包括增塑剂的热活化膜的粘结的制作方法

专利名称：包括增塑剂的热活化膜的粘结的制作方法
包括增塑剂的热活化膜的粘结相关申请的交叉引用本申请要求了 2007年11月13日提交的美国临时申请序列号No. 60/987，500的权益。本发明的背景本发明的领域本发明涉及添加了增塑剂的粘结于织物基材上的粘合性聚合物膜。粘结膜的方法 也包括在内。相关技术的概述各种聚合物如聚酰胺，聚烯烃和聚氨酯(包括聚氨酯脲)能够用作各种基材(其 中包括纺织品)的粘合剂。膜的例子包括可从Bemis Associates，Shirley，MA商购的热塑 性聚氨酯，聚酰胺，和聚烯烃薄膜。从聚氨酯脲水性分散体流延和干燥的聚氨酯脲膜的例子 已公开于美国专利No. 7，240，371和2007年7月20日提交的美国专利申请No. 11/780,819 中，它们两者以它们的全部内容被引入这里供参考。聚合物膜能够通过热和/或压力的使用被粘结于织物基材上。热暴露的温度和持 续时间取决于许多因素，如聚合物的类型和膜的厚度。必须确保足够的粘结作用，特别当该 织物用于将反复承受家庭和/或商业洗衣操作的衣服中时。为了承受反复洗衣或洗涤的在 膜和织物之间的粘结能力被称作“洗涤耐久性”，它是商业衣服织物的重要和必须性能。取决于在膜中所包括的聚合物，不同量的热和能量必须用于确保该粘结将具有 “洗涤耐久性”。以减少量的能量和/或时间实现耐久粘结的方法和制品将提供商业优点， 归因于能量成本和生产时间的节约。另外，使用较低的粘合温度会减少损伤精细织物的可 能性。本发明的概述一些实施方案提供制品，它包括热活化粘合剂膜，增塑剂和基材。膜包括选自聚 氨酯，聚烯烃，聚酰胺和它们的组合中的聚合物。与在没有增塑剂存在下粘结的膜相比，增 塑剂在膜中的添加使得可以使用降低的粘结温度，同时实现所希望的或预选择的洗涤耐久 性。在本发明的另一个实施方案中提供制品，它包括包含聚氨酯脲的热活化粘合剂 膜，包含水的增塑剂和基材。在再一个实施方案中提供粘结基材的方法，该方法包括(a)将热活化粘合剂膜提供到基材上；(b)将增塑剂施加于该膜上、施加于该基材上或施加于两者上；(c)对该膜加热；和(d)任选地对该膜、该基材或两者施加压力。附加的实施方案提供粘结织物的方法，该方法包括(a)将热活化粘合剂膜提供到织物基材上；(b)将增塑剂施加于该膜上、施加于该基材上或施加于两者上；和
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(c)对该膜加热；和(d)任选地对该膜、该基材或两者施加压力；其中膜包括聚氨酯脲和增塑剂包括水。附图的简述

图1是说明了在使用或不使用增塑剂的情况下剥离强度对比粘结作用的图。图2是说明了温度和时间对于剥离强度的影响作用的图。本发明的详细说明在这里使用的术语“多孔(性)”针对基材，该基材包括在表面中的或在位于基材 的厚度之内或贯穿该基材的厚度的任何点上的空隙或孔隙，或针对本发明的制品所接触到 的任何材料。在这里使用的术语“压制”或“压制的”针对制品，该制品已经经受加热和/或压 力以提供基本上平面的结构。在这里使用的术语“泡沫体”指可用于织物结构如聚氨酯泡沫体中的任何合适泡 沫体。在这里使用的术语“分散体”指体系，其中该分散相由细散颗粒组成，和该连续相 能够是液体、固体或气体。在这里使用的术语“聚氨酯水性分散体”指含有已经被分散在水性介质如水(包 括去离子水)中的至少聚氨酯或聚氨酯脲聚合物或预聚物(如这里所述的聚氨酯预聚物) 的、任选包括溶剂的组合物。除非另有说明，否则，在这里使用的术语“溶剂”指非水性介质，其中非水性介质包 括有机溶剂，其中包括挥发性有机溶剂(如丙酮)和多少更低挥发性的有机溶剂(如N-甲 基吡咯烷酮(NMP))。在这里使用的术语“无溶剂的”或“无溶剂的体系”指组合物或分散体，其中组合 物或分散组分的大部分没有溶解或分散在溶剂中。在这里使用的术语“膜”可描述任何形状的片材，而且包括膜，胶带，圆点(dots)， 网幅，条带，珠粒，以及呈现连续或非连续形式的其它形式。