Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Latex für das
Tauchformen, insbesondere einen Latex für das Tauchformen, der leicht und effizient
zur Herstellung eines tauchgeformten Produkts verwendet werden kann, das sich auf
der Haut weich anfühlt sowie eine hohe Ölbeständigkeit, eine hohe
mechanische Festigkeit, eine gleichmäßige Filmdicke, keine Nadellöcher,
keine Schrumpfung und eine nicht klebrige Eigenschaft aufweist, die für Handschuhe
und Fingerlinge erforderlich sind, welche auf medizinischen Gebieten und in einem
sauberen Raum zur Herstellung elektronischer Teile verwendet werden, und auf ein
daraus erhältliches tauchgeformtes Produkt.
Hintergrund der Erfindung
Tauchgeformte Produkte, wie Handschuhe und Fingerlinge, die auf den
Gebieten der Medizin, der Hygiene und an einem Produktionsort für elektronische
Teile verwendet werden, sollten eine überlegene Ölbeständigkeit und
mechanische Festigkeit aufweisen, frei von Nadellöchern sein und eine ausgezeichnete
eng anliegende Passform haben und sich auf der Haut weich anfühlen.
Als Tauchformverfahren sind die Folgenden bekannt: ein Anoden-Koagulierungsmittel-Tauchformverfahren,
in welchem eine Form aus Holz, Glas, Keramik, Metall oder Kunststoffen in eine Koagulierungsmittel-Lösung
getaucht wird und dann in eine Latex-Verbindung für ein Tauchformen getaucht
wird, die Latex aus natürlichem Kautschuk oder synthetischem Kautschuk, ein
Vulkanisationsmittel, einen Vulkanisationsbeschleuniger, ein Vulkanisationshilfsmittel,
einen pH-Regler und dergleichen umfasst, und ein Teague-Tauchformverfahren, in welchem
eine Form in eine Latex-Verbindung für das Tauchformen getaucht wird und dann
in eine Koagulierungsmittel-Lösung getaucht wird.
Die Dicke des tauchgeformten Produkts, das Auftreten von Nadellöchern
in demselben und eine gute eng anliegende Passform und ein weiches Gefühl auf
der Haut hängen hauptsächlich von den Komponenten des Latex und der Koagulierungsmittel-Lösung
ab.
Der größte Teil der bisher in dem Tauchformverfahren verwendeten
Latizes sind Latizes aus natürlichem Kautschuk oder synthetischem Kautschuk;
aufgrund der hohen Beständigkeit gegenüber Öl und organischem Lösungsmittel
wird aber Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (NBR)-Latex vorzugsweise verwendet. Aufgrund
der Entwicklung von Allergien bei Personen, die Naturkautschuklatex verwenden, wird
seit kurzem in zunehmendem Maße NBR-Latex verwendet. Obwohl geformte Produkte,
die aus NBR durch Tauchformen hergestellt werden, eine ausgezeichnete Ölbeständigkeit
haben, weisen sie jedoch eine hohe Glasübergangstemperatur (Tg) auf und verleihen
der Haut somit kaum ein weiches Gefühl.
Demgemäß gibt es Verfahren, in denen z.B. eine konjugierte
Dien-Verbindung wie Butadien in einer größeren Menge bei der Herstellung
von NBR verwendet wird, oder NBR mit natürlichem Kautschuk vermischt wird oder
auf die natürliche Kautschukschicht laminiert wird. In diesen Fällen weisen
die sich ergebenden Produkte jedoch eine geringe Ölbeständigkeit oder
chemische Beständigkeit auf.
In der Zwischenzeit wurde als Verfahren zum Erhalten eines NBR-Films,
der eine ausgezeichnete Ölbeständigkeit aufweist und sich auf der Haut
weich anfühlt, die Verfahren vorgeschlagen, in denen z.B. die Molmasse des
Latex und der Gehalt von in Methylethylketon unlöslichen Substanzen definiert
sind (JP-A-5-247266 und JP-A-6-182788), der Zweck wurde aber nicht vollständig
erreicht.
Für den gleichen Zweck wurde auch ein Verfahren unter Verwendung
eines hochmolekularen Latex mit niedrigem Gelgehalt vorgeschlagen (JP-A-5-86110),
das sich ergebende geformte Produkt ist aber gelblich gefärbt und nicht für
medizinische Zwecke geeignet, bei denen weiß geformte Produkte erforderlich
sind.
EP-A-10632581 offenbart eine Latex-Verbindung, die durch Emulsionspolymerisation
eines Monomergemischs und von 0,5–10,0 Gewichtsteilen C13-20-Alkylbenzolsulfonat
in Gegenwart eines Redoxsystems, das Eisen(II)sulfat umfasst – d.h. ein Salz
eines Übergangsmetalls – erhalten wird. Diese Literaturstelle erwähnt
jedoch nicht die Polymerisationsinitiatoren vom Redoxtyp, welche die in dem neu
eingereichten Anspruch 1 definierten Reduktionsmittel enthalten und kein Salz eines
Übergangsmetalls enthalten.
GB-A-1480112 offenbart einen Latex, der durch Emulsionspolymerisation
eines Monomergemischs in Gegenwart von Alkylarylsulfonat-Emulgatoren
mit 4–8 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe, z.B. die Natriumsalze von Dodecylbenzolsulfonsäuren,
erhalten wird. Es werden nur Redox-Polymerisationsinitiatoren offenbart, die Eisen(II)sulfat,
d.h. ein Salz eines Übergangsmetalls, umfassen.
US-A-5,750,618 offenbart einen Latex für das Tauchformen und
die Herstellung geformter Gegenstände wie Handschuhe. Ein Keimlatex mit einer
Teilchengröße von 10 nm bis 80 nm, der auf Styrol, Acrylnitril, Methacrylat
und Butadien basiert, wird zuerst hergestellt. Ein Gemisch von Monomeren und Tensiden
wird dann in die Keimlatex-Lösung eingeführt. Die während der Polymerisation
vorliegenden Emulgatoren schließen Alkylarylsulfonate mit langer Alkylkette
ein und das Monomergemisch umfasst 15–90 Gew.-% Butadien, 0–10 Gew.-%
Vinylcarbonsäure und 1–80 Gew.-% Acrylnitril. Die Polymerisation wird
in Gegenwart eines Polymerisationsinitiators durchgeführt, der ein organisches
Peroxid und ein Formaldehydsulfoxylat umfasst.
Zusätzlich zu dem weichen Gefühl auf der Haut ist das Fehlen
von Nadellöchern für das geformte Produkt wichtig. Wenn das geformte Produkt
insbesondere für medizinische Zwecke verwendet wird, ist das Vorliegen von
Nadellöchern fatal. Das Nadelloch bildet sich leicht, wenn Blasen in den Latex
eingemischt werden, die chemische Beständigkeit (Koagulierbarkeit des Salzes)
des Latex gegenüber einer Koagulierungsmittel-Lösung ungeeignet ist oder
die Benetzungseigenschaften des Latex auf einer Form nicht befriedigend sind. Wenn
eine solche Salz-Koagulierbarkeit ungeeignet ist oder die Benetzungseigenschaften
des Latex auf der Form nicht befriedigend sind, dann kann die Dicke des geformten
Produkts ungleichmäßig werden und es können Nadellöcher gebildet
werden.
Für die geformten Produkte ist es auch wichtig, dass die Oberfläche
des Produkts nicht klebrig ist. Die Klebrigkeit ist eine Eigenschaft, die es erlaubt,
dass geformte Produkte aufgrund der Klebrigkeit auf den Oberflächen der geformten
Produkte aneinander kleben. Sobald die hergestellten Produkte Klebrigkeit auf ihrer
Oberfläche annehmen, verschlechtern sich ihre Qualitäten, was eine signifikante
Reduktion ihres kommerziellen Werts ergibt.
Wenn die chemische Beständigkeit (Koagulierbarkeit des Salzes)
des Latex gegenüber dem Koagulierungsmittel ungeeignet ist, erleiden tauchgeformte
Produkte, die durch ein Teague-Koagulierungsmittel-Tauchformverfahren hergestellt
werden, wobei eine Form in einen Latex getaucht wird und dann in eine Koagulierungsmittel-Lösung
getaucht wird, weiterhin eine Schrumpfung des geformten Produkts, was eine signifikante
Reduktion ihres kommerziellen Werts ergibt.
