CN101969801B - 具有改变的应力分布的衣服 - Google Patents
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Abstract
所包括的是制品，如衣服，该衣服包括聚合物膜组合物来改变衣服的应力分布，该应力分布是在该衣服的穿用过程中显示出来的。聚合物膜可以粘结于该织物上以提供织物/膜层压材料。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求了2008年1月15日提交的美国申请No.61/021,241的权益。
本发明的背景
本发明的领域
本发明涉及制品，如包括具有改变了的应力分布的塑身衣(bodyshaping garment)和功能增强服(performance enhancing garment)在内的衣服。该制品或衣服包括与聚氨酯脲组合物结合的一层或多层的材料如织物和/或聚氨酯泡沫体。
相关技术的概述
衣服提供各种不同的功能，其中包括但不限于，暖和，时尚，和舒适。塑身衣的两个目标包括支撑和舒适，两者中任一个能够因为另一个而受到损失。舒适性下降的一个原因是为塑身或支撑所设计的衣服常常具有某些区域，在这些区域中有增大的压力施加于衣服的穿用者上。例如，如果可以想象一个材料带缠绕人且该带具有宽的区段和窄的区段，则在该带的带长内的力是相同的，然而，与窄(thin)部分相比，该力更均匀分布在该带的宽部分上。结果是在窄部分与身体接触的地方有增加的压力。
增大压力的区域能够导致穿用者感觉不舒适。因此，需要衣服，它通过改变衣服的应力分布再分配该压力来克服这些缺陷，包括提供附加的支撑(根据需要)和为穿用者提供更大的舒适感。
塑身衣如层压件泡沫体衣服所经历的另一个问题是织物增长(fabricgrowth)。这特别是单件层压式泡沫体胸罩所遇到的问题。需要提供再分配或控制衣服内的应力以防止织物增长的方法。
发明概述
在一些实施方案中是包括衣服在内的制品，该衣服包括：
(a)织物的一个或多个区段；
其中织物的各区段具有应力分布；和
(b)一个或多个聚合物膜接合(attach)于织物的一个或多个区段上形成织物层压材料；
其中该织物层压材料具有改变了的应力分布。这些衣服能够经过设计后除了减少织物增长外还为穿用者提供更大的舒适感。
衣服包括具有罩翼(wing)部分的胸罩，该罩翼部分包括聚合物膜，后者的形状或形式为窄条，三角形，或几何反转(geometrically inverted)到罩翼部分的罩翼部分的形状。
胸罩，它包括限定成对的胸罩杯且在该罩杯之间具有桥接(bridge)的材料层的组装件，该组装件包括经过模塑以限定胸罩杯的形状的至少第一个和第二个材料层，每一个该胸罩杯包括自该桥接延伸并到达侧围(side periphery)的下围(lower periphery)，该侧围从该下围延伸至每一个胸罩杯的顶部，在这里任选地与带连接；
其中相邻于该胸罩杯的下围和侧围当中的任一个或两者，在该组装件的材料层中嵌入或粘附了聚合物膜，该聚合物膜包括从聚氨酯脲分散体流延和干燥而成的聚氨酯脲。
制备具有改变的应力分布的衣服的方法也包括在内。
附图的简述
图1显示了包括几何反转的聚合物膜的织物的部分。
图2显示了包括几何反转的聚合物膜的织物的部分。
图3显示了包括聚合物膜的窄条的织物的部分。
图4显示了沿着下围和侧围包括聚合物膜区域的胸罩。
图5显示了包括聚合物膜区域的胸罩。
图6显示了包括聚合物膜区域的胸罩。
图7显示了包括聚合物膜区域的胸罩。
图8显示了包括三角形聚合物膜区域的织物的部分。
图9显示了包括三角形聚合物膜区域的织物的部分。
图10显示了包括聚合物膜区域的衬裤。
图11显示了包括聚合物膜区域的衬裤。
图12显示了在基材上的聚合物膜。
图13显示在两个基材之间的聚合物膜。
图14显示了包括聚合物膜区域的织物的部分。
图14A显示了包括聚合物膜区域的织物的多层部分。
图15显示了包括聚合物膜区域的织物的部分。
图15A显示了包括聚合物膜区域的织物的多层部分。
图16显示了图14A的多层织物的沿着X-X线的横截面。
图17是与聚合物组合物一起层压的衣服的定形率％(set％)的图示。
图18是与聚合物膜相比的对照织物的图示。
图19是应力/应变分析的图示。
图20是应力/应变分析的图示。
本发明的详细说明
对于本发明的目的，术语织物的“应力分布”定义为施加于织物上的物理压力、拉力或其它力，这些力构成了在衣服的各个点上测量的各种不同力。该应力分布能够在任何织物如用于衣服的织物中观察到。织物的应力分布的一个例子是塑身衣，其中施加于衣服上的应力或压力将在该衣服被穿用时由于穿用者运动而改变。另一个例子是支撑衣如胸罩，其中在罩杯部分的底部上的应力大于在罩杯部分的顶部上的应力。
对于本发明的目的，术语“几何反转”是指包括实施方案，其中具有与其一起层压的织物的相同的几何形状的膜相对于该织物已旋转。该膜可以比该织物区段更大、更小或相同尺寸。这也包括，但不限于，其中膜和织物的大小和尺寸分别与膜和织物的模量成反比例来设计。
在这里使用的术语“非线性”包括除直线之外的形状。这包括，但不限于，曲线形，弧形，和波浪形。
在这里使用的术语“窄条”指具有长度和宽度的形状，其中长度是宽度的至少两倍。该长度可以变化并取决于该窄条所应用到的衣服的尺寸。
在这里使用的术语“多孔的”指基材，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，或指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”指制品，它已经经受加热和/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“聚氨酯水分散体”指含有已经被分散在含水介质如水(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，在这里使用的术语“溶剂”指非含水介质，其中非含水介质包括有机溶剂，其中包括挥发性有机溶剂(如丙酮)和稍微更低挥发性的有机溶剂(如MEK或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“制品”指包括分散或成形制品和基材例如织物的制品，它可具有或不具有至少一种弹性性能，这部分地归因于这里所述的分散或成形制品的应用。该制品可以呈现任何合适的构型如一维、二维和/或三维。
在这里使用的术语“织物”指针织、机织或无纺材料。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，和饰带(lace)。机织织物可以具有任何结构，例如纬缎，斜纹，平纹组织，变化重平组织(oxfordweave)，方平组织，和窄松紧带。无纺材料可以是熔喷，纺粘，湿法成网，基于粗梳纤维的短纤维网材料等等。
