ES2569736T3 - Producto de elastómero con partículas unidas covalentemente - Google Patents
Producto de elastómero con partículas unidas covalentemente Download PDFInfo
- Publication number
- ES2569736T3 ES2569736T3 ES13187847.2T ES13187847T ES2569736T3 ES 2569736 T3 ES2569736 T3 ES 2569736T3 ES 13187847 T ES13187847 T ES 13187847T ES 2569736 T3 ES2569736 T3 ES 2569736T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- elastomer
- groups
- solid particles
- particles
- epoxidation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08C—TREATMENT OR CHEMICAL MODIFICATION OF RUBBERS
- C08C19/00—Chemical modification of rubber
- C08C19/04—Oxidation
- C08C19/06—Epoxidation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F8/00—Chemical modification by after-treatment
- C08F8/08—Epoxidation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
- C08J7/12—Chemical modification
- C08J7/14—Chemical modification with acids, their salts or anhydrides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B19/00—Layered products comprising a layer of natural mineral fibres or particles, e.g. asbestos, mica
- B32B19/04—Layered products comprising a layer of natural mineral fibres or particles, e.g. asbestos, mica next to another layer of the same or of a different material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B25/00—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber
- B32B25/02—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber with fibres or particles being present as additives in the layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/06—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
- B32B27/08—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/14—Layered products comprising a layer of synthetic resin next to a particulate layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/28—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising synthetic resins not wholly covered by any one of the sub-groups B32B27/30 - B32B27/42
- B32B27/283—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising synthetic resins not wholly covered by any one of the sub-groups B32B27/30 - B32B27/42 comprising polysiloxanes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/40—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyurethanes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
- B32B5/22—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
- B32B5/30—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being formed of particles, e.g. chips, granules, powder
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
- B32B7/04—Interconnection of layers
- B32B7/10—Interconnection of layers at least one layer having inter-reactive properties
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
- C08K7/16—Solid spheres
- C08K7/18—Solid spheres inorganic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
- C08K7/22—Expanded, porous or hollow particles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K9/00—Use of pretreated ingredients
- C08K9/04—Ingredients treated with organic substances
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K9/00—Use of pretreated ingredients
- C08K9/08—Ingredients agglomerated by treatment with a binding agent
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B42/00—Surgical gloves; Finger-stalls specially adapted for surgery; Devices for handling or treatment thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2264/00—Composition or properties of particles which form a particulate layer or are present as additives
- B32B2264/02—Synthetic macromolecular particles
- B32B2264/0214—Particles made of materials belonging to B32B27/00
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Coating Of Shaped Articles Made Of Macromolecular Substances (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Gloves (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
Procedimiento para la unión de partículas de sólido inorgánicas u orgánicas a la superficie de un guante de elastómero, presentando el elastómero en la estructura molecular enlaces carbono-carbono insaturados que se saturan al menos en la zona de la superficie del guante de elastómero al menos en parte mediante epoxidación, caracterizado porque las partículas de sólido después de la epoxidación de la superficie de elastómero se unen covalentemente a los grupos epóxido.
Description
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
DESCRIPCION
Producto de elastomero con partmulas unidas covalentemente
La invencion se refiere a un procedimiento para la union de partmulas de solido inorganicas u organicas a la superficie de un guante de elastomero, presentando el elastomero en la estructura molecular enlaces carbono- carbono insaturados que se saturan al menos en la zona de la superficie del guante de elastomero al menos en parte mediante epoxidacion, asf como a un guante de elastomero de un elastomero con una superficie, presentando el elastomero en la estructura molecular enlaces carbono-carbono insaturados.
La modificacion de la superficie de guantes de caucho natural ya es conocida por el estado de la tecnica. Por ejemplo, la superficie se provee de revestimientos o se hace rugosa para conseguir, con ello, una mejor capacidad de deslizamiento de los guantes. Con ello se debe mejorar, en particular, la facilidad de puesta o la facilidad de puesta en humedo de los guantes. Son conocidas tambien funcionalizaciones para la reduccion del potencial alergenico que es inherente al caucho natural.
Para la modificacion de la superficie de caucho natural, ademas, es conocida por el estado de la tecnica la epoxidacion de la superficie de caucho.
Asf, el documento US 7.442.746 A describe un procedimiento para la smtesis de un polfmero epoxidado que comprende las siguientes etapas: (1) preparacion de un latex de polfmero estabilizado cationicamente con al menos un monomero de diolefina conjugado en un primer paso, (2) tratamiento del latex de polfmero de la etapa (1) con acido formico o acido acetico y peroxido de hidrogeno y (3) reaccion de la mezcla durante un tiempo predeterminado y a una temperatura predeterminada para conseguir el grado deseado de epoxidacion.
Por el documento DE 102 60 219 B se sabe que mediante la inmersion de un producto de caucho en o a traves de revestimiento con un lfquido de tratamiento, que se prepara mediante la adicion de peroxido de hidrogeno y otros aditivos, tales como tensioactivo, alcohol, espesante y otro agente (adicional) para la reduccion de la tension superficial a una solucion acuosa de acido acetico o acido formico es posible epoxidar la capa superficial del producto de caucho para otorgar, por ello, a esta superficie propiedades no adherentes o no adhesivas, propiedades de deslizamiento y otras propiedades de capa de barrera sin que aparezcan gases toxicos y sin que aparezca una contaminacion por polvo fino durante el procedimiento de preparacion y sin que se perjudiquen (empeoren) las propiedades propias del producto de caucho, tales como elasticidad, extensibilidad y resistencia a la traccion.
El documento GB 1396090 A describe un procedimiento para la preparacion de un objeto que comprende la puesta en contacto de un hipohalogenito de alquilo o hipohalogenito de alquilo sustituido con halogeno con un objeto conformado de una goma con dobles enlaces etilenicos y union de un revestimiento o de otra goma, un metal o de madera con la superficie tratada del cuerpo conformado. La adhesion se puede realizar con ayuda de un aglutinante epoxi.
El documento US 5.310.819 A describe objetos de elastomero epoxidados en la superficie en los que los enlaces etilenicos del elastomero se saturan mediante la inmersion de los objetos en una solucion de epoxidacion durante un tiempo suficiente.
Por el documento US 5.804.318 A son conocidos revestimientos lubricantes mejorados para la reduccion del coeficiente de friccion de las superficies de dispositivos medicos. Los revestimientos de hidrogel deslizantes estan unidos covalentemente a las superficies funcionalizadas con epoxido.
El documento US 6.797.783 A describe un caucho natural que se obtiene mediante modificacion de un caucho natural desproteinizado con un contenido de nitrogeno inferior al 0,10% en peso, comprendiendo la modificacion la epoxidacion del caucho natural desproteinizado con acido trifluoroperacetico.
El documento US 2006/074185 A1 describe una tinta para la impresion por chorro de tinta. La misma presenta partmulas de latex epoxidadas. A traves de los grupos epoxido se unen, entre otras cosas, colorantes a las partmulas de latex.
Amornchaiyapitak C. y col.: "Modification of epoxidised natural rubber film surface by polymerisation of methyl methacrylate", European Polymer Journal, Pergamon Press Ltd. Oxford, GB, tomo 44, n.° 6, 1 de junio de 2008, paginas 1782-1788 describe el empleo de metacrilato de metilo en la fabricacion de guantes de goma natural para la reduccion de la friccion. A este respecto se usa latex de goma natural epoxidado.
Thongnuanchan B. y col.: "Epoxidized natural nubber-bonded wood Particleboard", Polymer Engineering & Science, tomo 47, n.° 4, 1 de marzo de 2007, paginas 421-428 describe la produccion de tableros de madera aglomerada de partmulas de madera que se unen entre sf mediante el uso de una goma natural epoxidada.
