專利名稱：：水性透濕防水樹脂組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明是有關(guān)于一種水性透濕防水的材料，特別是有關(guān)于一種水性透濕防水樹脂組合物。
背景技術(shù)：
：聚氨基甲酸酯(PolyUrethane，PU)乃德國(guó)化學(xué)家OttoBayer在1937年所開發(fā)出來(lái)，是由多元醇(Polyol)與二異氰酸酯(Diisocyanate)加成聚合反應(yīng)而成。1958年B.F.Goodrich公司將其商業(yè)化，PU便成為人類日常生活中重要的材料。傳統(tǒng)的油性PU中，高達(dá)90%以上的產(chǎn)品型態(tài)為含有機(jī)溶劑的制品，主要溶劑有二甲基甲酰胺(Dimethylformamide)、甲苯、己烷、二甲基乙酰胺(Dimethylacetamide,DMAC)以及N-甲基吡咯烷酮(N-methyly-2-pyrrolidone)，且含有高毒性的游離二異氰酸酯。在環(huán)保意識(shí)覺(jué)醒的今天，將具有高功能性應(yīng)用的PU樹脂"水性化"將是未來(lái)的重要發(fā)展趨勢(shì)。然而，要使水性PU取代傳統(tǒng)的溶劑型PU，尚有許多應(yīng)用性質(zhì)上的問(wèn)題存在。例如，水性PU在合成皮革的應(yīng)用上，雖然生皮本身的透濕性能良好，然而，一般水性PU通常具有透濕性較差的問(wèn)題，因此將水性PU涂布在生皮而產(chǎn)出的水性PU革無(wú)法達(dá)到良好的透濕性能，以致當(dāng)人體穿著由水性PU革所加工的產(chǎn)品時(shí)容易產(chǎn)生不舒適之感。有鑒于此，發(fā)展具有良好防水性能，同時(shí)并兼顧透濕性的水性透濕防水樹脂組合物，是產(chǎn)業(yè)界亟欲發(fā)展的技術(shù)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種水性透濕防水樹脂組合物，所述的水性透濕防水樹脂組合物具有良好的透濕性能。根據(jù)上述目的及其它目的，本發(fā)明揭示一種水性透濕防水樹脂組合物，所述的水性透濕防水樹脂組合物之組成包括二異氰酸酯類化合物、多元醇類化合物、二胺類化合物、叔胺化合物及二羥甲基丙酸(Dimethylolpropionicacid)，且所述的水性透濕防水樹脂組合物是以水為溶劑，而所述的水性透濕防水樹脂組合物的主要功能性組成包括聚四亞甲基醚乙二醇(Polytetramethyleneetherglycol,PTMEG)，其相對(duì)于所述樹脂組合物的重量百分濃度為8-12%;有丙二醇側(cè)鏈的聚乙二醇(Polyethyleneglycol,PEG)(下面簡(jiǎn)稱二醇聚合物)，且所述的二醇聚合物相對(duì)于所述樹脂組合物的重量百分濃度為3-7%;以及磺酸二胺鈉(Sodiumdiaminesulfonate),其相對(duì)于所述樹脂組合物的重量百分濃度為0.3-0.9%。在上述的水性透濕防水樹脂組合物中，其組成更可包括低分子量二元醇類化合物。所述低分子量二元醇類化合物是選自1,4-丁二醇(l,4-Butanedio1)、1，6-己二醇(l，6-Hexanedio1)、丙二醇(Propyleneglycol)、乙二醇(Ethyleneglycol)、三羥甲基丙烷(Trimethylolpropane)、二甘醇(Diethyleneglycol)及其混合物所組成之族群之任一成份。