TWI489951B - 具有改變的應力分佈之服裝 - Google Patents
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Description
本發明係關於諸如服裝等物件，包括具有改變的應力分佈之塑身服裝及性能增強之服裝。該物件或服裝包括諸如織物及/或聚胺基甲酸酯發泡體與聚胺基甲酸酯脲組合物之組合等材料的一個或多個層。
本申請案主張在2008年1月15日提出申請之美國專利申請案第61/021,241號之權利。
服裝可提供各種不同的功能，包括但不限於保暖、時尚及舒適。塑身服裝之兩個目標包括支撐及舒適，二者之任一者可能受到另一者之影響。舒適感降低之一個原因在於設計用於塑身或支撐之服裝經常具有其中施加於服裝穿戴者上之應力增大的區域。舉例而言，倘若人們設想將一材料帶纏繞於人身上，其中該帶具有寬區段及窄區段，則在該帶之帶長度範圍內之力係相同的，然而，此力在該帶之寬部分較窄部分上分佈更均勻。結果係在該窄部分與身體接觸之處的應力增大。
應力增大之區域可導致穿戴者感到不舒適。因此，人們需要可藉由改變服裝之應力分佈(包括在需要時提供額外支撐並使穿戴者感到更舒適)來使該應力重新分佈從而克服此等缺點之服裝。
諸如層壓發泡體服裝等塑身服裝所經歷之另一問題係織物增長。對於整體層壓發泡體胸罩而言，此尤其成問題。
人們需要提供一種重新分佈或控制服裝內之應力以防止織物增長之方法。
在某些實施例中，係一種包括服裝之物件，其包括：(a)一個或多個織物區段；其中每一織物區段具有一應力分佈；及(b)一個或多個連接至一個或多個織物區段以形成織物層壓體之聚合物薄膜；其中該織物層壓體具有改變的應力分佈。此等服裝可經設計以減少織物增長並使穿戴者感到更舒適。
一種服裝，其包括具有翼部分之胸罩，該翼部分包括呈窄條形狀或形式、三角形形狀之聚合物薄膜，或者該翼部分之形狀在幾何學上可轉變成翼部分。
一種胸罩，其包括界定一對罩杯之若干材料層的組裝件且在該等罩杯之間具有連接體，該組裝件包含經模製以界定該等罩杯形狀之至少一第一及第二材料層，該等罩杯各自包括自該連接體向側周邊延伸之下周邊，該側周邊自該下周邊延伸至視需要連接吊帶之該等罩杯各自之頂部部分；其中毗鄰該等罩杯之該下周邊及側周邊之任一者或二者有一聚合物薄膜嵌入該組裝件之該等材料層中或黏合至該等材料層，該聚合物薄膜包括自聚胺基甲酸酯脲分散體澆注及乾燥的聚胺基甲酸酯脲。
本發明亦包括製造具有改變的應力分佈之服裝的方法。
出於本發明之目的，術語織物之「應力分佈」被定義為施加於織物上之物理壓力、拉力或其他力，包括可在整個服裝之各點處量測的各種不同力。可在諸如用於服裝之織物等任一織物中觀測到該應力分佈。應注意塑身服裝之織物應力分佈的一個實例，其中施加於服裝上之應力或壓力將隨該服裝在穿戴時因穿戴者運動而有所變化。另一實例係對諸如胸罩等支撐服裝而言，其中施加於罩杯底部之應力較施加於罩杯頂部之應力為大。
出於本發明之目的，術語「在幾何學上可轉變的」意欲包括其中與將要一起層壓之織物具有相同幾何形狀的薄膜可相對於該織物旋轉之實施例。該薄膜可較織物區段為大、為小或與織物區段具有相同大小。此亦包括但不限於其中薄膜與織物之大小及尺寸經設計分別與薄膜與織物之模數成反比的情況。
如本文所用術語「非線性」包括除直線外之形狀。此包括但不限於彎曲形狀、弧形狀及波形狀。
如本文所用術語「窄條」係指具有其中長度係寬度之至少兩倍之長度及寬度的形狀。該長度可有所變化且視應用該長度之服裝的大小而定。
本文所用術語「多孔的」係指在基材表面或在基材內之任一點或穿過基材厚度包括孔隙或空穴之基材，或係指本發明物件可與之接觸之任一材料。
本文所用術語「壓製」或「經壓製」係指經受熱及/或受壓而獲得實質上平面結構之物件。
本文所用術語「發泡體」係指可用於織物構造中之任一適宜發泡體，例如，聚胺基甲酸酯發泡體。
本文所用術語「分散體」係指其中分散相係由精細顆粒組成且連續相可為液體、固體或氣體之系統。
本文所用術語「水性聚胺基甲酸酯分散體」係指含有至少一種聚胺基甲酸酯或聚胺基甲酸酯脲聚合物或預聚物(例如，本文所述聚胺基甲酸酯預聚物)且視需要包括溶劑之組合物，其分散於水性介質中，例如，水，包括去離子水。
除非另外說明，否則本文所用術語「溶劑」係指非水性介質，其中該非水性介質包括有機溶劑，該等有機溶劑包括揮發性有機溶劑(例如，丙酮)及不太易於揮發之有機溶劑(例如，MEK或NMP)。
本文所用術語「無溶劑」或「無溶劑系統」係指其中絕大部分組合物或分散組份未溶解或分散於溶劑中之組合物或分散體。
本文所用術語「物件」係指包括分散體或成形物件及諸如紡織織物等基材之物件，其可具有或不具有部分由於施用本文所述分散體或成形物件而賦予的至少一種彈性特性。該物件可呈任一適宜構型，例如，一維、二維及/或三維構型。
本文所用術語「織物」係指針織、編織、或非織造材料。編織織物可為平針織物、圓筒針織物、經編針織物、窄幅彈力織物及網眼織物。織造織物可具有任一構造，例如，緯面緞紋、斜紋、平紋組織、牛津組織、方平組織、及窄幅彈力織物。非織造材料可為熔噴纖維網、紡黏纖維網、濕法成網、粗梳纖維基短纖維網、及諸如此類
本文所用術語「硬紗」係指實質上無彈性之紗。
本文所用術語「經模製」物件係指藉由其使得物件或成形物件形狀響應於加熱及/或加壓而改變之結果。
本文所用術語「得自」係指自一物體形成另一物質。舉例而言，薄膜可得自可乾燥之分散體。
本文所用術語「模數」係指施用於物品上之應力比，其表示為每單位線密度或面積上之力。
如本文所用術語「織物增長」意欲涉及織物隨時間或在穿戴期間不可恢復(即，無彈性)的自然拉伸趨勢。
出於本發明之目的，術語「聚合物薄膜」、「聚合物溶液」及「聚合物分散體」可互換使用以闡述可能需要或不需要施用於支撐基材上之實質上兩維或相對平坦之聚合物層，視情況存於水或溶劑中。
如本文所用術語「織物層壓體」係指包括連接或結合在一起之至少一個織物層及至少一個聚合物層之多層物件。連接方法包括但不限於黏合、加熱、加壓、及其組合。
如本文所用術語「性能增強的」在提及服裝時係指可降低服裝穿戴者之疲勞或維持服裝穿戴者之表現能力的服裝。舉例而言，運動員在競技期間可穿戴性能增強之服裝以降低疲勞及/或維持競技表現。
在某些實施例中，係包括可改變服裝之應力分佈之聚合物薄膜的服裝。此包括在整個服裝上均等地分佈應力以及提供其中需要額外支撐之「應力梯度」。應力梯度可提供預選應力區以使該服裝織物內之應力重新分佈，例如，自低應力區至高應力區。應力梯度之一個實例可用於胸罩。該聚合物薄膜可包含於罩杯中以提供一應力梯度以在該罩杯之底部提供較高支撐應力且在該罩杯頂部提供較低應力。
某些實施例之物件包括至少一個聚合物薄膜層，例如，呈薄膜或分散體形式之聚胺基甲酸酯脲組合物。此等物件具有至少兩個層，包括該聚合物薄膜。可將聚合物薄膜與各層材料(例如，織物或發泡體)相鄰配置或配置於各層材料之間，且其亦可向物件提供拉伸及恢復性、增加之彈性模數、黏合性、成型性、形狀保持性、及撓性特性。可使該等物件形成織物及/或服裝。
