JP4865932B2

JP4865932B2 - 着脱がスムーズな薄型のニトリルゴム手袋

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Publication number: JP4865932B2
Application number: JP2011524507A
Authority: JP
Inventors: リピンスキー、ティモシー・エム; タン、チューング・ケン
Original assignee: キンバリークラークワールドワイドインコーポレイテッド
Priority date: 2008-08-27
Filing date: 2009-08-27
Publication date: 2012-02-01
Anticipated expiration: 2029-08-27
Also published as: RU2011111293A; CA3015590C; WO2010023634A3; CA2732248A1; CN102131475A; MX2011002186A; KR20160036642A; KR101688034B1; AU2009286332A1; JP2012500911A; CA2732248C; CN102131475B; US8936843B2; EP2328503B1; EP2328503A4; US10414112B2; US20110191936A1; KR101606189B1; EP2328503A2; CA3015590A1

Description

本発明は、柔軟な合成ゴム製医療検査用手袋及びその製造方法に関する。

新しいゴム材料の開発により、様々な強度及び耐薬品性を有する多様なエラストマー性物品の製造が可能となった。このような物品としては、工業用または医療用に設計された手袋がある。工業用または医療用手袋は、安全な装備品として、化学薬品または細菌などの環境危険要因からユーザを保護する。特に、医療用手袋は、患者が潜在的な感染因子に曝されることを制限することによって病院の衛生状態に寄与すると共に、身体流体との接触による疾病伝播から医療従事者を保護する役割を果たす。

比較的薄くて柔軟な工業用または医療用手袋は、従来は、浸漬法を用いて、天然ゴムラテックスから製造していた。そのような手袋の着用面（すなわち内面）は、通常は、手袋の着用を容易にすべく手袋内面を滑らかにするために、コーンスターチ、タルク（滑石）またはライカポジウム（lycopodium）パウダーによって被覆されていた。しかし、近年では、手袋消費者のニーズ及び認識の変化により、パウダフリー作業用手袋及び医療用手袋がパウダー付け手袋に大きく取って代わっている。例えば、コーンスターチまたは他のパウダーは、（手術中などに）体内組織内に入った場合、治癒を妨げるおそれがある。同様に、パウダーは、半導体または電子部品の製造に用いられるようなクリーンルームには不適切である。

一つには、医療従事者及び一般使用者の間で天然ゴム手袋に含まれるタンパク質に対する激しいアレルギー反応を示す割合が増加していることに起因して、手袋の消費者は天然ゴム手袋を敬遠している。そのため、手袋業界では、ラテックス乳剤系の合成ゴム材料に移行する動きが増えている。病院、研究所またはゴム手袋が使用される他の作業環境においては作業者をより良く保護するために「ラテックス・フリー」へ移行することが望まれるが、ニトリルゴムなどの非ラテックス製品は高価であるため、非ラテックス製品への切り替えは制限される場合が多い。例えば、ニトリルゴム手袋の費用コストは、天然ゴムラテックスまたはビニル系の同様のものよりも２倍以上高い。この事実により、多くの病院などの費用が重視される環境における購入者は、より安価なポリ塩化ビニル手袋に変更するか、あるいは、合成材料への切り替えを断念することとなる。

より高価であることに加えて、ニトリルブタジエンゴム製医療検査用手袋は、一般的に、硬く、天然ゴムラテックス材料から作製した同様の手袋と比較すると着け心地が悪いと認識されている。例えば、天然ゴムラテックス（natural rubber latex：ＮＲＬ）製の医療検査用手袋は、元の寸法の約３００％まで伸長させるためには、一般的に、約２.５Ｍｐａ（３６２．５ｐｓｉ）の応力を必要とする。これは一般的に、手袋の３００％係数と呼ばれる。一方、ニトリルゴム製医療検査用手袋は、元の寸法の３００％まで伸長させるためには、一般的に、天然ゴムラテックス製手袋の２倍以上の応力（６〜８ＭＰａ、８７０〜１１６０ｐｓｉ）を必要とする。このため、ポリ塩化ビニル製医療検査用手袋は、安価であるが性能が低いと一般的に見なされている。すなわち、ポリ塩化ビニル製医療検査用手袋は、一般的に、従来のより厚いニトリルゴム製医療検査用手袋と比べた場合でさえも、より硬く、かつ弾性がより低い。

ニトリルゴム製医療検査用手袋を柔らくするためのある従来の方法は、特許文献１及び特許文献２に記載されているように、酸化亜鉛及びカルボキシル化ニトリルゴムをイオン架橋が可能な他の材料の使用を著しく制限するまたは完全に省略することを含む。この従来の方法は、天然ゴム製医療検査用手袋と同様の応力−ひずみ特性が得られないということに加えて、より高い硬化温度を必要とする、皮膚炎を引き起こす可能性のある非常に高濃度の他の化学材料が必要とする、あるいは浸漬前にニトリルラテックスが厚くなるなどの処理上の困難が生じるという問題があった。

特許文献３及び特許文献４に記載されているような、より快適なニトリルブタジエンゴム製医療検査用手袋を製造するための他の方法は、長時間に及ぶ応力緩和に依存しており、この緩和または軟化を引き起こすためには様々なレベルの変形（ひずみ）を継続的に加えることが必要である。しかし、そのような様々な大きさの変形を決定することは困難であり、現実世界での実施及び使用は非現実的である。

従来のニトリルゴム製医療検査用手袋が高価であることについての実際的な解決策は、ニトリルゴム製医療検査用手袋を従来（ASTM D3767手順Ａにしたがって測定して、手袋の手の平領域の厚さは約０．１１ないし約０．２０ｍｍ）よりも薄くすることだと考えられるが、それには大きな問題がある。主な問題は、「ピンホール」または「ピンホール不良」と呼ばれるピンホールの形成である。市場に実際に薄いニトリルゴム製医療検査用手袋が存在しないことが、この問題を経済的にかつ効果的に解決することの困難さを強調している。

浸漬ゴム物品の分野及び通気性を有する伸縮性微細孔フィルムの分野では、ピンホール不良に対しての従来の解決策は、複数の薄い材料層を使用することであった。例えば、特許文献５には、伸縮性微細孔フィルムなどの通気性薄フィルムの製造において多層フィルムを使用することによって、前記フィルムのある層における前記フィルムの他の層の欠陥（すなわち、ピンホール）と一致する領域における欠陥（すなわち、ピンホール）を大幅に減少させるまたはなくすることができ、それにより、製造された材料がＡＳＴＭバリア試験の要求を満たす可能性を実質的に増加させることが提案されている。しかし、薄い多層フィルムの形成は、製造プロセスに複雑さ及びコスト高をもたらすため、物品を薄く製造することにより得られるコスト面での利点を失わせる。

同様に、特許文献６には、ニトリルゴムラテックス組成物と、０．０１ｍｍないし０．３ｍｍの厚さを有する多層化弾性手袋の製造方法が開示されている。しかし、薄い多層化手袋を製造するために複数の薄層を浸漬させるプロセスは、製造プロセスに著しい複雑さ及びコスト高をもたらし、物品を薄く製造することにより提供されるコストについての利点を失わせる。重要なことには、複数の薄層からなるニトリルゴム製医療検査用手袋が、市場に実際に存在しないことが、この問題を経済的にかつ効果的に解決することの困難さを強調している。

ポリ塩化ビニル製医療検査用手袋は、比較的安価であるが、たくさんの短所がある。ポリ塩化ビニル製医療検査用手袋の短所としては、比較的非弾性である、比較的強度が低い、比較的大量のピンホール不良を有する、及び、有毒成分を浸出するなどがある。これらの短所は、着用者が快適に感じない、手袋がいくつかの一般的な化学薬品に対する高透過性または貧弱なバリア保護性を有する、及び、ユーザ及び／または環境に対して優しくないという結果をもたらし得る。ポリ塩化ビニル製医療検査用手袋は、従来認められている漏出試験を実施したときに、一般的に、約１６ないし約４４％の漏出率を示す。従来のニトリルゴム製医療検査用手袋は、７％未満の、一般的には約５％未満あるいはそれよりもさらに低い（例えば２％未満）の漏出率を示す。このような比較試験については、例えば、「Kerr L.N., Chaput M.P., Cash L.C., et al., 2004 Sep. Assessment of the Durability of Medical Examination Gloves, Journal of Occupational and Environmental Hygiene 1: 607-612」、「Kerr L.N., Boivin W.S., Chaput M.P., et al., 2002 Sep. The Effect of Simulated Clinical Use on Vinyl and Latex Exam Glove Durability. The Journal of Testing and Evaluation 30(5): 415-420」、「Korniewicz D.M., El-Masri M., Broyles J.M., et al., 2002 Apr. Performance of Latex and Nonlatex Medical Examination Gloves during Simulated Use. American Journal of Infection Control, 30(2): 133-8」及び「Rego A., Roley L., 1999 Oct. In-Use Barrier Integrity of Gloves: Latex and Nitrile Superior to Vinyl. American Journal of Infection Control, 27(5): 405-410」に記載されている。ポリ塩化ビニルが、引張強度に関して本質的に弱く、膜にピンホールを有する可能性が高い材料であることを考慮すると、ニトリルゴム製医療検査用手袋と同じレベルの強度及び完全性を実現するためには、ポリ塩化ビニル製医療検査用手袋には大量の材料を使用する必要がある。このこと及び他の理由により、消費者は、ポリ塩化ビニル手袋の代替物を求め始めている。

したがって、従来のニトリルゴム手袋またはポリ塩化ビニル手袋よりも、より低コストな、かつ良好なバリア性を有する、安価なニトリルゴム手袋が求められている。さらに、ニトリルゴム材料の利点を十分に提供すると共に、応力緩和による柔軟化を必要とすることなく、天然ゴムラテックスと同様の柔軟性及び柔らかさを提供することができる、安価なニトリルゴム製医療検査用手袋が求められている。本発明は、上記の問題を解決するための簡単な方法を提供するものであり、ニトリルゴム系合成ポリマーを改変することにより、良好な耐薬品性を示すだけでなく天然ゴムラテックスと同様の伸長性及び絹のような感触という特徴も提供する。

米国特許第６，０３１，０４２号米国特許第６，４５１，８９３号米国特許第５，０１４，３６２号米国特許第６，５６６，４３５号ＰＣＴ国際公開第ＷＯ１９９９／０３０９０４（Ａ１）号米国特許出願第２００８／０１３８７２３（Ａ１）号米国特許第６，６７３，８７１号米国特許第７，０４１，３６７号米国特許第７，１７８，１７１号米国特許公開第２００６／０２５３９５６（Ａ１）号米国特許公開第２００６／０２５７６７４（Ａ１）号

本発明は、上記のニーズに対する経済的な解決策を提供するために、良好な耐薬品性を示すだけでなく、天然ゴムと同様の力−伸長特性及び絹のような手触りを有し、従来の厚さのニトリルゴム製医療検査用手袋と同様のピンホール不良性能を有し、かつ、ポリ塩化ビニル手袋と同様に比較的低コストであるニトリルゴム製医療検査用手袋などのニトリルゴム手袋を提供する。

本発明は、ニトリルゴムラテックス（すなわち、ニトリルブタジエンゴムラテックス）から作製されたエラストマー性ニトリルゴムの柔軟層である手袋本体部を含むエラストマー性手袋に関する。手袋本体部は、エラストマー性ニトリルブタジエンゴムの単一層であることが望ましい。すなわち、手袋本体部は、エラストマー性ニトリルブタジエンゴムの単一層から構成され得る。換言すれば、本発明のエラストマー性手袋は、エラストマー性ニトリルブタジエンゴムの単一層である手袋本体部から構成され得、手袋本体部自体が、例えば離型剤、装着層、装着剤、シリコン材料などの他の物質の塗布層またはコーティング層を有し得る。手袋本体部は、手袋本体部の着用面（手袋の内面）をなす塩素処理された第１の面と、手袋本体部の把持面（手袋の外面）を形成する塩素処理されていない第２の面とを有する。エラストマー性手袋はまた、手袋本体部の塩素処理されていない第２の面上に実質的に均一に分布している離型剤（一般的には、脂肪酸の金属塩）を含む。

