JP2021519874A - 多層化された薄い耐薬品性の成形品および製造方法 - Google Patents

Abstract

少なくとも２つのポリマー層を有するシングルユースの裏返し可能なエラストマー製成形品。２つのポリマー層の各ポリマーは単一の純粋なポリマーであり、互いとは異なり、その結果、第１の層の単一ポリマーは第２の層の単一ポリマーと同じではない。ある実施形態では、第１の層はアクリロニトリルブタジエンを含み得、第２の層はポリクロロプレンを含み得る。第１の層は、カチオン性ポリマーを含む層間のプライマーコーティングによって第２の層に直接的に結合される。裏返し可能なエラストマー製成形品を製造する方法があり、フォーマを凝固剤によってコーティングするステップと；単一ポリマーの第１のポリマーコーティングを塗布するステップと；第１のポリマーコーティングをプライマーによってコーティングするステップと；第２のポリマーコーティングを塗布するステップとを含み；第２のポリマーコーティングは、第１のポリマーコーティングの単一ポリマーとは異なる単一ポリマーを含む。

Description

本発明の典型的な実施形態（単数又は複数）は、概ね、最適化された物理的および化学的保護を有する薄い耐薬品性の多層化された手袋、ならびにそれを製造するプロセスに関する。

過酷な薬品が度々用いられる作業環境において用いられる手袋の主な問題は、それらがより厚く、より嵩高であり、かつ手袋のしなやかさの不足が原因で手の疲労を引き起こす傾向があるということである。これは手袋の拡張された横断面厚さからの向上した保護が原因である。他の変数が一定のままであるときには、低い厚さの手袋フィルムは高い厚さの手袋フィルムと比較してより少ない保護を提供する。この向上した保護は手袋の厚さを増やし、一方では手袋のコストおよび製造プロセスの複雑さをもまた増大させる。より高い横断面厚さはより多くの保護を提供する；しかしながら、手袋はスムースな繊細な作業活動にとって充分な巧緻性を提供しない。

その固有の化学構造的特性に基づいて、各ポリマータイプは薬品に対して特有の範囲の保護を持っている。耐薬品性の手袋では、その耐薬品性範囲を改善するために、単一ポリマーよりもむしろポリマーブレンドが用いられる。しかしながら、大部分のポリマー材料は異なる化学的特性を有するので、ポリマーブレンドすることは完璧な方法ではない。化学的特性の差異は不良な分子間結合をもたらし、低下した物理的特性および化学的バリア特性をもたらす。異なるポリマーの重層化は、所望の特性を損なうことなしにより幅広い範囲の耐薬品性を向上させる際の首尾良い方法である。

既存の重層化された手袋は２つ以上の層を含み得る。これらの層は互いとはそれらのポリマー組成が異なる。それらの構成に応じて、各層はブレンドされ得るか、または単一ポリマーであり得る。重層化された手袋では、次の構成が可能である：ブレンドされた層を間に用いて一緒に結合された２つの異なる単一ポリマー層、単一ポリマー層およびブレンドされた層、ならびに２つのブレンドされた層。異なるポリマー層間の適合性を達成するためのポリマーブレンドを用いて生産される重層化された手袋の性能は、純粋な材料の単一ポリマー層同士の組み合わせに劣るということが公知である。例えば、ブレンドされた重層化された手袋では最適な保護が損なわれるので、類似の厚さを有するニトリルおよび天然ラテックスのブレンドされた層の手袋と比較して、所与の厚さのニトリル手袋の性能は同等ではない。

耐薬品性のカテゴリーにおいて開発されたいくつかのシングルユース手袋は、選択された群の薬品について防沫性を提供し、一般的に用いられる溶媒および溶液の大部分に対して耐性である。保護は単純な防沫性に限定される。２つのポリマーについて適合性を提供するためにどちらの面にも２つのポリマーのブレンドを有することによって、これらの手袋は境界面において互いに結合された２つの異なるポリマー層を有する。２つのポリマーのブレンドは中間結合層として用いられる。この中間結合層はおよそ４０〜６０％の１つのポリマーと６０〜４０％の第２のポリマーとを含む。

中間のブレンドされた層の欠点は、追加される保護なしに増大した手袋の厚さである。材料、時間、エネルギー、および加工は増大し、それゆえにコストを増大させる。さらに、それらは互いと不適合性であるので、異なるポリマー同士は強い結合によって互いに貼り付けられてはいない。ポリマー層の各タイプの適合性を改善するために中間層を用いることは普通である。通常は、この中間層はどちらの面からも貼り付く２つのポリマーのブレンドである。しかしながら、それは付加的な厚さおよび重量を手袋に追加し、かつ手袋製造プロセスの複雑さを増大させるが、それでも、この中間層は化学的および物理的特性への寄与をあまり提供しない。手袋の嵩高性が原因で、この中間層は手袋の巧緻性をもまた縮小し、手により多くの作業疲労を引き起こす。よって、ブレンドされた中間層は、異なる重層化されたポリマー同士の適合性を達成するための良好なオプションではない。

