TW202313705A - 用於浸漬成型的生物降解性乳膠組合物的製備方法 - Google Patents
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Abstract
本發明的一實施例提供一種用於浸漬成型的乳膠組合物的製備方法,其包括:步驟(a),準備包含共軛二烯類單體、烯屬不飽和腈單體及烯屬不飽和酸單體的單體混合物;步驟(b),將澱粉、乳化劑及無機溶劑添加至上述單體混合物;以及步驟(c),透過添加聚合引發劑來製備共聚物乳膠,上述共聚物將上述澱粉包含在主鏈中。
Description
本說明書關於用於浸漬成型的生物降解性乳膠組合物、其製備方法及由此製備的浸漬成型品。
以往用於醫療用、農畜產品加工用、產業用的手套的主要原料為天然乳膠。但是,在使用由天然乳膠製造的手套的情況下,由於天然乳膠中包含的蛋白質,經常發生手套使用者患上接觸過敏性疾病的問題。因此,嘗試應用如腈類共聚物乳膠的不包含蛋白質的合成乳膠來製造手套。相比於天然乳膠手套,腈類共聚物乳膠手套的機械強度優秀,與尖銳的物體接觸頻繁的醫療領域或食品領域中的需求正在增加。
但是,現有的腈類共聚物乳膠手套使用後難以自然分解,因其廢棄物處理而造成嚴重的環境污染問題。因此,對於在填埋時呈現可自然分解的生物降解性的同時滿足乳膠手套所需的拉伸強度、延伸率等的機械物性的生物降解性腈類共聚物乳膠手套的研發的社會需求逐漸增加。
另外,澱粉為人類長期使用的天然高分子物質之一,在地球上大量存在且容易獲得,價格低廉,可作為生物降解性材料,但相比於合成高分子物質,存在機械物性及加工性降低的問題。
技術問題
本說明書的記載事項用於解決前述的習知技術的問題,本說明書的一目的在於,提供一種用於浸漬成型的乳膠組合物的製備方法,可透過向羧酸修飾腈類共聚物的主鏈引入澱粉來提高生物降解性。
本說明書的另一目的在於,提供一種用於浸漬成型的乳膠組合物及由此製備的浸漬成型品,其拉伸強度、延伸率等的機械物性優秀,且示出生物降解性。
解決問題的技術手段
根據一態樣,本發明提供一種用於浸漬成型的乳膠組合物的製備方法,其包括:步驟(a),準備包含共軛二烯類單體、烯屬不飽和腈單體及烯屬不飽和酸單體的單體混合物;步驟(b),將澱粉、乳化劑及無機溶劑添加至上述單體混合物;以及步驟(c),透過添加聚合引發劑來製備共聚物乳膠,上述共聚物將上述澱粉包含在主鏈中。
在一實施例中,上述共軛二烯類單體可以為選自由1,3-丁二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、2-乙基-1,3-丁二烯、1,3-戊二烯、異戊二烯及它們中的兩種以上的組合組成的群中的一種。
在一實施例中,上述烯屬不飽和腈單體可以為選自由丙烯腈、甲基丙烯腈、反丁烯二腈、α-氯腈、α-氰基乙丙烯腈及它們中的兩種以上的組合組成的群中的一種。
在一實施例中,上述烯屬不飽和酸單體可以為選自由甲基丙烯酸、丙烯酸、衣康酸、馬來酸、富馬酸、馬來酸酐、檸康酸酐、苯乙烯磺酸、富馬酸單丁酯、馬來酸單丁酯、馬來酸單-2-羥丙酯及它們中的兩種以上的組合組成的群中的一種。
在一實施例中,上述澱粉可以為選自由天然澱粉、上述天然澱粉的衍生物、從上述天然澱粉萃取的直鏈澱粉、修飾澱粉、糊精及它們中的兩種以上的組合組成的群中的一種。
在一實施例中,上述糊精的葡萄糖當量(dextrose equivalent)可以為10~25。
在一實施例中,上述糊精的分子量可以為1000 g/mol~10000 g/mol。