某些實施例之物件可使用各種聚合物且包括一個以上之薄膜層。此等包括聚胺基甲酸酯、聚胺基甲酸酯脲、聚烯烴及其組合之聚合物薄膜。有用的聚烯烴樹脂可以諸如VISTAMAXX® 1100及VISTAMAXX® 2100等商品名VISTAMAXX(由ExxonMobil生產)購得，其可經熔融且形成薄膜或製成不織物。
各種不同聚胺基甲酸酯脲組合物可用於某些實施例之薄膜及分散體。舉例而言，可自溶液、水性分散體、或實質上無溶劑之水性分散體澆注某些實施例之薄膜。許多該等溶液或分散體為業內已知的。舉例而言，根據本發明某些實施例，聚胺基甲酸酯脲溶液(例如，來自市售斯潘德克斯(spandex)生產線之紡絲溶液)可用於澆注薄膜。可用於本發明之水性分散體及自其澆注之薄膜的具體實例闡述於下文中。
在其中物件包括包括三層或更多層之多層物件的實施例中，其中一層係薄膜，該薄膜可為兩織物層之間、兩發泡體層之間、一織物層與一發泡體層之間之中間層，或與毗鄰織物層之發泡體層相鄰。亦涵蓋該等織物/發泡體/薄膜排列之組合。舉例而言，物件可按順序包括織物層、發泡體層、薄膜層、發泡體層、及織物層。此物件包括兩層分開之織物層、兩層分開之發泡體層及一薄膜層。在此等實施例之任一個中，該聚合物薄膜可用聚合物溶液或分散體代替。因此，該物件可包括一或多個聚合物薄膜及一或多個聚合物分散體層。
在另一實施例中，可將單層織物或發泡體折疊以形成該多層物件之兩層或更多層，其中以聚合物薄膜、溶液或分散體作為中間層(其中該薄膜可視為「嵌入」該物件內)。在此實施例中，然後亦可將物件模製或壓製為期望形狀，例如，對於塑身服裝而言。其中將聚合物薄膜配置於折疊點處，條帶可提供額外拉伸恢復力，例如，在折邊處或用於塑身服裝以提供額外支撐。此亦可用於諸如乳下胸罩等服裝中，其中薄膜/條帶配置可提供增強之壁強度或剛度且可防止服裝邊緣卷起。該聚合物薄膜亦可配置在單層邊緣與之會合以形成雙層織物之點處，如圖16中所示，此更具體地闡述於下文中。倘若需要，則折疊層內亦可包括額外織物或發泡體層。舉例而言，織物層可經折疊以形成其中聚合物薄膜及發泡體包含於折疊區內之兩個層。
在包括兩個或更多個層之實施例中，聚胺基甲酸酯脲組合物可形成外層。在外表面上引入聚胺基甲酸酯脲組合物可產生許多有利功能。舉例而言，聚胺基甲酸酯脲組合物可提供具有增強摩擦力之錨形體或區域以減少包括聚胺基甲酸酯脲組合物之物件與外部基材之間的相對移動。當該物件係包括皮膚接觸表面之內衣時(其中穿戴者之皮膚係基材)，此尤其有用。或者，基材可為與本發明物件之聚胺基甲酸酯脲組合物接觸之外衣。若基材為穿戴者之外衣且物件係作為內衣來穿戴，則該物件可防止或減少外衣之相對移動。此外，外衣(例如，禮服)可包括聚胺基甲酸酯脲組合物以維持內部服裝(例如，襯裙)之相對位置。
在選定織物層、發泡體層及薄膜層後，該等可藉由壓製或模製來相繼黏合以形成平坦或成型物件(包括具有諸如模製罩杯等三維結構之物件)。製備某些實施例之經壓製或經模製物件之製程包括根據需要加壓及加熱。舉例而言，可在約150℃至約200℃或約180℃至約190℃(包括約185℃)下加熱充足時間以獲得經模製物件。適宜加熱時間包括(但不限於)約30秒至約360秒，包括約45秒至約120秒。可藉由任一已知方法實現結合，包括(但不限於)微波、紅外、傳導、超音波、長時間加壓(即，鉗夾)及其組合。
由於對包括聚胺基甲酸酯脲薄膜或分散體之物件加熱及加壓且鑒於薄膜及織物自身係多孔材料，應瞭解薄膜或分散體可部分或完全浸漬物件之織物或發泡體。舉例而言，聚胺基甲酸酯脲組合物可形成與周圍層部分分離之層，或可完全轉移至周圍層中以形成無可區別分離聚胺基甲酸酯脲組合物層之整體物件。
本發明多層物件之一個應用係塑身服裝，例如，胸罩(尤其在杯或翼中)、其他女士內衣及男士內衣。該等物件可提供以下期望特徵：塑身及支撐，同時亦提供舒適性、透氣性、空氣通透性、透濕/汽性、芯吸性、及其組合。在本發明某些實施例之物件中，在諸如胸罩構造之杯等經模製或成形物件之設計中，各層可採用預定形狀且可以相對於彼此之預定取向排列。該等織物之層可單獨使用或與縫至、黏至或者施加至織物之其他材料組合使用。
在某些實施例中，存在構造具有由織物提供之整體塑形能力之服裝的系統。此構造系統可用於各種不同服裝構造中，尤其是(例如)比賽服、運動服、男式及女式貼身內衣(例如，胸罩)、內衣、內褲、塑形服裝、窄管褲及襪類(例如，褲襪)、成衣(例如，粗斜紋牛仔)、緊身胸衣、西服襯衫、及褲子。此構造可用於任何可定形身體區域。儘管包括織物構造之許多優點，但應進一步瞭解其應用不僅限於服裝，且亦可應用於任何可塑形或可定形介質，包括亦可相對於與可塑形區域接觸之織物發生移動及潛在滑動之傢具墊。
為添加額外支撐及其他特徵，可將聚合物薄膜組合物添加至物件之不同區域。舉例而言，其可延伸經過物件之整個區域或延伸至所選部分以提供不同益處。舉例而言，胸罩在杯部分中可包括某些實施例之分層織物。在胸罩杯中，可為有用的是，使用一部分薄膜在杯之下半部分起支撐作用、在杯之中間部分起遮擋作用、在邊側部分起塑形作用、或在特定區域起修飾或裝飾作用。
在每一特徵中，僅出於清晰目的，該等聚合物薄膜作為獨立層展示。所連接聚合物薄膜可部分或完全填充織物或發泡體基材之各孔。
在圖1-3、8-9及14-15中展示具有實質梯形形狀之織物部分。此形狀可用作胸罩翼部分，如文中所述。然而，儘管提及胸罩翼部分，但織物可用於服裝之其他區域並為了闡明如何相對於織物形狀來定位聚合物薄膜以改變織物之應力分佈的實例而展示。各種幾何形狀之織物部分及聚合物薄膜部分涵蓋於本發明中且可根據期望應力分佈變化來選擇。該變化可藉由使應力分佈於整個服裝上來提供舒適感或增加服裝各部分之應力以提供額外控制或支撐。
如在圖1中所示，聚合物薄膜組合物2在幾何學上可轉變至諸如胸罩翼部分1等服裝部分上，其係實質梯形形狀且示為梯形。搭接並伸出翼邊緣部分之角落4可折疊或切成聚合物薄膜形狀。
作為一替代方案，圖2亦展示在幾何學上可轉變至翼部
分1之聚合物薄膜組合物2，然而，儘管該薄膜與該翼部分具有實質相同的形狀，但需縮減其大小以避免在仍可提供改變的應力分佈時與圖1之角落4搭接。
在圖1或圖2中，織物區段1可為包括具有寬端及窄端之梯形的翼。該聚合物薄膜2亦具有寬端及窄端。該聚合物薄膜之窄端對應於該織物區段之寬端配置且該聚合物薄膜之寬端對應於該織物區段之窄端配置。
圖8及圖9亦展示織物部分1，其中聚合物薄膜區2結合至織物部分1。在圖8及圖9各自中，該聚合物薄膜區具有三角形形狀。
如在圖3中所示，改變服裝(例如，翼)應力分佈之另一方法包括聚合物薄膜2之窄條。儘管所示此聚合物薄膜似為實質直線型，但應理解此可根據改變所選定應力分佈之方式而修改成非線性形狀。薄膜2可延伸至翼1之邊緣(如圖中所示)或者可在翼1之中間部分開始並結束。薄膜2可沿對角線定位(如其在圖3中所示)或可垂直於翼邊緣。
