Procedimiento para la modificación de la superficie de un producto de elastómero.

Procedimiento para la modificación de la superficie de un guante de elastómero con enlaces carbono-carbono insaturados

, caracterizado porque los enlaces carbono-carbono insaturados en la zona de la superficie se saturan al menos parcialmente mediante una reacción fotoquímica con al menos un tiol o disponiéndose o aplicándose mediante inmersión sobre la superficie del guante de elastómero al menos por zonas una capa de un látex, cuyos enlaces carbono-carbono insaturados están saturados en la zona de su superficie al menos parcialmente mediante una reacción fotoquímica con al menos un tiol.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E13187837.

Solicitante: SEMPERIT AKTIENGESELLSCHAFT HOLDING.

Inventor/es: KERN,WOLFGANG, HOLZNER,ARMIN, SCHALLER,RAIMUND, SCHLÖGL,SANDRA, LENKO,DIETMAR, MANHART,JAKOB CORNELIUS.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Procesos de polimerización > C08F2/46 (Polimerización iniciada por energía ondulatoria o radiación corpuscular)
  • SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA > VESTIMENTA > ROPA EXTERIOR; ROPA DE PROTECCION; ACCESORIOS (dispositivos... > A41D19/00 (Guantes (guantes quirúrgicos A61B 19/04; guantes de natación A63B 31/02; como accesorios para juegos o deportes, p. ej. guantes de béisbol, boxeo o golf A63B 71/14; guantes para cajas de guantes B25J 21/02))
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > UTILIZACION DE SUSTANCIAS INORGANICAS U ORGANICAS... > Utilización de ingredientes pretratados (utilización... > C08K9/04 (Ingredientes tratados con sustancias orgánicas)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > PRODUCCION; PROCESOS GENERALES PARA FORMAR MEZCLAS;... > Tratamiento químico o revestimiento de materiales... > C08J7/12 (Modificación química)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > PRODUCCION; PROCESOS GENERALES PARA FORMAR MEZCLAS;... > Tratamiento químico o revestimiento de materiales... > C08J7/06 (con composiciones que no contienen sustancias macromoleculares)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Modificación química por tratamiento posterior... > C08F8/34 (Introducción de átomos de azufre o grupos que contienen azufre)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > PRODUCCION; PROCESOS GENERALES PARA FORMAR MEZCLAS;... > Tratamiento químico o revestimiento de materiales... > C08J7/14 (con ácidos, sus sales o anhídridos)

PDF original: ES-2550579_T3.pdf

 

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Ilustración 1 de Procedimiento para la modificación de la superficie de un producto de elastómero.
Ilustración 2 de Procedimiento para la modificación de la superficie de un producto de elastómero.
Ilustración 3 de Procedimiento para la modificación de la superficie de un producto de elastómero.
Ilustración 4 de Procedimiento para la modificación de la superficie de un producto de elastómero.
Procedimiento para la modificación de la superficie de un producto de elastómero.

Fragmento de la descripción:

Procedimiento para la modificación de la superficie de un producto de elastómero La invención se refiere a un procedimiento para la modificación de la superficie de un guante de elastómero con enlaces carbono-carbono insaturados, así como a un guante con enlaces carbono-carbono insaturados y con una superficie.

La modificación de la superficie de guantes de caucho natural se conoce ya por el estado de la técnica. Por ejemplo se dota la superficie de revestimientos o se raspa para conseguir con ello una mejor capacidad de deslizamiento de los guantes. En particular debe mejorarse con esto la capacidad de enguantado o la capacidad de enguantado en húmedo de los guantes. Se conocen también funcionalizaciones para la reducción del potencial de alergia que conlleva el caucho natural.

Por el estado de la técnica se conoce además la reticulación UV de caucho natural a través de la reacción de tioleno, por ejemplo por los documentos que tienen su origen en la parte solicitante AT 502 764 A1 y AT 508 099 A1.

El documento GB 1 116 725 A se refiere a un procedimiento para el tratamiento de superficie de un polímero preparado mediante polimerización de vinilo, en el que se aplica una película de compuestos de organosilicio sobre la superficie del polímero y se une con ésta mediante radiación. En particular, el documento muestra que los enlaces carbono-carbono insaturados se saturan con un mercaptano.

La presente invención se basa en el objetivo de una posibilidad alternativa para la modificación de superficie de guantes de elastómero.

Este objetivo se consigue por un lado saturando, en caso del procedimiento mencionado anteriormente, los enlaces carbono-carbono insaturados en la zona de la superficie al menos parcialmente mediante una reacción fotoquímica con al menos un tiol o aplicándose mediante inmersión sobre la superficie del guante de elastómero al menos por zonas una capa de un látex, cuyos enlaces carbono-carbono insaturados están saturados en la zona de su superficie al menos parcialmente mediante una reacción fotoquímica con al menos un tiol o, en caso del guante de elastómero mencionado anteriormente, estando funcionalizados los enlaces carbono-carbono insaturados en la superficie al menos parcialmente mediante grupos -SR, representando R al menos un elemento que se selecciona de un grupo que comprende H, compuestos vinílicos, acrilatos, aminas, aminoácidos (cisteína) , aminoácidos acetilados (N-acetilcisteína) , anhídridos, ácidos carboxílicos, éteres, epóxidos, isocianatos, isotiocianatos, metacrilatos, silanos, siloxanos, partículas sólidas, revestimientos de polímero.