在一實施例中,相對於100重量份的上述單體混合物,上述澱粉的含量可以為0.5重量份~10重量份。
根據再一態樣,本發明提供一種用於浸漬成型的乳膠組合物,其透過上述用於浸漬成型的乳膠組合物的製備方法製備。
根據另一態樣,本發明提供一種浸漬成型品,透過將上述用於浸漬成型的乳膠組合物浸漬成型來製備。
在一實施例中,上述浸漬成型品可以為選自由醫療用手套、農畜產品加工用手套、產業用手套組成的群中的一種。
發明的效果
在本說明書一態樣的用於浸漬成型的乳膠組合物的製備方法中,其可應用於透過在羧酸修飾腈類共聚物的主鏈引入澱粉來提高生物降解性的用於浸漬成型的乳膠組合物的製備。
在本說明書另一態樣的用於浸漬成型的乳膠組合物及浸漬成型品中,其拉伸強度、延伸率等的機械物性及品質優秀,且示出生物降解性,從而廣泛應用於環保醫療用手套、農畜產品加工用手套、產業用手套等的製備。
本說明書一態樣的效果並不限定於如上所述的效果,應理解為包括可從本說明書的詳細說明或發明請求保護範圍中記載的結構推論的所有效果。
以下,參照附圖說明本說明書的一方面。但是,本說明書的記載事項可由各種不同的形式實現,因此,並不限定於在此說明的實施例。並且,在附圖中,為了明確說明本說明書的一態樣,省略了與說明無關的部分,在說明書全文中,對於相似的部分賦予了相似的元件符號。
在說明書全文中,當提及一部分與另一部分「相連接」時,不僅包括「直接連接」的情況,還包括在中間隔著其他部件「間接連接」的情況。並且,當提及一部分「包括」一結構要素時,除非具有特別相反的記載,否則意味著並不排除其他結構要素,還包括其他結構要素。
當在本說明書中記載數值範圍時,除非另行記載其具體範圍,否則其值具有根據對於有效數字的化學中的標準規則提供的有效數字的精度。例如,10包括5.0至14.9的範圍,數字10.0包括9.50至10.49的範圍。
以下,參照附圖詳細說明本說明書的一實施例。
用於浸漬成型的乳膠組合物的製備方法
本說明書一態樣的用於浸漬成型的乳膠組合物的製備方法可包括:步驟(a),準備包含共軛二烯類單體、烯屬不飽和腈單體及烯屬不飽和酸單體的單體混合物;步驟(b),將澱粉、乳化劑及無機溶劑添加至上述單體混合物;以及步驟(c),透過添加聚合引發劑來製備共聚物乳膠。
上述共聚物可將上述澱粉包含在主鏈中。透過上述製備方法製備的用於浸漬成型的乳膠組合物及將其浸漬成型來製備的浸漬成型品可透過在共聚物主鏈引入澱粉來示出優秀的生物降解性。
上述澱粉可透過下述機制引入至上述共聚物的主鏈中。澱粉為由下述化學式1表示的天然高分子。
存在於上述澱粉中的羥基(Starch-OH)可以與由上述聚合引發劑形成的自由基(free radical)反應來引起起始反應(Initiation)。透過上述起始反應形成在澱粉的基團(Starch-O·)可在與其他澱粉或包含在上述單體混合物中的其他單體結合的同時可將基團轉移至新的末端,透過反覆進行這種反應來使鏈生長,最終可形成將上述澱粉包含在主鏈中的共聚物。
上述共聚物可以為共軛二烯類單體、烯屬不飽和腈單體、烯屬不飽和酸單體及澱粉的接枝共聚物,但並不限定於此。
上述步驟(a)為準備作為構成羧酸修飾腈類共聚物的單體的包含共軛二烯類單體、烯屬不飽和腈單體及烯屬不飽和酸單體的單體混合物的步驟,可在氮氣氛圍下執行。
以上述單體混合物的總重量為基準,上述單體混合物可包含50重量百分比~98重量百分比的共軛二烯類單體、1重量百分比~49重量百分比的烯屬不飽和腈單體以及1重量百分比~10重量百分比的烯屬不飽和酸單體。在包含在上述單體混合物的各單體的含量超出上述範圍的情況下,成型品變得過軟或過硬,使得浸漬成型品的使用者的佩戴感降低,或者降低浸漬成型品的耐油性,並可降低拉伸強度。
