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KR102430309B1 - 파라-아라미드 입자를 포함하는 컷 저항성 코팅을 갖는 패브릭 - Google Patents

파라-아라미드 입자를 포함하는 컷 저항성 코팅을 갖는 패브릭 Download PDF

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KR102430309B1
KR102430309B1 KR1020197011468A KR20197011468A KR102430309B1 KR 102430309 B1 KR102430309 B1 KR 102430309B1 KR 1020197011468 A KR1020197011468 A KR 1020197011468A KR 20197011468 A KR20197011468 A KR 20197011468A KR 102430309 B1 KR102430309 B1 KR 102430309B1
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이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니
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Abstract

20 내지 500 미크론의 평균 입자 크기를 갖는 1 내지 10 중량%의 파라-아라미드 입자를 포함하는 컷 저항성 폴리머 코팅을 포함하는 패브릭.

Description

파라-아라미드 입자를 포함하는 컷 저항성 코팅을 갖는 패브릭
본 발명은 놀라울 정도로 개선된 컷 성능을 갖는 패브릭용 코팅에 관한 것이다.
엘라스토머 코팅을 갖는 장갑을 비롯한 컷 저항성 물품이 알려져 있다. 또한, PCT 공개 WO2015/142340(Zhou 등) 또는 WO2012/149172(Ghazaly 등)에 개시된 바와 같이 무기 입자를 포함하는 코팅을 갖는 물품이 알려져 있다.
실리카 및 각종 탄화물과 같은 무기 입자는 경질 물질로 알려져 있으며, 이러한 물질이 장갑과 같은 컷 저항성 물품용 코팅에 혼입되는 경우, 이들 무기 입자는 자동차 후드처럼 정밀하게 마무리된 부품과 같은 처리되는 물건에 잠재적인 스크래치 원인을 제공하는 것으로 여겨진다. 물품의 컷 저항성을 개선할 수 있고 스크래치 가능성도 줄일 수 있는 특징이 바람직하다.
본 발명은 20 내지 500 미크론의 평균 입자 크기를 갖는 1 내지 10 중량%의 파라-아라미드 입자를 포함하는 폴리머 코팅을 포함하는 패브릭에 관한 것이다.
본 발명은 파라 아라미드 컷 저항성 입자를 포함하는 코팅을 포함하는 컷 저항성 패브릭 및/또는 물품에 관한 것이다. 패브릭은 파라 아라미드, 메타 아라미드, 또는 블렌드의 섬유로 제조될 수 있고, 지방족 폴리아미드(나일론), 폴리올레핀, 또는 폴리에스테르와 같은 다른 섬유를 포함할 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 컷 저항성 패브릭은 파라-아라미드로 제조된다. 특히, E. I. du Pont de Nemours and Company(델라웨어주, 윌밍턴)로부터 입수 가능한 Kevlar® 브랜드 파라-아라미드 섬유와 같은 파라-아라미드 섬유가 컷 보호성이 우수하여 장갑을 비롯한 패브릭 및 물품에 바람직하다.
놀랍게도, 이러한 패브릭 또는 물품의 코팅에 파라-아라미드 입자를 1%만 첨가하여도 눈에 띄는 컷 저항성의 개선, 일반적으로 5% 이상의 개선, 바람직하게는 컷 저항성에 있어서 10% 이상의 개선을 제공하는 것으로 확인되었다. 실용적인 관점에서, 약 10% 이하의 파라-아라미드 입자를 첨가하는 것이 바람직하다. 이러한 더 많은 양의 파라-아라미드 입자는 최대 약 50% 정도의 컷 저항성 개선을 나타냈다.