在上述的水性透濕防水樹脂組合物中，所述二異氰酸酯類化合物是選自亞甲基二環(huán)己基二異氰酸酯(Methylenebisl,4-cyclohexyldiisocyanate)、異佛爾酮二異氰酸酉旨(Isophoronediisocyanate，IPDI)、1,6-己二異氰酸酉旨(Hexamethylenediisocyanate，HDI)、萘-l,5-二異氰酸酉旨(Naphthalene1,5-diisocyanate,NDI)、二苯甲烷二異氰酸酯(4,4'-Diphenylmethanediisocyanate,MDI)、甲苯二異氰酸酯(Toluenediisocyanate,TDI)及其混合物所組成之族群之任一成份。在上述的水性透濕防水樹脂組合物中，所述多元醇類化合物是選自聚乙二醇(Polyethyleneglycol)、聚丙二醇(Polypropyleneglycol)及其混合物所組成之族群之任一成份。在上述的水性透濕防水樹脂組合物中，所述二胺類化合物是選自乙二胺(Ethylenediamine)、肼(Hydrazine)、氨乙基乙醇胺(Aminoethylethanolamine)、3,5-二乙基甲苯胺(3,5-Diethyltoluenediamine)、4,4'亞甲基雙二氯苯胺(4,4，-Methylenebis(2-chloroaniline)，MOCA)及其混合物所組成之族群之任一成份。在上述的水性透濕防水樹脂組合物中，所述叔胺化合物是選自三乙基胺(Triethylamine)、二甲基乙醇胺(Dimethylethanolamine)、四甲基丁烷二胺(Tetramethylbutanediamine)、二甲基環(huán)己胺(Dimethylcyclohexylamine)、1，4-重氮二環(huán)(2,2，2)辛烷(l，4-Diazabicyclo(2,2,2)octane)及其混合物所組成之族群之任一成份。在上述的水性透濕防水樹脂組合物中，所述的水性透濕防水樹脂組合物可涂布在一基底上，所述的基底例如為尼龍、織布、不織布、頭層皮或二層皮。由于本發(fā)明的水性透濕防水樹脂組合物包含具有吸濕功能的二醇聚合物與具有透濕功能的磺酸二胺鈉，因此涂布有所述的水性透濕防水樹脂組合物的基底具有良好的透濕性能，使人體穿著涂布有所述的水性透濕防水樹脂組合物的產(chǎn)品時(shí)感到舒適。為讓本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)更能明顯易懂，下文將以實(shí)施例并配合所附圖示，作詳細(xì)說(shuō)明如下。圖1所繪示為涂布有水性透濕防水樹脂組合物的基底。附圖標(biāo)記說(shuō)明3-水分子；10-基底；20-水性透濕防水樹脂組合物；I-基底內(nèi)空間；S-外界環(huán)境。具體實(shí)施方式本發(fā)明揭示了一種水性透濕防水樹脂組合物。所述的水性透濕防水樹脂組合物以水為溶劑，其主要功能性組成包括有聚四亞甲基醚乙二醇、有丙二醇側(cè)鏈的聚乙二醇(請(qǐng)參考下列結(jié)構(gòu)式，以下簡(jiǎn)稱二醇聚合物)以及磺酸二胺鈉。其中，所述的磺酸二胺鈉例如是由聚和國(guó)際股份有限公司所生產(chǎn)的品號(hào)為EES-200L的2-[(2-氨乙基)氨基]乙磺酸鈉(2-[(2-aminoethyl)amino]ethanesulfonicacid,sodiumsalt),其中，EES-200L所含的2-[(2-氨乙基)氨基]乙磺酸鈉固形成份為45%,其余為溶劑水。有丙二醇側(cè)鏈的聚乙二醇之二醇聚合物在上述的水性透濕防水樹脂組合物中，添加有二異氰酸酯類化合物增加其耐黃變性，所述的二異氰酸酯類化合物例如為亞甲基二環(huán)己基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、1,6-己二異氰酸酯、萘-l，5-二異氰酸酯、二苯甲烷二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯或其混合物等。