酸酐硝基是官能团吗吗?

官能度_百度百科
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缩合反应中,一分子中能参与反应的官能团数称作官能度。
单体的官能度
单体分子在发生时,参加反应的官能团数目称作官能度,也就是在反应体系中实际起反应的单体官能团数[1]
醋酸和乙醇的官能度均为1。
辛醇官能度为1,邻苯二酸酐官能度为2。
2平均官能度
进行缩聚反应时,单体混合物的平均官能度为每一分子平均带有的基团数。即:能起反应的官能团总当量数[2]
平均官能度
Ni是官能度为fi的单体i的分子数。
例:2丙三醇+ 3邻苯二甲酸酐→丙三醇—邻苯二甲酸酯树脂
平均官能度= (2×3 + 3×2)/(2+3)= 2.4
体系的平均官能度对缩聚产物的结构影响很大。f=1时,仅能形成低分子物而不能形成聚合物;f=2时,原则上仅能形成线型聚合物;f大于2时,则可能形成支链型或体型聚合物。大分子链的交联程度随平均官能度的增加而增加。
潘祖仁.高分子化学.北京:化学工业出版社,2011:19
潘祖仁.高分子化学.北京:化学工业出版社,2011:35
中国化工学会成立于1922年4...
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石墨烯为什么难以分散?如何解决?
小烯导读目前石墨烯的各类合成技术都已经成熟,关键是石墨烯材料难以在其他基体中分散,是制约其大规模应用的难点。没有大规模应用,石墨烯就没有发展的动力。
石墨烯为什么难以分散?如何使石墨烯与其他材料相容?目前石墨烯的各类合成技术都已经成熟,关键是石墨烯材料难以在其他基体中分散,是制约其大规模应用的难点。没有大规模应用,石墨烯就没有发展的动力。
石墨烯为什么难以分散?这是由于其特殊的结构所决定的,具体原因如下:1、片状结构石墨烯为典型的片状结构,尤其是化学气相沉积法生产的石墨烯厚度又很薄,在复合过程中很容易造成片状结构的褶皱,严重的甚至变程团状,破坏了片状结构的特性,达不到应有的改性效果。尤其是采用CVD方法生产的石墨烯薄膜,片状结构特性更强。2、分子间力单层石墨烯层间的范德华力很大,外来物质和外来力很难打开,因此难以分散在聚合物中,要采用各种方法降低分子间的范德华力。主要方法为增加石墨烯层数,单层石墨烯的尺寸还不到1纳米,比表面积太大了很容易聚集,一般尺寸般达到10层(5纳米)以上后范德华力会减弱一些,外来物质材可以打开,添加到复合材料中才可以分散。
但是层数要达到10层以上,就已经成为石墨烯片了,很多改性作用发挥不出来。氧化还原反应生产的石墨烯因采用强氧化剂氧化,在石墨烯层之间产生了氧化基团,降低了分子间力,与其他方法石墨烯相对而言其分散可能行性大大提高。3、相容性问题石墨烯材料分子结构上官能团成分很少,纯净石墨烯与聚合物的相容性不好。通过前面的分析可以清晰的看出,目前制约石墨烯应用的最大瓶颈为分散性,为例提高其在聚合物中的分散性,常采用如下方法:01混合添加采用片状/球状材料复合混合利于分散,如石墨烯/硫酸钡、石墨烯/玻璃微珠等。2表面处理石墨烯为碳元素六元环构成的稳定化合物,呈现出化学惰性,但是氧化还原法石墨烯在片状的边缘引入了亲水基团,可以进行表面功能化改性。(1)表面接枝处理 :采用诸如异氰酸酯、硅烷偶联剂、有机胺、重氮盐等试剂可以实现石墨烯的表面功能化。对单层石墨烯进行功能团接枝改性,这样可以大幅度降低分子间的范德华力,不仅让单层分散变的很容易,还可以提高与聚合物之间的相容性,可以制成分散均匀的石墨烯聚合物复合材料。例如石墨烯悬浮液与异氰酸酯在氮气存在下反应24小时,异氰酸酯可以与氧化还原反应石墨烯片层的边缘羟基或者羧基反应,生成酰胺或者氨基甲酸酯。再如,将氧化石墨烯在丁胺和甲苯的存在下,三-氨丙基三乙氧基硅烷与石墨烯上的羟基反应,可以生成硅氧键,进行功能化改性的石墨烯可以分散在水、乙醇、DMF、DMSO、APTS中。(2)表面等离子体处理:采用四氟化碳等离子体进行处理。(3)表面活性剂处理:如聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、木质素磺酸钠(SLS)、聚乙烯醇(PVA)、聚氧化乙烯、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酰胺等。(4)表面硅烷偶联剂处理:如用硅烷KH-560处理。3添加相容剂添加马来酸酐等功能官能团介质聚合物材料,可以有效提高与树脂的相容性。具体举例如下:将苯基异氰酸酯功能化的石墨烯1%加入到PS中,然后用二甲肼进行还原,复合材料的电导率达到0.1S/cm。将石墨烯先制成母料,在PC中加入3%就可以达到渗逾值,电导率达到1.2×10-4S/cm。而直接加入石墨烯微片,渗逾值高达9%。4原位处理技术(1)溶液包覆对于采用溶液法合成的石墨烯,在合成过程中和最终产品都是溶液。可以采用原位聚合物的方法先将待包覆粉末加入反应釜,在反应过程中尺寸纳米剂的石墨烯会在微米剂粉末上进行反应,最好包覆在粉末上面,并且不会团聚。例如深圳本征方程石墨烯有限公司在容易聚合物中对金属铜、镍、氧化亚铜等您先包覆处理,包覆铜可以达到银的导电效果,包覆氧化亚铜可以大大提高其抗菌效果。(2)原位聚合物在原位溶液法聚合物石墨烯的同时,将聚合物单体如PMMA、尼龙6等和引发剂一起加入,同时进行聚合反应。(作者:深圳市高分子行业协会,王文广教授级高级工程师)资料来源:石墨烯资讯编辑整理,转载请注明出处。
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简介: 石墨盟,专注石墨十年
作者最新文章红外光谱(二):特征官能团的振动频率
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红外光谱(二):特征官能团的振动频率
前言:在上一期()内容中,我们简要地介绍了红外光谱的基本原理。今天紧接着上一期内容,来谈一谈特征官能团(也称基团)的振动频率。上一期中,我们提到红外光谱的最重要的用途之一是通过谱图来获得相关的特征官能团信息,而特征区( cm-1)是基团鉴定中最有价值的区域,指纹区( cm-1)则主要是在官能团确定的基础上帮助区分结构类似的化合物。1. 影响振动频率的因素在正式讨论特征基团的振动频率之前,先简单了解下影响振动频率的主要因素,这对于确认特征基团的归属有重要的帮助。影响红外振动频率的因素可以分为内部因素和外在条件两种,其中外在条件主要指样品的物态(气,液,固),溶剂种类,测试温度,测试仪器等。内部因素主要是分子结构方面的影响, 包括诱导效应,共轭效应,空间效应,氢键作用等。诱导效应:基团附近有不同电负性的取代基时,由于诱导效应引起分子中电子云分布的变化,从而引起键力常数的变化,使基团吸收频率变化。吸电子基使邻近基团吸收波数升高,给电子基则使邻近基团吸收波数下降。吸电子能力越强,升高的越多,给电子能力越强,下降越明显。举例:CH3CHO (1713), CH3COCH3 (1715), CH3COCl (1806).Cl的吸电子能力>甲基>H,因此对于C=O的振动频率而言,酰氯>酮>醛 注:1). 这种诱导效应的存在对于判别C=O的归属有很重要的意义,后面还会提到。2). 诱导效应存在递减率:诱导效应是一种静电诱导作用,其作用随所经距离的增大而迅速减弱共轭效应:在共轭体系中由于原子间的相互影响而使体系内的π电子 (或p电子)分布发生变化的一种电子效应。共轭效应使共轭体系的电子云密度以及键长平均化,双键略有伸长,单键略有缩短。主要的共轭体系包括π-π共轭和p-π共轭(σ-π超共轭等其他共轭形式影响相对较小)。基团与吸电子基共轭,振动频率增加;基团与给电子基团共轭,振动频率下降。注:共轭效应沿共轭体系传递不受距离的限制,因而可以显著地影响基团的振动频率。举例:CH3COCH3 (1715), CH3-CH=CH-COCH3 (1677), Ph-CO-Ph (1665).C=O与双键形成π-π共轭,双键为给电子基团,因此C=O的振动频率下降;而当C=O与苯环形成共轭体系时,C=O的振动频率下降得更多。氢键:形成氢键(特别是分子内氢键)往往使吸收频率向低波数移动,吸收强度增加并变宽。2. 常见基团的特征振动频率各种基团在红外谱图的特定区域会出现对应的吸收带,其位置大致固定。常见基团的特征振动频率可以大致分为四个区域:A.
cm-1为X-H的伸缩振动区(O-H, N-H, C-H,S-H等)B.
cm-1为三键和累积双键伸缩振动区(C≡C,C≡N,C=C=C, N=C=S等);C.
cm-1为双键的伸缩振动区(主要是C=C和C=O等);D.
