CN101247742B - 制造水性聚氨酯涂覆的手套衬里的方法和物品 - Google Patents

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Abstract

制造水性聚氨酯涂覆的手套衬里的方法和物品，其中水性聚氨酯涂层不含溶剂、特别是DMF和硅酮，且部分由织物手套衬里表面支持。

Description

制造水性聚氨酯涂覆的手套衬里的方法和物品 
技术领域
本发明涉及聚氨酯涂覆的手套，特别是制造水性(waterborne)聚氨酯涂覆的手套衬里的方法。 
背景技术
常规织物支持的(textile-supported)溶剂类(solvent-based)聚氨酯手套在工作环境中使用，其抓取表面较轻。但是，这些手套会含有可能损害穿着者或使用者的健康且对生态和制造厂周围环境有害的二甲基甲酰胺(DMF)和/或类似的有害溶剂。常规聚氨酯中存有硅酮也会对手套市场造成不良的影响。 
制造这样的手套的常规工艺包括将手套衬里浸入DMF或其他溶剂类聚氨酯涂料中。然后使其在水中进行一系列浸渍，这样有助于膜的凝胶化和溶剂的沥滤(leaching)。但是，这样会导致手套衬里过分吸收所用的浸渍涂料以及涂料渗入到内表面内的问题。这些问题使内表面不能具有理想的性质，其包括降低了柔软性、温暖性和吸收性。这些问题还会影响手套对于穿着者和使用者的舒适性。 
与常规聚氨酯相关的首要问题是手套最终可能含有一定残留量的在常规制造工艺中使用的DMF和/或其他类似溶剂。这些溶剂会对人体生殖系统造成损害，且可能是致癌物。 
WO99/23129(VBF Goodrich公司)公开了作为具有改善的机械性能的膜使用的水性聚氨酯聚合物。 
发明内容
FR2776168A(Hutchinson)公开了涂覆在弹性体层或塑料材料层的外表面的柔软的手套。 
因此，需要一种提供织物支持的水性聚氨酯手套的制造方法，特别是不含溶剂(特别是DMF和硅酮)的水性聚氨酯涂覆的手套衬里的制造方法。本质上，水性聚氨酯手套环境友好且安全地代替了常规的DMF-类聚氨酯(DMF-based polyurethane)涂覆的手套衬里。 
本发明由所附的权利要求书所定义。本发明提供了无DMF、无溶剂且无硅酮的水性聚氨酯涂覆的衬里支持的手套(liner supported glove)。本 发明包括手套衬里上的几种涂覆形式或优选的涂覆形式，例如但不局限于掌心涂覆、关节涂覆、手指涂覆和全涂覆的水性聚氨酯涂层(光滑涂层或泡沫涂层)。 
用于生产这些物品的工艺包括混合(compounding)水性聚氨酯，然后使用支持手套(supported gloves)的常规浸渍工艺将其涂覆在手套衬里上。适于支持手套的手套衬里的材料的实例包括但不限于尼龙或其他合成聚酰胺、聚酯、棉、人造丝(rayon)、大力玛(Dyneema)、凯夫拉尔(Kevlar)、莱卡(Lycra)、斯潘德克斯(spandex)、晴纶及前述材料的混纺纱(blendedyarns)。用于手套的合适的水性聚氨酯的实例可以包括但不限于以下或由以下所生产或供应：Polymer Latex Acralen U500、Acralen U900、Adiprene、Vibrathane、Millathane、Noveon、Solucote、Dow SYNTEGRA、Alberdingk等。 
本发明的一个优点是无溶剂的水性聚氨酯涂覆的手套衬里环境友好且安全。 
本发明另一个优点是由于不含有DMF和/或其他类似的有害溶剂，其不会对穿着者或使用者的健康以及生态和制造厂附近环境造成损害。 
本发明另一个优点是水性聚氨酯涂覆的手套衬里被设计成具有可以提供安全和可靠的手持操作的优异的紧握性。 
本发明一个有利的技术特征是其轻质性为穿着者提供了优异的触感和柔软感。这增强了其在工业上(例如电子装配部门、光工程等)手持操作小元件中的应用。 
本发明另一个有利的技术特征是尽管其为轻质性结构，这样新设计的水性聚氨酯涂覆的手套衬里为具有这种厚度的手套提供了显著的耐磨性。 
本发明另一个有利的技术特征是对于具有更加舒适的柔软度和优异的吸收性的衬里而言渗透性非常小(minimal strikethrough)。 
本发明另一个有利的技术特征是耐臭氧和氧腐蚀的能力强。 
本领域技术人员将会通过阅读和理解以下本发明的详细说明而更加明了本发明的益处和优点。 
附图说明
图1表示本发明，其中 
图1a表示本发明的手掌正视图。 
图1b表示本发明的手背正视图。 
