帶有用矽氧烷浸過的聚氨酯內塗層的無粉手套的製作方法
2023-11-03 21:50:02
專利名稱：帶有用矽氧烷浸過的聚氨酯內塗層的無粉手套的製作方法
技術領域：
本發明涉及含有用矽氧烷浸過的交聯聚氨酯內塗層的無粉天然橡膠和合成彈性體手套及其製造方法。更具體地說，本發明涉及含有用矽氧烷浸過的交聯聚氨酯內塗層的獨特的醫用、外科或工業用無粉手套，該手套易於戴上，它可以在脫線後處理(post-processing off-line)如氯化、酸洗或其它處理過程中無需手工翻轉手套的步驟就可製得。另外，本發明的手套還具有良好的貼合性(grippability)、良好的穿戴性(donnability)、拉伸強度、斷裂伸長和在500％模量時的應力。
發明的背景商購無粉天然橡膠和合成彈性體手套一般是這樣製得的，即採用常規的膠乳浸漬技術和製造技術先製造粉末手套。然後經氯化或酸處理再漂洗的步驟對手套進行脫線後處理以除去粉末。兩個過程都除去在製造過程中沉積在手套上的粉末。氯化過程也會氧化手套的表面，提供穿戴特性改進的手套。
這些方法都有若干缺點。首先，它們費時和費力。例如，氯化是一個多步過程，它首先要求將手套從前一步中取下，把裡面翻到外面來。然後該手套經若干氯化、中和、漂洗、翻轉手套和乾燥操作步驟的循環。在製造無粉手套的常規操作循環中，需要兩步手工翻轉手套的步驟。由於手套的內表面或穿戴面是待氯化的一面，故手套首先必須把裡面翻到外面來，這樣手套的內表面就暴露在外部。手套氯化後，接著必須手工再將手套翻回去，這樣剛氯化的穿戴面就回復成手套的內表面。結果，氯化後處理也是昂貴的。
另一個與氯化有關的問題是氯化過程也可能會使施塗到手套表面上使手套無粉末的聚合物塗層發生降解。通常，與氯化有關的手套降解會導致手套穿戴性變差，在塗覆的一面上手套相互粘附，塗料粘合性差並且塗層剝落。因此，施塗到手套表面上隨後氯化使手套無粉末的任何聚合物塗層必須具有優異的抗氯化降解性。
本發明的概述本發明提供一種醫用、外科和/或工業用途的具有良好穿戴性和良好貼合性(按穿戴和貼合表面的摩擦係數測量)的無粉、內塗覆的天然橡膠或合成彈性體手套。本發明的手套也具有良好的拉伸強度、500％模量時的應力和斷裂伸長。該手套也可以在氯化後處理過程中無需昂貴的翻轉手套步驟就可製得。
本發明手套上的內塗層是一種用矽氧烷浸過的交聯聚氨酯。與在其內表面上用非交聯聚氨酯塗覆的手套相比，本發明手套的穿戴性有了改進。與帶有不含矽氧烷的交聯聚氨酯內塗層的手套相比，本發明手套的穿戴性也有了改進。本發明手套的聚合物塗層也具有優異的與天然橡膠或合成彈性體橡膠的粘合性，並且也可被氯化，而不會發生由於氯化過程所引起的明顯的降解。
本發明的較好實例本發明的手套包含天然橡膠、腈、聚氯丁二烯、聚丁二烯、聚氯乙烯、聚氨酯、聚異戊二烯、苯乙烯二嵌段和三嵌段共聚物，或其它合成彈性體，還包括它們的共混物，在該手套的內表面上含有一層包含用矽氧烷浸過的交聯聚氨酯的塗層。
天然橡膠可以與穩定劑、交聯劑、硫化活化劑、硫化促進劑、抗氧化劑、抗臭氧劑和任選的白色顏料混合。
合適的穩定劑包括油酸鹽、硬脂酸鹽、藻酸鹽、聚丙烯酸酯、黃原酸膠、酪蛋白酸鹽或其它非離子型和離子型表面活性劑。配製配方所用的典型的交聯劑包括硫或其它有機過氧化物。合適的硫化活化劑包括金屬氧化物如氧化鎂、氧化鉛和較好的是氧化鋅。硫化促進劑可以選自巰基苯並噻唑和其衍生物、二硫代氨基甲酸酯和其衍生物、硫給體、胍和醛-胺的反應產物。合適的抗氧化劑包括受阻芳胺或聚合受阻酚。配製配方所用的典型的抗臭氧劑包括石蠟、微晶蠟和中間型蠟(它是石蠟和微晶蠟的混合物)。可以使用的典型的白色顏料包括二氧化鈦和氧化鋅。
