弹性体膜的制备方法

申请号 CN200980158495.8 申请日 2009-02-05 公开(公告)号 CN102387911A 公开(公告)日 2012-03-21
申请人 狄特科技私人有限公司; 发明人 K·P·富;
摘要 制备多层弹性体膜或制品的方法,所述方法包括:(i)将模具浸入总固含量为5%~40%的用于制备弹性体膜的组合物中,从而在模具上形成弹性体膜组合物层;(ii)部分干燥所述模具上的弹性体膜组合物层,将弹性体膜组合物总 含 水 量 降至不少于22%;(iii)将涂覆部分干燥的弹性体膜组合物层的模具浸入总固含量为5%~40%的用于形成弹性体膜的组合物中,从而在所述模具上形成又一层弹性体膜组合物;(iv)可有选择地重复部分干燥步骤(ii)和再浸渍步骤(iii);以及(v)干燥并 固化 所述模具上的弹性体膜组合物层。
权利要求

1.一种制备多层弹性体膜或制品的方法,所述方法包括:
(i)将模具浸入总固含量为5%~40%的用于制备弹性体膜的组合物中,从而在模具上形成弹性体膜组合物层;
(ii)对模具上的所述弹性体膜组合物层进行部分干燥,使弹性体膜组合物量降至不少于22%;
(iii)将涂覆有部分干燥的弹性体膜组合物层的模具浸入总固含量为5%~40%的用于制备弹性体膜的组合物中,从而在模具上形成又一层弹性体膜组合物;
(iv)可有选择地重复部分干燥步骤(ii)和再浸渍步骤(iii);以及
(v)干燥并固化所述模具上的弹性体膜组合物层。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,对所述部分干燥步骤(ii)进行控制,使所述含水量降至低于90%,但不少于22%。
3.根据权利要求2所述的方法,其中,对所述部分干燥步骤(ii)进行控制,使所述含水量降至低于80%,但不少于22%。
4.根据权利要求3所述的方法,其中,对所述部分干燥步骤(ii)进行控制,使所述含水量降至低于80%,但不少于25%。
5.根据权利要求4所述的方法,其中,对所述部分干燥步骤(ii)进行控制,使所述含水量降至低于75%,但不少于25%。
6.根据权利要求4所述的方法,其中,对所述部分干燥步骤(ii)进行控制,使所述含水量降至低于77%,但不少于30%。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,对所述部分干燥步骤(ii)进行控制,使模具上弹性体膜组合物的膜表面温度在部分干燥结束时为25℃~85℃。
8.根据前述权利要求任一项所述的方法,其中,所述部分干燥步骤(ii)使膜表面温度达到30℃~80℃。
9.根据前述权利要求任一项所述的方法,其中,所述部分干燥步骤(ii)使膜表面温度达到40℃~80℃。
10.根据前述权利要求任一项所述的方法,其中,所述部分干燥步骤(ii)包括将涂覆后的模具置于高于环境温度的干燥条件下。
11.根据权利要求10所述的方法,其中,所述部分干燥步骤(ii)包括对涂覆后的模具施加用于干燥的辐射能。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,在进行所述浸渍步骤(i)之前对所述模具加热。
13.根据权利要求12所述的方法,其中,所述加热步骤包括加热使表面温度升至
25℃~85℃的范围内。
14.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,在所述步骤(i)之前进一步包括如下步骤:
(a)将所述模具浸入包含多价离子的凝固剂溶液中;以及
(b)将经凝固剂浸渍的模具干燥或部分干燥。
15.根据权利要求14所述的方法,其中,在浸入所述凝固剂之前对所述模具加热。
16.根据权利要求15所述的方法,其中,所述模具加热至表面温度在30℃~70℃的范围内。
17.根据权利要求14-16中的任一项所述的方法,其中,所述多价离子是多价金属离子
18.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,所述步骤(i)中模具在浸渍槽中的停留时间为1.0~10.0秒。
19.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,所述步骤(i)中模具所浸入的组合物的温度在10℃~60℃的范围内。
20.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,所述膜或制品含有2~15层。
21.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,至少执行一次对部分干燥步骤(ii)和再浸渍步骤(iii)进行重复的步骤(iv)。
22.根据权利要求21所述的方法,其中,所述膜或制品含有3~15层。
23.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,每层膜占整个膜厚度的6~
90%。
24.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,所述用于制备弹性体膜的组合物包括形成弹性体的聚合物和交联剂。
25.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,所述模具为手套形模具,所述弹性体制品为手套。
26.由前述权利要求中的任一项所述的方法制得的膜或制品。

说明书全文

弹性体膜的制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及制备弹性体膜的方法。所述方法可用于制备弹性体膜制品,例如手套。

背景技术

[0002] 弹性体制品例如手套可由天然橡胶或合成替代品来制造。制造的常规工艺包括将成型模具浸入含有天然胶乳或合成聚合物的槽中,从而在模具表面形成弹性体膜。
[0003] 单次浸渍工艺所制备的弹性体膜具有或逐渐出现如疵点、针孔等缺陷的概率很高。这会导致此类产品,例如手套出现问题,因为疵点、针孔等缺陷会使穿戴者依照其应用不同而遭受感染或化学物质的渗透。理论上,采用多次浸渍可以避免或限制产生上述缺陷的险,但是用这种方法制造的弹性体膜通常较厚,这对诸如手套之类的产品并不理想,因为降低了穿戴者敏感性。多次浸渍法的另一个问题是每层弹性体膜之间的粘着性较差,导致针孔/屏障缺陷的风险增加,并因每层之间的脱层导致弹性体膜耐用性降低。还有一个问题是乳胶组合物在模具表面的先前浸渍层上的拾取性较差。有必要开发一种制备如手套的多层弹性体膜制品的改良方法,所述方法制造的产品具有改良的性能。
[0004] 人们希望该方法可广泛应用于形成弹性体膜的聚合物的组合物。在某些情况下,人们希望该该产品不含化学刺激物,尤其是促进剂。不使用促进剂时,该工艺必须能够使形成的弹性体膜及制品仍具备包括理想的厚度,膜层在下层上的良好涂敷,针孔缺陷的最小化,机械强度,耐久性和/或每层之间不脱层等所需的性能。

