ПЕРЧАТКИ, НАДЕВАЕМЫЕ В ДВА СЛОЯ Российский патент 2008 года по МПК B29C41/14 C08J5/02 C08L11/02 C08L13/02 

Данное изобретение относится к изделиям из полихлоропрена и более конкретно, но не исключительно к хирургическим перчаткам из полихлоропрена.

Все более обычным становится для практикующих врачей в целом и для хирургов в частности надевание второй пары резиновых перчаток поверх первой пары (то есть, надевание в два слоя) вследствие возрастания опасности возможного риска заражения в ходе медицинского осмотра и хирургического вмешательства. Надевание двух пар перчаток обеспечивает создание дополнительного предела безопасности. Однако в то время, как определенные типы резиновых перчаток можно надевать в два слоя относительно легко, другие надевать в два слоя затруднительно, если не невозможно, вследствие высокой степени трения между поверхностями перчаток. Известны несколько способов уменьшения данного трения, например порошкообразный смазочный материал можно использовать на опудренных перчатках, либо у неопудренных перчаток поверхности можно подвергнуть хлорированию. Таким образом, когда хлорированию подвергают перчатки из натурального каучука, либо бутадиен-акрилонитрильного каучука, трение уменьшается, а подвергнутые хлорированию перчатки можно надевать в два слоя намного легче. Однако перчатки, изготавливаемые из некоторых других каучуков, например полихлоропрена, хлорированию поддаются с трудом. Для того чтобы добиться какого-либо значительного уменьшения характеристик трения для поверхности полихлоропрена, необходимо использовать очень высокие концентрации хлора, например более 2000 ч/млн доступного хлора, до такой степени, что изделие из полихлоропрена в результате вполне может стать непригодным для своего предполагаемого использования. В дополнение к этому попытка хлорирования хирургических перчаток из полихлоропрена сопровождается и серьезными технологическими трудностями, в основном возникающими в результате развития липкости в ходе обработки.

В документе WO 99/24507 описаны формованные эластомерные изделия, изготовленные из полимерной композиции, включающей примерно от 10 до 90 массовых частей хлоропренового полимера и от 10 до 90 массовых частей нитрильного полимера.

Документ US 6198805 относится к изготовленным из неопренового сополимера медицинским перчаткам, не требующим обработки порошком.

В документе GB 2270618 описаны хирургические перчатки, состоящие из двух и более слоев вулканизированного каучука, которые слипаются друг с другом по всей поверхности, образуя единый слой.

Заявители в настоящий момент разработали способ, в соответствии с которым перчатки из полихлоропрена можно изготовить с пониженным поверхностным трением, так что их с большей легкостью можно будет надевать в два слоя.

В соответствии с одним признаком настоящего изобретения изделия из полихлоропрена, такие как перчатки, изготавливают содержащими незначительное количество другого синтетического полимера, который с большей легкостью подвергается хлорированию, и хлорированию подвергают перчатки, изготовленные таким образом.

Поэтому в своем самом широком аспекте изобретение предлагает изделие из полихлоропрена, содержащее полимер, который с большей легкостью подвергается хлорированию в сравнении с полихлоропреном.

В другом аспекте изобретение предлагает способ изготовления изделия из полихлоропрена, такого как перчатка, имеющего поверхность, легко подвергаемую хлорированию, где данный способ включает формование упомянутого изделия из водных дисперсии или раствора полихлоропрена, в подходящем случае в результате погружения в упомянутые дисперсию или раствор шаблона, при этом упомянутые дисперсия или раствор включают один или несколько полимеров, которые с большей легкостью подвергаются хлорированию в сравнении с полихлоропреном. После этого таким образом сформованное изделие можно подвергать хлорированию.

В еще одном аспекте также предлагается способ изготовления надеваемого в два слоя изделия из полихлоропрена, в особенности перчаток, в результате использования способа в соответствии с изобретением.