本発明によるエラストマー性手袋は、（ａ）手袋本体部の手の平領域の平均厚さが、ＡＳＴＭＤ３７６７の手順Ａに従って測定して約０．０３ｍｍないし０．１２ｍｍであり、（ｂ）手袋本体部の塩素処理されていない第２の面の表面二乗平均平方根粗さが約３．００μｍないし６．５５μｍであり、かつ（ｃ）ＡＳＴＭＤ５１５１−０６に概ね従ってピンホール試験を行った際に約１％未満の不良率を有する。すなわち、手袋のサンプル（例えば１００個、１０００個またはそれ以上）を、合否試験手法であるＡＳＴＭＤ５１５１−０６に従って試験した際に、手袋サンプルの約１％未満が不合格となる。例えば、エラストマー性手袋は、ＡＳＴＭＤ５１５１−０６に従ってピンホール試験を行った際に、約０．５％未満の不良率を有することが望ましい。別の例では、エラストマー性手袋は、ＡＳＴＭＤ５１５１−０６に従ってピンホール試験を行った際に、約０．１％未満の不良率を有することが望ましい。

望ましくは、手袋本体部の塩素処理されていない第２の面は、表面二乗平均平方根粗さが約３．００μｍないし５．３０μｍであることに特徴付けられる。本発明の一態様では、手袋本体部の塩素処理されていない第２の面は、表面二乗平均平方根粗さが約３．０μｍ未満であることに特徴付けられる。本発明による手袋は、ＡＳＴＭＤ３７６７の手順Ａに従って測定して、約０．２５若しくは０．０３ｍｍないし約０．１５ｍ、一般的には約０．０４ｍｍないし０．１３ｍｍ、あるいは約０．４５若しくは０．０５ｍｍないし約０．０８若しくは０．１０ｍｍの平均厚さを有する。特定の実施形態では、前記基材（手袋本体部）は、手の平領域において、約０．０４５ｍｍないし０．７ｍｍ、または約０．０５ｍｍないし０．０９ｍｍ、あるいは約０．０５ｍｍないし０．０７ｍｍの厚さを有する。

本発明の１つの特徴は、ＡＳＴＭＤ４１２−０６に従って試験を行った際に、手袋本体部は、元の寸法の３００％の長さに伸長させたときに（Ｆ−３００）、約１．５０Ｎ以下の応力−ひずみ応答を示す。例えば、ＡＳＴＭＤ４１２−０６に従って試験を行った際に、手袋本体部は、０．０３ｍｍないし０．１０ｍｍの厚さの部分を元の寸法の３００％の長さに伸長させたときに（Ｆ−３００）、約１．０８Ｎないし約１．４５Ｎの応力−ひずみ応答を示すことが望ましい。手袋本体部は、ＡＳＴＭＤ４１２−０６に従って試験を行った際に、元の寸法の４００％の長さに伸長させたとき（Ｆ−４００）、あるいは元の寸法の５００％の長さに伸長させたときに（Ｆ−５００）、約２Ｎ未満の応力−ひずみ応答を示すことが望ましい。本発明の一態様では、ＡＳＴＭＤ４１２−０６に従って試験を行った際に、手袋本体部は、元の寸法の約５６０％ないし６００％の長さに伸長させたときに、約６．０Ｎ未満の破断力を示す。このような伸張強度特性は、特に、比較的低い手袋厚さと、ＡＳＴＭＤ５１５１−０６に概ね従ってピンホール試験を行った際の良好な結果とを組み合わせた、実用的で有用な手袋を提供するために重要である。

本発明の別の態様では、手袋本体部は、８４／ｃｍよりも大きい表面積／体積比を有する。例えば、手袋本体部は、約２００／ｃｍ以上の表面積／体積比を有し得る。別の例では、手袋本体部は、約１５０／ｃｍないし２５０／ｃｍ以上の表面積／体積比を有し得る。別の例では、手袋本体部は、約４００／ｃｍ未満の表面積／体積比を有し得る。

本発明のさらに別の態様では、手袋本体部の塩素処理されていない外面すなわち「把持」面は、光学画像分析で測定して、約８００孔／ｍｍ^２以上の孔密度を有する。すなわち、手袋本体部の塩素処理されていない外面（把持面）に存在する凹状のくぼみまたはピット（一般的には「孔（pore）」と呼ばれる）は、光学画像分析で測定して、約８００孔／ｍｍ^２以上である。例えば、手袋本体部の塩素処理されていない外面（把持面）は、光学画像分析で測定して、約８２０孔／ｍｍ^２ないし１６００孔／ｍｍ^２の孔密度を有し得る。手袋本体部の塩素処理されていない外面（把持面）は、約１６００孔／ｍｍ^２よりも大きい孔密度を有し得ることが意図される。別の例では、手袋本体部の塩素処理されていない外面（把持面）は、約８５０孔／ｍｍ^２ないし１４５０孔／ｍｍ^２の孔密度を有し得る。さらなる別の例では、手袋本体部の塩素処理されていない外面（把持面）は、約９００孔／ｍｍ^２ないし１２８０孔／ｍｍ^２の孔密度を有し得る。

手袋本体部の塩素処理されていない第２の面上に分布している離型剤は、脂肪酸の金属塩、約２００℃未満の溶融点を有する石油系ワックス、自然動物ワックスまたは合成ワックスから選択される。離型剤は、ステアリン酸金属塩などの脂肪酸の金属塩であることが望ましい。離型剤は、ステアリン酸カルシウムなどのステアリン酸金属塩であることが、さらに望ましい。

本発明の一態様では、エラストマー性ニトリルブタジエンゴムは、アクリロニトリル、ブタジエン及びカルボン酸のターポリマーであり、前記アクリロニトリルポリマーの含有量が約１５重量％ないし約４２重量％であり、前記カルボン酸成分の含有量が約１重量％ないし約１０重量％であり、前記ターポリマー組成物の残りの成分がブタジエンである。例えば、前記ターポリマーは、約２０重量％ないし約４０重量％のアクリロニトリルポリマー、約３重量％ないし約８重量％のカルボン酸、及び約４０重量％ないし約６５若しくは６７重量％のブタジエンを含み得る。望ましくは、前記ターポリマーは、約２０重量％ないし約３０重量％のアクリロニトリルポリマー、約４重量％ないし約６重量％のカルボン酸を含み、残りの成分（約６４重量％ないし約７６重量％）がブタジエンである。

また、本発明は、エラストマー性手袋の製造方法を含む。本発明によるエラストマー性手袋の作製方法は、エラストマー性手袋の製造方法であって、手袋の型の表面を、カルシウムイオン濃度が約３重量％ないし約５重量％の凝固剤溶液及び離型剤でコーティングするステップと、前記凝固剤溶液及び離型剤でコーティングされた前記型を部分的に乾燥させるステップと、前記部分的に乾燥させた型を、約１２重量％ないし約２０重量％のラテックス固形分を有するニトリルブタジエンゴムラテックス・エマルジョン中に約７秒間ないし約１５秒間のドウェル時間浸漬して、前記型の表面上に凝固ニトリルブタジエンゴムラテックス層を形成するステップと、前記ニトリルブタジエンゴムラテックス・エマルジョン中から前記型を取り出すステップと、前記凝固ニトリルブタジエンゴムラテックス層を有する前記型を水槽に浸漬してカルシウムイオンを除去した後、前記凝固ニトリルブタジエンゴムラテックス層を乾燥させて前記型の表面上に手袋本体部を形成するステップと、前記手袋本体部を有する前記型を塩素槽に浸漬して、前記型の表面上に形成された前記手袋本体部の外面を塩素処理するステップと、前記手袋本体部の前記塩素処理された外面が前記手袋の内面になるように、前記手袋本体部を前記型から反転離型させるステップとを含む。

本発明によれば、ニトリルブタジエンゴムラテックス・エマルジョンは、約１４重量％ないし約２０重量％のラテックス固形分を有し得る。望ましくは、ニトリルブタジエンゴムラテックス・エマルジョンは、約１５重量％ないし１９重量％のラテックス固形分を有する。より望ましくは、ニトリルブタジエンゴムラテックス・エマルジョンは、約１６重量％ないし１８重量％のラテックス固形分を有する。手袋型の表面上に凝固ポリマーの層を形成するために、部分的に乾燥させた手袋型をニトリルブタジエンゴムラテックス・エマルジョン中に浸漬させるドウェル時間は、約７秒間ないし１３秒間であり得る。望ましくは、手袋型の表面上に凝固ポリマーの層を形成するために、部分的に乾燥させた手袋型をニトリルブタジエンゴムラテックス・エマルジョン中に浸漬させるドウェル時間は、約８秒間ないし１２秒間であり得る。本発明の一態様によれば、凝固剤溶液及びろう状の離型剤で被覆された型は、ニトリルブタジエンゴムラテックスの単一層を形成するために、ニトリルブタジエンゴムラテックス・エマルジョン中に１回だけ浸漬させられる。

本発明の一態様では、ニトリルブタジエンゴムラテックス・エマルジョンは、エラストマー性のニトリルブタジエンゴムがアクリロニトリル、ブタジエン及びカルボン酸のターポリマーであり、アクリロニトリルポリマーの含有量が約２０重量％ないし３０重量％であり、カルボン酸の含有量が約４重量％ないし６重量％であり、前記ターポリマー組成物の残りの成分がブタジエンであることが望ましい。

本発明のさらなる特徴及び利点は、以下の詳細な発明によってさらに明らかにされるであろう。上述の要約及び以下の詳細の説明は本発明の単なる例示であり、請求項に記載した本発明を理解するための概要である。

本発明による例示的なニトリルゴム製医療検査用手袋の塩素処理されていない最外側表面の走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である（線倍率は２００倍）。対照としての市販のニトリルゴム製医療検査用手袋の塩素処理されていない最外側表面の走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である（線倍率は２００倍）。本発明による医療検査用手袋の表面の走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である（線倍率は１０００倍）。対照としての市販のニトリルゴム製医療検査用手袋の表面の走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である（線倍率は１０００倍）。例示的なニトリルブタジエンゴムの表面の概略拡大断面図である。３種類のニトリルブタジエンゴム製医療検査用手袋の水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）のグラフプロットである。合成材料製の４種類の医療検査用手袋の応力−ひずみ特性の比較グラフである。応力−ひずみ特性本発明によるニトリルブタジエンゴム製医療検査用手袋の例示的な面における「生の」孔を示す。本発明によるニトリルブタジエンゴム製医療検査用手袋の例示的な面における「検出された」孔を示す。対照となる市販のニトリルブタジエンゴム製医療検査用手袋の例示的な面における「生の」孔を示す。対照となる市販のニトリルブタジエンゴム製医療検査用手袋の例示的な面における「検出された」孔を示す。本発明によるニトリルブタジエンゴム製医療検査用手袋の例示的な面における、光学画像分析によって測定した特定の同等の等価円直径を有する孔の頻度を示すヒストグラムである。対照となる市販のニトリルブタジエンゴム製医療検査用手袋の例示的な面における、光学画像分析により測定された特定の等価円直径を有する孔の頻度を示すヒストグラムである。様々なニトリルブタジエンゴム製医療検査用手袋のサンプルについての、手袋の厚さと水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）との間の例示的な関係を示すグラフである。

身体に着用されるエラストマー性物品にとって望ましい特性は、重合体材料の柔らかさまたは柔軟性である。本発明は、ニトリル系ポリマー組成物から製造された、手袋などのエラストマー性物品の創出に関するものである。本明細書において使用される「弾性」または「エラストマー性」という用語は、一般的に、力を加えたときに、伸長あるいはバイアスされたある長さまで伸長可能な材料を指す。伸長力あるいはバイアス力を解除すると、伸長あるいはバイアスされた材料は、ニアネットシェイプまたは元の寸法を実質的に復元する。

