[發明專利]一種聚丙烯薄膜涂覆用UV光固化丙烯酸酯聚合物水乳液

有效

• 申請號: 201410040841.5
• 申請日: 2014-01-27
• 公開（公告）號: CN103819994A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 劉偉區;王紅蕾
• 申請（專利權）人: 中科院廣州化學有限公司
• 主分類號: C09D151/08
• 分類號: C09D151/08;C08F283/06
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 張燕玲;裘暉

技術領域

本發明屬于丙烯酸酯聚合物水乳液技術領域，特別涉及一種聚丙烯薄膜BOPP涂覆用UV光固化丙烯酸酯聚合物水乳液及其制備方法和應用。

背景技術

雙向拉伸聚丙烯（BOPP）薄膜具有無色、無味、無毒、透明度高、拉伸強度高、沖擊強度高等特點，廣泛應用于食品、服裝、醫藥、化工等領域，但是BOPP薄膜的分子鏈剛性強且極性基團少，導致它的極性小、表面能低，潤濕性差，印刷困難，因此，對BOPP薄膜表面進行涂裝前通常需進行預處理，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，一是對基材進行改性，二是采用涂層法對基材進行涂層。第一類方法中，聚烯烴表面一般須經電暈放電、火焰處理、紫外光照射、氣體等離子處理或化學氧化等方法進行氧化處理，從而提高表面能，然而這類方法處理后的基材表面濕張力衰減，且容易造成基材粗糙。采用涂層法處理BOPP薄膜表面后表面濕張力不會因為高溫、高濕等條件而衰減，涂層材料有較好耐候性，且生產成本低、工藝簡單、儲存與可操作生產時間長。目前對BOPP薄膜涂層常用的高分子涂覆液有氯化聚丙烯類、聚丙烯酸酯類、聚氨酯類等。其中，由于聚丙烯酸酯類涂覆材料為固化膜提供了優良的附著力、光學性能、耐候性以及與油墨良好的粘附力而被廣泛應用。然而，多數涂覆液使用的是有機溶劑，以增加涂料樹脂對BOPP薄膜的鋪展性、潤濕性和粘結力。而有機溶劑對環境有污染，對生產人員的健康不利。若使用水和水性溶劑作為涂覆用溶劑，則涂料樹脂與BOPP基材的結合性能差。用作涂覆液的很多樹脂乳液成膜后的極性和表面能過大，乳液在BOPP塑料薄膜上鋪展性能不好，成膜后樹脂分子的內聚力不強，導致附著力差。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點與不足，本發明的首要目的在于提供一種聚丙烯薄膜BOPP涂覆用UV光固化丙烯酸酯聚合物水乳液。

本發明另一目的在于提供一種上述聚丙烯薄膜BOPP涂覆用UV光固化丙烯酸酯聚合物水乳液的制備方法。

本發明再一目的在于提供上述聚丙烯薄膜BOPP涂覆用UV光固化丙烯酸酯聚合物水乳液在BOPP薄膜上的應用。

本發明的目的通過下述方案實現：

一種聚丙烯薄膜BOPP涂覆用UV光固化丙烯酸酯聚合物水乳液，包括以下重量份計的組分：

上述水性丙烯酸酯預聚物乳液由以下方法制備得到：

把烯丙基聚醚、（甲基）丙烯酸、丙烯酸烷基酯、引發劑溶于溶劑中，加熱反應后，再加入催化劑、阻聚劑和（甲基）丙烯酸縮水甘油酯，升溫反應，除去溶劑，得到水性丙烯酸酯預聚物，將其溶解于水中，得到水性丙烯酸酯預聚物乳液。

所用烯丙基聚醚、（甲基）丙烯酸、丙烯酸烷基酯和（甲基）丙烯酸縮水甘油酯的質量比為（5～20）:（5～20）:（60～90）:（8～20）。

所用引發劑、溶劑和烯丙基聚醚的質量比為（2～3）:（150～200）:（5～20）。

所用催化劑、阻聚劑和（甲基）丙烯酸縮水甘油酯的質量比為（0.5～1）:（0.2～0.5）:（8～20）。

優選地，所述的丙烯酸烷基酯包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異戊酯、丙烯酸己酯、丙烯酸庚酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸癸酯和丙烯酸月桂酯中的至少兩種。

優選地，所述的烯丙基聚醚包括烯丙基聚氧乙烯醚、烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯醚、甲基烯丙基聚氧乙烯醚和甲基烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯醚中的至少一種。

優選地，所述的引發劑為偶氮二異丁腈、偶氮二異戊腈、偶氮二異庚腈和偶氮二環己基甲腈中的至少一種。

優選地，所述的溶劑為甲苯、二甲苯、環己酮和乙二醇單甲醚中的至少一種。

優選地，所述的催化劑為四丁基溴化銨、四丁基硫酸氫銨、芐基三乙基溴化銨、溴化三丁基芐胺、三辛基溴化銨、三辛基甲基氯化銨和四丁基氟硼酸銨中的至少一種。

優選地，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至少一種。

優選地，所述的加熱反應指加熱至75～80℃，反應10～15h。

優選地，所述的升溫反應指升溫至102～110℃反應4～5h。

優選地，上述反應在通氮氣的環境下攪拌進行。

所述水性丙烯酸酯預聚物結構式如下：