图2表示本发明各种涂覆形式或其优选的涂覆形式，其中， 
图2a表示本发明的掌心涂覆型。 
图2b表示本发明的关节涂覆型。 
图2c表示本发明的全涂覆型。 
图2d表示本发明的手指涂覆型。 
本发明的最佳实施方式 
图1表示本发明，其中图1a表示本发明的手掌正视图，图1b表示本发明的手背正视图，其显示了一种水性聚氨酯涂覆的手套衬里，其包括： 
a)织物手套衬里(1) 
b)水性聚氨酯(2) 
如图1所示，本发明包括以几种涂覆形式或优选的涂覆形式，例如但不限于如分别由图2a、图2b、图2c和图2d表示的掌心涂覆、关节涂覆、全涂覆和手指涂覆所涂覆的水性聚氨酯的光滑涂层和泡沫涂层，其不含溶剂，特别是DMF和硅酮，其部分由织物手套衬里表面支持。 
这里公开依照本发明的各种实施方式制造衬里支持的水性聚氨酯手套的工艺或方法。合适的手套模(form)可以是铝或其他金属手形模子(former)。可以使用常规的加热设备按照需要操作或调整手套模的温度。 
织物手套衬里首先穿戴在手套模上，所述手套模是为了进行特定形式的浸渍(dipping)而设计的。然后将涂覆衬里的手套模(这里称为“涂覆衬里”)加热到约55℃～65℃。将涂覆衬里浸入含有本领域技术人员理解的一般浓度范围内的水性凝结剂类(coagulant-type)溶液的第一浸渍池中。浸没到凝结剂类溶液中的深度和角度可以随着需要的涂覆形式或优选的涂覆形式，例如但不限于手掌心涂覆、关节涂覆、手指涂覆和全涂覆而变化。水性凝结剂的温度应该保持在约70℃±5℃以便快速蒸发干燥。涂覆衬里涂覆了凝结剂类溶液后，将涂覆了凝结剂的涂覆衬里从第一浸渍池中取出，以本领域技术人员熟知的合适的方式将其旋转，以限制多余的凝结剂类溶液的流量。然后将初步涂覆的涂覆衬里浸入第二浸渍池。同样地， 浸没到凝结剂类溶液中的深度和角度可以随着需要的涂覆形式或优选的涂覆形式，例如但不限于掌心涂覆、关节涂覆、手指涂覆和全涂覆而变化。 
举例来说，第二浸渍池预制含有水性聚氨酯。合适的水性聚氨酯组合物优选由表1所示范围内的以下组分组成。 
表1(配方的合适范围) 
组分/成分     范围(PHR)
水性聚氨酯氧化锌二氧化钛颜料/着色剂(任选)发泡剂(用于泡沫涂覆)羧甲基纤维素软水     100    0.5-2.0    1.0-3.0    0-1.0    0.5-2.0    1.0-3.0    其量取决于需要的固体
本领域技术人员很容易依据最终需要的物品改变浸渍配方中的混合成分。本领域技术人员还应理解上述所列的具体化学品或化合物为可用于制备配方的常规物质的代表，其仅为配方中每种组分的非限定的实例。 
各种组分在聚合组合物中的性质和特征的实例优选包括但不限于： 
·氧化锌使聚合组合物交联，用于改善膜的强度。类似于氧化锌的其他类型的合适物质包括但不限于硫和二硫代氨基甲酸盐/酯类促进剂。 
·二氧化钛和颜料为聚合组合物中的着色剂。也可以向聚合组合物加入其他着色剂。 
·发泡剂(用于泡沫涂覆)引发聚合组合物中泡沫的形成。合适的试剂包括但不限于十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、月桂酸钾和烷基苯磺酸钠。 
·羧甲基纤维素是用于增稠聚合组合物使得到光滑平整涂层的粘度改性剂。其他合适的粘度改性剂包括但不限于聚乙烯醇、聚丙烯酸酯类和其他纤维素增稠剂。 
·软水作为稀释剂将聚合组合物的固体含量降至约20±5％。根据本发明的各种实施方式可以采用其他水平的固体含量。 
然后从含有水性聚氨酯组合物的第二浸渍池中取出涂覆衬里，并以本领域技术人员熟知的合适方式将其旋转，使聚合物得以平均涂布并限制其流动。然后利用烘箱或其他加热装置在75℃±10℃下将涂覆了聚合物的 手套衬里视需要干燥约10-20分钟或以上使膜充分形成。 
涂覆的手套衬里从烘箱中取出后，在室温下使其在清水中沥滤约2分钟。然后从沥滤池中取出手套衬里，将其放进固化炉之前滴掉多余的水并风干约15分钟。举例而言，在固化温度约90℃±5℃的固化炉中加热涂覆的手套衬里约1小时。根据本发明的各种实施方式可以采用其他温度、持续时间和用法。从固化炉中取出固化的水性聚氨酯涂覆的手套衬里并将其自模中剥离，至此结束该工艺或方法。 
虽然前述说明包含许多具体说明，但是这些具体的说明不应视为对本发明范围的限制，其仅仅是所公开的实施方式的例证。在不偏离本发明权利要求书所定义的范围的情况下可以做出许多的变型和改进。本领域技术人员可以想到许多其他在本发明范围内可能的变型。 