上述共軛二烯類單體可以為選自由1,3-丁二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、2-乙基-1,3-丁二烯、1,3-戊二烯、異戊二烯及它們中的兩種以上的組合組成的群中的一種,例如,可以為1,3-丁二烯(1,3-butadiene),但並不限定於此。
上述烯屬不飽和腈單體可以為選自由丙烯腈、甲基丙烯腈、反丁烯二腈、α-氯腈、α-氰基乙丙烯腈及它們中的兩種以上的組合組成的群中的一種,例如,可以為丙烯腈(acrylonitrile),但並不限定於此。
上述烯屬不飽和酸單體可以為選自由甲基丙烯酸、丙烯酸、衣康酸、馬來酸、富馬酸、馬來酸酐、檸康酸酐、苯乙烯磺酸、富馬酸單丁酯、馬來酸單丁酯、馬來酸單-2-羥丙酯及它們中的兩種以上的組合組成的群中的一種,例如,可以為甲基丙烯酸(methacrylic acid),但並不限定於此。
上述步驟(b)為將澱粉、乳化劑及無機溶劑引入至上述單體混合物來準備乳化聚合的步驟,可透過添加澱粉來提高乳膠的生物降解性。
上述澱粉可以為選自由天然澱粉、上述天然澱粉的衍生物、從上述天然澱粉萃取的直鏈澱粉、修飾澱粉、糊精及它們中的兩種以上的組合組成的群中的一種,例如,可以為糊精(dextrin),但並不限定於此。
上述天然澱粉可以為選自由普通玉米澱粉、糯玉米澱粉、高直鏈玉米澱粉、大米澱粉、糯米澱粉、高直鏈澱粉大米澱粉、馬鈴薯澱粉、紅薯澱粉、木薯澱粉、高粱澱粉、小麥澱粉、西米(sago)澱粉、板栗澱粉、大豆澱粉及它們中的兩種以上的組合組成的群中的一種,但並不限定於此。
上述修飾澱粉可以為選自由羥丙基澱粉、磷酸澱粉、氧化澱粉、糊化澱粉、辛烯基琥珀酸取代澱粉、醋酸澱粉及它們中的兩種以上的組合組成的群中的一種,但並不限定於此。
上述糊精為水解澱粉而得到的低分子量的碳水化合物,可透過酸、熱量、酶等水解天然澱粉來獲得,可購入並使用市售產品。用於上述水解的酸可以為鹽酸、硫酸、硝酸或乙酸,但並不限定於此。上述酶只要是具有澱粉水解能力的酶就可,例如,可以為選自由α澱粉酶、β-澱粉酶、葡萄糖澱粉酶、澱粉葡萄糖苷酶、異澱粉酶、氟烷酶、α葡萄糖苷酶及它們中的兩種以上的組合組成的群中的一種,但並不限定於此。
上述糊精的葡萄糖當量可以為10~25,例如,可以為10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25或它們中的兩個值之間的值。若上述糊精的葡萄糖當量小於10,則在聚合過程中發生乳膠凝膠化現象,可降低成型品的品質及觸感,若上述糊精的葡萄糖當量大於25,則可發生黏度降低及褐變現象,在上述糊精的葡萄糖當量超出上述範圍的情況下,可降低成型品的拉伸強度、延伸率等的機械物性。
上述糊精的分子量可以為1000 g/mol~10000 g/mol,但並不限定於此。
相對於100重量份的上述單體混合物,上述澱粉的含量可以為0.5重量份~10重量份。例如,相對於100重量份的上述單體混合物,上述澱粉的含量可以為0.5重量份、1重量份、1.5重量份、2重量份、2.5重量份、3重量份、3.5重量份、4重量份、4.5重量份、5重量份、5.5重量份、6重量份、6.5重量份、7重量份、7.5重量份、8重量份、8.5重量份、9重量份、9.5重量份、10重量份或它們中的兩個值之間的值。相對於100重量份的上述單體混合物,若上述澱粉的含量小於0.5重量份,則減少引入至上述共聚物的主鏈的澱粉的含量,從而降低成型品的生物降解性及延伸率,若上述澱粉的含量大於10重量份,則引入至上述共聚物的主鏈的澱粉的含量過於增加,從而可降低成型品的拉伸強度、延伸率等機械物性及產品品質。