在这里使用的术语“硬纱”指基本上非弹性的纱。
在这里使用的术语“模塑”制品指制品或成形制品的形状响应于热和/或压力的施加而改变的结果。
在这里使用的术语“衍生于”指从另一种目标物形成的物质。例如，膜可以衍生于一种能够被干燥的分散体。
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。
在这里使用的术语“织物增长”是指包括随着时间的推移或在穿用过程中织物拉伸的自然趋势，该拉伸是无法恢复的(即不是弹性的)。
对于本发明的目的，该术语“聚合物膜”、“聚合物溶液”和“聚合物分散体”可以互换使用来描述需要或不需要施涂于支撑用基材上的聚合物(任选在水或溶剂中)的基本上二维或相对平的层。
在这里使用的术语“织物层压材料”指包括接合在一起或粘结在一起的至少一个织物层和至少一个聚合物层的多层制品。接合方法包括，但不限于，胶粘，加热，压力的施加，和它们的结合。
关于衣服在这里使用的术语“功能增强”是指减少该衣服的穿用者的疲劳或维持他的功能能力的衣服。例如，运动员可以在比赛中穿用功能增强用衣服以便减少疲劳和/或维持竞争性的功能。
在一些实施方案中衣服包括改变该衣服的应力分布的聚合物膜。这包括在整个衣服中同样地分布应力以及当需要附加支撑时提供“应力梯度”。该应力梯度提供预选应力的区域以便在衣服的织物内再分配该应力如从较低应力的区域到较高应力的区域。应力梯度的一个例子可用于胸罩。聚合物膜可以包括在胸罩罩杯中以提供应力梯度，它在罩杯的底部提供较大的支撑用应力和在胸罩杯的顶部提供较低的应力。
一些实施方案的制品包括至少一层的聚合物膜，如膜或分散体形式的聚氨酯脲组合物。这些制品具有包括聚合物膜的至少两层。聚合物膜可以邻近于材料(如织物或泡沫体)的层或在这些层之间设置并且也可为该制品提供拉伸和回复(recovery)，增加的弹性模量，粘合，模塑性，形状保持性，和柔性性能。这些制品可以形成为织物和/或衣服。
各种聚合物可以为一些实施方案的制品所使用并且可包括多于一个的膜层。这些包括聚氨酯、聚氨酯脲、聚烯烃和它们的组合的聚合物膜。有用聚烯烃树脂的例子是由ExxonMobil以商标名称VISTAMAXX销售的产品，如
1100和
2100，它可以熔化和成形为膜或制备为无纺织物。
各种不同的聚氨酯脲组合物是一些实施方案的膜和分散体可使用的。例如，一些实施方案的膜可以从溶液，水性分散体或基本上无溶剂的含水分散体流延形成。许多此类溶液或分散体是现有技术中已知的。根据本发明的一些实施方案，例如，聚氨酯脲溶液如从工业斯潘德克斯弹性纤维(spandex)生产线获得的纺丝溶液可用于流延成膜。下面描述本发明可使用的含水分散体和从该分散体流延的膜的特定例子。
在其中该制品包括多层制品(包括三个或更多个层，其中的一层是膜)的实施方案中，该膜可以是在两个织物层之间的、在两个泡沫层之间的、在织物层和泡沫层之间的、或邻近于靠近织物层的泡沫的中间层。也可设想这些织物/泡沫体/膜排列的组合。例如，该制品可以包括，按照顺序，织物层，泡沫层，膜层，泡沫层，和织物层。该制品包括两个单独的织物层，两个单独的泡沫层和膜层。在这些实施方案的任何一个中，聚合物膜可以替换为聚合物溶液或分散体。因此，该制品可以包括一个或多个聚合物膜和一个或多个聚合物分散体层。
在另一个实施方案中，织物或泡沫体的单个层可以折叠以形成具有聚合物膜、溶液或分散体作为中间层的多层制品的两个或多个层(其中膜可以认为“嵌入”在该制品内)。在这一实施方案中，该制品也可模塑或压制成所需形状，如塑身衣的形状。当聚合物膜放置在折叠的点上时，该带材(tape)可以提供附加的拉伸回复力，如在折边上，或为塑身衣，提供附加的支撑作用。这也可用于衣服如下胸围胸罩(underbust bra)，其中膜/带材布置可提供增加的壁强度或刚性并且防止该衣服在边缘上起卷。聚合物膜也可布置在该单层的边缘汇合的点上，形成在图16中所示的双层织物，它在下面更详细地描述。附加的织物或泡沫层也可根据需要包括在折叠层内。例如，织物层可以折叠以形成两层，其中聚合物膜和泡沫体包括在折叠区域内。
在包括两个或多个层的实施方案中，该聚氨酯脲组合物可以形成外层。在外表面上包括该聚氨酯脲组合物将形成许多有利的功能。例如，聚氨酯脲组合物可以提供了增加摩擦作用以减少在包括该聚氨酯脲组合物的制品与外部基材之间的相对运动的固定点或区域。当该制品是包括接触皮肤的表面的内衣(其中穿着者的皮肤是该基材)时，这是特别有用的。可选的，该基材可以是与本发明制品的聚氨酯脲组合物接触的外衣。其中该基材是穿戴者的外衣并且该制品被穿做内衣，该制品阻止或减少外衣的相对移动。另外，外衣(例如服装(dress))可以包括聚氨酯脲组合物以保持内衣的相对位置(例如滑动)。
在选定织物、泡沫和膜后，还可以接着通过压制或模制粘合以形成平的或有形的制品(包括具有三维如模制的胸罩罩杯的制品)。一些实施方式中制备压制和模制制品的过程包括必须使用压力和热。例如，可以施加热到大约150℃到大约200℃、或大约180℃到大约190℃、包括约180℃保持足够的时间以得到模制制品。加热的适合时间包括但不仅限于从大约30s到大约360s，包括从大约45s到大约120s。粘结可以以任何已知的方式实施，包括但不仅限于微波、红外线、导热(conduction)、超声波、持续加压(即夹紧)和它们的组合。
由于对包括聚氨酯脲膜或分散体的制品施加热和压力，并且如果膜和织物本身都是多孔材料，认为该膜或分散体可以部分或全部渗透(impregnate)该制品的织物或泡沫。例如，聚氨酯脲组合物可以形成与周围的层部分地分离的层，或者可以完全转移到周围的一层或多层以形成没有显著分离的聚氨酯脲组合物层的整体制品。
本发明多层制品的一个应用是塑身衣如胸罩(特别是罩杯或罩翼)、其它女士内衣和男士内衣。这些制品可以提供所需的塑身和支撑的特征，同时也提供舒适性、透气性、空气透过性、湿气/水汽传递性(moisture/vapor transport)、吸湿性、和它们的组合。本发明的一些实施方式中的制品中，所述层可以使用预定形状，并且相互之间可以按照模制或成形制品的设计例如胸罩结构的罩杯，以预定的方向排列。这些织物的层可以单独使用或者与其它缝制、胶粘或其它方式应用到织物上的材料结合使用。
在一些实施方式中，具有衣服的结构的系统，其具有由织物提供的整体的塑形能力。该结构体系可用于多种不同的服装结构例如健身服(activewear)、运动服、男女贴身衣服比如胸罩、内衣、衬裤、塑身衣、袜类(legwear)和针织袜类(hosiery)例如裤袜，其中现成的衣服如粗布牛仔、贴身女背心(camisole)、裁制衬衫和裤子。该结构可用于任何可成形身体区域。在包括很多织物结构的优点的同时，也进一步认为其用途不仅限于衣服，而且可发现其可用于任何可成形的或成型的介质，包括家具垫，其也承受与可成形区域相接触的织物的移动和潜在的滑动。