该膜可以是自支持的，指它们在 没有基材的情况下维持它们的形状，但是可以从防粘纸或其它有用基材供应。胶带可以描 述窄条形式的膜，其中包括约0.5cmX约3cm的窄条。膜可以是胶带的形式。在这里使用的术语“织物”是指包括任何针织，机织或非织造的材料。针织物可 以是平针织物，圆筒形针织物，经编针织物，窄松紧带，或丝带。机织织物可以具有任何结 构，例如缎纹组织，斜纹组织，平纹组织，重平组织(oxford weave)，席纹组织，或窄松紧带。 非织造材料可以是熔喷织物，纺粘织物，湿法成网织物，粗梳纤维型短纤维网幅(carded fiber-based staple webs)等等中的一种。该织物可以包括许多类型的纤维如尼龙，棉，聚 酯，毛，丝，纤维素纤维，乙酸酯纤维，金属纤维，丙烯酸酯纤维，和它们的组合。在这里使用的术语“基材”指一些实施方案的膜可粘结在其上面的任何材料。基 材能够与在纤维中一样基本上是一维制品，与在平面片材中一样是二维制品，或是三维制 品或不平的(bumpy)片材。平面片材例如可以包括织物，纸，植绒制品，和网幅。三维制品 例如可以包括皮革和泡沫体。在这里使用的术语“模塑”制品指一种结果，借助于该结果，制品或成形制品的形状响应于热和/或压力的施加而改变。在这里使用的术语“模量”是指以“力/每单位线密度或面积”表达的在物品上应 力的比率。一些实施方案的方法用于将包括聚合物的膜粘结于基材如织物或泡沫体上。该方 法包括将热活化粘合剂膜提供到基材上。该膜包括下面更详细描述的一种或多种聚合物。 增塑剂被添加到该膜，基材或两者中。膜至基材的粘结可通过热和任选的压力的使用来进 行。热和/或压力可以可以施加于膜，织物，或两者上。 该增塑剂和热可以顺序地或同时施加。例如，增塑剂可以被添加到织物中、随后施 加干热，或增塑剂以蒸气形式施加伴随加热如蒸汽加热。该增塑剂将取决于在膜中的聚合 物。增塑剂的选择是在本领域中的普通技术人员的能力范围之内。例如，水可用作聚氨酯， 聚氨酯脲和聚酰胺膜的增塑剂。聚烯烃可使用的增塑剂包括矿物油，链烷烃属液体增塑剂， 和它们的组合。当施加压力时，它与增塑剂或热量顺序地或同时施加。例如，在施加该增塑剂之后 可以施加热量和压力。另外地，可以施加压力，随后施加增塑剂，然后热量或热量和增塑剂 一起施加，如通过蒸汽。如果需要的话，能够在模具中施加压力，这样膜和基材的组合能够 被粘结并且获得成形或模塑的制品。热量和压力可以通过各种不同方式来一起或单独供应。例如热量可以通过对流， 传导或辐射来供应。其它方式包括微波，红外，传导，超声波。任何方法的结合也能够使用。 当热量和压力同时施加时，这可以在高压釜或加热压机或蒸汽压机(其中水与增塑剂同时 施加)中进行。在加热之前，该制品也可被夹紧或放置于模具中。施加的合适温度和时间可根据聚合物来改变。当使用聚氨酯脲膜时，合适的温度 包括约150°C或更低，其中包括约100°C -约150°C，约100°C -约130°C，和约100°C -约 120°C。施加于一些实施方案的制品上的压力也可根据聚合物来改变。该压力可以是约大 气压力到约60psi。通过以约30秒至约360秒(其中包括约45秒至约120秒)的停留时间将热量和 /或压力施加于基材和粘合剂膜上来活化该粘合作用。该停留时间也可以是低于约一分钟， 其中包括约15秒至约60秒。粘结的制品可具有良好的拉伸/恢复性能并且在正常磨损和 洗涤周期中是耐久的。本发明可用的膜可以从各种不同的聚合物制备，并且可以从聚合物分散体或溶液 流延和干燥，熔化和模塑，熔融挤出，或通过许多普通方法中的任何一种来制备。该膜可以 包括尼龙，聚烯烃或聚氨酯如聚氨酯脲。用于制备包括在一些实施方案中的膜的水性聚氨酯分散体可以从特殊的尿烷预 聚物获得。该预聚物包括多元醇和异氰酸酯的反应产物，该反应产物然后扩链形成链段化 (segmented)聚氨酯脲组合物。特定例子已描述在美国专利No. 7，240，371和美国专利申请 No. 11/780，819(2007 年 7 月 20 日申请)中。在一些实施方案中，用于制备聚氨酯脲分散体的链段化聚氨酯脲包括a)数均分 子量在500-5000 (如约600-4000和600到3500)之间的多元醇或多元醇共聚物或多元醇
