[发明专利]三维、无缝、防水、透气、柔性的复合制品

说明书

发明的领域

本发明涉及用于衣物织物(如手套和长袜)的三维、无缝、防水、透气、柔性的复合制品。

发明的背景

薄、透气、形状吻合(form-fitting)的制品(如手套或短袜)可用于许多场合，例如用于医学上、牙科上或净化室。

制造这种制品的一个方便的方法是简单地将适当形状的模型浸渍在液态的高弹体组合物中，以便在模型的表面形成连续的膜。然后将该膜干燥成具有模型形状的固态膜。通过选择防水、但可透气的高弹体，可很容易地通过一步步骤制得舒适的形状吻合的手套。这种手套最好较薄(如0.1-0.5mm)，并要求能容易地进行拉伸。

一类这种可浸渍模型的高弹体组合物是形成防水、透气、微孔聚酯型或聚醚型聚氨酯涂层(参见美国专利4,888,829)的高弹体组合物。但是，当向这种微孔聚氨酯施加水压时，它会部分地丧失其防水性。另外，这种微孔聚氨酯的空穴易受到汗液等的阻塞和污染。

另一类可浸泡模型的高弹体组合物是亲水性聚合物溶液，这种溶液干燥后在成形的模型上形成无孔的、不渗透液态水但渗透水蒸气的膜。通常，这种无孔膜比微孔膜具有更高的硬度，这可从其在拉伸变形时具有较高的模量得到证明。由于这种无支承体的无孔膜需要达到某种最小的厚度才能用作如手套和短袜制品，所以这种制品使用时不是很舒服。具体地说，它们会产生噪声并且较硬，使得它们具有较差的形状适合性和灵活性。因此，需要开发一种能用于形状吻合的手套、或用于织物结构上但无上述缺陷的膜。

发明的综述

本发明提供由柔性的层状复合材料制得的无缝成形制品(如手套、短袜或膜)以克服上述缺陷。复合层之一(层I)是微孔、弹性、可渗透水蒸气的热塑性聚酯型聚氨酯或聚醚型聚氨酯。第二层无孔层(层II)是亲水性无孔连续聚合物，该聚合物能防水、但可渗透水蒸气，它改善了复合材料的防水性，使其防水性超过了单独使用微孔聚氨酯层(I)的防水性。

该制品的一种形状是手套形状。另一种形状是短袜形状。

层II的厚度最好为0.5-2mils，层I的厚度最好为5-50mils。

术语“亲水性”是指该材料对水具有强烈的亲合力并能允许水分子穿透其本身。一种方便的水亲合力的衡量方法是在一定条件下聚合物的吸水量。ASTMD570是这种测定塑料吸水率的标准试验方法。在本说明书中，亲水性指吸水率大于5重量％(按照ASTM D570，24小时吸水率)的任何聚合物。

术语“微孔的”指塑料层具有从一面至另一面连续的、相当小的孔。

术语“可透气的”指制品能够透过水蒸气(如蒸发的汗液)。

术语“形状吻合的”指手套、短袜等紧贴地围绕在手或足的周围。该手套应该薄并具有弹性，以使穿戴者保持良好的感觉。

术语“无孔的”指不存在穿透塑料层的孔或通道。其产生的结果是该塑料层不渗透空气，

术语“成形制品”指具有三维特殊形状的模型。用于服装上，它是指手套、帽子或短袜而不是平面的膜。

附图简述

图1是实施例1中所述的样品横截面的放大400倍的显微照相图。

图2是实施例4中所述的样品横截面的放大200倍的显微照相图。

图3是比较例C-1中所述的样品横截面的放大200倍的显微照相图。

图4是比较例C-5中所述的样品横截面的放大60倍的显微照相图。

图5是比较例C-4中所述的样品横截面的放大100倍的显微照相图。

图6是实施例11中所述的样品横截面的放大100倍的显微照相图。

图7是实施例12中所述的样品横截面的放大75倍的显微照相图。

图8是实施例13中所述的样品横截面的放大55倍的显微照相图。

本发明的详细描述层I-聚氨酯

在室温下，用于层I的微孔高弹体热塑性聚酯型聚氨酯或聚醚型聚氨酯最好具有介于纯橡胶和纯热塑性材料之间的形变回复性能。

层I的聚氨酯可基于各种前体，所述前体可与各种多元醇、多元胺和多元异氰酸酯进行反应。正如已知的那样，可通过适当地选择反应试剂、反应顺序和反应条件在很大程度上选择产物聚氨酯的性质。

用于层I的较好的聚氨酯是基于线型、羟基封端的聚酯(尽管可使用聚醚多元醇或聚醚/聚酯混合物)和二异氰酸酯、以及少量的二官能低分子量反应试剂的高弹体聚氨酯。最后提到的组分可与其它反应试剂一起在一步聚合反应开始时加入，或者主要作为增链剂在随后的步骤中加入，或者部分在开始时加入、另一部分随后加入。