JP7163919B2 - 積層体の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明の積層体の製造方法では、前記凝固工程において、前記浸漬用型上に支持された前記基材を、45℃以上に加熱した状態で、前記重合体ラテックスを接触させることがより好ましい。
本発明の積層体の製造方法において、前記重合体ラテックスを構成する重合体がニトリルゴムであることが好ましい。
本発明の積層体の製造方法において、前記重合体ラテックスがノニオン性界面活性剤を含有することが好ましい。
浸漬用型上に支持された前記基材を、加熱させた状態で、重合体ラテックスに接触させることで、前記重合体ラテックスを構成する重合体を前記基材に浸透させ、浸透した前記重合体を凝固させることにより、前記ゴム層を形成する凝固工程を備える。
以下においては、図1(A)および図1(B)を参照し、本発明の積層体の一実施形態として、繊維基材とゴム層とを有する保護手袋を例示して説明する。なお、図1(A)は、ゴム層を形成する前の繊維基材の断面図であり、図1(B)は、図1(A)に示す繊維基材に対して、重合体ラテックスが浸透しつつ凝固することで形成されたゴム層が設けられてなる保護手袋の断面図である。
乳化重合に用いる乳化剤の使用量は、使用する全単量体100重量部に対して、好ましくは0.5~10重量部、より好ましくは1~8重量部である。
重合開始剤の使用量は、使用する全単量体100重量部に対して、好ましくは0.01~2重量部、より好ましくは0.05~1.5重量部である。
分子量調整剤の使用量は、その種類によって異なるが、使用する全単量体100重量部に対して、好ましくは0.1~1.5重量部、より好ましくは0.2~1.0重量部である。
また、各単量体は、使用する各種単量体を予め混合してから反応容器に添加しても、あるいは別々に反応容器に添加してもよい。
重合停止剤の使用量は、特に限定されないが、通常、使用する全単量体100重量部に対して、0.05~2重量部である。
架橋促進剤(加硫促進剤)としては、特に限定されないが、たとえば、ジエチルジチオカルバミン酸、ジブチルジチオカルバミン酸、ジ-2-エチルヘキシルジチオカルバミン酸、ジシクロヘキシルジチオカルバミン酸、ジフェニルジチオカルバミン酸、ジベンジルジチオカルバミン酸などのジチオカルバミン酸類およびそれらの亜鉛塩;2-メルカプトベンゾチアゾール、2-メルカプトベンゾチアゾール亜鉛、2-メルカプトチアゾリン、ジベンゾチアジル・ジスルフィド、2-(2,4-ジニトロフェニルチオ)ベンゾチアゾール、2-(N,N-ジエチルチオ・カルバイルチオ)ベンゾチアゾール、2-(2,6-ジメチル-4-モルホリノチオ)ベンゾチアゾール、2-(4′-モルホリノ・ジチオ)ベンゾチアゾール、4-モルホリニル-2-ベンゾチアジル・ジスルフィド、1,3-ビス(2-ベンゾチアジル・メルカプトメチル)ユリアなどが挙げられ、これらの中でも、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛、2-メルカプトベンゾチアゾール、2-メルカプトベンゾチアゾール亜鉛が好ましい。これらの架橋促進剤は、1種単独用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
このようにして、ゴム層を有する積層体の一例としての、繊維基材とゴム層とを有する積層体を得ることができる。
保護手袋(積層体)について、中指の先から12cmの掌部分のゴム層が積層された断面を、光学顕微鏡(製品名「VHX-200」、キーエンス社製)を用いて観察することで、浸透ゴム層の厚みt1、および表面ゴム層の厚みt2を測定した。具体的な測定方法について図1を参照して説明すると、浸透ゴム層の厚みt1は、繊維基材の表面から、浸透したゴムの最深部までの距離を、10カ所測定し、測定結果の数平均値を算出することにより求めた。また、表面ゴム層の厚みt2は、繊維基材の表面から、ゴム層の表面までの距離を、10カ所測定し、測定結果の数平均値を算出することにより求めた。
繊維基材をディップ成形用ラテックス組成物に浸漬させた状態から引き上げた後、繊維基材に付着したディップ成形用ラテックス組成物が、凝固するまでの間に、繊維基材から滴下した否かを目視にて確認することで、液垂れの有無を評価した。また、ディップ成形用ラテックス組成物から引き上げた繊維基材について、引き上げた時点から、繊維基材に付着したディップ成形用ラテックス組成物が垂れ始めるまでの時間(ディップ成形用ラテックス組成物が重力により変形し始めるまでの時間)を計測した。
