專利名稱：光滑的腈類橡膠薄手套的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本 發(fā)明涉及柔性合成橡膠的醫(yī)用檢查手套，以及所述手套的制造方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代合成橡膠材料的發(fā)展使得眾多具有不同強(qiáng)度和耐化學(xué)性的彈性物品的生產(chǎn) 成為了可能。這些物品包括設(shè)計(jì)用于工業(yè)用途或醫(yī)用的手套。作為安全配件，工業(yè)和醫(yī)用 手套保護(hù)使用者免受環(huán)境危害(如化學(xué)品或病原體)。特別地，醫(yī)用手套通過(guò)限制了患者暴 露于潛在的傳染物下而有助于醫(yī)院的衛(wèi)生狀況，并用于保護(hù)醫(yī)護(hù)人員以免遭通過(guò)體液接觸 的疾病傳染。傳統(tǒng)上，具有相當(dāng)?shù)谋《群腿嵝缘墓I(yè)或醫(yī)用手套乃采浸漬法由天然膠乳制得。 該手套的穿戴表面(即內(nèi)表面)通常涂覆有玉米淀粉、滑石或石松粉以潤(rùn)滑手套使其易于 穿戴。近些年，無(wú)粉工作手套和醫(yī)用手套大量地取代了有粉手套，因?yàn)槭痔紫M(fèi)者的需求和 觀念發(fā)生了變化。比如，如果玉米粉或其他粉末進(jìn)入到組織中(當(dāng)在外科手術(shù)時(shí))，其將妨 礙康復(fù)。同樣地，粉末也不適合諸如用于生產(chǎn)半導(dǎo)體或電子器件的凈室。手套消費(fèi)者棄用天然橡膠手套，一部分是因?yàn)獒t(yī)護(hù)人員和普通大眾中，有越來(lái)越 多的人對(duì)天然膠乳中的蛋白質(zhì)產(chǎn)生嚴(yán)重的過(guò)敏反應(yīng)。該行業(yè)也逐漸地轉(zhuǎn)向基于合成橡膠材 料的膠乳。盡管醫(yī)院、實(shí)驗(yàn)室或者其他使用橡膠手套的工作場(chǎng)所常常想要變得“無(wú)乳膠”，以 更好地保護(hù)其員工，但是，無(wú)乳膠產(chǎn)品(比如腈類橡膠)的較高成本常常限制了做出這種改 變的能力。比如，腈類橡膠手套的價(jià)格是天然膠乳或乙烯基手套的兩倍或更多倍。這經(jīng)常 使得在對(duì)成本比較敏感的地方(比如許多醫(yī)院)的購(gòu)買者改用較便宜的聚氯乙烯手套，或 阻止了他們改用合成材料。除價(jià)格更貴外，腈類橡膠醫(yī)用檢查手套與由天然膠乳材料制成的類似手套相比通 常更硬，同樣穿起來(lái)感覺較不舒服。比如，要使天然膠乳(NRL)醫(yī)用檢查手套伸長(zhǎng)至其原始 尺寸的大約300%，通常需要大約2. 5Mpa (362. 5磅/平方英尺)的應(yīng)力。這經(jīng)常被稱作手 套的300%模量。另外，要獲得同樣的300%伸長(zhǎng)率，腈類橡膠醫(yī)用檢查手套所需要的應(yīng)力 大小通常比前述應(yīng)力的兩倍還要大(6-8MPa，或者說(shuō)870-1160磅/平方英尺)。盡管聚氯 乙烯醫(yī)用檢查手套不貴，但是其通常被視為是較低性能的選擇。即是說(shuō)，甚至和傳統(tǒng)的較厚 的腈類橡膠醫(yī)用檢查手套相比，聚氯乙烯醫(yī)用檢查手套通常更硬且彈性較低。數(shù)種現(xiàn)有的腈類橡膠醫(yī)用檢查手套軟化方法主要涉及有力地限制甚至完全省 掉氧化鋅和其他能夠離子交聯(lián)羧化腈類橡膠的材料，這些方法比如是公開于美國(guó)專利US 6031042或US 6451893中的方法。除了不能產(chǎn)生與相當(dāng)?shù)奶烊幌鹉z醫(yī)用檢查手套相類似的 應(yīng)力-應(yīng)變性能，該方法需要更高的固化溫度(需要更高程度的可能導(dǎo)致皮膚過(guò)敏的其他 化學(xué)品)，或者可能導(dǎo)致諸如在浸漬之前使腈膠乳變稠之類的加工問題。其他讓腈類橡膠醫(yī)用檢查手套變得更舒服的方法(比如美國(guó)專利US5014362和US 6566435中所公開的方法)依靠的是隨時(shí)間而產(chǎn)生的應(yīng)力松弛，并且需要不斷地施加應(yīng)力 以產(chǎn)生這些的松弛或軟化。這樣的測(cè)定方法難以操作，并且被認(rèn)為不切實(shí)際或者在經(jīng)濟(jì)上不可行。盡管看起來(lái)針對(duì)傳統(tǒng)腈類橡膠醫(yī)用檢查手套的成本問題的可行的方法是使得腈 類橡膠醫(yī)用檢查手套比傳統(tǒng)的腈類橡膠醫(yī)用檢查手套更薄(比如，通常根據(jù)美國(guó)測(cè)試與材 料學(xué)會(huì)(ASTM) D3767的規(guī)程A測(cè)得的在手套的手掌區(qū)厚度大約為0. 11毫米至0. 20毫米)， 然而關(guān)于比傳統(tǒng)的腈類橡膠醫(yī)用檢查手套更薄的腈類橡膠醫(yī)用檢查手套的制造，還存在著 重要的問題。主要問題是會(huì)形成針孔，有時(shí)被稱作“針孔”或“針孔缺陷”。市場(chǎng)上缺乏薄的 腈類橡膠醫(yī)用檢查手套正凸顯了解決這些問題在經(jīng)濟(jì)上和效果上的困難。在浸漬橡膠物品領(lǐng)域和拉伸的透氣微孔膜領(lǐng)域，解決針孔缺陷的常規(guī)方法是使用 多層薄材料層。比如，公開號(hào)為WO 1999/030904A1的PCT國(guó)際申請(qǐng)認(rèn)為，在諸如拉伸的微 孔膜等透氣膜的生產(chǎn)中，使用多層膜大大減小或消除了在一層薄膜的任何一個(gè)區(qū)域內(nèi)的缺 陷(即針孔)與其他薄膜層上的缺陷(針孔)對(duì)齊的可能性，從而顯著地增加了所生產(chǎn)的 材料符合美國(guó)測(cè)試與材料學(xué)會(huì)(ASTM)的阻隔性測(cè)試要求的可能性。然而，形成多層薄膜增 加了生產(chǎn)過(guò)程的復(fù)雜性和成本，并使將物品制得較薄所具有的成本優(yōu)勢(shì)落空。類似地，公開號(hào)為No. 2008/0138723A1的美國(guó)專利申請(qǐng)公開了腈類膠乳配方和多 層彈性手套的制造方法，其中該多層手套的厚度在0. 01毫米至0. 3毫米之間。這樣的制造 薄的多層手套的多薄層浸漬方法顯著地增加了生產(chǎn)過(guò)程的復(fù)雜性和成本，并使將物品制得 較更薄所獲得的成本優(yōu)勢(shì)落空。重要的是，市場(chǎng)上缺乏薄的多層的腈類橡膠醫(yī)用檢查手套 正凸顯了解決這些問題在經(jīng)濟(jì)上和效果上的困難。雖然相對(duì)便宜，聚氯乙烯醫(yī)用檢查手套具有很多缺點(diǎn)。聚氯乙烯醫(yī)用檢查手套的 缺點(diǎn)包括相對(duì)無(wú)彈性，拉伸強(qiáng)度相對(duì)低，針孔缺陷量相對(duì)較大，浸濾某些有毒成分。所述 缺點(diǎn)可能導(dǎo)致穿戴者感覺較不舒服，手套較不結(jié)實(shí)且其滲透性較高或者說(shuō)對(duì)一些普通的 化學(xué)品的阻隔性較差，對(duì)穿戴者和/或環(huán)境有害。