WO2019102985A1 - 手袋、ディップ成形用組成物及び手袋の製造方法 - Google Patents

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WO2019102985A1
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憲秀 榎本
太一 小川
要 柴田
淳二 柴▲崎▼
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ミドリ安全株式会社
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Definitions

  • the present invention curing of an elastomer containing a crosslinked structure of a carboxyl group possessed by a structural unit derived from an unsaturated carboxylic acid and an epoxy crosslinking agent containing an epoxy compound without using a sulfur crosslinking agent and a sulfur-based vulcanization accelerator
  • the present invention relates to a glove made of a film, a composition for dip molding, and a method for producing the glove.
  • gloves manufactured by dip molding using a latex composition obtained by crosslinking with sulfur and a thiazole sulfur vulcanization accelerator have been widely used in various industrial fields and medical fields.
  • sulfur crosslinking agents and sulfur-based vulcanization accelerators cause type IV allergy
  • vulcanization accelerator-free gloves have been proposed which do not use them.
  • Patent Document 1 which is a self-crosslinking type, and which uses an epoxy crosslinking agent as an external crosslinking type.
  • the present invention relates to the improvement of gloves crosslinked by epoxy crosslinkers.
  • Patent No. 5275520 gazette International Publication No. 2017/126660
  • the biggest problem in producing a glove using an epoxy crosslinking agent by dip molding is that the epoxy group of the epoxy compound contained in the epoxy crosslinking agent reacts with the water of the dip solution to be deactivated.
  • the glove manufactured using an epoxy crosslinking agent is also only called “an epoxy crosslinking glove” hereafter.
  • the crosslinked structure which arises by ring-opening polymerization of the epoxy group of the epoxy compound contained in an epoxy crosslinking agent is also only called “epoxy bridge
  • epoxy crosslinking agents as organic crosslinking agents were expected to have high fatigue resistance in place of sulfur crosslinking.
  • the tensile strength is considered to be retained by other crosslinking structures such as, for example, calcium and zinc crosslinking.
  • crosslinking structures such as, for example, calcium and zinc crosslinking.
  • the amount of epoxy crosslinking agent such as the amount added, the effect of molecular weight, the valence number of the epoxy group, the structure of the epoxy compound, the structure related to the affinity of the epoxy group to water, the epoxy group from water
  • various examinations such as XNBR
  • various conditions were examined with the task of producing epoxy cross-linked gloves having high fatigue resistance.
  • Embodiments of the present invention relate to the following gloves, dip-forming compositions, and methods for producing gloves.
  • a glove comprising a cured film of an elastomer containing a structural unit derived from (meth) acrylonitrile, a structural unit derived from unsaturated carboxylic acid and a structural unit derived from butadiene in a polymer main chain,
  • the elastomer comprises 20 to 40% by weight of a structural unit derived from (meth) acrylonitrile, 1 to 10% by weight of a structural unit derived from unsaturated carboxylic acid, and 50 to 75% by weight of a structural unit derived from butadiene.
  • the elastomer further has a cross-linked structure of a carboxyl group derived from an unsaturated carboxylic acid and calcium derived from a coagulant, and a cross-linked structure of zinc and / or aluminum derived from a metal cross-linking agent.
  • dumbbell test piece of JIS K6251 with a length of 120 mm is prepared from a cured film, the lower part of the test piece is fixed and the upper part of the test piece is pulled while immersed in artificial sweat to a length of 60 mm. Repeat extending and retracting in the length direction over 12.8 seconds between a maximum of 195 mm and a minimum of 147 mm, and measure the time until the test piece breaks.
  • Tensile strength test method JIS K6251 No. 5 dumbbell test piece is cut out from the cured film, test speed 500 mm / min, distance between chucks 75 mm, distance between marked lines 25 mm, using TENSILON universal tensile tester RTC-1310A made by A & D.
  • the structural unit derived from (meth) acrylonitrile is 20 to 40% by weight
  • the structural unit derived from unsaturated carboxylic acid is 1 to 10% by weight
  • the structural unit derived from butadiene is 50 to 75% by weight.
  • the composition for dip molding wherein the epoxy crosslinking agent is an epoxy crosslinking agent containing an epoxy compound having three or more epoxy groups in one molecule.
  • the addition amount of the epoxy crosslinking agent in the dip molding composition is 0.2 parts by weight or more and 5.0 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the elastomer contained in the dip molding composition.
  • the composition for dip molding as described in [8].
  • the dip-forming composition according to [8] or [9], wherein the dip-forming composition further contains zinc oxide and / or an aluminum complex as a metal crosslinking agent.
  • the metal crosslinking agent is added in an amount of 0.2 to 4.0 parts by weight, based on 100 parts by weight of the elastomer, based on the dip molding composition according to the above [10].
  • the composition for dip molding as described in any one of the above.
  • the epoxy equivalent of the epoxy crosslinking agent is 100 g / eq. More than 200 g / eq.
  • [15] (1) Immersing a glove mold in a coagulant solution containing calcium ions to adhere the coagulant to the glove mold; (2) A step of dispersing and homogenizing the dip molding composition according to any one of [8] to [14] while stirring (maturation step), (3) The glove mold to which the coagulant of the above (1) is attached is dipped in the dip molding composition having passed the step (2) to solidify the dip molding composition into the glove mold, and the membrane is formed. Dipping process to form, (4) A gelling process in which a film formed on a glove mold is gelled to form a cured film precursor, and is left at a temperature of 21 ° C.
  • the epoxy-crosslinked glove of the present invention is obtained using an epoxy crosslinker containing an epoxy compound having three or more epoxy groups in one molecule.
  • the gloves according to the present invention have a minimum of 400 minutes or more depending on the epoxy crosslinking agent, while the fatigue resistance of the gloves obtained using the conventional divalent epoxy crosslinking agent is at most 200 minutes, depending on the epoxy crosslinking agent. It shows high performance of the above. In addition, sufficient performance can be obtained even when a 2.7 g glove (film thickness 50 ⁇ m), which is said to be ultra-thin, is produced.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of a fatigue durability test apparatus.
  • FIG. 2 is a view showing the relationship between the epoxy equivalent of the epoxy crosslinking agent and the fatigue resistance.
  • the finger crotch portion exceeds 90 minutes as a practical pass line because the finger crotch portion of the glove is easily torn, but in the present invention, a film is produced on a porcelain plate And because it is looking at fatigue endurance, it will be viewed with fatigue endurance equivalent to the palm part.
  • the fatigue resistance of the palm portion and the finger crotch portion can be converted by the following equation.
  • Formula (palm fatigue endurance (minutes) +21.43) / 2.7928 finger crotch fatigue endurance (minutes) Therefore, the pass line of the fatigue endurance test in the present invention is 240 minutes.
  • the tensile strength is indicated in MPa, and it is a value obtained by dividing the load at break (N) by the cross-sectional area of the test piece, excluding the influence by the thickness.
  • the thickness of the thin glove is 3.2 MPa to 4.5 g (film thickness of 60 ⁇ m to 90 ⁇ m) to be 20 MPa.
  • a load at break of 6 N is used as a standard, and an extra thin glove of 2.7 to 3.2 g (film thickness 50 to 60 ⁇ m), which is another subject of the present invention, has 35 MPa Performance is required.
  • the dip molding composition of the present embodiment is mainly composed of (meth) acrylonitrile (acrylonitrile or methacrylonitrile) derived structural unit, unsaturated carboxylic acid derived structural unit, and butadiene derived structural unit.
  • the composition contains at least an elastomer raw material (hereinafter, also referred to as "elastomer") contained in a chain, an epoxy crosslinking agent containing an epoxy compound having three or more epoxy groups in one molecule, a pH adjuster, and water.
  • This dip molding composition can be particularly preferably used as a dipping solution for gloves.
  • the above-described dip molding composition may not contain a metal crosslinking agent such as zinc oxide as an essential component.
  • the elastomer includes at least a structural unit derived from (meth) acrylonitrile, a structural unit derived from an unsaturated carboxylic acid, and a structural unit derived from butadiene in a polymer main chain.
  • This elastomer is also referred to as a carboxylated (meth) acrylonitrile butadiene elastomer or simply "XNBR".
  • XNBR glove the thing of the glove obtained using XNBR as an elastomer is also only called "XNBR glove.”
  • the ratio of each structural unit is such that structural units derived from (meth) acrylonitrile, that is, 20 to 40% by weight of (meth) acrylonitrile residues, structural units derived from unsaturated carboxylic acid, for producing a glove, That is, 1 to 10% by weight of unsaturated carboxylic acid residue and 50 to 75% by weight of structural unit derived from butadiene, ie, butadiene residue.
  • the proportions of these structural units can be conveniently determined from the weight proportions of the raw materials used to produce the elastomer.
  • the structural unit derived from (meth) acrylonitrile is a factor mainly giving strength to gloves, and if it is too small, the strength becomes insufficient, and if too large, chemical resistance increases but it becomes too hard.
  • the proportion of structural units derived from (meth) acrylonitrile in the elastomer is more preferably 25 to 40% by weight.
  • the proportion of structural units derived from (meth) acrylonitrile is usually 25 to 30% by weight, but in recent years XNBR with good strength and high elongation with 30% by weight or more of XNBR It has been developed and is effective in making ultra-thin gloves.
  • the amount of structural units derived from (meth) acrylonitrile can be determined by converting the amount of nitrile groups from the amount of nitrogen atoms determined by elemental analysis.
  • the structural unit derived from butadiene is an element that makes the glove flexible, and usually loses its flexibility below 50% by weight.
  • the proportion of structural units derived from butadiene in the elastomer is more preferably 55 to 70% by weight, and particularly preferably about 60% by weight.
  • the amount of structural units derived from unsaturated carboxylic acids is preferably 1 to 10% by weight, preferably 1 to 9% by weight, in order to maintain the physical properties of the final product glove having a suitable crosslinked structure. More preferable is 1 to 6% by weight in this order.
  • the amount of the structural unit derived from the unsaturated carboxylic acid can be determined by quantifying the carboxyl group and the carbonyl group derived from the carboxyl group by infrared spectroscopy (IR) or the like.
  • the unsaturated carboxylic acid forming the structural unit derived from the unsaturated carboxylic acid is not particularly limited, and may be a monocarboxylic acid or a polycarboxylic acid. More specifically, acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, maleic acid, fumaric acid and the like can be mentioned. Among them, acrylic acid and / or methacrylic acid (hereinafter referred to as "(meth) acrylic acid”) is preferably used, and more preferably methacrylic acid.
  • the structural unit derived from butadiene is preferably a structural unit derived from 1,3-butadiene.
  • the polymer main chain preferably consists essentially of structural units derived from (meth) acrylonitrile, structural units derived from unsaturated carboxylic acid, and structural units derived from butadiene, but structural units derived from other polymerizable monomers May be included.
  • the structural unit derived from the other polymerizable monomer is preferably 30% by weight or less, more preferably 20% by weight or less, and still more preferably 15% by weight or less in the elastomer.
  • aromatic vinyl monomers such as styrene, ⁇ -methylstyrene and dimethylstyrene; ethylenically unsaturated carboxylic acid amides such as (meth) acrylamide and N, N-dimethylacrylamide; ) Ethylenically unsaturated carboxylic acid alkyl ester monomers such as methyl acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate and 2-ethylhexyl (meth) acrylate; and vinyl acetate. Any of these may be used alone or in combination of two or more.
  • Elastomers are emulsifiers commonly used in accordance with a standard method, using (meth) acrylonitrile, unsaturated carboxylic acids such as (meth) acrylic acid, butadiene such as 1,3-butadiene, and other polymerizable monomers as needed. It can be prepared by emulsion polymerization using a polymerization initiator, a molecular weight modifier and the like. Water at the time of emulsion polymerization is preferably contained in an amount of 30 to 60% by weight as solid content, and more preferably 35 to 55% by weight of solid content. The emulsion polymerization liquid after elastomer synthesis can be used as it is as an elastomer component of the composition for dip molding.
  • the emulsifier examples include anionic surfactants such as dodecylbenzene sulfonate and aliphatic sulfonate; and nonionic surfactants such as polyethylene glycol alkyl ether and polyethylene glycol alkyl ester, preferably an anion. Surfactants are used.
  • the polymerization initiator is not particularly limited as long as it is a radical initiator, but inorganic peroxides such as ammonium persulfate and potassium perphosphate; t-butyl peroxide, cumene hydroperoxide, p-menthane hydroperoxide, t Organic peroxides such as -butylcumyl peroxide, benzoyl peroxide, 3,5,5-trimethylhexanoyl peroxide, t-butylperoxyisobutyrate; azobisisobutyronitrile, azobis-2,4- Azo compounds such as dimethylvaleronitrile, azobiscyclohexanecarbonitrile, methyl azobisisobutyrate and the like can be mentioned.
  • inorganic peroxides such as ammonium persulfate and potassium perphosphate
  • t-butyl peroxide cumene hydroperoxide
  • p-menthane hydroperoxide t Organic peroxide
  • Molecular weight modifiers include mercaptans such as t-dodecyl mercaptan and n-dodecyl mercaptan; halogenated hydrocarbons such as carbon tetrachloride, methylene chloride and methylene bromide; t-dodecyl mercaptan; n-dodecyl mercaptan and the like Mercaptans are preferred.
  • a tensile strength of about 15 MPa is obtained when an elastomer having a Mooney viscosity of 80 is used, and when the Mooney viscosity is 100, a tensile strength of about 20 MPa is obtained. Therefore, it is preferable to select an elastomer having a Mooney viscosity of about 100 to 150.
  • the upper limit of the Mooney viscosity is approximately 220 because the measurement limit of Mooney viscosity itself is 220, and when the Mooney viscosity is too high, molding processability problems arise. On the other hand, when an elastomer having a too low Mooney viscosity is used, tensile strength can not be obtained.
  • Branching of Elastomer Chains is Linear and Less Branching
  • branching of the elastomer chains is Less, linear elastomers are preferred.
  • Elastomers with few branches are variously devised at the time of their production in each latex manufacturer, but generally speaking, cold rubber (polymerization temperature 5 to 25 ° C) with lower polymerization temperature is hot rubber (polymerization temperature 25 to 25) 50 ° C.) is considered to be more preferable.
  • MEK insoluble matter Gel fraction of elastomer (MEK insoluble matter)
  • MEK insoluble matter the smaller the gel fraction, the better.
  • MEK insoluble matter it is preferably 40% by weight or less, more preferably 10% by weight or less.
  • the MEK insoluble content is not correlated with the tensile strength such as the Mooney viscosity.
  • the elastomer used in the embodiment of the present invention forms particles having a particle diameter of about 50 to 250 nm as an aqueous emulsion.
  • the elastomer has relatively high affinity to water and low affinity to water, and the lower the affinity to water, the higher the ease with which the water escapes (water separation) between particles, and the higher the water separation, the elastomer Crosslinking between particles is smoothly performed. For this reason, the crosslinking temperature can also be lowered by using a highly water-repellent XNBR.
  • the content of sulfur element detected by the neutralization titration method of combustion gas is 1% by weight or less of the weight of the elastomer preferable.
  • a combustion gas generated by burning 0.01 g of an elastomer sample at 1350 ° C. for 10 to 12 minutes in air is absorbed in a hydrogen peroxide solution containing a mixed indicator, and an aqueous 0.01 N NaOH solution Can be carried out by the method of neutralization titration.
  • the dip molding composition may contain a plurality of types of elastomers in combination.