Хлорирование представляет собой реакцию химических функциональностей на поверхности латекса с хлором. Обычно реакция идет по ненасыщенности в полимерной цепи, но химизм очень сложен. Несмотря на то, что методы измерения степени хлорирования поверхности существуют, данные методы трудны для реализации, и результаты в общем случае невоспроизводимы. Было обнаружено, что субъективный метод измерения поверхностного трения либо поверхностного проскальзывания (описанный в примере 2) позволяет получить надежный результат, который приемлем для конечного пользователя. Общее физическое действие хлорирования заключается в формировании более жесткой наружной поверхности и в возникновении поверхностного субмикронного растрескивания, что приводит к огрублению поверхности. Это становится причиной улучшенного (пониженного) поверхностного трения.

Термин «с большей легкостью подвергаемые хлорированию» подразумевает полимеры, имеющие функциональности, которые в химической среде полимера обладают большей реакционной способностью по отношению к хлору в сравнении с функциональностями в полихлоропрене. В общем случае это может быть отнесено к химической среде в виде ненасыщенности С=С в полимерной цепи. Таким образом, подходящие полимеры включают те, у которых имеются ненасыщенные группы, в особенности группы С=С, которые обладают большей реакционной способностью по отношению к хлору в сравнении с соответствующими группами в полихлоропрене.

Присутствие эластомерного полимера (полимеров) в полихлоропрене эффективно приводит к изготовлению продукта, подвергаемого хлорированию по стандартным методикам хлорирования, так что подвергнутые хлорированию поверхности будут характеризоваться пониженным трением. Способ хлорирования можно реализовать, используя газообразный хлор в воде, либо подкисленный гипохлорит натрия, либо используя донор хлора, и все это при концентрациях в диапазоне 200-1000 ч/млн доступного хлора. Уровень будет зависеть от требуемого уровня поверхностного скольжения. Предпочтительная концентрация доступного хлора для хорошего скольжения и способности надевания в два слоя составляет 400-600 ч/млн. Для перчаток поверхности должны характеризоваться хорошими характеристиками скольжения, то есть липкость наружной поверхности изделия в результате хлорирования уменьшается таким образом, что конечные перчатки с большей легкостью можно надевать в два слоя.

В порядке примера можно сказать, что «стандартными» условиями являются такие, когда каждую подвергаемую обработке перчатку промывают, используя приблизительно 150 мл раствора, содержащего 400-600 ч/млн доступного хлора, в течение 20 минут, а после этого нейтрализуют раствором тиосульфата натрия в течение 10 минут, хотя специалист в соответствующей области должен понимать, что также возможно использование в широком смысле эквивалентных способов обработки.

Таким образом, настоящее изобретение предлагает способ изготовления перчаток из полихлоропрена, такими, которые легко можно надевать в два слоя, без необходимости прибегания к предварительной обработке с использованием очень высоких концентраций хлора. Поэтому эксплуатационные характеристики перчаток из полихлоропрена, изготовленных в соответствии с настоящим способом, не ухудшаются.

Заявители предпочитают изготавливать перчатки из полихлоропрена посредством погружения шаблона с подходящей формой в смесевую водную дисперсию (то есть латекс) полихлоропрена, хотя при желании возможно использование и растворов. Далее в настоящем документе изобретение описывается со ссылкой на латексы.

Эластомерные полимеры, добавляемые к полихлоропреновому латексу, должны сами по себе быть материалами, которые можно подвергать хлорированию в стандартных условиях хлорирования. Предпочтительно они характеризуются определенной степенью несовместимости с полихлоропреном, так что добавленному материалу будет свойственна тенденция миграции к поверхности полихлоропреновой пленки, что, таким образом, приведет к получению более высокой концентрации легко подвергаемого хлорированию полимера на поверхности пленки. Таким образом, на поверхности полихлоропреновой пленки можно сформировать по существу тонкий слой подвергаемого хлорированию материала. Подразумевается, что термин «степень несовместимости» относится к полимерам, которые не являются полностью смешиваемыми с полихлоропреном на молекулярном уровне, так что после высушивания пленки будет иметь место, по меньшей мере, определенная степень фазового разделения.