大部分のシングルユース手袋はアクリロニトリルブタジエン、ポリクロロプレン、天然ゴムラテックス、ポリ塩化ビニル、および熱可塑性ポリウレタン、または２つ以上の材料のブレンドから作られる。これらの材料は互いとは化学的にかつ構造的に異なり、そのため、それらは適合性ではない。例として、ニトリル層の形成は天然ゴム層上においては困難な作業である。連続的な層が別のポリマー上に発達させられるが、それでも、それは、一般的な用途の間の、特に伸ばされるかまたは曲げられるときの、スプリッティングまたは層間剥離に弱い。さらに、着脱処理は、それらの処理に対する異なる層の適合性が原因で複雑になる。

通常は、ポリマーブレンドは個々の純粋な材料それら自体よりも優れてはいない。ブレンドする間に、特定のポリマーに固有であるいくつかの極端なかつ特有の性能特性は、ブレンドされた層からの追加される特性によって損なわれる。しかしながら、ブレンドされた層は２つの不適合性ポリマー間の適切な結合を保証するはずであるので、重層化された耐薬品性の手袋の大多数は、純粋なポリマー層の代わりにブレンドされたポリマー層を含む。ブレンドされた層を作った後に、両方の層は同じ材料を異なる濃度で含有し、それらを個々に有するよりもそれらを適合性にする。ポリマーブレンドを用いて生産される重層化された手袋の例は、各層がアクリロニトリルおよびポリクロロプレンラテックス両方を含む２つの層である。第１の層は６０〜９０％のより高いアクリロニトリル組成を含有する。第１のブレンドされた層上の第２のブレンドされた層を凝固させるために、中間凝固剤が用いられる。しかしながら、大部分の場合には、機械的および化学的保護の点で、ブレンドされたポリマーはブレンドされていない材料に劣る。

重層化されたポリマー手袋は、異なる特性を有する異なるポリマーを含有し、それらの化学的性質は互いに異なる。そのため、洗浄および着用処理は手袋の特性に負の影響を引き起こし得る。よって、手袋を清浄化するための機会（すなわち、拡張された洗浄、塩素化）は限定されるかまたは不可能である。ある種のポリマーでは、塩素化は実施することが不可能である。なぜなら、かかる処理はポリマーを劣化させるからである。かかる場合には、手袋の内部に着用容易な表面を達成するために、ポリウレタンまたは他の着用容易なポリマーコーティングが塗布される。しかしながら、これらのコーティングの大部分は拡張された洗浄および清浄化手続きに弱く、結局は表面から洗い落とされる／除去されるであろう。これらのポリマーコーティングは、ある種のユーザには何らかのアレルギー反応をもまた生じ得る。

ポリクロロプレン手袋のスムースな表面を作る方法が存在し、これは手袋の着用を改善する。このプロセスは、プライミングされたポリクロロプレン層上の長鎖脂肪酸誘導体処理を記載する。ポリクロロプレン層は希塩酸溶液を用いてプライミングされた。長鎖カルボン酸誘導体コーティングおよびハイドロゲルコーティングは手袋の着用向上を容易化する。しかしながら、かかる方法の欠点は、さらなる痒みおよびアレルギーが長鎖脂肪酸誘導体の直接的接触によって予期される問題であるという事である。

加硫の異なる活性化エネルギーが原因で、ブレンドされた層の硬化プロセスは通常はスムースではない。よって、普通の促進剤システムはブレンドにとって有効ではなく、期待される架橋密度を達成するためには、ジチオカーボネートおよびチウラムなどの促進剤が化合物に過剰に追加される。そのため、不適切な硬化およびより高い残留促進剤含量は、ポリマーブレンドのための普通の硬化システムを用いることの課題である。

従って、優良な幅広いスペクトルの耐薬品性を有する少なくとも２つの単一ポリマー層から作られた薄いエラストマー製のシングルユースの多層化された手袋の必要があり、各層は他方とは異なるポリマーであり、これはユーザに巧緻性、しなやかさをオファーし、手の疲労を縮小する。単一ポリマー層から作られた多層化されている手袋の容易な着脱の必要もまたある。いずれかの過剰な残留促進剤含量を避けるようなレベルで純粋なポリマー層、促進剤、および活性化剤を有するさらなる必要がある。

本発明のある実施形態に従うと、少なくとも２つの層を含む裏返し可能なエラストマー製成形品があり、第１の層が単一ポリマーから作られ、かつ第２の層が単一ポリマーから作られる。第１の層の単一ポリマーは第２の層の単一ポリマーとは異なるポリマーであり、第１の層は、第１の層および第２の層の間に塗布されたプライマーによって第２の層に結合される。改善された結合のために、プライマーはカチオン性ポリマーおよびカチオン性界面活性剤の混合物を含む。