  • the content of the elastomer in the dip molding composition is not particularly limited, but is preferably about 15 to 35% by weight, more preferably 18 to 30% by weight, based on the total amount of the dip molding composition. preferable.
  • Epoxy crosslinking agent used in the present invention is an epoxy crosslinking agent containing an epoxy compound having three or more epoxy groups in one molecule.
  • An epoxy compound having three or more epoxy groups in one molecule is usually one having a mother skeleton having a plurality of glycidyl ether groups and an alicyclic, aliphatic or aromatic hydrocarbon (hereinafter referred to as “trivalent or higher It is also called "epoxy compound”.
  • an epoxy compound having 3 or more valences an epoxy compound having 3 or more glycidyl ether groups in one molecule can be preferably mentioned.
  • An epoxy compound having three or more glycidyl ether groups in one molecule can usually be produced by reacting an epihalohydrin with an alcohol having three or more hydroxyl groups in one molecule.
  • Other examples of the epoxy crosslinking agent containing an epoxy compound having three or more epoxy groups in one molecule include polyglycidyl amine, polyglycidyl ester, epoxidized polybutadiene, epoxidized soybean oil and the like.
  • Examples of trivalent epoxy compounds are shown in the following formula (I), and examples of divalent epoxy compounds are shown in the following formula (II).
  • R Mother frame having alicyclic, aliphatic or aromatic hydrocarbon
  • R Mother frame having alicyclic, aliphatic or aromatic hydrocarbon
  • alcohols having 3 or more hydroxyl groups that form a mother skeleton of an epoxy compound having 3 or more valences include aliphatic glycerol, diglycerol, triglycerol, polyglycerol, sorbitol, sorbitan, xylitol, erythritol, trimethylolpropane, and triol.
  • Methylol ethane, pentaerythritol, aromatic cresol novolac, trishydroxyphenylmethane can be mentioned.
  • polyglycidyl ether is preferably used.
  • polyglycidyl ether examples include polyglycerol polyglycidyl ether, glycerol polyglycidyl ether, sorbitol polyglycidyl ether, and trimethylolpropane polyglycidyl ether.
  • polyglycerol polyglycidyl ether examples include polyglycerol polyglycidyl ether, glycerol polyglycidyl ether, sorbitol polyglycidyl ether, and trimethylolpropane polyglycidyl ether.
  • polyglycerol polyglycidyl ether examples include polyglycerol polyglycidyl ether, glycerol polyglycidyl ether, sorbitol polyglycidyl ether, and trimethylolpropane polyglycidyl ether.
  • polyglycerol polyglycidyl ether examples include polyglycerol polyglycidyl ether, g
  • sorbitol polyglycidyl ether examples include sorbitol triglycidyl ether, sorbitol tetraglycidyl ether, sorbitol pentaglycidyl ether, and sorbitol hexaglycidyl ether.
  • trimethylolpropane polyglycidyl ether trimethylolpropane triglycidyl ether can be mentioned.
  • an epoxy crosslinking agent containing at least one selected from glycerol triglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, diglycerol triglycidyl ether, sorbitol triglycidyl ether and sorbitol tetraglycidyl ether among the above-mentioned. It is more preferable to use an epoxy crosslinking agent containing at least one of glycerol triglycidyl ether and trimethylolpropane triglycidyl ether.
  • an epoxy crosslinking agent about an epoxy crosslinking agent, about what contains the epoxy compound which has a glycidyl ether group, it can generally be made to react and react the hydroxyl group of alcohol and an epihalohydrin as follows.
  • a monohydric alcohol is used.
  • R is a group having an alicyclic, aliphatic or aromatic hydrocarbon.
  • the epoxy compound contained in the epoxy crosslinking agent may be one having a valence of 2 to about 7 depending on the number of hydroxyl groups of the raw material alcohol.
  • a trivalent epoxy crosslinking agent is generally a mixture of divalent and trivalent epoxy compounds.
  • the content of the trivalent epoxy compound as the main component of the so-called trivalent epoxy crosslinking agent is usually about 50%.
  • the epoxy crosslinking agent used in the present invention usually contains a trivalent or higher epoxy compound obtained by reacting an epihalohydrin with an alcohol having three or more hydroxyl groups. More specifically, Nagase ChemteX Co., Ltd. Denacol Ex-313, Ex-314, Ex-321, Ex-421, Ex-612, Ex-614, CVC Thermoset Specialties GE-30, GE- 38, GE-60, products manufactured by Rashi GmbH GE 100, GE 500, Swiss EMS Chemie Grilonit F 704, V 51-31, G 1705, etc. may be mentioned.
  • the epihalohydrin one or more selected from epichlorohydrin, epibromohydrin, and epiiodidohydrin can be used.
  • epichlorohydrin it is preferable to use epichlorohydrin.
  • a trivalent or more epoxy crosslinking agent and a bivalent epoxy crosslinking agent can be mixed and used.
  • an alcohol having three or more hydroxyl groups and an alcohol having two hydroxyl groups may be mixed and reacted.
  • the average number of epoxy groups specifies each epoxy compound contained in the epoxy crosslinking agent by GPC, and the number of epoxy groups obtained by multiplying the number of epoxy groups in one molecule of each epoxy compound by the number of moles of the epoxy compound is It calculates
  • the average number of epoxy groups of the epoxy crosslinking agent used in the embodiment of the present invention exceeds 2.0, and from the viewpoint of obtaining good fatigue durability of the glove, the average number of epoxy groups is preferably 2.25 or more. 2.5 or more is more preferable.
  • the epoxy equivalent of the epoxy crosslinking agent is 100 g / eq. More than 200 g / eq. It is preferable that it is the following. Based on FIG. 2, it can be seen that even if the epoxy equivalent is the same, the trivalent epoxy crosslinking agent has better fatigue durability than the divalent epoxy crosslinking agent.
  • the epoxy equivalent of an epoxy crosslinking agent is the value which remove
  • the molecular weight of the epoxy compound contained in the epoxy crosslinking agent is preferably 150 to 1,500, more preferably 175 to 1,400, and 200 to 1300. More preferable.
  • the addition amount of the epoxy crosslinking agent also depends on the number and the purity of epoxy groups in one molecule of the epoxy compound from the viewpoint of introducing a sufficient crosslinking structure between the elastomers to secure fatigue durability. However, 0.2 parts by weight or more can be mentioned with respect to 100 parts by weight of the elastomer. In practice, even with an extremely thin film (2.7 g glove, film thickness of about 50 ⁇ m), a glove having sufficient performance can be produced with 0.4 to 0.7 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the elastomer.
  • the upper limit of the addition amount of the epoxy cross-linking agent to the dip molding composition is 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the elastomer, since there is a risk of lowering the properties of the elastomer if the addition amount is excessive. Is considered preferable. It should be noted that, for example, in the case of a glove obtained using a conventional divalent epoxy crosslinking agent, 4.5 g (film thickness 90 ⁇ m) of 2 parts by weight with respect to 100 parts by weight of elastomer When a glove was produced, the fatigue resistance of the palm portion was 240 minutes or less, and the fatigue resistance of the finger crotch portion was about 90 minutes, which is a passing standard.
  • epoxy crosslinking is generated by the following reaction.
  • the epoxy compound shown by (IV) below uses a monovalent
  • R ' is a group constituting an elastomer. It is the carboxyl group in XNBR that an epoxy compound forms a crosslink, and in order to form a crosslink with an epoxy compound, it heats at 110 ° C or more in a curing process as an optimal condition, and ring-opening reaction of an epoxy group Can be mentioned.
  • the crosslinking temperature can be further lowered by selecting XNBR.
  • the conventionally used divalent epoxy compounds are two-point crosslinks that crosslink two carboxyl groups with one molecule, but the present invention
  • the epoxy compound contained in the epoxy crosslinking agent used in this embodiment is characterized in that it is capable of multipoint crosslinking which crosslinks three or more carboxyl groups in one molecule. This is considered to increase cross-linking between elastomer molecules, resulting in overwhelming fatigue resistance as compared to conventional two-point cross-linked gloves.
  • the upper limit value of the number of epoxy groups contained in one molecule of the epoxy compound contained in the epoxy crosslinking agent is not particularly limited in order to obtain better fatigue resistance.
  • the epoxy compound loses the crosslinking function only by the deactivation of one epoxy group.
  • an epoxy crosslinking agent containing a trivalent or higher epoxy compound used in the present invention two or more epoxy groups remain even if one of the epoxy groups of the epoxy compound is deactivated, so the crosslinking function is It will remain. Thereby, crosslinking can be performed more efficiently than in the case of using a conventional divalent epoxy compound. For the above reasons, gloves with the same performance can be made with a smaller amount of addition than conventional ones.
  • the composition for dip molding needs to be adjusted to be alkaline at the stage of the maturation step described later.
  • the alkaline in order to perform the metal bridge sufficiently, the -COOH of particles of elastomeric -COO - including as oriented outward, and the metal cross-linking agents such as zinc oxide, calcium ions as coagulating agent
  • the metal cross-linking agents such as zinc oxide, calcium ions as coagulating agent
  • it is for sufficiently performing interparticle crosslinking such as zinc and calcium.
  • the preferred pH value is 10 to 10.5, and the lower the pH, the less the orientation of -COOH out of the particles, the insufficient crosslinking, and the too high pH causes the stability of the latex to deteriorate.
  • any one or more of an ammonium compound, an amine compound and a hydroxide of an alkali metal can be used.
  • alkali metal hydroxides are preferably used because production conditions such as pH adjustment and gelling conditions are easy, and among them, potassium hydroxide (hereinafter, also described as KOH) is the most easy to use.
  • KOH potassium hydroxide
  • the pH adjuster is mainly described using KOH.
  • the addition amount of the pH adjuster is about 0.1 to 4.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the elastomer in the dip molding composition, it is usually 1.8 to 2.0 parts by weight industrially. Use the department.
  • ⁇ Metal crosslinker> In the elastomer constituting the glove according to the embodiment of the present invention, when one containing calcium ion is used as the coagulant, it has a cross-linked structure combined with the ionic bond of calcium. Since calcium is easily eluted in artificial sweat that simulates human sweat, tensile strength tends to decrease. In addition, calcium ion has a large ionic radius and is not sufficiently impermeable to organic solvents as compared with zinc oxide or aluminum complex which is another metal crosslinking agent. Therefore, it is considered effective to replace some calcium crosslinks by zinc crosslinks or aluminum crosslinks. In addition, tensile strength and chemical resistance can be controlled by increasing the amount of zinc oxide or aluminum complex.
  • the polyvalent metal compound used as the metal crosslinking agent is one which ionically crosslinks functional groups such as unreacted carboxyl groups in the elastomer.
  • a polyvalent metal compound zinc oxide which is a divalent metal oxide is usually used.
  • aluminum which is a trivalent metal can be used as a crosslinking agent by converting it into a complex. Aluminum has the smallest ionic radius among the above, and is optimal for achieving chemical resistance and tensile strength, but if too much is contained, the gloves become too hard, making its handling difficult.
  • the addition amount of the divalent metal oxide such as zinc oxide and / or the aluminum complex is 0.2 to 4.0 parts by weight, preferably 0 based on 100 parts by weight of the elastomer in the dip molding composition. .4 to 3.0 parts by weight. An upper limit of 1.5 parts by weight can also be mentioned.
  • aluminum complex for example, aluminum polybasic hydroxycarboxylic acid can be used.
  • polybasic aluminum hydroxycarboxylic acid 10% aqueous solution of citric acid, malic acid, tartaric acid can be used, for example.
  • Water-soluble citric acid aluminum complex [(AlCit) 3 (OH) (H 2 O)] 4- obtained using [(AlCit) 3 (OH) 4 ] 7- has 4 hydroxyl groups, and has carboxyl group It becomes a crosslinking agent (by Noboru Ebihara et al., “Synthesis and application to rubber latex,” Chiba Industrial Research Institute Technical Report No. 8, pp. 22-27 (Oct. 2010).
  • the composition for dip molding contains at least the above-mentioned essential components and water, and usually contains other optional components.
  • the aspect which prepares the composition for dip moldings so that the crosslinked structure of the obtained glove may be comprised only from the crosslinked structure formed by the calcium ion originating in an epoxy crosslinking agent and a coagulant can be mentioned.
  • the dip molding composition may further contain a dispersant.
  • a dispersant an anionic surfactant is preferable, and for example, carboxylate, sulfonate, phosphate, polyphosphate, polymerized alkyl aryl sulfonate, polymerized sulfonated naphthalene, polymerized naphthalene / formaldehyde Condensation polymer etc. are mentioned, Preferably a sulfonate is used.
  • a commercial item can be used for a dispersing agent.
  • a dispersing agent for example, "Tamol NN 9104" manufactured by BASF, etc. can be used.
  • the amount used is preferably about 0.5 to 2.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the elastomer in the dip molding composition.
  • the composition for dip molding can further contain various other additives.
  • the additive include an antioxidant, a pigment, a chelating agent and the like.
  • the antioxidant hindered phenol type antioxidants such as Wingstay L can be used.
  • a pigment titanium dioxide is used, for example.
  • a chelating agent ethylenediaminetetraacetic acid sodium salt etc. can be used.
  • composition for dip molding according to the present embodiment may comprise an elastomer, an epoxy crosslinking agent, a pH adjuster, water, and, if necessary, various additives such as a moisturizer, a dispersant, an antioxidant and the like, using conventional mixing means, for example Can be made by mixing with a mixer or the like.
  • the glove of the present embodiment can be preferably produced by the following production method. That is, (1) Coagulant adhesion process (process of adhering the coagulation agent to the glove mold), (2) Maturation step (step of preparing and stirring the composition for dip molding), (3) dipping step (step of immersing the glove mold in the dip molding composition), (4) Gelling step (step of gelling the film formed on the glove mold to make a cured film precursor), (5) Leaching step (step of removing impurities from the cured film precursor formed on the glove mold), (6) Beading process (process of making a winding on the cuff of the glove), (7) Pre-curing step (Step of heating and drying the cured film precursor at a lower temperature than the curing step) However, this step is an optional step.
  • the above-mentioned manufacturing method also includes a method for manufacturing a glove by so-called double dipping, in which the steps (3) and (4) are repeated twice.
  • a cured film precursor is a film composed of an elastomer aggregated on a glove mold by a coagulant in a dipping process, and calcium is dispersed in the film in a subsequent geling process. It refers to a partially gelled membrane before final curing.
  • Coagulant adhesion step (a) Mold or former (glove mold) in a coagulant solution containing 5 to 40% by weight, preferably 8 to 35% by weight of Ca 2+ ion as a coagulant and gelling agent Soak.
  • the time for which the coagulant or the like is attached to the surface of the mold or the former is appropriately determined, and is usually about 10 to 20 seconds.
  • a coagulant calcium nitrate or chloride is used.
  • Other inorganic salts having the effect of precipitating the elastomer may be used. Among them, it is preferable to use calcium nitrate.
  • This coagulant is usually used as an aqueous solution containing 5 to 40% by weight.
  • the solution containing the coagulant preferably contains about 0.5 to 2% by weight, for example about 1% by weight, of potassium stearate, calcium stearate, mineral oil, or ester-based oil as a release agent.
  • the mold or former to which the coagulant solution is attached is placed in an oven at an oven temperature of about 110 ° C. to 140 ° C. for 1 to 3 minutes, dried, and the coagulant is attached to the entire surface or a part of the glove mold. At this time, it should be noted that the surface temperature of the hand mold after drying is about 60 ° C., which affects the subsequent reaction.
