JP5945036B1 - 手袋及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】互いに異なる弾性材料でそれぞれ形成された２以上の層を積層した手袋であって、当該手袋の使用目的に照らして、これら弾性材料の層境界が不十分な程度の結合力しか持ちえない場合に、これら弾性材料を積層しつつも層間剥離が発生しにくい手袋を実現する。【解決手段】当該手袋の手指寄りの位置に第１種弾性材料で形成した第１層と、当該第１層の外側に第２種弾性材料を積層して形成した第２層と、を備え、前記第２層の伸び率は、前記第１層の伸び率と略同等であることを特徴とする手袋。【選択図】図１

Description

本技術は、手袋及びその製造方法に関する。

従来、耐電性ある絶縁性作業用手袋としては、天然ゴム製のものが一般的であり、一部ではポリウレタン製のものも用いられている。耐電性ある絶縁性作業用手袋に係る技術として、特許文献１，２に係るものが開示されている

特許文献１には、布手袋と、布手袋外表面に形成された発泡ゴムラテックス凝固層と、発泡ゴムラテックス層の表面に０．４〜０．５ｍｍ厚で形成された固状ゴム被膜とを有する耐電性手袋が開示されている。発泡ゴムラテックス凝固層は凝固剤を付着させた布手袋を起泡性天然ゴムラテックスの中に浸漬して形成される。固状ゴム被膜は発泡ゴムラテックス凝固層の表面に天然ゴムラテックスとイソプレンゴムラテックスを主成分とする配合ブレンドゴムラテックス中に浸漬して形成される。特許文献１に係る耐電性手袋によれば、天然ゴム被膜に水中での耐電性を付与することができる。

特許文献２には、手指側の最下層に設けたウレタン系エラストマーの乾式層、その上に設けた芳香族ビニル化合物系ブロックを有するブロック共重合体を含有する熱可塑性エラストマー組成物層、その上に設けたウレタン系エラストマーの乾式層、を有する３層構造の絶縁性手袋が開示されている。熱可塑性エラストマー組成物層を構成する芳香族ビニル化合物としては、スチレン、α−メチルスチレン、β−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｔ−ブチルスチレン、モノクロロスチレン、ジクロロスチレン、メトキシスチレンが例示されている。特許文献２に係る絶縁性手袋によれば、電気絶縁性に加えて、耐油性、耐寒性を実現することができる。

特開平３−１６１５０１号公報 特開２０１２−１６２８４４号公報

ここで、天然ゴム製の電気絶縁性手袋は、柔らかくて使用感が良いというメリットがある反面、耐摩耗性が悪いというデメリットがあり、また、耐油性が悪いため油作業に適さないというデメリットもある。その一方で、ポリウレタン製の電気絶縁性手袋は、耐油性や耐薬品性が良好で油作業に適する。ただし、耐摩耗性を高くするには硬いウレタン素材を選択する必要があり、この場合、風合いが硬くて使用感が悪くなるというデメリットがある。

従って、理論的には、天然ゴムとポリウレタンとを貼り合せるように積層させて、天然ゴムで手指側の層を構成させ、ポリウレタンで対物側の層を構成させれば、天然ゴムとポリウレタンの双方の特性を併せ持つ理想的な電気絶縁性手袋を実現することができる。しかしながら、積層された天然ゴムとポリウレタンとの結合力は手袋を所定の使用方法で使用したときに手袋に加わる応力に対抗するには不十分な程度であり、耐摩耗性の高いポリウレタンと、良好な使用感を持つ柔軟性の高い天然ゴムとを積層させると、層間剥離が発生しやすく所定の使用方法に耐え得る手袋を実現することができなかった。

本発明は、前記課題に鑑みてなされたもので、互いに異なる弾性材料でそれぞれ形成された２以上の層を積層した手袋であって、当該手袋の使用目的に照らして、これら弾性材料の層境界が不十分な程度の結合力しか持ちえない場合に、これら弾性材料を積層しつつも層間剥離が発生しにくい手袋を実現することを目的とする。

本発明の態様の１つは、当該手袋の手指寄りの位置に第１種弾性材料で形成した第１層と、当該第１層の外側に第２種弾性材料を積層して形成した第２層と、を備え、前記第２層の伸び率は、前記第１層の伸び率と略同等であることを特徴とする手袋である。

このように構成された手袋においては、第１層と第２層とは互いに異なる第１種弾性材料と第２種弾性材料とで形成されているものの伸び率が略同等であり、第１種弾性材料と第２種弾性材料の間の結合力が低い場合であっても、第１層と第２層の弾性変形が互いに追随しやすい。これにより、第１層と第２層の間で層間剥離が発生しにくくなる。従って、互いに異なる特性を有する第１種弾性材料で形成された層と第２種弾性材料で形成された層とを積層させて作成する手袋において、これら弾性材料を積層させて双方の特性を兼ね備えつつも層間剥離を起こしにくい手袋を実現することができる。

また、本発明の選択的な態様の１つは、前記第２層の外側に前記第２層よりも伸び率が低い第３種弾性材料で形成された第３層を更に備え、前記第２層は、前記第３層との間の結合力が、前記第１層との間の結合力に比べて強いことを特徴とする手袋である。

