CN110607120B - 涂料组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种涂料组合物及包含该涂料组合物的涂料体系、涂料体系的涂覆方法和应用，以及使用该涂料体系涂布得到的产品。该涂料组合物包含：(A)至少一聚氨酯水性分散体和/或一聚丙烯酸酯水性分散体，所述聚氨酯水性分散体包含至少一聚氨酯聚合物(a)，所述聚氨酯聚合物(a)通过包含至少一聚氨酯预聚物(a1)和至少一异氰酸酯反应性组分(a2)的反应获得，所述聚氨酯预聚物(a1)通过包含下列组分的反应获得：(a1‑1)至少一异氰酸酯官能度不小于2的多异氰酸酯，和(a1‑2)至少一羟基官能度不小于3的多官能聚醚多元醇，所述多官能聚醚多元醇的量为1重量％‑20重量％，以所述制备聚氨酯预聚物的组分的量为100重量％计；和(B)至少一交联剂。
Description
技术领域
本发明涉及一种涂料组合物及包含该涂料组合物的涂料体系、涂料体系的涂覆方法和应用，以及使用该涂料体系涂布得到的产品。
背景技术
防水透湿是指织物在穿着中，外界的水不进入织物，而人体散发的汗液却能以水蒸气的形式通过织物传导到外界，使穿着者感觉干爽、舒适。近年来，防水透湿织物由于其既防水又透湿而广受欢迎，尤其是在户外服装和运动鞋领域。
防水透湿织物通常包括三大类：微多孔结构防水透湿织物、涂覆防水透湿织物和层压复合防水透湿织物。涂覆防水透湿织物由于其加工简单而成为防水透湿织物的主要发展方向。
用于形成涂覆防水透湿织物的涂料组合物可以是聚四氟乙烯、聚酯、聚酰胺或聚氨酯。其中，由包含聚氨酯的水性分散体的涂料组合物涂布在织物上形成的涂层，不会允许如雨水这样的水滴穿过，但是单个的水气分子可以通过分子扩散运动来通过。因此，包含聚氨酯水性分散体的涂料组合物可以用于生产涂覆防水透湿织物。并且，由于包含聚氨酯水性分散体的涂料组合物形成的涂覆防水透湿织物具有良好的耐磨、抗化学和耐低温等性能，被广泛研究和应用。
EP1426391 A1公开了一种聚氨酯水性分散体，由含离子亲水基团的异氰酸酯封端的聚氨酯预聚物和含非离子亲水基团的异氰酸酯封端的聚氨酯预聚物的组分制备。聚氨酯水性分散体和有机溶剂例如N-甲基吡咯烷酮混合得到涂料组合物。
US5629402公开了一种涂料组合物，包含聚氨酯和有机溶剂例如N-甲基吡咯烷酮。其中，聚氨酯包含离子基团和聚环氧乙烷单元。
前述两篇专利文献中，涂料组合物包含有机溶剂。有机溶剂的毒性不仅会对操作人员的健康造成损害，还会对织物穿着者的健康造成损害。
业界因此开始研究包含聚氨酯水性分散体的涂料组合物。
US2003/0195293 A1公开了一种聚氨酯水性分散体，包含聚环氧烷侧链单元和聚环氧乙烷主链单元，聚环氧烷侧链单元的量为12重量％-80重量％，聚环氧乙烷主链单元的量为小于25重量％，以聚氨酯水性分散体的量为100重量％计。聚环氧烷侧链单元中的环氧烷基团具有2-10个碳原子，并且是未被取代的和/或被取代的。环氧烷基团含有不少于50重量％的环氧乙烷。上述聚氨酯水性分散体形成的涂层，水蒸气透过率可以达到500gms/m2/24h。
WO2006/075144 A1公开了一种聚氨酯水性分散体，由二异氰酸酯、二胺和聚醚多元醇的组分制备。聚醚多元醇包含(CH2)mO-单元，其中，m可以相同或不同，且m为3或4。聚醚多元醇的量为不少于70重量％，聚醚多元醇中的醚氧原子的量不少于15重量％，聚氨酯水性分散体的端胺基的量不多于0.2重量％，以聚氨酯固体的量为100重量％计。
WO2011/132581 A1公开了一种聚氨酯水性分散体，由异氰酸酯封端的预聚物和扩链剂制备。异氰酸酯封端的预聚物由聚四氢呋喃，含氧乙烯基团的多元醇，含支链亚烷基的亚烷基二醇，异氰酸酯和任意的包含羧基的多元醇反应获得。
JP2012/077255公开了一种聚氨酯水性分散体，由以下组分制备：50重量％或以上的不含有多个环的多异氰酸酯(例如既不含有芳香环也不含有脂肪环，或是只含有一个芳香环或只含有一个脂肪环)，和一种包含枝状结构的聚乙氧基多元醇。聚乙氧基多元醇有两个羟基和/或异氰酸酯基团作为末端基团，多乙氧基团在支链上。获得的聚氨酯水性分散体是二官能度的，并且具有枝状结构。
WO2013/037767A2公开了一种聚氨酯水性分散体，由聚氨酯预聚物和异氰酸酯反应性化合物反应获得。聚氨酯预聚物由多元醇和多异氰酸酯反应获得。多元醇是聚酯多元醇，多异氰酸酯包含占多异氰酸酯总重量不少于50重量％的二环己基甲烷二异氰酸酯。异氰酸酯反应性化合物包含磺酸根基团。
然而，前述包含聚氨酯水性分散体的涂料组合物中包含大量的亲水基团，一方面使聚氨酯聚合物在水中分散困难，易于发生凝胶，难以形成聚氨酯水性分散体；另一方面使聚氨酯水性分散体的粘度升高，固含量降低，涂料组合物形成的涂层变薄，性能下降。
因此，业界需要一种涂料组合物，其形成的涂层能够兼具手感柔软度和防粘性，以及良好的耐水洗性。
发明内容
术语聚氨酯水性分散体也用作聚氨酯脲水性分散体和/或聚氨酯聚脲水性分散体和/或聚脲水性分散体的同义词。
本发明的目的是提供一种涂料组合物及包含该涂料组合物的涂料体系、涂料体系的涂覆方法和应用，以及使用该涂料体系涂布得到的产品。
根据本发明的一种涂料组合物，包含：
(A)至少一聚氨酯水性分散体和/或一聚丙烯酸酯水性分散体，所述聚氨酯水性分散体包含至少一聚氨酯聚合物(a)，所述聚氨酯聚合物(a)通过包含至少一聚氨酯预聚物(a1)和至少一异氰酸酯反应性组分(a2)的反应获得，所述聚氨酯预聚物(a1)通过包含下列组分的反应获得：
(a1-1)至少一异氰酸酯官能度不小于2的多异氰酸酯，
(a1-2)至少一羟基官能度不小于3的多官能聚醚多元醇，所述多官能聚醚多元醇的量为1重量％-20重量％，以所述制备聚氨酯预聚物的组分的量为100重量％计，和
(a1-3)可选的一不同于所述羟基官能度不小于3的多官能聚醚多元醇的聚合物多元醇；
(B)至少一交联剂；和
(C)可选的一添加剂。
根据本发明的一个方面，提供了用于制备根据本发明所提供的涂料组合物的方法，所述方法包含以下步骤：以任意方式混合所述聚氨酯水性分散体和/或聚丙烯酸酯水性分散体(A)、交联剂(B)和可选的添加剂(C)。
根据本发明的一个方面，提供了将根据本发明所提供的涂料组合物用于制备涂覆产品的用途。
根据本发明的一个方面，提供了一种涂覆产品，包含一基材以及将根据本发明所提供的涂料组合物涂布于所述基材上形成的涂层。
根据本发明的一个方面，提供了一种涂覆产品，包含一基材以及将根据本发明所提供的涂料组合物固化形成的涂层。
根据本发明的一个方面，提供了制造涂覆产品的方法，将包含根据本发明所提供的涂料组合物涂布于一基材上并固化形成涂层。
根据本发明的一个方面，提供了一种涂料体系，包含：
一第一组合物，所述第一组合物是根据本发明所提供的涂料组合物，所述不同于所述羟基官能度不小于3的多官能聚醚多元醇的聚合物多元醇(a1-3)包含至少一聚碳酸酯多元醇，所述羟基官能度不小于3的多官能聚醚多元醇(a1-2)与聚碳酸酯多元醇的重量比为1∶4-1∶10，所述第一组合物用于形成一第一涂层，和
一第二组合物，所述第二组合物是根据本发明所提供的涂料组合物，所述不同于所述羟基官能度不小于3的多官能聚醚多元醇的聚合物多元醇(a1-3)包含至少一聚酯多元醇，所述羟基官能度不小于3的多官能聚醚多元醇(a1-2)与聚酯多元醇的重量比为1∶20-1∶80，所述第二组合物用于形成一第二涂层。
根据本发明的一个方面，提供了将根据本发明所提供的涂料体系用于制备涂覆制品的用途。
根据本发明的一个方面，提供了一种涂覆制品，包含一基材以及将根据本发明所提供的涂料体系涂布于所述基材上形成的涂层。
根据本发明的一个方面，提供了一种涂覆制品，包含一基材以及将根据本发明所提供的涂料体系固化形成的涂层。
根据本发明的一个方面，提供了制造涂覆制品的方法，将包含根据本发明所提供的涂料体系涂布于一基材上并固化形成涂层。
本发明的涂料组合物，尤其是包含由包含多官能聚醚多元醇特别是羟基官能度为6的具有星形结构的聚醚多元醇和合适量的脂环族多异氰酸酯反应得到的聚氨酯水性分散体的涂料组合物形成的涂层具有良好的手感柔软度、防粘性和耐水洗性。
本发明的涂料体系形成的涂层具有良好的手感柔软度、防粘性和耐水洗性。
具体实施方式
本发明提供一种涂料组合物，包含：
(A)至少一聚氨酯水性分散体和/或一聚丙烯酸酯水性分散体，所述聚氨酯水性分散体包含至少一聚氨酯聚合物(a)，所述聚氨酯聚合物(a)通过包含至少一聚氨酯预聚物(a1)和至少一异氰酸酯反应性组分(a2)的反应获得，所述聚氨酯预聚物(a1)通过包含下列组分的反应获得：
(a1-1)至少一异氰酸酯官能度不小于2的多异氰酸酯，
(a1-2)至少一羟基官能度不小于3的多官能聚醚多元醇，所述多官能聚醚多元醇的量为1重量％-20重量％，以所述制备聚氨酯预聚物的组分的量为100重量％计，和
(a1-3)可选的一不同于所述羟基官能度不小于3的多官能聚醚多元醇的聚合物多元醇；
(B)至少一交联剂；和
(C)可选的一添加剂。本发明还提供了包含该涂料组合物的涂料体系、涂料体系的涂覆方法和应用，以及使用该涂料体系涂布得到的产品。
一种涂料组合物，包含：
(A)至少一聚氨酯水性分散体，所述聚氨酯水性分散体包含至少一聚氨酯聚合物(a)，所述聚氨酯聚合物(a)通过包含至少一聚氨酯预聚物(a1)和至少一异氰酸酯反应性组分(a2)的反应获得，所述聚氨酯预聚物(a1)通过包含下列组分的反应获得：
(a1-1)至少一异氰酸酯官能度不小于2的多异氰酸酯，
(a1-2)至少一羟基官能度不小于3的多官能聚醚多元醇，所述多官能聚醚多元醇的量为1重量％-20重量％，以所述制备聚氨酯预聚物的组分的量为100重量％计，和
(a1-3)可选的一不同于所述羟基官能度不小于3的多官能聚醚多元醇的聚合物多元醇；