混合物，其中包括但不限于聚醚二醇，聚酯二醇，聚碳酸酯二醇，聚丁二烯二醇或它们的氢化衍生物，和羟基-终端聚二甲基硅氧烷；b)多异氰酸酯，它包括二异氰酸酯如脂肪族二异 氰酸酯，芳族二异氰酸酯和脂环族二异氰酸酯；和C) 二元醇化合物，它包括(i)能够与多 异氰酸酯反应的羟基，和(ii)能够在中和之后形成盐的至少一种羧酸基团，其中至少一种 羧酸基团不能与多异氰酸酯反应；d)扩链剂如水，二醇或二胺扩链剂(包括脂族二胺扩链 剂)或脂族二胺扩链剂与选自具有2-13个碳原子的脂族二胺和脂环族二胺中的一种或多 种二胺的组合，或氨基终端聚合物；和e)任选的伯或仲一元醇或一元胺，作为封闭剂或链 终止剂；和任选的具有至少三个伯或仲胺基的有机化合物或聚合物。一些实施方案的尿烷预聚物(也已知为封端的二醇)能够一般概括为，在该预聚 物被分散于水和被扩链之前，多元醇、多异氰酸酯和在中和之后能够成盐的化合物的反应 产物。此类预聚物典型地在一个或多个步骤中，在有或者没有能够用于降低预聚物组合物 的粘度的溶剂的情况下制备。取决于不论预聚物是否溶于低挥发性溶剂(如NMP)(它将保持在分散体中)；溶 于挥发性溶剂如丙酮或甲乙酮(MEK)(它随后被除去)；或分散在没有任何溶剂的水中；该 分散方法在实践中能够分别分为溶剂法，丙酮法，或预聚物混合法。预聚物混合过程具有环 境和经济上的优点，并且可以用于基本上没有添加溶剂的水分散体的制备中。在预聚物混合过程中，重要的是预聚物的粘度(在被溶剂稀释或没有稀释的情况 下)是足够的低，以便能够运输和分散在水中。可以使用从符合该粘度要求并且在预聚物 中或在分散体中不具有任何有机溶剂的此类预聚物得到的聚氨酯脲分散体。取决于聚氨酯脲膜的预期效果，在膜中聚合物的重均分子量可以是约40，000-约 250,000，其中包括约 40，000-约 150,000 ；从约 70，000-约 150,000 ；从约 100，000-约 150，000 ；和约 120，000-约 140，000。其它有用聚氨酯包括热塑性聚氨酯。这些能够从Bemis Associates of Shirley, MA作为产品No 3405和3410商购获得。聚酰胺膜也可用作本发明的粘合剂膜。有用的聚酰胺包括尼龙6，尼龙6/6，尼龙 6/10，和尼龙6/12。商购尼龙膜包括从Bemis Associates获得的产品No. 4220。聚烯烃膜也可用于一些实施方案的制品中。在这里使用的术语“聚烯烃”是指从 C2-C2tl单体制备的聚烯烃。这包括共聚物和三元共聚物，如乙烯-丙烯共聚物。有用聚烯烃 共聚物的例子已公开在授权于Datta等人的美国专利No. 6，867，260中，它被引入这里供参 考。各种不同的聚烯烃组合物可以为一些实施方案的制品所使用。例如，一些实施方 案的制品可以包括膜，后者是通过如下方法制备的熔化和冷却到平整表面上，熔融挤出或 从溶液(该溶液包括溶剂如沸腾二甲苯，沸腾庚烷，热的1，2，4_三氯苯，热的乙二醇单丁基 醚，或热的邻二氯苯)、包括聚烯烃粉末和任选的溶剂的水性分散体、或基本上无溶剂的水 分散体进行流延加工。例如，根据一些实施方案，聚烯烃溶液如纺丝溶液或凝胶可用来流延 膜。商购的聚烯烃膜包括从Bemis Associates获得的产品No 6218，6343，6344，6371和 6385。在一些实施方案中可以使用多层膜。这些膜包括具有不同重均分子量的不同聚合 物或类似聚合物的一种或多种不同层。合适多层膜的例子是聚氨酯脲的三层膜，其中中心 层具有约120，000的重均分子量和相邻层具有约70，000的重均分子量。一个或多个尼龙层与一个或多个聚烯烃层，一个或多个聚烯烃层与一个或多个聚氨酯脲层，以及一个或多 个聚氨酯脲层与一个或多个尼龙层的组合也可考虑。此类组合可以包括不同聚合物的两个 或多个层，其中包括“夹层”膜，一种聚合物的层相邻于另一种聚合物的两个分开的层。一些实施方案的膜基材组合也可以是多层制品。一个或多个膜或一个或多个基材 层可以相结合，以形成多层结构。