EP0342470B1 - Handschuh insbesondere für einen radioaktive Stoffe enthaltenden Handschuhkasten und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Handschuh insbesondere für einen radioaktive Stoffe enthaltenden Handschuhkasten und Verfahren zu seiner Herstellung Download PDF

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EP0342470B1
EP0342470B1 EP89108251A EP89108251A EP0342470B1 EP 0342470 B1 EP0342470 B1 EP 0342470B1 EP 89108251 A EP89108251 A EP 89108251A EP 89108251 A EP89108251 A EP 89108251A EP 0342470 B1 EP0342470 B1 EP 0342470B1
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glove
coating
polyester urethane
solvent
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Siemens AG
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    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F3/00—Shielding characterised by its physical form, e.g. granules, or shape of the material
    • G21F3/02—Clothing
    • G21F3/035—Gloves
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A41—WEARING APPAREL
    • A41D—OUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
    • A41D19/00—Gloves
    • A41D19/0055—Plastic or rubber gloves
    • A41D19/0058—Three-dimensional gloves

Definitions

  • the invention relates to a glove according to the preamble of claim 1 and a method for producing a glove.
  • Such a glove is known from US-A-3 883 749. It is used for surgical purposes and is produced with a molded body that runs out into a hand, which is repeatedly immersed in a mixture of the one-component polyester methane with a solvent consisting of dimetylacetamide and is then pulled out of this mixture.
  • a mixture of the one-component polyester methane with a solvent consisting of dimetylacetamide can be used as the starting material for manufacturing the glove.
  • the object of the invention is to create a glove with a glove body that is as thin and elastic as possible, but which is also protected against chemical decomposition.
  • thermoplastic one-component polyester urethane based on an aromatic diisocyanate used for this glove is only soluble in organic solvents and results in a homogeneous, viscous honey or syrup-like solution. If a shaped body is immersed in this solution and pulled out again, the coating consisting of the solution can be dried on this shaped body by moving the shaped body in a warm air stream. From the molded body can then a glove made of polymerized polyester urethane is removed, the glove body of which not only does not have to have a supporting fabric and can be particularly thin, but whose glove body also has a particularly high tear resistance, high tear resistance and high puncture resistance. The tensile strength and elasticity are also extremely high.
  • the synthetic rubber layer protects against the action of aggressive chemicals.
  • Such a glove can be produced in a favorable manner in accordance with the method of claim 8.
  • Claims 2 to 7 are directed to advantageous developments of the glove according to the invention and claims 9 to 14 are directed to advantageous developments of the method for producing a glove according to the invention.
  • FIG. 1 shows schematically a longitudinal section through a glove box.
  • FIG. 2 schematically shows the cross section of the wall of the glove body of a glove according to the invention.
  • the glove box has a wall 2 in which there is a housing opening 3.
  • an outwardly projecting ring 4 is inserted, on which a gas-tight work glove 5 is seated on the outside of the housing wall 2.
  • the glove body of the work glove 5 can have four interconnected layers 12 to 15 arranged from one side of the glove body to the other.
  • the layer 12 on one side of the glove body consists of thermoplastic one-component polyester urethane based on an aromatic diisocyanate.
  • the layer 13 following this layer 12 consists of synthetic rubber, the next layer 14 consists of a mixture of lead oxide and polychloroprene, the next layer 15 consists of synthetic rubber and the layer 16 on the other side of the glove body again consists of thermoplastic one-component polyester urethane based on an aromatic diisocyanate.
  • the composite system consisting of layers 12 to 16 further improves the tear resistance, tear resistance, puncture resistance and elongation at break and tensile strength of the work glove.
  • Layer 14 of lead oxide and polychloroprene shields radioactive rays, and layers 13 and 15 of synthetic rubber protect the thermoplastic polyester urethane of layers 12 and 16 from a decomposing chemical reaction with the lead in layer 14.
  • the synthetic rubber from which the layers 13 and 15 consist is advantageously vulcanized.
  • a 30% solution of a thermoplastic one-component polyester urethane based on an aromatic which is commercially available under the trade name "Impranil ENB-03" from Bayer, Leverkusen, is used.
  • a solvent consisting of a mixture of dimethylformamide and methyl ethyl ketone in a ratio of 2: 1.
  • the solvent mixture can also contain 20 to 30% toluene addition.
  • a molded body that runs out into a hand is immersed in this solution and, with a polyester urethane coating, pulled out of the solution.