Por el documento DD 296 853 A5 es conocido un procedimiento para la produccion de materiales de soporte funcionalizados en la superficie que se pueden emplear como medios de separacion, materiales de cromatograffa, intercambiadores ionicos, materiales de smtesis en fase solida o como soportes de catalizador. La produccion se
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
realiza mediante la fijacion qmmica de mezclas de polidienos o copoKmeros de polidieno epoxidados con compuestos organicos reactivos o de productos de reaccion de polidienos o copoUmeros de polidieno epoxidados con compuestos organicos reactivos tales como aminas, acidos carboxflicos, aminoacidos o sus derivados en la superficie de cuerpos solidos inorganicos, tales como vidrios amorfos o ceramizados pulverizados, acidos silfcicos precipitados o pirogenos as^ como oxidos de metal de grupo principal y secundario.
La presente invencion se basa en el objetivo de crear una posibilidad para la modificacion de la superficie de guantes de elastomero.
Este objetivo se consigue, por un lado, al unirse, en el procedimiento que se ha mencionado al principio, las partfculas de solido despues de la epoxidacion covalentemente a los grupos epoxido o al presentar en el guante de elastomero que se ha mencionado al principio la superficie partfculas de solido inorganicas u organicas unidas al menos en parte covalentemente al elastomero.
A este respecto es ventajoso que mediante las partfculas de solido inorganicas u organicas unidas covalentemente al elastomero (denominadas en lo sucesivo partfculas) se consigue una mejora de la capacidad de deslizamiento de los guantes de elastomero (denominados en lo sucesivo productos de elastomero). Con ello se puede mejorar la facilidad de puesta, en particular la facilidad de puesta en humedo de guantes de elastomero. Gracias a la union covalente se consigue que se conserve la mejora o el cambio de propiedades mediante la modificacion de la superficie a lo largo de un mayor periodo de tiempo. Ademas, con las partfculas se puede otorgar al producto de elastomero una funcionalidad adicional cuando se eligen correspondientemente las partfculas, por ejemplo en el caso del uso de partfculas cargadas con principios activos. La union de las partfculas a traves de grupos epoxido tiene la ventaja de que se puede llevar a cabo la epoxidacion de la superficie de elastomero termicamente, es decir, no es necesaria una radiacion actmica para la preparacion de la superficie. Ademas, gracias a grupos epoxi que no han reaccionado en la superficie del elastomero se reduce su pegajosidad y mediante la saturacion al menos parcial de los grupos etilenicos del elastomero se puede conseguir una mejora de la resistencia al envejecimiento.
Preferentemente, las partfculas estan formadas por partfculas inorganicas. De este modo se puede conseguir una reduccion de la pegajosidad o una mejora de la facilidad de puesta, en particular la facilidad de puesta en humedo de guantes al reducirse la superficie de contacto del elastomero con una mano. En general, con ello se puede reducir la adherencia de un producto de elastomero a una superficie a causa de este efecto. Pero, ademas, con ello es posible tambien que a traves de estas partfculas del solido se incorpore una funcionalidad adicional en el producto de elastomero, por ejemplo, cuando se usan partfculas de solido que absorben humedad.
Para una mejor union de las partfculas de solido a la superficie funcionalizada del producto de elastomero es ventajoso que se funcionalicen asimismo superficialmente las partfculas de solido antes de la reaccion.
A este respecto, la funcionalizacion de las partfculas de solido se puede realizar mediante generacion de grupos mercapto libres y/o grupos amino libres y/o grupos acido carboxflico y/o grupos epoxido y/o grupos hidroxi y/o grupos anhndrido y/o grupos isocianato y/o grupos isotiocianato en la superficie de las partfculas de solido. Mediante el empleo de estos grupos funcionales se consigue la ventaja de que, con ello, estan disponibles grupos de anclaje con una elevada reactividad para la union de las partfculas de solido a la superficie de elastomero.
Pero la funcionalizacion de las partfculas de solido se puede llevar a cabo tambien con al menos un compuesto qrnmico que esta seleccionado de un grupo que comprende o que esta compuesto de grupos acrilato, grupos anfndrido, grupos isocianato, grupos isotiocianato, grupos metacrilato, grupos vinilo. Gracias al empleo de estos grupos funcionales se consigue la ventaja de que, con ello, se pueden poner a disposicion grupos de anclaje para el acoplamiento de otros compuestos funcionales a las partfculas de solido.
Para facilitar los denominados guantes de elastomero “sin polvo”, de acuerdo con otra variante de realizacion esta previsto que se retiren partfculas unidas meramente de forma adhesiva de la superficie del producto de elastomero. De este modo se puede reducir el potencial alergenico de los productos de elastomero. Ademas, con ello estas partfculas, que tienen un menor efecto en comparacion con las partfculas unidas covalentemente, se pueden devolver, dado el caso, al procedimiento de produccion. De este modo se evita una contaminacion de la herida con partfculas en el caso del empleo del producto de elastomero en el ambito medico. Ademas, el producto de elastomero es adecuado para el empleo en espacios limpios.
La epoxidacion del elastomero se puede llevar a cabo en una superficie solida del producto de elastomero. Esta variante del procedimiento se emplea en particular para la produccion de productos de elastomero monocapa, ya que de este modo es posible modificar de forma dirigida zonas de la superficie del elastomero. Ademas, gracias a la evitacion de la epoxidacion masiva se pueden mejorar las propiedades de envejecimiento del elastomero.
Aparte de esta variante de realizacion del procedimiento, en el marco de la invencion existe tambien la posibilidad de que se lleve a cabo la epoxidacion en un latex en fase lfquida. Esta variante del procedimiento se puede usar para la produccion de productos de elastomero multicapa. A este respecto, la ventaja es que con esta variante del procedimiento, en caso necesario, la epoxidacion no se puede realizar solo en la zona de la superficie, sino ya en las partfculas individuales de latex, por lo que se puede realizar una adaptacion del potencial de las propiedades del producto de elastomero.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
Ademas es posible que se lleve a cabo la epoxidacion solo en zonas discretas del elastomero. De este modo se puede conseguir una estructuracion mas intensa de la superficie de elastomero, por lo que se puede influir en la capacidad de deslizamiento del elastomero. Ademas se pueden otorgar propiedades espedficas a determinadas zonas del elastomero. Preferentemente, las partfculas presentan un diametro de partfcula entre 10 nm y 10 pm. Ciertamente, con partfculas por debajo de 10 nm se observa todav^a un efecto, no obstante, el mismo en relacion con la mejora de la capacidad de deslizamiento del elastomero esta configurado solo de forma insuficiente. Con tamanos de partfcula de mas de 10 pm, por el contrario, se ha podido observar que la mejora de la union a la superficie de elastomero disminuye de nuevo a causa del tamano de las partfculas.
Segun otra variante de realizacion puede preverse que las partfculas se reticulen al menos parcialmente entre sf Esto se puede realizar, por ejemplo, a traves de grupos funcionales que no han reaccionado en la superficie de las partfculas. De este modo se puede conseguir una estructura “a modo de red”. Ademas se puede mejorar la adherencia de las partfculas a la superficie de elastomero, al poderse mejorar la fijacion en el lugar de las partfculas mediante la reticulacion.
Las partfculas pueden presentar al menos un principio activo, por lo que se puede ampliar claramente el espectro de la funcionalizacion de la superficie del elastomero. Dado el caso se puede llevar a cabo una carga posterior de las partfculas, por lo que se puede prolongar la duracion del uso del producto de elastomero.
Para una mejor comprension de la invencion se explica con mas detalle la misma mediante la siguiente figura.
Muestra, en una representacion simplificada esquematicamente:
La Figura 1, la modificacion de pelfculas de latex de caucho natural (NR) mediante epoxidacion y posterior union de partfculas de SO2 funcionalizadas con amino.