Kurzbeschreibung der Erfindung
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Latex
für das Tauchformen bereitzustellen, der zur Herstellung eines tauchgeformten
Produkts verwendet werden kann, das eine ausgezeichnete Ölbeständigkeit
und mechanische Festigkeit und eine gleichmäßige Filmdicke hat, sich auf
der Haut des Anwenders weich anfühlt und keine Nadellöcher oder keine
Schrumpfung und keine Klebrigkeit auf seiner Oberfläche nach dem Tauchformen
aufweist.
Als Ergebnis ihrer eifrigen Untersuchungen zur Lösung dieser
Aufgaben fanden die Erfinder der vorliegenden Erfindung, dass ein Latex, der durch
Emulsionspolymerisation eines Monomergemischs erhalten wird, wobei Alkylbenzolsulfonat,
das wenigstens 10 Gew.-%, vorzugsweise 25 Gew.-%, besonders bevorzugt 40 Gew.-%
eines C13-20-Alkylbenzolsulfonats enthält, als Emulgator verwendet
wird, ausgezeichnete Benetzungseigenschaften des Latex auf der Oberfläche einer
Form und eine ausgezeichnete chemische Beständigkeit (Koagulierbarkeit des
Salzes) des Latex gegenüber einer Koagulierungsmittel-Lösung hat und seine
geformten Produkte frei von Nadellöchern sind, keine Schrumpfung und Oberflächenklebrigkeit
und eine hohe Ölbeständigkeit, eine hohe mechanische Festigkeit aufweisen
sowie sich auf der Haut des Anwenders weich anfühlen. Auf der Basis dieser
Ergebnisse führten sie ausgedehnte Untersuchungen durch und vervollständigten
die vorliegende Erfindung.
D.h. die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Folgendes:
1. Einen Latex für Tauchformverfahren, bei dem es sich um eine polymerisierte
Emulsion handelt, die Folgendes umfasst:
100 Gewichtsteile eines Monomergemischs; und
0,5 bis 10 Gewichtsteile Alkylbenzolsulfonat, das wenigstens 10 Gew.-% C13-C20-Alkylbenzolsulfonat
enthält;
wobei die Emulsion in Gegenwart eines Polymerisationsinitiators des Redoxtyps polymerisiert
wird, der kein Übergangsmetallsalz enthält und ein Alkalimetallsulfonat
oder Ammoniumsulfonat oder Natrium-, Kalium- oder Ammoniumsulfit,
-hydrogensulfit, -pyrosulfit, -pyrodithionat, -dithionat, -thiosulfat, L-Ascorbinsäure,
Weinsäure, Zitronensäure, Dextrose, Saccharose, Dimethylanilin oder Triethanolamin
als Reduktionsmittel enthält;
2. den Latex für Tauchformverfahren gemäß Punkt 1, wobei das
Alkylbenzolsulfonat wenigstens 25 Gew.-% C13-C20-Alkylbenzolsulfonat
enthält;
3. den Latex für Tauchformverfahren gemäß Punkt 1, wobei das
Alkylbenzolsulfonat wenigstens 40 Gew.-% C13-C20-Alkylbenzolsulfonat
enthält;
4. den Latex für Tauchformverfahren gemäß Punkt 1, wobei der
Polymerisationsinitiator des Redoxtyps, der kein Übergangsmetallsalz enthält,
ein Kombinationsprodukt aus einem öllöslichen Peroxid mit einem Reduktionsmittel
ist;
5. den Latex für Tauchformverfahren gemäß Punkt 1, wobei es sich
bei dem Alkalimetallsulfonat um Natriumformaldehydsulfoxylat handelt;
6. den Latex für Tauchformverfahren gemäß einem der Punkte 1
bis 5, wobei 100 Gewichtsteile des Monomergemischs 15 bis 45 Gewichtsteile eines
Vinylcyanid-Monomers, 35 bis 80 Gewichtsteile eines konjugierten Dien-Monomers,
0,1 bis 20 Gewichtsteile einer ethylenisch ungesättigten Carbonsäure und
0 bis 20 Gewichtsteile eines anderen ethylenisch ungesättigten Monomers, das
mit den obigen Monomeren copolymerisierbar ist, umfassen;
7. den Latex für Tauchformverfahren gemäß einem der Punkte 1
bis 6, wobei die Emulsionspolymerisation des Monomergemischs in Gegenwart eines
Keimpolymers durchgeführt wird, das einen mittleren Teilchendurchmesser von
10 bis 90 nm und eine Glasübergangstemperatur (Tg) von –50 bis 50°C
hat und durch Emulsionspolymerisation eines Vinylcyanid-Monomers und eines damit
copolymerisierbaren ethylenisch ungesättigten Monomers erhalten wird;
8. ein tauchgeformtes Produkt, das durch Tauchformverfahren aus dem in einem
der Punkte 1 bis 7 beschriebenen Latex für Tauchformverfahren hergestellt ist;
9. ein tauchgeformtes Produkt gemäß Punkt 8, bei dem es sich um einen
Handschuh oder Fingerling handelt.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Das Verfahren zur Herstellung des Latex für das Tauchformen gemäß
der vorliegenden Erfindung wird beschrieben.
Der in der vorliegenden Erfindung verwendete Latex wird durch Emulsionspolymerisation
eines Monomergemischs erhalten, und das verwendete Monomer ist nicht speziell eingeschränkt,
sofern das sich ergebende Polymer kautschukartige Eigenschaften hat. Vorzugsweise
umfasst das Monomergemisch ein Vinylcyanid-Monomer, ein konjugiertes Dien-Monomer
und eine ethylenisch ungesättigte Carbonsäure und nötigenfalls ein
mit diesen Monomeren copolymerisierbares ethylenisch ungesättigtes Monomer.
Das Vinylcyanid-Monomer schließt Acrylnitril, Methacrylnitril,
&agr;-Cyanomethacrylnitril, Fumaronitril usw. ein. Diese Vinylcyanid-Monomere
können einzeln oder in Kombination verwendet werden. In der vorliegenden Erfindung
wird Acrylnitril besonders bevorzugt verwendet.
Die verwendete Menge eines solchen Vinylcyanid-Monomers beträgt
15–45 Gewichtsteile, vorzugsweise 23–40 Gewichtsteile, bezogen auf
100 Gewichtsteile des Monomergemischs. Wenn die Menge des Vinylcyanid-Monomers geringer
als 15 Gewichtsteile ist, können die Ölbeständigkeit und die chemische
Beständigkeit des sich ergebenden tauchgeformten Produkts ungeeignet sein,
während, wenn dieselbe 45 Gewichtsteile überschreitet, die Copolymerisationsreaktion
des Vinylcyanid-Monomers und des konjugierten Dien-Monomers kaum fortschreitet,
so dass ein Homopolymer des Vinylcyanid-Monomers gebildet werden kann.
Das verwendete konjugierte Dien-Monomer kann ein Monomer sein, das
üblicherweise zur Herstellung von Latex verwendet wird, wie 1,3-Butadien, Isopren,
2-Chlor-1,3-butadien und 2-Methyl-1,3-butadien. Diese konjugierten Dien-Monomere
können einzeln oder in Kombination verwendet werden. In der vorliegenden Erfindung
wird vorzugsweise 1,3-Butadien verwendet.
Die verwendete Menge eines solchen konjugierten Dien-Monomers liegt
in einem Bereich von 35–80 Gewichtsteilen, vorzugsweise von 45–70
Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Monomergemischs.
Wenn die Menge des konjugierten Dien-Monomers geringer als 35 Gewichtsteile
ist, kann das resultierende tauchgeformte Produkt sich steif anfühlen. Wenn
sie andererseits größer als 80 Gewichtsteile ist, kann die
mechanische Festigkeit des tauchgeformten Produkts reduziert sein.
Das ethylenisch ungesättigte Carbonsäure-Monomer umfasst
z.B. Monocarbonsäuren, wie (Meth)acrylsäure und Crotonsäure, und
Dicarbonsäuren, wie Maleinsäure, Fumarsäure und Itaconsäure
sowie Anhydride derselben, z.B. Dicarbonsäuremonoester, d.h. Halbester, wie
Methylmaleat und Methylitaconat. Diese ethylenisch ungesättigten Carbonsäure-Monomere
können einzeln oder in Kombination verwendet werden. Diese ethylenisch ungesättigten
Carbonsäure-Monomere können weiterhin auch in Form von Alkalimetallsalzen
oder Ammoniumsalzen verwendet werden. Von diesen werden besonders bevorzugt Acrylsäure
und Methacrylsäure verwendet.