  • the solvent is dried by drying e.g. expelled in a warm air stream while moving the molded body at 130 ° C. After this drying, there is a polyester urethane coating on the molded body, which corresponds, for example, to layer 12 in FIG.
  • the molded body with the dried polyester urethane coating is then immersed in a solution of synthetic rubber and toluene as the solvent. After pulling out of this solution, the dried polyester urethane coating is provided on the molded body with a synthetic rubber coating, from which the solvent is expelled by drying in a hot air stream and which corresponds to layer 13 in FIG. 2.
  • a connecting layer made of a mixture of polyurethane and synthetic rubber has also been formed, which ideally ensures that the layers 12 and 13 adhere to one another.
  • the molded body is suspended in a suspension of lead oxide, polychloroprene and Toluene immersed and provided with a coating of a mixture of lead oxide and polychloroprene pulled out of the suspension.
  • the toluene is then expelled from this coating by drying in a warm air stream.
  • the coating of the mixture of lead oxide and polychloroprene corresponds to layer 14 in FIG. 2.
  • the molded body is then immersed again in the solution of chlorosulfonated polyethylene and toluene as the solvent and, with an additional coating of chlorosulfonated polyethylene, drawn out of the solution.
  • the solvent is then expelled again from this chlorosulfonated polyethylene by drying.
  • This dried additional coating made of chlorosulfonated polyethylene corresponds to layer 15 in FIG. 2.
  • the molded body with the coatings on it is then introduced into a vulcanizing furnace, in which the coatings consisting of synthetic rubber are vulcanized in air at elevated temperature and pressure.
  • the molded body After vulcanization, the molded body is finally immersed again in the solution of the one-component thermoplastic polyester based on an aromatic diisocyanate in the solvent consisting of the mixture of dimethylformamide and methyl ethyl ketone with the addition of toluene and pulled out of the solution provided with a polyester urethane coating. After drying by expelling the solvent from this polyester urethane coating in a warm air stream, this polyester urethane coating corresponds to layer 16 in FIG. 2.
  • the finished glove can then be removed from the molded body and attached, for example, to the glove box according to FIG. 1.
  • the wall thickness of the glove body can be between 0.4 and 0.9 mm.
  • the layers 12 to 16 can each have a thickness of 0.05 to 0.4 mm. The layers 12 to 16 adhere well to one another.
  • a glove body with the layers 12 and 13 in FIG. 2 is sufficient. Since the connection layer made of polyester urethane and synthetic rubber is located between these layers 12 and 13, such a glove body can not only be extremely thin be executed, but this glove body is also extremely gas-tight. Furthermore, the glove body has a high tear, tensile and puncture resistance.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Handschuh nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und ein Verfahren zur Herstellung eines Handschuhs.
  • Ein derartiger Handschuh ist aus US-A-3 883 749 bekannt. Er dient zu chirurgischen Zwecken und wird mit einem in eine Hand auslaufenden Formkörper hergestellt, der in eine Mischung des Einkomponentenpolyestermethans mit einem aus Dimetylacetamid bestehenden Lösungsmittel wiederholt eingestaucht und aus dieser Mischung wieder herausgezogen wird. Anstelle dieser Mischung kann auch u.a. synthetischer Gummi als Ausgangsmaterial zum Herstellen des Handschuhs, verwendet werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Handschuh zu schaffen mit einem möglichst dünnen und möglichst elastischen Handschuhkörper, der aber auch gegen chemische Zersetzung geschützt ist.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe hat ein Handschuh der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Patentanspruches 1.
  • Das für diesen Handschuh verwendete thermoplastische Einkomponenten-Polyesterurethan auf der Basis eines aromatischen Diisocyanats ist nur in organischen Lösungsmitteln löslich und ergibt eine homogene, zähe honig- oder sirupartige Lösung. Wird ein Formkörper in diese Lösung eingetaucht und wieder herausgezogen, so kann der aus der Lösung bestehende Überzug auf diesem Formkörper unter Bewegen des Formkörpers in einem Warmluftstrom getrocknet werden. Von dem Formkörper kann dann ein Handschuh aus auspolymerisiertem Polyesterurethan abgenommen werden, dessen Handschuhkörper nicht nur kein Stützgewebe aufzuweisen braucht und besonders dünn sein kann, sondern dessen Handschuhkörper auch eine besonders hohe Reißfestigkeit, hohe Weiterreißfestigkeit und hohe Durchstoßfestigkeit hat. Auch sind Zugfestigkeit und Elastizität außerordentlich hoch. Die Schicht aus Synthesekautschuk schützt gegen Einwirkung aggressiver Chemikalien.
