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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung betrifft wässrige
Dispersionen S-EB-S-Blockcopolymerer
und die Verwendung derartiger wässriger
Dispersionen bei der Formung von Gegenständen, insbesondere bei der
Formgebung durch Tauchung.
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Dünnwandige
dehnbare Gegenstände
beziehungsweise Artikel wie etwa Handschuhe, Kondome und andere
Produkte wurden seit Langem aus natürlichem Kautschuk beziehungsweise
Gummi gemacht. Bei normaler Herstellung werden derartige Artikel
beziehungsweise Gegenstände
aus einem Latex von Naturgummi gebildet, einer natürlicherweise
vorkommenden Emulsion von Gummi und Wasser mit hinzugefügten Stabilisatoren
und vulkanisierenden Chemikalien. Ein Gebilde mit geeigneter Form, die
zuvor in einigen Fällen
mit einer koagulierenden Lösung
beschichtet worden ist, wird in die Latexmischung ein oder mehrere
Male eingetaucht, um eine Schicht mit der gewünschten Dicke aufzubauen. Man lässt anschließend das
Wasser verdampfen, wodurch einen fester Gummifilm zurückbleibt.
Der Film muss anschließend
vulkanisiert werden, um adäquate
mechanische und physikalische Eigenschaften bereitzustellen.
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Naturgummi
beziehungsweise -kautschuk hat viele Vorteile bei diesen Anwendungen,
da er stark und hoch elastisch ist und eine gute Tastbarkeit oder
Fühlbarkeit
für den
Benutzer hat. Naturgummi hat jedoch mehrere Nachteile wie etwa,
dass er empfänglich
ist für
durchgehende kleine Löcher,
dass er schnell durch Ozon angegriffen wird, was zu Brüchen durch
Rissbildung führt,
und dass er oxidativ während
der Lagerung angegriffen wird, was zu Brüchen führt und die physikalische Integrität des Produkts zerstört. Naturgummi
ist auch nicht auf Grund seines Restgehalts an oberflächenaktiven
Mitteln, vulkanisierenden Agenzien, stabilisierenden Agenzien, Antioxidantien
und/oder Proteinmaterialien in dem Gummi hypoallergen. Personen,
die für
Irritationen oder Sensibilisierungen besonders empfänglich sind
oder die über
eine längere
Zeitdauer hinweg die Gummiprodukte verwenden, können allergische Reaktionen erfahren.
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Verschiedene
Typen synthetischer elastomerer Polymerprodukte wurden für die Verwendung bei
durch Tauchung hergestellten dünnen
Artikeln beziehungsweise Gegenständen
entwickelt. Synthetische Gummi- beziehungsweise Kautschukzusammensetzungen
können
in Lösungsmitteln
gelöst
werden, so dass sie echte Lösungen
bilden, so dass durchgehende Löcher
viel weniger wahrscheinlich vorhanden sind. Viele verfügbare Zusammensetzungen
mit synthetischem Gummi haben verschiedene andere Nachteile, was
eine nicht akzeptable Fühl- beziehungsweise
Tastbarkeit einschließt.
Während jede
derartige Zusammensetzung einigen dieser Erfordernisse genügen kann,
haben jedoch die meisten nicht die gewünschte Kombination von Festigkeit, Fühlbarkeit,
Beständigkeit
gegenüber
Umweltschäden
sowie keine Hypoallergenität
(Hypergie), wie sie für
viele Produkte wie etwa Untersuchungshandschuhe und chirurgische
Handschuhe, Kondome, und andere medizinische Produkte, die in Kontakt
mit dem Körper
kommen, gefordert wird.
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Ein
wichtiger Fortschritt im Stand der Technik in Bezug auf synthetische
elastomere Polymerprodukte wird in den US-Patenten 5,112,900 und 5,407,715
sowie in WO 9615189 beschrieben. Diese Patente offenbaren die Herstellung
spezifischer Styrol-Ethylen/Butylen-Styrol(S-EB-S)-Blockcopolymerlösungen sowie
deren Verwendung bei der Formgebung von Gegenständen beziehungsweise Artikeln durch
Tauchung. Die erhaltenen Gegenstände
haben hervorragende elastomere Eigenschaften für die Verwendung in Handschuhen,
Kondomen und anderen Produkten. Sie zeigen ein geringes Auftreten
von durchgehenden Löchern,
eine gute Beständigkeit
gegenüber Umweltschäden wie
etwa Oxidation und Schäden
durch Ozonbildung und haben hypoallergene Eigenschaften.
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Jedoch
gibt es immer den Bedarf, die fabrikmäßige Herstellbarkeit derartiger
aus solchen Formulierungen gemachter Gegenstände und deren Prozessökonomie
zu verbessern. Die Erfindung befriedigt diesen Bedarf und stellt
des Weiteren verwandte Vorteile bereit.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung stellt eine wässrige S-EB-S-Dispersion sowie
eine Vorgehensweise zur Verwendung dieser wässrigen Dispersion bei der Herstellung
dünner
elastomerer Gegenstände
bereit. Diese Gegenstände
haben die gewünschten
charakteristischen Eigenschaften vergleichbarer Gegenstände, die
aus S-EB-S-Lösungen
hergestellt sind, herausragende elastomere Eigenschaften wie die geringe
Häufigkeit
von durchgehenden Löchern,
die gute Beständigkeit
gegenüber
Umweltschäden
wie etwa Oxidation und Ozonisierung und Hypoallergenität (Hypergie)
dabei mit eingeschlossen. Die vorlegende Vorgehensweise ist vergleichbar
mit verwandter Technologie wie etwa der Verwendung von Pulvern und
pulverfreien Techniken zum Verbessern der Spendbarkeit dieser Gegenstände. Zusätzlich erfolgt die
Herstellungsweise durch Formgebung mittels Tauchung auf der Basis
von Dispersionen mit höheren
Raten bei verbesserter Prozessökonomie,
verglichen mit der früheren
Vorgehensweise der Bildung durch Tauchung in S-EB-S-Lösungen.
Dickere Schichten oder Gegenstände
können
bei jedem Schritt der Formgebung durch Tauchung hergestellt werden.
Die Herstellungsweise ist auch sicherer auf Grund der Abwesenheit
von toxischen Lösungsmitteln
während
des Verfahrens der Formgebung durch Tauchung.
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Erfindungsgemäß umfasst
die wässrige
Dispersion ein Dispersionsmedium, das eine Mischung von Wasser und
einem oberflächenaktiven
Mittel sowie eine Vielzahl an Teilchen umfasst, die in dem Dispersionsmedium
dispergiert sind. Jedes Teilchen umfasst eine Mischung eines S-EB-S(Styrol-Ethylen/Butylen-Styrol)-Blockcopolymers
und ein Öl
wie ein Mineralöl.