Por un producto de elastomero se entiende un guante, preferentemente un guante quirurgico o un guante para examenes.
Para completar, se senala que por un producto de elastomero en el marco de la invencion se entiende un producto de un elastomero que en la estructura molecular presenta enlaces carbono-carbono insaturados, es decir, en particular enlaces etilenicos (=caucho de dieno). Preferentemente, el elastomero es un caucho natural o un caucho de isopreno sintetico. Ademas, la invencion se puede aplicar tambien a otros tipos de caucho que presentan enlaces carbono-carbono insaturados de este tipo, en particular homopolfmeros y copolfmeros tales como caucho de nitrilo- butadieno, caucho de nitrilo-butadieno carboxilado, polibutadieno, policloropreno, caucho de estireno-butadieno.
El procedimiento de inmersion para la produccion de guantes de goma ya se ha descrito exhaustivamente en el estado de la tecnica. Habitualmente comprende al menos las siguientes etapas: preparacion de un molde de inmersion, inmersion en un coagulante, inmersion en un latex. Ademas, este procedimiento de inmersion comprende diversas etapas de lavado y secado. Habitualmente, este procedimiento de inmersion se lleva a cabo de forma continua, por ejemplo, en una denominada instalacion de inmersion en cadena. Para otras particularidades en relacion con esto se hace referencia al estado de la tecnica pertinente.
Todas las variantes de realizacion de la invencion tienen en comun que los enlaces carbono-carbono insaturados al menos en la zona de la superficie del producto de elastomero o del elastomero (en lo sucesivo se hace referencia solo a un elastomero, incluyendo esta referencia tambien el producto de elastomero) se saturan al menos en parte, preferentemente al menos el 2 %, en particular entre el 10 % y el 80 %, mediante epoxidacion.
En principio existen dos variantes del procedimiento. Por un lado es posible llevar a cabo la epoxidacion en una superficie solida del elastomero. Por otro lado existe la posibilidad de que se realice la epoxidacion en la fase lfquida del latex y que, despues, se sumerja un molde correspondiente en el latex y, con ello, se produzca el artfculo de elastomero.
En la variante de realizacion del procedimiento en la superficie solida del elastomero no es necesario de forma obligada que el producto de elastomero se produzca segun un procedimiento de inmersion. Se pueden emplear todos los procedimientos de conformado que son conocidos por el estado de la tecnica, por ejemplo, procedimientos de moldeo por inyeccion, procedimientos de extrusion, moldeo por compresion, etc., a pesar de que el procedimiento de inmersion en el marco de la invencion es el procedimiento preferente para la produccion del producto de elastomero.
Para la saturacion o la reaccion de los enlaces carbono-carbono insaturados en una superficie solida de un producto de elastomero, por ejemplo, una pelfcula de elastomero, la superficie de elastomero se pone en contacto con el respectivo reactivo, por ejemplo, se sumerge en el reactivo de epoxidacion o se pulveriza con el mismo. El elastomero se emplea con preferencia previamente reticulado, llevandose a cabo la reticulacion previa preferentemente de manera fotoqmmica con un tiol, tal como esta descrito en los documentos AT 502 764 A1 y AT 508 099 A1. En general, en el marco de la invencion se lleva a cabo la reticulacion previa preferentemente de manera fotoqmmica con un tiol. No obstante, son posibles tambien todos los demas tipos de reticulacion previa, por ejemplo, la reticulacion con azufre o la reticulacion peroxfdica o, en general, una reticulacion mediante radiacion
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
actmica en el marco de la invencion.
Asimismo se puede llevar a cabo una reticulacion con azufre (a mayor temperatura), tal como es conocida, en principio, por el estado de la tecnica, como reticulacion previa.
El reactivo para la epoxidacion del elastomero puede ser, por ejemplo, un peracido alifatico o aromatico, por ejemplo, acido peracetico, acido performico, acido trifluoroperacetico, acido permaleico, acido perbenzoico, acido monoperftalico, acido o-sulfoperbenzoico, acido p-nitroperbenzoico y acido m-cloroperbenzoico, siendo el primero preferente. La concentracion del peracido se puede encontrar entre el 1 % en peso y el 41 % en peso, en particular entre el 2 % en peso y el 4 % en peso, resto agua (con peroxido de hidrogeno y acido o acidos carboxflicos). Se usan peracidos disponibles en el mercado.
Pero se pueden usar tambien otros agentes de epoxidacion tales como, por ejemplo, peroxido de hidrogeno en medio acido o alcalino o hidroperoxido de terc-butilo en medio alcalino o se puede llevar a cabo la epoxidacion del elastomero correspondientemente a uno de los documentos que se han mencionado anteriormente del estado de la tecnica, a los que a este respecto se hace expresa referencia. Asimismo es posible la epoxidacion con catalizadores, por ejemplo, complejo de metal-saleno + NaOCl (epoxidacion de Jacobsen) o catalizador de Shi + oxona (epoxidacion de Shi).
Es posible tambien la formacion in situ de peracidos mediante reaccion de un acido carboxflico con H2O2, por ejemplo, la formacion in situ de acido performico.
La temperatura a la que se lleva a cabo el tratamiento con el reactivo de epoxidacion puede encontrarse entre 30 °C y 70 °C, en particular entre 40 °C y 50 °C. Ademas, la duracion de la “humectacion” puede encontrarse entre 1 minuto y 400 minutos, particularmente entre 40 minutos y 100 minutos. Despues, el elastomero humedecido se puede sumergir, por ejemplo, durante un intervalo entre 30 segundos y 5 minutos, en agua para enjuagar el exceso de reactivo de epoxidacion.
Finalmente se realiza un secado del elastomero humedecido a una temperatura entre 20 °C y 100 °C, en particular entre 55 °C y 70 °C. Preferentemente se realiza el secado dentro de un intervalo entre 10 minutos y 100 minutos, en particular entre 15 minutos y 30 minutos.
Tambien es posible que se realice la humectacion del elastomero con el reactivo de epoxidacion en varias etapas, realizandose, dado el caso, entre las etapas individuales un secado intermedio.
Mediante la epoxidacion, en la superficie del elastomero reaccionan los dobles enlaces etilenicos al menos en parte, entre otras cosas, hasta dar un anillo de oxirano. Estos anillos de oxirano estan disponibles despues para la union covalente de las partfculas al elastomero como grupos funcionales.
Segun otra variante del procedimiento esta previsto que la epoxidacion se lleve a cabo en un latex, dado el caso reticulado previamente, en fase lfquida. Entonces, despues este latex se conforma hasta dar el producto de elastomero, por ejemplo, se sumerge. Dado el caso se puede aplicar mediante inmersion el latex sobre una pelfcula de latex, en particular reticulada previamente, con preferencia reticulada previamente de manera fotoqmmica, para la produccion de un producto de elastomero de al menos dos capas.
Para esta forma del procedimiento se prepara una suspension del latex. Para la estabilizacion se puede anadir a esta suspension al menos un estabilizante, por ejemplo, un polietilenglicolnonilfenileter, por ejemplo, Synperonic® NP 30. El estabilizante se puede disolver en agua y se puede anadir a continuacion al latex o al latex sin mas adicion de agua directamente. La parte sumada del al menos un estabilizante puede encontrarse entre 2 phr y 15 phr (partes por cien partes de caucho).
El latex puede presentar un contenido de solidos entre el 20 % en drc (contenido de caucho seco) y el 60 % en drc.
El latex se puede emplear con una temperatura entre 20 °C y 60 °C.
Despues se puede acidificar la suspension, ajustandose preferentemente un valor de pH entre 2 y 5, en particular entre 3 y 4. Para el ajuste del valor del pH se usa preferentemente un acido carboxflico, en particular acido acetico. Pero se pueden usar tambien otros acidos, por ejemplo, acidos inorganicos, tales como Hcl. A este respecto es posible tambien el empleo de un tampon. Como sustancias tampon son adecuados formiato, acetato o butirato de sodio, potasio, calcio o magnesio, dihidrogenofosfato de sodio, hidrogenofosfato disodico o carbonato de sodio, potasio, calcio o magnesio, prefiriendose carbonato de sodio.
