(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エラストマー製品を製造するためのラテックス配合物であって、前記ラテックス配合物は、
ａ）少なくとも１種の合成ラテックス及び
ｂ）架橋剤と、
９．５〜１０．５のｐＨ範囲を提供するためのｐＨ調整剤であって、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニアまたはそれらの混合物からなる群より選択されるｐＨ調整剤と、の混合物を含み、
前記架橋剤が、
ａ）アルミニウムまたはアルミニウム系化合物と、
ｂ）ポリエチレングリコールであって、前記ポリエチレングリコールは、２００Ｄａ〜２０００００Ｄａの範囲の分子量を有する、ポリエチレングリコールと、
ｃ）水酸化物塩であって、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化アンモニウムまたはそれらの混合物からなる群より選択される水酸化物塩と、
の混合物であることを特徴とする、ラテックス配合物。
【請求項２】
前記エラストマー製品がエラストマー手袋である、請求項１に記載のラテックス配合物。
【請求項３】
前記合成ラテックスが、カルボキシル化アクリロニトリル、ブタジエン、ネオプレン、イソプレンまたはそれらの混合物からなる群より選択される、請求項１に記載のラテックス配合物。
【請求項４】
前記合成ラテックスがカルボキシル化アクリロニトリルである、請求項３に記載のラテックス配合物。
【請求項５】
アルミニウム系化合物が、硫酸アルミニウム、塩化アルミニウム、水酸化アルミニウム、リン酸アルミニウム、アルミン酸ナトリウムまたはこれらの混合物からなる群より選択される、請求項１に記載のラテックス配合物。
【請求項６】
前記アルミニウム系化合物が水酸化アルミニウムである、請求項１または５に記載のラテックス配合物。
【請求項７】
前記架橋剤が、１〜２０重量％のアルミニウムまたはアルミニウム系化合物を含有する、請求項１に記載のラテックス配合物。
【請求項８】
前記架橋剤が、３重量％のアルミニウムまたはアルミニウム系化合物を含有する、請求項１に記載のラテックス配合物。
【請求項９】
前記架橋剤が、１０〜３０重量％のポリエチレングリコールを含有する、請求項１に記載のラテックス配合物。
【請求項１０】
前記架橋剤が２０重量％のポリエチレングリコールを含有する、請求項１に記載のラテックス配合物。
【請求項１１】
前記水酸化物塩が水酸化ナトリウムである、請求項１に記載のラテックス配合物。
【請求項１２】
前記架橋剤が１重量％〜１０重量％の水酸化物塩を含有する、請求項１に記載のラテックス配合物。
【請求項１３】
前記ｐＨ調整剤がアンモニアである、請求項１に記載のラテックス配合物。
【請求項１４】
前記ラテックス配合物が、消泡剤、ワックス、界面活性剤、酸化防止剤、安定剤、充填剤、顔料またはこれらの混合物からなる群より選択される少なくとも１つ以上の添加剤をさらに含む、請求項１に記載のラテックス配合物。
【請求項１５】
エラストマー製品を製造するためのラテックス配合物を調製するための方法であって、前記方法は、
ｉ．ベースポリマーをｐＨ調整剤と混合する工程であって、混合物は前記ベースポリマーの１００グラム当たり０．１５ｐｈｒ〜０．５０ｐｈｒのｐＨ調節剤を有する、工程と、
ｉｉ．工程（ｉ）から得られた混合物を２０分〜３０分の範囲の時間、撹拌する工程と、
ｉｉｉ．工程（ｉｉ）から得られた混合物に架橋剤を加える工程であって、得られた混合物は、前記ベースポリマーの１００グラム当たり１．５％〜６．０％の架橋剤を有する工程と、
ｉｖ．工程（ｉｉｉ）から得られた混合物を１時間撹拌する工程と、
ｖ．工程（ｉｖ）から得られた混合物に水を加えて、１３％〜３０％ｗ／ｗの範囲の全固形分含量を達成する工程と、
ｖｉ．工程（ｖ）から得られた混合物を２０時間から３０時間熟成させる工程と、
を含み、