換言之，該織物區段可具有頂部部分、中間部分及底部部分，其中該聚合物薄膜毗鄰織物區段之兩個或更多個部分定位。該聚合物薄膜可沿自織物區段之頂部至織物區段之底部之對角線定位、沿對角線定位於該織物內之其他部分或垂直於織物區段。
圖4展示作為服裝實例之胸罩，其可包括聚合物薄膜以改變服裝之應力分佈。該胸罩包括翼部分1及兩個杯部分6及10。杯部分6包括沿杯6之底部周邊定位之聚合物薄膜
8。另一杯部分10包括沿側周邊12定位之聚合物薄膜。該側周邊薄膜12及底部周邊薄膜8可一起或分開使用以調節該服裝之應力分佈從而提供塑形及支撐。儘管展示作為實例之胸罩，但應理解此可應用於身體之其他可定型區域，例如，臀部。
圖5亦展示包括鋼托部分18之胸罩。該鋼托部分亦為胸罩之壓力點之潛在原因。聚合物薄膜14及16之添加可藉由改變鋼托部分18所產生應力分佈而提供額外舒適及支撐中之一者或兩者。
儘管圖4-7之胸罩示為包括吊帶之後扣式胸罩，但應理解吊帶係可選的且可在兩個杯間之區域中於14處包括前扣(未示出)。
圖6之胸罩包括兩個杯部分20，各自在該杯之內部具有聚合物薄膜部分22。可藉由納入薄膜部分22來改變杯部分20之應力分佈，該等薄膜部分22隨著薄膜部分22延伸至杯內部26自杯頂部24開始寬度可有所變化，如在圖中所示該寬度在杯頂部24處較寬。相反構型展示於圖7中，其中杯部分20包括薄膜部分28，其寬度可有所變化，在延伸至杯內底部32之杯頂部30處為狹窄部分。改變胸罩此區域之應力分佈可在按照需要提供支撐或增強時消除卷夾點。為了達成期望效果，本發明涵蓋其他幾何形狀或構型之薄膜部分22及28。
圖10及圖11各自展示包括不同薄膜部分36、37、38及40之內褲34。薄膜區38可位於腰帶處(如在圖10中所示)以使
該服裝具有降低之應力分佈從而減輕腰帶透過衣服所產生之痕跡。聚合物薄膜38之寬度在服裝之前面或後面可有所變化以降低可產生卷夾點之壓力或改變應力分佈以增強支撐(例如，藉由提供腹部控制)。類似地，在腿帶36及37處之薄膜部分寬度可有所變化以沿後面部分提供可減少卷夾點之應力分佈，該卷夾點可展示為在衣服內之內褲痕跡，例如，藉由增加沿後面部分37之薄膜寬度來達成。圖11包括具有不同幾何形狀之聚合物薄膜區40，其可提供額外控制(例如，腹部控制)或提供用於孕婦內褲之支撐。
任一聚合物薄膜區1可包含於單表面2上，如在圖12中所示，其中該表面2可為適用於服裝之織物、發泡體或其他基材。或者，聚合物薄膜2可包含於諸如織物、發泡體等兩個表面之間，如在圖13中所示，其中包括頂表面層1與底表面層3。
圖14及圖15展示使用在沿預選定折線42折疊後提供頂表面層1及底表面層2之折疊織物的兩種可能性。在圖14及圖15中，箭頭展示折疊方向。底表面層3之各邊緣會合以形成對接縫5，如在圖14A及圖15A中所示。邊緣5在此點處可連接或結合至薄膜區2。
圖16係如在圖14A中所示直線X-X處之對接縫的橫截面。該縫5指明經折疊且結合或連接在一起之織物或其他基材之邊緣。聚合物薄膜區2可結合至頂表面1、底表面3或結合至頂表面及底表面兩者。所指示的折疊部分42用以闡明結合之前的層定位，然而，其中該織物足夠薄，橫截面顯示為實質直線型。而且，展示空隙44以闡明結合薄膜2可不延伸至該織物之折疊部分42，然而，此空隙44可視結合技術而不存在，此乃因該薄膜可熔化並填充此可用空隙。
根據聚胺基甲酸酯脲組合物之期望效應，當用作來自本文所述水性分散體之薄膜或分散體時，薄膜中聚合物之重量平均分子量可在約40,000至約150,000範圍內變化，包括約100,000至約150,000及約120,000至約140,000。
在某些實施例中，該聚合物薄膜可用作黏合劑以連接兩層或更多層織物或發泡體，或連接一層織物與發泡體。達成此之一種適宜方法係藉由任何適宜方法將分散體施加至層上。施加某些實施例之分散體之方法包括噴霧、輕觸、印刷、刷塗、浸入、填充、分配、計量施加、塗抹、及其組合。此後可加熱及/或加壓。
用於施加聚胺基甲酸酯脲分散體之該等方法可用於施加黏合劑以連接薄膜與織物層或發泡體層。黏合劑之實例包括熱固性或熱塑性黏合劑、壓敏黏合劑、熱熔性黏合劑、及其組合。黏合劑可用於黏合不同層且可將其施加至任何織物、發泡體或聚胺基甲酸酯脲薄膜或分散體上。此外，聚胺基甲酸酯脲水性分散體亦可用作黏合劑以黏合一層以上在某些實施例中所述任何織物、發泡體或聚胺基甲酸酯脲薄膜。或者，該聚合物薄膜可縫合至服裝。
如上所述，存在可用於本發明物件之各種織物構造。此外，在任一該等實施例中，聚胺基甲酸酯組合物可為薄膜或分散體。此外，聚胺基甲酸酯脲組合物可提供結構特性、撓性、黏合性、或該等特性之任一組合。層排列順序可為(1)織物層、發泡體層、聚胺基甲酸酯脲組合物層；(2)織物層、發泡體層、聚胺基甲酸酯脲組合物層、發泡體層、織物層；(3)織物層、聚胺基甲酸酯脲組合物層、織物層；(4)發泡體層、聚胺基甲酸酯脲層、發泡體層；(5)發泡體層、聚胺基甲酸酯脲組合物層；(6)織物層、聚胺基甲酸酯脲層；或該等順序之任一組合，其可經組合以獲得織物構造中之更多層。可引入黏合劑以黏合各層中之任一層，包括其中聚胺基甲酸酯脲組合物係黏合劑之情形。
各種不同纖維及紗可用於某些實施例之織物中。該等包括棉花、羊毛、丙烯酸、聚醯胺(耐綸)、聚酯、斯潘德克斯、再生纖維素、橡膠(天然或合成)、竹、絲、大豆或其組合。
可用於本發明某些實施例中之水性聚胺基甲酸酯分散體係自特定胺基甲酸酯預聚物獲得，在下文中對其進行更具體描述。
一般可將胺基甲酸酯預聚物或封端二醇概念化為多元醇、聚異氰酸酯、及在中和後能成鹽之化合物的反應產物，之後使預聚物分散於水中且使其鏈延伸。通常可在存在或不存在溶劑之條件下以一或多個步驟製備該等預聚物。根據預聚物是否溶解於將保留於分散體中之弱揮發性溶劑(例如MEK或NMP)中；是否溶解於諸如丙酮等過後可去除之揮發性溶劑中；或是否溶解於無任何溶劑之水中；在實踐中分散體製程可歸類為溶劑製程、丙酮製程、或預聚物混合製程。預聚物混合製程具有環境及經濟優勢，且因此亦可在本發明中用作製備水性分散體之基礎製程。
在預聚物混合製程中，重要的是在不用溶劑稀釋之條件下，預聚物之黏度足夠低以便於輸送及在水中分散。在一個實施例中，本發明係關於得自此預聚物之聚胺基甲酸酯分散體，其滿足此黏度要求且在預聚物中或在分散體中不含任何有機溶劑。根據本發明，預聚物係多元醇(a)、二異氰酸酯(b)及二醇化合物(c)之反應產物。然而，亦涵蓋包括有機溶劑之預聚物。
本發明可提供穩定水性聚胺基甲酸酯分散體，其可經處理且直接用作黏合材料(即不需任何額外黏合材料)以供藉由習用技術將其塗佈、結合、及層壓至基材上。可提供在本發明範圍內之水性聚胺基甲酸酯分散體，其使用或不使用揮發性有機材料；在生產中具有可接受之固化時間；且在成品中及在實踐應用中具有良好黏合強度、耐熱性、及拉伸/恢復特性。