El reactivo de epoxidacion se puede anadir a esta suspension o se puede generar en la misma in situ.
Para la primera variante se usa preferentemente, a su vez, un peracido, en particular acido peracetico, pudiendose usar tambien otros acidos, por ejemplo, tal como se ha indicado anteriormente. El peracido se emplea en particular como solucion acuosa con una concentracion entre el 1 % en peso y el 41 % en peso.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
De forma particularmente preferente se anade una cantidad de peracido que una relacion de la concentracion molar de peracido a la concentracion molar de unidades de poliisopreno del elastomero se encuentra entre 0,04 y 0,7.
En caso de la adicion directa del peracido, la concentracion puede encontrarse entre el 4 % en moles y el 70 % en moles, en relacion con las unidades de isopreno.
En la preparacion in situ del peracido, la concentracion del acido carboxflico puede encontrarse entre el 10 % en moles y el 120 % en moles, la de H2O2, entre el 10 % en moles y el 120 % en moles, en cada caso en relacion con las unidades de isopreno.
Para la generacion in situ del reactivo de epoxidacion, tal como se ha indicado anteriormente, se anade a la suspension un oxidante, en particular peroxido de hidrogeno, y un acido carboxflico, en particular acido formico o acido acetico. Se pueden anadir el oxidante y el acido carboxflico en cantidades equimolares.
El acido carboxflico se puede emplear, en particular como solucion acuosa, con una concentracion entre el 20 % en peso y el 60 % en peso.
El oxidante se puede emplear, en particular como solucion acuosa, con una concentracion entre el 25 % en peso y el 50 % en peso.
De forma particularmente preferente se anade una cantidad de oxidante y acido carboxflico de tal manera que una relacion de la concentracion del peracido generado a partir de esto, en particular acido performico, a la concentracion de las unidades de poliisopreno del elastomero se encuentra entre 0,1 y 0,3.
La epoxidacion en fase lfquida se puede realizar a una temperatura entre 20 °C (temperatura ambiente) y 80 °C y/o durante un periodo de tiempo entre 20 minutos y 60 horas. La epoxidacion de las partfculas de latex se termina mediante neutralizacion, por ejemplo, con una solucion al 10 % de hidroxido de potasio.
A partir de la suspension preparada de este modo se produce despues el producto de elastomero, en particular mediante inmersion de un molde.
Dado el caso se puede llevar a cabo el conformado en varias etapas, por ejemplo, en de dos a ocho repeticiones.
Antes y/o despues de la epoxidacion, el latex tratado se puede mezclar tambien con otros agentes qmmicos del proceso tales como, por ejemplo, agentes de proteccion contra el envejecimiento, estabilizantes, antiozonantes, antiespumantes, colorantes, cargas inorganicas tales como, por ejemplo, creta.
Para la produccion de un producto de elastomero de al menos dos capas se genera despues en una primera etapa una primera capa de un elastomero, por ejemplo, segun un procedimiento conocido de inmersion, y la misma se reticula previamente, en particular se reticula previamente de manera fotoqmmica. Dado el caso despues de al menos una etapa de secado y/o dado el caso al menos una de lavado, del latex modificado que se ha funcionalizado tal como anteriormente se aplica al menos otra capa de elastomero sobre la capa de elastomero producida en primer lugar, en particular aplica mediante inmersion. Despues se lleva a cabo a su vez al menos una etapa de secado y/o al menos una de lavado.
Sobre la superficie epoxidada, es decir, provista de grupos epoxido en particular segun una de las dos variantes del procedimiento del elastomero se aplican despues partfculas, uniendose estas partfculas a traves de los grupos epoxido con apertura de anillo covalentemente a la superficie del elastomero.
En particular se usan partfculas de solido inorganicas, preferentemente partfculas de solido disponibles a gran escala. Preferentemente, estas partfculas estan seleccionadas de un grupo que comprende o que esta compuesto de sulfuros, oxidos, hidroxidos, carbonatos, boratos, sulfatos, fosfatos, silicatos, partfculas de metal, por ejemplo, oro, plata, cobre. En particular, las partfculas de solidos estan seleccionadas de un grupo que comprende o que esta compuesto de creta, harina fosil, tierra de diatomeas, caolinita, cuarzo, acido silfcico amorfo, SO2, calcita, TO2.
Se pueden emplear tambien partfculas que presentan cavidades que estan cargadas, dado el caso, con un principio activo, por ejemplo, zeolitas o ciclodextrinas. Dado el caso, estas partfculas se pueden emplear tambien para la adsorcion de sustancias tales como, por ejemplo, sudor.
Pero se pueden unir tambien partfculas de solido organicas, compuestas por ejemplo al menos en parte de almidon o celulosa, covalentemente a la superficie del elastomero.
A este respecto es ventajoso que las partfculas de solido se funcionalicen en la superficie antes de la union a los grupos epoxi de la superficie de elastomero. Esta funcionalizacion se puede llevar a cabo mediante la generacion de grupos mercapto libres y/o grupos amino libres y/o grupos anhudrido y/o grupos isocianato y/o grupos isotiocianato y/o grupos hidroxi en la superficie de las partfculas de solido. Para esto se puede usar en particular un compuesto qmmico que esta seleccionado de un grupo que comprende 3-mercaptopropiltrimetoxisilano, 3- mercaptopropiltrietoxisilano, 3-aminopropiltrimetoxisilano, 3-aminopropiltrietoxisilano 3-isocianatopropiltrietoxisilano, 3-isocianatopropiltrimetoxisilano, hidroximetiltrietoxisilano. Estos compuestos estan disponibles, en cada caso, en
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
ABCR o Sigma Aldrich o Evonik Industries.
En este contexto se menciona que las partfculas de solido funcionalizadas estan disponibles en el mercado al menos en gran parte, por ejemplo, en Hoffmann Mineral o Sigma Aldrich o Evonik Industries.
La funcionalizacion de las partfculas de solido se puede llevar a cabo, no obstante, tambien con al menos un compuesto qmmico que esta seleccionado de un grupo que comprende o que esta compuesto de silanos, siloxanos y acidos carbox^licos con grupos funcionales, tales como grupos anhndrido, epoxi, isocianato, isotiocianato, mercapto. Son ejemplo de esto (3-glicidoxipropil)trimetoxisilano, anfndrido 3-(trietoxisilil)propilsuccmico,
mercaptopropiltrimetoxisilano. Estos compuestos estan disponibles en ABCR o Sigma Aldrich.
El grupo mercapto se pone a disposicion en particular en forma de un tiol. Para esto se usan preferentemente tioles que estan seleccionados de un grupo que comprende o que esta compuesto de tris-3-mercaptopropionato de trimetilolpropano, acido 16-mercaptohexadecanoico, (11-mercaptoundecil)tetra(etilenglicol), N-acetil-L-cistema, tetramercaptoacetato de pentaeritritol, trimercaptoacetato de trimetilolpropano, tri-3-mercaptopropionato de trimetilolpropano, tetra-3-mercaptopropionato de pentaeritritol, 3-mercaptopropionato de propilenglicol, tri-3- mercaptopropionato de trimetilolpropano etoxilado, 3-mercaptopropionato de poliol, 3-mercaptopropionato de poliester. Estos compuestos estan disponibles, por ejemplo, en Bruno Bock Thiochemicals y/o Sigma Aldrich.