  • In günstiger Weise kann ein solcher Handschuh entsprechend dem Verfahren nach Patentanspruch 8 hergestellt werden.
  • Die Patentansprüche 2 bis 7 sind auf vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Handschuhs gerichtet und die Patentansprüche 9 bis 14 auf vorteilhafte weiterbildungen des Verfahrens zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Handschuhs.
  • Die Erfindung und ihre Vorteile seien anhand der Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher erläutert:
  • FIG 1 zeigt schematisch einen Längsschnitt durch einen Handschuhkasten.
  • FIG 2 zeigt schematisch den Querschnitt der Wandung des Handschuhkörpers eines erfindungsgemäßen Handschuhs.
  • In dem Handschuhkasten nach FIG 1 können beispielsweise radioaktive Stoffe, insbesondere Alphastrahler wie Plutonium, verarbeitet werden. Der Handschuhkasten weist eine Wandung 2 auf, in der sich eine Gehäuseöffnung 3 befindet. In dieser Gehäuseöffnung 3 ist ein nach außen vorstehender Ring 4 eingesetzt, auf dem auf der Außenseite der Gehäusewandung 2 ein gasdichter Arbeitshandschuh 5 sitzt.
  • Wie FIG 2 zeigt, kann der Handschuhkörper des Arbeitshandschuhs 5 vier miteinander verbundene, von der einen Seite des Handschuhkörpers zur anderen Seite übereinander angeordnete Schichten 12 bis 15 aufweisen. Die Schicht 12 auf der einen Seite des Handschuhkörpers besteht aus thermoplastischem Einkomponenten-Polyesterurethan auf der Basis eines aromatischen Diisocyanats. Die dieser Schicht 12 folgende Schicht 13 besteht aus Synthesekautschuk, die nächstfolgende Schicht 14 aus einem Gemisch aus Bleioxid und Polychloropren, die nächstfolgende Schicht 15 aus Synthesekautschuk und die Schicht 16 auf der anderen Seite des Handschuhkörpers wieder aus thermoplastischem Einkomponentenpolyesterurethan auf der Basis eines aromatischen Diisocyanats.
  • Das Verbundsystem aus den Schichten 12 bis 16 wirkt weiter verbessernd auf die Reißfestigkeit, die Weiterreißfestigkeit, die Durchstoßfestigkeit und die Reißdehnung und Zugfestigkeit des Arbeitshandschuhs. Die Schicht 14 aus Bleioxid und Polychloropren schirmt radioaktive Strahlen ab, und die Schichten 13 und 15 aus Synthesekautschuk schützen das thermoplastische Polyesterurethan der Schichten 12 und 16 vor einer zersetzenden chemischen Reaktion mit dem Blei in der Schicht 14.
  • Kann eine Seite des Handschuhkörpers Arbeitshandschuhs 5 z.B. mit Salpetersäure in Berührung kommen, die Polyesterurethan angreift, so hat der Handschuhkörper des Arbeitshandschuhs 5 günstigerweise nur einen Vierschichtaufbau, der so gestaltet ist, daß sich an der der Salpetersäure ausgesetzten Oberfläche des Handschuhkörpers eine Schicht 13 bzw. 15 aus salpetersäurebeständigem Synthesekautschuk befindet. Dieser Synthesekautschuk kann ein chlorsulfoniertes Polyethylen sein. Eine Innenschicht 13 oder 15 kann auch aus ungesättigtem Ethylen-Propylen-Kautschuk sein.
  • Günstigerweise ist der Synthesekautschuk, aus dem die Schichten 13 und 15 bestehen, ausvulkanisiert.
  • Zur Herstellung eines Handschuhkörpers für einen Arbeitshandschuh 5 entsprechend FIG 1 mit einer Schichtenfolge entsprechend FIG 2 wird eine 30%ige Lösung eines unter der Handelsbezeichnung "Impranil ENB-03" der Firma Bayer, Leverkusen im Handel befindliches thermoplastisches Einkomponenten-Polyesterurethan auf der Basis eines aromatischen Diisocyanats in einem Lösungsmittel angesetzt, das aus einer Mischung aus Dimethylformamid und Methylethylketon im Verhältnis 2:1 besteht. Zur weiteren Verdünnung kann das Lösungsmittelgemisch auch noch 20 bis 30 % Toluolzusatz enthalten.
