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包括聚合物组合物的衣服带

作者:专利检索网
来源:https://www.cange.org.cn/famingzhuanli
日期:2020-11-06 15:22






申请号 201710115715.5
申请日 2009.05.01
同一申请的已公布的文献号 CN 107028256 A
2017.08.11
优先权数据61/049575 2008.05.01 US
分案原申请数据200980125917.1 2009.05.01
专利权人 英威达技术有限公司地址 瑞士圣加仑
发明人 C.A.科韦利 D.K.法默 B.J.罗斯 G.P.维克斯 
专利代理机构 中国专利代理
(香港)有限公司 72001代理人 林毅斌 黄念
Int.Cl.A41D 27/02
(2006.01)A41F 9/00
(2006.01)
对比文件US 2008004395 A1,2008.01.03,US 3930090 A,1975.12.30,JP 2007138376 A,2007.06.07,WO 2008140877 A2,2008.11.20,审查员 沈洁云
发明名称包括聚合物组合物的衣服带
摘要本发明包括制品,所述制品包括具有至少一个开口层的衣服。
制品可包含弹性聚合物组合物,如膜、熔体或含水分散体。
权利要求书1页 说明书13页 附图3页CN 107028256 B2020.05.15CN 107028256 B 1.一种包括具有至少一个开口的衣服的制品;所述开口包含弹性体聚合物组合物,其中所述聚合物组合物包括多于一个聚氨酯-脲层,其中各聚氨酯-脲层具有不同的重均分子量,其中所述聚氨酯-脲层包括具有35,000至90,000的较低重均分子量的至少一个聚氨酯-脲层和具有100,000至130,000的较高重均分子量的至少一个聚氨酯-脲层,进一步地其中所述弹性体聚合物组合物包括从含水聚氨酯-脲流延的膜、分散体或其组合以及所述具有较低重均分子量的聚氨酯-脲层接触衣服。
2.权利要求1的制品,其中所述衣服选自上衣、下装、袜、无缝衣服、帽子、内衣和手套。
3.权利要求1的制品,其中所述开口为边带。
4.权利要求3的制品,其中所述边带选自臂带、袖口、衣领、腰带、腿围和头带。
5.权利要求3的制品,其中所述边带为腰带。
6.权利要求1的制品,其中所述聚氨酯-脲组合物具有包括一个较低分子量层和一个较高分子量层的至少两层结构,或者所述聚氨酯-脲组合物具有至少三层结构,所述至少三层结构在具有较低分子量的两层之间具有至少一个较高分子量层。
7.权利要求1的制品,其中所述衣服包括袜。
8.权利要求1的制品,其中所述聚氨酯-脲组合物附接到所述衣服的所述开口的身体接触表面。
9.权利要求2的制品,其中所述聚合物组合物包含在边带内。
10.权利要求9的制品,其中所述边带包括两个或更多个衣服层,并且所述聚氨酯-脲组合物位于所述衣服层之间。
11.权利要求10的制品,其中衣服层由折叠单片织物来形成。
12.权利要求1的制品,其中所述弹性体聚合物组合物延伸通过开口的整个区域。
13.权利要求1的制品,其中所述弹性体聚合物组合物延伸到开口的部分区域。
14.权利要求1的制品,其中所述弹性体聚合物组合物包括多孔膜。
15.权利要求1的制品,其中所述弹性体聚合物组合物包括穿孔膜。
16.权利要求1的制品,所述制品还包含在所述弹性聚合物组合物和所述衣服之间的粘合剂。
17.权利要求16的制品,其中所述粘合剂的施加包括不连续施加。
18.权利要求17的制品,其中所述不连续施加选自点、垂直线、水平线、对角线、网格及其组合。
19.权利要求16的制品,其中所述粘合剂选自热熔粘合剂、氰基丙烯酸酯、环氧粘合剂、聚乙酸乙烯酯、增塑溶胶、热塑性粘合剂、聚硅氧烷、聚氨酯-脲含水分散体及其组合。
20.权利要求3的制品,其中所述边带包括斜裁的织造织物。
21.权利要求20的制品,其中所述边带为腰带。
权 利 要 求 书1/1页2CN 107028256 B2 包括聚合物组合物的衣服带
[0001]本申请是以下申请的分案申请:申请日:2009年5月1日;申请号:200980125917.1
(PCT/US2009/042575);发明名称:“包括聚合物组合物的衣服带”。

[0002]发明背景发明领域
[0003]本发明涉及制品,所述制品为具有至少一个开口并且包含聚合物组合物的衣服,所述聚合物组合物如聚氨酯-脲、聚氨酯或聚烯烃。
所述聚合物组合物为衣服开口提供很多益处,其中包括拉伸恢复/弹性和形状保持性。

[0004]相关技术概述
[0005]衬头
(interfacing)是一种织造或非织造材料,这种材料可用于在制衣中为衣服边带提供硬挺度,衣服边带如腰带、袖口和衣领。
然而,这些材料一般没有拉伸性/弹性,因此,限制完成衣服边缘拉伸和恢复的能力。
腰带和其他衣服开口的一定拉伸度需要提高衣服穿着者的舒适度。

[0006]边带的另一个实例在袜中发现,如长到大腿的长筒袜。
虽然它们类似于长袜,但使用长到大腿的长筒袜可不需要吊袜腰带。
大多数长到大腿的长筒袜包括施加到长到大腿的长筒袜的内皮肤接触表面的硅橡胶弹性体膜。
聚硅氧烷膜一般作为0.25至0.5英寸宽度的两个薄条或0.75至1.25英寸宽度的单条施加。
一种需要的结构包括在开口使用网眼织物
(lace),其中聚硅氧烷作为液体施加,并干燥到网眼织物带上,然后附接到坯袜筒,然后干燥并整理。

