KR102259755B1 - 엘라스토머성 생성물의 제조를 위한 라텍스 제형 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 하나 이상의 베이스 중합체, 가교제 및 pH 조정제의 혼합물을 포함하는, 엘라스토머성 생성물, 보다 상세하게는 엘라스토머성 글러브의 제조를 위한 라텍스 제형에 관한 것으로서, 여기서, pH 조정제는 pH 범위를 pH 9.5 내지 10.5로 제공한다. 보다 추가로, 본 발명은 가속화제, 아연 옥사이드 및 황을 사용하지 않으면서 엘라스토머성 생성물, 보다 상세하게는 엘라스토머성 글러브의 제조를 위한 라텍스 제형의 제조 방법을 개시하고 있으며, 이러한 방법은, 베이스 중합체를 pH 조정제와 혼합하는 단계, 상기 혼합물을 20분 내지 30분의 기간 동안 교반하는 단계, 가교제를 상기 혼합물에 첨가하는 단계로서, 상기 혼합물을 1시간 동안 교반하는 단계, 선택적으로, 하나 이상의 첨가제를 상기 혼합물에 첨가하는 단계, 물을 상기 혼합물에 첨가하여, 총 고형분 함량(TSC)을 13% w/w 내지 30% w/w의 범위로 달성하는 단계, 및 상기 혼합물을 숙성(maturation)시키는 단계를 포함한다.
Description
본 발명은 아연 옥사이드, 가속화제 및 황을 사용하지 않으면서도, 증강된 기계적 특성을 가진 가속화제-무함유 엘라스토머성 생성물, 상세하게는 엘라스토머성 글러브의 제조를 위한 제형 및 방법에 관한 것이다.
천연 고무는 다수의 이소프렌 단위들로 제조되며, 이러한 이소프렌 단위는 천연 고무의 단량체 단위이다. 천연 고무는 탄성, 인성(toughness), 불투과성, 접착성 및 전기 저항성과 같은 다수의 바람직한 특성들을 가지며, 이러한 특성들은 천연 고무가 다수의 산업들, 특히 화학 산업에서, 접착제, 코팅제, 섬유, 몰딩, 절연체, 글러브 및 다른 많은 것들의 제조에서 고부가가치의 자산이 되게 한다.
한편, 합성 고무는 천연 고무의 보다 양호한 대체물로서 간주되는데, 왜냐하면 합성 고무는 보다 양호한 숙성 기간, 화학물질, 오일에 대한 보다 양호한 저항성, 보다 광범위한 온도 범위 및 내후성을 가지기 때문이다. 글러브 생산을 위한 선행 기술의 공정은 가속화제, 예컨대 티오람, 티아졸 및 카르바메이트, 황 및/또는 보편적인 옥사이드, 예컨대 아연 옥사이드를 사용하는 종래의 가황 시스템을 이용한다.
나아가, 가속화제, 아연 옥사이드 및 황의 존재는, 가속화제, 아연 옥사이드 및 황이 가교제로서 작용하기 때문에, 고무 생성물의 제조에 필수적이었다. 그러나, 천연 고무 유래의 단백질은 I형 즉시형 과민증(immediate hypersensitivity)(알레르기)을 유발함을 주지해야 한다. 한편, IV형 지연형 과민증(delayed hypersensitivity)(알레르기)은 천연 고무와 합성 고무 둘 다에서 가속화제 예컨대 티오람, 티아졸 및 카르바메이트를 사용함으로써 유발된다.
I형 알레르기 및 접촉성 피부염 알레르기의 IV형 과민증 둘 다를 극복하기 위해서는, 가속화제-무함유 합성 고무 글러브가 필요하다.
미국 특허 번호 20120246799 A1은 가황 가속화제 및 황을 사용하지 않는 엘라스토머성 고무 박막을 개시하고 있다. 엘라스토머성 고무 박막은
a) 카르복실화된 니트릴 라텍스;
b) 2가 옥사이드; 및
c) pH 9 내지 pH 10을 수득하기 위한 pH 조정제
를 포함하며, 한편,
엘라스토머성 고무 박막 내 총 고형분 함량(TSC)의 농도를 18% w/w 내지 30% w/w 범위로 조절하면서도, 물을 TSC 변화에 사용한다.