このように構成された手袋においては、第１層と第３層は伸び率が互いに異なっており、直接に結合させると、手袋の所定の使用目的に照らした使用状況において、層間剥離が生じやすい。ただし、第３層は、第２層を介して第１層に接続されており、第１層と第２層は、上述したように互いに異なる第１種弾性材料と第２種弾性材料とで形成されているものの伸び率が略同等である。また、第３層と第２層の間の結合力は、第１層と第２層の間の結合力よりも強い。このため、第３層と第１層という結合力が低く伸び率が異なる２種類の弾性材料を、第２層を介在させることにより、層間剥離が発生しにくい状態に積層することができる。

また、本発明の選択的な態様の１つは、前記第１層と前記第２層の間の結合においては機械的結合が支配的であり、前記第２層と前記第３層の間の結合においては化学的結合が支配的であることを特徴とする手袋である。異種材料界面の結合は、化学的結合、物理的結合及び機械的結合の３つの結合に分類され、物理的結合は全ての異種材料の界面において作用しているが、化学的結合と機械的結合は各界面に応じて影響度合いが異なる。

このように構成された手袋においては、各層の材料選択の自由度を比較的高くすることができる。すなわち、一般に樹脂材料の結合において化学的結合を支配的にするためには接着させる樹脂同士の極性が近くなるように材料選択する必要があるところ、極性の近い材料は伸び率や耐摩耗性も似通ってくる傾向があるため、双方とも化学的結合が支配的になるようにすると、材料選択の余地が大きく狭められてしまう。これに対し、一方の層間結合の結合力において化学的結合を支配的にしつつ、他方の層間結合の結合力については機械的結合を支配的にしてよければ、第１層と第３層の材料選択時に極性を考慮せずに済むため、材料選択の余地が大きくなる。なお、層間結合の結合力において支配的とは、当該層間結合の結合力に占める割合が半分以上である状態を表すものとする。

また、本発明の選択的な態様の１つは、前記第１種弾性材料は、天然ゴムであり、前記第２種弾性材料は、前記第１種弾性材料と略同等の伸び率を有するポリウレタンであり、前記第３種弾性材料は、前記第１種弾性材料よりも伸び率が低いポリウレタンであることを特徴とする手袋である。

このように構成された手袋においては、手袋の表面側と使用者の手指側とで互いに異なる耐油性を具体的に実現することができる。すなわち、第１層と第３層のうち、油と接触する率の高い第３層を比較的高い耐油性を持つ第３種弾性材料としてのポリウレタンで形成し、油と接触する率の低い第１層を比較的低い耐油性を持つ第１種弾性材料としての天然ゴムで形成する。これにより、使用者の手指に対する面を柔らかくて使用感を良好にしつつも、対象物に対する面についてはポリウレタンで高い耐油性と耐摩耗性とを実現することができる。

また、本発明の選択的な態様の１つは、当該手袋の表面には、当該手袋の表面を構成する材料よりも滑り性の高い粒子が埋め込み固定されていることを特徴とする手袋である。

このように構成された手袋においては、手袋の表面に滑り性の高い粒子が埋め込み固定されていることにより、手袋の表面と作業対象物との間の摩擦係数が低下する。これにより、手袋に加わる応力が緩和され、第１層と第２層の間に加わる層間剥離力自体を緩和することができる。また、手袋の表面に加わる摩擦力が低下して擦過による手袋表面の損耗が低減され、手袋の耐久性が向上する。

また、本発明の選択的な態様の１つは、手型に第１種弾性材料としての天然ゴムを被層せしめて第１層を形成する工程と、前記第１層の上に前記第１種弾性材料と伸び率が略同等である第２種弾性材料としてのポリウレタンを被層せしめて第２層を形成する工程と、
を含んで構成される、手袋の製造方法である。このような手袋の製造方法によれば、上述した手袋を作成することができる。

なお、上述した手袋は、他の物品と組み合わせた状態で実施される等の各種の態様を含み、上述した手袋の製造方法は、他の方法とともに実施されたりする等の各種の態様を含む。また、本発明は、上述した手袋の製造方法を実施するための手袋の製造装置としても実現可能である。

請求項１に係る発明によれば、第１層と第２層とは互いに異なる天然ゴムとポリウレタンとで形成されているものの伸び率が略同等であり、天然ゴムとポリウレタンの間の結合力が低くても、第１層と第２層の弾性変形が互いに追随しやすい。これにより、第１層と第２層の間で層間剥離が発生しにくくなる。従って、互いに異なる特性を有する天然ゴムで形成された層とポリウレタンで形成された層とを積層させて作成する手袋において、これら弾性材料を積層させて双方の特性を兼ね備えつつも層間剥離を起こしにくい手袋を実現することができる。

請求項２に係る発明によれば、第１層と第３層は伸び率が互いに異なっており、直接に結合させると、手袋の所定の使用目的に照らした使用状況において、層間剥離が生じやすい。ただし、第３層は、第２層を介して第１層に接続されており、第１層と第２層は、上述したように互いに異なる天然ゴムとポリウレタンとで形成されているものの伸び率が略同等である。一方、第２層と第３層はいずれもポリウレタンで形成されているものの伸び率が互いに異なり、略同等ではない。従って、第３層と第２層の間の結合力は、第１層と第２層の間の結合力よりも強い。このため、第３層と第１層という結合力が低く伸び率が異なる２種類の弾性材料を、第２層を介在させることにより、層間剥離が発生しにくい状態に積層することができる。

