JP2018016898A - 手袋及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】優れた耐摩耗性有しており耐久性に優れた手袋を提供する。【解決手段】繊維製原手１２の少なくとも指部分１３が加硫ゴム１４で被覆された手袋１１であって、前記加硫ゴム１４が、ゴム（Ａ）及びセルロース繊維（Ｂ）を含有するゴム組成物を加硫してなるものであり、セルロース繊維（Ｂ）の平均繊維径が２〜１０００ｎｍであり、平均繊維長が０．１〜１０００μｍであり、かつゴム（Ａ）１００質量部に対するセルロース繊維（Ｂ）の含有量が０．０５〜３５質量部である手袋。【選択図】図４

Description

本発明は、加硫ゴムで被覆された手袋に関する。また、そのような手袋の製造方法に関する。

従来から繊維製手袋（原手）の表面が加硫ゴムで被覆された手袋が作業用手袋等として広く使用されている（例えば特許文献１）。しかしながら、土木工事、山林作業、漁業等の力仕事にこのような手袋を使用した場合、被覆層が短期間で摩耗損傷してしまい、耐久性に問題があった。

このような被覆層の摩耗損傷を改善する方法として、特許文献２には、図５に示されるように、原手１の親指覆い部２と人差し指覆い部３とその間の股の部分７にラテックスゴムからなる第一の補強膜８を形成した後、さらに第２の補強膜９を形成してなる作業用手袋が記載されている。特許文献２には、図５に示される作業時に強い力が加わる部分の補強膜を２層とすることによって、長寿命化が図れたと記載されている。しかしながら、用途によっては補強膜８、９が短期間で摩耗損傷してしまい、なお耐久性に問題があった。

特開平５−９３３０２号公報 特開２００４−２８５５２８号公報

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、耐摩耗性に優れた手袋を提供することを目的とする。また、そのような手袋の簡便な製造方法を提供することを目的とする。

上記課題は、繊維製原手の少なくとも指部分が加硫ゴムで被覆された手袋であって、前記加硫ゴムが、ゴム（Ａ）及びセルロース繊維（Ｂ）を含有するゴム組成物を加硫してなるものであり、セルロース繊維（Ｂ）の平均繊維径が２〜１０００ｎｍであり、平均繊維長が０．１〜１０００μｍであり、かつゴム（Ａ）１００質量部に対するセルロース繊維（Ｂ）の含有量が０．０５〜３５質量部である手袋を提供することによって解決される。

このとき、前記手袋が、繊維製原手の少なくとも一部がセルロース繊維（Ｂ）を含有しない加硫ゴムで被覆され、該加硫ゴムの表面の少なくとも一部がセルロース繊維（Ｂ）を含有する加硫ゴムで被覆されたものであることが好ましい。

上記課題は、前記繊維製原手をゴム（Ａ）及びセルロース繊維（Ｂ）が分散したラテックスに浸漬させて乾燥させた後に加硫させる前記手袋の製造方法を提供することによっても解決される。

前記繊維製原手が編地で構成されていることが好ましい。ゴム（Ａ）が天然ゴム、アクリロニトリル-ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム及びクロロプレンゴムからなる群から選択される少なくとも１種であることも好ましい。

本発明の手袋は、優れた耐摩耗性有しているため、耐久性に優れている。本発明の製造方法によれば、そのような手袋を簡便に製造することができる。

実施例１において、原手をエマルションＢに浸漬する際の概略図である。 実施例２において、原手をエマルションＢに浸漬する際の概略図である。 実施例１で得られた手袋の概略図である。 実施例２で得られた手袋の概略図である。 特開２００４−２８５５２８号公報に記載された第１補強膜が形成された手袋及びさらに第２補強膜が形成された手袋の外観図である。

図３は、後述する実施例１に記載された本発明の手袋１１の一例の概略図であり、図４は、実施例２に記載された本発明の手袋１１の一例の概略図である。これらの図面を参照して本発明の手袋について説明する。

本発明の手袋１１は、繊維製原手１２の少なくとも指部分１３が加硫ゴム１４で被覆された手袋１１であって、前記加硫ゴム１４が、ゴム（Ａ）及びセルロース繊維（Ｂ）を含有するゴム組成物を加硫してなるものであり、セルロース繊維（Ｂ）の平均繊維径が２〜１０００ｎｍであり、平均繊維長が０．１〜１０００μｍであり、かつゴム（Ａ）１００質量部に対するセルロース繊維（Ｂ）の含有量が０．０５〜３５質量部であるものである。