工程（ｖｉ）の後の混合物のｐＨ範囲が９．５〜１０．５に維持され、
前記ベースポリマーが合成ラテックスであり、
前記架橋剤が、
ａ）アルミニウムまたはアルミニウム系化合物と、
ｂ）ポリエチレングリコールであって、同ポリエチレングリコールは、２００Ｄａ〜２０００００Ｄａの範囲の分子量を有する、ポリエチレングリコールと、
ｃ）水酸化物塩であって、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化アンモニウムまたはそれらの混合物からなる群より選択される水酸化物塩と、の混合物である、方法。
【請求項１６】
前記エラストマー製品がエラストマー手袋である、請求項１５に記載のラテックス配合物を調製するための方法。
【請求項１７】
前記架橋剤が１〜２０重量％のアルミニウムまたはアルミニウム系化合物を含有する、請求項１５に記載のラテックス配合物を調製するための方法。
【請求項１８】
前記架橋剤が、３重量％のアルミニウムまたはアルミニウム系化合物を含有する、請求項１５に記載のラテックス配合物を調製するための方法。
【請求項１９】
前記架橋剤が、１重量％〜１０重量％の水酸化物塩を含有する、請求項１５に記載のラテックス配合物を調製するための方法。
【請求項２０】
前記架橋剤が１０〜３０重量％のポリエチレングリコールを含有する、請求項１５に記載のラテックス配合物を調製するための方法。
【請求項２１】
前記架橋剤が２０重量％のポリエチレングリコールを含有する、請求項１５に記載のラテックス配合物を調製するための方法。
【請求項２２】
消泡剤、ワックス、界面活性剤、酸化防止剤、安定剤、充填剤、顔料またはそれらの混合物からなる群より選択される少なくとも１つ以上の添加剤を、工程（ｉｖ）から得られた混合物に加える工程をさらに含む、請求項１５に記載のラテックス配合物を調製するための方法。
【請求項２３】
請求項１〜１４のいずれか一項に記載のラテックス配合物を用いて製造されたエラストマー手袋。
【請求項２４】
ラテックス配合物から製造されるエラストマー手袋であって、前記ラテックス配合物は請求項１５〜２２のいずれか一項に記載の方法で製造されたものであるエラストマー手袋。
【請求項２５】
２５ＭＰａ〜４０ＭＰａの範囲の引張強度、７ＭＰａ〜１２ＭＰａの５００％弾性率、および６００％〜７５０％の範囲の破断点伸びを有する、請求項２３または２４に記載のエラストマー手袋。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、促進剤を含まないエラストマー製品を調製するための配合物および方法に関し、より詳細には、酸化亜鉛、促進剤および硫黄を使用せずに機械的特性が改善されたエラストマー手袋を調製するための配合物および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
天然ゴムは、天然ゴムのモノマー単位であるイソプレンの複数単位から構成されている。天然ゴムには、弾性、靭性、不透過性、接着性、電気抵抗などの多数の望ましい特性があり、それらは、多数の産業において、特に化学工業において、接着剤、コーティング、繊維、成形品、インシュレーター、手袋など多くのものの製造において、非常に価値のあるものである。
【０００３】
その一方で、合成ゴムは、より良好な熟成期間、化学薬品、油、より広範囲の温度および風化といった特性に対してより良好な耐性を有するため、天然ゴムにとって代わるより優れた代替品とみなされている。手袋を製造するための従来技術の方法は、チウラム、チアゾールおよびカルバメートのような促進剤、硫黄および／または酸化亜鉛のような一般的な酸化物を使用する従来の硫黄加硫系を利用している。
【０００４】
さらに、促進剤、酸化亜鉛および硫黄が架橋剤として作用するので、促進剤、酸化亜鉛および硫黄の存在がゴム製品において、およびその製造において必要であった。しかしながら、天然ゴム由来のタンパク質は、Ｉ型即時型過敏症（アレルギー）を誘発することに留意されるべきである。一方、ＩＶ型遅延型過敏症（アレルギー）は、天然ゴムおよび合成ゴムの両方において、チウラム、チアゾールおよびカルバメートなどの促進剤を使用することによって引き起こされる。