在進(jìn)行傳統(tǒng)上可接受的泄露測(cè)試時(shí)，聚 氯乙烯醫(yī)用檢查手套的泄露比率通常為大約16%到大約44%。傳統(tǒng)的腈類橡膠醫(yī)用檢查 手套具有不到7%的泄露比率，通常大約小于5%甚至更小(比如小于2%)。此類比較檢 測(cè)報(bào)告可見于，比如，2004 年 9 月出版的 Journal of Occupational andEnvironmental Hygiene 1 :607_612 中的由 Kerr LN.、Chaput M. P、Cash LC.等所著的 Assessment of the Durability of Medical Examination Gloves ；2002 年 9 月出片反白勺 The Journal of Testing and Evaluation 30(5) 415-420 巾白勺 KerrL. N. 、Boivin W. S. 、 Chaput Μ. P.等所著的The Effect of Simulated Clinical Useon Vinyl and Latex Exam Glove Durability ;2002 年 4 月出版的 AmericanJournal of Infection Control, 30 (2) 133-8 中的由 Korniewicz D. Μ. > El-MasriM. > Broyles J. Μ.等所著的 Performance of Latex and Nonlatex MedicalExamination Gloves during Simulated Use ; 1999 年 10 月出版的 AmericanJournal of Infection Control, 27 (5) :405_410 中的由 Rego Α.禾口 Roley L.所 著的 In-Use Barrier Integrity of Gloves Latex and Nitrile Superior to Vinyl.。 由于聚氯乙烯天生在拉伸強(qiáng)度方面是較弱的材料并且可能在薄膜中具有針孔，聚氯乙烯醫(yī) 用檢查手套需要使用更多的材料，以獲得與腈類橡膠醫(yī)用檢查手套同等的強(qiáng)度和完整性。 鑒于所述及其他因素，消費(fèi)者開始尋求聚氯乙烯手套的替代品。有必要提供一種廉價(jià)的腈類橡膠手套，其具有良好的阻隔性，并且成本比傳統(tǒng)的 腈類橡膠手套更便宜或者和聚氯乙烯手套相當(dāng)。此外，還有必要提供一種廉價(jià)的腈類橡膠醫(yī)用檢查手套，其能夠有效地提供腈類橡膠材料的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)無(wú)需通過(guò)應(yīng)力松弛來(lái)軟化即 具有與天然膠乳相同的柔韌性或柔軟性。本發(fā)明通過(guò)基于改進(jìn)的腈類橡膠的合成聚合物提 供此需求的簡(jiǎn)單的解決方案，所述合成聚合物不但具有良好的耐化學(xué)性，還具有類似于天 然膠乳的可伸展性和柔滑的觸感特征。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明借助于一種腈類橡膠手套(比如丁腈橡膠醫(yī)用檢查手套)來(lái)提供針對(duì)上述 需求的經(jīng)濟(jì)的解決方案，該腈類橡膠手套不僅具有良好的耐化學(xué)性，還具有類似天然膠乳 手套的應(yīng)力_伸展特征和柔滑的觸感特征、類似于具有傳統(tǒng)厚度的腈類橡膠醫(yī)用檢查手套 的針孔缺陷性能和類似于聚氯乙烯手套的相對(duì)低的成本。本發(fā)明涉及彈性手套，包括手套主體，其為由腈類膠乳(即腈基_ 丁二烯膠乳)制 得的彈性體腈類橡膠(即腈基-丁二烯橡膠)的柔性層。優(yōu)選地，手套主體是單層彈性腈 基-丁二烯橡膠。也就是說(shuō)，手套主體可以由單層彈性體腈基-丁二烯橡膠構(gòu)成。換句話 說(shuō)，該彈性手套所包括的手套主體是一層彈性腈基_ 丁二烯橡膠，并且手套主體本身可以 施加其他材料層或涂層(如脫模劑、穿戴層、穿戴劑、硅樹脂材料等)。手套主體具有形成其 穿戴面的經(jīng)過(guò)氯化處理的第一表面和形成其抓握面的未經(jīng)氯化處理第二表面。彈性手套還 包括基本上均勻分布的脫模劑，其通常為脂肪酸的金屬鹽，分布在手套主體的未經(jīng)氯化處 理的第二表面上。

根據(jù)本發(fā)明，該彈性手套(a)手套主體在手掌區(qū)域的平均厚度依照ASTM D3767 規(guī)程A測(cè)量為大約在0. 03至0. 12毫米之間；(b)手套主體的未經(jīng)氯化處理的第二表面的表 面均方根粗糙度為約3. 00至大約6. 55微米之間；并且(c)在大體上依美國(guó)測(cè)試與材料協(xié) 會(huì)(ASTM)D5151-06對(duì)彈性手套進(jìn)行針孔泄露測(cè)試時(shí)，其不合格率小于約1%。也就是說(shuō)，如 果依照ASTMD5151-06 ( “合格-不合格”測(cè)試規(guī)程)對(duì)手套樣本(比如100或1000甚至更 多個(gè))進(jìn)行檢測(cè)，樣本中不合格的手套小于大約1%例如，當(dāng)大體上依照ASTM D5151-06對(duì)彈 性手套實(shí)施針孔泄露測(cè)試時(shí)，彈性手套的不合格率優(yōu)選小于約0. 5%。再如，當(dāng)大體上依照 ASTM D5151-06對(duì)彈性手套實(shí)施針孔泄露測(cè)試時(shí)，彈性手套的不合格率優(yōu)選小于約0. 1%。優(yōu)選地，手套主體的未經(jīng)氯化處理的第二表面的表面均方根粗糙度為大約3. 00 微米至大約5. 30微米。在本發(fā)明的一個(gè)方面中，手套主體的未經(jīng)氯化處理的第二表面的表 面均方根粗糙度小于約3.0微米。根據(jù)本發(fā)明，依照ASTM D3767規(guī)程A測(cè)得的手套平均厚 度范圍為約0. 025或0. 03至約0. 15毫米，通常為大約0. 04至0. 13毫米，或大約0. 045或 0. 05至約0. 08或0. 10毫米。在一些實(shí)施例中，手掌區(qū)的基片厚度為約在0. 045毫米至約 0. 7毫米之間，或者在約0. 05毫米至約0. 9毫米之間，或者在約0. 05毫米至約0. 07毫米之 間。本發(fā)明的特征之一是，當(dāng)依照ASTM D412-06進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，手套主體從零伸長(zhǎng)率變 為300% (F-300)伸長(zhǎng)率的力-應(yīng)變響應(yīng)在F-300時(shí)小于或等于大約1. 50牛頓。例如，對(duì) 于大約0. 03至0. 10毫米的厚度，在依照ASTM D412-06進(jìn)行測(cè)量時(shí)，手套主體從零伸長(zhǎng)率 變?yōu)?00%伸長(zhǎng)率的力-應(yīng)變響應(yīng)的(F-300)范圍在大約1.08牛頓至大約1.45牛頓之間。 