CN111542242A - 合成弹性体制品及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及具有静电耗散(ESD)特性的浸渍弹性体制品及其制造方法。浸渍弹性体制品包含弹性体膜和制品表面上的涂层,所述涂层包含选自由多元醇、多元醇酯和多元醇衍生物组成的组的多元醇材料;其中弹性体制品具有1011Ω/sq或更小的表面电阻率。制造方法包括以下步骤:将包含选自由多元醇、多元醇酯和多元醇衍生物组成的组的多元醇材料的涂料组合物施加到弹性体膜的表面上。
Description
技术领域
本申请涉及弹性体制品及其生产方法。本申请尤其涉及具有消散静电荷的能力的浸渍弹性体制品,例如手套。
背景技术
在不希望有的静电放电或火花会导致严重损坏或会损坏灵敏的集成电路的许多情况下,静电控制至关重要。
具有静电耗散(ESD)特性的手套至关重要,尤其是用于操作电子设备时。两种不同材料之间的运动所产生的过多静电荷会导致电子组件损坏。通过戴上具有ESD特性的手套,可以减少工人与其他物体之间发生静电放电的可能性。
具有ESD特性的手套通常使用例如碳质填料(例如炭黑、碳纳米管、石墨、石墨烯等)和/或金属填料(例如银、铜、铝等)的导电填料制成。然而,这些类型的填充材料的存在导致所得手套产品的硬化,这继而引起手套刚度的增加。结果,具有ESD特性的手套的佩戴者可能会遇到手疲劳的问题。
除了增加手套的刚度之外,生产具有期望的ESD特性的手套所需的高负载的导电填料显著增加了材料成本。此外,已知导电填料会从手套中迁移出并进入人体皮肤,由于碳质填料的致癌特性,这会造成健康风险。
某些离子化合物,例如锂盐、碱金属羧酸盐和季铵盐,已用于为各种产品提供ESD特性。然而,将要在洁净室条件下使用的手套中离子化合物的使用是不合适的,因为严格控制了洁净室手套的颗粒含量和离子含量。
因此,需要具有静电耗散(ESD)特性的新颖弹性体制品,以及生产这类制品的方法,或至少有用的替代产品。还需要开发能够在洁净室条件下使用的替代ESD制品。
发明内容
诸位发明人发现,通过掺入包含多元醇材料的涂层,有可能在弹性体制品中获得有益的ESD特性,或者可以改善ESD性能而不会对手套特性产生禁止的负面影响。
根据本申请,提供了一种浸渍弹性体制品,其包含弹性体膜和在弹性体膜的表面上的涂层,所述涂层包含选自由多元醇、多元醇酯和多元醇衍生物组成的组的多元醇材料,其中弹性体制品具有1011Ω/sq或更小的表面电阻率。
在一些实施方案中,所述弹性体制品具有以下一种或多种特性:
-摩擦前小于50V且摩擦后小于300V的摩擦电荷,和/或
-少于1秒的静电衰减时间(从1000V到10V)。
在不同的实施方案中,涂层可以完全保留在弹性体膜的表面上,或者可以部分地渗透到弹性体膜中,使得一部分涂层保留在弹性体膜的表面上。
在一些实施方案中,除了涂层之外,弹性体膜还可包含多元醇材料。在这些实施方案中,多元醇材料可通过将其掺入弹性体制品的生产中所用的凝结剂组合物中,或通过掺入用于形成弹性体膜的液体乳胶组合物(所谓的“弹性体膜形成组合物”)中,或通过这两种技术而掺入弹性体膜中。因此,在最终产品中,多元醇材料可以以与用于制备弹性体制品的凝结剂组合物中存在的多元醇材料一致的分布,或以与多元醇材料在用于制备弹性体膜的弹性体膜形成组合物中的掺入一致的分布存在于弹性体膜内。尽管不是必需的,但是在涂层中和弹性体膜中都掺入多元醇材料具有优点。
根据本申请,提供了一种制造具有1011Ω/sq或更小的表面电阻率的包含弹性体膜的浸渍弹性体制品的方法,所述方法包括:
(a)将模型浸入凝结剂组合物中以在所述模型上留下凝结剂涂层;
(b)将涂覆有凝结剂的模型浸入弹性体膜形成组合物中以在所述模型上产生膜层;
(c)固化所述膜层以产生弹性体膜;和
(d)将包含多元醇材料的涂料组合物施加到步骤(c)中制得的所述弹性体膜的表面上,
其中所述多元醇材料选自由多元醇、多元醇酯和多元醇衍生物组成的组。
在一些实施方案中,所述方法还包括:
(i)将多元醇材料掺入步骤(a)中使用的所述凝结剂组合物中,和/或
(ii)将多元醇材料掺入步骤(b)中使用的所述弹性体膜形成组合物中。
根据本申请,提供了一种通过上述方法生产的弹性体手套。
具体实施方式
在本部分中,描述ESD性能背后的基本原理。还描述具有静电耗散(ESD)特性的浸渍弹性体制品的优选形式及其相应制造方法。
改善弹性体制品的静电耗散特性
当材料在一起摩擦然后分离时会产生静电,这样一种材料会释放电子,而另一种材料会积累电子。当这些材料再次相互接触时,会产生静电冲击以纠正不平衡。具有静电耗散(ESD)特性的制品是那些减少静电累积和摩擦生电的制品。
可以通过表面电阻率和/或摩擦电荷来测量制品的静电耗散(ESD)特性。
表面电阻率是针对沿材料表面的电压下降(或泄漏电流)的电阻,单位为Ω(欧姆)或Ω/sq。随着材料耗散电荷的能力提高,表面电阻率(Ω/sq)将降低。通常,具有静电耗散(ESD)特性的材料将具有1011Ω/sq或更小的表面电阻率。在说明书和权利要求书中,表面电阻率是根据ASTM D257中规定的程序测量的。应当注意,其他测试技术也可用于测试表面电阻率和电阻。然而,这些测试中获得的表面电阻率测试值可能会在进行测试时受下面的基板(例如,佩戴手套的人手,在“使用中”测试的情况下)的导电性影响,并且在与本申请的要求进行比较时不能被依赖。ASTM D257规定的测试不受此类条件的影响,因此是当考虑制品特性并与权利要求进行比较时要应用的测试。
摩擦生电会导致某些材料与另一种材料发生摩擦接触后带电。当所述材料的带电表面接触另一种不带电或电荷基本不同的材料时,可能会产生积聚静电的放电。通常,具有将静电起电最小化的静电耗散(ESD)特性的材料具有接近零的摩擦电荷。摩擦电荷可以通过许多不同的技术来测量。在本申请中,所使用的程序是基于保护静电放电敏感物品的ESD协会标准技术报告的ESD TR-03-99中所规定的程序的改进程序。下文在实施例中,在标题“摩擦电荷”下描述了改进程序。应当理解,摩擦电荷可以通过不同的测试来确定,但是这本身并不能避免本申请的范围。
静电衰减时间是指1000V的带电板在被ESD手套触摸后耗散到其初始电荷的90%至99%所花费的时间。首先将带电板充电至1000V,然后用ESD手套的手指在板上触摸,并记录电荷耗散至10V的时间。静电衰减可以根据FTMS-101方法4046(联邦试验方法标准—用于包装材料的试验程序—材料的静电特性)或保护静电放电敏感物品的ESD协会标准技术报告的ESD TR-03-99中规定的程序测量。优选地,采用FTMS-101方法4046。通常,具有静电耗散(ESD)特性的制品将具有小于1秒的静电衰减时间。
诸位发明人发现,在浸渍弹性体制品的弹性体膜的表面上的涂层中包含一种或多种多元醇材料可以为浸渍弹性体制品提供1011Ω/sq或更小的表面电阻率。在一些实施方案中,弹性体制品具有小于约1011Ω/sq、约1010Ω/sq或更小、约1011Ω/sq至约106Ω/sq、或约1010Ω/sq至约107Ω/sq的表面电阻率。弹性体制品的表面电阻率的优选范围在106–1010、107–1010、107–109Ω/sq。
诸位发明人发现,在浸渍弹性体制品的弹性体膜的表面上的涂层中包含一种或多种多元醇材料可以为弹性体制品提供在摩擦前小于50V且在摩擦后小于300V的摩擦电荷。在一些实施方案中,弹性体制品具有在摩擦前小于40V、小于30V或小于20V的摩擦电荷。在一些实施方案中,摩擦后的摩擦电荷值小于280V、小于260V、小于240V、小于220V、小于200V、小于180V、小于160V或小于150V。可以将所示的任何摩擦前和摩擦后的值进行组合。
诸位发明人发现,在浸渍弹性体制品的弹性体膜的表面上的涂层中包含一种或多种多元醇材料可以为弹性体制品提供小于1秒的静电衰减时间(从1000V至10V)。在一些实施方案中,弹性体制品具有小于0.8秒、小于0.6秒、小于0.5秒、小于0.2秒、小于0.1秒、小于0.05秒和约0秒的静电衰减时间。具有静电耗散(ESD)特性的弹性体制品可以在包含多元醇材料的制品的面向外(或“外部”)表面上包含涂层。在这个实施方案中,弹性体制品可以以任何组合形式具有前述段落中所示的任何表面电阻率值和摩擦电荷值。
具有静电耗散(ESD)特性的浸渍弹性体制品可以在弹性体膜内包含多元醇材料,这可以通过除了含多元醇的涂料之外,另外将多元醇材料包含在凝结剂和/或用于制备弹性体制品的弹性体膜形成组合物中来实现。在这些实施方案中,弹性体制品可具有1011Ω/sq或更小、约1011Ω/sq至约106Ω/sq、或约1010Ω/sq至约106Ω/sq的表面电阻率。在这种形式的制品的各种实施方案中,表面电阻率、摩擦电荷和静电衰减时间的值可以是以上所示的值中的任何一个或多个的任何组合。
在一些实施方案中,手套的表面电阻率在储存期间可能降低。例如,制品的表面电阻率可在储存期间降低至约1010Ω/sq、109Ω/sq、108Ω/sq、107Ω/sq或106Ω/sq的恒定表面电阻率。
多元醇材料
术语“多元醇材料”涵盖多元醇、多元醇酯和多元醇衍生物。合适的多元醇、多元醇酯和多元醇衍生物是能够从环境吸收水分以消散静电荷的那些化合物。
术语“多元醇”是指具有两个或更多个羟基的分子。在一些实施方案中,多元醇将具有2至9个羟基。多元醇可以是基于重复亚单元的聚合多元醇(例如聚乙二醇),或者多元醇可以是单体多元醇(例如山梨糖醇)。多元醇中的羟基数也可以表示为羟值(hydroxylnumber),其通过确定与一克多元醇中的羟基含量相当的氢氧化钾毫克数来计算。羟值可以根据ASTM E222和E1899中规定的程序计算。在一些实施方案中,多元醇将具有至少20mg/g及以上的羟值。优选地,多元醇将具有大于200mg/g或大于1000mg/g的羟值。在一些实施方案中,多元醇包含至少一个游离羟基。
合适多元醇的实例包括聚乙二醇(PEG)、聚环氧乙烷(PEO)、聚丙二醇(PPG)、单体二醇、单体三醇、糖、糖醇和多糖。单体二醇是不含重复单元但含有两个羟基的分子。合适的单体二醇是含有2至12个碳原子和两个羟基的那些,例如乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、六乙二醇、五乙二醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、二乙醇胺、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇等。单体三醇是不含聚合重复单元但含有三个羟基的烃化合物。合适的单体三醇是含有2至12个碳原子和三个羟基的那些,其实例包括甘油、三乙醇胺和1,2,6-己三醇。糖包括单糖和二糖、戊糖、己糖等,其可以是天然存在的或合成的。实例包括蔗糖、葡萄糖、乳糖、果糖、甘露糖、山梨糖和麦芽糖。糖醇是通常例如通过相应糖的氢化而衍生自糖的多元醇。糖醇包括山梨糖醇、甘露糖醇、木糖醇和赤藓糖醇。也可以使用诸如纤维素的多糖。
在一些实施方案中,多元醇选自由以下组成的组:平均分子量为200至22,000g/mol、约200至约20,000g/mol或约200至约6000g/mol的聚乙二醇(PEG);分子量为20,000至10,000,000g/mol或约20,000至约100,000g/mol的聚环氧乙烷(PEO);分子量为300至4000g/mol、约400至约4000g/mol或约400至约2000g/mol的聚丙二醇(PPG);含有2至12个碳原子的单体二醇;含有2至12个碳原子的单体三醇;糖和糖醇。
术语“多元醇酯”是指具有一个或多个羟基官能团和至少一个酯官能团的化合物。优选地,多元醇酯包含至少一个-OH基团,优选1-6个-OH基团。
在一些实施方案中,多元醇酯具有至少5的亲水性:亲脂性平衡值(HLB值)。在一些实施方案中,多元醇酯具有8至18的HLB值。
在一些实施方案中,多元醇酯是通过使如上定义的多元醇与合适的羧酸反应形成多元醇酯而制备的。羧酸可以由至少4个碳原子组成,优选是具有6-12个碳的中链羧酸或具有13-21个碳原子的长链羧酸。羧酸可以是饱和的,不饱和的,脂族的或芳族的。在一些实施方案中,羧酸衍生自天然来源,例如来自植物的脂肪酸(棕榈油、椰子油、可可脂、橄榄油、大豆油、玉米油、向日葵油、蓖麻油等),包括来自动物的脂肪酸(例如蜂蜡)。这些可以是氢化的或非氢化的。来自植物的脂肪酸的实例是辛酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、肉豆蔻脑酸、棕榈油酸、油酸等。其他羧酸包括衍生自其他有机酸的那些,例如富马酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、草酸、乳酸、苹果酸、柠檬酸、苯甲酸、丙烯酸、水杨酸等。
合适多元醇酯的实例包括PEG酯(包括PEG脂肪酸酯和PEG甘油脂肪酸酯,例如PEG油酸酯、PEG椰油酸酯、PEG硬脂酸酯、PEG丙烯酸酯、PEG甘油椰油酸酯、PEG 40-氢化蓖麻油)、甘油酯(包括甘油硬脂酸酯、甘油油酸酯、乙二醇丙烯酸酯、脂肪酸的聚甘油酯)和脱水山梨糖醇酯(例如脱水山梨糖醇月桂酸酯、脱水山梨糖醇硬脂酸酯、脱水山梨糖醇棕榈酸酯,并且包括聚山梨醇酯,例如聚山梨醇酯20和聚山梨醇酯80)。在一些实施方案中,多元醇酯选自由以下组成的组:PEG的分子量为200至22,000g/mol的PEG酯、PEO的分子量为20,000至10,000,000g/mol的PEO酯、PPG的分子量为300至4000g/mol的PPG酯、甘油酯和脱水山梨糖醇酯,其中所述多元醇酯的HLB优选为至少5。在一些实施方案中,多元醇酯选自由聚乙二醇酯、甘油酯和脱水山梨糖醇酯组成的组。
“多元醇衍生物”是指使多元醇与具有诸如羟基、烷烃基、烯烃基、酯基、醚基、氨基、酰胺基、羧酸基、醛基或酮基的官能团的化合物反应而制得的产物。取决于多元醇中的所有羟基是否与用于形成多元醇衍生物的化合物的官能团反应,多元醇衍生物可以包含或可以不包含游离羟基官能团。在一些实施方案中,多元醇衍生物含有至少一个羟基官能团。
合适多元醇衍生物的实例包括甲氧基聚乙二醇(MPEG)、环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物、二醇醚、PEG醚、乙二醇醚、丙氧基化三乙醇胺多元醇、乙二胺聚醚多元醇和丙氧基化乙二胺多元醇。在一些实施方案中,多元醇衍生物选自由以下组成的组:分子量为350至750g/mol的甲氧基聚乙二醇(MPEG)、分子量为2000至5000g/mol的环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物、二醇醚、PEG醚、乙二醇醚、丙氧基化三乙醇胺多元醇、乙二胺聚醚多元醇和丙氧基化乙二胺多元醇。优选的多元醇衍生物是非弹性体的多元醇衍生物。
在一些实施方案中,多元醇材料是:
-选自由以下组成的组的多元醇:聚乙二醇(PEG)、聚环氧乙烷(PEO)、聚丙二醇(PPG)、单体二醇、单体三醇、糖、糖醇和多糖;
