高度吸收性泡沫内衬的制作方法
【专利摘要】在一个实施方案中提供了硫化吸收性复合材料，其包含：弹性体的防液层；和附着于所述防液层的层，其包含弹性体的开孔泡沫，其中通过所述吸收层的厚度归一化的所述泡沫层的吸湿能力是Ansell泡沫内衬的家用手套的1.5倍。
【专利说明】高度吸收性泡沬内衬
[0001] 本发明的实施方案一般地涉及乳胶手套和高吸湿性可能有用的可与泡沫乳胶结 合的其他聚合物表面。更具体地，本发明的实施方案涉及吸湿性手套。
[0002] 本申请要求2012年5月2日提交的第61/641,696号美国申请的优先权，其内容 以其整体并入本文。
[0003] 乳胶手套使用者常由于手套内汗液的积累而感到不舒适。这可能导致重复的或者 不必要的丢弃手套。已知使用由泡沫乳胶制成的内衬解决该问题。美国专利第7, 048, 884 号（Woodford等人）提出了吸湿性的改进，由此制备高度多孔开孔泡沫。本文提供了涂覆 配制的泡沫乳胶以形成具有大量闭孔结构的泡沫但进一步机械诱导良好吸水性的开孔结 构的方法。还提供了具有如此良好吸水性的手套。
[0004] 例如，本申请涉及从浸入或另外涂覆有高度吸收性泡沫化合物（例如，建立在手 形同心轴上的手套）的合成格（lattice)制备手套（例如，工业用）。然后，对泡沫进行纤 维（例如，天然棉）植绒或通过空气将纤维吹送在泡沫化合物上以建立独特的开孔结构。在 另一实施方案中，逆浸渍或涂覆过程使用粗纹理模或在涂覆主要的防液层之前涂有泡沫乳 胶化合物的素瓷（bisque)模以建立类似的独特开孔结构。
[0005] 发明概述
[0006] 本发明的实施方案一般地涉及硫化吸收性复合材料，其包含：聚合物的防液层； 和附着于所述防液层的层，其包含弹性体的开孔泡沫（open foam)，其中通过所述吸收层的 厚度归一化的所述泡沫层的吸湿能力是Ansell泡沫内衬的家用手套（如在2012年4月销 售的）的1.5倍或更高。能以通常具有适合邻近使用者的手的泡沫层的手套形状形成所述 复合材料。
[0007] 另一实施方案涉及形成高度吸收性复合材料的方法，其包括：形成泡沫弹性体层； 将泡沫弹性体层从包括闭孔结构的泡沫结构机械转化为更加充分的开孔结构；在形成泡沫 层之前或之后形成非泡沫聚合物层，其中所述非泡沫层和泡沫层彼此整体附着；和将泡沫 层硫化。在实施方案中，通过将具有粗糙表面的模浸入泡沫弹性体中以形成所述泡沫层从 而实现将所述泡沫层机械转化，所述粗糙表面有效转化所述泡沫层。在实施方案中，通过对 所述层进行纤维植绒以实现将所述泡沫层机械转化。在实施方案中，通过向泡沫层涂覆微 粒化蜡、填充物、阳离子淀粉粉末、盐颗粒、固体酸颗粒、雾化的凝结剂盐或酸等以实现将泡 沫层机械转化。
[0008] 附图简述
[0009] 可通过参考其中一些在附加的附图中进行说明的实施方案，从而以详细理解上述 的本发明特征的方式对上述简略概述的本发明进行更详细的描述。然而，应当注意，附加的 附图仅例示本发明的典型实施方案，因此不被认为限制其范围，因为本发明可能承认其他 同样有效的实施方案。
[0010] 图1示出根据本发明制备的手套。一个手套的袖口的里面朝外以示出本发明的内 衬。
[0011] 图2从显示复合材料的切割边的视角示出使用外部方法形成的本发明衬里的SEM 图像。
[0012] 图3示出与其他高吸水性内衬相比，本发明内衬的吸水性（其中使用植绒开孔的 泡沫）。
[0013] 图4示出使用中间层的横截面。
[0014] 图5示出示例性机械转化过程，其中将转化应用于泡沫的顶层。
[0015] 图6示出示例性机械转化过程，其中将转化应用于泡沫的内部或底层。
[0016] 图7示出模的示例性素瓷纹理（顶部视图，SEM照片）。
[0017] 图8示出在使用粗糙表面模形成的复合材料的表面上形成的开孔（SEM照片，顶部 视图）。
[0018] 图9示出使用粗糙表面模形成的复合材料的SEM横截面。
[0019] 图10示出在使用外部方法形成的复合材料的表面上形成的开孔（SEM照片，顶部 视图）。