在依照ASTM D412-06進(jìn)行測(cè)量時(shí)，手套主體從零伸長(zhǎng)率變?yōu)?00%伸長(zhǎng)率的力應(yīng)變響應(yīng) (F-400)范圍最好小于約2牛頓，或者在依照ASTM D412-06進(jìn)行測(cè)量時(shí)，手套主體從零伸長(zhǎng)率變?yōu)?00%伸長(zhǎng)率的力應(yīng)變反應(yīng)(F-500)范圍最好小于約2牛頓。在本發(fā)明的一個(gè)方面中，在依照ASTM D412-06進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，以其原始尺寸，手套主體在大約560%至大約600% 之間的伸長(zhǎng)率下呈現(xiàn)出小于大約6.0牛頓的斷裂力。所述抗張力強(qiáng)度特征對(duì)于手套的實(shí)用 性和有效性十分重要，尤其當(dāng)其與相對(duì)低的手套厚度以及大體上依照ASTM D5151-06進(jìn)行 針孔泄露測(cè)試中具有良好的性能相結(jié)合時(shí)。在本發(fā)明的又一方面中，手套的表面積與體積比大于84/cm。比如，手套的表面積 與體積比為大約200/cm或更大。又如，手套的表面積與體積比為大約150/cm至大約250/ cm之間。再如，手套的表面積與體積比為小于約400/cm。在本發(fā)明的再一方面中，手套主體的未經(jīng)氯化處理的外表面或“抓握“面的孔密度 通過(guò)光學(xué)圖像分析測(cè)定為大于或等于大約800孔/平方毫米。也就是說(shuō)，位于手套主體的 未經(jīng)氯化處理的外(抓握)面上的內(nèi)凹窩或凹坑(通常被稱作“孔”)的數(shù)量依光學(xué)圖像分 析技術(shù)測(cè)定為大于或等于大約800孔/平方毫米。比如，手套主體的未經(jīng)氯化處理的外表 面或“抓握”面的孔密度通過(guò)光學(xué)圖像分析測(cè)定為在大約820/平方毫米至大約1600/平方 毫米之間?？梢韵氲?，手套主體的未經(jīng)氯化處理的外表面或“抓握”面的孔密度可以大于大 約1600/平方毫米。又如，手套主體的未經(jīng)氯化處理的外表面或“抓握”面的孔密度可以在 大約850/平方毫米至大約1450/平方毫米之間。再如，手套主體的未經(jīng)氯化處理的外表面 或“抓握”面的孔密度可以在大約900/平方毫米至大約1280/平方毫米之間。分布在手套主體的未經(jīng)氯化處理的第二表面上的脫模劑選自脂肪酸的金屬鹽、具 有小于約200°C的熔點(diǎn)的石油蠟、天然動(dòng)物蠟或者合成蠟。優(yōu)選地，脫模劑為脂肪酸的金屬 鹽(如硬脂酸金屬鹽)。更優(yōu)選地，脫模劑為一種硬脂酸金屬鹽(如硬脂酸鈣)。在本發(fā)明的一個(gè)方面中，彈性腈基_ 丁二烯橡膠是丙烯腈、丁二烯和羧酸的三元 共聚物，其中丙烯腈聚合物的含量為大約15重量％至大約42重量％，羧酸的含量為大約1 重量％至大約10重量％，該三元共聚物組份的余量為丁二烯。比如，該三元共聚物可以包 含約20 %至約40 %的丙烯腈聚合物、約3 %至約8 %的羧酸和約40 %至約65 %或67 %的丁 二烯。優(yōu)選地，該三元共聚物可以包含約20%至約30%的丙烯腈聚合物和約4%至約6% 的羧酸，余量主要為丁二烯(例如，約64%至約76% )。本發(fā)明還包括彈性手套的制造方法。所述方法包括以下步驟在模具表面涂覆凝結(jié)劑和脫模劑，基于鈣離子在凝結(jié)劑中的重量，所述凝結(jié)劑的 鈣離子濃度在大約3%至大約5%之間；部分地干燥涂覆有凝結(jié)劑和蠟狀脫模劑的模具；將所述被部分干燥的模具浸入腈基_ 丁二烯膠乳劑并保持大約7秒至15秒的持 續(xù)時(shí)間，以在所述模具表面形成凝結(jié)的腈基_ 丁二烯膠乳層，所述膠乳劑具有在大約12重 量％至大約20重量％之間的膠乳固含量；將模具從腈基_ 丁二烯膠乳劑取走；將容納有凝結(jié)的腈基-丁二烯膠乳的模具浸入水浴中以除去多余的鈣離子，然后 干燥凝結(jié)的腈基_ 丁二烯膠乳，以在模具上形成手套主體；將容納有手套主體的模具浸入氯浴中以氯化模具上的手套主體的外表面；然后通過(guò)翻轉(zhuǎn)手套主體將其從模具上取走，這樣，手套主體的經(jīng)過(guò)氯化處理的外表面 形成手套的內(nèi)表面，手套主體的未經(jīng)氯化處理的內(nèi)表面形成手套的外表面。
根據(jù)本發(fā)明，腈基-丁二烯膠乳劑的乳膠固含量在大約14重量％至大約20重 量％之間。優(yōu)選地，腈基_ 丁二烯膠乳劑的乳膠固含量在大約15%至大約19%之間。更優(yōu) 選地，腈基-丁二烯膠乳劑的乳膠固含量在大約16%至大約18%之間。被部分干燥的模具 浸入腈基_ 丁二烯膠乳劑中的持續(xù)時(shí)間可以在大約7秒至13秒之間，以在模具表面形成凝 結(jié)的聚合物層。優(yōu)選地，被部分干燥的模具浸入腈基_ 丁二烯膠乳劑中的持續(xù)時(shí)間大約在8 秒至12秒之間，以在模具表面形成凝結(jié)的腈基_ 丁二烯膠乳層。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面， 涂覆有凝結(jié)劑和蠟狀脫模劑的模具僅浸入到腈基_ 丁二烯膠乳劑中一次，以只形成單層腈 基-丁二烯膠乳層。在本發(fā)明的一個(gè)方面中，腈基-丁二烯膠乳乳劑優(yōu)選是丙烯腈、丁二烯和羧酸的 三元共聚物，其中，丙烯腈聚合物的含量為大約20重量％至大約30重量％，羧酸的含量在 大約4重量％至大約6重量％之間，該三元共聚物組份余量為丁二烯。本發(fā)明的附加特征和優(yōu)點(diǎn)將在以下詳細(xì)的說(shuō)明中給予披露。前面的綜述和下面的 細(xì)述均僅為本發(fā)明的代表性的內(nèi)容，是為整體理解所請(qǐng)求保護(hù)的發(fā)明之用。


圖IA和IB是兩種不同的腈類橡膠的醫(yī)用檢查手套的未氯化的最外側(cè)的掃描電子 顯微鏡檢查法(SEM)的顯微照片，兩者的線性放大率均為200倍。本發(fā)明所述的示例性彈 性醫(yī)用檢查手套的表面特征在圖IA中示出，相對(duì)照的商購(gòu)腈類橡膠醫(yī)用檢查手套的表面 特征在圖IB中示出。圖2A和2B是線性放大率為1000倍的掃描電子顯微鏡檢查法(SEM)的顯微照片。 圖2A示出了根據(jù)本發(fā)明的彈性醫(yī)用檢查手套的示例性表面的特征。圖2B示出了相對(duì)照的 商購(gòu)腈類橡膠醫(yī)用檢查手套的表面特征。圖3中的示意圖示出了示例性的腈基-丁二烯橡膠表面的放大截面圖。圖4是三種不同類的腈基_ 丁二烯橡膠醫(yī)用檢查手套的水蒸氣透過(guò)率(WVTR)結(jié) 果的圖表。圖5是由合成材料制得的四個(gè)不同醫(yī)用檢查手套的力_應(yīng)變性質(zhì)的對(duì)比圖。圖6A和6B分別為示出了根據(jù)本發(fā)明的腈基_ 丁二烯醫(yī)用檢查手套的示例性表面 的“未處理的”孔蝕和“檢測(cè)的”孔蝕的掃描電子顯微鏡檢查法(SEM)顯微照片。圖7A和7B分別為示出了相對(duì)照的商購(gòu)腈基_ 丁二烯橡膠醫(yī)用檢查手套的“未處 理的”孔蝕和“檢出的”孔蝕的代表性圖像。圖8A和8B為示出了具有通過(guò)光學(xué)圖像分析確定的特定等效圓直徑的孔頻率的直 方圖。圖8A示出了根據(jù)本發(fā)明的腈基-丁二烯橡膠醫(yī)用檢查手套的示例性表面的具有通 過(guò)光學(xué)圖像分析確定的特定等效圓直徑的孔頻率。圖8B示出了相對(duì)照的商購(gòu)腈基-丁二 烯橡膠醫(yī)用檢查手套的示例性表面的具有通過(guò)光學(xué)圖像分析所確定的特定等效圓直徑的 孔頻率。圖9為示出了多個(gè)腈基-丁二烯橡膠醫(yī)用檢查手套樣本的手套厚度和水蒸氣透過(guò) 率之間的示例性關(guān)系的曲線圖。
