專利名稱：液體不可透過材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及還可透氣的液體不可透過材料。特別地，本發(fā)明涉及所述 材料在用于各種制品制造中的各種應(yīng)用。
背景技術(shù)：
目前有由各種組分例如塑料、尼龍、皮革和帆布所形成的提供液體不 可透過性的各種不同的商業(yè)化的材料。另外，還有各種具有粘合于另一層 的液體不可透過層的復(fù)合材料，所述另一層由用于鄰近皮膚的穿著時提供 更好舒適性的材料所形成。
但是，在很多月良裝和裝飾應(yīng)用中，例如運動鞋，需要可透氣的液體不 可透過材料。另外，還需要也提供能夠吸收載荷和釋放剪切力的附加特性 的材料。
可以設(shè)想這樣的材料可被應(yīng)用于需要材料除了具有可透氣性還具有 液體不可透過性并且耐受各種載荷和剪切力的各種用途中，例如在汽車座 墊和游泳衣應(yīng)用中。
另外需要除了具有可透氣性還具有液體不可透過性的材料的技術(shù)領(lǐng) 域是醫(yī)學(xué)行業(yè)?？拷つw的、具有低變應(yīng)原性質(zhì)并且是液體和氣體可透過 的材料在帶襯里的鑄模和繃帶中是非常有益的。此處所述材料能夠使得病 人的皮膚呼吸，同時也提供液體不可透過層。
目前在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中使用的提供可透氣性和液體不可透過性的材料例
如GOR-TEX具有各種缺點。特別的，GOR-TEX^IU更并且當用作繃帶或 用于石膏鑄模的襯里時是不一致的。另夕卜，GOR-TEX具有差的彈性記憶， 并且由此相當容易地降至其形變極限而不能回歸其起始形狀。
令人驚訝的是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)通過各種方法來制備粘彈性聚合物劍歐片 材，可以產(chǎn)生液體不可透過同時還可透氣的材料。結(jié)果得到的材料降低了 通過所述材料的載荷和剪切力的沖擊，實質(zhì)上幾乎沒有永久變形。另外， 很驚奇地發(fā)現(xiàn)，如果所述粘彈性聚合物^與另一材料結(jié)合，可形成可應(yīng) 用于需要液體不可透過同時還可透氣的多種不同應(yīng)用中的復(fù)合材料。
發(fā)明概述
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了包含可透氣的粘彈性聚合物凝膠層的
液體不可透過材料。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，所述材料的可透氣性可通過對所述粘彈性聚 合物凝膠層進行機械穿孔來提供。優(yōu)選地，所述機械穿孔包括在所述粘彈
性聚合物凝膠中每平方厘米具有50 ~ 400個孩t穿孔，更優(yōu)選每平方厘米上 具有150 ~ 300個微穿孔。優(yōu)選地，所述微穿孔的直徑為10 ~ 150 jim的級 別，更優(yōu)選為50~100nm。
可替代地，或者作為組合，可以在形成過程中將發(fā)泡劑或成核劑引入 所述粘彈性聚合物皿中。所U泡劑或成核劑具有在粘彈性聚合物凝膠 層內(nèi)產(chǎn)生不連續(xù)空隙的效應(yīng)，以提供氣體通過的通道同時保持液體不可透 過性。優(yōu)選地，所述粘彈性凝膠包含0.5 5wt。/。的發(fā)泡劑或成核劑。
在另一個替代中，或者在和上述的組合中，可以在形成過程中將分子 篩引入所述粘彈性聚合物皿中。通過所述分子篩的引入，所述粘彈性聚 合物凝膠抑制液體通過第二層同時保持可透氣性。隨著分子篩的擴大作 用，三維的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)被引入所述:^材料，其優(yōu)先或選擇性地4吏水蒸汽分
子ii^和通過。
優(yōu)選地，所述粘彈性聚合物凝膠層的厚度為0.25 mm ~ 10 mm的級 別，更優(yōu)選為0.5mm~3 mm厚。
所述粘彈性聚合物皿的組成包括本發(fā)明所述的材料，優(yōu)選包括
(a) 45 wt% ~ lOOwt%的主要聚合物組分A，和
(b )任選的5 wt % ~ 45wt %的次要聚合物組分B。
其中主要聚合物組分A選自任意的乙烯基聚合物或聚烯烴聚合物，或其組 合，其形成粘彈性聚合物皿，和組分B選自任意的二烯烴聚合物或聚乙 烯醇。
