TWI529271B - 以疏水性ｐｅｂａ為底質之變涼性織物 - Google Patents

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Description

以疏水性PEBA為底質之變涼性織物
本發明之一目的係一種變涼性織物材料，其包含由熱塑性彈料聚合物製得之合成纖維。
在本發明描述中：術語“織物材料”或“織物”應理解為意指任何自纖維或纖絲製得之材料，及任何形成具有長度/厚度比至少300之特徵的多孔膜之材料；術語“纖維”應理解為意指任何具有長度/直徑比至少300之特徵的合成或天然材料；且術語“纖絲”應理解為意指任何具有無限長度之纖維。
發現織物中尤其：纖維墊(用於繃帶、濾器、毛氈)；紗束(用於繃帶)；紗(用於針織、編織或交織)；不織布；網；網絡；針織(直鏈、環狀、全成形針織)；(傳統、提花、多重、雙面、多軸、2.5D、3D織造物)及許多其他材料。
現在用以製造變涼性織物而由熱塑性聚合物製得的合成纖維具有數項缺點，其具有在經水性介質浸漬時潤脹的傾向，其變涼能力即不夠強，亦不持久。因此需要修飾此等纖維或自此等纖維製得之織物，使其取得可偵測或充分之變涼能力。所使用之製程或是進行織物表面之化學處理，或更常見的在纖維基質中添加吸收性聚合物。此種吸收性聚合物具有藉由吸水形成凝膠而增加體積的能力，藉由水之自然蒸發來提供變涼效果，之後凝膠回復其起始體積。所產生之冷為"濕"冷，提供不舒服或甚至黏"濕"感覺。目前使用之吸收劑為例如聚丙烯酸鹽結晶，尤其是交聯聚丙烯酸鈉結晶。此外，此等冷卻劑之安定性等級未獲保證。其可能被發現在高於100℃之溫度下變性，或甚至有時在高於約40或60℃之溫度。含有此等試劑之織物必需不用機器洗滌，而是手洗，既不能以清潔劑洗滌，亦不能冷凍。
此外，此等目前技術具有數項缺點。其需要至少一個額外製造步驟以處理表面且/或在主體內添加吸收添加劑或聚合物。
本發明目的係提供具有強且耐久之變涼效果的變涼性織物材料，其對水(其於接觸水時不潤脹)且對溫度(其可耐受約-60℃至150℃，較佳-40℃至140℃的環境溫度)具有充分等級之安定性。
本發明目的尤其是提供製造該等織物材料之簡易方法，其包含最少可能步驟，即不傷害該織物材料之形穩性，亦不傷害其可撓性，又不傷害其柔軟性，且其有利的使用生物資源原料。
出乎意料的是申請人已發現使用特別之聚醚-嵌段-聚醯胺共聚物，使得可能製造具有明顯冷卻能力的該等織物材料。
發明之概要說明
本發明之一標的因此係為疏水性聚醚-嵌段-聚醯胺共聚物(PEBA)用以製造織物材料(具有熔點Tm)之用途，該織物材料在介於15℃至Tm-20℃範圍內之溫度下與水性介質接觸後能夠變涼，該介質包含相對於該水性介質之重量至少85重量%之水；較佳至少90重量%，更佳係相對於該介質重量至少95重量%之水；該PEBA包含20至80重量%之聚醯胺嵌段及80至20重量%之聚醚嵌段，較佳為30至70重量%之聚醯胺嵌段及70至30重量%之聚醚嵌段，且具有根據ISO 62標準之相對於PEBA重量為低於6重量%，較佳係低於3重量%之飽和吸水度。
有利的是該織物材料係在該接觸操作之後冷卻至低於環境溫度之溫度至少15分鐘，較佳至少30分鐘，更佳至少一小時，且更佳係至少兩小時，該環境溫度在10至80°C範圍，較佳係10至50℃，再更佳係15至40℃範圍。
有利的是該材料具有在低於環境溫度(較佳低於20℃)之溫度下加速且長時間解吸並以冷氣體形式蒸發該水性介質的性質。
有利的是該材料採用多孔膜、織造織物或不織布織物形式。
有利的是該材料包含以該PEBA為底質之纖維及/或纖絲及/或粒子。
本發明另一標的係一種使人類皮膚變涼的方法，其包含自然地(例如藉由汗水)或藉由刻意添加(例如添加水、活性劑(尤其是化粧品、藥學或醫學用劑)、潤濕劑等)而對該皮膚施加經水性介質浸漬之變涼性織物材料，該材料包含至少10重量%，較佳至少30重量%，更佳至少50重量%，再更佳係至少80重量%且理想上係100重量%之疏水性聚醚-嵌段-聚醯胺共聚物(PEBA)，該材料具有熔點Tm使得Tm-20℃高於環境溫度，該PEBA包含相對於PEBA重量係20至80重量%之聚醯胺嵌段及80至20重量%之聚醚嵌段，較佳為30至70重量%之聚醯胺嵌段及70至30重量%之聚醚嵌段，且具有根據ISO 62標準之相對於PEBA重量係低於6重量%，較佳係低於3重量%之飽和吸水度，且該水性介質係包含相對於該水性介質重量至少85重量%之水，較佳至少90重量%之水，更佳至少95重量%之水，該水性介質之溫度係在15℃至Tm-20℃範圍內。
