 평균 외경이 8㎚ 미만이거나 50㎚ 초과이면 이들이 응집되어 형성된 다발형 탄소나노튜브의 평균 다발 직경이 후술할 범위로 조절되지 않으므로, 상기와 같은 외경의 범위를 가지는 탄소나노튜브를 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 본 명세서에서 사용된 용어, "다발(bundle)"은 복수의 탄소나노튜브가 나란하게 배열되거나 상호 엉킨 상태의 번들 혹은 로프 형태를 지칭하는 것으로, 이와 달리 복수의 탄소나노튜브가 일정한 형상을 이루지 않고 존재하는 경우 "비번들형"이라 지칭하기도 한다.
상기 다발형 탄소나노튜브는 기본적으로 복수의 탄소나노튜브, 바람직하게는, 복수의 다중벽 탄소나노튜브가 상호 응집된 형태로 존재할 수 있다. 각각의 탄소나노튜브 및 그 다발은 직선형, 곡선형, 또는 이들이 혼합된 형태일 수 있다.
또한, 상기 탄소나노튜브 단일 가닥, 즉, 다중벽 탄소나노튜브의 평균 내경이 상기 평균 외경의 40% 미만이면 탄소나노튜브의 내부 용적이 감소하여 전도성이 저하될 수 있으므로, 상기 탄소나노튜브의 평균 내경이 상기 평균 외경의 40% 이상일 수 있다.
상기 다발형 탄소나노튜브는 분말 상의 것을 기계적, 물리적으로 타정하여 펠릿 형태로 가공한 것일 수 있다. 펠릿 형태로 가공된 다발형 탄소나노튜브는 작업 간 분말이 비산되는 것을 방지하여 작업 환경을 개선할 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어, "라만 분광법"은 레이저 광과 같은 단색의 여기 광을 쬐었을 때, 분자의 진동수만큼의 차이가 있는 산란광이 생기는 현상인 라만 효과(Raman effect)에서 분자의 진동수를 구하는 분광법을 의미하는 것으로, 이러한 라만 분광법을 통해 탄소나노튜브의 결정성을 수치화하여 측정할 수 있다.
상기 탄소나노튜브의 라만 스펙트럼 중 파수 1580±50㎝-1 영역에 존재하는 피크를 G 밴드라고 하며, 이는 탄소나노튜브의 sp2 결합을 나타내는 피크로서, 구조적 결함이 없는 탄소 결정을 나타내는 것이다. 또한, 파수 1360±50㎝-1 영역에 존재하는 피크를 D 밴드라고 하며, 이는 탄소나노튜브의 sp3 결합을 나타내는 피크로서, 구조적 결함을 가지는 탄소를 나타내는 것이다.
나아가, 상기 G 밴드 및 D 밴드의 피크 값을 각각 IG 및 ID라고 하며, 양자 간 비율인 라만 분광 강도비(IG/ID)를 통해 탄소나노튜브의 결정성을 수치화하여 측정할 수 있다. 즉, 라만 분광 강도비가 높은 값을 나타낼수록 탄소나노튜브의 구조적 결함이 적은 것을 의미하므로, 상기 라만 분광 강도비가 높은 값을 나타내는 탄소나노튜브를 사용하는 경우, 보다 우수한 전도성을 구현할 수 있다.
구체적으로, 상기 탄소나노튜브의 라만 분광 강도비(IG/ID)가 1.0 이상일 수 있다. 상기 탄소나노튜브의 IG/ID 값이 1.0 미만이면 비정질 탄소가 다량 함유되어 탄소나노튜브의 결정성이 불량하고, 이에 따라 엘라스토머와 혼합 시 전도성 향상 효과가 미약할 수 있다.
또한, 탄소나노튜브는 탄소 함량이 높을수록 촉매와 같은 불순물이 적어 우수한 전도성을 구현할 수 있으므로, 상기 탄소나노튜브의 탄소 순도가 95% 이상, 바람직하게는, 95~98%, 더 바람직하게는, 96.5~97.5%일 수 있다.
상기 탄소나노튜브의 탄소 순도가 95% 미만이면 탄소나노튜브의 구조적 결함이 유발되어 결정성이 저하될 수 있고, 탄소나노튜브가 외부 자극에 의해 쉽게 절단, 파괴될 수 있다.
상기와 같은 단일 가닥 탄소나노튜브가 다발 형태로 응집되어 형성된 다발형 탄소나노튜브의 평균 다발 직경이 1~10㎛, 바람직하게는, 3~5㎛, 더 바람직하게는, 3.5~4.5㎛일 수 있고, 평균 다발 길이가 10~100㎛, 바람직하게는, 30~60㎛, 더 바람직하게는, 45~55㎛일 수 있다.
상기 다발형 탄소나노튜브는 전도성 조성물 중에 분산되어 3차원 네트워크 구조를 형성할 수 있고, 이러한 네트워크 구조가 견고하게 형성될수록 전도성이 향상될 수 있다. 특히, 상기 다발형 탄소나노튜브의 평균 다발 직경과 평균 다발 길이를 일정 범위로 조절함으로써 상기 네트워크 구조를 견고하게 형성할 수 있다.
상기 다발형 탄소나노튜브의 평균 다발 직경이 1㎛ 미만이거나 평균 다발 길이가 100㎛ 초과이면 분산성이 저하되어 상기 전도성 장갑에서 코팅층의 부위별 전도성이 불균일해질 수 있고, 평균 다발 직경이 10㎛ 초과이거나 평균 다발 길이가 10㎛ 미만이면 네트워크 구조가 불안정해지면서 전도성이 저하될 수 있다.