ニトリルブタジエンゴム（一般的に「ニトリルゴム」または「ＮＢＲ」と呼ばれている）は、アクリロニトリル及び様々なブタジエンモノマー（１，２−ブタジエン及び１，３−ブタジエン）のアモルファス不飽和コポリマーのファミリーである。合成ゴムのこの形態は、一般的に、脂肪組織、油及び他の化学物質などの脂肪族炭化水素に対する耐性を有する。ニトリルブタジエンゴムは、型製品、履物、接着剤、シーラント、スポンジ、発泡フォーム及びフロアマットの製造に使用されている。従来のニトリルブタジエンゴムは、その復元力により、実験室、クリーニング、工業作業及び医療現場において使用される使い捨て手袋として好適な材料である。従来のニトリルブタジエンゴムから製造された従来の医療検査用手袋は、一般的に、天然ゴム（すなわち、天然ゴムラテックス）またはポリ塩化ビニルから製造された従来の医療検査用手袋の３倍以上の耐穿刺性を有する。

従来のニトリルブタジエンゴム製の手袋は、天然ゴムラテックス製の手袋と比較すると、油や酸に対する耐性は高いものの、強度及び柔軟性は低かった。本発明は、改良されたニトリルブタジエンゴム組成物及び改良された手袋製造方法を用いることにより、従来のニトリルブタジエンゴム製の手袋の短所を解決した。本発明の改良されたニトリルブタジエンゴム組成物及び改良された手袋製造方法を用いることにより、ユニークな物理的特性を示す薄くて柔らかいエラストマー性手袋を製造することができる。当然ながら、本発明の改良されたニトリルブタジエンゴム組成物及び改良された手袋製造方法は、例えばバルーンや膜などの他の浸漬製品の製造にも適用し得る。

本発明に従って製造した使い捨て製品としてのニトリルブタジエンゴム手袋は、同じタイプ（例えば、医療検査用、家庭用または工業用）及びサイズ（すなわち、Ｓ、Ｍ、Ｌ、ＸＬ）の一般的なポリ塩化ビニル製手袋よりも少なくとも約４０〜５０％小さい質量を有する。例えば、従来のＭ（ミディアム）サイズに作製した本発明によるニトリルブタジエンゴム製医療検査用手袋は、従来のＭ（ミディアム）サイズに作製した一般的なポリ塩化ビニル製医療検査用手袋よりも少なくとも約４０％ないし約５０％小さい質量を有する。

前述したように、従来のポリ塩化ビニル製医療検査用手袋及びニトリルブタジエンゴム製医療検査用手袋の比較試験について記述している様々な公開文献には、ポリ塩化ビニル製医療検査用手袋の方が漏れ発生率が高いことが示されている。ビニルが引張強度に関しては本質的に弱く、かつ膜にピンホールを有する可能性が高い材料であることを考えれば、ビニル系医療検査用手袋は、本発明のニトリルブタジエンゴム製医療検査用手袋と同じレベルの強度及び完全性を実現するためには、より多くの量の材料を使用する必要がある。したがって、本発明のニトリルブタジエンゴム製医療検査用手袋は、比較対象となるポリ塩化ビニル製医療検査用手袋よりも実質的に小さい質量を有するので、廃棄物を比較的少なくして、環境への影響をより小さくすることに貢献する。

商業的な見地から言えば、本発明のニトリルブタジエンゴム製医療検査用手袋は、安価なポリ塩化ビニル製医療検査用手袋に対してコスト競争力がある。すなわち、本発明の薄型のニトリルブタジエンゴム手袋は、本発明の手袋よりも厚さが大きい従来のニトリルブタジエンゴム手袋よりも安価である。本発明の薄型のニトリルブタジエンゴム製手袋のこの比較的低いコストは、ポリ塩化ビニル製手袋から滲出され得るフタル酸ジエチルヘキシル（ＤＥＨＰ）などの有害成分に曝されるのを避けることに加えて、経済的な悪影響をそれほど与えることもなく、ポリ塩化ビニル製手袋からより高性能な（ピンホール不良がより少なく、かつ伸長／引張性がより高い）ニトリルブタジエンゴム手袋へ切り替えるより多くの機会を消費者に対して提供する。

上述したように、手袋の分野の製造者は、これまでは、薄くて経済的なニトリルブタジエンゴム製手袋を開発していない。これは、素材の厚さを小さくするとニトリルブタジエンゴム製手袋のバリア性が損なわれる、及び、ビニル系手袋のコストが相対的に低いことによりニトリルブタジエンゴム手袋は市場において競争力がないと考えられていたためである。そのような従来の考えに反して、本発明は、十分なバリア性能及び応力−伸長特性を有する、薄くて経済的なニトリルブタジエンゴム手袋に関する（すなわち、ＡＳＴＭＤ３７６７の手順Ａに従って測定した際の平均厚さが、約０．０２５または０．０３ｍｍないし約０．１５ｍｍ、一般的には、約０．５ｍｍないし０．１３ｍｍ、あるいは、約０．０５または０．０６ｍｍないし約０．０８または０．１０ｍｍである）。

例えば、エラストマー性手袋は、望ましくは、ＡＳＴＭＤ５１５１−０６に概ね従ってピンホール試験を行った際に、約１％未満の不良率を有する。これは、手袋のサンプル（例えば、１００個、５００個、１０００個、１００００個、あるいはそれ以上）を、「合否」試験方法であるＡＳＴＭＤ５１５１−０６に従って試験した際に、手袋サンプルの約１％未満が不合格になることを意味する。

物理的及び化学的性質はニトリルブタジエンゴム組成物に応じて様々であり得るが（ポリマー中のアクリロニトリル量を多くすると、油に対する耐性は高くなるが、材料の柔軟性が低くなる）、本発明では、ソフトで柔軟なエラストマー性と、十分なレベルの強度とを組み合わせた。本発明の一態様では、これらの望ましい性質は、従来の水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）試験によって表されるまたは特徴付けられるような十分なレベルの通気性とも組み合わされる。

本発明によるニトリルブタジエンゴム組成物は、望ましくは、アクリロニトリル、ブタジエン及びカルボン酸（例えばメタクリル酸）のランダムターポリマーである。前記組成物は、主要成分の重量％に関しては、約１５％ないし約４２％のアクリロニトリルポリマー及び約１％ないし約１０％のカルボン酸を含み、残りの成分は主にブタジエンである（例えば、約３８％ないし７５％）。一般的には、前記組成物は、約２０〜４０％のアクリロニトリルポリマー、約３〜８％のカルボン酸、及び約４０％〜６５％または６７％のブタジエンを含む。特定の組成物は、アクリロニトリル、ブタジエン及びカルボン酸のターポリマーであって、アクリロニトリル成分が３５％未満であり、カルボン酸が約１０％未満であって、残りの成分がブタジエンであるターポリマーを含む。より望ましい組成物は、約２０〜３０％のアクリロニトリルポリマー及び約４〜６％のカルボン酸を含み、残りの成分は主にブタジエンである。処理剤または他の組成物の成分は、任意選択的なものであり、組成物全体の最大で約２０％（すなわち２０重量％）、一般的には約０．１〜１７％の範囲で存在し得る。このような他の成分は、約０．２５〜１０％のレベルの金属酸化物（例えば、ＺｎＯ、ＭｇＯ）、約０．００１〜３％のレベルの硫黄または他の架橋剤（例えば、過酸化物、アジリジン、アクリレート）、約０．２５〜２．０％のレベルの促進剤を含み得る。これらに限定しないが、チラウム、ジチオカルバミン酸塩、キサントゲン酸塩、グアニジンまたは二硫化物などの様々な加硫促進剤を使用することができる。

本発明は、例えば、医療検査用または工業用手袋、バルーン、コンドーム、プローブカバー、デンタルダム、指サック、カテーテルなどの、様々な薄肉の浸漬製品の製造に適用することができる。あるいは、ニトリルブタジエンゴムは、衣類（シャツ、パンツ、ガウン、カバーオール、ヘッドウエア、靴カバー）などの物品やドレープ材料の一部として組み込むことができる。弾性ゴム浸漬製品の製造方法は、当該技術分野で公知であるので、ここではその詳細は説明しない。例えば、特許文献７ないし特許文献９には、浸漬弾性ゴム手袋の例示的な製造方法が記載されている（特許文献７ないし特許文献９の内容は、この参照により本明細書に組み込まれるものとする）。また、本発明は、従来の方法よりも改善された、薄いエラストマー性の膜、フィルムまたは物品の製造方法に関する。

所望レベルの強度及び化学的耐性を作り出すべく、別々の機構を用いて、ニトリルブタジエンゴムを架橋することができる。架橋の第１の機構は、多価金属イオンを用いてカルボン酸基同士を互いにイオン結合させることにより行われる。これらのイオンは、通常は、ニトリルブタジエンゴムラテックス・エマルジョンに酸化亜鉛を添加することにより供給される。一般的に、ポリマーの物理的強度及び剛性／柔軟性は、この種の架橋に対して敏感である。他方の架橋機構は、例えば、良好な耐薬品性を作り出す硫黄及びゴム促進触媒を用いて、ポリマーのブタジエン部分の共有結合によってなされる。

本発明では、イオン架橋の程度、量、種類は、ニトリルブタジエンゴムラテックスを配合または調製する際の、全てのイオン材料の含有量を調製することによって調節することができる。カルボン酸基の架橋は、浸漬物品の製造に使用される前にニトリルブタジエンゴムラテックスに加えられるイオン材料の量及び種類によって調節される。浸漬物品の厚さは、浸漬工程中に様々な方法によって調節することができ、例えば、凝固剤の濃度、型型を乳剤中に浸す（あるいは、型型をエマルジョンで覆う）時間の長さ、温度、または、浸漬槽から取り出した後の機械的な回転若しくは旋回を操作することにより調節可能である。

例えばバルーンやコンドームなどの他の浸漬製品と同様に、エラストマー性ニトリルブタジエンゴム手袋は、大抵の場合、まず、型の表面を凝固剤溶液（例えば、硝酸カルシウム）で被覆し、その後、型をポリマーラテックス・エマルジョン中に浸漬して型の表面上のニトリルゴムをゲル化させることにより作製される。ラテックス固形物の含有率が高い場合、あるいは凝固剤の濃度が高い場合は、ゴム粒子が非常に素早くゲル化し、型のラテックス被覆面の全体に渡ってニトリルブタジエンゴムラテックス凝固層が形成される。約３５％ないし約４０重量％またはそれ以上の固形分を有するラテックス・エマルジョンは、比較的「高含有率」の固形分ラテックス・エマルジョンと呼ばれている。場合によっては、前記ゲル化は非常に素早く起こるので、ラテックスのセラム（水及び水溶性材料）が手袋から追い出され、透明な水滴として見える。このことは、離漿（シネレシス）として知られている。

従来のニトリルブタジエンゴム製医療検査用手袋を作製するときは、従来レベルのラテックス固形分（約２１重量％ないし約３１または３２重量％）を有するラテックス・エマルジョン及び従来の凝固剤（水溶液中の凝集イオンの重量に基づいて、約６〜１０％の凝集イオン濃度を有する）を用いて、手袋型上にニトリルブタジエンラテックスの比較的厚い膜を迅速に形成する必要があった。凝固イオンはニトリルブタジエンラテックス膜の厚さ方向により外側へ浸透するように移動するので、凝固剤は、ニトリルブタジエンラテックス膜における手袋型上の凝固層に直接隣接する部分とは最も素早くかつ効果的に反応するが、ニトリルブタジエンラテックス膜における手袋型上の凝固層から離れた部分とは完全にはまたは効果的には反応しないと一般的に考えられている。この現象は、手袋表面の滑らかさを損なわせると考えられており、複数回の浸漬プロセスを用いて複数の薄層を形成するときにも直面し得る。

ラテックス固形分の割合及び凝固剤濃度のパラメーターを低くすると、ゲル化はよりゆっくりと起こる傾向にある。ラテックス・エマルジョン中のドウェル時間が一定であれば、ラテックス固形分の割合及び凝固剤濃度を低くすると、通常は、より薄い膜層が形成される。本発明に従って製造した医療検査用手袋のような手袋（または、他のエラストマー性膜）は、少なくとも塩素処理されていない面（手袋完成品の把持面または外面をなす面）においては、より滑らかであり、「粗さが小さい」という特徴を有し得る。この滑らかさは、普通の人が本発明に従って製造された手袋と従来のニトリルブタジエンゴム手袋とを肉眼で比較することによって、容易に認識することができる。