입자의 평균 직경은 20 내지 500 미크론(마이크로미터)의 범위일 수 있다. 일부 구현예에서, 이 범위에서의 입자의 평균 직경은 50 미크론 이상이고, 일부 다른 구현예에서, 이 범위에서의 입자의 평균 직경은 75 미크론 이상이다. 일부 구현예에서, 이 범위에서의 입자의 평균 직경은 120 미크론 이상이다. 일부 구현예에서, 이 범위에서의 입자의 평균 직경은 250 미크론 이하이고, 일부 다른 구현예에서, 이 범위에서의 입자의 평균 직경은 120 미크론 이하이다. 일부 구현예에서, 파라-아라미드 입자는 피브릴-프리이고, 비교적 낮은 표면적을 갖는다. 개별 입자는 대체로 둥근 형상을 가지며, 용어 "피브릴-프리"는 상당수의 피브릴 또는 촉모가 없음을 의미한다. 코팅 전체에 걸쳐 실질적으로 균질하게 분산된 아라미드 입자는 입자의 화학 조성에 의해 코팅 및 물품에 개선된 컷 저항성을 제공하는 것으로 여겨진다.
코팅을 구성하는 입자는 약 1 내지 10 중량%의 아라미드 입자이다. 가장 바람직한 파라-아라미드 입자는 폴리(p-페닐렌 테레프탈아미드)를 포함한다. 아라미드 입자는 실질적으로 피브릴-프리이기 때문에, 컷 저항성 패브릭 상에 균일하고 응집체가 없는 코팅을 제공할 수 있다.
파라-아라미드 입자는 파라-아라미드 중합체를 원하는 크기로 분쇄하여 제조될 수 있다. 예를 들어, 미국 특허 3,063,966호 및 4,308,374호의 교시에 따라 제조된 파라-아라미드 중합체를 물에 젖은 가루 형태로 마무리하고, 이를 건조한 후 해머 밀에서 50 내지 500 미크론의 평균 직경으로 분쇄할 수 있다. 일단 건조되고 분쇄되면, 파라-아라미드 입자는 분류될 수 있고, 원하는 크기 범위의 입자가 사용을 위해 분리될 수 있다.
바람직하게, 아라미드 입자는 비교적 낮은, 2 미만 내지 최소 0.2 m2/g의 표면적을 가지며, 이는 피브릴을 함유한 높은 표면적의 펄프형 입자와 피브릴-프리 파라-아라미드 입자 간의 차이를 나타낸다. 피브릴을 함유한 펄프형 아라미드 입자는 일반적으로 5 m2/g 초과, 10 m2/g 정도의 표면적을 나타낸다. 표면적은 질소를 이용한 B.E.T. 방법에 의해 측정된다.
일부 구현예에서, 흔히 필라멘트 당 1.5 데니어(필라멘트 당 1.7 dtex)의 파라-아라미드 섬유 원사 100%를 사용해 제조된 패브릭과 동등하거나 그보다 큰 컷 저항성을 갖는 것을 포함하는, 본원에서 파라-아라미드 입자로 코팅된 패브릭 및 물품이 훨씬 더 많은 이점을 갖는다. 다시 말해, 일부 구현예에서, 파라-아라미드 입자를 갖지만 더 적은 양의 파라-아라미드 섬유를 갖는 코팅된 패브릭에 의해 100% 파라-아라미드 섬유 패브릭의 컷 저항성이 배가될 수 있고, 이는 패브릭 또는 물품이 사용 편의성의 향상으로 이어지는 더 낮은 중량에서 동등한 성능을 가짐을 의미한다.