Am stärksten
wird es bevorzugt, wenn die Teilchen eine Durchschnittsgröße von nicht
mehr als 2 μm
haben. Das S-EB-S-Blockcopolymer, das von Molekülen von im Wesentlichen demselben
Molekulargewicht oder Mischungen zweier oder mehrerer Molekulargewichte
gebildet wird, vorzugsweise mit Endblockmolekulargewichten (Gewichtsmittel)
von jedem der Endblöcke
von mehr als etwa 15000 Dalton.
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Die
wässrige
Dispersion kann bei einer Methode zur Formgebung durch Tauchung
für das
Herstellen dünnwandiger
Gegenstände
verwendet werden. Gemäß diesem
Aspekt der Erfindung umfasst die Methode beziehungsweise das Verfahren
zur Herstellung eines elastomeren Gegenstandes die Schritte, dass
eine wässrige
Dispersion des vorstehend beschriebenen Typs bereitgestellt, eine
Form in die wässrige
Dispersion getaucht und die Form aus der wässrigen Dispersion herausgezogen
wird, was einen Film der Dispersion auf der Form belässt, und das
Wasser von der Dispersion auf der Form verdampft wird und das verbleibende
polymere Material kondensiert wird, was einen kohärenten dehnbaren Film
auf der Form belässt.
Die wässrige
Dispersion, die bei dem Verfahren zur Formgebung durch Tauchung
verwendet wird, ist im Wesentlichen von nicht-wässrigen Lösungsmitteln frei, jedoch sind eventuell
vorhandene Spurenmengen bei dem Verfahren zur Formgebung durch Tauchung
nicht nachteilig und können
in einigen Fällen
bei der Bildung eines kohärenten
Films von Vorteil sein.
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Die
wässrige
Dispersion kann in Verbindung mit anderen Verfahrenstechniken verwendet
werden. Beispielsweise kann die wässrige Dispersion beim Verfahren
zum koagulierenden Tauchen verwendet werden, wie es bei Gummiverbindungen
aus Naturlatex verwendet wird. Sie kann beispielsweise auch beim
Beschichten durch Sprühen
oder bei Tätigkeiten
zur Formgebung mittels Sturzgießverfahren
verwendet werden.
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Der
resultierende Gegenstand hat die gewünschten Merkmale, die mit S-EB-S-Blockcopolymeren
verknüpft
sind, wie sie in den US-Patenten 5,112,900 und 5,407,715 beschrieben
sind. Zusätzlich
können
die Gegenstände
viel schneller hergestellt werden, als dies mit der in diesen Patenten
beschriebenen Vorgehensweise, die auf einer Lösung beruht, möglich ist.
Bei der Vorgehensweise zur Herstellung wird die Dispersion normalerweise
an einem Standort hergestellt, der eine Vorrichtung zum Absaugen
der möglicherweise
toxischen Lösungsmitteldämpfe aufweist,
die während
der Herstellung der Dispersion entstehen. Die Vorgehensweise selbst der
Formgebung mittels Tauchung kann irgendwo anders durchgeführt werden.
Da es auch nicht ein möglicherweise
toxisches Lösungsmittel
gibt, das während
des Arbeits(vor)gangs der Formgebung durch Tauchung entsteht, gibt
es nur ein geringes Risiko einer Verletzung für die Arbeiter an der Fertigungsreihe
zur Formgebung durch Tauchung und an der Fertigungsreihe zum Trocknen.
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Andere
erfindungsgemäße Merkmale
und Vorteile werden anhand der nachfolgenden detaillierteren Beschreibung
bevorzugter Ausführungsformen deutlich
werden, wenn sie in Zusammenhang mit der beigefügten Zeichnung gelesen werden,
die vermittels von Beispielen die Prinzipien der Erfindung verdeutlichen.
Der Umfang der Erfindung wird jedoch nicht durch diese bevorzugte
Ausführungsformen
beschränkt.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
ein Block-Flussdiagramm einer bevorzugten Vorgehensweise fürs Verwirklichen
der Erfindung;
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2A zeigt
eine schematische Ansicht der Mikrostruktur einer wässrigen
(S-EB-S/Öl)-in-(Wasser/oberflächenaktives
Mittel)-Dispersion;
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2B zeigt
eine schematische Ansicht der Mikrostruktur einer wässrigen
(Wasser/oberflächenaktives
Mittel)-in-(S-EB-S/Öl)-Dispersion;
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3 zeigt
eine perspektivische Ansicht einer Form eines Handschuhs und
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4 zeigt
eine perspektivische Ansicht einer Form eines Kondoms für Männer.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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1 zeigt
ein Block-Flussdiagramm, das eine bevorzugte Vorgehensweise zum
Herstellen einer erfindungsgemäßen wässrigen
Dispersion darstellt, die dann dafür verwendet wird, einen Gegenstand
durch Formung mittels Tauchung herzustellen.
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Ein
Styrol-Ethylen/Butylen-Styrol(S-EB-S)-Blockcopolymer, Bezugszeichen 20, wird
bereitgestellt. Das S-EB-S-Blockcopolymer
wird aus einem Ethylen-Butylencopolymer als zentralem Block und
Polystyrol als Endblöcke
gebildet. Jeder der Polystyrolendblöcke hat ein Molekulargewicht (Gewichtsmittel)
von wenigstens etwa 15000 Dalton, stärker bevorzugt wenigstens etwa
18000 bis etwa 20000 Dalton. Da eine relativ große Menge an Öl in der
Lösung
zur Formgebung durch Tauchung vorhanden ist, ist es günstig, dass
das S-EB-S-Blockcopolymer einen hohen Gehalt an Polystyrol als Endblock
hat, was mit diesen Molekulargewichten der Endblöcke erreicht wird.
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Wenn
das Molekulargewicht (Gewichtsmittel) jedes der Endblöcke weniger
als etwa 15000 beträgt,
können
zwar Gegenstände
durch Formung mittels Tauchung gebildet werden, jedoch ist ihre
Festigkeit reduziert und für
einige Anwendungen nicht akzeptabel niedrig. Derartige Gegenstände haben schlechte
mechanische Eigenschaften. Durch Tauchung gebildete Gegenstände, bei
denen S-EB-S-Blockcopolymere mit Endblöcken verwendet werden, die
Endblockgewichte von weniger als 15000 haben, neigen zum Bruch während des
Trocknens und Kondensierens, möglicherweise
auf Grund ihrer schlechten mechanischen Eigenschaften bei erhöhten Temperaturen.