cm-1主要由弯曲振动,C-C, C-O,C-N单键的伸缩振动。具体而言:1. O-H (3650 ~& 3200 cm-1):&确定醇、酚、酸. 其中,自由的醇和酚振动频率为 cm-1(伯:3640,仲:3630,叔:3620,酚:3610. why? 考虑诱导和共轭效应), 存在分子间氢键时,振动频率向低波数移动,大致范围为 cm-1. 羧酸的吸收频率在3400 ~&2500 cm-1(缔合)2. N-H():胺和酰胺.3. C-H ( cm-1): C-H的振动频率存在明显的分界线,3000 cm-1以上为不饱和C上的C-H,3000以下为饱和C上的C-H. 醛基C-H较为特殊,在 cm-1. 4. 不饱和键的伸缩振动吸收:非常有价值的一个区域三键和累积双键: cm-1.C=O双键( cm-1)在很多化合物中都有出现,而根据诱导效应,可以明显看到差异:酸酐>酰氯>酮,酸>醛,酯>酰胺. (思考:如果是羧酸盐,C=O应该在哪呢?)C=C双键中苯环由于存在共轭效应(,一般为多峰),其振动频率一般比烯烃( cm-1)要低注:红外振动吸收峰的强度和键的极性相关,极性越强,强度越大。因此C=O的峰一般比C=C双键要大。5. C-O伸缩振动(醇,酚,酸,酯,酸酐): cm-1这类振动产生的吸收带常常是该区中的最强峰。醇的C—O在 cm-1;酚的C—O在 cm-1;醚的C—O在 cm-1(饱和醚常在1125 cm-1出现;芳香醚多靠近1250 cm-1)。6. C-H弯曲振动:&烷基:-CH3( cm-1),-CH2-(1465 cm-1), -CH-(1340 cm-1)烯烃: cm-1芳烃:960-690 cm-1(不同取代基位置使得C-H弯曲振动峰位置不一样)备注:1. 实际上,红外谱图解析中有很多小的细节可以用来区分类似结构的化合物,如果一一介绍会显得特别繁琐,这里略去,感兴趣的朋友可以自行在百度文库中寻找相关资料进行学习。2. 本文所采用的图片大多来自百度文库,感谢前辈们的分享。3. 本期主要介绍的基团都是有机基团,无机基团的相关特征峰将放到下一期。研之成理面向所有感兴趣的朋友征集专栏作家,主要包括专业软件(比如Digital Micrograph, TIA, Photoshop,Chemoffice,Material studio等)和基础知识(XRD结构精修,核磁,红外,程序升温实验,同步辐射,质谱,AFM,STM)的分享,以及相关领域最新文献赏析。目前,由于小编人数有限,总结的周期会比较长,如果有更加专业的人来分担一部分的话,应该可以让大家更快更好地学到更多内容。
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专利名称由具有反应性官能团的微胶囊形成的涂布的制品的制作方法
技术领域本发明一般地涉及涂布的制品。例如,公开了由具有反应
性官能团的微胶嚢形成的涂布的制品。
背景技术将含相变材料的涂层施加到织物上,提供织物本身以及由 织物制造的服装或其他产品调热性能。典型地,混合含相变材料的微 胶嚢与粘合剂,形成共混物,和这一共混物随后在织物上固化,形成 覆盖织物的涂层。遗憾的是,就微胶嚢的保留来说,该涂层可能缺少 充足的耐久性,因此在几个穿戴和洗涤循环之后,可逐渐丧失其提供 调热的能力。此外,该涂层可导致透气性、悬垂性、挠性、柔软度、 视觉吸引力和吸水性非所需的下降,且可倾向于产生皮肤刺激性。例 如,涂布的织物可倾向于变得坚硬和"粗硬",和涂层的相对不透气 性质可显著地减少涂布的织物传输空气或水蒸气的能力。当引入到服 装内时,涂布的织物可导致穿戴该服装的个体不足的舒适感。针对这一背景技术,需要开发此处描述的涂布的制品。
—方面,本发明涉及涂布的制品。在一个实施方案中,涂 布的制品包括基底和覆盖至少 一部分基底的涂层。该涂层包括玻璃化 转变温度范围为-110lC到-40lC的粘合剂。该涂层还包括尺寸范围为1 微米-15微米的一组微胶嚢,和微胶囊中的至少一个化学粘结到基底 和粘合剂中的任何一个或二者上。在另一实施方案中,涂布的制品包括基底和与基底相邻的 涂层。使用粘合剂和在粘合剂内分散的一组微胶嚢,形成涂层。至少 一个微胶嚢包括确定内部隔室的壳和在内部隔室中布置的相变材料。 壳包括化学键合到基底和粘合剂中的任何一个或二者上的一组官能
团,和相变材料的潜热为至少40焦耳/克和转变温度范围为 °C。在进一步的实施方案中,涂布的制品包括基底和覆盖至少 一部分基底的涂层。该涂层包括粘合剂,所述粘合剂选自具有环氧基 的含硅聚合物、具有环氧基的聚二元醇和具有环氧基的烃树脂。该涂 层还包括在粘合剂内分散的一组微胶囊,和该微胶囊的尺寸范围为1 微米-15微米。本发明的其他方面和实施方案也加以考虑。例如,本发明 的其他方面涉及形成涂布的制品的方法,使用涂布的制品,提供调热 的方法,涂料组合物,和形成涂料组合物的方法。前述发明内容和下 述详细说明不限制本发明到任何特定的实施方案上,而仅仅是描述本 发明的一些实施方案。
为了更好地理解本发明的一些实施方案的性质和目的,应 当结合附图参考下述详细说明,其中图1示出了根据本发明一个实施方案完成的涂布的制品;
图2示出了根据本发明另一实施方案完成的涂布的制品;
和图3示出了根据本发明进一步的实施方案完成的涂布的制
具体实施例方式本发明的实施方案涉及由具有官能团的微胶嚢形成的涂布 的制品。通过调节或控制越过涂布制品的传热,微胶嚢可提供调热。 特别地,微胶嚢可包括相变材料,以便微胶嚢具有吸收或释放热量以 调节传热的能力。有利地,微胶嚢中的官能团允许化学键合,和因此 就保留微胶嚢来说,提高涂布制品的耐久性。按照这一方式,甚至在 许多次穿戴和洗涤循环之后,通过微胶囊提供的调热性能可基本上得 到保留。结合这种长期的调热性能,涂布制品可显示出改进的透气性、 改进的悬垂性、改性的挠性、改进的柔软度、改进的视觉吸引力、改
进的吸水性和降低的产生皮肤刺激性的倾向。当引入到个体穿戴或者在其他情况下使用的产品内以提供 较大程度的舒适度时,本发明各种实施方案的涂布制品可尤其有用。 例如,涂布制品可引入到服装(例如户外衣服、drysuit和防护服)和 鞋袜(例如袜子、鞋子和鞋垫)内。有利地,在不同的环境条件下,涂 布制品可提供改进的舒适度。使用相变材料允许涂布制品提供"动态" 或"多方向"的调热而不是"静态"或"单向"的调热。特别地,使 用相变材料允许涂布制品在温暖的气候中吸收热能和在寒冷的气候中 释放热能。按照这一方式,涂布制品可在不同的环境条件下调节其调 热性能。例如,涂布制品可在温暖的气候中提供冷却和在寒冷的气候 中提供加热,从而在气候条件变化时维持所需的舒适度。而且,涂布 制品可调节其调热性能且不要求外部触发机构(mechanism),例如湿气 或太阳光等。结合所提供的调热性能,本发明的各种实施方案的涂布制 品当例如引入到服装或鞋袜内时可提供舒适度的其他改进。例如,涂 布的制品可降低个体皮肤湿气,例如降低来自出汗等导致的湿气。特 别地,涂布制品可降低皮肤的温度或相对湿度,从而提供较低程度的 皮肤湿气和较高程度的舒适度。另外,涂布制品可显示出改进的吸水 性,以便进一步降低皮肤的湿度。使用特定材料和特定服装或鞋袜设 计特征可进一步提高舒适度。例如,涂布制品可结合一些添加剂或处
理剂使用,以便在调热和湿气控制性能方面提供进一步的优势。除了服装和鞋袜以外,本发明各种实施方案的涂布制品可 引入到许多其他产品内,以提供这些产品调热性能。特别地,涂布制 品可引入到医疗产品(例如热毡、治疗垫、失禁垫和热/冷的填充物 (pack)),容器和包装(例如饮料/食品容器、食品加热器、坐垫和电路 板层压体)、建筑材料(例如墻壁或天花板的绝缘、壁纸、窗帘村里、 管道包裹物、地毯和砖瓦)、用具(例如家用器具的绝缘)和其他产品(例 如机动车衬里材料、睡袋、家具、床垫、室内装饰和垫褥)。 定义下述定义应用到本发明的一些实施方案所述的一些要素 上。这些定义同样可基于此来阐述。此处所使用的单数术语"一个"、"一种"和"该"(a,an,the) 除非另有说明,包括多个涉及的对象。因此例如提到一种相变材料可 包括多种相变材料,除非另有说明。此处所使用的术语"组(set)"是指一种或更多种要素的集 合。因此,例如一组微胶囊可包括单一的微胶嚢或多个微胶囊。 一组 要素也可称为成员组。 一组要素可以相同或不同。在一些情况下,一 组要素可共享一种或更多种共同的性能。此处所使用的术语"相邻"是指附近或邻近。相邻的物体 可彼此隔开或者可以实际上或者直接彼此接触。在一些情况下,相邻 的物体可以彼此相连或者可彼此一体化形成。此处所使用的术语"尺寸"是指物体的最大尺寸。因此, 例如椭球的尺寸可以是指椭球的主轴。作为另一实例,球的尺寸可以 是指球的直径。此处所使用的术语"单分散"是指相对于一组性能来说, 基本上均匀。因此,例如一组单分散的微胶嚢可以是指在尺寸分布模 型附近具有窄的尺寸分布,例如平均尺寸分布的这种微胶囊。在一些 情况下, 一组单分散的微胶嚢可具有相对于平均尺寸,显示出小于20 %,例如小于10%或小于5%的标准偏差的尺寸。此处所使用的术语"潜热"是指当材料经历两个状态转变 时该材料吸收或释放的热量大小。因此,例如,潜热可以是指当材料 经历液态和结晶固态、液态和气态,结晶固态和气态,或两个结晶固 态之间的转变时吸收或释放的热量大小。此处所使用的术语"转变温度"是指材料经历两个状态之 间转变时的温度。因此,例如转变温度可指材料经历液态和结晶固态、 液态和气态,结晶固态和气态,或两个结晶固态之间转变时的温度。 材料经历液态和无定形固体之间转变时的温度可称为该材料的"玻璃 化转变温度"。
此处所使用的术语"相变材料"是指在温度稳定范围内具 有吸收或释放热量以调节传热能力的材料。温度稳定范围可包括特定 的转变温度或一个范围的转变温度。在一些情况下,当相变材料吸收 或释放热量时,典型地当相变材料经历两个状态之间的转变时,相变 材料能在一段时间内抑制传热。这一作用典型地为临时的,且直到加 热或冷却工艺过程中相变材料的潜热被吸收或释放时才发生。可从相