本発明で使用される繊維製原手１２（繊維製手袋本体）は、繊維製の手袋であれば特に限定されないが、編地で構成されたもの等を好適に用いることができる。原手１２を構成する繊維としては、綿、麻等の天然繊維、ナイロン、ポリエステル、アクリル、ポリウレタン、レーヨン、アラミド、スフ等の合成繊維等の公知の様々な繊維が挙げられる。これらの繊維は、単独で使用しても良いし、２種以上を混合して用いても良い。

本発明で使用されるゴム組成物に含有されるゴム（Ａ）は、特に限定されず、天然ゴム（ＮＲ）、アクリロニトリル-ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）等が挙げられ、なかでも、天然ゴム、アクリロニトリル-ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム及びクロロプレンゴム（ＣＲ）からなる群から選択される少なくとも１種であることが好ましい。また、手袋の製造が容易である点から、ゴム（Ａ）がラテックスゴムであることが好ましい。

本発明で使用されるゴム組成物は、平均繊維径が２〜１０００ｎｍであり、平均繊維長が０．１〜１０００μｍであるセルロース繊維（Ｂ）を含有する。このような繊維径が細いセルロース繊維（Ｂ）を含む加硫ゴム１４で原手１２を被覆することにより、耐摩耗性が顕著に向上する。

平均繊維径が２ｎｍ未満のセルロース繊維は、通常の方法で得ることが難しく、工業的に使用するのは現実的ではない。セルロース繊維（Ｂ）の平均繊維径が５ｎｍ以上であることが好適であり、１０ｎｍ以上であることがより好適である。一方、平均繊維径が１０００ｎｍを超える場合には、耐摩耗性の向上効果が奏されない。セルロース繊維（Ｂ）の平均繊維径が５００ｎｍ以下であることが好適である。なお、本発明におけるセルロース繊維（Ｂ）の平均繊維径は、顕微鏡観察により算出した数平均繊維径である。

セルロース繊維（Ｂ）の平均繊維長が０．１μｍ未満の場合には、耐摩耗性の向上効果が奏されない。セルロース繊維（Ｂ）の平均繊維長が１μｍ以上であることが好適であり、１０μｍ以上であることがより好適であり、５０μｍ以上であることがさらに好適である。一方、セルロース繊維（Ｂ）の平均繊維長が１０００μｍを超える場合には、耐摩耗性の向上効果が奏されない。平均繊維長が８００μｍ以下であることが好適である。なお、本発明におけるセルロース繊維（Ｂ）の平均繊維長は、顕微鏡観察により算出した数平均繊維長である。セルロース繊維（Ｂ）における、平均繊維長と平均繊維径との比（平均繊維長／平均繊維径）が５０以上であることが好適であり、１００以上であることがより好適である。

本発明に用いられるセルロース繊維（Ｂ）は、上述の平均繊維径及び平均繊維長を有するものであれば特に限定されず、一般的な、フィブリル化セルロース繊維を好適に使用することができる。フィブリル化セルロース繊維の原料としては、例えば、木材、藁、竹、バガス、笹、葦又は米殻などが挙げられる。フィブリル化は、得られたセルロース繊維に叩解機やホモジナイザー等を用いて機械的なせん断力をかけることにより行うことができる。また、化学的処理により、セルロース繊維のフィブリル化を行うこともできる。機械的特性が向上する観点から、セルロース繊維（Ｂ）は、リグニンを２〜３０質量％含有することが好ましい。リグニンは、原料に含まれる成分である。フィブリル化を行う際に、リグニンの除去率を調整することにより、リグニンを含有するセルロース繊維（Ｂ）が得られる。

前記ゴム組成物中におけるセルロース繊維（Ｂ）の含有量は、ゴム（Ａ）１００質量部に対して、０．０５〜３５質量部である。セルロース繊維（Ｂ）の含有量が０．０５質量部未満の場合には、耐摩耗性の向上効果が奏されない。セルロース繊維（Ｂ）の含有量は、０．５質量部以上が好適である。一方、セルロース繊維（Ｂ）の含有量が１０質量部を超える場合には、セルロース繊維（Ｂ）が凝集して、セルロース繊維（Ｂ）を前記ゴム組成物中に分散させることが困難になるとともに、得られる手袋が硬くなり過ぎるため好ましくない。セルロース繊維（Ｂ）の含有量は１０質量部以下が好適であり、７質量部以下がより好適であり、５質量部以下がさらに好適である。