本発明のさらなる実施形態では、異なるポリマーは、アクリロニトリルブタジエン、ポリクロロプレン、天然ゴムラテックス、イソプレン、ブチルラテックス、フッ素化エラストマー、ポリ酢酸ビニル、およびポリビニルアルコールからなる群から選択されるポリマーである。尚別の実施形態では、第１の層は純粋なアクリロニトリルブタジエン層であり、第２の層は純粋なポリクロロプレン層である。

さらなる実施形態に従うと、プライマーは、アクリル系カチオン性ポリマー、例えばポリアクリルアミドまたはポリエチレンイミンを含む。典型的な実施形態では、カチオン性界面活性剤は第四級アンモニウム界面活性剤を含み得る。

本発明のいくつかの実施形態に従うと、裏返し可能なエラストマー製成形品を製造する方法があり：加熱されたフォーマを凝固剤によってコーティングするステップと；単一ポリマーの第１のポリマーコーティングを塗布するステップと；第１のポリマーコーティング上にプライマーを塗布するステップと；プライミングされた第１のポリマーコーティング上に第２のポリマーコーティングを塗布するステップとを含み、第２のポリマーコーティングは、第１のポリマーコーティングの単一ポリマーとは異なる単一ポリマーである。

本発明のこれらの特徴、利点、および他の実施形態は本文書の残部において当業者にさらに明らかにされる。

本発明の実施形態をより詳しく記載するために、付随する図面の参照がなされる。これらの図面は本発明の範囲の限定と考えられるべきではなく、単に例示的である。

図１は、本発明のある実施形態に従う少なくとも２つのポリマー層を含む多層化された手袋を例示している。 図２は、本発明のある実施形態に従う多層化された手袋の図１のセクション２−２に沿った横断面像を例示している。 図３は、本発明のある実施形態に従う多層化された成形品を作る方法を例示している。 図４は、本発明のある実施形態に従う負荷薬品に対する１０分の暴露後の突刺抵抗を例示している。

本文書の上および下の記載ならびに図面は本発明の１つ以上の現行で好ましい実施形態に焦点をしぼっており、本発明のいくつかの典型的な任意の特徴および／または代替的な実施形態をもまた記載する。記載および図面は限定ではなく例示の目的である。当業者は変形、改変、および代替を認識するであろう。かかる変形、改変、および代替もまた本発明の範囲内である。セクションのタイトルは簡略的であり、便宜のみのためである。

記載および図面においては、本発明の例の実施形態が特定の構成の参照によって与えられる。本発明が他の特定の形態で実施され得るということは当業者には了解されるであろう。当業者は過度の実験作業なしに本発明のかかる他の実施形態を実施することができるであろう。本特許文書の目的のためには、本発明の範囲は単に本発明の特定の例の実施形態または上述の記載の代替には限定されない。

図面に例示されている本発明の種々の実施形態は一定縮尺では描かれずにあり得る。むしろ、明瞭性のために、種々の特徴の寸法は拡大または縮小され得る。加えて、明瞭性のために、図面のいくつかは単純化され得る。それゆえに、図面は所与の装置（例えばデバイス）または方法の構成要素の全てを描写しているわけではい。意味が明らかに反対ではない限り、本明細書において提示される全ての範囲はエンドポイントを包含すると見なされる。本明細書において開示されるプライマーはプライマー溶液またはプライマーコーティングともまた言われ得る。凝固剤は凝固剤コーティングと言われ得る。

図１に例示されている通り、多層化された成形品、例えば、シングルユースの流体非透過性のエラストマー製手袋２があり、両方のポリマー層間の改善された結合のためにカチオン性ポリマーおよびカチオン性界面活性剤の混合物を含むプライマーを用いて互いに結合された少なくとも２つの層を含む。カチオン性ポリマーはポリアクリルアミドもしくはポリエチレンイミンまたはそれらのいずれかの組み合わせを含み得る。手袋２の第１の層１０および第２の層１２は異なる用途のために用いられ得る。手袋２は、機械的耐性との組み合わせで、多層化された構造の結果として、鉱酸、塩基、および溶媒に対する耐性をオファーする。手袋２であることに加えて、材料は、重層化されたポリマーから作られるミトン、エプロン、またはいずれかのタイプの皮膚保護具などの成形品に作られ得る。

図２は、ある実施形態に従う多層化された手袋２の図１のセクション２−２に沿った横断面像を例示している。多層化された手袋２は少なくとも２つの層を含む。図２に例示されている通り、手袋２は単一ポリマーの第１の層１０および単一ポリマーの第２の層１２を含む。第１の層１０の単一ポリマーは第２の層１２の単一ポリマーとは異なるポリマーである。第１の層１０および第２の層１２は層間のプライマーコーティングによって直接的に一緒に結合される。プライマーコーティングは中間のブレンドされたポリマー層ではなく、それは手袋２の総厚さまたは重量も増やさない。手袋２を製造した直後に、すなわち手袋２がフォーマから剥離された後に、第２の層１２は内部の皮膚に対向する面である。しかしながら、下で論じられる通り、第１の層１０が内部の皮膚に対向する面になり得るように手袋２を裏返すことが可能であるという点で、手袋２は裏返し可能／リバーシブルである。