变材料中储存或除去热量,和相变材料典型地可有效地通过热或冷却 源再补充(recharge)。对于一些实施方案来说,相变材料可以是两种 或更多种材料的混合物。通过选择两种或更多种不同的材料并形成混 合物,可针对任何所需的应用来调节温度稳定范围。所得混合物当引 入到此处所述的涂布制品内时,可显示出两个或更多个不同的转变温 度或者单一修改的转变温度。相变材料的实例包括各种有机和无机物质,例如烷烃、链 烯烃、炔烃、芳烃、水合盐(例如六水合氯化钙、六水合溴化钙、六水 合硝酸镁、三水合硝酸锂、四水合氟化钾、明矾铵、六水合氯化镁、 十水合碳酸钠、十二水合磷酸二钠、十水合硫酸钠和三水合乙酸钠)、 蜡、油。水、脂肪酸、脂肪酸酯、二元酸、二元酯、1-囟化物、伯醇、 包合物、半包合物、气体包合物、酸酐(例如硬脂酸酐)、碳酸亚乙酯、 多羟基化合物(例如2, 2-二曱基-1, 3-丙二醇、2-羟甲基-2-甲基-l, 3-丙二醇、乙二醇、季戊四醇、二季戊四醇、五聚甘油、四羟甲基乙烷、 新戊二醇、四羟甲基丙烷、2-氨基-2-甲基-l,3-丙二醇、单氨基季戊 四醇、二氨基季戊四醇和三(羟曱基)乙酸)、聚合物(例如聚乙烯、聚 乙二醇、聚环氧乙烷、聚丙烯、聚丙二醇、聚四亚曱基二醇、聚丙二 酸丙二酯、聚癸二酸新戊二醇酯、聚戊二酸戊二酯、聚乙烯基肉豆蔻 酸酯、聚乙烯基硬脂酸酯、聚乙烯基月桂酸酯、聚甲基丙烯酸十六烷 酯、聚甲基丙烯酸十八烷酯、通过缩聚二元醇(或其衍生物)与二元酸 (或其衍生物)而生产的聚酯,和共聚物,例如具有烷基烃侧链或具有 聚乙二醇侧链的聚丙烯酸酯或聚(曱基)丙烯酸酯,或含聚乙烯、聚乙 二醇、聚环氧乙烷、聚丙烯、聚丙二醇或聚四亚甲基二醇的共聚物),
金属,及其混合物。相变材料的其他实例包括在马吉尔(Magil)等人 的专利申请标题为"Multi-component Fibers Having Enhanced Reversible Thermal Properties and Methods of Manufacturing Thereof (具有提高的可逆热性能的多组分纤维及其制备方法)"的美国 专利申请^&布No. 中所述的那些,其/〉开内容在此通过 参考全文引入。相变材料的进一步的实例包括在标题为"Thermal Storage Conjugated Fiber and Thermal Storage Cloth Member (储 热的共轭纤维和热储存的布料元件)"的日本专利申请公布 No. 中所述的那些,其公开内容在此通过参考全文引入。此处所使用的术语"聚合物"是指含一组大分子的材料。 在聚合物内包括的大分子在某些方式上可以彼此相同或不同。大分子 可具有任何各种骨架结构,且可包括一类或更多类的单体单元。特别 地,大分子可具有直链或非直链的骨架结构。非直链的骨架结构的实 例包括支链骨架结构,例如星形支链、梳形支链或树枝状支链和网络 骨架结构。在均聚物内包括的大分子典型地包括一类单体单元,而在 共聚物内包括的大分子典型地包括两类或更多类的单体单元。共聚物 的实例包括统计共聚物、无规共聚物、交替共聚物、周期性共聚物、 嵌段共聚物、径向共聚物和接枝共聚物。在一些情况下,可通过添加 一组官能团,例如酸酐基、氨基、N-取代氨基、酰胺基、羰基、羧基、 环己基环氧基、环氧基、缩水甘油基、羟基、异氰酸酯基及其结合, 来改变聚合物的反应性与官能度。这种官能团可在沿着聚合物的各位 置添加,例如无规或规则地沿着聚合物分散,在聚合物末端,以聚合 物的悬挂侧基形式结合,或者直接结合到聚合物的主链上。此外,聚 合物能交联、缠结或氢键键合,以便增加其机械强度或在环境或加工 条件下其抗降解性。正如所理解的,可提供具有不同分子量的各种形 式的聚合物,这是因为聚合物的分子量可取决于形成该聚合物所使用 的加工条件。因此,聚合物可称为具有特定的分子量或一个范围的分 子量。此处有关聚合物使用的所述的术语"分子量"可以是指数均分 子量、重均分子量或聚合物的熔体指数。聚合物的实例包括聚羟基链烷酸酯、聚酰胺、聚胺、聚酰 亚胺、聚丙烯酸类(例如聚丙烯酰胺、聚丙烯腈,以及曱基丙烯酸和丙 烯酸的酯)、聚碳酸酯(例如聚双酚A碳酸酯和聚碳酸亚丙酯)、聚二烯 烃(例如聚丁二烯、聚异戊二烯和聚降冰片烯)、聚环氧化物、聚酯(例 如聚己内酯、聚己二酸乙二酯、聚己二酸丁二酯、聚琥珀酸丙二酯、 基于对苯二甲酸的聚酯,和基于邻苯二曱酸的聚酯)、聚醚(例如,聚
乙二醇或聚环氧乙烷、聚丁二醇、聚环氧丙烷、聚氧亚甲基或对甲醛、 聚四亚曱基醚或聚四氢呋喃和聚表氯醇)、聚氟烃、甲醛聚合物(例如 脲醛、三聚氰胺-甲醛和酚醛树脂)、天然聚合物(如多糖,例如纤维
素、甲壳素、壳聚糖和淀粉;木质素;蛋白质;和蜡),聚烯烃(例如
聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯(polybutylene)、聚丁烯(polybutene) 和聚辛烯)、聚亚苯基、含硅聚合物(例如聚二甲基硅氧烷和聚羧甲基 硅烷)、聚氨酯、聚乙烯基类(例如聚乙烯基缩丁醛、聚乙烯醇,聚乙 烯醇的酯和醚,聚乙酸乙烯酯、聚苯乙烯、聚曱基苯乙烯、聚氯乙烯、 聚乙烯吡咯烷酮、聚甲基乙烯基醚、聚乙基乙烯基醚和聚乙烯基曱基 酮)、聚缩醛、聚丙烯酸酯、醇酸基聚合物(例如基于甘油酯油的聚合 物)、共聚物(例如聚乙烯-共-乙酸乙烯酯和聚乙烯-共-丙烯酸), 及其混合物。此处所使用的术语"化学键"及其语法变体是指基于吸引 相互作用的两个或更多个原子的连接,以便这些原子可形成稳定的结 构。化学键的实例包括共价鍵和离子键。化学键的其他实例包括羧基 和酰胺基之间的吸引相互作用。此处所使用的术语"基"是指形成一部分分子的一组原子。 在一些情况下,基团可包括彼此化学键合形成分子的一部分的两个或 更多个原子。基团可以是单价或多价(例如二价)基团,以允许化学键 合到分子的一组额外的基团上。例如,单价基团可视为除去的一组氢 基的分子,以允许化学键合到分子的另一基团上。基团可以是中性、 荷正电或荷负电的。例如,荷正电的基团可被视为增加了一个或更多 个质子(即H + )的中性基团,和荷负电的基团可被视为除去了一个或更
多个质子的中性基团。显示出特征反应性或其他组性能的基团可称为 官能团。基团的实例包括酸酐基、链烯基、烷基、醛基、酰胺基、氨
基、N-取代的氨基、芳基、羰基、羧基、环氧基、酯基、醚基、缩水 甘油基、卣素基、氢基、羟基、异氛酸酯基、硫醇基、二硫醚基、脲 基和氨基甲酸酯基。此处所使用的术语"烷烃"是指不饱和烃分子。对于一些 实施方案来说,烷烃可包括1-IOO个碳原子。术语"低级烷烃"是指 含1 - 20个碳原子,例如1 - 10个碳原子的烷烃,而术语"高级烷烃" 是指含大于20个碳原子,例如21 - 100个碳原子的烷烃。术语"非直 链烷烃"是指含一组支链的烷烃,而术语"直链烷烃"是指直链的烷 烃。术语"环烷烃"是指含一组环结构的烷烃。术语"杂烷烃"是指 一组碳原子被一组杂原子,例如N、 Si、 S、 O和P取代的烷烃。术语 "取代烷烃"是指一组氢基被一组其他基团取代的烷烃,而术语"未 取代的烷烃"是指不具有这种取代的烷烃。上述术语的结合可用于指 代具有结合性能的烷烃。此处所使用的术语"烷基"是指烷烃的单价形式。例如, 烷基可被视为除去了 一组氢基,以允许化学键合到分子的另 一基团上 的烷烃。术语"低级烷基"是指低级烷烃的单价形式,而术语"高级 烷基"是指高级烷烃的单价形式。术语"非直链的烷基"是指非直链 烷烃的单价形式,而术语"直链烷基"是指直链烷烃的单价形式。术 语"环烷基"是指环烷烃的单价形式,和术语"杂烷基"是指杂烷烃 的单价形式。术语"取代烷基"是指取代烷烃的单价形式,而术语"未 取代烷基"是指未取代烷烃的单价形式。上述术语的结合可用于指代 具有结合性能的烷基。此处所使用的术语"链烯经"是指含一组碳碳双键的不饱 和烃分子。对于一些实施方案来说,链烯烃可包括2-100个碳原子。 术语"低级链烯烃"是指含2-20个碳原子,例如2-10个碳原子的 链烯烃,而术语"高级链烯烃,,是指含大于20个碳原子,例如21-IOO个碳原子的链烯烃。术语"环烯烃"是指含一组环结构的链烯烃。
术语"杂烯烃"是指一组碳原子被一组杂原子,例如N、 Si、 S、 0和 P取代的链烯烃。术语"取代链烯烃"是指一组氢基被一组其他基团 取代的链烯烃,而术语"未取代的链烯烃"是指不具有这种取代的链 烯烃。上述术语的结合可用于指代具有结合性能的链烯烃。此处所使用的术语"链烯基"是指链烯烃的单价形式。例 如,链烯基可被视为除去了一组氢基,以允许化学键合到分子的另一 基团上的链烯烃。术语"低级链烯基"是指低级链烯烃的单价形式, 而术语"高级链烯基"是指高级链烯烃的单价形式。术语"环烯基" 是指环烯烃的单价形式,和术语"杂烯基"是指杂烯烃的单价形式。 术语"取代链烯基"是指取代链烯烃的单价形式,而术语"未取代链 烯基"是指未取代链烯烃的单价形式。上述术语的结合可用于指代具 有结合特征的链烯基。此处所使用的术语"炔烃"是指含一组碳碳三键的不饱和 烃分子。在一些情况下,炔烃也可包括一组碳碳双键。对于一些应用 来说,炔烃可包括1-IOO个碳原子。术语"低级炔烃"是指含2-20 个碳原子,例如2-10个碳原子的炔烃,而术语"高级炔烃"是指含 大于20个碳原子,例如21 - 100个碳原子的炔烃。术语"环炔烃"是 指含一组环结构的炔烃。术语"杂炔烃"是指一组碳原子被一组杂原 子,例如N、 Si、 S、 O和P取代的炔烃。术语"取代炔烃"是指一组 氢基被一组其他基团取代的炔烃,而术语"未取代的炔烃"是指不具 有这种取代的炔烃。上述术语的结合可用于指代具有结合特征的炔烃。此处所使用的术语"炔基"是指炔烃的单价形式。例如, 炔基可被视为除去了 一组氢基,以允许化学键合到分子的另 一基团上 的炔烃。术语"低级炔基,,是指低级炔烃的单价形式,而术语"高级 炔基,,是指高级炔烃的单价形式。术语"环炔基,,是指环炔烃的单价 形式,和术语"杂炔基"是指杂炔烃的单价形式。术语"取代炔基" 是指取代炔烃的单价形式,而术语"未取代炔基"是指未取代炔烃的 单价形式。上述术语的结合可用于指代具有结合特征的炔基。此处所使用的术语"芳烃"是指芳族的烃分子。对于一些