優(yōu)選地，所述主要聚合物組分A選自任意的線性或支化聚烯烴族， 例如乙烯、苯乙烯或丙烯，或其組合。更優(yōu)選地，所述主要聚合物組分A 由最高為80 %的離子聚合乙烯丙烯苯乙烯嵌段共聚物以及礦物或基礎(chǔ)油 組成。
優(yōu)選地，所述次要聚合物組分B選自聚異戊二烯。優(yōu)選地，所述粘彈性聚合物凝膠的肖氏^JL值在25 75的范圍。優(yōu) 選地，所述粘彈性聚合物皿的拉伸強度大于60 psi。優(yōu)選地，所述粘彈 性聚合物凝膠層的極限伸長率在250 % ~ 1700 %之間，并且優(yōu)選剪切強度 大于8磅每英寸。
優(yōu)選地，本發(fā)明所述的材料可在需要能適應(yīng)皮膚的和/或低變應(yīng)原的 材料的醫(yī)學(xué)和/或治療應(yīng)用中用作襯里，例如用作鑄模下面皮膚、繃帶、粘 合繃帶等的襯里。
根據(jù)本發(fā)明所述材料的另 一個方面，所述材料可被用作手套并且特別 是一次性手套的制造。
根據(jù)還另一個方面本發(fā)明的所述材料，所述材料可被用作游泳衣的制造。
根據(jù)本發(fā)明所述材料的另一個方面，提供了液體不可透過復(fù)合材料， 其包括
(a) 第一層；和
(b) 由可透氣粘彈性聚合物皿材料組成的第二層。
優(yōu)選地，所述粘彈性聚合物皿材料與第一層結(jié)合。
所述第一層由可用于紡織工業(yè)的任意天然或人工合成材料，例如塑 料、皮革、乙烯樹脂、棉、合成微纖維、橡膠和毛制品所形成。優(yōu)選地， 所述第一層由還可透氣材料所形成。
優(yōu)選地，所述第一層由皮革形成，并且更優(yōu)選地，所述第一層為高級 皮革例如袋鼠皮革。
所述復(fù)合材料可以被制成改性的整體薄膜,其允許通過有利的擴散透 過氣體。滲透物或液體可以在高溫側(cè)(即皮膚側(cè)，并且因此通過熱力學(xué)被 驅(qū)動或移動從而向外遠離所述皮膚)的所述粘彈性聚合物^l^面上溶解 /蒸發(fā)。任何殘余氣體會擴散通過所述膜并經(jīng)由所述第一層出去。
根據(jù)另外的方面，本發(fā)明的所述材料可與各種親水性的薄膜或平玟棉 麻織物結(jié)合，例如與聚酯、聚氨酯和聚乙烯結(jié)合。
根據(jù)另一方面，本發(fā)明提供了包括由液體不可透過材料所形成的上部 的足裝制品，所述材料包括
(a)第一層；和
(b)由可透氣粘彈性聚合物凝膠組成的第二層。
優(yōu)選地，所述粘彈性聚合物皿與第一層結(jié)合。優(yōu)選地，所iiA裝制 品被專門設(shè)計作為與用于足球、英式橄欖^1合會、澳式足球、英式橄 欖^盟、美式,球等相關(guān)應(yīng)用場合的足,，或被設(shè)計為涉;5L拖加到 所M裝制品的所述上部所包圍的足部的高水平?jīng)_擊載荷和剪切應(yīng)力的 任意類型的足球。優(yōu)選地，所述第一層由高級皮革例如袋鼠皮革形成。
根據(jù)另 一方面，本發(fā)明提供用于運動場合的包括由液體不可透過材料 所組成的外部表面部分的球類，所述材料包括
(a) 第一層；和
(b) 由可透氣粘彈性聚合物凝膠組成的第二層。
優(yōu)選地，所述粘彈性聚合物凝膠與第一層結(jié)合。
所述球可選自用于體育活動中的任意類型的球。優(yōu)選地，所述球為用 于其中所述球耐受高剪切力和負荷的運動，并且有時候是濕環(huán)境的運動， 例如用于足球、英式,^1合會、澳式足球、英式皿,盟、美式 橄欖球等場合。
根據(jù)另一方面，本發(fā)明提供制備液體不可透過材料的方法，所述材料 特征在于主要聚合物組分A(粘彈性凝膠)被加熱至假設(shè)的熔融狀態(tài)，通 常為110。C ~ 250。C之間，并且優(yōu)選為160。C ~ 210。C之間保持約5 ~ 10分鐘。
無水羊毛脂可作為增塑劑^L^入用于進一步降低粘度和使其以1 % ~ 5 %按重量比完全分布于整個聚合物熔體中。
次要聚合物組分B被加入(預(yù)液化的)，并可選自此類聚合物，例如 聚異戊二烯，以得到更高的強度或耐壓力(或其它二烯烴聚合物)?；蛘?作為替代，在凝膠溶液中5% ~35%的聚乙烯醇用于在所述皿材料內(nèi)或 多或少的隔離和通道形成，其似乎促進所述組合物的分子篩夾帶。
