本發(fā)明的實施方案大體上涉及聚合物摻合物。更具體地，本發(fā)明的實施方案涉及包含聚異戊二烯材料和聚氯丁二烯材料的組合物的聚合物摻合物，其用于無支撐阻隔產(chǎn)品和支撐防護(hù)性制品的柔性涂層。

相關(guān)技術(shù)的描述

手套和其他防護(hù)性制品被用于許多行業(yè)如建筑、工業(yè)和醫(yī)療以及家庭以保護(hù)用戶的雙手。對于醫(yī)療應(yīng)用，例如檢查用手套和外科手套，手套提升對細(xì)菌、病毒和微生物防護(hù)。特別是對于外科手套，手套具有高抗撕裂性同時保持靈活是重要的，以使其中使用解剖刀、鑷子、止血鉗等的復(fù)雜手術(shù)可以進(jìn)行。然而，由聚異戊二烯制成的現(xiàn)有的手套相對較弱并且在使用且特別是長期使用過程中容易破裂，增加了醫(yī)生感染患者的風(fēng)險，以及患者感染醫(yī)生的風(fēng)險。此外，天然的聚異戊二烯包含大量蛋白質(zhì)，這些蛋白質(zhì)在許多人中會引起過敏反應(yīng)，雖然合成的聚異戊二烯較少引起過敏，但其生產(chǎn)昂貴。

為了解決這些問題，已使用各種合成的熱塑性彈性體諸如聚氨基甲酸酯和苯乙烯嵌段共聚物生產(chǎn)手套。這類手套會遭受內(nèi)在的勁度。另外，對于增強(qiáng)用于手套的天然的和合成的聚異戊二烯的物理性能的其他嘗試大部分都失敗了。例如，各種添加劑諸如二苯胍已用于橡膠組合物中以提高柔韌性，這降低了例如，抗磨性和抗撕裂性。某些嘗試包括了促進(jìn)劑的不同組合，然而均未提供物理性能(即，柔韌性、抗張強(qiáng)度、抗磨性、抗撕裂性、水分吸收和/或類似的性能)的適當(dāng)?shù)钠胶狻?/p>

因此，用于制造外科手套或檢查用手套或織物襯里的涂層或避孕套的涂層的聚合物組合物、彈性體組合物或膠乳組合物和/或其摻合物，其具有令人滿意的抗張強(qiáng)度和其他物理性能同時保持柔軟和柔韌，將代表本領(lǐng)域的進(jìn)步。

發(fā)明概述

公開了大體上如至少一幅附圖所示出的和/或結(jié)合至少一幅附圖而描述的如在權(quán)利要求書中更完整地闡明的聚異戊二烯和聚氯丁二烯聚合物組合物或摻合物。將從下面的描述和附圖中更充分地理解本公開的各種優(yōu)點、方面和新穎的特征。

前述概述不旨在也不應(yīng)該被考慮為描述本發(fā)明的每個實施方案或每一個實施例。發(fā)明詳述和其中的實施方案示例更具體地例示本發(fā)明。

附圖的簡要說明

為了能夠詳細(xì)地理解本發(fā)明的上述特征的方式，可以參照實施方案對以上簡要概述的本發(fā)明進(jìn)行更具體地描述，其中某些實施方案示例于附圖中。然而，應(yīng)當(dāng)注意，附圖和公開描述了本發(fā)明的示例性的實施方案并且不能因此認(rèn)為是對所描述的特定的形式的范圍的限制，對于那些本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到的本發(fā)明的其它實施方案，其覆蓋了在如所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的全部修改、等同和替代形式。

圖1描述了根據(jù)本發(fā)明實施方案的包含聚合物層的手套；以及

圖2描述了根據(jù)本發(fā)明實施方案的用于生產(chǎn)聚合物制品的方法的流程圖。

本文中使用的標(biāo)題僅用于編排的目的，并不意在用于限制根據(jù)本發(fā)明的說明書或?qū)嵤┓桨傅姆秶?。如本申請通篇所使用的，詞語“可以/可能”以許可意義使用，表示有可能，而不是以強(qiáng)制意義使用。類似地，詞語“包括/包含(include)”、“包括/包含(including)”和“包括/包含(includes)”意指包括，但不限于。