【０００５】
接触皮膚炎アレルギーのＩ型アレルギーおよびＩＶ型過敏症の両方を克服するために、促進剤を含まない合成ゴム手袋が必要である。
特許文献１は、加硫促進剤および硫黄を使用しないエラストマーゴム薄膜を開示している。エラストマーゴム薄膜は、
ａ）カルボキシル化ニトリルラテックスと、
ｂ）二価の酸化物と、
ｃ）９〜１０のｐＨを得るためのｐＨ調節剤と、
を含み、そしてエラストマーゴム薄膜中の全固形分含量（ＴＳＣ）の濃度を１８％〜３０％ｗ／ｗの範囲に制御しつつ、ＴＳＣの変更に水が使用されている。
【０００６】
しかしながら、従来のエラストマーゴム薄膜は、イオン強度の低い一般的な酸化物である酸化亜鉛を組成物中に使用することにも留意されるべきである。これは、形成された生成物の特性に直接影響を及ぼす弱い架橋形成をもたらす。さらに、上述の配合物を介して調製されたエラストマーゴム薄膜は、Ｉ型およびＩＶ型アレルギーを克服することができるが、機械的特性は、従来の硫黄加硫系を用いて製造されたエラストマーゴム膜と同程度であるのみで、機械的特性に関する改善はない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１２０２４６７９９Ａ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って、機械的特性を向上させるとともに、Ｉ型即時型過敏症（アレルギー）およびＩＶ型遅延型過敏症（アレルギー）を予防する有効なラテックス配合物および方法を用いて手袋を製造する必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
エラストマー製品を製造するためのラテックス配合物であって、９．５〜１０．５のｐＨ範囲を提供するｐＨ調節剤と共に、少なくとも１種のベースポリマーと架橋剤との混合物を含むラテックス配合物において、架橋剤が、ａ）三価金属または三価金属系化合物であって、同三価金属系化合物がアルミニウム、鉄およびクロム系化合物からなる群より選択される三価金属または三価金属系化合物と、ｂ）ポリエチレングリコールであって、同ポリエチレングリコールが２００Ｄａ〜２００，０００Ｄａの範囲の分子量を有するポリエチレングリコールと、ｃ）水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化アンモニウムまたはそれらの混合物からなる群より選択される水酸化物塩と、の混合物であることを特徴とする。
【００１０】
さらに、エラストマー製品を製造するためのラテックス配合物を調製する方法は、ｉ）ベースポリマーをｐＨ調整剤と混合する工程であって、混合物がベースポリマー１００グラム当たり０．１５ｐｈｒ〜０．５０ｐｈｒのｐＨ調整剤を有する、工程と、ｉｉ）工程（ｉ）から得られた混合物を２０分〜３０分の範囲の時間にわたり撹拌する工程と、ｉｉｉ）工程（ｉｉ）から得られた混合物に架橋剤を加える工程であって、得られた混合物は、ベースポリマー１００グラム当たり１．５％〜６．０％の架橋剤を有する工程と、ｉｖ）工程（ｉｉｉ）から得られた混合物を１時間撹拌する工程と、ｖ）工程（ｉｖ）から得られた混合物に水を加えて、全固形分含量が１３％〜３０％ｗ／ｗになるようにする工程と、ｖｉ）工程（ｖ）から得られた混合物を２０〜３０時間熟成させる工程と、を含み、工程（ｖｉ）の後の混合物のｐＨ範囲を９．５〜１０．５に維持し、架橋剤は、ａ）三価金属または三価金属系化合物と、ｂ）ポリエチレングリコールであって、ポリエチレングリコールが２００Ｄａ〜２０００００Ｄａの範囲の分子量を有するポリエチレングリコールと、ｃ）水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化アンモニウムまたはそれらの混合物からなる群より選択される水酸化物塩と、の混合物である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明は、エラストマー製品、特にエラストマー手袋を製造するためのラテックス配合物およびラテックス配合物の調製方法に関する。本発明を用いて製造された手袋は、Ｉ型（即時型過敏症）アレルギーおよびＩＶ型（遅延型過敏症）アレルギーの両方を克服することができ、また手袋の機械的特性を高めることができる。
