TW202328534A

TW202328534A - 用於紡織品之增強材料及其應用

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Publication number: TW202328534A
Application number: TW111148899A
Authority: TW
Inventors: 甘特沙芬伯格; 金加特
Original assignee: 德商雷諾福瑞克有限公司
Priority date: 2021-12-21
Filing date: 2022-12-20
Publication date: 2023-07-16
Also published as: WO2023118181A1; CN118355161A

Abstract

本發明係關於一種用於紡織品之增強材料及其用途，該增強材料係由熔紡聚合物纖維製成的非織造載體以及施加至該非織造載體上的熱熔黏著劑組成物所組成。

Description

用於紡織品之增強材料及其應用

本發明係關於用於紡織品之增強材料及其用途，該增強材料係由熔紡聚合物纖維製成的非織造載體以及施加至該非織造載體上的熱熔黏著劑組成物所組成。

各種形式的紡織品係自人類早期以來所生產的最古老之人工製品，並且直至今天仍然在生活中各個方面得到應用，其中服裝為迄今為止最熟知的應用領域。為了滿足紡織品在功能性及耐久性方面不斷增長的各種要求，可將該等紡織品與許多輔助及增強材料結合。

因此，舉例而言，WO 2004/090061闡述一種呈熱熔黏著劑／填料化合物形式的熱塑性加勁材料（stiffening material），該熱塑性加勁材料由50重量%至95重量%的一或多種熱熔黏著劑以及50重量%至5重量%的一或多種填料構成，該一或多種熱熔黏著劑具有2至300之MVR值，並且該一或多種填料不溶於熱熔黏著劑中。

WO 2005/110719闡述一種用於形成彈性膜非織造層疊體（laminate）的製程，該製程包含：擠出包含彈性聚合物的熱塑性聚合物組成物；對所擠出的該熱塑性聚合物組成物進行吹製以形成吹製膜氣泡；將該氣泡引導至形成於一對輥之間的第一輥隙（first nip），以使該氣泡坍塌成一新生膜片；提供至少第一非織造纖維網（fibrous nonwoven web）；以及將該至少第一非織造纖維網引導至該輥隙，以與該新生膜片之一側接觸，從而形成包含該膜片及該至少第一非織造纖維網的層疊體。

DE 10 2005 057 221係關於一種可固定之紡織織物，其尤其可用作紡織產業中的內襯材料，並且包含基於非織造織物、織造布、針織物等的載體，該載體在至少一側上設置有黏著劑塗層。將至少一個由纖維組成並具有預定功能的額外層施加至該黏著劑塗層上。

WO 2010/127781揭露一種呈熱熔黏著劑／塑膠化合物形式的加勁材料，其具有一定比例之1毫米至30毫米長且量高達65重量%的植物纖維填充材料，其中該化合物具有根據DIN 53121量測之1000牛頓至2500牛頓的彎曲強度，該化合物之二種組分（即，植物纖維填充材料及熱塑性熱熔黏著劑）在擠出之前聚集，並作為預聚集物插入至擠出機中並在擠出機中被擠出。

DE 10 2019 106 995闡述一種可熱固定之紡織織物，其尤其可用作紡織產業中的可固定之內襯、襯墊及／或外層織物，該可熱固定之紡織織物包含基於熔融吹製之非織造織物的載體材料，其中該載體材料在一側上具有植絨纖維，並且在背離植絨纖維的一側上具有熱熔黏著劑。聲稱所請求保護之可固定的紡織織物之特徵在於與低厚度及高彈性結合的舒適感覺。

EP 2 846 653係關於一種可熱熔的片材，其特別用作紡織產業中的可溶內襯，該可熱熔的片材具有一基材層，該基材層具有紡織材料，該紡織材料上具有帶有聚胺基甲酸酯熱熔黏著劑組成物的黏著劑化合物結構。據稱該可熱熔的片材具有高程度的黏著強度，特別是在難以熔合之外層織物（例如，塗佈有氟碳化合物或聚胺基甲酸酯之外層織物）上。

其中由線（thread）形成之環纏繞至另一環中的紡織織物被稱為針織物，並且其特徵在於，相較於其中片材是藉由使二個線系統交叉而製備的織造織物，係具有更高的拉伸性及彈性。為了向此種針織織物提供某些應用所需之強度，例如當用於鞋之生產時，針織織物可與增強材料結合。