諸如聚丁二烯、聚異戊二烯、腈、聚氯丁二烯和它們混合物的合成二烯基的彈性體可與上述類似的混合成分(compounding ingredients)相混合。用作基體手套的其它合成熱塑性彈性體材料(如聚氯乙烯、聚氨酯、苯乙烯二嵌段和三嵌段共聚物及其共混物)不需要交聯就可製備具有所需物理性能的手套。因此，這些合成彈性體可與上述穩定劑、抗氧化劑、抗臭氧劑和彩色顏料混合。
本領域的技術熟練者可容易地改變浸漬配方中的混合成分，以使所用特定的彈性體適於形成基體手套和最終所需的製品。本領域的技術熟練者也將明白上述所列的特定化學物質或化合物是用於配製二烯基和熱塑性彈性體所用的常規的代表性材料，它們是配方中各組分的非限制性例子。
用於塗覆成形手套內表面的聚氨酯分散體是一種可交聯的陰離子型聚氨酯分散體，其粒度小於約0.5微米，較好小於約0.1微米，以合成聚氨酯所用的含羧酸材料的用量計，算得羧酸官能度的酸值大於約15(假定單體中所有的羧酸官能度都進入最終聚合物)。聚氨酯分散體較好是一種[A]和[B]的分散體混合物，所述[A]是一種Sward硬度約為74或更大(其中Sward硬度是使用ASTM D2134測得的)並且酸值約為24或更小的可交聯的陰離子型聚酯基聚氨酯，所述[B]是一種Sward硬度約為38或更小並且酸值約為24或更大的可半交聯的陰離子型聚酯基聚氨酯。本發明的可半交聯的聚氨酯是一種具有在加熱、輻射或化學手段下使用或不使用外交聯劑的情況下易於交聯的官能度的聚氨酯。聚氨酯分散體更好是一種約50份[A]和約50份[B]的分散體混合物，所述[A]是一種Sward硬度約為74或更大並且酸值約為24或更小的可交聯的陰離子型聚酯基聚氨酯，所述[B]是一種Sward硬度約為38或更小並且酸值約為24或更大的可半交聯的陰離子型聚酯基聚氨酯。
上述聚氨酯分散體和混合物通常是商用級別，它是加入表面活性劑和穩定劑製得的。分散體也可以包含殘餘溶劑和未反應的單體。為了用作本發明手套內部的部分塗層，聚氨酯分散體還可以與穩定劑、潤溼劑、交聯劑、乳化矽油(siliconeemulsion)和任選的白色顏料混合。
穩定劑可以是油酸鹽、硬脂酸鹽、藻酸鹽、酪蛋白酸鹽、黃原酸膠、聚丙烯酸酯或其它離子型和非離子型表面活性劑。穩定劑較好是非離子型表面活性劑。表面活性劑更好是支化的壬基苯氧基聚(乙烯氧基)乙醇。將穩定劑加到塗料分散體中，以改進其穩定性並防止由於沾汙從膠乳手套瀝濾到塗料分散體中的離子物質而使分散體凝結。若從製造商處得到的聚氨酯分散體包含加入足夠量的穩定劑，從而在製造手套的過程中不會發生分散體的自凝結現象，則這些附加的穩定劑是可以忽略不計的。
潤溼劑可以是非離子型或離子型表面活性劑。潤溼劑較好是非離子型或離子型的矽氧烷基表面活性劑。潤溼劑更好是非離子型的聚醚改性的矽氧烷表面活性劑。
乳化矽油是矽氧烷基的乳化矽油。矽氧烷較好是聚(烷基取代的矽氧烷)乳狀液。乳化矽油最好是聚(二甲基矽氧烷)乳狀液。
交聯劑可以是通常用作陰離子型聚氨酯交聯劑的鋯、氮丙啶和蜜胺-甲醛基化合物。交聯劑較好是鋯基交聯劑。交聯劑更好是碳酸氧鋯銨。分散體任選地可以包含金屬氧化物如既可用作交聯劑也可用作白色顏料的氧化鋅和氧化鎂。
用於製備聚氨酯基無粉分散體的混合成分和它們的相對比例列於下表1中。[A]和[B]的總量約為100份。
表1
本領域的技術熟練者可容易地改變浸漬配方中的混合成分，以適合所需的最終合成或天然橡膠製品。本領域的技術熟練者也將明白上述所列的特定化學物質或化合物是製備配方所用的常規的代表性材料，它們僅是配方中各組分的非限制性例子。