Aparte de estos compuestos qmmicos usados preferentemente con un grupo mercapto, en el marco de la invencion se pueden emplear tambien otros compuestos de este tipo tales como, por ejemplo, HS-R1R2R3, estando formado R1 por un elemento del grupo que comprende o que esta compuesto de grupos alquilo, arilo, alquilarilo, arilalquilo, alquilarilalquilo, arilalquilarilo, sililo, R2, por un elemento del grupo que comprende o que esta compuesto de grupos acrilo, amino, aminoacido, anhndrido, carbonilo (C=O), acido carboxflico, carboxilato, epoxi, hidroxi, isocianato, isotiocianato, metacrilo, mercapto, acido sulfonico, vinilo, R3, por un elemento del grupo que comprende o que esta compuesto por H, grupos alquilo, arilo.
El grupo amino se pone a disposicion en particular en forma de aminas primarias. Para esto se usan preferentemente aminas que estan seleccionadas de un grupo que comprende o que esta compuesto de 3- aminopropiltrimetoxisilano, 3-aminopropiltrietoxisilano, N-2(aminoetil)3-aminopropiltrietoxisilano.
En el marco de la invencion se pueden emplear, sin embargo, tambien partfculas no funcionalizadas, en particular cuando las mismas, a causa de la estructura qrnmica, ya estan provistas de grupos funcionales.
Para la funcionalizacion se disuelve el al menos un tiol y/o amina y/o anhndrido y/o isocianato y/o isotiocianato y/o el compuesto con los grupos hidroxi en un disolvente, en particular agua, pudiendose usar tambien disolventes organicos. La concentracion en el al menos un tiol y/o amina y/o anhndrido y/o isocianato y/o isotiocianato y/o el compuesto con los grupos hidroxi y/o con el al menos un compuesto qmmico que se selecciona del grupo que comprende o que esta compuesto de silanos, siloxanos y acidos carboxflicos con grupos funcionales tales como grupos anhndrido, epoxi, isocianato, isotiocianato, mercapto se puede encontrar entre el 0,1 % en peso y el 50 % en peso, en particular entre el 0,5 % en peso y el 15 % en peso, en cada caso en relacion con el peso total con las partfculas (inorganicas).
En esta solucion se ponen despues las respectivas partfculas para la funcionalizacion.
La funcionalizacion de las partfculas del solido se puede llevar a cabo a una temperatura entre 0 °C y 200 °C y/o durante entre 5 minutos y 720 minutos y/o con un valor de pH entre 3 y 6. Preferentemente, la funcionalizacion tiene lugar con agitacion.
La propia reaccion se puede realizar tanto en medios acuosos como en medios organicos lfquidos, por ejemplo, etanol, tolueno, ciclohexano, hexano, isopropanol. En la Figura 1 esta representado un posible desarrollo esquematico del procedimiento, usandose como partfculas de SiO2 funcionalizadas con amino.
Gracias a esta forma de proceder se consigue la ventaja de que es posible una retirada cuantitativa de partfculas no unidas covalentemente, ya que se reduce claramente la pegajosidad de la superficie del elastomero en la primera etapa gracias a la saturacion de los enlaces carbono-carbono insaturados.
Las partfculas funcionalizadas se suspenden en agua o en un disolvente organico. La suspension se prepara, preferentemente, con una concentracion entre el 0,01 % en peso y el 10 % en peso, en particular entre el 0,01 % en peso y el 1 % en peso, de partfculas modificadas con grupo o grupos amino y/o grupo o grupos mercapto y/o grupo o grupos acido carboxflico y/o grupo o grupos epoxido y/o grupo o grupos hidroxi y/o grupo o grupos anhndrido y/o grupo o grupos isocianato y/o grupo o grupos isotiocianato mediante aparatos de dispersion disponibles en el mercado. Despues se pone en contacto esta suspension con la superficie de elastomero funcionalizada, por ejemplo, mediante inmersion del elastomero en la suspension. Esto se puede llevar a cabo, dado el caso, varias veces. A este respecto tambien es posible que se sumerja el elastomero solo en parte. Con una inmersion reiterada, esta inmersion parcial puede estar limitada a una o varias etapas de inmersion, siendo posible tambien en este caso que en todas las etapas de inmersion se sumerja solo en parte.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
A continuacion se seca el elastomero tratado de este modo. A este respecto, la temperatura puede estar seleccionada de un intervalo de 40 °C a 150 °C, en particular de un intervalo de 40 °C a 100 °C. El secado se puede realizar durante un intervalo de tiempo entre 5 minutos y 1000 minutos, en particular durante un intervalo de tiempo entre 10 minutos y 900 minutos.
Durante el secado se realiza la union covalente de las partfculas de solido a la superficie del elastomero.
Preferentemente, despues de la union se retiran las partfculas unidas meramente de forma adhesiva de la superficie del producto de elastomero, por ejemplo, mediante lavado y/o mecanicamente, por ejemplo, mediante ultrasonidos.
Las partfculas de solido usadas en el marco de la invencion tienen, preferentemente, un tamano de partfcula entre 10 nm y 10 pm, en particular entre 20 nm y 50 nm o entre 1 pm y 5 pm.
En principio existe la posibilidad de que toda la superficie del elastomero epoxidado se provea de al menos una especie de partfculas, se pueden emplear tambien al menos dos tipos diferentes de partfculas, por ejemplo, tanto cuarzo como zeolita, para conseguir, con ello, otro perfil de propiedades del elastomero.
De acuerdo con una variante de realizacion, sin embargo, para esto puede estar previsto que se dispongan las partfculas unicamente en zonas discretas en la superficie del elastomero. Para conseguir esto se puede cubrir con una mascara correspondiente la zona que no se debe funcionalizar adicionalmente de la superficie del elastomero, de tal manera que en una posterior etapa de lavado se eliminen mediante lavado las partfculas no unidas covalentemente.
Segun una variante de realizacion, para esto existe la posibilidad de que se apliquen las partfculas ya solo en zonas discretas.
La mascara puede ser una mascara mecanica o una mascara qmmica o una mascara optica. Por una mascara qmmica se entiende una sustancia que se aplica antes de la aplicacion de las respectivas suspensiones o emulsiones o solucion sobre las zonas que no se van a revestir, por ejemplo, mediante pintado.
Asimismo es posible que se lleve a cabo la epoxidacion del elastomero solo en las zonas que se deben proveer de partfculas, para lo cual se pueden emplear asimismo mascaras correspondientes, tal como se ha indicado.
Aparte de la mera estructuracion de la superficie se puede conseguir, con ello, por ejemplo tambien una aplicacion permanente de informaciones sobre el producto de elastomero, por ejemplo, el tamano del guante en el caso de guantes de elastomero.
Segun otra variante de realizacion puede preverse que las partfculas se reticulen al menos en parte entre sf despues de la union covalente a la superficie del elastomero.
Esta reticulacion se puede conseguir a traves de grupos funcionales que no han reaccionado de las partfculas funcionalizadas que se han descrito anteriormente, usandose dado el caso un reactivo adicional que reacciona con estos grupos funcionales y que establece, de este modo, una union entre las partfculas.
Pero es posible tambien el empleo de tioles y/o aminas y/o anhndridos y/o isocianatos y/o isotiocianatos polifuncionales, es decir, de compuestos qmmicos con mas de un grupo mercapto y/o amino o acido carboxflico y/o un grupo epoxido y/o un grupo hidroxi y/o un grupo anhndrido y/o un grupo isocianato y/o un grupo isotiocianato tal como, por ejemplo, tris-3-mercaptopropionato de trimetilolpropano, pudiendose generar grupos mercapto libres al menos en la superficie del elastomero epoxidado previamente, a traves de los cuales se posibilita una reaccion adicional con otros compuestos qmmicos para una modificacion adicional de las propiedades del producto de elastomero.