상기 다발형 탄소나노튜브에 포함된 산소 함량이 높을수록 전도성은 낮아지기 때문에, 산소 함량이 낮은 탄소나노튜브를 사용할 수 있다. 구체적으로, 상기 다발형 탄소나노튜브의 산소 함량이 상기 다발형 탄소나노튜브의 총 중량을 기준으로 0.5중량% 이하, 바람직하게는, 0.1~0.5중량%일 수 있다.
상기 탄소나노튜브 분산액은 상기 탄소나노튜브 및 상기 제1 계면활성제를 각각 1 : 0.1~1.5의 중량비로 포함할 수 있다. 상기 탄소나노튜브 및 상기 제1 계면활성제의 비율이 상기 범위를 벗어나면 상기 탄소나노튜브의 분산성이 저하되어 상기 전도성 장갑에서 코팅층의 부위별 전도성이 불균일해지고 내마모성이 저하될 수 있다.
상기 코팅층의 표면저항이 103~109Ω/sq.일 수 있다.
(1) 유계 전도성 조성물을 이용한 전도성 장갑
상기 엘라스토머는 폴리우레탄 고무일 수 있다. 상기 폴리우레탄 고무는 용액중합법에 의해 중합된 것으로서, 상기 전도성 조성물 제조 시 용매 중에 용해, 분산된 상태로 제공될 수 있고, 상기 폴리우레탄 고무를 용해, 분산시키기 위한 상기 용매로는 상기 탄소나노튜브 분산액에 포함된 것과 동일한 것을 적용할 수 있다.
필요에 따라, 고체 상의 폴리우레탄 고무를 일정 용매를 포함하는 상기 탄소나노튜브 분산액에 직접 투입할 수도 있으며, 이 경우 상기 탄소나노튜브 분산액에 포함된 상기 용매는 상기 폴리우레탄에 대한 상용성, 용해성을 고려하여 적절히 선택될 수 있다.
상기 전도성 조성물 중 상기 탄소나노튜브의 함량은 상기 폴리우레탄 고무 100부피부에 대해 1 내지 20부피부, 바람직하게는, 1 내지 10부피부일 수 있다. 상기 탄소나노튜브의 함량이 폴리우레탄 고무 100부피부에 대해 1부피부 미만이면 코팅층에 충분한 전도성을 부여할 수 없고, 20부피부 초과이면 전도성 조성물의 코팅성, 성형성이 저하될 수 있다.
상기 제1 계면활성제는 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 블록 공중합체, 폴리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌옥사이드, 글리세롤, 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐알코올, 폴리비닐아세탈, 셀룰로오스 유도체, 폴리비닐부티랄 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있고, 바람직하게는, 폴리비닐피롤리돈일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 전도성 조성물은 일정 량의 고형분을 포함하는 탄소나노튜브와 폴리우레탄 고무를 혼합하여 생성된 것으로서, 상기 고형분은 용매를 통해 혼합된다. 다만, 상기 고형분은 본질적으로 소수성이므로 상기 용매가 극성인 경우, 용매와의 상용성이 낮고, 극성 용매에서의 분산성이 낮은 문제가 있다.
이에 대해, 상기 폴리비닐피롤리돈은 상기 탄소나노튜브의 표면에 1차적으로 결합하여 상기 탄소나노튜브 분산액에서 상기 탄소나노튜브의 분산성을 향상시킬 뿐만 아니라, 분산, 유화력이 강하고 계면 흡착도 우수하여 폴리우레탄 고무 및 탄소나노튜브의 혼합, 예를 들어, 습윤 컴파운딩(wet compounding) 시 이들의 원활한 배합 및 균일한 분산을 유도할 수 있다.
상기 제1 용매는 NMP(N-Methyl-2-pyrrolidone), 아세톤, DMF(N,N-dimethylformamide), DMSO(Dimethyl sulfoxide), CHP(Cyclohexyl-pyrrolidinone), N12P(N-dodecyl-pyrrolidone), 벤질벤조에이트, N8P(N-Octyl-pyrrolidone), DMEU(dimethyl-imidazolidinone), 사이클로헥사논, DMA(dimethylacetamide), NMF(N-Methyl Formamide), 브로모벤젠, 클로로포름, 클로로벤젠, 벤조니트릴, 퀴놀린, 벤질에테르, 에탄올, 이소프로필알코올, 메탄올, 부탄올, 2-에톡시에탄올, 2-부톡시에탄올, 2-메톡시프로판올, THF(tetrahydrofuran), 에틸렌글리콜, 피리딘, N-비닐피롤리돈, 메틸에틸케톤(부탄온), 알파-터피놀, 포름산, 에틸아세테이트, 아크릴로니트릴 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있고, 바람직하게는, DMF(N,N-dimethylformamide)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
(2) 수계 전도성 조성물을 이용한 전도성 장갑
상기 엘라스토머는 라텍스일 수 있다. 상기 라텍스는 중합 매질이 되는 물에 단량체 뿐만 아니라 유화제(계면활성제), 개시제 등의 성분이 함께 첨가되어 수행되므로, 유화중합 후 제조된 상기 라텍스에는 수중에 분산된 고무 입자 및 일정 량의 유화제(계면활성제)가 잔류할 수 있다.