  • (C) Calcium not only serves as a coagulant function to form a film on the surface of the glove mold but also contributes to the cross-linking function of a considerable part of the finally finished glove.
  • the metal crosslinking agent added later can also be said to reinforce the weak point of this calcium crosslinking function.
  • the leaching step is a step of washing away excess chemicals and impurities that interfere with the subsequent curing of calcium and the like deposited on the surface of the cured film precursor. Usually, the former is soaked in warm water of 30 to 70 ° C. for about 1 to 5 minutes.
  • Another role of the leaching step is to wash the cured film precursor, which had been adjusted to be alkaline before, with water. In order to make it possible to convert the zinc oxide or aluminum complex ion contained in the cured film precursor to Zn 2+ or Al 3+ to make it possible to form metal crosslinks in the subsequent curing step.
  • Beading step (a) This is a step of rolling up the cuff end portion of the cured film precursor glove after the leaching step to make a ring of an appropriate thickness and reinforcing it. When done in a wet state after the leaching step, the adhesion of the roll portion is good.
  • Pre-curing step (a) This is a step of heating and drying the cured film precursor at a lower temperature than the subsequent curing step after the beading step. Usually, in this process, heating and drying are performed at 60 to 90 ° C. for about 30 seconds to 5 minutes. If a high temperature curing process is performed without going through the pre-curing process, the water will evaporate rapidly, and the gloves may have a bulge like a blister, which may impair the quality, but without going through this process. It may be transferred to a curing process.
  • the temperature may be increased to the final temperature of the curing step without passing through this step, but when curing is performed by a plurality of drying ovens and the temperature of the first drying oven is slightly lowered, this one-step stage The drying of the eyes corresponds to the pre-curing step.
  • the curing step is a step of heating and drying at a high temperature to finally complete the crosslinking to form a cured film as a glove.
  • Gloves with an epoxy crosslinking agent are generally heated and dried at 100 to 150 ° C. for 10 to 30 minutes, preferably about 15 to 30 minutes, since crosslinking will be insufficient unless the temperature is high.
  • the temperature of the curing step can be 70 to 150 ° C.
  • a preferable temperature for the curing step 100 to 140 ° C.
  • Double Dipping The so-called single dipping has been described above for the glove manufacturing method.
  • the dipping process and the gelling process may be performed twice or more, which is usually called double dipping. Double dipping is performed for the purpose of preventing formation of pinholes, etc., when manufacturing thick gloves (film thickness of about 200 to 300 ⁇ m) or even in a method of manufacturing thin gloves.
  • the second dipping step sufficient time for the gelling step is necessary to sufficiently precipitate calcium to the film surface in the first gelling step in order to aggregate XNBR. And to be mentioned.
  • the glove in the first embodiment is an elastomer containing a structural unit derived from (meth) acrylonitrile, a structural unit derived from unsaturated carboxylic acid and a structural unit derived from butadiene in the polymer main chain
  • a glove comprising a cured film, wherein the elastomer has a crosslinked structure of a carboxyl group possessed by a structural unit derived from an unsaturated carboxylic acid and an epoxy crosslinking agent containing an epoxy compound having three or more epoxy groups in one molecule. It is what you possess.
  • the glove may have a cross-linked structure of calcium and carboxyl group derived from the coagulant.
  • the elastomer preferably has 20 to 40% by weight of structural units derived from (meth) acrylonitrile, 1 to 10% by weight of structural units derived from unsaturated carboxylic acid, and 50 to 75% by weight of structural units derived from butadiene .
  • the glove in the second embodiment has a crosslinked structure of the carboxyl group of the elastomer and zinc and / or aluminum in addition to the crosslinked structure in the first embodiment.
  • the gloves in the first embodiment are particularly effective in manufacturing thick gloves (film thickness 200 to 300 ⁇ m). This is because if the film thickness of the film is thick, tensile strength, fatigue durability, and the like can be obtained.
  • the strength can be maintained by calcium crosslinking by using an appropriate elastomer, while high fatigue durability can be maintained by using a trivalent or higher epoxy crosslinking agent.
  • the glove in the second embodiment is one in which the weak point of calcium crosslinking is supplemented by zinc and / or aluminum crosslinking.
  • the gloves according to the second embodiment are particularly preferable when producing ultra-thin to thin gloves (film thickness 50 to 90 ⁇ m). As described above, the glove according to the second embodiment can change the performance of the glove by changing the ratio of epoxy crosslinking, calcium crosslinking, zinc and / or aluminum crosslinking.
  • the glove according to the embodiment of the present invention is, like other vulcanization accelerator free gloves, sulfur and vulcanization acceleration like conventional XNBR gloves. As it contains substantially no agent, it is the most characteristic not to cause type IV allergy. However, since sulfur is contained in the surfactant or the like at the time of elastomer production, a very small amount of sulfur may be detected.
  • the elongation at break at the time of tensile test to be described later is 500 to 750%
  • the 100% modulus (tensile stress at 100% elongation) is in the range of 3 to 10 MPa
  • the fatigue resistance is for finger crotch 90 minutes or more (equivalent to 240 minutes or more in the palm) in the part is the pass criteria.
  • the glove according to the embodiment of the present invention satisfies the above-mentioned acceptance criteria even at the time of mass production.
  • epoxy-crosslinked gloves which are characterized by high fatigue resistance, have much higher fatigue resistance as compared with gloves using a divalent epoxy crosslinker.
  • the conventional thin glove is 3.5 to 4.5 g (film thickness 70 to 90 ⁇ m)
  • the glove according to the present embodiment satisfies the above acceptance criteria for the first time as a vulcanization accelerator free glove. It became possible to mass-produce even an ultra-thin 3.2 g (film thickness 60 ⁇ m) and further an ultra-thin glove 2.7 g (film thickness 50 ⁇ m). In addition, it is possible to produce even 40 ⁇ m as the lower limit value of the film thickness of the ultra-thin gloves.
  • a metal crosslinking agent such as zinc and / or an aluminum complex is further added to the dip-forming composition used for producing the glove according to the second embodiment of the present invention, whereby it is attached at the time of attachment The strength reduction due to human sweat is prevented, and a glove with enhanced drug nonpermeability is obtained.
  • % is “% by weight” and “parts” is “parts by weight”.
  • parts by weight indicates the number of parts by weight with respect to 100 parts by weight of the elastomer in principle.
  • Coagulant Solution A liquid prepared by dissolving 0.56 g of a surfactant “Teric 320” (trade name) manufactured by Huntsman Corporation in 42.0 g of water, “S-9” manufactured by CRESTAGE INDUSTRY as a release agent. 19.6 g (trade name, solid concentration 25.46%) was slowly added after diluting about twice with a portion of 30 g of pre-weighed water. The whole amount was added while washing away remaining S-9 in the vessel with remaining water, and stirred for 3 to 4 hours.
  • a surfactant “Teric 320” (trade name) manufactured by Huntsman Corporation in 42.0 g of water, “S-9” manufactured by CRESTAGE INDUSTRY as a release agent. 19.6 g (trade name, solid concentration 25.46%) was slowly added after diluting about twice with a portion of 30 g of pre-weighed water. The whole amount was added while washing away remaining S-9 in the vessel with remaining water, and stirred for 3 to 4 hours.
  • one prepared by dissolving 143.9 g of calcium nitrate tetrahydrate in 153.0 g of water in a 1 L beaker (manufactured by As One Corp., body diameter 105 mm ⁇ height 150 mm) was prepared and previously prepared while stirring.
  • the S-9 dispersion was added to an aqueous calcium nitrate solution. Adjust the pH to 8.5-9.5 with 5% ammonia water, and finally add water so that the calcium nitrate solid content concentration becomes 20% as anhydrous and S-9 becomes 1.2%.
  • 500 g of coagulating solution were obtained. Stirring of the obtained coagulating solution was continued in a 1 L beaker until use.
  • the ceramic board after drying was again warmed to 70 ° C. in preparation for immersion in the dip molding composition (latex).
  • the composition for dip molding (latex) was filtered with a 200-mesh nylon filter at room temperature, and then placed in a container for immersion to dip the ceramic plate at 70 ° C. to which the above-mentioned coagulating solution was attached.
  • the ceramic board was dipped for 6 seconds, held for 4 seconds, and removed for 3 seconds. It was kept in the air until the latex did not drip, and the latex droplet attached to the tip was lightly shaken off.
  • the latex-immersed ceramic board was dried at 23 ° C. ⁇ 2 ° C. for 30 seconds (geling step) and leached with 50 ° C. hot water for 5 minutes.
  • the XNBR used in this example is shown below.
  • XNBR XNBR
  • AN Acrylonitrile
  • MMA unsaturated carboxylic acid
  • the calibration curve is prepared from a sample having a known amount of acrylonitrile, in which polyacrylic acid is added as an internal standard substance to each elastomer.
  • the amount of unsaturated carboxylic acid residue was determined from the following formula.
  • Amount of unsaturated carboxylic acid residue (wt%) [Abs (1699 cm ⁇ 1 ) / Abs (2237 cm ⁇ 1 )] / 0.2661
  • the coefficient 0.2661 is a converted value obtained by preparing calibration curves from a plurality of samples in which the ratio of the amount of unsaturated carboxylic acid groups to the amount of acrylonitrile groups is known.
  • JIS K6300-1 2001 “Unvulcanized rubber-physical It was measured using a large-diameter rotator at 100 ° C. according to the characteristics, “Part 1: Determination of viscosity and coarse time with a Mooney viscometer”.
  • MEK (methyl ethyl ketone) insoluble (gel) component was measured as follows. Place 0.2 g of the XNBR latex dry matter sample in a weighed mesh mesh (80 mesh), dip it into 80 mL of MEK solvent in a 100 mL beaker with the mesh, cap the beaker with parafilm, 24 Time, let stand in the draft. Thereafter, the mesh crucible was taken out of the beaker, suspended in a draft and dried for 1 hour. After drying under reduced pressure at 105 ° C. for 1 hour, the weight was measured, and the weight of the crucible was subtracted to obtain the post-immersion XNBR latex dry weight.
  • the content rate of the MEK insoluble component was calculated from the following equation.
  • Insoluble component content (% by weight) (weight after immersion / weight before immersion) ⁇ 100
  • the XNBR latex dry matter sample was produced as follows. That is, after stirring the XNBR latex for 30 minutes in a 500 mL bottle at a rotational speed of 500 rpm, weigh 14 g of the latex in a 180 ⁇ 115 mm stainless steel vat, and for 5 days at 23 ° C. ⁇ 2 ° C., humidity 50 ⁇ 10% RH It was dried to form a cast film, and the film was cut into 5 mm squares to obtain XNBR latex dry matter samples.
  • the epoxy crosslinking agent used in each experimental example is as follows.
  • the equivalent weight is based on the catalog values of each company, and the average number of epoxy groups is an analysis value.
  • the manufacturer name "Nagase” refers to "Nagase ChemteX”.
  • the fixed chuck and the movable chuck sandwich a portion of 15 mm from the two ends of the dumbbell test piece of 120 mm in length with the fixed chuck and the movable chuck, and dipped up to 60 mm from under the test piece on the fixed chuck side in the artificial sweat.
  • the movable chuck is moved to the minimum position (relaxed state) of 147 mm (123%) and held for 11 seconds, and then the maximum position (elongated state) of 195 mm (163%) in length of the test piece is obtained.
  • the position (relaxed state) was moved over 1.8 seconds, and a cycle test was performed with this as one cycle.
  • the time of one cycle was 12.8 seconds, and the number of cycles until the test specimen was broken was multiplied to obtain the fatigue endurance time (minute).
  • Table 3 uses a commercially available divalent or trivalent or higher epoxy crosslinking agent to prepare a film with a film thickness of 80 ⁇ m as an ordinary thin glove, and it has tensile strength, elongation at break, fatigue resistance It shows the average value of the measurement results.
  • (a) is used as XNBR, and 0.5 parts by weight of an epoxy crosslinking agent and 1.0 parts by weight of zinc oxide are added.
  • This formulation is a standard addition amount of each crosslinking agent suitable for mass production which the inventor considers.
  • a film was produced using the dip molding composition after 17 to 24 hours had elapsed after the maturation step.
  • Zinc cross-linking prevents the reduction of tensile strength due to sweat as a weak point of calcium cross-linking, and strengthens drug non-permeability, and in particular, gives necessary stress at break (N) to ultra thin to thin films. , Preferably present.
  • films were produced using the XNBR (a) used in Table 3 and three commercially available XNBRs, and the physical properties were confirmed.
  • a film having the same film thickness of 80 ⁇ m as in Table 3 was produced using the epoxy crosslinking agent B.
  • the manufacturing conditions are the same as those in Table 3 except that the conditions of the gelling step are set to 50 ° C. for 5 minutes.
  • FIG. 2 shows the relationship between the epoxy equivalent of each crosslinking agent and the fatigue resistance of each of the epoxy crosslinking agents of Table 3 regardless of whether they are divalent or trivalent or more.
  • the epoxy equivalent is 100 g / eq. -200 g / eq. Indicates that it is preferable.
  • the use of an epoxy crosslinking agent having a valence of 3 or more rather than 2 is superior in fatigue durability.
  • the epoxy equivalent is too large, the number of epoxy groups contained in the epoxy crosslinking agent decreases, so that it is considered necessary to further increase the addition amount of the crosslinking agent in order to improve fatigue durability.
  • Tables 7 and 8 the conditions of the gelling process were examined in the process of producing the epoxy crosslinked glove.
  • a film having a film thickness of 80 ⁇ m was produced on a ceramic plate.
  • Table 7 is manufactured by employing the normal temperature of 23 ⁇ 2 ° C., the normal temperature of 50 ° C. at the production plant, and the temperature of 80 ° C. at the time of heating in the gelling oven as the conditions of the gelling process. It shows the film characteristics of the film.
  • the temperature of the geling process at the time of producing an ultra-thin glove with a film thickness of 50 to 60 ⁇ m using a ceramic hand mold actually used for glove manufacture is a temperature of 50 to 100 ° C.
  • Table 8 shows the physical properties of the glove.
  • the production conditions are described in Tables 7 and 8 and are substantially the same as Table 3.
  • the fatigue resistance of the fingers was measured.
  • the toe is the weakest part of the glove and the acceptance criteria is usually 90 minutes.
  • the measurement method of the fatigue endurance of the finger is as follows. A line was drawn vertically from between the index and middle fingers of the glove to the cuff and cut along the line. From the cuff to the tip of the thumb, cut 50 mm from the tip of the thumb.
  • the test piece was fixed by winding it around a column of the tester. It was immersed in artificial sweat from the center of the finger to a height of 20 mm.
  • the movable chuck is moved to the minimum position (relaxed state) of 170 mm (126%) and held for 11 seconds, and then the maximum position (elongated state) of 225 mm (167%) in length of the test piece is obtained.
  • the position (relaxed state) was moved over 2.1 seconds, and a cycle test was performed with this as one cycle. The time of one cycle was 13.1 seconds, and the number of cycles until the test piece was broken was multiplied to obtain the fatigue endurance time (minute).