此外，上述的水性透濕防水樹脂組合物的組成還添加有鍵延長(zhǎng)劑(Chainextender)例如低分子量二元醇類化合物或二胺類化合物而得到較佳的機(jī)械強(qiáng)度與勁度。低分子量二元醇類化合物例如為1,4-丁二醇、1,6-己二醇、丙二醇、乙二醇、三羥甲基丙垸、二甘醇或其混合物等，二胺類化合物例如為乙二胺、肼、氨乙基乙醇胺、3,5-二乙基甲苯胺、4,4'亞甲基雙二氯苯胺或其混合物等。另外，上述的水性透濕防水樹脂組合物的組成亦添加有多元醇類化合物如聚乙二醇、聚丙二醇、聚酯多醇(Polyesterpolyol)或其混合物等以加強(qiáng)其機(jī)械性質(zhì)，所述聚酯多醇例如是聚益化學(xué)工業(yè)股份有限公司所生產(chǎn)的品號(hào)為JP-2720之聚酯多醇化合物。再者，上述的水性透濕防水樹脂組合物的組成更添加有二羥甲基丙酸以增加其親水性。另外，上述的水性透濕防水樹脂組合物的組成還添加有叔胺化合物作為離子性官能基以達(dá)到親水的目的，所述的叔胺化合物例如為三乙基胺、二甲基乙醇胺、四甲基丁烷二胺、二甲基環(huán)己胺、1,4-重氮二環(huán)(2,2,2)辛烷或其混合物等。此外，上述的水性透濕防水樹脂組合物的組成也可添加其它助劑如催化劑、抗氧化劑、光安定劑或紫外線吸收劑等而加強(qiáng)其性能，上述催化劑例如為二丁基錫二月桂酸鹽(Dibutyltindilaurate)、辛酸錫(Stannousoctoate)、油酸錫(Stannous0leate)或二丁基錫二-2-乙基己酸鹽(Dibutyltindi-2-ethylhexoate)。本發(fā)明的水性透濕防水樹脂組合物的一實(shí)施例的組成比例如下重量百分濃度聚四亞甲基醚乙二醇8-12%二醇聚合物3-7%磺酸二胺鈉0.3-0.9%聚酯多醇1.5-3.5%乙二胺0.05-0.5%三乙基胺0.2-1%氨乙基乙醇胺0.1-0.45%肼0.05-0.35%二羥甲基丙酸0.4-1.2%亞甲基二環(huán)己基二異氰酸酯3.5-12%水余量本發(fā)明的水性透濕防水樹脂組合物的另一實(shí)施例的組成比例如下:重量百分濃度聚四亞甲基醚乙二醇二醇聚合物磺酸二胺鈉聚酯多醇乙二胺三乙基胺氨乙基乙醇胺肼二羥甲基丙酸亞甲基二環(huán)己基二異氰酸酯異佛爾酮二異氰酸酯水本發(fā)明的水性透濕防水樹脂組合物的又一實(shí)施例的組成比例如下-重量百分濃度8-12%3-7%0.3-0.9%1.5-3.5%0.05-0.5%0.2-1%0.1-0.45%0.05-0.35%0.4-1.2%3.5-12%2-6%聚四亞甲基醚乙:二醇聚合物磺酸二胺鈉乙二胺三乙基胺氨乙基乙醇胺肼二羥甲基丙酸亞甲基二環(huán)己基二異氰酸酷異佛爾酮二異氰酸酯1,4-丁二醇三羥甲基丙烷水8-12%3-7%0.3-0.9%1.5-3.5%0.05-0.5%0.2-1%0.1-0.45%0.05-0.35%0.4-1.2%3.5-12%2-6%0.5-1.5%0.2-0.6%本發(fā)明的水性透濕防水樹脂組合物的再一實(shí)施例的組成比例如下:聚四亞甲基醚乙二醇8-12%二醇聚合物3-7%磺酸二胺鈉0.3-0.9%聚酯多醇1.5-3.5%乙二胺0.05-0.5%三乙基胺0.2-1%氨乙基乙醇胺0.1-0.45%肼0.05-0.35%二羥甲基丙酸0.4-1.2%亞甲基二環(huán)己基二異氰酸酯3.5-12%異佛爾酮二異氰酸酯2-6%1,4-丁二醇0.5-1.5%三羥甲基丙垸0.2-0.6%聚乙二醇2.3-3.7%乙二醇0.5-1.5%二甘醇0.4-1.2%水余量接著，將介紹上述的水性透濕防水樹脂組合物的合成方法。