[0007]在美国专利号7,240,371中公开提供拉伸恢复的聚合物组合物,如聚氨酯-脲膜和带。
聚合物组合物的其他实例为聚氨酯带,例如购自Bemis的那些,和可形成膜的聚烯烃树脂,例如以商品名VISTAMAXX购自ExxonMobil的那些。
这些膜可利用施加热来粘合到织物上。

[0008]需要替代的织物结构,此类织物结构避免了衬头或硅橡胶的需要,该衬头或硅橡胶保持形状,并提供弹性,如聚氨酯-脲的弹性。

[0009]附图简述
[0010]图1、2和3为显示包括聚氨酯-脲膜的织物与包括衬头
(interface)的织物比较的应力-应变比较的图。

[0011]发明概述
[0012]在一些实施方案中,为包括多层材料的衣服,多层材料包括至少一个织物层和至少一个弹性体聚合物膜层,弹性体聚合物膜如聚氨酯、聚氨酯-脲
(PUU)或聚烯烃。
本发明还包括一种制品,所述制品包括具有至少一个开口的衣服,其中圆形开口包含聚氨酯-脲组合物。
聚氨酯-脲可以为任何适合形式,包括膜、分散体及其组合。

[0013]可熔、热活化的聚合物弹性膜包括在多层结构中,并且可通过多种方法附接,包括热/粘合、利用粘合剂或通过缝合。
多层结构的织物可以织造、针织或非织造。
聚合物组合物可作为膜、熔体或分散体施加。
聚合物组合物可用于多种衣服结构中具有或不具有衬头的说 明 书1/13页3CN 107028256 B3 边带,包括腰带、衣领、袖口、裤腿开口
(腿围
(legband))、卷边、臂带
(即,手套或袖子)或在衣服具有多于一个开口时的组合。
通常,开口基本为圆形或形成带。
开口自身可以为圆形,或者包括在穿上制品时使用的开口,如腰带或手套。

[0014]织物自身可以为或可以不为弹性织物。
包含聚氨酯-脲组合物给予任何一种织物弹性和形状保持性的益处。

[0015]发明详述
[0016]本文所用术语“膜”是指平的、一般二维制品。
膜可以为自支撑,例如经流延和干燥或挤出的膜。
或者,膜可以为熔体、分散体或溶液。

[0017]本文所用术语“多孔”是指在其内或通过其厚度在表面或任何点包含空隙或孔的基体,或本发明的制品可接触的任何材料。

[0018]本文所周术语“加压”或“被加压的”是指已经过加热和/或压力以提供基本平结构的制品。

[0019]本文所用术语“泡沫”是指可用于织物结构的任何适合泡沫,例如聚氨酯泡沫。

[0020]本文所用术语“分散体”是指其中分散相由精细颗粒组成并且连续相可以为液体、固体或气体的系统。

[0021]本文所用术语“含水聚氨酯分散体”是指已分散于含水介质
(如水,包括去离子水)的组合物,所述组合物包含至少一种聚氨酯或聚氨酯-脲聚合物或预聚物
(如本文所述的聚氨酯预聚物),任选包含溶剂。

[0022]除非另外指明,本文所用术语“溶剂”是指非水介质,其中非水介质包括有机溶剂,包括挥发性有机溶剂
(如丙酮)和略小挥发性有机溶剂
(如MEK或NMP)。

[0023]本文所用术语“无溶剂”或“无溶剂系统“是指其中组合物或分散组分的本体未溶于或分散于溶剂的组合物或分散体。

[0024]本文所用术语“制品”是指包含分散体或成形制品和基体
(例如织物),可部分由于施加本文所述分散体或成形制品具有或不具有至少一种弹性性质的制品。
制品可以为任何适合结构,例如一维、二维和/或三维。

[0025]本文所用术语“织物”是指针织、织造或非织造材料。
针织织物可以为平针织物、圆筒形针织物、经编针织物、窄幅弹力织物和网眼织物。
织造织物可以为例如缎纹组织、斜纹组织、平纹组织、牛津组织
(oxford?weave)、方平组织和窄幅弹力组织的任何结构。
非织造材料可以为熔喷、纺粘、湿法成网、基于粗梳纤维的短纤维网等。

[0026]本文所用术语“基体”是指本发明的制品可接触的任何材料。
基体可基本为纤维的一维、平片中的二维或三维制品或凹凸不平的片。
平片可例如包括织物、纸、植绒制品和纤维网。
三维制品可例如包括皮革和泡沫。
其他基体可包括木、纸、塑料、金属和例如混凝土、沥青、体育馆地面材料和塑料片的复合材料。

[0027]本文所用术语“硬纱”是指基本无弹性的纱。

[0028]本文所周术语“模压”制品是指响应加热和/或加压改变制品或成形制品形状的结果。

[0029]本文所用术语“得自”是指从另一种物质形成一种物质。
例如,膜可从可干燥的分散体得到。

[0030]本文所用术语“模量”是指每单位线密度或面积在物品上的应力
(用力表示)的比说 明 书2/13页4CN 107028256 B4 率。

[0031]在一些实施方案中,本发明为制品,所述制品包括具有至少一个开口的衣服,这种开口可包括包含弹性体聚合物组合物的边带。
此类衣服可包括上衣、下装、袜、无缝衣服、帽子、内衣和手套。