본원에서 사용된 단어 "패브릭"은 임의의 직조, 편직, 또는 부직의 층 구조 등을 포함하는 것을 의미한다. 바람직한 패브릭은 원사로 제조된 직조 또는 니트 패브릭이다. "원사"는 연속 가닥을 형성하기 위해 서로 방사되거나 꼬인 섬유의 집합체를 의미한다. 본원에 사용된 바와 같이, 원사는 일반적으로, 직조(weaving) 및 편직(knitting)과 같은 작업에 적합한 옷감 재료의 가장 단순한 가닥인 단사로서 당업계에 알려진 것을 지칭하거나, 합사(plied yarn)를 의미할 수 있다. 방사 스테이플 원사는 다소의 꼬임을 갖는 스테이플 섬유로 형성될 수 있고, 연속 멀티필라멘트 원사는 꼬임 없이 또는 꼬임을 갖고 형성될 수 있다. 단사에 꼬임이 존재하는 경우, 이는 모두 같은 방향이다. 본원에 사용된 바와 같이 용어 "합연사(ply yarn)" 및 "합사(plied yarn)"는 상호 교환적으로 사용될 수 있고, 서로 꼬이거나 합쳐진 2개 이상의 단사를 지칭한다.
원사는 스테이플 섬유의 균질 블렌드를 포함할 수 있다. "균질 블렌드"란 다양한 스테이플 섬유가 스테이플 원사 번들에 균질하게 분포되어 있음을 의미한다. 일부 구현예에서 사용되는 스테이플 섬유는 2 내지 20 cm의 길이를 갖는다. 스테이플 섬유는 짧은 스테이플 또는 면직 기반 원사 시스템, 긴 스테이플 또는 모직 기반 원사 시스템, 또는 연신 파단 원사 시스템을 이용해 원사로 방사될 수 있다. 일부 구현예에서, 특히 면직 기반 방사 시스템에 사용될 스테이플의 경우, 스테이플 섬유 절단 길이는 바람직하게 3.5 내지 6 cm이다. 일부 다른 구현예에서, 특히 긴 스테이플 또는 모직 기반 방사 시스템에 사용될 스테이플의 경우, 스테이플 섬유 절단 길이는 바람직하게 3.5 내지 16 cm이다. 많은 구현예에 사용되는 개별 스테이플 섬유는 5 내지 30 마이크로미터의 직경을 갖고, 필라멘트 당 약 0.5 내지 6.5 데니어(필라멘트 당 0.56 내지 7.2 dtex) 범위, 바람직하게는 필라멘트 당 1.0 내지 5.0 데니어(필라멘트 당 1.1 내지 5.6 dtex) 범위의 선밀도를 갖는다.
"직조"는 적어도 2개의 원사를 일반적으로 직각으로 엮어서, 즉 교락시키거나 혼교시켜 만든 임의의 패브릭을 포함하는 것을 의미한다. 일반적으로, 이러한 패브릭은 경사(warp yarn)라고 하는 한 세트의 원사를 위사(weft yarn또는 fill yarn)라고 하는 다른 세트의 원사와 교락시켜 제조된다. 직조 패브릭은 본질적으로 직조형, 예컨대 평직, 크로우풋직, 바스켓직, 새틴직, 능직, 불균형직 등을 가질 수 있다. 평직이 가장 일반적이다. "편직"은 바늘 또는 와이어에 의해 하나 이상의 원사의 루프 시리즈를 서로 연결하여 제조될 수 있는 구조, 예컨대 경사 니트(예를 들어, 트리코트, 밀라니스, 라셀) 및 위사 니트(예를 들어, 원형 또는 편형)를 포함하는 것을 의미한다. "부직"은 직조 또는 편직 없이 제조 가능한 가요성 시트 재료를 형성하며, (i) 섬유 중 적어도 일부를 기계적으로 서로 연결하거나, (ii) 섬유 중 적어도 일부분을 융합시키거나, 또는 (iii) 섬유 중 적어도 일부를 바인더 재료를 사용하여 결합시켜 합쳐진 섬유의 네트워크를 포함하는 것을 의미한다. 원사를 이용한 부직 패브릭은 주로 일방향성 패브릭을 포함하지만, 다른 구조도 가능하다.