-选自由以下组成的组的多元醇酯:PEG酯(包括PEG脂肪酸酯和PEG甘油脂肪酸酯,例如PEG油酸酯、PEG椰油酸酯、PEG硬脂酸酯、PEG丙烯酸酯、PEG甘油椰油酸酯、PEG 40-氢化蓖麻油)、甘油酯(包括甘油硬脂酸酯、甘油油酸酯、乙二醇丙烯酸酯、脂肪酸的聚甘油酯)和脱水山梨糖醇酯(例如脱水山梨糖醇月桂酸酯、脱水山梨糖醇硬脂酸酯、脱水山梨糖醇棕榈酸酯,并且包括聚山梨醇酯,例如聚山梨醇酯20和聚山梨醇酯80);或
-选自由以下组成的组的多元醇衍生物:甲氧基聚乙二醇(MPEG)、环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物、二醇醚、PEG醚、乙二醇醚、丙氧基化三乙醇胺多元醇、乙二胺聚醚多元醇和丙氧基化乙二胺多元醇。
多元醇材料可以选自由以下组成的组:甘油、PEG 300、PEG 400、PEG 600、PEG1000、PEG 6000、聚甘油脂肪酸酯、山梨糖醇、PEG 7甘油椰油酸酯、聚山梨醇酯20、聚山梨醇酯80、聚醚和PEG 40氢化蓖麻油。
在一些实施方案中,涂料包含两种或更多种不同的多元醇材料。不同的多元醇可以是同一类别(例如,两者都可以是单体二醇),或者它们可以是不同的类别或子类别。当存在两种或更多种不同的多元醇材料时,每种多元醇材料可以选自如上所述的多元醇、多元醇酯和多元醇衍生物。作为一个实例,弹性体制品可包含两种或更多种不同的多元醇材料,包括:
(a)两种不同的多元醇;
(b)两种不同的多元醇酯;
(c)多元醇和多元醇酯;
(d)多元醇和多元醇衍生物;
(e)多元醇酯和多元醇衍生物;
(f)两种不同的多元醇衍生物;或
(g)多元醇、多元醇酯和多元醇衍生物。
作为另一个实例,涂料可包含两种或更多种不同的多元醇材料,包括:
(a)两种不同的多元醇;
(b)两种不同的多元醇酯;或
(c)多元醇和多元醇酯。
术语“多元醇材料”不应解释为仅涵盖保留两个或更多个羟基官能团的那些材料。尽管本文所定义的多元醇含有两个或更多个羟基官能团,但是多元醇酯可以含有单个羟基官能团,并且多元醇衍生物在衍生化之后可以不含羟基。
涂层
浸渍弹性体制品在弹性体膜的表面上的涂层中包含聚合物材料。
可以通过将包含多元醇材料的涂料组合物施加到弹性体膜的表面上来形成涂层。
在一个实例中,可通过直接施加多元醇材料(即,纯净的或未混合的)或通过施加含有多元醇材料的涂料组合物而将多元醇材料掺入弹性体制品中。
除了多元醇材料之外,涂料组合物还可包含溶剂和任选地一种或多种添加剂。添加剂可以按涂料组合物的重量计0-30%的量存在,例如按涂料组合物的重量计0-10%、0-20%、0.1-30%、0.1-20%、0.1-10%、1-30%、1-20%或1-10%。一种或多种添加剂可以包括润湿剂、增稠剂或其组合。
可以使用能够在去除之前溶解多元醇材料并将其分散在弹性体膜的表面上的任何溶剂。合适的溶剂包括水、乙醇、甲醇、丁醇、乙酸乙酯、丙酮、乙腈、二氯甲烷、苯、甲苯、己烷、异丙醇及其组合。通常,溶剂是水。在一些实施方案中,涂料组合物包含溶剂的组合,例如水和乙醇。混合溶剂系统的一个优点是一种溶剂可以具有较低的沸点,因此可以帮助缩短涂料组合物的干燥时间。合适的速干溶剂包括乙醇、甲醇、丙酮、乙酸乙酯及其组合。基于涂料组合物的重量,溶剂可以以至多99重量%,例如10-99重量%或50-70重量%的量存在。组合物中包含的溶剂(或“载体”)的百分比越高,涂层将越薄。通常,在将涂料组合物施加到弹性体膜的表面上之后,将在干燥步骤中除去溶剂。速干溶剂可以以至多40重量%,例如0.01-40重量%或1-30重量%的量存在于涂料组合物中。
可以使用能够帮助将涂料组合物铺展在弹性体膜的表面上的任何润湿剂。合适的润湿剂包括非离子表面活性剂,包括氟表面活性剂和乙氧基化物(例如脂肪醇乙氧基化物、烷基酚乙氧基化物、脂肪酸乙氧基化物、乙氧基化脂肪酯和油、乙氧基化胺等)。涂料组合物可以包含至多1重量%,例如约0.01-1重量%或约0.01-约0.5重量%的量的润湿剂。润湿剂可以帮助涂料组合物铺展在弹性体膜的表面上。
涂料组合物可以包含一种或多种增稠剂。如果存在,则在溶剂的干燥/蒸发之后,增稠剂将作为涂层的组分保留在浸渍弹性体制品上。在涂料组合物中使用增稠剂的一个优点是,在弹性体膜上形成了较厚的层,从而允许将大量涂料施加到膜的表面上。合适的增稠剂包括纤维素(例如甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素等)和胶凝剂(淀粉、树胶、果胶)等。涂料组合物可以包含至多约5重量%,例如约0.001-1重量%、0.1-2重量%或0.01-0.5重量%的量的增稠剂。
在一些实施方案中,包含多元醇材料的涂层存在于制品的面朝外(“外侧”或“外部”)表面上。取决于施加方法,涂层可以仅存在于制品的外表面上,或者涂层可以存在于制品的外表面和内表面两者上。同样取决于施加方法,涂料可以不在弹性体膜的整个表面上延伸。在一些实施方案中,涂料在表面上延伸高达100%、95%、90%、80%、75%、60%、50%或更小。
根据本申请的产品的制造商可以购买弹性体制品并将包含多元醇材料的涂料组合物施加到制品上,或者制造商可以制造弹性体制品然后施加涂料组合物。本文描述了可经历涂覆步骤的弹性体制品的制造方法。经历涂覆步骤的弹性体制品本身可以在弹性体膜本身中包含多元醇材料,或者它们可以不含多元醇材料。
涂层包含足以为弹性体制品提供静电耗散(ESD)特性的量的多元醇材料。
(干燥的)涂料(即在除去溶剂例如水之后)的总重量可以为弹性体制品的0.0001重量%至80重量%。最终产品中涂层在制品中所占的重量百分比(即干燥重量)可以至少为0.001重量%、0.01重量%、0.05重量%、0.1重量%、0.5重量%、1重量%、1.1重量%、1.2重量%、1.3重量%、2.5重量%、5重量%、7.5重量%或10重量%(基于制品总重量)。涂层在制品中所占的重量百分比可以为制品总重量的小于80重量%、70重量%、60重量%、50重量%、40重量%、30重量%、25重量%、22.5重量%、20重量%、17.5重量%、15重量%、12.5重量%、10重量%、7.5重量%、5重量%、4重量%或3重量%。可以将任何最小值和最大值组合形成一个范围,条件是最大值大于最小值,例如介于0.1%和25%之间的范围。
在一些实施方案中,涂层中的多元醇材料占制品的总重量的约0.001重量%至80重量%。例如,涂层中的多元醇材料可以占0.001%至60%、0.001%至40%、0.001%至20%、0.005%至20%、0.008%至20%、0.01%至20%、0.005%至10%、0.008%至10%、0.01%至10%、0.005%至7%、0.008%至7%、0.01%至7%、0.005%至6%、0.01%至6%、0.005%至4%、0.01%至4%、0.1%至7%、0.5%至7%、1%至7%、2%至7%或3%至7%。在一些实施方案中,涂层中的多元醇材料占制品的总重量的约0.1至7重量%。
在一些实施方案中,涂层中的多元醇材料的总量为涂层的至少5重量%。例如,涂层中多元醇材料的总量为涂层重量的约5%至100%、约10%至100%、约20%至100%、约25%至100%、约30%至约100%、约40%至约100%或约50%至约100%。
作为制品总重量的百分比,涂层形式的多元醇材料在制品中所占的重量可以至少为0.001重量%、0.01重量%、0.05重量%、0.1重量%、0.5重量%、1重量%、2.5重量%、5重量%、7.5重量%或10重量%(基于制品总重量)。作为制品总重量的百分比,涂层形式的多元醇材料在制品中所占的重量百分比可以为小于80重量%、70重量%、60重量%、50重量%、50重量%、40重量%、30重量%、25重量%、22.5重量%、20重量%、17.5重量%、15重量%、12.5重量%、10重量%、7.5重量%或5重量%。可以将任何最小值和最大值组合形成一个范围,条件是最大值大于最小值,例如介于0.1%和25%之间的范围。
在重量为约4g(在涂覆之前)的手套的实例中,可以以至少1mg的干燥多元醇的典型量施加涂料组合物。在优选的实施方案中,手套涂料组合物可以约4mg至1000mg的量施加,相当于手套总重量的0.1重量%至25重量%。换句话说,浸渍手套获得的涂料组合物的体积可以为每只手套约0.1mL或更多,优选为约0.5mL至约5mL。这些量也可作为其他制品的范围的有用指南,尽管量可能会依据制品的大小而有所不同。
涂层(或多元醇材料涂料)优选不含丙烯酸酯。多元醇材料涂料优选不含水凝胶。多元醇材料涂料优选不含硅。多元醇材料涂料优选不含邻苯二甲酸盐。多元醇材料涂料优选不含锂离子。多元醇材料涂料优选不含季铵盐。因此,在优选的实施方案中,浸渍弹性体制品中的涂层不含以上列出的组分中的一种或多种或所有。
将多元醇材料掺入弹性体膜中
可以将多元醇材料掺入浸渍弹性体制品的弹性体膜中(内)。
可以将多元醇掺入弹性体制品中的两种主要方法是:
(i)将多元醇材料掺入在制造手套时使用的凝结剂组合物中,和/或
(ii)将多元醇材料掺入弹性体膜形成组合物中。
多元醇可以通过这些技术(i)或(ii)中的任何一种或通过两者的组合而掺入。通常,这些技术中的任何一种或两种与将包含多元醇材料的涂料施加到弹性体膜上一起使用;然而,还提供了没有涂层的浸渍弹性体产品。
在一些实施方案中,将多元醇材料掺入到弹性体制品中,使得多元醇材料被吸收和/或包埋在弹性体制品中或弹性体聚合物网络和基质内,并且不会从弹性体制品中浸出。
在下文中,我们描述了通过将多元醇加入到成膜组合物中来掺入,然后通过加入到凝结剂中来掺入。在后面的部分中,描述用于掺入多元醇材料的方法的其他细节。
弹性体膜内的多元醇材料
一种将多元醇材料掺入弹性体膜中的技术是通过将多元醇材料包含在用于形成弹性体制品的乳胶组合物(弹性体膜形成组合物)中。作为一个实例,将多元醇材料混合到弹性体膜形成组合物中,并且将手套状的模型浸入弹性体膜形成组合物中以形成含有多元醇材料的手套状弹性体膜。多元醇材料可以以与弹性体成膜组合物的其他组分的共混物的形式存在,可以是共混物,其中多元醇材料保持与组合物中的形成弹性体的聚合物分开(即,解离的、未反应的或未偶合的)。在其他实施方案中,多元醇材料偶联至形成弹性体的聚合物。这可以通过共价键合或离子键合的方式进行。在另一个实施方案中,多元醇材料通过氢键合或另一形式的分子间键合与形成弹性体的聚合物缔合。
取决于将多元醇材料包含到弹性体膜形成组合物中的方式,多元醇材料可在储存时迁移到手套表面,因此降低了手套的表面电阻率。可替代地,多元醇可以保留在整个弹性体膜(基质)中,但是其浓度或量应使得面向外的表面具有ESD特性。
通过掺入到凝结剂中引入多元醇
当制备浸渍弹性体膜产品时,所述方法通常包括将模型(即模具)浸入凝结剂中,然后浸入弹性体膜形成组合物中。在凝结剂浸渍步骤之后,在模型上留下凝结剂层。在模型上的凝结剂层以期望的厚度将成膜组合物层吸引到模型的表面上,所述厚度取决于凝结剂的组成和浓度。当执行膜浸渍步骤时,凝结剂层互渗到被吸引到模型表面的弹性体膜层中。
通过将多元醇材料包含在用于弹性体膜的生产中的凝结剂中,可以将多元醇材料引入弹性体膜中。在最终产品中,多元醇的分布将与用于弹性体制品制备的凝结剂组合物中存在的多元醇材料一致。多元醇的浓度在模型接触表面上可能更大,在从模型剥离弹性体膜之后,所述模型接触表面可能会变成制品的面朝外表面(即,剥离会使制品反转,导致膜的凝结剂面变成制品的面朝外表面)。凝结剂中多元醇材料的量必须足以为弹性体制品提供静电耗散(ESD)特性。
弹性体制品
受益于具有ESD特性的弹性体制品的实例包括手套(涵盖一次性手套、支撑手套(supported glove)、外科手套、检查手套、工业手套、实验室手套、辐射手套、电子工业用洁净室手套、用于食品接触和食品加工和生物技术应用的手套、家用手套等)、手指套等。所述制品适合是一次性弹性体制品,其重量轻且成本低,适合在使用一段时间后抛弃。所述制品可以是薄膜制品。所述制品可以是浸渍制品(即,由浸渍弹性体膜生产的制品,可以通过浸渍或其他方式施加组合物)。优选地,弹性体制品为手套或手指套的形式。在一些实施方案中,弹性体制品是洁净室手套或洁净室手指套。
在一些实施方案中,当浸渍制品打算用于洁净室用途时,浸渍制品可具有根据IEST-RP-CC005.4测量的小于或等于5μg/cm2的总离子含量。例如,制品的总离子含量可以不大于4.5μg/cm2、4μg/cm2、3.5μg/cm2、3μg/cm2、2.6μg/cm2、2μg/cm2、1.5μg/cm2、1μg/cm2、0.6μg/cm2、0.5μg/cm2、0.4μg/cm2或0.3μg/cm2。在特定实施方案中,浸渍制品可具有根据IEST-RP-CC005.4测量的小于或等于2.6μg/cm2或0.56μg/cm2的总离子含量。含有多元醇的经涂覆的浸渍弹性体制品通常满足这些离子含量要求,因为它们不依赖抗静电离子材料来提供其ESD特性。
在一些实施方案中,当浸渍制品打算用于洁净室用途时,浸渍制品可具有根据IEST-RP-CC005.4测量的小于或等于5000个计数/cm2的液体颗粒数。例如,液体颗粒数可以小于或等于4500个计数/cm2、4000个计数/cm2、3500个计数/cm2、3000个计数/cm2、2500个计数/cm2、2000个计数/cm2、1500个计数/cm2、1000个计数/cm2、900个计数/cm2、800个计数/cm2或350个计数/cm2。在一些实施方案中,浸渍弹性体制品在涂覆后可具有约300-5000个计数/cm2的液体颗粒数,例如在涂覆后约300-4000、约300-3000、300-2000或300-1000个计数/cm2。
典型地,涂层基本上不会有助于根据IEST-RP-CC005.4测量的总离子含量和/或液体颗粒数。此外,涂覆制品的液体颗粒数可以在涂覆之前的制品的液体颗粒数的约5%以内。含有锂盐、碱金属羧酸盐和季铵盐的制品通常不满足这些离子含量限制和液体颗粒数,因为这些离子盐有助于制品的总离子含量。在一些实施方案中,浸渍弹性体制品包含根据IEST-RP-CC005.4测量的适于洁净室应用的可释放颗粒和/或可提取物质的含量。
弹性体膜(包括施加到制品上的任何涂层)的厚度可以例如在0.01-3.0mm的范围内,例如0.01-1.0mm、0.01-0.3mm、0.02-0.2mm、0.02-1.0mm、0.05-0.10mm、0.05-1.0mm、0.03-0.08mm、0.03-1.0mm、0.05-1.0mm或0.05-0.08mm(对于薄的或一次性的手套和制品),以及0.2-3.0mm(对于厚的手套和制品)。厚度合适地被测量为制品的“平均厚度”。在手套的情况下,使用在以下所述的三个点处获得的厚度测量值的平均值来测量厚度。在一些实施方案中,手套的膜厚度小于2mm(例如0.01mm至2mm)。例如,膜厚度可以在0.04mm至2mm或0.04mm至1.0mm的范围内。