發(fā)明詳述

根據(jù)本發(fā)明的實施方案包括包含天然和/或合成的聚異戊二烯與聚氯丁二烯的摻合物的聚合物組合物、彈性體組合物或膠乳組合物。合成聚異戊二烯昂貴但表現(xiàn)出優(yōu)異的觸覺敏感性和柔韌性。并且在聚異戊二烯組合物中使用的典型的固化促進(jìn)劑是二苯胍(DPG)，其是一種公知的皮膚致敏劑。聚氯丁二烯更便宜但是相對較硬。不具有DPG的聚異戊二烯與聚氯丁二烯的摻合物出人意料地表現(xiàn)出生產(chǎn)充分固化的涂層和/或橡膠層的同時保持強(qiáng)度和柔韌。所述摻合物還包含一種或多種多硫化物供體，并且在某些實施方案中含有少許元素硫。所述組合物和/或摻合物可用于制造防護(hù)性制品(例如，無支撐手套)或制造用于包括織物襯里的支撐手套的涂層。其他防護(hù)性制品諸如避孕套也被考慮在本發(fā)明的范圍內(nèi)。

根據(jù)本發(fā)明的組合物包含聚異戊二烯和聚氯丁二烯各為40％至60％的摻合物以及至少一種固化劑或包含多硫化物硫供體(諸如四硫化雙五亞甲基秋蘭姆(DPTT)或黃原酸基多硫化物如二異丙基黃原酸基多硫化物(諸如AS-100))的促進(jìn)劑。此外，組合物可包含其他促進(jìn)劑諸如二硫代氨基甲酸鹽、噻唑類化合物或硫脲類化合物。在一些實施方案中，所述促進(jìn)劑包括二丁基二硫代氨基甲酸鋅(ZDBC)、2-巰基苯并噻唑鋅(ZMBT)、N-N’-二苯基硫脲(DPTU)、二乙基二硫代氨基甲酸鋅(ZDEC)或二丁基二硫代氨基甲酸鈉(SDBC)中的至少一種，而在其他實施方案中使用兩種或多種促進(jìn)劑的組合。比較組合物(A、B、D和E)和根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式(組合物C)包含如表1所示的聚合物組合物、彈性體組合物或膠乳組合物。

不希望受理論束縛，認(rèn)為不含DPG并且包含多硫化物硫供體(諸如DPTT和/或黃原酸基多硫化物)的組合物C出乎意料地提供了柔軟、柔韌還結(jié)實的橡膠阻隔層。值得注意的是，組合物C在老化前的抗張強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度和斷裂伸長率方面更優(yōu)異同時保持柔軟和柔韌以及良好的觸感。在橡膠組合物中使用DPG以生產(chǎn)硬的薄膜或涂層是公知的，缺少DPG促進(jìn)了所述層的柔軟性。增強(qiáng)的抗張強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度和斷裂伸長率性能可歸因于使橡膠分子相互交聯(lián)并且還在橡膠網(wǎng)絡(luò)內(nèi)形成多硫化物的內(nèi)交聯(lián)的多硫化物硫供體。多硫化物硫供體是一類將硫“捐獻(xiàn)”至交聯(lián)反應(yīng)的促進(jìn)劑。典型地，這些類型的促進(jìn)劑可在組合物中使用較少量的元素硫而交聯(lián)橡膠并且將產(chǎn)生多硫交聯(lián)。此外，還認(rèn)為多硫化物硫供體與其他促進(jìn)劑的協(xié)同作用產(chǎn)生多硫交聯(lián)、雙硫交聯(lián)和單硫交聯(lián)的平衡，提供了增強(qiáng)的老化前和老化后的物理性能。

表1:

表2顯示了本發(fā)明實施方案的出乎意料的優(yōu)異的物理性能的平衡，諸如高的極限抗張強(qiáng)度、在500％的伸長率下的低模量(或應(yīng)力)和高斷裂伸長率。M500模量是在500％伸長率下薄膜施加的應(yīng)力的測量并且其是薄膜柔軟性的良好指標(biāo)。較低的M500模量數(shù)值表示較柔軟的薄膜和增強(qiáng)的觸覺敏感性。此外，還可以由表2證實，在加速老化后組合物C顯示出96％的抗張強(qiáng)度保留率。這是由化合物C制造的手套與其他實例相比將具有改善的老化特性的優(yōu)異指標(biāo)并且與只包含聚異戊二烯橡膠的組合物A相比較最為顯著。