나아가, 선행 기술의 엘라스토머성 고무 박막이 이의 조성물에 아연 옥사이드를 사용하지만, 이는 더 낮은 이온 강도를 가진 보편적인 옥사이드임을 주지해야 한다. 이로 인해, 가교 형성이 더 약해지며, 이렇게 약해진 가교는 형성되는 생성물의 특성에 직접적인 영향을 미친다. 더 나아가, 상기 언급된 제형을 통해 제조된 엘라스토머성 고무 박막이 I형 및 IV형 알레르기를 극복할 수 있긴 하지만, 기계적 특성은 종래의 가황 시스템을 사용해서 제조되는 엘라스토머성 고무 필름과 유사할 뿐이며, 기계적 특성 면에서의 개선은 존재하지 않는다.
이와 같이, 기계적 특성을 증강시킬 뿐만 아니라 I형 즉시형 과민증(알레르기) 및 IV형 지연형 과민증(알레르기)을 예방할 효과적인 라텍스 제형 및 방법을 사용하여 글러브를 제조하는 것이 요망되고 있다.
본 발명은, 엘라스토머성 생성물의 제조를 위한 라텍스 제형에 관한 것으로서, 이러한 제형은, 하나 이상의 베이스 중합체 및 가교제와 pH 9.5 내지 10.5의 pH 범위를 제공하기 위한 pH 조정제의 혼합물을 포함하며, 상기 가교제는 a) 3가 금속 또는 3가 금속-기재 화합물, b) 폴리에틸렌 글리콜, 및 c) 하이드록사이드 염의 혼합물이며, 상기 3가 금속-기재 화합물은 알루미늄-기재 화합물, 철-기재 화합물 및 크롬-기재 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되며, 상기 폴리에틸렌 글리콜은 200 Da 내지 200 000 Da의 범위의 분자량을 가지고, 상기 하이드록사이드 염은 포타슘 하이드록사이드, 소듐 하이드록사이드, 암모늄 하이드록사이드 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
나아가, 본 발명은, 엘라스토머성 생성물의 제조를 위한 라텍스 제형의 제조 방법에 관한 것으로서, 이러한 방법은, i) 베이스 중합체를 pH 조정제와 혼합하는 단계로서, 혼합물이 상기 베이스 중합체 100 g 당 상기 pH 조정제를 0.15 phr 내지 0.50 phr로 포함하는, 단계, ii) 단계 (i)로부터 수득된 상기 혼합물을 20분 내지 30분의 기간 동안 교반하는 단계, iii) 가교제를 단계 (ii)로부터 수득된 상기 혼합물에 첨가하는 단계로서, 생성되는 혼합물이 상기 베이스 중합체 100 g 당 상기 가교제를 1.5% 내지 6.0%로 포함하는, 단계, iv) 단계 (iii)으로부터 수득된 상기 혼합물을 1시간 동안 교반하는 단계, v) 물을 단계 (iv)로부터 수득된 상기 혼합물에 첨가하여, 총 고형분 함량을 13% w/w 내지 30% w/w의 범위로 달성하는 단계, 및 vi) 단계 (v)로부터 수득된 상기 혼합물을 20시간 내지 30시간 동안 숙성(maturation)시키는 단계를 포함하며, 상기 단계 (vi) 후, 상기 혼합물의 pH 범위는 pH 9.5 내지 10.5에서 유지되며, 상기 가교제는 a) 3가 금속 또는 3가 금속-기재 화합물, b) 폴리에틸렌 글리콜, 및 c) 하이드록사이드 염의 혼합물이며, 상기 폴리에틸렌 글리콜은 200 Da 내지 200 000 Da의 범위의 분자량을 가지고, 상기 하이드록사이드 염은 포타슘 하이드록사이드, 소듐 하이드록사이드, 암모늄 하이드록사이드 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본 발명은 엘라스토머성 생성물, 상세하게는 엘라스토머성 글러브의 제조를 위한 라텍스 제형, 및 이러한 라텍스 제형의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명을 사용하여 제조되는 글러브는 I형(즉시형 과민증) 알레르기 및 IV형(지연형 과민증) 알레르기를 둘 다 극복할 수 있을 뿐만 아니라 글러브의 기계적 특성을 증강시킬 수도 있다.
이하, 이러한 명세서는 본 발명의 바람직한 구현예에 따라 본 발명을 기술할 것이다. 그러나, 본 발명의 바람직한 구현예에 대한 설명을 제한하는 것은 단지 본 발명의 고찰을 용이하게 할 뿐인 것으로 이해해야 하며, 당업자는 첨부된 청구항의 범위로부터 벗어나지 않으면서 다양한 변형 및 등가물을 고안할 수 있는 것으로 예상된다.