Claims (12)

1.一种水性聚氨酯涂覆的手套衬里，其包括：
a)织物手套衬里；和
b)水性聚氨酯涂层，
其特征在于所述涂层不含溶剂，且由部分织物手套衬里表面支持，并且其特征在于所述手套衬里已在水性凝结剂类溶液中浸渍过。
2.如权利要求1所述的水性聚氨酯涂覆的手套衬里，其中所述涂层不含DMF和硅酮。
3.如权利要求1所述的水性聚氨酯涂覆的手套衬里，其包括至少一种以下物质：尼龙或其他合成聚酰胺、聚酯、棉、人造丝、大力玛、凯夫拉尔、莱卡、斯潘德克斯、晴纶及前述材料的混纺纱。
4.如权利要求1所述的水性聚氨酯涂覆的手套衬里，其中所述水性聚氨酯涂层包括任何一种市售的水性聚氨酯。
5.如权利要求1所述的水性聚氨酯涂覆的手套衬里，其中所述水性聚氨酯涂层是组合物，该组合物包含至少一种以下物质：氧化锌、二氧化钛、颜料、羧甲基纤维素、用于泡沫涂层的发泡剂和软水。
6.如权利要求1所述的水性聚氨酯涂覆的手套衬里，其中在织物手套衬里上的水性聚氨酯涂层包括光滑涂层和泡沫涂层。
7.制造水性聚氨酯涂覆的手套衬里的方法，其包括以下步骤：
a)将第一组分涂覆在部分织物手套衬里上；
b)将第二组分涂覆在已部分初步涂覆的织物手套衬里上；
c)烘干织物手套衬里；
d)沥滤织物手套衬里；
e)风干或烘干织物手套衬里；
f)固化织物手套衬里，
其特征在于，所述第一组分包含水性凝结剂类溶液，并且所述第二组分包含附着在所述织物手套衬里上的水性聚氨酯。
8.如权利要求7所述的方法，其中所述织物手套衬里在90℃±5℃的温度固化。
9.如权利要求7所述的方法，其中所述的织物手套衬里包括如下物质中的至少一种：尼龙或其他合成聚酰胺、聚酯、棉、人造丝、大力玛、凯夫拉尔、莱卡、斯潘德克斯、晴纶及前述材料的混纺纱。
10.如权利要求7所述的方法，其中所述的第二组分包括如下物质中的至少一种：氧化锌、二氧化钛、颜料、羧甲基纤维素、用于泡沫涂层的发泡剂和软水。
11.如权利要求7所述的方法，其中所述水性聚氨酯涂层包括任何一种市售的水性聚氨酯。
12.如权利要求7所述的方法，其中所述水性凝结剂保持在70℃±5℃的温度以便快速蒸发干燥。
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