包含聚异戊二烯的聚合物组合物

申请号 CN201480059749.1 申请日 2014-11-14 公开(公告)号 CN105722908A 公开(公告)日 2016-06-29
申请人 安塞尔有限公司; 发明人 科拉拉拉吉·顿·苏格莎纳达·阿玛拉瑟科拉; 大卫·M·卢卡斯; 达姆巴丹尼·阿拉施格·如瓦尼·尤比克希卡·拉拉萨尼;
摘要 公开了 聚合物 组合物、弹性体组合物或胶乳组合物,其包含:聚异戊二烯聚合物的 水 基乳状液胶乳;第一促进剂,其包含硫脲、噻唑或二烷基二硫代 氨 基 甲酸 盐 或它们的组合的至少一种;第二促进剂,其包含秋兰姆或黄原酸基或它们的组合;至少一种抗 氧 化剂;至少一种硫化剂;以及活化剂;其中所述第一促进剂和所述第二促进剂的总量为0.2PHR至2.5PHR的聚合物组合物、弹性体组合物或胶乳组合物,并且所述聚合物组合物、弹性体组合物或胶乳组合物不含二苯胍或 酪蛋白 。
权利要求

1.聚合物组合物、弹性体组合物或胶乳组合物,其包含:
聚异戊二烯聚合物的基乳状液;
第一促进剂,其包含硫脲、苯并噻唑次磺酰胺、噻唑或二烷基二硫代甲酸盐或它们的组合的至少一种;
第二促进剂,其包含秋兰姆或黄原酸基或它们的组合;
至少一种抗化剂;
至少一种硫化剂;以及
活化剂;
其中所述第一促进剂和所述第二促进剂的总量为0.2PHR至2.5PHR的聚合物组合物、弹性体组合物或胶乳组合物,并且所述聚合物组合物、弹性体组合物或胶乳组合物基本上不含二苯胍和/或酪蛋白
2.如权利要求1所述的聚合物组合物、弹性体组合物或胶乳组合物,其中所述二烷基二硫代氨基甲酸盐为二甲基二硫代氨基甲酸钠、二甲基二硫代氨基甲酸锌、二乙基二硫代氨基甲酸锌、二丁基二硫代氨基甲酸锌、二乙基二硫代氨基甲酸钠、二丁基二硫代氨基甲酸钠、二苄基二硫代氨基甲酸锌或它们的组合的至少一种。
3.如权利要求1所述的聚合物组合物、弹性体组合物或胶乳组合物,其中所述秋兰姆为二硫化四甲基秋兰姆、二硫化四乙基秋兰姆、二硫化四丁基秋兰姆、四硫化双五亚甲基秋兰姆或它们的组合的至少一种。
4.如权利要求1所述的聚合物组合物、弹性体组合物或胶乳组合物,其中所述黄原酸基为多硫化二异丙基黄原酸酯、多硫化二基黄原酸酯、多硫化二丁基黄原酸酯或它们的组合。
5.如权利要求1所述的聚合物组合物、弹性体组合物或胶乳组合物,其中所述噻唑为巯基苯并噻唑、巯基苯并噻唑锌、二硫化二苯并噻唑或它们的组合。
6.如权利要求1所述的聚合物组合物、弹性体组合物或胶乳组合物,其中所述苯并噻唑次磺酰胺为N-环己基次磺酰氨基-2-苯并噻唑、N-叔丁基次磺酰氨基-2-苯并噻唑(TBBS)、N-吗啉代-硫代-2-苯并噻唑或它们的组合。
7.如权利要求1所述的聚合物组合物、弹性体组合物或胶乳组合物,其中所述硫脲为N,N’-二苯基硫脲(DPTU)、N-苯基-N-环己基硫脲、N-苯基-N-α-苯基乙基硫脲、N-苯基-N’-乙基硫脲、N-对甲氧基苯基N’-乙基硫脲或它们的组合。
8.如权利要求1所述的聚合物组合物、弹性体组合物或胶乳组合物,其还包含天然聚异戊二烯、合成的顺式1,4-聚异戊二烯、羧化丙烯腈丁二烯、非羧化丙烯腈丁二烯、腈基丁二烯、聚氯丁二烯、聚乙烯、丁基胶乳、苯乙烯-丁二烯(SBR)、苯乙烯-丁二烯胶乳、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯(SEBS)、苯乙烯-丙烯腈(SAN)、聚乙烯-丙烯-二烯、水基聚氨基甲酸酯、溶剂基聚氨基甲酸酯或它们的掺和物。
9.如权利要求1所述的聚合物组合物、弹性体组合物或胶乳组合物,其中所述聚合物组合物、弹性体组合物或胶乳组合物包含约0.2PHR的DPTU和约0.2PHR至0.4PHR的TBBS。
10.手套,其包含:
手形的聚合物涂层、弹性体涂层或胶乳涂层,
其中所述聚合物涂层、弹性体涂层或胶乳涂层包含:
聚异戊二烯聚合物的水基乳状液;
第一促进剂,其包含硫脲、苯并噻唑次磺酰胺、噻唑或二烷基二硫代氨基甲酸盐或它们的组合的至少一种;