发明内容

[0005] 本申请提供一种制备多层弹性体膜或制品的方法,所述方法包括:
[0006] (i)将模具浸入总固含量为5%~40%的用于制备弹性体膜的组合物中,从而在模具上形成弹性体膜组合物层;
[0007] (ii)对模具上的所述弹性体膜组合物层进行部分干燥,使弹性体膜组合物量降至不少于22%;
[0008] (iii)将涂覆有部分干燥的弹性体膜组合物层的模具浸入总固含量为5%~40%的用于制备弹性体膜的组合物中,从而在模具上形成又一层弹性体膜组合物;
[0009] (iv)可有选择地重复部分干燥步骤(ii)和再浸渍步骤(iii);以及[0010] (v)干燥并固化所述模具上的弹性体膜组合物层。
[0011] 所述弹性体膜或制品可以是手套、避孕套、气球或其他产品。当弹性体膜制品为手套时,所述模具宜为手套或手形模具。
[0012] 本申请还提供由所述方法制得的弹性体膜及制品,例如手套、避孕套或气球。
[0013] 所述方法在步骤(i)之前可以进一步包括以下步骤:
[0014] (a)将所述模具浸入含有多价离子的凝固剂溶液中;
[0015] (b)将经凝固剂浸渍的模具干燥或部分干燥。
[0016] 通常,在部分干燥步骤(ii)中,模具上弹性体膜组合物的膜表面最高温度为25℃~85℃。
[0017] 本申请人发现,在涂敷后续的弹性体膜组合物层之前,对模具上的每一层弹性体膜组合物只进行部分干燥至关重要。特别是,本申请人发现当模具再次通过浸渍以形成又一层膜时,模具上部分干燥的弹性体膜组合物含水量不少于22%至关重要。含水量不少于22%表明一些液体保留在弹性体膜组合物层内。该含水量使后续的弹性体膜组合物层能够被涂敷、粘着、均匀铺展并渗入下层,有助于避免膜的针孔或屏障缺陷,以及膜的脱层,还有助于提高膜的耐用性。以前认为,在制备多层弹性体膜时,每层弹性体膜组合物的充分干燥是必需的。然而情况并非如此,在涂敷后续的弹性体膜组合物层之前,按照步骤(ii)的条件对弹性体膜组合物进行部分干燥,可以产生出人意料的改良性能。
[0018] 所述浸渍至少进行两次,两次之间执行如上所述的部分干燥步骤。如步骤(iv)所述,步骤(ii)和(iii)可有选择地重复一次或多次,从而制备包括3层或更多层的弹性体膜及制品。最终的弹性体膜或制品可以包括例如2~15层,优选2~10层,更优选3~6层组合物。

具体实施方式

[0019] 制备多层弹性体膜或制品的方法适于制造聚合物手套,包括“一次性手套”。一般来说,聚合物手套可在食品处理或在医院中用于避免污染,在这些地方与传染源接触中具有发生传染的风险。聚合物手套还可以在进行身体检查时,用于避免经由检查者与患者间的皮肤接触而传播疾病
[0020] 一次性手套通常比非一次性手套薄,生产较薄的手套所降低的成本意味着在经过一次或数次使用后将手套丢弃是有经济合算的。长期使用的手套为了具有更好的耐用性和更长的使用寿命,往往较厚。一次性和长期使用的手套均可用本申请所述方法制备。
[0021] 一次性手套的物理性能通常包括薄弹性体膜的舒适紧密贴合性,以促进穿戴者对触摸的感受性。同时,还需要有足够的伸长率,以确保该手套可以被拉伸,便于穿戴者的手相对容易地伸进手套中,且不损坏手套。另一个重要的性能是使诸如针孔的屏障缺陷最小化。
[0022] 本发明所述方法也可用于制备其他弹性制品,例如避孕套和气球。
[0023] 组合物
[0024] 用于制备弹性体膜的组合物宜包括形成弹性体的聚合物在液体中的分散体或乳化液。所述组合物通常包括在液体介质中的形成弹性体的聚合物和交联剂。典型的液体介质为水,尽管其他溶剂也可使用。如以下进一步详述的乳化剂和其他可选成分也可存在于组合物中。
[0025] 用于形成弹性体膜的组合物的总固含量为组合物的重量的5~40%,TSC%(Percentage of Total Solids Content,总固含量的百分比)可在此范围内变化。固体物质用液体(例如水)稀释以达到所要求的浓度。通常,当制备薄的或一次性手套时,总固含量接近上述范围的低端值,并位于下列范围之一内:2~30%,4~30%,4~20%,5~20%。当制备较厚的手套时,总固含量常常较高,或者手套由更多层制得。因此,对于较厚的手套,总固含量常常位于下列范围之一内:4~40%,5~40%,5~30%,5~20%,10~
40%,10~30%,15~40%,15~30%。
[0026] 形成弹性体的聚合物
[0027] 形成弹性体的聚合物包括天然橡胶和合成的形成弹性体的聚合物,它可通过交联形成弹性体膜。聚合物可以是单一聚合物,也可以是两种或多种聚合物的组合。聚合物可以是均聚物或共聚物。
[0028] 合成的形成弹性体的聚合物可以是包含自由离子交联基团、共价交联基团、或二者组合的聚合物。离子交联基团的实例是酸,包括羧酸,磺酸和酸酐,共价交联基团的实例是双键。
[0029] 合成的形成弹性体的聚合物包括由共轭二烯单体和乙烯化的不饱和酸单体经共聚反应产生的共聚物(羧基化聚丙烯腈丁二烯是所述共聚物的一个实例),聚异戊二烯,聚氯丁二烯和/或聚酯。共轭二烯烃单体的实例包括1,3-丁二烯、异戊间二烯,2,3-二甲基-1,3-丁二烯、2-乙基-1,3-丁二烯、1,3-戊二烯、氯丁二烯和丙烯腈。关于乙烯化的不饱和酸单体,其酸性基团可以是羧基、磺酸基或酸酐基。乙烯化的不饱和酸单体的实例包括丙烯酸或甲基丙烯酸、甲叉丁二酸、来酸、富马酸、马来酸酐、甲基顺丁烯二酸酐、苯乙烯磺酸、富马酸单丁酯、马来酸单丁酯、马来酸单-2-羟丙酯,及其金属盐或铵盐。
[0030] 合成形成弹性体的聚合物的一个值得注意的实例是羧基化聚丙烯腈丁二烯,可以羧基丁腈乳胶和丁腈橡胶混合物的形式提供。
[0031] 在本发明的领域中,常常把形成弹性体的聚合物的量作为100phr(每一百份“橡胶”),用于制备弹性体膜的组合物中的其余组分的相对含量以相对于100phr形成弹性体的聚合物的重量份数计算。因此,在组合物中,按重量计占形成弹性体的聚合物1%的交联剂的含量称作1.0phr。
[0032] 本领域中也常常用“乳胶”或“橡胶”指一般意义上的任何形成弹性体的聚合物。因此应该理解,特别是在下述的实施例中,这些术语作为浸渍组合物中的聚合物的简称。
[0033] 交联剂
[0034] 形成弹性体的聚合物可以通过一种或多种交联剂交联,生成弹性体膜。多种类型的交联剂可供使用。