可將可具有或不具有黏合性之聚胺基甲酸酯脲聚合物薄膜塗佈於離型紙上，藉此該水性分散體可用於結合或層壓至包括紡織品織物之基材。可藉由對基材及滯留時間小於一分鐘(例如，約15秒至約60秒)之黏合薄膜加熱及/或加壓來活化黏合。由此經結合之物件具有良好拉伸/恢復特性且預期其在正常穿戴及洗滌循環中具有耐久性。
適合作為根據本發明製備胺基甲酸酯預聚物之起始材料之多元醇組份係數量平均分子量為約600至約3,500之聚醚二醇、聚碳酸酯二醇、及聚酯二醇。
可用聚醚多元醇之實例包括具有兩個或更多個羥基之彼等二醇，其自環氧乙烷、環氧丙烷、氧雜環丁烷、四氫呋喃、及3-甲基四氫呋喃經由開環聚合反應及/或共聚反應獲得，或自多元醇(較佳為每個分子具有少於12個碳原子之二醇或二醇混合物，例如，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-癸二醇及1,12-十二烷二醇)經由縮聚反應獲得。在本發明中線性雙官能聚醚多元醇較佳，且分子量為約1,700至約2,100之聚(四亞甲基醚)二醇(例如官能度為2之Terathane1800(Invista))尤佳。
可使用之聚酯多元醇之實例包括具有兩個或更多個羥基之彼等酯二醇，其係藉由脂肪族聚羧酸與每個分子具有不超過12個碳原子之低分子量多元醇、或其混合物之縮聚反應來製備。適宜聚羧酸之實例係丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二羧酸及十二烷二羧酸。製備聚酯多元醇之適宜多元醇之實例係乙二醇、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-庚二醇及1,12-十二烷二醇。熔點溫度為約5℃至約50℃之線性雙官能聚酯多元醇較佳。
可使用之聚碳酸酯多元醇之實例包括具有兩個或更多個羥基之彼等碳酸酯二醇，其係藉由光氣、氯甲酸酯、碳酸二烷基酯或碳酸二烯丙基酯與每個分子中具有不多於12個碳原子之低分子量脂肪族多元醇、或其混合物之縮聚反應來製備。製備聚碳酸酯多元醇之適宜多元醇之實例係二乙二醇、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-庚二醇及1,12-十二烷二醇。熔點溫度為約5℃至約50℃之線性雙官能聚碳酸酯多元醇較佳。
適合作為根據本發明製備胺基甲酸酯預聚物之另一起始材料之聚異氰酸酯組份(b)可為二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)之同分異構體混合物，其以介於約65:35至約35:65、較佳介於約55:45至約45:55、且更佳為約50:50之4,4'-MDI與2,4'-MDI之同分異構體比率包含4,4'-亞甲基雙(苯基異氰酸酯)及2,4'-亞甲基雙(苯基異氰酸酯)。適宜聚異氰酸酯組份之實例包括MondurML(Bayer)、LupranateMI(BASF)、及Isonate50 O,P'(Dow Chemical)。
適合作為根據本發明製備胺基甲酸酯預聚物之其他起始材料之二醇化合物(c)包括至少一種二醇化合物，其具有：(i)兩個能與聚異氰酸酯(b)反應之羥基；及(ii)至少一個在中和後能形成鹽且不能與聚異氰酸酯(b)反應之羧酸基團。具有羧酸基團之二醇化合物(c)之典型實例包括2,2-二羥甲基丙酸(DMPA)、2,2-二羥甲基丁酸、2,2-二羥甲基戊酸、及DMPA起始之己內酯(例如，CAPAHC 1060(Solvay))。在本發明中DMPA較佳。
可藉由以下步驟來製備該預聚物：在一步驟中將起始材料(a)、(b)、及(c)混合在一起，且在約50℃至約100℃下反應足夠時間直至所有羥基基本耗盡且達成異氰酸酯基團之期望% NCO。或者，此預聚物可以兩個步驟來製備：首先使起始材料(a)與過量(b)反應，之後與組份(c)反應直至獲得預聚物之最終期望% NCO。舉例而言，% NCO可介於約1.3至約6.5之間，例如，自約1.8至約2.6。值得注意的是，在反應前、反應期間或反應後未添加任何有機溶劑或未使起始材料與任何有機溶劑混合。視需要，可使用觸媒來促進預聚物形成。
在本發明實施例中，預聚物包含組份(a)、(b)、及(c)，將其組合在一起且以佔預聚物總重量之下述重量百分比範圍來提供該等組份：
約34%至約89%之組份(a)；
約59%至約10%之組份(b)；及
約7.0%至約1.0%之組份(c)。
在本發明另一實施例中，預聚物包含Terathane1800聚醚二醇作為組份(a)、MondurML二異氰酸酯作為組份(b)、及2,2-二羥甲基丙酸(DMPA)作為組份(c)。在該等實施例中，該等組份可(例如)以佔預聚物總重量之下述重量百分比範圍存在：
a)Terathane1800聚醚二醇： 約61%至約80%；
b)MondurML二異氰酸酯： 約35%至約18%；及
c)2,2-二羥甲基丙酸(DMPA)： 約4.0%至約2.0%。
在40℃下藉由落球法量測，自組份(a)、(b)及(c)製備之預聚物應具有低於約6,000泊(例如，低於約4,500泊)之體積黏度(不存在任何溶劑)。可用高速擴散器使沿聚合物鏈包含羧酸基團之此預聚物分散於去離子水介質中，該介質包含：至少一種中和劑(d)以與酸形成離子鹽；至少一種表面活性劑(離子型及/或非離子型分散劑或表面活性劑)；及視需要至少一種二胺鏈延伸組份(f)。或者，在分散至水介質中之前中和劑可與預聚物混合。在使預聚物分散之前、期間、或之後，可將至少一種消泡劑及/或去泡劑及較佳至少一種流變改性劑添加至水介質中。
將酸基團轉變為鹽基團之適宜中和劑(d)之實例包括：三級胺(例如，三乙胺、N,N-二乙基甲胺、N-甲基嗎啉、N,N-二異丙基乙胺、及三乙醇胺)及鹼金屬氫氧化物(例如，氫氧化鋰、氫氧化鈉及氫氧化鉀)。一級及/或二級胺亦可用作酸基團之中和劑。中和度一般介於酸基團之約60%至約140%之間，例如，在約80%至約120%範圍內。
適宜二胺擴鏈劑(f)之實例包括：1,2-乙二胺、1,4-丁二胺、1,6-環己二胺、1,12-十二烷二胺、1,2-丙二胺、2-甲基-1,5-戊二胺、1,2-環己二胺、1,4-環己二胺、4,4'-亞甲基-雙(環己胺)、異佛爾酮二胺、2,2-二甲基-1,3-丙二胺、間-四甲基二甲苯二胺、及分子量低於500之Jeffamine(Texaco)。
適宜表面活性劑之實例包括：陰離子型、陽離子型或非離子型分散劑或表面活性劑，例如，十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、乙氧基化壬基粉、及月桂基溴化吡啶鎓。
適宜消泡劑或去泡劑或發泡控制劑之實例包括：Additive 65及Additive 62(來自Dow Corning之矽酮基添加劑)、FoamStarI 300(來自Cognis之礦物油基無矽酮去泡劑)、及SurfynolTM