엘라스토머성 생성물의 제조를 위한 라텍스 제형은
a) 하나 이상의 베이스 중합체; 및
b) 가교제와
pH 조정제의 혼합물을 포함한다. 엘라스토머성 생성물은 엘라스토머성 글러브이다. 본 발명의 라텍스 제형은 황을 사용하지 않고, 보편적인 옥사이드(예, 아연 옥사이드)를 사용하지 않으며, 가속화제를 사용하지 않으면서 제조된다. 글러브 산업에서 보편적으로 사용되는 가속화제는 티오람, 티아졸 및 카르바메이트이다. 본 발명의 라텍스 제형은 가교제를 사용하며, 이러한 조성물은 3가 금속 또는 3가 금속-기재 화합물, 폴리에틸렌 글리콜, 하이드록사이드 염 및 물의 혼합물이다.
상기 라텍스 제형에 사용되는 베이스 중합체는 합성 라텍스이다. 합성 라텍스는 폴리이소프렌, 카르복실화된 폴리아크릴로니트릴 부타다이엔, 네오프렌 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 본 발명에서 바람직한 베이스 중합체는 카르복실화 기를 가진 베이스 중합체, 예컨대 카르복실화된 폴리아크릴로니트릴 부타다이엔이다.
한편, 상기 라텍스 제형에서의 pH 조정제의 사용은 상기 라텍스 제형을 안정한 조건에서 유지시키며, 이는 적합한 pH 범위를 제공함으로써 이루어진다. 상기 라텍스 제형을 안정한 조건에서 유지시키기에 바람직한 pH 범위는 9.5 내지 10.5이다. pH 조정제는 포타슘 하이드록사이드, 소듐 하이드록사이드, 암모니아 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되며, 바람직하게는 암모니아이다.
상기 언급된 바와 같은 가교제 제형은 3가 금속 또는 3가 금속-기재 화합물, 폴리에틸렌 글리콜, 하이드록사이드 염 및 물의 혼합물이며, 여기서, 3가 금속은 알루미늄, 철 또는 크롬으로부터 선택되는 하나 이상의 금속이다. 한편, 3가 금속-기재 화합물은 알루미늄-기재 화합물, 철 (III)-기재 화합물 및 크롬 (III)-기재 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되며, 바람직하게는 알루미늄-기재 화합물이다. 알루미늄-기재 화합물은 알루미늄 설페이트, 알루미늄 클로라이드, 알루미늄 하이드록사이드, 알루미늄 포스페이트, 소듐 알루미네이트 또는 이들의 혼합물로부터 선택되는 하나 이상의 화합물이다. 가교제 제형에 사용되는 3가 금속 또는 3가 금속-기재 화합물은 알루미늄 하이드록사이드이다.
가교제 제형에서의 3가 금속 또는 3가 금속-기재 화합물의 사용은 황, 가속화제 및 보편적인 금속 옥사이드(예, 아연 옥사이드)의 필요성을 생략한다.
가교제 제형의 또 다른 중요한 특징은 폴리에틸렌 글리콜의 사용이며, 이는 사슬 연장제로서 작용한다. 폴리에틸렌 글리콜은 3가 금속 또는 3가 금속-기재 화합물과 복합체 화합물을 형성한다. 복합체 화합물은 3가 금속 또는 3가 금속-기재 화합물과 폴리에틸렌 글리콜 사이의 반응 결과이다. 복합체와 라텍스 중합체 사슬 사이의 최적의 가교는 라텍스 제형의 기계적 특성을 증강시킨다. 가교 결과, 표 2 내지 표 8에서 나타낸 바와 같이 증강된 강도를 가진 글러브가 제조된다.
분자량의 범위가 200 Da 내지 200 000 Da인 폴리에틸렌 글리콜은 사슬 연장제로서 사용된다. 가교제 제형에 사용되는 하이드록사이드 염은 포타슘 하이드록사이드, 소듐 하이드록사이드, 암모늄 하이드록사이드 또는 이들의 혼합물으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 염이다. 가교제 제형에 사용되는 바람직한 하이드록사이드 염은 소듐 하이드록사이드이다.
본 발명의 제2 측면은 상기 가교제 제형의 제조 방법에 관한 것이며, 이러한 방법은,
i. 하나 이상의 3가 금속 또는 3가 금속-기재 화합물을 수성 하이드록사이드 염에 용해시키는 단계;
ii. 단계 (i)로부터 수득된 혼합물을 40℃ 내지 80℃ 범위의 온도에서 교반하는 단계; 및
iii. 폴리에틸렌 글리콜을 단계 (ii)로부터 수득된 용액에 첨가하여, 가교제를 생성하는 단계
를 포함한다.
