形状记忆性聚氨酯组成物及使用其的积层体制造技术

本发明专利技术提供了一种形状记忆性聚氨酯组成物及使用其的积层体，所述形状记忆性聚氨酯组成物至少包括2官能基的聚醇、2官能基的二异氰酸酯及2官能基以上的链延长剂进行聚合反应所得的聚氨酯，所述二异氰酸酯/所述聚醇/所述链延长剂的摩尔比为2～3/1/1～2，NCO/OH比例为0.95‑1.1的范围，所述聚氨酯的重均分子量为50,000‑300,000的范围，所述聚氨酯一级相变温度在40℃‑60℃的范围，所述聚氨酯在一级相变温度以下的温度的储存弹性模数为10

Shape Memory Polyurethane Components and Layers Used

The present invention provides a shape memory polyurethane composition and a layer using it. The shape memory polyurethane composition includes polyols with at least two functional groups, diisocyanates with two functional groups and polyurethanes with chain extenders with more than two functional groups. The molar ratio of the diisocyanate/polyol/chain extender is 2-3/1-2, NCO/OH is 2. The weight-average molecular weight of the polyurethane is in the range of 50,000 to 300,000, the primary phase transition temperature of the polyurethane is in the range of 40 60, and the storage elastic modulus of the polyurethane is 10 at the temperature below the primary phase transition temperature.

