Una composición de acelerante para un látex de caucho derivado de un dieno conjugado y opcionalmente un comonómero aromático de vinilo,

que comprende:

(i) un diisopropil xanthogen polisulfuro (DIXP),

(ii) un alquilditiocarbamato, en el que la cadena alquilo contiene de 5 a 20 átomos de carbono, y

(iii) difenilguanidina (DPG)

Composición de acelerante de látex.

Campo técnico

La invención se refiere al campo de los artículos elastómeros conformados derivados de una composición de látex elastómero curable.

Más en particular, la presente invención se refiere a mejoras en el procedimiento de elaboración de artículos elastómeros y a una composición de acelerante de látex para usar en dicho procedimiento.

Los artículos elastómeros conformados se elaboran más en particular a partir de una composición de látex de poli(isopreno) curable y en concreto se usan para aplicaciones médicas, para el cuidado de la salud y para la higiene personal.

Técnica de base

El procedimiento de fabricación para producir artículos elastómeros a partir de látex de caucho natural o sintético implica una etapa de curado durante la cual tiene lugar el entrecruzamiento o vulcanización por medio de los grupos azufre entre las unidades de polímero.

Los procedimientos convencionales para hacer artículos elastómeros a partir de látex natural o sintético implican típicamente preparar un precompuesto, una dispersión o una emulsion de látex, obtenidos mezclando látex, azufre, y un sistema de activador y de acelerante, la maduración durante un determinado periodo, la inmersión o bañado de un conformador con la forma del artículo a fabricar en un coagulante, y a continuación en el precompuesto de látex, y el curado del látex presente en el conformador.

Hay propiedades deseables de ciertos artículos elastómeros tales como la resistencia a la tracción que se ven afectadas sustancialmente por las etapas de entrecruzamiento y curado del proceso de fabricación.

El uso de azufre, o compuestos que contienen azufre, como agente de vulcanización y óxido de zinc como activador, el uso de mezclas de sales inorgánicas (nitrato cálcico, carbonato cálcico y agentes tensioactivos) como coagulante, y el uso de composiciones de acelerante de la vulcanización o de entrecruzamiento de azufre en la manufactura de artículos de caucho, es bien conocido.

Los acelerantes de vulcanización convencionales incluyen ditiocarbamatos, tiazoles, guanidinas, tioureas y sulfenamidas.

Ciertos campos en los que se necesitan artículos elastómeros, tales como el campo médico, del cuidado de la salud o de la higiene personal, utilizaban tipos específicos de equipo y de técnicas de procesado que permiten el comportamiento específico y los requerimientos legales del artículo producido en particular.

El uso de látex de caucho natural en la manufactura de ciertos artículos tales como guantes médicos ha sido asociado con propiedades perjudiciales tales como reacciones alérgicas, de las que se cree generalmente que son causadas por proteínas naturales o alérgenos presentes en el látex de caucho natural y en el producto final.

Los productos elastómeros sintéticos y los procedimientos de fabricación que en su conjunto reducen o evitan la probabilidad de potenciales reacciones adversas del usuario o el portador, son de creciente interés en el campo médico, en particular en el campo de la confección de guantes.

La mayoría de los procedimientos de fabricación de guantes son sistemas de inmersión o bañado basados en agua.

Es sabido generalmente que posiblemente pueden usarse sistemas basados en disolventes para poli(isopreno) y otros elastómeros, si bien tales sistemas basados en disolventes están insuficientemente adaptados para la manufactura y el moldeo de artículos elastómeros para aplicaciones médicas. Una dificultad en el campo de los guantes, por ejemplo, es el diseño de procedimientos y materiales que produzcan un artículo de elastómero delgado que tenga propiedades deseables tales como una elevada resistencia a la tracción. Otro inconveniente de los sistemas basados en disolventes es la toxicidad del disolvente.

Por ello se están explorando procedimientos y materiales que soslayen o reduzcan la necesidad de usar disolventes tóxicos, dando al mismo tiempo un producto que tenga propiedades deseables para aplicaciones médicas.

Más recientemente se ha propuesto un procedimiento (documento WO 02/090430) para la manufactura de artículos elastómeros de poli(isopreno) tales como guantes médicos, preservativos, cubiertas de sondas o catéteres, que comprende las etapas de:

1) preparar una composición acuosa de látex que contiene una composición de acelerante y un estabilizante, comprendiendo dicha composición de acelerante un ditiocarbamato, un tiazol y un compuesto de guanidina;

2) bañar un conformador en dicha composición de látex compuesta; y

3) curar dicha composición de látex compuesta en dicho conformador para conformar dicho artículo elastómero de poli(isopreno).

Preferentemente dicha composición de acelerante comprendía dietilditiocarbamato de zinc (ZDEC), zinc-2-mercaptobenzotiazol (ZMBT) y difenilguanidina (DPG).

Aun cuando el uso de dicha composición de acelerante representó una mejora del proceso de manufactura, se ha encontrado que todos estos acelerantes son capaces de producir una respuesta alérgica de Tipo IV en las personas y también pueden poseer perfiles cada vez más inaceptables de eco-toxicidad y toxicidad aguda. Además se ha encontrado que el ZDEC y el ZMBT producen N-nitrosaminas potencialmente nocivas.

