Bopp涂層用uv光固化聚丙烯酸酯-氯化聚丙烯復(fù)合水乳液及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于聚合物涂料領(lǐng)域，公開了一種BOPP涂層用UV光固化聚丙烯酸酯-氯化聚丙烯復(fù)合水乳液及其制備方法和應(yīng)用。該復(fù)合水乳液由以下組分制備而成：可UV光固化聚丙烯酸酯水乳液30～100重量份、改性氯化聚丙烯水乳液30～100重量份、光引發(fā)劑0.1～1.5重量份、乳化劑0～1重量份、流平劑0～1重量份和消泡劑0.1～1重量份。該復(fù)合水乳液具有UV光固化功能，涂膜于BOPP表面經(jīng)過UV照射方式固化后，涂層粘附力較強(qiáng)，且該復(fù)合水乳液不含揮發(fā)性有機(jī)物（VOC），符合綠色環(huán)保要求，其操作過程簡單安全、節(jié)能高效。
【專利說明】BOPP涂層用UV光固化聚丙烯酸酯-氯化聚丙烯復(fù)合水乳液及其制備方法和應(yīng)用
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明屬于聚合物涂料領(lǐng)域，具體涉及一種BOPP涂層用UV光固化聚丙烯酸酯-氯化聚丙烯復(fù)合水乳液及其制備方法和應(yīng)用。
技術(shù)背景
[0003]雙向拉伸聚丙烯薄膜(BOPP)是最主要的包裝塑料薄膜之一，具有質(zhì)輕、透明性好、防潮抗氧、氣密性好、有韌性耐折、表面光滑耐熱酸堿、溶劑、摩擦、撕裂，能再現(xiàn)商品的造型、色彩，而且價格低廉，加工性能優(yōu)異，常用作復(fù)合薄膜的面層材料等而作為基材使用，可廣泛應(yīng)用于塑料包裝材料。但是由于聚烯烴薄膜表面自由能低，潤濕性差，印刷困難，因此在對聚烯烴薄膜表面進(jìn)行涂裝前通常需進(jìn)行預(yù)處理，以提高涂層對基材的附著力。提高涂層對聚烯烴薄膜的附著力方法有兩類，一是對底材改性，二是采用專用涂料作底涂層。第一類方法中，聚烯烴表面一般須經(jīng)火焰處理、電暈放電、氣體等離子處理、紫外光照射或化學(xué)氧化等方法進(jìn)行氧化處理，從而提高表面能，形成鍵合所需的極性點(diǎn)，然而這類方法通常存在處理不均一、處理后表面濕張力衰減或增大低材粗糙度等缺點(diǎn)。涂層法處理BOPP薄膜表面具有處理后表面濕張力不會因?yàn)楦邷?、高濕的氣候條件而衰減，而且涂層材料也有較好耐候性，且工藝簡單、生產(chǎn)成本低、儲存與可操作生產(chǎn)時間長等優(yōu)點(diǎn)。
[0004]涂層法中最重要的是高分子涂覆液的制備， 目前高分子涂覆液有溶劑型和水型兩大類，溶劑型高分子涂覆液有氯化聚丙烯、聚丙烯酸酯、聚氨酯類等，但溶劑型涂覆液一般使用苯類等有機(jī)溶劑，不符合綠色環(huán)保要求；而目前存在的水型高分子涂覆液與溶劑型的相比，涂層與基材的粘附力降低，涂層綜合性能下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的首要目的在于提供一種BOPP涂層用UV光固化聚丙烯酸酯-氯化聚丙烯復(fù)合水乳液，該復(fù)合水乳液中聚丙烯酸酯聚合物的結(jié)構(gòu)中包含可進(jìn)行UV光固化的反應(yīng)性基團(tuán)，在紫外光照射下，可使聚丙烯酸酯-氯化聚丙烯復(fù)合水乳中的聚合物發(fā)生交聯(lián)，在不添加小分子助劑的情況下有效提高體系的內(nèi)聚力。
[0006]本發(fā)明的另一個目的在于提供上述BOPP涂層用UV光固化聚丙烯酯-氯化聚丙烯復(fù)合水乳液的制備方法。
[0007]本發(fā)明的再一個目的在于提供上述BOPP涂層用UV光固化聚丙烯酸酯-氯化聚丙烯復(fù)合水性乳液在BOPP薄膜涂覆中的應(yīng)用。
[0008]本發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種BOPP涂層用UV光固化聚丙烯酸酯-氯
化聚丙烯復(fù)合水乳液，該復(fù)合水乳液由以下按重量份數(shù)計的組分制備而成:
[0009]可UV光固化聚丙烯酸酯水乳液30~100份
改性氯化聚丙烯水乳液30~100份
光引發(fā)劑0.1~1.5份
乳化劑O~1份
流平劑O~1份
消泡劑0.1~1份。
[0010]所述可UV光固化聚丙烯酸酯水乳液是將具有如式(I)所示結(jié)構(gòu)式的聚丙烯酸酯聚合物20~40重量份溶解于四氫呋喃中，中和至中性，加入水60~100重量份，2000~10000r/min下攪拌分散，除去溶劑制備得到；
【權(quán)利要求】
1.一種BOPP涂層用UV光固化聚丙烯酸酯-氯化聚丙烯復(fù)合水乳液，其特征在于:該復(fù)合水乳液由以下按重量份數(shù)計的組分制備而成:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種BOPP涂層用UV光固化聚丙烯酸酯-氯化聚丙烯復(fù)合水乳液，其特征在于:所述可UV光固化聚丙烯酸酯水乳液是將具有如式(I)所示結(jié)構(gòu)式的聚丙烯酸酯聚合物20~40重量份溶解于四氫呋喃中，中和至中性，加入水60~100重量份，2000~10000r/min下攪拌分散，除去溶劑制備得到；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種BOPP涂層用UV光固化聚丙烯酸酯-氯化聚丙烯復(fù)合水乳液，其特征在于:所述聚丙烯酸酯聚合物按照以下方法制備得到:將溶劑150~200重量份、丙烯酸或甲基丙烯酸10~40重量份、丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯50~80重量份、丙烯酸縮水甘油酯5~20重量份和引發(fā)劑3~4重量份混合，攪拌均勻，加入催化劑0.5~I重量份和阻聚劑0.2~0.5重量份，升溫至75~80°C，反應(yīng)6~12h，除去溶劑，得到聚丙烯酸酯聚合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種BOPP涂層用UV光固化聚丙烯酸酯-氯化聚丙烯復(fù)合水乳液，其特征在于: 