請求項３に係る発明によれば、手袋の表面に滑り性の高い粒子が埋め込み固定されていることにより、手袋の表面と作業対象物との間の摩擦係数が低下する。これにより、手袋に加わる応力が緩和され、第１層と第２層の間に加わる層間剥離力自体を緩和することができる。また、手袋の表面に加わる摩擦力が低下して擦過による手袋表面の損耗が低減され、手袋の耐久性が向上する。

請求項４の発明によれば、上述した手袋を作成することができる。
また、請求項５に係る発明によれば、第１層と第２層とは互いに極性の有無が異なる第１種弾性材料と第２種弾性材料とで形成されているものの伸び率が略同等であり、第１種弾性材料と第２種弾性材料の間の結合力が低いが、第１層と第２層の弾性変形が互いに追随しやすい。これにより、第１層と第２層の間で層間剥離が発生しにくくなる。従って、互いに極性の有無が異なる第１種弾性材料で形成された層と第２種弾性材料で形成された層とを積層させて作成する手袋において、これら弾性材料を積層させて双方の特性を兼ね備えつつも層間剥離を起こしにくい手袋を実現することができる。
また、請求項６に係る発明によれば、第１層と第２層とは互いに極性の有無が異なる第１種弾性材料と第２種弾性材料とで形成されているものの伸び率が略同等であり、第１種弾性材料と第２種弾性材料の間の結合力が低いが、第１層と第２層の弾性変形が互いに追随しやすい。これにより、第１層と第２層の間で層間剥離が発生しにくくなる。その一方で、第３層は、第２種弾性材料で形成されているため第１層とは極性の有無が互いに異なるものの第２層とは極性の有無が一致している。ただし、第１層と第２層は伸び率が略同等であるものの、第１層及び第２層と第３層とは伸び率が互いに異なる。従って、第３層と第２層とは互いに馴染みやすく、第３層と第２層の間の結合力は、第１層と第２層の間の結合力よりも強い。このため、第３層と第１層という結合力が低く伸び率が異なる２種類の弾性材料を、第２層を介在させることにより、層間剥離が発生しにくい状態に積層することができる。

第１の実施形態に係る手袋の構造を説明する図である。 第１の実施形態に係る手袋の製造方法の流れを示す図である。 第１の実施形態に係る手袋の製造方法の流れを示す図である。 第２の実施形態に係る手袋の構造を説明する図である。 第２の実施形態に係る手袋の製造方法の流れを示す図である。 第２の実施形態に係る手袋の製造方法の流れを示す図である。 各種特性について実施例に係る手袋と従来品とを対比した比較試験の結果を示す図である。

以下、下記の順序に従って本発明を説明する。
（１）第１の実施形態：
（２）第１の実施形態に係る手袋の製造方法：
（３）第２の実施形態：
（４）第２の実施形態に係る手袋の製造方法：

（１）第１の実施形態：
図１は、本実施形態に係る手袋１００の構造を説明する図である。同図に示す手袋１００は、手袋１００の手指寄りの位置（装着時に手指寄りとなる位置）に第１種弾性材料で形成した第１層１１０と、第１層１１０の外側に第２種弾性材料を積層して形成した第２層１２０と、を備えている。

第１種，第２種弾性材料としては、ゴムや熱可塑性エラストマーなどを特に限定なく用いることができる。具体例としては、ポリウレタン系エラストマーやウレタンゴム等のウレタン系樹脂、アクリル系ゴム等のアクリル系樹脂、ジエン系ゴム、シリコーンゴム、ニトリル系ゴム、オレフィン系ゴム、フッ素ゴム、ポリスチレン系エラストマー、ポリオレフィン系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、ハロゲン系エラストマーなどが挙げられる。

手袋１００を構成する第１層１１０と第２層１２０とは相溶性に乏しく結合力が低い。第１層１１０と第２層１２０の少なくとも一方は、その表面に極性基を殆ど有さないため、第１層１１０と第２層１２０の間の結合は、化学的結合（分子結合、イオン結合、共有結合、金属結合、配位結合等）に乏しく、主に機械的結合（凹凸形状の絡まり合いによるアンカー効果等）により接着されている。

複数の樹脂層を積層して形成したゴム製品では、当該ゴム製品を伸長させる等の応力を加えると、層境界に隣接する各層の伸び率の違いに応じた層間剥離力が当該層境界に発生する。本実施形態に係る手袋１００は、第１層１１０と第２層１２０とで伸び率を略同等としてあるため、手袋１００を伸長させる等の応力を加えても第１層１１０と第２層１２０の層境界に発生する層間剥離力が非常に小さくて済む。

このように、互いに異なる特性を有する２種類の弾性材料でそれぞれ形成された第１層１１０と第２層１２０を積層させて作成する手袋１００であって、これら２種類の弾性材料の層境界に、手袋１００の使用目的に照らして不十分な程度の接合力しか持ちえない場合に、これら２種類の弾性材料を積層させて双方の特性を兼ね備えつつも層間剥離を起こしにくい手袋を実現することができる。