상기 라텍스는 니트릴 고무, 아크릴로니트릴-부타디엔 고무, 스티렌-부타디엔 고무, 부타디엔 고무, 천연 고무, 수분산 폴리우레탄(polyurethane dispersion) 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있고, 바람직하게는, 아크릴로니트릴-부타디엔 고무일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이 때, 상기 탄소나노튜브 분산액은 탄소나노튜브, 제1 계면활성제 및 잔량의 물을 포함할 수 있다. 일반적으로, 탄소나노튜브 자체는 분말 상으로 제공되고, 이러한 분말 상의 탄소나노튜브는 라텍스와 배합 시 상용성이 낮아 라텍스와 균일하게 혼합될 수 없어 분산성이 낮은 문제가 있다. 따라서, 상기 탄소나노튜브를 제1 계면활성제의 존재 하에서 수중에 선(先) 분산시키고, 이러한 탄소나노튜브 분산액과 라텍스를 혼합함으로써 탄소나노튜브와 라텍스의 상용성과 분산성을 향상시킬 수 있다. 상기 제1 계면활성제는 상기 탄소나노튜브의 표면에 1차적으로 결합하여 상기 탄소나노튜브 분산액에서 상기 탄소나노튜브의 분산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 전도성 조성물은 일정 량의 고형분을 포함하는 라텍스 및 탄소나노튜브 분산액을 혼합하여 생성된 것으로서, 이들 각각에 포함된 고형분은 수성 매질, 즉, 물을 통해 혼합된다. 다만, 상기 고형분은 본질적으로 소수성이므로 수성 매질과의 상용성이 낮고, 이에 따라 수성 매질에서의 분산성이 낮은 문제가 있다.
상기 라텍스는 일정 량의 유화제, 즉, 제2 계면활성제를 포함할 수 있고, 이 때, 상기 탄소나노튜브 분산액에 포함된 제1 계면활성제와, 상기 라텍스에 포함된 제2 계면활성제를 동일한 성질, 바람직하게는, 동일한 종류의 것으로 선택함으로써, 상기 라텍스와 상기 탄소나노튜브 분산액의 습윤 컴파운딩(wet compounding) 시 이들의 원활한 배합 및 균일한 분산을 유도할 수 있다.
상기 제1 및 제2 계면활성제는 음이온 계면활성제일 수 있고, 상기 제1 및 제2 계면활성제가 동일한 것일 수 있다.
예를 들어, 상기 음이온 계면활성제는 알킬벤젠술포네이트, 알코올설페이트, 알코올에테르술포네이트, 알킬페놀에테르술포네이트, 알파올레핀술포네이트, 파라핀술포네이트, 에스테르술포숙시네이트, 포스페이트에스테르, 소듐도데실벤젠술포네이트 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있고, 바람직하게는, 소듐도데실벤젠술포네이트일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 탄소나노튜브의 종류, 성질, 및 작용효과에 대해서는 전술한 것과 같다.
상기 전도성 조성물 중 상기 탄소나노튜브 분산액의 함량은 상기 라텍스 100부피부에 대해 1~20부피부, 바람직하게는, 1~10부피부일 수 있고, 상기 전도성 조성물은 상기 라텍스의 고형분 100부피부에 대해, 상기 탄소나노튜브 분산액의 고형분 0.1~1.0부피부를 포함할 수 있다.
상기 탄소나노튜브 분산액의 함량이 라텍스 100부피부에 대해 1부피부 미만이면 코팅층에 충분한 전도성을 부여할 수 없고, 20부피부 초과이면 전도성 조성물의 코팅성, 성형성이 저하될 수 있다.
상기 전도성 조성물은 KOH와 같은 안정제, 황, 산화아연, 촉진제(EZ: Zinc Diethyldithiocarbamate), 거품안정제, 응고제, 정포제, 증점제와 같은 성분을 더 포함할 수 있다.
상기 안정제, 예를 들어, KOH는, 상기 라텍스가 니트릴 고무인 경우 10중량%의 농도로 희석되어 사용될 수 있고, 상기 라텍스가 아크릴로니트릴-부타디엔 고무인 경우 라텍스의 임의 응집을 방지하기 위해 5중량%의 농도로 더 희석되어 사용될 수 있다. 상기 거품안정제는 라텍스를 안정화시킴과 동시에 거품의 파괴를 방지하는 역할을 수행할 수 있다.
상기 응고제는 반응 온도가 약 55~80℃인 것을 사용할 수 있다. 상기 정포제, 바람직하게는 실리콘 정포제는 50중량%의 농도로 희석되어 사용될 수 있다.
상기 증점제는 아크릴레이트계 알칼리형 증점제일 수 있고, 바람직하게는 20중량%의 농도로 희석되어 사용될 수 있다.
2. 전도성 장갑의 제조방법
본 발명의 다른 일 측면은, (a) 탄소나노튜브 1~10중량%, 제1 계면활성제 0.1~10중량%, 및 잔량의 제1 용매를 포함하는 탄소나노튜브 분산액을 제조하는 단계; (b) 상기 탄소나노튜브 분산액 및 엘라스토머를 혼합하여 전도성 조성물을 제조하는 단계; 및 (c) 상기 전도성 조성물에 장갑의 적어도 일부를 딥핑(dipping)한 후 건조하는 단계;를 포함하는 전도성 장갑의 제조방법을 제공한다.
상기 (a) 단계에서 사용 가능한 분산기로는 다음과 같은 유형을 들 수 있다.