[0035] 促进剂是交联剂的一种子类,它可以释放硫,或与含硫化合物一起促进形成弹性体的聚合物的基于硫的共价交联。通常促进剂是有益的,因为他们缩短固化(硫化)时间,降低固化温度,或减少组合物中交联剂的需求量。然而,作为其不利的一面,促进剂会产生过敏反应,例如过敏性接触性皮炎,其症状包括红斑、水泡、丘疹、瘙癣、脓疱和/或生痂。促进剂的实例包括氨基甲酸盐类(例如二丁基二硫代氨基甲酸锌)、秋兰姆类(例如二硫代四乙基秋兰姆(TMTD)和二苯基硫脲)、噻唑类(例如2-巯基苯并噻唑锌盐(ZMBT))、胍类(例如二苯胍)和基于/胺的促进剂(例如四氮六甲圜)。其他例子是本领域所周知的,可以从各种公开渠道获得。
[0036] 另一类交联剂是离子交联剂,包括金属化物和过氧化物(有机和无机的)。所述交联剂通过使合成聚合物中的离子交联基团发生离子交联而发挥作用。例如,当所述形成弹性体的聚合物是羧基化聚丙烯腈丁二烯时,金属氧化物交联剂通过使羧酸基团发生离子交联来发挥作用。适宜的金属氧化物交联剂包括二价金属氧化物交联剂,例如氧化铅、氧化镁、氧化钡、氧化锌及其混合物。过氧化物交联剂的例子是1,1-二叔丁基过氧基-3,3,5-三甲基环己烷,可按商品名Trigonox 29-40B-pd购得。所述交联剂也可以组合形式使用。
[0037] 还有一类交联剂是共价交联剂,包括硫和含硫硫化剂。所述交联剂通过使形成弹性体的聚合物中的不饱和双键共价交联而发挥作用。所述硫可以元素硫的形式存在,也可由有机硫化合物,例如TMTD(二硫化四甲基秋兰姆)提供。硫供体例如TMTD有可能导致化学过敏反应,当过敏含量是个问题时,优选在生产中保持其用量最小化。因此,如果使用硫,优选元素硫形式的硫。
[0038] 通常,交联的量决定了弹性体膜中弹性体的弹性。因此,交联剂的含量和类型将影响交联程度和最终弹性体膜的弹性。
[0039] 对于离子交联剂,例如金属氧化物和过氧化物交联剂,其用量优选处于0.2~8.0phr的范围内。金属氧化物交联剂的用量宜处于以下范围之一中:0.2~5.0phr,0.2~
4.0phr,0.2~1.5phr,1.0~4.5phr,0.5~1.5phr,0.8~1.6phr,0.8~1.2phr或1.5~
5.0phr。
[0040] 在一些实施方案中,用于制备弹性体膜的组合物不含硫。在另一些实施方案中,交联剂含硫。与其他交联剂相比,硫在固化时需要高能量(因此需要高的固化温度和/或时间)。然而,硫能为手套提供更优良的耐化学腐蚀性,这也是其成为理想选择的原因。组合物中的含硫量可以在0~5.0phr的范围内,对于含硫而不含促进剂的组合物,含硫量可以为0.01~5.0phr,0.01~3.5phr,0.01~3.0phr,0.01~2.0phr,0.01~1.0phr或0.01~
0.5phr。当组合物还包含促进剂时,含硫量宜为0.0~3.5phr,例如0.01~3.0phr,0.01~
2.0phr,0.01~1.5phr,0.01~1.0phr或0.01~0.5phr。
[0041] 根据一个实施方案,用于制备弹性体膜的组合物不含促进剂。
[0042] 根据另一个实施方案,所述组合物包含促进剂。当促进剂存在时,组合物可以不含其他交联剂。促进剂的含量宜为0.1~2.0phr,例如0.1~1.5phr,0.1~1.0phr,0.2~1.0phr,0.3~2.0phr,0.3~1.5phr或0.2~0.6phr。
[0043] 组合物的制备
[0044] 用于制备弹性体膜的组合物可以通过将形成弹性体的聚合物与交联剂,以及可有选择的一种或多种添加剂在液体(例如水)中混合制得。
[0045] 组合物中可包含的适宜的添加剂,包括选自:稳定剂、乳化剂、抗氧化剂、硫化剂、聚合引发剂、颜料、填充剂、着色剂和感光剂中的一种或多种添加剂。
[0046] 组合物的制备包括本领域中已知的步骤,而且组合物可以常规方式制备。例如,形成弹性体的聚合物可以用稳定剂溶液,例如氢氧化氢氧化铵和/或氢氧化钠来稀释。稳定剂的用量取决于所用的合成聚合物、组合物pH值和其它因素。所述稳定剂可以在0.1~5.0的范围内变动,例如0.5~2phr,优选1.0~1.5phr,稳定剂用水来稀释,优选用过滤水来稀释。
[0047] 稀释的稳定剂溶液可与形成弹性体的聚合物混合。混合物的pH值宜调节至8.5~10.5,例如9.0~10.0。然后可将交联剂添加到该混合物中。
[0048] 可以添加抗氧化剂,例如Wingstal L(对甲酚与二环戊二烯的产物)。抗氧化剂的加入量可以在0.1~5.0phr,0.1~3.0phr,0.1~1.0phr或0.3~0.5phr的范围内变动。为了着色以降低最终弹性体膜的透明性而选择的颜料,例如二氧化的加入量可以在0.01~10.0phr的范围内变动,例如1.5~2.0phr,并且还可以以所期望加入的量加入着色剂。随后,通过添加液体,例如水,将混合物稀释至目标总固浓度在5~40%的范围内(或前述任一更窄的浓度范围内)。
[0049] 感光剂是一类化学制品,能用在用于制备弹性体膜的组合物中,用来控制浸渍过程中保留在模具表面的组合物的含量。本领域已知的可用在用于制备弹性体膜的组合物中的感光剂包括聚乙烯甲基醚、聚丙二醇、硝酸铵和氯化铵。使用时,感光剂的用量可基于浸渍过程中保留在模具上的预期膜厚度进行选取,通常为0.01~5.0phr。制备较薄的膜时,感光剂含量通常为0.01~2.0phr,例如0.1~1.0phr。当使用其他技术,例如在将模具多次浸入用于制备弹性体膜的组合物之前预先浸入凝固剂,以控制模具上的膜厚度时,用于制备弹性体膜的组合物可以不含感光剂。
[0050] 弹性体膜的制备
[0051] 弹性体膜可以使用常规设备制造。
[0052] 可选步骤(a)将模具浸入包含多价离子的凝固剂溶液中
[0053] 将基于待生产制品的形状(例如与膜对应的扁平状,与手套对应的手套形状)的合适模具浸入含有多价离子的凝固剂溶液中。将模具浸入含有多价离子的凝固剂会在模具表面留下薄的带电离子涂层。所述带电离子涂层通过电荷的相互作用,有助于控制在模具浸入所述组合物后,保留在模具表面的用于形成弹性体膜的组合物的量。
[0054] 多价离子可以是阳离子(例如包含离子的凝固剂的情况)或阴离子,并可基于弹性体聚合物的特性进行选取。
[0055] 通常,包含多价阳离子的多价金属离子溶液广泛适用于弹性体聚合物。多价金属盐离子可以是钙、镁、钡、锌、。其抗衡离子可以是卤化物(例如氯化物)、硝酸盐、醋酸盐或硫酸盐。对于包含钙离子的凝固剂,钙离子可以以硝酸钙或氯化钙溶液的形式提供。
[0056] 凝固剂还可包括一些其他试剂,例如湿润剂、抗粘剂和/或脱模剂,脱模剂如乳液、聚合物释放剂和金属硬脂酸盐,金属硬脂酸盐如硬脂酸锌、硬脂酸钙。
[0057] 多价离子的浓度范围较宽,为凝固剂溶液重量的1.0~50%(以多价离子溶液中的多价离子化合物来计量),取决于弹性体膜层预期的厚度和涂敷的层数。对于较薄的膜层,所述浓度宜在1.0~20%,1.0~15%,1.0~12%,1.5~20%,1.5~15%,1.0~10%,1.5~10%,4~10%,5~10%,5~35%,7~40%,8~50%和5~45%的范围内。其他组分,例如湿润剂和抗粘剂的含量取决于使用所述试剂后所希望有的性能,因此会有所不同。