(B)至少一交联剂；和
(C)可选的一添加剂。本发明还提供了包含该涂料组合物的涂料体系、涂料体系的涂覆方法和应用，以及使用该涂料体系涂布得到的产品。
聚氨酯水性分散体(A)
所述聚氨酯水性分散体的量优选50重量％-99重量％，进一步优选70重量％-99重量％，最优选90重量％-99重量％，以所述涂料组合物的量是100重量％计。
聚氨酯聚合物(a)
聚氨酯预聚物(a1)
多异氰酸酯(a1-1)
本申请的多异氰酸酯可以是下文所述的多异氰酸酯中的一种或多种的组合。
所述多异氰酸酯的量优选5重量％-70重量％，进一步优选5重量％-40重量％，再一步优选5重量％-35重量％，最优选10重量％-30重量％，以制备所述聚氨酯预聚物的组分的量为100重量％计。
所述多异氰酸酯的官能度优选2-5，最优选2-4。
所述多异氰酸酯优选下列的一种或多种：脂肪族多异氰酸酯、脂环族多异氰酸酯和芳香族多异氰酸酯，进一步优选下列的一种或多种：脂肪族多异氰酸酯和脂环族多异氰酸酯，最优选脂环族多异氰酸酯。
所述脂环族多异氰酸酯优选包含至少二个脂环。
所述脂环族多异氰酸酯的量优选25重量％-90重量％，以所述多异氰酸酯的量为100重量％计。
所述脂环族多异氰酸酯的量最优选50重量％-85重量％，以所述多异氰酸酯的量为100重量％计。
所述脂肪族多异氰酸酯优选下列的一种或多种：六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、2，2-二甲基戊二异氰酸酯、2，2，4-三甲基己二异氰酸酯、丁烯二异氰酸酯、1，3-丁二烯-1，4-二异氰酸酯、2，4，4-三甲基1，6-己二异氰酸酯、1，6，11-十一烷三异氰酸酯、1，3，6-六亚甲基三异氰酸酯、1，8-二异氰酸酯基-4-异氰酸甲酯基辛烷、双(异氰酸乙酯基)碳酸酯、双(异氰酸乙酯基)醚、赖氨酸甲酯二异氰酸酯和赖氨酸三异氰酸酯，最优选六亚甲基二异氰酸酯(HDI)。
所述脂环族多异氰酸酯优选下列的一种或多种：异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、异构的双(4，4’-异氰酸基环己基)甲烷或它们的任意异构体含量的混合物、1，4-亚环己基二异氰酸酯、1，3-双(异氰酸基甲基)苯(XDI)、1，3-和/或1，4-双(2-异氰酸基丙-2-基)-苯(TMXDI)、降冰片烷二异氰酸酯(NBDI)、氢化苯二亚甲基二异氰酸酯(H6XDI)、1，4-环己基二异氰酸酯(H6PPDI)、1，5-戊二异氰酸酯(PDI)和二环己基甲烷二异氰酸酯，最优选二环己基甲烷二异氰酸酯。
所述芳香族多异氰酸酯优选下列的一种或多种：甲苯二异氰酸酯(TDI)、2，4-和/或2，6-甲代亚苯基二异氰酸酯、1，5-亚萘基二异氰酸酯、二苯基甲烷-2，2’-二异氰酸酯、二苯基甲烷-2，4’-二异氰酸酯、二苯基甲烷-4，4’-二异氰酸酯、氢化甲苯二异氰酸酯(H6TDI)和1，4-亚苯基二异氰酸酯，最优选下列的一种或多种：甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷-2，2’-二异氰酸酯、二苯基甲烷-2，4’-二异氰酸酯和二苯基甲烷-4，4’-二异氰酸酯。
所述多异氰酸酯也可以是具有脲二酮、异氰脲酸酯、氨基甲酸酯、脲基甲酸酯、缩二脲、亚氨基-噁二嗪二酮和/或噁二嗪三酮结构的改性多异氰酸酯。
羟基官能度不小于3的多官能聚醚多元醇(a1-2)
本申请的多官能聚醚多元醇可以是下文所述的多官能聚醚多元醇中的一种或多种的组合。
所述多官能聚醚多元醇的数均分子量可以是500g/mol-12000g/mol，优选500g/mol-6000g/mol，采用凝胶渗透色谱法以四氢呋喃为流动相，对照聚苯乙烯标样在23℃下测定。
所述多官能聚醚多元醇的官能度优选3-8，进一步优选3-6，最优选6。
所述多官能聚醚多元醇的量优选1重量％-15重量％，进一步优选1重量％-12重量％，最优选1重量％-10重量％，以所述制备聚氨酯预聚物的组分的量为100重量％计。
所述多官能聚醚多元醇优选通过包含至少一环氧乙烷和至少一引发剂的反应获得。所述多官能聚醚多元醇的制备方法参见CN104004176A。
所述制备多官能聚醚多元醇的反应温度可以是70℃-170℃，优选100℃-160℃。
所述制备多官能聚醚多元醇的反应优选不使用溶剂或其他助剂。
本发明的不使用溶剂或其他助剂应该被理解为不是有意的引入溶剂或助剂，对于所述环氧乙烷和/或引发剂的制备过程中残留的微量溶剂或助剂不认为是使用溶剂或助剂。
所述引发剂在室温下通常是固体，为了促进制备多官能聚醚多元醇的反应，所述引发剂也可以以水溶液形式使用。可以在环氧乙烷加成开始之前或在环氧乙烷加成结束后脱水，脱水的方法可以是汽提。
所述制备多官能聚醚多元醇的反应可以进一步包含至少一催化剂。
所述催化剂的量可以是0.004重量％-1.0重量％，优选0.02重量％-1.0重量％，以制备所述多官能聚醚多元醇的组分的量为100重量％计。
所述催化剂优选碱性催化剂。所述碱性催化剂优选下列的一种或多种：碱金属氢化物、碱金属羧酸盐、碱金属氢氧化物、碱金属醇盐和胺。
所述碱金属羧酸盐优选单官能的碱金属羧酸盐。
所述碱金属氢氧化物优选下列的一种或多种：氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化铯，最优选氢氧化钾。
所述碱金属醇盐优选单官能醇的碱金属醇盐。
所述胺优选下列的一种或多种：N，N-二甲基苄基胺、二甲基氨基丙醇、N-甲基二乙醇胺、三甲基胺、三乙胺、N，N-二甲基环己基胺、N-甲基吡咯烷、N，N，N’，N’-四甲基乙二胺、二氮杂双环[2，2，2]辛烷、1，4-二甲基哌嗪、N-甲基吗啉、未取代的咪唑和烷基取代的咪唑衍生物，最优选咪唑和/或烷基取代的咪唑衍生物。
所述烷基取代的咪唑衍生物优选N-甲基咪唑。
所述环氧乙烷的量优选使所述多官能聚醚多元醇的氧乙烯基团含量为18重量％-100重量％，进一步优选使所述多官能聚醚多元醇的氧乙烯基团含量为30重量％-85重量％，以所述多官能聚醚多元醇的量为100重量％计。
所述制备多官能聚醚多元醇的反应可以进一步包含至少一不同于环氧乙烷的环氧烷。
所述不同于环氧乙烷的环氧烷优选下列的一种或多种：环氧丙烷、1-环氧丁烷、2，3-环氧丁烷、2-甲基-1，2-环氧丙烷(环氧异丁烷)、1-环氧戊烷、2，3-环氧戊烷、2-甲基-1，2-环氧丁烷、3-甲基-1，2-环氧丁烷、1-环氧己烷、2，3-环氧己烷、3，4-环氧己烷、2-甲基-1，2-环氧戊烷、4-甲基-1，2-环氧戊烷、2-乙基-1，2-环氧丁烷、1-环氧庚烷、1-环氧辛烷、1-环氧千烷、1-环氧癸烷、1-环氧十一烷、1-环氧十二烷、4-甲基-1，2-环氧戊烷、一氧化丁二烯、一氧化异戊二烯、环氧环戊烧、环氧环己烧、环氧环庚烷、环氧环辛烷、氧化苯乙烯、氧化甲基苯乙烯和环氧蒎烷，最优选环氧丙烷和/或环氧丁烷。
所述引发剂可以是熔点不低于40℃的引发剂。所述熔点不低于40℃的引发剂优选下列的一种或多种：单糖、寡糖、多糖、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、山梨糖醇、环状多元醇、芳族羟基化合物、聚胺、具有羧酸基团的化合物和具有羟基和羧酸基团的化合物。
所述环状多元醇优选肌醇。
所述芳族羟基化合物优选下列的一种或多种：酚、氢醌、邻苯二酚、间苯二酚、1，3，5-三羟基苯、双酚A、双酚F、甲醛和酚或三聚氰胺或脲的含羟甲基的缩合产物、曼尼希碱和基于氢化淀粉水解产物的高官能度化合物。
所述聚胺优选基于高官能度多环苯胺和甲醛的缩合产物和/或甲苯二胺的异构体。
所述具有羧酸基团的化合物优选下列的一种或多种：丙二酸、戊二酸和己二酸。
所述具有羟基和羧酸基团的化合物优选下列的一种或多种：羟基苯甲酸的异构体、羟甲基苯甲酸的异构体、二羟基苯甲酸的异构体、三羟基苯甲酸的异构体、扁桃酸、苹果酸、柠檬酸、酒石酸和粘酸。
所用熔点不低于40℃的引发剂进一步优选下列的一种或多种：季戊四醇、蔗糖、三羟甲基丙烷和山梨糖醇，最优选山梨糖醇。
所述引发剂也可以是熔点低于40℃的引发剂。所述熔点低于40℃的引发剂优选下列的一种或多种：甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、在室温下是液体的脂族单醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、乙二醇、二乙二醇、二丙二醇、1，2-丁二醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、己二醇、戊二醇、3-甲基-1，5-戊二醇、甘油、三乙醇胺和水。
所述熔点不低于40℃的引发剂还可以与熔点低于40℃的引发剂混合使用。
当熔点不低于40℃的引发剂与熔点低于40℃的引发剂混合使用时，所述熔点不低于40℃的引发剂的量优选不少于70重量％，所述熔点低于40℃的引发剂的量优选不多于30重量％，以引发剂的量为100重量％计。
所述至少一羟基官能度不小于3的多官能聚醚多元醇优选具有式I结构：
其中，
m是0-50，
n是1-50，
m＇不小于3，
X是下列的一种或多种：1，3-丙基、1，2-异丙基(-CH(CH3)CH2-)、2，2-丙基(-C(CH3)2-)、1，1-丁基、1，2-丁基、2，2-丁基、1，3-丁基、1，4-丁基、1，2-戊基、1，3-戊基、1，4-戊基、1，5-戊基、1，6-己基、1，7-庚基、1，8-辛基、1，9-壬基、1，10-癸基、1，11-十一烷基、1，12-十二烷基、1，2-环戊基、1，2-环己基、1，2-环庚基、1，2-环辛基、1，2-苯乙烯基、1，2-甲基苯乙烯基和1，2-蒎基；
R是CyHz，其中y与引发剂的碳原子数相同，z是使结构式I成立的整数。