첫 번째 유형은 직접 분쇄 방식을 이용한 비드 밀(Beads Mill) 또는 믹서(Mixer) 등이다. 분쇄 매체(Grinding Media)로 비드(Beads)를 사용하는 설비를 총칭하는 개념인 비드 밀은, 볼 밀(Ball Mill), 어트리션 밀(Attrition Mill), 수직밀(Disk type, Pin type), 수평밀(Disk type, Pin type, High Energy Mill), 페인트 쉐이커(Paint Shaker) 등으로 구분할 수 있다. 이 중 대표적으로 볼 밀은 볼 모양의 분쇄 매체를 사용하는 회전 밀이며, 어트리션 밀은 롤러의 마찰력을 이용하여 분쇄를 수행하는 설비이다. 한편, 믹서로서는 3단 롤밀(Three-roll Mill), 자전 공전식 믹서기(Planetary Mixer), 페이스트 믹서기(Paste Mixer) 등을 예로 들 수 있다. 이러한 직접 분쇄 방법으로는 습식 방법을 많이 이용하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
두 번째 유형은 균질기(Homogenizer)이다. 상기 균질기는 유압 펌프에 의해 구동되는 피스톤을 이용하여 입자가 미세 노즐을 통과하도록 하고 미세 노즐을 통과할 때 발생하는 압력의 차이에 의해 입자가 분쇄되도록 하는 유압식과, 균질기 내부에 설치된 고정자와 고속으로 회전하는 회전자 간극에서 발생하는 높은 전단력을 이용하여 입자를 분쇄하고 균질화하는 회전식으로 구분될 수 있다. 바람직하게는, 유압식 균질기, 더 바람직하게는, 고압 균질기(high pressure homogenizer)가 이용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
세 번째 유형은 초음파 분산기이다. 상기 초음파 분산기는 초음파의 음압 효과와 공동(Cavitation)을 이용하는 장치이다. 주파수가 증가하면서 높은 에너지의 공동이 만들어지는데, 이러한 공동이 형성되는 동안 수많은 미세 기포들이 형성 및 파열하면서 발생하는 에너지와 충격파로 입자들이 분쇄, 분산될 수 있다. 즉, 기포의 형성 및 파열로 인한 진동 에너지가 입자의 분쇄 및 분산에 필요한 힘으로 작용한다.
상기 탄소나노튜브 분산액의 제조에 사용되는 분산기로 3가지 유형을 예시하였으나, 3가지 중 하나 이상의 분산기가 선택될 수 있다. 또한, 2가지 이상의 유형이 병용될 때에는 어느 유형의 분산기가 먼저 사용되어도 무방하다. 예를 들어, 균질기만 사용될 수 있으나, 초음파 분산기가 함께 사용될 수도 있고, 그 선후 관계는 상호 역일 수 있다.
(1) 유계 전도성 조성물을 이용한 전도성 장갑의 제조방법
상기 엘라스토머는 폴리우레탄 고무일 수 있다. 상기 폴리우레탄 고무의 합성방법, 성질, 및 작용효과에 대해서는 전술한 것과 같다.
상기 (b) 단계는, (b1) 상기 폴리우레탄 고무를 제2 용매에 용해시켜 폴리우레탄 용액을 제조하는 단계; 및 (b2) 상기 탄소나노튜브 분산액 및 상기 폴리우레탄 용액을 혼합하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 용매는 각각 NMP(N-Methyl-2-pyrrolidone), 아세톤, DMF(N,N-dimethylformamide), DMSO(Dimethyl sulfoxide), CHP(Cyclohexyl-pyrrolidinone), N12P(N-dodecyl-pyrrolidone), 벤질벤조에이트, N8P(N-Octyl-pyrrolidone), DMEU(dimethyl-imidazolidinone), 사이클로헥사논, DMA(dimethylacetamide), NMF(N-Methyl Formamide), 브로모벤젠, 클로로포름, 클로로벤젠, 벤조니트릴, 퀴놀린, 벤질에테르, 에탄올, 이소프로필알코올, 메탄올, 부탄올, 2-에톡시에탄올, 2-부톡시에탄올, 2-메톡시프로판올, THF(tetrahydrofuran), 에틸렌글리콜, 피리딘, N-비닐피롤리돈, 메틸에틸케톤(부탄온), 알파-터피놀, 포름산, 에틸아세테이트, 아크릴로니트릴 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있고, 바람직하게는, 상기 제1 및 제2 용매가 상호 동일한 것일 수 있고, 더 바람직하게는, 각각 DMF(N,N-dimethylformamide)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 (a) 내지 (c) 단계에서 사용되는 물질의 종류와 함량(첨가량), 및 그 작용효과에 대해서는 전술한 것과 같다.
(2) 수계 전도성 조성물을 이용한 전도성 장갑의 제조방법
상기 엘라스토머는 라텍스일 수 있다. 상기 라텍스의 합성방법, 성질, 및 작용효과에 대해서는 전술한 것과 같다.
상기 (b) 단계는 상기 라텍스와 상기 탄소나노튜브 분산액을 KOH와 같은 안정제, 황, 산화아연, 촉진제(EZ: Zinc Diethyldithiocarbamate), 거품안정제, 응고제, 정포제, 증점제와 같은 성분의 존재 하에서 혼합, 즉, 습윤 컴파운딩(wet compounding)하는 단계로서, 상기 전도성 조성물에서 탄소나노튜브의 분산성을 필요한 수준으로 구현하기 위해서는 상기 혼합이 2시간 이상, 바람직하게는, 2~10시간 동안 이루어질 수 있다. 상기 습윤 컴파운딩 시 추가로 사용되는 안정제, 황, 산화아연, 촉진제(EZ: Zinc Diethyldithiocarbamate), 거품안정제, 응고제, 정포제, 증점제의 종류와 그 작용효과에 대해서는 전술한 것과 같다.
상기 라텍스는 제2 계면활성제를 더 포함할 수 있고, 상기 제1 및 제2 계면활성제는 음이온 계면활성제일 수 있으며, 바람직하게는, 상기 제1 및 제2 계면활성제가 동일한 것일 수 있다.
상기 음이온 계면활성제는, 예를 들어, 알킬벤젠술포네이트, 알코올설페이트, 알코올에테르술포네이트, 알킬페놀에테르술포네이트, 알파올레핀술포네이트, 파라핀술포네이트, 에스테르술포숙시네이트, 포스페이트에스테르, 소듐도데실벤젠술포네이트 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있고, 바람직하게는, 소듐도데실벤젠술포네이트일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 (a) 내지 (c) 단계에서 사용되는 물질의 종류와 함량(첨가량), 및 그 작용효과에 대해서는 전술한 것과 같다.