第１の層１０は油／非極性溶媒および機械的ハザードから保護するアクリロニトリルブタジエンを含み得る。ユーザが非極性溶媒について作業するときには、または機械的ハザードのリスクがあるときには、アクリロニトリルブタジエンを含む第１の層１０は外側に対向する層であろう。第１の層１０は約１００％アクリロニトリルブタジエンから作られ、第２の層１２は約１００％ポリクロロプレンから作られ、第１の層１０と第２の層１２との間にはプライマーコーティングを有する。通常、ポリクロロプレンは鉱酸に対して耐性であり、一方で、鉱酸に対するアクリロニトリルブタジエンの耐性は不良である。アクリロニトリルブタジエンは約９６％硫酸に暴露されたときには急速に劣化し、その機械的特性を失う。しかしながら、鉱酸はポリクロロプレンの耐性が原因で手までは透過しない。かかる状況では、ユーザは手袋２を裏返し、ポリクロロプレンを含む第２の層１２を薬品に暴露し、それゆえに機械的特性を損なうことなしに手袋２を用い得る。よって、手袋２は裏返し可能であり、すなわちリバーシブルに装着され得る。そのため、ユーザによって装着されるときに手袋２を裏返すことは、第２の層１２に対する第１の層１０の厚さ比の変更を包含する別の可能性である。

アクリロニトリルブタジエンの第１の層１０は、アクリロニトリルブタジエンの固有の特徴である良好な機械的耐性、例えば摩耗に対する耐性および突刺に対する抵抗を付与する。手袋２の第１の層１０はポリクロロプレンについて優れたフィルム形成および結合を容易化するように改変される。

第２の層１２はポリクロロプレンを含み、これは鉱酸および塩基に対して耐性である。酸もしくは塩基を扱うときには、または酸−塩基に関する化学的リスクに暴露されるときには、装着者は手袋２を裏返して、ポリクロロプレンを含む第２の層１２を外側に対向する層とし得る。よって、手袋２は、どちらの面からも装着され得、異なる化学的および機械的リスクを呈する異なる用途への使用にとってのその汎用性を向上させるハイブリッド手袋を提供し、それは幅広い薬品スペクトルに対する有効な耐性をオファーする。第２の層１２については、それは約１００％ポリクロロプレンポリマー材料を含み、これは手袋２の厚さおよび重量の約５０〜７０％を担う。このポリクロロプレンポリマー層は鉱酸、塩基、およびリン酸エステルに対する傑出した耐性を提供する。ポリクロロプレンポリマー層は、繊細なユーザにいずれかのアレルギー反応を引き起こさない硬化成分を用いることによってアレルギーフリーである特別に処方された成分を含む。

手袋２のある実施形態では、第１の層１０は約１００％アクリロニトリルブタジエンを含み、これが手袋２の厚さの３０〜５０％をカバーする。第２の層１２は約１００％ポリクロロプレンを含み、これは厚さの点で残りの５０％を担う。別の実施形態では、第１の層１０は手袋２の厚さの４０％〜６０％であり得、第２の層１２は手袋２の総厚さの６０％〜４０％であり得る。

２つのポリマーは、開示されるプロセスを用いて類似の多層化された手袋を構成するための代替的なポリマーのリストから選択され得、天然ゴムラテックス、アクリロニトリルブタジエン、イソプレン、ポリクロロプレン、ブチルラテックス、フッ素化エラストマー、ポリ酢酸ビニル、およびポリビニルアルコールを包含する。ポリマータイプは用途に基づいて選択され得、それらのポリマー同士は交換され得る。典型的には、良好な機械的特性および耐油性のために、アクリロニトリルが第１の層１０に用いられる。機械的特性が第２の優先事項である場合には、アクリロニトリルは第２の層１２に用いられ得る。手袋２の総厚さは約０．１０ミリメートル〜０．３０ミリメートルであり得る。

炭化水素、アルコール、および油に対する耐薬品性を保証するために、特別に処方されたアクリロニトリルブタジエンがこの製品に用いられる。典型的には、第１の層１０は手袋の総厚さおよび重量の６０％よりも多くを担う。しかしながら、本発明のこの実施形態では、第１の層１０は手袋２の総厚さおよび重量のおよそ３０〜５０％を担い得る。第１の層１０の厚さ寄与を低める目的は、従来の多層化された手袋と比較して第２の層１２の十分なカバー性を許すことである。化合物混合物のゲル化の強度をコントロールしながら、第１の層１０の固形分は最小限の可能なレベルに維持される。加えて、第１の層１０が塗布される前のフォーマがディッピングされる凝固剤の強度は中程度の高いレベルに維持され、最小化された待ち時間を有する。凝固剤ディッピングステップ２１２の前に、フォーマの温度は約５５〜５８℃に維持される（図３を見よ）。