在计算弹性体手套的整体厚度时,工业上的标准做法(由相关标准ASTM D6319建立)是在三个点(袖口、手掌和手指)处测量手套的厚度。手指厚度在距指尖13mm+/-3mm处测量,手掌厚度在手掌中心测量,袖口厚度在距袖口边缘25mm+/-5mm处测量。取三个测量值的平均值以产生手套厚度。厚度测量是根据ASTM D3767-03(2014年重新批准)中规定的程序进行的。使用相同的技术来测量其他弹性体膜产品(例如手指套)的厚度。在手指套的情况下,膜厚度仅通过参照手指厚度来测量。手指套的膜厚度可以在先前段落中指出的任何范围之间,或为0.01mm至2mm。
当弹性体制品是手套时,手套的重量可以在0.5与20克之间。在一些实施方案中,手套的重量最小为0.5克、1.0g、1.5g、2.0g、2.5g、3.0g、3.5g、4.0g、4.5g、5.0g、5.5g、6.0g、6.5g、7.0g。最大重量可以是约20.0g、18.0g、15.0g、12.0g、10.0g、9.5g、9.0g、8.5g、8.0g、7.5g、7.0g、6.5g、6.0g、5.0g、4.5g、4.0g、3.5g或3.0g。手套重量将取决于手套的尺寸(例如,小、中、大等)和手套的长度(手套可以制成不同的长度,例如,长度为9英寸或12英寸)而变化。作为一个实例,对于12英寸长的手套,在一些实施方案中,手套的重量为小于约8g、小于约5g、约3.0g至约9.0g、约4.0g至约8.0g、约4.5g、约6.0g或约7.0g。在另一个实例中,对于9英寸长的手套,在一些实施方案中,手套的重量为小于约5g、约3.0g至约5.0g、约4.0g或约4.5g。在一些实施方案中,长度为9或12英寸的中等尺寸手套的手套重量为从约3.0g+/-0.4g或+/-0.3g至约9.0g+/-0.4g或+/-0.3g,或从约4.0g+/-0.4g或+/-0.3g至约8.0g+/-0.4g或+/-0.3g。
制品可以包括单层膜或多层膜,以及在存在的情况下包括涂层。例如,最终膜(制品)可包括1至15层。在一些实施方案中,存在单个弹性体膜层,在其他实施方案中,存在1、2或3个弹性体膜层。在一些实施方案中,存在2或3个弹性体膜层。也可以存在其他涂层,例如滑动涂层或粉末涂层,以帮助穿戴,但是在一些实施方案中,制品由弹性体膜和本文所述的涂层组成。
尽管包含多元醇材料,但是本文所述的弹性体制品仍可以保持下面的弹性体膜的那些期望的弹性体特性。弹性体制品中多元醇材料的存在可导致膜的某些特性发生某些期望的变化。在一些实施方案中,弹性体制品中多元醇的存在提供了优异的柔软性和低模量。这些特性可以起到最大程度地减少手部疲劳的作用,从而在工作时以较少的肌肉工作量来提高佩戴者的生产率。
在一些实施方案中,弹性体制品的拉伸强度为8MPa及以上(例如8MPa至50MPa、14MPa及以上、14MPa至25MPa或8MPa至15MPa),在300%时的模量为1至10MPa(例如1至5MPa,或1MPa至4MPa),在500%时的应力为至多15MPa(例如,至多10MPa、1至5MPa或1MPa至4MPa),和/或断裂伸长率为500%至1000%(例如600%至1000%或700%至1000%)。
在一些实施方案中,弹性体制品的拉伸强度为8至14MPa,伸长率为600%至1000%和/或在300%时的模量为1至2.4MPa。
当将本申请的制品的拉伸强度与没有多元醇材料的相同制品(例如,没有包含多元醇材料的涂层)的拉伸强度进行比较时,变化最小是合乎希望的。在一些实施方案中,拉伸强度为没有所述多元醇材料的相同制品的拉伸强度的不小于50%,不小于60%,不小于70%,不小于80%或不小于90%。
多元醇材料可导致断裂伸长率的增加。在一些实施方案中,弹性体制品的伸长率比没有所述多元醇材料的相同制品的伸长率大至少10%,并且优选地比没有所述多元醇材料的相同制品的伸长率高出不超过15%、20%、25%或30%。
在一些实施方案中,弹性体制品在300%时的模量为没有所述多元醇材料的相同制品的小于80%,并且优选地为没有所述多元醇材料的相同制品的不小于40%、不小于50%或不小于60%。
在一些实施方案中,将这些要求(拉伸强度、弹性和在300%时的模量的值)中的两个或更多个组合在一起。注意在300%时的模量的值是基于未老化的膜。
重量、厚度、模量和伸长率的计算可基于至少10个制品(例如手套或手指套)的样品。
弹性体膜形成组合物
制备弹性体膜的弹性体膜形成组合物包含在液体介质中的弹性体和一种或多种交联剂。弹性体膜形成组合物可任选地包含一种或多种多元醇材料。
液体介质通常是水,但是也可以使用其他溶剂,例如醇(包括脂族醇和芳族醇)或芳族溶剂。当使用水时,弹性体为胶体形式并且加工和处理得到了简化。
弹性体膜形成组合物的弹性体组分的总固体含量为组合物的5重量%至60重量%。总固体含量的百分比(TSC%)可以在该范围内变化。优选地,弹性体膜形成组合物的弹性体组分的总固体含量为约5至55%、10至60%、10至55%、15%至60%、15%至55%、20%至60%、20%至55%、5%至50%、10%至50%、20%至50%、30%至60%、30%至55%、30%至50%、35%至60%、35%至50%、40%至60%、40%至55%、40%至50%、45%至60%、45%至55%或45%至50%。
弹性体膜可以是自支撑或无支撑膜。自支撑或无支撑膜是无粘附或附着该膜的其他结构组分或层而存在的膜。
在本领域中也通常使用表述“乳胶”或“橡胶”来泛指任何弹性体。因此,特别是在以下实施例中,应理解这些术语已被用作表示浸渍组合物的弹性体的简写。
弹性体
形成弹性体的聚合物包括天然橡胶和形成弹性体的合成聚合物,它们可以交联以产生弹性体膜。聚合物可以是单一聚合物或两种或更多种聚合物的组合。聚合物可以是均聚物或共聚物,或聚合物/共聚物的共混物。
形成弹性体的合成聚合物可以是含有游离的离子可交联基团、共价可交联基团或两者的组合的聚合物。离子可交联基团的实例是酸,包括羧酸盐、磺酸盐和酸酐,而共价可交联基团的实例是双键。
形成弹性体的聚合物可以选自橡胶(天然或合成的)、丁腈橡胶、聚氨酯、聚异戊二烯、聚氯丁二烯、丙烯酸类聚合物(包括丙烯酸二烯嵌段共聚物)、聚丁二烯、这些及其他聚合物/单体的共聚物(无规共聚物、嵌段共聚物或其他)和这些聚合物或共聚物的改性形式(例如,含有例如羧酸根、磺酸根、卤化物或其他取代基等额外取代基的聚合物)。
在一些实施方案中,弹性体膜中仅有的弹性体是选自由以下组成的组的那些:天然橡胶、丁腈橡胶、聚氨酯、聚异戊二烯、聚氯丁二烯、聚苯乙烯、丙烯酸类聚合物、聚丁二烯,和这些聚合物或其单体的共聚物或共混物。
形成弹性体的合成聚合物包括通过共轭二烯单体和烯属不饱和酸单体(羧化的聚丙烯腈丁二烯是这类共聚物的一个实例)共聚而产生的共聚物、聚异戊二烯、聚氯丁二烯、苯乙烯共聚物和/或聚氨酯。在共轭二烯单体的范围内,实例是1,3-丁二烯、异戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、2-乙基-1,3-丁二烯、1,3-戊二烯、氯丁二烯和丙烯腈。关于烯属不饱和酸单体,酸基可以是羧基、磺酸基或酸酐基。烯属不饱和酸单体的实例包括丙烯酸或甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸、富马酸、马来酸酐、柠康酸酐、苯乙烯磺酸、富马酸单丁酯、马来酸单丁酯、马来酸单-2-羟丙酯及其碱金属盐或铵盐。根据需要,所使用的聚合物可以是羧化的或非羧化的。
形成弹性体的合成聚合物的一个值得注意的实例是聚丙烯腈丁二烯。这可以是羧化的或非羧化的。这可以作为羧化丁腈乳胶和腈基丁二烯橡胶的混合物提供。
羧化是指在聚合物链上存在羧酸根(羧酸或酯)基团。羧化可以通过与包含羧酸根基团的单体形成聚合物,或通过将羧酸根基团接枝到聚合物上来实现。作为合适的羧化聚合物的实例,参考PCT/AU2014/000726和PCT/AU2014/000727,其各自通过引用全部并入本说明书。羧化度可以在5-15%(或5-10%)之间。
在本发明的领域中,通常将弹性体的量称为100phr(每百份“橡胶”),并且将弹性体组合物的剩余组分的相对量计算为:相对于100phr弹性体,按重量计的部分的数量。因此,对于按重量计为组合物中弹性体1/100的量的交联剂,交联剂的量称为1.0phr。
用于生产弹性体膜的其他组分
可以将形成弹性体的聚合物与一种或多种交联剂交联以生产弹性体膜。可以使用各种类型的交联剂。用于生产弹性体膜形成组合物的组合物中可能存在的其他试剂包括如上所述的一种或多种多元醇材料、增塑剂、抗臭氧剂、稳定剂(例如pH稳定剂)、表面活性剂、乳化剂、抗氧化剂、硫化剂、促进剂、聚合引发剂、颜料、填料、着色剂和敏化剂。这些试剂中的许多以颗粒形式加入。其他作为液体加入。这些试剂在将乳胶组合物成型为合成弹性体制品的形状之前加入。在一些实施方案中,它们与交联剂同时加入。在其他实施方案中,它们是在之后加入。包括增塑剂、抗臭氧剂、稳定剂(例如pH稳定剂)、表面活性剂、乳化剂、抗氧化剂、硫化剂、促进剂、聚合引发剂、颜料、填料、着色剂、橡胶除臭剂、润湿剂、消泡剂和敏化剂的其他试剂可以存在于用于生产弹性体膜形成组合物的组合物中,如PCT/AU2014/000726、PCT/AU2014/000727、PCT/AU2016/050308、PCT/AU2016/050311和PCT/AU2016/050312中所述,其各自通过引用全部并入。
交联剂
交联剂类别包括离子交联剂和共价交联剂。用于生产弹性体膜的一种或多种交联剂可以选自离子交联剂、共价交联剂及其组合。选择将取决于各种因素,包括所需膜的特性和弹性体的选择。
离子交联剂包括金属氧化物交联剂(例如氧化锌和氧化镁)、过氧化物(例如1,1-二(叔丁基过氧基)-3,3,5-三甲基环己烷,其可在商品名Trigonox29-40B-pd下购买)和增溶的离子交联剂,例如带负电荷的多价金属络合物离子,包括增溶的铝酸钠。可以使用本领域已知的其他离子交联剂。这些包括在PCT/AU2016/050308、PCT/AU2016/050311和PCT/AU2016/050312中描述的交联剂,所述专利各自通过引用全部并入。
共价交联剂包括有机交联剂、硫和/或硫供体及其组合。
硫可以元素硫的形式加入。硫供体是提供硫交联的另一种方法。硫供体释放出硫或与含硫化合物一起作用,以加速形成弹性体的聚合物的基于硫的共价交联。通常,硫供体可以是有利的,因为它们缩短了固化(硫化)时间,降低了固化温度或减少了组合物中所需使用的交联剂的量。但是,不利的是,硫供体会引起过敏反应,例如过敏性接触性皮炎,其症状包括红斑、囊泡、丘疹、瘙痒、水疱和/或结痂。这些硫供体也可以称为促进剂。合适的硫供体的实例包括氨基甲酸酯,例如硫代氨基甲酸酯(例如二丁基二硫代氨基甲酸锌(ZDBC)、二乙基二硫代氨基甲酸锌(ZDEC)、二甲基二硫代氨基甲酸锌(ZDMC));秋兰姆(例如二硫化四乙基秋兰姆(TETD)、二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)、四硫化双五亚甲基秋兰姆(DPTT)、六硫化双五亚甲基秋兰姆(DPTH)、六硫化双五亚甲基秋兰姆;硫脲(乙基硫脲(ETU)和二苯基硫脲(DPTU));噻唑(例如巯基苯并噻唑(MBT)、二硫化巯基苯并噻唑(MBTS)、2-巯基苯并噻唑锌(ZMBT));胍(例如二苯基胍(DPG))和基于醛/胺的硫供体(例如六亚甲基四胺)。其他实例是本领域众所周知的,并且可以从各种公开可获得的来源获得。
广义上讲,根据最终制品特性的要求,可以使用任何量的交联剂。因此,组合物中交联剂的总量可以在0.01和14phr之间。然而,通常期望使交联剂的量(以及相关的成本或缺点)最小化。交联剂的总量可以处于以下范围之一内:0.01–14.5phr、0.2–12.5phr、0.3–10phr、0.1–10phr、0.2–10phr、0.3–9phr、0.5–9phr、0.8–9phr、0.3–8phr、0.5–8phr、0.8–6phr、1–5phr、2–9phr、3–10phr、3–7phr、1–3phr、0.01–0.5phr、0.01–1.0phr。
离子交联剂的量可以在0.0-4.0phr之间,例如0.01-4.0。该量优选更低,为0.01–3.0phr,或0.01–2.0phr、0.01–1.0phr或0.01–0.5phr。
硫的量可以在0.0-5.5phr之间。该量可能会更低,为0.0–3.5phr,例如0.01–3.0phr、0.01-2.0phr、0.01-1.5phr、0.01-1.0phr或0.01-0.5phr。
硫供体(例如促进剂)的量可以在0.0–2.0phr之间,例如在0.1–1.5phr、0.1–1.0phr、0.2-1.0phr、0.3–2.0phr、0.3–1.5phr或0.2-0.6phr之间。
有机交联剂的量可以在0.0-4.0phr之间,例如0.01-4.0。该量可能会更低,为0.01–3.0phr,或0.01–2.0phr或0.01–1.0phr。
可以在合适的时间点将交联剂与乳胶组合物和弹性体膜形成组合物的其他组分混合,以形成期望类型的膜。通常将交联剂与其他组分一起加入到乳胶组合物中,但是对于某些形式的交联剂(例如增溶的离子交联剂,包括铝酸钠),存在预备步骤,所述预备步骤包括形成交联组合物并在受控条件下将其与乳胶组合,然后加入其他组分和二级交联剂。
弹性体膜形成组合物中的任选的多元醇材料
在一些实施方案中,用于制备膜的弹性体膜形成组合物包含一种或多种多元醇材料。应注意,该组分在弹性体膜形成组合物中是任选的,因为在涂层中存在提供ESD特性的多元醇。
弹性体膜形成组合物中的多元醇材料可以是选自聚乙二醇(PEG)的多元醇,例如PEG 300。
多元醇材料可以约0.01phr至60phr,或优选小于30phr的浓度存在。当将两种或更多种多元醇材料的混合物加入到弹性体组合物中时,多元醇材料的总浓度(即多元醇材料的混合物的浓度)为约0.01phr至60phr,或优选小于30phr。
当在用于制备弹性体膜的弹性体膜形成组合物中存在多元醇材料时,加入到乳胶组合物中的多元醇材料的量将取决于所使用的弹性体和交联剂的类型。在一些实施方案中,在弹性体膜形成组合物中的多元醇材料为0.01至60phr,优选小于30phr。在一些实施方案中,存在于弹性体制品中的多元醇材料的量为0.01至60phr、0.01至55phr、0.01至50phr、0.01至45phr、0.01至40phr、0.01至30phr、0.01至28phr、0.01至26phr、0.01至23phr、0.01至20phr、0.01至18phr、0.01至15phr、0.01至12phr、0.01至10phr、0.05至60phr、0.05至50phr、0.05至40phr、0.05至30phr、0.05至28phr、0.05至26phr、0.05至23phr、0.05至20phr、0.05至18phr、0.05至15phr、0.05至12phr、0.05至10phr、0.1至30phr、0.1至28phr、0.1至26phr、0.1至23phr、0.1至20phr、0.1至18phr、0.1至15phr、0.1至12phr、0.1至10phr、0.5至30phr、0.5至28phr、0.5至26phr、0.5至23phr、0.5至20phr、0.5至18phr、0.5至15phr、0.5至12phr、0.5至10phr、1至23phr、1至20phr、1至18phr、1至15phr、1至12phr、2至23phr、2至20phr、2至18phr、2至15phr、2至12phr、3至20phr、3至18phr、3至15或5至10phr。当将多元醇材料的混合物加入到弹性体组合物中时,最终弹性体制品中存在的多元醇材料的总量(即多元醇材料的混合物的量)为约0.01phr至60phr,或优选小于30phr。在一些实施方案中,最终弹性体制品中存在的多元醇材料的总量在以上对于单一多元醇材料指示的量内。