前記ゴム組成物は加硫剤を含有することが好適であり、その含有量は、通常、ゴム（Ａ）１００質量部に対して、０．１〜５質量部である。加硫剤を配合して加熱する方法等により、手袋１１を被覆する加硫ゴム１４を形成させることができる。加硫の方法は特に限定されないが、硫黄加硫や過酸化物加硫が採用される。硫黄加硫する際の加硫剤としては、硫黄や、硫黄含有化合物が用いられる。また、過酸化物加硫する際の加硫剤としては、有機過酸化物が用いられる。

前記ゴム組成物は、本発明の効果を阻害しない範囲であれば、その他の一般的なゴム製品に用いられる各種添加剤を含有しても構わない。このような添加剤としては、加硫促進剤、老化防止剤、スコーチ防止剤、界面活性剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、軟化剤、増粘剤、セルソース繊維（Ｂ）以外の充填剤等が挙げられる。前記ゴム組成物における、その他の添加剤の合計含有量は特に限定されないが、通常、ゴム（Ａ）１００質量部に対して、１〜４０質量部である。

前記ゴム組成物の製造方法は、特に限定されず、シート状の前記ゴム組成物を、繊維製原手１２に熱プレスにより圧着した後に加硫成形させる方法や、繊維製原手１２の表面に接着剤をつけ、シート状の前記ゴム組成物を圧着したものを加硫成形させる方法等を採用できる。

前記繊維製原手１２をゴム（Ａ）及びセルロース繊維（Ｂ）が分散したラテックス１５に浸漬させて乾燥させた後に加硫させることにより繊維製原手１２の少なくとも指部分１３が加硫ゴム１４で被覆された手袋を得る方法が本発明の好適な実施態様である。図１は、後述する実施例１において、繊維製原手１２をゴム（Ａ）及びセルロース繊維（Ｂ）が分散したラテックス１５（エマルション）に浸漬する際の概略図であり、図２は、実施例２において、セルロース繊維（Ｂ）を含有しないゴム組成物層１６が形成された繊維製原手１２をゴム（Ａ）及びセルロース繊維（Ｂ）が分散したラテックス１５に浸漬する際の概略図である。これらの図面を参照して、本発明の手袋１１の製造方法についてさらに説明する。

ゴム（Ａ）及びセルロース繊維（Ｂ）が分散したラテックス１５は、ゴム（Ａ）のラテックスに対して、セルロース繊維（Ｂ）、必要に応じて上述した各種添加剤を添加することによって調製することができる。ゴム（Ａ）及びセルロース繊維（Ｂ）が分散したラテックス１５中のゴム（Ａ）の含有量は、通常３０〜８０質量％である。ラテックス１５を調製した後、２０〜８０℃にて１時間〜７日間熟成させてから手袋１１の作製に供することが好ましい。

繊維製原手１２をラテックス１５に浸漬する前に、予め繊維製原手１２を凝固液で処理することが好ましい。ラテックス１５が繊維製原手１２に浸透して繊維製原手１２の内部に侵入すると得られる手袋１１の内部に加硫ゴムの突起が形成され、手触りが悪化する場合がある。予め繊維製原手１２を凝固液で処理することによって、このような突起の形成が低減される。当該凝固液に含有される凝固剤としては、硝酸カルシウム、塩化カルシウム等が挙げられ、液体媒体としては、水、アルコール（メタノール、エタノール等）これらの混合液等が挙げられる。凝固液中の凝固剤の含有量は通常２〜４０質量％である。一方、工程数が削減されて、コスト面に優れる観点からは、凝固液による処理を行わずに、繊維製原手１２をラテックス１５に浸漬させる方法（ストレート法）が好ましい。

立体手型１７に装着された繊維製原手１２をラテックス１５に浸漬してから引き上げた後にしばらくなじませることにより、ゴム（Ａ）及びセルロース繊維（Ｂ）を含有するゴム組成物層が形成される。