第２の層１２は約１００％ポリクロロプレンポリマーを含み、塩素化にとって好適な表面を提供するために活性化剤によって処理される。活性化剤による処理は、ゲル化したポリクロロプレンポリマー層を約１０％塩化カリウムの酸性溶液によって約２〜５秒に渡って処理することを含む。この処理は、風乾および表面調整（ステップ２２０）の前にまたは代替的にはオーブン硬化（ステップ２２４）の後にどちらでも適用され得る。ポリクロロプレンポリマーは酸、塩基に対する拡張された保護、および航空機用フルイド耐性をオファーする。別の実施形態では、手袋２の第１の層１０を塩素化するために、オフラインの塩素化サイクルが用いられる。オフラインは、手袋２がフォーマ上にないときである。オフラインの塩素化は、手袋２の外部に対向する層に塩素化を提供することである。これは手袋２の耐薬品性を改善する。ずば抜けた清浄性がこの処理の追加される利点である。ポリクロロプレンポリマーでは、オンラインの塩素化槽は上昇した塩素強度で用いられる。暴露時間は約１５〜２５秒であり、溶液の強度は約２００〜３００ｐｐｍである。この処理の一次的な目的は皮膚に対向する表面上の着用を改善することである。

図３は、本発明のある実施形態に従う多層化された成形品、例えば手袋２を作る方法２００を例示している。凝固剤強度、第１の層１０の固形分、粘度、活性化剤のレベル、および熟成度は、手袋２のプロファイルを維持する因子である。加えて、温度、ディッピングライン配置、乾燥継続時間、リーチング時間、および温度を包含する生産プロセス仕様は、手袋２のプロファイルを維持するための要件である。最適化された手袋プロファイルにとっての適切な手袋層形成を保証するために、全てのこれらのパラメータはモニタリングされる。

ステップ２１２においては、凝固剤コーティングが加熱されたフォーマに塗布される。凝固剤コーティングは塩化カルシウム溶液の水系の硝酸カルシウムである。生産ライン要件に基づいて、メタノールまたはイソプロパノールが凝固剤コーティングに追加され得る。この追加の目的は乾燥を促進することおよび清浄性を増大させることである。加えて、濡れ剤およびウェッビング防止材料が凝固剤コーティングに組み込まれ得る。ある実施形態に従うと、ステップ２１２において、加熱されたフォーマは凝固剤コーティングのバス中にディッピングされ、３〜５秒後に引き出される。引き出されたフォーマは連続回転する直立位置に保たれる。

それから、ステップ２１４において、アクリロニトリルブタジエンコーティングが凝固剤コーティング上に塗布される。アクリロニトリルブタジエンコーティング混合物は硬化剤、促進剤、および活性化剤をベースポリマーに追加することによって調製される。さらに、安定化剤、顔料、および粘度調整剤が混合物に追加される。この混合物は熟成の際には約１６〜４８時間に渡って室温に保たれる。熟成した混合物は適切な乾燥後に凝固剤コーティングされたフォーマ上にコーティングされる。ある実施形態に従うと、アクリロニトリルブタジエンコーティングは、凝固剤コーティングされたフォーマ上に約４０〜６０℃においてディッピング方法を用いて塗布される。

ステップ２１６において、手袋２は非ゴム分および抽出可能物質を除去するための硬化前リーチングを受ける。手袋２がフォーマ上にある間のオンラインの温水リーチングおよび風乾が、プライマーコーティングに先立って表面から水溶性の不純物および過剰な凝固剤を除去するためのプロセスに用いられる。これは約４０〜６５℃の水で約４０〜２４０秒に渡って行われる。

ステップ２１８において、リーチングされたアクリロニトリルブタジエンの重層化された手袋２は、カチオン性界面活性剤プライマーコーティング中にディップコーティングされる。プライマーコーティングは、本発明の実施形態に従うプライマー処理方法を用いる第２の層１２（例えばポリクロロプレン）に対する第１の層１０（アクリロニトリルブタジエン）の結合を容易化する。プライマーコーティングはアクリロニトリルブタジエン（第１の層１０）およびポリクロロプレン（第２の層１２）層両方にとって好適な接合境界面を提供する。