所述主要聚合物組分A可以由最高為80 %的離子聚合乙烯丙烯苯乙 烯嵌段共聚物以及礦物或基礎(chǔ)油形成。這些聚合物與所述礦物油或樹脂混 合直到形成粘性液體，并且所述聚合物然后膨脹形成粘彈性聚合物皿。 一旦所述混合物降到室溫，就形成皿。
優(yōu)選地，所述混合物以液態(tài)在160'C ~ 200。C完全混合10 ~ 20分鐘。 聚合物A與B的比例為約80:20。如果需要的話，在該混合階段將近結(jié)束
時，可以按約10°/n 20。/。的比例加入3A分子篩。
這時成核劑例如按重量比0.5 % ~ 20 %的Hydrocerol CF可以被加入, 并且混合進一步繼續(xù)直到達到最大氣體產(chǎn)率。通常，1~5分鐘后。
所述混合物然后可被澆在盤/平臺上并且擴^鋪開直至想要的厚度， 其中所述盤/平臺在約20分鐘后會被設(shè)定為室溫。所述材料然后被處理為 膜并應(yīng)用于在本發(fā)明的范圍內(nèi)的各種用途。
還應(yīng)注意的是所述制備方法/專門技術(shù)也可直接將熱材料應(yīng)用于優(yōu)選 鑄撒應(yīng)用。
作為替代，當設(shè)定最終階段時，使帶有穿透深度預(yù)設(shè)定的細恥格為 0.3 mm或更小的針的專門設(shè)計滾筒或碾軋以產(chǎn)生微穿孔的方式通過所述 材料。
根據(jù)另一方面，制備階段涉及對已混合的聚合物材料的第二步加熱。 此處，可以如前述一樣處理和設(shè)置所述液體不可透過材料，然后將其再次 加熱至140'C 200'C以防止二次氣體產(chǎn)生/成核效應(yīng)的發(fā)生。
所述過程提高了由更小的空隙產(chǎn)生的核/孔的密度。根據(jù)本實施方案， 此外，在對所述材料進行最后第二步加熱之前，可以層化/鋪展或撒播分 子篩，從而將所述分子篩設(shè)置到所述材料的外部或內(nèi)部。


從以下優(yōu)選但非限制性的實施方案結(jié)合的詳述，結(jié)合

，可以 更好地理解本發(fā)明，其中
圖1為表示根據(jù)本發(fā)明一個方面的液體不可透過材料截面的示意圖2為圖示運動球的表面橫截面示意圖3為足#形式的足裝制品的示意圖4為足,形式的足裝制品的示意圖5為用于提供粘彈性聚合物^層穿孔的設(shè)備的示意圖，和
圖6為織構(gòu)化的粘彈性聚合物^材料的示意圖。
具體實施例方式
所述粘彈性聚合物凝膠優(yōu)選主要由油基聚合物凝膠組成，并優(yōu)選包括 至少5% w/w的無水羊毛脂。合適的油基聚合物的例子包括由Whippany
NJ USA的Gel Concepts或Crinnis Corporation Soft和Medium Elastomer formulations生產(chǎn)的4125號軟接觸粘彈體；由Kion Corporation NY USA生產(chǎn)的聚二甲1^:氧烷和熱可逆聚合物；和由供應(yīng)商例如Sigma Aldrich USA生產(chǎn)的聚甲基丙烯酸甲酯^。
在粘彈性類型物質(zhì)中的乙烯基聚合物和聚烯烴聚合物，例如乙烯、苯 乙烯和丙烯可以被混合并共聚，并且在與基礎(chǔ)油形成配料時，所述材料理 想地為低變應(yīng)原性并且惰性的。親7jC疏7K嵌段共聚物也可用于本發(fā)明的范 圍內(nèi)以進一步促進水蒸汽的移動同時保持所述粘彈性聚合物皿優(yōu)良的 結(jié)合和W^性能。
根據(jù)所需的軟度、伸長容量、熔解溫度、抗撕裂強度、所需的重量和 比重，這些組分可從等量變化到一種或兩種聚合物占主要比例，而另外的 聚合物占次要比例。
混合物中可以含有最高為5%的無水羊毛脂，或者可以含有5%的其 他天然油脂例如荷荷巴(jojoba )、杏仁和各種堅果油以及1 ~5%的用于減 小味道的，油。所有此類組分理想為無毒無害的。它們是惰性和低變應(yīng) 原性的，而不<|4艮多橡膠、乳膠和珪氧烷。
共聚物基扦可由供應(yīng)商如Crinnis Corp. USA或Gel Concepts NY USA提供。
所述粘彈性聚合物凝膠的可透氣性可通過各種單獨的方法或其組合 來^:供。 一種此類方法是一旦粘彈性聚合物皿形成所需厚度的片材就對 其進行機械穿孔。所述穿孔的直徑為10~150nm，并且它們以每平方厘米 上50 ~ 400個穿孔的形式來提供。