本發明另一標的係一種織物材料，尤其是可用以實施此變涼方法者，其特徵為其包含疏水性聚醚-嵌段-聚醯胺共聚物(PEBA)，此共聚物包含相對於PEBA重量係20至80重量%之聚醯胺嵌段及80至20重量%之聚醚嵌段，較佳為30至70重量%之聚醯胺嵌段及70至30重量%之聚醚嵌段；且具有根據ISO 62標準之相對於PEBA重量為低於6%，較佳係低於3%之飽和吸水度。
尤其，本發明另一標的係一種變涼性織物材料，其包含如前文定義之織物材料，其經水性介質浸漬，該水性介質包含相對於該水性介質重量至少85重量%之水，較佳至少90重量%之水，更佳係至少95重量%之水，該水性介質之溫度係於15℃至Tm-20℃之範圍內，Tm係該織物材料之熔點，疏水性PEBA之重量含量代表該變涼性織物材料總重之至少10%。
有利的是該PEBA係以複合物形式製得，含有至少一種填料及/或至少一種顏料及/或至少一種添加劑。
有利的是該織物包含自生物資源原料製得之合成纖維。
有利的是該織物進一步包含天然纖維、自天然原料製得之人造纖維、礦物纖維、金屬纖維及/或除疏水性PEBA纖維以外之合成纖維。
有利的是該織物係僅由生物資源原料製得。
有利的是該織物係包含至少一種選自以下之結構：
-　單纖絲及/或複纖絲之混合物，其包含疏水性PEBA與其他織物材料；及/或
-　至少一層包含至少10%疏水性PEBA之主要疏水性織物材料，疊置在至少一層主要親水性織物材料上；及/或
-　基於該等層之夾層結構；及
-　此等結構之組合。
有利的是該織物構成毛氈、網、網絡、濾器、膜、紗網、布、繃帶、擦拭物、層、織造物、針織物、衣著物件、外衣、褲襪、長統襪(尤其是支撐性長統襪)、床單物件、家俱物件、餐巾、包裝、窗簾、內襯、功能性工程織物、地工織物及/或農業織物。
本發明又另一標的係本發明織物於醫學、化粧、衛生、行李、流行女裝、衣著、居家或家用設備、室內陳設、地毯、汽車或工業領域之用途，尤其是工業過濾及冷卻、通風及空氣調節系統、農業及/或建築材料。
發明之詳細說明
聚醚-嵌段-聚醯胺共聚物--縮寫為PEBA--係來自具有反應性末端基團之聚醯胺嵌段與具有反應性末端基團之聚醚嵌段縮合聚合，諸如尤其是
1)　具有二胺鏈末端之聚醯胺嵌段與具有二羧酸鏈末端之聚環氧烷嵌段；
2)　具有二羧基鏈末端之聚醯胺嵌段與具有二胺鏈末端之聚環氧烷嵌段，藉由脂族二羥化α,ω-聚環氧烷嵌段之氰乙基化及氫化製得，稱為聚醚二醇；及
3)　具有二羧基鏈末端之聚醯胺嵌段與聚醚二醇，所得產物在此特別情況下係聚醚酯醯胺。
具有二羧基鏈末端之聚醯胺嵌段係來自例如聚醯胺前驅物於鏈終止性二羧酸存在下縮合。具有二胺鏈末端之聚醯胺嵌段係來自例如聚醯胺前驅物於鏈終止性二胺存在下縮合。
聚醯胺嵌段之數量平均分子量Mn係介於400及20000g/mol之間，較佳係介於500及10000g/mol之間。
聚醯胺-嵌段-聚醚聚合物亦可包含任意分布單元。
有利的是可使用三種類型之聚醯胺嵌段。
根據第一種類型，聚醯胺嵌段係來自二羧酸(尤其是具有4至20個碳原子者，較佳係具有6至18個碳原子者)與脂族或芳族二胺(尤其是具有2至20個碳原子者，較佳係具有6至14個碳原子者)之縮合。
作為二羧酸之實例，可提及1,4-環己基二甲酸、丁二酸、己二酸、壬二酸、辛二酸、癸二酸、十二烷二羧酸及十八烷二羧酸及對苯二甲酸及異苯二甲酸，但亦可為二聚化脂肪酸。
作為二胺之實例，可提及四亞甲基二胺、六亞甲基二胺、1,10-十亞甲基二胺、十二亞甲基二胺、三甲基六亞甲基二胺、雙(4-胺基環己基)甲烷(BACM)、雙(3-甲基-4-胺基環己基)甲烷(BMACM)之異構物及2,2-雙(3-甲基-4-胺基環己基)丙烷(BMACP)及對-胺基二環己基甲烷(PACM)及異佛爾酮二胺(IPDA)、2,6-雙(胺基甲基)正烷(BAMN)及哌(Pip)。