이하, 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명하기로 한다.
실시예 1-1
DMF(N,N-dimethylformamide) 960g에 폴리비닐피롤리돈(PVP) 10g, 다중벽 탄소나노튜브 분말 30g을 첨가하여 혼합액을 제조하였다. 상기 혼합액을 혼 타입의 초음파 분산기를 이용하여 250W의 전력 출력에너지에서 0.5시간 동안 처리하여 다중벽 탄소나노튜브 분말이 균일하게 분산된 용액을 제조하였다.
실시예 1-2
DMF(N,N-dimethylformamide) 960g에 폴리비닐피롤리돈(PVP) 10g, 다중벽 탄소나노튜브 분말 30g을 첨가하여 혼합액을 제조하였다. 상기 혼합액을 비드 밀 타입의 분산기로 처리하여 다중벽 탄소나노튜브 분말이 균일하게 분산된 용액을 제조하였다. 상기 비드 밀에서 비드는 지르코니아 비드이며, 그 크기는 0.3mm 내지 1.5mm, 평균 크기는 1.0mm이다.
제조예 1-1
상기 실시예 1-2에서 제조된 용액에 폴리우레탄 고무를 첨가, 혼합하여 전도성 조성물을 제조하였다. 이 때, 상기 폴리우레탄 고무 100부피부에 대해 상기 용액 중 탄소나노튜브 5부피부가 혼합되도록 상기 폴리우레탄 고무의 첨가량을 조절하였다.
초고밀도 폴리에틸렌 재질의 원사로 직조된 장갑의 하면(손바닥 부분)을 장갑 1개 당 상기 전도성 조성물 30g에 디핑(dipping)한 후, 150℃에서 40분 동안 건조시켜 전도성 장갑을 제조하였다.
제조예 1-2
상기 실시예 1-2에서 제조된 용액에 폴리우레탄 고무를 첨가, 혼합하여 전도성 조성물을 제조하였다. 이 때, 상기 폴리우레탄 고무 100부피부에 대해 상기 용액 중 탄소나노튜브 10부피부가 혼합되도록 상기 폴리우레탄 고무의 첨가량을 조절하였다.
초고밀도 폴리에틸렌 재질의 원사로 직조된 장갑의 하면(손바닥 부분)을 장갑 1개 당 상기 전도성 조성물 30g에 디핑(dipping)한 후, 150℃에서 40분 동안 건조시켜 전도성 장갑을 제조하였다.
비교제조예 1-1
전도성 조성물로 탄소나노튜브가 혼합되지 않은 폴리우레탄 고무를 사용한 것을 제외하면, 상기 제조예 1-1과 동일한 방법으로 장갑을 제조하였다.
실험예 1-1: (전도성) 장갑의 전기전도성
본 발명의 제조예 1-1, 1-2, 및 비교제조예 1-1에 따른 (전도성) 장갑의 표면저항을 SIMCO ST-4로 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
구분(회차) 비교제조예 1-1 제조예 1-1 제조예 1-2
1 11.5 8.4 5.8
2 11.2 8.4 5.8
3 11.2 8.4 5.9
4 11.0 8.5 5.7
5 11.0 8.4 5.8
평균 11.18 8.42 5.8
(단위: logΩ/sq.)
상기 표 1을 참고하면, 소량의 탄소나노튜브가 첨가된 제조예 1-1, 1-2의 경우 비교제조예 1-1에 비해 현저히 낮은 표면저항을 나타내었다.
실험예 1-2: (전도성) 장갑의 내마모성
제조예 1-1, 1-2, 및 비교제조예 1-1에 따른 (전도성) 장갑의 내마모성을 시험규격 EN 388에 의거하여 평가하였다. 구체적으로, 상기 장갑에서 전도성 조성물이 도포된 부분이 찢어지기까지의 마모횟수(cycle)가 많을수록 고강도로 평가하였고(Class 1: 100회, Class 2: 500회, Class 3: 2,000회, Class 4: 8,000회), 그 결과를 하기 표 2 및 도 1에 나타내었다.
구분 비교제조예 1-1 제조예 1-1 제조예 1-2
내마모성 (cycle) 8,000 9,000~9,500 10,000~11,000
상기 표 2를 참고하면, 제조예 1-1, 1-2, 및 비교제조예 1-1의 (전도성) 장갑은 모두 Class 4에 해당하는 내마모성을 가지는 것으로 나타났다. 이는 초고밀도 폴리에틸렌 재질의 원사로 직조된 장갑 고유의 내마모성이 우수하기 때문인 것으로 분석된다.
다만, 제조예 1-1, 1-2의 전도성 장갑은 비교제조예 1-1의 장갑에 비해 상대적으로 내마모성이 10% 이상 향상된 것으로 나타나, 제조예 1-1, 1-2에서 코팅층에 소량 포함된 탄소나노튜브가 장갑 중 전도성 조성물이 도포된 부분에 전도성을 부여할 뿐만 아니라 내마모성에도 기여함을 알 수 있다. 또한, 제조예 1-1에 비해 많은 양의 탄소나노튜브를 포함하는 전도성 조성물이 도포된 제조예 1-2의 경우 도포된 부분의 단위면적 당 두께가 증가함에 따라 내마모성이 가장 우수하였다.
실시예 2-1
DIW 940g에 음이온 계면활성제인 소듐도데실벤젠설포네이트(SDBS) 30g, 다중벽 탄소나노튜브 분말 30g을 첨가하여 혼합액을 제조하였다. 상기 혼합액을 혼 타입의 초음파 분산기를 이용하여 250W의 전력 출력에너지에서 0.5시간 동안 처리하여 다중벽 탄소나노튜브 분말이 균일하게 분산된 용액을 제조하였다.
