水基水凝胶共混涂料和施加到弹性体制品上的方法技术

提供一种水基水凝胶聚合物涂料和施加到天然橡胶或其它弹性体胶乳产品上的方法。将水基水凝胶聚合物与至少一种弹性体材料的共混物混合以提供水凝胶聚合物共混物组合物。该水基水凝胶聚合物共混物组合物在单次施加中施加到弹性体制品，如手套上，在该聚合物共混物组合物中没有附加溶剂并且没有单独的酸或化学打底步骤。本文中的水基水凝胶涂料提供提高的润滑性以促进该弹性体制品的改进的湿和干穿戴。

Water based hydrogel blend coatings and methods applied to elastomeric products

A water-based hydrogel polymer coating and a method for applying it to natural rubber or other elastomeric latex products are provided. A water-based hydrogel polymer is mixed with a blend of at least one elastomeric material to provide a hydrogel polymer blend composition. The water-based hydrogel polymer blend composition is applied to an elastomeric product, such as a glove, in a single application, without an additional solvent in the polymer blend composition and without a separate acid or chemical backing step. The water-based hydrogel coatings in this paper provide enhanced lubricity for improved wet and dry wear of the elastomeric products.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】水基水凝胶共混涂料和施加到弹性体制品上的方法领域在本文中提供用于天然橡胶或合成橡胶制品的水基水凝胶涂料和施加所述涂料的方法，特别是包含水凝胶和弹性体材料的共混物的水基水凝胶涂料共混物。背景医用制品，如手套和其它弹性体制品在其使用过程中常接触到液体和流体。此类制品形成使用者皮肤和外部环境之间的屏障。医用手套，如检查手套和手术手套是在医疗保健环境中使用的制品的实例，并且它们在将传染病传播减至最低中起到关键作用。医护专业人员经常使用此类制品。因此，对医用制品如手套而言重要的是提供有效屏障，同时为使用者提供足够的舒适度。另一方面，未涂布的胶乳制品，如手术手套具有差的润滑性以致使用者在湿穿戴（例如在皮肤潮湿时穿戴手套）和干穿戴（例如在皮肤干燥时穿戴手套）中都难以戴上手套，例如将手套戴在人手上。因此，可以在这些弹性体制品上施加涂层以提供光滑和不粘的接触皮肤的内表面，例如以利于戴上已施加涂层的制品。这些涂布制品也优选具有不剥落的涂层。在本领域中已知在橡胶和合成胶乳产品，如手术手套、避孕套、手指套、导管、探头套、输尿管等上使用润滑剂或其它涂料以增强该产品在与使用者皮肤接触时的润滑性。一种这样的方法是使用包括粉末，如碳酸钙和玉米淀粉的润滑剂，施加到手术手套的接触皮肤的内表面上以易于手套穿戴。但是，由于粉状润滑剂从手套内部漏出并污染手术区域的风险，粉状润滑剂可以是不利的。此外，某些淀粉粉末可以是在一些手套使用者中造成胶乳过敏的胶乳变应原的携带者。在另一些方法中，将不含粉末的润滑剂涂层施加到手套内表面上。在一种情况下，可以在手套上施加聚合物涂层，如水凝胶涂层。如果在手套上施加水凝胶涂层，其通常在溶剂介质，如乙醇中提供以使聚合物保持在溶液中。在聚合物溶液中使用溶剂体系是不合意的，因为溶剂通常昂贵，会造成火灾危险并产生废物处置问题，以致其不环保。此外，溶剂基水凝胶聚合物溶液往往具有短适用期，例如仅几周，该溶液必须在此期间使用和作为涂层施加。除含有不利的溶剂基体系的这些水凝胶涂层的配方外，这些溶剂基体系的施加方法可提供昂贵和麻烦的步骤。特别地，在将聚合物涂层施加到手套表面上之前，例如，将胶乳或橡胶热干燥，然后用化学打底（chemicalpriming）步骤进一步处理以使该橡胶或胶乳表面准备好接收水凝胶聚合物溶剂基涂层。