[0058] 模具在凝固剂中的持续或停留时间宜为1~30秒。在一些实施方案中,模具在凝固剂中的停留时间为1~10秒。在一些实施方案中,停留时间可以超过30秒。模具浸入的凝固剂温度可以为30℃~80℃。
[0059] 在浸入凝固剂之前,模具可经加热。加热步骤可以是初期模具清洗和干燥程序的一部分。在此情况下,所述模具加热至表面温度为25℃~85℃的范围内,例如30℃~70℃的温度范围。
[0060] 可选步骤(b)将经凝固剂浸渍后的模具干燥或部分干燥
[0061] 如果将模具浸入了凝固剂,则随后将模具进行干燥或部分干燥。
[0062] 干燥(或部分干燥)是一个在制备多层弹性体膜或制品的过程中,可在多个阶段重复的步骤。在每个干燥或部分干燥的步骤中,可以选用任何本领域已知的合适的技术或设备进行干燥,包括使用热风或辐射热,或诸如IR(Infra Red,红外线)和远红外线辐射的干燥辐射源。上述工艺可在干燥炉或任意其他合适的干燥设备或环境中进行。对于在干燥炉中或在热风或辐射热作用下干燥的情况,模具可通过高温加热的干燥区域,经过一段足以将过多的湿气/液体驱散的时间,从而达到足够程度的干燥。在对残留在模具上的凝固剂进行干燥的情况下,干燥区域(例如干燥炉)可以保持或加热至50℃~250℃。一般,模具在该区域停留(或通过该区域)一段时间,这段时间足以能达到目标干燥水平,在可选的情况下也可以达到模具上凝固剂的目标表面温度。该温度可以为25℃~85℃,例如40℃~70℃。
[0063] 模具涂层(在此情况下为凝固剂)表面温度可以采用任意合适的技术进行检测。例如使用通过物体发出的红外线能量测量物体表面温度的装置。一种该类型装置的例子是Thermo-Hunter红外测温仪,型号为PT-2LD,由Optex有限公司生产。其他用于测量膜表面温度的技术已为本领域所知。
[0064] 步骤(i)将模具浸入总固含量为5%~40%的用于制备弹性体膜的组合物中,从而在模具上形成生弹性体膜组合物层
[0065] 将模具浸入用于制备弹性体膜的组合物中的具体实施方案已在前详述。
[0066] 模具在浸渍槽中保持一定时间,以确保模具被均匀涂覆,但是所述时间不能过长,以避免形成超出需要厚度的涂层。根据所需要的涂层厚度,模具在浸渍槽中的停留时间可为1~30秒,例如2.0~7.0秒。
[0067] 模具所浸入的组合物的温度通常在10℃~60℃范围内,例如10℃~50℃,15℃~50℃,20℃~50℃,25℃~50℃或25℃~45℃。
[0068] 优选地,模具表面温度高于用于制备弹性体膜的组合物的温度不能超过80℃。本申请人发现,如果模具表面温度高于用于制备弹性体膜的组合物的温度超过80℃,模具上的弹性体膜组合物涂层会发生收缩。在一些实施方案中,模具表面温度低于用于制备弹性体膜的组合物的温度。然而,通常模具表面温度比用于制备弹性体膜的组合物的温度高出约20℃~60℃。
[0069] 步骤(ii)对模具上的弹性体膜组合物层进行部分干燥
[0070] 接下来,对模具上的涂层或弹性体膜组合物层进行部分干燥,而非完全干燥,以使含水量减少至不低于22%。经部分干燥的弹性体膜组合物含水量超过重量的22%,表明一些湿气保留在模具上的弹性体膜组合物层内。通常,模具上的弹性体膜组合物干燥至含水量为22%~80%,例如25%~75%或30%~77%或25%~60%。
[0071] 如果模具上的弹性体膜组合物干燥至含水量低于约22%,模具上的弹性体膜层明显很干燥,当浸入总固含量5~40%的用于形成弹性体膜的组合物中时,组合物不易粘着在模具上干燥的弹性体膜组合物层的表面。并且可见流痕,终产物出现收缩和/或疵点,涂层也会变得不均匀。
[0072] 部分干燥可以使用与如上所述的步骤(b)相关的干燥技术类型相同的技术进行,并采用能达到部分干燥状态的所需条件。
[0073] 部分干燥可选用任何本领域已知的合适的技术或设备来进行,包括使用热风或辐射热,或诸如红外线(IR)和远红外线辐射的干燥辐射源。上述工艺可在干燥炉或任意其他合适的干燥设备或环境中进行。对于在干燥炉中或在热风或辐射热作用下部分干燥的情况,带有弹性体膜组合物层或涂层的模具可通过高温加热的干燥区域,经过一段足以将过多的湿气/液体驱散的时间,从而达到足够程度的部分干燥。在此情况下,干燥区域(例如干燥炉)可以保持或加热至50℃~300℃(取决于干燥时间)。干燥时间可以为2~300秒(取决于干燥炉温度)。通常,干燥炉温度越高,在干燥区域的时间越短,反之亦然。
[0074] 通常,在部分干燥期间,模具在干燥区域停留(或通过该区域)一段时间,使得模具上弹性体膜组合物层的表面温度足以升高至25℃~85℃,例如40℃~80℃的最高温度。更高的表面温度会导致干燥过度或干燥不均匀。另外,模具上的弹性体膜组合物在进入下一个浸渍步骤前需要冷却。额外的冷却步骤会导致弹性体膜或制品的制造的延迟,或产生额外费用
[0075] 测量模具上弹性体膜组合物表面温度的技术与上述测量凝固剂层表面温度的技术相同。
[0076] 部分干燥用于减少模具上弹性体膜组合物的含水量。经部分干燥的弹性体膜组合物含水量高于22%。模具上弹性体膜组合物的含水量可通过如下方法来确定,先测量部分干燥步骤完成时样品的重量,然后驱散样品中剩余湿气/液体,以获取样品干重,并由上述两个数值计算总含水量。因此,如果单层产品在完成部分干燥时重100mg,干重90mg,那么含水量为10%。
[0077] 步骤(iii)将涂敷部分干燥的弹性体膜组合物层的模具浸入总固含量为5%~40%的用于制备弹性体膜的组合物,从而在模具上产生又一层弹性体膜组合物[0078] 将涂敷部分干燥的弹性体膜组合物层的模具浸入用于制备弹性体膜的组合物。模具所浸入的组合物与形成第一层的组合物可以相同,也可不同。所述组合物可依形成弹性体的聚合物的特性和/或含量、任意交联剂的特性和/或含量、其他添加剂的特性和/或含量,以及总固含量而不同。在一些实施方案中,第二种组合物中的形成弹性体的聚合物的特性与第一种组合物中所用的相同。在这些实施方案中,交联剂含量一般也相同。在其他实施方案中,第二种组合物中的形成弹性体的聚合物的特性与第一种组合物中所用的不同。第二种组合物的总固含量与第一种组合物的总固含量可以相同,也可不同。总固含量部分取决于第二(或更多)层的预期厚度。
[0079] 模具在第二种组合物中的停留时间为1~30秒,例如1~20秒、1~10秒,或2~5秒。
[0080] 模具所浸入的组合物的温度通常在10℃~60℃的范围内,例如10℃~50℃,15℃~50℃,20℃~50℃,25℃~50℃或25℃~45℃。