上述乳化劑可以為離子性表面活性劑,但並不限定於此。例如,上述乳化劑可以為選自由陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、兩性表面活性劑及它們中的兩種以上的組合組成的群中的一種。
上述乳化劑可以為選自由烷基苯磺酸鹽、烷基二苯醚二磺酸鹽、脂肪族磺酸鹽、高級醇的硫酸酯鹽、α-烯烴磺酸鹽、烷基醚硫酸酯鹽及它們中的兩種以上的組合組成的群中的一種,例如,可包含十二烷基苯磺酸鈉(sodium dodecylbenzene sulfonate)及烷基二苯醚磺酸二鈉(disodium alkyl diphenyloxide sulfonate),但並不限定於此。可透過使用包含上述十二烷基苯磺酸鈉及烷基二苯醚磺酸二鈉的乳化劑來防止上述單體混合物及上述澱粉的凝固,提高聚合反應的轉換率,並可提高乳膠組合物的機械穩定性、化學穩定性及聚合穩定性。相對於100重量份的上述單體混合物,上述乳化劑的含量可以為0.1重量份~5重量份。
上述無機溶劑可以為水,例如,可以為離子交換水,但並不限定於此。
上述步驟(b)還可包括添加分子量調節劑的步驟。上述分子量調節劑可選自由α-甲基苯乙烯二聚體、t-十二烷硫醇、n-十二烷硫醇、正辛硫醇等的硫醇類;四氯化碳、二氯甲烷、二溴甲烷等的鹵代烴;二硫化四乙基秋蘭姆、二硫化二戊基秋蘭姆、二異丙基黃原酸二硫化物等的含硫化合物及它們中的兩種以上的組合組成的群中的一種,例如,可以為t-十二烷硫醇(t-dodecyl mercaptan),但並不限定於此。相對於100重量份的上述單體混合物,上述分子量調節劑的含量可以為0.1重量份~1.0重量份。
上述步驟(c)為透過添加聚合引發劑並進行乳化聚合來製備共聚物乳膠的步驟,其可包括:透過添加聚合引發劑來進行聚合的步驟;透過添加聚合終止劑來終止聚合的步驟;以及,去除未反應單體,並透過調節固體成分濃度及pH值來獲得共聚物乳膠的步驟。
上述聚合引發劑可以為選自由過硫酸鈉、過硫酸鉀、過硫酸銨、過磷酸鉀、過氧化氫等的無機過氧化物;過氧化叔丁基、氫過氧化枯烯、氫過氧化對薄荷烷、過氧化二叔丁基、過氧化叔丁基枯基、過氧化乙醯、過氧化異丁基、過氧化辛醯、過氧化二苯甲醯、過氧化3,5,5-三甲基己醯、叔丁基過氧化異丁酸酯等的有機過氧化物;偶氮二異丁腈、偶氮二-2,4-二甲基戊腈、偶氮二環己烷甲腈、偶氮二異丁酸(丁酸)甲基及它們中的兩種以上的組合組成的群中的一種,例如,可以為過硫酸鉀(potassium peroxodisulfate),但並不限定於此。可透過使用上述聚合引發劑來在上述澱粉形成基團,由此,可透過向上述共聚物的主鏈引入澱粉來提高乳膠組合物的生物降解性。相對於100重量份的上述單體混合物,上述聚合引發劑的含量可以為0.02重量份~1.5重量份。
上述步驟(c)的聚合可透過包含活化劑來實施,上述活化劑可以為選自由甲醛次硫酸氫鈉、乙二胺四乙酸鈉、硫酸亞鐵、葡萄糖、吡咯酸鈉、亞硫酸鈉及它們中的兩種以上的組合組成的群中的一種,例如,可以為甲醛次硫酸氫鈉(sodium formaldehyde sulfoxylate),但並不限定於此。相對於100重量份的上述單體混合物,上述活化劑的含量可以為0.01重量份~0.3重量份。
