專利名稱:改善的經(jīng)彈性體涂敷的保護性阻隔織物及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及對阻隔織物所做的改進。更具體地說,本發(fā)明涉及對阻隔織物、特別是用于可再使用的或非一次性的醫(yī)用產(chǎn)品中的阻隔織物所做的改進,以及該阻隔織物的制造方法。這些產(chǎn)品不僅顯示出顯著增強的病毒阻隔性和液體阻隔性,而且具有得到大幅度提高的耐洗滌性和耐熱壓處理(autoclave)性。
背景技術(shù):
阻隔織物的一般特征是不透液體。技術(shù)要求更為嚴格的阻隔織物也尤其適合用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中,以防止或控制傳染性微生物(如病毒和細菌)的傳播,血液以及與(例如)外科手術(shù)有關(guān)的其它流體的轉(zhuǎn)移。
阻隔織物的性能對于用來保持外科和/或手術(shù)現(xiàn)場無菌的醫(yī)用產(chǎn)品(如手術(shù)巾)以及防護服(如手術(shù)服)而言極為關(guān)鍵。這些阻隔織物被醫(yī)護人員(如醫(yī)生、醫(yī)生助手、護士和護士助手)廣泛地用于醫(yī)院、醫(yī)生診所、門診部等場所中。特別是在有可能要與受污染的體液接觸時,應(yīng)該盡力保護醫(yī)護人員和患者。醫(yī)護人員在外科、血液抽取、或者對含有污染流體的試樣進行處理的過程中常規(guī)上使用醫(yī)用阻隔織物,從而既保護他們自身,又避免由于傳染性材料的偶然傳播而使隨后的患者受到交叉污染或再度污染。
目前有兩種類型的醫(yī)用阻隔織物只使用一次的材料(即,一次性材料)和可以再使用的材料。一次性織物通常是由無紡布構(gòu)成的,其中該無紡布由輕質(zhì)的合成纖維或與天然纖維混紡的合成纖維制得。一次性無紡布的拒液性一般是可接受的;然而,這些織物通常不具有在許多醫(yī)學(xué)應(yīng)用中被認為是實現(xiàn)理想保護效果所必需的多種性能。
另一方面,可以再度使用的醫(yī)用阻隔織物通常是由棉、棉/聚酯混紡物、或聚酯織造成的,并且具有高的織物經(jīng)緯密度以便提供物理阻隔作用,從而防止或減少傳染性材料或帶菌物的傳播。盡管可以再度使用的機織織物本身提供了更舒適的懸垂性和手感,并且可以降低每次使用的成本,但是它們?nèi)狈芤盒?這是在對一次性阻隔織物的經(jīng)驗基礎(chǔ)上市場期望其具有的性能),并且隨著時間推移它們的一些保護性能通常會喪失,尤其在反復(fù)的洗滌和蒸汽(熱壓處理)消毒后更是如此。
用保護性阻隔織物制成的產(chǎn)品(如手術(shù)服)其購置成本及其能夠再利用的次數(shù)直接影響該產(chǎn)品每次使用的成本。例如對于一次性手術(shù)服而言,使用一次的成本實質(zhì)上就是它們的購置成本和廢物處理費用。一次性手術(shù)服當(dāng)然具有方便性的優(yōu)勢。然而,可以再度使用的手術(shù)服在觸感上具有優(yōu)勢,這是因為它們具有良好的懸垂性和手感,這與由無紡布制成的一次性手術(shù)服相比是更可取的。懸垂性和手感是用于制備可以再度使用的手術(shù)服的紡織品所具有的“手感”的重要因素。
所有這些是為了強調(diào),存在一種競爭動力要將可以再度使用的醫(yī)用/外科用阻隔防護服和產(chǎn)品每次使用的成本降到最低。
然而,重要的是,對可以再度使用的手術(shù)服、手術(shù)巾和其它非一次性的醫(yī)用/外科用阻隔織物產(chǎn)品還有進一步要求,這使得它們與含有阻隔織物的其它產(chǎn)品或衣服區(qū)分開來。也就是說,可以再度使用的手術(shù)服在每次使用后,必須進行(例如)洗滌、干燥和消毒,以便隨后再利用。這些操作涉及到苛刻的洗滌劑和高溫,使得手術(shù)服的阻隔性能迅速降低,因此使手術(shù)服可再利用的次數(shù)受到限制。
這類可以再度使用的醫(yī)用/外科用產(chǎn)品的典型的、規(guī)定的洗滌/熱壓處理循環(huán)一般包括初始沖洗,其中該產(chǎn)品在90-100的水中浸泡2-5分鐘。然后將該產(chǎn)品在120-150的堿浴(pH超過10)中浸泡3-10分鐘,使污漬游離出來。接著,將該產(chǎn)品在大約160的洗滌劑浴中放置大約6-10分鐘。接著將該產(chǎn)品在大約150的漂白劑浴中放置大約6分鐘。隨后可以在逐漸從160降低到環(huán)境溫度的溫度下對將該產(chǎn)品進行一次或多次漂洗。最后采用酸性的酸浴,其中pH被調(diào)節(jié)到4-7,其中還可以使用柔軟劑。然后采用一次或多次漂洗浴。
該產(chǎn)品在這些浴液當(dāng)中的一些(不一定是全部)中受到機械攪拌。此外,在每次浴液浸泡之后,有一段用于分離(旋轉(zhuǎn))的時間,以便最大程度地減少被攜帶到后續(xù)過程中的液體的量。
然后將該產(chǎn)品置于轉(zhuǎn)筒式干燥機中并在160的平均溫度下進行干燥。產(chǎn)品的典型的干燥時間是大約20-40分鐘的程度。需要指出的是,在該干燥器中可能有過熱部位,這會使產(chǎn)品接觸到超過400的溫度情況。
在干燥之后,將該產(chǎn)品放置于高壓滅菌器中,然后在大約260的溫度下由加壓蒸汽進行消毒處理,處理時間為至少4分鐘,優(yōu)選大約15分鐘。
這些苛刻的條件遠遠超過了對在普通衣服中結(jié)合的阻隔織物進行洗滌或干洗的當(dāng)前條件。事實上,許多打算用于普通服裝(如惡劣天氣條件下穿著的服裝)的阻隔織物在經(jīng)過一次或較少次的規(guī)定的洗滌/熱壓處理循環(huán)之后就變得無法使用了。
傳統(tǒng)上,將聚合物膜作為與紡織品形成的疊層來使用,以便為那些由一次性織物構(gòu)成的有限使用的醫(yī)用產(chǎn)品(如手術(shù)巾和手術(shù)服)提供阻隔性能,并且在該技術(shù)領(lǐng)域中有很多關(guān)于這些疊層及其醫(yī)學(xué)用途的參考文獻(例如美國專利No.4,379,192和美國專利No.6,238,767)。微孔膜及其制備方法由(例如)美國專利No.3,844,865所教導(dǎo),而采用此類多孔膜和無紡材料得到的疊層在(例如)美國專利No.5,560,974、5,169,712、6,610,163和5,695,868中進行了教導(dǎo)。
通常,在一次性復(fù)合材料中利用的織物是無紡材料,并且這類膜包括基礎(chǔ)重量較低的聚乙烯、聚丙烯、以及包含聚烯烴和共聚物(如乙烯-丙烯共聚物)的共混物。當(dāng)試圖對這些復(fù)合材料反復(fù)進行規(guī)定的洗滌和消毒循環(huán)的操作時,這些層疊的膜產(chǎn)品很快發(fā)生層離并且不能再保持它們所必須具有的保護性阻隔性能中的大部分。已經(jīng)采取多種形式的方法來防止阻隔性防護織物在多次洗滌/殺菌循環(huán)之中和/或之后出現(xiàn)不希望有的層離現(xiàn)象,所述方法主要為使用聚合物涂敷、浸漬或飽和浸漬技術(shù),以及/或者將這些技術(shù)與多層機織織物、聚合物、和/或經(jīng)聚合物處理的機織織物結(jié)合使用。在現(xiàn)有技術(shù)中通過使用含氟化合物和聚硅氧烷類聚合物,已經(jīng)使這些技術(shù)起到了最大的作用。
早期的用于機織織物的聚硅氧烷涂層往往會劣化該織物的平滑感或手感,并且使帶涂層的織物側(cè)具有橡膠狀的表面,這是許多織物應(yīng)用(特別是衣服)無法接受的。該技術(shù)還對聚有機硅氧烷的涂敷應(yīng)用進行了嘗試,試圖達到高水平的拒液性。雖然該技術(shù)已經(jīng)用聚硅氧烷來涂敷多孔織物料片,但是這些早期的聚硅氧烷聚合物往往會保留在織物表面上,即聚合物無法在每一根內(nèi)部纖維和/或每一束內(nèi)部紗束上成膜。結(jié)果,涂層往往很快就被磨損和/或洗掉。
為了讓聚合物更深入地滲透到織物的空隙中,現(xiàn)有技術(shù)中采用了飽和浸漬或浸漬技術(shù)。這些技術(shù)通常通過用低粘度的液體硅樹脂浸漬織物來實現(xiàn)。以這種方式,低粘度的聚合物流體能夠容易地流入到該料片的空隙中并且被吸附或吸收在空隙之內(nèi)。可以通過(例如)所謂的浸軋工藝來實現(xiàn)這種用液體組合物或漿料組合物浸漬織物的應(yīng)用,其中,在有時稱作一道浸漬法或一浸一軋法的工藝中,使織物材料首先通過浸漬浴,隨后通過擠壓輥。可供選用的另一種方式是,在有時稱作兩道浸漬或兩浸兩軋的工藝中,可以使織物通過擠壓輥之間,位于底部的輥可攜帶液體組合物或漿料組合物。然而,如美國專利No.2,673,823所教導(dǎo)的這種工藝往往會制成過度浸漬了聚硅氧烷的橡膠狀的材料,即,織物的空隙通常完全被填充或填滿。這種經(jīng)過處理的料片基本上不再具有其最初的觸感和視覺特征,反而具有固化的聚硅氧烷聚合物的彈性特征。
促使組合物進入到料片間隙中的料片預(yù)處理方法依賴于使用含有溶劑(如水或揮發(fā)性有機類溶劑)的低粘度的組合物,以有助于組合物的流動(如在美國專利No.3,594,213中教導(dǎo)的那樣)。然而,此類基于溶劑的體系往往會以隨機并且不一致的方式將聚合物沉積在織物上,從而形成離散的聚合物位點,因此使最終產(chǎn)品的整體粘合強度受到限制。當(dāng)然,利用溶劑的工藝常常會帶來與溶劑的去除和處理有關(guān)的環(huán)境和經(jīng)濟方面的負面后果。據(jù)美國專利No.4,588,614公開,采用不可固化的溶劑和加熱來降低用于對多孔織物進行飽和浸漬的聚合物組合物所具有的粘度。