另外的方法是在成型中向所述粘彈性聚合物^中加入成核劑或發(fā) 泡劑。進一步的方法是在成型中使分子篩包含于所述粘彈性聚合物皿 中。分子篩是金屬鋁硅酸鹽晶體。當它們被引入所述粘彈性^中時，形 成四面體形三維網(wǎng)絡(luò)，并具有吸收各種氣體和液體的高的內(nèi)表面區(qū)域。當 水蒸氣分子作為這類選擇性目標時,對于當前的目的，3A分子篩是優(yōu)選的。
在粘彈性聚合物:^成型中，對于各種具體應(yīng)用，可以加入各種添加劑。
添加劑可包括用于改變顏色和效果的著色劑、染料和顏料。具有低于
聚^
速度、大小和熱量、以及不透光煙度和毒性。
這類合適的阻燃劑可包括非卣素添加劑、三聚氰胺衍生物、發(fā)泡型和 無機阻燃劑。這使得所述材料能夠用于此類應(yīng)用如航空和汽車座位裝潢。
當根據(jù)占優(yōu)勢的環(huán)境溫度改變夾帶物質(zhì)的相態(tài)時，通過熱能的儲存，
以最高為50%重量的量被引入到所述聚合物中的膠嚢化相變材料 (mPCMs )提高了所述材料的利用。有用的溫度可包括但不限于4 ~ 8'C, 18 25。C和更高。當mPCM，s混合于所述粘彈性凝膠成型時，其使得優(yōu)異 的熱容量和熱傳導(dǎo)提高或最大化舒適和安全性并最小化所述材料可能被 應(yīng)用的各種用途中的潛在損害。
另夕卜，可在所述材料中加入抗菌劑，特別是當所述材料用于醫(yī)學(xué)和治 療應(yīng)用中時。
通常可通過浮動刮刀或輥筒裝置或輥涂設(shè)備來制備片材。但是也可通 過鑄造片材或擠出成型來制備。所制備的片材的厚度可以在0.25 mm ~ 10 mm之間，但優(yōu)選所述厚度在0.5111111~3111111的級別，并且此厚度對粘彈 性聚合物凝膠層提供了最優(yōu)的可透氣性。
尋找經(jīng)濟上更便宜和高柔性的系統(tǒng)來以商業(yè)可行的,和數(shù)量制備 所述材料。已開發(fā)的方法涉及結(jié)合帶有加熱管線的熱熔槽和#^機/混合 器、泵送裝置和其后附連有刮刀的可變寬度模頭和/或帶有冷卻機床和堆積 ^Mt臺(stacking station)的澆鑄臺上的方向機。
片材尺寸、厚度和批操作僅僅受熱熔槽的容量、泵速、模頭尺寸和澆 鑄臺尺寸所限制。在槽中將所述組分融化、混合和完全熱混合，并且典型 地使鑄造溫度達到大約210n后，熱熔體鑄造沖微制的伺月良裝置將所述 材料輸送到免鑄臺并在該處將所述材料鋪展至所需厚度。所述冷卻片材工 作臺是標準尺寸化的，并位于輪子上，以方便重新定位而不必中斷所述鑄 造操作。
所述機器也可用于以熔融狀態(tài)將材料涂覆于任何柔性平板襯底上，例 如織物，薄膜，金屬箔、皮革、離型紙/薄膜/層合物上，并可通過真空置 于澆鑄臺上。這些薄膜、襯底和紙張可被用于在材料上形成織構(gòu)化表面， 從而有助于感覺、流體力學(xué)和舒適性。
當需要額外的干燥表面時，可以在冷卻工作臺上給所述材料撒播低變 應(yīng)原性的惰性粉末或滑石。
一旦設(shè)定，可以以一定的尺寸和密度來微孔化所述材料以促進可透氣 性和呼吸能力。利用滾筒在所述材料上實現(xiàn)此類微穿孔技術(shù)，例如Burckhardt Basel Switzerland所提供的此類才支術(shù)。
建議的是，在本發(fā)明另外的實施方案中提供通過結(jié)合/熱縫合或者焊 接平片形式的所述材料板，或者用更復(fù)雜的吹塑/鑄造或滾塑方法來制造游 泳衣或緊身衣褲。此類圖案化/成型可通過緊身衣物傳統(tǒng)常規(guī)試穿或數(shù)字 3D身體掃描來實現(xiàn)。
所述材料可被制備為在和7jc接觸時可具有微織紋的表面，來輔助或優(yōu) 化流體力學(xué)性，同時所述自然壓縮和彈性性能不僅改善了合身性和舒適 度，并且作為活性壁來增強肌肉收縮同時保持游泳者擁有的最自然的流線 形狀。
不像目前所用的其他材料,本發(fā)明的材料可像自然海豚皮膚擁有的柔 軟性一樣與7JC相作用以進一步輔助流體力學(xué)性。另外，與使用2或3分鐘
后變得被浸泡或濕的其他織物不同，本發(fā)明的材料不會吸7JC從而保持最優(yōu)
的可預(yù)測的浮力能力。
由于所述材料可與滿足工業(yè)標準的阻燃劑形成配料，另 一個實施方案 是所述材料用作座墊或襯里的應(yīng)用，或任何類型的裝飾表面的應(yīng)用。
其一致的震動，因此提高乘^者的舒ii度和安全性。特別在^空設(shè)計和座 艙，和Prestige汽車，和航海市場中的優(yōu)質(zhì)平床/座位，例如，其中配有皮 革和毛制的襯底的場合，其被高度追求并使用。