应用来说,芳烃可包括5-IOO个碳原子。术语"低级芳烃,,是指含5 -20个碳原子,例如5-14个碳原子的芳烃,而术语"高级芳烃"是 指含大于20个碳原子,例如21 — 100个碳原子的芳烃。术语"单环芳 烃"是指含单一芳环结构的芳烃,而术语"多环芳烃"是指含多个芳 环结构,例如借助碳碳键键合或者稠合在一起的两个或更多个芳环结 构的芳烃。术语"杂芳烃"是指一组碳原子被一组杂原子,例如N、 Si、 S、 O和P取代的芳烃。术语"取代芳烃"是指一组氢基被一组其 他基团取代的芳烃,而术语"未取代的芳烃"是指不具有这种取代的 芳烃。上述术语的结合可用于指代具有结合特征的芳烃。此处所使用的术语"芳基,,是指芳烃的单价形式。例如, 芳基可被视为除去了 一组氢基,以允许化学键合到分子的另 一基团上 的芳烃。术语"低级芳基,,是指低级芳烃的单价形式,而术语"高级 芳基,,是指高级芳烃的单价形式。术语"单环芳基,,是指单环芳烃的 单价形式。术语"多环芳基"是指多环芳烃的单价形式。术语"杂芳 基"是指杂芳烃的单价形式。术语"取代芳基"是指取代芳烃的单价 形式,而术语"未取代芳基,,是指未取代芳烃的单价形式。上述术语 的结合可用于指代具有结合特征的芳基。此处所使用的术语"酸酐基"是指-CO-0-C0-。此处所使用的术语"醛基"是指-CHO。此处所使用的术语"酰胺基"是指-CO-N&。此处所使用的术语"氨基"是指-NH2。此处所使用的术语"N-取代的氨基"是指 一组氢基被一 组其他基团取代的氨基。N-取代的氨基的实例包括-NR(1)R(2),其中 IT和R(2)选自氢基、烷基、链烯基、炔基和芳基,以及R")和R("中的 至少一个不是氢基。此处所使用的术语"羰基"是指-CO-。此处所使用的术语"羧基"是指-COOH。此处所使用的术语"环氧基"是指:此处所使用的术语"酯基"是指-CO-0-。酯基的实例包
括基于醇(例如甲醇、乙醇、异丙醇、异丁醇或丁醇)作为离去基的那 些,基于乙酸作为离去基的那些,基于磷酸的那些,基于硫或硫酸酯 的那些,和基于三氟乙酸酯的那些。此处所使用的术语"醚基"是指-O-。醚基的实例包括基 于醇作为离去基的那些
一ct此处所使用的术语"缩水甘油基醚"是指 c/
此处所使用的术语"囟素基"是指-X,其中-X是卤素原
子。卤素基的实例包括氟、氯、溴和碘。此处所使用的术语"氢基"是指-H。
此处所使用的术语"羟基"是指-OH。
此处所使用的术语"异氛酸酯基"是指-NCO。
此处所使用的术语"硫醇基"是指-SH。
此处所使用的术语"二硫醚基"是指-S-S-。
此处所使用的术语"甲硅烷基"是指-SiR(W),其中
R(3)、 R")和R(5)独立地选自各种基团,例如氢基、卣素基、烷基、链烯
基和炔基。此处所使用的术语"脲基"是指〉N-CO-N〈。
此处所使用的术语"氨基甲酸酯基"是指&N-CO-0-。 涂布制品首先注意图1,它示出了根据本发明的实施方案完成的涂布 制品IOO。特别地,图1示出了涂布制品100的侧面、截面视图,它 包括第一层102和与第一层102相邻的第二层104。在所示的实施方案中,第一层102作为基底实施,且由任 何合适的材料,例如纤维材料或聚合物形成。因此,例如第一层102 可以是天然或合成纤维(例如由聚酯、聚酰胺、聚丙烯酸类、聚乳酸、 聚烯烃、聚氨酯、天然或再生纤维素、蚕丝或羊毛形成的纤维)、天然 或合成长丝,由天然或合成纤维形成的纱线,由天然或合成纤维形成 的织物(例如编织织物、织造织物或非织造织物)、膜、皮革、纸板、
纸张或一片木材。尽管在图1中没有示出,但认为可形成第一层102, 以便包括两层或更多层子层,所述子层可由相同或不同材料形成。形成第一层102的材料的选择可取决于各种考虑因素,例 如它对第二层104的亲和性,它降低或消除传热的能力,其透气性, 其悬垂性,其挠性,其柔软度,其吸水性,其成膜能力,其在环境或 加工条件下抗降解性,和其机械强度。特别地,对于一些实施方案来 说,可选择形成第一层102的材料,以便包括一组官能团,例如酸酐 基、醛基、氨基、N-取代的氨基、羰基、羧基、环氧基、酯基、醚基、 缩水甘油基、羟基、异氰酸酯基、硫醇基、二硫醚基、甲硅烷基、基 于乙二醛的基团,基于吖咬的基团,基于活性亚甲基化合物或其他b-二羰基化合物的基团(例如,2,4-戊二酮、丙二酸、乙酰基丙酮、乙基 丙酮乙酸酯、丙二酰胺,乙酰基乙酰胺及其曱基类似物,乙酰基乙酸 乙酯,和乙酰乙酸异丙酯),或其结合物。这些官能团中的至少一些可 暴露于第一层102的顶表面106上,且可允许化学键合到第二层104 内包括的一组互补的官能团上,从而在加工过程中或使用过程中提高 涂布制品100的耐久性。因此,例如第一层102可由纤维素形成且可 包括一组羟基,所述羟基可化学键合到第二层104内包括的一组羧基 上。作为另一实例,第一层102可由蚕丝或羊毛形成且可包括一组氨 基,所述氨基可化学键合到第二层104内包括的那些羧基上。正如所 理解的,在一对官能团之间的化学键合可导致形成另一官能团,例如 酰胺基、酯基、醚基、脲基、或氨基甲酸酯基。因此,例如在羟基和 羧基之间的化学键合可导致形成酯基,而氨基和羧基之间的化学键合 可导致形成酰胺基。对于一些实施方案来说,形成第一层102的材料可最初不 具有一组官能团,但随后可被改性,以便包括这些官能团。特别地, 可通过结合不同材料形成第一层102,其中材料之一不具有一组官能 团,和另一材料包括这些官能团。这些不同材料可以均匀地混合,或 者可引入到单独的区域或单独的子层内。例如,可通过结合聚酯纤维 与一定量(例如大于或等于25%重量)的含一组官能团的棉或羊毛纤
维,形成第一层102。聚酯纤维可引入到外部子层内,而棉或羊毛纤 维可引入到内部子层内,其中第二层104可紧邻所述内部子层形成。 作为另一实例,可化学改性形成第一层102的材料,以便包括一组官 能团。可使用任何合适的技术,例如使用氧化剂、电晕处理或等离子 体处理,进行化学改性。也可如坎纳扎瓦(Kanazawa)的专利标题 为 "Hydrophilic Polymer Treatment of an Activated Polymeric Material and Use Thereof (活化聚合物材料的亲水聚合物处理及其用 途)"的美国专利6830782中所述,进行化学改性,其公开内容在此通 过参考全文引入。在一些情况下,可处理形成第一层102的材料,以 便形成可与含一组官能团的单体反应的自由基。这种单体的实例包括 具有酸酐基的那些(例如马来酸酐)、具有羧基的那些(例如丙烯酸)、 具有羟基的那些(例如丙烯酸羟乙酯)和具有环氧基或缩水甘油基的那 些(例如甲基丙烯酸缩水甘油酯)。在其他情况下,可用一组官能材料 处理形成第一层102的材料,增加一组官能团以及提供所需的湿气控 制性能。这些官能材料可包括亲水聚合物,例如聚乙烯醇、聚二元醇、 聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、亲水聚酯及其共聚物。例如,可在纤维制 造工艺过程中,在织物染色工艺过程中,或者在织物整理工艺过程中 添加这些官能材料。备选地,或结合地,这些官能材料可借助浸染、 轧染或喷射染色,从而引入到织物内。如图1所示,使用任何合适的涂布技术,作为与第一层102 相邻形成的涂层形式完成第二层104。在使用过程中,可定位第二层 104,以便它与内部隔室或者个体的皮肤相邻,从而充当内部涂层。还 认为可定位第二层104,以便它暴露于外部环境下,从而充当外部涂 层。参考图1,第二层104覆盖至少一部分顶部表面106。取决于第一 层102的特征或所使用的特定的涂布技术,第二层104可渗透到顶表 面106之下并渗透至少一部分第一层102。尽管图1中示出了两层, 但认为涂布制品100可包括较多或较少层成为其他实施方案之用。特 别地,认为可包括第三层(图1中未示出),以便覆盖第一层102的至 少一部分底表面108。可按照与第二层104类似的方式完成第三层,
或者可按照另一方式完成第三层,以提供不同的功能,例如拒水性或
耐污染性。还认为形成第二层104的材料可包括在第一层102内,以 便可省去第二层104,在所示的实施方案中,第二层104由粘合剂IIO和分散在 该粘合剂110内的一组微胶囊112形成。粘合剂IIO可以是充当微胶 嚢112在其内分散的基体的任何合适的材料,从而提供微胶囊112 — 定的保护抗环境或加工条件或者抗使用过程中的磨蚀或磨耗。例如, 粘合剂110可以是聚合物或在一些涂布技术中使用的任何其他合适的 介质。对于一些实施方案来说,粘合剂iio所需地为玻璃化转变温度
范围为约-iiox:到约-4ox:,例如约-iioic到约-75r;的聚合物。尽管 水溶性或水可分散的聚合物可以是尤其理想的,但对于一些实施方案 来说,水不溶性或水溶性低的聚合物也可用作粘合剂110。粘合剂IIO的选择可取决于各种考虑因素,例如它对微胶 囊112或第一层102的亲和性,它降低或消除传热的能力,它的透气 性,它的悬垂性,它的挠性,它的柔软度,它的吸水性,它的涂层形 成能力,它在环境或加工条件下抗降解性,和它的机械强度。特别地, 对于一些实施方案来说,可选择粘合剂110,以便包括一组官能团, 例如酸酐基、醛基、氨基、N-取代的氨基、羰基、羧基、环氧基、酯 基、醚基、缩水甘油基、羟基、异氛酸酯基、硫醇基、二硫醚基、曱 硅烷基、基于乙二醛的基团,基于吖啶的基团,基于活性亚甲基化合 物或其他b-二羰基化合物的基团(例如2,4-戊二酮、丙二酸、乙酰基 丙酮、乙基丙酮乙酸酯、丙二酰胺、乙酰基乙酰胺及其甲基类似物, 乙酰基乙酸乙酯,和乙酰乙酸异丙酯),或其结合物。这些官能团可允 许化学键合到在微胶囊112和第一层102任何一个或二者内包括的互 补的一组官能团上,从而提高在加工过程中或使用过程中涂布制品 IOO的耐久性。因此,例如,粘合剂IIO可以是含一组环氧基的聚合 物,所述环氧基可化学键合到在微胶囊112内包括的一组羧基上。作 为另一实例,粘合剂IIO可以是含一组异氛酸酯基或一组氨基的聚合 物,所述基团可化学键合到微胶囊112内包括的那些羧基上。可用作粘合剂110的聚合物的实例包括具有环氧基,例如 缩水甘油基,借助醚基化学键合的缩水甘油基、环己基环氧基,或任 何其他合适的环氧基为基础的官能度形式的聚合物。