具有冲击保护的防液手套

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年10月19日提交的第62/748136号美国临时专利申请的优先权，其通过整体引用并入本文。

技术领域

本发明的实施例大体上涉及手套，更具体地，涉及具有弹性体、聚合物或乳胶涂层、防液结构和设置在其上的冲击保护特征的支撑手套、以及制造该手套的方法。

背景技术

手套被用于许多领域以保护工人，例如医疗、工业、家庭及其他领域。在使用中，手套会遭受割伤、刺伤和擦伤的严重磨损，因此需要耐久性。此外，其他使用中的要求包括增强的抗冲击性、抓握能力和灵活性。许多手套包括织物和/或皮革以及织物/皮革补丁，它们笨重且昂贵。

支撑手套由浸入橡胶聚合物例如天然橡胶乳胶、合成橡胶乳胶等的织物衬里组成，形成覆盖至少一部分织物衬里的涂层。然而，这种手套可能在承受压力或冲击的区域内无法提供足够的强度。此外，可能需要这种手套为佩戴者保持高的灵巧性，并且还可能需要不渗透液体或防液性。

因此，在本领域中，需要一种在手套的特定区域中具有冲击保护，同时在手套的所需区域中提供增强的抓握力和防液性的支撑手套、以及这种手套的制造方法。

发明内容

根据本发明，如大体上在附图中的至少一个中所示和/或结合附图中的至少一个所描述的，如权利要求书中更完整地阐述，公开了一种手套以及制造手套的方法，上述手套包括布置在织物衬里上的聚合物涂层、布置在上述聚合物涂层的一部分上或上述织物衬里的一部分上的冲击保护元件、以及防止液体渗透穿过上述手套的防液层。本公开的各种优点、方面和新颖特征以及其示例性实施例的细节将从以下描述和附图得到更充分的理解。

前述概述并非旨在且不应被设想为描述本公开中描述的每个实施例或每个实施方式。下面描述本发明的其他实施例和进一步的实施例。

附图说明

为了可以详细地理解本发明的上述特征的方式，可以通过参考实施例来对上面简要概述的本发明进行更详细的描述，其中一些实施例在附图中示出。然而，应注意，附图仅示出了本发明的典型实施例，因此不应视为对本发明范围的限制，因为本发明可允许其他等效实施例。应当理解，一个实施例的元件和特征可以在其他实施例中而无需进一步叙述，并且在可能的情况下，已经使用相同的附图标记来表示对于附图相同的可比较元件。