[0020] 尽管在本文中通过使用几个实施方案和示例性附图的实例来描述本发明，但本领 域技术人员知道本发明不局限于附图的实施方案或者描述的附图。应当理解，附图和对其 详细描述不意图限制本发明于公开的特定形式，而相反地，本发明包括属于所附权利要求 确定的本发明的实质和范围内的所有修改、等效物和替代物。本文使用的标题仅用于编制 目的并且不意于限制说明书或权利要求的范围。如在该说明书中所使用的，以许可性含义 (即，意为具有进行的可能性）而非强制性含义（即，意为必须）使用词语"可"。类似地， 词语"包括（include)"，包括（including)"和"包括（includes)"意为包括但不限于。词 语"手套"意思是手套或手套内衬。
[0021] 详细描述
[0022] 本发明的实施方案包括具有高度吸收性内衬层的聚合物（例如，乳胶）手套。
[0023] 在实施方案中，通过吸收层的厚度归一化的泡沫层的吸湿能力为Ansell泡沫内 衬的家用手套（如2012年4月在美国销售的）的1. 5倍或更高。在实施方案中，其为2. 0 倍或更高，或2. 5倍或更高，或3. 0倍或更高，或3. 5倍或更高。
[0024] 在使用NBR作为防湿层的实施方案中，通过吸收层的厚度归一化的泡沫层的吸湿 能力是Ansell的Solvex植绒内衬的（Flocklined)手套（如2012年4月在美国销售的） 的5倍或更高。在实施方案中，它为6倍或更高，或7倍或更高，或8倍或更高，或9倍或更 高，或10倍或更高。
[0025] 在实施方案中，归一化为0. 13_厚度的吸收层（通过泡沫乳胶而不是任何植绒来 检测）的泡沫层的吸湿能力为约0. 3g/dm2或更高，或约0. 4g/dm2或更高，或0. 5g/dm2或更 高。在实施方案中，归一化为0. 19_厚度的吸收层的泡沫层的吸湿能力为约0. 7g/dm2或 更高。在实施方案中，归一化为0. 25mm厚度吸收层的泡沫层的吸湿能力为约0. 9g/dm2或 更高。在实施方案中，归一化为0. 275mm厚度的吸收层的泡沫层的吸湿能力为约0. 6g/dm2 或更高，或约〇. 8g/dm2或更高，或I. Og/dm2或更高，或约I. lg/dm2或更高，或约I. 2g/dm2或 更高等。在实施方案中，归一化为〇. 350mm厚度的吸收层的泡沫层的吸湿能力为约I. 5g/ dm2或更高，或约I. 6g/dm2或更高，或约I. 7g/dm2或更高等。在实施方案中，对于约I. 0至 约I. 5g/dm2的吸收能力，厚度为约0. 275至约0. 350mm。在实施方案中，归一化为0. 275mm 厚度的吸收层的泡沫层的吸湿能力为约I. 3g/dm2或更低。
[0026] 对于"将泡沫弹性体层从包括闭孔结构的泡沫结构机械转化为显著更高的开孔结 构"是指，相比于无机械转化的涂覆，经硫化的泡沫具有更显著的吸收性。在实施方案中，用 于形成泡沫层的泡沫弹性体经硫化适于形成足够闭孔的结构，其吸湿性为约50%或比机械 转化更低。在实施方案中，用于形成泡沫层的泡沫弹性体经硫化适于形成足够闭孔结构，其 吸湿性为约50%或比使用粗糙模的机械转化更低。或者，吸湿性为约60%或或比使用植绒 的机械转化更低。与没有机械转化相比，这些改进在机械转化之前显示大量闭孔结构。
[0027] 弹性体层可为天然橡胶乳胶（包括银菊胶乳胶）、合成橡胶乳胶等及其组合。合成 橡胶乳胶例如，可选自聚氯丁烯、丙烯腈丁二烯共聚物（NBR)(例如羧化丙烯腈丁二烯共聚 物）、聚异戊二烯、聚氨基甲酸酯、苯乙烯-丁二烯、丁基及其组合。
[0028] 在实施方案中，防湿层或泡沫层的弹性体主要为NBR(50%或更高）。在实施方案 中，它基本上（90%或更高，以重量计）为NBR。
[0029] 在实施方案中，一个或多个是防湿层的聚合物层具有与水性乳胶浸液相当的密度 (例如，与注塑成型相当的密度相反）。在实施方案中，防湿层具有与水性乳胶浸液相当的 其他性质（例如，弹性）。这些密度或其他性质可随弹性体层的聚合物含量而变化。