在先前技術中提出之用於使紡織品加勁之解決方案之主要缺點在於其通常無法在保持有利的彈性及透氣性的同時用於對彈性及／或撓性紡織品進行增強，並且常常需要複雜的構造。具體而言，在保持針織織物之彈性的同時，仍然需要強度與彈性之結合以達成充分增強。

因此，本發明之目的在於提供一種具體而言可用於對撓性紡織品（例如，針織織物及含有一定比例之彈性纖維（Elastan）或萊卡（Lycra）之紡織品）進行增強而不會對該等材料之有利性質產生不利影響的材料。

令人驚訝的是，已經發現此目的已藉由由熔紡聚合物纖維製成的非織造載體與施加至此非織造載體上的熱熔黏著劑組成物之組合達成。

因此，在第一方案中，本發明係關於一種用於紡織品之增強材料，其中該增強材料係由熔紡聚合物纖維製成的非織造載體以及施加至該非織造載體上的熱熔黏著劑組成物所組成，其中該增強材料之特徵在於，根據ISO 9073-3測定時，在100牛頓下在至少一個方向上具有至少120%且不超過350%之伸長率。

令人驚訝的是，已經示出由此方式可以尺寸穩定的方式支撐待增強的材料。

在一較佳的實施態樣中，根據ISO9073-3測定時，根據本發明的增強材料在100牛頓下在至少一個方向上具有至少140%之伸長率。

在本發明之範圍內，「紡織品（textile）」包含紡織品以及可藉由各種方法加工成線性織物、二維織物及三維織物的非紡織品原材料。「紡織品原材料（textile raw material）」用來指示合成纖維及天然纖維，而用語「非紡織品原材料（non-textile raw material）」尤其涵蓋皮革。

在本發明之範圍內，已經令人驚訝地發現，根據本發明的特定非織造載體與熱熔黏著劑組成物之組合產生了以下材料：該材料除了優異的機械性質（尤其是其彈性及撓性）之外還以低重量提供高的穿著舒適性及良好透氣性，且因此極為適合作為紡織品（尤其是彈性紡織品，例如針織織物以及具有一定比例之彈性纖維及萊卡之紡織品）之增強材料，而不會不利地影響此種紡織品之有利性質。

在一特別較佳的實施態樣中，根據ISO 9073-3測定時，根據本發明的增強材料在100牛頓下具有120%至300%、較佳140%至250%之伸長率。如此一來，即使與根據本發明的增強材料結合，亦可保持待增強材料的原始彈性及柔韌性，同時提供尺寸穩定之支撐。

除了其彈性性質之外，根據本發明的增強材料還具有其他有利的機械性質。因此，在一較佳的實施態樣中，根據本發明的增強材料之特徵在於，根據ISO 9073-3量測時，其在至少一個方向上之最大張力為至少100牛頓。

在本發明之範圍內，「最大張力」意指在拉伸試驗期間量測之最大的力。此力用作對增強材料之撕裂強度的量度。

在一較佳的實施態樣中，根據ISO 9073-3測定時，根據本發明的增強材料在至少一個方向上具有至少120牛頓、較佳至少140牛頓之最大張力。

根據本發明的增強材料之特徵還在於其均向性，因此其可以多種方式使用。因此，根據本發明的增強材料在不同方向上之伸長率及最大張力僅有小的差異。因此，以下實施態樣係較佳的：其中根據本發明的增強材料在100牛頓下在第一方向上之伸長率與在100牛頓下在第二方向上之伸長率之差不超過30%、較佳不超過20%，其中該伸長率係根據ISO 9073-3測定，並且該第二方向較佳垂直於該第一方向。

關於最大張力，以下實施態樣係較佳的：其中根據本發明的增強材料在第一方向上之最大張力與在第二方向上之最大張力之差不超過30%、較佳不超過20%，其中該最大張力係根據ISO 9073-3測定，並且該第二方向較佳垂直於該第一方向。

根據本發明的增強材料尤其可用於對機械應力大的材料進行增強（例如，用於鞋），而不會對其原始性質產生不利影響。因此，根據本發明的增強材料之特徵在於對應的斷裂伸長率，其表示斷裂後增強材料之長度相對於初始長度的百分比變化。在一較佳的實施態樣中，根據ISO 9073-3測定時，根據本發明的增強材料具有200%至700%、較佳300%至600%之斷裂伸長率。

在不受理論之束縛之下，推定具體而言藉由該非織造載體與該熱熔黏著劑組成物之該組合而達成了根據本發明的增強材料之有利性質。在此方面，由基重為150公克／平方公尺至500公克／平方公尺、較佳250公克／平方公尺至400公克／平方公尺之熔紡聚合物纖維所製成的非織造載體係較佳的。

