JP2005519294A - 磁気検出可能ラテックス物品 - Google Patents

Abstract

硬化ラテックス層全体に分散された酸化クロム粒子を含むラテックス物品が提供される。酸化クロム粒子は、ラテックス物品、または該ラテックス物品の小片を磁気検出可能とする。酸化クロムは、磁気検出可能なフェライトと組み合せでラテックス中に存在していてもよい。本発明のラテックス物品は、硬化ラテックス層全体に分散された酸化クロムまたは磁気検出可能フェライトを有する複数の硬化ラテックス層を含んでもよい。

Description

発明の詳細な説明

発明の分野
本発明は、金属検出器により検出可能な磁気物質を含む、手袋または他のラテックス物品のようなラテックス物質に関する。
背景技術
調理済食品、農産物、および製薬産業において、製造または包装ラインの従業員は、一般的にしっかりと締め付けられた手袋を衛生目的で着用することが必要である。それらの目的で使用される手袋は、普通は白または光で鮮やかな色である。製造または包装過程において、手袋の小片が手袋から引きちぎられ、または分離されうる。手袋のその小片は、取り扱う食品中または製剤産物の汚染物となりうる。白または光で鮮やかな色の手袋の小片は、しばしば産物から見分けることが難しく、それゆえ産物の包装および発送の前に取り除くのがたいへん難しい。

手袋の小片の検出は、産物の色と区別可能に対照的な色の手袋を使用することによって行い得る。しかし、目視による検出だけに頼るのは、人的エラーの余地を残し、見逃された汚染物が産物とともに包装されうる。

柔軟なポリマーまたは磁気検出可能量のフェライトを含有する磁石は１９６０年代から知られている。手袋を磁気的に検出可能とする目的でフェライトを含有する手袋は、記載されている。添加剤としてフェライトを添加したポリマー物質は、フェライト中の鉄の酸化状態に応じて暗い色または黒くなる。食品または製薬商品の調製に赤いまたは黒い色の手袋を使用することは、用途によっては反対されるであろう。

酸化クロムは、その磁気特性が知られている。特に、酸化クロム（IV）、またはCrO₂、および酸化クロム(III)、またはCr₂O₃、は、磁気特性を有する。酸化クロム(III)は、磁場、磁化（単位体積あたりの磁気モーメント）、物質のモル体積、モル重量、および質量密度に基づいて+1960のモル磁化率を有する（CRC Handbook of Chemistry & Physics, David R. Lide, 原子および無機化合物の磁化率p. 4-132）。酸化クロム(VI)は磁気特性を有するが、かなり低い程度であり、モル磁化率+40である。Id. 酸化クロム(IV)は酸化クロム(VI)より磁性であり、磁性表面を作るのにCrO₂の針状粒子がビデオテープおよびオーディオテープに使われている磁気メディアに広く使用されている。ポリマーフィルムに酸化クロムを使用することは、記録テープの業界では知られている。CrO₂を含有する磁気テープは、１９７０年代から広く使用されている。CrO₂のような酸化クロムは、磁気配向色素（magnetically oriented pigment）を含有するフィルム中にも使用されてきた。Cr₂O₃の形の酸化クロムは、オリーブグリーン色である。CrO₂の形の酸化クロムは黒色である。

米国特許5,467,481には、手袋を外した後に着用者に洗浄を思い起こさせる目的で、着用者の手の色としている保護手袋が記載されている。Cr₂O₃の形の酸化クロムは好ましい着色剤として使用されているが、手袋のポリマー層内に含まれてはおらず、むしろ酸化クロムは手袋内部をコートする粉である。しかし、着色された手袋は、その磁気特性ゆえに使用されたのではなかった。

米国特許5,019,453には、浸透および通過に対する保護を与えるために、塩化ビニリデンまたはビニリデンのコポリマーの層をポリエチレンの２層間に含む保護物質が記載されている。一層またはそれ以上の層は、強い酸化剤で処理され、その酸化剤は３酸化クロムであってもよい。しかし、その３酸化クロムはポリマーに挿入および分散されておらず、ラミネーションの調製の為に層を酸化するためにのみ使用されている。