Aparte de la variante de realizacion con compuestos qmmicos con homofuncionalidad multiple, es decir, con compuestos que presentan exclusivamente grupos mercapto como grupos funcionales en la molecula, existe tambien la posibilidad de emplear compuestos qmmicos polifuncionales con heterofuncionalidad. En estos compuestos, por ejemplo, aparte de al menos un grupo mercapto a traves del cual se realiza la union a la superficie de la partfcula, esta presente al menos otra funcionalidad, por ejemplo, un grupo amino, un grupo acido carboxflico, un grupo epoxido, un grupo hidroxi, un grupo anhndrido, un grupo isocianato, un grupo isotiocianato, un grupo vinilo, siendo posibles tambien variantes mixtas, de tal manera que esta presente mas de uno de estos grupos adicionalmente al o a los grupos mercapto, por ejemplo, un grupo acido carboxflico y un grupo amino.
En el caso del uso de tioles polifuncionales o aminas polifuncionales o poli(acidos carboxflicos) polifuncionales, polialcoholes, poliacetales, de este modo se pueden crear tambien grupos reactivos en la superficie de las partfculas, por ejemplo, otros grupos tiol o grupos amino o grupos acido carboxflico.
Se pueden usar tambien polfmeros con grupos funcionales (alquenos, acrilatos, anhndridos, epoxidos, isocianatos, isotiocianatos, metacrilatos, tioles) para la modificacion de las partfculas, para conseguir una union covalente a la superficie del elastomero. Los polfmeros se pueden emplear en dispersion, en solucion y como sustancia pura.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
Los grupos funcionales pueden estar presentes como grupos laterales o en posicion terminal.
Los grupos reactivos se pueden usar para proveer las partfculas funcionalizadas con otros compuestos qmmicos que pueden reaccionar con estos grupos.
El compuesto qmmico adicional puede seleccionarse de un grupo que comprende acrilatos, aminas, aminoacidos (cistema), aminoacidos acetilados (N-acetilcistema), anhudridos, acidos carboxflicos, eteres, epoxidos, isocianatos, isotiocianatos, metacrilatos, silanos, siloxanos. De este modo se puede conseguir una mejora adicional de las propiedades de friccion de deslizamiento o se puede incorporar otra funcionalidad (para reacciones posteriores).
Esta reaccion se puede realizar, en funcion del reactivo, a una temperatura entre 20 °C y 80 °C y segun mecanismos conocidos de reaccion. La duracion de esta reaccion se rige asimismo por los respectivos compuestos concretos que se hacen reaccionar y puede encontrarse entre 1 minuto y 100 minutos. Dado el caso se puede llevar a cabo la reaccion a presion o con vado.
Segun otra variante de realizacion de la invencion esta previsto que los grupos funcionales sobre la superficie de la partfcula, que no se necesitan para la union covalente al elastomero, se unan covalentemente al menos por zonas con una capa de polfmero.
La capa de polfmero se puede producir, por ejemplo, a partir de un poliuretano o una silicona o a partir de una mezcla de SBR con silicona o un acrilato o un siloxano o a partir de un polfmero con grupos funcionales, en particular alquenos, acrilatos, anhudridos, epoxidos, isocianatos, isotiocianatos, metacrilatos, tioles, alcoholes, acidos carboxflicos. Dado el caso, los polfmeros o los monomeros para la formacion de la capa de polfmero asimismo se pueden funcionalizar previamente, en particular con al menos un tipo de los grupos funcionales mencionados.
Son polfmeros preferentes siliconas, poliuretanos, acrilatos de uretano, acrilatos, poliisocianatos, poliolesteres, polfmeros de vinilo, elastomeros de dieno. Son ejemplos de esto Desmophen® 1652, Synthomer VL 11005, Desmolux® XP 2740, Bayhydrol® UV XP 264, Desmolux® VP LS 2299, poli(alcohol vimlico), poli(acido acnlico), que se puede adquirir en Bayer o Synthomer.
A partir de los polfmeros o monomeros u oligomeros dado el caso funcionalizados se generan a su vez suspensiones (para la funcionalizacion se puede anadir el respectivo reactivo a esta suspension), pudiendose anadir al menos un emulsionante y/o al menos un fotoiniciador, en caso de que se reticulen los monomeros u oligomeros fotoqmmicamente.
Las partfculas se pueden usar tambien para prever sobre las mismas y/o en su interior al menos un principio activo. Son posibles principios activos, por ejemplo, antitranspirantes, principios activos antibacterianos, fungicidas, sustancias de olor, agentes para el cuidado de la piel tales como, por ejemplo, una vitamina o aloe vera, pigmentos, principios activos para el cambio del comportamiento de absorcion de agua, estabilizantes, etc.
Con el procedimiento segun la invencion se lleva a cabo una funcionalizacion de la funcionalizacion, es decir, de la superficie de elastomero funcionalizada. Los grupos funcionales dispuestos como consecuencia de la primera funcionalizacion sobre la superficie actuan, a este respecto, como grupos de anclaje para la otra funcionalizacion.
Con el procedimiento de acuerdo con la invencion se pueden producir productos de elastomero que presentan una mejor capacidad de deslizamiento y una mejor resistencia al envejecimiento en comparacion con un elastomero no tratado. Ademas, con ello se puede influir en propiedades tales como, por ejemplo, un efecto de cuidado de la piel, el comportamiento de absorcion de agua, etc. o se pueden otorgar al producto de elastomero propiedades completamente nuevas tales como, por ejemplo, superficies de elastomero estructuradas, olor, color, “aspecto y tacto”.
Con ayuda de procedimientos tribologicos de medicion con un tribometro lineal correspondiente a B. Bhushan, Modern tribology handbook. CLC-Press, Boca Raton, Londres, Nueva York, Washington D.C. 2001, se determina el coeficiente de friccion de deslizamiento de superficies de NR modificadas con partfculas y se comparan con las propiedades de guantes quirurgicos comerciales. Los resultados en la siguiente tabla muestran que las propiedades de friccion de deslizamiento de superficies de elastomero modificadas con partfculas se encuentran en el intervalo de superficies de NR empolvadas.
Comparacion de los coeficientes de friccion de deslizamiento de superficies de NR seleccionadas
- Descripcion de muestra
- Coeficiente de friccion de deslizamiento m
- Guante del estado de la tecnica con lado interno clorado
- m ~ 0,31
- Guante del estado de la tecnica con lado interno revestido
- m ~ 0,22
- Guante del estado de la tecnica con lado interno empolvado
- m ~ 0,50
- Superficie de NR modificada con partfculas de SiO2 funcionalizadas con amino
- m ~ 0,7
5
10
15
20
25
30
A continuacion estan indicados algunos ejemplos llevados a cabo durante la creacion de la invencion, no habiendose de entender como limitantes. En la Tabla 1 estan compilados los agentes qmmicos usados para los ejemplos.
Tabla 1: materiales y agentes qmmicos usados
Agente qmmico
Fabricante Formula estructural, especificacion
Aktisil AM
Aktisil MM
Nanopartfculas
Acido peracetico conc. (al
39 %)
Acido formico
H2O2
Synperonic NP 30
Hoffmann Mineral Hoffmann Mineral Sigma Aldrich
Sigma Aldrich Sigma Aldrich Sigma Aldrich
Sigma Aldrich
Partfculas de SO2 modificadas con amino (dso = 2,2 pm) Partfculas de SO2 modificadas con mercapto (dso = 2,2 pm) Partfculas de SO2 modificadas con amino (dso= 20 nm)
1. Modificacion de la superficie de pelfcula secada
1.1 Epoxidacion con peracidos
En la epoxidacion de pelfculas de NR se llevaron a cabo las siguientes etapas:
• lavado de la pelfcula de latex secada en agua desionizada (10 min a TA (= temperatura ambiente, = 20 °C))
• epoxidacion de la pelfcula de latex lavada en una solucion acuosa de acido peracetico (al 2 % en peso) a 40 °C durante 40 min
• breve inmersion de la pelfcula epoxidada de latex en agua desionizada (1 min a TA)
• secado a 70 °C durante 15 min.