美國專利No.5,236,532和5,183,702中描述了另一種方法,該方法相當(dāng)成功地使織物在進行多次所規(guī)定的洗滌/熱壓處理之后仍具有優(yōu)異的液體不滲透性,該方法是目前在商業(yè)上可接受的精選技術(shù)當(dāng)中的一種,其中在一對輥子之間把由高粘性狀態(tài)的未固化的聚硅氧烷形成的薄膜壓到致密的機織織物上,該機織織物已經(jīng)在接觸面上形成了“結(jié)節(jié)”并且預(yù)先用親水性整理劑進行了處理。隨后將該復(fù)合材料固化。
許多參考文獻公開了使用層疊技術(shù)來試圖最大程度地提高阻隔織物的所需性能。此類技術(shù)包括將處理過的織物、未處理的織物、和/或多孔膜與粘合劑粘結(jié)層進行層疊;然而,這些技術(shù)顯示出了與上文所述的固態(tài)膜疊層織物產(chǎn)品相同的局限性,例如在磨損或洗滌/消毒循環(huán)中發(fā)生層離,除此之外,還遇到由于使用粘合劑所帶來的環(huán)境問題。此外,在確保各種層(如經(jīng)過處理的基材、粘合劑、膜等)之間的機械性能差別達到平衡時還會遇到其它的困難。例如,如果上述三種材料中的任何一種的收縮超過了其余兩種材料中的任何一種的初始屈服應(yīng)力,則將會發(fā)生變形;而如果該收縮超過了極限拉伸強度,則將會出現(xiàn)多層復(fù)合材料的層離。
美國專利No.4,872,220、5,024,594、5,180,585、5,335,372、5,391,423、5,532,053和6,238,767描述了采用織物層和/或聚合物層來防止血液、細菌和病毒穿透該織物復(fù)合材料的產(chǎn)品。另外,美國專利No.4,991,232描述了包含多個層以防止血液穿透衣服的醫(yī)用服。類似的是,美國專利No.5,027,438通過將具有抑菌性的浸漬織物夾在兩片帶有微孔的經(jīng)聚氨酯涂敷的織物之間,而制成阻隔復(fù)合材料。不利的是,這種將織物和/或聚合物層疊的方法通常會導(dǎo)致衣服較重并且要使用更多的原料。
在現(xiàn)有技術(shù)中為了獲得低粘度的液態(tài)聚合物并用其滲入織物空隙中而采用的另一種技術(shù)是使用觸變性或假塑性聚合物,該聚合物在高剪切作用下被施加于織物基材上。這種方法和從該方法制得的產(chǎn)品是目前在商業(yè)化的醫(yī)用阻隔織物領(lǐng)域中精選技術(shù)中的一種。美國專利No.6,071,602公開了這樣一種技術(shù),其用于控制料片的粘結(jié)性和有效孔隙率,從而獲得聲稱可防止致病微生物滲透的料片。美國專利No.6,342,280和6,416,613也使用觸變方法來制備多層復(fù)合材料,該方法包括將未固化的、并且基本上無溶劑的假塑性聚合物剪切變稀;將這種流體施加到多孔基材上,使得大部分纖維被包裹住,同時使一些孔隙空間保持暢通;在未固化的被包裹的基材的表面上施加一層聚合物;將該層壓在未固化的被包裹的基材上;將復(fù)合材料整體固化。能夠成功地用于該方法中的聚合物據(jù)說包括聚硅氧烷、聚氨酯、氟硅氧烷、丙烯酸樹脂、聚四氟乙烯(PTFE)、氯丁橡膠和它們的混合物。
保護性阻隔織物領(lǐng)域中的重要技術(shù)是采用帶微孔的膨體聚四氟乙烯(ePTFE)膜。與這些ePTFE膜有關(guān)的公開物通常將它們描述為3層復(fù)合材料的一部分。例如,美國專利No.4,433,026教導(dǎo)了一種阻隔織物,其中ePTFE膜被夾在聚酯機織物和聚酯針織物之間;美國專利No.5,155,867公開了一種阻隔織物內(nèi)衣,其中ePTFE膜被層疊在由親水性聚氨酯膜-可拉伸的針織物所形成的復(fù)合材料之上;美國專利No.5,948,707公開了一種防滑性澆鑄內(nèi)襯,其中ePTFE膜的一側(cè)上具有彈性體(如聚硅氧烷、聚氨酯等)的不連續(xù)涂層,而在該膜的另一側(cè)上粘附了柔軟的織物。
盡管據(jù)報道,帶微孔的膨體PTFE保護性織物復(fù)合材料即使在經(jīng)過多次洗滌/熱壓處理循環(huán)之后仍保持良好的拒水性和其它阻隔性能,但是它們往往是生產(chǎn)成本很高的產(chǎn)品。
在尋找可以不使用溶劑或昂貴裝置(如高剪切產(chǎn)生裝置或高壓輥)就可很容易地在織物基材上被涂敷成薄膜的、并且成本較低的材料的過程中,該技術(shù)領(lǐng)域(尤其是與氣囊制造有關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域)最近認識到使用所謂的冷固化型聚硅氧烷組合物(尤其是利用硅氫化作用或加聚作用進行交聯(lián)的兩部分類型的那些組合物)來生產(chǎn)薄膜彈性體的必要性。概括而言,兩個部分被混合在一起而形成低粘度的組合物;使用任何常規(guī)方法(如刮刀或羅拉刮刀(knife over roll)、空氣刮刀(knife over air)、轉(zhuǎn)印或吻涂、或絲網(wǎng)印刷工藝)將其涂敷到織物上;然后通過將一種聚有機硅氧烷的不飽和基團(烯基,例如乙烯基-硅基團)加聚到同一種或另一種聚有機硅氧烷的氫原子上,而進行熱固化。這是極為理想的工藝,因為這些薄膜狀的聚硅氧烷涂層能夠快速地被施加、并在較低的加熱溫度下迅速固化而形成涂層,該涂層具有這些聚硅氧烷所固有的拒水性特征。另外,這些涂層具有優(yōu)異的耐老化性,也就是說,隨著時間推移它們?nèi)院芎玫乇3至酥T如其熱性能和機械性能之類的性能。
這些冷固化型的、包括兩個部分的聚硅氧烷體系的典型的例子是專利文獻EP-A-0,553,840中公開的組合物,其含有(A)每分子具有至少兩個烯基的聚二有機硅氧烷,(B)每分子具有至少兩個與硅連接的氫原子的聚有機氫硅氧烷(polyhydrogenoorganosiloxane),(C)金屬催化劑,該金屬屬于鉑族,(D)由具有環(huán)氧官能的有機硅化合物組成的助粘劑,(E)無機填料,例如,增強填料,如蒸汽沉積二氧化鈦、微粒狀二氧化硅(例如蒸汽沉積二氧化硅、沉淀二氧化硅和熱解硅石);以及主要的非增強填料,如石英粉、硅藻土、鐵的氧化物、氧化鋁、碳酸鈣或碳酸鎂;例如,加入經(jīng)有機硅烷、有機硅氮烷、或二有機環(huán)聚硅氧烷(diorganocyclopolysiloxane)處理過的硅石,(F)聚有機硅氧烷樹脂,和(G)可任選的用作交聯(lián)抑制劑的化合物。
在美國專利No.5,296,298中可再次找到上述組分(A)到(E),不同的是,助粘劑(D)由具有環(huán)氧官能的有機硅化合物與烷氧基化硅烷(每分子含有一個(甲基)丙烯酰基或(甲基)丙烯酰氧基基團)的組合物以及可任選的螯合鋁構(gòu)成;而無機填料(E)是可任選的,但是在所有用于說明該發(fā)明的實施例中都使用了無機填料(E)。作為填料的例子,這些文獻提到蒸汽沉積二氧化硅、沉淀二氧化硅、粉末狀石英、硅藻土和玻璃小珠。
據(jù)報道,由上述組合物制成的涂層不能牢固地粘附于合成尼龍織物上,從而無法令人滿意地應(yīng)用于氣囊這樣的最終用途。
EP-A-0,681,014公開了與以上組合物類似的、包括兩個部分的冷固化聚硅氧烷組合物,其可形成具有顯著改進的織物粘合性能的涂層。所述的聚硅氧烷涂料組合物由混合物構(gòu)成,其中該混合物由下列組分形成(I)每分子具有至少兩個與硅連接的C2-C6烯基的至少一種聚有機硅氧烷,(II)每分子具有至少兩個與硅連接的氫原子的至少一種聚有機硅氧烷,(III)有效催化量的至少一種催化劑,該催化劑含有屬于鉑族的至少一種金屬,(IV)助粘劑,(V)可任選的礦物填料,(VI)可任選的至少一種交聯(lián)抑制劑,和(VII)可任選的至少一種聚有機硅氧烷樹脂,其中該助粘劑僅僅由下列組分的至少三元組合物組成(IV.1)每分子含有至少一個C2-C6烯基的至少一種烷氧基化有機硅烷,(IV.2)含有至少一個環(huán)氧基的至少一種有機硅化合物,和(IV.3)至少一種金屬M螯合物和/或至少一種由通式M(OJ)n表示的烷氧基金屬,其中n=M的化合價,J=直鏈或支鏈的C1-C8烷基,M選自Ti、Zr、Ge、Li、Mn、Fe、Al和Mg。
該專利文獻的所有實施例中均出現(xiàn)了增強填料(如熱解二氧化硅)。
為了在氣囊織物工業(yè)中具有經(jīng)濟競爭的優(yōu)勢,人們非常希望能夠施加極薄的聚硅氧烷層,即,該涂層在織物上附加的重量應(yīng)該低于30g/m2。
為此,美國專利No.6,586,551通過從專利文獻‘014的組合物中省去全部增強填料的方式來改變該組合物。據(jù)報導(dǎo),以這種方式能夠容易地獲得附加重量低的經(jīng)涂敷的織物(尤其是用于氣囊工業(yè)中的聚酰胺織物),而對于采用含填料的組合物來實現(xiàn)的性能(如阻燃性和耐熱性、抗皺性和耐磨性及熱絕緣性能)均沒有負面影響;實際上,通過省去填料,上述所有性質(zhì)均得到改善。
為了增加基材上的涂層厚度但不增加經(jīng)涂敷的基材的重量、同時仍保持可接受的(氣囊)最終使用性能(如耐熱性),美國專利No.6,562,737采用了與上述方法完全相反的措施將具有聚合物壁的可膨脹的有機微球粒添加到涂料組合物中;該球粒含有液體或氣體。該球粒優(yōu)選在它們膨脹之前被引入到涂料組合物中,然后可以在彈性體涂層的交聯(lián)過程中通過適當(dāng)加熱來促使其膨脹。
盡管為了制備具有所需的對液體和微生物的拒斥性的、經(jīng)薄涂層涂敷的阻隔織物而做出的各項成果一般都是可接受的,但是經(jīng)濟成本效益仍然是被逃避的目標,這是因為在苛刻的使用條件(例如嚴重磨損、多次折疊和/或經(jīng)過多次嚴格規(guī)定的洗滌/消毒循環(huán)的條件)下,粘合劑和/或聚合物的粘合作用遭到破壞,從而會導(dǎo)致阻隔織物中出現(xiàn)隨機的層離、針孔和并且其防護性能受到破壞,這些都會顯著地縮短阻隔織物的潛在使用壽命。