さらに、金属酸化物含有繊維、生地、服および靴が知られている。その金属酸化物は、それらの着用者への治療効果が意図されている。例えば、米国特許6,120,531には、繊維、生地または服に含まれる金属酸化物質は、９６％までの酸化クロムを含有する物質を含みうることが記載されている。しかし、酸化クロムは、その磁気特性というよりもむしろその反射特性故に選択されている。着用者の体熱によって刺激されたとき、生地または服中のその金属酸化物は、特定の治療が必要な部位に熱を反射する。

それゆえ、磁気検出可能な手袋のようなラテックス物品が望まれている。ラテックス物品または手袋の小片を磁気により検出可能とする磁気特性を有する手袋のようなラテックス物品もまた望まれている。
発明の概要
従って、本発明は、ラテックス層全体に渡って分散された酸化クロム粒子を含むラテックス層を含む手袋のようなラテックス物品を提供する。その酸化クロム粒子は、ラテックス物品またはラテックス物品の小片を磁気的に検出可能とする。
発明の詳細な説明
本発明の一態様によれば磁気検出可能手袋が提供される。以下の記述および例は磁気検出可能手袋の調製について記述しているが、当業者は本発明が他の磁気検出可能ラテックス物品たとえば指カバー（finger cots）および指コーン（finger cones）などの製造に適用可能であることは理解されるであろう。その手袋は、酸化クロム、または酸化クロムとフェライトとくにマグネタイトの組み合せを含む、ニトリル、天然ゴム、ポリウレタンおよびポリクロロプレンラテックス調合物から調製することができる。本明細書で使用されているように、酸化クロムという用語は、特に断りがなければCr₂O₃, CrO₂,またはその組み合せの形の酸化クロムをいう。本発明の手袋、およびその小片は、磁気的に検出可能である。

本発明の手袋は、通常のラテックス浸漬技術（dipping technology）によって、調製することができる。その手袋は、手のような形をしたセラミックまたはアルミニウム手袋型を液体ラテックスおよび混合された化学物質の槽に浸けることによって調製することができる。その型は、ラテックスをゲル化させ、その後の型からの手袋の除去を容易にするように、凝固剤であらかじめコートされていてもよい。あらかじめコートされた型は、引き続き手袋を調製するのに必要な物質の槽中に浸漬される。その“ウェット”な手袋は、加熱されたオーブン中で乾燥および硬化され、そのラテックス手袋は型上で硬化する。浸漬された型の外側の層は、手袋の内側となる。

まだ型上にある状態で、ラテックス手袋は、型からはがされ、包装され、そして滅菌される前にタンパクおよび残存化学物質を除去する為に一回またはそれ以上洗浄される。
本発明の手袋を調製するのに使用されるラテックスは、天然ゴムを硬化し、乾燥ゴムフィルムを調製する加硫剤を含むことができる。このように、硬化されたラテックスのフィルム表面は、手袋の乾燥後に“粘着性”であり得、特に手袋調製に天然ゴムラテックスを使用する場合には“粘着性”である。それゆえ、手袋型から手袋を離すのを容易にするために、製造プロセスにおいて離型剤を使用するのは一般的である。

手袋は、多くの手袋が継続的に、速やかにそして定常的に生産される大量生産ラインにおいて製造され得る。そのような技術は、手袋型を一連の手袋を作る化学溶液に浸けられ、操作される。その型は磁器、鋼またはプラスチック製である。標準的な製造工程によれば、手袋は１つの工程から次の工程へ運ばれる型上で直接製造される。たとえば、その型は界面活性剤、ワックス、凝固剤、および天然または合成樹脂中に、望ましい特性の層を得るために浸けられる。型は、シリコンエマルジョンにも浸けられることができる。その技術では、組成物、適用の順序、および手袋の層を構成する成分の適用の方法を変更することが可能である。さらに、材料の特性、たとえば最終産物の通気性、湿気吸収性、厚さ、引っ張り強度、貫通抵抗性、伸縮特性、柔軟性および密度をコントロールしうる。

本発明の手袋は、様々な物質中に多数回の浸漬により調製してもよい。例えば、型はまずパウダーフリーの離型剤および凝固剤の組成物中に浸けられてもよい。その離型剤と凝固剤浸漬は、その型から最終産物手袋をはがすための離型物質を提供する。さらに、凝固物質は、液体樹脂物質たとえばエラストマーなどを不安定にする。