일부 바람직한 구현예에서, 패브릭은 임의의 적절한 니트 패턴 및 기존의 편물기를 이용한 편직 패브릭이다. 컷 저항성 및 편의성은 니트의 치밀성(tightness)에 영향을 받으며, 치밀성은 임의의 특정 요구를 충족시키도록 조절될 수 있다. 예를 들어, 단일 저지 니트 및 테리 니트 패턴에서 컷 저항성과 편의성의 매우 효과적인 조합이 확인되었다. 일부 구현예에서, 패브릭은 3 내지 30 oz/yd2 (100 내지 1000 g/m2), 바람직하게는 5 내지 25 oz/yd2 (170 내지 850 g/m2) 범위의 평량을 가지며, 평량 범위 중 높은 쪽의 패브릭이 더 많은 컷 보호를 제공한다.
패브릭은 컷 보호를 제공하는 물품에 활용될 수 있다. 유용한 물품은 장갑, 덮개, 및 소매를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 바람직한 일 구현예에서, 물품은 편직된, 바람직하게는 원사의 스풀로부터 직접 편직된 컷 저항성 장갑이다.
일부 구현예에서, 지방족 폴리아미드 섬유는 나일론 중합체 또는 공중합체를 함유하는 임의의 유형의 섬유를 지칭한다. 나이론은 중합체 사슬의 필수적인 부분으로서 반복적인 아미드기(-NH-CO-)를 갖는 장쇄 합성 폴리아미드이며, 나일론의 두 가지 일반적인 예는 폴리헥사메틸렌디아민 아디파미드인 나일론 66과 폴리카프로락탐인 나일론 6이다. 다른 나일론은 11-아미노-운데카논산으로 제조된 나일론 11, 및 헥사메틸렌디아민과 세바스산의 축합 생성물로 제조된 나일론 610을 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 폴리올레핀 섬유는 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌으로 제조된 섬유를 의미한다. 폴리프로필렌은 프로필렌의 중합체 또는 공중합체로 제조된다. 한 가지 폴리프로필렌 섬유는 Phillips Fibers에서 Marvess®의 상표명으로 시판되고 있다. 폴리에틸렌은 중합체 100 mol%를 기준으로 적어도 50 mol%의 에틸렌을 갖는 에틸렌의 중합체 또는 공중합체로부터 제조되고, 용융물로부터 방사될 수 있으나, 일부 바람직한 구현예에서, 섬유는 겔로부터 방사된다. 유용한 폴리에틸렌 섬유는 고분자량 폴리에틸렌 또는 초고분자량 폴리에틸렌으로부터 제조될 수 있다. 고분자량 폴리에틸렌은 일반적으로 약 40,000 초과의 중량 평균 분자량을 갖는다. 한 가지 고분자량 용융 방사 폴리에틸렌 섬유는 Fibervisions®로 시판되고 있으며, 폴리올레핀 섬유는 다양한 폴리에틸렌 및/또는 폴리프로필렌 시스-코어 또는 병렬배치(side-by-side) 구조를 갖는 2성분 섬유를 포함할 수도 있다. 상업적으로 입수 가능한 초고분자량 폴리에틸렌은 일반적으로 약 1×106 이상의 중량 평균 분자량을 갖는다. 한 가지 초고분자량 폴리에틸렌 또는 확대 사슬(extended chain) 폴리에틸렌 섬유는 일반적으로, 미국 특허 4,457,985호에서 논의되는 바와 같이 제조될 수 있다. 이러한 유형의 겔-방사 섬유는 DSM과 Toyobo로부터 입수 가능한 Dyneema®, 및 Honeywell로부터 입수 가능한 Spectra®의 상표명으로 시판되고 있다.