因此,本發(fā)明的目的是獲得一種保護性阻隔織物復(fù)合材料,尤其是一種適合于醫(yī)用阻隔織物市場的含聚酯的保護性阻隔織物復(fù)合材料,該復(fù)合材料在初始階段具有優(yōu)異的對病毒和液體的拒斥性,并且能夠在至少75次規(guī)定的洗滌/熱壓處理循環(huán)之后還保持這些性能,本發(fā)明的目的還在于提供該保護性阻隔織物復(fù)合材料的制造方法。
發(fā)明概述本發(fā)明提供一種阻隔織物的制備方法,尤其是適合于可以再利用的醫(yī)用阻隔織物最終用途(如外科手術(shù)服和手術(shù)巾)的阻隔織物的制備方法。該方法包括把兩個由既無溶劑又無填料的冷固化型低粘度聚硅氧烷組合物構(gòu)成的涂層施加到機織織物(優(yōu)選含聚酯的織物)上,其中位于內(nèi)側(cè)上的第二涂層可任選地被織物所覆蓋,優(yōu)選被柔軟的天然纖維織物所覆蓋。
由該方法制成的織物即使在經(jīng)過多次洗滌/熱壓處理消毒循環(huán)之后仍表現(xiàn)出突出的長期不滲透性(具體而言是優(yōu)異的對病毒和液體的拒斥性)。
發(fā)明詳述本發(fā)明涉及經(jīng)選擇的冷固化型組合物、以及用于將該組合物的涂層施加于機織織物(優(yōu)選含聚酯的織物)的一側(cè)上的兩道工序法工藝。
以此方式,可以制成優(yōu)異的可再利用的阻隔織物或阻隔織物制品;具體地說,可以制成能夠滿足醫(yī)用的病毒/液體阻隔應(yīng)用所要求的嚴格的技術(shù)標準的阻隔織物或阻隔織物制品。
優(yōu)選的是,將柔軟的織物疊置到機織織物的帶涂層的“內(nèi)”側(cè)上的方式通常為i)將經(jīng)涂敷的阻隔織物縫紉到預(yù)先制備的紡織加工制品(如手術(shù)服或手術(shù)巾)上;或(ii)在紡織材料和經(jīng)涂敷的阻隔織物被制成加工制品(如上述的手術(shù)服或手術(shù)巾)之前,將經(jīng)涂敷的阻隔織物縫紉到該紡織材料上。
本發(fā)明的既無溶劑又無填料的冷固化型聚硅氧烷組合物基本上由以下組分組成(1)每分子具有至少兩個與硅連接的C2-C6烯基的至少一種聚有機硅氧烷,(2)每分子具有至少兩個與硅連接的氫原子的至少一種聚有機硅氧烷,(3)有效催化量的至少一種催化劑,該催化劑含有屬于鉑族的至少一種金屬,(4)助粘劑,其基本上由以下成分組成(4.1)甲基丙烯酸3-三甲氧基甲硅烷基丙酯類硅烷(MEMO),(4.2)至少一種具有至少一個環(huán)氧基的有機硅化合物,和(4.3)至少一種金屬M螯合物和/或至少一種由通式M(OJ)n表示的烷氧基金屬,其中n=M的化合價,J=直鏈或支鏈的C1-C8烷基,M選自Ti、Zr、Ge、Li、Mn、Fe、Al和Mg,(5)至少一種聚有機硅氧烷樹脂,和(6)至少一種交聯(lián)抑制劑。
關(guān)于該助粘劑(4),甲基丙烯酸3-三甲氧基甲硅烷基丙酯類硅烷(MEMO)(4.1)的量占該組合物總重量的0.5重量%-5重量%。
關(guān)于助粘劑(4)中的有機硅化合物(4.2),根據(jù)本發(fā)明所做的規(guī)定,其選自物質(zhì)(4.2a)或物質(zhì)(4.2b),其中-物質(zhì)(4.2a)滿足以下通式 其中·R6是直鏈或支鏈的C1-C4烷基,·R7是直鏈或支鏈的烷基,·y等于0、1、2或3,優(yōu)選等于0或1,甚至更優(yōu)選等于0,并且 其中-E和D是相同的或不同的基團,并且選自直鏈或支鏈的C1-C4烷基,-z等于0或1,-R8、R9和R10是相同的或不同的基團,并且表示氫、或者直鏈或支鏈的C1-C4烷基;氫是更特別優(yōu)選的,-R8與R9或R8與R10還可以與所示環(huán)氧基所含的兩個碳一起構(gòu)成5-7元烷基環(huán),-物質(zhì)(4.2b)由具有環(huán)氧官能的聚二有機硅氧烷構(gòu)成,其包含-由下式所表示的至少一種甲硅烷氧基官能單元XpGqSiO[4-(p+q)]/2(4.2b1)其中-X是如上在通式(4.2a)中定義的基團,
-G是對催化劑活性沒有任何不利作用的一價烴基,并且優(yōu)選地選自具有1-8個(包括范圍端值個數(shù))碳原子的、可任選地被至少一個鹵素原子取代的烷基,該烷基有利地選自甲基、乙基、丙基和3,3,3-三氟丙基;或芳基,該芳基有利地選自二甲苯基、甲苯基和苯基,-p=1或2,并且-q=0、1或2,其中p+q=1、2或3,-和可任選的、由下式所表示的至少一種甲硅烷氧基官能單元GrSiO[4-r]/2(4.2b2)其中G的含義與以上所述的相同,并且r值在0-3之間,優(yōu)選為1-3之間。
化合物(4.2)優(yōu)選為環(huán)氧基烷氧基單硅烷(4.2a)。
化合物(4.2)的量占組合物總重量的0.5重量%-5.0重量%。
作為此類化合物(4.2a)的例子,可以提到-3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(GLYMO),和-3,4-環(huán)氧環(huán)己基乙基三甲氧基硅烷。
關(guān)于本發(fā)明的聚硅氧烷組合物中的助粘劑(4)所含的必要的最后一種化合物(4.3),優(yōu)選的物質(zhì)是其中金屬M選自Ti、Zr、Ge、Li和Mn中的那些物質(zhì)。應(yīng)該強調(diào)的是,鈦是特別優(yōu)選的。金屬M可以與(例如)丁氧基型的烷氧基相結(jié)合。
在助粘劑(4)中,化合物(4.3)的量占組合物總重量的0.38重量%-2.0重量%,優(yōu)選為0.40%-1.0%,最優(yōu)選為0.45重量%-0.60重量%。
根據(jù)本發(fā)明,用于形成助粘劑(4)的一種優(yōu)選的組合為甲基丙烯酸3-三甲氧基甲硅烷基丙酯類硅烷(MEMO),3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(GLYMO),和鈦酸丁酯。
化合物(4.1)、(4.2)和(4.3)的重量比率(用各自在100份的這三種化合物的總和中所占的重量份數(shù)來表達)可以定量地規(guī)定為(4.1)等于或大于10,優(yōu)選為15-70,更優(yōu)選為25-65,
(4.2)等于或低于90,優(yōu)選為70-15,甚至更優(yōu)選為65-25,和(4.3)等于或大于1,優(yōu)選為5-30,甚至更優(yōu)選為8-25;需要理解的是,(4.1)、(4.2)和(4.3)的這些比率的總和等于100%。
已經(jīng)可以表明,聚硅氧烷涂層的粘合特性一方面與聚硅氧烷涂層的結(jié)構(gòu)特性相關(guān),另一方面與(4.2)∶(4.1)的重量比相關(guān)。因此,該比率優(yōu)選為在2∶1和0.5∶1之間;比率1∶1是更特別優(yōu)選的。
優(yōu)選的是,該助粘劑的量占組合物總組分的1.1重量%-12重量%,優(yōu)選為1.5重量%-5重量%,甚至更優(yōu)選為2重量%到3重量%。
本發(fā)明的組合物必需含有至少一種聚有機硅氧烷樹脂(5),其中該樹脂的結(jié)構(gòu)中具有至少一個烯基殘基,并且該樹脂中的烯基重量含量為0.1重量%-20重量%,優(yōu)選為0.2重量%-10重量%。
這些樹脂是眾所周知的支鏈的有機聚硅氧烷聚合物或低聚物并且是市售可得的。它們是溶液的形式,并且優(yōu)選為聚硅氧烷溶液。它們自身的結(jié)構(gòu)中具有選自式R3SiO0.5(M官能單元)、R2SiO(D官能單元)、RSiO1.5(T官能單元)和SiO2(Q官能單元)中的至少兩種不同的官能單元;所述的至少兩種不同的官能單元中的至少一種是T或Q官能單元。
其中,基團R是相同的或不同的,并且選自直鏈或支鏈的C1-C6烷基和C2-C4烯基、苯基和3,3,3-三氟丙基。例如,作為烷基,R可以是甲基、乙基、異丙基、叔丁基和正己基;作為烯基,R可以是乙烯基。
應(yīng)該理解的是,在上述類型的樹脂(5)中,基團R中的一些是烯基。
支鏈的有機聚硅氧烷聚合物或低聚物的例子是MQ樹脂、MDQ樹脂、TD樹脂和MDT樹脂,其中烯基官能團可能位于M、D和/或T官能單元上。作為特別合適的樹脂的例子,可以提到乙烯基重量含量為0.2重量%-10重量%的乙烯基MDQ樹脂。
化合物(5)具有提高聚硅氧烷彈性體涂層的機械強度以及它的粘合性的功能。該結(jié)構(gòu)性樹脂的含量占組合物全部組分的10重量%-70重量%,優(yōu)選為30重量%-60重量%,甚至更優(yōu)選為40重量%-50重量%。
聚有機硅氧烷樹脂(5)優(yōu)選含有至少2重量%、優(yōu)選為4%-14%,最優(yōu)選為5%-12%的SiO2官能單元(Q官能單元)。
所述的聚二有機硅氧烷樹脂(5)的粘度應(yīng)該至少等于1000mPa·s,優(yōu)選為5000-200,000mPa·s。
按照需要,該粘度應(yīng)該為10,000-200,000mPa·s,尤其是30,000-170,000mPa·s,最優(yōu)選為50,000-140,000mPa·s。在粘度不同的幾種油(1)的混合物的情況中,需要考慮整體混合物的粘度。