Добавленный полимер или полимеры в принципе могут быть любыми полимерами, характеризующимися подходящим уровнем содержания ненасыщенности в полимерной цепи, которые с большей легкостью подвергаются хлорированию в сравнении с полихлоропреном и которые предпочтительно подвергаются хлорированию в стандартных условиях. Предпочтительно использовать такие полимеры, как карбоксилированный бутадиен-акрилонитрильный каучук, карбоксилированный стирол-бутадиеновый каучук и полиизопрен. Предпочтительно данные полимеры сами по себе присутствуют в форме латекса, который затем добавляют к основному латексу.

Было обнаружено, что для достижения наилучших результатов добавленный полимер необходимо использовать в относительно небольших количествах. Предпочтительно к основному латексу добавляют латекс полимера в количестве в диапазоне от 4 до 15% (в расчете на массу основного латекса). Если использовать более чем приблизительно 15%, то тогда проявится тенденция к изменению свойств пленки, что в общем случае нежелательно. Латекс полимера наиболее предпочтительно используют в количестве в диапазоне от 5 до 10% (в расчете на массу основного латекса).

Если в качестве добавленного материала используют латекс карбоксилированного бутадиен-акрилонитрильного каучука, то полимер предпочтительно содержит (в расчете на массу) 3-6% карбоновой кислоты, 20-40% акрилонитрила и 60-80% бутадиена. В особенности предпочтительная марка включает 4% карбоновой кислоты, 26% акрилонитрила и 70% бутадиена. В качестве карбоновой кислоты можно использовать любую подходящую карбоновую кислоту, предпочтительно ненасыщенную карбоновую кислоту, такую как акриловая кислота, метакриловая кислота и высшие ненасыщенные карбоновые кислоты.

В особенности предпочтительным материалом является латекс карбоксилированного стирол-бутадиенового каучука (SBR), поскольку даже при использовании при повышенных уровнях содержания он оказывает очень малое влияние на физические свойства конечной перчатки из полихлоропрена. Предпочтительно полимер содержит (в расчете на массу) 0-5% карбоновой кислоты, 40-60% стирола и 40-60% бутадиена. Наиболее предпочтительно полимер представляет собой латекс карбоксилированного стирол-бутадиенового каучука при соотношении количеств стирол:бутадиен, равном 40:60. Предпочтительный уровень содержания карбоновой кислоты находится в диапазоне 1-3 мас.%. В качестве карбоновой кислоты можно использовать любую подходящую карбоновую кислоту, предпочтительно ненасыщенную карбоновую кислоту, такую как акриловая кислота, метакриловая кислота и высшие ненасыщенные карбоновые кислоты.

Еще одним предпочтительным материалом является латекс синтетического цис-1,4-полиизопрена, и его можно использовать в количествах, в общем случае указанных выше.

Способы изготовления формованного изделия из каучука, такого как перчатка, с использованием погружения в смесевой латекс хорошо известны на современном уровне техники, и они дополнительно описываться не будут. Примеры включают Europrene 5583 от компании Enichem, который представляет собой карбоксилированный стирол-бутадиеновый каучук, содержащий 40 мас.% стирола; и Synthomer 6000 (от компании Synthomer) - латекс карбоксилированного бутадиен-акрилонитрильного каучука, содержащего 20 мас.% акрилонитрила.

