BRPI0709428A2 - processo para fazer um látex de poliisopreno sintético formulado, processo para fazer um preservativo de poliisopreno sintético, preservativo de poliisopreno sintético e artigo de pelìcula de látex - Google Patents
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Abstract
PROCESSO PARA FAZER UM LáTEX DE POLTISOPRENO SINTéTICO FORMULADO, PROCESSO PARA FAZER UM PRESERVATIVO DE POLIISOPRENO SINTéTICO, PRESERVATIVO DE POLIISOPRENO SINTéTICO E ARTIGO DE PELìCULA DE LáTEX. A presente invenção refere-se a um processo para fazer um látex de polilsopreno sintético e preservativos de polilsopreno sintético. Um processo para fazer um látex sintético formulado para fazer uma película de látex compreende (a) formular um látex de poliisopreno sintético com ingredientes de formulação adequados, (b) maturar o látex e, opcionalmente, (c) armazenar o látex, caracterizado pelo fato de as etapas (a) , (b) e (c) serem realizadas a uma temperatura baixa de maneira a minimizar a pré-vulcanização do látex. Preservativos poderão ser feitos a partir de látices produzidos pelo processo de acordo com a invenção.
Description
"PROCESSO PARA FAZER UM LÁTEX DE POLIISOPRENO SINTÉTICOFORMULADO, PROCESSO PARA FAZER UM PRESERVATIVO DEPOLIISOPRENO SINTÉTICO, PRESERVATIVO DE POLIISOPRENOSINTÉTICO E ARTIGO DE PELÍCULA DE LÁTEX".
A presente invenção refere-se a processos para fazer umlátex de poliisopreno sintético e preservativos depoliisopreno sintético, e a preservativos obtidos portais processos.
A borracha natural, que é compreendida primariamente decis-1,4-poliisopreno, tem sido usada extensivamente paraa construção de objetos moldados por imersão, tais comoluvas cirúrgicas, balões, preservativos, e assemelhados.Entretanto, artigos formados de látex de borracha naturalestão associados com um número de problemas de saúde.Alguns usuários experimentam reações alérgicas, ou outrasreações adversas (tais como dermatite irritante) àborracha natural (mais especificamente, a proteínaspermanecendo na borracha natural, ou a substânciasquímicas adicionadas para promover a cura da película),que poderão resultar em sintomas dolorosos oudesagradáveis.
Diversos elastômeros sintéticos têm sido usados comosubstitutos para a borracha natural. Materiais deborracha sintética de nitrila e cloropreno, por exemplo,foram usados na manufatura de luvas cirúrgicas e luvaspara exames. Entretanto, esses materiais não apresentam aalta resiliência e baixos valores de deformaçãopermanente por compressão (resiliência) da borrachanatural. O poliuretano também foi usado como umsubstituto para a borracha natural, apesar de que ospoliuretanos apresentam uma resistência limite à traçãomuito elevada, mas carecem da resiliência e baixosvalores de deformação permanente por compressão daborracha natural. Como resultado, os poliuretanos foramconsiderados inadequados para muitas aplicações daborracha natural.
O desenvolvimento de um verdadeiro substituto para aborracha natural provou-se difícil, com variantessintéticas tipicamente tendo, por exemplo, diferentescaracterísticas de peso molecular daquelas da borrachanatural. Isto, por sua vez, resultou em películas depoliisopreno sintético tendo um balanço inferior depropriedades comparativamente com aquelas de uma películade borracha natural vulcanizada.
Em particular, em tentativas de empregar cis-1,4-poliisopreno (o principal componente da borracha natural)sem a proteína que é retida das fontes de borrachanatural, constatou-se que os produtos moldados porimersão resultantes, em preservativos particulares,carecem das características de tração que são umacaracterística importante desses dispositivos, e poderãoser mecanicamente menos fortes. Por exemplo, a patenteU.S. n° 3.917.746 reconhece que produtos formados apartir de eis-1,4-poliisopreno não modificado sãodeformados quando da remoção do artigo curado do molde, econtêm estrias e ranhuras na película de borracha, quecausam deficiências mecânicas.
Diversos documentos descrevem tentativas de melhorar aresistência limite à tração da borracha de poliisoprenosintético aumentando a reticulação da borracha depoliisopreno usada.
A patente U.S. n° 3.215.649 divulga látices de borrachade poliisopreno que podem ser curados usandoalquilditiocarbamatos de enxofre e zinco emercaptobenzotiazol zíncico com óxido de zinco comoativador. O látex é pré-vulcanizado a 40°C ou 50°C atéuma densidade de vulcanização adequada - durante 72 horasa 40°C ou 16 horas a 50°C. Este tempo poderá ser reduzidousando temperaturas mais altas, mas acima de 65-70°C nãoé recomendável uma vez que o látex começa a degradar 0valor máximo de resistência limite à tração é de cerca de3 MPa (4 60 psi) , que é inadequado para um preservativo.