有利的是該等嵌段較佳地為：PA-4,12；PA-4,14；PA-4,18；PA-6,10；PA-6,12；PA-6,14；PA-6,18；PA-9,12；PA-10,10；PA-10,12；PA-10,14；及PA-10,18嵌段。
根據第二種類型，聚醯胺嵌段係來自一或多種α,ω-胺基羧酸及/或一或多種具有6至12個碳原子之內醯胺在具有4至12個碳原子之二羧酸存在下或於二胺存在下的縮合。作為內醯胺之實例，可提及己內醯胺、enantholactam及月桂內醯胺。作為α,ω-胺基羧酸之實例，可提及胺基己酸、7-胺基庚酸、11-胺基十一烷酸及12-胺基十二烷酸。
有利的是第二種類型聚醯胺嵌段係為尼龍-11、尼龍-12或尼龍-6之嵌段。
根據第三種類型，聚醯胺嵌段係來自至少一種α,ω-胺基羧酸(或內醯胺)、至少一種二胺及至少一種二羧酸之縮合。
此情況下，聚醯胺(PA)嵌段係藉以下物質縮合聚合製備：
-一或多種具有X個碳原子之芳族或直鏈脂族二胺；
-一或多種具有Y個碳原子之二羧酸；及
-一或多種選自內醯胺及具有Z個碳原子之α,ω-胺基羧酸及至少一種具有X1個碳原子之二胺及至少一種具有Y1個碳原子之二羧酸的等莫耳數混合物(X1及Y1個別的異於X，Y)之等莫耳數混合物的共聚單體{Z}；
-該至少一種共聚單體{Z}相對於所有聚醯胺前驅物單體之導入重量比最高達50%，較佳最高達20%，更佳係最高達10%；
-於選自二羧酸之鏈終止劑存在下進行。
有利的是使用具有Y個碳原子之二羧酸作為鏈終止劑，此終止劑係於相對於該二胺或二胺之化學計量係過量的情況下導入。
根據此種第三種類型之變化型式，聚醯胺嵌段係來自至少兩種α,ω-胺基羧酸或至少兩種具有6至12個碳原子之內醯胺及不具有相同數目碳原子之胺基羧酸可能在鏈終止劑存在下的縮合。作為脂族α,ω-胺基羧酸之實例，可提及胺基己酸、7-胺基庚酸、11-胺基十一烷酸及12-胺基十二烷酸。作為內醯胺之實例，可提及己內醯胺、enantholactam及月桂內醯胺。作為脂族二胺之實例，可提及亡亞甲基二胺、十二亞甲基二胺及三甲基六亞甲基二胺。作為環脂族二酸之實例，可提及1,4-環己基二甲酸。作為脂族二酸之實例，可提及丁二酸、己二酸、壬二酸、辛二酸、癸二酸及十二烷二羧酸及二聚化脂肪酸(二聚化脂肪酸較佳係具有至少98%之二聚物含量，且較佳係經氫化，其販售商標有Unichema之PRIPOL或Henkel之商標EMPOL)及α,ω-聚環氧烷二酸。作為芳族二酸之實例，可提及對苯二甲酸(T)及異苯二甲酸(I)。作為環脂族二胺之實例，可提及雙(4-胺基環己基)甲烷(BACM)、雙(3-甲基-4-胺基環己基)甲烷(BMACM)、2,2-雙(3-甲基-4-胺基環己基)丙烷(BMACP)及對-胺基二環己基甲烷(PACM)之異構物。其他一般使用之二胺可為異佛爾酮二胺(IPDA)、2,6-雙(胺基甲基)正烷(BAMN)及哌。
作為第三個類型之聚醯胺嵌段的實例，可提及下列者：
-6,6/6，其中6,6係表示六亞甲基二胺單元與己二酸縮合，且6表示由己內醯胺縮合形成之單元；及
-6,6/6,2012/10/11，其中6,6係表示與己二酸縮合之六亞甲基二胺單元，6,10係表示與癸二酸縮合之六亞甲基二胺，11係表示自胺基十一烷酸之縮合形成之單元，且12係表示自月桂內醯胺縮合形成之單元。
該聚醚嵌段可表示5至85重量%之聚醯胺-嵌段-聚醚共聚物。聚醚嵌段之分子量Mn係介於100及6000 g/mol之間，較佳係介於200及3000 g/mol之間。
聚醚嵌段係由環氧單元組成。此等單元可例如為環氧乙烷單元、環氧丙烷單元或四氫呋喃單元(產生聚四亞甲基二醇鏈)。因此可使用下列者：PEG(聚乙二醇)嵌段，亦即為由環氧乙烷單元構成者；PPG(丙二醇)嵌段，亦即為由環氧丙烷構成者；PO3G(聚三亞甲基二醇)嵌段，亦即為由聚三亞甲基醚二醇單元構成者(該等具有聚三亞甲基醚嵌段之共聚物係描述於文件US 6 590 065中)；及PTMG嵌段，亦即為由四亞甲基二醇單元構成者，亦稱為聚四氫呋喃。PEBA共聚物鏈中可包含數種類型之聚醚，該共聚醚可為嵌段或任意共聚物。