第二促进剂,其包含秋兰姆或黄原酸基或它们的组合;
至少一种抗氧化剂
至少一种硫化剂;以及
活化剂;
其中所述第一促进剂和第二促进剂的总量为0.2PHR至2.5PHR的聚合物组合物、弹性体组合物或胶乳组合物,并且所述聚合物组合物、弹性体组合物或胶乳组合物基本上不含二苯胍和/或酪蛋白。
11.如权利要求10所述的手套,其中所述手套具有至少20MPa的老化前的极限拉伸强度和/或在70℃加速老化7天后至少18MPa的老化后的极限拉伸强度以及25N/mm的最小撕裂强度。
12.制备聚合物制品、弹性体制品或胶乳制品的方法,其包括:
将模型浸入促凝剂中;
将所述模型浸入聚合物组合物、弹性体组合物或胶乳组合物中,由此在所述模型上设置聚合物涂层、弹性体涂层或胶乳涂层;
将所述聚合物涂层、弹性体涂层或胶乳涂层浸入弱酸或强促凝剂的至少一种中;以及允许所述聚合物涂层、弹性体涂层或胶乳涂层干燥,其中所述模型为手形模型或避孕套模型,由此形成无粉末的无支撑手套或避孕套。
13.如权利要求12所述的方法,其中所述聚合物组合物、弹性体组合物或胶乳组合物还包含天然聚异戊二烯、合成的顺式1,4-聚异戊二烯、羧化丙烯腈丁二烯、非羧化丙烯腈丁二烯、腈基丁二烯、聚氯丁二烯、聚乙烯、丁基胶乳、苯乙烯-丁二烯(SBR)、苯乙烯-丁二烯胶乳、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯(SEBS)、苯乙烯-丙烯腈(SAN)、聚乙烯-丙烯-二烯、水基聚氨基甲酸酯、溶剂基聚氨基甲酸酯或它们的组合或掺和物。
14.如权利要求12所述的方法,其还包括以下步骤:使所述聚合物组合物、弹性体组合物或胶乳组合物在20℃-35℃下预硫化,并且在不快于约20小时的情况下获得所需交联度。
15.如权利要求14所述的方法,其还包括在110℃-150℃的温度下使无粉末的无支撑手套或避孕套后硫化的步骤。

说明书全文

包含聚异戊二烯的聚合物组合物

[0001] 发明背景发明领域
[0002] 本发明的实施方案总体上涉及聚合物组合物以及由其制备的制品,更特别地,涉及具有改进的物理性能的弹性体制品和制造此类制品的方法。
[0003] 相关技术的描述
[0004] 胶乳制剂、弹性体制剂或聚合物制剂被用于制备具有阻隔性能的柔韧性产品。此类制品(例如弹性体制品)包括避孕套和手套。手套被用于许多行业如建筑、工业和医疗以及家庭以保护用户的双手。许多此类手套包含合成胶乳或天然胶乳或热塑性弹性体,如丁腈橡胶、聚氯丁二烯或聚甲酸酯。
[0005] 对于医疗应用,例如检查用手套和外科手套,手套促进防护细菌、病毒和生物。特别是对于外科手套,在使用解剖刀、镊子剪刀止血钳等的手术过程中手套对于诸如可以由拉引起的撕裂、磨损等具有高抗性是重要的。然而,由合成聚异戊二烯制备的手套比由天然橡胶胶乳制备的手套(即,橡胶树或胶菊来源的手套)相对更弱,在使用并且特别是长期使用过程中易于破裂,增加了医生对患者的感染险,反之亦然。因此,医护人员必须戴上双层手套,即为了手术在各只手上戴上两只手套,这导致触觉灵敏度的损失并且增加了外科手术的费用。此外,穿戴两双手套会使医务人员由于需要克服两双手套的劲度而疲倦并且使灵活度降低。
[0006] 另外,薄且柔韧的弹性体制品对于用户而言更为舒适。然而,诸如手套和避孕套的弹性体制品的薄度和柔韧性以抗撕裂性能为代价。
[0007] 对于增强用于弹性体制品的聚异戊二烯的物理性能的尝试大部分都失败了。例如,各种促进剂已用于橡胶制剂以提高抗磨损和抗撕裂性。然而,高平的硫脲具有强烈的不良气味,此外,这些添加剂中的部分例如硫脲、二苯胍(DPG)和/或为稳定剂的酪蛋白是致癌物和/或过敏原。尽管DPG提供通常比其它促进剂更长的固化时间和焦烧时间,但是反应仍然太快。此外,在聚合物组合物、弹性体组合物或胶乳组合物中作为促进剂的DPG以及作为稳定剂的酪蛋白的使用根据REACH-CLP单位被认为具有人体健康风险特征比>1。因此,不含酪蛋白和/或DPG的手套对于健康相关的问题是需要的。此外,大量的硫脲产生臭味成分并且是过敏性的。另外,固化时间和焦烧时间、在固化开始之前可以将橡胶组合物进行处理的时间段是短暂的。