为了增加额外的支撑和其它性能，可将聚合物膜加入到制品的不同区域。例如，其可以延展遍布制品的整个区域或者到所选定的部分以提供不同的有益效果。例如，胸罩在罩杯部分可以包括一些实施例中的成层的织物。在胸罩罩杯中，有利的是使用部分的膜在罩杯的下部来提供支撑、在罩杯的中部提供约束(modesty)、在侧面部分提供塑形、或在特定部分提供修饰或装饰。
在每一个图中，仅仅为了清楚起见，聚合物膜作为单独的层来显示。处于接合状态下的聚合物膜可以部分地或完全地填充织物或泡沫体基材的孔隙。
在图1-3，8-9，和14-15中，织物的一部分显示具有基本上梯形的形状。该形状可用作所讨论的胸罩罩翼部分。然而，虽然称作胸罩罩翼部分，但是织物部分可以用于衣服的其它区域中并且被显示来说明聚合物膜如何相对于织物的形状取向以改变该织物的应力分布的例子。用于织物部分和聚合物膜部分两者的各种几何形状是可想到的并且能够基于应力分布的所需变化来选择。该变化可以通过将应力分布在整个衣服中来提供舒适性或在衣服的各个部分中增大应力以提供附加的控制或支撑作用。
如图1中所示，聚合物膜组合物2可以几何反转到衣服的一部分如胸罩罩翼部分1上，后者基本上呈现梯形形状，并且显示为梯形。重叠延伸超出该罩翼部分的边缘的角4可以折叠或切成该聚合物膜的形状。
作为备选方案，图2也显示了已经几何反转到罩翼部分1之上的聚合物膜组合物2，然而，尽管该膜具有基本上与罩翼部分相同的形状，但是它在尺寸上会减少以避免图1的重叠角4，同时仍然提供改变了的应力分布。
在图1或图2中，该织物区段1可以是包括具有宽端和较短端的梯形体的罩翼。该聚合物膜2也具有宽的和较短端。聚合物膜的较短端对应于织物区段的宽端放置和聚合物膜的宽端对应于织物区段的较短端放置。
图8和图9也示出了具有粘结于织物部分1上的聚合物膜区域2的织物部分1。在图8和图9的每一个中，聚合物膜区域具有三角形。
如图3中所示，改变衣服如罩翼部1的应力分布的另一个方法是包括聚合物膜2的窄条。虽然该聚合物膜显示为基本上线性，但是可以理解的是，根据所选择的改变应力分布的方式，这可以改进为非线性形状。膜2可以延伸到罩翼1的边缘，正如图中所示，或另外可以起始和终止于罩翼1的中间部分。膜2可以沿着对角线取向(如在图3中所示)或可以垂直于该罩翼缘。
换句话说，该织物区段可具有顶部和中间部分和底部，其中该聚合物膜邻近于织物区段的两个或多个部分而取向。聚合物膜可以沿着从织物区段的顶部至织物区段的底部的对角线，在织物内的其它部分处沿着对角线或垂直于该织物区段来取向。
图4显示了作为衣服的例子的胸罩，它包括改变衣服的应力分布的聚合物膜。该胸罩包括罩翼部分1和两个罩杯部分6和10。该罩杯部分6包括沿着罩杯6的底围设置的聚合物膜8。另一个罩杯部分10包括沿着侧围12设置的聚合物膜。该侧围膜12和底围膜8能够一起或单独使用以调节衣服的应力分布以提供塑形和支撑作用。虽然胸罩作为例子来显示，但是可以理解的是，这适用于身体的其它可成形的区域，如臀部。
图5也显示了包括丝托(underwire)部分18的胸罩。该丝托部分也是在胸罩中的压力点的潜在性原因。聚合物膜14和16的增加能够通过改变该丝托部分18所产生的应力分布来提供附加的舒适感和支撑作用当中之一或两者。
虽然图4-7的胸罩似乎是包括带的背扣(back closure)胸罩，但是可以理解的是，该带是任选的和在14的罩杯之间的区域中也可包括前扣(未显示)。
图6的胸罩包括两个罩杯部分20，该罩杯部分各自在罩杯的内部具有聚合物膜部分22。罩杯部分20的应力分布可通过包括膜部分22来改变，该膜部分22可以在从罩杯24的顶部(它显示为比膜部分22更宽)延伸至罩杯26的内部的宽度上变化。相反的构型示于图7中，其中罩杯部分20包括膜部分28，该膜部分28在从罩杯30的顶部的窄部分延伸至罩杯32的底部内部的宽度上变化。改变胸罩的该区域的应力分布能够避免扭点(pinch point)，同时根据需要可提供支撑或增强作用。为了实现该预期效果，膜部分22和28的其它几何结构或构型都可想到。
图10和图11各自显示包括不同膜部分36，37，38和40的衬裤34。如图10中所示，膜区域36能够位于腰带上以提供具有降低的应力分布的衣服，减少由衣服导致腰带的显露。聚合物膜36的宽度能够在衣服的正面或背面上改变以减少提供扭点的压力，或改变应力分布来增加支撑作用(如通过提供肚腹部控制作用(tummy control))。类似地，在腿带(leg band)36和37的膜部分能够在宽度上改变以便沿着后部(backportion)提供应力分布并减少扭点(它显示为在衣服下的衬裤线)，如通过沿着后部37增大膜宽度。图11包括不同几何形状的聚合物膜区域40，它能够提供附加的控制，如肚腹控制，或通过提供可用于产妇短裤(maternity panties)的支撑作用。
如图12中所示，任何的聚合物膜区域1可以包括在单个表面2上，其中表面2可以是织物、泡沫体或适合用于衣服的其它基材。另外地，聚合物膜2可以包括在两个表面(如图13中所示的织物，泡沫体，等等)之间，其中包括顶表面层1和底表面层3。
图14和图15显示了折叠织物的两种可能性，该织物提供了在沿着预选的折叠线42折叠之后的顶表面层1和底表面层2。箭头显示了在图14和图15中折叠的方向。底表面层3的边缘汇合形成对接缝(butt seam)5，如图14A和图15A中所示。该边缘5可以在该点上接合或粘结于膜区域2。
图16是在图14A中显示的在X-X线上的对接缝的横截面。该缝5指示了折叠和粘结或接合的织物或其它基材的边缘。聚合物膜区域2可以粘结于顶表面1、底表面3或顶表面和底表面两者上。折叠的部分42被显示来说明在粘结之前层的取向，然而，当织物是足够薄时，该横截面看起来似乎是基本上线性的。同时，空间44被显示来说明，粘结的膜2可不延伸到该织物的折叠部分42中，然而，该空间44根据粘结技术也可以不存在，因为该膜可熔化并填充该可用的空间。
取决于当由这里所述的水性分散体作为膜或分散体施涂的聚氨酯脲组合物的预期效果，在膜中聚合物的重均分子量可以是约40,000-约150,000，其中包括约100,000-约150,000和约120,000-约140,000。
在一些实施方案中，聚合物膜可以用作粘合剂来接合织物或泡沫体的两个或多个层，或将织物层接合于泡沫体上。实现这一目的的一种合适方法是由任何合适的方法将分散体施涂于层上。一些实施方案的施涂分散体的方法包括喷涂，吻涂，印刷，刷涂，浸渍，浸轧，分配，计量涂，涂漆，和它们的结合。在此之后是加热和/或施加压力。