あるいは、型はまずパウダーフリー離型剤で処理し、それから凝固剤で処理されてもよい。しかし、パウダーフリー離型剤と凝固剤を分けて適用すると、それらの適用間および後での乾燥時間が長くかかってします。そのような長い乾燥時間は、連続浸漬ラインが必要な場合には修正としてはコストがかかるものである。型を２工程で処理する方法はまた、１工程プロセスよりもかなりの高温が必要となる。結果として、より複雑なパラメーターコントロールが必要となり、コストが増大する。しかし、１浸漬工程で使用する凝固剤と離型剤の混合物は、パウダーフリー凝固剤の調合に使用される成分の異なった化学特性のために通常予期される不安定性の程度を示さない。このように、凝固剤と離型剤の混合物の１工程での適用と、凝固剤と離型剤を分けて適用する２工程プロセスには、同時に満たし得ない考慮すべき事項が存在する。

離型剤／凝固剤浸漬の後、型は好ましくはラミネート層が型に適用される生産ラインの次の工程に運ばれる。そのラミネート層は、エラストマーまたは液体樹脂浸漬、たとえば天然ゴムラテックスなどを含むことができる。あるいは、ラミネート層は天然または合成ゴム、たとえば合成ラテックス、ポリウレタン、ニトリルまたはポリクロロプレンなどであってもよい。ラテックス物質の含量の変化に応じて、ラミネート層は異なった程度の強度、快適さおよび柔軟性を提供するように変化しうる。とにかく、型に適用されるラテックスの含量は、好ましい掴み性能、切断および剥離からの保護、および防液性を提供するように好ましく調整されるであろう。望む場合は、ゲル化ラテックスフィルムは、ビニルメチルエーテルおよびマレイン酸エステルのコポリマーの浸漬することができる。

ラミネート層の適用の後、もし他のラミネート層が適用される場合には、第２凝固剤浸漬が行われる。第２凝固剤浸漬（好ましくは粘着剤として）は、次の工程でラミネートの粘着の場を提供する。代替技術によれば、強度と次のラミネート層の適用のための粘着表面を与えるために、型は粘着浸漬中に浸される。そのような粘着浸漬は、何れの合成樹脂物質、および好ましくはエラストマーを含んでいてもよい。異なった程度の強度と柔軟性が、粘着物質の特性を変えることにより得られる。第２凝固剤浸漬または粘着浸漬のいずれかの適用の後、型は次のラミネート層が適用される次の工程へ運ばれる。

一またはそれ以上のラミネート層の適用後、型は好ましくは乾燥および硬化し、そして最終産物を得るために高温のオーブンに通される。それから手袋はマニュアル的にまたは自動的技術により除去される。

上述の実質的に自動化された大量生産技術によれば、かなりの数のバリエーションが、本発明によるラミネートの更なるまたは異なった望ましい特性を提供するために導入されうる。

本発明の態様では、重量でトータルラテックス１００部に対して１０部の濃度で酸化クロムを含む、様々なラテックス調合物が調製された。以下の調合物の成分の単位は、１００部に設定したラテックス含量に基づいており、全ての他の成分はゴム１００部に対する部 (“phr”)である。酸化クロムは、約１ｐｈｒから約５０ｐｈｒの濃度で使用することができる。ラテックス中に酸化クロムを添加・攪拌し、酸化クロムのほぼ均一な分散液を調製する。わずかな沈殿は生じるかもしれない。しかし、酸化クロムが手袋のラテックス層中に均一に分散されるように、酸化クロムがラテックス中に均一に分散しているのが好ましい。

本発明の他の態様では、重量でトータルラテックス１００部に対して５部の濃度で酸化クロムおよび５部の濃度でフェライトを含む、様々なラテックス調合物が調製された。好ましいフェライトはマグネタイトである。上述のように以下の調合物の成分の単位は、１００部に設定したラテックス含量に基づいており、全ての他の成分はゴム１００部に対する部 (“phr”)である。酸化クロムは、約１ｐｈｒから約５０ｐｈｒの濃度で使用することができる。フェライトは、一般的に約１ｐｈｒから約５０ｐｈｒの濃度で使用することができる。ラテックス中に酸化クロムを添加・攪拌し、酸化クロムのほぼ均一な分散液を調製する。同様にラテックス中にフェライトを添加・攪拌し、酸化クロムおよびフェライトのほぼ均一な分散液を調製する。わずかな沈殿は生じるかもしれない。しかし、酸化クロムおよびフェライトが手袋のラテックス層中に均一に分散されるように、酸化クロムおよびフェライトがラテックス中に均一に分散しているのが好ましい。