保護手袋(積層体)について、繊維基材の一方の面から浸透したゴム層の少なくとも一部が、繊維基材を貫通しての他方の面まで到達しているか否かを目視にて確認することで、裏抜けの有無を評価した。
装着性の評価は、保護手袋(積層体)を、実際に手に着用して清掃や運搬等の簡易的な作業した後、手に感じる疲労感をアンケートすることにより行った。10人を対象として実施し、着用時に疲労を感じた人数を集計し、装着時疲労度として以下の基準で評価した。
良好:疲労を感じた人数が3人未満
可:疲労を感じた人数が3人以上6人未満
不良:疲労を感じた人数が6人以上
装着快適性の評価は、実施例及び比較例において製造した保護手袋を、実際に手に着用して清掃や運搬等の簡易的な作業した後、手に感じる不快な感触をアンケートすることにより行った。10人を対象として実施し、微小な突き刺しに起因する不快な感触を感じた人数を集計した。結果を表1に示す。
保護手袋(積層体)を10人にそれぞれ着用してもらい、その柔軟性を下記の5段階の評価点で評価してもらい、評価点の平均値を求め、評価点の平均値が最も近いものを、各実施例における評価点とした(たとえば、平均値が4.1である場合には、「4:柔らかい」等とした。)。
5:非常に柔らかい
4:柔らかい
3:やや柔らかい
2:硬い
1:非常に硬い
摩耗試験はEN388に記載の方法に則って、マーチンデール式摩耗試験機(製品名「STM633」、SATRA社製)を用いて評価を実施した。具体的には、保護手袋(積層体)について、所定の加重をかけながら摩擦を繰り返し、破損までの摩擦回数を得た。破損に至るまでの摩擦回数に従い、レベル0からレベル4までのレベルに分けられ、レベルが高いほど耐摩耗性に優れる。
LEVEL 4:回転数8,000回転以上
LEVEL 3:回転数2,000回転以上、8,000回転未満
LEVEL 2:回転数500回転以上、2,000回転未満
LEVEL 1:回転数100回転以上、500回転未満
LEVEL 0:回転数100回転未満
ディップ成形用ラテックス組成物の調製
重合体ラテックスとして、アクリロニトリル単位の含有割合が35重量%であるニトリルゴム(a)のラテックス(商品名「Nipol LX511A」、日本ゼオン社製、乳化剤:ノニオン性界面活性剤)を準備し、ラテックス中のニトリルゴム(a)100部に対して、それぞれ固形分換算で、乳化剤としてのポリオキシエチレンアルキルエーテル(商品名「エマルゲン 709」、曇点56℃、花王社製)2.50部、感熱凝固剤としてのポリエーテル変性シリコーンオイル(商品名「TPA 4380」、東芝シリコーン社製)0.3部、消泡剤(商品名「SM5512」、東レ・ダウコーニング社製)0.01部、コロイド硫黄(細井化学工業社製)1.00部、ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛(大内新興化学工業社製)0.50部、酸化亜鉛1.50部、酸化チタン3.00部となるように、各配合剤の水分散液を調製し、調製した水分散液を添加し、ラテックス組成物を得た。なお、各配合剤の水分散液を添加する際には、ラテックスを撹拌した状態で、各配合剤の水分散液を所定の量をゆっくり添加した。その後、ラテックス組成物の固形分濃度を45重量%に調整し、次いで、温度30℃、48時間の条件で、熟成(前加硫ともいう。)を施すことで、B型粘度計を使用し、温度25℃、回転数6rpmの条件で測定される粘度が1,800mPa・sであるディップ成形用ラテックス組成物を得た。
得られたディップ成形用ラテックス組成物を用いて、金属製手袋型に被せた手袋形状の繊維基材(材質:ナイロン、繊維基材の基材層平均厚みd:0.70mm、13ゲージ)に対して、感熱凝固法により、ゴム層を形成した。具体的には、金属製手袋型に被せた繊維基材を、76℃に予熱した後、上記のディップ成形用ラテックス組成物に2秒間浸漬し、ディップ成形用ラテックス組成物から引き上げた後、上述した方法に従い、液垂れの評価を行った。なお、ディップ直前の繊維基材の温度は、75℃であった。その後、繊維基材に付着したディップ成形用ラテックス組成物を、温度80℃、30分間の条件で乾燥させることでゴム層を形成した。次いで、温度100℃、60分間の条件で熱処理を行う事で、ゴム層中のニトリルゴムに架橋処理を施し、ゴム層を形成した。次いで、ゴム層が形成された繊維基材を金属製手袋型から剥がすことで、保護手袋(積層体)を得た。得られた保護手袋(積層体)について、上述した方法に従い、浸透ゴム層の厚みt1の測定、表面ゴム層の厚みt2の測定、裏抜け、装着性(装着時疲労度)、装着快適性、柔軟性、および耐摩耗性の各評価を行った。結果を表1に示す。