В предпочтительном варианте реализации перчатку из полихлоропрена изготавливают с использованием погружения в полихлоропреновый латекс, содержащий карбоксилированный стирол-бутадиеновый каучук. После этого на внутреннюю поверхность перчатки наносят покрытие в виде материала полимерного гидрогеля, например описанного в ЕР-А-105613, ЕР-А-198514 и ЕР 199318. Предпочтительно полимерным гидрогелем является сополимер 2-гидроксиэтилметакрилата (НЕМА) и метакриловой кислоты (МАА) и/или 2-этилгексилакрилата (ЕНА), который описывается в европейском патенте заявителей № 105613. Предпочтительно использовать сополимер, содержащий приблизительно 68 мол.% НЕМА, 14 мол.% МАА и 18 мол.% ЕНА. Покрытие из полимерного гидрогеля предпочтительно наносят посредством погружения перчатки из скоагулированного полихлоропрена в дисперсию полимерного гидрогеля. Как только слой полимерного гидрогеля нанесут на каучук, прикрепят к нему и отвердят, перчатку предпочтительно прополаскивают в растворе поверхностно-активного вещества. Предпочтительные поверхностно-активные вещества включают те, что описываются в патенте US 3813695 («патент Поделла»). После этого перчатку подвергают хлорированию в стандартных условиях. Хлорирование можно произвести до нанесения слоя какого-либо полимерного гидрогеля, либо после нанесения такого слоя. Неожиданно было обнаружено, что если хлорирование провести после нанесения слоя гидрогеля, на свойства слоя (который обеспечивает превосходное скольжение в сухом и мокром состоянии) хлорирование влияния не оказывает. Перчатку из подвергнутого хлорированию полихлоропрена после этого легко можно надевать в два слоя поверх второй перчатки из полихлоропрена, изготовленной тем же самым способом.

В общем случае смесевой латекс будет содержать:

Компонент Части на 100 частей каучука Предпочтительно Неопрен или сополимер неопрена, содержащий подвергаемый хлорированию полимер 100 100 Ускорители 1,0-2,0 1,5 Стабилизатор 0,6-1,2 0,9 Вулканизатор(ы) 4,0-18,0 12,0 Пигмент 0,5-2,0 1,0 Антиоксидант 1,0-3,0 1,0

Обычно содержание твердой фазы в латексе составляет 40-47% (в расчете на массу композиции), при этом предпочтительный диапазон представляет собой 45-46%.

Для того чтобы настоящее изобретение можно было бы понять в более полной мере, только в порядке иллюстрации приводятся следующие далее примеры.

Пример 1 (сравнительный)

Тонкостенную хирургическую перчатку изготавливали следующим образом. Шаблон в форме перчатки погружали в раствор нитрата кальция (удельный вес 1.10-1.20) и после этого высушивали при 90°-110°C в течение 20-30 секунд. После этого шаблон погружали в смесевой латекс, содержащий Neoprene 750 (сополимер 2-хлор-1,3-бутадиена и 2,3-дихлор-1,3-бутадиена; полное содержание твердой фазы (TSC) = 40-46%), но не содержащий какого-либо дополнительного подвергаемого хлорированию полимера. Латекс содержал Rhenocure, DPG (дифенилгуанидин) и Zinc BuD (дибутилдитиокарбамат цинка) в качестве ускорителей, серу и оксид цинка в качестве вулканизаторов, Dehydol и Arylan в качестве стабилизаторов, Wingstay L в качестве антиоксиданта и Colanyl blue A2R в качестве пигмента в соответствии с предпочтительной композицией, приведенной выше.

Шаблон с нанесенным покрытием высушивали приблизительно при 100°С в течение приблизительно 1 минуты, после этого осуществляли закатывание валика на манжете с последующим выщелачиванием в воде при 55°-60°С в течение приблизительно 3 минут, после чего сушили на воздухе в течение приблизительно 20 секунд. После этого поверхность латекса на шаблоне грунтовали посредством погружения в раствор хлористо-водородной кислоты с концентрацией 0,9-1,1%, промывали в воде, затем высушивали в потоке горячего воздуха. После этого шаблон с нанесенным покрытием погружали в раствор Hydrocote A (терполимер, по существу состоящий из 68 мол.% НЕМА, 14 мол.% МАА, 18 мол.% ЕНА) в промышленных метилированных спиртах (IMS), проводили закатывание валика на манжете и отверждение при 125°-145°С в течение 25-30 минут. После этого перчатку отделяли от шаблона и промывали в воде, затем промывали в растворе, содержащем 0,25% СРС (цетилпиридинийхлорида), 0,075% кремнийорганического соединения, и высушивали. После этого ее промывали в 0,05%-ном Darvan L (вещество, препятствующее слипанию) в течение 15-30 минут. После промывания в воде перчатку далее сушили при 90°С в течение 120 минут.