聚氨酯基的無粉分散體可用於塗覆各種天然橡膠和合成彈性體製品的內部，所述製品包括外科和檢查手套、工業手套、指套、管狀物、保護性覆蓋物、保險套或類似的產品。
進行對比試驗以評價在無粉塗料組合物中不同組分對手套穿戴性的影響(通過摩擦係數測量，摩擦係數越低，則穿戴性就越好)。按如下所述製備對比實施例中的手套。在約158°F的烘箱內預熱手套模型約2分鐘。然後將模型浸在保持在約122°F下的包含硝酸鈣、碳酸鈣、潤溼劑和水的水基促凝劑中。帶有促凝劑層的模型接著在158°F的烘箱內乾燥約3分鐘。將塗有促凝劑的模型浸到經混合的天然橡膠膠乳中，使其置於其中約2-10秒鐘。然後將帶有凝結膠乳膜的模型從膠乳內取出，在保持在約122°F的溫水浴中瀝濾約5分鐘。而後將帶有膠乳膜的模型浸到包含下表2所列各組分的無粉塗料分散體中。
接著將模型放在248°F的烘箱內約20分鐘，以固化塗覆的膠乳膜。而後從模型上剝下手套，測試其粘合性和摩擦係數。
在這些實施例中的無粉塗料分散體包含如表2所列的聚氨酯混合物、潤溼劑、乳化矽油和交聯劑。在所有實施例中所用的聚氨酯混合物包含50幹份Sward硬度約為74並且酸值約為21.6的陰離子型聚酯基聚氨酯[A]和50幹份Sward硬度約為38並且酸值約為26.7的陰離子型聚酯基聚氨酯[B]。乳化矽油是11.1幹份SM2140，一種購自General Electric的聚二甲基矽氧烷分散體。交聯劑是3.3幹份Bacote20，一種購自Magnesium Elektron Inc.，Flemington，New Jersey的碳酸氧鋯銨，潤溼劑是0.56份BYK348，一種購自BYK-Chemie的聚醚改性的矽氧烷。加入水將固體總量(TSC)調節到約2.5-3.0％。
除了溼COF測定外，按ASTM D 1894-95中所述的步驟測量摩擦係數(COF)。從各手套的手掌區域切下測試樣品，使用粘合帶將其粘貼到滑板上，使帶不與固定物的摩擦表面接觸。為了測量溼COF，在固定物的摩擦表面上倒入10-20毫升蒸餾水，將包有樣品膜的滑板放到溼固定物上。將在滑移距離內承載力的平均值除以滑板重量來計算溼動COF。無粉分散體中的不同組分對摩擦係數的相對影響列於下表2中。
表2
表2表明，本發明所揭示的用無粉塗料，即用矽氧烷浸過的交聯聚氨酯塗覆的手套表面的摩擦係數明顯優於僅用未交聯聚氨酯混合物或未交聯聚氨酯混合物/矽氧烷塗覆的對比例手套的摩擦係數。
對比試驗也證實，當Bacote20用作交聯劑時，可以使本發明手套的摩擦係數達到最低。這些結果概括於下表3中，其中各記錄項目代表用聚氨酯分散體塗覆手套內部製得的手套，所述聚氨酯分散體包含聚氨酯混合物、潤溼劑、矽氧烷和交聯劑，其固體總量(TSC)為2.5％，這樣就製得了帶有含用矽氧烷浸過的交聯聚氨酯的內塗層的手套。Cymel325是一種購自Cytec Industries，Inc.，的甲基化的蜜胺-甲醛，QZ-43是一種購自K.J.Quinn and Co，Inc.的多官能氮丙啶。
表3
同樣定性地評價塗層的粘合性。在此試驗中，將塗覆的手套表面拉伸達大於500％，用拇指反覆摩擦塗層。然後肉眼觀察塗覆表面的塗層薄片和粉狀物質。按1-5的等級定性地評價塗層的粘合性，1最差，即整個塗層從橡膠基材上剝落下來，5最好，即在手套表面上沒有可見的粉狀物質。採用這個試驗，測得了本發明塗層的粘合性是相當好的，以5為尺度其等級在4-4.5(其中約4-4.5是商購手套塗層所具有的粘合性值)。