图1A是根据本发明的一个或多个实施例的防护手套的立体图。

图1B是根据本发明的一个或多个实施例的图1A的防护手套的外手套部分的剖视图。

图1C是根据本发明的一个或多个实施例的图1A的防护手套的内手套部分的剖视图。

图1D是根据本发明的一个或多个实施例的图1A的防护手套的剖视图。

图2是根据本发明的一个或多个实施例的制造具有防液性的防护手套的方法的流程图。

图3A是根据本发明的一个或多个实施例的制造具有防液性的防护手套的方法的流程图。

图3B是根据本发明的一个或多个实施例的制造具有防液性的防护手套的方法的流程图。

图4A示出根据本发明的一个或多个实施例的以翻面配置装配于成型机的图1B的外手套部分。

图4B示出根据本发明的一个或多个实施例的装配在图4A的翻面的外手套部分上的防液屏障层。

图4C示出根据本发明的一个或多个实施例的装配在图4B的防液屏障层上的内侧织物层。

图4D示出根据本发明的一个或多个实施例的通过在成型机上热处理形成的图1A的手套。

图4E示出根据本发明的一个或多个实施例的当从成型机移出时的图1A的手套。

图4F示出根据本发明的一个或多个实施例的从成型机移出并被拉直的具有多层防液结构的图1A的手套。

具体实施方式

本发明的实施例大体涉及一种防液并提供冲击保护的防护手套和制造这种手套的方法。根据各种实施例，本文公开的手套包括保护结构，例如由热塑性橡胶(TPR)制成的块，以保护佩戴者的手部区域免受冲击伤害，例如那些可能由于与工业或其他工作设备接触而遭受到的损伤。在一些实施例中，手套还包括在外层织物衬里或层上的保护性和增强抓握力涂层，例如包含一种或多种具有粗糙表面的腈材料的涂层，以保护佩戴者的手部区域免受化学试剂的伤害，同时提供增强的抓握力。在一些实施例中，手套还包括在手套的至少一部分或全部中的防液屏障层，以防止液体渗透其中。在一些实施例中，手套包括内侧织物层，例如在防液屏障内侧的由棉制成的衬里，以使佩戴者感到舒适。在提供上文公开的各种特征中的一个或多个特征的同时，手套允许使用者的灵活性和敏捷性。

图1A是防护手套100的立体图，图1B是手套100的外手套部分10的剖视图，图1C是手套100的内手套部分20的剖视图，图1D是根据一个或多个实施例的沿着通过将外手套部分和内手套部分粘合而形成的部分1D-1D的手套100的剖视图。为了更好的理解，阅读以下说明时，应同时查看图1A-1D。

外手套部分10包括具有内表面11和外表面13的外侧织物层12、聚合物涂层14和一个或多个保护结构16(也被称作缓冲部)。聚合物涂层14位于外侧织物层12和保护结构16之间。

在一些实施例中，外侧织物层12由包含天然和/或合成纤维的纱线制成。在一些实施例中，外侧织物层12由抗切割纱线制成，该纱线包括例如高性能聚乙烯(HPPE)、钢纤维、玻璃纤维及其组合，以为整个手套提供抗切割性。在一些实施例中，导电纱包括不锈钢。在一些实施例中，将导电纱编织到手指和拇指尖中，和/或以其他方式(例如，通过包括导电材料涂层)提供导电性，以提供用于电容式和电阻式触摸屏的触摸屏幕的能力。

在一些实施例中，聚合物涂层14包含保护性腈涂层。保护涂层配置为在手掌区域提供抗切割性(CE EN388:2016:D级，ANSI/ISEA105:2016:A4级)、抗穿刺性(CE EN388:2016:3级)和/或耐磨性(CE EN388:2016:4级)。另外，在一些实施例中，腈涂层可被处理成包括粗糙表面纹理以提供增强的抓握力，例如“盐(salt)”抓握。在一些实施例中，至少在手掌区域以及拇指和手指尖上提供粗糙表面纹理以增强触觉抓握力和灵巧性。在一些实施例中，聚合物涂层14为红色。

在一些实施例中，保护结构16由热塑性橡胶(TPR)材料形成，并且在指关节、手指和拇指上方的区域具有例如约6mm的厚度，并且在掌骨上方具有约2-5mm的厚度。在一些实施例中，保护结构16具有约30-40邵氏(shore)A的硬度/柔软度。在不脱离本发明的范围和精神的情况下，其他材料、构造、高度和耐久性以及其他特性可用于构造保护结构，如所附权利要求书所示。使用100％尼龙线将保护结构16(在图1A中由112、114、116表示)缝合到外侧织物层12和/或聚合物涂层14的基底上。在一些实施例中，使用约90％尼龙制成的传统缝合线或纱线或热塑性橡胶(TPR)缝合线，并且在一些实施例中，缝合线可包括棉、聚酯、亚麻、人造丝。

内手套部分20包括防液屏障层22、以及具有内表面23和外表面25的内侧织物层24，并且内侧织物层24的内表面23接触佩戴者的手和手腕。在一些实施例中，内侧织物层24是包括天然纤维(例如棉)或合成纤维(例如尼龙)或两者都包括的针织衬里。在一些实施例中，内侧织物层24可以可选地用诸如芦荟、其他皮肤水化剂、抗菌剂等皮肤调理剂进行处理。