弹性体膜形成组合物的其他组分
弹性体膜形成组合物可以另外包含导电聚合物。导电聚合物包括基于聚吡咯和基于聚苯胺的导电聚合物。对于导电聚合物的实例,参考US 6,235,660,其通过引用整体并入本文。
在一些实施方案中,用于形成弹性体制品的弹性体组合物包含:
(a)例如丁腈、天然橡胶、氯丁二烯、异戊二烯、聚氨酯或其混合物的成膜弹性体的分散体;
(b)任选地,如上所述的多元醇材料;
(c)pH调节剂,例如氢氧化钾、氨、氢氧化钠或其混合物;
(d)一种或多种交联剂,例如硫、硫供体、金属氧化物、离子交联剂等;
(e)促进剂,例如二硫代氨基甲酸酯、秋兰姆、巯基等;和
(f)任选地,一种或多种选自抗氧化剂、抗臭氧剂、润湿剂、乳化剂、消泡剂、稳定剂、橡胶除臭剂、彩色颜料、遮光剂等的其他组分。
本领域技术人员将能够容易地改变弹性体制品或成膜组合物的组分以适合所使用的特定聚合物以及期望的特定最终制品。本领域技术人员还将理解,以上列出的具体化学物质或化合物旨在代表可用于配制弹性体膜形成组合物的常规材料,并且仅旨在作为组合物中每种此类组分的非限制性实例。
弹性体制品的制备
将具有期望组分的弹性体膜形成组合物成型为期望制品的形状,然后固化。广义上讲,固化是指执行交联的阶段。这样的固化条件是本领域已知的。
弹性体膜合适地通过浸渍工艺制备。
下面列出了一种用于生产弹性体制品的合适技术的简要细节。应当理解,可以如本领域中已知或描述的那样对该工艺进行改变。制造弹性体膜或制品的步骤可以如在PCT/AU2014/000726和PCT/AU2014/000727中一般性地描述,所述专利通过引用并入本文。
任选步骤(a)将模型浸入含有溶解的多价离子的凝结剂中
此步骤的细节如上文引用的PCT公开中所描述。简而言之,可以将基于要生产的制品的形状(例如,用于手套的手套形状或用于手指套的手指形状)的合适模型浸入含有溶解的多价离子的凝结剂(即凝结剂组合物)中。将模型浸入含有多价离子的凝结剂中,在模型表面上留下带电离子的薄涂层。带电离子涂层可通过电荷相互作用帮助控制用于形成弹性体膜的组合物的量,该弹性体膜在浸入组合物中之后将随后保留在模型表面上。
离子可以是阳离子性的(例如在含钠离子的凝结剂或含钙离子的凝结剂的情况下)或阴离子性的,并且选择将基于弹性体聚合物的特征。在一些实施方案中,凝结剂将具有大于7的pH,例如pH 8至10。
通常,含有阳离子的金属离子溶液适用于多种弹性体聚合物。这些金属盐离子的实例是钠、钙、镁、钡、锌和铝。抗衡离子可以是卤离子(例如氯离子)、硝酸根、乙酸根或硫酸根等。在含钙离子的凝结剂的情况下,可以以硝酸钙或氯化钙的溶液提供钙离子。
取决于弹性体膜层的期望厚度和要施加的层数(即一层或两层或更多层),凝结剂中离子的浓度通常可在凝结剂组合物的0.0-50重量%的范围内(作为多价离子溶液中的多价离子的化合物测量)。在较薄的层的情况下,浓度合适地在0.0-20%、0.0-15%、0.0-12%、1.5-20%、1.5-15%、1.0-10%、1.5-10%、4-10%、5-10%、5-35%、10-30%、7-40%、8-50%和5-45%的范围。优选地,浓度在10-30%的范围。其他组分(例如润湿剂和防粘剂)的量取决于使用这些试剂所需的特性,并且会相应地变化。
在一些实施方案中,凝结剂组合物还可含有如上所述的多元醇材料或多元醇材料的混合物。可以将多元醇材料加入到制备的凝结剂中,或者可以在凝结剂组合物的配制过程中将多元醇材料与凝结剂组合物的其他基本组分组合。
存在于凝结剂组合物中的多元醇材料可以具有高于50℃的熔点和/或浊点。例如,存在于凝结剂组合物中的多元醇材料可以选自甘油、PEG 6000、PEG 300、PEG 7甘油椰油酸酯、聚山梨醇酯80和山梨糖醇。
多元醇材料可以以按凝结剂组合物的重量计在至少约0.001%,或优选0.1%至30%的范围的浓度存在于凝结剂组合物中。该量可以在以下范围内:以凝结剂组合物的重量计,0.1%至25%、0.1%至22%、0.1%至20%、0.2%至30%、0.2%至25%、0.2%至22%、0.2%至20%、0.5%至30%、0.5%至25%、0.5%至22%、0.5%至20%、0.5%至18%、0.8%至27%、0.8%至23%、0.8%至18%、1%至15%、1%至20%、5%至22%、5%至18%或5%至12%。在凝结剂中存在多元醇材料的混合物的情况下,多元醇材料的总浓度可以在以上刚刚列出的任何范围内。
凝结剂还可包括任何其他试剂,例如润湿剂(例如脂肪醇乙醇盐或其他合适的表面活性剂)、防粘剂、消泡剂和/或脱模剂,例如硅乳液、聚合物脱模剂和金属硬脂酸盐,其实例为硬脂酸锌、硬脂酸钙和硬脂酸钾。
凝结剂还可包括浓度在约0.1-5.0重量%范围内的金属硬脂酸盐、浓度在约0.001-1.0%范围内的合适的润湿剂和/或浓度在0.001-1.0重量%范围内的消泡剂。
模型下降到凝结剂中所经过的时间段可以在1和30秒之间,例如2-30秒、1-10秒或1-5秒。然后,模具在凝结剂中的持续时间或停留时间适当地在0.1和50秒之间,例如在1和50秒之间或在1和30秒之间。在一些实施方案中,模型在凝结剂中的停留时间为1至10秒。在一些实施方案中,模型在凝结剂中的停留时间可以长于30秒。从凝结剂中取出模型所经过的时间段可以在1和30秒之间,例如在3和30秒之间或在1和10秒之间。在一个实施方案中,总时间段可以在10-24秒之间。其中浸入模型的凝结剂的温度可以例如在30℃-80℃、30℃-49℃、35℃-45℃或35℃-50℃之间。要注意的是,凝结剂浸渍步骤的优选温度范围低于以上对多元醇材料指定的熔点和/或浊点,该熔点和/或浊点高于50℃。
要注意的是,在将模型浸入任何液体组合物中的情况下,降低时间段(“入”)覆盖从模型首次接触液体组合物直到完全浸入(即最低浸入点)的时间。取出或升高的时间段(“出”)覆盖从开始升高模型直到将模型从液体组合物中完全取出并且刚刚中断与液体表面的接触的时间。
还应注意,此处对于浸渍时间指示的的时间段取决于手套生产线的生产速度和生产线中存在的槽的尺寸。这些浸渍时间段适合于约3.3至8米的凝结剂有效长度和20米/分钟的线速度。以下指示的乳胶的浸渍时间适合在相同的线速度下、5-8米的乳胶有效长度。可以针对具有不同槽长度和不同线速度的生产线进行调整。
任选步骤(b)干燥或部分干燥凝结剂浸渍的模型
如果将模型浸入凝结剂中,则在此步骤之后将模型干燥或部分干燥。
步骤(i)将模型浸入本发明的弹性体膜形成组合物中以在模具上产生弹性体膜形成组合物的层
将模型浸入用于生产弹性体膜的组合物中,其实施方案已在上文进行了详细描述。浸渍持续时间、温度和模型表面温度可以如以上引用的PCT公开中所描述。浸渍持续时间或保留时间是指从手套模型完全浸入组合物中到手套模型开始从组合物中取出的时间。
模型在浸渍槽中维持足以确保模型被均匀涂覆的时间,但不能太长,防止形成比必需厚度更厚的涂层。模具下降到浸渍槽或乳胶组合物中所经过的时间段可以在1和30秒之间,例如2-30秒或1-10秒。然后,取决于所需的涂层厚度,模型在浸渍槽中的停留时间可以在约1-60秒之间,例如在约5至60秒、1至30秒、1至10秒或2.0至7.0秒之间。从乳胶中取出模具所经过的时间段可以在1和30秒之间,例如3-30秒、1-30秒或1-20秒。在一些实施方案中,总时间段可以在约3至50秒之间,例如5至30秒。
模型浸入其中的组合物的温度通常在10℃至60℃的范围内,例如10℃至50℃、15℃至50℃、20℃至50℃、25℃至50℃、25℃至45℃、20℃至40℃或20℃至35℃。优选地,将模型浸入其中的组合物用冷水不断冷却,并将乳胶浴的温度保持在20-35℃,例如20℃至30℃,更优选在25℃。在一些实施方案中,组合物在槽中不断循环以避免弹性体膜形成组合物中包含的化学物质的乳化和沉降。
如果生产单膜层手套,则执行的下一步骤是步骤(v)。
步骤(ii)干燥或部分干燥在模型上的弹性体膜形成组合物层
此步骤的条件和细节可以如上文引用的PCT公开中所描述。
本文所述的制造方法涵盖单层或多层弹性体膜的制备。因此,在一些实施方案中,该方法可以包括步骤(v),该步骤包括在该步骤之后立即干燥并固化在模型上的层状弹性体膜以制备单层弹性体膜。在其他实施方案中,该方法可以在该步骤之后包括许多任选步骤(iii)和(iv)的重复,以生产多层弹性体膜。
步骤(iii)任选地将涂覆有干燥的或部分干燥的弹性体膜形成组合物层的模型浸入弹性体膜形成组合物中,以在模型上产生另一层弹性体膜形成组合物
该步骤是任选的,并且在生产多层制品时存在。此步骤的细节如上文引用的PCT公开中所描述。第二次浸渍的条件可以与第一次浸渍的条件相同,或者该浸渍可以在不同的总固体含量下进行,并且停留时间较短。模型浸入其中的第二弹性体膜形成组合物可以与第一次浸入中的相同或不同。第一组合物可以含有多元醇材料,并且第二组合物可以不含多元醇材料,反之亦然。
步骤(iv)任选地重复干燥或部分干燥步骤(ii)和进一步的浸渍步骤(iii)
该步骤是任选的,并且在生产多层制品时存在。在多层制品中,层数可以是2、3或更多。此步骤的细节如上文引用的PCT公开中所描述。
步骤(v)在干燥和固化之前的任选其他步骤
可以采取进一步的步骤来微调弹性体膜或制品的制造。这些步骤的细节如上文引用的PCT公开中所描述。简而言之,可以将膜或制品浸出以除去可萃取的组分,可以施加涂覆材料,可以进行卷边(beading)/翻边(cuffing),和/或可以使产品通过固化或硫化炉以蒸发膜中的水并实现更好的交联。
步骤(vi)干燥和/或固化在模型上的层状弹性体膜
此步骤的细节如上文引用的PCT公开中所描述。
步骤(vii)另外的步骤
此步骤是任选的。此步骤的细节如上文引用的PCT公开中所描述。以任何合适的顺序,在从模型剥离手套之前可以执行的另外的任选步骤包括冷却、氯化、固化后漂洗、聚合物涂覆和另外的干燥步骤。固化膜也可以冷却/氯化/中和和/或在热水中后浸。如下所述,可以执行的一个额外步骤是用包含多元醇材料的涂料组合物涂覆。然而,涂覆步骤可以是在剥离之后执行的步骤。
步骤(viii)剥离
在形成过程结束时,将膜或制品从模型剥离。
步骤(ix)任选地施加包含多元醇材料的涂料组合物以在弹性体制品上形成涂层
通过上述技术形成的弹性体制品可以用包含多元醇材料的涂料组合物涂覆,以生产具有静电耗散(ESD)特性的弹性体制品。如上所述,通过任何方法制备的预成型的弹性体制品也可以用多元醇材料或含有多元醇材料的涂料组合物涂覆,以生产具有静电耗散(ESD)特性的弹性体制品。因此,涂覆方法的以下描述可用于涂覆通过以上步骤(i)至(viii)中所述的方法生产的弹性体制品,或用于涂覆现有的弹性体制品。此外,应当理解,由以上步骤(i)至(viii)中所述的方法生产的弹性体制品可能已经含有多元醇材料。换句话说,弹性体制品可以用弹性体组合物和/或凝结剂中存在的多元醇材料来生产以及具有含多元醇材料的涂层。
可以采用多种不同的方法在弹性体制品上形成涂层。
在一个实例中,将干燥的或部分干燥的弹性体制品从模型上剥离(上述步骤(viii)),并放入滚筒式干燥机中。制备包含多元醇材料的涂料组合物。涂料组合物通常包含溶剂,以帮助将期望量的多元醇材料施加到制品上。涂料组合物可通过泵式喷雾器或通过用另一种技术将液体涂料组合物添加到干燥机中而施加于滚筒式干燥机中。在喷雾的情况下,在使制品翻滚的同时进行喷雾,以确保将涂料组合物均匀地施加在每只手套上。所施加的涂料组合物的体积通常可以在约0.01L或更大的范围内。在滚筒式干燥机中干燥导致涂料组合物的溶剂组分蒸发,从而将多元醇材料(和任何其他非挥发性组分)留在弹性体制品的表面上。在所有涂料组合物均已施加之后,干燥通常在滚筒式干燥机中在高于35℃(优选50至70℃)的温度下继续至少5分钟(优选60至120分钟)的另一时间段。最后,将涂覆制品从滚筒式干燥机中排出,然后将其提交给质量控制和包装过程。
或者可以通过将弹性体制品浸泡在涂料组合物中来施加涂料组合物。从模型上剥离的干燥的或部分干燥的制品被转移到容器中。将涂料组合物加入到容器中,并将制品浸泡在涂料组合物中至少30秒(优选10至30分钟)。然后将制品转移到滚筒式干燥机中,以在高于30℃(优选50至70℃)的温度下干燥超过10分钟(优选60至120分钟)。
或者可以通过将涂料组合物施加在洗涤机中来施加涂料组合物。然后将制品转移到滚筒式干燥机中,以在高于30℃(优选50至70℃)的温度下干燥超过10分钟(优选60至120分钟)。
在另一替代方案中,在制品制造过程中将涂料组合物在线施加到弹性体制品上。该技术包括将在模型上的弹性体膜浸入包含多元醇材料的涂料组合物中。在一些实施方案中,涂层位于将作为制品的面朝外(“外侧”或“外部”)表面的固化弹性体膜的表面上。在该实施例中,在上述方法的步骤(vi)和(viii)之间,将在模型上的固化弹性体膜浸入包含多元醇材料的涂料组合物中。然后可以在弹性体制品位于模型上的同时干燥涂料组合物,然后将制品从模型上剥离。
在上述涂覆技术的每个实例中,涂料组合物可以是不含丙烯酸酯、不含水凝胶、不含硅、不含邻苯二甲酸盐、不含锂盐和/或不含季铵盐的。在一些实施方案中,涂料组合物不含所有这些试剂。
涂料组合物可含有浓度为涂料组合物的重量的至少约0.0005%或至少约0.001%的多元醇材料。在一些实施方案中,涂料组合物含有浓度为或优选为涂料组合物的重量的0.01%至40%、0.01%至35%、0.01%至22%、0.01%至20%、0.1%至40%、0.1%至35%、0.1%至30%、0.1%至25%、0.1%至22%、0.1%至20%、0.2%至30%、0.2%至25%、0.2%至22%、0.2%至20%、0.5%至30%、0.5%至25%、0.5%至22%、0.5%至20%、0.5%至18%、0.8%至27%、0.8%至23%、0.8%至18%、1%至15%、1%至20%、5%至22%、5%至18%、5%至12%的多元醇材料。当涂料组合物包含两种或更多种不同的多元醇材料时,多元醇材料的总浓度在上述任何范围内。
修改适用于洁净室应用的弹性体制品的制造工艺
为了制造符合洁净室使用要求的洁净室制品或手套,如下所述进一步加工制品或手套。应当注意,如果多元醇材料的掺入是通过涂覆技术,则该程序在施加任何涂层之前进行。
从模型上剥离弹性体制品之后(例如,在上述步骤(viii)之后),将干燥或部分干燥的弹性体制品任选地放置在滚筒式干燥机中,并在约30℃至约140℃的温度下翻滚约5至约240分钟。在此步骤中,制品可能会松动,并且制品可能会进一步固化。