【００１２】
以下、本明細書では、本発明の好ましい実施形態に係る本発明について説明する。しかしながら、説明を本発明の好ましい実施形態に限定することは、単に本発明の議論を容易にすることに過ぎず、当業者は、添付した特許請求の範囲から逸脱することなく様々な変更および等価物を考案できることを理解されたい。
【００１３】
エラストマー製品を製造するためのラテックス配合物であって、ラテックス配合物は、
ａ）少なくとも１種のベースポリマー、及び
ｂ）架橋剤と、
ｐＨ調整剤との混合物を含む。エラストマー製品はエラストマー手袋である。本発明のラテックス配合物は、硫黄を使用することなく、一般的な酸化物（例えば、酸化亜鉛）を使用することなく、そして促進剤を使用することなく製造される。手袋産業において一般的に使用される促進剤は、チウラム、チアゾールおよびカルバメートである。本発明のラテックス処方物は、その組成が三価金属または三価金属系化合物、ポリエチレングリコール、水酸化物塩および水の混合物である架橋剤を使用する。
【００１４】
前記ラテックス配合物に使用されるベースポリマーは、合成ラテックスである。合成ラテックスは、イソプレン、カルボキシル化アクリロニトリル、ブタジエン、ネオプレンまたはそれらの混合物からなる群より選択することができる。本発明における好ましいベースポリマーは、カルボキシル化アクリロニトリルなどのカルボキシル化基を有するベースポリマーである。
【００１５】
一方、前記ラテックス配合物中のｐＨ調整剤の使用は、前記ラテックス配合物を安定な状態に保持することであり、これは適切なｐＨ範囲を提供することによる。前記ラテックス配合物を安定な状態に保つ好ましいｐＨ範囲は、９．５〜１０．５である。ｐＨ調節剤は、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、アンモニアまたはそれらの混合物からなる群より選択され、好ましくはアンモニアである。
【００１６】
上記のような架橋剤配合物は、三価金属または三価金属系化合物、ポリエチレングリコール、水酸化物塩および水の混合物であり、三価金属は、アルミニウム、鉄またはクロムのうちの少なくとも１種の金属である。一方、三価金属系化合物は、アルミニウム、鉄（ＩＩＩ）及びクロム（ＩＩＩ）系化合物からなる群より選択され、好ましくはアルミニウム系化合物である。アルミニウム系化合物は、硫酸アルミニウム、塩化アルミニウム、水酸化アルミニウム、リン酸アルミニウム、アルミン酸ナトリウムまたはそれらの混合物からの少なくとも１つの化合物である。架橋剤配合物に使用される三価金属または三価金属系化合物は、水酸化アルミニウムである。
【００１７】
架橋剤配合物中の三価金属または三価金属系化合物の使用は、硫黄、促進剤および一般的な金属酸化物（例えば、酸化亜鉛）の必要性を排除する。
架橋剤配合物の別の重要な特徴は、鎖延長剤として機能するポリエチレングリコールの使用である。ポリエチレングリコールは、三価金属または三価金属系化合物と錯化合物（ｃｏｍｐｌｅｘ  ｃｏｍｐｏｕｎｄ）を形成する。錯化合物は、三価金属または三価金属系化合物とポリエチレングリコールとの反応の結果である。錯体とラテックスポリマー鎖との間の最適な架橋は、ラテックス配合物の機械的特性を向上させる。架橋結合の結果として、表２〜表８に示すように、強化された強度を有する手袋が製造される。
【００１８】