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Abstract

(メタ)アクリロニトリル由来の構造単位、不飽和カルボン酸由来の構造単位及びブタジエン由来の構造単位をポリマー主鎖に含むエラストマーの硬化フィルムからなる手袋であって、前記エラストマーは、(メタ)アクリロニトリル由来の構造単位を20~40重量%、不飽和カルボン酸由来の構造単位を1~10重量%、及びブタジエン由来の構造単位を50~75重量%含むものであり、前記不飽和カルボン酸由来の構造単位が有するカルボキシル基と、1分子中に3個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物を含有するエポキシ架橋剤との架橋構造を持つものである手袋を提供する。

Description

手袋、ディップ成形用組成物及び手袋の製造方法
 本発明は、硫黄架橋剤、硫黄系加硫促進剤を使用せず、不飽和カルボン酸由来の構造単位が有するカルボキシル基と、エポキシ化合物を含有するエポキシ架橋剤との架橋構造を含むエラストマーの硬化フィルムからなる手袋、ディップ成形用組成物及び手袋の製造方法に関する。
 従来、硫黄及びチアゾール系の硫黄系加硫促進剤で架橋してなるラテックス組成物を用いてディップ成形することにより製造された手袋が種々の工業分野及び医療分野等において幅広く使用されていた。しかし、硫黄架橋剤及び硫黄系加硫促進剤はIV型アレルギーを引き起こすため、これを用いない加硫促進剤フリーの手袋が提案された。これには、ラテックス重合中に有機架橋性化合物を含ませる自己架橋型と、ポリカルボジイミドやエポキシ架橋剤で架橋する外部架橋剤型がある。加硫促進剤フリーの手袋については、自己架橋型として特許文献1がある、外部架橋型としてエポキシ架橋剤を用いているものに特許文献2がある。ただし、これはエポキシ架橋手袋に関しての詳細な検討はほとんど行われていない。さらに、エポキシ架橋手袋については、すでに製品化されているものもある。しかしこれらはいずれも従来の硫黄架橋XNBR手袋の性能を上回るには至っていない。市販されているエポキシ架橋手袋も性能面、製造面において課題が多いのが現状である。
 本発明は、エポキシ架橋剤により架橋した手袋の改良に関するものである。
特許第5275520号公報 国際公開第2017/126660号
 ディップ成形により、エポキシ架橋剤を用いて手袋を製造する際の最大の課題は、エポキシ架橋剤に含まれるエポキシ化合物のエポキシ基がディップ液の水と反応し失活してしまう点である。なお、以下、エポキシ架橋剤を用いて製造した手袋を、単に「エポキシ架橋手袋」ともいう。また、エポキシ架橋剤に含まれるエポキシ化合物のエポキシ基が開環重合することによって生じる架橋構造を、単に「エポキシ架橋」ともいう。上記の理由により、現状のエポキシ架橋手袋は極めて短時間の蔵置期間を経て製造しても、特に疲労耐久性において所望の性能が出ない(可使時間が短い)という問題があった。
 もともと、有機架橋剤としてのエポキシ架橋剤は硫黄架橋に代わって高い疲労耐久性を期待されていた。この場合、引張強度については、例えば、カルシウム及び亜鉛架橋などの他の架橋構造により保持されていると考えられる。発明者らは、エポキシ架橋剤の量、例えば添加量、分子量の影響、エポキシ基の価数、エポキシ化合物の構造、エポキシ基の水への親和性に関連する構造、エポキシ基を水から保護するXNBR等、種々検討した上で、高い疲労耐久性を持つエポキシ架橋手袋を作ることを課題として、その諸条件を検討した。また、本発明においては、できるだけ少ない架橋剤の使用によって、従来にない薄手の手袋を作ることもあわせて課題とした。
 本発明の実施形態は、以下の手袋、ディップ成形用組成物、手袋の製造方法に関する。
[1] (メタ)アクリロニトリル由来の構造単位、不飽和カルボン酸由来の構造単位及びブタジエン由来の構造単位をポリマー主鎖に含むエラストマーの硬化フィルムからなる手袋であって、
 前記エラストマーは、(メタ)アクリロニトリル由来の構造単位を20~40重量%、不飽和カルボン酸由来の構造単位を1~10重量%、及びブタジエン由来の構造単位を50~75重量%含むものであり、
 前記不飽和カルボン酸由来の構造単位が有するカルボキシル基と、1分子中に3個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物を含有するエポキシ架橋剤との架橋構造を持つものである、手袋。
[2] 前記エラストマーは、不飽和カルボン酸由来のカルボキシル基と凝固剤由来のカルシウムとの架橋構造と、金属架橋剤に由来する亜鉛および/又はアルミニウムとの架橋構造をさらに有するものである、[1]に記載の手袋。
[3] 前記エポキシ化合物が、1分子中に3個以上のグリシジルエーテル基を有するエポキシ化合物である、[1]または[2]に記載の手袋。
[4] 前記エポキシ架橋剤の平均エポキシ基数が2.0を超える、[1]~[3]のいずれかに記載の手袋。
[5] 前記エポキシ架橋剤のエポキシ当量が100g/eq.以上200g/eq.以下である、[1]~[4]のいずれかに記載の手袋。
[6] 硬化フィルムの膜厚が40~300μmである、[1]~[5]のいずれかに記載の手袋。
[7] 前記硬化フィルムの下記試験方法による疲労耐久性が240分以上であり、かつ、該硬化フィルムの引張強度が20MPa以上である、[1]~[6]のいずれかに記載の手袋。
 疲労耐久性試験方法:硬化フィルムから長さ120mmのJIS K6251の1号ダンベル試験片を作製し、試験片の下部を固定して長さ60mmまで人工汗液に浸漬した状態で試験片の上部を引張り、長さ方向に最大195mm、最小147mmの間で12.8秒かけて伸縮させることを繰り返し、試験片が破れるまでの時間を測定する。
 引張強度試験方法:硬化フィルムからJIS K6251の5号ダンベル試験片を切り出し、A&D社製のTENSILON万能引張試験機RTC-1310Aを用い、試験速度500mm/分、チャック間距離75mm、標線間距離25mmで、引張強度(MPa)を測定する。
[8] (メタ)アクリロニトリル由来の構造単位、不飽和カルボン酸由来の構造単位、及びブタジエン由来の構造単位をポリマー主鎖に含むエラストマーと、エポキシ架橋剤と、水と、及びpH調整剤とを含み、pHを9.0以上に調整したディップ成形用組成物であって、
 前記エラストマーにおいて、(メタ)アクリロニトリル由来の構造単位が20~40重量%、不飽和カルボン酸由来の構造単位が1~10重量%、及びブタジエン由来の構造単位が50~75重量%であり、
 前記エポキシ架橋剤は、1分子中に3個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物を含有するエポキシ架橋剤である、ディップ成形用組成物。
[9] 前記ディップ成形用組成物におけるエポキシ架橋剤の添加量が、ディップ成形用組成物に含まれるエラストマー100重量部に対して、0.2重量部以上、5.0重量部以下である、[8]に記載のディップ成形用組成物。
[10] 前記ディップ成形用組成物が、さらに金属架橋剤として酸化亜鉛および/又はアルミニウム錯体を含む、[8]または[9]に記載のディップ成形用組成物。
[11] 前記[10]のディップ成形用組成物に対する、金属架橋剤の添加量が、前記エラストマー100重量部に対して、0.2~4.0重量部である、[8]~[10]のいずれかに記載のディップ成形用組成物。
[12] 前記エポキシ化合物が、1分子中に3個以上のグリシジルエーテル基を有するエポキシ化合物である、[8]~[11]のいずれかに記載のディップ成形用組成物。
[13] 前記エポキシ架橋剤の平均エポキシ基数が、2.0を超える、[8]~[12]のいずれかに記載のディップ成形用組成物。
[14] 前記エポキシ架橋剤のエポキシ当量が100g/eq.以上200g/eq.以下である、[8]~[13]のいずれかに記載のディップ成形用組成物。
[15] (1)手袋成形型を、カルシウムイオンを含む凝固剤液中に浸して、該凝固剤を手袋成形型に付着させる工程、
 (2)[8]~[14]のいずれかに記載のディップ成形用組成物を撹拌しながら分散均一化する工程(マチュレーション工程)、
 (3)前記(1)の凝固剤が付着した手袋成形型を、前記(2)の工程を経たディップ成形用組成物に浸漬し、手袋成形型にディップ成形用組成物を凝固させ、膜を形成させるディッピング工程、
 (4)手袋成形型上に形成された膜をゲル化し、硬化フィルム前駆体を作る工程であり、21℃から120℃までの温度で20秒以上の条件で放置するゲリング工程、
 (5)手袋成形型上に形成された硬化フィルム前駆体から不純物を除去するリーチング工程、
 (6)前記リーチング工程の後に、手袋の袖口部分に巻きを作るビーディング工程、
 (7)硬化フィルム前駆体を最終的に70℃以上150℃以下で、10分~30分間加熱・乾燥し、硬化フィルムを得る、キュアリング工程、
 を含み、上記(3)~(7)の工程を上記の順序で行う、手袋の製造方法。
[16] 上記(3)及び(4)の工程をその順序で2回繰り返す、[15]に記載の手袋の製造方法。
[17] 上記(6)と(7)の工程の間に、前記硬化フィルム前駆体を(7)の工程の温度よりも低温で加熱・乾燥するプリキュアリング工程をさらに含む、[15]または[16]に記載の手袋の製造方法。
 本発明のエポキシ架橋手袋は、1分子中に3個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物を含有するエポキシ架橋剤を用いて得られる。従来の2価のエポキシ架橋剤を用いて得られる手袋の疲労耐久性が最大でも200分であったのに対し、本発明の手袋は、最低でも400分以上、エポキシ架橋剤によっては、1000分以上という高い性能を示す。
 また、超薄手と言われる2.7gの手袋(膜厚50μm)を作製した場合であっても十分な性能が得られる。
 また、エポキシ架橋手袋の最大の弱点であるポットライフ(可使時間)が短いという点についても、従来のエポキシ架橋剤を添加したディップ成形用組成物を24時間蔵置した後にディップ成形したものは十分な性能が得られないのに対し、本発明のディップ成形用組成物を用いた場合には、工業的に必要とされる最低限の24時間以上蔵置した場合でも、良好な性能の手袋を製造することができる。
図1は疲労耐久性試験装置の一例を模式的に示した断面図である。 図2はエポキシ架橋剤のエポキシ当量と疲労耐久性の関係を示した図である。
 以下、本発明の好ましい実施形態について説明するが、本発明がこれらの実施形態に限定されることはなく、様々な修正や変更を加えてもよいことは言うまでもない。なお、本明細書において「重量」と「質量」は同じ意味で用いられるので、以下、「重量」に統一して記載する。
 本明細書において、「疲労耐久性」とは、手袋が、使用者(作業者)の汗により性能が劣化して破断することに対する耐性を意味する。その具体的な評価方法については後述する。
 また、疲労耐久性については、通常、手袋の指股部分が破れやすいため、指股部分が90分を超えることを実用上の合格ラインとしているが、本発明においては、陶板上でフィルムを作製し、疲労耐久性を見ているため、手のひら部分に相当する疲労耐久性で見ることになる。手のひら部分と指股部分の疲労耐久性については、下式で変換可能である。
 式(手のひら疲労耐久性(分)+21.43)÷2.7928=指股疲労耐久性(分)
 よって、本発明における疲労耐久性試験の合格ラインは240分とする。また、本発明においては、引張強度はMPaで表示しており、破断時荷重(N)を試験片の断面積で除した値であり、厚みによる影響を除いた数値であり、合格ラインを通常の薄手手袋3.2g超~4.5g(膜厚60μm超~90μm)では20MPaとしている。
 一方、EN規格では、破断時荷重6Nを基準としており、本願発明のもう一つの課題である、超薄手の手袋2.7~3.2g(膜厚50~60μm)の手袋においては、35MPaを超える性能が要求される。
1.ディップ成形用組成物
 本実施形態のディップ成形用組成物は、(メタ)アクリロニトリル(アクリロニトリル又はメタクリロニトリル)由来の構造単位、不飽和カルボン酸由来の構造単位、及びブタジエン由来の構造単位をポリマー主鎖に含むエラストマー原料(以下、「エラストマー」ともいう)と、1分子中に3個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物を含有するエポキシ架橋剤と、pH調整剤と、水とを少なくとも含む。
 このディップ成形用組成物は、手袋用のディッピング液として、特に好ましく使用することができるものである。
 上記のディップ成形用組成物は、酸化亜鉛のような金属架橋剤を必須成分として含まなくてもよい。この点について、凝固剤としてカルシウムイオンを含むものを用いる場合、特に炊事用の厚手手袋(膜厚約300μm)や金属溶出を嫌うクリーンルーム用手袋においては、酸化亜鉛のような金属架橋剤を含まなくても凝固剤に起因するカルシウム架橋によって引張強度は維持できる。そのため、酸化亜鉛のような金属架橋剤に起因する架橋は存在しなくてもよい。一方、特に薄手手袋においては現状、強度、薬品非透過性、人工汗液中の強度低下の観点から、亜鉛架橋のような金属架橋剤に起因する架橋が存在することが好ましい。この点については後述する。
<エラストマー>
 エラストマーは、(メタ)アクリロニトリル由来の構造単位、不飽和カルボン酸由来の構造単位、及びブタジエン由来の構造単位をポリマー主鎖に少なくとも含む。このエラストマーを、カルボキシル化(メタ)アクリロニトリルブタジエンエラストマー又は単に「XNBR」とも記す。またエラストマーとしてXNBRを用いて得た手袋のことを単に「XNBR手袋」ともいう。
 各構造単位の比率は、手袋を製造するためにはエラストマー中に、(メタ)アクリロニトリル由来の構造単位、すなわち(メタ)アクリロニトリル残基が20~40重量%、不飽和カルボン酸由来の構造単位、すなわち不飽和カルボン酸残基が1~10重量%、及びブタジエン由来の構造単位、すなわちブタジエン残基が50~75重量%の範囲である。これらの構造単位の比率は、簡便には、エラストマーを製造するための使用原料の重量比率から求めることができる。
 (メタ)アクリロニトリル由来の構造単位は、主に手袋に強度を与える要素であり、少なすぎると強度が不十分となり、多すぎると耐薬品性は上がるが硬くなりすぎる。エラストマー中における(メタ)アクリロニトリル由来の構造単位の比率は、25~40重量%であることがより好ましい。従来のXNBR手袋においては(メタ)アクリロニトリル由来の構造単位の比率は25~30重量%が通常であったが、近年30重量%以上のXNBRで強度を高くしながら、かつ、伸びもよいXNBRが開発されており、超薄手の手袋を作る際には有効である。(メタ)アクリロニトリル由来の構造単位の量は、ニトリル基の量を元素分析により求められる窒素原子の量から換算して求めることができる。
 ブタジエン由来の構造単位は、手袋に柔軟性を持たせる要素であり、通常50重量%を下回ると柔軟性を失う。エラストマー中におけるブタジエン由来の構造単位の比率は、55~70重量%であることがより好ましく、60重量%程度が特に好ましい。
 不飽和カルボン酸由来の構造単位の量は、適度な架橋構造を有し最終製品である手袋の物性を維持するために、1~10重量%であることが好ましく、1~9重量%、及び1~6重量%であることが、この順により好ましい。不飽和カルボン酸由来の構造単位の量は、カルボキシル基、及びカルボキシル基由来のカルボニル基を赤外分光(IR)等により定量することによって、求めることができる。
 不飽和カルボン酸由来の構造単位を形成する不飽和カルボン酸としては、特に限定はされず、モノカルボン酸でもよいし、ポリカルボン酸でもよい。より具体的には、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸等が挙げられる。なかでも、アクリル酸及び/又はメタクリル酸(以下「(メタ)アクリル酸」という。)が好ましく使用され、より好ましくはメタクリル酸が使用される。
 ブタジエン由来の構造単位は、1,3-ブタジエン由来の構造単位であることが好ましい。