具體實(shí)施例方式穿于身體上的彈性物品的合適特征是該聚合材料具有柔軟性和可彎曲性。本發(fā)明 描述了諸如手套的彈性物品的制造，其由腈聚合物制劑制得。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“彈性的” 或“彈性體的”通常指的是當(dāng)施力時(shí)，材料可拉伸至拉長(zhǎng)、偏置的長(zhǎng)度。當(dāng)釋放該拉伸的偏 置力時(shí)，該材料基本可恢復(fù)至接近凈形或原來(lái)的尺寸。腈基-丁二烯橡膠(通常稱作丁腈橡膠或NBR)是丙烯腈和各種丁二烯單體(1， 2_ 丁二烯和1，3-丁二烯)的非結(jié)晶不飽和共聚物族。此種形式的合成橡膠通常能夠抵抗 脂肪族烴(比如脂肪組織、油或其他化學(xué)品)。腈基-丁二烯橡膠已被用于制造模制品、鞋、 粘合劑、密封劑、海綿、膨脹泡沫和地墊。其柔順性使得傳統(tǒng)的腈基_ 丁二烯橡膠成為實(shí)驗(yàn) 室、凈室、工業(yè)生產(chǎn)場(chǎng)所和診所中使用的一次性手套的好材料。由傳統(tǒng)腈基-丁二烯橡膠制 得的傳統(tǒng)醫(yī)用檢查手套的抗穿刺能力要比由天然橡膠(即由天然膠乳制得的橡膠)或聚氯 乙烯制得的傳統(tǒng)醫(yī)用檢查手套強(qiáng)二倍。雖然由傳統(tǒng)的腈基_ 丁二烯橡膠制得的手套對(duì)油和酸的抵抗性要比由天然膠乳 制得的手套更好，但是與由天然膠乳制得的基本相同的手套相比，由傳統(tǒng)的腈基-丁二烯 橡膠制得的傳統(tǒng)手套的強(qiáng)度和柔性更差。本發(fā)明使用改進(jìn)的腈基_ 丁二烯橡膠制劑和改 進(jìn)的手套制造方法來(lái)解決由傳統(tǒng)的腈基-丁二烯制得的手套所具有的缺陷。所述改進(jìn)的腈 基_ 丁二烯橡膠制劑和改進(jìn)的手套制造方法被用于生產(chǎn)薄且柔韌的彈性手套，其具有獨(dú)特 的物理特性。當(dāng)然，該改進(jìn)的腈基_ 丁二烯橡膠制劑和改進(jìn)的手套制造方法可適合于制造 其他浸漬物品，例如氣球、薄膜等。作為一次性產(chǎn)品，根據(jù)本發(fā)明制得的腈基_ 丁二烯橡膠手套的質(zhì)量比相同類型 (比如醫(yī)用檢查手套 、家用手套或工業(yè)用手套)和尺寸(比如小、中、大、加大)的典型的基 于聚氯乙烯的手套要小至少40-50%。例如，根據(jù)本發(fā)明制得的常規(guī)尺寸“M型”或“中型” 腈基_ 丁二烯橡膠醫(yī)用檢查手套的質(zhì)量比被制成為常規(guī)尺寸“M型”或“中型”的聚氯乙烯 醫(yī)用檢查手套要小至少大約40-50%。如前所述，多種描述傳統(tǒng)聚氯乙烯醫(yī)用檢查手套和腈基-丁二烯醫(yī)用檢查手套的 對(duì)比測(cè)試的出版報(bào)告顯示，聚氯乙烯醫(yī)用檢查手套具有更多的泄露事故。由于乙烯基在抗 張強(qiáng)度方面其天生上是較弱的材料，并可能在薄膜上具有針孔，故基于乙烯基的醫(yī)用檢查 手套需要使用更多的材料才能獲得與本發(fā)明所述的腈基-丁二烯橡膠醫(yī)用檢查手套相同 程度的強(qiáng)度和完整性。因此，本發(fā)明的腈基-丁二烯橡膠醫(yī)用檢查手套所產(chǎn)生的浪費(fèi)更小， 對(duì)環(huán)境的影響也更小，因?yàn)槠滟|(zhì)量顯著小于相當(dāng)?shù)木勐纫蚁┽t(yī)用檢查手套。從商業(yè)的觀點(diǎn)來(lái)看，本發(fā)明的腈基-丁二烯橡膠醫(yī)用檢查手套與廉價(jià)的聚氯乙烯 醫(yī)用檢查手套相比在成本上仍具有競(jìng)爭(zhēng)力。因?yàn)?，本發(fā)明的較薄的腈基-丁二烯橡膠手套 比傳統(tǒng)的腈基-丁二烯橡膠手套(其為較厚的產(chǎn)品)更實(shí)惠。本發(fā)明的較薄的腈基-丁二 烯橡膠手套的相對(duì)較低的成本給消費(fèi)者提供了更多的機(jī)會(huì)以從聚氯乙烯手套改為性能更 好(比如更少的針孔缺陷和更好的伸長(zhǎng)/拉伸性能)的腈基_ 丁二烯橡膠手套，同時(shí)不帶 來(lái)太大的不利經(jīng)濟(jì)影響并可以避免接觸可能從聚氯乙烯手套中濾出的有害成分(比如鄰 苯二甲酸二辛酯(DEHP))。如上所述，手套行業(yè)中的生產(chǎn)者之前沒有開發(fā)出更薄且經(jīng)濟(jì)的腈基_ 丁二烯橡膠 手套的原因在于，普遍的觀點(diǎn)認(rèn)為腈基-丁二烯橡膠手套的防護(hù)性能會(huì)因?yàn)椴牧媳《鴾p損，并且腈基-丁二烯橡膠手套會(huì)因?yàn)榛谝蚁┗痔紫鄬?duì)低的成本而在該部分市場(chǎng)中沒 有競(jìng)爭(zhēng)力。與該觀點(diǎn)相反的是，本發(fā)明涉及較薄的經(jīng)濟(jì)型腈基-丁二烯橡膠手套(即其依 照ASTMD3767規(guī)程A所確定的平均厚度在大約0. 025或0. 03毫米至大約0. 15毫米之間， 通常在大約0. 05至大約0. 13毫米之間，或者在大約0. 05或0. 06至大約0. 08或0. 10毫 米之間)，并且具有令人滿意的阻隔性能和力_伸長(zhǎng)性能。例如，當(dāng)依照ASTM D5151-06對(duì)彈性手套進(jìn)行針孔泄露測(cè)試時(shí)，其不合格率最好小 于約1%。這意味著依照ASTM D5151-6(其為“合格-不合格”測(cè)試程序)對(duì)手套樣本(比 如100個(gè)手套、500個(gè)手套、1000個(gè)手套、10000個(gè)手套或更多)進(jìn)行測(cè)試，樣本中小于約1 % 的手套不合格。作為另外的例子，當(dāng)依照ASTM D5151-06對(duì)彈性手套進(jìn)行針孔泄露 測(cè)試時(shí)， 其不合格率最好小于約0. 5 %，或者甚至小于約0. 1 %。雖然物理和化學(xué)性能因腈基_ 丁二烯橡膠組份而不同(聚合物中其丙烯腈越多， 其對(duì)油的抵抗性越高，但是材料的柔韌性越低)，本發(fā)明結(jié)合了柔軟、柔韌的彈性體特征和 令人滿意的強(qiáng)度。