该化学打底步骤可包括在随后浸在涂料溶液中之前将橡胶或胶乳制品浸在酸溶液或其它刺激性化学品（harshchemicals）中。在浸在酸或其它刺激性化学品中之后，冲洗该制品以除去任何残留酸或化学品。在手套涂布法中使用化学打底步骤提供耗时且昂贵的附加的不合意步骤。此外，在打底步骤的过程中使用的酸或化学品稍后也必须被处置，造成附加的废物处置步骤并增加成本。在施加溶剂基水凝胶涂层后，需要附加的工艺步骤处置溶剂废物。由于溶剂不环保，其在弃置前需要特殊处理。此外，需要采取额外的预防措施和步骤以使该过程防火以防止由水凝胶溶液所用的易燃溶剂引起的任何着火。因此，需要用于涂布弹性体制品的水基水凝胶涂料。概述提供一种水基水凝胶涂料，其促进被该水基水凝胶涂料涂布的弹性体制品的改进的润滑性，和在手套的情况下，改进的穿戴性。特别地，提供一种不需要溶剂介质的包含水基水凝胶和至少一种弹性体材料的水基水凝胶共混涂料溶液。此外，提供一种将所述水基水凝胶共混涂料组合物施加到弹性体制品上的方法，其具有不需要酸打底或其它化学打底步骤的改进的过程。在一个实施方案中，可以提供该水凝胶共混涂料组合物以使该水凝胶共混溶液的至少一种弹性体组分与最终弹性体制品的弹性体材料相同或类似。可以通过将水基水凝胶与一种或多种弹性体材料和在一个方面中与两种或更多种弹性体材料的共混物组合以形成水基水凝胶共混涂料来形成水基水凝胶涂料。在一个方面中，该弹性体共混物可包含两种或更多种弹性体材料，在一个实例中可包含丁腈橡胶和类似于基体制品材料的另一弹性体。可以将这种水基水凝胶共混物施加到天然或合成橡胶胶乳材料上以产生在至少一个表面上被该水凝胶共混涂料涂布的最终制品。涂布的最终制品可以是可获益于改进的润滑性的任何弹性体制品，在一个方面中可包括但不限于，医用手套、手术手套、检查手套、工业手套、避孕套、手指套、探头套、导管、输尿管等。该共混配制物能获得具有较高固体含量的涂料溶液，其有益于改进最终弹性体制品的润滑性并且尽管具有高固体含量仍保持附着在制品上。相反，非共混配制物在类似高的固体含量下无法保持涂层附着性，因此不能在高固体含量下涂布到弹性体制品上。较高固体含量能使手套每单位表面积施加的涂料更多，这又提供提高的润滑性。被本文中公开的水基水凝胶共混物涂布的最终涂布弹性体制品可具有比仅被水凝胶涂布的制品改进的润滑性并可进一步促进弹性体手套制品的改进的穿戴性，例如在皮肤潮湿时（例如湿穿戴）和在皮肤干燥时穿戴（例如干穿戴）。将该水基水凝胶共混涂料施加到弹性体制品上的方法与之前的溶剂基涂布方法相比可减少所需工艺步骤数目。特别地，在施加该水凝胶共混涂料之前不需要酸或其它化学打底步骤。在一个方面中，可以在一种方法中用本文中公开的水凝胶共混涂料涂布弹性体手套材料。该手套材料可通过常规手套成型法，如凝固剂浸渍法制造。在将手套模型（gloveformer）浸渍到胶乳材料中后，可将其干燥并再浸渍到水凝胶共混涂料中，不需要酸打底步骤或其它化学打底步骤。在另一方面中，可以为手套提供该涂料以改进手套的湿和干穿戴性并进一步提供织构化表面以改进手套在使用中的抓握性。该水基水凝胶共混物有利，因为其无溶剂，这可避免与在制造设施中使用溶剂基水凝胶相关的一些易燃性问题。此外，与溶剂基配制物相比，由于水基配制物，材料浪费和处置较少，以使水基配制物更环保。溶剂基配制物需要处置有害溶剂材料，这增加成本、加工时间并且不环保。此外，与溶剂基水凝胶体系相比，水基水凝胶共混物的贮存寿命提高以致该水基水凝胶共混配制物在使用前可以储存更长时间。与仅用水凝胶涂料涂布相比，用水基水凝胶共混物涂布弹性体制品也有利。该水凝胶共混混合物与仅水凝胶涂料混合物相比具有改进的机械和热稳定性。此外，该水凝胶共混物具有比仅水凝胶涂层优异的对弹性体基底的附着性。仅水凝胶作为涂层施加到弹性体制品上会带来一些技术挑战。挑战之一在于弹性体制品上的仅水凝胶涂层会与弹性体制品基底层离。为克服层离问题，可以用刺激性化学品将弹性体制品的表面打底；但是这会造成弹性体制品本身的物理性质劣化。克服层离的另一方法是用低总固体含量的涂料溶液涂布弹性体制品；但是，低总固体含量会降低涂层性能，进而可导致差的干或湿润滑性。另一方法是通过加入聚合物胶乳而改性仅水凝胶材料。在一个方面中，可以形成弹性体手套，然后用本文中公开的水基水凝胶共混物涂布。该手套在一个实施方案中可以由天然橡胶胶乳形成，然后浸渍到包含水凝胶、天然橡胶和第二弹性体制品，如丁腈胶乳的水凝胶共混物中。该共混物中天然胶乳的量可以大于共混物中丁腈胶乳的量。在另一方面中，该共混物中天然橡胶胶乳的量可以与丁腈胶乳相同。在再一方面中，该共混物中的丁腈橡胶（nitrile）量可大于天然橡胶。