[0032]多种不同的聚氨酯组合物用于一些实施方案的膜、溶液和分散体。
例如,一些实施方案的膜可从溶液、含水分散体或基本无溶剂的含水分散体流延。
很多此类溶液或分散体在本领域已知,如美国专利号7,240,371所示那些。
聚氨酯-脲溶液的实例为来自市售斯潘德克斯弹性纤维生产线的纺丝溶液,根据本发明的一些实施方案可周此纺丝溶液流延膜。
以下描述可用于本发明的含水分散体和由其流延的膜的具体实例。

[0033]一般聚氨酯为聚合二醇与可用二醇增链的二异氰酸酯的反应产物,或者,对于聚氨酯-脲,增链剂为水或二胺。

[0034]聚氨酯膜购自Bemis?Associates,Inc.of?Shirley,MA。
弹性体聚烯烃膜包括由金属茂催化的聚丙烯树脂制备的那些膜,聚丙烯树脂以商品名VISTAMAXX购自ExxonMobil?Chemical?of?Houston,TX。

[0035]在一些实施方案中,本发明为一种制品,所述制品包括具有至少一个开口的衣服。
开口也被称为边带。
多种不同的衣服可包括边带,其中包括但不限于腰带、袖口和其他臂部开口和臂带、衣领/颈部开口、头带、长到大腿的长筒袜、袜筒
(袜的开口)、保暖腿套、腕套、头带、裤腿开口
(腿围)和卷边。
聚合物膜可附接到开口的表面,如内部身体接触表面,或者可包含于多层开口,如织物的单次折叠或多层织物结构
(如腰带)。
在多层边带中,弹性体聚合物组合物可以为中间层,或者可包括在织物表面上,包括身体接触表面。

[0036]本发明也提供了提供形状保持性和柔韧性以及用作衬头的代替物的方法。
这些方法包括使聚合物膜粘合、粘着或缝合到边带。
可使膜在边带的单侧上暴露,或者可包含于两个或更多个织物层之间。

[0037]在另一个实施方案中,可使织物的单层折叠成多层制品的两层或更多层,并且弹性体聚合物组合物
(如膜或分散体)作为中间层。
在此实施方案中,然后也可将制品模压或压缩成所需形状。
在折叠点布置带时,带可提供另外的拉伸恢复力,例如在卷边,或者对于体形衣服,以提供另外的支撑。

[0038]可用任何类型织物作为一些实施方案的边带。
其中这包括织造、非织造、针织和网眼织物。
弹性体聚合物膜可邻近边带的一个表面或在边带内的层间布置。
边带可单独制备,并缝合到衣服开口,或者,聚氨酯-脲组合物可在衣服构造期间掺入到衣服开口。
在组合包括具有弹性体聚合物组合物的边带的衣服之前或之后,可进行衣服的染色和整理。

[0039]只包含几乎没有或没有弹性的刚性或硬纱
(如棉、尼龙、聚酯和丙烯酸类)的织造织物也可得益于一些实施方案的膜的拉伸恢复和形状保持性。
虽然不具有弹性纱
(如斯潘德克斯弹性纤维或聚酯双组分纤维)的织造织物在纱的方向具有最小或没有弹性
(经向和纬向),但这些织物却沿着织物的斜纹具有弹性,即平分经纱和纬纱交点的相交处的角度。
然后,可将沿着织物斜纹裁切的织物用于边带
(edgeband),该边带具有可在斜裁织物的一侧或织物的两个层之间的聚合物膜,包括膜在折叠织物之间或在织物的两个单独层之间的情况。

[0040]在织物整理之前包含边带和聚合物组合物有一些益处。
一个实例是,在腰带中,包说 明 书3/13页5CN 107028256 B5 括100%棉织物的织物倾向于在织物整理时收缩。
在衣服穿着期间,则倾向于发生增长。
通过在腰带中包含弹性体聚合物膜,除了增加的弹性和垂直稳定性的益处外,也抵制织物的增长。
对于袜类,如长到大腿的长筒袜,衣服染色和整理过程改善弹性,包括聚合物膜组合物的模量,尤其在膜包含聚氨酯-脲时。

[0041]在一些实施方案中,本发明为衣服,如腰带,其中膜/带布置可提供垂直稳定性和拉伸恢复,以防止腰带卷或折叠,同时提高舒适性。
这与也改善垂直稳定性但挺硬的在衣服腰带中使用衬头形成对照。
在腰带中,弹性体聚合物组合物也提供保持边带相对于穿着者身体布置的益处。
例如,在包括斜纹粗棉布牛仔裤
(denim?jeans)
(具有或不具有弹性)的裤子中,腰带的张开可使穿着者的内衣或穿着者后面的部分暴露,以致于穿着者宁愿被衣服覆盖。
通过在裤子和牛仔裤的腰带中包含弹性体聚合物组合物,可减小或消除张开。

[0042]在包括两层或更多层的衣服边带的实施方案中,弹性体聚合物组合物可形成身体接触层,或者形成可接触穿着者的皮肤的衣服的最内层。
在身体接触表面上包含弹性体聚合物组合物形成很多有利作用。
例如,弹性体聚合物组合物可提供增加摩擦的锚点或区域,以减小包含弹性体聚合物组合物的制品和外基体之间的相对移动。
在制品为包括皮肤接触表面的内衣时
(其中穿着者的皮肤为基体),这特别有用。
其他实例包括袜类,如短袜和长到大腿的长筒袜。
或者,基体可以为与本发明制品的弹性体聚合物组合物接触的外衣。
在基体为穿着者的外衣,并且制品作为内衣穿着者时,制品防止或减小外衣的相对移动。
另外,外衣
(例如,服装)可包含弹性体聚合物组合物,以保持内衣相对布置
(例如,滑动)。