A patente U.S. n° 6.329.444 divulga dispositivos feitospor imersão de látex de borracha de poliisopreno, porémsem o uso de componentes contendo enxofre. Em geral, elesusam peróxidos e altas temperaturas ou radiação de altaenergia. Curar com peróxidos requer que oxigênio sejaexcluído do sistema durante a cura, e implica emmergulhar o látex de borracha de poliisopreno em um banhode sal fundido (p.ex., a .1.80°C) . Esta técnica exclui ouso de uma linha de imersão de preservativos de látexconvencionais, portanto não é adequado para manufaturarpreservativos.
A patente U.S. n° 6.618.861 divulga um método para fazerluvas tendo uma porção de pulso incolor, a partir de umagama de materiais incluindo látex de borracha depoliisopreno. Os detalhes de processo dados sãolimitados, mas a formulação é dada para látex de borrachade poliisopreno no exemplo 2 que inclui cincoaceleradores (dissulfeto de tetrametiltiurama, 2-mercaptobenzotiazol zíncico, dibutilditiocarbamato dezinco, dietilditiocarbamato de zinco e 1,2-difenil-2 -tiouréia), bem como enxofre e oxido de zinco como agentesvulcanizantes. As propriedades de resistência à tração depelículas feitas deste látex de borracha de poliisoprenosão dadas como resistência limite à tração de 13,22 MPa,alongamento na ruptura de 1028%, e tensão a 300% deesforço de 1,03 MPa. A resistência limite à traçãoobtenível por este processo é inadequada para umpreservativo. Nao existe essencialmente nenhumensinamento referente a parâmetros de processo.WO 02/090430 divulga um processo para fazer artigos depoliisopreno, usando um novo sistema catalisador de trêspartes compreendendo um ditiocarbamato, um tiazol e umcomposto de guanidina. Há um ensinamento específico deque a omissão de qualquer um dos três componentesaceleradores preferidos resultará em significativamentereduzir a resistência limite à tração: portanto, éensinado que o uso do" sistema acelerador de três partes éessencial. O processo compreende uma etapa de pré-vulcanização após a formulação, o que requer aquecer atéacima de 20°C, pref erivelmente 25°C a 30°C, e a imersãotambém é realizada a temperaturas de 2 O0C ou acima.Temperaturas de pré-cura de 20°C dão valores pobres deresistência limite à tração (equivalentes a 15-17 MPa)sugerindo que temperaturas mais altas devam ser usadas. 0valor mais alto reportado para a resistência limite àtração usando o processo reivindicado é de 27,2 MPa (3939psi) , Após armazenagem durante 6 dias à temperaturaambiente. São desejáveis resistências limites à traçãomais altas para preservativos.
O pedido de patente US-A1-2004/071909 divulga um processode alta temperatura para fazer artigos de poliisoprenocom paredes delgadas.
WO 03/072340 divulga preservativos feitos de látex de borracha de poliisopreno curado usando aceleradoresselecionados de um ou mais dentre polissulfeto dediisopropil xantogênio, dissulfeto de tetraetiltiurama, edietilditiocarbamato de zinco. 0 descritivo se refere aum artigo de poliisopreno da técnica anterior feitousando uma combinação de enxofre, óxido de zinco, editiocarbamato como pacote de cura. Entretanto, éafirmado que o látex exibe estabilidade de armazenamentopobre, coagulando dentro de alguns dias da formulação.
Existe uma necessidade declarada de um preservativo quenão exiba nenhuma deterioração das propriedades físicaspor envelhecimento do látex de borracha de poliisoprenoformulado. Não são providos quaisquer dados sobre oefeito de envelhecimento em um preservativo do látex.
0 descritivo afirma ainda que sistemas aceleradoresconvencionais (presumivelmente aqueles não contendoxantatos) , que usam ditiocarbamatos de zinco tais comodibenzilditiocarbamato de zinco, provêem vida de imersãoaceitável significativamente encurtada para o látex deborracha de poliisopreno.
Os parâmetros de processo dados requerem que a primeiraimersão seja secada a GO0C durante 3-4 minutos, resfriadaaté a temperatura ambiente ou abaixo, e então a segundaimersão é secada a 60°C durante 3-4 minutos, o é fileteformado, o preservativo lixiviado a 6O0C ou acima durante1 min. e então curada a 300°C [sic] durante 5 minutosantes de uma lixiviação a 60-65°C durante 1 min. Éafirmado que o látex inicial (tabela 2) tem umatemperatura de 2 5 0C (77°F) .
A patente U.S. n° 6,828.387 divulga um processo parafazer artigos a partir de látex de borracha depoliisopreno. Ela usa um sistema acelerador compreendendoum ditiocarbamato, um tiazol e uma guanidina e afirma queo látex formulado exibe estabilidade prolongada de até 8dias comparativamente com os típicos 3-5 dias para látexde borracha de poliisopreno.
Há um processamento de pré-cura inicial realizado a menosque 35°C durante 90-150 minutos e o látex formuladopoderá ser armazenado durante até 8 dias a 15°C-20°C. Nosexemplos, o látex é formulado a uma temperatura de 25°C emantido a uma temperatura abaixo de 2 5°C. Formadores deluvas, com um revestimento coagulante, são mergulhados nolátex de borracha de poliisopreno formulado a temperaturaambiente ou a uma temperatura entre 20°C-25°C aquecidosaté 70°C durante 1 minuto depois lixiviados a 65°Cdurante 5 minutos, depois secados a 70°C durante 5minutos antes da cura final a 120°C durante 2 0 cerca deminutos.