２００Ｄａから２００，０００Ｄａの範囲の分子量を有するポリエチレングリコールが鎖延長剤として使用される。架橋剤配合物に使用される水酸化物塩は、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化アンモニウムまたはそれらの混合物からなる群より選択される少なくとも１つの塩である。架橋剤配合物に使用される好ましい水酸化物塩は、水酸化ナトリウムである。
【００１９】
本発明の第２の態様は、前記架橋剤配合物を調製する方法に関し、同方法は、
ｉ．水性水酸化物塩中に少なくとも１種の三価金属または三価金属系化合物を溶解させる工程と、
ｉｉ．工程（ｉ）から得られた混合物を４０℃〜８０℃の範囲の温度で撹拌する工程と、
ｉｉｉ．工程（ｉｉ）から得られた溶液中にポリエチレングリコールを加えて架橋剤を生成する工程と、を含む。
【００２０】
架橋剤は、１〜２０重量％、好ましくは３重量％の三価金属または三価金属系化合物を含有する。架橋剤は、１重量％〜１０重量％の水酸化物塩を含有する。架橋剤は、１０〜３０重量％、好ましくは２０重量％のポリエチレングリコールを含む。架橋剤の残りには水が含まれている。
【００２１】
選択的に、添加剤であって、消泡剤、ワックス、界面活性剤、酸化防止剤、安定剤、充填剤、顔料またはそれらの混合物からなる群より選択される少なくとも１種以上の添加剤をラテックス配合物に加えることもできる。次いで、調製した架橋剤を、４０％〜６０％濃度の水性水酸化物塩に溶解した後、上記ラテックス配合物を調製するためのベースポリマーとｐＨ調整剤とを含む混合物に加える。
【００２２】
促進剤を使用せずかつ硫黄を使用せずにエラストマー製品を製造するためのラテックス配合物を調製する方法は、
ｉ．ベースポリマーをｐＨ調整剤と混合する工程であって、混合物はベースポリマーの１００グラム当たり０．１５ｐｈｒ〜０．５０ｐｈｒのｐＨ調節剤を有する工程と、
ｉｉ．工程（ｉ）から得られた混合物を２０分〜３０分の範囲の時間撹拌する工程と、
ｉｉｉ．（ｉｉ）から得られた混合物に上記のようにして調製された架橋剤を加える工程であって、同混合物は、ベースポリマーの１００ｇ当たり１．５％〜６．０％の架橋剤を有する工程と、
ｉｖ．工程（ｉｉｉ）から得られた混合物を１時間撹拌する工程と、
ｖ．工程（ｉｖ）から得られた混合物に水を加えて、１３％〜３０％ｗ／ｗの範囲の全固形分含量を達成する工程と、
ｖｉ．工程（ｖ）で得られた混合物を２０時間〜３０時間熟成させる工程と、を含み、
工程（ｖｉ）の後の混合物のｐＨ範囲が９．５〜１０．５に維持され、架橋剤は三価金属または三価金属系化合物と、ポリエチレングリコールと、水酸化物塩と、水との混合物である。
【００２３】
さらに、ラテックス配合物を調製する方法は、消泡剤、ワックス、界面活性剤、酸化防止剤、安定剤、充填剤、顔料またはそれらの混合物からなる群より選択される少なくとも１種以上の添加剤を工程（ｉｖ）から得られる混合物に加える工程を含むことが好ましい。
【００２４】
さらに、調製されたエラストマー製品はエラストマー手袋である。上記で開示されたように調製されたラテックス配合物を用いてエラストマー手袋を製造する方法は、手袋製造業界で一般的に知られている方法を採用する。調製されたエラストマー手袋は、０．０４ｍｍから０．１２ｍｍの範囲の厚さ、２５ＭＰａから４０ＭＰａの範囲の引張強度、７ＭＰａから１２ＭＰａの５００％弾性率、および６００％から７５０％の範囲の破断点伸びを有する。
【００２５】
それとは別に、上記のラテックス配合物を使用するエラストマー製品は、コンドーム、バルーンおよび任意の他の浸漬したラテックス製品を調製するために延ばすこともできる。
【００２６】
以下の実施例は、本発明を非限定的な意味で説明するために構成されている。
【実施例１】
【００２７】
架橋剤の調製
ｉ．３ｗ／ｗ％の水酸化アルミニウムを水酸化ナトリウム水溶液に溶解し、
ｉｉ．工程（ｉ）で得られた水酸化アルミニウムおよび水酸化ナトリウム水溶液の混合物を４０℃〜８０℃の範囲の温度で撹拌し、そして、