[0008] 因此,可以用于制备薄的、柔韧的且具有改进的拉伸强度、抗撕裂性和抗磨性的弹性体制品的聚合物组合物、弹性体组合物或胶乳组合物以及能够制备薄的、柔韧的且具有改进的拉伸强度以及抗磨性和/或抗撕裂性的弹性体制品的方法代表了本领域的进步。
[0009] 发明概述
[0010] 结合本文所公开的至少一副附图公开或描述了聚合物组合物、弹性体组合物或胶乳组合物,其包含:至少一种聚异戊二烯聚合物的水基乳状液胶乳;包含硫脲、噻唑或二烷基二硫代氨基甲酸盐或它们的组合的至少一种的第一促进剂;包含秋兰姆或黄原酸基或它们的组合的第二促进剂;至少一种硫化剂;以及活化剂,其中所述第一促进剂和第二促进剂的总量为0.2PHR至2.5PHR的聚合物组合物、弹性体组合物或胶乳组合物,并且所述聚合物组合物、弹性体组合物或胶乳组合物不含二苯胍或酪蛋白,如在权利要求书中所更完全地阐述。从以下描述和附图将更加充分地理解本发明的各种优点和特征。
[0011] 附图简述
[0012] 为了能够详细理解本发明的上述特征的方式,可以参照实施方案对以上简要概述的本发明进行更具体的描述,其中某些实施方案示例于附图中。然而,应当注意,附图仅示出了本发明的示例性实施方案并且不能因此认为是对其范围的限制,因为本发明可以允许其它等同有效的实施方案。应当理解,一个实施方案的要素和特征可以未经进一步陈述而出现在其它实施方案中。应当进一步理解,在可能的情况下,相同的附图标记用于表示图中共有的相同要素。
[0013] 图1描述了配混根据本发明的一个或多个实施方案的聚合物组合物、弹性体组合物和/或胶乳组合物的方法的流程图
[0014] 图2描述了配混根据本发明的一个或多个实施方案的聚合物组合物、弹性体组合物和/或胶乳组合物的替代方法的流程图。
[0015] 图3描述了示出根据本发明的一个或多个实施方案的聚合物组合物、弹性体组合物和/或胶乳组合物的示例性制剂的表。
[0016] 图4描述了根据本发明的实施方案制备浸渍制品如手套或避孕套的方法的流程图;以及
[0017] 图5描述了根据本发明的实施方案的下述图示:将模型浸入聚合物促凝剂溶液中,将所述模型浸入聚合物组合物、弹性体组合物和/或胶乳组合物中,形成涂层,任选地将所述涂层浸入一种或多种促凝剂溶液中以及产生手套。
[0018] 发明详述
[0019] 本发明的实施方案包括聚合物组合物、弹性体组合物和/或胶乳组合物,由这些组合物形成弹性体制品,如支撑手套、无支撑手套和避孕套。根据本发明的实施方案还包括配混组合物以及制造具有改进的物理性能的此类制品的方法,特别是具有增强的物理性能如大幅增强的老化前和老化后的拉伸性能以及抗撕裂性的手套和避孕套。根据本发明的实施方案,所述组合物包括新型聚合物组合物、弹性体组合物和/或胶乳组合物,所述新型聚合物组合物、弹性体组合物和/或胶乳组合物不含DPG和酪蛋白。
[0020] 聚合物组合物、弹性体组合物和/或胶乳组合物包含例如,天然聚异戊二烯或合成聚异戊二烯。例如,合成的水基聚异戊二烯乳状液,诸如具有高顺式1,4含量和高线性度的IR401制剂材料,诸如包含聚丁二烯和聚苯乙烯的掺和物。在本发明的一些实施方案中,聚合物组合物、弹性体组合物或胶乳组合物包含还以商标 出售的聚丁二烯和聚异戊二烯的苯乙烯嵌段共聚物。
[0021] 根据本发明的实施方案还包含例如,天然存在的聚异戊二烯、合成的顺式1,4-聚异戊二烯、羧化丙烯腈丁二烯、非羧化丙烯腈丁二烯、腈基丁二烯、聚氯丁二烯、聚乙烯、丁基胶乳、苯乙烯-丁二烯(SBR)、苯乙烯-丁二烯胶乳、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯(SEBS)、苯乙烯-丙烯腈(SAN)、聚乙烯-丙烯-二烯、水基聚氨基甲酸酯、溶剂基聚氨基甲酸酯或它们的组合或掺和物的至少一种。