Em todos os processos anteriormente descritos, algum graude pré-vulcanização é introduzido no látex. Descobrimosagora que mesmo baixos níveis de pré-vulcanização poderãoter um impacto adverso significativo nas propriedadesfísicas dos produtos feitos. Tendo apreciado o problema,divisamos agora um meio de substancialmente contorná-loou minimizá-lo.
De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção, éprovido um processo para fazer um látex de poliisoprenosintético formulado adequado para fazer uma película delátex, o qual processo compreende (a) formular um látexde poliisopreno sintético com ingredientes de formulaçãoadequados, (b) maturar o látex e, opcionalmente, (c)armazenar o látex, caracterizado pelo fato de as etapas(a) , (b) e (c) serem realizadas a uma temperatura baixa demaneira a minimizar a pré-vulcanização do látex. Ainvenção também inclui fazer artigos com paredesdelgadas, em particular, preservativos, a partir do látexformulado assim provido.
Também é provido, em um segundo aspecto, um processo parafazer um preservativo de poliisopreno sintético, o qual processo compreende imergir um formador adequadamenteconformado em um látex de poliisopreno sintéticoformulado e vulcanizar o látex para formar opreservativo, caracterizado pelo fato de durante apreparação e o armazenamento opcional o látex ser mantidoa uma baixa temperatura de maneira a minimizar a pré-vulcanização do látex. A preparação do látex éadequadamente de acordo com o primeiro aspecto dainvenção.
Descobrimos que os inconvenientes dos processos datécnica anterior descritos acima poderão,surpreendentemente, ser contornados ou substancialmentereduzidos controlando a quantidade de pré-vulcanização dolátex em níveis muito baixos. Descobrimos que isto poderáser alcançado resfriando o látex até uma temperatura talque muito pouca, ou substancialmente nenhuma, pré-vulcanização ocorra. "Baixa temperatura" refere-se atemperaturas nas quais níveis muito baixos de pré-vulcanização ocorram, e será tipicamente de diversos 0Cabaixo da temperatura ambiente (25°C); por exemplo,preferimos usar temperaturas abaixo de 20°C.
É preferido manter ou resfriar o látex até umatemperatura de cerca de 17°C ou menos, maispreferivelmente 15°C ou menos. Temperaturas de cerca de15°C + 2°C são particularmente preferidas.Descobrimos que as películas de látex, em particularpreservativos, produzidos a partir de látex contendo umnível de pré-vulcanização muito baixo possuem um númerode características vantajosas. As películas curadaspossuem melhores propriedades de estouro - em termos dovolume e da pressão no estouro; e propriedades deresistência à tração superiores, e estas propriedades sãoretidas após o envelhecimento, mesmo a temperaturas deaté 7O0C. Estas características são exibidas tanto porpreservativos lubrifiçados quanto secos. A presenteinvenção também resulta em defeitos de película mínimos,tais como "rachaduras de lama" ("mud cracking") eminimiza o fluxo não uniforme do látex que poderáconduzir a variações indesejáveis na espessura dapelícula.
Adequadamente, o látex de poliisopreno sintético émantido em baixa temperatura, em particular cerca de 15°C+ 2°C, durante todo os estágios preliminares do processoisto é, durante a formulação do látex, maturação,armazenamento em tanques de reserva, transferência para alinha de imersão e tanto quanto possível durante a"imersão, até o ponto de vulcanização.
Conseqüentemente, um terceiro aspecto da presenteinvenção provê um processo para fazer um látex depoliisopreno sintético formulado adequado para fazer umapelícula de látex, o qual processo compreende (a)formular um látex de poliisopreno sintético comingredientes de formulação adequados, (b) maturar o látexe, opcionalmente, (c) armazenar o látex, caracterizadopelas etapas (a), (b), e (c), caso incluída, seremrealizadas abaixo de 20°C, preferivelmente a cerca de17°C ou menos, adequadamente a cerca de 15°C + 2°C.
Uma medida da quantidade de pré-vulcanização no látex é adensidade de reticulação, e esta poderá ser determinada,por exemplo, por uma medição de módulo relaxado de pré-vulcanizado (PRM). 0 método para medir o módulo relaxadoé baseado no método original divisado por Gorton e Pendle(Natural Rubber Technology, 1976, 7 (4) , 77-81) . A mediçãodo módulo relaxado de películas fundidas a partir de pré-vulcanizados provê uma indicação reproduzível do estadode vulcanização na película - isto é, da densidade dereticulação da película. 0 PRM poderá ser determinadousando o. seguinte procedimento:
1. Assegurar que o látex foi agitado lentamente
2. Tomar um tubo de extremidade redonda tal como um tubode ensaio grande ("boiling tube")(de circunferência Cconhecida), mergulhá-lo dentro do látex e retirar lenta econstantemente
3. Permitir que o excesso de látex escoe e colocar o tuboem uma estufa a 70°C durante 2,5 minutos
4 . Retirar o excesso de látex da borda da extremidadeaberta do tubo de ensaio com um lenço de papel
5. Enrolar a película de látex para cima ao longo do tuboa partir da extremidade aberta do tubo para formar umanel e retirar o anel do tubo
6. Pesar o anel em uma balança analítica
7. Colocar o anel em garras adequadas em um testador detração e estirar o anel até 100% de extensão e manter
8. Após 1 minuto, medir a carga em Newtons exercida pelo anel
9. Usar a leitura de carga e a massa do anel, calcular oPRM (em MegaPascals) conforme segue:
<formula>formula see original document page 9</formula>
onde
F - carga (N) exercida pelo anel após 1 minuto a 100% deextensão
d = densidade do anel de látex (g/cm3)C = circunferência externa do tubo de ensaio (cm)M = massa do anel de látex (g)
Tipicamente, o PRM é medido em quatro amostras e a médiaé registrada. 0 teste poderá ser realizado usando, porexemplo, um RRIM Relaxed Modulus Tester, Modelo M403,comercialmente disponível da Malaysian Rubber Board (videwww.Igm.gov.my/services/rptu/rrimrelax.html).