Wenn auf der anderen Seite das Molekulargewicht (Gewichtsmittel)
der Polystyrolendblöcke
den Wert von etwa 15000 Dalton überschreitet,
vorzugsweise im Bereich von 18000 bis 20000 Dalton liegt, so zeigen
die Filme hervorragende Festigkeitseigenschaften sowie keine Rissbildung während des
Trocknens und Kondensierens. In diesem Falle ist es wünschenswert,
dass ein (im Sinne von 1) Bestandteil des S-EB-S-Blockcopolymers mit einem Gesamtmolekulargewicht
(Gewichtsmittel) ungefähr
wenigstens etwa 150000 Dalton überschreitet.
Wenn das Molekulargewicht (Gewichtsmittel) der Polystyrolendblöcke ungefähr 24000
Dalton übersteigt,
so hat die Dispersion bei Formgebung durch Tauchung gute filmbildende
Eigenschaften, jedoch sind die physikalischen Eigenschaften nicht
so gut wie jene, bei denen das Molekulargewicht (Gewichtsmittel)
im Bereich von 18000 bis 20000 liegt.
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Die
Polystyrolendblöcke
machen typischerweise etwa 25 bis 35 Gew.-% des gesamten Moleküls aus.
Das Gesamtmolekulargewicht des Copolymers liegt typischerweise im
Bereich von etwa 50000 bis etwa 300000 Dalton.
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Das
S-EB-S-Blockcopolymer kann wahlweise Endblöcke haben, die endblockkompatible
Harze beinhalten, die zu den Polystyrolendblöcken hinzugefügt werden.
Die hinzugefügten
endblockkompatiblen Harze erhöhen
die Glasübergangstemperatur (Tg) des S-EB-S-Blockcopolymers. Der erhöhte Wert für Tg macht es möglich, dass das Endprodukt
bei höheren
Temperaturen gebraucht werden kann, als es andernfalls möglich wäre, da das
Produkt dazu neigt, um die Glasübergangstemperatur
herum und oberhalb der Glasübergangstemperatur
(Tg) klebrig zu werden. Ein Beispiel für ein derartiges
endblockkompatibles Harze ist Poly-Alpha-Methylstyrol.
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Das
S-EB-S-Blockcopolymer muss von anderen Blockcopolymeren, welche
gelegentlich in Zusammensetzungen synthetischen Gummis, wie etwa Styrol-Isopren-Styrol(S-I-S)-und
Styrol-Polybutadien-Styrol(S-B-S)-Blockcopolymere, verwendet wurden,
unterschieden werden. Es war bekannt, dünne gummiähnliche Gegenstände aus
S-I-S- und S-B-S-Blockcopolymeren zu machen, vergleiche beispielsweise
US-Patent 3,933,723. Die Verwendung dieser S-I-S- und S-B-S-Blockcopolymere
beseitigt das Bedürfnis
für eine
Vulkanisierung dieser Gegenstände,
jedoch sind diese Gegenstände
einer Oxidation und einer Schädigung
durch Ozon unterworfen.
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Die
Verwendung eines S-EB-S-Blockcopolymers ist – anders als bei anderen Typen – für den Erfolg
der Erfindung aus zweierlei Gründen
kritisch. Erstens sind Elastomere, die auf elastomeren Dreiblockcopolymeren
mit S-EB-S-Blöcken
beruhen, beständig
gegenüber
dem Angriff durch Ozon oder durch oxidative Bedingungen, während S-I-S-
und S-B-S-Elastomere unter schneller Bruchbildung, wenn sie Ozon
ausgesetzt werden, sowie unter Brechen und sprödig Werden unter oxidativen
Bedingungen leiden. Beide der zuletzt genannten Copolymere unterliegen
deshalb einem Versagen, selbst wenn sie durch spezifische Additive
wie etwa Anti-Ozonisierungsmitteln oder Antioxidantien geschützt werden, die
für medizinische
und andere Anwendungen verheerend sind. Die Verwendung derartiger
spezieller Zusatzstoffe ist nicht wünschenswert, da sie zu allergenen
Reaktionen bei manchen Personen führen können. Die vorliegende elastomere
Zusammensetzung ist hypoallergen und kann mit der Haut des Benutzers
eine lange Zeitdauer in Kontakt kommen. Zusätzlich kann, trotz der speziellen
Zusatzstoffe, das Auftreten von Schnittrissen zum vorzeitigen Versagen
durch eine ozonbedingte Bruchbildung der Gegenstände führen, die aus S-I-S- und S-B-S-Zusammensetzungen
gemacht sind, insbesondere dann, wenn die Gegenstände in gefaltetem
Zustand gelagert werden und dann vor und während des Gebrauchs gestreckt
werden.
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Zweitens
können
die mechanischen Eigenschaften der S-EB-S-Triblockcopolymere so
gewählt werden,
dass sie die gewünschte
Kombination von Zugfestigkeit, Elastizität und Tastbarkeit bereitstellen, die
bei einigen Anwendungen benötigt
wird. Elastomere S-EB-S-Triblockcopolymere haben eine höhere Zugfestigkeit,
eine niedrigere elastische Verlängerung
und einen höheren
Wert für
die Belastung bei 50 bis 500-prozentiger Verlängerung als S-I-S- und S-B-S-Triblockelastomere.
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Die
Struktur, Eigenschaften und einige Anwendungen von einigen S-EB-S-Elastomeren
wurden in den US-Patenten 3,485,787, 3,830,767, 4,006,116, 4,039,629,
4,041,103, 4,386,179, 4,481,323, 4,511,354 und 4,613,640 offenbart.
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Die
S-EB-S-Blockcopolymere sind kommerziell in einem Wertebereich für die Viskosität der Lösung/Konzentration
des Copolymers erhältlich.
Der Wert für
das Verhältnis
(Lösungsviskosität/Copolymerkonzentration)
wird dadurch bestimmt, dass die Viskosität eines Copolymers, dass zuvor
in einem Lösungsmittel
bei einem spezifizierten Gehalt gelöst wurde, gemessen wird. Die
Angabe des Werts für das
Verhältnis
(Lösungsviskosität/Copolymerkonzentration)
ist eine übliche
Vorgehensweise, auf eindeutige Weise die Natur eines Blockcopolymers
zu definieren, dessen Gehalt an Zentral- und Endblöcken durch die Angabe des Typs
und die relative Menge spezifiziert wurde. Beispielsweise wird ein S-EB-S-Blockcopolymer auf
eindeutige Weise durch die angegebene Zusammensetzung der Polystyrolendblöcke und
der Poly(ethylen-butylen)zentralblöcke, der relativen Menge an
Endblöcken
und Zentralblöcken
und des Wertes für
das Verhältnis
von Lösungsviskosität/Copolymerkonzentration
spezifiziert. So wird ein Blockcopolymer eindeutig dadurch definiert,
dass der S-EB-S-Typ angegeben wird, der Prozentsatz an Polystyrolendblöcken – beispielsweise
28 Gew.-% des gesamten Copolymers – und dass die Viskosität gemäß Brookfield
von einer 20 Gew.-%igen Lösung
in Toluol bei 25 °C
(77 °F)
5400 kg/(h × min)
(1500 cps) beträgt.