[0081] 优选地,部分干燥的模具上弹性体膜组合物层的表面温度高于用于制备弹性体膜的组合物的温度不能超过80℃左右。本申请人发现,如果模具表面温度高于用于制备弹性体膜的组合物的温度超过80℃左右,模具上的弹性膜组合物会发生收缩。在一些实施方案中,模具表面温度低于用于形成弹性体膜的组合物的温度。然而,通常模具表面温度比用于形成弹性体膜的组合物的温度高出约20℃~60℃。
[0082] 步骤(iv)可有选择地重复部分干燥步骤(ii)和进一步浸渍步骤(iii)[0083] 部分干燥步骤和再浸渍步骤可以重复执行。这些步骤宜重复至少一次,也可重复多次。每个重复步骤的条件与产生第二层的原始的部分干燥和浸渍条件相比可以不同。因此,作为一个例子,每一层的部分干燥程度、用于形成弹性体膜的组合物的总固含量可以不同。
[0084] 对于每个部分干燥步骤,模具上的弹性体膜组合物层经部分干燥,以减少弹性体膜组合物的含水量,使模具上部分干燥的弹性体膜组合物层的含水量减至高于22%。该含水量参照模具上整个弹性体膜层(即经多次浸渍形成的弹性体膜层)的含水量进行测量。
[0085] 每层的平均厚度往往为最终弹性体膜厚度的6%~90%,其中一些层(例如第一层)的平均厚度宜为全部膜厚度的30%~70%,或40%~65%。每层的平均厚度取决于形成最终弹性体膜的组合物层数。最终弹性体膜可以包括例如2~15层,2~10层,2~6层或3~6层。
[0086] 尽管并不总是如此,但通常膜层数越多,用于制备每层的组合物总固含量百分比TSC%越低。这是为了保持多层膜的厚度最小。第一层之后,用于制备后续每层的组合物的总固含量百分比TSC%在5%~40%的范围内,例如5~30%或5~12%或10~30%或10~40%或10-20%。
[0087] 每层的厚度可大致相同或不同。例如对于三层膜,第一层的厚度可为50%,第二层为30%,第三层为20%。近似相等的厚度可以通过改变每层的组合物的总固含量和沉积该层时的温度来实现。对于各层,可发生不同的沉积过程,并且,即使总固含量保持在相同水平,也可沉积出不同的厚度。因此,为了保持相同的厚度水平,有时需要改变总固含量。沉积层的厚度还可根据凝固剂溶液中多价离子的浓度,或存在于用于制备弹性体膜的组合物中的一些感光剂、组合物温度,以及模具在组合物中的停留时间而变化。
[0088] 干燥和固化前的可选附加步骤
[0089] 可以采取额外的步骤来对弹性体膜或制品的制造进行调整。可以对弹性体膜或制品进行沥滤以去除可萃取的成分。从弹性体膜或制品沥滤可萃取成分的适宜条件包括使所述膜或制品与40~60℃的热水接触(例如通过沉浸)1~50分钟。在该沥滤工艺中,大量可溶的和可萃取的成分(例如表面活性剂、离子化合物)得以被去除。
[0090] 就手套制造来说,手套可通过卷边/翻边工艺,在手套腕端产生卷边或翻边。
[0091] 步骤(v)干燥并固化模具上的弹性体膜层
[0092] 接下来对弹性体膜或制品进行干燥和固化。该步骤可在干燥炉中进行,温度在80~150℃的范围内,最低温度为80℃,或最低温度为90℃(例如温度为90~150℃),处理时间为10~40分钟,最少10分钟。其他可用的干燥和固化技术还包括紫外光固化。
[0093] 干燥和固化后可选的附加步骤
[0094] 在从模具上剥离之前,所述弹性体膜或制品可以再进行一个或多个其他加工步骤。可选步骤包括冷却、氯化、固化后清洗、聚合物涂覆以及额外的干燥步骤。
[0095] 弹性体膜或制品在成型工艺结束后,从模具上剥离。
[0096] 弹性体膜特征
[0097] 最终的弹性体膜(或制品)的厚度在0.01~3.0mm的范围内,例如0.01~0.3mm,0.02~0.2mm,0.05~0.10mm,0.03~0.08mm或0.05~0.08mm(薄的或一次性手套),厚手套为0.2~3.0mm。厚度宜按“平均厚度”来测量,尤其对手套而言,采用如下所述的测量要点进行测量。
[0098] 膜的性能可依照ASTM D-412进行测量。在一个实施方案中,膜厚度(平均厚度)经测量为0.03~0.10mm,其物理特征宜相应为:最小拉伸强度为10.0Mpa,300%模量相对较低,为低于10.0Mpa,最小伸长率为500%。在另一个实施方案中,膜厚度(平均厚度)经测量为0.03~0.10mm,其物理特征宜相应为:最小拉伸强度为14.0Mpa,300%模量相对较低,为低于5.0Mp,最小伸长率为500%。
[0099] 弹性体膜的预期耐久性取决于制品的最终用途。例如,非手术用手套穿戴时间通常在3小时以下,一般少于2小时。膜耐久性可以通过固化条件来控制。通常,固化温度越高,弹性体膜就越耐久。
[0100] 关于手套(尤其是多层弹性体膜形成的手套)厚度的术语“平均厚度”,指的是沿弹性体膜层取点进行的三次厚度测量的平均值。所述测量在袖口、手掌和指尖处进行。当测量手套单层厚度时,“平均厚度”指的是在三点测量的该膜层厚度的平均值。该测量结果可以是绝对值(以mm为单位),也可以是多层手套整体厚度的百分比。对弹性体制品而言,可以使用相似的三点厚度测量法确定其“平均厚度”。
[0101] 现有生产多层弹性体膜的技术中,每个膜层在涂覆后续膜层之前均经过充分干燥,与此相比,本发明所述方法可用于生产多层弹性体膜或制品,且降低了出现诸如针孔,疵点和/或脱层的缺陷可能性。另外,本发明所述述方法可用于生产比某些现有工艺技术所生产的产品更强韧的多层弹性体膜。对于一次性使用的薄手套,本发明所述述方法可采用极低固体浓度的膜形成组合物,以及其他因素,这些都有助于保持每层涂层都是薄的。因此,总厚度保持在最小值。同时,每层膜形成组合物的涂覆之间的部分干燥步骤有助于确保相邻层之间良好的层压,或粘着性和覆盖度。如果缺少该步骤,则难以获得具有理想性能的多层弹性体膜。
[0102] 在权利要求及前述说明书中,除非由于语言表述或者必要的暗示上下文另有需要,词语“包括”是作为开放式来使用的,即指定存在所述特征,但是不排除在本发明的各种实施方案中存在或添加其它特征。
[0103] 现在参照下述非限制性实施例来对本发明加以详细说明。所有组合物和测试结果的表格均列于表格部分。所有测试程序均列于测试程序部分。
[0104] 一般程序
[0105] 在下述实施例中,下面的一般程序被用于生产弹性体膜,特别是手套。该一般程序也用于证明某些工艺条件和用于形成弹性体膜组合物的组分对多层弹性体膜产品质量的影响(如果存在的话)。
[0106] 一般程序1
[0107] 1.1清洗
[0108] 模具经预先清洗,以除去之前在其上制备的手套剥离后产生的任何残留物。接着在70℃的干燥炉中干燥至表面温度约60℃(50℃~63℃)。
[0109] 1.2凝固剂浸渍
[0110] 按照如下参数将模具浸入凝固剂:
[0111]
[0112] 1.3干燥炉干燥
[0113] 模具按照如下参数干燥:
[0114]
[0115] 1.4前提条件1