 ポリマー主鎖は、実質的に、(メタ)アクリロニトリル由来の構造単位、不飽和カルボン酸由来の構造単位、及びブタジエン由来の構造単位からなることが好ましいが、その他の重合性モノマー由来の構造単位を含んでいてもよい。
 その他の重合性モノマー由来の構造単位は、エラストマー中に30重量%以下であることが好ましく、20重量%以下であることがより好ましく、15重量%以下であることが一層好ましい。
 好ましく使用できる重合性モノマーとしては、スチレン、α-メチルスチレン、ジメチルスチレンなどの芳香族ビニル単量体;(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチルアクリルアミド等のエチレン性不飽和カルボン酸アミド;(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシルなどのエチレン性不飽和カルボン酸アルキルエステル単量体;及び酢酸ビニル等が挙げられる。これらは、いずれか1種、又は複数種を組み合わせて、任意に用いることができる。
 エラストマーは、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリル酸等の不飽和カルボン酸、1,3-ブタジエン等のブタジエン、及び必要に応じてその他の重合性モノマーを用い、定法に従い、通常用いられる乳化剤、重合開始剤、分子量調整剤等を使用した乳化重合によって、調製することができる。
 乳化重合時の水は、固形分が30~60重量%である量で含まれることが好ましく、固形分が35~55重量%となる量で含まれることがより好ましい。
 エラストマー合成後の乳化重合液を、そのまま、ディップ成形用組成物のエラストマー成分として用いることができる。
 乳化剤としては、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、脂肪族スルホン酸塩、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、等の非イオン性界面活性剤が挙げられ、好ましくは、アニオン性界面活性剤が使用される。
 重合開始剤としては、ラジカル開始剤であれば特に限定されないが、過硫酸アンモニウム、過リン酸カリウム等の無機過酸化物;t-ブチルパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、p-メンタンハイドロパーオキサイド、t-ブチルクミルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、3,5,5-トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、t-ブチルパーオキシイソブチレート等の有機過酸化物;アゾビスイソブチロニトリル、アゾビス-2,4-ジメチルバレロニトリル、アゾビスシクロヘキサンカルボニトリル、アゾビスイソ酪酸メチル等のアゾ化合物等を挙げることができる。
 分子量調整剤としては、t-ドデシルメルカプタン、n-ドデシルメルカプタン等のメルカプタン類、四塩化炭素、塩化メチレン、臭化メチレン等のハロゲン化炭化水素が挙げられ、t-ドデシルメルカプタン;n-ドデシルメルカプタン等のメルカプタン類が好ましい。
 本発明の実施形態にかかるエポキシ架橋手袋に使用する好適なエラストマーの特徴につき、以下説明する。
(1)ムーニー粘度(ML(1+4)(100℃))によるエラストマーの選択
 手袋は、種々の架橋剤による架橋部分を除いた相当の部分が、凝固剤であるカルシウムで架橋されている(凝固剤としてカルシウムイオンを含むものを用いた場合)。本発明で金属架橋剤を使用しない場合、引張強度はカルシウム架橋によって保持される。
 カルシウム架橋による引張強度はエラストマーのムーニー粘度の高さにほぼ比例することがわかっている。エポキシ架橋も行わない場合でムーニー粘度が80のエラストマーを用いた場合は約15MPa、ムーニー粘度が100の場合は約20MPaの引張強度になる。したがって、ムーニー粘度が100~150程度のエラストマーを選択することが好適である。
 ムーニー粘度の上限は、ムーニー粘度そのものの測定限界が220であり、ムーニー粘度が高すぎると成形加工性の問題が生じるので、概ね220である。一方、ムーニー粘度が低すぎるエラストマーを用いた場合には引張強度が出ない。
(2)エラストマー鎖の分岐が少なく直鎖状であること
 亜鉛や硫黄に比べて分子量の大きいエポキシ化合物を含むエポキシ架橋剤が、エラストマー鎖内部に侵入しやすくするためには、エラストマー鎖の分岐が少なく、直鎖状であるエラストマーが好適である。分岐の少ないエラストマーは、各ラテックスメーカーにおいてその製造時に各種の工夫がなされているが、概して言えば、重合温度の低いコールドラバー(重合温度5~25℃)の方がホットラバー(重合温度25~50℃)より好ましいと考えられる。
(3)エラストマーのゲル分率(MEK不溶解分)
 本発明の実施形態に用いるエラストマーにおいては、ゲル分率は少ない方が好ましい。
 メチルエチルケトン(MEK)不溶解分の測定では、40重量%以下であることが好ましく、10重量%以下であることがより好ましい。ただし、MEK不溶解分は、ムーニー粘度のような引張強度との相関性はない。
 なお、このことは、エラストマーのアセトン可溶成分が多いエラストマーが好適であるとも言え、これによってエポキシ架橋剤が親油性環境であるエラストマー粒子内に侵入して保護されるので、エラストマーの疲労耐久性も高くなると考えられる。
(4)エラストマーの離水性
 本発明の実施形態に用いるエラストマーは、水系エマルションとして粒子径50~250nm程度の粒子を形成している。エラストマーには、水との親和性が比較的高いものと低いものがあり水との親和性が低いほど、粒子間の水の抜けやすさ(離水性)が高くなり、離水性が高いほどエラストマー粒子間の架橋が円滑に行われる。
 このため、離水性の高いXNBRを使用すれば架橋温度もより低くすることができる。
(5)エラストマー中の硫黄元素の含有量
 本発明の実施形態に用いるエラストマーにおいて、燃焼ガスの中和滴定法により検出される硫黄元素の含有量は、エラストマー重量の1重量%以下であることが好ましい。
 硫黄元素の定量は、エラストマー試料0.01gを空気中、1350℃で10~12分間燃焼させて発生する燃焼ガスを、混合指示薬を加えた過酸化水素水に吸収させ、0.01NのNaOH水溶液で中和滴定する方法により行うことができる。
 ディップ成形用組成物には、複数種のエラストマーを組み合わせて含ませてもよい。ディップ成形用組成物中のエラストマーの含有量は、特に限定されないが、ディップ成形用組成物の全量に対して15~35重量%程度であることが好ましく、18~30重量%であることがより好ましい。
<エポキシ架橋剤>
1.エポキシ化合物
 本願発明で使用するエポキシ架橋剤は、1分子中に3個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物を含有するエポキシ架橋剤である。1分子中に3個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物は、通常複数のグリシジルエーテル基と、脂環族、脂肪族又は芳香族の炭化水素を有する母骨格を持つもの(以下「3価以上のエポキシ化合物」ともいう)である。3価以上のエポキシ化合物は、1分子中に3個以上のグリシジルエーテル基を有するエポキシ化合物を好ましく挙げることができる。1分子中に3個以上のグリシジルエーテル基を有するエポキシ化合物は、通常、エピハロヒドリンと1分子中に3個以上の水酸基を持つアルコールとを反応させて製造することができる。
 1分子中に3個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物を含有するエポキシ架橋剤としては、その他ポリグリシジルアミン、ポリグリシジルエステル、エポキシ化ポリブタジエン、エポキシ化大豆油等を挙げることができる。
 3価のエポキシ化合物の例を以下の式(I)に示し、2価のエポキシ化合物の例を以下の式(II)に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
R:脂環族、脂肪族又は芳香族の炭化水素を有する母骨格
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
R:脂環族、脂肪族又は芳香族の炭化水素を有する母骨格
 3価以上のエポキシ化合物の母骨格を形成する3個以上の水酸基を持つアルコールとしては、脂肪族のグリセロール、ジグリセロール、トリグリセロール、ポリグリセロール、ソルビトール、ソルビタン、キシリトール、エリスリトール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、芳香族のクレゾールノボラック、トリスヒドロキシフェニルメタンが挙げられる。
 3価以上のエポキシ化合物の中でも、ポリグリシジルエーテルを用いることが好ましい。
ポリグリシジルエーテルの具体例としては、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテルを挙げることができる。
 上記の中でもポリグリセロールポリグリシジルエーテルを用いることが好ましい。
 ポリグリセロールポリグリシジルエーテルの具体例として、ジグリセロールテトラグリシジル、ジグリセロールトリグリシジルエーテルを挙げることができる。
 グリセロールポリグリシジルエーテルの具体例として、グリセロールトリグリシジルエーテルを挙げることができる。
 ソルビトールポリグリシジルエーテルの具体例として、ソルビトールトリグリシジルエーテル、ソルビトールテトラグリシジルエーテル、ソルビトールペンタグリシジルエーテル、ソルビトールヘキサグリシジルエーテルを挙げることができる。
 トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテルの具体例としては、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテルを挙げることができる。
 上記で挙げた中でも、グリセロールトリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ジグリセロールトリグリシジルエーテル、ソルビトールトリグリシジルエーテル及びソルビトールテトラグリシジルエーテルから選択されるいずれか一つを少なくとも含むエポキシ架橋剤を用いることが好ましく、グリセロールトリグリシジルエーテル及びトリメチロールプロパントリグリシジルエーテルの少なくとも一つを含むエポキシ架橋剤を用いることがさらに好ましい。
2.エポキシ架橋剤について
 エポキシ架橋剤の中でも、グリシジルエーテル基を有するエポキシ化合物を含むものについては、一般にアルコールの水酸基とエピハロヒドリンを以下のように反応させて製造することができる。なお、以下の(III)では、説明を簡略化するために、アルコールとして1価のものを使用している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 Rは、脂環族、脂肪族又は芳香族の炭化水素を有する基である。
 エポキシ架橋剤に含まれるエポキシ化合物は、原料のアルコールの水酸基の数によって、2価から概ね7価までのものがある。ただし、反応の過程での副反応により、例えば3価のエポキシ化合物を目的物として合成した場合でも、数種類の化合物が生成し、通常、その中に2価のエポキシ化合物も含まれる。
 そのため、例えば、3価のエポキシ架橋剤は、2価及び3価のエポキシ化合物の混合物となることが一般的である。3価のエポキシ架橋剤といわれているものも、主成分である3価エポキシ化合物の含有率は、通常、約50%程度である。
 また、エポキシ架橋剤には用途に応じて水に溶けやすいものと溶けにくいものがあるが、これは、エポキシ化合物の構造中に含まれることがある、塩素やベンゼン環等の影響が大きい。
 本発明において使用するエポキシ架橋剤は、通常、エピハロヒドリンと、3個以上の水酸基を有するアルコールとを反応させて得られる3価以上のエポキシ化合物を含有する。
 より具体的には、ナガセケムテックス社製デナコールEx-313、Ex-314、Ex-321、Ex-421、Ex-612、Ex-614、米CVCサーモセットスペシャリティーズ社製GE-30、GE-38、GE-60、独ラシヒ社製GE100、GE500、スイスEMSケミー社製グリロニットF704、V51-31、G1705等の製品が挙げられる。
 なお、エピハロヒドリンとして、エピクロロヒドリン、エピブロモヒドリン、及びエピアイオダイトヒドリンから選ばれる一種以上を使用することができる。これらの中でもエピクロロヒドリンを用いることが好ましい。また、3価以上のエポキシ架橋剤と、2価のエポキシ架橋剤を混ぜて使用することができる。あるいは、3価以上のエポキシ架橋剤を製造する際に、3個以上の水酸基を有するアルコールと、2個の水酸基を有するアルコールを混合して反応させることもできる。
3.好適なエポキシ架橋剤の性質
(1)平均エポキシ基数
 上述のように3価以上のエポキシ架橋剤であっても、2価のエポキシ化合物も副反応として含まれることがあるので、各製品を評価するうえでは、平均エポキシ基数を把握して3価のエポキシ基を有する化合物の割合を把握しておくことが重要である。
 平均エポキシ基数は、エポキシ架橋剤に含まれる各エポキシ化合物をGPCにより特定し、それぞれのエポキシ化合物の1分子中のエポキシ基の数に、該エポキシ化合物のモル数を乗じて得たエポキシ基数を、各エポキシ化合物について求め、それらの合計値をエポキシ架橋剤に含まれる全てのエポキシ化合物に含まれる全てのエポキシ化合物の合計モル数で割って得られる。
 本発明の実施形態に用いるエポキシ架橋剤の平均エポキシ基数は2.0を超えるものであり、手袋の良好な疲労耐久性を得る観点から、平均エポキシ基数が2.25以上であることが好ましく、2.5以上がより好ましい。
(2)当量
 エポキシ架橋剤のエポキシ当量について、エポキシ架橋剤の価数を2価、または3価以上に分類し、エポキシ当量と疲労耐久性の関連を見たのが図2である。これを見ると手袋の良好な疲労耐久性を得る観点から、エポキシ架橋剤のエポキシ当量は、100g/eq.以上200g/eq.以下であることが好ましい。図2に基づくと、エポキシ当量が同程度であっても、3価のエポキシ架橋剤の方が、2価のエポキシ架橋剤に比較して疲労耐久性が良いことがわかる。
 エポキシ架橋剤のエポキシ当量は、エポキシ架橋剤の平均分子量を平均エポキシ基数で除した値であり、エポキシ基1個当たりの平均重量を示す。この値は過塩素酸法により計測することができる。
(3)分子量
 また、水中分散性の観点から、エポキシ架橋剤が含有するエポキシ化合物の分子量は150~1500であることが好ましく、175~1400であることがより好ましく、200~1300であることがより好ましい。
4.エポキシ架橋剤の添加量
 エポキシ架橋剤の添加量は、エラストマー間に充分な架橋構造を導入して疲労耐久性を確保する観点から、エポキシ化合物の1分子中のエポキシ基の数や純度にも依るが、エラストマー100重量部に対して0.2重量部以上を挙げることができる。実用的には、極薄(2.7g手袋、膜厚50μm程度)であってもエラストマー100重量部に対して0.4~0.7重量部で十分な性能の手袋を製造できる。一方、添加量が過剰量となるとかえってエラストマーの特性を低下させる恐れがあることから、エポキシ架橋剤のディップ成形用組成物への添加量の上限は、エラストマーを100重量部に対して5重量部であることが好ましいと考えられる。特筆すべきは、従来の2価のエポキシ架橋剤を用いて得られた手袋を例に挙げると、エラストマー100重量部に対して2重量部の添加量で、4.5g(膜厚90μm)の手袋を作製した場合、手のひら部分の疲労耐久性が240分以下、指股部分の疲労耐久性が90分程度と合格基準すれすれであった。一方で、本発明においては、エラストマー100重量部に対して0.4~0.7重量部のより少ない添加量で超薄手の2.7g(膜厚50μm)の手袋を作製した場合、疲労耐久性の基準を上回る手袋ができた。