실시예 2-2
DIW 940g에 음이온 계면활성제인 소듐도데실벤젠설포네이트(SDBS) 30g, 다중벽 탄소나노튜브 분말 30g을 첨가하여 혼합액을 제조하였다. 상기 혼합액을 비드 밀 타입의 분산기로 처리하여 다중벽 탄소나노튜브 분말이 균일하게 분산된 용액을 제조하였다. 상기 비드 밀에서 비드는 지르코니아 비드이며, 그 크기는 0.3mm 내지 1.5mm, 평균 크기는 1.0mm이다.
제조예 2-1
상기 실시예 2-2에서 제조된 용액, NBR 라텍스, 및 그 외 첨가제를 하기 표 3의 조성비로 3시간 동안 혼합하여(wet compounding) 전도성 조성물을 제조하였다. 상기 전도성 조성물 중 상기 용액의 함량은 제1 NBR 라텍스 100부피부에 대해 7부피부(다중벽 탄소나노튜브 고형분: 0.47phr)이다. 면 장갑의 하면(손바닥 부분)을 1개 당 상기 전도성 조성물 20~30g에 딥핑(dipping)한 후(제조예 2-1: 20g, 제조예 2-2: 30g), 150℃에서 40분 동안 건조시켜 전도성 장갑을 제조하였다.
성분 함량(부피부) 고형분(%) 고형분(phr) 비고
제1 NBR 라텍스 222.22 45 100.00 점도: 80cpspH: 8.2표면장력: 32dyne/cm
용액 15.67 3 0.47 실시예 2-2에서 제조된 용액
KOH 10.00 5 0.50 안정제
ZnO 2.00 50 1.00 -
S 1.00 50 0.50 -
EZ 1.00 50 0.50 Zinc Diethyldithiocarbamate
거품안정제 1.00 45 0.45 Dowfax 2A1 (Dow)
응고제 1.00 15 0.15 열 딥핑용 응고제Coagulant-WS (Lanxess)
정포제 2.00 50 1.00 실리콘 정포제193C (Dow Corning)
증점제 5.00 20 1.00 아크릴레이트계 알칼리 증점제HV 9000 (28%)
비교제조예 2-1
상기 표 3의 성분 중 용액을 생략한 것을 제외하면 상기 제조예 2-1과 동일한 방법으로 전도성 장갑을 제조하였다.
실험예 2-1
도 2는 상기 제조예 2-2에 따른 전도성 조성물의 TEM 이미지이다. 도 2를 참고하면, 각각의 성분이 습윤 상태로 혼합된 전도성 조성물(wet compounding)에서 탄소나노튜브 분말이 균일하게 분산되었고, 이로부터 건조 상태로 혼합된 것에 비해 소량의 탄소나노튜브를 사용하더라도 분산성 및 라텍스와의 상용성이 현저히 향상됨을 알 수 있다.
상기 제조예 2-1, 2-2, 및 비교제조예 2-1에 따른 (전도성) 장갑의 전기전도성을 SIMCO ST-4로 측정하여 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
구분(회차) 비교제조예 2-1 제조예 2-1 제조예 2-2
1 11.5 5.4 5.6
2 11.2 5.4 5.6
3 11.2 5.4 5.5
4 11.0 5.5 5.5
5 11.0 5.4 5.7
평균 11.18 5.42 5.58
(단위: logΩ/sq.)
상기 표 4를 참고하면, 소량의 탄소나노튜브가 첨가된 제조예 2-1, 2-2의 경우 비교제조예 2-1에 비해 현저히 낮은 표면저항을 나타내었다.
한편, 상기 제조예 2-1, 2-2, 및 비교제조예 2-1에 따른 (전도성) 장갑의 내마모성을 시험규격 EN 388에 의거하여 평가하였다. 구체적으로, 상기 장갑에서 전도성 조성물이 도포된 부분이 찢어지기까지의 마모횟수(cycle)가 많을수록 고강도로 평가하였고(Class 1: 100회, Class 2: 500회, Class 3: 2,000회, Class 4: 8,000회), 그 결과를 하기 표 5 및 도 3에 나타내었다.
구분 비교제조예 2-1 제조예 2-1 제조예 2-2
내마모성 (cycle) 1,800~2,000 8,500 10,000
상기 표 5를 참고하면, 비교제조예 2-1의 경우 Class 2에 해당하여 내마모성이 낮으나, 제조예 2-1, 2-2의 경우 모두 마모횟수가 8,000 이상으로 Class 4에 해당하는 내마모성을 가진다. 따라서, 상기 제조예 2-1, 2-2에 소량 첨가된 탄소나노튜브는 장갑 중 (전도성) 조성물이 도포된 부분에 전도성을 부여할 뿐만 아니라 내마모성에도 기여함을 알 수 있다. 또한, 제조예 2-1에 비해 많은 양의 전도성 조성물이 도포된 제조예 2-2의 경우 도포된 부분의 단위면적 당 두께가 증가함에 따라 내마모성이 가장 우수하였다.
제조예 2-3
상기 실시예 2-2에서 제조된 용액, NBR 라텍스, 및 그 외 첨가제를 하기 표 6의 조성비로 3시간 동안 혼합하여(wet compounding) 전도성 조성물을 제조하였다. 상기 전도성 조성물 중 상기 용액의 함량은 제2 NBR 라텍스 100부피부에 대해 5부피부(다중벽 탄소나노튜브 고형분: 0.33phr)이다. 면 장갑의 하면(손바닥 부분)을 1개 당 상기 전도성 조성물 30g에 딥핑(dipping)한 후, 150℃에서 40분 동안 건조시켜 전도성 장갑을 제조하였다.