在本發(fā)明的一個(gè)方面中，這些理想的性能與通過(guò)常規(guī)的水蒸氣透過(guò)率 (WVTR)測(cè)試所說(shuō)明或作為特征的令人滿意的透氣性程度相結(jié)合。本發(fā)明所述的腈基_ 丁二烯橡膠合成物最好是丙烯腈、丁二烯和羧酸(如甲基苯 烯酸)的無(wú)規(guī)三元共聚物。按主要成分的重量百分比(wt. % )計(jì)，該合成物包括大約15% 至大約42%的丙烯腈聚合物，大約至大約10%的羧酸，余量主要為丁二烯(比如大約 38%至大約75%)。典型地，該合成物為大約20-40%的丙烯腈聚合物，大約3-8%的羧酸 和大約40%-65% (或67%)的丁二烯。特定的合成物包括丙烯腈、丁二烯和羧酸的三元共 聚物，其中丙烯腈的含量小于大約35%，羧酸小于大約10%，余量為丁二烯。更為優(yōu)選的合 成物范圍是大約20%-30%的丙烯腈聚合物，大約4-6%的羧酸，余量主要為丁二烯?？梢?選擇或者存在有至高占到整個(gè)合成物的20% (即20個(gè)重量百分比)、通常量在大約0. 1% 至大約17%之間的過(guò)程制劑或其他組成成分。所述其他成分可以包括大約0. 25% -10% 水平的金屬氧化物(如氧化鋅、氧化鎂)、0. 001% -3%的硫磺或其他交聯(lián)劑(比如過(guò)氧化 氫、氮丙啶、丙烯酸酯)和0. 25% -2. 0%水平的促進(jìn)劑。可以使用多種硫化促進(jìn)劑中的任 一種，包括但不限于秋蘭姆、二硫代氨基甲酸鹽類、黃酸鹽、胍或二硫化物。本發(fā)明可適用于制造各種薄壁浸漬物品，比如醫(yī)用檢查手套或工業(yè)用手套、氣球、 安全套、探頭套、齒科橡皮障、指套、導(dǎo)管等。作為替代，腈基-丁二烯橡膠可以作為服裝(比 如襯衫、短褲、長(zhǎng)袍、連體工作服、帽子、鞋套)或覆蓋材料的一部分被結(jié)合。制造浸漬彈性 橡膠產(chǎn)品的總體方法為本領(lǐng)域人員所熟知，故在此不細(xì)述。例如，美國(guó)專利US 667387UUS 7041367或US 7178171均記載了示例性的浸漬彈性橡膠手套的制造方法，其內(nèi)容通過(guò)援引 而并入此文。然而，本發(fā)明也涉及彈性膜的制造方法，該方法是傳統(tǒng)方法的改進(jìn)。使用不同的機(jī)理，腈基-丁二烯橡膠可被交聯(lián)以產(chǎn)生想要的強(qiáng)度和抗化學(xué)性。第 一種交聯(lián)機(jī)理為使用多價(jià)金屬離子將羧酸官能團(tuán)通過(guò)離子鍵結(jié)合在一起。這些離子通常通 過(guò)添加氧化鋅而被補(bǔ)充到腈基_ 丁二烯膠乳中。通常，聚合物的物理強(qiáng)度和堅(jiān)硬/柔軟性 質(zhì)對(duì)此類交聯(lián)很是敏感。另外的交聯(lián)機(jī)理為使用比如硫磺和橡膠促進(jìn)劑催化劑將聚合物的 丁二烯段共價(jià)結(jié)合，其可以得到良好的抗化學(xué)品性能。在本發(fā)明中，離子交聯(lián)的范圍或數(shù)量和類型可通過(guò)在化合或配制腈基-丁二烯膠 乳劑時(shí)調(diào)整所有離子材料的含量而得到控制。羧酸官能團(tuán)的交聯(lián)可通過(guò)在腈基-丁二烯膠乳被用于生產(chǎn)浸漬物品前加入其中的離子材料的數(shù)量和類型而得到控制。物品的厚度可在 浸漬過(guò)程中通過(guò)不同的方法給予控制，比如凝結(jié)劑濃縮或者控制模腔停留或被乳劑覆蓋的 時(shí)長(zhǎng)、溫度、模具在離開浸漬浴后的機(jī)械旋轉(zhuǎn)或樞轉(zhuǎn)。 與其他浸漬產(chǎn)品，比如氣球或安全套相對(duì)比，彈性腈基_ 丁二烯橡膠手套的制取 通常首先在模具的表面涂上凝結(jié)劑溶液(比如硝酸鈣)，然后將模具浸入到聚合物膠乳劑 中以讓腈類橡膠在模具表面凝結(jié)。當(dāng)使用高比例參數(shù)的乳膠固體和/或高濃度的凝結(jié)劑 時(shí)，橡膠粒子很快凝結(jié)，從而在模具的整個(gè)涂有膠乳的表面上形成凝結(jié)的腈基_ 丁二烯膠 乳層。按重量計(jì)具有大約35%至大約40%的固含量的膠乳劑稱得上是相對(duì)高固含量的膠 乳劑。有時(shí)，所述凝結(jié)發(fā)生得很快，從而膠乳中的乳清(水和水溶性材料)被從手套中擠出 并呈現(xiàn)為透明的液滴。這就是脫水收縮。在制造傳統(tǒng)的腈基_ 丁二烯橡膠醫(yī)用檢查手套時(shí)，需要使用具有傳統(tǒng)的膠乳固體 濃度(膠乳固含量大于大約21重量％至大約31重量％或32重量％)和傳統(tǒng)的凝結(jié)劑(即 基于溶液中的凝結(jié)劑離子重量，其具有大約6-10%的凝結(jié)劑離子濃度)的膠乳乳劑，以在 手套模具上快速地形成相對(duì)厚的腈基-丁二烯膠乳膜。通常認(rèn)為，凝結(jié)劑與貼近于手套模 具上凝結(jié)劑層的腈基_ 丁二烯膠乳膜部分的反應(yīng)最快最有效，而凝結(jié)劑與遠(yuǎn)離手套模具上 凝結(jié)劑層的腈基_ 丁二烯膠乳薄膜部分的反應(yīng)較不徹底或較不有效，因?yàn)槟Y(jié)劑離子不得 不遷移以進(jìn)一步向外穿入腈基_ 丁二烯膠乳膜層中。該現(xiàn)象被認(rèn)為會(huì)導(dǎo)致手套表面較不光 滑，并且這種現(xiàn)象還可能在使用多層膠乳浸漬法形成多層薄層時(shí)遇到。當(dāng)降低膠乳固體百分比和凝結(jié)劑濃度參數(shù)時(shí)，凝結(jié)將發(fā)生得更慢。如果在膠乳乳 劑中的停留時(shí)間不變，降低膠乳固體百分比和凝結(jié)劑濃度通常會(huì)導(dǎo)致更薄的膜層的形成。 當(dāng)根據(jù)本發(fā)明制造手套如醫(yī)用檢查手套(或其他彈性膜)時(shí)，該手套光滑得多或者說(shuō)其特 征在于至少在構(gòu)成成品手套的抓握面或外表面的未氯化表面上手套“較不粗糙”。普通的個(gè) 人在不受幫助地將依照本發(fā)明制成的手套和傳統(tǒng)的腈基_ 丁二烯橡膠手套作比較即可很 容易地察覺到此光滑性。盡管發(fā)明人不該固守某個(gè)特定的理論，但通常認(rèn)為，在本發(fā)明的手套上形成這樣 的光滑表面是在單次膠乳劑浸漬過(guò)程中使用弱凝結(jié)劑和具有相對(duì)低的固含量的膠乳劑的 結(jié)果，看起來(lái)所述過(guò)程使得腈基_ 丁二烯乳膠膜在模具上更慢地凝結(jié)。由于腈基_ 丁二烯膠 乳薄膜層比通常情況更薄，據(jù)信腈類膠乳粒子與凝結(jié)劑的反應(yīng)更有效并且持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)， 從而使得膠乳粒子具有更多的時(shí)間故更緊密地一起積在膜層上。當(dāng)在單次的膠乳浸漬過(guò)程 中在模具上形成單層腈基-丁二烯膠乳時(shí)，乳膠粒子的這種更緊湊的結(jié)構(gòu)被認(rèn)為會(huì)導(dǎo)致更 加光滑的手套表面。