上述步驟(c)的聚合可在10℃~90℃的溫度下執行,例如,可在10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃或它們中的兩個溫度之間的溫度下執行。
上述聚合終止劑可在上述聚合反應的轉換率為90%以上時添加,例如,上述聚合終止劑可在上述聚合反應的轉換率為90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.9%或它們中的兩個值之間的值時添加。
上述聚合終止劑可以為選自由羥胺、羥胺硫酸鹽、二乙基羥胺、羥胺磺酸及其鹼金屬離子、二甲基二硫代氨基甲酸鈉、氫醌衍生物、羥基二乙基苯二硫羧酸、羥基二丁基苯二硫羧酸等的芳香族羥基二硫羧酸及它們中的兩種以上的組合組成的群中的一種,例如,可以為二甲基二硫代氨基甲酸鈉(sodium dimethyldithiocarbamate),但並不限定於此。相對於100重量份的上述單體混合物,上述聚合終止劑的含量可以為0.02重量份~1.5重量份。
上述共聚物乳膠的固體成分濃度及pH值可透過添加pH值調節劑、抗氧化劑、消泡劑等的添加劑來調節。
上述pH值調節劑可以為氫氧化鉀水溶液或氨水,但並不限定於此。
上述共聚物乳膠的固體成分濃度為30%~60%,例如,為30%、32%、34%、36%、38%、40%、42%、44%、46%、48%、50%、52%、54%、56%、58%、60%或它們中的兩個值之間的範圍,pH值可調節為7~12,例如,可調節為7.0、7.5、8.0、8.5、9.0、9.5、10.0、10.5、11.0、11.5、12.0或它們中的兩個值之間的範圍,但並不限定於此。
上述共聚物乳膠的機械穩定性、生物降解性及聚合穩定性優秀,由此,可應用於製備環保且穩定的用於浸漬成型的乳膠組合物。
上述用於浸漬成型的乳膠組合物的製備方法還可包括步驟(d),透過向上述共聚物乳膠添加硫化劑、硫化促進劑及交聯劑來製備用於浸漬成型的乳膠組合物。
上述硫化劑可包括粉末硫、沉澱硫、膠體硫、表面處理硫、不溶性硫等的硫。這種硫化劑透過攻擊丁二烯的共軛雙鍵中的π鍵而使高分子鏈之間交聯,因此,不僅可向共聚物賦予彈性,還可改善浸漬成型品的耐化學性。相對於100重量份的上述共聚物乳膠,上述硫化劑的含量可以為0.1重量份~3.0重量份。
上述硫化促進劑可以為2-巰基苯並噻唑、2,2-二硫代雙苯並噻唑-2-亞磺醯胺、N-環己基苯並噻唑-2-亞磺醯胺、2-嗎啉代硫代苯並噻唑、四甲基秋蘭姆單硫化物、四甲基秋蘭姆二硫化物、二乙基二硫代氨基甲酸鋅、二丁基二硫代氨基甲酸鋅、二苯胍、二鄰甲苯基胍及它們中的兩種以上的組合組成的群中的一種,例如,可以為二丁基二硫代氨基甲酸鋅(zinc dibutyldithiocarbamate),但並不限定於此。相對於100重量份的上述共聚物乳膠,上述硫化促進劑的含量可以為0.1重量份~3.0重量份。
上述交聯劑可以為氧化鋅,但並不限定於此。相對於100重量份的上述共聚物乳膠,上述交聯劑的含量可以為0.1重量份~3.0重量份。
用於浸漬成型的乳膠組合物
本說明書再一態樣的用於浸漬成型的乳膠組合物可透過上述用於浸漬成型的乳膠組合物的製備方法製備。
上述用於浸漬成型的乳膠組合物的固體成分濃度為10%~30%,例如,為10%、12%、14%、16%、18%、20%、22%、24%、26%、28%、30%或它們中的兩個值之間的範圍,pH值可調節為9~11,例如,可調節為9.0、9.5、10.0、10.5、11.0或它們中的兩個值之間的範圍,但並不限定於此。