DF 110L(來自Air Products & Chemicals之高分子量炔二醇非離子型表面活性劑)。
適宜流變改性劑之實例包括：疏水改性之乙氧基化胺基甲酸酯(HEUR)、疏水改性之鹼可溶脹乳劑(HASE)、及疏水改性之羥乙基纖維素(HMHEC)。
在使預聚物分散以控制聚胺基甲酸酯脲聚合物之重量平均分子量期間或之後，可向水介質中添加至少一種單官能團二烷基胺化合物或單官能團醇作為異氰酸酯基團之封閉劑(e)。舉例而言，可在使預聚物分散後立即向水混合物中添加封閉劑。在使預聚物分散並添加封閉劑之後，視需要可將至少一種每莫耳聚合物具有至少三個或更多個一級及/或二級胺基之聚合組份(g)(MW>約500)添加至水介質中。
適宜單官能二烷基胺封閉劑(e)之實例包括：N,N-二乙胺、N-乙基-N-丙胺、N,N-二異丙胺、N-第三丁基-N-甲胺、N-第三丁基-N-苄胺、N,N-二環己胺、N-乙基-N-異丙胺、N-第三丁基-N-異丙胺、N-異丙基-N-環己胺、N-乙基-N-環己胺、N,N-二乙醇胺、及2,2,6,6-四甲基六氫吡啶。在分散於水中之前，胺封閉劑與預聚物之異氰酸酯基團之莫耳比一般應在約0.05至約0.50範圍內，例如，自約0.20至約0.40。觸媒可用於解封閉反應。
單官能醇封閉劑(e)之實例包括：具有1個至18個碳原子之脂肪族及環脂族一級及二級醇、酚、經取代酚、分子量低於約750(包括分子量低於500)之乙氧基化烷基酚及乙氧基化脂肪醇、羥基胺、羥甲基及羥乙基取代之三級胺、羥甲基及羥乙基取代之雜環化合物、及其組合，包括糠醇、四氫糠醇、N-(2-羥乙基)琥珀醯亞胺、4-(2-羥乙基)嗎啉、甲醇、乙醇、丁醇、新戊醇、己醇、環己醇、環己烷甲醇、苄醇、辛醇、十八醇、N,N-二乙基羥胺、2-(二乙胺基)乙醇、2-二甲胺基乙醇、及4-六氫吡啶乙醇、及其組合。
適宜聚合組份(g)之實例包括：聚乙烯亞胺、聚(乙烯胺)、聚(烯丙胺)、及聚(醯胺基胺)樹枝狀聚合物。
可用於某些聚胺基甲酸酯脲分散體之抗黃變化合物包括脂肪族或芳香族異氰酸酯(單官能團)、脂肪族二異氰酸酯、或其組合。
抗黃變單異氰酸酯之實例包括脂肪族單異氰酸酯、環脂族異氰酸酯。尤其包括式R-N=C=O之化合物，其中R係諸如乙基-、丙基-、丁基-、戊基-、己基-、環己基-等脂肪基或環脂基以及芳香族單異氰酸酯。脂肪族聚異氰酸酯已用於聚胺基甲酸酯應用以降低因芳香族基團不存在而造成的黃變。在本發明中，將單異氰酸酯添加至用芳香族聚異氰酸酯製得聚胺基甲酸酯脲分散體中且令人感到吃驚的是，產生可顯著降低自該分散體澆鑄及乾燥得薄膜之黃變。黃變可因暴露於環境或製程條件(例如，尤其是加熱、NO2及UV)而產生。
適宜單異氰酸酯之非限制性列表包括：異氰酸1-甲基-癸基酯、異氰酸2-氯乙基酯、異氰酸2-乙基己基酯、異氰酸2-甲基環己基酯、異氰酸3-(三乙氧基甲矽烷基)丙基酯、異氰酸3-氯丙基酯、異氰酸3-異丙烯基-a,a-二甲基苄基酯、異氰酸3-甲基環己基酯、異氰酸4-甲基環己基酯、異氰酸6-氯己基酯、異氰酸苄基酯、異氰酸環庚基酯、異氰酸環庚基酯、異氰酸環己基酯、異氰酸環己烷甲基酯、異氰酸環辛基酯、異氰酸癸基酯、異氰酸十二烷基酯、異氰酸基乙酸正-丁基酯、異氰酸異丙基酯、異氰酸正-庚基酯、異氰酸正-己基酯、異氰酸壬基酯、異氰酸十八烷基酯、異氰酸辛基酯、異氰酸戊基酯、異氰酸苯乙基酯、異氰酸反式-4-甲基環己基酯、異氰酸α-甲基苄基酯、(3-異氰酸基丙基)三乙氧基矽烷、6-異氰酸基已酸乙酯、3-異氰酸基丙酸乙酯、異氰酸1-十四烷基酯、及其組合。適宜芳香族單異氰酸酯之實例包括異氰酸苯基酯，其可單獨或與其他芳香族或脂肪族異氰酸酯組合使用。
各種不同脂肪族二異氰酸酯亦可用作抗黃變化合物且可單獨或與其他脂肪族二異氰酸酯或單異氰酸酯組合使用。
視需要可納入水性分散體或預聚物中之其他添加劑包括：抗氧化劑、UV穩定劑、著色劑、顏料、交聯劑、相變材料(即，可自Outlast Technologies、Boulder、Colorado購得之Outlast)、抗微生物劑、礦物(即，銅)、微囊封化健康添加劑(即，庫拉索蘆薈(aloe vera)、維他命E凝膠、海草灰、煙鹼、咖啡因、香水或香料)、奈米顆粒(即，二氧化矽或碳)、碳酸鈣、阻燃劑、抗黏添加劑、抗氯降解添加劑、維他命、藥物、調味劑、導電添加劑及/或染料助劑(即，可自E. I. DuPont de Nemours,Wilmington,Delaware購得之Methacrol)。可添加至預聚物或水性分散體中之其他添加劑包括黏合促進劑、抗靜電劑、防縮孔劑、防蠕變劑、螢光增白劑、成膜助劑、導電添加劑、發光添加劑、流平劑、凍-融穩定劑、潤滑劑、有機及無機填充劑、防腐劑、捲曲變形劑、熱變色添加劑、驅蟲劑、及潤濕劑。
若製程容許，則在使預聚物分散之前、期間、或之後可將該等可選添加劑添加至水性分散體中。在任何時間均未向水性分散體中添加任何有機溶劑。
可預期在本發明範圍內之聚胺基甲酸酯水性分散體以重量計具有約10%至約50%(例如以重量計自約30%至約45%)之固體含量。根據製程及應用需要，在本發明範圍內之聚胺基甲酸酯水性分散體之黏度可在約10厘泊至約100,000厘泊之大範圍內變化。舉例而言，在一個實施例中，黏度係在約500厘泊至約30,000厘泊範圍內。可藉由使用適宜量(例如，以水性分散體之總重量計約0至約2.0wt%)之增稠劑來改變黏度。
有機溶劑亦可用於製備某些實施例之薄膜及分散體。有機溶劑可用於經由溶解及稀釋來降低預聚物黏度及/或用於幫助具有諸如2,2-二羥甲基丙酸(DMPA)等羧酸基團之二醇化合物之固體顆粒分散以增強分散品質。其亦可用於改良薄膜均勻度之目的，例如，減少塗佈製程中之劃痕及裂縫。
經選擇用於該等目的之溶劑對異氰酸酯基團實質上或完全無反應性、在水中穩定、且對DMPA、DMPA與三乙胺所形成鹽、及預聚物具有良好增溶能力。適宜溶劑之實例包括N-甲基吡咯啶酮、N-乙基吡咯啶酮、二丙二醇二甲醚、乙酸丙二醇正丁基醚酯、N,N-二甲基乙醯胺、N,N-二甲基甲醯胺、2-丙酮(丙酮)及2-丁酮(甲基乙基甲酮或MEK)。
添加至某些實施例之薄膜/分散體中之溶劑之量可變化。當引入溶劑時，適宜溶劑範圍包括以分散體重量計低於50%之量。亦可使用較小量，例如，以分散體重量計低於20%、以分散體重量計低於10%、以分散體重量計低於5%、及以分散體重量計低於3%。
存在多種方式可在製造製程之不同階段將有機溶劑納入分散體中，例如
1)可在聚合反應完成後及預聚物轉移及分散之前將溶劑添加至預聚物中並使其與預聚物混合，當骨架中包含羧酸基團且在鏈末端包含異氰酸酯基團之經稀釋預聚物分散於水中時其被中和且發生鏈延伸。
2)可將溶劑添加至諸如Terathane® 1800、DMPA及Lupranate® MI等其他成份中並與該等其他成份混合以製備存於溶液中之預聚物，且然後使存於溶液中之在骨架中包含羧酸基團且在鏈末端包含異氰酸酯基團之此預聚物分散於水中且同時其被中和且發生鏈延伸。