Die verwendete Menge eines solchen ethylenisch ungesättigten
Carbonsäure-Monomers liegt im Bereich von 0,1–20 Gewichtsteilen, vorzugsweise
von 1 bis 15 Gewichtsteilen und besonders bevorzugt von 3–7 Gewichtsteilen,
bezogen auf 100 Gewichtsteile des Monomergemischs. Wenn seine Menge geringer als
0,1 Gewichtsteile ist, kann sich die mechanische Festigkeit des resultierenden tauchgeformten
Produkts verringern. Wenn sie andererseits größer als 20 Gewichtsteile
ist, kann sich das Produkt steif anfühlen.
Die copolymerisierbaren ethylenisch ungesättigten Monomere, die
von den oben beschriebenen Monomeren verschieden sind, umfassen z.B. aromatische
Vinyl-Verbindungen, wie Styrol und &agr;-Methylstyrol, ungesättigte Alkylcarboxylate,
wie Methylacrylat, Ethylacrylat, Butylacrylat, 2-Hydroxyethylacrylat, Methylmethacrylat,
2-Hydroxyethylmethacrylat und Glycidylmethacrylat, ethylenisch ungesättigte
Carbonsäureamid-Verbindungen, wie Acrylamid, Methacrylamid, N,N-Dimethylacrylamid
und N-Methylolacrylamid, Vinylcarboxylate, wie Vinylacetat, und ethylenisch ungesättigte
Amin-Verbindungen, wie Methylaminoethyl(meth)acrylat, Dimethylaminoethyl(meth)acrylat
und 2-Vinylpyridin. Diese können einzeln oder in Kombination verwendet werden.
Die verwendete Menge dieser ethylenisch ungesättigten Monomere
ist Null bis 20 Gewichtsteile, vorzugsweise Null bis 10 Gewichtsteile, bezogen auf
100 Gewichtsteile des Monomergemischs.
In der vorliegenden Erfindung kann eine Polyhydroxy-Verbindung während
der Herstellung des Latex zugegeben werden, damit das resultierende tauchgeformte
Produkt sich weich auf der Haut anfühlt.
Die Polyhydroxy-Verbindung wird vorzugsweise vor oder während
der Polymerisation der Monomere zugegeben. In dem Fall, dass die Polyhydroxy-Verbindung
während der Polymerisation zugegeben wird, wird sie vorzugsweise zugegeben,
bevor der Polymerisationsgrad des Monomergemischs 70%, vorzugsweise 50% erreicht,
weil der Effekt, dass sich das Produkt auf der Haut weich anfühlt, häufig
reduziert ist, wenn der Polymerisationsgrad ansteigt.
Eine solche Polyhydroxy-Verbindung ist vorzugsweise die Polyhydroxy-Verbindung
mit einer Molmasse von 1000 oder weniger, und Beispiele für dieselbe umfassen
Glycole, wie Propylenglycol, Dipropylenglycol, Trimethylenglycol, 1,4-Butandiol,
1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol und Pinacol, dreiwertige Alkohole, wie Glycerin und
Trimethylolpropan, vierwertige Alkohole, wie Erythtrit, Pentaerythtrit und Threit,
und sechswertige Alkohole, wie Sorbit sowie Saccharose und andere Polyetherpolyole.
Von diesen werden Glycole bevorzugt und Propylenglycol besonders bevorzugt. Die
verwendete Menge der Polyhydroxy-Verbindung liegt vorzugsweise in einem Bereich
von 1–10 Gewichtsteilen, besonders bevorzugt von 2–7 Gewichtsteilen,
bezogen auf 100 Gewichtsteile des Monomergemischs.
Zur Herstellung des Latex der vorliegenden Erfindung kann ein konventionelles
Verfahren der Emulsionspolymerisation verwendet werden, z.B. ein Verfahren zur Durchführung
der Emulsionspolymerisation durch Zugabe des Monomergemischs, eines Polymerisationskettenübertragungsmittels,
eines Polymerisationsinitiators und eines Emulgators zu einem wässrigen Medium
wie Wasser.
Bezüglich des Polymerisationskettenübertragungsmittels kann
ein gebräuchliches Kettenübertragungsmittel verwendet werden, das in der
Emulsionspolymerisation allgemein bekannt ist.
Beispiele für ein solches Kettenübertragungsmittel umfassen
Mercaptocarbonsäuren, wie 2-Mercaptopropionsäure oder Salze derselben
(z.B. Ammoniummercaptoacetat), Mercaptodicarbonsäuren, wie Mercaptobernsteinsäure
oder Salze derselben (z.B. Mercaptodicarboxylate), Mercaptane mit einer Hydroxylgruppe
im Molekül, wie 2-Mercaptoethanol, Mercaptane mit einer Aminogruppe im Molekül,
wie 2-Mercaptoethylamin, Monosulfide mit einer Carboxylgruppe im Molekül, wie
Thioglycolsäure und 3,3'-Thiodipropionsäure oder Salze derselben, Monosulfide
mit einer Hydroxylgruppe im Molekül, wie &bgr;-Thiodiglycol, Monosulfide
mit einer Aminogruppe im Molekül, wie Thiodiethylamin, Disulfide
mit einer Carboxylgruppe im Molekül, wie Dithiodiglycolsäure und 2,2'-Dithiodipropionsäure
oder Salze derselben, Säureanhydride von Monosulfiden und Disulfiden, wie Thiodiglycolsäuranhydrid,
Disulfide mit einer Carboxylgruppe im Molekül, wie D-, L oder D,L-Cystin, halogenierte
Kohlenwasserstoffe mit einer Hydroxylgruppe im Molekül, wie Chlormethanol und
2-Chlorethanol, halogenierte Kohlenwasserstoffe mit einer Carboxylgruppe im Molekül,
wie Monochloressigsäure, Dichloressigsäure, Chlorfumarsäure, Chlormaleinsäure
und Chlormalonsäure oder Salze derselben, Säureanhydride von halogenierten
Kohlenwasserstoffen, wie Chlormaleinsäureanhydrid, Monothiole, wie Hexylmercaptan,
Octylmercaptan, n-Dodecylmercaptan und t-Dodecylmercaptan, Dithiole, wie 1,10-Decandiol
und Triglycoldimercaptan, Trithiole, wie Trimethylolpropantristhioglycolat, Polythiole
mit wenigstens 2 Mercaptogruppen im Molekül, wie Tetrathiole, z.B. Pentaerythrittetrakisthioglycolat,
Xanthogendisulfide, wie Dimethylxanthogendisulfid und Diethylxanthogendisulfid,
Thiuramdisulfide, wie Tetramethylthiuramdisulfid, Kohlenwasserstoffhalogenide, wie
Tetrachlorkohlenstoff und Tetrabromkohlenstoff, Alkylmercaptocarboxylate, wie 2-Ethylhexylmercaptoacetat
und Tridecylmercaptopropionat, Alkoxyalkylmercaptocarboxylate, wie Methoxybutylmercaptoacetat
und Methoxybutylmercaptopropionat, Mercaptoalkylcarboxylate, wie 2-Mercaptoethyloctanoat,
sowie &agr;-Methylstyrol-Dimer, Terpinolen, &agr;-Terpinen, &ggr;-Terpinen,
Dipenten, Anisol und Allylalkohol.
Diese Kettenübertragungsmittel können einzeln oder in Kombination
verwendet werden. In der vorliegenden Erfindung werden vorzugsweise Monothiol, Polythiol,
Xanthogendisulfid, Thiuramdisulfid, 2-Ethylhexylmercaptoacetat, 2-Mercaptoethyloctanoat,
Methoxybutylmercaptoacetat, Methoxybutylmercaptopropioat, &agr;-Methylstyrol-Dimer
und Terpinolen verwendet. Von diesen Verbindungen werden vorzugsweise Monothiol-Verbindungen,
insbesondere t-Dodecylmercaptan verwendet.