按本發明製造的手套可按下述方法製得。首先將手套輪廓形狀的模具烘箱乾燥，然後浸到包含硝酸鈣、粉末(碳酸鈣或玉米澱粉)、潤溼劑和水或醇(用於醇基促凝劑分散體)的醇或水基促凝劑分散體中。而後乾燥沉積在手套模型上的促凝劑層。接著將手套模型浸到經混合的天然橡膠或合成彈性體中，這樣橡膠或合成彈性體膜就凝結在手套模型上。在其仍在模型上時，任選地可用水瀝濾凝結的天然橡膠或合成彈性體層，然後浸到包含如上表1所列的聚氨酯分散體、潤溼劑、乳化矽油、交聯劑、穩定劑和水的無粉分散體中。接著在烘箱內固化載有聚氨酯分散體塗覆的天然橡膠或合成彈性體的模型。從烘箱內取出模型，而後從模型上剝下塗覆的手套。
然後使手套經氯化、酸處理或其它化學過程的後處理，以除去碳酸鈣或玉米澱粉粉末。若手套是和珠粒製成的，則可以氯化或酸處理手套，而無需手工翻轉手套的步驟。若氯化除去粉末，則可按下述過程處理手套。任選地用水預漂洗手套，浸在氯化水溶液(含200ppm氯)中約8分鐘。在溶液中加入鹼如氫氧化銨以中和氯化溶液，直到pH值約為7或更大。而後排出中和溶液，用水漂洗手套約2.5分鐘。漂洗手套3次以上(每次約2.5分鐘)，以除去痕量的氯化溶液和中和的鹼。或者，可以省略中和步驟，用水洗滌手套以除去痕量的氯化溶液。然後將漂洗過的手套置於抽提器內以除去過量的水。從抽提器中取出手套，放在旋風乾燥器內乾燥。或者，用水漂洗手套後立刻對其進行乾燥。手套完全乾燥後，可以包裝手套。
若用酸處理的方法除去粉末，則可按下述過程處理手套。使用可任選地包含防粘劑的酸溶液漂洗翻轉的手套。然後用水漂洗手套，除去痕量的水，將其放在抽提器中以除去過量的水。從抽提器中取出手套，放在旋風乾燥器中乾燥。或者，用水漂洗手套後立刻對其進行乾燥。手套完全乾燥後，可以包裝手套。
若粉末塗覆的手套不是和珠粒製成，則在上述固化步驟後採取下述附加的手套成形步驟。在各層和塗層固化並從烘箱內取出模型後，任選地將塗覆的手套浸到在水中包含碳酸鈣或玉米澱粉的粉末漿料中。這種粉末施加步驟是需要的，因為在橡膠或合成彈性體浸漬範圍的下面有一未被聚氨酯塗覆的區域(以使用聚氨酯塗料沾汙模型降至最小)。這種未塗覆的區域是粘性的，並且更易塗上粉末。另一種方案是採用輥塗法用粉末選擇性地對未塗覆的層或橡膠或合成彈性體進行施粉。然後從模型上剝下手套。
為了製造無粉的塗覆手套，開始時把手套的裡面翻到外面來，如上所述對其進行處理以除去粉末，這樣對手套進行後處理。乾燥手套後，再次把手套的裡面翻到外面來，使聚氨酯塗覆的表面在裡面。接著進一步乾燥手套，之後包裝。
本發明手套的厚度至少約為0.003英寸。手套的厚度較好約為0.004英寸至0.010英寸。手套的厚度更好約為0.005至0.008英寸。
本發明手套的拉伸強度大於約1300psi，較好大於約2000psi，最好大於約2600psi。本發明手套在500％時的應力小於約3000psi，較好小於約2000psi，最好小於約1000psi。本發明手套的斷裂伸長大於約200％，較好大於約400％，最好大於約500％。
本發明手套的穿戴(塗覆)內表面的幹動COF小於約0.5，貼合(未塗覆)外表面的幹動COF大於約0.5。較好是，穿戴表面的幹動COF小於約0.4，貼合表面的幹動COF大於約0.6。更好是，穿戴表面的幹動COF小於約0.3，貼合表面的幹動COF大於約0.7。
用本發明的聚氨酯塗層塗覆其內部的天然橡膠手套的拉伸強度大於約2000psi，較好大於約3000psi，最好大於約4000psi。本發明的聚氨酯塗覆的天然橡膠手套在500％時的應力小於約2000psi，較好小於約1000psi，最好小於約800psi。聚氨酯塗覆的天然橡膠手套的斷裂伸長大於約200％，較好大於約500％，最好大於約800％。
聚氨酯塗覆的天然橡膠手套的穿戴表面的幹動COF小於約0.5，貼合表面的幹動COF大於約0.5。較好是，穿戴表面的幹動COF小於約0.4，貼合表面的幹動COF大於約0.6。更好是，穿戴表面的幹動COF小於約0.3，貼合表面的幹動COF大於約0.7。