在本發(fā)明另一個的實施方案中，所述材料可在需要適應(yīng)皮膚和/或低 變應(yīng)原材料的醫(yī)學(xué)和/或治療應(yīng)用中用作襯里，例如用作鑄才莫下面皮膚、繃 帶、粘合繃帶的襯里等。本發(fā)明的材料比其他已知材料例如GOR-TEX有 明顯的優(yōu)點，原因是本發(fā)明的材料具有好的抗磨性，其在繃帶應(yīng)用中高度 一致，具有更好的彈性記憶并吸收剪切應(yīng)力。另外，通過在可透氣性粘彈 性聚合物凝膠中引入潤膚劑，本發(fā)明的材料可用于保護和改善皮膚狀態(tài)。
現(xiàn)在參照圖1,其所示的例子為包含第一層材料15和第二層材料20 的液體不可透過復(fù)合材料10的一部分。所述第二層材料20由可透氣性粘 彈性聚合物亂歐所形成，其已經(jīng)與第一層材料IO結(jié)合。此例中的第一層材 料10由可透氣同時也抑制水通過所述材料的袋鼠皮革所形成。所述粘彈性 聚合物纖層的加入不會影響袋鼠皮革的柔軔性，同時提供了吸縣加于 第一層15上的沖壓負荷和剪切應(yīng)力的附加特性。
所述第二層20包括很多在所述粘彈性聚合物劍歐中M提供的穿孔
25。所述穿孔25不延伸至第一層15,但提供了氣體通過粘彈性聚合物凝 膠的通道從而為整個復(fù)合材料10提供呼吸能力。但是，所述穿孔25不允 許液體例如水通過所述第二層20。
參照圖2，其表示用于體育運動例如足球/橄欖球的球30的組成的放 大橫截面示意圖。第一層35可由材料例如皮革、乙烯樹脂等形成，而第二 層35由可透氣性粘彈性聚合物凝膠所形成。在第一和第二層中可發(fā)現(xiàn)通常 不平的內(nèi)部40。
參照圖3和圖4，描述了通常足裝制品50的外形，其在特定的實施 方案中以足#的形式表示。在作為足#的情況下，所^#的上部 的主要接觸區(qū)域5用前述液體不可透過材料來加固。這使得所述材料吸收 剪切應(yīng)力和其它沖擊，從而保護穿著者的足部?？稍谒鲂?0的整個制品 的整個制造中使用所述液體不可透過材料，從而使得其就象穿著者足部周 圍的短襪一樣來保護制品50免受可能施加于其上的剪切應(yīng)力和沖壓，同時 仍然允許呼吸能力并^供防水環(huán)境。
具體參照圖4，所述靱子內(nèi)襯底部分可完全由所述粘彈性聚合物凝膠 所形成，并且可另外包括與穿著者足部直接接觸的織構(gòu)化表面。這樣的織 構(gòu)化的表面為穿著者提供了類似于力卿跑步時的更好的感覺。這樣的安排 使得穿著者具有此感覺，W明降低了活動時足部和踝部受到損傷的可能 性。
圖5描述了用于在所述液體不可透過材料80成型結(jié)束時提供穿過粘 彈性凝膠85的穿孔的;W^設(shè)備75 。這些穿孔足夠小，以允許粘彈性皿 85具有可透氣性，而限制任何液體物質(zhì)移動通過該粘彈性凝膠85。所述i殳 備75為在其周邊具有很多突出的針90的軋棍形式。所述設(shè)備滾過所述粘 彈性凝膠85并且所述針刺透劍歐并留下穿孔而不影響所述材料95的第一 層。
圖6描述了由根據(jù)本發(fā)明的粘彈性聚合物^組成的片材140。所述 粘彈性聚合物的上部表面150包含由圓形小結(jié)155所構(gòu)成的織構(gòu)化的表面。 本發(fā)明材料的這樣的實施方案被發(fā)現(xiàn)在用作足裝結(jié)構(gòu)中與人的足部接觸 的表面中有特定用途。所述織構(gòu)化表面為穿鞋的人提供了更好的接觸感 覺，這種體驗與;5W行走于表面上類似。
可以在成型中，通過以加熱液體的狀態(tài)將所述材料擠出在包括織構(gòu)化 圖案的模上，將這種小結(jié)引入本發(fā)明的材料中。在本發(fā)明所述材料冷卻后，可得到具有織構(gòu)化表面的粘彈性聚合物皿。
通過下述優(yōu)選但非限制的實施方案的例子可更好地理解本發(fā)明。
實施例1和2
加熱由聚異戊二烯組成的聚合物組分B，在200t:保持約10~15分 鐘，直到完全液化為止。首先加熱聚合物B，因為其在本實施例條件下達 到液態(tài)需要比聚合物A更長的時間。將由最高為80 %的離子聚合乙烯丙烯 苯乙烯嵌段共聚物以及礦物或基礎(chǔ)油組成的聚合物組分A加入液化的聚合 物組分B中。然后進一步加熱所得混合物5 ~ 10分鐘，直到液化，得到均 勻的熔體。然后加入5重量％的無水羊毛脂以進一步降低粘度，同時提供 優(yōu)良的皮膚潤膚性。然后加入20重量％對水蒸汽分子具有選擇性的3A分 子篩，并完全混合。最后，加入5% hydrocerol CF (成核劑)并在210 ~ 220匸完全混^:持另外2~5分鐘(取決于批量大小和混合器能力)，以達 到最大的氣體釋放。所述混合物然后泵送于帶有加熱刮刀的模頭，所述刮 刀橫越澆注平臺或越過軋棍上方用以涂覆到預(yù)定的厚度。在這種情況下， 選擇lmm和2 mm厚的粘彈性聚合物片材。然后放置所述液化熔體直到 室溫并固化，通常在5分鐘內(nèi)。