ある実施形態に従うと、ステップ２１８において、プライマーは部分的に乾燥したアクリロニトリルブタジエン表面上にディッピング方法を用いて塗布される。具体的には、ステップ２１６後のフォーマはプライマーコーティングを生ずるためにプライマー溶液中にディッピングされる。一次アクリロニトリルブタジエン層上のフィルム形成および結合特性を改善するために、プライマー溶液はカチオン性ポリマー、カチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、アクリル界面活性剤、および非イオン性界面活性剤の混合物を含む。典型的な実施形態では、カチオン性ポリマーはアクリル系であり、ポリアクリルアミドまたはポリエチレンイミンであり得る。カチオン性界面活性剤は第四級アンモニウム化合物であり、ステアラルコニウムクロリドまたは臭化アルキルトリメチルアンモニウムであり得る。アニオン性界面活性剤はドデシルベンゼンナトリウムであり、少なくとも１つの分枝ドデシルベンゼンスルホン酸および直鎖ドデシルベンゼンスルホン酸を約２〜２．５％固形分で含有する。一様な濡れ特性および薄い均一な層形成を促すために、約１〜１．５％の非イオン性界面活性剤がある。非イオン性界面活性剤はプライマー溶液中の成分についてより良好な濡れ特性を提供する。アニオン性界面活性剤およびカチオン性界面活性剤はポリマーの上側におけるより良好な展延を提供する。

アクリル系のカチオン性ポリマーおよびアニオン性界面活性剤（単数または複数）は１：１重量比で互いと混合される。水が連続的な混合下において混合物に追加される。いずれかの未溶解の材料を除去するために、混合された溶液は濾される。それから、濾過された溶液はカチオン性および非イオン性界面活性剤と混合される。このプライマー混合物の総固形分はその総固形分によって約１０％を超えない。該当する場合には、プライマーディッピング槽は室温に維持され得る。

このプライマー溶液は第１の層１０と第２の層１２との間の適合性の結合を容易化する。プライマー溶液なしでは、層同士は２つの異なる単一ポリマーであるので、これらの２つの層間の結合は充分に強くはなく、溶媒に対する暴露時にまたは応力下で伸びる際に層間剥離するより高い傾向があるであろう。よって、本発明に従う第１の層１０と第２の層１２との間のプライマーコーティングは第２の層１２と第１の層１０との間の結合を容易化する。プライマーの構成要素は乳化特性を有する。プライマーの分子は、乾燥した凝固剤コーティング上の部分的にゲル化した第１の層１０のポリマーの最も外側の表面分子に対して一時的な均一な浸透を生ずる。それから、プライマー溶液は第１の層１０のマイクロレベルの開口内に浸透し、第１の層１０と第２の層１２との間の適切な接合を発達させる。ポリクロロプレンフィルム成長の残りのための土台として働くポリクロロプレン材料の薄い均一なマイクロレベルの層を最初に成膜することによって、プライマーの他のカチオン性物質は、第２の層１２、すなわちポリクロロプレンコーティングのポリマーがゲル化するための追加の支持を提供する。

プライマー溶液コーティングされた手袋はステップ２２０において約２〜５分に渡って風乾を受け、乾燥を促進するために、連続的な回転が好ましい。プライミング混合物の活性によって、表面調整が行われる。プライマー溶液は表面から過剰な水を除去するために風乾され、これは爾後に塗布される第２の層１２、例えばポリクロロプレンコーティングに対するより多くの親和性を容易化する。ポリクロロプレンコーティングはステップ２２２において塗布されて、第２の層１２を形成する。第２の層１２は、プライマーコーティングを用いてプライミングされた乾燥した第１の層１０の上側にコーティングされる。ポリクロロプレンコーティングは、硬化剤、促進剤、および活性化剤をベースのポリクロロプレン材料に追加することによって調製された溶液として塗布される。加えて、界面活性剤、着色顔料、および粘度調整剤が溶液に追加される。アクリロニトリルブタジエンコーティング（すなわち第１の層１０）の上側により厚い層を成膜するために、総固形分は、より高いレベル、約３０〜４０％に維持される。温度は約２５〜３５℃に維持される。

ステップ２２４において、手袋はオーブン硬化される。硬化プロセスの最初の２５％〜４０％の間のオーブンの温度は、より高い空気流量によって約１００〜１１０℃に維持される。硬化プロセスの残りの間には、低い空気流があり、オーブン温度は約１３０〜１４５℃である。任意のステップとして、ポリクロロプレンコーティングはオーブン硬化ステップ２２４の前にリーチングされ、これは着用を改善する。

手袋はステップ２２６において活性化剤の塗布を受け、ステップ２２８における穏やかな塩素化が後続する。活性化剤を用いる表面活性化処理は残留物およびいくつかの水溶性材料、例えば界面活性剤を除去する。活性化剤の目的は、ポリクロロプレン層上のより良好な着用のための爾後の表面処理を達成する／容易化することである。活性化剤は塩素化反応のための触媒を含み、それはポリマーの不飽和部の活性化によって塩素化度を増大させることを助けるであろう。活性化剤はフッ化水素およびジクロロイソシアヌル酸の混合物であり、約５％〜７％の総固体を有する。二重結合上には少なくとも１つの塩素原子の付加が期待される。通常は、水媒体中における塩素化は二重結合におけるＣｌ⁻およびＯＨ⁻の付加を容易化する。活性化剤は塩素化反応の効率を通常の塩素化よりも約２０〜３０％高く増大させる。これは、塩素化に用いられる塩素化溶液の強度を低めることまたは塩素化反応に対する暴露時間を縮小することを助ける。ポリクロロプレンの塩素化はその不良な効率が原因でシングルユース手袋では普通の慣行ではないが、それでも、活性化剤を用いる塩素化のこの新たなプロセスは、ポリマーの十分な塩素化を達成することを助け、ポリクロロプレンの第２の層１２の良好な着用を提供する。

