[发明专利]水性聚氨酯分散体、涂料组合物及其应用

说明书

本发明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。

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

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。

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。

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。

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。

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。

发明内容

鉴于上述问题，本发明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。

根据本发明的另一方面，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。

根据本发明的再一方面，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。

根据本发明的又一方面，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。

根据本发明的一方面，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。

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。

依据本发明的一实施例，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：