腈基-丁二烯膠乳中的聚合物膠乳固體的平均粒子尺寸為大約0. 08微米至大約 0.20微米。根據(jù)本發(fā)明，腈基-丁二烯聚合物膠乳具有大約14重量％至大約20重量％之 間的相對(duì)低的固含量。優(yōu)選地，腈基_ 丁二烯聚合物膠乳具有在大約15重量％至大約18 重量％之間的固含量。在浸漬過(guò)程中，手套模型浸入腈基-丁二烯膠乳中，持續(xù)時(shí)間大約13秒或更少。優(yōu)選 地，單次浸漬的停留時(shí)間為大約12秒至7秒之間。更優(yōu)選地，停留時(shí)間大約為7秒至10秒。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，腈基_ 丁二烯膠乳的具體固含量將影響在生產(chǎn)過(guò)程中所 施加的凝結(jié)劑的相關(guān)百分量。換句話說(shuō)，手套模具中的凝結(jié)劑離子含量大體上以大約1 4的比率比例地對(duì)應(yīng)于膠乳固含量，當(dāng)然，也可以根據(jù)模具在膠乳劑中的停留時(shí)間而多用些 或少用些。比如，具有大約9%至大約12%重量百分比硝酸鈣的凝結(jié)劑溶劑通常在溶劑中 將近有大約3. 6%至大約4. 8%重量百分比的鈣離子。該鈣離子被認(rèn)為將以和溶劑相同的 濃度轉(zhuǎn)向手套模具。對(duì)此示例性的凝結(jié)劑溶劑，如果使用大約1 4的凝結(jié)劑離子濃度和 膠乳固體濃度比率，腈基-丁二烯膠乳的固含量應(yīng)該在大約14至19重量百分比。依 照本發(fā)明，凝結(jié)基片或膜在基片的外表面(或手套的抓握面)的至少一部分具 有脫模劑涂層。該脫模劑呈“蠟狀”材料的形式，并用于制造無(wú)粉浸漬物品。該脫模劑通 常為具有高分子量的低熔點(diǎn)有機(jī)混合物或化合物，其在室溫下為固體，并且通常與脂肪和 油類似，只是不包含甘油酯。例如，脫模劑可以是金屬硬脂酸鹽(比如，硬脂酸鈣、硬脂酸 鋅)；熔點(diǎn)小于約200°C的石蠟(比如熔點(diǎn)在大約135°C至大約180°C之間)，其可呈固體 石蠟、微晶石蠟或凡士林；天然的動(dòng)物/昆蟲蠟(如蜂蠟)；合成蠟(如聚乙烯蠟)。優(yōu)選 地，該脫模劑為金屬硬脂酸鹽，尤其是硬脂酸鈣。一般說(shuō)來(lái)，脫模劑在凝結(jié)劑溶液中被乳化， 并以大約1重量％或更少的量存在。在本發(fā)明所述的腈_ 丁二烯橡膠手套的制造過(guò)程中，如果使用氯化處理的話，只 在手套模型上的形成手套主體的凝結(jié)的腈基-丁二烯膠乳層的一個(gè)面進(jìn)行鹵化處理(即氯 化處理)。也就是說(shuō)，手套主體具有形成手套主體的穿戴面的經(jīng)過(guò)氯化處理的第一表面以及 形成手套主體的抓握面的未經(jīng)氯化處理的第二表面。成型之后，固化及硫化手套，并漂洗多 次，從而除去任何可能存在于材料上或材料中的多余的凝結(jié)劑和促進(jìn)劑。使用記載于ASTM D3767規(guī)程A的條款來(lái)測(cè)量手套膜厚度。彈性基片的平均厚度 可以為大約0. 025或0. 03毫米至大約0. 15毫米，通常為大約0. 05毫米至大約0. 13毫米， 或者大約0. 05或0. 06毫米至大約0. 08或0. 10毫米。當(dāng)被制成手套，根據(jù)某些實(shí)施例，基 片在手掌區(qū)的厚度為大約0. 05毫米至大約0. 09毫米。更優(yōu)選地，基片在手掌區(qū)的厚度為 大約0. 05毫米至大約0. 07毫米。使用本發(fā)明制成的手套穿起來(lái)更不那么笨重且更柔順，與傳統(tǒng)的腈基_ 丁二烯橡 膠手套相比更舒適，且還能夠在制造過(guò)程中節(jié)省成本，并最終節(jié)約消費(fèi)者的成本。與普通手 套相比，使用更薄的材料后，穿戴者在手上和指尖處還可以獲得更好的觸感。表面特征圖IA和IB是兩個(gè)不同的腈-丁二烯橡膠醫(yī)用檢查手套的未經(jīng)氯化的最外側(cè)的掃 描電子顯微術(shù)(SEM)的顯微照片，兩者的線性放大率均為200倍。顯微照片中所示的手套 面是在浸漬過(guò)程中靠近模型的一側(cè)，并且當(dāng)手套從模型上褪下而翻過(guò)來(lái)時(shí)成為最外面。更 具體地說(shuō)，圖IA示出了本發(fā)明的示例性彈性腈基-丁二烯橡膠手套的表面特征。本發(fā)明的 示例性彈性腈基_ 丁二烯橡膠有時(shí)被稱為“腈A”手套。圖IB示出的示例性彈性腈基-丁二烯橡膠手套的表面特征是來(lái)自 Kimberly-Clark Safeskin purple Nitrile 的醫(yī)用檢查手套，其可購(gòu)自 Kimberly-Clark集團(tuán)。Kimberly-Clark Safeskin PURPLE Nitrile 的醫(yī)用檢查手
套可被稱為“腈C”手套。從所述顯微照片可以看出，與Kimberly-Clark Safeskin purple Nitrile ' 的醫(yī)用檢查手套相比，本發(fā)明的腈基-丁二烯橡膠手套具有更大的表面孔蝕，其呈現(xiàn)為眾多小表面孔的分布。圖2a和2b是掃描電子顯微術(shù)(sem)的顯微照片，其線性放大率為1000倍。圖2a示 出了本發(fā)明的彈性手套的示例性表面的特征。圖2B示出了Kimberly-Clark Safeskin purpleNitrile 醫(yī)用檢查手套的表面特征。如每個(gè)手套的更為詳細(xì)的表面圖所示，與
Kimberly-Clark Safeskin purple Nitrile(g)的醫(yī)用檢查手套相比，本發(fā)明的腈
基-丁二烯橡膠手套具有更大的表面“孔蝕”，其呈現(xiàn)為眾多小表面孔的分布。通過(guò)增大水 蒸氣透過(guò)率性能，所述眾多的表面小孔看起來(lái)不會(huì)影響水蒸氣透過(guò)率(WVTR)性能。而且， 所述眾多的表面小孔不會(huì)對(duì)觸覺感受產(chǎn)生不利影響。通常說(shuō)來(lái)，這些孔是內(nèi)凹的，基本上位 于表面的總體水平位之下。至少因?yàn)檫@個(gè)原因，所述眾多的表面小孔似乎不會(huì)因觸摸而感 受到。對(duì)于本發(fā)明所述手套的普通穿戴者，至少手套的未經(jīng)氯化處理的內(nèi)表面或“抓握面” 的觸感和紋理要比傳統(tǒng)制造的腈類橡膠手套更“絲滑”或“光滑”。所述眾多的表面小孔在 粗糙度方面的質(zhì)感沒有或幾乎沒有不利影響。也就是說(shuō)，與傳統(tǒng)的腈基_ 丁二烯橡膠手套 的類似的未氯化內(nèi)表面或“抓握面”相比，至少在本發(fā)明所述手套的未氯化內(nèi)表面或“抓握 面”上的大體如圖2A所示的表面孔不會(huì)被普通穿戴著察覺到，而且，腈基_ 丁二烯橡膠其不 會(huì)影響或降低穿戴者可感受到的大體上“絲感”或“光滑”的質(zhì)感。