施涂聚氨酯脲分散体的相同方法也能够用于粘合剂的施涂，以便让膜接合于织物或泡沫体层。粘合剂的例子包括热固性或热塑性粘合剂，压敏粘合剂，热熔性粘合剂，和它们的结合物。该粘合剂能够用于粘附不同的层和可以施涂到织物、泡沫体或聚氨酯脲膜或分散体当中的任何一种上。此外，如在一些实施方案中所述，该聚氨酯脲水分散体也可用作粘合剂来粘附任何织物、泡沫体或聚氨酯脲膜的多于一个的层。另外地，聚合物膜可以缝制到该衣服中。
如上所述，有可用于本发明的制品中的各种织物结构。此外，在这些实施方案当中的任何一个中，该聚氨酯组合物可以是膜或分散体。另外，该聚氨酯脲组合物可以提供结构性能，柔性，粘合性，或这些的任何结合。层排列的顺序可以是(1)织物层，泡沫体层，聚氨酯脲组合物层；(2)织物层，泡沫体层，聚氨酯脲组合物层，泡沫体层，织物层；(3)织物层，聚氨酯脲组合物层，织物层；(4)泡沫体层，聚氨酯脲层，泡沫体层；(5)泡沫体层，聚氨酯脲组合物层；(6)织物层，聚氨酯脲层；或这些的任何结合，这些可以相结合从而在织物结构中获得多个层。可以包括粘合剂来粘附这些层的任何一种，包括其中聚氨酯脲组合物是粘合剂的情况。
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，斯潘德克斯弹性纤维，再生纤维素，橡胶(天然或合成)，竹，丝，大豆纤维或它们的组合。
可用于本发明的一些实施方案中的水性聚氨酯分散体是从特殊的尿烷预聚物获得的，下面将更详细地描述。
尿烷预聚物或封端二元醇(glycol)能够一般概括为，在该预聚物被分散于水中和被扩链之前，多元醇、多异氰酸酯和在经中和能够形成盐的化合物的反应产物。该预聚物典型地在一个或多个步骤中，在有或者没有溶剂的情况下制备。取决于不论预聚物溶于低挥发性溶剂(如NMP或NMP)(它将保持在分散体中)；溶于挥发性溶剂如丙酮(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，并且因此也可用作制造本发明的水分散体的基础方法。
在预聚物混合过程中，重要的是预聚物的粘度(在没有被溶剂稀释的情况下)是足够的低，以便能够运输和分散在水中。在一个实施方案中本发明涉及从该预聚物形成的聚氨酯分散体，它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。根据本发明，该预聚物是多元醇(a)，二异氰酸酯(b)和二醇化合物(c)的反应产物。然而，包括有机溶剂的预聚物也是可想到的。
本发明能够提供稳定的水性聚氨酯分散体，它能够直接作为粘合剂材料(即无需任何附加的粘合剂材料)加工和施涂，以由普通方法涂覆、粘结和层压到基材上。在本发明范围内的水性聚氨酯分散体可以使用或不使用挥发性有机材料，可以在生产中有可接受的固化时间，以及可以在成品中和在实际应用中具有良好的粘合强度、耐热性和拉伸/回复性能。
可以是或不是粘合剂的聚氨酯脲聚合物膜能够被涂覆在防粘纸上，由此该水分散体能够用于粘结和层压到包括纺织品在内的基材上。该粘合剂能够通过以低于1分钟，例如约15秒至约60秒，的停留时间对基材和粘合剂膜加热和/或加压来活化。所粘结的制品可具有良好的拉伸/回复性能并且预期在正常磨损和洗涤周期中是耐久的。
适合作为制备本发明尿烷预聚物的起始原料的多元醇组分是数均分子量约600-约3,500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那些具有两个或多个羟基的二元醇，该二元醇得自环氧乙烷、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，或得自在各分子中具有低于12个碳原子的多元醇的缩聚反应，该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。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
1800(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℃-约50℃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聚碳酸酯二醇。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℃-约50℃的熔化温度的线性双官能聚碳酸酯多元醇是优选的。
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(b)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
ML(Bayer)，MI(BASF)，和
50O，P’(Dow Chemical)。
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(c)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b)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(c)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
HC 1060(Solvay)。在本发明中DMPA是优选的。
该预聚物能够通过在一个步骤中将起始原料(A)、(B)和(C)混合在一起和通过在约50℃-约100℃的温度下反应足够的时间，直到全部的羟基基本上被消耗并达到异氰酸酯基的预期％NCO为止来制备。另外地，该预聚物能够在两个步骤中通过首先让起始原料(a)与过量的(b)进行反应，然后与组分(c)进行反应，直到达到预聚物的最终预期％NCO为止来制备。例如，该％NCO可以是约1.3-约6.5，如约1.8到约2.6。重要地，在反应之前、过程中或之后没有有机溶剂被添加到起始原料中或与起始原料混合。任选地，催化剂可用来促进预聚物形成。
在本发明的一个实施方案中，预聚物包括组分(a)、(b)和(c)，它们被掺混在一起并在基于预聚物总重量的下列重量百分数范围内提供：
约34％-约89％的组分(a)；
约59％-约10％的组分(b)；和
约7.0％-约1.0％的组分(c)。
在本发明的另一个实施方案中，预聚物包括作为组分(a)的
1800聚醚二醇，作为组分(b)的
ML二异氰酸酯，和作为组分(c)的2，2-二羟甲基丙酸(DMPA)。在该实施方案内，这些组分可以，例如，以基于预聚物总重量的下列重量百分数范围存在：
a)