일부 구현예에서, 폴리에스테르 섬유는 2가 알코올과 테레프탈산의 에스테르 적어도 85 중량%로 이루어진 임의의 유형의 합성 중합체 또는 공중합체를 지칭한다. 이 중합체는 에틸렌 글리콜과 테레프탈산 또는 그 유도체의 반응에 의해 생성될 수 있다. 일부 구현예에서, 바람직한 폴리에스테르는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)이다. 폴리에스테르 배합물은 디에틸렌 글리콜, 시클로헥산디메탄올, 폴리(에틸렌 글리콜), 글루타르산, 아젤라산, 세바스산, 이소프탈산 등을 비롯한 다양한 공단량체를 포함할 수 있다. 이러한 공단량체 외에도, 트리메스산, 피로멜리트산, 트리메틸올프로판과 트리메틸올에탄, 및 펜타에리트리톨과 같은 분지제가 사용될 수 있다. PET는 공지된 중합 기술에 의해 테레프탈산 또는 이의 저급 알킬 에스테르(예를 들어, 디메틸 테레프탈레이트)와 에틸렌 글리콜, 또는 이들의 블렌드 또는 혼합물로부터 얻을 수 있다. 유용한 폴리에스테르는 또한 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN)를 포함할 수 있다. PEN은 공지된 중합 기술에 의해 2,6 나프탈렌 디카복실산과 에틸렌 글리콜로부터 얻을 수 있다.
일부 다른 구현예에서, 바람직한 폴리에스테르는 열방성(thermotropic) 용융 거동을 나타내는 방향족 폴리에스테르이다. 이들은 Kuraray로부터 입수 가능한 Vectran®의 상표명으로 판매되는 것과 같은 액정 또는 이방성 용융 폴리에스테르를 포함한다. 일부 다른 구현예에서, 미국 특허 5,525,700호에 기재된 것과 같은 저융점의 전방향족(fully aromatic) 용융 가공성 액정 폴리 에스테르 중합체가 바람직하다.
일부 바람직한 구현예에서, 패브릭은 바람직하게는 파라-아라미드 섬유 및/또는 메타-아라미드 섬유일 수 있는 아라미드 섬유로 제조된다. 이 중합체는 주로 방향족인 폴리아미드 단일중합체, 공중합체, 및 이들의 혼합물을 포함할 수 있고, 아미드(-CONH-) 연결 중 적어도 85%는 2개의 방향족 고리에 직접 부착된다. 고리는 치환되지 않거나 치환될 수 있다. 파라-아라미드 섬유는 파라-배향 합성 방향족 폴리아미드 중합체를 포함하는 반면, 메타-아라미드 섬유는 메타-배향 합성 방향족 폴리아미드 중합체를 포함한다. 즉, 2개의 고리 또는 라디칼이 분자 사슬을 따라 서로에 대해 파라 배향된 경우의 중합체는 파라-아라미드이고, 2개의 고리 또는 라디칼이 분자 사슬을 따라 서로에 대해 메타 배향된 경우의 중합체는 메타-아라미드이다. 바람직하게, 중합체는 중합체를 형성하는 데 사용되는 1차 디아민 대신 치환된 10% 이하의 다른 디아민을 갖거나, 중합체를 형성하는 데 사용되는 1차 염화이산 대신 치환된 10% 이하의 다른 염화이산을 갖는다.
일부 구현예에서, 바람직한 아라미드 섬유는 파라-아라미드 섬유이다. 폴리(p-페닐렌 테레프탈아미드) (PPD-T) 및 이의 공중합체가 바람직한 파라-아라미드이다. PPD-T는 p-페닐렌 디아민과 테레프탈로일 클로라이드의 몰-대-몰(mole-for-mole) 중합으로 생성된 단일중합체를 의미하고, 또한 p-페닐렌 디아민으로 소량의 다른 디아민을 혼입시키고 테레프탈로일 클로라이드로 소량의 다른 염화이산을 혼입시켜 생성된 공중합체를 의미한다. 일반적으로, 다른 디아민과 다른 염화이산이 중합 반응을 방해하는 반응성기를 갖지 않는 한, 다른 디아민과 다른 염화이산은 p-페닐렌 디아민 또는 테레프탈로일 클로라이드의 최대 약 10 mol%만큼의 양 또는 그보다 약간 높은 양으로 사용될 수 있다. PPD-T는 또한, 다른 방향족 디아민 및 방향족 염화이산이 파라-아라미드의 성질에 악영향을 미치지 않는 양으로 존재하는 한, 다른 방향족 디아민 및 다른 염화이산(예를 들어, 2,6-나프탈로일 클로라이드 또는 클로로- 또는 디클로로테레프탈로일 클로라이드 등)의 혼입으로 생성된 공중합체를 의미한다.