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Die
kommerziell erhältlichen
S-EB-S-Blockcopolymere werden auf sehr genaue Art und Weise hergestellt,
so dass jedes dieser kommerziell erhältlichen Materialien sehr genau
gesteuert wird, auf dass es derartigen Standards genügt. Shell
Kraton G1650 ist ein S-EB-S-Blockcopolymer, das ein Verhältnis von
Styrol/Zentralblock von 28/72 hat und eine Viskosität gemäß Brookfield
von 1500 in einer Toluollösung von
20 Gew.-% bei 25 °C
(77 °F).
Shell Kraton G1651 ist ein S-EB-S-Blockcopolymer mit einem Verhältnis von
Styrol/Zentralblock von 33/67 und einer Viskosität nach Brookfield von 2000
in Toluollösung
(20 Gew.-%) bei 25 °C
(77 °F).
Shell Kraton G1652 ist ein S-EB-S-Blockcopolymer mit einem Verhältnis von Styrol/Zentralblock
von 29/71 und einer Viskosität nach
Brookfield von 550 in Toluollösung
(20 Gew.-%) bei 25 °C
(77 °F).
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Das
S-EB-S-Blockcopolymer kann Moleküle umfassen,
die im Wesentlichen das gleiche Molekulargewicht haben. Es kann
auch Mischungen von Molekülen
mit zwei oder mehr verschiedenen Molekulargewichten umfassen. Die
Molekulargewichte und/oder die Mischungen von Molekulargewichten werden
so gewählt,
dass sie dazu beitragen, dass die gewünschten mechanischen Eigenschaften
im Endprodukt erzielt werden. Beispielsweise werden bei einer bevorzugten
Ausführungsform
Mischungen von S-EB-S-Molekülen,
wie sie in den US-Patenten 5,112,900 und 5,407,715 offenbart sind,
dazu verwendet, dass gewünschte
mechanische Eigenschaften erzielt werden, damit den Spezifikationen
gemäß ASTM Genüge getan
wird. Die vorliegenden Untersuchungen haben gezeigt, dass Mischungszusammensetzungen
von S-EB-S-Polymeren in den meisten Fällen überlegene Eigenschaften eines
Films aufweisen, verglichen mit den typischen kommerziellen Einzelpolymeren,
wenn auch die Formulierungen mit einem einzelnen kommerziellen Polymer
zumindest für
einige Anwendungen geeignet sind. Insbesondere neigen S-EB-S-Polymermischungen
mit zumindest einem Polymer mit einem hohen Molekulargewicht (Gewichtsmittel)
wie etwa Kraton G1651 dazu, eine Leistung zu zeigen, die anderen
S-EB-S-Mischungen überlegen
sind.
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Ein Öl (gelegentlich
auch "Weichmacher" genannt) wird bereitgestellt
(Bezugszeichen 22). Bei dem Öl handelt es sich vorzugsweise
um ein Mineralöl,
das wiederum ein raffiniertes paraffinisches Petroleum-Kohlenwasserstofföl ist, das
in den Einträgen 6971
und 6972 des Merck-Indexes (8.Aufl.) beschrieben ist. Das bevorzugte
Mineralöl
hat eine spezifische Dichte von 0,87 bei 25 °C (77 °F), eine Viskosität von 170
cSt bei 25 °C
(77 °F)
und ein Molekulargewichten nach Hirschler von 492. Das ausgewählte Öl sollte
weder schwellen noch die Polystyrolendsegmente solubilisieren. Formulierungen
mit einem hohen Gehalt an Öl
bilden mit weniger an oberflächenaktivem
Mittel stabilere Dispersionen als andere Formulierungen.
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Das
S-EB-S-Blockcopolymer wird vom Hersteller als Feststoff geliefert.
Um eine Mischung bereitzustellen, aus der eine geeignete Dispersion
hergestellt werden kann, wird ein Lösungsmittel (Bezugszeichen 24)
bereitgestellt (Toluol oder Cyclohexan bei der bevorzugten Vorgehensweise).
Das S-EB-S-Blockcopolymer und der Mineralölweichmacher werden miteinander
gemischt und in einem wechselseitigen Lösungsmittel gelöst, vorzugsweise Toluol
oder Cyclohexan (Bezugszeichen 26).
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Ein
Dispersionsmedium wird aus Wasser (Bezugszeichen 28) und
einem oberflächenaktiven Mittel
(Bezugszeichen 30) hergestellt. Bei dem oberflächenaktiven
Mittel kann es sich um eine anionische oder eine kationische Form
oder um eine Mischung aus ionischen und nicht-ionischen Typen handeln.
Geeignete oberflächenaktive
Mittel sind in den US-Patenten 3,360,599, 3,305,917 und 5,120,765
offenbart. Das bevorzugte oberflächenaktive
Mittel ist ein anionisches oberflächenaktives Mittel. Kationische
oberflächenaktive
Mittel sind ebenfalls handhabbar, sind jedoch weniger bevorzugt,
da kationische oberflächenaktive
Mittel allergen sein können,
jedoch die meisten anionischen oberflächenaktiven Mittel hypoallergen
sind. Obgleich die meisten der oberflächenaktiven Mittel und ihre
Reste ausgewaschen werden und während
des Herstellungsbetriebs entfernt werden, können kleine Mengen verbleiben
und eine allergische Reaktion bei dem Verwender des Produkts verursachen,
wenn das oberflächenaktive
Mittel nicht hypoallergen ist. Das oberflächenaktive Mittel 30 wird
mit dem Wasser in einer Menge von etwa 1 bis etwa 5 vol% gemischt (Bezugszeichen 32).
Das oberflächenaktive
Mittel kann auch in situ durch Hinzufügen und Reagieren lassen von
oberflächenaktive
Mittel bildenden Chemikalien hergestellt werden. Beispielsweise
reagieren Ölsäure, die
der Ölphase
(der S-EB-S-Lösung) hinzugegeben
wurde, und Kaliumhydroxid, das der wässrigen Phase hinzugegeben
wurde, miteinander, um so beim Mischen das oberflächenaktive
Mittel Kaliumoleat zu bilden.
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Wahlweise
können
auch modifizierende Additive wie etwa Verdickungsmittel, Entschäumungsmittel
oder Puffersubstanzen zugeführt
und dem wässrigen
Dispersionsmedium hinzugefügt
werden (Bezugszeichen 31).