ｉｉｉ．工程（ｉｉ）から得られた溶液中に２００Ｄａ〜２０００００Ｄａの範囲の分子量を有する２０ｗ／ｗ％のポリエチレングリコールを加えて架橋剤を生成させ、
次に、調製された架橋剤を４０％〜６０％濃度の水性水酸化物塩に溶解してからラテックス配合物の調製に用いる。
【実施例２】
【００２８】
ラテックス配合物の調製
ｉ．カルボキシル化ポリアクリロニトリルブタジエンとアンモニアとを混合し、その際、混合物は、ベースポリマー１００グラム当たり０．３０ｐｈｒのアンモニアを有し、
ｉｉ．工程（ｉ）から得られた混合物を２０分〜３０分の範囲の間攪拌し、
ｉｉｉ．実施例１から得られたベースポリマー１００グラム当たり６．０％の架橋剤を工程（ｉｉ）で得られた混合物に加え、
ｉｖ．工程（ｉｉｉ）から得られた混合物を約１時間撹拌し；
ｖ．工程（ｉｖ）から得られた混合物に水を加えて、１３％〜３０％ｗ／ｗの全固形分含量を達成し、そして、
ｖｉ．カルボキシル化ポリアクリロニトリルブタジエン（ＮＢＲ）ラテックス配合物の形成のために、工程（ｖ）から得られた結果としての混合物を２０時間〜３０時間熟成させ、
工程（ｖｉ）の後の混合物のｐＨ範囲が９．５〜１０．５に維持され、架橋剤が水酸化アルミニウム、ポリエチレングリコールおよび水酸化ナトリウム水溶液の混合物であり、そして
選択的に、消泡剤、ワックス、界面活性剤、酸化防止剤および顔料を工程（ｉｖ）から得られた混合物に加えることを含む。
【００２９】
表１は、この実施例において前記ラテックス配合物を製造するために使用される化学成分を示す。
【００３０】
【表１】
0006538093.tif 000002
【実施例３】
【００３１】
手袋製造業界で一般的に知られている方法を採用して、実施例２で調製した前記ラテックス配合物を用いてカルボキシル化ポリアクリロニトリルブタジエン（ＮＢＲ）手袋を製造する。
【００３２】
調製されたＮＢＲ手袋の機械的特性（すなわち、引張強度、３００％での弾性率、５００％での弾性率および破断点伸び）を、標準的な方法ＡＳＴＭ  Ｄ６３１９に従って試験する。表２は、異なる種類のアルミニウム系化合物を使用して調製されたＮＢＲ手袋の機械的特性を示す。
【００３３】
【表２】
0006538093.tif 000003
【００３４】
調製されたＮＢＲ手袋の他の機械的特性（すなわち、破断力（ｆｏｒｃｅ  ａｔ  ｂｒｅａｋ））もまた、標準的な方法ＥＮ４５５に従って試験される。異なる種類のアルミニウム系化合物を用いて調製したＮＢＲ手袋の機械的特性（破断力）を表３に示す。
【００３５】
【表３】
0006538093.tif 000004
【００３６】
さらに、表４〜表７は、異なる種類の三価金属を用いたＮＢＲ手袋の機械的特性（すなわち、引張強度、３００％での弾性率、５００％での弾性率、破断点伸びおよび破断力）を示す。
【００３７】
【表４】
0006538093.tif 000005
【００３８】
【表５】
0006538093.tif 000006
【００３９】
【表６】
0006538093.tif 000007
【００４０】
【表７】
0006538093.tif 000008
【００４１】
さらに、表８は、本発明を用いて調製したＮＢＲ手袋と、従来技術の促進剤を含まない加硫系を用いて調製した手袋と、の物理的および機械的特性の比較を示す。
【００４２】
【表８】
0006538093.tif 000009
【００４３】
本発明を用いて調製された手袋の引張強度および破断点伸びのような機械的特性は、他の促進剤を含まない加硫系を用いて調製された手袋よりも価値の高いものになっている。
全体として、本発明を用いて調製された手袋は、他の促進剤を含まない系を用いて調製された手袋と比較して、より良好なおよび／または向上した機械的特性を与える。さらに、本発明に基づいて調製された手袋は、Ｉ型即時型過敏症（アレルギー）およびＩＶ型遅延型過敏症（アレルギー）がない。