所採用的非織造載體設置有熱熔黏著劑組成物，推定該熱熔黏著劑組成物有助於根據本發明的增強材料之有利性質。在此方面，以下實施態樣係較佳的：其中該熱熔黏著劑組成物之基重為30公克／平方公尺至120公克／平方公尺、較佳地為50公克／平方公尺至80公克／平方公尺。

根據本發明的增強材料之性質可有利地藉由選擇用於非織造載體之合適的聚合物來進行適應性調整。在一較佳的實施態樣中，非織造載體之聚合物係選自由以下組成之群組：聚酯系聚合物、聚醯胺系聚合物、聚烯烴系聚合物、聚胺基甲酸酯系聚合物、乙烯／乙酸乙烯酯系聚合物、聚醚系聚合物、彈性體系聚合物、其共聚物、及其摻合物（blend），其中具體而言，聚胺基甲酸酯系聚合物係較佳的。在聚胺基甲酸酯系聚合物之群組中，熱塑性聚胺基甲酸酯係為特別較佳的。

依據應用於增強材料之要求範圍，非織造載體可與合適的熱熔黏著劑組成物相結合。在一較佳的實施態樣中，根據本發明採用的熱熔黏著劑組成物係選自由以下組成之群組：線性聚酯、線性聚醚、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯、高密度聚乙烯（high density polyethylene，HDPE）、熱塑性聚胺基甲酸酯、聚丙烯、聚醯胺、熱塑性彈性體、聚烯烴、及其混合物（mixture）及摻合物組成之群組。尤其是慮及根據本發明的增強材料之彈性優點，基於熱塑性聚胺基甲酸酯的熱熔黏著劑組成物係為特別較佳的。

藉由將熱熔黏著劑組成物施加至非織造載體上的方法，提供了對根據本發明的增強材料之性質進行適應性調整的另一種可能性。在一個實施態樣中，該熱熔黏著劑組成物較佳連續散佈在非織造載體之整個表面上。藉由連續施加熱熔黏著劑組成物，達成利用熱熔黏著劑組成物例如以膜之形式對非織造載體之全表面塗佈。如此一來，具體而言，可提高增強材料之機械性質。

在一替代性較佳實施態樣中，熱熔黏著劑組成物較佳已被不連續地施加至非織造載體上。如此一來，具體而言，可有利地調整增強材料之彈性性質及透氣性。舉例而言，熱熔黏著劑組成物可以點、陣列、條紋或網狀施加至非織造載體。在此方面，熱熔黏著劑組成物之分佈可為規則的或不規則的。在一較佳的實施態樣中，熱熔黏著劑組成物較佳地以網狀纖維之形式被施加，其中熱熔黏著劑纖維可被紡絲、噴塗或層疊至該非織造載體上。在一特別較佳的實施態樣中，熱熔黏著劑組成物亦呈非織造黏著劑之形式，及／或本身含有聚合物纖維。

除了有利的機械性質之外，根據本發明的增強材料還具有有利的空氣滲透率，此在用於對鞋或功能性紡織品進行增強時尤其是所欲的，並且在透氣性方面使得穿著舒適性得以改善。較佳地，在根據DIN EN ISO 9237測定時，根據本發明的增強材料在100千帕（kPa）下具有至少25公升／平方公尺／秒（l/m ²/s）、較佳至少30公升／平方公尺／秒之空氣滲透率、及／或在200千帕下具有至少50公升／平方公尺／秒、較佳地至少55公升／平方公尺／秒之空氣滲透率。

進一步較佳地，根據本發明的增強材料在100千帕下具有不超過1000公升／平方公尺／秒、較佳地不超過750公升／平方公尺／秒之空氣滲透率。如此一來，可提供有利地防水的材料，尤其是用於鞋。

具體而言，根據本發明的增強材料之特徵在於，該等有利性質僅藉由二種材料之組合而達成，而傳統的增強材料通常具有明顯更多的層。因此，根據本發明的增強材料的如下實施態樣係較佳的：其中該增強材料不包含另外的層。

根據本發明的增強材料具有廣泛的應用。因此，本發明更進一步關於使用增強材料在鞋、服裝、及配件（例如包、皮帶及手鐲）之製造中、在生活方式領域中、以及在矯形外科中之用途。由於其具有有利的彈性性質，使用根據本發明的增強材料來對撓性材料（例如，具有一定比例之彈性纖維及萊卡之針織織物及／或紡織品）進行增強係特別較佳的。