Adequadamente, o PRM do látex não deverá ser maior quecerca de 0,1 MPa. Minimizar a pré-vulcanização do látexrefere-se a manter o PRX (e, por implicação, a densidadede reticulação) substancialmente neste nível ou abaixo.Um valor de PRM de cerca de 0,08 a cerca de 0,10 MPa épreferido, portanto látices tendo esta propriedade sãoparticularmente adequados. O tempo de maturação do látexformulado poderá ser ajustado de acordo para dar odesejado PRM (densidade de reticulação).
Portanto, também é provido, em um quinto aspecto dainvenção, um processo para fazer um látex de poliisoprenosintético formulado adequado para fazer uma película delátex, o qual processo compreende (a) formular um látexde poliisopreno sintético com ingredientes de formulaçãoadequados, (b) maturar o látex e, opcionalmente, (c)armazenar o látex; caracterizado pelas etapas (a), (b) e(c) , caso incluída, serem realizadas a uma baixatemperatura tal que o PRM do látex seja de cerca de 0,1MPa ou menos.
Um sexto aspecto da invenção também provê um processopara fazer um preservativo de poliisopreno sintético, oqual processo compreende mergulhar um formadoradequadamente conformado em um látex de poliisoprenosintético formulado e vulcanizar o látex para formar opreservativo, caracterizado pelo fato de durante apreparação e o armazenamento opcional o látex ser mantidoa uma baixa temperatura de maneira tal que o PRM do látexseja de cerca de 0,1 MPa ou menos.
A invenção também provê um preservativo obtenível pelosprocessos do segundo, quarto e sexto aspectos dainvenção, e também provê artigos de películas de látex,em particular preservativos, obteníveis a partir do látexde poliisopreno sintético formulado provido peloprimeiro, terceiro e quinto aspectos da invenção.Portanto, a invenção engloba o uso dos látices formuladosprovidos aqui para fazer artigos de películas de látex,particularmente preservativos.
Em termos de antecedentes, existem três abordagens deformulação básicas para fazer películas de látices:a) Látex não vulcanizadoo látex é formulado (i.é, os componentes químicos queirão efetuar a cura são misturados ao látex) sem qualqueraquecimento, e o látex é então adicionado à planta deimersão, o produto mergulhado e finalmente vulcanizado [=curado] na planta.
b) Látex parcialmente pré-vulcanizado
O látex é formulado e pré-vulcanizado a temperaturaselevadas, deixado maturar e então formuladoadicionalmente caso necessário antes de ser adicionado àplanta de imersão, o produto mergulhado e a vulcanizaçãocompletada. Esta é a abordagem de formulação.
c) Látex plenamente pré-vulcanizado
O látex é formulado e plenamente vulcanizado fora daplanta. Ele é então adicionado à planta de imersão.Vulcanização nenhuma, ou apenas limitada, ocorre naplanta.
Todos os acima poderão ser de "imersão direta", ondenenhum coagulante precede a imersão no látex. A imersãodireta é em geral usada para a manufatura de produtos deparede delgada tais como preservativos, conquanto aimersão em coagulante seja usada para manufatura deprodutos mais espessos, tais como luvas.
Um típico processo de pré-vulcanização para látex deBorracha Natural (NRL) irá compreender:
1) pré-vulcanização - os ingredientes de formulação sãoadicionados ao NRL, e o látex é aquecido com agitaçãolenta, até 60°C + 2°C e mantido nesta temperatura durante14 horas;
2) maturação - o látex é resfriado até a temperaturaambiente e ativador de vulcanização adicional éacrescentado (caso necessário) e o látex deixado maturarà temperatura ambiente durante seis a dez dias;
3) reserva (ou formulação de estágio final) - ativador devulcanização adicional é adicionado, caso necessário, e olátex aquecido até 4O0C + 2°C durante 18 horas;
4) transferência - o látex é resfriado até a temperaturaambiente, a viscosidade ajustada e o látex transferidopara tanques de imersão na planta;
5) imersão - 0 látex nos tanques de imersão é mantido àtemperatura ambiente (tipicamente > 20°C).Conforme notado acima, certas técnicas anteriores tambémdescrevem artigos feitos de látex de poliisoprenosintético, ou métodos para fazê-los, e em cada caso olátex formulado sendo maturado para introduzir algum graude pré-vulcanização. Descobrimos que introduzir mesmobaixos níveis de pré-vulcanização antes de mergulharpoderá impactar significativamente sobre os produtosfeitos, de maneira tal que eles apresentem propriedadesfísicas inadequadas ou que as propriedades degrademrapidamente por envelhecimento a altas temperaturas ouarmazenamento de longo prazo. Ademais, a pré-vulcanizaçãopoderá afetar adversamente as propriedades formadoras depelícula do látex de poliisopreno.