[0043]使弹性体聚合物组合物粘合到织物的方法可以变化。
弹性体聚合物组合物可直接作为分散体、熔体或溶液施加,随后冷却或干燥,或者可缝入衣服,或者在为膜形式时粘合。
为了粘合,可对衣服施加压力、.热或压力和热的组合。
例如,为了得到模制品,可经足够时间在约150℃至约200℃施加热,或约180℃至约190℃,包括约185℃。
施加热的适合时间包括但不限于约30秒至约360秒,包括约45秒至约120秒。
粘合可通过任何已知方法实现,包括但不限于微波、红外、传导、超声、随时间加压
(即,夹紧)及其组合。

[0044]由于对包含弹性体聚合物膜或分散体的制品施加热和压力,并且假定膜和织物自身为多孔材料,应认识到膜或分散体可部分或完全渗透制品的织物或泡沫。
例如,弹性体聚合物组合物可形成与周围层部分分离的层,或者可完全转移到一个或多个周围层,以形成集成的制品,而不是可区别分离的弹性体聚合物组合物层。
一些实施方案的膜可手工或机械改变,以提高孔隙率,或者可以穿孔。

[0045]为了增加另外的支撑和其他特征,弹性体聚合物组合物可加到制品的不同区域。
例如,在使用膜时,可延伸通过边带的整个区域
(连续施加),或达到一个或多个选择部分
(不连续施加),以提供不同的益处。
例如,弹性体聚合物组合物片可在整个开口或边带区域在选择位置布置。

[0046]从一些实施方案的含水分散体流延的膜的另一个优点与膜的感觉或触觉相关。
它们提供与硅橡胶或市售TPU膜相比较软的感觉,同时保持所需的摩擦,以减小移动,这对皮肤接触应用是另一个优点。
较低的弯曲模量也给予较好的织物悬垂性和织物手感。
对于在袜中使用弹性体聚合物膜或分散体,这些优点很容易看到,所述袜包括短袜、长到膝的长筒袜和长到大腿的长筒袜
(其中硅橡胶为目前的商业标准)。

[0047]当作为膜或从本文所述含水分散体的分散体施加时,根据一些实施方案的聚氨说 明 书4/13页6CN 107028256 B6 酯-脲组合物的所需作用,膜中聚合物的重均分子量可以自约40,000至约150,000,包括约100,000至约150,000和约120,000至约140,000变化。
可使用单一或多层聚氨酯-脲组合物。
或者,聚氨酯-脲组合物可与另外的粘合剂一起使用。
在一些实施方案的聚氨酯-脲组合物包括多于一个聚氨酯-脲层时,各聚氨酯-脲层可具有不同的重均分子量。
例如,在聚氨酯-脲组合物包括多于一个聚氨酯-脲层时,至少一个聚氨酯-脲层可具有约35,000至约90,000重均分子量的较低分子量,包括约50,000至约80,000和约70,000;和一个聚氨酯-脲层具有约100,000至约140,000重均分子量的较高分子量,包括约110,000至约130,000和约120,000。
其他实例为聚氨酯-脲组合物具有至少两层结构,包括一个较低分子量层和一个较高分子量层,或者聚氨酯-脲组合物具有至少三层结构,在具有较低分子量的两层之间具有至少一个较高分子量层。
在使用多层聚氨酯-脲膜时,较低分子量层一般具有更多的粘性,并且可在粘合前选择作为接触衣服的侧面。
然而,如果膜缝合或用粘合剂粘合,聚氨酯-脲的粘合能力意义不太大。

[0048]完成弹性体聚合物组合物施加到制品的一种适合方法是将分散体或溶液施加到织物。
施加可以为各种不同方法的任何方法。
施加弹性体聚合物的分散体或溶液的方法包括喷涂、吻涂、印刷、刷涂、漫涂、浸轧、分配、计量、涂漆及其组合。
随后可施加热和/或压力。

[0049]在本发明的一些实施方案的多层制品中可包含其他粘合剂。
粘合剂的实例包括任何热熔粘合剂、氰基丙烯酸酯、环氧粘合剂、聚乙酸乙烯酯、增塑溶胶
(包括橡胶)、热塑性粘合剂
(包括聚氨酯、聚酯和聚酰胺)、聚硅氧烷、聚氨酯-脲含水分散体、热固性粘合剂、压敏粘合剂及其组合。
通过将粘合剂施加到弹性体聚合物组合物
(尤其在膜形式时),施加到衣服的织物或施加到此两者,可用粘合剂使弹性体聚合物组合物粘合到衣服。
粘合剂可包括连续或不连续施加。
不连续施加粘合剂的实例包括点、垂直线、水平线、对角线、网格及其组合。
在点结构中市售热熔粘合剂的实例以商品名由Freudenberg?Gygli?GmbH,Weinheim,Germany购得,并可用于粘合弹性纺织品。
另外,一些实施方案的聚氨酯-脲含水分散体也可用作粘合剂,以粘合任何表服或弹性体聚合物膜的多于一层,如一些实施方案中所述。

[0050]也可将粘合剂加到弹性体聚合物组合物,以增加对织物基体或衣服或增加对衣服的穿着者的皮肤的附着力。
粘合剂的实例包括但不限于聚硅氧烷,如购自Dow?Corning的压敏粘合剂。
可为了多种性质选择此类粘合剂,如不同的粘性水平
(极高、高、中和低粘性);标准和胺相容性;溶剂和热熔技术。