所述m优选0-10，最优选1-3。
所述n优选1-10，最优选7-10。
所述m＇优选3-8，进一步优选3-6，最优选6。
所述X优选下列的一种或多种：1，3-丙基、1，2-异丙基(-CH(CH3)CH2-)、2，2-丙基(-C(CH3)2-)、1，1-丁基、1，2-丁基、2，2-丁基、1，3-丁基和1，4-丁基。
所述羟基官能度不小于3的多官能聚醚多元醇优选官能度为6的具有星形结构的多元醇。
所述羟基官能度不小于3的多官能聚醚多元醇最优选官能度为6的聚氧乙烯多元醇和/或聚氧丙烯多元醇。
不同于所述羟基官能度不小于3的多官能聚醚多元醇的聚合物多元醇(a1-3)
本申请的聚合物多元醇可以是下文所述的聚合物多元醇中的一种或多种的组合。
所述不同于所述羟基官能度不小于3的多官能聚醚多元醇的聚合物多元醇可以是聚氨酯水性分散体制备中常用的聚酯多元醇、聚丙烯酸酯多元醇、聚氨酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚醚多元醇、聚酯聚丙烯酸酯多元醇、聚氨酯聚丙烯酸酯多元醇、聚氨酯聚酯多元醇、聚氨酯聚醚多元醇、聚碳酸酯聚醚多元醇、聚氨酯聚碳酸酯多元醇和聚酯聚碳酸酯多元醇中的一种或多种，优选下列的一种或多种：聚碳酸酯多元醇、聚酯多元醇和低官能聚醚多元醇，最优选聚碳酸酯多元醇和/或聚酯多元醇。
聚碳酸酯多元醇
所述羟基官能度不小于3的多官能聚醚多元醇与聚碳酸酯多元醇的重量比优选1∶4-1∶10，最优选1∶4-1∶8。
所述聚碳酸酯多元醇的数均分子量优选400g/mol-8000g/mol，最优选600g/mol-3000g/mol。
所述聚碳酸酯多元醇的羟值优选20mgKOH/g-100mgKOH/g。
所述聚碳酸酯多元醇优选含羟基的聚碳酸酯，最优选聚碳酸酯二醇。
所述聚碳酸酯二醇可以通过碳酸衍生物例如碳酸二苯酯或碳酸二甲酯和多元醇优选二醇反应获得。
所述二醇优选乙二醇、1，2-和1，3-丙二醇、1，3-和1，4-丁二醇、1，6-己二醇、1，8-羊二醇、新戍二醇、1，4-双轻甲基环己烷、2-甲基-1，3-丙二醇、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇、二丙二醇、聚丙二醇类、二丁二醇、聚丁二醇类、双酚A或内酯改性的上述类型的二醇。
所述二醇最优选己二醇。所述己二醇优选1，6-己二醇和/或己二醇衍生物。所述1，6-己二醇衍生物除羟基端基外还包含酯或醚基团，可以通过己二醇与等量或过量己内酯获得或通过己二醇自醚化产生二-或三-己二醇而获得。
所述聚碳酸酯二醇的羟值优选25mg KOH/g-250mg KOH/g，最优选50mg KOH/g-70mg KOH/g。
所述聚碳酸酯二醇的数均分子量优选500g/mol-4000g/mol，最优选1000g/mol-2500g/mol。
所述聚碳酸酯二醇最优选Desmophen C2200，可购自科思创股份有限公司，德国。
聚酯多元醇
所述多官能聚醚多元醇与聚酯多元醇的重量比优选1∶20-1∶80，最优选1∶30-1∶70。
所述聚酯多元醇的羟值优选20mgKOH/g-100mgKOH/g。
所述聚酯多元醇优选线性聚酯二醇或轻度支化的聚酯多元醇，通过包含以下组分的反应制备：脂肪族、脂环族或芳族二-或多羧酸类，例如琥珀酸，甲基琥珀酸，戊二酸，己二酸，庚二酸，辛二酸，壬二酸，癸二酸，壬二羧酸，癸烷二羧酸，对苯二甲酸，间苯二甲酸，邻苯二甲酸，四氢邻苯二甲酸，六氢邻苯二甲酸，环己烷二羧酸，马来酸，富马酸，丙二酸或偏苯三酸；酸酐，例如邻苯二甲酸酐，偏苯三酸酐或琥珀酸酐或它们的混合物；和低分子量多元醇，以及可选地使用更高官能的多元醇，例如三羟甲基丙烷、甘油或季戊四醇、脂环族和/或芳族二-和多-羟基化合物。
所述低分子量多元醇优选直链低分子量多元醇和/或支链低分子量二元醇。
所述直链低分子量多元醇优选下列的一种或多种：1，2-乙二醇(甘醇)、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、1，7-庚二醇、1，8-辛二醇、1，9-壬二醇、1，10-癸二醇和1，3-丁二醇中的一种或多种。优选1，3-和1，4-丁二醇、1，6-己二醇和1，8-辛二醇。
所述支链低分子量多元醇优选下列的一种或多种：新戊二醇、1，2-丙二醇、2-甲基-1，2-丙二醇、2-甲基-1，3-丙二醇、1，2-丁二醇、内消旋-2，3-丁二醇、2，3-二甲基-2，3-丁二醇、1，2-戍二醇、2，3-戍二醇、2，4-戍二醇、1，4-戍二醇、2，2，4-二甲基-1，3-戍二醇、1，3-己二醇、1，4-己二醇、1，5-己二醇、2，5-己二醇、2，5-二甲基-2，5-己二醇、1，3-环丁二醇、2，2，4，4-四甲基环丁二醇、1，2-环戊二醇、1，3-环戊二醇、1，3-二甲基-1，3-环戊二醇、1，2-环己二醇、1，3-环己二醇、1，4-环己二醇和1，4-二羟甲基环己烷，最优选下列的一种或多种：新戍二醇、甲基-1，3-丙二醇和2，2，4-二甲基-1，3-戍二醇。
所述聚酯多元醇也可以是内酯类的均聚物或混合聚合物，优选通过将内酯或内酯混合物如丁内酯、ε-己内酯和/或甲基-ε-己内酯加成到合适的二-和/或更高官能的起始剂分子上而获得。所述ε-己内酯优选ε-己内酯的聚合物。
所述聚酯多元醇的羟值优选25mg KOH/g-250mg KOH/g，最优选50mg KOH/g-70mgKOH/g。
所述聚酯多元醇的数均分子量优选500g/mol-4000g/mol，最优选1000g/mol-2500g/mol。
所述聚酯多元醇最优选Desmophen PE 170HN，可购自科思创股份有限公司，德国。
低官能聚醚多元醇
术语低官能聚醚多元醇一般应当理解为羟基官能度不超过2的聚醚多元醇。
所述低官能聚醚多元醇的量优选0-20重量％，最优选5重量％-20重量％，以所述制备聚氨酯预聚物的组分的量为100重量％计。
所述低官能聚醚多元醇的羟值优选50mgKOH/g-700mgKOH/g，最优选100mgKOH/g-600mgKOH/g。
所述低官能聚醚多元醇的数均分子量优选400g/mol-4000g/mol，最优选400g/mol-3500g/mol，采用凝胶渗透色谱法以四氢呋喃为流动相，对照聚苯乙烯标样在23℃下测定。
所述低官能聚醚多元醇优选下列的一种或多种：环氧烷的加聚产物、多元醇或多元醇混合物的缩合产物或多官能醇、胺和氨基醇的烷氧基化产物。
所述环氧烷的加聚产物优选下列的一种或多种：环氧乙烷、1，2-环氧丙烷、1，2-环氧丁烷、2，3-环氧丁烷、四氢呋喃、氯化苯乙烯或表氯醇的加聚产物，以及他们的混合加成产物和接枝产物。
当所述低官能聚醚多元醇的官能度为2时，所述低官能聚醚多元醇聚醚多元醇优选羟基官能起始分子例如乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、己二醇、二甘醇、三羟甲基丙烷、甘油、季戊四醇、山梨糖醇或它们的混合物与环氧丙烷或环氧丁烷的烷氧基化产物。
所述官能度为2的低官能聚醚多元醇优选是水溶性的。
所述官能度为2的低官能聚醚多元醇优选
L300和/或
3600。
当所述低官能聚醚多元醇的官能度为1时，所述聚醚多元醇优选非离子型亲水单官能聚醚多元醇。
所述非离子型亲水单官能聚醚多元醇优选单官能的烷氧基聚乙烯多元醇例如聚乙二醇单甲醚、单官能的单烷基醚聚醚多元醇或单官能的聚醚胺。
所述聚乙二醇单甲醚优选MPEG
2000和/或Methoxy PEG-40，数均分子量优选1800-2200g/mol，购自陶氏化学公司。
所述单官能的单烷基醚聚醚多元醇优选LB25，由包含丁醇、环氧乙烷和环氧丙烷的组分获得，数均分子量为2250g/mol，购自科思创股份有限公司。
所述单官能的聚醚胺优选
M1000和/或
M2070，都购自亨斯曼公司。
所述非离子型亲水单官能聚醚多元醇进一步优选下列的一种或多种：MPEG
2000、LB25和
M2070，最优选MPEG
2000和/或LB25。
具有32g/mol-400g/mol分子量的羟基官能化合物(a1-4)
所述制备聚氨酯预聚物的组分可以进一步包含一具有32g/mol-400g/mol分子量的羟基官能化合物。
本申请的羟基官能化合物可以是下文所述的羟基官能化合物中的一种或多种的组合。
所述羟基官能化合物的量为0-8重量％，以所述制备聚氨酯预聚物的组分的量为100重量％计。
所述羟基官能化合物优选下列的一种或多种：具有不超过20个碳原子的多元醇、酯二醇和单官能的或异氰酸酯反应性的含羟基官能的化合物。
所述具有不超过20个碳原子的多元醇优选下列的一种或多种：乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，3-丁二醇、环己二醇、1，4-环己烷二甲醇、1，6-己二醇、新戊二醇、氢醌二羟乙基醚、双酚A(2，2-双(4-羟苯基)丙烷)、氢化双酚A(2，2-双(4-羟基环己基)丙烷)、三羟甲基丙烷、甘油和季戊四醇。
所述酯二醇优选下列的一种或多种：a-羟基丁基-ε-羟基己酸酯、ω-羟基己基-γ-羟基丁酸酯、己二酸-β-羟乙基酯或对苯二甲酸-β-羟乙基酯。
所述单官能的或异氰酸酯反应性的含羟基官能的化合物优选下列的一种或多种：乙醇、正丁醇、乙二醇单丁基醚、二乙二醇单甲基醚、乙二醇单丁基醚、二乙二醇单丁基醚、丙二醇单甲基醚、二丙二醇单甲基醚、三丙二醇单甲基醚、二丙二醇单丙基醚、丙二醇单丁基醚、二丙二醇单丁基醚、三丙二醇单丁基醚、2-乙基己醇、1-辛醇、1-十二烷醇、1-十六烷醇、1，6-己二醇、1，4-丁二醇、新戊二醇和三羟甲基丙烷，最优选下列的一种或多种：1，6-己二醇、1，4-丁二醇、新戊二醇和三羟甲基丙烷。
异氰酸酯反应性组分(a2)