亦可使用藉由雙酚諸如例如雙酚A之氧乙基化所得之嵌段。後一種產物係描述於專利EP 613 919中。
該聚醚嵌段亦可由乙氧基化一級胺構成。作為乙氧基化一級胺之實例，可提及下列各式之產物：
其中n及m係介於1及20之間，且x係介於8及18之間。此等產物市售商標為來自CECA之NORAMOX及來自Clariant商標名GENAMIN。
聚醚軟嵌段可包含具有NH2鏈末端之聚環氧烷嵌段，該等嵌段可藉由脂族二羥基化α,ω-聚環氧烷嵌段--稱為聚醚二醇--之氰乙醯化製得。尤其可使用Jeffamine(例如Jeffamine D400,D2000,ED 2003及XTJ 542，Huntsman之市售產品，亦描述於專利文件JP 2004346274、JP 2004352794及EP 1 482 011)。
聚醚二醇嵌段或於原樣下使用且與具有羧基末端基團之聚醯胺嵌段共縮聚，或其係經胺化以轉化成聚醚二胺且與具有羧基末端基團之聚醯胺嵌段縮合。製備在PA嵌段及PE嵌段之間具有酯鏈之PEBA共聚物的通用二階方法係已知，且係描述於例如法國專利FR 2 846 332中。製備在PA嵌段及PE嵌段之間具有醯胺鏈之本發明PEBA共聚物的通用二階方法係已知，且係描述於例如歐洲專利EP 1 482 011中。該聚醚嵌段亦可與聚醯胺前驅物及二酸鏈終止劑混合，製得具有任意分佈單元之聚醯胺嵌段及聚醚嵌段的聚合物(單階法)。
當然，本發明描述中名稱PEBA亦有關Arkema所售之PEBAX聚合物、Evonik所售Vestamid聚合物、EMS所售Grilamid聚合物、DSM所售Kellaflex聚合物或其他供應商所供應之任何其他PEBA。
本發明文中所述之“疏水性PEBA”應理解為意指具有根據ISO 62標準之相對於PEBA重量為低於6重量%，較佳係低於3重量%之飽和吸水度，且同時包含20至80重量%之聚醯胺嵌段及80至20重量%之聚醚嵌段，較佳為30至70重量%之聚醯胺嵌段及70至30重量%之聚醚嵌段。
有利的是該PEBA共聚物具有PA-6、PA-11、PA-12、PA-6,12、PA-6,6/6、PA-10,10及/或PA-6,14聚醯胺(PA)嵌段，較佳PA-II及/或PA-12聚醯胺嵌段及PTMG、PPG及/或PO3G聚醚(PE)嵌段。基於PE嵌段而主要由PEG構成之PEBA係於親水性PEBA範圍內。基於不符合前文定義之疏水性PEBA的親水性PEBA--即基於PEBA--之織物材料無法在使用條件下或使用本發明方法變冷，如下表1所示，甚至可能相反的在接觸水時變成潤脹。
圖1係為三個漸增放大倍率(1、2及3)下之80 g/m2重量網絡的相片。最後之放大倍率顯示在疏水性PEBA(PA-12/PTMG)纖維表面上，水如何以尺寸小於20μm或甚至小於10μm之微滴形式分散，而由於其低表面張力以造成其極快速蒸發。此蒸發係藉由此等液滴與周圍空氣之間的直接熱傳造成，所使用之本發明疏水性PEBA係較差之熱導體。尤其是自皮膚熱傳至此等位在本發明織物表面上的液滴，產生令人驚異的"乾冷"感覺。
有利的是疏水性PEBA係以複合物形式製得，含有至少一種填料及/或至少一種顏料及/或至少一種添加劑。PEBA之聚合物基質可特別包含添加劑。該等添加劑可例如為強化纖維、阻燃劑、UV保護劑、UV安定劑、熱安定劑、顏料、潤滑劑、抗氧化劑、流動改善劑、鑄造劑、膜形成劑、成膜輔劑、膠、半結晶聚合物、防腐劑及其混合物。當然，織物領域中所使用之任何類型添加劑皆亦可想像。
本發明亦尤其有關該疏水性PEBA的用途，其係用以製造織物材料，諸如紗、纖維、纖絲(單纖絲或複纖絲)、薄膜、膜、多孔膜、織造織物及不織布織物。本發明亦有關疏水性PEBA粒子之製造及用途，該粒子已熔融，使得其持久性的黏附於織物材料表面(耐洗性織物)。
有利的是疏水性PEBA重量含量係本發明織物總重之至少10%，較佳至少30%，更佳至少50%，再更佳係至少80%且理想量係100%。
本發明中，術語Tm係表示織物材料之熔點。此者可例如為100至170℃範圍中。