[0051]丙烯酸类也可用于提高附着力。
这些包括:由丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸异辛酯或丙烯酸正丁酯与极性官能单体共聚制成的用于施加到皮肤的压敏丙烯酸类粘合剂,极性官能单体如丙烯酸、甲基丙烯酸、乙酸乙烯酯、丙烯酸甲酯、N-乙烯基己内酰胺或甲基丙烯酸羟基乙酯。
官能共聚单体提高内聚强度,提供表面极性,并提高耐磨性。
通过粘合剂的分子量、玻璃化转变温度和粘弹性行为,可控制粘合剂的粘性、对皮肤的附着力、粘合剂转移到皮肤和耐磨性。

[0052]淀粉也可提高一些实施方案的弹性体聚合物组合物的附着力。
这些包括含约0至70%重量直链淀粉内容物的各种淀粉。

[0053]各种不同的纤维和纱可用于一些实施方案的织物和衣服。
这些包括棉、羊毛、丙烯酸类、聚酰胺
(尼龙)、聚酯、斯潘德克斯弹性纤维、再生纤维素、橡胶
(天然或合成)、竹、丝说 明 书5/13页7CN 107028256 B7 绸、豆或其组合。

[0054]可任选在含水分散体或在预聚物中包含的其他添加剂包括抗氧化剂、UV稳定剂、着色剂、颜料、交联剂、相变物质
(即,购自Outlast?Technologies,Boulder,Colorado)、抗微生物剂、矿物
(即,铜)、充分微囊化添加剂
(即芦荟、维生素E凝胶、芦荟、海草、烟碱、咖啡因、香水或香料)、纳米颗粒
(即二氧化硅或碳)、碳酸钙、阻燃剂、防粘添加剂、抗氯降解添加剂、维生素、医药、芳香剂、导电添加剂和/或染料助剂
(即购自E.I.DuPont?de?Nemours,Wilmington,Delaware)。
可加到预聚物或含水分散体的其他添加剂包括粘合促进剂、抗静电剂、防堵孔剂、防滑动剂、荧光增白剂、聚结剂、导电添加剂、发光添加剂、流动剂和流平剂、冻熔稳定剂、润滑剂、有机和无机填料、防腐剂、花纹造型剂、热色添加剂、驱虫剂和湿润剂。

[0055]这些任选的添加剂可在预聚物分散之前、期间或之后加入到含水分散体,如过程允许。
在任何时候均没有有机溶剂加到含水分散体。
类似地,这些添加剂可与任何其他弹性体聚合物组合物一起包括在内,包括聚烯烃和聚氨酯。

[0056]落在本发明范围内的聚氨酯含水分散体应期望具有约10%至约50%重量的固体含量,例如约30%至约45%重量。
落在本发明范围内的聚氨酯含水分散体的粘度可根据处理和应用要求在约10厘泊至约100,000厘泊的宽范围变化。
例如,在一个实施方案中,粘度在约500厘泊至约30,000厘泊的范围内。
可用适量增稠剂改变粘度,例如基于含水分散体总重量约0至约2.0%重量。

[0057]在一些实施方案的膜和分散体的制备中也可使用有机溶剂。
可使用有机溶剂,以通过溶解和稀释降低预聚物粘度,和/或帮助分散具有羧酸基团的二醇化合物的固体颗粒,如2,2-二羟甲基丙酸
(2,2-dimethylopropionic?acid)
(DMPA),以提高分散品质。
它也可用于在涂覆过程中改善膜均匀性的目的,如减少条纹和裂纹。

[0058]为这些目的选择的溶剂对异氰酸酯基基本或完全为非反应性,在水中稳定,并且对DMPA、DMPA和三乙胺的生成盐和预聚物具有优良的溶解能力。
适合溶剂的实例包括N-甲基吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮、一缩二丙二醇二甲醚、丙二醇正丁醚乙酸酯、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、2-丙酮
(丙酮)和2-丁酮
(甲乙酮或MEK)。

[0059]加到一些实施方案的膜/分散体的溶剂的量可以变化。
在包含溶剂时,适合的溶剂范围包括小于分散体重量50%的量。
也可使用较小量,例如小于分散体重量的20%,小于分散体重量的10%,小于分散体重量的5%和小于分散体重量的3%。

[0060]在制备过程的不同阶段将有机溶剂加入分散体有很多方法,例如,
[0061]1)在聚合完成后在转移和分散预聚物之前,可将溶剂加到预聚物并与预聚物混合,将在主链中含羧酸基团并且在链末端含异氰酸酯基的经稀释预聚物中和,并使其增链,同时使其分散于水。

[0062]2)可加入溶剂并与其他成分混合,如1800、DMPA和MI,以在溶液中产生预聚物,然后,使溶液中在主链中含羧酸基团并且在链末端含异氰酸酯基的此预聚物分散于水,同时中和并使其增链。

[0063]3)可将溶剂与DMPA和三乙胺
(TEA)的中和盐一起加入,并与1800和MI混合,以产生预聚物,随后分散。
说 明 书6/13页8CN 107028256 B8
[0064]4)可使溶剂与TEA混合,然后加到生成的预聚物,随后分散。

[0065]5)可加入溶剂,并与二醇混合,随后按次序将DMPA、TEA和MI加到溶液中的经中和预聚物,随后分散。

[0066]通过使分散体涂覆到离型纸,并在低于约100℃的温度通过工业可利用方法干燥去除水,以在纸上形成膜,可制得膜。
形成的膜片可切成所需宽度的条,并卷绕成卷轴,用于以后应用形成弹性制品,例如织物。
此类应用的实例包括无缝合或无缝衣服结构;缝合密封和增强;粘合到衣服的标签和补片;和定位的拉伸/恢复增强。
附着性粘合可在约100℃至约200℃
(如约130℃至约200℃,例如约140℃至约180℃)发展0.1秒至数分钟,例如小于约1分钟。
一般粘合机为Sew?Free
(购自SewSystems?in?Leicester,England)、Macpi卷边机
(购自Macpi?Group?in?Brescia,Italy)、Framis热风熔接机
(购自Framis?Italy,s?p.a.,在Milano,Italy)。
预料此粘合在暴露于织物衣服的重复穿着、洗涤和拉伸时强且耐用。