本願発明者は特定の理論に拘束されることを望まないが、本発明の手袋上に形成されたこのような滑らかな表面は、弱い凝固剤と、固形成分の含有量が比較的低いラテックス・エマルジョンとの両方を用いて、１回のラテックス・エマルジョン浸漬プロセスを行うことにより、型上でのニトリルブタジエンラテックス膜のゲル化がよりゆっくりと行われた結果だと考えられる。ニトリルブタジエンラテックス膜が通常よりも薄いことを考えれば、ＮＢＲラテックス粒子は、凝固剤とより効率的にかつより長時間反応し、それにより、膜層中でラテックス粒子同士がより緊密に凝集されると考えられる。このようなラテックス粒子のよりコンパクトな構成により、１回のラテックス浸漬プロセスで型の表面にニトリルブタジエンゴムラテックスの単一層を形成した場合に、手袋の表面がより滑らかになると考えられる。

ニトリルブタジエンラテックス中のポリマーラテックス固形分は、一般的に、約０．０８μｍないし０．２０μｍの平均粒子サイズを有する。本発明によれば、ニトリルブタジエンポリマーラテックスは、約１４重量％ないし約２０重量％の比較的低い固形分含有量を有する。望ましくは、ニトリルブタジエンポリマーラテックスは、約１５重量％ないし約１８重量％の固形分含有量を有する。

浸漬プロセス中は、手袋フォーマは、ニトリルブタジエンゴムラテックス中に、約１３秒間またはそれ未満のドウェル時間で浸漬させられる。望ましくは、１回の浸漬におけるドウェル時間は、約７秒間ないし約１２秒間である。より望ましくは、前記ドウェル時間は、約７秒間ないし約１０秒間である。

本発明の一態様では、ニトリルブタジエンゴムラテックスの粒子固形分含有量は、製造プロセスに適用される凝固剤のパーセンテージ量に影響を与える。換言すれば、手袋型上に存在する凝固剤イオンの量は、一般的に、ラテックス固形分含有量と約１：４の比率で比例する。なお、ラテックス・エマルジョン中に型を浸漬させるドウェル時間に応じて、それよりも若干多い、または少ない比率を用いることもできる。例えば、約９重量％ないし約１２重量％の硝酸カルシウムを含む凝固剤溶液は、一般的に、溶液中に約３．６重量％ないし約４．８重量％のカルシウムイオンを提供する。この凝固イオンは溶液中に存在するときと同じ濃度で、手袋型へ送達されると考えられる。この例では、凝固剤溶液中における凝固イオン濃度とラテックス固形分濃度の比率を約１：４とすることにより、ニトリルブタジエンゴムラテックスは約１４重量％ないし約１９重量％の固形分含有量を有することとなる。

本発明によれば、凝固した基材またはフィルムは、その外面（手袋の把持面）の少なくとも一部を覆う離型剤のコーティングを有する。離型剤は、「ろう状」材料の形態であり、パウダーフリー浸漬物品の製造に使用される。離型剤は、一般的に、高分子量の低融点有機混合物または化合物であり、室温で固形であり、かつ、グリセリドを含まないこと以外は脂肪及び油と同様である。例えば、離型剤は、ステアリン酸金属塩（ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛）、約２００度未満（例えば、約１３５℃ないし約１８０℃）の融点を有する石油系ワックス（パラフィンワックス、微結晶性ワックス、またはワセリンの形態であり得る）、天然動物／虫のワックス（例えば、蜂のワックス）、あるいは、合成ワックス（例えば、ポリエチレンワックス）であり得る。望ましくは、離型剤は、ステアリン酸金属塩、特に、ステアリン酸カルシウムである。一般的に言えば、離型剤は、凝固剤溶液中で乳化され、約１重量％またはそれ未満のレベルで存在する。

本発明によるニトリルブタジエンゴム手袋の処理中は、塩素処理が用いられる場合、手袋フォーマ上に手袋本体部を形成する凝固したニトニルブタジエンラテックス層の一方の面のみをハロゲン化（すなわち、塩素化）する。すなわち、手袋本体部は、手袋本体部の着用面をなす塩素処理された第１の面と、手袋本体部の把持面をなす塩素処理されていない第２の面とを有する。手袋の作製後、手袋は、硬化及び加硫処理され、そして、前記材料上または中に存在し得る余分な凝固剤及び促進剤を除去するために複数回洗浄される。

ＡＳＴＭＤ３７６７の手順Ａにおいて説明されている手法を用いて、手袋膜の厚さを測定する。前記エラストマー性基材の平均厚さは、約０．０２５または０．０３ｍｍないし約０．１５ｍｍ、一般的には約０．０５ｍｍないし約０．１３ｍｍ、あるいは約０．０５または０．０６ｍｍないし約０．０８または０．１０ｍｍである。特定の実施形態に従って手袋を製造する場合、前記基材は、手の平領域において、約０．０５ｍｍないし約０．０９ｍｍの厚さを有する。より望ましくは、前記基材は、手の平領域において、約０．０５ｍｍないし約０．０７ｍｍの厚さを有する。

本発明に従って製造した手袋は、従来のニトリルブタジエンゴム手袋と比較して、より嵩張らず、より柔軟で着用しやすく、より優れた快適性を提供し、さらには、製造工程においてそして最終的には消費者にとってのコスト節約をもたらすことができる。また、より薄い材料を用いることにより、従来の手袋よりも、着用者の手及び指先の触感が優れている。

表面特徴

図１Ａ及び図１Ｂは、互いに異なる２つのニトリルゴム製医療検査用手袋の塩素処理されていない最外面の２００倍の線倍率レベルでの走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。写真に示した手袋の面は、浸漬プロセス中にフォーマに隣接する面、すなわち、手袋をフォーマから反転離型した際に手袋の最外面になる面である。より詳細には、本発明による例示的なエラストマー性ニトリルブタジエンゴム手袋の表面特徴を図１Ａに示す。本発明による例示的なエラストマー性ニトリルブタジエンゴム手袋は、「ニトリルＡ」手袋と呼ぶ場合もある。

図１Ｂに示す例示的なエラストマー性医療検査用手袋の表面特徴は、キンバリー・クラーク社製のKimberly-Clark（Ｒ）Safeskin（Ｒ）PURPLE Nitrile（Ｒ）医療検査用手袋である。Kimberly-Clark（Ｒ）Safeskin（Ｒ）PURPLE Nitrile（Ｒ）医療検査用手袋は、「ニトリルＣ」手袋と呼ぶことにする。

これらの写真を見て分かるように、本発明によるニトリルブタジエンゴム手袋は、Kimberly-Clark（Ｒ）Safeskin（Ｒ）PURPLE Nitrile（Ｒ）医療検査用手袋よりも大きな表面「孔（pitting）」（小さい多数の表面孔の分布の形態である）を有する。

図２Ａ及び図２Ｂは、線倍率レベルが１０００倍での走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。図２Ａは、本発明による例示的な医療検査用手袋の表面特徴を示す。図２Ｂは、Kimberly-Clark（Ｒ）Safeskin（Ｒ）PURPLE Nitrile（Ｒ）医療検査用手袋の表面特徴を示す。これらの各手袋の表面のより詳細な図に示すように、本発明によるニトリルブタジエンゴム手袋は、Kimberly-Clark（Ｒ）Safeskin（Ｒ）PURPLE Nitrile（Ｒ）医療検査用手袋よりも大きな表面「孔（pitting）」（小さい多数の表面孔の分布の形態である）を有する。この小さい多数の表面孔は、ＷＶＴＲ能力を向上させることによって水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）に影響を与えるとは思われない。さらには、この小さい多数の表面孔は、触感に対して悪影響を与えない。一般的に言えば、この孔は「凹部」であり、表面の一般的なレベルよりも実質的に下側に存在する。少なくともこの理由により、この小さい多数の表面孔は、触ることによって検知することができないと思われる。一般の着用者にとっては、本発明による手袋の少なくとも塩素処理されていない外面または「把持面」は、従来製のニトリルゴム手袋よりも、より「絹のような」またはより「滑らかな」触感または手触りを有する。この小さい多数の表面孔は、粗さの触感に関しての悪影響はほとんどない。すなわち、図２Ａに示すように、本発明の手袋の少なくとも塩素処理されていない外面または「把持面」においては、前記表面孔は、一般的なユーザにとっては検知不能であり、同様の従来のニトリルブタジエンゴム手袋の塩素処理されていない外面または「把持面」と比較して、ユーザが感じる概ね「絹のような」または「滑らかな」触感を損なわせるまたは低下させることはない。

本発明の手袋の少なくとも塩素処理されていない外面すなわち「把持面」における、概ね「絹のような」または「滑らかな」表面は、当業者に既知の様々な方法によって、公知の非接触光学的形状測定技術を用いて、特徴付けられるかまたは定量的に表される。一例として、二次元的な滑らかさ（平滑性）は、平均粗さ（Ｒａ）、二乗平均平方根粗さ（Ｒｑ）、輪郭曲線の最大高さ（Ｒｔ）、または輪郭曲線の平均最大高さ（Ｒｚ）で表すことができる。

本発明の手袋は非常に滑らかであると認識されているが、顕微鏡レベルでは、手袋の表面特徴は図３に示すような表面テクスチャを有する。図３は、例えば手袋表面などの表面についての例示的な表面輪郭を概略的に示す拡大断面図である（縮尺通りではない）。

平均粗さは、ミクロメートル単位で測定され、サンプル長さ「Ｌ」についてのＲａ測定値は表面輪郭曲線（山及び谷）の平均高さである。より滑らかな表面は、山及び谷の数がより少ないか、あるいは、山の高さ及び／または谷の深さのばらつきがより小さい。図３に再び戻って、曲線「Ｃ」は、サンプル長さ「Ｌ」の表面部分の二次元プロファイルを示す。線「Ｄ」は、線Ｄの上側の面積Ｓの合計と線Ｄの下側の面積Ｓの合計とが互いに等しくなるような代表直線であり、平均線とも呼ばれる。Ｒａは、曲線「Ｃ」の線「Ｄ」からの高さ「ｈ」の距離の算術平均である。換言すれば、Ｒａは、サンプル全長に渡って計算した平均高さである。

二乗平均平方根（ＲＭＳ）粗さは、パラメーターＲｑとして表される。これは、Ｒａの計算に使用された測定された高さの偏差の二乗平均平方根の平均である。Ｒｑは、平均線からの大きな偏差に対しては、算術平均であるＲａよりも敏感である。もし、表面が、平均表面レベルからの大きな偏差を含まないプロファイル（輪郭曲線）を有するならば、Ｒａの値とＲｑの値は同じになる。しかし、大きい山または谷（孔）が多数存在する場合は、輪郭曲線高さ関数の最大値によって表面特性が特色付けられると共に、ＲｑがＲａよりも大きくなるであろう。

Ｒｔは、サンプル長さにおける、山から谷までの高さの最大値である。Ｒｚは山から谷までの高さの差の最大値の平均であり、サンプル長さにおける最も高い５つの山と、最も低い５つの谷とについての高さの差の平均である１０点高さパラメーターとして知られている。

本明細書の実験項において詳細に説明するように、表面の三次元表現を作成するために医療検査用手袋のサンプルの把持面の粗さを非接触形状測定技術を用いて測定する。本発明の実験項において詳細に説明するように、三次元面の形状測定マップは、表面トポグラフィーソフトウエアによって分析するために、表面形状測定装置からエクスポートされる。一般的な粗さパラメーターＳａ（表面平均粗さ）及びＳｑ（表面二乗平均平方根粗さ）を計算する。ｚ−エンベロープ全高（Ｓｔ）も測定する。Ｓｔは、テクスチャの測定値としては一般的に用いられないが、シンプルな次元的指標である。

