JP2018090951A - 手袋及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1では、0.1〜1μm以下の黒色酸化鉄粉が、ゴム等に対して20質量%以上で配合されている。
本発明の一実施形態による手袋としては、ゴムまたは樹脂で形成される皮膜を単層、または複数層有し、その皮膜すべて、または一部に磁性粒子を含む手袋であって、磁性粒子は、手袋全体に対して0.2質量%以上40質量%未満であり、磁性粒子は、1次粒子が凝集した2次粒子を含むことを特徴とする。
2次粒子の粒子径が1μmを超過する粒子の体積割合は、粒子全体の総体積に対して30体積%以上であることが好ましく、より好ましくは35体積%以上であり、さらに好ましくは40体積%以上である。
さらに、磁性粒子の2次粒子の粒子径が1μmを超過する粒子の体積割合が、粒子全体の総体積に対して20体積%以上であることで、少ない磁性粒子量で手袋内に磁性粒子が均一に配合されて、手袋の磁気特性を高めて金属検出機による検出感度を高めることができる。
2次粒子の粒子径が1μmを超過する粒子の体積割合の測定は次の方法で行うことができる。まず、手袋を切断した断面を、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて、所定範囲に2次粒子が200〜700個含まれるように観察し、これらの200〜700個の2次粒子径を上記した方法で求める。次いで、200〜700個の2次粒子の総体積に対して、1μmを超過する2次粒子の体積の割合として、2次粒子の粒子径が1μmを超過する粒子の体積割合を求めることができる。
磁性粒子の1次粒子の平均粒子径は、より好ましくは0.8μm以下であり、さらに好ましくは0.6μm以下であり、一層好ましくは0.4μm以下である。
管球:Cu
電圧:40kV
電流:200mA
測定角度2θ:5〜90°
ステップ:0.02°
スキャンスピード:4°/min
発散・散乱スリット:1deg
受光スリット:0.3mmsw
本発明の一実施形態による手袋の製造方法としては、1次粒子の平均粒子径が1μm以下である磁性粒子を溶媒中に分散させ磁性粒子分散体を作製する工程、ゴムまたは樹脂を含むエマルジョンに磁性粒子分散体を添加し、固形分全量に対し磁性粒子が0.2質量%以上80質量%未満である磁性粒子含有エマルジョンを作製する工程、及び磁性粒子含有エマルジョンを用いて単層、または異なる組成の磁性粒子含有エマルジョンを用いて複数層のゴム層または樹脂層を有し、磁性粒子が手袋皮膜全体に対して0.2質量%以上40質量%未満で、1次粒子が凝集した2次粒子を含む手袋を作製する工程を含むことを特徴とする。
一方、原料としての磁性粒子は、1次粒子の平均粒子径が0.01μm以上であることが好ましく、より好ましくは0.05μm以上である。
一方、磁性粒子分散体全体に対して、磁性粒子は、90質量%以下で含まれることが好ましく、より好ましくは85質量%以下である。
この範囲において、溶媒中で磁性粒子の分散性を高めることができ、さらに、分散体中の凝集物のサイズを制御して手袋中に存在する2次粒子を上記した範囲の粒子径の存在割合で得ることができる。
界面活性剤としては、例えば、カルボン酸塩、スルホン酸塩、ポリアクリル酸塩、リン酸塩、ポリリン酸エステル、高分子化アルキルアリールスルフォネート、高分子化スルホン化ナフタレン、高分子化ナフタレン/ホルムアルデヒド縮合重合体等のアニオン性界面活性剤;
ポリエチレングリコールアルキルエーテル、ポリエチレングリコールアルキルエステル、ポリエチレングリコール脂肪酸アミド等のノニオン性界面活性剤;
アルキルトリメチルアンモニウム塩、ベンザルコニウム塩等のカチオン性界面活性剤;及び
N,N−ジメチル−N−アルキル−N−カルボキシアンモニウムベタイン、N,N−ジアルキルアミノアルキレンカルボン酸塩等の両性界面活性剤を挙げることができ、好ましくは、アニオン性界面活性剤を用いることができる。
また、着色剤は、手袋製造後、手袋全体に対して0.1〜1.0質量%で含まれることが好ましく、さらに好ましくは0.2〜0.8質量%である。
また、顔料は、手袋製造後、手袋全体に対して1.0〜5.0質量%で含まれることが好ましく、さらに好ましくは1.5〜4.5質量%である。
攪拌方法としては、通常の各種の水溶液攪拌法を用いることができる。
攪拌時間は、通常0.3〜2.0時間で設定することができ、好ましくは0.5〜1.5時間である。