1800聚醚二醇：约61％-约80％；
b)
ML二异氰酸酯：约35％-约18％；和
c)2，2-二羟甲基丙酸(DMPA)：约4.0％-约2.0％。
根据在40℃下由落球法所测量，从组分(a)，(b)和(c)制备的预聚物可具有低于约6,000泊，如低于约4,500泊的体积粘度(没有任何溶剂存在)。沿着聚合物链含有羧酸基团的该预聚物能够用高速分散器被分散到包含以下组分的去离子水介质中：至少一种中和剂(d)，以与该酸形成离子盐；至少一种表面活性剂(离子和/或非离子的分散剂或表面活性剂)；和，任选的，至少一种二胺扩链组分(f)。另外地，在预聚物被分散到水介质中之前该中和剂能够与预聚物进行混合。在预聚物被分散之前、过程中或之后，至少一种防沫剂和/或消泡剂和优选至少一种流变改性剂能够被添加到水介质中。
用于将酸基转化成盐基团的合适中和剂(d)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。
合适二胺扩链剂(f)的例子包括：1，2-乙二胺，1，4-丁二胺，1，6-六亚甲基二胺，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(环己基胺)，异氟尔酮二胺，2，2-二甲基-1，3-丙二胺，间-四甲基二甲苯二胺(meta-tetramethylxylenediamine)，和分子量低于500的
(Texaco)。
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，十二烷基苯磺酸钠，乙氧基化壬基酚，和月桂基吡啶嗡溴化物。
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)，
I 300(矿物油型，Cognis的无硅酮的消泡剂)和
DF 110L(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物尿烷(ethoxylate urethanes)(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)。
作为异氰酸酯基团的封闭剂(e)，至少一种单官能的二烷基胺化合物或单官能的醇可以在预聚物被分散的过程中或之后被添加到水介质中，以控制聚氨酯脲聚合物的重均分子量。例如，该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。任选地，每摩尔聚合物具有至少三个或更多个伯和/或仲氨基的至少一种聚合物组分(g)(MW＞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。
合适单官能二烷基胺封闭剂(e)的例子包括：N，N-二乙基胺，N-乙基-正丙基胺，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至约0.50，例如约0.20到约0.40。催化剂可以用于该解-封闭反应。
单官能醇封闭剂(e)的例子包括：具有1-18个碳原子的脂肪族和脂环族伯和仲醇，苯酚，取代酚，分子量低于约750(包括分子量低于500)的乙氧基化烷基苯酚和乙氧基化脂肪醇，羟基胺，羟甲基和羟乙基取代叔胺，羟甲基和羟乙基取代杂环化合物，和它们的结合物，其中包括糠醇，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-二乙基羟基胺，2-(二乙基氨基)乙醇，2-二甲基氨基乙醇，和4-哌啶乙醇，和它们的结合物。
合适聚合物组分(g)的例子包括聚乙烯亚胺，聚(乙烯基胺)，聚(烯丙基胺)，和聚(酰氨基胺)树枝形大分子。
可用于一些聚氨酯脲分散体中的抗泛黄化合物包括脂肪族或芳族异氰酸酯(单官能)，脂肪族二异氰酸酯，或它们的组合。
抗泛黄单异氰酸酯的例子包括脂肪族单异氰酸酯，脂环族异氰酸酯。具体地说所包括的是通式R-N＝C＝O的化合物，其中R是脂肪族或环脂族基团如乙基-，丙基-，丁基-，戊基-，-己基，环己基-，等等以及芳族单异氰酸酯。脂肪族多异氰酸酯已经用于聚氨酯应用中以减少由于芳族基团的缺乏所引起的泛黄度。在本发明中，单异氰酸酯被添加到用芳族多异氰酸酯制备的聚氨酯脲分散体中并且令人吃惊地得到具有在从该分散体流延并干燥的膜的泛黄度上明显减少的组合物。泛黄能够因为暴露于环境或加工条件如受热、NO2和UV而导致。
合适单异氰酸酯的非限制性列表包括：1-甲基-癸基异氰酸酯，2-氯乙基异氰酸酯，2-乙基己基异氰酸酯，2-甲基环己基异氰酸酯，3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基异氰酸酯，3-氯丙基异氰酸酯，3-异丙烯基-a，a-二甲基苄基异氰酸酯，3-甲基环己基异氰酸酯，4-甲基环己基异氰酸酯，6-氯己基异氰酸酯，苄基异氰酸酯，环庚基异氰酸酯，环庚基异氰酸酯，环己基异氰酸酯，环己烷甲基异氰酸酯，环辛基异氰酸酯，癸基异氰酸酯，十二烷基异氰酸酯，异氰酸根合乙酸正丁基酯，异丙基异氰酸酯，正庚基异氰酸酯，正己基异氰酸酯，壬基异氰酸酯，十八烷基异氰酸酯，辛基异氰酸酯，戊基异氰酸酯，苯乙基异氰酸酯，反式-4-甲基环己基异氰酸酯，α-甲基苄基异氰酸酯，(3-异氰酸根合丙基)三乙氧基硅烷，6-异氰酸根合己酸乙基酯，3-异氰酸根合丙酸乙基酯，1-十四烷基异氰酸酯，和它们的组合。合适芳族单异氰酸酯的例子包括苯基异氰酸酯，它可以单独使用或与其它芳族或脂肪族异氰酸酯结合使用。
各种的不同脂肪族二异氰酸酯也可用作抗泛黄化合物并且可以单独使用，或与其它脂肪族二异氰酸酯或单异氰酸酯相结合使用。
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OutlastTechnologies，Boulder，Colorado商购的
)，抗微生物剂，矿物质(即，铜)，微囊化的健康添加剂(即，芦荟(aloe vera)，维生素E凝胶，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)，碳酸钙，阻燃剂，防粘添加剂，耐氯降解剂，维生素类，药物，香料，导电性添加剂，和/或染料助剂(即，从E.I.DuPont de Nemours，Wilmington，Delaware商购的
)。可以添加到预聚物或水性分散体中的其它添加剂包括粘合促进剂，抗静电剂，防堵孔剂，防蠕变剂(anti-crawling agents)，荧光增白剂，凝固剂，导电添加剂，发光添加剂，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。