가교제는 3가 금속 또는 3가 금속-기재 화합물을 1 중량% 내지 20 중량%, 바람직하게는 3 중량%로 함유한다. 가교제는 하이드록사이드 염을 1 중량% 내지 10 중량%로 함유한다. 가교제는 폴리에틸렌 글리콜을 10 중량% 내지 30%, 바람직하게는 20 중량%로 함유한다. 가교제의 나머지는 물을 함유한다.
선택적으로, 첨가제는 또한 라텍스 제형에 첨가될 수 있으며, 여기서, 첨가제는 소포제, 왁스, 계면활성제, 항산화제, 안정화제, 충전제, 안료 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 첨가제(들)이다. 그런 다음, 제조된 가교제를 40% 내지 60% 농도의 수성 하이드록사이드 염에 용해시킨 후, 상기 언급된 라텍스 제형의 제조를 위한 베이스 중합체 및 pH 조정제를 포함하는 혼합물에 첨가한다.
가속화제를 사용하지 않고 황을 사용하지 않으면서 엘라스토머성 생성물을 제조하기 위한 라텍스 제형의 제조 방법은,
i. 베이스 중합체를 pH 조정제와 혼합하는 단계로서, 혼합물이 상기 베이스 중합체 100 g 당 상기 pH 조정제를 0.15 phr 내지 0.50 phr로 포함하는, 단계;
ii. 단계 (i)로부터 수득된 상기 혼합물을 20분 내지 30분의 기간 동안 교반하는 단계;
iii. 가교제를 단계 (ii)로부터 수득된 상기 혼합물에 첨가하는 단계로서, 생성되는 혼합물이 상기 베이스 중합체 100 g 당 상기 가교제를 1.5% 내지 6.0%로 포함하는, 단계;
iv. 단계 (iii)으로부터 수득된 상기 혼합물을 1시간 동안 교반하는 단계;
v. 물을 단계 (iv)로부터 수득된 상기 혼합물에 첨가하여, 총 고형분 함량을 13% w/w 내지 30% w/w의 범위로 달성하는 단계; 및
vi. 단계 (v)로부터 수득된 상기 혼합물을 20시간 내지 30시간 동안 숙성시키는 단계
를 포함하며,
상기 단계 (vi) 후, 상기 혼합물의 pH 범위는 pH 9.5 내지 10.5에서 유지되며, 상기 가교제는 3가 금속 또는 3가 금속-기재 화합물, 폴리에틸렌 글리콜, 하이드록사이드 염 및 물의 혼합물이다.
나아가, 라텍스 제형의 제조 방법은 바람직하게는 소포제, 왁스, 계면활성제, 항산화제, 안정화제, 충전제, 안료 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 첨가제(들)를 단계 (iv)에서 수득된 혼합물에 첨가하는 단계를 포함한다.
나아가, 제조되는 엘라스토머성 생성물은 엘라스토머성 글러브이다. 상기 개시된 바와 같이 제조된 상기 라텍스 제형을 사용한 엘라스토머성 글러브의 제조 방법은 글러브 제조 산업에 보편적으로 공지된 방법을 채택한다. 제조된 엘라스토머성 글러브는 두께가 0.04 mm 내지 0.12 mm의 범위이며, 인장 강도가 25 MPa 내지 40 MPa의 범위이며, 500% 모듈러스가 7 MPa 내지 12 MPa이고, 파단 신율이 600% 내지 750%의 범위이다.
이외에도, 상기 언급된 라텍스 제형을 사용한 엘라스토머성 생성물은 또한, 콘돔, 풍선 및 임의의 다른 침지된 라텍스 생성물을 제조하기 위한 것으로 확장될 수 있다.
하기 실시예는 본 발명을 비제한적으로 예시하기 위해 구축된다.
실시예
1
가교제의 제조
i. 알루미늄 하이드록사이드 3% w/w를 수성 소듐 하이드록사이드 용액에 용해시키는 단계;
ii. 단계 (i)에서 수득된 알루미늄 하이드록사이드와 수성 소듐 하이드록사이드의 혼합물을 40℃ 내지 80℃ 범위의 온도에서 교반하는 단계; 및
iii. 폴리에틸렌 글리콜 20% w/w를 단계 (ii)에서 수득된 용액에 첨가하여, 가교제를 생성하는 단계
를 포함하며,
그런 다음, 제조된 가교제를 40% 내지 60% 농도의 수성 하이드록사이드 염에 용해시킨 후, 이를 라텍스 제형의 제조에 사용한다.
