包括水性聚氨酯组合物的分散体和膜制造技术

本发明专利技术涉及一种包含聚氨酯组合物和纤维阵列的制品，其中所述纤维阵列嵌入所述聚氨酯组合物中，使得所述纤维的一部分延伸超出所述成型制品的内表面和所述成型制品的外表面。

Dispersions and membranes comprising aqueous polyurethane compositions

The invention relates to a composition containing polyurethane and fiber array products, wherein the fiber array is embedded in the polyurethane composition, such that a portion of the fiber extends beyond the outer surface of the inner surface of the molded product and the molding products.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括水性聚氨酯组合物的分散体和膜
包括的是聚氨酯制品，其包括纤维或织物。这些可以是包括嵌入表面中的纤维阵列或浸渍有聚氨酯的织物的成型聚氨酯制品。使用聚氨酯分散体制备所述制品。
技术介绍
已知乳胶或橡胶被用于各种成型制品，如手套、手指套等。然而，鉴于过敏，特别是对乳胶过敏的普遍存在，可能需要替代的聚合物。
技术实现思路
当包括在具有皮肤接触表面的衣服、成型制品或其它基底中时，聚氨酯组合物可能更适合替代天然胶乳或橡胶。理想地，聚氨酯将提供现有产品的柔性和弹性。一些实施例提供包括聚氨酯组合物和纤维阵列的成型制品，其中所述纤维阵列嵌入聚氨酯组合物中，使得纤维的一部分延伸超出成型制品的内表面和成型制品的外表面。一种合适的聚氨酯分散体包括作为以下物质的反应产物的聚合物：（a）选自聚醚、聚酯、聚碳酸酯和其组合的至少一种多元醇，其中所述多元醇的数均分子量为600至4000；（b）包含选自由芳香族二异氰酸酯、脂肪族二异氰酸酯、脂环族二异氰酸酯和其组合组成的群组的成员的多异氰酸酯；（c）至少一种二醇化合物，其包含：（i）能够与多异氰酸酯反应的羟基，和（ii）在中和时能够形成盐的至少一个羧酸基团，其中所述至少一个羧酸基团不能与多异氰酸酯反应；（d）中和剂；和（e）扩链剂。还提供一种制备成型制品的方法。所述方法包括：（a）提供具有制品接触表面的模具，其中所述制品接触表面包括表面活性剂或润湿剂；（b）将内部纤维阵列施用到所述制品接触表面；（c）将聚氨酯分散体施用到所述纤维阵列；（d）将外部纤维阵列施用到所述分散体；（e）干燥所述制品；（f）从所述模具中移出所述制品。还提供一种制备成型制品的方法。所述方法包括：（a）提供具有制品接触表面的模具，其中所述制品接触表面包括表面活性剂或润湿剂；（b）任选地将内部纤维阵列施用到所述制品接触表面，这可在仅外表面上需要纤维的情况下被排除；（c）将聚氨酯分散体施用到所述纤维阵列；（d）任选地将外部纤维阵列施用到分散体，这可在仅内表面上需要纤维的情况下被排除；（e）干燥所述制品；（f）从所述模具中移出所述制品。还包括已经用聚氨酯脲组合物涂布和/或浸渍的制品。所述制品可以包括织物，例如非织造片材。非织造物可以是任何合适的非织造物，例如水刺或水力缠结的非织造物。还提供包括聚氨酯脲组合物和纤维和/或织物阵列的制品，其可以是非织造物。聚氨酯脲组合物包括分散体，其可以施用于制品、基底、模具等。分散体可以包括一种包括聚合物的合适的聚氨酯分散体，聚合物是以下物质的反应产物：（a）选自聚醚、聚酯、聚碳酸酯及其组合的至少一种多元醇，其中所述多元醇的数均分子量为600至4000；（b）包含选自由芳香族二异氰酸酯、脂肪族二异氰酸酯、脂环族二异氰酸酯及其组合组成的群组的成员的多异氰酸酯，例如仅包括脂肪族二异氰酸酯的多异氰酸酯；（c）至少一种二醇化合物，其包含：（i）能够与多异氰酸酯反应的羟基，和（ii）在中和时能够形成盐的至少一个羧酸基团，其中所述至少一个羧酸基团不能与多异氰酸酯反应；（d）中和剂；和（e）扩链剂。在另一个实施例中是制备可用于成型制品的聚氨酯脲水性分散体的方法。稳定的分散体可以商业规模制备，包括大于约500加仑和大于约1000加仑的批次。具体实施方式可用于制备成型制品的水性聚氨酯分散体由特定的氨基甲酸酯预聚物提供，其也形成一些实施例的一个方面。