セルロース繊維（Ｂ）を含有するゴム組成物層が形成された繊維製原手１２を加熱炉等を用いて熱処理することによって乾燥及び加硫を行う。通常、このときの処理温度は、６０〜１５０℃であり、処理時間は２０〜１２０分間である。こうして、図３に示される、繊維製原手１２がゴム（Ａ）及びセルロース繊維（Ｂ）を含有する加硫ゴム１４で直接被覆された手袋１１を得ることができる。図３に示される手袋１１は、全ての指と掌の部分がセルロース繊維（Ｂ）を含有する加硫ゴム１４で被覆されているが、これに限定されず、少なくとも指の一部分がゴム（Ａ）及びセルロース繊維（Ｂ）を含有する加硫ゴム１４で被覆されていればよい。使用時に力が加わる部分を加硫ゴム１４で被覆すればよく、用途に応じて被覆する部分を調整すればよい。

図４に示されるように、本発明の手袋１１が、繊維製原手１２の少なくとも一部がセルロース繊維（Ｂ）を含有しない加硫ゴム１８で被覆され、該加硫ゴム１８の表面の少なくとも一部がゴム（Ａ）及びセルロース繊維（Ｂ）を含有する加硫ゴム１４で被覆されたものであることがより好ましい。当該手袋１１は、セルロース繊維（Ｂ）を含有しないラテックスに繊維製原手１２を浸漬して引き上げた後にしばらくなじませることにより、セルロース繊維（Ｂ）を含有しないゴム組成物層１６を形成させた後に、さらにゴム（Ａ）及びセルロース繊維（Ｂ）が分散したラテックス１５に浸漬させて（図２参照）、乾燥させた後に加硫させることにより作製することができる。このとき、繊維製原手１２を直接セルロース繊維（Ｂ）を含有する加硫ゴム１４で被覆する場合と同様に、少なくとも指の一部分がゴム（Ａ）及びセルロース繊維（Ｂ）を含有する加硫ゴム１４で被覆されていればよい。こうして得られる手袋１１は柔軟であるため好ましい。

こうして得られる繊維径が細いセルロース繊維（Ｂ）を含有する加硫ゴム１４で被覆された手袋１１は優れた耐摩耗性有しているため、耐久性に優れている。したがって、土木工事、山林作業、漁業等に使用する作業用手袋等として好適に用いられる。

以下、実施例を用いて本発明を更に具体的に説明する。

[エマルションＡの作製]
硫黄粉体に分散剤と水を加えた後にボールミルで２４時間粉砕することにより、硫黄の水分散体（硫黄含有量５０質量％）を調製した。ＮＲラテックス（ゴム含有量６０質量％、ＨＡタイプ）に対して、前記硫黄の水分散体、加硫促進剤ＰＸ（５０質量％水分散体）、加硫促進剤ＴＰ及び酸化亜鉛（５０質量％水分散体）を順次添加して、均一になるよう十分に撹拌した。このとき、乾燥質量でＮＲラテックス１００質量部に対して、硫黄１質量部、加硫促進剤ＰＸ０．５質量部、加硫促進剤ＴＰ０．２質量部、酸化亜鉛１質量部添加した。こうして得られたエマルションＡを２５℃にて１日間熟成させて、手袋の作製に供した。

[エマルションＢの作製]
ＮＲラテックスに対して、さらに、平均繊維径２７０ｎｍ、最大繊維長５００μｍ、セルロース繊維のリグニン含有量約８質量％、水分散体中のセルロース繊維含有率１０質量％、水分散体の含水率９０質量％であるモリマシナリー株式会社製のセルロース繊維の水分散体を乾燥質量でＮＲラテックス１００質量部に対して、セルロース繊維２質量部添加したこと以外は、エマルションＡと同様にして、セルロース繊維を含有するエマルションＢを作製して、手袋の作製に供した。