Os materiais de partida para o presente processo estãotodos comercialmente disponíveis e poderão ser obtidos dequalquer fonte. Por exemplo, látex de poliisopreno novopoderá ser obtido da Kraton Corporation, Houston, Texas.Conforme será bem entendido na técnica, o novo látexpoderá ser formulado com ingredientes de formulaçãoadequados de maneira a dar um látex que subseqüentementeseja curado para prover uma película de látex. Umaformulação de látex formulado típica, generalizada éconforme segue:
Tabela 1 - Formulação de Látex
<table>table see original document page 12</column></row><table>
1 = partes por cem de borracha
2 estabilizantes - poderá ser um número de compostosseparadosA formulação acima é dada para ilustração apenas, sendoentendido que, em princípio, qualquer látex depoliisopreno sintético formulado poderá ser usado. Deveráser notado que, conquanto o poliisopreno seja o polímerode borracha predominante (ou único), a invenção nãoexclui a presença de pequenas quantidades de outroscopolímeros adequados.
Qualquer acelerador ou combinação de aceleradoresadequado(a) poderá ser usado(a) na formulação.Entretanto, descobrimos que quando as etapas deformulação, maturação e opcionalmente de armazenamento doprocesso para fazer um látex de poliisopreno sintéticoformulado são realizadas a baixas temperaturas, demaneira a minimizar a pré-vulcanização do látex, épossível usar um único acelerador. Conseqüentemente, épreferido usar um único acelerador ao invés de umacombinação. Por exemplo, um único acelerador éadequadamente um ditiocarbamato, preferivelmentedibutilditiocarbamato de zinco. É preferido não usartiazóis ou guanidinas.
A etapa de formular compreende misturar o novo látex comos desejados ingredientes de formulação, e poderá serrealizada em qualquer recipiente adequado no qual atemperatura do látex possa ser controlada. Durante aformulação, o látex é adequadamente mantido a cerca de17°C ou menos, pref erivelmente a cerca de 15°C + 2°C demaneira a minimizar qualquer pré-vulcanização. Quaisqueringredientes de formulação adequados poderão ser usados -aqueles versados na técnica estarão bem cientes decompostos adequados que possam ser usados.
Após a formulação, o látex será tipicamente maturado. Porexemplo, estará tipicamente envolvido armazenar o látexformulado durante um período de tempo, antes detransferir para os tanques de imersão. Preferivelmente, otempo de maturação é mínimo. Um período adequado é decerca de 24-4 8 horas. 0 tempo de maturação é governadopelo desenvolvimento da densidade de reticulação nolátex. É preferido que o tempo de maturação seja de nãomais que aquele resultando em um PRM de cerca de 0,1 MPaou menos, mais preferivelmente 0,08-0,1 MPa, apesar deque o PRM poderá ser mais baixo que esta faixa, casodesejado. A maturação deverá ser feita a baixatemperatura, preferivelmente abaixo de 20°C, maispreferivelmente a cerca de 17°C ou abaixo, ainda maispref erivelmente a cerca de 15°C + 2°C, por exemplo,durante um período de 24 a 4 8 horas.
Uma reticulação/maturação mínima do látex possibilita umajuste correto da reologia do látex e auxilia em evitardefeitos, tais como "rachaduras de lama" e fluxo nãouniforme - este conduzindo a variações de espessura napelícula.
Uma medição de densidade de reticulação convencionalrequer tipicamente um disco de um diâmetro especificadocortado da película de látex. Esta é então colocada em umsolvente tal como tolueno ou n-heptano, que faz com que apelícula intumesça; o diâmetro do disco é medido quando ointumescimento se equilibra., e os diâmetros inicial efinal são usados para calcular um "índice deintumescimento". Entretanto, as películas da . presenteinvenção todas desintegram quando intumescidas nessessolventes de hidrocarbonetos, demonstrando nívelextremamente baixo de densidade de reticulação nosmesmos. A técnica anterior que descreve a medição dadensidade de reticulação invariavelmente mostra ointumescimento das amostras da película em um solvente,demonstrando assim que elas desenvolveram um nívelsignificativamente mais alto de reticulação que aspelículas feitas de acordo com a presente invenção.Após a maturação do látex formulado, ele poderáopcionalmente ser transferido para um tanque de reservaou de armazenamento antes de ser transferido para umtanque de imersão onde ocorre a imersão de mandrisconformados no látex. Qualquer armazenamento do látexformulado deverá ser feito a baixa temperatura,preferivelmente nas temperaturas indicadas acima para aformulação e a maturação. Essencialmente, até avulcanização do látex formulado nos mandris, é altamentepreferido manter o látex em baixas temperaturas demaneira a evitar qualquer pré-vulcanização adicional umavez alcançado o nível máximo. Preferivelmente, durantetodos os estágios até a vulcanização, o látex é mantido acerca de 15°C + 2°C.