根據本發明的增強材料可藉由任何常用方法（例如，藉由熱壓）來與待增強之紡織品結合。

藉由以下實施例進一步闡釋本發明，然而，該等實施例不應被理解為限制本發明之思想。實施例：

由具有熱塑性胺基甲酸酯（thermoplastic urethane；TPU）熱熔黏著劑組成物的TPU熔融吹製非織造物製備根據本發明的增強材料，其中該熱熔黏著劑組成物以網之形式以60公克／平方公尺之基重施加至非織造載體。所獲得的增強材料之機械性質及空氣滲透率總結於表1及表2中。

對於實施例1，使用基重為390公克／平方公尺之非織造載體，且對於實施例2，使用基重為310公克／平方公尺之非織造載體。

表1：機械性質

實施例	方向	最大張力 ¹[牛頓]	100牛頓下之伸長率 ²[%]	斷裂伸長率 ³[%]
1	CMD	164	193	395
MD	185	148	376
2	CMD	142	235	354
MD	185	170	408

1）根據ISO 9073-3測定 2）根據ISO 9073-3測定 3）根據ISO 9073-3測定 CMD：機器橫向 MD：機器方向

表2：空氣滲透率

實施例	壓力	空氣滲透率 ⁴[公升／平方公尺／秒]
1	100千帕	33.7
200千帕	65.1
2	100千帕	31.6
200千帕	59.3

4）根據DIN EN ISO 9237測定

由所提供的資料可看出，根據本發明的增強材料結合了有利的機械性質與空氣滲透率，此使得能夠達成高的穿著舒適性。

：無。

Claims

一種用於紡織品之增強材料，其中該增強材料係由熔紡聚合物纖維製成的非織造載體以及施加至該非織造載體上的熱熔黏著劑組成物所組成，其中，根據ISO 9073-3測定時，該增強材料在100牛頓下在至少一個方向上具有至少120%且不超過350%之伸長率。
如請求項1所述之增強材料，其中，根據ISO 9073-3測定時，該增強材料在100牛頓下在至少一個方向上具有至少140%之伸長率。
如請求項1所述之增強材料，其中，根據ISO 9073-3測定時，該增強材料在100牛頓下在至少一個方向上具有120%至300%之伸長率。
如請求項1至3中任一項所述之增強材料，其中，根據ISO 9073-3測定時，該增強材料具有250%至700%之斷裂伸長率。
如請求項1至3中任一項所述之增強材料，其中，在根據ISO 9073-3量測時，該增強材料在至少一個方向上具有至少100牛頓之最大張力。
如請求項1至3中任一項所述之增強材料，其中，該非織造載體之基重為150公克／平方公尺至500公克／平方公尺。
如請求項1至3中任一項所述之增強材料，其中，該熱熔黏著劑組成物之基重為30公克／平方公尺至120公克／平方公尺。
如請求項1至3中任一項所述之增強材料，其中，該非織造載體之聚合物係選自由以下組成之群組：聚酯系聚合物、聚醯胺系聚合物、聚烯烴系聚合物、聚胺基甲酸酯系聚合物、乙烯／乙酸乙烯酯系聚合物、聚醚系聚合物、彈性體系聚合物、其共聚物、及其摻合物（blend）。
如請求項1至3中任一項所述之增強材料，其中，該熱熔黏著劑組成物係選自由以下組成之群組：線性聚酯、線性聚醚、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯、熱塑性聚胺基甲酸酯、聚丙烯、聚醯胺、熱塑性彈性體、聚烯烴、及其混合物（mixture）及摻合物。
如請求項1至3中任一項所述之增強材料，其中，該熱熔黏著劑組成物在該非織造載體之整個表面上連續延伸。
如請求項1至3中任一項所述之增強材料，其中，該熱熔黏著劑組成物已被不連續地施加至該非織造載體。
如請求項1至3中任一項所述之增強材料，其中，在根據DIN EN ISO 9237測定時，該增強材料在100千帕（kPa）下具有至少25公升／平方公尺／秒（l/m ²/s）之空氣滲透率，及／或在200千帕下具有至少50公升／平方公尺／秒之空氣滲透率。
如請求項1至3中任一項所述之增強材料，其中，該增強材料在100千帕下具有不超過1000公升／平方公尺／秒。
一種使用如請求項1至13中任一項所述之增強材料在鞋、服裝、配件之製造中、在生活方式領域中、以及在矯形外科（orthopedics）中之用途。