[0030] 在一个实施方案中，弹性体层可具有通常使用的稳定剂，例如氢氧化钾、氨水、磺 酸盐等。在一个实施方案中，弹性体层可包含其他通常使用的成分，例如表面活性剂、抗菌 齐IJ、填充剂/添加剂等。在一个实施方案中，用于形成防湿层的弹性体聚合物组合物具有 2000-3000厘泊的粘度。
[0031] 泡沫化合物制剂能包含弹性体、硫化剂和发泡剂，以及任选地增稠剂（例如， MHPC)、流动性调节剂、颜料等的一种或多种。可添加蜡或填充剂。通过搅拌化合的化合物直 至获得诸如密度和粘度的期望的泡沫性质机械来进行发泡过程。在实施方案中，增稠剂用 于将制剂的粘度改变为（经发泡）250cp S(60rpm)或更高，或者300cps或更高，或者350cps 或更高，或者400cps或更高。在实施方案中，将粘度保持在700cps或600cps、500cps或 450cps的水平。在一个实施方案中，用于形成泡沫吸收层的乳胶制剂包含乳胶（例如， NBR)、氢氧化钾盐、流动性调节剂、发泡剂（十二烷基苯磺酸钠）、硫化剂、颜料、纤维素增稠 剂和水。
[0032] 对于NBR配方，在实施方案中丙烯腈含量可为例如，约28-42%、约28-34%，或约 35-37%，或约38-42% (以wt计）。对于内部方法，例如，约38-42%为有效含量。对于外 部方法，例如，约28-37%或约28-34%丙烯腈含量为有效的。
[0033] 在实施方案中，使用充分分散的气泡形成包括闭孔的结构从而使用于泡沫层的弹 性体发泡。一旦使用恰当的空气含量将弹性体涂层发泡并且调整粘度便进行精炼泡沫（例 如通过使用首先在最佳速度下驱动的适当的搅拌叶轮搅拌器）并且改善气泡尺寸（例如使 用在降低的速度下运行不同叶轮）。可通过搅拌化合物制剂/化合物直至获得诸如密度和 粘度的所需的泡沫性质机械来进行发泡过程。
[0034] 在一些实施方案中，泡沫密度为约30%或更高，或约35%或更高，或约40%或更 高。实施方案中，泡沫密度为约80 %或更低，或约70 %或更低，或约60 %或更低，约55 %或 更低，或约50 %或更低，或约45 %或更低。对于内部方法，有效范围为约50-60 %密度，粘度 为约450-500cpS。对于外部方法，有效范围为约40-45%密度，粘度为约400-450cp S。
[0035] 在实施方案中，通过喷雾来涂覆泡沫。在实施方案中，通过浸渍来涂覆泡沫。
[0036] 在实施方案中，将凝结剂溶液（例如，2-lOwt%硝酸钙水溶液）涂覆于模或弹性 体层并在涂覆弹性体层或随后的弹性体层之前干燥。在实施方案中，在将粗糙表面的模浸 入泡沫弹性体之前，未使用凝结剂处理模。在实施方案中，在浸入泡沫弹性体之前，未使用 凝结剂处理弹性体的防液层。在实施方案中，在浸入泡沫弹性体之前，使用水（诸如例如， 40°C的水）浸提弹性体的防液层。
[0037] 当将防液层或泡沫层涂覆于模时，胶体凝结剂可用于充当乳胶的粘结剂以粘附于 模。其包含例如硝酸钙、润湿剂（醇乙氧基化物和/或烷基芳基烷氧基化物）、纤维素增稠 齐IJ、基于水的去泡剂、和水。可设计配方以不具有润湿剂从而获得最佳的模润湿性以潜在的 主要缺陷（例如孔和薄斑点）最小化。消泡剂充当气泡抑制剂。
[0038] 防液层可为厚膜，例如提供对液体渗透性的保护的约10_20mil (单壁厚度）。其 可由例如乳胶（例如，NBR)、氢氧化钾盐、流动性调节剂（例如，苯乙烯-马来酸单仲丁基 酯-马来酸单甲基酯-马来酸酐聚合物）、硫化剂、杀菌剂、颜料和水制成。防液层可通过一 个、两个或多个乳胶浸渍步骤形成。
[0039] 在形成防液层或泡沫层之后、在涂覆外部层之前，可涂覆底漆（primer)凝结剂。 底漆凝结剂的功能与胶体凝结剂相似但是任选的。基本配方能包含硝酸钙、润湿剂（例如， 烷基三甲基溴化铵）和水。
[0040] 能通过使用植绒室（booth)以吹动纤维并将其悬浮于空气中，并使其逐渐降落并 粘附在泡沫浸渍的模上以常规地进行植绒方法。植绒可为棉花纤维或者其他纤维例如人造 纤维、竹子等。