실시예
2
라텍스 제형의 제조
i. 카르복실화된 폴리아크릴로니트릴 부타다이엔을 암모니아와 혼합하는 단계로서, 여기서, 혼합물은 베이스 중합체 100 g 당 암모니아를 0.30 phr로 가지는 단계;
ii. 단계 (i)에서 수득된 혼합물을 20분 내지 30분의 기간 동안 교반하는 단계;
iii. 실시예 1에서 수득된 베이스 중합체 100 g 당 가교제 6.0%를 단계 (ii)에서 수득된 혼합물에 첨가하는 단계;
iv. 단계 (iii)에서 수득된 혼합물을 약 1시간 동안 교반하는 단계;
v. 물을 단계 (iv)에서 수득된 혼합물에 첨가하여, 총 고형분 함량을 13% w/w 내지 30% w/w로 달성하는 단계; 및
vi. 단계 (v)에서 수득된 결과적인 혼합물을 20시간 내지 30시간 동안 숙성시켜, 카르복실화된 폴리아크릴로니트릴 부타다이엔(NBR) 라텍스 제형을 형성하는 단계
를 포함하며,
여기서, 단계 (vi) 후 혼합물의 pH 범위를 9.5 내지 10.5로 유지시키며,
가교제는 알루미늄 하이드록사이드, 폴리에틸렌 글리콜 및 수성 소듐 하이드록사이드의 혼합물이고,
선택적으로, 소포제, 왁스, 계면활성제, 항산화제 및 안료를 단계 (iv)로부터 수득된 혼합물에 첨가하는 단계를 포함한다.
표 1은 상기 라텍스 제형의 제조를 위해 이러한 실시예에서 사용된 화학적 구성성분을 보여준다.
표 1: 상기 라텍스 제형의 제조에 사용된 화학적 구성성분
| 화학물질 | 고무 100 중량부 당 중량부 ( phr ) |
| 카르복실화된 폴리아크릴로니트릴 부타다이엔 라텍스 | 100.0 |
| 암모니아 | 0.3 |
| 가교제 | 2.0 |
실시예
3
실시예 2에서 제조된 바와 같이 상기 라텍스 제형을 사용한 카르복실화된 폴리아크릴로니트릴 부타다이엔(NBR) 글러브의 제조는 글러브 제조 산업에서 보편적으로 공지된 방법을 채택한다.
제조된 NBR 글러브의 기계적 특성(즉, 인장 강도, 300%에서의 모듈러스, 500%에서의 모듈러스 및 파단 신율)을 표준 방법 ASTM D6319에 따라 시험한다. 표 2는 서로 다른 유형의 알루미늄-기재 화합물들을 사용하여 제조된 NBR 글러브의 기계적 특성을 보여준다.
표 2: 서로 다른 유형의 알루미늄-기재 화합물을 사용한 NBR 글러브의 기계적 특성
| 알루미늄 염의 유형 |
인장 강도(MPa) | 파단 신율(%) | 500%에서의 모듈러스(MPa) |
| 알루미늄 하이드록사이드 |
31.0 - 46.0 | 581.0 - 654.0 | 14.0 - 22.0 |
| 알루미늄 클로라이드 |
33.0 - 42.0 | 511.0 - 573.0 | 23.0 - 33.0 |
| 알루미늄 설페이트 |
16.0 - 27.0 | 592.0 - 648.0 | 10.0 - 13.0 |
| 소듐 알루미네이트 |
28.0 - 35.0 | 578.0 - 608.0 | 17.0 - 21.0 |
| 대조군 | 28.0 - 33.0 | 625.0 - 661.0 | 11.0 - 15.0 |
제조된 NBR 글러브의 다른 기계적 특성(즉, 파단 힘)을 또한, 표준 방법 EN455에 따라 시험한다. 서로 다른 유형의 알루미늄-기재 화합물들을 사용하여 제조된 NBR 글러브의 기계적 특성(파단 힘)을 표 3에 나타낸다.