用本發明的聚氨酯塗層塗覆其內部的丁腈橡膠手套的拉伸強度大於約2000psi，較好大於約2500psi，最好大於約3000psi。本發明聚氨酯塗覆的丁腈手套在500％時的應力小於約3000psi，較好小於約2000psi，最好小於約1000psi。聚氨酯塗覆的丁腈手套的斷裂伸長大於約200％，較好大於約400％，最好大於約500％。
聚氨酯塗覆的丁腈橡膠手套的穿戴表面的幹動COF小於約0.5，貼合表面的幹動COF大於約0.4。較好是，穿戴表面的幹動COF小於約0.4，貼合表面的幹動COF大於約0.6。更好是，穿戴表面的幹動COF小於約0.3，貼合表面的幹動COF大於約0.7。
用本發明的聚氨酯塗層塗覆其內部的氯丁橡膠手套的拉伸強度大於約2000psi，較好大於約2400psi，最好大於約2600psi。本發明聚氨酯塗覆的氯丁橡膠手套在500％時的應力小於約2000psi，較好小於約1000psi，最好小於約800psi。聚氨酯塗覆的氯丁橡膠手套的斷裂伸長大於約200％，較好大於約500％，最好大於約800％。
聚氨酯塗覆的氯丁橡膠手套的穿戴表面的幹動COF小於約0.5，貼合表面的幹動COF大於約0.5。較好是，穿戴表面的幹動COF小於約0.4，貼合表面的幹動COF大於約0.6。更好是，穿戴表面的幹動COF小於約O.3，貼合表面的幹動COF大於約0.7。
手套厚度是用數字式厚度儀測量的，它是在手掌區域上測得的三次測量值的平均。拉伸強度、在500％模量時的應力和斷裂伸長按ASTM D412-92測量。幹動COF和溼動COF按ASTM D1894-95測量，其過程如上所述。
本發明由下述實施例作進一步說明。應明白的是本領域的普通技術人員將理解如何按所制的製品、所用的特定彈性體或共混物以及所選的具體配方組分去改變過程的時間和溫度。類似地，本領域的普通技術人員將知道如何所述吧。選擇與其各手套生產線和設備相適應的後處理方法。
實施例1在其內部用浸過矽氧烷的交聯聚氨酯塗覆的無粉天然橡膠膠乳手套按下述過程製造，首先在約120-180°F的烘箱內預熱手套模型。然後將手套模型浸到小於約140°F的醇或水基促凝劑分散體中，其時間足以使促凝劑塗覆模型。促凝劑分散體包含硝酸鈣、碳酸鈣粉末、潤溼劑和水(或用於醇基促凝劑分散體的醇)。而後讓沉積到手套模型上的促凝劑層乾燥。
接著將帶有乾燥促凝劑層的手套模型浸在保持在約68-86°F的經混合的天然橡膠膠乳中。讓手套模型置於膠乳配方物中，其時間足以使天然橡膠膠乳凝結在手套模型上達所需的厚度。然後從膠乳中取出手套模型，在保持在約100-160°F的水瀝濾箱內瀝濾凝結的膠乳約3-10分鐘。
將載有凝結天然橡膠膠乳的手套模型浸在保持在約68-86°F的無粉聚氨酯塗料分散體中，時間少於約1分鐘。
無粉聚氨酯塗料分散體包含約49.7幹份Sward硬度約為74並且酸值約為21.6的陰離子型聚酯基聚氨酯[A]，約50.3幹份Sward硬度約為38並且酸值約為26.7的陰離子型聚酯基聚氨酯[B]，約11.1幹份GE SM2140，約0.5份IgepalCO-730(一種購自Rhone-Poulenc的支化壬基苯氧基聚(乙烯氧基)乙醇表面活性劑)，約0.5份BYK 348和約2.2份Bacote20。然後使用軟水將固體總含量調節到約2.0％。
從分散體中取出手套，在保持在約248°F的烘箱內使仍在模型上的手套固化約10-20分鐘。接著從烘箱內取出手套。而後將固化聚氨酯塗覆的天然橡膠膠乳手套浸在在水中含3％碳酸鈣的粉末漿料中。然後從漿料中取出粉末塗覆的手套，在約248°F的烘箱內乾燥約1-3分鐘。接著從模型上剝下手套。