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Die
Mischung 26 aus S-EB-S, Öl und Lösungsmittel wird mit der Mischung 32 von
Wasser und oberflächenaktivem
Mittel 34 zusammengemischt. Das Mischen 34 wird
unter den Bedingungen von hoher Geschwindigkeit und hoher Scherrate
vollzogen, wobei eine Mischvorrichtung verwendet wird, die entworfen
wurde, um Dispersionen herzustellen. Bei einer bevorzugten Mischvorrichtung
handelt es sich um einen Rotor/Stator-Mischer wie etwa ein 410-X6-Mischer
aus der X-Serie, erhältlich
von Charles Ross & Co.
oder eine Mikroverwirbelungsvorrichtung M 210, erhältlich von
Microflui dics Co. Mehrere Durchläufe
an hochscherendem Mischen können
erforderlich sein, um die gewünschte
Teilchengröße zu erhalten.
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Nach
dem Dispergierungsschritt 34 wird das Lösungsmittel (Toluol oder Cyclohexan
bei der bevorzugten Vorgehensweise) aus der Dispersion entfernt (Bezugszeichen 36),
ein Schritt, der oft als "Strippen" bezeichnet wird.
Strippen kann mittels jeder handhabbaren Vorgehensweise durchgeführt werden, Strippen
unter Hitze/Vakuum und Strippen mit Dampf sind dabei bevorzugt.
Das Lösungsmittel
hat von allen Bestandteilen den höchsten Dampfdruck und wird
deshalb verdampft und der Dispersion entzogen. Zusätzliches
Wasser kann im Schritt 36 hinzugefügt werden oder das Wasser kann
durch Erwärmen
oder eine andere Vorgehensweise im Konzentrationsschritt 37 entzogen
werden. Wahlweise kann im Schritt 37 genauso gut ein Biozid
hinzugefügt
werden.
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Äquivalent
zu der in Zusammenhang mit den Schritten 20 bis 36 diskutierten
Vorgehensweise können
die Bestandteile miteinander gemischt und kann die Dispersion in
anderer Reihenfolge und auf anderem Wege gebildet werden. Bei einer
Vorgehensweise zum Beispiel werden das S-EB-S-Blockcopolymer, das
Lösungsmittel
und etwas von dem Wasser miteinander unter hochscherenden Bedingungen
gemischt, so dass eine erste Dispersion gebildet wird, und das Öl und zusätzliches
Wasser werden miteinander unter hochscherenden Bedingungen gemischt, so
dass eine zweite Dispersion gebildet wird. Modifikationsmittel können in
jeder der Dispersionen dispergiert werden. Das Lösungsmittel wird von der ersten
Dispersion abgestrippt. Die gestrippte erste Dispersion und die
zweite Dispersion werden danach miteinander gemischt, so dass eine
dritte Dispersion gebildet wird.
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2A und 2B illustrieren
zwei mögliche
Typen von Dispersionen, die durch die gegebene Vorgehensweise der
Schritte 20 bis 36 hergestellt sind, eine wässrige (S-EB-S/Öl)-in-(Wasser/oberflächenaktives
Mittel)-Dispersion (2A) und eine wässrige (Wasser/oberflächenaktives
Mittel)-in-(S-EB-S/Öl)
Dispersion (2B). Die Art der hergestellten
Dispersion hängt
von den relativen Mengen der Mischung 26 und der Mischung 32,
die nach dem Schritt 36 des Strippens verbleiben, ab so wie
auch von dem Typ des oberflächenaktiven
Mittels und dessen Menge (was die Oberflächenenergie der Phasen ändert).
Wenn eine relativ geringe Menge an (S-EB-S/Öl)-Lösungsmittelmischung vorhanden
ist – im
Vergleich mit der Menge der Mischung an dem Verhältnis (Wasser/oberflächenaktives
Mittel) –,
so hat die Dispersion die Struktur von diskreten Tröpfchen 50 einer
(S-EB-S/Öl)-Lösungsmittelmischung in einer
kontinuierlichen (Wasser/oberflächenaktives Mittel)-Phase 52 – wie es
in 2A gezeigt ist. In der Dispersion von 2A sind
die (S-EB-S/Öl)-Teilchen 50 im
Allgemeinen kugelförmig
mit einer Durchschnittsgröße von nicht
mehr als etwa 2 μm.
Wenn die Teilchen deutlich größer sind,
dann neigen sie dazu, sich abzusetzen, und die Dispersion ist nicht
stabil. Wenn eine relativ große
Menge an (S-EB-S/Öl)-Lösungsmittelmischung
vorhanden ist, verglichen mit der Menge an (Wasser/oberflächenaktives
Mittel)-Mischung, dann hat die Dispersion die Struktur von diskreten
Tröpfchen 54 einer
(Wasser/oberflächenaktives
Mittel)-Phase in einer kontinuierlichen (S-EB-S/Öl)-Lösungsmittelmischung 56, wie
in 2B gezeigt. (Die (Wasser/oberflächenaktives
Mittel)-Phase wird hier nachfolgend das "Dispersionsmedium" genannt, ob sie nun die kontinuierliche Phase
bildet oder während
Zwischenstufen der Bearbeitung die dispergierte Phase.)
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Die
wässrige
(S-EB-S/Öl)-in-(Wasser/oberflächenaktives
Mittel)-Dispersion von 2A ist nützlich für die einzelnen Handhabungsschritte
bei der Formung durch Tauchung. Die wässrige (Wasser/oberflächenaktives
Mittel)-in-(S-EB-S/Öl/Lösungsmittel)-Dispersion
(2B) ist ein Übergangssystem,
wie es lediglich während
der Herstel lung der wässrigen
Dispersion vorkommt, die bei den Verfahrenschritten zur Formbildung
durch Tauchung verwendet wird.
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Beide
Typen von Dispersionen der 2A und 2B können zu
verschiedenen Zeitpunkten während
des Verlaufs der Herstellung der Dispersion in den Schritten 20 bis 34 vorhanden
sein, jedoch nicht miteinander koexistieren. Beispielsweise kann, bei
einer bevorzugten Vorgehensweise der inversen Dispersion, wie sie
in den US-Patenten 2,872,427 und 3,867,321 und dem kanadischen Patent
876,153 beschrieben sind, die Mischung 26 mit einem relativ hohen
Gehalt an Lösungsmittel
hergestellt werden, so dass das Volumen der S-EB-S/Öl/Lösungsmittel-Mischung 26 groß ist, verglichen
mit demjenigen der Wasser/oberflächenaktives
Mittel-Mischung 32. Der Mischungsschritt 34 bei
einer hohen Scherrate produziert eine Dispersion einer Mischung
von Wasser/oberflächenaktives
Mittel in S-EB-S/Öl/Lösungsmittel.
Wenn jedoch unter Vakuum das Lösungsmittel gestrippt
wird und wahlweise mehr Wasser in Schritt 36 hinzugefügt wird,
so ist das relative Volumen der verbleibenden Mischung von (S-EB-S/Öl) viel
geringer, so dass sich die Dispersion invertiert, was zu der wässrigen
(S-EB-S/Öl)-in-(Wasser/oberflächenaktives
Mittel)-Dispersion gemäß 2A führt. Deshalb befindet
sich der Punkt bei der Verarbeitung, an dem die Natur der Dispersion
begutachtet werden soll, nach dem Schritt 36 des (Ab)Strippens,
nicht bei früheren
Stufen des Verfahrens.