该结构可以被压制成扁平的或在模具中得到三维形状。该膜可以形式织物或衣服的内层或外层。另外地，该膜可以用于具有单个织物层 的“折叠(foldover)”折边设备中或可将两个单独的织物部分粘结在一起。在衣服的内表 面上包括的膜提供许多有利的功能。例如，膜可以提供了增加摩擦作用以减少在包括该膜 的制品与外部基材之间的相对运动的固定点(anchor)或区域。当该制品是包括接触皮肤 的表面的内衣(其中穿戴者的皮肤是该外部基材)时，这是特别有用的。另外地，基材可以 是与本发明制品的膜接触的外衣。当基材是穿戴者的外衣和制品作为内衣穿戴时，该制品 可防止或减少该外衣的相对运动。另外，外衣(例如礼服)可以包括聚氨酯脲组合物来维 持内部衣服的相对布置(例如滑移)。由于热量和压力施加于包括膜的制品和假定从分散体和织物制备的膜本身是多 孔材料，可以认为该膜可以部分地或完全地浸渍基材，包括织物或泡沫体基材。例如，膜可 以构成与相邻基材部分地分开的层，或可以完全地转移到周围的层以便在没有单独分开的 膜层的情况下形成集成的制品。本发明的多层制品的一种应用是塑身衣(body-shaping garment)如胸罩(特别 是罩杯或罩翼(wing))和男士内衣。这些制品提供舒适、塑身和支撑的所需特征，同时仍然 提供舒适、透气性、空气透过性、湿气/水汽传递性(moisture/vapor transport)、芯吸和 它们的组合。在本发明的一些实施方案的制品中，这些层可以采取预定形状并且在模塑或 成形制品如胸罩结构体的罩杯的设计中按照相互之间的预定取向来排列。这些织物的各层 可以单独使用或与缝纫、胶合或其它方式施加于织物上的其它材料相结合使用。在一些实施方案中具有塑身衣构造的系统，该衣服具有由织物提供的整合的塑形 能力。该构造系统可用于各种不同的服装结构中，如健身服(activewear)，运动服，男女贴 身衣服如胸罩，内衣，衬裤，塑身衣，袜类(Iegwear)和针织袜类(hosiery)如裤袜，其中现 成的衣服如粗布牛仔(denim jeans)，贴身女背心(camisole)，裁制的衬衫，和裤子。这一 结构可以适用于任何成形的身体区域。在包括织物结构的许多优点的同时，但是进一步认 识到，其用途不局限于衣服，而且发现可用于任何可成形的或可成型的介质，其中包括家具 垫，它也遇到与可成形的区域接触的织物的移动和潜在性滑移。为了增加附加的支撑和其它特性，该膜可以被加入到制品的不同区域。该膜可以 延展遍布制品的全部区域或到所选择的部分以提供不同的益处。例如，胸罩可以包括在罩 杯部分中的一些实施方案的成层织物。在胸罩罩杯中，有用的是将一部分的膜用于该罩杯 的下部中提供支撑，用于罩杯的中心部分(central portion)中提供约束(modesty)，用于 侧边部分中提供塑形，或用于特定区域中提供修饰或装饰。各种不同的纤维和纱可以为一些实施方案的织物所使用。这些包括棉，毛，丙烯酸 类，聚酰胺(尼龙)，聚酯，斯潘德克斯，再生纤维素，橡胶(天然或合成)，竹，丝，大豆或它 们的组合。一些实施方案的聚氨酯脲膜的组分在下面更详细地描述，其中从聚氨酯脲分散体
7制备聚氨酯脲膜多元醇根据本发明，适合作为制备尿烷预聚物的起始原料的多元醇组分是数均分子量为 约600-约3，500或约4，000的聚醚二醇，聚碳酸酯二醇，和聚酯二醇。能够使用的聚醚多元醇的例子包括从环氧乙烷、环氧丙烷、氧杂环丁烷、四氢呋喃 和3-甲基四氢呋喃的开环聚合和/或共聚合反应，或从在各分子中具有低于12个碳原子 的多元醇(优选二醇或二醇混合物)如乙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、 1,6-己二醇、新戊二醇、3-甲基-1，5-戊二醇、1，7-庚二醇、1，8-辛二醇、1，9-壬二醇、1， 10-癸二醇和1，12-十二烷二醇的缩聚反应获得的具有两个或多个羟基的那些二元醇。线 性双官能的聚醚多元醇是优选的，和具有约1，700-约2，100的分子量的聚(四亚甲基醚) 二醇，如官能度为2的Terathane Isoo(Invista)，在本发明中是特别优选的。