对于一些实施方 案来说,粘合剂IIO可以是含一组环氧基的含硅聚合物,例如其中环 氧基的含量范围为约0. 2 % -约5. 0%重量或约0. 4% -约2. 0%重量的含 硅聚合物。含硅聚合物的所需分子量范围可以是约500道尔顿-约 50, 000道尔顿。对于其中固化温度大于约150r的高温应用来说,较 高的分子量可能是所需的,例如范围为约20,000道尔顿-约50, 000 道尔顿的分子量。这种较高的分子量可起到降低含硅聚合物挥发性的 作用,从而降低烟雾和气味的生成。另一方面,较低分子量,例如范 围为约500道尔顿-约20, OOO道尔顿的分子量对于低温应用来说可能 是所需的。合适的含硅聚合物的实例包括由Siltech Corp.供应的 SILMER EP C50、 SILMER EP JIO、 SILMER EP Di-50和SILMER EP Di-lOO。 合适的含硅聚合物的额外的实例包括由Dow Corning Inc乂〉司供应的 8650 epoxy silicon、 BY16-876和SM8715 Ex。可用作粘合剂110的聚合物的额外实例包括具有环氧基的 聚二元醇,具有环氧基的烃树脂,和具有环氧基的任何其他聚合物。 例如,粘合剂110可以是聚二元醇,例如聚乙二醇的二缩水甘油基醚, 聚丙二醇的二缩水甘油基醚,或其共聚物。合适的聚合物的其他实例 包括由Resolution Performance Products , Inc.公司供应的HEL0XY Modifier 48 (基于三羟甲基丙烷三缩水甘油基醚)、HELOXY 68 (基于新 戊二醇的二缩水甘油基醚)、HELOXY 71(基于二聚酸的二缩水甘油基 醚)、HELOXY 84 (脂族多羟基化合物的聚缩水甘油基醚)和HELOXY 505 (蓖麻油的聚缩水甘油基醚)。进一步合适的聚合物包括由CVC Specialty Chemicals Inc.公司供应的基于四缩水甘油基间二甲苯二 胺的那些,和长链丙烯酸酯与甲基丙烯酸缩水甘油酯的共聚物。可用作粘合剂110的聚合物的其他实例包括具有异氛酸酯 基的多羟基化合物,例如其中异氰酸酯基的含量范围为约5% -约30% 重量或约10% -约25%重量的那些。这种多羟基化合物的实例包括由
Rhodia Corp乂^司供应的T0L0NATE HDB-LV、 T0L0NATE HDT-LV2、 RH0D0C0AT WT 2102和RH0D0C0AT WAT 1。这种多羟基化合物的其他 实例包括由Bayer Chemicals Inc./^司供应的BAYHYDUR VPLS 2336、 BAYHYDUR VPLS 2319、 BAYHYDUR XP7165、 BAYHYDUR VPLS 2306、 BAYHYDUR XP2547和BAYHYDUR 303。具有封端异氛酸酯基的水可分散的聚合物也 是合适的,尤其对于高温应用来说,这种聚合物的实例包括由Eastern Chemicals公司供应的ECCO X-link AP-900,由Mitsubishi Chemicals Corp.公司供应的REPEARL MF,由Bayer Chemicals Inc乂A司供应的 BAYHYDUR VPLS 2240,和由Rhodia Corp.公司供应的RH0D0C0AT WT 1000。可用作粘合剂110的聚合物的进一步的实例包括具有氨基 的那些。具有一组氨基的聚合物也可用作改性剂,例如用于与另一聚 合物中的一组环氧基或一组异氛酸酯基交联。对于一些实施方案来说, 粘合剂110可以是具有一组氨基的含硅聚合物,例如其中氨基含量范 围为约0. 1%-约20%重量或约0. 5%-约5%重量的那些。合适的含珪聚 合物的实例包括由Ciba Specialty Chemicals/&司,Siltech Corp. 公司、Wacker Silicones Corp.公司、Dow Corning Company公司、 Goldschmidt Chemical Corp.公司和General Electric Company公 司供应的那些。参考图1,微胶囊112可具有相同或不同的形状,且可具有 相同或不同的尺寸。在一些情况下,微胶囊112可以基本上为椭球形 或球形,且可具有范围为约0. 1 -约1000微米的尺寸,例如约O. l-约500微米, 约0. 1-约100微米,约1-约15微米,约1-约10樹: 米,约1-约5微米,或约2-约3微米。对于一些实施方案来说,可 希望显著大部分,例如至少50%,至少60%,至少70%或至少80% 的微胶嚢112的尺寸在规定范围内,例如约1 -约15微米或约1 -约 5微米。也可希望微胶囊112在其形状和尺寸任何一个或二者上是单 分散的。在所示的实施方案中,制备微胶囊112,使之包含相变材料,
所述相变材料起到吸收或释放热量以降低或消除越过涂布制品100的 传热。特别地,形成微胶嚢112作为确定相变材料置于其内的内部隔 室的壳。壳可由起到容纳相变材料作用的任何合适的材料形成,从而 提供相变材料一定的保护以防环境或加工条件或者防止使用过程中的 损失或泄漏。例如,壳可由聚合物或任何其他合适的包封剂材料形成。
形成壳的材料的选择可取决于各种考虑因素,例如它对粘 合剂IIO或第一层102的亲和性,它对相变材料的反应性或者不具有 反应性,在环境或加工条件下的抗降解性,及其机械强度。特别地, 对于一些实施方案来说,可选择形成壳的材料,以便包括一组官能团, 例如酸酐基、醛基、氨基、N-取代的氨基、羰基、羧基、环氧基、酯 基、醚基、缩水甘油基、羟基、异氛酸酯基、硫醇基、二疏醚基、曱 硅炕基、基于乙二醛的基团,基于吖啶的基团,基于活性亚甲基化合 物或其他b-二羰基化合物的基团(例如2,4-戊二酮、丙二酸、乙酰基 丙酮、乙基丙酮乙酸酯、丙二酰胺,乙酰基乙酰胺及其曱基类似物,
乙酰基乙酸乙酯,和乙酰乙酸异丙酯),或其结合物。这些官能团中的 至少一些可暴露于壳的外表面上且可允许化学键合到在粘合剂n0和
第一层102任何一个或二者内包括的一组互补的官能团上,从而提高 在加工过程中或使用过程中涂布制品IOO的耐久性。按照这一方式, 至少一些微胶嚢112可化学键合到粘合剂110和第一层102中任何一 个或二者上,以便甚至在许多个穿戴和洗涤循环之后,由微胶嚢112 提供的调热性能可基本上得到保留。此外,这种化学键合可有助于引 入较高的负载程度以及微胶嚢112在第二层104内更加均匀的分布。 另外,可要求较小量的粘合剂110引入所需负载量的微胶囊112,从 而便于改进的透气性、改进的悬垂性、改进的挠性、改进的柔软度、 改进的视觉吸引力、改进的吸水性、以及降低的产生皮肤刺激性的倾 向。因此,例如,形成壳的材料可包括一组羧基,所述羧基可化学键 合到第一层102内包括的一组羟基上。作为另一实例,在壳内包括的 这些羧基可化学键合到第一层102内包括的一组氨基上。作为进一步 的实例,形成壳的材料可包括一组官能团,所述官能团可允许通过化
学键合到粘合剂110内包括的一组互补的官能团上,从而交联粘合剂 110。形成壳可使用的聚合物的实例包括具有羧基的那些,例如 含基于丙烯酸或甲基丙烯酸的单体单元的聚合物。对于一些实施方案 来说,壳可由含约1-约100摩尔%含羧基的单体单元,例如约20-约 80摩尔%,约25-约60摩尔%,或约40-约50摩尔%单体单元的聚合 物形成。在一些情况下,可希望基于微胶囊112的尺寸,调节单体单 元的摩尔百分数。例如,当单独的一个微胶嚢112的尺寸下降时,该 微胶嚢的外表面积也典型地下降。因此,为了维持所需量的暴露官能 团以供化学键合,当微胶嚢的尺寸下降时,可希望增加单体单元的摩 尔百分数。作为另一实例,当单独的一个微胶囊112的尺寸增加时, 该微胶嚢的重量也典型地增加。因此,为了计算(account for)重量的 增加,当该微胶囊的尺寸增加时,可希望增加单体单元的摩尔百分数。 表1提供了作为微胶囊112的尺寸的函数,单体单元的摩尔百分数范 围的实例。参考表l,为了容易展示,假设微胶嚢112为球形。类似 的考虑和摩尔百分数也可应用到具有其他类型官能团的聚合物上。
&table&table see original document page 23&/column&&/row&&table&25-35形成壳可使用的聚合物的其他实例包括使用任何合适的聚 合技术由单体形成的那些。下表2中列出了含不同类型官能团的这种 单体的实例。
表2&table&table see original document page 24&/column&&/row&&table&
相变材料的选择可取决于相变材料的潜热和转变温度。相
变材料的潜热典型地与其降低或消除传热的能力有关。在一些情况下, 相变材料的潜热可以是至少约40焦耳/克,例如至少约50焦耳/克, 至少约60焦耳/克,至少约70焦耳/克,至少约80焦耳/克,至少约 90焦耳/克,或至少约100焦耳/克。因此,例如相变材料的潜热范围
可以是约40焦耳/克-约400焦耳/克,例如约60焦耳/克-约400 焦耳/克,约80焦耳/克-约400焦耳/克,或约100焦耳/克-约400 焦耳/克。相变材料的转变温度典型地与相变材料可以维持的所需温度 或所需的温度范围有关。在一些情况下,相变材料的转变温度范围可
以是约-iox:到约uo匸,例如约ox:-约ioor,约or-约50x:,
约10'C-约50'C,约15。C-约45匸,约22t:-约4ox:。或约22X:
-约28t:。相变材料的选择可取决于其他考虑因素,例如它对形成壳 的材料的反应性或不具有反应性,它在环境或加工条件下抗降解的能 力、其生物可降解性和其毒性。对于一些实施方案来说,相变材料可包括具有n个碳原子 的直链烷烃,亦即Cn烷属烃,其中n是正整数。表3提供了可用作相 变材料的(:13-(:28烷属烃的列举。可理解到,烷属烃中碳原子的数量典 型地与其熔点有关。例如,每一分子含20个直链碳原子的正二十烷烃 的熔点为36.8X:。相比之下,每一分子含14个直链碳原子的正十四 烷烃的熔点为5. 9匸。
表3&formula&formula see original document page 25&/formula&取决于所需涂布制品100的特定特征,第二层104可覆盖