滚筒干燥后或紧接着从模型上剥离后(例如,在上述步骤(viii)之后),然后将制品放入洗涤机中。将含有50至1500ppm氯的氯化水加入到洗涤机中,并将制品处理约30秒至约30分钟。将抗氯溶液加入到洗涤机中以冲洗并中和氯残留物,并且用该溶液处理制品约30秒至约30分钟。
在一些实施方案中,将表面活性剂(例如阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂或两性表面活性剂)加入到用于从手套去除过量颗粒的洗涤机中。优选地,表面活性剂是非离子表面活性剂,例如醇乙氧基化物非离子表面活性剂。
然后用去离子水或多滤水填充洗涤机。然后,每次洗涤将制品洗涤约1分钟或更长时间(优选约10至约30分钟)。可以重复洗涤步骤以获得期望的液体颗粒数和离子含量。例如,可以将洗涤步骤重复1次或更多次,优选将洗涤步骤重复2至20次、3至15次、4至10次或3至8次。如果没有获得制品的期望的液体颗粒数和离子含量,则可以通过在热去离子水或热多滤水中洗涤至少1轮,优选2至5轮来进行额外的洗涤步骤。在某些情况下,需要40至80℃的温度。
然后,在将制品转移到位于洁净室环境中的滚筒式干燥机中之前使用旋转从制品中除去水。手套在干燥机中于约35℃或更高,优选约50℃至70℃下干燥约20分钟至约240分钟,或直至制品完全干燥。通过该方法生产的弹性体制品可以任选地被进一步加工,例如通过施加包含多元醇材料的涂料组合物以在弹性体制品上形成涂层,如以上步骤(ix)中所述。
手指套
本申请还延伸至手指套及其制造方法。
手指套是仅用于手指的一次性防护罩,并且在不需要完整手套的情况下使用。手指套可以通过上述用于手套生产的相同技术来制造,其中一个区别是模具的形状和产品的最终形状/尺寸。手指套包括手指部分和卷边。对于手指套,手指厚度是整个产品厚度的指标。
手指套的制造条件(包括成分的详细信息)与上述对于手套的相同,但有一个例外。该例外是,由于模具的尺寸/长度较小,因此将模具浸入凝结剂和乳胶中(包括降低、停留和升高)的时间段较短,这要求更少的时间降低或升高以使得完全浸入凝结剂或乳胶中。总时间段合适地是对于上述手套生产所指定的一半。
定义
如说明书和随附权利要求书中所用,除非上下文另外明确指示,否则单数形式“一”和“所述”包括复数个引用对象。因此,例如,对“一多元醇材料”的提及包括一种、两种或更多种多元醇材料。在将多元醇材料定义为具有特定特性的情况下,例如在据说多元醇材料是分子量在200和20,000之间的聚乙二醇的情况下,应理解这是指单一多元醇材料,或如果存在一种以上的多元醇材料,则为多元醇材料中的一种。
在权利要求书和前面的描述中,除非上下文由于明确语言或必要的暗示而另外需要,否则词语“包含(comprise)”或诸如“包含(comprises)”或“包含(comprising)”的变体以包括性含义使用,即用于指定所述特征的存在,但不排除在本发明的各种实施方案中其他特征的存在或增加。
实施例
现在将参考以下非限制性实施例更详细地描述本发明,所述非限制性实施例涉及制备包含根据本发明的实施方案生产的多元醇材料的弹性体膜手套。
手套特性测试
测试手套以确定以下特性:
·表面电阻率(Ω/sq)
·摩擦电荷(V)
·静电衰减时间(秒)
·在300%时的模量
·在500%时的模量
·拉伸强度(MPa/Psi)(1MPa=145Psi);
·伸长率%;和
·液体颗粒数和离子含量。
测试前条件适应
在进行任何测试之前,将所有手套样品在相对湿度为50±5%且温度为25±5℃的干燥柜中条件适应至少48小时。在相对湿度为50±5%且温度为25±5℃的环境下测量表面电阻率、静电衰减、摩擦电荷、液体颗粒数和离子含量。
摩擦电荷
摩擦电荷是根据从ESD TR 03-99(保护静电放电敏感物品—ESD手套和手指套的ESD协会技术报告)中所述的摩擦电荷产生方法修改的内部方法来测试。简要地说,将清洁的乙烯基手套戴在技术人员的双手上。技术人员的一只手在袖口提起测试手套,另一只手握住指向测试手套表面的手持非接触式静电电压表。手持非接触式静电电压表从袖口移动到手指并从手指移动到袖口进行3个循环,以测量手套表面上的静电表面电压。静电表面电压被记录为摩擦前的摩擦电荷。放下手持非接触式静电电压表,同时另一只手仍然握住测试手套。
将测试手套的袖口区域放置在技术人员之前握住电压表的手的拇指和食指之间的弯曲处。通过用拇指接触非测量表面并用另外四个手指接触测量表面来紧紧握住测试手套。通过将手从袖口移动到测试手套的手指区域进行5次摩擦。需要摩擦时,技术人员的手与测试手套应紧密接触,以确保在测试手套表面产生静电荷。第五次摩擦后,拿起手持非接触式静电电压表,使用前述相同的测量程序,以再次迅速测量摩擦后测试手套表面的静电荷。静电表面电压被记录为摩擦后的摩擦电荷。
液体颗粒数和离子含量
手套的液体颗粒数和离子含量是根据IEST-RP-CC005.4(环境科学与技术研究所—污染控制部推荐规程005.4—洁净室和其他受控环境中使用的手套和手指套)中说明的方法来测试。
表面电阻率
表面电阻率是根据ASTM D257(美国标准试验方法—对于绝缘材料的DC电阻或电导的标准试验方法)中说明的程序来测试。
静电衰减
静电衰减是根据FTMS-101方法4046(联邦试验方法标准—用于包装材料的试验程序—材料的静电特性)中描述的程序来测试。
物理性质
拉伸强度、在300%和500%模量下的应力和断裂伸长率是根据ASTM D412(美国标准试验方法—对于硫化橡胶和热塑性弹性体的标准试验方法—拉伸)来测量。
实施例
实施例1:加入到手套涂层中的多元醇材料
涂料组合物中的多元醇材料
使用本领域已知的标准弹性体膜生产工艺,根据下表1中列出的对照组合物生产手套。
表1–NBR膜形成组合物
在该实施例中,所生产的手套具有12英寸的手套长度、0.7±0.02mm的平均厚度和4.5g的重量。使用本领域已知的标准涂覆工艺,使用以下列出的组合物涂覆手套。
实施例2:涂有不同浓度的PEG300的手套的ESD特性
表2–含有PEG 300的涂料组合物
使用如上定义的涂料组合物制备八只手套,其中对照不包含多元醇材料并且不具有含多元醇的涂层,并且第1组至第7组具有存在于涂料组合物中的不同量的PEG 300。然后测试这些手套的表面电阻率。
表3-具有包含多元醇材料的涂层(多元醇涂层1:PEG 300)的手套的表面电阻率测量
这些结果示于表3中,表明与没有PEG 300的对照手套相比,在弹性体制品上的涂层中存在PEG 300提供了较低的表面电阻率。施用于手套的浓度为涂料组合物的2-10重量%的多元醇材料降低了表面电阻率,如该表中所示。每只手套0.02g至0.1g(或手套重量的0.44%至2.22%)的多元醇材料的量降低了表面电阻率。
实施例3:涂有不同浓度的聚甘油脂肪酸酯的手套的ESD特性
表4–涂料组合物中的聚甘油脂肪酸酯
使用如上定义的涂料组合物制备五只手套,其中对照不包含多元醇材料并且不具有含多元醇的涂层,并且第1组至第4组具有存在于涂料组合物中的不同量的聚甘油脂肪酸酯。然后测试这些手套的表面电阻率。
表5-具有包含多元醇材料的涂层(多元醇涂层2:聚甘油脂肪酸酯)的手套的表面电阻率测量
这些结果示于表5中,表明与没有聚甘油脂肪酸酯的对照手套相比,在弹性体制品上的涂层中存在聚甘油脂肪酸酯提供了较低的表面电阻率。施用于手套的浓度为涂料组合物的1-5重量%的多元醇材料降低了表面电阻率。每只手套0.01g至0.05g(或手套重量的0.22%至1.11%)的多元醇材料的量降低了表面电阻率。
实施例4:涂有不同浓度的山梨糖醇的手套的ESD特性
表6–含有山梨糖醇的涂料组合物
使用如上定义的涂料组合物制备三只手套,其中对照不包含多元醇材料并且不具有含多元醇的涂层,并且第1组和第2组具有存在于涂料组合物中的不同量的山梨糖醇。然后测试这些手套的表面电阻率。
表7-具有包含多元醇材料的涂层(多元醇涂层3:山梨糖醇)的手套的表面电阻率测量
这些结果示于表7中,表明与没有山梨糖醇的对照手套相比,在弹性体制品上的涂层中存在山梨糖醇提供了较低的表面电阻率。施用于手套的浓度为涂料组合物的1至2重量%的多元醇材料降低了表面电阻率。每只手套0.01g至0.02g(或手套重量的0.22%至0.44%)的多元醇材料的量降低了表面电阻率。
实施例5:涂有不同浓度的不同多元醇的手套的ESD特性
表8–含有多元醇材料的涂料组合物
使用如上定义的涂料组合物制备十一只手套,其中对照不包含多元醇材料并且不具有含多元醇的涂层,并且第1组至第10组具有存在于涂料组合物中的各种量的PEG-7甘油椰油酸酯、聚山梨醇酯20、聚山梨醇酯80、PEG-40氢化蓖麻油或甘油。然后测试这些手套的表面电阻率。
表9–具有包含多元醇材料的涂层(多元醇涂层:其他多元醇材料涂层)的手套的表面电阻率
这些结果显示与没有多元醇材料的对照手套相比,在弹性体制品上的涂层中存在多元醇材料提供了较低的表面电阻率。随着多元醇材料浓度的增加,表面电阻率和摩擦电荷减小。施用于手套的浓度为涂料组合物的0.5至10重量%的多元醇材料提供了较低的表面电阻率。每只手套0.01g至0.1g(或手套重量的0.22%至2.22%)的多元醇材料的量降低了表面电阻率。使用这类多元醇材料(即多元醇或多元醇酯)提供了低表面电阻率,如所指示。
实施例6:涂有不同浓度的多元醇的手套的物理特性
本文所示的实施例表明手套涂层中存在多元醇材料提供了良好的静电耗散特性。执行该实施例是为了探索涂覆包含多元醇材料的涂料组合物是否会影响手套的物理特性。例如,会有关于包含多元醇材料例如PEG和聚甘油脂肪酸酯的涂层的施加对弹性体复合物的物理特性具有正面还是负面影响的问题。进行测试以评估施加包含多元醇的涂料组合物除了提供电耗散作用之外对手套的影响。一种可能的结果是,多元醇可以使手套变软,进而可以使佩戴者的手部疲劳最小化。
表10–包含PEG 300和聚甘油脂肪酸酯的涂料组合物
使用如上定义的涂料组合物制备七只手套,其中对照手套不包含多元醇材料并且不具有含多元醇的涂层,第1组至第3组在涂料组合物中含有PEG 300(表16中)并且第1组和第2组(表17中)在涂料组合物中含有聚甘油脂肪酸酯。然后测试这些手套的物理特性。
表11-具有包含PEG 300的涂层(多元醇涂层1:PEG 300)的手套的物理特性
表12-具有包含聚甘油脂肪酸酯的共混物的涂层(涂层2:聚甘油脂肪酸酯的共混物)的手套的物理特性
这些结果示于表11和12中。当与不包含多元醇材料的对照手套相比时,可以通过增加的断裂伸长率和在300%伸长率下模量的降低来观察到涂层手套的软化效果。如所示,施用于手套的浓度为涂料组合物的2至10重量%的多元醇材料提供了增加的断裂伸长率和在300%时的模量的降低。如所示,每只手套0.02g至0.1g(或手套重量的0.44%至2.22%)的多元醇材料的量提供了增加的断裂伸长率和在300%时的模量的降低。假定弹性体膜表面上的涂层中所施加的多元醇材料可能在某种程度上迁移到膜本身中并嵌入其中,导致在测试结果中观察到膜的软化。使用这类多元醇材料(即多元醇或多元醇酯)也提供了如所示的低表面电阻率。
实施例7:涂有各种浓度的聚甘油脂肪酸酯的手套的ESD特性
表13–包含聚甘油脂肪酸酯的涂料组合物
使用如上定义的涂料组合物制备三只手套,其中对照不包含多元醇并且不具有含多元醇的涂层,并且第1组和第2组具有存在于涂料组合物中的2%和3%聚甘油脂肪酸酯。然后测试这些手套的表面电阻率(示于表12)和摩擦带电(V)(示于表13)。
表14-具有包含聚甘油脂肪酸酯材料的共混物的涂层(多元醇涂层2:聚甘油脂肪酸酯)的手套的表面电阻率测量
表12和13中的结果显示,与没有多元醇的对照手套相比,在弹性体制品上的涂层中存在聚甘油脂肪酸酯提供了较低的表面电阻率。此外,在100℃下加速老化22小时或在70℃下加速老化7天后,这些ESD特性仍保持显著不变。如所示,施用于手套的浓度为涂料组合物的2至3重量%的多元醇材料降低了表面电阻率。如所示,每只手套0.02g至0.03g(或手套重量的0.44%至0.67%)的多元醇材料的量降低了表面电阻率。
实施例8:涂有不同浓度的聚甘油脂肪酸酯和甘油的手套的ESD特性
通过将多元醇材料溶解在去离子水中来制备涂料溶液。将混合物搅拌30分钟。然后将涂料溶液喷雾到手套上,该手套在上述说明中所列出的洁净室工艺中经过洗涤过程。
表16–包含聚甘油脂肪酸酯和甘油的涂料组合物
涂料成分 | 量/浓度 |
对照 | 0(对照) |
多元醇(聚甘油脂肪酸酯) | 1、3和5%(第2至4组) |
甘油 | 1%(第2至4组) |
水 | 余额补足至100% |
使用如上定义的涂料组合物制备四只手套,其中对照不包含多元醇材料并且不具有含多元醇的涂层,并且第2组至第4组具有存在于涂料组合物中的聚甘油脂肪酸酯和甘油的各种共混物。然后测试这些手套的表面电阻率(如表17所示)。
表17-具有含聚甘油脂肪酸酯和甘油的共混物的涂层的手套的表面电阻率测量
这些结果显示与没有多元醇材料的对照手套相比,在弹性体制品上的涂层中存在多元醇材料提供了较低的表面电阻率。如所示,施用于手套的浓度为涂料组合物的2至6重量%的多元醇材料降低了表面电阻率。如所示,手套重量的0.44%至1.33%的多元醇材料的量提高了表面电阻率。如所示,使用多元醇材料的共混物(即多元醇和多元醇酯的共混物)提供了低表面电阻率。
实施例9:涂有各种浓度的PEG 300和其他多元醇材料的共混物的手套的ESD特性
通过将多元醇材料溶解在去离子水中来制备涂料溶液。将混合物搅拌30分钟。然后将涂料溶液喷雾到手套上,该手套在上述说明中所列出的洁净室工艺中经过洗涤过程。
表18–包含PEG 300和其他多元醇材料的共混物的涂料组合物
使用如上定义的涂料组合物制备四只手套,其中对照不包含多元醇材料并且不具有含多元醇的涂层,并且第2组至第4组具有存在于涂料组合物中的多元醇材料的各种共混物。然后测试这些手套的表面电阻率(如表19所示)。
表19-具有包含聚甘油脂肪酸酯和甘油的共混物的涂层的手套的表面电阻率测量
这些结果显示与没有多元醇材料的对照手套相比,在弹性体制品上的涂层中存在多元醇材料提供了较低的表面电阻率。如所示,施用于手套的浓度为涂料组合物的6至7重量%的多元醇材料提供了低表面电阻率。如所示,手套重量的1.33%至1.56%的多元醇材料的量提供了低表面电阻率。如所示,使用多元醇材料的共混物(即多元醇和多元醇酯或多元醇和多元醇衍生物的共混物)提供了低表面电阻率。
实施例10:聚甘油脂肪酸酯涂料、制造方法和性能数据(洁净度、ESD特性和物理特性)
使用本领域已知的标准弹性体膜生产工艺,从以下列出的组合物制备手套。
表20
用于在洁净室环境中使用的手套需要洗涤以去除多余的颗粒。洁净室环境的洁净度根据ISO 14644-1或US FED STD 209E进行分类。为了生产适用于不同清洁等级的洁净室手套,手套必须符合液体颗粒数要求。下表21中列出的洗涤工艺用于生产适用于具有不同洁净度等级的洁净室环境的洁净室手套。
表21
将洗涤过的手套从洗涤机上取出,并放入滚筒式干燥机中进行干燥。手套在70到90℃的温度下干燥120分钟。在冷却周期中,将根据下表所列的组合物制备的多元醇涂料溶液喷雾到干燥机中。将手套在干燥机内连续旋转,以使多元醇溶液均匀地涂覆在手套表面上。每只4.5g的丁腈手套由0.05g干燥多元醇或占4.5g丁腈手套的1.11重量%的多元醇组成。