5.エポキシ化合物とXNBRのカルボキシル基との架橋反応
 以下の式(IV)で示すように、エポキシ架橋は以下の反応により生じる。なお、以下(IV)で示すエポキシ化合物は説明を簡略化する観点から1価のものを用いている。R’はエラストマーを構成する基である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 エポキシ化合物が架橋を形成するのは、XNBR中のカルボキシル基であり、エポキシ化合物で架橋を形成するには、最適の条件として、キュアリング工程において110℃以上で加熱し、エポキシ基の開環反応を起こさせることが挙げられる。
 しかし、本発明においてはXNBRを選定することによりこの架橋温度はさらに下げることができる。
6.エポキシ化合物の弱点
 エポキシ架橋手袋をディップ成形する際に、ディップ成形用組成物中においてpHが9~10.5のアルカリ性下でOHが触媒となり、以下の式(V)で示すように加水分解が進み、エポキシ化合物が失活してしまうことがある。ただし、XNBRのゴム粒子内は親油環境であり、この中では加水分解は進行しにくい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 一般に手袋の大規模製造工程では大きなタンクでディップ成形用組成物を攪拌し、分散及び均一化させる。その最後の段階にエポキシ架橋剤を入れるとしても、これを製造ラインで使いきるためには長時間を要するため、エポキシ架橋剤は水系環境下に長時間置かれ、時間経過とともにエポキシ基が失活してしまうことがある。そのため、エポキシ架橋を形成するキュアリング工程までにエポキシ架橋剤中の架橋可能なエポキシ化合物が減少していくという問題が生じうる。
 加えて、エポキシ化合物の加水分解はアルカリ環境下で加速するため、pHが9以上に調整されているディップ成形用組成物中は、より失活しやすい環境である。
 本発明によれば、従来技術に比較し、より長い蔵置期間の後に手袋を製造しても、充分な性能が確保できるようになる。
7.従来の2価エポキシ化合物と3価以上エポキシ化合物の比較
 従来から用いられていた2価のエポキシ化合物は、1分子で2つのカルボキシル基間を架橋する2点架橋であったのに対し、本発明の実施形態で用いるエポキシ架橋剤に含まれるエポキシ化合物は、1分子で3以上のカルボキシル基間を架橋する多点架橋ができることが特徴である。これによりエラストマー分子間の架橋が多くなって、従来の2点架橋の手袋に比較して、圧倒的な疲労耐久性をもたらしていると考えられる。より良好な疲労耐久性を得るために、エポキシ架橋剤に含まれるエポキシ化合物の1分子中に含まれるエポキシ基の数の上限値は、特に限定されない。また、従来メインとして使用されている2価のエポキシ化合物だとエポキシ基が1つ失活するだけでエポキシ化合物が架橋機能を失ってしまう。これに対し、本発明において用いる3価以上のエポキシ化合物を含むエポキシ架橋剤だと、エポキシ化合物のエポキシ基の1つが失活しても、2つ以上のエポキシ基が残存するので、架橋機能が残ることになる。これにより、従来の2価のエポキシ化合物を用いた場合と比べてより効率的に架橋を行うことができる。
 以上の理由により、従来に比べて少ない添加量で同一性能の手袋を作れるようになる。
<pH調整剤>
 ディップ成形用組成物は、後述するマチュレーション工程の段階でアルカリ性に調整しておく必要がある。アルカリ性にする理由のひとつは、金属架橋を十分に行うために、エラストマーの粒子から-COOHを-COOとして外側に配向させ、酸化亜鉛のような金属架橋剤と、凝固剤としてカルシウムイオンを含むものを用いる場合に、亜鉛とカルシウムなどの粒子間架橋を十分に行わせるためである。
 好ましいpHの値は10~10.5であり、pHが低くなると-COOHの粒子外への配向が少なくなり架橋が不十分となり、pHが高くなりすぎるとラテックスの安定性が悪くなる。
 pH調整剤としては、アンモニウム化合物、アミン化合物及びアルカリ金属の水酸化物のいずれか1以上を使用できる。これらの中でも、pH調整やゲリング条件などの製造条件が容易であるため、アルカリ金属の水酸化物を用いることが好ましく、その中でも水酸化カリウム(以下、KOHとも記載する)が最も使用しやすい。以下、実施例ではpH調整剤はKOHを主に使用して説明する。
 pH調整剤の添加量は、ディップ成形用組成物中のエラストマー100重量部に対して0.1~4.0重量部程度であるが、通常、工業的には1.8~2.0重量部程度を使用する。
<金属架橋剤>
 本発明の実施形態にかかる手袋を構成するエラストマーにおいては、凝固剤としてカルシウムイオンを含むものを用いた場合、カルシウムのイオン結合と組み合わされた架橋構造を持っている。
 カルシウムは、人の汗を模した人工汗液中ですぐに溶出しやすいので引張強度が低下しやすい。また、カルシウムイオンは、他の金属架橋剤である酸化亜鉛またはアルミニウム錯体に比べイオン半径が大きく有機溶媒の非透過性が不十分である。そのため、亜鉛架橋またはアルミニウム架橋によって一部のカルシウム架橋を置換しておくことは有効であると考えられる。また、酸化亜鉛またはアルミニウム錯体の量を増やすことによって引張強度、耐薬性をコントロールすることができる。
 金属架橋剤として用いられる多価金属化合物は、エラストマー中の未反応のカルボキシル基等の官能基間をイオン架橋するものである。多価金属化合物としては、二価金属酸化物である酸化亜鉛が通常に用いられる。また、三価金属であるアルミニウムはこれを錯体にすることで架橋剤に用いることができる。アルミニウムは、イオン半径が上記の中で最も小さく、耐薬性、引張強度を出すには最適であるが、あまり多く含有させると手袋が硬くなりすぎるので、その取り扱いは難しい。
 二価金属酸化物、例えば酸化亜鉛、及び/またはアルミニウム錯体の添加量は、ディップ成形用組成物中のエラストマー100重量部に対して、0.2~4.0重量部であり、好ましくは0.4~3.0重量部である。上限値として1.5重量部を挙げることもできる。
 アルミニウム錯体としては、たとえば多塩基性ヒドロキシカルボン酸アルミニウムを用いることができる。多塩基性ヒドロキシカルボン酸アルミニウムとしては、たとえばクエン酸、リンゴ酸、酒石酸の10%水溶液などが利用できる。
 水溶性クエン酸アルミニウム錯体[(AlCit)(OH)(HO)]4-を用いて得られる[(AlCit)(OH)7-は、水酸基が4個あり、カルボキシル基の架橋剤になる(海老原昇らによる、「合成とゴムラテックスへの応用」千葉県産業支援技術研究所報告号8、22-27頁(2010年10月)。
 <その他の成分>
 ディップ成形用組成物は、上記の必須成分と水を少なくとも含むものであり、それ以外にも、通常は、その他の任意成分を含んでいる。
 なお、得られる手袋の架橋構造が、エポキシ架橋剤及び凝固剤に起因するカルシウムイオンにより形成される架橋構造のみから構成されるようにディップ成形用組成物を調製する態様を挙げることができる。
 ディップ成形用組成物は、さらに、分散剤を含んでいてもよい。分散剤としては、アニオン界面活性剤が好ましく、例えば、カルボン酸塩、スルホン酸塩、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ホネート、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が挙げられ、好ましくはスルホン酸塩が使用される。
 分散剤には市販品を使用することができる。例えば、BASF社製「Tamol NN9104」などを用いることができる。その使用量は、ディップ成形用組成物中のエラストマー100重量部に対し0.5~2.0重量部程度であることが好ましい。
 ディップ成形用組成物は、さらにその他の各種の添加剤を含むことができる。該添加剤としては、酸化防止剤、顔料、キレート剤等が挙げられる。酸化防止剤として、ヒンダードフェノールタイプの酸化防止剤、例えば、WingstayLを用いることができる。また、顔料としては、例えば二酸化チタンが使用される。キレート化剤としては、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム等を使用することができる。
 本実施形態のディップ成形用組成物は、エラストマー、エポキシ架橋剤、pH調整剤、及び水、必要に応じて保湿剤、分散剤、酸化防止剤等の各添加剤を、慣用の混合手段、例えば、ミキサー等で混合して作ることができる。
2.手袋の製造方法
 本実施形態の手袋は、以下の製造方法により好ましく製造することができる。
 すなわち、
(1)凝固剤付着工程(手袋成形型に凝固剤を付着させる工程)、
(2)マチュレーション工程(ディップ成形用組成物を調整し、攪拌する工程)、
(3)ディッピング工程(手袋成形型をディップ成形用組成物に浸漬する工程)、
(4)ゲリング工程(手袋成形型上に形成された膜をゲル化し、硬化フィルム前駆体を作る工程)、
(5)リーチング工程(手袋成形型上に形成された硬化フィルム前駆体から不純物を除去する工程)、
(6)ビーディング工程(手袋の袖口部分に巻きを作る工程)、
(7)プリキュアリング工程、(硬化フィルム前駆体をキュアリング工程よりも低温で加熱・乾燥する工程)ただし、本工程は任意工程である。
(8)キュアリング工程(架橋反応に必要な温度で加熱・乾燥する工程)
を含み、上記(3)~(8)の工程を上記の順序で行う手袋の製造方法である。
また、上記の製造方法において、上記(3)(4)の工程を2回繰り返す、いわゆるダブルディッピングによる手袋の製造方法も含む。
 なお、本明細書において、硬化フィルム前駆体とは、ディッピング工程で凝固剤により手袋成形型上に凝集されたエラストマーから構成される膜であり、続くゲリング工程において該膜中にカルシウムが分散してある程度ゲル化された膜であって、最終的なキュアリングを行う以前のものを指す。
以下、工程ごとに詳細を説明する。
(1)凝固剤付着工程
 (a)モールド又はフォーマ(手袋成形型)を、凝固剤及びゲル化剤としてCa2+イオンを5~40重量%、好ましくは8~35重量%含む凝固剤溶液中に浸す。ここで、モールド又はフォーマの表面に凝固剤等を付着させる時間は適宜定められ、通常、10~20秒間程度である。凝固剤としては、カルシウムの硝酸塩又は塩化物が用いられる。エラストマーを析出させる効果を有する他の無機塩を用いてもよい。中でも、硝酸カルシウムを用いることが好ましい。この凝固剤は、通常、5~40重量%含む水溶液として使用される。
 また、凝固剤を含む溶液は、離型剤としてステアリン酸カリウム、ステアリン酸カルシウム、鉱油、又はエステル系油等を0.5~2重量%程度、例えば1重量%程度含むことが好ましい。
 (b)凝固剤溶液が付着したモールド又はフォーマを炉内温度110℃~140℃程度のオーブンに1~3分入れ、乾燥させ手袋成形型の表面全体又は一部に凝固剤を付着させる。この時注意すべきは、乾燥後の手型の表面温度は60℃程度になっており、これが以降の反応に影響する。
 (c)カルシウムは、手袋成形型の表面に膜を形成するための凝固剤機能としてばかりでなく、最終的に完成した手袋の相当部分の架橋機能に寄与している。後で添加される金属架橋剤は、このカルシウムの架橋機能の弱点を補強するためのものともいえる。
(2)マチュレーション工程
 (a)ディップ成形用組成物のpH調整剤の項目で説明したように、本発明の実施形態にかかるディップ成形用組成物をpH9.0以上に調整し、攪拌しながら分散均一化させる工程である。
 (b)実際の手袋の製造工程においては、通常大規模なタンクで本工程を行うため、マチュレーションにも24時間程度かかることがある。これをディップ槽に流し、ディッピングしていくがディップ槽の水位が下がるのに応じて継ぎ足していく。そのため、エポキシ架橋剤は好ましくは、4日程度、最低でも2日程度は失活しないようにしておく必要がある。従来の2価のエポキシ架橋剤については最大でも1日程度しかもたなかったが(1日を超えると失活してしまった)、3価のエポキシ架橋剤を使うことで量産条件としての最低限の2日を確保(失活させずにおく)することができた。
 ディップ槽においては、使用時間に従いpHが下がる傾向があるので、調整してもよい。
(3)ディッピング工程
 (a)前記マチュレーション工程で、攪拌・均一化させた本発明の実施形態にかかるディップ成形用組成物(ディップ液)をディップ槽に流し入れ、このディップ槽中に上記凝固剤付着工程で凝固剤を付着、乾燥した後のモールド又はフォーマを通常、1~60秒間、25~35℃の温度条件下で浸漬する工程である。
 この工程で凝固剤に含まれるカルシウムイオンにより、ディップ成形用組成物に含まれるエラストマーをモールド又はフォーマの表面に凝集させて膜を形成させる。
(4)ゲリング工程
 (a)従来の硫黄架橋手袋においては、ゲリングオーブンで100℃近くまで加熱することが常識であった。これは、ラテックスの架橋を若干進ませて、後のリーチングの時に膜が変形しないように一定程度ゲル化するためであった。同時に、膜中にカルシウムを分散させ、後にカルシウム架橋を十分にさせる目的もあった。
 これに対し、本発明のようにエポキシ架橋剤を用いる場合のゲリング条件は、通常、室温(23℃±2℃)の下限である21℃から、120℃近くまでの温度範囲内で20秒以上、ディップ槽から上げて放置しておけばよい。
 この条件はpH調整剤としてKOHを使用する場合の条件であり、pH調整剤としてアンモニウム化合物やアミン化合物を使用するときは、これとは異なる条件を採用してもよい。
 (b)一般量産においてエポキシ架橋剤を使用する際のゲリング条件は、すでにモールド又はフォーマがある程度の温度を有していることや、工場内の周囲温度が50℃程度である場合が多いことなどから定められたものである。さらに、ゲリング工程の温度の上限については、品質を上げるため、あえて加熱するケースも想定したものである。本発明の実施形態のように、エポキシ架橋剤を用い、pH調整剤としてKOHを使用する場合にはそのような高温の条件にも十分に対応できる。
 また、ゲリング工程の時間については、通常30秒~5分を挙げることができ、別の態様では1~3分程度を挙げることができる。
(5)リーチング工程
 (a)リーチング工程は、硬化フィルム前駆体の表面に析出したカルシウム等の後のキュアリングに支障となる余剰な薬剤や不純物を水洗除去する工程である。通常は、フォーマを30~70℃の温水に1~5分程度くぐらせている。
 (b)金属架橋剤として酸化亜鉛及び/又はアルミニウム錯体をディップ成形用組成物が含む場合、リーチング工程のもう1つの役割は、それまでアルカリ性に調整していた硬化フィルム前駆体を水洗して中性に近づけ、硬化フィルム前駆体中に含まれている酸化亜鉛又はアルミニウム錯イオンをZn2+、Al3+にし、後のキュアリング工程で金属架橋を形成できるようにすることである。
(6)ビーディング工程
 (a)リーチング工程が終了した硬化フィルム前駆体の手袋の袖口端部を巻き上げて適当な太さのリングを作り、補強する工程である。リーチング工程後の湿潤状態で行うと、ロール部分の接着性が良い。
(7)プリキュアリング工程
 (a)前記ビーディング工程の後、硬化フィルム前駆体を後のキュアリング工程よりも低温で加熱・乾燥する工程である。通常、この工程では60~90℃で30秒間~5分間程度、加熱・乾燥を行う。プリキュアリング工程を経ずに高温のキュアリング工程を行うと、水分が急激に蒸発し、手袋に水膨れのような凸部ができて、品質を損なうことがあるが、本工程を経ずにキュアリング工程に移行してもよい。
 (b)本工程を経ずに、キュアリング工程の最終温度まで温度を上げることもあるが、キュアリングを複数の乾燥炉で行いその一段目の乾燥炉の温度を若干低くした場合、この一段目の乾燥はプリキュアリング工程に該当する。
(8)キュアリング工程
 (a)キュアリング工程は、高温で加熱・乾燥し、最終的に架橋を完成させ、手袋としての硬化フィルムにする工程である。エポキシ架橋剤による手袋は、高温でないと架橋が不十分となるので、通常100~150℃で10~30分、好ましくは15~30分程、加熱・乾燥させる。ただし、本発明の実施形態では離水性の高いXNBRを使用することができるので、90℃、さらに70℃程度まで温度を下げても充分な架橋が形成される。したがって、キュアリング工程の温度は、70~150℃を挙げることができる。キュアリング工程の好ましい温度としては、100~140℃を挙げることができる。