然后，艮據(jù)測試方法標準JIS L-1099 B-l(2層)對所述材料1 mm和2 mm的樣品測試其質(zhì)量蒸汽傳遞速率(MVTR)。
結(jié)果:每一個樣品的MVTR
lmm，拉伸50%2500 g/m2.24hrs
lmm，未拉伸 500 g/m2.24hrs
2 mm,拉伸50%1000 g/m2.24hrs
2 mm,未拉伸 <500 g/m2.24hrs
結(jié)^明所得粘彈性聚合物皿在1 mm和2 mm厚度時基本是可透氣的。
實施例3-8
以實施例l&2中相同的方法制備粘彈性聚合物劍歐，然后如上制備 lmm和2mm樣品，并且對每一個樣品實施微穿孔工藝，從而使得每平方 厘米上具有不同數(shù)量的穿孔。然后按上述實施例1和2的情況來計算每一 個樣品的MVTR。
結(jié)果
50孔/cm2 ,1 mm材料4000 g/m2.24hrs
100孔/cm2 ，lmm材料8000 g/m2.24hrs
150孔/cm2 ,lmm材料>12,500 g/m2.24hrs
50孔/cm2 ,lmm材料1000 g/m2.24hrs
100孑Ucm2 ，1 mm材料4000 g/m2.24hrs
150孑L/cm2 ,1 mm材料7000 g/m2.24hrs
結(jié)果表明所得的粘彈性聚合物皿在1 mm和2 mm厚度時比實施例 1和2所制備的材料具有進一步的可透氣性。
實施例8-10
在這些實施例中，釆用實施例1&2的配方，然后在通過模頭擠出之 前，加入最高5%的粉末或油狀的除臭劑，然后采用常規(guī)的泵送和放置方 法。
在此階段，還加入達3%的生物安全且惰性的著色劑，或者還加入提 供反射和閃光的特殊效果添加劑，進一步均勻混合5~10分鐘，然后成型 或擠出所述材料。
實施例11-12
如實施例l&2詳述中一樣配制對粘彈性聚合物，但不使用成核劑和 3A分子篩。另夕卜，將40重量％的阻燃劑氫氧化鋁完全混合15分鐘，然后 擠出成型為任意厚度的片材。這制備了阻燃的、低煙毒性和低煙霧不透明 度的材料，而沒有顯著改變所述粘彈性皿材料的性能。
在18 ~ 28"C范圍內(nèi)使用50重量％的,嚢化相變材料(mPCM)制 備具有溫度調(diào)節(jié)性能的材料，這提高了對人類組織的舒適度。還混合更低 溫度范圍的mPCM，s以得到顯著冷卻人類組織4 8"C的材料。此外，沒 有顯著改變所述粘彈性凝膠材料的機械性能。
實施例13
對比樣品是由液化且混合在一起的聚合物A和B制造的片材，已經(jīng) 冷卻并成型為可用的，但是沒有實施例1到12所描述的各種添加劑或處理。 取樣品厚度為lmm或2 mm并進行效'J試，但^ ^L現(xiàn)沒有明顯的MVTR,
溫度調(diào)節(jié)性，阻燃性和/或阻燃性。
最后，應(yīng)理解，在本發(fā)明任意方面的發(fā)明構(gòu)思中可以引入很多不同的 結(jié)構(gòu)，從而前面的描述的通用性不被附圖的特定性所代替。各種變化、改 變或/和附加可51入各種部件的構(gòu)造和排列中而沒有脫離本發(fā)明的精神或 范圍。
權(quán)利要求
1.一種包含可透氣粘彈性聚合物凝膠層的液體不可透過材料。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料,其中所述可透氣性通過對所述粘彈性聚 合物凝膠進行機械穿孔來提供。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料,其中所述機械穿孔提供所述粘彈性聚合 物凝膠層的每平方厘米50 ~ 400個、直徑為10 ~ 150 jim的微穿孔。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料，其中所述可透氣性通過在形成過程中將 發(fā)泡劑或成核劑引入所述粘彈性聚合物皿中來提供。