3)溶劑可與DMPA及三乙胺(TEA)之中和鹽一起添加，且與Terathane® 1800及Lupranate® Ml混合以製備預聚物，之後使其分散。
4)溶劑可與TEA混合，且然後將其添加至成形預聚物中，之後使其分散。
5)可將溶劑添加至二醇中或使其與二醇混合，繼而向存於溶液之經中和預聚物中依序添加DMPA、TEA及然後Lupranate® MI，之後使其分散。
某些實施例之水性聚胺基甲酸酯分散體尤其適用於黏性聚合物薄膜，當在相對短時間內將其與熱及應力一起施加時，其可用於織物結合、層壓、及黏合目的。舉例而言，根據所用結合方法，應力可在大氣應力附近至約60psi範圍內，且時間可在短於約一秒至約30分鐘範圍內。
該等聚合物薄膜可藉由以下方式來製備：經由市售製程將分散體塗佈於離型紙上且在低於約100℃之溫度下乾燥來去除水以在紙上形成薄膜。可將成形薄膜片切割成具有期望寬度之條狀且將其卷成卷軸以供之後用於形成彈力物件(例如，紡織織物)之應用中。該等應用之實例包括：無縫或無接縫服裝構造；接縫密封及接縫加固；與服裝結合之標籤及補丁；及局部拉伸/恢復增強。黏合結合可在約100℃至約200℃之溫度(例如，約130℃至約200℃，例如，約140℃至約180℃)下於0.1秒至若干分鐘(例如，短於約一分鐘)之時間段內發生。典型結合機器係Sew Free(可自位於Leicester,England之SewSystems購得)、Macpi卷邊機(可自位於Brescia,Italy之Macpi Group購得)、Framis熱氣熔接機(可自位於Milano,Italy之Framis Italy,s p.a.購得)。期望紡織織物服裝中之此結合在暴露於反覆穿戴、洗滌及拉伸時係強且耐久的。
可對塗層、分散體或成形物件實施染色或著色，且鑒於此其亦可用作設計要素。
此外，可模製具有層壓薄膜或分散體之物件。舉例而言，可在適用於織物之硬紗的條件下模製織物。同樣，可能在可模製成形物件或分散體、但較適合模製硬紗之溫度低之溫度下實施模製。
一種連接聚合物薄膜層與基材之適宜方法係使用其中將熱量或能量施加於層壓體表面上之任一方法實施層壓。加熱方法包括(例如)超音波、直接加熱、間接加熱、及微波。參照業內所用其他方法，此直接層壓可提供優勢，其中成形物件不僅可經由機械交互作用與基材結合亦可經由化學鍵與基材結合。舉例而言，若基材具有任何反應性氫官能團，則該等基團可與分散體或成形物件上之異氰酸酯及羥基反應，由此在基材與分散體或成形物件之間形成化學鍵。分散體或成形物件與基材間之該化學鍵結可提供更強之結合。該結合可在固化至基材上之乾燥聚合物物件中或在於一個步驟中經乾燥及固化之濕分散體中發生。不含活性氫之材料包括聚丙烯織物及具有氟聚合物或矽酮基表面之任何物質。具有活性氫之材料包括(例如)耐綸、棉花、聚酯、羊毛、絲、纖維質、乙酸酯、金屬、及丙烯酸類。此外，經酸、等離子體、或另一形式蝕刻劑處理之物件可具有黏合用活性氫。染料分子亦可具有鍵接用活性氫。
施加某些實施例之聚合物薄膜之方法及方式包括(但不限於)：輥塗(包括後向輥塗)；使用金屬工具或刀片(例如，將分散體傾倒至基材上且然後藉由使用諸如刀片等金屬工具使其在基材上鋪展來將該分散體澆注成均勻厚度)；噴霧(例如，使用幫浦噴霧瓶)；浸入；塗抹；印刷；壓印；及浸漬物件。該等方法可用於不需其他黏合材料即可將分散體直接施加至基材上且若需要額外/較重層則可重複實施該等方法。可將分散體施加至自用於塗佈、結合、層壓及黏合目的之合成、天然、或合成/天然摻合材料製備之任何針織、編織或非織造織物。可在製程期間經由乾燥去除分散體中之水(例如，經由空氣乾燥或使用烘箱)，在織物上剩餘經沉澱及聚結之聚胺基甲酸酯層以形成黏合結合。
視需要可使用至少一種促凝劑來控制或最小化本發明分散體向織物或其他物件中之滲透。可用促凝劑之實例包括硝酸鈣(包括四水合硝酸鈣)、氯化鈣、硫酸鋁(水合)、乙酸鎂、氯化鋅(水合)及硝酸鋅。
可用於施加分散體之工具之實例係刀片。該刀片可用金屬或任何其他適宜材料來製備。刀片上可存在具有既定寬度及厚度之缺口。缺口厚度可在(例如)0.2密爾至50密爾範圍內，例如，5密爾、10密爾、15密爾、25密爾、30密爾、或45密爾之厚度。
薄膜、溶液及分散體之厚度可根據應用而變化。在乾燥聚合物薄膜情形中，最終厚度可在(例如)約0.1密爾至約250密爾範圍內，例如，約0.5密爾至約25密爾，包括自約1至約6密爾(一密爾=千分之一英吋)。
適宜厚度包括約0.5密爾至約12密爾、約0.5至約10密爾、及約1.5密爾至約9密爾。對於水性分散體而言，所用量可在(例如)約2.5g/m2
至約6.40kg/m2
範圍內，例如，約12.7至約635g/m2
，包括約25.4至約152.4g/m2
。
可經本發明範圍內之分散體及聚合物薄膜塗佈之平面薄片及條帶之類型包括(但不限於)：紡織織物，包括編織物及針織物；非織造物；皮革(真皮或合成皮)；紙；金屬；塑料；及粗麻布。
可使用本發明範圍內之分散體及聚合物薄膜製造之最終物件包括(但不限於)：衣服，其包括任何類型之服裝或衣著物件；針織手套；室內裝飾品；發飾；床單；地毯及地毯底布；輸送帶；醫療用品，例如，彈力繃帶；個人護理物品，包括失禁及婦女衛生產品；及鞋襪。經分散體塗佈或經薄膜或條帶覆蓋之物件可用作聲音抑制物件。
層壓為聚合物薄膜之無彈性織物可具有經改良拉伸及恢復特性及經改良模製特性。
可模製包括聚合物薄膜、薄膜、條帶、或水性聚胺基甲酸酯分散體之物件。物件經製備可具有多層基材及成形物件、薄膜、條帶、或分散體。亦可模製多層物件。經模製及未經模製物件可具有不同程度之拉伸及恢復。經模製物件可包括塑身或身體支撐服裝，例如，胸罩。
可使用分散體及聚合物薄膜製造的衣服或服裝之實例包括(但不限於)：內衣、胸罩、內褲、婦女貼身內衣、泳裝、形體服、緊身胸衣、襪類、睡衣、圍裙、衝浪服、領帶、手術服、太空服、製服、帽子、吊襪帶、防汗帶、帶子、比賽服、外套、雨衣、禦寒夾克、褲子、襯衫衣料、禮服、女襯衫、男士及女士上裝、毛衣、圍腰、汗衫、燈籠褲、短襪、齊膝襪、禮服、女襯衫、圍裙、男士無尾半正式晚禮服、男式罩袍、黑紗袍、穆斯林女式頭巾、女士長袍(jilbab)、男士大袍(thoub)、女式罩袍、披肩、戲裝、潛水服、蘇格蘭褶襇短裙、和服、緊身運動套衫、長大衣、防護服、紗麗(sari)、布裙、裙子、鞋罩、女士寬鬆長外套、套裝、緊身衣、寬外袍、貼身襯衣、毛巾、製服、面紗、衝浪服、醫療用彈性應力服裝、繃帶、套裝夾層、腰帶、及其中所有組件。
下列實例旨在例示且並非限制本文所述實施例。
下文包括可用於某些實施例之物件的聚合物薄膜實例。本發明亦包括涉及本發明及比較實例之測試。
Terathane1800係線性聚四亞甲基醚二醇(PTMEG)，其數量平均分子量為1,800(可自Wichita,KS之INVISTA S.. r.L購得)；