표 3: 서로 다른 유형의 알루미늄-기재 화합물을 사용한 NBR 글러브의 파단 힘
| 알루미늄 염의 유형 | 파단 힘 (N) |
| 알루미늄 하이드록사이드 | 6.1 - 8.0 |
| 알루미늄 클로라이드 | 6.5 - 7.6 |
| 알루미늄 설페이트 | 4.0 - 5.5 |
| 소듐 알루미네이트 | 5.4 - 6.7 |
| 대조군 | 4.7 - 6.1 |
나아가, 표 4 내지 표 7은 서로 다른 유형의 3가 금속들을 사용하여 제조된 NBR 글러브의 기계적 특성(즉, 인장 강도, 300%에서의 모듈러스, 500%에서의 모듈러스, 파단 신율 및 파단 힘)을 보여준다.
표 4: 서로 다른 유형의 3가 금속을 사용한 NBR 글러브의 인장 강도
| 설정 | 대조군 | 크롬 (III) | 철 (III) | 알루미늄 |
| 노화 전 인장 강도 (MPa) | 27.0 - 35.0 | 10.0 - 14.0 | 11.0 - 16.0 | 37.0 - 45.0 |
| 노화 후 인장 강도 (MPa) | 31.0 - 46.0 | 11.0 - 22.0 | 10.0 - 16.0 | 32.0 - 40.0 |
표 5: 서로 다른 유형의 3가 금속을 사용한 NBR 글러브의 신율
| 설정 | 대조군 | 크롬 (III) | 철 (III) | 알루미늄 |
| 노화 전 신율 (%) | 575.0 - 613.0 | 741.0 - 795.0 | 737.0 - 786.0 | 617.0 - 654.0 |
| 노화 후 신율 (%) | 502.0 - 535.0 | 699.0 - 787.0 | 736.0 - 804.0 | 589.0 - 628.0 |
표 6: 서로 다른 유형의 3가 금속을 사용한 NBR 글러브의 500%에서의 모듈러스
| 설정 | 대조군 | 크롬 (III) | 철 (III) | 알루미늄 |
| 노화 전 500%에서의 모듈러스 (MPa) | 13.0 - 18.0 | 2.3 - 2.7 | 2.5 - 2.9 | 14.0 - 22.0 |
| 노화 후 500%에서의 모듈러스 (MPa) | 30.0 - 38.0 | 2.8 - 3.2 | 2.6 - 3.1 | 15.0 - 21.0 |
표 7: 서로 다른 유형의 3가 금속을 사용한 NBR 글러브의 파단 힘
| 설정 | 대조군 | 크롬 (III) | 철 (III) | 알루미늄 |
| 노화 전 파단 힘 (N) | 5.9 - 7.0 | 3.1 - 4.2 | 3.1 - 3.9 | 6.1 - 8.0 |
| 노화 후 파단 힘 (N) | 7.2 - 9.4 | 4.1 - 5.1 | 2.5 - 4.9 | 6.2 - 8.9 |
또한, 표 8은 본 발명을 사용하여 제조된 NBR 글러브, 및 선행 기술 가속화제-무함유 가황 시스템을 사용하여 제조된 글러브의 물리적 특성 및 기계적 특성의 비교를 보여준다.
표 8: 본 발명의 NBR 글러브 및 선행 기술의 NBR 글러브의 물리적 특성 및 기계적 특성
| 설정 | 선행 기술 | 선행 기술 | 본 발명 | 본 발명 |
| 두께 (mm) | 0.08 - 0.09 | 0.07 - 0.08 | 0.06 - 0.07 | 0.07 - 0.08 |
| 인장 강도 (MPa) | 20 - 31 | 20 - 22 | 31-41 | 26-34 |
| 파단 신율 (%) | 585 - 620 | 580 - 620 | 574-623 | 611-666 |
| 300%에서의 모듈러스 (MPa) | 언급되지 않음 | 언급되지 않음 | 4.5-6.4 | 5.3-6.0 |
| 500%에서의 모듈러스 (MPa) | 9.1 - 10 | 6.0 - 6.5 | 14.4-21.3 | 13.7-16.8 |
본 발명을 사용하여 제조된 글러브의 인장 강도 및 파단 신율과 같은 기계적 특성은 다른 가속화제-무함유 가황 시스템을 사용하여 제조된 글러브보다 증강된 값을 초래한다.
종합적으로, 본 발명을 사용하여 제조된 글러브는 다른 가속화제-무함유 시스템을 사용하여 제조된 글러브와 비교하여 보다 양호하고/거나 증강된 기계적 특성을 제공한다. 나아가, 본 발명을 기재로 제조된 글러브는 I형 즉시형 과민증(알레르기) 및 IV형 지연형 과민증(알레르기)을 유발하지 않는다.