1.2 Epoxidacion de la fase lfquida 1.2.1 Epoxidacion con peracidos
En la epoxidacion del latex de NR lfquido se llevaron a cabo las siguientes etapas:
• estabilizacion del latex de NR con Synperonic NP 30 (10 phr) y ajuste del contenido de solidos del 20 - 60 % en peso
• el latex se acidifica con acido acetico a un valor de pH de 3 - 4
• adicion opcional de acido peracetico (solucion al 39 %), la relacion de concentracion molar asciende a:
--------------------------------= 0,07-0,5
[Urtidad de poliisopreno]
o del 0,07 % en moles al 0,5 % en moles de acido peracetico en relacion con las unidades de isopreno o formacion in situ de acido performico por H2O2 y acido formico con una relacion de concentracion molar de:
[»;Oj \HCOOHj
[Unidad de poliisopreno] [Unidad de poliisopreno] ’ ’
• temperatura de reaccion 21 - 60 °C
• tiempo de reaccion hasta 3 - 48 h
• finalizacion de la reaccion mediante neutralizacion con una solucion de KOH (10 % en peso)
Por ejemplo, se pueden disolver 4 g de Synperonic en 33,2 g de H2O a 40 °C y anadirse a 67 g de NR (60 % drc). Esta preparacion se agita durante 15 horas. Despues se acidifica a pH ~ 4 y se anaden lentamente 28,44 g de HCO- OH (98-100 %) y 33,26 g de H2O2 (al 30 %).
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
2. Produccion de pelfculas a partir de latex de NR epoxidado
Las pelfculas de latex correspondientes se producen en una inmersion de dos capas:
aplicacion por inmersion de un latex de NR reticulado previamente sobre un molde de porcelana (20 s a TA)
0 -15 s secado a 120 °C
aplicacion por inmersion del latex de NR epoxidado (30 s a TA) secado durante 20 min a 120 °C retirada de la pelfcula
3. Acoplamiento de partfculas inorganicas Ejemplo 1: realizacion en sistemas acuosos
Durante el acoplamiento de macropartfculas de SiO2 inorganicas se llevaron a cabo las siguientes etapas del procedimiento:
• preparacion de una suspension acuosa con el 0,015 - 0,5% en peso de macropartfculas de SO2 modificadas con amino o mercapto disponibles en el mercado mediante pesada de las partfculas en H2O desionizada
• dispersion de la suspension con aparato de dispersion (Ultraturax) durante 10 min a temperatura ambiente y a continuacion en el bano de ultrasonidos durante 10 min a temperatura ambiente
• fijacion de una pelfcula de latex de NR epoxidada en una placa de Petri
• vertido sobre la pelfcula de elastomero de la suspension acuosa
• retirar pelfcula despues de 2 min de la placa de Petri
• secado de la muestra durante 10 - 900 min a 40 - 100 °C
• lavar la pelfcula durante 16 h a temperatura ambiente en agua
• secar la pelfcula durante 10 - 15 min a 70 °C
Ejemplo 2: realizacion en disolventes organicos
• preparacion de una suspension con el 0,015 - 0,2 % en peso de macropartfculas de SiO2 modificadas con amino o mercapto en tolueno
• dispersion de la suspension en el bano de ultrasonidos durante 10 min a temperatura ambiente
• vertido sobre la pelfcula de elastomero de la suspension, evitacion de la flotacion de la pelfcula con ayuda de una pinza
• retirar pelfcula despues de 2 min de la placa de Petri
• secado de la muestra durante 10 - 900 min a 40 - 100 °C
• lavar la pelfcula durante 16 h a temperatura ambiente en tolueno
• secar la pelfcula durante 10 - 15 min a 70 °C
Ejemplo 3: acoplamiento de partfculas a nanoescala
• preparacion de una suspension con el 0,015 - 0,05 % en peso de nanopartfculas de SO2 modificadas con amino (suspendidas en etanol) en tolueno
• dispersion de la suspension en el bano de ultrasonidos durante 30 min a temperatura ambiente
• vertido sobre la pelfcula de elastomero de la suspension, evitacion de la flotacion de la pelfcula con ayuda de una pinza
• retirar pelfcula despues de 2 min de la placa de Petri
• secado de la muestra durante 10 - 900 min a 40 - 100 °C
• lavar la pelfcula durante 16 h a temperatura ambiente en tolueno
• secar la pelfcula durante 10 - 15 min a 70 °C
A gran escala se puede realizar la puesta en practica del procedimiento, por ejemplo, directamente en una instalacion de inmersion en cadena mediante inmersion de los guantes en la dispersion de partfculas. Para esto es ventajoso que se dispersen las partfculas en la correspondiente cubeta de inmersion al menos temporalmente, con preferencia de forma constante y que se dosifiquen posteriormente las partfculas consumidas. Se puede realizar el acoplamiento termico durante el secado u opcionalmente vulcanizacion (en el caso de guantes vulcanizados con S) de los guantes en el horno. A continuacion se pueden lavar con agua los productos de elastomero para retirar las partfculas no unidas.
Como alternativa se puede realizar la aplicacion de las partfculas tambien mediante la inmersion de los guantes (sobre el molde) en suspensiones de partfculas.
Claims (14)
- 5101520253035REIVINDICACIONES1. Procedimiento para la union de partfculas de solido inorganicas u organicas a la superficie de un guante de elastomero, presentando el elastomero en la estructura molecular enlaces carbono-carbono insaturados que se saturan al menos en la zona de la superficie del guante de elastomero al menos en parte mediante epoxidacion, caracterizado porque las partfculas de solido despues de la epoxidacion de la superficie de elastomero se unen covalentemente a los grupos epoxido.
- 2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado porque las partfculas de solido antes de la reaccion se funcionalizan en la superficie.
- 3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 2, caracterizado porque la funcionalizacion de las partfculas de solido se lleva a cabo mediante la generacion de grupos mercapto libres y/o grupos amino libres y/o grupos acido carboxflico y/o grupos epoxido y/o grupos hidroxi y/o grupos anfndrido y/o grupos isocianato y/o grupos isotiocianato en la superficie de las partfculas de solido.
- 4. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 2 o 3, caracterizado porque la funcionalizacion de las partfculas de solido se lleva a cabo con al menos un compuesto qmmico que esta seleccionado de un grupo que comprende 3-aminopropiltrimetoxisilano, 3-mercaptopropiltrietoxisilano, hidroximetiltrietoxisilano, 3- isocianatopropiltrimetoxisilano, 3-glicidoxipropiltrimetoxisilano, anfndrido 3-(trietoxisilil)propilsuccmico.
- 5. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque se retiran de la superficie del elastomero las partfculas de solido unidas por adhesion.
- 6. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la epoxidacion del elastomero se lleva a cabo en una superficie solida.
- 7. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la epoxidacion se lleva a cabo en un latex en fase lfquida.
- 8. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la epoxidacion se lleva a cabo en zonas discretas del elastomero.
- 9. Guante de elastomero de un elastomero con una superficie, presentando el elastomero en la estructura molecular enlaces carbono-carbono insaturados, caracterizado porque la superficie presenta partfculas de solido inorganicas u organicas unidas al menos en parte covalentemente al elastomero.
- 10. Guante de elastomero de acuerdo con la reivindicacion 9, caracterizado porque esta formado por al menos dos capas.
- 11. Guante de elastomero de acuerdo con las reivindicaciones 9 o 10, caracterizado porque las partfculas de solido estan dispuestas solo en zonas discretas de la superficie.
- 12. Guante de elastomero de acuerdo con una de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado porque las partfculas de solido presentan un diametro de partfcula entre 10 nm y 10 pm.