PluracolHP 4000D係線性一級羥基末端聚丙醚二醇，其數量平均分子量為400(可自BASF,Brussels,Belgium購得)；
MondurML係二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)之同分異構體混合物，其包含50-60% 2,4'-MDI同分異構體及50-40% 4,4'-MDI同分異構體(可自Bayer,Baytown,TX購得)；
LupranateMI係二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)之同分異構體混合物，其包含45-55% 2,4'-MDI同分異構體及55-45% 4,4'-MDI同分異構體(可自BASF,Wyandotte,Michigan購得)；
Isonate125MDR純粹是二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)之混合物，其包含98% 4,4'-MDI同分異構體及2% 2,4'-MDI同分異構體(可自Dow公司，Midland,Michigan購得)；且
DMPA係2,2-二羥甲基丙酸。
下列預聚物樣品係用包含高濃度2,4'-MDI之MDI同分異構體混合物(例如，LupranateMI及MondurML)來製備。
預聚物之製備係在具有氮氣氛之手套箱內進行。向配備有氣壓驅動攪拌器、加熱套、及熱電偶測溫器之2000ml Pyrex®玻璃反應釜中填裝約382.5克Terathane® 1800二醇及約12.5克DMPA。將此混合物攪拌加熱至約50℃，繼而添加約105克Lupranate® MI二異氰酸酯。然後將該反應混合物連續攪拌加熱至約90℃並在約90℃下保持約120分鐘，此後反應完成，同時混合物之%NCO降低至穩定值，該值與具有異氰酸酯末端基團之預聚物的計算值一致(%NCO目標值為1.914)。預聚物之黏度係根據ASTM D1343-69之一般方法使用於約40℃下運行之DV-8型落球黏度計(由Duratech公司，Waynesboro,VA.出售)來測定。以NCO基團之重量百分比計，封端二醇預聚物之總異氰酸酯部分含量係藉由S.Siggia,「Quantitative Organic Analysis via Functional Group」，第3版，Wiley & Sons,New York,第559-561頁(1963)中之方法量測，其全部揭示內容系以引用方式併入本文中。
根據實例1中所述程序及組合物製備的無溶劑預聚物用於製造聚胺基甲酸酯脲水性分散體。
向2,000ml不銹鋼燒杯中填裝約700克去離子水、約15克十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)、及約10克三乙胺(TEA)。然後用冰/水將此混合物冷卻至約5℃並用具有轉子/定子混合頭之高剪切實驗室混合器(Ross，100LC型)以約5,000rpm混合約30秒。經由撓性管及施加空氣應力將以如實例1之方式製備並包含於金屬管狀圓筒內之黏性預聚物添加至水溶
液中之混合頭底部。使預聚物溫度保持在約50℃與約70℃之間。使經擠出預聚物流分散且在約5000rpm之持續混合下用水使其鏈延伸。在約50分鐘內，引入總量為約540克之預聚物且使其分散於水中。在預聚物添加並分散後立即向分散混合物中填裝約2克Additive 65(可自Dow Corning®,Midland Michigan購得)及約6克二乙胺(DEA)。然後將反應混合物另外混合約30分鐘。所得無溶劑之水性分散體係乳白色穩定分散體。藉由Hauthane HA增稠劑900(可自Hauthway,Lynn,Massachusetts購得)之添加及混合(濃度為水性分散體之約2.0wt%)調節分散體之黏度。然後經由40徵米Bendix金屬網過濾器過濾黏性分散體且將其在室溫下儲存以供薄膜澆注或層壓用途。分散體之固體含量為43%且黏度為約25,000厘泊。來自此分散體之澆注薄膜係柔軟黏性彈性薄膜。
製備程序與實例2相同，只是在混合預聚物後不向分散體中添加DEA。最初，分散體似乎與實例2沒有任何不同。
對包含各種層壓薄膜之織物實施應力/應變測試。
使用動態拉伸測試器Instron量測薄膜之伸長率及韌度特性。下文指明樣品大小。將樣品置於夾鉗中且以200%伸長率/分鐘之應變速率伸展直至達到最大伸長率。在薄膜即將斷裂之前量測韌度及伸長率。類似地，藉由使層壓樣品以200%/分鐘之應變率自0%伸長率伸展至50%伸長率(5次循環)來量測定形%。在第四次循環後量測定形%。
樣品A及B之薄膜係自實例3分散體澆鑄的聚胺基甲酸酯脲薄膜。樣品D、K、L及M之薄膜係自實例2分散體澆鑄的聚胺基甲酸酯脲薄膜。樣品C、G、H、I及J之薄膜係自實例3分散體澆鑄的三層聚胺基甲酸酯脲「三明治」薄膜，在每一側具有實例2分散體之薄膜。自以商標名稱VISTAMAXX自ExxonMobil購得之基於聚丙烯之聚合物製備樣品E之薄膜及樣品F之不織物。樣品N係在點矩陣構型中使用熱熔膠之比較實例。
使用太平洋織物，使許多條帶(窄條)及薄膜變型體與織物結合。製備樣品之條件闡述於下表1中。每一織物/聚合物組合物樣品具有63.5mm之寬度。
在Instron循環中測得此等樣品之伸長率為120%(3次)並在第四負載中在25克力下量測伸長率(定形)(如在圖17中所示)。第一循環數據示於圖19(樣品A-G)及圖20(如在圖17中所示樣品H-N)中。藉由評定此數據，人們可見基底織物之應力/應變行為可藉由施加自實例2及實例3之分散體製備的聚胺基甲酸酯脲薄膜來加強。該等薄膜可增強強度，具體而言，該等樣品包括實例3之薄膜(A、B、C、G、H、I及J)。該定形數據表明，當與拉伸窄胸罩翼相比時，使用
包括實例3組合物之薄膜的層壓翼可具有相當恢復(定形)及強度(負載/卸載)。包括實例3組合物之層壓翼與層壓織物/發泡體構造之市售胸罩翼相比可提供改良性能。
為了闡明改變服裝應力分佈之效果，使用諸多薄膜及如在表2中所示狹窄薄膜/條帶變型體來改裝市售胸罩。將此等薄膜/條帶變型體施用於具有實質梯形形狀之胸罩翼。市售胸罩係Victoria’s Secret：Secret Embrace Style 6505，大小為36C。此等服裝合身並經穿戴測試。
測試12之聚合物組合物係自實例2分散體澆注及乾燥的聚胺基甲酸酯脲薄膜。測試2、3、7、9-11、13及21之聚合物組合物係自實例3分散體澆注及乾燥的聚胺基甲酸酯脲薄膜。測試1、4-7、15、18及19包括自實例3分散體澆鑄的三層聚胺基甲酸酯脲「三明治」薄膜，在每一側具有實例2分散體之薄膜。測試8係不包含改裝聚合物組合物之對照。測試14及20包括自Bemis(Bemis 3410)購得的聚胺基甲酸酯薄膜。測試16之薄膜及測試17之不織物係用自ExxonMobil以商品名稱VISTAMAXX購得之基於聚丙烯之聚合物製得。
