[发明专利]由聚合物胶乳制造的具有自愈性能的自支撑型弹性体膜

说明书

本发明涉及由包含聚合物胶乳颗粒的组合物制成的自支撑型弹性体膜，该聚合物胶乳颗粒带有从胶乳颗粒的聚合物主链上侧接的烯属不饱和基团，其中烯属不饱和部分与聚合物主链隔开至少3个化学键，涉及包含自支撑型弹性体膜的制品以及涉及由包含所述聚合物胶乳颗粒的组合物制造自支撑型弹性体膜的方法。

本发明特别但非排他性地涉及一种由包含聚合物胶乳颗粒的含水分散体制造的自支撑型弹性体膜以及使用所述含水分散体制造自支撑型弹性体膜的方法。

发明背景

根据目前的工业标准，弹性体膜、特别是在浸渍模塑应用中的弹性体膜如外科手套是由含有羧基丁腈胶乳(XNBR)的配混物制造的。为了获得为了使用这些弹性体膜的目的而所需的机械强度，在弹性体膜制造期间需要实现膜的一些交联。

在现有技术中可以利用几种不同的理念以便获得这样的交联弹性体膜。一种可能性是用于制造弹性体膜的配混物包含常规的硫硫化体系如硫与促进剂如秋兰姆和氨基甲酸酯以及氧化锌的组合。

由于硫化体系可能导致过敏反应，因此已经开发了使得胶乳膜可固化的可替代的理念。另一可能性是在配混物中包括交联剂组分如多价阳离子如氧化锌或其他多官能有机化合物，其适合于与胶乳颗粒上的官能团反应来实现化学交联。此外，如果聚合物胶乳带有足量的自交联基团如N-羟甲基酰胺基团，则可以完全避免硫硫化体系和/或交联剂。

使用特定的添加剂如硫或交联剂的体系汇总在WO2018/111087和WO2017/164726中。

WO2017/209596公开了一种用于浸渍模塑应用的聚合物胶乳，其包含两种不同类型的胶乳颗粒。一种胶乳颗粒是羧化的，而第二种胶乳颗粒包含环氧乙烷官能团。

所有这些不同的理念导致交联的弹性体膜，其中交联本质上是不可逆的，以使得这些弹性体膜既无法容易地再生，它们也不表现出任何自愈性能。例如，如果在弹性体膜的制造期间发生任何类型的缺陷如针孔，由于膜缺乏自愈性能，这些产品就需要报废，这产生不可重新使用的废料。另外，如果这样的弹性体膜在它们使用期间断裂，则这无法被修复，导致弹性体膜不可逆的破坏和因此导致含有这样的弹性体膜的制品的失效。

因此，工业上期望这样的弹性体膜，其具有固有的自愈性能并且可以潜在地再生以便减少这样的弹性体膜的不可用的废料并且避免包含这样的弹性体膜的制品的最终失效。这也将带来更环境友好地制造弹性体膜的技术。此外，这样的体系将避免对于使用能够引起所谓的IV型过敏反应的材料的需要。

US4244850、JPS6069178和US5306744公开了打算用于涂料组合物或粘合剂中的聚合物胶乳组合物，其包含：具有烯属不饱和基团的聚合物胶乳颗粒，所述烯属不饱和基团可以通过胶乳颗粒上存在的官能团与带有与胶乳颗粒上的官能团有反应性的官能团的烯属不饱和化合物反应来引入。虽然US5306744和JPS6069178公开了通过两步乳液聚合获得的核-壳颗粒，但是这些颗粒中的核是交联的，其中外壳不是交联的。这些参考文献都没有涉及弹性体膜，它们也没有提到弹性体膜的自愈性能。

因此，本发明寻求提供具有自愈性能的自支撑型弹性体膜。

发明概述

根据本发明的第一方面，提供一种由包含聚合物胶乳颗粒的组合物制成的自支撑型弹性体膜，所述聚合物胶乳颗粒带有从所述胶乳颗粒的聚合物主链上侧接的烯属不饱和基团，其中烯属不饱和部分与所述聚合物主链隔开至少3个化学键。

所述包含聚合物胶乳颗粒的组合物可以通过包含下面的烯属不饱和单体的混合物的含水乳液聚合来制造：

a)单体，其选自共轭二烯、不具有能够在胶乳颗粒形成后随后反应以引入烯属不饱和基团的官能团的单烯属不饱和单体及其组合；和