[0067]可使涂料、分散体或成形制品着色或染色,并且在那一点上也可用作设计元素。

[0068]另外,可模制包含边带的制品。
例如,在适用于织物中硬纱的条件下模制织物。
在模制成形制品或分散体的温度,但在低于适用于模制硬纱的温度,模制也是可能的。

[0069]可用其中对层压表面施加热的任何方法进行层压,以使聚合物组合物固定到织物上。
施加热的方法包括例如超声、直接加热、间接加热和微波。
考虑在本领域使用的其他方法,此直接层压可提供的优点在于,成形制品可不仅通过机械作用粘合到基体,而且可通过化学粘合粘合到基体。
例如,如果基体具有任何活性氢官能团,则此类基团可与分散体或成形制品上的异氰酸酯基和羟基反应,从而在基体和分散体或成形制品之间提供化学粘合。
分散体或成形制品如此化学粘合到基体可给予更强的粘合。
此粘合可在固化到基体上的干燥成形制品中或在一个步骤干燥和固化的湿分散体中发生。
没有活性氢的材料包括聚丙烯织物和具有基于含氟聚合物或聚硅氧烷的表面的任何材料。
具有活性氢的材料包括例如尼龙、棉、聚酯、羊毛、丝绸、纤维素、乙酸酯、金属和丙烯酸类。
另外,用酸、等离子体或其他浸蚀形式处理的制品可具有用于粘合的活性氢。
染料分子也可具有用于粘合的活性氢。

[0070]用于施加一些实施方案的聚合物组合物的方法和工具包括但不限于辊涂
(包括逆辊涂布);使用金属工具或刀片
(例如,将分散体倒在基体上,然后通过使用金属工具
(如刀片)使其跨基体铺展,使分散体流延成均匀厚度);喷涂
(例如,使用泵式喷瓶);浸渍;涂漆;印刷;冲压;和浸渍制品。
这些方法可用于使分散体直接施加到基体上而不需要另外的粘合物质,并且可以重复,如果需要另外/较重层。
为了涂覆、粘合、层压和附着目的,分散体可施加到由合成、天然或合成/天然掺混材料制成的针织、织造或非织造的任何织物上。
可利用在处理期间干燥
(例如,通过空气干燥或使用烘箱)去除分散体中的水,在织物上留下沉淀和聚结的聚氨酯层,形成附着性粘合。

[0071]可任选用至少一种凝固剂控制本发明的分散体渗透进入织物或其他制品,或使渗透最小化。
可使用的凝固剂的实例包括硝酸钙
(包括四水合硝酸钙)、氯化钙、硫酸铝
(水合)、乙酸镁、氯化锌
(水合)和硝酸锌。

[0072]可用于施加分散体的工具的实例为刀片。
刀片可由金属或任何其他适合材料制成。
刀片可具有预定宽度和厚度的间隙
(gap)。
间隙可以为例如0.2密耳至50密耳厚度,例如5密耳、10密耳、15密耳、25密耳、30密耳或45密耳厚度。

[0073]弹性体聚合物膜、溶液和分散体的厚度可根据应用变化。
在干燥成形制品的情况说 明 书7/13页9CN 107028256 B9 下,最终厚度可以为例如约0.1密耳至约250密耳,例如约0.5密耳至约25密耳,包括约1至约6密耳
(1密耳=千分之一英寸)。

[0074]适合的厚度包括约0.5密耳至约12密耳,约0.5至约10密耳和约1.5密耳至约9密耳。
对于含水分散体,所用的量可以为例如约2.5g/m2至约6.40kg/m2,例如约12.7至约635g/m2,包括约25.4至约152.4g/m2。

[0075]可用落在本发明范围内的分散体和成形制品包覆的平片和带的类型包括但不限于织物,包括织造织物和针织织物;非织造织物;皮革
(真皮或合成皮革);纸;金属;塑料;和稀松布。

[0076]层压或粘合到弹性体聚合物膜组合物的无弹性织物可具有改善的拉伸和恢复及改善的模制性质。

[0077]包括可用落在本发明范围内的分散体和成形制品制造的开口的服装或衣服的实例包括但不限于内衣、乳罩、短内裤、女内衣、游泳衣、形体服、妇女贴身背心、袜、睡衣、冲浪服、擦具
(scrubs)、宇航服、制服、帽子、吊袜带、吸汗带、皮带、比赛服、外衣、雨衣、防寒外套、裤子、衬衫、连衣裙、女衬衫、男女上衣、运动衫、紧身胸衣、汗衫、女用短衬裤、短袜、长到膝的长筒袜、长到大腿的长筒袜、连衣裙、女衬衫、工作裙、塔士多礼服、男性罩袍、阿拉伯长袍
(abaya)、希贾布、jilbab、thoub、穆斯林女子蒙住全身的长袍、斗篷、全套服饰、潜水服、苏格兰短裙、和服、紧身运动套衫、长袍、防护衣、莎丽、围裹式长筒裙、裙子、鞋罩、古罗马斯多拉女衫、西服、约束衣、托加袍、紧身衣、毛巾、制服、面纱、冲浪服、医周紧身衣、绷带、西服衬里、腰带及其中的所有元件。