表22
涂料成分 | 量/浓度 |
聚甘油脂肪酸酯 | 5% |
水 | 余额补足至100% |
对照手套是用相同的洗涤和干燥工艺生产的,但是,没有多元醇涂覆在手套上。
通过测量液体颗粒数和从手套提取的离子含量来确定手套的洁净度。根据IEST-RP-CC005.4中所述的方法测试手套的液体颗粒数和离子含量。手套的表面电阻率、摩擦电荷和静电衰减时间是分别根据ASTM D257、从ESD TR-03-99修改的方法和FTMS-101方法4046来测试。
下表23详细列出了涂有多元醇的手套和没有多元醇涂层的手套的液体颗粒数。
表23
下表24详细列出了从有和没有多元醇涂层的丁腈手套中提取的离子含量。
表24
ND=未检测到
涂有多元醇的丁腈手套的洁净度(液体颗粒数和离子含量)不受手套表面上的多元醇涂层的影响。涂有多元醇的手套的液体颗粒数和离子含量与没有任何多元醇涂层的对照手套相当。
下表25是有和没有多元醇涂层的丁腈手套的ESD特性。
表25
与没有多元醇涂层的对照手套相比,涂有多元醇的丁腈手套显示出更好的ESD特性。
下表26详细列出了有和没有多元醇涂层的未老化丁腈手套的物理特性。
表26
与没有多元醇涂层的对照手套相比,涂有多元醇的丁腈洁净室手套显示出更高的伸长率。
实施例11:多元醇与非多元醇材料的组合
可以将几种材料加入到多元醇涂料溶液中,以提高多元醇涂层手套制造工艺的效率。添加剂的实例是润湿剂、速干剂和增稠剂。下表27指示了具有不同百分比的多元醇和添加剂的涂料溶液的组成。使用本领域已知的标准涂覆工艺涂覆手套。根据ASTM D257测量涂层手套的表面电阻率。
表27
表28
上表28显示了与没有多元醇涂层的对照丁腈手套相比,涂有多元醇组合物第1至24组的丁腈手套的表面电阻率。
添加其他材料(例如润湿剂、速干剂和增稠剂)不会显著影响多元醇涂层的抗静电性能。在所有情况下均观察到多元醇涂层丁腈手套的表面电阻率的降低。
实施例12:丁腈手套上的离子型抗静电涂层与抗静电多元醇涂层的比较
下表29提供了用于涂覆手套形式的浸渍弹性体制品的涂料溶液中甘油和乙酸钾的组合物的细节。第1和2组是基于针对US3658744中描述的地毯组合物描述的ESD涂层。在每组中,手套均使用标准涂覆工艺涂覆。
表29
通过测量液体颗粒数和从手套提取的离子含量来确定手套的洁净度。根据IEST-RP-CC005.4中所述的方法测试手套的液体颗粒数和离子含量。手套的表面电阻率、摩擦电荷和静电衰减时间是根据ASTM D257、从ESD TR-03-99修改的方法和FTMS-101方法4046来测试。
下表30详细列出了具有涂层的丁腈手套和没有涂层的对照手套的液体颗粒数。
表30
下表31是从有和没有涂层的丁腈手套中提取的离子含量。
表31
ND=未检测到
下表32详细列出了有和没有多元醇涂层的丁腈手套的ESD特性。
表32
检查有和没有涂层的丁腈手套的外观,并汇总在下表中。
组 | 外观 |
对照 | 不存在光泽斑点,无粘性外表面 |
1 | 光泽斑点和粘性外表面 |
2 | 光泽斑点和粘性外表面 |
3 | 不存在光泽斑点,无粘性外表面 |
施加于丁腈手套的离子型抗静电涂料组合物显示出更大的ESD特性。但是,离子型抗静电涂层不适合用作浸渍制品上的涂层,因为它们影响了手套的外观和洁净度。加入离子组分(乙酸钾)会导致从第1组和第2组手套中检测到高浓度的钾离子。此外,从第1组和第2组提取的液体颗粒比对照组和第3组更高。涂层干燥后,在第1组和第2组的手套表面上观察到有光泽的和粘性的斑点。当手套包装在包装材料内部时,有光泽的和粘性的斑点会导致手套的外表面彼此粘在一起。
在手套生产期间加入的多元醇材料
弹性体膜形成组合物中的多元醇材料
使用本领域已知的标准弹性体膜生产工艺,从以下列出的组合物制备手套。
实施例13:在弹性体组合物中加入甘油
表33–含甘油的NBR膜形成组合物
使用如上定义的弹性体组合物制备七只手套,其中对照不包含多元醇材料,并且第1组至第6组具有存在于弹性体组合物中的不同量的甘油。然后测试这些手套的表面电阻率。
表34–使用上述含甘油的NBR膜形成组合物制备的手套的表面电阻率测量
这些结果显示在表34中,表明与没有甘油的对照手套相比,弹性体组合物中存在多元醇材料例如甘油(也称为丙三醇)提供了较低的表面电阻率。如所示,3至5phr的多元醇材料的量提供了低表面电阻率。如所示,使用这类多元醇材料(即多元醇)提供了低表面电阻率。
实施例14:在弹性体组合物中加入不同的PEG
表35–含PEG 300和PEG 6000的NBR膜形成组合物
使用上文定义的弹性体组合物制备了三只手套,其中对照手套不含多元醇材料,并且两个样品手套含有不同的聚乙二醇。第1组包含5phr PEG 300,第2组包含10phr PEG6000。然后测试这些手套的表面电阻率。
表36-使用上述含PEG 300和PEG 6000的NBR成膜组合物制备的手套的表面电阻率测量
组 | 描述 | 表面电阻率(Ω/sq) |
对照 | 没有多元醇材料 | 1.2×10<sup>11</sup> |
1 | 5phr PEG 300 | 3.5×10<sup>8</sup> |
2 | 10phr PEG 6000 | 2.1×10<sup>10</sup> |
这些结果显示与没有多元醇材料的对照手套相比,在弹性体组合物中存在多元醇材料例如PEG 300或PEG 6000提供了较低的表面电阻率。如所示,5至10phr的多元醇材料的量提供了较低的表面电阻率。如所示,使用这类多元醇材料(即多元醇)提供了低表面电阻率。
凝结剂中的多元醇材料
实施例15:在凝结剂组合物中加入多元醇材料
在进行浸渍之前,将不同浓度的多元醇材料加入到凝结剂组合物中。加入多元醇材料后,将凝结剂搅拌30分钟,然后将其用于浸渍。
表37–含多元醇材料的凝结剂组合物
通过将手套模型浸入如上表5所列出的凝结剂组合物中,然后将涂有凝结剂的模型浸入与上述表1和表3中使用的对照组合物相同的弹性体组合物中来制备十五只手套。手套可以由单层或多层制成。然后测试这些手套的表面电阻率。
表38-在凝结剂中使用多元醇材料制备的手套的表面电阻率测量
这些结果表明与没有多元醇材料的对照手套相比,在凝结剂组合物中存在多元醇材料提供了低表面电阻率。如所示,施用于手套模型的浓度为凝结剂组合物的1至10重量%的多元醇材料提供了低表面电阻率。如所示,使用这类多元醇材料(即多元醇和多元醇酯)降低了表面电阻率。
加入到凝结剂、弹性体膜形成组合物和/或手套涂层中的多元醇材料
实施例16:加入到弹性体膜形成组合物、凝结剂和/或涂层中的多元醇材料
使用凝结剂中的多元醇材料、弹性体膜形成组合物中的多元醇材料和/或涂层中的多元醇材料的组合制成的手套的ESD特性。在该实施例中,用于凝结剂、弹性体膜形成组合物和/或涂层中的多元醇材料是PEG 300。
对于涂料溶液和凝结剂,加入5%的PEG 300。对于弹性体膜形成组合物,加入5phr的PEG 300。凝结剂、弹性体膜形成组合物和涂料组合物的组分列于下表39至41。
表39–含多元醇材料的凝结剂组合物
成分 | 量/浓度 |
对照 | 0(对照-第1组) |
PEG 300 | 5% |
硝酸钙 | 15% |
润湿剂 | 0.1% |
防粘剂 | 1.2% |
水 | 余额补足至100% |
表40–含PEG 300的NBR膜形成组合物
表41–含有PEG 300的涂料组合物
涂料成分 | 量/浓度 |
对照 | 0(对照–第1组) |
PEG 300 | 5% |
水 | 余额补足至100% |
使用如上定义的凝结剂、弹性体膜形成组合物和/或涂料组合物制备五只手套,其中对照手套在凝结剂或弹性体膜形成组合物中不含多元醇材料,并且不具有含多元醇的涂层。然后测试这些手套的表面电阻率(如表28所示)。
表42-在弹性体膜形成组合物、凝结剂和/或涂层中具有多元醇材料的手套的表面电阻率测量
表42中所示的这些结果显示与没有多元醇材料的对照手套相比,在弹性体膜形成组合物、凝结剂和/或涂层中存在多元醇材料降低了表面电阻率。此外,这些结果还显示,包含多元醇的涂层的加入能够增强凝结剂和/或成膜组合物(比较组4和5)中的ESD作用。如所示,施用于手套的涂料组合物的5重量%、施用于模型的凝结剂组合物的5重量%和/或弹性体膜形成组合物的5phr的浓度的多元醇材料提供了低表面电阻率。如所示,在手套的这些位置的每一个位置中使用多元醇材料(即多元醇)提供了低表面电阻率。
项目
1.一种弹性体制品,其包含:
-弹性体膜;和
-选自由多元醇、多元醇酯和多元醇衍生物组成的组的多元醇材料;
其中所述弹性体制品具有以下一种或多种特性:
-1011Ω/sq或更小的表面电阻率,和/或
-摩擦前小于50V且摩擦后小于300V的摩擦电荷,和/或
-少于1秒的静电衰减时间(从1000V到10V)。
2.权利要求1的弹性体制品,其中所述表面电阻率在106–1010Ω/sq之间。
3.项目1或项目2的弹性体制品,其中所述弹性体制品包含在所述制品的表面上的涂层,并且所述涂层包含所述多元醇材料。
4.项目1或项目2的弹性体制品,其中所述弹性体制品包含涂层,并且所述多元醇材料既存在于所述涂层中又存在于所述弹性体膜内。
5.项目3或项目4的弹性体制品,其中所述涂层中的所述多元醇材料占所述制品的总重量的约0.001重量%至80重量%。
6.项目5的弹性体制品,其中所述涂层中的所述多元醇材料占所述制品的总重量的约0.1至7重量%。
7.项目3至6中任一项的弹性体制品,其中所述涂层中的多元醇材料的总量为所述涂层的至少5重量%。
8.项目7的弹性体制品,其中所述涂层中的多元醇材料的总量为所述涂层的至少50重量%。
9.项目3至8中任一项的弹性体制品,其中所述涂层是无硅的、无邻苯二甲酸盐的、无锂离子的和无季铵盐的。
10.项目1或项目2的弹性体制品,其中所述多元醇材料在所述弹性体膜内。
11.项目10的弹性体制品,其中所述多元醇材料以与所述弹性体制品的制备中使用的凝结剂组合物中存在的多元醇材料一致的分布存在于所述弹性体膜内。
12.项目11的弹性体制品,其中所述多元醇材料以与在凝结剂组合物中以所述凝结剂组合物的至少约0.001重量%,优选所述凝结剂组合物的0.1重量%至30重量%的量存在的多元醇材料一致的分布存在于所述弹性体膜中。
13.项目10至12中任一项的弹性体制品,其中所述弹性体膜包含多元醇材料,所述多元醇材料是通过将所述多元醇材料掺入到用于制备所述弹性体膜的弹性体膜形成组合物中而引入的。
14.项目1至13中任一项的弹性体制品,其中所述多元醇材料是:
-选自由以下组成的组的多元醇:聚乙二醇(PEG)、聚环氧乙烷(PEO)、聚丙二醇(PPG)、单体二醇、单体三醇、糖、糖醇和多糖;
-选自由以下组成的组的多元醇酯:PEG酯(包括PEG脂肪酸酯和PEG甘油脂肪酸酯,例如PEG油酸酯、PEG椰油酸酯、PEG硬脂酸酯、PEG丙烯酸酯、PEG甘油椰油酸酯、PEG 40-氢化蓖麻油)、甘油酯(包括甘油硬脂酸酯、甘油油酸酯、乙二醇丙烯酸酯、脂肪酸的聚甘油酯)和脱水山梨糖醇酯(例如脱水山梨糖醇月桂酸酯、脱水山梨糖醇硬脂酸酯、脱水山梨糖醇棕榈酸酯,并且包括聚山梨醇酯,例如聚山梨醇酯20和聚山梨醇酯80);或
-选自由以下组成的组的多元醇衍生物:甲氧基聚乙二醇(MPEG)、环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物、二醇醚、PEG醚、乙二醇醚、丙氧基化三乙醇胺多元醇、乙二胺聚醚多元醇和丙氧基化乙二胺多元醇。
15.项目14的弹性体制品,其中所述多元醇材料是:
-选自由以下组成的组的多元醇:平均分子量为200至20,000g/mol的聚乙二醇(PEG)、分子量为20,000至10,000,000g/mol的聚环氧乙烷(PEO)、分子量为300至4000g/mol的聚丙二醇(PPG)、含有2至12个碳原子的单体二醇、含有2至12个碳原子的单体三醇、糖和糖醇;
-选自由以下组成的组的多元醇酯:PEG的分子量为200至20,000g/mol的PEG酯、PEO的分子量为20,000至10,000,000g/mol的PEO酯、PPG的分子量为300至4000g/mol的PPG酯、甘油酯和脱水山梨糖醇酯,其中所述多元醇酯的HLB优选为至少5;或
-选自由以下组成的组的多元醇衍生物:分子量为350至750g/mol的甲氧基聚乙二醇(MPEG)、分子量为2000至5000g/mol的环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物、二醇醚、PEG醚、乙二醇醚、丙氧基化三乙醇胺多元醇、乙二胺聚醚多元醇和丙氧基化乙二胺多元醇。
16.项目14或项目15的弹性体制品,其中所述多元醇材料是选自由以下组成的组的多元醇:聚乙二醇(PEG)、聚环氧乙烷(PEO)、聚丙二醇(PPG)、单体二醇、单体三醇、糖和糖醇。
17.项目18的弹性体制品,其中所述多元醇材料是羟基数为至少20,优选大于200且更优选大于1000的多元醇。
18.项目14或项目15的弹性体制品,其中所述多元醇材料是选自由聚乙二醇酯、甘油酯和脱水山梨糖醇酯组成的组的多元醇酯,并且所述多元醇酯包含至少一个-OH基团,优选1-6个-OH基团,且HLB为至少5,优选为8-18。
19.项目14或项目15的弹性体制品,其中所述多元醇材料是选自由以下组成的组的多元醇衍生物:甲氧基聚乙二醇(MPEG)、环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物、二醇醚、PEG醚、乙二醇醚、丙氧基化三乙醇胺多元醇、乙二胺聚醚多元醇和丙氧基化乙二胺多元醇。
20.项目1至19中任一项的弹性体制品,其包含两种或更多种不同的多元醇材料。
21.项目20的弹性体制品,其中所述多元醇材料中的每一种都选自项目14或项目15中定义的多元醇材料。
22.项目20或项目21的弹性体制品,其中两种或更多种多元醇材料包括:
(a)两种不同的多元醇;
(b)两种不同的多元醇酯;
(c)多元醇和多元醇酯;
(d)多元醇和多元醇衍生物;
(e)多元醇酯和多元醇衍生物;
(f)两种不同的多元醇衍生物;或
(g)多元醇、多元醇酯和多元醇衍生物。
23.项目20或项目21的弹性体制品,其中两种或更多种多元醇材料包括:
(a)两种不同的多元醇;
(b)两种不同的多元醇酯;或
(c)多元醇和多元醇酯。
24.项目1至23中任一项的弹性体制品,其中所述弹性体膜由一种或多种选自由以下组成的组的弹性体形成:天然橡胶、丁腈橡胶、聚氨酯、聚异戊二烯、聚氯丁二烯、聚苯乙烯、丙烯酸类聚合物、聚丁二烯、这些聚合物或其单体的共聚物或共混物,及其衍生物或共混物。
25.项目24的弹性体制品,其中所述弹性体膜中仅有的弹性体是选自由以下组成的组的那些:天然橡胶、丁腈橡胶、聚氨酯、聚异戊二烯、聚氯丁二烯、聚苯乙烯、丙烯酸类聚合物、聚丁二烯,和这些聚合物或其单体的共聚物或共混物。
26.项目1至25中任一项的弹性体制品,其为手套或手指套的形式。