手套接著經氯化後處理，以除去碳酸鈣粉末。由於手套浸漬線不包括卷邊機，故必須採用手工翻轉的方式後處理手套。首先用手工把手套的裡面翻到外面來，用水預漂洗兩次，時間約5分鐘。然後將手套浸在包含約200ppm氯的氯化水溶液中約8分鐘。在溶液中加入氫氧化銨來中和氯化溶液直到pH值約為7或更大。中和過程約需4分鐘。然後從氯化器中排出中和溶液，用水漂洗手套約2.5分鐘。重複洗滌步驟三次以上。接著將漂洗過的手套放在抽提器中約5分鐘，以除去過量的水。取出手套置於乾燥器內，加熱到約140°F約40分鐘。接著取出手套，手工翻轉。再次將手套放在乾燥器內，加熱到140°F約15分鐘，使其完全乾燥。而後將手套準備包裝。
實施例1所述製得的手套的平均厚度約為0.0078英寸，拉伸強度約為4300psi，500％時的應力約為350psi，伸長約為970％，塗覆的穿戴表面的幹動COF約為0.21-0.24，未塗覆的貼合面的幹動COF約為0.49-0.72。
實施例2在其內部用浸過矽氧烷的交聯聚氨酯塗覆的無粉天然橡膠膠乳手套按下述過程製造，首先在約120-180°F的烘箱內預熱手套模型。然後將手套模型浸到保持在小於約140°F的醇或水基促凝劑分散體中，其時間足以使促凝劑塗覆模型。促凝劑分散體包含硝酸鈣、碳酸鈣粉末、潤溼劑和水(或用於醇基促凝劑分散體的醇)。而後讓沉積到手套模型上的促凝劑層乾燥。
接著將帶有乾燥促凝劑層的手套模型浸在保持在約68-86°F的經混合的天然橡膠膠乳中。讓手套模型置於膠乳配方物中，其時間足以使天然橡膠膠乳凝結在手套模型上達所需的厚度。然後從膠乳中取出手套模型，在保持在約100-160°F的水瀝濾箱內瀝濾凝結的膠乳約3-10分鐘。
瀝濾後，在約230°F的烘箱內乾燥帶有瀝濾天然橡膠膠乳的手套模型約2分鐘。從烘箱內取出載有天然橡膠膠乳的手套模型，然後浸在保持在約68-86°F的無粉聚氨酯塗料分散體中，時間少於約1分鐘。
無粉聚氨酯塗料分散體包含約49.7幹份Sward硬度約為74並且酸值約為21.6的陰離子型聚酯基聚氨酯[A]，約50.3幹份Sward硬度約為38並且酸值約為26.7的陰離子型聚酯基聚氨酯[B]，約11.4幹份GE SM2140，約0.5份IgepalCO-730(一種購自Rhone-Poulenc的支化壬基苯氧基聚(乙烯氧基)乙醇表面活性劑)，約0.5份BYK-348和約2.2份Bacote20。然後用水將固體總含量調節到約1.8-2.0％。
然後從分散體中取出塗覆的手套，用輥卷邊機製成珠粒。在約230°F的烘箱內固化手套約10-20分鐘。從烘箱內取出固化聚氨酯塗覆的天然橡膠膠乳手套，從模型上剝下來。
手套接著經氯化後處理，以除去碳酸鈣粉末。將手套浸在包含約200ppm氯的氯化水溶液中約8分鐘。中和氯化溶液直到PH值約為7或更大。然後從氯化器中排出中和溶液，用水漂洗手套。重複洗滌步驟三次以上。接著將漂洗過的手套放在抽提器中約5分鐘，以除去過量的水。取出手套置於旋風乾燥器內，加熱到約140°F約60分鐘。接著將手套置於旋風乾燥器內約15分鐘使其冷至環境溫度，之後從乾燥器中取出。將手套準備包裝。
實施例2所述製得的手套的平均厚度約為0.0067英寸，拉伸強度約為3870psi，500％時的應力約為609psi，斷裂伸長約為813％，塗覆的穿戴表面的幹動COF約為0.4，未塗覆的貼合面的幹動COF約為1.6。