Ｓａ（表面平均粗さ）は、上述した二次元粗さパラメーターＲａの三次元アナログである。Ｓｑ（表面二乗平均平方根粗さ）は、概略的に上述したように、大きい偏差に対してより敏感な二乗平均平方根の計算値である。Ｓｑは、三次元サンプリング面積内の表面偏差の二乗平均平方根の値として定義される分散パラメータであり、「表面の二乗平均平方根偏差」または「表面ＲＭＳ粗さ」とも呼ばれる。これらの粗さパラメーターは、広く一般に知られており、差を定義するのに使用することができる。

三次元表面テクスチャは、粗さ、表面うねり及び形状の３つの成分からなる。本発明のニトリルブタジエン手袋に関しては、粗さは、製造プロセスに左右され、ポリマーラテックスの凝固及び製造プロセスに起因する表面の不規則さを含む。表面うねりは、粗さを重ね合わせた成分である。形状は、表面の全体形状から、粗さ及び表面うねりから寄与を引いた表面の全体形状である。Rank Talylon Hobson Ltd., U.K.から発行されているH. Dagnessによる「Exploring Surface Texture」（ISBN 0 901920 07 X）を参照されたい。データは、粗さを計算する前に、表面うねりまたは粗さフィルタ（実質的にはローパスフィルタ及びハイパスフィルタ）を使用してフィルタ化することができる。フィルタは、表面のどの特徴を測定することが最も重要であるかに基づいて選択される（例えば、ペイント仕上げのスペクトル構造またはより長い波長のリップルなど）。ここに報告したデータは、手袋材料のサンプルが平坦であるためにフィルタ化するための基準が存在しないので、Ｓａ（表面平均粗さ）及びＳｑ（表面二乗平均平方根粗さ）の計算前にはフィルタ化は行っていない。

下記の表１に、本発明によるニトリルブタジエンゴム手袋の塩素処理されていない「把持面」すなわち外面のサンプル、及び、キンバリー・クラーク社製のKimberly-Clark（Ｒ）Safeskin（Ｒ）PURPLE Nitrile（Ｒ）医療検査用手袋（ニトリルＣ手袋と呼ばれる）の塩素処理されていない「把持面」すなわち外面のサンプルの形状測定分析の結果を列記する。これらの三次元粗さの結果は、非接触形状測定技術により作成された表面の３次元形状の分析だけに基づくものである。

この表面形状測定の結果は、ニトリルＡ手袋の把持面が、ニトリルＣ手袋よりも大幅に低い平均粗さを有することを示す。二種類のサンプルの平均値から計算した「ニトリルＣ／ニトリルＡの比率」から分かるように、ニトリルＣ手袋の把持面の表面平均粗さ（Ｓａ）は、ニトリルＡ手袋の把持面よりも約８７％大きい。また、二種類のサンプルの平均値から計算した「ニトリルＣ／ニトリルＡの比率」から分かるように、ニトリルＣ手袋の表面二乗平均平方根粗さ（Ｓｑ）は、ニトリルＡ手袋よりも約２２７％大きい。ニトリルＡ手袋は一般の着用者によって容易に検知できるような著しく滑らかな表面を有するので、上記の差は有意であると考えられる。

一般的に言えば、本発明による手袋（すなわちニトリルＡ手袋）における少なくとも塩素処理されていない把持面の表面ＲＭＳ粗さ（Ｓｑ）は、約３．００μｍないし６．５５μｍの範囲の値を有し得る。望ましくは、本発明による手袋（すなわちニトリルＡ手袋）の少なくとも塩素処理されていない把持面の表面ＲＭＳ粗さ（Ｓｑ）は、約５．２０μｍないし５．３０μｍの範囲の値を有し得る。より望ましくは、本発明による手袋（すなわちニトリルＡ手袋）の少なくとも塩素処理されていない把持面の表面ＲＭＳ粗さ（Ｓｑ）は、約３．５または３．０μｍ未満の値を有し得る。いくつかの実施形態では、本発明による手袋（すなわちニトリルＡ手袋）の少なくとも塩素処理されていない把持面の表面ＲＭＳ粗さ（Ｓｑ）は、約２．０μｍ以下あるいはそれよりもさらに低い値を有し得る。表面ＲＭＳ粗さ（Ｓｑ）の値は、約１．０または０．５μｍ程度の低さであり得ることが意図される。

非接触光学的形状測定分析によって他のニトリルブタジエンゴム手袋よりも滑らかであると容易に特徴付けされ得る少なくとも塩素処理されていない把持面を有することに加えて、本発明により製造された手袋は、図２Ａに概略的に示すように、少なくとも塩素処理されていない把持面上により大きな及びより多数の孔の分布を有する。手袋の少なくとも塩素処理されていない把持面上における、より大きな及びより多数の孔のこの分布は、本明細書の実験項でより詳細に説明するように、光学画像分析によって容易に特徴付けすることができる。本発明においては、「孔」なる用語は、ニトリルブタジエン手袋の表面に存在する、一般的に手袋の全素材を貫通しない小さな開口を指す。

上述したように、この小さい多数の表面孔は、ＷＶＴＲ性能を向上させることによって水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）性能に影響を及ぼすようには見えない。さらに、この小さい多数の表面孔は、触感に対して悪影響を及ぼさない。一般的に言えば、この孔は、「凹部」であって、表面の一般的レベルよりも実質的に下側に存在する。少なくともこの理由により、この小さい多数の表面孔は、触ることによって検知することができないと思われる。

一般的に言えば、手袋フォームまたは手袋型上に被覆される、パウダーフリー・ステアリン酸カルシウム凝固剤からのステアリン酸などのろう状材料の形態の離型剤は、手袋の表面上に比較的高い均一性で分布している。この均一性の証拠は、有意な使用後に、型の表面上に、積層効果または他の貧弱な剥離効果が観察されないことである。上述したように、本発明は、ＮＢＲラテックス粒子が凝固剤とより効果的に反応すると考えられるより長いゲル化期間と、フィルム層内でラテックス粒子を互いにより密集させることを可能にするより長い持続期間を提供する。本発明者は、特定の動作理論に拘束されることを望まないが、ニトリルブタジエンラテックスフィルム層上の離型剤の分布の効果は、より長いゲル化時間及びラテックス粒子のよりコンパクトな構成の組み合わせと共に作用することによって、１回のラテックス浸漬プロセスで型の表面上にニトリルブタジエンゴムラテックスの単一層を形成した場合に、手袋の少なくとも塩素処理されていない把持面上により滑らかな表面が得られると共に、光学画像分析によって容易に特徴付けられるようなより大きい多数の孔の分布が得られると考えられる。

一般的に言えば、本発明のエラストマー性ニトリルブタジエン製医療検査手袋は、他のニトリルブタジエン製医療検査用手袋よりも、平均径がより大きく、かつ各孔がより均一な間隔で配された孔の分布を有し、それにより、均一な柔軟性及び／または表面被覆性という利点が得られると考えられる。孔により形成される凹部を有するすなわち非連続的な表面は、材料をより簡単に折り畳むことができるようにすると考えられる。さらに、この特徴は、抗菌剤、芳香剤、香料などの表面活性物質の保持の向上に役立つことができる。

本発明の手袋本体部の塩素処理されていない外面すなわち「把持」面は、光学画像分析によって測定したところ、約８００孔／ｍｍ^２以上の孔密度を有する。つまり、手袋の塩素処理されていない外面（把持面）に存在する凹状ディンプルまたはピットの数（一般的に「孔」と呼ばれる）は、光学画像分析技術によって測定して、約８００孔／ｍｍ^２以上である。例えば、手袋本体部の塩素処理されていない外面すなわち把持面は、光学画像分析で測定して、約８２０孔／ｍｍ^２ないし約１６００孔／ｍｍ^２以上の孔密度を有する。手袋本体部の塩素処理されていない外面すなわち把持面は、約１６００孔／ｍｍ^２以上の孔密度を有し得ることが意図される。他の例では、手袋本体部の塩素処理されていない外面すなわち把持面は、光学画像分析によって測定して、約８５０孔／ｍｍ^２ないし約１４５０孔／ｍｍ^２以上の孔密度を有する。さらなる別の例では、手袋本体部の塩素処理されていない外面すなわち把持面は、光学画像分析によって測定して、約９００孔／ｍｍ^２ないし約１２８０孔／ｍｍ^２以上の孔密度を有する。相対的に、例えばキンバリー・クラーク社製のKimberly-Clark（Ｒ）Safeskin（Ｒ）PURPLE Nitrile（Ｒ）医療検査用手袋などの、より厚いニトリルブタジエンゴム手袋の同様の塩素処理されていない外面すなわち「把持面」は、一般的に、光学画像分析によって測定して約７００孔／ｍｍ^２未満の孔密度を有する。

本発明の手袋本体部の塩素処理されていない外面すなわち「把持面」の代表的サンプルと、従来製品のより厚いニトリルブタジエンゴム手袋（すなわち、Kimberly-Clark（Ｒ）Safeskin（Ｒ）PURPLE Nitrile（Ｒ）医療検査用手袋）とを比較計測したところ、本発明の手袋は、従来の手袋の孔密度の６７３孔／ｍｍ^２の約２倍（約１．７１倍）の値である１１５３孔／ｍｍ^２の孔密度を有する。本発明の基材の孔は、一般的に、基材表面の所与の領域において、従来のニトリルブタジエンゴム手袋の比較対象面（すなわち、塩素処理されていない外面または把持面）よりもより均一な分布を有する。また、本発明の手袋の平均孔サイズは、従来のニトリルブタジエンゴム手袋の比較対象面よりも約１６％大きい。本発明の手袋は、光学画像分析によって測定して、基材において約５μｍないし約６．５μｍの平均「等価円直径」を示す孔を有する。従来のニトリルブタジエンゴム手袋の比較対象面は、約４．０μｍないし約５．６μｍの等価円直径を示す孔を有する。

水蒸気透過率

本明細書の実験項でより詳細に説明するようにして、３種類のニトリルブタジエンゴム手袋の水蒸気透過率を試験した。本明細書中で用いられる「水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）」は、一般的に、２４時間あたりの１平方メートルあたりのｇ（ｇ／ｍ^２／日）の単位で測定される、水蒸気が材料を透過する比率を指す。３種類の手袋の水蒸気透過率を、ＡＳＴＭ標準Ｅ９６−８０に従って試験した。最大で約３０００ｇ／ｍ^２／日のＷＶＴＲを有すると考えられる材料に対してはより好適な他の技術も用いることができ、そのような技術としては、例えば、米国ミネソタ州ミネアポリ所在のMocon/Modern Controls, Inc.社製のPERMATRAN-W Model IOOKを用いて実施可能な、例えば、ＩＮＤＡ（Association of the Nonwoven Fabrics Industry：米国不織布工業会）の第ＩＳＴ−７０．４−９９号（STANDARD TEST METHOD FOR WATER VAPOR TRANSMISSION RATE THROUGH NONWOVEN AND PLASTIC FILM USING A GUARD FILM AND VAPOR PRESSURE SENSOR）により標準化された試験方法などがある。

３種類のニトリルブタジエンゴム手袋の水蒸気透過率を試験した。３種類の手袋は次の通りである。
（１）本発明のニトリルブタジエンゴム手袋（「ニトリルＡ手袋」あるいはただ単に「ニトリルＡ」と呼ばれる）。ＡＳＴＭＤ３７６７手順Ａで測定した手の平領域の厚さは約０．０５ｍｍである。この手袋は、塩素処理されていない把持面を有しており、上述したようにして、パウダーフリー凝固剤と、ステアリン酸カルシウムの形態のワックス状離型剤とを用いて製造される。
（２）キンバリー・クラーク社製のSTERLING（Ｒ）ニトリル医療検査用手袋（ニトリルブタジエンゴム手袋）（「ニトリルＢ手袋」あるいはただ単に「ニトリルＢ」と呼ばれる）。ＡＳＴＭＤ３７６７手順Ａで測定した手の平領域の厚さは約０．０８ｍｍである。この手袋もまた、塩素処理されていない把持面を有しており、パウダーフリー凝固剤と、ステアリン酸金属塩の形態のワックス状離型剤とを用いて製造される。
（３）キンバリー・クラーク社製のKimberly-Clark（Ｒ）Safeskin（Ｒ）PURPLE Nitrile（Ｒ）医療検査用手袋（「ニトリルＣ手袋」あるいはただ単に「ニトリルＣ」と呼ばれる）。ＡＳＴＭＤ３７６７手順Ａで測定した手の平領域の厚さは約０．１１ｍｍである。この手袋もまた、塩素処理されていない把持面を有しており、パウダーフリー凝固剤と、ステアリン酸金属塩の形態のワックス状離型剤とを用いて製造される。