[0022] 此外,天然的异戊二烯胶乳和合成的异戊二烯胶乳固有地产生絮凝(其为聚合物颗粒的聚集)。颗粒的聚集阻碍组合物的均匀且完全的硫化。不希望受理论束缚,认为通常用于天然橡胶胶乳和其它合成橡胶胶乳的预硫化的常规橡胶促进剂(例如具有作为稳定剂的酪蛋白的DPG)促进聚集的聚合物颗粒快速硫化,使得外部被硫化而内部保持未硫化(因为一旦外部被硫化,硫或其它交联剂无法渗透硫化的外部到达内部),导致总体分子内交联和分子间交联降低,由此产生次优的物理性能。
[0023] 根据本发明的聚合物组合物、弹性体组合物和/或胶乳组合物还包含为交联异戊二烯分子而提供化学反应的添加剂,诸如硫和化锌。
[0024] 根据本发明的实施方案还包括具有至少两组促进剂的聚合物组合物、弹性体组合物和/或胶乳组合物,其中第一促进剂为硫脲、噻唑和二烷基二硫代氨基甲酸盐或它们的组合的至少一种;而第二促进剂包含秋兰姆和黄原酸基或它们的组合。例如,聚合物组合物、弹性体组合物或胶乳组合物包含:其中促进剂的总量以聚合物的干重计(PHR,每一百份橡胶中的份数)为0.2重量%至2.5重量%,其中硫脲包含0.2%-0.4%PHR。
[0025] 根据本发明的二烷基二硫代氨基甲酸盐包括二甲基二硫代氨基甲酸钠、二甲基二硫代氨基甲酸锌、二乙基二硫代氨基甲酸锌、二丁基二硫代氨基甲酸锌、二乙基二硫代氨基甲酸钠、二丁基二硫代氨基甲酸钠、二苄基二硫代氨基甲酸锌以及它们的组合。
[0026] 根据本发明的秋兰姆包括二硫化四甲基秋兰姆、二硫化四乙基秋兰姆、二硫化四丁基秋兰姆、四硫化双五亚甲基秋兰姆以及它们的组合。
[0027] 根据本发明的黄原酸基包括多硫化二异丙基黄原酸酯、多硫化二基黄原酸酯、多硫化二丁基黄原酸酯以及它们的组合。
[0028] 根据本发明的噻唑包括巯基苯并噻唑、巯基苯并噻唑锌、二硫化二苯并噻唑基、N-环己基次磺酰氨基-2-苯并噻唑、N-叔丁基次磺酰氨基-2-苯并噻唑(TBBS)、N-吗啉代-硫代-2-苯并噻唑以及它们的组合。
[0029] 根据本发明的硫脲包括N,N’-二苯基硫脲(DPTU)、N-苯基-N-环己基硫脲、N-苯基-N-α-苯基乙基硫脲、N-苯基-N’-乙基硫脲、N-对甲氧基苯基N’-乙基硫脲以及它们的组合。
[0030] 在聚合物组合物、弹性体组合物和/或胶乳组合物中结合少量的噻唑和硫脲促进剂的使用提供特别长的焦烧时间。在本文中,少量意指其中促进剂的总量为0.2%PHR至2.5%PHR。另外,当未使用具有作为稳定剂的乳酪蛋白的DPG时,相对较长的组合物适用期是可能的,由此在加工以用所述组合物制造弹性体制品的过程中增加了组合物的操作窗口期。
[0031] 不希望受理论或操作机制限制,认为新颖地使用以少量组合的噻唑和硫脲促进剂(例如,TBBS和DPTU)使预固化速率和硫化反应速率减慢至先前的促进剂组合未曾实现的水平,即,更长的焦烧时间。此外,由于硫化因此而减慢,所以可以采用一系列聚合物组合物温度、弹性体组合物温度或胶乳组合物温度。这种温度如约20℃至35℃使得交联密度根据需要任选地变化以赋予不同的所需物理性能,由此使各种组合物得以“调整”用于不同的服务应用。因为交联密度的量可以变化,即,所得制品(例如外科手套、检查用手套、支撑手套、避孕套等)的物理性能如抗撕裂性以及大幅增强的老化前和老化后的拉伸强度现在是可能的。不受理论束缚,认为因为DPTU和TBBS减慢硫化,产生较长的多硫化物(多硫化合物)键,导致在相对低的交联密度下较高的拉伸强度。
[0032] 还认为使用硫作为交联剂而硫化的聚合物膜、弹性体膜或胶乳膜的膜结构是由因聚合物链的流动性而发生在颗粒内(分子内)以及颗粒之间(分子间)的聚合物分子之间的硫交联制成。这造成部分预硫化的膜或涂层,所述部分预硫化的膜或涂层可形成于被浸入聚合物组合物、弹性体组合物或胶乳组合物中的手套或避孕套形状的模具(例如陶瓷模具,即酸盐、玻璃等)上。根据本发明的实施方案包括使聚合物组合物、弹性体组合物或胶乳组合物在20℃-35℃预硫化以获得可接受的交联度,其在根据本发明的某些实施方案中需要10小时至20小时。在至少一个示例性实施方案中,大约20小时是适当的。