反應(yīng)開始時(shí)溫度維持在60。C以下，在反應(yīng)器中加入反應(yīng)物聚四亞甲基醚乙二醇、二醇聚合物、聚酯多醇、二羥甲基丙酸。待二羥甲基丙酸完全熔化后，加入亞甲基二環(huán)己基二異氰酸酯，并逐漸提升溫度至8090。C，在溫度提升的過(guò)程中投入催化劑，所述催化劑例如是SehoTechInc.所生產(chǎn)的ESCAT-100E之錫類催化劑。反應(yīng)經(jīng)1.5小時(shí)后，取樣測(cè)NCO。/。，在此N為氮，C為碳，而O為氧。當(dāng)NCO。/。降至理論值以下時(shí)，添加有機(jī)溶劑丙酮(Propanone)，而后降溫至55°C以下并加入三乙基胺，并反應(yīng)30分鐘。接著，加入磺酸二胺鈉繼續(xù)反應(yīng)30分鐘并控制溫度在50。C以下。之后，慢慢加入純水并以最高攪拌速度持續(xù)攪拌1小時(shí)使其分散完全。之后，投入乙二胺、肼、氨乙基乙醇胺與水的均勻混合物并降溫至45t:以下反應(yīng)1小時(shí)，接著再升溫至556(TC繼續(xù)反應(yīng)2小時(shí)，而后將溫度控制在55~65°C，再抽真空將丙酮分離抽出，最后降溫并取出產(chǎn)物，得到水性透濕防水樹脂組合物。在本合成方法中，前段工藝是以丙酮為溶劑，然也可使用二甲基甲酰胺或丙酮以及二甲基甲酰胺的混合物當(dāng)溶劑。由于水性透濕防水樹脂組合物在生產(chǎn)過(guò)程中，前段為油性工藝，主要使用丙酮當(dāng)溶劑，而后段則為水性工藝，使用水當(dāng)溶劑，且在水性樹脂產(chǎn)出前會(huì)先將丙酮分離，因此所述的水性樹脂的成品組成中的溶劑只有水而不包含有機(jī)溶劑，故其產(chǎn)物符合綠色環(huán)保的概念而有較高的環(huán)境友善度。本發(fā)明所揭示的水性透濕防水樹脂組合物可適用于尼龍涂層、合成皮涂布以及動(dòng)物皮表面處理等領(lǐng)域的應(yīng)用。更進(jìn)一步而言，所述的水性透濕防水樹脂組合物可涂布在一基底上，所述的基底可為尼龍、織布、不織布、頭層皮、二層皮或其它相類材質(zhì)。此外，由于水性透濕防水樹脂組合物涂布在上述基底時(shí)會(huì)經(jīng)過(guò)干燥此一步驟，然由于水性透濕防水樹脂組合物為水性溶液，因此在干燥的過(guò)程中僅有水分會(huì)揮發(fā)，不會(huì)產(chǎn)生毒性，不污染空氣，不會(huì)產(chǎn)生廢水，而符合環(huán)保概念。接著，請(qǐng)參照?qǐng)Dl，圖l所繪示為涂布有水性透濕防水樹脂組合物的基底。基底10的其中一側(cè)涂布有一水性透濕防水樹脂組合物20，而基底10的另一側(cè)則是與基底內(nèi)空間I相接觸。水性透濕防水樹脂組合物20的主要功能性組成包括有聚四亞甲基醚乙二醇、二醇聚合物、磺酸二胺鈉。須注意的地方是，在水性透濕防水樹脂組合物20涂布的過(guò)程中，水分會(huì)被烘干而完全揮發(fā)，故此處涂布有水性透濕防水樹脂組合物20的基底IO中，水性透濕防水樹脂組合物20的組成已不含水，而其它組成相互之間的比例則維持不變。請(qǐng)繼續(xù)參照?qǐng)Dl，基底內(nèi)空間I中的水分子3會(huì)通過(guò)基底IO中的微孔(未繪示)而擴(kuò)散到水性透濕防水樹脂組合物20中。由于水性透濕防水樹脂組合物20具有二醇聚合物，故可吸收基底10中的水分子3至水性透濕防水樹脂組合物20中，此即為吸濕。此外，由于水性透濕防水樹脂組合物20含有磺酸二胺鈉，而磺酸二胺鈉可憑借其凡得瓦力(vanderwaalsforce)而與水分子3連接，使得鈉水分子3能在水性透濕防水樹脂組合物20中進(jìn)行擴(kuò)散，最后再將水分子3排出至外界環(huán)境S中，此即為透濕。