実施例１
ポリエステル糸を編んで得られた手袋（原手１２）をアルミ製の立体手型１７に装着した後、５０℃の加熱炉中で１５分間加熱した。この原手１２を凝固液（水１００質量部に硝酸カルシウム１０質量部を溶解させた水溶液）に浸漬させた後引き揚げた。このとき、エマルションＢを浸漬する部分よりも上部まで凝固液が浸透するように、原手１２を凝固液に浸漬させた。当該原手１２をエマルジョンＢ（ラテックス１５）に所望の深さまで浸漬してから引き上げた後に８０秒間なじませることによりセルロース繊維を含有するゴム組成物層を形成させた。原手１２をエマルジョンＢ（ラテックス１５）に浸漬する際の概略図を図１に示す。ゴム組成物層が形成された原手１２を１２０℃の加熱炉中で６０分間熱処理することにより、乾燥と加硫とを行った。こうしてセルロース繊維を含有する加硫ゴム１４で被覆された手袋１１を得た。図３に得られた手袋１１の概略図を示す。得られた手袋１１の加硫ゴム１４で被覆された部分を所定の大きさに切り抜いたものを試験片とし、マーチンデール摩耗試験機を使用して摩耗試験を行った。粒度１８０のサンドペーパーを研磨材として、試験片が貫通するまでの運動回数から手袋１１の耐摩耗性を評価した。その結果を表１に示す。

比較例１
エマルションＢの代わりにセルロース繊維を含有しないエマルションＡを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、セルロース繊維を含有しない加硫ゴムで被覆された手袋を作製した後、耐摩耗性の評価を行った。結果を表１に示す。

表１

実施例２
エマルションＢの代わりにセルロース繊維を含有しないエマルションＡを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、原手１２にセルロース繊維を含有しないゴム組成物層１６を形成した。引き続き、ゴム組成物層１６が形成された原手１２の指部分１３をエマルションＢ（ラテックス１５）に浸漬してから引き上げた後、１２０秒間なじませることによりセルロース繊維を含有するゴム組成物層を形成した。原手１２をエマルションＢ（ラテックス１５）に浸漬する際の概略図を図２に示す。前記原手１２を１２０℃の加熱炉中で６０分間熱処理することにより、乾燥と加硫とを行った。こうしてセルロース繊維を含有しない加硫ゴム１８で被覆され、さらに指部分１３がセルロース繊維を含有する加硫ゴム１４で被覆された手袋１１を得た。図４に得られた手袋１１の概略図を示す。得られた手袋１１の指部分１３（セルロース繊維を含有しない加硫ゴム１８とセルロース繊維を含有する加硫ゴム１４の２層構造の部分）を所定の大きさに切り抜いたものを試験片とし、マーチンデール摩耗試験機を使用して摩耗試験を行った。粒度１８０のサンドペーパーを研磨材として、試験片が貫通するまでの運動回数から手袋１１の耐摩耗性を評価した。その結果を表１に示す。
比較例２
指部分１３を被覆する加硫ゴムを形成するに際して、エマルションＢの代わりにセルロース繊維を含有しないエマルションＡを用いたこと以外は実施例２と同様にして、セルロース繊維を含有しない加硫ゴム１８で被覆され、さらに指部分１３がセルロース繊維を含有しない加硫ゴムで被覆された手袋１１を得た後、耐摩耗性を評価した。その結果を表１に示す。

１１ 手袋
１２ 繊維製原手
１３ 指部分
１４、１８ 加硫ゴム
１５ ラテックス
１６ ゴム組成物層
１７ 立体手型

Claims (5)

1. 繊維製原手の少なくとも指部分が加硫ゴムで被覆された手袋であって、
   前記加硫ゴムが、ゴム（Ａ）及びセルロース繊維（Ｂ）を含有するゴム組成物を加硫してなるものであり、
   セルロース繊維（Ｂ）の平均繊維径が２〜１０００ｎｍであり、平均繊維長が０．１〜１０００μｍであり、かつ
   ゴム（Ａ）１００質量部に対するセルロース繊維（Ｂ）の含有量が０．０５〜３５質量部である手袋。
2. 繊維製原手の少なくとも一部がセルロース繊維（Ｂ）を含有しない加硫ゴムで被覆され、該加硫ゴムの表面の少なくとも一部がセルロース繊維（Ｂ）を含有する加硫ゴムで被覆された請求項１に記載の手袋。
3. 前記繊維製原手が編地で構成されている請求項１又は２に記載の手袋。
4. ゴム（Ａ）が天然ゴム、アクリロニトリル-ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム及びクロロプレンゴムからなる群から選択される少なくとも１種である請求項１〜３のいずれかに記載の手袋。
5. 前記繊維製原手をゴム（Ａ）及びセルロース繊維（Ｂ）が分散したラテックスに浸漬させて乾燥させた後に加硫させる請求項１〜４のいずれかに記載の手袋の製造方法。