约1 -约100%第一层102的顶表面106。因此,例如,第二层104可 覆盖约20%-约100%,约50%-约100%或约80%-约100°/。的顶表面106。 当涂布制品IOO的调热性能是控制因素时,第二层104可覆盖较大百 分数的顶表面106。另一方面,当涂布制品100的其他性能是控制因 素时,第二层104可覆盖较小百分数的顶表面106。备选地,或结合 地,当平衡涂布制品100的调热和其他性能时,可希望调节第二层104 的厚度或在第二层104内微胶囊112的负载程度。对于一些实施方案来说,第二层104可具有约1 -约100% 干重微胶囊112的微胶嚢112负栽量。因此,例如,第二层104可具 有范围为约40-约90%,约50-约80%,或约60-约70%干重微胶 嚢112的负载量。当涂布制品IOO的调热性能是控制因素时,第二层 104可具有高的微胶嚢112负载量。另一方面,当涂布制品100的其 他性能是控制因素时,第二层104可具有较低的微胶囊112负栽量。 备选地,或结合地,当平衡涂布制品100的调热和其他性能时,可希 望调节第二层104的厚度或者被第二层104覆盖的顶表面106的百分 数。也可希望调节微胶嚢112中相变材料与壳的重量比,例如范围为 约10/90-约90/10,约50/50 -约90/10,约75/25 -约90/10,或 约80/20 -约90/10的重量比。在一些情况下,可形成第二层104,以 便包括在粘合剂110内分散的额外的一组微胶囊(图1中未示出)。这 些额外的微胶嚢可在一些方式上不同于微胶囊112,例如具有不同的 形状或尺寸,包括由不同材料形成的壳或者包括不同的官能团,或者 含有不同的相变材料。认为至少一些额外的微胶嚢可化学键合到粘合 剂110, 一个或更多个微胶嚢112,第一层102或其结合上。在一些情况下,可形成第二层104,以^使在第一层102的整 个顶表面106上提供基本上均匀的特征。因此,如图1所示,微胶嚢 112基本上均勻地分布在第二层104内。微胶囊112的这种分布均匀度 可起到抑制热量优先和非所需地传导越过含与另一部分相比,不那么 致密的微胶囊112的一部分涂布制品100。这种分布均匀度也可提供涂 布制品IOO甚至更加均匀的触感。然而,取决于涂布制品IOO所需的
特定特征,微胶嚢112的分布可在第二层104的一个或更多个部分内 变化。因此,例如微胶囊112可集中在第二层104的一个或更多个部 分内,或者根据浓度曲线沿着第二层104内的一个或更多个方向分布。在形成涂布制品100的过程中,可通过混合粘合剂IIO与 可以以干燥粉化形式提供的微胶嚢112,形成含水或非水的涂料组合 物。对于一些实施方案来说,可提供乳化形式的粘合剂110,它提供 粘合剂110和微胶囊112在溶剂(例如水)内均匀的溶液混合,同时其 官能团保持未反应。 一旦施加该涂料组合物到第一层102上,则可通 过干燥、加热或在其他情况下除去溶剂来触发在互补的官能团之间的 化学键合。使用乳化形式的粘合剂IIO也可提供水不溶性或轻微水溶 性的各成分的混合。在一些情况下,当形成涂料组合物时,可添加一组催化剂。 这种催化剂可有助于在互补的官能团之间,例如在粘合剂110内包括 的那些和在微胶嚢112内包括的那些之间,或者在第一层102内包括 的那些和在微胶囊112内包括的那些之间的化学键合。可用作催化剂 的材料的实例包括硼盐、次磷酸盐(如次磷酸铵和次磷酸钠)、磷酸盐、 锡盐(例如,Sn"或Sn"盐,例如二月桂酸二丁锡和二乙酸二丁锡), 和锌盐(例如Zri"盐)。加入到涂料组合物内的所需量的锡盐或锌盐范 围可以是约0. 001-约1. 0%干重,例如约0. 01-约0. 1%干重。加入 到涂料组合物内的所需量的硼盐或磷酸盐的范围可以是约0. 1-约5 %干重,例如约1-约3%干重。可用作催化剂的材料的其他实例包括 烷化金属、金属盐、金属面化物和金属氧化物,其中合适的金属包括 Sn、 Zn、 Ti、 Zr、 Mn、 Mg、 B、 Al、 Cu、 Ni、 Sb、 Bi、 Pt、 Ca和Ba。 有机酸和碱,例如基于硫(例如硫酸),氮(例如硝酸)、礴(例如磷酸) 或卣化物(例如F、 Cl、 Br和I)的那些也可用作催化剂。可用作催化 剂的材料的进一步的实例包括诸如柠檬酸、衣康酸、乳酸、富马酸和 甲酸之类的酸。对于一些实施方案来说,当形成涂料组合物时,也可添加 一组反应性组分或改性剂。这种改性剂可允许粘合剂110交联,以提&table&table see original document page 28&/column&&/row&&table&—旦形成,则可使用任何合适的涂布技术,施加或沉积涂 料组合物到第一层102的顶表面106上。因此,例如可使用浸轧 (padding);喷涂,例如空气雾化喷洒、无空气的雾化喷洒或静电喷洒; 辊衬刮刀涂布;狭缝模头涂布;泡沫涂布;或筛网印刷涂布,施加、凃 料组合物。在施加涂料组合物到顶表面106上之后,可固化、干燥、 交联、反应或硬化涂料组合物,形成第二层104。在浸轧的情况下,例如可在涂料组合物内浸渍和饱和织物, 所述涂料组合物可包括约5-约25%重量的总固体(例如微胶囊112、 粘合剂IIO和任何催化剂),例如约10-约20%重量的总固体。可通过 用辊隙辊处理,除去过量的溶液,所述辊隙辊可在范围为约5磅/英寸 2( "psi,,)到约45psi,例如约5psi -约30psi或约5psi -约15psi 的压力下操作。接下来,可在范围为约-约120"C,例如约90匸 -约IOO'C的温度范围下干燥浸轧的织物约1-约5分钟,例如约2-约3分钟。干燥的浸轧织物然后可在约150匸-约1801C,例如约150 匸 - 约165X:的温度范围内固化约1 -约5分钟,例如约2 -约3分钟。 可使用任何合适的热技术,例如通过使用高强红外辐照,通过使用标 准的气体烘烤固化烘箱,通过使用标准的电加热的固化烘箱,或其结 合进行干燥和固化。在喷涂的情况下,可用涂料组合物喷涂织物,所述涂料组 合物可包括约5 -约25%重量的总固体,例如约10 -约20%重量的总固 体。在一些情况下,涂料组合物可喷洒在织物上,得到约50-约200 %重量的织物吸液率,例如约50-约100°/。重量的织物吸液率。可4吏用 尺寸范围为约IO微米-约50微米,例如约20微米-约40微米的一 组喷嘴尖,实现喷洒。所需地,可使用范围为约lOpsi-约50psi,例 如约10psi-约20psi的空气压力,雾化涂料组合物。可或者通过空 气压力或者通过机械泵(例如,隔膜式泵),从储罐中或者通过一组喷 洒管线和喷嘴泵送涂料组合物。然后可与以上针对浸轧所述的一样固 化喷洒的织物。在喷洒整理过的服装情况下,也可在标准的家用洗衣 滚筒干燥器内进行固化,其中可在约50匸-约120匸,例如约65匸-
约110。C的温度范围内,经约20分钟-约60分钟,例如约30分钟-约45分钟转动服装至干。使用这种滚筒式干燥器可提供相对长且緩'隄 的固化过程,从而有助于互补的官能团之间的化学键合。另外,使用 这种滚筒式干燥器可提供对于优异的手感和触感来说改进的柔软度。在筛网印刷涂布的情况下,可使用约100目的筛网施加涂 料组合物,得到约10°/。重量的干重增加。可在约140C-约170匸,例 如约-约160"C的温度范围内经约3分钟-约IO分钟,例如约 3分钟-约5分钟进行固化。注意力回到图2,该图2示出了根据本发明另一实施方案完 成的涂布制品200。特别地,图2示出了涂布制品200的顶部截面朝L 图,它包括第一层202和与第一层202相邻的第二层204。以与前面图1所述相同的方式实施涂布制品200的一些特 征,因此不需要进一步详细地描述。因此,例如第一层202作为基底 实施,且由任何合适的材料,例如纤维状材料或聚合物形成。此外, 第二层204以涂层形式实施且粘合剂(图2中未示出)和由在粘合剂内 分散的一组微胶囊(图2中未示出)形成。如图2所示,形成方格图案的第二层204。这一方格图案包 括第 一组间隔开的涂层区域(例如涂层长条),它以一定角度横穿第二 组隔开的涂层区域。在所示的实施方案中,第一组涂层长条基本上平 行且均勾地彼此隔开,和第二组的涂层长条也基本上平行且均匀地彼 此隔开。第一和第二组涂层长条以约90度的角度横穿,产生基本上菱 形或正方形(即,从图2的顶视图中看到)且在第一层202的顶表面206 上分布的不连续区域212。视需要,可改变间距、宽度或涂层长条的 交叉角,以调节不连续区域212的间距、形状或尺寸。取决于涂布制 品200所需的特定特征或所使用的特定涂布技术,涂层长条的厚度可 基本上均匀或者可在顶表面206上变化。在所示的实施方案中,涂层 长条的厚度可以是最多约20毫米,例如约0. 1毫米-约20毫米,和 典型地涂层长条的厚度可以是最多约2毫米,例如约0. 1毫米-约2 毫米。在所示的实施方案中,不连续区域212彼此分离且暴露未 被第二层204覆盖的其余部分顶表面206。按照这一方式,不连续区 域212可提供改进的性能,例如改进的透气性、改进的悬垂性、改进 的挠性、改进的柔软度、改进的吸水性、以及产生皮肤刺激性的倾向 下降。例如,通过沿着一根或更多根贯穿不连续区域212的线,有益 于(f aci 1 iate)弯曲涂布制品200,不连续区域212可提供改进的挠性。 此外,通过暴露其余部分的顶表面206,不连续区域212可允许接触 第一层202,以提供涂布制品200柔软度的总体改进。另外,不连续 区域212可充当通路或开口,促进传输空气或水蒸气通过涂布制品 200,从而提供改进的透气性。应当意识到,可利用具有各种其他形状和尺寸的不连续区域 212,形成各种其他规则或不规则图案的第二层204。作为实例,可形 成蜂窝图案(例如,采用具有六边形形状的不连续区域212)、格栅图案 (例如采用具有正方形或矩形形状的不连续区域212),或无规图案(例 如采用随机分布的不连续区域212)的第二层204。 一般地,可在顶表 面206上以规则地隔开或者没有规则地隔开的间隔分布不连续区域 212。可形成具有各种规则或不规则形状,例如圆形、半圆形、菱形、 六边形、多叶形、八边形、椭圆、五边形、矩形、正方形、星形、梯 形、三角形和楔形的不连续区域212。视需要, 一个或更多个不连续区 域212可成型为标识语、字母或数字。不连续区域212可具有最多约 100毫米,例如约0. 1毫米-约100毫米的尺寸(即,从图2顶视图中 看到),和典型地尺寸范围为约1毫米-约10毫米。 一般地,不连续 区域212可具有相同形状或不同形状,且可具有相同或不同的尺寸。回到图3,示出了根据本发明的进一步的实施方案完成的涂 布制品300。特别地,图3示出了涂布制品300的顶部截面视图,它 包括第一层302和与第一层302相邻的第二层304。如就涂布制品200而言,以与前面图1所述类似的方式实 施涂布制品300的一些特征,和因此不需要进一步详细地描述。因此, 例如第一层302作为基底实施,且由任何合适的材料,例如纤维状材