浸漬成型品
本說明書另一態樣的浸漬成型品可透過將上述用於浸漬成型的乳膠組合物浸漬成型來製備。
上述浸漬成型品的拉伸強度、延伸率等的機械物性優秀,不良率低,觸感等品質優秀,從而可應用於各種領域的浸漬成型品。
上述浸漬成型品示出生物降解性,由此,可應用於使用後自然分解的各種領域的環保浸漬成型品。
上述浸漬成型品可以為選自由醫療用手套、農畜產品加工用手套、產業用手套組成的群中的一種,但並不限定於此
以下,對本說明書的實施例進行更加詳細地說明。但是,以下實驗結果僅記載上述實施例中的代表性實驗結果,本說明書的範圍和內容並不被實施例等縮小或限制來解釋。以下,在相應部分具體記載未明確揭示的本說明書的多個實施例的效果。
實施例1
準備了10 L高壓反應器,其具有攪拌器、溫度計、冷卻器及氮氣入口,並配備為能夠連續添加單體、乳化劑、聚合引發劑等的各組分。利用氮取代上述反應器後,以混合物的總重量為基準,添加了1,3-丁二烯為65重量百分比、丙烯腈為30重量百分比、甲基丙烯酸為5重量百分比的單體混合物。之後,相對於100重量份的上述單體混合物,將1重量份的分子量為1000 g/mol~10000 g/mol、葡萄糖當量為18的糊精(dextrin,Samyang公司)、2重量份的十二烷基苯磺酸鈉(sodium dodecylbenzene sulfonate,SDBS)、1重量份的烷基二苯醚磺酸二鈉(disodium alkyl diphenyloxide sulfonate,DPOS)、0.5重量份的t-十二烷硫醇(t-dodecyl mercaptan)及120重量份的離子交換水添加至上述反應器。將上述反應器的溫度升溫至約25℃後,添加0.3重量份的過硫酸鉀。
當轉換率達到約95%時,透過添加0.1重量份的二甲基二硫代氨基甲酸鈉來終止聚合反應。之後,透過除臭製程去除未反應單體等,並透過添加氨水、抗氧劑、消泡劑等來獲得了固體成分濃度為45%、pH值為8.5的羧酸修飾腈類共聚物乳膠。
實施例2
除添加3重量份的糊精之外,透過與上述實施例1相同的方法獲得了羧酸修飾腈類共聚物乳膠。
實施例3
除添加5重量份的糊精之外,透過與上述實施例1相同的方法獲得了羧酸修飾腈類共聚物乳膠。
實施例4
除添加10重量份的糊精之外,透過與上述實施例1相同的方法獲得了羧酸修飾腈類共聚物乳膠。
實施例5
除使用葡萄糖當量為12的糊精之外,透過與上述實施例1相同的方法獲得了羧酸修飾腈類共聚物乳膠。
實施例6
除使用葡萄糖當量為22的糊精之外,透過與上述實施例1相同的方法獲得了羧酸修飾腈類共聚物乳膠。
比較例1
除未添加糊精之外,透過與上述實施例1相同的方法獲得了羧酸修飾腈類共聚物乳膠。
比較例2
除添加20重量份的糊精之外,透過與上述實施例1相同的方法獲得了羧酸修飾腈類共聚物乳膠。
比較例3
除使用葡萄糖當量為8的糊精之外,透過與上述實施例1相同的方法獲得了羧酸修飾腈類共聚物乳膠。
比較例4
除使用葡萄糖當量為30的糊精之外,透過與上述實施例1相同的方法獲得了羧酸修飾腈類共聚物乳膠。
製備例
相對於100重量份的根據上述實施例1至實施例6及比較例1至比較例4製備的各個羧酸修飾腈類共聚物乳膠,添加1.0重量份的硫、1.4重量份的氧化鋅及0.6重量份的二丁基二硫代氨基甲酸鋅,並添加4%的氫氧化鉀水溶液及二次蒸餾水來製備了固體成分濃度為18%、pH值為10.0的用於浸漬成型的乳膠組合物。
實驗例1:機械物性評估