Пример 2

Хирургическую перчатку изготавливали в соответствии с примером 1 за исключением того, что латекс содержал Neoprene 750, содержащий 7,5 мас.% латекса карбоксилированного SBR (то есть Neoprene 750 и латекс карбоксилированного SBR с соотношением 92,5:7,5). Латекс карбоксилированного SBR представлял собой Euprene 5583, приобретаемый в компании Enichem и содержащий 40 мас.% стирола. Стадию промывания в веществе, препятствующем слипанию, также опускали, но перчатку подвергали хлорированию в соответствии со следующей методикой.

а) Перчатку промывали в воде и воду сливали.

b) Перчатку прополаскивали в растворе, содержащем 400-600 ч/млн доступного хлора, в течение приблизительно 20 минут.

с) После этого добавляли нейтрализующее вещество тиосульфат натрия и перчатку прополаскивали еще в течение 10 минут. (При желании можно использовать и альтернативные нейтрализующие вещества, такие как карбонат натрия.)

d) Жидкость сливали и после этого перчатку промывали в воде, содержащей 0,1% Rexanol, жидкость сливали, проводили промывание в воде и в заключение жидкость сливали, а перчатку высушивали.

Эффективность способа после этого определяли, проводя измерение поверхностного проскальзывания на наружной поверхности перчатки. Это субъективное испытание, и его проводили следующим образом.

Проводящий испытание хорошо мыл свои руки водой с мылом, после этого мыло смывал, а руки сушил. Оцениваемую перчатку держали одной рукой в области закатанного валика. После этого проводящий испытание слегка брался за перчатку большим и указательным пальцами другой руки и осторожно скользил данными пальцами по поверхности от запястья перчатки до одного из кончиков пальцев перчатки. Данное действие повторяли с использованием каждого из других трех пальцев перчатки.

Субъективное поверхностное проскальзывание оценивали на каждой стадии с использованием следующей далее шкалы и с проведением сопоставления с эталонными образцами для испытания с определением поверхностного проскальзывания.

1,0 Очень высокая гладкость.

2,0 Довольно высокая гладкость.

3,0 Умеренное проскальзывание.

4,0 Высокое проскальзывание и отсутствие липкости.

Перчатка, изготовленная в соответствии с примером 2, характеризовалась номинальным значением для поверхностного проскальзывания в диапазоне 1-2, в то время как стандартная перчатка из неопрена, изготовленная только с использованием латекса Neoprene 750 в соответствии с примером 1, характеризовалась номинальным значением, приблизительно равным 3,0.

Номинальное значение 1-2 позволяет изготовить перчатку, которую легко можно надевать в два слоя поверх второй перчатки из полихлоропрена, изготовленной тем же самым образом.

В соответствии с примером 2 изготавливали другие перчатки, используя композиции, приведенные ниже. Как было установлено, каждая из данных перчаток характеризовалась номинальным значением поверхностного проскальзывания, равным 1 в соответствии с испытанием, описанным в примере 2.

Пример 3

ИнгредиентЧасти на сто частей каучукаNeoprene 750 100Стабилизатор латекса 1,0Латекс карбоксилированного SBR 8,1Ускоритель вулканизации каучука 1,5Вулканизатор 12,0Антиоксидант 1,0Пигмент 1,0

Пример 4

ИнгредиентЧасти на сто частей каучукаNeoprene 750 100Стабилизатор латекса 1,0Латекс карбоксилированного бутадиен-акрилонитрильного каучука 8,1Ускоритель вулканизации каучука 1,5Вулканизатор 12,0Антиоксидант 1,0Пигмент 1,0

Пример 5

ИнгредиентЧасти на сто частей каучукаNeoprene 750 100Стабилизатор латекса 1,0Латекс цис-1,4-полиизопрена 8,1Ускоритель вулканизации каучука 1,5Вулканизатор 12,0Антиоксидант 1,0Пигмент 1,0

Перчатки, изготовленные в соответствии с примерами от 2 до 5, обнаруживали хорошее скольжение на наружной поверхности изделия, обеспечивающее хорошее надевание в два слоя.