[0116] 在进行下一步骤前,模具涂层经步骤1.3所述的干燥炉干燥获得某种前提条件。前提条件1指在继续进行下一步骤前,涂覆凝固剂的模具经干燥炉干燥后所达到的表面温度和干燥度的条件。在一些实施例中,运用前提条件1以证明其对最终产品的影响。当没有对前提条件进行具体说明时,可按如下所设:
[0117]
[0118] 1.5第一阶段浸渍
[0119] 步骤1.4之后,模具浸入装有用于形成弹性体膜的组合物的槽中,该组合物包括为给定的实施例的所指定的组分。第一阶段浸渍的条件如下:
[0120]
[0121] 1.6部分干燥
[0122] 除非另有说明要测试干燥程度对最终产品的影响,浸渍模具按照下述温度和以下述时间通过干燥炉。在一些实施例中,第一阶段浸渍后的干燥程度随参数调整而变,从而表明不同的干燥程度对最终产品的影响。
[0123]
[0124] 1.7前提条件2
[0125] 在进行下一步骤之前,模具涂层经步骤1.6所述的部分干燥获得某种前提条件。前提条件2指在继续进行下一步骤前,涂覆了第一层用于形成弹性体膜的组合物的模具经(部分)干燥处理后所达到的表面温度和“干燥度”的条件。在一些实施例中,运用前提条件2以证明其对最终产品的影响。当没有对前提条件2的具体条件进行说明时,可按如下所设定的条件:
[0126]
[0127] 1.7第二阶段浸渍
[0128] 步骤1.7之后,模具浸入装有用于形成弹性体膜的组合物的槽中,所述组合物包括为给定的实施例所指定的组分。第二阶段浸渍步骤的条件如下:
[0129]
[0130] 1.9部分干燥
[0131] 除非另外说明要测试干燥程度对最终产品的影响,浸渍模具按照下述温度和以下述时间通过干燥炉。在一些实施例中,第二阶段浸渍后的干燥程度随参数调整而变,从而表明不同的干燥程度对最终产品的影响。
[0132]
[0133] 1.10前提条件3
[0134] 在进行下一步骤之前,模具涂层经步骤1.9所述的部分干燥获得某种前提条件。前提条件3指在继续进行下一步骤前,模具上涂覆层的结合体经(部分)干燥处理后达到的表面温度和干燥度的条件。在一些实施例中,运用前提条件3以证明其对最终产品的影响。当没有对前提条件3的具体条件进行具体的说明时,可按如下所设定的条件:
[0135]
[0136] 1.11第三阶段浸渍
[0137] 步骤1.10之后,模具浸入装有用于形成弹性体膜的组合物的槽中,所述组合物包括为给定的实施例所指定的组分。第三阶段浸渍步骤的条件如下:
[0138]
[0139] 1.12卷边
[0140] 产品经第三阶段浸渍后,进行卷边。
[0141] 1.13干燥
[0142] 产品经第三阶段浸渍和卷边后,在80~120℃的干燥炉中干燥约60秒。
[0143] 1.14固化前沥滤
[0144] 预沥滤为在热水中短时冲洗。
[0145] 卷边、干燥、固化前沥滤步骤可以按照任意顺序进行。卷边和固化前沥滤工艺可以根据袖口翻边质量进行互换。
[0146] 1.15固化
[0147] 固化在干燥炉中进行,该干燥炉含有4个温度,依次设为118,105,135和108℃的区域,通过每个区域耗时约4~6分钟。
[0148] 1.16固化后步骤
[0149] 所述产品经水冷,在745ppm、pH 2.0、52℃的氯溶液中氯化50秒,用水中和并冲洗,干燥,从模具上剥离。
[0150] 实施例1
[0151] 使用表1所列的手套组合物1,按照符合一般程序1框架的程序2生产手套。应当注意,不同样品间某些参数略有变动,凡此发生时,该参数以覆盖所述变动的范围标明。
[0152] 所生产的手套具有优良的性能,弹性体膜层间粘着性好,乳胶组合物拾取性好,无乳胶流痕,无橡胶形成,无薄弱点或疵点,无针孔和收缩。当接受耐久性测试的样品多于50个时,所述手套平均耐久时间为4小时(4.012小时)。
[0153] 程序2:
[0154] 1.1按一般程序1中所述进行清洗。
[0155] 1.2按如下参数进行凝固剂浸渍。
[0156]
[0157] 1.3按如下参数进行干燥炉干燥:
[0158]
[0159] 1.4前提条件1的参数:
[0160]
[0161] 1.5第一阶段浸渍参数:
[0162]
[0163] 1.6部分干燥参数如一般程序1所述(120℃,12秒)
[0164] 1.7前提条件2的参数:
[0165]
[0166] 1.8第二阶段浸渍参数:
[0167]
[0168] 1.9部分干燥参数如一般程序1所述(90~110℃,12秒)
[0169] 1.10前提条件3的参数:
[0170]
[0171] 1.11第三阶段浸渍参数:
[0172]
[0173] 1.12-1.16步骤按一般程序1中所概述的进行。
[0174] 实施例2
[0175] 本实施例表明,可用与上述实施例1中不同的工艺条件和组合物制备多层手套。使用表2所列的手套组合物2,按照符合一般程序1框架的程序3生产手套。应当注意,不同样品间某些参数略有变动,凡此发生时,该参数以覆盖所述变动的范围标明。
[0176] 所生产的手套具有优良的性能,弹性体膜层间粘着性好,乳胶组合物拾取性好,无乳胶流痕,无橡胶块形成,无薄弱点或疵点,无针孔和收缩。当接受耐久性测试的样品多于50个时,所述手套平均耐久时间为3小时53分(3.875小时)。
[0177] 程序3:
[0178] 1.1按一般程序1中所述进行清洗。
[0179] 1.2按如下参数进行凝固剂浸渍。应当注意,为了制备较薄的膜,与程序2相比,钙离子浓度较低,pH值较高。
[0180]
[0181] 1.3按如下参数进行干燥炉干燥:
[0182]
[0183] 1.4前提条件1的参数:
[0184]
[0185] 1.5第一阶段浸渍参数:
[0186]
[0187] 1.6部分干燥参数如一般程序1所述(120℃,12秒)
[0188] 1.7前提条件2的参数:
[0189]
[0190] 1.8第二阶段浸渍参数。应当注意,与程序2相比,总固含量较低。
[0191]
[0192] 1.9部分干燥参数如一般程序1所述(90~110℃,12秒)
[0193] 1.10前提条件3的参数:
[0194]
[0195] 1.11第三阶段浸渍参数。应当注意,与实施例1相比,总固含量较低。
[0196]
[0197] 1.12-1.16步骤按一般程序1中所概述的进行。
[0198] 实施例3
[0199] 实施例3表明,可用本发明中所述一系列不同的工艺条件和一系列不同的组合物制备多层手套。实施例3中所测试的手套组合物为表3和表4组合中所列的手套组合物3。本实施例中所测试的组合物包括不同含量的金属氧化物交联剂(MgO为所测试的金属氧化物),或非金属氧化物(TETD为所测试的试剂),以及不同浓度的凝固剂溶液和不同总固含量的乳胶组合物。各种变量的不同组合生产出48种不同的手套样品。本实施例中的组合物不含促进剂。
