用于附着到纺织品的能量吸收衬垫 |
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| 申请号 | CN201480018591.3 | 申请日 | 2014-01-31 | 公开(公告)号 | CN105263347A | 公开(公告)日 | 2016-01-20 |
| 申请人 | 蓝色设计公司; | 发明人 | 埃里克·蒂格莱尔; 亚当·特维; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种通过加热附着到纺织品的 衬垫 (17)，该衬垫包括：本体(3)，其包括弹性的 能量 吸收材料 ，其形变时具有随形变率增加而增加的抗 力 负荷，所述本体具有第一表面(7)和相对的第二表面(21)，以及热敏 粘合剂 层(5)，其至少部分地 覆盖 所述本体的第一表面，并且至少在其周边被结合到所述第一表面，使得所述衬垫可通过加热附着到所述纺织品。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种通过加热附着到纺织品的衬垫，其特征在于，该衬垫包括： |
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| 说明书全文 | 用于附着到纺织品的能量吸收衬垫技术领域背景技术[0002] 有很多情况，至少一定程度的冲击保护可能对人体或动物体是有利的。这些情况包括可能遇到不受控制地下降或快速移动的物体的工作环境，各种可能会发生落下和/或与各种形式的设备或其他参与者接触的运动环境，以及还可能包括作战环境。 [0003] 已经开发了各种材料，用于在冲击保护系统和许多传统的系统中使用，它们作为能量吸收材料、弹性体泡沫或类似较软、弹性可压缩的材料。然而，这只能实现有限的保护。在一些系统中，这种能量吸收材料与刚性构件组合使用，其目的是在更大面积上传播冲击力，因此降低了其效果。然而，这样的系统如果与人或动物体接触，往往是不灵活且不舒服的。最近，已经开发出了一些基于发泡或非发泡的聚合物和胀流材料的组合的冲击保护材料，参见例如WO03/055339和WO2005/000966。 [0004] 在一般情况下，冲击保护材料不适合直接附着到人体或动物体，因此，它们通常被附接到衣服上，或用作带有带子或套筒的衬垫或贴片，用于附着到特定的身体部位。传统的冲击保护材料难以直接附着到织物，并且一般都被包括在专门缝制的口袋中。然而，生产这种口袋需要使用额外的织物材料并且增加加工/制造时间。在其他情况下，冲击保护垫可以通过缝合附着到面料，既可以通过在冲击保护材料本身上面的孔，也可以通过材料的裙边与衬垫形成整体。但同样，这需要额外的材料和加工/制造时间。如果它们被损坏，这种衬垫也难以除去，或者如果它们所附着的物品需求在不适合冲击保护垫的条件下进行处理（例如，洗涤），这种衬垫也难以除去。相反，如果拼接或缝合区域被破坏，可能难以防止衬垫从物品完全脱离。也很难实现家庭用户自己缝制附着衬垫纺织品。 [0005] US2009/0255625公开了一种缓冲构件，其包括可缝合到纺织制品的发泡聚合物材料。在一些情况下，发泡聚合物可粘附到各种表面，但粘合剂必须单独提供，并且一旦发泡材料已经附着在织物上，它们不能容易地除去，例如用于更换或调整。 发明内容[0006] 根据本发明，提供一种通过加热附着到纺织品的衬垫，该衬垫包括：本体，其包括弹性的能量吸收材料，其形变时具有随形变率增加而增加的抗力负荷（resistive load）， 所述本体具有第一表面和相对的第二表面，以及 热敏粘合剂层，其至少部分地覆盖所述本体的第一表面，并且至少在其周边被结合到所述第一表面，使得所述衬垫可通过加热附着到纺织品。 [0007] 本发明的衬垫可以容易且方便地在工业规模上附着到纺织品，例如，通过使用热压，或者例如由个体用户通过熨烫。 [0008] 任何合适的弹性的能量吸收材料，只要其形变时具有随形变率增加而增加的抗力负荷，都可以用于形成本发明的衬垫本体。然而，优选的弹性的能量吸收材料是复合材料，它包括i）第一聚合物基材料和ii）第二聚合物基材料，其与i）不同，在没有ⅰ）的情况下显示出膨胀性，其中第二聚合物基材料ⅱ）包埋在第一聚合物基材料i）的基质中，该复合材料是未发泡或发泡的，并且，当是未发泡的时，在形成基质之前，通过将第二聚合物基材料ii）与第一聚合物基材料i）合并来制备；当是发泡的时，在发泡之前，通过将第二聚合物基材料ii）与第一聚合物基材料i）合并来制备。 [0009] 优选的是该复合材料永久性地设置在各种负载，如压缩、张力、剪切力或它们的任意组合的情况下，都具有抗力性。 [0010] 优选地，第一聚合物基材料i）的基质是固体基质，即不需要容器而保持其自己的边界的基质材料。 [0011] 上述复合材料可以适合用于本发明的不发泡的衬垫，即它可以是未发泡的，或者它可以被制成复合材料的前体，其随后被发泡，即在第二聚合物基材料ⅱ）包埋在第一聚合物基材料i）的基质中之后发泡。 [0012] 优选地，第一聚合物基材料i）和第二聚合物基材料ⅱ）形成紧密的混合物；例如，如通过将i）和ii）共混在一起而实现。本文中，通过共混是指第一聚合物基材料i）和第二聚合物基材料ⅱ）以半熔融或熔融状态混合在一起形成复合材料，其中第一聚合物基材料i）和第二聚合物基材料ⅱ）形成紧密的混合物。在复合材料是未发泡的时，在形成基质之前，将第一聚合物基材料i）和第二聚合物基材料ⅱ）混合。