按重量來說,聚有機硅氧烷油(polyorganosiloxane oil)(1)是本發(fā)明組合物所含的主要組分中的一種。有利的是,聚有機硅氧烷油(1)是含有以下官能單元的物質(zhì)(i)由下式所表示的甲硅烷氧基官能單元TaZbSiO[4-(a+b)]/2(1.1)其中-T是烯基,優(yōu)選為乙烯基或烯丙基,-Z是對催化劑活性沒有任何不利作用的一價烴基,并且優(yōu)選地選自具有1-8個(包括范圍端值個數(shù))碳原子的、可任選地被全少一個鹵素原子取代的烷基,更優(yōu)選甲基、乙基、丙基和3,3,3-三氟丙基;以及芳基,更優(yōu)選二甲苯基、甲苯基和苯基,-a是1或2,-b是0、1或2,并且-a+b為1-3,優(yōu)選為2-3,和(ii)可任選的、由下式表示的其它甲硅烷氧基官能單元ZcSiO[4-c]/2(1.2)其中Z的含義與以上所述的相同,c值在0-3之間,優(yōu)選為2-3之間。
該油(1)的含量占組合物全部組分的10重量%-70重量%,優(yōu)選為30重量%-60重量%,甚至更優(yōu)選為40重量%-60重量%。
所述的聚二有機硅氧烷油的粘度應(yīng)該為至少等于1000mPa·s,優(yōu)選為5000-200,000mPa·s。
按照需要,該粘度應(yīng)該為10,000-200,000mPa·s,尤其為30,000-150,000mPa·s,最優(yōu)選為40,000-110,000mPa·s。在粘度不同的幾種油(1)的混合物的情況中,需要考慮整體混合物的粘度。
在本申請文件中涉及到的所有的粘度都是按本身已知的方法在25℃下測量的動力粘度值。
聚有機硅氧烷油(1)可以僅僅由式(1.1)所表示的官能單元形成、或者可以另外含有式(1.2)所表示的官能單元。同樣,它可以為直鏈、支鏈、環(huán)狀或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
Z一般選自甲基、乙基和苯基,至少60摩爾%(或60%(按數(shù)量計算))的基團Z是甲基。
式(1.1)所表示的甲硅烷氧基官能單元的例子是乙烯基二甲基甲硅烷氧基官能單元、乙烯基苯基甲基甲硅烷氧基官能單元、乙烯基甲基甲硅烷氧基官能單元和乙烯基甲硅烷氧基官能單元。
式(1.2)所表示的甲硅烷氧基官能單元的例子是SiO4/2、二甲基甲硅烷氧基、甲基苯基甲硅烷氧基、二苯基甲硅烷氧基、甲基甲硅烷氧基和苯基甲硅烷氧基官能單元。
聚有機硅氧烷油(1)的例子是直鏈化合物和環(huán)狀化合物,如二甲基乙烯基甲硅烷基封端的二甲基聚硅氧烷、三甲基甲硅烷基封端的(甲基乙烯基)(二甲基)-聚硅氧烷共聚物、二甲基乙烯基甲硅烷基封端的(甲基乙烯基)(二甲基)聚硅氧烷共聚物和環(huán)狀甲基乙烯基聚硅氧烷。
聚有機氫硅氧烷油(2)具有至少兩個與硅氧烷連接的氫原子,并且優(yōu)選含有以下官能單元(i)由下式所表示的甲硅烷氧基官能單元HdLeSiO[4-(d+e)]/2(2.1)其中-L是對催化劑活性沒有任何不利作用的一價烴基,并且優(yōu)選地選自(a)具有1-8個(包括范圍端值個數(shù))碳原子的、可任選地被至少一個鹵素原子取代的烷基,更優(yōu)選甲基、乙基、丙基和3,3,3-三氟丙基;和(b)芳基,更優(yōu)選二甲苯基、甲苯基和苯基,-d是1或2,-e是0、1或2,并且d+e的值在1-3之間,優(yōu)選為2-3之間;和(ii)可任選的、由以下式表示的其它甲硅烷氧基官能單元LgSiO[4-g]/2(2.2)其中L的含義與以上所述的相同,并且g值在0-3之間,優(yōu)選為2-3之間。
所述的聚有機硅氧烷(2)的動力粘度至少等于5mPa·s,優(yōu)選為10-100mPa·s。
所述的聚有機氫硅氧烷油(2)的含量占組合物全部組分的2重量%-10重量%,優(yōu)選為3重量%-8重量%,甚至更優(yōu)選為4重量%-6重量%。
聚有機氫硅氧烷油(2)可以僅僅由式(2.1)所表示的官能單元形成、或者可以另外含有式(2.2)所表示的官能單元。
聚有機氫硅氧烷油(2)可以為直鏈、支鏈、環(huán)狀或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
式(2.1)所表示的官能單元的例子是H(CH3)2SiO1/2、HCH3SiO2/2、H(C6H5)SiO2/2。
式(2.2)所表示的官能單元的例子與以上對于式(1.2)所表示的官能單元所給出的那些例子相同。
聚有機氫硅氧烷油(2)的例子是直鏈化合物和環(huán)狀化合物,如-氫基二甲基甲硅烷基封端的二甲基聚硅氧烷,-含有三甲基甲硅烷基封端的(二甲基)(氫基甲基)聚硅氧烷官能單元的共聚物,-含有氫基二甲基甲硅烷基封端的(二甲基)(氫基甲基)聚硅氧烷官能單元的共聚物,-三甲基甲硅烷基封端的氫基甲基-聚硅氧烷,和-環(huán)狀氫基甲基聚硅氧烷。
連接于聚有機氫硅氧烷油(2)中的硅上的氫原子的數(shù)量、與聚有機硅氧烷油(1)和聚有機硅氧烷樹脂(5)二者中的具有烯基不飽和鍵的基團的總數(shù)之比為0.4-10,優(yōu)選為0.6-5。
本發(fā)明的加聚型聚硅氧烷組合物基質(zhì)可以僅含有直鏈的聚有機硅氧烷(1)和(2)(例如在專利文獻US-A-3,220,972、US-A-3,697,473和US-A-4,340,709中描述的那些),或者可以同時含有支鏈或網(wǎng)狀的聚有機硅氧烷(1)和(2)(例如在專利文獻US-A-3,284,406和US-A-3,434,366中描述的那些)。
優(yōu)選使用下列物質(zhì)-至少一種直鏈的聚有機硅氧烷油(1),其所含的分子鏈是由其中c=2的式(1.2)所表示的官能單元形成的,并且這些分子鏈的各個末端均被其中a=1且b=2的式(1.1)所表示的官能單元所封端,和-至少一種直鏈的聚有機氫硅氧烷油(2),其結(jié)構(gòu)中含有至少三個與硅連接的氫原子,這些氫位于分子鏈中和/或分子鏈末端。
最優(yōu)選使用下列物質(zhì)-至少一種直鏈的聚有機硅氧烷油(1),其所含的分子鏈是由其中c=2的式(1.2)所表示的官能單元形成的,并且這些分子鏈的各個末端均被其中a=1且b=2的式(1.1)所表示的官能單元所封端,和-至少一種直鏈的聚有機氫硅氧烷油(2),其所含的分子鏈是由其中d=1且e=1的式(2.1)所表示的官能單元、以及可任選的其中g(shù)=2的式(2.2)所表示的官能單元形成的,并且這些分子鏈的各個末端均被其中d=1且e=2的式(2.1)所表示的官能單元所封端。
催化劑(3)也是眾所周知的。優(yōu)選使用鉑化合物和銠化合物。最優(yōu)選使用鉑和有機物形成的配合物(如在專利文獻US-A-3,159,601、US-A-3,159,602、US-A-3,220,972和歐洲專利EP-A-0,057,459、EP-A-0,188,978和EP-A-0,190,530中所述的那些)、以及鉑和乙烯基有機硅氧烷的配合物(如在專利文獻US-A-3,419,593、US-A-3,715,334、US-A-3,377,432和US-A-3,814,730中所述的那些)。
關(guān)于優(yōu)選的催化劑鉑,催化劑(3)的重量用量是按金屬鉑的重量來計算的,并且一般是2-100ppm,優(yōu)選為5-50ppm,這些重量是基于組合物的總重量來計算的。
本發(fā)明的聚硅氧烷組合物還包含選自下列化合物中的至少一種加成反應(yīng)延遲劑(6)(交聯(lián)抑制劑)-被至少一個烯基(可任選為環(huán)狀形式)取代的聚有機硅氧烷,四甲基乙烯基四硅氧烷是特別優(yōu)選的,-吡啶,-有機膦和亞磷酸酯,-不飽和酰胺,-馬來酸烷醇酯,和-炔基醇類。
構(gòu)成了優(yōu)選的熱氫化硅烷化反應(yīng)阻斷劑的一部分的這些炔基醇類(參見專利文獻FR-B-1,528,464和FR-A-2,372,874)具有以下式R′-(R″)C(OH)-C≡CH其中-R′是直鏈或支鏈的烷基或苯基,-R″是H、或者直鏈或支鏈的烷基或苯基,其中基團R′、R″和叁鍵的α位上的碳原子可以任選地形成環(huán)狀,前提條件是R′和R″所含的碳原子的總數(shù)為至少5,優(yōu)選為9-20。
所述的醇類優(yōu)選為選自沸點大于250℃的那些。以下是這些醇類的實例-1-乙炔基-1-環(huán)己醇,-3-甲基-1-十二炔-3-醇,-3,7,11-三甲基-1-十二炔-3-醇,-1,1-二苯基-2-丙炔-1-醇,-3-乙基-6-乙基-1-壬炔-3-醇,-2-甲基-3-丁炔-2-醇,和-3-甲基-1-十五炔-3-醇。
這些α-炔基醇類是市售可得的產(chǎn)品。
此類延遲劑(6)的量占組合物總重量的0.01重量%-0.1重量%。
本發(fā)明的組合物可以任選地含有有機硅領(lǐng)域中眾所周知的穩(wěn)定劑,例如正磷酸溶液。在最終的組合物中,此類穩(wěn)定劑的量優(yōu)選為占組合物總重量的0.01重量%-0.1重量%。
按照本身已知的方法,可以將一種或幾種常規(guī)添加劑(例如著色劑)加到硅氧烷彈性體組合物中。
根據(jù)這些方面之中的另一個方面,本發(fā)明涉及一種包括兩個部分的前體體系在本文所述的聚硅氧烷組合物中的應(yīng)用。此類前體體系是兩個分開的部分A和B的形式,這兩個部分將被混合在一起而形成組合物;這兩個部分A或B中的一個部分含有催化劑(3),以及由(1)或(2)所表示的兩種聚有機硅氧烷中的單一一種。該前體體系的另一個特征是含有聚有機硅氧烷(2)的部分A或B不含助粘劑(4)中的化合物(4.3),并且包含助粘劑(4)中的化合物(4.1)的部分A或B不含催化劑(3)。該前體體系的又一個特征是樹脂(5)可用于部分A或部分B中、或同時用于部分A和B中,而且催化劑(3)不能存在于同時含有聚有機硅氧烷(2)和樹脂(5)的部分A或B中。
因此,部分A(例如)含有聚有機硅氧烷(1)的一部分、聚有機硅氧烷(2)、助粘劑(4)中的化合物(4.1)和(4.2)、樹脂(5)的一部分和可任選的交聯(lián)抑制劑(6),而部分B(例如)含有聚有機硅氧烷(1)的剩余部分、催化劑(3)、助粘劑(4)中的化合物(4.3)、樹脂(5)的剩余部分和可任選的著色劑基料。