Uma vez que látex maturado tenha sido transferido para ostanques de imersão, é preferido iniciar a imersão deproduto o mais rápido possível, de maneira a evitarqualquer maturação adicional. A temperatura nos tanquesde imersão é pref erivelmente de cerca de 15°C ou, maispreferivelmente, abaixo de 15°C.
A imersão direta - isto é, não usando nenhuma coagulaçãodo látex, é preferida. Qualquer número adequado deimersões poderá ser usado, porém preferimos mergulharpelo menos duas vezes (i.é, imersão dupla) no látex. Apósa primeira imersão, os mandris com suas películas sãopreferivelmente secados, por exemplo, passando-os atravésde uma estufa de secagem. Subseqüentemente, eles sãopreferivelmente resfriados, por exemplo, passando-osatravés de uma unidade de refrigeração, preferivelmente acerca de 15°C + 2°C, antes de imersão adicional. Evita-seassim o aquecimento do látex no segundo tanque deimersão. Esta etapa de resfriamento poderá ser repetidaantes de qualquer uma das etapas subseqüentes.Após imersão e secagem, poderá ser efetuada uma pós-vulcanização de acordo com técnicas de curaconvencionais. Por exemplo, as películas poderão seraquecidas durante um período de tempo a temperaturaselevadas - tipicamente 10 minutos a 120-130°C.Os presentes processos possibilitam a manufatura depreservativos de alta qualidade tendo propriedadesfísicas superiores, enquanto que empregando sistemasconvencionais - por exemplo, um sistema aceleradorconvencional poderá ser usado.As seguintes tabelas ilustram propriedades dospreservativos da presente invenção:
Tabela 2: Comparação de propriedades de película depreservativos lubrificados resultantes de látex pré- epós-vulcanizado
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o poliisopreno "pós-vulcanizado" foi submetido a uma pré-vulcanização mínima, conforme descrito no exemplo 3. Aspropriedades superiores do preservativo resultante estãoclaramente evidentes.
Conseqüentemente, a invenção também provê um preservativode poliisopreno sintético tendo propriedades físicassuperiores. Em particular, a invenção provê umpreservativo de poliisopreno sintético tendo umaresistência limite à tração .inicial de 24 MPa ousuperior, ou uma resistência limite à tração de"23 MPa ousuperior, após envelhecer durante 7 dias a 70°C, ou umaresistência limite à tração de 20 MPa ou superior, apósenvelhecer durante 3 meses a 50°C. Alternativamente, maspreferivelmente em adição, o preservativo também terá umapressão inicial de estouro de 1,3 kPa ou superior, ou umapressão de estouro de 1,2 kPa ou superior após envelhecer7 dias a 70°C, ou uma pressão de estouro de 1,4 kPa ousuperior após envelhecer durante 3 meses a 50°C.Alternativamente, mas preferivelmente em adição, opreservativo também terá um volume inicial de estouro de44 dm3 ou superior, ou um volume de estouro de 41 dm3 ousuperior após envelhecer 7 dias a 70°C, ou um volume deestouro de 42 dm3 ou superior após envelhecer durante 3meses a 50°C. Alternativamente, mas preferivelmente emadição, o preservativo também terá um valor dealongamento na ruptura inicial de 1000% ou superior, ouum valor de alongamento na ruptura de 10 00% ou superiorapós envelhecer 7 dias a 70°C, ou após envelhecer durante3 meses a 50°C. Preferivelmente, o preservativo terá pelomenos duas ou três dentre as propriedades de resistêncialimite à tração, pressão inicial de estouro, volumeinicial de estouro e alongamento na ruptura referidasacima. Mais preferivelmente, todas as quatro propriedadesconforme definidas estarão presentes.
Tabela 3 : Propriedades de película de preservativos daprodução contínua plenamente embalados_
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Os dados na tabela 3 demonstram a estabilidade depreservativos produzidos de acordo com o processo dainvenção e armazenados plenamente embalados a 3 O0C e50°C, respectivamente. As propriedades superiores dospreservativos estão claramente aparentes.
Conseqüentemente, em uma concretização da invenção,também é provido um preservativo de poliisoprenosintético compreendendo uma ou mais propriedades físicasselecionadas dentre
(a) uma resistência limite à tração inicial de 30 MPa ousuperior, ou uma resistência limite à tração de 23 MPa ousuperior, após envelhecer durante 2 8 dias a 7O0C, ou umaresistência limite à tração de 27 MPa ou superior, apósenvelhecer durante 6 meses a 50°C;
(b) uma pressão inicial de estouro de 1,7 kPa ousuperior, ou uma pressão de estouro de 1,3 kPa ousuperior após envelhecer 28 dias a 70°C, ou uma pressãode estouro de 1,5 kPa ou superior após envelhecer durante6 meses a 5 0°C;
(c) um volume inicial de estouro de 55 dm3 ou superior,ou um volume de estouro de 55 dm3 ou superior apósenvelhecer 28 dias a 70°C, ou um volume de estouro de 43dm3 ou superior após envelhecer durante 6 meses a 50°C ί-ου
(d) um valor de alongamento na ruptura inicial de 1000%ou superior, ou um valor de alongamento na ruptura de00% ou superior após envelhecer 2 8 dias a 70°C, ou apósenvelhecer durante 6 meses a 50°C.