此类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分散体中，只要该工艺允许。任何时候没有将有机溶剂添加到水分散体中。
在本发明范围内的聚氨酯水性分散体应该预期具有约10％-约50％重量，例如约30％-约45％重量的固体含量。在本发明的范围内的聚氨酯水性分散体的粘度可以在约10厘泊至约100,000厘泊的范围内变化，这取决于该加工和应用要求。例如，在一个实施方案中，该粘度是在约500厘泊-约30,000厘泊的范围内。该粘度可以通过使用合适量的增稠剂，如基于该水性分散体的总重量的约0-约2.0wt％，来加以改变。
有机溶剂也可用于一些实施方案的膜和分散体的制备。有机溶剂可用来通过溶解和稀释来降低预聚物粘度和/或协助具有羧酸基团的二醇化合物如2，2-二羟甲基丙酸(DMPA)的固体颗粒的分散，以增强分散质量。还可以用于改进膜均匀性，如在涂覆工艺中减少条纹和裂纹。
为了这些目的所选择的溶剂对于异氰酸酯基是基本上或完全地非反应性的，在水中是稳定的，并且对于DMPA、DMPA和三乙胺的所形成盐、和预聚物具有良好的增溶能力。合适溶剂的例子包括N-甲基吡咯烷酮，N-乙基吡咯烷酮，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)。
添加到一些实施方案的膜/分散体中的溶剂的量可改变。当包括溶剂时，溶剂的合适范围包括低于分散体重量的50wt％的用量。较少量也可使用，如低于分散体的20wt％，低于分散体的10wt％，低于分散体的5wt％和低于分散体的3wt％。
在制造过程的不同阶段有许多方式将有机溶剂引入到分散体中，例如，
1)在转移和分散该预聚物之前，溶剂能够被添加到在聚合反应完成之后的预聚物中并与该预聚物混合，在骨架中含有羧酸基团和在链端中含有异氰酸酯基的稀释预聚物在该预聚物分散在水中的同时被中和和扩链。
2)该溶剂能够与其它成分如
1800、DMPA和
MI一起添加和混合以便在溶液中制备预聚物，然后在溶液中的在骨架中含有羧酸基团和在链端含有异氰酸酯基的该预聚物被分散在水中和同时它被中和和扩链。
3)该溶剂能够与DMPA和三乙胺(TEA)的中和盐一起添加，然后在分散之前与
1800和
MI混合以制备预聚物。
4)溶剂能够与TEA混合，然后在分散之前被添加到所形成的预聚物中。
5)溶剂能够与二元醇一起添加和混合，随后是DMPA、TEA和然后
MI按顺序添加到在溶液中的中和预聚物中，然后进行分散。
一些实施方案的水性聚氨酯分散体特别适合于粘合剂聚合物膜，当在较短的时间中加热和加压时该膜能够用于织物粘结、层压和粘合目的。根据所使用的粘结方法，压力能够例如是约大气压力至约60psi和时间能够是低于约1秒至约30分钟。
该聚合物膜可以通过工业上常用方法将分散体涂覆到防粘纸上并在低于约100℃的温度下干燥除去水，以在该纸上形成膜而制备。所形成的膜片材能够切成所需宽度的条并且缠绕到卷筒上以便后续用于一些应用中形成拉伸制品如纺织品。此类应用的例子包括：无缝合线(stitch-less)或无接缝(seamless)的衣服结构；接缝密封和增强；粘结于衣服上的标签和贴片；和定位的拉伸/回复增强。该粘结能够在约100℃-约200℃，如约130℃-约200℃，例如，约140℃-约180℃的温度范围中，在0.1秒至几分钟的时间中，例如，短于1分钟中所形成。典型的粘结机是Sew Free(可从Leicester，England的SewSystems公司商购)，Macpi缝边机(可从Brescia，Italy的Macpi Group商购)，Framis热空气融合机(hot air welding machine)(可从Milano，Italy的Framis Italy，s p.a.商购)。当遭遇到反复穿用、洗涤和在纺织织物衣服中的拉伸时，该粘结预期是强力的和耐久的。
在这一点上，该涂料，分散体或成形制品可以用颜料着色的或染色，还可用作设计元素。
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，但是低于适合于模塑加工硬纱的温度。
将聚合物膜层接合于基材上的一种合适方法是使用任何方法的层压，其中热量或能量施加于层压材料表面上。加热的方法包括，例如，超声波，直接加热，间接加热，和微波。该直接层压法与现有技术中使用的其它方法相比可提供以下优点：成形制品不仅利用机械相互作用而且利用化学键粘结于基材上。例如，如果基材具有任何活性氢官能团，则此类基团可以与分散体或成形制品上的异氰酸酯和羟基进行反应，因此在基材与分散体或成形制品之间提供化学键。分散体或成形制品与基材的化学键接能够提供更强的粘结力。该粘结可以在固化到基材上的干燥聚合物膜中或在湿分散体(它将在一个步骤中干燥和固化)中发生。没有活性氢的材料包括聚丙烯织物和具有氟聚合物或硅酮基表面的任何材料。具有活性氢的材料包括，例如尼龙，棉，聚酯，毛，丝，纤维素，乙酸酯，金属，和丙烯酸类。另外，用酸，等离子体或另一种蚀刻形式处理的制品具有供粘合用的活性氢。染色分子也可具有供粘结用的活性氢。
一些实施方式中施加聚合物膜组合物的方法和装置包括但不仅限于：辊涂(包括逆辊涂布(reverse roll coating))；使用金属工具或刀片(例如浇铸分散体到基底上，并且通过利用金属工具例如刀片将分散体涂覆遍布到基底面上，使其浇铸为均匀的厚度)；喷雾(例如，使用泵式喷雾瓶)；浸渍；漆涂；印刷；冲压(stamping)；浸透(impregnating)该制品。这些方法可用于将该分散体直接施加到基底上，而不需另外的胶粘剂材料，并且如果需要附加的/更重的层，其可以重复。该分散体可施加到由合成、天然或合成/天然混合材料制成的任何针织、机织或无纺织物上用于涂覆、粘结、层压和粘合目的。分散体中的水可以在处理过程中随着干燥而除去(例如，通过风干或使用烘箱)，留下在织物上的沉淀和凝结的聚氨酯层以形成胶粘粘结。
至少一种凝聚剂可以任选地用来控制本发明分散体穿透到织物或其它制品中或使该穿透最小化。可使用的凝聚剂的例子包括硝酸钙(其中包括硝酸钙四水合物)，氯化钙，硫酸铝(水合的)，乙酸镁，氯化锌(水合的)和硝酸锌。
能够用于施涂该分散体的工具的例子是刀片。该刀片能够由金属或任何其它合适材料制成。刀片能够具有预定宽度和厚度的缝隙。该缝隙可以是例如0.2密耳到50密耳的厚度，如5密耳，10密耳，15密耳，25密耳，30密耳，或45密耳的厚度。
膜、溶液和分散体的厚度可以根据应用来变化。对于干燥聚合物膜的情况，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，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。对于水性分散体，用量可以是，例如，约2.5g/m2-约6.40kg/m2，如约12.7g/m2-约635g/m2，其中包括约25.4g/m2到约152.4g/m2。