個々の試験結果並びに各種類の手袋の５つのサブサンプルについての平均及び標準偏差を下記の表２Ａに示すと共に、このデータをグラフとして図４に示す。図４は、上記した３種類のニトリルブタジエンゴム手袋基材についての水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）の結果をプロットしたグラフである。表２Ａ及び図４に示すように、比較対象のニトリルブタジエンゴム手袋（すなわち、ニトリルＢ手袋及びニトリルＣ手袋）の水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）の平均値は、約２５０または２７５ｇ／ｍ^２／日未満である。これに対して、本発明の薄型のニトリルブタジエンゴム手袋（すなわち、ニトリルＡ手袋）の水蒸気透過率の平均値は少なくとも約２８５ｇ／ｍ^２／日以上であり、最大で約５５０ｇ／ｍ^２／日の値を示し得る。本発明によれば、ニトリルＡ手袋についてのＷＶＴＲの平均値は、一般的に、少なくとも約３００ｇ／ｍ^２／日であり、最大で約４６０または４８０ｇ／ｍ^２／日の値を示し得る。ニトリルＡ手袋サンプルについてのＷＶＴＲの平均値は、約３００または３１５ｇ／ｍ^２／日ないし約４００または４３０ｇ／ｍ^２／日であり得る。いくつかのサンプルでは、平均ＷＶＴＲの範囲は、約３１７±３ｇ／ｍ^２／日ないし約３４５±３ｇ／ｍ^２／日であり得る。

表２Ａから、ニトリルＡ手袋が、最大の平均ＷＶＴＲを有し、試験した３種類の手袋の中で「通気性」が最も高いと判断される。一般的に言えば、一般的なユーザーがニトリルＡを所定時間（約５分間以上）継続的に着用した場合、ニトリルＡ手袋は、比較対象のニトリルブタジエンゴム手袋よりも涼しく感じる傾向にある。この涼しさの感覚は、一般的なユーザーにおける手袋を装着した手の皮膚感覚によって容易に感じることができる。

水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）は、水蒸気が通過する素材の厚さなどの様々な変数によって影響される現象である。仮に全ての条件が同じであるとすれば、ＷＶＴＲは、比較的予測可能であり、同様の素材においては厚さとの間に比例関係が存在すると予想される。この場合、３種類の手袋のニトリルブタジエンゴム材料は、概ね同様の材料であり（全てが、ニトリルブタジエンゴムラテックス製の医療検査用ニトリルブタジエンゴムである）、当業者であれば、ニトリルＡ手袋及びニトリルＢ手袋のＷＶＴＲは、ニトリルＣ手袋のＷＶＴＲ性能に基づいて予測可能である。

ニトリルＡ手袋及びニトリルＢ手袋についてのＷＶＴＲ性能は、ニトリルＣ手袋のＷＶＴＲ性能と、ニトリルＣ手袋及びニトリルＡ手袋（またはニトリルＢ手袋）の相対厚さとから予測され得る。例えば、ニトリルＢ手袋については、次の式から予測することができる。
ニトリルＢのＷＶＴＲ＝［ニトリルＣの厚さ（ｍｍ）／ニトリルＢの厚さ（ｍｍ）］×ニトリルＣのＷＶＴＲ

表２Ｂは、上述した３種類のニトリル材料について実際に観察されたＷＶＴＲデータと、ニトリルＣ手袋から予測したＷＶＴＲデータとを示す。図９は、そのデータをグラフ形態で示す。

表２Ｂに示すように、本発明に従って製造された手袋のＷＶＴＲは、他のニトリルブタジエンゴム手袋と比較して、厚さにはあまり比例しない。例えば、ニトリルＡの実際のＷＶＴＲと、（ニトリルＣ手袋の厚さ及び実際のＷＶＴＲから計算した）予測したＷＶＴＲデータとを比較すると、ニトリルＡの実際のＷＶＴＲは、手袋の厚さに基づいて予測したＷＶＴＲよりも約２３％小さいことが分かる。

表２Ｃは、上述した３種類のニトリル材料についての、実際に観察されたＷＶＴＲデータと、ニトリルＢ手袋から予測されたＷＶＴＲデータとを示す。

ニトリルＡの実際のＷＶＴＲデータと、（ニトリルＢ手袋の厚さ及び実際のＷＶＴＲから計算した）予測したＷＶＴＲデータとを比較すると、ニトリルＡの実際のＷＶＴＲは、手袋の厚さに基づいて予測したＷＶＴＲよりも約２５％小さいことが分かる。

別の言い方をすれば、ニトリルＡのＷＶＴＲは、厚さのみに基づいて線形的に比例しなく、前記材料は一定の標準化されたＷＶＴＲを有さない。本願発明者は、特定の動作理論に拘束されることを望まないが、本発明によるニトリルゴム製医療検査用手袋は、比較対象の弾性フィルムまたは膜を単に薄くしたものよりも、単位体積あたりの密度が約２０％大きい。本明細書においては、「密度」は、より一般的に用いられるかさ密度ではなく、分子密度または分子秩序を指す。本発明のニトリルブタジエンゴム手袋は、他のニトリルブタジエンゴム手袋よりも高秩序の分子構造を有すると考えられる。理論に拘束されることを望むものではないが、このことは、本発明に従って製造された手袋のＷＶＴＲは、他のニトリルブタジエンゴム手袋と比較すると、厚さとの比例関係がより小さいという事実によって証明される。言い換えれば、ニトリルＡのＷＶＴＲは、厚さのみに基づいて線形的に比例はしなく、前記材料は一定の標準化されたＷＶＴＲは有さない。このことは、より精密に並べられたまたはより高密度化された構造を示す。このようなより高密度化された構造は、観察したエラストマー性フィルム膜の表面形状特性に寄与し得る。

一般的に言えば、本発明のニトリルブタジエンゴム製医療検査用手袋は、約３５０ｇ／ｍ^２／日のＷＶＴＲ値を有する市販されている最も薄いポリ塩化ビニル製医療検査用手袋に匹敵する水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）を示す。なお、ほとんどのポリ塩化ビニル製医療検査用手袋は、これよりも低いＷＶＴＲを有する。

物理的性質

エラストマー性医療検査用手袋などの弾性材料については、応力−ひずみ特性は、材料の厚さに関係なく、加えられた力に応えて、材料がどのように弾性変形または応答（すなわち伸長）するかを直接的に表す測定値を指す。応力−ひずみ試験の結果は、特定距離での力の単位（例えば、ニュートンまたはポンド・力）で表される。応力−ひずみ特性は、しばしば、「応力−伸長」とも呼ばれる。

エラストマー性医療検査用手袋などの弾性材料については、応力−ひずみ特性は、材料の単位断面積あたりの加えられた力に対する応答を測定したものである。この特性は、力／面積の次元を有する「係数」と呼ばれることもあり、パスカル、１平方メートルあたりのニュートン（１Ｐａ＝１Ｎ／ｍ^２）、ダイン／ｃｍ^２、重量ポンド／平方インチ（ｐｓｉ）などの単位で測定される。

本明細書においては、「引き伸ばし−伸長」は、エラストマー性基材または膜が、その元の寸法から引き伸ばした量またはパーセンテージを指す。「変形パーセント」または「伸長パーセント」は、次の式に従って計算することができる。
伸長パーセント＝［（最終寸法−初期寸法）／初期寸法］×１００

特許文献１０及び特許文献１１に記載されているニトリルブタジエンゴム材料と同様に、弾性膜の柔軟性及び「ソフトさ」は、その応力−ひずみ値によって特徴付けすることができる（特許文献１０及び特許文献１１の内容は、この参照により本明細書に組み込まれるものとする）。本発明の目的のために、医療検査用弾性手袋の試験及び性能は、応力−ひずみまたは「応力−伸長」特性に関して表される。応力−ひずみまたは「応力−伸長」特性は、医療検査用手袋の実際の状態により直接的に関連する。十分な強度及びバリア性を有するようにデザインされたニトリルブタジエンゴム組成物製の薄型手袋は硬くて装着性の低い手袋になり得るので、薄型の手袋が十分力応答を持つようにするためには、所定の厚さにおける応力−ひずみまたは「応力−伸長」特性が特に重要である。

医療検査用手袋においては、快適さとより十分なレベルのバリア性を提供するためには、よりソフトでより柔軟な材料が重要であると考えられている。本発明のニトリルブタジエンゴム製医療検査用手袋は、天然ゴムラテックスから形成された医療検査用手袋と比べて遜色ない、所定の伸長に対する応力−伸長特性を有する。本発明のニトリルブタジエンゴム製医療検査用手袋は、以下により詳細に説明するように、特に従来のポリ塩化ビニル製医療検査用手袋及びより厚いニトリルブタジエンゴム製医療検査用手袋と比較して、所定の伸長に対する応力−伸長特性についてより快適なレベルを有する。また、本発明のニトリルブタジエンゴム製医療検査用手袋は、下記のピンホール不良試験によって示されるように、従来のより厚いニトリルブタジエンゴム製医療検査用手袋と比較して十分なレベルのバリア性能を示すと共に、ポリ塩化ビニル製医療検査用手袋よりも優れたレベルのバリア性能を示す。重要なことは、本発明は、安価なポリ塩化ビニル製医療検査用手袋の経済的な利点と、従来のより高価でより厚いニトリルブタジエンゴム製医療検査用手袋と比べて遜色ない応力−ひずみ性能及びバリア性能との組み合わせを、実用的かつ経済的な方法で提供することである。

図５は、合成材料から製造した医療検査用手袋の４種類のサンプルの応力−ひずみ特性の比較グラフである。

１つの基材は、米国イリノイ州マンデライン所在のマンデライン・インダストリーズ社（Medline Industries, Inc.）からUniversal（ＴＭ）３Ｇパウダーフリー伸縮性合成医療検査用手袋（「ビニル（Vinyl）」と呼ばれる）として入手可能な従来のポリ塩化ビニル製の医療検査用手袋であり、他の３つの基材は下記の通りである。
（１）本発明のニトリルブタジエンゴム手袋（「ニトリルＡ手袋」あるいはただ単に「ニトリルＡ」と呼ばれる）。ＡＳＴＭＤ３７６７手順Ａで測定した手の平領域の厚さは約０．０５ｍｍである。
（２）キンバリー・クラーク社製のSTERLING（Ｒ）ニトリル医療検査用手袋（ニトリルブタジエンゴム手袋）（「ニトリルＢ手袋」あるいはただ単に「ニトリルＢ」と呼ばれる）。ＡＳＴＭＤ３７６７手順Ａで測定した手の平領域の厚さは約０．０８ｍｍである。
（３）キンバリー・クラーク社製のKimberly-Clark（Ｒ）Safeskin（Ｒ）PURPLE Nitrile（Ｒ）医療検査用手袋である（「ニトリルＣ手袋」あるいはただ単に「ニトリルＣ」と呼ばれる）。ＡＳＴＭＤ３７６７手順Ａで測定した手の平領域の厚さは約０．１１ｍｍである。

これらのニトリルゴム及びビニル系手袋を初期の未伸長時の（縦方向の）寸法から３００％まで伸長させるのに必要な印加力（ニュートン）の相対量（Ｆ−３００）を比較したものを表３に示す。一般的なポリ塩化ビニル製医療検査用手袋は、手の平領域において約０．１３〜０．１６ｍｍの厚さを有し、破壊時の印加力は、約４４０％伸長の最大変形時において３．５Ｎ〜４．５Ｎであった。本発明によるニトリルブタジエンゴム製手袋（ニトリルＡ手袋）は、約３００％変形において約１．５Ｎ未満、約４００％変形において約２Ｎ未満、約５００％変形において約２Ｎの印加力を必要とする。約０．０３ｍｍないし約０．１０ｍｍの厚さ（より望ましくは、約０．０５ｍｍないし約０．０８ｍｍの厚さ、さらにより望ましくは約０．０５５ｍｍないし約０．０８ｍｍの厚さ）を有するニトリルＡの弾性基材サンプルを伸長させるための力の大きさは、約１．０８Ｎないし１．４５Ｎであり、平均値は約０．０７ｍｍにおいて約１．１２Ｎであった。