能够使用的聚酯多元醇的例子包括通过脂肪族多羧酸与在各分子中具有不高于 12个碳原子的低分子量的多元醇或它们的混合物的缩聚反应生产的具有两个或多个羟基 的那些酯二醇。合适多羧酸的例子是丙二酸，丁二酸，戊二酸，己二酸，庚二酸，辛二酸，壬二 酸，癸二酸，十一烷二羧酸，和十二烷二羧酸。用于制备聚酯多元醇的合适多元醇的例子是 乙二醇，1,3-丙二醇，1,4- 丁二醇，1,5-戊二醇，1,6-己二醇，新戊二醇，3-甲基_1，5_戊 二醇，1,7-庚二醇，1,8-辛二醇，1,9-壬二醇，1，10-癸二醇和1，12-十二烷二醇。具有约 5°C -约50°C的熔化温度的线性双官能聚酯多元醇是优选的。能够使用的聚碳酸酯多元醇的例子包括通过光气、氯甲酸酯、碳酸二烷基酯或碳 酸二烯丙基酯和在各分子中具有不高于12个碳原子的低分子量的脂肪族多元醇或这些醇 的混合物的缩聚反应生产的具有两个或多个羟基的那些碳酸酯二醇。用于制备聚碳酸酯多 元醇的合适多元醇的例子是二甘醇，1,3-丙二醇，1,4- 丁二醇，1,5-戊二醇，1,6-己二醇， 新戊二醇，3-甲基-1，5-戊二醇，1，7_庚二醇，1，8_辛二醇，1，9_壬二醇，1，10-癸二醇和 1，12-十二烷二醇。具有约5°C -约50°C的熔化温度的线性双官能聚碳酸酯多元醇是优选 的。多异氰酸酯合适的多异氰酸酯组分的例子包括二异氰酸酯如1，6_ 二异氰酸根合己烷，1， 12- 二异氰酸根合十二烷，异氟尔酮二异氰酸酯，三甲基_六亚甲基二异氰酸酯，1，5- 二异 氰酸根-2-甲基戊烷，二异氰酸根-环己烷，亚甲基双(4-环己基异氰酸酯)，四甲基-二 甲苯二异氰酸酯，双(异氰酸根合甲基)环己烷，甲苯二异氰酸酯，亚甲基双(4-苯基异 氰酸酯)，亚苯基二异氰酸酯，二甲苯二异氰酸酯，以及此类二异氰酸酯的混合物。例如 该二异氰酸酯可以是芳族二异氰酸酯，如亚苯基二异氰酸酯，甲苯二异氰酸酯(tolylene diisocyanate) (TDI)，亚二甲苯基二异氰酸酯，亚联苯基二异氰酸酯，亚萘基二异氰酸酯， 二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)，和它们的组合。适合作为制备本发明的尿烷预聚物的另一种起始原料的多异氰酸酯组分能够是， 按照在约65 35-约35 65之间，优选在约55 45-约45 55范围内和更优选在大 约50 50的4，4’-MDI与2，4’-MDI异构体比率，含有4，4’-亚甲基双(苯基异氰酸酯) 和2，4’ -亚甲基双(苯基异氰酸酯)的二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)异构体混合物。合适 多异氰酸酯组分的例子包括Mondul· ML (Bayer)，Lupranate mi (basf)，和Isonate 500, P' (DowChemical)0二醇合适作为制备本发明的尿烷预聚物的其它起始原料的二醇化合物包括具有以下 基团的至少一种二醇化合物(i)能够与多异氰酸酯反应的两个羟基；和(ii)能够在中和 之后形成盐和不能与多异氰酸酯(b)反应的至少一个羧酸基团。具有羧酸基团的二醇化合 物的典型例子包括2，2- 二羟甲基丙酸(DMPA) ,2,2- 二羟甲基丁酸，2，2- 二羟甲基戊酸，和 DMPA引发的己内酯如CAP A HC 1060(SolVay)。在本发明中DMPA是优选的。中禾口齐1丨用于将酸基转化成盐基团的合适中和剂的例子包括叔胺(如三乙胺，N, N- 二乙 基甲基胺，N-甲基吗啉，N，N-二异丙基乙胺，和三乙醇胺)和碱金属氢氧化物(如锂，钠和 钾氢氧化物)。伯和/或仲胺也可用作酸基的中和剂。中和度一般是在酸基的约60% -约 140%之间，例如，在约80% -约120%之间。扩链剂本发明可使用的扩链剂包括二胺扩链剂和水。有用扩链剂的许多例子是本领域中 那些普通技术人员已知的。