本申请的异氰酸酯反应性组分可以是下文所述的异氰酸酯反应性组分中的一种或多种的组合。
所述异氰酸酯反应性组分的量优选0.1重量％-65重量％，进一步优选0.1重量％-25重量％，再一步优选0.1重量％-15重量％，最优选0.1重量％-13.5重量％，以制备所述聚氨酯聚合物的组分的量为100重量％计。
所述异氰酸酯反应性组分可以与所述聚氨酯预聚物的全部或部分游离异氰酸酯基团(NCO)反应进行链增长。
所述异氰酸酯反应性组分的异氰酸酯反应性基团优选胺基和/或羟基。
所述异氰酸酯反应性组分优选氨基官能度不小于1的氨基化合物。
所述氨基化合物的氨基官能度优选1-3，最优选2。
所述氨基化合物的量优选0.1重量％-10重量％，以制备所述聚氨酯聚合物的组分的量为100重量％计。
所述异氰酸酯反应性组分优选下列的一种或多种：阴离子亲水剂和潜在阴离子亲水剂。
所述阴离子亲水剂和/或潜在阴离子亲水剂优选是下列的一种或多种：包含锍、铵、鳞、羧酸盐、磺酸盐、膦酸盐基团和可以通过成盐被转化成前述基团的基团的化合物。
所述阴离子亲水剂和/或潜在阴离子亲水剂优选下列的一种或多种：单-和二羟基羧酸、单-和二氨基羧酸、单-和二羟基磺酸、单-和二氨基磺酸和单-和二羟基膦酸或单-和二氨基膦酸和它们的盐。例如二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、羟基戊酸、N-(2-氨基乙基)-β-丙胺酸、2-(2-氨基乙基氨基)乙烷磺酸、乙二胺-丙基-或-丁基磺酸、1，2-或1，3-丙二胺-β-乙基磺酸、苹果酸、柠檬酸、乙醇酸、乳酸、甘氨酸、丙氨酸、牛磺酸、赖氨酸、3，5-二氨基苯甲酸、IPDI和丙烯酸的加成物(参见EP-A0916647实施例1)和其碱金属盐和/或铵盐、亚硫酸氢钠在丁-2-烯-1，4-二醇上的加成物、聚醚磺酸盐或2-丁二醇和NaHSO3的丙氧基化的加成物。
所述阴离子亲水剂和/或潜在阴离子亲水剂进一步优选下列的一种或多种：单-和二羟基羧酸、单-和二氨基羧酸、单-和二羟基磺酸、单-和二氨基磺酸和它们的盐，最优选下列的一种或多种：具有1.9-2.1官能度并且包含磺酸盐基团作为离子或潜在的离子基团的盐例如N-(2-氨基乙基)-丙氨酸的盐、2-(2-氨基乙基氨基)乙烷磺酸的盐或IPDI和丙烯酸的加成物的盐。
分子量为32-400g/mol的氨基官能的化合物(a3)
所述制备聚氨酯聚合物的组分优选进一步包含至少一分子量为32g/mol-400g/mol的氨基官能的化合物。所述分子量为32g/mol-400g/mol的氨基官能的化合物通常用作链终止剂。
本申请的氨基官能的化合物可以是下文所述的氨基官能的化合物中的一种或多种的组合。
所述氨基官能的化合物的量优选0-5重量％，以制备所述聚氨酯聚合物的组分的量为100重量％计。
所述分子量为32g/mol-400g/mol的氨基官能的化合物优选下列的一种或多种：乙二胺、1，2-和1，3-1，3-二氨基丙烷、1，4-二氨基丁烷、1，6-二氨基己烷、异氟尔酮二胺、2，2，4-和2，4，4-三甲基六亚甲基二胺的异构体混合物、8-甲基五亚甲基二胺、二亚乙基三胺、1，3-和1，4-二甲苯二胺、a，a，a’，a’-四甲基-1，3-和-1，4-二甲苯二胺、4，4-二氨基二环己基甲烷和二甲基乙二胺。
中和剂(a4)
所述制备聚氨酯聚合物的组分优选进一步包含至少一中和剂。
本申请的中和剂可以是下文所述的中和剂中的一种或多种的组合。
所述中和剂的量优选0-2重量％，以制备所述聚氨酯聚合物的组分的量为100重量％计。
所述中和剂优选下列的一种或多种：氨、碳酸铵、碳酸氢盐、三甲胺、三乙胺、三丁胺、二异丙基乙基胺、二甲基乙醇胺、二乙基乙醇胺、三乙醇胺、氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾和碳酸钠，进一步优选下列的一种或多种：三乙胺、三乙醇胺、二甲基乙醇胺、氢氧化钠、氢氧化钾、二异丙基乙基胺、硫酸二甲醚和琥珀酸，最优选下列的一种或多种：氢氧化钠和氢氧化钾。
聚氨酯水性分散体(A)的制备方法
根据本发明的一个优选实施例，所述聚氨酯水性分散体通过以下步骤制备：
(1)使包含至少一多异氰酸酯(a1-1)、至少一羟基官能度不小于3的多官能聚醚多元醇(a1-2)、可选的一不同于所述羟基官能度不小于3的多官能聚醚多元醇的聚合物多元醇(a1-3)和可选的一具有32g/mol-400g/mol分子量的羟基官能化合物(a1-4)的反应获得聚氨酯预聚物(a1)；
(2)使包含至少一聚氨酯预聚物(a1)、至少一异氰酸酯反应性组分(a2)和可选的一分子量为32g/mol-400g/mol的氨基官能的化合物(a3)的反应获得聚氨酯聚合物(a)；和
(3)在步骤(2)之前、期间或者之后引入水获得所述聚氨酯水性分散体(A)。
优选在步骤(2)之后引入水获得所述聚氨酯水性分散体。
所述聚氨酯水性分散体可以采用预聚物混合法、丙酮法或熔体分散法制备，优选使用丙酮法制备。
所述丙酮法通常首先引入所有或部分的步骤(1)的组分制备聚氨酯预聚物，并可选地用可与水混溶但对异氰酸酯基团呈惰性的溶剂稀释，并加热至50-120℃。
为了加速步骤a的反应速度，可以使用聚氨酯预聚物制备中常用的催化剂，例如二月桂酸二丁基锡。
所述溶剂可以是常规的酮基官能的脂族溶剂例如丙酮、2-丁酮。溶剂可以只在制备开始时添加，也可以根据需要在制备过程中再加入一部分。
所述溶剂也可以是下列的一种或多种：二甲苯、甲苯、环己烷、乙酸丁酯、乙酸甲氧基丙酯、N-甲基吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮和含有醚或酯单元的溶剂。
随后计量加入在反应开始时未加入的步骤(1)的组分。
步骤(1)的组分部分或完全转化为聚氨酯预聚物，优选完全转化。
所述聚氨酯预聚物可以是固体状态或液体状态。
如果获得的聚氨酯预聚物尚未溶解或仅部分溶解，那么所述聚氨酯预聚物进一步借助脂族酮如丙酮或2-丁酮溶解。
所述聚氨酯预聚物中存在的任何潜在的离子基团通过与中和剂(a4)部分或完全反应转化成离子形式。所述中和的程度优选50mol％-125mol％，最优选70mol％-100mol％。
如果分散用水中已经含有中和剂，那么中和也可以和分散同时进行。
步骤(2)中，使异氰酸酯反应性组分和可选的分子量为32-400g/mol的氨基官能的化合物与步骤(1)获得的聚氨酯预聚物的残留异氰酸酯基团部分反应或完全反应进行链增长。
所述链增长的程度，即用于链增长的化合物的异氰酸酯反应性基团与聚氨酯预聚物的游离异氰酸酯基团(NCO)基团的当量比优选40mol％-100mol％，最优选50mol％-100mol％。
异氰酸酯反应性组分和可选的分子量为32-400g/mol的氨基官能的化合物可任选地以水稀释或溶剂稀释的形式单独或混合使用，添加顺序可以是任意顺序。
所述水或溶剂的含量优选70重量％-95重量％。
所述步骤(3)可以使用强剪切例如强力搅拌。
存在于聚氨酯水性分散体中的溶剂可以通过蒸馏除去。所述溶剂可以在步骤(2)或步骤(3)过程中移除。
所述聚氨酯水性分散体中残留的有机溶剂的量优选低于1.0重量％，基于聚氨酯水性分散体的量为100重量％计。
所述聚氨酯预聚物的异氰酸酯基团与所述异氰酸酯反应性组分的异氰酸酯反应性基团的摩尔比优选1.05-3.5，进一步优选1.2-3.0，最优选1.3-2.5。
交联剂(B)
本申请的交联剂能够和所述聚氨酯聚合物的包含活泼氢的基团反应，或者所述交联剂可以自交联形成互穿网络(Interpenetrating Network)。
本申请的交联剂可以是下文所述的交联剂中的一种或多种的组合。
所述交联剂优选含活性基团的脂肪族和/或芳香族异氰酸酯衍生物。
所述活性基团能与包含活泼氢的基团反应。
所述包含活泼氢的基团优选下列的一种或多种：羟基、羧酸基、巯基和胺基，最优选下列的一种或多种：羟基、羧酸基和胺基。
所述活性基团含量为0.1重量％-2重量％，优选0.1重量％-0.5重量％，以所述涂料组合物的量为100重量％计。
所述交联剂优选下列的一种或多种：封闭型脂肪族聚异氰酸酯、非封闭型脂肪族聚异氰酸酯、碳化二亚胺、三聚氰胺型交联剂、氮丙啶型交联剂和聚环氧交联剂，进一步优选下列的一种或多种：封闭型脂肪族聚异氰酸酯、非封闭型脂肪族聚异氰酸酯和碳化二亚胺，最优选封闭型脂肪族聚异氰酸酯和碳化二亚胺，所述封闭型脂肪族聚异氰酸酯与所述碳化二亚胺的重量比优选1∶1-4∶1。
所述封闭型脂肪族聚异氰酸酯的异氰酸酯基团的含量优选10重量％-20重量％，以所述封闭型脂肪族聚异氰酸酯的固体含量为100重量％计。
所述封闭型脂肪族聚异氰酸酯优选亲水改性的封闭型脂肪族聚异氰酸酯。
所述亲水改性的封闭型脂肪族异氰酸酯的粘度优选小于2000mPa.s。
所述亲水改性的封闭型脂肪族异氰酸酯最优选Imprafix 2794。
所述非封闭型脂肪族聚异氰酸酯的异氰酸酯基团的含量优选10重量％-20重量％，以所述非封闭型脂肪族聚异氰酸酯的固体含量为100重量％计。
所述非封闭型脂肪族聚异氰酸酯优选亲水改性的非封闭型脂肪族聚异氰酸酯。
所述亲水改性的非封闭型脂肪族聚异氰酸酯的粘度优选4000-9000mPa.s。
所述亲水改性的非封闭型脂肪族聚异氰酸酯最优选Imprafix IO 3025。
所述碳化二亚胺的NCN基团的含量优选2重量％-5重量％，以所述碳化二亚胺的固体含量为100重量％计。
所述碳化二亚胺优选Desmodur 2802。
所述交联剂优选亲水改性的和/或非亲水改性的，最优选亲水改性的。
所述亲水改性的交联剂的量优选50重量％-100重量％，进一步优选70重量％-100重量％，最优选80重量％-100重量％，以所述交联剂的量为100重量％。
当所述交联剂包含亲水改性的交联剂和非亲水改性的交联剂时，所述非亲水改性的交联剂的量优选0-30重量％，最优选5重量％-20重量％，以所述交联剂的量为100重量％。