ニトリルブタジエンゴム製医療検査用手袋（ニトリルＢ手袋及びニトリルＣ手袋）は、より顕著な差異を示す。ニトリルＢ手袋を初期寸法の３００％に伸長させるのに必要な印加力（Ｆ−３００）の平均大きさは約１．７７Ｎであり、ニトリルＣ手袋を初期寸法の３００％に伸長させるのに必要な印加力（Ｆ−３００）の平均大きさは約２．４７Ｎであった。比較のために、同様の厚さ（０．０８ｍｍ）のポリ塩化ビニル製医療検査用手袋は、他のニトリルブタジエンゴム手袋サンプルのいずれよりも、伸長に対する耐性が高い。Universal（ＴＭ）３Ｇパウダーフリー伸縮性合成試験用手袋（すなわち、ビニル）は、本発明による手袋であるニトリルＡ手袋に要する力のほぼ３倍である約２．９２Ｎの平均Ｆ−３００（最大の伸長力）を必要とする。

本発明による医療検査用手袋は、約３００％変形で約１．５０Ｎ未満の力（Ｆ−３００）の応力−ひずみ応答を示し得る。一般的に、本発明による医療検査用手袋は、約０．０３ないし０．１０ｍｍの厚さの試験サンプルを初期の未伸長時寸法の約３００％まで伸長させるのに１．４５Ｎ程度の力を必要とするという応答挙動を示す。さらに、本発明による医療検査用手袋は、約４００％変形においては約２Ｎ未満の力の、約６００％変形においては約２Ｎの力の応力−ひずみ応答を示す。本発明によるエラストマー性手袋は、手の平領域において０．０５ないし０．１０ｍｍの厚さを有し、望ましくは、元の未伸長時寸法の約５６０ないし６３０％に伸長させたときに、６．０Ｎまたは６．５Ｎ（望ましくは４Ｎまたは６Ｎ）の破断力を示す。あるいは、本発明によるエラストマー性手袋は、手の平領域において０．０５ないし０．１０ｍｍの厚さを有し、望ましくは、元の未伸長時寸法の約６００ないし６３０％に伸長させたときに、６．０Ｎまたは６．５Ｎの破断力を示す。

様々な市販のポリ塩化ビニル製医療検査用手袋、市販のニトリルブタジエンゴム製医療検査用手袋、及び本発明に従って製造した例示的な医療検査用手袋について、他の物理的特性の範囲を測定した。手袋は次の通りである。
ビニル１：米国イリノイ州マンデライン所在のマンデライン・インダストリーズ社（Medline Industries, Inc.）から入手可能なMediGuardビニルパウダーフリー検査用合成手袋
ビニル２：米国イリノイ州マンデライン所在のマンデライン・インダストリーズ社から入手可能なMediline Aloetouch（Ｒ）３Ｇ・パウダーフリー検査用合成手袋
ビニル３：米国イリノイ州マンデライン所在のマンデライン・インダストリーズ社から入手可能なUniversal（ＴＭ）３Ｇ・パウダーフリー伸縮性検査用合成手袋
ビニル４：米国イリノイ州マンデライン所在のマンデライン・インダストリーズ社から入手可能なMediline Aloetouch（Ｒ）Ultra IC・パウダーフリーの伸縮性のコーティングされた検査用手袋
ビニル５：米国オハイオ州ダブリン所在のカーディナル・ヘルス社（Cardinal Health）から入手可能なCardinal Health Esteem（Ｒ）伸縮性パウダーフリービニル検査用合成手袋
ビニル６：米国オハイオ州ダブリン所在のカーディナル・ヘルス社から入手可能なCardinal Health InstaGard（Ｒ）ＰＶパウダー付き検査用手袋
ニトリルＡ：本発明によるニトリルブタジエンゴム製医療検査用手袋
ニトリルＢ：ジョージア州ロズウエル所在のキンバリー・クラーク社から入手可能なKimberly-Clark（Ｒ）STERLING（Ｒ）ニトリル医療検査用手袋（ニトリルブタジエンゴム手袋）（「ニトリルＢ手袋」またはただ単に「ニトリルＢ」と呼ばれる）。

破断時の伸長及び破断時の力の特性を、ASTM D412-06に従って、１０個の手袋サンプルを使用して、Die-D寸法セット（ダンベル状試験片の幅寸法が３ｍｍである）を使用して測定した。手袋の厚さ（すなわち、特定の位置における単一の手袋膜の厚さ）を、１０個の手袋サンプルについて、ASTM D3767に従って測定した。手袋の重さ及び手袋の長さ、カフの幅及び手の平領域の幅を、１０個の手袋サンプルについて、従来の技術を使用して測定した。その試験結果を下記の表４に示す。

本発明によるニトリルブタジエンゴム製医療検査用手袋のピンホール不良試験は、「合否」静的水負荷試験方法であるASTM D5151-06に概ね従って実施される。約１００個のロットサイズで手袋サンプルの試験を行った。試験した手袋の累計は、数千（一部の例では数万）を超える。本発明によるエラストマー性手袋の不良率は、約０．１％未満であった。換言すれば、ピンホール不良試験を行ったときにピンホール不良を示したのは、１０００個の手袋のうちの１個未満であった。本発明による医療検査用手袋の手の平部分の平均厚さは、ASTM D3767に従って測定して約０．０５３ｍｍであった。

また、「合否」静的水負荷試験方法であるASTM D5151-06に概ね従って、様々な市販のニトリルブタジエンゴム製医療検査用手袋の試験を行った。手袋の手の平の厚さは、ASTM D3767に従って測定し、平均値を求めた。手袋の種類、試験したサンプル手袋の数、手の平部分の平均厚さ、及びピンホール不良率は、次の通りである。
（１）米国オハイオ州ダブリン所在のカーディナル・ヘルス社から入手可能なCardinal Esteem（Ｒ）伸縮性ニトリルパウダーフリー医療検査用手袋。手の平部分の厚さの平均値：０．１３ｍｍ、ピンホール不良率：０．５％、２００個の手袋を試験した。
（２）米国イリノイ州マンデライン所在のマンデライン・インダストリーズ社から入手可能なMedline Sensicare（Ｒ）シルクニトリルパウダーフリー医療検査用手袋。手の平部分の厚さの平均値：０．０８ｍｍ、ピンホール不良率：３．８％、６００個の手袋を試験した。
（３）米国ネバタ州リノ所在のマイクロフレックス社（Microflex Corporation）から入手可能なMicroflex UltraSense（Ｒ）ニトリルパウダーフリー医療検査用手袋。手の平部分の厚さの平均値：０．０９ｍｍ、ピンホール不良率：０．３％、３００個の手袋を試験した。
（４）米国フロリダ州クリアウォーター所在のセンパーメドＵＳＡ社（Sempermed USA, Inc.）から入手可能なSempermed Sempercare（Ｒ）Tender Touchニトリルパウダーフリー医療検査用手袋。手の平部分の厚さの平均値：０．０９ｍｍ、ピンホール不良率：２．３％、１２９２個の手袋を試験した。
（５）米国フロリダ州マイアミ所在のメドグラブ社（Medgluv, Inc.）から入手可能なMedgluv Neutron Greyニトリルパウダーフリー医療検査用手袋。手の平部分の厚さの平均値：０．０７ｍｍ、ピンホール不良率：２．４５％、４８９個の手袋を試験した。

これらの結果は、本発明よりも厚さが大幅に大きい市販のパウダーフリーニトリルブタジエンゴム医療検査用手袋は、ピンホール不良率が著しく大きいことを示す。例えば、手の平部分の平均厚さが０．０５３ｍｍである本発明の手袋よりも厚さが約７０％大きい手の平部分の平均厚さが０．０９ｍｍである手袋のピンホール不良率が最も低く、０．３％であった。

いくつかの実施形態では、エラストマー性基材（例えば、本発明による手袋の内側着用面または外側把持面のいずれかを）を、消毒剤または付臭剤（クエン酸、リナロールまたはラベンダー油など）で処理またはコーティングしてもよい。他の天然または人工の香りのする抽出物（例えば、ラベンダーの香り）もまた、基材表面に適用され得る。消毒剤は、弾性フィルムの多数の孔の中に貯留され、経時的に徐々に放出される。前記孔は、消毒剤または付臭剤が、使用時に拭き取られることを防ぐと共に、前記活性物質が保持される可能性を高くする。消毒剤または芳香剤の濃度は、約０．００１ｇ／ｃｍ^２ないし０．８０ｇ／ｃｍ^２の範囲であり得る。一般的に、前記濃度は、約０．００５ｇ／ｃｍ^２ないし０．１５ｇ／ｃｍ^２、より望ましくは、約０．００１ｇ／ｃｍ^２ないし０．０５または０．０７ｇ／ｃｍ^２の範囲であり得る。

実験項

Ｉ．走査電子顕微鏡法（ＳＥＭ）画像

各手袋の把持面から、約１平方ｍｍ（ｍｍ^２）よりも大きいサイズの小片を注意深く摘出し、両面テープを用いてアルミニウムマウント上に載置した。導電性を与えるためにサンプルを金で穏やかにスパッタ被覆した後、JEOL JSM 6490LV走査型電子顕微鏡で撮像した。後の非接触形状測定において表面形状測定装置でスキャンする領域とほぼ同じ領域である約１平方ｍｍ（ｍｍ^２）の視野が得られる１３０倍の倍率で、各サンプルにつき２つの画像を取得した。表面に対して孔を明確にコントラストするために、画像はシャドーモード後方散乱イメージングを用いて取得した。これらの画像を分析して、平均孔サイズ及び表面領域被覆率を得た。

ＩＩ．非接触形状測定

滑らかな両面接着テープを用いて、把持面の小片を顕微鏡ガラススライド上に固定した。顕微鏡のガラスカバースリップで軽く押えることにより、手袋材料を接着剤上で平らにした。１０ナノメートル以上の垂直解像度及び約１〜２マイクロメートルのＸＹ解像度を有する１００マイクロメートルｚ−範囲の白色光センサを使用するFRT MicroProf（Ｒ）光学表面形状測定装置を用いて光学スキャンを得た。この装置は、Fries Research & Technology, GmbH社（Friedrich-Ebert Strasse, 51429 Bergisch Gladbach, German）によって製造されている。

２つの１ｍｍ×１ｍｍ領域を、２００線×２００ポイント／線のサンプル密度（ＸＹ次元においてデータが５マイクロメートル間隔）でスキャンし、１ｍｍ×１ｍｍの各サンプルについて約４０，０００個のデータ点を得た。欠陥または汚染粒子が存在しない一般的な表面が得られることを確実にするために、前記領域を立体顕微鏡で事前に検査した。このサンプルを、固定された光学センサー下でスキャンされるコンピュータ制御されたＸＹステージ上に固定した。各ポイントの高さを、測定された反射波長に基づいて計算した。

データは、表面データフォーマット（．ｓｄｆ）に変換し、マウンテン２．２プログラムを用いて分析した。一般的な粗さパラメーターであるＳａ及びＳｑを算出し、平均化した。ｚ−エンベロープ全高（Ｓｔ）も測定した。Ｓｔは、テクスチャの測定値としては一般的には用いられないが、シンプルな次元的指標である。

Ｓａは、２次元粗さパラメーターＲａの三次元アナログであり、データを通る最小二乗最適面について測定された偏差値の絶対値の算術平均と定義される。Ｓｑは、より大きな偏差に対してより敏感なＲＭＳ計算値である。これらの粗さパラメーターは、差を定義するのに一般的に用いられる。