Die verwendete Menge dieser Kettenübertragungsmittel liegt üblicherweise
in einem Bereich von 0,05–20 Gewichtsteilen, besonders bevorzugt von 0,1–15
Gewichtsteilen, am meisten bevorzugt von 0,2–10 Gewichtsteilen, bezogen auf
100 Gewichtsteile des Monomergemischs.
Als Polymerisationsinitiator wird der so genannte Redox-Polymerisationsinitiator
verwendet, der eine Kombination eines Oxidationsmittels und eines Reduktionsmittels
in einem System zur Erzeugung von Radikalen durch Übertragung von Elektronen
von dem gleichzeitig vorhandenen Reduktionsmittel umfasst.
In der vorliegenden Erfindung ist der Redox-Polymerisationsinitiator
ein solcher, der keine Übergangsmetallsalze enthält, insbesondere ein
Redox-Polymerisationsinitiator, der eine oxidierende Komponente und eine reduzierende
Komponente umfasst.
Eine solche oxidierende Komponente umfasst z.B. organische Peroxide
mit einer Halbwertszeit von 10 Stunden bei einer Temperatur von 100°C oder
mehr, wie Cumolhydroperoxid, Benzoylperoxid, t-Butylhydroperoxid, Acetylperoxid,
Diisopropylbenzolhydroperoxid und 1,1,3,3-Tetramethylbutylhydroperoxid, und insbesondere
wird vorzugsweise Cumolhydroperoxid verwendet.
Die optimalen reduzierenden Komponenten in der vorliegenden Erfindung
werden aus einem Alkalimetall (wie Natrium und Kalium)- oder Ammoniumsulfit, -hydrosulfit,
-pyrosulfit, -pyrodithionat, -dithionat und -thiosulfat ausgewählt, z.B. reduzierende
Sulfonate, wie Formaldehydsulfonat und Benzaldehyldsulfonat. Die Alkalimetalle,
die diese Salze ausmachen, sind z.B. Natrium und Kalium, vorzugsweise Natrium. Von
diesen Reduktionsmitteln wird Natriumformaldehydsulfoxylat vorzugsweise verwendet.
Weiterhin werden Carbonsäuren, ausgewählt aus L-Ascorbinsäure,
Weinsäure und Citronensäure, reduzierende Zucker, wie Dextrose und Saccharose,
und Amine, wie Dimethylanilin und Triethanolamin verwendet.
In der vorliegenden Erfindung werden Salze von Übergangsmetallen,
wie Eisen, Kupfer, Nickel, Cobalt, Chrom, Molybdän, Vanadium oder Cer, z.B.
Eisen(II)sulfat, Eisen(II)ammoniumsulfat, Kupfer(I)naphthenat nicht verwendet, weil
die Verwendung dieser Salze zu einer Verfärbung und einem schlechten Geruch
der Produkte führt.
In der vorliegenden Erfindung beträgt die Menge des Oxidationsmittels
in dem Polymerisationsinitiator üblicherweise etwa 0,01–1,0 Gewichtsteile,
vorzugsweise etwa 0,1–0,5 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile des
gesamten Monomergemischs. Wenn die Menge weniger als 0,01 Gewichtsteile beträgt,
ist die Polymerisationsreaktion zeitraubend und unpraktisch, während, wenn
die Menge 1,0 Gewichtsteile überschreitet, die Reaktionsgeschwindigkeit zu
hoch ist, so dass eine Steuerung der Reaktion schwierig wird.
Das Verhältnis von Oxidationsmittel zu Reduktionsmittel (Oxidationsmittel/Reduktionsmittel)
liegt in einem Bereich von 0,1–10,0, vorzugsweise beträgt es 0,2.
In der vorliegenden Erfindung wird das Alkylbenzolsulfonat, das wenigstens
10 Gew.-%, vorzugsweise 25 Gew.-%, besonders bevorzugt 40 Gew.-% C13-20-Alkylbenzolsulfonat
enthält, als Emulgator in der Emulsionspolymerisation verwendet. Das C13-20-Alkylbenzolsulfonat
umfasst z.B. Tetradecylbenzolsulfonat, dessen Alkylgruppe 14 Kohlenstoffatome enthält,
Pentadecylbenzolsulfonat, dessen Alkylgruppe 15 Kohlenstoffatome enthält, Hexadecylbenzolsulfonat,
dessen Alkylgruppe 16 Kohlenstoffatome enthält, und Octadecylbenzolsulfonat,
dessen Alkylgruppe 18 Kohlenstoffatome enthält.
Von diesen C13-20-Alkylbenzolsulfonaten werden solche,
die wenigstens 40 Gew.-%, vorzugsweise mehr als 50 Gew.-% C15-Alkylbenzolsulfonat
bezogen auf die Gesamtmenge an C13-20-Alkylbenzolsulfonat enthalten,
vorteilhaft verwendet.
Das Alkylbenzolsulfonat, das vom C13-20-Alkylbenzolsulfonat
verschieden ist, umfasst C6-12-Alkylbenzolsulfonat, wie Hexylbenzolsulfonat,
dessen Alkylgruppe 6 Kohlenstoffatome enthält, Nonylbenzolsulfonat, dessen
Alkylgruppe 9 Kohlenstoffatome enthält, und Deodecylbenzolsulfonat, dessen
Alkylgruppe 12 Kohlenstoffatome enthält.
Die Alkylbenzolsulfonate umfassen unter anderem Salze von Alkalimetallen,
wie Lithium, Kalium und Natrium, oder von Erdalkalimetallen, wie Calcium und Barium,
und Ammoniumsalze. Von diesen Salzen werden Natrium-, Kalium-, Calcium- und Ammoniumsalze
vorzugsweise verwendet, und Natriumsalze werden besonders bevorzugt verwendet.
Die Menge der Alkylbenzolsulfonate, die einzeln oder als Gemisch verwendet
werden, beträgt 0,5–10 Gewichtsteile, vorzugsweise 1,0–7,0 Gewichtsteile,
besonders bevorzugt 2,0–5,0 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile
des Monomergemischs. Wenn der Gehalt geringer als 0,5 Gewichtsteile ist, ist die
Reaktionsstabilität bei der Herstellung des Latex nicht befriedigend, so dass
koagulierte Materialien gebildet werden können oder das Produkt schlechtere
Benetzungseigenschaften auf einer Form aufweisen kann. Wenn ihr Gehalt andererseits
größer als 10 Gewichtsteile ist, verschwinden in den Latex eingemischte
Blasen nicht, und diese Blasen können Nadellöcher in dem tauchgeformten
Produkt verursachen.
In der vorliegenden Erfindung können weiterhin anionische Tenside,
wie Natriumlaurylsulfat und &agr;-sulfonierte Fettsäuresalze, nichtionische
Tenside, wie amphotere Tenside von Alkylbetainsalzen, wie Salze von Laurylbetain
und Stearylbetain, und amphotere Tenside vom Aminosäuretyp, wie Lauryl-&bgr;-alanin,
Lauryldi(aminoethyl)glycin und Octyldi(aminoethyl)glycin, in Kombination verwendet
werden, sofern ihre Menge weniger als 20% der Gesamtmenge der Alkylbenzolsulfonate
ausmacht.
Die Emulsionspolymerisation in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung
kann in Gegenwart eines Chelatbildners, wie Natriumethylendiamintetraacetat, eines
Dispergiermittels, wie Polycarboxylaten, und eines anorganischen Salzes wie Phosphaten
durchgeführt werden, falls es notwendig ist.
Zur Herstellung des Latex in der vorliegenden Erfindung wird die Emulsionspolymerisation
üblicherweise bei einer Temperatur von 0–100°C durchgeführt,
bis der Umwandlungsgrad des Monomergemischs 90%, vorzugsweise 95% oder mehr erreicht.
Wenn die Emulsionspolymerisation bei 50°C oder darunter, vorzugsweise
bei 0°C bis 40°C durchgeführt wird, kann der Latex auf stabile Weise
hergestellt werden, und es kann ein tauchgeformtes Produkt mit hoher mechanischer
Festigkeit und einem weichen Gefühl auf der Haut erhalten werden.
Als Verfahren der Emulsionspolymerisation kann Folgendes verwendet
werden: ein Verfahren, bei dem die gesamte Monomer-Komponente auf einmal zum Polymerisationssystem
gegeben wird, und ein Polymerisationsverfahren, bei dem die Monomer-Komponenten
kontinuierlich oder in unterteilten Anteilen zum Polymerisationssystem gegeben werden.