繊維基材を被せた金属製手袋型をディップ成形用ラテックス組成物に浸漬する際に、金属製手袋型に被せた繊維基材の加熱温度(予熱温度)を、76℃から71℃に変更した以外は、実施例1と同様にして、保護手袋(積層体)を得て、同様に評価を行った。なお、ディップ直前の繊維基材の温度は、70℃であった。結果を表1に示す。
繊維基材を被せた金属製手袋型をディップ成形用ラテックス組成物に浸漬する際に、金属製手袋型に被せた繊維基材の加熱温度(予熱温度)を、76℃から56℃に変更した以外は、実施例1と同様にして、保護手袋(積層体)を得て、同様に評価を行った。なお、ディップ直前の繊維基材の温度は、55℃であった。結果を表1に示す。
重合体ラテックスとして、アクリロニトリル単位の含有割合が35重量%であるニトリルゴム(a)のラテックス(商品名「Nipol LX511A」、日本ゼオン社製)を準備し、ラテックス中のニトリルゴム(a)100部に対して、それぞれ固形分換算で、消泡剤(商品名「SM5512」、東レ・ダウコーニング社製)0.01部、コロイド硫黄(細井化学工業社製)1.00部、ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛(大内新興化学工業社製)0.50部、酸化亜鉛1.50部、酸化チタン3.00部となるように、各配合剤の水分散液を調製し、調製した水分散液を添加し、ラテックス組成物を得た。
なお、各配合剤の水分散液を添加する際には、ラテックスを撹拌した状態で、各配合剤の水分散液を所定の量をゆっくり添加した。次いで、温度30℃、48時間の条件で、熟成(前加硫ともいう。)を施した。そして、熟成後のラテックス組成物に対して、増粘剤として、ポリアクリル酸ナトリウム(商品名「アロン A-7100」、東亜合成(株)製)を0.4重量%の割合でさらに添加し、B型粘度計を使用し、温度25℃、回転数6rpmの条件で測定される粘度が1,500mPa・sであるディップ成形用ラテックス組成物を得た。
ディップ成形用ラテックス組成物を作製するためのニトリルゴムとして、ニトリルゴム(a)に代えて、アクリロニトリル単位の含有割合が27重量%であるニトリルゴム(b)(商品名「Nipol LX550L」、日本ゼオン社製)を使用した以外は、比較例1と同様にして、保護手袋(積層体)を得て、同様に評価を行った。なお、ディップ直前の繊維基材の温度は、22℃であった。結果を表1に示す。なお、比較例2の保護手袋は、上述した方法により測定した浸透ゴム層の厚みt1は、繊維基材の基材層平均厚みd(0.70mm)よりも薄いものとなったが、部分的に裏抜けが発生しているものであった。
Claims (8)
- 基材と、前記基材の一方の面から他方の面まで貫通して形成されたゴム層と、を備える積層体の製造方法であって、
浸漬用型上に支持された前記基材を、加熱した状態で、重合体ラテックスに接触させることで、前記重合体ラテックスを構成する重合体を前記基材に浸透させつつ、浸透した前記重合体を感熱凝固法により凝固させることにより、前記ゴム層を形成する凝固工程を備え、
前記重合体ラテックスを構成する重合体がニトリルゴムであり、
前記ゴム層は、前記基材を被覆する表面ゴム層を含み、
前記表面ゴム層の厚みは、0.01~3.00mmである積層体の製造方法。 - 前記表面ゴム層の厚みが、0.03~2.0mmである請求項1に記載の製造方法。
- 前記表面ゴム層の厚みが、0.16~2.0mmである請求項1または2に記載の製造方法。
- 前記凝固工程において、前記浸漬用型上に支持された前記基材を、30℃以上に加熱した状態で、前記重合体ラテックスを接触させる請求項1~3のいずれかに記載の積層体の製造方法。
- 前記凝固工程において、前記浸漬用型上に支持された前記基材を、45℃以上に加熱した状態で、前記重合体ラテックスを接触させる請求項1~4のいずれかに記載の積層体の製造方法。
- 前記感熱凝固法において、感熱凝固剤としてシリコーンオイルを用いる請求項1~5のいずれかに記載の積層体の製造方法。
- 前記重合体ラテックスがノニオン性界面活性剤を含有する請求項1~6のいずれかに記載の積層体の製造方法。
- 請求項1~7のいずれかに記載の製造方法により得られる積層体を用いる保護手袋の製造方法。
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