表2：

本領(lǐng)域人員所已知的其他成分可摻入上述組合物內(nèi)。例如，可將穩(wěn)定劑如鈉鹽；表面活性劑如炔二醇，增稠劑如聚丙烯酸酯/甲基丙烯酸-丙烯酸酯共聚物/纖維素醚；填料；抗微生物劑，消泡劑，蠟，消光劑和顏料添加至如表1所述的組合物A-E。此外，如表1所示，本發(fā)明的示例性實施方案如組合物C-E不需要包含每種成分。

此外，本發(fā)明的示例性實施方案包含粘度為約1-5000厘泊的聚合物組合物、彈性體組合物或膠乳組合物。一些示例性實施方案還包括粘度為1厘泊-100厘泊且總固體含量(TSC)為20％-50％的表1的組合物。配混組合物C-E。例如，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的，在約5-35℃的溫度下將聚異戊二烯膠乳、聚氯丁二烯膠乳、硫分散體和穩(wěn)定劑溶液遞送至容器并且在約4-15RPM下進(jìn)行混合。隨后，將活化劑如氧化鋅、一種或多種促進(jìn)劑(ZDBC,ZMBT,ZDEC)和DPTT、以及抗氧化劑分散體攪拌至所述混合物中并且預(yù)固化約20-24小時。接下來，在約4-15RPM下將ZDEC的分散體、SDBC的分散體、黃原酸基多硫化物的溶液、抗氧化劑的分散體、穩(wěn)定劑溶液、流動改性劑和任選地消泡劑攪拌至所述混合物中，將該混合物的溫度保持在約5-35℃。允許該混合物熟化約20-40小時。

在本發(fā)明的一些實施方案中，所述組合物諸如表1中的組合物C-E是經(jīng)發(fā)泡的，其具有閉合室或開放室結(jié)構(gòu)的約5至70體積百分比的分散的氣室。在至少一個示例性實施方案中，表1中的組合物C還包括0.1PHR-1.5PHR的陰離子穩(wěn)定劑，諸如直鏈烷基苯磺酸鈉或烷基硫酸鈉或直鏈羧酸鹽如月桂酸鉀、辛酸鉀等；以及0.1PHR-3.0PHR的觸變劑如磺基琥珀酰胺酸鹽，例如，N-烷基磺基琥珀酰胺酸鈉、N-烷基磺基琥珀酰胺酸二鈉等。

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方案的包括聚合物層116的手套100。手套100包括包含如上所述的聚異戊二烯和聚氯丁二烯的組合物或其摻合物的薄膜層116、拇指102、手指104、106、108和110以及可選地，袖口112和環(huán)114。手套100還包括用于接納手的內(nèi)部開口120。

圖2描述了用于生產(chǎn)根據(jù)本發(fā)明的實施方案的制品的方法200的示例性流程圖。制品可以是防護(hù)性阻隔制品，諸如外科手套或檢查用手套、具有織物襯里的手套(其中聚合物層作為涂層設(shè)置在所述織物襯里上)、避孕套或其它包括聚合物涂層的典型制品。所述方法200開始于步驟202并且進(jìn)行至步驟204，在步驟204，對于無支撐手套，向模型如手套形狀的模型應(yīng)用促凝劑如粉末促凝劑或無粉末的促凝劑(或者對于支撐手套，噴灑/浸入1.5％-30％的硝酸鈣或檸檬酸鈣的水溶液或醇溶液，即，無粉末促凝劑)。可選地，在應(yīng)用所述促凝劑之前加熱模型。在一些實施方案中，將模型加熱至約50-90℃。在步驟206，方法200進(jìn)行至將模型浸入發(fā)泡的或未發(fā)泡的組合物中，例如，如表1所示，形成膠凝的組合物層。在一些示例性實施方案中，所述模型浸入的組合物的溫度為約5-35℃。

根據(jù)本發(fā)明的實施方案還包括發(fā)泡的聚合物組合物、彈性體組合物、或膠乳組合物，即1至70體積百分比的分散的氣室，在涂層中形成具有互連孔隙的閉合室或開放室。在美國專利號第7,048,884號(Woodford等人)中描述了摻入具有在例如，1％-70％之間的空氣含量的發(fā)泡的組合物的方法，該專利被共同轉(zhuǎn)讓并且將其全部內(nèi)容并入本文。在美國序列號61/969,999中描述了用于發(fā)泡具有包含聚異戊二烯和聚氯丁二烯的組合物的組合物的其他方法，該專利被共同轉(zhuǎn)讓并且將其全部并入本文。