【技术实现步骤摘要】
形状记忆性聚氨酯组成物及使用其的积层体
本专利技术涉及一种形状记忆性聚氨酯组成物及使用其的积层体，特别涉及一种织物涂料用形状记忆性聚氨酯组成物及使用其的积层体。
技术介绍
胸罩杯，通常使用PU(聚氨酯polyurethane)泡棉罩杯，但传统PU泡棉易黄变，而且容易随使用时间及洗涤的次数的增加而逐渐变形。使用立体织物(或称为3D织物)取代PU泡棉，由Z轴提供弹性且因属聚酯材质，永不黄变。再者，胸罩用立体织物(网孔小于0.2mm；Z轴长2～3mm)为三明治纤维结构所组成，主要特点为网孔小而密，且Z轴较网布短许多(约为2～3mm)，因具缇花及高弹性等特性，多用于女用胸罩、塑型内衣，可通过热塑成形为罩杯形状。此外，使用各种涂料结合3D立体织物，可提供更多样性的功能，例如防霉抗菌、拨水、吸汗快排、形状记忆等的特性。此外，随着3D织物的编织方法的发展，在不同区域可具有密度不同区域或者具有不同的网孔分布，以提供作为压力衣或运动型内衣等的功能。例如，先前专利文献CN103798978A公开一种形状记忆高分子胸罩，包括罩杯及附件，特征是罩杯是由形状记忆高分子材料，通过成形为片材后再吸塑制成罩杯或者注塑成形所制成，软化点45℃-70℃，形状记忆高分子为发泡或不发泡材料，形状记忆高分子可为交联的反式聚异戊二烯、聚酯或聚烯烃、或者不交联的聚氨酯或降冰片烯，罩杯上具有透气孔，具有1～3mm孔径，透气孔的总面积占形状记忆高分子的总面积的10～70％。通过加热至软化点45℃-70℃，重新成形为适合使用者的乳房大小，提高舒适度，然而胸罩的成形需要模具，以达到永久变形，该软化温度高于用户皮肤可承受的温度，进行如该专利的专利技术人所期望的在使用者身上按压成形的方式有困难，且对于形状记忆高分子材料的具体组成态样，并无记载。再者，先前专利文献US20160044971公开一种结合形状记忆高分子的胸罩及其制造方法，使用形状记忆高分子所构成的具有开孔的薄膜层(开孔率10～90％)，提供用户的乳房的运动频率在1～100Hz时吸收因乳房的运动产生的力，文献所使用的形状记忆高分子为聚氨酯弹性体，2官能基二异氰酸酯、2官能基聚醇及2官能基链延长剂，摩尔比二异氰酸酯：聚醇：链延长剂＝2.0～1.10:1.00:1.00～0.10，该种聚氨酯已于中国台湾专利第TWI167593号中公开，因此推测其在低频(40Hz附近)的吸收能力主要来自薄膜层的开孔及通过控制开孔率，来提供胸罩的吸振功能(参考US20160044971的说明书中图15-17)，以作为运动用胸罩，然而相变温度(软化点)在人体温度附近，无法提供回复胸罩的出厂形状的功能。非专利文献(Polymerchem2016,7,1739)公开热敏或酸碱敏感性形状记忆CO2型PU，该聚氨酯是由聚乙二醇(PEG)、二羟甲基丙酸(DMPA)及二苯基甲烷二异氰酸酯(methylenediphenyldiisocyanate简称MDI)聚合而得，形状记忆高分子(不同重量比例的PEG)的Tg分别为-7.2℃、13.0℃、26.6℃。但是，上述非专利文献的形状记忆高分子的储存弹性模数(storageelasticmodulus)在温度20℃-60℃之间逐渐降低，从80MPa减少至10MPa，且30％PEG的样品在23.9℃及56.2℃各有一相变温度，这些特性并不适用于胸罩。
技术实现思路
鉴于上述专利技术背景，为了符合产业上的要求，本专利技术的目的之一在于提供一种形状记忆性积层体。此外，由于本专利技术的形状记忆性聚氨酯组成物所构成的形状记忆性积层体，具有形状记忆层，亦可在积层体的部分区域，再形成一支撑层，位于胸罩杯的特定位置，提供提托(push-up)功能。根据本专利技术，形状记忆性聚氨酯组成物涂布于3D立体织物上，制作立体织物胸罩，或者形状记忆性聚氨酯组成物形成形状记忆性薄膜后，通过积层于3D立体织物，构成积层体，取代目前惯用的PU泡棉罩杯，可应用本专利技术的积层体于女用内衣。根据本专利技术，将具有形状记忆的材料，涂布于罩杯上并加热及冷却定形，定形后的胸罩，将可免除目前所有加入的钢丝圈等为支撑形状所加入对人体不好的异物，且若穿着中产生形变时，可于烘干时，只要其温度高于PU的软链段的Tm但低于硬链段的Tg，则形状就会回复。为了达到上述目的，根据本专利技术一实施态样，公开一种积层体，包括：一基布；以及形成于该基布上的一形状记忆性聚合物层；其中该形状记忆性聚合物层是由具有2官能基的聚醇、具有2官能基的二异氰酸酯及具有2官能基以上的链延长剂进行聚合反应所得的聚氨酯所构成，所述二异氰酸酯/所述聚醇/所述链延长剂的摩尔比为2～3/1/1～2，NCO/OH比例为0.95-1.1的范围，所述聚氨酯的重均分子量(weightaveragemolecularweight)为50,000-300,000的范围，所述聚氨酯一级相变温度(firstphasetransitiontemperature)在40℃～60℃的范围，所述聚氨酯在以下的温度之储存弹性模数为109Pa以上，在第1相变化温度+10℃以上的温度之储存弹性模数为106～108Pa之间。再者，根据本专利技术另一实施态样，揭露一种形状记忆性聚氨酯组成物，包括2官能基的聚醇、2官能基的二异氰酸酯及2官能基以上的链延长剂进行聚合反应所得的聚氨酯(polyurethane)，所述二异氰酸酯/所述聚醇/所述链延长剂的摩尔比为2～3/1/1～2，NCO/OH比例为0.95-1.1的范围，所述聚氨酯的重均分子量为50,000-300,000的范围，所述聚氨酯一级相变温度在40～60℃的范围，所述聚氨酯在一级相变温度以下的温度的储存弹性模数为109Pa以上。根据本专利技术，可提供形状记忆性聚氨酯组成物、使用该形状记忆性聚氨酯组成物形成的形状记忆性积层体。形状记忆性积层体成形为胸罩杯形状的情况，若穿着中产生形变时，加热(例如使用烘衣机或吹风机)至40～60℃的相变温度附近，可回复其原本定形为胸罩杯的形状。附图说明图1表示本专利技术的一实施例的积层体的剖面示意图。图2表示本专利技术的一实施例的积层体为胸罩的侧面示意图。图3表示本专利技术的另一实施例的积层体为胸罩的侧面示意图。图4表示本专利技术的范例1以及比较例的形状记忆性聚氨酯组成物成形为薄膜的DSC图。图5表示本专利技术的范例1以及比较例的形状记忆性聚氨酯组成物成形为薄膜的DMA图。图6表示本专利技术的范例1的形状记忆性聚氨酯组成物成形为薄膜的储存弹性模数与温度的关系图。图7表示本专利技术的范例1的形状记忆性聚氨酯组成物成形为薄膜在不同频率下的(a)储存弹性模数与温度的关系图以及(b)tanδ与温度的关系图。主要附图标号说明：1、1’、1”积层体，10胸，20运动型胸罩，50覆盖层，50a破碎涂层，100形状记忆性聚合物层，150支撑层，500基布，200胸罩带，300积层体。具体实施方式有关本专利技术的前述及其他
技术实现思路
、特点与功效，在以下配合附图之一较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本专利技术。此外，“A层(或组件)设置于B层(或组件)上”的用语，并不限定为A层直接贴覆接触B层表面的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种积层体，包括：一基布；以及形成于该基布上的一形状记忆性聚合物层；其中该形状记忆性聚合物层是由具有至少2官能基的聚醇、具有至少2官能基的二异氰酸酯及具有2官能基以上的链延长剂进行聚合反应所得的聚氨酯所构成，所述二异氰酸酯/所述聚醇/所述链延长剂的摩尔比为2～3/1/1～2，NCO/OH比例为0.95‑1.1的范围，所述聚氨酯的重均分子量为50,000‑300,000的范围，所述聚氨酯一级相变温度在40℃‑60℃的范围，所述聚氨酯在一级相变温度以下的温度的储存弹性模数为10