料或聚合物形成。此外,第二层304以涂层形式实施且由粘合剂(图3 中未示出)和由在粘合剂内分散的一组微胶嚢(图3中未示出)形成。参考图3,以点图案形式形成第二层304。特别地,以基本 上圆形(即,从图3的顶视图中看到)的一组涂布区域312形式形成第 二层304且在第一层302的顶表面306上分布。在所示的实施方案中, 涂布区域312以基本上无规的方式分配在顶表面306上。取决于涂布 制品300所需的特定特征或所使用的特定涂布技术,涂布区域312的 单独之一的厚度可以是均匀或不均匀的。在所示的实施方案中,涂布 区域312的单独之一的厚度可以是最多约20毫米,例如约0. 1毫米-约20毫米,和典型地最多约2毫米,例如约O. l毫米-约2毫米。如图3所示,涂布区域312彼此隔开且暴露没有被第二层 304覆盖的其余部分的顶表面306。按照这一方式,涂布区域312的分 离可提供改进的性能,例如改进的透气性、改进的悬垂性、改进的挠 性、改进的柔软度、改进的吸水性,以及产生皮肤刺激性的倾向下降。 例如,通过有益于弯曲涂布制品300,这一分离可提供改进的挠性。 还通过暴露顶表面306的其余部分,该分离可允许与第一层302接触, 以提供涂布制品300柔软度的总体改进。另外,这一分离可提供通路 或开口有益于空气或水蒸气传输通过涂布制品300,从而提供透气性 的改进。取决于涂布制品300所需的特定特征或者所使用的特定涂 布技术,可由图3所示的那些改变涂布区域312的间距、形状或尺寸。 一般地,可在顶表面306上以规则地隔开或者没有规则地隔开的间距 分布涂布区域312。例如,可在想象的格栅的交叉点或者任何其他二 维的网络处布置涂布区域312,代替如图3所示的无规分布。可形成 具有各种规则或不规则形状,例如圆形、半圆形、菱形、六边形、多 叶形、八边形、椭圆、五边形、矩形、正方形、星形、三角形、梯形 和楔形的涂布区域312。视需要, 一个或更多个涂布区域312可成型 为标识语、字母或数字。涂布区域312可具有最多约IO毫米,例如约 0. 1毫米-约IO毫米的尺寸(即,从图3顶视图中看到),和典型地尺
寸范围为约1毫米-约4毫米。 一般地,涂布区域312可具有相同形
状或不同形状,且可具有相同或不同的尺寸。 实施例下述实施例描述了本发明的一些实施方案的具体特征,以 阐述并提供给本领域的技术人员的说明。实施例不应当解释为限制本 发明,因为实施例仅仅提供理解和实践本发明一些实施方案有用的具 体的方法。
实施例1使用下表5中所列的成分,制备6种不同的涂料组合物。 聚合物A(由Dow Corning Corp乂i^司以8650 epoxy silicon(100%固 体)形式供应)和聚合物B(由Dow Corning Corp. 乂^司以SM8715 EX epoxy silicon(40%固体)形式供应)是具有环氧基的含硅聚合物。聚合 物C(由Dow Corning Corp.公司以Q2-8818 amine si 1 icon(40°/。固体) 形式供应)是具有胺基的含硅聚合物。聚合物D(由Bayer Chemicals Inc.公司以BAYHYDUR VPLS 2336异氛酸酯(100%固体)形式供应)是具 有异氛酸酯基的多羟基化合物。聚合物E(由Siltech Corp.公司以 SILSURF J100 hydrophilic silicon(100°/。固体)形式供应)是具有羟 基的含硅聚醚。孩i胶囊(由Ciba Specialty Chemicals公司供应(45°/。 溶液))包括含相变材料的具有羧基的壳。
&table&table see original document page 33&/column&&/row&&table&
水降低涂料组合物到约15%重量的总固体,然后施加到各种织物上, 所述织物包括4. 5盎司/平方码("osy")机织起绒的100°/。聚酯织物和 3. 2osy针织的100%棉织物。借助浸轧,施加涂料组合物1-5到各织物上,所述浸轧包 括在涂料组合物之一内浸涂和饱和每一种织物,通过穿过在约30psi 的压力下操作的辊隙,挤出过量的溶液,在约IIOC下干燥约3分钟, 然后在约170匸下固化约1分钟。浸轧得到约60 -约100%重量的织物 吸液率,和在固化之后,约8-约12%重量的干重增加。将涂料组合物 6喷洒在棉织物上,得到约131°/。重量的织物吸液率。然后将喷洒的织 物置于标准的家用滚筒式干燥器内并在高热下干燥约30分钟,从而得 到约18%重量的干重增加。根据各种实验工序,进行所得涂布织物性能的测量。为了 比较目的,还测量对照织物1 — 3。对照织物1是2. Oosy的蚕丝塔夫 绸织物,对照织物2是6. Oosy的旦数为330的CORDURA织物,和对照 织物3(由Outlast Technologies, Inc./j^司供应)为2. Oosy的才几织聚 酯成套衣服的衬里织物,它用1. Oosy含65%干重的含相变材料的微 胶囊(直径20微米)的聚丙烯酸类涂层覆盖。下表6中列出了测量结果。
&table&table see original document page 34&/column&&/row&&table&参考表6,按照标准方式,在差示扫描量热仪上进行潜热
测量。如希特(Hittle)等人的专利标题为"Apparatus and Method for Thermal Evaluation of any Thin Materia"热评价任何薄材料 的装置与方法)"的美国专利6408256,和美国材料试验学会("ASTM") D7024-04 - Standard Test Method for Steady State and Dynamic Thermal Performance of Textile Materials (坊织品材料的禾惑态和 动态热性能的标准试验方法)中所述,进行动态热测量,其公开内容在 此通过参考全文引入。特别地,使用50 ± 25瓦/平方厘米(W/cm"的 动态通量(flux)设定值和约363秒的循环时间,进行动态热测量。动 态热测量的结果表达为调温因子("TRF")。正如所理解的,TRF的数 值范围为0-1,其中O是完全热緩沖的指示,和l是不存在热緩冲的 指示。通过一组试验小组成员进行悬垂性测量,该试验小组成员 基于等级1-10判断织物,其中l是悬垂性差的指示,和IO是悬垂性 优异的指示。类似地,可基于是否肉眼检测出织物上的涂层来判断织 物的纟见觉外观。如ASTM D-5732 - Standard Test Method for Stiffness of Nonwoven Fabrics Using the Cantilever Test(使用悬臂试验,须'J 量非织造织物硬挺度的标准试验方法),进行挠性试验,其公开内容在 此通过参考全文引入。特别地,通过在水平支持的平台上以控制的速 度滑动每一织物,进行挠性测量,以便一端伸出支持平台之外,当悬 臂长度增加时,织物向下弯曲。当向下弯曲的角度达到41.50度时, 测量悬臂长度。然后利用悬臂长度、织物质量和织物的尺寸计算弯曲 长度,其中较小的弯曲长度是较大挠性的指示。如美国纺织业化学与染料工作者协会("AATCC")试验方 法150-1995,进行耐久性测量,其公开内容在此通过参考全文引入。 特别地,通过对每一织物进行10个家庭洗衣循环并测量在10次循环 之后潜热损失的百分数,进行耐久性测量,其中较小的百分数损失是 较大的耐久性的指示。如AATCC试验方法79-1995中所述进行吸水性测量,其公
开内容在此通过参考全文引入。特别地,通过将一定量的水(例如一滴 水)置于每一织物上,并测量水的镜面反射消失时的时间,进行吸水性 测量,其中较小的时间量是较大吸水性的指示。通过参考表6可理解,使用涂料组合物1 - 6涂布的织物 显示出许多所需的性能,其中包括大于8焦耳/克的潜热,小于0.5 的TRF,小于12毫米的弯曲长度,和典型地小于10秒的吸水时间。 此外,使用涂料组合物1、 3、 4和6涂布的织物显示出不大于21%的 潜热损失百分数。另外,与对照织物3相比,使用涂料组合物1-6 涂布的织物显示出优良的悬垂性和改进的视觉外观。
实施例2根据试验工序,进行一些涂布的织物的皮肤刺激性研究。 涂布的织物包括用涂料组合物A浸轧涂布的聚酯织物(所述涂料组合 物A使用类似于实施例1的涂料组合物3的那些成分制备),和用涂料 组合物B喷涂的棉织物(所述涂料组合物B使用类似于实施例1的涂料 组合物6的那些成分制备)。为了比较目的,研究还包括对照织物A-C。对照织物A是未处理的聚酯织物,对照织物B是未处理的棉织物, 和对照织物C是使用标准的涂料组合物涂布的织物。在该研究中使用 112个受试验的人,施加每一类型的织物的一个样品并在受试验的人 的背部胶粘。每一天施加新鲜的样品共IO天到相同的位置,和针对任 何急性和长期反应来评价皮肤的反应。下表7列出了总计1120次诱导期读数的结果(即,基于受 试验的人的总数x10次读数/个受试验的人)。基于下述等级表达结 果0-没有皮肤反应;1-在粘贴(patch)区域内存在红斑(例如皮肤 发红);2-在粘贴区域内存在红斑和水肿(如在组织细胞间浆液的异 常积聚);3-在粘贴区域内存在红斑、水肿和水泡(例如体液填充的 嚢肿);4-在粘贴区域内存在红斑、水肿和大疱(例如水疱);和X-严重的皮肤刺激和且不连续使用样品。通过参考表7可理解,使用涂 料组合物A和B涂布的织物在任何一个受试验的人上没有产生任何可 观察到的皮肤刺激性,而对照织物C在三个受试验的人上产生轻微的
