[发明专利]基于聚氨酯-聚脲的微孔涂层

说明书

本发明涉及新颖的微孔涂层以及生产该微孔涂层的方法。

传统上聚氨酯已经以它们的各种应用形式广泛用于织物涂布，这些应用形 式包括溶液、高固体体系和水分散体。考虑生态方面的优势，尤其是多年来该 领域涂料的趋势越来越远离溶剂体系而倾向于高固体体系，特别是水性体系。

聚氨酯人造革仍然表现出稍微不同的情况。目前大部分微孔涂层仍然是通 过所谓的浴凝结(bath coagulation)法生产的。

在目前优越的浴凝结法中，用溶解在有机溶剂(例如二甲基甲酰胺)中的聚 氨酯涂布或浸透织物。然后立即浸入水浴中进行凝结。得到的涂层由于其柔软 性和良好的水蒸汽渗透性而值得注意。该方法需要考虑与有机溶剂使用相关的 该溶剂的特定性质(溶解能力，与水的混溶性等)。

该方法的缺点具体是为了安全操作、再处理和再使用大量溶剂所必需进行 的费用大的措施。

而对于蒸发凝结之类的可供选择方法，这种方法依赖于对于粘合剂使用挥 发性溶剂和挥发性较低的非溶剂，该溶剂在温和加热的过程中优先逸散，这样 随着非溶剂的比例稳定增加粘合剂凝结；该方法的缺点包括许多的技术麻烦和 为了可能的优化受工艺参数大大限制的范围，以及仍然必须使用大量溶剂。

同样，使用盐、酸或电解质的凝结方法包括将涂布的基材浸入(或者对于 手套，将初始的分散体浸渍模具)到浓盐溶液中或酸混合的水中等，使粘合剂 由于高电解质含量而凝结。该方法的缺点是复杂的技术实施，特别是产生大量 污染废水。

预聚物方法，即将涂布了异氰酸酯预聚物的基材浸入到水中，然后通过除 去CO₂，聚脲作为多孔结构产生，经证实是一种不利的方法，尤其因为配制物 极高的活性和与之相关的短操作时间。

对于配制成热敏性的不可后交联的粘合剂，可以通过升高温度来实现凝 结，但是这样结果往往导致不可接受的涂层。

DE-A 19 856 412描述了一种基于可后交联的水性聚氨酯分散体的水性凝 结方法，该方法即使需要也只需要极少量的有机溶剂，而不需要盐、酸或其它 电解质浴，并且总得来说构成一种简单的操作。所描述的方法特别适用于以小 厚度涂布非微孔型致密膜。

DE-A 10 300 478描述了一种方法，该方法主要基于DE-A 19 856 412的可 后交联的水性聚氨酯分散体，该分散体可以发泡形式施加到织物基材上，在100 ℃-110℃的用特定的凝结剂在基材上热凝结，用于生产致密涂层，该涂层用作 例如汽车中、家具上或衣物部分内的印花仿麂皮人造革(printed artificial suede leather)。

依据生态安全的水性聚氨酯聚脲分散体(PUR分散体)的现有技术的目前 水平，通过水性凝结生产具有高层添加物(high layer add-ons)的微孔涂层仍然无 法令人满意地实现，因此生产该微孔涂层是本发明的目的。

向PUR分散体中添加常用的凝结剂总是产生聚氨酯的自发沉淀，因此不 是生产可刷糊料的合适方法。

目前已经令人惊奇地发现，当将特定的PUR分散体(I)与阳离子凝结剂(II) 组合时得到可刷糊料。

还发现通过包括以下步骤的新方法可以得到具有高层添加物的微孔涂层：

A.生产可刷涂料组合物(1)，该组合物含有阴离子亲水化的水性聚氨酯聚 脲分散体(I)和阳离子凝结剂(II)；

B.在低温下，对可刷涂料组合物(1)进行发泡，同时泡沫材料至少部分凝结；

C.将发泡并且至少部分凝结的组合物(1)施涂到织物载体上；

D.干燥；和任选地

E.通过在较高温度下的进一步干燥步骤固定泡沫材料基质。

本发明还提供一种生产可刷涂料组合物(1)的方法，该方法的特征是该组 合物含有选自下组的组分：

I.)-COO^-、-SO₃^-或PO₃^2-基团的含量在0.1-15毫当量/100克固体树脂之 间的阴离子亲水化的水性聚氨酯分散体；

II.)阳离子凝结剂，优选含有按照通式(2)的结构单元，更优选含有按照通 式(1)和通式(2)的结构单元

通式(1)     通式(2)

式中