利用根據上述製備例製備的各個用於浸漬成型的乳膠組合物來製備了基於ASTM D-412的啞鈴形狀的試驗片。利用萬能試驗機(UTM,Universal Testing Machine)以500 mm/min的拉伸速度拉拽上述試驗片,並透過測量300%模量、500%模量、斷裂時的拉伸強度及延伸率來評估機械物性。通常,乳膠成型品的拉伸強度及延伸率的數值越高,評估為其浸漬品質優秀。
下述表1為示出利用實施例1至實施例4及比較例1、比較例2的乳膠製備的試驗片的機械物性評估結果。
表1
分類 | 糊精 (重量份) | 300%模量 (MPa) | 500%模量 (MPa) | 拉伸強度 (MPa) | 延伸率 (%) |
比較例1 | 0 | 5.9 | 33.7 | 39.4 | 518 |
實施例1 | 1 | 4.1 | 23.2 | 39.1 | 560 |
實施例2 | 3 | 4.2 | 24.2 | 38.3 | 553 |
實施例3 | 5 | 3.6 | 20.6 | 29.7 | 542 |
實施例4 | 10 | 3.8 | 21.6 | 28.1 | 530 |
比較例2 | 20 | 1.8 | 10.1 | 11.5 | 515 |
參照上述表1及圖1可確認,利用實施例1至實施例4的乳膠製備的試驗片的延伸率相比於利用比較例1的乳膠製備的試驗片更優秀,拉伸強度也保持比較例1的物性。這種結果示出,當透過在腈類共聚物乳膠的聚合步驟中添加澱粉來向共聚物的主鏈引入澱粉時,保持或改善成型品的機械物性及浸漬品質。
但是,在相對於100重量份的單體混合物,糊精的含量為20重量份的比較例2的情況下,確認會降低拉伸強度及延伸率,從而無法滿足利用比較例1的乳膠製備的試驗片的機械物性。
下述表2示出利用實施例1、實施例5、實施例6及比較例3、比較例4的乳膠製備的試驗片的機械物性評估結果。
表2
分類 | 葡萄糖當量 | 300%模量 (MPa) | 500%模量 (MPa) | 拉伸強度 (MPa) | 延伸率 (%) |
比較例3 | 8 | 9.1 | - | 28.1 | 430 |
實施例5 | 12 | 4.5 | 25.4 | 38.2 | 547 |
實施例1 | 18 | 4.1 | 22.8 | 39.1 | 560 |
實施例6 | 22 | 3.6 | 20.6 | 38.5 | 572 |
比較例4 | 30 | 4.6 | 26.4 | 32.3 | 523 |
參照上述表2及圖2,確認利用實施例1、實施例5、實施例6的乳膠製備的試驗片的拉伸強度及延伸率相比於利用比較例1及比較例4的乳膠製備的試驗片更優秀。這種結果示出,可透過調節在腈類共聚物乳膠的聚合步驟中添加的澱粉的葡萄糖當量來提高成型品的機械物性及浸漬品質。
實驗例2:生物降解性評估
相對於乳膠品質,向上述實施例1及比較例1的羧酸修飾腈類共聚物乳膠添加10%的1種細菌接種體,將其在30℃的溫度下保存4天後,測量增殖的微生物數量。之後,追加進行第二次、第三次再接種,在30℃的溫度下從各個再接種日開始保存2天後,測量了自然繁殖的細菌數。
下述表3示出實施例1及比較例1的羧酸修飾腈類共聚物乳膠的細菌腐爛實驗結果。
表3
分類 | 第1次接種4天後 | 第2次接種2天後 | 第3次接種2天後 |
實施例1 | 1.0×10 2cfu/ml | ND | TNTC |
比較例1 | ND | ND | ND |
- ND:未檢測到(Not detected)(小於100cfu/ml) - TNTC:不計其數(Too numerous to count)(10 5cfu/ml以上) |