能够涂覆本发明的分散体和聚合物膜的平面型片材和带材的类型包括，但不限于：纺织织物，其中包括机织织物和针织物；无纺织物；皮革(真皮或合成)；纸材；金属；塑料；和稀松布(scrim)。
在一些实施方式中可用本发明的分散体和聚合物膜制造的最终制品包括但不仅限于：服装，其包括任意形式的服装或衣服制品；针织手套；室内装饰(upholstery)；头饰；床单；毯子和毯子背衬(carpet backing)；输送带；医学应用如拉伸绷带；私人护理物品，包括失禁和妇女卫生用品；和鞋类。涂覆有分散体或覆盖有膜或带材的制品可用于噪声抑制产品。
压到聚合物膜上的非弹性织物可以具有改善的拉伸和回复性能以及改进的成型性能。
包括聚合物膜，膜，带材或水性聚氨酯分散体的制品都可以模塑加工。该制品可以用多层的基材和成形制品、膜、带材或分散体来制备。多层制品也可以模塑。模塑和非模塑制品可具有不同水平的拉伸和回复。模制品可以包括塑身或身体支撑衣服，如胸罩。
一些实施方式中可使用分散体和聚合物膜生产的服装或衣服的例子包括但不仅限于：内衣、胸罩、衬裤、女士内衣、泳衣、塑形衣、贴身女背心、针织袜类、睡衣、围裙、潜水衣、领带(tie)、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(corset)、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、女士礼服(gown)、防护服、纱丽、纱笼、裙子、鞋罩(spat)、斯托拉(stola)、套装、紧身拘束衣(straitjacket)、礼服(toga)、紧身衣、毛巾、制服、面罩、潜水衣、医学压力衣、绷带、西服衬料、腰带、和所有其中的组件。
下列实施例是举例性质的并且不限制于这里所述的实施方案。
下面所包括的是可用于一些实施方案的制品中的聚合物膜的例子。包括本发明实施例和对比实施例的试验也包括在内。
实施例
HP 4000D是具有400的数均分子量的线性、伯羟基终端的聚亚丙基醚二醇(从BASF，Bruxelles，Belgium商购)；
MI是含有45-55％2，4’-MDI异构体和55-45％4，4’-MDI异构体的二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)的异构体混合物(可从BASF，Wyandotte，Michigan商购)；
DMPA是2，2-二羟甲基丙酸。
下列预聚物样品是用含有高水平的2，4′-MDI的MDI异构体混合物，如MI和ML制备的。
实施例1
预聚物的制备是在有氮气气氛的手套式操作箱(glove box)中进行的。在装有气压驱动搅拌器、加热套和热电偶温度测量计的2000ml玻璃反应釜中添加约382.5克的
1800二醇和约12.5克的DMPA。该混合物在搅拌下被加热至约50℃，随后添加约105克的
MI二异氰酸酯。反应混合物然后在连续搅拌下被加热到约90℃和然后在约90℃下保持约120分钟，在这一段时间之后反应完成，随着混合物的％NCO下降至稳定值，匹配具有异氰酸酯端基的预聚物的计算值(1.914的％NCO目标值)。预聚物的粘度根据ASTM D1343-69的一般方法，通过使用在约40℃下操作的Model DV-8落球粘度计(由Duratech Corp.，Waynesboro，VA销售)来测定。封端二醇预聚物的总异氰酸酯结构部分含量(按照NCO基团的wt％)是通过S.Siggia，“Quantitative Organic Analysis via Functional Group”，第三版，Wiley &Sons，New York，pp.559-561(1963)，的方法来测量的，该文献的整个公开内容被引入这里供参考。
实施例2
根据在实施例1中所述的程序和组成所制备的无溶剂预聚物用来制造聚氨酯脲水性分散体。
在2,000ml不锈钢烧杯中加入约700克的去离子水，约15克的十二烷基苯磺酸钠(SDBS)，和约10克的三乙胺(TEA)。该混合物然后用冰/水冷却至约5℃，然后用具有转子/定子混合头的高剪切实验室用混合机(Ross，Model 100LC)在约5,000rpm下混合约30秒。按照与实施例1中相同的方式制备的、并含在金属管形筒体中的粘稠预聚物，经由挠性管路在施加气压的情况下被添加到在水性溶液中的混合头的底部。预聚物的温度保存在约50℃和约70℃之间。挤出的预聚物流在约5,000rpm的连续混合下被分散和用水扩链。在约50分钟的时间中，将约540克的总量的预聚物引入和分散在水中。紧接着在预聚物添加和分散之后，在分散的混合物中加入约2克的添加剂65(可从Dow
MidlandMichigan商购)和约6克的二乙基胺(DEA)。反应混合物然后被混合约另外30分钟。所得的无溶剂的水性分散体是乳白色的和稳定的。分散体的粘度是通过Hauthane HA增稠剂900(可从Hauthway，Lynn，Massachusetts商购)以水分散体的约2.0wt％的量添加和混合来调节。粘稠分散体然后经由40微米Bendix金属网过滤器进行过滤，并在室温下贮存以便用于膜流延或层压应用。该分散体具有43％的固体水平和约25,000厘泊的粘度。从该分散体得到的流延膜是柔软，发粘的，和弹性体的。
实施例3
制备程序与实施例2相同，只是在预聚物被混合之后没有将DEA添加到分散体中。最初，分散体好象与实施例2并没有什么不同。
实施例4
包括各种层压膜的织物经历应力/应变试验。
试验方法-伸长率，韧性，和变定
伸长率和韧性性能是通过使用Instron动态拉伸试验机针对膜所测量的。样品尺寸如以下所示。将样品放置于夹子中并以每分钟200％伸长率的应变速率被延伸，直至达到最高伸长率为止。刚好在膜破裂之前测量韧性和伸长率。类似地，通过将层压膜以200％伸长率/每分钟的应变速率从0％延伸至50％伸长率共五个周期来测量变定％。在第四个周期之后测量变定％。
样品A和B的膜是从实施例3的分散体流延的聚氨酯脲膜。样品D，K，L和M的膜是从实施例2的分散体流延的聚氨酯脲膜。样品C，G，H，I和J的膜是从实施例3的分散体流延的三层聚氨酯脲“夹心”膜，其中从实施例2的分散体流延的膜是在各侧上。样品E的膜和样品F的无纺织物是从以商品名称VISTAMAXX从ExxonMobil商购的聚丙烯型聚合物制备的。样品N是按照点矩阵构型使用热熔胶的对比实施例。
通过使用Pacific Fabric，一定范围的带材(窄条)和膜变型粘结于织物上。样品制备的条件描述在下表1中。各织物/聚合物组合物样品具有63.5mm的宽度。