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Ein
beliebiges anderes handhabbares Verfahren zum Herstellen einer Dispersion
kann genauso gut verwendet werden. Beispiele für solche Vorgehensweisen sind
in den US-Patenten 3,238,173, 3,503,917 und 5,120,765 offenbart.
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Die
im Verlauf der Schritte 20 bis 36 hergestellte
Dispersion wird bevorzugt bei der Vorgehensweise des Bildens unter
Tauchung verwendet. (Jedoch kann sie, wie bereits früher erörtert, bei
anderen Typen von Techniken der Formung und des Aufbringens genau
so gut verwendet werden.) Die Technologie des Formens durch Tauchung
ist auch allgemein bei anderen Anwendungen bekannt und sie wird
deshalb hier nur kurz beschrieben werden. Eine Form wird bereitgestellt,
Bezugszeichen 38. Eine beliebige handhabbare Form kann
verwendet werden und Beispiele derartiger Formen, die für den Erfinder von
größtem Interesse
sind, beinhalten eine Form der menschlichen Hand, Bezugszeichen 60, 3, und
eine Form 62 eines Zylinders mit geschlossenem Ende, 4.
Die Handform 60 wird dazu verwendet, elastische Handschuhe
herzustellen, und die Zylinderform 62 wird dazu verwendet,
Kondome für
Männer
zu machen.
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Die
Gegenstände
werden zunächst
dadurch hergestellt, dass die Form in ein Volumen der Dispersion,
Bezugszeichen 40, getaucht wird, und danach lässt man
das Wasser verdampfen (das heißt,
dass man trocknen lässt)
und den Film kondensieren und wahlweise wird der Film ausgewaschen,
Bezugszeichen 42. Die bevorzugte Trocknungstemperatur liegt im
Bereich von etwa 30 °C
bis etwa 100 °C,
am stärksten
bevorzugt etwa 70 °C
bis etwa 90 °C.
Das Kondensieren lassen wird typischerweise dadurch vollzogen, dass
der Gegenstand auf eine Temperatur oberhalb des Erweichungspunktes
der Endblöcke des
S-EB-S-Blockcopolymers für
eine gewisse Zeit erwärmt
wird. Für übliche S-EB-S-Blockcopolymere liegt
die Temperatur für
die kondensierende Behandlung vorzugsweise im Bereich von etwa 120 °C bis etwa
150 °C,
am stärksten
bevorzugt im Bereich von etwa 130 °C bis etwa 140 °C, in allen
diesen Fällen für nicht
mehr als etwa 25 Minuten. Die hohen Temperaturen helfen dabei mit,
gute mechanische Eigenschaften zu erzielen. Das S-EB-S-Blockcopolymer
ist bei diesen Temperaturen stabil. Diese Bedingungen erlauben es
auch, Gegenstände
an Fertigungsreihen zum Tauchen herzustellen, wie sie zum Tauchen
von Naturkautschuk beziehungsweise -gummi ausgearbeitet wurden.
Jedoch können – wie nachfolgend
diskutiert – die
S-EB-S-Blockcopolymere dahin gehend modifiziert werden, dass ihre
Glasübergangstemperatur
erhöht
wird, so dass die Temperatur des Kondensierens sich entsprechend
erhöht.
Die Zeiten und die Temperaturen der kondensierenden Behandlung können variiert
werden, wobei die kürzeren
Zeiten für höhere Temperaturen
und die längeren
Zeiten für niedrigere
Temperaturen verwendet werden.
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Wahlweise
kann der endgültige
Gegenstand in warmem Wasser ausgewaschen werden, um jegliches verbleibende
oberflächenaktive
Mittel zu entfernen. Die bevorzugte Auswaschzeit ist 10 Minuten oder
weniger, vorzugsweise 5 Minuten oder weniger. Verbesserte Auswaschbedingungen
von längerer Zeitdauer
und wärmeren
Temperaturen liefern verbesserte Eigenschaften des Films. Die bevorzugten Auswaschtemperaturen
liegen im Bereich von etwa 30 °C
bis etwa 90 °C.
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Um
einen derartigen Gegenstand herzustellen, wird eine ausreichend
große
Menge der Dispersion in der vorstehend beschriebenen Weise hergestellt
und in einen Tank zur Tauchung gegeben, und zwar bei Umgebungstemperatur.
Eine kommerziell erhältliche
Form (typischerweise hergestellt aus Aluminium, Glas, Kunststoff
oder Porzellan) in der Form des gewünschten Gegenstandes wird mit
einem Trennmittel wie einer Aufschlämmung von Calciumcarbonat oder
Calciumstearat beschichtet. Die Form wird danach in den Tank getaucht
und langsam entfernt, was eine dünne
gleichmäßige Schicht
der wässrigen
Dispersion auf der Form zurücklässt, sehr in
der Weise wie eine Farbschicht auf der Form zurückbliebe, wenn sie in einen
Behälter
mit Farbe getaucht würde.
Während
der Tauchung wird die Dispersion gleichmäßig über die Oberfläche der
Form durch ein Kombination von rotierenden und wellenförmig verlaufenden
Bedingungen, denen die Form ausgesetzt wird, verteilt. Die Form
und die darüber liegende
Schicht der Dispersion werden in einem Luftstrom getrocknet, um
dem Wasser in der dünnen elastomeren
Schicht zu gestatten zu verdampfen, und zwar bei Umgebungstemperatur oder
erhöhter Temperatur.
Jede getauchte und getrocknete Schicht ist typischerweise etwa 0,
03 bis 0,20 mm dick. Die Verfahrensweise der Tauchung wird, wenn
nötig,
wiederholt, um eine vervollständigte
Schicht in der gewünschten
Dicke aufzubauen. Dünne
Gegenstände, die
gemäß dem erfindungsgemäßen Tauchungsverfahren
hergestellt werden, haben Dicken von etwa 0,03 bis etwa 1,0 mm,
abhängig
von der Dicke je Schicht und der Zahl der Schichten. Es ist schwierig, die
Integrität
von Schichten von weniger als etwa 0,03 mm Dicke aufrechtzuerhalten.
Es ist schwierig, Gegenstände
mit einer größeren als
etwa einer Dicke von etwa 1,0 mm durch Formung mittels Tauchung herzustellen.