過剰な可溶性材料を除去するために、かつ着用のためのよりスムースな内側表面を提供するために、ステップ２２８における穏やかな塩素化は２００〜３００ｐｐｍの塩素化された水溶液による処理を含む。要求される濃度に応じて、塩素ガスが水中に溶解される。セラミックフォーマ（ポリマー手袋２を含有する）はディッピング方法を用いて塩素溶液に暴露される。

手袋はステップ２３０においてフォーマから剥離され、ステップ２３２において塩素化およびポスト洗浄を受ける。ポスト洗浄は中和溶液中で行われ、次にいずれかの薬品残留物を除去するための濯ぎおよび硬化後リーチング処理が続く。

本発明のある実施形態に従うと、多層化された手袋２は、純粋なポリマーの第１の層１０、および第１の層１０の純粋なポリマーとは異なる純粋なポリマーの第２の層１２を含む。手袋２は、適合性を達成するために、普通のポリマーのなかで最も高い格付けであるその最適な耐油性および非極性薬品耐性を損なうことなしに、１００％アクリロニトリルブタジエンの第１の層１０を含む。ブレンドされた層が純粋なポリマー層にとって代わる場合には、ポリマー鎖の不適合性が原因で、上の耐薬品性は損なわれてしまう。純粋なポリマーのものに類似の耐薬品性を得るためには、それはかかるブレンドされた層の増大した厚さに至るであろう；それゆえに、過酷な環境における長い作業時間にとって望まれる巧緻性およびしなやかさを損なう。アクリロニトリルブタジエン層は他のブレンドされた層と比較して摩耗および突刺リスクに対するより高い抵抗を提供する。約１００％ポリクロロプレンを含む第２の層１２は鉱酸および塩基に対する良好な耐性を担い、これはポリクロロプレンのいずれかのブレンドされたポリマー層よりも良好である。

手袋２は２つのブレンドされていない層を含み、これらは異なる活性化剤および促進剤レベルで別々の最適化された処方を有する。硬化システムは単純であり、それらは、最適な硬化度を保証するために要求されるより低い用量で非アレルゲン性の促進剤のみを含有する。よって、無用の不純物の発生および有毒な残留物は本発明においては最小化されて、ユーザへのいずれかのアレルギー反応の可能性を排除する。

図４は負荷薬品に対する１０分の暴露後の突刺抵抗を例示しており、これは劣化に対する抵抗を特定するためである。通常は、用途に応じて、耐薬品性の手袋は薬品に対して受け入れられる耐性を提供する。この評価では、本発明の多層化された手袋２の二重ポリマー構成に対する特性の比較のために、アクリロニトリルブタジエンのみおよびポリクロロプレンのみの手袋サンプル両方が用いられた。これらのサンプルは１００％純粋であり、ブレンドされていず、厚さは多層化された手袋２に類似であった。６つの円形の試験片が各手袋タイプの作業エリアから切り取られた。試験片の３つの突刺抵抗はＥＮ３８８突刺抵抗試験に従って測定された。他の３つの試験片は１０分に渡って薬品に暴露された。これらのサンプルの突刺抵抗が１０分後に直ちに測定され、パーセンテージの保持が計算された。

本発明は、耐薬品性のエプロン、ガウン、保護用シールドなどを包含する向上した化学的および機械的保護のためのいずれかのポリマー製保護用ウェアへと拡大され得る。第１の層１０または第２の層１２どちらの上にもおける合成のまたは天然の繊維、綿、ポリマーを包含するライニング材料の組み込みは、本発明の別の可能な変法である。該当する場合には、ファブリックライナーはディッピングまたはドレッシング方法どちらによってもポリマーベース手袋に貼り付けられ得る。手袋２の厚さは可変であり、各ポリマー層の厚さの比もまた改変され得る。さらに、プライマーのためのポリマーの選択は本発明の範囲内で可能な代替である。代替的には、グリップパターンを追加するために、手袋２はテクスチャ加工またはパターン加工されたフォーマ上で作られ得る。

本発明では、一連の実験室およびオンライン生産プラント試行の後に、境界面接合が開発された。表面処理および表面プライミングの開発もまた本発明に用いられた。比、処方、およびプロセスパラメータは独特である。多くの市販の耐薬品性の重層化された手袋は、重層化に関する共通の問題を克服するために、２つ以上のポリマーを含む少なくとも１つの主要なブレンドされた層を含有する。本発明およびその生産プロセスはそれらの問題を克服することができる。