Preferivelmente, o preservativo terá pelo menos duas outrês dentre as propriedades de resistência limite àtração (a), pressão de estouro (b), volume de estouro (c)
e alongamento na ruptura (d) referidas acima. Porexemplo, o preservativo poderá ter as propriedades (a) e(b) conforme definidas acima, ou o preservativo poderáter as propriedades (a) e (c) , ou o preservativo poderáter as propriedades (a) e (d) , ou o preservativo poderá35 ter as propriedades . (b) e (c) , ou o preservativo poderáter as propriedades (b) e (d) ou as propriedades (c) e(d) conforme definidas acima. Mais preferivelmente, opreservativo poderá ter três das propriedades definidasacima, por exemplo, o preservativo poderá ter aspropriedades (a) , (b) e (c) conforme definidas acima, ouo preservativo poderá ter as propriedades (b) , (c) e (d) ,conforme definidas acima, ou o preservativo poderá ter aspropriedades (a), (c) e (d) referidas acima. Ainda maispreferivelmente, todas as quatro propriedades (a) , (b) ,(c) e (d) conforme definidas acima estarão presentes.Os seguintes exemplos ilustram a invenção:
Exemplo 1
Uma formulação típica é conforme segue:_
<table>table see original document page 19</column></row><table>
1 partes por cem de borracha
2 condensado de estearato de cetila/óxido de etileno
3 alquil benzeno sulfonato de sódio
4 dispersão aquosa de sub-produto de reação butilado dep-cresol e diciclopentadieno
Exemplo 2
Um exemplo específico de uma formulação de acordo com oexemplo 1 é conforme segue:
<table>table see original document page 20</column></row><table>
1 partes por cem de borracha
2 condensado de estearato de cetila/óxido de etileno
3 alquil benzeno sulfonato de sódio
4 dispersão aquosa de sub-produto de reação butilado dep-cresol e diciclopentadieno
Exemplo 3
Um processo de manufatura preferido é conforme segue:
1. Látex de poliisopreno sintético é resfriado até 15°C +2°C e então formulado com os ingredientes do exemplo 1.
2. o látex de poliisopreno sintético formulado é entãoarmazenado a 15°C + 2°C durante 24-48 horas até que onível exigido de PRM tenha sido atingido.
3 . O látex de poliisopreno sintético é então transferido15 para um tanque de reserva, e mantido a 15°C + 2°C.
4. O látex de poliisopreno sintético é então transferidopara os tanques de imersão e a imersão de produto éiniciada o mais rapidamente possível para evitar qualquermaturação adicional; o látex dos tanques é mantido a umatemperatura de <15°C.
5. Após a primeira imersão, os mandris de imersão comsuas películas são passados através de uma estufa desecagem.
6. Eles são então passados através de uma unidade derefrigeração para resfriar os mandris de imersão de voltapara 15°C + 2°C de maneira a não aquecer o látex depoliisopreno sintético no segundo tanque de imersão.7. Após a segunda imersão, as películas dos mandris deimersão são secados e vulcanizados a cerca de 120°C-130°Cdurante cerca de 10 minutos.
Claims (29)
1. Processo para fazer um látex de poliisoprenosintético, adequado para fazer uma película de látex,compreendendo (a) formular um látex de poliisoprenosintético ingredientes de formulação adequados, (b)maturar o látex e, opcionalmente, (c) armazenar o látex,caracterizado pelo fato de as etapas (a),(b) e (c) seremrealizadas a uma temperatura de menos que 2O0C de maneiraa minimizar a pré-vulcanização do látex.
2. Processo para fazer um preservativo de poliisoprenosintético, compreendendo imergir um formadoradequadamente conformado em um látex de poliisoprenosintético formulado e vulcanizar o látex para formar umpreservativo, caracterizado pelo fato de durante apreparação e o armazenamento opcional o látex é mantido auma temperatura de menos que 20°C de maneira a minimizara pré-vulcanização do látex.
3. Processo, de acordo com a reivindicação 2,caracterizado pelo fato de o látex de poliisoprenosintético formulado ser preparado por um processoconforme definido na reivindicação 1.
4. Processo, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de o látexde poliisopreno sintético ser mantido em temperaturabaixa durante a formulação do látex, maturação,armazenamento nos tanques de reserva, transferência paraalinha de imersão e tanto quanto possível durante aimersão, até o ponto de vulcanização.
5. Processo, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1, 2, 3 ou 4, caracterizado pelo fato de olátex ser mantido a ou resfriado até uma temperatura de-170C ou menos.
6. Processo, . de acordo com a reivindicação 5,caracterizado pelo fato de o látex ser mantido a ouresfriado até uma temperatura de 15°C ou menos.