在一些实施例中，防液屏障层22包含热塑性聚氨酯(TPU)，并且内侧织物层24包含棉。在一些实施例中，防液屏障层22包括聚氨酯(PU)，其具有热塑性热熔胶(未与层22分开示出)，如本领域通常所知，布置在防液屏障层22的两侧。在一些实施例中，防液屏障层22为100％TPU，或热熔胶布置在两侧的100％PU。在一些实施例中，层22具有大约1mm到大约3mm之间的厚度，并且在一些实施例中，层22具有大约0.1mm到大约1mm之间的厚度。防液屏障层22的材料适于热粘合，即，当加热时，防液屏障层22的材料粘合到与防液屏障层22接触的材料。

在一些实施例中，防液屏障层22可以是耐化学性的，使得有害化学物质不穿透屏障层或缓慢穿透屏障层。这种屏障可以与TPU层或PU层组合使用，或者可以使用粘合剂粘附至内侧织物层24。

手套100是通过在防液屏障层22处热粘合外手套部分10和内手套部分20而生产的。具体地说，如图1D清楚所示，防液屏障层22在第一侧热粘合到外侧织物层12的内表面11，在与第一侧相对的第二侧热粘合到内侧织物层24的外表面25。

如图1A所示，通过热粘合外手套部分10和内手套部分20而生产的手套100包括手接收部分102和从手接收部分102延伸的手腕部分104。手接收部分102的形状形成为与人手大体一致，并且包括背侧、手掌侧106、拇指袋108和四个手指袋110。图示的拇指袋108和手指袋110完全覆盖手指，但是可以提供仅覆盖拇指和手指的一部分的所公开的手套的实施例。手腕部分104与手接收部分102一体地形成，并且具有适于覆盖佩戴者的下臂的至少一部分的长度，该长度从佩戴者的手腕向上延伸。

手套100还包括手套100背侧的保护结构。手套100包括在手套背侧上的第一保护结构112，其保护骨头免受手掌手背的冲击。例如，保护结构112覆盖与食指掌骨的至少一部分和其他掌骨的至少一部分相对应的区域。手套100还包括在手套背侧上的第二保护结构114，其保护至少部分拇指(即拇指掌骨)。如图所示，第二保护结构114与第一保护结构112是分开的并且是不同的，并且在公共基层上包括多个突起。手套100可以进一步包括保护近端指骨、中间指骨和远端指骨的保护结构116a、116b、116c和116d。在该示例中，保护结构116a至116d(统称为116)是具有多个突起的柔性结构，以保护手指骨头，同时允许手指骨头的移动。

保护结构(图1A中的112、114、116，在图1B和1D中由16表示)配置为保护手的各部分，而不会过度妨碍手的运动和灵巧性。在一些实施例中，保护结构112、114、116包括从这样的保护结构的基底延伸的大体均匀的材料层、狭缝状特征(缺乏材料)和布置在均匀层中的突起(附加材料)。狭缝状特征和突起的图案是根据需要柔性的区域(缺乏材料)和需要额外冲击保护的区域(额外材料)制作的。例如，突起可以间隔开，使得突起之间的空间布置在关节上方或弯曲、挠曲、铰接或以其他方式活动的区域上方。突起可以具有各种形状、高度和布置。例如，突起的外缘基本上可以是三角形、矩形、平行四边形、梯形和其他几何形状。可基于手的不同部分的运动来选择特定形状。如上所述的手套100是防液性的，提供冲击保护、化学试剂保护和优异的抓握性能。

图2是示出根据本公开的一个或多个实施例的用于制造具有冲击保护的防液手套如图1A-1D中所示的手套100的示例性方法200的流程图。在一些实施例中，方法200利用本领域中通常已知的防护手套来生产防液防护手套。在步骤202，方法200包括提供外手套部分，例如外手套部分10，其包括外侧织物层、聚合物涂层和布置在其上的保护结构。根据一些实施例，外手套部分是预制的手套，例如，由德克萨斯州休斯顿的RINGERS GLOVES USA制造的065R-Flex耐冲击腈橡胶手套。