至少本發(fā)明所述手套的未氯化內(nèi)表面或“抓握面”的大體上“絲感”或“光滑”表面 可采用眾所周知的非接觸式光學(xué)輪廓測(cè)定技術(shù)通過(guò)本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的眾多方式進(jìn)行 量化描述或表示。比如，二維光滑度可表示為平均粗糙度(Ra)、均方根粗糙度(Rq)、輪廓最 大 高度(Rt)或者平均輪廓最大高度(Rz)。雖然本發(fā)明所述手套感覺起來(lái)非常光滑，但在顯微鏡的級(jí)別下，手套的表面特征 具有表面紋理，如圖3所示，該圖為示意圖，并不一定按比例顯示，圖中表示的是表面(例如 手套表面)的示例性表面輪廓的橫截面放大圖。平均粗糙度以微米來(lái)測(cè)定，樣本長(zhǎng)度的Ra測(cè)量值是表面輪廓的平均高度(峰頂和 反向的峰谷)。較光滑的表面具有更少的峰頂和峰谷，或者在高度方面或者峰頂和/或峰谷 的深度的變化更小。再參看圖3，曲線C代表的是樣本長(zhǎng)度L的表面截面的二維輪廓。線D 是代表線，線D之上和之下的表面積S之和相等，因此有時(shí)也被稱作平均線。Ra是曲線C距 離線D的高程h的算數(shù)平均數(shù)。換句話來(lái)說(shuō)，Ra是在樣本長(zhǎng)度上計(jì)算得到的平均高度。均方根(RMS)粗糙度以參數(shù)Rq表示。它是所測(cè)得的用于計(jì)算Ra的高度偏差的均 方根平均值。Rq比作為算數(shù)平均數(shù)的Ra對(duì)相對(duì)平均線的大偏差更為敏感。如果表面輪廓 沒有相對(duì)于平均表面水平的大偏差，數(shù)值Ra和Rq將是相似的。如果有很多的大凸起或孔 洞，輪廓高度函數(shù)的最大值將占據(jù)表面特征的主要方面，Rq將大于Ra。Rt是樣本長(zhǎng)度中峰頂至峰谷的最大高度。Rz是峰頂至峰谷的最大間距的平均數(shù)， 也被稱為10點(diǎn)高度參數(shù)，它是樣本長(zhǎng)度內(nèi)的五個(gè)最高峰頂和五個(gè)最低峰谷之間的平均高 度差。使用非接觸式光學(xué)輪廓測(cè)定法測(cè)量樣本醫(yī)用檢查手套的抓握面表面的粗糙度，以 形成該表面的三維示意圖，對(duì)此，本文的試驗(yàn)部分將給予更詳細(xì)的說(shuō)明。三維表面輪廓測(cè)定 圖從輪廓測(cè)定儀輸出，并使用表面形貌軟件進(jìn)行分析，本文的試驗(yàn)部分將對(duì)此給予更詳細(xì) 的說(shuō)明。通用的粗糙度參數(shù)Sa(表面平均粗糙度)和Sq(均方根表面粗糙度)將被計(jì)算。Z向總高度(St)也將被測(cè)量。St通常不被使用，或者不被認(rèn)作是紋理的測(cè)量單位，而是簡(jiǎn) 單的尺寸指標(biāo)。Sa (表面平均粗糙度)是上述二維粗糙度參數(shù)Ra的三維近似。Sq (表面均方根粗 糙度)是均方根計(jì)算值，如之前的概括說(shuō)明，其對(duì)較大的偏差更加敏感。離散參數(shù)Sq被定 義為三維樣本區(qū)域內(nèi)的表面偏差的均方根值，其有時(shí)被稱作“表面均方根偏差”或“表面均 方根粗糙度”。這些粗糙度參數(shù)得到了普遍的認(rèn)可，可用于定義各種差。三維表面紋理由三個(gè)部分組成粗糙度、波和形狀。對(duì)于本發(fā)明的腈基-丁二烯手 套，粗糙度是加工工藝的函數(shù)，且包括因?yàn)榫酆衔锬z乳的凝結(jié)和加工工藝所導(dǎo)致的表面不 平整。波是被粗糙度疊置的部分，而形狀是減去粗糙度和波的影響后的表面總體形狀。見 H. Dagness 所著的"Exploring SurfaceTexture" (ISBN 0 901920 07X)，Rank Talylon Hobson Ltd.，U. K.出版。在計(jì)算粗糙度之前可以使用波或粗糙度濾波器(主要是低通或 高通濾波器)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)濾。根據(jù)表面的哪個(gè)方面對(duì)測(cè)量最為重要(比如，已漆涂的成 品上的波紋結(jié)構(gòu)，或者具有更長(zhǎng)波長(zhǎng)的紋理等)來(lái)選擇濾波器。本文所報(bào)告的數(shù)據(jù)在計(jì)算 Sa (表面平均粗糙度)和Sq (表面均方根粗糙度)之前沒被過(guò)濾，因?yàn)槭痔撞牧蠘颖臼瞧降?故無(wú)需這么做。以下表1列出了本發(fā)明所述的腈基-丁二烯橡膠手套(稱作腈A手套) 的樣本的未經(jīng)氯化處理的“抓握面”或外表面以及Kimberly-Clark公司提供的 Kimberly-Clark Safeskin purple Nitrile 醫(yī)用檢查手套的未經(jīng)氯化處理的樣本
“抓握面”或外表面的輪廓測(cè)定分析結(jié)果。這些三維粗糙度結(jié)果僅基于對(duì)使用非接觸式光學(xué) 輪廓測(cè)定法得到的表 面的三維示意圖所做的分析。表1-表面粗糙度概括對(duì)比
權(quán)利要求
1.一種彈性手套，其包括手套主體，其包括由腈基-丁二烯膠乳制得的彈性腈基-丁二烯橡膠的柔性層，該手套 主體具有形成手套主體穿戴面的經(jīng)氯化處理的第一表面和形成手套主體抓握面的未經(jīng)氯 化處理的第二表面；所述手套主體的未經(jīng)氯化處理的第二表面上大致均勻地分布有脫模劑；其中，所述手套主體(a)在手套主體的手掌區(qū)的平均厚度大約在0. 03至0. 12毫米之 間；(b)手套主體的未經(jīng)氯化處理的第二表面的表面均方根粗糙度(Sq)在大約3. 00至大 約6. 55微米之間；并且(c)大體上依照美國(guó)測(cè)試與材料學(xué)會(huì)D5151-06對(duì)所述彈性手套進(jìn) 行針孔缺陷測(cè)試時(shí)，不合格率小于約1%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性手套，其特征在于，在依照美國(guó)測(cè)試與材料學(xué)會(huì)D412-06 進(jìn)行測(cè)試時(shí)，手套主體在0伸長(zhǎng)率和300% (F-300)伸長(zhǎng)率之間的力-應(yīng)變響應(yīng)為在F-300 時(shí)小于或等于約1.50牛頓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性手套，其特征在于，在依照美國(guó)測(cè)試與材料學(xué)會(huì)D412-06 進(jìn)行測(cè)試時(shí)，對(duì)于大約0. 03至0. 10毫米的厚度，手套主體在0伸長(zhǎng)率和300% (F-300)伸 長(zhǎng)率之間的力-應(yīng)變響應(yīng)為約在1. 08至1. 