Изобретение относится к изделиям из полихлоропрена и более конкретно к перчаткам из полихлоропрена, в частности к хирургическим перчаткам. Изделие из полихлоропрена содержит полимер, который с большей легкостью подвергается хлорированию в сравнении с полихлоропреном. Способ изготовления изделия включает формование изделия из водной дисперсии или раствора полихлоропрена. Способ заключается в том, что в дисперсию или раствор полихлоропрена включают один или несколько полимеров, которые с большей легкостью подвергаются хлорированию в сравнении с полихлоропреном. Предпочтительно изделие представляет собой перчатку из полихлоропрена, содержащую карбоксилированный бутадиен-акрилонитрильный каучук, карбоксилированный стирол-бутадиеновый каучук или полиизопрен. Технический результат состоит в уменьшении поверхностного трения перчаток, что облегчает надевание перчаток в два слоя. 3 н. и 10 з.п. ф-лы.

1. Изделие из полихлоропрена, изготовленное из полихлоропренового латекса в смеси с от 4 до 10 мас.% латексного полимера в расчете на массу основного латекса, где полимер представляет собой карбоксилированный бутадиен-акрилонитрильный каучук, содержащий (в расчете на массу) 3-6% карбоновой кислоты, 20-37% акрилонитрила и 60-77% бутадиена; или представляет собой карбоксилированный стирол-бутадиен, либо полиизопрен, в том числе синтетический цис-1,4-полиизопрен.2. Изделие по п.1, где изделие представляет собой тонкопленочное изделие.3. Изделие по п.1, где изделием является перчатка, в особенности хирургическая перчатка.4. Изделие по п.1, где полимер представляет собой карбоксилированный стирол-бутадиен, содержащий (в расчете на массу) 1-3% карбоновой кислоты, 40-59% стирола и 40-59% бутадиена.5. Изделие по п.2, где количество латексного полимера находится в диапазоне от 5 до 10% в расчете на массу полихлоропренового латекса.6. Изделие из полихлоропрена по п.1, которое представляет собой перчатку, имеющую на внутренней своей поверхности, контактирующей с пользователем, слой полимерного гидрогеля.7. Изделие из полихлоропрена по п.4, которое представляет собой перчатку, имеющую на внутренней своей поверхности, контактирующей с пользователем, слой полимерного гидрогеля.8. Способ изготовления изделия из полихлоропрена по п.1, включающий формирование изделия из водной дисперсии полихлоропрена, содержащей от 4 до 10 мас.% латексного полимера, где полимер представляет собой карбоксилированный бутадиен-акрилонитрильный каучук, содержащий (в расчете на массу) 3-6% карбоновой кислоты, 20-37% акрилонитрила и 60-77% бутадиена; или представляет собой карбоксилированный стирол-бутадиен либо полиизопрен, в том числе синтетический цис-1,4-полиизопрен, а также стадию хлорирования изделия.9. Способ по п.8, где изделие представляет собой тонкопленочное изделие.10. Способ по п.8, где изделием является перчатка, в особенности хирургическая перчатка.11. Способ по п.8, где полимер представляет собой карбоксилированный стирол-бутадиен, содержащий (в расчете на массу) 1-3% карбоновой кислоты, 40-59% стирола и 40-59% бутадиена.12. Способ по п.8, где количество латексного полимера находится в диапазоне от 5 до 10% в расчете на массу полихлоропренового латекса.13. Применение перчатки из полихлоропрена по любому из пп.1-7 для надевания в два слоя.