該PEBA或基於該PEBA之熱塑性基質組成物可在聚合後直接成形為織物材料，而無中間固化及再熔融步驟。亦可採用顆粒形式，針對後續最終成形操作而刻意再次熔融，例如用以製造模塑織品或製造紗、纖維及/或纖絲。
所有熔融紡絲方法皆可使用，尤其是使本發明組成物通經具有一或多個紡絲口的紡絲頭。為製造複纖絲紗，可提及紡絲或紡拉或紡拉織構化方法，不論是否整合且與紡絲速率無關。該紗可藉高速紡絲製得，紡絲速率等於或大於3000 m/min，較佳等於或大於4000 m/min。該等方法經常以下列術語表示：POY(部分定向紗)、FOY(完全定向紗)、ISD(整合紡拉)及HOY(紡絲速率大於5500 m/min之高度定向紗)。此等紗亦可經織構化，視所要的用途而定。藉此等方法所得之紗特別最適用於製造織物表面，不論是織造或針織。根據本發明，該PEBA熱塑性聚合物基質可用於製造單纖絲紗或單纖絲紗、複纖絲紗或複纖絲紗、連續纖維(於繞線輪上)及/或不連續(短切)纖維。短切PEBA纖維特別適用於與天然纖維混合。一種特別適於製造PEBA單纖絲及複纖絲之方法係描述於專利申請案US 2010/0119804中。
就個別纖維或單纖絲而言，線性密度範圍可為1.5 dtex至100 dtex/纖絲，高線性密度特別適於工業應用。複纖絲紗較佳係具有線性密度6 dtex/纖絲或更低，更佳1.5 dtex/纖絲或更低。為製造纖維，纖絲可直接在紡絲後或在拉伸、織構化或卷曲及短切之後例如結合成紗束或紗卷之形式。所得纖維可用以製造不織布或人造短纖維紗。該組成物亦可用於製造毛束。本發明紗、纖維及/或纖絲可進行各種處理，諸如例如於連續步驟中拉伸，或之後，落漿、上油、膠凝、織構化、卷曲、拉伸、固定或鬆弛熱處理、撚絲、加撚及/或染色。在染色情況下，尤其可提及還原性染色或噴射染色方法。較佳染色係為酸染、金屬染色、非金屬染色。
本發明亦有關由PEBA基質或包含本發明PEBA之熱塑性組成物製得之織品，其係藉由使用選自以下擠塑方法之方法的成形操作製得：諸如擠塑薄片及薄膜；模塑方法，諸如壓塑；及注射方法，諸如注射模塑。可因此藉前述方法使用薄片模頭製得薄膜。所得薄膜可進行各種處理步驟，諸如單軸或雙軸拉伸處理、安定化熱處理、抗靜電處理或上漿處理。
包含本發明疏水性PEBA之織物於特定條件下提供冷或冷卻效果：冷卻效果係在以疏水性PEBA為主之織物材料與水性介質接觸(藉由簡單接觸或是藉由浸漬、噴灑或甚至浸泡)後所致，與水性介質加入織物材料的方式無關。
術語“水性介質”在本發明文中應理解為意指液體或氣體、蒸汽或甚至固體，該介質包含相對於介質重量至少85重量%之水，較佳至少90重量%之水，更佳係至少95重量%之水，該水性介質之溫度較佳係落於1℃至Tm-20°C範圍，較佳係15℃至Tm-20℃範圍，Tm係為本發明織物材料之熔點。
水性介質可自然的充滿織物或可自然的與織物材料接觸。此係例如外衣上之汗的情況。水性介質亦可藉任何方式諸如浸漬、浸泡或噴灑氣體、蒸汽或液體形式之水性介質或藉任何其他添加液體、氣體或蒸汽至織物材料之方法，而刻意添加至織物。此係醫學、藥學或化粧活性劑或可例如個別添加至繃帶或變冷擦拭物的香精之情況。
術語“環境溫度”在本發明內容中應理解為意指環繞織物之空氣或介質的溫度，不論此溫度受到控制(空氣調節，冷房)、經程式化(製程或裝置之操作溫度)或未受控制(因為外部地理及氣候條件所致)。更明確的說，環境溫度應理解為意指介於-60℃至150℃範圍內之溫度，較佳係-40℃至140℃範圍。包含至少50%疏水性PEBA之本發明織物材料可承受此等溫度，PEBA在此等溫度下保留所有其性質(尤其是可撓性及其尺寸)。
較佳係本發明織物材料係冷卻至低於環境溫度之溫度歷經至少15分鐘，較佳至少30分鐘，更佳至少一小時，且更佳係至少兩小時，在該接觸操作後，環境溫度在10至80℃範圍，較佳係10至50℃，再更佳係15至40℃。
有利的是該材料具有在低於環境溫度(較佳低於20℃)之溫度下加速且長時間解吸並以冷氣體形式蒸發該水性介質的性質。
本發明亦有關一種如前文定義之紗、纖維及/或纖絲形式之織物或織品，其至少部分自疏水性PEBA製得。此等織品可為織物或織物表面，諸如織造、針織、不織布或墊表面。