Claims (33)
- 엘라스토머성 생성물의 제조를 위한 라텍스 제형으로서,
상기 라텍스 제형은
a) 하나 이상의 베이스 중합체; 및
b) 가교제
와,
pH 9.5 내지 10.5의 pH 범위를 제공하기 위한 pH 조정제
의 혼합물을 포함하며,
상기 가교제는
a) 3가 금속 또는 3가 금속-기재 화합물;
b) 폴리에틸렌 글리콜; 및
c) 하이드록사이드 염
의 혼합물이며,
상기 폴리에틸렌 글리콜은 200 Da 내지 200 000 Da의 범위의 분자량을 가지고,
상기 하이드록사이드 염은 포타슘 하이드록사이드, 소듐 하이드록사이드, 암모늄 하이드록사이드 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 라텍스 제형. - 제1항에 있어서,
상기 엘라스토머성 생성물이 엘라스토머성 글러브인 것을 특징으로 하는, 라텍스 제형. - 제1항에 있어서,
상기 베이스 중합체가 합성 라텍스인 것을 특징으로 하는, 라텍스 제형. - 제3항에 있어서,
상기 합성 라텍스가 카르복실화된 폴리아크릴로니트릴 부타다이엔, 네오프렌, 폴리이소프렌 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 라텍스 제형. - 제4항에 있어서,
상기 합성 라텍스가 카르복실화된 폴리아크릴로니트릴 부타다이엔인 것을 특징으로 하는, 라텍스 제형. - 제1항에 있어서,
상기 3가 금속이 알루미늄, 철, 크롬 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나의 금속인 것을 특징으로 하는, 라텍스 제형. - 제1항에 있어서,
상기 3가 금속-기재 화합물이 알루미늄-기재 화합물, 철 (III)-기재 화합물 및 크롬 (III)-기재 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 라텍스 제형. - 제1항에 있어서,
상기 3가 금속-기재 화합물이 알루미늄-기재 화합물인 것을 특징으로 하는, 라텍스 제형. - 제8항에 있어서,
상기 알루미늄-기재 화합물이 알루미늄 설페이트, 알루미늄 클로라이드, 알루미늄 하이드록사이드, 알루미늄 포스페이트, 소듐 알루미네이트 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 라텍스 제형. - 제9항에 있어서,
상기 알루미늄-기재 화합물이 알루미늄 하이드록사이드인 것을 특징으로 하는, 라텍스 제형. - 제1항에 있어서,
상기 가교제가 상기 3가 금속 또는 상기 3가 금속-기재 화합물을 1 중량% 내지 20 중량%로 함유하는 것을 특징으로 하는, 라텍스 제형. - 제1항에 있어서,
상기 가교제가 상기 3가 금속 또는 상기 3가 금속-기재 화합물을 3 중량%로 함유하는 것을 특징으로 하는, 라텍스 제형. - 제1항에 있어서,
상기 가교제가 상기 폴리에틸렌 글리콜을 10 중량% 내지 30 중량%로 함유하는 것을 특징으로 하는, 라텍스 제형. - 제1항에 있어서,
상기 가교제가 상기 폴리에틸렌 글리콜을 20 중량%로 함유하는 것을 특징으로 하는, 라텍스 제형. - 제1항에 있어서,
상기 하이드록사이드 염이 소듐 하이드록사이드인 것을 특징으로 하는, 라텍스 제형. - 제1항에 있어서,
상기 가교제가 하이드록사이드 염을 1 중량% 내지 10 중량%로 함유하는 것을 특징으로 하는, 라텍스 제형. - 제1항에 있어서,
상기 pH 조정제가 소듐 하이드록사이드, 포타슘 하이드록사이드, 암모니아 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 라텍스 제형. - 제17항에 있어서,
상기 pH 조정제가 암모니아인 것을 특징으로 하는, 라텍스 제형. - 제1항에 있어서,
상기 라텍스 제형이 소포제, 왁스, 계면활성제, 항산화제, 안정화제, 충전제, 안료 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 첨가제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 라텍스 제형. - 엘라스토머성 생성물의 제조를 위한 라텍스 제형의 제조 방법으로서,
상기 라텍스 제형의 제조 방법은
i. 베이스 중합체를 pH 조정제와 혼합하는 단계로서, 혼합물이 상기 베이스 중합체 100 g 당 상기 pH 조정제를 0.15 phr 내지 0.50 phr로 포함하는, 단계;