部分A和B以及它們所形成的混合物的粘度可以通過改變各組分的量和通過選擇不同粘度的聚有機硅氧烷來加以調(diào)節(jié)。
一旦部分A和B已經(jīng)混合在一起,它們就形成了現(xiàn)用現(xiàn)配的冷固化型聚硅氧烷組合物,該組合物可以通過任何合適的涂敷設(shè)備(例如刮刀或輥)被施加到基材上。
雖然施加于所要涂敷的基材上的組合物能夠進行冷交聯(lián),即在接近室溫(23℃)的溫度下交聯(lián),但是,需要指出的是,根據(jù)本發(fā)明的組合物也可以借助于加熱和/或電磁輻射(電子束)從而以加速方式進行交聯(lián)。
本發(fā)明的組合物可以用于覆蓋或涂敷多孔的撓性基材,尤其是機織、針織或非織造的纖維基材,優(yōu)選由天然或合成來源的纖維或它們的混合物制成的機織織物。其實例包括棉、毛、絲、黃麻、亞麻、醋酸纖維素、聚酯(包括聚對苯二甲酸乙二醇酯)纖維、聚酰胺(包括尼龍)纖維、丙烯酸系纖維、聚烯烴纖維、芳族聚酰胺纖維、人造蛋白質(zhì)纖維、玻璃纖維、改性聚丙烯腈纖維、諾沃洛伊德纖維(novoloids)、長鏈二氰基乙烯聚合物纖維、人造纖維、偏氯綸、氨綸、乙烯基纖維、氯醋纖維、再生纖維素纖維、乙酸纖維素纖維、等等。天然纖維和合成纖維的混紡物也可以使用。最優(yōu)選的是,該織物由聚酯纖維構(gòu)成。
本發(fā)明的醫(yī)用織物優(yōu)選為由100%的聚酯長絲紗(尼龍缺乏耐久性,并且通常不適合用于醫(yī)用阻隔織物)織成。為了獲得理想的織物密度,紗的旦數(shù)一般是在50-150旦的范圍內(nèi),并且每英寸的經(jīng)紗和緯紗的總數(shù)(有時稱作“完全組織經(jīng)緯密度(round count)”)為至少100根。
機織織物在整理前的重量為約60-300g/m2,優(yōu)選為60-180g/m2,其中約75g/m2是最理想的值。
在涂敷前,通常對該機織織物進行洗滌和干燥以便除去外來物(如絨),然后優(yōu)選通過使用任何標準的方便的紡織品整理設(shè)備使之與處理浴接觸,其中,在涂敷操作之前可以將各種添加劑添加到織物中。典型的添加劑包括抗微生物劑,如3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基十八烷基二甲基氯化銨;抗靜電化合物,如季銨和烷基胺化合物;和阻燃劑,如環(huán)磷酸酯;所有這些都是現(xiàn)有技術(shù)中已知的(例如參見美國專利No.4,919,998)。如美國專利No.5,183,702所公開,在涂敷處理之前也可以將親水性整理劑施加于疏水性的聚酯織物上。
在將織物用任何上述添加劑進行處理之后,織物被干燥除去水分,之后進行進一步加工。
在本發(fā)明的方法中,使用常規(guī)的高速涂敷裝置(如刮刀和輥)分兩道工序?qū)⒕塾袡C硅氧烷涂料組合物施加于聚酯織物的一側(cè)上第一道工序以10-45g/m2的量將附加的重量較低的第一涂層施加于織物上,第二道工序以20-105g/m2的量將重量較高的第二涂層施加于第一涂層上,使聚合物組合物的總附加重量達到30-150g/m2。
與一道工序法相比,兩道工序施加工藝具有至少兩個主要優(yōu)點。首先,通過在第一涂層的表面上施加第二涂層,可以幾乎避免出現(xiàn)任何可能的針孔或未被涂敷的材料區(qū)域;而且重要的是,施加了附加機械壓力,從而促使聚合物組合物進入到該織物中。也就是說,當(dāng)使用僅一層附加重量較重的涂層時,刮刀被設(shè)定得遠離基材,以便允許較大量的聚合物組合物流動到織物上,因此,由刮刀直接施加于織物上的壓力是很小的。然而,對于首先施加非常薄的、附加重量輕的涂層來說,刮刀實際上與織物表面很接近,使得機械壓力幾乎直接施加于織物上。結(jié)果,低粘度的聚合物組合物基本上被推擠到紡織織物的空隙中。這種附加壓力極為重要,尤其對于打算用于醫(yī)用目的的織物(例如手術(shù)服和手術(shù)巾)而言更是如此,這是因為此類織物織得非常緊密,即,它們具有非常光滑的表面并且空隙極小。
通常使未固化的經(jīng)涂敷的織物通過加熱烘箱,以加速彈性體涂層的固化;其條件通常為在約180℃-220℃的溫度下保持15秒-4分鐘;最適宜的時間和溫度根據(jù)組合物、涂層厚度等可以容易地確定。對于本發(fā)明的兩道工序來說,使首先施加的、附加重量較低的涂層的固化延遲或更為緩慢,以便讓低粘度的組合物更有效地滲入織物中。用于使固化延遲的諸多方法中的一種是在烘箱中的最初的平臺中僅僅采用較低的溫度。例如,常規(guī)烘箱可能長約30-90英尺,并且由大約2-12個獨立的平臺、室或加熱單元組成。雖然常規(guī)上,這些平臺的溫度從第一單元中的約180℃升溫至最終單元中的約220℃,然而在本發(fā)明的過程中,第一涂層可以用溫度僅為約150℃的初始單元來固化。偶然發(fā)現(xiàn),在這種低溫下的初始固化過程中的加熱實際上首先引起聚合物組合物的粘度下降,之后反應(yīng)抑制劑才有機會揮發(fā),因此固化開始。這樣當(dāng)然有助于第一涂料在交聯(lián)之前滲入織物中,隨后發(fā)生固化。因此可以說,本發(fā)明的第一涂層實質(zhì)上是為織物表面“上底漆”。
在第一涂層基本上固化或至少部分固化之后,附加重量較高的第二涂層被施加在第一涂層上,并且采用常用的時間和溫度使之快速地固化。
在使用中,經(jīng)涂敷的織物的未經(jīng)涂敷的那一側(cè)(下面稱作經(jīng)涂敷的織物的外表面)朝向潛在的污染環(huán)境或危險環(huán)境(例如含有體液和/或傳染性微生物的環(huán)境),而經(jīng)涂敷的織物的經(jīng)過聚有機硅氧烷組合物涂敷的那一側(cè)(以下稱作經(jīng)涂敷的織物的內(nèi)表面)則朝向需要保護的表面(如醫(yī)護人員的身體或外科手術(shù)現(xiàn)場的區(qū)域)。
因為(例如)當(dāng)經(jīng)涂敷的織物用于醫(yī)用服時,它將與醫(yī)護人員的皮膚接觸,所以為了使經(jīng)涂敷的織物的內(nèi)表面更具美感并使之具有舒服的觸感,優(yōu)選的是,將柔軟的織物內(nèi)襯(即內(nèi)層,優(yōu)選由天然纖維或天然/合成纖維混紡物構(gòu)成的內(nèi)襯)疊置到該經(jīng)涂敷的織物的經(jīng)聚硅氧烷涂敷的內(nèi)表面上。此類內(nèi)襯的例子包括由亞麻、棉,以及棉/聚酯混紡物構(gòu)成的那些。還可以想到的是,可以將經(jīng)涂敷的織物的內(nèi)表面疊置并且通常是縫紉到i)預(yù)先制備的紡織制品(如手術(shù)服或手術(shù)巾)上,尤其是需要特殊保護的區(qū)域(如該手術(shù)服的正面(如圍裙一樣)和袖子)上;或ii)在紡織材料和經(jīng)涂敷的阻隔織物被制成制品(如以上例舉的手術(shù)服或手術(shù)巾)之前的該紡織材料上。
在評價阻隔織物(尤其是醫(yī)用的阻隔織物)的耐久性或有用性時,最重要的方面是抗靜液壓試驗(如ASTM D 751(A),Mullen型液壓試驗;和ASTM D 751(B),HydroSuter試驗)的結(jié)果。在Mullen試驗中,織物的涂敷側(cè)在漸增的壓力下接觸流體(通常為水),并記錄織物“滲漏”時的壓力。對于醫(yī)用阻隔織物領(lǐng)域而言,重要的是在發(fā)生“滲漏”之前織物能夠承受的洗滌/熱壓處理循環(huán)的次數(shù)。
在HydroSuter試驗中,將經(jīng)涂敷的織物放置于裝置的柱體中,讓外表面(即通常朝向潛在的危險環(huán)境的表面)朝向上升水柱,即涂敷側(cè)朝向水。因此,不僅要求彈性體涂層對于液體必須是絕對不可滲透的,而且還必須證明其對于具有拉伸性能的織物有優(yōu)異的粘合性,以免織物在逐漸升高的水壓的壓力作用下發(fā)生破裂。在該試驗中,一旦出現(xiàn)水滴或者如果材料破裂,則經(jīng)涂敷的基材就失效了。與Mullen試驗一樣,重要的是在水滴出現(xiàn)之前織物能夠承受的洗滌/熱壓處理循環(huán)的數(shù)目。
雖然本發(fā)明提供了一種能夠滿足醫(yī)用阻隔織物工業(yè)所提出的最嚴格的標準的改進型阻隔織物,但是應(yīng)當(dāng)理解的是,本發(fā)明不局限于該領(lǐng)域,并且事實上本發(fā)明的工藝和使用該工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品可以用于任何需要類似性能的應(yīng)用中,如用于帳篷織物、戶外衣服和覆蓋物,等等。
在本文中,術(shù)語“基本上由……組成”不排除對給定組合物或產(chǎn)品的所需特性沒有顯著影響的附加材料的存在。
除了實例之外,或者除非另外指明時,在本文中使用的用于表達組分的量或反應(yīng)條件的全部數(shù)值均被理解為在所有情況下都被術(shù)語“約”修飾。
下述例子用于說明組合物的制備方法和該組合物作為聚酯醫(yī)用阻隔織物的涂料的應(yīng)用,這些例子將使得本發(fā)明更容易理解,并且使得本發(fā)明的優(yōu)點和可供選用的實施方案變得顯而易見。這些例子在任何情況下都不限制本發(fā)明。本發(fā)明的得到改善的性能特征由對比試驗來表明。
所有的百分率和比率都被認為是按重量計算的,除非另有說明。
用于下列例子中的特定的洗滌/熱壓處理循環(huán)在下表1中闡明表1紡織品洗滌程序
在干燥之后,采用熱壓處理循環(huán)將織物在260下消毒約15分鐘。
在這些例子中,使用布魯克費爾德粘度計在室溫下測量粘度。