以下の調合物は、本発明の態様の例示として記載する。

本明細書に示す実施例にて使用した酸化クロムは、Elementis Pigments, Fairview Heights, Illinoisから入手することができる。他の入手先の酸化クロムも使用することができる。本明細書に示す実施例にて使用したマグネタイトも、Elementis Pigmentsから入手でき、また他の入手先のものも使用することができる。本明細書に示す実施例の手袋調製に使用したCr₂O₃ の粒子サイズは0.30μm から15.00μmの範囲である。

FERRISPEC酸化クロムおよびマグネタイト分散物の両方は、ラテックス調合物中で不安定な兆候も示さず、全ての調合物は貯蔵中安定であることが確かめられた。さまざまな調合物の手袋が、表１のパラメーターにて、ラテックス手袋調製における当業者に知られた標準ビスクエソルベックスホーマー（standard bisque solvex formers）を使用して調製された。

上述の実施例で使用されたニトリルラテックスと早期加硫天然ゴムは、ラテックス手袋調製における当業者に知られた様々な供給先のいずれから得たものであってもよい。AQUAMIX 132 およびAQUAMIX サルファーは、 Poly One Corporation, Massillon, Ohioから入手することができる。WINGSTAY Lは、Eliokem, Inc., Akron, Ohioから入手することができる。

滞留時間は、単壁で約９ミル（２２５ミクロン）の厚さの手袋を得られるように調合物に応じて様々であった。手袋は、トータル塩素濃度１０００ｐｐｍの酸性化次亜塩素酸塩溶液にて一分間、後塩素化し、凝固剤から粉を除去した。手袋は、それからラテックス手袋調製の当業者に知られたプラントドライヤー（plant drier）で低温にて乾燥した。手袋は乾燥前に、水酸化ナトリウム溶液で中性化し、水で洗浄した。酸化クロムを含有する手袋は、オリーブグリーン色であったが、酸化クロムおよびマグネタイトを含有する手袋はほとんど外観上は黒であった。調製したすべての手袋は、良好な初期の物理特性を示した。

金属検出テストを、上述の調合物を使用して調製したそれぞれの手袋の１平方センチメートルの小片にて実施した。プロセス中にSafeline金属検出器を毎分９０フィートの走行にセットし、すべての３つの調合物から調製した手袋の１０ｍｍＸ１０ｍｍの検出小片中に直径０．８ミリメーター程度の小ささの金属フラグメントを検出するように設定した。そのSafeline金属検出器は、Safeline Incorporated, Tampa, Floridaから入手することができる。

金属検出器の感度を上げるにつれ、手袋中の磁気物質の濃度および割合が低下することは理解できるであろう。
他の態様では、本発明のラテックス物品は、複数ラミネート層を有するように調製することができる。たとえば、酸化クロムを含むラテックス分散液およびマグネタイトを含むラテックス分散液は、それぞれ本発明の方法により調製することができる。上述の例えば硬化ラテックス層全体に分散したマグネタイトを含有する硬化ラテックスの層の次に硬化ラテックス層全体に分散した酸化クロムを含有する硬化ラテックス層を有するラテックス物品のように、手袋型は複数ラミネート層を調製するプロセスにおいてそれぞれの分散液中に浸けられる。さらに他の態様では、複数ラミネート層を有するラテックス物品は、マグネタイトを含有する硬化ラテックス層が酸化クロムを含有するそれぞれの硬化ラテックスの２つの層の間に挟まれたものとして調製することもできる。酸化クロムまたはマグネタイト分散物を含むまたは含まない硬化ラテックスのさらなる層を、上述のいずれの態様においても加えることができる。