該織物有利於使用在醫學、化粧、衛生、行李、流行女裝、衣著、戶內用或家用設備、室內陳設、地毯、汽車或工業領域之用途，尤其是工業過濾、農業及/或建築材料。
此等織品可例如為地毯、家具套、表面覆層、沙發、窗簾、床墊及枕頭、飲料冷卻劑、管線冷卻套及醫學織物材料。本發明織物有利的是構成毛氈、濾器、膜、紗網、布、網絡、網、繃帶(尤其是用以舒緩疼痛或燒傷之繃帶)、層、織造物、針織物、衣著物件、外衣、褲襪、長統襪(尤其是支撐性長統襪)、床單物件、家俱物件、餐巾、包裝、窗簾、內襯、功能性工程織物、地工織物及/或農業織物。
對使用單纖絲或複纖絲之網絡、網、針織織物或對多孔膜的冷卻效果特別令人驚異。例如，在此等結構浸入約40℃之熱水中且隨之短暫乾燥後，於數秒內產生冷卻效果，織物之表面溫度在少於約十秒鐘內降低至16℃。浸入環境溫度(例如20℃)之水中產生相同結果。熱水，尤其是溫度高於30℃之熱水，提供額外之令人驚異效果。
有利的是包含以PEBA為底質之纖維、纖絲及/或薄膜之織物具有高值比表面積。已證實此舉進一步增加水性液體在包含本發明此等纖維及/或纖絲之織物表面上的蒸發速率。相同地，纖維或纖絲表面可具有特定結構，諸如溝槽，尤其是直線、橢圓等溝槽，以增加本發明織物材料之蒸發速率，因而增加冷卻效果。
本發明此等自疏水性PEBA製得之織物，較佳係主要如此(包含至少50重量% PEBA)，亦具有其他較佳性質。其係輕、可撓且觸感柔軟；其抗撕裂、裁切、磨蝕及起球。
有利的是該織物進一步包括：天然纖維，諸如棉、毛及/或絲纖維；自天然原料製得之人造纖維；礦物纖維，諸如碳、玻璃、二氧化矽及/或鎂纖維；金屬纖維；及/或在PEBA纖維以外的合成纖維。合成纖維可尤其包含聚酯、聚醚、聚醚酯、聚醯胺或丙烯酸纖維，或一般使用於織物領域中之任何其他合成材料。
本發明織物可尤其包含疏水性PEBA與親水性合成纖維的組合(例如親水性PEBA纖維)。後者係作為濕氣輸送劑。親水性合成纖維吸收濕氣，且在與PEBA接觸時，後者造成蒸發將織物冷卻。作為可使用於外衣中之結構的實例，親水性纖維主要係與皮膚接觸(例如T恤內部)以吸收濕氣，並將其輸送至主要位於外衣之外側而位在環境介質側面的疏水性PEBA纖維。本發明織物可具有夾層結構，包含夾置於兩層主要疏水性纖維之間的主要親水性纖維，其包含至少10%疏水性PEBA，或相反的，其包含一層夾置於兩層主要親水性纖維之間的主要疏水性纖維，其包含至少10%疏水性PEBA。
此處術語“主要”係意指該層含有高於50重量%之疏水性或親水性纖維，視情況而定。與累積水且僅因存有水而造成"濕"冷感覺的導致冷卻效果之純親水性織物不同的，本發明以疏水性PEBA為底質之織物產生令人驚異的乾冷效果。疏水性PEBA更快速的蒸發水，於織物表面造成強冷感覺，且幾乎即時的使織物之潤濕效果消失。
有利的是該織物包含自生物資源原料製得之合成纖維。本發明織物較佳係僅由生物資源原料製得。
“再生性原料”或“生物資源原料”應理解為意指包含生物資源碳或再生性之碳。與自化石材料得到之材料不同的，由再生性原料構成之材料含有14C。"再生性碳含量"或"生物資源碳含量"係應用ASTM D 6866(ASTM D 6866-06)及ASTM D 7026(ASTM D 7026-04)標準測定。第一個標準描述用以測量試樣之14C/12C比例的測試，與100%生物資源之參考試樣之14C/12C比例進行比較，以產生試樣中生物資源來源碳之相對百分比。該標準係基於與碳14定年相同觀念，但未應用該定年方程式。所計算之比例係稱為“pMC”(當代碳之百分比)。若待分析之材料係為生物材料與化石材料(無放射性同位素)之混合物，則所得之pMC值係直接與試樣中存在之生物材料的量有關。ASTM D 6866標準提供數種用以測量14C同位素含量之技術，此等技術或基於LSC(液體閃爍計數)，即液體閃爍光譜，或基於AMS/IRMS(加速器質譜結合同位素比例質譜)。較有優勢使用於本發明情況的測量方法係質譜，描述於ASTM D 6866-06標準(即加速器質譜)。