以下、手袋１００の実施例について説明する。

本実施例では、第１層１１０を構成する第１種弾性材料として天然ゴムＮＲ１０を採用し、第２層１２０を構成する第２種弾性材料としてポリウレタンＰＵ１０を採用してある。

天然ゴムＮＲ１０は、一定の基準（例えば、労働安全衛生法に定める厚生労働省型式検定等）に適合する耐電圧性を具備する。また、ポリウレタンＰＵ１０も同様の耐電圧性を具備する。ポリウレタンＰＵ１０については、種々の構造特性を持つ水系ポリウレタン樹脂の中から伸び率が第１層１１０の天然ゴムＮＲ１０に近いものを選択する。

伸び率は、後述するように一定の条件下において規定速度で引っ張られた試験片が破断した時の長さにより定義される。ポリウレタンＰＵ１０としては、天然ゴムＮＲ１０の伸び率をｘとすると、概ねｘ±１００％の範囲の伸び率を有する水系ポリウレタン樹脂を用いると好ましく、ｘ±５０％の範囲の伸び率を有する水系ポリウレタン樹脂を用いると更に好ましい。なお、天然ゴムＮＲ１０の伸び率ｘとしては７５０〜１０００％のものが好適に用いられる。

ポリウレタンは極性を有するのに対し、天然ゴムは極性を有さない。従って、天然ゴムとポリウレタンの間の結合力は、機械的結合が支配的であり、天然ゴムとポリウレタンを積層させた層境界は結合力が小さく耐層間剥離力が低い。なお、層境界の結合力において支配的とは、当該層間結合の結合力に占める割合が半分以上である状態を表すものとする。

従って、第１層１１０を構成する天然ゴムＮＲ１０と第２層を構成するポリウレタンＰＵ１０の層境界は耐層間剥離力が低いが、ポリウレタンＰＵ１０として伸び率が天然ゴムＮＲ１０と略同等のポリウレタンを採用してあるため、ポリウレタンＰＵ１０が天然ゴムＮＲ１０の弾性変形に追随して弾性変形し、手袋１００を伸長させる等の応力を加えた際に層境界に発生する層間剥離力を緩和することができる。すなわち、手袋１００は、天然ゴムＮＲ１０とポリウレタンＰＵ１０の間の層間剥離力を緩和する緩和構造を備えていると言える。

本実施例に係る手袋１００は、その手指に当接する側の面（天然ゴムＮＲ１０の内面側）に滑り加工処理を施した滑り処理層１３０が形成されている。滑り加工処理としては、例えば天然ゴムＮＲ１０の塩素化処理がある。手袋１００の手指に当接する側の面に滑り性を付与することにより、極めて離型性、着脱性が良好となる。

ポリウレタンＰＵ１０及び天然ゴムＮＲ１０はそれぞれ異なる色に着色されており、例えば、ポリウレタンＰＵ１０は青色に着色し、天然ゴムＮＲ１０はピンク色に着色する。これにより、ポリウレタンＰＵ１０が摩耗すると手袋１００表面側から見える色が青色からピンク色に変化し、ポリウレタンＰＵ１０の摩耗タイミングを手袋１００表面側から視覚的に容易に把握することができる。

手袋１００は、その対象物に当接する側の表面（ポリウレタンＰＵ１０の外面側）に滑り加工を施してある。滑り加工としては、例えば、手袋１００の表面に滑り性の高い粒子としてのアクリル粒子等の摩擦係数の小さい粒子（低摩擦係数材１４０）を埋め込み状に固定する加工がある。アクリル粒子の埋め込み加工は、アクリル粒子を予め混入したポリウレタン溶液をゴム手袋表面に塗布することにより実現できる。手袋１００の表面に滑り加工を施すことにより、手袋１００の表面の摩擦力によって第１層１１０と第２層１２０の層境界に発生する層間剥離力が緩和され、第１層１１０と第２層１２０の層間剥離が発生しにくくなる。

（２）第１の実施形態に係る手袋の製造方法：
図２，図３は、手袋１００の製造方法の流れを示す図である。

まず、手型Ｈをオーブン等の加熱器で加熱（６０℃等）する（図２（ａ）、図３（ａ）参照）。そして、加熱した手型Ｈを凝固液に一定時間浸漬させて引き上げた後、乾燥機等を用いて乾燥させる。これにより、手型Ｈ表面の所望の範囲に凝固剤が付着する。凝固剤液は、凝固剤成分と担体成分とを含有する。凝固剤成分としては硝酸カルシウムや塩化カルシウムが例示される。担体成分としては、クレーやタルクが例示される。

次に、表面に凝固剤が付着した手型Ｈを天然ゴム配合液に一定時間浸漬させて引き上げて乾燥させる（図２（ｂ）、図３（ｂ）参照）。これにより、凝固剤が付着していた手型表面に沿って天然ゴムの被膜が形成される。この天然ゴムの被膜が上述した第１層１１０に相当する。この天然ゴムを付着させる工程は、必要とするゴム厚み（厚み０．６〜０．７ｍｍ程度）に応じて複数回繰り返し行う。その後、温水（例えば、４０〜５０℃の湯）に浸漬した後、引き上げて天然ゴム層を乾燥させる。これにより、ゴム中の不純物や凝固剤、担体成分等を除去することができる。