Zur Herstellung des Latex der vorliegenden Erfindung wird die Emulsionspolymerisation
vorzugsweise in Gegenwart eines Keimpolymers durchgeführt, das einen mittleren
Teilchendurchmesser von 10–90 nm und eine Tg von –50°C bis 50°C
hat und vorher durch Emulsionspolymerisation von mit dem Vinylcyanid-Monomer copolymerisierbaren
ethylenisch ungesättigten Monomeren erhalten wurde.
Das bei der Polymerisation für das Keimpolymer verwendete Vinylcyanid-Monomer
schließt Acrylnitril, Methacrylnitril, &agr;-Cyanoethylacrylnitril und Fumaronitril
ein. Diese Vinylcyanid-Monomere werden einzeln oder in Kombination verwendet. In
der vorliegenden Erfindung kann vorzugsweise Acrylnitril verwendet werden. Die mit
dem Vinylcyanid-Monomer copolymerisierbaren ethylenisch ungesättigten Monomere
umfassen z.B. aromatische Vinyl-Verbindungen, wie Styrol und &agr;-Methylstyrol,
ungesättigte Alkylcarboxylate, wie Methylacrylat, Ethylacrylat, Butylacrylat,
2-Hydroxyethylacrylat, Methylmethacrylat, 2-Hydroxyethylmethacrylat und Glycidylmethacrylat,
ethylenisch ungesättigte Carbonsäureamide, wie Acrylamid, Methacrylamid,
N,N-Dimethylacrylamid und N-Methylolacrylamid, Vinylcarboxylate, wie Vinylacetat,
ethylenisch ungesättigte Amine, wie Methylaminoethyl(meth)acrylat, Dimethylaminoethyl(meth)acrylat
und 2-Vinylpyridin, konjugierte Dien-Monomere, wie 1,3-Butadien, Isopren, 2-Chlor-1,3-butadien
und 2-Methyl-1,3-butadien, ethylenisch ungesättigte Carbonsäure-Monomere,
z.B. Monocarbonsäuren, wie (Meth)acrylsäure und Crotonsäure, Dicarbonsäuren,
wie Maleinsäure, Fumarsäure und Itaconsäure, sowie deren Anhydride,
z.B. Dicarbonsäuremonoester, d.h. Halbester, wie Methylmaleat und Methylitaconat.
In der vorliegenden Erfindung wird Butylacrylat besonders bevorzugt verwendet. Das
Mischungsverhältnis des Vinylcyanid-Monomers und des copolymerisierbaren ethylenisch
ungesättigten Monomers ist willkürlich, solange die Tg des sich ergebenden
Copolymers zwischen –50°C und 50°C liegt.
Die Menge des Monomergemischs, das für die Herstellung des Keimpolymers
in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, beträgt 0,5–10 Gewichtsteile,
vorzugsweise 1–5 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile des für
die Herstellung des Latex verwendeten Monomergemischs.
Bei der Emulsionspolymerisation zur Herstellung des Keimpolymers können
Tenside wie anionische und nichtionische Tenside verwendet werden. Das anionische
Tensid umfasst z.B. Natriumdodecylbenzolsulfonat, Natriumoctylbenzolsulfonat, Natriumlaurylsulfat,
&agr;-sulfonierte Fettsäuresalze usw. Das nichtionische Tensid schließt
z.B. Polyoxyethylenalkylester, Polyoxyethylenalkylarylether usw. ein. Von diesen
wird Natriumdodecylbenzolsulfonat vorzugsweise verwendet.
Die verwendete Menge an Tensid beträgt 1–20 Gew.-%, vorzugsweise
2 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge des Monomergemischs, das bei der Polymerisation
für den Keimbildner verwendet wird.
Die Emulsionspolymerisation zur Herstellung des Keimpolymers kann
in Gegenwart eines Chelatbildners wie Natriumethylendiamintetraacetat, eines Dispergiermittels
wie Polycarboxylaten und eines anorganischen Salzes wie Phosphaten durchgeführt
werden.
Der Polymerisationsinitiator, der zur Herstellung des Keimpolymers
verwendet wird, kann mit demjenigen identisch sein, der oben bei der Emulsionspolymerisation
des Monomergemischs beschrieben wurde, und die verwendete Menge des Initiators beträgt
0,1–10 Gew.-%, vorzugsweise 0,5–7 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge
des Monomergemischs, das bei der Polymerisation für den Keimbildner verwendet
wird.
Zur Herstellung des Keimpolymers in der vorliegenden Erfindung kann
ein Kettenübertragungsmittel, typischerweise Mercaptane, verwendet werden.
Die Herstellung des Keimpolymers wird üblicherweise bei einer Temperatur von
20 bis 80°C durchgeführt, bis der Polymerisationsgrad 90%, vorzugsweise
95% oder mehr erreicht.
Der mittlere Teilchendurchmesser des Keimpolymers liegt in einem Bereich
von 10 bis 90 nm, vorzugsweise von 20–80 nm. Wenn der Teilchendurchmesser
des Keimpolymers kleiner als 10 nm ist, ist es schwierig, einen gleichmäßigen
Teilchendurchmesser für den sich ergebenden Latex zu erreichen. Wenn er andererseits
90 nm überschreitet, ist der Teilchendurchmesser des sich ergebenden Latex
zu groß, und es wird eine sehr viel längere Zeitspanne benötigt,
um den vorbestimmten Polymerisationsgrad des Monomergemischs zu erreichen.
Die Tg des Keimpolymers liegt in einem Bereich von –50°C
bis 50°C, vorzugsweise von –40°C bis 30°C. Wenn sie niedriger
als –50°C ist, kann die mechanische Festigkeit des tauchgeformten Produkts
reduziert sein, während, wenn sie 50°C übersteigt, das tauchgeformte
Produkt sich auf der Haut steif anfühlen kann.
Das Polymerisationsverfahren unter Verwendung des Keimbildners ist
vorteilhaft; z.B. kann die Polymerisationsstabilität verbessert werden und
– verglichen mit dem üblichen Verfahren der Emulsionspolymerisation,
das in Abwesenheit eines Keimpolymers durchgeführt wird – die Anzahl
der Teilchen kann während der Polymerisation durch das Keimpolymer gesteuert
werden und somit kann der Teilchendurchmesser des sich ergebenden
Latex beliebig gesteuert werden.
Üblicherweise beträgt der mittlere Teilchendurchmesser des
in der vorliegenden Erfindung verwendeten Latex 90–200 nm, besonders bevorzugt
100–180 nm. Wenn der mittlere Teilchendurchmesser geringer als 90 nm ist,
ist die Viskosität des Latex erhöht, so dass z.B. der Transport des Latex
behindert sein kann. Wenn er andererseits 200 nm überschreitet, können
koagulierte Materialien während der Emulsionspolymerisation des Latex gebildet
werden.
Der Gelgehalt (unlösliche Substanzen in Methylethylketon) in
dem Copolymer, das aus dem in der vorliegenden Erfindung verwendeten Latex erhalten
wird, beträgt 10 bis 70 Gew.-%, vorzugsweise 20–60 Gew.-%. Wenn der
Gelgehalt zu hoch ist, wird das geformte Produkt zu steif, und das Gefühl auf
der Haut verschlechtert sich. Wenn er andererseits zu niedrig ist, verdickt sich
der Latex in zunehmendem Maße mit einem Alkali, so dass die Viskosität
des Latex übermäßig hoch sein kann.
Der Gelgehalt in dem Copolymer wird bestimmt, indem man einen durch
Trocknen des Latex erhalten Film wiegt, den Film in Methylethylketon taucht, filtriert,
die getrockneten unlöslichen Substanzen wiegt und das Verhältnis des Gewichts
von getrockneten unlöslichen Substanzen zum Trockengewicht des ursprünglichen
Films misst.
Zur Produktion der tauchgeformten Produkte wird eine Latex-Verbindung
für das Tauchformen hergestellt, indem man den Latex der vorliegenden Erfindung
mit der richtigen Menge eines Vulkanisationsmittels, eines Vulkanisationsbeschleunigers,
eines Vulkanisationshilfsstoffs, eines pH-Reglers und dergleichen vermischt.