27.项目26的弹性体制品,其具有高达10MPa(例如1至5MPa)的在300%时的模量、高达15MPa的在500%时的应力和/或大于或等于500%(例如500%至1000%)的断裂伸长率。
28.项目27的弹性体制品,其拉伸强度最小为8MPa和以上,伸长率为600%至1000%和/或在300%时的模量为1至2.4MPa。
29.项目27或项目28的弹性体制品,其伸长率比没有所述多元醇材料的相同制品的伸长率大至少10%,并且在300%时的模量小于没有所述多元醇材料的相同制品的80%。
30.项目26至29中任一项的弹性体制品,其中所述制品具有0.01至3.0mm的平均厚度。
31.项目1至30中任一项的弹性体制品,其中浸渍制品具有根据IEST-RP-CC005.4测量的小于或等于5μg/cm2的总离子含量。
32.项目1至31中任一项的弹性体制品,其中所述浸渍制品具有根据IEST-RP-CC005.4测量的小于或等于5000个计数/cm2或3000个计数/cm2的液体颗粒数。
33.项目1至32中任一项的弹性体制品,其中所述弹性体制品包含在所述制品的表面上的涂层,并且所述涂层包含所述多元醇材料,并且其中所述涂层不会有助于根据IEST-RP-CC005.4测量的总离子含量和/或液体颗粒数。
34.一种制造包含弹性体膜的弹性体制品的方法,所述弹性体制品具有1011Ω/sq或更小的表面电阻率和/或摩擦前小于50V且摩擦后小于300V的摩擦电荷和/或少于1秒的静电衰减(从1000V到10V),所述方法包括:
(a)将模型浸入凝结剂组合物中以在所述模型上留下凝结剂涂层;
(b)将涂覆有凝结剂的模型浸入弹性体膜形成组合物中以在所述模型上产生膜层;
(c)固化所述膜层以产生弹性体膜;
其中,所述方法还包括:
(i)将多元醇材料掺入步骤(a)中使用的所述凝结剂组合物中,
(ii)将多元醇材料掺入步骤(b)中使用的所述弹性体膜形成组合物中,和/或
(iii)将包含多元醇材料的涂料组合物施加到步骤(c)中制得的所述弹性体膜的表面上,
其中所述多元醇材料选自由多元醇、多元醇酯和多元醇衍生物组成的组。
35.项目34的方法,其包括步骤(iii)。
36.项目35的方法,其中所述涂料组合物含有所述多元醇材料,其量为所述涂料组合物的至少0.0005重量%。
37.项目36的方法,其中所述涂料组合物含有所述多元醇材料,其量为所述涂料组合物的约0.1重量%至30重量%。
38.项目35至37中任一项的方法,其包括通过将所述弹性体膜浸入所述涂料组合物中,将所述涂料组合物滚涂至所述弹性体膜上,将所述涂料组合物喷涂至所述弹性体膜上或将所述弹性体膜浸泡在所述涂料组合物中来施加所述涂料组合物。
39.项目38的方法,其中通过浸渍来施加所述涂料组合物,所述方法包括将所述弹性体膜浸入含有0.1重量%至30重量%的所述多元醇材料的所述涂料组合物中,干燥所述涂料组合物以在所述弹性体膜上形成包含所述多元醇材料的涂层,和从所述模型剥离具有所述涂层的所述弹性体膜以产生所述弹性体制品。
40.项目38的方法,其中通过滚涂或喷涂来施加所述涂料组合物,所述方法包括在步骤(c)之后从所述模型中剥离固化的弹性体膜,和在滚筒干燥机中在所述涂料组合物的存在下翻滚从所述模型中剥离的弹性体膜。
41.项目40的方法,其中所述弹性体制品是弹性体手套或手指套,并且所述方法每只手套施加约0.1mL的涂料组合物,优选每只手套施加0.5至5mL,或每只手指套施加等效量。
42.项目40或项目41的方法,其中在至少35℃,优选50至70℃的温度下,将滚筒干燥持续至少5分钟,优选60至120分钟的时间段。
43.项目38的方法,其中通过浸泡来施加所述涂料组合物,所述方法包括在步骤(c)之后从所述模型中剥离固化的弹性体膜,将从所述模型中剥离的所述弹性体膜在含有0.1重量%至30重量%的所述多元醇材料的所述涂料组合物中浸泡至少30秒,优选10至30分钟的时间段,和干燥所述涂料组合物以在所述弹性体膜上形成包含所述多元醇材料的涂层。
44.项目35至43中任一项的方法,其中所述弹性体制品是弹性体手套或手指套,并且所述方法每只手套施加约至少0.1mL的量的涂料组合物,优选每只手套施加0.5至5mL,或每只手指套施加等效量。
45.项目35至44中任一项的方法,其中所述方法包括施加一定量的涂料组合物,使得所施加的干燥涂层重量为每只手套至少0.001g,优选每只手套0.005至1g,或每只手指套等效量。
46.项目34的方法,其包括步骤(i)通过将至少约0.001重量%的量的多元醇材料包含在所述凝结剂中,优选地0.1-30重量%的所述凝结剂中来将所述多元醇材料掺入步骤(a)中所用的所述凝结剂组合物中,和将所述模型浸入包含所述多元醇材料的所述凝结剂中。
47.项目34的方法,其包括步骤(ii)以0.01至60phr,优选0.01至30phr的量将所述多元醇材料掺入所述弹性体膜形成组合物中。
48.项目34至47中任一项的方法,其包括步骤(i)将所述多元醇材料掺入步骤(a)中使用的所述凝结剂组合物中,和步骤(iii)将包含所述多元醇材料的所述涂料组合物施加到步骤(c)中产生的所述弹性体膜上。
49.项目34至48中任一项的方法,其中所述弹性体制品为手套或手指套的形式,并且在将所述弹性体膜从所述模型剥离之后,和在施加任何涂料组合物之前,所述方法包括以下步骤:
-历经30秒至30分钟的时间段,在含有50至1500ppm氯的水中洗涤所述弹性体膜;
-在中和组合物中洗涤所述弹性体膜,以历经30秒至30分钟的时间段中和氯残留物;
-将非离子表面活性剂施加于被中和的弹性体膜,随后在去离子水或多滤水(multi-filtered water)中洗涤一个或多个循环,优选2至20个循环,每个循环持续至少1分钟,优选10至30分钟且每个循环使用新鲜的去离子水或多滤水;
-在洁净室环境中,将洗涤过的弹性体膜在高于35℃,优选50℃-70℃的温度下滚筒干燥20至240分钟的时间段直到干燥。
50.项目49的方法,其还包括一个或多个热洗涤步骤,所述热洗涤步骤包括在洗涤步骤之后在40至80℃的温度下在热的去离子水或热的多滤水中洗涤,和/或在滚筒干燥步骤之前旋转以除去水。
51.项目49或项目50的方法,其包括在洗涤步骤之后通过离线滚涂将所述涂料组合物施加到所述弹性体膜上。
52.项目35-45和48中任一项的方法,其包括在洗涤所述弹性体膜之前,通过离线滚涂将所述涂料组合物施加到所述弹性体膜上。53.项目52的方法,其中所述弹性体制品为手套或手指套的形式,并且在将所述弹性体膜从所述模型剥离之后,和在施加任何涂料组合物之后,所述方法包括以下步骤:
-历经30秒至30分钟的时间段,在含有50至1500ppm氯的水中洗涤所述弹性体膜;
-在中和组合物中洗涤所述弹性体膜,以历经30秒至30分钟的时间段中和氯残留物;
-将非离子表面活性剂施加于被中和的弹性体膜,随后在去离子水或多滤水中洗涤一个或多个循环,优选2至20个循环,每个循环持续至少1分钟,优选10至30分钟且每个循环使用新鲜的去离子水或多滤水;
-在洁净室环境中,将洗涤过的弹性体膜在高于35℃,优选50℃-70℃的温度下滚筒干燥20至240分钟的时间段直到干燥。
54.项目53的方法,其还包括一个或多个热洗涤步骤,所述热洗涤步骤包括在洗涤步骤之后在40至80℃的温度下在热的去离子水或热的多滤水中洗涤,和/或在滚筒干燥步骤之前旋转以除去水。
55.项目34至54中任一项的方法,其中所述多元醇材料如项目14至23中任一项中所定义。
56.项目34至55中任一项的方法,其中所述弹性体膜形成组合物包含选自由以下组成的组的弹性体:天然橡胶、丁腈橡胶、聚氨酯、聚异戊二烯、聚氯丁二烯、聚苯乙烯、丙烯酸类聚合物、聚丁二烯,和这些聚合物或其单体的共聚物或共混物。
57.一种制造包含弹性体膜的弹性体制品的方法,所述弹性体制品具有1011Ω/sq或更小的表面电阻率和/或摩擦前小于50V且摩擦后小于300V的摩擦电荷和/或少于1秒的静电衰减(从1000V到10V),所述方法包括将包含选自由多元醇、多元醇酯和多元醇衍生物组成的组的多元醇材料的涂料组合物施加到所述弹性体膜的表面上。
58.项目57的方法,其中所述涂料组合物含有所述多元醇材料,其量为所述涂料组合物的至少0.0005重量%。
59.项目58的方法,其中所述涂料组合物含有所述多元醇材料,其量为所述涂料组合物的约0.1重量%至30重量%。
60.项目57至59中任一项的方法,其包括通过将所述弹性体膜浸入所述涂料组合物中,将所述涂料组合物滚涂至所述弹性体膜上,将所述涂料组合物喷涂至所述弹性体膜上或将所述弹性体膜浸泡在所述涂料组合物中来施加所述涂料组合物。
61.项目60的方法,其中通过浸渍来施加所述涂料组合物,所述方法包括将所述弹性体膜浸入含有0.1重量%至30重量%的所述多元醇材料的所述涂料组合物中,干燥所述涂料组合物以在所述弹性体膜上形成包含所述多元醇材料的涂层,和从所述模型剥离具有所述涂层的所述弹性体膜以产生所述弹性体制品。
62.项目60的方法,其中通过滚涂或喷涂来施加所述涂料组合物,所述方法包括在步骤(c)之后从所述模型中剥离固化的弹性体膜,和在滚筒干燥机中在所述涂料组合物的存在下翻滚从所述模型中剥离的弹性体膜。
63.项目62的方法,其中所述弹性体制品是弹性体手套或手指套,并且所述方法每只手套施加约0.1mL的涂料组合物,优选每只手套施加0.5至5mL,或每只手指套施加等效量。
64.项目62或项目63的方法,其中在至少35℃,优选50至70℃的温度下,将滚筒干燥持续至少5分钟,优选60至120分钟的时间段。
65.项目60的方法,其中通过浸泡来施加所述涂料组合物,所述方法包括在步骤(c)之后从所述模型中剥离固化的弹性体膜,将从所述模型中剥离的所述弹性体膜在含有0.1重量%至30重量%的所述多元醇材料的所述涂料组合物中浸泡至少30秒,优选10至30分钟的时间段,和干燥所述涂料组合物以在所述弹性体膜上形成包含所述多元醇材料的涂层。
66.项目57至65中任一项的方法,其中所述弹性体制品是弹性体手套或手指套,并且所述方法每只手套施加约至少0.1mL的量的涂料组合物,优选每只手套施加0.5至5mL,或每只手指套施加等效量。
67.项目57至66中任一项的方法,其中所述方法包括施加一定量的涂料组合物,使得所施加的干燥涂层重量为每只手套至少0.001g,优选每只手套0.005至1g,或每只手指套等效量。
68.一种弹性体制品,其由项目34至67中任一项的方法生产。
Claims (34)
1.一种浸渍弹性体制品,其包含:
-弹性体膜;和
-制品表面上的涂层,所述涂层包含选自由多元醇、多元醇酯和多元醇衍生物组成的组的多元醇材料;
其中所述弹性体制品具有1011Ω/sq或更小的表面电阻率。
2.根据权利要求1所述的浸渍弹性体制品,其中所述表面电阻率为106–1010Ω/sq。
3.根据权利要求1所述的浸渍弹性体制品,其中所述弹性体制品具有以下一种或多种特性:
-摩擦前小于50V且摩擦后小于300V的摩擦电荷,和/或
-少于1秒的静电衰减时间(从1000V到10V)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的浸渍弹性体制品,其中所述弹性体膜包含选自由多元醇、多元醇酯和多元醇衍生物组成的组的多元醇材料。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的浸渍弹性体制品,其中所述涂层中的所述多元醇材料占所述制品的总重量的约0.001重量%至80重量%。
6.根据权利要求5所述的浸渍弹性体制品,其中所述涂层中的所述多元醇材料占所述制品的总重量的约0.1至7重量%。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的浸渍弹性体制品,其中所述涂层中的多元醇材料的总量为所述涂层的至少5重量%。
8.根据权利要求7所述的浸渍弹性体制品,其中所述涂层中的多元醇材料的总量为所述涂层的至少50重量%。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的弹性体制品,其中所述涂层是无硅的、无邻苯二甲酸盐的、无锂离子的和无季铵盐的。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的浸渍弹性体制品,其中浸渍制品具有根据IEST-RP-CC005.4测量的小于或等于5μg/cm2的总离子含量。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的浸渍弹性体制品,其中浸渍制品具有根据IEST-RP-CC005.4测量的小于或等于5000个计数/cm2或小于或等于3000个计数/cm2的液体颗粒数。
12.根据权利要求10或11所述的浸渍弹性体制品,其中所述涂层基本上不会有助于根据IEST-RP-CC005.4测量的总离子含量和/或液体颗粒数。
13.根据权利要求4所述的弹性体制品,其中所述多元醇材料以与所述弹性体制品的制备中使用的凝结剂组合物中存在的多元醇材料一致的分布存在于所述弹性体膜内。
14.根据权利要求13所述的弹性体制品,其中所述多元醇材料以与在凝结剂组合物中以所述凝结剂组合物的至少约0.001重量%,优选所述凝结剂组合物的0.1重量%至30重量%的的量存在的多元醇材料一致的分布存在于所述弹性体膜中。
15.根据权利要求4、13或14中任一项所述的弹性体制品,其中所述弹性体膜包含多元醇材料,所述多元醇材料是通过将所述多元醇材料掺入到用于制备所述弹性体膜的弹性体膜形成组合物中而引入的。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的弹性体制品,其中所述多元醇材料是:
-选自由以下组成的组的多元醇:聚乙二醇(PEG)、聚环氧乙烷(PEO)、聚丙二醇(PPG)、单体二醇、单体三醇、糖、糖醇和多糖;
-选自由以下组成的组的多元醇酯:PEG酯(包括PEG脂肪酸酯和PEG甘油脂肪酸酯,例如PEG油酸酯、PEG椰油酸酯、PEG硬脂酸酯、PEG丙烯酸酯、PEG甘油椰油酸酯、PEG 40-氢化蓖麻油)、甘油酯(包括甘油硬脂酸酯、甘油油酸酯、乙二醇丙烯酸酯、脂肪酸的聚甘油酯)和脱水山梨糖醇酯(例如脱水山梨糖醇月桂酸酯、脱水山梨糖醇硬脂酸酯、脱水山梨糖醇棕榈酸酯,并且包括聚山梨醇酯,例如聚山梨醇酯20和聚山梨醇酯80);或
-选自由以下组成的组的多元醇衍生物:甲氧基聚乙二醇(MPEG)、环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物、二醇醚、PEG醚、乙二醇醚、丙氧基化三乙醇胺多元醇、乙二胺聚醚多元醇和丙氧基化乙二胺多元醇。
17.根据权利要求16所述的弹性体制品,其中所述多元醇材料是:
-选自由以下组成的组的多元醇:平均分子量为200至20,000g/mol的聚乙二醇(PEG)、分子量为20,000至10,000,000g/mol的聚环氧乙烷(PEO)、分子量为300至4000g/mol的聚丙二醇(PPG)、含有2至12个碳原子的单体二醇、含有2至12个碳原子的单体三醇、糖和糖醇;