A este respecto es ventajoso que la reacción fotoquímica discurra a través del mecanismo de reacción de tiol-eno, de modo que con el procedimiento pueda conseguirse una alta eficacia de la reacción. Además, este procedimiento puede realizarse de manera sencilla con velocidad de reacción relativamente alta. De manera condicionada por la activación fotoquímica existe además la posibilidad de que la saturación de los dobles enlaces etilénicos se realice sólo en zonas parciales de la superficie selectivas, que pueden definirse previamente, de manera que puede conseguirse una estructuración de superficie consabida en estas zonas. Además, mediante la saturación de los enlaces etilénicos se reduce la pegajosidad de la superficie del guante de elastómero. Al mismo tiempo puede mejorarse con ello también la estabilidad frente al envejecimiento del elastómero. Otra ventaja de este procedimiento puede observarse en que esta reacción fotoquímica discurre a temperatura ambiente, o sea no es necesario ningún calentamiento.

Según una variante de realización del procedimiento está previsto que mediante la reacción con el al menos un tiol se generen grupos -SH libres sobre la superficie del guante de elastómero. Con esta variante de realización pueden crearse sitios reactivos sobre la superficie de elastómero. Debido a ello se posibilita modificar adicionalmente la superficie así preparada, por ejemplo a su vez a través de una reacción de tiol-eno con un compuesto vinílico, en particular según un mecanismo de reacción fotoquímico. Con esto puede ampliarse el espectro de las posibles modificaciones de la superficie, consiguiéndose la ventaja de que la unión de otras sustancias a la superficie de elastómero se realiza de manera covalente, de modo que la adhesión es claramente mejor en comparación con sustancias unidas de manera puramente adhesivas. En particular puede evitarse por tanto con esto que las sustancias unidas a la superficie se desprendan durante el uso del elastómero.

Preferentemente se usa para ello como tiol un compuesto mercapto que se selecciona de un grupo que comprende o que está constituido por tris-3-mercaptopropionato de trimetilolpropano, tetramercaptoacetato de pentaeritritol, trimercaptoacetato de trimetilolpropano, tris-3-mercaptopropionato de trimetilolpropano, tetra-3-mercaptopropionato de pentaeritritol, 3-mercaptopropionato de propilenglicol, tris-3-mercaptopropionato de trimetilolpropano etoxilado, 3mercaptopropionato de poliol, 3-mercaptopropionato de poliéster. Estos compuestos pueden obtenerse por ejemplo por Bruno Bock Thiochemicals y/o Sigma Aldrich. Mediante el uso de estos tioles se consigue la ventaja de que esté presente una funcionalidad superior, de modo que los grupos de anclaje estén a disposición para otras reacciones. Además estos compuestos no son tóxicos ni carcinógenos.

Preferentemente se usa el guante de elastómero previamente reticulado. Con esto puede conseguirse una reducción de los productos químicos usados. Por otro lado, con esto puede conseguirse sin embargo también un aumento de

la velocidad de producción. Además puede evitarse un aumento de la dureza del elastómero, que eventualmente pueden producirse debido a impedimentos estéricos en la masa del elastómero.

De acuerdo con una variante de realización está previsto para ello que la reticulación previa se realice igualmente de manera fotoquímica. Con ello se consigue la ventaja de la continuidad de los procedimientos usados en el proceso total para la fabricación de los guantes de elastómero.

La reacción con el al menos un tiol puede realizarse en una superficie sólida del guante de elastómero. Esta variante de procedimiento se usa en particular para la fabricación de guantes de elastómero de una sola capa, dado que con ello es posible modificar de manera dirigida zonas de superficie del guante de elastómero.

Puede preverse adicionalmente que los grupos -SH libres se hagan reaccionar con al menos otro compuesto químico y/o con partículas sólidas. Por tanto puede conseguirse en el contexto de la invención una funcionalización adicional u otra funcionalización (con respecto a la modificación de la superficie por medio de tioles) , de manera que el campo de uso de los guantes de elastómero pueda extenderse de manera más variada y a los más diversos requerimientos.

El otro compuesto químico puede seleccionarse, a este respecto, de un grupo que comprende o está constituido por alquenos, acrilatos, anhídridos, epóxidos, isocianatos, isotiocianatos, metacrilatos, tioles. Con estos compuestos se consigue la ventaja de que pueden facilitarse grupos de anclaje apropiados para distintas reacciones adicionales, también reacciones térmicas. Con ello es posible modificar de manera dirigida la polaridad de la superficie y las propiedades de rozamiento de deslizamiento del guante de elastómero.