Die Vulkanisationsmittel umfassen Schwefel und Schwefel-Verbindungen,
wie kolloidalen Schwefel, sublimierten Schwefel, als Nebenprodukt erzeugten Schwefel,
Schwefelchlorid, Elemente der Schwefelgruppe wie Selen und Tellur, Verbindungen,
die Schwefel durch thermische Zersetzung bilden, wie Thiurampolysulfid, Morpholin
und Thioplast.
Zu den Vulkanisationsbeschleunigern gehören Beschleuniger vom
Aldehyd-Amin-Typ, wie Methylchlorid-Formaldehyd-Ammoniak-Reaktionsprodukte; Beschleuniger
vom Thioharnstoff-Typ, wie Thiocarbanilid und Thioharnstoff; Beschleuniger vom Guanidin-Typ
wie Diphenylguanidin; Beschleuniger vom Thiazol-Typ, wie Mercaptobenzothiazol und
Dibenzothiadisulfid; Beschleuniger vom Thiuram-Typ, wie Tetramethylthiuramdisulfid
und Tetramethylthiurammonosulfid; Beschleuniger vom Dithiocarbamat-Typ, wie Zinkdimethyldithiocarbamat,
Zinkdiethyldithiocarbamat und Zinkdibutyldithiocarbamat; Beschleuniger vom Xanthat-Typ,
wie Natriumisopropylxanthogenat.
Die Vulkanisationshilfsstoffe umfassen Metalloxide, wie Zinkoxid,
Magnesiumoxid und Bleioxid; Fettsäuren, wie Stearinsäure, Ölsäure
und Laurinsäure; Amin-Verbindungen, wie Diethanolamin und Triethanolamin.
Die pH-Regler schließen eine alkalische Verbindung wie Ammoniak,
Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid oder dergleichen ein.
Der pH der Latex-Verbindung für das Tauchformen wird üblicherweise
auf einen Bereich von 5 bis 12, vorzugsweise von 7 bis 11 eingestellt. Wenn der
pH-Wert niedriger als 5 ist, haben die sich ergebenden Latex-Verbindungen eine schlechtere
mechanische Stabilität. Wenn der pH-Wert andererseits 12 überschreitet,
kann die mechanische Festigkeit des geformten Produkts reduziert sein.
Durch Einfügen eines Verdickungsmittels in den Latex für
das Tauchformen gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Viskosität
des Latex für das Tauchformen verbessert werden. Das Verdickungsmittel umfasst
z.B. Verdickungsmittel auf tierischer Basis, wie Casein, Leim und Gelatine, Verdickungsmittel
auf pflanzlicher Basis, wie Alginate, Stärke und Gummi arabicum, mineralische
Verdickungsmittel wie Bentonit, polymere Verdickungsmittel, wie Polycarboxylate,
acrylische Copolymere, vernetzte acrylische Copolymere, Polyvinylalkohol und Polyacrylamid,
Polyethylenoxid, Faserderivate, wie carboxylierte Methylcellulose, Methylcellulose,
Hydroxypropylmethylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Cellulosexanthogenat und carboxylierte
Stärke, und kationische Verdickungsmittel, wie Cetyltrimethylammoniumbromid
und Cetylpyridiniumbromid. Insbesondere werden die polymeren Verdickungsmittels
vorzugsweise verwendet, und die carbonsäurehaltige, vernetzte acrylische Emulsion
wird besonders bevorzugt verwendet. Die verwendete Menge dieser Verdickungsmittel
beträgt 0,01–1,0 Gewichtsteile, vorzugsweise 0,02–0,1 Gewichtsteile,
bezogen auf 100 Gewichtsteile des Monomergemischs. Wenn die Viskosität
des Latex für das Tauchformen gemäß der vorliegenden Erfindung niedrig
ist, kann das Phänomen des Abtropfens von Latex beim Hochheben einer Form nach
dem Eintauchen in Latex auftreten, und die Zugabe des Verdickungsmittels zum Latex
kann dieses Problem lösen. Wenn die verwendete Menge des Verdickungsmittels
größer als 1,0 Gewichtsteile ist, wird jedoch die Viskosität des
Latex für das Tauchformen hoch, so dass, sobald Blasen gebildet sind, diese
schwer zu zerstören sind und Nadellöcher durch die Blasen verursacht werden
können.
Der Latex für das Tauchformen gemäß der vorliegenden
Erfindung kann nötigenfalls Kautschuklatex, wie Naturkautschuklatex und Isopren-Kautschuklatex,
Füllstoffe wie Phthalsäureanhydrid, Benzoesäure, Salicylsäure
und Magnesiumcarbonat, Antioxidationsmittel, wie styroliertes Phenol, Imidazole
und p-Phenylendiamin, Duftstoffe; wie Acetophenon, Zimtaldehyd, Vanillin und Lavendelöl,
Fungizide, wie Thiabendazol, Preventol und Binyzen und Färbemittel, wie Echtgelb,
Phthalocyaninblau und Ultramarin enthalten.
Zum Erhalten eines tauchgeformten Produkts aus dem Latex für
das Tauchformen gemäß der vorliegenden Erfindung kann man alle bekannten
Tauchformtechniken verwenden, wie das Direkt-Tauchformverfahren, das Anoden-Koagulierungsmittel-Tauchformverfahren
und das Teague-Koagulierungsmittel-Tauchformverfahren.
Die Methode des Anoden-Koagulierungsmittel-Tauchformverfahrens, die
zur Herstellung von z.B. Operationshandschuhen und Fingerlingen geeignet ist, wird
beschrieben.
Zuerst wird eine Form in eine Koagulierungsmittel-Lösung getaucht
und dann hochgehoben und getrocknet, bis die Oberfläche der Form fast trocken
ist. Diese Koagulierungsmittel-Lösung wird durch Lösen von Calciumsalzen,
wie Calciumchlorid, Calciumnitrat und Calciumacetat, in Wasser, einem hydrophilen
organischen Lösungsmittel, wie Alkohol und Keton, oder einem Gemisch derselben
hergestellt. Die Konzentration der Calciumsalze in diesem Koagulierungsmittel ist
üblicherweise 5–50 Gew.-%, vorzugsweise 10–30 Gew.-%. Die Koagulierungsmittel-Lösung
kann nötigenfalls z.B. Tenside, wie nichtionische und anionische Tenside, z.B.
Füllstoffe, wie Calciumcarbonat, Talk und Silicagel enthalten.
Dann wird die Form in den Latex für das Tauchformen eingetaucht
und dann hochgehoben, wobei der Latex auf der Form koaguliert, wonach der Latex
mit dem Koagulierungsmittel unter Bildung eines kautschukartigen Films auf der Form
reagiert. Dieser Film wird mit Wasser gewaschen, dann getrocknet und von der Form
abgezogen, um ein tauchgeformtes Produkt zu ergeben.
Beispiele
Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf Beispiele und
Vergleichsbeispiels ausführlicher beschrieben, die die vorliegende Erfindung
jedoch nicht einschränken sollen. In den Beispielen und Vergleichsbeispielen
sind die Ausdrücke "Teil" und "%" auf das Gewicht bezogen, falls nichts Anderweitiges
angegeben ist.
Beispiel 1(1) Herstellung von Keimpolymeren
In den in der nachstehenden Tabelle 1 aufgeführten Komponenten
wurden die von Kaliumpersulfat verschiedenen Ausgangsmaterialien in ein Reaktionsgefäß
eingeführt, und sobald die Temperatur auf 60°C erhöht war, wurde
Kaliumpersulfat zugegeben. Man ließ die Mischung 1 Stunde unter Rühren
reagieren und kühlte dann auf 30°C, um Keimpolymer-Emulsionen (S1) zu
erhalten. die Ausgangsmaterialien, die Tg (°C) und die Teilchendurchmesser
der sich ergebenden Keimpolymere sind in der Tabelle 1 aufgeführt.
(2) Herstellung von Latex
Alkylbenzolsulfonsäure B-150 (hergestellt von TAYCA Corp.) wurde
unter Bildung einer 10%igen Lösung verdünnt. Zu der Lösung wurde
10%iges Natriumhydroxid gegeben, um den pH auf 7–11 einzustellen, und auf
diese Weise wurde B-150Na hergestellt.