在步骤204，方法200包括提供防液屏障层例如防液屏障层22、以及内侧织物层例如内侧织物层24。在步骤206，方法200包括将防液屏障层放置在外手套部分内，即，将防液屏障层放置成在防液屏障层的第一侧上与外手套部分的外侧织物层的内表面接触。此外，上述防液屏障层还被放置在与第一侧相对的防液屏障层的第二侧上与内侧织物层的外表面接触。

在步骤208，方法200包括向防液屏障层提供热，以将外手套部分的外侧织物层的内表面粘合到防液屏障层的第一侧，以及将内侧织物层的外表面粘合到防液屏障层的第二侧。在一些实施例中，热由手形成型机提供，在手形成型机上布置外手套部分、防液屏障层和内侧织物层。成型机包括加热元件，当进行加热时，对成型机和布置在成型机上的任何材料进行加热。在一些实施例中，例如，如下面进一步解释的，通过对外手套部分的保护结构进行加热来提供热，在一些实施例中，通过对内织物衬里进行加热来提供热。在一些实施例中，通过对内织物衬里和保护结构进行加热来提供热。然后将热(从保护结构或内织物衬里)传导到防液屏障层，然后防液屏障层与外侧织物层和内侧织物层热粘合。

图3A是根据一个或多个实施例的制造具有冲击保护的防液手套的方法300的流程图。图4A-4E示意性地示出了方法300，并且在其下面的描述中被提及。在步骤302，方法300包括翻面外手套部分。在翻面配置中，如图4A所示，外手套部分10被由内向外翻，使得保护结构(112、114、116，以虚线示出)在内侧，外侧织物层12在外侧，如图4A所示。在步骤304，方法300包括将翻面的外手套部分10放置在手形成型机上，如图4A的成型机402。成型机402包括其中的加热元件(未示出)以对成型机402进行加热，并且在一些实施例中，成型机402是金属结构。在翻面配置中，保护结构(112、114、116)与成型机402接触，并且外侧织物层的外表面形成安装在成型机402上的外手套部分10的最外层。

在步骤306，方法300包括将防液屏障层例如防液屏障层22放置在外手套部分10的外侧织物层的外表面上，例如如图4B所示。在一些实施例中，防液屏障层22是TPU层或在两侧涂有热熔胶的PU层。手形防液屏障层22与外手套部分重叠，并跨越第一织物衬里的整个部分。在图4B中，为了便于说明，层22的轮廓被示出为从外手套部分10偏移，然而，如上所述，应当理解，层22覆盖外手套部分10，包括手指、拇指、手掌区域的手掌和手背。

在步骤308，方法300包括将手形内侧织物层例如内侧织物层24放置在防液屏障层22上，如图4C所示。内侧织物层24的外表面25与层22接触，并且内侧织物层24的内表面23被配置成与佩戴者的手接触，以向佩戴者的手提供舒适的界面。手形内侧织物层24与手形防液屏障层22重叠，并跨越整个防液屏障层22。在图4C中，为了便于说明，内侧织物层24的轮廓被示出为从防液屏障层22偏移，然而，如上所述，应当理解，内侧织物层24覆盖防液屏障层22，包括手指、拇指、手掌区域的手掌和手背。

在步骤308末尾，方法300产出安装在成型机402上的多层结构404，如图4D所示。多层结构404包括翻面的外手套部分10，其中保护结构(112、114、116)与成型机402接触，防液屏障层22在外手套部分10的外侧织物层12上方并与之接触，并且内侧织物层24在防液屏障层22的上方并与之接触。

在步骤310，方法300包括对成型机402进行加热，例如使用在成型机402中提供的加热元件，以对布置在成型机402上的图4D的多层结构404进行热处理。热处理包括对成型机进行加热，从而将多层结构加热到一定温度，持续一段时间，以将外手套部分10热粘合到防液屏障层22，并将内织物衬里24热粘合到防液屏障层22。具体地说，热的施加使得防液屏障层22的材料例如TPU材料或布置在PU材料上的热熔胶粘合到两种周围材料，即外侧织物层12和内侧织物层24，从而如图4E所示产出粘合的防液多层手套100。如此制造的手套100在仍然安装在成型机402上时处于翻面(内部朝外)配置。在步骤312，方法300包括从成型机402取下手套。图4E示出从成型机402取下的手套100，并且手套100的拇指被示出从成型机402偏移，以表示从成型机402取下手套100。图4F示出被取下的手套100，其被翻面回到外到内的配置，与图1A的配置类似，即手套100被佩戴的配置。