在另一实施方案中，可以由合成橡胶胶乳形成手套，然后在包含水凝胶、合成橡胶和第二弹性体制品的水凝胶共混物中涂布。该手套在一个实施方案中可以由合成橡胶胶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.在其上具有涂层的弹性体制品，所述涂层包含：水基水凝胶聚合物；和添加到所述水基水凝胶聚合物中以形成涂料配制物的至少一种弹性体材料；其中所述涂料配制物不含任何添加的溶剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.18 US 62/2431161.在其上具有涂层的弹性体制品，所述涂层包含：水基水凝胶聚合物；和添加到所述水基水凝胶聚合物中以形成涂料配制物的至少一种弹性体材料；其中所述涂料配制物不含任何添加的溶剂。2.权利要求1的弹性体制品，其中所述涂层与仅用水凝胶聚合物涂布的弹性体制品相比提供改进的在弹性体制品表面的润滑性。3.任一前述权利要求的弹性体制品，其中所述弹性体材料选自天然橡胶胶乳、聚异戊二烯、聚氯丁二烯、聚氨酯、聚丁二烯、丁腈橡胶、苯乙烯和丁二烯的嵌段共聚物、苯乙烯和异戊二烯的嵌段共聚物。4.权利要求3的弹性体制品，其中所述弹性体材料是天然橡胶。5.权利要求3的弹性体制品，其中所述弹性体材料是聚异戊二烯。6.任一前述权利要求的弹性体制品，其中所述弹性体材料是至少两种弹性体材料的共混物。7.任一前述权利要求的弹性体制品，其中所述涂料配制物中的所述至少一种弹性体材料与所述弹性体制品相同。8.任一前述权利要求的弹性体制品，其中所述水基水凝胶以所述涂料配制物的大约50重量%至大约90重量%的量存在。9.任一前述权利要求的弹性体制品，其中所述涂料配制物进一步包含表面活性剂。10.任一前述权利要求的弹性体制品，其中所述涂料配制物进一步包含杀生物剂。11.任一前述权利要求的弹性体制品，其中所述水凝胶以所述涂料配制物的大约75重量%的量存在。12.权利要求8的弹性体制品，其中所述水凝胶以大约75%至大约85%的量存在。13.权利要求12的弹性体制品，其中所述水凝胶以大约85%的量存在。14.任一前述权利要求的弹性体制品，其中所述至少一种弹性体材料以所述涂料配制物的大约0.5重量%至大约37重量%存在。15.权利要求6的弹性体制品，其中第二弹性体材料以大约0.5重量%至大约25重量%存在于所述涂料配制物中。16.权利要求14的弹性体制品，其中所述至少一种弹性体材料以所述涂料配制物的大约6重量%至大约19重量%存在。17.权利要求15的弹性体制品，其中第二弹性体材料以所述涂料配制物的大约6重量%至大约19重量%存在。18.任一前述权利要求的弹性体制品，其中所述至少一种弹性体材料以所述涂料配制物的大约19重量%存在。19.权利要求17的弹性体制品，其中第二弹性体材料以所述涂料配制物的大约6重量%存在。20.任一前述权利要求的弹性体制品，其中所述至少一种弹性体材料是天然橡胶。21.权利要求6、15、17和19任一项的弹性体制品，其中第二弹性体材料是丁腈橡胶。22.权利要求12的弹性体制品，其中所述至少一种弹性体材料以所述涂料配制物的大约4重量%至大约11重量%存在。23.权利要求22的弹性体制品，其中第二弹性体材料以所述涂料配制物的大约4重量%至大约11重量%存在。24.权利要求22的弹性体制品，其中所述至少一种弹性体材料和第二弹性体材料各自以所述涂料配制物的大约7.5重量%存在。25.权利要求24的弹性体制品，其中所述至少一种弹性体材料是聚异戊二烯且第二弹性体材料是丁腈橡胶。26.任一前述权利要求的弹性体制品，其中所述制品具有在3.5的平均TSC下大约1的平均涂层剥落等级。27.权利要求1的弹性体制品，其中所述制品具有在7%TSC下小于大约0.10的湿COF。28.任一前述权利要求的弹性体制品，其中所述制品具有在4%TSC下小于大约0.10的湿COF。29.任一前述权利要求的弹性体制品，其中所述制品在残留粉末含量试验中具有小于1毫克粉末。30.任一前述权利要求的弹性体制品，其中所述制品无粉末。31.涂布弹性体制品的方法，其包括：将弹性体制品浸渍在水性涂料组合物中以获得涂布的制品，所述涂料组合物包含水基水凝胶和至少一种弹性体材料；固化所述涂布的制品；干燥所述涂布的制品；且其中将所述弹性体制品浸渍到不存在溶剂的涂料溶液中；且其中所述弹性体制品在浸渍到所述涂料...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡进光，张壮森，N党西云，P万纳王，
申请(专利权)人：阿利吉安斯公司，
类型：发明
国别省市：美国,US