[发明专利]以无溶剂制程制作超软质水性聚丙烯酸酯氨酯壳核共聚合物的方法

说明书

一种以无溶剂制程制作超软质水性聚丙烯酸酯氨酯壳核共聚合物的方法，于制备过程中不需添加任何一滴溶剂，即可顺利制得超软质水性聚丙烯酸酯氨酯壳核共聚物合物，成品兼具聚氨酯与聚丙烯酸酯的优点，具有不沾粘、桃皮手感、良好的附着力、拉伸强度及韧度的特色，于环保意识抬头及有害物质零排放目标的未来纺织市场极具市场竞争力。

技术领域

本发明为一种制作聚丙烯酸酯氨酯壳核共聚合物的特殊制程，尤指一种于制备过程中无须添加一滴溶剂，即可完成超软质水性聚丙烯酸酯氨酯壳核共聚合物的以无溶剂制程制作超软质水性聚丙烯酸酯氨酯壳核共聚合物的方法。

背景技术

目前市面上贩售的水性聚丙烯酸酯氨酯壳核共聚合物乳液，合成过程中粘度过高，需添加5wt.％～30wt.％的有机溶剂降粘，因此于加工过程中会产生挥发性有机化合物(volatile organic compounds,VOCs)，当环境中VOC含量过高时对环境会造成全球暖化及气候变迁，对人体健康也有巨大的影响。西元2011年Adidas、CA、HM、Li-Ning、Nike及Puma六大品牌成立有害化学品零排放组织联盟(zero discharge of hazardous chemicals,ZDHC)，并承诺于西元2020年前将于纺织业及鞋业产业供应链中实现有害物质零排放的目标，目前传统型水性聚氨酯(polyurethane dispersion,PUD)合成方式为丙酮法，制程中需添加溶剂熔解反应物及降低预聚合物粘度以利反应后续进行，因此无法达到ZDHC所要求的规范。

市面上为了提升基布的手感，会将树脂于复配中添加柔软助剂或增塑助剂等添加剂来提升涂膜后成品的手感，而这些添加剂含有VOC及对环境有害的化学物质。树脂本身成膜性质想做软较容易，简易方式为提高软单体含量的水性聚丙烯酸酯(polyacrylatedispersion,PAD)即可达到，但成膜性质较软的成品则会相对较沾粘且拉伸强度也较低。PUD及PAD两者树脂要混合时，一般简易的加工方式为直接掺混，但直接掺混型的PAU成品，当PAD添加量达到PU含量的50wt.％以上时则会有分层及储存不稳定现象产生。S.J.Son等学者选PUD为母液，将甲基丙烯酸甲酯(MMA)乳液掺入PUD系统中，发现当MMA添加量高于PU的50wt.％，乳液稳定性较不佳，会有沉淀现象产生，归因于PUD与PAD互溶性差并且掺混过程中没有化学键的产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以无溶剂制程制作超软质水性聚丙烯酸酯氨酯壳核共聚合物的方法，解决掺混型水性PAU成品的缺陷，无须添加一滴溶剂，即可完成超软质水性聚丙烯酸酯氨酯壳核共聚合物，并利用共聚合方式提升PAU成品中PAD含量，并可有效的调整PAU成品物性及降低PAU成品成本。

为了实现上述目的，本发明公开了一种以无溶剂制程制作超软质水性聚丙烯酸酯氨酯壳核共聚合物的方法，其特征在于包括：

(a)合成40.0wt％的无溶剂型的水性聚氨酯分散液做为种子乳液；

(b)取得占丙烯酸酯0.20wt.％～0.60wt.％的起始剂KPS溶解于去离子水中制得起始剂水溶液并将其分为均等的三份；

(c)将占丙烯酸酯0.20wt.％～0.30wt.％的乳化剂SDS、占丙烯酸酯0.20wt.％～0.30wt.％的乳化剂LRS 10及占丙烯酸酯3.0wt.％～8.0wt.％的软单体n-BA乳化于去离子水中制得第一份预乳化压克力乳液；

(d)将占丙烯酸酯0.20wt.％～0.30wt.％的乳化剂SDS、占丙烯酸酯0.13wt.％～0.30wt.％的乳化剂LRS 10、占丙烯酸酯43.3wt.％～86.7wt.％的软单体n-BA及占丙烯酸酯8.0wt.％～52.0wt.％的MMA乳化于去离子水，制得第二份预乳化压克力乳液；