파라-아라미드 섬유는 일반적으로 파라-아라미드 용액을 모세관을 통해 응고욕 내로 압출하여 방사된다. 폴리(p-페닐렌 테레프탈아미드)의 경우, 용액의 용매는 일반적으로 진한 황산이고, 일반적으로 에어 갭을 통해 차가운 수성 응고욕 내로 압출된다. 이러한 공정은 잘 알려져 있고, 미국 특허 3,063,966호, 3,767,756호, 3,869,429호, 및 3,869,430호에 개괄적으로 개시되어 있다. 파라-아라미드 섬유는 E. I. du Pont de Nemours and Company로부터 입수 가능한 Kevlar® 브랜드 섬유, 및 Teijin, Ltd.로부터 입수 가능한 Twaron® 브랜드 섬유로서 시판되고 있다.
바람직한 메타-아라미드는 폴리(메타-페닐렌 이소프탈아미드) (MPD-I) 및 이의 공중합체이다. 이러한 한 가지 메타-아라미드 섬유는 E. I. du Pont de Nemours and Company(델라웨어주, 윌밍턴)으로부터 입수 가능한 Nomex® 아라미드 섬유이지만, 메타-아라미드 섬유는 Teijin Ltd.(일본, 도쿄)로부터 입수 가능한 Conex®; Unitika, Ltd.(일본, 오사카)로부터 입수 가능한 Apyeil®; Yantai Spandex Co. Ltd.(중국, 산동성)로부터 입수 가능한 New Star® 메타-아라미드; 및 Guangdong Charming Chemical Co. Ltd.(중국, 광동 진후이)로부터 입수 가능한 Chinfunex® 아라미드 1313의 상표의 다양한 형태로 입수 가능하다. 메타-아라미드 섬유는 본질적으로 난연성이며, 다수의 공정을 이용해 건식 또는 습식 방사에 의해 방사될 수 있지만, 미국 특허 3,063,966호, 3,227,793호, 3,287,324호, 3,414,645호, 및 5,667,743호는 사용될 수 있는 유용한 아라미드 섬유 제조 방법의 예시적 문헌이다.
본원에 논의된 임의의 섬유 또는 그 섬유와 조합된 다른 섬유를 염색하거나 착색하는 데 사용되는 당업계에 잘 알려진 종래 기술을 이용해 이들 섬유에 색상을 부여할 수 있다. 대안적으로, 많은 착색 섬유를 여러 공급 업체로부터 상업적으로 입수할 수 있다. 착색 아라미드 섬유를 제조하는 대표적인 하나의 방법이 Lee의 미국 특허 5,114,652호 및 4,994,323호에 개시되어 있다. 예를 들어, LaNieve 등의 미국 특허 6,162,538호에 개시된 것과 같은 다른 컷-촉진 첨가제 또는 충전제의 컷 저항성을 개선하기 위한 보강 입자가 본원에 논의된 임의의 섬유 또는 그 섬유와 조합된 다른 섬유에 제공될 수 있다.