 (b)このキュアリング工程において、手袋の架橋は完成するが、この手袋はXNBRのカルボキシル基とカルシウム架橋、エポキシ架橋と、金属架橋剤として酸化亜鉛及び/またはアルミニウム錯体を添加する場合には、亜鉛および/またはアルミ架橋、から形成されている。また、pH調整剤としてKOHを用いる場合には、そのカリウムと結合しているカルボキシル基もキュアリング工程において、エポキシ基が開環してカルボキシル基のカルボニル基と架橋する。
(9)ダブルディッピング
 手袋の製造方法について、上記ではいわゆるシングルディッピングの説明を行った。これに対し、ディッピング工程とゲリング工程を2回以上行うことがあり、これを通常ダブルディッピングという。
 ダブルディッピングは、厚手手袋(膜厚200~300μm程度)を製造するときや、薄手手袋の製造方法においても、ピンホールの生成防止等の目的で行われる。
 ダブルディッピングの注意点としては、2回目のディッピング工程において、XNBRを凝集させるために、1回目のゲリング工程において、カルシウムを十分膜表面にまで析出させておくためのゲリング工程の十分な時間を必要とすることが挙げられる。
 本発明者の検討によると、3価のエポキシ架橋剤を使用したディップ成形用組成物を上記製造条件に従って手袋を製造した結果、エラストマー100重量部に対してエポキシ架橋剤0.4~0.7重量部という、少ない添加量で極薄手袋(膜厚50~60μm)を製造した場合であっても、高い疲労耐久性を持ち、かつ6N以上の引張強度を持つ手袋を量産できることが分かった。
3.手袋
(1)本実施形態における手袋の構造
 第1の実施形態における手袋は(メタ)アクリロニトリル由来の構造単位、不飽和カルボン酸由来の構造単位及びブタジエン由来の構造単位をポリマー主鎖に含むエラストマーの硬化フィルムからなる手袋であって、前記エラストマーは不飽和カルボン酸由来の構造単位が有するカルボキシル基と、1分子中に3個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物を含むエポキシ架橋剤との架橋構造を持つものである。また、本手袋は、これに加え、凝固剤由来のカルシウムとカルボキシル基との架橋構造も有していてもよい。
 この手袋は、好ましくは上述の本実施形態のディップ成形用組成物を用いて製造することができる。エラストマーは、(メタ)アクリロニトリル由来の構造単位が20~40重量%、不飽和カルボン酸由来の構造単位が1~10重量%、及びブタジエン由来の構造単位が50~75重量%であることが好ましい。
 第2の実施形態における手袋は、第1の実施形態における架橋構造に加え、エラストマーのカルボキシル基と、亜鉛および/またはアルミニウムとの架橋構造を持つものである。
 第1の実施形態における手袋は、特に厚手(膜厚200~300μm)の手袋を製造する際は、有効である。フィルムの膜厚が厚ければ、引張強度、疲労耐久性等を出せるからである。本実施形態にかかる手袋の場合は、強度については、適切なエラストマーを用いることによってカルシウム架橋によって保持される一方、3価以上のエポキシ架橋剤を用いることにより高い疲労耐久性を維持することができる。
 第2の実施形態における手袋は、カルシウム架橋の弱点を、亜鉛および/またはアルミニウム架橋で補ったものである。カルシウム架橋は、初期性能としての強度は維持できるものの、塩水中でのカルシウムの溶出による強度低下を起こしやすく、薬品を透過しやすいという欠点を亜鉛および/またはアルミニウム架橋で補うことができる。
 第2の実施形態にかかる手袋は、特に、超薄手~薄手の手袋(膜厚50~90μm)を製造する際に好ましい。
 以上のように、第2の実施形態による手袋は、エポキシ架橋、カルシウム架橋、亜鉛および/またはアルミ架橋の比率を変えることによって、手袋の性能を変化させることができる。
(2)本発明の実施形態にかかる手袋の特徴
 (a)本発明の実施形態にかかる手袋は、他の加硫促進剤フリーの手袋と同じく、従来のXNBR手袋のように硫黄及び加硫促進剤を実質的に含まないので、IV型アレルギーを生じさせないことが最大の特徴である。ただし、エラストマー製造時の界面活性剤等に硫黄が含まれているため、ごく微量の硫黄は検出されることがある。
 (b)一般に、手袋の物性としては、引張強度、伸び、疲労耐久性を見るのが通常である。手袋の通常の合格基準としては、ヨーロッパの規格(EN規格)における合格基準は破断時荷重が6N以上とされており、社内試験での引張強度は、現在市場に出ている実製品の下限値として20MPaを設定している。
 手袋の伸びについては、後述する引張試験時の破断時伸び率が500~750%、100%モジュラス(伸び100%時における引張応力)が、3~10MPaの範囲内、疲労耐久性については指股部分で90分以上(手のひらでは240分以上に相当)が合格基準である。
 本発明の実施形態にかかる手袋は、上記の合格基準を量産時においても満たすものである。さらに、エポキシ架橋手袋は、疲労耐久性が高いことが特徴であるが、2価のエポキシ架橋剤を使用した手袋と比較して、はるかに高い疲労耐久性を持つものである。
 このため、エラストマー100重量部に対してエポキシ架橋剤を0.4~0.7重量部という、2価エポキシ架橋剤に比べ、より少ない添加量で上記基準をクリアすることができた。
 さらに、従来の薄手手袋は3.5~4.5g(膜厚70~90μm)であったのに対し、本実施形態にかかる手袋では加硫促進剤フリーの手袋としては初めて上記合格基準を満たす超薄手の3.2g(膜厚60μm)、さらに超薄手の手袋2.7g(膜厚50μm)までも量産できるようになった。また、超薄手の手袋の膜厚の下限値として40μmのものまでも作製可能である。
(c)本発明の第2の実施形態にかかる手袋の作製に用いるディップ成形用組成物には、さらに亜鉛および/またはアルミニウム錯体等の金属架橋剤を添加しているが、これによって装着時の人の汗による強度低下を防ぎ、薬品非透過性を強化した手袋が得られる。
(d)エポキシ架橋剤の最大の弱点は、アルカリ性下で調製されたディップ成形用組成物の中で、エポキシ化合物のエポキシ基が失活していくということであった。そのため、量産時においてマチュレーションタンクで一度に大量に調製し、それを数日かけて使用した場合には、上記の性能を維持して手袋を生産することが難しかった。これにより、できるだけ短時間でマチュレーション工程と、ディッピング工程を行わねばならなかった。2価のエポキシ架橋剤を用いて手袋を製造する場合には、早期にディップ成形用組成物を使いきる必要があった。また、2価のエポキシ架橋剤を用いた場合には、ロットごとのばらつきも見られた。
 本発明の実施形態における1分子中に3個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物を含有するエポキシ架橋剤を使用して作った手袋の場合は、従来の2価のエポキシ架橋剤に比べて、より大量のディップ成形用組成物を一度に作り、より長くディッピング工程で使用できる。そして、より量産に適合する条件で、上記合格基準に適合する手袋を製造できる。
 以下、本発明を実施例に基づきより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。特に断らない限り、「%」は「重量%」であり、「部」は「重量部」である。また、以下の説明において「重量部」は、原則としてエラストマー100重量部に対しての重量部数を示す。
<硬化フィルムの製造>
1.ディップ成形用組成物(ラテックス)の製造
 表1に示すエラストマー(XNBR)溶液(固形分45%)230gを1Lビーカー(アズワン社製, 胴径105mm×高さ150mm)に入れ、水100gを加えて希釈し、撹拌を開始した。5重量%水酸化カリウム水溶液を使用してpHを予備的に10.0に調整した後、表2に示す架橋剤を加えた。
 さらに、酸化防止剤(Farben Technique (M) 社製、商品名「CVOX-50」)0.4g(固形分53%)、酸化亜鉛(Farben Technique(M)社製、商品名「CZnO-50」)1.5g、及び酸化チタン(Farben Technique (M) 社製、商品名「PW-601」)1.5g(固形分71%)を添加し、固形分濃度が22%となるようにさらに水を加え、終夜撹拌混合した。得られたディップ成形用組成物量は503gであった。なお、ディップ成形用組成物は、使用するまでビーカー内で攪拌を続けた。
 なお、酸化亜鉛の添加量については、適宜変化させ実験した。
2.凝固液の調製
 ハンツマン社(Huntsman Corporation)製の界面活性剤「Teric 320」(商品名)0.56gを水42.0gに溶解した液に、離型剤としてCRESTAGE INDUSTRY社製「S-9」(商品名、固形分濃度25.46%)19.6gを、あらかじめ計量しておいた水30gの一部を用いて約2倍に希釈した後にゆっくり加えた。容器に残ったS-9を残った水で洗い流しながら全量を加え、3~4時間撹拌した。別に、1Lビーカー(アズワン社製, 胴径105mm×高さ150mm)中に硝酸カルシウム四水和物143.9gを水153.0gに溶解させたものを用意し、撹拌しながら、先に調製したS-9分散液を硝酸カルシウム水溶液に加えた。5%アンモニア水でpHを8.5~9.5に調整し、最終的に硝酸カルシウムが無水物として20%、S-9が1.2%の固形分濃度となるように水を加え、500gの凝固液を得た。得られた凝固液は、使用するまで1Lビーカーで撹拌を継続した。
3.硬化フィルムの製造
 上記得られた凝固液を撹拌しながら50℃程度に加温し、200メッシュのナイロンフィルターでろ過した後、浸漬用容器に入れ、洗浄後70℃に温めた陶製の板(200×80×3mm、以下「陶板」と記す。)を浸漬した。具体的には、陶板の先端が凝固液の液面に接触してから、陶板の先端から18cmの位置までを4秒かけて浸漬させ、浸漬したまま4秒保持し、3秒間かけて抜き取った。速やかに陶板表面に付着した凝固液を振り落し、陶板表面を乾燥させた。乾燥後の陶板は、ディップ成形用組成物(ラテックス)浸漬に備えて、再び70℃まで温めた。
 上記ディップ成形用組成物(ラテックス)を、室温のまま200メッシュナイロンフィルターでろ過した後、浸漬用容器に入れ、上記の凝固液を付着させた70℃の陶板を浸漬した。具体的には、陶板を6秒かけて浸漬し、4秒間保持し、3秒かけて抜き取った。ラテックスが垂れなくなるまで空中で保持し、先端に付着したラテックス滴を軽く振り落した。
 ラテックス浸漬した陶板を、23℃±2℃で30秒間乾燥させ(ゲリング工程)、50℃の温水で5分間リーチングした。その後70℃で5分間乾燥させ、130℃で30分間、熱硬化させた。なお、ゲリングおよびキュアリング条件は、適宜変化させ実験した。
 得られた硬化フィルム(厚み:平均0.08mm)を陶板からきれいに剥がし、物性試験に供するまで、23℃±2℃、湿度50%±10%の環境で保管した。なお、硬化フィルムの厚みは適宜変化させ実験した。
 具体的実験条件については各表に明記している。
 また、本実験においては、ロボットを用いて実際に手袋を作製した実験もしている。
 本実施例において使用したXNBRを以下に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 なお、上記表の各数値は分析値である。
 本実験例で用いたXNBRの特性は、次のようにして測定した。
<アクリロニトリル(AN)残基量及び不飽和カルボン酸(MMA)残基量>
 各エラストマーを乾燥して、フィルムを作製した。該フィルムをFT-IRで測定し、アクリロニトリル基に由来する吸収波数2237cm-1と不飽和カルボン酸基に由来する吸収波長1699cm-1における吸光度(Abs)を求め、アクリロニトリル(AN)残基量及び不飽和カルボン酸(MMA)残基量を求めた。
 アクリロニトリル残基量(%)は、予め作成した検量線から求めた。検量線は、各エラストマーに内部標準物質としてポリアクリル酸を加えた、アクリロニトリル基量が既知の試料から作成したものである。不飽和カルボン酸残基量は、下記式から求めた。
 不飽和カルボン酸残基量(wt%)=[Abs(1699cm-1)/Abs(2237cm-1)]/0.2661
 上式において、係数0.2661は、不飽和カルボン酸基量とアクリロニトリル基量の割合が既知の、複数の試料から検量線を作成して求めた換算値である。
<ムーニー粘度(ML(1+4)100℃)>
 硝酸カルシウムと炭酸カルシウムとの4:1混合物の飽和水溶液200mlを室温にて攪拌した状態で、各エラストマーラテックスをピペットにより滴下し、固形ゴムを析出させた。得られた固形ゴムを取り出し、イオン交換水約1Lでの攪拌洗浄を10回繰り返した後、固形ゴムを搾って脱水し、真空乾燥(60℃、72時間)して、測定用ゴム試料を調製した。得られた測定用ゴムを、ロール温度50℃、ロール間隙約0.5mmの6インチロールに、ゴムがまとまるまで数回通したものを用い、JIS K6300-1:2001「未加硫ゴム-物理特性、第1部ムーニー粘度計による粘度およびスコ-チタイムの求め方」に準拠して、100℃にて大径回転体を用いて測定した。
<MEK不溶解分量>
 MEK(メチルエチルケトン)不溶解(ゲル)成分は、次のように測定した。0.2gのXNBRラテックス乾燥物試料を、重量を測定したメッシュ籠(80メッシュ)に入れて、籠ごと100mLビーカー内のMEK溶媒80mL中に浸漬し、パラフィルムでビーカーに蓋をして、24時間、ドラフト内で静置した。その後、メッシュ籠をビーカーから取り出し、ドラフト内にて宙吊りにして1時間乾燥させた。これを、105℃で1時間減圧乾燥したのち、重量を測定し、籠の重量を差し引いて、XNBRラテックス乾燥物の浸漬後重量とした。
 MEK不溶解成分の含有率(不溶解分量)は、次の式から算出した。
 不溶解成分含有率(重量%)=(浸漬後重量g/浸漬前重量g)×100
 なお、XNBRラテックス乾燥物試料は、次のようにして作製した。すなわち、500mLのボトル中で、回転速度500rpmでXNBRラテックスを30分間攪拌したのち、180×115mmのステンレスバットに14gの該ラテックスを量り取り、23℃±2℃、湿度50±10RH%で5日間乾燥させてキャストフィルムとし、該フィルムを5mm四方にカットして、XNBRラテックス乾燥物試料とした。
 各実験例で用いたエポキシ架橋剤は以下の通りである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
 なお、当量は各社カタログ値によるものであり、平均エポキシ基数については分析値である。
 また、製造者名の「ナガセ」は「ナガセケムテックス社」を指す。
<硬化フィルムの評価>
(1)引張強度
 硬化フィルムからJIS K6251の5号ダンベル試験片を切り出し、A&D社製のTENSILON万能引張試験機RTC-1310Aを用い、試験速度500mm/分、チャック間距離75mm、標線間距離25mmで、引張強度(MPa)を測定した。
 引張伸び率は、以下の式に基づき求めた。
 引張伸び率(%)=100×(引張試験での破断時の標線間距離-標線間距離)/標線間距離
(2)疲労耐久性
 硬化フィルムからJIS K6251の1号ダンベル試験片を切り出し、これを、人工汗液(1リットル中に塩化ナトリウム20g、塩化アンモニウム17.5g、乳酸17.05g、酢酸5.01gを含み、水酸化ナトリウム水溶液によりpH4.7に調整)中に浸漬して、図1の耐久性試験装置を用いて疲労耐久性を評価した。
 すなわち、長さ120mmのダンベル試験片の2端部からそれぞれ15mmの箇所を固定チャック及び可動チャックで挟み、固定チャック側の試験片の下から60mmまでを人工汗液中に浸漬した。可動チャックを、147mm(123%)となるミニマムポジション(緩和状態)に移動させて11秒間保持したのち、試験片の長さが195mm(163%)となるマックスポジション(伸長状態)と、再びミニマムポジション(緩和状態)に1.8秒かけて移動させ、これを1サイクルとしてサイクル試験を行った。1サイクルの時間は12.8秒であり、試験片が破れるまでのサイクル数を乗じて、疲労耐久性の時間(分)を得た。