Die Gesamtmenge des Keimpolymers (S1) wurde in einen 5-l-Autoklaven
eingeführt, in welchem die Atmosphäre durch Stickstoff ersetzt war, und
dazu wurden 65 Teile 1,3-Butadien, 30 Teile Acrylnitril, 5 Teile Methacrylsäure,
100 Teile Wasser, 4 Teile B-150Na und 0,6 Teile t-Dodecylmercaptan gegeben. Dann
wurden 0,3 Teile Natriumformaldehydsulfoxylat und 0,1 Teile Cumolhydroperoxid
als Polymerisationsinitiator zugegeben, und die Mischung wurde unter Rühren
bei 35°C umgesetzt.
Sobald der Polymerisationsgrad 95% oder mehr erreichte, nachdem die
Mischung 18 Stunden lang umgesetzt wurde, wurde der pH der Reaktionsmischung mit
wässrigem Ammoniak auf etwa 8,5 eingestellt.
Anschließend wurde Dampf in die Reaktionsmischung eingeführt,
um nicht umgesetztes Monomer zu entfernen, und der Feststoffgehalt des Latex wurde
auf 45% konzentriert, um denn erwünschten Latex zu ergeben. Die Verbindung
und die physikalischen Eigenschaften des Latex sind in der Tabelle 2 aufgeführt.
(3) Herstellung des Latex für das Tauchformen
Die folgenden Materialien für den Latex wurden zu dem oben erhaltenen
Latex gegeben, um eine Latex-Verbindung für das Tauchformen zu ergeben.
Latex-Verbindung für das Tauchformen
Separat wurde eine 15%ige wässrige Calciumnitrat-Lösung
als Koagulierungsmittel hergestellt. Eine zuvor bei 80°C getrocknete Form für
einen Handschuh wurde 2 Sekunden lang in diese Lösung getaucht, dann hochgehoben
und getrocknet, wobei sie horizontal gedreht wurde (80°C, 2 Minuten). Anschließend
wurde die Form 2 Sekunden lang in die Verbindung für das Tauchformen getaucht,
dann hochgehoben und getrocknet, wobei sie horizontal gedreht wurde (80°C,
2 Minuten).
Dann wurde die mit dem Film beschichtete Form 3 Minuten lang bei 40°C
mit warmem Wasser gewaschen und 20 Minuten lang bei 130°C erhitzt, um einen
Film auf der Oberfläche der Form zu ergeben. Schließlich wurde dieser
Film von der Form abgezogen, um ein handschuhförmiges tauchgeformtes Produkt
zu ergeben.
Die Bewertungsergebnisse des so erhaltenen tauchgeformten Produkts
sind in der Tabelle 3 aufgeführt.
Beispiele 2 bis 11
Die Latizes wurden aus den in Tabelle 1 aufgeführten Keimpolymeren
und den in Tabelle 2 aufgeführten Ausgangsmaterialien auf die gleiche Weise
wie im Beispiel 1 hergestellt.
Die Emulgatoren B-120Na, L-124Na und B-60Na wurden auf die gleiche
Weise wie im Beispiel 1 aus den Alkylbenzolsulfonsäuren B-120, L-124 und B-60
(jeweils hergestellt von TAYCA Corp.) hergestellt.
Die physikalischen Eigenschaften der sich ergebenden Latizes sind
in der Tabelle 2 aufgeführt. Anschließend wurden tauchgeformte Produkte
aus den in den Beispielen 2 bis 11 erhaltenen Latizes auf die gleiche Weise wie
im Beispiel 1 (3) und (4) hergestellt. Die Bewertungsergebnisse sind in der Tabelle
3 aufgeführt.
Vergleichsbeispiel 1
Die Latizes wurden aus den in Tabelle 1 aufgeführten Keimpolymeren
und den in Tabelle 2 aufgeführten Ausgangsmaterialien auf die gleiche Weise
wie im Beispiel 1 hergestellt, wobei B-60Na als Emulgator verwendet wurde.
Vergleichsbeispiel 2
Der Latex wurde aus dem in Tabelle 1 aufgeführten Keimpolymer
und den in Tabelle 2 aufgeführten Ausgangsmaterialien auf die gleiche Weise
wie im Beispiel 1 hergestellt.
Als Emulgator wurde Dinatriumdodecyldiphenyletherdisulfonat (Pelex
SSL, hergestellt von KAO Corp.) verwendet.
Vergleichsbeispiel 3
Der Latex wurde aus dem in Tabelle 1 aufgeführten Keimpolymer
und den in Tabelle 2 aufgeführten Ausgangsmaterialien auf die gleiche Weise
wie im Beispiel 1 hergestellt.
Der Gehalt an C13-20-Alkylbenzolsulfonat in dem Emulgator
betrug 2,9%.
Vergleichsbeispiel 4
Der Latex wurde aus dem in Tabelle 1 aufgeführten Keimpolymer
und den in Tabelle 2 aufgeführten Ausgangsmaterialien auf die gleiche Weise
wie im Beispiel 1 hergestellt.
Der Gehalt an C13-20-Alkylbenzolsulfonat in dem Emulgator
betrug 3,3%.
Vergleichsbeispiel 5
Der Latex wurde aus dem in Tabelle 1 aufgeführten Keimpolymer
und den in Tabelle 2 aufgeführten Ausgangsmaterialien auf die gleiche Weise
wie im Beispiel 1 hergestellt.
Natriumlaurylsulfat (Emale 10, hergestellt von KAO Corp.) wurde als
Emulgator verwendet.
Vergleichsbeispiel 6
Der Latex wurde aus dem in Tabelle 1 aufgeführten Keimpolymer
und den in Tabelle 2 aufgeführten Ausgangsmaterialien auf die gleiche Weise
wie im Beispiel 1 hergestellt. Laurylalkoholethoxylat (Adecatol LA-975, hergestellt
von ASAHI DENKA KOGYO K.K.) wurde als Emulgator verwendet.
Tauchgeformte Produkte wurden auf die gleiche Weise wie im Beispiel
1 (3) und (4) aus den in den Vergleichsbeispielen 1 bis 6 erhaltenen Latizes erhalten.
Die Bewertungsergebnisse sind in der Tabelle 3 aufgeführt.
Von den verschiedenartigen physikalischen Eigenschaften in der Tabelle
3 für die Beispiele und Vergleichsbeispiele wurden die physikalischen Eigenschaften
der geformten Produkte bewertet, indem man den Mittelwert von 10 Proben bestimmte.
(1) Messung der Anzahl der Kohlenstoffatome der Alkylgruppe in der Alkylbenzolsulfonsäure
Alkylbenzolsulfonsäure wurde in einer großen Menge zu 5%ige
Schwefelsäure gegeben und auf 100°C erwärmt, um Alkylbenzol zu ergeben.
Nach dem Abkühlen wurde Alkylbenzol mit Ethylether extrahiert. Der Extrakt
wurde einer Gaschromatographie unterzogen, und die Anzahl der Kohlenstoffatome der
Alkylgruppe wurde aus den Verhältnissen der entsprechenden Peakflächen
bestimmt.
(2) mittlerer Teilchendurchmesser
Ein Coulter Counter MODEL N4+ (Coulter Co., Ltd. JP) wurde für
die Messung verwendet.
(3) Gehalt an unlöslichen Substanzen in Methylethylketon (Gelgehalt)
Der sich ergebende Latex wurde auf eine Glasplatte gegossen und bei
Raumtemperatur getrocknet, um darauf einen Film einer Dicke von 0,3 mm zu bilden.
Dieser Film wurde zu Rechtecken von 2 × 3 mm geschnitten, und 0,4 g der Probe
wurden exakt abgewogen. Die Probe wurde in 100 ml Methylethylketon getaucht und
6 Stunden lang in einer thermostastischen Schüttelkammer bei 30°C geschüttelt.
Danach wurde die Probe durch ein Sieb einer Maschenweite 100 mesh
filtriert. Der Feststoffgehalt in dem Filtrat wurde bestimmt, und aus diesem Feststoffgehalt
in dem Sol wurde der Gelgehalt berechnet.