此外，水性透濕防水樹脂組合物20含有聚四亞甲基醚乙二醇，由于聚四亞甲基醚乙二醇具有疏水性，故可防止外界環(huán)境S中的液態(tài)水滴進(jìn)入到基底內(nèi)空間I中。綜上所述，由于水性透濕防水樹脂組合物20具有二醇聚合物以及磺酸二胺鈉，故涂布有水性透濕防水樹脂組合物20的基底10具有吸濕與透濕的效果。而且，由于水性透濕防水樹脂組合物20含有聚四亞甲基醚乙二醇，故涂布有水性透濕防水樹脂組合物20的基底10具有防水的效果。再來(lái)，本發(fā)明的發(fā)明人測(cè)試(l)涂覆本發(fā)明所揭示的水性透濕防水樹脂組合物的頭層皮以及(2)未經(jīng)過(guò)表面處理的頭層皮的透濕氣性能，所述的測(cè)試是利用水蒸氣通過(guò)法，主要是將兩頭層皮分別置在透濕測(cè)試儀上，待經(jīng)過(guò)24小時(shí)后，比較兩頭層皮檢測(cè)前后的透濕氣量。此外，每組頭層皮都做二次測(cè)試，測(cè)試單位為公克。另外，在上述涂布有水性透濕防水樹脂組合物的頭層皮中，所述的水性透濕防水樹脂組合物的重量百分濃度組成如下-重量百分濃度聚四亞甲基醚乙二醇35%二醇聚合物17.5%磺酸二胺鈉2.1%聚酯多醇8.75%乙二胺1.05%三乙基胺2.1%氨乙基乙醇胺1.05%肼0.7%二羥甲基丙酸2.8%亞甲基二環(huán)己基二異氰酸酯28%催化劑0.95%測(cè)試結(jié)果如下表一所示。表一涂布本發(fā)明的水性透濕防水樹脂組合物的頭層皮與未經(jīng)過(guò)表面處理的頭層皮的透濕氣性能<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>如表一中所示，涂布本發(fā)明的水性透濕防水樹脂組合物的頭層皮的透濕氣量(平均2.23克/天/平方公分)接近于未經(jīng)過(guò)表面處理的頭層皮的透濕氣性能(平均2.55克/天/平方公分)。由此可知，涂布有本發(fā)明的水性透濕防水樹脂組合物的基底能提供良好的透濕性能。此外，本發(fā)明的發(fā)明人也測(cè)試(l)涂布本發(fā)明所揭示的水性透濕防水樹脂組合物的頭層皮以及(2)涂布一般PU面料的頭層皮的吸濕效果，本測(cè)試是利用水蒸氣通過(guò)法，將兩頭層皮分別置在透濕測(cè)試儀上，待經(jīng)過(guò)24小時(shí)后，比較兩頭層皮檢測(cè)前后的吸濕效果。每組頭層皮都做二次測(cè)試，測(cè)試單位為公克。測(cè)試結(jié)果如下表二所示。表二涂布本發(fā)明的水性透濕防水樹脂組合物的頭層皮與涂布一般PU面料的頭層皮的吸濕效果測(cè)試標(biāo)的測(cè)試項(xiàng)目涂布本發(fā)明的水性透濕防水樹脂組合物的頭層皮涂布一般PU面料的頭層皮皮革重量(測(cè)試前)2.642.662.542.63皮革重量(測(cè)試后)3.513.644.244.44皮革含水量(測(cè)試后)-(測(cè)試前)0.870.981.701.87如表二中所示，經(jīng)過(guò)24小時(shí)后，涂布本發(fā)明的水性透濕防水樹脂組合物的頭層皮的皮革含水量(平均0.925克)約僅為涂布一般PU面料的頭層皮的皮革含水量(平均1.785克)的一半。換言之，相較于涂布一般PU面料的基底，涂布本發(fā)明的水性透濕防水樹脂組合物較能避免基底潮濕的情形，使人體穿著時(shí)感到舒適。