合适二胺扩链剂的例子包括1，2-乙二胺，1，4-丁二胺，1，6_己 二胺，1，12-十二烷二胺，1，2-丙二胺，2-甲基-1，5-戊二胺，1，2-环己烷二胺，1，4-环己烷 二胺，4，4'-亚甲基双(环己胺)，异氟尔酮二胺，2，2_ 二甲基-1，3-丙二胺，间-四甲基 亚二甲苯二胺，和分子量低于500的Jeffamine (Texaco)。表面活性剂合适表面活性剂的例子包括阴离子，阳离子，或非离子的分散剂或表面活性剂， 如十二烷基硫酸钠，二辛基磺化琥珀酸钠，十二烷基苯磺酸钠盐，乙氧基化烷基酚如乙氧基 化壬基酚，和乙氧基化脂肪醇，溴化月桂基吡啶.鑪，聚醚磷酸盐和磷酸酯，改性的醇_乙 氧基化物，和它们的组合。封闭剂异氰酸酯基的封闭剂可以是单官能的醇或单官能的胺。在预聚物的形成之前， 在预聚物的形成过程中，或在预聚物的形成之后，包括在将预聚物分散到含水介质如去离 子水中之前和之后的任何时间添加该封闭剂。在一些实施方案中，该封闭剂是任选的，或 可以排除。在其它实施方案中，基于预聚物的重量，该封闭剂的含量可以是约0.05%-约 10.0%，约0. -约6.0%和约1.0% -约4.0%。基于最终分散体的重量，该封闭剂的存 在量可以是约0.01% -约6.0%，包括约0. 05% -约3%，和约0. -约1.0%。封闭剂的包含使得可以控制在分散体中的聚合物的重均分子量以及可以控制聚 合物分子量分布。提供这一控制的封闭剂的有效性取决于封闭剂的类型和在分散体的制备 过程中何时添加封闭剂。例如，可以在预聚物的形成之前、在预聚物的形成过程中或在预聚 物的形成之后添加单官能的醇。单官能醇封闭剂也可被添加到预聚物分散在其中的含水介 质中，或紧接着在预聚物分散到含水介质中之后被添加到该含水介质中。然而，当希望控制 在最终分散体中的聚合物分子量和分子量分布时，如果添加的话该单官能醇是最有效的并 且在该预聚物分散之前作为预聚物的一部分进行反应。如果在分散该预聚物过程中或之后 将该单官能醇添加到水性介质中，则由于竞争扩链反应，它在控制聚合物分子量上的有效 性会降低。
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本发明可使用的单官能醇的例子包括选自下列这些中的至少一种成员具有 1-18个碳原子的脂肪族和脂环族伯和仲醇，酚，取代酚，分子量低于约750 (包括分子量低 于500)的乙氧基化烷基酚和乙氧基化脂肪醇，羟氨，羟甲基和羟乙基取代的叔胺，羟甲基 和羟乙基取代杂环化合物，和它们的组合，包括糠醇，四氢糠醇，N-(2-羟乙基)琥珀酰亚 胺，4-(2_羟乙基)吗啉，甲醇，乙醇，丁醇，新戊醇，己醇，环己醇，环己烷甲醇，苄醇，辛醇， 十八碳醇，N, N-二乙基羟胺，2-( 二乙基氨基)乙醇，2-二甲基氨基乙醇，和4-哌啶乙醇， 和它们的组合。当单官能的胺化合物如单官能的二烷基胺用作异氰酸酯基的封闭剂时，它也可在 分散体的制备过程中的任何时间添加，令人想望地该单官能的胺封闭剂是在预聚物分散过 程中或之后被添加到该水介质中。例如，该单官能的胺封闭剂能够紧接着在预聚物被分散 之后被添加到该水混合物中。合适的单官能二烷基胺封闭剂的例子包括N，N- 二乙基胺，N-乙基-N-丙基胺， N，N- 二异丙基胺，N-叔丁基-N-甲基胺，N-叔丁基-N-苄基胺，N, N- 二环己基胺，N-乙 基-N-异丙基胺，N-叔丁基-N-异丙基胺，N-异丙基-N-环己基胺，N-乙基-N-环己基胺， N，N-二乙醇胺，和2，2，6，6_四甲基哌啶。在分散于水中之前，胺封闭剂与预聚物的异氰酸 酯基的摩尔比率一般应该是约0. 05至0. 50，例如约0. 20到约0. 40。催化剂可以用于该 解-封闭反应。任选地，每摩尔聚合物具有至少三个或更多伯和/或仲氨基的至少一种聚合物组 分(丽>约500)可以在预聚物被分散和添加封闭剂之后被添加到水介质中。合适聚合物 组分的例子包括聚亚乙基亚胺，聚(乙烯基胺)，聚(烯丙基胺)，和聚(酰氨基胺)树枝状 大分子(dendrimer)，和它们的组合。