例子I含填料的聚硅氧烷涂料組合物的制備對比例11.1-包括兩個部分的體系中的部分A的制備在室溫下將下列物質(zhì)引入到反應(yīng)器中47.7份的預(yù)制混合物,其由以下物質(zhì)組成(a)40重量%的具有MMViDDViQ結(jié)構(gòu)的樹脂,其含有0.8重量%的乙烯基(Vi)、并且由27重量%的(CH3)3SiO0.5官能單元、0.15重量%的(CH3)2ViSiO0.5官能單元、60重量%的(CH3)2SiO官能單元、2.4重量%的(CH3)ViSiO官能單元和9.6重量%的SiO2官能單元構(gòu)成[該組分在下文被稱作樹脂(5)];和(b)60重量%的樹脂,它是各個鏈端均被(CH3)2ViSiO0.5官能單元封端的粘度為60,000mPa·s的聚有機硅氧烷[該組分在下文被稱作稀釋劑A]。
27重量份的高粘度的聚有機硅氧烷油,其由各個鏈端均被(CH3)2ViSiO0.5官能單元封端的聚二甲基硅氧烷油構(gòu)成,其粘度為100,000mPa·s并且每100g油中含有0.003個Vi-Si官能團[該組分在下文被稱作高粘度油(1)];16份的尚未經(jīng)受相容性處理(如加熱或增加該材料表面的官能性)的碳酸鈣(CaCO3)(作為Albacar 5970出售)該填料常常用于增強縫合接縫并增強織物的抗撕裂性;6重量份的粘度為25mPa·s的聚有機硅氧烷油,其由各個鏈端均被(CH3)2HSiO0.5官能單元封端的聚(二甲基)(氫基甲基)硅氧烷油構(gòu)成、并且每100g油中含有總計0.7個H-Si官能團(其中0.6個H-Si官能團位于分子鏈內(nèi))[該組分在下文被稱作油(2)];1重量份的助粘劑(4)中的化合物(4.1),其由乙烯基三甲氧基硅烷構(gòu)成[該組分在下文被稱作VTMO(4.1)];和
1重量份的助粘劑(4)中的化合物(4.2),其由3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷構(gòu)成[該組分在下文被稱作GLYMO(4.2)]。
1.2-包括兩個部分的體系中的部分B的制備在室溫下將下列物質(zhì)引入到反應(yīng)器中45份的預(yù)制混合物,其由以下物質(zhì)組成(a)40重量%的具有MMViDDViQ結(jié)構(gòu)的樹脂,其含有0.8重量%的乙烯基(Vi)、并且由27重量%的(CH3)3SiO0.5官能單元、0.15重量%的(CH3)2ViSiO0.5官能單元、60重量%的(CH3)2SiO官能單元、2.4重量%的(CH3)ViSiO官能單元和9.6重量%的SiO2官能單元構(gòu)成[該組分在下文被稱作樹脂(5)];和(b)60重量%的樹脂,它是各個鏈端均被(CH3)2ViSiO0.5官能單元封端的粘度為60,000mPa·s的聚有機硅氧烷[該組分在下文被稱作稀釋劑A]。
51重量份的高粘度的聚有機硅氧烷油,其由各個鏈端均被(CH3)2ViSiO0.5官能單元封端的聚二甲基硅氧烷油構(gòu)成,其粘度為100,000mPa·s并且每100g油中含有0.003個Vi-Si官能團[該組分在下文被稱作高粘度油(1)];4重量份的助粘劑(4)中的化合物(4.3),其由鈦酸丁酯Ti(OBu)4構(gòu)成[該組分在下文被稱作TBT(4.3)];和0.02重量份的鉑金屬催化劑,其以金屬鉑的含量為10重量%的有機金屬配合物(公知的名稱是Karstedt催化劑)的形式被引入[該組分在下文被稱作鉑催化劑(3)]。
1.3-涂料組合物的制備在室溫下混合100重量份的部分A和10重量份的部分B,獲得涂料組合物。由此獲得了用于對照的對比組合物。
例子II將例子I制成的含填料的聚硅氧烷涂料組合物用于涂敷聚酯機織織物
2.1-施用方案采用普通的羅拉刮刀工藝將例子I的組合物沉積在70旦的聚酯機織織物上。采用一道工序法將涂料組合物以約135g/m2的附加重量沉積到該織物上。然后將彈性體涂層置于烘箱中并在180℃下交聯(lián)80秒,使之固化。
然后對經(jīng)涂敷的織物進行多次上文所述的洗滌/熱壓處理/干燥循環(huán)操作,并且以固定的時間間隔對織物樣品進行試驗,以測定其是否仍保持足夠的保護阻隔性。
2.2-結(jié)果如由以上例子II所述方法制成的阻隔織物在進行Mullen和HydroSuter試驗時發(fā)生破壞的計數(shù)所表示的結(jié)果表明涂層與機織聚酯基材之間發(fā)生了顯著的層離;并且在經(jīng)歷25-50次的洗滌/熱壓處理/干燥循環(huán)之后,保護阻隔性受到破壞。
例子III將例子I的含填料的聚硅氧烷涂料組合物用于涂敷聚酯機織織物工藝改進13.1-施用方案與例子2.1中一樣,采用普通的羅拉刮刀工藝將例子I的組合物沉積在70旦的聚酯機織織物上。但是,該涂料組合物是采用兩道工序法沉積的;第一涂層是附加重量較低(約37g/m2)的涂層,而在第一涂層的表面上施加的第二涂層是附加重量較高(約98g/m2)的涂層與例子2.1一樣,使織物的總附加重量保持為大約135g/m2。將第一彈性體涂層在烘箱(起始為180℃并且結(jié)束時為200℃)中交聯(lián)60秒,以便在施加第二涂層之前使第一涂層固化。然后使帶有雙涂層的織物經(jīng)80秒的時間再次通過烘箱(起始為180℃并且結(jié)束時為200℃),以便使第二涂層固化。
然后對經(jīng)涂敷的織物進行多次上文所述的洗滌/熱壓處理/干燥循環(huán)操作,并且以固定的時間間隔對織物樣品進行試驗,以測定其是否仍保持足夠的保護阻隔性。
3.2-結(jié)果如由以上例子III所述方法制成的阻隔織物在進行Mullen和HydroSuter試驗時發(fā)生破壞的計數(shù)所表示的結(jié)果表明雖然其與例子II的一道工序法相比略有改進,但是涂層與機織聚酯基材之間仍然發(fā)生了大量的層離,并且在經(jīng)歷大約50次的洗滌/熱壓處理/干燥循環(huán)后,保護阻隔性受到破壞。
例子IV將例子I的含填料的聚硅氧烷涂料組合物用于涂敷聚酯機織織物工藝改進24.1-施用方案與例子3.1一樣,采用普通的羅拉刮刀工藝將例子I的組合物沉積在70旦的聚酯機織織物上。此外與例子3.1相同的是,該涂料組合物是采用兩道工序法沉積的;第一涂層是附加重量較低(約37g/m2)的涂層,而在第一涂層的表面上施加的第二涂層是附加重量較高(約98g/m2)的涂層使織物的總附加重量保持為大約135g/m2。但是,將第一彈性體涂層在起始為150℃并且結(jié)束時為200℃的烘箱中交聯(lián)60秒,以便延遲該交聯(lián)過程,從而在固化之前并且在施加第二涂層之前,使涂敷較薄的、未固化的低粘度聚硅氧烷組合物更深地滲入到聚酯機織織物中。然后使帶有雙涂層的織物經(jīng)80秒的時間再次通過烘箱(起始為180℃并且結(jié)束時為200℃),以便使第二涂層快速地固化。
然后對經(jīng)涂敷的織物進行多次上文所述的洗滌/熱壓處理/干燥循環(huán)操作,并且以固定的時間間隔對織物樣品進行試驗,以測定其是否仍保持足夠的保護阻隔性。
4.2-結(jié)果如由以上例子IV所述方法制成的阻隔織物在進行Mullen和HydroSuter試驗時發(fā)生破壞的計數(shù)所表示的結(jié)果表明雖然其與例子III中的兩道工序、快速固化的方法相比又略有改進,但是涂層與機織聚酯基材之間仍然發(fā)生了一些層離,并且在經(jīng)歷大約50-75次的洗滌/熱壓處理/干燥循環(huán)之后,保護阻隔性受到破壞。
例子V本發(fā)明的聚硅氧烷涂料組合物的制備5.1-包括兩個部分的體系中的部分A的制備在室溫下將下列物質(zhì)引入到反應(yīng)器中44.6重量份的乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷油,其粘度為100,000cps、平均分子量為約110,000g/摩爾[該組分在下文被稱作高粘度油(1)];47.7重量份的混合物,其由MDViQ樹脂(40%)、與粘度為60,000cps并且平均分子量為約90,000g/摩爾的乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷油(60%)組成[該組分在下文被稱作樹脂(5)];5.6重量份的聚有機氫硅氧烷交聯(lián)劑,其含有在其分子鏈末端以及其分子鏈上的固定間隔處與硅原子相連的氫原子。它的粘度為25cps,平均分子量為2,500,氫原子含量為0.7重量%。[該組分在下文被稱作油(2)];0.025重量份的抑制劑,其由1-乙炔基-1-環(huán)己醇構(gòu)成[該組分在下文被稱作抑制劑(6)];1重量份的助粘劑(4)中的化合物(4.1),其由乙烯基官能的烷氧基化有機硅烷(即甲基丙烯酸3-三甲氧基甲硅烷基丙酯)構(gòu)成[該組分在下文被稱作MEMO(4.1)];1重量份的助粘劑(4)中的化合物(4.2),其由具有環(huán)氧官能的烷氧基化有機硅烷(即3-縮水甘油氧基丙基-三甲氧基硅烷)構(gòu)成[該組分在下文被稱作GLYMO(4.2)];和0.025重量份的穩(wěn)定劑,其以正磷酸(H3PO4)為基礎(chǔ)[該組分在下文被稱作SOL 110]。
5.2-包括兩個部分的體系中的部分B的制備
在室溫下將下列物質(zhì)在反應(yīng)器中混合50.4重量份的乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷油,其粘度為100,000cps、平均分子量為約110,000g/摩爾[油(1)];44.45重量份的混合物,其由MDViQ樹脂(40%)、與粘度為60,000cps并且平均分子量為約90,000g/摩爾的乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷油(60%)組成[樹脂(5)];0.0215重量份的鉑金屬催化劑,即氯鉑酸[鉑催化劑(3)];和4.95重量份的助粘劑(4)中的化合物(4.3),其由起到助粘劑作用以及助粘劑體系的縮合反應(yīng)催化劑作用的烷氧基鈦化合物(即鈦酸丁酯Ti(OBu)4)構(gòu)成[TBT(4.3)]。