성분 함량(부피부) 고형분(%) 고형분(phr) 비고
제2 NBR 라텍스 222.22 45 100.00 점도: 60cpspH: 8.2표면장력: 33dyne/cm
용액 11 3 0.33 실시예 2-2에서 제조된 용액
KOH 10.00 5 0.50 안정제
ZnO 2.00 50 1.00 -
S 1.00 50 0.50 -
EZ 1.00 50 0.50 Zinc Diethyldithiocarbamate
거품안정제 1.00 45 0.45 Dowfax 2A1 (Dow)
응고제 1.00 15 0.15 열 딥핑용 응고제Coagulant-WS (Lanxess)
정포제 2.00 50 1.00 실리콘 정포제193C (Dow Corning)
증점제 5.00 20 1.00 아크릴레이트계 알칼리 증점제HV 9000 (28%)
제조예 2-4
상기 제조예 2-3에서 전도성 조성물 중 상기 용액의 함량을 제2 NBR 라텍스 100부피부에 대해 10부피부(다중벽 탄소나노튜브 고형분: 0.67phr)로 변경한 것을 제외하면, 상기 제조예 2-3과 동일한 방법으로 전도성 장갑을 제조하였다.
제조예 2-5
상기 제조예 2-3에서 전도성 조성물 중 상기 용액의 함량을 제2 NBR 라텍스 100부피부에 대해 15부피부(다중벽 탄소나노튜브 고형분: 1.0phr)로 변경한 것을 제외하면, 상기 제조예 2-3과 동일한 방법으로 전도성 장갑을 제조하였다.
비교제조예 2-2
상기 표 6의 성분 중 용액을 생략한 것을 제외하면 상기 제조예 2-3과 동일한 방법으로 전도성 장갑을 제조하였다.
실험예 2-2
상기 제조예 2-3 내지 2-5, 및 비교제조예 2-2에 따른 (전도성) 장갑의 전기전도성을 SIMCO ST-4로 측정하여 그 결과를 하기 표 7에 나타내었다.
구분(회차) 비교제조예 2-2 제조예 2-3 제조예 2-4 제조예 2-5
1 11.5 6.2 5.7 5.3
2 11.2 6.3 5.7 5.3
3 11.2 6.3 5.8 5.3
4 11.0 6.2 5.8 5.3
5 11.0 6.3 5.9 5.2
평균 11.18 6.26 5.78 5.28
(단위: logΩ/sq.)
상기 표 7을 참고하면, 소량의 탄소나노튜브가 첨가된 제조예 2-3 내지 2-5의 경우 비교제조예 2-2에 비해 현저히 낮은 표면저항을 나타내었다.
한편, 상기 제조예 2-3, 2-4, 및 비교제조예 2-2에 따른 (전도성) 장갑의 내마모성을 시험규격 EN 388에 의거하여 평가하였다. 구체적으로, 상기 장갑에서 전도성 조성물이 도포된 부분이 찢어지기까지의 마모횟수(cycle)가 많을수록 고강도로 평가하였고(Class 1: 100회, Class 2: 500회, Class 3: 2,000회, Class 4: 8,000회), 그 결과를 하기 표 8에 나타내었다.
구분 비교제조예 2-2 제조예 2-3 제조예 2-4
내마모성 (cycle) 8,000 8,800~9,500 9,500~11,000
상기 표 8을 참고하면, 제조예 2-3, 2-4, 및 비교제조예 2-2의 (전도성) 장갑은 모두 Class 4에 해당하는 내마모성을 가지는 것으로 나타났다. 다만, 제조예 2-3, 2-4의 전도성 장갑은 비교제조예 2-2의 장갑에 비해 상대적으로 내마모성이 10%~40% 향상된 것으로 나타나, 제조예 2-3, 2-4에서 코팅층에 소량 포함된 탄소나노튜브가 장갑 중 전도성 조성물이 도포된 부분에 전도성을 부여할 뿐만 아니라 내마모성에도 기여함을 알 수 있다. 또한, 제조예 2-3에 비해 많은 양의 탄소나노튜브를 포함하는 전도성 조성물이 도포된 제조예 2-4의 경우 내마모성이 가장 우수하였다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 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 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (30)

  1. 장갑 및 상기 장갑의 표면 중 적어도 일부에 형성된 코팅층을 포함하고,
    상기 코팅층은 탄소나노튜브 분산액 및 엘라스토머를 포함하는 전도성 조성물을 코팅 및 건조하여 형성된 것이고,
    상기 탄소나노튜브 분산액은 탄소나노튜브 1~10중량%, 제1 계면활성제 0.1~10중량%, 및 잔량의 제1 용매를 포함하는, 전도성 장갑.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 탄소나노튜브는 단일벽 탄소나노튜브, 다중벽 탄소나노튜브 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나인, 전도성 장갑.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 코팅층의 표면저항은 103~109Ω/sq인, 전도성 장갑.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 탄소나노튜브 분산액은 상기 탄소나노튜브 및 상기 제1 계면활성제를 각각 1 : 0.1~1.5의 중량비로 포함하는, 전도성 장갑.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 엘라스토머는 폴리우레탄 고무인, 전도성 장갑.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 전도성 조성물 중 상기 탄소나노튜브의 함량은 상기 폴리우레탄 고무 100부피부에 대해 1~20부피부인, 전도성 장갑.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 계면활성제는 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 블록 공중합체, 폴리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌옥사이드, 글리세롤, 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐알코올, 폴리비닐아세탈, 셀룰로오스 유도체, 폴리비닐부티랄 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나인, 전도성 장갑.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 용매는 NMP(N-Methyl-2-pyrrolidone), 아세톤, DMF(N,N-dimethylformamide), DMSO(Dimethyl sulfoxide), CHP(Cyclohexyl-pyrrolidinone), N12P(N-dodecyl-pyrrolidone), 벤질벤조에이트, N8P(N-Octyl-pyrrolidone), DMEU(dimethyl-imidazolidinone), 사이클로헥사논, DMA(dimethylacetamide), NMF(N-Methyl Formamide), 브로모벤젠, 클로로포름, 클로로벤젠, 벤조니트릴, 퀴놀린, 벤질에테르, 에탄올, 이소프로필알코올, 메탄올, 부탄올, 2-에톡시에탄올, 2-부톡시에탄올, 2-메톡시프로판올, THF(tetrahydrofuran), 에틸렌글리콜, 피리딘, N-비닐피롤리돈, 메틸에틸케톤(부탄온), 알파-터피놀, 포름산, 에틸아세테이트, 아크릴로니트릴 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나인, 전도성 장갑.