所述非亲水改性的交联剂的粘度优选500-1500mPa·s。
所述非亲水改性的交联剂可以是行业内常用的非亲水改性的那些，最优选Desmodur 3900。
添加剂(C)
所述添加剂优选下列的一种或多种：助粘合剂、增稠剂、粘合促进剂、润滑剂、润湿添加剂、染料、光稳定剂、老化抑制剂、颜料、流动控制剂、抗静电剂、UV吸收剂、成膜助剂、消泡剂、消光剂和塑化剂。
所述添加剂的量优选0.5重量％-3重量％，以所述涂料组合物的量为100重量％计。
涂覆产品
所述涂层的水蒸气透过率优选5000g/m2/24h-25000g/m2/24h，最优选5000g/m2/24h-10000g/m2/24h，静水压不小于7000mm。
所述基材优选木材、塑料、金属、玻璃、织物、皮革、纸张、EVA、橡胶、真皮、玻璃纤维、聚合物纤维或石墨纤维，最优选织物。
所述织物优选羊毛织物、棉织物、合成织物。
所述涂布优选喷涂、涂抹、辊涂、浸涂、注射、印刷或刀涂，最优选喷涂例如气压喷涂、无气喷涂或静电喷涂。
制造涂覆产品的方法
所述涂布可以是单次或多次，每次涂布的涂料组合物可以是相同的，也可以是不同的。
所述固化过程优选是：首先在不高于100℃的温度下进行，随后将温度升高至100℃-150℃。
涂料体系
第一组合物
第一组合物的多异氰酸酯(a1-1)
本申请的第一组合物的多异氰酸酯可以是下述多异氰酸酯中的一种或多种的组合。
所述第一组合物的多异氰酸酯优选包含至少一脂环族多异氰酸酯。
所述脂环族多异氰酸酯优选含至少二个脂环的脂环族多异氰酸酯。
所述含至少二个脂环的脂环族多异氰酸酯优选二环己基甲烷二异氰酸酯。
所述第一组合物的脂环族多异氰酸酯的量优选25重量％-100重量％，进一步优选25重量％-85重量％，最优选30重量％-60重量％，以所述第一组合物的多异氰酸酯的量为100重量％计。
所述第一组合物的多异氰酸酯优选进一步包含至少一脂肪族多异氰酸酯。
所述脂肪族多异氰酸酯优选下列的一种或多种：六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、2，2-二甲基戊二异氰酸酯、2，2，4-三甲基己二异氰酸酯、丁烯二异氰酸酯、1，3-丁二烯-1，4-二异氰酸酯、2，4，4-三甲基1，6-己二异氰酸酯、1，6，11-十一烷三异氰酸酯、1，3，6-六亚甲基三异氰酸酯、1，8-二异氰酸酯基-4-异氰酸甲酯基辛烷、双(异氰酸乙酯基)碳酸酯、双(异氰酸乙酯基)醚、赖氨酸甲酯二异氰酸酯和赖氨酸三异氰酸酯，最优选六亚甲基二异氰酸酯(HDI)。
所述第一组合物的多异氰酸酯也可以是具有脲二酮、异氰脲酸酯、氨基甲酸酯、脲基甲酸酯、缩二脲、亚氨基-噁二嗪二酮和/或噁二嗪三酮结构的改性多异氰酸酯。
第一组合物的不同于所述羟基官能度不小于3的多官能聚醚多元醇的聚合物多元
醇(a1-3)
聚碳酸酯多元醇
本申请的第一组合物的聚碳酸酯多元醇可以是下述的聚碳酸酯多元醇中的一种或多种的组合。
所述第一组合物的羟基官能度不小于3的多官能聚醚多元醇与聚碳酸酯多元醇的重量比最优选1∶4-1∶8。
所述聚碳酸酯多元醇的数均分子量优选400g/mol-8000g/mol，最优选600g/mol-3000g/mol。
所述聚碳酸酯多元醇的羟值优选20mgKOH/g-100mgKOH/g。
所述聚碳酸酯多元醇优选含羟基的聚碳酸酯，最优选聚碳酸酯二醇。
所述聚碳酸酯二醇可以通过碳酸衍生物例如碳酸二苯酯或碳酸二甲酯和多元醇优选二醇获得。
所述二醇可以是乙二醇、1，2-和1，3-丙二醇、1，3-和1，4-丁二醇、1，6-己二醇、1，8-羊二醇、新戍二醇、1，4-双轻甲基环己烷、2-甲基-1，3-丙二醇、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇、二丙二醇、聚丙二醇类、二丁二醇、聚丁二醇类、双酚A或内酯改性的上述类型的二醇。
所述二醇优选包含40重量％-100重量％的己二醇。所述己二醇优选1，6-己二醇和/或己二醇衍生物。所述1，6-己二醇衍生物除OH端基外还包含酯或醚基团，可以通过己二醇与等量或过量己内酯获得或通过己二醇自醚化产生二-或三-己二醇而获得。
所述聚碳酸酯二醇的羟值优选25mg KOH/g-250mg KOH/g，最优选50mg KOH/g-70mg KOH/g。
所述聚碳酸酯二醇的数均分子量优选500g/mol-4000g/mol，最优选1000g/mol-2500g/mol。
所述聚碳酸酯二醇最优选Desmophen C2200，可购自科思创股份有限公司，德国。
所述的第一组合物的不同于所述多官能聚醚多元醇的聚合物多元醇可以进一步包含下列的一种或多种：不同于上述第二组合物的聚碳酸酯多元醇的聚碳酸酯多元醇、聚丙烯酸酯多元醇、聚氨酯多元醇、聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚酯聚丙烯酸酯多元醇、聚氨酯聚丙烯酸酯多元醇、聚氨酯聚酯多元醇、聚氨酯聚醚多元醇、聚碳酸酯聚醚多元醇、聚氨酯聚碳酸酯多元醇和聚酯聚碳酸酯多元醇；优选包含下列的一种或多种：聚酯多元醇、不同于上述第一组合物的聚碳酸酯多元醇的聚碳酸酯多元醇和低官能聚醚多元醇。
第一组合物的交联剂(B)
所述第一组合物的交联剂可以是封闭型脂肪族聚异氰酸酯，所述封闭型脂肪族聚异氰酸酯的量优选3重量％-10重量％，以所述第一组合物的交联剂的量为100重量％计。
所述第一组合物的交联剂可以是非封闭型脂肪族聚异氰酸酯，所述非封闭型脂肪族聚异氰酸酯的量优选1重量％-10重量％，以所述第一组合物的交联剂的量为100重量％计。
所述第一组合物的交联剂优选包含封闭型脂肪族聚异氰酸酯和碳化二亚胺。
所述封闭型脂肪族聚异氰酸酯和所述碳化二亚胺的重量比为1∶1-4∶1。
所述交联剂的活性基团含量为0.1重量％-2重量％，优选0.1重量％-0.5重量％，以所述第一组合物的量为100重量％计。
所述封闭型脂肪族聚异氰酸酯优选亲水改性的封闭型脂肪族聚异氰酸酯。
所述亲水改性的封闭型脂肪族异氰酸酯的粘度优选小于2000mPa.s。
所述亲水改性的封闭型脂肪族异氰酸酯最优选Imprafix 2794，可购自科思创股份有限公司，德国。
所述非封闭型脂肪族聚异氰酸酯优选亲水改性的非封闭型脂肪族聚异氰酸酯。
所述亲水改性的非封闭型脂肪族聚异氰酸酯的粘度优选4000-9000mPa.s。
所述亲水改性的非封闭型脂肪族聚异氰酸酯最优选Imprafix IO 3025，可购自科思创股份有限公司，德国。
所述碳化二亚胺优选Desmodur 2802，可购自科思创股份有限公司，德国。
第二组合物
第二组合物的多异氰酸酯(a1-1)
本申请的第二组合物的多异氰酸酯可以是下述多异氰酸酯中的一种或多种的组合。
所述第二组合物的多异氰酸酯优选包含至少一脂环族多异氰酸酯。
所述脂环族多异氰酸酯优选含至少二个脂环的脂环族多异氰酸酯。
所述含至少二个脂环的脂环族多异氰酸酯优选二环己基甲烷二异氰酸酯。
所述第二组合物的脂环族多异氰酸酯的量优选25重量％-100重量％，最优选50重量％-100重量％，以所述第二组合物的多异氰酸酯的量为100重量％计。
所述第二组合物的多异氰酸酯可以进一步包含至少一脂肪族多异氰酸酯。
所述脂肪族多异氰酸酯优选下列的一种或多种：六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、2，2-二甲基戊二异氰酸酯、2，2，4-三甲基己二异氰酸酯、丁烯二异氰酸酯、1，3-丁二烯-1，4-二异氰酸酯、2，4，4-三甲基1，6-己二异氰酸酯、1，6，11-十一烷三异氰酸酯、1，3，6-六亚甲基三异氰酸酯、1，8-二异氰酸酯基-4-异氰酸甲酯基辛烷、双(异氰酸乙酯基)碳酸酯、双(异氰酸乙酯基)醚、赖氨酸甲酯二异氰酸酯和赖氨酸三异氰酸酯，最优选六亚甲基二异氰酸酯(HDI)。
所述第二组合物的多异氰酸酯也可以是具有脲二酮、异氰脲酸酯、氨基甲酸酯、脲基甲酸酯、缩二脲、亚氨基-噁二嗪二酮和/或噁二嗪三酮结构的改性多异氰酸酯。
第二组合物的不同于所述羟基官能度不小于3的多官能聚醚多元醇的聚合物多元
醇
聚酯多元醇
本申请的第二组合物的聚酯多元醇可以是下述的聚酯多元醇中的一种或多种的组合。
所述第二组合物的羟基官能度不小于3的多官能聚醚多元醇与聚酯多元醇的重量比优选1∶20-1∶80，最优选1∶30-1∶70。
所述聚酯多元醇的羟值优选20mgKOH/g-100mgKOH/g。
所述聚酯多元醇优选线性聚酯二醇或轻度支化的聚酯多元醇，通过包含以下组分制备：脂肪族、脂环族或芳族二-或多羧酸类，例如琥珀酸，甲基琥珀酸，戊二酸，己二酸，庚二酸，辛二酸，壬二酸，癸二酸，壬二羧酸，癸烷二羧酸，对苯二甲酸，间苯二甲酸，邻苯二甲酸，四氢邻苯二甲酸，六氢邻苯二甲酸，环己烷二羧酸，马来酸，富马酸，丙二酸或偏苯三酸；酸酐，例如邻苯二甲酸酐，偏苯三酸酐或琥珀酸酐或它们的混合物；和低分子量多元醇，以及可选地使用更高官能的多元醇，例如三羟甲基丙烷、甘油或季戊四醇、脂环族和/或芳族二-和多-羟基化合物。
所述低分子量多元醇可以是直链低分子量多元醇和/或支链低分子量二元醇。
所述直链低分子量多元醇选自1，2-乙二醇(甘醇)、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、1，7-庚二醇、1，8-辛二醇、1，9-壬二醇、1，10-癸二醇和1，3-丁二醇中的一种或多种。优选1，3-和1，4-丁二醇、1，6-己二醇和1，8-辛二醇中的一种或多种。