45牛頓之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性手套，其特征在于，在依照美國(guó)測(cè)試與材料學(xué)會(huì)D412-06 進(jìn)行測(cè)試時(shí)，手套主體在0伸長(zhǎng)率和400% (F-400)伸長(zhǎng)率之間的力-應(yīng)變響應(yīng)為在F-400 時(shí)小于約2牛頓，或者，在依照美國(guó)測(cè)試與材料學(xué)會(huì)D412-06進(jìn)行測(cè)試時(shí)，手套主體在0伸 長(zhǎng)率和500% (F-500)伸長(zhǎng)率之間的力-應(yīng)變反應(yīng)為在F-500時(shí)小于約2牛頓。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性手套，其特征在于，在依照美國(guó)測(cè)試與材料學(xué)會(huì)D412-06 進(jìn)行測(cè)試時(shí)，手套主體的斷裂力小于約6. 0牛頓，并且具有初始尺寸的約560%至600%的 伸長(zhǎng)率。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性手套，其特征在于，手套主體的表面積與體積比約在 150/cm 至 250/cm 之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性手套，其特征在于，手套主體的未經(jīng)氯化處理的第二表 面的表面均方根粗糙度(Sq)在大約3. 00微米至約5. 30微米之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性手套，其特征在于，手套主體的未經(jīng)氯化處理的第二表 面的表面平均粗糙度(Sa)小于約3. 0微米。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性手套，其特征在于，手套主體的未經(jīng)氯化處理的第二表 面的平均表面粗糙度小于約3. 0微米。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性手套，其特征在于，手套主體的未經(jīng)氯化處理的第二表 面的依照光學(xué)圖像分析確定的孔密度大于或等于約800孔隙/平方毫米。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性手套，其特征在于，所述脫模劑選自于硬脂酸金屬鹽、 熔點(diǎn)小于大約200°C的石油蠟、天然動(dòng)物蠟或者合成蠟。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性手套，其特征在于，在通常依照美國(guó)測(cè)試與材料學(xué)會(huì) D5151-06對(duì)所述彈性手套進(jìn)行針孔泄露測(cè)試時(shí)，所述彈性手套的不合格率小于約0. 5%。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性手套，其特征在于，在通常依照美國(guó)測(cè)試與材料學(xué) 會(huì)D5151-06對(duì)所述彈性手套進(jìn)行針孔泄露測(cè)試時(shí)，所述彈性手套的不合格率小于大約 0.1%。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性手套，其特征在于，所述彈性腈基-丁二烯橡膠包括丙 烯腈、丁二烯和羧酸的三元共聚物，其中，丙烯腈聚合物的含量在大約15重量％至大約42 重量％之間，羧酸的含量在大約1重量％至大約10重量％之間，所述三元共聚物組份的余 量為丁二烯。
15.一種彈性手套的制造方法，所述方法包括在制模表面涂上凝結(jié)劑和脫模劑，基于鈣離子在凝結(jié)劑中的重量，所述凝結(jié)劑的鈣離 子濃度在大約3%至大約5%之間；部分地干燥涂覆有凝結(jié)劑和脫模劑的模具；將所述被部分干燥的模具浸入腈基-丁二烯膠乳劑并保持大約7至15秒的持續(xù)時(shí)間， 以在所述模具表面形成凝結(jié)的腈基-丁二烯膠乳層，所述膠乳劑的膠乳固體含量按重量計(jì) 在大約12%至大約20%之間；將模具移離腈基-丁二烯膠乳乳劑；將含有凝結(jié)的腈基-丁二烯膠乳的模具浸入水浴中以除去多余的鈣離子，然后干燥凝 結(jié)的腈基-丁二烯膠乳，以在模具上形成手套主體；將含有手套主體的模具浸入氯浴中以對(duì)模具上的手套主體外表面進(jìn)行氯化處理；和通過(guò)翻轉(zhuǎn)手套主體將其從模具上取下，從而，手套主體的經(jīng)氯化處理的外部表面形成 手套的內(nèi)表面，手套主體的未經(jīng)氯化處理的內(nèi)部表面形成手套的外表面。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述模具上的凝結(jié)劑離子和膠乳固體 含量的比率約為1 4。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，將所述被部分干燥的模具浸入到膠乳 固含量按重量計(jì)算在大約14%至大約20%之間的腈基-丁二烯膠乳劑中。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述被部分干燥的模具浸入到腈基-丁 二烯膠乳劑中的持續(xù)時(shí)間大約在8秒至12秒之間，以在模具表面形成凝結(jié)的腈基-丁二烯 膠乳層。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，將所述被部分干燥的模具浸入腈基-丁 二烯膠乳劑中，在其中所述彈性的腈基-丁二烯橡膠包括丙烯腈、丁二烯和羧酸的三元共 聚物，其中，丙烯腈聚合物含量在大約15重量％至大約42重量％之間，羧酸的含量在大約 1重量％至大約10重量％之間，所述三元共聚物組份的余量為丁二烯。
全文摘要
一種彈性手套，其包括手套主體，其包括由腈基-丁二烯膠乳制得的彈性腈基-丁二烯橡膠的柔性層，該手套主體具有形成手套主體穿戴面的經(jīng)氯化處理的第一表面和形成手套主體抓握面的未經(jīng)氯化處理的第二表面；所述手套主體的未經(jīng)氯化處理的第二表面上大致均勻地分布有脫模劑；其中，所述手套主體(a)按照美國(guó)測(cè)試與材料協(xié)會(huì)D3767規(guī)程A測(cè)得的手套主體的手掌區(qū)的平均厚度大約在0.03至0.12毫米之間；(b)手套主體的未經(jīng)氯化處理的第二表面的表面均方根粗糙度在大約3.00微米至大約6.55微米之間；并且(c)大體上依照美國(guó)測(cè)試與材料學(xué)會(huì)D5151-06對(duì)所述彈性手套進(jìn)行針孔缺陷測(cè)試時(shí)，不合格率小于約1％。
文檔編號(hào)A41D19/04GK102131475SQ200980133163
公開日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2009年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月27日
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