其它添加剂合适的防沫剂或消泡剂或泡沫控制剂的例子包括=Additive 65和Additive 62 (Dow Corning的硅酮型添加剂)，FoamStar I 300 (矿物油型，Cognis的无硅酮的消 泡剂)和Surfyno 1 DF IlOL (Air Products &Chemicals的高分子量炔二醇非离子型表面 活性剂)。合适流变改性剂的例子包括疏水改性的乙氧基化尿烷(ethoxylate urethane) (HEUR)，疏水改性的碱可溶胀的乳液(HASE)，和疏水改性的羟基乙基纤维素(HMHEC)。任选包括在水分散体中或在预聚物中的其它添加剂包括抗氧化剂，紫外线稳定 剂，着色剂，颜料，交联剂，相变材料(即，从Outlast Technologies, Boulder, Colorado商 购的Outlast )，抗微生物剂，矿物(即，铜)，微囊密封的健康添加剂(即，库拉索芦荟， 维生素E凝胶，库拉索芦荟，海藻，烟碱，咖啡因，香味剂或芳香剂)，纳米颗粒(即，硅石或 碳)，碳酸韩，阻燃剂，防粘剂，耐氯降解添加剂，维生素类，药物，香料，导电性添加剂，和/ 或染料助剂。可以添加到预聚物或水分散体中的其它添加剂包括粘合促进剂，抗静电剂， 抗堵孔剂，防蠕变剂(anti-crawling agent)，荧光增白剂，凝固剂，导电添加剂，发光剂，流 动和均化剂，冻熔稳定剂，润滑剂，有机和无机填料，防腐剂，增稠剂，热致变色添加剂，驱虫 剂，和润湿剂。任选的添加剂可以在预聚物被分散之前、过程中或之后被添加到水性分散体中。该涂料，分散体，膜或成形制品是颜料着色的或染色的，还可用作设计元素。
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另外，能够模塑加工具有层压膜或分散体的制品。例如，织物能够在为织物中硬纱 所适合的条件下进行模塑。同时，模塑加工在模塑加工该成形制品或分散体的温度下是可 能的，但是低温适合于模塑加工硬纱(hard yarn)。膜的厚度可根据应用来改变。最终厚度可以，例如，是约0. 1密耳至约250密耳， 如约0. 5密耳-约25密耳，其中包括约1密耳至约6密耳(一密耳=一英寸的千分之一)。 合适厚度的附加例子包括约0. 5密耳-约12密耳，约0. 5-约10密耳，和约1. 5密耳-约 9密耳。使用在本发明的范围内的分散体和成形制品能够生产的最终制品包括，但不限 于服装，它包括任何类型的衣服或服装制品；针织手套；室内装饰(upholstery)；头饰； 床单；地毯和地毯背衬(carpet backing)；传送带；医用应用，如拉伸性绷带；个人护理物 品，其中包括失禁和女性卫生用品；和鞋类。涂覆有分散体或被膜或带材(tape)覆盖的制 品能够用作噪声抑制制品。使用在本发明范围内的分散体和成形制品能够生产的衣服或衣装的例子包括 但不限于内衣，胸罩，衬裤，女士内衣，游泳衣，塑形衣，贴身女背心，针织袜类，睡衣，围 裙，潜水衣(wetsuit)，领带，抹布(scrub)，太空服，制服，帽子，吊袜带，吸汗带，腰带，健 身服，外衣，雨衣，冷天夹克，裤子，衬衫衣料，连衣裙，罩衫，男上装和女上装，毛衣，女士紧 身胸衣，背心，灯笼裤，短袜，及膝袜，连衣裙，罩衫，围裙，无尾夜礼服，男罩袍(bisht)，长 袍(abaya)，盖头(hijab)，头巾(jilbab)，阿拉伯大袍(thoub)，斗篷(burka)，披风，戏服 (costume)，潜水服，苏格兰式短裙，和服，运动套衫，长袍(gown)，防护服，纱丽，纱笼，裙子， 鞋罩(spat)，斯托拉(stola)，套装，紧身拘束衣(strait jacket)，礼服(toga)，紧身衣，毛 巾，制服，面罩，潜水衣，医用压力衣，绷带，西服衬料，腰带，和在这些中的全部组件。用于进行逆辊涂布(reverse roll coating)和克服在逆辊涂布中的常见问题 的方法已描述在 Walter, et al·, "Solving common coating flaws in Reverse Roll Coating, "AIMCAL Fall Technical Conference (October 26-29，2003)，它的全部公开内容 被引入这里供参考。本发明的特征和优点将通过下面的实施例来更完全地展示，这些实施例用于举例 说明的目的，并且无论如何不认为限制本发明。试验方法在实施例中讨论的剥离强度(粘结强度的指标)是根据ASTMD903-93测定的，该 标准的全部公开内容被引入这里供参考，该标准已经为膜层压织物的测试作了改进。测试 用的样品尺寸是1英寸X 6英寸(2.5cmX15cm)。分离速率是2英寸/分钟(5厘米/每分 钟)。报道数据，为磅力/每英寸的样品厚度。