所述支链低分子量多元醇选自新戊二醇、1，2-丙二醇、2-甲基-1，2-丙二醇、2-甲基-1，3-丙二醇、1，2-丁二醇、内消旋-2，3-丁二醇、2，3-二甲基-2，3-丁二醇、1，2-戍二醇、2，3-戍二醇、2，4-戍二醇、1，4-戍二醇、2，2，4-二甲基-1，3-戍二醇、1，3-己二醇、1，4-己二醇、1，5-己二醇、2，5-己二醇、2，5-二甲基-2，5-己二醇、1，3-环丁二醇、2，2，4，4-四甲基环丁二醇、1，2-环戊二醇、1，3-环戊二醇、1，3-二甲基-1，3-环戊二醇、1，2-环己二醇、1，3-环己二醇、1，4-环己二醇和1，4-二羟甲基环己烷中的一种或多种。优选新戍二醇、甲基-1，3-丙二醇和2，2，4-二甲基-1，3-戍二醇中的一种或多种。
所述聚酯多元醇也可以是内酯类的均聚物或混合聚合物，优选通过将内酯或内酯混合物如丁内酯、ε-己内酯和/或甲基-ε-己内酯加成到合适的二-和/或更高官能的起始剂分子上而获得。所述ε-己内酯优选ε-己内酯的聚合物。
所述聚酯多元醇的羟值优选25mg KOH/g-250mg KOH/g，最优选50mg KOH/g-70mgKOH/g。
所述聚酯多元醇的数均分子量优选500g/mol-4000g/mol，最优选1000g/mol-2500g/mol。
所述聚酯多元醇最优选Desmophen PE 170HN，可购自科思创股份有限公司，德国。
所述的第二组合物的不同于所述多官能聚醚多元醇的聚合物多元醇可以进一步包含下列的一种或多种：不同于上述第二组合物的聚酯多元醇的聚酯多元醇、聚丙烯酸酯多元醇、聚氨酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚醚多元醇、聚酯聚丙烯酸酯多元醇、聚氨酯聚丙烯酸酯多元醇、聚氨酯聚酯多元醇、聚氨酯聚醚多元醇、聚碳酸酯聚醚多元醇、聚氨酯聚碳酸酯多元醇和聚酯聚碳酸酯多元醇；优选包含下列的一种或多种：聚碳酸酯多元醇、不同于上述第二组合物的聚酯多元醇的聚酯多元醇和低官能聚醚多元醇。
第二组合物的交联剂(B)
所述交联剂的活性基团含量为0.1重量％-2重量％，优选0.1重量％-0.5重量％，以所述第二组合物的量为100重量％计。
所述封闭型脂肪族聚异氰酸酯优选亲水改性的封闭型脂肪族聚异氰酸酯。
所述亲水改性的封闭型脂肪族异氰酸酯的粘度优选小于2000mPa.s。
所述亲水改性的封闭型脂肪族异氰酸酯最优选Imprafix 2794，可购自科思创股份有限公司，德国。
所述非封闭型脂肪族聚异氰酸酯优选亲水改性的非封闭型脂肪族聚异氰酸酯。
所述亲水改性的非封闭型脂肪族聚异氰酸酯的粘度优选4000-9000mPa.s。
所述亲水改性的非封闭型脂肪族聚异氰酸酯最优选Imprafix IO 3025，可购自科思创股份有限公司，德国。
所述碳化二亚胺优选Desmodur 2802，可购自科思创股份有限公司，德国。
第二组合物的添加剂(C)
所述第二组合物的添加剂优选消光剂。
所述消光剂的量优选1重量％-3重量％，以所述第二组合物的量为100重量％计。消光剂可以以溶液形式存在，此处消光剂的量指的是消光剂固体的量。
所述消光剂优选二氧化硅。
第三组合物
所述涂料体系可以进一步包含至少一第三组合物。
所述第三组合物优选包含一水性分散体，所述第三组合物是不同于所述第一组合物或所述第二组合物的，所述第三组合物用于形成一第三涂层。
所述水性分散体优选下列的一种或多种：聚丙烯酸酯水性分散体、聚氨酯水性分散体、聚乙烯醇水性分散体、聚醚水性分散体、聚酯水性分散体和脂肪酸酯水性分散体。
所述第三组合物可以进一步包含至少一添加剂。所述添加剂可以是选自下列的一种或多种：颜料例如有机颜料、无机颜料、金属颜料或珠光颜料，润湿剂、消光剂、消泡剂、成膜剂、增稠剂和本领域技术人员熟知的其他能够添加到所述第三组合物中的添加剂。
所述添加剂的量可以是本领域技术人员熟知的可以添加的量。
所述第三组合物可以进一步包含至少一交联剂。所述交联剂可以是本领域技术人员熟知的能够添加到所述第三组合物中的交联剂。
涂覆制品
所述涂层的水蒸气透过率优选3000g/m2/24h-25000g/m2/24h，最优选3500g/m2/24h-10000g/m2/24h，静水压不小于1500mm。
所述第一涂层、第二涂层和第三涂层各自独立地可以是单层或多层的。所述多层的涂层是通过多次施加组合物形成的。
所述第三涂层可以位于所述基材与所述第一涂层之间，也可以位于所述第一涂层和所述第二涂层之间，还可以为所述第二涂层之上。
所述基材优选木材、塑料、金属、玻璃、织物、皮革、纸张、EVA、橡胶、真皮、玻璃纤维、聚合物纤维或石墨纤维，最优选织物。
所述织物优选羊毛织物、棉织物或合成织物。
所述涂布优选喷涂、涂抹、辊涂、浸涂、注射、印刷或刀涂，最优选喷涂例如气压喷涂、无气喷涂或静电喷涂。
所述固化过程优选是：首先在不高于100℃的温度下进行，随后将固化温度升高至100℃-150℃。
实施例
除非另外限定，本文所使用的所有技术和科学术语具有本发明所属领域技术人员通常理解的相同意义。当本说明书中术语的定义与本发明所属领域技术人员通常理解的意义有矛盾时，以本文中所述的定义为准。
除非另有说明，否则在说明书和权利要求书中使用的表达成分的量、反应条件等的所有数值被理解为在被术语“约”修饰。因此，除非有相反指示，否则在这里阐述的数值参数是能够根据需要获得的所需性能来变化的近似值。
本文中所用的“和/或”是指所提及的要素之一或全部。
本文中所用“包括”和“包含”涵盖只有所提及要素的情形以及除了所提及要素还存在其它未提及要素的情形。
本发明中所有百分比均为重量百分比，另有说明的除外。
本发明的分析测量都在23℃下进行，另有说明的除外。
本发明中各水性分散体的重量都是指含水重量，另有说明的除外。
本发明的数均分子量采用凝胶渗透色谱法以四氢呋喃为流动相，对照聚苯乙烯标样在23℃下测定。
水性分散体的固体含量使用Mettler Toledo公司的HS153水分测定仪根据DIN-ENISO 3251进行。
异氰酸酯基团(NCO)含量根据DIN-EN ISO 11909按体积测定。
粒度在用去离子水稀释后使用激光光谱法(Malvern仪器公司的Zatasizer NanoZS 3600激光粒度仪测量)测定。
pH值使用德国Sartorius公司的PB-10pH计在23℃下测量。
粘度使用Brookfield公司的DV-II+Pro.旋转粘度计，根据DIN 53019在23℃下测量。
水洗是指将涂覆产品或涂覆制品在30度下水洗40分钟后，在室温下干燥，重复上述水洗和干燥步骤一次，这一过程为一次水洗。
水蒸气透过率(WVTR)是指在一定的温度和相对湿度，一定的水蒸气压差和涂层厚度下，1m2的织物试样在24h内透过的水蒸气量，用单位g/m2/24h表示。使用英国公司BritishTextile Technology Group的水蒸气透过率测量仪，根据DS2109TM1测量WVTR。水洗前，当WVTR值大于5000g/m2/24h，认为涂层的水蒸气透过率合格。十次水洗后，当WVTR值大于3500g/m2/24h，认为涂层的水蒸气透过率合格，说明涂层的耐水洗性好。
静水压又称耐水压(HSH)，是指单位面积织物能承受的水压强力，单位mm H2O。例如耐水压为4000mm表示单位面积织物最大可承受4m水压而不会发生渗漏。使用PFAFF公司的静水压测试仪，根据DIN EN20811：1992在20℃下测量HSH。水洗前，当HSH值大于4000mmH2O，认为涂层的耐水压合格。十次水洗后，当HSH值大于1500mm H2O，认为涂层的耐水压合格，说明涂层的耐水洗性好。
手感柔软度测试是通过触摸涂覆产品或涂覆制品来进行评级，5级为最柔软，1级为最硬。手感柔软度等级在3-5级时，认为涂层的手感柔软度合格。
防粘性测试是指将涂覆产品或涂覆制品的涂布有组合物的面对折，在上面放置1公斤的负载，放置在95％相对湿度，70℃的环境中24小时，除去负载，打开对折面看表面是否有粘连现象。防粘性等级在3.5-5级时，认为涂层的防粘性合格。
原料和试剂
聚氨酯水性分散体1-4的制备
聚氨酯水性分散体1
将168.2克
C2200、19.2克
L300、40克
3600、6.6克
LP112、77.6克LB25、5克DMPA和22.3克
3170在100℃下加热1小时，随后冷却到75℃。加入13.1克
W和61.18克
H得到混合物，在100-110℃下搅拌直至混合物的NCO实际值低于NCO理论值，得到聚氨酯预聚物。80℃下用746克丙酮溶解预聚物，随后冷却到40℃。然后计量加入11.5克DEA，3.3克EDA和108.3克水的溶液。在40℃下搅拌30分钟后加入902.3克水分散，真空蒸馏除去溶剂后得到聚氨酯水性分散体1。聚氨酯水性分散体1的固含量30.6％，粒度125.4nm，粘度272mPa.s和pH值6.5。
聚氨酯水性分散体2
将168.2克
C2200、53.2克
3600、77.6克LB25、5克DMPA和29.3克
3170在100℃下加热1小时，随后冷却到75℃。加入27.13克
W和52.18克
H得到混合物，在100-110℃下搅拌直至混合物的NCO实际值低于NCO理论值，得到聚氨酯预聚物。80℃下用746克丙酮溶解预聚物，随后冷却到40℃。然后计量加入11.5克DEA，3.3克EDA和108.3克水的溶液。在40℃下搅拌30分钟后加入902.3克水分散，真空蒸馏除去溶剂后得到聚氨酯水性分散体2。聚氨酯水性分散体2的固含量30.3％，粒度84.2nm，粘度1552mPa.s和pH值6.1。
聚氨酯水性分散体3
将168.2克
C2200、19.2克
L300、40克
3600、6.6克
LP112、77.6克LB25、5克DMPA和22.3克
3170在100℃下加热1小时，随后冷却到75℃。加入54.3克
W和34.8克