[0200] 本实施例的手套按照一般程序1,采用表6所列参数制备。交联剂、凝固剂溶液浓度、用于形成弹性体膜的组合物的总固含量及停留时间的组合按表6所示。对制备的一些多层弹性体手套制品的各层厚度进行了测量。所制备的多层弹性体膜手套的屏障缺陷、耐久性、粘性和涂层均匀度按照实施例最后的测试技术部分所述进行评定,结果如表6所示。
[0201] 也可用表5所列的手套组合物4制备手套,该组合物包括1.50phr的ZnO,作为交联剂的0.20phr的硫,0.2phr的抗氧化剂,不含促进剂。制备程序如实施例3中的手套制备程序所述。用不含促进剂的组合物制得的手套性能优良。
[0202] 实施例4
[0203] 实施例4用于确认及证明,在涂覆下一层用于形成弹性体膜的组合物之前,对之前每层组合物仅部分干燥,可以改善手套性能。就便于涂覆而言,测试结果还确认并证实了一系列包括含水量和表面温度的有利条件。
[0204] 本实施例分两部分进行。每一部分均以手套组合物1为测试组合物。
[0205] 另外还进行了一些其他测试(结果未示),相应所用的组合物包含作为交联剂的0.2~4.0phr的MgO、BaO、Al2O3,超氧化物和DPG。结果证实,所述部分干燥原则同样适用于包括上述交联剂的组合物。
[0206] 在第一部分,干燥炉温保持在恒定的120℃,涂覆了第一层组合物的模具在浸入第二层组合物之前,在炉内的时间可调整在0~1000秒。对于干燥时间为240秒或更少的样品,在经历第二阶段的部分干燥后,再经第三阶段浸渍形成第三层组合物。对于干燥时间超过240秒的样品,无需进行第三阶段浸渍,因为双层产品已经表现出性能较差的迹象。所述测试表明长时间干燥对模具涂层表面温度、膜层含水量以及成品手套性能的影响。
[0207] 实施例4第一部分按一般程序1进行,参数如下:
[0208] 步骤1.2凝固剂浸渍温度60℃(58~61℃),pH 7.6,Ca(NO3)2含量8.7%。
[0209] 步骤1.3干燥炉温120℃。
[0210] 步骤1.4表面温度约59℃(53~70℃)。
[0211] 步骤1.5在总固浓度16.7%,pH 9.7,29℃的手套组合物1中浸渍5秒钟。
[0212] 步骤1.6以温度120℃,如表7第一栏所示的时间进行部分干燥。
[0213] 步骤1.7表7所示前提条件2。
[0214] 步骤1.8在总固浓度16.7%,pH 9.7,29℃的手套组合物1中浸渍5秒钟。
[0215] 步骤1.9-1.11针对在干燥炉1中干燥时长不超过240秒的样品执行,但之前干燥超过240秒的样品(仅有2层)不再执进行;在程序的最后计算相应含水量。
[0216] 步骤1.9以温度120℃,时间如表7所示的(0~240秒)进行部分干燥2。
[0217] 步骤1.10如表7所示前提条件3。
[0218] 步骤1.11在总固浓度16.7%,pH 9.7,29℃的手套组合物1中浸渍5秒钟。
[0219] 步骤1.12-1.16如一般程序1所述。
[0220] 实施例4第一部分的结果如表7所示。
[0221] 在第二部分,第一阶段浸渍后,干燥炉温保持在恒定的120℃,而此时,涂敷了第一涂层的模具在炉内停留的时间为如表8所示的240~1000秒,然后经冷却,使表面温度降至40℃。加热和冷却步骤后紧接着第二阶段浸渍。该测试探究了在所述工艺中,重要的控制因素究竟是浸渍后续涂层之前的膜层表面温度,还是含水量。
[0222] 实施例4第二部分按一般程序1进行,参数如下:
[0223] 步骤1.2凝固剂浸渍温度60℃(58~62℃),pH 7.6,Ca(NO3)2含量8.6%。
[0224] 步骤1.3干燥炉温120℃。
[0225] 步骤1.4表面温度约59℃(56~70℃)。
[0226] 步骤1.5在总固浓度17%,pH 9.7,25℃的手套组合物1中浸渍5秒钟。
[0227] 步骤1.6以温度120℃,时间为如表8所示的240~1000秒,进行部分干燥。
[0228] 步骤1.7在进行步骤1.8之前,使表面温度冷却至约40℃;在程序的最后计算相应含水量。
[0229] 步骤1.8在总固浓度17%,pH 9.7,25℃的手套组合物1中浸渍5秒钟。
[0230] 步骤1.9-1.11不再执行(仅有2层)。
[0231] 步骤1.12-1.16如一般程序1所述。
[0232] 实施例4第二部分的结果如表8所示。
[0233] 实施例4第一、二部分的结果表明,重要的控制因素是含水量,部分干燥不应进行至使组合物层含水量低于22%的程度。当低于该含水量时,手套性能下降,组合物拾取性变差(层间粘着性差),收缩增加。
[0234] 实施例5
[0235] 实施例5用于确认及证明,在涂覆下一层用于形成弹性体膜的组合物之前,对之前每层组合物仅进行部分干燥,可以改善手套性能。
[0236] 在实施例5中测试了模具在涂覆每层之前,不同干燥程度的影响。A部分测试了浸入第一层之前,凝固剂的不同干燥程度的影响,B部分测试了浸入第二层之前,第一层的不同干燥程度的影响,C部分测试了浸入第三层之前,第二层的不同干燥程度的影响。在所有其他方面,工艺条件保持一致。
[0237] 所述测试使用手套组合物1,按一般程序1进行,参数按表9A,9B和9C所列的控制,并如下所述:
[0238] 步骤1.2凝固剂浸渍温度60℃(58~61℃),pH 7.8,Ca(NO3)2含量9.3%。
[0239] 步骤1.3对于9A部分,干燥炉温设定为适当水平,同时控制在炉内的时间,以得到在目标测试范围的表面温度,所设目标范围如表9A左栏所示。某些情况下无需在炉内干燥,而是使膜层在外界环境条件下冷却。9B和9C部分的炉温设定为120℃。
[0240] 步骤1.4对于9A部分,表面温度如表9A所确定。对于9B和9C部分,表面温度约59℃(59~81℃)。
[0241] 步骤1.5在总固浓度17.5%,pH 9.7,29℃的手套组合物1中浸渍5秒钟。
[0242] 步骤1.6对于9A部分,炉温设定为120℃,观测涂层质量并记录在“第一次浸渍后观测”栏下。对9A部分测试到此结束。对于9B部分,炉温设定在使模具上第一层的表面温度达到测试的目标范围所需的水平。所述目标范围如表9B左栏所示。对于9C部分,炉温设定为120℃进行部分干燥。
[0243] 步骤1.7对于9B部分,前提条件2的表面温度如表9B所示。9C部分表面温度为45~52℃。
[0244] 步骤1.8对于9B和9C部分,在总固浓度17.5%,pH 9.7,29℃的手套组合物1中浸渍5秒钟。
[0245] 步骤1.9对于9B部分,炉温设定为120℃,观测涂层质量并记录在表9B的“第二次浸渍后观测”栏下。9B部分的测试到此结束。控制9C部分的干燥程度,以期达到期望的如表9C左栏所示的表面温度范围。炉温设定为适当水平,同时控制在炉内的时间,以得到所述范围的表面温度。某些情况下无需在炉内干燥,而是使膜层在外界环境条件下冷却。