刺激性,且这三个受试验的人中的两个发展成严重的皮肤刺激性。
&table&table see original document page 37&/column&&/row&&table&
应当意识到,通过实施例提供了以上所述的本发明的实施 方案,和可以考虑各种其他的实施方案。例如,尽管参考含反应性官 能团的微胶嚢描述了本发明的一些实施方案,但认为可使用不具有这 种反应性官能团的微胶嚢来实施本发明的其他实施方案。对于这种其 他的实施方案,理想的是粘合剂可包括具有环氧基的含硅聚合物、具 有环氧基的聚二元醇、具有环氧基的烃树脂,或具有环氧基的任何其 他聚合物。认为可使用其他类型的容器(containment)结构替代或结 合微胶嚢,实施本发明的一些实施方案。 一般地,可使用容器结构容 纳、吸收或与相变材料反应,且可包括反应性官能团,以允许化学键 合。在一些情况下,可提供具有各种形状和尺寸范围为约0.1-约1000 微米,例如约0. 1-约500微米,约0. 1-约100微米,约1-约15微 米,约1-约10微米,约1-约5微米,或约2-约3微米的微粒形式 的容器结构。对于一些实施方案来说,理想的是显著部分,例如至少 50%,至少60%,至少70%或至少80%的微粒的尺寸可在规定范围内, 例如约1 -约15微米或约1 -约5微米。同样理想的合适微粒相对于 其形状和尺寸中的任何一个或二者可以是单分散的。微粒的实例包括 二氧化硅微粒,例如沉淀二氧化硅微粒或热解法二氧化硅微粒、沸石 微粒、碳微粒,例如石墨微粒或活性炭微粒,和由吸附剂或超吸附剂 材料形成的微粒。微粒的进一步的实例包括此处所述的微胶囊。
本领域的技术人员对于此处所述的涂布制品的开发不要
求额外的解释,但可通过参考下述参考文献,在关于微胶嚢的形成方
面寻找一些有帮助的指导叔埃(Tsuei)等人的专利,标题为"Method of Encapsulation and Microcapsules Produced Thereby(包封方法 和由其生产的微胶嚢)"的美国专利No. 5589194; Tsuei等人的专利, 标题为 "Microcapsules and Methods for Making Same (微胶囊及其 制备方法)"的美国专利No. 5433953;哈特弗尔德(Hatfield)的专 利,标题为"Encapsulation of Phase Change Materials (相变材料 的包封)"的美国专利No. 4708812;和陈(Chen)等人的专利,标题 为"Method for Preparing Encapsulated Phase Change Materials (制 备包封的相变材料的方法)"的美国专利No. 4505953,其公开内容在 此通过参考全文引入。本领域的技术人员也可通过参考下述专利申请 寻找关于实施不连续涂布的一些有用的指导布利斯(Brice )等人的 专利申请,标题为"Coated Articles Having Enhanced Reversible Thermal Properties and Exhibiting Improved Flexibility, Softness, Air Permeability, or Water Vapor Transport Properties (具有提高的可逆热性能并显示出改进的挠性、柔软度、透 气性或水蒸气传输性能的涂布制品)"的美国专利申请公布 No. ,其公开内容在此通过参考全文引入。尽管参考具体的实施方案描述了本发明,但本领域的技术 人员应当理解,可作出各种变化,和可在没有脱离所附权利要求定义 的本发明的真实精神和范围的情况下替代等价物。另外,可作出许多 改性,以使特定的情况、材料、物质组成、方法、 一种或多种操作适 应本发明的目的、精神和范围。所有这种改性在所附权利要求的范围 内。特别地,尽管可参考以特定顺序进行的特定操作描述此处公开的 方法,但要理解可在没有脱离本发明教导的情况下,结合、分解或重 新排序这些操作,形成等价的方法。因此,除非此处另有说明,操作 的顺序和分组不限制本发明。
1.一种涂布制品,它包括:基底;和覆盖至少一部分基底的涂层,所述涂层包括:玻璃化转变温度范围为-110℃到-40℃的粘合剂;和尺寸范围为1微米-15微米的多个微胶囊,所述多个微胶囊中的至少一个化学键合到基底和粘合剂中的至少一个上。
2. 权利要求l的涂布制品,其中基底是织物、纱线、纤维和皮革 之一。
3. 权利要求l的涂布制品,其中基底由纤维素、蚕丝和羊毛中的 至少一种形成。
4. 权利要求l的涂布制品,其中粘合剂的玻璃化转变温度范围为 -110"C到-75。C。
5. 权利要求l的涂布制品,其中粘合剂是含一组环氧基的含硅聚 合物。
6. 权利要求5的涂布制品,其中含硅聚合物包括0. 2% _ 5%重量 的一组环氧基。
7. 权利要求l的涂布制品,其中粘合剂是含一组氨基的含硅聚合物。
8. 权利要求7的涂布制品,其中含硅聚合物包括0. 1% 一 20%重量 的一組氨基。
9. 权利要求l的涂布制品,其中粘合剂是含一组环氧基的聚二元醇。
10. 权利要求1的涂布制品,其中粘合剂是含一组异氰酸酯基的 多羟基化合物。
11. 权利要求10的涂布制品,其中多羟基化合物包括5%-30% 重量的一组异氰酸酯基。
12. 权利要求1的涂布制品,其中所迷多个微胶囊中的至少一个
化学键合到基底和粘合剂二者上。
13. 权利要求1的涂布制品,其中所述多个微胶嚢中的至少一个 借助酰胺基、酯基、醚基、脲基和氨基甲酸酯基中的至少一个共价键合。
14. 权利要求1的涂布制品,其中所述多个微胶囊中的至少一个 离子键合到基底和粘合剂中的至少一个上。
15. 权利要求1的涂布制品,其中所述多个微胶嚢的尺寸范围为1 微米-5微米。
16. 权利要求1的涂布制品,其中所述多个微胶囊就其尺寸来说 是单分散的。
17. 权利要求1的涂布制品,其中所述多个微胶囊含有潜热为至 少40焦耳/克且转变温度范围为0"C - 50C的相变材料。
18. 权利要求17的涂布制品,其中基于在转变温度处潜热的吸收 和释放中的至少一种,相变材料控制穿过涂布制品的传热。
19. 权利要求17的涂布制品,其中涂层包括40% -90%干重所述 含相变材料的多个微胶嚢。
20. 权利要求19的涂布制品,其中涂层包括50% - 80°/。干重所述 含相变材料的多个微胶嚢。
21. 权利要求17的涂布制品,其中多个微胶嚢和相变材料分别相应于第 一多个微胶囊和第 一相变材料,和涂层进一步包括在粘合剂内 分散的第二多个微胶嚢。
22. 权利要求21的涂布制品,其中第二多个微胶嚢中的至少一个 化学键合到基底和粘合剂中的至少一个上。
23. 权利要求21的涂布制品,其中第二多个微胶囊含有不同于第 一相变材料的第二相变材料。
24. 涂布制品,它包括基底;和与基底相邻并使用下述形成的涂层 粘合剂;和
在粘合剂内分散的多个微胶囊,所述多个微胶嚢中的至少一个包括确定内部隔室且包括化学键合到基底和粘合剂中的至少一个上的 一组官能团的壳;和位于内部隔室内的相变材料,该相变材料的潜热为至少40焦耳/ 克和转变温度范围为ox: - 50*C。
25. 权利要求24的涂布制品,其中进一步使用催化剂形成涂层, 以促进该组官能团化学键合到基底和粘合剂中的至少之一 上。
26. 权利要求25的涂布制品,其中催化剂包括硼盐、次磷酸盐、 磷酸盐、锡盐和锌盐中的至少一种。
27. 权利要求24的涂布制品,其中该组官能团的化学键合形成酰 胺基、酯基、醚基、脲基和氨基甲酸酯基中的至少一种。
28. 权利要求24的涂布制品,其中借助多个微胶囊中的至少一个 交联粘合剂。
29. 权利要求24的涂布制品,其中壳包括25摩尔%-60摩尔%含 该组官能团的单体单元。
30. 权利要求29的涂布制品,其中壳包括40摩尔°/。-50摩尔°/。含 该组官能团的单体单元。
31. 权利要求24的涂布制品,其中壳包括基于丙烯酸和甲基丙烯 酸中的至少一种的单体单元。
32. 权利要求24的涂布制品,其中该组官能团包括酸酐基、醛基、 氨基、N-取代的氨基、羰基、羧基、环氧基、酯基、醚基、缩水甘油 基、羟基、异氰酸酯基、硫醇基、二硫基和曱硅烷基中的至少之一。
33. 权利要求24的涂布制品,其中相变材料的潜热为至少60焦 耳/克。
34. 权利要求24的涂布制品,其中相变材料的转变温度范围为22。C - 4ox:。
35. 权利要求24的涂布制品,其中相变材料包括具有14-23个 碳原子的直链烷烃。
36. 权利要求24的涂布制品,其中涂层包括60% - 70%干重的所 述多个微胶嚢。
37. 权利要求24的涂布制品,其中涂布制品的调温因子小于0. 5。
38. 权利要求24的涂布制品,其中涂布制品的吸水时间小于10秒。
39. 权利要求24的涂布制品,其中涂布制品的潜热大于8焦耳/克。
40. 权利要求39的涂布制品,其中在涂布制品进行10次洗衣循 环之后,涂布制品的潜热损失百分数小于21%。
41. 权利要求24的涂布制品,其中所述多个微胶囊和所述相变材 料分别相应于第一多个微胶嚢和第一相变材料,和涂层进一步使用在 粘合剂内分散的第二多个微胶囊形成。
42.权利要求41的涂布制品,其中第二多个微胶囊中的至少一个 包括吸收在其内的第二相变材料。
涂布制品包括基底和覆盖至少一部分基底的涂层。该涂层包括玻璃化转变温度范围为-110℃到-40℃的粘合剂。该涂层还包括尺寸范围为1微米-15微米的一组微胶囊,该组微胶囊中的至少一个化学键合到基底和粘合剂中的任何一个或二者上。
文档编号D02G3/00GKSQ
公开日日 申请日期日 优先权日日
发明者A·艾亚尔, J·G·多兰, M·H·哈特曼 申请人:奥特拉斯技术有限公司}

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