  • Ein in eine Hand auslaufender Formkörper wird in diese Lösung eingetaucht und mit einem Polyesterurethanüberzug versehen aus der Lösung wieder herausgezogen. Das Lösungsmittel wird durch Trocknen z.B. in einem Warmluftstrom unter Bewegen des Formkörpers bei 130 °C ausgetrieben. Nach diesem Trocknen befindet sich auf dem Formkörper ein Polyesterurethanüberzug, der beispielsweise der Schicht 12 in FIG 2 entspricht.
  • Der Formkörper mit dem getrockneten Polyesterurethanüberzug wird sodann in eine Lösung aus Synthesekautschuk und Toluol als Lösungsmittel eingetaucht. Nach dem Herausziehen aus dieser Lösung ist der getrocknete Polyesterurethanüberzug auf dem Formkörper mit einem Synthesekautschuküberzug versehen, aus dem das Lösungsmittel durch Trocknen in einem Warmluftstrom ausgetrieben wird und der der Schicht 13 in FIG 2 entspricht. Zwischen der Schicht 13 aus Synthesekautschuk und der den Handschuhkörper zunächst darstellenden Schicht 12 aus Polyurethan hat sich zugleich eine Verbindungsschicht aus einem Gemisch aus Polyurethan und Synthesekautschuk ausgebildet, die das Aneinanderhaften der Schichten 12 und 13 in idealer Weise gewährleistet.
  • Nach dem Trocknen des Synthesekautschuküberzuges wird der Formkörper in eine Suspension aus Bleioxid, Polychloropren und Toluol eingetaucht und mit einem Überzug aus einem Gemisch aus Bleioxid und Polychloropren versehen aus der Suspension herausgezogen. Das Toluol wird anschließend aus diesem Überzug durch Trocknen in einem Warmluftstrom ausgetrieben. Der Überzug aus dem Gemisch aus Bleioxid und Polychloropren entspricht der Schicht 14 in FIG 2.
  • Der Formkörper wird nun wieder in die Lösung aus chlorsulfoniertem Polyethylen und Toluol als Lösungsmittel eingetaucht und mit einem Zusatzüberzug aus chlorsulfoniertem Polyethylen versehen aus der Lösung herausgezogen. Das Lösungsmittel wird anschließend wieder durch Trocknen aus diesem chlorsulfoniertem Polyethylen ausgetrieben. Dieser getrocknete Zusatzüberzug aus chlorsulfoniertem Polyethylen entspricht der Schicht 15 in FIG 2.
  • Hierauf wird der Formkörper mit den auf ihn befindlichen Überzügen in einen Vulkanisierofen eingebracht, in dem die aus Synthesekautschuk bestehenden Überzüge in Luft bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck ausvulkanisiert werden.
  • Nach dem Ausvulkanisieren wird der Formkörper schließlich wieder in die Lösung des theroplastischen Einkomponenten-Polyestherurethans auf der Basis eines aromatischen Diisocyanats in dem aus der Mischung von Dimethylformamid und Methylethylketon mit Toluolzusatz bestehenden Lösungsmittel eingetaucht und mit einem Polyesterurethanüberzug versehen aus der Lösung herausgezogen. Nach dem Trocknen durch Austreiben des Lösungsmittels aus diesem Polyesterurethanüberzug in einem Warmluftstrom entspricht dieser Polyesterurethanüberzug der Schicht 16 in FIG 2.
  • Hierauf kann der fertige Handschuh vom Formkörper abgezogen und beispielsweise am Handschuhkasten nach FIG 1 angebracht werden.
  • Die Wandstärke des Handschuhkörpers kann zwischen 0.4 und 0.9 mm betragen. Die Schichten 12 bis 16 können je eine Dicke von 0.05 bis 0.4 mm haben. Die Schichten 12 bis 16 haften gut aneinander.
  • Ist es nicht erforderlich, daß der Handschuhkörper radioaktive Strahlung abschirmt, genügt ein Handschuhkörper nur mit den Schichten 12 und 13 in FIG 2. Da sich zwischen diesen Schichten 12 und 13 die Verbindungsschicht aus Polyesterurethan und Synthesekautschuk befindet, kann ein solcher Handschuhkörper nicht nur extrem dünn ausgeführt sein, sondern dieser Handschuhkörper ist auch außerordentlich gasdicht. Ferner hat der Handschuhkörper eine hohe Reiß-, Zug- und Durchstoßfestigkeit.