[0078]本发明的另一个方面为一种包括成形制品和基体的制品,其中成形制品和基体附接形成层压材料,其中弹性层压材料的摩擦系数大于单独基体的摩擦系数。
其实例为具有涂层或膜的腰带,涂层或膜包含含水聚氨酯分散体,含水聚氨酯分散体防止衣服从另一件衣服
(如女衬衫或男衬衫)滑动,或者防止腰带在衣服穿着者的皮肤上滑动。

[0079]分析方法
[0080]伸长率、韧度和变定
(set)
[0081]伸长率和韧度性质周动态张力试验机Instron在膜上测定。
样品大小为1×3英寸
(1.5cm×7.6cm),沿着长度测定。
将样品放在夹具中,并以每分钟200%伸长率的应变速率延伸,直至达到最大伸长率。
刚好在膜破裂之前测定韧度和伸长率。
类似地,通过以每分钟200%应变速率,经5个循环,使1×3英寸膜样品
(1.5cm×7.6cm)从0延伸到50%伸长率,测定变定%。
变定%在第5个循环后测定。
实施例
[0082]1800为线形聚四亚甲基醚二醇
(PTMEG),具有1,800的数均分子量
(购自INVISTA?S.à.r.L,of?Wichita,KS);
[0083]HP?4000D为线形伯羟基封端的聚亚丙基醚二醇,具有400的数均分子量
(购自BASF,Brussels,Belgium);
[0084]ML为含50-60%2,4′-MDI异构体和50-40%4,4′-MDI异构体的二苯基甲烷二异氰酸酯
(MDI)的异构体混合物
(购自Bayer,Baytown,TX);说 明 书8/13页10CN 107028256 B10
[0085]MI为含45-55%2,4′-MDI异构体和55-45%4,4′-MDI异构体的二苯基甲烷二异氰酸酯
(MDI)的异构体混合物
(购自BASF,Wyandotte,Michigan);
[0086]125MDR为含98%4,4′-MDI异构体和2%2,4′-MDI异构体的二苯基甲烷二异氰酸酯
(MDI)的纯混合物
(购自Dow?Company,Midland,Michigan);并且
[0087]DMPA为2,2-二羟甲基丙酸。

[0088],以下预聚物样品用MDI异构体混合物制备,如MI和ML,包含高水平的2,4′-MDI。

[0089]实施例1
[0090]在具有氮气气氛的手套箱中制备预聚物。
向装配有气压驱动搅拌器、加热套和热电偶温度测量装置的2000ml玻璃反应器加入约382.5克1800二醇和约12.5克DMPA。
在搅拌下将此混合物加热到约50℃,随后加入约105克MI二异氰酸酯。
然后在连续搅拌下将反应混合物加热到约90℃,在约90℃保持约120分钟,在此时间后,随着混合物的%NCO降低到匹配具有异氰酸酯端基的预聚物的计算值
(%NCO目标值1.914)的稳定值,反应完成。
根据ASTM?D1343-69的一般方法,使用在约40℃操作的DV-8型落球粘度计
(Duratech?Corp.,Waynesboro,VA销售)测定预聚物的粘度。
封端二醇预聚物的总异氰酸酯部分含量,用NCO基团的重量百分数表示,通过S.Siggia,“Quantitative?Organic?Analysis?via?Functional?Group”
(通过官能团定量有机分析),第3版,Wiley&Sons,New?York,pp.559-561
的方法测定,所述文献的全部内容通过引用结合到本文中。

[0091]实施例2
[0092]用根据实施例1中所述的方法和组合物制备的无溶剂预聚物制备本发明的聚氨酯-脲含水分散体。

[0093]向2,000ml不锈钢杯加入约700克去离子水、约15克十二烷基苯磺酸钠
(SDBS)和约10克三乙胺
(TEA)。
然后用冰/水使此混合物冷却到约5℃,并用具有转子/定子混合头的高剪切实验室混合器
(Ross,100LC型)以约5,000rpm混合约30秒。
通过软管,并施加空气压力,以水溶液,将以实施例1中的方式制备并且包含于金属管筒中的粘性预聚物加入到混合头的底部。
预聚物的温度保持在约50℃和约70℃之间。
在约5,000rpm连续混合下,使挤出的预聚物流分散,并用水增链。
在约50分钟时间内,总量约540克的预聚物加入并分散于水。
在预聚物加入并分散后,立即向经分散的混合物加入约2克Additive?65
(购自DowMidland?Michigan)和约6克二乙胺
(DEA)。
然后将反应混合物混合另外约30分钟。
所得无溶剂含水分散体为乳白色,并且稳定。
通过以含水分散体约2.0%重量的水平,加入并混合Hauthane?HA增稠剂900
(购自Hauthway,Lynn,Massachusetts),来调节分散体的粘度。
然后将粘性分散体通过40微米Bendix金属网过滤器过滤,并在室温储存,供膜流延或层压使用。
分散体具有43%的固体水平和约25,000厘泊的粘度。
此分散体的流延膜软、粘,并且为弹性体。

[0094]实施例3
[0095]制备方法与实施例2相周,不同之处在于混合预聚物后不向分散体加入DEA。
最初,分散体显得与实施例2没有不同。
然而,当分散体在室温老化1星期或更长时间后,该分散体说 明 书9/13页11CN 107028256 B11 流延的膜脆,且不适用于粘合或层压。

[0096]实施例4
[0097]作为衣服边带/腰带制备数个多层制品,并根据以上所述方法测试制品的拉伸和恢复,结果显示于表1中。
表1中作为“PUU”列出的各膜为从实施例3的分散体流延并经干燥的膜。

[0098]说 明 书10/13页12CN 107028256 B12
[0099]
[0100]比较洗涤衣服的腰带的Instron应力/应变,因此对于根据本发明,使用热活化的PUU弹性膜制造的腰带来讲,拉伸提高
(在15%伸长率时较低的力)和卸荷功率较高。
织物从棉和弹性聚酯双组分制备。
应力/,应变比较包括具有衬头的织物和具有PUU弹性膜的织物,如图1所示。