Nach dem Trocknen und Kondensieren lassen des Films wird der Gegenstand
von der Form entfernt, die dann wieder verwendet wird. Der Gegenstand
kann auf Weisen modifiziert oder behandelt werden, die mit der vorliegenden
Vorgehensweise konsistent sind, beispielsweise durch Pulvern der Oberfläche, um
zuzulassen, dass er leichter auf den Körper aufgleitet oder mit einer
kompatiblen Nicht-Pulver-Oberflächenschicht
versehen wird, um leichteres Spenden Zu ermöglichen.
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Im
Rahmen der vorliegenden Vorgehensweise gibt es mehrere praktische Überlegungen
in Bezug auf kommerzielles Bilden von Gegenständen durch Tauchung. Der Feststoffgehalt
in der Dispersion, in die die Form getaucht wird, liegt im Bereich
von etwa 30 bis etwa 65 Gew.-%, am stärksten bevorzugt im Bereich
von etwa 55 bis etwa 63 Gew.-%. Bei einem Feststoffgehalt von etwa
55 Gew.-% werden viele Tauchvorgänge
benötigt,
um eine den Spezifikationen gemäß ASTM genügende gewünschte Handschuhdicke
zu erzielen. Bei einem Feststoffgehalt von etwa 60 bis 63 Gew.-%
liefern zwei bis drei Tauchvorgänge
befriedigende Filme mit einer Dicke von 0,25 bis 0,3 mm. Die Bedingungen
des Tauchens wie die zuvor erwähnte
Temperatur und die Herausziehgeschwindigkeit können variiert werden, um die gewünschte Dicke
zu erzielen. Ein gleichförmiger Film
wird durch Rotieren lassen oder wellenartige Bewegung der Form erzielt.
Dickere Filme können
so bei einem niedrigeren Gehalt der Dispersion an Feststoffen oder
dadurch erzielt werden, dass man die Viskosität der Dispersion dadurch modifiziert,
dass man Verdickungsmittel hinzufügt. Das bevorzugte Tauchungsverfahren
verwendet nicht ein koagulierendes Mittel auf der Form. Andere Tauchungsverfahren
können
ebenfalls verwendet werden. Eine Perle kann leichter gebildet werden,
wenn der Film heiß ist,
vorzugsweise nach dem Verlassen des Ofens zum Kondensieren.
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Die
folgenden Beispiele illustrieren die Anwendung und die praktische
Durchführung
der Erfindung. Diese Beispiele werden nur im Zuge der Illustration
und nicht zum Zwecke der Beschränkung
gegeben und sie sollten auch nicht so interpretiert werden, dass
sie die Erfindung in irgendeiner Hinsicht beschränken.
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Beispiel 1
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Etwa
150 Gramm einer 16 Gew.-% Toluollösung von 40 Gewichtsteilen
Kraton G1650-, 40 Gewichtsteilen Kraton 1651- und 10 Gewichtsteilen Kraton 1652-
S-EB-S-Blockcopolymeren, welche 56 phr Öl enthielten, wurden in etwa
100 Gramm Wasser dispergiert, das 1 Gramm des oberflächenaktiven Mittels
Emcol K-8300 (erhältlich
von Witco Chemical) enthält.
Die Dispergierung wurde mit einer Rotor/Stator-Anordnung bei hochscherenden
Bedingungen für zwei
Minuten durchgeführt.
Das Lösungsmittel
wurde in einem so genannten Rotovap unter Wärme und Vakuum (ab)gestrippt
und die Lösung
wurde dann durch Zugabe von Wasser verdünnt. Die Dispersion wurde vermittels
einer Operation zum Bilden unter Tauchung verwendet, um einen elastomeren
Film zu bilden.
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Beispiel 2
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Etwa
150 Gramm einer Lösung
von 40 Gewichtsteilen Kraton G1650-, 40 Gewichtsteilen Kraton G1651-
und 10 Ge wichtsteilen Kraton G1652-S-EB-S-Blockcopolymeren in Cyclohexan, und
enthaltend 48 phr Öl
wurden in etwa 150 Gramm Wasser dispergiert, enthaltend 0,67 g Sulfosuccinat als
oberflächenaktives
Mittel. Die Dispergierung wurde mit einer Rotor/Stator-Anordnung
unter hochscherenden Bedingungen für zwei Minuten durchgeführt. Das
Cyclohexan wurde (ab)gestrippt und die Dispersion konzentriert,
um eine wässrige
Dispersion eines S-EB-S-Blockcopolymeren und das Öl zu erhalten. Die
Dispersion wurde in einem Verfahrensschritt zur Bildung durch Tauchung
verwendet, um einen elastomeren Film zu erhalten, der dann getrocknet
und 10 bis 20 Minuten lang bei 80 bis 95 °C kondensieren gelassen wurde.
Der resultierende Film zeigte eine hervorragende Eigenschaft in
Bezug auf die mechanische Festigkeit.
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Beispiel 3
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Eine
Dispersion wurde wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass
die endgültige
Dispersion als oberflächenaktives
Mittel 2,5 Gew.-% Emcol K-8300 enthielt. Der durch Tauchung gebildete
Film wurde 10 bis 20 Minuten lang bei 80 bis 95 °C kondensieren gelassen. Der
resultierende Film zeigte in Bezug auf die mechanische Festigkeit
hervorragende Eigenschaften.
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Beispiel 4
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Eine
S-EB-S-Polymermischungszusammensetzung wurde dadurch hergestellt,
dass 103,13 Gramm Kraton G1651, 154,69 Gramm Kraton G1650 und 154,69
Gramm Mineralöl
in 2088 Gramm Toluol gelöst
wurden. Das Molekulargewicht (Gewichtsmittel) der Polystyrolendblöcke wurde
auf etwa 18000 Dalton abgeschätzt.
Eine wässrige
Dispersion wurde hergestellt, wobei 600 Gramm dieser Lösung und 466
Gramm Wasser verwendet wurden, die 3,25 Gramm an Emcol K-8300 und
3,25 Gramm eines Kaliumsalzes von Kolophoniumseife enthielt. Die
Dispersion wurde unter Anlegen von Vakuum und Wärme in einer Rotovap- Vorrichtung nach
(Ab)Strippen des Toluols konzentriert. Die resultierende wässrige Dispersion
hatte einen Feststoffgehalt von etwa 54 Gew.-%.
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Aus
dieser Dispersion wurden Filme durch Tauchung gebildet, wobei angewärmte Kondom-Formgegenstände aus
Glas verwendet wurden, wobei mehrfache Tauchvorgänge erfolgten, um eine Dicke
von 0,05 bis 0,09 mm zu erhalten. Der Film wurde dann bei etwa 70
bis 80 °C
nach jedem Tauchvorgang getrocknet. Nach dem letzten Tauchvorgang wurde
der Film fünf
Minuten lang bei 130 °C
erhitzt und dann 5 Minuten lang in warmem Wasser ausgewaschen. Der
Film wurde dann 25 Minuten lang auf 130 °C erwärmt, gekühlt und dann nach dem Aufbringen
von Pulver von der Form abgezogen. Die auf diese Weise hergestellten
Kondome hatten eine Zugfestigkeit von 22,37 MPa, ein Modul bei 500
Prozent Verlängerung
von 2,69 MPa und eine Verlängerung beim
Bruch von 812 Prozent.