次に、表面に天然ゴムの被膜を形成された手型Ｈを水系ポリウレタン樹脂の溶液に浸漬して引き上げる（図２（ｃ）、図３（ｃ）参照）。そして、６０℃程度の温度で乾燥することにより厚み０．１〜０．２ｍｍ程度の非発泡ポリウレタン被膜を天然ゴム被膜の上に積層形成することができる。この非発泡ポリウレタンの被膜が上述した第２層１２０に相当する。第２層１２０を形成する水系ポリウレタン樹脂には、アクリル粒子等の低摩擦係数材１４０を混ぜた水系ポリウレタン樹脂を使用する等、必要に応じてアクリル粒子等の低摩擦係数材１４０を表面付近に埋め込み固定する。これにより、手袋１００の表面に摩擦係数の低下により滑り性が付与される。

次に、手袋１００（特に天然ゴム層の表面）に対して塩素化処理を行う（図２（ｄ）、図３（ｄ）参照）。具体的には、上述した各工程を経て作成された手袋を手型Ｈから取外し、水、次亜塩素酸ナトリウムを入れた浴槽に投入して撹拌する。撹拌終了後、３５％の塩酸を浴槽に投入して、さらに１０分間程度撹拌して放置する。その後、塩酸を２０％苛性ソーダで中和した後、水等で表面を洗浄して乾燥させる。これにより、手袋１００の第１層１１０の表面に十分な滑り性を持つ滑り処理層１３０を形成することができる。以上の工程により手袋１００を製造することができる。

（３）第２の実施形態：
図４は、本実施形態に係る手袋１の構造を説明する図である。同図に示す手袋１は、第１種弾性材料で形成された第１層１０と、第１層１０よりも外側に設けられて第３種弾性材料で形成された第３層３０と、第１層１０と第３層３０の間に介在するように第２種弾性材料で形成された第２層２０と、を備えている。

第１種〜第３種弾性材料としては、ゴムや熱可塑性エラストマーなどが特に限定なく用いられる。具体例としては、例えば、ポリウレタン系エラストマーやウレタンゴム等のウレタン系樹脂、アクリル系ゴム等のアクリル系樹脂、ジエン系ゴム、シリコーンゴム、ニトリル系ゴム、オレフィン系ゴム、フッ素ゴム、ポリスチレン系エラストマー、ポリオレフィン系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、ハロゲン系エラストマーなどが挙げられる。

第１層１０と第３層３０とは、互いに異なる伸び率を有している。なお、本実施形態では、第１層１０が第３層３０よりも高い伸び率を有している場合を例にとり説明を行う。第１層１０と第３層３０は、伸び率以外の点において互いに異なる特性を有しており、本実施形態においては、第１層１０は柔軟性の高い材料で形成され、第３層３０は耐摩耗性の高い材料で形成されている場合を例にとり説明を行う。ただし、第１層１０が備える特性は柔軟性に限るものではなく、第３層３０が備える特性も耐摩耗性に限るものではない。

第１層１０は、第３層３０に比べて一定量の弾性変形に要する応力が小さく、応力に対する弾性変形速度が大きい。従って、第１層１０と第３層３０とを直接に接触させた状態で積層して第１層１０と第３層３０とを伸長させる応力を加えると、第１層１０と第３層３０の層境界に第１層１０と第３層３０の伸び率の違いに応じた層間剥離力が発生する。

この層間剥離力を緩和するべく、第１層１０と第３層３０の間に第２層２０を介在させてある。第２層２０は、その伸び率が第３層３０よりも第１層１０に近くなるように材料選択される。なお、第２層２０の伸び率は、第３層３０よりも第１層１０に近ければ、第１層１０と略同等としてもよいし第１層１０より小さくてもよいし第１層１０より大きくてもよい。

第２層２０は、その伸び率が第３層３０よりも第１層１０に近いため、第３層３０に比べて一定量の弾性変形に要する応力が小さく、応力に対する弾性変形速度が大きい。このため、第２層２０は、第３層３０に比べて第１層１０の弾性変形に対する追随性が高い。従って、第１層１０と第２層２０の層境界に発生する層間剥離力は、第１層１０と第３層３０を直接に接触させた状態で積層した層境界に発生する層間剥離力に比べて緩和される。

一方、第２層２０を構成する第３種弾性材料は、第３層３０と第２層２０との間の結合力が、第１層１０と第３層３０を直接に接触する状態で積層させた場合の第１層１０と第３層３０の間の結合力に比べて強くなるように材料選択されている。

例えば、第１層１０と第３層３０を直接に接触する状態で積層させた場合の第１層１０と第３層３０の間の結合力は、手袋１をその使用目的に適合する所定の使用方法で使用したときに、これら層境界に働く力によって層間剥離が容易に発生する程度の結合力であり、第３層３０と第２層２０との間の結合力は、同じく所定の使用方法で使用したときに、これら層境界に働く力によって層間剥離が発生しない程度の結合力である。

このような結合力としては、例えば第３層３０と第２層２０との間の結合力において化学的結合（分子結合、イオン結合、共有結合、金属結合、配位結合等）による結合力が支配的であり、第１層１０と第３層３０を直接に接触する状態で積層させた場合の第１層１０と第３層３０の間の結合力においては機械的結合（凹凸形状の絡まり合いによるアンカー効果等）が支配的である、等の組み合わせが挙げられる。なお、本実施形態において、層間結合の結合力において支配的とは、当該層間結合の結合力に占める割合が半分以上である状態を表すものとする。