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的材料,其中在形成過程中引入所述粘彈性聚合 物皿中的所述發(fā)泡劑或成核劑的量為0.5~20wt%。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的材料，其中所述發(fā)泡劑或成核劑為 Hydrocerol CF。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料，其中所述可透氣性通過在形成過程中將分子篩引入所述粘彈性聚合物:^中來提供。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的材料，其中所述分子篩為3A分子篩。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料,其中可透氣性通過所述下述方法中的一 種或其組合來提供和/或增強。(a) 對所述粘彈性聚合物皿層進行機械穿孔；(b) 在形成過程中將發(fā)泡劑或成核劑引入所述粘彈性皿中；和/或(c) 在形成過程中將3A分子篩引入所述粘彈性聚合物凝膠中。
10. 根據(jù)前^利要求任意一項所述的材料,其中所述粘彈性聚合物^ 的組成包括(a) 45 。/。 ~ 100wt %的主要聚合物組分A，和(b) 任選的5% 45wt。/。的次要聚合物組分B,其中主要聚合物組分A選自任意的乙烯基聚合物或聚烯烴聚合物，或其組 合，其形成粘彈性聚合物皿，和組分B選自任意的二烯烴聚合物或聚乙 烯醇。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的材料，其中所述主要聚合物組分A選自任意 的線性或支化聚烯烴族，例如乙烯、苯乙烯或丙烯，或其組合。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的材料，其中所述主要聚合物組分A由最高為 80%的離子聚合乙烯丙烯苯乙烯嵌段共聚物以及礦物油或基礎(chǔ)油組成。
13. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的材料，其中所述次要聚合物組分B選自聚異 戊二烯。
14. 根據(jù)權(quán)利要求10~13任意一項所述的材料，其中所述主要聚合物組 分A與次要聚合物組分B的比例為80:20。
15. 根據(jù)權(quán)利要求10~14任意一項所述的材料，其中所述組成另外包含 0.5 wt % ~ 10wt %的羊毛脂。
16. 根據(jù)前ii^利要求任意一項所述的材料，其中所述粘彈性聚合物皿 層的厚度為0.25 mm ~ 10 mm。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的材料，其中所述粘彈性聚合物皿層的厚度 為0.5 mm ~ 3 mm。
18. 根據(jù)前述權(quán)利要求任意一項所述的材料,其中所述粘彈性聚合物凝膠 層的肖氏*￡^值為25 ~ 75。
19. 根據(jù)前g利要求任意一項所述的材料,其中所述粘彈性聚合物凝膠 層的拉伸強度大于60 psi。
20. 根據(jù)前述權(quán)利要求任意一項所述的材料，其中所述粘彈性聚合物皿 層的極限伸長率為250 % ~ 1700 o/o 。
21. —種復(fù)合材料，包括(a) 笫一層；和(b) 由根據(jù)權(quán)利要求1 ~ 20中任意一項所述的液體不可透過的可透氣 材料組成的第二層。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的復(fù)合材料，其中所述第二層與第一層結(jié)合。
23. 根據(jù)權(quán)利要求21或22所述的復(fù)合材料，其中所述第一層由可用于紡 織工業(yè)的任何天然或人工合成材料，例如塑料、皮革、乙烯樹脂、棉、合 成微纖維、橡膠和毛制品形成。
24. 根據(jù)權(quán)利要求21~23任意一項所述的復(fù)合材料，其中所述第一層由 可透氣材料形成。
25. 根據(jù)權(quán)利要求21~24任意一項所述的復(fù)合材料，其中所述第一層由 皮革形成。
26. 根據(jù)權(quán)利要求21 ~25任意一項所述的復(fù)合材料，其中所述第一層為 高級皮革，例如袋鼠皮革。