以上說(shuō)明對(duì)本發(fā)明而言只是說(shuō)明性的，而非限制性的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解，在不脫離權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可作出許多修改、變化或等效，但都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1.一種水性透濕防水樹脂組合物，其組成包括二異氰酸酯類化合物、多元醇類化合物、二胺類化合物、叔胺化合物及二羥甲基丙酸，其特征在于，其是以水為溶劑，且所述的水性透濕防水樹脂組合物的主要功能性組成包括聚四亞甲基醚乙二醇，其相對(duì)于所述樹脂組合物總重量百分濃度為8-12％；二醇聚合物，其是具有丙二醇側(cè)鏈的聚乙二醇，且所述的二醇聚合物相對(duì)于所述樹脂組合物總重量百分濃度為3-7％；以及磺酸二胺鈉，其相對(duì)于所述樹脂組合物總重量百分濃度為0.3-0.9％。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性透濕防水樹脂組合物，其特征在于，其組成更包括低分子量二元醇類化合物。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水性透濕防水樹脂組合物，其特征在于，所述低分子量二元醇類化合物是選自1,4-丁二醇、1，6-己二醇、丙二醇、乙二醇、三羥甲基丙垸、二甘醇及其混合物所組成之族群之任一成份。4.根據(jù)權(quán)利要求l所述的水性透濕防水樹脂組合物，其特征在于，所述二異氰酸酯類化合物是選自亞甲基二環(huán)己基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、1,6-己二異氰酸酯、萘-l，5-二異氰酸酯、二苯甲烷二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯及其混合物所組成之族群之任一成份。5.根據(jù)權(quán)利要求l所述的水性透濕防水樹脂組合物，其特征在于，所述多元醇類化合物是選自聚乙二醇、聚丙二醇及其混合物所組成之族群之任一成份。6.根據(jù)權(quán)利要求l所述的水性透濕防水樹脂組合物，其特征在于，所述二胺類化合物是選自乙二胺、肼、氨乙基乙醇胺、3,5-二乙基甲苯胺、4,4'亞甲基雙二氯苯胺及其混合物所組成之族群之任一成份。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性透濕防水樹脂組合物，其特征在于，所述叔胺化合物是選自三乙基胺、二甲基乙醇胺、四甲基丁垸二胺、二甲基環(huán)己胺、1,4-重氮二環(huán)(2,2,2)辛烷及其混合物所組成之族群之任一成份。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性透濕防水樹脂組合物，其特征在于，所述的水性透濕防水樹脂組合物可涂布在一基底上，所述的基底的材質(zhì)為尼龍、織布、不織布、頭層皮或二層皮。全文摘要本發(fā)明揭示了一種水性透濕防水樹脂組合物，所述的水性透濕防水樹脂組合物是以水為溶劑。此外，所述的水性透濕防水樹脂組合物是憑借添加有丙二醇側(cè)鏈的聚乙二醇以增加其吸濕功能，并憑借添加磺酸二胺鈉以增加其透濕功能。而且，所述的水性透濕防水樹脂組合物還具有聚四亞甲基醚乙二醇，故具有防水的功能。因此，涂布有水性透濕防水樹脂組合物的基底具有吸濕、透濕與防水的性能。文檔編號(hào)C08G18/00GK101580572SQ20081009699公開日2009年11月18日申請(qǐng)日期2008年5月14日優(yōu)先權(quán)日2008年5月14日發(fā)明者林豐敏申請(qǐng)人:聚益化學(xué)工業(yè)股份有限公司