本発明の具体的な実施形態が示され記載されたが、本明細書の教示に基づいて、本発明のこの典型的な実施形態（単数または複数）およびそのより幅広い態様から外れることなしに、変更および改変がなされ得るということは当業者には自明であろう。よって、添付の請求項は、本発明のこの典型的な実施形態（単数または複数）の真の趣旨および範囲の内である全てのかかる変更および改変を、それらの範囲内に包摂することが意図される。

２ 手袋
１０ 第１の層
１２ 第２の層

Claims (20)

1. 裏返し可能なエラストマー製成形品であって：
   単一ポリマーから作られた第１の層および単一ポリマーから作られた第２の層を含み、
   第１の層の単一ポリマーが第２の層の単一ポリマーとは異なるポリマーであり；
   第１の層が、第１の層および第２の層の間に塗布されたプライマーによって第２の層に結合され、プライマーが、第１の層および第２の層の間の改善された結合のために、カチオン性ポリマーおよびカチオン性界面活性剤の混合物を含む、
   裏返し可能なエラストマー製成形品。
2. カチオン性ポリマーがアクリル系である、請求項１に記載のエラストマー製成形品。
3. カチオン性ポリマーがポリアクリルアミド、ポリエチレンイミン、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１に記載のエラストマー製成形品。
4. カチオン性界面活性剤が第四級アンモニウム界面活性剤である、請求項１に記載のエラストマー製成形品。
5. 異なるポリマーが、アクリロニトリルブタジエン、ポリクロロプレン、天然ゴムラテックス、イソプレン、ブチルラテックス、フッ素化エラストマー、ポリ酢酸ビニル、およびポリビニルアルコールからなる群から選択される、請求項１に記載のエラストマー製成形品。
6. 第１の層が成形品の総厚さの約４０％〜６０％である、請求項１に記載のエラストマー製成形品。
7. 第２の層が成形品の総厚さの約４０％〜６０％である、請求項１に記載のエラストマー製成形品。
8. 異なるポリマーが、成形品の総厚さの約３０％〜５０％であるアクリロニトリルブタジエンである、請求項１に記載のエラストマー製成形品。
9. 異なるポリマーが、成形品の総厚さの約５０％〜７０％であるポリクロロプレンである、請求項１に記載のエラストマー製成形品。
10. 成形品の総厚さが約０．１０ミリメートル〜０．３０ミリメートルである、請求項１に記載のエラストマー製成形品。
11. 裏返し可能なエラストマー製成形品であって：
    アクリロニトリルブタジエンを含む第１の層およびポリクロロプレンを含む第２の層と；
    第１の層および第２の層を一緒に結合するプライマー混合物と、
    を含み、
    プライマー混合物がカチオン性ポリマーおよびカチオン性界面活性剤を含む、
    裏返し可能なエラストマー製成形品。
12. 皮膚を保護するための裏返し可能なエラストマー製成形品を製造する方法であって：
    ａ）加熱されたフォーマを凝固剤によってコーティングするステップと；
    ｂ）単一ポリマーから作られた第１のポリマーコーティングを塗布するステップと；
    ｃ）第１のポリマーコーティング上にプライマーを塗布し、プライミングされた第１のポリマーコーティングを形成するステップと；
    ｄ）プライミングされた第１のポリマーコーティングに第２のポリマーコーティングを塗布するステップと、
    を含み、
    第２のポリマーコーティングが、第１のポリマーコーティングの単一ポリマーとは異なる単一ポリマーから作られる、
    方法。
13. 第１のポリマーコーティングがアクリロニトリルブタジエンである、請求項１２に記載のエラストマー製成形品を製造する方法。
14. プライマーがカチオン性ポリマーおよびカチオン性界面活性剤の混合物である、請求項１２に記載のエラストマー製成形品を製造する方法。
15. 第２のポリマーコーティングがポリクロロプレンである、請求項１２に記載のエラストマー製成形品を製造する方法。
16. さらに：
    ｅ）風乾および表面調整するステップと；
    ｆ）オーブン硬化するステップと；
    ｇ）活性化剤を塗布するステップと；
    ｈ）塩素化を適用するステップと、
    を含む、請求項１２に記載のエラストマー製成形品を製造する方法。
17. 活性化剤を塗布するステップがステップｅ）後にまたはステップｆ）後に起こる、請求項１６に記載のエラストマー製成形品を製造する方法。
18. さらに、ステップｄ）後にリーチングするステップを含む、請求項１２に記載のエラストマー製成形品を製造する方法。
19. さらに：
    ｉ）エラストマー製成形品をフォーマから剥離するステップと；
    ｊ）成形品を塩素化およびポスト洗浄するステップと、
    を含む、請求項１６に記載のエラストマー製成形品を製造する方法。
20. 活性化剤がフッ化水素およびジクロロイソシアヌル酸の混合物である、請求項１６に記載の方法。

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