Preferentemente, las partículas sólidas están formadas por partículas inorgánicas. Con ello puede conseguirse una reducción de la pegajosidad o una mejora de la capacidad de enguantado, en particular de la capacidad de enguantado en húmedo... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la modificación de la superficie de un guante de elastómero con enlaces carbono-carbono insaturados, caracterizado porque los enlaces carbono-carbono insaturados en la zona de la superficie se saturan al menos parcialmente mediante una reacción fotoquímica con al menos un tiol o disponiéndose o aplicándose mediante inmersión sobre la superficie del guante de elastómero al menos por zonas una capa de un látex, cuyos enlaces carbono-carbono insaturados están saturados en la zona de su superficie al menos parcialmente mediante una reacción fotoquímica con al menos un tiol.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque mediante la reacción con el al menos un tiol se generan grupos -SH libres sobre la superficie del guante de elastómero.

3. Procedimiento según las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque como tiol se usa un compuesto químico que se selecciona de un grupo que comprende tris-3-mercaptopropionato de trimetilolpropano, tetramercaptoacetato de pentaeritritol, trimercaptoacetato de trimetilolpropano, tri-3-mercaptopropionato de trimetilolpropano, tetra-3mercaptopropionato de pentaeritritol, 3-mercaptopropionato de propilenglicol, tri-3-mercaptopropionato de trimetilolpropano etoxilado, 3-mercaptopropionato de poliol, 3-mercaptopropionato de poliéster.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el guante de elastómero se usa previamente reticulado.

5. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque la reticulación previa se realiza de manera fotoquímica.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la reacción con el al menos un tiol se realiza en una superficie sólida del guante de elastómero.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 2 a 7, caracterizado porque los grupos -SH libres se hacen reaccionar con al menos otro compuesto químico y/o con partículas sólidas.

8. Procedimiento según la reivindicación 7, caracterizado porque los otros compuestos químicos se seleccionan de un grupo que comprende alquenos, acrilatos, anhídridos, epóxidos, isocianatos, isotiocianatos, metacrilatos, tioles.

9. Procedimiento según la reivindicación 7, caracterizado porque las partículas sólidas están formadas por partículas inorgánicas.

10. Procedimiento según las reivindicaciones 7 o 9, caracterizado porque las partículas sólidas se funcionalizan superficialmente antes de la reacción con los grupos -SH.

11. Procedimiento según la reivindicación 10, caracterizado porque la funcionalización de las partículas sólidas se realiza mediante generación de grupos epoxi, grupos mercapto, grupos acrilato, grupos anhídrido, grupos isocianato, grupos isotiocianato, grupos metacrilato, grupos vinilo libres, en la superficie de las partículas sólidas.

12. Procedimiento según la reivindicación 10, caracterizado porque la funcionalización de las partículas sólidas se realiza con al menos un compuesto químico que se selecciona de un grupo que comprende silanos, siloxanos y ácidos carboxílicos con grupos funcionales, tales como grupos acrilato, anhídrido, epoxi, isocianato, isotiocianato, mercapto, metacrilato, vinilo. Ejemplos de ellos son viniltrietoxisilano, (3-glicidoxipropil) trimetoxisilano, anhídrido 3 (trietoxisilil) propilsuccínico, mercaptopropiltrimetoxisilano.

13. Procedimiento según una de las reivindicaciones 7 a 11, caracterizado porque las partículas unidas de manera adhesiva se separan de la superficie del guante de elastómero.

14. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5 o 6 a 12, caracterizado porque la reacción fotoquímica con al menos un tiol se realiza en un látex en fase líquida y el látex después se aplica mediante inmersión sobre una película de látex, en particular previamente reticulada.

15. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque la modificación de la superficie se realiza en zonas discretas del guante de elastómero.

16. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque sobre la superficie del guante de elastómero se aplica un revestimiento de polímero.

17. Guante de elastómero con enlaces carbono-carbono insaturados y con una superficie, caracterizado porque los enlaces carbono-carbono insaturados en la superficie están funcionalizados al menos parcialmente mediante grupos -SR monofuncionales o polifuncionales, representando R al menos un elemento que se selecciona de un grupo que comprende H, compuestos vinílicos, acrilatos, aminas, aminoácidos (cisteína) , aminoácidos acetilados (Nacetilcisteína) , anhídridos, ácidos carboxílicos, éteres, epóxidos, isocianatos, isotiocianatos, metacrilatos, silanos, siloxanos, partículas sólidas.

18. Guante de elastómero según la reivindicación 17, caracterizado porque a través de los grupos -SR un revestimiento de polímero está unido al menos por zonas de manera covalente con el guante de elastómero.

19. Guante de elastómero según las reivindicaciones 17 o 18, caracterizado porque está configurado al menos en dos capas.

20. Guante de elastómero según una de las reivindicaciones 17 a 19, caracterizado porque los grupos -SR están dispuestos sólo en zonas discretas de la superficie.