类似地，在复合材料是发泡的时，在发泡之前，将第一聚合物基材料i）和第二聚合物基材料ⅱ）混合。因此，在每一种情况下，在成品复合材料中，第二聚合物基材料ⅱ）是分布在第一聚合物基材料i）形成的基质/泡沫中的。 [0013] 用于本发明的衬垫的优选的复合材料是自支撑的，并提供一定程度的冲击保护，其可以超过当前的刚性系统。此外，在一个优选实施例中，在所有类型的负荷之下，复合材料是既柔软又有弹性的，它能够符合任何期望的几何形状，通过几何形状的比较大的变化来保持紧密接触，从而实现保护功能。保护元件的设计很重要，因为诱发损伤是冲击所得最大的力除以该力分布的面积的函数。该复合材料能够降低作用力，并且增加作用在其上的力的面积，由此显著降低给定的冲击事件所产生的压力或应力。它也提供对撞击的顺应能力，从而产生额外的力吸收，以及有利的耐磨损性方面的几何形状。 [0014] 第一聚合物基材料ⅰ）的聚合物包含乙烯 - 乙酸乙烯酯（EVA），或烯烃聚合物，例如聚丙烯或乙烯聚合物，如高压聚乙烯（LDPE）、LLDPE或HDPE。 [0015] 优选地，第一聚合物基材料i）的聚合物包括弹性体。虽然可以使用天然弹性体，例如胶乳橡胶，更优选的是合成弹性体（如氯丁橡胶），更优选合成的热塑性弹性体，如热塑性聚酯。这样的弹性体的优选种类包括弹性体聚氨酯和弹性体EVA（乙烯/乙酸乙烯酯共聚物），以及其他，如硅橡胶、聚氨酯和EP橡胶，例如EPDM橡胶，也可以是合适的。 [0016] 任何不同于i）的聚合物基材料，只要其具有膨胀性并可并入第一聚合物基材料i）的所选择的弹性组分中，都可以用作第二聚合物基材料ⅱ）。具有膨胀性的聚合物基材料是指通过一种或多种聚合物或者由一种或多种聚合物与一种或多种其他成分的组合提供的膨胀性，其他成分例如，最后分开的颗粒材料、粘性流体、增塑剂、增量剂或它们的混合物，并且该聚合物是主成分。在一个优选的实施方案中，第二聚合物基材料ⅱ）的聚合物包括选自具有膨胀性的硅树脂聚合物。硅树脂聚合物优选硼化硅氧烷聚合物。例如，膨胀物可以选自填充或未填充的聚硼化二甲基硅氧烷（polyborodimethylsiloxanes，PBDMSs）以及任何聚合数的聚合物，其中PBDMS是其中一个组分。膨胀性可以通过包含其它组分，如粒状填料来增强。 [0017] 膨胀物可以与其它组分组合，这些其他组分不是用来提供膨胀性的，例如填料、增塑剂、着色剂、润滑剂和稀释剂。所述填料可以是微粒（包括微球体或微气球），或纤维，或颗粒和纤维的混合物。基于PBDMS的一类特别优选的膨胀物包括硼化的硅氧烷基材料，在市场上通称为硅氧烷活性油灰（silicone bouncing putties），由许多厂家生产。这些产品包括：Dow Corning公司的产品目录号3179和Wacker GmbH公司的产品目录号M48和M29。其他公司如，Rhodia、GE Plastics和ICI也生产这些材料，以及其他具有类似膨胀特性的聚合物基膨胀性材料，这些类似膨胀特性，例如，在低应变速率下的类似模量以及相对于所施加的应变率具有类似的曲线模量。 [0018] 用于形成本发明的衬垫本体的复合材料可以被粉碎，便于操作或用于模制目的。 [0019] 用于形成本发明的衬垫本体的弹性的能量吸收材料可以具有任何合适的密度，如3 3 通常从约1,200kg/m（在混合情况下）以及任何中间密度降低到约80kg/m（发泡形式），并 3 3 且优选为从约1,100 kg/m至约130 kg/m 。 [0020] 在发泡之前，适合用于形成本发明的衬垫本体的弹性的能量吸收材料的第一聚合物基材料i）与第二聚合物基材料ii)的重量比可以是16至0.062，优选8至0.125，更优选为4至0.25。 [0021] 在发泡的适合用于形成本发明的衬垫本体的弹性的能量吸收材料中，所测量的泡沫的固体组分的百分比按照复合材料的体积计，膨胀物通常占有2％至70％，优选10％至50％，更优选15％至40％。此外，气体或蒸汽的量通常是这样的，该复合材料的气体或蒸汽的含量为按体积计，20％至90％，优选30％至80％，更优选40％至70％（这些数据不包括填充剂或其它附加组分）。 [0022] 在一个具体的实施方案中，形成本发明的衬垫本体的复合材料是发泡的，合适地，如此制造的泡沫体是闭孔泡沫。合适地，至少第二聚合物基材料ⅱ）的一部分被包含在泡沫的孔壁内。在本实施例中，泡沫的孔可以包括气体、蒸气、超临界液体或其前体作为填充气（pneumatagen）；例如，氮气或二氧化碳。 [0023] 用于形成本发明的一个实施方案的衬垫本体的发泡的复合材料，可以通过如下方法制备：组合用于构成第一聚合物基材料i）的聚合物和用于构成第二聚合物基材料ⅱ）的聚合物膨胀物以及气体、蒸气、超临界液体或其前体，使得膨胀物和气体或蒸气基本上均匀地分散于基质中，以产生弹性可压缩材料，其形变时具有随形变率增加而增加的抗力负荷。一种合适的方法包括，将聚合物基膨胀物并入发泡合成弹性体，优选在泡沫形成期间。 [0024] 另一种方法可以包括：在注塑机的桶中，混合未发泡的第一聚合物基材料i)和第二聚合物基材料ⅱ）形成混合物，所述注塑机具有提供填充气的手段；对所述混合物升温升压以形成熔融形式；向所述注塑机的桶中供给填充气；以及降低加热的复合材料的压力，从而形成发泡的复合材料。该过程中，可以通过在合适的环境压力下将复合材料注入到模具中或挤出复合材料而实现压力降低。这样的方法可以在连续原理上操作。优选的，升高的温度为从150℃至240℃，更优选从170℃至210℃。