本発明の方法に従い調製される複数ラミネート層ラテックス物品の例として、３層を有するものとしてラテックス手袋を調製した。内側の硬化ラテックス層、すなわち手袋を装着したときに皮膚に接触する層は、ラテックス層の重量１００部に対して酸化クロム(Cr₂O₃)１０部含ませた。外側の硬化ラテックス層、すなわち手袋を装着したときにその元素をさらす層は、ラテックス層の重量１００部に対して酸化クロム(Cr₂O₃)１０部含ませた。中間の硬化ラテックス層、すなわち内側および外側のラテックス層間に挟まれた層は、ラテックス層の重量１００部に対してマグネタイト２５部含ませた。手袋および手袋から切り取った小片は、金属検出器を使用して検出可能であった。

本明細書に記載した態様に対する様々な変更および修正は、当業者には明らかであることは理解されるべきであろう。本発明の精神および範囲から離脱することなしに、そして付随する利益を損なうことなく、そのような変更および修正をなすことができる。それゆえ、そのような変更および修正は添付の特許請求の範囲によりカバーされることが意図されている。

Claims (23)

1. 磁気検出可能ラテックス物品であって、硬化ラテックス層および前記硬化テックス層全体に分散された酸化クロムを含む、前記ラテック物品。
2. 請求項１のラテックス物品であって、硬化ラテックス層がニトリル、天然ゴム、ポリウレタン、およびポリクロロプレンラテックスからなる群から選択されるラテックスを含む、前記物品。
3. 請求項１のラテックス物品であって、酸化クロムが硬化ラテックス層中に硬化ラテックス層のトータル重量１００部に対して約１から約５０部の量で存在する、前記物品。
4. 酸化クロムがCr₂O₃である、請求項１のラテックス物品。
5. 酸化クロムがCrO₂である、請求項１のラテックス物品。
6. 酸化クロムがCr₂O₃とCrO₂の混合物である、請求項１のラテックス物品。
7. ラテックス物品が手袋である、請求項１のラテックス物品。
8. 硬化ラテックス層；
   前記硬化ラテックス層全体に分散された酸化クロム；および
   前記硬化ラテックス層全体に分散されたフェライトを含む、磁気検出可能ラテックス物品。
9. 請求項８のラテックス物品であって、硬化ラテックス層がニトリル、天然ゴム、ポリウレタン、およびポリクロロプレンラテックスからなる群から選択されるラテックスを含む、前記物品。
10. 請求項８のラテックス物品であって、酸化クロムおよびフェライトが硬化ラテックス層中に硬化ラテックス層のトータル重量１００部に対して約１から約５０部の量で存在する、前記物品。
11. 酸化クロムがCr₂O₃である、請求項８のラテックス物品。
12. 酸化クロムがCrO₂である、請求項８のラテックス物品。
13. 酸化クロムがCr₂O₃とCrO₂の混合物である、請求項８のラテックス物品。
14. フェライトがマグネタイトである、請求項８記載のラテックス物品。
15. ラテックス物品が手袋である、請求項８のラテックス物品。
16. 以下を含む磁気検出可能ラテックス物品：
    外側硬化ラテックス層、ここで該外側硬化ラテックス層はその全体に分散された酸化クロムを含む；
    中間硬化ラテックス層、ここで該中間硬化ラテックス層はその全体に分散されたフェライトを含む；および
    内側硬化ラテックス層、ここで該内側硬化ラテックス層はその全体に分散された酸化クロムを含む。
17. 請求項１６のラテックス物品であって、硬化ラテックス層がニトリル、天然ゴム、ポリウレタン、およびポリクロロプレンラテックスからなる群から選択されるラテックスを含む、前記物品。
18. 請求項１６のラテックス物品であって、酸化クロムが外側硬化ラテックス層中に外側硬化ラテックス層のトータル重量１００部に対して約１から約５０部の量で存在する、前記物品。
19. 酸化クロムがCr₂O₃である、請求項１６のラテックス物品。
20. 酸化クロムがCrO₂である、請求項１６のラテックス物品。
21. 酸化クロムがCr₂O₃とCrO₂の混合物である、請求項１６のラテックス物品。
22. フェライトがマグネタイトである、請求項１６のラテックス物品。
23. ラテックス物品が手袋である、請求項１６のラテックス物品。