在步驟208，使膠凝的組合物層在水溶液中例如，在水中(并且在一些實施方案中，在熱水中如溫度在50℃-90℃之間的水中)瀝濾(leach)。

方法200進(jìn)行至步驟210，在步驟210，諸如通過使手套氯化或通過設(shè)置聚合物涂層而使膠凝的組合物層在其表面呈現(xiàn)較小的粘性。聚合物涂層可包括例如，通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法或在本發(fā)明的某些實施方案中根據(jù)美國專利第7,084,204號或第6,709,725號所述的方法，設(shè)置在所述制品的表面的溫度為10℃-35℃的約2-10微米厚的聚氨基甲酸酯和蠟的層，上述專利被共同轉(zhuǎn)讓并且將其全部內(nèi)容通過引用并入本文。在制品上設(shè)置這樣的層是為了幫助穿上和脫下手套。在步驟212，將膠凝的聚合物層固化。通過在例如任何傳導(dǎo)爐、對流爐或輻射爐中在例如約70-145℃下將手套加熱至升高的溫度保持約30至90分鐘來完成固化。在一些示例性實施方案中，將涂層在例如120℃下固化60分鐘。

方法200接下來進(jìn)行至步驟214，在步驟214決定是否第二次瀝濾所述制品(例如手套)。如果答案為是，則在步驟216瀝濾制品，使其從模型脫離并在熱水中清洗。如果答案為否，方法200直接進(jìn)行至步驟218，在步驟218決定是否將制品硅化。如果答案為是，則在步驟220將制品硅化并干燥?？赏ㄟ^本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法或在本發(fā)明的某些實施方案中根據(jù)序列號14/107,420所述的方法將制品硅化，上述專利被共同轉(zhuǎn)讓并且其全部內(nèi)容通過引用并入本文。

如果步驟218的答案為否，于是不管制品硅化與否，都對其進(jìn)行滅菌，方法220進(jìn)行至步驟222。滅菌可通過例如電子束輻射或γ輻射中的至少一種來完成。方法220結(jié)束在步驟224。應(yīng)注意一些步驟可能從方法200中省略。例如，模型無須加熱。同樣地，手套無須氯化。另外，可以增加額外的步驟，例如在促凝劑中應(yīng)用粉末作為抗粘著劑，這可幫助制品從模型剝離并翻轉(zhuǎn)，尤其是如果制品為手套。制品還可進(jìn)一步進(jìn)行離線清洗、干燥和表面處理。

還應(yīng)注意根據(jù)本發(fā)明任何實施方案的任何特征可并入本文的任何其它實施方案內(nèi)。例如，除了本文中公開的那此，其它多硫化物硫供體也可被添加至任何組合物。此外，包含其它聚合物材料例如，聚氨基甲酸酯、苯乙烯嵌段共聚物、丙烯酸樹脂等的不同的組合物可被混合在其中，形成根據(jù)本發(fā)明實施方案的組合物的摻合物。此外，任何組合物或摻合物可包含本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的陰離子穩(wěn)定劑、促進(jìn)劑、各種觸變劑和類似物。

盡管以上僅詳細(xì)描述了本發(fā)明的幾個示例性實施方案，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易理解，在實質(zhì)上不背離本發(fā)明的新穎教導(dǎo)和優(yōu)點的情況下，在示例性實施方案中可以有許多修改。

本文所記載的所有范圍包括其間的范圍并且可以包括或不包括端點。任選包括的范圍來自其間的整數(shù)值(或包括一個初始端點)，其處于所記載的數(shù)量級或較低一個數(shù)量級。例如，如果下限值為0.2，任選包含的端點可以為0.3、0.4…1.1、1.2等，以及1、2、3等；如果上限值為8，任選包括的端點可以為7、6等，以及7.9、7.8等。一側(cè)的邊界例如3以上，類似地包括以所記載的數(shù)量級或較低一個數(shù)量級的整數(shù)值開始的連續(xù)邊界(或范圍)。例如，3以上包括4以上，或3.1以上。

公開和參考包括但不限于專利和專利申請，在本說明書中引用的是通過參考其全文并入于此，并且如充分闡述，每一個公開或參考是明確地和單獨地指明通過參考并入于此。

本發(fā)明實施方案的上述描述包括許多如前所述執(zhí)行各種功能的元件、設(shè)備、機(jī)器、組件和/或裝配件。這些元件、設(shè)備、機(jī)器、組件和/或裝配件是用于執(zhí)行其各自所述的功能的方式的示例性實施例。盡管上述是針對本發(fā)明的實施方案，在不背離此處的基本范疇，可設(shè)計本發(fā)明其他和另外的實施方案。