[0033] 将设置在模具上的膜或涂层在温度为约110℃至130℃的烘箱中进行后硫化。交联的性质(短链单硫化物交联和二硫化物交联以及长链多硫化物交联)以及通过对聚合物组合物、弹性体组合物或胶乳组合物中的预硫化度的控制(例如,剪切控制)而在颗粒之间形成的交联类型以及后加工条件决定膜结构。
[0034] 此外,认为如上所述的提供长焦烧时间的TBBS和DPTU的使用还使聚合物絮凝、弹性体絮凝或胶乳絮凝的外部的硫化(也称为外围交联)减缓,由此促进絮凝的内部的硫化,提供更强的聚合物结构。此外,认为当聚合物组合物、弹性体组合物或胶乳组合物老化时,TBBS和DPTU的使用促进交联,导致拉伸强度进一步增强,这与在老化过程中显示使拉伸强度降低的其它促进剂(如DPG)的使用截然相反。此外,包含约0.2PHR至约2.5PHR的噻唑促进剂和硫脲促进剂的总量的聚合物组合物、弹性体组合物或胶乳组合物基本上是较少臭味的。并且如上所述,此类组合物还基本上较少引起过敏。图3描述了根据本发明的实施方案的记载了各种成分的量的组合物,以及与其相关的相比于对照组合物的物理数据,所述成分用于包含各种量的二硫代氨基甲酸盐、黄原酸基、硫脲、秋兰姆和/或噻唑的若干示例性聚合物组合物、弹性体组合物和/或胶乳组合物。如下所述,可以配混聚合物组合物、弹性体组合物和/或胶乳组合物。
[0035] 如在图3中可见,本发明的不含DPG和不含酪蛋白的实施方案已经惊人地增强了极限拉伸强度(UTS)和撕裂强度。此外,各个实施例的适用期还显著地长于对照。本发明的至少一个示例性实施方案包括能够产生具有至少20MPa的老化前的UTS并且在70℃加速老化7天后至少18MPa的老化后的极限抗拉伸强度以及25N/mm的撕裂强度的制品的聚合物组合物、弹性体组合物或胶乳组合物。
[0036] 图3中的聚合物组合物通常具有250厘泊-5000厘泊的粘度并且包含常用的稳定剂,所述稳定剂包括但不限于氢氧化、氨、磺酸盐等。所述组合物可以包含其它常用的组分如表面活性剂、抗微生物剂、填充剂/添加剂、颜料等。本文所公开的本发明的至少一个实施方案包括包含填充剂和/或增强物如二氧化硅金属粉末和陶瓷粉末、玻璃纤维等的组合物以提供抓着性、纹理、强度和其它物理性能。此类填充剂和增强物可以例如包含2重量%-20重量%的材料。在其它实施方案中,填充剂和增强物可以包含20重量%-50重量%用于根据最终性能而制定的各种应用。根据需要任选地添加其它添加剂如用于阻燃性、阻热性和电弧阻滞性、附着力促进剂、紫外线稳定、硬度、颜料等。
[0037] 在本发明的某些实施方案中,将聚合组合物、弹性体组合物和/或胶乳组合物发泡,以便形成以5-50体积百分比分散的气室。当将组合物设置在模型上作为涂层时,可以形成闭合室或开放室,正如共同转让的美国专利No.8,192,834、No.8,001,809和No.7,814,571中所描述的,其通过引用以整体并入本文。在本发明的某些实施方案中,所述室在聚合物胶乳层中互相连接。闭合室提供高柔韧、柔软以及海绵状的防液体型聚合物胶乳涂层,并且提供良好的干抓着性和湿抓着性。闭合室通常具有5-15体积百分比的空气含量。互相连接的开放室通常为约15-50体积百分比并且通过发泡的聚合物胶乳层提供透气制品(即,手套)。这种发泡的聚合物胶乳层可以渗透针织衬里的一半以上的厚度,尽管所述聚合物胶乳层未渗透整个厚度,由此基本上避免了穿透,即,避免了皮肤与聚合物胶乳接触
[0038] 聚合物组合物可以包含额外的表面活性剂如 20以稳定胶乳泡沫。一旦将组合物以适当的空气含量发泡并且调节粘度,如本领域的技术人员所熟知的通过使用叶轮以适当的速度进行泡沫的细化。气泡尺寸可以使用不同叶轮以降低的速度进行细化。不论是否发泡,弹性体涂层可以通过如下方法进行应用:将模型或其上穿戴有针织衬里的模型浸入胶乳乳状液中或将涂层喷射于衬里上,或对于无支撑手套,将模型直接浸入胶乳乳状液中或用胶乳乳状液喷射模型。