- 13. Guante de elastomero de acuerdo con una de las reivindicaciones 9 a 12, caracterizado porque las partfculas de solido estan reticuladas al menos en parte entre sf
- 14. Guante de elastomero de acuerdo con una de las reivindicaciones 9 a 14, caracterizado porque las partfculas de solido presentan al menos un principio activo.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ATA1087/2012A AT513457B1 (de) | 2012-10-09 | 2012-10-09 | Elastomerprodukt mit kovalent gebundenen Partikel |
AT10872012 | 2012-10-09 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
ES2569736T3 true ES2569736T3 (es) | 2016-05-12 |
Family
ID=49354467
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
ES13187847.2T Active ES2569736T3 (es) | 2012-10-09 | 2013-10-09 | Producto de elastómero con partículas unidas covalentemente |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9290632B2 (es) |
EP (1) | EP2719710B1 (es) |
AT (1) | AT513457B1 (es) |
ES (1) | ES2569736T3 (es) |
HU (1) | HUE027626T2 (es) |
PL (1) | PL2719710T3 (es) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6337693B2 (ja) * | 2014-08-26 | 2018-06-06 | 信越化学工業株式会社 | シランカップリング剤水溶液、その製造方法及び表面処理剤 |
US10154699B2 (en) * | 2015-09-10 | 2018-12-18 | Ansell Limited | Highly chemical resistant glove |
AT518307B1 (de) * | 2016-03-04 | 2020-04-15 | Semperit Ag Holding | Verfahren zum Herstellen eines Prophylaxeartikels |
AT518357B1 (de) | 2016-03-04 | 2018-09-15 | Semperit Ag Holding | Verfahren zum Herstellen eines Prophylaxeartikels |
JP6409106B1 (ja) * | 2017-08-30 | 2018-10-17 | 太陽インキ製造株式会社 | 硬化性樹脂組成物、ドライフィルム、硬化物およびプリント配線板 |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1396090A (en) | 1974-03-14 | 1975-05-29 | Nippon Zeon Co | Surface modification of rubber articles |
DD296853A5 (de) * | 1989-01-16 | 1991-12-19 | Friedrich-Schiller-Universitaet Jena,De | Verfahren zur herstellung oberflaechenfunktionalisierter traegermaterialien |
US5310819A (en) * | 1992-01-23 | 1994-05-10 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Surface epoxidation of elastomers |
US6797783B1 (en) | 1995-05-24 | 2004-09-28 | Kao Corporation | Modified natural rubber |
US5804318A (en) | 1995-10-26 | 1998-09-08 | Corvita Corporation | Lubricious hydrogel surface modification |
EP1403287B1 (en) * | 2001-05-14 | 2010-01-06 | DAICEL CHEMICAL INDUSTRIES, Ltd. | Process for producing epoxidized diene polymer |
JP3643912B2 (ja) | 2002-04-01 | 2005-04-27 | 株式会社レヂテックス | ゴム製品の表面処理方法 |
US6972148B2 (en) * | 2003-06-23 | 2005-12-06 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Glove having improved donning characteristics |
US7465765B2 (en) * | 2004-09-27 | 2008-12-16 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Latex particulates with epoxide functional groups |
US20070049659A1 (en) * | 2005-08-25 | 2007-03-01 | Quay Jeffrey R | Functionalized alumina particles for polymer composites |
US20090136746A1 (en) * | 2005-08-30 | 2009-05-28 | Catalysts & Chemicals Industries Co., Ltd. | Composite Polymer, Thermosetting Coating Composition, and Molded Article |
AT502764B1 (de) | 2005-09-12 | 2010-11-15 | Semperit Ag Holding | Mischung und verfahren zur herstellung eines vernetzten elastomers sowie vorrichtung zur herstellung eines tauchartikels |
JP2007205234A (ja) | 2006-02-01 | 2007-08-16 | Denso Corp | 燃料噴射弁 |
US7442746B2 (en) * | 2006-10-19 | 2008-10-28 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Epoxidation of unsaturated cationically stabilized polymer latex |
AT508099B1 (de) | 2009-03-17 | 2015-07-15 | Semperit Ag Holding | Verfahren zur herstellung eines vernetzten elastomers |
-
2012
- 2012-10-09 AT ATA1087/2012A patent/AT513457B1/de active
-
2013
- 2013-10-07 US US14/047,588 patent/US9290632B2/en active Active
- 2013-10-09 ES ES13187847.2T patent/ES2569736T3/es active Active
- 2013-10-09 EP EP13187847.2A patent/EP2719710B1/de active Active
- 2013-10-09 HU HUE13187847A patent/HUE027626T2/en unknown
- 2013-10-09 PL PL13187847.2T patent/PL2719710T3/pl unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AT513457A1 (de) | 2014-04-15 |
HUE027626T2 (en) | 2016-11-28 |
EP2719710B1 (de) | 2016-03-09 |
AT513457B1 (de) | 2015-05-15 |
US9290632B2 (en) | 2016-03-22 |
EP2719710A1 (de) | 2014-04-16 |
US20140096308A1 (en) | 2014-04-10 |
PL2719710T3 (pl) | 2016-10-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ES2569736T3 (es) | Producto de elastómero con partículas unidas covalentemente | |
ES2834616T3 (es) | Procedimiento para producir un artículo profiláctico | |
US20140134321A1 (en) | Nitric oxide-releasing coatings | |
CN103849002B (zh) | 表面改性弹性体 | |
BRPI0708083A2 (pt) | pré-polìmeros em forma de estrela multifuncionais, sua preparação e sua aplicação | |
BR0111734A (pt) | Composição elastomérica utilizável para a fabricação de pneumáticos, processos para preparar uma composição de borracha vulcanizável e para copular uma carga inorgânica e um elastÈmero isoprênico, utilizações de uma composição de borracha e de um poliorganossiloxano multifuncional, pneumático e produto semi-acabado para pneumático | |
Ataman et al. | Degrafting of Poly (poly (ethylene glycol) methacrylate) Brushes from Planar and Spherical Silicon Substrates | |
JP3382949B2 (ja) | 天然ゴムラテックス物品のアレルゲン性低減のための改良方法 | |
JPH10502854A (ja) | ポリウレタン−ウレアおよびポリ(n−ビニルピロリドン)重合体混合ヒドロゲルコーテイングの製造方法 | |
TW200718766A (en) | Adhesive composition, adhesive composition for circuit connection, connected body semiconductor device | |
ES2550579T3 (es) | Procedimiento para la modificación de la superficie de un producto de elastómero | |
JP2008530257A5 (es) | ||
KR20010032008A (ko) | 규산염을 포함하는 정형 외과용 지지 재료 | |
WO2007087618A3 (en) | Coating suitable for surgical instruments | |
US6534126B1 (en) | Coatings for polymeric substrates | |
CN102993407A (zh) | 一种水基uv固化树脂及基于其的涂料和医用导管 | |
Maciá-Agulló et al. | Hydrophobic or hydrophilic fumed silica as filler of polyurethane adhesives | |
US11850805B2 (en) | Method for manufacturing PDMS device and PDMS device manufactured thereby | |
Ren et al. | Adhesive hydrogels with toughness, stretchability, and conductivity performances for motion monitoring | |
US20200325359A1 (en) | Silicone lacquer for coating earmold | |
Mallik et al. | Antibacterial surface modification to prevent biofilm formation on polymeric biomaterials | |
CN110564230A (zh) | 一种环保型纳米复合材料涂层 | |
KR20230032831A (ko) | 하이드로겔 조성물, 이의 제조방법 및 이의 기계적 물성 향상방법 | |
KR20020037593A (ko) | 타이어용 가류블래더의 표면처리방법 | |
JP2010260909A (ja) | 硬化性シリコーン系樹脂組成物 |