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 엘라스토머는 라텍스인, 전도성 장갑.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 라텍스는 니트릴 고무, 아크릴로니트릴-부타디엔 고무, 스티렌-부타디엔 고무, 부타디엔 고무, 천연 고무, 수분산 폴리우레탄(polyurethane dispersion) 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나인, 전도성 장갑.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제1 용매는 물인, 전도성 장갑.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 탄소나노튜브 분산액의 함량은 상기 라텍스 100부피부에 대해 1~20부피부인, 전도성 장갑.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 라텍스는 제2 계면활성제를 더 포함하는, 전도성 장갑.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 계면활성제는 음이온 계면활성제인, 전도성 장갑.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 계면활성제는 동일한 것인, 전도성 장갑.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 음이온 계면활성제는 알킬벤젠술포네이트, 알코올설페이트, 알코올에테르술포네이트, 알킬페놀에테르술포네이트, 알파올레핀술포네이트, 파라핀술포네이트, 에스테르술포숙시네이트, 포스페이트에스테르, 소듐도데실벤젠술포네이트 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나인, 전도성 장갑.
  17. 제9항에 있어서,
    상기 전도성 조성물은,
    상기 라텍스의 고형분 100부피부에 대해 상기 탄소나노튜브 분산액의 고형분 0.1~1.0부피부를 포함하는, 전도성 장갑.
  18. (a) 탄소나노튜브 1~10중량%, 제1 계면활성제 0.1~10중량%, 및 잔량의 제1 용매를 포함하는 탄소나노튜브 분산액을 제조하는 단계;
    (b) 상기 탄소나노튜브 분산액 및 엘라스토머를 혼합하여 전도성 조성물을 제조하는 단계; 및
    (c) 상기 전도성 조성물에 장갑의 적어도 일부를 딥핑(dipping)한 후 건조하는 단계;를 포함하는, 전도성 장갑의 제조방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 (a) 단계는 비드 밀, 믹서, 균질기, 초음파 분산기 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 이용하여 수행되는, 전도성 장갑의 제조방법.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 엘라스토머는 폴리우레탄 고무인, 전도성 장갑의 제조방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 (b) 단계는,
    (b1) 상기 폴리우레탄 고무를 제2 용매에 용해시켜 폴리우레탄 용액을 제조하는 단계; 및
    (b2) 상기 탄소나노튜브 분산액 및 상기 폴리우레탄 용액을 혼합하는 단계;를 포함하는, 전도성 장갑의 제조방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 용매는 각각 NMP(N-Methyl-2-pyrrolidone), 아세톤, DMF(N,N-dimethylformamide), DMSO(Dimethyl sulfoxide), CHP(Cyclohexyl-pyrrolidinone), N12P(N-dodecyl-pyrrolidone), 벤질벤조에이트, N8P(N-Octyl-pyrrolidone), DMEU(dimethyl-imidazolidinone), 사이클로헥사논, DMA(dimethylacetamide), NMF(N-Methyl Formamide), 브로모벤젠, 클로로포름, 클로로벤젠, 벤조니트릴, 퀴놀린, 벤질에테르, 에탄올, 이소프로필알코올, 메탄올, 부탄올, 2-에톡시에탄올, 2-부톡시에탄올, 2-메톡시프로판올, THF(tetrahydrofuran), 에틸렌글리콜, 피리딘, N-비닐피롤리돈, 메틸에틸케톤(부탄온), 알파-터피놀, 포름산, 에틸아세테이트, 아크릴로니트릴 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나인, 전도성 장갑의 제조방법.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 용매는 동일한 것인, 전도성 장갑의 제조방법.
  24. 제18항에 있어서,
    상기 엘라스토머는 라텍스인, 전도성 장갑의 제조방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 제1 용매는 물인, 전도성 장갑의 제조방법.
  26. 제24항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서,
    상기 혼합은 2~10시간 동안 수행되는, 전도성 장갑의 제조방법.
  27. 제24항에 있어서,
    상기 라텍스는 제2 계면활성제를 더 포함하는, 전도성 장갑의 제조방법.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 계면활성제는 음이온 계면활성제인, 전도성 장갑의 제조방법.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 계면활성제는 동일한 것인, 전도성 장갑의 제조방법.
  30. 제28항에 있어서,
    상기 음이온 계면활성제는 알킬벤젠술포네이트, 알코올설페이트, 알코올에테르술포네이트, 알킬페놀에테르술포네이트, 알파올레핀술포네이트, 파라핀술포네이트, 에스테르술포숙시네이트, 포스페이트에스테르, 소듐도데실벤젠술포네이트 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나인, 전도성 장갑의 제조방법.
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