[0039] 根据如下所述的本发明的实施方案制备浸渍制品的方法包括以下步骤:将模型浸入促凝剂(例如,强促凝剂诸如硝酸)中,将所述模型浸入聚合物组合物、弹性体组合物或胶乳组合物中以形成浸渍制品,如外科手套或检查用手套或避孕套。在本发明的某些实施方案中,将模型浸入弱促凝剂如弱酸(如乙酸或甲酸的水溶液)。然后可以将所述制品任选地浸入强促凝剂中。不希望受理论束缚或限制,认为在外层上起作用的强促凝剂促进外层的快速胶凝,导致表面硬化。固化的外表面防止促凝剂迁移至膜层或涂层的内部中,导致内部的不完全胶凝。换言之,在膜或涂层的外层上起作用的强促凝剂促进外层的快速胶凝,由此不允许促凝剂到达内部。因此,例如涂层的内部的胶凝是不完全的。或者,弱酸促进膜或涂层的内部的胶凝,因为弱酸缓慢地使外表面胶凝并且缓慢地迁移至胶乳层的内部中,导致较慢且完全的胶凝。在浸入弱酸中之后,任选地将所述制品浸入强促凝剂中以使外表面硬化。
[0040] 还认为在使得制品的内部更加完全地胶凝的情况下,聚合物分子更加接近并且增强了例如,锌、氧化锌或硫交联。认为交联的增强导致显著且出乎意料的抗磨性的增强。如上所述,在本发明的某些实施方案中,弱酸的应用之后是强促凝剂(如2-15wt%硝酸钙水性促凝剂溶液)的应用。
[0041] 使聚合物组合物、弹性体组合物或胶乳组合物不稳定和凝结的所述促凝剂溶液包含硝酸钙、氯化钙氯化钠氯化钾、氯化铝、硫酸铝和类似盐中一种或多种。这些促凝剂高度溶于水并且是强促凝剂。另外,用于涂装所述模型的水基聚合物促凝剂涂层(在模型上能够产生约5微米至50微米的厚度)可以用于本发明的实施方案中。聚合物促凝剂涂层溶液具有适当的模型表面润湿性能以及足够的粘度或流变学特性,以便形成聚合物促凝剂涂层的薄层。实现此目的的至少一种方法为将润湿剂和粘度调节剂添加至聚合物促凝剂涂层溶液。
[0042] 聚合物促凝剂涂层以合理的速率干燥,这提供了非常确定的操作时间段,在该时间段内,聚合物促凝剂涂层保持粘性以接受限定手套表面的所需几何纹理的尺寸、形状和分布的离散的促凝剂颗粒的应用。一个示例性聚合物促凝剂涂层溶液包括选自聚N-乙烯基-2-吡咯烷(PVP)、聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯酸(PAA)、聚丙烯酰胺(PAC)和/或PVP、PVA、PAA或PAC的共聚物或衍生物的聚合物。存在的聚合物的量为约0.1至10干重百分比,并且在本发明的某些实施方案中,为约0.5至1.5干重百分比,正如共同转让的美国专利No.7,814,570中所描述的,其通过引用以整体并入本文。
[0043] 图1描述了配混根据本发明的一个或多个实施方案的聚合物组合物、弹性体组合物或胶乳组合物的方法100的流程图。方法100开始于步骤102并且进行至步骤104,此时在槽中搅拌聚异戊二烯的溶液例如, 聚异戊二烯胶乳(例如, IR-401B)。在步骤106,将硫分散体(任选地同时槽依然在搅拌)搅入槽中持续适当的时间。在步骤108,将稳定剂在槽中混合约一小时。方法100进行至步骤110,此时将所述槽的内含物聚异戊二烯胶乳、硫和稳定剂加热约三十分钟。
[0044] 在步骤112,任选地,决定是否加入着色剂如二氧化,其在步骤114加入。然后方法100进行至步骤116,此时加入一种或多种促进剂,例如噻唑和硫脲。在根据本发明的至少一个实施方案中,所述噻唑包含TBBS并且所述硫脲包含DPTU,并且还可以包含二硫代氨基甲酸盐如四硫化双五亚甲基秋兰姆(DPTT),它们将被加入槽中并且混合。在步骤118,任选地,将上述混合物冷却至例如28℃-32℃。在步骤120,任选地将表面活性剂引入所述混合物中。在步骤122,任选地将另一种促进剂例如二硫代氨基甲酸盐(如二乙基二硫代氨基甲酸锌(ZDEC))混入槽中。在步骤124,任选地将化的冷冻水混入所述混合物中。在步骤126,将抗氧化剂混入槽中,并且在步骤128,将氢氧化铵的溶液混入槽中。在步骤130,将混合物混合一段时间。在步骤132,方法100结束。