Claims (14)

1. Handschuh, insbesondere für einen radioaktive Stoffe enthaltenden Handschuhkasten, mit einem aus Polyurethan gebildeten Handschuhkörper, der aus thermoplastischem Einkomponenten-Polyesterurethan auf der Basis eines aromatischen Diisocyanats besteht und stützgewebefrei ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Handschuhkörper mindestens auf einer Seite eine Schicht aus Synthesekautschuk aufweist mit einer Verbindungsschicht zum Handschuhkörper aus einem Gemisch aus dem Polyesterurethan und dem Synthesekautschuk.
2. Handschuh nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich auf der Schicht aus Synthesekautschuk eine weitere Schicht aus einem Gemisch aus Bleioxid und Polychloropren befindet, die ihrerseits mit einem Zusatzüberzug aus Synthesekautschuk versehen ist.
3. Handschuh nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß auf dem Zusatzüberzug aus Synthesekautschuk ein stützgewebefreier Oberflächenüberzug aus thermoplastischem Einkomponentenpolyesterurethan auf der Basis eines aromatischen Diisocyanats sitzt mit einer Verbindungsschicht zu dem Zusatzüberzug aus Synthesekatuschuk aus einem Gemisch aus dem Polyesterurethan und dem Synthesekautschuk.
4. Handschuh nach einem der Ansprüche 2 und 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Synthesekautschuk chlorsulfoniertes Polyäthylen ist.
5. Handschuh nach einem der Anspruche 2 und 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Synthesekautschuk ungesättigter Ethylen-Propylen-Kautschuk ist.
6. Handschuh nach einem der Ansprüche 2 und 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Synthesekautschuk ausvulkanisiert ist.
7. Handschuh nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß am offenen Handschuhende eine Öffnung im Gehäuse eines Handschuhkastens angeschlossen ist.
8. Verfahren zum Herstellen eines Handschuhs,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein in eine Hand auslaufender Formkörper in eine Lösung des thermoplastischen Einkomponenten-Polyesterurethans in einem aus einer Mischung aus Dimethylformamid und Methylethylketon bestehendem Lösungsmittel eingetaucht und mit einem Polyesterurethanüberzug versehen aus der Lösung herausgezogen wird, daß das Lösungsmittel anschließend durch Trocknen aus dem Polyesterurethanüberzug ausgetrieben wird, daß der Formkörper nach dem Trocknen des Polyesterurethanüberzuges in eine Lösung aus dem Synthesekautschuk und Toluol als Lösungsmittel eingetaucht und mit einem Synthesekautschuküberzug versehen aus der Lösung herausgezogen wird und daß das Lösungsmittel anschließend durch Trocknen aus dem Synthesekautschuküberzug ausgetrieben wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß das aus einer Mischung aus Dimethylformamid und Methylethylketon bestehende Lösungsmittel mit Toluolzusatz verwendet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Formkörper nach dem Trocknen des Synthesekautschuküberzuges in eine Suspension aus dem Bleioxid, dem Polychloropren und Toluol eingetaucht und mit einem Überzug aus einem Gemisch aus Bleioxid und Polychloropren versehen aus der Suspension herausgezogen wird und daß das Toluol anschließend aus diesem Überzug durch Trocknen ausgetrieben wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Formkörper nach dem Trocknen des Überzuges aus dem Gemisch aus Bleioxid und Polychloropren in eine Lösung aus dem Synthesekautschuk in Toluol als Lösungsmittel eingetaucht und mit einem Zusatzüberzug aus Synthesekautschuk versehen aus der Lösung herausgezogen wird und daß das Lösungsmittel anschließend durch Trocknen aus diesem Synthesekautschuk ausgetrieben wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Synthesekautschuküberzug bzw. Synthesekautschukzusatzüberzug nach dem Trocknen ausvulkanisiert wird.
13.Verfahren nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Formkörper nach dem Trocknen des Zusatzüberzuges aus Synthesekautschuk in eine Lösung des Polyesterurethans in einem aus einer Mischung von Dimethylformamid und Methylethylketon bestehenden Lösungsmittel eingetaucht und mit einem Polyesterurethanüberzug versehen aus der Lösung herausgezogen wird und daß das Lösungsmittel anschließend durch Trocknen aus dem Polyesterurethanüberzug ausgetrieben wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß das aus einer Mischung von Dimethylformamid und Methylethylketon bestehende Lösungsmittel mit Toluolzusatz verwendet wird.
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