 以下、各実験例の詳細と結果を各表で示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
 表3は、市販されている2価または3価以上のエポキシ架橋剤を用いて、通常の薄手の手袋としての膜厚80μmのフィルムを作製し、引張強度、破断時伸び率、疲労耐久性の測定結果の平均値を示すものである。
 ディップ成形用組成物において、XNBRとして(a)を使用し、エポキシ架橋剤を0.5重量部、酸化亜鉛を1.0重量部、添加したものである。この処方は発明者が考える量産に適した各架橋剤の標準的な添加量である。
 また、本実験における製造条件としては、マチュレーション工程の後、17~24時間が経過した後のディップ成形用組成物を用いてフィルムを製造した。(これは量産上の最低限のポットライフ(蔵置時間)である。)
 ディッピング工程として13秒、ゲリング工程として23℃±2℃で30秒間、リーチング工程として50℃5分、プリキュアリング工程として70℃5分、キュアリング工程として炉の設定温度130℃で30分行った。ただし実験例10及び15~17のゲリング工程の条件は、80℃2分、リーチング工程の条件は50℃2分で行った。
 実験例1~9の結果から、エポキシ架橋剤として1分子中に3個以上のエポキシ基を有する化合物が含まれるものを用いた場合には、37MPa以上の引張強度、500%以上の破断時伸び率を有するとともに、400分以上の疲労耐久性を備えた手袋を提供することができることが分かった。また、1000分を超える高い疲労耐久性を持つものもあった。これは、従来の硫黄架橋XNBR手袋、自己架橋型の加硫促進剤フリー手袋をはるかにしのぐ性能である。これに対し、実験例10~17に示すとおり、2価のエポキシ架橋剤を用いて作製したものでは、引張強度および破断時伸び率はよいものの、1例疲労耐久性が240分を超えるものを除き、全て200分以下であった。
 この結果から、エポキシ架橋剤として1分子中に3個以上のエポキシ基を有する化合物が含まれるものを用いた場合には、1分子中に3個以上のエポキシ基を有する化合物が含まれていないものを用いた場合と比べて、明らかに疲労耐久性が向上することが分かる。
 このことは、ディップ成形用組成物を調製してから17~24時間という量産条件としての最低限の時間しか経過していない場合でも、エポキシ架橋剤の失活が起こること、またその度合いが、3価以上のエポキシ架橋剤の方が、2価のエポキシ架橋剤より少ないことを示している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
 表4に示す実験例では、上記表3でエポキシ架橋剤の添加量を0.5重量部で固定したのに対し、どこまで少ない添加量で必要な性能をもつフィルムができるかについて検討したものである。使用した架橋剤はエポキシ架橋剤Bであり、その添加量を0.01~2.0重量部の間で変動させた。XNBRは(a)を使用し、膜厚80μmのフィルムを作製した。そして、引張強度、破断時伸び率、疲労耐久性を測定した。フィルムの製造条件は表3の条件と同一である。
 この結果、エポキシ架橋剤Bを使用した場合においては、添加量が0.2重量部になると急激に疲労耐久性が上がり、エポキシ架橋が十分に形成されることが分かった。実用上および量産条件の添加量としては、0.4~0.7重量部がより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
 表5に示す実験例では、上記表3で酸化亜鉛の量を1.0重量部で固定したのに対し、酸化亜鉛の添加量を0、0.5、1.0重量部と変化させた。また、エポキシ架橋剤として3種を用いて膜厚80μmの硬化フィルムを作製した。そして、引張強度、破断時伸び率、疲労耐久性を測定し、酸化亜鉛の添加量が、これらの物性に与える影響を検討したものである。フィルムの製造条件は表3と同じである。
 この結果、引張強度の初期値はカルシウムで保持されるので酸化亜鉛の添加量が0重量部でも十分な強度が出ることが分かった。また、酸化亜鉛の添加量を増やすと引張強度が高くなるという傾向が見られた。
 一方、疲労耐久性についてはこのような傾向性は見られなかった。しかし、酸化亜鉛の添加量に関わらず、必要な疲労耐久性は維持できることがわかった。亜鉛架橋は、カルシウム架橋の弱点としての汗による引張強度の低下を防ぎ、薬剤非透過性を強くすることと、特に超薄手~薄手のフィルムに必要な破断時応力(N)を与えるために、存在することが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
 表6に示す実験例では、表3で使用したXNBR(a)を含み、市販の3種類のXNBRを用いてフィルムを作製し、物性を確認した。
 実験例24~26では、表3と同じ膜厚80μmのフィルムを、エポキシ架橋剤Bを使用して作製したものである。ゲリング工程の条件を50℃5分としたこと以外の製造条件は表3と同一である。
 上記実験結果に基づくと、3価以上のエポキシ架橋剤を使用すれば、アクリロニトリル残基量が27~36重量%、不飽和カルボン酸残基量が2.9~5.2重量%、ムーニー粘度が102~146、MEK不溶解分量が5.0~42.0重量%と種々のXNBRを使用した場合でも、手袋として必要とされる性能を満足する物性が得られること、特に疲労耐久性に優れた手袋を作製可能であることを確認できた。
 図2は、表3のエポキシ架橋剤について、2価または3価以上を問わず、各架橋剤のエポキシ当量と疲労耐久性の関連性を示すものである。これによると、既に述べたように、エポキシ架橋剤の添加量を0.5重量部にしたときは、エポキシ当量は100g/eq.~200g/eq.が好ましいことを示している。さらに、2価よりも3価以上のエポキシ架橋剤を用いた方が、疲労耐久性が優れていることを示している。なお、エポキシ当量が大きくなりすぎると、エポキシ架橋剤に含まれるエポキシ基数が少なくなることから、疲労耐久性を上げるためには、更に架橋剤の添加量を増やす必要があると考えられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
 表7及び表8に示す実験例では、エポキシ架橋手袋の製造工程においてゲリング工程の条件について検討したものである。
 表7に示す実験例では、陶板上で膜厚80μmのフィルムを作製したものである。表7は、ゲリング工程の条件として、通常の常温である23±2℃、生産工場での常温である50℃、さらにゲリングオーブンで加熱する際の温度80℃のそれぞれを採用して製造したときのフィルム特性を示すものである。
 表8に示す実験例では、実際に手袋製造に使用する陶製の手型を用いて50~60μmの膜厚の超薄手の手袋を試作する際のゲリング工程の条件を50~100℃の温度を採用して手袋を作製した。表8はその手袋の物性を示すものである。なお、製造条件は表7、表8に記載しているほか、表3とほぼ同じである。
 また、表8の手袋については、指股の疲労耐久性を計測した。指股は手袋の最も弱い部分で合格基準は通常90分である。
 指股の疲労耐久性の測定方法は以下のとおりである。
 手袋の示指および中指の間から袖口へ垂直に線を引き、線に沿って切った。袖口から母指先端に向かって母指先端から50mmのところまで切った。母指および示指の指股中央から母指先端側へ40mmの箇所を固定チャックで挟み、指股中央から示指先端側へ95mmの箇所を可動チャックで挟み、指股中央から袖口方向へ35mmの箇所より試験機の柱に巻き付けて試験片を固定した。指股中央から液面20mmの高さまで人工汗液中に浸漬した。可動チャックを、170mm(126%)となるミニマムポジション(緩和状態)に移動させ、11秒間保持したのち、試験片の長さが225mm(167%)となるマックスポジション(伸長状態)と、再びミニマムポジション(緩和状態)に2.1秒かけて移動させ、これを1サイクルとしてサイクル試験を行った。1サイクルの時間は13.1秒であり、試験片が破れるまでのサイクル数を乗じて、疲労耐久性の時間(分)を得た。
 上記実験結果を見ると、エポキシ架橋手袋におけるゲリング工程の条件は、23℃±2℃の常温から100℃の加温に至るまで、広範囲で可能であることが分かった。
 なお、ゲリング工程の時間については温度との関連性はあるが、通常は30秒から最大でも5分を挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
 表9に示す実験例では、エポキシ架橋手袋の作製時のキュアリング工程の温度の条件について検討した。実際に手袋の製造に使用する陶製の手型を用いて膜厚60μm前後の手袋をダブルディッピングで製造する際に、キュアリング工程の条件として、温度を70℃~150℃の範囲で変化させながら17分間行った。表9は、得られた各手袋の物性を示すものである。なお、ゲリング工程の条件は表9に記載の通りである。
 表9の実験例を見るとキュアリング工程の温度が110℃以上であれば、特に高い疲労耐久性が得られており、エポキシ架橋が十分に形成されていることが分かる。
 しかし、キュアリング工程の温度が70~90℃であっても、必要とされる疲労耐久性は得られていた。そして、キュアリング工程の温度が90℃程度であれば、離水性の高いXNBRを使用することによって十分な架橋が形成されると考えられる。
 なお、その他の製造条件については表3の条件とほぼ同じである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000015
 表3以下の実験例においては、膜厚80μm陶板フィルムを中心にエポキシ架橋手袋の特性を検討してきた。
 表10に記載の実験例では、実際に手袋製造に使用する陶製の手型を用いて約2.7gから6.7gまでの手袋を作製した。
 その結果、膜厚50μm、2.7gという従来の硫黄系加硫促進剤を用いたXNBR手袋にもない、超薄手で必要な性能を有する手袋が得られた。
 なお、実験例39は膜厚80μmよりもさらに厚い手袋の例である。
 手袋の疲労耐久性については、手のひら部分を計測したものであり、合格基準は陶板フィルムと同じく合格基準は240分とした。

Claims (17)

  1.  (メタ)アクリロニトリル由来の構造単位、不飽和カルボン酸由来の構造単位及びブタジエン由来の構造単位をポリマー主鎖に含むエラストマーの硬化フィルムからなる手袋であって、
     前記エラストマーは、(メタ)アクリロニトリル由来の構造単位を20~40重量%、不飽和カルボン酸由来の構造単位を1~10重量%、及びブタジエン由来の構造単位を50~75重量%含むものであり、
     前記不飽和カルボン酸由来の構造単位が有するカルボキシル基と、1分子中に3個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物を含有するエポキシ架橋剤との架橋構造を持つものである、手袋。
  2.  前記エラストマーは、不飽和カルボン酸由来のカルボキシル基と凝固剤由来のカルシウムとの架橋構造と、金属架橋剤に由来する亜鉛および/又はアルミニウムとの架橋構造をさらに有するものである、請求項1に記載の手袋。
  3.  前記エポキシ化合物が、1分子中に3個以上のグリシジルエーテル基を有するエポキシ化合物である、請求項1または2に記載の手袋。
  4.  前記エポキシ架橋剤の平均エポキシ基数が2.0を超える、請求項1~3のいずれか一項に記載の手袋。
  5.  前記エポキシ架橋剤のエポキシ当量が100g/eq.以上200g/eq.以下である、請求項1~4のいずれか一項に記載の手袋。
  6.  硬化フィルムの膜厚が40~300μmである、請求項1~5のいずれか一項に記載の手袋。
  7.  前記硬化フィルムの下記試験方法による疲労耐久性が240分以上であり、かつ、該硬化フィルムの引張強度が20MPa以上である、請求項1~6のいずれか一項に記載の手袋。
     疲労耐久性試験方法:硬化フィルムから長さ120mmのJIS K6251の1号ダンベル試験片を作製し、試験片の下部を固定して長さ60mmまで人工汗液に浸漬した状態で試験片の上部を引張り、長さ方向に最大195mm、最小147mmの間で12.8秒かけて伸縮させることを繰り返し、試験片が破れるまでの時間を測定する。
     引張強度試験方法:硬化フィルムからJIS K6251の5号ダンベル試験片を切り出し、A&D社製のTENSILON万能引張試験機RTC-1310Aを用い、試験速度500mm/分、チャック間距離75mm、標線間距離25mmで、引張強度(MPa)を測定する。
  8.  (メタ)アクリロニトリル由来の構造単位、不飽和カルボン酸由来の構造単位、及びブタジエン由来の構造単位をポリマー主鎖に含むエラストマーと、エポキシ架橋剤と、水と、及びpH調整剤とを含み、pHを9.0以上に調整したディップ成形用組成物であって、
     前記エラストマーにおいて、(メタ)アクリロニトリル由来の構造単位が20~40重量%、不飽和カルボン酸由来の構造単位が1~10重量%、及びブタジエン由来の構造単位が50~75重量%であり、
     前記エポキシ架橋剤は、1分子中に3個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物を含有するエポキシ架橋剤である、ディップ成形用組成物。
  9.  前記ディップ成形用組成物におけるエポキシ架橋剤の添加量が、ディップ成形用組成物に含まれるエラストマー100重量部に対して、0.2重量部以上、5.0重量部以下である、請求項8に記載のディップ成形用組成物。
  10.  前記ディップ成形用組成物が、さらに金属架橋剤として酸化亜鉛および/又はアルミニウム錯体を含む、請求項8または9に記載のディップ成形用組成物。
  11.  ディップ成形用組成物に対する金属架橋剤の添加量が、前記エラストマー100重量部に対して、0.2~4.0重量部である、請求項10に記載のディップ成形用組成物。
  12.  前記エポキシ化合物が、1分子中に3個以上のグリシジルエーテル基を有するエポキシ化合物である、請求項8~11のいずれか一項に記載のディップ成形用組成物。
  13.  前記エポキシ架橋剤の平均エポキシ基数が、2.0を超える、請求項8~12のいずれか一項に記載のディップ成形用組成物。
  14.  前記エポキシ架橋剤のエポキシ当量が100g/eq.以上200g/eq.以下である、請求項8~13のいずれか一項に記載のディップ成形用組成物。
  15.  (1)手袋成形型を、カルシウムイオンを含む凝固剤液中に浸して、該凝固剤を手袋成形型に付着させる工程、
     (2)請求項8~14のいずれか一項に記載のディップ成形用組成物を撹拌しながら分散均一化する工程(マチュレーション工程)、
     (3)前記(1)の凝固剤が付着した手袋成形型を、前記(2)の工程を経たディップ成形用組成物に浸漬し、手袋成形型にディップ成形用組成物を凝固させ、膜を形成させるディッピング工程、
     (4)手袋成形型上に形成された膜をゲル化し、硬化フィルム前駆体を作る工程であり、21℃から120℃までの温度で20秒以上の条件で放置するゲリング工程、
     (5)手袋成形型上に形成された硬化フィルム前駆体から不純物を除去するリーチング工程、
     (6)前記リーチング工程の後に、手袋の袖口部分に巻きを作るビーディング工程、
     (7)硬化フィルム前駆体を最終的に70℃以上150℃以下で、10分~30分間加熱・乾燥し、硬化フィルムを得る、キュアリング工程、
     を含み、上記(3)~(7)の工程を上記の順序で行う、手袋の製造方法。
  16.  上記(3)及び(4)の工程をその順序で2回繰り返す、請求項15に記載の手袋の製造方法。
  17.  上記(6)と(7)の工程の間に、前記硬化フィルム前駆体を(7)の工程の温度よりも低温で加熱・乾燥するプリキュアリング工程をさらに含む、請求項15または16に記載の手袋の製造方法。
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