[0045] 图2描述了配混根据本发明的一个或多个实施方案的聚合物组合物、弹性体组合物和/或胶乳组合物的替代方法200的流程图。配混示于图3中的组合物的至少一个示例性方法如下。方法200开始于步骤202。将一定量的不含DPG和酪蛋白的聚合物如包含聚异戊二烯(例如, IR401B聚合物/胶乳)的聚合物递送至混合槽,并且在步骤204与硫分散体一起搅拌约30分钟,并且进行至步骤206,此时在混合槽中搅拌稳定剂溶液。在步骤208,可以将该混合物加热适当量的时间并且使其配混或熟化约一小时,此后,将适量的促进剂如秋兰姆分散体在步骤210中搅入。在步骤212,将活化剂搅入所述混合物中。在步骤
214,将抗氧化剂搅入所述混合物中。在步骤214,方法200结束。
[0046] 示于图4中的配混所述组合物的至少一个示例性方法如下。将一定量的异戊二烯(例如, IR401B聚合物/胶乳)递送至混合槽并且搅拌。将硫分散体加入至所述槽并且搅拌约30分钟,并且引入稳定剂溶液。使所述组合物配混约一小时并且适量的秋兰姆分散体连同二氧化钛分散体一起引入。使所述组合物配混约一小时。使所述组合物熟化约12小时-60小时,以30分钟间隔进行搅拌。
[0047] 在根据本发明的至少一个实施方案中,将适量的二硫代氨基甲酸盐如二丁基二硫代氨基甲酸钠(诸如5%的丁基 )或二乙基二硫代氨基甲酸锌的至少一种引入混合槽中,随后将黄原酸基多硫化物如ROBAC AS100引入混合槽中。将冷冻的碱化水任选地加入至混合槽。当所述组合物的温度下降至约22℃时,将软水和氨的抗氧化剂甲基硫醇基苯并咪唑分散体缓慢混合。将适量的二氧化钛分散体(例如Ralox LC)、辛酸钾(例如Alkon 8627)和/或用低分子量的仲丁酯酯化的苯乙烯/来酸酐共聚物(例如5%的Scripset 550溶液)引入混合槽并且搅拌。
[0048] 图4描述了根据本发明的实施方案制备浸渍制品如手套或避孕套的方法300的流程图。在某些实施方案中,进行方法300的每一步。在其它实施方案中,省略或跳过某些步骤。方法300开始于步骤301并且进行至步骤302,此时决定是否预热模型。如果答案是肯定的,在步骤303将模型加热至例如50℃-60℃。如果答案是否定的,方法300直接进行至步骤304,此时将模型如玻璃模型或陶瓷模型浸入具有促凝剂的槽中。在步骤306,将模型从槽中取出,在例如30℃-60℃下干燥约1-5分钟。在步骤308,将模型浸入具有如上所述的聚合物组合物、弹性体组合物或胶乳组合物的槽中,并且涂层以制品的形状形成于模型上。
[0049] 在步骤310,将具有设置在模型上的第一弹性体涂层的模型浸入具有促凝剂(例如,包含强酸或弱酸的水溶液)的槽中持续几秒钟至几分钟。在本发明的一些实施方案中,所述弱酸为乙酸的溶液。在步骤312,将具有设置在模型上的涂层的模型任选地浸入强促凝剂如柠檬酸钙、硝酸钙,或浸入本领域技术人员所熟知的另一促凝剂中,然后取出。在步骤314,决定是否在所述第一弹性体涂层上增加第二涂层。如果答案是肯定的,方法300返回至步骤308。另外,无论所述第一层是否是发泡的或未发泡的,所述第二涂层可以是发泡的或未发泡的,反之亦然。如果不增加第二涂层,方法300进行至步骤316。在步骤316,使手套例如,在水溶液中在35℃-50℃下任选地沥滤杂质和蛋白质持续约1-3分钟。在步骤318,使得手套在空气中干燥。在步骤320,将手套置于烘箱中固化,例如在80℃-100℃下持续30分钟至40分钟。在步骤322,方法300结束。