また、加硫促進助剤としては、2価金属酸化物を好ましく用いることができる。2価金属酸化物としては、例えば、酸化亜鉛、酸化カルシウム、酸化マグネシウム等を挙げることができる。
ゴムラテックスのうちゴムの固形分100質量部に対して加硫促進剤は0.2〜2.5質量部であることが好ましい。
これによって、組成の異なる複数の層によって手袋の皮膜を形成することができ、機能性を高めることができる。
また、磁性粒子含有エマルジョンと、磁性粒子を含まないエマルジョンとを用意して、これらのエマルジョンに順次手袋型を浸漬することができる。
この場合、各エマルジョンに1回ずつ手袋型を浸漬してもよいし、同じエマルジョンに複数回手袋型を浸漬してもよい。また、浸漬順序は限定されない。
この際に、最初のエマルジョンに顔料を含ませ、次のエマルジョンに顔料を含ませない、または顔料の濃度を低くすることで、外側表面の色合いを調整することが可能となる。
表1に、実施例の手袋の原料組成及び評価結果を示す。
表1に示す原料組成のうち、磁性粒子分散体の組成割合にしたがって、水中に、TiO2、顔料、及び磁性粒子としてマグネタイト(FeFe2O4)粒子を添加し、これにSDBS(ドデシルベンゼンスルホン酸Na)をさらに添加した。この混合物を、水中に常温で1時間均一に攪拌及び混合し、磁性粒子分散体を作製した。この際、磁性粒子分散体の固形分量が50質量%となるように水分を調整した。
TiO2:TiO2白色顔料粉、Revertex Sdn Bhd製
顔料:CI Pigment Blue 15:3(フタロシアニン銅)と、CI
Pigment Violet 23(8,18-ジクロロ‐5,15-ジエチル−5,15-ジヒドロジインドロ[3,2-b:3′,2′-m]トリフェノジオキサジン)との混合物
マグネタイト粒子:マグタイトFeFe2O4粒子、戸田工業株式会社製「MAGNETAITE−MA」
SDBS:ドデシルベンゼンスルホン酸Na、KC CHEMICALS (M) SDN BHD製
表1に示す原料組成のうち、ラテックスの組成割合にしたがって、NBRラテックス(表1では固形分量で示す)、硫黄、SDBS(ドデシルベンゼンスルホン酸Na)、加硫促進剤、及びZnOを混合し、NBRラテックスを作製した。混合の際には、精製水、アンモニア水、水酸化カリウム水溶液を加えて、pH調整をした。得られたNBRラテックスの固形分量は30質量%であった。
NBRラテックス:固形分量43.5質量%、Nantex Industory Co., Ltd製.「Nantex 6720」
硫黄:Tiarco Chemical(M) Sdn Bhd製
加硫促進剤:ZMBT(ビス(メルカプトベンゾチアゾール)亜鉛)、Tiarco Chemical(M) Sdn Bhd製
ZnO:Tiarco Chemical(M) Sdn Bhd製
NBRラテックスに、磁性粒子分散体を徐々に滴下して、水酸化カリウムまたはアンモニアを添加してpHを9〜11に調整した。このとき、NBRラテックスと磁性粒子分散体との混合割合が表1に示す割合となるように作製した。次いで、パラフィンワックス(Emulco Sdn. Bhd製)を加え、磁性粒子含有ゴムラテックスを得た。最終的な磁性粒子含有ゴムラテックスの固形分量は30質量%であった。
上記磁性粒子含有ラテックスを用いて、浸漬法によってNBR手袋を作製した。詳細な手順は以下の通りである。
比較例3では、1μmを超過する2次粒子は観察されなかった。
なお、原料のマグネタイト粒子の1次粒子径は、手袋内で観察される1次粒子径と等しかった。
実施例2〜5では、表1に示すように磁性粒子分散体の組成割合を変えた他は、上記した実施例1と同様にして、手袋を作製した。
表2に、比較例の手袋の原料組成及び評価結果を示す。
表3に、実施例の手袋の原料組成及び評価結果を示す。
実施例6:γ−Fe2O3フェライト粉、関東化学株式会社製。
実施例7:マンガン・亜鉛フェライト(Mn・ZnFe2O4)粉、JFEケミカル株式会社製。
実施例8:ニッケル・亜鉛フェライト(Ni・ZnFe2O4)粉、JFEケミカル株式会社製。
表4から表6に、実施例の手袋の原料組成及び評価結果を示す。
実施例9〜11では、1回目のラテックス槽は、顔料を含み磁性粒子を含んでいないラテックスを収容しており、2回目のラテックス槽は、磁性粒子を19.5〜70.0質量%含み顔料を含んでいないラテックスを収容している。