虽然方法300描述了制造手套100的实施例，其中外手套部分10以翻面的配置布置在成型机402上，然后内手套部分(即，防液屏障层和内侧织物层)布置在其上，在一些实施例中，使用用于制造手套100的替代配置。

例如，图3B是根据一个或多个实施例的制造具有冲击保护的防液手套的方法350的流程图。在步骤352，方法350包括将内侧织物层24放置在成型机402上，并且内侧织物层24的内表面23与成型机402直接接触。

在步骤354，方法350包括将防液屏障层22布置于内侧织物层24之上，并且防液屏障层22与内侧织物层24的外表面25接触。在一些实施例中，防液屏障层22是TPU层或两侧具有热熔胶的PU层。

在步骤356，方法350包括将外手套部分10放置在防液屏障层22上并使其与防液屏障层22接触。以这种方式，在步骤356结束时，多层结构被布置在成型机402上。这样获得的多层结构在组成上类似于图4D的多层结构404，并且以正常配置布置，即，在外侧具有保护结构，在内侧具有内侧织物层24，并且与成型机402接触。

在步骤358，方法300包括对成型机402进行加热，例如使用在成型机402中提供的加热元件进行加热，以在步骤356结束时对布置在成型机402上的多层结构进行热处理。热处理包括对成型机进行加热，从而将多层结构加热到一定温度，持续一段时间，以将外手套部分10热粘合到防液屏障层22，并将内织物衬里24热粘合到防液屏障层22。具体地，热的施加使得防液屏障层22的材料例如TPU材料或布置在PU材料上的热熔胶粘合到外侧织物层12和内侧织物层24，从而产出粘合的防液多层手套100。在步骤360，方法350包括从成型机402取下手套100。

在一些实施例中，通过修剪袖口边缘和缝合袖口边缘，进一步固定内侧织物层、防液屏障层和外手套部分，来进一步处理根据方法300或350获得的手套。

在一些实施例中，在通过方法300或350处理之前或之后，使用本领域已知的技术，可选地对外手套部分10和内侧织物层24进行防水或防液处理。如此处理的手套100在暴露于液体之后不会浸透液体，使得手套100(外侧织物层和内侧织物层)即使在手套100暴露于液体之后也保持轻质。防水或防液处理还防止液体渗入袖口边缘和手套100的内部。

这样获得的手套100是柔性的(第一织物衬里)，提供化学保护(腈涂层)、增强的抓握力(盐抓握力)、冲击保护(保护结构或缓冲部)和液体防护(PU或TPU屏障层)以及舒适性(棉衬里)。手套100在工业环境中提供卓越的保护，同时提高佩戴者手的灵巧性和舒适度。虽然图1A示出了手套的具体设计，但是在如本发明所附权利要求所定义的本发明的范围和精神范围内，本文设想了具有不同形状的保护结构、聚合物涂层、无聚合物涂层和其他不同配置的其他设计。

在整个说明书中，对“一个实施例”、“某些实施例”、“一些实施例”、“一个或多个实施例”或“一个实施例”的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构、材料或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书中，诸如“在一个或多个实施例中”、“在某些实施例中”、“在一些实施例中”、“在一个实施例中”或“在一实施例中”等短语在各个地方的出现不一定指代本发明的同一实施例。此外，在任何一个或多个实施例中，可以以任何适当的方式组合特定特征、结构、材料或特性。此外，应当理解，聚合物、弹性体和乳胶在本文中相对于聚合物涂层和由聚合物组合物制成的凸起特征可互换使用。

尽管上述内容是针对本发明的实施例的，但本发明的其他和进一步的实施例可以在不脱离其基本范围的情况下设计，其范围由所附的权利要求确定。