[发明专利]用于外科医生手套的聚合物

说明书

发明领域

本申请涉及聚氨酯水分散体，其形成了坚韧的低模量膜，期望的是来形成浸涂橡胶制品，例如手套和相关的医学/个人护理保护性商品。

发明背景

US5997969公开了一种聚氨酯手套。

US6017997公开了具有与橡胶相当的膜性能的水性聚氨酯。

US7045573公开了聚氨酯分散体(PUD)，其具有改进的耐异丙醇性、挠性和柔软度。

US2009/0288237A1公开了一种柔性手套及其制备方法。

发明内容

本发明公开了一种聚合物，其具有对于浸涂形成的商品例如诸如外科医生手套来说改进的性能。该聚合物的氨基甲酸酯部分具有对于耐撕裂性来说提高的韧性，对于提高的舒适度和握力来说较低的模量，和耐醇性，这样可以使用消毒液而不危及手套的整体性。任选的丙烯酸酯聚合物可以与氨基甲酸酯聚合物分散体共混或者在氨基甲酸酯聚合物分散体中形成(典型的称作杂合聚氨酯)来提高耐醇性。交联剂可以与该聚合物一起包括或者在浸涂或者后浸涂过程中加入，来提高交联密度和最终的抗拉强度和耐撕裂性。

发明内容

描述了一种含水聚氨酯分散体，其包含分散在含水相中的氨基甲酸酯聚合物。该分散体任选的包括丙烯酸酯聚合物(分散在水中或者混入氨基甲酸酯相中)来提高耐醇性，经常用于灭菌。该聚氨酯不同于其他聚氨酯之处在于它高的抗拉强度以及相组合的在100%和500%伸长率时相当低的模量。这些物理性能是与包括在聚氨酯中的具有相对软的性质的大量的相对高分子量多元醇有关。交联会有助于抗拉强度，但是过大的交联会对在100%和500%伸长率时低的模量产生不利的影响。聚氨酯中相对低量的阴离子(例如羧酸等)含量是令人期望的。与聚酯所达到的相比，聚醚，聚碳酸酯和聚二烯为聚合物链提供了更大的水解稳定性。

另外，“聚氨酯”是用于描述聚合物，包括低聚物(例如预聚物)的一个通用的术语，其包含氨基甲酸酯基团，即，-O-C(=O)-NH-，而不管它们是如何制造的。作为公知的，除了氨基甲酸酯基团之外，这些聚氨酯可以包含另外的基团例如脲，脲基甲酸酯，缩二脲，碳二亚胺，恶唑烷基，异氰尿酸酯，脲二酮，醇，胺，酰肼，硅氧烷，硅烷，酮，烯烃等。

“Wt%”表示单体重量份的数目/100重量份的聚合物，或者成分的重量份数目/100重量份的组合物或者该成分形成零件的材料。

“含水介质”表示这样的组合物，其含有主要量的水，例如至少50或75wt%的水，基于分散体的含水介质。它也可以包含其他成分。

“最终的聚氨酯产物”指的是在本发明的含水分散体产物中的聚氨酯形式。在聚氨酯预聚物任选的扩链的情况中，该最终聚氨酯产物是这种扩链的聚合物。在聚氨酯预聚物不是扩链的情况中，最终聚氨酯产物是该预聚物本身。

“基本不存在水”指的是所形成的组合物，其不具有有意添加的任何明显量的水，例如大约2wt%或者更低等。

在提及分散体时，“基本不存在表面活性剂”以及“基本上没有残留的表面活性剂”表示该分散体是没有有意包括表面活性剂而制造的。

水性聚氨酯

本发明在一种实施方案中涉及聚氨酯，其衍生自含水分散体，和其当干燥和固化时产生了固体聚氨酯产物，该产物分别具有高的断裂伸长率，高抗拉强度例如>2500psi(17.2MPa)和在100和500%伸长率时低的模量，例如<290psi(2.0MPa)和<700psi(4.8MPa)。

聚氨酯通常是如下来制造的：将三种主要成分多官能异氰酸酯反应性化合物(也称作大分子二醇)，二异氰酸酯和任选的增链剂如短链二和多元醇，二和多胺等一起反应。与当多官能异氰酸酯反应性化合物是聚酯时相比，聚氨酯(在其中多官能异氰酸酯反应性化合物是聚醚，烃或聚碳酸酯)表现出优异的耐水解降解性。

聚氨酯可以以水分散体形式来用于制造浸涂制品和涂层。在它们中，它通常在聚合物主链中包括至少一种“水分散性增强性化合物”(即，共聚单体)，其通过降低界面张力和稳定分散相抗聚集而帮助聚合物分散在含水介质中。二羟甲基丙酸通常用于此目的，虽然也可以使用其他类似化合物。