-选自由以下组成的组的多元醇酯:PEG的分子量为200至20,000g/mol的PEG酯、PEO的分子量为20,000至10,000,000g/mol的PEO酯、PPG的分子量为300至4000g/mol的PPG酯、甘油酯和脱水山梨糖醇酯,其中所述多元醇酯的HLB优选为至少5;或
-选自由以下组成的组的多元醇衍生物:分子量为350至750g/mol的甲氧基聚乙二醇(MPEG)、分子量为2000至5000g/mol的环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物、二醇醚、PEG醚、乙二醇醚、丙氧基化三乙醇胺多元醇、乙二胺聚醚多元醇和丙氧基化乙二胺多元醇。
18.根据权利要求16或权利要求17所述的弹性体制品,其中所述多元醇材料是选自由以下组成的组的多元醇:聚乙二醇(PEG)、聚环氧乙烷(PEO)、聚丙二醇(PPG)、单体二醇、单体三醇、糖和糖醇。
19.根据权利要求18所述的弹性体制品,其中所述多元醇材料是羟基数为至少20,优选大于200且更优选大于1000的多元醇。
20.根据权利要求16或权利要求17所述的弹性体制品,其中所述多元醇材料是选自由聚乙二醇酯、甘油酯和脱水山梨糖醇酯组成的组的多元醇酯,并且所述多元醇酯包含至少一个-OH基团,优选1-6个-OH基团,且HLB为至少5,优选为8-18。
21.根据权利要求16或权利要求17所述的弹性体制品,其中所述多元醇材料是选自由以下组成的组的多元醇衍生物:甲氧基聚乙二醇(MPEG)、环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物、二醇醚、PEG醚、乙二醇醚、丙氧基化三乙醇胺多元醇、乙二胺聚醚多元醇和丙氧基化乙二胺多元醇。
22.根据权利要求1至21中任一项所述的弹性体制品,其包含两种或更多种不同的多元醇材料。
23.根据权利要求1至22中任一项所述的弹性体制品,其中所述弹性体膜由一种或多种选自由以下组成的组的弹性体形成:天然橡胶、丁腈橡胶、聚氨酯、聚异戊二烯、聚氯丁二烯、聚苯乙烯、丙烯酸类聚合物、聚丁二烯、这些聚合物或其单体的共聚物或共混物,及其衍生物或共混物。
24.根据权利要求23所述的弹性体制品,其中所述弹性体膜中仅有的弹性体是选自由以下组成的组的那些:天然橡胶、丁腈橡胶、聚氨酯、聚异戊二烯、聚氯丁二烯、聚苯乙烯、丙烯酸类聚合物、聚丁二烯,和这些聚合物或其单体的共聚物或共混物。
25.根据权利要求1至24中任一项所述的弹性体制品,其为手套或手指套的形式。
26.根据权利要求25所述的弹性体制品,其具有高达10MPa(例如1至5MPa)的在300%时的模量、高达15MPa的在500%时的应力和/或大于或等于500%(例如500%至1000%)的断裂伸长率。
27.根据权利要求26所述的弹性体制品,其伸长率为600%至1000%和/或在300%时的模量为1至2.4MPa。
28.根据权利要求26或权利要求27所述的弹性体制品,其伸长率比没有所述多元醇材料的相同制品的伸长率大至少10%,并且在300%时的模量小于没有所述多元醇材料的相同制品的80%。
29.根据权利要求25至28中任一项所述的弹性体制品,其中所述制品具有0.01至1.0mm的平均厚度。
30.根据权利要求1至29中任一项所述的浸渍弹性体制品,其中所述多元醇材料是包含至少1个游离羟基的多元醇、多元醇酯或多元醇衍生物。
31.一种制造具有1011Ω/sq或更小的表面电阻率的包含弹性体膜的弹性体制品的方法,所述方法包括:
(a)将模型浸入凝结剂组合物中以在所述模型上留下凝结剂涂层;
(b)将涂覆有凝结剂的模型浸入弹性体膜形成组合物中以在所述模型上产生膜层;
(c)固化所述膜层以产生弹性体膜;和
(d)将包含多元醇材料的涂料组合物施加到步骤(c)中制得的所述弹性体膜的表面上,
其中所述多元醇材料选自由多元醇、多元醇酯和多元醇衍生物组成的组。
32.根据权利要求31所述的方法,其进一步包括:
(i)将多元醇材料掺入步骤(a)中使用的所述凝结剂组合物中,和/或
(ii)将多元醇材料掺入步骤(b)中使用的所述弹性体膜形成组合物中,和/或
(iii)通过将涂覆材料滚涂到所述弹性体膜上来施加步骤(d)中使用的所述涂料组合物。
33.一种制造具有1011Ω/sq或更小的表面电阻率的包含弹性体膜的弹性体制品的方法,所述方法包括将包含选自由多元醇、多元醇酯和多元醇衍生物组成的组的多元醇材料的涂料组合物施加到所述弹性体膜的表面上。
34.一种弹性体制品,其由根据权利要求31至33中任一项所述的方法生产。
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Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021130625A1 (en) | 2019-12-23 | 2021-07-01 | Church & Dwight Co., Inc. | Polymer compositions and articles coated therewith |
US20230295392A1 (en) | 2022-03-15 | 2023-09-21 | Taghleef Industries Inc. | Triboelectric mitigator coating |
WO2024074830A1 (en) * | 2022-10-05 | 2024-04-11 | Codikoat Ltd | Antimicrobial and/or antiviral materials |
Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4310928A (en) * | 1979-07-30 | 1982-01-19 | American Hospital Supply Corporation | Surgeon's glove and talc free process for forming same |
US5146628A (en) * | 1990-10-26 | 1992-09-15 | Bettcher Industries, Inc. | Slip-resistant protective glove and method for manufacturing slip-resistant glove |
US20020002227A1 (en) * | 2000-05-16 | 2002-01-03 | Porter James R. | Polymeric films having anti-static properties |
US20060070167A1 (en) * | 2005-12-01 | 2006-04-06 | Ansell Healthcare Products Llc | Glove with hand-friendly coating and method of making |
US20060142475A1 (en) * | 2004-12-28 | 2006-06-29 | Industrial Technology Research Institute | Aqueous aromatic polyurethane elastomeric articles and method of fabricating the same |
CN1807481A (zh) * | 2005-01-19 | 2006-07-26 | 财团法人工业技术研究院 | 水性芳香族聚氨酯弹性体及其制造方法 |
CN101247742A (zh) * | 2005-08-26 | 2008-08-20 | 金迪有限公司 | 制造水性聚氨酯涂覆的手套衬里的方法和物品 |
CN103061207A (zh) * | 2012-12-20 | 2013-04-24 | 苏州斯迪克新材料科技股份有限公司 | 新型雾面防静电离型纸的制备方法 |
CN103145943A (zh) * | 2013-03-04 | 2013-06-12 | 汕头市龙湖昌丰化工有限公司 | 一种具有高防静电性能的水性聚氨酯及其制备方法 |
CN103932432A (zh) * | 2014-05-04 | 2014-07-23 | 河北鸿森塑胶科技有限公司 | 一次性抗静电高洁净丁腈手套制备及处理工艺 |
CN203860516U (zh) * | 2014-01-02 | 2014-10-08 | 百通达科技(东台)有限公司 | 一种pvc抗静电手套 |
TW201503842A (zh) * | 2013-07-22 | 2015-02-01 | Dainippon Ink & Chemicals | 手套 |
CN104419313A (zh) * | 2013-09-05 | 2015-03-18 | 无锡新亚安全用品有限公司 | 一种用于无粉pvc手套的水性聚氨酯组合物及其制备方法 |
CN104507701A (zh) * | 2012-06-28 | 2015-04-08 | 伊诺维亚安全有限公司 | 抗静电膜 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6284839B1 (en) * | 1995-12-29 | 2001-09-04 | The B.F. Goodrich Company | Blends of thermoplastic polymers, electrostatic dissipative polymers and electrostatic dissipative enhancers |
US20040217506A1 (en) * | 2003-05-02 | 2004-11-04 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Method of treating an elastomeric matrix |
US20080020023A1 (en) * | 2006-07-20 | 2008-01-24 | Shiping Wang | Nonaqueous coating composition for elastomeric articles and articles containing the same |
US20080306200A1 (en) * | 2007-06-11 | 2008-12-11 | Seong Fong Chen | Antistatic gloves and process for making same |
US20160183611A1 (en) * | 2013-08-12 | 2016-06-30 | Dipped Products Plc | A latex article with static dissipating property |
-
2018
- 2018-09-10 AU AU2018329205A patent/AU2018329205B2/en active Active
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Patent Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4310928A (en) * | 1979-07-30 | 1982-01-19 | American Hospital Supply Corporation | Surgeon's glove and talc free process for forming same |
US5146628A (en) * | 1990-10-26 | 1992-09-15 | Bettcher Industries, Inc. | Slip-resistant protective glove and method for manufacturing slip-resistant glove |
US20020002227A1 (en) * | 2000-05-16 | 2002-01-03 | Porter James R. | Polymeric films having anti-static properties |
US20060142475A1 (en) * | 2004-12-28 | 2006-06-29 | Industrial Technology Research Institute | Aqueous aromatic polyurethane elastomeric articles and method of fabricating the same |
CN1807481A (zh) * | 2005-01-19 | 2006-07-26 | 财团法人工业技术研究院 | 水性芳香族聚氨酯弹性体及其制造方法 |
CN101247742A (zh) * | 2005-08-26 | 2008-08-20 | 金迪有限公司 | 制造水性聚氨酯涂覆的手套衬里的方法和物品 |
US20060070167A1 (en) * | 2005-12-01 | 2006-04-06 | Ansell Healthcare Products Llc | Glove with hand-friendly coating and method of making |
CN104507701A (zh) * | 2012-06-28 | 2015-04-08 | 伊诺维亚安全有限公司 | 抗静电膜 |
CN103061207A (zh) * | 2012-12-20 | 2013-04-24 | 苏州斯迪克新材料科技股份有限公司 | 新型雾面防静电离型纸的制备方法 |
CN103145943A (zh) * | 2013-03-04 | 2013-06-12 | 汕头市龙湖昌丰化工有限公司 | 一种具有高防静电性能的水性聚氨酯及其制备方法 |
TW201503842A (zh) * | 2013-07-22 | 2015-02-01 | Dainippon Ink & Chemicals | 手套 |
CN104419313A (zh) * | 2013-09-05 | 2015-03-18 | 无锡新亚安全用品有限公司 | 一种用于无粉pvc手套的水性聚氨酯组合物及其制备方法 |
CN203860516U (zh) * | 2014-01-02 | 2014-10-08 | 百通达科技(东台)有限公司 | 一种pvc抗静电手套 |
CN103932432A (zh) * | 2014-05-04 | 2014-07-23 | 河北鸿森塑胶科技有限公司 | 一次性抗静电高洁净丁腈手套制备及处理工艺 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2019046906A1 (en) | 2019-03-14 |
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