[0041] 在实施方案中，植绒长度为例如0. 01(或0. 02)至0. 3(或0. 1，或0. 2)mm。在实 施方案中，泡沫层的厚度为例如〇. 01 (或〇. 02)至0. 3 (或0. 1，或0. 2)mm。
[0042] 在使用具有粗糙表面的模的方法中，外聚合物层的未发泡（即，固体）弹性体，或 者发泡或未发泡的弹性体第二（或另外的）外层可提供有助于固定的纹理。例如，可使用 美国专利第7771644号中描述的方法（其专利以其整体通过引用并入本文）。可通过直接 浸渍粗糙（例如，素瓷未上釉模，Alpha TEC APT模）至泡沫腈化合物中完成该方法，其在 接触模的表面时形成（接近瞬间）开孔结构。
[0043] 可通过在光滑模的表面上涂覆在凝结剂底漆中或结合凝结剂底漆的粘结剂（例 如，水可溶的聚合物粘结剂，例如而不局限于聚乙烯基吡咯烷酮（PVP))然后在颗粒上喷涂 例如盐、PE、PP等（其可为例如微粒化颗粒），来形成粗糙表面。
[0044] 用于内部方法的三种模的粗糙度检测如下：
[0045]
【权利要求】
1. 硫化吸收性复合材料，其包含： 聚合物的防液层；和 附着于所述防液层的层，其包含弹性体的开孔泡沫， 其中（a)通过所述吸收层的厚度归一化的所述泡沫层的吸湿能力是Ansell泡沫内衬 的家用手套的1.5倍，或者（b)所述泡沫层的吸湿能力为约0.6g/dm2或更高，所述泡沫层 归一化为0. 275mm厚度的吸收层。
2. 如权利要求1所述的硫化吸收性复合材料，其中通过所述吸收层的厚度归一化的所 述泡沫层的吸湿能力是Ansell泡沫内衬的家用手套的1. 5倍。
3. 如权利要求1所述的硫化吸收性复合材料，其中所述泡沫层的吸湿能力为约0. 6g/ dm2或更高，所述泡沫层归一化为0. 275mm厚度的吸收层。
4. 如权利要求1所述的硫化吸收性复合材料，其中所述泡沫层的吸湿能力为约1. 0g/ dm2或更高，所述泡沫层归一化为0. 275mm厚度的吸收层。
5. 如权利要求1所述的硫化吸收性复合材料，其形成内部具有用于吸收使用者汗液的 所述开孔泡沫的手套。
6. 形成高度吸收性复合材料的方法，包括： 形成泡沫弹性体层； 将所述泡沫弹性体层从包括闭孔结构的泡沫结构机械转化为更加充分的开孔结构； 在形成所述泡沫层之前或之后形成非泡沫聚合物层，其中所述非泡沫层和泡沫层彼此 整体附着；以及 将所述泡沫层硫化。
7. 如权利要求6所述的方法，其中通过将具有粗糙表面的模浸入泡沫弹性体中以形成 所述泡沫层从而实现将所述泡沫层机械转化，所述粗糙表面有效转化所述泡沫层，任选地 所述模具有约3微米或更高的Ra和/或20微米或更高的Rz。
8. 如权利要求6或7所述的方法，其中在没有机械转化的情况下，所述泡沫层的水吸收 度为约50%或更低。
9. 如权利要求7所述的方法，其中用于形成所述泡沫弹性体层的所述泡沫弹性体具有 约50-60%的密度以及约450-500〇?8的粘度。
10. 如权利要求9所述的方法，其中所述泡沫弹性体为丙烯腈含量为38wt%至42wt% 的 NBR。
11. 如权利要求6所述的方法，其中通过对所述层进行纤维植绒以实现将所述泡沫层 机械转化。
12. 如权利要求11所述的方法，其中在没有机械转化的情况下，所述泡沫层的水吸收 度为约60%或更低。
13. 如权利要求6或11所述的方法，其中所述复合材料形成内部具有用于吸收使用者 汗液的所述开孔泡沫的手套。
14. 如权利要求11所述的方法，其中用于形成所述泡沫弹性体层的所述泡沫弹性体具 有约40-45%的密度以及约400-450叩 8的粘度。
15. 如权利要求14所述的方法，其中所述泡沫弹性体为丙烯腈含量为28wt %至34wt % 的 NBR。
【文档编号】B01J20/285GK104271233SQ201380022675
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2013年4月30日 优先权日:2012年5月2日
【发明者】努奥曼·宾·阿布·哈桑, 穆哈迈德·艾斯康达尔·宾·阿波杜尔·哈米德, 尼奥·西欧·比 申请人:安塞尔保健产品有限责任公司