このように、本実施形態に係る手袋１においては、第３層３０と第２層２０との間の結合力を比較的強くする一方で、第１層１０と第２層２０との間の結合力は、第３層３０と第２層２０との間の結合力ほど強くしていない。これは、第３層３０よりも第２層２０の柔軟性が高いことにより、第２層２０の第１層１０の弾性変形に対する追随性が高く、結合力が比較的弱くても第１層１０との剥離が生じにくいためである。従って、第１層１０と第２層２０との間の結合を例えば物理的接合接着による結合力が支配的となるように選択することができる。

すなわち、第２層２０は、第３層３０と強固な結合力で結合する材料でありつつ、第３層３０よりも柔軟性の高い材料で形成されており、第１層１０と接合した場合に剥離が生じやすい第３層３０と剥離しにくく、柔軟性が高く弾性変形速度の高い第１層１０の弾性変形に対して高い追随性を示す。これにより、結合力の弱い第１層１０との間の剥離もしにくく、いわば、第２層２０は、第１層１０と第３層３０との間で層間剥離力を緩和する層間剥離力緩和層として機能する。

以下、手袋１の実施例について説明する。

本実施例では、第１層１０を構成する第１種弾性材料として天然ゴムＮＲを採用し、第３層３０を構成する第３弾性材料としてポリウレタンＰＵ１を採用し、第２層２０を構成する第２種弾性材料としてポリウレタンＰＵ２を採用してある。

天然ゴムＮＲは、一定の基準（例えば、労働安全衛生法に定める厚生労働省型式検定等）に適合する耐電圧性を具備する。また、ポリウレタンＰＵ１も同様の耐電圧性を具備する。ただし、耐電圧性を具備するウレタン素材は硬くなる。

ここで、ポリウレタンは極性を有するのに対し、天然ゴムは極性を有さない。ポリウレタンの表面には化学的結合を行うのに必要な極性基が有るのに対し、天然ゴムの表面には化学的結合を行うのに必要な極性基が殆ど無いためである。

従って、ポリウレタンＰＵ１とポリウレタンＰＵ２との間の結合においては、化学的結合が支配的になり、ポリウレタンＰＵ１と天然ゴムＮＲの間及びポリウレタンＰＵ２と天然ゴムＮＲの間の結合力は、機械的結合が支配的になる。すなわち、ポリウレタンＰＵ１とポリウレタンＰＵ２とを積層すると互いに強固に結合されるため耐層間剥離力が強く、ポリウレタンＰＵ１と天然ゴムＮＲを積層した場合やポリウレタンＰＵ２と天然ゴムＮＲを積層した場合は結合力が小さいため耐層間剥離力が低い。

このように、ポリウレタンＰＵ１とポリウレタンＰＵ２は、いずれも天然ゴムＮＲとの結合力が弱く耐層間剥離力が低いが、ポリウレタンＰＵ２には伸び率の高いポリウレタンを採用してある。具体的には、ポリウレタンＰＵ２は、天然ゴムＮＲの伸び率をｘとすると、概ねｘ±１００％の範囲の伸び率を有する水系ポリウレタン樹脂が好適であり、ｘ±５０％の範囲の伸び率を有する水系ポリウレタン樹脂を用いると更に好適である。なお、天然ゴムＮＲの伸び率ｘとしては７５０〜１０００％のものが好適に用いられる。ポリウレタンＰＵ１は、伸び率に関係なく様々なポリウレタンを採用可能であり、例えば耐摩耗性等の必要な機能的特性を持つポリウレタンを選択できる。

すなわち、ポリウレタンＰＵ２は、耐摩耗性の高いポリウレタンＰＵ１と柔軟性の高い天然ゴムＮＲの間において、柔軟性については天然ゴムＮＲの弾性変形に追随して天然ゴムＮＲとポリウレタンＰＵ１との間の剥離を防止可能な程度の柔軟性を具備しつつ、結合力についてはポリウレタンＰＵ１に強固に結合してポリウレタンＰＵ１と天然ゴムＮＲの間の接合を維持させる応力緩和層として機能する。

これにより、手指に当接する側には柔軟性ある天然ゴムＮＲが配置されるとともに、物に当接する側には耐摩耗性あるポリウレタンＰＵ１が配置され、これら天然ゴムＮＲとポリウレタンＰＵ１の相対的な位置関係をポリウレタンＰＵ２が維持させる。

なお、本実施例に係る手袋１は、その手指に当接する側の面（天然ゴムＮＲの内面側）に滑り加工処理が施されている。滑り加工処理としては、例えば塩素化処理があり、天然ゴムＮＲを塩素化して滑り性を付与した滑り処理層５０を設けて、極めて離型性、着脱性の良い手袋を実現することができる。また、ポリウレタンＰＵ１，ＰＵ２及び天然ゴムＮＲはそれぞれ異なる色に着色されており、例えば、ポリウレタンＰＵ１，ＰＵ２は水色に着色し、天然ゴムＮＲはピンク色に着色する。これにより、ポリウレタンＰＵ１，ＰＵ２が摩耗すると手袋１表面側から見える色が水色からピンク色に変化し、ポリウレタンＰＵ１，ＰＵ２の摩耗タイミングを手袋１表面側から容易に視覚的に把握することができる。