这些样品在Instron上周期性试验，达到120％伸长率，进行3次和测量在第四次负荷时在25克的力作用下的伸长率(变定)(如图17中所示)。样品A-G的第一个周期数据示于图19中和样品H-N的数据示于图20中，如同在图17中所示。通过评价这一数据能够看出，基础织物的应力/应变行为能够通过从实施例2和3的分散体制备的聚氨酯脲膜的应用得到增强。该膜增加力量，特别地这些样品包括实施例3(A，B，C，G，H，I和J)的膜。变定数据揭示，当与拉伸性(stretch)窄胸罩罩翼相比时，使用包括实施例3的组合物的膜的该层压罩翼能够获得类似的回复(变定)和力量(荷载/卸载)。与层压织物/泡沫体结构的商品胸罩罩翼相比而言，包括实施例3的组合物的层压罩翼能够提供改进的特性。
实施例5
为了说明改变衣服的应力分布的影响作用，商购胸罩用表2中所示的一系列的膜以及窄膜/带材变型进行改型(retrofit)。这些膜/带材变型应用于具有基本上梯形的胸罩罩翼。商购胸罩是Victoria’s Secret：Secret Embrace Style 6505，尺寸36C。这些衣服进行适合性和穿着试验。
试验12的聚合物组合物是从实施例2的分散体流延和干燥的聚氨酯脲膜。试验2，3，7，9-11，13和21的聚合物组合物是从实施例3的分散体流延和干燥的聚氨酯脲膜。试验1，4-7，15，18和19包括从实施例3的分散体流延的三层聚氨酯脲“夹心”膜，其中从实施例2的分散体流延的膜是在各侧上。试验8是不包括改型聚合物组合物的对照例。试验14和20包括从Bemis商购的聚氨酯膜(Bemis 3410)。试验16的膜和试验17的无纺织物是从ExxonMobil以商品名称VISTAMAXX商购的聚丙烯型聚合物所制备的。
试验3和试验8(对照例)的膜被对比用Gebiom Dynamic Force Sensor测量的压缩力。在膜粘结于衣服上的胸罩罩翼的中心取测量值。结果示于图18中。通过将对照衣服的力与具有试验3的膜粘结于其上的衣服的力进行对比，可以推断，添加该膜可提供相当于单独该衣服的压缩力的约3倍的压缩力。从该值可以外推，具有一半厚度的类似组合物的膜将导致与单独该衣服的压缩力近似相等的压缩力。同时可以预期，该膜将导致近似等于单独该衣服的压缩力的2倍的压缩力。
通过使用这一信息，目的是构造其中沿着胸罩罩翼的长度将导致在身体上的同等压缩力的衣服。该胸罩罩翼基本上是梯形，如图1-3中所示。
因为该胸罩罩翼在正面(这里它接合于胸罩上)比背面(这里它接合于钩或眼扣)更宽，当在相等的伸长率下穿戴时该胸罩罩翼的正面将具有较高的力。为了改进该舒适度，1.5密耳厚度的聚氨酯脲膜的反转梯形(试验10)是通过粘结于胸罩罩翼梯形上来施加的，如图1中所示。
类似地，试验11试件是通过使用粘结于胸罩罩翼梯形上的实施例3的3密耳厚聚氨酯脲膜的反转梯形来制备的，只是该梯形沿着长度切成两半，因为3密耳厚膜具有相当于胸罩罩翼的压缩力2倍的压缩力。
通过使用10mm宽膜的带材制备试验18试件。它沿着从罩杯的底部到钩/眼扣的顶部的对角线粘结，如图3中所示。这提供了胸罩(uplift)的方式，通过增大的力和回复的工程设计和设置来改进舒适度和适合性。
所得到的胸罩进行适合性和穿戴试验。改进的舒适性和适合性是通过试验10，11和18的改型胸罩的试穿模型来证实的。
尽管以举例方式描述了本发明，但是应该理解的是，所使用的术语被认为是措词或叙述的性质而不是有限制意义。此外，尽管本发明已经针对几个举例的实施方案进行了描述，但是可以认识到的是，本领域中的那些技术人员将容易地将这些教导应用于本发明的其它可能的变型。
Claims (20)
1.包括衣服的制品，该衣服包括：
(a)织物的一个或多个区段；
其中织物的各区段具有应力分布；和
(b)一个或多个聚合物膜，该膜接合于织物的一个或多个区段上形成织物层压材料；
其中该织物层压材料具有改变了的应力分布。
2.权利要求1的制品，其中该衣服是塑身衣或功能增强服。
3.权利要求1的制品，其中该改变了的应力分布包括应力和／或压力的均匀分布。
4.权利要求1的制品，其中该改变了的应力分布提供应力和／或压力梯度，以便在织物层压材料内的一个或多个区域中提供支撑作用。
5.权利要求4的制品，其中该改变了的应力分布提供功能增强性能。
6.权利要求1的制品，其中该织物具有选自单层和多层的结构。
7.权利要求6的制品，其中该织物具有多层结构，该结构包括一个或多个织物层和任选的一个或多个泡沫体层。
8.权利要求1的制品，其中该织物层压材料包括一个或多个织物层，或一个或多个泡沫体层。
9.权利要求1的制品，其中该聚合物膜选自聚氨酯脲膜，聚氨酯膜，聚烯烃膜，和它们的组合。
10.权利要求1的制品，其中该聚合物膜是从聚氨酯脲分散体流延和干燥的聚氨酯脲。
11.权利要求1的制品，其中该聚合物膜包括一个或多个膜层。
12.权利要求1的制品，其中该聚合物膜具有与该织物区段相同的形状并且被几何反转。
13.权利要求1的制品，其中该织物区段包括具有宽端和较短端的梯形；
该聚合物膜也具有宽端和较短端；和
聚合物膜的较短端对应于织物区段的宽端放置和聚合物膜的宽端对应于织物区段的较短端放置。
14.权利要求1的制品，其中该聚合物膜包括窄条；
该织物区段具有顶部，中间部和底部；
和该聚合物膜邻近于织物区段的两个或多个部分取向。
15.权利要求14的制品，其中该聚合物膜包括窄条；
该织物区段具有顶部，中间部和底部；
和该聚合物膜在织物区段上沿着从织物区段的顶部至织物区段的底部的对角线取向。
16.权利要求14的制品，其中该聚合物膜沿着对角线取向或垂直于顶部或底部。
17.权利要求14的制品，其中该聚合物膜包括非线性的条。
18.包括具有罩翼部分的胸罩的衣服，其中该罩翼部分的各区段具有应力分布，该罩翼部分包括呈现为窄条形式的或几何反转到该罩翼部分的聚合物膜，由此所述聚合物膜形成具有改变了的应力分布的区段。
19.根据权利要求18的衣服，其中该窄条在罩翼部分之内沿着对角线取向或朝向该罩翼部分的边缘取向。
20.胸罩，它包括限定成对的胸罩杯且在该罩杯之间具有桥接的材料层的组装件，该组装件包括经过模塑以限定胸罩杯的形状的至少第一个和第二个材料层，每一个该胸罩杯包括自该桥接延伸并到达侧围的下围，该侧围从该下围延伸至每一个胸罩杯的顶部，在这里任选地与带连接；
其中所述胸罩杯的各区段具有应力分布，和
其中相邻于该胸罩杯的下围和侧围当中的任一个或两者，在该组装件的材料层中嵌入或粘附了聚合物膜，该聚合物膜包括从聚氨酯脲分散体流延和干燥而成的聚氨酯脲，由此所述聚合物膜形成具有改变了的应力分布的区段。
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