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Beispiel 5
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Eine
S-EB-S-Mischungsformulierung wurde wie in Beispiel 4 hergestellt,
außer
dass die Mischung 127,74 Gramm Kraton G1651, 151,68 Gramm Kraton G1650,
31,94 Gramm Kraton G1652 und 175,64 Gramm Mineralöl enthielt.
Das Molekulargewicht (Gewichtsmittel) der Polystyrolendblöcke der
Mischung wurde auf 17800 Dalton abgeschätzt.
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Eine
wässrige
Dispersion wurde wie in Beispiel 4 hergestellt und die Dispersion
wurde auf einen Feststoffgehalt von 63,23 Gew.-% konzentriert. Kondome
wurden wie in Beispiel 4 in einem Dickenbereich von 0,1 bis 0,16
mm hergestellt. Die Filme hatten einen Wert für die Zugfestigkeit von 23,78
MPa, ein Modul bei 500 Prozent Verlängerung von 2,94 MPa und eine
Verlängerung
bei Bruch von 839 Prozent.
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Proben
der Kondome wurden durch Gammastrahlung mit einer Dosis von 29,9
KGy bis 39,1 KGy sterilisiert. Diese Proben zeigten eine Zugfestigkeit
von 20,61 MPa, ein Modul bei 500 Prozent Verlängerung von 2,64 MPa und eine
Verlängerung
beim Bruch von 897 Prozent.
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Beispiel 6
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Eine
S-EB-S-Mischungsformulierung wurde wie in Beispiel 4 hergestellt,
enthielt jedoch 70 phr Mineralöl.
Das Molekulargewicht (Gewichtsmittel) der Polystyrolendblöcke wurde
wie im Beispiel 4 auf 18000 Dalton abgeschätzt. Dispersionen und Filme wurden
wie in Beispiel 4 hergestellt, wobei 600 Gramm der Lösungsmischung
und 466 Gramm Wasser verwendet wurden, die 3,25 Gramm Emcol K-8300
und 4 Gramm des oberflächenaktiven
Mittels DRS 42 (erhältlich
von Arizona Chemical Co.) enthielten. Die Dispersionen wurden konzentriert
und aus dieser Dispersion wurden Kondome mit Dickenwerten von etwa
0,04 bis etwa 0,06 mm durch Tauchung gebildet. Die Filme zeigten
eine Zugfestigkeit von 18,8 MPa, ein Modul bei 500 Prozent Verlängerung
von 2 MPa und eine Verlängerung
bei Bruch von 884 Prozent. Die durch Tauchung in die Dispersion gebildeten
Kondome zeigten Werte für
Volumina beim Platzen und Druckwerte beim Platzen, die denjenigen
der durch Tauchung in eine Lösung
gebildeten Filme ähnlich
waren. Handschuhe wurden durch Tauchung gebildet, wobei keramische
Formgebungsgegenstände
und die vorstehenden Dispersionen verwendet wurden.
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Beispiel 7 (zum Vergleich)
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Eine
S-EB-S-Lösungsformulierung
wurde hergestellt, indem 242,65 Gramm Kraton G1652 und 169,9 Gramm
Mineralöl
in 2087,5 Gramm Toluol gemischt wurden. Eine Dispersion wurde wie
in Beispiel 4 hergestellt. Das Molekulargewicht (Gewichtsmittel) der
Endblöcke
wurde auf 7250 Dalton abgeschätzt. Aus
dieser Dispersion durch Tauchung hergestellte Kondome mit Dickenwerten
von 0,05 bis 0,07 mm zeigten während
des Trocknens und der Kondensierungsbehandlung des Films Anzeichen
von Brüchen des
Films. Die Zugfestigkeit des Films betrug 4,36 M Pa und das Modul
bei 500 Prozent Verlängerung
betrug auch etwa 4,36 M Pa.
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Beispiel 8
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Eine
S-EB-S-Lösungsmischung
wurde hergestellt, wobei Kraton G1651 und Kraton G1652 zusammen
mit 70 phr Mineralöl
in Toluol verwendet wurden. Wie in Beispiel 4 wurde eine Dispersion
daraus hergestellt. Das Molekulargewicht (Gewichtsmittel) der Polystyrolendblöcke der
Mischung wurde auf etwa 24000 Dalton abgeschätzt. Die Dispersion wurde auf
einen Feststoffgehalt von 63,5 Prozent konzentriert und aus dieser
Dispersion wurden durch Tauchung Kondome hergestellt. Die Dispersion
hatte hervorragende filmbildende charakteristische Eigenschaften
und eine mittlere Festigkeit.
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Beispiel 9
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Eine
S-EB-S-Mischungszusammensetzung wurde, wie in Beispiel 5 detailliert
beschrieben, mit einem Feststoffgehalt von 21 Gew.-% hergestellt.
Daraus wurde eine Dispersion gemacht, wobei 3 kg der Lösung und
4 kg Wasser mit 30 Gramm Emcol K-8300 und 70 Gramm einer Kaliumseife
von Kolophonium in einer Mikrofluidisierungsvorrichtung bei 2200
Pfund je Quadratzoll in drei Durchgängen verwendet wurden. Eine
Vor-Dispersion wurde hergestellt, bevor die Mikrofluidisierungsvorrichtung
durchlaufen wurde. Die Dispersion hatte eine durchschnittliche Teilchengröße von 0,47 μm. Die Dispersion
wurde gestrippt und konzentriert. Die Dispersion zeigte eine gute
filmbildende Charakteristik und gute Eigenschaften bezüglich der
Zugfestigkeit des Films.
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Beispiel 10
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Eine
S-EB-S-Lösung
wurde wie in Beispiel 5 hergestellt und daraus eine Dispersion gemacht,
wobei die Ross-Misch vorrichtung (Serie X) verwendet wurde. Die Dispersion
wurde auf einen Feststoffgehalt von 61 Gew.-% konzentriert. Die
Dispersion zeigte eine gute Stabilität und eine gute Filmbildung,
wie in Beispiel 5.
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Die
vorliegende Vorgehensweise stellt eine Technik zur Verfügung, um
qualitativ hochwertige Filme aus einer wässrigen Dispersion zu bilden.
Diese Filme haben vorteilhafte Eigenschaften, wie sie in den US-Patenten
5,112,900 und 5,407,715 offenbart sind, jedoch ist die Handhabungsweise
unter Einsatz von Tauchung ökonomischer
als die Vorgehensweise, die in diesen Patenten beschrieben ist.