實施例3在其內部用浸過矽氧烷的交聯聚氨酯塗覆的無粉丁腈橡膠手套按下述過程製造，首先在保持在約100-180°F的烘箱內預熱手套模型。然後將手套模型浸到保持在小於約140°F的醇或水基促凝劑分散體中，其時間足以使促凝劑塗覆模型。促凝劑分散體包含硝酸鈣、碳酸鈣粉末、潤溼劑和水(或用於醇基促凝劑分散體的醇)。而後讓沉積到手套模型上的促凝劑層乾燥。
接著將帶有乾燥促凝劑層的手套模型浸在保持在約68-86°F的經混合的丁腈膠乳中。讓手套模型置於丁腈膠乳中，其時間足以使丁腈膠乳凝結在手套模型上達所需的厚度。然後從丁腈膠乳中取出手套模型，在保持在約78-110°F的水瀝濾箱內瀝濾凝結的膠乳約3-10分鐘。
接著將載有凝結丁腈膠乳的手套模型浸在保持在約68-86°F的包含聚氨酯混合物、矽氧烷、交聯劑、潤溼劑、穩定劑和水的無粉聚氨酯分散體中，時間少於約1分鐘。然後從分散體中取出手套，用輥折彎機(roller bender)製成珠粒。在約260°F的烘箱內固化手套約10-20分鐘。從烘箱內取出固化聚氨酯塗覆的丁腈橡膠手套，從模型上剝下來。
手套接著經氯化後處理，以除去碳酸鈣粉末。將手套浸在包含約50-100ppm氯的氯化水溶液中約8分鐘。中和氯化溶液直到pH值約為7或更大。然後從氯化器中排出中和溶液，用水漂洗手套。重複洗滌步驟三次以上。接著將漂洗過的手套放在抽提器中約5分鐘，以除去過量的水。取出手套置於旋風乾燥器內，加熱到約140°F，時間約60分鐘。接著將手套置於旋風乾燥器內約15分鐘使其冷至環境溫度，之後從乾燥器中取出。將手套準備包裝。
實施例3所述製得的手套的平均厚度約為0.005-0.006英寸，拉伸強度約為2200-3000psi，500％時的應力約為800-1000psi，斷裂伸長約為600-750％，穿戴表面的幹動COF約為0.2-0.4，貼合表面的幹動COF約為0.5-0.7。
在不偏離下述權利要求書所定義的本發明精神和範圍的情況下，在此可作出本發明上述僅涉及較好實例的描述和實施例以及多種改變和改進。
權利要求
1．一種在手套的內表面上帶有塗層的無粉彈性體手套，該塗層包含用矽氧烷浸過的交聯聚氨酯，其中手套的拉伸強度大於約1300psi，在手套內表面上的幹動摩擦係數小於約0.5。
2．如權利要求1所述的手套，其中手套在500％時的應力小於約3000psi。
3．如權利要求2所述的手套，其中手套的斷裂伸長大於約200％。
4．如權利要求3所述的手套，其中手套是天然橡膠手套。
5．如權利要求3所述的手套，其中手套是丁腈橡膠手套。
6．如權利要求3所述的手套，其中手套是氯丁橡膠手套。
7．如權利要求1所述的手套，其中塗層包含用矽氧烷浸過的交聯陰離子型聚氨酯。
8．如權利要求7所述的手套，其中手套在500％時的應力小於約3000psi。
9．如權利要求8所述的手套，其中手套的斷裂伸長大於約200％。
10．如權利要求9所述的手套，其中手套是天然橡膠手套。
11．如權利要求9所述的手套，其中手套是丁腈橡膠手套。
12．如權利要求9所述的手套，其中手套是氯丁橡膠手套。
13．如權利要求1所述的手套，其中塗層包含用矽氧烷浸過的Sward硬度約為74或更大並且酸值約為24或更小的交聯陰離子型聚酯基聚氨酯和Sward硬度約為38或更小並且酸值約為24或更大的交聯陰離子型聚酯基聚氨酯的混合物。
14．如權利要求13所述的手套，其中手套在500％時的應力小於約3000psi。
15．如權利要求14所述的手套，其中手套的斷裂伸長大於約200％。
16．如權利要求15所述的手套，其中手套是天然橡膠手套。
17．如權利要求16所述的手套，其中手套是丁腈橡膠手套。
18．如權利要求17所述的手套，其中手套是氯丁橡膠手套。