実施例12及び13では、1回目と最後のゴムラテックス槽は、顔料を含み磁性粒子を含んでいないゴムラテックスを収容しており、それ以外の2回目以降のゴムラテックス槽は、磁性粒子を38.0〜70.0質量%含み、顔料を含んでいないゴムラテックスを収容している。
そして、それぞれのゴムラテックス槽に手袋型を1回ずつ浸漬した。
このようにして、手袋型から手袋を取り外した際に、手袋の外側表面に顔料を含み磁性粒子を含まない層が形成され、手袋の内側に磁性粒子を含み顔料を含まない層が形成され、積層構造の手袋を作製した。
得られた手袋について以下の評価を行った。評価結果を各表に併せて示す。
手袋の飽和磁束密度は、試料振動型磁力計(Vibrating Sample Magnetometer、東英工業株式会社製「VSM−5−15型」)を用いて以下の条件で測定した。
磁化校正:Ni(ニッケル)、Gd2O3(酸化ガドリニウム)
測定磁界:10kOe
測定温度:常温
金属検出機として、日新電子工業株式会社製「MS−3137」を用いて測定した。この金属検出機の設定検出感度は、φ0.5mmのFe球である。
各サイズの手袋片を切り出して、各手袋片を金属検出機に通過させて検出の有無を確認し、金属検出機で検出された手袋片の最小のサイズを最小検出体積とした。
手袋の機械的強度として、引張強度(MPa)、破断時伸び率(%)及び100%モジュラス(MPa)を、JISK6251−1993にしたがって測定した。引張試験機として株式会社オリエンテック製「STA−1225」を用いて、ダンベル形状5号で、引張速度500mm/minで測定した。
実施例5、比較例3及び実施例9について、手袋を切断した断面を、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて観察した。実施例5、比較例3及び実施例9のSEM写真をそれぞれ図1から図3に示す。各図において、粒子状の白色部分が磁性粒子である。
比較例2では、磁性粒子の配合量が過剰であり、ラテックスと磁性粒子分散体を均一に混合することが難しく、得られた手袋に色むらが発生した。
Claims (12)
- ゴムまたは樹脂で形成される手袋皮膜に磁性粒子を含む手袋であって、
前記磁性粒子は、手袋皮膜全体に対して0.2質量%以上40質量%未満であり、
前記磁性粒子は、1次粒子が凝集した2次粒子を含む、手袋。 - 前記磁性粒子は、手袋皮膜全体に対して0.2質量%以上20質量%未満である、請求項1に記載の手袋。
- 前記磁性粒子は、2次粒子の粒子径が1μmを超過する粒子の体積割合が、粒子全体の総体積に対して20体積%以上である、請求項1または2に記載の手袋。
- 前記磁性粒子は、1次粒子の平均粒子径が1μm以下である、請求項1から3のいずれか1項に記載の手袋。
- 前記手袋皮膜が単層である、請求項1から4のいずれか1項に記載の手袋。
- 前記手袋皮膜が複数層であり、ゴム層または樹脂層の一部またはすべてに1次粒子が凝集した2次粒子を含む磁性粒子を含む、請求項1から4のいずれか1項に記載の手袋。
- 前記磁性粒子はフェライト粒子を含む、請求項1から6のいずれか1項に記載の手袋。
- 前記磁性粒子はマグネタイト粒子を含む、請求項1から7のいずれか1項に記載の手袋。
- 前記ゴムは、天然ゴム、ニトリルブタジエンゴム(NBR)、カルボキシル化NBR(X−NBR)、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム及びブタジエンゴムから選択される少なくとも1種を含む、請求項1から8のいずれか1項に記載の手袋。
- 1次粒子の平均粒子径が1μm以下である磁性粒子を溶媒中に分散させ磁性粒子分散体を作製する工程、
ゴムまたは樹脂を含むエマルジョンに前記磁性粒子分散体を添加し、固形分全量に対し前記磁性粒子が0.2質量%以上である磁性粒子含有エマルジョンを作製する工程、及び
前記磁性粒子含有エマルジョンを用いて、磁性粒子が手袋皮膜全体に対して0.2質量%以上40質量%未満で、1次粒子が凝集した2次粒子を含む手袋を作製する工程を含む、
手袋の製造方法。 - 前記磁性粒子含有エマルジョンの磁性粒子が20質量%未満であり、ゴム層または樹脂層が単層である、請求項10に記載の手袋の製造方法。
- 前記前記磁性粒子含有エマルジョンの磁性粒子が80質量%未満であり、複数のゴム層または樹脂層の一部またはすべてに磁性粒子を含む、請求項10に記載の手袋の製造方法。
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