[0101]通过使腰带在10%伸长保持18小时,立即和在1小时后测定10″标记长度的变化,测试增长。
结果见以下报告。
描述显示了实施例3的PUU膜或衬头的织物组成和使用。

[0102]表2-增长数据
[0103]
[0104]拉伸和恢复两者均得到提高。
用热活化PUU膜制的腰带明显较为光滑,且外观较平。
用衬头制的腰带在洗涤后起皱。

[0105]对于在制腰带前洗涤的织物,腰带的潜在拉伸
(在5450g伸长)和卸荷功率
(unload?power)仍有显著提高。
应力/应变显示于图2中。
对于随后洗涤的织物,改善也很显著,如图3所示。

[0106]实施例5
[0107]测试描述
[0108]测试袜的性质,其包括10密耳宽度7密耳厚度的多层聚氨酯-脲
(PUU)膜。
三层膜包括由分散体流延的聚氨酯-脲层,其中聚氨酯-脲层具有约70,000、120,000和70,000的重均分子量。
在一般袜酸性染料方案后将PUU膜施加到白色网眼织物,并将这些结果与染色前施加到原坯织物的这种膜比较。
对于一般市售聚硅氧烷膜和对于没有任何膜粘合到上面的普通网眼织物,进行相同试验。

[0109]样品制备说 明 书11/13页13CN 107028256 B13
[0110]通过与两条10密耳宽度7密耳厚多层PUU膜
(如上所述)粘合,并如下施加制备6英寸宽12英寸长度的尼龙网眼织物:
[0111]用Macra?Lace?Co.针织的尼龙拉舍尔网眼织物作为基体,该尼龙拉舍尔网眼织物具有约25至30密耳的厚度、150克/平方码的基重和3.5英寸的宽度,常用于制造长到大腿的长筒袜顶部。
将7密耳厚度且10密耳宽度的PUU膜施加到网眼织物内侧,以在附着到袜腿部时接触穿着者的皮肤。
使背纸上的PUU膜条位于网眼织物基体上。
用调到“中热”的手动熨斗通过背纸加热膜,以使膜粘到基体上,因此它能够进一步转移到热压机上。
然后将在适当位置附着膜的基体织物放在Macpi?Group制造的MACPI?Press/型号#553.37-9124.00压力机上,并且衣服内侧转向外,膜条暴露。
然后将聚硅氧烷离型背纸放在衣服的底部和顶部上,将织物在约72psi或5bar压力下,在160℃至170℃之间热压30秒。

[0112]为了与本发明的织物比较,使用以下织物:
[0113]-6英寸宽12英寸长度的尼龙网眼织物,具有由厂家施加的两条10密耳宽度聚硅氧烷膜
[0114]-仅6英寸宽网眼织物
[0115]染料方案
[0116]如下使用尼龙/斯潘德克斯弹性纤维透明袜的标准染色/整理方案:
[0117]预洗涤
[0118]将浴设定在100°F
[0119]加入merol?HCS?1%和TSPP?0.5%
[0120]在100°F运行10分钟
[0121]使温度升高到170°@3°/分钟
[0122]溢流冲洗
[0123]洗净并排水
[0124]染色
[0125]将浴设定在90°F并如下加入标准染料化学品:
[0126]
[0127]用乙酸和TSPP调节到pH7.5至8.0
[0128]在90°F进行30分钟
[0129]以3°/分钟升高到170°
[0130]进行30分钟
[0131]使浴下降
[0132]冷洗5分钟
[0133]在此时刻储存部分样品,其余织物用固定剂如下处理:说 明 书12/13页14CN 107028256 B14
[0134]用Cibafix?DGF?4%固定
[0135]用乙酸调节pH到4.5
[0136]进行20分钟@170°F
[0137]脱水
[0138]干燥
[0139]观察
[0140]早期试验观察显示,相对于类似尺寸的市售聚硅氧烷带,PUU膜为相当高的负荷和滞后
[0141]相对于上覆聚硅氧烷产品,我们观察到一些有意义的改善:
[0142]1)在用深米黄色系统染色时,PUU膜吸收染料,并保持染色到变色,从而给网眼织物上膜的袜紧口带提供更好更完整的外观
[0143]2)利用170°F最高温度染料方案,PUU膜保持粘合到网眼织物基体
[0144]3)有意义的是,附接到基体的膜在染色后呈现“较软应力/应变”性质,将这认为是积极的方面,因为预染色的原坯网眼织物上膜显得具有相对于目前市售聚硅氧烷产品系统更急剧变化的应力/应变性质。

[0145]牢度检查
[0146]在用固定剂整理之前和之后,用AATCC?2A洗剂检查耐洗牢度。

[0147]在固定后显示在标准片织物上没有染料染色。

[0148]以下表3显示本发明的PUU膜的优点。
包括可染性、拉伸恢复的软化、与市售聚硅氧烷标准品比较改善的皮肤粘着摩擦。

[0149]
[0150]
[0151]虽然以示例性方式描述了本发明,但应理解,所用术语将属于词语或描述的性质,而非限制。
另外,虽然已在几个示例性实施方案方面描述了本发明,但应理解,本领域的技术人员将很容易地将这些教导应用于本发明的其他可能变化。
说 明 书13/13页15CN 107028256 B15 图1说 明 书 附 图1/3页16CN 107028256 B16 图2说 明 书 附 图2/3页17CN 107028256 B17 图3说 明 书 附 图3/3页18CN 107028256 B18
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