优选的，升高的压力为从1600psi到2000psi，更优选从1700psi至1900psi，在这种压力下注入填充气。 [0025] 用于本发明的衬垫本体的弹性的能量吸收性复合材料，也可以在模具中形成。例如，适合用于形成本体的前体混合物可以放在第一模具区段中，其可随后被关闭，例如通过在前体混合物上放置第二模具区段，并且该前体混合物可以被固化和/或发泡形成本体。适合用于形成本体的前体混合物是指各种组分的任何混合物，优选熔融或半熔融混合物，其可以被固化或发泡，例如第一聚合物基材料ⅰ）和第二聚合物基材料ⅱ）的熔融或半熔融混合物，和任选的活化/固化组分。前体混合物的固化可通过采用合适的压力或温度，和/或通过使用一种或多种活化组分。发泡可以通过引入填充气引起，例如非常高的压力的气体，例如氮气，或者用具有塑料外壳并且气密封装有气体或蒸气的微球；以及使气体或蒸气扩张，以引起前体混合物发泡。在这样的过程中使用的温度可以优选的范围从150℃至 240℃，更优选从170℃至200℃或190℃至210℃。升高的压力可优选的范围从5000 psi至12000psi，例如从6000 psi至7000 psi或从9000psi至11000psi。 [0026] 用于本发明的衬垫本体的特别适合的弹性的能量吸收性材料在WO 03/055339和WO 2005/000966中有公开。 [0027] 至少部分地覆盖在本发明的衬垫主体的第一表面上的热敏粘合剂层，可结合到整个第一表面，但至少结合到第一表面的周边。以这种方式，一旦热敏粘合剂本身结合到纺织品，本体的整个周边将被结合到纺织品，使得不存在松动的边缘。 [0028] 任何合适的热敏粘合剂可在本发明中使用。适当地，热敏粘合剂的熔化温度比日常处理纺织品期间可能遇到的温度更高，该纺织品是本发明的衬垫附着的纺织品，所述期间例如洗涤过程中，但熔化温度不应高到使衬垫难以通过加热附着到纺织品上。合适的熔化温度是从40℃至300℃，优选从90℃至250℃。 [0029] 适当地，热敏粘合剂的软化温度比日常处理纺织品期间可能遇到的温度更高，该纺织品是本发明的衬垫附着的纺织品，所述期间例如洗涤过程中，但软化温度不应高到使衬垫难以通过加热附着到纺织品上。适当的软化温度为高于洗涤温度10℃，优选20℃。合适的软化温度是40℃以上，优选50℃以上，60℃以上，70℃以上，80℃以上，90℃以上或 100℃以上。 [0030] 热敏粘合剂的软化温度，有时称为软化点，是指该材料软化超出了界定的柔软度的温度。它可以被确定，例如，通过Vicat方法，例如通过采用ASTM-D1525或ISO-306。 [0031] 如本文中所使用的洗涤温度是指与本发明的衬垫附着的纺织品在何温度下洗涤，该温度可以通过附着到纺织品上或设置在纺织品上的说明来表明。 [0032] 优选的本发明使用的热敏粘合剂，包括聚酰胺、聚烯烃、聚氨酯和它们的混合物；特别是聚醚基聚氨酯、聚酯基聚氨酯，及其混合物。 [0033] 热敏粘合剂层可以包括多层，例如Bemis OT100。 [0034] 至少部分地覆盖在本发明的衬垫主体的第一表面上的热敏粘合剂层，可以具有任何适当的厚度，例如从0.01mm至0.25mm，更特别地从0.025mm到0.15mm。 [0035] 热敏粘合剂可以液体形式施加到弹性的能量吸收材料的预成本体，并且干燥，以形成覆盖本体的第一表面的连续的层。或者，热敏粘合剂层可通过使用额外的粘合剂，如丙烯酸酯粘合剂，例如氰基丙烯酸酯胶粘剂，而结合到预成本体上。然而，优选地，热敏粘合剂层在形成本体的过程中结合到本体上。 [0036] 热敏粘合剂层至少覆盖本体的足够部分，使得本体可以附着到织物上。优选地，热敏粘合剂层覆盖所述本体的整个第一表面。覆盖本体的第一表面是指热敏粘合剂层覆盖所述本体的第一表面的所有部分。然而，热敏粘合剂层可以任选地比本体更大，以改善附着到织物上的能力。热敏粘合剂与本体的第一表面之间的直接接触是没有必要的，除非是在热敏粘合剂结到第一表面上的区域，即至少在所述第一表面的外周。因此，在本发明的另一实施例中，根据本发明的衬垫可以包括位于本体和热敏粘合剂层之间的柔性材料。在本实施例中，柔性材料将具有比所述本体的第一表面的表面区域更小的表面积，因此，它不会干扰热敏粘合剂层与本体的周边的结合。柔性材料可以结合到所述本体的第一表面上，或者可以是独立的。类似地，柔性材料可以结合到热敏粘合剂层，或者可以是独立的。 [0037] 适当地，该柔性材料是可压缩的。 [0038] 合适的柔性材料包括开孔泡沫和间隔织物。 [0039] 位于本体与根据本发明的衬垫的热敏粘合剂层之间的柔性材料可以是任何合适的厚度，例如从0.1到10mm，特别从0.5到6mm，更特别是1至3 mm。 [0040] 在本体和热敏粘合剂层之间引入柔性材料，可以给本发明的衬垫提供额外的冲击保护和/或柔韧性。 [0041] 另外，根据本发明的衬垫可包括位于热敏粘合剂层的外表面的柔性材料，即不面对衬垫本体的热敏粘合剂层的表面。柔性材料必须比热敏粘合剂层更小，并且其位置必须不干扰热敏粘合剂粘合到织物的能力。柔性材料可以是任何本文中指定的材料。 [0042] 在一个优选的实施方案中，根据本发明的衬垫包括覆盖所述本体的第二表面的聚合物层。 [0043] 合适地，覆盖所述本体的第二表面的聚合物层结合到热敏粘合剂层上，该热敏粘合剂层覆盖本体的第一表面，使本体完全包含在由覆盖本体的第一表面的热敏粘合剂层与覆盖本体的第二表面的聚合物层形成的封套内。 [0044] 覆盖所述本体的第二表面的聚合物层可以结合到全部或部分主体的第二表面，或可以不结合到任何本体的第二表面上。 [0045] 覆盖所述本体的第二表面的聚合物层可包含相同的材料作为覆盖所述本体的第一表面的热敏粘合剂层，或任何其它合适的材料。类似地，覆盖所述本体的第二表面的聚合物层可以与覆盖所述本体的第一表面的热敏粘合剂层具有相同的厚度，或者可以具有不同的厚度，例如，前者可以更厚。合适地，覆盖所述本体的第二表面的聚合物层可以是从0.01至0.25mm厚，更特别是从0.025到0.15mm厚。 [0046] 合适地，覆盖本体的第二表面的聚合物层所具有的熔化温度和软化温度比纺织品在日常处理中遇到的温度更高，所述纺织品附着到本发明的衬垫，所述日常处理例如洗烫。 [0047] 对于覆盖所述本体的第二表面的聚合物层的合适的熔化温度为从40至350℃，优选从90℃至300℃。 [0048] 对于覆盖所述本体的第二表面的聚合物层的合适的软化温度高于洗涤温度10℃，优选高于洗涤温度20℃。合适的软化温度是40℃以上，优选为50℃以上，60℃以上，70℃以上，80℃以上，90℃以上或100℃以上。 [0049] 合适地，覆盖所述本体的第二表面的聚合物层包括选自塑料、弹性体材料、聚烯烃、聚酰胺、聚苯乙烯、乙烯 - 乙酸乙烯酯、尼龙、聚酯、聚乙烯、聚四氟乙烯、硅酮、乙烯基类、聚氨酯类（包括热固性和热塑性聚氨酯）、聚氯乙烯、胶乳橡胶、合成橡胶，例如EPDM，热塑性弹性体，或它们的混合物中的一种或多种材料。 [0050] 优选地，覆盖所述本体的第二表面的聚合物层包括从聚酰胺、聚烯烃、弹性体材料、聚氨酯类，例如聚醚基聚氨酯或聚酯基聚氨酯，硅酮或它们的混合物中选择的材料。 [0051] 特别优选的用于形成覆盖所述本体的第二表面的聚合物层材料包括聚醚基聚氨酯、聚酯基聚氨酯及其混合物。 [0052] 覆盖所述本体的第二表面的聚合物层可以是多层材料，例如Bemis OT100。 [0053] 覆盖所述本体的第二表面的聚合物层可具有开口，并且对于具有弹性的能量吸收材料的本体是抗水/耐洗的情况下，该开口设置是特别合适的。覆盖所述本体的第二表面的聚合物层的开口可以预先在聚合物层附着到衬垫之前形成，或者可以在聚合物层附着于衬垫后形成，例如通过冲压形成。在本发明的衬垫还具有位于本体与热敏粘合剂层之间的柔性材料的情况下，在覆盖所述本体的第二表面的聚合物层上引入开孔，是特别有用的，因为所述开口允许空气响应于所述柔性材料的压缩和膨胀而进出衬垫，提高衬垫的耐冲击性。 [0054] 覆盖所述本体的第二表面的聚合物层可以附着到预制本体上，例如使用粘合剂，或形成本体的过程中附着。 [0055] 引入覆盖所述本体的第二表面的聚合物层，给本发明的衬垫提供一系列的优点。这些优点包括改进冲击保护，水和/或紫外线抗性和改进物理性能，包括耐撕裂。覆盖所述本体的第二表面的聚合物层也可以提高衬垫的感觉，特别是当衬垫的本体是发粘的情况下。 [0056] 另外，选择合适的材料用作覆盖所述本体的第二表面的聚合物层，相比不包括覆盖所述第二表面的聚合物层而言，能够允许使用低密度的弹性的能量吸收材料，和/或较少量的这些材料，以获得冲击保护。因此，根据本发明的实施例的衬垫可以比常规衬垫更轻和/或更薄。 [0057] 在根据本发明的衬垫，本体一般可以是基本上均匀的厚度，该厚度优选从1mm至25mm，更优选从2mm至20mm。 [0058] 但是，根据本发明的一个优选实施方案的衬垫，本体包括具有不同厚度的两个或两个以上的区域。 [0059] 根据本发明的具有本体的具有不同厚度的两个或多个区域的衬垫，较厚的区域通常负责冲击保护，较薄的区域用于增加区域的柔韧性；并且区域将因此被适当地分布。从而，相对较厚的区域和相对较薄的区域可以全部具有相同的宽度和/或形状，或者它们的宽度和形状可以变化，也就是说，如果一个单独的柔韧性区域是必需的，那么具有相对较厚的厚度的两个比较宽的区域可以被一个具有相对较薄的厚度的相对狭窄的区域分离开；此外，如果垫衬垫是大致柔性的，数个相对较厚的相对小区域可以通过相对较薄的狭窄区域包围，使得相对较大厚度的每个区域可以相对于彼此容易弯曲。 [0060] 对于本发明的具有两个或多个相对较高厚度的区域的衬垫，相对较高厚度的每个区域可以具有相同的厚度，或相对较高厚度的不同区域可以具有不同的厚度。同样地，相对较高厚度的每个区域可以具有相同的宽度，或相对较高厚度的不同区域可以具有不同的宽度。此外，对于本发明的具有两个或多个相对较低厚度的区域的衬垫，每个区域可以具有相同的厚度，或相对较低厚度的不同区域可以具有不同的厚度。同样地，相对较低厚度的每个区域可以具有相同的宽度，或相对较低厚度的不同区域可以具有不同的宽度。 [0061] 根据本发明的具有本体的包括不同厚度的两个或多个区域的衬垫，相对较低厚度的区域可以任选地具有零厚度，即衬垫可以包括单独的离散部分的弹性的能量吸收材料，它们之间具有间隙，或可以在连续的本题中形成零厚度区域，例如通过冲压。优选，相对较高厚度的区域的厚度为4mm至25mm，更优选从6mm至15mm，并且相对较低厚度的区域的厚度为从0mm到6mm，更优选从0mm至3mm，例如从2mm到3mm。 [0062] 根据本发明的优选方面的衬垫，其中所述本体包括具有不同厚度的两个或多个区域，如以上所讨论，衬垫还包括覆盖所述本体的第二表面的聚合物层，是特别有利的。特别是，由覆盖所述本体的第二表面的聚合物层提供的对撕裂的抗性，允许在本体内掺入非常薄的部分，以提高本体的柔韧性。 [0063] 在根据本发明的衬垫中引入覆盖所述本体的第二表面的聚合物层，还允许在本体与覆盖该本体的第二表面的聚合物层之间放置一种或更多种材料。这样的材料可提供许多优点，包括改进耐冲击性，光和/或UV保护和/或改进衬垫的外观。位于本体与覆盖该本体的第二表面的聚合物层之间的材料可以从柔性材料、可压缩材料、塑料、纺织品和金属中选择，例如改善耐冲击性的塑料或金属盖。 [0064] 当本体和覆盖该本体的第二表面的聚合物层之间具有一种或多种材料时，该材料可以是完全或部分附着到本体，或可以是独立的。同样地，位于本体和覆盖该本体的第二表面的聚合物层之间的一种或多种材料可以部分地或整体附着到聚合物层，或可为完全独立的。 [0065] 在根据本发明的具有覆盖本体的第二表面的聚合物层的衬垫中，一种或多种材料可附着到覆盖所述本体的第二表面的聚合物层的外表面。另外，在根据本发明的不具有覆盖本体的第二表面的聚合物层的衬垫中，一种或多种材料可直接附连到所述本体的第二表面。这种材料的附接可以提供多种益处，包括改进耐冲击性，改进损伤性，如磨损，以及改进抗紫外线性能。根据本发明的该实施例的衬垫，附着到覆盖所述本体的第二表面的聚合物层的外表面或者直接附着到所述本体的第二表面上的材料，也可以改善它的外表和/或感觉。 [0066] 用于附着到覆盖所述本体的第二表面的聚合物层的外表面或者直接附着到所述本体的第二表面上的材料，可以从压缩材料、塑料、金属、聚酰胺和柔性材料中选择，包括织物和丙烯腈丁二烯苯乙烯。尤其适宜的是，塑料或金属盖可以附着到聚合物层的外表面，以改善抗冲击性，和/或织物层可以附着到聚合物层的外表面，以改善它的外表或感觉。 [0067] 当附着到覆盖所述本体的第二表面的聚合物层的外表面或者直接附着到所述本体的第二表面上的材料是具有软化温度的材料，该软化温度比日常处理本发明的衬垫附着的纺织品期间可能遇到的温度更高，所述期间例如洗涤过程中。适当的用于附着到覆盖所述本体的第二表面的聚合物层的外表面或者直接附着到所述本体的第二表面上的材料的软化温度为高于洗涤温度10℃，优选20℃。合适的软化温度是40℃以上，优选50℃以上，60℃以上，70℃以上，80℃以上，90℃以上或100℃以上。 [0068] 在一个特别优选的本发明的实施方案中，热敏粘合剂和所有形成衬垫的所有其它表面的材料的软化温度为高于洗涤温度10℃，优选20℃，所述洗涤温度即该衬垫附着的纺织品在何种可能的温度下洗涤。合适的软化温度是40℃以上，优选50℃以上，或者，在预期本发明的衬垫附着的纺织品将在较高温度下被洗涤的情况下，或由于任何其他原因而暴露在较高的温度的情况下，可以使用较高的最低软化温度，例如60℃以上，70℃以上，90℃以上，100℃以上或120℃以上。 [0069] 通过确保热敏粘合剂和形成衬垫的所有其它表面的材料的软化温度为比洗涤温度或纺织品的日常处理期间可能遇到的温度高至少10℃，所述衬垫的寿命可以通过减少表面层的剥离而被延长，例如，在洗涤期间的表面层的剥离。 [0070] 在本发明的某些实施方案中，对于热敏粘合剂粘合到的表面的衬垫反面，即当衬垫附着到纺织品上时衬垫的外表面，其熔化温度具有基本上与热敏粘合剂粘的熔化温度相同的值，是有用的。当意图将根据本发明的衬垫附着到第一纺织品并且该衬垫应被第二织物层覆盖的情况下，特别有用。因为，在这种情况下，可使用单一的加热/加压处理将衬垫附连到第一织物层和第二纺织品层。在本实施例中，热敏粘合剂粘合到的表面的衬垫反面，可适当地由与热敏粘合剂相同的材料形成。 [0071] 在一个替代的优选的实施方案中，对于热敏粘合剂粘合到的表面的衬垫反面，形成它的材料的熔化温度比热敏粘合剂的熔化温度更高，从而使得一旦它被附连到纺织品，在将热敏粘合剂粘合到的织物上需要的加热，不会熔化或以其他方式不利地影响所述形成所述衬垫的外表面的材料。适宜的是，形成所述衬垫的与热敏粘合剂粘合到的表面相对的衬垫表面的熔化温度至少比热敏粘合剂的熔化温度高20℃，优选至少高30℃以上。 [0072] 更具体地，当本发明的衬垫不包括附着到所述本体的第二表面的任何材料，所述本体的第二表面的熔化温度适当地比热敏粘合剂的熔化温度至少高20℃，优选至少高30℃。类似地，当本发明的衬垫包括覆盖所述本体的第二表面的聚合物层，覆盖所述本体的聚合物层的第二表面的熔化温度适当地比热敏粘合剂的熔化温度至少高20℃，优选至少高 30℃。此外，当一种或多种材料被附着到本体的第二表面，或其中一种或多种材料被附着到覆盖所述本体的第二表面的聚合物层的外表面，所述一种或多种材料的适宜的熔化温度比热敏粘合剂的熔化温度至少高20℃，优选至少高30℃。 [0073] 通过选择形成所述衬垫的与热敏粘合剂粘合到的表面相对的衬垫表面的熔化温度至少比热敏粘合剂的熔化温度高20℃，优选至少高30℃以上，可能会大幅减小附着到纺织品的过程中造成的破坏。 [0074] 本发明还提供一种根据本文前述的衬垫的制备方法，包括将热敏粘合剂层结合到本体的第一表面的至少一个周边。 [0075] 本发明的方法可以通过将热敏粘合剂层结合到预制本体的第一表面的至少一个周边来实现，并且所述结合可以通过使用粘合剂，如丙烯酸酯基粘合剂来实现。 [0076] 可替代地，并且优选地，本发明的方法包括在本体的形成过程中，将热敏粘合剂层结合到本体的第一表面的至少一个周边。 [0077] 在本体的形成过程中，将热敏粘合剂层结合到本体的第一表面的至少一个周边，避免了使用额外的粘合剂材料，并且一般会产生更强、更持久的结合，从而使热敏粘合剂层，不会在正常使用过程中或可能遇到的处理过程中的任何条件下，不被从本体除去。 [0078] 如本文中所讨论的，根据本发明的具有弹性的能量吸收材料的本体可以由混合物来形成。并且本发明的方法可以在固化过程中和/或发泡过程中，通过使热敏粘合剂层与前体混合物接触形成本体。例如，如果本体通过从注塑成型机的筒中挤压而形成，当它从注塑成型机中挤出时，热敏粘合剂层可与本体接触。 [0079] 在本发明的这一方面的一个具体的实施方案中，用于制备本发明的衬垫的方法包括：将适于形成本体的前体混合物置于第一模具部分中，在所述前体混合物上设置一层热敏粘合剂层，在所述热敏粘合剂层上放置第二模具部分，以及使所述前体混合物固化和/或发泡所述前体混合物以形成本体。 [0080] 在本发明的进一方面，所述衬垫包括位于本体与热敏粘合剂层之间的柔性材料，用于制备本发明的衬垫的方法包括：将适于形成本体的前体混合物置于第一模具部分中，在所述前体混合物的一部分上设置柔性材料使得该前体混合物的至少周边不包括柔性材料，在所述前体混合物和柔性材料上设置一层热敏粘合剂层，在所述热敏粘合剂层上放置第二模具部分，以及使所述前体混合物固化和/或发泡所述前体混合物以形成本体。 [0081] 在本发明的方法的另一个方面，当本发明的衬垫包括覆盖所述本体的第二表面的聚合物层，用于制备衬垫的方法包括：在第一模具部分设置聚合物层，将适于形成本体的前体混合物置于聚合物层上，在所述前体混合物上设置一层热敏粘合剂层，在所述热敏粘合剂层上放置第二模具部分，以及使所述前体混合物固化和/或发泡所述前体混合物以形成本体。 [0082] 本发明的方法的各个方面可以进行组合；例如，根据本发明的包括位于本体和热敏粘合剂层之间的柔性材料以及包括覆盖所述本体的第二表面的聚合物层的衬垫，可以通过组合上述方面的各种特征来生产。 [0083] 优选地，本发明的方法中的弹性的能量吸收材料是如上文所定义的复合材料，所述热敏粘合剂如上文所定义，柔性材料，如果存在，定义同上，以及聚合物层，如果存在，定义同上。 [0084] 在本发明的方法的一个优选实施方案中，选择适于形成本体的前体混合物，以使得发泡/固化过程中，模具被充分填充，并且特别是消除或减少气穴在模具中形成。这可以通过使用具有合适的粘度值和合适的乳化时间（Cream Time）的前体混合物来实现，从而使发泡动作在向外和向上的方向上均匀扩张。这对于衬垫本体具有不同厚度的两个或更多个区域的情况，是特别重要的，如此所使用的在其中形成本体的模具还必须包括不同深度的区域，如果不使用合适的前体混合物，那么在发泡工艺期间可能导致不均匀的填充和/或形成气穴。在20℃下测得的适宜的前体混合物的粘度为1400至2800 mPa.s，优选1800至2400 mPa.s，更优选2000至2300 mPa.s。合适地，前体混合物的乳化时间为3至8秒，优选 5到7秒。 [0085] 乳化时间是激活前体混合物与泡沫膨胀的第一明确外观之间的时间间隔。 [0086] 前体混合物的合适的粘度可以在发泡前通过使用具有合适粘度的聚合物材料来实现。 [0087] 乳化时间可被调整，如果需要，通过加入适当量的添加剂来调整乳化时间。任何合适的添加剂均可以用于调整乳化时间，但优选它不应该对聚合物本体的特性产生显著不利影响。例如，当前体混合物包括聚氨酯体系，如由雅各布森化学品有限公司（Jacobson Chemicals Limited）销售的J-Foam 7087聚氨酯泡沫，所述乳化时间可通过加入0.2-0.4 wt %的叔胺催化剂来调节，例如用30％二丙二醇稀释的70％的双（2-二甲基氨基乙基）醚，如Dabco BL-11。 [0088] 本发明进一步提供根据本发明的前述方法制备的用于附连到纺织品的衬垫。 [0089] 本发明进一步提供一种纺织制品，其包括根据本发明的一个或多个附连到纺织品的衬垫。 [0090] 纺织品是指由纤维、长丝、纱线或它们的混合物制备的材料。本发明优选的纺织品一般都是柔性的，织造的或非织造的，并且可以是由完全天然材料、完全人工材料或天然和人造材料的混合物，例如，织物来形成。 [0091] 特别合适的用于本发明的纺织品包括织造或非织造织物，包括天然和/或人造的材料，包括氨纶或弹性纤维（莱卡）、科尔迪尤拉、芳族聚酰胺、棉和帆布。特别优选的纺织品是适合于形成用于附着到人体或动物体的服装或其它制品，或在运输和/或使用过程中保护冲击敏感元件的包装材料和/或制品，包括电子携带的情况下，手提行李，背包等物品的捆扎系统，或肩带。 [0092] 根据本发明的优选的纺织制品包括防护服和防护垫。防护服是指可以被戴在人体或动物体，并且由于附连有本发明的一个或多个衬垫，而具有保护作用的任何物品。防护服的例子包括帽子、衬衫、夹克、裤子、袜子、运动支持结构、内衣裤、文胸、手套、大衣和所有功能于一身的紧身衣（例如，潜水服）。本发明的衬垫可以被附着到衣物的内部或外部，并且附着到衣物的衬垫的大小和/或数量可以依据衣物的大小以及需要保护的保护区的大小和/或数量而变化。 [0093] 保护垫是指附着到纺织品的垫子，使得可以被舒适地定位在人体或动物体。例如，该保护垫可以包含带子或不同尺寸的套筒，从而使保护垫可以附着到身体的一个或多个部分。合适地，保护垫可以包括适于附着到胸、背、上或下臂、肘、腹部、臀部、腹股沟，小腿和大腿或脚的垫子，例如膝垫和肘垫。 [0094] 根据本发明的衬垫适于通过加热附着到纺织品，因此，本发明还提供一种用于纺织制品的方法，包括将热敏粘合剂覆盖在衬垫本体的第一表面上，与纺织品接触，并施加足够的热量以熔化热敏粘合剂并使衬垫结合到纺织品上。 [0095] 在另一个实施方案中，本发明提供一种用于制备本发明的纺织制品的方法，包括将热敏粘合剂层的第一表面与纺织品接触并且将热敏粘合剂层的相对面与衬垫接触，所述衬垫包括弹性的能量吸收材料的本体，其形变时具有随形变率增加而增加的抗力负荷，该本体具有第一表面和相对的第二表面；以及施加足够的热量以熔化热敏粘合剂并使所述衬垫附着于纺织品。在本实施例中，衬垫优选如本文所定义的衬垫，但不包括至少部分地覆盖所述本体的第一表面的热敏粘合剂层，和/或热敏粘合剂层被如本文所定义。 [0096] 如需要，本发明的衬垫也可以相对容易地从其附着的纺织品上除去，具体可通过施加足够的热以重新熔融将衬垫本体接合到纺织品上的热敏粘合剂。 [0097] 在根据本发明的，用于制备纺织制品的方法的一个优选方面，该方法包括：使热敏粘合剂层与纺织品的第一表面接触，并将热表面与纺织品的热敏粘合剂层所接触的区域的相对面接触。热表面可以是任何合适的温度，只要使热敏粘合剂熔化并结合到纺织品，但不造成纺织品的损坏。 [0098] 优选的，纺织品如本文所定义和/或纺织制品如本文所定义。 [0099] 在制备本发明的纺织制品的方法中，合适的，在加热步骤期间至少施加一些压力以提高热敏粘合剂层和纺织品之间的接触，从而防止衬垫的移动并促进衬垫和纺织品之间接合。合适的压力范围为2至6巴（bar）。 [0100] 用于制备本发明的上述优选方面的纺织制品的方法可以进行工业规模的制备，例如使用热压或类似的设备以同时附着一个或多个本发明的衬垫到一个或多个纺织品上。另外，本发明的这一方面可以由个人实施，例如通过熨烫进行。 [0101] 本发明进一步提供由本发明的前述方法获得的纺织制品。 [0102] 本发明进一步提供用于生产本发明的纺织制品的配套元件，包括一个或多个本发明的衬垫和纺织品。 [0103] 本发明进一步提供用于生产本发明的纺织制品的配套元件，包括：热敏粘合剂和衬垫，所述衬垫包括弹性的能量吸收材料的本体，其形变时具有随形变率增加而增加的抗力负荷，该本体具有第一表面和相对的第二表面。在本实施例中，衬垫优选如本文所定义的衬垫，但不包括至少部分地覆盖所述本体的第一表面的热敏粘合剂层，和/或热敏粘合剂层被如本文所定义。 [0105] 现将通过实施例并且参照附图来描述本发明，其中：图1是根据本发明的第一实施例的衬垫的示意图； 图2是根据本发明的第一实施例的衬垫附着到纺织品的示意图； 图3是根据本发明的第二实施例的衬垫的示意图； 图4是根据本发明的第三实施例的衬垫的示意图； 图5是根据本发明的第四实施例的衬垫的示意图；以及 图6是根据本发明的第五实施例的衬垫的示意图。 具体实施方式[0106] 下列实施例说明本发明。 [0107] 实施例1根据本发明的第一方面的衬垫示于图1中。衬垫1是将前体混合物放入第一模具部分制成的，前体混合物具有PU体系，如市售的雅各布森化学品有限公司（Jacobson Chemicals Ltd）的J-Foam 7087的造型泡沫，其与膨胀物预混合。 [0108] 将一层热敏粘合剂5设置在模具部分中的前体混合物的顶部，热敏粘合剂5包含聚氨酯（Bemis OT100），将第二模具部分设置在热敏粘合剂层上以闭合模具。 [0109] 模具内的前体混合物被泡沫和固化，并且一旦完成泡沫和固化后，打开模具并将衬垫1从模具中取出。当衬垫1从模具中取出，热敏粘合剂层5可以延伸超出本体3的边缘（例如以“裙”的形式）；然而，这种额外的材料可以被移除，例如通过切割，使热敏粘合剂层5不延伸越过本体3的边缘。 [0110] 如图1所示，衬垫1包括本体3，它是弹性的能量吸收材料，其形变时具有随形变率增加而增加的抗力负荷。热敏粘合剂层5覆盖本体3的第一表面7并与其结合。 [0112] 实施例2图3示出了根据本发明的衬垫11的一个例子，其包括位于本体3和热敏粘合剂层5之间的柔性材料13。 [0113] 衬垫11以与实施例1的衬垫相同的材料并以相同的方式形成，所不同的是，在前体混合物被设置在第一模具部分中之后，将一层柔性材料13以开孔泡沫、间隔织物的形式，布置在前体混合物上。柔性材料13的直径小于第一模具部分，并放置在该前体混合物的中心，以使前体混合物的边缘不被柔性材料13覆盖。将一层如实施例1所用的热敏粘合剂5放置在柔性材料和聚合物前体上，并且通过在热敏粘合剂层5上设置第二模具部分来封闭。 [0114] 前体混合物被泡沫和固化，如实施例1中所讨论的，在完成后，打开模具并将衬垫11从中移出。 [0115] 如图3所示，衬垫11包括本体3，它是弹性的能量吸收材料，其形变时具有随形变率增加而增加的抗力负荷。热敏粘合剂层5覆盖本体3的第一表面7并与第一表面7的周边15结合。柔性材料13位于本体3和热敏粘合剂层5之间。 [0116] 如实施例1中讨论，该衬垫11可以附着到织物。 [0117] 实施例3图4示出了根据本发明的另一实施例的衬垫17，其包括覆盖本体3的第二表面21的聚合物层19。 [0118] 衬垫17以与实施例1的衬垫相同的材料并以相同的方式形成，所不同的是，在将前体混合物放置在第一模具部分中之前，将包括聚氨酯（Bemis OT100）的聚合物层19放置在第一模具部分。然后将聚合物前体和热敏粘合剂层5放置在第一模具部分中，如实施例1中所讨论的，然后通过将第二模具部分放置在热敏粘合剂层5上来封闭。 [0119] 前体混合物被泡沫和固化，如实施例1中所讨论的，在完成后，打开第二模具部分并将衬垫17从第一模具部分中移出。 [0120] 如图4所示，衬垫17包括本体3，它包括弹性的能量吸收材料，其形变时具有随形变率增加而增加的抗力负荷，其具有第一表面7和第二表面21。一层热敏粘合剂层5粘接在本体3的第一表面7并且一层聚合物层19覆盖本体3的第二表面21。聚合物层19粘接到热敏粘合剂层5的边缘23，从而使本体3完全封闭在由热敏粘合剂层5与聚合物层19形成的封套内。 [0121] 如实施例1中讨论的，衬垫17可以附着到织物上。 [0122] 实施例4图5示出了根据本发明的另一实施例的衬垫25，其包括覆盖本体3的第二表面21的聚合物层19，以及位于本体3与聚合物层19之间的一层塑料层27。 [0123] 衬垫25使用类似于实施例3的材料和条件制备，所不同的是，在聚合物层19布置在第一模具部分之后，将一层聚酰胺塑料27设置在聚合物层19上。塑料层27的直径比第一模具部分更小，并且塑料层27被放置在其中心，使得至少一部分所述聚合物层19没有被塑料层27覆盖。 [0124] 然后将前体混合物布置在聚合物层19和塑料层27上，将热敏粘合剂层5布置在该前体混合物上，并将模具闭合，如实施例3中讨论。 [0125] 前体混合物发泡并固化，如实施例3中所讨论的，并且在完成时，通过除去第二模具部分打开该模具，并且衬垫25从第一模具部分移出。 [0126] 如图5所示，衬垫25包括本体3，它包括弹性的能量吸收材料，其形变时具有随形变率增加而增加的抗力负荷，其具有第一表面7和第二表面21。一层热敏粘合剂粘接在本体3的第一表面7，并且一层塑料27与本体3的相对的表面21接触。聚合物层19覆盖本体3的上表面21和塑料层27，并且在其边缘23被结合到热敏粘合剂层5。 [0127] 如实施例1中讨论的，该衬垫25可以结合到织物。 [0128] 实施例5图6示出了根据本发明的另一个实施例的衬垫29，其本体3包括不同厚度31、33的区域。 [0129] 衬垫29使用与实施例1〜4类似的材料和条件制备。然而，用于形成衬垫29的第一模具部分不同于那些实施例中使用的模具，其不同之处在于，第一模具部分的内部轮廓是不均匀的，即模具包括多个不同深度的区域。 [0130] 衬垫29是通过在第一模具部分放置一层聚合物层19并使聚合物层19符合模具部分的轮廓，例如，施加真空和/或适当的加热而形成的。然后将前体混合物设置在第一模具部分，并且将一层热敏粘合剂层5设置在该前体混合物上。然后通过在热敏粘合剂层5上放置第二模具部分来封闭该模具。 [0131] 前体混合物发泡并固化，如实施例3中所讨论的，并且在完成时，通过除去第二模具部分打开该模具，并且衬垫29从第一模具部分移出。 [0132] 如图6所示，衬垫29包括本体3，其包括弹性的能量吸收材料，其形变时具有随形变率增加而增加的抗力负荷。本体3包括不同厚度的区域，包括相对高的厚度的区域31和相对低的厚度的区域33。相对高的厚度的区域31的宽度可以彼此相同，也可以变化。同样地，相对低的厚度的区域33的宽度可以彼此相同，也可以变化。一般相对高的厚度的区域31的宽度会比相对低的厚度的区域33的宽度更大，尽管在一些实施方案中，这可能并非如此。 [0133] 本体3的第一表面7完全覆盖一层热敏粘合剂层5，并且本体3的相对面21被聚合物层19完全覆盖，它在轮廓上符合本体3的轮廓。聚合物层19在边缘23结合到热敏粘合剂层5。 [0134] 衬垫29可以附着到纺织品，例如适用于形成保护服的人工纺织品，如实施例1所讨论的，可以通过加热实现。在工业规模上，若干衬垫29可以被附着到一个或多个织物上，例如通过热压。 [0135] 实施例6重复实施例1和2，以制备如图1至3的衬垫，使用的材料和条件与实施例1和2中使用的相似，不同点在于，使用其他聚氨酯，SEF Tattoo（具有130℃的软化点）来代替用于形成热敏粘合剂5（Bemis OT100）的材料。 [0136] 实施例7重复实施例3〜5，以制备如图4至6的衬垫，使用的材料和条件类似于实施例中3〜5中使用的。不同点在于，使用其他聚氨酯，SEF Tattoo（具有130℃的软化点）来代替用于形成热敏粘合剂5以及形成覆盖本体3的第二表面21的聚合物层19的材料（Bemis OT100）。 热敏粘合剂5以及覆盖本体3的第二表面21的聚合物层19的高软化温度，使得对于高温条件，例如在90℃下重复洗涤，都具有极强的耐受性。 [0137] 实施例8重复实施例3〜5，以产生如图4至6的衬垫，使用的材料和条件类似于实施例3〜5所用的，但以Sealon 5090（具有120℃至140℃的熔点）代替形成热敏粘合剂5的材料。 形成覆盖本体3的第二表面21的聚合物层19的材料（Bemis OT100）也用其他聚氨酯，Sealon3095（具有150至170℃的熔点）来代替。热敏粘合剂5与覆盖本体3的第二表面 21的聚合物层19的熔化温度的差异，特别适合于通过热/压附着到织物，而不会造成对覆盖本体3的第二表面21的聚合物层19的任何损害。 [0138] 实施例9重复实施例5，以产生如图6所示的衬垫，使用的材料和条件类似于实施例5中使用的，所不同的是，当前体混合物分散在模具中的时候，将0.4%的叔胺催化剂(Dabco BL-11)添加到包含聚氨酯体系(J-Foam 7087)的前体混合物中。叔胺催化剂的使用可以使乳化时间从15秒减少至5秒，这确保了，在发泡时，前体混合物以均匀的方式向外、向上膨胀，从而避免气泡在模具中形成，并且改善成品衬垫的结构。 |
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