【技术特征摘要】
2017.10.11 TW 1061346701.一种积层体，包括：一基布；以及形成于该基布上的一形状记忆性聚合物层；其中该形状记忆性聚合物层是由具有至少2官能基的聚醇、具有至少2官能基的二异氰酸酯及具有2官能基以上的链延长剂进行聚合反应所得的聚氨酯所构成，所述二异氰酸酯/所述聚醇/所述链延长剂的摩尔比为2～3/1/1～2，NCO/OH比例为0.95-1.1的范围，所述聚氨酯的重均分子量为50,000-300,000的范围，所述聚氨酯一级相变温度在40℃-60℃的范围，所述聚氨酯在一级相变温度以下的温度的储存弹性模数为109Pa以上，在一级相变温度+10℃以上的温度的储存弹性模数为106～108Pa之间。2.根据权利要求1所述的积层体，其中所述基布为立体织物，所述立体织物具有二表面层及介于该二表面层之间的中间层，且所述立体织物具有50cfm以上的根据ASTMD737的透气率。3.根据权利要求1或2所述的积层体，其中所述积层体成形为胸罩杯形状，所述形状记忆性聚合物层形成为一连续的膜，位于所述基布的部分区域。4.根据权利要求1或2所述的积层体，其中所述积层体成形为胸罩杯形状，所述形状记忆性聚合物层形成为一无规则的破碎涂膜，位于所述基布的部分区域，所述积层体根据ASTMD737的透气率为50cfm以上。5.根据权利要求1所述的积层体，其中所述聚醇为具有碳酸酯基的聚醇，其重均分子量为1000-3000，所述聚氨酯的重均分子量为80,000-120...

【专利技术属性】
技术研发人员：芮祥鹏，吴建辉，朱建嘉，江慧宜，
申请(专利权)人：台北科技大学，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71