패브릭 및 물품을 코팅하기에 적합한 유용한 고분자 화합물은 폴리우레탄 엘라스토머, 니트릴 고무, 비닐 고무, 폴리이소프렌, 네오프렌, 클로로프렌, 폴리클로로프렌, 아크릴로니트릴 부타디엔, 카복실화 아크릴로니트릴 부타디엔, 스티렌-부타디엔, 에틸렌 비닐 아세테이트, 또는 이들의 일부 조합을 비제한적으로 포함하는 천연 고무 및 합성 고무를 포함한다. 일부 구현예에서, 고분자 화합물은 패브릭의 표면에 코팅되고 사용되기에 적합한 탄성 거동을 갖는 다른 재료, 예컨대 불소 함유 중합체를 포함한다. 엘라스토머 재료가 라텍스, 용액, 용융물, 단량체-중합체 혼합물 또는 임의의 다른 형태의 액체로 패브릭에 도포될 수 있다. 고분자 화합물과 파라-아라미드 입자의 적절한 혼합물은 고분자 화합물에 파라-아라미드 입자가 균일하게 분산될 때까지 파라-아라미드 입자와 액체 고분자 화합물을 혼합하거나 배합하여 형성된다.
패브릭 및 물품은, 혼합물에 패브릭 또는 물품을 침지하거나, 혼합물을 패브릭 또는 물품의 표면에 용액 또는 용융 코팅하거나, 혼합물을 패브릭 또는 물품의 표면에 분무 또는 블로잉하거나, 혼합물을 함유한 발포체를 패브릭 또는 물품의 표면에 도포하는 것과 같은 수단에 의해 고분자 화합물과 파라-아라미드 입자의 혼합물로 코팅될 수 있다.
시험 방법
컷 저항성. ASTM 표준 F 1790-97("Standard Test Method for Measuring Cut Resistance of Materials Used in Protective Clothing")을 사용해 컷 성능을 측정하였다. 시험 수행시, 맨드릴에 장착된 샘플을 가로질러 규정된 힘으로 절단날을 한 차례 긋는다. 여러 다른 힘에서, 초기 접촉에서 완전 절단까지 그어진 거리를 기록하고, 힘을 완전 절단 거리의 함수로서 그래프에 표시한다. 그래프로부터, 25 mm 거리에서의 완전 절단에 대한 힘을 결정하고, 이를 정규화하여 블레이드 공급량의 일관성을 확인한다. 정규화된 힘을 컷 저항력으로서 보고한다.
절단날은 70 mm 길이의 날카로운 날을 가진 스테인리스 스틸 나이프 블레이드이다. 시험의 시작 및 종료시 네오프렌 보정 재료 상의 400 g 하중을 이용해 블레이드 공급량을 보정한다. 각각의 컷 시험에 새로운 절단날을 사용한다. 맨드릴은 반경이 38 mm인 둥근 전기 전도성 봉(bar)이며, 샘플은 양면 테이프를 사용해 맨드릴에 장착된다. 맨드릴의 길이 방향에 직각으로 맨드릴 위의 패브릭을 가로질러 절단날을 긋는다. 절단날이 맨드릴과 전기 접촉될 때 완전 절단을 기록한다.
평균 입자 크기. 입자 크기, 분포, 및 평균 입자 크기를 측정하고 결정하기 위해 Coulter LS200을 사용한다. 이 장비는 입자 크기에 대한 주요 정보 소스로서 입자에 의한 레이저 광(750 nm)의 회절을 이용한다.
실시예 1
폴리(파라페닐렌 테레프탈아미드) (PPD-T) 섬유의 겹(plied) 스테이플 기반의 16/2 면사 번수 원사(총 약 665 데니어(760 dtex))를 사용해 코팅 시험용 8개의 편직 패브릭 샘플을 제조하였다. 각각의 니트 패브릭 샘플은 20 g/m2의 평량을 가졌다. 이어서, PPD-T 수지 입자를 폴리우레탄(Lubrizol의 Sancure® 2710)과 혼합하여 7개의 다른 코팅 혼합물을 제조하였다. PPD-T 입자는 120 또는 500 마이크로미터의 평균 입자 크기를 가졌다. 폴리우레탄과 혼합되는 PPD-T 수지 입자의 양을 수지의 중량을 기준으로 1 중량%에서 10 중량%까지 변화시켰다. 구체적인 입자 크기 및 투입량을 표에 나타내었다. 대조 패브릭으로 사용된 하나의 패브릭 샘플을 입자 없이 폴리우레탄만으로 코팅하였다.