比較測試3及測試8(對照)之薄膜的壓縮力，該壓縮力用Gebiom Dynamic Force Sensor量測得。在其中該薄膜與服裝結合之胸罩翼的中心實施量測。結果展示於圖18中。藉由比較對照服裝與結合有測試3之薄膜之服裝的該壓縮力，可得出如下結論：添加此薄膜提供單獨服裝之約3X壓縮力。鑒於此，推斷出：具有一半厚度之相似組合物的薄膜可產生大約等於單獨服裝壓縮力之壓縮力。儘管可預期該薄膜可產生大約等於單獨服裝2X壓縮力之壓縮力。
使用此資訊，意圖構造一種其中沿胸罩翼長度可對身體產生相等壓縮力之服裝。該胸罩翼基本上係梯形形狀，如在圖1至圖3中所示。
由於胸罩翼在前面(其連接至胸罩之處)較在背面(其連接至鉤或扣眼之處)為寬，因此在前面之胸罩翼當以相等伸長率穿戴時可具有更大力。為了改良舒適度，藉由結合如在圖1中所示胸罩翼梯形來施加厚度為1.5密爾之反轉梯形聚胺基甲酸酯脲薄膜(測試10)。
類似地，使用結合至胸罩翼梯形之實例3之3密爾厚反轉梯形聚胺基甲酸酯脲薄膜實施測試11，只是沿長度方向剪切該梯形之一半，此乃因該3密爾厚薄膜具有胸罩翼之2X壓縮力。
使用10mm寬薄膜之條帶來製備測試18。此自杯底部至鉤/扣眼頂部沿對角線結合，如在圖3中所示。此可藉由改造設計及設置增強強度及恢復來提供一種上調胸罩、改良胸罩之舒適度及合身度之方式。
所得胸罩合身且經穿戴測試。藉由適配模型驗證測試10、11及18之改裝胸罩的改良舒適度及合身度。
儘管已以闡釋方式闡述本發明，但應理解所用術語意欲具有詞語或闡述性質而非限制性質。此外，儘管已參照若干闡釋性實施例闡述本發明，但應瞭解熟習此項技術者可容易地將該等教示內容應用於本發明之其他可能的變化形式中。
1‧‧‧翼
2‧‧‧聚合物薄膜
3‧‧‧底表面
4‧‧‧角落
5‧‧‧對接縫
6‧‧‧杯
8‧‧‧底周邊薄膜
10‧‧‧杯
12‧‧‧側周邊薄膜
14‧‧‧聚合物薄膜
16‧‧‧聚合物薄膜
18‧‧‧鋼托
20‧‧‧杯
22‧‧‧聚合物薄膜
24‧‧‧杯頂部
26．．．杯內部
28．．．薄膜
30．．．杯頂部
32．．．杯內底部
34．．．內褲
36．．．薄膜部分(腿帶)
37．．．薄膜部分(腿帶)
38．．．薄膜部分
40．．．薄膜部分
42．．．折線
44．．．空隙
圖1展示包括在幾何學上可轉變之聚合物薄膜的織物部分。
圖2展示包括在幾何學上可轉變之聚合物薄膜的織物部分。
圖3展示包括聚合物薄膜之窄條的織物部分。
圖4展示包括沿下周邊及側周邊之聚合物薄膜區的胸罩。
圖5展示包括聚合物薄膜區之胸罩。
圖6展示包括聚合物薄膜區之胸罩。
圖7展示包括聚合物薄膜區之胸罩。
圖8展示包括三角形聚合物薄膜區之織物部分。
圖9展示包括三角形聚合物薄膜區之織物部分。
圖10展示包括聚合物薄膜區之內褲。
圖11展示包括聚合物薄膜區之內褲。
圖12展示在基材上之聚合物薄膜。
圖13展示在兩個基材之間的聚合物薄膜。
圖14展示包括聚合物薄膜區之織物部分。
圖14A展示包括聚合物薄膜區之多層織物部分。
圖15展示包括聚合物薄膜區之織物部分。
圖15A展示包括聚合物薄膜區之多層織物部分。
圖16展示圖14A之多層織物沿直線X-X之橫截面。
圖17係層壓有聚合物組合物之服裝之定形%的代表圖。
圖18係比較對照織物與聚合物薄膜之代表圖。
圖19係應力/應力分析之代表圖。
圖20係應力/應力分析之代表圖。
(無元件符號說明)
Claims (20)
- 一種包括服裝之物件，其包括：(a)一個或多個織物區段；其中每一織物區段具有一應力(stress)分佈；及(b)一個或多個連接至一個或多個織物區段以形成織物層壓體之聚合物薄膜；其中該織物層壓體具有改變的應力分佈，且其中該改變的應力分佈使該服裝內之應力及/或壓力(pressure)重新分佈。
- 如請求項1之物件，其中該服裝係塑身服裝或性能增強之服裝。
- 如請求項1之物件，其中該改變的應力分佈包括應力及/或壓力之均勻分佈。
- 如請求項1之物件，其中該改變的應力分佈提供應力及/或壓力梯度以在該織物層壓體內之一個或多個區域處提供支撐。
- 如請求項4之物件，其中該改變的應力分佈提供性能增強之特性。
- 如請求項1之物件，其中該織物具有選自由單層及多層組成之群之構造。
- 如請求項6之物件，其中該織物具有包括一個或多個織物層及視需要一個或多個發泡體層之多層構造。
- 如請求項1之物件，其中該織物層壓體包括一個或多個織物層、一個或多個發泡體層、及一個或多個聚合物薄 膜層。
- 如請求項1之物件，其中該聚合物薄膜係選自由聚胺基甲酸酯脲薄膜、聚胺基甲酸酯薄膜、聚烯烴薄膜、及其組合組成之群。
- 如請求項1之物件，其中該聚合物薄膜係自聚胺基甲酸酯脲分散體澆注並乾燥的聚胺基甲酸酯脲。
- 如請求項1之物件，其中該聚合物薄膜包括一個或多個薄膜層。
- 如請求項1之物件，其中該聚合物薄膜具有與該織物區段相同的形狀且在幾何學上可轉變。
- 如請求項1之物件，其中該織物區段包括具有寬端及窄端之梯形；該聚合物薄膜亦具有寬端及窄端；且該聚合物薄膜之該窄端對應於該織物區段之該寬端放置且該聚合物薄膜之該寬端對應於該織物區段之該窄端放置。
- 如請求項1之物件，其中該聚合物薄膜包括窄條；該織物區段具有頂部部分、中間部分及底部部分；且該聚合物薄膜係毗鄰該織物區段之兩個或更多個部分定位。
- 如請求項14之物件，其中該聚合物薄膜包括窄條；該織物區段具有頂部、中間部及底部；且該聚合物薄膜在該織物區段上係沿自該織物區段之頂部至該織物區段之底部之對角線定位。
- 如請求項14之物件，其中該聚合物薄膜係沿對角線定位或垂直於該頂部部分或該底部部分。
- 如請求項14之物件，其中該聚合物薄膜包括非線性條。
- 一種服裝，其包括具有翼部分之胸罩，其中該翼部分之各區段具有應力(stress)分佈，該翼部分包括呈窄條或在幾何學上可轉變成該翼部分之形式的聚合物薄膜，藉此該聚合物薄膜形成具有改變的應力分佈之區段，且其中該改變的應力分佈使該胸罩內之應力及/或壓力(pressure)重新分佈。
- 如請求項18之服裝，其中該窄條係沿對角線在該翼部分內定位或定位於該翼部分之邊緣。
- 一種胸罩，其包括界定一對罩杯之材料層的組裝件且該等罩杯間具有連接體，該組裝件包括經模製以界定該等罩杯之形狀的至少一第一及第二材料層，該等罩杯各自包含自該連接體向側周邊延伸之下周邊，該側周邊自該下周邊延伸至視需要連接吊帶之該等罩杯各自之頂部部分；其中該等罩杯之各區段具有應力(stress)分佈；且其中在毗鄰該等罩杯之該下周邊及側周邊之任一者或二者處，聚合物薄膜係嵌入該組裝件之該等材料層中或黏合至該等材料層，該聚合物薄膜包括自聚胺基甲酸酯脲分散體澆注並乾燥的聚胺基甲酸酯脲，藉此該聚合物薄膜形成具有改變的應力分佈之區段，且其中該改變的應力分佈使該胸罩內之應力及/或壓力(pressure)重新分佈。
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