また、本実施例に係る手袋１は、その対象物に当接する側の表面（ポリウレタンＰＵ１の外面側）に滑り止め加工を施して滑り止め層４０を形成してある。例えば、ゴム粉を予め混入したポリウレタン溶液をゴム手袋表面に塗布することにより、表面に凹凸を形成することができる。なお、本実施例に係る手袋１では、ポリウレタンＰＵ１，ＰＵ２は、水色に着色されており、表面凹凸加工用のポリウレタンは、青色に着色されている。このように、各層ごとに異なる着色を行うことで、使用による層の損耗状況を色の変化で視認可能にしてある。

（４）第２の実施形態に係る手袋の製造方法：
図５，図６は、手袋１の製造方法の流れを示す図である。

まず、手型Ｈをオーブン等の加熱器で加熱（６０℃等）する（図５（ａ）、図６（ａ）参照）。そして、加熱した手型Ｈを凝固液に一定時間浸漬させて引き上げた後、乾燥機等を用いて乾燥させる。これにより、手型Ｈ表面の所望の範囲に凝固剤が付着する。凝固剤液は、凝固剤成分と担体成分とを含有する。凝固剤成分としては硝酸カルシウムや塩化カルシウムが例示される。担体成分としては、クレーやタルクが例示される。

次に、表面に凝固剤が付着した手型Ｈを天然ゴム配合液に一定時間浸漬させて引き上げて乾燥させる（図５（ｂ）、図６（ｂ）参照）。これにより、凝固剤が付着していた手型表面に沿って天然ゴムの被膜が形成される。この天然ゴムの被膜が上述した第１層１０に相当する。この天然ゴムを付着させる工程は、必要とするゴム厚み（厚み０．６〜０．７ｍｍ程度）に応じて複数回繰り返し行う。その後、温水（例えば、４０〜５０℃の湯）に浸漬した後、引き揚げて天然ゴム層を乾燥させる。これにより、ゴム中の不純物や凝固剤、担体成分等を除去することができる。

次に、表面に天然ゴムの被膜を形成された手型Ｈを水系ポリウレタン樹脂の溶液に浸漬して引き上げる（図５（ｃ）、図６（ｃ）参照）。そして、６０℃程度の温度で乾燥することにより厚み０．１〜０．２ｍｍ程度の非発泡ポリウレタン被膜を天然ゴム被膜の上に積層形成することができる。この非発泡ポリウレタンの被膜が上述した第２層２０に相当する。

次に、表面にポリウレタンの被膜を形成された手型Ｈを水系ポリウレタン樹脂の溶液に浸漬して引き上げる（図５（ｄ）、図６（ｄ）参照）。そして、６０℃程度の温度で乾燥することにより厚み０．６〜０．７ｍｍ程度の非発泡ポリウレタンの被膜を第２層２０の上に形成する。この非発泡ポリウレタンの被膜が上述した第３層３０に相当する。

次に、表面に第３層３０の被膜を形成された手型Ｈを、ニトリルゴムラテックスにゴム粉を混合した混合液に浸漬して引き上げる（図５（ｅ）、図６（ｅ）参照）。そして、７０〜１２０℃の温度で乾燥させることにより、ゴム粉の凹凸が表面突起として現れたすべり止め層が形成される。

次に、手袋１（特に天然ゴム層の表面）に対して塩素化処理を行う（図５（ｆ）、図６（ｆ）参照）。具体的には、上述した各工程を経て作成された手袋を、水、次亜塩素酸ナトリウムを入れた浴槽に投入して撹拌する。撹拌終了後、３５％の塩酸を浴槽に投入して、さらに撹拌して放置する。その後、塩酸を２０％苛性ソーダで中和した後、水等で表面を洗浄して乾燥させる。これにより、手袋１の第１層１０の表面に十分な滑り性を持つ滑り処理層５０付与することができる。

以上の工程により得られた手袋１について既存の他社製品１〜他社製品３と性能比較試験を行った。図７は、各種特性について本実施例に係る手袋１と既存の各手袋とを対比した比較試験の結果を示す図である。

他社製品１〜他社製品３は、それぞれ、天然ゴム製、天然ゴム製、ポリウレタン製、である。一方、本実施例に係る手袋１は、上述したように、天然ゴムＮＲ、ポリウレタンＰＵ１，ＰＵ２の３層構造を有する。

各試験の方法及び試験の結果は下記の通りである。

労検は、労働安全衛生法に基づく絶縁用保護具等の規格の型式検定に基づき、３０００Ｖ／１分間の試験電圧にて行った。

この結果、図７に示すように、本実施例に係る手袋１及び他社製品１〜他社製品３はいずれも労検の形式検定を満たしていた。

耐電圧試験は、ＪＩＳ Ｔ ８０１０（絶縁用保護具、防具類の耐電圧試験方法）に規定する水中試験に基づき、耐電圧試験設備を用いて当該試験方法による試験値が規格を満たすか確認した。すなわち、交流３０００Ｖの電圧を１分間加えて電気的破壊の生じないこと、充電電流が浸水直後４．０ｍＡ以下及び、浸水６時間後７．０ｍＡ以下であることを確認した。