5.3-包括兩個部分的體系的制備在室溫下混合100重量份的部分A和10重量份的部分B,獲得包括兩個部分的體系。該組合物的所有組分均列于表II中。
表II聚硅氧烷組合物的所有組分
由對比例I的組合物所示例的現(xiàn)有織物涂料領(lǐng)域中的組合物、與由例子V的組合物所示例的本發(fā)明的組合物二者之間的主要差別是a)本發(fā)明的組合物不含任何(增強或非增強)填料;b)本發(fā)明的組合物中的助粘劑的催化劑的含量更高,即Ti(OBu)4(TBT)的含量從0.36%提高到0.45%(以組合物的總重量計算);和c)本發(fā)明的組合物中存在交聯(lián)抑制劑,除了其它優(yōu)點以外,交聯(lián)抑制劑還使得交聯(lián)之前的第一涂層在烘箱中的粘度降低。
例子VI將例子VI的聚硅氧烷涂料組合物用于涂敷聚酯機織織物工藝改進36.1-施用方案采用普通的羅拉刮刀工藝將例子V的組合物(即本發(fā)明的組合物)沉積在70旦的聚酯機織織物上。與例子4.1一樣,該涂料組合物是采用兩道工序法沉積的;第一涂層是附加重量較低(約37g/m2)的涂層,而在第一涂層的表面上施加的第二涂層是附加重量較高(約98g/m2)的涂層使織物的總附加重量保持為大約135g/m2。此外,與例子4.1相同的是,將第一彈性體涂層在起始為150℃并且結(jié)束時為200℃的烘箱中交聯(lián)大約60秒,以便延遲該交聯(lián)過程,從而在固化之前并且在施加第二涂層之前,使涂敷較薄的、未固化的低粘度聚硅氧烷組合物更深地滲入到聚酯機織織物中。然后使帶有雙涂層的織物經(jīng)80秒的時間再次通過烘箱(起始為180℃并且結(jié)束時為200℃),以便使第二涂層快速地固化。
然后對經(jīng)涂敷的織物進行多次上文所述的洗滌/熱壓處理/干燥循環(huán)操作,并且以固定的時間間隔對織物樣品進行試驗,以測定其是否仍保持足夠的保護阻隔性。
6.2-結(jié)果如由以上例子VI所述方法制成的阻隔織物在進行Mullen和HydroSuter試驗時發(fā)生破壞的計數(shù)所表示的結(jié)果表明在觀察到涂層保護性受到破壞的任何跡象之前,本發(fā)明的織物可經(jīng)受的洗滌/熱壓處理/干燥循環(huán)操作的次數(shù)發(fā)生了顯著的增加。出乎意料的是,該經(jīng)涂敷的織物能夠經(jīng)受大于75次的極其苛刻的洗滌/熱壓處理/干燥循環(huán)操作,而其保護性能沒有任何損失,涂層與機織聚酯基材也沒有發(fā)生層離。
本發(fā)現(xiàn)的范圍由所附的權(quán)利要求書闡明。
權(quán)利要求
1.一種制造阻隔織物的方法,該方法包括以下步驟制備一種涂料組合物,該涂料組合物基本上由以下組分組成(1)至少一種聚有機硅氧烷油,該聚有機硅氧烷油每分子具有至少兩個與硅連接的C2-C6烯基,(2)至少一種聚有機氫硅氧烷油,該聚有機氫硅氧烷油每分子具有至少兩個與硅連接的氫原子,(3)有效催化量的至少一種催化劑,該催化劑含有屬于鉑族的至少一種金屬,(4)助粘劑,該助粘劑基本上由以下成分組成(4.1)甲基丙烯酸3-三甲氧基甲硅烷基丙酯類硅烷(MEMO),(4.2)至少一種具有至少一個環(huán)氧基的有機硅化合物,和(4.3)占所述涂料組合物的總重量的0.38重量%-2.0重量%的至少一種金屬M螯合物和/或至少一種由通式M(OJ)n表示的烷氧基金屬,其中n等于M的化合價,J為直鏈或支鏈的C1-C8烷基,M選自Ti、Zr、Ge、Li、Mn、Fe、Al和Mg,(5)至少一種聚有機硅氧烷樹脂,該聚有機硅氧烷樹脂具有選自R3SiO0.5(M官能單元)、R2SiO(D官能單元)、RSiO1.5(T官能單元)和SiO2(Q官能單元)中的至少兩種不同的官能單元,其中該官能單元中的至少一種是T或Q官能單元,其中該R基團相同或不同并且為直鏈或支鏈的C1-C6烷基、C2-C4烯基、苯基或3,3,3-三氟丙基,該樹脂的烯基重量含量為0.1重量%-20重量%,和(6)至少一種交聯(lián)抑制劑;在機織織物的一側(cè)上用所述涂料組合物以10-45g/m2施加第一涂層;至少部分地固化所述第一涂層;在所述的至少部分固化的第一涂層上用所述涂料組合物以20-105g/m2施加第二涂層,該第二涂層的暴露表面此時被認為是所述織物的內(nèi)表面,而所述織物的不帶涂層的表面此時被認為是外表面;以及固化所述的第二涂層,前提條件是所述第一涂層的固化速率低于所述第二涂層的固化速率。
2.權(quán)利要求1所述的方法,該方法包括以下附加步驟將第二織物疊置在所述的經(jīng)涂敷的阻隔織物的所述內(nèi)表面上。
3.權(quán)利要求1所述的方法,其中在所述的涂料組合物中每分子具有至少兩個與硅連接的C2-C6烯基的所述聚有機硅氧烷油的含量為10重量%-70重量%;每分子具有至少兩個與硅連接的氫原子的所述聚有機氫硅氧烷油的含量為2重量%-10重量%;所述助粘劑的含量為1.1重量%-12重量%;所述樹脂的含量為10重量%-70重量%;并且所述交聯(lián)抑制劑的含量為0.01重量%-0.1重量%,所有上述的重量%都是基于所述組合物的總重量計算的。
4.權(quán)利要求1所述的方法,其中所述助粘劑中的所述有機硅化合物包含-由以下通式所表示的化合物 其中·R6是直鏈或支鏈的C1-C4烷基,·R7是直鏈或支鏈的烷基,·y等于0、1、2或3,并且 其中-E和D是相同或不同的直鏈或支鏈的C1-C4烷基,-z等于0或1,-R8、R9和R10是相同的或不同的基團,并且表示氫、或者直鏈或支鏈的C1-C4烷基,-R8與R9或R8與R10還可以與所示環(huán)氧基所含的兩個碳一起構(gòu)成5-7元烷基環(huán),或者-具有環(huán)氧官能的聚二有機硅氧烷,該聚二有機硅氧烷包含-由下式所表示的至少一種甲硅烷氧基官能單元XpGqSiO[4-(p+q)]/2(4.2b1)其中-X是如上在通式(4.2a)中定義的基團,-G是對所述催化劑的活性沒有任何不利作用的一價烴基,p=1或2,并且q=0、1或2,其中p+q=1、2或3,以及-可任選的、由下式表示的至少一種甲硅烷氧基官能單元GrSiO[4-r]/2(4.2b 2)其中G的含義與以上所述的相同,并且r值在0-3之間。
5.權(quán)利要求4所述的方法,其中所述助粘劑中的所述有機硅化合物是3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(GLYMO)。
6.權(quán)利要求1所述的方法,其中所述助粘劑中的所述烷氧基金屬是烷氧基鈦。
7.權(quán)利要求6所述的方法,其中所述助粘劑中的所述烷氧基鈦是鈦酸丁酯。
8.權(quán)利要求1所述的方法,其中所述助粘劑基本上由以下成分組成甲基丙烯酸3-三甲氧基甲硅烷基丙酯類硅烷(MEMO),3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(GLYMO),和鈦酸丁酯。
9.權(quán)利要求8所述的方法,其中,所述助粘劑的所述成分各自占所述助粘劑的總重量的重量比率如下MEMO的含量為15重量%-70重量%;所述有機硅化合物的含量為70重量%-15重量%;并且所述金屬螯合物或烷氧基金屬的含量為5重量%-30重量%。
10.權(quán)利要求1所述的方法,其中每分子具有至少兩個與硅連接的C2-C6烯基的所述聚有機硅氧烷油由以下官能單元構(gòu)成(i)由下式所表示的甲硅烷氧基官能單元TaZbSiO[4-(a+b)]/2(1.1)其中-T是烯基,優(yōu)選為乙烯基或烯丙基,-Z是對所述催化劑的活性沒有任何不利作用的一價烴基,-a是1或2,-b是0、1或2,并且-a+b在1-3之間,和(ii)可任選的、由下式表示的其它甲硅烷氧基官能單元ZcSiO[4-c]/2(1.2)其中Z的含義與以上所述的相同,并且c值在0-3之間。
11.權(quán)利要求1所述的方法,其中每分子具有至少兩個與硅連接的氫原子的所述聚有機氫硅氧烷油由以下官能單元構(gòu)成(i)由下式所表示的甲硅烷氧基官能單元HdLeSiO[4-(d+e)]/2(2.1)其中-L是對所述催化劑的活性沒有任何不利作用的一價烴基,-d是1或2,-e是0、1或2,并且d+e的值在1-3之間,和(ii)可任選的、由以下通式所表示的其它甲硅烷氧基官能單元LgSiO[4-g]/2(2.2)其中-L的含義與以上所述的相同,并且-g值在0-3之間。