[0050] 图5描述了根据本发明的实施方案的下述图示500:将模型浸入聚合物促凝剂溶液中,将所述模型浸入聚合物组合物、弹性体组合物和/或胶乳组合物中,形成涂层,任选地将所述涂层浸入一种或多种促凝剂溶液中以及产生手套。在图5中,一般性地示出了工艺线的示意图,其中模型504如手形模型浸入槽506中,在模型504上形成聚合物促凝剂涂层502。将具有设置在模型504上的聚合物促凝剂涂层502的模型504从槽506中取出。任选地使具有设置在模型504上的聚合物促凝剂涂层502的模型504干燥,并且随后浸入槽512中的聚合物组合物、弹性体组合物和/或胶乳组合物510中,在模型504上形成组合物510的涂层。随后将模型504递送至包含促凝剂溶液518(例如弱促凝剂如乙酸、甲酸等)的槽516中,所述弱促凝剂促进组合物510的涂层缓慢胶凝。任选地使在模型504上的组合物510的涂层上的促凝剂溶液518干燥并且浸入包含强促凝剂522如硝酸钙的槽524中,如本文所述。然后任选地使在模型504上设置有上述强促凝剂的模型504干燥并且浸入包含聚合物组合物、弹性体组合物和/或胶乳组合物526的槽528中,所述组合物与槽512中的聚合物组合物、弹性体组合物和/或胶乳组合物相比可以是相同的或不同的,或可以是例如,发泡的组合物。水洗站(未示出)可以为聚合物组合物、弹性体组合物和/或胶乳组合物沥滤杂质。加热站(未示出)例如烘箱使设置在手形模型504上的聚合物涂层、弹性体涂层和/或胶乳涂层固化以形成手套530。剥离站(未示出),将手套从模型504剥离并且任选地使手套530翻转。
[0051] 术语“一个/一种(a)”和“一个/一种(an)”和“所述/该(the)”以及本发明的实施方案所述的其它指代词的使用应理解为单数和复数两者,除非另外指明或与上下文明显矛盾。本文的数值范围仅仅旨在用作涉及落入范围内的各单独数值的简化方法;除非本文另外指明,并且将各个范围值并入说明书中,如同本文单独记载一样。可以以任何适当的顺序实施本文所述的所有方法,除非本文另外指明或与上下文明显矛盾。本文提供的任何实施例和所有实施例或示例性语言(例如,“如(suchas)”)的使用仅仅旨在更好地说明本发明,并且并不对本发明的范围造成限制,除非另外声明。说明书中的语言不应解释为表明任何未请求保护的要素为实施本发明的关键。尽管使用若干实施方案和示例性附图以举例的方式在此描述了本发明,本领域的技术人员将意识到本发明并不限于附图的实施方案或所述附图。
[0052] 本文使用的标题仅用于编排目的,并不意在用于限制说明书或权利要求书的范围。如本申请通篇所使用的,词语“可以/可能”以许可意义(即表示有可能)使用,而不是以强制意义(即表示必须)使用。类似地,词语“包括/包含(include)”、“包括/包含(including)”和“包括/包含(includes)”意指包括,但不限于。词语“手套”意指手套或手套衬里。术语分散体、乳状液和组合物还可以在本文中可互换地使用。
[0053] 本文所记载的所有范围包括其间的值并且可以包括或不包括端点。任选包括的范围来自其间的整数值(或包括一个初始端点),其处于所记载的数量级或低一个数量级。例如,如果下限值为0.2,任选包含的端点可以为0.2、0.3、0.4…1.1、1.2等,以及1、2、3等;如果上限值为8,任选包括的端点可以为7、6等,以及7.9、7.8等。一侧的边界例如3以上,类似地包括以所记载的数量级或低一个数量级的整数值开始的连续边界(或范围)。例如,3以上包括4以上,或3.1以上。
[0054] 尽管以上详细描述了本发明的几个示例性实施方案,本领域的技术人员将理解,在实质上不背离本文所公开的教导的情况下,在实施方案中可以有许多变化。任何和所有此类变化旨在包含于本发明的实施方案中,并且在不背离本发明的范围的情况下,可以想出其它实施方案,并且本发明的范围由下述权利要求确定。因此,应当理解,附图及其详细说明并不旨在将本发明限制在所公开的特定形式中,相反,本发明涵盖落入如所附权利要求所限定的本发明的精神和范围内的所有等同方案和替代方案。
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