7. Processo, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 5 ou 6, caracterizado pelo fato de o látexser mantido a cerca de 15°C + 2°C.
8. Processo, de acordo com a reivindicação 7,caracterizado pelo fato de durante todos os estágiosantes da vulcanização, o látex ser mantido a cerca de-15°C + 2°C.
9. Processo, de acordo com qualquer uma dasreivindicações de 1 a 8, caracterizado pelo fato de atemperatura ser tal que a medição do módulo relaxado depré-vulcanizado (PRM) do látex seja de cerca de 0,1 MPaou menos.
10. Processo, de acordo com a reivindicação 9,caracterizado pelo fato de a temperatura ser tal que amedição do módulo relaxado de pré-vulcanizado (PRM) dolátex seja de cerca de 0,08 a 0,10 MPa.
11. Processo, de acordo com qualquer uma dasreivindicações de 1 a 10, caracterizado pelo fato de olátex ser maturado durante cerca de 24 a cerca de 48horas.
12. Processo, de acordo com qualquer uma dasreivindicações de 1 a 10, caracterizado pelo fato de otempo de maturação não ser mais longo que aquele queresulte em um módulo relaxado de pré-vulcanizado (PRM) dolátex de cerca de 0,1 MPa ou menos.
13. Processo, de acordo com a reivindicação 11,caracterizado pelo fato de o tempo de maturação não sermais longo que aquele que resulte em um módulo relaxadode pré-vulcanizado (PRM) do látex de cerca de 0,08 a 0,1MPa.
14. Processo, de acordo com qualquer uma dasreivindicações de 2 a 12, caracterizado pelo fato de aimersão ser realizada sem nenhuma coagulação do látex.
15. Processo, de acordo com qualquer uma dasreivindicações de 2 a 13, caracterizado pelo fato de aimersão ser realizada, pelo menos duas vezes.
16. Processo, de acordo com a reivindicação 14,caracterizado pelo fato de o látex ser resfriado entreimersões.
17. Processo, de acordo com qualquer uma dasreivindicações de 1 a 16, caracterizado pelo fato de umúnico acelerador ser usado.
18. Processo, de acordo com a reivindicação 17,caracterizado pelo fato de o acelerador serditiocarbamato.
19. Processo, de acordo com a reivindicação 18,caracterizado pelo fato de o acelerador serditiocarbamato de zinco.
20. Preservativo de poliisopreno sintético, caracterizadopelo fato de compreender uma ou mais propriedades físicasselecionadas dentre:(a) uma resistência limite à tração inicial de 30 MPa ousuperior, ou uma resistência limite à tração de 23 MPa ousuperior, após envelhecer durante 2 8 dias a 70°C, ou umaresistência limite à tração de 27 MPa ou superior, apósenvelhecer durante 6 meses a 50°C;(b) uma pressão inicial de estouro de 1,7 kPa ousuperior, ou uma pressão de estouro de 1,3 kPa ousuperior após envelhecer 28 dias a 70°C, ou uma pressãode estouro de 1,5 kPa ou superior após envelhecer durante-6 meses a 50°C;(c) um volume inicial de estouro de 55 dm3 ou superior,ou um volume de estouro de 55 dm3 ou superior apósenvelhecer 28 dias a 70°C, ou um volume de estouro de 43dm3 ou superior após envelhecer durante 6 meses a 50°C;ou(d) um valor de alongamento na ruptura inicial de 1000%ou superior, ou um valor de alongamento na ruptura de-1000% ou superior após envelhecer 28 dias a 70°C, ou apósenvelhecer durante 6 meses a 50°C ou acima.
21. Preservativo, de acordo com a reivindicação 20,caracterizado pelo fato de apresentar duas ou mais daspropriedades (a), (b), e (c).
22. Preservativo, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 20 ou 21, caracterizado pelo fato deapresentar três ou mais das propriedades (a), (b), e (c) .
23. Preservativo, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 20, 21 ou 22, caracterizado pelo fato deapresentar as propriedades (a) , (b), e (c) .
24. Preservativo, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 20, 21, 22 ou 23, caracterizado pelo fatode adicionalmente compreender a propriedade física de terum valor de alongamento na ruptura inicial de 10 00% ousuperior, ou um valor de alongamento na ruptura de 1000%ou superior após envelhecer 28 dias a 70°C, ou apósenvelhecer durante 6 meses a 50°C.
25. Artigo de película de látex, caracterizado pelo fatode ser obtenível a partir de um látex de poliisoprenosintético feito por um processo conforme definido nareivindicação 1, ou qualquer uma das reivindicações 5 a-13 .
26. Artigo de película de látex, de acordo com areivindicação 25, caracterizado pelo fato de o artigo serum preservativo.
27. Preservativo de poliisopreno sintético, caracterizadopelo fato de ser obtenível por um processo conformedefinido em qualquer uma das reivindicações 2 a 16.
28. Processo, de acordo com a reivindicação 1 ou qualqueruma das reivindicações de 5-13, caracterizado pelo fatode compreender ainda converter o látex de poliisoprenosintético formulado em um artigo de película de látex.
29. Processo, de acordo com a reivindicação 28,caracterizado pelo fato de o artigo de película de látexser um preservativo.
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