ii. 단계 (i)로부터 수득된 상기 혼합물을 20분 내지 30분의 기간 동안 교반하는 단계;
iii. 가교제를 단계 (ii)로부터 수득된 상기 혼합물에 첨가하는 단계로서, 생성되는 혼합물이 상기 베이스 중합체 100 g 당 상기 가교제를 1.5% 내지 6.0%로 포함하는, 단계;
iv. 단계 (iii)으로부터 수득된 상기 혼합물을 1시간 동안 교반하는 단계;
v. 물을 단계 (iv)로부터 수득된 상기 혼합물에 첨가하여, 총 고형분 함량을 13% w/w 내지 30% w/w의 범위로 달성하는 단계; 및
vi. 단계 (v)로부터 수득된 상기 혼합물을 20시간 내지 30시간 동안 숙성(maturation)시키는 단계
를 포함하며,
상기 단계 (vi) 후, 상기 혼합물의 pH 범위는 pH 9.5 내지 10.5에서 유지되며,
상기 가교제는
a) 3가 금속 또는 3가 금속-기재 화합물;
b) 폴리에틸렌 글리콜; 및
c) 하이드록사이드 염
의 혼합물이며,
상기 폴리에틸렌 글리콜은 200 Da 내지 200 000 Da의 범위의 분자량을 가지고,
상기 하이드록사이드 염은 포타슘 하이드록사이드, 소듐 하이드록사이드, 암모늄 하이드록사이드 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 라텍스 제형의 제조 방법. - 제20항에 있어서,
상기 엘라스토머성 생성물이 엘라스토머성 글러브인 것을 특징으로 하는, 라텍스 제형의 제조 방법. - 제20항에 있어서,
상기 3가 금속이 알루미늄, 철, 크롬 또는 이들의 혼합물로부터 선택되는 하나의 금속인 것을 특징으로 하는, 라텍스 제형의 제조 방법. - 제20항에 있어서,
상기 3가 금속-기재 화합물이 알루미늄-기재 화합물, 철 (III)-기재 화합물 또는 크롬 (III)-기재 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 라텍스 제형의 제조 방법. - 제20항에 있어서,
상기 가교제가 상기 3가 금속 또는 상기 3가 금속-기재 화합물을 1 중량% 내지 20 중량%로 함유하는 것을 특징으로 하는, 라텍스 제형의 제조 방법. - 제20항에 있어서,
상기 가교제가 상기 3가 금속 또는 상기 3가 금속-기재 화합물을 3 중량%로 함유하는 것을 특징으로 하는, 라텍스 제형의 제조 방법. - 제20항에 있어서,
상기 가교제가 하이드록사이드 염을 1 중량% 내지 10 중량%로 함유하는 것을 특징으로 하는, 라텍스 제형의 제조 방법. - 제20항에 있어서,
상기 가교제가 폴리에틸렌 글리콜을 10 중량% 내지 30 중량%로 함유하는 것을 특징으로 하는, 라텍스 제형의 제조 방법. - 제20항에 있어서,
상기 가교제가 폴리에틸렌 글리콜을 20 중량%로 함유하는 것을 특징으로 하는, 라텍스 제형의 제조 방법. - 제20항에 있어서,
소포제, 왁스, 계면활성제, 항산화제, 안정화제, 충전제, 안료 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 첨가제를 단계 (iv)로부터 수득되는 혼합물에 첨가하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 라텍스 제형의 제조 방법. - 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 따른 라텍스 제형을 사용하여 제조되는 엘라스토머성 글러브.
- 제20항 내지 제29항 중 어느 한 항에 따른 라텍스 제형의 제조 방법에 따라 제조되는 라텍스 제형으로부터 제조되는 엘라스토머성 글러브.
- 제30항에 있어서,
인장 강도가 25 MPa 내지 40 MPa의 범위이며,
500% 모듈러스(modulus)가 7 MPa 내지 12 MPa의 범위이고,
파단 신율이 600% 내지 750%의 범위인 것을 특징으로 하는, 엘라스토머성 글러브. - 제31항에 있어서,
인장 강도가 25 MPa 내지 40 MPa의 범위이며,
500% 모듈러스(modulus)가 7 MPa 내지 12 MPa의 범위이고,
파단 신율이 600% 내지 750%의 범위인 것을 특징으로 하는, 엘라스토머성 글러브.
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