在一些实施例中，用于制备聚氨酯脲分散体的嵌段聚氨酯脲包括：a）数均分子量在500至5000（例如约600至4000和600至3500）的多元醇或多元醇共聚物或多元醇混合物，包括但不限于聚醚二醇、聚酯二醇、聚碳酸酯二醇、聚丁二烯二醇或其氢化衍生物，和羟基封端的聚二甲基硅氧烷；b）包括二异氰酸酯例如脂肪族二异氰酸酯、芳香族二异氰酸酯和脂环族二异氰酸酯的多异氰酸酯；和c）二醇化合物d，其包括：（i）能够与多异氰酸酯反应的羟基，和（ii）在中和时能够形成盐的至少一个羧酸基团，其中所述至少一个羧酸基团不能与多异氰酸酯反应；d）扩链剂，例如水或二胺扩链剂；和e）任选的一元醇或单胺，伯胺或仲胺，作为封端剂或链终止剂；和任选地具有至少三个伯或仲胺基团的有机化合物或聚合物。一些实施例的氨基甲酸酯预聚物，也称为加帽的二醇类，在将预聚物分散在水中和链扩展之前，通常可概念化为多元醇、异氰酸酯和在中和之后能够成盐的化合物的反应产物。此类预聚物通常可以在一个或多个步骤中制备，使用或不使用可用于降低预聚物组合物的粘度的溶剂。取决于预聚物是否溶解在将保留在分散体中的不易挥发的溶剂（例如NMP）中；溶解在挥发性溶剂如丙酮或甲基乙基酮（MEK）中，其随后可以除去；或分散在没有任何溶剂的水中；分散体制备方法在实践中可以分别分类为溶剂方法、丙酮方法或预聚物混合方法。预聚物混合方法具有环境和经济优点，并且可用于制备基本上没有添加溶剂的水性分散体。在预聚物混合过程中，重要的是有或没有被溶剂稀释，预聚物的粘度足够低，以便被运输和分散在水中。一个实施例涉及衍生自此类预聚物的聚氨酯脲分散体，其满足所述粘度要求并且在预聚物或分散体中不具有任何有机溶剂。根据本专利技术，预聚物是多元醇、二异氰酸酯和二醇化合物的反应产物。一些实施例是无溶剂、稳定的水性聚氨酯分散体，通过常规技术，其可以作为用于涂布、粘结和层压到基底的直接的粘合剂材料（即，不需要任何额外的粘合剂材料）被加工和施用。水性聚氨酯分散体可以提供：基本上无挥发性有机材料的排放；生产中可接受的固化时间；以及在成品和实际应用中良好的粘合强度、耐热性和拉伸/恢复性。基底可以是许多不同织物或制品中的任何一种。如本文所用，术语“分散体”是指其中分散相由细碎颗粒组成的体系，且连续相可以是液体、固体或气体。如本文所用，术语“水性聚氨酯分散体”是指包含至少一种聚氨酯或聚氨酯脲聚合物或预聚物（例如本文所述的聚氨酯预聚物）的组合物，任选地包括溶剂，其已经分散在水性介质，例如水，包括去离子水中。如本文所用，除非另有说明，否则术语“溶剂”是指非水性介质，其中非水性介质包括有机溶剂，包括挥发性有机溶剂（例如丙酮）和稍微有点挥发性的有机溶剂（例如N-甲基吡咯烷酮（NMP））。如本文所用，术语“无溶剂”或“无溶剂体系”是指其中组合物或分散组分的主体没有溶解或分散在溶剂中的组合物或分散体。如本文所用，术语“织物”意在包括任何针织、纺织或非织造材料。针织织物可以是平针织、圆形针织、经编、窄弹性或花边。纺织织物可以是任何结构，例如缎纹、斜纹、平织、牛津编织、篮形编织或窄弹性。非织造材料可以是熔喷、纺粘、湿法成网、梳理纤维类短纤维网等中的一种。如本文所用，术语“硬纱”是指基本上是非弹性的纱线。如本文所用，术语“衍生自”是指从另一物体形成物质。例如，膜或成型制品可以衍生自已经干燥的分散体。由一些实施例的水性分散体铸造（cast）的膜的另一个优点是关于膜的感觉或触感。与硅橡胶或市售的热塑性膜相比，它们提供更柔软的感觉，同时保持所需的摩擦以减少运动，这对于皮肤接触应用是进一步的优点。此外，较低的弯曲模量赋予更好的悬垂性和织物手感。包含纤维阵列提供了对形成制品的膜的感觉的额外改进。取决于聚氨酯或聚氨酯脲组合物作为分散体从本文所述的水性分散体施用时的期望效果，膜中聚合物的重均分子量可在约40,000至约2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制品，其包含聚氨酯组合物和纤维阵列，其中所述纤维阵列嵌入所述聚氨酯组合物中，使得所述纤维的一部分延伸超出所述成型制品的内表面和所述成型制品的外表面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.11 US 62/010832;2015.01.14 US 62/1034491.一种制品，其包含聚氨酯组合物和纤维阵列，其中所述纤维阵列嵌入所述聚氨酯组合物中，使得所述纤维的一部分延伸超出所述成型制品的内表面和所述成型制品的外表面。2.根据权利要求1所述的制品，其在24小时或更长时间内具有约100g/m2的水蒸气输送。3.根据权利要求1所述的制品，其中所述聚氨酯组合物由聚氨酯分散体形成。4.根据权利要求1所述的制品，其中所述制品是成型的。5.一种用于制备制品的方法，其包含：（a）提供具有制品接触表面的基底，其中所述制品接触表面包括表面活性剂或润湿剂；（b）将内部纤维阵列施...

【专利技术属性】
技术研发人员：KE马丁，刘洪，K比萨，
申请(专利权)人：英威达技术有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH