本发明专利技术涉及一种水性聚氨酯分散体、涂料组合物、防水透湿涂层及其应用。所述水性聚氨酯分散体包含衍生自以下化合物的结构单元：多异氰酸酯(A)、二元醇化合物(B)、多官能聚酯多元醇(C)和磺酸盐二元醇(D)。所述二元醇化合物(B)包含聚酯二元醇(B1)和/或聚醚二元醇(B2)。本发明专利技术还涉及包含该水性聚氨酯分散体的防水透湿涂层，所述防水透湿涂层具有良好的透湿性、防水性及耐水洗性。防水性及耐水洗性。
【技术实现步骤摘要】
水性聚氨酯分散体、涂料组合物及其应用
[0001]本专利技术涉及一种水性聚氨酯分散体、包含该水性聚氨酯分散体的涂料组合物及其应用，特别涉及一种适用于防水透湿涂层的水性聚氨酯分散体。
技术介绍
[0002]在目前的防水产品中，防水效果一般通过贴附或涂布防水薄膜至基材上来达成。然而，为进一步提升使用者的评价，防水产品被赋予透湿功能，以允许蓄积的湿气排出。
[0003]防水透湿原理包含微多孔型机制及亲水型机制。在微多孔型机制中，湿气(气态水分子的尺寸约为0.0004微米)通过涂层上的多个直径小于2微米的微孔往外扩散排出，并借此阻绝液态水分子(尺寸约大于100微米)，从而达到透湿的功能。然而，这些微孔容易被污物堵塞，而降低透湿性。
[0004]亲水型机制是在基材(例如但不限于织物等)的一侧上涂覆防水透湿涂料，以形成致密涂层，而达到防水的功效。其次，涂料本身具有亲水基团(例如羧酸基、酯基或羟基等)，而可吸附皮肤所排出的水气及汗气，再借由扩散作用将其扩散至基材的另一侧，以将水气逸散至外界环境中，从而达到透湿的功效。因此，相较于微多孔型机制，亲水型机制不存在因污物堵塞微孔，而导致透湿性降低的问题。
[0005]防水透湿涂料可由聚氨酯树脂、聚氯乙烯树脂与压克力树脂所制成，基于皮肤接触的感受，以聚氨酯树脂为较佳。因此，一般防水产品的防水薄膜是以聚氨酯树脂所制成。
[0006]近年来由于环保意识的提升，发展出以水为主要溶剂的水性聚氨酯分散体，以取代使用大量溶剂的油性聚氨酯，以避免有机溶剂回收所导致的耗能、有机溶剂废弃的环保问题及有机溶剂残留所致导的健康疑虑。虽然水性聚氨酯分散体具有前述溶剂减量的优点，但是在亲水型机制中，由于亲水性官能基容易使水性聚氨酯涂层被水解，相较于油性聚氨酯树脂，水性聚氨酯树脂的防水性能、透湿性能及耐水洗性能仍稍有不足，且透湿性与防水及耐水洗性能往往无法兼具。
[0007]因此，亟需一种新的水性聚氨酯分散体、涂料组合物、涂层及产品来改善前述缺点。
技术实现思路
[0008]鉴于上述问题，本专利技术的一方面是提供一种水性聚氨酯分散体。可提供由其所制得的防水透湿涂层及防水透湿产品良好的透湿性、防水性及耐水洗性。
[0009]根据本专利技术的另一方面，提出一种涂料组合物。所述涂料组合物包含前述水性聚氨酯分散体。
[0010]根据本专利技术的再一方面，提出一种防水透湿涂层。所述防水透湿涂层利用前述涂料组合物所制成。
[0011]根据本专利技术的又一方面，提出一种防水透湿产品。所述防水透湿产品包含前述防水透湿涂层。该防水透湿产品包含一基材以及前述防水透湿涂层。此防水透湿涂层设置于
前述基材上。
[0012]根据本专利技术的一方面，提供一种水性聚氨酯分散体。所述水性聚氨酯分散体包含衍生自以下化合物的结构单元：多异氰酸酯(A)、二元醇化合物(B)、多官能聚酯多元醇(C)以及磺酸盐二元醇(D)。所述二元醇化合物(B)包含聚酯二元醇(B1)和/或聚醚二元醇(B2)。基于所述水性聚氨酯分散体的固体成分为100重量百分比，所述多官能聚酯多元醇(C)的使用量为3重量百分比至10重量百分比。
[0013]进一步，基于水性聚氨酯分散体的固成分为100重量百分比，多异氰酸酯(A)的使用量为10重量百分比至70重量百分比，二元醇化合物(B)的使用量为10重量百分比至70重量百分比，且磺酸盐二元醇(D)的使用量为3重量至15重量百分比。
[0014]依据本专利技术的一实施例，前述多官能聚酯多元醇(C)具有如下式(I)或式(II)所示的结构：(R1)
m-X-(R2)
n
ꢀꢀ
(I)在式(I)中，X代表四价有机基团，且X为碳原子或硅原子；R1为甲羟基或乙基，且甲羟基的碳原子与X键结；R2代表如下式(III)所示的结构；m代表0或1，n代表3或4，且m与n的总和为4。在式(II)中，与R1及R2键结的两个碳原子为四级碳原子，R1及R2的定义如前所述；p1代表0至2的整数，p2代表1至3的整数，且p1与p2的总和为3；q1代表0至2的整数，q2代表1至3的整数，q1与q2的总和为3，且p2与q2的总和为3至6的整数。
[0015]上式(III)所示的结构如下所示：*-R
21-R
22
ꢀꢀ
(III)在式(III)中，「*」代表R
21
与X或式(II)的四级碳原子键结的位置，R
21
代表如下式(III-1)、式(III-2)或式(III-3)所示的结构，且R
22
代表如下式(III-3-1)或式(III-3-2)所示的结构：
在式(III-1)、式(III-2)及式(III-3)中，「*」代表R
21
与R
22
键结的位置，a为0至4的整数，R
31
各自独立地代表甲基或乙基；b为0至4的整数，R
32
各自独立地代表甲基或乙基；c为0至2，R
35
各自独立地代表甲基或乙基，且R
33
及R
34
各自独立地代表氢原子或甲基；
[0016]上式(III-3-1)及式(III-3-2)所示的结构如下所示：在式(III-3-1)及式(III-3-2)中，「*」代表R
22
与R
21
键结的位置，且多个R4各自独立地代表碳数为1至5的烷基。
[0017]依据本专利技术的另一实施例，所述多官能聚酯多元醇(C)具有如下式(IV-1)或式(IV-2)所示的结构：
在式(IV-1)及式(IV-2)中，多个R4的定义如前所述。
[0018]为改善由水性聚氨酯分散体所制得的防水透湿涂层及产品的透湿性，依据本专利技术的再一实施例，所述水性聚氨酯分散体选择性包含衍生自侧链具有聚环氧乙烷基的二元醇化合物(E)的结构单元。
[0019]依据本专利技术的又一实施例，基于前述水性聚氨酯分散体的固体成分为100重量百分比，侧链具有聚环氧乙烷基的二元醇化合物(E)的使用量为7重量百分比至20重量百分比。
[0020]依据本专利技术的又一实施例，前述水性聚氨酯分散体选择性包含衍生自多元胺化合物(F)的结构单元。
[0021]本专利技术的另一方面是提供一种涂料组合物。该涂料组合物包含前述水性聚氨酯分散体。
[0022]本专利技术的再一方面是提供一种防水透湿涂层。该防水透湿涂层利用前述涂料组合物所制成。
[0023]本专利技术的又一方面是提供一种防水透湿产品。该防水透湿产品包含基材及前述防水透湿涂层。该防水透湿涂层设置于前述基材上。
[0024]应用本专利技术的水性聚氨酯分散体、含该水性聚氨酯分散体的涂料组合物、由该涂料组合物制得的防水透湿涂层及包含前述防水透湿涂层的防水透湿产品，其通过控制水性聚氨酯分散体中多官能聚酯多元醇(C)的使用量，以有效改善防水透湿涂层及产品的透湿性、防水性及耐水洗性。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种水性聚氨酯分散体，其包含衍生自以下化合物的结构单元：多异氰酸酯(A)；二元醇化合物(B)，包含聚酯二元醇(B1)和/或聚醚二元醇(B2)；多官能聚酯多元醇(C)；以及磺酸盐二元醇(D)；其中，基于所述水性聚氨酯分散体的固体成分为100重量百分比，所述多官能聚酯多元醇(C)的使用量为3重量百分比至10重量百分比。2.如权利要求1所述的水性聚氨酯分散体，其中基于所述水性聚氨酯分散体的固成分为100重量百分比，所述多异氰酸酯(A)的使用量为10重量百分比至70重量百分比，所述二元醇化合物(B)的使用量为10重量百分比至70重量百分比，所述磺酸盐二元醇(D)的使用量为3重量至15重量百分比。3.如权利要求1所述的水性聚氨酯分散体，其中，所述多官能聚酯多元醇(C)具有如下式(I)或式(II)所示的结构：(R1)
m-X-(R2)
n
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(I)在所述式(I)中，X代表四价有机基团，且X为碳原子或硅原子；R1为甲羟基或乙基，且该甲羟基的碳原子与X键结；R2代表如下式(III)所示的结构；m代表0或1，n代表3或4，且m与n的总和为4；在所述式(II)中，与R1及R2键结的两个碳原子为四级碳原子，R1及R2的定义如前所述；p1代表0至2的整数，p2代表1至3的整数，且p1与p2的总和为3；q1代表0至2的整数，q2代表1至3的整数，q1与q2的总和为3，且p2与q2的总和为3至6的整数；*-R
21-R
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(III)在所述式(III)中，「*」代表R
21
与X或所述式(II)的所述四级碳原子键结的位置，R
21
代表如下式(III-1)、式(III-2)或式(III-3)所示的结构，且R
22
代表如下式(III-3...
【专利技术属性】
技术研发人员：许智雄，龚毅钊，卢彦彬，戴睿霆，
申请(专利权)人：长兴化学工业中国有限公司，
类型：发明
国别省市：
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