參照上述表3,確認對於在聚合步驟中未添加澱粉的比較例1的乳膠,在第1次、第2次、第3次接種後均未檢測出細菌,然而,在將糊精包含在主鏈的實施例1的共聚物乳膠中,在第1次接種4天後檢測到增殖的細菌,在第3次接種2天後,檢測到自然繁殖10
5cfu/ml以上的細菌而具有高的腐爛率。這種結果示出,當在腈類共聚物乳膠的聚合步驟中添加澱粉來在共聚物的主鏈引入澱粉時,向乳膠賦予生物降解性。
前述的本說明書的說明僅用於例示,本說明書一態樣所屬技術領域的通常知識者可理解的是,可在不變更在本說明書中記載的技術思想或必要特徵的情況下容易變形為其它具體形態。因此,以上所記述的實施例在所有態樣中僅為例示,不應理解為限定性的。例如,以單一型說明的各個結構要素可分散實施,相同地,以分散型說明的結構要素也能夠以結合的形態實施。
需要解釋的是,本說明書的範圍由所附的申請專利範圍示出,由申請專利範圍的含義及範圍以及其等同概念導出的所有變更或變形的形態均包括在本說明書的範圍內。
無
圖1為根據糊精含量的試驗片的機械物性評估結果。
圖2為根據糊精的葡萄糖當量的試驗片的機械物性評估結果。
無
Claims (11)
- 一種用於浸漬成型的乳膠組合物的製備方法,其特徵在於,包括: 步驟(a),準備包含共軛二烯類單體、烯屬不飽和腈單體及烯屬不飽和酸單體的單體混合物; 步驟(b),將澱粉、乳化劑及無機溶劑添加至上述單體混合物;以及 步驟(c),透過添加聚合引發劑來製備共聚物乳膠, 上述共聚物將上述澱粉包含在主鏈中。
- 如請求項1所述的用於浸漬成型的乳膠組合物的製備方法,其中,上述共軛二烯類單體為選自由1,3-丁二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、2-乙基-1,3-丁二烯、1,3-戊二烯、異戊二烯及它們中的兩種以上的組合組成的群中的一種。
- 如請求項1所述的用於浸漬成型的乳膠組合物的製備方法,其中,上述烯屬不飽和腈單體為選自由丙烯腈、甲基丙烯腈、反丁烯二腈、α-氯腈、α-氰基乙丙烯腈及它們中的兩種以上的組合組成的群中的一種。
- 如請求項1所述的用於浸漬成型的乳膠組合物的製備方法,其中,上述烯屬不飽和酸單體為選自由甲基丙烯酸、丙烯酸、衣康酸、馬來酸、富馬酸、馬來酸酐、檸康酸酐、苯乙烯磺酸、富馬酸單丁酯、馬來酸單丁酯、馬來酸單-2-羥丙酯及它們中的兩種以上的組合組成的群中的一種。
- 如請求項1所述的用於浸漬成型的乳膠組合物的製備方法,其中,上述澱粉為選自由天然澱粉、上述天然澱粉的衍生物、從上述天然澱粉萃取的直鏈澱粉、修飾澱粉、糊精及它們中的兩種以上的組合組成的群中的一種。
- 如請求項5所述的用於浸漬成型的乳膠組合物的製備方法,其中,上述糊精的葡萄糖當量為10~25。
- 如請求項5所述的用於浸漬成型的乳膠組合物的製備方法,其中,上述糊精的分子量為1000 g/mol~10000 g/mol。
- 如請求項1所述的用於浸漬成型的乳膠組合物的製備方法,其中,相對於100重量份的上述單體混合物,上述澱粉的含量為0.5重量份~10重量份。
- 一種用於浸漬成型的乳膠組合物,其中,透過如請求項1所述的製備方法製備。
- 一種浸漬成型品,其特徵在於,透過將如請求項9所述的用於浸漬成型的乳膠組合物浸漬成型來製備。
- 如請求項10所述的浸漬成型品,其中,上述浸漬成型品為選自由醫療用手套、農畜產品加工用手套、產業用手套組成的群中的一種。
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