27. —種足裝制品，其包括由根據(jù)權(quán)利要求21~26任意一項所述的復(fù)合 材料形成的上部。
28. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的足裝制品，其中所述制品被設(shè)計為用于與足 球、英式,^i合會、澳式足球、英式橄欖^盟、美式,球等相 關(guān)的場合的足,，或被設(shè)計為涉;5L逸加到所述足裝制品的所述上部所包 圍的足部的高水平?jīng)_擊載荷和剪切應(yīng)力的任意類型的足球。
29. 根據(jù)權(quán)利要求27或28所述的足裝制品，其中所述復(fù)合材料被用于與 穿著者足部接觸的制品的任意部分。
30. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的足裝制品，其中與穿著者足底接觸的所述制 品的鞋內(nèi)底由根據(jù)權(quán)利要求1 ~ 18任意一項所述的材料形成。
31. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的足裝制品，其中所述材料包括其上的織構(gòu)化 圖案。
32. —種用于運動場合的球，其包括由根據(jù)權(quán)利要求21~26任意一項的 復(fù)合材料所形成的外部表面部分。
33. —種由根據(jù)權(quán)利要求1 ~ 20任意一項的材料所形成的用于醫(yī)學(xué)、治療 和/或家用中的繃帶。
34. —種由根據(jù)權(quán)利要求1 ~ 20任意一項的材料所形成的繃帶和/或鑄模 的襯里。
35. 根據(jù)權(quán)利要求1 ~20任意一項所述的材料在醫(yī)學(xué)和/或治療應(yīng)用中的 用途，所述應(yīng)用需要低變應(yīng)原性的可透氣的液體不可透過材料。
36. —種由根據(jù)權(quán)利要求1 ~ 20任意一項所述的材料所形成的游泳衣制
37. —種由根據(jù)權(quán)利要求1 ~ 20任意一項所述的材料所形成的手套。
38. —種復(fù)合材料，其包括與親水性的薄膜或平紋棉麻織物結(jié)合的權(quán)利要 求1 ~ 20任意一項的所述材料。
39. 根據(jù)權(quán)利要求38所述的復(fù)合材料，其中所述薄膜或平紋棉麻織物由 聚酯、聚乙烯和/或聚氨酯形成。
40. —種制備由粘彈性聚合物皿層所形成的液體不可透過的可透氣材料的方法，包括以下步驟 加熱主要聚合物組分A至熔融狀態(tài)； 任選加入無水羊毛脂； 任選加發(fā)泡劑或成核劑； 任選加入次要聚合物組分B并混合所得的混合物； 任選加入3A分子篩；*將所得混合物擠出為所需厚度的平片材，并允許冷卻和形成粘彈 性聚合物凝膠；和， 任選對所述片材進行機械穿孔。
41. 根據(jù)權(quán)利要求40所述的方法，其包括使得所述材料片材冷卻后的另 外的加熱步驟，其中所述另外的加熱步驟提供二次氣體產(chǎn)生/使得在所述材 料內(nèi)發(fā)生成核效應(yīng)。
42. 根據(jù)權(quán)利要求41所述的方法，其中可以在所述另外的加熱步驟之前， 在所述材料上另外地層化/鋪展或撒播分子篩。
43. 根據(jù)權(quán)利要求40 42任意一項所述的方法，其中所述主要聚合物組 分A選自任意線性或支化聚烯烴族，例如乙烯、苯乙烯或丙烯，或其組合。
44. 根據(jù)權(quán)利要求40 43任意一項所述的方法，其中所述主要聚合物組 分A由最高為80%的離子聚合乙烯丙烯苯乙烯嵌段共聚物以及礦物油或基礎(chǔ)油組成。
45. 根據(jù)權(quán)利要求40~44任意一項所述的方法，其中所述次要聚合物組 分B選自聚異戊二烯。
46. 根據(jù)權(quán)利要求40~45任意一項所述的方法，其中所述主要聚合物組 分A與次要聚合物組分B的比例為80:20。
全文摘要
一種包含可透氣粘彈性聚合物凝膠層的液體不可透過材料，所述材料的應(yīng)用，包含所述材料的復(fù)合材料以及所述材料的制備方法。
文檔編號D06M17/00GK101208471SQ200580050226
公開日2008年6月25日 申請日期2005年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月24日
發(fā)明者埃齊奧·馬爾焦塔 申請人:埃齊奧·馬爾焦塔