Otra característica de dicha composición de acelerante era que en realidad tenía que usarse un estabilizante junto con dicho sistema acelerante para prolongar la estabilización del látex de poli(isopreno) precurado, como se sabe, p. ej., por "Safer Accelerators for the Latex Industry", Sakroborty K. B. y Couchman R., Latex 2004, Hamburgo, 20-21 Abril 2004, p. 75-87. Aun cuando en dicha publicación se describen experimentos de mezcla con un sistema acelerante, que comprende diisopropil xanthogen polisulfuro (DIXP: diisopropil xantogen polisulfide) y un largo alquilditiocarbamato (ZDNC) en vez de ZDEC y ZMBT, pero sin difenil-guanidina, no se cumplían los requisitos de propiedades mecánicas y tiempos de ciclo (tiempos de maduración prolongados). Aunque en esta publicación se hizo referencia a la aparición de las propiedades mecánicas requeridas mediante colada en película después de la maduración durante 8 días a 30ºC, esta técnica se ha declarado no adecuada para la producción de guantes o preservativos.

Además se encontró en experimentos de composición o de mezcla comparativos en los que se omitió DPG, que eran necesarios largos tiempos de maduración superiores a las 4 semanas para obtener unas propiedades mecánicas razonables, lo que es inaceptable para la manufactura de guantes, etc.

Recientemente, se han publicado más trabajos en "Novel Sustainable Accelerators for Latex Applications - Update", Sakroborty K. B. y Couchman R., 8th International Latex Conference 2005, Charlotte, N.C., EE.UU., 26-27 Jul. 2005. Los autores describen una composición que comprende DIXP y ZDNC sin DPG, que obtiene propiedades mecánicas deseables. Sin embargo el método usado no implica baño en coagulante, sino más bien colada en película, lo que hace que los resultados no sean representativos, ni siquiera relevantes, para la producción de guantes. Además, las elevadas temperaturas de maduración usadas pueden ser consideradas como no óptimas para una aplicación industrial económica.

Se apreciará que aún existe una gran necesidad de un procedimiento de fabricación mejorado para la confección de guantes, etc., a partir de látex de caucho sintético, que proporcione películas a partir de un precompuesto de látex estable, que muestre las propiedades mecánicas requeridas (resistencia a la tracción =q 24 MPa; alargamiento en la rotura =q 750%) dentro de un tiempo de ciclo de 1 día, usando menores cantidades de agente de vulcanización y activador, y en particular azufre, un sistema acelerante seguro y un tiempo de maduración de unas horas a menos de 2 días.

Como consecuencia de la intensiva investigación y experimentación, se ha encontrado sorprendentemente dicho procedimiento de fabricación mejorado y dicho sistema de aceleración para usarlo en el mismo.

Descripción de la invención

En consecuencia, la presente invención se refiere a una composición de acelerante para un caucho de látex, derivado de un dieno conjugado y opcionalmente un comonómero aromático de vinilo, que comprende:

(i) un diisopropil xanthogen polisulfuro (DIXP),

(ii) un alquilditiocarbamato,...

1. Una composición de acelerante para un látex de caucho derivado de un dieno conjugado y opcionalmente un comonómero aromático de vinilo, que comprende:

(i) un diisopropil xanthogen polisulfuro (DIXP),

(ii) un alquilditiocarbamato, en el que la cadena alquilo contiene de 5 a 20 átomos de carbono, y

(iii) difenilguanidina (DPG).

2. Una composición de acelerante según la reivindicación 1ª, en la que como componente (ii) se usa diisononil ditiocarbamato de zinc (ZDNC).

3. Una composición de látex de caucho sintético acuosa curable, que comprende dicho látex de caucho, un agente de vulcanización, un activador y un sistema de acelerante según las reivindicaciones 1ª y 2ª.

4. Una composición de látex de caucho sintético acuosa curable según la reivindicación 3ª, que comprende un látex de caucho de poli(isopreno).

5. Una composición de látex de caucho sintético acuosa curable según las reivindicaciones 3ª y 4ª, en la que cada uno de los ingredientes (i), (ii) y (iii) están presentes en una concentración de 0,25 a 1,00 phr, relativa al peso de sólidos del caucho sintético.

6. Una composición de látex de caucho sintético acuosa curable según la reivindicación 5ª, en la que cada uno de los ingredientes (i), (ii) y (iii) están presentes en una concentración de 0,25 a 0,80 phr.

7. Procedimiento para la manufactura basada en agua de artículos elastómeros sintéticos, que comprende la preparación de una dispersión o emulsión de látex, que comprende un agente de vulcanización, un activador y un sistema de acelerante, según las reivindicaciones 1ª y 2ª, la maduración de la dispersión de látex durante un periodo de tiempo entre 0,5 y 1,5 días, la inmersión o bañado de un conformador con la forma del artículo en el látex, y el curado del látex presente en el conformador.

8. Artículos elastómeros sintéticos conformados, preparados a partir de las composiciones de látex de caucho sintético acuosas curables, según las reivindicaciones 3ª a 6ª.

9. Artículos elastómeros sintéticos conformados curados, según la reivindicación 8ª, caracterizados por una resistencia a la tracción de al menos 24 MPa (de acuerdo con ASTM D-412) y un alargamiento en la rotura de al menos el 750%.