H得到混合物，在100-110℃下搅拌直至混合物的NCO实际值低于NCO理论值，得到聚氨酯预聚物。80℃下用785.7克丙酮溶解预聚物，随后冷却到40℃。然后计量加入11.5克DEA(购自Aldrich化学试剂公司，德国)，4.5克EDA和116.9克水的溶液。在40℃下搅拌30分钟后加入951.5克水分散，真空蒸馏除去溶剂后得到聚氨酯水性分散体3。聚氨酯水性分散体3的固含量30.5％，粒度84.9nm，粘度2467mPa.s和pH值5.8。
聚氨酯水性分散体4
将381克
PE170HN和5.5克
3170加热到65℃，加入110.66克
W得到混合物。在120℃下搅拌直至混合物的NCO实际值低于NCO理论值，得到聚氨酯预聚物。40℃下用660.8克丙酮溶解预聚物，然后计量加入51.7克AAS和128.94克水的溶液。搅拌15分钟后加入965.1克水分散，真空蒸馏除去溶剂后得到聚氨酯水性分散体4。聚氨酯水性分散体4的固含量33.14％，粒度108.3nm，粘度98mPa.s和pH值7.73。
单涂层
在由两个抛光辊组成的膜拉伸设备中(辊的间距可以精确地调节)，将基材放在上下辊之间。使用量隙规调节基材和上辊之间的间距为0.1毫米。该间距对应于所得涂层的湿膜厚度，并可以依据每一次涂层所需的厚度进行调节。
表1列出了实施例1和对比实施例1-2的涂料组合物的组成，将各组分混合形成涂料组合物，调节实施例和对比实施例得到的涂料组合物的粘度为2000-4000mPa.s(通过Borchi Gel L75N调节)，将涂料组合物倒入基材与上辊之间的间距内，水平拉动涂层刀，在基材上形成湿膜，在70℃下烘干1分钟，90℃下烘干1分钟，150℃下焙烘1.5分钟得到干的单涂层。测试单涂层的各项性能，列于表2。
表1实施例1和对比实施例1-2的涂料组合物的组成
| 涂料组合物的组成 | 实施例1 | 对比实施例1 | 对比实施例2 |
| 聚氨酯水性分散体1/g | 100 | ||
| 聚氨酯水性分散体3/g | 100 | ||
| 聚氨酯水性分散体4/g | 100 | ||
| Imprafix 2794/g | 8 | 8 | 8 |
| BYK 349/g | 0.2 | 0.2 | 0.2 |
| Borchigel L 75N/g | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
| 涂层间距/mm | 0.1 | 0.1 | 0.1 |
表2实施例1和对比实施例1-2的涂层的性能
从表2可知，实施例1的涂料组合物形成的涂层的水洗前后的HSH值、WVTR值、手感柔软度指标和防粘性指标比对比实施例1和2的好。说明当聚氨酯水性分散体是由包含脂环族异氰酸酯，尤其是含至少二个脂环的脂环族异氰酸酯，特别是二环己基甲烷二异氰酸酯反应得到的，且二环己己甲烷二异氰酸酯的量占全部多异氰酸酯的量的为25重量％-90重量％时，包含其的涂料组合物形成的涂层具有良好的耐水洗性、手感柔软度和防粘性，符合行业需求。
多涂层
在由两个抛光辊组成的膜拉伸设备中(辊的间距可以精确地调节)，将基材放在上下辊之间。使用量隙规调节基材和上辊之间的间距为0.05毫米。该间距对应于所得涂层的湿膜厚度，并可以依据每一次涂层所需的厚度进行调节。
表3列出了实施例2-11的涂料体系的组成，表4列出了对比实施例3-16的对比涂料体系的组成，将第一组合物的各组分混合形成第一组合物，第二组合物的各组分混合形成第二组合物，调节实施例和对比例得到的第一组合物和第二组合物的粘度为2000-4000mPa.s(通过Borchi Gel L75N调节)，将第一组合物倒入基材与上辊之间的间距内，水平拉动涂层刀，在基材上形成湿膜，在70℃下烘干1分钟，90℃下烘干1分钟，150℃下焙烘1.5分钟得到干的第一涂层。将第二组合物倒入涂布有第一涂层的基材的涂层表面与上辊之间的间距内，水平拉动涂层刀，在第一涂层表面形成湿膜，在70℃下烘干1分钟，90℃下烘干1分钟，150℃下焙烘1.5分钟得到干的第二涂层。如果需要得到包含超过二个涂层的涂覆制品，可以重复上述步骤。测试涂层的各项性能，列于表5。
表3实施例2-11的涂料体系的组成
表4对比实施例3-16的对比涂料体系的组成
表5实施例2-11和对比实施例3-16的涂层性能
从实施例2-11可知，本发明的涂料体系形成的涂层不仅具有良好的手感柔软度和防粘性，还具有良好的耐水洗性。
从对比实施例3-4和对比实施例14可知，当涂料体系的第一组合物和第二组合物都不包含交联剂时，涂料体系形成的涂层的耐水洗性、手感柔软度和防粘性差。
从对比实施例5-6、10-12可知，当第一组合物或第二组合物其中之一不包含本发明的交联剂时，涂料体系形成的涂层不能兼顾良好的手感柔软度、防粘性和耐水洗性。
比较对比实施例7和实施例2、对比实施例13和实施例10、对比实施例8和实施例3可知，涂料体系的组合物中的活性基团含量会影响涂料体系形成的涂层的耐水洗性。
从对比实施例9和实施例9可知，当涂料体系的第一组合物中包含的聚氨酯水性分散体是由不少于25重量％的脂环族异氰酸酯制备得到的，包含其的涂料体系形成的涂层不仅具有良好的手感柔软度和防粘性，还具有良好的耐水洗性。
从对比实施例15-16和实施例11可知，当涂料体系的第一组合物和第二组合物各自包含的非亲水交联剂含量占交联剂含量的50重量％或更高含量时，包含其的涂料体系形成的涂层依然具有良好的手感柔软度和防粘性，但不具有良好的耐水洗性。当涂料体系的第一组合物和第二组合物各自包含的非亲水交联剂含量占交联剂含量少于50重量％时，包含其的涂料体系形成的涂层具有良好的手感柔软度、防粘性和耐水洗性。
所属领域的技术人员易知，本发明不仅限于前述的具体细节，且在不脱离本发明的精神或主要特性的前提下，本发明可实施为其他特定形式。因此从任何角度来说都应将所述实施例视作例示性而非限制性的，从而由权利要求书而非前述说明来指出本发明的范围；且因此任何改变，只要其属于权利要求等效物的含义和范围中，都应视作属于本发明。
Claims (50)
1.一种涂料组合物，包含：
(A)至少一聚氨酯水性分散体，所述聚氨酯水性分散体包含至少一聚氨酯聚合物(a)，所述聚氨酯聚合物(a)通过包含至少一聚氨酯预聚物(a1)和至少一异氰酸酯反应性组分(a2)的反应获得，所述聚氨酯预聚物(a1)通过包含下列组分的反应获得：
(a1-1)至少一异氰酸酯官能度不小于2的多异氰酸酯，所述多异氰酸酯
(a1-1)包含含至少两个脂环的脂环族多异氰酸酯，所述脂环族多异氰酸酯的量是25重量％-90重量％，以所述多异氰酸酯(a1-1)的量为100重量％计，
(a1-2)至少一羟基官能度不小于3的多官能聚醚多元醇，所述羟基官能度不小于3的多官能聚醚多元醇是官能度为6的具有星形结构的多元醇，所述多官能聚醚多元醇的量为1重量％-20重量％，以所述制备聚氨酯预聚物的组分的量为100重量％计，和
(a1-3)可选的一不同于所述羟基官能度不小于3的多官能聚醚多元醇的聚合物多元醇；
(B)至少一交联剂，所述交联剂是亲水改性的，所述交联剂是含活性基团的脂肪族和/或芳香族异氰酸酯衍生物，所述活性基团能与包含活泼氢的基团反应，所述包含活泼氢的基团是下列的一种或多种：羟基、羧酸基、巯基和胺基，所述活性基团含量为0.1重量％-2重量％，以所述涂料组合物的量为100重量％计；和
(C)可选的一添加剂；
所述异氰酸酯反应性组分(a2)是下列的一种或多种：阴离子亲水剂和潜在阴离子亲水剂。
2.根据权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于，所述至少一羟基官能度不小于3的多官能聚醚多元醇(a1-2)通过包含至少一环氧乙烷和至少一引发剂的反应获得，所述引发剂是下列的一种或多种：单糖、寡糖、多糖、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、山梨糖醇、环状多元醇、芳族羟基化合物、聚胺和具有羧酸基团的化合物。
3.根据权利要求2所述的涂料组合物，其特征在于，所述至少一羟基官能度不小于3的多官能聚醚多元醇(a1-2)具有式I结构：
其中，m是0-50；
n是1-50；
m′是6；
X是下列的一种或多种：1，3-丙基、1，2-异丙基、2，2-丙基、1，1-丁基、1，2-丁基、2，2-丁基、1，3-丁基、1，4-丁基、1，2-戊基、1，3-戊基、1，4-戊基、1，5-戊基、1，6-己基、1，7-庚基、1，8-辛基、1，9-壬基、1，10-癸基、1，11-十一烷基、1，12-十二烷基、1，2-环戊基、1，2-环己基、1，2-环庚基、1，2-环辛基、1，2-苯乙烯基、1，2-甲基苯乙烯基和1，2-蒎基；
R是CyHz，其中y与引发剂的碳原子数相同，z是使结构式I成立的整数。
4.根据权利要求3所述的涂料组合物，其特征在于，所述m是0-10。
5.根据权利要求3所述的涂料组合物，其特征在于，所述m是1-3。
6.根据权利要求3所述的涂料组合物，其特征在于，所述n是1-10。
7.根据权利要求3所述的涂料组合物，其特征在于，所述n是7-10。
8.根据权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于，所述至少一羟基官能度不小于3的多官能聚醚多元醇(a1-2)的数均分子量为500g/mol-12000g/mol。
9.根据权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于，所述至少一羟基官能度不小于3的多官能聚醚多元醇(a1-2)的量为1重量％-15重量％，以所述制备聚氨酯预聚物(a1)的组分的量为100重量％计。
10.根据权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于，所述活性基团含量为0.1重量％-0.5重量％，以所述涂料组合物的量为100重量％计。