19．一種製造在制品的內表面上帶有包含用矽氧烷浸過的交聯聚氨酯的塗層的無粉彈性體製品的方法，它包括下述步驟(a)將模型浸在促凝劑分散體中，以將促凝劑層沉積在模型上；(b)乾燥帶有沉積促凝劑層的模型；(c)將帶有沉積促凝劑層的模型浸在彈性體中，在其上製得包含凝結彈性體的第二層；(d)將凝結彈性體的第二層浸在包含聚氨酯分散體、潤溼劑、乳化矽油、交聯劑、穩定劑和水的無粉分散體中，以在第二層上形成塗層；(e)固化模型上的各層和塗層；(f)從模型上剝下製品；(g)處理製品以除去粉末；和(h)乾燥製品。
20．如權利要求19所述的方法，其中處理製品以除去粉末的步驟包含將製品浸在氯化水溶液中而後漂洗製品的步驟。
21．如權利要求19所述的方法，其中處理製品以除去粉末的步驟包括用酸溶液處理製品而後漂洗製品的步驟。
22．如權利要求19所述的方法，它包括在水中瀝濾製品的附加步驟，該附加步驟發生在將模型浸在彈性體中以在模型上製得含凝結彈性體的第二層之後。
23．如權利要求20所述的方法，它包括在水中瀝濾製品的附加步驟，該附加步驟發生在將模型浸在彈性體中以在模型上製得含凝結彈性體的第二層之後。
24．如權利要求21所述的方法，它包括在水中瀝濾製品的附加步驟，該附加步驟發生在將模型浸在彈性體中以在模型上製得含凝結彈性體的第二層之後。
25．一種製造在制品的內表面上帶有包含用矽氧烷浸過的交聯聚氨酯的塗層的無粉彈性體製品的方法，它包括下述步驟(a)將模型浸在促凝劑分散體中，以將促凝劑層沉積在模型上；(b)乾燥帶有沉積促凝劑層的模型；(c)將帶有沉積促凝劑層的模型浸在彈性體中，在其上製得包含凝結彈性體的第二層；(d)將凝結彈性體的第二層浸在包含聚氨酯分散體、潤溼劑、乳化矽油、交聯劑、穩定劑和水的無粉分散體中，以在第二層上形成塗層；(e)固化模型上的各層和塗層；(f)從模型上剝下製品；(g)翻轉製品，以將製品的塗覆面位於製品的外部；(h)處理製品以除去粉末；(i)乾燥製品；(j)翻轉製品，以將製品的塗覆面位於製品的內部；和(k)乾燥製品。
26．如權利要求25所述的方法，其中處理製品以除去粉末的步驟包含將製品浸在氯化水溶液中而後漂洗製品的步驟。
27．如權利要求25所述的方法，其中處理製品以除去粉末的步驟包括用酸溶液處理製品而後漂洗製品的步驟。
28．如權利要求25所述的方法，它包括用粉末處理模型上的塗覆製品的附加步驟，該附加步驟發生在模型上的各層和塗層固化後。
29．如權利要求26所述的方法，它包括用粉末處理模型上的塗覆製品的附加步驟，該附加步驟發生在模型上的各層和塗層固化後。
30．如權利要求27所述的方法，它包括用粉末處理模型上的塗覆製品的附加步驟，該附加步驟發生在模型上的各層和塗層固化後。
31．如權利要求28所述的方法，它包括在水中瀝濾製品的附加步驟，該附加步驟發生在將模型浸在彈性體中以在模型上製得含凝結彈性體的第二層之後。
32．如權利要求29所述的方法，它包括在水中瀝濾製品的附加步驟，該附加步驟發生在將模型浸在彈性體中以在模型上製得含凝結彈性體的第二層之後。
33．如權利要求30所述的方法，它包括在水中瀝濾製品的附加步驟，該附加步驟發生在將模型浸在彈性體中以在模型上製得含凝結彈性體的第二層之後。
全文摘要
本發明描述了帶有用矽氧烷浸過的交聯聚氨酯內塗層的無粉天然橡膠和合成彈性體手套和其製造方法。該手套具有良好的貼合性、由其溼和幹摩擦係數測得的良好的穿戴性、拉伸強度、斷裂伸長和在500%模量時的應力。
文檔編號A61L31/10GK1287497SQ99802005
公開日2001年3月14日 申請日期1999年11月5日 優先權日1998年11月5日
發明者Y·－S·T·葉 申請人:忠誠有限公司