实施例实施例1-3说明了作为增塑剂的水与聚氨酯脲(PUU)膜相结合的方法。聚氨 酯脲组合物已公开在美国专利No. 7，240，371和2007年7月20日申请的美国专利申请 No. 11/780,819中。描述在实施例中的分子量(Mw)是重均分子量。实施例1聚氨酯脲(PUU)带材通过使用SewSystemsTM加热带粘结机(heat tape bonding
11machine)被粘结于织物上。使用具有40，000和70，OOOMw的PUU带材的试验结果列于下 表1中。SewSystems 加热带粘结机定形板温度列于表1中并且对于热空气是350°C。该 织物是用Tactel 尼龙和Lycra ·斯潘德克斯制造的从Ruey Tay, 930413 222获得的经编 针织织物，并且以0.5m/min的速度送入到该机器中。测量在粘结区中的实际温度。在表1 中，如果膜以所接收到的形式使用，则样品条件是“干”。如果在粘结之前将水作为增塑剂施 加于样品上，则样品条件是“湿”。
权利要求
制品，它包括(a)热活化粘合剂膜，它包括选自聚氨酯，聚烯烃，聚酰胺和它们的组合中的聚合物；(b)增塑剂；和(c)基材。
2.权利要求1的制品，其中该基材包括织物。
3.权利要求1的制品，其中该聚合物是聚氨酯和该增塑剂是水。
4.权利要求1的制品，其中该聚合物是聚氨酯脲和该增塑剂是水。
5.权利要求1的制品，其中该聚合物是聚烯烃和该增塑剂选自矿物油，链烷烃属液体 增塑剂和它们的组合。
6.权利要求1的制品，其中该织物基材选自尼龙，棉，聚酯，毛，丝，和它们的组合。
7.制品，它包括(a)包括聚氨酯脲的热活化粘合剂膜(b)包括水的增塑剂；和(c)织物基材。
8.粘结基材的方法，它包括(a)将热活化粘合剂膜提供到基材上；(b)将增塑剂施加于该膜上、施加于该基材上或施加于两者上；(c)对该膜加热；和(d)任选地对该膜，该基材或两者施加压力。
9.权利要求8的方法，其中该基材包括织物。
10.权利要求8的方法，其中增塑剂和该热顺序地施加。
11.权利要求8的方法，其中该增塑剂和该热同时施加。
12.权利要求8的方法，其中增塑剂是水和该热是作为蒸汽施加的。
13.权利要求8的方法，其中增塑剂是水和该热量和压力是经由蒸汽压机施加的。
14.权利要求8的方法，其中增塑剂施加于该膜、该基材或两者上以及该热是干热。
15.权利要求8的方法，其中该热是在低于约150°C的温度下施加的。
16.权利要求8的方法，其中该热是在低于约130°C的温度下施加的。
17.权利要求8的方法，其中该热是在约100°C至约120°C范围内施加的。
18.粘结织物的方法，它包括(a)将热活化粘合剂膜提供到织物基材上；(b)将增塑剂施加于该膜上、施加于该基材上或施加于两者上；和(c)对该膜加热；和(d)任选地对该膜、该基材或两者施加压力； 其中该膜包括聚氨酯脲和该增塑剂包括水。
19.权利要求18的方法，其中该聚氨酯脲具有低于约120，000的重均分子量。
20.权利要求18的方法，其中该聚氨酯脲具有低于约70，000的重均分子量。
全文摘要
包括聚合物膜，增塑剂和基材的制品。将该模粘结于基材上的方法包括增塑剂的使用，这通过使用比在没有增塑剂存在下所需要的更低温度和更短粘结时间来提供耐久的粘结作用。
文档编号C09J175/04GK101952382SQ200880124686
公开日2011年1月19日 申请日期2008年11月12日 优先权日2007年11月13日
发明者C·A·卡夫利, D·K·法默, G·N·马斯特斯 申请人:英威达技术有限公司