11.根据权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于，所述交联剂(B)是下列的一种或多种：封闭型脂肪族聚异氰酸酯、非封闭型脂肪族聚异氰酸酯、碳化二亚胺、三聚氰胺型交联剂、氮丙啶型交联剂和聚环氧交联剂。
12.根据权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于，所述交联剂(B)是下列的一种或多种：封闭型脂肪族聚异氰酸酯、非封闭型脂肪族聚异氰酸酯和碳化二亚胺。
13.根据权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于，所述多异氰酸酯(a1-1)进一步包含脂肪族多异氰酸酯。
14.根据权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于，所述脂环族多异氰酸酯是二环己基甲烷二异氰酸酯。
15.根据权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于，所述聚合物多元醇(a1-3)是下列的一种或多种：聚碳酸酯多元醇、聚酯多元醇和低官能聚醚多元醇。
16.根据权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于，所述聚氨酯水性分散体的量是50重量％-99重量％，以所述涂料组合物的量是100重量％计。
17.根据权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于，所述聚氨酯水性分散体的量是优选70重量％-99重量％，以所述涂料组合物的量是100重量％计。
18.根据权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于，所述聚氨酯水性分散体的量是90重量％-99重量％，以所述涂料组合物的量是100重量％计。
19.根据权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于，所述脂环族多异氰酸酯的量是50重量％-85重量％，以所述多异氰酸酯(a1-1)的量为100重量％计。
20.根据权利要求15所述的涂料组合物，其特征在于，所述多官能聚醚多元醇(a1-2)与聚碳酸酯多元醇的重量比为1∶4-1∶10。
21.用于制备根据权利要求1-20中任一项的涂料组合物的方法，其特征在于，所述方法包含以下步骤：以任意方式混合所述聚氨酯水性分散体(A)、交联剂(B)和可选的添加剂(C)。
22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述聚氨酯水性分散体(A)通过以下步骤制备：
(1)使包含至少一多异氰酸酯(a1-1)、至少一羟基官能度不小于3的多官能聚醚多元醇(a1-2)和可选的一不同于所述羟基官能度不小于3的多官能聚醚多元醇的聚合物多元醇(a1-3)的反应获得聚氨酯预聚物(a1)；
(2)使包含至少一聚氨酯预聚物(a1)和至少一异氰酸酯反应性组分(a2)的反应获得聚氨酯聚合物(a)；和
(3)在步骤(2)之前、期间或者之后引入水获得所述聚氨酯水性分散体(A)。
23.将如权利要求1-20中任一项的涂料组合物用于制备涂覆产品的用途。
24.一种涂覆产品，包含一基材以及将根据权利要求1-20中任一项的涂料组合物涂布于所述基材上形成的涂层。
25.一种涂覆产品，包含一基材以及将根据权利要求1-20中任一项的涂料组合物固化形成的涂层。
26.制造涂覆产品的方法，将包含根据权利要求1-20中任一项的涂料组合物涂布于一基材上并固化形成涂层。
27.一种涂料体系，包含：
一第一组合物，所述第一组合物是根据权利要求1-20任一项的涂料组合物，所述不同于所述羟基官能度不小于3的多官能聚醚多元醇的聚合物多元醇(a1-3)包含至少一聚碳酸酯多元醇，所述羟基官能度不小于3的多官能聚醚多元醇(a1-2)与聚碳酸酯多元醇的重量比为1∶4-1∶10，所述第一组合物用于形成一第一涂层，和
一第二组合物，所述第二组合物包含：
至少一聚氨酯水性分散体，所述聚氨酯水性分散体包含至少一聚氨酯聚合物，所述聚氨酯聚合物通过包含至少一聚氨酯预聚物和至少一异氰酸酯反应性组分的反应获得，所述聚氨酯预聚物通过包含下列组分的反应获得：至少一异氰酸酯官能度不小于2的多异氰酸酯，所述多异氰酸酯包含含至少两个脂环的脂环族多异氰酸酯，所述脂环族多异氰酸酯的量是25重量％-100重量％，以所述多异氰酸酯的量为100重量％计；至少一羟基官能度不小于3的多官能聚醚多元醇，所述羟基官能度不小于3的多官能聚醚多元醇是官能度为6的具有星形结构的多元醇，所述多官能聚醚多元醇的量为1重量％-20重量％，以所述制备聚氨酯预聚物的组分的量为100重量％计；和一聚酯多元醇，所述羟基官能度不小于3的多官能聚醚多元醇与聚酯多元醇的重量比为1∶20-1∶80；所述异氰酸酯反应性组分是下列的一种或多种：阴离子亲水剂和潜在阴离子亲水剂；
至少一交联剂，所述交联剂是含活性基团的脂肪族和/或芳香族异氰酸酯衍生物，所述活性基团能与包含活泼氢的基团反应，所述包含活泼氢的基团是下列的一种或多种：羟基、羧酸基、巯基和胺基，所述活性基团含量为0.1重量％-2重量％，以所述第二组合物的量为100重量％计，所述交联剂包含不少于50重量％的亲水改性的封闭型脂肪族聚异氰酸酯；和
可选的一添加剂；
所述第二组合物用于形成一第二涂层。
28.如权利要求27所述的涂料体系，其特征在于，所述第一组合物的脂环族多异氰酸酯的量是25重量％-85重量％，以所述第一组合物的多异氰酸酯(a1-1)的量为100重量％计。
29.如权利要求27所述的涂料体系，其特征在于，所述第一组合物的脂环族多异氰酸酯的量是30重量％-60重量％，以所述第一组合物的多异氰酸酯(a1-1)的量为100重量％计。
30.如权利要求27所述的涂料体系，其特征在于，所述第一组合物的多异氰酸酯(a1-1)进一步包含至少一脂肪族多异氰酸酯。
31.如权利要求27所述的涂料体系，其特征在于，所述羟基官能度不小于3的多官能聚醚多元醇(a1-2)与聚碳酸酯多元醇的重量比为1∶4-1∶8。
32.如权利要求27所述的涂料体系，其特征在于，所述第二组合物的脂环族多异氰酸酯的量是50重量％-100重量％，以所述第二组合物的多异氰酸酯(a1-1)的量为100重量％计。
33.如权利要求27所述的涂料体系，其特征在于，所述羟基官能度不小于3的多官能聚醚多元醇(a1-2)与聚酯多元醇的重量比为1∶30-1∶70。
34.如权利要求27所述的涂料体系，其特征在于，所述第一组合物的交联剂(B)包含至少一封闭型脂肪族聚异氰酸酯和至少一碳化二亚胺。
35.如权利要求34所述的涂料体系，其特征在于，所述封闭型脂肪族聚异氰酸酯与所述碳化二亚胺的重量比为1∶1-4∶1。
36.如权利要求27所述的涂料体系，其特征在于，制备所述第二组合物的聚氨酯预聚物的至少一羟基官能度不小于3的多官能聚醚多元醇通过包含至少一环氧乙烷和至少一引发剂的反应获得，所述引发剂是下列的一种或多种：单糖、寡糖、多糖、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、山梨糖醇、环状多元醇、芳族羟基化合物、聚胺和具有羧酸基团的化合物。
37.如权利要求27所述的涂料体系，其特征在于，制备所述第二组合物的聚氨酯预聚物的至少一羟基官能度不小于3的多官能聚醚多元醇的数均分子量为500g/mol-12000g/mol。
38.如权利要求27所述的涂料体系，其特征在于，制备所述第二组合物的聚氨酯预聚物的至少一羟基官能度不小于3的多官能聚醚多元醇的量为1重量％-15重量％，以所述制备聚氨酯预聚物的组分的量为100重量％计。
39.如权利要求27所述的涂料体系，其特征在于，所述第二组合物的交联剂的活性基团含量为0.1重量％-0.5重量％，以所述第二组合物的量为100重量％计。
40.如权利要求27所述的涂料体系，其特征在于，制备所述第二组合物的聚氨酯预聚物的多异氰酸酯进一步包含脂肪族多异氰酸酯。
41.如权利要求27所述的涂料体系，其特征在于，制备所述第二组合物的聚氨酯预聚物的脂环族多异氰酸酯的量是50重量％-85重量％，以制备所述第二组合物的聚氨酯预聚物的多异氰酸酯的量为100重量％计。
42.如权利要求27所述的涂料体系，其特征在于，制备所述第二组合物的聚氨酯预聚物的脂环族多异氰酸酯是二环己基甲烷二异氰酸酯。
43.如权利要求27所述的涂料体系，其特征在于，所述第二组合物的聚氨酯水性分散体的量是50重量％-99重量％，以所述第二组合物的量是100重量％计。
44.如权利要求27所述的涂料体系，其特征在于，所述第二组合物的聚氨酯水性分散体的量是优选70重量％-99重量％，以所述第二组合物的量是100重量％计。
45.如权利要求27所述的涂料体系，其特征在于，所述第二组合物的聚氨酯水性分散体的量是90重量％-99重量％，以所述第二组合物的量是100重量％计。
46.将如权利要求27-45中任一项的涂料体系用于制备涂覆制品的用途。
47.一种涂覆制品，包含一基材以及将根据权利要求27-45中任一项的涂料体系涂布于所述基材上形成的涂层。
48.一种涂覆制品，包含一基材以及将根据权利要求27-45中任一项的涂料体系固化形成的涂层。
49.制造涂覆制品的方法，将包含根据权利要求27-45中任一项的涂料体系涂布于一基材上并固化形成涂层。
50.如权利要求49所述的方法，其特征在于，所述涂料体系的涂布步骤如下：
将所述第一组合物施加到一基材表面以形成一第一涂层；和
将所述第二组合物施加到所述第一涂层表面以形成一第二涂层。
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