[0246] 步骤1.10对于9C部分,前提条件3的表面温度如表9C所示。
[0247] 步骤1.11对于9C部分,在总固浓度17.5%,pH 9.7,29℃的手套组合物1中浸渍5秒钟。
[0248] 步骤1.12步骤1.11的产物在120℃的干燥炉中干燥,同时进行观测并记录在表9C的“第三次浸渍后观测”栏下。
[0249] 在本实施例中,改变干燥条件以确认并证明,在进行后续的弹性体膜层涂覆之前,对模具上的弹性体膜层进行不同程度干燥所制得的弹性体膜/手套的性能。
[0250] 对第一次浸入用于形成弹性体膜的组合物之前的模具表面温度(前提条件1),以及第二次和第三次浸入用于形成弹性体膜的组合物之前的模具上弹性体膜层的含水量和表面温度(前提条件2和3)做了变动。
[0251] 对浸渍后膜层总含水量、乳胶拾取性、流痕、团块、疵点、针孔和收缩进行评定。
[0252] 评定结果如表9A-9C所列。表9A列出了测试前提条件1的变化对第一层弹性体膜形成的影响的实验结果。表9B列出了测试前提条件2的变化对第二层弹性体膜形成的影响的实验结果。表9C列出了测试前提条件3的变化对第三层弹性体膜形成的影响的实验结果。应当注意,用于确定特定产品含水量的过程会导致该产品的毁坏,因此需要通过分别的实验以得出每层含水量的结果,并分列于表A,B和C。
[0253] 在这些表中,“干燥的”是指含水量为1-22%,“部分干燥的”是指含水量>22%。
[0254] 结果表明,干燥(特别是部分干燥)后的膜含水量对膜/手套制品的性能至关重要。结果还表明,只要达到与部分干燥相应的必需含水量,表面温度对易于/良好涂覆并不重要。
[0255] 实施例6
[0256] 实施例6用于更详细地研究较高的干燥温度(结合较短的干燥时间)对所述工艺制得的弹性体膜/手套的影响。并研究在又涂覆了一层弹性体膜后,模具上单层或多层弹性体膜的含水量和表面温度变化的效果(例如前提条件2变化的效果)。
[0257] 所述测试使用手套组合物1,按一般程序1执行,工艺参数控置如下:
[0258] 步骤1.2凝固剂浸渍温度60℃(60~62℃),pH 7.9,Ca(NO3)2含量9.7%。
[0259] 步骤1.3干燥炉温120℃。
[0260] 步骤1.4表面温度约59℃(55~68℃)。
[0261] 步骤1.5在总固浓度17.2%,pH 9.7,25~29℃的手套组合物1中浸渍5秒钟。
[0262] 步骤1.6在247℃高温下干燥,干燥时间如表10所示的10~350秒。
[0263] 步骤1.7对两个样品的包括表面温度的前提条件2的详细内容进行计算并做平均。在程序的最后计算含水量并记录。平均数据如表10所示。
[0264] 步骤1.8在总固浓度17.2%,pH 9.7,26~29℃的手套组合物1中浸渍5秒钟。观测第二次浸渍后模具涂层质量。
[0265] 步骤1.9-1.11不再执行(仅有2层)。
[0266] 步骤1.12-1.16如一般程序1所述。
[0267] 本实施例结果表明,高表面温度和低含水量(低于22%)的组合会导致涂覆困难,产品性能差。所述结果还表明,低表面温度和高含水量(高于22%)的组合会导致涂层性能优良。第三,所述结果还表明,当由于较快/较高的加热条件而导致较低的含水量,但表面温度处于之前实施例确定的能产生良好涂覆结果的范围内(由于加热时间较短)时,尽管表面温度适宜,但涂层性能及产品质量较差。这表明,获得最适宜的涂层和产品性能的关键控制因素是含水量,而非表面温度或加热时间。
[0268] 表格
[0269] 实施例中所用手套组合物:
[0270]
[0271]
[0272]
[0273] 表4:所用交联剂及用量
[0274]
[0275]
[0276]
[0277]
[0278] 表7:
[0279]
[0280] 表7:(继续)
[0281]
[0282] *重测
[0283] 表8:
[0284]
[0285]
[0286]
[0287]
[0288]
[0289] 测试技术
[0290] 所有实施例均使用如下测试技术。
[0291] 一般测试程序
[0292] 所述测试程序基于100个样品的样方,按照ASTM D 6319-00标准(2005年重新核准)进行。所述ASTRM标准可从ASTM国际获得,其详述了用于测试供医疗之用的丁腈橡胶检查手套的标准技术规范和测试标准。所述测试同样地可应用于非手套多层膜。
[0293] 屏障缺陷
[0294] 用于检测孔隙的屏障缺陷测试按ASTM D 5151-06标准进行,该标准隶属于ASTM D6319-00标准。
[0295] 该测试包括向附着了手套的芯杆上端注入最少1000cm3室温15~30℃的水。然后目测评估手套的瞬间漏水和2分钟后的漏水情况。100只手套的漏水程度评估如下:
[0296] 1=优秀:<1/100
[0297] 2=好:2/100
[0298] 3=一般:3/100
[0299] 4=差:4/100
[0300] 5=非常差:5/100
[0301] 含水量
[0302] 模具上任一层膜的含水量按下述方法确定,其中,膜可以是手套形状:
[0303] (i)将模具和湿润的涂覆膜(前提条件的膜)共同称重,记为重量Y1。
[0304] (ii)将(i)在120℃的干燥炉中干燥60分钟。
[0305] (iii)将(ii)置于干燥器中冷却10分钟。
[0306] (iv)将(iii)称重,记为重量Y2(干燥的膜和模具).
[0307] (v)按如下公式计算含水量,((Y1-Y2)/(Y1-Y0))×100%,其中,Y0是未涂覆模具的干重。
[0308] 手套粘性
[0309] 用100只手套样品评估手套粘性。由在工作中穿戴弹性体手套的人员使用如下评估系统对手套做出评估,每次评估一批次20只手套的粘性水平:
[0310] 1=不粘(“无”)
[0311] 2=粘性较小(“微”)
[0312] 3=粘(“粘”)
[0313] 4=很粘(“非常”)
[0314] 5=粘性很高(“高”)
[0315] 对5×20只手套的平均值进行评估,取最接近的整数,从而得出100只手套样方的粘性水平。
[0316] 乳胶拾取性
[0317] 乳胶拾取性指模具上用于形成弹性体膜的组合物,或模具上任何外部涂层或膜层的拾取性或浸湿性。所述拾取性经目测评定为好(标记为“好”)或差/缺乏(“差”/“无”)。
[0318] 乳胶流痕
[0319] 乳胶流痕指流痕外观,此处组合物看似从模具上,或从在观察到流痕的本涂层涂覆之前已涂覆或沉积的组合物上流下。流痕的成因包括浸渍过程中组合物较差的凝胶体强度,由此,组合物在模具或之前沉积层上的沉积需耗费更长时间,还包括较差的拾取性或较
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