ＩＩＩ．画像分析及び水蒸気透過率

ニトリルＡ手袋及びニトリルＣ手袋における塩素処理されていない把持面の顕微鏡写真を、JEOL JSM 6490LV走査型電子顕微鏡を用いて１３０倍の線倍率で撮影した。ＳＥＭ顕微鏡写真画像を、Leica Microsystems QWIN Pro version 3.2.1画像分析ソフトウエア（Leica Microsystems社（Heerbrugg, Switzerland）から入手可能）及び下記の特注のQuantimet User Interactive Programming System（QUIPS）アルゴリズムを用いて分析した。

２つの画像を、コード毎に分析した。各々の測定領域サイズは０．６ｍｍ^２であった。前記画像分析についての空間較正を、QWIN Pro systemソフトウエア及びＳＥＭ画像上に配置されたミクロンバーを用いて行った。

ＱＵＩＰＳアルゴリズムを使用してデジタルＳＥＭ画像を読み取り、孔領域を自動的に検出し、検出されたバイナリ領域の画像処理を実行し、測定値のサイジングを行い、そのデータをヒストグラムの形態でEXCEL（Ｒ）スプレッドシートへ直接的にエクスポートした。コード毎に分析した２つの画像の各々からのデータを、１つの等価円直径（ＥＣＤ）ヒストグラムに重ねた。

結果は、ニトリルＡ手袋サンプルが、等価円直径（ＥＣＤ）で測定してより大きいサイズの孔を有すること、並びに、ニトリルＣ手袋サンプルと比べると孔面積が２倍以上であることを示す。

JEOL JSM 6490LV走査型電子顕微鏡を使用して取得した顕微鏡写真画像を、孔のサイズ及び被覆率について画像解析によって分析した。図６Ａ及び図６Ｂは、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）の顕微鏡写真であり、本発明によるエラストマー性手袋の例示的表面についての「生の」及び「検出した」孔をそれぞれ表している。図７Ａ及び図７Ｂは、例示的な市販のニトリルブタジエンゴム製医療検査用手袋（Kimberly-Clark（Ｒ）Safeskin（Ｒ）PURPLE Nitrile（Ｒ）医療検査用手袋）についての「生の」及び「検出した」孔をそれぞれ表す代表的な画像である。

顕微鏡写真の画像を比較観察することにより、ニトリルＡ手袋の表面には、表面の大部分を覆う多数の孔が存在していることが分かる。測定された表面領域における孔の被覆率、マイクロメートルで表される孔の等価円直径（ＥＣＤ）、及び孔のカウントデータを表５に示す。

このデータにより、ニトリル手袋の表面がニトリルＣ手袋の表面よりも大きな孔及びより多数の孔を有するという目視観測が確かめられた。ニトリルＡ手袋サンプル表面の孔表面積被覆率は、ニトリルＣ手袋サンプル表面の孔表面積被覆率の２倍以上であった。

図８Ａ及び８Ｂは、上述した光学画像分析により測定された特定の等価円直径（ＥＣＤ）を有する孔の頻度を示すヒストグラムである。図８Ａは、本発明によるエラストマー性手袋（ニトリルＡ手袋）の例示的な表面についての光学画像分析により測定した特定の等価円直径（equivalent circular diameter：ＥＣＤ）を有する孔の頻度を示す。図８Ｂは、ニトリルＣ手袋と呼ばれるニトリルブタジエンゴム製医療検査用手袋（Kimberly-Clark（Ｒ）Safeskin（Ｒ）PURPLE Nitrile（Ｒ）医療検査用手）の例示的な表面の光学画像分析により測定した特定の等価円直径（EquivDiam）を有する孔の頻度を示す。

ＥＣＤデータのスチューデントＴ分析を９０％の信頼水準で行った。非重複信頼区間は、平均値が互いに異なることを示している、及び、ニトリルＡ手袋の平均孔サイズ値がニトリルＣ手袋よりも高いことを示している範囲である。例えば、ニトリルＡ手袋の孔サイズは、約２．５μｍないし約２７．５μｍであり、平均サイズは、１３．２μｍの２−ｓ範囲（２標準偏差または９５％）である。ニトリルＣ手袋の孔サイズは、約２．５μｍないし約１９．１μｍであり、平均サイズは、９．８μｍの２−ｓ範囲（２標準偏差または９５％）である。

図９は、ニトリルブタジエンゴム手袋の様々なサンプルにおける手袋の厚さと水蒸気透過率との間の例示的な関係を示すグラフである。

ASTM Standard E96-80に従って、サンプル材料の水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）（ＭＶＴＲとも呼ばれる）を測定及び計算した。各試験材料から特定の直径の円形サンプルを切り出し、同じ直径を有する既知の対照材料の円形サンプルと共に用いた。各材料について、３つのサンプルを準備した。対照サンプルについても各試験を実行し、対照サンプルの性能に基づいた条件を設定するために、予備試験値を収集した。

以上、一例として、本発明を概略的に及び詳細に説明した。本発明が、開示された特定の実施形態に限定されないことは、当業者であれば理解できるであろう。特許請求の範囲及びその均等物によって規定された本発明の精神と範囲から逸脱することなく、その形態や細部に種々の変更がなされても良いことは明らかである。従って、本発明の要旨を逸脱しない限りは、そのような変更は本発明に含まれるものとする。

Claims

エラストマー性手袋の製造方法であって、
手袋の型の表面を、カルシウムイオン濃度が３重量％ないし５重量％の凝固剤溶液及び離型剤でコーティングするステップと、
前記凝固剤溶液及び離型剤でコーティングされた前記型を部分的に乾燥させるステップと、
前記部分的に乾燥させた型を、１２重量％ないし２０重量％のラテックス固形分を有するニトリルブタジエンゴムラテックス・エマルジョン中に７秒間ないし１５秒間のドウェル時間浸漬して、前記型の表面上に凝固ニトリルブタジエンゴムラテックス層を形成するステップと、
前記ニトリルブタジエンゴムラテックス・エマルジョン中から前記型を取り出すステップと、
前記凝固ニトリルブタジエンゴムラテックス層を有する前記型を水槽に浸漬してカルシウムイオンを除去した後、前記凝固ニトリルブタジエンゴムラテックス層を乾燥させて前記型の表面上に手袋本体部を形成するステップとを含むことを特徴とする方法。
請求項１に記載の方法であって、
前記手袋本体部を有する前記型を塩素槽に浸漬して、前記型の表面上に形成された前記手袋本体部の外面を塩素処理するステップと、
前記手袋本体部の前記塩素処理された外面が前記手袋の内面になるように、前記手袋本体部を前記型から反転離型させるステップとをさらに含むことを特徴とする方法。
請求項１又は２に記載の方法であって、
前記型の表面及び前記ラテックス固形分における凝集イオンの比率が、１：４であることを特徴とする方法。
請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法であって、
前記部分的に乾燥させた型を、１４重量％ないし２０重量％のラテックス固形分を有するニトリルブタジエンゴムラテックス・エマルジョンに浸漬するステップをさらに含むことを特徴とする方法。
請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法であって、
前記型の表面上に凝固ニトリルブタジエンゴムラテックスの層を形成すべく、前記部分的に乾燥させた型をニトリルブタジエンゴムラテックス・エマルジョンに８秒間ないし１２秒間のドウェル時間で浸漬するステップを含むことを特徴とする方法。
請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法であって、
前記部分的に乾燥させた型をニトリルブタジエンゴムラテックス・エマルジョンに浸漬するステップを含み、
前記エラストマー性ニトリルブタジエンゴムが、アクリロニトリル、ブタジエン及びカルボン酸のターポリマーであり、前記アクリロニトリルポリマーの含有量が１５重量％ないし４２重量％であり、前記カルボン酸の含有量が１重量％ないし１０重量％であり、前記ターポリマー組成物の残りの成分がブタジエンであることを特徴とする方法。
エラストマー性手袋であって、
ニトリルブタジエンゴムラテックスから形成されたエラストマー性ニトリルブタジエンゴムの柔軟性層を含み、かつ手袋の着用面をなす塩素処理された第１の面及び手袋の把持面をなす塩素処理されていない第２の面を有する手袋本体部と、
前記塩素処理されていない第２の面上に均一に分布している離型剤とを含んでおり、
（ａ）前記手袋本体部の手の平領域の平均厚さが０．０３ｍｍないし０．１２ｍｍであり、
（ｂ）前記手袋本体部の前記塩素処理されていない第２の面の表面二乗平均平方根粗さ（Ｓｑ）が３．００μｍないし６．５５μｍであり、かつ
（ｃ）ＡＳＴＭＤ５１５１−０６に従ってピンホール試験を行った際に１％未満の不良率を有することを特徴とするエラストマー性手袋。
請求項７に記載のエラストマー性手袋であって、
ＡＳＴＭＤ４１２−０６に従って試験を行った際に、前記手袋本体部は、元の寸法の３００％の長さに伸長させたときに（Ｆ−３００）、１．５０Ｎ以下の応力−ひずみ応答を示すことを特徴とするエラストマー性手袋。
請求項７に記載のエラストマー性手袋であって、
ＡＳＴＭＤ４１２−０６に従って試験を行った際に、前記手袋本体部は、０．０３ｍｍないし０．１０ｍｍの厚さの部分を元の寸法の３００％の長さに伸長させたときに（Ｆ−３００）、１．０８Ｎないし１．４５Ｎの応力−ひずみ応答を示すことを特徴とするエラストマー性手袋。
請求項７に記載のエラストマー性手袋であって、
ＡＳＴＭＤ４１２−０６に従って試験を行った際に、前記手袋本体部は、元の寸法の４００％の長さに伸長させたとき（Ｆ−４００）に、２Ｎ未満の応力−ひずみ応答を示すことを特徴とするエラストマー性手袋。
請求項７に記載のエラストマー性手袋であって、
ＡＳＴＭＤ４１２−０６に従って試験を行った際に、前記手袋本体部は、元の寸法の５６０％ないし６００％の長さに伸長させたときに、６．０Ｎ未満の破断力を示すことを特徴とするエラストマー性手袋。
請求項７に記載のエラストマー性手袋であって、
前記手袋本体部が、１５０／ｃｍないし２５０／ｃｍの表面積／体積比を有することを特徴とするエラストマー性手袋。
請求項７に記載のエラストマー性手袋であって、
前記手袋本体部の前記塩素処理されていない第２の面が、３．００μｍないし５．３０μｍの表面二乗平均平方根粗さ（Ｓｑ）を有することを特徴とするエラストマー性手袋。
請求項７に記載のエラストマー性手袋であって、
前記手袋本体部の前記塩素処理されていない第２の面が、３．００μｍ未満の表面平均粗さ（Ｓａ）を有することを特徴とするエラストマー性手袋。
請求項７に記載のエラストマー性手袋であって、
前記手袋本体部の前記塩素処理されていない第２の面が、光学画像分析で測定して、８００孔／ｍｍ^２以上の孔密度を有することを特徴とするエラストマー性手袋。
請求項７〜１５のいずれか一項に記載のエラストマー性手袋であって、
前記離型剤が、ステアリン酸金属塩、２００℃未満の溶融点を有する石油系ワックス、天然動物ワックス、または合成ワックスから選択されることを特徴とするエラストマー性手袋。
請求項７〜１６のいずれか一項に記載のエラストマー性手袋であって、
ＡＳＴＭＤ５１５１−０６に従ってピンホール試験を行った際に、０．５％未満の不良率を有することを特徴とするエラストマー性手袋。
請求項７〜１６のいずれか一項に記載のエラストマー性手袋であって、
ＡＳＴＭＤ５１５１−０６に従ってピンホール試験を行った際に、０．１％未満の不良率を有することを特徴とするエラストマー性手袋。
請求項７〜１８のいずれか一項に記載のエラストマー性手袋であって、
前記エラストマー性ニトリルブタジエンゴムが、アクリロニトリル、ブタジエン及びカルボン酸のターポリマーであり、
前記アクリロニトリルポリマーの含有量が１５重量％ないし４２重量％であり、
前記カルボン酸成分の含有量が１重量％ないし１０重量％であり、
前記ターポリマー組成物の残りの成分がブタジエンであることを特徴とするエラストマー性手袋。