이어서, PPD-T 입자를 함유한 일정량의 액상 수지를 패브릭 표면에 붓고 고무 롤러로 코팅을 평탄화하여 니트 패브릭의 한 면을 핸드 코팅하였다. 이어서, 패브릭 상의 코팅을 실온에서 밤새 경화시켰다.
이어서, 코팅된 각각의 패브릭 샘플의 컷 성능을 측정하고, 결과를 표에 나타내었다. 코팅에 단지 수 퍼센트의 PPD-T 수지 입자를 첨가함으로써 컷 성능이 크게 증가한 것으로 나타났다.
마찬가지로, 우선 원사로 장갑을 편직한 후 PPD-T 입자를 함유한 액상 수지에 장갑을 침지하고, 사용된 재료에 따라 코팅이 경화되도록 하거나 코팅을 경화시켜 장갑을 코팅할 수 있다.
[표]
Figure 112019040859022-pct00001
실시예 2
실시예 2를 반복하되, PPD-T 수지 입자를 폴리우레탄이 아니라 니트릴 고무 코팅과 혼합한다. PPD-T 입자를 함유한 코팅은 패브릭에 대한 컷 저항성에 있어서 실시예 1에서와 유사한 개선을 제공한다.

Claims (11)

  1. 패브릭의 표면 상의 폴리머 코팅을 포함하는 니트 패브릭을 포함하는 컷 저항성 물품으로서, 상기 폴리머 코팅은 엘라스토머 재료 및 1 내지 10 중량%의 파라-아라미드 입자로 이루어지고, 상기 파라-아라미드 입자는 20 내지 500 미크론의 평균 입자 크기를 가지며,
    상기 물품은 장갑, 덮개, 또는 소매인, 컷 저항성 물품.
  2. 제1항에 있어서, 상기 파라-아라미드 입자는 120 내지 500 미크론의 평균 입자 크기를 갖는, 컷 저항성 물품.
  3. 제1항에 있어서, 상기 파라-아라미드 입자는 폴리(파라페닐렌 테레프탈아미드) 입자인, 컷 저항성 물품.
  4. 제1항에 있어서, 상기 패브릭은 파라-아라미드 섬유, 메타-아라미드 섬유, 폴리아미드 섬유, 폴리프로필렌 섬유, 폴리에틸렌 섬유, 폴리에스테르 섬유, 또는 이들의 임의의 혼합물의 원사를 포함하는, 컷 저항성 물품.
  5. 제4항에 있어서, 상기 파라-아라미드 섬유는 폴리(파라페닐렌 테레프탈아미드) 섬유인, 컷 저항성 물품.
  6. 제1항에 있어서, 엘라스토머 재료는 폴리우레탄 엘라스토머, 니트릴 고무, 비닐 고무, 폴리이소프렌, 네오프렌, 클로로프렌, 폴리클로로프렌, 아크릴로니트릴 부타디엔, 카복실화 아크릴로니트릴 부타디엔, 스티렌-부타디엔, 에틸렌 비닐 아세테이트, 또는 이들의 일부 조합인, 컷 저항성 물품.
  7. 제6항에 있어서, 엘라스토머 재료는 폴리우레탄인, 컷 저항성 물품.
  8. 제6항에 있어서, 엘라스토머 재료는 니트릴 고무인, 컷 저항성 물품.
  9. 제1항에 있어서, 패브릭은 100 내지 1000 g/m2 (3 내지 30 oz/yd2)의 평량을 갖는, 컷 저항성 물품.
  10. 제9항에 있어서, 패브릭은 170 내지 850 g/m2 (5 내지 25 oz/yd2)의 평량을 갖는, 컷 저항성 물품.
  11. 삭제
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