この結果、図７に示すように、本実施例に係る手袋１及び他社製品１〜他社製品３はいずれも耐電圧試験の規格を満たしていた。

モジュラス・伸び率は、ＪＩＳ Ｋ ６２５１（加硫ゴム及び熱可塑性ゴム 引張特性の求め方）に基づき、万能試験機を用いてダンベル状３号試験片を規定速度で破断するまで引っ張り、破断時の最大の伸び率を測定することにより行った。なお、伸び率１００％とは、試験片が元の長さの２倍になった状態であり、Ｍ１００％（１００％モジュラス）は、試験片を１００％（元の長さの２倍）に引っ張ったときの力の測定値である。

この結果、本実施例に係る手袋１並びに天然ゴム製の他社製品１及び他社製品２では伸び率が８００％以上を示すとともにＭ１００％が３．５Ｎ以下を示す一方、ポリウレタン製の他社製品３では伸び率が６５０％未満を示すとともにＭ１００％も５．５Ｎ以上であった。すなわち、本実施例に係る手袋１は、ポリウレタン製の他社製品３より優れたモジュラス・伸び率を有するとともに、天然ゴム製の他社製品１及び他社製品２に遜色ないモジュラス・伸び率を有することが分かる。

耐摩耗性は、ＪＩＳ Ｋ−６２６４−２に準ずる試験方法に基づき、テーバー摩耗試験を用いて研磨輪で試料を摩耗させることにより行った。より具体的には、回転する試験片上に、一対の研磨輪を一定の力で押し付けて研磨輪によって試験片を摩耗させる（試験片が回転、研磨輪が従属回転）。試験片は、手袋の甲部から切り取った直径１２０ｍｍのものを用いた。図に示す回数は、試験片の破損までに要した研磨輪の回転数を示す。

この結果、天然ゴム製の他社製品１は約６０００回、天然ゴム製の他社製品２は約４０００回の耐摩耗性を示したのに対し、本実施例に係る手袋１及びポリウレタン製の他社製品３では１００００回以上の耐摩耗性を示した。すなわち、本実施例に係る手袋１は、
天然ゴム製の他社製品１及び他社製品２より優れた耐摩耗性を有するとともに、ポリウレタン製の他社製品２及び他社製品３に遜色ない耐摩耗性を有することが分かる。

耐油性はＪＩＳ Ｋ ６２５８に準ずる試験方法に基づき、油（本実施例では灯油）に約２２±０．２５時間浸漬し、表面積の変化を測定することにより行った。試験に用いた試験片は、片面のみ浸漬させ、判定は、その表面積の変化率が規格値以内であることにより行い、灯油であれば表面積の膨張率が０〜１０％であれば合格とした。

この結果、天然ゴム製の他社製品１及び他社製品２は１００％以上の膨潤を示したのに対し、本実施例に係る手袋１及びポリウレタン製の他社製品３は約１０％の膨潤を示すに止まった。すなわち、本実施例に係る手袋１は、天然ゴム製の他社製品１及び他社製品２より優れた耐油性を有するとともに、ポリウレタン製の他社製品３と同程度の耐油性を有し、ＪＩＳ Ｋ ６２５８に規定する耐油性の基準を満たすことが分かる。

なお、本発明は上述した実施形態に限られず、上述した実施形態の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、公知技術並びに上述した実施形態の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、等も含まれる。また，本発明の技術的範囲は上述した実施形態に限定されず，特許請求の範囲に記載された事項とその均等物まで及ぶものである。

１０…第１層、２０…第２層、３０…第３層、４０…滑り止め層、５０…滑り処理層、１００…手袋、１１０…第１層、１２０…第２層、１３０…滑り処理層、１４０…低摩擦係数材、Ｈ…手型、ＮＲ…天然ゴム、ＰＵ１…ポリウレタン、ＰＵ２…ポリウレタン、ＮＲ１０…天然ゴム、ＰＵ１０…ポリウレタン

Claims (2)

1. 当該手袋の手指寄りの位置に伸び率が７５０〜１０００％の天然ゴムで形成した第１層と、
   当該第１層の外側にポリウレタンを積層して形成した第２層と、
   前記第２層の外側に前記第２層と異なる種類のポリウレタンを積層して形成した第３層と、を備え、
   前記第２層のポリウレタンの伸び率は、前記第１層の天然ゴムの伸び率±１００％の範囲の伸び率を有し、
   前記第３層のポリウレタンの伸び率は、前記第１層の天然ゴムの伸び率より小さく、
   前記第２層は、前記第３層との結合力が前記第１層との間の結合力に比べて強く、
   前記第１層と前記第２層との間の結合においては機械的結合が支配的であり、
   前記第２層と前記第３層との間の結合においては化学的結合が支配的であることを特徴とする手袋。
2. 手型に伸び率が７５０〜１０００％の天然ゴムを被層せしめて第１層を形成する工程と、
   前記第１層の上に前記第１層の天然ゴムと伸び率±１００％の範囲の伸び率を有するポリウレタンを被層せしめて第２層を形成する工程と、
   前記第２層の上に前記第１層の天然ゴムよりも伸び率の小さい前記第２層と異なる種類のポリウレタンを被層せしめて第３層を形成する工程と、
   を含んで構成され、
   前記第２層は、前記第３層との結合力が前記第１層との間の結合力に比べて強く、
   前記第１層と前記第２層との間の結合においては機械的結合が支配的であり、
   前記第２層と前記第３層との間の結合においては化学的結合が支配的である手袋の製造方法。

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