為提供實例，含有基於PA-11之PEBA的本發明織物至少有一部分係得自生物資源原料，且生物資源碳含量至少1%，對應於12C/14C同位素比例1.2×10-14。較佳係本發明織物中，總碳質量之至少50%係生物資源碳質量，對應於12C/14C同位素比例至少0.6×10-12。當PEBA具有PA-11嵌段及PE嵌段，包含得自再生性原料之PO3G、PTMG及/或PPG時，此含量較有利的較高--尤其是最高達100%--對應於12C/14C同位素比例1.2×10-12。本發明織物因此可由100%生物資源碳製得或相反的由與化石來源碳之混合物形成。
以下實施例係闡釋本發明而不限制其範圍。除非另有指示，否則所有百分比皆以重量計。
測量各種不同織物之溫度。
根據本發明自PEBA製得之織物與基於其他一般使用於織物之材料(即PES(聚酯)、PA(聚醯胺)及棉)的織物比較。
本發明實施例Ex1、Ex2、Ex3、Ex4及Ex5及對照例Cp2中，PEBA係PA12-PTMG，即，其包含PA-12嵌段及PTMG嵌段。實施例Ex1.1、Ex2.1及Ex3.1中，PEBA係PA-11/PTMG。對照例3、4及5中，PEBA個別為PA-6/PTMG、PA-12/PEG及PA-6/PEG。對照例Cp1係聚酯，Cp6係PA-11，Cp7係棉，且Cp8係Platamid H005商標之PA-6/6,6/12共聚醯胺。
PA及PE嵌段之含量(以重量百分比計)係列於表1。
溫度測量係使用紅外線槍(Cole-)於織物上進行。
實施例中所使用之水性介質係液體水。
織物材料在所有測試中皆為重量80 g/m2之輕量網絡，實施例2除外。
實施例2係由較網絡緊密的纖維構成且具有較大重量之不織布，與水性介質之接觸更困難，且接觸面積較小。該織物較不為水性介質浸漬。
製程：23℃環境溫度：
-　在T0時：將織物材料浸入水中(材料/水性介質接觸)歷經5秒；
-　乾燥5秒；且隨之
-　使用紅外線槍測量織物表面溫度，個別是在30秒、30分鐘、1小時、1小時30分鐘且隨之2小時。
結果列於下表1。
觀察：除發明織物外，其他織物不具冷卻效果。
對照例織物Cp1至Cp6潤脹、扭曲且具有經浸泡及沉重外觀；與液體接觸後，觀察到之織物溫度降為零(於Cp1)或極小(Cp2至Cp6)。
相反的，本發明實施例以疏水性PEBA為底質之織物"Ex"冷卻且具有持續至少2小時之變冷效果，具有乾燥、令人愉悅且柔軟感覺，同時保持極輕。其溫度經至少1 h 30相對於23℃起始溫度降低5至7℃，對應於環境溫度，甚至在30℃溫度以水浸漬之後。
在溫和搖盪本發明以疏水性PEBA為底質之織物下，例如於T0+1 h 30，發現其溫度再次降低至16℃，因為所產生之額外蒸發。
下表2中，測量由棉(Cp7)、PA-6/6,6/12共聚醯胺(Cp8)及疏水性PEBA(Ex1)製得之各種不同織物(網絡)在已根據相同程序潤濕及乾燥後，經過一段時間所蒸發之水量(以織物重量計)。此等重量測量係於保持"靜態"之織物上進行，也就是在乾燥後靜止。
觀察：本發明PEBA織物(Ex1)具有加速水蒸發性質，其中水在低於20℃之溫度下採取冷氣體之形式，而水自聚醯胺織物或棉織物蒸發遠較為緩慢。
本發明織物之組成物中所使用的PEBA具有令人驚異之持續數小時且可經由移動效應(例如溫和搖盪T0+1小時)或經由進一步與水性介質(諸如液體水或例如運動者之汗水)接觸而加強且延長時效的乾冷效果。
有利的是本發明織物之冷卻效果係藉由搖盪已預先與水性介質接觸之織物而加強且延長時效。
本發明織物之表現因此係為工程織物所期望的理想表現，尤其是運動領域，特別是運動服裝。
圖1係為三個漸增放大倍率(1，2及3)下之80g/m2重量之網絡的相片。

Claims (14)

  1. 一種疏水性聚醚-嵌段-聚醯胺共聚物(PEBA)之用途，其係用於製造一種織物材料，該織物材料在介於15℃至Tm-20℃範圍內之溫度下與水性介質接觸後能變涼，Tm係該織物材料之熔點，該水性介質包含相對於該水性介質重量至少85重量%之水，該PEBA係包含20至80重量%之聚醯胺嵌段及80至20重量%之聚醚嵌段，且具有根據ISO 62標準之相對於PEBA重量為低於6重量%的飽和吸水度，其中該PEBA中之聚醚嵌段係選自聚四亞甲基二醇(PTMG)嵌段、聚三亞甲基二醇(PO3G)嵌段及/或聚丙二醇(PPG)嵌段，且該織物材料係採用具有長度/厚度比至少300之特徵的多孔膜、織造織物或不織布織物的形式。
  2. 如申請專利範圍第1項之用途，其中該織物材料在該接觸操作之後係變涼至低於環境溫度的溫度至少15分鐘，較佳至少30分鐘，更佳至少一小時且再更佳至少兩小時，該環境溫度係在10至80℃範圍內。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之用途，其中該材料具有在低於環境溫度(較佳低於20℃)之溫度下加速且長時間解吸並以冷氣體形式蒸發該水性介質的性質。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之用途，其中該材料係包含以該PEBA為底質之纖維及/或纖絲及/或粒子。
  5. 一種使人類皮膚變涼的方法，其包含於該皮膚施 加經水性介質浸漬之變涼性織物材料，該材料係包含至少10重量%之疏水性聚醚-嵌段-聚醯胺共聚物(PEBA)，該材料具有熔點Tm，使得Tm-20℃係高於環境溫度，該PEBA包含20至80重量%之聚醯胺嵌段及80至20重量%之聚醚嵌段，且具有根據ISO 62標準之相對於PEBA重量為低於6重量%的飽和吸水度，且該水性介質包含相對於該水性介質重量至少85重量%之水，該水性介質之溫度係在15℃至Tm-20℃的範圍內，其中該PEBA中之聚醚嵌段係選自聚四亞甲基二醇(PTMG)嵌段、聚三亞甲基二醇(PO3G)嵌段及/或聚丙二醇(PPG)嵌段，且該織物材料係採用具有長度/厚度比至少300之特徵的多孔膜、織造織物或不織布織物的形式。
  6. 一種織物材料，其特徵為其包含疏水性聚醚-嵌段-聚醯胺共聚物(PEBA)，此共聚物係包含20至80重量%之聚醯胺嵌段及80至20重量%之聚醚嵌段，且具有根據ISO 62標準之相對於PEBA重量為低於6重量%之飽和吸水度，其中該PEBA中之聚醚嵌段係選自聚四亞甲基二醇(PTMG)嵌段、聚三亞甲基二醇(PO3G)嵌段及/或聚丙二醇(PPG)嵌段，且該織物材料係採用具有長度/厚度比至少300之特徵的多孔膜、織造織物或不織布織物的形式。
  7. 一種變涼性織物材料，其包含如申請專利範圍第 6項之織物材料，其係經水性介質浸漬，此介質包含相對於該介質重量至少85重量%之水，該水性介質之溫度係在15℃至Tm-20℃範圍內，Tm係該織物材料之熔點，疏水性PEBA之重量含量代表該變涼性織物材料總重之至少10%。
  8. 如申請專利範圍第6或7項之織物，其中該PEBA係以與至少一種填料及/或至少一種顏料及/或至少一種添加劑之複合物的形式製得。
  9. 如申請專利範圍第6或7項之織物，其包含自生物資源原料製得之合成纖維。
  10. 如申請專利範圍第6或7項之織物，其進一步包含天然纖維、自天然原料製得之人造纖維、礦物纖維、金屬纖維及/或除疏水性PEBA纖維以外之合成纖維。
  11. 如申請專利範圍第6或7項之織物，其係僅從生物資源原料製得。
  12. 如申請專利範圍第6或7項之織物，其包含至少一種選自以下之結構：- 單纖絲及/或複纖絲之混合物，其包含疏水性PEBA與其他織物材料；及/或- 至少一層包含至少10%疏水性PEBA之主要疏水性織物材料，疊置在至少一層主要親水性織物材料上；及/或- 基於該等層之夾層結構；及- 此等結構之組合。
  13. 如申請專利範圍第6或7項之織物，其構成毛氈、網、網絡、濾器、膜、紗網、布、繃帶、擦拭物、層、織造物、針織物、衣著物件、外衣、褲襪、支撐性長統襪、床單物件、家俱物件、餐巾、包裝、窗簾、內襯、功能性工程織物、地工織物及/或農業織物。
  14. 一種如申請專利範圍第6至13項中任一項之織物的用途，其係用於醫學、化粧、衛生、行李、流行女裝、衣著、居家或家用設備、室內陳設、地毯、汽車或工業領域之用途，尤其是工業過濾及冷卻、通風及空氣調節系統、農業及/或建築材料。
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