12.一種制造阻隔織物的方法,該方法包括以下步驟制備一種涂料組合物,該涂料組合物基本上由以下組分組成(1)至少一種聚有機硅氧烷油,該聚有機硅氧烷油每分子具有至少兩個與硅連接的C2-C6烯基、并且由以下官能單元構(gòu)成(i)由下式所表示的甲硅烷氧基官能單元TaZbSiO[4-(a+b)]/2(1.1)其中-T是烯基,優(yōu)選為乙烯基或烯丙基,-Z是對催化劑的活性沒有任何不利作用的一價烴基,-a是1或2,-b是0、1或2,并且-a+b的值在1-3之間,和(ii)可任選的、由下式表示的其它甲硅烷氧基官能單元ZcSiO[4-c]/2(1.2)其中Z的含義與以上所述的相同,并且c值在0-3之間;(2)至少一種聚有機氫硅氧烷油,該聚有機氫硅氧烷油每分子具有至少兩個與硅連接的氫原子、并且由以下官能單元構(gòu)成(i)由下式所表示的甲硅烷氧基官能單元HdLeSiO[4-(d+e)]/2(2.1)其中-L是對催化劑的活性沒有任何不利作用的一價烴基,-d是1或2,-e是0、1或2,并且d+e的值在1-3之間,和(ii)可任選的、由以下通式表示的其它甲硅烷氧基官能單元LgSiO[4-g]/2(2.2)其中-L的含義與以上所述的相同,并且-g值在0-3之間;(3)有效催化量的至少一種催化劑,該催化劑含有屬于鉑族的至少一種金屬,(4)助粘劑,該助粘劑基本上由以下成分組成甲基丙烯酸3-三甲氧基甲硅烷基丙酯類硅烷(MEMO),占所述涂料組合物的總重量的0.38重量%-2.0重量%的烷氧基鈦,和至少一種有機硅化合物,該有機硅化合物由以下官能單元構(gòu)成(i)由下式所表示的甲硅烷氧基官能單元HdLeSiO[4-(d+e)]/2(2.1)其中-L是對所述催化劑的活性沒有任何不利作用的一價烴基,-d是1或2,-e是0、1或2,并且d+e的值在1-3之間,和(ii)可任選的、由以下通式表示的其它甲硅烷氧基官能單元LgSiO[4-g]/2(2.2)其中-L的含義與以上所述的相同,并且-g值在0-3之間,(5)至少一種聚有機硅氧烷樹脂,該聚有機硅氧烷樹脂具有選自R3SiO0.5(M官能單元)、R2SiO(D官能單元)、RSiO1.5(T官能單元)和SiO2(Q官能單元)中的至少兩種不同的官能單元,其中該官能單元中的至少一種是T或Q官能單元,其中該R基團相同或不同并且為直鏈或支鏈的C1-C6烷基、C2-C4烯基、苯基或3,3,3-三氟丙基,所述樹脂的烯基重量含量為0.1重量%-20重量%,和(6)至少一種交聯(lián)抑制劑,該交聯(lián)抑制劑選自被至少一個烯基取代的聚有機硅氧烷,該烯基可任選地為環(huán)狀形式,吡啶,有機膦和亞磷酸酯,不飽和酰胺,馬來酸烷醇酯,和炔基醇類,在機織織物的一側(cè)上用所述涂料組合物以10-45g/m2施加第一涂層;至少部分地固化所述第一涂層;在所述的至少部分固化的第一涂層上用所述涂料組合物以20-105g/m2施加第二涂層,所述第二涂層的暴露表面此時被認為是所述織物的內(nèi)表面,而所述織物的不帶涂層的表面此時被認為是外表面;以及固化所述的第二涂層,前提條件是所述第一涂層的固化速率低于所述第二涂層的固化速率。
13.一種制造阻隔織物的方法,該方法包括以下步驟制備一種涂料組合物,該涂料組合物基本上由以下組分組成(1)由40重量%的MDViQ樹脂和60重量%的乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷油組成的混合物,該聚二甲基硅氧烷油的粘度為60,000cps、平均分子量為90,000,(2)聚有機氫硅氧烷油交聯(lián)劑,該聚有機氫硅氧烷油交聯(lián)劑含有在其分子鏈末端以及其分子鏈上的固定間隔處與硅原子相連的氫原子,并且該聚有機氫硅氧烷油交聯(lián)劑的粘度為25cps、平均分子量為2,500、氫原子含量為0.7重量%,(3)催化有效量的氯鉑酸,(4)助粘劑,該助粘劑基本上由以下成分組成甲基丙烯酸3-三甲氧基甲硅烷基丙酯類硅烷(MEMO),3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(GLYMO),和占所述涂料組合物的總重量的0.38重量%-2.0重量%的鈦酸丁酯,(5)乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷油,該乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷油的粘度為100,000cps并且平均分子量為110,000g/摩爾,和(6)1-乙炔基-1-環(huán)己醇;在機織織物的一側(cè)上用所述涂料組合物以10-45g/m2施加第一涂層;至少部分地固化所述第一涂層;在所述的至少部分固化的第一涂層上用所述涂料組合物以20-105g/m2施加第二涂層,該第二涂層的暴露表面此時被認為是所述織物的內(nèi)表面,而所述織物的不帶涂層的表面此時被認為是外表面;以及固化所述的第二涂層,前提條件是所述第一涂層的固化速率低于所述第二涂層的固化速率。
14.權(quán)利要求13所述的方法,該方法包括以下附加步驟將第二織物疊置在所述的經(jīng)涂敷的阻隔織物的所述內(nèi)表面上。
15.一種阻隔織物,該阻隔織物由包括以下步驟的方法制成制備一種涂料組合物,該涂料組合物基本上由以下組分組成(1)至少一種聚有機硅氧烷油,該聚有機硅氧烷油每分子具有至少兩個與硅連接的C2-C6烯基,(2)至少一種聚有機氫硅氧烷油,該聚有機氫硅氧烷油每分子具有至少兩個與硅連接的氫原子,(3)有效催化量的至少一種催化劑,該催化劑含有屬于鉑族的至少一種金屬,(4)助粘劑,該助粘劑基本上由以下成分組成(4.1)甲基丙烯酸3-三甲氧基甲硅烷基丙酯類硅烷(MEMO),(4.2)至少一種具有至少一個環(huán)氧基的有機硅化合物,和(4.3)占所述涂料組合物的總重量的0.38重量%-2.0重量%的至少一種金屬M螯合物和/或至少一種由通式M(OJ)n表示的烷氧基金屬,其中n等于M的化合價,J為直鏈或支鏈的C1-C8烷基,M選自Ti、Zr、Ge、Li、Mn、Fe、Al和Mg,(5)至少一種聚有機硅氧烷樹脂,該聚有機硅氧烷樹脂具有選自R3SiO0.5(M官能單元)、R2SiO(D官能單元)、RSiO1.5(T官能單元)和SiO2(Q官能單元)中的至少兩種不同的官能單元,其中該官能單元中的至少一種是T或Q官能單元,其中該R基團相同或不同并且為直鏈或支鏈的C1-C6烷基、C2-C4烯基、苯基或3,3,3-三氟丙基,該樹脂的烯基的重量含量為0.1重量%-20重量%,和(6)至少一種交聯(lián)抑制劑;在機織織物的一側(cè)上用所述涂料組合物以30-45g/m2施加第一涂層;至少部分地固化所述第一涂層;在所述的至少部分固化的第一涂層上用所述涂料組合物以90-105g/m2施加第二涂層,該第二涂層的暴露表面此時被認為是所述織物的內(nèi)表面,而所述織物的不帶涂層的表面此時被認為是外表面;和固化所述的第二涂層,前提條件是所述第一涂層的固化速率低于所述第二涂層的固化速率。
16.權(quán)利要求15所述的阻隔織物,該阻隔織物具有疊置在所述經(jīng)涂敷的織物的所述內(nèi)表面上的第二織物。
17.一種由權(quán)利要求4所述的方法制成的阻隔織物。
18.一種由權(quán)利要求6所述的方法制成的阻隔織物。
19.一種由權(quán)利要求8所述的方法制成的阻隔織物。
20.一種由權(quán)利要求12所述的方法制成的阻隔織物。
21.權(quán)利要求20所述的阻隔織物,其中,將第二織物疊置在所述經(jīng)涂敷的織物的所述內(nèi)表面上。
22.一種阻隔織物,該阻隔織物由包括以下步驟的方法制成制備一種涂料組合物,該涂料組合物基本上由以下組分組成(1)由40重量%的MDViQ樹脂和60重量%的乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷油組成的混合物,該乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷油的粘度為60,000cps、平均分子量為90,000,(2)聚有機氫硅氧烷油交聯(lián)劑,該聚有機氫硅氧烷油交聯(lián)劑含有在其分子鏈末端以及其分子鏈上的固定間隔處與硅原子相連的氫原子,該聚有機氫硅氧烷油交聯(lián)劑的粘度為25cps、平均分子量為2,500、氫原子含量為0.7重量%,(3)催化有效量的氯鉑酸,(4)助粘劑,該助粘劑基本上由以下成分組成甲基丙烯酸3-三甲氧基甲硅烷基丙酯類硅烷(MEMO),3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(GLYMO),和占所述涂料組合物的總重量的0.38重量%-2.0重量%的鈦酸丁酯,(5)乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷油,該乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷油的粘度為100,000cps、平均分子量為110,000g/摩爾,和(6)1-乙炔基-1-環(huán)己醇;在機織織物的一側(cè)上用所述涂料組合物以10-45g/m2施加第一涂層;至少部分地固化所述第一涂層;在所述的至少部分固化的第一涂層上用所述涂料組合物以20-105g/m2施加第二涂層,該第二涂層的暴露表面此時被認為是所述織物的內(nèi)表面,而所述織物的不帶涂層的表面此時被認為是外表面;和固化所述的第二涂層,前提條件是所述第一涂層的固化速率低于所述第二涂層的固化速率。
23.由權(quán)利要求22中所述的方法制成的阻隔織物,其中該織物具有疊置在所述的經(jīng)涂敷的阻隔織物的所述內(nèi)表面上的第二織物。
全文摘要
使用由兩個部分組成的冷固化型聚氧化硅氧烷組合物、并采用獨特的兩道工序兩種固化速率的涂敷方法來制備經(jīng)涂敷的阻隔織物。優(yōu)選的是,在該經(jīng)涂敷的織物中,在經(jīng)涂敷的基材的內(nèi)表面上疊置了未經(jīng)涂敷的第二織物。通過這種優(yōu)選的方法可獲得可再使用的醫(yī)用阻隔織物,該醫(yī)用阻隔織物即使在經(jīng)歷多次洗滌/熱壓處理/干燥循環(huán)之后仍具有優(yōu)異的耐久性。
文檔編號B32B27/04GK1968805SQ200580019727
公開日2007年5月23日 申請日期2005年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月16日
發(fā)明者斯科特·理查德·杰克遜, 皮埃爾·德福 申請人:羅迪亞公司