所述溶劑為丁酮、乙二醇甲醚、丁酮與乙二醇甲醚混合溶劑中的一種； 所述丙烯酸酯為丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異戊酯、丙烯酸環(huán)己酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸月桂酯和丙烯酸芐酯中的一種以上；所述(甲基)丙烯酸酯為(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸異戊酯、(甲基)丙烯酸環(huán)己酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸月桂酯和(甲基)丙烯酸芐酯中的一種以上； 所述引發(fā)劑為偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、過氧化氫、過氧化二碳酸二異丙酯、過硫酸鉀、氫過氧化叔丁基、過氧化氫對盂烷、過氧化十二酰和過氧化二苯甲酰中的一種以上； 所述催化劑為四丁基溴化銨、四丁基氯化銨、四丁基硫酸氫銨、芐基三乙基溴化銨、溴化三丁基芐胺、三辛基甲基溴化銨、三辛基甲基氯化銨和四丁基四氟硼酸銨中的一種以上。 所述的阻聚劑為對苯二酚、對苯醌、甲基氫醌、對羥基苯甲醚、2-叔丁基對苯二酚和`2，5- 二叔丁基對苯二酚中的一種以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種BOPP涂層用UV光固化聚丙烯酸酯-氯化聚丙烯復(fù)合水乳液，其特征在于:所述改性氯化聚丙烯水乳液是將具有如式(2)所示結(jié)構(gòu)式的改性氯化聚丙烯聚合物20~40重量份溶解于四氫呋喃中，中和至中性，加入水60~100重量份，2000~10000r/min攪拌分散，除去溶劑制備得到；
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種BOPP涂層用UV光固化聚丙烯酸酯-氯化聚丙烯復(fù)合水乳液，其特征在于:所述改性氯化聚丙烯聚合物按照以下方法制備得到:將溶劑50~200重量份和氯化聚丙烯30~80重量份混合，升溫至60°C攪拌均勻，加入丙烯酸酯5~15重量份和引發(fā)劑I~3重量份，升溫至85~110°C，在1.5~3.5h內(nèi)滴加丙烯酸I~10重量份，繼續(xù)反應(yīng)2~5h，除去溶劑，得改性氯化聚丙烯聚合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種BOPP涂層用UV光固化聚丙烯酸酯-氯化聚丙烯復(fù)合水乳液，其特征在于: 所述溶劑為甲苯和二甲苯中的一種或兩種； 所述丙烯酸酯為丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸環(huán)己酯和丙烯酸月桂酯中的一種以上； 所述引發(fā)劑為過氧化苯甲酰、過氧化苯甲酸叔丁酯、過氧化甲乙酮、過氧化二苯甲酰、過氧化十二酰和過氧化氫對盂烷中的一種以上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種BOPP涂層用UV光固化聚丙烯酸酯-氯化聚丙烯復(fù)合水乳液，其特征在于: 所述光引發(fā)劑為α-羥烷基苯酮、α-胺烷基苯酮、二苯甲酮、2，4-二羥基二苯甲酮、α，α -二乙氧基苯乙酮、2，2- 二甲氧基_2_苯基-苯乙酮、2_羥基_2_甲基_1_苯基丙酮、1-羥基環(huán)己基苯基甲酮和2-羥基-2-甲基-1-[4- (2-羥基乙氧基)苯基]-1-丙酮中的一種以上； 所述乳化劑為十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、苯乙基苯酚聚氧丙烯聚氧乙烯醚和芐基酚聚氧乙烯醚中的一種以上； 所述流平劑為醋酸-丁酸纖維素和聚二甲基硅氧烷中的一種或兩種。 所述消泡劑為甘油三羥基聚醚和磷酸三丁酯中的一種或兩種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種BOPP涂層用UV光固化聚丙烯酸酯-氯化聚丙烯復(fù)合水乳液的制備方法，其特征在于包括以下操作步驟:在常溫下將可UV光固化聚丙烯酸酯水乳液30~100重量份、改性氯化聚丙烯水乳液30~100重量份、光引發(fā)劑0.1~1.5重量份、乳化劑O~I重量份、流平劑O~I重量份和消泡劑0.1~I重量份混合，2000~1000r/min攪拌分散5~30min,混合均勻，制備得到BOPP涂層用UV光固化聚丙烯酸酯-氯化聚丙烯復(fù)合水乳液。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種BOPP涂層用UV光固化聚丙烯酸酯-氯化聚丙烯復(fù)合水乳液在BOPP薄膜涂覆中的應(yīng)`用。
【文檔編號】C08F220/32GK103865351SQ201410060737
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年2月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月21日
【發(fā)明者】劉偉區(qū), 李海霞, 王紅蕾, 王政芳, 羅廣建, 陳海生 申請人:中科院廣州化學(xué)有限公司