(4) Salzkoagulierbarkeit der Latex-Verbindung für das Tauchformen
(chemische Beständigkeit)
Eine Keramikplatte (5 cm × 10 cm) wurde 10 Sekunden lang in eine
15%ige Calciumnitrat-Lösung getaucht, und die Keramikplatte wurde sofort hochgehoben
und 3 Minuten lang bei 100°C getrocknet. Anschließend wurde die Keramikplatte
in einen Latex, der einen Feststoffgehalt von 35 Gew.-% hat, 5 Sekunden lang eingetaucht,
dann hochgehoben, 1 Sekunde lang gehalten und in vorher auf 40°C erwärmtes
Wasser (1 l) getaucht.
Der Grad der Wassertrübung wurde durch Messung* der Konzentration
an trüben Materialien durch den Coulter Counter Model N4+ beurteilt.
vollständig trübe (Konzentration: 1,0 e+ × 107
oder mehr)
*Messung der Konzentration
Die Konzentration korreliert mit dem Lichtstreuungsgrad, insbesondere
der Anzahl der emittierten Elektronen pro Sekunde. Eine größere Anzahl
weist auf eine höhere Konzentration hin.
(5) Aussehen des tauchgeformten Produkts
Das Aussehen des tauchgeformten Produkts wurde visuell beurteilt.
–:
das tauchgeformte Produkt ist weiß.
±:
das tauchgeformte Produkt ist leicht gefärbt (gelblich).
+:
das tauchgeformte Produkt ist deutlich gefärbt.
(6) Schrumpfung des tauchgeformten Produkts
Die Schrumpfung des sich ergebenden handschuhförmigen tauchgeformten
Produkts wurde in Form des Schrumpffaktors bestimmt.
o:
der Schrumpffaktor war kleiner als 1%
x:
der Schrumpffaktor war größer als 1%.
(7) Gefühl des tauchgeformten Produkts auf der Haut
Eine Testprobe wurde aus dem handschuhförmigen tauchgeformten
Produkt durch eine Hantel, Modifikation Nr. 2 gestanzt, und das Gefühl der
Testprobe wurde in Form ihrer Festigkeit bei einer Dehnung von 300% nach einer Dehnung
mit einer Spannungsrate von 300 mm/min ausgedrückt. Eine kleinere Zahl des
300%-Moduls weist auf ein weicheres Gefühl auf der Haut hin.
(8) Zugfestigkeit des tauchgeformten Produkts und Reißdehnung derselben
Eine Testprobe wurde aus dem handschuhförmigen tauchgeformten
Produkt durch eine Hantel, Modifikation Nr. 2 gestanzt und mit einer Spannungsrate
von 300 mm/min gedehnt, um die Zugfestigkeit derselben kurz vor dem Reißen
zu bestimmen.
(9) Nadellöcher des tauchgeformten Produkts
Die sich ergebenden handschuhförmigen tauchgeformten Produkte
wurden hinsichtlich der Bildung von Nadellöchern beobachtet und gemäß
den folgenden Kriterien bewertet (10 Handschuhe).
&jocir;:
keine Bildung von Nadellöchern
o:
Bildung von 1 Nadelloch in den Handschuhen
&Dgr;:
Bildung von 2 bis 3 Nadellöchern in den Handschuhen
x:
Bildung von 4 oder mehr Nadellöchern in den Handschuhen.
(10) Antiklebrigkeit des tauchgeformten Produkts
Zwei Handschuhe, die durch das Tauchformverfahren hergestellt wurden,
wurden übereinander gelegt und mit einer Tischpressmaschine unter den Bedingungen
von 50°C × 50 kg × 5 Minuten gepresst und gemäß den folgenden
Kriterien bewertet.
o:
leichtes Auseinanderziehen der Handschuhe
x:
beim Auseinanderziehen derselben ergab sich ein Geräusch und ein gewisser
Schälwiderstand
(11) Ölbeständigkeit
Nachdem das ergebende handschuhförmige tauchgeformte Produkt
jeweils 24 Stunden lang bei Raumtemperatur in Petroleum, Benzin und Toluol getaucht
wurde, wurde seine Ölbeständigkeit in Form des Grads des gequollenen Bereichs
bewertet, der unter Verwendung der folgenden Formel bestimmt wurde. Ein geringerer
Grad des gequollenen Bereichs weist auf eine höhere Ölbeständigkeit
hin.
Grad des gequollenen Bereichs (%) = A/A0 × 100
A0:
Bereich des Films vor dem Eintauchen
A:
Bereich des Films nach dem Eintauchen
Tabelle 1Ausgangsmaterialien des Keimpolymers (S) und physikalische Eigenschaften
des Polymers
Industrielle Anwendbarkeit
Der Latex für das Tauchformen gemäß der vorliegenden
Erfindung kann zur effizienten Herstellung eines tauchgeformten Produkts sehr hoher
Qualität verwendet werden, das eine ausgezeichnete Ölbeständigkeit,
mechanische Festigkeit und Antiklebrigkeit und eine gleichmäßige Filmdicke,
ein weiches Gefühl auf der Haut und keine Nadellöcher und keine Schrumpfung
aufweist. Demgemäß ist der Latex für das Tauchformen zur Herstellung
von tauchgeformten Produkten, wie medizinischen Handschuhen und Handschuhen und
Fingerlingen geeignet, die am Produktionsort für elektronische
Teile verwendet werden, für die – wie oben erwähnt wurde –
eine hohe Qualität notwendig ist.
Anspruch[de]
Latex für Tauchformverfahren, bei dem es sich um eine polymerisierte
Emulsion handelt, die Folgendes umfasst:
100 Gewichtsteile eines Monomergemischs; und
0,5 bis 10 Gewichtsteile Alkylbenzolsulfonat, das wenigstens 10 Gew.-% C13-C20-Alkylbenzolsulfonat
enthält;
wobei die Emulsion in Gegenwart eines Polymerisationsinitiators des Redoxtyps polymerisiert
wird, der kein Übergangsmetallsalz enthält und ein Alkalimetallsulfonat
oder Ammoniumsulfonat oder Natrium-, Kalium- oder Ammoniumsulfit, -dithionit, -pyrosulfit,
-pyrodithionat, -dithionat, -thiosulfat, L-Ascorbinsäure, Weinsäure, Zitronensäure,
Dextrose, Saccharose, Dimethylanilin oder Triethanolamin als Reduktionsmittel enthält.Latex für Tauchformverfahren gemäß Anspruch 1, wobei
das Alkylbenzolsulfonat wenigstens 25 Gew.-% C13-C20-Alkylbenzolsulfonat
enthält.Latex für Tauchformverfahren gemäß Anspruch 1, wobei
das Alkylbenzolsulfonat wenigstens 40 Gew.-% C13-C20-Alkylbenzolsulfonat
enthält.Latex für Tauchformverfahren gemäß Anspruch 1, wobei
der Polymerisationsinitiator des Redoxtyps, der kein Übergangsmetallsalz enthält,
ein Kombinationsprodukt aus einem öllöslichen Peroxid mit einem Reduktionsmittel
ist.Latex für Tauchformverfahren gemäß Anspruch 1, wobei
es sich bei dem Reduktionsmittel um Natriumformaldehydsulfoxylat handelt.Latex für Tauchformverfahren gemäß einem der Ansprüche
1 bis 5, wobei 100 Gewichtsteile des Monomergemischs 15 bis 45 Gewichtsteile eines
Vinylcyanid-Monomers, 35 bis 80 Gewichtsteile eines konjugierten-Dien-Monomers,
0,1 bis 20 Gewichtsteile einer ethylenisch ungesättigten Carbonsäure und
0 bis 20 Gewichtsteile eines anderen ethylenisch ungesättigten Monomers, das
mit den obigen Monomeren copolymerisierbar ist, umfassen.Latex für Tauchformverfahren gemäß einem der Ansprüche
1 bis 6, wobei die Emulsionspolymerisation des Monomergemischs in Gegenwart eines
Keimpolymers durchgeführt wird, das einen mittleren Teilchendurchmesser von
10 bis 90 nm und eine Glasübergangstemperatur (Tg) von –50 bis 50°C
hat und durch Emulsionspolymerisation eines Vinylcyanid-Monomers und eines damit
copolymerisierbaren ethylenisch ungesättigten Monomers erhalten wird.Tauchgeformtes Produkt, das durch Tauchformverfahren aus dem in einem
der Ansprüche 1 bis 7 beschriebenen Latex für Tauchformverfahren hergestellt
ist.Tauchgeformtes Produkt gemäß Anspruch 8, bei dem es sich um
einen Handschuh oder Fingerling handelt.